触控感应装置及其驱动方法
专利名称：触控感应装置及其驱动方法
技术领域：
本发明一般涉及触控感应装置，特别是有关于采用多个阵列上栅极驱动器电路 (gate driver on array circuit ；GOA)以驱动并感应位于其上的触控的触控感应装置，及此触控感应装置的驱动方法。
背景技术：
能在电子系统与使用者之间提供自然界面的触控感应技术已发现在各种领域中的广泛应用，例如，在移动电话、个人数字助理(personal digital assistants ;PDAs)、自动柜员机(automatic teller machines ;ATMs)、游戏机、医疗装置、液晶显示器(liquid crystal display ；LCD)装置、发光二极管(light emitting diode ；LED)装置、等离子显示器面板(plasma display panel ；PDP)装置、计算装置等领域中，其中使用者可经由与电子系统相关的触控感应装置来输入所要的信息及/或操作此电子系统。通常，触控感应装置包括触控面板、驱动单元以及感应单元。触控面板具有空间排列呈具有多个列和多个行的矩阵形式的多个触控模块，驱动单元经由多个驱动线耦接至触控面板，感应单元经由多个感应线耦接至触控面板。图10绘示公知触控感应装置10。触控感应装置10包括触控面板11、感应单元12 及驱动单元15。如例示性例子所示，触控面板11具有十五个触控模块11a，其排列呈包含三列及五行的矩阵形式。触控面板11经由三个驱动线14耦接至驱动单元15，其中每一个驱动线对应于一各自列的触控模块。触控面板11经由五个感应线13耦接至感应单元12，其中每一个感应线对应于各自行的触控模块。感应单元12包括五个感应装置12a，其中每一个感应装置用以回应施加于各自行中的各自的触控模块Ila的驱动脉冲来侦测感应信号。 驱动单元15提供三串驱动信号16。每一串驱动信号16施加于各自的驱动线14，并包含五个脉冲，其中每一个脉冲对应至对应列中的各自的触控模块11a。按列依次延迟这些串的驱动信号16，因而以逐列的方式通过感应装置侦测来自触控模块的感应信号，从而确保正确决定感应位置。图11示意性地绘示与驱动线14及感应线13耦接的电容式触控模块11a。 驱动线14及感应线13经由第一电容器19耦接。请参照图11A，当未触压触控模块Ila时， 触控模块Ila是断开的。请参照图11B，当触压触控模块Ila时，触控模块Ila经由第二电容器20耦接至驱动线14。图12绘示图10所示的公知触控感应装置10的方块图。驱动单元15将驱动信号16施加于驱动线14，驱动线14经由电容器19耦接至感应线13。经由感应线13侦测到感应信号并将此感应信号传输至比较器17。比较器17将感应信号与来自数据缓冲器18的参考信号做比较，以决定是否已触压到相对应的触控模块。图10至图12中所示的公知触控感应装置具有以下的缺点驱动单元所提供的驱动信号的数目与触控面板中的列的数目成比例。随着触控感应技术不断进步以得到愈来愈高的解析度，所需的驱动信号的数目按比例地增加，而驱动单元的复杂性及成本亦增加。因此，本发明中存在上文中未满足的需要，以解决上述缺陷及不当之处。
发明内容
在一态样中，本发明有关于一种触控感应装置。在一实施例中，此触控感应装置包括空间排列呈具有多个列及多个行的矩阵形式的多个触控模块。触控感应装置亦具有配置以接收一第一时钟脉冲信号的多个主阵列上栅极驱动器电路(GOA)。每一个主GOA具有接收一第一驱动信号的一输入端及将延迟了一第一时间间隔的一第一驱动信号回应输出至各自的触控模块的一输出端。这些主GOA空间排列呈一矩阵形式，以使每一个主GOA与各自的触控模块相邻安置并与其相关联。每列中的主gate driver on array ；GOA以串联方式彼此电气耦接，以使一对应列中的除最后一个主GOA外的任何一者的输出端连接至此对应列中与其邻接的下一个主GOA的输入端，因而为回应施加于此对应列中的第一个主GOA的输入端的一驱动信号，通过相对应的多个感应装置来依序侦测来自此对应列的连续相对应的触控模块的感应信号。触控感应装置进一步具有配置以接收一第二时钟脉冲信号的多个次阵列上栅极驱动器(GOA)。每一个次GOA电气耦接至一各自列的主GOA中的第一主GOA每一个次GOA 具有接收一第二驱动信号的一输入端及将延迟了一第二时间间隔的一第二驱动信号回应输出至此各自列中的第一主GOA的一输出端。多个次GOA以串联方式彼此电气耦接，以使除最后一个次GOA外的任何一次GOA的输出端连接至与其邻接的下一个次GOA的输入端， 因而为回应施加于第一次GOA的输入端的一起始信号，以逐列的方式通过一列中的感应装置侦测来自连续列的相对应触控模块的感应信号。在一实施例中，每一个主GOA及次GOA包括一移位寄存器(shift register(S/R)) 电路。在一实施例中，第一时钟脉冲信号的特征在于具有一第一脉冲宽度及一第一周期的一系列的实质周期性脉冲。第二时钟脉冲信号的特征在于具有一第二脉冲宽度及一第二周期的一系列的实质周期性脉冲。第二时钟脉冲信号的第二周期大于第一时钟脉冲信号的第一周期乘以行数目。在一实施例中，第一时间间隔实质等于第一时钟脉冲信号的第一周期，且第二时间间隔实质等于第二时钟脉冲信号的第二周期。在一实施例中，第一驱动信号的特征在于具有实质等于第一时钟脉冲信号的第一脉冲宽度的宽度的脉冲。第二驱动信号的特征在于具有实质等于第二时钟脉冲信号的第二脉冲宽度的宽度的脉冲。在另一态样中，本发明有关于一种侦测触控感应装置中的感应信号的方法。触控感应装置具有空间排列呈具有多个列及多个行的矩阵形式的多个触控模块。在一实施例中，前述的方法包括以下步骤提供一第一时钟脉冲信号至多个主G0A。每一个主GOA具有接收一第一驱动信号的一输入端及将延迟了一第一时间间隔的一第一驱动信号回应地输出至相对应的触控模块的一输出端。这些主GOA空间排列呈矩阵形式，以使每一个主GOA与触控感应装置的相对应的触控模块相邻安置并与其相关联。每一列中的主GOA以串联方式彼此电气耦接，以使一对应列中的除最后一个主GOA外的任何一个主GOA的输出端连接至此对应列中与其邻接的下一个主GOA的输入端，因而为回应施加于此对应列的第一主GOA 的输入端的一驱动信号，通过相对应的多个感应装置来依序侦测来自此对应列中的连续相对应的触控模块的感应信号。前述的方法亦包括以下步骤提供一第二时钟脉冲信号至多个次G0A。每一个次GOA电气耦接至一各自列的主GOA中的第一主G0A，且其具有接收一第二驱动信号的一输入端及将延迟了一第二时间间隔的一第二驱动信号回应输出至此各自列中的第一主GOA的一输出端。这些次GOA以串联方式彼此电气耦接，以使除最后一个次GOA外的任何一个次 GOA的输出端连接至与其邻接的下一个次GOA的输入端，因而为回应施加于第一次GOA的输入端的一起始信号，以逐列的方式通过一列中的感应装置来自连续列的相对应触控模块的感应信号。在一实施例中，每一个主GOA及次GOA包含一移位寄存器电路。在一实施例中，第一时钟脉冲信号的特征在于具有一第一脉冲宽度及一第一周期的一系列的周期性脉冲。第二时钟脉冲信号的特征在于具有一第二脉冲宽度及一第二周期的一系列的周期性脉冲，其中第二时钟脉冲信号的第二周期大于第一时钟脉冲信号的第一周期乘以行数目。第一时间间隔实质等于第一时钟脉冲信号的第一周期，而第二时间间隔实质等于第二时钟脉冲信号的第二周期。在一实施例中，第一驱动信号的特征具有实质等于第一时钟脉冲信号的第一脉冲宽度的宽度的脉冲，而第二驱动信号的特征在于具有实质等于第二时钟脉冲信号的第二脉冲宽度的宽度的脉冲。在另一态样中，本发明有关于一种触控感应装置。在一实施例中，触控感应装置包括空间排列呈具有多个列及多个行的矩阵形式的多个触控模块，及配置以接收一时钟脉冲信号的多个G0A。每一个GOA具有接收一驱动信号的一输入端及将延迟了一时间间隔的一驱动信号回应输出至各自的触控模块的一输出端。这些GOA空间排列呈矩阵形式，以使每一个GOA与相对应的触控模块相邻安置并与其相关联。这些GOA以串联成一连串的方式彼此电气耦接，以使此连串中除最后一个GOA外的任何一个GOA的输出端连接至此连串中与其邻接的下一个GOA的输入端，因而为回应施加于此连串中的第一 GOA的一起始信号，通过多个感应装置来依序侦测来自连续相对应的触控模块的感应信号。在一实施例中，每一个GOA包含一移位寄存器电路。在一实施例中，时钟脉冲信号的特征在于具有一脉冲宽度及一周期的一系列的实质周期性脉冲。时间间隔实质等于时钟脉冲信号的周期。驱动信号的特征在于具有实质等于时钟脉冲信号的脉冲宽度的宽度的脉冲。在另一态样中，本发明有关于一种侦测触控感应装置中的感应信号的方法。此触控感应装置具有空间排列呈具有多个列及多个行的矩阵形式的多个触控模块。在一实施例中，前述的方法包含以下步骤提供一时钟脉冲信号至空间排列呈矩阵形式的多个G0A，以使每一个GOA与触控感应装置的相对应的触控模块相邻安置且与其相关联。每一个GOA具有接收一驱动信号的一输入端及将延迟了一时间间隔的一驱动信号回应输出至相对应的触控模块的一输出端。这些GOA以串联成一连串的方式彼此电气耦接，以使此连串中除最后一个GOA外的任何一个GOA的输出端连接至此连串中与其邻接的下一个GOA的输入端， 因而为回应施加于此连串中的第一 GOA的一起始信号，通过多个感应装置来依序侦测来自连续相对应的触控模块的感应信号。在一实施例中，每一个GOA的包含一移位寄存器电路。在一实施例中，时钟脉冲信号的特征在于具有一脉冲宽度及一周期的一系列的实质周期性脉冲。时间间隔实质等于时钟脉冲信号的周期。驱动信号的特征在于具有实质等于时钟脉冲信号的脉冲宽度的宽度的脉冲。
