CN102375589A

CN102375589A - 驱动方法、驱动装置及触控显示装置

Info

Publication number: CN102375589A
Application number: CN2010102589421A
Authority: CN
Inventors: 黄秋皇
Original assignee: Novatek Microelectronics Corp
Current assignee: Novatek Microelectronics Corp
Priority date: 2010-08-18
Filing date: 2010-08-18
Publication date: 2012-03-14

Abstract

本发明公开了一种驱动方法，用来驱动一触控显示装置，其包含有多个画素单元及多个感测单元，并于一垂直周期内完成显示一视讯的一幅及侦测一碰触位置。该驱动方法包含有于该垂直周期的一非显示时段，产生多个触控扫描脉冲，以触发该多个感测单元；于非显示时段，根据多个触控扫描脉冲，感应该至少一碰触位置，以产生多个感应脉冲；于该垂直周期中的一显示时段，根据一时序信号，产生多个扫描脉冲，以指示该多个画素单元的更新时序；以及于该垂直周期中的该显示时段，产生多个源极驱动信号，以指示该多个画素单元的色彩强度。

Description

驱动方法、驱动装置及触控显示装置

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，尤指一种于一非显示时段，侦测一碰触位置的驱动方法、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，使得使用者可直接通过触控，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。

请参考图1，图1为公知技术一触控显示装置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、一闸极驱动器130、一触控处理器140及一触控驱动器150。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根据待显示的一画面数据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。闸极驱动器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，触控驱动器150传送触控扫描脉冲VTS_1～VTS_J至感测单元112，以触发感测单元112。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的变化及时序，判断被碰触感测单元112的位置。

由于触控面板110紧密地接合于显示面板100之上，扫描脉冲VG_1～VG_N及源极驱动信号VS_1～VS_M的电压扰动会通过面板间的电容效应，耦合至触控面板110，造成感测单元112误感测碰触位置。换句话说，由于画素单元102与感测单元112是同时运作，对于噪声抵抗能力较差的感测单元112而言，容易接收到扫描脉冲VG_1～VG_N及源极驱动信号VS_1～VS_M产生的噪声，造成对于碰触位置的判断产生错误。

因此，如何降低显示面板中信号电压变化产生的噪声对感测单元的影响，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一基板、多个画素单元、一触控面板及多个感测单元，并于一垂直周期内完成显示一视讯的一幅及侦测至少一碰触位置。该驱动方法包含有于该垂直周期的一非显示时段，产生多个触控扫描脉冲，以触发该多个感测单元；于非显示时段，根据多个触控扫描脉冲，感应该至少一碰触位置，以产生多个感应脉冲；于该垂直周期中的一显示时段，根据一时序信号，产生多个扫描脉冲，以指示该多个画素单元的更新时序；以及于该垂直周期中的该显示时段，根据一画面数据，产生多个源极驱动信号，以指示该多个画素单元的色彩强度。

本发明另公开一种驱动装置，用来驱动一触控显示装置。该触控显示装置包含有一基板、多个画素单元、一触控面板及多个感测单元，并于一垂直周期内完成显示一视讯的一幅及侦测至少一碰触位置。该驱动装置包含有一显示驱动模块，包含有一闸极驱动器，耦接于该多个画素单元，用来于该垂直周期中的一显示时段，根据一时序信号，产生多个扫描脉冲，以指示该多个画素单元的更新时序；一源极驱动器，耦接于该多个画素单元，用来于该垂直周期中的该显示时段，根据一画面数据，产生多个源极驱动信号，以指示该多个画素单元的色彩强度；以及一控制器，用来产生一启动信号，以指示该非显示时段；以及一触控驱动器，耦接于该控制器及该多个感测单元，用来根据该启动信号，于该非显示时段，产生多个触控扫描脉冲，以触发该多个感测单元。

