TW202008137A - 觸控顯示裝置、觸控電路及驅動方法 - Google Patents

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Abstract

討論一種具有觸控電路的觸控顯示裝置，觸控電路包含運算放大器，其具有用於輸入參考電壓的第一輸入端、連接感測目標觸控電極的第二輸入端及用於輸出輸出電壓的輸出端，且其中施加到共電極的共電壓和輸入到運算放大器的第一輸入端的參考電壓彼此同步。

Description

觸控顯示裝置、觸控電路及驅動方法
本發明關於一種觸控顯示裝置、觸控電路及用於驅動觸控顯示裝置與觸控電路的方法。
除了用於顯示圖像的顯示功能外，觸控顯示裝置可提供基於觸控的輸入功能，易於讓使用者直觀且方便地輸入資訊或指令。為了提供基於觸控的輸入功能，觸控顯示裝置應該能夠偵測使用者是否觸控並且精準感測觸控面板中的觸控座標。
觸控顯示裝置可驅動各種顯示驅動元件(例如資料線、閘極線、像素電極、共電極等)以執行顯示功能，並透過感測對應於觸控感測器的觸控電極以偵測顯示面板的觸控。
在此觸控顯示面板中，由於顯示驅動與觸控驅動(觸控電極的驅動)之間的影響，顯示效能或觸控感測效能可能劣化。此外，由於觸控顯示面板包含複雜的電極與電線結構，因此可能產生各種寄生電容及雜訊，導致觸控感測效能或顯示效能劣化的問題。
根據本發明實施例的一面向提出一種觸控顯示裝置、觸控電路及驅動方法，能夠減少或消除顯示與觸控感測之間相互干擾的影響，因而使得顯示效能與觸控感測效能得到改善。
根據本發明實施例的另一面向提出一種觸控顯示裝置、觸控電路及驅動方法，即使當雜訊流入觸控電極或觸控電路時，透過確保高訊號雜訊比(SNR)，仍能夠改善觸控感測的精準度。
根據本發明實施例的另一面向提出一種觸控顯示裝置、觸控電路及驅動方法，即使當雜訊流入觸控電極或觸控電路時，仍能夠在筆觸控時段取得高訊號雜訊比(SNR)，仍能夠改善筆觸控的精準度。
根據本發明實施例的另一面向提出一種觸控顯示裝置、觸控電路及驅動方法，即使雜訊電壓通過使用於顯示驅動之每個子像素內發光元件的共電極而引入至觸控電路的輸入端，仍能透過觸控電路的另一輸入端的電壓控制而消除或減少雜訊電壓輸入的影響。
根據本發明實施例的另一面向提出一種觸控顯示裝置、觸控電路及驅動方法，即使雜訊電壓通過使用於顯示驅動之每個子像素內發光元件的共電極而引入至觸控電路的輸入端，仍能夠透過電性連接觸控電路的另一輸入端至共電極而消除或減少經雜訊電壓輸入的影響。
根據本發明實施例的另一面向提出一種觸控顯示裝置、觸控電路及驅動方法，能夠透過將施加到用於顯示驅動的每個子像素中發光元件之共電極的共電壓及觸控電路的參考電壓同步，而將雜訊的影響最小化。
根據本發明實施例的一面向，可提供一種觸控顯示裝置，包含顯示面板及觸控電路，其中顯示面板中設置有多個資料線、多個閘極線、多個子像素及多個觸控電極，觸控電路用於感測該些觸控電極中至少一個。
該些觸控電極可以包含配置在彼此相交的方向上的第一觸控電極與第二觸控電極。每個第一觸控電極可以是一電極或者是電性連接的多個觸控電極(分割觸控電極)。每個第二觸控電極可以是一電極或者是 電性連接的多個觸控電極(分割觸控電極)。
每個子像素可以包含發光元件與驅動電晶體，其中發光元件包括像素電極、發光層及共電極，且驅動電晶體用於驅動發光元件。
觸控電路可以包含運算放大器，具有用於輸入參考電壓的第一輸入端、連接所欲感測之感測目標觸控電極的第二輸入端，以及用於輸出輸出電壓的輸出端。
運算放大器的第一輸入端可電性連接共電極。因此，運算放大器的第一輸入端與共電極可以具有對應的電壓狀態。
施加到共電極的共電壓與輸入到運算放大器之第一輸入端的參考電壓可以彼此同步。也就是說，施加到共電極的共電壓與輸入到運算放大器之第一輸入端的參考電壓可以是對應的訊號類型，可具有對應的電壓準位，或者可具有對應的訊號特徵(電壓特徵)。
施加到共電極的共電壓與輸入到運算放大器之第一輸入端的參考電壓可以是其電壓為可變化的調變訊號，並且可以透過具有相互對應的頻率與相位而同步。
施加到共電極的共電壓與輸入到運算放大器之第一輸入端的參考電壓可以與直流電壓同步。
運算放大器的第一輸入端可以直接地連接共電極，或者可以通過同步線電性連接共電極。
觸控顯示裝置可以包含用於將共電壓提供到共電極的共電壓源以及用於將參考電壓提供到運算放大器的第一輸入端的參考電壓源。
或者，觸控顯示裝置可包含電壓源，其共同連接運算放大器的第一輸入端與共電極。
在觸控顯示裝置的運作模式係為筆感測模式的情況下，觸控電路可通過感測目標觸控電極偵測筆所輸出的筆訊號，且參考電壓與共電壓可以是包含對應相位與對應頻率的調變訊號。
在觸控顯示裝置的運作模式係為筆感測模式的情況下，施加到驅動電晶體的驅動電壓可以是調變訊號，其具有對應於參考電壓與共電壓的頻率與相位。筆訊號可以與參考電壓及共電壓反相位，或者可以與參考電壓及共電壓同相位。
該些觸控電極可以分類為施加有驅動訊號的第一觸控電極及偵測感測訊號的第二觸控電極。在觸控顯示裝置的運作模式係為手指感測模式的情況下，觸控電路可以提供驅動訊號到該些第一觸控電極當中的至少一第一觸控電極，並且可通過運算放大器的第二輸入端來偵測感測訊號，其中運算放大器的第二輸入端電性連接該些第二觸控電極當中作為感測目標觸控電極的第二觸控電極。
在觸控顯示裝置的運作模式係為基於互容的手指感測模式 的情況下，參考電壓與共電壓可以是直流電壓。施加到驅動電晶體的驅動電壓可以是直流電壓。驅動訊號可以是具有預設頻率的調變訊號。
在觸控顯示裝置的運作模式係為基於自容的手指感測模式 的情況下，觸控電路可以將驅動訊號提供到該些觸控電極當中的感測目標觸控電極，並且通過運算放大器的第二輸入端來偵測感測訊號，其中運算放大器的第二輸入端電性連接施加有驅動訊號的感測目標觸控電極。
在觸控顯示裝置的運作模式係為基於自容的手指感測模式 的情況下，參考電壓與共電壓可以是具有對應頻率的調變訊號。此外，施加到驅動電晶體的驅動電壓可以是調變訊號，此調變訊號具有對應於參考電壓及共電壓的頻率。
顯示面板可進一步包含設置於發光元件上的封裝層。該些資料線、該些閘極線及驅動電晶體可以位在封裝層之下方。該些觸控電極可以位在封裝層上。
顯示面板可包含一或多個堤部位，其於非主動區中或者位於主動區與非主動區之間的邊界處，其中非主動區係為顯示影像的主動區之外部區域。
顯示面板可以包含用於將該些觸控電極電性連接到觸控電路的多個觸控佈線，以及電性連接該些觸控佈線並且設於非主動區中的多個觸控板。該些觸控佈線可電性連接位於非主動區中的該些觸控板，並且延伸到封裝層的側邊及該至少一堤部的頂部。
根據本發明實施例的另一面向提出一種觸控顯示裝置的驅動方法，包含通過設於顯示面板的多個觸控電極當中的欲感測的觸控電極來偵測感測訊號 ，並且基於感測訊號來感測手指觸控或筆觸控。
設於顯示面板的每個子像素可包含發光元件及電晶體，其中發光元件包括像素電極、發光層及共電極，且電晶體用於驅動發光元件。
在感測訊號從感測目標觸控電極輸入到觸控電路的情況下，參考電壓輸入到觸控電路，並且參考電壓可以與施加到共電極的共電壓同步。
施加到共電極的共電壓與輸入到運算放大器的第一輸入端的參考電壓可以是其電壓為可變的調變訊號，並且可以透過具有彼此對應的頻率與相位而同步。
或者，施加到共電極的共電壓與輸入到運算放大器的第一輸入端的參考電壓可以與直流電壓同步。
根據本發明實施例的另一面向提出一種觸控電路，包含運算放大器、積分器及類比數位轉換器，其中運算放大器電性連接設於顯示面板的該些觸控電極當中的感測目標觸控電極、積分器電性連接運算放大器的輸出端，且類比數位轉換器用於將積分器所輸出的積分值轉換為數位值。
運算放大器可包含輸入有參考電壓的第一輸入端、連接感測目標觸控電極的第二輸入端以及輸出有輸出電壓的輸出端。
輸入到運算放大器的第一輸入端的參考電壓可以與施加到顯示面板的共電壓同步。
共電壓係為施加在每個像素中的發光元件所包含的像素電極、發光層及共電極當中的共電極的電壓，其中所述的每個像素係配置在該顯示面板上。
運算放大器的第一輸入端可以電性連接共電極。
根據本揭露的實施例，可以透過減少或消除顯示運作與觸控感測運作之間的相互干擾的效應，進而改善顯示效能與觸控感測效能。
根據本發明實施例的另一面提出一種觸控顯示裝置，包含：顯示面板包括設於基板的多個資料線、多個閘極線、多個觸控電極及多個觸控佈線，其中顯示面板更包括用以顯示圖像的主動區及在主動區外圍的非主動區；以及觸控電路用以感測該些觸控電極的至少一個，其中顯示面板更包括：多個子像素包含包括有像素電極、發光層、共電極的發光元件，及驅動發光元件的驅動電晶體；以及設於共電極上的封裝層，其中該些觸控電極係設於封裝層上，且該些觸控佈線係沿著封裝層的斜表面(inclined surface)設置，並且電性連接沿著封裝層的斜表面設置在非主動區中的多個觸控板，其中觸控電路包含運算放大器，其具有用於輸入參考電壓的第一輸入端、連接感測目標觸控電極的第二輸入端以及用於輸出輸出電壓的輸出端 ，且其中施加到共電極的共電壓與輸入到運算放大器之第一輸入端的參考電壓彼此同步。
根據本揭露的實施例，即使雜訊引入到觸控電極或觸控電路，仍可以確保高訊號雜訊比，因此可以改善觸控感測的精準度。
根據本揭露的實施例，即使雜訊引入到觸控電極或觸控電路，仍可以確保高訊號雜訊比，因此可以改善筆觸控的精準度。
根據本揭露的實施例，即使雜訊電壓通過使用於顯示驅動之每個子像素內發光元件的共電極而引入至觸控電路的輸入端，仍可以透過觸控電路的另一輸入端的電壓控制而消除或減少雜訊電壓輸入的影響，進而改善觸控感測的精準度。
根據本揭露的實施例， 即使雜訊電壓通過使用於顯示驅動之每個子像素內發光元件的共電極而引入至觸控電路的輸入端，仍可以透過電性連接觸控電路的另一輸入端至共電極而消除或減少雜訊電壓輸入的影響，進而改善觸控感測的效能。
根據本揭露的實施例，可以透過將施加到用於顯示驅動的每個子像素中發光元件之共電極的共電壓與觸控電路的參考電壓進行同步以消除或減少雜訊電壓輸入的影響，進而改善觸控感測效能。
在下文中，將參考所附說明性附圖詳細地描述本公開的一些實施例。在使用附圖標記表示附圖的元件時，儘管在不同的附圖中示出，然而相同的元件將由相同的附圖標記表示。 此外，在本公開的以下描述中，當已知功能和配置的詳細描述使本公開的主題不清楚時，則在此的已知功能和配置的詳細描述將被省略。
另外，當描述本公開的組件時，這裡可以使用諸如第一、第二、A、B、（a）、（b）等的術語。 這些術語中的每一個均並非用於定義相應組件的本質、順序或次序，而是僅用於將相應組件與其他組件區分開。在描述某個結構元件與另一個結構元件“連接”、“耦接”或“接觸”的情況下，應該解釋為另一個結構元件可以“連接”、“耦接”或“接觸”此結構元件，以及此特定結構元件直接連接到另一結構元件或與另一結構元件直接接觸。
圖1係依據本發明實施例所繪示的觸控顯示裝置的系統配置圖。
請參照圖1，依據本發明實施例的觸控顯示裝置可提供顯示圖像的功能與觸控感測的功能。
為了提供圖像顯示功能，依據本發明實施例的觸控顯示裝置 可包含顯示面板(DISP)配置多個資料線與多個閘極線以及由該些資料線與該些閘極線所定義的該些子像素、用於驅動該些資料線的資料驅動電路(DDC)、用於驅動該些閘極線的閘極驅動電路(GDC)，及用於控制資料驅動電路(DDC)與閘極驅動電路(GDC)之運作的顯示控制器(DCTR)。
資料驅動電路(DDC)、閘極驅動電路(GDC)及顯示控制器 (DCTR)可個別作為一或多個獨立組件實施。在某些情況下，可以將資料驅動電路(DDC)、閘極驅動電路(GDC)及顯示控制器 (DCTR)當中的二個或多個整合為單一組件。舉例來說，資料驅動電路(DDC)與顯示控制器(DCTR)可被作為單一集成電路晶片(IC Chip)來實施。
為了提供觸控感測功能，根據本發明實施例的觸控顯示裝置 可包含包括觸控面板(TSP)及觸控感測電路(TSC)，其中觸控面板(TSP)包括多個觸控電極，觸控感測電路(TSC)用於施加驅動訊號到觸控面板(TSP)、偵測來自觸控面板(TSP)的感測訊號並且基於偵測到的感測訊號感測使用者觸控與否或觸控面板(TSP)上的觸控位置(觸控座標)。
觸控感測電路(TSC)可包含用於供給驅動訊號到觸控面板(TSP)且偵測來自觸控面板(TSP)之感測訊號的觸控電路(TC)，以及用於基於所偵測到的感測訊號來感測觸控面板(TSP)上的使用者觸控及/或觸控位置的觸控控制器(TCTR)。
觸控電路(TC)可包含用於提供驅動訊號到觸控面板(TSP)的第一電路部分以及用於偵測來自觸控面板(TSP)之感測訊號的第二電路部分。
觸控電路(TC)與觸控控制器(TCTR)可作為獨立的組件來實施或者可整合為單一組件。
資料驅動電路(DDC)、閘極驅動電路(GDC)及觸控電路(TC)可個別作為一或多個集成電路來實施。有鑒於與顯示面板(DISP)的電性連接，資料驅動電路(DDC)、閘極驅動電路(GDC)及觸控電路(TC)可以COG(Chip On Glass)類型、COF(Chip On Film)類型、TCP(Tape Carrier Package)類型等來實施，且閘極驅動電路(GDC)可以GIP (Gate In Panel)來實施。
此外，用於驅動顯示器運作的各電路配置(DDC、GDC與DCTR)及用於觸控感測的電路結構(TC與TCTR)可作為一或多個單獨組件實施。在一些情況下，用於驅動顯示器運作的電路配置(DDC、GDC與DCTR)及用於觸控感測的電路配置(TC、TCTR) 的至少一個可功能性地整合到一或多個組件。舉例來說，資料驅動電路(DDC)與觸控電路(TC)可被整合到一或多個集成電路晶片。在資料驅動電路(DDC)與觸控電路(TC)被整合到二個或多個集成電路晶片的情況下，該二個或多個集成電路晶片的每一個可具有資料驅動功能與觸控驅動功能。
依據本發明實施例的觸控顯示裝置可以是各種類型，例如有機發光顯示(OLED)裝置、液晶顯示(LCD)裝置等。在下文中，為了便於說明，觸控顯示裝置將被描述為有機發光顯示(OLED)裝置作為範例。也就是說，顯示面板(DISP)可以是各種類型，例如有機發光顯示(OLED)面板、液晶顯示(LCD)面板等。在下文中，為了便於說明，顯示面板(DISP)將被描述為有機發光顯示面板作為範例。
如後所述，觸控面板(TSP)可包含用於施加驅動訊號或偵測感測訊號的多個觸控電極，及多個觸控佈線用於將該些觸控電極連接到觸控電路(TC)。
觸控面板(TSP)可設於顯示面板(DISP)的外部。也就是說， 觸控面板(TSP)與顯示面板(DISP)可以單獨製造與組合。這種觸控面板 (TSP)可以稱為外部類型(external type)或附加類型(add-on type)。
可選地，觸控面板(TSP)可內置在顯示面板(DISP)內。也就是說，當製造顯示面板(DISP)時，觸控感測結構例如構成觸控面板(TSP)的該些觸控電極與該些觸控佈線可與用於驅動顯示運作的電極及訊號線一起成形。這種觸控面板(TSP)可以被稱為內置類型(built-in type)。在下文中，為了便於說明，將描述觸控面板(TSP)係為內置類型的情況作為範例。
圖2係依據本發明實施例的觸控顯示裝置的顯示面板的示意圖。
請參照圖2，顯示面板(DISP)可包含顯示圖像的主動區(AA)以及係為主動區(AA)的外邊界線(BL)之外圍區域的非主動區(NA)。
在顯示面板(DISP)的主動區(AA)中，配置有用於顯示圖像的該些子像素，且配置有用於驅動顯示運作的各種電極與訊號線。
在顯示面板(DISP)的主動區(AA)中，配置有用於觸控感測的該些觸控電極以及電性連接該些觸控電極的觸控佈線。因此，主動區(AA)可被稱為能夠進行觸控感測的觸控感測區域。
