TW201319891A - 顯示器，觸摸偵測單元，驅動方法，及電子單元 - Google Patents

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Abstract

一種顯示器，其包含：顯示元件；驅動電極；觸摸偵測電極，其等每一者與該等驅動電極之相對應者形成一靜電電容；及一驅動區段，其在複數個觸摸偵測週期之每一者期間將一AC驅動信號施加至該等驅動電極，該AC驅動信號涉及多個轉變以產生一或多對轉變時序對。在該複數個觸摸偵測週期內該AC驅動信號包含至少一第一轉變時序對及一第二轉變時序對。該第一轉變時序對具有一第一轉變時間間隔，且該第二轉變時序對具有不同於該第一轉變時間間隔之一第二轉變時間間隔。

Description

顯示器，觸摸偵測單元，驅動方法，及電子單元
本發明係關於具有觸摸偵測功能之顯示器、觸摸偵測單元、驅動觸摸偵測單元之方法及具有含觸摸偵測功能之顯示器的電子單元。
近年來，能夠藉由在液晶顯示器及類似物之顯示面板上安裝所謂之觸控面板的觸摸偵測裝置或整合觸控面板與顯示面板及在顯示面板上顯示多種按鈕影像及類似物(而非使用典型之機械按鈕來輸入資訊)的顯示器已吸引注意。包含此觸控面板之顯示器並不需求輸入裝置，諸如鍵盤、滑鼠及小鍵盤，且因此存在一種將此顯示器之使用擴展至除了電腦之外的可攜式資訊終端機(諸如行動電話)的趨勢。
作為觸控面板中使用之方法，存在一些方法(諸如光學方法及電阻方法)，且期望開發具有較簡單組態且能夠達成低功耗之靜電電容類型觸控面板。例如，在日本未審查專利申請公開案第2009-244958號中，已提出所謂之內嵌式(in-cell)類型的具有觸摸偵測功能之顯示器，其中原始配置於顯示面板中之顯示器的共同電極亦用作一對觸摸感測器電極之一個電極，且另一個電極(觸摸偵測電極)經配置以與共同電極交叉。此外，已在某種程度上提出其中觸控面板形成於顯示面板之顯示表面上的所謂之外嵌式(on-cell)類型的具有觸摸偵測功能之顯示器。
順便提及，若雜訊施加至觸控面板，則觸摸偵測操作會錯誤地操作。特定言之，在靜電電容類型之觸控面板中，由換流器螢光燈、AM波、AC電源及類似物引起之雜訊(干擾雜訊)可傳播至觸控面板而導致故障。因此，已要求能夠減少由雜訊引起之故障之可能性的觸控面板。
需要提供允許減少由雜訊引起之故障之可能性的顯示器、觸摸偵測單元、驅動方法及電子單元。
根據本發明之實施例，提供一種顯示器，其包含：顯示元件；驅動電極；觸摸偵測電極，其等每一者與該等驅動電極之相對應者形成一靜電電容；及一驅動區段，其在複數個觸摸偵測週期之每一者期間將一AC驅動信號施加至該等驅動電極，該AC驅動信號涉及多個轉變以產生一或多對轉變時序對。在該複數個觸摸偵測週期內該AC驅動信號包含至少一第一轉變時序對及一第二轉變時序對。該第一轉變時序對具有一第一轉變時間間隔，且該第二轉變時序對具有不同於該第一轉變時間間隔之一第二轉變時間間隔。
根據本發明之實施例，提供一種觸摸偵測單元，其包含：驅動電極；觸摸偵測電極，其等每一者與該等驅動電極之相對應者形成一靜電電容；及一驅動區段，其在複數個觸摸偵測週期之每一者期間將一AC驅動信號施加至該等驅動電極，該AC驅動信號涉及多個轉變以產生一或多對轉變時序對。在該複數個觸摸偵測週期內該AC驅動信 號包含至少一第一轉變時序對及一第二轉變時序對。該第一轉變時序對具有一第一轉變時間間隔，且該第二轉變時序對具有不同於該第一轉變時間間隔之一第二轉變時間間隔。
根據本發明之實施例，提供一種驅動方法，其包含：產生一AC驅動信號，該AC驅動信號涉及多個轉變以產生一或多對轉變時序對；及在複數個觸摸偵測週期之每一者期間將該AC驅動信號施加至驅動電極，驅動電極與觸摸偵測電極形成一靜電電容。在該複數個觸摸偵測週期內該AC驅動信號包含至少一第一轉變時序對及一第二轉變時序對。該第一轉變時序對具有一第一轉變時間間隔，且該第二轉變時序對具有不同於該第一轉變時間間隔之一第二轉變時間間隔。
根據本發明之實施例，提供一種電子單元，其包含一顯示器及控制使用該顯示器之操作之一控制區段。該顯示器包含：顯示元件；驅動電極；觸摸偵測電極，其等每一者與該等驅動電極之相對應者形成一靜電電容；及一驅動區段，其在複數個觸摸偵測週期之每一者期間將一AC驅動信號施加至該等驅動電極，該AC驅動信號涉及多個轉變以產生一或多對轉變時序對。在該複數個觸摸偵測週期內該AC驅動信號包含至少一第一轉變時序對及一第二轉變時序對。該第一轉變時序對具有一第一轉變時間間隔，且該第二轉變時序對具有不同於該第一轉變時間間隔之一第二轉變時間間隔。根據本發明之實施例的電子單元相對應 於電視機、數位相機、個人電腦、視訊攝影機或行動終端裝置(諸如行動電話)。
在根據本發明之實施例的顯示器、觸摸偵測單元、驅動方法及電子單元中，在觸摸偵測週期期間施加至驅動電極之AC驅動信號透過靜電電容而傳輸至觸摸偵測電極，且接著基於AC驅動信號執行觸摸偵測。此時，AC驅動信號包含複數個觸摸偵測週期內的具有彼此不同之轉變時間間隔的第一轉變時序對及第二轉變時序對。
在根據本發明之實施例的顯示器、觸摸偵測單元、驅動方法及電子單元中，AC驅動信號經組態以包含一個或多個觸摸偵測週期期間的具有彼此不同之轉變時間間隔的第一轉變時序對及第二轉變時序對。因此，容許減少由雜訊引起之故障之可能性。
應理解，前述一般描述及以下詳細描述之二者為例示性，且意欲提供主張之技術的進一步解釋。
附圖被包含以提供對本發明之進一步理解且併入及構成此說明書之一部分。圖式繪示實施例且與說明書一起用於解釋本技術之原理。
在下文中，將參考圖式詳細描述本發明之較佳實施例。應注意，將按以下順序給定描述。
1.靜電電容類型觸摸偵測之基本原理
2.第一實施例
3.第二實施例
4.第三實施例
5.應用實例
[1.靜電電容類型觸摸偵測之基本原理]
首先，參考圖1至圖3描述根據本發明之實施例的顯示面板中之觸摸偵測的基本原理。觸摸偵測方法體現為靜電電容類型觸摸感測器，且如圖1之(A)中所示，利用一介電體D介於其間、面向彼此之一對電極(驅動電極E1及觸摸偵測電極E2)來組態電容器。組態表示為圖1之(B)中所示之等效電路。由驅動電極E1、觸摸偵測電極E2及介電體D組態電容器C1。電容器C1之第一端連接至AC信號源(驅動信號源)S，並且第二端P透過電阻器R接地且連接至電壓偵測器(觸摸偵測電路)DET。當具有預定頻率(例如，約數千Hz至數萬Hz)之AC矩形波Sg(圖3之(B))從AC信號源S施加至驅動電極E1(電容器C1之第一端)時，圖3之(A)中所示之輸出波形(觸摸偵測信號Vdet)出現於觸摸偵測電極E2(電容器C1之第二端P)中。應注意，AC矩形波Sg相對應於稍後描述之AC驅動信號VcomAC。
在手指不與顯示面板接觸(或並不鄰近於顯示面板)之狀態中，如圖1中所示，根據電容器C1之電容值的電流I0回應於針對電容器C1之充電及放電而流動。此時，電容器C1之第二端P具有與圖3之(A)中之波形V0相似的電位波形，且波形由電壓偵測器DET偵測。
另一方面，在手指與顯示面板接觸(或鄰近於顯示面板)之狀態中，如圖2中所示，添加與電容器C1串聯的由手指 形成之電容器C2。在此狀態中，電流I1及I2分別回應於針對電容器C1及C2之充電及放電而流動。電容器C1之第二端P具有與圖3之(A)中之波形V1相似的電位波形，且波形由電壓偵測器DET偵測。此時，點P之電位係由流過電容器C1及C2之電流I1及I2之值決定的部分電位。因此，波形V1係小於非接觸狀態中之波形V0之值的值。電壓偵測器DET比較偵測之電壓與預定臨限值電壓Vth以在偵測之電壓等於或大於臨限值電壓時決定非接觸狀態，且在偵測之電壓小於臨限值電壓時，決定接觸狀態。以此方式，觸摸偵測係可達成的。
[2.第一實施例] [組態實例] (一般組態實例)
