TWI421749B - 顯示面板及其操作方法 - Google Patents

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Description

顯示面板及其操作方法
本發明是有關於一種顯示面板及其操作方法，且特別是有關於一種具有觸控功能之顯示面板及其操作方法。
隨著科技的發展，平面顯示器(例如，液晶顯示器)因其具有高畫質、體積小、重量輕及應用範圍廣等優點，而被廣泛地應用於行動電話、筆記型電腦、桌上型顯示裝置以及電視等各種消費性電子產品，並已經逐漸地取代傳統的陰極射線管顯示裝置而成為顯示裝置的主流。
觸控裝置提供了一種新的人機互動的介面，其在使用上更直覺、更符合人性。而將觸控裝置與平面顯示器整合在一起，使平面顯示器具有觸控功能，是平面顯示器發展的一種應用趨勢。
習知之應用於平面顯示器之觸控裝置一般需要設置專用的驅動模組來提供具有高電壓之脈衝訊號以驅動觸控裝置中的觸控單元，並利用偵測模組來偵測判斷對應的觸控單元是否被觸碰。因此，習知之觸控裝置的解析度受限於驅動模組的驅動能力以及偵測模組的引腳數目，且易於造成訊號的傳輸干擾以及電磁干擾(Electromagnetic interference，EMI)等問題。
本發明的目的之一在提供一種顯示面板，其執行觸控偵測操作的驅動能力較強，且其電路結構簡單，抗干擾能力較強。
本發明的再一目的是提供一種觸控面板的操作方法，其執行觸控偵測操作的驅動能力較強，且抗干擾能力較強。
本發明提出一種顯示面板，其包括多條掃描線、多條資料線以及多個顯示像素。這些掃描線被依序致能對應之掃描時段。每個顯示像素對應至一對應的掃描線及一對應的資料線，且每個顯示像素受對應的掃描線的控制以決定是否接受由對應的資料線所提供的資料。其中，這些顯示像素中至少有一者是同時做為觸控偵測之用的觸控像素。這些掃描線中與上述觸控像素對應的觸控掃描線的掃描時段被區分為觸控偵測時段與顯示時段，這些資料線中與上述觸控像素對應的觸控資料線在觸控偵測時段中提供觸控充電資料至上述觸控像素，並在顯示時段中提供影像顯示資料至上述觸控像素，且在觸控偵測時段中因觸控充電資料所產生的相應的觸控偵測訊號係用為判斷上述觸控像素是否被觸碰的依據。
在本發明的實施例中，上述之顯示面板上的這些顯示像素都同時作為觸控偵測之用。或者，上述之顯示面板上部分之這些顯示像素同時作為觸控偵測之用。
在本發明的實施例中，上述之觸控偵測時段在顯示時段之前。或者，上述之觸控偵測時段在顯示時段之後。
在本發明的實施例中，上述之顯示面板更包括觸控偵測電路，且觸控偵測電路在觸控偵測時段內藉由上述觸控資料線而讀取相應的觸控偵測訊號以判斷對應的觸控像素是否被觸碰。或者，上述觸控偵測電路在觸控偵測時段內藉由對應的讀取線而讀取相應的觸控偵測訊號以判斷對應的觸控像素是否被觸碰。
本發明還提出一種顯示面板的操作方法，此顯示面板包括至少一個同時做為顯示與觸控偵測之用的像素以及與像素對應的掃描線。此操作方法包括：在上述像素被開啟的掃描時段內，於觸控偵測時段中經由資料線提供觸控充電資料至上述像素中並產生相應的觸控偵測訊號；在提供觸控充電資料之後，偵測相應的觸控偵測訊號以判斷上述像素是否被觸碰；以及在掃描時段內的顯示時段中，經由資料線提供影像顯示資料至上述像素以使上述像素呈現對應於影像顯示資料的結果。
在本發明的實施例中，上述之觸控偵測時段與顯示時段各為掃描時段的一半時間長度。
本發明所提供的顯示面板及其操作方法，可利用源極驅動器藉由對應的資料線而提供觸控充電資料至對應的觸控像素並執行觸控偵測操作，而不需要設置專門的驅動模組以及驅動線來提供觸控充電資料，因此其電路結構較為簡單，且能減少相關的訊號干擾。此外，由於源極驅動器的驅動能力較強，因此本發明之觸控像素的數目可設定的比較多，最大可達到整個顯示面板之顯示像素的總數量。即本發明之顯示面板上所有的顯示像素既可做為顯示像素以執行顯示操作，又可做為觸控像素以做為觸控偵測之用。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
