內(nèi)嵌式觸控屏幕及其驅(qū)動(dòng)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種內(nèi)嵌式觸控屏幕的驅(qū)動(dòng)裝置，其中傳送（TX）驅(qū)動(dòng)單元產(chǎn)生TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)耦接至共電壓電極基板，且RX電極基板感應(yīng)得到RX檢測(cè)信號(hào)，而被RX檢測(cè)單元所檢測(cè)。TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓振幅根據(jù)液晶模塊的薄膜晶體管單元晶胞的漏電流所決定。
【專(zhuān)利說(shuō)明】?jī)?nèi)嵌式觸控屏幕及其驅(qū)動(dòng)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種內(nèi)嵌式（in-cel 1)觸控屏幕，特別是涉及一種內(nèi)嵌式觸控屏幕的 驅(qū)動(dòng)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]觸控屏幕為結(jié)合觸控技術(shù)與顯示技術(shù)的輸出、輸入裝置，用以讓使用者直接與所 顯示者進(jìn)行互動(dòng)。已有多種觸控屏幕的架構(gòu)被提出并制造。為了讓觸控屏幕更薄（且輕)， 因而有內(nèi)嵌式觸控屏幕架構(gòu)的提出，用以將感測(cè)電極層移至觸控屏幕的液晶模塊內(nèi)，而非 堆疊于液晶模塊上。
[0003]內(nèi)嵌式觸控屏幕的缺點(diǎn)之一為靈敏度(或信號(hào)噪聲比）較低于其它型態(tài)的觸控屏 幕。雖然有一些增加觸控靈敏度的機(jī)制被提出來(lái)，然而大部分的機(jī)制則具有副作用，例如低 顯示質(zhì)量。
[0004]因此亟需提出一種新穎機(jī)制，用以增加觸控靈敏度而不會(huì)有副作用的產(chǎn)生。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于上述，本發(fā)明實(shí)施例的目的之一在于提出一種內(nèi)嵌式觸控屏幕的驅(qū)動(dòng)裝置， 用以增加傳送（TX)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓振幅（swing)，因而增強(qiáng)觸控靈敏度而不會(huì)影響觸控屏 幕的顯示質(zhì)量。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，內(nèi)嵌式觸控屏幕包含共電壓電極基板、傳送（TX)驅(qū)動(dòng)單元、接 收（RX)電極基板及RX檢測(cè)單元。TX驅(qū)動(dòng)單元產(chǎn)生τχ驅(qū)動(dòng)信號(hào)耦接至共電壓電極基板，其 相關(guān)于液晶模塊?；赥X驅(qū)動(dòng)信號(hào)而于RX電極基板上感應(yīng)得到rx檢測(cè)信號(hào)。RX檢測(cè)單 元用以檢測(cè)RX檢測(cè)信號(hào)。TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓振幅根據(jù)液晶模塊的薄膜晶體管單元晶胞的 漏電流所決定。在一實(shí)施例中，TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓振幅為以下二數(shù)量的和：共電壓電極基 板相關(guān)的共電壓的大小，及延伸負(fù)電壓的大小。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1顯示本發(fā)明實(shí)施例的內(nèi)嵌式觸控屏幕的驅(qū)動(dòng)裝置的示意圖；。
[0008]圖2A顯示薄膜晶體管單元晶胞的示意圖；
[0009] 圖2B及圖3例不漏-源極電流Ids及相應(yīng)的柵-源極電壓Vgs ;
[0010] 圖4例示TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)的波形；以及
[0011] 圖5顯示TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)的產(chǎn)生電路的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]圖1顯示本發(fā)明實(shí)施例的內(nèi)嵌式觸控屏幕100的驅(qū)動(dòng)裝置的示意圖。在本說(shuō)明書(shū) 中，內(nèi)嵌式觸控屏幕指感測(cè)電極層設(shè)于液晶模塊內(nèi)的電子顯示器。為了容易了解本實(shí)施例， 圖1僅顯示內(nèi)嵌式觸控屏幕100的觸控部分。根據(jù)本實(shí)施例的特征之一，使用液晶模塊的 共電壓（common-voltage)電極基板作為傳送（TX)電極基板11，其上圖案化有多個(gè)平行的 ΤΧ電極線(xiàn)111。雖然圖i以直線(xiàn)形狀的τχ電極線(xiàn)ln作為例示，然而ΤΧ電極線(xiàn) m也可 以為其它形狀，例如菱形。本實(shí)施例還包含接收（RX)電極基板12,其上圖案化有多個(gè)平行 的RX電極線(xiàn)121。雖然圖1以直線(xiàn)形狀的RX電極線(xiàn) 121作為例示，然而RX電極線(xiàn)121也 可以為其它形狀，例如菱形。TX電極線(xiàn)111可垂直于RX電極線(xiàn)121，但不限定于此。
[0013]如圖1所示，TX電極線(xiàn)111分別接收TX驅(qū)動(dòng)單元13所發(fā)出的TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)。RX 檢測(cè)單元14自RX電極線(xiàn)121分別接收RX檢測(cè)信號(hào)。RX檢測(cè)信號(hào)由TX電極線(xiàn)111與RX 電極線(xiàn)121之間的電容所感應(yīng)得到的，而該電容會(huì)受到Rx電極基板12上的手指觸碰所影 響。藉此，電容受到影響的RX檢測(cè)信號(hào)，連同被驅(qū)動(dòng)的TX電極線(xiàn)，可被用以決定觸碰位置。 [00 14] 根據(jù)本實(shí)施例的另一特征，提高TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓振幅但不惡化內(nèi)嵌式觸控屏 幕100的顯示部分的薄膜晶體管（TFT)單元晶胞的漏電流。圖2A顯示薄膜晶體管單元晶 胞200的示意圖，其柵極耦接至掃描線(xiàn)，漏極耦接至數(shù)據(jù)線(xiàn)，且源極經(jīng)由電容C耦接至共電 極Vcom。圖2B例示漏-源極電流Ids及相應(yīng)的柵-源極電壓Vgs。圖2B還同時(shí)顯示了共 電壓Vcom。值得注意的是，如果增加 Vcom的電壓振幅(如圖標(biāo)往左移動(dòng)）以增強(qiáng)觸控屏幕 (特別是內(nèi)嵌式觸控屏幕）的觸控敏感度，則漏電流也會(huì)跟著增加，因而降低顯示質(zhì)量。
