TWI637298B - 觸控感測器積體顯示裝置及其驅動方法 - Google Patents

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Abstract

一種觸控感測器積體顯示裝置及其驅動方法。這種觸控感測器積體顯示裝置包括一顯示面板,其中一畫素陣列實質劃分為複數個觸控塊,每一觸控塊具有顯示輸入影像的畫素以及感測觸控輸入的至少一個感測對象偽畫素,感測對象偽畫素具有一驅動薄膜電晶體(TFT),驅動TFT根據一閘極-源極電壓控制一源極-汲極電流,以及一面板驅動電路,在一觸控感測週期中,將一掃描控制訊號和一感測控制訊號供給至感測對象偽畫素,並且透過將一觸控驅動資料電壓提供給驅動TFT的閘極節點且將一參考電壓提供給驅動TFT的一源極節點,設置適合於導通驅動TFT的閘極-源極電壓。

Description

觸控感測器積體顯示裝置及其驅動方法
本發明係提供一種觸控感測器積體顯示裝置及其驅動方法。
提出了觸控感測器,能夠使得用戶當觀看不同的家用電器或資料通訊裝置時直接觸控或接近螢幕,並使用他們的手指或筆輸入的資料。因為觸控感測器使用簡單,具有故障的可能性低,允許用戶輸入而無需使用額外的輸入裝置,以及使得用戶能夠通過在螢幕上顯示的內容快速、方便地操作它們,因此觸控感測器應用於各種顯示裝置。
觸控感測器可透過大家所知的技術,例如電容式感測、紅外(IR)感測等來實現。
電容式感測可分為附加型(add-on type)、表嵌型(on-cell type)、以及內嵌型(in-cell type)。
在附加型中,如圖1所示,一顯示裝置(1及2)和具有觸控感測器得一觸控膜3分開製造,並且觸控膜3附加至顯示裝置的表面上。在圖1中,標號1表示一個顯示面板、標號2表示一封裝基板、標號4表示一觸控積體電路。因此附加型具有由於它的大厚度引起的低能見度和因為一完成的觸控膜3安裝於顯示裝置(1及2)上引起顯示裝置(1及2)亮度低的問題。
在表嵌型中,觸控感測器直接形成於一顯示裝置的一頂玻璃基板的表面上。在表嵌型的情況下,觸控感測器形成於一顯示裝置的頂表面上,相比較於附加型具有一減少的厚度,但仍然構成觸控感測器的一驅動電極層和感測電極層以及用於絕緣這些層的絕緣膜增加了整個厚度且處理步驟的數量,從而增加了製造成本。
在內嵌型中,觸控感測器形成於顯示裝置的內部,由於觸控感測器可做的很薄,因此內嵌型吸引了廣泛的關注。內嵌型觸控感測器的已知實例包括互電容觸控感測器和自電容觸控感測器。在互電容感測中,驅動電極線和感測電極線在一顯示面板中彼此交叉以形成觸控感測器,一觸控驅動訊號提供至驅動電極線,並且然後通過感測電極線透過檢測觸控感測器的互電容的變化可感測觸控輸入。在自電容感測,觸控電極和感測器線形成於顯示面板上,一觸控驅動訊號通過感測器線提供至觸控電極,並且透過檢測在觸控電極的自電容的變化感測觸控輸入。
內嵌型也需要與觸控相關聯的訊號線(例如,驅動電極線、感測電極線、以及感測線)附加至顯示面板上。此外,因為用於顯示的一內部電極用作觸控感測器的電極以實現薄型,並且由於觸控感測器和畫素之間的耦合而具有大的寄生電容,因此內嵌型需要一電極圖案製程。這導致觸控靈敏度和觸控識別精度的下降。
在IR(紅外)感測中,如圖2所示,顯示裝置(1及2)和具有觸控感測器的一觸控面框5分開製造,並且顯示裝置(1及2)和觸控面框5接合在一起。在圖2中,標號1表示一顯示面板、標號2表示一封裝基板、標號4表示一觸控積體電路。IR(紅外)感測由於低響應率和低觸控解析度因此不支持多點觸控。
由以上可以看到,傳統的觸控感測器技術需要用於觸控感測的複雜的元件附加至顯示裝置上,使得製造工藝複雜、製造成本增加、以及降低觸控感測的功能。
本發明在於提供一種觸控感測器積體顯示裝置,這種裝置能夠最小化用於觸控感測的附加元件且提高觸控感測能力。
在本發明的一方面中,一種觸控感測器積體顯示裝置包括:一顯示面板,具有配設為顯示一輸入影像的一畫素陣列,畫素陣列實質劃分為複數個觸控塊,每一觸控塊具有顯示輸入影像的畫素以及感測一觸控輸入的至少一個感測對象偽畫素,感測對象偽畫素具有一驅動薄膜電晶體,驅動薄膜電晶體配設為根據一閘極-源極電壓控制一源極-汲極電流;一面板驅動電路,在一觸控感測週期中,將一掃描控制訊號和一感測控制訊號供給至感測對象偽畫素,透過將一觸控驅動資料電壓提供給驅動薄膜電晶體的一閘極節點且將一參考電壓提供給驅動薄膜電晶體的一源極節點,設置適合於導通驅動薄膜電晶體的此驅動薄膜電晶體的閘極-源極電壓,以及透過感測由一觸控輸入引起的驅動薄膜電晶體的源極-汲極電流的變化輸出一感測值;以及一定時控制器,用以將感測值與一預定的參考值相比較且檢測觸控輸入。
與觸控塊相同數目的觸控感測週期分配給用於影像顯示的一垂直活躍週期。一影像顯示資料尋址週期進一步分配給垂直活躍週期,在影像顯示資料尋址週期中影像顯示資料寫入於每一觸控塊的畫素上。觸控感測週期與影像顯示資料尋址週期相交替定位於垂直活躍週期中。
關於一第一觸控塊的一感測值的傳送時間與相鄰第一觸控塊的一第二觸控塊的一影像顯示資料尋址週期相重疊。
與觸控塊相同數目的觸控感測週期分配給垂直活躍週期之間的一垂直空白週期。在垂直活躍週期中,影像顯示資料寫入於觸控塊塊的所有這些畫素上。
關於一第一觸控塊的一感測值的一傳送時間與相鄰第一觸控塊的一第二觸控塊的一觸控感測週期相重疊。
這些觸控塊以每個觸控組為基礎同時受到感測。其中同一觸控組的觸控塊分別連接至面板驅動電路的不同的感測單元。關於一第一觸控組的一感測值的傳送時間與相鄰第一觸控組的一第二觸控組的一觸控感測週期相重疊。
觸控感測週期進一步包含一偏壓應力減少週期。在偏壓應力減少週期期間,面板驅動電路將能夠關閉薄膜電晶體的一應力減少資料電壓提供給驅動薄膜電晶體的一閘極。應力減少資料電壓等於或小於參考電壓。
一外部補償週期進一步分配給垂直空白週期,在外部補償週期中,感測顯示輸入影像的每一畫素中包含的一第一驅動薄膜電晶體之電特性的變化。在外部補償週期中,面板驅動電路將相比較於觸控驅動資料電壓更大的一外部補償資料電壓提供給第一驅動薄膜電晶體的一閘極節點,並且將參考電壓提供給第一驅動薄膜電晶體的一源極節點。
一外部補償週期進一步分配給垂直空白週期,其中在外部補償週期中,感測顯示輸入影像的每一畫素中包含的一第一驅動薄膜電晶體之電特性的變化。面板驅動電路在外部補償週期中包含的一感測週期期間在一導通電壓提供掃描控制訊號及感測控制訊號,並且防止第一驅動薄膜電晶體的一閘極節點與一源極節點的一個單獨地浮置。
定時控制器包含一記憶體以及一記憶體控制器,記憶體控制器在一第一圖框頻率將從外部輸入的影像資料儲存於記憶體中,並且然後在相比較於第一圖框頻率更低的一第二圖框頻率輸出記憶體中儲存的資料。
由觸控輸入產生的一觸控電容器連接至驅動薄膜電晶體的閘極節點且改變驅動薄膜電晶體的閘極-源極電壓。
由觸控輸入產生的一觸控電容器連接至驅動薄膜電晶體的源極節點且改變驅動薄膜電晶體的閘極-源極電壓。
顯示面板進一步包含一輔助電極,輔助電極以每個觸控塊為基礎形成圖案且連接至感測對象偽畫素。輔助電極位於由觸控輸入引起的一觸控電容器的一個側電極與一基板之間,並且通過穿過一絕緣膜的一接觸孔電連接至觸控電容器的一個側電極。
顯示面板進一步包含一輔助電極,輔助電極以每個偽畫素線為基礎形成圖案且連接至感測對象偽畫素,感測對象偽畫素設置於偽畫素線上,。輔助電極位於由觸控輸入引起的一觸控電容器的一個側電極與一基板之間,並且直接電連接至觸控電容器的此一個側電極。
輔助電極透過在偽畫素線上延伸驅動薄膜電晶體的一閘極形成。
在本發明的另一方面中,一種觸控感測器積體顯示裝置的驅動方法,包含以下步驟:一第一步驟,關於一顯示面板設置一觸控感測週期,其中顯示輸入影像的一畫素陣列實質劃分為複數個觸控塊,每一觸控塊包含顯示輸入影像的畫素以及感測一觸控輸入的至少一個感測對象偽畫素,並且感測對象偽畫素包含根據一閘極-源極電壓控制一源極-汲極電流的一驅動薄膜電晶體;一第二步驟,在觸控感測週期中,將一掃描控制訊號和一感測控制訊號供給至感測對象偽畫素,透過將一觸控驅動資料電壓提供給驅動薄膜電晶體的一閘極節點且將一參考電壓提供給驅動薄膜電晶體的一源極節點,設置適合於導通驅動薄膜電晶體的驅動薄膜電晶體的閘極-源極電壓,以及透過感測由觸控輸入引起的驅動薄膜電晶體的源極-汲極電流的變化輸出一感測值;以及一第三步驟,將感測值與一預定的參考值相比較以檢測觸控輸入。
在下文中,將參考圖3至圖55描述一觸控感測器積體顯示裝置的不同實施例,其中圖式中參考標號Vdata表示一資料電壓, VT1、VT2表示用於觸控感測的一資料電壓,15A(i)…15A(i+3)表示第一閘極線,參考標號15B(i)…15B(i+3)表示第二閘極線,△t表示感測時間,△v表示電壓差,C表示感測線的寄生電容,W表示白色畫素,DHL表示偽畫素線。
圖3係為表示根據本發明一個實施例的一觸控感測器積體顯示裝置的圖式。圖4係為表示具有可用作觸控感測器的複數個畫素的一畫素陣列,以及一源極驅動積體電路的結構實例的圖式。圖5及圖6係為表示根據本發明一個實施例的畫素結構及連接至該畫素的一感測單元的一結構實例的圖式。
觸控感測器積體顯示裝置實施為一有機發光顯示裝置,特別是,實施為一個包含用於外部補償的一畫素陣列。觸控感測器積體顯示裝置不需要觸控電極及感測器線且因為它使用一外部補償型畫素陣列感測觸控輸入因此可最大限度地減少用於觸控感測的附加元件。
外部補償係為感測有機發光二極體(下文中,OLED)的電特性和驅動畫素中包含的薄膜電晶體(TFT)且根據感測值校正輸入的影像資料的技術。用於外部補償包含一畫素陣列的有機發光裝置揭露於大韓民國專利申請號第10-2013-0134256(申請日2013年11月6日)、10-2013-0141334(申請11/20 / 2013年)、10-2013-0149395(申請日2013年12月3日)、10-2014-0086901(申請日2014年7月10日)、10-2014-0079255(申請日2014年6月26日)、10- 2014-0079587(申請日2014年6月27日)、10-2014-0119357(申請日2014年9月5日)等,它們在此引入作為參考。
請參考圖3至圖6,根據本發明一示例性實施例的一觸控感測器積體顯示裝置可包括一顯示面板10、一定時控制器11、一資料驅動電路12、以及一閘極驅動電路13。資料驅動電路12與閘極驅動電路13可構成一面板驅動電路。
複數個資料線及感測線14A及14B與複數個閘極線15在顯示面板10上彼此相交,並且能夠由外部補償的畫素P以矩陣形式排列於交叉處,以形成一畫素陣列。閘極線15包括向其供給一掃描控制訊號SCAN的複數個第一閘極線15A,以及向其供給一感測控制訊號SEN的複數個第二閘極線15B。
每一畫素P可連接至資料線14A中的一個資料線、感測線14B中的一個感測線、第一閘極線15A中的一個閘極線、以及第二閘極線15B中的一個閘極線。一畫素單元UPXL中包含的複數個畫素P可共享一個感測線14B。畫素單元UPXL可以包括但不限於四個畫素:一紅色畫素、一綠色畫素、一藍色畫素、以及一白色畫素。此外,畫素單元UPXL中包含的這些畫素可單獨連接至複數個感測線,而非共享一個感測線。每一畫素P從一電源產生器(圖未示)接收一高電位驅動電壓EVDD以及一低電位驅動電壓EVSS。
用於外部補償的一畫素P可包括一有機發光二極體(OLED)、一驅動薄膜電晶體(TFT)DT、一儲存電容器Cst、一第一開關薄膜電晶體(TFT)ST1、以及一第二開關薄膜電晶體(TFT)ST2。薄膜電晶體(TFT)可實現為p型、或n型、或p型和n型的混合體。另外,薄膜電晶體(TFT)的一半導體層可包括非晶矽、多晶矽、或一氧化物。
OLED包括連接至一源極節點Ns的一陽極、連接至低電位驅動電壓EVSS的一輸入端的一陰極、以及位於陽極和陰極之間的一有機化合物層。有機化合物層可包括一電洞注入層、一電洞傳輸層、一發射層、一電子傳輸層、以及一電子注入層。
驅動薄膜電晶體(TFT)DT根據一閘極-源極電壓(在下文中,Vgs)控制驅動薄膜電晶體(TFT)DT流至OLED的源極-汲極電流(以下,Ids)的量。驅動薄膜電晶體(TFT)DT具有連接至一閘極節點Ng的一閘極、連接至高電位驅動電壓EVDD的一輸入端的汲極、以及連接至一源極節點Ns的一源極。儲存電容器Cst連接至閘極節點Ng和源極節點Ns之間,以在一定的時間段保持驅動薄膜電晶體(TFT)DT的閘極-源極電壓Vgs。第一開關薄膜電晶體(TFT)ST1響應於一掃描控制訊號SCAN接通一資料線14A和閘極節點Ng之間的一電連接。第一開關薄膜電晶體(TFT)ST1具有連接至第一閘極線15A的一閘極、連接至資料線14A的一閘極、以及連接至閘極節點Ng的一源極。第二開關薄膜電晶體(TFT)ST2響應於一感測控制訊號SEN接通源極節點Ns和一感測線14B之間的一電連接。第二開關薄膜電晶體(TFT)ST2具有連接至一第二閘極線15B的一閘極、連接至感測線14B的一閘極、以及連接到源極節點Ns的一源極。
