TWI643110B

TWI643110B - 觸控顯示裝置、觸控顯示裝置的驅動方法、驅動電路、資料驅動電路及閘極驅動電路

Info

Publication number: TWI643110B
Application number: TW106135084A
Authority: TW
Inventors: 李洪周; 姜亨遠; 曹榮佑
Original assignee: 南韓商樂金顯示科技股份有限公司
Priority date: 2016-10-13
Filing date: 2017-10-13
Publication date: 2018-12-01
Also published as: US10488964B2; US20250348164A1; EP3309662B1; TW201826097A; CN107945752A; US20200050310A1; EP3309662A1; US20180107315A1; CN107945752B; US20210318771A1; US20230229251A1; US11983347B2; US11620010B2; CN111785228B; US20240256069A1; CN111785228A; US12386450B2; KR20180041304A; KR102576541B1; US11068094B2

Abstract

本發明實施例提供一種觸控顯示裝置，包含一顯示面板、一閘極驅動電路、一資料驅動電路和一觸控驅動電路。顯示面板中設置有多條資料線、多條閘極線和多個觸控電極。閘極驅動電路驅動閘極線。資料驅動電路驅動資料線。當資料線和閘極線被驅動時，觸控驅動電路驅動觸控電極。在此觸控顯示裝置中，當一觸控驅動訊號以一預設振幅振盪時，一資料訊號和一閘極訊號也會以此預設振幅振盪。本發明實施例可實現高速影像顯示和高速觸控感測，以同時進行顯示運作和觸控運作並正常地顯示影像而會不改變影像。

Description

觸控顯示裝置、觸控顯示裝置的驅動方法、驅動電路、資料驅動電路及閘極驅動電路

本發明係關於一種觸控顯示裝置、一種觸控顯示裝置的驅動方法、一種驅動電路、一種資料驅動電路和一種閘極驅動電路。

隨著資訊導向的社會發展，對於用來顯示不同規格影像的觸控顯示裝置的需求，是逐漸增加。因此，近年來已有不同類型的顯示裝置被使用，例如液晶顯示器（LCD）、電漿顯示面板（PDP）和有機發光顯示裝置（OLED）等。

顯示裝置可提供觸控輸入模式，觸控輸入模式與用按鍵、鍵盤或滑鼠的傳統輸入模式之間不同點在於，觸控輸入模式可讓使用者更容易地、直覺地、方便地輸入資訊或指令。

為了提供觸控輸入模式，就必須識別使用者是否進行了觸控輸入以及準確地偵測觸控輸入的座標。

為此，傳統上實現觸控的顯示裝置都是利用包含電阻模式、電容模式、電磁感應模式、紅外線模式和超音波模式等不同觸控模式的其中一種。

在這些不同類型的觸控模式中，最常使用的就是電容觸控模式。電容觸控模式是透過製作在觸控螢幕面板上的多個觸控電極，根據觸控電極之間的電容值變化或觸控電極與例如手指的指標器之間的電容值變化來偵測一觸控輸入的發生和一觸控輸入的座標。

同時，也試圖將包含觸控電極的觸控螢幕面板嵌進顯示面板中，以改善製造顯示裝置的方便性以及縮減顯示裝置的尺寸。

傳統實現觸控感測的顯示裝置是在不同的時間點分別進行影像顯示的顯示功能以及觸控感測的觸控功能。

當顯示功能和觸控功能在不同的時間點來進行時，很難快速地徹底進行顯示功能或快速地徹底進行觸控功能。也就是說，無法達到高速影像顯示和高速觸控感測的目的。

本發明實施例的其中一個觀點是要提供一觸控顯示裝置、一觸控顯示裝置的驅動方法、一驅動電路、一資料驅動電路和一閘極驅動電路，藉以實現高速影像顯示和高速觸控感測的目的。

本發明實施例的另一觀點是要提供一觸控顯示裝置、一觸控顯示裝置的驅動方法、一驅動電路、一資料驅動電路和一閘極驅動電路，藉以實現同時進行顯示及觸控操作的目的。

本發明實施例的再一觀點是要提供一觸控顯示裝置、一觸控顯示裝置的驅動方法、一驅動電路、一資料驅動電路和一閘極驅動電路，藉以實現當顯示操作和觸控操作同時進行時，能正常顯示影像而不改變影像的目的。

根據其中一個觀點，本發明實施例提供的一觸控顯示裝置可包含：一顯示面板，顯示面板中設置有多條資料線、多條閘極線和多個觸控電極；一閘極驅動電路，用以輸出一閘極訊號來驅動閘極線；一資料驅動電路，用以輸出一資料訊號來驅動資料線；以及一觸控驅動電路，用以輸出一觸控驅動訊號，使得資料線和閘極線被驅動時，觸控電極被觸控驅動訊號驅動。

在觸控顯示裝置中，觸控驅動電路輸出的一觸控驅動訊號會以一預設振幅振盪。

在觸控顯示裝置中，在觸控驅動訊號的一高準位期間，閘極驅動電路輸出的一閘極訊號的電壓位準被改變了觸控驅動訊號的振幅。

在觸控顯示裝置中，在觸控驅動訊號的一高準位期間，資料驅動電路輸出的資料訊號的電壓位準被改變了觸控驅動訊號的振幅。

根據另一個觀點，本發明實施例提供的一種驅動觸控顯示裝置的方法中，觸控顯示裝置包含一顯示面板、一閘極驅動電路和一資料驅動電路，在顯示面板中設置有多條資料線、多條閘極線和多個觸控電極，閘極驅動電路用以驅動閘極線，資料驅動電路用以驅動資料線。

所述的方法可包含：輸出一觸控驅動訊號，使得當資料線和閘極線被驅動時，觸控電極被觸控驅動訊號驅動；以及根據透過每一個觸控電極接收到的訊號，偵測一觸控輸入或一觸控座標。

在上述輸出觸控驅動訊號的步驟中，觸控驅動訊號可以一預設振幅振盪。在觸控驅動訊號的一高準位期間，用來驅動閘極線的閘極訊號的電壓位準被改變了觸控驅動訊號的振幅，用來驅動資料線的資料訊號的電壓位準被改變了觸控驅動訊號的振幅。

根據再一觀點，本發明實施例提供用以驅動顯示面板的一資料驅動電路，顯示面板中設置有多條資料線和多個觸控電極。

所述的資料驅動電路可包含：一數位類比轉換器（DAC），用以將數位影像資料轉成一類比電壓，並利用多個輸入伽馬電壓輸出類比電壓；以及一輸出緩衝器，用以根據類比電壓輸出一資料訊號給資料線。

所述的資料訊號可在這些觸控電極被驅動時輸出，並且在觸控驅動訊號的一高準位期間，資料訊號的電壓位準也被改變了一觸控驅動訊號的振幅。

在另一個觀點中，本發明實施例可提供一驅動電路，以驅動一顯示面板，其中在顯示面板中設置有多條資料線和多個觸控電極。

所述驅動電路可包含用來驅動多條資料線的一資料驅動電路以及用來驅動多個觸控電極的一觸控驅動電路。

所述觸控驅動電路可在資料線被驅動時驅動觸控電極。

所述觸控驅動電路可輸出以一預設振幅振盪的一觸控驅動訊號，以驅動這些觸控電極。

所述資料驅動電路輸出的一資料訊號的電壓位準在觸控驅動訊號的一高準位期間可被改變了觸控驅動訊號的振幅。

在另一個觀點中，本發明實施例可提供一閘極驅動電路，以驅動一顯示面板，其中顯示面板中設置有多條閘極線和多個觸控電極。

閘極驅動電路可包含一移位暫存器、一電壓位準轉換器以及一輸出緩衝器。移位暫存器用以產生同步於一時脈訊號的一閘極訊號。電壓位準轉換器用以轉換移位暫存器產生的閘極訊號的一訊號電壓振幅。輸出緩衝器用以輸出具有轉換後的訊號電壓振幅的閘極訊號。

