TWI457796B - 觸控顯示裝置的驅動方法及其觸控裝置 - Google Patents

Description

觸控顯示裝置的驅動方法及其觸控裝置

本發明是有關於一種顯示裝置及其驅動方法，且特別是有關於一種觸控顯示裝置及其驅動方法。

具觸控功能的顯示裝置，在實踐時以觸控系統與顯示系統各為獨立的系統來完成。系統整合和降低成本是電子產業一直不變的方向。隨著製程技術的進步，觸控面板已成功地與顯示面板整合，使得使用者可直接透過觸控，指示電子裝置執行所需的工作。一般來說，觸控面板上的感測單元及顯示面板上的畫素單元皆以矩陣方式排列於一二維平面上，並根據掃描訊號，決定更新畫面及偵測碰觸點之時序。

一般而言，觸控面板必須偵測觸控前後時的電性差異。該電性差異一般都很微小，對雜訊干擾的防制必須相當的注意。然而，顯示面板在驅動時，有掃描、資料與共通電極等訊號，當這些訊號在變動時，將會造成觸控面板受到干擾。在觸控面板與顯示面板相互整合的發展趨勢下，兩者之間相互的干擾情形是越來越嚴重。許多廠商注意到此問題，便將顯示面板與觸控面板的訊號進行同步，以避免干擾。其中避免訊號干擾的作法例如可在顯示面板與觸控面板之間加入同步訊號，使觸控面板的感測時間與顯示面板的掃描時間不完全重疊，或是將同步訊號連接至 系統的微控制器(micro control unit,MCU)，由微控制器控制觸控面板何時進行感測工作，並回報觸碰的座標。換句話說，上述作法係利用同步訊號來告知觸控面板的控制器何時應工作或不工作。

本發明提供一種觸控顯示裝置的驅動方法及其觸控裝置，其避免來自顯示裝置的雜訊干擾。

本發明提出一種驅動方法，適於一觸控顯示裝置。觸控顯示裝置包括一顯示裝置及一觸控面板。驅動方法包括如下步驟：依序接收觸控面板的多個第一掃描訊號，以取得多個第一資料值。判斷上述之第一資料值是否小於一基準值與一閥值的差值。當第一資料值的其中之一小於基準值與閥值的差值時，停止回報觸控面板的觸碰座標。

在本發明之一實施例中，驅動方法更包括依據多個第二資料值決定基準值。

在本發明之一實施例中，驅動方法更包括執行一掃描步驟。掃描步驟為依序接收觸控面板的多個第二掃描訊號，以取得第二資料值。

在本發明之一實施例中，驅動方法更包括判斷掃描步驟的執行次數是否大於基準值的一預設取樣次數。當掃描步驟的次數小於或等於預設取樣次數時，持續執行掃描步驟。

在本發明之一實施例中，當掃描步驟的次數大於預設 取樣次數時，依序接收觸控面板的第一掃描訊號，以取得第一資料值。

在本發明之一實施例中，驅動方法更包括當第一資料值的其中之一小於基準值與閥值的差值時，將一旗標設定為一第一狀態。

在本發明之一實施例中，當第一資料值的其中之一大於或等於基準值與閥值的差值時，判斷旗標是否處於第一狀態。

在本發明之一實施例中，當旗標不處於第一狀態時，回報觸控面板的觸碰座標。

在本發明之一實施例中，當旗標處於第一狀態時，將旗標設定為一第二狀態，並延遲一預設時間區間後再依序接收觸控面板的第一掃描訊號，以取得第一資料值。

在本發明之一實施例中，上述之第一資料值各為一電容感測值。

在本發明之一實施例中，上述之顯示裝置為電子書裝置。

本發明還提供一種觸控裝置，適於一觸控顯示裝置。觸控顯示裝置包括一觸控面板以及一觸控控制器。觸控面板包括多個第一掃描線，以輸出多個第一掃描訊號。觸控控制器接收第一掃描訊號，以取得多個第一資料值，並判斷第一資料值是否小於一基準值與一閥值的差值。當第一資料值的其中之一小於基準值與閥值的差值時，停止回報觸控面板的觸碰座標。

