CN102339156B - 驱动方法、驱动装置及触控显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种驱动方法，用来驱动一触控显示装置。该触控显示装置包含有以矩阵方式排列的复数个画素单元及复数个感测单元。该驱动方法包含有根据一影像信号，产生复数个源极驱动信号，以指示该复数个画素单元的色彩强度；根据一时序信号，产生复数个扫描脉冲，以指示该复数个画素单元的更新时序；以及缩短该复数个扫描脉冲的一工作周期，以产生复数个触控扫描脉冲，进而触发该复数个感测单元。此驱动方法可避免扫描脉冲的扰动干扰感测单元侦测碰触位置，进而提高触控功能的精确度。
Description
技术领域
本发明涉及一种驱动方法、驱动装置及触控显示装置，尤其涉及一种透过重整扫描脉冲的波形以产生触控扫描脉冲，可避免噪声干扰触控功能的驱动方法、驱动装置及触控显示装置。
背景技术
随着制程技术的进步，触控面板已成功地与显示面板整合，使得使用者可直接透过触控，指示电子装置执行所需的工作。一般来说，触控面板上的感测单元及显示面板上的画素单元皆以矩阵方式排列于一二维平面上，并根据扫描信号，决定更新画面及侦测碰触点的时序。有鉴于此，本案申请人于中国台湾专利申请案第099110384号公开一共享扫描信号的装置及方法，使得感测单元可直接由显示面板的扫描信号触发，而不需设置额外的驱动电路。
请参考图1，图1为根据中国台湾专利申请案第099110384号的一触控显示装置10的示意图。触控显示装置10包含有一显示面板100、一触控面板110、一源极驱动器120、一栅极驱动器130及一触控处理器140。显示面板100包含以二维矩阵方式排列的画素单元102，相似地，触控面板110亦包含以二维矩阵方式排列的感测单元112。源极驱动器120根据待显示的一影像信号FRM，产生源极驱动信号VS_1～VS_M，以指示画素单元102的色彩强度。栅极驱动器130根据一时序信号SEQ，产生扫描脉冲VG_1～VG_N，以指示画素单元102的更新时序。同时，单数列的扫描脉冲亦被用来触发感测单元112。被触发的感测单元112产生反应脉冲VR_1～VR_K。由于碰触感测单元112会改变感测单元112的电容值或电阻值(视感测单元112为电容式或电阻式感测单元而定)，被碰触的感测单元112产生的感应脉冲异于未被碰触的感测单元112产生的感应脉冲。如此一来，触控处理器140可根据感应脉冲VR_1～VR_K的变化及单数列扫描脉冲，判断被碰触感测单元112的位置。
须注意的是，触控显示装置10为一外接式触控显示装置，其触控面板110堆栈于显示面板100之上。由于触控面板110的分辨率需求低于显示面板100，因此为了节省成本，感测单元112的铺设密度低于画素单元102，换句话说，仅须使用部分的扫描脉冲VG_1～VG_N触发感测单元112。
除了外接式布局，触控显示装置另包含一种内嵌式布局。在一内嵌式触控显示装置中，感测单元系内建于画素单元中。然而，无论是外接式或内嵌式的触控显示装置，由于中国台湾专利申请案第099110384号公开的驱动方式系同时进行显示更新及触控扫描，扫描脉冲切换电位产生的扰动容易透过耦合效应，进入运作中的感测单元，使得触控处理器140误判碰触位置。也就是说，触控显示装置10重复利用扫描脉冲VG_1～VG_N的同时，亦受到扫描脉冲VG_1～VG_N切换电位对感测单元112产生的噪声干扰。
因此，如何降低扫描脉冲变化产生的噪声影像影响碰触位置的判断，已成为业界的努力目标之一。
发明内容
因此，本发明的主要目的即在于提供一种驱动一触控显示装置的方法及装置与相关的触控显示装置。
本发明公开一种驱动方法，用来驱动一触控显示装置，该触控显示装置包含有以矩阵方式排列的复数个画素单元及复数个感测单元，该驱动方法包含有根据一影像信号，产生复数个源极驱动信号，以指示该复数个画素单元的色彩强度；根据一时序信号，产生复数个扫描脉冲，以指示该复数个画素单元的更新时序；以及缩短该复数个扫描脉冲的一工作周期，以产生复数个触控扫描脉冲，进而触发该复数个感测单元。