所述輸出緩衝器輸出的閘極訊號的電壓位準在驅動觸控電極的觸控驅動訊號的一高準位期間被改變了觸控驅動訊號的振幅。

如上所述，本發明實施例可提供一觸控顯示裝置、一觸控顯示裝置的驅動方法、一驅動電路、一資料驅動電路和一閘極驅動電路，以實現高速影像顯示和高速觸控感測。

並且，本發明實施例可提供一觸控顯示裝置、一觸控顯示裝置的驅動方法、一驅動電路、一資料驅動電路和一閘極驅動電路，以同時進行顯示運作和觸控運作。

再者，本發明實施例可提供一觸控顯示裝置、一觸控顯示裝置的驅動方法、一驅動電路、一資料驅動電路和一閘極驅動電路，以實現在同時進行顯示運作和觸控運作時，仍可正常地顯示影像而不會發生影像改變的問題。

此外，本發明實施例可提供一觸控顯示裝置、一觸控顯示裝置的驅動方法、一驅動電路、一資料驅動電路和一閘極驅動電路，以實現在驅動高解析度顯示器時，可同時進行顯示運作和觸控運作。

以下，將參考附圖詳細描述本發明的部分實施例。在指定附圖標記給附圖中的元件時，即使相同的元件出現在不同的附圖中，仍以相同的附圖標記標示相同的元件。而且，在本發明的下列說明中，包含在其中的已知功能及配置的詳細說明在可能使本發明的主題模糊不清時將予以省略。

此外，在描述本發明的元件時，在本文中可以使用諸如第一、第二、A、B、（a）、（b）等用詞。這些術語中的每個並非用於定義相應元件的本質、順序或序列，而僅用於將相應元件與其他元件進行區分。在描述某一個結構性元件“連接”、“耦接”或“接觸”另一個結構性元件時，應當理解成後者“連接”、“耦接”或“接觸”前者，以及前者直接或間接“連接”或“接觸”後者。

圖1根據本發明實施例說明一觸控顯示裝置100的系統架構。

請參考圖1，本發明實施例的觸控顯示裝置100可包含一顯示面板110以及不同類型的，其中顯示面板110是以觸控螢幕面板（TSP）的方式實現。

本發明實施例的觸控顯示裝置100可執行顯示影像的顯示功能以及偵測例如手指或觸控筆等指標器引起的觸控輸入的觸控功能。

本發明實施例的觸控顯示裝置100可同時進行顯示功能和觸控功能，而並非在不同的時間點分別進行顯示功能和觸控功能。

也就是說，在本發明實施例的觸控顯示裝置100中，進行顯示功能的一顯示期間可與進行觸控功能的一觸控期間部分重疊或完全一致。

在本發明實施例的顯示面板110中，為了進行顯示功能而設置有的多條資料線（DL）、多條閘極線（GL）和多個子像素（SP），其中這些子像素（SP）是由所述多條資料線（DL）和所述多條閘極線（GL）鎖定義出來，並且排列在其中。

而且，本發明實施例的顯示面板110也可作為一觸控感測面板（TSP），因此可包含多個可作為觸控感測器的觸控電極（TE）。

在此前提下可理解的是，本發明實施例的顯示面板110包含所述的觸控感測面板，因而也稱為內嵌觸控螢幕的顯示面板。

請參考圖1，就顯示功能而言，觸控顯示裝置100包含一資料驅動電路120和一閘極驅動電路130。資料驅動電路120用以輸出一資料訊號，以驅動排列在顯示面板110內的多條資料線（DL）。閘極驅動電路130用以輸出一閘極訊號，以驅動排列在顯示面板110內的多條閘極線（GL）。

觸控顯示裝置100可更包含至少一控制器，用以控制資料驅動電路120和閘極驅動電路130的運作時序或電力供應。

請參考圖1所示，為了進行觸控功能，觸控顯示裝置100可包含一觸控驅動電路140和一觸控處理器150。觸控驅動電路140用以驅動埋入一顯示面板110內的觸控電極（TE）。觸控處理器150用以根據從被驅動的一觸控電極（TE）接收的訊號（TSS），判斷是否有一觸控輸入發生及/或判斷一觸控輸入的位置。

觸控驅動電路140可提供一觸控驅動訊號（TDS）至多個觸控電極（TE），以驅動這些觸控電極（TE）。

觸控驅動電路140可從被施加觸控驅動訊號（TDS）的每一個觸控電極（TE）接收一觸控感測訊號（TSS）。

所述觸控驅動電路140傳遞接收到的TSS或經由處理TSS而獲得的感測資料給觸控處理器150。

觸控處理器150可利用所述的TSS或感測資料來執行一觸控演算法，進而判斷是否有一觸控輸入發生及/或判斷一觸控輸入的位置。

如上所述，本發明實施例的觸控顯示裝置100可採用一自容式觸控感測模式；在此模式下，可藉由偵測每個觸控電極（TE）和一指標器間的電容變化來偵測一觸控輸入的發生及/或一觸控輸入的位置。

也就是說，在本發明實施例的觸控顯示裝置100中，會對每一個觸控電極（TE）施加一TDS，以及從每一個觸控電極（TE）偵測一TSS。

本發明實施例的觸控顯示裝置100也可採用一互容（mutual-capacitance）觸控感測模式；在此模式下，會將多個觸控電極（TE）區分成驅動電極（也稱為Tx電極）和感測電極（也稱為Rx電極），並且藉由提供一TDS給驅動電極並從感測電極接收一TSS的方式偵測驅動電極與感測電極之間的電容變化，藉此偵測一觸控輸入的發生及/或一觸控輸入的位置。

然而，為了方便說明，以下說明將假設觸控顯示裝置是採用自容式觸控感測模式。

在所述自容式觸控感測模式下，本發明實施例的顯示面板110的內嵌觸控螢幕中驅動電極和感測電極不需要分別獨立形成，因此可加速面板製程。

上述的資料驅動電路120、閘極驅動電路130、觸控驅動電路140和觸控處理器150是根據其功能來區分，也可分開設置。如有必要，資料驅動電路120、閘極驅動電路130、觸控驅動電路140和觸控處理器150的其中兩個或兩個以上可整合成單一電路。

在本發明實施例中，單一觸控電極（TE）的尺寸可能大於單一個子像素SP的尺寸。也就是說，單一個觸控電極（TE）的尺寸可能等於或大於多個子像素（SP）所佔的面積大小。

舉例來說，一個觸控電極（TE，單元觸控電極）的尺寸可能是一個子像素（SP）尺寸的好幾倍至幾百倍。

單一觸控電極與單一子像素在尺寸上的比例可視觸控感測效率和效能的情況或可視觸控感測對整體顯示的影響來調整。

而且，在本發明實施例中，一個觸控電極TE可為一完整電極（大塊電極）。

對應一個觸控電極（TE）的一個完整電極可為沒有任何開口在內的一平板電極，或者可為有至少一開口在內的電極。

或者，一個觸控電極（TE）可由排成網狀且彼此電性連接的多個子電極構成。

或者，一個觸控電極（TE）可由排成線狀且彼此電性連接的多個子電極所構成。

如上所述，這些觸控電極（TE）可設計成具有不同的形狀或大小。圖1所示的每一個觸控電極（TE）可理解成作為觸控運作和觸控感測的一單位區域。

同時，本發明實施例的觸控顯示裝置100可為不同類型具有顯示功能的顯示裝置，例如液晶顯示裝置和有機發光顯示裝置等。

當本發明實施例的觸控顯示裝置100是液晶顯示裝置時，多個觸控電極（TE）可作為用來接收一共同電壓（VCOM）的共同電極。

由於本發明實施例的觸控顯示裝置100可同時進行顯示功能和觸控功能，因此提供給觸控電極（TE）來進行觸控感測的TDS也可作為用來進行顯示功能的共同電壓（VCOM）。

