TWI584246B - 具有整合觸控式感測器之顯示裝置及其驅動方法 - Google Patents

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Description

具有整合觸控式感測器之顯示裝置及其驅動方法
本發明係關於一種具有整合觸控式感測器之顯示裝置及其驅動方法。
隨著近來家用電器設備或個人數位設備趨於薄型及輕巧，作為用戶輸入裝置的一按鈕開關已經透過一觸控式感測器所替代。一應用於顯示裝置中的觸控式螢幕包含有複數個觸控式感測器。這些觸控式感測器可整合至一內嵌式顯示面板中。
電容型觸控式感測器能夠利用互電容來實現。如「第1A圖」所示，電容型觸控式感測器包含有形成於彼此相交叉的訊號線Tx與Rx之交叉處的互電容。如「第1B圖」所示，當一手指到達形成於複數個電容型觸控式感測器的電容器之電極時，電極之間的電場被切斷，進而減少互電容的電荷量。因此，這些電容型觸控式感測器能夠透過測量觸控前與觸控後互電容之電荷量的變化，用以識別一觸控。
當觸控式感測器整合於一顯示面板中時，連接於這些觸控式感測器的訊號線與連接於顯示面板之畫素的訊號線之間的耦合產生觸控式感測器之間的電效應。舉例而言，連接於這些畫素的閘極線之電壓在一相對較大的擺動寬度擺動。此電壓係為一噪聲成分，這可能會降低觸控式感測器的敏感度以及觸控辨識率。因此，為了減少整合於顯示面板中的這些觸控式感測器之敏感度以及觸控識別率之錯誤，彼此減少自連接至這些畫素的訊號線作用於觸控式感測器的噪聲之影響。
因此，鑒於上述問題，本發明之一方面在於提供一種具有整合觸控式感測器之顯示裝置及其驅動方法，能夠最小化自連接至一顯示面板的畫素之訊號線作用於觸控式感測器之噪聲。
本發明之具有整合觸控式感測器之顯示裝置包含有：一顯示面板，其包含有複數個資料線，用以將資料電壓供給至畫素，複數個閘極線，用以將掃描脈波供給至這些畫素，以及複數個訊號線Tx以及複數個訊號線Rx，訊號線Tx與訊號線Rx彼此相交叉且具有形成於其交叉處的複數個共同電容；一顯示資料驅動電路，其在一顯示週期期間將類比資料電壓供給至資料線且在一觸控式感測器驅動週期期間將資料線之電壓維持於此相同的特定直流電壓；一顯示掃描驅動電路，在該顯示週期期間將與類比視訊資料電壓相同步的掃描脈波順次供給至閘極線；一觸控式感測器驅動電路，在觸控式驅動週期期間，將驅動脈波順次供給至訊號線Tx；以及一觸控式感測器讀出電路，係在觸控式感測器驅動週期期間，藉由訊號線Rx自這些互電容接收一觸控訊號。
此特定直流電壓係為一地面電壓或者一類似於地面電壓之直流電壓。
顯示掃描驅動電路在觸控式感測器驅動週期期間，將這些閘極線之電壓維持於閘極低電壓。
一種具有整合觸控式感測器之顯示裝置之驅動方法，其中此顯示裝置包含有一顯示面板，顯示面板包含有將資料電壓供給至畫素的複數個資料線，用以將掃描脈波供給至畫素之複數個閘極線，以及複數個訊號線Tx以及複數個訊號線Rx，訊號線Tx與訊號線Rx彼此相交叉且具有形成於交叉處的共同電容，具有整合觸控式感測器之顯示裝置之驅動方法包含：在一顯示週期期間，將類比視訊資料電壓供給至這些資料線；在顯示週期期間，將與類比視訊資料電壓同步的複數個掃描脈波供給至閘極線；在觸控式感測器驅動週期期間，將驅動脈波順次供給至訊號線Tx；以及在觸控式感測器驅動週期期間，藉由訊號線Rx自這些互電容接收一觸控訊號。
以下，將結合附圖部份詳細描述本發明之實施。在整個說明書中，相同標號基本表示相同或類似部件。以下，將省去在本發明之描述中可能引起本發明之主體不清楚的有關已知功能或配置之詳細描述。
本發明的具有整合觸控式感測器之顯示裝置可以實現為一平板顯示裝置，例如一液晶顯示器(LCD)、場發射顯示裝置(FED)、一電漿顯示面板(PDP)、一有機發光顯示裝置(OLED)、或者一電泳顯示裝置、以及一整合於平板顯示裝置之顯示面板中的內嵌式觸控式感測器。在以下之一示例實施例中，應該指出，雖然一液晶顯示裝置將作為平板顯示裝置之一個實例進行描述，但是本發明之顯示裝置不限制於液晶顯示裝置。
