本發(fā)明有關(guān)于一種觸控顯示面板，尤指一種內(nèi)嵌式觸控顯示面板與相關(guān)的驅(qū)動電路及驅(qū)動方法。

背景技術(shù)：

在傳統(tǒng)的內(nèi)嵌式(in cell)觸控顯示面板中，顯示模式與觸控模式是交替不斷進行的，而由于面板在顯示不同顏色/亮度時液晶的旋轉(zhuǎn)角度會不一樣，即有不一樣的介電常數(shù)，因此，共同電極與柵極線/數(shù)據(jù)線之間的電容便會隨著影像畫面的顏色/亮度不同而跟著變化，進而造成雜訊干擾并影響到后續(xù)的觸控檢測的準確度。另外，在部分消除此雜訊干擾的技術(shù)中，會透過更改共同電極設(shè)計的方式再加上相關(guān)的信號控制機制來解決此一問題，但這些相關(guān)技術(shù)會需要更改光罩設(shè)計而導(dǎo)致成本的增加。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的之一在于提供一種觸控顯示面板與相關(guān)的驅(qū)動電路及驅(qū)動方法，其可利用顯示畫面的空檔進行觸控檢測，并盡可能不要變動到面板的設(shè)計架構(gòu)，以解決先前技術(shù)的問題。

依據(jù)本發(fā)明一實施例，揭露了一種觸控顯示面板的驅(qū)動電路，其用以選擇性地操作在一顯示模式或是一觸控模式，且包含了一顯示數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路以及一觸控電路。當操作在該顯示模式時，該顯示數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路傳送顯示數(shù)據(jù)至該觸控顯示面板的一像素陣列的多條數(shù)據(jù)線中；以及當操作在該觸控模式時，該觸控電路傳送一驅(qū)動信號至該多條數(shù)據(jù)線中，并檢測該多條數(shù)據(jù)線上的電容變化以進行觸碰檢測。

依據(jù)本發(fā)明另一實施例，一種觸控顯示面板的驅(qū)動方法包含有：選擇性地操作在一顯示模式或是一觸控模式；當操作在該顯示模式時，傳送顯示數(shù)據(jù)至該觸控顯示面板的一像素陣列的多條數(shù)據(jù)線中；以及當操作在該觸控模式時，傳送一驅(qū)動信號至該多條數(shù)據(jù)線中，并檢測該多條數(shù)據(jù)線上的電容變化以進行觸碰檢測。

依據(jù)本發(fā)明另一實施例，一觸控顯示面板包含有一像素陣列、一共同電極以及一驅(qū)動電路，其中該驅(qū)動電路耦接于該像素陣列與該共同電極，且用以選擇性地操作在一顯示模式或是一觸控模式。當該驅(qū)動電路操作在該顯示模式時，該驅(qū)動電路傳送顯示數(shù)據(jù)至該像素陣列的多條數(shù)據(jù)線中；以及當操作在該觸控模式時，該驅(qū)動電路傳送一驅(qū)動信號至該多條數(shù)據(jù)線中，并檢測該多條數(shù)據(jù)線上的電容變化以進行觸碰檢測。