或者，本發明實施例的觸控顯示裝置100可同時驅動多個觸控電極（TE）。也就是說，一TDS會提供給所有的觸控電極（TE）。

然而，觸控處理器150會利用各別從每一個觸控電極（TE）接收到的TSS來偵測一觸控輸入的發生及/或一觸控輸入的座標。

如上所述，由於本發明實施例的觸控顯示裝置100是同時進行顯示功能和觸控功能，因此提供給所有的觸控電極（TE）的一TDS可作為一共同電壓（VCOM），使得共同電壓（VCOM）與被提供給具有多個子像素（SP）的一像素電極的一像素電壓（多個資料電壓）一起形成液晶電容（Clc）。

如上所述，當該多個觸控電極（TE）也作為接收同一個共同電壓（VCOM）的共同電極時，這些觸控電極（TE）在觸控驅動電路140內或外可彼此電性連接。

圖2說明本發明實施例的觸控顯示裝置100的一顯示面板110中設置有多個觸控電極（TE）和訊號線（SL）。圖2這裡所述的是一種自容式觸控感測結構。

請參考圖2，用來將多個觸控電極（TE）電性連接至一觸控驅動電路140的多條訊號線（SL）可設置在顯示面板110中。

在自容式觸控感測結構中的觸控電極（TE）在顯示面板110內彼此之間不會重疊也不會電性連接。

再者，這些訊號線（SL）在顯示面板110內彼此之間不會重疊也不會電性連接。

圖3說明本發明實施例的觸控顯示裝置100的一顯示面板110。

請參考圖3，一個觸控電極（TE）會被製作成可對應X*Y個子像素（SP）的區域。

如上所述，本發明實施例的觸控顯示裝置100會同時執行影像顯示的顯示功能以及觸控偵測的觸控功能。

也就是說，本發明實施例的觸控顯示裝置100會同時啟動影像顯示的顯示功能以及觸控偵測的觸控功能。

觸控顯示裝置100在執行顯示運作時會驅動一資料線（DL）、一閘極線（GL）和一顯示相關的電極（例如共用電極）。

在觸控顯示裝置100中，多個觸控電極（TE）可為一共同電極，此共用電極可與一像素電極（PXL）一起形成液晶電容（Clc）。

如上所述，作為一觸控感測器的觸控電極（TE）也可當作共同電極來使用，並且顯示運作所需的一共同電壓（VCOM）會供應給共同電極。藉此，可簡化面板製造流程，縮短面板厚度，以及達到有效地製造內嵌觸控螢幕的顯示面板110的目的。

為了顯示影像，會根據觸控電極（TE）與像素電極（PXL）之間的液晶電容（Clc）來決定一子像素（SP）能表現出的顏色。

子像素（SP）能呈現的顏色是取決於經由資料線（DL）提供給子像素（SP）的像素電極（PXL）的資料電壓（VDATA）與對應提供給觸控電極（TE）的TDS的共同電壓（VCOM）之間的一電壓差（等於VDATA-VCOM及VDATA-TDS）。

提供給資料線（DL）的資料電壓（VDATA）會經由連接的子像素（SP）內的一電晶體（TR）傳送至像素電極（PXL）。

在此情況下，電晶體TR的閘極電極連接至閘極線（GL），源極電極（或汲極電極）連接至資料線（DL），汲極電極（或源極電極）連接至像素電極（PXL）。

為了感測觸控，可施加一TDS至觸控電極（TE）。

由於同時進行觸控運作和顯示運作，因此同時也作為一共同電壓（VCOM）的TDS會提供給所有的觸控電極（TE）。

因此，設置位置在使用者進行一觸控輸入的位置的觸控電極TE會與使用者的指標器（例如，手指和觸控筆）之間形成指叉電容（Cf）。

此時，在顯示面板110內可能會形成各種的寄生電容（Cgd、Cgt、Cdt和Ctt）。

寄生電容Cgd可能會形成於閘極線（GL）和資料線（DL）之間；寄生電容Cgt可能會形成於閘極線（GL）和觸控電極（TE）之間；寄生電容Cdt可能會形成於資料線（DL）和觸控電極（TE）之間；以及寄生電容Ctt可能會形成於兩個相鄰的觸控電極（TE）之間。

由於對所有的觸控電極（TE）施加TDS，使得兩相鄰的觸控電極（TE）之間可能不會形成寄生電容（Ctt）。

這些不同的寄生電容（Cgd、Cgt、Cdt和Ctt）會增加電阻-電容負載（RC load）並且會影響形成在觸控電極（TE）和使用者的指標器（例如，手指或觸控筆）之間的指叉電容（finger capacitance）（Cf），使得觸控感測的準確性降低。

因此，對於觸控感測和影像顯示而言，當作為一共同電壓（VCOM）的TDS被施加於所有的觸控電極（TE）時，此TDS或對應的訊號也可被施加於部分或所有的資料線（DL）以及部分或全部的閘極線（GL）。

藉此，對觸控感測和視訊顯示而言，當作為一共同電壓（VCOM）的TDS被施加於所有的觸控電極（TE）時，不管觸控輸入是形成在哪個位置甚至任何位置都沒有觸控輸入形成，都可避免形成不必要的寄生電容（Cgd、Cgt、Cdt和Ctt）。

以下將詳細說明同時進行影像顯示的顯示運作和觸控感測的觸控運作的一觸控顯示裝置100所採用的一種可有效改善影像顯示效能和觸控感測效能的方法。

圖4說明本發明實施例的觸控顯示裝置100的顯示面板110內其中一個觸控電極（TE）和其區域。

圖4繪示了一個觸控電極（TE）以及設置在所述觸控電極的區域內X*Y個子像素（SP）的其中三個子像素（SP1、SP2和SP3），用以說明同時進行影像顯示的顯示運作和觸控感測的觸控運作的觸控顯示裝置100所採用的有效方法。

請參考圖4所示，有三個子像素（SP1、SP2和SP3）連接至一個資料線（DL）。

因此，可透過資料線（DL）將一資料訊號VDATA1提供給子像素SP1，透過資料線（DL）將一資料訊號VDATA2提供給子像素SP2，以及透過資料線（DL）將一資料訊號VDATA3提供給子像素SP3。

請參考圖4所示，這三個子像素（SP1、SP2和SP3）分別連接至三個閘極線（GL1、GL2和GL3）。

因此，可透過閘極線GL1提供一閘極訊號給子像素SP1，透過閘極線GL2提供一閘極訊號給子像素SP2，以及透過一閘極線GL3提供一閘極訊號給子像素SP3。

請參考圖4所示，單一個觸控電極（TE）連接至其中一個訊號線（SL）並且被施加一TDS。

圖5為本發明實施例的觸控顯示裝置100的運作時序圖。

請參考圖5來說明觸控顯示裝置100如何同時進行影像顯示的顯示運作和觸控感測的觸控運作。

也就是說，觸控顯示裝置100可在進行一影像顯示的顯示運作的一圖幀期間內，進行一觸控運作來偵測在整個螢幕上是否有觸控輸入及/或觸控輸入的座標一次、兩次或更多次。

因此，一觸控驅動電路140可在多條資料線（DL）和多條閘極線（GL）被驅動時，亦即在一顯示運作期間，輸出一TDS來驅動多個觸控電極（TE）。

觸控驅動電路140輸出的TDS可以一預設振幅（VLFD）振盪。

因此，所述的TDS可為具有預設振幅（VLFD）的一脈衝訊號。

此時，TDS的低電壓位準可對應於共同電壓（VCOM）的直流電壓值，TDS的高電壓位準可比所述的低電壓位準高出預設振幅（VLFD）的幅度。

請參考圖5所示，在TDS的高準位期間（亦即，一脈衝產生期間），一閘極驅動電路130輸出的閘極訊號的電壓位準被改變（例如，提升）了TDS的振幅（VLFD）而變成另一電壓位準（VGL+VLFD或VGH+VLFD）。

