內嵌式觸控屏幕及其驅動裝置制造方法
【專利摘要】一種內嵌式觸控屏幕的驅動裝置，其中傳送（TX）驅動單元產生TX驅動信號耦接至共電壓電極基板，且RX電極基板感應得到RX檢測信號，而被RX檢測單元所檢測。TX驅動信號的電壓振幅根據(jù)液晶模塊的薄膜晶體管單元晶胞的漏電流所決定。
【專利說明】內嵌式觸控屏幕及其驅動裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種內嵌式（in-cel 1)觸控屏幕，特別是涉及一種內嵌式觸控屏幕的 驅動裝置。
【背景技術】
[0002]觸控屏幕為結合觸控技術與顯示技術的輸出、輸入裝置，用以讓使用者直接與所 顯示者進行互動。已有多種觸控屏幕的架構被提出并制造。為了讓觸控屏幕更薄（且輕)， 因而有內嵌式觸控屏幕架構的提出，用以將感測電極層移至觸控屏幕的液晶模塊內，而非 堆疊于液晶模塊上。
[0003]內嵌式觸控屏幕的缺點之一為靈敏度(或信號噪聲比）較低于其它型態(tài)的觸控屏 幕。雖然有一些增加觸控靈敏度的機制被提出來，然而大部分的機制則具有副作用，例如低 顯示質量。
[0004]因此亟需提出一種新穎機制，用以增加觸控靈敏度而不會有副作用的產生。
【發(fā)明內容】
[0005]鑒于上述，本發(fā)明實施例的目的之一在于提出一種內嵌式觸控屏幕的驅動裝置， 用以增加傳送（TX)驅動信號的電壓振幅（swing)，因而增強觸控靈敏度而不會影響觸控屏 幕的顯示質量。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明實施例，內嵌式觸控屏幕包含共電壓電極基板、傳送（TX)驅動單元、接 收（RX)電極基板及RX檢測單元。TX驅動單元產生τχ驅動信號耦接至共電壓電極基板，其 相關于液晶模塊?；赥X驅動信號而于RX電極基板上感應得到rx檢測信號。RX檢測單 元用以檢測RX檢測信號。TX驅動信號的電壓振幅根據(jù)液晶模塊的薄膜晶體管單元晶胞的 漏電流所決定。在一實施例中，TX驅動信號的電壓振幅為以下二數(shù)量的和：共電壓電極基 板相關的共電壓的大小，及延伸負電壓的大小。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1顯示本發(fā)明實施例的內嵌式觸控屏幕的驅動裝置的示意圖；。
[0008]圖2A顯示薄膜晶體管單元晶胞的示意圖；
[0009] 圖2B及圖3例不漏-源極電流Ids及相應的柵-源極電壓Vgs ;
[0010] 圖4例示TX驅動信號的波形；以及
[0011] 圖5顯示TX驅動信號的產生電路的示意圖。
【具體實施方式】
[0012]圖1顯示本發(fā)明實施例的內嵌式觸控屏幕100的驅動裝置的示意圖。在本說明書 中，內嵌式觸控屏幕指感測電極層設于液晶模塊內的電子顯示器。為了容易了解本實施例， 圖1僅顯示內嵌式觸控屏幕100的觸控部分。根據(jù)本實施例的特征之一，使用液晶模塊的 共電壓（common-voltage)電極基板作為傳送（TX)電極基板11，其上圖案化有多個平行的 ΤΧ電極線111。雖然圖i以直線形狀的τχ電極線ln作為例示，然而ΤΧ電極線 m也可 以為其它形狀，例如菱形。本實施例還包含接收（RX)電極基板12,其上圖案化有多個平行 的RX電極線121。雖然圖1以直線形狀的RX電極線 121作為例示，然而RX電極線121也 可以為其它形狀，例如菱形。TX電極線111可垂直于RX電極線121，但不限定于此。