本发明还公开露一种驱动装置，用来驱动一触控显示装置，该触控显示装置包含有以矩阵方式排列的复数个画素单元及复数个感测单元，该驱动装置包含有一源极驱动器，用来根据一影像信号，产生复数个源极驱动信号，以指示该复数个画素单元的色彩强度；一栅极驱动器，用来根据一时序信号，产生复数个扫描脉冲，以指示该复数个画素单元的更新时序；以及一脉冲重整电路，耦接于该栅极驱动器，用来缩短该复数个扫描脉冲的一工作周期，以产生复数个触控扫描脉冲，进而触发该复数个感测单元。
本发明还公开一种触控显示装置，包含有一面板模块，包含有一显示面板，包含有一基板；以及复数个画素单元，以矩阵方式排列于该基板上；以及复数个感测单元，以矩阵方式排列，用来根据复数个触控扫描脉冲，感应至少一碰触位置，以产生复数个感应脉冲；以及一驱动装置包含有一源极驱动器，耦接于该复数个画素单元，用来根据一影像信号，产生复数个源极驱动信号，以指示该复数个画素单元的色彩强度；一栅极驱动器，耦接于该复数个画素单元，用来根据一时序信号，产生复数个扫描脉冲，以指示该复数个画素单元的更新时序；以及一脉冲重整电路，耦接于该栅极驱动器及该复数个画素单元之间，用来缩短该复数个扫描脉冲的一工作周期，以产生复数个触控扫描脉冲，进而触发该复数个感测单元。
此驱动方法及对应的驱动装置与触控显示装置可避免扫描脉冲的扰动干扰感测单元侦测碰触位置，进而提高触控功能的精确度。
附图说明
图1为公知技术一触控显示装置的示意图。
图2为本发明实施例一触控显示装置的示意图。
图3为图2的触控显示装置的一扫描脉冲及一触控扫描脉冲的时序图。
图4为图2的触控显示装置的一变化实施例的示意图。
图5A为图2的触控显示装置的扫描脉冲及触控扫描脉冲的时序图。
图5B为图4的触控显示装置的扫描脉冲及触控扫描脉冲的时序图。
图6为本发明实施例一内嵌式触控显示装置的示意图。
图7为本发明实施例一驱动流程的示意图。
其中，附图标记说明如下：
具体实施方式
请参考图2，图2为本发明实施例一触控显示装置20的示意图。触控显示装置20包含有一面板模块200、一驱动装置210及一触控处理器220。面板模块200包含有一显示面板202及一触控面板204。显示面板202用来显示影像，其包含有一基板203及以矩阵方式排列的画素单元206。触控面板204包含有以矩阵方式排列的感测单元208，用来根据触控扫描脉冲VTS_1～VTS_J，感应手指或物体接触的一处或多处碰触位置，以产生感应脉冲VR_1～VR_K。为了同时驱动画素单元206及感测单元208，驱动装置210包含有一源极驱动器212、一栅极驱动器214及一脉冲重整电路216。源极驱动器212用来根据一影像信号FRM，产生源极驱动信号VS_1～VS_M，以指示画素单元206的色彩强度。栅极驱动器214用来根据一时序信号SEQ，产生扫描脉冲VG_1～VG_N，以指示画素单元206的更新时序。脉冲重整电路216用来缩短扫描脉冲VG_1～VG_N的一工作周期(duty cycle)，以产生触控扫描脉冲VTS_1～VTS_J(如图3所示)，进而触发感测单元208。最后，触控处理器220根据感应脉冲VR_1～VR_K，判断碰触位置。
简单来说，为了解决公知技术共享扫描脉冲VG_1～VG_N产生的信号干扰问题，本发明透过脉冲重整电路216，重整扫描脉冲VG_1～VG_N的波形，以错开扫描脉冲VG_1～VG_N及触控扫描脉冲VTS_1～VTS_J切换电位的时间点。举例来说，在图3中，脉冲重整电路216缩短扫描脉冲VG_n(n＝1～N)为一激态(excited state)的时段，并据以产生触控扫描脉冲VTS_j(j＝1～J)。如此一来，扫描脉冲VG_n及触控扫描脉冲VTS_j分别于时间点t1、t2及时间点t3、t4切换电位。也就是说，扫描脉冲VG_1～VG_N切换电位时，感测单元208尚未运作，即使扫描脉冲VG_1～VG_N透过显示面板202及触控面板204间的电容效应，耦合至触控面板204，感测单元208亦不会产生错误的感应脉冲VR_1～VR_K。
