TWI609299B - 內嵌式觸控顯示裝置 - Google Patents

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Description

內嵌式觸控顯示裝置
本發明涉及一種內嵌式觸控顯示裝置。
隨著平板顯示技術之蓬勃發展及製造成本之日益降低，具有輻射低、厚度小、功耗低等優點之平板顯示裝置越來越受到消費者之青睞，因此被廣泛地應用在電子產品，比如行動電話、數位相機等。通常來說，平板顯示裝置主要包括電漿顯示裝置(PDP)、液晶顯示裝置(LCD)及有機電致發光二極體顯示裝置(OLED)等。
為了符合現代人對於更加便利、更加直觀之人機界面之需要，近年來市場上逐漸推出各種各樣具有觸控功能之平板顯示裝置，即觸控顯示裝置。觸控顯示裝置一般可分為外置式及內嵌式兩種。
其中，內嵌式觸控顯示裝置係將觸控感應結構直接製作在顯示面板(如液晶顯示面板)之中，從而實現觸控面板及顯示面板兩者的集成。然而，內嵌式觸控顯示裝置的顯示驅動佈線可能對觸控感應結構偵測觸摸動作造成一定干擾，導致觸摸偵測錯誤，從而降低內嵌式觸控顯示裝置的穩定性及可靠性。
有鑑於此，提供一種穩定性及可靠性較高的內嵌式觸控顯示裝置實為必要。
一種內嵌式觸控顯示裝置，其包括觸摸電極層、公共電極層及顯 示驅動結構，該顯示驅動結構夾於該觸摸電極層與該公共電極層之間，且該顯示驅動結構包括第一驅動線、開關元件及像素電極，該開關元件分別與該第一驅動線及該像素電極連接，該內嵌式觸控顯示裝置包括顯示時段及觸摸偵測時段，在該顯示時段，該公共電極層被施加公共電壓以配合該像素電極實現該內嵌式觸控顯示裝置的正常畫面顯示；在該觸摸偵測時段，該公共電極層被施加觸摸控制訊號並配合該觸摸電極層偵測施加到該內嵌式觸控顯示裝置的觸摸動作，其中在該觸摸偵測時段，該第一驅動線被施加與該觸摸控制訊號相位相同的第一補償訊號。
優選地，該第一補償訊號與該觸摸控制訊號的幅度也相同。
進一步地，該內嵌式觸控顯示裝置還包括第一基板、第二基板及位於該第一基板與該第二基板之間的液晶層，該觸摸電極層設置於該第一基板上，該顯示驅動結構及該公共電極層設置於該第二基板上，在該公共電極層與該像素電極配合產生平面電場驅動該液晶層的液晶分子旋轉。
更進一步地，該顯示驅動結構還包括與第一驅動線絕緣相交的第二驅動線，該開關元件也連接該第二驅動線。具體地，該第一驅動線為掃描線，該第二驅動線為資料線，該像素電極與該開關元件位於該第一驅動線與該第二驅動線相交構成的最小區域中，該開關元件包括控制端及兩個導通端，該控制端連接該第一驅動線，該兩個導通端分別連接第二驅動線與像素電極。
在一種實施方式中，在該觸摸偵測時段，該第二驅動線被施加與該觸摸控制訊號相位相同的第二補償訊號。優選地，該第二補償訊號與該觸摸控制訊號的幅度也相同。
在一種實施方式中，該觸摸電極層與公共電極層構成自感電容式觸摸偵測結構，該觸摸電極層包括複數呈點陣排列的觸摸電極，在該觸摸偵測時段，該內嵌式觸控顯示裝置通過讀取單元偵測該觸摸電極上的電壓變化獲得施加到該內嵌式觸控顯示裝置的觸摸動作。具體地，該讀取單元包括放大器、電容及控制開關，該放大器包括第一輸入端、第二輸入端及輸出端，該第一輸入端連接該公共電極層及接收該觸摸控制訊號，該第二輸入端連接該觸摸電極以偵測該觸摸電極上的電壓，該電容電連接與該第二輸入端與該輸出端之間，該控制開關與該電容並聯。該觸摸控制訊號為連續的方波訊號。
在另一種實施方式中，該觸摸電極層與公共電極層構成互感電容式觸摸偵測結構，該公共電極層包括複數沿第一方向延伸的第一電極，該觸摸電極層包括複數沿不同於該第一方向的第二方向延伸的第二電極。其中，該第一電極的延伸方向與該第一驅動線的延伸方向相同。
優選地，該第一驅動線為複數且與該第一電極一一對應，該複數第一電極被劃分為n組第一電極，其中每組第一電極包括至少兩條第一電極，該觸摸控制訊號為一觸摸掃描訊號，在該觸摸偵測時段，該n組第一電極被依序施加該觸摸掃描訊號，且任意時刻，僅有一組第一電極被施加該觸摸掃描訊號，該第i組第一電極被施加該觸摸掃描訊號時，該第i組第一電極對應的第一驅動線被同時被施加與該觸摸掃描訊號相位相同的該第一補償訊號，其中n與i均為自然數，i大於等於1且小於等於n。其中，每一觸摸掃描訊號可以包括複數連續的脈衝。進一步地，在一種實施方式 中，該觸摸偵測時段，該第二驅動線被施加直流電壓或被懸空。 在變更實施方式中，該觸摸偵測時段，該第二驅動線被施加第二補償訊號，該第二補償訊號的波形等於該複數觸摸掃描訊號的疊加後的波形。
