TWM613245U - 觸控顯示裝置 - Google Patents

Abstract

一種觸控顯示裝置包括多個畫素結構、觸控感測層、閘極驅動電路以及發光控制電路。觸控感測層用以在一個畫面週期的至少一觸控時間區間中執行觸控偵測動作。閘極驅動電路接收至少一掃描起始信號、第一時脈信號、第二時脈信號、第一閘極高電壓及第一閘極低電壓，且用以提供多個閘極驅動信號至這些畫素結構。發光控制電路接收至少一發光起始信號、第三時脈信號、第四時脈信號、第二閘極高電壓及第二閘極低電壓，且用以提供多個發光信號至這些畫素結構。各個發光信號的電壓準位於至少一觸控時間區間內維持不變。

Description

觸控顯示裝置

本新型創作是有關於一種觸控顯示技術，且特別是有關於一種觸控顯示裝置。

近幾年來，觸控功能逐漸成為許多生活應用不可或缺的一部分，尤其是搭載觸控顯示面板的行動裝置，例如智慧型手機、平板電腦，更是隨處可見。依據顯示面板與觸控技術的整合方式，觸控顯示技術的種類可分為外貼式（out-cell）、外嵌式（on-cell）及內嵌式（in-cell），其中內嵌式觸控顯示裝置因具有較輕薄的外觀而逐漸成為觸控技術的主流。

然而，隨著觸控顯示裝置的輕薄化，觸控電極與顯示畫素驅動層（例如畫素電極、訊號線）之間的距離也越短，導致觸控電極與顯示畫素驅動層間的電容耦合效應（capacitive coupling effect）增加，使得觸控感測的靈敏度與準確度容易受顯示畫素驅動層的雜訊影響而降低。

本新型創作提供一種觸控顯示裝置，其觸控感測時的雜訊量較低。

本新型創作的觸控顯示裝置，包括多個畫素結構、觸控感測層、閘極驅動電路以及發光控制電路。觸控感測層重疊設置於這些畫素結構，且用以在一個畫面週期的至少一觸控時間區間中執行觸控偵測動作。閘極驅動電路接收至少一掃描起始信號、第一時脈信號、第二時脈信號、第一閘極高電壓及第一閘極低電壓，且用以提供多個閘極驅動信號至這些畫素結構。閘極驅動電路依據至少一掃描起始信號、第一時脈信號及第二時脈信號決定各個閘極驅動信號的電壓準位為第一閘極高電壓或第一閘極低電壓。發光控制電路接收至少一發光起始信號、第三時脈信號、第四時脈信號、第二閘極高電壓及第二閘極低電壓，且用以提供多個發光信號至這些畫素結構。發光控制電路依據至少一發光起始信號、第三時脈信號及第四時脈信號決定各個發光信號的電壓準位為第二閘極高電壓或第二閘極低電壓。各個發光信號的電壓準位於至少一觸控時間區間內維持不變。

在本新型創作的一實施例中，上述的觸控顯示裝置的第一時脈信號與第二時脈信號各自的電壓準位於至少一觸控時間區間內維持不變，且各個閘極驅動信號於至少一觸控時間區間內的電壓準位為第一閘極高電壓。

在本新型創作的一實施例中，上述的觸控顯示裝置的第三時脈信號與第四時脈信號各自的電壓準位於至少一觸控時間區間內維持不變，各個發光信號於至少一觸控時間區間內的電壓準位為第二閘極低電壓。

在本新型創作的一實施例中，上述的觸控顯示裝置的多個畫素結構排成N個畫素列。N個畫素列區分為M個畫素群，且M、N為正整數。至少一觸控時間區間為M個觸控時間區間。多個閘極驅動信號包括M個第一閘極驅動信號。N個畫素列的第(m-1)∙N/M+1個畫素列接收對應的一個第一閘極驅動信號以執行電壓的重置動作，其中m為1至M的正整數。

在本新型創作的一實施例中，上述的觸控顯示裝置的至少一掃描起始信號為M個掃描起始信號。閘極驅動電路依據對應的一個掃描起始信號、第一時脈信號及第二時脈信號決定傳送至第(m-1)∙N/M+1個畫素列的一個第一閘極驅動信號。

在本新型創作的一實施例中，上述的觸控顯示裝置的多個閘極驅動信號更包括N個第二閘極驅動信號。N個畫素列分別接收N個第二閘極驅動信號以執行顯示數據的寫入動作。

在本新型創作的一實施例中，上述的觸控顯示裝置在第(m-1)∙N/M個畫素列接收對應的一個第二閘極驅動信號後，且在第(m-1)∙N/M+1個畫素列接收對應的另一個第二閘極驅動信號前，執行觸控偵測動作。

在本新型創作的一實施例中，上述的觸控顯示裝置的至少一發光起始信號為M個發光起始信號。發光控制電路依據對應的一個發光起始信號、第三時脈信號及第四時脈信號決定傳送至第(m-1)∙N/M+1個畫素列的一個發光信號。