在本發明之一實施例中，上述之觸控控制器依據多個第二資料值決定基準值。

在本發明之一實施例中，上述之觸控控制器執行一掃描步驟，且掃描步驟為依序接收觸控面板的多個第二掃描訊號，以取第二資料值。

在本發明之一實施例中，上述之觸控控制器判斷掃描步驟的執行次數是否大於基準值的一預設取樣次數。其中當掃描步驟的次數小於或等於預設取樣次數時，觸控控制器持續執行掃描步驟。

在本發明之一實施例中，當掃描步驟的次數大於預設取樣次數時，觸控控制器依序接收觸控面板的第一掃描訊號，以取得第一資料值。

在本發明之一實施例中，當第一資料值的其中之一小於基準值與閥值的差值時，觸控控制器將一旗標設定為一第一狀態。

在本發明之一實施例中，當第一資料值的其中之一大於或等於基準值與閥值的差值時，觸控控制器判斷旗標是否處於第一狀態。

在本發明之一實施例中，當旗標不處於第一狀態時，觸控控制器回報觸控面板的觸碰座標。

在本發明之一實施例中，當旗標處於第一狀態時，觸控控制器將旗標設定為一第二狀態，並延遲一預設時間區間後再依序接收觸控面板的第一掃描訊號，以取得第一資料值。

在本發明之一實施例中，上述之觸控顯示裝置為觸控電子書裝置。

基於上述，在本發明之實施例中，藉由比較資料值和基準值與閥值之差值以偵測雜訊，以使觸控控制器停止回報觸控面板的觸碰座標，故能避免觸控裝置受到顯示裝置的雜訊干擾。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

在底下的實施例中，將以電容式觸控面板與觸控電子書裝置(electronic book device)做為實施例，任何所屬技術領域中具有通常知識者當知電容式觸控面板與觸控電子書裝置並非用以限定本發明。

圖1為本發明一實施例之觸控顯示裝置的示意圖。請參考圖1，在本實施例中，觸控顯示裝置100包括一顯示裝置110以及一驅動裝置120。驅動裝置120包括一觸控面板122以及一觸控控制器124，其中觸控面板122例如為電容式觸控面板，且觸控顯示裝置100例如為觸控電子書裝置。

在本實施例中，顯示裝置120包括一顯示面板112與一顯示控制器114，其中顯示裝置120例如為電子書裝置。另外，觸控控制器124與顯示控制器114分別耦接至一系統端130，其中觸控控制器124與顯示控制器114例如透 過I²C通訊介面與系統端130耦接，且觸控控制器124適於回報觸碰座標給系統端130。另一方面，觸控面板122與顯示面板112整合於同一觸控顯示裝置100，且觸控面板122可配置在顯示面板122上。

如圖1所示，觸控面板122包括多個掃描線X1~X8與Y1~Y8，以輸出多個掃描訊號S_X1~S_X8與S_Y1~S_Y8。掃描線X1~X8與Y1~Y8耦接至觸控控制器124，且例如分別沿X方向與Y方向排列。觸控控制器124適於依據掃描訊號S_X1~S_X8與S_Y1~S_Y8來決定對應觸控面板122上的觸碰座標。舉例來說，當手指200觸碰掃描線X3與掃描線Y4時，觸控控制器124會感測到掃描訊號S_X3與掃描訊號S_Y4發生變化，與其他未被觸碰之掃描線X1~X2、X4~X8、Y1~Y3、Y5~Y8所分別對應的掃描訊號S_X1~S_X2、S_X4~S_X8、S_Y1~S_Y3、S_Y5~S_Y8有所不同，進而據以決定手指200的觸碰座標為(X3,Y4)，並將觸碰座標(X3,Y4)回報給系統端130。在本實施例中，掃描訊號S_X1~S_X8與S_Y1~S_Y8例如對應電容感測值或電壓感測值。換句話說，觸控控制器124係依序接收掃描訊號S_X1~S_X8與S_Y1~S_Y8，以取得多個資料值來決定觸碰座標，其中資料值例如為電容感測值或電壓感測值。亦即，當手指200觸碰到掃描線X3與掃描線Y4時，觸控控制器124例如會感測到掃描線X3與掃描線Y4上的電容或電壓發生變化，進而決定出手指200的觸碰座標為(X3,Y4)。

