CN102645999B - 触控显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种触控显示装置，包括显示面板、触控面板、闸极驱动器及触控传感器。触控面板对应显示面板而配置。闸极驱动器耦接显示面板及触控面板，用以依序输出多个扫描信号至显示面板且依序输出多个驱动信号至触控面板，其中这些扫描信号的输出时间与这些驱动信号的输出时间不重迭。触控传感器耦接触控面板，并且依据触控面板输出的感测信号计算触控位置。本发明利用闸极驱动器产生触控面板的驱动信号，以提高触控面板的感测信号的信杂比，并且可降低硬件成本；并且，区隔扫描信号与驱动信号的输出时间，以降低显示面板的电场对触控面板的干扰。

Description

触控显示装置

技术领域

本发明涉及一种触控显示装置，特别是一种整合驱动电路的触控显示装置。

背景技术

随着显示科技的日益进步，人们借着显示器的辅助可使生活更加便利，为求显示器轻、薄的特性，促使平面显示器(flat panel display, FPD)成为目前的主流。近年来，各式电子产品都不断朝向操作简便、小体积以及大屏幕尺寸的方向迈进，特别是携带式的电子产品对于体积及屏幕尺寸的要求更为严格。因此，许多电子产品都将触控式的设计与显示面板整合，以省略键盘或是操控按键所需的空间，进而使屏幕可配置的面积扩大。

一般而言，触控显示面板包括显示面板与触控面板，其中触控面板可内建于显示面板中或外贴于显示面板上。触控面板依照其感测方式的不同而大致上区分为电阻式触控面板、电容式触控面板、光学式触控面板、声波式触控面板以及电磁式触控面板。并且，由于模块化的缘故，显示面板的驱动电路与触控面板的驱动电路一般会分开设计，以致于显示面板的驱动电路与触控面板的驱动电路会各自独立运作。

由于触控面板内建于显示面板中或外贴于显示面板上，因此触控面板所输出的感测信号很容易受显示面板的电场所影响，以致于影响触控面板的触控质量（如灵敏度及准确度）。在目前，提升触控面板的触控质量的方式有两种：第一种为在触控面板上再增加一屏蔽电极层，以抑制显示面板对触控面板的干扰，进而降低显示面板的电场对触控面板的干扰量；第二种为提高触控面板的驱动信号的电压准位，以增加触控面板的感测信号的信杂比（Signal to Noise Ratio，SNR)。上述方式虽可改善显示面板对触控面板的干扰，但势必会增加触控显示装置的成本。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种触控显示装置，其利用闸极驱动器产生触控面板的驱动信号，以提高触控面板的感测信号的信杂比，并且可降低硬件成本；并且，区隔扫描信号与驱动信号的输出时间，以降低显示面板的电场对触控面板的干扰。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种触控显示装置，包括显示面板、触控面板、闸极驱动器及触控传感器。触控面板对应显示面板而配置；闸极驱动器耦接触控面板及显示面板，用以依序输出多个扫描信号至显示面板且依序输出多个驱动信号至触控面板，其中这些扫描信号的输出时间与这些驱动信号的输出时间不重迭；触控传感器耦接触控面板，并且依据触控面板输出的一感测信号计算一触控位置。

在本发明的一实施例中，闸极驱动器于画面显示期间依序输出这些扫描信号，闸极驱动器于垂直空白期间依序输出这些扫描信号。

在本发明的一实施例中，触控面板于垂直空白期间的扫描次数决定于这些驱动信号的脉波宽度。

在本发明的一实施例中，触控面板于垂直空白期间的扫描次数为1。

在本发明的一实施例中，闸极驱动器具有多个闸极驱动芯片，其中这些闸极驱动芯片分别输出部分的这些驱动信号。

在本发明的一实施例中，闸极驱动器具有多个闸极驱动芯片，其中这些驱动信号由部分的这些闸极驱动芯片输出。

在本发明的一实施例中，这些驱动信号透过这些闸极驱动芯片的多个备用脚位输出。

在本发明的一实施例中，触控传感器依据时序判断各驱动信号的输出时间，以于接收到感测信号时，依据各驱动信号的输出时间判断触控位置对应的第一轴向坐标，以及依据感测信号的输出脚位判断触控位置对应的第二轴向坐标。