在本新型創作的一實施例中，上述的觸控顯示裝置的至少一發光起始信號為一個發光起始信號。此發光起始信號於畫面週期內具有n∙M個脈波，且n∙M個脈波於時序上不重疊於M個觸控時間區間，其中n為正整數。

在本新型創作的一實施例中，上述的觸控顯示裝置的第三時脈信號與第四時脈信號各自的脈波週期與脈波寬度於畫面週期內都相同。

在本新型創作的一實施例中，上述的觸控顯示裝置的至少一發光起始信號的脈波寬度大於等於各至少一觸控時間區間的寬度。

在本新型創作的一實施例中，上述的觸控顯示裝置的多個畫素結構排成N個畫素列，其中N為正整數。在第i個畫素列接收對應的一個閘極驅動信號後，且在第i+1個畫素列完成顯示數據的寫入動作前，執行觸控偵測動作，其中i為1至N-2的正整數。

在本新型創作的一實施例中，上述的觸控顯示裝置的第i個畫素列接收的一個發光信號、第i+1個畫素列接收的另一個發光信號以及第i+2個畫素列接收的再一個發光信號各自於至少一觸控時間區間內的電壓準位為第二閘極高電壓。

基於上述，本新型創作的一實施例的觸控顯示裝置於一畫面週期內具有至少一觸控時間區間。發光控制電路提供至多個畫素結構的多個發光信號可決定這些畫素結構的發光與否。透過這些發光信號於觸控時間區間內的電壓準位維持不變，可有效降低觸控感測時的雜訊量。亦即，可增加觸控感測訊號的穩定度，從而提升觸控顯示裝置的觸控辨識率。

在本案說明書全文(包括申請專利範圍)中所使用的「耦接（或連接）」一詞可指任何直接或間接的連接手段。舉例而言，若文中描述第一裝置耦接（或連接）於第二裝置，則應該被解釋成該第一裝置可以直接連接於該第二裝置，或者該第一裝置可以透過其他裝置或某種連接手段而間接地連接至該第二裝置。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/步驟代表相同或類似部分。不同實施例中使用相同標號或使用相同用語的元件/構件/步驟可以相互參照相關說明。

圖1是本新型創作的第一實施例的觸控顯示裝置的示意圖。圖2是圖1的觸控顯示裝置的剖視示意圖。圖3是圖1的畫素結構的電路簡圖。圖4A至圖4C是圖1的觸控顯示裝置的驅動波形示意圖。圖5是圖1的觸控顯示裝置的另一種驅動方式的驅動波形示意圖。

請參照圖1及圖2，觸控顯示裝置10包括畫素陣列基板100與觸控感測層200。觸控感測層200重疊設置於畫素陣列基板100。舉例來說，在本實施例中，畫素陣列基板100包括基板105、畫素電路層110、隔離結構層120、多個發光結構130與封裝層140。畫素電路層110與隔離結構層120依序設置於基板105上。隔離結構層120具有多個開口120a，且這些發光結構130分別設置於這些開口120a內。畫素電路層110與這些發光結構130定義出多個畫素結構PX，且這些畫素結構PX分別重疊於這些開口120a。亦即，隔離結構層120的這些開口120a可定義出觸控顯示裝置10的多個顯示畫素區。

在本實施例中，發光結構130例如是有機發光二極體（organic light emitting diode，OLED），但不以此為限。在其他實施例中，發光結構130也可以是微型發光二極體（micro light emitting diode，micro-LED）或次毫米發光二極體（mini light emitting diode，mini-LED）。

封裝層140覆蓋隔離結構層120與這些發光結構130。特別注意的是，在本實施例中，觸控感測層200是設置在此封裝層140上，且觸控感測層200與畫素陣列基板100在疊設方向上的距離可小於10微米，但不以此為限。在其他實施例中，觸控感測層200也可以設置在一封裝玻璃（encapsulation glass）朝向畫素陣列基板100的一側表面，觸控感測層200與畫素陣列基板100之間具有一空氣間隙，彼此之間的距離可小於3微米。舉例來說，觸控感測層200包括多個觸控電極TE與多條觸控訊號線TL。這些觸控電極TE重疊於多個畫素結構PX，且分別經由這些觸控訊號線TL耦接觸控感測電路（未繪示）。更具體地說，本實施例的觸控感測層200適於操作在自容感測（self-capacitance）的模式下，但不以此為限。在其他實施例中，觸控感測層200也可以互容感測（mutual-capacitance）的架構進行配置與操作。

觸控感測層200用以在一畫面週期FTP的至少一觸控時間區間中執行觸控偵測動作。先說明的是，本實施例的畫面週期FTP可依據垂直同步信號VSYNC上兩個相鄰的脈波來設置。在偵測到垂直同步信號VSYNC上的脈波Pa的下降緣（或上升緣）後一固定時間的時間點，可設定為畫面週期FTP的起始點，而在偵測到垂直同步信號VSYNC上的脈波Pb的下降緣（或上升緣）後一固定時間的時間點，則可設定為畫面週期FTP的終止點（如圖4A所示）。