應注意的是，不同於一般的液晶顯示器，有些顯示裝 置(例如電子書裝置)只有在進行換頁時，顯示面板才會有電壓變化。換句話說，搭配上述之顯示裝置的電容式觸控面板，只有在該顯示裝置進行換頁時，觸控面板才會受到較大雜訊的影響。因此，當本實施例之顯示裝置110為電子書裝置，且當電子書裝置110在進行換頁時，觸控控制器124易因觸控面板122受雜訊干擾而產生誤動作，其中上述之誤動作例如為觸碰座標的回報錯誤。

有鑑於此，本實施例採用一種驅動方法以自動偵測雜訊。簡單來說，觸控控制器124於雜訊產生期間(即電子書裝置110進入換頁模式時)會停止回報觸碰座標，直到電子書裝置110完成換頁，再繼續回報觸碰座標。因此，與習知技術相較，本實施例之觸控顯示裝置100不需同步訊號便可達到抗雜訊的目的。其中上述之驅動方法的執行過程詳述如下。

圖2為圖1掃描訊號S_X1~S_X8與S_Y1~S_Y8所對應之資料值的時序圖，其中資料值例如為掃描線X1~X8與Y1~Y8的立即電容值或立即電壓值。如圖2所示，當電子書裝置110在時間區間T1內處於換頁模式時，顯示面板112會產生較大的雜訊，而使觸控控制器124透過掃描線X1~X8與Y1~Y8所取得的資料值(例如資料值d1~d3)發生較劇烈變化。舉例來說，本實施例之資料值d1~d3因受雜訊影響而減少至小於一基準值BL與一閥值(threshold value)TH之差值(BL-TH)的程度。其中基準值BL例如為基準電容值，且例如為開機時的環境電容，其大小例如100皮法 (pF)。通常在正常運作時，掃描訊號S_X1~S_X8與S_Y1~S_Y8的資料值與基準值BL相差不多，而當手指200觸碰到觸碰面板122時，資料值才會高於基準值某一相當程度(例如為105pF)，故觸控控制器124能藉由比較資料值與基準值BL的差異來判斷出觸碰位置。

在本實施例中，為避免電子書裝置110於換頁時所產生的雜訊影響觸控控制器124對於觸碰座標的判斷，觸控控制器124於時間區間T1停止回報觸控面板122的觸碰座標。圖3為應用圖1觸控裝置之驅動方法的流程圖。請同時參照圖1至圖3，觸控控制器124係依序接收掃描訊號S_X1~S_X8與S_Y1~S_Y8，以取得多個資料值(對應步驟S110)。其中資料值的個數對應掃描訊號S_X1~S_X8與S_Y1~S_Y8的個數，其例如為16個，然而圖2僅示意地繪示資料值d1~d3。接著，觸控控制器124會判斷上述資料值是否小於基準值BL與閥值TH的差值(BL-TH)(對應步驟S120)。當上述資料值的其中之一(例如資料值d1~d3)小於基準值BL與閥值TH的差值(BL-TH)時，觸控控制器124判斷電子書裝置110進入換頁模式，並於時間t1開始停止回報觸控面板120的觸碰座標(對應步驟S130)。另外，於步驟S130中，觸控控制器124將一旗標(flag)設定為一第一狀態，其中第一狀態例如為1。如此一來，便可避免因雜訊干擾造成的誤動作。

另一方面，當資料值的其中之一(例如資料值d1’)大於或等於基準值BL與閥值TH的差值(BL-TH)時，觸控 控制器124判斷旗標是否處於第一狀態(對應步驟S140)。當旗標不處於第一狀態時，則表示電子書裝置110於前一時刻還未進入換頁模式，觸控控制器124便回報觸控面板122的觸碰座標給系統端130(對應步驟S150)。

