CN112462968A - 用于触控显示设备的驱动系统、感测方法及驱动电路 - Google Patents

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林晋毅
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Abstract

本发明公开了一种驱动系统，用于一触控显示设备，其包含一时序控制器，用来输出多个第一数据，并且接收多个第二数据；以及一驱动模块，耦接至所述时序控制器，其包含：一显示驱动模块，用来根据所述时序控制器所输出的所述多个第一数据以输出多个输出电压；以及一感测模块，用来接收多个显示感测数据以及多个触控感测数据，以产生所述多个第二数据至所述时序控制器。

Description

用于触控显示设备的驱动系统、感测方法及驱动电路
技术领域
本发明涉及一种用于一触控显示设备的一驱动系统、一感测方法及一驱动电路，尤其涉及一种整合触控显示设备的一显示感测电路及一触控感测电路的一驱动系统、一感测方法及一驱动电路。
背景技术
请参考图1，图1为现有的一二极管(organic light-emitting diode，OLED)显示系统10的示意图。OLED显示器系统10包含一时序控制器以及一显示集成电路(integratedcircuit，IC)驱动器，其中显示IC驱动器包含用于侦测一OLED及一薄膜晶体管(thin filmtransistor，TFT)的一显示感测电路，时序控制器包含用于OLED及TFT的一补偿算法电路。
请参考图2及图3，图2及图3分别为用于显示系统10的一现有触控系统20、30的示意图。触控系统20包含一触控控制器IC，其包含一触控感测电路，触控控制器IC用来执行一算法，以消除一触控装置的噪声及萃取触控装置的坐标。与触控系统20不同，触控系统30的一触控感测电路被整合于显示系统10的显示IC驱动器。
然而，当OLED显示系统10与触控系统进行整合时，用于显示感测及触控感测的模拟前端(analog front end，AFE)电路以及模拟数字转换(analog-to-digitalconversion，ADC)电路同时被包含于触控系统的显示IC驱动器中或触控控制器IC中，即触控系统包含多余的硬件电路，而增加显示系统的成本。因此，现有技术有改进的必要。
发明内容
本发明提供一种用于一触控显示设备的一驱动系统、一感测方法及一驱动电路，以提整合触控显示设备的一显示感测电路与一触控感测电路的架构。
本发明实施例提供一种驱动系统，用于一触控显示设备，其包含一时序控制器，用来输出多个第一数据，并且接收多个第二数据；以及一驱动模块，耦接至所述时序控制器，其包含一显示驱动模块，用来根据所述时序控制器所输出的所述多个第一数据以输出多个输出电压；以及一感测模块，用来接收多个显示感测数据以及多个触控感测数据，以产生所述多个第二数据至所述时序控制器。
本发明实施例另提供一种感测方法，用于一触控显示设备，其包含在所述触控显示设备的一显示器的一帧内的一第一区间感测多个触控感测数据；以及在所述触控显示设备的所述显示器的所述帧内的一第二区间感测多个显示感测数据；其中在所述帧内，所述第一区间与所述第二区间不重迭。
本发明实施例还提供一种驱动电路，用于具有一时序控制器的一触控显示设备，以输出多个第一数据并且接收多个第二数据，所述驱动电路包含一显示驱动电路，用来根据所述时序控制器所输出的所述多个第一数据，输出多个输出电压；以及一感测电路，用来接收多个显示感测数据及多个触控感测数据，以产生所述多个第二数据至所述时序控制器。
附图说明
图1为一现有的二极管(organic light-emitting diode，OLED)显示系统的示意图。
图2及图3为现有用于显示系统的触控系统的示意图。
图4为本发明实施例的一驱动系统的示意图。
图5为本发明另一实施例的驱动系统的示意图。
图6为本发明实施例的一感测流程的示意图。
图7为本发明实施例的用于具有一OLED显示器的一in-cell内嵌式触控显示器的感测方法的时序图。
图8为本发明实施例用于一on-cell内嵌式触控装置或一外挂式(add-on)触控装置的感测方法的时序图。
其中，附图标记说明如下：
10、20、30 控系统
40、50 驱动系统