請參考圖5所示，在TDS的高準位期間（亦即，所述的脈衝產生期間），一資料驅動電路120輸出的一資料訊號的電壓位準（VDATA1+VLFD、VDATA2+VLFD或VDATA3+VLFD）增加了TDS的振幅（VLFD）。

根據上述說明，雖然觸控電極（TE）可作為用於觸控感測一觸控感測器，接收脈衝訊號而不是直流電壓形式的TDS，也可作為顯示運作所需的一共同電極，但資料訊號和閘極訊號會根據TDS的振幅（VLFD）振盪，藉此當執行觸控運作的同時，仍可正常地進行顯示運作。

請參考圖5所示，在TDS的高準位期間（1T），閘極驅動電路130可輸出電壓準位等於一導通閘極電壓（VGH）與TDS的振幅（VLFD）的一加總電壓（VGH+VLFD）的一閘極訊號至所述多條閘極線（GL）中對應一導通時間的一閘極線（GL）。

在TDS的高準位期間（1T），閘極驅動電路130可輸出電壓位準等於一關閉閘極電壓（VGL）與TDS的振幅（VLFD）的一加總電壓（VGL+VLFD）的一閘極訊號至該多條閘極線（GL）中對應一關閉時間的一閘極線（GL）。

舉例來說，當一閘極線GL1對應導通時間並且閘極線GL2和GL3對應關閉時間的情況下，電壓準位（VGH+VLFD）等於導通閘極電壓（VGH）加TDS的振幅（VLFD）的一閘極訊號會在提供給觸控電極（TE）的TDS的高準位期間（1T）被提供給閘極線GL1。此時，電壓位準（VGL+VLFD）等於關閉閘極電壓（VGL）加TDS的振幅（VLFD）的一閘極訊號會被提供給閘極線GL2和GL3。

因此，在TDS的高準位期間（1T），TDS與輸出至所有的閘極線（GL）中對應導通時間的閘極線（GL）的閘極訊號之間的電壓差為導通閘極電壓（VGH），並且TDS與輸出至所有的閘極線（GL）中對應關閉時間的閘極線（GL）的閘極訊號之間的電壓差為關閉閘極電壓（VGL）。

如上所述，藉由在閘極訊號上增加TDS的振幅（VLFD）的方式，可消除閘極線（GL）與觸控電極（TE）間的電壓差，因此可避免在閘極線（GL）與觸控電極（TE）之間形成寄生電容（Cgt），並可讓用於影像顯示的閘極能正常運作。

同時，TDS的高準位期間（1T）可等於或短於一個水平期間（1H）。水平期間是指施加用以導通一對應子像素的一電晶體的電壓的時間。

在另一實施例中，閘極驅動電路130可在在單一圖幀期間內輸出多個脈衝給一條閘極線。

舉例來說，請參考圖5所示，在單一圖幀期間，會輸出具有VGH+VLFD的高電壓位準的一脈衝和具有VGL+VLFD的高電壓位準的兩個脈衝至閘極線GL1。

這裡具有VGH+VLFD的高電壓位準的脈衝是一閘極脈衝，用以實際地導通閘極線GL1。

也就是說，在單一圖幀期間提供給一個閘極線的所有脈衝中，其中一個脈衝的電壓位準（VGH+VLFD）等於導通閘極電壓（VGH）加TDS的振幅（VLFD），其他的脈衝的電壓位準（VGL+VLFD）等於關閉閘極電壓（VGL）加TDS的振幅（VLFD）。

請參考圖5所示，資料驅動電路120可在TDS的高準位期間（1T）輸出電壓位準（VDATA1+VLFD、VDATA2+VLFD或VDATA3+ VLFD）等於對應輸入數位影像資料的一資料電壓（VDATA1、VDATA2或VDATA3）加TDS的振幅VLFD的一資料訊號。

例如，直接將要提供給圖4的子像素SP1的數位影像資料變成一類比電壓時所獲得一資料電壓為VDATA1，而本發明實施例實際提供給子像素SP1的一資料訊號則是VDATA1+VLFD。

同理，直接將要提供給圖4中子像素SP2的數位影像資料變成一類比電壓時所獲得的一資料電壓為VDATA2，而本發明實施例實際提供給子像素SP2的一資料訊號則為VDATA2+VLFD。

直接將要提供給圖4中子像素SP3的數位影像資料變成一類比電壓時所獲得的一資料電壓為VDATA3，而本發明實施例實際提供給子像素SP3的一資料訊號則為VDATA3+VLFD。

根據上述的說明，在TDS的高準位期間（1T），資料訊號（VDATA1+VLFD、VDATA2+VLFD或VDATA3+VLFD）與TDS的電壓位準（VLFD）之間的電壓差可對應於影像顯示的原始資料電壓（VDATA1、VDATA2或VDATA3）。

如上所述，藉由在資料訊號上增加TDS的振幅（VLFD）的方式，可消除資料線（DL）與觸控電極（TE）的電壓差，因此可避免在資料線（DL）與觸控電極（TE）之間形成寄生電容（Cdt），並且可使影像顯示的資料運作正常。

在根據圖5所示的運作時序執行運作的例子中，不會有因為顯示運作引起的影像差，甚至在觸控感測期間，影像也不會有所差異。

前述的運作將參照以下公式再次予以說明。

當觸控電極（TE）在一個水平時間（1H）被振幅（VLFD）脈衝激發以進行觸控感測時，閘極線（GL）和資料線（DL）也會被振幅（VLFD）脈衝激發。

就本身而言，以振幅（VLFD）對閘極線（GL）、資料線（DL）、未進行感測的另一觸控電極（TE）或其他相鄰的電極進行脈衝激發可稱為無負載驅動（Load-Free Driving，LFD）。

此時，對應液晶電容（Clc）的充電電荷量的改變可以下列的公式1表示。

[公式1]

在公式1中，符號Qlc1代表在未進行LFD的情況下對應液晶電容（Clc）的充電電荷量，符號Qlc2代表有進行LFD的情況下對應液晶電容（Clc）的充電電荷量。

在公式1中，符號Clc代表一像素電極（PXL）與作為共用電極的一觸控電極（TE）之間的液晶電容，符號Vlc代表液晶電容兩端的電位差。

在公式1中，符號VDATA代表提供給像素電極（PXL）的資料訊號的電壓位準，符號VCOM代表對應提供給觸控電極（TE）的低電壓位準的TDS的共同電壓。符號VLFD對應TDS的高電壓位準。

從公式1可以看出，無論是不進行LFD或是為了要同時進行顯示運作和觸控運作而進行LFD，充電的電荷量皆相同。

由於對應液晶電容（Clc）的電荷量改變會導致影像改變，因此電荷量不改變則表示即使根據LFD同時進行觸控運作和顯示運作，也不會發生影像改變的情形。

並且，如公式2所示，雖然根據LFD 同時進行觸控運作和顯示運作，但閘極線（GL）與資料線（DL）之間的電容（Cgd）電荷量也不會改變。

[公式2]

在公式2中，符號Qgd1代表在未進行LFD的情況下對應閘極線（GL）與資料線（DL）之間電容（Cgd）的充電電荷量，符號Qlc2代表在有進行LFD的情況下閘極線（GL）與資料線（DL）之間電容（Cgd）的充電電荷量。

在公式2中，符號Cgd代表閘極線（GL）與資料線（DL）間的電容，符號Vgd代表閘極線（GL）與資料線（DL）之間電容兩端的電位差。

在公式2中，符號VGATE代表提供給閘極線（GL）的閘極訊號的電壓位準，符號VDATA代表提供給資料線（DL）的資料訊號的電壓位準，符號VLFD對應 TDS 的高電壓位準。

