TWI611332B - 觸控感測顯示面板 - Google Patents

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Abstract

一種觸控感測顯示面板，包括：觸控感測層、主動元件陣列基板及開關單元。觸控感測層包含複數個觸控感測單元，每一觸控感測單元電性連接一導電線。主動元件陣列基板與觸控感測層相對設置，且主動元件陣列基板包括複數個資料線。開關單元包含複數個開關，各開關之一端電性連接此些導電線之至少其中之一，另一端電性連接此些資料線之至少其中之一。其中，在觸控感測感測期間，開關處於導通狀態。

Description

觸控感測顯示面板
本發明是有關於觸控感測面板技術，特別是一種觸控感測顯示面板。
內嵌式觸控感測面板(in-cell touch)經常採用的觸控感測單元係由電容式觸碰感測器與後端處理電路所組成，其中電容式觸碰感測器係用來感測使用者之觸碰，而後端處理電路則依據電容式觸碰感測器的輸出訊號來進行觸碰事件(touch event)的判讀。然而，在目前的結構中，電容式觸碰感測器將會與面板的像素陣列(或稱主動元件陣列基板)有大面積的重疊，因而造成寄生電容變大而降低電容式觸碰感測器的感應靈敏度。
現今有對電容式觸碰感測器與主動元件陣列基板輸出同驅波形以降低寄生電容的方式。輸出同驅波形的作法在理想上係可完全減去降生電容數值，然而在實際應用上，面板的遠近端的阻容負載(RC Loading)的差異會造成訊號送至電容式觸碰感測器和主動元件陣列基板的遠端後波形無法完全一致，遠近端阻容負載的不匹配將造成其效果不佳。
為了改善上述的缺憾，本發明提供一種觸控感測顯示面板，包括：觸控感測層、主動元件陣列基板及開關單元。觸控感測層包含複數個觸控感測單元，每一觸控感測單元電性連接一導電線。主動元件陣列基板與觸控感測層相對設置，且主動元件陣列基板包括複數個資料線。開關單元包含複數個開關，各開關之一端電性連接此些導電線之至少其中之一，另一端電性連接此些資料線之至少其中之一。其中，在觸控感測感測期間，開關處於導通狀態。
本發明提供還提供一種觸控感測顯示面板，包括：觸控感測層、主動元件陣列基板及至少一多工器。
觸控感測層包含複數個觸控感測單元，每一觸控感測單元電性連接一導電線。主動元件陣列基板與觸控感測層相對設置，主動元件陣列基板包括複數個資料線。各多工器具有第一端、第二端及選擇端，各第一端電性連接此些導電線之至少其中之一，各第二端電性連接此些資料線之至少其中之一。其中，觸控感測每一多工器的第一端及第二端用以於觸控感測感測期間導通。
本發明的觸控感測顯示面板利用在觸控感測感測期間將主動元件陣列基板的資料線與觸控感測層的導電線短路以消除其中的寄生電容，並且可降低因資料線和導電線的片電阻差異產生的雜訊，進而提昇觸碰感測靈敏度。又，藉由將資料線與導電線短路，還大幅降低了導電線的阻值，因而減輕處理單元的推力負擔。再者，在觸控感測感測期間所耗的電力僅需提供處理單元對導電線輸出脈衝訊號，進而得以節省電力。此外，本發明的觸控感測顯示面板還可以在顯示期間將導電線連接至共同電位而增加穩定性、降低因資料線的耦合訊號造成的漣波，並提昇觸控感測顯示面板的穩定度。
圖1為本發明第一實施例之觸控感測顯示面板100的示意圖。請參閱圖1，觸控感測顯示面板100包括：觸控感測層10、主動元件陣列基板20、開關單元30及處理單元40。觸控感測層10包含複數個觸控感測單元11，每一觸控感測單元11電性連接導電線12。主動元件陣列基板20與觸控感測層10相對設置。主動元件陣列基板20包括複數個資料線21。圖2為本發明一實施例之開關31連接導電線12與資料線21的電路結構示意圖。請參閱圖2，每一觸控感測單元11對應主動元件陣列基板20的複數個畫素(如區塊22所示)，且每一觸控感測單元11所電性連接的導電線12大致上平行於資料線21之至少其中之一，每一觸控感測單元11所電性連接的導電線12電性連接於此些畫素之至少其中之一的共同電位Vcom。
請合併參閱圖1及圖2，開關單元30包含複數個開關31，各開關31之一端電性連接此些導電線12之至少其中之一，另一端電性連接此些資料線之至少其中之一。在本發明的實施例中，資料線21及導電線12連接至處理單元40，並處理單元40在觸控感測顯示面板100的顯示期間藉以資料線21提供資料至主動元件陣列基板20的畫素，且處理單元40在觸控感測顯示面板100的觸控感測感測期間以各連接觸控感測單元11的導電線12偵測觸控感測事件。此外，處理單元40電性連接開關單元30，處理單元40在觸控感測感測期間發出控制訊號S至開關單元30，使開關31處於導通狀態，以致於資料線21與導電線12短路，因而在觸控感測感測期間資料線21與導電線12之間不會產生寄生電容。並且，導電線12的阻值更可大幅降低，減輕處理單元40的推力負擔。再者，在觸控感測感測期間，所耗的電力僅需提供處理單元40對連接各觸控感測單元11的導電線12輸出脈衝訊號，而無需對各資料線21輸出脈衝訊號。
在一實施態樣中，主動元件陣列基板20具有顯示區50以及鄰接於顯示區50的周邊區60，開關單元30與處理單元40可設置於周邊區60中相同的側邊。具體而言，處理單元40與開關單元30皆可設置於周邊區60中主動元件陣列基板20的下方。
在另一實施態樣中，開關單元30設置於周邊區中60，且處理單元40與開關單元30分別設置於以顯示區50爲中心的相對兩邊。舉例而言，處理單元40與開關單元30可分別設置於以顯示區50爲中心的上下兩側邊。