402、502 时序控制器
404、504 驱动模块
406、506 显示驱动模块
408、508 感测模块
60 感测流程
600-606 步骤
ADC 模拟数字转换电路
AFE 模拟前端电路
CH1-CHj 输出电压
DAC 数字模拟转换电路
Digital 数字区块
GMA1-GMAi 伽玛输入
Latch 闩锁器
LVSHT 电位转换器
MUX_1、MUX_2、MUX_3、MUX_4 选择器
O_CH1-O_CHk 显示感测数据
OP_1-OP_j 运算输出缓冲器
RX 接收器
T_CH1-T_CHn 触控感测数据
TX 发送器
具体实施方式
请参考图4，图4为本发明实施例的一驱动系统40的示意图。驱动系统40可以用于一触控显示设备(未绘示于图4)，并且包含一时序控制器402及一驱动模块404。触控显示设备可包含一触控装置及一显示器，其中触控装置可以是一in-cell内嵌式触控装置、一on-cell内嵌式触控装置或一add-on触控装置，并且触控显示设备的显示器可以是一二极管(organic light-emitting diode，OLED)显示器或一薄膜晶体管液晶显示器(thin filmtransistor liquid crystal display，TFT-LCD)。时序控制器402用来输出多个第一数据及接收多个第二数据，并且根据第二数据执行用于显示的一补偿方法及用于一触控感测的坐标萃取方法。驱动模块404包含一显示驱动模块406及一感测模块408。显示驱动模块406用来根据时序控制器402所输出的第一数据，输出多个输出电压CH1-CHj。举例来说，输出电压CH1-CHj为输出至用来显示的OLED显示器或TFT-LCD显示器。感测模块408用来接收来自显示器的多个显示感测数据O_CH1-O_CHk以及来自触控装置的多个触控感测数据T_CH1-TCHn，以产生第二数据至时序控制器402。在一例中，感测模块408以一时分多路复用方法感测显示感测数据O_CH1-O_CHk以及触控感测数据T_CH1-TCHn。如此一来，本发明实施例的感测模块408整合驱动系统40的一系统架构以接收显示感测数据及触控感测数据，进而降低系统的硬件成本。
在一实施例中，显示驱动模块406可进一步包含多个运算输出缓冲器OP_1-OP_j、一数字模拟转换(digital-to-analog，DAC)电路、一电位转换器(level shifter)LVSHT、一闩锁器(latch)、一数字区块及一接收器RX，以接收来自时序控制器402的第一数据，接着将输出电压CH1-CHj输出至显示器(例如，OLED显示器或TFT-LCD显示器)。此外，多个伽玛电阻(或伽玛电阻/缓冲器)连接于DAC电路，并且分别被优化为多个伽玛输入GMA1-GMAi。
感测模块408包含多个第一选择器MUX_1、多个模拟前端(analog front end，AFE)电路AFE、一第二选择器MUX_2、一数字模拟转换器(ADC)电路ADC及一发送器TX。第一选择器MUX_1用来接收来自OLED显示器的显示感测数据O_CH1-O_CHk，以及来自触控装置的触控感测数据T_CH1-TCHn，接着以时分多路复用方法，切换输出显示感测数据O_CH1-O_CHk及触控感测数据T_CH1-TCHn。在一实施例中，显示感测数据O_CH1-O_CHk可在显示器的一垂直空白区间或多个水平空白区间被感测，而触控感测数据T_CH1-TCHn可以在显示器的垂直空白区间被感测，使得第一选择器MUX_1以时分多路复用方法，处理显示感测数据O_CH1-O_CHk及触控感测数据T_CH1-TCHn。
模拟前端电路AFE连接于第一选择器MUX_1，用来根据一感测模式信号，接收显示感测数据O_CH1-O_CHk或触控感测数据T_CH1-TCHn。具体而言，感测模式信号相关于第一选择器MUX_1的一输出。当感测模式信号指示接收显示感测数据O_CH1-O_CHk时，第一选择器MUX_1基于时分多路复用方法，被切换至接收显示感测数据O_CH1-O_CHk的模式；当感测模式信号指示接收触控感测数据T_CH1-TCHn时，第一选择器MUX_1基于时分多路复用方法，被切换至接收触控感测数据T_CH1-TCHn的模式。
