TW201643626A - 觸控顯示裝置之控制方法 - Google Patents

Abstract

一種觸控顯示裝置之控制方法，其中觸控顯示裝置包括m個像素電極，用以顯示連續的一第一影像與一第二影像，m個像素電極係分成n個電極單元。所述控制方法包括步驟a~c，其中步驟c執行於步驟a與b之間。於步驟a中，根據第一影像，對m個像素電極中的第一像素電極提供第一像素電壓。於步驟b中，根據第二影像，對第一像素電極提供第二像素電壓。於步驟c中，對n個電極單元中的第一電極單元進行觸碰偵測，其中第一電極單元包括第一像素電極，且觸碰偵測包括量測第一電極單元之所有像素電極的電容量總和。

Description

觸控顯示裝置之控制方法

本發明係關於一種觸控顯示裝置，且特別是一種利用顯示裝置之像素電極獲取觸控資訊的觸控顯示裝置及其使用的控制方法。

現有觸控顯示裝置具有觸控顯示面板，觸控顯示面板可以分為外掛式觸控顯示面板或內嵌式觸控顯示面板。外掛式觸控顯示面板是由彼此貼合的顯示面板與觸控面板而形成，而內嵌式觸控顯示面板則是將顯示面板與觸控面板整合為單一個面板。

顯示面板具有多個像素電極，且依據要顯示的影像，分別施加多個像素電壓至所述多個像素電極，以顯示所述影像。觸控面板配置有多個電極單元，以感測信號量，並且觸控面板所連接的控制器可以依據電極單元感測的信號量來獲取觸控資訊。不管是外掛式觸控顯示面板或內嵌式觸控顯示面板，目前大多需要設置額外的電極單元來進行觸控偵測。

本發明實施例提供一種觸控顯示裝置之控制方法，其中觸控顯示裝置包括m個像素電極，用以顯示連續的一第一影像與一第二影像，m個像素電極係分成n個電極單元。所述控制方法包括步驟a~c，其中步驟c執行於步驟a與b之間。於步驟a中，根 據第一影像，對m個像素電極中的第一像素電極提供第一像素電壓。於步驟b中，根據第二影像，對第一像素電極提供第二像素電壓。於步驟c中，對n個電極單元中的第一電極單元進行觸碰偵測，其中第一電極單元包括第一像素電極，且觸碰偵測包括量測第一電極單元之所有像素電極的電容量總和。

本發明實施例還提供一種觸控顯示裝置，此觸控顯示裝置包括m個像素電極與控制單元，其中控制單元用以執行上述控制方法。

綜合以上所述，本發明實施例所提供的觸控顯示裝置及此觸控顯示裝置的控制方法係以像素電極作為電極單元來進行觸碰偵測，因此，無須在觸控顯示裝置額外地增設電極單元來進行觸碰偵測，從而減少觸控顯示裝置的厚度與製造成本。

為使本發明所屬技術領域具有通常知識者能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。

1‧‧‧觸控顯示裝置

11‧‧‧源極驅動電路

12‧‧‧閘極驅動電路

13‧‧‧自容感測電路

14‧‧‧觸控顯示面板

2‧‧‧像素單元

BM‧‧‧光遮蔽層

CF‧‧‧色濾波器

C_I‧‧‧感應電容

COM‧‧‧共電極

DP‧‧‧顯示基板

FG‧‧‧手指

G₁~G₅、G_i‧‧‧閘極線

GL‧‧‧玻璃基板

LC‧‧‧液晶層

PE、PE₁~PE₂₀‧‧‧像素電極

S₁~S₄、S_j‧‧‧資料線

S51~S53‧‧‧步驟流程

TFT‧‧‧薄膜電晶體

T_T‧‧‧時間

圖1是本發明實施例的觸控顯示裝置的電路示意圖。

圖2是本發明實施例的觸控顯示裝置之一個像素單元的布局示意圖。

圖3是本發明實施例的觸控顯示裝置之觸控顯示面板的剖面示意圖。

圖4A是本發明實施例之觸控顯示裝置選擇多個像素電極作為多個電極單元以獲取觸控資訊的示意圖。

圖4B是本發明實施例之觸控顯示裝置選擇多個像素電極作為多個電極單元以進行觸碰偵測及刷新像素的示意圖。

圖4C是本發明另一實施例之觸控顯示裝置選擇多個像素電 極作為多個電極單元以進行觸碰偵測及刷新像素的示意圖。

圖4D是本發明另一實施例之觸控顯示裝置選擇多個像素電極作為多個電極單元以進行觸碰偵測及刷新像素的示意圖。

圖5是本發明實施例之用於觸控顯示裝置之控制方法的流程示意圖。

本發明提供一種觸控顯示裝置及此觸控顯示裝置所使用的控制方法。在此控制方法中，觸控顯示裝置利用像素電極進行觸控偵測。因此，所述觸控顯示裝置無須額外地設置用以獲取觸控資訊的電極單元。

圖1是本發明實施例的觸控顯示裝置的示意圖。觸控顯示裝置1包括了控制單元與觸控顯示面板14。控制單元電性連接觸控顯示面板14，且包括源極驅動電路11、閘極驅動電路12與自容感測電路13。閘極驅動電路12電性連接觸控顯示面板14的多條閘極線G₁~G₅，而源極驅動電路11與自容感測電路13電性連接觸控顯示面板14的多條資料線S₁~S₄。

