觸控顯示面板及觸控模式的驅動方法技術

觸控顯示面板及觸控模式的驅動方法。該觸控顯示面板可操作在一顯示模式及一觸控模式。在顯示模式時，數據線傳送顯示數據信號至面板的像素電極，且像素電極所對應的共用電極的電壓為定值；在觸控模式時，數據線傳送觸控驅動信號至面板的像素電極且由像素電極接收觸控感測信號，且像素電極所對應的共用電極的電壓為浮動。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種觸控顯示面板及其驅動方法，且特別涉及具有一般觸控功能及指紋辨識功能的內嵌式觸控顯示面板及其觸控模式的驅動方法。
技術介紹
內嵌觸控顯示面板(TouchInDisplay，TID)是同時具備顯示功能與觸控功能的新式整合型顯示器。電容式內嵌觸控顯示面板，若以觸控驅動信號及觸控感測信號的傳遞方式做為區分，可分為互容式與自容式。互容式的內嵌觸控顯示面板中，發出觸控驅動信號與接收觸控感測信號的路徑不同。自容式的內嵌觸控顯示面板則是發出觸控驅動信號與接收觸控感測信號的路徑相同。已知的自容式內嵌觸控顯示面板，將共用電極分割成矩陣狀配置的多個電極塊，每一個電極塊在顯示期間做為一般的共用電極使用，而在觸控期間則做為觸控感測電極使用，藉由檢測電極塊與外部的觸控物之間所形成的電容，來判斷觸控物的位置。分割為矩陣狀配置的多個電極塊分別會通過各別的金屬導線連接到驅動芯片。金屬導線與其他線路之間易產生耦合電容，耦合電容會造成信號變異而造成噪聲，進而影響觸控感測的精確性。此外，由于電極塊的面積大，僅能用于一般觸控感測，無法應用于更精細的指紋辨識感測。本專利技術有鑒于是上述的問題，而提供一種內嵌式觸控顯示面板及其觸控模式的驅動方法，可減少耦合電容，并同時具有觸控功能及指紋辨識功能。
技術實現思路
本專利技術提出一種內嵌式觸控顯示(TouchInDisplay)面板，包括：多個像素位于一顯示區域，各這些像素包括：一像素電極；一第一開關元件，連接于該像素電極與一數據線之間；以及一共用電極，對應該像素電極且連接至一共用電極線，其中，在顯示模式時，該數據線通過該第一開關元件提供一數據信號至該像素電極，該共用電極線提供一第一電位至該共用電極，該第一電位為定值；其中，在觸控模式時，該數據線通過該第一開關元件傳送一觸控驅動信號至該像素電極，并由該像素電極接收一觸控感測信號，該共用電極具有一第二電位，該第二電位為浮動。根據一個實施例，上述內嵌式觸控顯示面板還包括：多個第一柵極線，分別連接對應的這些像素的這些第一開關元件，該顯示區域包括多次區域，各這些次區域包括多個的這些第一柵極線，在觸控模式時，位于該顯示區域的這些第一柵極線可循序掃描，或各這些次區域彼此獨立驅動，位于這些次區域中的這些第一柵極線循序掃描，或各這些次區域彼此獨立驅動，位于這些次區域中的這些第一柵極線同步掃描。本專利技術也提出一種觸控模式的驅動方法，用以驅動如上述的內嵌式觸控顯示面板，包括：選擇地啟動一觸控功能或一指紋辨識功能；當啟動該觸控功能時，這些次區域彼此獨立驅動，位于這些次區域中的這些第一柵極線同步掃描；以及當啟動該指紋辨識功能時，位于該顯示區域的這些第一柵極線循序掃描，或是各這些次區域彼此獨立驅動，位于這些次區域中的這些第一柵極線循序掃描。根據上述的各個實施例，本專利技術提出了內嵌式觸控顯示面板及其觸控模式的驅動方法，可減少觸控感測電極與其他線路之間的耦合效應，并同時可滿足觸控功能及指紋辨識功能。附圖說明圖1是表示本專利技術實施例的觸控顯示面板的概要俯視圖。圖2是本專利技術實施例的觸控顯示面板中的一個像素的概要電路圖。圖3A是圖2的像素操作在顯示模式的示意圖。