TWI806208B - 觸控顯示裝置、觸控驅動裝置及顯示面板 - Google Patents
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Abstract
本揭露的一種觸控顯示裝置可包括顯示面板、複數個驅動電極、閘極驅動電路、共模電壓回授線以及共模電壓補償電路。顯示面板包括複數個觸控電極,複數個觸控電極電性連接複數條觸控線。閘極驅動電路用以藉由複數條閘極線,供應複數個掃描訊號至顯示面板。觸控驅動電路用以透過偵測複數個觸控電極的感測訊號感測觸碰,並藉由複數條觸控線供應共模電壓至複數個觸控電極;共模電壓回授線,電性連接複數條觸控線或重疊顯示面板的非顯示區中複數條閘極線。共模電壓補償電路用以透過複數條觸控線供應補償共模電壓。
Description
本申請案主張於2020年12月28日向韓國智慧財產局申請之韓國專利申請號第10-2020-0184904號之優先權,其全部內容於此併入作為參照。
本揭露關於一種觸控顯示裝置、觸控驅動電路以及顯示面板。
隨著多媒體的發展,平板顯示裝置的重要性逐漸增加。對應地,平板顯示裝置,諸如液晶顯示器、電漿顯示平板以及有機發光顯示器,已在市面上販售。
此外,產生對應手或觸控筆所接觸之觸控點的資訊之設有觸控面板之觸控顯示裝置,諸如平板顯示裝置(flat panel display device),係透過利用例如在觸控點電阻或電容改變之電學特性的特徵而被廣泛使用。
此種觸控顯示裝置為使用者介面的一種,且其應用可延伸至小型攜帶式行動端、辦公室裝置、行動裝置及類似電子裝置。
然而,當觸控面板分開地堆疊於平板顯示裝置上時,觸控顯示裝置整體因此變厚。因此,平板顯示裝置在製造上受限於必須輕薄。光穿透效率由於穿越堆疊式觸控面板而降低,而增加製造成本。為了解決如此問題,近來已提出多個觸控電極嵌設於顯示面板之像素區中的先進內嵌式觸控型(advanced in-cell touch (AIT) type)顯示裝置。
同時,隨著觸控顯示裝置解析度和尺寸增加,設置於顯示面板中多個觸控電極的負荷增加。因此,可能因供應至觸控電極的共模電壓失真現象而在顯示面板上所顯示的影像中造成錯誤。
本揭露的實施例可提供一種觸控顯示裝置、觸控感測裝置和顯示面板,能減少因多個觸控電極的負荷增加所造成之共模電壓失真現象。
此外,本揭露的實施例可提供一種觸控顯示裝置、觸控驅動電路和顯示面板,能透過多個觸控電極所供應的共模電壓之回授結構有效地減少共模電壓失真現象。
此外,本揭露的實施例可提供一種觸控顯示裝置、觸控驅動電路和顯示面板,能透過根據多個觸控電極的結構改變共模電壓回授線的結構有效地感知和補償共模電壓失真。
在一實施例中,一種觸控顯示裝置包括:顯示面板,包括複數個觸控電極,複數個觸控電極電性連接設置於顯示區內的複數條觸控線,顯示區顯示影像,複數條觸控線在第一方向上延伸;閘極驅動電路,用以藉由在第二方向上延伸的複數條閘極線,供應複數個掃描訊號至顯示面板,第二方向相異於第一方向;觸控驅動電路,用以透過偵測複數個觸控電極的感測訊號,在觸控驅動期間感測觸碰,並藉由複數條觸控線供應共模電壓至複數個觸控電極,以在顯示驅動期間顯示影像;共模電壓回授線,設置於該顯示面板的非顯示區,並電性連接於複數條觸控線或重疊顯示面板的非顯示區中複數條閘極線;以及共模電壓補償電路,用以偵測共模電壓的失真,並透過複數條觸控線供應補償共模電壓,補償共模電壓根據共模電壓的失真而產生。
在一實施例中,一種觸控驅動裝置包括:複數條觸控線,在方向上延伸,複數條觸控線傳輸複數個觸控訊號至包括複數個觸控電極的顯示面板;觸控感測電路,透過複數條觸控線供應複數個驅動訊號至複數個觸控電極,並在觸控驅動期間接收來自複數個觸控電極的複數個觸控感測訊號,更在顯示驅動期間透過複數條觸控線供應共模電壓至複數個觸控電極;觸控控制器,響應複數個觸控感測訊號而感知觸碰存在,並根據複數個觸控感測訊號計算複數個觸控座標;共模電壓回授線,電性連接複數條觸控線或重疊於複數條閘極線;以及共模電壓補償電路,偵測共模電壓的失真,並透過複數條觸控線供應補償共模電壓,補償共模電壓根據共模電壓的失真而產生。
一種顯示面板,其包括:複數個觸控電極,各該複數個觸控電極分別對應該顯示面板所包括的複數個子像素;複數條觸控線,在第一方向上延伸,複數條觸控線傳輸複數個觸控訊號至複數個觸控電極;複數條閘極線,在相異於第一方向的第二方向上延伸,複數條閘極線傳輸複數個掃描訊號至複數個子像素;以及共模電壓回授線,電性連接複數條觸控線或重疊於顯示面板的非顯示區中複數條閘極線。
在本發明實施例或範例的後續描述中,將參考附圖所顯示的來說明能執行的特定範例或實施例,其相同參考元件符號和標號能用於表明相同或相似元件,即使他們從彼此不同附圖中出現。進一步而言,在本發明實施例或範例的後續描述中,當判斷此描述可能使本發明的部分實施例中的主體不明確時,將省略在此包含的熟知功能和元件詳細描述。在使使用之例如「包括(including)」、「包含(comprising)」、「含有(containing)」、「構成(constituting)」、「組成(make up of)」以及「由…形成(formed of)」的詞語通常意指允許其他元件添加,除非這些詞語與詞語「只有(only)」一起使用。於此所使用的單數形式意指包括複數形式,除非內文清楚指明不同含義。
可在此使用例如「第一(first)」、「第二(second)」、「A」、「B」、「(A)」或「(B)」的詞語描述本發明的元件。每個詞語非用於定義本質、階層、順序或單元數目等等,但其僅用於從其他元件辨別對應元件。
當提及第一單元「連接(be connected to )或耦接(be coupled to)」、「接觸(contacts )或重疊(overlaps)」於第二單元,應不僅詮釋為第一單元只能連接、耦接、接觸或重疊於第二單元,更可包含為第三單元也可設置於第一單元和第二單元之間的情況,或者第一單元和第二單元可透過第四單元互相連接、耦接接觸或重疊等等。於此,第二單元可被包含在互相連接、耦接、接觸或重疊等等的兩個或多個單元之至少一者中。
當使用例如「之後(after)」、「接續(subsequent to)」、「接下來(next)」、「之前(before)」之時間相對詞語描述元素或配置的操作或處理、或者製造方法、處理方法或操作方法的步驟或流程,這些用語可使用於描述非連貫的或非連續的步驟或操作,除非詞語「直接(directly)」或「立即(immediately)」一起使用。
此外,當提及任何維度、相對尺寸等等,應考慮的是元素或特徵或相對資訊(例如高度或範圍等等)的數值包括各種因素(例如處理因素、內部或外部衝擊、雜訊等等)可能造成的可容忍的範圍或誤差範圍,即使相對描述並未明確指明。進一步而言,詞語「可(may)」完整包含詞語「能(can)」的全部意義。
圖1為根據本揭露的實施例繪示之觸控顯示裝置的方塊圖。