本發明提供的內嵌式觸控顯示裝置中，在該觸摸偵測時段，該顯示驅動結構的第一驅動線被施加與該觸摸控制訊號相位相同的第一補償訊號，可降低該第一驅動線對該公共電極層與該觸摸電極層偵測觸摸動作的影響，提高該內嵌式觸控顯示裝置的穩定性及可靠性。
100、200‧‧‧內嵌式觸控顯示裝置
110‧‧‧第一基板
120‧‧‧第二基板
130‧‧‧液晶層
112‧‧‧彩色濾光層
114、214‧‧‧觸摸電極層
122、222‧‧‧公共電極層
124‧‧‧絕緣層
126、226‧‧‧顯示驅動結構
X‧‧‧第一方向
Y‧‧‧第二方向
1261、2261‧‧‧第一驅動線
1262、2262‧‧‧第二驅動線
1263‧‧‧像素區域
1264‧‧‧開關元件
1265‧‧‧像素電極
1266‧‧‧控制端
1267‧‧‧第一導通端
1268‧‧‧第二導通端
142、242‧‧‧掃描驅動電路
144、244‧‧‧資料驅動電路
161‧‧‧第一連接線
162‧‧‧第二連接線
150‧‧‧觸摸偵測電路
151‧‧‧讀取單元
153‧‧‧放大器
154‧‧‧第一輸入端
155‧‧‧第二輸入端
156‧‧‧輸出端
157‧‧‧電容
158‧‧‧控制開關
170‧‧‧訊號輸出單元
G1~G6、Vd、Vcom、Vcom1~Vcom3‧‧‧訊號
Vb1‧‧‧第一補償訊號
Vb2‧‧‧第二補償訊號
Vt1‧‧‧觸摸控制訊號
Vt2‧‧‧觸摸掃描訊號
2220‧‧‧第一電極
2140‧‧‧第二電極
C‧‧‧觸摸感應電容
TX1~TXn‧‧‧第一組~第n組第一電極
2222‧‧‧第一導電單元
2224‧‧‧第一連接單元
2142‧‧‧第二導電單元
2144‧‧‧第二連接單元
圖1是本發明第一實施方式的內嵌式觸控顯示裝置的立體結構示意圖。
圖2是圖1所示內嵌式觸控顯示裝置的立體分解圖。
圖3是圖1所示顯示驅動結構的平面結構示意圖。
圖4是圖1所示公共電極層與該觸摸電極層構成的自感式電容觸控結構的平面示意圖。
圖5是圖4所示的讀取單元的電路示意圖。
圖6是圖1所示的內嵌式觸控顯示裝置的驅動波形圖。
圖7是本發明第二實施方式的內嵌式觸控顯示裝置的立體分解圖。
圖8是圖7所示的顯示驅動結構與該公共電極層的平面結構示意圖。
圖9是圖7所示的公共電極層與該觸摸電極層構成的互感式電容觸控結構的平面示意圖。
圖10是圖7所示的公共電極層與該觸摸電極層構成的互感式電容觸控結構一種變更實施方式的平面示意圖。
圖11是圖7所示的內嵌式觸控顯示裝置的驅動波形圖。
圖12是圖7所示的內嵌式觸控顯示裝置一種變更實施方式的驅動波形圖。
本發明提供的內嵌式觸控顯示裝置主要是公共電極層分時複用為顯示驅動電極及觸摸驅動電極的面板架構及電路結構，其包括顯示時段及觸摸偵測時段，在顯示時段，該公共電極層用作畫面顯示的驅動電極；在觸摸偵測時段，該公共電極用作觸摸感測的驅動電極。
具體地，請參閱圖1，圖1是本發明第一實施方式的內嵌式觸控顯示裝置100的立體結構示意圖。該內嵌式觸控顯示裝置100可以為內嵌式觸控液晶顯示裝置，其包括第一基板110、第二基板120及夾於該第一基板110與該第二基板120之間的液晶層130。具體地，該第一基板110臨近該液晶層130一側設置有彩色濾光層112及觸摸電極層114，其中，優選地，該彩色濾光層112設置於該第一基板110臨近該液晶層130一側的表面上，該觸摸電極層114設置於該彩色濾光層112臨近該液晶層130的一側。該第二基板120臨近該液晶層130一側設置有公共電極層122、絕緣層124及顯示驅動結構126，其中，優選地，該公共電極層122設置於該第二基板 120臨近該液晶層130一側的表面上，該絕緣層124設置於該公共電極層122臨近該液晶層130一側的表面上，該顯示驅動結構126設置於該絕緣層124臨近該液晶層130一側的表面上。該液晶層130的初始配向為水平配向。
請參閱圖2，圖2是圖1所示內嵌式觸控顯示裝置100的立體分解圖。該觸摸電極層114包括複數點狀的觸摸電極1140，該複數觸摸電極1140呈矩陣排列。該公共電極層122為一面狀電極層，且該公共電極層122與該觸摸電極層114構成自感式電容觸控結構，並在觸摸偵測時段偵測施加到該內嵌式觸控顯示裝置100的觸摸動作。該顯示驅動結構126通過該絕緣層124與該公共電極層122絕緣，且在該顯示時段該顯示驅動結構126與該公共電極層122配合驅動該內嵌式觸控顯示裝置100進行畫面顯示。