用於外部補償的具有如此一畫素陣列的一觸控感測器積體顯示裝置可在用於顯示影像及產生外部補償的一第一驅動模式下,和用於顯示影像、產生外部補償、以及執行觸控感測的一第二驅動模式下作業。
當觸控感測器積體顯示裝置作業在第一驅動模式下時,外部補償在影像顯示期間的一垂直空白間隔中,或在影像顯示開始之前的一通電序列間隔中,或在影像顯示結束之後的一斷電序列間隔中執行。在垂直空白間隔為其中沒有寫入影像資料,設置於其中寫入一個圖框之影像資料的垂直活躍週期之間的時間。通電序列間隔為驅動電源的接通和影像顯示之開始之間的時間。斷電序列間隔為影像顯示的結束和電源關斷之間的時間。
當觸控感測器積體顯示裝置作業在第二驅動模式下時,觸控感測在影像顯示期間在一水平空白間隔中或在影像顯示期間在一垂直空白間隔中進行。水平空白間隔為其中沒有影像資料寫入,設置於其中寫入一個水平線的影像資料的水平活躍週期之間的時間。當觸控感測器積體顯示裝置作業在第二驅動模式下時,外部補償可在垂直空白間隔中進行,單獨進行觸控感測,或在通電序列週期,或在斷電序列週期中進行。
定時控制器11可根據關於用戶的模式選擇資訊、是否存在觸控輸入、以及顯示裝置和用戶之間的距離在驅動模式之間切換。定時控制器11可根據藉由一遙控裝置、一智慧電話、按鈕等的用戶的模式選擇資訊從第一驅動模式切換到第二驅動模式,或反之亦然。此外,定時控制器11透過進行盡可能少的觸控感測可確定觸控輸入是否存在,而不會影響影像的質量,並且當感測到觸控輸入時可以從第一驅動模式切換到第二驅動模式時,或著當一定的時間段或更長時間沒有感測到觸控時從第二驅動模式切換到第一驅動模式。此外,定時控制器11可根據來自一攝像機、一紅外感測器等輸入的資訊確定顯示裝置和用戶之間的距離,並且如果用戶進入一給定的距離之內則可以從第一驅動模式切換到第二驅動模式,如果用戶離開給定的距離之外則從第二驅動模式切換到第一驅動模式。
定時控制器11根據定時訊號例如一垂直同步訊號Vsync、一水平同步訊號Hsync、一點時脈訊號DCLK、以及一資料使能訊號DE,產生用於控制資料驅動電路12之作業定時的一資料控制訊號DDC以及用於控制閘極驅動電路13之作業定時的一閘極控制訊號GDC。在第一驅動模式中,定時控制器11可以在時間上劃分一影像顯示週期以及一外部補償週期,並且產生分別對影像顯示和外部補償不相同的控制訊號DDC及GDC。在第二驅動模式下,定時控制器11可以在時間上劃分一影像顯示週期以及一外部補償週期,並且產生分別對於影像顯示、外部補償、以及觸控感測不相同的控制訊號DDC及GDC。
定時控制器11可相對於圖框頻率k/i Hz調整閘極控制訊號GDC和資料控制訊號DDC的頻率,以使得在k Hz圖框頻率下接收的數位視訊資料以k/i(k和i係為正整數)寫入至顯示面板10的畫素陣列中,用以確保用於外部補償的一感測週期與/或一觸控感測週期。
閘極控制訊號GDC包括一閘極起始脈波、一閘極移位時脈、以及一閘極輸出使能訊號。閘極起始脈波提供至用於產生一第一掃描訊號的一閘極級段,並且控制閘極級段以產生第一掃描訊號。閘極移位時脈為共同輸入至閘極級段且移位閘極起始脈波的一時脈訊號。閘極輸出使能訊號為控制閘極級段之輸出的一掩蔽訊號。
資料控制訊號DDC包括一源極起始脈波、一源極採樣時脈、以及一源極輸出使能訊號。源極起始脈波控制資料驅動電路12的資料採樣之起始的定時。源極採樣時脈為根據一上升或下降沿控制每一源極驅動積體電路中的資料採樣之定時的時脈訊號。源極輸出使能訊號控制資料驅動電路12的輸出定時。資料控制訊號DDC包括用於控制資料驅動電路12中包含的感測單元122之作業的一參考電壓控制訊號PRE以及採樣控制訊號SAM。參考電壓控制訊號PRE控制用於將一參考電壓提供至感測線14B的定時。採樣控制訊號SAM控制用於採樣從外部補償產生的一感測值或從觸控感測產生的一感測值的定時。
定時控制器11可將從外部補償產生的感測值儲存於一記憶體中(圖未示),然後根據此感測值補償數位視訊資料RGB,以補償畫素之間的驅動薄膜電晶體(TFT)的電特性的差異或畫素之間的OLED中的差異。定時控制器11可將從觸控感測產生的感測值與一預定的參考值相比較,且獲得觸控輸入位置的坐標。
當作業於影像顯示時,定時控制器11可將從一外部視訊源輸入的數位視訊資料RGB傳送至資料驅動電路12。當作業於外部補償時,定時控制器11可將用於外部補償的一定電平的數位資料傳送至資料驅動電路12。當作業於觸控感測時,定時控制器11可將用於觸控感測的一定電平的數位資料傳送至資料驅動電路12。
資料驅動電路12包括至少一個源驅動IC(積體電路)。源驅動積體電路SDIC可包括一鎖存陣列(圖未示),連接至每一資料線14A的複數個數位至類比轉換器(下文中,稱為DAC)121,連接至感測線14B的複數個感測單元122,用於選擇性地將感測單元122連接至類比至數位轉換器(在下文中,稱為ADC)的一多工器(MUX)123,以及一移位暫存器124,用於產生一選擇控制訊號並順次地接通一多工器(MUX)123中的開關SS1及SS2。
鎖存陣列根據資料控制訊號DDC鎖存從定時控制器11輸入的不同類型的數位資料,並將其提供給DAC。在影像顯示時,DAC可將從定時控制器11輸入的數位視訊資料RGB轉換為用於影像顯示的一資料電壓並將其提供給資料線14A。在外部補償作業中,DAC可以將從定時控制器11輸入的用於外部補償的數位資料轉換為用於外部補償的數位資料,並將其提供給資料線14A。在觸控感測作業中,DAC可以將從定時控制器11輸入的用於觸控感測的數位資料轉換為用於觸控感測的一資料電壓,並將其提供給資料線14A。
感測單元122可根據資料控制訊號DDC將一參考電壓Vref供給至感測線14B,或者可採樣通過感測線14B輸入的一感測值,並將其提供至ADC。此感測值可以是用於外部補償的一個感測值或用於觸控感測的一個感測值。
感測單元122可實現為圖5中所示的電壓感測型或圖6所示的電流感測型。
圖5中的電壓感測型感測單元圖122根據驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Ids感測儲存於感測線14B的一線電容器LCa中的一電壓,並且可包括一參考電壓控制開關SW1、一採樣開關SW2、以及一採樣及保持部S/H。參考電壓控制開關SW1響應於一參考電壓控制訊號PRE接通參考電壓Vref的一輸入端和感測線14B之間的電連接。採樣開關SW2響應於一採樣控制訊號SAM接通感測線14B和採樣及保持部S/H之間的電連接。如果驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點電壓根據驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Ids變化,則當採樣開關SW2接通時,採樣及保持部S/H採樣和保持感測線14B之線電容器LCa中儲存的驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點電壓作為一感測的電壓,並且然後將感測的電壓發送至ADC。
圖6的電流感測型感測單元122直接感測通過感測線14B傳送的驅動薄膜電晶體(TFT)的Ids,並且可包括一電流積分器CI以及一採樣及保持部SH。電流積分器CI積分通過感測線14B輸入的電流資料並產生一感測值Vsen。電流積分器CI包括一放大器AMP、連接至放大器AMP的反相輸入端(-)和輸出端之間的一積分電容器Cfb、以及連接至積分電容器Cfb之兩端的一復位開關RST,放大器AMP包括用於從感測線14B接收驅動薄膜電晶體(TFT)之Ids的一反相輸入端(-)、用於接收一放大器參考電壓Vpre的一非反相輸入端(+)、以及一輸出端。電流積分器CI通過採樣及保持部SH連接至ADC。採樣及保持部SH可包括一採樣開關SASS以及一保持開關HOLD,採樣開關SASS用於採樣從放大器AMP輸出的一感測值Vsen且將此感測值儲存於一採樣電容器Cs中,保持開關HOLD用於將儲存於採樣電容器Cs中的感測值Vsen傳送至ADC。
閘極驅動電路13根據閘極控制訊號GDC產生用於影像顯示、外部補償、或觸控感測的一掃描控制訊號SCAN,然後將掃描控制訊號SCAN提供給第一閘極線15A。閘極驅動電路13根據閘極控制訊號GDC產生用於影像顯示、外部補償、或觸控感測的一感測控制訊號SEN,然後將感測控制訊號SEN提供給第二閘極線15B。
將簡要描述觸控感測器積體顯示裝置中感測觸控輸入的原理。當一手指或導電物體(在下文中,統稱為一手指)觸控顯示裝置的表面時,提前設置驅動薄膜電晶體(TFT)的Vgs,由於手指和驅動薄膜電晶體(TFT)之間的一觸控電容器的變化,驅動薄膜電晶體(TFT)的Vgs發生變化。由於驅動薄膜電晶體(TFT)的Vgs中的變化導致驅動薄膜電晶體(TFT)的Ids的變化,因此根據使用手指觸控的畫素和其他畫素之間的驅動薄膜電晶體(TFT)之Ids的差異可感測一觸控。Ids與Vgs和驅動薄膜電晶體(TFT)的一閥值電壓之間的差值的平方成正比。因此,即使由觸控輸入引起的Vgs變化量較小,Ids也會感測為一放大的電流,這樣提供了以提高感測能力的一優點。
在下文中,將詳細描述第二驅動模式下用於觸控感測的一具體的驅動方法。
圖7表示根據本發明一示例性實施例的一觸控感測器積體顯示裝置的驅動方法。
請參考圖7,一復位週期和一感測週期根據提供至顯示面板10的閘極線15A及15B的一掃描控制訊號及感測控制訊號和一參考電壓控制訊號PRE設置,其中參考電壓控制訊號PRE控制感測線14B和參考電壓Vref的輸入端之間的一電連接(S1)。
在本發明的一個實施例中,在復位週期期間,導通驅動薄膜電晶體(TFT)DT所需要的一Vgs透過通過資料線14A將用於觸控感測的一資料電壓提供至驅動薄膜電晶體(TFT)DT的閘極節點Ng且通過感測線14B將一參考電壓提供至驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點Ns來設定(S1),接著,在復位週期間隨後的感測週期期間,一感測值透過感測由觸控輸入所引起的驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Ids中的變化而輸出(S2)。
感測值與一預定的參考值相比較以感測觸控輸入(S3)。 [用於感測驅動薄膜電晶體(TFT)之Vgs中變化的第一感測方法]
圖8及圖9表示當一觸控電容器連接至驅動薄膜電晶體(TFT)的閘極節點時,用於感測由觸控輸入引起的驅動薄膜電晶體(TFT)之Vgs中變化的一第一感測方法。
請參考圖8及圖9,在復位週期中驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Vgs在儲存電容器Cst中設定之後,當一手指觸控顯示裝置的表面時,手指和驅動薄膜電晶體(TFT)DT之間的一觸控電容器Ctouch連接至驅動薄膜電晶體(TFT)DT的閘極節點Ng。連接至閘極節點Ng的觸控電容器Ctouch為驅動薄膜電晶體(TFT)DT的閘極和手指之間的一手指電容器。由於透過手指接觸的面積相比較於一個畫素所佔據的面積更大,因此手指和驅動薄膜電晶體(TFT)DT之間的觸控電容器Ctouch也可連接至驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點Ns。連接至源極節點Ns的觸控電容器Ctouch為驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極和手指之間的一手指電容器。由於驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極與手指之間的手指電容器相比較於感測線14B的線電容LCa更小,因此對驅動薄膜電晶體(TFT)的Vgs中變化的影響非常小。這是因為,在第一感測方法中,在閘極節點Ng浮置且源極節點Ns連接至感測線14B的同時,觸控電容器Ctouch引起驅動薄膜電晶體(TFT)的Vgs中的變化。因此,在第一感測方法中,認為在驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極和手指之間沒有手指電容器。
在閘極節點Ng浮置時,當觸控電容器Ctouch連接至閘極節點Ng時,驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Vgs變化且因此驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Ids也變化。當觸控電容器Ctouch連接至閘極節點Ng而閘極節點Ng浮置時,透過改變提供至源極節點Ns的參考電壓,驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Vgs可迅速地變化,並且驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Ids可因此迅速地變化。