參考圖1,根據本揭露的實施例之觸控顯示裝置可包括顯示面板110、閘極驅動電路120、資料驅動電路130、觸控驅動電路160、時脈控制器(T-CON)140以及微控制單元(MCU)150。
顯示面板110基於閘極驅動電路120透過多條閘極線GL所轉移的掃描訊號和資料驅動電路130透過多條資料線DL所轉移的數位影像資料DATA來顯示影像。
在液晶顯示裝置的情況中,顯示面板110可操作於任何習知模式中,例如扭曲向列型(twisted nematic,TN)液晶模式、垂直配向型(vertical alignment,VA)液晶模式、橫向電場效應(in-plane switching,IPS)顯示模式或邊緣場開關顯示模式(fringe field switching,FFS)。另一方面,在有機發光顯示裝置的情況中,可在頂發光(top emission)結構、底發光(bottom emission)結構或雙發光(dual emission)結構中執行顯示面板110。
顯示面板110的複數個子像素SP可透過複數條資料線DL和複數條閘極線GL來界定。單個子像素SP可包括薄膜電晶體(TFT)、發光元件、儲存電容Cst以及類似元件,在單條資料線DL和單條閘極線GL相交的區域中提供薄膜電晶體,例如有機發光二極體之發光元件以資料電壓Vdata充電,儲存電容Cst電性連接發光元件以維持其電壓,諸如此類。
黑色矩陣、彩色濾光片及類似元件可被提供於顯示面板110的上部基板上,而多個薄膜電晶體、多個子像素SP、多個共電極CE及類似元件可被提供於顯示面板110的下部基板上。顯示面板110可提供使用薄膜電晶體用彩色濾光片(color-filter-on-TFT, COT)結構。於此情況中,可在顯示面板110的下部基板上提供黑色矩陣和彩色濾光片。
供應共模電壓的多個共電極可被提供於顯示面板110的上部基板或下部基板,多個偏振片可黏附在顯示面板110的上部基板或下部基板上,且校正膜可提供於上部基板或下部基板之接觸液晶層的內部表面上以設定液晶分子的傾斜角度。
可在顯示面板110的上部基板和下部基板之間提供多個行間隔件(column spacers)來維持液晶單元的單元間隙。在液晶顯示裝置中,設置背光單元在顯示面板110的下部多個偏振片的底部表面下。背光單元可作為邊緣型背光單元或直接型背光單元實施來照射顯示面板110。
於此,具有內嵌式觸控結構的觸控面板可嵌入在顯示面板110的像素陣列區域中。內嵌式觸控面板在多個區塊(或多點)形狀中使用電極,例如顯示面板110內側所提供的多個觸控電極。
時脈控制器140控制閘極驅動電路120和資料驅動電路130。時脈控制器140接收多個時脈訊號,例如垂直同步訊號Vsync、水平同步訊號Hsync、資料啟動訊號DE、主時脈訊號MCLK以及來自主系統(未繪示)的影像訊號的數位影像資料DATA。
時脈控制器140基於掃描控制訊號,諸如掃描開始脈衝訊號GSP、閘極位移時脈訊號GSC以及閘極輸出啟動訊號GOE,來控制閘極驅動電路120。此外,時脈控制器140基於資料控制訊號,諸如源極取樣時脈訊號SSC、源極開始訊號SSP以及源極輸出啟動訊號SOE,來控制資料驅動電路130。
閘極驅動電路120透過依序藉由複數條閘極線GL供應複數個掃描訊號至顯示面板110而依序驅動複數條閘極線GL。於此,閘極驅動電路120也可稱為掃描驅動電路或閘極驅動積體電路(gate driving integrated circuit, GDIC)。
閘極驅動電路120可包括一個或多個閘極驅動積體電路(GDICs),且其可依照驅動方法來設置於顯示面板的一側或兩側,或設置為鄰近於顯示面板的一側或兩側。或者,閘極驅動電路120可被實作為:使用閘極驅動電路來嵌設在顯示面板110的邊框區(bezel area)中的閘極驅動面板(gate-in-panel)結構。
在時脈控制器140的控制下,閘極驅動電路120依序供應具有開啟電壓或關閉電壓的多個掃描訊號至複數條閘極線GL。為了上述目的,閘極驅動電路120可包括位移暫存器、電位準位移器以及類似元件。
資料驅動電路130透過從時脈控制器140接收的數位影像資料DATA至複數條資料線DL而依序驅動複數條資料線DL。於此,資料驅動電路130也可稱為源極驅動電路或源極驅動積體電路(source driving integrated circuit, SDIC)。
資料驅動電路130可包括一個或多個源極驅動積體電路(SDICs)。多個源極驅動積體電路(SDICs)可透過帶式自動接合(tap-automated bonding, TAB)方法或玻璃覆晶(chip-on-class, COG)方法連接於顯示面板110的接合墊、或可直接安裝於顯示面板110上、或在一些情況中可提供做為顯示面板110的結合部分。此外,源極驅動積體電路(SDICs)可使用覆晶薄膜(chip-on-film, COF)結構實施。於此情況中,源極驅動積體電路可安裝於電路薄膜上並可透過電路薄膜電性連接顯示面板110的資料線DL。
當透過閘極驅動電路120開啟特定閘極線GL,資料驅動電路130將從時脈控制器140接收的數位影像資料DATA轉換為類比資料電壓,並供應類比資料電壓至複數條資料線DL。
資料驅動電路130可依據驅動方法、設計或類似方法而位於顯示面板110之一上部或下部(或顯示面板110的上方或下方),或可同時位於顯示面板110的上部和下部(或同時位於顯示面板110的上方或下方)。
觸控驅動電路160偵測顯示面板110的觸碰並決定顯示面板的觸碰位置。觸控驅動電路160可包括觸控感測電路以及觸控控制器,觸控感測電路產生多個觸控驅動訊號來驅動多個觸控電極並接收多個觸控電極中所產生的多個觸控感測訊號,且觸控控制器處理多個觸控感測訊號以偵測觸控的存在和多個觸控座標。觸控驅動電路160的觸控控制器和觸控控制器可作為稱作讀出積體電路(read-out integrated circuit, ROIC)的單一積體電路實施,或作為依據功能劃分的多個分離電路提供。
此外,資料驅動電路130的多個源極驅動積體電路130(SDICs)和觸控驅動電路160的讀出積體電路(ROIC)可結合為混合型積體電路(combined integrated circuit, SRIC)。
可在連接顯示面板110的外部基板上提供觸控驅動電路160。觸控驅動電路160藉由複數條觸控線TL連接顯示面板110。觸控驅動電路160可基於顯示面板110中多個觸控電極中電容差值來偵測觸碰存在和決定觸碰位置。亦即,在使用者手指所在的位置和使用者手指不在的位置之間發生電容差值,且觸控驅動電路160透過偵測電容差值決定觸碰的存在和位置。觸控驅動電路160產生關於觸控的存在和觸控的位置,並且轉移觸控感測電壓至微控制單元150。
微控制單元150控制觸控驅動電路160,其中微控制單元150可從時脈控制器140接收控制同步訊號Csync且基於控制同步訊號Csync產生觸控同步訊號Tsync來控制觸控驅動電路160。此外,微控制單元150基於微控制單元150和觸控驅動電路160之間的介面IF傳輸和接收來自觸控驅動電路160的觸控感測訊號或類似訊號。