圖4繪示根據本發明之第一實施例的顯示面板1之組態實例。顯示面板1具有其中整合液晶顯示面板與靜電電容類型觸控面板的所謂內嵌式類型。
顯示面板1包含控制區段11、閘極驅動器12、源極驅動器13、選擇開關區段14、驅動電極驅動器16、具有觸摸偵測功能之顯示裝置10及觸摸偵測區段40。
控制區段11係基於影像信號Vdisp將控制信號供應至閘極驅動器12、源極驅動器13、驅動電極驅動器16及觸摸偵測區段40之每一者且控制此等部件以彼此同步操作之電路。
閘極驅動器12具有基於從控制區段11供應之控制信號循 序選擇一個水平線的功能，該水平線係具有觸摸偵測功能之顯示裝置10的顯示驅動之目標。明確言之，如稍後將描述，閘極驅動器12透過掃描信號線GCL將掃描信號Vscan施加至像素Pix之TFT元件Tr之閘極，以從形成於具有觸摸偵測功能之顯示裝置10之液晶顯示裝置20中的矩陣中之像素Pix選擇一列(一個水平線)來作為顯示驅動之目標。
源極驅動器13基於從控制區段11供應之影像信號及控制信號而產生及輸出像素信號Vsig。明確言之，如稍後將描述，源極驅動器13從一個水平線的影像信號產生像素信號Vsig以將如此產生之像素信號Vsig供應至選擇開關區段14。透過具有觸摸功能之顯示裝置10之液晶顯示裝置20中的複數個(在此實例中為三個)子像素SPix之分時多工像素信號Vpix獲得像素信號Vsig。此外，源極驅動器13具有產生開關控制信號Vsel(VselR、VselG及VselB)且將開關控制信號Vsel連同像素信號Vsig一起供應至選擇開關區段14之功能。開關控制信號Vsel係使多工至像素信號Vsig之像素信號Vpix分開所需的信號。應注意，執行多工以減少源極驅動器13與選擇開關區段14之間的佈線數量。
基於從源極驅動器13供應之像素信號Vsig及開關控制信號Vsel，選擇開關區段14使已分時多工至像素信號Vsig之像素信號Vpix分開，且將像素信號Vsig供應至具有觸摸偵測功能之顯示裝置10之液晶顯示裝置20。
圖5繪示選擇開關區段14之組態實例。選擇開關區段14包含複數個開關群組17。在此實例中，開關群組17之每一 者包含三個開關SWR、SWG及SWB，且開關SWR、SWG及SWB之各自第一端彼此連接且供應有來自源極驅動器13之像素信號Vsig。各自開關SWR、SWG及SWB之第二端透過具有觸摸偵測功能之顯示裝置10之液晶顯示裝置20的像素信號線SGL連接至像素Pix之各自三個子像素SPix(R、G及B)。藉由從源極驅動器13供應之開關控制信號Vsel(VselR、VselG及VselB)，三個開關SWR、SWG及SWB受開啟-關閉控制。利用此組態，選擇開關區段14用於藉由回應於開關控制信號Vsel而以分時方式將三個開關SWR、SWG及SWB循序切換至開啟狀態而使像素信號Vpix(VpixR、VpixG及VpixB)與多工像素信號Vsig分開。接著，選擇開關區段14將像素信號Vpix供應至三個子像素SPix。
驅動電極驅動器16係基於從控制區段11供應之控制信號將驅動信號Vcom供應至具有觸摸偵測功能之顯示裝置10之驅動電極COML(稍後描述)之電路。明確言之，如稍後將描述，驅動電極驅動器16在顯示週期Pd中將DC驅動信號VcomDC供應至驅動電極COML。此外，如稍後將描述，驅動電極驅動器16在觸摸偵測週期Pt中將AC驅動信號VcomAC供應至為觸摸偵測操作之目標的驅動電極COML且將DC驅動信號VcomDC供應至剩餘驅動電極COML。在此實例中，AC驅動信號VcomAC包括兩個脈衝。如稍後將描述，驅動電極驅動器16在由預定數量之驅動電極COML組態的區塊(稍後描述之驅動電極區塊B)基礎上驅動驅動 電極COML。
具有觸摸偵測功能之顯示裝置10係併入觸摸偵測功能之顯示裝置。具有觸摸偵測功能之顯示裝置10包含液晶顯示裝置20及觸摸偵測裝置30。如稍後將描述，液晶顯示裝置20係根據從閘極驅動器12供應之掃描信號Vscan在水平線基礎上執行循序掃描以執行顯示的裝置。觸摸偵測裝置30基於以上描述之靜電電容類型觸摸偵測之基本原理來操作且輸出觸摸偵測信號Vdet。如稍後將描述，觸摸偵測裝置30根據從驅動電極驅動器16供應之AC驅動信號VcomAC執行循序掃描以執行觸摸偵測。
觸摸偵測區段40係基於從控制區段11供應之控制信號及從具有觸摸偵測功能之顯示裝置10之觸摸偵測裝置30供應的觸摸偵測信號Vdet偵測針對觸摸偵測裝置30之觸摸事件之存在的電路且在偵測到觸摸事件時，決定觸摸偵測區域中之座標及類似物。觸摸偵測區段40包含低通濾波器(LPF)區段42、A/D轉換區段43、信號處理區段44、座標擷取區段45及偵測時序控制區段46。LPF區段42係移除包含於從觸摸偵測裝置30供應之觸摸偵測信號Vdet中之高頻率分量(雜訊分量)以擷取觸摸分量且輸出觸摸分量的低通濾波器。用於施加DC電位(例如，0V)之電阻器R連接於LPF區段42之輸入端子與接地之間。A/D轉換區段43係透過依與AC驅動信號VcomAC同步之時序取樣而將從LPF區段42輸出之類比信號轉換為數位信號的電路。信號處理區段44係基於A/D轉換區段43之輸出信號偵測關於觸摸偵測裝置 30之觸摸事件之存在的邏輯電路。座標擷取區段45係當由信號處理區段44偵測到觸摸事件時決定觸控面板座標之邏輯電路。偵測時序控制區段46具有控制此等電路以彼此同步操作之功能。
(具有觸摸偵測功能之顯示裝置10)
接下來，將詳細描述具有觸摸偵測功能之顯示裝置10之組態實例。
圖6繪示具有觸摸偵測功能之顯示裝置10之主要部件的橫截面組態之實例。具有觸摸偵測功能之顯示裝置10具有像素基板2、經安置以面向像素基板2之相對基板3及插入於像素基板2與相對基板3之間的液晶層6。
像素基板2包括作為電路基板之TFT基板21、驅動電極COML及像素電極22。TFT基板21用作使用各種電極、佈線、薄膜電晶體(TFT)及類似物形成之電路基板。TFT基板由(例如)玻璃形成。在TFT基板21上，形成驅動電極COML。驅動電極COML係用於將共同電壓供應至複數個像素Pix之電極(稍後描述)。驅動電極COML用作液晶顯示操作之共同驅動電極，且亦用作觸摸偵測操作之驅動電極。絕緣層23形成於驅動電極COML上，且像素電極22形成於絕緣層23上。像素電極22之每一者係用於供應像素信號Vpix之電極且具有半透明性。驅動電極COML及像素電極22之每一者由(例如)氧化銦錫(ITO)形成。
相對基板3包含玻璃基板31、彩色濾光片32及觸摸偵測電極TDL。彩色濾光片32形成於玻璃基板31之一個表面 上。藉由(例如)循環地配置紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)三色之彩色濾光層來組態彩色濾光片，且一組R、G及B三色相對應於各顯示像素。觸摸偵測電極TDL形成於玻璃基板31之另一個表面上。觸摸偵測電極TDL之每一者由(例如)ITO形成且具有半透明性。偏光板35安置於觸摸偵測電極TDL上。
液晶層6用作顯示功能層且根據電場之狀態調變穿過該顯示功能層之光。電場由驅動電極COML之電壓與像素電極22之電壓之間的電位差形成。橫向電場模式(諸如邊緣場切換(FFS)及平面內切換(IPS))之液晶用於液晶層6。
順便提及，對準膜安置於液晶層6與像素基板2之間及液晶層6與相對基板3之間。此外，入射側偏光板安置於像素基板2之底部表面側上，此未在圖中繪示。
圖7繪示液晶顯示裝置20中之像素組態的組態實例。液晶顯示裝置20具有配置成矩陣之複數個像素Pix。像素Pix之每一者由三個子像素SPix組態。三個子像素SPix分別經配置以相對應於圖6中所示之彩色濾光片32之三色(RGB)。子像素SPix之每一者包含TFT元件Tr及液晶元件LC。TFT元件Tr由薄膜電晶體組態，且在此實例中，由n通道金屬氧化物半導體(MOS)TFT組態。TFT元件Tr之源極連接至像素信號線SGL，其閘極連接至掃描信號線GCL且其汲極連接至液晶元件LC之第一端。液晶元件LC之第一端連接至TFT元件Tr之汲極且其第二端連接至驅動電極COML。