附圖說明

圖1為依據(jù)本發(fā)明一實施例的觸控顯示面板的示意圖。

圖2為依據(jù)本發(fā)明一實施例的源極驅(qū)動電路的示意圖。

圖3為依據(jù)本發(fā)明一實施例的在顯示模式與觸控模式時共同電極、柵極線與數(shù)據(jù)線上所施加的信號的示意圖。

圖4為依據(jù)本發(fā)明一實施例的觸控顯示面板的驅(qū)動方法的流程圖。

符號說明

100 觸控顯示面板

110 像素陣列

120_1～120_X 源極驅(qū)動電路

130_1～130_Y 柵極驅(qū)動器

140 共同電極控制電路

202 多工電路

210 顯示數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路

220_1～220_K 觸控電路

222 操作放大器

400～406 步驟

CFB 回授電容

G1～GN 柵極線

P1 像素電極

S1～SM 數(shù)據(jù)線

TFT 薄膜晶體管

VCOM1～VCOMM 共同電極

具體實施方式

請參考圖1，其為依據(jù)本發(fā)明一實施例的觸控顯示面板100的示意圖。如圖1所示，觸控顯示面板100包含了一像素陣列110以及一驅(qū)動電路，其中，在本實施例中，像素陣列110包含了互相交錯的柵極線G1～GN及數(shù)據(jù)線S1～SM、多個薄膜晶體管TFT與其像素電極P1；而驅(qū)動電路則包含了源極驅(qū)動電路120_1～120_X及柵極驅(qū)動器130_1～130_Y，但本發(fā)明并不以此為限，在其他實施例中，驅(qū)動電路可僅包含單一個源極驅(qū)動電路或是單一個柵極驅(qū)動器，或是整合于單一個晶片中，且柵極驅(qū)動器也可采用柵極驅(qū)動電路基板技術(shù)(Gate on Array，GOA)直接制作于玻璃基板上。

在本實施例中，觸控顯示面板100為一內(nèi)嵌式(in cell)橫向電場效應(yīng)(In Plane Switching，IPS)觸控顯示面板，因此，圖1亦繪示了多個條狀的共同電極VCOM1～VCOMM，其中共同電極VCOM1～VCOMM彼此相連且由一共同電極控制電路140來進行控制，且共同電極VCOM1～VCOMM與像素電極P1之間的電壓差可用來控制液晶的旋轉(zhuǎn)角度。需注意的是，由于IPS觸控顯示面板的架構(gòu)已為本領(lǐng)域具有通常知識者所熟知，再加上本發(fā)明的主要特征是在于驅(qū)動電路的操作部分，故圖1的有關(guān)于觸控顯示面板架構(gòu)的細節(jié)部分在此不予贅述。

請參考圖2，其為依據(jù)本發(fā)明一實施例的源極驅(qū)動電路120_1的示意圖，其中，圖1中其他的源極驅(qū)動電路120_2～120_X亦可采用圖2所示的架構(gòu)。如圖2所示，源極驅(qū)動電路120_1包含了一多工電路202、一顯示數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路210以及多個觸控電路220_1～220_K，其中每一個觸控電路220_1～220_K包含了一操作放大器222、一回授電容CFB及三個端點N1、N2及Nout。在圖2中，多工電路202用來選擇性地將數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路210或是觸控電路220_1～220_K連接到數(shù)據(jù)線S1～SM；顯示數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路210的架構(gòu)如同已知的源極驅(qū)動器，由于本領(lǐng)域具有通常知識者應(yīng)能了解到已知源極驅(qū)動器的架構(gòu)及操作，故顯示數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路210的細節(jié)不予贅述。另外，每一個觸控電路220_1～220_K中的端點N1則是用來連接到多條數(shù)據(jù)線，例如觸控電路220_1的端點N1透過多工電路202同時連接到數(shù)據(jù)線S1～S10、觸控電路220_2的端點N1透過多工電路202同時連接到數(shù)據(jù)線S11～S20、觸控電路220_3的端點N1透過多工電路202同時連接到數(shù)據(jù)線S21～S30、以此類推；每一個觸控電路220_1～220_K中的端點N2則是用來接收一用來進行觸碰檢測的驅(qū)動信號，其用來使得端點N1可以與端點N2具有相同的信號波形，并藉此將該驅(qū)動信號傳送至數(shù)據(jù)線S1～SM中；以及每一個觸控電路220_1～220_K中的端點Nout則是用來檢測數(shù)據(jù)線上的電容變化，以產(chǎn)生一觸碰檢測結(jié)果。

