TWI549032B - 觸控顯示裝置及其觸控裝置的運作方法 - Google Patents

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Description

觸控顯示裝置及其觸控裝置的運作方法
本發明是有關於一種觸控裝置及其運作方法，且特別是有關於一種觸控顯示裝置及其觸控裝置的運作方法。
近年來，隨著資訊技術、無線行動通訊和資訊家電的快速發展與應用，為了達到更便利、體積更輕巧化以及更人性化的目的，許多資訊產品已由傳統之鍵盤或滑鼠等輸入裝置，轉變為使用觸控面板(Touch Panel)作為輸入裝置，其中觸控面板可透過手指的觸控來進行操作。然而，由於觸控面板是內建或依附於顯示面板上，而顯示面板的畫素電壓的變化可能影響觸控面板的觸控點判斷，因此如何準確的偵測手指的觸控點而不受畫素電壓變化的影響仍是設計觸控面板的驅動電路的一個重點。
本發明提供一種觸控顯示裝置及其觸控裝置的運作方 法，可避免觸控裝置的判誤觸控點。
本發明的觸控顯示裝置，包括一顯示裝置及一觸控裝置。顯示裝置包括一畫素陣列及一顯示驅動電路。畫素陣列用以形成一顯示區域。顯示驅動電路接收一影像信號且耦接畫素陣列以依據影像信號驅動畫素陣列，並且依據一影像畫面中一行的多個影像資料提供一觸控能力調整信號。觸控裝置包括多個第一觸控電極、多個第二觸控電極、一觸控驅動電路及一觸控偵測電路。這些第一觸控電極及這些第二觸控電極相互交錯以形成一觸控區域，其中觸控區域重疊於顯示區域。觸控驅動電路耦接這些第一觸控電極，以依據一第一時脈信號及一第二時脈信號依序提供一觸控驅動信號至第一觸控電極。觸控偵測電路耦接這些第二觸控電極以接收一觸控偵測信號，耦接觸控驅動電路以提供第一時脈信號及第二時脈信號，並且耦接顯示驅動電路以依據觸控能力調整信號改變第一時脈信號及第二時脈信號的一振幅及一頻率的至少其一。
在本發明的一實施例中，當這行的這些影像資料所應的多個畫素電壓中出現一電壓邊緣的次數大於等於一干擾臨界值時，觸控偵測電路調高第一時脈信號及第二時脈信號的振幅及頻率的至少其一，當這些畫素電壓中出現電壓邊緣的次數小於干擾臨界值時，觸控偵測電路還原第一時脈信號及第二時脈信號的振幅及頻率。
在本發明的一實施例中，這些第一觸控電極及這些第二 觸控電極相互垂直交錯。
在本發明的一實施例中，觸控驅動電路於一觸控偵測期間依序提供觸控驅動信號至第一觸控電極，並且觸控偵測期間重疊於畫素陣列的一畫面掃描期間。
在本發明的一實施例中，第一時脈信號及第二時脈信號互為反相信號。
在本發明的一實施例中，顯示裝置更包括一主動陣列基板及一彩色濾波基板。彩色濾波基板與主動陣列基板相對組立。畫素陣列、顯示驅動電路及觸控驅動電路配置於主動陣列基板，這些第一觸控電極及這些第二觸控電極配置於彩色濾波基板。
在本發明的一實施例中，顯示驅動電路包括一閘極驅動器、一源極驅動器及一時序控制器。閘極驅動器耦接畫素陣列以逐列驅動畫素陣列的多個畫素。源極驅動器耦接畫素陣列以依據這些影像資料依序提供多個畫素電壓至這些畫素。時序控制器耦接閘極驅動器、源極驅動器及觸控偵測電路，接收影像信號以提供這些影像資料，其中時序控制器依據影像信號控制閘極驅動器，時序控制器依據影像信號提供這些影像資料至源極驅動器，並且依據這些影像資料提供觸控能力調整信號。
在本發明的一實施例中，閘極驅動器及觸控驅動電路分別包括多個移位暫存器。
