TW201911276A

TW201911276A - 觸控顯示驅動電路

Info

Publication number: TW201911276A
Application number: TW107127511A
Authority: TW
Inventors: 胡耀升; 董景仁; 吳俊寬
Original assignee: 矽創電子股份有限公司
Priority date: 2017-08-07
Filing date: 2018-08-07
Publication date: 2019-03-16
Also published as: CN109388281A; US20190042055A1; JP2019053724A

Abstract

本發明提供一種觸控顯示驅動電路，其包含一源極驅動電路與一觸控偵測電路。該源極驅動電路耦接一觸控顯示面板的複數源極線，該觸控顯示驅動電路於一觸控偵測期間輸出一觸控驅動訊號至該些源極線之一，及該觸控偵測電路經由與該源極線對應之共用電極接受複數觸控感應訊號，該些觸控感應訊號依據該觸控驅動訊號而產生。

Description

觸控顯示驅動電路

本發明係有關於一種驅動電路，尤其是一種降低寄生電容影響的觸控顯示驅動電路。

在觸控顯示裝置大量問世下，各家業者針對不同需求發展出不同類型的觸控顯示裝置，例如：in-cell與out-cell技術分別由不同方面改善觸控顯示裝置，達到行動裝置的薄化設計需求。所謂in-cell觸控顯示裝置方案，是內嵌於液晶顯示面板（LCD）高度整合的設計方案，其中，又分為單邊與雙邊的設計。單邊（Single side）觸控感測器為將Tx電極/Rx電極整合於同一層的設計，例如：感測層，其覆於彩色濾光片的下方進行貼合。雙邊（Double side）觸控感測器為將Tx電極/Rx電極分別置於液晶層結構的上、下方。所以，按照製程工法來說單邊觸控感測器的結構相較於雙邊的設計程序較少，在製作程序上可以更簡化。

但是，不管單邊或雙邊觸控感測器的內嵌式設計，都必須在面板製程進行深度整合，同時還要考慮觸控訊號經顯示訊號影響而感測擷取後的信號品質，亦必須考量液晶顯示面板的寄生電容對於觸控偵測靈敏度的影響，如此，相對增加了內嵌式觸控顯示裝置方案的設計難度。目前對於改善觸控訊號干擾的相關技術包含美國專利商標局專利號US9,164,641B1、中華人民共和國國家知識產權局授權公告號CN102929460B與CN202887154U等技術方案。其中，一般會在觸控顯示驅動電路外增加設置保護電路、耦合電容器與線路來產生並傳遞保護訊號（Active Guard signal）以改善寄生電容效應，但是，此解決方式導致觸控顯示裝置的製造成本提升。此外，觸控驅動訊號（TX）一般也是利用額外設置的耦合電容器而產生並傳輸至共用電極（COM），更加提升觸控顯示裝置的製造成本。

鑒於上述問題，本發明提供一種觸控顯示驅動電路，以改善寄生電容對觸控偵測靈敏度的影響，且降低觸控顯示裝置的製造成本。

本發明之目的，在於提供一種觸控顯示驅動電路，其改善寄生電容對觸控偵測靈敏度的影響。

本發明揭示一種觸控顯示驅動電路，其包含一源極驅動電路與一觸控偵測電路。該源極驅動電路耦接一觸控顯示面板的複數源極線，該觸控顯示驅動電路於一觸控偵測期間輸出一觸控驅動訊號至該些源極線之一，及該觸控偵測電路經由與該源極線對應之共用電極接受複數觸控感應訊號，該些觸控感應訊號依據該觸控驅動訊號而產生。

其中，該觸控顯示驅動電路輸出源極保護訊號至該些源極線之其他源極線。或者，該源極驅動電路耦接該些源極線之其他源極線的輸出端處於一浮接狀態而使該些源極線之其他源極線處於該浮接狀態（floating）。

其中，該源極驅動電路耦接該些源極線之其他源極線的輸出端分別輸出複數源極保護訊號或處於一浮接狀態，該閘極驅動電路的複數輸出端分別輸出複數閘極保護訊號或處於該浮接狀態。