子像素SPix之每一者透過掃描信號線GCL相互連接至在 液晶顯示裝置20之相同列中之其他子像素SPix。掃描信號線GCL連接至閘極驅動器12且從閘極驅動器12供應掃描信號Vscan。此外，子像素SPix之一者透過像素信號線SGL相互連接至在液晶顯示裝置20之相同行中之其他子像素SPix。像素信號線SGL連接至選擇開關區段14且從選擇開關區段14供應像素信號Vpix。
而且，子像素SPix之每一者透過驅動電極COML相互連接至在液晶顯示裝置20之相同行中之其他子像素SPix。驅動電極COML連接至驅動電極驅動器16，且從驅動電極驅動器16供應驅動信號Vcom(DC驅動信號VcomDC)。
利用此組態，在液晶顯示裝置20中，閘極驅動器12驅動掃描信號線GCL以按分時方式執行線循序掃描，使得循序選擇一個水平線。接著，源極驅動器13及選擇開關區段14將像素信號Vpix供應至所選水平線中之像素Pix以在水平線基礎上執行顯示。
圖8係繪示觸摸偵測裝置30之組態實例的透視圖。觸摸偵測裝置30由配置於像素基板2中之驅動電極COML及配置於相對基板3中之觸摸偵測電極TDL組態。驅動電極COML之每一者具有在圖之橫向方向上延伸之條帶形電極型樣。當執行觸摸偵測操作時，在每個電極型樣中，AC驅動信號VcomAC循序供應至由預定數量之驅動電極COML組態的每個區塊(稍後描述之驅動電極區塊B)，且以分時方式執行線循序掃描驅動，如稍後將描述。觸摸偵測電極TDL之每一者具有在垂直於驅動電極COML之電極型樣之延伸 方向的方向上延伸之條帶形電極型樣。觸摸偵測電極TDL之每一者之電極型樣連接至觸摸偵測區段40之LPF區段42的輸入。彼此交叉的驅動電極COML之電極型樣及觸摸偵測電極TDL之電極型樣在每個交叉點形成靜電電容。
利用此組態，在觸摸偵測裝置30中，當驅動電極驅動器16將AC驅動信號VcomAC施加至驅動電極COML時，從觸摸偵測電極TDL輸出觸摸偵測信號Vdet，且因此執行觸摸偵測。明確言之，驅動電極COML之每一者相對應於圖1至圖3中所示之觸摸偵測之基本原理中的驅動電極E1，觸摸偵測電極TDL之每一者相對應於觸摸偵測電極E2，且觸摸偵測裝置30根據基本原理偵測觸摸事件。如圖8中所示，彼此交叉之電極型樣將靜電電容類型觸摸感測器組態成矩陣。因此，在觸摸偵測裝置30之整個觸摸偵測表面上執行掃描，使得亦可偵測外部鄰近物件之接觸位置或鄰近位置。
圖9A至圖9C示意性繪示觸摸偵測掃描。圖9A至圖9C繪示其中在觸摸偵測表面由二十件驅動電極區塊B1至B20組態之案例中，AC驅動信號VcomAC供應至驅動電極區塊B1至B20之每一者的操作。驅動電極區塊B之每一者設定為具有相對應於(例如)操作使用者之手指大小的一寬度(例如，約5 mm)。驅動電極驅動器16將AC驅動信號VcomAC供應至每個驅動電極區塊B之驅動電極COML。陰影區塊指示供應有AC驅動信號VcomAC之驅動電極區塊B，且其他驅動電極區塊B供應有DC驅動信號VcomDC。如圖9A至 圖9C中所示，驅動電極驅動器16循序選擇待經受觸摸偵測操作之驅動電極區塊B，且將AC驅動信號VcomAC供應至所選驅動電極區塊B中之驅動電極COML，從而掃描所有驅動電極區塊B。應注意，在此實例中，為了便於描述，驅動電極區塊B之數量設定為二十個。但是，驅動電極區塊B之數量並不限於此。
[操作及功能]
隨後，將描述根據第一實施例之顯示面板1的操作及功能。
(一般操作概要)
參考圖4，描述顯示面板1之一般操作概要。控制區段11基於影像信號Vdisp將控制信號供應至閘極驅動器12、源極驅動器13、驅動電極驅動器16及觸摸偵測區段40之每一者以控制此等部件彼此同步操作。閘極驅動器12將掃描信號Vscan供應至液晶顯示裝置20以循序選擇為顯示驅動之目標的一個水平線。源極驅動器13透過多工像素信號Vpix及相對應於像素信號Vsig之開關控制信號而產生像素信號Vsig，且將此等信號供應至選擇開關區段14。選擇開關區段14基於像素信號Vsig及開關控制信號Vsel使像素信號Vpix分開且產生像素信號Vpix，並且將像素信號Vpix供應至組態一個水平線之像素Pix。驅動電極驅動器16在顯示週期Pd將DC驅動信號VcomDC供應至所有驅動電極COML。而且，驅動電極驅動器16將AC驅動信號VeomAC供應至待經受觸摸偵測操作之驅動電極區塊B之驅動電極 COML且將DC驅動信號VcomDC供應至其他驅動電極COML。具有觸摸偵測功能之顯示裝置10在顯示週期Pd中執行顯示操作，且在觸摸偵測週期Pt中執行觸摸偵測操作，從而從觸摸偵測電極TDL輸出觸摸偵測信號Vdet。
觸摸偵測區段40基於觸摸偵測信號Vdet偵測觸摸偵測表面上之觸摸事件。明確言之，LPF區段42移除包含於觸摸偵測信號Vdet中之高頻率分量(雜訊分量)以擷取及輸出觸摸分量。A/D轉換區段43將從LPF區段42輸出之類比信號轉換為數位信號。信號處理區段44基於A/D轉換區段43之輸出信號偵測觸摸偵測表面上之觸摸事件之存在。座標擷取區段45在由信號處理區段44偵測到觸摸事件時，決定觸控面板座標。偵測時序控制區段46控制LPF區段42、A/D轉換區段43、信號處理區段44及座標擷取區段45以彼此同步操作。
(詳細操作)
接下來，將參考一些圖式詳細描述顯示面板1之操作。
圖10繪示顯示面板1之時序波形的實例，其中(A)繪示掃描信號Vscan之波形，(B)繪示像素信號Vsig之波形，(C)繪示開關控制信號Vsel之波形，(D)繪示像素信號Vpix之波形，(E)繪示驅動信號Vcom之波形且(F)繪示觸摸偵測信號Vdet之波形。
對於顯示面板1，在一個水平週期(1H)中提供執行觸摸偵測操作之觸摸偵測週期Pt及執行顯示操作之顯示週期Pd。在顯示操作中，閘極驅動器12將掃描信號Vscan循序 供應至掃描信號線GCL以執行顯示掃描。在觸摸偵測操作中，驅動電極驅動器16將AC驅動信號VcomAC循序供應至驅動電極區塊B之每一者以執行觸摸偵測掃描，且觸摸偵測區段40基於從觸摸偵測電極TDL輸出之觸摸偵測信號Vdet偵測觸摸事件。以下將描述其細節。
首先，在時序t1時，一個水平週期(1H)開始，且觸摸偵測週期Pt亦開始。
在從時序t1至時序t2之週期(觸摸偵測週期Pt)期間，驅動電極驅動器16將AC驅動信號VcomAC供應至驅動電極COML，且觸摸偵測區段40在取樣時序ts取樣觸摸偵測信號Vdet。明確言之，驅動電極驅動器16在觸摸偵測週期Pt期間將AC驅動信號VcomAC供應至組態關於觸摸偵測操作之第k個驅動電極區塊B(k)的驅動電極COML(圖10之(E))。AC驅動信號VcomAC透過靜電電容傳輸至觸摸偵測電極TDL而導致觸摸偵測信號Vdet之改變(圖10之(F))。接著，觸摸偵測區段40基於觸摸偵測信號Vdet執行觸摸偵測。
隨後，在時序t2，閘極驅動器12將掃描信號Vscan供應至關於顯示操作之第n個掃描信號線GCL(n)。結果，掃描信號Vscan(n)從低位準改變為高位準(圖10之(A))。因此，閘極驅動器12選擇待經受顯示操作之一個水平線。
接著，源極驅動器13將紅色子像素SPix之像素電壓VR作為像素信號Vsig供應至選擇開關區段14(圖10之(B))，且產生在像素電壓VR之供應週期期間處於高位準之開關控制信號VselR(圖10之(C))。其後，在其中開關控制信號 VselR處於高位準之週期期間選擇開關區段14容許開關SWR處於開啟狀態以使從源極驅動器13供應之像素電壓VR與像素信號Vsig分開，且透過像素信號線SGL將分開之像素電壓作為像素信號VpixR供應至紅色子像素SPix(圖10之(D))。應注意，在開關SWR變為關閉狀態之後，因為像素信號線SGL在浮動狀態中，所以維持像素信號線SGL之電壓(圖10之(D))。