本發明的觸控裝置的運作方法，其包括下列步驟。依據一影像畫面中一行的多個影像資料提供一觸控能力調整信號。依 據一第一時脈信號及一第二時脈信號依序提供一觸控驅動信號至一第一觸控電極。依據觸控能力調整信號改變第一時脈信號及第二時脈信號的一振幅及一頻率的至少其一。
在本發明的一實施例中，依據觸控能力調整信號改變第一時脈信號及第二時脈信號的振幅及頻率的至少其一的步驟包括：當一行的這些影像資料所應的多個畫素電壓中出現一電壓邊緣的次數大於等於一干擾臨界值時，調高第一時脈信號及第二時脈信號的振幅及頻率的至少其一；以及，當這些畫素電壓中出現電壓邊緣的次數小於干擾臨界值時，還原第一時脈信號及第二時脈信號的振幅及頻率。
在本發明的一實施例中，電壓邊緣為各個畫素電壓與相鄰的畫素電壓的一電壓差大於等於一電壓振盪臨界值。
基於上述，本發明實施例的觸控顯示裝置及其觸控裝置的運作方法，其判斷影像信號所傳送的影像畫面是否會造成畫素電壓的振盪，進而調整觸控裝置的觸控感測能力。藉此，可避免觸控裝置的判誤觸控點。
為讓本發明的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。
110‧‧‧觸控驅動電路
120‧‧‧觸控偵測電路
130‧‧‧畫素陣列
140‧‧‧顯示驅動電路
141‧‧‧時序控制器
143‧‧‧閘極驅動器
145‧‧‧源極驅動器
ATX‧‧‧觸控區域
CK1‧‧‧第一時脈信號
DD‧‧‧影像資料
ETA1~ETA5‧‧‧第一觸控電極
ETB1~ETB5‧‧‧第二觸控電極
P‧‧‧畫素
SA1~SA5、SB1~SB5‧‧‧移暫存器
SBA‧‧‧主動陣列基板
SBC‧‧‧彩色濾波基板
SD1‧‧‧觸控驅動信號
SDT11~SDT15‧‧‧偵測信號
Simage‧‧‧影像信號
STD‧‧‧觸控能力調整信號
STV1‧‧‧起始信號
VA1~VA5、VB1~VB5‧‧‧穿孔
VP‧‧‧畫素電壓
XCK1‧‧‧第二時脈信號
S210、S220、S230‧‧‧步驟
圖1A及圖1B為依據本發明一實施例的觸控顯示裝置的結構 示意圖。
圖2為依據本發明一實施例的觸控裝置的運作方法的流程圖。
圖1A及圖1B為依據本發明一實施例的觸控顯示裝置的結構示意圖。請參照圖1A及圖1B，在本實施例中，觸控顯示裝置是由顯示裝置及觸控裝置所構成，其中觸控裝置至少包括第一觸控驅動電路110、觸控偵測電路120、多個第一觸控電極(如ETA1~ETA5)及多個第二觸控電極(如ETB1~ETB5)，顯示裝置至少包括主動陣列基板SBA、畫素陣列130、顯示驅動電路140及彩色濾波基板SBC。
第一觸控電極ETA1~ETA5及第二觸控電極ETB1~ETB5配置於彩色濾波基板SBC且相互垂直交錯以形成觸控區域ATX，其中觸控區域ATX是重疊於顯示裝置的顯示區域(亦即畫素陣列130的配置區域)。觸控驅動電路110配置於主動陣列基板SBA，耦接至觸控偵測電路120，且透過穿孔VA1~VA5耦接至第一觸控電極ETA1~ETA5以依序提供觸控驅動信號SD1至第一觸控電極ETA1~ETA5。
觸控驅動電路110受控於觸控偵測電路120所提供的起始信號STV1，並且觸控驅動電路110在啟動後會依據觸控偵測電路120所提供的第一時脈信號CK1及第二時脈信號XCK1依序提 供觸控驅動信號SD1至第一觸控電極ETA1~ETA5。其中，第一時脈信號CK1及第二時脈信號XCK1互為反相信號，並且觸控驅動信號SD1的振幅及頻率例如正比於第一時脈信號CK1及第二時脈信號XCK1的振幅及頻率。
