TWI428797B - 具有觸控功能的顯示裝置以及觸控面板的二維感測方法 - Google Patents

Description

具有觸控功能的顯示裝置以及觸控面板的二維感測方法

本發明是有關於一種觸控面板，且特別是有關於一種被顯示面板的閘極驅動器所驅動的觸控面板。

觸控面板已經廣泛被整合在顯示裝置上，達到更有效與方便的控制。就一般的平面顯示裝置而言，其影像是由二維的畫素陣列所組成。在驅動機制上可分為水平的掃描線與垂直的資料線，來驅動每一個畫素的顏色與灰階度。

以薄膜電晶體(TFT)的液晶顯示(LCD)機制所構成的TFT-LCD顯示裝置為例來說明。圖1繪示傳統TFT-LCD顯示裝置的電路示意圖。參閱圖1，顯示面板100的畫素陣列是由多個畫素單元106所組成。如果是彩色顯示的話，每一個畫素又由三個次畫素單元106所組成，分顯示紅綠藍的顏色。每一個畫素單元106包括至少一個TFT作為驅動開關。閘極驅動器102依照一時序分別產生脈衝形式的驅動訊號out1、out2、out3、...，分別輸出給影像掃描線。

連接在影像掃描線的畫素單元106的TFT會被對應的驅動訊號啟動，此時源極驅動器104會分別輸入對應灰階值的電壓值Vout給畫素而顯示。TFT-LCD顯示裝置的驅動方式為一般習此技藝者所能了解，其細部的操作不予詳述。對於其他形式的平面顯示裝置，其操作機制也是以掃 描線與資料線來驅動。換句話說，其影像掃描線是由閘極驅動器依時序所控制。

就傳統的設計方式，顯示面板是由自己的閘極驅動器102所驅動。另外，觸控面板是與顯示面板分離獨立操作的元件。觸控面板需要偵測是否有觸控點發生，且需要決定觸控點的位置。因此觸控面板需要做X軸座標的偵測以及Y軸座標的偵測。傳統的觸控面板例如是電阻式或是電容式，藉由兩個方向的量測，以決定是否有觸控點發生，且決定觸控點的位置。

傳統設計上，顯示面板與觸控面板是分別獨立操作，而電路也是分別製作。如何更有效整合顯示面板與觸控面板是進一步研發需要考慮的多個因素其一。

本發明提供具有觸控功能的顯示裝置以及其二維感測方法，可以將顯示面板與觸控面板的一部分驅動器整合，可以至少減少電路成本。

本發明提供一種具有觸控功能的顯示裝置，包括一顯示面板與一觸控面板。顯示面板有多條影像掃描線，由閘極驅動器依照一時序產生多個掃描訊號分別被啟動。觸控面板有多條觸控掃描線與多條觸控感應線交叉配置，以感應被觸控的位置。閘極驅動器也提供多個觸控掃描訊號依一時序分別給該些觸控掃描線。

本發明提供一種具有觸控功能的顯示裝置包括閘極 驅動器、顯示面板及觸控面板。閘極驅動器可以依一時序產生多個脈衝訊號。顯示面板有多條影像掃描線，由這些脈衝訊號分別依序被啟動。觸控面板有多條掃描感應線與多條觸碰感應線交叉配置。掃描感應線也是脈衝訊號所控制啟動。

本發明一種觸控面板的二維感測方法，其中一觸控面板是與一顯示面板疊置在一起，該顯示面板由一閘極驅動器所驅動，該方法包括從該閘極驅動器依序產生多個脈衝訊號；以及將該些脈衝訊號依序輸入給該觸控面板，以啟動多條觸控掃描線。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

本發明在考慮如何對具有觸控功能的顯示裝置的顯示面板與觸控面板做有效的整合，提出將一部分的驅動器做整合，可以將閘極驅動器與Tx驅動器整合，其中Tx驅動器由閘極驅動器取代。以下舉一些實施例說明本發明，但是本發明不僅限於所舉的實施例，且所舉的實施例之間也可以相互結合。