從配置在顯示面板(DISP)的非主動區(NA)中的各種訊號線延伸出的多條鏈路線或是電性連接到主動區(AA)中的各種訊號線的多條鏈路線，以及電性連接該些鏈路線的板(pads)可以被設置。配置在非主動區(NA)的板(pads)可以被鍵結或電性連接到顯示驅動電路(DDC、GDC等)。
此外，在顯示面板(DISP)的非主動區(NA)中，從設置在主動區(AA)中的該些觸控佈線所延伸出的多條鏈路線，或者電性連接到設於主動區(AA)中的該些觸控佈線，以及電性連接鏈路線的板(pads)可以被設置。配置在非主動區(NA)的板(pads)可以被鍵結或電性連接到觸控電路 (TC)。
在非主動區(NA)中，可提供設於主動區AA的該些觸控電極中最外側的觸控電極所延伸的一部位。此外，與設於主動區(AA)的觸控電極相同材質的至少一電極(觸控電極)可被進一步地設於非主動區(NA)中。也就是說，設於顯示面板(DISP)的該些觸控電極均設置在主動區 AA中，或者設於顯示面板(DISP)的觸控電極當中的一些觸控電極(例如最外側的觸控電極)可被設置在非主動區 (NA)或可被設置分佈在主動區(AA)及非主動區(NA)。
請參照圖2，依據本發明實施例的觸控顯示裝置的顯示面板(DISP)可包含堤部區域(DA)，在此堤部區域中設有用於避免主動區(AA)中任一層(例如有機發光顯示面板的封裝層)崩塌的堤部。
堤部區域(DA)可位在主動區(AA)與非主動區(NA)之間的邊界點，或者是非主動區(NA) 的任一點，即主動區(AA)的外圍區域。
設於堤部區域(DA)的堤部可以配置圍繞主動區(AA)的所有方向，或僅設置在主動區(AA)的一或二個或多個部份(例如具有脆弱層的部份)的外週邊上。
設在堤部區域(DA)的堤部可以係由連接在一起的圖形(pattern)或者是由兩個或多個斷開的圖形(pattern)所形成。進一步地，在堤部區域(DA)中，僅可設置第一堤部，或者兩個堤部(第一堤部、第二堤部)，或者三個或多個堤部。
在堤部區域(DA)中，在任一方向上僅能有第一堤部，且在任意其他方向上有第一堤部與第二堤部。
圖3係根據本發明實施例所繪示的觸控面板嵌入在顯示面板中的結構示意圖。
請參照圖3，在顯示面板(DISP)的主動區(AA)中，多個子像素(SP)排列在基板(SUB)上。
每個子像素(SP)可包含發光元件(ED)、用於驅動發光元件(ED)的第一電晶體(T1)、用於將資料電壓(VDATA)傳送到第一電晶體T1的第一節點的第二電晶體(T2)，以及用於保持一幀之定電壓的儲存電容(Cst)。
第一電晶體(T1)可包含施加有資料電壓的第一節點(N1)、用於電性連接發光元件(ED)的第二節點，以及施加有來自驅動電壓線(DVL)的驅動電壓(VDD)的第三節點。第一節點(N1)可以係為閘極節點，第二節點(N2)可以係為源極節點或汲極節點，第三節點(N3)可以係為汲極節點或源極節點。第一電晶體(T1)也可以稱為用於驅動發光元件(ED)的驅動電晶體。
發光元件(ED)可包含第一電極(例如陽極電極)、發光層與第二電極(例如陰極電極)。第一電極可電性連接第一電晶體(T1)的第二節點(N2)，且基極電壓(VSS)可被施加到第二電極。
在下文中，發光元件(ED)的第一電極也可稱為像素電極 (分別存在於每個子像素的電極)，且發光元件(ED)的第二電極也可稱為共電極。共電極可以是所有子像素共通的電極，且可以是單一的板電極(plate 電極)或劃分成多個電極的電極。施加到共電極的基極電壓(VSS)也可稱為共電壓。
發光元件(ED)中的發光層可以是包含有機材料的有機發光層。在這種情況下，發光元件(ED)可以是有機發光二極體(OLED)。
可透過閘極線(GL)所施加的掃描訊號(SCAN)來導通或關斷第二電晶體(T2)且第二電晶體(T2)可電性連接在第一電晶體(T1)的第一節點(N1)與資料線(DL)之間。第二電晶體T2也可以稱為開關電晶體。
第二電晶體T2被掃描訊號(SCAN)導通且將資料線(DL)所提供的資料電壓(VDATA)傳送到第一電晶體(T1)的第一節點(N1)。
儲存電容器(Cst)可電性連接在第一電晶體(T1)的第一節點(N1)與第二節點(N2)之間。
每個子像素(SP)可具有包含兩個電晶體(T1、T2)及一個電容器(Cst)的2T1C結構，如圖3所示，並且在一些情況下，每個子像素(SP)可進一步包含一或多個電晶體或一或多個電容器。
儲存電容器 (Cst)不需要是一寄生電容器(例如Cgs、Cgd)，其中此寄生電容器係為存在於第一電晶體(T1)的第一節點(N1)與第二節點 (N2)之間的內部電容器，儲存電容器(Cst)而係可為特別設計在第一電晶體(T1)之外的外部電容器。
第一電晶體(T1)與第二電晶體(T2)可各別係為n型電晶體或p型電晶體。
如上述，電路元件諸如發光元件(ED)、兩個或多個電晶體(T1、T2)及一或多個電容器(Cst)可配置在顯示面板(DISP)中。這種電路元件(特別是發光元件ED)可能容易受到外部水氣或氧氣的影響，因此用於防止外部水氣或氧氣進入到電路元件(特別是發光元件 ED)的封裝層 (ENCAP)可被設置在顯示面板(DISP)上。
封裝層(ENCAP)可以是單一層或多個層。
舉例來說，在封裝層(ENCAP)包含多個層的情形中，封裝層(ENCAP)可包含一或多個無機封裝層與一或多個有機封裝層。作為一具體實施例，封裝層(ENCAP)可包含第一無機封裝層、有機封裝層及第二無機封裝層。在此，有機封裝層可位在第一無機封裝層與第二無機封裝層之間。
第一無機封裝層可形成在第二電極(例如陰極電極)上以便最靠近發光元件(ED)。第一無機封裝層可以能夠低溫沉積的無機絕緣材料形成，例如氮化矽(SiNx)、氧化矽(SiOx)、氧氮化矽(SiON)或氧化鋁(Al2O3)。因此，由於第一無機封裝層在低溫大氣當中沉積，故在第一無機封裝層的沉積過程中可防止易受高溫影響的發光層(有機發光層)的損壞。
有機封裝層可具有相對於第一無機封裝層較小的區域且可形成暴露於第一無機封裝層的兩端。有機封裝層可作為緩衝器使用，用於緩解因觸控顯示裝置的彎曲所引起的對應層之間的應力，並且可強化平坦化的效果。有機封裝層可以例如由有機絕緣材料形成，例如丙烯酸樹脂(acrylic resin)、環氧樹脂(epoxy resin)、聚醯亞胺(polyimide)、聚乙烯(polyethylene)或碳氧化矽(SiOC)。
第二無機封裝層可形成在有機封裝層上，以便分別覆蓋有機封裝層與第一無機封裝層的上表面與側表面。因此，第二無機封裝層可最小化或防止外部水氣或氧氣滲透到第一無機封裝層與有機封裝層。第二無機封裝層可例如由無機絕緣材料形成，例如氮化矽(SiNx)、氧化矽(SiOx)、氮氧化矽(SiON)或氧化鋁(Al2O3)。
依據本發明實施例的觸控顯示裝置，觸控面板(TSP)可形成在封裝層(ENCAP)上。
也就是說，在觸控顯示裝置中，觸控感測器結構例如形成觸控面板(TSP)的多個觸控電極(TE)可被設置在封裝層(ENCAP)上。
在觸控感測中，驅動訊號或感測訊號可被施加在觸控電極(TE)。因此，在觸控感測中，在觸控電極(TE)與設置有封裝層(ENCAP)的陰極電極之間可以形成電位差，且不必要的寄生電容可能產生。由於此寄生電容可能使觸控靈敏度降低，因此可對觸控電極(TE)與陰極電極之間的距離設定一預設值(例如5微米(μm))或更大。為此，舉例來說，封裝層(ENCAP)的厚度可設計為至少5微米(μm)或更大。
圖4與圖5係依據本發明實施例所繪示之設於顯示面板上的觸控電極的示例類型的視圖。
請參照圖4，設在顯示面板(DISP)上的每個觸控電極(TE)可以是不具有開口的板狀電極。在這種情形下，每個觸控電極(TE)可以是透明電極。也就是說，每個觸控電極(TE)可由透明電極材料形成，以便配置於下方的子像素(SP)所發出的光可以向上傳遞。
另外，如圖5所示，設於顯示面板(DISP)上的每個觸控電極(TE)可被圖案化為網格類型，以形成具有兩個或多個開口(OA)的電極金屬 (EM)。
電極金屬(EM)是對應於實質的觸控電極(TE)且是為施加有驅動訊號或偵測到感測訊號的部份。
請參照圖5，在每個觸控電極(TE)係為圖案化為網格類型的電極金屬(EM)的情況下，兩個或多個開口(OA)可存在於觸控電極(TE)的區域內。
在每個觸控電極(TE)中的至少兩個開口(OA)各別對應於一或多個子像素(SP)的發光區域。也就是說，所述多個開口(OA)可係為配置在下方的多個子像素(SP)所發出的光通過的路徑。舉例來說，每個觸控電極(TE)係為包含一開口區域(或開口(OA))的網格類型，且此開口區域在位置上對應於子像素(SP)的發光區域。在下文中，為了便於說明，假設每個觸控電極(TE)係為網格類型的電極金屬 (EM)。
對應於每個觸控電極(TE)的電極金屬(EM)可位於堤部上，此堤部係設置在兩個或多個子像素(SP)的發光區域之外的區域。
同時，作為形成多個觸控電極(TE)的方法，在以寬網格形狀形成電極金屬(EM)之後，電極金屬(EM)可被切割為預設圖案以電性分離電極金屬(EM)，以由此形成多個觸控電極(TE)。
如圖4與圖5所示，觸控電極(TE)的輪廓形狀可以是方形例如鑽石形、菱形，或者是例如三角形、五邊形或六邊形的其他形狀。
圖6係為圖5的示例性網格狀類型的觸控電極的視圖。
請參照圖6，在每個觸控電極(TE)的區域內，可以有網格狀類型的電極金屬(EM)以及與此網格狀類型的電極金屬(EM)分離的至少一虛設金屬(DM)。
電極金屬(EM)係對應於實質觸控電極(TE)的部份，並且是施加有驅動訊號(用於手指感測或筆感測的驅動訊號)或偵測到感測訊號(用於手指感測或筆感測的感測訊號)的部份。同時，儘管虛設金屬(DM)可存在於觸控電極(TE)的區域中，然而驅動訊號不會被施加到虛設金屬(DM)且在虛設金屬(DM)處不會偵測到感測訊號。也就是說，虛設金屬(DM)可以是電浮接(floated)金屬部份。
因此，電極金屬(EM)可電性連接觸控電路(TC)，但虛設金屬(DM)不會電性連接觸控電路(TC)。
在觸控電極(TE)的區域中，至少有一個虛設金屬(DM)可在與電極金屬(EM)斷開的狀態下存在。
另外，僅在所有觸控電極(TE)當中的一些觸控電極的每一個的區域中，至少有一個虛設金屬(DM)可在與電極金屬(EM)斷開的狀態下存在。也就是說，虛設金屬(DM)不必存在於某一些觸控電極(TE)的區域中。
如圖5所示，關於虛設金屬(DM)的作用，在觸控電極(TE)的區域中沒有虛設金屬DM且僅電極金屬(EM)形成為網格狀類型的情況下，可能會發生電極金屬(EM)的輪廓在顯示表面上可見而導致的清晰度(visibility)問題。
反觀，如圖6所示，在觸控電極(TE)的區域中存在一或多個虛設金屬(DM)的情況下，可防止顯示表面上的電極金屬(EM)輪廓導致的清晰度(visibility)問題。
此外，透過調整每個觸控電極(TE)的虛設金屬(DM)的存在或數量(虛設金屬比例)，可調整每個觸控電極(TE)的電容以提升觸控靈敏度。
同時，透過切割在觸控電極(TE)區域中形成之電極金屬(EM)的一些點位，所切割的電極金屬(EM)可由虛設金屬(DM)形成。也就是說，電極金屬(EM)與虛設金屬(DM)可以是在同一層中所形成的相同材料。
根據本發明實施例的觸控顯示裝置可基於觸控電極(TE)上形成的電容來偵測觸控。
根據本發明實施例的觸控顯示裝置可利用基於電容的觸控感測方法，其可透過互容式(mutual-capacitance-based) 觸控感測方法或自容式(self- capacitance-based)觸控感測方法來執行觸控感測。
在互容式觸控感測方法中，多個 觸控電極(TE)可被分類為用於施加驅動訊號的驅動觸控電極(傳送觸控電極)，以及用於偵測感測訊號並與驅動觸控電極形成電容的感測觸控電極(接收觸控電極)。
在互容式觸控感測方法中，觸控感測電路(TSC)可透過由諸如手指20、筆10等指標(pointer)的出現與否所產生的驅動觸控電極與感測觸控電極之間電容(互容)的改變，進而偵測是否發生觸控及/或觸控座標。
在自容式觸控感測方法中，每個觸控電極(TE)可作為驅動觸控電極與感測觸控電極。也就是說，觸控感測電路(TSC)施加驅動訊號到一或多個觸控電極(TE)並且透過施加有驅動訊號的觸控電極(TE)來偵測感測訊號。然後，觸控感測電路(TSC)可利用觸控電極(TE)與諸如手指20與筆10的指標之間的電容改變與基於感測到的感測訊號來偵測是否出現觸控及/或觸控座標。在自容式觸控感測方法中，驅動觸控電極與感測觸控電極之間沒有區別。
如同上述， 根據本發明實施例的觸控顯示裝置感測可透過互容式觸控感測方法或自容式觸控感測方法來偵測觸。在下文中，為了便於說明， 以執行互容式觸控感測方法且具有用於此目的的觸控感測器的觸控顯示裝置作為示例。
圖7係依據本發明實施例所繪示的顯示面板中的觸控感測器結構的示例視圖。
請參照圖7，用於互容式觸控感測的觸控感測器結構可包含多個觸控電極(TX-TE)與多個第二觸控電極(RX-TE)。在此，所述的多個第一觸控電極(TX-TE)與多個第二觸控電極(RX-TE)可位在封裝層 (ENCAP)上。
每個第一觸控電極(TX-TE)可被配置在第一方向上，且每個第二觸控電極(RX-TE)可被配置在與第一方向不同的第二方向上。
在本說明書中，第一方向與第二方向可彼此相對不同。舉例來說，第一方向可以是x軸方向(水平方向)且第二方向可以是y軸方向(垂直方向)。相反地，第一方向可以是y軸方向且第二方向可以是x軸方向。進一步地，第一方向與第二方向可以彼此正交，但不必定是為正交。此外，在本說明書中，行與列係為相對的，並且可從觀看者的角度改變行與列。
每個第一觸控電極(TX-TE)可以是條狀(bar-shaped)電極。每個第二觸控電極(RX-TE)也可以是條狀(bar-shaped)電極。
舉例來說，第一觸控電極(TX-TE)可以是驅動觸控電極，其用於被施加驅動訊號，且第二觸控電極(RX-TE)可以是感測觸控電極，其用於偵測感測訊號(訊號感測)。
反過來說，第一觸控電極(TX-TE)可以是用於偵測感測訊號的感測觸控電極，且第二觸控電極(RX-TE)可以是用於施加驅動訊號的驅動觸控電極。
另外，在某一些情況下，第一觸控電極(TX-TE)可以是用於偵測感測訊號及施加驅動訊號的觸控電極，且第二觸控電極(RX-TE)也可以是用於偵測感測訊號及施加驅動訊號的觸控電極。
除了第一觸控電極(TX-TE)與第二觸控電極(RX-TE)之外，用於觸控感測的觸控感測器金屬可進一步包含多個觸控佈線(TL)，其用於觸控電路(TC)與所述多個觸控電極(TX-TE、RX-TE)之間的電性連接。
所述多個觸控佈線(TL)可包含連接每個第一觸控電極(TX-TE)的至少一第一觸控佈線 (TX-TL)，以及連接每個第二觸控電極(RX-TE)的至少一第二觸控佈線 (RX-TL)。
圖8係根據本發明實施例所繪示的顯示面板中的觸控感測器結構的另一示例視圖。
請參照圖8，每個第一觸控電極(TX-TE)可包含配置在同一行(或列)的多個第一分割觸控電極(TX-PTE)與用於電性連接該些第一分割觸控電極(TX-PTE)的一或多個第一連接線 (TX-CL)。在此，用於連接兩個相鄰的第一分割觸控電極(TX-PTE)的第一連接線(TX-CL)可以是金屬圖案(metal pattern)，其與所述兩個相鄰的第一分割觸控電極(TX-PTE)整合在一起，如圖8所示，或者可以是通過接觸孔連接兩個相鄰的第一分割觸控電極(TX-PTE)的金屬圖案。
每個第二觸控電極(RX-TE)可包含配置在同一行(或列)多的個第二分割觸控電極(RX-PTE)，以及用於電性連接該些第二分割觸控電極(RX-PTE)的一或多個第二連接線(RX-CL)。在此，用於連接兩個相鄰的第二分割觸控電極(RX-PTE)的第二連接線(RX-CL)可以是金屬圖案(metal pattern)，其與所述兩個相鄰的第二分割觸控電極(RX-PTE)整合在一起，或者可以是通過接觸孔連接兩個相鄰的第二分割觸控電極(RX-PTE)的金屬圖案，如圖8所示。