請參閱「第2圖」及「第3圖」，根據本發明之一實施例之具有整合觸控式感測器之顯示裝置包含有一顯示面板100、一顯示資料驅動電路202、一顯示掃描驅動電路204、一觸控式感測器驅動電路302、一觸控式感測器讀出電路304、一觸控式感測器驅動304、一觸控控制器306、以及一定時控制器104。
顯示面板100具有一形成於兩個玻璃基板之間的液晶層。顯示面板100之底玻璃基板上形成有複數個資料線D1至Dm(m係為一正整數)，複數個閘極線G1至Gn(n係為正整數)，這些閘極線與這些資料線D1至Dm相交叉，複數個薄膜電晶體(「第6圖」中之TFT)，其形成於資料線D1至Dm與閘極線G1至Gn的交叉處，複數個畫素電極11，其使用一資料電壓用以充電液晶晶胞(「第6圖」之Clc)，一與畫素電極11相連接之儲存電容器(「第6圖」中之Cst)，用以維持液晶晶胞之電壓，以及複數個觸控式感測器。
如「第4圖」至「第6圖」所示，這些觸控式感測器包含有與閘極線G1至Gn相平行的訊號線Tx的T1至Tj(j係為一小於n之正整數)，訊號線Rx的R1至Ri(i係為大於m之正整數)，其與訊號線Tx的T1至Tj相交叉且與資料線D1至Dm相平行，以及一互電容Cm，係形成於訊號線Tx的T1至Tj與訊號線Rx的R1至Ri之間的交叉處。
在一顯示期間，訊號線Tx的T1至Tj與訊號線Rx的R1至Ri連接至一個共同電極12，用以將一共同電壓Vcom供給至共同電極12。在一觸控式感測器驅動週期期間，一用以驅動觸控式感測器的驅動脈波提供至訊號線Tx的T1至Tj，以及一觸控參考電壓Vref供給至訊號線Rx的R1至Ri。
顯示面板100之畫素形成於透過資料線D1至Dm與閘極線G1和Gm定義之畫素區域中，並且安排於一個矩陣形式。每一畫素之液晶晶胞根據作用於畫素電極11的資料電壓與作用於共同電極12的共同電壓Vcom之間的電壓差，透過電場驅動，用以調節入射光線之傳送量。薄膜電晶體TFT響應來自閘極線G1至Gn的閘極脈波而打開，從而將來自資料線D1至Dm的電壓供給至畫素電極11。
顯示面板100之頂玻璃基板包含有一黑矩陣、一彩色濾波器等。顯示面板100之底玻璃基板可以實施為一薄膜電晶體TFT上彩色濾光器(Color Filter On TFT,COT)結構。此種情況下，黑矩陣與彩色濾波器可形成於顯示面板100之底玻璃基板上。
共同電極12由一垂直電場驅動方法，例如扭轉向列(TN)模式及一垂直配向(VA)模式，形成於頂玻璃基板上，以及在一垂直電場驅動方法，例如平面切換模式(IPS)以及一邊緣場切換(FFS)模式中，沿著畫素電極11形成於底玻璃基板上。一供給至共同電極12的共同電壓Vcom可以為一7V至8V的直流電壓。共同電極12連接至一個或多個訊號線Tx的T1至Tj與訊號線Rx的R1至Ri，用以通過訊號線Tx的T1至Tj與訊號線Rx的R1至Ri接收共同電壓Vcom。
一極化板附裝至顯示面板100的每一頂玻璃基板及底玻璃基板上，以及一用於設置液晶之預傾角的配向膜形成於與液晶相觸控的該內表面上。一用於維持液晶晶胞之間單元間隙的彩色間隔物可形成於顯示面板100的頂玻璃基板與底玻璃基板之間。
顯示資料驅動電路202包含複數個源極驅動積體電路。源極驅動積體電路在一預定的顯示週期期間，輸出一類比視頻資料電壓，以及在一觸控感測器驅動週期期間，輸出一特定的直流電源。該特定直流電壓係指在觸控式感測器驅動週期期間，一能夠減少觸控式感測器之互電容中充電的電壓變化之電壓。該特定直流電壓可為地面電壓GND或者類似直流電壓。源極驅動積體電路鎖定閂鎖自定時控制器104輸入的數位視訊資料RGB。這些源極驅動積體電路將該數位視訊資料RGB轉化為類比正/負伽馬補償電壓且輸出類比視訊資料電壓。這些類比視訊資料電壓供給至這些資料線D1至Dm。