觸控顯示面板14的閘極線G₁~G₅與多條資料線S₁~S₄的交會處分別對應一個像素單元。像素單元包括薄膜電晶體TFT與像素電極PE，薄膜電晶體TFT的汲極電性連接其像素電極PE。同一列之像素單元的薄膜墊電晶體TFT之閘極電性連接同一條閘極線G_i，同一行之像素單元的薄膜墊電晶體TFT的源極電性連接同一條資料線S_j，其中i與j為正整數。閘極驅動電路12用以致能閘極線G_i，使閘極線G_i連接的電晶體TFT導通，源極驅動電路11經由電晶體TFT傳送像素電壓給像素電極PE。於進行觸碰偵測的期間，源極驅動電路11施加觸碰偵測驅動電壓給像素電極PE。

圖1的觸控顯示面板14可以是橫向電場效應(IPS)顯示面板， 其中每一個像素單元的布局可參考如圖2的示意圖。在圖2中，閘極線G_i與資料線S_j位於不同層，且彼此未電性連接。像素電極PE與資料線S_j位於同一層，但與共電極COM位於不同層，且彼此未電性連接。在像素電極PE與共電極COM之間有電壓差時會形成一個橫向電場。圖2僅是像素單元的一種布局方式，本發明並不限制像素單元的布局方式必須與圖2完全相同。亦即，本發明不限制像素電極PE與資料線S_j位於同一層，也不限制像素電極PE與共電極COM位於不同一層。只要像素電極PE能夠與接觸觸控顯示面板之物件產生電容耦合效應的像素單元皆能夠應用於本發明。

由於上述實施例是將至少一個像素電極PE選擇作為用以進行觸碰偵測的至少一電極單元，因此，像素電極PE本身需要能夠與觸碰之物件能夠產生電容耦合效應。橫向電場效應顯示面板中的像素電極PE本身不會被遮蔽，而能夠與觸碰之物件產生電容耦合效應，故其可以用來實現本發明實施例的觸控顯示裝置。然而，本發明並不限制觸控顯示裝置的觸控顯示面板14僅能為橫向電場效應顯示面板，其他像素電極不會被遮蔽而能夠與接近之物件產生電容耦合效應的顯示面板皆可以用來實現上述觸控顯示面板14。

請參照圖3，圖3是本發明實施例的觸控顯示裝置之觸控顯示面板的剖面示意圖。於圖3中，觸控顯示面板14為橫向電場效應顯示面板，且包括顯示基板DP、液晶層LC、色濾波器CF、光遮蔽層BM與玻璃基板GL。液晶層LC位於顯示基板DP與色濾波器CF之間，玻璃基板GL位於色濾波器之上。在玻璃基板GL的週圍定義有非可視區，而非可視區底下與色濾波器CF之間設有光遮蔽層BM。

顯示基板DP具有閘極線(未繪於圖3)、資料線S_j、像素電極PE與共電極COM。閘極線、資料線S_j與共電極COM位於顯示面 板DP的不同層，且彼此未電性連接。像素電極PE與共電極COM位於顯示基板DP的不同層。

在此請注意，像素電極PE並沒有被其他導體所遮蔽，因此，當物件(例如：手指FG)接近觸控顯示面板14時，手指FG可以與像素電極PE發生電容場耦合效應，而在彼此之間衍生一個感應電容C_I。本發明即是利用像素電極PE來進行物件的觸碰偵測。

請回去參照圖1，於圖1中，本發明係將觸控顯示裝置1具有m個像素電極PE分為n個電極單元，其中m與n為大於1的正整數，且m大於等於n。這n個電極單元是用來進行觸碰偵測。

一個電極單元可以包括一個像素電極PE或多個相鄰像素電極PE。在一實施例中，一個電極單元包括同一條閘線G_i所對應的多個相鄰的像素電極PE，在另一實施例中，一電極單元包括相鄰的多條閘極線(例如G_i、G_i+1)所對應的多個相鄰的像素電極PE。

圖4A與圖4B用以說明本發明進行觸碰偵測的結構及方法，在圖4A所示的實施例中，包括4條資料線以及5條閘極線，以及20個像素電極PE₁~PE₂₀。在本實施例中，用於觸碰偵測的每一個電極單元僅包括一個像素電極(m=n)。

圖4B的第一畫面週期與第二畫面周期，分別用來顯示連續的一第一影像與一第二影像。在每個畫面周期中，每四個像素電極PE_4(i-1)+1~PE_4i先被用來進行觸碰偵測，然後再刷新像素，圖中的刷新像素是表示根據要顯示的影像，對該像素電極PE_4(i-1)+1~PE_4i施予像素電壓。時間T_T表示對一像素電極進行觸碰偵測到刷新該像素電極之間的時間，通常這個時間T_T大於對一個像素電極進行觸碰偵測的時間。

在對像素電極PE₁~PE₄進行觸碰偵測時，閘極驅動電路12對閘極線G₁送出驅動信號，閘極線G₁被致能，使與像素電極PE₁~PE₄相連接的電晶體TFT導通，源極驅動電路11透過資料線S₁~S₄提供觸碰偵測驅動電壓給像素電極PE₁~PE₄。接著，自容感 測電路13透過資料線S₁~S₄分別讀取像素電極PE₁~PE₄的電容量。在本實施例中，像素電極PE₁~PE₄分別被選為第一至第四電極單元，藉由分別偵測其上的電容變化量來進行觸碰偵測。

接著進行對像素電極PE₁~PE₄進行刷新像素的步驟。趁著上述像素電極PE₁~PE₄進行觸碰偵測之後，但閘極線G₁仍維持在被致能的期間，源極驅動電路11透過資料線S₁~S₄提供依據第一影像產生的第一像素電壓給像素電極PE₁~PE₄，以完成刷新像素的步驟。