觸控顯示面板100用來在一個圖幀的顯示期間內(nèi)多次地交替操作在顯示模式與觸控模式，其中當操作在顯示模式時，觸控顯示面板100用來顯示影像數(shù)據(jù)；而當操作在觸控模式時，觸控顯示面板100便用來檢測是否有壓觸點在其上。詳細來說，請同時參考圖1～3，其中圖3為依據(jù)本發(fā)明一實施例的在顯示模式與觸控模式時共同電極、柵極線與數(shù)據(jù)線上所施加的信號的示意圖，需注意的是，圖3僅繪示出部分柵極線的驅(qū)動方式，柵極線G1～GN被分為多個群組，且每一個群組均包含了5條柵極線，但此僅為一范例說明，而非作為本發(fā)明的限制。在圖3中，首先，觸控顯示面板100與驅(qū)動電路操作在觸控模式，此時柵極驅(qū)動器130_1同時開啟像素陣列110中的柵極線G1～G5，以使得柵極線G1～G5上像素中的薄膜晶體管TFT處于導(dǎo)通的狀態(tài)，此時一具有電位交替波形(toggle pattern)的驅(qū)動信號被輸入到源極驅(qū)動電路120_1～120_X中觸控電路220_1～220_K的端點N2，以使得該驅(qū)動信號可以透過端點N1及多工電路202傳送到數(shù)據(jù)線S1～SM中。此時，觸控電路220_1～220_K便可以藉由檢測端點Nout上的電壓變化以檢測柵極線G1～G5與數(shù)據(jù)線S1～SM上的區(qū)域是否有觸碰點存在；在另一實施例中，該驅(qū)動信號的信號波形可以是在三個或更多個電壓電位間切換，而對應(yīng)的柵極線和數(shù)據(jù)線上的電壓則隨驅(qū)動信號的波形而變化；在又另一實施例中，該驅(qū)動信號的信號波形可以是一正弦波，而對應(yīng)的柵極線和數(shù)據(jù)線上的電壓則隨驅(qū)動信號的波形而變化。

共同電極控制電路140同時也會同步地控制共同電極VCOM1～VCOMM，使其具有與對應(yīng)數(shù)據(jù)線的驅(qū)動信號相同的信號波形(有相同的電壓變化)，以避免共同電極VCOM1～VCOMM與數(shù)據(jù)線S1～SM之間電容負載的效應(yīng)，進而提升觸控電路220_1～220_K在進行觸控檢測的準確度。

此外，由于在觸控模式時會同步開啟柵極線G1～G5，因此，柵極線G1～G5上的像素的像素電極P1的電壓值會被洗掉，因此，觸控顯示面板100與驅(qū)動電路在操作在觸控模式之后需要立刻操作在顯示模式，以將顯示數(shù)據(jù)立刻寫入到柵極線G1～G5上的像素中。詳細來說，在顯示模式中，柵極驅(qū)動器130_1會循序開啟柵極線G1～G5(同一時間只有一條柵極線會開啟)，而顯示數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路210會將顯示數(shù)據(jù)透過多工電路202及數(shù)據(jù)線S1～SM寫入到柵極線G1～G5上的像素中。如上所述，由于操作在觸控模式的時間很短，再加上緊接著會立刻操作在顯示模式以將遺失的顯示數(shù)據(jù)立刻寫入，因此可以避免被使用者所察覺而造成觀看不適的問題。

接著，觸控顯示面板100與驅(qū)動電路再次操作在觸控模式，此時柵極驅(qū)動器130_1同時開啟像素陣列110中的柵極線G6～G10，以使得柵極線G6～G10上像素中的薄膜晶體管TFT處于導(dǎo)通的狀態(tài)，此時具有電位交替波形的該驅(qū)動信號被輸入到源極驅(qū)動電路120_1～120_X中觸控電路220_1～220_K的端點N2，以使得該驅(qū)動信號可以透過端點N1及多工電路202傳送到數(shù)據(jù)線S1～SM中。此時，觸控電路220_1～220_K便可以藉由檢測端點Nout上的電壓變化以檢測柵極線G6～G10與數(shù)據(jù)線S1～SM上的區(qū)域是否有觸碰點存在。同時，共同電極控制電路140也會同步地控制共同電極VCOM1～VCOMM上具有與該驅(qū)動信號相同的信號波形。