當資料值的其中之一大於或等於基準值BL與閥值TH的差值(BL-TH)時，且旗標處於第一狀態時，表示電子書裝置110已結束換頁模式，亦即資料值再度回復到基準值BL的附近(例如時間t2)。此時觸控控制器124會將旗標設定為一第二狀態(例如為0)，並延遲一預設時間區間T2(繪示於圖2)後再於時間t3依序接收觸控面板122的掃描訊號S_X1~S_X8與S_Y1~S_Y8，以於下一時刻取得對應掃描訊號S_X1~S_X8與S_Y1~S_Y8的資料值(步驟S160)。在本實施例中，於時間t2延遲一預設時間區間T2再執行步驟S150，能避免資料值在結束換頁模式後仍不穩定所導致的誤動作。

除此之外，在本實施例中，於執行步驟S110前還包括依據多個資料值決定基準值BL(對應步驟S170)。圖3B為圖3A之步驟S170的詳細流程圖。請同時參照圖3A與圖3B，舉例來說，當觸控顯示裝置100開機時，觸控控制器124會執行掃描步驟，其中掃描步驟為依序接收觸控面板122的多個掃描訊號S_X1~S_X8與S_Y1~S_Y8，以取得當時對應掃描訊號S_X1~S_X8與S_Y1~S_Y8的多個資料值(對應步驟S172)。繼之，觸控控制器124會判斷掃描步驟的執行次數是否大於基準值的預設取樣次數(對應步驟S174)。當 掃描步驟的次數小於或等於預設取樣次數時，觸控控制器124持續執行掃描步驟直到掃描步驟的次數大於預設取樣次數為止。至此，觸控控制器124便可依據所取得的資料值決定出基準值。接著，便進入圖3A的步驟S110，觸控控制器124於下個時刻依序接收觸控面板122的掃描訊號S_X1~S_X8與S_Y1~S_Y8，以取得對應該時刻的資料值，其中資料值例如為掃描線X1~X8與Y1~Y8的立即電容值或立即電壓值。換句話說，在步驟S170中，觸控控制器124的功能主要在建立稍後用來與資料值作比較的基準值，其中該基準值例如為開機時的環境電容值。

因此，本實施例採用自動偵測雜訊的方式，使得觸控控制器124在資料值小於基準值BL與閥值TH的差值(BL-TH)時停止回報觸控面板122的觸碰座標，故可避免觸控控制器124受到電子書裝置110於換頁時的訊號干擾而造成的誤動作。因此，與習知技術相較，本實施例不需額外加入同步訊號便可達到抗雜訊的目的。

綜上所述，在本發明之實施例中，利用演算法對資料值和基準值與閥值之差值進行比較以偵測雜訊，以使觸控控制器於顯示裝置雜訊較大的期間停止回報觸控面板的觸碰座標，故能在不需外加同步訊號的情況下達到避免觸控裝置之誤動作的效果，進而能節省硬體的成本。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本 發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧觸控顯示裝置

110‧‧‧顯示裝置

112‧‧‧顯示面板

114‧‧‧顯示控制器

120‧‧‧驅動裝置

122‧‧‧觸控面板

124‧‧‧觸控控制器

130‧‧‧系統端

200‧‧‧手指

BL‧‧‧基準值

(BL-TH)‧‧‧差值

d1~d3、d1’‧‧‧資料值

TH‧‧‧閥值

X1~X8、Y1~Y8‧‧‧掃描線

S_X1~S_X8、S_Y1~S_Y8‧‧‧掃描訊號

t1、t2‧‧‧時間

T1‧‧‧時間區間

T2‧‧‧預設時間區間

S110~S170、S172、S174‧‧‧驅動方法之步驟

圖1為本發明第一實施例之觸控顯示裝置的示意圖。

圖2為圖1掃描訊號所對應之資料值的時序圖。

圖3A為應用圖1觸控裝置之驅動方法的流程圖。

圖3B為圖3A之步驟S170的詳細流程圖。

S110~S170‧‧‧驅動方法之步驟

Claims (22)