圖10及圖11表示用於實現圖8及圖9的第一感測方法的具體驅動方法。
請參考圖10,在用於實現第一感測方法的一種驅動方法中,在復位週期期間,導通驅動薄膜電晶體(TFT)DT所需要的一Vgs透過通過資料線14A將用於觸控感測的一資料電壓提供至驅動薄膜電晶體(TFT)DT的閘極節點Ng且通過感測線14B將一參考電壓提供至驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點Ns來設定(S11)。
在一種驅動方法中,在復位週期隨後的感測週期期間,在閘極節點Ng浮置時,一感測值Vsen透過感測驅動薄膜電晶體(TFT)DT之Vgs的變化產生的驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Ids來獲得(S12)。在連接至觸控電容器Ctouch的一觸控區域的驅動薄膜電晶體(TFT)DT之Ids相比較於在一非觸控區域的驅動薄膜電晶體(TFT)DT之Ids更低,並且這導致感測值Vsen的降低。
更具體而言,一源極-汲極電流(Ids)透過在復位週期中設定的驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Vgs流過驅動薄膜電晶體(TFT)DT,並且源極節點Ns的電位Vs由於Ids上升了電位ΔVs。在這種情況下,如果觸控電容器Ctouch連接至浮置的閘極節點Ng(即,不存在觸控輸入),則閘極節點Ns的電位上升ΔVs。由此,驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Vgs沒有變化,並且靜態電流模式得到維持。相反,如果觸控電容器Ctouch連接至浮置的閘極節點Ng(即,具有觸控輸入),則閘極節點Ng的電位上升了電位ΔVs',由於儲存電容器Cst和觸控電容器Ctouch之間的分壓,ΔVs'相比較於比ΔVs更小。因此,驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Vgs相比較於最初的數值減小,結果,驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Ids也降低。[公式1]
也就是說,觸控區域的驅動薄膜電晶體(TFT)DT的閘極-源極電壓為公式1中的Vgs'。因此,根據薄膜電晶體(TFT)電流的表達式(Ids = K(Vgs-Vth)2 )觸控區域的驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Ids相比較於未觸控區域的一驅動用薄膜電晶體(TFT)DT的Ids更低。透過感測驅動薄膜電晶體(TFT)DT之Ids中的這種變化,可檢測觸控輸入。在公式1中,CST表示儲存電容器Cst的電容,並且CTOUCH表示觸控電容器Ctouch的電容。
在一種驅動方法中,觸控輸入透過將感測值Vsen與一儲存的參考值相比較來檢測(S13)。如本文所用,參考值根據在復位週期期間設定的Vgs來確定。如果一畫素的感測值Vsen與此參考值之間的差值小於或等於一閥值,則與畫素相關聯的相應位置可檢測為未觸控區域,或者如果一畫素的感測值Vsen與此參考值之間的差值大於此閥值,則與畫素相關聯的相應位置可檢測為觸控區域。
圖11表示用於實施第一感測方法的另一種驅動方法。復位週期劃分為其中驅動薄膜電晶體(TFT)DT的閘極節點Ng連接至資料線14A的一第一復位週期,以及其中驅動薄膜電晶體(TFT)DT的閘極節點Ng浮置的一第二復位週期。
在另一種驅動方法中,在第一復位週期期間,導通驅動薄膜電晶體(TFT)DT所需要的一Vgs透過通過資料線14A將用於觸控感測的一資料電壓提供至驅動薄膜電晶體(TFT)DT的閘極節點Ng且通過感測線14B將一參考電壓提供至驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點Ns來設定(S21)。
在另一種驅動方法中,在第一復位週期隨後的第二復位週期期間,驅動薄膜電晶體(TFT)DT之Vgs的一快速變化透過當驅動薄膜電晶體(TFT)DT的閘極節點Ng浮置時,改變(減小或增大)參考電壓來產生(S22)。舉例而言,在另一種驅動方法中,在第二復位週期期間,當驅動薄膜電晶體(TFT)DT的閘極節點Ng浮置時提供至源極節點Ns的參考電壓可減少ΔVs。在這種情況下,如果觸控電容器Ctouch沒有連接至浮置的閘極節點Ng(即,不存在觸控輸入),則閘極節點Ng的電位下降ΔVs。因此,驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Vgs沒有改變,並且靜態電流模式得到維持。相反,如果觸控電容器Ctouch連接至浮置的閘極節點Ng(即,具有觸控輸入),則閘極節點Ng的電位下降ΔVs',由於儲存電容器Cst和觸控電容器Ctouch之間的分壓,ΔVs'相比較於比ΔVs更小。因此,驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Vgs相比較於最初的數值增加,並且結果,驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Ids也增加。透過在驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Vgs產生一快速變化,感測所需的時間可減少。
在另一種驅動方法中,在第二復位週期隨後的感測週期期間,一感測值Vsen透過當閘極節點Ng浮置時感測由驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Vgs變化所產生的驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Ids而獲得(S23)。連接至觸控電容器Ctouch的一觸控區域的驅動薄膜電晶體(TFT)DT之Ids與一未觸控區域的驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Ids不相同,並且這導致感測值Vsen的一差異。透過感測驅動薄膜電晶體(TFT)DT之Ids中的這種變化,可檢測觸控輸入。
在另一種驅動方法中,觸控輸入透過將感測值Vsen與一儲存的參考值相比較來檢測(S24)。如本文所用,參考值根據在第一復位週期期間設定的Vgs來確定。如果一畫素的感測值Vsen與此參考值之間的差值小於或等於一閥值,則與畫素相關聯的相應位置可檢測為未觸控區域,或者如果一畫素的感測值Vsen與此參考值之間的差值大於此閥值,則與畫素相關聯的相應位置可檢測為觸控區域。 [用於感測驅動薄膜電晶體(TFT)之Vgs變化的第二感測方法]
圖12及圖13表示當一觸控電容器連接至驅動薄膜電晶體(TFT)的閘極節點時,用於感測由觸控輸入引起的驅動薄膜電晶體(TFT)之Vgs變化的一第二感測方法。
請參考圖12及圖13,在復位週期中驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Vgs在儲存電容器Cst中設定之後,當一手指觸控顯示裝置的表面時,手指和驅動薄膜電晶體(TFT)DT之間的一觸控電容器Ctouch連接至驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點Ns。連接至源極節點Ns的觸控電容器Ctouch為驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點和手指之間的一手指電容器。由於透過手指接觸的面積相比較於一個畫素所佔據的面積更大,因此手指和驅動薄膜電晶體(TFT)DT之間的觸控電容器Ctouch也可連接至驅動薄膜電晶體(TFT)DT的閘極節點Ng。連接至閘極節點Ng的觸控電容器Ctouch為驅動薄膜電晶體(TFT)DT的閘極和手指之間的一手指電容器。驅動薄膜電晶體(TFT)DT的閘極與手指之間的手指電容器對閘極節點Ng之電位沒有影響。這是因為,在第二感測方法中,在閘極節點Ng的電位固定且源極節點Ns浮置時,觸控電容器Ctouch引起驅動薄膜電晶體(TFT)的Vgs中的變化。因此,在第二感測方法中,認為在驅動薄膜電晶體(TFT)DT的閘極和手指之間沒有手指電容器。
當觸控電容器Ctouch連接至源極節點Ns而源極節點Ns浮置時,驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Vgs變化,由此驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Ids也相應地改變。當觸控電容器Ctouch連接至源極節點Ns而源極節點Ns浮置時透過改變用於觸控感測的資料電壓,驅動薄膜電晶體(TFT) DT的Vgs可迅速地改變,並且驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Ids可因此迅速地改變。
圖14及圖15表示用於實施用於感測由觸控輸入引起的驅動薄膜電晶體(TFT)之Vgs變化的第二感測方法的具體驅動方法。
請參考圖14,在用於實施第二感測方法的一種驅動方法中,復位週期劃分為其中驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點Ns連接至參考電壓的輸入端的一第一復位週期,以及其中驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點Ns浮置的一第二復位週期。
在一種驅動方法中,在第一復位週期期間,導通驅動薄膜電晶體(TFT)DT所需要的一Vgs透過通過資料線14A將用於觸控感測的一資料電壓提供至驅動薄膜電晶體(TFT)DT的閘極節點Ng且通過感測線14B將一參考電壓提供至驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點Ns來設定(S31)。
在一種驅動方法中,在第一復位週期隨後的第二復位週期期間,驅動薄膜電晶體(TFT)DT之Vgs的快速變化透過使得驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點Ns浮置且作為源極跟隨型操作驅動薄膜電晶體(TFT)DT來產生(S32)。
在一種驅動方法中,在復位週期隨後的感測週期期間,一感測值Vsen透過當閘極節點Ng浮置時感測由驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Vgs變化所產生的驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Ids而獲得(S33)。連接至觸控電容器Ctouch的觸控區域的驅動薄膜電晶體(TFT)DT之Ids相比較於在未觸控區域的驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Ids更高,並且這樣導致感測值Vsen的增加。
更具體而言,一Ids透過在第一復位週期中設定的驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Vgs流過驅動薄膜電晶體(TFT)DT,並且源極節點Ns的電位Vs由於Ids在第二復位週期中上升。並且閘極節點Ng的電位Vg在第二復位週期中固定於用於觸控驅動的資料電壓。在這種情況下,源極節點Ns之電位Vs的增加量根據觸控電容器Ctouch連接至浮置的源極節點Ns(即,具有觸控輸入)或沒有連接至浮置的源極節點Ns(即,沒有觸控輸入)而不同。由於OLED之兩端的一寄生電容器Coled和觸控電容器Ctouch之間的分壓,當具有觸控輸入時觀察的源極節點Ns之電位Vs增加的量ΔVs由公式2表示:[公式2]
相反,當沒有觸控輸入時觀察到的源極節點Ns之電位Vs增加的量ΔVs不受到觸控電容器Ctouch的影響,因此,沒有觸控電容器Ctouch的量ΔVs變為Ids*Δt/COLED,其大於當具有觸控輸入時觀察到的量。也就是說,當觸控電容器Ctouch連接至浮置的源極節點Ns時,源極節點Ns之電位Vs上升的量相比較於當觸控電容器Ctouch沒有連接至浮置的源極節點Ns時觀察到的量更小。因此,驅動薄膜電晶體(TFT) DT的Vgs相對地增加,並且結果,驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Ids也增加。在公式2中,COLED表示OLED電容器Coled的電容,以及CTOUCH表示觸控電容器Ctouch的電容。
在一種驅動方法中,觸控輸入透過感測值Vsen與一儲存的參考值相比較而檢測(S34)。如本文所用,參考值根據在復位週期期間設定的Vgs確定。如果一畫素的感測值Vsen與此參考值之間的差值小於或等於一閥值,則與畫素相關聯的相應位置可檢測為未觸控區域,或者如果一畫素的感測值Vsen與此參考值之間的差值大於此閥值,則與畫素相關聯的相應位置可檢測為觸控區域。