本發明提出與顯示面板的驅動方式相類似的觸控面板做整合。圖2繪示依據本發明一實施例，觸控面板結構示意圖。參閱圖2，二維偵測的觸控面板包括多個感應單元122分佈在對顯示面板的觸控區域120，也是以二維陣 列的方式排列。觸控面板隨著偵測觸控點的機制的不同而有多種不同設計，然而其基本上也是需要偵測出觸控點的座標。對於觸控區域120而言，在預定的位置上設置有多個感應單元122構成一個二維陣列。

由於每一個感應單元122有其設定已知的位置，因此當偵測到感應單元122上是否有訊號時，就可以確定其對應的位置是否有被觸控。

為了偵測感應單元122是否有觸控訊號的產生，一般是藉由Tx驅動器對應在Y軸延伸的水平線，依時序發出啟動訊號給這些觸控掃描線，其配合感應單元122的機制例如是一個電壓值。接著，由Rx驅動器接收電壓訊號。因此，對於每一個時段被啟動的觸控掃描線而言，Rx驅動器會偵測對應的感應單元122，決定是否有訊號產生，進而決定被觸控的位置。

圖3繪示依據本發明一實施例，觸控面板的操作機制示意圖。參閱圖3，觸控面板130上設置有延伸於一個方向的觸控感應線132，以及延伸於另一個方向的多條觸控掃瞄線134，相互交叉。一般而言，多條觸控掃瞄線134例如是延伸於觸控面板130的水平方向，而觸控感應線132例如是延伸於觸控面板130的垂直方向。觸控感應單元例如是設置在觸控感應線132與觸控掃瞄線134的交叉節點上。對於一觸控區域136而言，觸控感應單元138構成在已知位置上的二維陣列感應點。當觸控感應單元138例如被手指或觸控筆觸壓時，藉由偵測所產生的訊號可以決定 感應點的位置。

觸控面板130的二維感測方式如下。對延伸於Y軸的每一條觸控掃描線134，由Tx驅動單元依時序發送出脈衝訊號，且同時藉由延伸在X軸的觸控掃瞄線134，在Rx驅動單元偵測每一條觸控掃瞄線134的訊號。如此的感測方式，一條接著一條，直至整個觸控區域136都掃描完畢，即可得知有哪些觸控點發生。

更舉例而言，例如第二條觸控掃描線134上有兩個觸控點，且在第七條觸控掃描線134上有一個觸控點。當訊號Tx 2輸入到第二條觸控掃描線134時，在觸控掃瞄線134對應訊號Tx 2的時間會在Rx驅動單元偵測到兩個對應訊號。當訊號Tx 7輸入到第七條觸控掃瞄線134時，在Rx驅動單元偵測到一個對應訊號。

由於脈衝形式的訊號Tx與顯示面板的掃描訊號是相同的形式。在整合顯示面板與觸控面板時，Tx驅動器與閘極驅動器可以整合成單一個閘極驅動器。換句話說，觸控面板的掃描訊號是由閘極驅動器提供，而無需另外配置Tx驅動器。閘極驅動器可以分別針對觸控面板提供掃描訊號。另外例如也可是將顯示面板的掃描訊號的其中一部分訊號，同時輸入給觸控面板。觸控面板與顯示面板共用閘極驅動器的方式也不限定於前述的方式。

圖4繪示依據本發明一實施例，整合的觸控面板與顯示面板的操作機制意圖。參閱圖4，就具有觸控功能的顯示裝置而言，觸控面板150與顯示面板160會由一控制器 170做連接，其中至少包括將由觸控面板150所偵測到的觸控點傳送給顯示面板160，以回應觸控點所對應的操作。