顯示掃描驅動電路204包含一個或多個掃描驅動積體電路。這些掃描驅動積體電路在一顯示週期期間，在定時控制器104之控制下，順次將與類比視頻數位電壓同步的掃描脈波(或閘極脈波)供給至閘極線G1至Gn，並且選擇寫入類比視頻數位電壓的顯示面板之線路。這些掃描脈波產生為在一閘極高電壓VGH與一閘極低電壓VGL之間擺動的脈波。顯示掃描驅動電路204在觸控式感測器驅動週期期間，在不產生掃描脈波的情況下，將閘極低電壓VGL連續提供給閘極線G1至Gn。因此，閘極線G1至Gn在顯示週期期間，將複數個閘極脈波供給至畫素的薄膜電晶體TFT，用以順次選擇顯示面板100上寫入資料的線路，以及在一觸控感測器驅動週期期間，維持該閘極低電壓VGL。閘極高電壓VGH可為一大約18V至20V之電壓，以及閘極低電壓VGL可為一大約0V至-15V之電壓。
觸控式感測器驅動電路302在顯示週期期間，朝向訊號線Tx的T1至Tj提供共同電壓Vcom，以及在觸控式感測器之驅動週期期間，將驅動脈波順次應用於訊號線Tx的T1至Tj，從而掃描這些觸控式感測器。
觸控式感測器讀出電路304在顯示週期期間，將共同電壓Vcom供給至訊號線Rx的R1至Ri，並且在觸控式感測器驅動週期期間，將觸控參考電壓Vref供給至訊號線Rx的R1至Ri。該觸控參考電壓Vref可設定為一個高於0V而低於3V的直流電壓。觸控式感測器讀出電路304放大通過訊號線Rx的R1至Ri輸入的這些觸控式感測器的一類比輸出(互電容之電壓)，將其轉化為HID格式的數位資料，以及將其傳送給觸控控制器306。
觸控控制器306透過一預定的觸控識別演算法，分析自觸控式感測器讀出電路304輸入的數位資料，用以計算坐標值。自觸控控制器306輸出的一觸控位置之坐標值的資料傳送給一外部主機系統。該主機系統執行一透過該觸控位置之坐標值識別的一應用。
定時控制器104接收定時訊號，例如一垂直同步訊號Vsync、一水準同步訊號Hsync、一資料使能訊號DE、以及一主時脈MCLK，以及產生用以控制顯示資料驅動電路202與顯示掃描驅動電路204之作業定時的定時控制訊號。顯示掃描驅動電路204之定時控制訊號包含有一閘極起始脈波GSP、一閘極移位時脈GSC、一閘極輸出時能訊號GQE、以及一移位方向控制訊號DIR。顯示資料驅動電路202之定時控制訊號包含有一源極採樣時脈SSC、一極性控制訊號POL、以及一源極輸出時能訊號SOE。
定時控制器104產生為了控制觸控式感測器驅動電路302與觸控式感測器讀出電路304之作業定時的，定時控制訊號Ctx以及Crx。
定時控制器104控制這些定時控制訊號，用以將一圖框週期時間劃分為一顯示週期以及一觸控式感測器驅動週期。舉例而言，如果1圖框週期係為1/60秒(16.67毫秒)，定時控制器104將觸控式感測器驅動週期設置為5.67毫秒，用以在觸控式感測器驅動週期驅動觸控式感測器驅動電路302以及觸控式感測器讀出電路304，用以偵測該觸控式螢幕之一觸控位置。顯示週期與觸控式感測器驅動週期可根據顯示面板100之類型，透過考慮選擇面板之特性來適當調整。
「第3圖」係為整合於「第2圖」所示的顯示面板100中之畫素陣列以及觸控式感測器之一部份之平面圖。
在「第3圖」之中，訊號線Tx的T1至Tj包含有透明導電區塊圖案T11至T23以及鏈接圖案L11至L22。
每一透明導電區塊圖案T11至T23之圖案形成為相比較於每一畫素更大。每一透明導電區塊圖案T11至T23與這些畫素相重疊，並且其間具有一絕緣層，並且透明導電區塊圖案可使用導電材料，例如氧化銦錫(ITO)形成圖案。鏈接圖案L11至L22與訊號線Rx的R1及R2相交叉，將橫向(水準方向)相鄰的透明導電區塊圖案T11至T23電連接。鏈接圖案L11至L22與訊號線Rx的R1及R2相重疊且其間具有一絕緣層。鏈接圖案L11至L22可以使用高導電性之金屬，例如鋁(Al)、鋁釹合金(AINd)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、銅(Cu)、以及銀(Ag)，或者使用一透明導電材料形成圖案。在「第3圖」之中，第一訊號線Tx包含有複數個透明導電區塊圖案T11至T13，這些透明導電區塊圖案T11至T13藉由鏈接圖案L11及L12沿著一橫向相連接。第二訊號線Tx包含複數個透明導電區塊圖案。