圖15表示用於實施第二感測方法的另一種驅動方法。復位週期劃分為其中驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點Ns連接至參考電壓之輸入端的一第一復位週期,以及其中驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點Ns浮置的一第二復位週期。
在另一種驅動方法中,在第一復位週期期間,導通驅動薄膜電晶體(TFT)DT所需要的一Vgs透過通過資料線14A將用於觸控感測的一資料電壓提供至驅動薄膜電晶體(TFT)DT的閘極節點Ng且通過感測線14B將一參考電壓提供至驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點Ns來設定(S41)。
在另一種驅動方法中,在第一復位週期隨後的第二復位週期期間,驅動薄膜電晶體(TFT)DT之Vgs的一快速變化透過使得驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點Ns浮置、按照一源極跟隨型操作驅動薄膜電晶體(TFT) DT、以及改變(減少或增加)用於觸控感測的資料電壓來產生(S42)。舉例而言,在另一種驅動方法中,在第二復位週期期間,當驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點Ns浮置時,提供至閘極節點Ng的資料電壓可減少ΔVg。在這種情況下,如果觸控電容器Ctouch沒有連接至浮置的源極節點Ns(即,沒有觸控輸入),則源極節點Ns的電位下降ΔVg,並根據源極跟隨方法逐漸上升。相反,如果觸控電容器Ctouch連接至浮置的源極節點Ns(即,具有觸控輸入),則源極節點Ns的電位下降ΔVg',由於OLED之兩端的寄生電容器Coled和觸控電容器Ctouch之間的分壓,ΔVg'相比較於ΔVg更小。因此,驅動薄膜電晶體(TFT) DT的Vgs根據觸控電容器Ctouch而降低,並且結果,驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Ids也相應減小。透過誘導驅動薄膜電晶體(TFT) DT之Vgs的快速變化,感測所需的時間可減少。
在另一種驅動方法中,在第二復位週期隨後的感測週期期間,一感測值Vsen透過當閘極節點Ng浮置時感測由驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Vgs變化所產生的驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Ids而獲得(S43)。連接至觸控電容器Ctouch的一觸控區域的驅動薄膜電晶體(TFT)DT之Ids與一未觸控區域的驅動薄膜電晶體(TFT)DT之Ids不相同,並且這導致感測值Vsen的一差異。透過感測驅動薄膜電晶體(TFT)DT之Ids中的這種變化,可檢測觸控輸入。
在另一種驅動方法中,觸控輸入透過感測值Vsen與一儲存的參考值相比較而得到檢測(S44)。如本文所用,參考值根據在第一復位週期期間設定的Vgs來確定。如果一畫素的感測值Vsen與此參考值之間的差值小於或等於一閥值,則與畫素相關聯的相應位置可檢測為未觸控區域,或者如果一畫素的感測值Vsen與此參考值之間的差值大於此閥值,則與畫素相關聯的相應位置可檢測為觸控區域。 [用於實施第一感測方法的第一驅動實例]
圖16表示根據圖10之驅動方法的訊號波形。 圖17A及圖17B表示在一復位週期和感測週期期間一畫素如何操作。圖18表示根據圖10的驅動方法用於感測觸控的一驅動電晶體之閘極及源極的電壓。圖19表示根據圖10的驅動方法用於感測觸控的通過驅動電晶體的電流。
請參考圖16,用於實施第一感測方法的一種驅動方法包括用於觸控感測的一復位週期①以及一感測週期②,以及可更包括一影像恢復週期③。
請參考圖16及圖17A,在復位週期①期間,第一開關薄膜電晶體(TFT)ST1響應於導通電平的一掃描控制訊號SCAN而導通,第二開關薄膜電晶體(TFT)ST2響應於導通電平的一感測控制訊號SEN而導通,並且參考電壓控制開關SW1響應於導通電平的一參考電壓控制訊號PRE而導通。在復位週期①期間,用於觸控感測的一資料電壓VT(例如,5伏)提供至驅動薄膜電晶體(TFT)DT的閘極節點Ng,並且一參考電壓Vref(例如,0V)提供至驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點Ns。因此,設定了導通驅動薄膜電晶體(TFT)DT所需要的一Vgs(相比較於閥值電壓Vth更高)。
請參考圖16及17B,在感測週期②期間,第一開關薄膜電晶體(TFT)ST1響應於截止電平的一掃描控制訊號SCAN而截止,第二開關薄膜電晶體(TFT)ST2響應於導通電平的一感測控制訊號SEN而導通,並且參考電壓控制開關SW1響應於截止電平的一參考電壓控制訊號PRE而截止。在感測週期②期間,驅動薄膜電晶體(TFT)DT的閘極節點Ng從資料線斷開且浮置,並且驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點Ns從參考電壓Vref的輸入端斷開且浮置。
在驅動薄膜電晶體(TFT)DT的閘極節點Ng和驅動薄膜電晶體(TFT) DT的源極節點Ns浮置時,驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點Ns的電位由於Ids而上升ΔVs。在這種情況下,如果觸控電容器Ctouch未連接至浮置的閘極節點Ng(即,沒有觸控輸入),則閘極節點Ns的電位上升ΔVs。因此,如圖18中(A)所示,在驅動薄膜電晶體(TFT) DT的Vgs沒有變化,並且靜態電流模式得以維持。相反,如果觸控電容器Ctouch連接至浮置的閘極節點Ng(即,具有觸控輸入),則閘極節點Ng的電位上升了ΔVs',由於儲存電容器Cst和觸控電容器Ctouch之間的分壓,ΔVs'相比較於比ΔVs更小。因此,如圖18中(B)所示,驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Vgs減小。由此,如圖19所示,觸控的畫素的驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Ids相比較於未觸控畫素的驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Ids更低。一採樣單元響應於導通電平的一採樣控制訊號SAM採樣驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Ids作為一感測值Vsen。在一個方面中,驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點在復位週期①和感測週期②期間維持在OLED的一導通電壓(例如,9V)之下,以使得OLED在復位週期①和感測週期②期間不發射光線。
需要影像恢復週期③以保持觸控感測之前及之後影像的完整性。在影像恢復週期③期間,一資料線和驅動薄膜電晶體(TFT)DT的閘極節點Ng透過響應於導通電平的一掃描控制訊號SCAN導通第一開關薄膜電晶體(TFT)ST1而電連接,一感測線和驅動薄膜電晶體(TFT) DT的源極節點Ns透過響應於導通電平的一感測控制訊號SEN導通第二開關薄膜電晶體(TFT)ST2而電連接,並且參考電壓Vref的輸入端和感測線響應於導通電平的一參考電壓控制訊號PRE而電連接。因此,在影像恢復週期③期間,用於影像恢復的一資料電壓VR提供至驅動薄膜電晶體(TFT)DT的閘極節點Ng,並且一參考電壓Vref提供至驅動薄膜電晶體(TFT) DT的源極節點Ns。驅動薄膜電晶體(TFT) DT透過將一Ids提供至OLED和使得OLED發光而允許在觸控感測之前及之後顯示相同的影像,其中Ids由用於影像恢復的資料電壓VR和參考電壓Vref的之間的差異來確定。 [實施第一感測方法的第二驅動實例]
圖20表示根據圖11的驅動方法的訊號波形。圖21A、21B、以及圖21C表示出畫素在一第一復位週期、一第二復位週期、以及一感測週期期間如何工作。圖22表示根據圖11的驅動方法用於感測觸控的驅動薄膜電晶體的一閘極和一源極的電壓。圖23表示根據圖11的驅動方法用於感測觸控的通過驅動電晶體的電流。
請參考圖20,實施第一感測方法的另一種驅動方法包括用於觸控感測的一第一復位週期①及一第二復位週期②以及一感測週期③,並且可更包括一影像恢復週期④。
請參考圖20及圖21A,在第一復位週期①期間,第一開關薄膜電晶體(TFT)ST1響應於導通電平的一掃描控制訊號SCAN而導通,第二開關薄膜電晶體(TFT)ST2響應於導通電平的一感測控制訊號SEN而導通,以及參考電壓控制開關SW1響應於導通電平的一參考電壓控制訊號PRE而導通。在第一復位週期①期間,用於觸控感測的一資料電壓VT(例如,7 V)提供至驅動薄膜電晶體(TFT)DT的閘極節點,以及第一電平(LV1)的一參考電壓Vref(例如,6 V)提供至驅動薄膜電晶體(TFT) DT的源極節點Ns。由此,設定了導通驅動薄膜電晶體(TFT)DT所需要的一Vgs(相比較於閥值電壓Vth更高)。
請參考圖20及圖21B,在第二復位週期②期間,第一開關薄膜電晶體(TFT)ST1響應於截止電平的一掃描控制訊號SCAN而截止,第二開關薄膜電晶體(TFT)ST2響應於導通電平的一感測控制訊號SEN而導通,以及參考電壓控制開關SW1響應於導通電平的一參考電壓控制訊號PRE而導通。在第二復位週期②期間,驅動薄膜電晶體(TFT)DT的閘極節點Ng從資料線斷開且浮置,以及相比較於第一電平低(LV1)更低的第二電平(LV2)的一參考電壓Vref(例如,0V)提供至驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點Ns,並且因此電位下降ΔVs(例如6伏)。
在第二復位週期②期間,如果觸控電容器Ctouch沒有連接至浮置的閘極節點Ng(即,沒有觸控輸入),則閘極節點Ng的電位下降ΔVs(例如,6V)。由此,驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Vgs沒有改變,並且靜態電流模式得以維持。相反,如果觸控電容器Ctouch連接至浮置的閘極節點Ng(即,具有觸控輸入),則閘極節點Ng的電位下降ΔVs',由於儲存電容器Cst和觸控電容器Ctouch之間的分壓,ΔVs'相比較於ΔVs(例如6伏)更小。由此,驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Vgs增加,並且結果,驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Ids也增加。透過誘導驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Vgs的快速變化,感測所需要的時間可以減少。
請參考圖20及圖21C,在感測週期③期間,第一開關薄膜電晶體(TFT)ST1響應於截止電平的一掃描控制訊號SCAN而截止,第二開關薄膜電晶體(TFT)ST2響應於導通電平的一感測控制訊號SEN而導通,以及參考電壓控制開關SW1響應於截止電平的一參考電壓控制訊號PRE而截止。在感測週期③期間,驅動薄膜電晶體(TFT)DT的閘極節點Ng從資料線斷開且浮置,並且驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點Ns從參考電壓Vref的輸入端斷開且浮置。