圖3B是圖2的像素操作在驅動模式的示意圖。圖4是顯示圖2的像素在顯示模式與觸控模式驅動下的時序示意圖。圖5A為本專利技術使用頂部像素電極架構下的一個像素的上視概略圖。圖5B為本專利技術使用頂部共用電極架構下的一個像素的上視概略圖。圖6是使用本專利技術的第三掃描方式進行觸控感測的示意圖。圖7是本專利技術的觸控顯示面板的觸控模式的掃描方式選擇方法的示意圖。圖8A～圖8C顯示本專利技術的觸控模式與顯示模式的時序圖。圖9是本專利技術的柵極驅動電路的概要示意圖。圖10是本專利技術的柵極線驅動單元的基本電路圖。圖11是顯示本專利技術的數據線分區輸出電路的概要架構圖。【符號說明】10、20～內嵌觸控顯示面板；11、21～顯示區域；22～數據驅動電路；23～柵極驅動電路；24-1～24-m、24～數據線；25-1～25-n、25～柵極線；26-1～26-n、26～次柵極線；27-1～27-n、27～共用電極線；31～像素電極；32～共用電極；CLC～液晶顯示元件；Cst～存儲電容；CK～時鐘信號輸入端；D～觸發信號輸入端；GOP1、GOP2～柵極線驅動區塊；ICpin1、ICpin2、ICpin3～引腳；L1～信號線；L2、L3～觸發信號線；M1、M2、M3～控制信號線；O～輸出端；P11～Pnm～像素；T1～第一開關元件；T2～第二開關元件；U1、U2、Un、Un+1、Un+2、U2n～柵極線驅動單元；Vcom～共用電壓；VT～觸控驅動信號；VR～觸控感測信號；W1、W2、…、Wk、Wk+1、…、Wm～金屬導線。具體實施方式以下根據附圖說明本專利技術的觸控顯示面板及其顯示方法。在不同的附圖及對應的說明中標示相同的符號表示相同的元件而省略重復說明。圖1是表示本專利技術實施例的內嵌觸控顯示面板的概要俯視圖。圖1的內嵌觸控顯示面板20具有顯示區域(activearea)21及位于顯示區域21外側的周邊區域(peripheralarea)29。數據驅動電路22及柵極驅動電路23位于周邊區域29上，數據驅動電路22及柵極驅動電路23連接觸控顯示控制電路28。在此實施例中，柵極驅動電路23對應設置在顯示區域21的一側，在其他實施例中，柵極驅動電路23可對應設置在顯示區域21的相對兩側。在此實施例中，觸控顯示控制電路28位于周邊區域29之外，在其他實施例中，觸控顯示控制電路28位于周邊區域29上。在其他實施例中，觸控顯示控制電路28可分別與數據驅動電路22或柵極驅動電路23整合為單一元件，或是三者整合為單一元件。顯示面板20更具有矩陣狀多個的像素P11～Pnm(m、n為整數)配置于顯示區域21。顯示面板20包括多個數據線24-1～24-m連接像素列(column)、多個柵極線25-1～25-n連接像素行(row)、多次柵極線26-1～26-n連接像素行(row)、多個共用電極線27-1～27-n連接像素行(row)。數據驅動電路22可驅動數據線24-1～24-m，柵極驅動電路23可驅動柵極線25-1～25-n及次柵極線26-1～26-n，共用電極線27-1～27-n連接至觸控顯示控制電路28以接收共用電壓信號。顯示器的一個像素通常會具有分別顯示三個顏色的子像素。在本說明書當中所有記載「像素」實質上是顯示單一種顏色的「子像素」。圖2是本專利技術實施例的內嵌觸控顯示面板中的一個像素的概要電路圖。在本專利技術中一個像素(嚴格來說是子像素)包括像素電極31、第一開關元件T1、液晶顯示元件CLC、存儲電容Cst、共用電極32、第二開關元件T2。第一開關元件T1及第二開關元件T2例如是薄膜晶體管。