触控显示器及其感测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电子装置及其控制方法，且特别涉及一种触控显示器及其感测方法。
【背景技术】
[0002]随着显示科技的发展，各式显示装置不断推陈出新。部分显示器包括显示面板及触控面板。触控面板设置在显示面板之上。使用者可以触控显示在显示面板上的元件，以输入信号。
[0003]为了缩小显示装置的尺寸，发展出一种TOD技术(touch on display)。在TOD技术中，触控面板与显示面板整合为同一个元件。也就是说，显示面板的部分元件作为触控面板的部分元件。然而，由于触控面板与显示面板整合为同一个元件，触控得检测变得容易受到干扰。
【发明内容】
[0004]本发明涉及一种触控显示器(touch sensing display)及其感测方法。在一触控模式期间(touch mode per1d)，栅极线(gate lines)与共同电极(common electrode)被控制同步于触控感测信号(touch sensing signal)。因此，手指的触控可以精确地检测出来而不受任何的干扰。
[0005]根据本发明的第一方面，提出一种触控显示器(touch sensing display)。触控显示器包括一触控感测层(touch sensor layer)及一主动屏蔽层(active shield layer)。主动屏蔽层包括数个栅极线(gate lines)及一共同电极(common electrode)。感测方法包括以下步骤。在一触控模式期间(touch mode per1d)，施加一触控感测信号(touchsensing signal)至触控感测层。在触控模式期间，控制此些栅极线的一栅极信号(gatesignal)同步于触控感测信号。在触控模式期间，控制共同电极的一共同信号(commonsignal)同步于触控感测信号。
[0006]根据本发明的一第二方面，提供一种触控显示器(touch sensing display)。触控显示器包括一触控感测层(touch sensor layer)、一触控感测信号产生器(touchsensing signal generator)、一主动屏蔽层(active shield layer)、一栅极驱动器(gate driver)、一共同信号驱动器(common signal driver)及一模式控制器(modecontroller)。触控感测信号产生器连接在触控感测层，以在一触控模式期间(touch modeper1d)施加一触控感测信号(touch sensing signal)于触控感测层。主动屏蔽层包括数个栅极线(gate lines)及一共同电极(common electrode)。栅极驱动器用以施加一栅极信号(gate signal)至此些栅极线。共同信号驱动器用以施加一共同信号(common signal)至共同电极。模式控制器用以在触控模式期间，控制栅极信号同步于触控感测信号，并控制共同信号同步于触控感测信号。
[0007]为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下:
【附图说明】
[0008]图1绘示触控显示器的示意图。
[0009]图2绘示触控显示器的触控功能布局图。
[0010]图3绘示触控显示器的主动屏蔽层的示意图。
[0011]图4A?图4C绘示画面显示的数个实施例。
[0012]图5绘示触控显示器的电路布局图。
[0013]图6绘示在显示模式期间及触控模式期间的触控感测信号、栅极信号、共同信号及源极信号的示意图。
[0014]【符号说明】
[0015]100:触控显示器
[0016]AOO:主动屏蔽层
[0017]BL:背光模块
[0018]C00:共同电极
[0019]COl:共同信号产生器
[0020]C02:共同信号驱动器
[0021]CO3:共同信号切换器
[0022]Cl:第一电容
[0023]C2:第二电容
[0024]C21、C22、C23:电容
[0025]C3:第三电容
[0026]C4:第四电容
[0027]FOO:手指
[0028]GOO:栅极线
[0029]GOl:栅极信号产生器
[0030]G02:栅极驱动器
[0031]G03:栅极切换器
[0032]G04:偏移单元
[0033]Gl:彩色滤光片基板
[0034]G2:薄膜晶体管基板
[0035]MCOO:模式控制器
[0036]P00:期间
[0037]POl:显示模式期间
[0038]P02:触控模式期间
[0039]Pl:第一偏光板
[0040]P2:第二偏光板
[0041]R00:参考接地层
[0042]SOO:源极线
[0043]S02:源极驱动器
[0044]S03:源极切换器
[0045]TOO:触控感测层
[0046]TOl:触控感测信号产生器