在驅動薄膜電晶體(TFT)DT的閘極節點Ng和驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點Ns浮置時,驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點Ns的電位由於Ids而上升電位ΔVs2。在這種情況下,如果觸控電容器Ctouch未連接至浮置的閘極節點Ng(即,沒有觸控輸入),則閘極節點Ns的電位上升ΔVs2。因此,如圖22中(A)所示,在驅動薄膜電晶體(TFT) DT的Vgs沒有變化,並且靜態電流模式得以維持。相反,如果觸控電容器Ctouch連接至浮置的閘極節點Ng(即,具有觸控輸入),則閘極節點Ng的電位上升了電位ΔVs2',由於儲存電容器Cst和觸控電容器Ctouch之間的分壓,ΔVs2'相比較於比ΔVs2更小。因此,如圖22中(B)所示,驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Vgs變化。相比較於沒有提供觸控輸入的驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Vgs,已經向其提供觸控輸入的驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Vgs在第二復位週期②中相對增加。由此,即使在對其提供觸控輸入的驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Vgs改變到一較低的電平,但仍相比較於沒有提供觸控輸入的驅動薄膜電晶體(TFT) DT的Vgs更高。由此,如圖23所示,觸控的畫素的驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Ids相比較於未觸控畫素的驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Ids更高。一採樣單元響應於導通電平的一採樣控制訊號SAM採樣驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Ids作為一感測值Vsen。在一個方面中,驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點在第一復位週期①、第二復位週期②、以及感測週期③期間維持在OLED的一導通電壓(例如,9V)之下,以使得OLED在第一復位週期①、第二復位週期②、以及感測週期③期間不發射光線。
影像恢復週期④的操作效果與如上所述的相同。 [實施第二感測方法的第一驅動實例]
圖24表示根據圖5的驅動方法的訊號波形。圖25A、圖25B、以及圖25C表示畫素在第一復位週期、一第二復位週期、以及一感測週期期間如何工作。圖26表示根據圖14的驅動方法用於感測觸控的驅動電晶體的一閘極及一源極的電壓。圖27表示根據圖14的驅動方法用於觸控感測的通過驅動電晶體的電流。
請參考圖24,用於實施第二感測方法的一種驅動方法包括用於觸控感測的一第一復位週期①及一第二復位週期②以及一感測週期③,並且可更包括一影像恢復週期④。
請參考圖24及圖25A,在第一復位週期①期間,第一開關薄膜電晶體(TFT)ST1響應於導通電平的一掃描控制訊號SCAN而導通,第二開關薄膜電晶體(TFT)ST2響應於導通電平的一感測控制訊號SEN而導通,以及參考電壓控制開關SW1響應於導通電平的一參考電壓控制訊號PRE而導通。在第一復位週期①期間,用於觸控感測的一資料電壓VT(例如,5伏)提供至驅動薄膜電晶體(TFT)DT的閘極節點Ng,以及一參考電壓Vref(例如,0V)提供至驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點Ns。由此,設定了導通驅動薄膜電晶體(TFT)DT所需要的一Vgs(相比較於一閥值電壓Vth更高)。
請參考圖24及圖25B,在第二復位週期②期間,第一開關驅動薄膜電晶體(TFT)ST1響應於導通電平的一掃描控制訊號SCAN而導通,第二開關驅動薄膜電晶體(TFT)ST2響應於截止電平的一感測控制訊號SEN而截止,以及參考電壓控制開關SW1響應於導通電平的一參考電壓控制訊號PRE而導通。
在第二復位週期②期間,驅動薄膜電晶體(TFT)DT的閘極節點Ng的電位固定在用於觸控感測的資料電壓VT(例如,5伏),並且驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點Ns浮置。在第二復位週期②期間,一Ids透過在第一復位週期中設定的驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Vgs流過驅動薄膜電晶體(TFT)DT,並且源極節點Ns的電位Vs由於Ids上升了ΔVs'。也就是說,驅動薄膜電晶體(TFT)DT在第二復位週期②期間按照一源極跟隨型操作,從而產生驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Vgs的變化。
在第二復位週期②期間,源極節點Ns之電位Vs的增加量根據觸控電容器Ctouch連接至浮置的源極節點Ns(即,具有觸控輸入)或沒有連接至浮置的源極節點Ns(即,沒有觸控輸入)而不同。由於OLED之兩端的一寄生電容器Coled和觸控電容器Ctouch之間的分壓,當具有觸控輸入時觀察的源極節點Ns之電位Vs增加的量ΔVs'變為Ids*Δt/(COLED+CTOUCH)。相反,當沒有觸控輸入時觀察到的源極節點Ns之電位Vs增加的量ΔVs'不受到觸控電容器Ctouch的影響,因此,沒有觸控電容器Ctouch的量ΔVs'變為Ids*Δt/COLED,其大於當具有觸控輸入時觀察到的量。也就是說,當觸控電容器Ctouch連接至浮置的源極節點Ns時,源極節點Ns之電位Vs上升的量相比較於當觸控電容器Ctouch沒有連接至浮置的源極節點Ns時觀察到的量更小。因此,驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Vgs根據觸控電容器Ctouch增加,並且結果,驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Ids也增加。
請參考圖24及圖25在感測週期③期間,第一開關薄膜電晶體(TFT)ST1響應於截止電平的一掃描控制訊號SCAN而截止,第二開關薄膜電晶體(TFT)ST2響應於導通電平的一感測控制訊號SEN而導通,以及參考電壓控制開關SW1響應於截止電平的一參考電壓控制訊號PRE而截止。在感測週期③期間,驅動薄膜電晶體(TFT)DT的閘極節點Ng從資料線斷開且浮置,並且驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點Ns從參考電壓Vref的輸入端斷開且浮置。
在驅動薄膜電晶體(TFT)DT的閘極節點Ng和驅動薄膜電晶體(TFT) DT的源極節點Ns浮置時,驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點Ns的電位由於Ids而上升。如果觸控電容器Ctouch未連接至源極節點Ns(即,沒有觸控輸入),則閘極節點Ns的電位增加的量等於一第一值,並且閘極節點Ng的電位增加此第一值。因此,如圖26中(A)所示,驅動薄膜電晶體(TFT) DT的Vgs保持在一第二值。相反,如果觸控電容器Ctouch連接至源極節點Ns個(即,具有觸控輸入),則源極節點Ns的電位增加的量變為ΔVs2,由於OLED兩端的寄生電容器Coled和觸控電容器Ctouch之間的分壓,ΔVs2相比較於第一值更小,閘極節點Ng的電位上升ΔVs2,並且因此驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Vgs改變為相比較於第二值更大的一數值,如圖26的(B)中所示。在一個方面中,驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點在第一復位週期①、第二復位週期②、以及感測週期③期間維持在OLED的一導通電壓(例如,9V)之下,以使得OLED在第一復位週期①、第二復位週期②、以及感測週期③期間不發射光線。
如圖27所示,觸控的畫素的驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Ids相比較於未觸控畫素的驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Ids更高。一採樣單元響應於導通電平的一採樣控制訊號SAM採樣驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Ids作為一感測值Vsen。
影像恢復週期④的操作效果與如上所述的相同。 [實施第二感測方法的第二驅動實例]
圖28表示根據圖15的驅動方法的訊號波形。
請參考圖28,用於實施第二感測方法的另一種驅動方法包括用於觸控感測的一第一復位週期①及一第二復位週期②以及一感測週期③,並且可更包括一影像恢復週期④。
這種驅動方法與圖24的驅動方法不同在於,在第二復位週期②期間,驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Vgs的快速變化透過使得驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點Ns浮置以按照源極跟隨型操作驅動薄膜電晶體(TFT)DT且改變(減少或增加)用於觸控感測的資料電壓來產生,而其他配置元件與參考圖24所說明的大致相同。
具體而言,在這種驅動方法中,在第二復位週期②期間,在驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點Ns浮置時,提供至閘極節點Ng的用於觸控感測的資料電壓可減少ΔVg。在這種情況下,如果觸控電容器Ctouch沒有連接至浮置的源極節點Ns(即,沒有觸控輸入),則源極節點Ns的電位下降ΔVg並根據源極跟隨方法逐漸上升。相反,如果觸控電容器Ctouch連接至浮置的源極節點Ns(即,具有觸控輸入),則源極節點Ns的電位下降ΔVg',由於OLED之兩端的寄生電容器Coled和觸控電容器Ctouch之間的分壓,ΔVg'相比較於ΔVg更小。由此,驅動薄膜電晶體(TFT) DT的Vgs根據觸控電容器Ctouch而降低,並且結果,驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Ids也相應減小。通過產生驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Vgs的快速變化,感測所需要的時間可減少。在一個方面中,驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點在第一復位週期①、第二復位週期②、以及感測週期③期間維持在OLED的一導通電壓(例如,9V)之下,以使得OLED在第一復位週期①、第二復位週期②、以及感測週期③期間不發射光線。
圖29至圖31表示一畫素的驅動薄膜電晶體(TFT)的橫截面結構的各種實例。
在上述的第一感測方法中,觸控電容器Ctouch連接至驅動薄膜電晶體(TFT)DT的閘極節點Ng和一手指之間。因此,驅動薄膜電晶體(TFT)DT需要按照閘極GAT用作觸控電容器Ctouch的一電極的方式設置,以實現第一感測方法。驅動薄膜電晶體(TFT)DT之結構的一實例表示於圖29及圖30中,並且只要閘極GAT暴露於通過基板GLS的發光面,驅動薄膜電晶體(TFT)DT可具有任何的結構。
另外,在上述的第二感測方法中,觸控電容器Ctouch連接於驅動薄膜電晶體(TFT)DT的源極節點Ns和一手指之間。因此,驅動薄膜電晶體(TFT)DT需要按照源極SD用作觸控電容器Ctouch的一電極的方式設置,以實現第二感測方法。驅動薄膜電晶體(TFT)DT的結構的一實例如圖31所示。並且只要源極SD暴露於通過基板GLS的發光面,驅動薄膜電晶體(TFT)DT可具有任何的結構。在圖31中,電連接至源極SD的一金屬遮光圖案LS暴露於通過基板GLS的發光面。
在圖29至圖31中,GLS表示基板,LS表示金屬遮光圖案,ACT表示驅動薄膜電晶體(TFT)的一有源層,GAT、GAT1、GAT2以及GAT3表示閘極,SD表示驅動薄膜電晶體(TFT)的源極(或汲極),以及GI、BUF、ILD、ESL以及PAS表示的一絕緣膜。
[驅動模式轉換方法]
圖32A至圖32C表示用於轉換驅動模式的方法的不同實例。
如果一觸控感測器積體顯示裝置執行在所有時間執行一觸控感測作業,則觸控感測器積體顯示裝置可以是在功率消耗和影像質量方面是沒有效率的。因此,觸控感測器積體顯示裝置需要在必要時執行觸控感測作業。因此,根據本發明之實施例的觸控感測器積體顯示裝置可以在輸入與觸控有關的資訊之前在一非觸控驅動模式下驅動用於實現高品質的影像,並且當輸入與觸控有關的資訊時可以在一觸控驅動模式下驅動,從而執行一觸控感測作業。
根據本發明之實施例的定時控制器11可以根據是否存在一觸控輸入、用戶的模式選擇資訊、顯示裝置和用戶之間的距離資訊等在非觸控驅動模式和觸控驅動模式之前切換。
更特別地,如圖32A所示,定時控制器11通過不影響影像質量的一最小的觸控感測作業確定是否存在一觸控輸入。當在非觸控驅動模式中感測到一觸控輸入時,定時控制器11可將非觸控驅動模式改變為觸控驅動模式。當在觸控驅動模式中在一預定的時間段沒有感測到觸控輸入時,定時控制器11可從觸控驅動模式改變為非觸控驅動模式。此外,定時控制器11可以根據通過圖32B所示的一遙控器、一智慧電話、一按鈕等輸入的用戶模式選擇資訊在非觸控驅動模式和觸控驅動模式之間切換。另外,定時控制器11根據從顯示裝置上安裝的一攝像機或圖32C所示的一紅外線感測器CC輸入的資訊,確定顯示裝置和用戶之間的距離。當顯示裝置與用戶之間的距離在非觸控驅動模式下位於一預定距離內時,定時控制器11可以從非觸控驅動模式改變為觸控驅動模式。當顯示裝置與用戶之間的距離在觸控驅動模式下超出一預定距離時,定時控制器11可以從觸控驅動模式改變為非觸控驅動模式。
