触控显示装置及其控制方法与流程

本发明涉及一种触控显示装置及其控制方法，且特别涉及一种可降低噪声的触控显示装置及其控制方法。

背景技术：

在一现有技术中，触控笔可采用主动式静电感应技术(activeelectrostaticsolution,aes)方式来提升屏幕边缘的准确度，并减小视差。但上述现有技术中的触控笔，必须拥有电源才能使用。在另一现有技术中，为了不在触控笔上设置电源开关，又为了要节省电能的消耗，而采用在触控显示装置上设置信号发射器，并在每隔一段时间输出唤醒信号。在当触控笔靠近触控显示装置时，触控笔可依据所接收到的唤醒信号，并开始工作。此外，当触控笔一离开触控显示装置的感应范围时，信号发射器线又重新传输唤醒信号。

在上述的现有技术中，基于触控显示装置上需设置多个信号发射器，并在相同的时间区间中发送唤醒信号，因此，会产生一定程度的噪声，并影响到触控显示装置的显示品质。

技术实现要素：

本发明提供一种触控显示装置及其控制方法，可降低所产生的噪声能量，提升显示的品质。

本发明的触控显示装置包括触控显示面板。触控显示面板包括多个显示像素、多个共用电极、多个共用电压传输开关以及多个数据传输开关组。显示像素配置在触控显示面板上，并区分为多个显示分区。共用电极配置在触控显示面板上，共用电极分别对应显示分区。共用电压传输开关分别耦接共用电极，其中共用电压传输开关分别依据多个控制信号以决定是否分别传送多个共用电压至共用电极。数据传输开关组分别对应共用电压传输开关，其中数据传输开关组分别受控于多个多工信号，各数据传输开关组与对应的各共用电压传输开关的导通或断开状态相同。

本发明的控制方法，适用于触控显示装置。触控显示装置包括触控显示面板。触控显示面板包括多个显示像素、多个共用电极、多个共用电压传输开关以及多个数据传输开关组。控制方法包括：区分触控显示装置的触控显示面板为多个显示分区，其中各显示分区包括多个显示像素，显示分区上并分别设置共用电极；使多个共用电压传输开关以分别耦接共用电极，并分别提供多个控制信号至共用电压传输开关，其中控制信号用以分别控制共用电压传输开关是否分别传送多个共用电压至共用电极；以及，使多个数据传输开关组以分别对应共用电压传输开关，提供多个多工信号以分别控制数据传输开关组。其中各数据传输开关组与对应的各共用电压传输开关的导通或断开状态相同。

基于上述，本发明对应触控显示面板的多个显示分区分别设置多个共用电极，并通过共用电压传输开关以使各共用电极接收共用电压的动作，与各共用电极对应的显示像素的充电动作同步。如此一来，当显示像素的不执行充电动作时，显示像素的像素电容的两端上的电压，可具有相接近的电压回复能力，可降低因噪声所造成的显示品质的干扰。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合说明书附图作详细说明如下。