觸控偵測電路120透過穿孔VB1~VB5耦接至第二觸控電極ETB1~ETB5，耦接至觸控驅動電路110以提供起始信號STV1、第一時脈信號CK1及第二時脈信號XCK1。此外，觸控驅動電路110耦接顯示驅動電路140以接收觸控能力調整信號STD，並且依據觸控能力調整信號STD設定第一時脈信號CK1及第二時脈信號XCK1的振幅及頻率，亦即設定觸控裝置的雜訊排除能力(或者稱為訊雜比SNR)。
在一觸控偵測期間，觸控偵測電路120透過觸控驅動電路110依序提供觸控驅動信號SD1至第一觸控電極ETA1~ETA5，並且從第二觸控電極ETB1~ETB5接收多個偵測信號(如SDT11~SDT15)，亦即觸控偵測電路120以互容驅動方式驅動第一觸控電極ETA1~ETA5及第二觸控電極ETB1~ETB5。並且，觸控偵測電路120依據觸控驅動信號SD1的提供時序及偵測信號SDT11~SDT15判斷觸控裝置是否感應到觸控點。
彩色濾波基板SBC與主動陣列基板SBA相對組立。畫素陣列配置於主動陣列基板SBA，用以形成顯示區域。顯示驅動電路140配置於主動陣列基板SBA，接收影像信號Simage，並且耦接畫素陣列130，以依據影像信號Simage驅動畫素陣列130。並 且，顯示驅動電路140耦接觸控偵測電路120以提供觸控能力調整信號STD至觸控偵測電路120。其中，畫素陣列130的畫面掃描期間可重疊於觸控裝置的觸控偵測期間。
在本實施例中，顯示驅動電路140依據影像信號Simage所傳送的影像畫面設定觸控能力調整信號STD，例如顯示驅動電路140可依據影像畫面中至少一行的影像資料DD或影像畫面中一顯示區塊的影像資料DD設定觸控能力調整信號STD，但本發明實施例不以此為限。
進一步來說，由於顯示驅動電路140會依據畫素陣列130各個畫素P所對應的顯示資料DD提供對應的畫素電壓VP，並且畫素陣列130的畫素P是逐列開啟，因此顯示驅動電路140所提供的畫素電壓VP可能會產生振盪，因而影響觸控裝置所測到的觸控點。為了避免畫素電壓VP的振盪影響觸控裝置的觸控感測能力，本實施例的顯示驅動電路140可判斷影像信號Simage所傳送的影像畫面是否會造成畫素電壓VP的振盪，進而調整觸控裝置的觸控感測能力。
換言之，當影像信號Simage所傳送的影像畫面不會造成畫素電壓VP的振盪或造成的畫素電壓VP的振盪較小時，顯示驅動電路140可不調整觸控裝置的觸控感測能力，亦即控裝置以原始的觸控感測能力感測觸控點；當影像信號Simage所傳送的影像畫面造成的畫素電壓VP的振盪較大時，顯示驅動電路140可調高觸控裝置的觸控感測能力，以避免觸控裝置的判誤觸控點。在此， 顯示驅動電路140可透過畫面比對或資料運算來判斷影像畫面對觸控感測能力的干擾，但本發明實施例不以此為限。
舉例來說，當影像畫面中一行的多個影像資料DD所應的多個畫素電壓VP中出現一電壓邊緣的次數大於等於一干擾臨界值時(例如為此行的畫素的數目的四分之一)，觸控偵測電路120可調高第一時脈信號CK1及第二時脈信號XCK1的振幅(例如振幅調高為兩倍)及頻率(例如由100Hz調高至160Hz)的至少其一。當影像畫面中此行的影像資料DD所應的畫素電壓VP中出現電壓邊緣的次數小於干擾臨界值時，觸控偵測電路120可還原第一時脈信號CK1及第二時脈信號XCK1的振幅及頻率，亦即設定第一時脈信號CK1及第二時脈信號XCK1的振幅及頻率為預設的振幅及頻率。
在本發明的一實施例中，電壓邊緣為各個畫素電壓VP與時序上相鄰的畫素電壓VP的一電壓差大於等於一電壓振盪臨界值，電壓振盪臨界值例如是最高伽瑪電壓與最低伽瑪電壓的四分之一。