圖3為本發明第二實施例之觸控感測顯示面板200的示意圖。觸控感測顯示面板200與第一實施例之觸控感測顯示面板100的電路運作大致相同，不同之處在於處理單元40與開關單元30分別設置於以顯示區50爲中心的上下兩側邊。此外，觸控感測顯示面板200還可進一步包括有多工器80，然此並非用以限制本發明，顯示面板設計者當可依不同面板設計而決定是否採用多工器80。觸控感測請參閱圖3，當處理單元40設置於與開關單元30不同的側邊，在考量面板的遠近端的阻容負載(RC Loading)的差異上，其阻容負載(RC Loading)的差異會小於開關單元30與處理單元40設置於周邊區60中相同的側邊。在一些實施例中，多工器80可於一端電性連接處理單元40並以另一端透過資料線21電性連接主動元件陣列基板20的畫素。由於，在本領域通常知識者係能得知源極驅動單元與主動元件陣列基板的畫素之間可加入多工器的基礎上，在此不贅述本發明之處理單元40與主動元件陣列基板的畫素之間應如何加入多工器80。
圖4為本發明另一實施例之開關連接導電線與資料線的電路示意圖。請參閱圖4，在本發明的實施例中，處理單元40還可包括放大器41及放大器42，放大器41電性連接至多工器80並透過資料線21提供資料至主動元件陣列基板20的複數個畫素(如區塊22所示)。每一觸控感測單元11對應至主動元件陣列基板20部分的畫素區塊22，每一觸控感測單元11所電性連接的導電線12還電性連接另一導電線13，且導電線12與導電線13電性連接至處理單元40內部的放大器42。其中，透過放大器42並將觸控感測單元11的導電線12與導電線13相互連接係可減輕處理單元40的推力負擔。
圖5為本發明第三實施例之觸控感測顯示面板300的示意圖。圖6為本發明一實施例之多工器71連接導電線與資料線的電路示意圖。本發明第三實施例係以多工器71來取代前述實施例所述之開關單元，並且在圖式中相同的參考字符係指相同元件。其中，圖6中的多個多工器71係可整合為如圖5所示的多工器陣列70。另外，觸控感測顯示面板300亦可進一步包括有多工器80，然此並非用以限制本發明，顯示面板設計者當可依不同面板設計而決定是否採用多工器80。
請合併參閱圖5及圖6，各多工器71具有第一端711、第二端712及選擇端714，各第一端711電性連接導電線12或/及導電線13之至少其中之一，各第二端712電性連接資料線21之至少其中之一。其中，處理單元40電性連接各選擇端714，處理單元40在觸控感測感測期間發出控制訊號S至選擇端714，以使多工器71的第一端711及第二端712導通，以致於資料線21與導電線12或/及導電線13短路，因而在觸控感測感測期間資料線21與導電線12之間不會產生寄生電容。
在一些實施例中，多工器71還具有第三端713，第三端713電性連接至共同電位Vcom，處理單元40於顯示期間導通多工器71的第一端711及第三端713。也就是說，處理單元40在觸控感測顯示面板100的顯示期間，藉由多工器71讓所有導電線連接至共同電位Vcom，其中共同電位Vcom可位於處理單元40的ILB(內引腳Bonding)或OLB(外引腳Bonding)，而增加觸控感測顯示面板100的共同電位Vcom的穩定性、降低因主動元件陣列基板的資料線訊號耦合造成的漣波(Ripple)，並提昇觸控感測顯示面板100的穩定度。
本發明的觸控感測顯示面板利用在觸控感測感測期間將主動元件陣列基板的資料線與觸控感測層的導電線短路以消除其中的寄生電容，並且可降低因資料線和導電線的片電阻差異產生的雜訊，進而提昇觸碰感測靈敏度。又，藉由將資料線與導電線短路，還大幅降低了導電線的阻值，因而減輕處理單元的推力負擔。再者，在觸控感測感測期間所耗的電力僅需提供處理單元對導電線輸出脈衝訊號，進而得以節省電力。此外，本發明的觸控感測顯示面板還可以在顯示期間將導電線連接至共同電位而增加穩定性、降低因資料線的耦合訊號造成的漣波，並提昇觸控感測顯示面板的穩定度。
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，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、200、300‧‧‧觸控感測顯示面板
10‧‧‧觸控感測層
11‧‧‧觸控感測單元
12、13‧‧‧導電線
20‧‧‧主動元件陣列基板
21‧‧‧資料線
22‧‧‧區塊
30‧‧‧開關單元
31‧‧‧開關
40‧‧‧處理單元
41、42‧‧‧放大器
50‧‧‧顯示區
60‧‧‧周邊區
70‧‧‧陣列
71、80‧‧‧多工器
711‧‧‧第一端
712‧‧‧第二端
713‧‧‧第三端
714‧‧‧選擇端
Vcom‧‧‧共同電位
S‧‧‧控制訊號
圖1為本發明第一實施例之觸控感測顯示面板的示意圖。 圖2為本發明一實施例之開關連接導電線與資料線的電路結構示意圖。 圖3為本發明第二實施例之觸控感測顯示面板的示意圖。 圖4為本發明另一實施例之開關連接導電線與資料線的電路示意圖。 圖5為本發明第三實施例之觸控感測顯示面板的示意圖。 圖6為本發明一實施例之多工器連接導電線與資料線的電路示意圖。
100‧‧‧觸控感測顯示面板
10‧‧‧觸控感測層
11‧‧‧觸控感測單元
12‧‧‧導電線
20‧‧‧主動元件陣列基板
21‧‧‧資料線
30‧‧‧開關單元
40‧‧‧處理單元
50‧‧‧顯示區
60‧‧‧周邊區
S‧‧‧控制訊號