訊號線Rx的R1及R2在橫向相鄰的透明導電區塊圖案T11至T23之間，沿著一縱向(或垂直方向)縱向形成圖案。訊號線Rx的R1及R2可由一透明導電材料例如氧化銦錫(ITO)形成。每一訊號線Rx的R1及R2可與圖中未示的複數個畫素相重疊。
在「第3圖」中，“D1~D3...”表示資料線，以及“G1~G3...”表示閘極線。
「第4圖」係為一理想觸控式感測器沒有與連接至顯示面板100之畫素的訊號線相耦合之等效電路圖。「第5圖」係為一觸控式感測器與連接至顯示面板100的畫素的訊號線相耦合之等效電路圖。「第6圖」係為藉由連接至顯示面板100之畫素的訊號線，進入觸控式感測器中的一噪聲成分電路圖。
在「第4圖」至「第6圖」之中，“Ct”係指連接至訊號線Tx的寄生電容。“Cr”係指連接至訊號線Rx的寄生電容，“Cgr”係指閘極線Gx與訊號線Rx之間的寄生電容，“Rt”係指訊號線Tx之電容，以及“Rr”係指訊號線Rx之電容。
在一電容型觸控式感測器與連接至畫素的訊號線沒有耦合的理想狀態下(「第4圖」)，在一觸控之前以及之後，在無噪聲的情況下，能夠偵測訊號線Tx與訊號線Rx之間的交叉處形成的互電容Cm中之變化。另一方面，如「第5圖」所示，當與畫素相連接的閘極線Gx與電容型觸控式感測器相耦合時，一噪聲分量電流通過訊號線Tx、閘極線Gx、閘極線Gx與訊號線Rx之間的寄生電容Cgr電流流動，該電流與通過訊號線Rx輸出的一觸控訊號相混合。該觸控訊號係為自互電容Cm輸出之一電壓。由於該噪聲分量，觸控之前與觸控之後，互電容的電壓變化減小，所以很難判定觸控之存在，因此降低了觸控敏感度。當該噪聲分量通過一與閘極線Gx相連接的電阻Ron釋放時，混合至觸控訊號中的噪聲分量能夠降低。因此，降低與閘極線Gx相連接的電阻Ron，還能夠降低混合至觸控訊號中混合的噪聲分量。
在「第6圖」之中，參考標號“40”表示顯示掃描驅動電路204的一輸出單位。顯示掃描驅動電路204之輸出單位40包含有一上拉電晶體Tup以及一下拉電晶體Tdn，上拉電晶體Tup用以為閘極線Gx提供一閘極高電壓VGH，下拉電晶體Tdn用以為閘極線Gx提供一閘極低電壓VGL。
如「第6圖」所示，在觸控式感測器驅動週期期間，與閘極線Gx相連接的電阻Ron包含有形成於顯示掃描驅動電路204之輸出單位為40的下拉電晶體Tdn的一源極-汲極電阻。因此，下拉電晶體Tdn的尺寸必須提高，用以降低與閘極線Gx相連接的電阻Ron。
顯示掃描驅動電路204能夠按照GIP(Gate in Panel)技術類型，直接安裝於顯示面板100之底玻璃基板內。此種情況下，畫素陣列之薄膜電晶體與顯示掃描驅動電路204之電晶體可以形成於非晶矽(a-Si)之上。基於非晶矽的電晶體之電阻Ron相比較於在一基於低溫多晶矽(LTPS)顯示面板上形成的電晶體之電阻要高出很多。因此，這些電晶體之尺寸需要增加，用以充分地減少基於非晶矽的電晶體之電阻Ron。如果顯示掃描驅動電路204之下拉電晶體Tdn之尺寸增加，則一邊框部分，即非顯示區域變得更大，進而難以將顯示面板100實現為一窄邊框面板。
「第7圖」係為根據本發明一實施例之具有整合觸控式感測器之驅動訊號之波形圖。
請參閱「第7圖」，根據本發明之實施例之具有整合觸控式感測器之顯示裝置將一圖框週期時間劃分為一顯示週期P1以及一觸控式感測器驅動週期P2以驅動其中整合有觸控式感測器的一顯示面板100。
在顯示週期P1期間，正/負類比視頻資料電壓Vd提供給資料線D1至D4，同時與資料電壓同步的閘極脈波提供給閘極線G1至G3。在顯示週期P1期間供給至共同電極12的一共同電壓Vcom提供給訊號線Tx的T1至Tj以及訊號線Rx的R1至Ri。