請參閱圖3，圖3是該顯示驅動結構126的平面結構示意圖。該顯示驅動結構126包括複數沿第一方向X延伸的第一驅動線1261、複數沿不同於該第一方向X的第二方向Y延伸且與該第一驅動線1261垂直絕緣相交的第二驅動線1262及複數該第一驅動線1261與該第二驅動線1262相交構成的像素區域1263。每一像素區域1263設置有開關元件1264及像素電極1265，該開關元件1264分別連接該第一驅動線1261、該第二驅動線1262及該像素電極1265，該像素電極1265用於與該公共電極層122在顯示時段驅動該內嵌式觸控顯示裝置100進行畫面顯示。
本實施方式中，該第一驅動線1261為掃描線，該第二驅動線1262為資料線，該第一方向X可以與該第二方向Y垂直，從而該複數像素區域1263呈矩陣式排列。該開關元件1264包括控制端1266、第 一導通端1267及第二導通端1268，該控制端1266連接至對應的該第一驅動線1261，該第一導通端1267連接至對應的第二驅動線1262，該第二導通端1268連接至對應的像素電極1265。其中，該開關元件1264為薄膜電晶體，該控制端1266、該第一導通端1267及該第二導通端1268分別為該薄膜電晶體的閘極、源極及汲極。 本實施方式中，該像素電極1265與該公共電極層122均設置於該第二基板120上，從而該像素電極1265與該公共電極層122可以產生平面電場驅動該液晶層130的液晶分子在平面內旋轉。
進一步地，可以理解，該內嵌式觸控顯示裝置100還包括與該第一驅動線1261電連接的掃描驅動電路142及與該第二驅動線1262電連接的資料驅動電路144，其中該掃描驅動電路142用於在顯示時段施加掃描驅動訊號至該第一驅動線1261，該資料驅動電路144用於在顯示時段施加資料驅動訊號至該第二驅動線1262。特別地，本實施方式中，該掃描驅動電路142還用於在觸摸偵測時段施加第一補償訊號至該第一驅動線1261，該資料驅動電路144還用於在觸摸偵測時段施加第二補償訊號至該第二驅動線1262。
請參閱圖4，圖4是該公共電極層122與該觸摸電極層114構成自感式電容觸控結構的平面示意圖。該內嵌式觸控顯示裝置100進一步包括觸摸偵測電路150，該公共電極層122通過該第一連接線161連接至該觸摸偵測電路150，該觸摸電極層114的每個觸摸電極1140通過第二連接線162連接至該觸摸偵測電路150。該觸摸偵測電路150包括複數讀取單元151，其中每個觸摸電極1140通過第二連接線162連接至對應的一讀取單元151。請參閱圖5，圖5是該讀取單元151的電路示意圖。該讀取單元151包括放大器153、電 容157及控制開關158，該放大器153包括第一輸入端154、第二輸入端155及輸出端156。該第一輸入端154連接該第一連接線161，從而連接該公共電極層122及接收該觸摸控制訊號。該第二輸入端155連接該第二連接線162，從而連接該觸摸電極1140以偵測該觸摸電極1140上的電壓。該電容157電連接與該第二輸入端155與該輸出端156之間，該控制開關158與該電容157並聯。可以理解，該內嵌式觸控顯示裝置100還包括訊號輸出單元170，該訊號輸出單元170連接該放大器153的第一輸入端154，并通過該第一連接線161電連接該公共電極層122，用於在觸摸偵測時段提供觸摸控制訊號至該公共電極層122。進一步地，該訊號輸出單元170也可以在顯示時段提供公共電壓訊號至該公共電極層122。
請參閱圖6，圖6是圖1所示的內嵌式觸控顯示裝置100的驅動波形圖。以下結合圖6對該內嵌式觸控顯示裝置100的工作原理作進一步說明。其中G1~G6代表掃描驅動電路142施加到該複數第一驅動線1261上的訊號，Vd代表資料驅動電路144施加到其中一條第二驅動線1262上的訊號，Vcom代表訊號輸出單元170施加到公共電極層122上的訊號。另外，為方便理解及描述，本案圖示僅繪制六條第一驅動線1261及六條第二驅動線1262作為示例，但不代表本案內嵌式觸控顯示裝置100僅包括六條第一驅動線1261及六條第二驅動線1262，在實際應用中，該內嵌式觸控顯示裝置實際包含更多的第一驅動線1261及第二驅動線1262。