於此,微控制單元150可結合觸控驅動電路160為由單一積體電路組成的觸控控制電路或可結合時脈控制器140為由單一積體電路組成的控制電路。
此外,觸控顯示裝置可進一步包括記憶體。記憶體可暫存從時脈控制器140傳輸的數位影像資料DATA且可在預定時間中供應數位影像資料DATA至資料驅動電路130。記憶體可設置於資料驅動電路130內側或外側。在記憶體設置於資料驅動電路130的外側的情況中,記憶體可設置於時脈控制器140和資料驅動電路130之間。此外,記憶體可包括緩衝記憶體來儲存從外源接收的數位影像資料DATA並供應所儲存的數位影像資料DATA至時脈控制器140。
此外,觸控顯示裝置可進一步包括能使訊號從其輸入或輸出或與其他外部電子裝置或電子元件通訊的介面。舉例來說,介面可包括至少一個序列周邊介面(serial peripheral interface,SPI)、低電壓差分訊號(low-voltage differential signaling,LVDS)或行動產業處理器接口(mobile industry processor interface,MIPI)。
同時,觸控顯示裝置100可基於多個觸控電極TE所形成的電容感知觸控的存在或觸控座標。
觸控顯示裝置100可藉由互電容方案或自電容方案作為基於觸控感測方案的電容感測觸碰。
在基於互電容方案的觸碰感測方案的情況中,複數個觸控電極可分類為多個觸控驅動電極和多個觸控感測電極,其中多個觸控驅動電極藉由多條觸控驅動線供應多個觸控驅動訊號,多個觸控感測電極利用多個觸控驅動電極形成多個電容並藉由多條觸控感測線供應多個觸控感測訊號。於此,多條觸控驅動線和多條觸控感測線可稱為多條觸控線。
在基於互電容方案的觸碰感測方案的情況中,根據例如手指、筆或類似物的指示物形成在觸控驅動電極和觸控感測電極之間互電容變化的基礎上,可偵測觸碰出現和觸碰座標。
在基於自電容方案的觸碰感測方案的情況中,各觸控電極作為觸控驅動電極和觸控感測電極。亦即,觸控驅動訊號藉由觸控線供應至觸控電極,且由觸控驅動訊號所供應且產生在觸控電極中的觸控感測訊號藉由相同觸控線傳輸。因此,在基於自電容方案的觸碰感測方案的情況中,觸控驅動電極和觸控感測電極之間並無區分,觸控驅動線和觸控感測線之間並無區分。
在基於自電容方案的觸碰感測方案的情況中,根據例如手指、筆或類似物的指示物形成之電容變化的基礎上,可偵測觸碰出現和觸碰座標。
因此,觸控顯示裝置100可藉由以互電容方案為基礎的觸碰感測方案或以自電容方案為基礎的觸碰感測方案感測觸碰。
進一步而言,此觸控顯示裝置100可為各種類型的顯示裝置,例如液晶顯示裝置、有機發光顯示裝置、電漿顯示裝置、量子點顯示裝置及類似裝置。
根據本揭露實施例的觸控顯示裝置100中,複數個觸控電極可安排在顯示面板110上且可為供應來顯示影像的共模電壓的多個共電極。
當觸控顯示裝置100為有機發光顯示裝置時,有機發光顯示裝置100可包括有機發光二極體,有機發光二極體由第一電極(例如陽極)、有機發光層、第二電極(例如陰極)、位於第二電極上且具有封裝功能的封裝層以及位於封裝層上的觸控感測金屬層組成。於此,複數個觸控電極TE可形成於觸控感測金屬層上或可形成於組成有機發光二極體的陰極之第二電極上。
同時,供應共電極或觸控電極的共模電壓可為在一預定時間具有特定電壓位準的直流電壓,而供應至顯示面板110的資料電壓位準在顯示驅動期間內改變。此外,供應至多個共電極或多個觸控電極的共模電壓可依據液晶顯示裝置或有機發光顯示裝置的類型作為顯示電壓或其他名字。
圖2為根據本揭露的實施例繪示之觸控顯示裝置中複數個觸控電極的結構。
請參考圖2,根據本揭露實施例之觸控顯示裝置100的觸控面板可嵌入在內嵌式觸控結構的顯示面板110的像素陣列區域中。於此情況中,內嵌式觸控結構的顯示面板110可使用配置為點狀或線狀的多個共電極CE作為多個觸控電極TE。
在內嵌式觸控結構的顯示面板110中,顯示面板110中對應複數個子像素SP的共電極CE形成觸控電極TE。可藉由從顯示面板110分別形成的共電極CE界定觸控電極TE。
複數個觸控電極TE(例如複數個觸控電極TE1至TE4)可排列在顯示面板110的顯示區的單列中。各觸控電極TE可連接對應的觸控線TL(例如多條觸控線TL1至TL4之其中一條)以傳送觸控驅動訊號TDS和接收觸控感測訊號。
多個觸控電極TE可作為觸控感測金屬來實施使用電容觸控感測方法感測觸控輸入。於此情況中,多個觸控電極TE可在顯示驅動期間接收共模電壓Vcom且可在觸控驅動期間接收觸控驅動訊號TDS。
圖3為根據本揭露的實施例繪示之觸控顯示裝置中顯示驅動期間和觸控驅動期間的配置時間圖。
參考圖3,在顯示畫面期間中,根據本揭露實施例的觸控顯
示裝置100在預定顯示驅動期間DP時執行顯示驅動以顯示影像,且在預定觸控驅動期間TP執行觸控驅動以感測來自手指或觸控筆的觸碰輸入。
觸控顯示裝置100使用驅動各像素的共電極CE作為感測觸碰的電極。因此,在顯示驅動期間DP提供共模電壓Vcom至連接共電極CE的薄膜電晶體,且在觸控驅動期間TP提供觸碰驅動訊號TDS至作為觸控電極TE的共電極CE。
顯示驅動期間DP和觸控驅動期間TP可在時間上相等、在時間上全部或部分互相重疊或互相分開。
顯示驅動期間DP和觸控驅動期間TP在時間上互相分開的驅動方法可稱為時間分割驅動操作(time division driving operation)。
當顯示驅動期間DP和觸控驅動期間TP在時間長度上相等時,可同時執行顯示驅動操作和觸控驅動操作。此驅動方法可稱為時間自由驅動操作(time free driving operation)。
在時間分割驅動操作中,顯示驅動期間DP和觸控驅動期間TP可間隔安排。
因此,當顯示驅動期間DP和觸控驅動期間TP可於間隔安排期間彼此分開,觸控驅動期間TP可對應無執行顯示區動操作的空白時間Blank。
觸控顯示裝置100可產生擺盪於高準位和小於高準位的低準位之間觸控同步訊號Tsync,且觸控顯示裝置可藉此確認或控制顯示驅動期間DP和觸控驅動期間TP。亦即,觸控同步訊號Tsync可為驅動時間控制訊號來界定觸控驅動期間TP。
舉例來說,觸控同步訊號Tsync的高準位期間(或低準位期間)可對應顯示驅動期間DP,且觸控同步訊號Tsync的低準位期間(或高準位期間)可對應觸控驅動期間TP。
於此情況中,觸控驅動電路160可在觸控同步訊號Tsync在
低位準的觸控驅動期間TP中供應觸控驅動訊號TDS至觸控電極TE,且觸控驅動電路160可感測觸碰存在和使用從觸控電極TE接收觸控感測訊號的主動式觸控筆或被動式觸控筆的觸碰位置。
同時,關於在單個顯示畫面時間中分配顯示驅動期間DP和觸控驅動期間TP的方法,舉例來說,單個顯示畫面時間可被分割為一個顯示驅動期間DP和一個觸控驅動期間TP,且可在一個顯示驅動期間DP執行顯示驅動操作,並可在對應空白時間Blank的一個觸控驅動期間TP執行用於感測手指及觸控筆的觸碰輸入的觸控驅動操作。
