TW201833739A - 顯示模組及其驅動控制電路 - Google Patents

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Abstract

一種顯示模組包含M行×N列呈矩陣排列的觸控單元及一驅動控制電路，驅動控制電路包括一驅動晶片及M個列控制單元，驅動晶片產生N個通道信號及一致能信號，並具有N個通道腳位，N個通道腳位分別輸出N個通道信號，每一個列控制單元電連接於所對應行的N個觸控單元與驅動晶片的N個通道腳位之間，以接收N個通道信號及致能信號，且每一個列控制單元根據致能信號決定是否輸出N個通道信號，本發明顯示模組可藉由M個列控制單元有效減少驅動晶片的通道腳位，其中，M、N皆為正整數，致能信號包括一第一子致能信號及一第二子致能信號。

Description

顯示模組及其驅動控制電路
本發明是有關於一種顯示模組，特別是指一種驅動嵌入式顯示面板的顯示模組。
參閱圖1，現有的顯示模組1包含M行×N列觸控單元2a~2t、一驅動晶片3，及M×N條分別電連接於該M行×N列觸控單元2a~2t和該驅動晶片3之間的走線4、41、42，該驅動晶片3會先進行通道信號分配而產生M×N個通道信號O1 ~OM × N ，再藉由該M×N個腳位輸出，該M×N條走線4、41、42分別接收該M×N個通道信號O1 ~OM × N ，並分別傳送至該M行×N列觸控單元2a~2t。
然而該驅動晶片3的該等通道腳位之材質大多是以「金」來製作，無疑地現有的該驅動晶片3會因為該M×N個腳位以致無法降低該驅動晶片3的成本，且該驅動晶片3還需先藉由其內部的電路進行通道信號分配而產生該M×N個通道信號O1 ~OM × N ，才能將該M×N個通道信號O1 ~OM × N 分別輸出至該M行×N列觸控單元2a~2t，顯然，分配通道信號的電路對於該驅動晶片3而言是不可或缺的，以致該驅動晶片3的體積無法縮小。
再者，為配合該M行×N列觸控單元2a~2t和該驅動晶片3的該M×N個腳位之相對位置，因此該M×N條走線4、41、42必須分別以不同角度和不同長度的方式電連接於該M行×N列觸控單元2a~2t和該驅動晶片3的該M×N個腳位之間，且礙於單位面積內的走線數量較多的原因，所以每一走線之寬度需以等寬之方式來設計，以第一走線41和第二走線42為例，該第一走線41電連接於該驅動晶片3的第一個腳位與觸控單元2a之間，而該第二走線42電連接於該驅動晶片3的第N+1個腳位與觸控單元2f之間，雖然該觸控單元2a和該觸控單元2f與該驅動晶片3之相對距離是相等的，但由於該驅動晶片3的腳位位置之問題，以致該第二走線42必須以折角的方式才能電連接於該驅動晶片3的第N+1個腳位與觸控單元2f之間，所以該第一走線41的長度會短於該第二走線42的長度，因此該第一走線41所對應的阻抗值必然不同於該第二走線42，所以如何使電連接於該M行×N列觸控單元2a~2t的同一列的該等走線具有相同之阻抗值是一重要議題。
因此，本發明之一第一目的，即在提供一種能減少驅動晶片的通道腳位的顯示模組。
於是，本發明顯示模組包含M行×N列呈矩陣排列的觸控單元，及一驅動控制電路。
每一行有N個觸控單元。
該驅動控制電路包括一驅動晶片，及M個列控制單元。
該驅動晶片產生N個通道信號及一致能信號，並具有N個通道腳位，該N個通道腳位分別輸出該N個通道信號。
每一個列控制單元電連接於所對應行的該N個觸控單元與該驅動晶片的該N個通道腳位之間，以接收該N個通道信號及該致能信號，且每一個列控制單元根據該致能信號決定是否輸出該N個通道信號。
因此，本發明之一第二目的，即在提供一種能減少驅動晶片的通道腳位的驅動控制電路。
於是，本發明驅動控制電路，適用於一嵌入式顯示面板，該嵌入式顯示面板包括M行×N列呈矩陣排列的觸控單元，每一行有N個觸控單元，其中，M、N皆為正整數，該驅動控制電路包含至少一驅動晶片，及M個列控制單元。
該驅動晶片產生N個通道信號及一致能信號，並具有N個通道腳位，該N個通道腳位分別輸出該N個通道信號。
每一個列控制單元電連接於所對應行的該N個觸控單元與該驅動晶片的該N個通道腳位之間，以接收該N個通道信號及該致能信號，且每一個列控制單元根據該致能信號決定是否輸出該N個通道信號，並決定是否自每一觸控單元接收偵測信號以傳送至該驅動晶片。
