TWI435243B - 用以控制具有觸控面板以及顯示面板之面板模組的控制裝置 - Google Patents

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Description

用以控制具有觸控面板以及顯示面板之面板模組的控制裝置
本發明係有關於一包含有一觸控面板以及一顯示面板一面板模組的控制機制，尤指一種藉由參考顯示面板之訊號來控制對應到觸控面板之感測運作的感測時間點(sensing timing)/感測區間，藉此提升感測運作的準確度及其運作速度。
在現今面板技術中，一面板模組通常包含有一觸控面板(touch panel)以及一顯示面板(display panel)，前者用以感測觸控訊號，而後者則用以執行顯示運作。然而，對應到顯示面板之相關運作的訊號(如驅動訊號)，往往會使得顯示面板與觸控面板之間產生雜訊耦合(noise coupling)，並影響到所測得之觸控面板的感測訊號之準確度。請參閱第1圖，第1圖所示為觸控面板110與顯示面板120間之雜訊耦合之示意圖。如第1圖所示，面板模組100具有觸控面板110以及顯示面板120，而傳送到顯示面板120的訊號可能會使得雜訊訊號耦合至觸控面板110，前述之雜訊耦合現象將嚴重影響到由觸控面板110輸出之感測輸出訊號的準確性。由於這些不精準的觸控感測輸出訊號需要在稍後的處理程序中經由相關的軟/硬體進行修正/校正，而這更增加了所需之生產成本。另外，用以修正這些不精準之觸控感測輸出訊號的處理程序更會造成觸控面板後續運作的受到時序延遲。
因此，亟需提供一種裝置及其相關方法來有效提升觸控面板感測運作的精準度，並以此提升觸控面板的運作並考量其所需之成本。
根據本發明之一第一實施例，其係揭露一種用以控制一面板模組之控制裝置，其中該面板模組包含有一觸控面板(touch panel)以及一顯示面板(display panel)。該控制裝置包含有一顯示器驅動電路以及一觸控控制器。該顯示器驅動電路係耦接於該顯示面板，以依據複數個驅動訊號來控制該顯示面板之顯示運作。該觸控控制器係耦接於該觸控面板以及該顯示器驅動電路，用以參考該複數個驅動訊號中之至少一驅動訊號的一位準轉換(level transition)以產生一觸控控制訊號，該觸控控制訊號係對應於由該觸控面板輸出之一觸控感測輸出訊號。
根據本發明之一第二實施例，其係揭露一種用以控制一面板模組之控制方法，該面板模組係包含有一觸控面板以及一顯示面板。該控制方法包含有：提供耦接於該顯示面板之一顯示器驅動電路；使用該顯示器驅動電路來依據複數個驅動訊號控制該顯示面板之顯示運作；提供一耦接於該觸控面板與該顯示器驅動電路之觸控控制器；以及，使用該觸控控制器來參考該複數個驅動訊號之該至少一驅動訊號之一位準轉換以產生一觸控控制訊號，其中該觸控控制訊號係對應到由該觸控面板輸出之一觸控感測輸出訊號。
在本專利說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，硬體製造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包含」係為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。以外，「耦接」一詞在此係包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接於一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣連接於該第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。
請參閱第2圖，第2圖所示為根據本發明之一實施例用以控制包含有觸控面板以及顯示面板之一觸控模組之一控制模組的示意圖。控制裝置200包含有觸控控制器210、顯示器驅動電路220以及一微控制器(MCU) 230。顯示器驅動電路220耦接至觸控面板，以參照複數個驅動訊號來控制顯示面板的顯示運作。而觸控控制器210耦接至觸控面以及顯示器驅動電路220，觸控控制器210參考前述之複數個驅動訊號來產生對應於一觸控感測輸出訊號之觸控控制訊號。其中觸控感測輸出訊號係由觸控面板所產生，而傳送至顯示面板的驅動訊號則為顯示運作所用。如此一來，由於觸控面板的感測運作在具有較少雜訊干擾的環境中進行，這使得在考量生產成本的同時亦同步提升了運作效率以及訊號的準確度。除此之外，控制裝置200使用微控制器230來控制觸控控制器210以及顯示器驅動電路220的運作。由於微控制器230之運作係為熟悉本項技藝支人士所熟知，為了簡明起見在此便不再贅述。