[0015] 在本實(shí)施例中，TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓振幅考慮薄膜晶體管單元晶胞的漏電流。如圖 3所示，電壓振幅為（正)共電壓Vcom加上延伸負(fù)電壓Vncom，其中延伸負(fù)電壓Vncom如圖示 往右延伸。換句話(huà)說(shuō)，本實(shí)施例的TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓振幅為以下二數(shù)量的和：共電壓Vcom 的大小(亦即I Vcom| )，其相關(guān)于液晶換塊的共電壓電極基板；延伸負(fù)電壓Vncom的大小(亦 即卜ncom|)。因此，TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓振幅大于共電壓Vcom的大小(亦即|Vcom|)。如圖 3所例示，TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)的范圍從+5V (相應(yīng)于-1W的Vgs)至-5V (相應(yīng)于-5V的Vgs)。藉 此，TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓振幅為5V的|Vcom|加上5V的|Vncom|，亦即10V的電壓振幅。圖 4例示TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)的波形，其范圍從+|Vcom|至-|Vncom|。雖然以方形波作為例示，然而 也可以使用其它信號(hào)波形(例如弦波)。
[0016] 本實(shí)施例的TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)可使用各種的電路設(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)產(chǎn)生。如圖5所示，藉由第 一開(kāi)關(guān)SW1與第二開(kāi)關(guān)SW2分別交互輔接至+|Vcom|與-|Vncom|而得到TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該 第一開(kāi)關(guān)SW1與第二開(kāi)關(guān)SW2分別受控于切換控制信號(hào)Φ及反相切換控制信號(hào)最。此外， + |Vcom|與-|Vncom|可使用較小幅度的電壓并藉由泵浦電路（pump circuit)而得到。
[0017] 根據(jù)上述實(shí)施例，TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓振幅可有效提高但不會(huì)影響內(nèi)嵌式觸控屏幕 100的顯示部分的薄膜晶體管單元晶胞的漏電流。因此，內(nèi)嵌式觸控屏幕1〇〇的觸控敏感度 可有效增強(qiáng)并能同時(shí)維持內(nèi)嵌式觸控屏幕1〇〇的顯示質(zhì)量。
[0018] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并非用以限定本發(fā)明的權(quán)利要求的范 圍；凡其它未脫離發(fā)明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應(yīng)包含在下述權(quán)利要 求的范圍內(nèi)。
[0019] 【主要元件符號(hào)說(shuō)明】
[0020] 100內(nèi)嵌式觸控屏幕
[0021] 11 傳送電極基板
[0022] 111 傳送電極線(xiàn)
[0023] 12 接收電極基板
[0024] 121 接收電極線(xiàn)
[0025] 13 傳送驅(qū)動(dòng)單元
[0026] 14 接收檢測(cè)單元
[0027] 200 薄膜晶體管單元晶胞
[0028] TX 傳送驅(qū)動(dòng)信號(hào)
[0029] RX 接收檢測(cè)信號(hào)
[0030] Vgs 柵-源極電壓
[0031] Ids 漏-源極電流
[0032] C 電容
[0033] Vcom 共電極
[0034] Vncom延伸負(fù)電壓
[0035] SW1 第一開(kāi)關(guān)
[0036] SW2 第二開(kāi)關(guān)
[0037] Φ 切換控制信號(hào)
[0038] φ 反相切換控制信號(hào)
【權(quán)利要求】
1. 一種內(nèi)嵌式觸控屏幕的驅(qū)動(dòng)裝置，所述內(nèi)嵌式觸控屏幕包含接收（RX)電極基板及 內(nèi)設(shè)有共電壓電極基板的液晶模塊，所述驅(qū)動(dòng)裝置包含： 傳送（TX)驅(qū)動(dòng)單元，用以產(chǎn)生TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)耦接至所述共電壓電極基板，所述RX電極 基板感應(yīng)得到RX檢測(cè)信號(hào)，而被RX檢測(cè)單元所檢測(cè)； 其中所述TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓振幅根據(jù)所述液晶模塊的薄膜晶體管單元晶胞的漏電流 所決定。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)嵌式觸控屏幕的驅(qū)動(dòng)裝置，其中所述共電壓電極基板之上 圖案化有多個(gè)TX電極線(xiàn)，用以接收所述TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)嵌式觸控屏幕的驅(qū)動(dòng)裝置，其中所述RX電極基板之上圖案 化有多個(gè)RX電極線(xiàn)，其耦接至所述RX檢測(cè)單元。