觸控顯示裝置100在對應畫面頻率的單一顯示畫面期間以螢幕刷新率或一次執行顯示驅動操作。
舉例來說,當畫面頻率為60Hz,可在1/60秒的水平週期內透過組成顯示面板110的N條閘極線執行顯示驅動操作來打開或關閉像素。接著,以預定間隔作為觸控驅動期間TP執行觸控感測操作。於此情況中,觸碰回報率(touch report rate)將為60Hz。
在另一個例子中,單個顯示畫面時間可分割為兩個或多個顯示驅動期間DP和兩個或多個觸控驅動期間TP,且可在單個顯示畫面時間中兩個或多個顯示驅動期間DP執行顯示驅動操作,並可在單個顯示畫面時間中兩個或多個觸控驅動期間TP執行用於在全部或至少一部份的顯示螢幕上感測手指及觸控筆的一次或兩次或多次觸碰輸入的觸控驅動操作。
與此相類似,當分割單個顯示畫面時間為兩個或多個顯示驅動期間DP和兩個或多個觸控驅動期間TP並接續執行顯示驅動操作和觸控驅動操作,在單個顯示畫面時間中對應兩個或多個觸控驅動期間TP之每個空白時間有時稱為長水平空白(long horizontal blank,LHB)。
因此,在單個顯示畫面時間中執行感測來自手指及觸控筆的觸碰的兩個或多個週期可稱為多個長水平空白時間或多個觸控驅動期間TP,且在單個觸碰畫面時間中兩個或多個長水平空白時間所執行觸控驅動
操作稱為「長水平空白驅動操作」。
圖4為根據本揭露的實施例繪示之觸控顯示裝置中觸控電極區域的一部份。
參考圖4,根據本揭露的實施例的觸控顯示裝置包括複數個薄膜電晶體TFT、複數個像素電極P11~P44和觸控電極TE,複數個薄膜電晶體TFT形成於基板上,複數個像素電極P11~P44連接複數個薄膜電晶體TFT的源極節點或汲極節點,觸控電極TE形成為重疊複數個像素電極P11~P44來形成電場。
薄膜電晶體TFT的閘極節點連接閘極線來根據掃描訊號被控制為導通和關閉,而薄膜電晶體TFT的源極節點或汲極節點連接供應資料電壓的資料線DL。
在此時間,當例如手指的被動式觸控筆或主動式觸控筆觸碰在顯示面板110上,觸控顯示裝置100可認得靠近觸控筆接觸位置的觸控電極TE的電容變化且偵測觸碰位置。亦即,觸控顯示裝置100可供應觸控驅動訊號至形成於顯示面板110上的多個觸控電極TE,接著觸控顯示裝置100可透過偵測從多個觸控電極TE接收的觸控偵測訊號和偵測各觸控電極TE的電容變化來感測觸碰位置。
在此時間,共模電壓Vcom或觸控驅動訊號TDS供應至觸控顯示裝置100的觸控電極TE,並因此可能產生耦接觸控電極TE的寄生電容。
舉例來說,可能由於透過閘極線供應至顯示面板110的掃描訊號而在閘極線和觸控電極TE產生寄生電容。由於此寄生電容,觸控電極TE上負載增加,失真發生在供應至觸控電極TE的共模電壓,因此顯示面板110上可能會出現缺陷線(defective line)。
圖5為根據本揭露的實施例繪示之觸控顯示裝置中因掃描訊號重疊造成共模電壓失真現象的示意圖。
參考圖5,根據本揭露實施例之觸控顯示裝置100中閘極驅動電路120可透過多條閘極線以單個水平週期1H的間隔依序供應多個掃描訊號SCAN至顯示面板110。
於此情況中,閘極驅動電路120可維持多個掃描訊號SCAN在高準位在某一個期間。於此,說明多個掃描訊號SCAN在5個水平週期5H具有高準位的情況作為範例。
如上所述,當藉由多條閘極線GL傳送至顯示面板110之具有預定高準位週期的多個掃描訊號SCAN係以單個水平週期1H的間隔作供應時,相鄰的掃描訊號SCAN之間會產生重疊時間。
在薄膜電晶體TFT的閘極節點和供應共模電壓Vcom的觸控電極TE之間,可能因多個掃描訊號的重疊時間而累積寄生電容Cgc,因此共模電壓Vcom可能因觸控電極TE的負載增加而失真。
特別是,因為設置複數個觸控電極TE的觸控顯示裝置100中觸碰靈敏度的影響,難以形成多條回授線來偵測供應多個觸控電極TE的共模電壓Vcom。
有鑑於此,本揭露可提供具有多條共模電壓回授線的觸控顯示裝置100來偵測共模電壓Vcom的失真以減少其對觸控電極TE的影響。
圖6為根據本揭露的實施例繪示之觸控顯示裝置中設置共模電壓回授線連接觸控線的結構。
參考圖6,根據本揭露實施例的觸控顯示裝置100的顯示面板110可使用配置為點狀或線狀的多個共電極CE作為多個觸控電極TE。
在顯示面板110中,形成在顯示區AA中對應複數個子像素SP的共電極CE組成觸控電極TE。
複數個觸控電極TE可安排在顯示面板110的顯示區AA中的一列。各觸控電極TE可連接觸控線TL以在觸控驅動期間TP供應觸控驅動訊號TDS和接收觸控感測訊號。於此,說明4個觸控電極(2X2)安排
在矩陣的情況作為範例。
在此時間,觸控驅動電路160可透過多條觸控線TL在顯示驅動期間DP供應共模電壓Vcom至多個子像素SP且可在觸控驅動期間TP供應觸控驅動訊號TDS。
於此情況中,因為透過兩條閘極線GL1和GL2所供應的多個掃描訊號SCAN重疊,於顯示驅動期間DP透過多條觸控線TL所供應的共模電壓Vcom可能因兩條閘極線GL1和GL2和多個觸控電極TE1~TE4之間的寄生電容Cgc1~Cgc4而失真。
本揭露的觸控顯示裝置100可包括共模電壓回授線FL,共模電壓回授線FL從觸控線TL沿著位於以顯示區AA為基準而相對於觸控驅動電路160的非顯示區延伸以偵測共模電壓Vcom失真。
特別是,沿著位於與觸控驅動電路160相對的非顯示區延伸的共模電壓回授線FL可電性連接接觸複數個觸控電極TE1~TE4的複數條觸控線TL1~TL4。
為了上述目的,共模電壓回授線FL可設置在一個方向,一個方向垂直於複數條觸控線TL1~TL4從複數個觸控電極TE1~TE4延伸的方向。因此,當閘極線GL1和GL2正交於複數條觸控線TL1~TL4,共模電壓回授線FL可平行閘極線GL1和GL2而設置在非顯示區中且可電性連接複數條觸控線TL1~TL4。
於此情況中,共模電壓回授線FL可沿著非顯示區延伸且連接共模電壓補償電路。共模電壓補償電路可偵測共模電壓中失真並產生能抗衡來自共模電壓回授線FL的共模電壓Vcom的失真波形的補償共模電壓,且共模電壓回授線FL藉由觸控線TL供應補償共模電壓。
共模電壓補償電路可位於觸控驅動電路160內側或可位於觸控驅動電路160外側。
同時,雜訊阻擋電路170可設置在觸控線TL和延伸至非顯
示區的共模電壓回授線FL之間以減少共模電壓回授線FL對觸控電極TE的影響。如圖6所示,各觸控線TL透過雜訊阻擋電路170連接共模電壓回授線FL。因此,複數個雜訊阻擋電路170設置在觸控顯示裝置中。
各雜訊阻擋電路170可包括在觸控線TL和共模電壓回授線FL之間並聯的電阻R和電容C。
在一實施例中,組成雜訊阻擋電路170的電阻R和電容C具有高電阻值和高電容值,使得共模電壓回授線FL的作用不會影響觸控電極TE。
因此,當透過兩條閘極線GL1和GL2所供應多個掃描訊號SCAN在兩條閘極線GL1和GL2和多個觸控電極TE1~TE4之間形成寄生電容Cgc1~Cgc4而發生共模電壓Vcom失真時,共模電壓補償電路透過偵測經過共模電壓回授線FL的共模電壓Vcom失真和供應能補償失真的共模電壓Vcom的補償共模電壓而可預防或至少減少因共模電壓Vcom失真所生成的影像錯誤。