在顯示時段，該掃描驅動電路142依序輸出複數掃描驅動訊號至該複數第一驅動線1261，該公共電極層122被施加一固定的直流電壓作為公共電壓訊號，該資料驅動電路144依序輸出複數資料 訊號至該複數第二驅動線1262。當一條第一驅動線1261被施加掃描訊號期間，連接該第一驅動線1261的一列開關元件1264被開啟，此時，該第二驅動線1262的資料訊號通過該開關元件1264寫入對應的像素電極1265，從而該像素電極1265與該公共電極層122產生平面電場驅動該液晶層130的液晶分子在平面內旋轉，實現該內嵌式觸控顯示裝置100的畫面顯示。當然，可以理解，在變更實施方式中，該公共電極層122也可以被施加極性不斷反轉的交流的方波作為公共電壓訊號。
在觸摸偵測時段，該掃描驅動電路142輸出第一補償訊號Vb1至該複數第一驅動線1261，該資料驅動電路144施加第二補償訊號Vb2至該複數第二驅動線1262，該公共電極層122被施加觸摸控制訊號Vt1，從而通過該讀取單元151偵測該觸摸電極層114的觸摸電極1140上的電壓變化即可獲致施加到該內嵌式觸控顯示裝置100的觸摸動作。其中，特別地，該第一補償訊號Vb1與該觸摸控制訊號Vt1的相位相同，幅度優選也相同。該第二補償訊號Vb2與該觸摸控制訊號Vt1的相位相同，幅度優選也相同。本實施方式中，該觸摸控制訊號Vt1優選為連續的方波訊號。但是，可以理解，在一種變更實施方式中，該觸摸控制訊號Vt1可以為連續的正弦波訊號或連續的三角波訊號。
經研究發現，本發明提供的內嵌式觸控顯示裝置100中，由於顯示驅動結構126的第一驅動線1261及第二驅動線1262夾於該觸摸電極層114與該公共電極層122構成的電容觸控結構之間，從而該第一驅動線1261及第二驅動線1262分別與該公共電極層122形成的寄生電容容易對該公共電極層122的觸摸偵測訊號造成影響， 進而影響該讀取單元151的偵測結果。然而，在觸摸偵測時段，通過向該第一驅動線1261及該第二驅動線1262分別施加該第一補償訊號Vb1及該第二補償訊號Vb2，該第一補償訊號Vb1與該觸摸控制訊號Vt1的相位相同，幅度優選也相同，該第二補償訊號Vb2與該觸摸控制訊號Vt1的相位相同，幅度優選也相同，可以一定程度抵消該寄生電容造成的影響，提高內嵌式觸控顯示裝置100的穩定性及可靠性。
需要說明的是，本發明提供的內嵌式觸控顯示裝置100中，在觸摸偵測時段該第一驅動線1261及該第二驅動線1262均被施加補償訊號，但是，可以理解，在變更實施方式中，僅該第一驅動線1261及該第二驅動線1262其中一條被施加補償訊號同樣可以在一定程度上改善顯示驅動結構126形成的寄生電容對該公共電極層122的觸摸偵測訊號造成影響的現象。
請參閱圖7，圖7是本發明第二實施方式的內嵌式觸控顯示裝置200的立體分解圖。該內嵌式觸控顯示裝置200與第一實施方式的內嵌式觸控顯示裝置100基本相同，也就是說，上面對該第一實施方式的內嵌式觸控顯示裝置100的說明基本上可以應用於該第二實施方式的內嵌式觸控顯示裝置200，二者的主要區別在於：觸摸電極層214與公共電極層222的結構不同，並且施加到觸摸電極層214與公共電極層222的訊號也與第一實施方式有所不同。
具體來說，該觸摸電極層214與公共電極層222構成互感電容式觸摸偵測結構，該公共電極層222包括複數沿第一方向X延伸的第一電極2220，該觸摸電極層214包括複數沿不同於該第一方向X的第二方向Y延伸的第二電極2140，該第一電極2220與該第二電極 2140絕緣相交定義複數用於偵測觸摸動作的觸摸感應電容C。其中，該第一方向X可以與該第二方向Y垂直。請參閱圖8，圖8是顯示驅動結構226與該公共電極層222的平面結構示意圖。本實施方式中，該第一電極2220的延伸方向與第一驅動線2261的延伸方向相同，並且，優選地，該第一驅動線2261與該第一電極2220一一對應，從而每一第一電極2220對應一列像素區域2263。