在本发明的一实施例中，触控显示装置更包括时序控制器，用以控制闸极驱动器输出这些扫描信号及这些驱动信号。

在本发明的一实施例中，触控传感器为整合于时序控制器中。

在本发明的一实施例中，触控面板为内建于显示面板中或贴附于显示面板上。

本发明具有以下优点：首先，该触控显示装置透过闸极驱动器输出的驱动信号，以提升感测信号的信杂比，并且可节省硬件成本；其次，由于扫描信号的输出时间与驱动信号的输出时间不重迭，因此可降低显示面板对触控面板的干扰。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1为依据本发明一实施例的触控显示装置的***示意图。

图2为图1依据本发明一实施例的扫描信号及驱动信号的时序示意图。

图3为图1依据本发明一实施例的闸极驱动器、显示面板及触控面板的布线示意图。

图4为图1依据本发明另一实施例的闸极驱动器、显示面板及触控面板的布线示意图。

图5为依据本发明另一实施例的触控显示装置的***示意图。

【主要组件符号说明】

100：触控显示装置

110、510：时序控制器

120：闸极驱动器

130：源极驱动器

140：显示面板

150：触控面板

160、511：触控传感器

310、320、410、420：闸极驱动芯片

430：贯孔

DR：驱动信号

FDP：画面显示期间

SC：扫描信号

SE：感测信号

TP：触控位置

VB：垂直空白期间

VP：画素电压。

具体实施方式

图1为依据本发明一实施例的触控显示装置的***示意图。请参照图1，在本实施例中，触控显示装置100包括时序控制器110、闸极驱动器120、源极驱动器130、显示面板140、触控面板150及触控传感器160。一般而言，触控面板150会对应显示面板140而配置，亦即触控面板150可内建于显示面板140中或贴附于显示面板140上，此可依据本领域通常知识者所采用的组件而定，本发明实施例不以此为限。

时序控制器110耦接闸极驱动器120及源极驱动器130。闸极驱动器120耦接显示面板140及触控面板150，且受控于时序控制器110依序输出多个扫描信号SC至显示面板140，以及依序输出多个驱动信号DR至触控面板150。其中，这些扫描信号SC的输出时间与这些驱动信号DR的输出时间不重迭。源极驱动器130耦接显示面板140，且受控于时序控制器110依序输出多个画素电压VP至显示面板140，以将欲显示的影像写入显示面板140中。触控传感器160耦接触控面板150，并且依据触控面板150输出的感测信号SE计算触控位置TP。

依据上述，由于扫描信号SC的电压准位（约为20~30伏特）会远大于传统触控面板的驱动电压（约为3.3~5伏特），因此闸极驱动器120所输出的驱动信号DR亦会远大于传统触控面板的驱动电压，因此可提升感测信号SE的信杂比，并且可节省产生驱动信号DR的电路而降低硬件成本。并且，由于这些扫描信号SC的输出时间与这些驱动信号DR的输出时间不重迭，亦即写入影像至显示面板140的时间与扫描触控面板150的时间不重迭。由于显示面板140于写入影像时的电场会较强，因此在显示面板140写入影像外的时间进行触控面板150的扫描可降低显示面板140的电场对触控面板150的干扰。