同樣地，源極驅動器13將綠色子像素SPix之像素電壓VG連同相對應之開關控制信號VselG一起供應至選擇開關區段14(圖10之(B)及(C))。選擇開關區段14基於開關控制信號VselG使像素電壓VG與像素信號Vsig分開，以透過像素信號線SGL將分開之像素電壓作為像素信號VpixG供應至綠色子像素SPix(圖10之(D))。
同樣地，之後，源極驅動器13將藍色子像素SPix之像素電壓VB連同相對應之開關控制信號VselB一起供應至選擇開關區段14(圖10之(B)及(C))。選擇開關區段14基於開關控制信號VselB使像素電壓VB與像素信號Vsig分開，以透過像素信號線SGL將分開之像素電壓作為像素信號VpixB供應至藍色子像素SPix(圖10之(D))。
接下來，在時序t3，閘極驅動器12容許第n個掃描信號線GCL之掃描信號Vscan(n)從高位準改變為低位準(圖10之A)。因此，關於顯示操作之一個水平線之子像素SPix與像素信號線SGL斷開電連接。
接著，一個水平週期(1H)在時序t4結束且新的一個水平 週期(1H)開始。
隨後，藉由重複以上描述之操作，在顯示面板1中，透過線循序掃描執行整個顯示表面上之顯示操作，且透過在以下描述之驅動電極區塊的基礎上掃描而在整個觸摸偵測表面上執行觸摸偵測操作。
(觸摸偵測操作)
接下來，將詳細描述觸摸偵測操作。
圖11之(A)繪示AC驅動信號VcomAC之波形，且圖11之(B)繪示觸摸偵測信號Vdet之波形。AC驅動信號VcomAC包含兩個脈衝。在此實例中，兩個脈衝之每一者之寬度及兩個脈衝之間之時間間隔設定為相同時間tw。例如，時間tw係2微秒。AC驅動信號VcomAc透過靜電電容傳輸至觸摸偵測電極TDL，且因此產生圖11之(B)中所示之觸摸偵測信號Vdet。
觸摸偵測區段40之A/D轉換區段43在AC驅動信號VcomAC之每個轉變之前及之後的時序(取樣時序ts1至ts8)將已接收觸摸偵測信號Vdet的LPF區段42之輸出信號從類比轉換為數位(圖11之(B))，並且決定資料D(ts1)至D(ts8)。
接著，觸摸偵測區段40之信號處理區段44基於資料D(ts1)至D(ts8)決定在觸摸偵測信號Vdet之每個轉變中之變異值R1(=D(ts2)-D(ts1))、F1(=D(ts4)-D(ts3))、R2(=D(ts6)-D(ts5))及F2(=D(ts8)-D(ts7))。明確言之，變異值R1及R2之每一者具有正值(R1,R2>0)，且變異值F1及F2 之每一者具有負值(F1,F2<0)。
接下來，信號處理區段44使用以下運算式以基於變異值R1、F1、R2及F2決定觸摸偵測週期Pt的偵測之資料DD。
DD=R1-F1+R2-F2...(1)
接著，如以下將描述，信號處理區段44在複數個水平週期中收集偵測之資料DD，且基於偵測之資料DD執行觸摸偵測。
圖12繪示觸摸偵測掃描之操作實例，其中(A)繪示驅動信號Vcom之波形，且(B)繪示觸摸偵測信號Vdet之波形。
如圖12中所示，驅動電極驅動器16藉由對每個驅動電極區塊B循序施加AC驅動信號VcomAC而對驅動電極COML執行觸摸偵測掃描。此時，驅動電極驅動器16在複數個(例如，三十個)預定水平週期內將AC驅動信號VcomAC施加至每個驅動電極區塊B(圖12之(A))。在水平週期之每一者中，觸摸偵測區段40基於AC驅動信號VcomAC取樣觸摸偵測信號Vdet以決定偵測之資料DD。接著，信號處理區段44利用(例如)具有30個分接點(tap)之有限脈衝回應(FIR)濾波器決定三十筆偵測之資料DD的平均值，且因此在相對應於相關驅動電極區塊B之區域中偵測觸摸事件及類似物之存在。以此方式，因為基於複數個取樣結果執行觸摸偵測，所以統計地分析取樣結果，且抑制由取樣結果之變異值引起的S/N比率之退化，從而改進觸摸偵測之精確度。
(防止觸摸偵測操作中之故障)
在靜電電容類型觸控面板中，存在由換流器螢光燈、AM波、AC電源及類似物引起之雜訊(干擾雜訊)傳播至觸控面板而導致故障的可能性。故障由未區分關於觸摸事件之存在或不存在之信號(觸摸信號)與干擾雜訊之事實所引起。在顯示面板1中，容許AC驅動信號VcomAC之頻率易於改變，使得可減少此故障。下文描述其細節。
圖13示意性繪示在施加干擾雜訊之案例中之取樣操作，其中(A)繪示AC驅動信號VcomAC之波形，且(B)至(D)之每一者繪示由干擾雜訊引起的疊加於觸摸偵測信號Vdet上之雜訊信號的實例。
首先描述圖13之(B)中所示之雜訊信號VN1之情況。雜訊信號VN1係具有時間週期tw之信號，且在時間tw係2微秒之案例中，頻率係500 kHz。
如圖13之(B)中所示，雜訊信號VN1在AC驅動信號VcomAC之每個轉變之前及之後具有相同變異值(雜訊n1)。因此，當雜訊信號VN1疊加於觸摸偵測信號Vdet上時，偵測之資料DD係如以下運算式。
DD=(R1+n1)-(F1+n1)+(R2+n1)-(F2+n1)=R1-F1+R2-F2...(2)明確言之，例如，關於AC驅動信號VcomAC之第一脈衝之上升的雜訊n1與關於其下降之雜訊n1彼此抵消，且同樣地，關於AC驅動信號VcomAC之第二脈衝之上升的雜訊n1與關於其下降之雜訊n1彼此抵消。因此，如運算式(2)所表達，雜訊n1並不出現於偵測之資料DD中。換言之，在雜 訊信號VN1中，因為在AC驅動信號VcomAC中具有相反極性之轉變時序對PA中產生具有相同極性的雜訊n1之對P1，所以雜訊對彼此抵消。因此，雜訊信號VN1並不影響觸摸偵測操作。
順便提及，根據類似原理，具有雜訊信號VN1之頻率之整數倍的頻率之雜訊信號亦抵消。因此，此雜訊信號並不影響觸摸偵測操作。
接下來描述圖13之(C)中所示之雜訊信號VN2之情況。雜訊信號VN2係具有時間tw之4/3倍之週期的信號，且在時間tw係2微秒之案例中，頻率係375 kHz。
如圖13之(C)中所示，AC驅動信號VcomAC之第一脈衝之上升之前及之後雜訊信號VN2改變了雜訊n2，且在第二脈衝之上升之前及之後改變了雜訊(-n2)。因此，當雜訊信號VN2疊加至觸摸偵測信號Vdet時，偵測之資料DD係如以下運算式。
DD=(R1+n2)-F1+(R2-n2)-F2=R1-F1+R2-F2...(3)明確言之，在此實例中，關於AC驅動信號VcomAC之第一脈衝之上升的雜訊n2與關於AC驅動信號VcomAC之第二脈衝之上升的雜訊(-n2)彼此抵消。因此，如運算式(3)所表達，雜訊n2並不出現於偵測之資料DD中。換言之，在雜訊信號VN2中，因為在AC驅動信號VcomAC中具有相同極性之轉變時序對PB中產生具有相反極性的雜訊n2及雜訊(-n2)之對P2，所以雜訊對彼此抵消。因此，雜訊信號VN2 並不影響觸摸偵測操作。
接著，描述圖13之(D)中所示之雜訊信號VN3之情況。雜訊信號VN3係具有時間tw之4倍之週期的信號，且在時間tw係2微秒之案例中，頻率係125 kHz。
如圖13之(D)中所示，AC驅動信號VcomAC之第一脈衝之上升之前及之後雜訊信號VN3改變了雜訊n3，且在第二脈衝之上升之前及之後改變了雜訊(-n3)。因此，當雜訊信號VN3疊加至觸摸偵測信號Vdet時，偵測之資料DD係如以下運算式。
DD=(R1+n2)-F1+(R2-n2)-F2=R1-F1+R2-F2...(4)明確言之，在此實例中，關於AC驅動信號VcomAC之第一脈衝之上升的雜訊n3與關於AC驅動信號VcomAC之第二脈衝之上升的雜訊(-n3)彼此抵消。因此，如運算式(4)所表達，雜訊n3並不出現於偵測之資料DD中。換言之，在雜訊信號VN3中，類似於雜訊信號VN2之情況，因為在AC驅動信號VcomAC中具有相同極性之轉變時序對PB中產生具有相反極性的雜訊n3及雜訊(-n3)之對P3，所以雜訊對彼此抵消。因此，雜訊信號VN3並不影響觸摸偵測操作。