本发明的有益效果在于时序控制器经由一个或两个时钟脉冲信号来控制感应信号的侦测，并且消除对分开的驱动单元的需要。因此，避免了日渐复杂的驱动单元的成本， 此驱动单元更适用于具有日益增加的解析度的触控面板。本发明的这些及其他态样，将由结合附图进行的较佳实施例的如下描述而显而易见，虽然可在不脱离本公开的新颖性概念的精神及范畴的情况下进行改变及修改。
随附附图绘示了本发明的一或多个实施例，其与书面描述一起解释本发明的原理。在可能的情况下，在所有附图中使用的相同元件符号代表实施例的相同或相似元件，且其中图1示意性地绘示根据本发明的一实施例的触控感应装置；图2示意性地绘示根据本发明的一实施例的图1所示的触控感应装置的第一及第二时钟脉冲信号(CKl及CD)、多个第一驱动信号[P(I)-P(K)]及多个第二驱动信号 (ST1-ST3)的时序图；图3示意性地绘示根据本发明的一实施例的以串联方式彼此电气耦接的多个 GOA ；图4绘示根据本发明的一实施例的GOA的电路示意图；图5示意性地绘示根据本发明的一实施例的图4所示的GOA的时钟脉冲信号(CK 及XCK)及输入及输出信号分别为STN(n-1)及STN(η)的时序图；图6示意性地绘示根据本发明的一实施例的触控感应装置；图7示意性地绘示根据本发明的一实施例的图6所示的触控感应装置的第一及第二时钟脉冲信号(CKl及CD)、多个第一驱动信号[P(I)-P(K)]及多个第二驱动信号 (ST1-ST5)的时序图；图8示意性地绘示根据本发明的一实施例的触控感应装置；图9示意性地绘示根据本发明的一实施例的图8所示的触控感应装置的时钟脉冲信号(CK)及多个驱动信号[p (I)-P (18)]的时序图；图10示意性地绘示公知触控感应装置；图IlA及图IlB分别示意性地绘示未经触压及经触压的公知触控感应装置；以及图12绘示公知触控感应装置的方块图。其中，附图标记10 触控感应装置11触控面板
Ila:触控模块12感应单元
12a 感应装置13感应线
14 驱动线15驱动单元
16 驱动信号17比较器
18 数据缓冲器19第一电容器
20:第二电容器100触控感应装置
110 触控面板112触控模块
114 主 GOA116 次 GOA
120 感应单元124感应装置
130 感应线210:G0A
300 触控感应装置310触控面板
312 触控模块314主 GOA
316 次 GOA320感应单元
324 感应装置330 感应线
400 触控感应装置410 触控面板
412 触控模块414 主 GOA
420 感应单元424 感应装置
430 感应线P (I)-P (15)第一驱动信号
p(n-l)、p(n)第一驱动信号ST1-ST5 第二驱动信号
CKl 第一时钟脉冲信号CK2 第二时钟脉冲信号
Tl 第一周期T2 第二周期
Wl 第一脉冲宽度W2 第二脉冲宽度
tl 第一时间间隔t2 第二时间间隔
CK 第一时钟脉冲信号XCK 第二时钟脉冲信号
STN(η)输出信号STN (n-1)输入信号
Τ1-Τ4:晶体管G 栅极端
S 源极端D 漏极端
Vss 电压电源T:周期
W 脉冲宽度具体实施方式
在以下例子中更详细描述了本发明，这些例子仅为说明性的，因为其中的许多修改及变化对本领域技术人员是明显的。现将详细描述本发明的各种实施例。请参照附图， 所有附图中相似元件符号指相似组件。除非上下文有清楚指定，否则此处的描述及以下权利要求中所使用的“一”、“此”及“该”包括有多个参考物。同样，除非上下文有清楚指定， 否则此处的描述及以下权利要求中所使用的“在…中”将包括“在…中”及“在…上”。
通常，在本发明的上下文以及每一个术语所使用的特定上下文中，本说明书中使用的用语具有其在本领域技术中的一般意义。下文或本说明书的其他部份将讨论用于描述本发明的某些用语，以对实施者提供关于本发明的描述的额外指导。本说明书任何地方的例子的使用(包括在此所讨论的任何用语的例子)仅为说明性的，而绝非限制本发明或任何例示性用语的范畴及涵义。同样地，本发明并不受限于本说明书中所述的各种例子。
如本文所使用，“大约”、“约”或“大致”通常意谓在给定值或范围的百分之二十以内，较佳地在百分之十以内，并且更佳地在百分之五以内。本文给出的数值为大致的，其意谓若未清楚陈述，则可推断出用语“大约”、“约”或“大致”。
如本文所使用，用语“阵列上栅极驱动器电路”或其缩写“G0A”代表具有非晶娃(amorphous silicon ；a-Si)薄膜晶体管(thin film transistors ；TFTs)及 / 或低温多晶娃(low temperature polycrystalline silicon ；LTPS)薄膜晶体管(thinfilmtransistors ；TFTs)的显示器/触控面板的玻璃基板上的移位寄存器及/或栅极驱动器及/或驱动电路的制造布局或架构。
如本文所使用，用语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”、“涉及”等应理解为非限制性的，亦即，意谓包括但不限于。
将结合图1至图9的附图对本发明的实施例进行描述。根据本发明的目的，如在此所实施并广泛描述的，在一态样中，本发明有关于一种采用多个GOA以进行驱动及感应的触控感应装置。
请参照图1，其示意性地绘示根据本发明的一实施例的触控感应装置100。触控感应装置100包括触控面板110 ；多个触控模块112，其在触控面板110中经空间排列呈矩阵形式；多个主GOA 114，其中每一个主GOA 114与各自触控模块112相邻安置且与其相关联；以及多个次GOA 116，其中每一个次GOA 116与各自列的主GOA 114中的第一主GOA 114电气耦接。
每一列中的GOA 114以串联方式彼此电气耦接，以使得对应列中除最后一个主 GOA 114外的任何一者的输出端连接至对应列中与其邻接的下一个主GOA 114的输入端。 每一个主GOA 114用于接收来自其输入端的第一驱动信号，在其中延迟第一驱动信号一第一时间间隔，并自其输出端将延迟的第一驱动信号输出至各自的触控模块。在操作中，将驱动信号施加于一列中的第一主GOA 114的输入端，并通过相对应的多个感应装置来依序侦测来自相应列中的连续触控模块112的感应信号。
这些次GOA 116以串联方式彼此电气耦接，以使除最后一个次GOA 116外的任何一个次GOA的输出端连接至与其邻接的下一个次GOA 116的输入端。每一个次GOA用于接收来自其输入端的第二驱动信号，在其中延迟第二驱动信号一第二时间间隔，并自其输出端将延迟的第二驱动信号输出。在操作中，将起始信号施加于第一次GOA的输入端，并以逐列的方式通过一列中的感应装置依序侦测来自相对应的触控模块112的连续列的感应信号。
如图1所示的说明性例子，触控感应装置100具有在触控面板110中排列呈三列及五行的十五个触控模块112 ；根据矩阵空间排列的十五个主GOA 114，其中每一个主GOA 114与各自触控模块112相邻安置并与其相关联；以及三个次GOA 116，其中每一个次GOA 116与各自列的主GOA 114中的第一主GOA 114电气耦接。触控模块112、主GOA 114及次 GOA 116经由五个感应线130耦接至具有五个感应装置124的感应单元120。每一个感应装置1 用于回应施加于各自行中的各自的触控模块112的驱动信号来侦测感应信号。
十五个主GOA 114经配置以接收来自时序控制器(未图示)的第一时钟脉冲信号 CKl0每一个主GOA 114具有用于接收第一驱动信号的输入端，及用于回应第一时钟脉冲信号CKl而将延迟了第一时间间隔tl的第一驱动信号输出至各自的触控模块的输出端。每一列中的五个主GOA 114以串联方式彼此电气耦接，以使对应列中除最后一个主GOA外的任何一个主GOA的输出端连接至对应列中与其邻接的下一个主GOA的输入端。