請參閱圖9，圖9是該公共電極層222與該觸摸電極層214構成互感式電容觸控結構的平面示意圖。其中，該複數第一電極2220被劃分為第一組第一電極TX1、第二組第一電極TX2至第n組第一電極TXn，每組第一電極TXi包括至少兩條第一電極2220，每組第一電極TXi的至少兩條第一電極2220通過同一第一連接線261連接至該訊號輸出電路270，該複數第二電極2140分別電連接至觸摸偵測電路250。可以理解，為方便理解及描述，本案圖示僅繪制六條第一電極2220(即三組第一電極2220)作為示例，但不代表本案內嵌式觸控顯示裝置僅包括六條第一電極2220、或者三組第一電極2220，在實際應用中，該內嵌式觸控顯示裝置實際包含更多的第一電極2220及第一驅動線2611，該第一電極2220也可以被劃分為更多組。
特別地，本實施方式中，該第一電極2220與該第二電極2140均為直條型，但是可以理解，在變更實施方式中，該第一電極2220與該第二電極也可以不為直條型，而是如圖10所示，該第一電極2220包括複數大致呈菱形的第一導電單元2222及連接於該第一導電單元2222之間的第一連接單元2224，該第二電極2140包括複數大致呈菱形的第二導電單元2142及連接於該第二導電單元2142之 間的第二連接單元2144，並且該第一電極2220與該第二電極2140僅在該第一連接單元2224與該第二連接單元2144所在處交疊而定義複數用於偵測觸摸動作的觸摸感應電容C。
請參閱圖11，圖11是圖7所示的內嵌式觸控顯示裝置200的驅動波形圖。以下結合圖11對該內嵌式觸控顯示裝置200的工作原理作進一步說明。其中G1~G6代表掃描驅動電路242施加到該複數第一驅動線2611上的訊號，Vd代表資料驅動電路244施加到其中一條第二驅動線2612上的訊號，Vcom1~Vcom3代表訊號輸出單元施加到公共電極層222的複數組第一電極TX1~TXn上的訊號。
在顯示時段，該掃描驅動電路242依序輸出複數掃描驅動訊號至該複數第一驅動線2611，該公共電極層222的複數第一電極2220同時被施加一固定的直流電壓作為公共電壓訊號，該資料驅動電路244依序輸出複數資料訊號至該複數第二驅動線2612。具體地，該顯示時段的工作原理與第一實施方式的顯示時段的工作原理基本相同，此處就不再贅述。
在觸摸偵測時段，該訊號輸出電路270依序施加複數觸摸掃描訊號Vt2作為觸摸控制訊號至該n組第一電極TX1~TXn。其中，任意時刻，僅有一組第一電極TXi被施加該觸摸掃描訊號Vt2，且每組的至少兩條第一電極2220被施加同一個觸摸掃描訊號Vt2。進一步地，該第i組第一電極TXi被施加該觸摸掃描訊號Vt2時，該掃描驅動電路242輸出第一補償訊號Vb1至該第i組第一電極對應的第一驅動線2261，其中該第一補償訊號Vb1的相位與該第i組第一電極TXi的觸摸掃描訊號的相位相同，幅度也相同。舉例來說，當該第1組第一電極TX1被施加該觸摸掃描訊號Vt2時，該掃描驅 動電路242輸出第一補償訊號Vb1至該第1組第一電極TX1對應的該第一驅動線G1及G2。更進一步地，每一觸摸掃描訊號Vt2包括複數連續的脈衝，從而每一第一補償訊號Vb1也包括複數連續的脈衝。可以理解，該複數連續脈衝的數量可以依據實際需要來設定，如20個、40個等。並且，在該觸摸偵測時段，該第二驅動線可以被施加直流電壓，如0伏的直流電壓，或者被懸空，什麼電壓也不加。
該第二實施方式中，該顯示驅動結構226的第一驅動線2261被施加與該觸摸掃描訊號Vt2相位及幅度相同的第一補償訊號Vb1，可降低該第一驅動線2261對該公共電極層222與該觸摸電極層214偵測觸摸動作的影響，提高該內嵌式觸控顯示裝置200的穩定性及可靠性。
請參閱圖12，圖12是圖7所示的內嵌式觸控顯示裝置200一種變更實施方式的驅動波形圖。以下結合圖12對該內嵌式觸控顯示裝置200的工作原理作進一步說明。其中G1~G6代表掃描驅動電路242施加到該複數第一驅動線2611上的訊號，Vd代表資料驅動電路244施加到其中一條第二驅動線2612上的訊號，Vcom1~Vcom3代表訊號輸出單元施加到公共電極層222的複數組第一電極TX1~TXn上的訊號。
在顯示時段，該掃描驅動電路242依序輸出複數掃描驅動訊號至該複數第一驅動線2611，該公共電極層222的複數第一電極2220同時被施加一固定的直流電壓作為公共電壓訊號，該資料驅動電路244依序輸出複數資料訊號至該複數第二驅動線2612。具體地，該顯示時段的工作原理與第一實施方式的顯示時段的工作原理 基本相同，此處就不再贅述。