在觸控式感測器驅動週期T2期間，一個特定直流電壓，例如，一地面電壓GND，提供給資料線D1至D4，以及一閘極低電壓VGL提供給閘極線G1至G3。在觸控式感測器驅動週期T2期間，驅動脈波Vdrv順次提供給訊號線TX的T1至Tj。在觸控式感測器驅動週期T2期間，觸控參考電壓Vref提供給訊號線Rx的R1至Ri。在觸控式感測器驅動週期T2期間，當該相同的特定直流電壓如「第7圖」所示提供給所有的資料線D1至D4時，通過與畫素相連接的訊號線混合至一觸控訊號中的噪聲分量可以如「第8圖」所示最小化。同時，在具有整合觸控式感測器的傳統顯示裝置中，顯示資料電路202的源極驅動積體電路在觸控式感測器驅動週期T2期間，保持最後的正/負資料電壓，以及然後在下一圖框週期的顯示週期T1中輸出一新的正/負資料電壓。舉例而言，在具有整合觸控式感測器的傳統顯示裝置中，第一資料線D1保持一個負資料電壓，該電壓係為在觸控式感測器驅動週期T2期間，顯示週期T2中的該最後資料電壓。
在「第7圖」之中，在觸控式感測器驅動週期期間，供給至訊號線Tx的T1至Tj的驅動脈波之電壓係為介於2V與18V之間的一電壓，這個電壓可根據觸控式感測器驅動電路302的積體電路驅動特性而變化。
在觸控式感測器驅動週期期間，提供供給至訊號線Rx的R1至Ri的一觸控參考電壓Vref。在本發明之中，請參閱「第4圖」至「第7圖」，這些驅動脈波提供於訊號線TX的T1至Tj，以及根據訊號線Rx的R1至Ri的電荷量之變化可以偵測一觸控的存在。當一預定觸控參考電壓Vref提供給訊號線Rx的R1至Ri時，互電容Cm之電荷量由於訊號線Tx的T1至Tj之脈動而變化，並且訊號線Rx的R1至Ri的電荷量與互電容Cm之電荷量變化成比例。訊號線Rx的R1至Ri之電荷的變化再次改變為一觸控參考電壓Vref。在該過程中，能夠感測訊號線RX的R1至Ri中的變化當互電容Cm的電荷量由於一觸控變化時，發生波形中的一輕微變化。該整個變化表現為電量的一變化。此種情況下，如果觸控參考電壓Vref應用於訊號線Rx的R1至Ri，則在一驅動脈波應用於訊號線Tx的T1至Tj之前，使用觸控參考電壓Vref對訊號線Rx的R1至Rj充電。當訊號線Tx的T1至Tj的電壓透過訊號線Tx的T1至Tj之脈衝擺動時，訊號線Rx的R1至Ri之電荷量變化。當訊號線Rx的R1至Ri之電勢再次穩定於觸控參考電壓Vref時，訊號線Rx的R1至R1之電荷恢復至應用驅動脈波前之狀態。然後，訊號線Rx的R1至Ri的電荷量變化能夠偵測作為透過互電容Cm中之變化引起的電荷量之變化。此種方式下，在觸控控式感測器應週期，當供給設置為訊號線Rx的R1至Ri之恆定直流電壓的觸控參考電壓Vref時，能夠以對連接至訊號線Rx的R1至Ri的寄生電容之電荷量變化影響不大，偵測互電容Cm中之變化。
在「第8圖」之中，“Cdt”表示資料線與訊號線Tx之間的寄生電容，“Cgd、Cgd1、Cgd2”表示閘極線Gx與資料線之間的寄生電容，“Cgt”表示閘極線Gx與訊號線Tx之間的寄生電容，“Cgr1”、“Cgr2”表示資料線與訊號線Rx之間的寄生電容，以及“Cdr1、Cdr2”表示資料線與訊號線Rx之間的寄生電容。參考標號“61”表示觸控式感測器讀出電路304中的一放大器電路。放大器電路“61”包含有一個運算放大器(OP amp)以及一電容器Cop。一觸控訊號藉由訊號線Rx輸入至該運算放大器之非反向輸入端，以及一參考電壓Vrx輸入至運算放大器之一反向輸入端。參考電壓Vrx可以設置為一觸控參考電壓Vref。電容器Cop連接於運算放大器的反向輸入端與運算放大器的輸出端之間，用以累加及存儲一觸控訊號。
已經檢測一觸控的觸控式感測器之互電容Cm通過寄生電容Cdt、Cgd、Cgt、Cgr1、Cgd1、以及Cdr1，連接至與畫素相連接的訊號線。在觸控式感測器訊號驅動週期T2期間，一地面電壓VND或者類似特定直流電壓提供給這些資料線，並且一閘極低電壓VGL提供給這些閘極線Gx。因此寄生電容Cdt、Cgd、Cgt、Cgr1、Cgd1、以及Cdr1中沒有變化。特別地，隨著一地面電壓VND或者類似特定直流電壓提供給資料線，一通過資料線以及與畫素相連接的閘極線Gx流動的噪聲分量訊號不流入訊號線Rx，而是藉由資料線釋放。因此，噪聲分量幾乎不與互電容Cm輸出的觸控訊號混合且藉由訊號線Rx傳送至觸控式感測器讀出電路304。因此，能夠增加觸控之前及之後，觸控訊號中之變化，由此提高觸控敏感度以及觸控識別率。