附图说明

图1示出本发明一实施例的触控显示装置的示意图。

图2示出本发明另一实施例的触控显示装置的部分结构的示意图。

图3示出本发明一实施例的触控显示装置的局部电路示意图。

图4示出本发明实施例的触控显示装置的动作波形图。

图5示出本明实施例的触控显示装置的显示像素两端电压示意图。

图6示出本发明实施例的触控显示装置的共用电极的一配置方式示意图。

图7示出本发明实施例的触控显示装置的共用电极的另一配置方式示意图。

图8a至图8c示出本发明实施例的触控显示装置的触控显示面板的不同实施方式的结构图。

图9示出本发明一实施例的触控显示装置的控制方法的流程图。

附图标记说明：

100、200、300、600、700：触控显示装置

110、210、810、820、830：触控显示面板

pxa～pxd、pxa11～pxa32、pxb11～pxb32：显示像素

121～124、221～22n、321、322、621～62n、721～72n：共用电极

230：共用电压产生器

240：电路板

261～263：柔性电路板

swm1～swmn、swma、swmb：共用电压传输开关

swd1～swd8：数据传输开关

g1～g4：栅极线

d1～d8：数据传输线

vcom1～vcom6：共用电压

ctr1～ctrn、ctra、ctrb：控制信号

mux1～mux8、muxa、muxb：多工信号

s1～s4：数据信号

dir1、dir2：方向

tpa1、tpa2、wk1～wk4：时间区间

vd1：数据电压

v321：共用电极电压

vlc：电压差

811、821、831：触控基板

816、826、835：第一基板

812、822、832：第二基板

813、823、833：显示介质层

814、815、824、825、834：绝缘层

dl：数据传输线

pe：显示像素的像素电极

ce：共用电极

sf1、sf2：表面

s910～s930：控制步骤

具体实施方式

请参照图1，图1示出本发明一实施例的触控显示装置的示意图。触控显示装置100包括触控显示面板110。触控显示面板110则包括显示像素pxa～pxd、共用电极121～124、共用电压传输开关swm1～swm4以及数据传输开关swd1～swd8。显示像素pxa～pxd配置在触控显示面板110上，并被区分为多个显示分区。在本实施例中，显示像素pxa～pxd区分为四个显示分区，并分别对应共用电极121～124，在本实施例中，共用电极121～124的范围，分别对应四个显示分区的范围。触控显示面板110上并配置多个栅极线g1～g4以及多条数据传输线d1～d8。各显示像素pxa～pxd耦接至栅极线g1～g4的其中之一以及数据传输线d1～d8的其中之一。共用电压传输开关swm1～swm4分别耦接共用电极121～124，共用电压传输开关swm1～swm4并共同接收共用电压vcom1。此外，共用电压传输开关swm1～swm4的控制端并分别接收控制信号ctr1～ctr4，其中控制信号ctr1～ctr4用以分别控制共用电压传输开关swm1～swm4的导通或断开状态。并且，以共用电压传输开关swm1为范例，在当共用电压传输开关swm1依据控制信号ctr1而导通时，共用电压传输开关swm1可传送共用电压vcom1至共用电极121。相对的，在当共用电压传输开关swm1依据控制信号ctr1而断开时，共用电压vcom1不被传送至共用电极121，并使共用电极121呈现浮接状态。

在另一方面，在本实施例中，数据传输开关swd1～swd8可区分为多个数据传输开关组。其中，数据传输开关swd1、swd2为第一数据传输开关组swg1，并耦接至对应共用电极121的显示像素pxa；数据传输开关swd3、swd4为第二数据传输开关组swg2，并耦接至对应共用电极122的显示像素pxb；数据传输开关swd5、swd6为第三数据传输开关组swg3，并耦接至对应共用电极123的显示像素pxc；数据传输开关swd7、swd8为第四数据传输开关组swg4，并耦接至对应共用电极124的显示像素pxd。另外，在本实施例中，第一数据传输开关组至第四数据传输开关组分别对应共用电压传输开关swm1～swm4。第一数据传输开关组至第四数据传输开关组的导通或断开动作，与分别对应的共用电压传输开关swm1～swm4的导通或断开动作是相同的。

细节上来说明，数据传输开关swd1～swd8分别受控于多工信号mux1～mux8，并分别依据多工信号mux1～mux8以导通或断开。在本实施例中，数据传输开关swd1、swd3接收相同的数据信号s1；数据传输开关swd2、swd4接收相同的数据信号s2；数据传输开关swd5、swd7接收相同的数据信号s3；数据传输开关swd6、swd8则接收相同的数据信号s4。

在动作细节上，数据传输开关swd1、swd2可分别依据多工信号mux1、mux2在相同的第一时间区间同时被导通，并且，共用电压传输开关swm1也在第一时间区间同时被导通。相对的，数据传输开关swd1、swd2可分别依据多工信号mux1、mux2在相同的第二时间区间同时被断开，并且，共用电压传输开关swm1也在第二时间区间同时被断开。

承继上述的说明，数据传输开关swd3、swd4则可分别依据多工信号mux3、mux4在相同的第二时间区间同时被导通，并且，共用电压传输开关swm2也在第二时间区间同时被导通。相对的，数据传输开关swd3、swd4可分别依据多工信号mux3、mux4在相同的第一时间区间则同时被断开，并且，共用电压传输开关swm2也在第一时间区间同时被断开。

也就是说，在本实施例中，数据传输开关swd1、swd2所分别接收的多工信号mux1、mux2以及共用电压传输开关swm1所接收的控制信号ctr1可以是相同的信号。数据传输开关swd3、swd4所分别接收的多工信号mux3、mux4以及共用电压传输开关swm2所接收的控制信号ctr2也可以是相同的信号。