或者，亦可在像素電極PE₁~PE₄完成觸碰偵測後，由閘極驅動電路對閘極線G₁再次送出驅動信號，使像素電極PE₁~PE₄連接的電晶體TFT再次導通源極驅動電路11，源極驅動電路11透過資料線S₁~S₄提供依據第一影像產生的第一像素電壓給像素電極PE₁~PE₄，以完成刷新像素的步驟。

在完成前述像素電極PE₁~PE₄的觸碰偵測及刷新之後，再對閘極線G₂所對應的像素電極PE₅~PE₈進行上述觸碰偵測及刷新像素的步驟，其中的步驟細節可根據前面內容而推得，故不再贅述。簡單地說，在第一影像的第一畫面週期中，每四個像素電極PE_4(i-1)+1~PE_4i在被選作為第4(i-1)+1~4*i電極單元並完成觸碰偵測後，會再進行像素刷新的步驟。

接著，於第二影像的第二畫面週期中，當閘極線G₁被閘極驅動電路12所致能時，源極驅動電路11會透過資料線S₁~S₄提供觸碰偵測驅動電壓給像素電極PE₁~PE₄，亦即像素電極PE₁~PE₄被選為第一至第四電極單元以進行觸碰偵測。接著，因為之前像素電極PE₁~PE₄被選擇作為第一至第四電極單元，因此，像素電極PE₁~PE₄需要進行刷新像素的步驟。此時，源極驅動電路11會提供依據第二影像產生的第二像素電壓給像素電極PE₁~PE₄，以完成刷新像素的步驟。簡單地說，在第二影像的第二畫面週期中再次進行前述觸碰偵測及刷新像素的步驟，讓每四個像素 電極PE_4(i-1)+1~PE_4i在被選作為第4(i-1)+1~4*i電極單元並完成觸碰偵測後，再對其進行像素刷新的步驟。

另外一方面，當像素電極PE_4(i-1)+1~PE_4i被選擇作為電極單元進行觸碰偵測時，對應像素所顯示的亮度與顏色會因此而被干擾。然而，若進行觸碰偵測的時間不長，且對應像素電極PE_4(i-1)+1~PE_4i所施加的像素電壓會在短時間內被刷新，則因為視覺暫留(persistence of vision)的原因，人眼並不會感受到對應像素所顯示的亮度與顏色有被干擾。

一般來說，人眼對影像之視覺暫留的時間約為10毫秒以上，而目前對電極單元進行觸碰偵測所需花費的時間可以遠小於1毫秒。因此，基於人眼對影像之視覺暫留的時間去考量影像顯示的品質，從像素電極PE_4(i-1)+1~PE_4i在被選作為第4(i-1)+1~4*i電極單元開始進行觸碰偵測到其開始進行像素刷新之間的時間T_T可以較佳地被設計成小於10毫秒。請繼續參照圖4A與圖4B，前述實施例是一個電極單元僅有一個像素電極PE_k為例，其中k為正整數。然而，本發明並不限制於此，以下以一個電極單元包括兩個相鄰且連接同一條閘極線的像素電極PE_2s-1與PE_2s的實施例進行說明(m>n)，其中s為正整數。

在對像素電極PE₁~PE₄進行觸碰偵測時，閘極驅動電路12對閘極線G₁送出驅動信號，閘極線G₁被致能，使與像素電極PE₁~PE₄相連接的電晶體TFT導通，源極驅動電路11透過資料線S₁~S₄提供觸碰偵測驅動電壓給像素電極PE₁~PE₄。接著，自容感測電路13透過資料線S₁~S₄分別讀取像素電極PE₁~PE₄的電容量。在本實施例中，像素電極PE₁、PE₂分別被選為第一電極單元，且像素電極PE₃、PE₄分別被選為第二電極單元。自容感測電路13透過資料線S₁與S₂讀取像素電極PE₁及PE₂的電容量，以藉此獲得第一電極單元的電容量總和，而完成對第一電極單元的觸碰偵測步驟。自容感測電路13透過資料線S₃與S₄讀取像素電極PE₃ 及PE₄的電容量，以藉此獲得第二電極單元的電容量總和，而完成對第二電極單元的觸碰偵測步驟。透過第一電極單元的電容量總和，觸控顯示裝置可以得知物件是否觸碰像素電極PE₁與/或PE₂，以及透過第二電極單元的電容量總和，觸控顯示裝置可以得知物件是否觸碰像素電極PE₃與/或PE₄。

接著，因為之前像素電極PE₁~PE₄被選擇作為第一與第二電極單元，因此，像素電極PE₁~PE₄需要進行刷新像素的步驟。

趁著上述像素電極PE₁~PE₄進行觸碰偵測之後，但閘極線G₁仍維持在被致能的期間，源極驅動電路11透過資料線S₁~S₄提供依據第一影像產生的第一像素電壓給像素電極PE₁~PE₄，以完成刷新像素的步驟。

或者，亦可在像素電極PE₁~PE₄完成觸碰偵測後，由閘極驅動電路對閘極線G₁再次送出驅動信號，使像素電極PE₁~PE₄連接的電晶體TFT再次導通源極驅動電路11，源極驅動電路11透過資料線S₁~S₄提供依據第一影像產生的第一像素電壓給像素電極PE₁~PE₄，以完成刷新像素的步驟。

