TW201504905A - 驅動觸控顯示器的方法及提升訊雜比的觸控顯示器 - Google Patents

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Abstract

驅動觸控顯示器的方法包含在一觸控面板的二垂直同步訊號之間對應該觸控面板的N個區塊的每一區塊的每一水平同步訊號週期內的一第一預定時間，一切換電路根據一液晶驅動單元所產生的驅動訊號，驅動該區塊顯示一相對應的影像；在該水平同步訊號週期內的一第二預定時間，該切換電路根據一觸控控制單元所產生的觸控掃描訊號，對該N個區塊中僅對應該區塊的M個區塊執行觸控掃描；該觸控控制單元在該水平同步訊號週期內的一第三預定時間透過該切換電路接收並處理對應該M個區塊中的觸控掃描結果。N和M是正整數，且M小於N。

Description

驅動觸控顯示器的方法及提升訊雜比的觸控顯示器
本發明是有關於一種驅動觸控顯示器的方法及提升訊雜比的觸控顯示器，尤指一種利用分通道多工的驅動方式以提升觸控面板的訊雜比的驅動觸控顯示器的方法及觸控顯示器。
請參照第1圖，第1圖是現有技術說明三種電容式觸控面板的示意圖。如第1圖所示，現有技術可根據電容式觸控面板的結構，將電容式觸控面板分成外掛電容式(out-cell capacitive)觸控面板、表面電容式(on-cell capacitive)觸控面板和內嵌電容式(in-cell capacitive)觸控面板，其中外掛電容式觸控面板是將觸控面板和液晶面板貼合在一起；表面電容式觸控面板是在彩色濾光層上直接加觸控感測單元的製程；內嵌電容式觸控面板則是在液晶層內加觸控感測單元的製程。目前外掛電容式觸控面板較為普及，但因為表面電容式觸控面板及內嵌電容式觸控面板的觸控面板厚度較小，所以表面電容式觸控面板及內嵌電容式觸控面板逐漸受到觸控面板的設計者關注。
在內嵌電容式觸控面板的技術中，整合液晶面板的共同電壓層與觸控感測單元的驅動層的共同型(common type)技術是最為常見。雖然共同型技術具有高度整合性，但在觸控面板的結構與觸控面板的訊號處理更為複雜。請參照第2圖，第2圖是現有技術說明一種共同型觸控面板200的示意圖。如第2圖所示，液晶面板的共同電壓層202亦同時作為觸控感測單元的 驅動層，以及觸控感測單元的感測層204是設置於彩色濾光層206上。
如第2圖所示，由於共同型觸控面板200的液晶面板的共同電壓 層202同時作為觸控感測單元的驅動層，所以現有技術是利用分時多工的驅動方式執行共同型觸控面板200的顯示與觸控掃描，亦即在共同型觸控面板200的每一水平同步訊號空白時間(blanking time)內利用分時多工的驅動方式執行共同型觸控面板200的顯示與觸控掃描，其中分時多工的驅動方式亦應用在表面電容式觸控面板和內嵌電容式觸控面板。
因為現有技術是在觸控面板的每一水平同步訊號空白時間內利用 分時多工的驅動方式執行觸控面板的一區塊的顯示與觸控掃描，所以對於觸控面板的一區塊而言會有掃描時間不足的問題。另外，觸控面板的觸控掃描訊號的頻率是固定且無法調整，所以觸控面板的報點率(report rate)是受限的(例如60Hz)。此外，因為觸控面板的一個畫面內可利用的水平同步訊號空白時間的數目是有限，所以現有技術即使利用累加原始資料的方式，也無法使觸控面板的訊雜比(SNR)提升，導致觸控面板的效能降低。
本發明的一實施例提供一種驅動觸控顯示器的方法，其中該觸控顯示器包含一液晶驅動單元、一觸控控制單元、一切換電路及一觸控面板，其中該觸控面板包含N個區塊，且N是一正整數。該方法包含在該觸控面板的二垂直同步訊號之間對應於該N個區塊的每一區塊的每一水平同步訊號週期內的一第一預定時間，該切換電路根據該液晶驅動單元所產生的驅動訊號，驅動該區塊顯示一相對應的影像；在該水平同步訊號週期內的一第二預定時間，該切換電路根據該觸控控制單元所產生的觸控掃描訊號，對該N個區塊中僅對應該區塊的M個區塊執行觸控掃描，其中M是一正整數，M小於N，且該第二預定時間和該第一預定時間重疊；在該第二預定時間後，該 觸控控制單元在該水平同步訊號週期內的一第三預定時間透過該該切換電路接收並處理對應於該M個區塊中的每一區塊的觸控掃描結果。