由公式2可知，不管是不進行LFD或為了要同時進行顯示運作和觸控運作而進行LFD，充電的電荷量都會相同。

在利用公式1和2來計算圖3所示的Cgd、Cgt、Cdt、Ctt和Clc時，即使為了要同時進行顯示運作和觸控運作而進行LFD，電荷量也不會改變。

當使用者觸碰作為共用電極的一特定的觸控電極（TE）時，會在例如手指的指標器與觸控電極（TE）之間形成一指叉電容（Cf）。

在為了同時進行顯示運作和觸控運作而進行LFD時，對應指叉電容（Cf）的充電電荷量的改變可表示如下。

[公式3]

在公式3中，符號Qfinger1代表在未進行LFD的情況下對應指叉電容（Cf）的充電電荷量，符號Qfinger2代表在有進行LFD的情況下對應指叉電容（Cf）的充電電荷量。

在公式3中，符號Cf代表例如手指的指標器與觸控電極（TE）之間的指叉電容，符號Vtf代表例如手指的指標器與觸控電極（TE）之間的電位差。

在公式3中，符號VCOM代表對應提供給觸控電極（TE）的TDS的低電壓位準的一共同電壓。符號VLFD對應TDS的高電壓位準。符號Vfinger對應例如手指的指標器的電壓位準。

根據公式3，電荷量的改變（ΔQfinger）決定於TDS的高電壓位準（VLFD）和指叉電容（Cf）。

圖6說明本發明實施例的觸控顯示裝置100中的一觸控驅動電路140。

參考圖6所示，觸控驅動電路140可包含一放大器610、一積分器620、一取樣和維持電路630和一類比數位轉換器（ADC）640。

放大器610用以將由正端輸入的一TDS輸出至負端。

輸出至放大器610負端的TDS會被提供給設置在一顯示面板110內的一觸控電極（TE）。

當提供TDS至觸控電極（TE）時，會因應一觸控輸入的發生而在觸控電極（TE）形成一指叉電容（Cf）。

當指叉電容Cf形成時，訊號（TSS）經由觸控電極（TE）被輸入作為TDS，電荷會充至對應連接至放大器610的負端和輸出端的迴授電容（Cfb）。充的電荷量的改變會隨觸控輸入而改變。

積分器620用以對放大器610輸出的訊號積分一預設次數，並輸出該訊號。取樣和維持電路630用以取樣並儲存積分器620輸出的訊號。

類比數位轉換器640用以讀取儲存在取樣和維持電路630內的訊號，並將此訊號轉成一數位感測值，然後將此感測值輸出至一觸控處理器150。

觸控處理器150會根據感測值評估一觸控輸入的發生及/或一觸控輸入的座標。

以下，將說明把圖5所示的一TDS、一資料訊號、一閘極訊號及類似訊號傳送至對應電極或導線的結構。

圖7說明本發明實施例的觸控顯示裝置100中用來傳送訊號至一觸控電極（TE）的結構。

請參考圖7所示，所有的觸控電極（TE）可同時被驅動，而一特定的時間內，只有其中一部份的觸控電極（TEs）會被驅動來進行觸控感測，其餘的觸控電極（TEo）則被驅動來防止寄生電容（Ctt、Cgt或Cdt）的形成。

這些觸控電極（TEs和TEo）中的每個觸控電極可連接至兩個電路元件710a和610，以接收用於觸控感測的一TDS；以及連接至一電路元件710b，以接收要防止寄生電容（Ctt、Cgt或Cdt）形成的一TDS。

用於觸控感測的一TDS是輸出自一觸控電力IC（TPIC）700，並且經由放大器610和一第一多功器 710a被提供給被驅動來進行觸控感測的觸控電極（TEs）。

用於防止寄生電容形成的一TDS是由TPIC700輸出，並經由一第二多功器 710b被提供給被驅動來防止寄生電容形成的觸控電極（TEo）。

此時，用來防止寄生電容形成的TDS也稱為一無負載驅動訊號（Load-Free Driving Signal，LFDS）。

圖8說明本發明實施例的觸控顯示裝置100中傳送訊號至一資料驅動電路120和一資料線（DL）的結構。

請參考圖8所示，在本發明實施例的觸控顯示裝置100中，資料驅動電路120包含一或多個栓鎖器810、一數位類比轉換器（DAC）820以及一輸出緩衝器830。栓鎖器810用以從控制器或類似元件接收並儲存數位影像資料。數位類比轉換器（DAC）820用以將輸出自栓鎖器 810的數位影像資料轉成一類比電壓，並利用不同的輸入伽馬電壓（Vgam1、Vgam2至Vgam256）的方式輸出此類比電壓。輸出緩衝器830用以根據類比電壓輸出一資料訊號至資料線（DL）。

當驅動一觸控電極（TE）時，同時也會由輸出緩衝器830輸出至資料線（DL）的資料訊號，此時的資料訊號的電壓位準在TDS的一高準位期間（1T）會加上TDS的振幅（VLFD）。

如上所述，藉由在資料訊號上加上TDS的振幅（VLFD）的作法，可消除資料線（DL）與觸控電極（TE）的電壓差，進而防止在資料線（DL）與觸控電極（TE）之間形成寄生電容（Cdt），並且可使資料驅動能正常地進行影像顯示。

請參考圖8所示，這些伽馬電壓（Vgam1、Vgam2至Vgam256）可隨TDS的振幅（VLFD）振盪。

因此，輸出自數位類比轉換器820的類比電壓和輸出自輸出緩衝器830的資料訊號也可隨這些伽馬電壓（Vgam1、Vgam2至Vgam256）振盪。

確切來說，當這些用來產生資料訊號的伽馬電壓（Vgam1、Vgam2至Vgam256）以TDS的振幅振盪時，由資料驅動電路120輸出的資料訊號也會隨TDS的振盪而振盪。

因此，可消除一資料線（DL）與觸控電極（TE）的電壓差，進而防止在資料線（DL）與觸控電極（TE）之間形成寄生電容（Cdt）。

這些以TDS的振幅（VLFD）振盪的伽馬電壓（Vgam1、Vgam2至Vgam256）可由一伽碼產生電路800產生並輸出。

所述的伽碼產生電路800可包含在資料驅動電路120中，或被設置在資料驅動電路120外。

上述的伽馬電壓也可稱為伽馬參考電壓或伽馬參考。

以下試舉兩個伽碼產生電路800為例來說明。

圖9 說明本發明實施例的觸控顯示裝置100中傳送訊號至一資料線（DL）的伽馬結構的範例。

請參考圖9所示，一伽碼產生電路800可包含一第一階放大器電路910和一第一階電阻串列920。

第一階放大器電路910可包含一上方放大器911和一下方放大器912。上方放大器911具有用以接收一上直流電壓（VTOP）的一輸入節點，此輸入節點經由一電容（CC）耦合以TDS的振幅（VLFD）振盪的一訊號（GS）。下方放大器912具有用以接收一下直流電壓（VBOT）的一輸入節點，此輸入節點透過所述的電容（CC）耦合以TDS的振幅（VLFD）振盪的一訊號（GS）。

輸入至上方放大器911的一正輸入端的訊號為上直流電壓（VTOP）耦合於以TDS的振幅（VLFD）振盪的訊號（GS）所獲得的訊號，並且也以TDS的振幅（VLFD）振盪。

輸入至下方放大器912的一正輸入端的訊號為下直流電壓（VBOT）耦合於以TDS的振幅（VLFD）振盪的訊號（GS）所獲得的訊號，並且也以TDS的振幅（VLFD）振盪。