應注意，雜訊信號VN2之頻率係雜訊信號VN3之頻率的三倍，且如上文所描述，雜訊信號VN2及VN3之每一者根據類似原理被抵消。以此方式，因為具有雜訊信號VN3之頻率之奇數倍的頻率的雜訊信號根據類似原理被抵消，所以雜訊信號並不影響觸摸偵測操作。
如上文所描述，容許顯示面板1抵消具有多種頻率之雜訊信號，諸如雜訊信號VN1至VN3。例如，藉由調整時間tw改變此等頻率。因此，在顯示面板1中，在干擾雜訊之頻率已知的案例中，容許藉由調整AC驅動信號VcomAC之脈衝寬度及脈衝時間間隔改進針對干擾雜訊之抗擾性以抵消雜訊。
如以上所描述，在顯示面板1中，因為AC驅動信號由複數個脈衝組態，所以容許增強針對複數個雜訊頻率(在此實例中，125 kHz、375 kHz、500 kHz及類似物)之抗擾性。因此，在顯示面板1中，不僅在施加具有單個頻率之干擾雜訊的案例中，而且在施加複數個干擾雜訊頻率或具有較寬頻譜之干擾雜訊的案例中等等改進針對干擾雜訊之抗擾性。
[效果]
如以上所描述，在第一實施例中，因為AC驅動信號由複數個脈衝組態，所以容許具有不同頻率之複數個雜訊信號被抵消，從而減少由雜訊引起之故障的可能性。
[修改1-1]
在第一實施例中，雖然AC驅動信號VcomAC由兩個脈衝組態，但是脈衝之數量並不限於此。或者，例如，AC驅動信號VcomAC可由三個或三個以上脈衝組態。結果，可能的是抵消更多雜訊分量且改進針對干擾雜訊之抗擾性。
[修改1-2]
在第一實施例中，雖然AC驅動信號VcomAC之脈衝寬度 及脈衝時間間隔彼此相等，但是並不限於此。或者，例如，每個脈衝之寬度及脈衝時間間隔可彼此不同。
[修改1-3]
除了第一實施例之組態之外，水平線(1H)之持續時間亦可為可變。結果，例如，可能的是增強針對約相對應於水平週期之時間之倒數的頻率之整數倍的干擾雜訊的抗擾性。以下將描述根據修改1-3之顯示面板之細節。
圖14之(A)至(D)繪示在水平週期(1H)之持續時間短的案例中的操作之時序圖。圖14之(E)至(H)繪示在水平週期(1H)之持續時間長的案例中的操作之時序圖。在圖14中，(A)及(E)各繪示掃描信號Vscan之波形，(B)及(F)各繪示像素信號Vsig之波形，(C)及(G)各繪示開關控制信號Vsel之波形，且(D)及(H)各繪示驅動信號Vcom之波形。
在根據修改1-3之顯示面板中，如圖14中所示，容許改變水平週期(1H)之持續時間。結果，容許減少觸摸偵測操作中由雜訊干擾引起之故障的可能性。
明確言之，在干擾雜訊之頻率係約相對應於水平週期之時間之倒數的頻率之整數倍的案例中，當藉由A/D轉換區段43將干擾雜訊從類比轉換為數位時，干擾雜訊出現為接近於頻率0之所謂假頻。結果，假頻混入接近於頻率0之觸摸信號中，且因此未區分觸摸信號與雜訊信號。在根據修改1-3之顯示面板中，因為容許改變水平週期之持續時間，所以藉由選擇未受干擾雜訊影響之條件來執行觸摸偵測。
[3.第二實施例]
接下來，描述根據第二實施例之顯示面板2。在第二實施例中，AC驅動信號VcomAC由一個脈衝組態，且脈衝之寬度經組態為可變。在以上描述之第一實施例(圖11)中，AC驅動信號由複數個脈衝組態，使得可改進針對複數個雜訊頻率之抗擾性。或者，在第二實施例中，改變脈衝寬度以提供類似效果。應注意，相似數字用於指定根據以上描述之第一實施例的顯示面板1之大體上相似之組件，且將適當地省略其描述。
顯示面板2包含驅動電極驅動器56(圖4)。驅動電極驅動器56產生由一個脈衝組態之AC驅動信號VcomAC。此時，容許驅動電極驅動器56改變脈衝之寬度。
圖15之(A)及(B)分別繪示在減小之脈衝寬度的案例(案例C1)中AC驅動信號VcomAC之波形及觸摸偵測信號Vdet之波形，且圖15之(C)及(D)分別繪示在增加之脈衝寬度的案例(案例C2)中AC驅動信號VcomAC之波形及觸摸偵測信號Vdet之波形。案例C1(圖15之(A))中之脈衝寬度tw2係(例如)4微秒，且案例C2(圖15之(C))中之脈衝寬度tw3係(例如)6微秒。類似於第一實施例之案例，AC驅動信號VcomAC(圖15之(A)及(C))透過靜電電容傳輸至觸摸偵測電極TDL以產生圖15之(B)及(D)中所示之觸摸偵測信號Vdet。
觸摸偵測區段40之A/D轉換區段43在AC驅動信號VcomAC之每個轉變之前及之後的時序(取樣時序ts1至ts4) 將已接收觸摸偵測信號Vdet的LPF區段42之輸出信號從類比轉換為數位(圖15之(B)及(D))，並且決定資料D(ts1)至D(ts4)。
接著，觸摸偵測區段40之信號處理區段44基於資料D(ts1)至D(ts8)決定在觸摸偵測信號Vdet之每個轉變中之變異值R1(=D(ts2)-D(ts1))及F1(=D(ts4)-D(ts3))。變異值R1具有正值(R1>0)，且變異值F1具有負值(F1<0)。
之後，信號處理區段44利用以下運算式基於變異值R1及F1決定觸摸偵測週期Pt中的偵測之資料DD。
DD=R1-F1...(5)
接著，類似於第一實施例之案例，信號處理區段44基於複數個水平週期期間收集的偵測之資料DD執行觸摸偵測。
接下來，就減小之脈衝寬度的案例(案例C1)及就增加之脈衝寬度的案例(案例C2)描述施加干擾雜訊時之操作。
圖16示意性繪示減小之脈衝寬度的案例(案例C1)中之取樣操作，其中(A)繪示AC驅動信號VcomAC之波形，且(B)及(C)各繪示疊加至觸摸偵測信號Vdet之雜訊信號的實例。
雜訊信號VN4(圖16之(B))係具有時間tw2之一半之週期的信號，且在時間tw2係4微秒時，雜訊信號VN4之頻率係500kHz。如圖16之(B)中所示，雜訊信號VN4在AC驅動信號VcomAC之每個轉變中具有相同變異值(雜訊n4)。因此，當雜訊信號VN4疊加至觸摸偵測信號Vdet時，偵測之 資料DD係如以下運算式。
DD=(R1+n4)-(F1+n4)=R1-F1...(6)明確言之，關於AC驅動信號VcomAC之上升的雜訊n4與關於其下降之雜訊n4彼此抵消。結果，如運算式(6)所表達，雜訊n4並不出現於偵測之資料DD中。
雜訊信號VN5(圖16之(C))係具有時間tw2之週期的信號，且在時間tw2係4微秒時，雜訊信號VN5之頻率係250 kHz。如圖16之(C)中所示，雜訊信號VN5在AC驅動信號VcomAC之每個轉變中具有相同變異值(雜訊n5)。因此，類似於雜訊信號VN4之案例，雜訊n5並不出現於偵測之資料DD中。
如以上所描述，在雜訊信號VN4及VN5中，在AC驅動信號VcomAC中具有相反極性之轉變時序對PC中產生具有相同極性之一對雜訊，因此雜訊對彼此抵消。同樣地，具有雜訊信號VN5之頻率之整數倍的頻率之雜訊信號根據類似原理被抵消，從而並不影響觸摸偵測操作。
圖17示意性繪示增加之脈衝寬度的案例(案例C2)中之取樣操作，其中(A)繪示AC驅動信號VcomAC之波形，且(B)至(D)各繪示疊加至觸摸偵測信號Vdet之雜訊信號的實例。
雜訊信號VN6(圖17之(B))係具有時間tw3之三分之一之週期的信號，且在時間tw3係6微秒時，雜訊信號VN6之頻率係500 kHz。如圖17之(B)中所示，雜訊信號VN6在AC驅 動信號VcomAC之每個轉變中具有相同變異值(雜訊n6)。因此，當雜訊信號VN6疊加至觸摸偵測信號Vdet時，偵測之資料DD係如以下運算式。
DD=(R1+n6)-(F1+n6)=R1-F1...(7)明確言之，關於AC驅動信號VcomAC之上升的雜訊n6與關於其下降之雜訊n6彼此抵消。結果，如運算式(7)所表達，雜訊n6並不出現於偵測之資料DD中。