此外，数据传输开关swd5、swd6以及共用电压传输开关swm3的动作可以与数据传输开关swd1、swd2以及共用电压传输开关swm1同步，数据传输开关swd7、swd8以及共用电压传输开关swm4的动作可以与数据传输开关swd7、swd8以及共用电压传输开关swm4同步，在此不多赘述。

由上述的说明可以得知，以显示像素pxa为范例，当数据传输开关swd1、swd2被导通，并使显示像素pxa接收数据信号s1以进行充电时，共用电压传输开关swm1同步提供共用电压vcom1至共用电极121，以使显示像素pxa的充电动作可以顺利完成。在当数据传输开关swd1、swd2被断开时，共用电压传输开关swm1停止提供共用电压vcom1至共用电极121，并使共用电极121呈现浮接的状态。这样一来，当显示像素pxa受到噪声干扰时，显示像素pxa的像素电容的两端受干扰后的电压回复能力是相同的。因此，显示像素pxa所提供的显示亮度所产生的变化可以被降低，提升显示的品质。

附带一提的，本发明实施例中的共用电压传输开关swm1～swm4接收相同的共用电压vcom1。在本发明其他实施例中，共用电压传输开关swm1～swm4也可接收多个不同的共用电压，没有固定的限制。此外，在图1中所示出的共用电压传输开关swm1～swm4、数据传输开关swd1～swd8的数量，都只是说明用的范例，本发明实施例的触控显示装置中，可依据需求设置任意数量的共用电压传输开关以及数据传输开关，没有特别的限制。

在此并请注意，在本实施例中，共用电极121～124的设置方向，是沿着第一方向dir1延伸以进行设置，并且，数据传输线d1～d8则是沿着第二方向dir2延伸以进行设置。也就是说，共用电极121～124与数据传输线d1～d8的延伸方向(第一方向dir1与第二方向dir2)是相同(或相互平行)的。

另外，本实施例中的共用电压传输开关swm1～swm4以及当数据传输开关swd1～swd8均为晶体管开关。基于共用电压传输开关swm1～swm4用以提供直流的共用电压vcom1至共用电极121～124，或使共用电极121～124浮接，因此共用电压传输开关swm1～swm4不需使用过大尺寸的晶体管来设置。也就是说，共用电压传输开关swm1～swm4的尺寸可小于数据传输开关swd1～swd8的尺寸。

请参照图2，图2示出本发明另一实施例的触控显示装置的部分结构的示意图。触控显示装置200包括触控显示面板210、多个共用电极221～22n、多个共用电压传输开关swm1～swmn、以及共用电压产生器230。共用电极221～22n配置在触控显示面板210上，并依据第一方向dir1延伸配置。共用电压传输开关swm1～swmn的第一端分别耦接至共用电极221～22n，共用电压传输开关swm1～swmn的第二端则耦接至共用电压产生器230以接收共用电压vcom1。共用电压产生器230可配置在电路板240上，其中电路板240与触控显示面板210可以通过一个或多个柔性电路板261～263相互耦接。

值得注意的，共用电极221～22n彼此间并不相连接，且相邻的共用电极221～22n间，具有垂直配置(沿第一方向dir1延伸)的分隔空间。共用电压传输开关swm1～swmn由多个晶体管(例如薄膜晶体管)来建构，其中相邻的共用电压传输开关(例如共用电压传输开关swm1以及swm2)可接收不相同的控制信号。

请参照图3，图3示出本发明一实施例的触控显示装置的局部电路示意图。在图3中，显示像素pxa11～pxa31耦接至数据传输线d1，显示像素pxa12～pxa32则耦接至数据传输线d2，数据传输开关swd1以及swd2则分别耦接至数据传输线d1、d2。显示像素pxb11～pxb31耦接至数据传输线d3，显示像素pxb12～pxb32则耦接至数据传输线d4，数据传输开关swd3以及swd4则分别耦接至数据传输线d3、d4。此外，显示像素pxa11～pxa31以及显示像素pxb11～pxb31依据排列位置，分别受控于栅极线g1～g4。