在第一觸控電極(TX-TE)與第二觸控電極(RX-TE)相交(intersect)的區域(觸控電極線相交的區域)中，第一連接線(TX-CL)與第二連接線(RX-CL)可配置成彼此相交。
在這種情況下，在第一觸控電極(TX-TE)與第二觸控電極 (RX-TE)相交的區域(觸控電極線相交的區域)中，第一連接線(TX-CL)與第二連接線(RX-CL)可以交叉(crossed)。
在第一連接線(TX-CL)與第二連接線(RX-CL)於觸控電極線相交的區域中彼此相交的情況下，應該將第一連接線(TX-CL)與第二連接線 (RX-CL)設置在不同層。
為了佈置使該些第一觸控電極(TX-TE)與該些第二觸控電極(RX-TE)彼此相交，該些第一分割觸控電極(TX-PTE)、該些第二分割觸控電極(RX-PTE)、該些第一連接線(TX-CL)與該些第二連接線(RX-CL)可位在兩層或多層中。
此外，電性連接該些觸控佈線(TX-TL、RX-TL)的多個觸控板(TX-TP、RX-TP)可被設置在顯示面板(DISP)的非主動區(NA)中。
請參照圖8，每個第一觸控電極(TX-TE)可通過至少一第一觸控佈線(TX-TL)電性連接對應的第一觸控板(TX-TP)。也就是說，在一第一觸控電極(TX-TE)內的該些第一分割觸控電極(TX-PTE)當中設置在最外側的第一分割觸控電極(TX-PTE)通過第一觸控佈線(TX-TL)電性連接對應的第一觸控板(TX-TP)。
每個第二觸控電極(RX-TE)可通過至少一第二觸控佈線(RX-TL)電性連接對應的第二觸控板(RX-TP)。也就是說，在一第二觸控電極(RX-TE)內的該些第二分割觸控電極(RX-PTE)當中設置在最外側的第二分割觸控電極(RX-PTE)通過第二觸控佈線(RX-TL)電性連接對應的第二觸控板(RX-TP)。
此外，如圖8所示，該些第一觸控電極(TX-TE)與該些第二觸控電極(RX-TE)可設置在封裝層(ENCAP)上。也就是說，構成該些第一觸控電極(TX-TE)的該些第一分割觸控電極(TX-PTE)與該些第一連接線(TX-CL)可被配置在封裝層 (ENCAP)上。構成該些第二觸控電極(RX-TE)的該些第二分割觸控電極(RX-PTE)與該些第二連接線(RX-CL) 可被配置在封裝層(ENCAP)上。
另外，如圖8所示，電性連接該些第一觸控電極(TX-TE)的該些第一觸控佈線(TX-TL)的每一個係設置在封裝層(ENCAP)上且可延伸到未形成封裝層(ENCAP)的區域，並且可電性連接到第一觸控板(TX-TP)。電性連接該些第二觸控電極(RX-TE)的該些第二觸控佈線(RX-TL)的每一個係設置在封裝層(ENCAP)上且可延伸到未形成封裝層(ENCAP)的區域，並且可電性連接到第二觸控板(RX-TP)。在此，封裝層 (ENCAP)可位於主動區(AA)中，並且在某些情況下，可延伸到非主動區 (NA)。
如上所述，為了防止主動區(AA)中任一層(例如在有機發光顯示面板內的封裝層)的崩壞，堤部區域(DA)可以被設置在主動區(AA)與非主動區(NA)之間的邊界區域，或者被設置在作為主動區 (AA)之外圍區域的非主動區(NA)中。
在圖8的範例中，第一堤部(DAM1)與第二堤部DAM2可被設置在堤部區域 (DA)中。在此，第二堤部(DAM2)可位在比第一堤部(DAM1)更朝外的位置。
可選地，只有第一堤部(DAM1)可位在堤部區域(DA)中，並且在某些情況下，除了第一堤部(DAM1)與第二堤部(DAM2)之外，可以在堤部區域(DA)中配置一或多個額外的堤部。
請參照圖8，封裝層(ENCAP)可位在第一堤部(DAM1)的側邊，或者除了在第一堤部(DAM1)的側部之外，封裝層 (ENCAP)可位在第一堤部(DAM1)的頂部。
圖9 係根據本發明實施例所繪示的顯示面板沿圖8的X-X'線的局部剖視圖。在圖9中，以平面(plate)的形式來說明觸控電極(Y-TE)作為範例，但觸控電極(Y-TE)可以是網狀類型。
作為主動區(AA)內子像素(SP)中的驅動電晶體的第一電晶體(T1)可設置在基板(SUB)上。
第一電晶體(T1)可包含對應於閘極電極的第一節點電極 (NE1)、對應於源極電極或汲極電極的第二節點電極(NE2)、對應於汲極電極或源極電極的第三節點電極(NE3)以及半導體層。
第一節點電極(NE1)與半導體層(SEMI)可透過設於兩者間的閘極絕緣膜(GI)而彼此重疊。第二節點電極(NE2)可形成在絕緣層(INS)上並且接觸半導體層(SEMI)的一側，且第三節點電極(NE3)可形成在絕緣層(INS)上並且可接觸半導體層 (SEMI)的另一側。
發光元件(ED)可包含對應於陽極電極(或陰極電極)的第一電極(E1)、形成在第一電極(E1)上的發光層(EL)，以及形成在發光層(EL)上對應於陰極電極(或陽極電極)的第二電極(E2)。
發光元件(ED)的第一電極(E1)也可被稱為像素電極，且發光元件(ED)的第二電極(E2)也可被稱為共電極。提供到共電極的基極電壓也可被稱為共電壓。
第一電極(E1)電性連接到透過貫穿平坦化層(PLN)的像素接觸孔而暴露的第一電晶體(T1)的第二節點電極(NE2)。
發光層(EL)可形成在由堤(BANK)所提供的發光區域之第一電極(E1)上。發光層(EL)可透過依順序或相反順序在第一電極 (E1)上層疊電洞相關層(hole-related layer)、發光層及電子相關層(electron-related layer)而形成。第二電極(E2)可形成為面對第一電極(E1)，其兩者間具有發光層(EL)。
封裝層(ENCAP)可阻擋外部水氣或氧氣滲入到易受到外部水氣或氧氣影響的發光元件(ED)。
封裝層(ENCAP)可以是單層，但封裝層(ENCAP)可包含如圖9所示的多層(PAS1、PCL、PAS2)。
舉例來說，在封裝層(ENCAP)包括多層(PAS1、PCL、PAS2)的情況下，封裝層(ENCAP)可包含一或多個無機封裝層(PAS1、PAS2)以及一或多個有機封裝層(PCL)。作為具體範例，封裝層(ENCAP)可具有依序層疊的第一無機封裝層 (PAS1)、有機封裝層(PCL)與第二無機封裝層(PAS2)的結構。
在此，有機封裝層(PCL)可進一步包含至少一有機封裝層或至少一無機封裝層。
第一無機封裝層(PAS1)可形成在基板(SUB)上，其中基板(SUB)上形成有對應陰極電極的第二電極(E2)，如此以便可以最靠近發光元件(ED)。第一無機封裝層(PAS1)可以由能夠低溫沉積的無機絕緣材料所組成，例如氮化矽、氧化矽、氧氮化矽或氧化鋁。由於第一無機封裝層PAS1在低溫大氣當中沉積，因此在沉積過程中，第一無機封裝層(PAS1)可防止在高溫狀態下易受影響的包含有機材料的發光層(EL)的損壞。
有機封裝層(PCL)可形成為具有一區域，其中此區域小於第一無機封裝(PAS1)的區域。因此，可透過暴露第一無機封裝層(PAS1)的兩端來形成有機封裝層(PCL)。有機封裝層(PCL)可作為緩衝以減緩因作為有機發光顯示裝置的觸控顯示裝置的捲曲或彎曲所造成的各層間的應力，因此可以強化平坦化的效果。有機封裝層(PCL)可由有機絕緣材料所組成，所述有機絕緣材料例如丙烯酸樹脂(acrylic resin)、環氧樹脂(epoxy resin)、聚醯亞胺(polyimide)、聚乙烯(polyethylene)或碳氧化矽(SiOC)。
在透過噴墨方式(inkjet method)形成有機封裝層(PCL)的情況下，一或多個提部(DAMs)可形成在堤部區域(DA)中，其中堤部區域(DA)對應於非主動區(NA)與主動區(AA)之間的邊界區域或非主動區(NA)的一部分。
舉例來說，如圖9所示，堤部區域(DA)可位在主動區(AA)與板區域(pad area)之間，在板區域中該些第一觸控板(TX-TP)與該些第二觸控板(RX-TP)形成在非主動區 (NA)中。在堤部區域(DA)中，可以有相鄰於主動區 (AA)的第一堤部 (DAM1)以及相鄰於板區域的第二堤部DAM2。
當液相中的有機封裝層(PCL)滴入主動區(AA)時，設於堤部區域(DA)中的一或多個堤部(DAM)可以防止液相中的有機封裝層(PCL)在非主動區(NA)的方向崩塌而侵入板區域。
在提供如圖9所示的第一堤部(DAM1)與第二堤部(DAM2)的情形下，可以進一步提升這樣的效果。
第一堤部(DAM1)及/或第二堤部(DAM2)可形成為單層結構或多層結構。舉例來說，第一堤部(DAM1)及/或第二堤部(DAM2)可以由與堤(BANK)及間隔物(圖中未示)之少一個的相同材料所形成。在這種情況下，可以在不增加光照製程(mask process)與成本的情形下形成堤部結構。
第一堤部(DAM1)或第二堤部(DAM2)可透過如圖9所示之第一無機封裝層(PAS1)及/或第二無機封裝層(PAS2)層疊在堤(BANK)上的結構來形成。
此外，包含有機材料的有機封裝層(PCL)僅可位在第一堤部(DAM1)的內表面，如圖9所示。
另外，包含有機材料的有機封裝層(PCL)可位在第一堤部(DAM1)與第二堤部(DAM2)當中至少第一堤部 (DAM1)的上部。
第二無機封裝層(PAS2)可形成在形成有有機封裝層(PCL)的基板(SUB)上，以便覆蓋有機封裝層(PCL)的上表面與側表面及第一無機封裝層(PAS1)。第二無機封裝層(PAS2)可最小化或阻擋外部水氣或氧氣滲透到第一無機封裝層(PAS1)與有機封裝層(PCL)。第二無機封裝層(PAS2)可透過無機絕緣材料而形成，例如氮化矽(SiNx)、氧化矽(SiOx)、氧氮化矽(SiON)或氧化鋁(Al2O3)。
觸控緩衝膜(T-BUF)可設置在封裝層(ENCAP)上。觸控緩衝膜(T-BUF)可位於包含第一與第二觸控電極(TX-TE、RX-TE)及第一與第二連接線(TX-CL、RX-CL)的觸控感測器金屬與發光元件(ED)的第二電極(E2)之間。
觸控緩衝膜(T-BUF)可設計使觸控感測器金屬與發光元件(ED)的第二電極(E2)之間的距離保持預定最小間隔距離(例如5μm)。因此，可以減少或防止形成在觸控感測器金屬與發光元件(ED)的第二電極(E2)間的寄生電容，從而避免由寄生電容引起的觸控靈敏度的降低。
包含第一與第二觸控電極(TX-TE、RX-TE)及第一與第二連接線(TX-CL、TX-CL)的觸控感測器金屬可以在沒有觸控緩衝膜(T-BUF)的情況下設置於封裝層(ENCAP)上。
此外，觸控緩衝膜(T-BUF)可防止設置在觸控緩衝膜(T-BUF)上的觸控感測器金屬的製造過程所使用的化學溶液(顯影劑或蝕刻劑等)或外部水氣等滲透到包含有機材料的發光層(EL)。因此，觸控緩衝膜(T-BUF)可避免易受到化學液體或水氣影響的發光層(EL)的損壞。
觸控緩衝膜(T-BUF)可以在預定溫度(例如100°C)或更低溫的溫度下形成以避免易受高溫影響之包含有機材料的發光層(EL)的損壞，且可以由具有介電常數1至3的有機絕緣材料形成。舉例來說，觸控緩衝膜(T-BUF)可以由丙烯酸基(acrylic-based)材料、環氧基(epoxy-based)材料或矽氧烷基(siloxane-based)材料形成。具有平坦化特性的觸控緩衝膜(T-BUF)作為有機絕緣材料可防止由有機發光顯示裝置的彎曲所引起的封裝層(ENCAP)中對應的封裝層(PAS1、PCL、PAS2)的損壞。觸控緩衝膜 (T-BUF)也可以防止形成在觸控緩衝膜(T-BUF)上的觸控感測器金屬的破損。
根據互容式的觸控感測器結構，第一觸控電極(TX-TE)與第二觸控電極(RX-TE)可設置在觸控緩衝膜(T-BUF)上，且第一觸控電極 (TX-TE)與第二觸控電極(RX-TE)可配置為彼此相交。
第二觸控電極(RX-TE)可包含第二分割觸控電極(RX-PTE)與電性連接第二分割觸控電極(RX-PTE)的第二連接線(RX-CL)。
如圖9所示，第二分割觸控電極(RX-PTE)與第二連接線 (RX-CL)可透過設於其間的觸控絕緣膜(ILD)而位在不同層。
該些第二分割觸控電極(RX-PTE)可沿y軸方向以固定間隔而彼此間隔開來。每個第二分割觸控電極(RX-PTE)可通過第二連接線(RX-CL)電性連接在y軸方向上相鄰的另一第二分割觸控電極(RX-PTE)。
第二連接線(RX-CL)可形成在觸控緩衝膜(T-BUF)上且可通過穿設於觸控絕緣膜(ILD)的觸控接觸孔而暴露，且並且電性連接在y軸方向上相鄰的兩個第二分割觸控電極(RX-PTE)。
第二連接線(RX-CL)可配置為與堤(BANK)重疊。因此，可以避免第二連接線(RX-CL)使開口率降低。
第一觸控電極(TX-TE)可包含第一分割觸控電極(TX-PTE) 與用於電性連接第一分割觸控電極(TX-PTE)的第一連接線(TX-CL)。第一分割觸控電極(TX-PTE)與第一連接線(TX-CL)可透過設於其間的觸控絕緣膜(ILD)而位於不同層。
該些第一分割觸控電極(TX-PTE)可在觸控絕緣膜(ILD)上沿x軸方向以固定間隔而彼此間隔開來。每個第一分割觸控電極(TX-PTE)可通過第一連接線(TX-CL)電性連接在x軸方向上的另一第一分割觸控電極 (TX-PTE)。
第一連接線(TX-CL)可設置在與第一分割觸控電極 (TX-PTE)相同的平面上。因此，第一連接線(TX-CL)可在不通過額外接觸孔的情況下連接在x軸方向上彼此相鄰的兩個第一分割觸控電極(TX- PTE)，或者是與第一分割觸控電極 (TX-PTE)整合在一起。
第一連接線(TX-CL)可配置為與堤(BANK)重疊。因此，可以避免第一連接線(TX-CL)使開口率降低。
第二觸控電極(RX-TE)可通過第二觸控佈線(RX-TL)與第二觸控板(RX-TP)電性連接觸控電路(TC)。類似地，第一觸控電極(TX-TE) 可通過第一觸控佈線(TX-TL)與第一觸控板(TX-TP)電性連接觸控電路 (TC)。
覆蓋第一觸控板 (TX-TP)與第二觸控板(RX-TP)的板覆蓋(pad cover)電極可進一步地被設置。
第一觸控板(TX-TP)可與第一觸控佈線(TX-TL)分開形成，或者是透過延伸第一觸控佈線(TX-TL)而形成。第二觸控板(RX-TP)可與第二觸控佈線(RX-TL)分開形成，或者是透過延伸第二觸控佈線(RX-TL)而形成。
在透過延伸第一觸控佈線(TX-TL)形成第一觸控板 (TX-TP)且透過延伸第二觸控佈線(RX- TL)形成第二觸控板 (RX-TP)的情況下，第一觸控板(TX-TP)、第一觸控佈線(TX-TL)、第二觸控板(RX-TP)及第二觸控佈線 (RX-TL)可由與第一導電材料相同的材料形成。在此，第一導電材料可形成為單層結構或多層結構，其使用具有高耐腐蝕性、耐酸性及良好導電性的金屬，例如鋁(Al)、鈦(Ti)、銅(Cu)與鉬(Mo)。
舉例來說，第一觸控板(TX-TP)、第一觸控佈線(TX-TL)、第二觸控板(RX-TP)與第二觸控佈線(RX-TL)可通過層壓的三層結構例如Ti/Al/Ti或Mo/Al/Mo而形成。
能夠覆蓋第一觸控板(TX-TP)與第二觸控板(RX-TP)的板覆蓋電極可由與第一與第二觸控電極(TX-TE、RX-TE)相同的第二導電材料形成。在此，第二導電材料可以是透明導電材料，例如具有高耐腐蝕性和耐酸性的ITO 或IZO。板覆蓋電極可以鍵接(bonded to)到觸控電路(TC)或鍵接到電路膜(circuit film)，其中，觸控電路TC透過形成為暴露於觸控緩衝膜(T-BUF)而安裝在電路膜(circuit film)上。
