TWI403948B - 降低觸控面板雜訊的方法 - Google Patents

Description

降低觸控面板雜訊的方法

本發明係揭露一種降低觸控面板雜訊的方法，尤指一種藉由對觸控面板上之訊號進行取樣，並進而找出具有最小雜訊之時間點來決定觸控面板上之電容的最佳充放電時間，以降低觸控面板上雜訊之方法。

請參閱第1圖，其為一般具有觸控面板之一顯示器100的部份簡略示意圖。如第1圖所示，顯示器100包含一觸控面板110及一顯示面板120。顯示面板120上係以矩陣方式佈滿了閘極線(未繪示)與資料線(例如第1圖所例示之資料線D1、D2、D3、D4)，以使顯示器100可應對於閘極線所傳輸之時脈訊號與資料線所傳輸之資料訊號在顯示面板120顯示畫素資料。觸控面板110本身具有電容，且藉由感應觸控面板110上的電容值變化，顯示器100可以準確的知道觸控面板110上被使用者所觸發之位置，進而據以判別使用者所觸發之各種單點觸控指令或多點觸控指令。然而，由於觸控面板110與顯示面板120之間極易因為兩者之間的耦合電容(例如第1圖所示之電容C1、C2、C3)而產生資料耦合(Data Coupling)，因此資料線上所傳輸之資料訊號會對觸控面板110上所進行的電容偵測以 雜訊的形式產生干擾，而影響到顯示器100在實施觸控指令之判別或是畫素資料之顯示時的準確性。若是為了避開此種資料耦合，將觸控面板110上偵測電容值的偵測頻率降低以避開資料線傳輸資料訊號的時間原本會是可行的辦法，然而如此一來又會使觸控面板無法即時110感應使用者所觸發之觸控指令。

本發明係揭露一種降低觸控面板雜訊的方法。該方法包含(a)由一顯示面板上所使用之至少一種時脈訊號中決定一同步基準訊號；(b)在一第一預定時間內，以一觸控面板在該顯示面板上所對應之一測試位置上的一感應器，對該測試位置進行一次訊號取樣，以產生一取樣訊號；(c)決定該複數個取樣訊號中強度最大之一最大取樣訊號與強度最小之一最小取樣訊號；(d)決定該最大取樣訊號與該最小取樣訊號之強度差，以產生一雜訊估測訊號；(e)比較該雜訊估測訊號之強度與一現行最小雜訊估測訊號之強度，並根據比較結果決定該現行最小雜訊估測訊號之強度；(f)根據該現行最小雜訊估測訊號相對應於該同步基準訊號的相位差及該同步基準訊號的出現時間點，決定並記錄該現行最小雜訊估測訊號的出現時間點；(g)以一第二預定時間為一時間間隔，再次執行步驟(b)、(c)、(d)、(e)、(f)，直至一第三預定時間結束為止，其中該第三預定時間係涵蓋有複數個該第一預定時間與複數個該第二預定時間；及(h)根據該同步基準訊號與目前所記錄該現行最小雜訊估測訊號的出現時間點，來驅動 該顯示面板之複數條資料線，以傳輸資料至該顯示面板上。

為了解決上述先前技術中觸控面板與顯示面板之間的資料耦合影響到顯示器在觸控指令偵測或是畫素資料顯示上的問題，本發明係揭露一種藉由對觸控面板上之訊號進行取樣，並進而找出具有最小雜訊之時間點來決定觸控面板上之電容的最佳充放電時間，以降低觸控面板上雜訊之方法。