在完成前述像素電極PE₁~PE₄的觸碰偵測及刷新之後，再對閘極線G₂所對應的像素電極PE₅~PE₈進行上述觸碰偵測及刷新像素的步驟，其中的步驟細節可根據前面內容而推得，故不再贅述。簡單地說，在第一影像的第一畫面週期中，每四個像素電極PE_4(i-1)+1~PE_4i在被選作為第2(i-1)+1與2*i電極單元並完成觸碰偵測後，會再進行像素刷新的步驟。

接著，於第二影像的第二畫面週期中，當源極驅動電路11會透過資料線S₁~S₄提供觸碰偵測驅動電壓給像素電極PE₁~PE₄，亦即像素電極PE₁、PE₂被選為第一電極單元以進行觸碰偵測，而像素電極PE₃、PE₄被選為第二電極單元以進行觸碰偵測。接著，因為之前像素電極PE₁~PE₄被選擇作為第一與第二電極單元，因此，像素電極PE₁~PE₄需要依序進行刷新像素的步驟。此時，源 極驅動電路11會先提供依據第二影像產生的第二像素電壓給像素電極PE₁~PE₄，以對像素電極PE₁~PE₄完成刷新像素的步驟。簡單地說，在第二影像的第二畫面週期中，每四個像素電極PE_4(i-1)+1~PE_4i在被選作為第2(i-1)+1與2*i電極單元並完成觸碰偵測後，會再進行像素刷新的步驟。

在此請注意，上述實施例是選擇兩個相鄰且連接同一條閘極線G_i之像素電極PE_2s-1及PE_2s作為電極單元，然而，本發明並不限制一次僅選擇兩個相鄰且連接同一條閘極線G_i之像素電極PE_2s-1及PE_2s作為電極單元。換言之，亦可以一次選擇三個以上相鄰且連接同一條閘極線G_i之像素電極PE_x(s-1)+1~PE_xs作為電極單元，其中x大於等於2。另外，由於觸控顯示裝置的影像解析度可能遠大於觸控解析度，因此，可以不用將每一個像素電極選擇作為一個電極單元，而較佳地可以將多個像素電極選擇作為一個電極單元，以藉此增加觸碰偵測的準確度。

接著，請參照圖4A與圖4C，圖4C是本發明另一實施例之觸控顯示裝置選擇多個像素電極作為多個電極單元以進行觸碰偵測及刷新像素的示意圖。在本實施例中，用於觸碰偵測的每一個電極單元僅包括一個像素電極(m=n)。不同於圖4B的實施例，像素電極PE₁~PE₄是在每一個畫面週期的最後才作觸碰偵測與在每一個畫面週期的一開始作像素刷新，而其他每四個像素電極PE_4(i-1)+1~PE_4i在每個畫面周期中，都先被用來進行觸碰偵測，然後再刷新像素，圖中的刷新像素是表示根據要顯示的影像，對該像素電極PE_4(i-1)+1~PE_4i施予像素電壓。

於第一影像的第一畫面週期中，閘極驅動電路12先對閘極線G₁送出驅動信號，閘極線G₁被致能，像素電極PE₁~PE₄進行刷新像素的步驟。此時，源極驅動電路11會提供依據第一影像產生的第一像素電壓給像素電極PE₁~PE₄，以完成刷新像素的步驟。然後，閘極驅動電路12對閘極線G₂送出驅動信號，閘極線G₂被 致能，源極驅動電路11會透過資料線S₁~S₄提供觸碰偵測驅動電壓給像素電極PE₅~PE₈，亦即像素電極PE₅~PE₈分別被選為第五至第八電極單元以進行觸碰偵測。

接著，自容感測電路13透過資料線S₁~S₄讀取像素電極PE₅~PE₈的電容量，以藉此獲得第五至第八電極單元每一者的電容量總和，而完成對第五至第八電極單元的觸碰偵測步驟。透過第五至第八電極單元每一者的電容量總和，觸控顯示裝置可以得知物件是否觸碰像素電極PE₅~PE₈。接著，因為之前像素電極PE₅~PE₈被選擇作為第五至第八電極單元，因此，像素電極PE₅~PE₈需要進行刷新像素的步驟。於第一影像的第一畫面週期的最後，像素電極PE₁~PE₄分別被選為第一至第四電極單元，藉由分別偵測其上的電容變化量來進行觸碰偵測。簡單地說，在第一影像的第一畫面週期中，除了像素電極PE₁~PE₄之外，每四個像素電極PE_4(i-1)+1~PE_4i在被選作為第4(i-1)+1~4*i電極單元並完成觸碰偵測後，會再進行像素刷新的步驟，而像素電極PE₁~PE₄分別在第一影像的第一畫面週期中的開始與最後進行像素刷新與觸碰偵測的步驟。

接著，於第二影像的第二畫面週期中，閘極驅動電路12先對閘極線G₁送出驅動信號，閘極線G₁被致能，像素電極PE₁~PE₄進行刷新像素的步驟。此時，源極驅動電路11會提供依據第二影像產生的第二像素電壓給像素電極PE₁~PE₄，以完成刷新像素的步驟。然後，源極驅動電路11會透過資料線S₁~S₄提供觸碰偵測驅動電壓給像素電極PE₅~PE₈，亦即像素電極PE₅~PE₈分別被選為第五至第八電極單元以進行觸碰偵測。另外，如同前面所述，基於人眼對影像之視覺暫留的時間去考量影像顯示的品質，從像素電極PE₁~PE₄在第一畫面週期被選作為第一至第四電極單元開始進行觸碰偵測到其在第二畫面週期開始對像素電極PE₁~PE₄進行像素刷新之間的時間T_T較佳地可以被設計成小於10毫秒。