在本實施例中，一個畫面週期FTP內的觸控時間區間數量是以四個為例進行示範性地說明，分別為第一觸控時間區間TP1、第二觸控時間區間TP2、第三觸控時間區間TP3與第四觸控時間區間TP4。也就是說，本實施例的觸控感測層200於一個畫面週期FTP內進行了四次的觸控感測，但不以此為限。

進一步而言，畫素電路層110包括閘極驅動電路112、發光控制電路114、多條掃描線GL、多條資料線DL與多條訊號線EL。多個畫素結構PX經由這些掃描線GL耦接閘極驅動電路112，且經由這些訊號線EL耦接發光控制電路114。在本實施例中，多個畫素結構PX陣列排列於基板105上。這些畫素結構PX可排成N個畫素列PXR，例如：畫素列PXR(1)至PXR(N)，其中N為正整數。舉例來說，這些畫素列PXR沿著圖1的垂直方向排列，且每一個畫素列PXR耦接至對應的兩條掃描線GL與對應的一條訊號線EL，但不以此為限。

請參照圖1及圖3，在本實施例中，畫素結構PX可選擇性地包括六個電晶體T1~T6與一個電容器C。亦即，本實施例的畫素結構PX為6T1C的驅動架構，但不以此為限。在其他實施例中，畫素結構PX的驅動架構也可以是7T2C、7T1C、或其他可能的架構。

在本實施例中，電晶體T1的閘極接收一個閘極驅動信號SCAN1，電晶體T1的源極接收重置信號Vint，電晶體T1的汲極耦接電晶體T4的閘極及電晶體T3。電晶體T2的閘極與電晶體T5的閘極相互耦接，並且用於接收發光信號EM。電晶體T2的源極耦接至系統高電壓OVDD，電晶體T2的汲極耦接電晶體T6的汲極與電晶體T4的源極。電晶體T3的閘極與電晶體T6的閘極相互耦接，並且用於接收另一個閘極驅動信號SCAN2。電晶體T4的汲極耦接電晶體T5的源極與電晶體T3。電晶體T5的汲極耦接發光結構130的陽極。電晶體T6的源極接收顯示數據Data。發光結構130的陰極耦接系統低電壓OVSS。電容器C的一端耦接電晶體T1，電容器C的另一端耦接電晶體T2的源極與系統高電壓OVDD。

以下將針對觸控顯示裝置10的驅動方法進行示例性的說明。請同時參照圖4A至圖4C，於每一個畫面週期FTP的起始點，閘極驅動電路112接收至少一掃描起始信號、第一時脈信號CKS1、第二時脈信號CKS2、第一閘極高電壓VGH1與第一閘極低電壓VGL1，且用以提供多個閘極驅動信號至這些畫素結構PX。閘極驅動電路112依據至少一掃描起始信號、第一時脈信號CKS1及第二時脈信號CKS2決定每一個閘極驅動信號的電壓準位為第一閘極高電壓VGH1或第一閘極低電壓VGL1。舉例來說，在本實施例中，第一時脈信號CKS1與第二時脈信號CKS2的工作週期相同，且彼此間的相位差為90度，但不以此為限。

當畫素結構PX的電晶體T1接收的閘極驅動信號SCAN1的電壓準位為第一閘極低電壓VGL1時，可執行畫素結構PX的電壓重置（reset）動作。當畫素結構PX的電晶體T3與電晶體T6接收的閘極驅動信號SCAN2的電壓準位為第一閘極低電壓VGL1時，可執行顯示數據Data的寫入動作。在本實施例中，每一個畫素結構PX於每一個畫面週期FTP內執行一次的重置動作與顯示數據Data的寫入動作。舉例來說，於每一個畫面週期FTP的起始點，畫素列PXR(1)的畫素結構PX先經由掃描線GL1接收一閘極驅動信號SCAN1以執行電壓的重置動作，接著，再經由掃描線GL2接收另一閘極驅動信號SCAN2以執行顯示數據Data的寫入動作。

特別注意的是，提供給畫素列PXR(1)的閘極驅動信號SCAN2會同時提供給畫素列PXR(2)的畫素結構，以執行電壓的重置動作。接著，畫素列PXR(2)會再經由掃描線GL3接收又一閘極驅動信號SCAN2以執行顯示數據Data的寫入動作。由於畫素列PXR(3)至畫素列PXR(N)的重置方式及顯示數據Data的寫入方式相似於畫素列PXR(1)與畫素列PXR(2)，因此不再贅述。換句話說，畫素列PXR(2)至畫素列PXR(N)的其中之一接收的閘極驅動信號SCAN1同時也是前一級畫素列PXR接收的閘極驅動信號SCAN2。