再者，觸控顯示驅動電路包含一閘極驅動電路，其耦接該觸控顯示面板的複數掃描線，於該觸控偵測期間輸出閘極保護訊號至該些掃描線。或者，該閘極驅動電路耦接該觸控顯示面板的該些掃描線，於該觸控偵測期間該閘極驅動電路的複數輸出端處於該浮接狀態而使該些掃描線處於該浮接狀態。

在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙指稱特定的元件，然，所屬本發明技術領域中具有通常知識者應可理解，製造商可能會用不同的名詞稱呼同一個元件，而且，本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異作為區分元件的方式，而是以元件在整體技術上的差異作為區分的準則。在通篇說明書及後續的申請專利範圍當中所提及的「包含」為一開放式用語，故應解釋成「包含但不限定於」。再者，「耦接」一詞在此包含任何直接及間接的連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接一第二裝置，則代表該第一裝置可直接連接該第二裝置，或可透過其他裝置或其他連接手段間接地連接至該第二裝置。

為使　貴審查委員對本發明之特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以實施例說明，說明如後：

請參閱第一圖，其為本發明之觸控顯示驅動電路之一第一實施例的示意圖。如圖所示，觸控顯示驅動電路包含一源極驅動電路10與一觸控偵測電路20，其中，該源極驅動電路10耦接一觸控顯示面板的複數源極線S0、S1、S2、S3，複數源極線S0、S1、S2、S3耦接觸控顯示面板的複數像素電極。按照第一圖內容，該些像素電極位於複數共用電極com0、com1~com35下方而未繪示，然，第一圖僅是用於說明技術內容，而非限制像素電極與共用電極的位置；再者，該源極驅動電路10通常耦接數目較多的源極線，惟為了便於說明，在本實施例中及所附圖式中僅以源極線S0、S1、S2、S3進行說明，其並不對源極驅動電路10所耦接的源極線S0、S1、S2、S3數目構成限制。該些源極線S0~S3分別經由寄生電容CS0、CS1、CS2、CS3耦接該些共用電極com0、com1~com35。詳言之，一共用電極com0與其對應之像素電極所耦接的源極線S0之間會因寄生效應而存在該寄生電容CS0，而在同一條源極線S0上，另一共用電極com1與該源極線S0之間也會因寄生效應而存在另一寄生電容CS0’；又，在另一源極線S1上，一共用電極com0與其對應之像素電極所耦接的該另一源極線S1之間同樣因寄生效應而會存在一寄生電容CS1，其餘共用電極與源極線之間的寄生電容依此類推不再覆述。

於一顯示畫面期間，該源極驅動電路10輸出複數源極訊號VS至該些源極線S0~S3，以用於驅動複數像素電極，使該觸控顯示面板顯示一畫面。於一觸控偵測期間，該源極驅動電路10輸出觸控驅動訊號TX至該些源極線S0~S3之一，例如第一圖的源極線S0，經由寄生電容CS0、CS0’、…的耦合效應，該源極線S0上的觸控驅動訊號TX將可耦合至共用電極com0~com35。如此，該觸控偵測電路20經由複數觸控偵測線RX0、RX1~RX35分別偵測複數共用電極com0~com35上觸控感應訊號VT，其中，該些觸控感訊號VT為依據觸控驅動訊號TX而產生。舉例來說，一觸控物，例如一手指或一觸控筆，未觸碰一觸控顯示面板時，該些觸控感應訊號VT為一第一準位，該觸控物觸碰該觸控顯示面板時，該觸控感應驅動訊號VT為一第二準位，該第二準位低於該第一準位。藉此，該觸控感應訊號VT即可用來判斷各該共用電極com0~com35是否為該觸控物所觸碰。

在本實施例中，該觸控偵測電路20可以耦接該源極驅動電路10，以將觸控驅動訊號TX經由該源極驅動電路10輸出至該些源極線S0~S3。然而，在本發明其他實施例中，該觸控偵測電路20亦可耦接該些源極線S0~S3，以直接將觸控驅動訊號TX輸出至該些源極線S0~S3。又，在本發明其他實施例中，亦可整合觸控偵測與顯示驅動電路，以利用該源極驅動電路10產生該觸控驅動訊號TX並輸出至該些源極線S0~S3。