在本發明之另一實施例中，一特定的直流電壓在觸控式感測器驅動週期T2期間提供給這些資料線。並且與閘極線相連的顯示掃描驅動電路204之下拉電晶體電阻Ron設計為很小。在顯示掃描驅動電路204按照GIP(Gate in Panel)技術類型，直接形成於基於非晶矽的顯示面板100之內的一實例中。掃描驅動電路204之下拉電晶體電阻Ron設計為大約為10 kΩ與150 kΩ之間。此種情況下，邊框面積能夠增加，但是可能混合於一觸控訊號中的噪聲分量能夠通過資料線與閘極線有效釋放。
在另一實例中，顯示掃描驅動電路204按照捲帶自動結合(Tape Automated Bonding,TAB)積體電路格式製造且結合於顯示面板100之基板上，顯示掃描驅動電路204之下拉電晶體電阻Ron能夠設計為大於0 kΩ且小於2 kΩ。
「第9圖」係為如「第4圖」所示，訊號線Rx之電流變化之測試結果之示意圖。「第10圖」係為在一低溫多晶矽(LTPS)顯示面板上的觸控之前及之後，訊號線Rx之電流變化之測試結果之示意圖。
「第10圖」表示在整合於一基於低溫多晶矽(LTPS)顯示面板之觸控式感測器的觸控之前及之後，電流變化之一測試結果。基於低溫多晶矽(LTPS)顯示面板上形成的顯示掃描驅動電路204的下拉電晶體電阻Ron大約係為基於非晶矽的顯示面板100上形成的顯示掃描驅動電路204的下拉電晶體電阻Ron1/10。由「第10圖」之測時結果可見，基於低溫多晶矽(LTPS)的顯示面板上的訊號線Rx中測量之電流位於70 μA至80 μA之間的範圍內，由此增加電能消耗。通常，觸控式感測器讀出電路304的積體電路能夠向訊號線Rx的R1至Ri提供小於10 μA之電流，並且感測小於10 μA的電流變化。當在觸控式感測器驅動週期期間，一特定的直流電壓供給至這些資料線時，通過訊號線Rx的電流能夠降低為小於10 μA。
「第11圖」係為根據本發明一實施例的具有整合觸控式感測器之顯示裝置之觸控式感測器上的觸控之前及之後，訊號線Rx的電流變化之示意圖。如「第11圖」所示，當在觸控式感測器驅動週期T2期間，資料線之電壓保持於一特定的直流電壓時，即使顯示掃描驅動電路204之下拉電晶體電阻Ron相比較於基於低溫多晶矽(LTPS)的顯示面板100為高，能夠顯現在觸控式感測器上的觸控之前與之後觸控訊號之間的差別。因此，可以確定與畫素相連接的訊號線對於觸控式感測器的輸出幾乎沒有影響。
本發明可應用於一具有基於非晶矽的顯示裝置，或者一基於低溫多晶矽(LTPS)之顯示面板100。
綜上所述，能夠對於觸控式感測器之輸出給出不利影響的噪聲分量訊號，在觸控式感測器驅動週期期間，透過向這些資料線提供一個特定直流電壓，能夠通過這些資料線釋放。結果，本發明能夠最小化自連接至顯示面板之畫素的訊號線作用於觸控式感測器的噪聲。進一步而言，本發明能夠在不增加基於非晶矽的顯示面板之邊框面積的同時，能夠最小化對觸控式感測器帶來不利影響的噪聲。
雖然本發明之實施例以示例性之實施例揭露如上，然而本領域之技術人員應當意識到在不脫離本發明所附之申請專利範圍所揭示之本發明之精神和範圍的情況下，所作之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍之內。特別是可在本說明書、圖式部份及所附之申請專利範圍中進行構成部份與/或組合方式的不同變化及修改。除了構成部份與/或組合方式的變化及修改外，本領域之技術人員也應當意識到構成部份與/或組合方式的交替使用。
11．．．畫素電極
12．．．共同電極
40．．．輸出單位
61．．．放大器電路