請同時參照第3圖以及第2圖，第3圖為第2圖之控制裝置之複數個訊號之時序示意圖。由於顯示面板的運作以及顯示面板的處理訊號(如驅動訊號)會導致顯示面板與觸控面板間產生擾人的雜訊耦合現象，而雜訊耦合更會造成觸控面板的觸控感測輸出訊號失去準確度。因此，為解決前述問題，本發明之觸控控制器210係耦接於該顯示器驅動電路220，且觸控控制器210更依據至少一個在顯示器驅動電路220與顯示面板間傳送之訊號的位準轉換(level transition)來設定一處理區間，並在此此時間區間(處理區間)內進行觸控面板的感測運作，藉此避免所產生的觸控控制輸出訊號受到訊號干擾。在第3圖之訊號時序示意圖繪示了一第一驅動訊號(如一共電極電壓VCOM)，一第二驅動訊號(如一資料(source)訊號)，由於前述之驅動訊號在顯示運作中係為熟習本項技藝之人士所熟知，其中共電極電壓訊號VCOM以及資料訊號Source間的電壓差係用來產生一灰階訊號，且資料訊號Source係由觸控面板內之一資料驅動電路(或稱為源極驅動電路)所產生。然而，使用來參照，以決定觸控面板之感測時間點以及其感測區間之(對應到顯示面板的)訊號數目與訊號種類並不為本發明的限制條件之一。經由適當的設計調整，用來參考的訊號可依據不同的設計需求而為其他傳送至顯示面板以及/或顯示器驅動電路的驅動訊號。比方說，根據不同的設計需求，可使用一閘極(Gate)訊號來作為前述所需的參考訊號，其中閘極訊號係由觸控面板之閘極驅動電路所產生，且其係用以啟動對應到一單一掃描線(scan line)的場效電晶體(Field Effect Transistor，(FET))；前述之相關設計變化遵守本發明之精神而屬於本發明的保護範疇之中。
在這裡，依據第一驅動訊號VCOM的位準轉換係可產生一第一特定訊號period-VCOM，此第一特定訊號period-VCOM表示了一時間區間(如第3圖中所示之區間A)；其中觸控面板在此時間區間A中係受到第一驅動訊號VCOM的干擾。而一第二特定訊號period-Source則是依照第二驅動訊號Source的位準轉換狀態所產生，第二特定訊號period-Source標示了一時間區間(如第3圖中所示之區間B)，在此時間區間B內，觸控面板係受到第二驅動訊號Source的干擾，也就是說前述兩個特定訊號係分別依據特定的驅動訊號(如共電極電壓訊號VCOM以及資料訊號Source)而產生。
控制裝置200可控制觸控控制器210根據前述之參考驅動訊號以及相對應的特定區間，來決定觸控面板進行感測運作之處理區間。舉例來說，若在第3圖中一參考區間為t，且第一驅動訊號VCOM為造成雜訊耦合的主要因素時，控制裝置200可控制觸控控制器210將該處理區間設定為“t-A”，以此來控制觸控控制器210只輸出對應到前述之較不被雜訊耦合干擾的處理區間“t-A”內之觸控控制訊號；更清楚來說，觸控控制器210將只會輸出對應到在處理區間“t-A”內觸控面板產生之觸控感測輸出訊號的觸控控制訊號。
另一方面，若造成顯示面板與觸控面板之間雜訊耦合的主要因素為第二驅動訊號Source時，控制裝置200可控制觸控控制器210來決定一個不受到第二驅動訊號Source干擾的處理區間。此時觸控控制器210可將所設定的處理區間標示為“t-B”(在這裡處理區間的時間長度係與時間區段第3圖中”C”之時間長度相同)，使得第二驅動訊號Source及其位準轉換不再干擾到感測運作中所產生之觸控感測輸出訊號所具之訊號準確性。
另一方面，當前述之兩個參考驅動訊號(如第一驅動訊號VCOM與第二驅動訊號Source)皆會導致嚴重的雜訊耦合，進而干擾到感測運作之精準性時，則控制裝置200可設定觸控控制器210僅輸出對應到在處理期間“C”中觸控面板輸出之觸控感測輸出訊號的觸控控制訊號，而處理區間“C”係為不受前述兩個參考驅動訊號之位準轉換而產生的雜訊影響的時間區段。如此一來，可確保本發明所產生的觸控感測輸出訊號以及觸控控制訊號皆在於一個相對而言更佳準確的”少雜訊”環境中，進而大幅提昇整體系統的效能以及其效率。
另外，控制裝置200更可參考顯示面板與顯示器驅動電路220的訊號以及其運作來控制觸控控制器210，使其依照加權機制來決定執行感測運作之處理區間。也就是說，觸控控制器210可先決定對應到顯示面板各個驅動訊號的雜訊區間，然後再依據受到雜訊干擾的時間區間來決定理想的處理區間。在一實施例中，觸控控制器210可將處理區間區分為數個時間區段，並設定分別對應到個別時間區段之加權參數(weighting value)，進而參照這些加權參數來產生對應於觸控面板產生之觸控感應輸出訊號的觸控控制訊號。舉例來說，若第一特定區間標示為A，第二特定區間標示為B-A，則同時不受前述參考驅動訊號(例如第一驅動訊號VCOM以及第二驅動訊號Source)干擾的時間區段可標示為C；則觸控控制器210可將觸控感測輸出訊號的個別時間區段分別乘上其對應之加權參數以產生觸控控制訊號。若分別對應到第一特定區間A、第二特定區間B-A，以及第三特定區間C的加權參數分別表示為α、β和γ，且在本實施例中感測區間包含有A、B-A以及C三個特定時間區段，則經由觸控控制器210產生之加權後觸控控制訊號可表示如下式：
觸控控制訊號=αA +β (B -A )+γC 　(1)