為了降低觸控感測時的雜訊量，第一時脈信號CKS1與第二時脈信號CKS2各自的電壓準位於觸控時間區間內維持不變（即，時脈停止運作），且多個閘極驅動信號於觸控時間區間內的電壓準位為第一閘極高電壓VGH1。也就是說，畫素結構PX於觸控時間區間內無法執行重置動作與顯示數據的寫入動作。如此一來，可增加觸控感測的靈敏度與準確度，從而提升觸控顯示裝置10的觸控辨識率。

由於本實施例的觸控感測層200於一個畫面週期FTP內進行了四次的觸控感測，因此掃描起始信號的數量設置為四個，分別是第一掃描起始信號STV_SG1、第二掃描起始信號STV_SG2、第三掃描起始信號STV_SG3與第四掃描起始信號STV_SG4。

在本實施例中，於每一個畫面週期FTP的起始點，閘極驅動電路112依據第一掃描起始信號STV_SG1、第一時脈信號CKS1與第二時脈信號CKS2提供閘極驅動信號SG_D1及多個閘極驅動信號SG_1~SG_N/4至多個畫素列PXR(1)~PXR(N/4)。這些畫素列PXR(1)~PXR(N/4)分別接收閘極驅動信號SG_D1與多個閘極驅動信號SG_1~SG_N/4-1以執行電壓的重置動作，且分別接收多個閘極驅動信號SG_1~SG_N/4以執行顯示數據Data的寫入動作與電壓的重置動作。

在完成第一次的觸控偵測動作後，閘極驅動電路112依據第二掃描起始信號STV_SG2、第一時脈信號CKS1與第二時脈信號CKS2提供閘極驅動信號SG_D2及多個閘極驅動信號SG_N/4+1~SG_N/2至多個畫素列PXR(N/4+1)~PXR(N/2)。這些畫素列PXR(N/4+1)~PXR(N/2)分別接收閘極驅動信號SG_D2與多個閘極驅動信號SG_N/4+1~SG_N/2-1以執行電壓的重置動作，且分別接收多個閘極驅動信號SG_N/4+1~SG_N/2以執行顯示數據Data的寫入動作與電壓的重置動作。

在完成第二次的觸控偵測動作後，閘極驅動電路112依據第三掃描起始信號STV_SG3、第一時脈信號CKS1與第二時脈信號CKS2提供閘極驅動信號SG_D3及多個閘極驅動信號SG_N/2+1~SG_3N/4至多個畫素列PXR(N/2+1)~PXR(3N/4)。這些畫素列PXR(N/2+1)~PXR(3N/4)分別接收閘極驅動信號SG_D3與多個閘極驅動信號SG_N/2+1~SG_3N/4-1以執行電壓的重置動作，且分別接收多個閘極驅動信號SG_N/2+1~SG_3N/4以執行顯示數據Data的寫入動作與電壓的重置動作。

在完成第三次的觸控偵測動作後，閘極驅動電路112依據第四掃描起始信號STV_SG4、第一時脈信號CKS1與第二時脈信號CKS2提供閘極驅動信號SG_D4及多個閘極驅動信號SG_3N/4+1~SG_N至多個畫素列PXR(3N/4+1)~PXR(N)。這些畫素列PXR(3N/4+1)~PXR(N)分別接收閘極驅動信號SG_D4與多個閘極驅動信號SG_3N/4+1~SG_N-1以執行電壓的重置動作，且分別接收多個閘極驅動信號SG_3N/4+1~SG_N以執行顯示數據Data的寫入動作與電壓的重置動作。

也就是說，閘極驅動電路提供至N個畫素列PXR的多個閘極驅動信號包括四個閘極驅動信號SG_D1~SG_D4（即第一閘極驅動信號）與N個閘極驅動信號SG_1~SG_N（即第二閘極驅動信號）。N個畫素列PXR可區分為四個畫素群，例如：畫素列PXR(1)至畫素列PXR(N/4)、畫素列PXR(N/4+1)至畫素列PXR(N/2)、畫素列PXR(N/2+1)至畫素列PXR(3N/4)以及畫素列PXR(3N/4+1)至畫素列PXR(N)，而執行這四個畫素群的重置動作與顯示數據Data的寫入動作的四個時間區間與前述的四個觸控時間區間在時序上交錯設置（如圖4A所示）。

另一方面，於每一個畫面週期FTP的起始點，發光控制電路114接收至少一發光起始信號、第三時脈信號CKE1、第四時脈信號CKE2、第二閘極高電壓VGH2與第二閘極低電壓VGL2，且用以提供多個發光信號（例如：發光信號EM_1、發光信號EM_2至發光信號EM_N）至這些畫素結構PX。發光控制電路114依據至少一發光起始信號、第三時脈信號CKE1及第四時脈信號CKE2決定每一個發光信號的電壓準位為第二閘極高電壓VGH2或第二閘極低電壓VGL2。