請參閱圖1，其繪示為本發明一實施例所揭示之顯示面板的示意圖。如圖1所示，本實施例之顯示面板100包括多條掃描線110、多條資料線120以及多個顯示像素130。每個顯示像素130分別電性耦接於一對應之掃描線110以及一對應之資料線120，且每個顯示像素130分別受其所對應之掃描線110中掃描訊號的控制以決定是否接受由對應之資料線120所傳輸來的影像顯示資料，進而顯示對應的影像在顯示面板100上。
此外，這些顯示像素130中的部分(例如標號131所指之顯示像素)在做為顯示像素以顯示對應之影像顯示資料的同時，亦做為觸控像素以做為觸控偵測之用。這些觸控像素131可在對應之掃描線110中的掃描訊號被致能並處於對應的掃描時段時，從對應之資料線120接收觸控充電資料。藉由對觸控像素131執行觸控偵測操作，就可以判斷此對應之觸控像素131是否被觸碰。
請參閱圖2，其繪示為圖1所示的顯示面板應用的電路示意圖。如圖2所示，顯示面板100分別電性耦接於閘極驅動器200以及源極驅動器300。閘極驅動器200可分別依序地提供掃描訊號至顯示面板100中的掃描線(圖未示)，而源極驅動器300則可分別提供影像顯示資料至顯示面板100中的資料線(圖未示)。此外，源極驅動器300亦分別提供觸控充電資料至顯示面板100中的資料線，以在掃描線110中的掃描訊號被致能而處於掃描時段時，藉由資料線而提供觸控充電資料至對應的觸控像素並產生對應之觸控偵測訊號。進一步地，顯示面板100亦電性耦接於觸控偵測電路400以接收觸控偵測訊號，則觸控偵測電路400可依據觸控偵測訊號而判斷出這些觸控像素是否被觸碰。在本實施例中，觸控偵測電路400可電性耦接於圖1所示的顯示面板100中對應的資料線120，從而藉由對應的資料線120而將所產生的觸控偵測訊號傳遞至觸控偵測電路400，以判斷岀這些觸控像素131是否被觸碰。本領域技術人員可以理解的是，閘極驅動器200、源極驅動器300以及觸控偵測電路400可利用習知的技術而分別電性耦接至顯示面板100，例如其可藉由軟性電路板而使閘極驅動器200、源極驅動器300以及觸控偵測電路400分別電性耦接至顯示面板100。
請參閱圖3，其繪示為圖1所示之顯示面板中各種訊號的時序圖。如圖3所示，本發明之顯示面板100中每條掃描線110中的掃描訊號Scan Signal具有對應掃描時段Scan Period，其對應於時脈訊號YCLK中的兩個週期Period。其中，每個掃描訊號Scan Signal所對應的掃描時段Scan Period被劃分為觸控偵測時段CP以及顯示時段DP，其可分別對應於時脈訊號YCLK中的一個週期Period。較佳地，觸控偵測時段CP可設定在顯示時段DP之前，亦即對顯示面板100中每條掃描線110所對應的觸控像素131首先執行觸控偵測操作，然後再使每條掃描線110所對應的顯示像素130(包括對應的觸控像素131)執行顯示操作。
舉例來說，對於第n條掃描線110而言，當其對應的掃描訊號Scan Signal(n)被致能，且處於對應的掃描時段Scan Period中之觸控偵測時段CP時(即對應於時脈訊號YCLK的兩個相應週期中前一個週期)，源極驅動器300可藉由對應的資料線120而提供觸控充電資料至對應的觸控像素131。此一觸控充電資料在對應的資料線120上產生相應的觸控偵測訊號。更詳細地說，源極驅動器300在觸控偵測時段CP中提供固定的電荷量至對應的資料線120上，而使用者的觸碰與否將會使對應資料線120上的電位有不同的變化方式。是以，在觸控偵測時段CP中也可一併對資料線120進行偵測以獲得觸控偵測訊號。
在此，由於第n條掃描線110所對應的觸控像素131可能有多個，因此源極驅動器300可同時藉由不同的對應資料線120而提供觸控充電資料至對應的觸控像素131，即第n條掃描線110所對應的觸控像素131同時開啟以利觸控偵測操作的執行。當然，本領域技術人員可以理解的是，源極驅動器300亦可以在觸控偵測時段CP內依據一定的時序逐個地提供觸控充電資料至對應的觸控像素131，亦即第n條掃描線110所對應的觸控像素131可為依次地開啟以便觸控偵測的進行。