在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖2，本發明顯示模組5的一第一實施例包含一嵌入式顯示面板6，及一驅動控制電路7。
該嵌入式顯示面板6包括M行×N列呈矩陣排列的觸控單元6a~6t，每一行有N個觸控單元，其中，M、N皆為正整數。
該驅動控制電路7包括一驅動晶片71，及M個列控制單元72。
該驅動晶片71具有一產生N個通道信號的積體電路(圖未示)，及N個分別輸出該N個通道信號C1 ~CN 的通道腳位。
每一個列控制單元72電連接於該驅動晶片71的該N個通道腳位與所對應行的該N個觸控單元之間。
同時參閱圖3，每一個列控制單元72包括一多工器723、N個選擇器722，及N條不同長度的走線721、721a、721b。
該多工器723電連接於該驅動晶片71以接收複數個不同準位的電源信號S4 ~S8 ，及一為多訊號匯流排的電源選擇信號S3 ，並根據該電源選擇信號S3 選擇輸出該等不同準位的電源信號S4 ~S8 的其中之一，該其中之一電源信號即為一電源準位信號。
該N個選擇器722電連接於該驅動晶片71、該多工器723和該N條走線721、721a、721b之間，每一個選擇器722接收一致能信號、該其中之一電源信號和該N個通道信號的所對應者，該致能信號包括一第一子致能信號S1 及一第二子致能信號S2 ，且每一個列控制單元72的每一個選擇器722所接收的該所對應通道信號皆不同，每一個選擇器722包括一第一開關724及一第二開關725，該第一開關724具有一第一端、一接收該其中之一電源信號的第二端，及一接收該第一子致能信號S1 的選擇端，且該第一開關724根據該第一子致能信號S1 決定是否自該第一端輸出該其中之一電源信號，該第二開關725具有一電連接該第一開關724的第一端的第一端、一接收該所對應通道信號的第二端，及一接收該第二子致能信號S2 的選擇端，且該第二開關725根據該第二子致能信號S2 決定是否自該第一端輸出該所對應通道信號。
該N條走線721、721a、721b各自具有一第一端，及一第二端，該N條走線721、721a、721b的該等第一端分別電連接該所對應行的該N個觸控單元，而該N條走線721、721a、721b的該等第二端分別電連接該N個選擇器722的該N個第二開關725的第一端，其中，第n條走線電連接所對應行的第m列的觸控單元，以致每一個列控制單元72的第n條走線的長度皆相同，使得每一個列控制單元72的第n條走線的阻抗值皆相同，其中，m、n皆為正整數，且1≦m≦N，1≦n≦N。
在此以4.5吋的面板為例加以說明，其觸控單元6a~6t至少需要220個以上，亦即M=11，N=20，因此，本第一實施例共需要11個列控制單元，且每一個列控制單元包括20條走線，以第一個列控制單元為例，該第一個列控制單元的第一條走線721a電連接該11×20個觸控單元6a~6t的所對應之第一行的第一個觸控單元6a，以此類推，第二條走線721至第二十條走線721b(N=20)分別電連接該第二個觸控單元6b至第二十個觸控單元6e，而第二個列控制單元至第十一個列控制單元的該等走線721、721a、721b與該等觸控單元6f~6t的電連接方式等同於該第一個列控制單元，不再贅述。
也就是說，每一個列控制單元72的第n條走線皆電連接至該11×20個觸控單元6a~6t的同一列之觸控單元，因此每一個列控制單元72的第n條走線之長度皆相同，以致電連接同一列觸控單元的走線的阻抗值也都會相同，所以不會有阻抗分配不均之問題。
為清楚補充，同樣以4.5吋的現有該顯示模組1為例加以說明，參閱圖1，現有的該顯示模組1的該驅動晶片3需要產生11×20個通道信號O1 ~O540 才能驅動其220個觸控單元2a~2t，因此，該驅動晶片3的總腳位至少需要220個通道腳位(還未加上其他用於輸出GOA(Gate on array)控制信號或是其他信號之腳位)，而本第一實施例的該驅動晶片3因為有11個分別對應該11行觸控單元的列控制單元72，所以該驅動晶片3僅需要有20個輸出該等通道信號C1 ~CN 的通道腳位、11個輸出電源選擇信號S3 、11個第一子致能信號S1 、11個第二子致能信號S2 、11組電源信號S4 ~S8 的電源腳位，共108個腳位，所以，本第一實施例的該顯示模組5之該驅動晶片71的總腳位確實少於現有的該顯示模組1之該驅動晶片3的總腳位，以致本第一實施例的該顯示模組5內的該等走線比現有的該顯示模組1的該等走線少，因此本第一實施例的該顯示模組5的該等走線能分配的空間更多，所以更能利用空間有效地分配電連接於該驅動晶片71與該等列控制單元72的走線之寬度。