[0013]如圖1所示，TX電極線111分別接收TX驅動單元13所發(fā)出的TX驅動信號。RX 檢測單元14自RX電極線121分別接收RX檢測信號。RX檢測信號由TX電極線111與RX 電極線121之間的電容所感應得到的，而該電容會受到Rx電極基板12上的手指觸碰所影 響。藉此，電容受到影響的RX檢測信號，連同被驅動的TX電極線，可被用以決定觸碰位置。 [00 14] 根據(jù)本實施例的另一特征，提高TX驅動信號的電壓振幅但不惡化內嵌式觸控屏 幕100的顯示部分的薄膜晶體管（TFT)單元晶胞的漏電流。圖2A顯示薄膜晶體管單元晶 胞200的示意圖，其柵極耦接至掃描線，漏極耦接至數(shù)據(jù)線，且源極經由電容C耦接至共電 極Vcom。圖2B例示漏-源極電流Ids及相應的柵-源極電壓Vgs。圖2B還同時顯示了共 電壓Vcom。值得注意的是，如果增加 Vcom的電壓振幅(如圖標往左移動）以增強觸控屏幕 (特別是內嵌式觸控屏幕）的觸控敏感度，則漏電流也會跟著增加，因而降低顯示質量。
[0015] 在本實施例中，TX驅動信號的電壓振幅考慮薄膜晶體管單元晶胞的漏電流。如圖 3所示，電壓振幅為（正)共電壓Vcom加上延伸負電壓Vncom，其中延伸負電壓Vncom如圖示 往右延伸。換句話說，本實施例的TX驅動信號的電壓振幅為以下二數(shù)量的和：共電壓Vcom 的大小(亦即I Vcom| )，其相關于液晶換塊的共電壓電極基板；延伸負電壓Vncom的大小(亦 即卜ncom|)。因此，TX驅動信號的電壓振幅大于共電壓Vcom的大小(亦即|Vcom|)。如圖 3所例示，TX驅動信號的范圍從+5V (相應于-1W的Vgs)至-5V (相應于-5V的Vgs)。藉 此，TX驅動信號的電壓振幅為5V的|Vcom|加上5V的|Vncom|，亦即10V的電壓振幅。圖 4例示TX驅動信號的波形，其范圍從+|Vcom|至-|Vncom|。雖然以方形波作為例示，然而 也可以使用其它信號波形(例如弦波)。
[0016] 本實施例的TX驅動信號可使用各種的電路設計技術來產生。如圖5所示，藉由第 一開關SW1與第二開關SW2分別交互輔接至+|Vcom|與-|Vncom|而得到TX驅動信號，該 第一開關SW1與第二開關SW2分別受控于切換控制信號Φ及反相切換控制信號最。此外， + |Vcom|與-|Vncom|可使用較小幅度的電壓并藉由泵浦電路（pump circuit)而得到。
[0017] 根據(jù)上述實施例，TX驅動信號的電壓振幅可有效提高但不會影響內嵌式觸控屏幕 100的顯示部分的薄膜晶體管單元晶胞的漏電流。因此，內嵌式觸控屏幕1〇〇的觸控敏感度 可有效增強并能同時維持內嵌式觸控屏幕1〇〇的顯示質量。
[0018] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并非用以限定本發(fā)明的權利要求的范 圍；凡其它未脫離發(fā)明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應包含在下述權利要 求的范圍內。
[0019] 【主要元件符號說明】
[0020] 100內嵌式觸控屏幕
[0021] 11 傳送電極基板
[0022] 111 傳送電極線
[0023] 12 接收電極基板
[0024] 121 接收電極線
[0025] 13 傳送驅動單元
[0026] 14 接收檢測單元
[0027] 200 薄膜晶體管單元晶胞
[0028] TX 傳送驅動信號
[0029] RX 接收檢測信號
[0030] Vgs 柵-源極電壓
[0031] Ids 漏-源極電流
[0032] C 電容
[0033] Vcom 共電極
[0034] Vncom延伸負電壓
[0035] SW1 第一開關
[0036] SW2 第二開關
[0037] Φ 切換控制信號
[0038] φ 反相切換控制信號
【權利要求】