請參閱第2圖，其為本發明所揭露降低觸控面板上雜訊之方法的流程圖。如第2圖所示，本發明所揭露之方法係包含步驟如下：步驟202：由一顯示面板上所使用之至少一種時脈訊號中決定一同步基準訊號，並執行步驟204；步驟204：在一第一預定時間內，以一觸控面板在該顯示面板上所對應之一測試位置上的一感應器，對該測試位置進行一次訊號取樣，以產生一取樣訊號，並執行步驟206；步驟206：決定在該第一預定時間內，目前已被取樣之複數個取樣訊號中強度最大之一最大取樣訊號與強度最小之一最小取樣訊號，並執行步驟208；步驟208：確定該第一預定時間是否已結束；當該第一預定時間已結束時，執行步驟210，否則執行步驟204； 步驟210：決定該最大取樣訊號與該最小取樣訊號之強度差，以產生一雜訊估測訊號，並執行步驟212；步驟212：比較該雜訊估測訊號之強度與一現行最小雜訊估測訊號之強度，並根據比較結果決定該現行最小雜訊估測訊號之強度；當該雜訊估測訊號之強度低於該現行最小雜訊估測訊號之強度時，執行步驟214，否則執行步驟216；步驟214：將該雜訊估測訊號之強度更新為該現行最小雜訊估測訊號之強度，並將該雜訊估測訊號相對應於該同步基準訊號的相位差及該同步基準訊號的出現時間點，決定並記錄為該現行最小雜訊估測訊號的出現時間點；步驟216：等待一第二預定時間，並執行步驟218；步驟218：確認一第三預定時間是否已結束，其中該第三預定時間係涵蓋有複數個該第一預定時間與複數個該第二預定時間；當該第三預定時間已結束時，執行步驟220，否則執行步驟204；步驟220：根據該同步基準訊號與目前所記錄該現行最小雜訊估測訊號的出現時間點，來驅動該顯示面板之複數條資料線，以傳輸資料至該顯示面板上。

為了清楚解釋第2圖所述之步驟，請同時參閱第3圖。第3圖係為實施第2圖所述步驟時進行訊號取樣的時序示意圖，其中橫軸係代表時間，而縱軸係代表訊號的強度。第3圖係表示觸控面板110 在顯示面板120上所對應之測試位置上的一感應器所偵測到的訊號強度，第2圖所述之步驟係以該訊號強度作為判斷雜訊大小的參考。

應用第2圖所述之方法在第1圖所示之顯示器100時，在步驟202中需要在一段固定時間內測試出一個雜訊最小的時間點t_min(如第3圖所示)，以作為之後驅動資料線與傳輸資料至顯示面板上的標準時間點，第3圖所示之時間t3即為該段固定時間。然而，時間t3的起始時間點亦需要先行決定，以找出該起始點與時間點t_min之間的相位差t_delay，且在之後實際啟動顯示器100時，只要能夠得知時間t3的起始時間點與相位差t_delay，就能夠估計出代表雜訊最小之時間點t_min在時間軸上的位置。時間t3之起始時間點係由顯示面板120上不同種類的時脈訊號中找到一個同步基準訊號來決定，且之後的測試會以該同步基準訊號作為起始點來進行。請參閱第4圖，其為第1圖所示之顯示面板120上所使用之各種時脈訊號的時序圖。第4圖係圖示有一閘極線時脈訊號YCLK、一閘極線開關訊號YOE、一邊緣調整訊號YV1C、一極性反轉訊號XPOL、及一資料寫入控制訊號XSTB的時序，其中各訊號僅以高低電位表示其致能/非致能狀態。閘極線時脈訊號YCLK代表顯示面板120上各閘極線所使用之時脈，而閘極線開關訊號YOE用來控制閘極線時脈訊號YCLK對閘極線之觸發是否有效，換言之，當閘極線時脈訊號YCLK與閘極線控制訊號YOE同時被致能時，顯示面板120上的閘極線方可被觸發而啟動。極性反轉訊號XPOL用來控制顯示面板120上所乘載之發光二極體，以實施顯示面板120的極 性反轉。資料寫入控制訊號XSTB係用來控制顯示面板120上資料線被開啟的時序，以進行顯示面板120上的畫素資料寫入。觀察第4圖可知，各個時脈訊號之間具有不同的相位差，如果不能以其中一個時脈訊號作為同步基準訊號並據以決定時間t3的起始點，則即使知道了相位差t_delay的大小也無法用於顯示器100的運作以降低雜訊。在本發明之一較佳實施例中，如第4圖所示，係以邊緣調整訊號YV1C中一段未被致能的時間(亦即工作週期(Duty Cycle))作為第3圖所示之時間t3。