三个次GOA 116配置以接收来自时序控制器的第二时钟脉冲信号CK2。每一个次 GOA 116具有用于接收第二驱动信号的输入端，及用于回应第二时钟脉冲信号CK2而将延迟了第二时间间隔t2的第二驱动信号输出至各自列中的第一主GOA 114的输出端。三个次GOA 116以串联方式彼此电气耦接，以使除最后一个次GOA外的任何一个次GOA的输出端连接至与其邻接的下一个次GOA 116的输入端。
图2示意性地绘示根据本发明的一实施例的用于驱动触控感应装置100的第一时钟脉冲信号CK1、第二时钟脉冲信号CK2、多个第二驱动信号ST1-ST3及多个第一驱动信号 P (1) -P (15)的时序图。第一时钟脉冲信号CKl的特征在于具有第一脉冲宽度W1及第一周期 T1的一系列的实质周期性脉冲。第二时钟脉冲信号CK2的特征在于具有第二脉冲宽度W2及第二周期T2的一系列的实质周期性脉冲。第二周期T2大于第一周期T1乘以行数目(在本实例中等于5)。在一实施例中，每一个第一驱动信号ρ (1) -P (15)的特征在于具有实质等于第一时钟脉冲信号CKl的第一脉冲宽度W1的宽度的脉冲，且每一个第二驱动信号ST1-ST3 的的特征在于具有实质等于第二时钟脉冲信号CK2的第二脉冲宽度W2的宽度的脉冲。
因应施加于第一次GOA 116的起始信号，第一次GOA 116输出施加于第一列中的第一主GOA 114的输入端与第二个次GOA 116的输入端的驱动信号ST1。为回应于第一时钟脉冲信号CKl，第一列中的第一主GOA 114输出施加于相对应的触控模块112与第一列中的第二主GOA 114的输入端的第一驱动信号p(l)。为回应于第一驱动信号p(l)，通过感应单元120的第一感应装置IM来侦测来自相对应的触控模块112的感应信号。为回应于第一时钟脉冲信号CKl，第一列中的第二主GOA 114输出相对于p(l)延迟了第一时间间隔 U1)的第一驱动信号W2)。在一实施例中，第一时间间隔、实质等于第一时钟脉冲信号 CKl的第一周期1\。第一驱动信号p(2)施加于相对应的触控模块112与第一列中的第三主GOA 114的输入端。因应第一驱动信号乂2)，第二感应装置IM侦测来自相对应的触控模块112的感应信号。此程序以类似方式继续，直至来自第一列的所有触控模块112的感应信号由相对应的感应装置1 依序侦测到为止。
后续地，因应第二时钟脉冲信号CK2，第二个次GOA 116输出相对于STl延迟了第二时间间隔t2的第二驱动信号ST2。在一实施例中，第二时间间隔t2大体上等于第二时钟脉冲信号CK2的第二周期T2。驱动信号ST2施加于第二列中的第一主GOA 114的输入端与第三个次GOA 116的输入端。第二周期T2大于第一周期T1乘以行数目的状况确保了在来自第一列中的所有触控模块112的感应信号由相对应的多个感应装置IM侦测到之后将ST2 施加于第二列中的第一主GOA 114。因应第一时钟脉冲信号CKl，第二列中的第一主GOAl 14 输出施加于相对应的触控模块112与第二列中的第二主GOA 114的输入端的第一驱动信号 P (6)。因应第一驱动信号ρ (6)，第一感应装置IM侦测来自相对应的触控模块112的感应信号。此程序以类似方式继续，直至来自第二列中的所有触控模块112的感应信号由相对应的感应装置1 依序侦测到为止。随后，此程序又由第三列开始，并依次进行，直至来自触控面板110的所有触控模块112的感应信号均由相对应的感应装置IM侦测到为止。
请参照图3，其示意性地绘示根据本发明的多个GOA 210的一实施例。这些GOA彼此电气耦接且用于依序偏移驱动脉冲/信号。在一实施例中，奇数个GOA配置以接收第一时钟脉冲信号CK，而偶数个GOA配置以接收第二时钟脉冲信号XCK，相对于第一时钟脉冲信号CK而言，第二时钟脉冲信号XCK相位偏移约180°。如图4所示，每一个GOA 210对应于移位寄存器(S/R)级/电路。GOA 210包含四个晶体管Τ1-Τ4。每一个晶体管具有栅极端 G、源极端S及漏极端D。Tl的栅极端及源极端连接在一起且充当GOA的输入端。Τ3及Τ4 的漏极端连接在一起且充当GOA 210的输出端。Τ3的源极端接收时钟脉冲信号CK或时钟脉冲信号XCK。Τ4的源极端连接至电压电源Vss。来自串联的先前邻接的GOA 210的输出信号STN(n-l)施加于GOA 210的输入端。GOA 210在其输出端输出延迟信号STN(η)。图5 分别示意性地绘示图4所示的GOA 210的时钟脉冲信号CK及XCK以及输入信号STN(η_1) 及输出信号STN(n)的时序图。将时钟脉冲信号CK施加于串联的奇数个G0A，而将相对于 CK相位偏移约180°的时钟脉冲信号XCK施加于串联的偶数个G0A。每一个GOA输出相对于输入信号STN(n-1)延迟了一时间间隔的信号STN(η)。在一实施例中，时间间隔约为时钟脉冲信号CK或时钟脉冲信号XCK的周期的一半。
图6示意性地绘示根据本发明的另一实施例的触控感应装置300。与图1所示的触控感应装置100相似，触控感应装置300具有触控面板310 ；十五个触控模块312，其排列呈三列及五行的矩阵形式。触控感应装置300亦具有根据矩阵空间排列的十五个主GOA 314，以使得每一个主GOA 314与各自的触控模块312相邻安置且与其相关联。触控感应装置300进一步具有五个次G0A316，其中每一个次GOA 316电气耦接至各自行的主GOA 314 中的第一主G0A314。触控模块312、主GOA 314及次GOA 316经由三个感应线330耦接至具有三个感应装置324的感应单元320。每一个感应装置3Μ用于回应施加于各自列中的各自的触控模块312的驱动信号来侦测感应信号。每一行中的三个主GOA 314以串联方式彼此电气耦接，以使对应行的除最后一个主GOA 314外的任何一个主G0A314的输出端连接至相应行中与其邻接的下一个主G0A314的输入端。五个次GOA 316以串联方式彼此电气耦接，以使除最后一个次GOA 316外的任何一个次GOA 316的输出端连接至与其邻接的下一个次G0A316的输入端。
图6所示的侦测触控感应装置300的感应信号的方法类似于上述关于图1所示的触控感应装置100的方法，不同之处在于两者的感应方向及驱动方向相反。图7示意性地绘示根据本发明的一实施例的第一时钟脉冲信号CKl及第二时钟脉冲信号CK2、多个第二驱动信号ST1-ST5以及多个第一驱动信号ρ (I)-P (15)的时序图。
现请参照图8，其示意性地绘示根据本发明的另一实施例的触控感应装置400。在此例示性实施例中，触控感应装置400具有触控面板410及排列呈具有三列及五行的矩阵形式的十五个触控模块412。触控感应装置400亦具有根据矩阵空间排列的十八个GOA 414，以使每一个GOA 414与各自的触控模块412相邻安置且与其相关联。触控模块412及 GOA 414经由五个感应线430耦接至具有五个感应装置424的感应单元420。每一个感应装置4Μ用于侦测感应信号以回应施加于各自行中的各自的触控模块412的驱动信号。多个G0A414配置以接收来自时序控制器(未绘示)的时钟脉冲信号CK。每一个G0A414具有用于接收驱动信号的输入端以及用于回应时钟脉冲信号CK将延迟了一时间间隔的驱动信号输出至各自触控模块412的输出端。这些GOA 414以串联成一连串的方式彼此电气耦接，以使此连串中除最后一个GOA 414外的任何一个GOA的输出端连接至此连串中与其邻接的下一个GOA 414的输入端。
图9示意性地绘示根据本发明的一实施例的时钟脉冲信号CK及多个驱动信号 P(I)-P(15)的时序图。时钟脉冲信号CK的特征在于具有脉冲宽度W及周期T的一系列的实质周期性脉冲。为回应施加于此连串中的第一 GOA 414的起始信号，第一 GOA 414输出施加于相对应的触控模块412与此连串中的第二 GOA 414的输入端的驱动信号ρ(1)。为回应驱动信号P(I)，通过第一感应装置4Μ来侦测来自相对应的触控模块412的感应信号。 为回应时钟脉冲信号CK，此连串中的第二GOA 414输出相对于ρ(1)延迟了时间间隔t的驱动信号W2)。在一实施例中，时间间隔⑴实质等于时钟脉冲信号CK的周期T。将驱动信号P(2)施加于相对应的触控模块412与此连串中的第三GOA 414的输入端。为回应驱动信号P O)，通过第二感应装置4M来侦测来自相对应的触控模块412的感应信号。此程序沿此连串以相同方式继续，直至来自触控面板410中的所有触控模块412的感应信号由相对应的多个感应装置似4来依序侦测到为止。在此实施例中，仅需要主G0A。需适当地排列感应顺序与感应装置之间的对应，以确保正确决定感应位置。