本发明另公开一种触控显示装置，用来于一垂直周期内完成显示一视讯的一幅及侦测至少一碰触位置，该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；以及多个画素单元，以矩阵方式排列于该基板上，该每一画素单元对应于一矩阵的一元素；以及一触控面板，堆栈于该显示面板之上，包含有多个感测单元，以矩阵方式排列，用来根据多个触控扫描脉冲，感应至少一碰触位置，以产生多个感应脉冲；以及一驱动装置，包含有一显示驱动模块，包含有一闸极驱动器，耦接于该多个画素单元，用来于该垂直周期中一显示时段，根据一时序信号，产生多个扫描脉冲，以指示该多个画素单元的更新时序；一源极驱动器，耦接于该多个画素单元，用来于该垂直周期中该显示时段，根据一画面数据，产生多个源极驱动信号，以指示该多个画素单元的色彩强度；以及一控制器，用来产生一启动信号，以指示该垂直周期中的一非显示时段；以及一触控驱动器，耦接于该控制器及该多个感测单元，用来根据该启动信号，于该非显示时段，产生多个触控扫描脉冲，以触发该多个感测单元。

在此配合下列附图、实施例的详细说明及权利要求书，将上述及本发明的其它目的与优点详述于后。

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3A、图3B及图3C为图2的触控显示装置的相关信号的时序图。

图4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：

ACT 启动信号

SEQ 时序信号

SEQ_C 共极时序信号

FRM 画面资料

F_POR 前边缘时段

B_POR 后边缘时段

T_VS 垂直周期

VG_1、VG_2、VG_N-1、VG_N 扫描脉冲

VS_1、VS_2、VS_M-1、VS_M 源极驱动信号

VTS_1、VTS_2、VTS_J-1、VTS_J 触控扫描脉冲

VR_1、VR_2、VR_K-1、VR_K 反应脉冲

VCOM 共极信号

VDO 视讯

10、20 触控显示装置

100、202 显示面板

102、206 画素单元

110、204 触控面板

112、208 感测单元

120、212 源极驱动器

130、214 闸极驱动器

140、220 触控处理器

150、250 触控驱动器

200 面板模块

203 基板

209 驱动装置

210 显示驱动模块

216 控制器

217 共极驱动器

40 驱动流程

400、402、404、406、408、410、412、414 步骤

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。顾名思义，触控显示装置20是同时执行影像显示及碰触侦测的功能。具体来说，触控显示装置20于一垂直(扫描)周期内完成显示一视讯中的一幅(frame)画面及侦测一处或多处的碰触位置。触控显示装置20包含有一面板模块200、一驱动装置209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209包含有一显示驱动模块210及一触控驱动器250。显示驱动模块210负责控制画素单元206的显示内容及时序，包含有一源极驱动器212、一闸极驱动器214、一控制器216及一共极驱动器217。控制器216用来产生一启动信号ACT，以指示一非显示时段。触控驱动器250用来根据启动信号ACT，于非显示时段，产生触控扫描脉冲VTS_1～VTS_J，以触发感测单元208，如图3A、图3B及图3C所示。相反地，闸极驱动器214于垂直周期T_VS中的一显示时段T_DIS，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。对应地，源极驱动器212亦于显示时段T_DIS，根据一画面数据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。共极驱动器217用来根据一共极时序信号SEQ_C，提供共极电压VCOM至203基板。最后，触控处理器220根据感应脉冲VR_1～VR_K的电位变化及时序，判断碰触位置。

简单来说，为了解决公知技术中，扫描脉冲VG_1～VG_N及源极驱动信号VS_1～VS_M变化产生的噪声干扰感测单元208运作的问题，触控显示装置20于非显示时段扫描碰触位置。如此一来，即使显示驱动模块210运作时产生的电压扰动耦合至触控面板204，未运作的感测单元208亦不受影响。

如图3A、图3B及图3C所示，非显示时段细分为一前边缘时段F_POR及一后边缘时段B_POR，分别位于显示时段T_DIS的前后。因此，触控驱动器250可分别于前边缘时段F_POR及后边缘时段B_POR，产生触控扫描脉冲VTS_1～VTS_J，如图3A所示。换句话说，于一垂直周期T_VS内，触控显示装置20完成显示一幅的画面并侦测碰触位置两次。当然，触控驱动器250亦可仅于前边缘时段F_POR或后边缘时段B_POR，产生触控扫描脉冲VTS_1～VTS_J，亦即于一垂直周期T_VS内，仅侦测碰触位置一次，如图3B及图3C所示。