在觸摸偵測時段，該訊號輸出電路270依序施加複數觸摸掃描訊號Vt2作為觸摸控制訊號至該n組第一電極TX1~TXn。其中，任意時刻，僅有一組第一電極TXi被施加該觸摸掃描訊號Vt2，且每組的至少兩條第一電極2220被施加同一個觸摸掃描訊號Vt2。進一步地，該第i組第一電極TXi被施加該觸摸掃描訊號Vt2時，該掃描驅動電路242輸出第一補償訊號Vb1至該第i組第一電極對應的第一驅動線2261，其中該第一補償訊號Vb1的相位與該第i組第一電極TXi的觸摸掃描訊號的相位相同，幅度也相同。舉例來說，當該第1組第一電極TX1被施加該觸摸掃描訊號Vt2時，該掃描驅動電路242輸出第一補償訊號Vb1至該第1組第一電極TX1對應的該第一驅動線G1及G2。更進一步地，每一觸摸掃描訊號Vt2包括複數連續的脈衝，從而每一第一補償訊號Vb1也包括複數連續的脈衝。可以理解，該複數連續脈衝的數量可以依據實際需要來設定，如20個、40個等。
此外，該變更實施方式中，在觸摸偵測時段，該資料驅動電路244還輸出第二補償訊號Vb2至該第二驅動線2612，該第二補償訊號Vb2包括複數連續的脈衝，且該第二補償訊號Vb2的波形基本等於該複數觸摸掃描訊號Vt2的疊加後的波形(即Vcom1~Vcom3疊加後的波形)，從而分別與該複數觸摸掃描訊號具有相同的幅度與對應的相位。
該變更實施方式中，該顯示驅動結構226的第一驅動線2261被施加與該觸摸掃描訊號Vt2相位及幅度相同的第一補償訊號Vb1，該第二驅動線2262被施加與該觸摸掃描訊號Vt2相位及幅度相同的 第二補償訊號Vb2，可降低該第一驅動線2261及第二驅動線2262對該公共電極層222與該觸摸電極層214偵測觸摸動作的影響，提高該內嵌式觸控顯示裝置200的穩定性及可靠性。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
G1~G6、Vd、Vcom‧‧‧訊號
Vb1‧‧‧第一補償訊號
Vb2‧‧‧第二補償訊號
Vt‧‧‧觸摸控制訊號

Claims (12)

  1. 一種內嵌式觸控顯示裝置，其包括觸摸電極層、公共電極層及顯示驅動結構，該顯示驅動結構夾於該觸摸電極層與該公共電極層之間，且該顯示驅動結構包括第一驅動線、開關元件及像素電極，該開關元件分別與該第一驅動線及該像素電極連接，該內嵌式觸控顯示裝置包括顯示時段及觸摸偵測時段，在該顯示時段，該公共電極層被施加公共電壓以配合該像素電極實現該內嵌式觸控顯示裝置的正常畫面顯示；在該觸摸偵測時段，該公共電極層被施加觸摸控制訊號並配合該觸摸電極層偵測施加到該內嵌式觸控顯示裝置的觸摸動作，其中在該觸摸偵測時段，該第一驅動線被施加與該觸摸控制訊號相位相同的第一補償訊號，該內嵌式觸控顯示裝置還包括第一基板、第二基板及位於該第一基板與該第二基板之間的液晶層，該觸摸電極層設置於該第一基板上，該顯示驅動結構及該公共電極層設置於該第二基板上，在該公共電極層與該像素電極配合產生平面電場驅動該液晶層的液晶分子旋轉。
  2. 如請求項1所述的內嵌式觸控顯示裝置，其中，該第一補償訊號與該觸摸控制訊號的幅度也相同。
  3. 如請求項1所述的內嵌式觸控顯示裝置，其中，該顯示驅動結構還包括與第一驅動線絕緣相交的第二驅動線，該開關元件也連接該第二驅動線。
  4. 如請求項3所述的內嵌式觸控顯示裝置，其中，該第一驅動線為掃描線，該第二驅動線為資料線，該像素電極與該開關元件位於該第一驅動線與該第二驅動線相交構成的最小區域中，該開關元件包括控制端及兩個導通端，該控制端連接該第一驅動線，該兩個導通端分別連接第二驅動線與像素電極。
  5. 如請求項3所述的內嵌式觸控顯示裝置，其中，在該觸摸偵測時段，該第二驅動線被施加與該觸摸控制訊號相位相同的第二補償訊號。
  6. 如請求項5所述的內嵌式觸控顯示裝置，其中，該第二補償訊號與該觸摸控制訊號的幅度也相同。
  7. 如請求項4所述的內嵌式觸控顯示裝置，其中，該觸摸電極層與公共電極層構成互感電容式觸摸偵測結構，該公共電極層包括複數沿第一方向延伸的第一電極，該觸摸電極層包括複數沿不同於該第一方向的第二方向延伸的第二電極。
  8. 如請求項7所述的內嵌式觸控顯示裝置，其中，該第一電極的延伸方向與該第一驅動線的延伸方向相同。