在本发明的一些实施例中说明的触控面板具有如下优点时序控制器经由一个或两个时钟脉冲信号来控制感应信号的侦测，并且消除对分开的驱动单元的需要。因此，避免了日渐复杂的驱动单元的成本，此驱动单元更适用于具有日益增加的解析度的触控面板。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种触控感应装置，其特征在于，包含多个触控模块，其为空间排列呈具有多个列及多个行的矩阵形式；多个主阵列上栅极驱动器电路，其配置以接收一第一时钟脉冲信号，并空间排列呈矩阵的形式，以使每一这些主阵列上栅极驱动器电路与各自的触控模块对应安置并相关联， 每一这些主阵列上栅极驱动器电路具有接收一第一驱动信号的一输入端，及将延迟了一第一时间间隔的一延迟的第一驱动信号回应输出至各自的触控模块的一输出端，其中每一这些列中的这些主阵列上栅极驱动器电路以串联方式彼此电气耦接，以使一对应列中除最后一个主阵列上栅极驱动器电路外的任何一主阵列上栅极驱动器电路的输出端连接至该对应列中与其邻接的主阵列上栅极驱动器电路的输入端，且因应施加于该对应列中的第一个主阵列上栅极驱动器电路的输入端的一驱动信号，相对应的多个感应装置侦测来自该对应列中的连续相对应的触控模块的感应信号；多个次阵列上栅极驱动器电路，其配置以接收一第二时钟脉冲信号，每一这些次阵列上栅极驱动器电路电气耦接至这些主阵列上栅极驱动器电路的一各自列中的一第一主阵列上栅极驱动器电路，且每一这些次阵列上栅极驱动器电路具有接收一第二驱动信号的一输入端及将延迟了一第二时间间隔的一延迟的第二驱动信号回应输出至该各自列中的该第一主阵列上栅极驱动器电路的一输出端，其中这些次阵列上栅极驱动器电路以串联方式彼此电气耦接，以使除最后一个次阵列上栅极驱动器电路外的任何一次阵列上栅极驱动器电路的输出端连接至与其邻接的下一个次阵列上栅极驱动器电路的输入端，且因应施加于一第一次阵列上栅极驱动器电路的输入端的一起始信号，以逐列的方式通过一列中的这些感应装置侦测来自连续列的相对应的触控模块的感应信号。
2.根据权利要求1所述的触控感应装置，其特征在于，这些主阵列上栅极驱动器电路及这些次阵列上栅极驱动器电路中的每一个包含一移位寄存器电路。
3.根据权利要求1所述的触控感应装置，其特征在于，该第一时钟脉冲信号的特征在于具有一第一脉冲宽度及一第一周期的一系列的实质周期性脉冲，其中该第二时钟脉冲信号的特征在于具有一第二脉冲宽度及一第二周期的一系列的实质周期性脉冲，其中该第二时钟脉冲信号的该第二周期大于该第一时钟脉冲信号的该第一周期乘以这些行的数目。
4.根据权利要求3所述的触控感应装置，其特征在于，该第一驱动信号的特征在于具有实质等于该第一时钟脉冲信号的该第一脉冲宽度的宽度的脉冲，且该第二驱动信号的特征在于具有实质等于该第二时钟脉冲信号的该第二脉冲宽度的宽度的脉冲。
5.根据权利要求4所述的触控感应装置，其特征在于，该第一时间间隔实质等于该第一时钟脉冲信号的该第一周期，且该第二时间间隔实质等于该第二时钟脉冲信号的该第二周期。
6.一种侦测触控感应装置中的感应信号的方法，其特征在于，该触控感应装置包含空间排列具有多个列及多个行的矩阵形式的多个触控模块，该方法包含下列步骤提供一第一时钟脉冲信号至空间排列呈矩阵形式的多个主阵列上栅极驱动器电路，以使得每一个这些主阵列上栅极驱动器电路与该触控感应装置的一相对应的触控模块对应安置且与其相关联，每一这些主阵列上栅极驱动器电路具有接收一第一驱动信号的一输入端及将延迟了一第一时间间隔的一第一驱动信号回应输出至该相对应触控模块的一输出端，其中每一这些列中的这些主阵列上栅极驱动器电路以串联方式彼此电气耦接，以使一对应列中的除最后一个主阵列上栅极驱动器电路外的任何一主阵列上栅极驱动器电路的输出端连接至该对应列中与其邻接的下一个主阵列上栅极驱动器电路的输入端，因应施加于该相应列中的一第一主阵列上栅极驱动器电路的输入端的一驱动信号，通过相对应的多个感应装置侦测来自该对应列中的连续相对应的触控模块的感应信号；以及提供一第二时钟脉冲信号至多个次阵列上栅极驱动器，每一这些次阵列上栅极驱动器电路电气耦接至这些主阵列上栅极驱动器电路的一各自列中的该第一主阵列上栅极驱动器电路，且每一这些次阵列上栅极驱动器具有接收一第二驱动信号的一输入端及将延迟了一第二时间间隔的一第二驱动信号回应输出至该各自列中的该第一主阵列上栅极驱动器电路的一输出端，其中这些次阵列上栅极驱动器电路以串联方式彼此电气耦接，以使除最后一个次阵列上栅极驱动器电路外的任何一次阵列上栅极驱动器电路的输出端连接至与其邻接的下一个次阵列上栅极驱动器的输入端，因而为回应施加于一第一次阵列上栅极驱动器电路的输入端的一起始信号，以逐列的方式通过一列中的这些感应装置侦测来自连续列的相对应触控模块的感应信号。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，这些主阵列上栅极驱动器电路及这些次阵列上栅极驱动器电路的每一个包含一移位寄存器电路。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，该第一时钟脉冲信号的特征在于具有一第一脉冲宽度及一第一周期的一系列的实质周期性脉冲，其中该第二时钟脉冲信号的特征在于具有一第二脉冲宽度及一第二周期的一系列的实质周期脉冲，其中该第二时钟脉冲信号的该第二周期大于该第一时钟脉冲信号的该第一周期乘以这些行的数目。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，该第一驱动信号的特征在于具有实质等于该第一时钟脉冲信号的该第一脉冲宽度的宽度的脉冲，且该第二驱动信号的特征在于具有实质等于该第二时钟脉冲信号的该第二脉冲宽度的宽度的脉冲。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，该第一时间间隔实质等于该第一时钟脉冲信号的该第一周期，且该第二时间间隔实质等于该第二时钟脉冲信号的该第二周期。
11.一种触控感应装置，其特征在于，其包含多个触控模块，其为空间排列呈具有多个列及多个行的矩阵形式；以及多个阵列上栅极驱动器电路，其配置以接收一时钟脉冲信号，并空间排列呈矩阵形式， 以使每一个这些阵列上栅极驱动器电路与一相对应的触控模块对应安置且与其相关联，每一这些阵列上栅极驱动器电路具有接收一驱动信号的一输入端及将延迟了一时间间隔的一驱动信号回应地输出至一各自的触控模块的一输出端，其中这些阵列上栅极驱动器电路以串联成一连串的方式彼此电气耦接，以使该连串中除最后一个阵列上栅极驱动器电路外的任何一者的该输出端连接至该连串中与其邻接的下一个阵列上栅极驱动器电路的该输入端，因而为回应施加于该连串中的一第一阵列上栅极驱动器电路的一起始信号，通过多个感应装置侦测来自连续相对应的触控模块的感应信号。
12.—种侦测触控感应装置中的感应信号的方法，其特征在于，该触控感应装置包含空间排列具有多个列及多个行的矩阵形式的多个触控模块，该方法包含下列步骤提供一时钟脉冲信号至空间排列呈矩阵形式的多个阵列上栅极驱动器电路，以使每一个这些阵列上栅极驱动器电路与该触控感应装置的一相对应的触控模块对应安置且与其相关联，每一这些阵列上栅极驱动器电路具有接收一驱动信号的一输入端及将延迟了一时间间隔的一驱动信号回应输出至该相对应的触控模块的一输出端，其中这些阵列上栅极驱动器电路以串联成一连串的方式彼此电气耦接，以使该连串中除最后一个阵列上栅极驱动器电路外的任何一者的该输出端连接至该连串中与其邻接的下一个阵列上栅极驱动器电路的该输入端，因而为回应施加于该连串中的一第一阵列上栅极驱动器电路的一起始信号，通过多个感应装置侦测来自连续相对应的触控模块的感应信号。
全文摘要
本发明公开一种触控感应装置及其驱动方法。触控感应装置包括空间排列呈具多个列及多个行的矩阵形式的多个触控模块；及配置以接收时钟脉冲信号的多个阵列上栅极驱动器电路(gate driver on array circuit；GOA)。每一GOA具接收驱动信号的输入端；及延迟了一时间间隔的驱动信号回应地输出至各自的触控模块的输出端。这些GOA经空间排列呈矩阵形式，以使每一GOA与相对应的触控模块相邻安置并相关联。GOA以串联成一连串(Chain)的方式彼此电气耦接，以将此连串中除最后一个GOA外的任何GOA的输出端连接至与其邻接的下一个GOA的输入端，因而为回应施加于第一个GOA的起始信号，以多个感应装置依序侦测来自连续相对应的触控模块的感应信号。
文档编号G09G3/32GK102509533SQ20111032985
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月24日 优先权日2010年11月8日
发明者施文凯, 林谷亮, 谢昇良 申请人:友达光电股份有限公司
技术领域：