在此，觸控緩衝膜(T-BUF)形成以覆蓋觸控感測器金屬，因此可防止觸控感測器金屬受到外部水氣等的侵蝕。舉例來說，觸控緩衝膜 (T-BUF)可由有機絕緣材料形成，或者形成為環型偏光鏡(circular polarizer)或者環氧樹脂或丙烯酸材料的膜。這樣的觸控緩衝膜(T-BUF)不必要在封裝層(ENCAP)上。也就是說，觸控緩衝膜(T-BUF)並非是必要元件。
第二觸控佈線(RX-TL)可通過觸控佈線接觸孔電性連接第二分割觸控電極(RX-PTE)，或者是透過與第二分割觸控電極(RX-PTE)整合在一起而形成。
藉由通過封裝層(ENCAP)的頂部與側邊以及堤部(DAM)的頂部與側邊，第二觸控佈線(RX-TL)可延伸到非主動區(NA)且可電性連接位在非主動區 (NA)的第二觸控板(RX-TP)。因此，第二觸控佈線(RX-TL)可透過第二觸控板(RX-TP)電性連接觸控電路(TC)。
第二觸控佈線(RX-TL)可將感測訊號由第二分割觸控電極 (RX-PTE)傳送到觸控電路(TC)，或者可將來自觸控電路(TC)的驅動訊號 傳送到第二分割觸控電極(RX-PTE)。
第一觸控佈線(TX-TL)可透過觸控佈線接觸孔電性連接第一分割觸控電極(RX-PTE)，或者可以透過與第一分割觸控電極(TX-PTE)整合在一起而形成。
藉由通過封裝層(ENCAP)的頂部與側邊及堤部(DAM)的頂部與側邊，第一觸控佈線(TX-TL)可延伸到非主動區(NA)且可電性連接位在非主動區(NA)的第一觸控板(TX-TP)。因此，第一觸控佈線(TX-TL)可透過第一觸控板(TX-TP)電性連接觸控電路(TC)。
第一觸控佈線(TX-TL)可接收來自觸控電路(TC)的驅動訊號且可以將驅動訊號傳送到第一分割觸控電極(TX-PTE)。第一觸控佈線 (TX-TL)可將感測訊號由第一分割觸控電極(TX-PTE)傳送到觸控電路 (TC)。
第一觸控佈線(TX-TL)與第二觸控佈線(RX-TL)的配置可根據面板的設計要求進行各種的修改。
觸控保護膜(PAC)可設置在第一分割觸控電極(TX-PTE)與第二分割觸控電極(RX-PTE)上。觸控保護膜(PAC)可在堤部(DAM)之前或之後延伸，以便也可以設置在第一觸控佈線(TX-TL)與第二觸控佈線 (RX-TL)上。
圖9的剖面視圖概念性地繪示此結構。因此，每個形態(各種層或電極)的位置、厚度或寬度可依據視角方向或觀看位置而有所變化。此外，各個形態的連接結構也可以改變，且可能存在有所示的層以外的額外的層，且某些所示的層可以省略或者整合在一起。舉例來說，堤(BANK)的寬度可以比圖式中的情況還要來得更窄，且堤部(DAM)的高度可以比圖式中來得更低或更高。
如圖8所示，在透過電性連接該些第一分割觸控電極(TX-PTE)形成每個第一觸控電極(TX-TE)且透過電性連接該些第二分割觸控電極(RX-PTE)形成每個第二觸控電極(RX-TE)的情況下，每個第一分割觸控電極(TX-PTE)也可稱為第一觸控電極(TX-TE)或觸控電極(TE)，且每個第二分割觸控電極(RX-PTE)也可稱為第二觸控電極(RX-TE)或觸控電極(TE)，如下述。
圖10與圖11係依據本發明實施例所繪示的包含彩色濾光片的顯示面板的剖面結構示意圖。
請參照圖10與圖11，在觸控面板(TSP)嵌入顯示面板(DISP)中且顯示面板(DISP)實施為有機發光顯示面板的情況下，觸控面板(TSP)可位於顯示面板(DISP)中的封裝層(ENCAP)上。也就是說，觸控感測器金屬例如該些觸控電極(TE)與多個觸控佈線(TL)可位在顯示面板(DISP)中的封裝層(ENCAP)上。
如上所述，藉由在封裝層(ENCAP)上形成觸控電極(TE)，觸控電極(TE)可以在不顯著影響顯示效能及與顯示相關的層(display-related layer)之形成的情況下而被形成。
請參照圖10與圖11，可以是有機發光二極體(OLED)之陰極電極的第二電極(E2)可位在封裝層(ENCAP)下方。
封裝層(ENCAP)的厚度(T)可例如是5微米或者更大。
如上所述，由於封裝層(ENCAP)的厚度可設計為5 微米或者更大，因此可以減少在有機發光二極體(OLED)的第二電極(E2)與觸控電極(TE)之間形成的寄生電容。因此，可以避免由寄生電容所引起的觸控靈敏度的下降。
如上所述，在每個觸控電極(TE)中，電極金屬(EM)可以具有兩個或多個開口(OA)的網格類型的形式而圖案化(patterned)，且所述的兩個或多個開口(OA)可在垂直方向上觀看之下對應一或多個子像素或它們的發光區域。
如上所述，由於觸控電極(TE)可通過圖案化電極金屬 (EM)而形成，其中一或多個子像素的發光區域對應存在於觸控電極(TE)區域中的兩個或多個開口(OA)的每一個的位置，因此可以提高顯示面板(DISP)的發光效率。
如圖10與圖11所示，黑色矩陣(BM)可設置在顯示面板(DISP)上，且彩色濾光片(CF)可進一步設置在顯示面板(DISP)上。
黑色矩陣(BM)的位置可對應於觸控電極(TE)的電極金屬(EM)的位置。
該些彩色濾光片(CF)的位置可對應該些觸控電極(TE)或形成該些觸控電極(TE)的電極金屬(EM)的位置。
如上所述，由於該些彩色濾光片(CF)位於對應該些開口(OA)位置的位置，因此可以增強顯示面板(DISP)的發光效能。
現在將描述該些彩色濾光片(CF)與該些觸控電極(TE)之間的垂直位置關係。
如圖10所示，該些彩色濾光片(CF)與黑色矩陣(BM)可位在該些觸控電極(TE)上。
在這種情況下，該些彩色濾光片(CF)與黑色矩陣(BM)可位在外塗層(OC)上，其中外塗層(OC)係設於該些觸控電極(TE)上。在此，外塗層(OC)可以是與圖9的觸控保護膜(PAC)相同的層或者可以是另一層。
如圖11所示，該些彩色濾光片(CF)與黑色矩陣(BM)可位於該些觸控電極(TE)的下面。
在這種情況下，該些觸控電極(TE)可位在外塗層(OC)上，其中外塗層(OC)係設置在彩色濾光片(CF)與黑色矩陣(BM)上。在此，外塗層(OC)可以是與圖9的觸控緩衝膜 (T-BUF)或觸控絕緣膜(ILD)相同的層或者可以是另一層。
圖12係依據本發明實施例所繪示的觸控系統的配置示意圖。
請參照圖12，依據本發明實施例的觸控系統可包含觸控面板(TSP)、用於驅動觸控面板(TSP)與感測觸控的觸控電路(TC)，以及使用觸控電路(TC)的觸控面板(TSP)感測結果感測觸控的觸控控制器(TCTR)。
請參照圖12，該些觸控電極(TX-TE、RX-TE)可設置在觸控面板(TSP)上。該些觸控電極(TX-TE、RX-TE)對應於一種用於感測手指觸控及/或筆觸控的感測器。
請參照圖12，該些觸控電極(TX-TE、RX-TE)可包含該些第一觸控電極(TX-TE)與該些第二觸控電極(RX-TE)。
請參照圖12，每個第一觸控電極(TX-TE)可沿第一方向設置，且每個第二觸控電極(RX-TE)可沿第二方向設置或者反之亦然。
請參照圖12，每個第一觸控電極(TX-TE)可以是如圖7所示的條形(bar-shaped)電極，或者可以是如圖8所示的被分割為數個部份的電極組件。類似地，每個第二觸控電極(RX-TE)也可以是如圖7所示的條形電極，或者可以是如圖8所示的被分割為數個部份的電極組件。
請參照圖12，每個第一觸控電極(TX-TE)可沿第一方向設置，且每個第二觸控電極(RX-TE)可沿第二方向設置，或者反之亦然。
第一觸控電極(TX-TE)與第二觸控電極(RX-TE)可位在不同層或同一層上。
第一觸控電極(TX-TE)與第二觸控電極(RX-TE)可以是不具有開口區域的板狀(plate-shaped)電極或具有開口區域的網狀(mesh-shaped)電極。在此，存在一觸控電極中的每個開口區域可對應一或多個子像素，或者對應子像素的發光區域。
觸控電路(TC)可包含電性連接該些第一觸控電極(TX-TE)的第一觸控電路(TC1)以及電性連接該些第二觸控電極(RX-TE)的第二觸控電路(TC2)等。
每個第一觸控電極(TX-TE)可以是驅動觸控電極，且每個第二觸控電極(RX-TE)可以是感測觸控電極。相反地，每個第一觸控電極 (TX-TE)可以是感測觸控電極，且每個第二觸控電極(RX-TE)可以是驅動觸控電極。此外，該些第一觸控電極(TX-TE)可以同時作為驅動觸控電極與感測觸控電極，且該些第二觸控電極(RX-TE) 可以同時作為驅動觸控電極與感測觸控電極。
在以下圖13至圖15的描述中，為了便於說明，假設該些第一觸控電極(TX-TE)係為驅動觸控電極，且該些第二觸控電極(RX-TE)係為感測觸控電極。
圖13係根據本發明實施例所繪示的觸控系統的觸控電路中第一觸控電路與第二觸控電路的示意圖。
請參照圖13，觸控電路(TC)可包含電性連接該些第一觸控電極(TX-TE)的第一觸控電路(TC1)以及電性連接該些第二觸控電極(RX-TE)的第二觸控電路(TC2)。
根據本發明實施例的觸控系統可基於互容式或基於自容式來感測觸控(手指觸控、筆觸控)，或者基於互容式與自容式兩者來感測觸控(手指觸控、筆觸控)。
在根據本發明實施例的觸控系統基於互容式來感測觸控的情況下，第一觸控電路(TC1)與第二觸控電路(TC2)之一可以是驅動電路且另一可以是感測電路。
因此，根據本發明實施例的觸控系統可以提供各種運作情況與各種感測模式。以下將描述五種情況。
情況1是第一觸控電路(TC1)作為用於互容式感測的驅動電路來運作，且第二觸控電路(TC2)作為用於互容式感測的感測電路來運作。
在這種情況下，第一觸控電路(TC1)可驅動或運作該些第一觸控電極(TX-TE(1)、TX-TE(2) 、TX-TE(3)、TX-TE(4)…)的全部或一部分。第二觸控電路(TC2)可感測該些第二觸控電極(RX-TE(1)、RX-TE(2)、 RX-TE(3)、RX-TE(4)…)的全部或一部分。
也就是說，第一觸控電路(TC1)可同時或依序提供驅動訊號到全部或一部分的該些第一觸控電極(TX-TE(1)、TX-TE(2)、TX-TE(3)、TX-TE(4)…)。第二觸控電路(TC2)可同時或依序偵測來自全部或一部分的該些第二觸控電極(RX-TE(1)、RX-TE(2)、RX-TE(3)、RX-TE(4)…)的感測訊號。
在此，感測訊號可以是一訊號，其反映在每個第二觸控電極(RX-TE(1)、RX-TE(2)、RX-TE(3)、RX-TE(4)…)與第一觸控電極(TX-TE(1)、TX-TE(2)、 TX-TE(3)、TX-TE(4)…)之間所形成的互容。
情況2是互容感測模式，在此互容感測模式中，第一觸控電路(TC1)係作為用於互容式感測的感測電路來運作且第二觸控電路(TC2)係作為用於互容式感測的驅動電路來運作。
在這種情況下，第二觸控電路(TC2)可驅動或運作全部或一部份的該些第二觸控電極(RX-TE(1)、RX-TE(2)、RX-TE(3)、RX-TE(4)…)。第一觸控電路(TC1)可感測全部或一部份的該些第一觸控電極(TX-TE(1)、TX-TE(2)、TX-TE(3)、TX-TE(4)…)。
也就是說，第二觸控電路(TC2)可以同時或依序提供驅動訊號到全部或一部份的該些第二觸控電極(RX-TE(1)、RX-TE(2) 、RX-TE(3)、RX-TE(4)…)。第一觸控電路(TC1)可同時或依序偵測來自全部或一部份的該些第一觸控電極(TX-TE(1)、TX-TE(2)、TX-TE(3)、TX-TE(4)…)的感測訊號。
在此，感測訊號可以是一訊號，其反映在每個第一觸控電極(TX-TE(1)、TX-TE(2)、TX-TE(3)、TX-TE(4)…)與該些第二觸控電極(RX-TE(1)、RX-TE(2)、RX-TE(3)、RX-TE(4)…)之間所形成的互容。
情況3是混合感測模式(互容感測模式、自容感測模式)，其中第一觸控電路(TC1)作為用於互容式感測的驅動電路來運作，且第二觸控電路(TC2)作為用於互容式感測的感測電路來運作，並且第二觸控電路(TC2)更作為用於自容式感測的驅動電路與感測電路來運作。
在這種情況下，第一觸控電路(TC1)可驅動全部或一部份的該些第一觸控電極(TX-TE(1)、TX-TE(2)、TX-TE(3)、TX-TE(4)…)。第二觸控電路(TC2)可驅動且感測全部或一部份的該些第二觸控電極 (RX-TE(1)、RX-TE(2)、RX-TE(3)、RX-TE(4)…)。
也就是說，第一觸控電路(TC1)可同時或依序提供驅動訊號 (用於感測互容的驅動訊號)到全部或一部份的該些第一觸控電極 (TX-TE(1)、TX-TE(2)、TX-TE(3)、TX-TE(4)…)。第二觸控電路(TC2)可同時或依序提供驅動訊號(驅動訊號用於感測自容)到全部或一部份的該些第二觸控電極(RX-TE(1)、RX-TE(2)、RX-TE(3)、RX-TE(4)…)。
第二觸控電路(TC2)也可以同時或依序偵測來自全部或一部份的該些第二觸控電極(RX-TE(1)、RX-TE(2)、RX-TE(3)、RX-TE(4)…)的感測訊號。
在此，感測訊號可以是一訊號，其反映每個第二觸控電極(RX-TE(1)、RX-TE(2)、RX-TE(3)、 RX-TE(4)…)與第一觸控電極(TX-TE(1)、TX-TE(2)、TX-TE(3)、 TX-TE(4)…)之間所形成的互容以及在每個第二觸控電極(RX-TE(1)、RX-TE(2)、RX-TE(3)、RX-TE(4)…)上所形成的自容。
情況4是混合感測模式(互容感測模式、自容感測模式)，其中第二觸控電路(TC2)作為用於互容感測的驅動電路來運作且第一觸控電路(TC1)作為用於互容感測的感測電路來運作，並且第一觸控電路(TC1)更作為用於自容感測的驅動電路與感測電路來運作。
在這種情況下，第二觸控電路(TC2)可驅動全部或一部分的該些第二觸控電極(RX-TE(1)、RX-TE(2)、RX-TE(3)、RX-TE(4)…)。第一觸控電路(TC1)可驅動與感測全部或部份的該些第一觸控電極 (TX-TE(1)、TX-TE(2)、TX-TE(3)、TX-TE(4)…)。
也就是說，第二觸控電路(TC2)可同時或依序提供驅動訊號 (用於感測互容的驅動訊號)到全部或一部分的該些第二觸控電極 (RX-TE(1)、RX-TE(2)、RX-TE(3)、RX-TE(4)…)。第一觸控電路(TC1)可同時或依序提供驅動訊號(用於感測自容的驅動訊號)到全部或一部分的該些第一觸控電極(TX-TE(1)、TX-TE(2)、TX-TE(3)、TX-TE(4)…)。
第一觸控電路(TC1)也可以同時或依序偵測來自全部或一部份的觸控電極(TX-TE(1)、TX-TE(2)、TX-TE(3)、TX-TE(4)…)的感測訊號。
在此，感測訊號可以是一訊號，其反映在每個第一觸控電極(TX-TE(1)、TX-TE(2)、TX-TE(3)、TX-TE(4)…)與第二觸控電極(RX-TE(1)、RX-TE(2)、RX-TE(3)、RX-TE(4)…)之間形成的互容以及在每個第一觸控電極(TX-TE(1)、TX-TE(2)、TX-TE(3)、TX-TE(4)…)上形成的自容。
情況5是自容式感測模式，其中第一觸控電路(TC1)作為用於自容感測的驅動電路與感測電路來運作，且第二觸控電路(TC2)也作為用於自容感測的驅動電路與感測電路來運作。
第一觸控電路(TC1)可同時或依序提供驅動訊號到全部或一部分的該些第一觸控電極(TX-TE(1)、TX-TE(2)、TX-TE(3)、 TX-TE(4)…)，且可同時或依序偵測來自全部或一部分的該些第一觸控電極(TX-TE(1)、TX-TE(2)、TX-TE(3)、TX-TE(4)…)的感測訊號。
在此，感測訊號可以是一訊號，其反映在每個第一觸控電極(TX-TE(1)、TX-TE(2)、TX-TE(3)、TX-TE(4)…)上所形成的自容.