为了确保感测单元208不受扫描脉冲VG_1～VG_N的干扰，除了缩短扫描脉冲VG_1～VG_N的工作周期外，脉冲重整电路216须确保触控扫描脉冲VTS_1～VTS_J切换态位的时间点(例如时间点t3、t4)异于扫描脉冲VG_1～VG_N切换态位的时间点(例如时间点t1、t2)。
须注意的是，触控显示装置20为一外接式的触控显示装置，其画素单元206及感测单元208分别安装于不同的面板。一般来说，由于触控功能的分辨率需求低于显示功能，感测单元208的密度低于画素单元206的密度，如图2所示。也就是说，触控扫描脉冲VTS_1～VTS_J的数目J小于扫描脉冲VG_1～VG_N的数目N。在此情况下，仅部份的扫描脉冲被传送至脉冲重整电路216。然而，为了提升感测单元208的扫描速率，驱动装置210另包含有一选择电路218，用来轮流地选择扫描脉冲VG_1～VG_N中的部分扫描脉冲，传送至脉冲重整电路216，如图4所示。举例来说，假设N＝9、J＝3，请参考图5A及图5B，图5A及图5B为扫描脉冲VG_1～VG_9及触控扫描脉冲VTS_1～VTS_3的时序图。在图5A中，扫描脉冲VG_1、VG_4、VG_7直接被传送至脉冲重整电路216处理，其对应的触控扫描脉冲VTS_1～VTS_3于一垂直更新周期P_F中，仅完成一次触控扫描。相反地，在图5B中，选择电路218轮流地选择扫描脉冲VG_1～VG_3、扫描脉冲VG_4～VG_6或扫描脉冲VG_7～VG_9传送至脉冲重整电路216处理。如此一来，对应的触控扫描脉冲VTS_1～VTS_3可于垂直更新周期P_F中，仅完成三次触控扫描，以提升触控扫描速率。
除了应用于外接式的触控显示装置，本发明错开扫描脉冲及触控扫描脉冲的方法亦可应用在内嵌式的一触控显示装置60中，如图6所示。在图6中，感测单元208内嵌于画素单元中。由图6可知，外接式及内嵌式仅为电路布局上的差异，并不影响本发明的实施。
图2、图4及图6所示的触控显示装置20、60仅用来说明本发明的精神，本领域普通技术人员可根据不同的应用需求，作出不同的变化，而不限于此。举例来说，本领域普通技术人员可降低感测单元208于内嵌式触控显示装置60中的铺设密度。也就是说，仅部份的画素单元206包含有感测单元208。在此情况下，选择电路218可轮流选择部分的扫描脉冲，传送至脉冲重整电路216，如图6所示。
触控显示装置20、60的操作可以归纳为一驱动流程70，如图7所示。驱动流程70包含有下列步骤：
步骤700：开始。
步骤702：源极驱动器212根据影像信号FRM，产生源极驱动信号VS_1～VS_M，以指示画素单元206的色彩强度。
步骤704：栅极驱动器214根据时序信号SEQ，产生扫描脉冲VG_1～VG_N，以指示画素单元206的更新时序。
步骤706：根据触控扫描脉冲VTS_1～VTS_J的数目J，将扫描脉冲VG_1～VG_N分组。
步骤708：选择电路218轮流地选择一组扫描脉冲，传送至脉冲重整电路216。
步骤710：脉冲重整电路216缩短该组扫描脉冲的工作周期，以产生触控扫描脉冲VTS_1～VTS_J，进而触发感测单元208。
步骤712：感测单元208根据触控扫描脉冲VTS_1～VTS_J，感应碰触位置，以产生感应脉冲VR_1～VR_K。
步骤714：触控处理器220根据感应脉冲VR_1～VR_K，判断碰触位置。
步骤716：结束。
驱动流程70的细节可参考前文对触控显示装置20、60的说明，在此不赘述。
在公知技术中，扫描脉冲VG_1～VG_N同时触发画素单元102及感测单元112，使得扫描脉冲VG_1～VG_N的电位变化经由耦合效应，干扰感测单元112，因而产生误判断的碰触位置。相较之下，本发明透过重整扫描脉冲VG_1～VG_N的波形，错开画素单元及206及感测单元208的触发时机。如此一来，当扫描脉冲VG_1～VG_N的电位变化时，感测单元208不会运作，进而避免误判碰触位置。