本发明一般涉及触控感应装置，特别是有关于采用多个阵列上栅极驱动器电路 (gate driver on array circuit ；GOA)以驱动并感应位于其上的触控的触控感应装置，及此触控感应装置的驱动方法。
背景技术：
能在电子系统与使用者之间提供自然界面的触控感应技术已发现在各种领域中的广泛应用，例如，在移动电话、个人数字助理(personal digital assistants ;PDAs)、自动柜员机(automatic teller machines ;ATMs)、游戏机、医疗装置、液晶显示器(liquid crystal display ；LCD)装置、发光二极管(light emitting diode ；LED)装置、等离子显示器面板(plasma display panel ；PDP)装置、计算装置等领域中，其中使用者可经由与电子系统相关的触控感应装置来输入所要的信息及/或操作此电子系统。通常，触控感应装置包括触控面板、驱动单元以及感应单元。触控面板具有空间排列呈具有多个列和多个行的矩阵形式的多个触控模块，驱动单元经由多个驱动线耦接至触控面板，感应单元经由多个感应线耦接至触控面板。图10绘示公知触控感应装置10。触控感应装置10包括触控面板11、感应单元12 及驱动单元15。如例示性例子所示，触控面板11具有十五个触控模块11a，其排列呈包含三列及五行的矩阵形式。触控面板11经由三个驱动线14耦接至驱动单元15，其中每一个驱动线对应于一各自列的触控模块。触控面板11经由五个感应线13耦接至感应单元12，其中每一个感应线对应于各自行的触控模块。感应单元12包括五个感应装置12a，其中每一个感应装置用以回应施加于各自行中的各自的触控模块Ila的驱动脉冲来侦测感应信号。 驱动单元15提供三串驱动信号16。每一串驱动信号16施加于各自的驱动线14，并包含五个脉冲，其中每一个脉冲对应至对应列中的各自的触控模块11a。按列依次延迟这些串的驱动信号16，因而以逐列的方式通过感应装置侦测来自触控模块的感应信号，从而确保正确决定感应位置。图11示意性地绘示与驱动线14及感应线13耦接的电容式触控模块11a。 驱动线14及感应线13经由第一电容器19耦接。请参照图11A，当未触压触控模块Ila时， 触控模块Ila是断开的。请参照图11B，当触压触控模块Ila时，触控模块Ila经由第二电容器20耦接至驱动线14。图12绘示图10所示的公知触控感应装置10的方块图。驱动单元15将驱动信号16施加于驱动线14，驱动线14经由电容器19耦接至感应线13。经由感应线13侦测到感应信号并将此感应信号传输至比较器17。比较器17将感应信号与来自数据缓冲器18的参考信号做比较，以决定是否已触压到相对应的触控模块。图10至图12中所示的公知触控感应装置具有以下的缺点驱动单元所提供的驱动信号的数目与触控面板中的列的数目成比例。随着触控感应技术不断进步以得到愈来愈高的解析度，所需的驱动信号的数目按比例地增加，而驱动单元的复杂性及成本亦增加。因此，本发明中存在上文中未满足的需要，以解决上述缺陷及不当之处。
发明内容
在一态样中，本发明有关于一种触控感应装置。在一实施例中，此触控感应装置包括空间排列呈具有多个列及多个行的矩阵形式的多个触控模块。触控感应装置亦具有配置以接收一第一时钟脉冲信号的多个主阵列上栅极驱动器电路(GOA)。每一个主GOA具有接收一第一驱动信号的一输入端及将延迟了一第一时间间隔的一第一驱动信号回应输出至各自的触控模块的一输出端。这些主GOA空间排列呈一矩阵形式，以使每一个主GOA与各自的触控模块相邻安置并与其相关联。每列中的主gate driver on array ；GOA以串联方式彼此电气耦接，以使一对应列中的除最后一个主GOA外的任何一者的输出端连接至此对应列中与其邻接的下一个主GOA的输入端，因而为回应施加于此对应列中的第一个主GOA的输入端的一驱动信号，通过相对应的多个感应装置来依序侦测来自此对应列的连续相对应的触控模块的感应信号。触控感应装置进一步具有配置以接收一第二时钟脉冲信号的多个次阵列上栅极驱动器(GOA)。每一个次GOA电气耦接至一各自列的主GOA中的第一主GOA每一个次GOA 具有接收一第二驱动信号的一输入端及将延迟了一第二时间间隔的一第二驱动信号回应输出至此各自列中的第一主GOA的一输出端。多个次GOA以串联方式彼此电气耦接，以使除最后一个次GOA外的任何一次GOA的输出端连接至与其邻接的下一个次GOA的输入端， 因而为回应施加于第一次GOA的输入端的一起始信号，以逐列的方式通过一列中的感应装置侦测来自连续列的相对应触控模块的感应信号。在一实施例中，每一个主GOA及次GOA包括一移位寄存器(shift register(S/R)) 电路。在一实施例中，第一时钟脉冲信号的特征在于具有一第一脉冲宽度及一第一周期的一系列的实质周期性脉冲。第二时钟脉冲信号的特征在于具有一第二脉冲宽度及一第二周期的一系列的实质周期性脉冲。第二时钟脉冲信号的第二周期大于第一时钟脉冲信号的第一周期乘以行数目。在一实施例中，第一时间间隔实质等于第一时钟脉冲信号的第一周期，且第二时间间隔实质等于第二时钟脉冲信号的第二周期。在一实施例中，第一驱动信号的特征在于具有实质等于第一时钟脉冲信号的第一脉冲宽度的宽度的脉冲。第二驱动信号的特征在于具有实质等于第二时钟脉冲信号的第二脉冲宽度的宽度的脉冲。在另一态样中，本发明有关于一种侦测触控感应装置中的感应信号的方法。触控感应装置具有空间排列呈具有多个列及多个行的矩阵形式的多个触控模块。在一实施例中，前述的方法包括以下步骤提供一第一时钟脉冲信号至多个主G0A。每一个主GOA具有接收一第一驱动信号的一输入端及将延迟了一第一时间间隔的一第一驱动信号回应地输出至相对应的触控模块的一输出端。这些主GOA空间排列呈矩阵形式，以使每一个主GOA与触控感应装置的相对应的触控模块相邻安置并与其相关联。每一列中的主GOA以串联方式彼此电气耦接，以使一对应列中的除最后一个主GOA外的任何一个主GOA的输出端连接至此对应列中与其邻接的下一个主GOA的输入端，因而为回应施加于此对应列的第一主GOA 的输入端的一驱动信号，通过相对应的多个感应装置来依序侦测来自此对应列中的连续相对应的触控模块的感应信号。前述的方法亦包括以下步骤提供一第二时钟脉冲信号至多个次G0A。每一个次GOA电气耦接至一各自列的主GOA中的第一主G0A，且其具有接收一第二驱动信号的一输入端及将延迟了一第二时间间隔的一第二驱动信号回应输出至此各自列中的第一主GOA的一输出端。这些次GOA以串联方式彼此电气耦接，以使除最后一个次GOA外的任何一个次 GOA的输出端连接至与其邻接的下一个次GOA的输入端，因而为回应施加于第一次GOA的输入端的一起始信号，以逐列的方式通过一列中的感应装置来自连续列的相对应触控模块的感应信号。在一实施例中，每一个主GOA及次GOA包含一移位寄存器电路。在一实施例中，第一时钟脉冲信号的特征在于具有一第一脉冲宽度及一第一周期的一系列的周期性脉冲。第二时钟脉冲信号的特征在于具有一第二脉冲宽度及一第二周期的一系列的周期性脉冲，其中第二时钟脉冲信号的第二周期大于第一时钟脉冲信号的第一周期乘以行数目。第一时间间隔实质等于第一时钟脉冲信号的第一周期，而第二时间间隔实质等于第二时钟脉冲信号的第二周期。在一实施例中，第一驱动信号的特征具有实质等于第一时钟脉冲信号的第一脉冲宽度的宽度的脉冲，而第二驱动信号的特征在于具有实质等于第二时钟脉冲信号的第二脉冲宽度的宽度的脉冲。在另一态样中，本发明有关于一种触控感应装置。在一实施例中，触控感应装置包括空间排列呈具有多个列及多个行的矩阵形式的多个触控模块，及配置以接收一时钟脉冲信号的多个G0A。每一个GOA具有接收一驱动信号的一输入端及将延迟了一时间间隔的一驱动信号回应输出至各自的触控模块的一输出端。这些GOA空间排列呈矩阵形式，以使每一个GOA与相对应的触控模块相邻安置并与其相关联。这些GOA以串联成一连串的方式彼此电气耦接，以使此连串中除最后一个GOA外的任何一个GOA的输出端连接至此连串中与其邻接的下一个GOA的输入端，因而为回应施加于此连串中的第一 GOA的一起始信号，通过多个感应装置来依序侦测来自连续相对应的触控模块的感应信号。在一实施例中，每一个GOA包含一移位寄存器电路。在一实施例中，时钟脉冲信号的特征在于具有一脉冲宽度及一周期的一系列的实质周期性脉冲。时间间隔实质等于时钟脉冲信号的周期。驱动信号的特征在于具有实质等于时钟脉冲信号的脉冲宽度的宽度的脉冲。在另一态样中，本发明有关于一种侦测触控感应装置中的感应信号的方法。此触控感应装置具有空间排列呈具有多个列及多个行的矩阵形式的多个触控模块。在一实施例中，前述的方法包含以下步骤提供一时钟脉冲信号至空间排列呈矩阵形式的多个G0A，以使每一个GOA与触控感应装置的相对应的触控模块相邻安置且与其相关联。每一个GOA具有接收一驱动信号的一输入端及将延迟了一时间间隔的一驱动信号回应输出至相对应的触控模块的一输出端。这些GOA以串联成一连串的方式彼此电气耦接，以使此连串中除最后一个GOA外的任何一个GOA的输出端连接至此连串中与其邻接的下一个GOA的输入端， 因而为回应施加于此连串中的第一 GOA的一起始信号，通过多个感应装置来依序侦测来自连续相对应的触控模块的感应信号。在一实施例中，每一个GOA的包含一移位寄存器电路。在一实施例中，时钟脉冲信号的特征在于具有一脉冲宽度及一周期的一系列的实质周期性脉冲。时间间隔实质等于时钟脉冲信号的周期。驱动信号的特征在于具有实质等于时钟脉冲信号的脉冲宽度的宽度的脉冲。