此外，該些源極線S0~S3可以為顯示面板上相鄰或不相鄰(例如具有特定間隔)的源極線。又，在本發明部分實施例中，可以將觸控驅動訊號TX同時輸出至複數條源極線，舉例來說，由於一般顯示面板上，同一排畫素中傳輸紅色、綠色、藍色等不同顏色源極訊號VS的源極線距離非常接近，故可以將觸控驅動訊號TX同時輸出至同一排畫素之不同顏色的源極線上。

本發明是利用原有的該源極線S0傳輸該觸控驅動訊號TX，並且利用該源極線S0與共用電極com0~com35間的寄生電容CS0、CS0’、…來將觸控驅動訊號TX耦合至共用電極com0~com35。因此，相較現有技術中的觸控驅動訊號（TX）必須仰賴額外設置的耦合電容器才能傳輸至共用電極（COM），本發明實施例可省略傳輸該觸控驅動訊號TX所需的線路與電容器，以節省觸控顯示裝置的成本。

再者，相較現有技術必須嘗試縮減顯示面板的各種寄生電容（包含源極線與共用電極間的寄生電容），或者需仰賴在寄生電容的另一端施加保護訊號（Active Guard signal）以改善寄生電容效應，來降低寄生電容對於觸控偵測靈敏度的影響。本發明實施例由於可以將觸控驅動訊號TX直接經由源極線與共用電極間的寄生電容耦合至共用電極，因此是利用源極線與共用電極間的寄生電容來進行訊號傳輸，使得此寄生電容不會對觸控偵測靈敏度構成影響。

復參閱第一圖，觸控顯示驅動電路還可包含一閘極驅動電路30，該閘極驅動電路30耦接該觸控顯示面板的複數掃描線G0、G1、…、Gn。於該顯示畫面期間，該閘極驅動電路30輸出複數閘及訊號VG至該些掃描線G0、G1、…、Gn，以掃描該觸控顯示面板。按第一圖實施例而言，並以其中一源極線S0上的一個共用電極com0為例說明，其等效電路可如第二圖所示。由於該共用電極com0與該些掃描線之間也會因寄生效應而存在寄生電容，例如該共用電極com0與相鄰之掃描線G0之間就會具有相對(其他掃瞄線)較大的一寄生電容CG0，於該觸控偵測期間，為了避免該寄生電容CG0影響觸控偵測靈敏度，可以輸出閘極保護訊號Gag至該些掃描線G0、G1、…、Gn，該閘極保護訊號Gag可以與該觸控驅動訊號TX具有同相位與同電壓準位，舉例來說，閘極保護訊號Gag與該觸控驅動訊號TX可以同為正弦波或同為方波。

藉此，由於(在本實施例中以該閘極驅動電路30)輸出該閘極保護訊號Gag至該寄生電容CG0的一端，而該寄生電容CG0的另一端為共用電極com0並接收該觸控驅動訊號TX，如此，因該觸控驅動訊號TX與該閘極保護訊號Gag可以具有同相位與同電壓準位，而可以忽略該寄生電容CG0。

再者，當以觸控偵測線RX0偵測共用電極com0的觸控感應訊號VT時，由於該觸控偵測線RX0與其他的共用電極com1~com35間也會存在一寄生電容CX1~CX35，且該些寄生電容CX1~CX35會經由顯示面板內部的寄生效應耦合至其他的源極線S1、S2、S3上。據此，為了避免該些寄生電容CX1~CX35影響觸控偵測靈敏度，可以輸出源極保護訊號Sag至未進行觸控偵測的該些源極線S1、S2、S3。換言之，該源極驅動電路10輸出該觸控驅動訊號TX至該些源極線S0、S1、S2、S3之一，且輸出該源極保護訊號Sag至接收觸控驅動訊號TX之源極線S0以外的其他源極線S1、S2、S3，以降低該觸控顯示面板的寄生電容對觸控偵測靈敏度的影響。此外，該源極保護訊號Sag可以與該觸控驅動訊號TX具有同相位與同電壓準位，舉例來說，源極保護訊號Sag與該觸控驅動訊號TX可以同為正弦波或同為方波。