在本实施例中，数据传输开关swd1以及swd2另分别接收数据信号s1、s2，且共同受控于多工信号muxa。数据传输开关swd1以及swd2形成一数据传输开关组swg1，并用以驱动显示像素pxa11～pxa32。显示像素pxa11～pxa32耦接至共用电极321，共用电极321并耦接至共用电压传输开关swm1的一端。共用电压传输开关swm1的另一端则接收共用电压vcom1，并受控于控制信号ctra。数据传输开关swd3以及swd4分别接收数据信号s1、s2，且共同受控于多工信号muxb。数据传输开关swd3以及swd4形成另一数据传输开关组swg2，并用以驱动显示像素pxb11～pxb32。显示像素pxb11～pxb32耦接至共用电极322，共用电极322并耦接至共用电压传输开关swm2的一端。共用电压传输开关swm2的另一端则接收共用电压vcom1，并受控于控制信号ctrb。

请同步参照图3以及图4，其中图4示出本发明实施例的触控显示装置的动作波形图。在时间区间tpa1时，多工信号muxa被拉高至高电压，且多工信号muxb维持为低电压，相对应的，控制信号ctra被拉高至高电压，且控制信号ctrb维持为低电压。如此一来，数据传输开关swd1、swd2被导通，并分别传送数据信号s1、s2以对显示像素pxa11～pxa31的其中之一以及显示像素pxa12～pxa32的其中之一进行充电。在此同时，共用电压传输开关swm1被导通，并传送共用电压vcom1至共用电极321，并使充电的显示像素的充电动作可以顺利执行。

在时间区间tpa1中，数据传输开关swd3、swd4以及共用电压传输开关swm2皆被断开，数据传输线d3、d4以及共用电极322均为浮接的状态。

此外，在时间区间tpa2时，多工信号muxb被拉高至高电压，且多工信号muxa被拉低为低电压，相对应的，控制信号ctrb被拉高至高电压，且控制信号ctra被拉低为低电压。如此一来，数据传输开关swd3、swd4被导通，并传送分别数据信号s1、s2以对显示像素pxb11～pxb31的其中之一以及显示像素pxb12～pxb32的其中之一进行充电。在此同时，共用电压传输开关swm2被导通，并传送共用电压vcom1至共用电极322，并使充电的显示像素的充电动作可以顺利执行。

在时间区间tpa2中，数据传输开关swd1、swd2以及共用电压传输开关swm1皆被断开，数据传输线d1、d2以及共用电极321均为浮接的状态。

接着请同步参照图3、图4以及图5，其中图5示出本明实施例的触控显示装置的显示像素两端电压示意图。以显示像素pxa11为范例，当多工信号muxa以及控制信号ctra同时被拉低为低电压时，数据传输开关swd1、共用电压传输开关swm1皆被断开，使得显示像素pxa11的两端(数据传输线d1以及共用电极321)上的电压(分别为数据电压vd1以及共用电极电压v321)均为浮接状态时，当触控显示装置300进入发送唤醒信号(用以唤醒触控笔)的时间区间wk1～wk4时，数据电压vd1以及共用电极电压v321会因噪声的影响而产生电压跳动的状态。基于显示像素pxa11的两端皆为浮接的条件下，数据电压vd1以及共用电极电压v321具有相同的电压回复能力，也因此，显示像素pxa11的液晶电容的两端电压差vlc的电压变化趋近于0。也就是说，显示像素pxa11的显示亮度因唤醒信号所造成的干扰可以有效被降低。

附带一提的，在当栅极线g1上的显示像素px11～pxa12完成充电动作后，显示像素px11～pxa12可依据栅极线g1上的栅极驱动信号而被关断。接着，栅极线g2上的显示像素px21～pxa22被启动，而此时的共用电极321可依据共用电压vcom1而再次被充电。值得注意的，基于此时显示像素px11～pxa12是被关断的状态，不论再次充电的共用电压vcom1的电压值的大小，此时的共用电极321的再充电动作并不会影响到显示像素px11～pxa12中液晶电容中的电量，因此，显示像素px11～pxa12可维持正确的显示亮度。

请参照图6，图6示出本发明实施例的触控显示装置的共用电极的一配置方式示意图。触控显示装置600中具有多个共用电极621～62n。共用电极621～62n分别耦接至多个共用电压传输开关swm1～swmn。在本实施例中，共用电压传输开关swm1～swmn分别受控于多个控制信号ctr1～ctrn，其中控制信号ctr1～ctrn可以均不相同。或者，控制信号ctr1～ctrn可区分为多个族群，相同族群的控制信号具有相同的波形，而不同族群的控制信号间，具有不同的波形。在此，同一族群的控制信号的数量可以为2个、3个、4个、6个或任意整数个，没有一定的限制。