接著，自容感測電路13透過資料線S₁~S₄讀取像素電極PE₅~PE₈的電容量，以藉此獲得第五至第八電極單元每一者的電容量總和，而完成對第五至第八電極單元的觸碰偵測步驟。透過第五至第八電極單元每一者的電容量總和，觸控顯示裝置可以得知物件是否觸碰像素電極PE₅~PE₈。接著，因為之前像素電極PE₅~PE₈被選擇作為第五至第八電極單元，因此，像素電極PE₅~PE₈需要進行刷新像素的步驟。於第二影像的第二畫面週期的最後，像素電極PE₁~PE₄分別被選為第一至第四電極單元，藉由分別偵測其上的電容變化量來進行觸碰偵測。簡單地說，在第二影像的第二畫面週期中，除了像素電極PE₁~PE₄之外，每四個像素電極PE_4(i-1)+1~PE_4i在被選作為第4(i-1)+1~4*i電極單元並完成觸碰偵測後，會再進行像素刷新的步驟，而像素電極PE₁~PE₄分別在第二影像的第二畫面週期中的開始與最後進行像素刷新與觸碰偵測的步驟。

請繼續參照圖4A與圖4C，前述實施例是一個電極單元僅有一個像素電極PE_k為例，其中k為正整數。然而，本發明並不限制於此，以下以一個電極單元包括兩個相鄰且連接同一條閘極線的像素電極PE_2s-1與PE_2s的實施例進行說明(m>n)，其中s為正整數。

於第一影像的第一畫面週期中，閘極驅動電路12對閘極線G₁送出驅動信號，閘極線G₁被致能，先對像素電極PE₁~PE₄依序進行刷新像素的步驟。此時，源極驅動電路11會先提供依據第一影像產生的第一像素電壓給像素電極PE₁~PE₄，以完成像素電極PE₁~PE₄之刷新像素的步驟。然後，閘極驅動電路12對閘極線G₂送出驅動信號，閘極線G₂被致能，源極驅動電路11會透過資料線S₁~S₄提供觸碰偵測驅動電壓給像素電極PE₅~PE₈，亦即像素電極PE₅~PE₈分別被選為第三與第四電極單元以進行觸碰偵測。

接著，自容感測電路13透過資料線S₁~S₄讀取像素電極PE₅~PE₈的電容量，以藉此獲得第三與第四電極單元每一者的電容量總和，而完成對第三與第四電極單元的觸碰偵測步驟。透過第三與第四電極單元每一者的電容量總和，觸控顯示裝置可以得知物件是否觸碰像素電極PE₅與/或PE₆，以及是否觸碰像素電極PE₇與/或PE₈。接著，因為之前像素電極PE₅~PE₈被選擇作為第三與第四電極單元，因此，像素電極PE₅~PE₈需要依序進行刷新像素的步驟。於第一影像的第一畫面週期的最後，像素電極PE₁~PE₄被選擇作為第一與第二電極單元，以進行觸碰偵測。簡單地說，在第一影像的第一畫面週期中，除了像素電極PE₁~PE₄之外，每每四個像素電極PE_4(i-1)+1~PE_4i在被選作為第4(i-1)+1~4*i在被選作為第2i-1與2*i電極單元並完成觸碰偵測後，會再進行像素刷新的步驟，而像素電極PE₁~PE₄分別在第一影像的第一畫面週期中的開始與最後進行像素刷新與觸碰偵測的步驟。

接著，於第二影像的第二畫面週期中，閘極驅動電路12先對閘極線G₁送出驅動信號，閘極線G₁被致能，像素電極PE₁~PE₄進行刷新像素的步驟。此時，源極驅動電路11會先提供依據第二影像產生的第二像素電壓給像素電極PE₁~PE₄，以完成對像素電極PE₁~PE₄進行刷新像素的步驟。然後，源極驅動電路11會透過資料線S₁~S₄提供觸碰偵測驅動電壓給像素電極PE₅~PE₈，亦即像素電極PE₅~PE₈被選為第三與第四電極單元以進行觸碰偵測。

接著，自容感測電路13透過資料線S₁~S₄讀取像素電極PE₅~PE₈的電容量，以藉此獲得第三與第四電極單元每一者的電容量總和，而完成對第三與第四電極單元每一者的觸碰偵測步驟。透過第三與第四電極單元每一者的電容量總和，觸控顯示裝置可以得知物件是否觸碰像素電極PE₅與/或PE₆，以及得知物件是否觸碰像素電極PE₇與/或PE₈。接著，因為之前像素電極PE₅~PE₈被 選擇作為第三與第四電極單元，因此，像素電極PE₅~PE₈需要進行刷新像素的步驟。於第二影像的第二畫面週期的最後，像素電極PE₁~PE₄被選擇作為第一與第二電極單元，以進行觸碰偵測。簡單地說，在第二影像的第二畫面週期中，除了像素電極PE₁~PE₄之外，每每四個像素電極PE_4(i-1)+1~PE_4i在被選作為第4(i-1)+1~4*i在被選作為第2i-1與2*i電極單元並完成觸碰偵測後，會再進行像素刷新的步驟，而像素電極PE₁~PE₄分別在第二影像的第二畫面週期中的開始與最後進行像素刷新與觸碰偵測的步驟。