藉此，由於(在本實施例中以該源極驅動電路10)輸出該些源極保護訊號Sag至該些等效寄生電容CX1~CX35的一端，而該些等效寄生電容CX1~CX35的另一端為共用電極com0並接收該觸控驅動訊號TX。如此，因該觸控驅動訊號TX與該些源極保護訊號Sag可以具有同相位與同電壓準位，而可以忽略該些等效寄生電容CX1~CX35，換言之，手指觸碰該觸控顯示面板後，該觸控感應訊號VT的變化只受該源極線S0與該共用電極com0間的寄生電容CS0與一手指電容CF的比例影響，而可維持較高的觸控偵測靈敏度。

該觸控顯示驅動電路於驅動該些源極線S0~S3與該些掃描線G0~Gn而降低該觸控顯示面板的寄生電容對觸控偵測靈敏度的影響可以有不同實施方式，請參閱第三圖，其為本發明之觸控顯示驅動電路之一第二實施例的示意圖。如圖所示，於該觸控偵測期間，該觸控顯示驅動電路輸出該觸控驅動訊號TX至該些源極線S0之一，且使該些源極線S0~S3之其他源極線S1、S2、S3與該些掃描線G0~Gn處於一浮接狀態（floating）。換言之，該源極驅動電路10的複數輸出端之一輸出該觸控驅動訊號TX至該些源極線S0之一，且該源極驅動電路10的該些輸出端之其他輸出端可以處於該浮接狀態而使該些源極線S0~S3之其他源極線S1、S2、S3處於該浮接狀態。同理，該閘極驅動電路30的複數輸出端可以處於該浮接狀態而使該些掃描線G0~Gn處於該浮接狀態。

請參閱第四圖，其為本發明之觸控顯示驅動電路之一第三實施例的示意圖。如圖所示，該閘極驅動電路30的該些輸出端可以輸出該閘極保護訊號Gag或處於該浮接狀態。而該些源極線S0~S3除了進行觸控偵測的該源極線S0傳輸該觸控驅動訊號TX外，其餘該些源極線S1、S2、S3可以傳輸該源極保護訊號Sag或處於該浮接狀態。再者，第一圖至第三圖實施例中的該源極驅動電路10、該觸控偵測電路20與該閘極驅動電路30可以積體化為一觸控顯示驅動晶片。

綜上所述，本發明揭示一種觸控顯示驅動電路，其包含一源極驅動電路與一觸控偵測電路。該源極驅動電路耦接一觸控顯示面板的複數源極線，該觸控顯示驅動電路於一觸控偵測期間輸出一觸控驅動訊號至該些源極線之一，及該觸控偵測電路經由與該源極線對應之共用電極接受複數觸控感應訊號，該些觸控感應訊號依據該觸控驅動訊號而產生。

