本發(fā)明系有關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的驅動電路及驅動方法。

背景技術：

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/亮度時液晶分子的旋轉角度會不一樣，且當觸控顯示面板由顯示模式切換至觸控模式時，液晶分子的旋轉角度無法產(chǎn)生實時反應，而使原本顯示不同顏色的區(qū)域會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，進而造成噪聲干擾并影響到后續(xù)的觸控偵測的準確度。

技術實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的實施例的目的之一在于提供一種觸控顯示面板與相關的驅動電路及驅動方法，其可以避免因為液晶旋轉角度不同所造成的噪聲干擾，以解決先前技術的問題。

依據(jù)本發(fā)明一實施例，揭露了一種觸控顯示面板的驅動電路，用以選擇性地操作在一顯示模式或是一觸控模式，其中該驅動電路包含了一觸控驅動電路以及一顯示驅動電路。當該驅動電路操作在該顯示模式時，該顯示驅動電路對該觸控顯示面板的一像素陣列的多條數(shù)據(jù)線傳送對應的顯示數(shù)據(jù)；以及當該驅動電路操作在該觸控模式時，該觸控驅動電路傳送一驅動信號至該觸控顯示面板的一共同電極，且該顯示驅動電路控制該像素陣列的多條柵極線與該多條數(shù)據(jù)線中的至少一部分，使其具有與該驅動信號至少部分相同的信號波形；其中該共同電極的電壓可反映一觸碰動作。

依據(jù)本發(fā)明另一實施例，一種觸控顯示面板的驅動方法包含有：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，對該觸控顯示面板的一像素陣列的多條數(shù)據(jù)線傳送對應的顯示數(shù)據(jù)；以及當操作在該觸控模式時，傳送一驅動信號至該觸控顯示面板的一共同電極，并控制該像素陣列的多條柵極線與該多條數(shù)據(jù)線中的至少一部分，使其具有與該驅動信號至少部分相同的信號波形；其中該共同電極的電壓可反映一觸碰動作。

依據(jù)本發(fā)明另一實施例，揭露了一觸控顯示面板，其中該觸控顯示面板包含有一像素陣列、一共同電極以及一驅動電路，其中該像素陣列包含有互相交錯的多條柵極線以及數(shù)據(jù)線，該共同電極設置于該像素陣列上，且該驅動電路選擇性地操作在一顯示模式或是一觸控模式；其中當該驅動電路操作在該顯示模式時，該驅動電路對該像素陣列的多條數(shù)據(jù)線傳送對應的顯示數(shù)據(jù)；以及當該驅動電路操作在該觸控模式時，該驅動電路傳送一驅動信號至該觸控顯示面板的一共同電極，并控制該像素陣列的多條柵極線與該多條數(shù)據(jù)線中的至少一部分，使其具有與該驅動信號至少部分相同的信號波形；其中該共同電極的電壓可反映一觸碰動作。

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)明一實施例的共同電極的控制系統(tǒng)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)在線所施加的信號的示意圖。

圖4為圖2所示的控制及偵測電路中觸控驅動電路的范例示意圖。

圖5為源極驅動器的范例示意圖。

圖6為依據(jù)本發(fā)明一實施例的觸控顯示面板的驅動方法的流程圖。

符號說明

100 觸控顯示面板

110 像素陣列

120_1～120_X 源極驅動器

130_1～130_Y 柵極驅動器

202_11～202_BA 區(qū)塊

210 控制及偵測電路

402 放大器

410 觸控驅動電路

510 多工器

520 數(shù)據(jù)轉換及驅動電路

600～606 步驟

C_FB 回授電容

G1～GN 柵極線

N1、N2、Nout 端點

P1 像素電極

S1～SM 數(shù)據(jù)線

TFT 薄膜晶體管

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以及一驅動電路，其中，在本實施例中，像素陣列110包含了互相交錯的多條柵極線G1～GN及多條數(shù)據(jù)線S1～SM、多個薄膜晶體管TFT與其像素電極P1；而驅動電路則至少包含了一顯示驅動電路，其中該顯示驅動電路包含了源極驅動器120_1～120_X與門極驅動器130_1～130_Y，但本發(fā)明并不以此為限，在其他實施例中，顯示驅動電路可僅包含單一個源極驅動器或是單一個柵極驅動器，或是整合于單一個芯片中，且柵極驅動器也可采用柵極驅動電路基板技術(Gate on Array，GOA)直接制作于玻璃基板上。

請參考圖2，其為依據(jù)本發(fā)明一實施例的共同電極的控制系統(tǒng)示意圖。如 圖2所示，共同電極由多個區(qū)塊202_11～202_BA所組成，且設置于像素陣列110上。在本實施例中，觸控顯示面板100系為一內(nèi)嵌式(in cell)橫向電場效應(In Plane Switching，IPS)觸控顯示面板。因此，每一個區(qū)塊202_11～202_BA實質上可以是由多個小區(qū)塊相連的條狀電極所組成。此外，每一個區(qū)塊202_11～202_BA均連接到一個控制及偵測電路210(亦即本實施例包含了B*A個控制及偵測電路210)，其中控制及偵測電路210可以為獨立的電路，或是整合至驅動電路之中。需注意的是，由于IPS觸控顯示面板的架構及圖1、2的元件功能已為本領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觸控偵測時的驅動信號部分，故圖1、2的元件操作的細節(jié)部分在此不予贅述。