特別說明的是，每一個畫素結構PX在執行電壓的重置動作與顯示數據Data的寫入動作時，發光結構130是禁能的（即不發光）。此時，畫素結構PX的電晶體T2與電晶體T5接收的發光信號的電壓準位為第二閘極高電壓VGH2。在畫素結構PX完成顯示數據Data的寫入動作後，發光信號的電壓準位由第二閘極高電壓VGH2轉變成第二閘極低電壓VGL2，此時，發光結構130被致能而發光。在本實施例中，各畫素列PXR是經由對應的一條訊號線EL耦接發光控制電路114，以接收對應的發光信號。

為了降低觸控感測時的雜訊量，第三時脈信號CKE1與第四時脈信號CKE2各自的電壓準位於觸控時間區間內維持不變（即，時脈停止運作），且多個發光信號EM_1~EM_N各自的電壓準位於觸控時間區間內維持不變。據此，可有效增加觸控感測訊號的穩定度，從而提升觸控感測的靈敏度與準確度。亦即，觸控顯示裝置10可取得較佳的觸控辨識率。特別注意的是，在本實施例中，這些畫素結構PX接收的發光信號於觸控時間區間內的電壓準位為第二閘極低電壓VGL2。也就是說，觸控顯示裝置10是在這些畫素結構PX的發光結構130被致能的狀態下執行觸控偵測動作，但不以此為限。

在本實施例中，發光起始信號的數量與掃描起始信號的數量可選擇性地相同。亦即，本實施例的發光起始信號的數量也可以是四個，分別為第一發光起始信號STV_EM1、第二發光起始信號STV_EM2、第三發光起始信號STV_EM3與第四發光起始信號STV_EM4，但不以此為限。舉例來說，於每一個畫面週期FTP的起始點，發光控制電路114依據第一發光起始信號STV_EM1、第三時脈信號CKE1與第四時脈信號CKE2提供多個發光信號EM_1~EM_N/4至多個畫素列PXR(1)~PXR(N/4)。

在完成第一次的觸控偵測動作後，發光控制電路114依據第二發光起始信號STV_EM2、第三時脈信號CKE1與第四時脈信號CKE2提供多個發光信號EM_N/4+1~EM_N/2至多個畫素列PXR(N/4+1)~PXR(N/2)。在完成第二次的觸控偵測動作後，發光控制電路114依據第三發光起始信號STV_EM3、第三時脈信號CKE1與第四時脈信號CKE2提供多個發光信號EM_N/2+1~EM_3N/4至多個畫素列PXR(N/2+1)~PXR(3N/4)。在完成第三次的觸控偵測動作後，發光控制電路114依據第四發光起始信號STV_EM4、第三時脈信號CKE1與第四時脈信號CKE2提供多個發光信號EM_3N/4+1~EM_N至多個畫素列PXR(3N/4+1)~PXR(N)。

在本實施例中，每一個發光起始信號於一個畫面週期FTP內的脈波數量是以一個為例進行示範性地說明，但不以此為限。在其他實施例中，每一個發光起始信號於一個畫面週期FTP內的脈波數量也可以是四個，且每一個發光信號於一個畫面週期FTP內的脈波數量也是四個（如圖5所示）。

需說明的是，在本實施例中，於一個畫面週期FTP內的觸控時間區間的數量是以四個為例進行示範性的說明，並不表示本新型創作以圖式揭示內容為限制。

舉例來說，於一個畫面週期FTP內的觸控時間區間的數量為M個（例如：本實施例的四個），其中M為正整數。相應地，N個畫素列可區分為M個畫素群，閘極驅動電路112接收的掃描起始信號數量為M個，第一閘極驅動信號的數量為M個，且發光起始信號也為M個。閘極驅動電路112依據M個掃描起始信號的其中之一、第一時脈信號CKS1及第二時脈信號CKS2決定傳送至第(m-1)∙N/M+1個畫素列的一個第一閘極驅動信號。第(m-1)∙N/M+1個畫素列接收M個第一閘極驅動信號的其中之一以執行電壓的重置動作，其中m為1至M的正整數。發光控制電路114依據M個發光起始信號的其中之一、第三時脈信號CKE1及第四時脈信號CKE2決定傳送至第(m-1)∙N/M+1個畫素列的一個發光信號。在第(m-1)∙N/M個畫素列接收N個第二閘極驅動信號的其中之一後，且在第(m-1)∙N/M+1個畫素列接收N個第二閘極驅動信號的其中另一前，執行觸控偵測動作。

另一方面，圖4A及圖4B中的閘極驅動信號的脈波數量是以兩個為例進行示範性的說明，並不表示本新型創作以此為限制。在其他實施例中，每一個閘極驅動信號的脈波數量可根據不同的電路設計需求而調整。