10‧‧‧源極驅動電路

20‧‧‧觸控偵測電路

30‧‧‧閘極驅動電路

CF‧‧‧手指電容

CG0‧‧‧寄生電容

Gn‧‧‧掃描線

com0‧‧‧共用電極

com1‧‧‧共用電極

com35‧‧‧共用電極

CS0‧‧‧寄生電容

CS0’‧‧‧寄生電容

CS1‧‧‧寄生電容

CS1’‧‧‧寄生電容

CS2‧‧‧寄生電容

CS2’‧‧‧寄生電容

CS3‧‧‧寄生電容

CS3’‧‧‧寄生電容

CX1‧‧‧等效寄生電容

CX35‧‧‧等效寄生電容

G0‧‧‧掃描線

G1‧‧‧掃描線

Gn‧‧‧掃描線

Gag‧‧‧閘極保護訊號

R1‧‧‧等效電阻

R2‧‧‧等效電阻

RX0‧‧‧觸控偵測線

RX1‧‧‧觸控偵測線

RX35‧‧‧觸控偵測線

S0‧‧‧源極線

S1‧‧‧源極線

S2‧‧‧源極線

S3‧‧‧源極線

Sag‧‧‧源極保護訊號

TX‧‧‧觸控驅動訊號

VG‧‧‧掃描訊號

VS‧‧‧源極訊號

VT‧‧‧觸控感應訊號

第一圖：其為本發明之觸控顯示驅動電路之一第一實施例的示意圖；第二圖：其為本發明之偵測觸控感應訊號之一實施例的示意圖；第三圖：其為本發明之觸控顯示驅動電路之一第二實施例的示意圖；及第四圖：其為本發明之觸控顯示驅動電路之一第三實施例的示意圖。

Claims

一種觸控顯示驅動電路，其包含：一源極驅動電路，耦接一觸控顯示面板的複數源極線，該觸控顯示驅動電路於一觸控偵測期間輸出一觸控驅動訊號至該些源極線之一；及一觸控偵測電路，經由與該源極線對應之共用電極接受複數觸控感應訊號，該些觸控感應訊號依據該觸控驅動訊號而產生。
如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示驅動電路，其中，該觸控顯示驅動電路輸出一源極保護訊號至該些源極線之其他源極線。
如申請專利範圍第2項所述之觸控顯示驅動電路，其中，該源極保護訊號與該觸控驅動訊號同相位。
如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示驅動電路，其中，該源極驅動電路之耦接該些源極線之其他源極線的輸出端處於一浮接狀態而使該些源極線之其他源極線處於該浮接狀態。
如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示驅動電路，其包含：一閘極驅動電路，耦接一觸控顯示面板的複數掃描線，於該觸控偵測期間輸出一閘極保護訊號至該些掃描線。
如申請專利範圍第5項所述之觸控顯示驅動電路，其中，該閘極保護訊號與該觸控驅動訊號同相位。
如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示驅動電路，其包含：一閘極驅動電路，耦接一觸控顯示面板的複數掃描線，於該觸控偵測期間該閘極驅動電路的複數輸出端處於一浮接狀態而使該些掃描線處於該浮接狀態。
如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示驅動電路，其中，該源極驅動電路之耦接該些源極線之其他源極線的輸出端分別輸出複數源極保護訊號或處於一浮接狀態，該閘極驅動電路的複數輸出端分別輸出複數閘極保護訊號或處於該浮接狀態。
如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示驅動電路，其中，一閘極驅動電路與該源極驅動電路分別耦接一觸控顯示面板的複數掃描線與複數源極線，該閘極驅動電路於一顯示畫面期間輸出複數掃描訊號至該些掃描線，該源極驅動電路於該顯示畫面期間輸出複數源極訊號至該些源極線。
如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示驅動電路，其中，一觸控物未觸碰一觸控顯示面板時，該觸控感應訊號為一第一準位，該觸控物觸碰該觸控顯示面板時，該觸控感應驅動訊號為一第二準位，該第二準位低於該第一準位。
一種觸控顯示驅動電路，其包含：一源極驅動電路，耦接一觸控顯示面板的複數源極線，該源極驅動電路於一觸控偵測期間輸出一觸控驅動訊號至該些源極線之一；及一觸控偵測電路，經由與該源極線對應之共用電極接受複數觸控感應訊號，該些觸控感應訊號依據該觸控驅動訊號而產生。
一種觸控顯示驅動電路，其包含：一源極驅動電路，耦接一觸控顯示面板的複數源極線；及一觸控偵測電路，耦接該些源極線，於一觸控偵測期間輸出一觸控驅動訊號至該些源極線之一，經由與該源極線對應之共用電極接受複數觸控感應訊號，該些觸控感應訊號依據該觸控驅動訊號而產生。
一種觸控顯示驅動電路，其包含：一源極驅動電路，耦接一觸控顯示面板的複數源極線；及一觸控偵測電路，耦接該源極驅動電路，於一觸控偵測期間經由該源極驅動電路輸出一觸控驅動訊號至該些源極線之一，經由與該源極線對應之共用電極接受複數觸控感應訊號，該些觸控感應訊號依據該觸控驅動訊號而產生。