觸控顯示面板100系用來交替地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系用來顯示影像數(shù)據(jù)；而當操作在觸控模式時，觸控顯示面板100便用來偵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)在線所施加的信號的示意圖。當觸控顯示面板100及驅動電路操作在顯示模式時，由于觸控顯示面板100系用來顯示影像數(shù)據(jù)，因此，控制及偵測電路210會控制共同電極中的每一個區(qū)塊202_11～202_BA維持在一固定的電壓準位，即共同電壓準位(Common Voltage VCOM)，且柵極驅動器130_1～130_Y循序開啟柵極線G1～GN，而源極驅動器120_1～120_X則透過數(shù)據(jù)線S1～SM將顯示數(shù)據(jù)寫入至每一個像素的像素電極P1中。

觸控顯示面板100及驅動電路操作在觸控模式時，控制及偵測電路210會將一驅動信號輸入到共同電極中的每一個區(qū)塊202_11～202_BA中，并開始偵測每一個區(qū)塊202_11～202_BA的電壓(電容)變化。此時，柵極驅動器130_1～130_Y與源極驅動器120_1～120_X會同時控制柵極線G1～GN與數(shù)據(jù)線S1～SM，使其具有與該驅動信號相同的信號波形(振幅改變與驅動信號的改變一致)。舉例來說，參考圖3，假設該驅動信號的信號波形為一擺幅為2V的準位交替波形(toggle pattern)，則此時，柵極驅動器130_1～130_Y可以控制柵極線G1～GN具有在-11V～-9V之間的準位交替波形，以確保像素陣列中的薄膜晶 體管TFT不會導通，且源極驅動器120_1～120_X可以將與該驅動信號同步變化的波形輸入至數(shù)據(jù)線S1～SM中；在另一實施例中，該驅動信號的信號波形可以是在三個或更多個電壓準位間切換，而對應的柵極線和數(shù)據(jù)在線的電壓則隨驅動信號的波形而變化；在又另一實施例中，該驅動信號的信號波形可以是一正弦波，而對應的柵極線和數(shù)據(jù)在線的電壓則隨驅動信號的波形而變化。如上所述，由于在觸控模式時共同電極、柵極線G1～GN及數(shù)據(jù)線S1～SM都具有相同的信號波形，因此不管目前液晶旋轉的角度如何，當觸控顯示面板由顯示模式切換至觸控模式時，共同電極與柵極線G1～GN之間的電容值、以及共同電極與數(shù)據(jù)線S1～SM之間的電容值均會維持一固定值，因此可以避免先前技術中所述的噪聲干擾，進而提升控制及偵測電路210在進行觸控偵測的準確度。

在圖3所示的實施例中，在觸控模式時，柵極線G1～GN與數(shù)據(jù)線S1～SM會具有與輸入至共同電極的該驅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)明的其他實施例中，可以只有柵極驅動器130_1～130_Y控制柵極線G1～GN具有與該驅動信號相同的信號波形，而數(shù)據(jù)線S1～SM則不需要產(chǎn)生類似的信號波形，又或者是可以只有源極驅動器120_1～120_X控制數(shù)據(jù)線S1～SM具有與該驅動信號相同的信號波形，而數(shù)據(jù)線柵極線G1～GN則不需要產(chǎn)生類似的信號波形；在另一實施例中，柵極線G1～GN中可以只有一部份被控制以具有與該驅動信號相同的信號波形，或是數(shù)據(jù)線S1～SM中可以只有一部份被控制以具有與該驅動信號相同的信號波形；在另一實施例中，柵極驅動器130_1～130_Y可以只控制柵極線G1～GN具有與該驅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，又或者是源極驅動器120_1～120_X可以控制數(shù)據(jù)線S1～SM具有與該驅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。

另一方面，在以上的實施例中，為了減少操作在觸控模式時的掃描時間，像素陣列110中的所有柵極線與數(shù)據(jù)線系同時被控制以具有與該驅動信號部分相同的信號波形；然而，在本發(fā)明的其他實施例中，為了減少電路的成本，驅 動電路中可以只包含一個或少數(shù)個控制及偵測電路210，而控制及偵測電路210可以循序傳送該驅動信號至共同電極的區(qū)塊202_11～202_BA以使得區(qū)塊202_11～202_BA循序進行觸碰偵測，且源極驅動器120_1～120_X與柵極驅動器130_1～130_Y控制像素陣列110中對應于正在進行觸碰偵測的區(qū)塊的多條柵極線或是多條數(shù)據(jù)線，使其具有與該驅動信號部分相同的信號波形，其中控制及偵測電路210不會同時控制像素陣列110的所有柵極線以及所有數(shù)據(jù)線具有與該驅動信號部分相同的信號波形，此處所指的循序，并不限于依循固定的順序，也可泛指依循一動態(tài)變化的順序；當區(qū)塊202_11～202_BA循序進行觸碰偵測，于一時序中并不限于僅有一單一區(qū)塊進行觸碰偵測，也可以有多個區(qū)塊同時進行觸碰偵測，且每一時序中進行觸碰偵測的區(qū)塊數(shù)目也不須都相同，只需在某一周期時間內(nèi)讓所有區(qū)塊都有進行觸碰偵測即可。