類似地，由于柵極線G6～G10上的像素的像素電極P1的電壓值會被洗掉，因此，觸控顯示面板100與驅(qū)動電路在操作在觸控模式之后需要立刻操作在顯示模式，以將顯示數(shù)據(jù)立刻寫入到柵極線G6～G10上的像素中。詳細來說，在顯示模式中，柵極驅(qū)動器130_1會循序開啟柵極線G6～G10(同一時間只有一條柵極線會開啟)，而顯示數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路210透過多工電路202及數(shù)據(jù)線S1～SM將顯示數(shù)據(jù)寫入到柵極線G6～G10上的像素中。

接下來，觸控顯示面板100與驅(qū)動電路接下來會持續(xù)反復(fù)操作在觸控模式與顯示模式，直到完成一整個圖幀的觸碰檢測及影像顯示。

另外，需注意的是，在第3圖所示的實施例中，在觸控模式時，共同電極VCOM1～VCOMM會具有與輸入至與數(shù)據(jù)線S1～SM之該驅(qū)動信號完全相同的信號波形，然而，本發(fā)明并不以此為限。在本發(fā)明之其他實施例中，共同電極VCOM1～VCOMM可以具有與該驅(qū)動信號部分相同的信號波形，而不需要是完全相同的信號波形；舉例而言，波形變化的時間相同，但振幅變化量不完全相同，或者振幅變化量相同，但波形變化的時間不完全相同。上述的實施變化方式也可以減緩共同電極所造成的雜訊干擾，進而提升觸控檢測的準確度，故相關(guān)的設(shè)計變化均應(yīng)隸屬于本發(fā)明的范疇。

如上所述，由于以上實施例系分時使用像素以獲得觸碰檢測資訊并進行影像顯示，且是透過數(shù)據(jù)線上的電容變化來進行觸碰檢測，因此，像素陣列110的制程及設(shè)計均不需要進行設(shè)計上的變化，而僅需要改變驅(qū)動電路的設(shè)計以及驅(qū)動時序便可達到良好的效果，故可以在節(jié)省成本的情形下來達到降低雜訊干擾的功效。

請參考圖4，其為依據(jù)本發(fā)明一實施例的觸控顯示面板的驅(qū)動方法的流程圖。參考圖1-4，流程敘述如下：

步驟400：開始。

步驟402：選擇性地操作在一顯示模式或是一觸控模式。

步驟404：當操作在該顯示模式時，傳送顯示數(shù)據(jù)至觸控顯示面板的一像素陣列的多條數(shù)據(jù)線中。

步驟406：當操作在該觸控模式時，傳送一驅(qū)動信號至該多條數(shù)據(jù)線中，并檢測該多條數(shù)據(jù)線上的電容變化以進行觸碰檢測。

以下舉一實際例子來對以上的實施例來進行說明，以4英寸屏幕且解析度為1280*720的觸控顯示面板為例，其柵極線有1280條，且數(shù)據(jù)線有720*3條，假設(shè)所要求的觸碰檢測準度為5厘米，則可以將1280條柵極線分為22個群組，基本上每一個群組包含58條柵極線，剩下的4條柵極線可以連接到共同電壓電位或是并入其他的群組中。假設(shè)觸控顯示面板的掃描速率為60Hz，則顯示一圖幀的時間約為16.6毫秒(ms)，每一個群組操作在觸控模式及顯示模式的時間總合約為755微秒(16.6ms/22～755us)，且在一范例中，每一個群組操作在觸控模式的時間可以是200us，而操作在顯示模式的時間可以是555us，即在顯示模式時每一條柵極線的驅(qū)動時間約是9.6us。因此，在此范例中，觸控顯示面板的操作時序為：(1)將第一個群組的58條柵極線同時開啟，并以200us的時間將數(shù)據(jù)線連接到控制及檢測電路220_1～220_K以進行觸碰檢測；(2)將第一個群組的58條柵極線關(guān)閉；(3)依序使用9.6us的時間開啟第一個群組的58條柵極線，并將數(shù)據(jù)線連接到顯示數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路210，以將顯示數(shù)據(jù)寫入到此58條柵極線上的像素電極中；(4)重復(fù)上述第(1)～(3)的步驟以進行第下一個群組的58條柵極線的操作，直到最后一個群組為止。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。