综上所述，本发明透过重整扫描脉冲的波形，错开画素单元及感测单元的触发时机，进而避免扫描脉冲的扰动干扰感测单元侦测碰触位置。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (10)
1.一种驱动方法，用来驱动一触控显示装置，该触控显示装置包含有以矩阵方式排列的复数个画素单元及复数个感测单元，其特征在于，该驱动方法包含有：
根据一影像信号，产生复数个源极驱动信号，以指示该复数个画素单元的色彩强度；
根据一时序信号，产生复数个扫描脉冲，以指示该复数个画素单元的更新时序；以及
缩短该复数个扫描脉冲的一工作周期，以产生复数个触控扫描脉冲，进而触发该复数个感测单元；
其中，该复数个触控扫描脉冲的一工作周期与该复数个扫描脉冲的该工作周期重叠，并且在不同时间点切换态位。
2.如权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，该复数个触控扫描脉冲切换态位的时间点与该复数个扫描脉冲切换态位的时间点是错置。
3.如权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，缩短该复数个扫描脉冲的该工作周期，以产生该复数个触控扫描脉冲，进而触发该触控面板上的该复数个感测单元的步骤，包含有：
根据该复数个触控扫描脉冲所需的数目，将该复数个扫描脉冲分类为至少一组；
选择该至少一组中的一组；以及
缩短该组中扫描脉冲的工作周期，以产生该复数个触控扫描脉冲。
4.一种驱动装置，用来驱动一触控显示装置，该触控显示装置包含有以矩阵方式排列的复数个画素单元及复数个感测单元，其特征在于，该驱动装置包含有：
一源极驱动器，用来根据一影像信号，产生复数个源极驱动信号，以指示该复数个画素单元的色彩强度；
一栅极驱动器，用来根据一时序信号，产生复数个扫描脉冲，以指示该复数个画素单元的更新时序；以及
一脉冲重整电路，耦接于该栅极驱动器，用来缩短该复数个扫描脉冲的一工作周期，以产生复数个触控扫描脉冲，进而触发该复数个感测单元；
其中，该复数个触控扫描脉冲的一工作周期与该复数个扫描脉冲的该工作周期重叠，并且在不同时间点切换态位。
5.如权利要求4所述的驱动装置，其特征在于，该复数个触控扫描脉冲切换态位的时间点与该复数个扫描脉冲切换态位的时间点是错置。
6.如权利要求4所述的驱动装置，其特征在于，另包含有一选择电路，耦接于该栅极驱动器及该脉冲重整电路之间，用来选择该复数个扫描脉冲，并传送至该脉冲重整电路。
7.一种触控显示装置，其特征在于，包含有：
一面板模块，包含有：
一显示面板，包含有：
一基板；以及
复数个画素单元，以矩阵方式排列于该基板上；以及
复数个感测单元，以矩阵方式排列，用来根据复数个触控扫描脉冲，感应至少一碰触位置，以产生复数个感应脉冲；以及
一驱动装置包含有：
一源极驱动器，耦接于该复数个画素单元，用来根据一影像信号，产生复数个源极驱动信号，以指示该复数个画素单元的色彩强度；
一栅极驱动器，耦接于该复数个画素单元，用来根据一时序信号，产生复数个扫描脉冲，以指示该复数个画素单元的更新时序；以及
一脉冲重整电路，耦接于该栅极驱动器及该复数个画素单元之间，用来缩短该复数个扫描脉冲的一工作周期，以产生复数个触控扫描脉冲，进而触发该复数个感测单元；
其中，该复数个触控扫描脉冲的一工作周期与该复数个扫描脉冲的该工作周期重叠，并且在不同时间点切换态位。
8.如权利要求7所述的触控显示装置，其特征在于，该复数个触控扫描脉冲切换态位的时间点与该复数个扫描脉冲切换态位的时间点是错置。
9.如权利要求7所述的触控显示装置，其特征在于，该驱动装置另包含有一选择电路，耦接于该栅极驱动器及该脉冲重整电路之间，用来选择该复数个扫描脉冲，并传送至该脉冲重整电路。
10.如权利要求7所述的触控显示装置，其特征在于，该复数个感测单元是内嵌于该复数个画素单元中。
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