[0047]T03:触控电荷积分器
[0048]Tl?T10:时间点
[0049]VC:共同信号
[0050]VG:栅极信号
[0051]VS:源极信号
[0052]VT:触控感测信号
【具体实施方式】
[0053]请参照图1及图2，图1绘示触控显示器(touch sensing display) 100的示意图，图2绘示触控显示器100的触控功能布局图。请参照图1，触控显示器100包括一触控感测层(touch sending layer)TOO、一主动屏蔽层(active shield layer)A00、一参考接地层(reference ground layer)R00、一第一偏光板(polarizer)Pl、一第二偏光板 P2、一背光模块(back light module)BLn一彩色滤光片基板(color filter substrate)Gl 及一薄膜晶体管基板(thin film transistor substrate)G2。主动屏蔽层A00也是触控显示器100的主动区域矩阵。背光模块BL用以提供一背光。第一偏光板Pl设置在彩色滤光片基板Gl上。第二偏光板P2设置在薄膜晶体管基板G2之下。手指F00触控(绘示于图2)或触控探棒可以通过精确电容测量的手段来检测出来。触控感测层T00、主动屏蔽层A00及参考接地层R00皆具有导电性。主动屏蔽层A00可以同时提供屏蔽给触控感测层T00内的传感器。非导电且绝缘的材质设置在触控感测层T00、主动屏蔽层A00及参考接地层R060之间。举例来说，非导电且绝缘的材质可以是空气、玻璃、或聚乙烯对苯二甲酸酯(polyethyleneterephthalate, PET)。或者，触控感测层T00、主动屏蔽层A00及参考接地层R00之间隙可以是真空空间。触控感测层T00、主动屏蔽层A00及参考接地层R00之间形成有效电容。
[0054]请参照图1，触控感测层T00可以是彩色滤光片基板Gl上的氧化铟锡(Indium TinOxide layer，ITO layer)。在一实施例中，触控感测层TOO可以是形成于彩色滤光片基板Gl上的乙稀对苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate film, PET film)或保护玻璃(OGS)。主动屏蔽层A00可以是薄膜晶体管基板G2上的主动区域矩阵。参考接地层R00可以是金属框罩。
[0055]请参照图2，第一电容Cl形成于手指F00及触控感测层T00之间。第二电容C2形成于触控感测层T00及主动屏蔽层A00之间。第三电容C3形成于主动屏蔽层A00及参考接地层R00之间。为了准确地检测手指F00，第一电容Cl的数值必须正确地测量而不受干扰。
[0056]再者，第四电容C4通过远域(far field)形成于连接于身体的手指F00与参考接地层R00之间。
[0057]请参照图3，其绘示触控显示器100的主动屏蔽层A00的示意图。主动屏蔽层A00包括多个栅极线(gate lines) GOO、多个源极线(source lines) SOO及一共同电极(commonelectrode)COO0触控显示器100还包括一栅极驱动器(gate driver)G02、一源极驱动器(source driver)S02 及一共同信号驱动器(common signal driver)C02。棚■极驱动器 G02用以驱动栅极线G00。源极驱动器S02用以驱动源极线S00。共同信号驱动器C02用以驱动共同电极C00。
[0058]请参照图3，在一触控模式期间，触控显示器100的画素并未被驱动(addressed)。在阵列没有主动元件操作的情况下，仅有被动元件(例如是寄生电容(parasiticcapacitances))在操作。电容C22形成于栅极线G00与源极线S00之间。电容C23形成于栅极线G00与共同电极C00之间。电容C21形成于源极线S00与共同电极C00之间。电容C21、C22、C23影响且连接于第二电容C2及欲测量的第一电容Cl。在触控感测期间，若施加适当的信号于栅极线G00、源极线S00及共同电极C00，则可使得电容C21、C22、C23对第一电容Cl的测量有较少的干扰。
[0059]请参照图4A?图4C，其绘示画面显示的数个实施例。在每一帧(frame)期间P00包括显示模式期间(display mode per1d)POl (即驱动时间(addressing time))及触控模式期间(touch mode per1d) P02 (即间隔时间(blanking time))。在显示模式期间P01，触控显示器100逐条扫描以显示一画面。在没有进行扫描的触控模式期间P02，维持显示画面在屏幕上并且启动触控功能。在图4A的每一帧(frame)期间P00中，显示模式期间POl的次数为一，且触控模式期间P02的次数为一。