且，對於第n條掃描線而言，當其對應的掃描訊號Scan Signal(n)被致能，且處於掃描時段Scan Period中之顯示時段DP(即對應於時脈訊號YCLK的兩個相應週期中後一個週期)時，源極驅動器300可藉由對應的資料線120而提供影像顯示資料至對應的顯示像素130(包括對應的觸控像素131)，以使對應的顯示像素130執行顯示操作。
當第n條掃描線110中的掃描訊號Scan Signal(n)被致能執行完觸控偵測操作以及顯示操作之後，第n+1條掃描線110中的掃描訊號Scan Signal(n+1)依據時脈訊號YCLK而開始被致能，從而執行觸控偵測操作以及顯示操作。因此，本發明之顯示面板100所應用的時脈訊號YCLK的頻率為一般顯示面板所應用的時脈訊號的兩倍，舉例而言，若一般顯示面板所應用的時脈訊號的頻率為60Hz，則本發明之顯示面板100所應用的時脈訊號YCLK的頻率為120Hz。
此外，本領域技術人員可以理解的是，由於人眼所見的色彩亮度是累積而來，因此觸控偵測時段CP與顯示時段DP的前後順序並不需特別限定。據此，在每條掃描線110中的掃描訊號Scan Signal被致能時所對應的掃描時段Scan Period中，觸控偵測時段CP亦可設定在顯示時段DP之後。亦即，顯示面板100中每條掃描線110所對應的顯示像素130(包括對應的觸控像素131)首先執行顯示操作，然後再協助觸控偵測操作的進行。其前後順序並不影響最終的顯示結果，惟各資料的電位應視情況而進行調整。
請參閱圖4，其繪示為本發明另一實施例所揭示之顯示面板的操作方法的流程圖。此顯示面板可為圖1-3所揭示的顯示面板，且上述操作方法包括以下步驟(請一併參照圖3的標號)：在觸控像素被開啟的掃描時段Scan Period內，於觸控偵測時段CP中經由對應的資料線提供觸控充電資料至觸控像素中；在提供觸控充電資料之後，於觸控偵測時段CP中偵測判斷觸控像素是否被觸碰；以及於觸控偵測時段CP之後的顯示時段DP中，經由資料線提供影像顯示資料至顯示像素(包括用來當觸控像素的顯示像素)，以使顯示像素呈現對應於影像顯示資料的結果。
此外，雖然上述實施例中，觸控偵測電路400是藉由顯示面板100中對應的資料線120而獲得觸控偵測訊號，但是本領域技術人員可以理解的是，本發明亦可於顯示面板100中鋪設對應的感測讀取線，其電性耦接於觸控像素131與觸控偵測電路400之間。如此一來，觸控偵測電路400即可藉由對應的感測讀取線而讀取因觸控像素131是否被觸碰而產生的對應的觸控偵測訊號。
請參閱圖5，其繪示為本發明又一實施例所揭示的執行觸控偵測操作以及讀取觸控偵測訊號的電路示意圖。如圖5所示，顯示面板中對應的資料線510作為驅動線於觸控偵測時段提供觸控充電資料至對應的觸控像素，並因為此對應的觸控像素是否被觸控而產生對應的觸控偵測訊號。然後，對應的感測讀取線520讀取岀觸控偵測訊號，並經過一定的線路寄生阻抗530而傳遞至觸控偵測電路540。本領域技術人員可以理解的是，觸控偵測電路540可包括放大電路、採樣保持電路以及類比數位轉換電路，以分析從感測讀取線520所傳來的觸控偵測訊號，從而判斷岀對應的觸控像素是否被觸碰。
綜上所述，本發明之顯示面板及其操作方法，可利用源極驅動器藉由對應的資料線而提供觸控充電資料至對應的觸控像素，而不需要設置專門的驅動模組以及驅動線來提供觸控充電資料，因此其電路結構較為簡單，且能減少相關的訊號干擾。此外，由於源極驅動器的驅動能力較強，因此本發明之觸控像素的數目可設定的比較多，最大可達到整個顯示面板之顯示像素的總數量。即本發明之顯示面板上所有的顯示像素既可做為顯示像素以執行顯示操作，又可做為觸控像素以協助執行觸控偵測操作。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100．．．顯示面板
110．．．掃描線
120．．．資料線
130．．．顯示像素