類似地，第二觸控電路(TC2)可同時或依序提供驅動訊號到全部或一部分的該些第二觸控電極(RX-TE(1)、RX-TE(2)、RX-TE(3)、 RX-TE(4)…)，且可同時或依序偵測來自全部或一部分的該些第二觸控電極(RX-TE(1)、RX-TE(2)、RX-TE(3)、RX-TE(4)…)的感測訊號。
在此，感測訊號可以是一訊號，其反映在每個第二觸控電極(RX-TE(1)、RX-TE(2)、RX-TE(3)、RX-TE(4)…)上形成的自容。
請參照圖13，第一觸控電路(TC1)可包含電性連接該些第一觸控電極(TX-TE(1)、TX-TE(2)、 TX-TE(3)、TX-TE(4)…)的多個第一感測驅動單元(SDU_D)。第二觸控電路(TC2)可包含電性連接該些第二觸控電極(RX-TE(1)、RX-TE(2)、RX-TE(3)、RX-TE(4)…)的多個第二感測驅動單元(SDU_S)。
根據本發明實施例的觸控系統在該五種情況的哪一種當中運行，第一感測驅動單元(SDU_D)與第二感測驅動單元(SDU_S)的運作可彼此不同。
此外，根據本發明實施例的觸控系統在該五種情況的哪一種當中運行，第一感測驅動單元(SDU_D)與第二感測驅動單元(SDU_S)的內部配置可以不同。
在下文中，為了便於說明，主要描述該五種情況中的請況1。
圖14係根據本發明實施例所繪示的觸控系統的觸控電路中第一觸控電路(TC1)所包含的第一感測驅動單元(SDU_D)的示例圖。
請參照圖14，第一觸控電路(TC1)所包含的每個第一感測驅動單元(SDU_D) 可以包括用於將驅動訊號輸出到第一觸控電極(TX-TE)的驅動放大器(DR-AMP)。
驅動放大器(DR-AMP)可包含用於輸入驅動訊號(VTX)的輸入端(mi)及用於輸出放大後的驅動訊號(VTX)的輸出端(mo)。
驅動放大器(DR-AMP)可輸出具有大振幅(large amplitude)的驅動訊號(VTX)，從而更有效地驅動第一觸控電極(TX-TE)。
圖15係依據本發明實施例所繪示的觸控系統的觸控電路(TC)中第二觸控電路(TC2)內的第二感測驅動單元 (SDU_S)的示例圖。
第二觸控電路(TC2)內的每個第二感測驅動單元(SDU_S) 可包含電性連接第二觸控電極(RX-TE)的運算放大器(OP-AMP)，以及電性連接運算放大器(OP-AMP)之輸出(No)的積分器(INTG)。積分器(INTG)的輸出端可以連接類比數位轉換器(ADC)。
運算放大器(OP-AMP)可包含接收參考電壓(VREF)的第一輸入端(Ni1)、電性連接對應的第二觸控電極(RX-TE)的第二輸入端(Ni2)，以及用於輸出輸出訊號的輸出端(No)。
反饋電容器(Cfb)可連接在第二輸入端(Ni2)與運算放大器(OP-AMP)的輸出端(No)之間。電阻等元件可進一步連接在第二輸入端 (Ni2)運算放大器(OP-AMP)的輸出端(No)之間。
它可以稱為電荷放大器或前置放大器，包含運算放大器 (OP-AMP)與反饋電容器(Cfb)。
圖16係依據本發明實施例所繪示的觸控顯示裝置的運作模式示意圖。
請參照圖16，根據本發明實施例的觸控顯示裝置的運作模式可包含顯示模式、手指感測模式及筆感測模式。
可以在不同時區中執行顯示模式、手指感測模式及筆感測模式 。或者，顯示模式、手指感測模式及筆感測模式可獨立地執行、可同時地執行或可在不同時區執行。
舉例來說，手指感測模式及/或筆感測模式可以在顯示模式執行的期間執行(也就是在圖像顯示期間)。
圖17係依據本發明實施例所繪示的關於觸控顯示裝置的感測運作的電路示意圖，且圖18係依據本發明實施例所繪示的用於觸控顯示裝置的主訊號(VREF、VTX、VPEN等)的示意圖。
請參照圖17，在觸控電路(TC)的運算放大器(OP-AMP)中，第一輸入端(Ni1)可接收參考電壓(VREF)且第二輸入端(Ni2)可電性連接作為感測觸控電極的第二觸控電極(RX-TE)。在運算放大器(OP-AMP)中，反饋電容器(Cfb)可電性連接在輸出端(No)與第二輸入端(Ni2)之間，其中輸出端(No)用於輸出輸出電壓(Vout)且第二輸入端(Ni2)電性連接第二觸控電極 (RX-TE)。
請參照圖17，從驅動訊號源(SRC_TX)產生的驅動訊號(VTX)可以通過驅動放大器(DR-AMP)而放大且施加到第一觸控電極 TX-TE，並且從筆10輸出的筆訊號(VPEN)可以施加到第二觸控電極 (RX-TE)。此時，可以在顯示面板(DISP)上形成各種電容(Cm、Cp_TX、 Cp_RX與Cpen)。
互容(Cm)可以在作為驅動觸控電極的第一觸控電極 (TX-TE)與作為感測觸控電極的第二觸控電極(RX-TE)之間形成。互容(Cm)可以用於手指感測，且互容量可以根據手指的位置而改變。
用以進行筆感測的筆電容(Cpen)形成在筆10的筆尖與第二觸控電極(RX-TE)之間，其中在筆10的筆尖輸出筆訊號(VPEN)且第二觸控電極(RX-TE)作為感測觸控電極。
請參照圖17，寄生電容(Cp_TX)可形成在共電極(E2)與第一觸控電極(TX-TE)之間，其中所述的共電極(E2)係設置於顯示面板(DISP)上且係為驅動顯示所需的，並且所述的第一觸控電極(TX-TE)係作為驅動觸控電極。
類似地，寄生電容(Cp_RX)可形成在共電極(E2)與第二觸控電極(RX-TE)之間，其中所述的共電極(E2)係設置在顯示面板(DISP)上且係為驅動顯示所需的，並且第二觸控電極(RX-TE)係作為驅動觸控電極。
取決於運作模式，驅動訊號(VTX)可以是直流電壓或者是調變訊號。舉例來說，在筆感測模式下，驅動訊號(VTX)可以是直流電壓，而在手指感測模式下，驅動訊號(VTX)可以是調變訊號(AC訊號)，其電壓係為可變的。
請參照圖18，筆10所輸出的筆訊號(VPEN)可以是在筆感測模式下其電壓為可變的訊號。在這種情況下，筆訊號(VPEN)的訊號波形可以是正弦波，或者也可以是方波或三角波。
筆訊號(VPEN)可以是其電壓在高準位與低準位之間規律地擺動一段特定時間的訊號。也就是說，筆訊號(VPEN)可以是具有恆定頻率的訊號。
筆訊號VPEN可以是於另一段時間中其電壓在高準位與低準位之間不規律地擺動的訊號。也就是說，筆訊號(VPEN)可以是不具有恆定頻率的訊號。
筆感測模式下，施加到運算放大器(OP-AMP)的第一輸入端(Ni1)的參考電壓(VREF)以及施加到第一觸控電極(TX-TE)的驅動訊號 (VTX)可以是直流電壓訊號。
圖19係根據本發明實施例所繪示的觸控顯示裝置中感測運作所產生的各種電容(Cair、Cpen、Cp_TX、Cp_RX、Cdc)的示意圖。
在顯示面板(DISP)中，封裝層(ENCAP)可設置在包含像素電極(E1)、發光層(EL)與共電極(E2)的發光元件(ED)上。形成觸控面板(TSP)的第一觸控電極(TX-TE)與第二觸控電極(RX-TE)可以位在封裝層 (ENCAP)上。該些資料線(DL)、該些閘極線(GL)及驅動電晶體(Tl)可以位在封裝層(ENCAP)下方。
請參考圖19，共電極(E2)可設置在資料線(DL)上，且第一觸控電極(TX-TE)與第二觸控電極(RX-TE)可設置在共電極(E2)上，且覆蓋玻璃(C/G)可設置在第一觸控電極(TX-TE)與第二觸控電極(RX-TE)上。
在此層疊結構中，當筆10的筆尖接觸到覆蓋玻璃(C/G)而產生筆觸控時，筆電容(Cpen)可形成在筆10與第二觸控電極(RX-TE)之間。
在懸浮類型(hover type)筆觸控發生的情況下，空氣電容(Cair)與筆電容(Cpen)可形成在筆10與第二觸控電極(RX-TE)之間，其中在所述的懸浮類型(hover type)筆觸控中，筆10的筆尖與覆蓋玻璃(C/G)間隔一預定距離(例如10毫米)，而不與覆蓋玻璃(C/G)接觸。 也就是說，空氣電容(Cair)可以形成在筆10與覆蓋玻璃(C/G)之間，且筆電容(Cpen)可形成在覆蓋電極(C/G)與第二觸控電極(RX-TE)之間。
如上所述，寄生電容(Cp_TX)可形成在第一觸控電極 (TX-TE)與共電極(E2)，寄生電容(Cp_RX)可形成在第二觸控電極(RX-TE)與共電極(E2)。
寄生電容(CDC)可形成在用於施加資料電壓(Vdata)的資料線 (DL)與用於施加共電壓(VSS)的共電極(E2)之間。
請參照圖19，資料電壓(Vdata)可以是視頻訊號或圖像訊號 ，其電壓準位變化用於供圖像顯示。當施加有資料電壓(Vdata)時，資料線(DL)的電壓可以改變。
通過寄生電容(CDC)耦接到資料線(DL)的共電極 (E2)的電壓狀態可以依據資料線 (DL)的電壓變化而改變。
更具體來說，在資料電壓(Vdata)的電壓準位改變的時刻，通過寄生電容(CDC)耦接到資料線(DL)的共電極(E2)可以根據資料電壓Vdata的電壓準位產生電壓準位。可以根據資料電壓(Vdata)的電壓準位變化而產生峰值電壓(peak voltage)。
也就是說，在共電極 (E2)中，所施加的直流電壓形式的共電壓(VSS)並不是恆定保持的，而是可以由於資料線(DL)的電壓變化產生峰值電壓。
如上所述，由於資料線DL中的電壓變化，會在透過寄生電容(Cdc)而耦接到資料線(DL)的共電極(E2)中產生不期望的電壓狀態。這會作為雜訊(noise)而對觸控感測(筆感測、觸控感測)以及顯示產生負面影響。也就是說，在共電極(E2)處所產生的峰值電壓可以對應到會降低顯示效能與觸控效能的雜訊電壓(Vnoise)。
圖20係根據本發明實施例所繪示的用於觸控顯示裝置的主要訊號(VREF、VTX、VPEN、VSS)的另一示意圖。
請參照圖20，如關於圖18的敘述，從筆10輸出的筆訊號(VPEN)可以是其電壓可變(正弦波、方波等)的訊號。施加到運算放大器(OP-AMP)的第一輸入端(Ni1)的參考電壓(VREF)以及施加到第一觸控電極(TX-TE)的驅動訊號(VTX)可以是直流電壓訊號。
請參照圖20，施加到共電極(E2)的共電壓(VSS)可以是直流電壓，或者在一些情況下，可以是其電壓準位變化的訊號。
圖21係根據本發明實施例所繪示的觸控顯示裝置中通過共電極引入雜訊電壓的現象之視圖，以及圖22係根據本發明實施例的觸控顯示裝置中由於引入到共電極的雜訊電壓而導致觸控靈敏度降低之現象的圖式。
請參照圖21，輸出到筆 10的筆訊號(VPEN)可以施加到第二觸控電極(RX-TE)。施加到第二觸控電極(RX-TE)的筆訊號(VPEN)可以輸入到連接第二觸控電極(RX-TE)的運算放大器(OP-AMP)的第二輸入端(Ni2)。
反饋電容器(Cfb)可以透過輸入到運算放大器(OP-AMP)之第二輸入端(Ni2)的筆訊號(VPNE)進行充電，且因此輸出電壓(Vout)可以輸出到運算放大器(OP-AMP)的輸出端(No)。
輸出電壓(Vout)輸入到積分器(INTG)。積分器(INTG)所輸出的積分值輸入到類比數位轉換器(ADC)。類比數位轉換器(ADC)將積分值轉換為對應數位值的感測值。觸控控制器(TCTR)可以基於感測值執行筆感測。因此，可以偵測筆10的存在、位置、傾斜、壓力及各種附加資訊。
請參照圖21，由於資料線(DL)中的電壓變化，通過寄生電容(CDC)耦接到資料線(DL)的共電極(E2)中會產生雜訊，且對應所產生之雜訊的雜訊電壓(Vnoise)會引入到第二觸控電極(RX-TE)，其中第二觸控電極(RX-TE)通過寄生電容(Cp_RX)耦接到共電極(E2)。
流入第二觸控電極(RX-TE)的雜訊電壓(Vnoise)也會流入電性連接第二觸控電極(RX-TE)的觸控電路(TC)。也就是說，施加到第二觸控電極 (RX-TE)的雜訊電壓(Vnoise)可以流入電性連接第二觸控電極(RX-TE)的運算放大器(OP-AMP)之第二輸入端(Ni2)。
因此，透過組合施加到第二觸控電極(RX-TE)的筆訊號(VPEN)與施加到第二觸控電極(RX-TE) 雜訊電壓(Vnoise)所取得的訊號可以輸入到運算放大器(OP-AMP)的第二輸入端(Ni2)。
因此，如圖22所示，根據積分器(INTG)的積分結果的積分值可對應於將雜訊電壓(Vnoise)加上筆訊號(VPEN)所得到之訊號的積分值。因此，筆感測的效能會減弱。
儘管係基於筆感測來描述圖21與圖22，然而類似的現象可能發生在手指感測。
在手指感測期間，由於第一觸控電極(TX-TE)與第二觸控電極(RX-TE)之間的互容(Cm)而在第二觸控電極(RX-TE)中產生的訊號可以輸入到運算放大器(OP-AMP)的第二輸入端 (Ni2)，其中所述的訊號根據手指觸控的存在與否而變化。
此外，在共電極(E2)處產生且引入到連接共電極E2的第二觸控電極(RX-TE)中的雜訊電壓(Vnoise)也可以流入運算放大器(OP-AMP)的第二輸入端(Ni2)。也就是說，對應於互容(Cm)且手指觸控所需的訊號以及從共電極(E2)流入第二觸控電極(RX-TE)的雜訊電壓(Vnoise)可以輸入到運算放大器(OP-AMP)的第二輸入端(Ni2)。因此，手指感測的效能會減弱。
圖23與圖24係根據本發明實施例所繪示的在觸控顯示裝置中具有減少通過共電極所引入的雜訊影響的技術之電路示意圖。
如上參照圖15所述，觸控電路(TC)可包含電性連接感測目標觸控電極(TE)的運算放大器 (OP-AMP)、電性連接運算放大器(OP-AMP)的輸出端(No)的積分器(INTG)，以及類比數位轉換器(ADC)將積分器(INTG)所輸出的積分值轉換為數位值，其中感測目標觸控電極(TE)係位在設置於顯示面板(DISP)上的該些觸控電極(TE)當中的觸控電極。
請參照圖23，運算放大器(OP-AMP)可包含輸入有參考電壓(VREF)的第一輸入端(Ni1)、連接感測目標觸控電極(TX-TE)的第二輸入端 (Ni2)，及用於輸出輸出電壓(Vout)的輸出端 (No)。
請參照圖23，在根據本發明實施例的觸控顯示裝置中，施加到共電極(E2)的共電壓(VSS)與輸入到運算放大器(OP-AMP)的第一輸入端(Ni1)的參考電壓(VREF)可以彼此同步，以減少流通過共電極(E2)的雜訊電壓(Vnoise)的影響。
請參照圖23，在根據本發明實施例的觸控顯示裝置中，用於提供共電壓(VSS)的共電極(E2)與施加參考電壓(VREF)所需的運算放大器(OP-AMP)的第一輸入端(Ni1)可以電性連接，以減少流通過共電極(E2)的雜訊電壓(Vnoise)的影響。
為此，運算放大器(OP-AMP)的第一輸入端(Ni1)可以直接連接共電極(E2)或可以通過同步線(SYNL)而電性連接共電極(E2)。舉例來說，由於第一輸入端(Ni1)與第二輸入端(Ni2)的相反極性，輸入到第一與第二端的雜訊可以消除。
同步線(SYNL)可以設置在電性連接顯示面板(DISP)的印刷電路板、顯示面板(DISP)及觸控電路(TC)至少一者中。
請參照圖24，同步線(SYNL)可具有接線電阻(R1)。接線電阻(R1)可以是同步線 (SYNL)的一電阻構件，或者可以是特定設計與連接的電阻元件。
請參照圖24，共電壓(VSS)可以是施加到配置在顯示面板(DISP)中每個子像素(SP)內的發光元件(ED)所包含的像素電極(E1)、發光層(EL)與共電極(E2)當中的共電極(E2)的電壓。