本發明的另一實施例提供一種提升訊雜比的觸控顯示器。該觸控顯示器包含一液晶驅動單元、一觸控控制單元、一切換電路及一觸控面板。該觸控面板包含N個區塊，且N是一正整數。在該觸控面板的二垂直同步訊號之間對應於該N個區塊的每一區塊的每一水平同步訊號週期內的一第一預定時間，該切換電路根據該液晶驅動單元所產生的驅動訊號，驅動該區塊顯示一相對應的影像，在該水平同步訊號週期內的一第二預定時間，該切換電路根據該觸控控制單元所產生的觸控掃描訊號，對該N個區塊中僅對應該區塊的M個區塊執行觸控掃描，其中M是一正整數，M小於N，且該第二預定時間和該第一預定時間重疊，以及在該第二預定時間後，該觸控控制單元在該水平同步訊號週期內的一第三預定時間透過該切換電路接收並處理對應於該M個區塊中的每一區塊的觸控掃描結果。
200‧‧‧共同型觸控面板
202‧‧‧共同電壓層
204‧‧‧感測層
206‧‧‧彩色濾光層
300‧‧‧觸控顯示器
302‧‧‧液晶驅動單元
304‧‧‧觸控控制單元
306‧‧‧切換電路
308‧‧‧觸控面板
3081-308N‧‧‧區塊
DS‧‧‧驅動訊號
FPT‧‧‧第一預定時間
HS‧‧‧水平同步訊號
HSP‧‧‧水平同步訊號週期
SPT‧‧‧第二預定時間
SPT1、SPT2、TPT1、TPT2‧‧‧時段
TPT‧‧‧第三預定時間
TSS‧‧‧觸控掃描訊號
VS‧‧‧垂直同步訊號
600-606‧‧‧步驟
第1圖是現有技術說明三種電容式觸控面板的示意圖。
第2圖是現有技術說明一種共同型觸控面板的示意圖。
第3圖是說明內嵌觸控顯示器的示意圖。
第4圖是說明對應於N個區塊中每一區塊的液晶驅動訊號、觸控面板的垂直同步訊號與水平同步訊號的時序示意圖。
第5圖是說明在觸控面板的二垂直同步訊號之間的水平同步訊號週期內的第一預定時間、第二預定時間和第三預定時間的時序示意圖。
第6圖是本發明的一實施例說明一種驅動觸控顯示器的方法的流程圖。
第7圖是本發明的另一實施例說明在觸控面板的二垂直同步訊號之間的水平 同步訊號週期內的第一預定時間、第二預定時間和第三預定時間的時序示意圖。
第8圖是說明根據第7圖的時序，驅動觸控顯示器的示意圖。
請參照第3圖，第3圖是說明一觸控顯示器300的示意圖。如第3圖所示，觸控顯示器300包含一液晶驅動單元302、一觸控控制單元304、一切換電路306及一觸控面板308，其中觸控面板308包含N個區塊3081-308N，且N是一正整數，其中觸控面板308是內嵌電容式(in-cell capacitive)觸控面板、一表面電容式(on-cell capacitive)觸控面板或一共同型(common type)觸控面板。請參照第4圖、第5圖和第6圖，第4圖是說明對應於N個區塊3081-308N中每一區塊的液晶驅動訊號、觸控面板308的垂直同步訊號VS與水平同步訊號HS的時序示意圖，第5圖是說明在觸控面板308的二垂直同步訊號VS之間的水平同步訊號週期HSP內的一第一預定時間FPT、一第二預定時間SPT和一第三預定時間TPT的時序示意圖，和第6圖是本發明的一實施例說明一種驅動觸控顯示器的方法的流程圖，其中第6圖的方法是利用第3圖的觸控顯示器300、第4圖和第5圖說明，詳細步驟如下：步驟600：開始；步驟602：在觸控面板308的二垂直同步訊號VS之間對應於N個區塊3081-308n的區塊3081的一水平同步訊號週期HSP內的第一預定時間FPT，切換電路306根據液晶驅動單元302所產生的驅動訊號DS，驅動區塊3081顯示一相對應的影像；步驟604：在水平同步訊號週期HSP內的第二預定時間SPT，切換電路306根據觸控控制單元304所產生的觸控掃描訊號TSS，對N個區塊 3081-308n中僅對應區塊3081的區塊3082執行觸控掃描；步驟606：在第二預定時間SPT後，觸控控制單元304在水平同步訊號週期HSP內的第三預定時間TPT透過切換電路306接收並處理區塊3082的觸控掃描結果，跳回步驟602。