本发明的有益效果在于时序控制器经由一个或两个时钟脉冲信号来控制感应信号的侦测，并且消除对分开的驱动单元的需要。因此，避免了日渐复杂的驱动单元的成本， 此驱动单元更适用于具有日益增加的解析度的触控面板。本发明的这些及其他态样，将由结合附图进行的较佳实施例的如下描述而显而易见，虽然可在不脱离本公开的新颖性概念的精神及范畴的情况下进行改变及修改。
随附附图绘示了本发明的一或多个实施例，其与书面描述一起解释本发明的原理。在可能的情况下，在所有附图中使用的相同元件符号代表实施例的相同或相似元件，且其中图1示意性地绘示根据本发明的一实施例的触控感应装置；图2示意性地绘示根据本发明的一实施例的图1所示的触控感应装置的第一及第二时钟脉冲信号(CKl及CD)、多个第一驱动信号[P(I)-P(K)]及多个第二驱动信号 (ST1-ST3)的时序图；图3示意性地绘示根据本发明的一实施例的以串联方式彼此电气耦接的多个 GOA ；图4绘示根据本发明的一实施例的GOA的电路示意图；图5示意性地绘示根据本发明的一实施例的图4所示的GOA的时钟脉冲信号(CK 及XCK)及输入及输出信号分别为STN(n-1)及STN(η)的时序图；图6示意性地绘示根据本发明的一实施例的触控感应装置；图7示意性地绘示根据本发明的一实施例的图6所示的触控感应装置的第一及第二时钟脉冲信号(CKl及CD)、多个第一驱动信号[P(I)-P(K)]及多个第二驱动信号 (ST1-ST5)的时序图；图8示意性地绘示根据本发明的一实施例的触控感应装置；图9示意性地绘示根据本发明的一实施例的图8所示的触控感应装置的时钟脉冲信号(CK)及多个驱动信号[p (I)-P (18)]的时序图；图10示意性地绘示公知触控感应装置；图IlA及图IlB分别示意性地绘示未经触压及经触压的公知触控感应装置；以及图12绘示公知触控感应装置的方块图。其中，附图标记10 触控感应装置11触控面板
Ila:触控模块12感应单元
12a 感应装置13感应线
14 驱动线15驱动单元
16 驱动信号17比较器
18 数据缓冲器19第一电容器
20:第二电容器100触控感应装置
110 触控面板112触控模块
114 主 GOA116 次 GOA
120 感应单元124感应装置
130 感应线210:G0A
300 触控感应装置310触控面板
312 触控模块314主 GOA
316 次 GOA320感应单元
324 感应装置330 感应线
400 触控感应装置410 触控面板
412 触控模块414 主 GOA
420 感应单元424 感应装置
430 感应线P (I)-P (15)第一驱动信号
p(n-l)、p(n)第一驱动信号ST1-ST5 第二驱动信号
CKl 第一时钟脉冲信号CK2 第二时钟脉冲信号
Tl 第一周期T2 第二周期
Wl 第一脉冲宽度W2 第二脉冲宽度
tl 第一时间间隔t2 第二时间间隔
CK 第一时钟脉冲信号XCK 第二时钟脉冲信号
STN(η)输出信号STN (n-1)输入信号
Τ1-Τ4:晶体管G 栅极端
S 源极端D 漏极端
Vss 电压电源T:周期
W 脉冲宽度具体实施方式
在以下例子中更详细描述了本发明，这些例子仅为说明性的，因为其中的许多修改及变化对本领域技术人员是明显的。现将详细描述本发明的各种实施例。请参照附图， 所有附图中相似元件符号指相似组件。除非上下文有清楚指定，否则此处的描述及以下权利要求中所使用的“一”、“此”及“该”包括有多个参考物。同样，除非上下文有清楚指定， 否则此处的描述及以下权利要求中所使用的“在…中”将包括“在…中”及“在…上”。
通常，在本发明的上下文以及每一个术语所使用的特定上下文中，本说明书中使用的用语具有其在本领域技术中的一般意义。下文或本说明书的其他部份将讨论用于描述本发明的某些用语，以对实施者提供关于本发明的描述的额外指导。本说明书任何地方的例子的使用(包括在此所讨论的任何用语的例子)仅为说明性的，而绝非限制本发明或任何例示性用语的范畴及涵义。同样地，本发明并不受限于本说明书中所述的各种例子。
如本文所使用，“大约”、“约”或“大致”通常意谓在给定值或范围的百分之二十以内，较佳地在百分之十以内，并且更佳地在百分之五以内。本文给出的数值为大致的，其意谓若未清楚陈述，则可推断出用语“大约”、“约”或“大致”。
如本文所使用，用语“阵列上栅极驱动器电路”或其缩写“G0A”代表具有非晶娃(amorphous silicon ；a-Si)薄膜晶体管(thin film transistors ；TFTs)及 / 或低温多晶娃(low temperature polycrystalline silicon ；LTPS)薄膜晶体管(thinfilmtransistors ；TFTs)的显示器/触控面板的玻璃基板上的移位寄存器及/或栅极驱动器及/或驱动电路的制造布局或架构。
如本文所使用，用语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”、“涉及”等应理解为非限制性的，亦即，意谓包括但不限于。
将结合图1至图9的附图对本发明的实施例进行描述。根据本发明的目的，如在此所实施并广泛描述的，在一态样中，本发明有关于一种采用多个GOA以进行驱动及感应的触控感应装置。
请参照图1，其示意性地绘示根据本发明的一实施例的触控感应装置100。触控感应装置100包括触控面板110 ；多个触控模块112，其在触控面板110中经空间排列呈矩阵形式；多个主GOA 114，其中每一个主GOA 114与各自触控模块112相邻安置且与其相关联；以及多个次GOA 116，其中每一个次GOA 116与各自列的主GOA 114中的第一主GOA 114电气耦接。
每一列中的GOA 114以串联方式彼此电气耦接，以使得对应列中除最后一个主 GOA 114外的任何一者的输出端连接至对应列中与其邻接的下一个主GOA 114的输入端。 每一个主GOA 114用于接收来自其输入端的第一驱动信号，在其中延迟第一驱动信号一第一时间间隔，并自其输出端将延迟的第一驱动信号输出至各自的触控模块。在操作中，将驱动信号施加于一列中的第一主GOA 114的输入端，并通过相对应的多个感应装置来依序侦测来自相应列中的连续触控模块112的感应信号。
这些次GOA 116以串联方式彼此电气耦接，以使除最后一个次GOA 116外的任何一个次GOA的输出端连接至与其邻接的下一个次GOA 116的输入端。每一个次GOA用于接收来自其输入端的第二驱动信号，在其中延迟第二驱动信号一第二时间间隔，并自其输出端将延迟的第二驱动信号输出。在操作中，将起始信号施加于第一次GOA的输入端，并以逐列的方式通过一列中的感应装置依序侦测来自相对应的触控模块112的连续列的感应信号。
如图1所示的说明性例子，触控感应装置100具有在触控面板110中排列呈三列及五行的十五个触控模块112 ；根据矩阵空间排列的十五个主GOA 114，其中每一个主GOA 114与各自触控模块112相邻安置并与其相关联；以及三个次GOA 116，其中每一个次GOA 116与各自列的主GOA 114中的第一主GOA 114电气耦接。触控模块112、主GOA 114及次 GOA 116经由五个感应线130耦接至具有五个感应装置124的感应单元120。每一个感应装置1 用于回应施加于各自行中的各自的触控模块112的驱动信号来侦测感应信号。
十五个主GOA 114经配置以接收来自时序控制器(未图示)的第一时钟脉冲信号 CKl0每一个主GOA 114具有用于接收第一驱动信号的输入端，及用于回应第一时钟脉冲信号CKl而将延迟了第一时间间隔tl的第一驱动信号输出至各自的触控模块的输出端。每一列中的五个主GOA 114以串联方式彼此电气耦接，以使对应列中除最后一个主GOA外的任何一个主GOA的输出端连接至对应列中与其邻接的下一个主GOA的输入端。