請接著參照圖4A與圖4D，圖4D是本發明另一實施例之觸控顯示裝置選擇多個像素電極作為多個電極單元以進行觸碰偵測及刷新像素的示意圖。於此實施例中，一個電極單元可包括兩個相鄰且分別連接閘極線G_i與G_i+1的像素電極PE_k及PE_y(m>n)，其中y為正整數。

於第一影像的第一畫面週期中，閘極驅動電路12對閘極線G₁與G₂送出驅動信號，閘極線G₁與G₂被致能，源極驅動電路11會透過資料線S₁~S₄提供觸碰偵測驅動電壓給像素電極PE₁~PE₈，其中像素電極PE₁及PE₅被選為第一電極單元以進行觸碰偵測，像素電極PE₂及PE₆被選為第二電極單元以進行觸碰偵測，像素電極PE₃及PE₇被選為第三電極單元以進行觸碰偵測，以及，像素電極PE₄及PE₈被選為第四電極單元以進行觸碰偵測。接著，自容感測電路13透過資料線S₁~S₄獲得第一至第四電極單元每一者的電容量總和，而完成對第一至第四電極單元的觸碰偵測步驟。透過第一至第四電極單元每一者的電容量總和，觸控顯示裝置可以得知物件是否觸碰像素電極PE₁與/或PE₅、PE_ㄉ與/或PE₆、PE₃與/或PE₇、PE₄與/或PE₈。

接著，因為之前像素電極PE₁~PE₈被選擇作為第一至第四電極單元，因此，PE₁~PE₈需要進行刷新像素的步驟。此時，閘極線G₁被致能，而源極驅動電路11會提供依據第一影像產生的第 一像素電壓給像素電極PE₁~PE₄，以完成對像素電極PE₁~PE₄刷新像素的步驟，接著，閘極線G₂被致能，而源極驅動電路11會提供依據第一影像產生的第一像素電壓給像素電極PE₅~PE₈，以完成對像素電極PE₅~PE₈刷新像素的步驟。

之後，像素電極PE₉~PE₁₆被選擇作為第五至第八電極單元，其中像素電極PE₉及PE₁₃被選為第五電極單元以進行觸碰偵測，像素電極PE₁₀及PE₁₄被選為第六電極單元以進行觸碰偵測，像素電極PE₁₁及PE₁₅被選為第七電極單元以進行觸碰偵測，以及，像素電極PE₁₂及PE₁₆被選為第八電極單元以進行觸碰偵測。當像素電極PE₉~PE₁₆被選擇作為第五至第八電極單元而完成觸碰偵測的步驟後，接著依序對像素電極PE₉~PE₁₆進行刷新像素的步驟。像素電極PE₉~PE₁₆被選擇作為第五至第八電極單元以進行觸碰偵測的步驟與依序對像素電極PE₉~PE₁₆進行刷新像素的步驟可根據前面內容而推得，故不再贅述。簡單地說，在第一影像的第一畫面週期中，在兩個相鄰且分別連接閘極線G_i與G_i+1的像素電極PE_k及PE_y在被選作為第k電極單元並完成觸碰偵測後，會依序再進行像素刷新的步驟。

接著，於第二影像的第二畫面週期中，閘極驅動電路12對閘極線G₁與G₂送出驅動信號，閘極線G₁與G₂被致能，源極驅動電路11會透過資料線S₁~S提供觸碰偵測驅動電壓給像素電極PE₁~PE₈，亦即像素電極PE₁~PE₈被選為第一至第四電極單元以進行觸碰偵測。接著，因為之前像素電極PE₁~PE₈被選擇作為第一至第四電極單元，因此，閘極線G₁與G₂分別被致能以使像素電極PE₁~PE₄及PE₅~PE₈依序進行刷新像素的步驟。此時，閘極線G₁先被致能源極驅動電路11會先提供依據第二影像產生的第二像素電壓給像素電極PE₁~PE₄，以對像素電極PE₁~PE₄完成刷新像素的步驟，然後，閘極線G₂被致能，源極驅動電路11再提供依據第二影像產生的另一第二像素電壓給像素電極PE₅~PE₈，以 對像素電極PE₅~PE₈完成刷新像素的步驟。

之後，像素電極PE₉~PE₁₆被選擇作為第五至第八電極單元，以進行觸碰偵測。當像素電極PE₉~PE₁₆被選擇作為第五至第八電極單元而完成觸碰偵測的步驟後，接著對像素電極PE₉~PE₁₂及PE₁₃~PE₁₆依序進行刷新像素的步驟。簡單地說，在第二影像的第二畫面週期中，在兩個相鄰且分別連接閘極線G_i與G_i+1的像素電極PE_k及PE_y在被選作為第k電極單元並完成觸碰偵測後，會依序再進行像素刷新的步驟。

在此請注意，雖然上述實施例是選擇兩個相鄰且連接同一條閘極線G_i之像素電極PE_k及PE_k+1作為第k電極單元，然而，本發明並不限制一次僅選擇兩個相鄰且連接同一條閘極線G_i之像素電極PE_k及PE_k+1作為第k電極單元。換言之，亦可以一次選擇三個以上相鄰且連接閘極線G_i~G_i+x之像素電極PE_k、PE_y、PE_z作為第k電極單元，其中x大於等於2，且z為正整數。

請繼續參照圖4A與圖4D，於下述實施例中，一個電極單元包括4個相鄰且對應連續兩條閘極線G_i、G_i+1的像素電極PE_k、PE_k+1、PE_y與PE_y+1。