雜訊信號VN7(圖17之(C))係具有時間tw3之一半之週期的信號，且在時間tw3係6微秒時，雜訊信號VN7之頻率係333 kHz。如圖17之(C)中所示，雜訊信號VN7在AC驅動信號VcomAC之每個轉變中具有相同變異值(雜訊n7)。因此，類似於雜訊信號VN6之案例，雜訊n7並不出現於偵測之資料DD中。
雜訊信號VN8(圖17之(D))係具有時間tw3之週期的信號，且在時間tw3係6微秒時，雜訊信號VN8之頻率係166 kHz。如圖17之(D)中所示，雜訊信號VN8在AC驅動信號VcomAC之每個轉變中具有相同變異值(雜訊n8)。因此，類似於雜訊信號VN6之案例中，雜訊n8並不出現於偵測之資料DD中。
如以上所描述，在雜訊信號VN6至VN8中，在AC驅動信號VcomAC中具有相反極性之轉變時序對PD中產生具有相同極性之一對雜訊，且因此雜訊對彼此抵消。同樣地，具有雜訊信號VN8之頻率之整數倍的頻率之雜訊信號根據類 似原理被抵消，從而並不影響觸摸偵測操作。
如以上所描述，在顯示面板2中，在減小之脈衝寬度之案例(案例C1)中，具有250 kHz、500 kHz或類似物之頻率的雜訊在此實例中被抵消，且在增加之脈衝寬度之案例(案例C2)中，具有166 kHz、333 kHz、500 kHz或類似物之頻率的雜訊在此實例中被抵消。結果，在顯示面板2中，藉由改變脈衝寬度改進針對多種雜訊頻率之抗擾性。
明確言之，例如，藉由改變脈衝寬度決定較小受雜訊影響之設定(脈衝寬度)，且接著可使用設定執行觸摸偵測操作。或者，例如，在預定週期期間恆定地改變脈衝寬度(例如，在圖框之基礎上)之同時，執行觸摸偵測，且可僅丟棄在雜訊條件下之偵測結果。而且，例如，在預定脈衝寬度下定期地執行觸摸偵測操作，且在觀察到雜訊時，可在改變之脈衝寬度下繼續觸摸偵測操作。應注意，容許使用(例如)使用從觸摸偵測操作獲得之整個觸摸偵測表面的偵測之資料之方法及提供專屬圖框之方法作為決定雜訊之方法來決定雜訊。
如以上所描述，在第二實施例中，改變脈衝寬度，使得容許具有不同頻率之複數個雜訊信號彼此抵消，且因此，容許減小由於雜訊導致的故障之可能性。
修改[2-1]
在以上描述之第二實施例中，雖然脈衝寬度在兩個脈衝寬度tw2與tw3(案例C1與C2)之間切換，但是此不具限制性。或者，脈衝寬度可在三個或三個以上脈衝寬度之間切 換。
[修改2-2]
同樣在第二實施例中，類似於第一實施例之修改1-3，水平週期(1H)之持續時間可經組態為可變。
[修改2-3]
在第二實施例中，基於利用具有相同寬度之脈衝之AC驅動信號VcomAC獲得的偵測之資料DD藉由(例如)FIR濾波器執行觸摸偵測操作。但是此不具限制性，且或者，例如，如圖18中所示，可基於藉由對於每個水平週期切換脈衝寬度及使用具有不同寬度之脈衝之AC驅動信號VcomAC獲得的偵測之資料DD執行觸摸偵測操作。
[4.第三實施例]
接下來，描述根據第三實施例之顯示面板3。在第三實施例中，類似於第一實施例，AC驅動信號VcomAC由複數個脈衝組態，且類似於第二實施例，脈衝寬度及脈衝時間間隔經組態為可變。順便提及，相似數字用於指定根據第一及第二實施例之顯示面板1及2的大體上相似之組件，且將適當地省略其描述。
顯示面板3包含驅動電極驅動器66(圖4)。驅動電極驅動器66產生由一個脈衝組態之AC驅動信號VcomAC。此時，容許驅動電極驅動器66改變脈衝寬度及脈衝時間間隔。
圖19之(A)及(B)分別繪示AC驅動信號VcomAC及觸摸偵測信號Vdet之波形的實例，圖19之(C)及(D)分別繪示在脈衝寬度減小而脈衝週期維持之案例中AC驅動信號VcomAC 之波形及觸摸偵測信號Vdet之波形，且圖19之(E)及(F)分別繪示在減小脈衝時間間隔而維持脈衝寬度之案例中AC驅動信號VcomAC之波形及觸摸偵測信號Vdet之波形。
類似於第一實施例之案例，觸摸偵測區段40之A/D轉換區段43在AC驅動信號VcomAC之每個轉變之前及之後的時序(取樣時序ts1至ts8)將已接收觸摸偵測信號Vdet的LPF區段42之輸出信號從類比轉換為數位(圖19之(B)、(D)及(F))，並且決定資料D(ts1)至D(ts8)。接著，觸摸偵測區段40之信號處理區段44基於資料D(ts1)至D(ts8)決定偵測之資料DD，從而基於偵測之資料DD執行觸摸偵測。
類似於根據第二實施例之顯示面板2的案例，在顯示面板3中，藉由改變脈衝寬度及脈衝時間間隔決定較少受雜訊影響之設定(脈衝寬度)，且接著使用設定執行觸摸偵測操作。結果，容許增強針對多種雜訊頻率之抗擾性。
如以上所描述，在第三實施例中，改變脈衝寬度及脈衝時間間隔以減少由於雜訊導致的故障之可能性。其他效果類似於第一實施例中之效果。
[修改3-1]
在第三實施例中，類似於第一實施例之修改1-1，AC驅動信號VcomAC可由(例如)三個或三個以上脈衝組態，或類似於第一實施例之修改1-3，水平週期(1H)之持續時間可經組態為可變。
[修改3-2]
在第三實施例中，類似於第二實施例之修改2-3，在(例 如)對每個水平週期切換脈衝寬度之同時，可執行觸摸偵測操作。
[5.應用實例]
接下來，將描述根據任何以上描述之實施例及修改的顯示面板之應用實例。
圖20繪示應用根據任何實施例及類似物之顯示面板的電視機之外觀。電視機包含(例如)影像顯示螢幕區段510，該影像顯示螢幕區段510包含前端面板511及濾光玻璃512，且影像顯示螢幕區段510由根據任何實施例及類似物之顯示面板組態。
根據任何實施例及類似物之顯示面板適用於除了此電視機之外的多種領域中之電子單元，諸如數位相機、筆記型個人電腦、可攜式終端裝置(諸如行動電話)、可攜式遊戲裝置及視訊攝影機。換言之，根據任何實施例及類似物之顯示面板適用於顯示影像之多種領域中的電子單元。
在上文中，雖然已參考電子單元之實施例、修改及應用實例描述技術，但是技術並不限於此，且可實現多種修改。
例如，在實施例之每一者中，在觸摸偵測操作時，驅動電極COML被驅動且對於由預定數量之驅動電極COML組態之每個驅動電極區塊B掃描該等驅動電極COML。但是此不具限制性，且或者，例如，每次驅動預定數量之驅動電極COML且透過逐個移位待受驅動之驅動電極COML來執行掃描。以下將描述其細節。
圖21A至圖21C示意性繪示根據一個修改之觸摸偵測操作的實例。根據修改之驅動電極驅動器每次將AC驅動信號VcomAC施加至預定數量之驅動電極COML。明確言之，驅動電極驅動器每次將AC驅動信號VcomAC施加至預定數量(在此案例中，五個)之驅動電極COML，且逐個移位待供應有AC驅動信號VcomAC之驅動電極COML以執行觸摸偵測掃描。順便提及，雖然在此實例中，AC驅動信號VcomAC每次施加至五個驅動電極COML，但是驅動電極COML之數量並不限於此。或者，AC驅動信號VcomAC每次可施加至四個或四個以下、或六個或六個以上驅動電極COML。此外，雖然在此實例中逐個移位待供應有AC驅動信號VcomAC之驅動電極COML，但是並不限於此。或者，可逐兩個或兩個以上移位驅動電極COML。
此外，例如，在以上描述之實施例及類似物中，例如，如圖11中所示，基於DC驅動信號VcomDC使用正電壓脈衝組態AC驅動信號VcomAC。但是此不具限制性，且或者，可使用負電壓脈衝組態AC驅動信號VcomAC。而且，在以上描述之第一實施例及類似物中，例如，如圖22及圖23中所示，可使用正電壓脈衝及負電壓脈衝二者組態AC驅動信號VcomAC。圖22中所示之AC驅動信號VcomAC由作為第一脈衝之正電壓脈衝及作為第二脈衝之負電壓脈衝組態。圖23中所示之AC驅動信號VcomAC經組態以將圖22中所示之兩個脈衝之間的時間間隔設定為0(零)。