圖7為根據本揭露的實施例繪示之觸控顯示裝置中產生補償共模電壓來補償共模電壓失真的例示性共模電壓補償電路。
參考圖7,根據本揭露實施例的觸控顯示裝置100中共模電壓補償電路162可包括運算放大器OP,運算放大器OP在反相輸入端(-)接收藉由從觸控電極TE延伸的共模電壓回授線FL經過第一電阻R1所回授的共模電壓Vcom並在非反相輸入端(+)接收參考電壓Vref。共模電壓補償電路162基於共模電壓和參考電壓Vref的比較結果偵測藉由共模電壓回授線FL所回授的共模電壓Vcom失真。共模電壓和參考電壓Vref的比較結果造成表示共模電壓失真的訊號之間的差異。
因為第二電阻R2連接於運算放大器OP的反相輸入端(-)和輸出端之間,運算放大器OP根據第一電阻R1和第二電阻R2的比值而透過反相和放大回授後共模電壓Vcom而產生補償共模電壓Vcom-comp。
因此,共模電壓補償電路162透過觸控線TL供應補償共模電壓Vcom-comp至觸控電極TE,使得共模電壓Vcom的失真部分可被補償。可在每一個畫面透過共模電壓補償電路162執行共模電壓Vcom的補償操作。
同時,在本揭露的觸控顯示裝置100中,共模電壓回授線FL可設置於閘極線GL的延伸方向上以和閘極線GL形成電容來偵測因閘極線GL和觸控電極TE之間形成的寄生電容Cgc而生成的共模電壓Vcom失真。
圖8為根據本揭露的實施例繪示之觸控顯示裝置中設置共模電壓回授線形成含有閘極線的電容之例示性結構圖。
參考圖8,根據本揭露實施例的觸控顯示裝置中的顯示面板110可使用配置為點狀或線狀的多個共電極CE作為多個觸控電極TE。
複數個觸控電極TE可安排於顯示面板110的顯示區AA的一個列中。各觸控電極TE可連接觸控線TL以於觸控驅動期間TP供應觸控驅動訊號TDS和接收觸控感測訊號。於此,說明4個(2X2)觸控電極TE1~TE4安排在矩陣的情況作為範例。
在此時間,觸控驅動電路160可透過多條觸控線TL在顯示驅動期間DP供應共模電壓Vcom至多個子像素SP且可在觸控驅動期間TP供應觸控驅動訊號TDS。
如上所述,因為透過兩條閘極線GL1和GL2所供應的多個掃描訊號SCAN重疊,於顯示驅動期間DP透過多條觸控線TL所供應的共模電壓Vcom可能因兩條閘極線GL1和GL2和多個觸控電極TE1~TE4之間的寄生電容Cgc1~Cgc4而失真。
為了偵測共模電壓Vcom的失真,本揭露的觸控顯示裝置100可包括共模電壓回授線FL,共模電壓回授線FL在閘極線GL1和GL2延伸的非顯示區中與閘極線GL1和GL2相交的方向上。
於此情況中,共模電壓回授線FL所設置的非顯示區可為以顯示區AA為基準而相對於閘極驅動電路120的區域,且共模電壓回授線FL可在與閘極線GL1和GL2相交的方向上延伸。
當閘極線GL1和GL2正交於多條觸控線TL1~TL4,共模電壓回授線FL可平行多條觸控線TL1~TL4設置在非顯示區中。
如上所述,當共模電壓回授線FL設置在相對於閘極驅動電路120的非顯示區中與閘極線GL1和GL2相交的方向上,共模電壓回授線FL可在與閘極線GL1和GL2相交的區域中分別形成電容Cfb1和Cfb2。
因此,當寄生電容Cgc1~Cgc4因閘極線GL1和GL2所供應的多個掃描訊號而形成在閘極線GL1~GL2和多個觸控電極TE1~TE4之間,對應寄生電容Cgc1~Cgc4的電容Cfb1和Cfb2形成在共模電壓回授線FL中。
因為在閘極線GL1~GL2和多個觸控電極TE1~TE4之間的寄生電容Cgc1~Cgc4可藉由在共模電壓回授線FL中形成的電容Cfb1和Cfb2而計算出,有可能的是偵測電容Cfb1和Cfb2並依據電容Cfb1和Cfb2產生能抗衡共模電壓Vcom的失真波形的補償共模電壓Vcom_comp。
為了上述目的,沿著非顯示區延伸的共模電壓回授線FL可連接於共模電壓補償電路162。共模電壓補償電路162可產生能抗衡經過共模電壓回授線FL所偵測的共模電壓Vcom失真波形的補償共模電壓Vcom_comp,並藉由觸控線TL供應補償共模電壓Vcom_comp。
此外,共模電壓補償電路162可位於觸控驅動電路160內側或可位於觸控驅動電路160外側。
如上所述,當共模電壓Vcom失真肇因於透過兩條閘極線GL1和GL2所供應多個掃描訊號SCAN在兩條閘極線GL1和GL2和多個觸控電極TE1~TE4之間形成寄生電容Cgc1~Cgc4,共模電壓補償電路162可透過偵測對經過共模電壓回授線FL的共模電壓Vcom失真,以及供應
能補償失真的共模電壓Vcom的補償共模電壓,來預防或至少降低因共模電壓Vcom失真所生成的影像錯誤。
在另一方面,可根據供應多個觸控訊號的多個觸控電極TE的形狀改變因在閘極線GL和觸控電極TE之間形成的電容造成的共模電壓Vcom失真。
於此情況下,設置於顯示面板110上的觸控電極TE的尺寸可對應單個子像素的尺寸或兩個或多個子像素的尺寸。此外,各觸控電極TE可為不具開口的平面型或具有一個或多個開口的網狀型。
若單個觸控電極TE為網狀型且具有對應兩個或多個子像素的尺寸,單個觸控電極TE具有兩個或多個開口,且兩個或多個開口之每一個尺寸可對應子像素的發光面積的尺寸和位置。
於此情況中,顯示面板110可為具有相同尺寸的複數個觸控電極TE每個彼此互相分開的分離型或具有不同尺寸的複數個觸控電極TE排列在鄰近列或行中的編織型。
本揭露的觸控顯示裝置100可根據多個觸控電極TE的結構具有不同形狀的共模電壓回授線FL以偵測共模電壓Vcom失真。
因為上述例示的觸控電極TE的結構對應多個分離型觸控電極TE,將於下文進一步描述多個編織型觸控電極的結構。
圖9為根據本揭露的實施例繪示之觸控顯示裝置中顯示面板具有多個編織型觸控電極。
參考圖9,根據本揭露實施例之觸控顯示裝置100的編織型顯示面板110可包括複數個觸控電極群TEG,各個觸控電極群TEG包括4個長觸控電極TE1_L~TE4_L和4群短觸控電極。
換句話說,在列方向具有長度的每個長觸控電極TE1_L、TE2_L、TE3_L和TE4_L可對應4個短觸控電極TE(1)1_S、TE(1)2_S、TE(1)3_S、TE(1)4_S的總長度。於此情況中,在行方向上4個短觸控電極
(例如TE(1)1_S、TE(1)2_S、TE(1)3_S、TE(1)4_S)可連接一條觸控線(例如TL1_S)。因此,排列在行方向上4個短觸控電極可組成以同一條線(例如TL1_S至TL4_S中任一者)連接的一個短觸控電極區塊。又,4個長觸控電極和對應其連接相同線的4個短觸控電極可組成一個觸控電極群TEG。
在編織型4X4觸控電極結構的情況中,在兩個鄰近列中安排多個短觸控電極的一個列中多個短觸控電極的數目為在安排的多個長觸控電極的一個列中多個長觸控電極的數目的1/4。因此,多個長觸控電極TE1_L、TE2_L、TE3_L和TE4_L的每個長度約為多個短觸控電極的長度的4倍。