以下將列舉另一些實施例以詳細說明本揭露，其中相同的構件將標示相同的符號，並且省略相同技術內容的說明，省略部分請參考前述實施例，以下不再贅述。

圖6是本新型創作的第二實施例的觸控顯示裝置的示意圖。圖7A及圖7B是圖6的觸控顯示裝置的驅動波形示意圖。圖8是圖6的觸控顯示裝置的另一種驅動方式的驅動波形示意圖。請參照圖6、圖7A及圖7B，本實施例的觸控顯示裝置11與圖1的觸控顯示裝置10的差異在於：於一畫面週期FTP內的觸控時間區間的數量不同、閘極驅動電路接收的掃描起始信號的數量不同以及發光控制電路接收的發光起始信號的數量不同。

在本實施例中，觸控顯示裝置11於一個畫面週期FTP內的觸控時間區間的數量為兩個，分別為第一觸控時間區間TP1與第二觸控時間區間TP2。相應地，閘極驅動電路112A接收的掃描起始信號的數量為兩個，分別為第一掃描起始信號STV_SG1與第二掃描起始信號STV_SG2。由於本實施例的閘極驅動電路112A對N個畫素列PXR的驅動方式相似於圖1的觸控顯示裝置10，因此詳細的說明請參見前述實施例的相關段落，於此便不再贅述。

在本實施例中，發光控制電路114A接收的發光起始信號數量為一個，即發光起始信號STV_EM。值得注意的是，此發光起始信號STV_EM於一個畫面週期FTP內的脈波數量為四個，分別為第一脈波P1、第二脈波P2、第三脈波P3與第四脈波P4。由於本實施例的發光起始信號STV_EM的第一脈波P1與第三脈波P3對發光控制電路114A及N個畫素列PXR所起的作用相似於圖1的觸控顯示裝置10，因此詳細的說明請參見前述實施例的相關段落，於此便不再贅述。

特別說明的是，本實施例的發光起始信號STV_EM的第二脈波P2與第四脈波P4可用於調整觸控顯示裝置11於一畫面週期FTP內的整體出光亮度。透過這些額外的脈波設置，可讓每一個畫素列PXR於一畫面週期FTP內的禁能（即不發光）時間拉長，藉此來達到亮度調整的目的。舉例來說，在其他實施例中，於一個畫面週期FTP內的觸控時間區間的數量為M個（例如：本實施例的兩個），其中M為正整數。相應地，發光起始信號STV_EM於畫面週期FTP內具有n∙M個脈波，其中n為正整數（例如：本實施例的n等於2）。

然而，本新型創作不限於此。由於發光信號的脈波寬度可正比於發光起始信號STV_EM的脈波寬度，因此也可藉由調整發光起始信號STV_EM的脈波寬度，即發光起始信號STV_EM的佔空比（duty cycle），來調整觸控顯示裝置於一畫面週期FTP內的整體出光亮度。如圖8所示，發光起始信號STV_EM的脈波於一畫面週期FTP內的佔空比可設置在50%來降低觸控顯示裝置的整體出光亮度，但不以此為限。

圖9是本新型創作的第三實施例的觸控顯示裝置的示意圖。圖10A及圖10B是圖9的觸控顯示裝置的驅動波形示意圖。請參照圖9、圖10A及圖10B，本實施例的觸控顯示裝置12與圖1的觸控顯示裝置10的差異在於：於一畫面週期FTP內的觸控時間區間的數量不同、閘極驅動電路接收的掃描起始信號的數量不同、發光控制電路接收的發光起始信號的數量不同以及發光控制電路的驅動方式不同。

在本實施例中，觸控顯示裝置12於一個畫面週期FTP內的觸控時間區間的數量為一個，即觸控時間區間TP。相應地，閘極驅動電路112B接收的掃描起始信號的數量為一個，即掃描起始信號STV_SG。由於本實施例的閘極驅動電路112B對N個畫素列PXR的驅動方式相似於圖1的觸控顯示裝置10，因此詳細的說明請參見前述實施例的相關段落，於此便不再贅述。

在本實施例中，發光控制電路114B接收的發光起始信號數量為一個，即發光起始信號STV_EM。值得注意的是，此發光起始信號STV_EM於一個畫面週期FTP內僅具有一個脈波。由於本實施例的發光起始信號STV_EM對發光控制電路114B及N個畫素列PXR所起的作用相似於圖1的觸控顯示裝置10，因此詳細的說明請參見前述實施例的相關段落，於此便不再贅述。

特別說明的是，在本實施例中，部分的發光信號於觸控時間區間TP內的電壓準位為第二閘極高電壓VGH2。舉例來說，觸控顯示裝置12是在第i個畫素列PXR(i)接收閘極驅動信號SG_i並完成顯示數據的寫入動作後，且在第i+1個畫素列PXR(i+1)完成顯示數據的寫入動作前，執行觸控偵測動作，其中i為1至N-2的正整數。由於畫素結構PX於觸控時間區間TP內因第一時脈信號CKS1與第二時脈信號CKS2的時脈停止運作而無法執行重置動作與顯示數據的寫入動作，倘若第i+1個畫素列PXR(i+1)的電壓重置動作已完成但尚未執行顯示數據的寫入動作，則會增加顯示畫面異常（例如亮線）的風險。