此外，例如，在以上描述之實施例及類似物中，如圖6 中所示，驅動電極COML形成於TFT基板21上，且像素電極22形成於驅動電極COML上，其中絕緣膜23介於像素電極22與驅動電極COML之間。但是組態並不限於此，且或者，例如，像素電極22可形成於TFT基板21上，且驅動電極COML可形成於像素電極22上，其中絕緣膜23介於驅動電極COML與像素電極22之間。
而且，例如，在以上描述之實施例及類似物中，觸摸偵測裝置與使用橫向電場模式(諸如FFS及IPS)之液晶組態的液晶顯示裝置整合。或者，觸摸偵測裝置可與使用多種模式(諸如扭轉向列(TN)、垂直對準(VA)及電控雙折射(ECB))之液晶組態的液晶顯示裝置整合。在使用此液晶之案例中，具有觸摸偵測功能之顯示裝置可如圖24中所示般組態。圖24繪示根據修改的具有觸摸觸摸偵測功能之顯示裝置10的主要部件之橫截面組態的實例，且繪示液晶層6B保持於像素基板2B與相對基板3B之間的狀態。其他部分的名稱、功能及類似物類似於圖6之案例中的名稱、功能及類似物，且因此省略描述。在此實例中，與圖6之案例不同，用於顯示及觸摸偵測二者之驅動電極COML形成於相對基板3上。
應注意，技術可如下般組態。
(1)一種顯示器，其包含：顯示元件；驅動電極；觸摸偵測電極，其等每一者與該等驅動電極之相對應者 形成一靜電電容；及一驅動區段，其在複數個觸摸偵測週期之每一者期間將一AC驅動信號施加至該等驅動電極，該AC驅動信號涉及多個轉變以產生一或多對轉變時序對，其中在該複數個觸摸偵測週期內該AC驅動信號包含至少一第一轉變時序對及一第二轉變時序對，該第一轉變時序對具有一第一轉變時間間隔，且該第二轉變時序對具有不同於該第一轉變時間間隔之一第二轉變時間間隔。
(2)根據(1)之顯示器，其中該第一轉變時序對及該第二轉變時序對存在於相同觸摸偵測週期中。
(3)根據(2)之顯示器，其中該等觸摸偵測週期之一者中的該AC驅動信號之一脈衝寬度及一脈衝時間間隔不同於剩餘觸摸偵測週期之一者中的一脈衝寬度及一脈衝時間間隔。
(4)根據(1)之顯示器，其中該第一轉變時序對存在於不同於其中存在該第二轉變時序對之該觸摸偵測週期的該觸摸偵測週期中。
(5)根據(1)至(4)中任一者之顯示器，其進一步包括一偵測區段，其在該AC驅動信號之每個轉變之前及之後的時序取樣從該等觸摸偵測電極之每一者輸出的一偵測之信號，且決定每個轉變中的該取樣之一結果的一變異值和。
(6)根據(1)至(5)中任一者之顯示器，其中改變該複數個觸摸偵測週期之一時間間隔。
(7)根據(1)至(6)中任一者之顯示器，其中該驅動區段將該AC驅動信號施加至每個預定數量之驅動電極。
(8)根據(7)之顯示器，其中該驅動區段在預定數量之觸摸偵測週期內將該AC驅動信號施加至相同之驅動電極。
(9)根據(8)之顯示器，其中該預定數量之觸摸偵測週期之一者中的該AC驅動信號之每個轉變時序不同於該預定數量之觸摸偵測週期之剩餘者的一者中之每個轉變時序。
(10)根據(1)至(9)中任一者之顯示器，其中為顯示操作之每個水平週期提供該觸摸偵測週期。
(11)根據(1)至(10)中任一者之顯示器，其中該顯示元件包含一液晶層，及一像素電極，其形成於該液晶層與該驅動電極之間，或經配置以面向該液晶層，且該驅動電極介於該像素電極與該液晶層之間。
(12)根據(1)至(10)中任一者之顯示器，其中該顯示元件包含一液晶層，及一像素電極，其經配置以面向該等驅動電極，且該液晶層介於該像素電極與該等驅動電極之間。
(13)根據(11)至(12)之顯示器，其中該驅動區段在除了該等觸摸偵測週期之外的週期中將一顯示驅動信號施加至該等驅動電極。
(14)一種觸摸偵測單元，其包括： 驅動電極；觸摸偵測電極，其等每一者與該等驅動電極之相對應者形成一靜電電容；及一驅動區段，其在複數個觸摸偵測週期之每一者期間將一AC驅動信號施加至該等驅動電極，該AC驅動信號涉及多個轉變以產生一或多對轉變時序對，其中在該複數個觸摸偵測週期內該AC驅動信號包含至少一第一轉變時序對及一第二轉變時序對，該第一轉變時序對具有一第一轉變時間間隔，且該第二轉變時序對具有不同於該第一轉變時間間隔之一第二轉變時間間隔。
(15)一種驅動方法，其包括：產生一AC驅動信號，該AC驅動信號涉及多個轉變以產生一或多對轉變時序對；及在複數個觸摸偵測週期之每一者期間將該AC驅動信號施加至驅動電極，驅動電極與觸摸偵測電極形成一靜電電容，其中在該複數個觸摸偵測週期內該AC驅動信號包含至少一第一轉變時序對及一第二轉變時序對，該第一轉變時序對具有一第一轉變時間間隔，且該第二轉變時序對具有不同於該第一轉變時間間隔之一第二轉變時間間隔。
(16)一種包含一顯示器及控制使用該顯示器之操作之一控制區段的電子單元，該顯示器包括：顯示元件；驅動電極； 觸摸偵測電極，其等每一者與該等驅動電極之相對應者形成一靜電電容；及一驅動區段，其在複數個觸摸偵測週期之每一者期間將一AC驅動信號施加至該等驅動電極，該AC驅動信號涉及多個轉變以產生一或多對轉變時序對，其中在該複數個觸摸偵測週期內該AC驅動信號包含至少一第一轉變時序對及一第二轉變時序對，該第一轉變時序對具有一第一轉變時間間隔，且該第二轉變時序對具有不同於該第一轉變時間間隔之一第二轉變時間間隔。
本發明包含關於2011年9月29日向日本專利局申請之日本優先權專利申請案第JP 2011-214869號中揭示的標的之標的，該案之全部內容以引用的方式併入本文中。
熟悉此項技術者應理解，只要設計要求及其他因素在隨附請求項或其等等效物之範疇內，可取決於範圍內的該等設計要求及其他因素發生多種修改、組合、子組合及更改。
1、2、3‧‧‧顯示面板
2‧‧‧像素基板
3‧‧‧相對基板
6‧‧‧液晶層
6B‧‧‧液晶層
10‧‧‧具有觸摸偵測功能之顯示裝置
11‧‧‧控制區段
12‧‧‧閘極驅動器
13‧‧‧源極驅動器
14‧‧‧選擇開關區段
16‧‧‧驅動電極驅動器
17‧‧‧開關群組
20‧‧‧液晶顯示裝置
21‧‧‧TFT基板
22‧‧‧像素電極
23‧‧‧絕緣層/絕緣膜
30‧‧‧觸摸偵測裝置
31‧‧‧玻璃基板
32‧‧‧彩色濾光片
35‧‧‧偏光板
40‧‧‧觸摸偵測區段
42‧‧‧低通濾波器(LPF)區段
43‧‧‧A/D轉換區段
44‧‧‧信號處理區段
45‧‧‧座標擷取區段
46‧‧‧偵測時序控制區段
56‧‧‧驅動電極驅動器
66‧‧‧驅動電極驅動器
510‧‧‧影像顯示螢幕區段
511‧‧‧前端面板
512‧‧‧濾光玻璃
1H‧‧‧水平週期
B‧‧‧驅動電極區塊
B(k)‧‧‧第k個驅動電極區塊
B(k+1)‧‧‧第k+1個驅動電極區塊
B(k-1)‧‧‧第k-1個驅動電極區塊
C1‧‧‧電容器
C2‧‧‧電容器
COML‧‧‧驅動電極
D‧‧‧介電體
DET‧‧‧電壓偵測器(觸摸偵測電路)
E1‧‧‧驅動電極
E2‧‧‧觸摸偵測電極
GCL‧‧‧掃描信號線
GCL(n)‧‧‧第n個掃描信號線
I0‧‧‧電流
I1、I2‧‧‧電流
LC‧‧‧液晶元件
n1‧‧‧雜訊
n2‧‧‧雜訊
n3‧‧‧雜訊
n4‧‧‧雜訊
n6‧‧‧雜訊
n7‧‧‧雜訊
n8‧‧‧雜訊
P‧‧‧電容器之第二端
P1‧‧‧雜訊對
P2‧‧‧雜訊對
P3‧‧‧雜訊對
PA‧‧‧轉變時序對
PB‧‧‧轉變時序對
PC‧‧‧轉變時序對
PD‧‧‧轉變時序對
Pd‧‧‧顯示週期
Pix‧‧‧像素
Pt‧‧‧觸摸偵測週期
R‧‧‧電阻器
R1、R2、F1、F2‧‧‧變異值
S‧‧‧AC信號源(驅動信號源)
Sg‧‧‧AC矩形波
SGL‧‧‧像素信號線
SPix(R、G、B)‧‧‧子像素
SWR、SWG、SWB‧‧‧開關
t1‧‧‧時序
t2‧‧‧時序
t3‧‧‧時序
t4‧‧‧時序
TDL‧‧‧觸摸偵測電極
Tr‧‧‧TFT元件
ts‧‧‧取樣時序
ts1至ts8‧‧‧取樣時序
tw‧‧‧時間
tw2‧‧‧脈衝寬度/時間
tw3‧‧‧脈衝寬度/時間
V0‧‧‧波形
V1‧‧‧波形