如第4圖所示，因為區塊3081包含複數條像素線(pixel line)，且區塊3081內的複數條像素線中的每一條像素線對應觸控面板308的一水平同步訊號HS，所以在觸控面板308的二垂直同步訊號VS之間有複數個對應於區塊3081的水平同步訊號HS。同理，在觸控面板308的二垂直同步訊號VS之間亦有對應於N個區塊3082-308n的每一區塊的複數個水平同步訊號HS。另外，如第5圖所示，任二水平同步訊號HS之間是一水平同步訊號週期HSP，所以在觸控面板308的二垂直同步訊號VS之間亦有複數個對應於區塊3081的水平同步訊號週期HSP。在步驟602中，如第5圖所示，在觸控面板308的二垂直同步訊號VS之間對應於區塊3081的水平同步訊號週期HSP內的第一預定時間FPT，切換電路306根據液晶驅動單元302所產生的驅動訊號DS，驅動區塊3081顯示一相對應的影像。在步驟604中，如第5圖所示，因為觸控面板308的共同電壓層亦同時作為觸控面板308的觸控感測單元的驅動層，所以在水平同步訊號週期HSP內的第二預定時間SPT，切換電路306是根據觸控控制單元304所產生的觸控掃描訊號TSS，對N個區塊3081-308n中僅對應區塊3081的一個區塊3082執行觸控掃描，其中第二預定時間SPT小於第一預定時間FPT，且第二預定時間SPT和第一預定時間FPT重疊(如第5圖所示)。亦即觸控面板308的用以顯示影像的區塊(區塊3081)是不同於用以觸控掃描的區塊(區塊3082)。在步驟606中，如第5圖所示，在第二預定時間SPT後，觸控控制單元304在水平同步訊號週期HSP內的第三預定時間TPT透過切換電路306接收並處理區塊3082的觸控掃描結果，其中第三預定時間TPT不大於第一預定時間FPT與第二預定時間SPT的差。然後， 跳回步驟602以重複執行上述步驟直到複數個對應於區塊3081的水平同步訊號週期HSP結束。
同理，區塊3082的操作原理亦和區塊3081的操作原理相同。例 如，當複數個對應於區塊3081的水平同步訊號週期HSP結束後，在觸控面板308的二垂直同步訊號VS之間對應於區塊3082的一水平同步訊號週期內的一第一預定時間，切換電路306是根據液晶驅動單元302所產生的驅動訊號DS，驅動區塊3082顯示一相對應的影像；在對應於區塊3082的水平同步訊號週期內的一第二預定時間，切換電路306是根據觸控控制單元304所產生的觸控掃描訊號TSS，對N個區塊3081-308n中僅對應區塊3082的區塊3083執行觸控掃描；在對應於區塊3082的水平同步訊號週期內的第二預定時間後，觸控控制單元304在對應於區塊3082的水平同步訊號週期內的一第三預定時間透過切換電路306接收並處理區塊3083的觸控掃描結果。另外，N個區塊3081-308n中的其餘區塊的操作原理亦和區塊3081的操作原理相同，在此不再贅述。
請參照第7圖和第8圖，第7圖是本發明的另一實施例說明在觸 控面板308的二垂直同步訊號VS之間的一水平同步訊號週期HSP內的一第一預定時間FPT、一第二預定時間SPT和一第三預定時間TPT的時序示意圖，和第8圖是說明根據第7圖的時序，驅動觸控顯示器300的示意圖。第7圖的時序圖和第5圖的時序圖之間的差別在於在步驟604中，切換電路306是在水平同步訊號週期HSP內的第二預定時間SPT分別根據觸控控制單元304所產生的觸控掃描訊號TSS，對N個區塊3081-308n中僅對應區塊3081的區塊3082、3083執行觸控掃描，亦即切換電路306是在第二預定時間SPT內的一時段SPT1根據觸控控制單元304所產生的觸控掃描訊號TSS，對區塊3082執行觸控掃描，以及在第二預定時間SPT內的一時段SPT2根據觸控控 制單元304所產生的觸控掃描訊號TSS，對區塊3083執行觸控掃描，其中時段SPT1的長度與時段SPT2的長度；在步驟606中，在第二預定時間SPT後，觸控控制單元304是在水平同步訊號週期HSP內的第三預定時間TPT分別透過切換電路306接收並處理區塊3082、3083的觸控掃描結果，亦即觸控控制單元304是在第三預定時間TPT內的一時段TPT1透過切換電路306接收並處理區塊3082的觸控掃描結果，以及觸控控制單元304是在第三預定時間TPT內的一時段TPT2透過切換電路306接收並處理區塊3083的觸控掃描結果，其中時段TPT1的長度與時段TPT2的長度。
同理，區塊3082的操作原理亦和區塊3081的操作原理相同。例 如，當複數個對應於區塊3081的水平同步訊號週期HSP結束後，在觸控面板308的二垂直同步訊號VS之間對應於區塊3082的一水平同步訊號週期內的第一預定時間，切換電路306是根據液晶驅動單元302所產生的驅動訊號DS，驅動區塊3082顯示一相對應的影像；在對應於區塊3082的水平同步訊號週期內的第二預定時間，切換電路306是根據觸控控制單元304所產生的觸控掃描訊號TSS，分別對N個區塊3081-308n中僅對應區塊3082的區塊3084、3085執行觸控掃描；在第二預定時間後，觸控控制單元304在對應於區塊3082的水平同步訊號週期內的第三預定時間分別透過切換電路306接收並處理區塊3084、3085的觸控掃描結果。另外，N個區塊3081-308n中的其餘區塊的操作原理亦和區塊3081的操作原理相同，在此不再贅述。