第二选择器MUX_2用来切换输出显示感测数据或触控感测数据至数字模拟转换器电路ADC。数字模拟转换器电路ADC用来将来自模拟前端电路AFE的显示感测数据O_CH1-O_CHk或触控感测数据T_CH1-TCH，转换为多个数字显示感测数据或多个数字触控感测数据。发送器TX耦接至数字模拟转换器电路ADC，并且用来将数字显示感测数据或数字触控感测数据传送至时序控制器402。如此一来，感测模块408的模拟前端电路AFE、第二选择器MUX_2、数字模拟转换器电路ADC及发送器TX可共享以处理显示感测及触控感测。
在另一实施例中，请参考图5，图5为本发明实施例的一驱动系统50的示意图。驱动系统50可用于一触控显示设备(未绘示于图5)，其包含一时序控制器502及一驱动模块504。时序控制器502用来输出多个第一数据及接收多个第二数据，并且根据第二数据执行用于显示的一补偿方法及用于一触控感测的坐标萃取方法。驱动模块504包含一显示驱动模块506及一感测模块508。显示驱动模块506具有与显示驱动模块406相同的功能，因此沿用与显示驱动模块406具有相同功能的组件符号，而不在此赘述。与驱动系统40不同的地方在于，驱动系统50的感测模块508共享一ADC电路与一发送器TX以降低硬件成本。
详细而言，感测模块508包含多个显示感测AFE电路以分别接收显示感测数据O_CH1-O_CHk。进一步地，感测模块508包含多个第三选择器MUX_3以分别接收触控感测数据T_CH1-TCHn，多个触控感测AFE电路用来接收来自第三选择器MUX_3的触控感测数据T_CH1-TCHn。感测模块508的一第四选择器MUX_4根据一感测模式信号，以一时分多路复用方法接收显示感测数据O_CH1-O_CHk及触控感测数据T_CH1-TCHn，其中感测模式信号相关于第四选择器MUX_4的输出。举例来说，当感测模式信号指示接收显示感测数据O_CH1-O_CHk时，第四选择器MUX_4基于时分多路复用方法被切换至接收显示感测数据O_CH1-O_CHk；当感测模式信号指示接收触控感测数据T_CH1-TCHn时，第四选择器MUX_4基于时分多路复用方法，被切换至接收触控感测数据T_CH1-TCHn。
在第四选择器MUX_4输出显示感测数据O_CH1-O_CHk或触控感测数据T_CH1-TCHn至数字模拟转换器电路ADC的后，数字模拟转换器电路ADC将来自AFE电路的显示感测数据O_CH1-O_CHk或触控感测数据T_CH1-TCHn转换为多个数字显示感测数据或多个数字触控感测数据。感测模块508的发送器TX耦接至数字模拟转换器电路ADC，并且用来发送数字显示感测数据或数字触控感测数据至时序控制器502。在一实施例中，显示感测数据O_CH1-O_CHk是在显示器的垂直空白区间或水平空白区间内被感测，并且触控感测数据T_CH1-TCHn是在显示器的垂直空白区间内被感测，使得第四选择器MUX_4以时分多路复用方法处理显示感测数据O_CH1-O_CHk及触控感测数据T_CH1-TCHn。如此一来，感测模块508中的数字模拟转换器电路ADC及发送器TX可共享以降低硬件成本。
上述示例的用于触控显示设备的感测方法可被归纳为图6所示的一感测流程60。感测流程60包含下列步骤：
步骤600：开始。
步骤602：在触控显示设备的一显示器的一帧内的一第一区间感测触控感测数据。
步骤604：在触控显示设备的显示器的帧内的一第二区间感测显示感测数据。
步骤606：结束。
基于感测流程60，假设触控显示设备是具有一OLED显示器的一in-cell内嵌式触控装置，其感测方法的一时序图描绘于图7。如图7的上半部所示，当触控显示设备的显示器的第一区间是一垂直空白区间时，触控感测数据在垂直空白区间内被感测，接着显示器的电压被输出以用于显示，并且在触控显示设备的显示器的一帧内，以时分多路复用方法执行OLED的显示感测。
图7的下半部，当第一区间为包含触控显示设备的显示器的多个水平空白区间时，触控感测数据在水平空白区间内被感测，显示器的电压分别在水平空白区间之间被输出，并且在触控显示设备的显示器的一帧内，以时分多路复用方法执行OLED的显示感测。
在另一实施例中，假设触控显示设备为一on-cell内嵌式触控装置或一外挂式(add-on)触控装置，其感测方法的一时序图描绘于图8。在此情形下，触控感测及OLED感测以时分多路复用方法执行。