Claims (12)

  1. 一種觸控感測顯示面板，包括：一觸控感測層，包含複數個觸控感測單元，每一觸控感測單元電性連接一導電線；一主動元件陣列基板，與該觸控感測層相對設置，該主動元件陣列基板包括複數個資料線；以及一開關單元，包含複數個開關，各開關之一端電性連接該些導電線之至少其中之一，另一端電性連接該些資料線之至少其中之一；其中在一觸控感測感測期間該些開關處於導通狀態。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的觸控感測顯示面板，還包括：一處理單元，電性連接該開關單元；其中該主動元件陣列基板具有一顯示區以及鄰接於該顯示區的一周邊區，該處理單元與該開關單元設置於該周邊區中一第一側邊。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的觸控感測顯示面板，還包括：一處理單元，電性連接該開關單元；其中該主動元件陣列基板具有一顯示區以及鄰接於該顯示區的一周邊區，該處理單元與該開關單元設置於該周邊區中，該處理單元與該開關單元分別設置於以該顯示區為中心的相對兩邊。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的觸控感測顯示面板，其中每一觸控感測單元所電性連接的該導電線還電性連接另一導電線，且該導電線與另該導電線電性連接至該處理單元內部的一放大器。
  5. 如申請專利範圍第2項所述的觸控感測顯示面板，其中每一觸控感測單元所電性連接的該導電線還電性連接另一導電線，且該導電線與另該導電線電性連接至該處理單元內部的一放大器。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的觸控感測顯示面板，其中每一該觸控感測單元對應該主動元件陣列基板的複數個畫素，且每一觸控感測單元所電性連接的該導電線大致上平行於該些資料線之至少其中之一，每一觸控感測單元所電性連接的該導電線電性連接於該些畫素之至少其中之一的共同電位。
  7. 一種觸控感測顯示面板，包括：一觸控感測層，包含複數個觸控感測單元，每一觸控感測單元電性連接一導電線；一主動元件陣列基板，與該觸控感測層相對設置，該主動元件陣列基板包括複數個資料線；以及至少一多工器，各多工器具有一第一端、一第二端及一選擇端，各該第一端電性連接該些導電線之至少其中之一，各該第二端電性連接該些資料線之至少其中之一；其中每一多工器的該第一端及該第二端用以於一觸控感測感測期間導通。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的觸控感測顯示面板，還包括：一處理單元，電性連接每一多工器；其中該主動元件陣列基板具有一顯示區以及鄰接於該顯示區的一周邊區，該處理單元與每一多工器設置於該周邊區中一第一側邊。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的觸控感測顯示面板，其中每一觸控感測單元所電性連接的該導電線還電性連接另一導電線，且該導電線與另該導電線電性連接至該處理單元內部的一放大器。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的觸控感測顯示面板，其中每一多工器還具有一第三端，該第三端電性連接至一共同電位，該處理單元於一顯示期間導通每一多工器的該第一端及該第三端。
  11. 如申請專利範圍第8項所述的觸控感測顯示面板，其中該主動元件陣列基板具有一顯示區以及鄰接於該顯示區的一周邊區，每一多工器設置於該周邊區中，該處理單元與每一多工器分別設置於以該顯示區為中心的相對兩邊。
  12. 如申請專利範圍第7項所述的觸控感測顯示面板，其中每一該觸控感測單元對應該主動元件陣列基板的複數個畫素，且每一觸控感測單元所電性連接的該導電線大致上平行於該些資料線之至少其中之一，每一觸控感測單元所電性連接的該導電線電性連接於該些畫素之至少其中之一的共同電位。
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