第一階電阻串列920可連接至上方放大器的一輸出節點911和下方放大器的一輸出節點912。

所述不同的伽馬電壓（Vgam1、Vgam2至Vgam256）可在第一階電阻串列920的多個電阻連接點上輸出。

此時，伽馬電壓（Vgam1、Vgam2至Vgam256）會以TDS的振幅（VLFD）振盪。

利用圖9所示的伽碼產生電路800，可利用簡單的電路架構即可產生以類似於或相同於TDS振盪的方式振盪的多個伽馬電壓（Vgam1、Vgam2至Vgam256）。

圖10說明本發明實施例的觸控顯示裝置100中傳送訊號至一資料線（DL）的伽馬結構的另一個範例。

請參考圖10所示，一伽碼產生電路800可包含一第一階放大器電路910、一第一階電阻串列920、一第二階放大器電路1010和一第二階電阻串列1020。

第一階放大器電路910可包含一上方放大器911和一下方放大器912。上方放大器911具有接收一上直流電壓（VTOP）的一輸入節點，此輸入節點透過一電容（CC）耦合於以TDS的振幅（VLFD）振盪的一訊號（GS）。下方放大器912具有接收一下直流電壓（VBOT）的一輸入節點，此輸入節點會透過所述的電容（CC）耦合於以TDS的振幅（VLFD）振盪的一訊號（GS）。

輸入至上方放大器911的一正輸入端的訊號為上直流電壓（VTOP）耦合於以TDS的振幅（VLFD）振盪的訊號（GS）所獲得的訊號，並可以TDS的振幅（VLFD）振盪。

輸入至下方放大器912的一正輸入端的訊號為下直流電壓（VBOT）耦合於以TDS的振幅（VLFD）振盪的訊號（GS）所獲得的訊號，並可以TDS的振幅（VLFD）振盪。

第二階放大器電路1010可包含多個放大器，這些放大器具有一輸入節點連接至第一階電阻串列920的多個電阻連接點。

第二階電阻串列1020可連接至第二階放大器電路1010中的這些放大器的輸出節點。

不同的伽馬電壓（Vgam1、Vgam2至Vgam256）可在第二階電阻串列1020的不同電阻連接點上輸出。

請參考圖10，第一階放大器電路910和第一階電阻串列920為對應一粗略伽馬產生部，而第二階放大器電路1010和第二階電阻串列1020會對應一細部伽馬產生部。

所述的粗略伽馬產生部會產生一基本的伽馬電壓（伽馬參考），而所述細部伽馬產生部則是利用粗略伽馬產生部產生的基本的伽馬電壓並藉由調電阻值來調整伽馬電壓的方式來產生一細部伽馬電壓。

粗略伽馬產生部產生一4位元的粗略伽馬電壓（伽馬參考）。

細部伽馬產生部產生一4位元的細部伽馬電壓（伽馬參考）。

因此，最終輸出的伽馬電壓（Vgam1至Vgam256）會對應一8位元的伽馬參考。

粗略伽馬產生部產生一伽馬曲線的重要部分，並輸出一固定值。細部伽馬產生部則輸出一可變值。

粗略伽馬產生部產生所述4位元的粗略伽馬電壓（伽馬參考）以及細部伽馬產生部產生所述4位元的細部伽馬電壓（伽馬參考）僅為示範例。這些產生部也可改為產生不同位元的伽馬電壓。

利用圖10所示的伽碼產生電路800，可精確地產生以類似於或相同於TDS振盪的方式振盪的伽馬電壓（Vgam1、Vgam2至Vgam256）。

圖11說明本發明實施例的觸控顯示裝置100中傳送訊號致一閘極線（GL）的結構。

請參考圖11所示，一閘極驅動電路130可透過一切換電路1100輸出基於一導通閘極電壓（VGH）、導通閘極電壓（VGH）與TDS的振幅（VLFD）的一加總電壓、一關閉閘極電壓（VGL）或關閉閘極電壓（VGL）與TDS的振幅（VLFD）的一加總電壓的一閘極訊號。

如上所述，閘極驅動電路130可產生以TDS振盪的一閘極訊號。

請參考圖11所示，導通閘極電壓（VGH）、導通閘極電壓（VGH）與TDS的振幅（VLFD）的加總電壓、關閉閘極電壓（VGL）和關閉閘極電壓（VGL）與TDS的振幅（VLFD）的加總電壓可由一電力管理IC（PMIC）1110提供。

閘極驅動電路130可包含一電壓位準轉換器。

而且，閘極驅動電路130可為一GIP（gate-in-panel）驅動電路。

以下，簡要地說明驅動上述觸控顯示裝置100的方法。

圖12是本發明實施例觸控顯示裝置100的驅動方法的流程圖。

請參考圖12所示，觸控顯示裝置100包含一顯示面板110、一閘極驅動電路130以及一資料驅動電路120。顯示面板110中設置有多條資料線（DL）、多條閘極線（GL）和多個觸控電極（TE）。閘極驅動電路130用以驅動閘極線（GL）。資料驅動電路120用以驅動資料線（DL）。

觸控顯示裝置100的驅動方法可包含當所述多條資料線（DL）和所述多條閘極線（GL）被驅動時，輸出一TDS來驅動所述多個觸控電極（TE）（S1210）；並且，根據經由每一個觸控電極（TE）接收的訊號，偵測一觸控輸入的發生或一觸控輸入的座標（S1220）。

在S1210的步驟中，TDS會以一預設振幅（VLFD）振盪。

而且驅動閘極線（GL）的閘極訊號會根據TDS 的振盪而振盪。

因此，驅動閘極線（GL）的閘極訊號的電壓位準在TDS的高準位期間（T1）會加上TDS的振幅（VLFD）。

再者，用來驅動資料線（DL）的一資料訊號會隨TDS的振盪而振盪。

因此，用來驅動資料線（DL）的資料訊號的電壓位準會加上TDS的振幅（VLFD）。

利用上述的驅動方法，雖然觸控電極（TE）作為一觸控感測器來接收脈衝訊號形式而不是直流電壓形式的一TDS來進行觸控感測，同時也作為進行顯示運作所需的一共同電極，但因著資料訊號和閘極訊號會以TDS的振幅（VLFD）振盪，使得在進行觸控運作的同時，仍可正常地進行顯示運作。

圖13根據本發明實施例說明一驅動電路1300。

上述的資料驅動電路120和觸控驅動電路140可整合在同一個積體電路（IC）中。

舉例來說，如圖13所示，一個資料驅動電路120和兩個觸控驅動電路140可整合在同一個積體電路（IC）中。

請參考圖13，用來驅動內部設置有多條資料線（DL）和多個觸控電極（TE）的一顯示面板110的驅動電路1300可包含用來驅動資料線（DL）的一資料驅動電路120和用來驅動觸控電極（TE）的一觸控驅動電路140。

觸控驅動電路140可在資料線（DL）被驅動時驅動觸控電極（TE）。

觸控驅動電路140可輸出以一預設振幅（VLFD）振盪的一TDS，以驅動觸控電極（TE）。

資料驅動電路120可在TDS的一高準位期間輸出的一資料訊號的電壓位準被改變了TDS的振幅（VLFD）。

如上所述，透過製作成一積體電路（IC）的驅動電路1300，可實現資料驅動和觸控運作。而且，利用此驅動電路1300，資料訊號會以TDS的振幅（VLFD）振動，因而在進行觸控運作的同時，也可正常地進行影像顯示的資料驅動。

以下，針對前述的閘極驅動電路130做簡要說明。

圖14根據本發明實施例說明一閘極驅動電路130。

參考圖14所示本發明實施例的閘極驅動電路130可包含一移位暫存器1410、一電壓位準轉換器1420和一輸出緩衝器1430。移位暫存器1410用來產生與一時脈訊號同步的一閘極訊號。電壓位準轉換器1420用來將移位暫存器1410產生的閘極訊號的訊號電壓振幅轉成閘極運作的一電壓位準。輸出緩衝器1430用以輸出具有此轉換後的訊號電壓振幅的閘極訊號。