如此一来，本发明实施例的驱动模块整合显示感测与触控感测，以降低硬件成本。此外，本领域的技术人员可根据不同需求适当设计驱动模块，例如，显示驱动模块不限于上述实施例，其他显示驱动模块也适用于本发明。
综上所述，本发明提供一种用于一触控显示设备的一驱动系统、一感测方法及一驱动电路，以提整合触控显示设备的一显示感测电路与一触控感测电路的架构，进而降低其硬件成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (24)

1.一种驱动系统，用于一触控显示设备，其特征在于，包含：
一时序控制器，用来输出多个第一数据，并且接收多个第二数据；以及
一驱动模块，耦接至所述时序控制器，其包含：
一显示驱动模块，用来根据所述时序控制器所输出的所述多个第一数据以输出多个输出电压；以及
一感测模块，用来接收多个显示感测数据以及多个触控感测数据，以产生所述多个第二数据至所述时序控制器。
2.如权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，所述多个显示感测数据是于所述触控显示设备的一显示器的一垂直空白区间或多个水平空白区间被感测，并且所述多个触控感测数据是于所述显示器的所述垂直空白区间被感测。
3.如权利要求2所述的驱动系统，其特征在于，所述多个显示感测数据及所述多个触控感测数据在所述触控显示设备的所述垂直空白区间内，以一时分多路复用方法被感测。
4.如权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，所述时序控制器是用来根据所述多个第二数据，执行用于显示的一补偿方法及用于触控感测的一坐标萃取方法。
5.如权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，所述感测模块包含：
多个第一选择器，用来接收并以一时分多路复用方法切换输出所述多个显示感测数据与所述多个触控感测数据。
6.如权利要求5所述的驱动系统，其特征在于，所述感测模块另包含：
多个模拟前端(analog front end，AFE)电路，用来根据一感测模式信号，接收来自所述多个第一选择器的所述多个显示感测数据或所述多个触控感测数据；
一第二选择器，用来切换输出所述多个显示感测数据或所述多个触控感测数据；
一模拟数字转换(analog to digital converter，ADC)电路，用来将来自多个模拟前端电路的所述多个显示感测数据或所述多个触控感测数据，转换为多个数字显示感测数据或多个数字触控感测数据；以及
一发送器，耦接至所述模拟数字电路，并且用来发送所述多个数字显示感测数据或所述多个数字触控感测数据至所述时序控制器；
其中所述感测模式信号相关于多个第一选择器的一输出。
7.如权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，所述感测模块包含：
多个显示感测模拟前端电路，用来接收所述多个显示感测数据；
多个第三选择器，用来接收所述多个触控感测数据；
多个触控感测模拟前端电路，耦接至所述多个第三选择器，并且用来接收来自所述多个第三选择器的所述多个触控感测数据；以及
一第四选择器，耦接至所述多个显示感测模拟前端电路及所述多个触控感测模拟前端电路，并且用来根据一感测模式信号，输出所述多个显示感测数据或所述多个触控感测数据。
8.如权利要求7所述的驱动系统，其特征在于，所述感测模块另包含：
一模拟数字转换电路，耦接至所述第四选择器，并且用来将来自所述第四选择器的所述多个显示感测数据或所述多个触控感测数据，转换为多个数字显示感测数据或多个数字触控感测数据；以及
一发送器，耦接至所述模拟数字电路，并且用来发送所述多个数字显示感测数据或所述多个数字触控感测数据至所述时序控制器。
9.如权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，所述触控显示设备的一显示器是一二极管(organic light-emitting diode，OLED)显示器或一薄膜晶体管液晶显示器(thin filmtransistor liquid crystal display，TFT-LCD)。
10.一种感测方法，用于一触控显示设备，其包含：
在所述触控显示设备的一显示器的一帧内的一第一区间感测多个触控感测数据；以及