另外，本發明亦可利用調整電連接於該驅動晶片71和該等列控制單元72之間的走線73、74、75之走線寬度與該等列控制單元72和該等觸控單元6a~6t之間的走線721、721a、721b之走線寬度來調整阻抗匹配，例如，以圖2最左邊之列控制單元72為例，該通道信號C1 經由該走線73傳輸至最左邊的該列控制單元72再傳輸至該走線721a至該觸控單元6a，而該通道信號CN 經由該走線74傳輸至最左邊的該列控制單元72再傳輸至該走線721b至該觸控單元6e，倘若該走線721a和該走線721b的走線寬度都相同，基於該走線721a的長度遠長於該走線721b，因此，該走線73之走線寬度則可設計得比該走線74粗，如此一來，即能夠使傳輸該通道信號C1 的該走線73與該走線721a之阻抗值相同於傳輸該通道信號CN 的該走線74與該走線721b之阻抗值，以此類推地設計其他之走線之寬度，達到更佳化地解決阻抗匹配不均之問題。
以下更進一步地示例說明該等列控制單元72的其中之一的實際使用情況，該多工器723接收來自該驅動晶片71的該電源選擇信號S3 和該等不同準位的電源信號S4 ~S8 ，例如高電位電源信號、低電位電源信號、零電位電源信號(接地)、電極電壓信號(Vcom電壓)，及特殊電源信號，並根據該電源選擇信號S3 選擇輸出該等不同準位的電源信號S4 ~S8 的其中之一，在此舉一例，當該電源選擇信號S3 為3b’000，該多工器723則選擇輸出該高電位電源信號，倘若該電源選擇信號S3 為3b’001，則該多工器723選擇輸出該低電位電源信號，以此類推。該五個選擇器722的每一個第一開關724的該第二端接收該其中之一電源信號，該選擇端接收來自該驅動晶片71的該第一子致能信號S1 ，並根據該第一子致能信號S1 決定是否自該第一端輸出該其中之一電源信號，而該五個選擇器722的每一個第二開關725的該第二端接收該其中之一通道信號，該選擇端接收來自該驅動晶片71的該第二子致能信號S2 並根據該第二子致能信號S2 決定是否自該第一端輸出該其中之一通道信號。
再繼續根據每一個列控制單元72的每一個選擇器722所接收的該第一子致能信號S1 和該第二子致能信號S2 的準位分成以下三種工作模態來說明，為方便說明以下將以該等列控制單元72的其中之一的該等選擇器722為例。
工作模態一：該第一子致能信號S1 和該第二子致能信號S2 分別輸出低準位(0)和低準位(0)時，該其中之一列控制單元72的該等選擇器722的該等第一開關724皆為導通，而該等第二開關725皆為不導通，因此該等選擇器722的每一第一開關724的第一端輸出該其中之一電源信號至所對應的該等觸控單元。
工作模態二：該第一子致能信號S1 和該第二子致能信號S2 分別輸出高準位(1)和高準位(1)時，該其中之一列控制單元72的該等選擇器722的該等第一開關724皆為不導通，而該等第二開關725皆為導通，因此該等選擇器722的每一第二開關725的第一端輸出該所對應的通道信號至所對應的該等觸控單元，且每一觸控單元亦能經由所對應的該第二開關725傳送偵測信號至該驅動晶片71，以供該驅動晶片71能隨時偵測該等觸控單元之狀態。
工作模態三：該第一子致能信號S1 和該第二子致能信號S2 分別輸出高準位(1)和低準位(0)時，該其中之一列控制單元的該等選擇器722的該等第一開關724和該等第二開關725皆為不導通，表示該等選擇器722所對應的該等觸控單元處於高阻抗狀態，表示所對應的該等觸控單元不受鄰近之觸控單元之電荷干擾，所以不需傳送該其中之一電源信號或是該所對應的通道信號。
值得注意的是，本第一實施例的該第一開關724和第二開關725分別是以P通道的金氧半場效電晶體(PMOSFET)和N通道的金氧半場效電晶體(NMOSFET)為例，但不依此為限。