類似於用於電性連接運算放大器(OP-AMP)的第一輸入端(Ni1)與共電極(E2)的同步線(SYNL)，共電極(E2)也可以具有電阻組件(R2)。
請參照圖24，根據本發明實施例的觸控顯示裝置可以包含用於將共電壓(VSS)提供到共電極(E2)的共電壓源(SRC_VSS)，以及用於將參考電壓(VREF)提供到運算放大器(OP-AMP)的第一輸入端(Ni1)的參考電壓源(SRC_VREF)。
為了共電壓(VSS)與參考電壓(VREF)之間的同步，共電壓源(SRC_VSS)的輸出端與參考電壓源(SRC_VREF)的輸出端可以透過同步線(SYNL)連接。
共電壓源(SRC_VSS)與參考電壓源(SRC_VREF)僅有一個可以使用。舉例來說，在沒有使用參考電壓源(SRC_VREF)的情況下，僅有共電壓源(SRC_VSS)可以使用，以提供參考電壓(VREF)與共電壓(VSS)。另外，在沒有共電壓源(SRC_VSS)的情況下，可以僅使用參考電壓源(SRC_VREF)來提供參考電壓(VREF)與共電壓(VSS)。
也就是說，根據本發明實施例的觸控顯示裝置可包含電壓源共同連接到共電極(E2)與運算放大器(OP-AMP)的第一輸入端(Ni1)。
請參照圖24，根據本發明實施例的觸控顯示裝置可包含像素驅動電壓源(SRC_VDD)用以提供驅動電壓(VDD)，其中驅動電壓(VDD)施加到作為驅動電晶體的第一電晶體(T1)的汲極節點或源極節點。
圖25係根據本發明實施例所繪示的將雜訊降低技術應用在觸控顯示裝置的情況下主要訊號的示意圖，且圖26係根據本發明實施例所繪示的將雜訊降低技術應用在觸控顯示裝置的情況下雜訊降低效果的示意圖，且圖27係根據本發明實施例所繪示的將雜訊降低技術應用在觸控顯示裝置的情況下說明雜訊降低效果的模擬結果的圖式。
請參照圖25，施加到共電極(E2)的共電壓(VSS)與輸入到運算放大器(OP-AMP)之第一輸入端(Ni1)的參考電壓(VREF)可以是彼此同步的訊號。
共電壓(VSS)與參考電壓(VREF)可以是調變訊號，其電壓係為可變的且可以是直流電壓。舉例來說，在筆感測模式期間，共電壓(VSS) 與參考電壓(VREF)可以是其電壓為可變的調變訊號。在基於互容的手指感測模式中，共電壓(VSS)與參考電壓(VREF)可以是直流電壓。
如圖25所示，共電壓(VSS)與參考電壓(VREF)透過頻率與相位彼此對應而可以是彼此同步的調變訊號，以降低雜訊的影響。在此實施例中，參照以同步可以是指具有相同的頻率與相同的相位。
共電壓(VSS)的振幅與參考電壓(VREF)的振幅可以彼此相等。在一些情況下，共電壓(VSS)的振幅與參考電壓(VREF)的振幅可以透過電阻器(R1、R2)而彼此不同。
筆訊號(VPEN)可以是與共電壓(VSS)及參考電壓(VREF)具有相同相位的同相位(in-phase)訊號。另外，筆訊號(VPEN)可以是與共電壓(VSS)及參考電壓(VREF)具有不同相位的反相位(anti-phase)訊號。筆訊號(VPEN)可以是感測筆10的位置資訊及/或傾斜資訊所需的筆訊號。
請參照圖23，根據上述的雜訊降低技術，雜訊電壓(Vnoise)不僅可以通過耦接共電極(E2)的第二觸控電極(RX-TE)而施加到運算放大器的第二輸入端(Ni2)(PATH 1)，也可以透過共電壓(VSS)與參考電壓(VREF)的同步而施加到運算放大器的第一輸入端(Ni1)(PATH 2)。也就是說，筆訊號(VPEN)與雜訊電壓(Vnoise)輸入到運算放大器(OP-AMP)的第二輸入端(Ni2)，且參考電壓(VREF)與雜訊電壓(Vnoise)輸入到運算放大器(OP-AMP)的第一輸入端(Ni1)。
因此，雜訊電壓(Vnoise)可以在運算放大器(OP-AMP)的第一輸入端(Ni1)與第二輸入端(Ni2)之間的電壓差處消除或減少。因此，由第一輸入端(Ni1)與第二輸入端(Ni2)之間的電壓差所決定的運算放大器(OP-AMP)之輸出電壓(Vout)可以是具有去除或減少雜訊電壓(Vnoise)的訊號。
因此，如圖26所示，積分器(INTG)所輸出的積分值可以是透過減去或消除對應於雜訊電壓(Vnoise)的分量而獲得的積分值且完全由筆訊號(VPEN)決定。因此，可以減少或消除由於雜訊電壓(Vnoise)所引起的影響，且可以極大地改善觸控感測效能。
請參照圖27的模擬結果，雜訊電壓 (Vnoise)的電壓準位可以變得類似於參考電壓(VREF)。也就是說，因為雜訊電壓(Vnoise)在相位上與參考電壓(VREF)的正弦波匯聚，雜訊電壓(Vnoise)的電壓準位可以逐漸趨近於零。
輸入到運算放大器(OP-AMP)的第二輸入端(Ni2)的訊號(VPEN+Vnoise)可以透過從參考電壓(VREF)的正弦波反相位偏離而逐漸被放大。因此，在使用雜訊降低技術的情況下，訊號雜訊比(SNR)可以增加。此外，可以消除顯示圖像品質上的雜訊影響。
圖28係根據本發明實施例所繪示的觸控顯示裝置中手指感測運作(F/S)與筆感測運作(P/S)的各種時序示意圖。
根據本發明實施例的觸控顯示裝置可以在各種時序中執行手指感測(F/S)與筆感測(P/S)。
例如，當在第i個幀時，僅可在一幀中執行用於顯示的顯示驅動，而不執行手指感測(F/S)與筆感測(P/S)。
另外，當在第j個幀時，在一幀期間中，僅可以在一幀時間內所需的特定時段中執行手指觸控(F/S)。此外，在一幀期間中，僅可以在一幀時間內所需的特定時段中執行筆觸控(P/S)。此外，在一幀期間中，手指觸控(F/S)與筆觸控(P/S)可以在一幀時間內的一些非重疊時區中執行。
當在第k個幀時，手指觸控(F/S)與筆觸控(P/S)可以在一幀期間內的重疊時段中執行。在這樣的情況下，可以由觸控控制器(TCTR)等透過根據預設演算法的訊號分析或感測位置而判別手指觸控(F/S)與筆觸控(P/S)的每一個的感測結果。
除了這些示例之外，顯示與觸控感測(手指觸控及/或筆觸控)可以在時間上單獨執行，或者可以在各種時序上獨立執行。
圖29與圖30係為根據本發明實施例所繪示的觸控顯示裝置中用於感測筆觸控的筆與觸控電路之間的雙向通訊的示意圖。
請參照圖29，根據本發明實施例的觸控系統可包含包括有顯示面板(DISP)與觸控感測電路(TSC)的觸控顯示裝置，以及可以與觸控顯示裝置一起操作的一或多個筆10。
觸控感測電路(TSC)可以包含觸控電路(TC)以及觸控控制器(TCTR)，其中觸控電路(TC)電性連接設於顯示面板(DISP)上的該些觸控電極(TE)，且觸控控制器(TCTR)用於控制觸控電路(TC)的運作或用於運算手指觸控的存在(presence)或座標，或辨識筆觸控的存在/不存在、座標、傾斜、壓力或各種資訊。
根據本發明實施例的觸控系統可以提供觸控電路(TC)與筆10之間的雙向通訊，以感測與顯示面板(DISP)接觸或相鄰的筆10。
顯示面板(DISP)可以是觸控電路(TC)與筆10之間雙向通訊的傳輸媒介。也就是說，設於顯示面板(DISP)上的觸控電極(TE)可以作為觸控電路(TC)與筆10之間雙向通訊的傳輸媒介。
觸控電路 (TC)與筆10之間的雙行通訊(Two-way communication)或雙向通訊(bidirectional communication)可以透過上行鏈路通訊(uplink communication)及下行鏈路通訊(downlink communication)而被執行，在上行鏈路通訊中，觸控電路(TC)通過顯示面板(DISP)將訊號傳輸到筆10 ，而在下行鏈路通訊中，筆10通過顯示面板(DISP)將訊號傳輸到觸控電路 (TC)。
通過顯示面板(DISP)由觸控電路(TC)傳輸到筆10的訊號也可以稱為上行鏈路訊號。通過顯示面板(DISP)由筆10傳輸到觸控電路(TC)的訊號也可以稱為下行鏈路訊號。
在筆觸控的觸控驅動中，觸控電路(TC)可以提供上行鏈路訊號到設於顯示面板(DISP)上的所有或部分的該些觸控電極(TE)。
因此，與顯示面板(DISP)接觸或相鄰的筆10 可以透過筆10的筆尖接收施加於顯示面板(DISP)中一或多個觸控電極(TE)的上行鏈路訊號。
響應於上行鏈路訊號，筆10可以輸出或放射出下行鏈路訊號(以下也稱筆訊號)，其可允許觸控電路(TC)感測筆10的位置、筆10的傾斜(傾角)或者筆10的各種額外資訊。
從筆10輸出的下行鏈路訊號可以施加到設於顯示面板(DISP)上的一或多個觸控電極(TE)。
觸控電路(TC)可以接收筆10所輸出且施加到一或多個觸控電極(TE)的下行鏈路訊號。觸控控制器(TCTR)可以基於從觸控電路(TC)所接收到的下行鏈路訊號來辨識筆10的存在(presence)或不存在(absence) 並且辨識筆10的位置、傾斜、各種筆的額外資訊。
觸控電路(TC)可包含數據多工器電路、多個類比前端(AFEs)及類比數位轉換器(ADC)。每個類比前端(AFE)可包含運算放大器 (OP-AMP)電性連接觸控電極(TE)與積分器(INTG)，其中積分器(INTG)對運算放大器(OP-AMP)的輸出值進行積分且輸出積分值。
在一些情況下，觸控電路(TC)可包含用於提供或產生各種電壓與訊號的觸控電源電路。
請參照圖30，舉例來說，上行鏈路訊號可包含信標訊號(BCON)。信標訊號(BCON)可以是用於控制筆10的驅動或者向筆10通知筆觸控所需的各種資訊的訊號。信標訊號(BCON)所包含的資訊可以是用於筆觸控的資訊。為了便於說明，信標訊號(BCON)所包含的資訊也可以稱為筆驅動控制資訊。
舉例來說，信標訊號(BCON)所包含的筆驅動控制資訊可以包含面板資訊(例如，面板狀態資訊、面板識別資訊、面板類型資訊如內嵌式等)、面板驅動模式資訊(例如，模式辨識資訊如筆搜尋模式與筆模式)、下行鏈路訊號的特徵資訊(例如，頻率、脈衝數量等)、用於筆觸控的驅動時序相關資訊、數據多工器驅動資訊、電源模式資訊(例如，不是由面板與筆所驅動的驅動時序資訊以減少電能消耗等)等至少之一。筆驅動控制資訊可進一步包含用於驅動顯示面板(DISP)與筆10之間的同步的資訊。
舉例來說，由於信標訊號(BCON)係為具有資料傳遞功能(information transfer function)的訊號，筆驅動控制資訊可以是由多個脈衝所表示的脈衝調變訊號。在這樣的情況下，信標訊號(BCON)所包含的該些脈衝的脈衝寬度不需要是恆定的。
請參照圖30，上行鏈路訊號可以進一步包含ping訊號 (PING)。此ping訊號(PING)可以是用於下行鏈路訊號同步的控制訊號。
舉例來說，筆可以在ping訊號(PING)的最後一個脈衝被識別時的時間點或者經過一段預定時間之後的時間點輸出下行鏈路訊號。
此ping訊號(PING)可以是單一脈衝訊號或者可以包含二個或多個脈衝。在此ping訊號(PING)包含二個或多個脈衝的情況下，由於此ping訊號 (PING)係為具有同步功能而非訊號傳遞功能的訊號，故此ping訊號(PING)可以是具有恆定脈衝寬度的脈衝調變訊號。也就是說，此ping 訊號(PING)可以是在高準位與低準位之間規律地擺動的訊號。
此ping訊號(PING)的同步功能也可以由信標訊號(BCON)所提供。
請參照圖30，在接收到上行鏈路訊號(BCON、PING)後，筆10響應上行鏈路訊號而可以輸出對應於下行鏈路訊號的筆訊號。
對應於下行鏈路訊號的筆訊號可以包含筆位置感測訊號 (POS)及筆數據訊號(PDATA)，其中筆位置感測訊號(POS)用於允許觸控電路(TC)感測筆的位置及/或傾斜，且筆數據訊號(PDATA)用於允許觸控面板(TC)感測筆的壓力與各種筆的額外資訊。
在此，筆的額外資訊可以包含例如壓力資訊、筆ID、按鍵資訊、電池資訊、用於錯誤確認與校正的資訊等中的至少一者。
在筆10輸出諸如筆位置感測訊號(POS)與筆數據訊號 (PDATA)之類的筆訊號的期間中，觸控電路(TC)可以提供直流電壓到觸控電極 (TE)。
在圖30中，上行鏈路訊號與下行鏈路訊號係以方波作為示例，但這僅是一個範例，也可以使用正弦波作為示例。
圖31係根據本發明實施例所繪示的將雜訊降低方法應用在觸控顯示裝置的情況下筆感測模式中的主要訊號(VREF、VSS、VDD、VTX)的示意圖。
請參照圖31，在 觸控顯示裝置的運作模式係為筆感測模式的情況下，通過對應於感測目標觸控電極的第二觸控電極(RX-TE)，觸控電路(TC)可偵側筆訊號(VPEN)作為輸出到筆10的下行鏈路訊號。
在觸控顯示裝置的運作模式係為筆感測模式的情況下，施加於共電極(E2)的共電壓(VSS)與輸入到運算放大器(OP-AMP)之第一輸入端(Ni1)的參考電壓(VREF)可以以AC訊號(調變訊號)的形式而同步。
參考電壓(VREF)與共電壓(VSS)可以是具有對應相位與對應頻率的調變訊號。參考電壓(VREF)與共電壓(VSS)可以具有各種訊號波形，例如方波、正弦波、三角波等。
參考電壓(VREF)可以是在預定中心電壓以預定振幅(AMP_VREF)擺盪的調變訊號。共電壓(VSS)可以是在預定中心電壓以預定振幅(AMP_VSS)擺盪的調變訊號。
舉例來說，參考電壓(VREF)的中心電壓與共電壓(VSS)的中心電壓可以是相等於或小於0[V]的相同電壓。參考電壓(VREF)的振幅(AMP_VREF)與共電壓(VSS)的振幅(AMP_VSS)可以彼此對應或者略微不同，且可以是大約為數百 mV。
施加到驅動電晶體(T1)的驅動電壓(VDD)可以是在預定中心電壓以預定振幅(AMP_VDD)擺盪的調變訊號。驅動電壓(VDD)可以具有各種訊號波形例如方波、正弦波及三角波。
驅動電壓(VDD)可以是具有對應於參考電壓(VREF)和共電壓(VSS)的頻率與相位的調變訊號。
舉例來說，驅動電壓(VDD)可以是在8V或更大的中心電壓下以一振幅進行擺盪的調變訊號，其中所述的振幅對應於參考電壓(VREF)的振幅(AMP_VREF)或共電壓(VSS)的振幅(AMP_VSS)。
用於感測筆10的位置及/或傾斜的筆訊號(VPEN)可以具有與參考電壓(VREF)和共電壓(VSS)相同的頻率。
筆訊號(VPEN)可以具有與參考電壓(VREF)和共電壓(VSS)相同的相位。也就是說，筆訊號(VPEN)可以與參考電壓VREF及共電壓VSS具有同相關係。
或者，筆訊號VPEN可以與參考電壓VREF和共電壓VSS係不同相位。也就是說，筆訊號(VPEN)可以是與參考電壓(VREF)和共電壓(VSS)處於反相位或反相關。
筆訊號(VPEN)的振幅(AMP_VPEN)可以對應參考電壓(VREF)、共電壓(VSS)及驅動電壓(VDD)的振幅(AMP_VREF、AMP_VSS、 AMP_VDD)。
或者，筆訊號(VPEN)的振幅(AMP_VPEN)可以大參考電壓(VREF)、共電壓(VSS)及驅動電壓(VDD)的振幅(AMP_VREF、AMP_VSS、 AMP_VDD)。因此，可以改善筆觸控的效能。
舉例來說，筆訊號(VPEN)的振幅(AMP_VPEN)可以是10至20[V]。
請參照圖31，在觸控顯示裝置的運作模式係為筆感測模式的情況下，調變訊號類型的筆訊號(VPEN)施加到對應於感測目標觸控電極的第二觸控電極(RX-TE)，但第一觸控電極(TX-TE)可以是浮接(floated)或者，直流電壓或接地電壓(GND、0 [V] 或是其鄰近的電壓)可以施加到第一觸控電極(TX-TE)。