步驟204-208係對應於第3圖所示的時間t1，且時間t1係作為對觸控面板110上單一測試位置之訊號取樣時間。如第3圖所示，在時間t1中會以觸控面板110上對應於顯示面板120上一特定測試位置的感應器進行訊號取樣，以得到複數個離散之取樣訊號(如第3圖中時間t1所涵蓋之四個訊號)。在步驟206中，會由目前在時間t1內已取樣之複數個訊號(可能尚未為第3圖中所涵蓋之所有四個訊號)中找出訊號強度最大之一訊號與訊號強度最小之一訊號。在步驟208中，當時間t1已結束時，亦即第3圖所示時間t1所涵蓋之四個訊號都已被取樣完畢時，便會決定出如第3圖所示該四個訊號中強度最大的訊號s_max與強度最小的訊號s_min。

在步驟210中，訊號s_max與s_min之間的強度差會被決定為一雜訊估測訊號err，用來當做如第3圖所示時間t1所涵蓋之一訊號群組(亦即第3圖所示時間t1涵蓋之四個訊號的集合)的代表雜 訊。在執行步驟212前的一般狀況係為顯示器100在先前已搜集了複數個上述訊號群組中各自的雜訊估測訊號err，並已由其中找出了訊號強度最小的雜訊估測訊號err來當作一現行最小雜訊估測訊號，且該現行最小雜訊估測訊號在時間t3結束前的狀態係為可變的(variable)。如此一來，當執行完步驟210後再得到一個新的雜訊估測訊號err時，在步驟212中，會將這個新的雜訊估測訊號與該現行最小雜訊估測訊號兩者的訊號強度做比較。當比較結果顯示新的雜訊估測訊號err的訊號強度小於該現行最小雜訊估測訊號時，會在步驟214中將該現行最小雜訊估測訊號的相關資訊更新為新的雜訊估測訊號err之相關資訊，例如將該現行最小雜訊估測訊號之強度與對應之相位差t_delay更新為新的雜訊估測訊號err之強度與其相對應於時間t3起始點之間的時間差(亦即相位差)等。反之，當比較結果顯示新的雜訊估測訊號err的訊號強度未小於該現行最小雜訊估測訊號時，則維持該現行最小雜訊估測訊號之相關資訊，例如維持該現行最小雜訊估測訊號之強度及其相對應於該同步基準訊號的相位差。

觀察第3圖可知，在本發明中，會針對觸控面板110上的同一測試位置以訊號群組為單位進行取樣，且訊號群組之間會相隔一固定時間t2；步驟216所述等待之該第二預定時間即為第3圖所示之時間t2，且無論在步驟212中所取樣到新的雜訊估測訊號err是否小於現行最小雜訊估測訊號，都會如第3圖所示等待一段時間t2。觀察第3圖可知，時間t3係涵蓋了複數個時間t1與t2，且在一般 情形下，時間t1之長度會遠小於時間t2的時間長度。在步驟218中會確定時間t3是否已結束，以決定是否停止對觸控面板110上該測試位置的取樣。當時間t3尚未結束時，即代表需要對該測試位置繼續進行取樣，並執行步驟202，反之則代表目前已取得了該測試位置上現行最小雜訊估測訊號之相關資訊(例如出現時間點)，並執行步驟220。步驟220係代表在之後顯示器100製造完畢或是進行後續性能測試時，可根據目前所得到現行最小雜訊估測訊號的出現時間點來驅動觸控面板110上的電容，以在估測雜訊最小的前提下對觸控面板110進行充放電，並藉此避免如先前技術所述資料耦合對觸控面板帶來的雜訊干擾，以降低觸控面板上的雜訊，提高觸控面板在偵測觸控指令時的準確度。

請注意，第3圖所示之時間t2與t3可根據製程或測試中的預設設定或使用者購買顯示器100後的自行設定所決定，且時間t1之長度係遠小於時間t2，以在一段極短時間中進行密集的訊號取樣。