於第一影像的第一畫面週期中，當閘極線G₁與G₂可同時被致能，源極驅動電路11會透過資料線S₁~S₄提供觸碰偵測驅動電壓給像素電極PE₁~PE₈，其中像素電極PE₁、PE₂、PE₅、PE₆被選為第一電極單元以進行觸碰偵測，而像素電極PE₃、PE₄、PE₇、PE₈被選為第二電極單元以進行觸碰偵測。接著，自容感測電路13透過資料線S₁~S₄獲得第一與第二電極單元的電容量總和，而完成對第一與第二電極單元的觸碰偵測步驟。透過第一與第二電極單元每一者的電容量總和，觸控顯示裝置可以得知物件是否觸碰像素電極PE₁、PE₂、PE₅、PE₆的其中之一，以及是否觸碰像素電極PE₃、PE₄、PE₇、PE₈的其中之一。

接著，因為之前像素電極PE₁~PE₈被選擇作為第一與第二電 極單元，因此，像素電極PE₁~PE₈需要進行刷新像素的步驟。此時，閘極線G₁被致能，而源極驅動電路11會提供依據第一影像產生的兩個第一像素電壓給像素電極PE₁~PE₄，以完成對像素電極PE₁~PE₄刷新像素的步驟，接著，閘極線G₂被致能，而源極驅動電路11會提供依據第一影像產生的第一像素電壓給像素電極PE₅~PE₈，以完成對像素電極PE₅~PE₈刷新像素的步驟。

之後，像素電極PE₉~PE₁₆被選擇作為第三與第四電極單元其中像素電極PE₉、PE₁₀、PE₁₃、PE₁₄被選為第三電極單元以進行觸碰偵測，而像素電極PE₁₁、PE₁₂、PE₁₅、PE₁₆被選為第四電極單元以進行觸碰偵測。當像素電極PE₉~PE₁₆被選為作為第三與第四電極單元而完成觸碰偵測的步驟後，接著依序對像素電極PE₉~PE₁₆進行刷新像素的步驟。像素電極PE₉~PE₁₆被選擇作為第三與第四電極單元以進行觸碰偵測的步驟與依序對像素電極PE₉~PE₁₆進行刷新像素的步驟可根據前面內容而推得，故不再贅述。簡單地說，在第一影像的第一畫面週期中，在4個相鄰且對應連續兩條閘極線G_i、G_i+1的像素電極PE_k、PE_k+1、PE_y與PE_y+1被選作為第k電極單元並完成觸碰偵測後，會依序再進行像素刷新的步驟。

接著，於第二影像的第二畫面週期中，當閘極線G₁與G₂同時被致能時，源極驅動電路11會透過資料線S₁~S₄提供觸碰偵測驅動電壓給像素電極PE₁~PE₈，其中像素電極PE₁、PE₂、PE₅、PE₆被選為第一電極單元以進行觸碰偵測，而像素電極PE₃、PE₄、PE₇、PE₈被選為第二電極單元以進行觸碰偵測。接著，因為之前像素電極PE₁~PE₈被選擇作為第一與第二電極單元，因此，閘極線G₁與G₂分別被致能以使像素電極PE₁~PE₄及PE₅~PE₈依序進行刷新像素的步驟。此時，閘極線G₁被致能，源極驅動電路11會依序提供依據第二影像產生的第二像素電壓給像素電極PE₁~PE₄，以對像素電極PE₁~PE₄完成刷新像素的步驟，然後，閘極線G₂被致能，源極驅動電路11再提供依據第二影像產生的第二 像素電壓給像素電極PE₅~PE₈，以對像素電極PE₅~PE₈完成刷新像素的步驟。

之後，像素電極PE₉~PE₁₆被選擇作為第三與第四電極單元其中像素電極PE₉、PE₁₀、PE₁₃、PE₁₄被選為第三電極單元以進行觸碰偵測，而像素電極PE₁₁、PE₁₂、PE₁₅、PE₁₆被選為第四電極單元以進行觸碰偵測。當像素電極PE₉~PE₁₆被選為作為第三與第四電極單元而完成觸碰偵測的步驟後，接著對像素電極PE₉~PE₁₆依序進行刷新像素的步驟。簡單地說，在第二影像的第二畫面週期中，在4個相鄰且對應連續兩條閘極線G_i、G_i+1的像素電極PE_k、PE_k+1、PE_y與PE_y+1被選作為第k電極單元並完成觸碰偵測後，會依序再進行像素刷新的步驟。

請接著參照圖5，圖5是本發明實施例之用於觸控顯示裝置之控制方法的流程示意圖。於此實施例中，觸控顯示裝置可以包括m個像素電極，用以顯示連續的第一影像與一第二影像，且m個像素電極係分成n個電極單元。

首先，在步驟S51，根據第一影像，對m個像素電極中的第一像素電極提供第一像素電壓。然後，在步驟S52中，對n個電極單元中的第一電極單元進行觸碰偵測，其中第一電極單元包括第一像素電極，且觸碰偵測包括量測第一電極單元之所有像素電極的電容量總和。接著，在步驟S53中，根據第二影像，對第一像素電極提供第二像素電壓。

請同時參照圖4B與圖5，以圖4B來舉例，步驟S51執行於第一畫面週期中，以使像素電極PE₁被施加第一像素電壓，步驟S52執行於第二畫面週期中，以選擇像素電極PE₁作為第一電極單元進行觸碰偵測，而步驟S53亦執行於第二畫面週期中以使像素電極PE₁被施加第二像素電壓。