在本發明中，調變訊號可以是其電壓準位變化的訊號，且可以具有特定頻率、特定週期、特定振幅或特定相位，且可以是各種形式例如方波、正弦波或三角波。這種調變訊號也可以稱為脈衝訊號或AC訊號。
在本發明中，調變訊號的振幅可以意指調變訊號的高準位與低準位之間的電壓差。
調變訊號的頻率可以是恆定或可變化的。
圖32係根據本發明實施例所繪示的將雜訊降低方法應用在觸控顯示裝置的情況下基於互容的手指感測模式中的主要訊號的示意圖。
在觸控顯示裝置的運作模式係為基於互容的手指感測模式 的情況下，該些觸控電極(TE)可以分類為用於施加驅動訊號(VTX)的第一觸控電極(TX-TE)與用於偵測感測訊號的第二觸控電極(RX-TE)。
在觸控顯示裝置的運作模式係為基於互容的手指感測模式 的情況下，觸控電路(TC)可以通過第二觸控電極(RX-TE)偵測感測訊號，其中此感測訊號係對應於形成在第一觸控電極(TX-TE)與第二觸控電極(RX-TE)之間的互容(Cm)變化。
在觸控顯示裝置的運作模式係為基於互容的手指感測模式 的情況下，施加到共電極(E2)的共電壓(VSS)與輸入到運算放大器 (OP-AMP)之第一輸入端(Ni1)的參考電壓(VREF)可以與直流電壓同步。
也就是說，在觸控顯示裝置的運作模式係為手指感測模式的情況下，觸控電路TC可以施加驅動訊號(VTX)到該些第一觸控電極(TX-TE)當中的一或多個第一觸控電極 (TX-TE)，且可以通過運算放大器(OP-AMP)的第二輸入端(Ni2)偵測感測訊號，其中運算放大器(OP-AMP)的第二輸入端(Ni2)電性連接第二觸控電極(RX-TE)，其對應於該些第二觸控電極(RX-TE)當中的感測目標觸控電極 。
在觸控顯示裝置的運作模式係為手指感測模式的情況下，參考電壓(VREF)與共電壓(VSS)可以是直流電壓。
舉例來說，對應於參考電壓(VREF)的恆定電壓值(DC_VREF)與對應於共電壓VSS的恆定電壓值(DC_VSS)可以是電壓大約為 0 [V] 或更小，而且它們可以係相同或者彼此略為不同。
對於基於互容(Cm)的手指觸控，施加到第一觸控電極(TX-TE)的驅動訊號(VTX)可以是具有預定振幅(AMP_VTX)的調變訊號。
驅動訊號(VTX)可以是從0V接地電壓(GND)等的低準位以預定振幅(AMP_VTX)進行擺盪的訊號。
舉例來說，驅動訊號(VTX)可以大約在2~8[V]與0[V]之間擺盪。也就是說，驅動訊號(VTX)的高準位電壓大約是2至8V，驅動訊號(VTX)的低準位電壓可以是0V，且驅動訊號(VTX)的振幅(AMP_VDD) 大約是2~8[V]。
施加到驅動電晶體(T1)的驅動電壓(VDD)可以是直流電壓。
舉例來說，對應於驅動電壓(VDD)的恆定電壓值(DC_VDD)可以大約是 8[V]或是其鄰近的電壓。
圖33係根據本發明實施例所繪示的觸控系統的觸控電路(TC)中第一觸控電路(TC1)所包含的第一感測驅動單元(SDU_D)的另一示例的視圖。
圖34係根據本發明實施例所繪示的觸控系統的觸控電路(TC)中第二觸控電路(TC2)所包含的第二感測驅動單元(SDU_S)的另一示例的視圖。
如圖13所示，第一觸控電路(TC1)可包含電性連接第一觸控電極(TX-TE)的第一感測驅動單元(SDU_D)。第二觸控電路(TC2)可包含電性連接第二觸控電極(RX-TE)的第二感測驅動單元(SDU_S)。
請參照圖33，第一觸控電路(TC1)中的每個第一感測驅動單元(SDU_D)可包含驅動放大器(DR-AMP)用於將調變訊號(AC signal)形式的驅動訊號(VTX)提供到第一觸控電極(TX-TE)以執行互容式手指觸控，或者將DC訊號形式的驅動訊號(VTX)提供到第一觸控電極(TX-TE)以執行筆觸控。
此外，第一觸控電路(TC1)中的每個第一感測驅動單元(SDU_D)可包含用於執行自容式手指觸控(或筆觸控)的放大器(OP-AMP)以及驅動放大器(DR-AMP)。
驅動放大器(DR-AMP)可以具有用於接收驅動訊號(VTX)的驅動輸入端(mi)與用於放大且輸出驅動訊號(VTX)的驅動輸出端(mo)。 在此，輸入到驅動輸入端(mi)的驅動訊號(VTX)可以是用於互容式手指觸控的驅動訊號，或者可以是用於執行筆觸控的DC訊號形式的驅動訊號。
運算放大器(OP-AMP)可以包含用於接收參考電壓(VREF)的第一輸入端(ni1)、電性連接對應的驅動放大器(DR-AMP)之驅動輸出端(mo)的第二輸入端(ni2)，以及用於輸出輸出電壓的輸出端(no)。
反饋電容器(Cfb)可以電性連接在運算放大器 (OP-AMP)的第二輸入端(ni2)與輸出端(no)之間。
輸入到運算放大器(OP-AMP)的第一輸入端(ni1)的參考電壓(VREF)可以是直流電壓或AC訊號(調變訊號例如正弦訊號或方波訊號)。直流電壓可以是用於互容感測的參考電壓，且AC訊號(調變訊號)可以是用於自容式手指觸控(或筆觸控)的驅動訊號。
運算放大器(OP-AMP)也可以用以偵測在互容式手指觸控的期間中第一觸控電極(TX-TE)處的感測訊號。
請參照圖33，第一感測驅動單元(SDU_D)所包含的運算放大器(OP-AMP)可以透過第一感測致動訊號(END-1)而被致動(activated)。第一感測驅動單元(SDU_D)所包含的驅動放大器(DR-AMP)的運作可以透過第一驅動致動訊號(END-2)而被致動。
請參照圖34，第二觸控電路(TC2)中的每個第二感測驅動單元(SDU_S)可以包含運算放大器(OP-AMP)用於在互容式手指觸控的時間中偵測位在第二觸控電極(RX-TE)處的感測訊號。
請參照圖34，除了運算放大器(OP-AMP)之外，第二觸控電路(TC2)中的每個第二感測驅動單元(SDU_S)可以進一步包含驅動放大器(DR-AMP)用於將驅動訊號(VTX)提供到第二觸控電極 (RX-TE)。
驅動放大器DR-AMP可以包含用於接收驅動訊號(VTX)的驅動輸入端(Mi)以及用於放大且輸出驅動訊號(VTX)的驅動輸出端(Mo)。在此，輸入到驅動輸入端(Mi)的驅動訊號(VTX)可以是用於互容感測的驅動訊號。
運算放大器(OP-AMP)可包含用於接收參考電壓(VREF)的第一輸入端(Ni1)、電性連接對應的驅動放大器 (DR-AMP)之驅動輸出端(Mo)的第二輸入端 (Ni2)，以及電性連接對應的類比數位轉換器(ADC)的輸出端(No)。
反饋電容器(Cfb)可以電性連接在運算放大器(OP-AMP)的第二輸入端(Ni2)與輸出端(No)之間。
輸入到運算放大器(OP-AMP)的第一輸入端(Ni1)的參考電壓(VREF)可以是直流電壓或AC訊號(調變訊號例如正弦訊號或方波訊號)。在參考電壓(VREF)係為直流電壓的情況下，參考電壓(VREF)可以是用於互容感測的的參考電壓。在參考電壓(VREF)係為AC訊號(包含正弦波訊號或方波訊號的調變)的情況下，參考電壓(VREF)可以作為用於自容感測的驅動訊號與參考電壓來運作。
請參照圖34。第二感測驅動單元(SDU_S)所包含的運算放大器(OP-AMP)可以透過第二感測致動訊號(ENS-1)而被致動。第二感測驅動單元(SDU_S)所包含的驅動放大器(DR-AMP)之運作可以透過第二驅動致動訊號(ENS-2)而被致動。
圖35係根據本發明實施例所繪示的將雜訊降低方法應用在觸控顯示裝置的情形下基於自容的手指感測模式中主要訊號的(VREF、 VSS、VDD)的示意圖。
在觸控顯示裝置的運作模式係為自容式手指感測模式的情形下，從配置的觀點來說，該些觸控電極(TE)可以分類為彼此交錯的多個第一觸控電極(TX-TE)與多個第二觸控電極(RX-TE)，且該些第一觸控電極(TX-TE)與該些第二觸控電極(RX-TE)在功能上是相同的。
在觸控顯示裝置的運作模式係為自容式手指感測模式的情形下，觸控電路(TC)可以施加驅動訊號(VTX)到該些觸控電極(TE)當中的感測目標觸控電極(TE)且可以通過運算放大器(OP-AMP)的第二輸入端(Ni2)偵測感測訊號，其中運算放大器(OP-AMP)電性連接到施加有驅動訊號(VTX)的感測目標觸控電極(TE)。
在觸控顯示裝置的運作模式係為自容式手指感測模式的情形下，為了減少雜訊的影響，參考電壓(VREF)與共電壓(VSS)可以是具有對應頻率的調變訊號。
施加到驅動電晶體(T1)的驅動電壓(VDD)可以是具有對應參考電壓(VREF)和共電壓(VSS)的頻率的調變訊號。
舉例來說，參考電壓(VREF)、共電壓(VSS)及驅動電壓 (VDD)的頻率均相同，並且其相位也相同。參考電壓(VREF)的振幅(AMP_VREF)、共電壓(VSS)的振幅(AMP_VSS)以及驅動電壓(VDD)的振幅(AMP_VDD)也可以均相同。參考電壓(VREF)與共電壓(VSS)的各個中心電壓可以均相同。驅動電壓(VDD)的中心電壓可以高於參考電壓(VREF)與共電壓(VSS)的中心電壓。
圖36係根據本發明實施例所繪示的觸控顯示裝置的驅動方法的流程圖。
請參照圖36，根據本發明的觸控顯示裝置的驅動方法可包含步驟S3610與步驟S3620，其中在步驟S3610中，觸控感測電路(TSC)偵測來自於配置在顯示面板(DISP)上的該些觸控電極(TE)當中的感測目標觸控電極(RX-TE)的感測訊號，且在步驟S3620中，觸控感測電路(TSC)基於所感測到的感測訊號來感測手指觸控或筆觸控。
設在顯示面板(DISP)上的該些子像素(SP)的每一個可包含發光元件(ED)，其包括有像素電極(E1)、發光層(EL)及共電極(E2)，且該些子像素(SP)的每一個可包含用於驅動發光元件(ED)的驅動電晶體(T1)。
在步驟S3610中，當感測訊號從感測目標觸控電極(RX-TE)被輸入時，觸控感測電路(TSC)可接收參考電壓(VREF)。
參考電壓(VREF)可以與施加到共電極(E2)的共電壓(VSS)同步。
施加到共電極(E2)的共電壓(VSS)與輸入到運算放大器(OP-AMP)的第一輸入端(Ni1)的參考電壓(VREF)可以是調變訊號，其電壓係為可變化的，並且它們可以透過具有對應的頻率與相位而同步。
施加到共電極(E2)的共電壓(VSS)與輸入到運算放大器(OP-AMP)的第一輸入端(Ni1)的參考電壓(VREF)可以與直流電壓同步。
上述本發明實施例可以減少或消除顯示與觸控感測之間相互的不利影響，因此可以改善顯示效能與觸控感測的效能。
即使當雜訊流入觸控電極(TE)或觸控電路(TC)時，本發明實施例透過提供高訊號雜訊比(signal-to-noise ratio)，可以改善觸控感測的精準度。
即使當雜訊流入觸控電極(TE)或觸控電路(TC)時，本發明實施例透過在筆觸控時獲得高訊號雜訊比，可改善筆觸控精準度。
根據本發明實施例，即使雜訊電壓(Vnoise)通過使用於顯示驅動之每個子像素內發光元件(ED)的共電極(E2)而引入至觸控電路(TC)的輸入端(Ni2)，仍可能透過觸控電路(TC)的另一輸入端(Ni1)的電壓控制而消除或減少雜訊電壓輸入的影響，因此觸控感測效能得到改善。
根據本發明實施例，即使雜訊電壓(Vnoise)通過使用於顯示驅動之每個子像素內發光元件(ED)的共電極(E2)而引入至觸控電路(TC)的輸入端(Ni2)，仍可能透過電性連接觸控電路(TC)的另一輸入端(Ni1)至共電極(E2)而消除或減少經雜訊電壓輸入的影響，因此觸控感測效能得到改善。
根據本發明實施例，施加到使用於顯示驅動之每個子像素內發光元件(ED)的共電極(E2)的共電壓(VSS)及觸控電路的參考電壓(VREF) 彼此同步，因此可以消除或減少雜訊電壓輸入的影響並且改善銃控感測的效能。
根據本發明實施例，一觸控顯示裝置包含：包括設於基板的多個資料線、多個閘極線、多個觸控電極及多個觸控佈線的一顯示面板，其中顯示面板更包含用以顯示一圖像的主動區及在主動區外圍的非主動區；以及觸控電路用以感測該些觸控電極的至少一個，其中顯示面板更包含：多個子像素包括發光元件及用以驅動發光元件的驅動電晶體，其中該發光元件包含像素電極、發光層、共電極；以及設於共電極的封裝層，其中該些觸控電極設置在封裝層上，且該些觸控佈線沿著封裝層的傾斜表面設置並電性連接沿著封裝層的傾斜表面設於非主動區中的多個觸控板，其中觸控電路包含運算放大器，其具有用於輸入參考電壓的第一輸入端、連接感測目標觸控電極的第二輸入端及用於輸出輸出電壓的輸出端，其中施加到共電極的共電壓與輸入到運算放大器之第一輸入端的參考電壓彼此同步。
根據本發明實施例，該些資料線重疊該共電極，並且該些觸控電極重疊該共電極。
根據本發明實施例，顯示面板包含一或多個堤部，設於非主動區中且設於觸控板與主動區之間，其中該一或多個堤部係設置高於觸控板。
根據本發明實施例，該些觸控佈線當中的一觸控佈線沿該封裝層的傾斜表面往下延伸、跨越該一或多個堤部並且電性連接觸控板。
根據本發明實施例，共電極與主動區中的該些觸控電極電性 絕緣且電性連接觸控電路，其中觸控電路電性連接該些觸控電極。
根據本發明實施例，運算放大器的第一輸入端的極性與第二輸入端的極性相反。
根據本發明實施例，每個觸控電極係為包括開口區域的網格類型，此開口區域在位置上對應於子像素的發光區域。
根據本發明實施例，該些觸控電極的至少二個觸控電極透過一連接線連接，其中此連接線形成在與該至少二個觸控電極不同的層。
根據本發明實施例，該佈線包含多個層，其包括第一層與第二層。
根據本發明實施例，第一層與該連接線屬於同一層。
根據本發明實施例，第二層與該些觸控電極屬於同一層。
以上描述和所附圖式僅出於說明性目的提供了本公開的技術構思的示例。 本公開所屬的技術領域具有通常知識者將理解，在不脫離本公開的基本特徵的情況下，可以在形式上進行各種修改和變更，例如組合，分離，替換和改變配置。 因此，本公開中公開的實施例旨在說明本公開的技術構思的範圍，並且本公開的範圍不受所述實施例的限制。 本公開的範圍應基於所附申請專利範圍以如下方式詮釋，亦即包括在等同於申請專利範圍內的所有技術構思屬於本公開。