131．．．觸控像素
200．．．閘極驅動器
300．．．源極驅動器
400．．．觸控偵測電路
YCLK．．．時脈訊號
Period．．．時脈訊號之週期
Scan Signal(n)、Scan Signal(n+1)．．．掃描訊號
Scan Period．．．掃描時段
CP．．．觸控偵測時段
DP．．．顯示時段
510．．．資料線
520．．．感測讀取線
530．．．線路寄生阻抗
540．．．觸控偵測電路
圖1為本發明一實施例所揭示之顯示面板的示意圖。
圖2為圖1所示的顯示面板應用的電路示意圖。
圖3為圖1所示之顯示面板中各種訊號的時序圖。
圖4為本發明另一實施例所揭示之顯示面板的操作方法的流程圖。
圖5為本發明又一實施例所揭示的執行觸控偵測操作以及讀取觸控偵測訊號的電路示意圖。
100‧‧‧顯示面板
110‧‧‧掃描線
120‧‧‧資料線
130‧‧‧顯示像素
131‧‧‧觸控像素

Claims (10)

  1. 一種顯示面板，包括：多條掃描線，被依序致能一掃描時段；多條資料線；以及多個顯示像素，每一該些顯示像素對應至該些掃描線之一及該些資料線之一，且每一該些顯示像素受對應之該掃描線的控制以決定是否接受由對應的該資料線所提供的資料；其中，該些顯示像素中至少有一者是同時做為觸控偵測之用的一觸控像素，該些掃描線中與該觸控像素對應的一觸控掃描線被致能的該掃描時段被區分為一觸控偵測時段與一顯示時段，該些資料線中與該觸控像素對應的一觸控資料線在該觸控偵測時段中提供一觸控充電資料至該觸控像素而產生一相應的觸控偵測訊號，並在該顯示時段中提供一影像顯示資料至該觸控像素，其中，該相應的觸控偵測訊號做為判斷該觸控像素是否被觸碰的依據。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板，其中該些顯示像素都同時作為觸控偵測之用。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板，其中部分該些顯示像素同時作為觸控偵測之用。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板，其中該觸控偵測時段在該顯示時段之前。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板，其中該觸控偵測時段在該顯示時段之後。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板，更包括一觸控偵測電路，該觸控偵測電路在該觸控偵測時段內藉由該觸控資料線而讀取該相應的觸控偵測訊號以判斷對應的該觸控像素是否被觸碰。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板，更包括一觸控偵測電路，該觸控偵測電路在該觸控偵測時段內藉由一對應的讀取線而讀取該相應的觸控偵測訊號以判斷對應的該觸控像素是否被觸碰。
  8. 一種顯示面板的操作方法，包括至少一個同時做為顯示與觸控偵測之用的像素以及與該像素對應的一掃描線與一資料線，該操作方法包括：在該像素被開啟的一掃描時段內，於一觸控偵測時段中經由該資料線提供一觸控充電資料至該像素中並偵測所產生的一相應的觸控偵測訊號；在提供該觸控充電資料之後，偵測該相應的觸控偵測訊號以判斷該像素是否被觸碰；以及在該掃描時段內的一顯示時段中，經由該資料線提供一影像顯示資料至該像素以使該像素呈現對應於該影像顯示資料的結果。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的操作方法，其中該觸控偵測時段與該顯示時段各為該掃描時段的一半時間長度。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的操作方法，更包括提供一掃描線以控制該像素開啟該掃描時段。
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