在這裡，控制裝置200控制觸控控制器210僅輸出在所設定的處理區間中，對應於觸控面板產生之觸控感測輸出訊號的觸控控制訊號；且觸控控制器210更依據前述之觸控感測輸出訊號以及其對應的加權參數來產生觸控控制訊號。
由於第一特定區間A以及第二時間區間B-A分別代表了感測面板其最被顯示面板之驅動訊號影響的時間區間；因此，在特定的實施例中，亦可將對應到第一/第二特定區間的加權參數α與β的數值設得較小，使其遠小於對應到特定區間C的加權參數γ。比方說，在一實施例中，可將三個加權參數α、β以及γ分別設為0.1、0.2和0.7。
另外，在另一實施例中，觸控控制器210亦可依據前述之特定區間以及其相對應的加權參數來直接產生觸控控制訊號，這樣一來，觸控控制訊號將直接與加權參數成正比。此外，請注意到被參考來設定(觸控面板)之感測運作之處理區間之(顯示面板的)驅動訊號及其種類僅為說明之用，而不為本發明的限制條件之一；前述之相關設計變化遵守本發明之精神且隸屬於本發明的保護範疇中。
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．．．面板模組
110．．．觸控面板
120．．．顯示面板
200．．．控制裝置
210．．．觸控控制器
220．．．顯示器驅動電路
第1圖所示為觸控面板與顯示面板間之雜訊耦合的示意圖。
第2圖所示為根據本發明之一實施例，一用以控制包含有觸控面板以及顯示面板之一觸控模組的控制模組的方塊示意圖。
第3圖為第2圖之控制裝置之複數個訊號之時序示意圖。
200．．．控制裝置
210．．．觸控控制器
220．．．顯示器驅動電路
230．．．微控制器

Claims (6)

  1. 一種用以控制一面板模組之控制裝置，該面板模組包含有一觸控面板(touch panel)以及一顯示面板(display panel)，該控制裝置包含有：一顯示器驅動電路，耦接於該顯示面板，用以依據複數個驅動訊號來控制該顯示面板之顯示運作；以及一觸控控制器(touch controller)，耦接至該觸控面板以及該顯示器驅動電路，用以參考該複數個驅動訊號中之至少一驅動訊號的一位準轉換(level transition)以產生一觸控控制訊號，其中該觸控控制訊號係對應由該觸控面板輸出之一觸控感測輸出訊號，以及該觸控控制器係參考該複數個驅動訊號之該至少一驅動訊號之該位準轉換來設定至少一處理區間(processing period)，並且僅輸出對應至該處理區間內之該觸控感測輸出訊號的該觸控控制訊號，其中該觸控感應訊號係由該觸控面板產生；其中該觸控控制器將該處理區間細分成至少兩個時間區段，且該觸控控制器更設定分別對應至該至少二時間區段的複數個加權參數，以將該觸控感測輸出訊號的每一時間區段分別乘上其對應之加權參數來產生該觸控控制訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之控制裝置，其中該觸控控制器係分別參考對應到該複數個驅動訊號之複數個位準轉換(level transition)來產生該觸控控制訊號。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之控制裝置，其中該複數個驅動訊號係包含有對應於該觸控面板之一共電極電壓(VCOM)訊號以及/或一資料(Source)訊號。
  4. 一種用以控制一面板模組之控制方法，該面板模組係包含有一觸控面板以及一顯示面板，該控制方法包含有：提供耦接於該顯示面板之一顯示器驅動電路；使用該顯示器驅動電路來依據複數個驅動訊號控制該顯示面板之顯示運作；提供一耦接於該觸控面板以及該顯示器驅動電路之觸控控制器；以及使用該觸控控制器參考該複數個驅動訊號之該至少一驅動訊號之一位準轉換以產生一觸控控制訊號，該觸控控制訊號係對應到由該觸控面板輸出之一觸控感測輸出訊號，以及參考該至少一驅動訊號之該位準轉換來設定至少一處理區間，並僅輸出對應至該處理區間內之該觸控感測輸出訊號之該觸控控制訊號，該觸控感測輸出訊號係由該觸控面板產生；其中設定該至少一處理區間之步驟係包含：使用該觸控控制器將該處理區間細分成至少兩個時間區段，且另使用該觸控控制器設定分別對應至該至少二時間區段的複數個加權 參數，以將該觸控感測輸出訊號的每一時間區段分別乘上其對應之加權參數來產生該觸控控制訊號。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之控制方法，產生對應於由該觸控面板輸出之該觸控感測輸出訊號之該觸控控制訊號的步驟更包含有：使用該觸控控制器分別參考對應到該複數個驅動訊號之複數個位準轉換(level transition)來產生該觸控控制訊號。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之控制方法，其中該複數個驅動訊號係包含有對應於該觸控面板之一共電極電壓(VCOM)訊號以及/或一資料(Source)訊號。
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