请参照图7，图7示出本发明实施例的触控显示装置的共用电极的另一配置方式示意图。触控显示装置700中具有多个共用电极721～72n。共用电极721～72n分别耦接至多个共用电压传输开关swm1～swmn，并且，共用电压传输开关swm1～swmn可接收相同的或不相同的共用电压vcom1～vcom6。值得注意的，为了提升触控显示装置700中所接收的共用电压的均匀性，共用电压传输开关swm1～swmn所接收的共用电压vcom1～vcom6可依据共用电压传输开关swm1～swmn的位置对称设置。设置在边缘的共用电压传输开关(例如共用电压传输开关swm1、swmn)可接收相同的共用电压vcom1，设置在中央的共用电压传输开关(例如共用电压传输开关swma、swmb)可接收另一共用电压vcom6。

以下请参照图8a至图8c，图8a至图8c示出本发明实施例的触控显示装置的触控显示面板的不同实施方式的结构图。在图8a中，触控显示面板810包括触控基板811、第一基板816、第二基板812、显示介质层813、绝缘层814、815、数据传输线dl、显示像素的像素电极pe以及共用电极ce。在本实施方式中，数据传输线dl配置在第一基板816的表面sf1上。绝缘层815配置在第一基板816的表面sf1上，并覆盖数据传输线dl。共用电极ce则可配置在绝缘层815上，并且，绝缘层814配置在绝缘层815上并覆盖共用电极ce。

另外，显示介质层813配置在第二基板812以及绝缘层814间，显示像素的像素电极pe则配置在显示介质层813中的绝缘层814的上表面上。此外，触控基板811可配置在第二基板812上。

附带一提的，在本实施方式中，第一基板816以及第二基板812可均为玻璃基板。

另外，在图8b中，触控显示面板820包括触控基板821、第一基板826、第二基板822、显示介质层823、绝缘层824、825、数据传输线dl、显示像素的像素电极pe以及共用电极ce。在本实施方式中，数据传输线dl配置在第一基板826的表面sf1上。绝缘层825配置在第一基板826的表面sf1上，并覆盖数据传输线dl。显示像素的像素电极pe则可配置在绝缘层815上，并且，绝缘层814配置在绝缘层815上并覆盖像素电极pe。

此外，显示介质层823配置在第二基板822的下表面sf2以及绝缘层824间，共用电极ce则配置在显示介质层823中的绝缘层824的上表面上。此外，触控基板821可配置在第二基板822上。

在图8c中，触控显示面板830包括触控基板831、第一基板835、第二基板832、显示介质层833、绝缘层834、数据传输线dl、显示像素的像素电极pe以及共用电极ce。在本实施方式中，数据传输线dl配置在第一基板835的表面sf1上。绝缘层834配置在第一基板835的表面sf1上，并覆盖数据传输线dl。显示介质层833配置在绝缘层834以及第二基板832的表面sf2间。显示像素的像素电极pe则可配置在绝缘层834上，并且，共用电极ce则配置在第二基板832的表面sf2上。

请参照图9，图9示出本发明一实施例的触控显示装置的控制方法的流程图。在本实施例中，触控显示装置包括如图1实施例所示的触控显示面板110。在本实施例的控制方法中，步骤s910区分触控显示装置的触控显示面板为多个显示分区，其中各显示分区包括多个显示像素，显示分区上并分别设置共用电极；步骤s920使多个共用电压传输开关以分别耦接共用电极，并分别提供多个控制信号至共用电压传输开关，其中，控制信号用以分别控制共用电压传输开关是否分别传送多个共用电压至共用电极；以及，步骤s930使多个数据传输开关组以分别对应共用电压传输开关，并提供多个多工信号以分别控制数据传输开关组。其中，各数据传输开关组与对应的各共用电压传输开关的导通或断开状态相同。

关于上述步骤的实施细节，在前述的实施例以及实施方中已有详细的说明，在此不多赘述。

综上所述，本发明区分显示像素为多个显示分区，并分别对应显示分区设置多个共用电极。本发明并通过多个共用电压传输开关以分别控制共用电极上共用电压的接收状态。其中，在当显示像素未进行充电动作(而与数据传输线的连接断开时)，对应的共用电极与共用电压同步被断开，这样一来，显示像素的像素电容的两端上的电压恢复能力可以相近，并在发生噪声干扰现象时，可有效降低显示亮度所产生的变化，提升显示品质。

虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内，当可作些许的变动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。