圖4為圖2所示的控制及偵測電路210中的觸控驅動電路410的范例示意圖，如圖4所示，觸控驅動電路410包含了一放大器402、一回授電容C_FB及三個端點N1、N2及Nout，其中端點N1系連接到所對應的共同電極的一區(qū)塊(202_11～202_BA其中之一)，端點N2用來作為該驅動信號的輸入端點，端點Nout則是用來偵測共同電極的該區(qū)塊上的電容變化以產(chǎn)生一觸碰偵測結果。詳細來說，當操作在觸控模式時，將驅動信號傳送到端點N2，由于放大器402的兩個輸入端N1、N2會具有相同的電壓準位，因此，與端點N1連接的對應共同電極的該區(qū)塊也會具有驅動信號的信號波形。當有觸碰點施加在該區(qū)塊上時，所產(chǎn)生的電容會影響到端點Nout的電壓值，因此，透過分析端點Nout的電壓值便可判斷該區(qū)塊上是否有觸碰點存在。

圖5為應用于本發(fā)明一實施例的源極驅動器120_1的范例示意圖，如圖5所示，源極驅動器120_1包含了一驅動信號產(chǎn)生電路以及一顯示數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路，其中該驅動信號產(chǎn)生電路包含了圖標的驅動信號接收電路、多工器510以及數(shù)據(jù)轉換及驅動電路520，而該顯示數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路則包含了顯示數(shù)據(jù)接收電路、多工器510以及數(shù)據(jù)轉換及驅動電路520。多工器510用來選擇性地將顯示數(shù)據(jù)或是驅動信號傳送至數(shù)據(jù)轉換及驅動電路520，亦即當操作在顯示模式時， 多工器510將顯示數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)轉換及驅動電路520，而當操作在觸控模式時，多工器510將驅動信號傳送至數(shù)據(jù)轉換及驅動電路520，其中在本實施例中，顯示數(shù)據(jù)或是驅動信號均為數(shù)字數(shù)據(jù)。接著，數(shù)據(jù)轉換及驅動電路520再將所接收到的顯示數(shù)據(jù)或是驅動信號傳送至數(shù)據(jù)線中，其中數(shù)據(jù)轉換及驅動電路520可以包含一般源極驅動器中的數(shù)據(jù)緩沖器、移位寄存器、數(shù)字模擬轉換器、模擬緩沖放大器…等等；于一實施例中，該多工器可接收一控制信號，并依據(jù)該控制信號選擇輸出顯示數(shù)據(jù)或是驅動信號；于另一實施例中，該多工器可整合于數(shù)據(jù)轉換及驅動電路520中，并置于數(shù)字模擬轉換器之前，則多工器可將對應于顯式模式與驅動模式的顯示數(shù)據(jù)與驅動數(shù)據(jù)輸出至數(shù)字模擬轉換器，然后再被輸出至對應的數(shù)據(jù)在線。于一實施例中，圖5所示的源極驅動器，可整合于圖2所示的控制及偵測電路210中。

另外，柵極驅動器130_1也可利用類似源極驅動器中多工器的方式來控制其中的柵極的低電壓位準，來達到在觸控模式時輸出驅動信號的效果，更明確地說，一般的柵極驅動器系利用拉低(pull low)位準來完成關閉柵極，此技術領域人士可利用多工器來控制低電壓位準，即可利用驅動信號控制觸控模式時的柵極電位，故相關細節(jié)在此不予贅述。于一實施例中，此柵極驅動器可與圖2所示的控制及偵測電路210整合。

請參考圖6，其為依據(jù)本發(fā)明一實施例的觸控顯示面板的驅動方法的流程圖。參考圖1～6，流程敘述如下：

步驟600：開始。

步驟602：選擇性地操作在一顯示模式或是一觸控模式。

步驟604：當操作在該顯示模式時，對該觸控顯示面板的一像素陣列的多條數(shù)據(jù)線傳送對應的顯示數(shù)據(jù)。

步驟606：當操作在該觸控模式時，傳送一驅動信號至該觸控顯示面板的一共同電極，并控制該像素陣列的多條柵極線或是該多條數(shù)據(jù)線中的至少一部分，使其具有與該驅動信號至少部分相同的信號波形。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明權利要求所做的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。