於此情況中,編織型4X4觸控電極結構包括4個長觸控電極TE1_L、TE2_L、TE3_L和TE4_L和16個短觸控電極TE(1)1_S、TE(1)2_S、TE(1)3_S、TE(1)4_S~TE(4)1_S、TE(4)2_S、TE(4)3_S,TE(4)4_S,但在列方向上4個短觸控電極(例如TE(1)1_S、TE(2)1_S、TE(3)1_S、TE(4)1_S)連接一條短觸控線(例如TL1_S)。
因此,連接一條短觸控線(例如TL1_S)的4個短觸控電極(例如TE(1)1_S、TE(2)1_S、TE(3)1_S、TE(4)1_S)組成以一條相同線連接的一個短觸控電極區塊,而16個短觸控電極TE(1)1_S、TE(1)2_S、TE(1)3_S、TE(1)4_S~TE(4)1_S、TE(4)2_S、TE(4)3_S,TE(4)4_S組成以一條相同線分別連接的4個短觸控電極區塊。
因此,各條長觸控線TL1_L、TL2_L、TL3_L、TL4_L分別連接4個長觸控電極TE1_L、TE2_L、TE3_L、TE4_L,且4個短觸控電極的每個分別連接4條短觸控線TL1_S、TL2_S、TL3_S、TL4_S。因此,在編織型4X4觸控電極結構的情況中,需要8條觸控線TL1_L、TL2_L、TL3_L、TL4L、TL1_S、TL2_S、TL3_S、TL4_S和8個觸控通道。
因此,相較於分離型觸控電極結構,編織型觸控電極結構具有減少觸控線和觸控通道數目的效果。
另一方面,觸控電極群TEG的尺寸可有各種變化,但可考量手指或觸控筆間的間距決定觸控電極群TEG的尺寸來偵測多點觸控,以有效地安排多個觸控電極TE在顯示面板110上及增加多點觸控的偵測準確率。
另一方面,複數個編織型觸控電極群TEG可設置在顯示面板110中的垂直方向和水平方向上。於此情況中,各觸控電極群TEG在顯示面板110中播放影像的主動區中電性分離,但其可透過在顯示面板110中非播放影像的非主動區中的觸控線TL連接觸控驅動電路160。
如上所述,在具有不同尺寸的複數個觸控電極TE設置在鄰近列(或行)中的編織型的情況中,沿著長觸控電極延伸的閘極線GL中共模電壓Vcom的失真可相異於沿著短觸控電極延伸的閘極線GL中共模電壓Vcom的失真。
因此,在具有不同尺寸的複數個觸控電極TE設置在鄰近列(或行)中的編織型的情況中,用於偵測失真的共模電壓Vcom的共模電壓回授線FL的結構可透過反映重疊多條閘極線GL的多個觸控電極TE的結構來改變。
圖10為根據本揭露的實施例繪示之觸控顯示裝置中透過重疊多條閘極線的多條觸控電極的結構反映而形成共模電壓線的例示性結構。
參考圖10,根據本揭露實施例之觸控顯示裝置100中顯示面板110的多個觸控電極TE可為具有不同尺寸的複數個觸控電極TE設置在鄰近列(或行)中的編織型。
舉例來說,在列方向具有長度的每個長觸控電極TE1_L、TE2_L、TE3_L和TE4_L可對應4個短觸控電極TE(1)1_S、TE(1)2_S、TE(1)3_S、TE(1)4_S的總長度。
於此情況中,在單個列中多個短觸控電極(例如TE(1)1_S、TE(1)2_S、TE(1)3_S、TE(1)4_S)的數目為鄰近多個長觸控電極(例如
TE1_L)的數目的1/4。因此,長觸控電極TE1_L的長度L2約為各短觸控電極TE(1)1_S~TE(1)4_S的長度L1的4倍。
舉例來說,設置在重疊第一長觸控電極TE1_L的區域中的閘極線GL1和第一長觸控電極TE1_L之間所形成的寄生電容Cgc可約為設置在重疊鄰近的第一短觸控電極TE1(1)_S的區域中的閘極線GL2和第一短觸控電極TE1(1)_S之間所形成的寄生電容Cgc的4倍。
在此時間,共模電壓回授線FL可具有一個結構,此結構為用於偵測共模電壓Vcom的共模電壓回授線FL和第一閘極線GL1重疊的寬度W2約為共模電壓回授線FL和第二閘極線GL2重疊的寬度W1的4倍。
亦即,在非顯示區中共模電壓回授線FL重疊多條閘極線GL的寬度比例可依據在一個觸控電極群(TEG)中鄰近的長觸控電極(例如TE1_L)和短觸控電極(例如TE(1)1_S)的長度比例(例如1:4)而改變。
換句話說,共模電壓回授線FL和閘極線GL重疊的寬度可依閘極線GL重疊觸控電極TE的長度(L1或L2)等比例形成。
舉例來說,第一閘極線GL1重疊長觸控電極TE1_L的長度L2和第二閘極線GL2重疊多個短觸控電極TE(1)1_S~TE(1)4_S的長度L1的比例L1/L2可等同於共模電壓回授線FL重疊第一閘極線GL1的寬度W2和共模電壓回授線FL重疊第二閘極線GL2的寬度W1的比例W1/W2。
然而,由於即使相同設計結構仍在製造過程中具有一定的錯誤範圍的誤差和偏移,閘極線GL重疊觸控電極TE的長度比例L1/L2和閘極線GL重疊共模電壓回授線FL的寬度比例W1/W2可能有誤差。
同時,可能有重疊長觸控電極TE1_L~TE4_L或短觸控電極TE(1)1_S~TE(3)4_S的一個或複數條閘極線GL。因此,當共模電壓回授線FL重疊所有對應的閘極線GL,共模電壓回授線FL的寬度(例如W1或
W2)可具有對應長觸控電極TE1_L~TE4_L或短觸控電極TE(1)1_S~TE(3)4_S重疊多條閘極線GL的厚度的數值。
如上所述,觸控顯示裝置100可根據多個觸控電極TE重疊多條閘極線GL的長度改變共模電壓回授線FL重疊多條閘極線GL的寬度,偵測與形成在多條閘極線GL和多個觸控電極TE之間的寄生電容Cgc成比例的回授電容。
於此,為了作為範例方便說明各條閘極線GL1~GL6設置在列方向上各條長觸控電極TE1_L~TE3_L和各條短觸控電極TE(1)1_S~TE(3)4_S上。然而,複數條閘極線GL可設置在各條長觸控電極TE1_L~TE3_L和各條短觸控電極TE(1)1_S~TE(3)4_S上。
在此時間,具有重疊多條閘極線GL的寬度(W1或W2)以與多條閘極線GL重疊多個觸控電極TE的長度成比例之共模電壓回授線FL可設置在閘極線GL延伸的非顯示區中與多條閘極線GL相交的方向上。
當多條閘極線GL1正交多條觸控線TL,共模電壓回授線FL可平行多條觸控線TL設置在非顯示區中。
於此情況中,共模電壓回授線FL所設置的非顯示區可為以顯示區AA為基準而相對於閘極驅動電路120的區域。
因此,可經由形成在共模電壓回授線FL的回授電容Cfb偵測多條閘極線GL和多個觸控電極TE之間的寄生電容Cgc來產生能抗衡共模電壓Vcom的失真波形的補償共模電壓Vcom_comp。
為了上述目的,共模電壓回授線FL可透過沿著非顯示區延伸而連接共模電壓補償電路162。共模電壓補償電路162產生能抗衡從共模電壓回授線FL偵測的共模電壓Vcom的失真波形的補償共模電壓Vcom_comp,且共模電壓補償電路162可透過觸控線供應補償共模電壓Vcom_comp。
共模電壓補償電路162可位於觸控驅動電路160內側或可
位於觸控驅動電路160外側。