在所述触控显示设备的所述显示器的所述帧内的一第二区间感测多个显示感测数据；
其中在所述帧内，所述第一区间与所述第二区间不重迭。
11.如权利要求10所述的感测方法，其另包含：
输出用于显示的多个电压至所述触控显示设备的所述显示器。
12.如权利要求11所述的感测方法，其特征在于，所述第一区间是所述触控显示设备的所述显示器的一垂直空白区间，或所述第一区间包含所述触控显示设备的所述显示器的多个水平空白区间。
13.如权利要求11所述的感测方法，其特征在于，所述触控显示设备的所述显示器是一in-cell内嵌式触控显示设备。
14.如权利要求10所述的感测方法，其特征在于，所述第一区间是所述触控显示设备的所述显示器的一垂直空白区间。
15.如权利要求14所述的感测方法，其特征在于，所述触控显示设备的所述显示器是一on-cell内嵌式触控显示设备或一外挂式(add-on)触控显示设备。
16.一种驱动电路，用于具有一时序控制器的一触控显示设备，以输出多个第一数据并且接收多个第二数据，所述驱动电路包含：
一显示驱动电路，用来根据所述时序控制器所输出的所述多个第一数据，输出多个输出电压；以及
一感测电路，用来接收多个显示感测数据及多个触控感测数据，以产生所述多个第二数据至所述时序控制器。
17.如权利要求16所述的驱动电路，所述多个显示感测数据是于所述触控显示设备的一显示器的一垂直空白区间或多个水平空白区间被感测，并且所述多个触控感测数据是于所述显示器的所述垂直空白区间被感测。
18.如权利要求17所述的驱动电路，其特征在于，所述多个显示感测数据及所述多个触控感测数据在所述触控显示设备的所述垂直空白区间内，以一时分多路复用方法被感测。
19.如权利要求16所述的驱动电路，其特征在于，所述时序控制器是用来根据所述多个第二数据，执行用于显示的一补偿方法及用于触控感测的一坐标萃取方法。
20.如权利要求16所述的驱动电路，其特征在于，所述感测电路包含：
多个第一选择器，用来接收并以一时分多路复用方法切换输出所述多个显示感测数据与所述多个触控感测数据。
21.如权利要求20所述的驱动电路，其特征在于，所述感测电路另包含：
多个模拟前端(analog front end，AFE)电路，用来根据一感测模式信号，接收来自所述多个第一选择器的所述多个显示感测数据或所述多个触控感测数据；
一第二选择器，用来切换输出所述多个显示感测数据或所述多个触控感测数据；
一模拟数字转换(analog to digital converter，ADC)电路，用来将来自多个模拟前端电路的所述多个显示感测数据或所述多个触控感测数据，转换为多个数字显示感测数据或多个数字触控感测数据；以及
一发送器，耦接至所述模拟数字电路，并且用来发送所述多个数字显示感测数据或所述多个数字触控感测数据至所述时序控制器；
其中所述感测模式信号为相关于多个第一选择器的一输出。
22.如权利要求16所述的驱动电路，其特征在于，所述感测电路包含：
多个显示感测模拟前端电路，用来接收所述多个显示感测数据；
多个第三选择器，用来接收所述多个触控感测数据；
多个触控感测模拟前端电路，耦接至所述多个第三选择器，并且用来接收来自所述多个第三选择器的所述多个触控感测数据；以及
一第四选择器，耦接至所述多个显示感测模拟前端电路及所述多个触控感测模拟前端电路，并且用来根据一感测模式信号，输出所述多个显示感测数据或所述多个触控感测数据。
23.如权利要求22所述的驱动电路，其特征在于，所述感测电路另包含：
一模拟数字转换电路，耦接至所述第四选择器，并且用来将来自所述第四选择器的所述多个显示感测数据或所述多个触控感测数据，转换为多个数字显示感测数据或多个数字触控感测数据；以及
一发送器，耦接至所述模拟数字电路，并且用来发送所述多个数字显示感测数据或所述多个数字触控感测数据至所述时序控制器。
24.如权利要求16所述的驱动电路，所述触控显示设备的一显示器是一二极管(organic light-emitting diode，OLED)显示器或一薄膜晶体管液晶显示器(thin filmtransistor liquid crystal display，TFT-LCD)。
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