為了避免上述的顯示異常，第i個畫素列PXR(i)接收的發光信號EM_i、第i+1個畫素列PXR(i+1)接收的發光信號EM_i+1以及第i+2個畫素列PXR(i+2)接收的發光信號EM_i+2各自於觸控時間區間TP內的電壓準位可設置為第二閘極高電壓VGH2，使第i個畫素列PXR(i)、第i+1個畫素列PXR(i+1)與第i+2個畫素列PXR(i+2)的畫素結構PX被禁能而不發光。也因此，在本實施例中，發光起始信號STV_EM的脈波寬度PW可調整為大於觸控時間區間TP的寬度，以確保這些畫素列PXR(i)~PXR(i+2)於觸控時間區間TP內不發光。然而，本新型創作不限於此。在其他實施例中，發光起始信號STV_EM的脈波寬度PW也可等於觸控時間區間TP的寬度。

特別一提的是，不同於前述實施例，本實施例的第三時脈信號CKE1與第四時脈信號CKE2各自的工作週期PT與脈波寬度W於畫面週期FTP內都相同。更具體地說，第三時脈信號CKE1與第四時脈信號CKE2於觸控時間區間TP內仍維持正常運作。即便如此，透過發光控制電路114B提供至N個畫素列PXR的多個發光信號EM_1~EM_N各自的電壓準位於觸控時間區間TP內維持不變，仍可有效增加觸控感測訊號的穩定度，從而提升觸控感測的靈敏度與準確度。亦即，觸控顯示裝置12可取得較佳的觸控辨識率。

綜上所述，本新型創作的一實施例的觸控顯示裝置於一畫面週期內具有至少一觸控時間區間。發光控制電路提供至多個畫素結構的多個發光信號可決定這些畫素結構的發光與否。透過這些發光信號於觸控時間區間內的電壓準位維持不變，可有效降低觸控感測時的雜訊量。亦即，可增加觸控感測訊號的穩定度，從而提升觸控顯示裝置的觸控辨識率。

10、11、12:觸控顯示裝置 100:畫素陣列基板 105:基板 112、112A、112B:閘極驅動電路 114、114A、114B:發光控制電路 120:隔離結構層 120a:開口 130:發光結構 140:封裝層 200:觸控感測層 C:電容器 CKS1:第一時脈信號 CKS2:第二時脈信號 CKE1:第三時脈信號 CKE2:第四時脈信號 Data:顯示數據 DL:資料線 EL:訊號線 EM、EM_1~EM_N:發光信號 FTP:畫面週期 GL、GL1、GL2、GL3:掃描線 OVDD:系統高電壓 OVSS:系統低電壓 Pa、Pb、P1~P4:脈波 PT:工作週期 PX:畫素結構 PXR(1)~PXR(N):畫素列 PW、W:脈波寬度 SCAN1、SCAN2、SG_D1~SG_D4、SG_1~SG_N:閘極驅動信號 STV_EM:發光起始信號 STV_EM1:第一發光起始信號 STV_EM2:第二發光起始信號 STV_EM3:第三發光起始信號 STV_EM4:第四發光起始信號 STV_SG:掃描起始信號 STV_SG1:第一掃描起始信號 STV_SG2:第二掃描起始信號 STV_SG3:第三掃描起始信號 STV_SG4:第四掃描起始信號 T1~T6:電晶體 TE:觸控電極 TL:觸控訊號線 TP、TP1~TP4:觸控時間區間 VGH1:第一閘極高電壓 VGL1:第一閘極低電壓 VGH2:第二閘極高電壓 VGL2:第二閘極低電壓 VSYNC:垂直同步信號 Vint:重置信號

圖1是本新型創作的第一實施例的觸控顯示裝置的示意圖。 圖2是圖1的觸控顯示裝置的剖視示意圖。 圖3是圖1的畫素結構的電路簡圖。 圖4A至圖4C是圖1的觸控顯示裝置的驅動波形示意圖。 圖5是圖1的觸控顯示裝置的另一種驅動方式的驅動波形示意圖。 圖6是本新型創作的第二實施例的觸控顯示裝置的示意圖。 圖7A及圖7B是圖6的觸控顯示裝置的驅動波形示意圖。 圖8是圖6的觸控顯示裝置的另一種驅動方式的驅動波形示意圖。 圖9是本新型創作的第三實施例的觸控顯示裝置的示意圖。 圖10A及圖10B是圖9的觸控顯示裝置的驅動波形示意圖。