进一步来说，时序控制器110可传送用以控制闸极驱动器120的信号（例如垂直起始信号）或传送对应的时序信号至触控传感器160，以使触控传感器160可透过计数频率了解闸极驱动器120的信号输出时序，并且触控传感器160可依据闸极驱动器120的信号输出时序判断各驱动信号DR的输出时间。在此触控面板150以电容性触控面板为例，由于各驱动信号DR会依序输出，因此各驱动信号DR的输出时间决定触控位置TP的一轴向坐标（如Y轴），而触控位置TP的另一轴向坐标（如X轴）则决定于感测信号SE的输出脚位。因此，当触控传感器160接收到感测信号SE时，会依据各驱动信号DR的输出时间判断触控位置TP对应的第一轴向坐标（例如Y轴坐标），并且依据感测信号SE的输出脚位判断触控位置TP对应的第二轴向坐标（例如Y轴坐标）。藉此，可更简化进行触控扫描所需的控制信号。

在本发明的实施例中，触控面板150不限于电容性触控面板，且可以是依序接收多个驱动信号DR并依据触碰的位置而于对应的脚位输出感测信号SE的触控面板，例如数字式电阻触控面板。

图2为图1依据本发明一实施例的扫描信号及驱动信号的时序示意图。请参照图1及图2，在本实施例中，闸极驱动器120受控于时序控制器110于画面显示期间FDP中依序输出多个扫描信号SC至显示面板140，并且于垂直空白期间VB中依序输出多个驱动信号DR至触控面板150，亦即最后一个扫描信号SC的下降缘会触发闸极驱动器120开始依序输出多个驱动信号DR。其中，画面显示期间FDP与垂直空白期间VB的组合可视为一画面期间。

一般而言，触控面板150于垂直空白期间VB的扫描次数决定于垂直空白期间VB的时间长度、触控面板150所需的驱动信号DR的数量及驱动信号DR的脉波宽度。在垂直空白期间VB的时间固定及触控面板150所需的驱动信号DR的数量固定的情况下，触控面板150于垂直空白期间VB的扫描次数决定于这些驱动信号DR的脉波宽度。亦即，驱动信号DR的脉波宽度越宽，触控面板150于垂直空白期间VB的扫描次数越少，驱动信号DR的脉波宽度越窄，触控面板150于垂直空白期间VB的扫描次数越多，此可依据本领域通常知识者自行设定。此外当触控面板150于垂直空白期间VB的扫描次数越多，则触控的灵敏度越高，此可依据本领域通常知识者而定。其中，驱动信号DR的脉波宽度可受控于时序控制器110，但本发明其它实施例不以此为限。

此外，当触控面板150于垂直空白期间VB的扫描次数大于1，则闸极驱动器120会重复发出这些驱动信号DR，亦即闸极驱动器120会配置额外的控制电路来触发闸极驱动器120重复发出这些驱动信号DR。当触控面板于垂直空白期间VB的扫描次数为1时，亦即于垂直空白期间VB中每一驱动信号DR只输出一次，则闸极驱动器120不须重复发出这些驱动信号DR，亦即不须配置额外的控制电路来触发闸极驱动器120重复发出这些驱动信号DR，藉此可简化闸极驱动器120的电路。

图3为图1依据本发明一实施例的闸极驱动器、显示面板及触控面板的布线示意图。请参照图1及图3，在本实施例中，以触控面板150贴附于显示面板140为例。并且，闸极驱动器120具有多个闸极驱动芯片（如310、320），这些闸极驱动芯片（如310、320）用以产生扫描信号SC，其中驱动信号DR由部分的闸极驱动芯片（如310）输出。用以输出这些驱动信号DR的闸极驱动芯片的数量为依据实际设定的需求而定，图示为用以说明。并且，闸极驱动芯片（如310）可利用其备用脚位来输出驱动信号DR，因此不会影响其输出扫描信号SC的功能。

在本实施例中，驱动信号DR可透过额外的布线传送至触控面板150。由于触控面板150贴附于显示面板140上，因此上述额外的布线可形成于显示面板140的彩色滤光基板上相对于液晶层的表面。