1. 一種驅動方法，適於一觸控顯示裝置，該觸控顯示裝置包括一顯示裝置及一觸控面板，該驅動方法包括：依序接收該觸控面板的多個第一掃描訊號，以取得多個第一資料值；以及判斷該些第一資料值是否小於一基準值與一閥值的差值，其中當該些第一資料值的其中之一小於該基準值與該閥值的差值時，停止回報該觸控面板的觸碰座標，並延遲一預設時間區間後再依序接收該觸控面板的該些第一掃描訊號。
2. 如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，更包括依據多個第二資料值決定該基準值。
3. 如申請專利範圍第2項所述之驅動方法，更包括執行一掃描步驟，其中該掃描步驟為依序接收該觸控面板的多個第二掃描訊號，以取得該些第二資料值。
4. 如申請專利範圍第3項所述之驅動方法，更包括判斷該掃描步驟的執行次數是否大於該基準值的一預設取樣次數，其中當該掃描步驟的次數小於或等於該預設取樣次數時，持續執行該掃描步驟。
5. 如申請專利範圍第4項所述之驅動方法，其中當該掃描步驟的次數大於該預設取樣次數時，依序接收該觸控面板的該些第一掃描訊號，以取得該些第一資料值。
6. 如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，更包括當該些第一資料值的其中之一小於該基準值與該閥值的差 值時，將一旗標設定為一第一狀態。
7. 如申請專利範圍第6項所述之驅動方法，更包括當該些第一資料值的其中之一大於或等於該基準值與該閥值的差值時，判斷該旗標是否處於該第一狀態。
8. 如申請專利範圍第7項所述之驅動方法，其中當該旗標不處於該第一狀態時，回報該觸控面板的觸碰座標。
9. 如申請專利範圍第7項所述之驅動方法，其中當該旗標處於該第一狀態時，將該旗標設定為一第二狀態，並延遲該預設時間區間後再依序接收該觸控面板的該些第一掃描訊號，以取得該些第一資料值。
10. 如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，其中該些第一資料值各為一電容感測值。
11. 如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，其中該顯示裝置為電子書裝置。
12. 一種觸控裝置，適於一觸控顯示裝置，該觸控裝置包括：一觸控面板，包括多個第一掃描線，以輸出多個第一掃描訊號；以及一觸控控制器，接收該些第一掃描訊號，以取得多個第一資料值，並判斷該些第一資料值是否小於一基準值與一閥值的差值，其中當該些第一資料值的其中之一小於該基準值與該閥值的差值時，停止回報該觸控面板的觸碰座標，並延遲一預設時間區間後再依序接收該觸控面板的該些第一掃描訊號。
13. 如申請專利範圍第12項所述之觸控裝置，其中該觸控控制器依據多個第二資料值決定該基準值。
14. 如申請專利範圍第13項所述之觸控裝置，其中該觸控控制器執行一掃描步驟，且該掃描步驟為依序接收該觸控面板的多個第二掃描訊號，以取得該些第二資料值。
15. 如申請專利範圍第14項所述之觸控裝置，其中該觸控控制器判斷該掃描步驟的執行次數是否大於該基準值的一預設取樣次數，其中當該掃描步驟的次數小於或等於該預設取樣次數時，該觸控控制器持續執行該掃描步驟。
16. 如申請專利範圍第15項所述之觸控裝置，其中當該掃描步驟的次數大於該預設取樣次數時，該觸控控制器依序接收該觸控面板的該些第一掃描訊號，以取得該些第一資料值。
17. 如申請專利範圍第12項所述之觸控裝置，其中當該些第一資料值的其中之一小於該基準值與該閥值的差值時，該觸控控制器將一旗標設定為一第一狀態。
18. 如申請專利範圍第17項所述之觸控裝置，其中當該些第一資料值的其中之一大於或等於該基準值與該閥值的差值時，該觸控控制器判斷該旗標是否處於該第一狀態。
19. 如申請專利範圍第18項所述之觸控裝置，其中當該旗標不處於該第一狀態時，該觸控控制器回報該觸控面板的觸碰座標。
20. 如申請專利範圍第18項所述之觸控裝置，其中 當該旗標處於該第一狀態時，該觸控控制器將該旗標設定為一第二狀態，並延遲該預設時間區間後再依序接收該觸控面板的該些第一掃描訊號，以取得該些第一資料值。
21. 如申請專利範圍第12項所述之觸控裝置，其中該些第一資料值各為一電容感測值。
22. 如申請專利範圍第12項所述之觸控裝置，其中該觸控顯示裝置為觸控電子書裝置。