10‧‧‧筆 20‧‧‧手指 DDC‧‧‧資料驅動電路 DISP‧‧‧顯示面板 TSP‧‧‧觸控面板 DCTR‧‧‧顯示控制器 GDC‧‧‧閘極驅動電路 TSC‧‧‧觸控感測電路 TC‧‧‧觸控電路 TCTR‧‧‧觸控控制器 NA‧‧‧非主動區 DA‧‧‧堤部區域 BL‧‧‧外邊界線 AA‧‧‧主動區 TE‧‧‧觸控電極 ENCAP‧‧‧封裝層 SP‧‧‧子像素 SUB‧‧‧基板 VDATA‧‧‧資料電壓 VDD‧‧‧驅動電壓 DL‧‧‧資料線 GL‧‧‧閘極線 SCAN‧‧‧掃描訊號 DVL‧‧‧驅動電壓線 VSS‧‧‧基極電壓 T1‧‧‧第一電晶體 T2‧‧‧第二電晶體 N1‧‧‧第一節點 N2‧‧‧第二節點 N3‧‧‧第三節點 Cst‧‧‧儲存電容 EM‧‧‧電極金屬 OA‧‧‧開口 DM‧‧‧虛設金屬 TX-TE‧‧‧第一觸控電極 RX-TE‧‧‧第二觸控電極 TX-TL‧‧‧第一觸控佈線 RX-TL‧‧‧第二觸控佈線 RX-CL‧‧‧第二連接線 RX-PTE‧‧‧第二分割觸控電極 TX-CL‧‧‧第一連接線 TX-PTE‧‧‧第一分割觸控電極 DAM‧‧‧堤部 DAM1‧‧‧第一堤部 DAM2‧‧‧第二堤部 TX-TP‧‧‧第一觸控板 RX-TP‧‧‧第二觸控板 BANK‧‧‧堤 PAC‧‧‧觸控保護膜 PLN‧‧‧平坦化層 ED‧‧‧發光元件 E1‧‧‧第一電極 EL‧‧‧發光層 E2‧‧‧第二電極 NE1‧‧‧第一節點電極 NE2‧‧‧第二節點電極 NE3‧‧‧第三節點電極 SEMI‧‧‧半導體層 ILD‧‧‧觸控絕緣膜 T-BUF‧‧‧觸控緩衝膜 PAS2‧‧‧第二無機封裝層 PCL‧‧‧有機封裝層 PAS1‧‧‧第一無機封裝層 INS‧‧‧絕緣層 GI‧‧‧閘極絕緣膜 CF‧‧‧彩色濾光片 OC‧‧‧外塗層 BM‧‧‧黑色矩陣 TC1‧‧‧第一觸控電路 TC2‧‧‧第二觸控電路 SDU_D‧‧‧第一感測驅動單元 SDU_S‧‧‧第二感測驅動單元 VTX‧‧‧驅動訊號 mo‧‧‧輸出端 mi‧‧‧輸入端 DR-AMP‧‧‧驅動放大器 Ni1‧‧‧第一輸入端 Ni2‧‧‧第二輸入端 No‧‧‧輸出端 Cfb‧‧‧反饋電容器 INTG‧‧‧積分器 ADC‧‧‧類比數位轉換器 OP-AMP‧‧‧運算放大器 VPEN‧‧‧筆訊號 Cm‧‧‧電容 Vout‧‧‧輸出電壓 VREF‧‧‧參考電壓 SRC_TX‧‧‧驅動訊號源 Cp_TX‧‧‧寄生電容 Cp_RX‧‧‧寄生電容 Cair‧‧‧空氣電容 C/G‧‧‧覆蓋玻璃 Cpen‧‧‧筆電容 CDC‧‧‧寄生電容 Vnoise‧‧‧雜訊電壓 SRC_VREF‧‧‧參考電壓源 SRC_VSS‧‧‧共電壓源 SRC_VDD‧‧‧像素驅動電壓源 SYNL‧‧‧同步線 R1、R2‧‧‧電阻 F/S‧‧‧手指感測 P/S‧‧‧筆感測 POS‧‧‧筆位置感測訊號 PDATA‧‧‧筆數據訊號 AMP_VPEN‧‧‧振幅 AMP_VDD‧‧‧振幅 AMP_VSS‧‧‧振幅 AMP_VREF‧‧‧振幅 DC_VREF‧‧‧恆定電壓值 DC_VSS‧‧‧恆定電壓值 DC_VDD‧‧‧恆定電壓值 END-1‧‧‧第一感測致動訊號 END-2‧‧‧第一驅動致動訊號 ENS-1‧‧‧第二感測致動訊號 ENS-2‧‧‧第二驅動致動訊號
通過以下結合所附圖式的詳細描述，本發明的上述和其他方面、特徵和優點將更加明顯，其中：
圖1係依據本發明實施例所繪示的觸控顯示裝置的系統配置圖。
圖2係依據本發明實施例的觸控顯示裝置的顯示面板的示意圖。
圖3係根據本發明實施例所繪示的觸控面板嵌入在顯示面板中的結構示意圖。
圖4與圖5係依據本發明實施例所繪示之設於顯示面板上的觸控電極的示例類型的視圖。
圖6係為圖5的示例性網格狀類型的觸控電極的視圖。
圖7係依據本發明實施例所繪示的顯示面板中的觸控感測器結構的示例視圖。
圖8係根據本發明實施例所繪示的顯示面板中的觸控感測器結構的另一示例視圖。
圖9 係根據本發明實施例所繪示的顯示面板沿圖8的X-X'線的局部剖視圖。
圖10與圖11係依據本發明實施例所繪示的包含彩色濾光片的顯示面板的剖面結構示意圖。
圖12係依據本發明實施例所繪示的觸控系統的配置示意圖。
圖13係根據本發明實施例所繪示的觸控系統的觸控電路中第一觸控電路與第二觸控電路的示意圖。
圖14係根據本發明實施例所繪示的觸控系統的觸控電路中第一觸控電路所包含的第一感測驅動單元的示例圖。
圖15係依據本發明實施例所繪示的觸控系統的觸控電路中第二觸控電路所包含的第二感測驅動單元的示例圖。
圖16係依據本發明實施例所繪示的觸控顯示裝置的運作模式示意圖。
圖17係依據本發明實施例所繪示的關於觸控顯示裝置的感測運作的電路示意圖。
圖18係依據本發明實施例所繪示的用於觸控顯示裝置的主訊號的示意圖。
圖19係根據本發明實施例所繪示的觸控顯示裝置中感測運作所產生的各種電容的示意圖。
圖20係根據本發明實施例所繪示的用於觸控顯示裝置的主要訊號的另一示意圖。
圖21係根據本發明實施例所繪示的觸控顯示裝置中通過共電極引入雜訊電壓的現象之視圖。
圖22係根據本發明實施例所繪示的觸控顯示裝置中由於引入到共電極的雜訊電壓而導致觸控靈敏度降低之現象的圖式。
圖23與圖24係根據本發明實施例所繪示的在觸控顯示裝置中具有減少通過共電極所引入的雜訊影響的技術之電路示意圖。
圖25係根據本發明實施例所繪示的將雜訊降低技術應用在觸控顯示裝置的情況下主要訊號的示意圖。
圖26係根據本發明實施例所繪示的將雜訊降低技術應用在觸控顯示裝置的情況下雜訊降低效果的示意圖。
圖27係根據本發明實施例所繪示的將雜訊降低技術應用在觸控顯示裝置的情況下說明雜訊降低效果的模擬結果的圖式。
圖28係根據本發明實施例所繪示的觸控顯示裝置中手指感測運作與筆感測運作的各種時序示意圖。
圖29與圖30係為根據本發明實施例所繪示的觸控顯示裝置中用於感測筆觸控的筆與觸控電路之間的雙向通訊的示意圖。
圖31係根據本發明實施例所繪示的將雜訊降低方法應用在觸控顯示裝置的情況下筆感測模式中的主要訊號的示意圖。
圖32係根據本發明實施例所繪示的將雜訊降低方法應用在觸控顯示裝置的情況下基於互容的手指感測模式中的主要訊號的示意圖。
圖33係根據本發明實施例所繪示的觸控系統的觸控電路中第一觸控電路所包含的第一感測驅動單元的另一示例的視圖。
圖34係根據本發明實施例所繪示的觸控系統的觸控電路中第二觸控電路所包含的第二感測驅動單元的另一示例的視圖。
圖35係根據本發明實施例所繪示的將雜訊降低方法應用在觸控顯示裝置的情形下基於自容的手指感測模式中主要訊號的的示意圖。
圖36係根據本發明實施例所繪示的觸控顯示裝置的驅動方法的流程圖。
10‧‧‧筆
20‧‧‧手指
DDC‧‧‧資料驅動電路
DISP‧‧‧顯示面板
TSP‧‧‧觸控面板
DCTR‧‧‧顯示控制器
GDC‧‧‧閘極驅動電路
TSC‧‧‧觸控感測電路
TC‧‧‧觸控電路
TCTR‧‧‧觸控控制器

Claims (31)

  1. 一種觸控顯示裝置，包含：一顯示面板，包含設於一基板的多個資料線、多個閘極線、多個觸控電極及多個觸控佈線，其中該顯示面板更包含用以顯示一影像的一主動區，以及在該主動區外圍的一非主動區；以及一觸控電路，用以感測該些觸控電極中的至少一個觸控電極，其中該顯示面板更包含：多個子像素，包含包括有一像素電極、一發光層與一共電極的一發光元件，以及驅動該發光元件的一驅動電晶體；以及一封裝層，設於該共電極上，其中該些觸控電極設於該封裝層上，且該些觸控佈線沿該封裝層的一斜表面設置，且電性連接設於該非主動區的多個觸控板，其中該觸控電路包含一運算放大器，該運算放大器具有一第一輸入端用於輸入一參考電壓、一第二輸入端連接一感測目標觸控電極、以及一輸出端用於輸出一輸出電壓，以及其中施加於該共電極的一共電壓與輸入至該運算放大器的該第一輸入端的該參考電壓係為相互同步。
  2. 如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中施加於該共電極的該共電壓與輸入至該運算放大器的該第一輸入端的該參考電壓各別係為一調變訊號，該調變訊號的電壓係為可變的且具有相互對應的一頻率及一相位。
  3. 如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中施加於該共電極的該共電壓與輸入至該運算放大器的該第一輸入端的該參考電壓係同步到一直流電壓。
  4. 如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中該運算放大器的該第一輸入端直接連接到該共電極或是通過一同步線電性連接到該共電極。
  5. 如請求項1所述的觸控顯示裝置，更包含：一共電壓源，用以提供該共電壓到該共電極；以及一參考電壓源，用以提供該參考電壓到該運算放大器的該第一輸入端。
  6. 如請求項1所述的觸控顯示裝置，更包含一電壓源共同地連接到該共電極及該運算放大器的該第一輸入端。
  7. 如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中當該觸控顯示裝置的一運作模式係為一筆觸控模式，該觸控電路通過該感測目標觸控電極偵測來自一支筆的一筆訊號，以及該參考電壓及該共電壓係為調變訊號具有相互對應的頻率與相位。
  8. 如請求項7所述的觸控顯示裝置，其中施加於該驅動電晶體的一驅動電壓係為一調變訊號，該調變訊號具有一頻率與一相位對應該參考電壓及該共電壓。
  9. 如請求項7所述的觸控顯示裝置，其中該筆訊號與該參考電壓及該共電壓互為反相。
  10. 如請求項7所述的觸控顯示裝置，其中該筆訊號與該參考電壓及該共電壓係為同相。
  11. 如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中該些觸控電極包含施加有一驅動訊號的多個第一觸控電極及偵測一感測訊號的多個第二觸控電極，其中當該觸控顯示裝置的一運作模式為一手指感測模式時，該觸控電路施加該驅動訊號到第一觸控電極中的一或多個第一觸控電極，且通過電性連接該第二觸控電極的該運算放大器的該第二輸入端偵測該感測訊號，該第二觸控電極對應該些第二觸控電極中的一感測目標觸控電極，以及其中該參考電壓與該共電壓各別係為一直流電壓。
  12. 如請求項11所述的觸控顯示裝置，其中施加到該驅動電晶體的該驅動訊號係為一直流電壓。
  13. 如請求項11所述的觸控顯示裝置，其中該驅動訊號係為具有一預設頻率的一調變訊號。
  14. 如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中當該觸控顯示裝置的一運作模式係為一手指觸控模式，該觸控電路施加該驅動訊號到該些觸控電極中的一感測目標觸控電極，且通過電性連接該感測目標觸控電極的該運算放大器的該第二輸入端偵測一感測訊號，該感測目標觸控電極施加有該驅動訊號，以及其中該參考電壓與該共電壓係為調變訊號，具有相互對應的一頻率與一相位。
  15. 如請求項14所述的觸控顯示裝置，其中施加在該驅動電晶體的一驅動電壓係為一調變訊號，該調變訊號具有一頻率對應該參考電壓與該共電壓的頻率。
  16. 如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中該些資料線重疊該共電極，且該些觸控電極重疊該共電極。
  17. 如請求項16所述的觸控顯示裝置，其中該顯示面板更包含一或多個堤部設置在該非主動區且設置在該觸控板與該主動區之間，其中該一或多個堤部係設置高於該觸控板，以及其中該些觸控佈線中的一觸控佈線沿該封裝層的一斜表面往下延伸、跨越該一或多個堤部且電性連接該觸控板。
  18. 如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中該共電極與該主動區的該些觸控電極絕緣且電性連接該觸控電路，該觸控電路電性連接該些觸控電極。
  19. 如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中該運算放大器的該第一輸入端的極性與該第二輸入端的極性相反。
  20. 如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中該些觸控電極的每一個係為包含一開口區域的一網格類型，該開口區域在位置上對應於該子像素的一發光區域，其中該些觸控電極中的至少二個觸控電極透過形成在與該至少二個觸控電極不同層的一連接線連接，其中該些觸控佈線中的一觸控佈線包含多個層包括一第一層與一第二層，其中該第一層與該連接線係為同一層，以及其中該第二層與該些觸控電極係為同一層。
  21. 一種觸控顯示裝置，包含：一顯示面板，包含多個資料線、多個閘極線、多個子像素及多個觸控電極；以及一觸控電路用以感測該些觸控電極的至少一個，其中該些子像素的每一個包含包括有一像素電極、一發光層及一共電極的一發光元件，以及驅動該發光元件的一驅動電晶體，其中該觸控電路包含一運算放大器具有一第一輸入端用於輸入一參考電壓、一第二輸入端連接一感測目標觸控電極，且一輸出端用於輸出一輸出電壓，以及其中該運算放大器的該第一輸入端電性連接該發光元件的該共電極。
  22. 如請求項21所述的觸控顯示裝置，其中該顯示面板更包含多個觸控佈線、用以顯示一圖像的一主動區、在該主動區外圍的一非主動區及設於該共電極上的一封裝層，以及其中該些觸控電極設於該封裝層上，且該些觸控佈線沿該封裝層的一斜表面設置，且電性連接設於該非主動區的多個觸控板上。
  23. 一種觸控顯示裝置的驅動方法，該方法包含：偵測來自設於一顯示面板上的多個觸控電極中的一感測目標觸控電極的一感測訊號；以及基於該感測訊號感測一手指觸控或一筆觸控，其中設於該顯示面板的多個子像素的每一個包含包括有一像素電極、一發光與一共電極的一發光元件，以及用於驅動該發光元件的一驅動電晶體，以及其中當該感測訊號從該感測目標觸控電極被輸入到一觸控電路時，一參考電壓被輸入到該觸控電路，且該參考電壓與施加在該共電極的一共電壓同步。
  24. 如請求項23所述的驅動方法，其中該顯示面板更包含多個觸控佈線、用以顯示一圖像的一主動區、在該主動區外圍的一非主動區及設於該共電極上的一封裝層，以及其中該些觸控電極設於該封裝層上，且該些觸控佈線沿該封裝層的一斜表面設置，且電性連接設於該非主動區的多個觸控板。
  25. 如請求項23所述的驅動方法，其中施加在該共電極的該共電壓與輸入到一運算放大器的一第一輸入端的該參考電壓係為電壓為可變的且具有相互對應的一頻率及一相位的調變訊號。
  26. 如請求項23所述的驅動方法，其中施加在該共電極的該共電壓與輸入到一運算放大器的一第一輸入端的該參考電壓係為直流電壓。
  27. 一種觸控電路，包含：一運算放大器，電性連接排列在一顯示面板上的多個觸控電極中的一感測目標觸控電極；一積分器，電性連接該運算放大器的一輸出端；一類比數位轉換器，用以將該積分器所輸出的一積分值轉換為一數位值，其中該運算放大器包含用於輸入一參考電壓的一第一輸入端、連接該感測目標觸控電極的一第二輸入端，以及用於輸出一輸出電壓的一輸出端，其中輸入到該運算放大器的該第一輸入端的該參考電壓與施加在該顯示面板的一共電壓同步，以及其中該共電壓係為施加在每個像素中的一發光元件所包含的一像素電極、一發光層及一共電極當中的該共電極的電壓，其中所述的每個像素係配置在該顯示面板上。
  28. 如請求項27所述的觸控電路，其中該運算放大器的該第一輸入端電性連接該共電極。
  29. 如請求項27所述的觸控電路，其中該些觸控電極設於該顯示面板的一封裝層上，且多個觸控佈線沿該封裝層的一斜表面設置，且電性連接設於該顯示面板的該非主動區中的多個觸控板。
  30. 一種觸控顯示裝置，包含：一顯示面板，包含多個子像素及多個觸控電極，其中該些子像素的每一個包含包括有一共電極的一發光元件與驅動該發光元件的一驅動電晶體；以及一觸控電路，用以感測該些觸控電極的至少一個，其中該觸控電路包含一運算放大器，該運算放大器具有用於輸入一參考電壓的一第一輸入端、連接一感測目標觸控電極的一第二輸入端及用於輸出一輸出電壓的一輸出端，以及其中施加在該共電極的一共電壓與輸入到該運算放大器的該第一輸端的該參考電壓具有相同的頻率及相同的相位。
  31. 如請求項30所述的觸控顯示裝置，其中該顯示面板更包含多個觸控佈線、用以顯示一圖像的一主動區、在該主動區外圍的一非主動區，以及設於該共電極的一封裝層，以及其中該些觸控電極設於該封裝層上，且該些觸控佈線沿該封裝層的一斜表面設置，且電性連接設於該非主動區的多個觸控板。
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