[確保感測時間的方法]
圖33表示用於改變一圖框頻率的一定時控制器的結構,以及圖34表示一圖框頻率中變化的不同實例。
當顯示裝置在非觸控驅動模式下作業時,本發明的實施例需要用於外部補償的一感測時間,並且當顯示裝置在觸控驅動模式下作業時,需要用於外部補償的一觸控感測時間以及感測時間。如圖33所示,定時控制器11可包括來確保感測時間的一記憶體DDR以及一記憶體控制器11A。記憶體控制器11A可控制記憶體DDR的一寫作業及一讀作業且在第一圖框頻率(例如,120赫茲)儲存從外部輸入的影像資料。然後,定時控制器11可以在相比較於第一圖框頻率更低的一第二圖框頻率(例如,60赫茲)輸出存儲在記憶體DDR中的影像資料。
舉例而言,記憶體控制器11A可以兩個圖框的間隔讀取120赫茲儲存在記憶體DDR中的輸入影像資料並輸出,從而如圖34中(B)所示將資料的輸出圖框頻率降低為60赫茲。此外,記憶體控制器11A可以四個圖框的間隔讀取120赫茲儲存在記憶體DDR中的輸入影像資料並輸出,從而如圖34中(C)所示將資料的輸出圖框頻率降低為30赫茲。此外,記憶體控制器11A可以八個圖框的間隔讀取120赫茲儲存在記憶體DDR中的輸入影像資料並輸出,從而如圖34中(D)所示將資料的輸出圖框頻率降低為15赫茲。輸出圖框頻率越低,一個熒幕的刷新週期越長。因此,相同影像的增加的保持週期的一部分可用作感測時間。因此,本發明的實施例可透過改變圖框頻率很容易確保感測時間。
[觸控驅動模式中確保觸控感測時間的方法]
將參考圖35至圖44描述在觸控驅動模式中在顯示裝置的驅動期間,確保觸控感測時間的不同方法。
圖35表示一觸控感測週期的構成。圖36表示其中一顯示面板的畫素陣列劃分成複數個觸控塊的配置,其中每一塊包括一感測對象畫素線。
請參考圖35,一觸控感測週期TSEN包括一復位週期、一感測週期、以及一偏壓應力減少週期。如上所述,本發明的實施例在復位週期中設置適合於導通驅動薄膜電晶體(TFT)的一Vgs,在感測期間中感測響應於一觸控輸入的驅動薄膜電晶體(TFT)的Ids的變化,以獲得一感測值,並且在偏壓應力減少週期中調整驅動薄膜電晶體(TFT)的Vgs,以釋放驅動薄膜電晶體(TFT)的閘極上累積的一閘極偏壓應力。
圖36表示其中一顯示面板的一畫素陣列劃分為複數個觸控塊的詳細結構。圖37表示每一觸控塊的一偽畫素線(dummy pixel line)上設置且用作觸控感測器的感測對象偽畫素(dummy pixel)的一連接結構。
如圖36所示,觸控感測在每一觸控塊BL1、BL2、BL3、以及BL4上的執行。舉例而言,每一觸控塊BL1、BL2、BL3、以及BL4可包括一個偽畫素線(例如,DHL1、DHL2、DHL3、DHL4)和四個水平畫素線(例如,HL1-HL4、HL5-HL8、HL9-HL12、以及HL13-HL16)。至少一個感測對象偽畫素TPXL可設置於每一偽畫素線DHL1、DHL2、DHL3、以及DHL4上。在這種情況下,一觸控解析度在水平和垂直解析度方面可能小於顯示面板的物理解析度。本發明的實施例不限於圖36所示的結構。可使用其他配置。舉例而言,每一觸控塊中偽畫素線的位置和數目與感測對象偽畫素的位置和數目可以進行各種改變。
在圖36中,由於第一至第四偽畫素線DHL1至DHL4的感測對象偽畫素TPXL通過不同的感測線14B連接到不同的感測單元SU,因此一觸控感測作業可同時在第一至第四偽畫素線DHL1至DHL4的感測對象偽畫素TPXL上執行。這一點將參照圖46及圖47稍後描述。
請參考圖37,感測對象偽畫素TPXL可設置為代替OLED而包括一源電容器Cs,並且可連接至與畫素單元相連接的四個資料線14A。
圖38表示一觸控感測週期分配至一垂直活躍週期的方法,以及圖39表示一觸控感測週期分配給一垂直空白週期的方法。
當影像顯示資料寫入於觸控塊的水平畫素線上時,觸控感測可在一特定的偽畫素線上執行。為此,如圖38所示,其中感測對象偽畫素受到感測的複數個觸控感測週期TSEN(1)至TSEN(n)設置在一垂直活躍週期AP中,並且一個觸控感測週期可分配給每一觸控塊。複數個觸控感測週期TSEN(1)至TSEN(n)和複數個影像顯示資料尋址週期TDRV(1)至TDRV(n)交替排列於垂直活躍週期AP中。影像顯示資料通過影像顯示資料尋址週期寫入於每一觸控塊的水平畫素線上。舉例而言,在一第一觸控感測週期TSEN(1)期間,一第一觸控塊BL1中包含的一偽畫素線的觸控輸入受到感測,並且影像顯示資料在一第一影像顯示資料尋址週期TDRV(1)期間寫入於第一觸控塊BL1中包含的水平畫素線上。一外部補償週期TRT可另外分配給圖38所示的一垂直空白週期VBP。在外部補償週期TRT中,可感測驅動薄膜電晶體(TFT)(或OLED)的電特性(例如,一閥值電壓,遷移率等)的變化,用於外部補償之目的。
在影像顯示資料寫入於觸控塊的所有水平畫素線上之後,觸控感測可在偽畫素線上執行。為此,如圖39所示,在分配給一垂直活躍週期AP的複數個影像顯示資料尋址週期TDRV(1)至TDRV(n)中,影像顯示資料寫入於觸控塊的全部水平畫素線上。另外,其中感測對象偽畫素受到感測的複數個觸控感測週期TSEN(1)至TSEN(n)分配給一垂直空白週期VBP,並且一個觸控感測週期可分配給每一觸控塊。一外部補償週期TRT可另外分配給垂直空白週期VBP,在外部補償週期TRT中,可感測且補償驅動薄膜電晶體(TFT)(或OLED)的電特性(例如,一閥值電壓,遷移率等)。
圖40及圖41表示如圖38所示當一觸控感測週期分配給一垂直活躍週期時,提供給一個塊中的一偽畫素線和相鄰此偽畫素線的水平畫素線的閘極訊號的一實例。圖42表示如圖38所示當一觸控感測週期分配給一垂直活躍週期時,為了減少觸控感測時間的一感測值的傳送時間。
請結合圖36參考圖40及圖41,能夠使得觸控感測在垂直活躍週期AP中執行的一閘極訊號(例如,一掃描控制訊號SCAN和一感測控制訊號SEN),提供給在一第二觸控塊BL2的一第二偽畫素線DHL2上設置的一感測對象偽畫素TPXL。此閘極訊號可以在圖16、20、24、以及28中所示的閘極訊號中選擇,並且用於觸控感測的驅動方法在相應的圖式中描述。同相的掃描控制訊號SCAN和感測控制訊號SEN可以在垂直活躍週期AP中按照線順次方式提供給非感測對象畫素P。
觸控感測時間甚至包括將一感測值傳送至定時控制器11所需要的時間,其中感測值需要由資料驅動電路12的ADC轉換為一數位值。為了減少觸控感測時間,如圖42所示,當如上所述觸控感測週期分配給垂直活躍週期AP時,本發明之實施例可以將感測值的傳送定時與影像顯示資料尋址週期重疊。舉例而言,本發明之實施例可以在一第(a+1)觸控塊BLa+1的一影像顯示資料尋址週期TDRV(a+ 1)期間發送關於一第a觸控塊BLa的感測值。
圖43及圖44表示當如圖39所示一觸控感測週期分配給一垂直空白週期時,垂直空白週期中感測對象畫素線的驅動定時。圖45表示當如圖39所示一觸控感測週期分配給一垂直空白週期時,為了減少觸控感測時間的一感測值的傳送定時。
請結合圖36參照圖43及圖44,一閘極訊號(例如,一掃描控制訊號SCAN及一感測控制訊號SEN)提供給第一至第四偽畫素線DHL1至DHL4,以使得觸控塊BL1至BL4的感測對象偽畫素TPXL在一垂直空白週期VBP期間順次受到感測。此閘極訊號可以在圖16、20、24、以及28中所示的閘極訊號中選擇,並且用於觸控感測的驅動方法在相應的圖式中描述。圖44表示一第一觸控感測週期TSEN(a)、一第二觸控感測週期TSEN(a+1)、一第三觸控感測週期TSEN(a+2)、一第四觸控感測週期TSEN(a+3)順次設置在垂直空白週期VBP中,在第一觸控感測週期TSEN(a)中第一觸控塊BL1的第一偽畫素線DHL1受到感測,在第二觸控感測週期TSEN(a+1)中第二觸控塊BL2的第二偽畫素線DHL2受到感測,在第三觸控感測週期TSEN(a+2)中第三觸控塊BL3的第三偽畫素線DHL3受到感測,以及在第四觸控感測週期TSEN(a+3)中,第四觸控塊BL4的第四偽畫素線DHL4受到感測。
為了減少觸控感測時間,如圖45所示,當如上所述觸控感測週期分配給垂直空白週期VBP時,本發明之實施例可以將關於一觸控塊的感測值的傳送定時與相鄰此觸控塊的一觸控塊的觸控感測週期重疊。舉例而言,本發明之實施例可以在第二塊BL2的觸控感測週期TSEN(a+1)期間傳送關於第一觸控塊BL1的感測值ADC(a)。
圖46表示如圖39所示當一觸控感測週期分配給一個垂直空白週期時,同時驅動複數個觸控塊中包含的感測對象偽畫素的一定時。圖47表示如圖46所示當同時驅動複數個觸控塊中包含的感測對象偽畫素時,為了減少一觸控感測時間的傳送定時。
如上參考圖36所述,由於垂直相鄰的觸控塊BL1至BL4中包含的偽畫素線DHL1至DHL4的感測對象偽畫素TPXL通過不同的感測線14B連接到不同的感測單元SU,因此一觸控感測作業能夠同時在感測對象偽畫素TPXL上執行。舉例而言,如圖46所示,每一觸控組BL1-BL4、BL5-BL8、以及BL9-BL12中包含的四個垂直相鄰的觸控塊可以同時得到感測。同時受到感測的感測值順次提供至ADC且轉換為數位值。在圖46所示的實例中,在同時觸控感測方法中一觸控感測時間可減少到順次感測方法中的一觸控感測時間的1/4或更少。
為了進一步減少觸控感測時間,如圖47所示,當如上所述觸控感測週期分配給垂直空白週期時,本發明之實施例可以將關於一觸控組的感測值的傳送定時與相鄰此觸控組的一觸控組的觸控感測週期重疊。舉例而言,在相鄰第一觸控組BL5-BL8的第二觸控組BL9-BL12的一觸控感測週期TSEN(9-12)期間,可傳送關於第一觸控組BL5-BL8的一感測值ADC(5-8)。
[在觸控驅動模式中的外部補償期間最小化觸控影響的方法]
圖48及圖49表示在觸控驅動模式中的外部補償期間最小化觸控輸入之影響的方法。
如上所述,甚至在其中執行觸控感測的觸控驅動模式中,用於補償驅動薄膜電晶體(TFT)之電特性變化的一外部補償作業與一觸控感測作業一起執行。外部補償作業可以在垂直空白週期VBP的外部補償週期TRT中的畫素P上執行。當使用外部補償週期TRT感測驅動薄膜電晶體(TFT)的電特性(例如,閥值電壓、遷移率等)時,外部補償的感測值可受到觸控輸入的影響且失真。因為外部補償的感測值是感測每一畫素P中包含的驅動薄膜電晶體(TFT)DT的一源極節點電壓的結果,因此如果每一畫素P的驅動薄膜電晶體(TFT)DT的Vgs和Ids由於觸控輸入而變化,每一畫素P的則驅動薄膜電晶體(TFT) DT的源極節點電壓可能在外部補償期間失真。
作為最小化由觸控輸入引起的外部補償之感測值失真的方法,本發明的實施例可將相比較於一觸控驅動資料電壓更大的一外部補償資料電壓在外部補償週期TRT中提供給每一畫素P的驅動薄膜電晶體(TFT)的閘極節點,並且在外部補償週期TRT中將一參考電壓提供至每一畫素P的驅動薄膜電晶體(TFT)的源極節點,由此將驅動薄膜電晶體(TFT)的Vgs增加為相比較於在觸控感測期間在一偽畫素中設定的一數值更大的一數值。當驅動薄膜電晶體(TFT)的Vgs增加時,驅動薄膜電晶體(TFT)的Ids可與Vgs的增加成比例地增加。因此,感測速度增加,並且由此感測值的失真可最小化。圖48表示它們的驅動波形。外部補償在一復位週期Ti和一感測週期Ts期間執行,其中在復位週期Ti中驅動薄膜電晶體(TFT)的Vgs設置為一較大的值,感測週期Ts中驅動薄膜電晶體(TFT)的源極節點電壓以最大感測速度進行感測。在外部補償中,驅動薄膜電晶體(TFT)的電特性的變化基於感測值的大小來確定。
作為最小化由觸控輸入引起的外部補償之感測值失真的方法,如圖49所示,本發明的實施例在一感測週期Ts期間可在一導通電平提供掃描控制訊號SCAN和感測控制訊號SEN,由此防止驅動薄膜電晶體(TFT)的閘極節點和源極節點的一個在感測週期Ts中單獨浮置。如上所述,僅當只有驅動薄膜電晶體(TFT)的閘極節點和源極節點的一個在復位週期Ti中浮置時,驅動薄膜電晶體(TFT)的Vgs會由於觸控輸入而變化。當驅動薄膜電晶體(TFT)的閘極節點和源極節點在感測週期Ts期間同時連接至每一訊號線(例如,閘極線和資料線)時,甚至在具有一觸控輸入時驅動薄膜電晶體(TFT)的Vgs不會變化。在這種情況下,驅動薄膜電晶體(TFT)的Ids僅依賴於驅動薄膜電晶體(TFT)的電特性。圖49表示它們的驅動波形。根據本發明之實施例的外部補償在感測週期Ts期間在一導通電平提供掃描控制訊號SCAN和感測控制訊號SEN,由此預先防止觸控輸入影響驅動薄膜電晶體(TFT)的Vgs。在外部補償中,驅動薄膜電晶體(TFT)的電特性的變化根據感測值關於薄膜電晶體(TFT)之源節點電壓的大小來確定。
[觸控驅動模式中觸控感測性能的改善方法]