如上所述,當透過多條閘極線GL所供應多個掃描訊號SCAN在多條閘極線GL和多個觸控電極TE之間形成寄生電容Cgc而發生共模電壓Vcom失真時,本揭露的觸控顯示裝置100透過偵測經過共模電壓回授線FL的共模電壓Vcom失真和供應能補償失真的共模電壓Vcom的補償共模電壓而可預防影像錯誤。
已提出上述描述使所屬技術領域中具有通常知識者操作和使用本發明的技術思想,且在特定應用和其需求中已提供上述描述。對所描述的實施例的各種改變、添加及替換將對於所屬技術領域中具有通常知識者為顯而易見的,且於此所界定的一般原理可應用於其他實施例和應用而不悖離本發明的範圍和精神。上述說明和附圖僅作說明用途來提供本發明技術思想的實例。亦即,本發明所揭露的實施例想要說明本發明的技術思想的範圍。因此,本發明的範圍不限定於實施例所示,但其符合與申請專利範圍一致的最寬範圍。應基於下文申請專利範圍理解本發明所保護的範圍,且其相等物範圍的所有技術思想應理解為含括在本發明的範圍內。
100:觸控顯示裝置
110:顯示面板
120:閘極驅動電路
130:資料驅動電路
140:時脈控制器
150:微控制單元
160:觸控驅動電路
162:共模電壓補償電路
170:雜訊阻擋電路
AA:顯示區
Blank:空白時間
C,Cfb1,Cfb2:電容
CE:共電極
Cgc,Cgc1~Cgc4:寄生電容
Csync:控制同步訊號
Cst:儲存電容
DATA:影像資料
DE:資料啟動訊號
DL,DL1~DL4:資料線
DP:顯示驅動期間
FL:共模電壓回授線
GL,GL1~GL6:閘極線
GOE:閘極輸出啟動訊號
GSC:閘極位移時脈訊號
GSP:掃描開始脈衝訊號
Hsync:水平同步訊號
IF:介面
L1,L2:長度
MCLK:主時脈訊號
OP:運算放大器
P11~P44:像素電極
R:電阻
R1:第一電阻
R2:第二電阻
SCAN,SCAN1~SCAN7:掃描訊號
SP:子像素
SSC:源極取樣時脈訊號
SSP:源極開始訊號
SOE:源極輸出啟動訊號
TDS:觸控驅動訊號
TE,TE1~TE4:觸控電極
TE1_L~TE4_L:長觸控電極
TE(1)1_S~TE(4)4_S:短觸控電極
TFT:薄膜電晶體
TL,TL1~TL4:觸控線
TL1_L~TL4_L:長觸控線
TL1_S~TL4_S:短觸控線
TP:觸控驅動期間
Tsync:觸控同步訊號
Vcom:共模電壓
Vcom_comp:補償共模電壓
Vref:參考電壓
Vsync:垂直同步訊號
W1,W2:寬度
本揭露之前述及其他物件、特徵和優點將從下列實施方式結合附圖而更清楚地理解,其中:
圖1為根據本揭露的實施例繪示之觸控顯示裝置的方塊圖;
圖2為根據本揭露的實施例繪示之觸控顯示裝置中複數個觸控電極的結構;
圖3為根據本揭露的實施例繪示之觸控顯示裝置中顯示驅動期間和觸控驅動期間的配置時間圖;
圖4為根據本揭露的實施例繪示之觸控顯示裝置中觸控電極區域的一部份;
圖5為根據本揭露的實施例繪示之觸控顯示裝置中因掃描訊號重疊造成共模電壓失真現象的示意圖;
圖6為根據本揭露的實施例繪示之觸控顯示裝置中設置共模電壓回授線連接觸控線的結構;
圖7為根據本揭露的實施例繪示之觸控顯示裝置中產生補償共模電壓來補償共模電壓失真的例示性共模電壓補償電路;
圖8為根據本揭露的實施例繪示之觸控顯示裝置中設置共模電壓回授線形成含有閘極線的電容之例示性結構圖;
圖9為根據本揭露的實施例繪示之觸控顯示裝置中顯示面板具有多個編織型觸控電極;以及
圖10為根據本揭露的實施例繪示之觸控顯示裝置中透過反映重疊多條閘極線的多條觸控電極的結構而形成共模電壓線的例示性結構。
160:觸控驅動電路
170:雜訊阻擋電路
AA:顯示區
C:電容
Cgc1~Cgc4:寄生電容
FL:共模電壓回授線
GL1~GL2:閘極線
R:電阻
TL1~TL4:觸控線
TE1~TE4:觸控電極
Claims (20)
- 一種觸控顯示裝置,其包含:一顯示面板,包括複數個觸控電極,該複數個觸控電極電性連接設置於一顯示區內的複數條觸控線,該顯示區顯示一影像,該複數條觸控線在一第一方向上延伸;一閘極驅動電路,用以藉由在一第二方向上延伸的複數條閘極線,供應複數個掃描訊號至該顯示面板,其中該第二方向相異於該第一方向;一觸控驅動電路,用以透過偵測該複數個觸控電極的一感測訊號,在一觸控驅動期間感測一觸碰,並藉由該複數條觸控線供應一共模電壓至該複數個觸控電極,以在一顯示驅動期間顯示該影像;一共模電壓回授線,設置於該顯示面板的一非顯示區,並電性連接於該複數條觸控線或重疊該顯示面板的該非顯示區中該複數條閘極線;以及一共模電壓補償電路,用以偵測該共模電壓的一失真,並透過該複數條觸控線供應一補償共模電壓,其中該補償共模電壓根據該共模電壓的該失真而產生,其中該共模電壓回授線具有一第一部分及一第二部分,該第一部分與該第二部分具有相異寬度,且該第一部分與該第二部分係設置為相鄰於該複 數個觸控電極的各自的邊緣。
- 如請求項1所述的觸控顯示裝置,其中該複數個觸控電極為分離型觸控電極,該複數個觸控電極中至少二者具有相同尺寸。
- 如請求項1所述的觸控顯示裝置,其中該複數個觸控電極為編織型(woven type)觸控電極,該複數個觸控電極中在該第二方向上具有一第一長度的複數個第一觸控電極以及具有一第二長度的複數個第二觸控電極,其中該些第一觸控電極和該些第二觸控電極在該第一方向上間隔排列,其中該第二長度小於該第一長度,且排列於該第一方向上之該複數個第二觸控電極的至少一部份連接於該複數條觸控線之其中一條。
- 如請求項1所述的觸控顯示裝置,其中電性連接於該複數條觸控線的該共模電壓回授線係設置以使得該顯示區位於該共模電壓回授線和該觸控驅動電路之間。
- 如請求項4所述的觸控顯示裝置,進一步包括一雜訊阻擋電路,其中該雜訊阻擋電路設置於該共模電壓回授線和該複數條觸控線之間。
- 如請求項5所述的觸控顯示裝置,其中該雜訊阻擋電路包括一電阻和一電容,該電阻與該電容並聯。
- 如請求項1所述的觸控顯示裝置,其中重疊於該複 數條閘極線的該共模電壓回授線設置於該第一方向,使得該顯示區位於該閘極驅動電路和該共模電壓回授線之間。
- 如請求項1所述的觸控顯示裝置,其中該共模電壓回授線的該第一部分及該第二部分在該第二方向上的寬度係對應於該複數個觸控電極中與該複數條閘極線重疊的兩個觸控電極的長度。
- 如請求項8所述的觸控顯示裝置,其中該共模電壓回授線重疊於該複數條閘極線中的一第一閘極線的寬度和該共模電壓回授線重疊於該複數條閘極線中的一第二閘極線的寬度之比例係相等於:該第一閘極線重疊於該複數個觸控電極中的一第一觸控電極的長度和該第二閘極線重疊於該複數個觸控電極中的一第二觸控電極的長度之比例。
- 如請求項1所述的觸控顯示裝置,其中該補償共模電壓係為抗衡該共模電壓的該失真的一訊號,該共模電壓的該失真肇因於:該複數條閘極線中鄰近的多條閘極線所供應的多個掃瞄訊號重疊所造成的一寄生電容。