100．．．顯示面板
104．．．定時控制器
202．．．顯示資料驅動電路
204．．．顯示掃描驅動電路
302．．．觸控式感測器驅動電路
304．．．觸控式感測器讀出電路
306．．．觸控控制器
Tx．．．訊號線
T1至Tj．．．訊號線
P1．．．顯示週期
P2．．．觸控式感測器驅動週期
Tup．．．上拉電晶體
Tdn．．．下拉電晶體
Rx．．．訊號線
R1至Ri．．．訊號線
T11至T23．．．透明導電區塊圖案
L11至L22．．．鏈接圖案
Rt．．．電容
Rr．．．電容
Ct．．．寄生電容
Cr．．．寄生電容
Hsync．．．水準同步訊號
Vsync．．．垂直同步訊號
DE．．．資料使能訊號
MCLK．．．主時脈
SSC．．．源極採樣時脈
SOE．．．源極輸出時能訊號
POL．．．極性控制訊號
GSP．．．閘極起始脈波
GSC．．．閘極移位時脈
GOE．．．閘極輸出時能訊號
Ctx、Crx．．．定時控制訊號
RGB．．．數位視訊資料
Ron．．．電阻
VGH．．．閘極高電壓
VGL．．．閘極低電壓
Cgt．．．寄生電容
Cgr．．．寄生電容
Vcom．．．共同電壓
Vdrv．．．驅動脈波
Clc．．．液晶晶胞
Cst．．．儲存電容器
Cm．．．互電容
TFT．．．薄膜電晶體
GND．．．地面電壓
Vd．．．正/負類比視頻資料電壓
Cgd．．．寄生電容
Cdt．．．寄生電容
Vref．．．觸控參考電壓
Vrx．．．參考電壓
Cdr1、Cdr2．．．寄生電容
Cgr1、Cgr2．．．寄生電容
Cgd1．．．寄生電容
Cgd2．．．寄生電容
Cop．．．電容器
Cm．．．互電容
D1至Dm．．．資料線
G1至Gn．．．閘極線
Gx‧‧‧閘極線
第1A圖及第1B圖係為在電容型觸控式感測器之觸控之前及之後的作業之示意圖；
第2圖係為本發明一實施例之具有整合觸控式感測器之顯示裝置之方塊圖；
第3圖係為整合於第2圖所示的顯示面板中之畫素陣列以及觸控式感測器之一部份之平面圖；
第4圖係為一理想觸控式感測器沒有與連接至顯示面板之畫素的訊號線相耦合之等效電路圖；
第5圖係為一觸控式感測器與連接至顯示面板的畫素的訊號線相耦合之等效電路圖；
第6圖係為藉由連接至顯示面板之畫素的訊號線，進入觸控式感測器中的一噪聲成分之電路圖；
第7圖係為根據本發明一實施例之具有整合觸控式感測器之驅動訊號之波形圖；
第8圖係為當相同之特定直流電壓供給至資料線時，受到一噪聲分量很小影響之一觸控訊號流動之電路圖；
第9圖係為如第4圖所示，訊號線Rx之電流變化之測試結果之示意圖；
第10圖係為在一低溫多晶矽(LTPS)顯示面板上的觸控之前及之後，訊號線Rx之電流變化之測試結果之示意圖；以及
第11圖係為根據本發明一實施例的具有整合觸控式感測器之顯示裝置之觸控式感測器上的觸控之前及之後，訊號線Rx的電流變化之示意圖。
100．．．顯示面板
104．．．定時控制器
202．．．顯示資料驅動電路
204．．．顯示掃描驅動電路
302．．．觸控式感測器驅動電路
304．．．觸控式感測器讀出電路
306．．．觸控控制器
T1至Tj．．．訊號線
R1至Ri．．．訊號線
Hsync．．．水準同步訊號
Vsync．．．垂直同步訊號
DE．．．資料使能訊號
MCLK．．．主時脈
SSC．．．源極採樣時脈
SOE．．．源極輸出時能訊號
POL．．．極性控制訊號
GSP．．．閘極起始脈波
GSC．．．閘極移位時脈
GOE．．．閘極輸出時能訊號
Ctx、Crx．．．定時控制訊號
RGB．．．數位視訊資料
D1至Dm．．．資料線
G1至Gn．．．閘極線

Claims (8)