另外，請同時參照圖4C與圖5，以圖4C來舉例，步驟S51執行於第一畫面週期中，以使像素電極PF₁被施加第一像素電壓， 步驟S52亦執行於第一畫面週期中，以選擇像素電極PE₁作為第一電極單元進行觸碰偵測，而步驟S53執行於第二畫面週期中以使像素電極PE₁被施加第二像素電壓。

總而言之，本發明實施例的觸控顯示裝置及控制方法因為使用像素電極作為電極單元來進行觸碰偵測，故觸控顯示裝置可以使用像素電極不會被遮蔽而能與接近之物件產生電容耦合效應之顯示面板作為觸控顯示面板。除此之外，基於人眼對影像之視覺暫留的時間去考量影像顯示的品質，像素電極在被選作為電極單元以進行觸碰偵測的步驟會執行於像素電極被施加相關於第一影像之第一像素電壓與相關於第二影像之第二像素電壓的步驟之間。據此，相較於傳統觸控顯示裝置，在仍然兼顧影像品質的前提下，所述觸控顯示裝置具有較薄的厚度以及較低的製造成本。

以上所述，僅為本發明最佳之具體實施例，惟本發明之特徵並不侷限於此，任何熟悉該項技藝者在本發明之領域內，可輕易思及之變化或修飾，皆可涵蓋在以下本案之專利範圍。

S51~S53‧‧‧步驟流程

Claims (14)

1. 一種觸控顯示裝置之控制方法，其中該觸控顯示裝置包括m個像素電極，用以顯示連續的一第一影像與一第二影像，該m個像素電極係分成n個電極單元，該控制方法包括：步驟a：根據該第一影像，對該m個像素電極中的一第一像素電極提供一第一像素電壓；步驟b：根據該第二影像，對該第一像素電極提供一第二像素電壓；以及步驟c：執行於該步驟a與b之間，對該n個電極單元中的一第一電極單元進行一觸碰偵測，其中該第一電極單元包括該第一像素電極，且該觸碰偵測包括量測該第一電極單元之所有像素電極的一電容量總和。
2. 如請求項第1項所述的觸控顯示裝置之控制方法，其中該步驟a執行於該第一影像的一第一畫面週期，以及該步驟b與c執行於該第二影像的一第二畫面週期；或者，該步驟a與c執行於該第一畫面週期，以及該步驟b執行於該第二畫面週期。
3. 如請求項第1項所述的觸控顯示裝置之控制方法，其中該第一像素電極單元更包括該m個像素電極中相鄰於該第一像素電極相鄰的一第二像素電極。
4. 如請求項第1項所述的觸控顯示裝置之控制方法，其中於該步驟c中，透過該第一電極單元之該些像素電極所對應的資料線提供一觸碰偵測驅動電壓給該第一電極單元之該些像素電極，並且透過該第一電極單元之該些像素電極所對應的資料線讀取該第一電極單元之該些像素電極的電容量，以藉此量測該第一電極單元之該些像素電極的一電容量總和。
5. 如請求項第1項所述的觸控顯示裝置之控制方法，其中於該步驟c開始執行至該步驟b開始執行所花費的一時間小於10毫秒。
6. 如請求項第3項所述的觸控顯示裝置之控制方法，其中該第一像素電極與該第二像素電極對應於一閘極線；或者，該第一像素電極與該第二像素電極分別對應於相鄰兩閘極線。
7. 如請求項第1項所述的觸控顯示裝置之控制方法，其中該觸控顯示裝置為一橫向電場效應(IPS)顯示裝置。
8. 一種觸控顯示裝置，包括：m個像素電極，用以顯示連續的一第一影像與一第二影像，該m個像素電極係分成n個電極單元；以及一控制單元，用以執行：步驟a：根據該第一影像，對該m個像素電極中的一第一像素電極提供一第一像素電壓；步驟b：根據該第二影像，對該第一像素電極提供一第二像素電壓；以及步驟c：執行於該步驟a與b之間，對該n個電極單元中的一第一電極單元進行一觸碰偵測，其中該第一電極單元包括該第一像素電極，且該觸碰偵測包括量測該第一電極單元之所有像素電極的一電容量總和。
9. 如請求項第8項所述的觸控顯示裝置，其中該步驟a執行於該第一影像的一第一畫面週期，以及該步驟b與c執行於該第二影像的一第二畫面週期；或者，該步驟a與c執行於該第一畫面週期，以及該步驟b執行於該第二畫面週期。
10. 如請求項第8項所述的觸控顯示裝置，其中該第一像素電極單元更包括該m個像素電極中相鄰於該第一像素電極相鄰的一第二像素電極。
11. 如請求項第8項所述的觸控顯示裝置，其中於該步驟c中，該控制單元透過該第一電極單元之該些像素電極所對應的資料線提供一觸碰偵測驅動電壓給該第一電極單元之該些像素電極，並且該控制單元透過該第一電極單元之該些像素電極所對 應的資料線讀取該第一電極單元之該些像素電極的電容量，以藉此量測該第一電極單元之該些像素電極的一電容量總和。
12. 如請求項第8項所述的觸控顯示裝置，其中於該步驟c開始執行至該步驟b開始執行所花費的一時間小於10毫秒。
13. 如請求項第10項所述的觸控顯示裝置，其中該第一像素電極與該第二像素電極對應於一閘極線；或者，該第一像素電極與該第二像素電極分別對應於相鄰兩閘極線。
14. 如請求項第8項所述的觸控顯示裝置，其中該觸控顯示裝置為一橫向電場效應顯示裝置。