觸控性能受到觸控電容器Ctouch的電容和儲存電容器Cst的電容的影響。在儲存電容器Cst的電容均勻的情況下,觸控性能隨著觸控電容器Ctouch之電容的增加而改善。此外,在觸控電容器Ctouch的電容均勻的情況下,觸控性能隨著儲存電容器Cst之電容的減少而改善。因為儲存電容器Cst影響驅動薄膜電晶體(TFT)的Vgs的保持能力,因此減少儲存電容器Cst的電容具有限制。
本發明的實施例提出了在保持儲存電容器Cst之電容的同時,用於增加觸控電容器Ctouch之電容的方法,用以提高觸控性能。
圖50表示以每個觸控塊為基礎形成圖案且連接至一感測對象偽畫素,用以提高感測靈敏度的輔助電極的一實例。圖51A表示圖50中所示一感測對象偽畫素中包含的驅動薄膜電晶體(TFT)的剖視結構,以及圖51B表示圖50中所示一非感測對象畫素中包含的驅動薄膜電晶體(TFT)的剖視結構。
請參考圖50,根據本發明的實施例的畫素陣列進一步包括:為了提高觸控感測靈敏度的一輔助電極TEO。輔助電極TEO以每個觸控塊為基礎形成圖案且連接至感測對象偽畫素TPXL。更特別地,如圖51A所示,輔助電極TEO位於一觸控電容器Ctouch的基板GLS和一個側電極GAT1之間,並且通過穿過絕緣膜PAC的一接觸孔CH電連接至觸控電容器Ctouch的一個側電極GAT1。在這裡公開的實施例中,觸控電容器Ctouch的一個側電極GAT1可以是包含在感測對象偽畫素TPXL中的驅動薄膜電晶體(TFT)的一閘極(或一源極)。輔助電極TEO透過將觸控電容器Ctouch的一個側電極GAT1的區域增加為觸控塊的一尺寸,極大增加了觸控電容器Ctouch的電容。
如51B圖所示,由於絕緣膜PAC,輔助電極TEO與屬於觸控塊的非感測對象畫素P中包含的驅動薄膜電晶體(TFT)電絕緣。因此,由於觸控塊的非感測對象畫素P不受到觸控輸入的影響,因此甚至在具有一觸控輸入時也能夠實現質量良好的影像。輔助電極TEO可實現為一透明材料製成的一導體。
圖52表示以每個偽畫素線為基礎形成圖案且連接至一感測對象偽畫素,用以提高感測靈敏度的一輔助電極的一實例。圖53A表示圖52中所示一感測對象偽畫素中包含的驅動薄膜電晶體(TFT)的剖視結構,以及圖53B表示圖52中所示一非感測對象畫素中包含的驅動薄膜電晶體(TFT)的剖視結構。
請參考圖52,根據本發明的實施例的畫素陣列可進一步包括一輔助電極TEO,輔助電極TEO以每個偽畫素線為基礎形成圖案且連接至一感測對象偽畫素TPXL,用以提高觸控感測靈敏度。
更特別地,如圖53A所示,輔助電極TEO位於一觸控電容器Ctouch的基板GLS和一個側電極GAT1之間,並且電連接至觸控電容器Ctouch的一個側電極GAT1。在這裡公開的實施例中,觸控電容器Ctouch的一個側電極GAT1可以是包含在感測對象偽畫素TPXL中的一驅動薄膜電晶體(TFT)的一閘極(或一源極)。輔助電極TEO透過將觸控電容器Ctouch的一個側電極GAT1的區域增加至一偽畫素線的尺寸,增加了觸控電容器Ctouch的電容。
輔助電極TEO僅形成在觸控塊的偽畫素線上且未形成在除偽畫素線之外的水平畫素線上。輔助電極TEO與屬於此觸控塊的非感測對象畫素P中包含的驅動薄膜電晶體(TFT)電絕緣。因此,觸控塊的非感測對象畫素P上的觸控輸入的影響最小化。輔助電極TEO可由一導電材料形成。
圖54表示以每個偽畫素線為基礎形成圖案且連接至一感測對象偽畫素,用以提高感測靈敏度的一輔助電極的另一實例。圖55表示一感測對象偽畫素中包含的驅動薄膜電晶體(TFT)的一閘極延伸,以形成輔助電極的一實例。
請參考圖54,根據本發明的實施例的畫素陣列可進一步包括一輔助電極TEO,輔助電極TEO以每個偽畫素線為基礎形成圖案且連接至一感測對象偽畫素TPXL,用以提高觸控感測靈敏度。
更特別地,輔助電極TEO透過將圖29所示的一感測對象偽畫素中包含的驅動薄膜電晶體(TFT)的閘極GAT1在一偽畫素線DBL上延伸形成。驅動薄膜電晶體(TFT)的閘極GAT1成為觸控電容器Ctouch的一個側電極。輔助電極TEO將觸控電容器Ctouch的一個側電極的面積增加到偽畫素線DBL的大小。結果,觸控電容器Ctouch的電容可增加。
如圖55所示,輔助電極TEO僅形成在觸控塊的偽畫素線上且未形成在除偽畫素線之外的水平畫素線上。因為輔助電極TEO與感測對象偽畫素中包含的驅動薄膜電晶體(TFT)的閘極GAT1形成為一體,因此不需要一獨立的附接過程。輔助電極TEO可由一閘極金屬材料形成。
如上所述,根據本發明之實施例的觸控感測器積體顯示裝置不需要觸控電極和感測器線。因此,這裡公開的觸控感測器積體顯示裝置的不同實施例因為使用一外部補償型的畫素陣列感測觸控輸入,因此能夠最小化用於觸控感測的附加元件。
此外,根據本發明之實施例的觸控感測器積體顯示裝置感測由觸控輸入所引起的驅動薄膜電晶體(TFT)之Vgs的變化所產生的驅動薄膜電晶體(TFT)之Ids的變化。因此,即使由觸控輸入引起的Vgs的變化量較小,Ids也可感測為一放大的電流,這樣提供了提高感測能力的一優點。
此外,根據本發明之實施例的觸控感測器積體顯示裝置能夠提高在觸控驅動模式中觸控感測性能,並且還最小化在觸控驅動模式中外部補償期間觸控輸入的影響,從而增加觸控感測的精確度。
此外,根據本發明的實施例的觸控感測器積體顯示裝置實際上將畫素陣列劃分為複數個觸控塊,並且在每一觸控塊上設置一感測對象偽畫素以及影像顯示畫素。根據本發明的實施例的觸控感測器積體顯示裝置在觸控感測期間僅感測這些感測對象偽畫素,從而可以進一步簡化感測作業。
雖然結合一些示例性實施例對本發明的實施例進行了描述,但應該理解的是,可以由本領域的技術人員設計出許多其他的修改和實施例且也將落入本發明的原理的範圍內。更特別地,在本發明的範圍、圖式以及所附之專利申請範圍內,組成部件與/或主題組合佈置的設置可能進行各種變化和修改。除了組成部件與/或佈置的變化和修改之外,替代用途對本領域的技術人員也將是顯而易見。
1‧‧‧顯示面板
2‧‧‧封裝基板
3‧‧‧觸控膜
4‧‧‧觸控積體電路
5‧‧‧觸控面框
10‧‧‧顯示面板
11‧‧‧定時控制器
11A‧‧‧記憶體控制器
12‧‧‧資料驅動電路
13‧‧‧閘極驅動電路
14‧‧‧控制模組
14A‧‧‧資料線
14B‧‧‧感測線
15‧‧‧閘極線
15A、15A(i)…15A(i+3)‧‧‧第一閘極線
15B、15B(i)…15B(i+3)‧‧‧第二閘極線
121‧‧‧數位至類比轉換器
122‧‧‧感測單元
123‧‧‧多工器
124‧‧‧移位暫存器
P‧‧‧畫素
RGB‧‧‧數位視訊資料
W‧‧‧白色畫素
Vsync‧‧‧垂直同步訊號
Hsync‧‧‧水平同步訊號
DCLK‧‧‧點時脈訊號
DE‧‧‧資料使能訊號
DDC‧‧‧資料控制訊號
GDC‧‧‧閘極控制訊號
SW1‧‧‧參考電壓控制開關
SW2‧‧‧採樣開關
SS1‧‧‧開關
SS2‧‧‧開關
SDIC‧‧‧源驅動積體電路
UPXL‧‧‧畫素單元
EVDD‧‧‧高電位驅動電壓
EVSS‧‧‧低電位驅動電壓
SCAN‧‧‧掃描控制訊號
RST‧‧‧復位開關
Cfb‧‧‧積分電容器
Cst‧‧‧儲存電容器
SEN‧‧‧感測控制訊號
Ns‧‧‧源極節點
ST1‧‧‧第一開關薄膜電晶體
ST2‧‧‧第二開關薄膜電晶體
GI、BUF、ILD、ESL、PAS‧‧‧絕緣膜
AMP‧‧‧放大器
Cs‧‧‧採樣電容器
HOLD‧‧‧保持開關
SAM‧‧‧採樣控制訊號
SASS‧‧‧採樣開關
Vref‧‧‧參考電壓
PRE‧‧‧參考電壓控制訊號
Vpre‧‧‧放大器參考電壓-反相輸入端+非反相輸入端
DT‧‧‧驅動薄膜電晶體
Ng‧‧‧閘極節點
LCa‧‧‧線電容器
S/H‧‧‧採樣及保持部
Vs‧‧‧電位
ΔVs、ΔVs2、ΔVs'、ΔVs2'‧‧‧電位
Vgs‧‧‧閘極-源極電壓
Ids‧‧‧源極-汲極電流
Vg‧‧‧電位
Vsen‧‧‧感測值
VT、VT1、VT2‧‧‧資料電壓
Vdata‧‧‧資料電壓
VR‧‧‧用於影像恢復的資料電壓
LV1‧‧‧第一電平
LV2‧‧‧第二電平
SD‧‧‧源極
GAT、GAT1、GAT2、GAT3‧‧‧閘極
GLS‧‧‧基板
ADC‧‧‧類比至數位轉換器
DAC‧‧‧數位至類比轉換器
ACT‧‧‧有源層
LS‧‧‧金屬遮光圖案
Ctouch‧‧‧觸控電容器
Coled‧‧‧寄生電容器
OLED‧‧‧有機發光二極體
CI‧‧‧電流積分器
TSEN‧‧‧觸控感測週期
BL1…BLa、BLa+1、BLa+2…BLk‧‧‧觸控塊
DHL、DHL1、DHL2、DHL3、DHL4、DHL‧‧‧偽畫素線
HL1…HL16‧‧‧水平畫素線
TSEN(1)…TSEN(n)‧‧‧觸控感測週期
TDRV(1)…TDRV(n)‧‧‧顯示資料尋址週期
AP‧‧‧垂直活躍週期
VBP‧‧‧垂直空白週期
TRT‧‧‧外部補償週期
ΔSEN‧‧‧感測偏差值
△t‧‧‧感測時間
△v‧‧‧電壓差
C‧‧‧寄生電容
SUM‧‧‧總感測偏差值
Ti‧‧‧復位週期
Ts‧‧‧感測週期
DDR‧‧‧記憶體
PAC‧‧‧絕緣膜
CC‧‧‧紅外線感測器
TPXL‧‧‧感測對象偽畫素
CH‧‧‧接觸孔
TEO‧‧‧輔助電極
圖1係為根據習知技術透過電容式感應實現觸控感測器的方法的圖式; 圖2係為根據習知技術透過IR(紅外)感測實現觸控感測器的方法的圖式; 圖3係為表示根據本發明一個實施例的一觸控感測器積體顯示裝置的圖式; 圖4係為表示具有可用作觸控感測器的具有複數個畫素的一畫素陣列,以及一源極驅動積體電路的結構實例的圖式; 圖5係為表示根據本發明一個實施例的畫素結構及連接至一畫素的一感測單元的結構實例的圖式; 圖6係為表示根據本發明另一個實施例的畫素結構及連接至一畫素的一感測單元的結構實例的圖式; 圖7表示根據本發明一個實施例的一觸控感測器積體顯示裝置的驅動方法; 圖8表示當一觸控電容器連接至驅動薄膜電晶體的閘極節點時,用於感測由觸控輸入引起的驅動薄膜電晶體之閘極-源極電壓(Vgs)變化的一第一感測方法; 圖9表示根據第一感測方法用於執行觸控感測的一電容器網路的電路圖; 圖10表示根據第一感測方法的一個實施例,感測由觸控輸入引起的驅動薄膜電晶體之閘極-源極電壓(Vgs)變化的方法; 圖11表示根據第一感測方法的另一個實施例,感測由觸控輸入引起的驅動薄膜電晶體之閘極-源極電壓(Vgs)變化的方法; 圖12表示當一觸控電容器連接至驅動薄膜電晶體的閘極節點時,用於感測由觸控輸入引起的驅動薄膜電晶體之閘極-源極電壓(Vgs)變化的一第二感測方法; 圖13表示根據第二感測方法用於執行觸控感測的一電容器網路的電路圖; 圖14表示根據第二感測方法的一個實施例,感測由觸控輸入引起的驅動薄膜電晶體之閘極-源極電壓(Vgs)變化的方法; 圖15表示根據第二感測方法的另一個實施例,感測由觸控輸入引起的驅動薄膜電晶體之閘極-源極電壓(Vgs)變化的方法; 圖16表示根據圖10的驅動方法的訊號波形; 圖17A表示在一復位週期期間一畫素的作業; 圖17B表示在一感測週期期間一畫素的作業; 圖18表示根據圖10的驅動方法用於感測觸控的一驅動電晶體之閘極及源極的電壓; 圖19表示根據圖10的驅動方法用於感測觸控的通過驅動電晶體的電流; 圖20表示根據圖11的驅動方法的訊號波形; 圖21A表示根據圖11的驅動方法,畫素在一第一復位週期如何工作; 圖21B表示根據圖11的驅動方法,畫素在一第二復位週期如何工作; 圖21C表示根據圖11的驅動方法,畫素在一感測週期期間如何工作; 圖22表示根據圖11的驅動方法,用於感測觸控的驅動薄膜電晶體的一閘極和一源極的電壓; 圖23表示根據圖11的驅動方法,用於感測觸控的通過驅動電晶體的電流; 圖24表示根據圖14的驅動方法的訊號波形; 圖25A表示根據圖14的驅動方法,畫素在一第一復位週期期間如何工作; 圖25B表示根據圖14的驅動方法,畫素在一第二復位週期期間如何工作; 圖25C表示根據圖14的驅動方法,一畫素在一感測週期期間如何工作; 圖26表示根據圖14的驅動方法,用於感測觸控的驅動電晶體的一閘極及一源極的電壓; 圖27表示根據圖14的驅動方法,用於觸控感測的通過驅動電晶體的電流; 圖28表示根據圖15的驅動方法的訊號波形; 圖29表示一畫素的驅動薄膜電晶體(TFT)的橫截面結構的一實例; 圖30表示一畫素的驅動薄膜電晶體(TFT)的橫截面結構的另一實例; 圖31表示一畫素的驅動薄膜電晶體(TFT)的橫截面結構的另一實例; 圖32A至圖32C表示用於轉換驅動模式的方法的不同實例; 圖33表示用於改變一圖框頻率的一定時控制器的結構; 圖34表示一圖框頻率中變化的不同實例; 圖35表示一觸控感測週期的構成; 圖36表示其中一顯示面板的畫素陣列劃分成複數個觸控塊的配置; 圖37表示每一觸控塊的一偽畫素線(dummy pixel line)上設置且用作觸控感測器的感測對象偽畫素(dummy pixel)的一連接結構; 圖38表示一觸控感測週期分配至一垂直活躍週期的方法; 圖39表示一觸控感測週期分配給一垂直空白週期的方法; 圖40及圖41表示如圖38所示當一觸控感測週期分配給一垂直活躍週期時,提供給一個塊中的一偽畫素線和相鄰此偽畫素線的水平畫素線的閘極訊號的一實例; 圖42表示如圖38所示當一觸控感測週期分配給一垂直活躍週期時,為了減少觸控感測時間的一感測值的傳送時間; 圖43及圖44表示當如圖39所示一觸控感測週期分配給一垂直空白週期時,垂直空白週期中感測對象畫素線的驅動定時; 圖45表示當如圖39所示一觸控感測週期分配給一垂直空白週期時,為了減少觸控感測時間的一感測值的傳送定時; 圖46表示如圖39所示當一觸控感測週期分配給一個垂直空白週期時,同時驅動複數個觸控塊中包含的感測對象偽畫素的一定時; 圖47表示如圖46所示當同時驅動複數個觸控塊中包含的感測對象偽畫素時,為了減少一觸控感測時間的傳送定時; 圖48及圖49表示在觸控驅動模式中的外部補償期間最小化觸控輸入之影響的方法; 圖50表示以每個觸控塊為基礎形成圖案且連接至一感測對象偽畫素,用以提高感測靈敏度的輔助電極的一實例; 圖51A表示圖50中所示一感測對象偽畫素中包含的驅動薄膜電晶體(TFT)的剖視結構; 圖51B表示圖50中所示一非感測對象畫素中包含的驅動薄膜電晶體(TFT)的剖視結構; 圖52表示以每個偽畫素線為基礎形成圖案用以提高感測靈敏度且連接至一感測對象偽畫素的一輔助電極的一實例; 圖53A表示圖52中所示一感測對象偽畫素中包含的驅動薄膜電晶體(TFT)的剖視結構; 圖53B表示圖52中所示一非感測對象畫素中包含的驅動薄膜電晶體(TFT)的剖視結構; 圖54表示以每個偽畫素線為基礎形成圖案用以提高感測靈敏度且連接至一感測對象偽畫素的一輔助電極的另一實例;以及 圖55表示一感測對象偽畫素中包含的驅動薄膜電晶體(TFT)的一閘極延伸,以形成輔助電極的一實例。