在用來驅動一觸控電極（TE）的TDS的一高準位期間（1T），輸出自輸出緩衝器1430的閘極訊號的電壓位準會加上TDS的振幅（VLFD）。

利用閘極驅動電路130可產生並輸出依據一TDS振盪的一閘極訊號。因此，可消彌閘極線（GL）與觸控電極（TE）之間的電壓差，進而可避免在閘極線（GL）與觸控電極（TE）之間形成寄生電容（Cgt），並且可實現讓影像顯示的閘極運作能正常進行。

所述的閘極驅動電路130還可包含一切換電路1100。此切換電路1100可從一導通閘極電壓（VGH）、導通閘極電壓（VGH）與TDS的振幅（VLFD）的一加總電壓（VGH+VLFD）、一關閉閘極電壓（VGL）和關閉閘極電壓（VGL）與TDS的振幅（VLFD）的一加總電壓（VGL+VLFD）中擇一提供給移位暫存器1410。

此切換電路1100可包含一開關SWH1、一開關SWH2、一開關SWL1以及一開關SWL2。開關SWH1用以控制是否提供導通閘極電壓（VGH）至移位暫存器1410。開關SWH2用以控制是否提供導通閘極電壓（VGH）與TDS的振幅（VLFD）的一加總電壓（VGH+VLFD）至移位暫存器1410。開關SWL1用以控制是否提供關閉閘極電壓（VGL）至移位暫存器1410。開關SWL2則用以控制是否提供關閉閘極電壓（VGL）和關閉閘極電壓（VGL）與TDS的振幅（VLFD）的加總電壓（VGL+VLFD）至移位暫存器1410。

導通閘極電壓（VGH）、導通閘極電壓（VGH）與TDS的振幅（VLFD）的加總電壓（VGH+VLFD）、關閉閘極電壓（VGL）以及關閉閘極電壓（VGL）和關閉閘極電壓（VGL）與TDS的振幅（VLFD）的加總電壓（VGL+VLFD）可由一PMIC 1110提供給切換電路1100。

利用此切換電路1100可根據需要選擇產生可以一TDS振盪的一閘極訊號所需的這四種電壓位準（VGH、VGH+VLFD、VGL和VGL+VLFD）。因此，可產生具有這四種電壓位準（VGH、VGH+VLFD、VGL和VGL+VLFD）的多個閘極訊號。

如上所述，本發明實施例可提供一觸控顯示裝置100及其驅動觸方法、一驅動電路1300、一資料驅動電路120和一閘極驅動電路130，以實現高速影像顯示以及高速觸控感測。

並且，本發明實施例可提供一觸控顯示裝置100及其驅動方法、一驅動電路1300、一資料驅動電路120和一閘極驅動電路130，以實現同時進行顯示運作和觸控運作。

而且，本發明實施例可提供一觸控顯示裝置100及其驅動方法、一驅動電路1300、一資料驅動電路120和一閘極驅動電路130，進而在同時進行顯示運作和觸控運作時，影像仍可正常顯示而不會被改變。

此外，本發明實施例可提供一觸控顯示裝置100及其驅動方法、一驅動電路1300、一資料驅動電路120和一閘極驅動電路130，進而在驅動高解析度顯示器時，仍可同時進行顯示運作和觸控運作。

以上的論述與附圖僅是為了說明的目的而被提供作為本發明技術構思的示範例。本發明所屬技術領域中具有通常知識者將意會到，在不脫離本發明的本質特徵的情况下，可在諸如結構的組合、分離、替代以及改變上進行各種修改和改變。因此，本發明所揭露的實施例是為了說明本發明技術構思的範疇，但本發明的範疇並不限於實施例。本發明的範疇應當以所附申請專利範圍爲基礎來解釋，藉此包含在等效於請求項的範圍內的所有技術構思皆屬於本發明。