圖5繪示依據本發明一實施例，具有觸控功能的顯示裝置的系統示意圖。參閱圖5，就具有觸控功能的顯示裝置的電路配置上，顯示面板182仍是由閘極驅動器180與源極驅動器184所驅動。對於觸控面板190，閘極驅動器180也提供觸控掃描訊號給觸控面板190。Rx感測器192偵測觸控掃描線上是否有觸控訊號發生，從而決定觸控位置。

就整體而言，本發明提供了具有觸控功能的顯示裝置，其是由顯示面板與觸控面板的整合。顯示面板有多條影像掃描線，由閘極驅動器依照一時序產生多個掃描訊號分別被啟動。又，觸控面板有多條觸控掃描線與多條觸控感應線交叉配置，以感應被觸控的位置。於此，閘極驅動器也提供多個觸控掃描訊號依一時序分別給該些觸控掃描線。

又例如，當觸控掃描線依序被啟動時，藉由觸控感應線將被啟動的觸控掃描線上的多個感應點的訊號輸出，Rx感測器偵測，並且決定其有觸控點的位置。

又例如，閘極驅動器分別產生掃描訊號與觸控掃描訊號輸入給顯示面板與觸控面板。

又例如，閘極驅動器產生多個掃描訊號，而觸控掃描訊號是由這些掃描訊號中依序選擇出來的一部分，輸入給觸控面板的觸控掃描線。

從另一個方面來說，具有觸控功能的顯示裝置至少有閘極驅動器、顯示面板以及觸控面板所組成。閘極驅動器，可以依一時序產生多個脈衝訊號。顯示面板有多條影像掃描線，由這些脈衝訊號分別依序被啟動。觸控面板有多條掃描感應線與多條觸碰感應線交叉配置。這些掃描感應線也是該些脈衝訊號所控制啟動。

又從方法的角度來看，觸控面板的二維感測方法可以應用於觸控面板與顯示面整合在一起的顯示裝置上，而顯示面板由一閘極驅動器所驅動。閘極驅動器依序產生多個脈衝訊號。將該些脈衝訊號依序輸入給觸控面板，以啟動多條觸控掃描線。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，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，故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

102‧‧‧閘極驅動器

104‧‧‧源極驅動器

106‧‧‧畫素單元

120‧‧‧觸控區域

122‧‧‧感應單元

130‧‧‧觸控面板

132‧‧‧觸控感應線

134‧‧‧觸控掃瞄線

136‧‧‧觸控區域

138‧‧‧觸控感應單元

150‧‧‧觸控面板

160‧‧‧顯示面板

170‧‧‧控制器

180‧‧‧閘極驅動器

182‧‧‧顯示面板

184‧‧‧源極驅動器

190‧‧‧觸控面板

192‧‧‧Rx感測器

圖1繪示傳統TFT-LCD顯示裝置的電路示意圖。

圖2繪示依據本發明一實施例，觸控面板結構示意圖。

圖3繪示依據本發明一實施例，觸控面板的操作機制示意圖。

圖4繪示依據本發明一實施例，整合的觸控面板與顯示面板的操作機制意圖。

圖5繪示依據本發明一實施例，具有觸控功能的顯示 裝置的系統示意圖。

180‧‧‧閘極驅動器

182‧‧‧顯示面板

184‧‧‧源極驅動器

190‧‧‧觸控面板

192‧‧‧Rx感測器

Claims (18)