Vcom‧‧‧ACAC驅動信號
Vcom‧‧‧DCDC驅動信號
Vcom‧‧‧驅動信號
Vdet‧‧‧觸摸偵測信號
Vdisp‧‧‧影像信號
VN1‧‧‧雜訊信號
VN2‧‧‧雜訊信號
VN3‧‧‧雜訊信號
VN4‧‧‧雜訊信號
VN5‧‧‧雜訊信號
VN6‧‧‧雜訊信號
VN7‧‧‧雜訊信號
VN8‧‧‧雜訊信號
Vpix‧‧‧分時多工像素信號
VpixR、VpixG、VpixB‧‧‧像素信號
VR、VG、VB‧‧‧像素電壓
Vscan‧‧‧掃描信號
Vscan(n)‧‧‧第n個掃描信號
Vscan(n+1)‧‧‧第n+1個掃描信號
Vsel、VselR、VselG、VselB‧‧‧開關控制信號
Vsig‧‧‧像素信號
圖1係用於解釋根據本發明之實施例的顯示面板中之觸摸偵測方法之基本原理的圖及繪示手指不與顯示面板接觸或並不鄰近於顯示面板之狀態的圖。
圖2係用於解釋根據本發明之實施例的顯示面板中之觸摸偵測方法之基本原理的圖及繪示手指與顯示面板接觸或鄰近於顯示面板之狀態的圖。
圖3係用於解釋根據本發明之實施例的顯示面板中之觸 摸偵測方法之基本原理的圖及繪示驅動信號與觸摸偵測信號之波形之實例的圖。
圖4係繪示根據本發明之實施例的顯示面板之組態實例的方塊圖。
圖5係繪示圖4中所示之選擇開關區段之組態實例的方塊圖。
圖6係繪示圖4中所示的具有觸摸偵測功能之顯示裝置之示意性橫截面組態的橫截面圖。
圖7係繪示圖4中所示的具有觸摸偵測功能之顯示裝置中之像素配置的電路圖。
圖8係繪示圖4中所示的具有觸摸偵測功能之顯示裝置中之驅動電極及觸摸偵測電極的組態實例之透視圖。
圖9A至圖9C係繪示圖4中所示之顯示面板中的觸摸偵測掃描之實例的示意圖。
圖10係繪示根據本發明之第一實施例的顯示面板之操作實例的時序圖。
圖11係繪示根據第一實施例之AC驅動信號及觸摸偵測信號的波形實例之波形圖。
圖12係繪示根據第一實施例之觸摸偵測掃描的時序波形圖。
圖13係繪示根據第一實施例之觸摸偵測操作的實例之時序波形圖。
圖14係繪示根據第一實施例之修改的顯示面板之操作實例的時序圖。
圖15係繪示根據本發明之第二實施例的AC驅動信號及觸摸偵測信號之波形實例的波形圖。
圖16係繪示根據第二實施例之觸摸偵測操作的實例之波形圖。
圖17係繪示根據第二實施例之觸摸偵測操作的另一實例之波形圖。
圖18係繪示根據第二實施例之修改的觸摸偵測掃描之時序波形圖。
圖19係繪示根據本發明之第三實施例的AC驅動信號及觸摸偵測信號之波形實例的波形圖。
圖20係繪示應用任何實施例之顯示面板的應用實例1之外觀組態的透視圖。
圖21A至圖21C係繪示根據修改之顯示面板中的觸摸偵測掃描之實例的示意圖。
圖22係繪示根據另一修改之AC驅動信號及觸摸偵測信號的波形實例之波形圖。
圖23係繪示根據另一修改之AC驅動信號及觸摸偵測信號的波形實例之波形圖。
圖24係繪示根據另一修改的具有觸摸偵測功能之顯示裝置的示意性橫截面組態之橫截面圖。
1、2、3‧‧‧顯示面板
10‧‧‧具有觸摸偵測功能之顯示裝置
11‧‧‧控制區段
12‧‧‧閘極驅動器
13‧‧‧源極驅動器
14‧‧‧選擇開關區段
16‧‧‧驅動電極驅動器
20‧‧‧液晶顯示裝置
30‧‧‧觸摸偵測裝置
40‧‧‧觸摸偵測區段
42‧‧‧低通濾波器(LPF)區段
43‧‧‧A/D轉換區段
44‧‧‧信號處理區段
45‧‧‧座標擷取區段
46‧‧‧偵測時序控制區段
56‧‧‧驅動電極驅動器
66‧‧‧驅動電極驅動器
R‧‧‧電阻器
Vcom‧‧‧驅動信號
Vdet‧‧‧觸摸偵測信號
Vdisp‧‧‧影像信號
Vpix‧‧‧分時多工像素信號
Vscan‧‧‧掃描信號
Vsel‧‧‧開關控制信號
Vsig‧‧‧像素信號

Claims (16)

  1. 一種顯示器，其包括：顯示元件；驅動電極；觸摸偵測電極，其等每一者與該等驅動電極之相對應者形成一靜電電容；及一驅動區段，其在複數個觸摸偵測週期之每一者期間將一AC驅動信號施加至該等驅動電極，該AC驅動信號涉及多個轉變以產生一或多對轉變時序對，其中在該複數個觸摸偵測週期內該AC驅動信號包含至少一第一轉變時序對及一第二轉變時序對，該第一轉變時序對具有一第一轉變時間間隔，且該第二轉變時序對具有不同於該第一轉變時間間隔之一第二轉變時間間隔。
  2. 如請求項1之顯示器，其中該第一轉變時序對及該第二轉變時序對存在於相同觸摸偵測週期中。
  3. 如請求項2之顯示器，其中該等觸摸偵測週期之一者中的該AC驅動信號之一脈衝寬度及一脈衝時間間隔不同於剩餘觸摸偵測週期之一者中的一脈衝寬度及一脈衝時間間隔。
  4. 如請求項1之顯示器，其中該第一轉變時序對存在於不同於其中存在該第二轉變時序對之觸摸偵測週期的觸摸偵測週期中。
  5. 如請求項1之顯示器，其進一步包括一偵測區段，其在該AC驅動信號之每個轉變之前及之 後的時序取樣從該等觸摸偵測電極之每一者輸出的一偵測之信號，且決定每個轉變中的該取樣之一結果的一變異值和。
  6. 如請求項1之顯示器，其中改變該複數個觸摸偵測週期之一時間間隔。
  7. 如請求項1之顯示器，其中該驅動區段將該AC驅動信號施加至每個預定數量之該等驅動電極。
  8. 如請求項7之顯示器，其中該驅動區段在預定數量之觸摸偵測週期內將該AC驅動信號施加至相同驅動電極。
  9. 如請求項8之顯示器，其中該預定數量之觸摸偵測週期之一者中的該AC驅動信號之每個轉變時序不同於該預定數量之觸摸偵測週期之剩餘者的一者中之每個轉變時序。
  10. 如請求項1之顯示器，其中為顯示操作之每個水平週期提供該觸摸偵測週期。
  11. 如請求項1之顯示器，其中該顯示元件包含一液晶層，及一像素電極，其形成於該液晶層與該驅動電極之間，或經配置以面向該液晶層，且該驅動電極介於該像素電極與該液晶層之間。
  12. 如請求項1之顯示器，其中該顯示元件包含一液晶層，及一像素電極，其經配置以面向該等驅動電極，且該液晶層介於該像素電極與該等驅動電極之間。
  13. 如請求項11之顯示器，其中該驅動區段在除了該等觸摸偵測週期之外的週期中將一顯示驅動信號施加至該等驅動電極。
  14. 一種觸摸偵測單元，其包括：驅動電極；觸摸偵測電極，其等每一者與該等驅動電極之相對應者形成一靜電電容；及一驅動區段，其在複數個觸摸偵測週期之每一者期間將一AC驅動信號施加至該等驅動電極，該AC驅動信號涉及多個轉變以產生一或多對轉變時序對，其中在該複數個觸摸偵測週期內該AC驅動信號包含至少一第一轉變時序對及一第二轉變時序對，該第一轉變時序對具有一第一轉變時間間隔，且該第二轉變時序對具有不同於該第一轉變時間間隔之一第二轉變時間間隔。
  15. 一種驅動方法，其包括：產生一AC驅動信號，該AC驅動信號涉及多個轉變以產生一或多對轉變時序對；及在複數個觸摸偵測週期之每一者期間將該AC驅動信號施加至驅動電極，驅動電極與觸摸偵測電極形成一靜電電容，其中在該複數個觸摸偵測週期內該AC驅動信號包含至少一第一轉變時序對及一第二轉變時序對，該第一轉變時序對具有一第一轉變時間間隔，且該第二轉變時序對具有不同於該第一轉變時間間隔之一第二轉變時間間隔。
  16. 一種包含一顯示器及控制使用該顯示器之操作之一控制區段的電子單元，該顯示器包括：顯示元件；驅動電極；觸摸偵測電極，其等每一者與該等驅動電極之相對應者形成一靜電電容；及一驅動區段，其在複數個觸摸偵測週期之每一者期間將一AC驅動信號施加至該等驅動電極，該AC驅動信號涉及多個轉變以產生一或多對轉變時序對，其中在該複數個觸摸偵測週期內該AC驅動信號包含至少一第一轉變時序對及一第二轉變時序對，該第一轉變時序對具有一第一轉變時間間隔，且該第二轉變時序對具有不同於該第一轉變時間間隔之一第二轉變時間間隔。
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