须注意的是，驱动装置209可应用图框反转(frame inversion)、线反转(line Inversion)或点反转(dot inversion)技术，驱动显示面板202，以避免画素单元206中的液晶分子长期处于同一极性而降低影像质量。一般来说，反转液晶分子极性可通过切换源极驱动信号VS_1～VS_M的极性或同时切换源极驱动信号VS_1～VS_M及共极电压VCOM的极性来完成。然而，由于基板203的面积广大且储存大量电荷，反转共极电压VCOM的极性会产生大量的电压扰动，容易对敏感的感测单元208造成干扰。为了降低来自显示面板202的干扰，触控显示装置20较佳地于非显示时段T_POR，维持共极电压VCOM为一固定值，如图3A、图3B及图3C所示。须注意的是，扫描脉冲VG_1～VG_N及源极驱动信号VS_1～VS_M于非显示时段也是固定值。

另外，如图3A、图3B及图3C所示，前边缘时段F_POR及后边缘时段B_POR仅占垂直周期T_VS中的一小部分。换句话说，时间有限的非显示时段亦限制触控驱动器250于一次扫描操作中送出的触控扫描脉冲VTS_1～VTS_J的数目J。对于一外接式触控显示装置来说(例如图2的触控显示装置20)，感测单元208的密度低于画素单元206的密度，因此，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。换句话说，本发明多重利用非显示时段的观念较适合应用在外接式触控显示装置。若触控显示装置的电路布局为内嵌式(感测单元208内建于画素单元206)，感测单元208的密度与画素单元206相同，触控驱动器250不易于非显示时段T_POR完成全画面的处控扫描。当然，若感测单元208仅选择性地内建于画素单元206或触控驱动器250降低扫描碰触位置的频率，内嵌式触控显示装置仍可应用本发明多重利用非显示时段T_POR的方法。

触控显示装置20的操作可以归纳为一驱动流程40，如图4所示。驱动流程40包含有下列步骤：

步骤400：开始。

步骤402：控制器216产生启动信号ACT，以指示非显示时段。

步骤404：根据启动信号ACT，于非显示时段，触控驱动器250产生触控扫描脉冲VTS_1～VTS_J，以触发感测单元208。

步骤406：感测单元208于非显示时段，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408：触控处理器220根据感应脉冲VR_1～VR_K的电位变化及时序，判断碰触位置。

步骤410：闸极驱动器214于显示时段T_DIS，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412：源极驱动器212于显示时段T_DIS，根据画面数据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414：结束。

驱动流程40的细节可参考前述，在此不赘述。

在公知技术中，触控显示装置10同时感测碰触位置及更新显示画面，使得触控面板110上的感测单元112感测到扫描脉冲VG_1～VG_N及源极驱动信号VS_1～VS_M电压扰动，造成碰触位置的误判断。相较之下，本发明于既有的前边缘时段F_POR及后边缘时段B_POR，侦测碰触位置，以错开感测单元208及画素单元206的运作时机。如此一来，触控显示装置20可在不新增复杂控制电路的前提下，正确地侦测触控位置及及更新屏幕画面。

综上所述，本发明于既有的前边缘时段及后边缘时段，侦测碰触位置，以错开触控侦测及画面显示功能的运作时机，进而确保触控传感器不受显示信号的影响。

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

1.一种驱动方法，用来驱动一触控显示装置，其特征在于，该触控显示装置包含有一基板、多个画素单元、一触控面板及多个感测单元，并于一垂直周期内完成显示一视讯的一幅及侦测至少一碰触位置，该驱动方法包含有：

于该垂直周期的一非显示时段，产生多个触控扫描脉冲，以触发该多个感测单元；

于该非显示时段，根据多个触控扫描脉冲，感应该至少一碰触位置，以产生多个感应脉冲；

于该垂直周期中的一显示时段，根据一时序信号，产生多个扫描脉冲，以指示该多个画素单元的更新时序；以及

于该垂直周期中的该显示时段，根据一画面数据，产生多个源极驱动信号，以指示该多个画素单元的色彩强度。

2.如权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，该非显示时段是该垂直周期的一前边缘时段、一后边缘时段或该前边缘时段及该后边缘时段的联集。