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)嵌式觸控屏幕的驅(qū)動(dòng)裝置，其中所述TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓振 幅為以下二數(shù)量的和：所述共電壓電極基板相關(guān)的共電壓的大小，及延伸負(fù)電壓的大小。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)嵌式觸控屏幕的驅(qū)動(dòng)裝置，其中所述TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓振 幅大于所述共電壓的大小。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)嵌式觸控屏幕的驅(qū)動(dòng)裝置，其中所述TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)的范圍從 正電壓至負(fù)電壓。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)嵌式觸控屏幕的驅(qū)動(dòng)裝置，其中所述TX驅(qū)動(dòng)單元包含： 用以耦接至所述共電壓的裝置； 用以耦接至所述延伸負(fù)電壓的裝置； 第一開(kāi)關(guān)，藉此所述共電壓可控地輸出作為所述TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)；及 第二開(kāi)關(guān)，藉此所述延伸負(fù)電壓可控地輸出作為所述TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)； 其中所述第一開(kāi)關(guān)及所述第二開(kāi)關(guān)分別受控于切換控制信號(hào)及反相切換控制信號(hào)，藉 由所述第一開(kāi)關(guān)及所述第二開(kāi)關(guān)分別交互耦接至所述共電壓及所述延伸負(fù)電壓而得到所 述TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
8. -種內(nèi)嵌式觸控屏幕，包含： 共電壓電極基板，其相關(guān)于液晶1?塊； 傳送（TX)驅(qū)動(dòng)單元，用以產(chǎn)生TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)耦接至所述共電壓電極基板； 接收（RX)電極基板，基于所述TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)而于所述RX電極基板上感應(yīng)得到RX檢測(cè) 信號(hào)；及 RX檢測(cè)單元，用以檢測(cè)所述RX檢測(cè)信號(hào)； 其中所述TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓振幅根據(jù)所述液晶模塊的薄膜晶體管單元晶胞的漏電流 所決定。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的內(nèi)嵌式觸控屏幕，其中所述共電壓電極基板之上圖案化有多 個(gè)TX電極線(xiàn)，用以接收所述TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的內(nèi)嵌式觸控屏幕，其中所述RX電極基板之上圖案化有多個(gè) RX電極線(xiàn)，其耦接至所述RX檢測(cè)單元。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的內(nèi)嵌式觸控屏幕，其中所述TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓振幅為以下 二數(shù)量的和：所述共電壓電極基板相關(guān)的共電壓的大小，及延伸負(fù)電壓的大小。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的內(nèi)嵌式觸控屏幕，其中所述TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓振幅大于所 述共電壓的大小。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的內(nèi)嵌式觸控屏幕，其中所述TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)的范圍從正電壓至 負(fù)電壓。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的內(nèi)嵌式觸控屏幕，其中所述TX驅(qū)動(dòng)單元包含： 用以耦接至所述共電壓的裝置； 用以耦接至所述延伸負(fù)電壓的裝置； 第一開(kāi)關(guān)，藉此所述共電壓可控地輸出作為所述TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)；及 第二開(kāi)關(guān)，藉此所述延伸負(fù)電壓可控地輸出作為所述TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)； 其中所述第一開(kāi)關(guān)及所述第二開(kāi)關(guān)分別受控于切換控制信號(hào)及反相切換控制信號(hào)，藉 由所述第一開(kāi)關(guān)及所述第二開(kāi)關(guān)分別交互耦接至所述共電壓及所述延伸負(fù)電壓而得到所 述TX驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
【文檔編號(hào)】G06F3/044GK104252274SQ201310269159
【公開(kāi)日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2013年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月28日
【發(fā)明者】張耀光, 王偉松 申請(qǐng)人:奇景光電股份有限公司