  1. 一種具有整合觸控式感測器之顯示裝置，係包含有：一顯示面板，係包含有複數個資料線，用以將複數個資料電壓供給至複數個畫素，複數個閘極線，用以將複數個掃描脈波供給至該等畫素，以及複數個第一訊號線以及複數個第二訊號線，該等第一訊號線與該等第二訊號線彼此相交叉而並不相互接觸，且該等第一訊號線與該等第二訊號線具有形成於其交叉處的複數個共同電容；一顯示資料驅動電路，係在一圖框週期之一顯示週期期間將類比資料電壓供給至該等資料線並在該圖框週期之一觸控式感測器驅動週期期間將一特定直流電壓供給至該等資料線，藉以藉由該等資料線釋放通過該等資料線與該等閘極線流動的一噪聲分量訊號；一顯示掃描驅動電路，係在該顯示週期期間將與該等類比視訊資料電壓相同步且在一閘極高電壓與一閘極低電壓之間擺動的掃描脈波順次供給至該等閘極線，並且該顯示掃描驅動電路還用於在該觸控式感測器驅動週期期間連續地將該閘極低電壓供給至該等閘極線；一觸控式感測器驅動電路，係在該顯示週期期間將一共同電壓供給至該等第一訊號線，並在一觸控式感測器驅動週期期間將驅動脈波順次供給至該等第一訊號線； 一觸控式感測器讀出電路，係在該顯示週期期間將該共同電壓供給至該等第二訊號線，並在該觸控式感測器驅動週期期間將一觸控參考電壓供給至該等第二訊號線且藉由該等第二訊號線自該等互電容接收一觸控訊號；以及一電阻，係連接於供給有該閘極低電壓的該閘極線，藉以降低該噪聲分量，其中該等畫素之一共同電極在該顯示週期期間透過該等第一訊號線與該等第二訊號線接收一共同電壓。
  2. 如請求項第1項所述之具有整合觸控式感測器之顯示裝置，其中該特定直流電壓係為一地面電壓或者一類似於該地面電壓之直流電壓。
  3. 如請求項第1項所述之具有整合觸控式感測器之顯示裝置，其中該顯示掃描驅動電路之一輸出端包含有與該等閘極線相連接之複數個下拉電晶體，以及每一該等下拉電晶體之該源極-汲極電阻係為10kΩ至150kΩ之間的一值。
  4. 如請求項第1項所述之具有整合觸控式感測器之顯示裝置，其中該顯示掃描驅動電路之一輸出端包含有與該等閘極線相連接之複數個下拉電晶體，以及每一該等下拉電晶體之該源極-汲極電阻係為大於0kΩ且小於2kΩ。
  5. 一種具有整合觸控式感測器之顯示裝置之驅動方法，其中該具有整合觸控式感測器之顯示裝置包含有一顯示面板，該顯示面板包含有將資料電壓供給至畫素的複數個資料線，用以將掃描脈波供給至該等畫素之複數個閘極線，以及複數個第一訊號線以及複數個第二訊號線，該等第一訊號線與該等第二訊號線彼此相交叉而並不相互接觸，且該等第一訊號線與該等第二訊號線具有形成於交叉處的共同電容，該具有整合觸控式感測器之顯示裝置之驅動方法係包含：在一圖框週期之一顯示週期期間，將類比視訊資料電壓供給至該等資料線，並在該圖框週期之一觸控式感測器驅動週期期間，將一特定直流電壓供給至該等資料線，藉以藉由該等資料線釋放通過該等資料線與該等閘極線流動的一噪聲分量訊號；在該顯示週期期間，將與該類比視訊資料電壓同步且在一閘極高電壓與一閘極低電壓之間擺動的複數個掃描脈波供給至該等閘極線，並且該顯示掃描驅動電路還用於在該觸控式感測器驅動週期期間連續地將該閘極低電壓供給至該等閘極線；在該顯示週期期間，透過該等第一訊號線與該等第二訊號線將一共同電壓供給至該等畫素之多個共同電極；在該觸控式感測器驅動週期期間，將複數個驅動脈波順次供給至該等第一訊號線；以及 在該觸控式感測器驅動週期期間，將一觸控參考電壓供給至該等第二訊號線且藉由該等第二訊號線自該等互電容接收一觸控訊號。
  6. 如請求項第5項所述之具有整合觸控式感測器之顯示裝置之驅動方法，其中該特定直流電壓係為一地面電壓或者一類似於該地面電壓之直流電壓。
  7. 如請求項第5項所述之具有整合觸控式感測器之顯示裝置之驅動方法，其中該顯示掃描驅動電路之一輸出端包含有與該等閘極線相連接之複數個下拉電晶體，以及每一該等下拉電晶體之該源極-汲極電阻係為一10kΩ至150kΩ之間的值。
  8. 如請求項第5項所述之具有整合觸控式感測器之顯示裝置之驅動方法，其中該顯示掃描驅動電路之一輸出端包含有連接至該等閘極線的複數個下拉電晶體，以及每一該等下拉電晶體之該源極-汲極電阻係為大於0kΩ以及小於2kΩ。
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