三个次GOA 116配置以接收来自时序控制器的第二时钟脉冲信号CK2。每一个次 GOA 116具有用于接收第二驱动信号的输入端，及用于回应第二时钟脉冲信号CK2而将延迟了第二时间间隔t2的第二驱动信号输出至各自列中的第一主GOA 114的输出端。三个次GOA 116以串联方式彼此电气耦接，以使除最后一个次GOA外的任何一个次GOA的输出端连接至与其邻接的下一个次GOA 116的输入端。
图2示意性地绘示根据本发明的一实施例的用于驱动触控感应装置100的第一时钟脉冲信号CK1、第二时钟脉冲信号CK2、多个第二驱动信号ST1-ST3及多个第一驱动信号 P (1) -P (15)的时序图。第一时钟脉冲信号CKl的特征在于具有第一脉冲宽度W1及第一周期 T1的一系列的实质周期性脉冲。第二时钟脉冲信号CK2的特征在于具有第二脉冲宽度W2及第二周期T2的一系列的实质周期性脉冲。第二周期T2大于第一周期T1乘以行数目(在本实例中等于5)。在一实施例中，每一个第一驱动信号ρ (1) -P (15)的特征在于具有实质等于第一时钟脉冲信号CKl的第一脉冲宽度W1的宽度的脉冲，且每一个第二驱动信号ST1-ST3 的的特征在于具有实质等于第二时钟脉冲信号CK2的第二脉冲宽度W2的宽度的脉冲。
因应施加于第一次GOA 116的起始信号，第一次GOA 116输出施加于第一列中的第一主GOA 114的输入端与第二个次GOA 116的输入端的驱动信号ST1。为回应于第一时钟脉冲信号CKl，第一列中的第一主GOA 114输出施加于相对应的触控模块112与第一列中的第二主GOA 114的输入端的第一驱动信号p(l)。为回应于第一驱动信号p(l)，通过感应单元120的第一感应装置IM来侦测来自相对应的触控模块112的感应信号。为回应于第一时钟脉冲信号CKl，第一列中的第二主GOA 114输出相对于p(l)延迟了第一时间间隔 U1)的第一驱动信号W2)。在一实施例中，第一时间间隔、实质等于第一时钟脉冲信号 CKl的第一周期1\。第一驱动信号p(2)施加于相对应的触控模块112与第一列中的第三主GOA 114的输入端。因应第一驱动信号乂2)，第二感应装置IM侦测来自相对应的触控模块112的感应信号。此程序以类似方式继续，直至来自第一列的所有触控模块112的感应信号由相对应的感应装置1 依序侦测到为止。
后续地，因应第二时钟脉冲信号CK2，第二个次GOA 116输出相对于STl延迟了第二时间间隔t2的第二驱动信号ST2。在一实施例中，第二时间间隔t2大体上等于第二时钟脉冲信号CK2的第二周期T2。驱动信号ST2施加于第二列中的第一主GOA 114的输入端与第三个次GOA 116的输入端。第二周期T2大于第一周期T1乘以行数目的状况确保了在来自第一列中的所有触控模块112的感应信号由相对应的多个感应装置IM侦测到之后将ST2 施加于第二列中的第一主GOA 114。因应第一时钟脉冲信号CKl，第二列中的第一主GOAl 14 输出施加于相对应的触控模块112与第二列中的第二主GOA 114的输入端的第一驱动信号 P (6)。因应第一驱动信号ρ (6)，第一感应装置IM侦测来自相对应的触控模块112的感应信号。此程序以类似方式继续，直至来自第二列中的所有触控模块112的感应信号由相对应的感应装置1 依序侦测到为止。随后，此程序又由第三列开始，并依次进行，直至来自触控面板110的所有触控模块112的感应信号均由相对应的感应装置IM侦测到为止。
请参照图3，其示意性地绘示根据本发明的多个GOA 210的一实施例。这些GOA彼此电气耦接且用于依序偏移驱动脉冲/信号。在一实施例中，奇数个GOA配置以接收第一时钟脉冲信号CK，而偶数个GOA配置以接收第二时钟脉冲信号XCK，相对于第一时钟脉冲信号CK而言，第二时钟脉冲信号XCK相位偏移约180°。如图4所示，每一个GOA 210对应于移位寄存器(S/R)级/电路。GOA 210包含四个晶体管Τ1-Τ4。每一个晶体管具有栅极端 G、源极端S及漏极端D。Tl的栅极端及源极端连接在一起且充当GOA的输入端。Τ3及Τ4 的漏极端连接在一起且充当GOA 210的输出端。Τ3的源极端接收时钟脉冲信号CK或时钟脉冲信号XCK。Τ4的源极端连接至电压电源Vss。来自串联的先前邻接的GOA 210的输出信号STN(n-l)施加于GOA 210的输入端。GOA 210在其输出端输出延迟信号STN(η)。图5 分别示意性地绘示图4所示的GOA 210的时钟脉冲信号CK及XCK以及输入信号STN(η_1) 及输出信号STN(n)的时序图。将时钟脉冲信号CK施加于串联的奇数个G0A，而将相对于 CK相位偏移约180°的时钟脉冲信号XCK施加于串联的偶数个G0A。每一个GOA输出相对于输入信号STN(n-1)延迟了一时间间隔的信号STN(η)。在一实施例中，时间间隔约为时钟脉冲信号CK或时钟脉冲信号XCK的周期的一半。
图6示意性地绘示根据本发明的另一实施例的触控感应装置300。与图1所示的触控感应装置100相似，触控感应装置300具有触控面板310 ；十五个触控模块312，其排列呈三列及五行的矩阵形式。触控感应装置300亦具有根据矩阵空间排列的十五个主GOA 314，以使得每一个主GOA 314与各自的触控模块312相邻安置且与其相关联。触控感应装置300进一步具有五个次G0A316，其中每一个次GOA 316电气耦接至各自行的主GOA 314 中的第一主G0A314。触控模块312、主GOA 314及次GOA 316经由三个感应线330耦接至具有三个感应装置324的感应单元320。每一个感应装置3Μ用于回应施加于各自列中的各自的触控模块312的驱动信号来侦测感应信号。每一行中的三个主GOA 314以串联方式彼此电气耦接，以使对应行的除最后一个主GOA 314外的任何一个主G0A314的输出端连接至相应行中与其邻接的下一个主G0A314的输入端。五个次GOA 316以串联方式彼此电气耦接，以使除最后一个次GOA 316外的任何一个次GOA 316的输出端连接至与其邻接的下一个次G0A316的输入端。
图6所示的侦测触控感应装置300的感应信号的方法类似于上述关于图1所示的触控感应装置100的方法，不同之处在于两者的感应方向及驱动方向相反。图7示意性地绘示根据本发明的一实施例的第一时钟脉冲信号CKl及第二时钟脉冲信号CK2、多个第二驱动信号ST1-ST5以及多个第一驱动信号ρ (I)-P (15)的时序图。
现请参照图8，其示意性地绘示根据本发明的另一实施例的触控感应装置400。在此例示性实施例中，触控感应装置400具有触控面板410及排列呈具有三列及五行的矩阵形式的十五个触控模块412。触控感应装置400亦具有根据矩阵空间排列的十八个GOA 414，以使每一个GOA 414与各自的触控模块412相邻安置且与其相关联。触控模块412及 GOA 414经由五个感应线430耦接至具有五个感应装置424的感应单元420。每一个感应装置4Μ用于侦测感应信号以回应施加于各自行中的各自的触控模块412的驱动信号。多个G0A414配置以接收来自时序控制器(未绘示)的时钟脉冲信号CK。每一个G0A414具有用于接收驱动信号的输入端以及用于回应时钟脉冲信号CK将延迟了一时间间隔的驱动信号输出至各自触控模块412的输出端。这些GOA 414以串联成一连串的方式彼此电气耦接，以使此连串中除最后一个GOA 414外的任何一个GOA的输出端连接至此连串中与其邻接的下一个GOA 414的输入端。
图9示意性地绘示根据本发明的一实施例的时钟脉冲信号CK及多个驱动信号 P(I)-P(15)的时序图。时钟脉冲信号CK的特征在于具有脉冲宽度W及周期T的一系列的实质周期性脉冲。为回应施加于此连串中的第一 GOA 414的起始信号，第一 GOA 414输出施加于相对应的触控模块412与此连串中的第二 GOA 414的输入端的驱动信号ρ(1)。为回应驱动信号P(I)，通过第一感应装置4Μ来侦测来自相对应的触控模块412的感应信号。 为回应时钟脉冲信号CK，此连串中的第二GOA 414输出相对于ρ(1)延迟了时间间隔t的驱动信号W2)。在一实施例中，时间间隔⑴实质等于时钟脉冲信号CK的周期T。将驱动信号P(2)施加于相对应的触控模块412与此连串中的第三GOA 414的输入端。为回应驱动信号P O)，通过第二感应装置4M来侦测来自相对应的触控模块412的感应信号。此程序沿此连串以相同方式继续，直至来自触控面板410中的所有触控模块412的感应信号由相对应的多个感应装置似4来依序侦测到为止。在此实施例中，仅需要主G0A。需适当地排列感应顺序与感应装置之间的对应，以确保正确决定感应位置。