100‧‧‧觸控顯示裝置

110‧‧‧顯示面板

120‧‧‧資料驅動電路

130‧‧‧閘極驅動電路

140‧‧‧觸控驅動電路

150‧‧‧觸控處理器

610‧‧‧放大器

620‧‧‧積分器

630‧‧‧取樣和維持電路

640‧‧‧類比數位轉換器

700‧‧‧觸控電力IC

710a‧‧‧第一多功器

710b‧‧‧第二多功器

800‧‧‧伽碼產生電路

810‧‧‧栓鎖器

820‧‧‧數位類比轉換器

830‧‧‧輸出緩衝器

910‧‧‧第一階放大器電路

911‧‧‧上方放大器

912‧‧‧下方放大器

920‧‧‧第一階電阻串列

1010‧‧‧第二階放大器電路

1020‧‧‧第二階電阻串列

1100‧‧‧切換電路

1110‧‧‧電力管理IC

1300‧‧‧驅動電路

1410‧‧‧移位暫存器

1420‧‧‧電壓位準轉換器

1430‧‧‧輸出緩衝器

CC‧‧‧電容

Cf‧‧‧指叉電容

Cfb‧‧‧迴授電容

Cgd、Cgt、Cdt、Ctt‧‧‧寄生電容

Clc‧‧‧液晶電容

DL‧‧‧資料線

GL、GL1~GL3‧‧‧閘極線

GS‧‧‧訊號

PXL‧‧‧像素電極

SP、SP1~SP3‧‧‧子像素

SL‧‧‧訊號線

SWH1、SWH2、SWL1、SWL2‧‧‧開關

VCOM‧‧‧共同電壓

VDATA‧‧‧資料電壓

VDATA1~VDATA3‧‧‧資料訊號

VGH‧‧‧導通閘極電壓

VGL‧‧‧關閉閘極電壓

Vgam1~Vgam256‧‧‧伽馬電壓

VLFD‧‧‧預設振幅

VTOP‧‧‧上直流電壓

VBOT‧‧‧下直流電壓

TDS‧‧‧觸控驅動訊號

TE、TEo、TEs‧‧‧觸控電極

TSS‧‧‧觸控感測訊號

1T‧‧‧觸控驅動訊號的高準位期間

本發明上述的及其他的目的、特徵和優點將從以下結合附圖的詳細說明可更清楚明白。其中：

圖1是根據本發明實施例繪示觸控顯示裝置的系統架構圖。

圖2是根據本發明實施例繪示在觸控顯示裝置的顯示面板內設置的多個觸控電極和訊號線的示意圖。

圖3是根據本發明實施例繪示的觸控顯示裝置的顯示面板的示意圖。

圖4是根據本發明實施例繪示觸控顯示裝置的顯示面板中一個觸控電極和其區域的示意圖。

圖5是根據本發明實施例繪示觸控顯示裝置的運作時序圖。

圖6是根據本發明實施例繪示觸控顯示裝置的觸控驅動電路的示意圖。

圖7是根據本發明實施例繪示觸控顯示裝置中傳送訊號至觸控電極的結構示意圖。

圖8是根據本發明實施例繪示觸控顯示裝置中傳送訊號至資料驅動電路和資料線的結構示意圖。

圖9是根據本發明實施例繪示觸控顯示裝置中傳送訊號至資料線的枷馬結構的示意圖。

圖10是根據本發明實施例繪示觸控顯示裝置中傳送訊號至資料線的另一種伽馬結構示意圖。

圖11是根據本發明實施例繪示觸控顯示裝置中傳送訊號至閘極線的結構示意圖。

圖12是根據本發明實施例繪示觸控顯示裝置的驅動方法的流程圖。

圖13是根據本發明實施例繪示驅動電路的示意圖。

圖14是根據本發明實施例繪示閘極驅動電路的示意圖。

Claims

一種觸控顯示裝置，包含：一顯示面板，其中設置有多條資料線、多條閘極線和多個觸控電極；一閘極驅動電路，用以輸出一閘極訊號，以驅動該多條閘極線；一資料驅動電路，用以輸出一資料訊號，以驅動該多條資料線；以及一觸控驅動電路，用以輸出一觸控驅動訊號，進而在該多條資料線和該多條閘極線被驅動時，驅動該多個觸控電極，其中該觸控驅動電路輸出的該觸控驅動訊號以一預設振幅振盪，以及在該觸控驅動訊號的一高準位期間，該資料驅動電路輸出的該資料訊號的電壓位準被該觸控驅動訊號的振幅改變了，其中在該觸控驅動訊號的該高準位期間，該閘極驅動電路輸出的該閘極訊號的電壓位準被該觸控驅動訊號的振幅改變了。
如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中在該觸控驅動訊號的該高準位期間，該資料驅動電路輸出的該資料訊號的該資料電壓的電壓位準對應於輸入的數位影像資料與該觸控驅動訊號的振幅的加總。
如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中該資料驅動電路包含：一數位類比轉換器，用以將該數位影像資料轉成一類比電壓，並且輸出該類比電壓為多個伽馬電壓；以及一輸出緩衝器，用以根據該類比電壓輸出該資料訊號至該些資料線，其中該些伽馬電壓以該觸控驅動訊號的振幅振盪，該類比電壓根據該些伽馬電壓振盪。
如請求項3所述的觸控顯示裝置，更包含一伽碼產生電路，用以產生該些伽馬電壓，其中該伽碼產生電路包含：一第一階放大器電路包含一上方放大器和一下方放大器，該上方放大器具有一輸入節點，該上方放大器的該輸入節點接收一上直流電壓且透過一電容耦合至一第一訊號，該第一訊號隨該觸控驅動訊號的振幅振盪，該下方放大器具有一輸入節點，該下方放大器的該輸入節點接收一下直流電壓並透過該電容耦合至一第二訊號，該第二訊號隨該觸控驅動訊號的振幅振盪；以及一第一階電阻串列連接至該上方放大器的一輸出節點和該下方放大器的一輸出節點，並具有多個電阻連接點，該些電阻連接點用以輸出該些伽馬電壓。
如請求項3所述的觸控顯示裝置，更包含一伽碼產生電路，用以產生該些伽馬電壓，其中該伽碼產生電路包含：一第一階放大器電路，包含一上方放大器和一下方放大器，該上方放大器具有一輸入節點，該上方放大器的該輸入節點接收一上直流電壓並經由一電容耦合至一第一訊號，該第一訊號隨該觸控驅動訊號的振幅振盪，該下方放大器具有一輸入節點，該下方放大器的該輸入節點接收一下直流電壓且經由該電容耦合至一第二訊號，該第二訊號隨該觸控驅動訊號的振幅振盪；一第一階電阻串列連接至該上方放大器的一輸出節點和該下方放大器的一輸出節點；一第二階放大器電路包含多個第二階放大器，該些第二階放大器具有一輸入節點連接至該第一階電阻串列的多個電阻連接點；以及一第二階電阻串列連接至該第二階放大器電路的該些放大器的輸出節點，並且具有用來輸出該些伽馬電壓的多個電阻連接點。
如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中在該觸控驅動訊號的該高準位期間，該閘極驅動電路輸出給該多條閘極線中對應一導通時間的一閘極線的該閘極訊號的電壓位準等於一導通閘極電壓與該觸控驅動訊號的振幅的總和，該閘極驅動電路輸出給該多條閘極線中對應一關閉時間的一閘極線的該閘極訊號的電壓位準等於一關閉閘極電壓加上該觸控驅動訊號的振幅。
如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中在一單一圖幀期間，該閘極驅動電路輸出多個脈衝給該多個閘極線的其中之一。
如請求項7所述的觸控顯示裝置，其中在該單一圖幀期間，該多個脈衝的其中之一的電壓位準為一導通閘極電壓與該觸控驅動訊號的振幅的一加總電壓，而該多個脈衝的其餘脈衝的電壓位準為一關閉閘極電壓與該觸控驅動訊號的振幅的一加總電壓。
如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中該閘極驅動電路透過一切換電路，根據一導通閘極電壓、該導通閘極電壓與該觸控驅動訊號的振幅的一加總電壓、一關閉閘極電壓或該關閉閘極電壓的電壓位準與該觸控驅動訊號的振幅的一加總電壓輸出該閘極訊號。
如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中該多個觸控電極作為一共同電極與一像素電極一起形成一電容。
一種驅動觸控顯示裝置的方法，該觸控顯示裝置包含一顯示面板、一閘極驅動電路和一資料驅動電路，該顯示面板中設置有多條資料線、多條閘極線和多個觸控電極，該閘極驅動電路用以驅動該多條閘極線，該資料驅動電路用以驅動該多條資料線，該方法包含：輸出一觸控驅動訊號，進而在該多條資料線和該多條閘極線被驅動時，驅動該多個觸控電極；以及根據經由每一該觸控電極接收到的一訊號，偵測一觸控輸入或一觸控座標，其中輸出該觸控驅動訊號時，該觸控驅動訊號以一預設振幅振盪；以及在該觸控驅動訊號的一高準位期間，用來驅動該些資料線的一資料訊號的電壓位準被該觸控驅動訊號的振幅改變了，在該觸控驅動訊號的該高準位期間，用來驅動該些閘極線之閘極訊號的電壓位準被該觸控驅動訊號的振幅改變了。
如請求項11所述的方法，其中在該觸控驅動訊號的該高準位期間，用來驅動該些閘極線的一閘極訊號的電壓位準被該觸控驅動訊號的振幅改變了。
一種資料驅動電路，用以驅動一顯示面板，在該顯示面板中設置有多條資料線和多個觸控電極，該資料驅動電路包含：一數位類比轉換器，用以將數位影像資料轉成一類比電壓，並利用多個伽馬電壓來輸出該類比電壓；以及一輸出緩衝器，用以根據該類比電壓輸出一資料訊號給該些資料線，其中當該些觸控電極被驅動時，該資料訊號被輸出，並且在該觸控驅動訊號的一高準位期間，該資料訊號的電壓位準被一觸控驅動訊號的一振幅改變了。
如請求項13所述的資料驅動電路，其中該些伽馬電壓以該觸控驅動訊號的振幅振盪。
一種驅動電路，用以驅動一顯示面板，在該顯示面板中設置有多條資料線和多個觸控電極，該驅動電路包含：一資料驅動電路，用以驅動該多條資料線；以及一觸控驅動電路，用以驅動該多個觸控電極，該些觸控電極用作一共用電極，該共用電極與複數個子畫素之一像素電極一起形成電容，其中該觸控驅動電路在該多條資料線被驅動時驅動該多個觸控電極，並且該觸控驅動電路輸出以一預設振幅振盪的一觸控驅動訊號，以驅動該些觸控電極；以及在該觸控驅動訊號的一高準位期間，該資料驅動電路輸出的一資料訊號的電壓位準被該觸控驅動訊號的振幅改變了。
一種閘極驅動電路，用以驅動一顯示面板，該顯示面板中設置有多條閘極線和多個觸控電極，該閘極驅動電路包含：一移位暫存器，用以產生一閘極訊號，該閘極訊號同步於一時脈訊號；一電壓位準轉換器，用以轉換該移位暫存器中產生的該閘極訊號的一訊號電壓振幅；以及一輸出緩衝器，用以輸出該閘極訊號，輸出的該閘極訊號具有轉換後的該訊號電壓振幅，其中在為了驅動該些觸控電極的該觸控驅動訊號的一高準位期間，從該輸出緩衝器輸出的該閘極訊號的電壓位準被一觸控驅動訊號的一振幅改變了。
如請求項16所述的閘極驅動電路，更包含：一切換電路，用以從一導通閘極電壓、該導通閘極電壓與該觸控驅動訊號的振幅的一加總電壓、一關閉閘極電壓和該關閉閘極電壓與該觸控驅動訊號的振幅的一加總電壓中擇一提供給該移位暫存器。