- 如請求項1所述的觸控顯示裝置,其中該共模電壓補償電路包括一運算放大器,該運算放大器包括:一反相輸入端和一非反相輸入端,該反相輸入端透過一第一電阻接收經由該共模電壓回授線回授的該共模電壓,且該非反相輸入端接收一參考 電壓。
- 一種觸控驅動裝置,其包括:複數條觸控線,在一方向上延伸,該複數條觸控線傳輸複數個觸控訊號至包括複數個觸控電極的一顯示面板;一觸控感測電路,透過該複數條觸控線供應複數個驅動訊號至該複數個觸控電極,並在一觸控驅動期間接收來自該複數個觸控電極的複數個觸控感測訊號,更在一顯示驅動期間透過該複數條觸控線供應一共模電壓至該複數個觸控電極;一觸控控制器,響應該複數個觸控感測訊號而感知一觸碰的存在,並根據該複數個觸控感測訊號計算複數個觸控座標;一共模電壓回授線,電性連接於該複數條觸控線或重疊於複數條閘極線;以及一共模電壓補償電路,偵測該共模電壓的一失真,並透過該複數條觸控線供應一補償共模電壓,其中該補償共模電壓根據該共模電壓的該失真而產生,其中該共模電壓回授線具有一第一部分及一第二部分,該第一部分與該第二部分具有相異寬度,且該第一部分與該第二部分係設置為相鄰於該複數個觸控電極的各自的邊緣。
- 如請求項12所述的觸控驅動裝置,其中該補償共模電壓為平衡該共模電壓的該失真的一訊號,該共模電壓的該失真肇因於:該複數條閘極線的鄰近多條閘極線所供應的多個掃瞄訊號重疊所造成的一寄生電容。
- 如請求項12所述的觸控驅動裝置,其中該共模電壓補償電路包括一運算放大器,該運算放大器包括一反相輸入端和一非反相輸入端,該反相輸入端透過一第一電阻接收經由該共模電壓回授線回授的該共模電壓,且該非反相輸入端接收一參考電壓。
- 一種顯示面板,其包括:複數個觸控電極,其中每一該複數個觸控電極分別對應於該顯示面板所包括的複數個子像素;複數條觸控線,在一第一方向上延伸,該複數條觸控線傳輸複數個觸控訊號至該複數個觸控電極;複數條閘極線,在相異於該第一方向的一第二方向上延伸,該複數條閘極線傳輸複數個掃描訊號至該複數個子像素;以及一共模電壓回授線,電性連接於該複數條觸控線或重疊於該顯示面板的一非顯示區中該複數條閘極線, 其中該共模電壓回授線具有一第一部分及一第二部分,該第一部分與該第二部分具有相異寬度,且該第一部分與該第二部分係設置為相鄰於該複數個觸控電極的各自的邊緣。
- 如請求項15所述的顯示面板,其中電性連接於該複數條觸控線的該共模電壓回授線係設置以使得一顯示區位於該共模電壓回授線和一觸控驅動電路之間,且該觸控驅動電路藉由該複數條觸控線供應該複數個觸控訊號至該複數個觸控電極。
- 如請求項16所述的顯示面板,進一步包括一雜訊阻擋電路,該雜訊阻擋電路設置於該共模電壓回授線和該複數條觸控線之間。
- 如請求項17所述的顯示面板,其中該雜訊阻擋電路包括一電阻和一電容,該電阻和該電容並聯。
- 如請求項15所述的顯示面板,其中重疊於該複數條閘極線的該共模電壓回授線設置於該第一方向上,使得一顯示區位於一閘極驅動電路和該共模電壓回授線之間,該閘極驅動電路供應複數個掃描訊號。
- 如請求項15所述的顯示面板,其中該共模電壓回授線的該第一部分及該第二部分在該第二方向上的寬度係對應於該複數個觸控電極中與該複數條閘極線重疊的兩個觸控電極的長度。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140210783A1 (en) * | 2008-10-02 | 2014-07-31 | Wacom Co., Ltd. | Combination touch and transducer input system and method |
TWI530854B (zh) * | 2014-09-10 | 2016-04-21 | Lg顯示器股份有限公司 | 觸控感測裝置及使用該觸控感測裝置的顯示裝置 |
US20160117023A1 (en) * | 2006-06-09 | 2016-04-28 | Apple Inc. | Touch screen liquid crystal display |
TW201624458A (zh) * | 2014-12-22 | 2016-07-01 | 樂金顯示科技股份有限公司 | 液晶顯示裝置 |
TW201712657A (zh) * | 2015-09-30 | 2017-04-01 | 樂金顯示科技股份有限公司 | 顯示裝置及其驅動方法 |
TW202014869A (zh) * | 2018-06-29 | 2020-04-16 | 日商雙葉電子工業股份有限公司 | 觸控面板驅動裝置、觸控面板裝置、觸控面板驅動方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP3583356B2 (ja) | 1999-09-06 | 2004-11-04 | シャープ株式会社 | アクティブマトリクス型の液晶表示装置およびデータ信号線駆動回路、並びに、液晶表示装置の駆動方法 |
KR101448498B1 (ko) * | 2012-06-13 | 2014-10-08 | 엘지디스플레이 주식회사 | 터치 스크린 일체형 표시장치 |
US9064464B2 (en) * | 2012-06-25 | 2015-06-23 | Apple Inc. | Systems and methods for calibrating a display to reduce or eliminate mura artifacts |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20160117023A1 (en) * | 2006-06-09 | 2016-04-28 | Apple Inc. | Touch screen liquid crystal display |
US20140210783A1 (en) * | 2008-10-02 | 2014-07-31 | Wacom Co., Ltd. | Combination touch and transducer input system and method |
TWI530854B (zh) * | 2014-09-10 | 2016-04-21 | Lg顯示器股份有限公司 | 觸控感測裝置及使用該觸控感測裝置的顯示裝置 |
TW201624458A (zh) * | 2014-12-22 | 2016-07-01 | 樂金顯示科技股份有限公司 | 液晶顯示裝置 |
TW201712657A (zh) * | 2015-09-30 | 2017-04-01 | 樂金顯示科技股份有限公司 | 顯示裝置及其驅動方法 |
TW202014869A (zh) * | 2018-06-29 | 2020-04-16 | 日商雙葉電子工業股份有限公司 | 觸控面板驅動裝置、觸控面板裝置、觸控面板驅動方法 |
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