Claims (31)

  1. 一種觸控感測器積體顯示裝置,包括:一顯示面板,具有顯示一輸入影像的一畫素陣列,該畫素陣列實質劃分為複數個觸控塊,每一觸控塊具有顯示該輸入影像的畫素以及感測一觸控輸入的至少一個感測對象偽畫素,該至少一個感測對象偽畫素具有一驅動薄膜電晶體,該驅動薄膜電晶體配設為根據一閘極-源極電壓控制一源極-汲極電流;其中每一該些畫素連接至一資料線、一第一閘極線、一第二閘極線及一感測線,其中該資料線提供有用以影像顯示之一資料電壓,該第一閘極線提供有一掃描控制訊號,該第二閘極線提供有一感測控制訊號,及該感測線提供有一感測值;並且其中每一該些感測對象偽畫素連接至該資料線、未與畫素相連之其它的第一閘極線、未與畫素相連之其它的第二閘極線以及與該些畫素中之一個畫素相連之該感測線;一面板驅動電路,用於驅動該顯示面板以顯示該輸入影像,用於輸出在一外部補償週期中感測到的每一該些畫素中包含的一第一驅動薄膜電晶體之電特性的變化而獲得之該感測值,並用於在一觸控感測週期中將該掃描控制訊號和該感測控制訊號供給至該至少一個感測對象偽畫素,透過經由該資料線將一觸控驅動資料電壓提供給該驅動薄膜電晶體的一閘極節點且經由該感測線將一參考電壓提供給該驅動薄膜電晶體的一源極節點,設置適合於導通該驅動薄膜電晶體的該驅動薄膜電晶體的該閘極-源極電壓,以及透過 感測由一觸控輸入引起的該驅動薄膜電晶體的該源極-汲極電流的變化經由該感測線輸出該感測值;以及一定時控制器,用以將該感測值與一預定的參考值相比較且檢測該觸控輸入。
  2. 如請求項1所述之觸控感測器積體顯示裝置,其中與該些觸控塊相同數目的觸控感測週期分配給用於影像顯示的一垂直活躍週期,其中一影像顯示資料尋址週期進一步分配給該垂直活躍週期,在該影像顯示資料尋址週期中該資料電壓提供至每一觸控塊的該些畫素上,以及其中該觸控感測週期與該影像顯示資料尋址週期相交替位於該垂直活躍週期中。
  3. 如請求項2所述之觸控感測器積體顯示裝置,其中關於一第一觸控塊的一感測值的傳送時間與相鄰該第一觸控塊的一第二觸控塊的一影像顯示資料尋址週期相重疊。
  4. 如請求項1所述之觸控感測器積體顯示裝置,其中與該些觸控塊相同數目的觸控感測週期分配給垂直活躍週期之間的一垂直空白週期,以及其中在該垂直活躍週期中,該資料電壓提供至該些觸控塊的所有該些畫素上。
  5. 如請求項4所述之觸控感測器積體顯示裝置,其中關於一第一觸控塊的一感測值的傳送時間與相鄰該第一觸控塊的一第二觸控塊的一觸控感測週期相重疊。
  6. 如請求項4所述之觸控感測器積體顯示裝置,其中該些觸控塊以每個觸控組為基礎同時受到感測, 其中同一觸控組的觸控塊分別連接至該面板驅動電路的不同的感測單元,以及其中關於一第一觸控組的一感測值的傳送時間與相鄰該第一觸控組的一第二觸控組的一觸控感測週期相重疊。
  7. 如請求項1所述之觸控感測器積體顯示裝置,其中該觸控感測週期進一步包含一偏壓應力減少週期,其中在該偏壓應力減少週期期間,該面板驅動電路將能夠關閉該薄膜電晶體的一應力減少資料電壓提供給該驅動薄膜電晶體的一閘極,以及其中該應力減少資料電壓等於或小於該參考電壓。
  8. 如請求項2所述之觸控感測器積體顯示裝置,其中該外部補償週期進一步分配給垂直活躍週期之間的一垂直空白週期,以及其中在該外部補償週期中,該面板驅動電路將相比較於該觸控驅動資料電壓更大的一外部補償資料電壓提供給該第一驅動薄膜電晶體的一閘極節點,並且將該參考電壓提供給該第一驅動薄膜電晶體的一源極節點。
  9. 如請求項4所述之觸控感測器積體顯示裝置,其中該外部補償週期進一步分配給該垂直空白週期,以及其中在該外部補償週期中,該面板驅動電路將相比較於該觸控驅動資料電壓更大的一外部補償資料電壓提供給該第一驅動薄膜電晶體的一閘極節點,並且將該參考電壓提供給該第一驅動薄膜電晶體的一源極節點。
  10. 如請求項2所述之觸控感測器積體顯示裝置,其中該外部補償週期進一步分配給垂直活躍週期之間的一垂直空白週期,以及 其中該面板驅動電路在該外部補償週期中包含的一感測週期期間,在一導通電壓提供該掃描控制訊號及該感測控制訊號,並且防止該第一驅動薄膜電晶體的一閘極節點與一源極節點的一個單獨地浮置。
  11. 如請求項4所述之觸控感測器積體顯示裝置,其中該外部補償週期進一步分配給該垂直空白週期,以及其中該面板驅動電路在該外部補償週期中包含的一感測週期期間,在一導通電壓提供該掃描控制訊號及該感測控制訊號,並且防止該第一驅動薄膜電晶體的一閘極節點與一源極節點的一個單獨地浮置。
  12. 如請求項1所述之觸控感測器積體顯示裝置,其中該定時控制器包含:一記憶體;以及一記憶體控制器,在一第一圖框頻率將從外部輸入的影像資料儲存於該記憶體中,並且然後在相比較於該第一圖框頻率更低的一第二圖框頻率輸出該記憶體中儲存的資料。
  13. 如請求項1所述之觸控感測器積體顯示裝置,其中由該觸控輸入產生的一觸控電容器連接至該驅動薄膜電晶體的該閘極節點且改變該驅動薄膜電晶體的該閘極-源極電壓。
  14. 如請求項1所述之觸控感測器積體顯示裝置,其中由該觸控輸入產生的一觸控電容器連接至該驅動薄膜電晶體的該源極節點且改變該驅動薄膜電晶體的該閘極-源極電壓。
  15. 如請求項1所述之觸控感測器積體顯示裝置,其中該顯示面板進一步包含一輔助電極,該輔助電極以每個觸控塊為基礎形成圖案且連接至該感測對象偽畫素,以及其中該輔助電極位於由該觸控輸入引起的一觸控電容器的一個側電極與一基板之間,並且通過穿過一絕緣膜的一接觸孔電連接至該觸控電容器的該一個側電極。
  16. 如請求項1所述之觸控感測器積體顯示裝置,其中該顯示面板進一步包含一輔助電極,該輔助電極以每個偽畫素線為基礎形成圖案且連接至該感測對象偽畫素,該感測對象偽畫素設置於該偽畫素線上,以及其中該輔助電極位於由該觸控輸入引起的一觸控電容器的一個側電極與一基板之間,並且直接電連接至該觸控電容器的該一個側電極。
  17. 如請求項16所述之觸控感測器積體顯示裝置,其中該輔助電極透過在該偽畫素線上延伸該驅動薄膜電晶體的一閘極形成。
  18. 一種觸控感測器積體顯示裝置的驅動方法,包含以下步驟:一第一步驟,關於一顯示面板設置一觸控感測週期,其中顯示輸入影像的一畫素陣列實質劃分為複數個觸控塊,每一觸控塊包含顯示該輸入影像的畫素以及感測一觸控輸入的至少一個感測對象偽畫素,並且該至少一個感測對象偽畫素包含根據一閘極-源極電壓控制一源極-汲極電流的一驅動薄膜電晶體;一第二步驟,在該觸控感測週期中,將一掃描控制訊號和一感測控制訊號供給至該至少一個感測對象偽畫素,透過將一觸控驅動資料電壓提供給該驅動薄膜電晶體的一閘極節點且將一參考電壓提供給該驅動薄膜電晶體的 一源極節點,設置適合於導通該驅動薄膜電晶體的該驅動薄膜電晶體的該閘極-源極電壓,以及透過感測由該觸控輸入引起的該驅動薄膜電晶體的該源極-汲極電流的變化輸出一感測值;以及一第三步驟,將該感測值與一預定的參考值相比較以檢測該觸控輸入。
  19. 如請求項18所述之觸控感測器積體顯示裝置的驅動方法,其中與該些觸控塊相同數目的觸控感測週期分配給用於影像顯示的一垂直活躍週期,其中一影像顯示資料尋址週期進一步分配給該垂直活躍週期,在該影像顯示資料尋址週期中影像顯示資料寫入於每一觸控塊的該些畫素上,以及其中該觸控感測週期與該影像顯示資料尋址週期相交替位於該垂直活躍週期中。
  20. 如請求項19所述之觸控感測器積體顯示裝置的驅動方法,其中關於一第一觸控塊的一感測值的傳送時間與相鄰該第一觸控塊的一第二觸控塊的一影像顯示資料尋址週期相重疊。
  21. 如請求項18所述之觸控感測器積體顯示裝置的驅動方法,其中與該些觸控塊相同數目的觸控感測週期分配給垂直活躍週期之間的一垂直空白週期,以及其中在該垂直活躍週期中,影像顯示資料寫入於該些觸控塊的所有該些畫素上。
  22. 如請求項21所述之觸控感測器積體顯示裝置的驅動方法,其中關於一第一觸控塊的一感測值的傳送時間與相鄰該第一觸控塊的一第二觸控塊的一觸控感測週期相重疊。
  23. 如請求項21所述之觸控感測器積體顯示裝置的驅動方法,其中該第二步驟包含以每個觸控組為基礎同時感測該些觸控塊,其中同一觸控組的觸控塊分別連接至不同的感測單元,以及其中關於一第一觸控組的一感測值的傳送時間與相鄰該第一觸控組的一第二觸控組的一觸控感測週期相重疊。
  24. 如請求項18所述之觸控感測器積體顯示裝置的驅動方法,其中其中該觸控感測週期進一步包含一偏壓應力減少週期,其中該第二步驟包含在該偏壓應力減少週期期間,將能夠關閉該薄膜電晶體的一應力減少資料電壓提供給該驅動薄膜電晶體的一閘極,以及其中該應力減少資料電壓等於或小於該參考電壓。
  25. 如請求項19所述之觸控感測器積體顯示裝置的驅動方法,其中一外部補償週期進一步分配給垂直活躍週期之間的一垂直空白週期,其中在該外部補償週期中,感測顯示該輸入影像的每一該些畫素中包含的一第一驅動薄膜電晶體之電特性的變化,以及其中該第二步驟包含,在該外部補償週期中,將相比較於該觸控驅動資料電壓更大的一外部補償資料電壓提供給該第一驅動薄膜電晶體的一閘極節點,並且將該參考電壓提供給該第一驅動薄膜電晶體的一源極節點。
  26. 如請求項21所述之觸控感測器積體顯示裝置的驅動方法,其中一外部補償週期進一步分配給該垂直空白週期,其中在該外部補償週期中,感測顯示該輸入影像的每一該些畫素中包含的一第一驅動薄膜電晶體之電特性的變化,以及 其中該第二步驟包含,在該外部補償週期中,將相比較於該觸控驅動資料電壓更大的一外部補償資料電壓提供給該第一驅動薄膜電晶體的一閘極節點,並且將該參考電壓提供給該第一驅動薄膜電晶體的一源極節點。
  27. 如請求項19所述之觸控感測器積體顯示裝置的驅動方法,其中一外部補償週期進一步分配給垂直活躍週期之間的一垂直空白週期,其中在該外部補償週期中,感測顯示該輸入影像的每一該些畫素中包含的一第一驅動薄膜電晶體之電特性的變化,以及其中該第二步驟包含在該外部補償週期中包含的一感測週期期間在一導通電壓提供該掃描控制訊號及該感測控制訊號,用以防止該第一驅動薄膜電晶體的一閘極節點與一源極節點的一個單獨地浮置。
  28. 如請求項21所述之觸控感測器積體顯示裝置的驅動方法,其中一外部補償週期進一步分配給該垂直空白週期,其中在該外部補償週期中,感測顯示該輸入影像的每一該些畫素中包含的一第一驅動薄膜電晶體之電特性的變化,以及其中該第二步驟包含在該外部補償週期中包含的一感測週期期間在一導通電壓提供該掃描控制訊號及該感測控制訊號,用以防止該第一驅動薄膜電晶體的一閘極節點與一源極節點的一個單獨地浮置。
  29. 如請求項18所述之觸控感測器積體顯示裝置的驅動方法,更包含在一第一圖框頻率將從外部輸入的影像資料儲存於該記憶體中,並且然後在相比較於該第一圖框頻率更低的一第二圖框頻率輸出該記憶體中儲存的資料。
  30. 如請求項18所述之觸控感測器積體顯示裝置的驅動方法,其中由該觸控輸入產生的一觸控電容器連接至該驅動薄膜電晶體的該閘極節點且改變該驅動薄膜電晶體的該閘極-源極電壓。
  31. 如請求項18所述之觸控感測器積體顯示裝置的驅動方法,其中由該觸控輸入產生的一觸控電容器連接至該驅動薄膜電晶體的該源極節點且改變該驅動薄膜電晶體的該閘極-源極電壓。
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