1. 一種具有觸控功能的顯示裝置，包括：一顯示面板，有多條影像掃描線，由一閘極驅動器依照一第一時序產生多個掃描訊號分別被啟動；以及一觸控面板，有多條觸控掃描線與多條觸控感應線交叉配置，以感應被觸控的位置，其中該閘極驅動器也提供多個觸控掃描訊號依一第二時序分別給該些觸控掃描線，其中該閘極驅動器產生的該些掃描訊號與該些觸控掃描訊號依照該第一時序與該第二時序分別輸入給該顯示面板與該觸控面板。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具有觸控功能的顯示裝置，其中該些觸控掃描線是在該顯示面板的水平方向，該些觸控感應線是在該顯示面板的垂直方向。
3. 如申請專利範圍第1項所述之具有觸控功能的顯示裝置，更包括一控制器，連接該顯示面板與該觸控面板，以得知一觸控點在該顯示面板的對應位置。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具有觸控功能的顯示裝置，其中該觸控面板有多個觸碰感應單元是二維陣列結構與該些觸控掃描線與該些觸控感應線連接。
5. 如申請專利範圍第1項所述之具有觸控功能的顯示裝置，其中該顯示面板包含薄膜電晶體陣列。
6. 如申請專利範圍第1項所述之具有觸控功能的顯示裝置，其中該顯示面板是薄膜電晶體液晶顯示面板。
7. 如申請專利範圍第1項所述之具有觸控功能的顯 示裝置，其中當該些觸控掃描線依序被啟動時，藉由該些觸控感應線將該些觸控掃描線上的多個感應點的訊號輸出。
8. 如申請專利範圍第1項所述之具有觸控功能的顯示裝置，其中該閘極驅動器分別產生該些掃描訊號與該些觸控掃描訊號輸入給該顯示面板與該觸控面板。
9. 如申請專利範圍第1項所述之具有觸控功能的顯示裝置，其中該閘極驅動器產生該些掃描訊號，而該些觸控掃描訊號是由該些掃描訊號中依序選擇出來的一部分，輸入給該觸控面板的該些觸控掃描線。
10. 一種具有觸控功能的顯示裝置，包括：一閘極驅動器，可以依一時序產生多個脈衝訊號；一顯示面板，有多條影像掃描線，由該些脈衝訊號分別依序被啟動；以及一觸控面板，有多條掃描感應線與多條觸碰感應線交叉配置，該些掃描感應線也是該些脈衝訊號所控制啟動，其中該閘極驅動器產生的該些脈衝訊號，區分為多個掃描訊號為第一組訊號與多個觸控掃描訊號為第二組訊號，分別輸入給該顯示面板與該觸控面板。
11. 如申請專利範圍第10項所述之具有觸控功能的顯示裝置，其中該閘極驅動器產生該些脈衝訊號分別輸入給該顯示面板與該觸控面板。
12. 如申請專利範圍第10項所述之具有觸控功能的顯示裝置，其中該閘極驅動器產生該些脈衝訊號給該顯示 面板，且由該些脈衝訊號中依序選擇出一部分，輸入給該觸控面板。
13. 如申請專利範圍第10項所述之具有觸控功能的顯示裝置，更包括一控制器，連接該顯示面板與該觸控面板，以得知一觸控點在該顯示面板的對應位置。
14. 一種觸控面板的二維感測方法，其中一觸控面板是與一顯示面板疊置在一起，該顯示面板由一閘極驅動器所驅動，該方法包括：從該閘極驅動器依序產生多個脈衝訊號；以及將該些脈衝訊號依序輸入給該觸控面板，以啟動多條觸控掃描線，其中該閘極驅動器產生的該些脈衝訊號，區分為多個掃描訊號為第一組訊號與多個觸控掃描訊號為第二組訊號，分別輸入給該顯示面板與該觸控面板。
15. 如申請專利範圍第14項所述之觸控面板的二維感測方法，其中該閘極驅動器產生的該些脈衝訊號分別輸入給該顯示面板與該觸控面板。
16. 如申請專利範圍第14項所述之觸控面板的二維感測方法，其中該閘極驅動器產生的該些脈衝訊號輸入給該顯示面板時，由該些脈衝訊號中依序選擇出一部分輸入給該觸控面板。
17. 如申請專利範圍第14項所述之觸控面板的二維感測方法，更包括藉由該觸控面板的多條觸控感應線感測 該些觸控掃描線上的至少一觸控訊號，以決定一觸控點的一觸控位置。
18. 如申請專利範圍第14項所述之觸控面板的二維感測方法，更包括將該觸控位置轉換成在該顯示面板的一對應位置。