10:觸控顯示裝置

105:基板

112:閘極驅動電路

114:發光控制電路

CKS1:第一時脈信號

CKS2:第二時脈信號

CKE1:第三時脈信號

CKE2:第四時脈信號

DL:資料線

EL:訊號線

GL、GL1、GL2、GL3:掃描線

PX:畫素結構

PXR(1)~PXR(N):畫素列

STV_EM1:第一發光起始信號

STV_EM2:第二發光起始信號

STV_EM3:第三發光起始信號

STV_EM4:第四發光起始信號

STV_SG1:第一掃描起始信號

STV_SG2:第二掃描起始信號

STV_SG3:第三掃描起始信號

STV_SG4:第四掃描起始信號

TE:觸控電極

TL:觸控訊號線

VGH1:第一閘極高電壓

VGL1:第一閘極低電壓

VGH2:第二閘極高電壓

VGL2:第二閘極低電壓

Claims (13)

1. 一種觸控顯示裝置，包括： 多個畫素結構； 一觸控感測層，重疊設置於該些畫素結構，且用以在一畫面週期的至少一觸控時間區間中執行觸控偵測動作； 一閘極驅動電路，接收至少一掃描起始信號、一第一時脈信號、一第二時脈信號、一第一閘極高電壓及一第一閘極低電壓，且用以提供多個閘極驅動信號至該些畫素結構，該閘極驅動電路依據該至少一掃描起始信號、該第一時脈信號及該第二時脈信號決定各該些閘極驅動信號的電壓準位為該第一閘極高電壓或該第一閘極低電壓；以及 一發光控制電路，接收至少一發光起始信號、一第三時脈信號、一第四時脈信號、一第二閘極高電壓及一第二閘極低電壓，且用以提供多個發光信號至該些畫素結構，該發光控制電路依據該至少一發光起始信號、該第三時脈信號及該第四時脈信號決定各該些發光信號的電壓準位為該第二閘極高電壓或該第二閘極低電壓，其中各該些發光信號的電壓準位於該至少一觸控時間區間內維持不變。
2. 如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中該第一時脈信號與該第二時脈信號各自的電壓準位於該至少一觸控時間區間內維持不變，且各該些閘極驅動信號於該至少一觸控時間區間內的電壓準位為該第一閘極高電壓。
3. 如請求項2所述的觸控顯示裝置，其中該第三時脈信號與該第四時脈信號各自的電壓準位於該至少一觸控時間區間內維持不變，各該些發光信號於該至少一觸控時間區間內的電壓準位為該第二閘極低電壓。
4. 如請求項3所述的觸控顯示裝置，其中該些畫素結構排成N個畫素列，該N個畫素列區分為M個畫素群，M、N為正整數，該至少一觸控時間區間為M個觸控時間區間，該些閘極驅動信號包括M個第一閘極驅動信號，該N個畫素列的第(m-1)∙N/M+1個畫素列接收對應的一該第一閘極驅動信號以執行電壓的重置動作，其中m為1至M的正整數。
5. 如請求項4所述的觸控顯示裝置，其中該至少一掃描起始信號為M個掃描起始信號，該閘極驅動電路依據對應的一該掃描起始信號、該第一時脈信號及該第二時脈信號決定傳送至第(m-1)∙N/M+1個畫素列的一該第一閘極驅動信號。
6. 如請求項4所述的觸控顯示裝置，其中該些閘極驅動信號更包括N個第二閘極驅動信號，該N個畫素列分別接收該N個第二閘極驅動信號以執行顯示數據的寫入動作。
7. 如請求項6所述的觸控顯示裝置，其中在第(m-1)∙N/M個畫素列接收對應的一該第二閘極驅動信號後，且在第(m-1)∙N/M+1個畫素列接收對應的另一該第二閘極驅動信號前，執行觸控偵測動作。
8. 如請求項4所述的觸控顯示裝置，其中該至少一發光起始信號為M個發光起始信號，該發光控制電路依據對應的一該發光起始信號、該第三時脈信號及該第四時脈信號決定傳送至第(m-1)∙N/M+1個畫素列的一該發光信號。
9. 如請求項4所述的觸控顯示裝置，其中該至少一發光起始信號為一發光起始信號，該發光起始信號於該畫面週期內具有n∙M個脈波，n為正整數，且該n∙M個脈波於時序上不重疊於該M個觸控時間區間。
10. 如請求項2所述的觸控顯示裝置，其中該第三時脈信號與該第四時脈信號各自的脈波週期與脈波寬度於該畫面週期內都相同。
11. 如請求項10所述的觸控顯示裝置，其中該至少一發光起始信號的脈波寬度大於等於各該至少一觸控時間區間的寬度。
12. 如請求項10所述的觸控顯示裝置，其中該些畫素結構排成N個畫素列，N為正整數，在第i個畫素列接收對應的一該閘極驅動信號後，且在第i+1個畫素列完成顯示數據的寫入動作前，執行觸控偵測動作，其中i為1至N-2的正整數。
13. 如請求項12所述的觸控顯示裝置，其中第i個畫素列接收的一該發光信號、第i+1個畫素列接收的另一該發光信號以及第i+2個畫素列接收的再一該發光信號各自於該至少一觸控時間區間內的電壓準位為該第二閘極高電壓。

Images