3.如权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，另包含有：

根据一共极时序信号，提供一共极电压至该基板，其中该共极电压于该非显示时段是一固定值；以及

根据该多个感应脉冲，判断该至少一碰触位置。

4.如权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，该多个画素单元以矩阵方式排列于该基板上，该多个感测单元以矩阵方式排列于该触控面板上。

5.如权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，该多个扫描脉冲及该多个源极驱动信号于该非显示时段是固定值。

6.一种驱动装置，用来驱动一触控显示装置，其特征在于，该触控显示装置包含有一基板、多个画素单元、一触控面板及多个感测单元，并于一垂直周期内完成显示一视讯的一幅及侦测至少一碰触位置，该驱动装置包含有：

一显示驱动模块，包含有：

一闸极驱动器，耦接于该多个画素单元，用来于该垂直周期中的一显示时段，根据一时序信号，产生多个扫描脉冲，以指示该多个画素单元的更新时序；

一源极驱动器，耦接于该多个画素单元，用来于该垂直周期中的该显示时段，根据一画面数据，产生多个源极驱动信号，以指示该多个画素单元的色彩强度；以及

一控制器，用来产生一启动信号，以指示该非显示时段；以及一触控驱动器，耦接于该控制器及该多个感测单元，用来根据该启动信号，于该非显示时段，产生多个触控扫描脉冲，以触发该多个感测单元。

7.如权利要求6所述的驱动装置，其特征在于，该非显示时段是该垂直周期的一前边缘时段、一后边缘时段或该前边缘时段及该后边缘时段的联集。

8.如权利要求6所述的驱动装置，其特征在于，该显示驱动模块另包含有一共极驱动器，耦接于该基板，用来根据一共极时序信号，提供一共极电压至该基板，其中该共极电压于该非显示时段是一固定值。

9.如权利要求6所述的驱动装置，其特征在于，该多个画素单元以矩阵方式排列于该基板上，该多个感测单元以矩阵方式排列于该触控面板上。

10.如权利要求6所述的驱动装置，其特征在于，该多个扫描脉冲及该多个源极驱动信号于该非显示时段是固定值。

11.一种触控显示装置，用来于一垂直周期内完成显示一视讯的一幅及侦测至少一碰触位置，其特征在于，该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

多个画素单元，以矩阵方式排列于该基板上，该每一画素单元对应于一矩阵的一元素；以及

一触控面板，堆栈于该显示面板之上，包含有多个感测单元，以矩阵方式排列，用来根据多个触控扫描脉冲，感应至少一碰触位置，以产

生多个感应脉冲；以及

一驱动装置，包含有：

一显示驱动模块，包含有：

一闸极驱动器，耦接于该多个画素单元，用来于该垂直周期中一显示时段，根据一时序信号，产生多个扫描脉冲，以指示

该多个画素单元的更新时序；

一源极驱动器，耦接于该多个画素单元，用来于该垂直周期中该显示时段，根据一画面数据，产生多个源极驱动信号，以指示该多个画素单元的色彩强度；以及

一控制器，用来产生一启动信号，以指示该垂直周期中的一非显示时段；以及

一触控驱动器，耦接于该控制器及该多个感测单元，用来根据该启动信号，于该非显示时段，产生多个触控扫描脉冲，以触发该多个感测单元。

12.如权利要求11所述的触控显示装置，其特征在于，该非显示时段是该垂直周期的一前边缘时段、一后边缘时段或该前边缘时段及该后边缘时段的联集。

13.如权利要求11所述的触控显示装置，其特征在于，该显示驱动模块另包含有一共极驱动器，耦接于该基板及该控制器，用来根据一共极时序信号，提供一共极电压至该基板，其中该共极电压于该非显示时段是一固定值。

14.如权利要求11所述的触控显示装置，其特征在于，另包含有一触控处理器，耦接于该多个感测单元，用来根据该多个感应脉冲，判断该至少一碰触位置。

15.如权利要求11所述的触控显示装置，其特征在于，该多个扫描脉冲及该多个源极驱动信号于该非显示时段是固定值。