另外，由於該驅動晶片71提供給每一個列控制單元72的該第一子致能信號S1 和該第二子致能信號S2 之準位不一定相同，因此同一時間不同的列控制單元72的該等選擇器722的工作模態不盡相同，但同一個列控制單元72的該等選擇器722之工作模態則會一樣，且每一個列控制單元72所接收到的該電源選擇信號S3 和該等不同準位的電源信號S4 ~S8 不一定會相同，可依實際應用而有所變化。
參閱圖4，本發明顯示模組5的一第二實施例類似於該第一實施例，不同之處在於，該第一實施例的該驅動晶片71輸出該電源選擇信號S3 和該等不同準位的電源信號S4 ~S8 之腳位可以共用，以致該驅動晶片71的總腳位之數量能夠更少，在此仍舊以4.5吋的面板為例(M＝11，N=20)，所以本第二實施例的驅動晶片71之腳位為一組輸出該電源選擇信號S3 和該等不同準位的電源信號S4 ~S8 的腳位(共6根腳位)、一組輸出該等通道信號C1~C20的腳位(共20根腳位)、11組第一與第二子致能信號S1 、S2 (共11×2根腳位)，因此，本第二實施例的驅動晶片71之腳位共48根腳位，著實地又比該第一實施例的該驅動晶片71的腳位更少了60根，且更遠少於現有的該顯示模組1之該驅動晶片3的總腳位。
綜上所述，本發明顯示模組5具有以下優點：
1.減少驅動晶片71的總腳位之數量：由於本發明顯示模組5的該驅動晶片71僅需有N個腳位來輸出該N個通道信號C1 ~CN 以供該M個列控制單元72接收，並利用該M個列控制單元72決定是否輸出該N個通道信號或是該其中之一電源信號至該等觸控單元6a~6t，因此本發明顯示模組5的該驅動晶片71之總腳位遠少於現有的顯示模組1之驅動晶片3的總腳位。
2.縮小驅動晶片71的體積：本發明顯示模組5利用該M個列控制單元72分配控制來自該驅動晶片71的該N個通道信號及該等不同準位的電源信號之輸出，因此本發明顯示模組5的該驅動晶片71不需如現有的驅動晶片3得先將該等通道信號分配成M×N個通道信號O1 ~OM × N 才能藉由該等通道腳位輸出，所以該驅動晶片71的體積也能小於現有的驅動晶片3。
3.抑制阻抗不均之問題：本發明顯示模組5利用該M個列控制單元72電連接於該驅動晶片71和該等觸控單元6a~6t之間，使得該N條走線721能以直線不彎折的方式直接電連接所對應的該等觸控單元6a~6t，所以每一個列控制單元72電連接同一列觸控單元的走線之長度皆相同，以致每一個列控制單元72電連接同一列觸控單元的走線的阻抗值皆相同，因此本發明顯示模組不會有阻抗不均之問題。
亦即本發明顯示模組5藉由該M個列控制單元72不僅能減少驅動晶片71的總腳位數量及驅動晶片71的體積以達到減少成本，又能抑制阻抗不均之問題，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
1‧‧‧顯示模組
721b‧‧‧走線
2a~2t‧‧‧觸控單元
722‧‧‧選擇器
3‧‧‧驅動晶片
723‧‧‧多工器
4‧‧‧走線
724‧‧‧第一開關
41‧‧‧走線
725‧‧‧第二開關
42‧‧‧走線
73‧‧‧走線
5‧‧‧顯示模組
74‧‧‧走線
6‧‧‧嵌入式顯示面板
75‧‧‧走線
6a~6t‧‧‧觸控單元
S3‧‧‧電源選擇信號
7‧‧‧驅動控制電路
S1‧‧‧第一子致能信號
71‧‧‧驅動晶片
S2‧‧‧第二子致能信號
72‧‧‧列控制單元
S4~S8‧‧‧電源信號
721‧‧‧走線
C1~CN‧‧‧通道信號
721a‧‧‧走線
O1~OM ×N‧‧‧通道信號
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一示意圖，說明現有的顯示模組； 圖2是一示意圖，說明本發明顯示模組的一第一實施例； 圖3是一電路圖，輔助說明圖2的一列控制單元；及 圖4是一示意圖，說明本發明顯示模組的一第二實施例。

Claims (12)

  1. 一種顯示模組，包含： M行×N列呈矩陣排列的觸控單元，每一行有N個觸控單元，其中，M、N皆為正整數；及 一驅動控制電路，包括 一驅動晶片，產生N個通道信號及一致能信號，並具有N個通道腳位，該N個通道腳位分別輸出該N個通道信號，及 M個列控制單元，每一個列控制單元電連接於所對應行的該N個觸控單元與該驅動晶片的該N個通道腳位之間，以接收該N個通道信號及該致能信號，且每一個列控制單元根據該致能信號決定是否輸出該N個通道信號。