  9. 如請求項7所述的內嵌式觸控顯示裝置，其中，該第一驅動線為複數且與該第一電極一一對應，該複數第一電極被劃分為n組第一電極，其中每組第一電極包括至少兩條第一電極，該觸摸控制訊號為一觸摸掃描訊號，在該觸摸偵測時段，該n組第一電極被依序施加該觸摸掃描訊號，且任意時刻，僅有一組第一電極被施加該觸摸掃描訊號，該第i組第一電極被施加該觸摸掃描訊號時，該第i組第一電極對應的第一驅動線被同時被施加與該觸摸掃描訊號相位相同的該第一補償訊號，其中n與i均為自然數，i大於等於1且小於等於n。
  10. 如請求項9所述的內嵌式觸控顯示裝置，其中，在該觸摸偵測時段，該第二驅動線被施加直流電壓或被懸空。
  11. 如請求項9所述的內嵌式觸控顯示裝置，其中，在該觸摸偵測時段，該第二驅動線被施加第二補償訊號，該第二補償訊號的波形等於該複數觸摸掃描訊號的疊加後的波形。
  12. 如請求項9所述的內嵌式觸控顯示裝置，其中，每一觸摸掃描訊號包括複數連續的脈衝。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101588521B1 (ko) * 2014-05-12 2016-01-25 주식회사 동부하이텍 터치 패널
TWI534678B (zh) * 2014-11-21 2016-05-21 業鑫科技顧問股份有限公司 內嵌式觸控顯示裝置及驅動方法
TWI553537B (zh) * 2015-02-17 2016-10-11 新唐科技股份有限公司 感應元件
US9823772B2 (en) 2015-02-17 2017-11-21 Nuvoton Technology Corporation Sensing device
TWI573055B (zh) * 2015-03-26 2017-03-01 鴻海精密工業股份有限公司 內嵌式觸控顯示面板
CN107710316B (zh) * 2015-06-04 2021-09-21 硅工厂股份有限公司 用于驱动面板的技术
CN104881238A (zh) * 2015-06-25 2015-09-02 京东方科技集团股份有限公司 一种触控显示装置及其触控方法
KR102342357B1 (ko) * 2015-09-30 2021-12-24 엘지디스플레이 주식회사 표시장치와 그 구동방법
CN107436699B (zh) * 2016-05-26 2020-10-30 奇景光电股份有限公司 触控感测电路与内嵌式显示面板
TWI712935B (zh) * 2016-06-27 2020-12-11 仟融科技股份有限公司 電容式偵測裝置及驅動方法
CN106802742A (zh) * 2017-02-27 2017-06-06 武汉华星光电技术有限公司 有机发光触控显示屏及其制作方法
CN107704145B (zh) * 2017-09-29 2020-09-01 武汉天马微电子有限公司 显示面板及其控制方法和显示装置
CN112612368A (zh) * 2019-10-03 2021-04-06 奇景光电股份有限公司 用于降低电磁干扰的触控显示面板的驱动方法
KR102666300B1 (ko) * 2019-12-23 2024-05-14 엘지디스플레이 주식회사 터치 디스플레이 장치, 구동 회로 및 구동 방법
KR102682005B1 (ko) * 2019-12-31 2024-07-04 엘지디스플레이 주식회사 터치 표시 장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201118485A (en) * 2009-11-19 2011-06-01 Innolux Display Corp Touch display device
TW201205369A (en) * 2010-07-20 2012-02-01 Novatek Microelectronics Corp Driving method, driving device and touch sensible display device using the same
TW201236127A (en) * 2011-02-25 2012-09-01 Lg Display Co Ltd Touch sensor integrated display device