本發明係揭露一種降低觸控面板上雜訊之方法。在本發明所揭露之方法中，係取定一同步基準訊號，並以該同步基準訊號之起始點為準在測試過程中找出雜訊最小的訊號出現時間點，以在之後顯示器的其他相關測試或使用者的使用過程中能隨時避免資料線之資料耦合帶來的雜訊而干擾到觸控面板上觸控指令的偵測與判斷。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍 所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

100‧‧‧顯示器

110‧‧‧觸控面板

120‧‧‧顯示面板

D1、D2、D3、D4‧‧‧資料線

C1、C2、C3‧‧‧電容

202-218‧‧‧步驟

t1、t2、t3、t_delay、t_min‧‧‧時間

s_min、s_max‧‧‧訊號

err‧‧‧雜訊估測訊號

YCLK‧‧‧閘極線時脈訊號

YOE‧‧‧閘極線開關訊號

YV1C‧‧‧邊緣調整訊號

XPOL‧‧‧極性反轉訊號

XSTB‧‧‧資料寫入控制訊號

第1圖為一般具有觸控面板之一顯示器的部份簡略示意圖。

第2圖為本發明所揭露降低觸控面板上雜訊之方法的流程圖。

第3圖係為實施第2圖所述步驟時進行訊號取樣的時序示意圖，其中橫軸係代表時間，而縱軸係代表訊號的強度。

第4圖為第1圖所示之顯示面板上所使用之各種時脈訊號的時序圖。

202-218‧‧‧步驟

Claims (5)

1. 一種降低觸控面板雜訊的方法，包含：(a)由一顯示面板上所使用之至少一種時脈訊號中決定一同步基準訊號；(b)在一第一預定時間內，以一觸控面板在該顯示面板上所對應之一測試位置上的一感應器，對該測試位置進行複數次訊號取樣，以產生複數個取樣訊號；(c)決定該複數個取樣訊號中強度最大之一最大取樣訊號與強度最小之一最小取樣訊號；(d)決定該最大取樣訊號與該最小取樣訊號之強度差，以產生一雜訊估測訊號；(e)比較該雜訊估測訊號之強度是否低於一現行最小雜訊估測訊號之強度，並以該雜訊估測訊號及該現行最小雜訊估測訊號中的較低值，作為該現行最小雜訊估測訊號之強度；(f)根據該現行最小雜訊估測訊號相對應於該同步基準訊號的相位差及該同步基準訊號的出現時間點，決定並記錄該現行最小雜訊估測訊號的出現時間點；(g)以一第二預定時間為一時間間隔，再次執行步驟(b)、(c)、(d)、(e)、(f)，直至一第三預定時間結束為止，其中該第三預定時間係涵蓋有複數個該第一預定時間與複數個該第二預定時間；及(h)根據該同步基準訊號與目前所記錄該現行最小雜訊估測訊 號的出現時間點，來驅動該顯示面板之複數條資料線，以傳輸資料至該顯示面板上。
2. 如請求項1所述之方法，其中步驟(e)係包含：當該雜訊估測訊號之強度低於該現行最小雜訊估測訊號之強度時，將該現行最小雜訊估測訊號之強度更新為該雜訊估測訊號之強度；及將該雜訊估測訊號相對應於該同步基準訊號的相位差記錄為該現行最小雜訊估測訊號相對應於該同步基準訊號的相位差。
3. 如請求項1所述之方法，其中步驟(e)係包含：當該雜訊估測訊號之強度未低於該現行最小雜訊估測訊號之強度時，維持該該現行最小雜訊估測訊號之強度及其相對應於該同步基準訊號的相位差。
4. 如請求項1所述之方法，其中該至少一種時脈訊號係包含一邊緣調整訊號，該邊緣調整訊號係用來調整該顯示面板兩側之資料線讀取的時序，以消弭與該顯示面板之中心區域之間資料線的讀取時間差；其中步驟(a)係包含：將該邊緣調整訊號決定為該同步基準訊號；其中該第三預定時間的長度係根據該邊緣調整訊號之一工作週 期(Duty Cycle)所決定。
5. 如請求項1所述之方法，其中該第二預定時間與該第三預定時間的時間長度係根據一預設設定及/或一使用者之設定所決定。