  2. 如請求項1所述的顯示模組，每一個列控制單元包括N條不同長度的走線，且每一個列控制單元的第n條走線電連接該所對應行的第m列的觸控單元，以致每一個列控制單元的第n條走線的長度相同，其中，m、n皆為正整數，且1≦m≦N，1≦n≦N。
  3. 如請求項1所述的顯示模組，其中，每一個列控制單元包括N個選擇器，每一個選擇器接收該致能信號、一電源準位信號，及該N個通道信號的所對應者，並根據該致能信號決定是否輸出該所對應通道信號或是該電源準位信號的其中之一，其中，每一個選擇器所接收的該所對應通道信號皆不同。
  4. 如請求項3所述的顯示模組，其中，每一個列控制單元還包括一多工器，該多工器電連接該驅動晶片以接收複數個不同準位的電源信號及一電源選擇信號，並電連接該N個選擇器，且根據該電源選擇信號選擇輸出該等不同準位的電源信號的其中之一至該N個選擇器，其中，該其中之一電源信號即為該電源準位信號。
  5. 如請求項3所述的顯示模組，其中，該致能信號包括一第一子致能信號及一第二子致能信號，每一個選擇器包括 一第一開關，具有一第一端、一接收該電源準位信號的第二端，及一接收該第一子致能信號的選擇端，且該第一開關根據該第一子致能信號決定是否自該第一端輸出該電源準位信號，及 一第二開關，具有一電連接該第一開關的第一端的第一端、一接收該其中之一通道信號的該第二端，及一接收該第二子致能信號的選擇端，且該第二開關根據該第二子致能信號決定是否自該第一端輸出該所對應通道信號。
  6. 如請求項5所述的顯示模組，其中， 當該第二開關輸出該所對應通道信號時，每一觸控單元亦能經由所對應的該第二開關傳送一偵測信號至該驅動晶片。
  7. 一種驅動控制電路，適用於一嵌入式顯示面板，該嵌入式顯示面板包括M行×N列呈矩陣排列的觸控單元，每一行有N個觸控單元，其中，M、N皆為正整數，該驅動控制電路包含： 一驅動晶片，產生N個通道信號及一致能信號，並具有N個通道腳位，該N個通道腳位分別輸出該N個通道信號；及 M個列控制單元，每一個列控制單元電連接於所對應行的該N個觸控單元與該驅動晶片的該N個通道腳位之間，以接收該N個通道信號及該致能信號，且每一個列控制單元根據該致能信號決定是否輸出該N個通道信號。
  8. 如請求項7所述的驅動控制電路，每一個列控制單元包括N條不同長度的走線，每一個列控制單元的第n條走線電連接該所對應行的第m列的觸控單元，以致每一個列控制單元的第n條走線的長度皆相同，其中，m、n皆為正整數，且1≦m≦N，1≦n≦N。
  9. 如請求項7所述的驅動控制電路，其中，每一個列控制單元包括N個選擇器，每一個選擇器接收該致能信號、一電源準位信號，及該N個通道信號的所對應者，並根據該致能信號決定是否輸出該所對應通道信號或是該電源準位信號的其中之一，其中，每一個選擇器所接收的該所對應通道信號皆不同。
  10. 如請求項9所述的驅動控制電路，其中，每一個列控制單元還包括一多工器，該多工器電連接該驅動晶片以接收複數個不同準位的電源信號及一電源選擇信號，並電連接該N個選擇器，且根據該電源選擇信號選擇輸出該等不同準位的電源信號的其中之一至該N個選擇器，其中，該其中之一電源信號即為該電源準位信號。
  11. 如請求項9所述的驅動控制電路，其中，該致能信號包括一第一子致能信號及一第二子致能信號，每一個選擇器具有 一第一開關，具有一第一端、一接收該電源準位信號的第二端，及一接收該第一子致能信號的選擇端，且該第一開關根據該第一子致能信號決定是否自該第一端輸出該電源準位信號，及 一第二開關，具有一電連接該第一開關的第一端的第一端、一接收該其中之一通道信號的該第二端，及一接收該第二子致能信號的選擇端，且該第二開關根據該第二子致能信號決定是否自該第一端輸出該所對應通道信號。
  12. 如請求項11所述的驅動控制電路，其中， 當該第二開關輸出該所對應通道信號時，每一觸控單元亦能經由所對應的該第二開關傳送一偵測信號至該驅動晶片。
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