1. 一種內嵌式觸控屏幕的驅動裝置，所述內嵌式觸控屏幕包含接收（RX)電極基板及 內設有共電壓電極基板的液晶模塊，所述驅動裝置包含： 傳送（TX)驅動單元，用以產生TX驅動信號耦接至所述共電壓電極基板，所述RX電極 基板感應得到RX檢測信號，而被RX檢測單元所檢測； 其中所述TX驅動信號的電壓振幅根據(jù)所述液晶模塊的薄膜晶體管單元晶胞的漏電流 所決定。
2. 根據(jù)權利要求1所述的內嵌式觸控屏幕的驅動裝置，其中所述共電壓電極基板之上 圖案化有多個TX電極線，用以接收所述TX驅動信號。
3. 根據(jù)權利要求2所述的內嵌式觸控屏幕的驅動裝置，其中所述RX電極基板之上圖案 化有多個RX電極線，其耦接至所述RX檢測單元。
4. 根據(jù)權利要求1所述的內嵌式觸控屏幕的驅動裝置，其中所述TX驅動信號的電壓振 幅為以下二數(shù)量的和：所述共電壓電極基板相關的共電壓的大小，及延伸負電壓的大小。
5. 根據(jù)權利要求4所述的內嵌式觸控屏幕的驅動裝置，其中所述TX驅動信號的電壓振 幅大于所述共電壓的大小。
6. 根據(jù)權利要求4所述的內嵌式觸控屏幕的驅動裝置，其中所述TX驅動信號的范圍從 正電壓至負電壓。
7. 根據(jù)權利要求4所述的內嵌式觸控屏幕的驅動裝置，其中所述TX驅動單元包含： 用以耦接至所述共電壓的裝置； 用以耦接至所述延伸負電壓的裝置； 第一開關，藉此所述共電壓可控地輸出作為所述TX驅動信號；及 第二開關，藉此所述延伸負電壓可控地輸出作為所述TX驅動信號； 其中所述第一開關及所述第二開關分別受控于切換控制信號及反相切換控制信號，藉 由所述第一開關及所述第二開關分別交互耦接至所述共電壓及所述延伸負電壓而得到所 述TX驅動信號。
8. -種內嵌式觸控屏幕，包含： 共電壓電極基板，其相關于液晶1?塊； 傳送（TX)驅動單元，用以產生TX驅動信號耦接至所述共電壓電極基板； 接收（RX)電極基板，基于所述TX驅動信號而于所述RX電極基板上感應得到RX檢測 信號；及 RX檢測單元，用以檢測所述RX檢測信號； 其中所述TX驅動信號的電壓振幅根據(jù)所述液晶模塊的薄膜晶體管單元晶胞的漏電流 所決定。
9. 根據(jù)權利要求8所述的內嵌式觸控屏幕，其中所述共電壓電極基板之上圖案化有多 個TX電極線，用以接收所述TX驅動信號。
10. 根據(jù)權利要求9所述的內嵌式觸控屏幕，其中所述RX電極基板之上圖案化有多個 RX電極線，其耦接至所述RX檢測單元。
11. 根據(jù)權利要求8所述的內嵌式觸控屏幕，其中所述TX驅動信號的電壓振幅為以下 二數(shù)量的和：所述共電壓電極基板相關的共電壓的大小，及延伸負電壓的大小。
12. 根據(jù)權利要求11所述的內嵌式觸控屏幕，其中所述TX驅動信號的電壓振幅大于所 述共電壓的大小。
13. 根據(jù)權利要求11所述的內嵌式觸控屏幕，其中所述TX驅動信號的范圍從正電壓至 負電壓。
14. 根據(jù)權利要求11所述的內嵌式觸控屏幕，其中所述TX驅動單元包含： 用以耦接至所述共電壓的裝置； 用以耦接至所述延伸負電壓的裝置； 第一開關，藉此所述共電壓可控地輸出作為所述TX驅動信號；及 第二開關，藉此所述延伸負電壓可控地輸出作為所述TX驅動信號； 其中所述第一開關及所述第二開關分別受控于切換控制信號及反相切換控制信號，藉 由所述第一開關及所述第二開關分別交互耦接至所述共電壓及所述延伸負電壓而得到所 述TX驅動信號。
【文檔編號】G06F3/044GK104252274SQ201310269159
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2013年6月28日 優(yōu)先權日:2013年6月28日
【發(fā)明者】張耀光, 王偉松 申請人:奇景光電股份有限公司