TW201300879A (zh) * 2011-06-28 2013-01-01 Chimei Innolux Corp 觸控顯示面板及其顯示裝置
TW201316219A (zh) * 2011-10-12 2013-04-16 Japan Display West Inc 顯示裝置，驅動電路，驅動方法及電子裝置
TW201344526A (zh) * 2012-04-27 2013-11-01 Orise Technology Co Ltd 內嵌式多點觸控液晶顯示面板系統

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI282012B (en) * 2001-01-08 2007-06-01 Au Optronics Corp Liquid crystal display of low driving voltage
JP2006189868A (ja) * 2005-01-06 2006-07-20 Samsung Electronics Co Ltd 表示装置及びその駆動方法
TWI331237B (en) * 2006-09-04 2010-10-01 Au Optronics Corp Liquid crystal display panels and realted display devices
JP4816668B2 (ja) * 2008-03-28 2011-11-16 ソニー株式会社 タッチセンサ付き表示装置
TWI431362B (zh) * 2009-05-29 2014-03-21 Japan Display West Inc 觸控感測器、顯示器及電子裝置
WO2011035485A1 (zh) * 2009-09-27 2011-03-31 智点科技有限公司 一种可排除触控影响显示的触控显示器
US9612691B2 (en) * 2009-11-02 2017-04-04 Au Optronics Inducing capacitance detector and capacitive position detector of using same
JP5722573B2 (ja) * 2010-08-24 2015-05-20 株式会社ジャパンディスプレイ タッチ検出機能付き表示装置
JP5839173B2 (ja) * 2010-10-14 2016-01-06 Ｎｌｔテクノロジー株式会社 タッチセンサ装置及び電子機器
US9024913B1 (en) * 2014-04-28 2015-05-05 Lg Display Co., Ltd. Touch sensing device and driving method thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201118485A (en) * 2009-11-19 2011-06-01 Innolux Display Corp Touch display device
TW201205369A (en) * 2010-07-20 2012-02-01 Novatek Microelectronics Corp Driving method, driving device and touch sensible display device using the same
TW201236127A (en) * 2011-02-25 2012-09-01 Lg Display Co Ltd Touch sensor integrated display device
TW201300879A (zh) * 2011-06-28 2013-01-01 Chimei Innolux Corp 觸控顯示面板及其顯示裝置
TW201316219A (zh) * 2011-10-12 2013-04-16 Japan Display West Inc 顯示裝置，驅動電路，驅動方法及電子裝置
TW201344526A (zh) * 2012-04-27 2013-11-01 Orise Technology Co Ltd 內嵌式多點觸控液晶顯示面板系統

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