图4为图1依据本发明另一实施例的闸极驱动器、显示面板及触控面板的布线示意图。请参照图1及图4，在本实施例中，以触控面板150贴附于显示面板140为例。闸极驱动器120具有多个闸极驱动芯片（如410、420），其中这些闸极驱动芯片（如410、420）分别输出部分的驱动信号DR，亦即闸极驱动芯片（如410、420）除了要输出扫描信号SC，也会输出至少一驱动信号DR，而每一闸极驱动芯片（如410、420）所输出的驱动信号DR的数量会随着所描扫的触控面板150所需的驱动信号DR的数量而变。

在闸极驱动芯片（如410、420）分摊输出驱动信号DR的情况下，驱动信号DR可跟扫描信号SC一样透过布线先传送至显示面板140的内部，此时可于显示面板140上形成贯孔430，以使驱动信号DR透过对应的贯孔430而传送至触控面板150。藉此，由于驱动信号DR传送至触控面板150的路径会相似，亦即每一驱动信号DR由闸极驱动芯片（如410、420）传送至触控面板150的能量耗损大致相同，因此触控面板150输出的感测信号SE的电压准位会大致相同，亦即可提高触控感测的均匀度，进而提高触控品质。

图5为依据本发明另一实施例的触控显示装置的***示意图。请参照图1及图5，触控传感器500大致相同于触控传感器100，其不同之处在于时序控制器510。在本实施例中，将触控传感器511整合于时序控制器510中，其中触控传感器511可参照触控传感器160，在此则不再赘述。藉此，可不须额外配置触控传感器而降低硬件成本。

综上所述，本发明实施例的触控显示装置，其透过闸极驱动器输出的驱动信号，以提升感测信号的信杂比，并且可节省产生驱动信号的电路而降低硬件成本。其次，由于扫描信号的输出时间与驱动信号的输出时间不重迭，因此可降低显示面板对触控面板的干扰。并且，触控传感器可依据闸极驱动器的信号输出时序判断各驱动信号的输出时间，因此可更简化进行触控扫描所需的控制信号。再者，闸极驱动芯片可分摊输出驱动信号，以使每一驱动信号传送至触控面板的路径会相似，藉以提高触控感测的均匀度，进而提高触控品质。更者，可将触控传感器整合于时序控制器中，因此可不须额外配置触控传感器而降低硬件成本。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (1)

1.一种触控显示装置，其特征在于，包括：

一显示面板；

一触控面板，对应该显示面板而配置，该触控面板为内建于该显示面板中或贴附于该显示面板上；

一闸极驱动器，耦接该触控面板及该显示面板，用以于一画面显示期间依序输出多个扫描信号至该显示面板且于一垂直空白期间依序输出多个驱动信号至该触控面板，其中该些扫描信号的输出时间与该些驱动信号的输出时间不重迭，该触控面板于该垂直空白期间的扫描次数决定于该些驱动信号的脉波宽度, 该触控面板于该垂直空白期间的扫描次数为1；该闸极驱动器具有多个闸极驱动芯片，其中该些闸极驱动芯片共同输出该些驱动信号或者该些驱动信号由部分的该些闸极驱动芯片输出，该些驱动信号透过该些闸极驱动芯片的多个备用脚位输出；

一触控传感器，耦接该触控面板，并且依据该触控面板输出的一感测信号计算一触控位置，该触控传感器依据时序判断各该些驱动信号的输出时间，以于接收到该感测信号时，依据各该些驱动信号的输出时间判断该触控位置对应的一第一轴向坐标，以及依据该感测信号的输出脚位判断该触控位置对应的一第二轴向坐标；

一时序控制器，用以控制该闸极驱动器输出该些扫描信号及该些驱动信号，该触控传感器为整合于该时序控制器中；以及

一源极驱动器，耦接该显示面板，且受控于时序控制器依序输出多个画素电压至显示面板，以将欲显示的影像写入显示面板中。