在圖2中，液晶顯示元件CLC以連接于像素電極31與共用電極32之間的電容來表示，存儲電容Cst亦為連接于像素電極31與共用電極32之間的電容。第一開關元件T1配置在像素電極31與數據線24之間，其控制端子(柵極)連接至柵極線25。第二開關元件T2配置在共用電極32與共用電極線27之間，其控制端子連接至次柵極線26。以下說明本專利技術的內嵌觸控顯示面板中，一個像素操作在顯示模式與觸控模式的驅動方式。圖3A是圖2的像素操本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種觸控顯示面板，包括：多個像素位于顯示區域，各這些像素包括：像素電極；第一開關元件，連接于該像素電極與一數據線之間；以及共用電極，對應該像素電極且連接至共用電極線，其中，在顯示模式時，該數據線通過該第一開關元件提供數據信號至該像素電極，該共用電極線提供第一電位至該共用電極，該第一電位為定值；其中，在觸控模式時，該數據線通過該第一開關元件傳送觸控驅動信號至該像素電極，并由該像素電極接收觸控感測信號，該共用電極具有第二電位，該第二電位為浮動。

【技術特征摘要】
2015.07.17 US 62/193,7871.一種觸控顯示面板，包括：多個像素位于顯示區域，各這些像素包括：像素電極；第一開關元件，連接于該像素電極與一數據線之間；以及共用電極，對應該像素電極且連接至共用電極線，其中，在顯示模式時，該數據線通過該第一開關元件提供數據信號至該像素電極，該共用電極線提供第一電位至該共用電極，該第一電位為定值；其中，在觸控模式時，該數據線通過該第一開關元件傳送觸控驅動信號至該像素電極，并由該像素電極接收觸控感測信號，該共用電極具有第二電位，該第二電位為浮動。2.如權利要求1所述的觸控顯示面板，還包括多個第一柵極線，分別連接對應的這些像素的這些第一開關元件。3.如權利要求1所述的觸控顯示面板，其中，該像素還包括：第二開關元件，連接于該共用電極與該共用電極線之間，其中，在顯示模式時，該第二開關元件維持開啟，在觸控模式時，該第二開關元件維持關閉。4.如權利要求1所述的觸控顯示面板，還包括一第二開關元件位于一周邊區域，該周邊區域位于該顯示區域外側，該第二開關元件連接部分這些像素的這些共用電極線。5.如權利要求2所述的觸控顯示面板，其中：該顯示區域包括多次區域，各這些次區域包括多個的這些第一柵極線，在觸控模式時，這些次區域可彼此獨立驅動。6.如權利要求2所述的觸控顯示面板，其中，在觸控模式時，位于該顯示區域的這些第一柵極線循序掃描。7.如權利要求5所述的觸控顯示面板，其中，在觸控模式時，各這些次區域彼此獨立驅動，位于這些次區域中的這些第一柵極線循序掃描。8.如權利要求5所述的觸控顯示面板，其中，在觸控模式時，各這些次區域彼此獨立驅動，位于這些次區域中的這些第一柵極線同步掃描。9.如權利要求5所述的觸控顯示面板，其中，這些次區域依序進行顯示模式以及觸控模式。10.如權利要求5所述的觸控顯示面板，還包括：多個柵極線驅動區塊，各這些柵極線驅動區塊包括串級連接的多個柵極線驅動單元，這些柵極線驅動單元用以驅動這些第一柵極線；多個觸發信號線，對應于這些柵極線驅動區塊；以及共同信號線，其中，各這些柵極線驅動單元包括時鐘信號輸入端、觸發信號輸入端、以及輸出端，這些柵極線驅動區中這些柵極線驅動單元的第一級的該時鐘信號輸入端通過第三開關元件，連接至...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉同凱，彭仁杰，蔡嘉豪，張志豪，陳柏鋒，
申請(專利權)人：群創光電股份有限公司，
類型：發明
國別省市：中國臺灣;71