在本发明的一些实施例中说明的触控面板具有如下优点时序控制器经由一个或两个时钟脉冲信号来控制感应信号的侦测，并且消除对分开的驱动单元的需要。因此，避免了日渐复杂的驱动单元的成本，此驱动单元更适用于具有日益增加的解析度的触控面板。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种触控感应装置，其特征在于，包含多个触控模块，其为空间排列呈具有多个列及多个行的矩阵形式；多个主阵列上栅极驱动器电路，其配置以接收一第一时钟脉冲信号，并空间排列呈矩阵的形式，以使每一这些主阵列上栅极驱动器电路与各自的触控模块对应安置并相关联， 每一这些主阵列上栅极驱动器电路具有接收一第一驱动信号的一输入端，及将延迟了一第一时间间隔的一延迟的第一驱动信号回应输出至各自的触控模块的一输出端，其中每一这些列中的这些主阵列上栅极驱动器电路以串联方式彼此电气耦接，以使一对应列中除最后一个主阵列上栅极驱动器电路外的任何一主阵列上栅极驱动器电路的输出端连接至该对应列中与其邻接的主阵列上栅极驱动器电路的输入端，且因应施加于该对应列中的第一个主阵列上栅极驱动器电路的输入端的一驱动信号，相对应的多个感应装置侦测来自该对应列中的连续相对应的触控模块的感应信号；多个次阵列上栅极驱动器电路，其配置以接收一第二时钟脉冲信号，每一这些次阵列上栅极驱动器电路电气耦接至这些主阵列上栅极驱动器电路的一各自列中的一第一主阵列上栅极驱动器电路，且每一这些次阵列上栅极驱动器电路具有接收一第二驱动信号的一输入端及将延迟了一第二时间间隔的一延迟的第二驱动信号回应输出至该各自列中的该第一主阵列上栅极驱动器电路的一输出端，其中这些次阵列上栅极驱动器电路以串联方式彼此电气耦接，以使除最后一个次阵列上栅极驱动器电路外的任何一次阵列上栅极驱动器电路的输出端连接至与其邻接的下一个次阵列上栅极驱动器电路的输入端，且因应施加于一第一次阵列上栅极驱动器电路的输入端的一起始信号，以逐列的方式通过一列中的这些感应装置侦测来自连续列的相对应的触控模块的感应信号。
2.根据权利要求1所述的触控感应装置，其特征在于，这些主阵列上栅极驱动器电路及这些次阵列上栅极驱动器电路中的每一个包含一移位寄存器电路。
3.根据权利要求1所述的触控感应装置，其特征在于，该第一时钟脉冲信号的特征在于具有一第一脉冲宽度及一第一周期的一系列的实质周期性脉冲，其中该第二时钟脉冲信号的特征在于具有一第二脉冲宽度及一第二周期的一系列的实质周期性脉冲，其中该第二时钟脉冲信号的该第二周期大于该第一时钟脉冲信号的该第一周期乘以这些行的数目。
4.根据权利要求3所述的触控感应装置，其特征在于，该第一驱动信号的特征在于具有实质等于该第一时钟脉冲信号的该第一脉冲宽度的宽度的脉冲，且该第二驱动信号的特征在于具有实质等于该第二时钟脉冲信号的该第二脉冲宽度的宽度的脉冲。
5.根据权利要求4所述的触控感应装置，其特征在于，该第一时间间隔实质等于该第一时钟脉冲信号的该第一周期，且该第二时间间隔实质等于该第二时钟脉冲信号的该第二周期。
6.一种侦测触控感应装置中的感应信号的方法，其特征在于，该触控感应装置包含空间排列具有多个列及多个行的矩阵形式的多个触控模块，该方法包含下列步骤提供一第一时钟脉冲信号至空间排列呈矩阵形式的多个主阵列上栅极驱动器电路，以使得每一个这些主阵列上栅极驱动器电路与该触控感应装置的一相对应的触控模块对应安置且与其相关联，每一这些主阵列上栅极驱动器电路具有接收一第一驱动信号的一输入端及将延迟了一第一时间间隔的一第一驱动信号回应输出至该相对应触控模块的一输出端，其中每一这些列中的这些主阵列上栅极驱动器电路以串联方式彼此电气耦接，以使一对应列中的除最后一个主阵列上栅极驱动器电路外的任何一主阵列上栅极驱动器电路的输出端连接至该对应列中与其邻接的下一个主阵列上栅极驱动器电路的输入端，因应施加于该相应列中的一第一主阵列上栅极驱动器电路的输入端的一驱动信号，通过相对应的多个感应装置侦测来自该对应列中的连续相对应的触控模块的感应信号；以及提供一第二时钟脉冲信号至多个次阵列上栅极驱动器，每一这些次阵列上栅极驱动器电路电气耦接至这些主阵列上栅极驱动器电路的一各自列中的该第一主阵列上栅极驱动器电路，且每一这些次阵列上栅极驱动器具有接收一第二驱动信号的一输入端及将延迟了一第二时间间隔的一第二驱动信号回应输出至该各自列中的该第一主阵列上栅极驱动器电路的一输出端，其中这些次阵列上栅极驱动器电路以串联方式彼此电气耦接，以使除最后一个次阵列上栅极驱动器电路外的任何一次阵列上栅极驱动器电路的输出端连接至与其邻接的下一个次阵列上栅极驱动器的输入端，因而为回应施加于一第一次阵列上栅极驱动器电路的输入端的一起始信号，以逐列的方式通过一列中的这些感应装置侦测来自连续列的相对应触控模块的感应信号。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，这些主阵列上栅极驱动器电路及这些次阵列上栅极驱动器电路的每一个包含一移位寄存器电路。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，该第一时钟脉冲信号的特征在于具有一第一脉冲宽度及一第一周期的一系列的实质周期性脉冲，其中该第二时钟脉冲信号的特征在于具有一第二脉冲宽度及一第二周期的一系列的实质周期脉冲，其中该第二时钟脉冲信号的该第二周期大于该第一时钟脉冲信号的该第一周期乘以这些行的数目。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，该第一驱动信号的特征在于具有实质等于该第一时钟脉冲信号的该第一脉冲宽度的宽度的脉冲，且该第二驱动信号的特征在于具有实质等于该第二时钟脉冲信号的该第二脉冲宽度的宽度的脉冲。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，该第一时间间隔实质等于该第一时钟脉冲信号的该第一周期，且该第二时间间隔实质等于该第二时钟脉冲信号的该第二周期。
11.一种触控感应装置，其特征在于，其包含多个触控模块，其为空间排列呈具有多个列及多个行的矩阵形式；以及多个阵列上栅极驱动器电路，其配置以接收一时钟脉冲信号，并空间排列呈矩阵形式， 以使每一个这些阵列上栅极驱动器电路与一相对应的触控模块对应安置且与其相关联，每一这些阵列上栅极驱动器电路具有接收一驱动信号的一输入端及将延迟了一时间间隔的一驱动信号回应地输出至一各自的触控模块的一输出端，其中这些阵列上栅极驱动器电路以串联成一连串的方式彼此电气耦接，以使该连串中除最后一个阵列上栅极驱动器电路外的任何一者的该输出端连接至该连串中与其邻接的下一个阵列上栅极驱动器电路的该输入端，因而为回应施加于该连串中的一第一阵列上栅极驱动器电路的一起始信号，通过多个感应装置侦测来自连续相对应的触控模块的感应信号。
12.—种侦测触控感应装置中的感应信号的方法，其特征在于，该触控感应装置包含空间排列具有多个列及多个行的矩阵形式的多个触控模块，该方法包含下列步骤提供一时钟脉冲信号至空间排列呈矩阵形式的多个阵列上栅极驱动器电路，以使每一个这些阵列上栅极驱动器电路与该触控感应装置的一相对应的触控模块对应安置且与其相关联，每一这些阵列上栅极驱动器电路具有接收一驱动信号的一输入端及将延迟了一时间间隔的一驱动信号回应输出至该相对应的触控模块的一输出端，其中这些阵列上栅极驱动器电路以串联成一连串的方式彼此电气耦接，以使该连串中除最后一个阵列上栅极驱动器电路外的任何一者的该输出端连接至该连串中与其邻接的下一个阵列上栅极驱动器电路的该输入端，因而为回应施加于该连串中的一第一阵列上栅极驱动器电路的一起始信号，通过多个感应装置侦测来自连续相对应的触控模块的感应信号。
全文摘要
本发明公开一种触控感应装置及其驱动方法。触控感应装置包括空间排列呈具多个列及多个行的矩阵形式的多个触控模块；及配置以接收时钟脉冲信号的多个阵列上栅极驱动器电路(gate driver on array circuit；GOA)。每一GOA具接收驱动信号的输入端；及延迟了一时间间隔的驱动信号回应地输出至各自的触控模块的输出端。这些GOA经空间排列呈矩阵形式，以使每一GOA与相对应的触控模块相邻安置并相关联。GOA以串联成一连串(Chain)的方式彼此电气耦接，以将此连串中除最后一个GOA外的任何GOA的输出端连接至与其邻接的下一个GOA的输入端，因而为回应施加于第一个GOA的起始信号，以多个感应装置依序侦测来自连续相对应的触控模块的感应信号。
文档编号G09G3/32GK102509533SQ20111032985
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月24日 优先权日2010年11月8日
发明者施文凯, 林谷亮, 谢昇良 申请人:友达光电股份有限公司
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