另外，在本發明的另一實施例中，在步驟604中，切換電路306 是在對應區塊3081的水平同步訊號週期HSP內的第二預定時間SPT分別根據觸控控制單元304所產生的觸控掃描訊號TSS，對N個區塊3081-308n中僅對應區塊3081的M個區塊執行觸控掃描，其中M是一正整數，且M小於N。
綜上所述，相較於現有技術，因為本發明所提供的驅動觸控顯示 器的方法和觸控顯示器是利用分通道多工的驅動方式(如第5圖和第7圖所示)，所以本發明具有下列優點：第一、觸控面板的觸控掃描時間(第二預定時間)比現有技術的觸控掃描時間長；第二、因為觸控面板的顯示影像與觸控面板的觸控掃描可同時執行，所以觸控面板的觸控掃描訊號的頻率可隨觸控面板的訊雜比的實際需求調整，以提升觸控面板的訊雜比；第三、因為本發明可於觸控面板的的一個畫面時間內進行多次的觸控掃描，所以本發明可增加觸控面板的觸控掃描訊號的頻率，以提升觸控面板的報點率(report rate)；第四、本發明可應用在表面電容式觸控面板、內嵌電容式觸控面板和共同型(common type)觸控面板。
600-606‧‧‧步驟

Claims (10)

  1. 一種驅動觸控顯示器的方法，其中該觸控顯示器包含一液晶驅動單元、一觸控控制單元、一切換電路及一觸控面板，其中該觸控面板包含N個區塊，且N是一正整數，該方法包含：在該觸控面板的二垂直同步訊號之間對應於該N個區塊的每一區塊的每一水平同步訊號週期內的一第一預定時間，該切換電路根據該液晶驅動單元所產生的驅動訊號，驅動該區塊顯示一相對應的影像；在該水平同步訊號週期內的一第二預定時間，該切換電路根據該觸控控制單元所產生的觸控掃描訊號，對該N個區塊中僅對應該區塊的M個區塊執行觸控掃描，其中M是一正整數，M小於N，且該第二預定時間和該第一預定時間重疊；及在該第二預定時間後，該觸控控制單元在該水平同步訊號週期內的一第三預定時間透過該切換電路接收並處理對應於該M個區塊中的每一區塊的觸控掃描結果。
  2. 如請求項1所述的方法，其中該第二預定時間小於該第一預定時間。
  3. 如請求項2所述的方法，其中該第三預定時間不大於該第一預定時間與該第二預定時間的差。
  4. 如請求項1所述的方法，其中該區塊包含複數條像素線(pixel line)，且該複數條像素線中的每一條像素線對應該觸控面板的一水平同步訊號。
  5. 如請求項1所述的方法，其中該觸控面板是一內嵌電容式(in-cell capacitive)觸控面板。
  6. 如請求項1所述的方法，其中該觸控面板是一表面電容式(on-cell capacitive)觸控面板。
  7. 一種提升訊雜比的觸控顯示器，包含：一液晶驅動單元；一觸控控制單元；一切換電路；及一觸控面板，包含N個區塊，且N是一正整數；其中在該觸控面板的二垂直同步訊號之間對應於該N個區塊的每一區塊的每一水平同步訊號週期內的一第一預定時間，該切換電路根據該液晶驅動單元所產生的驅動訊號，驅動該區塊顯示一相對應的影像，在該水平同步訊號週期內的一第二預定時間，該切換電路根據該觸控控制單元所產生的觸控掃描訊號，對該N個區塊中僅對應該區塊的M個區塊執行觸控掃描，其中M是一正整數，M小於N，且該第二預定時間和該第一預定時間重疊，以及在該第二預定時間後，該觸控控制單元在該水平同步訊號週期內的一第三預定時間透過該切換電路接收並處理對應於該M個區塊中的每一區塊的觸控掃描結果。
  8. 如請求項7所述的觸控顯示器，其中該第二預定時間小於該第一預定時間。
  9. 如請求項8所述的觸控顯示器，其中該第三預定時間不大於該第一預定時間與該第二預定時間的差。
  10. 如請求項7所述的觸控顯示器，其中該區塊包含複數條像素線，且該複 數條像素線中的每一條像素線對應該觸控面板的一水平同步訊號。
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