在本實施例中，觸控驅動電路110具有多個位移暫存器(如SA1~SA5)，其中移暫存器SA1~SA5受起始信號STV1的觸發而依序啟動，並且啟動的移暫存器(如SA1~SA5)會依據時脈信號CK1及XCK1提供觸控驅動信號SD1。
並且，顯示驅動電路140包括時序控制器141、閘極驅動器143及源極驅動器145，其中閘極驅動器143受控於時序控制器 141而逐列驅動畫素陣列130中的畫素P，源極驅動器145受控於時序控制器141而提供畫素電壓VP至被驅動的畫素P。時序控制器141耦接閘極驅動器143、源極驅動器145及觸控偵測電路120，且接收影像信號Simage。時序控制器141依據影像信號Simage控制閘極驅動器143，依據影像信號Simage提供影像資料DD至源極驅動器145，並且依據一個影像畫面的影像資料DD提供觸控能力調整信號STD。其中，閘極驅動器143可由多個位移暫存器所組成，但本發明實施例不以此為限。
依據上述，由於結構較複雜的電路或元件直接形成於主動陣列基板SBA，而較簡單的電路或元件則形成於彩色濾波基板SBC，藉此可避免增加形成觸控裝置的製程複雜度，以降低觸控顯示裝置的製造成本。
圖2為依據本發明一實施例的觸控裝置的運作方法的流程圖。請參照圖2，在本實施例中，觸控裝置的運作方法包括下列步驟。依據影像畫面中一行的多個影像資料提供觸控能力調整信號(步驟S210)，並且依據第一時脈信號及第二時脈信號依序提供觸控驅動信號至第一觸控電極(步驟S220)。接著，依據觸控能力調整信號改變第一時脈信號及第二時脈信號的振幅及頻率的至少其一(步驟S230)。其中，上述步驟S210、S220、S230的順序為用以說明，本發明實施例不以此為限。並且，上述步驟S210、S220、S230的細節可參照圖1A及圖1B所示，在此則不再贅述。
綜上所述，本發明實施例的觸控顯示裝置及其觸控裝置 的運作方法，其判斷影像信號所傳送的影像畫面是否會造成畫素電壓的振盪，進而調整觸控裝置的觸控感測能力。藉此，可避免觸控裝置的判誤觸控點。
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，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
S210、S220、S230‧‧‧步驟

Claims (12)

  1. 一種觸控顯示裝置，包括：一顯示裝置，包括：一畫素陣列，用以形成一顯示區域；以及一顯示驅動電路，接收一影像信號且耦接該畫素陣列以依據該影像信號驅動該畫素陣列，並且依據一影像畫面中一行的多個影像資料提供一觸控能力調整信號；以及一觸控裝置，包括：多個第一觸控電極及多個第二觸控電極，相互交錯以形成一觸控區域，其中該觸控區域重疊於該顯示區域；一觸控驅動電路，耦接該些第一觸控電極，以依據一第一時脈信號及一第二時脈信號依序提供一觸控驅動信號至該第一觸控電極；以及一觸控偵測電路，耦接該些第二觸控電極以接收一觸控偵測信號，耦接該觸控驅動電路以提供該第一時脈信號及該第二時脈信號，並且耦接該顯示驅動電路以依據該觸控能力調整信號改變該第一時脈信號及該第二時脈信號的一振幅及一頻率的至少其一。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示裝置，其中當該行的該些影像資料所應的多個畫素電壓中出現一電壓邊緣的次數大於等於一干擾臨界值時，該觸控偵測電路調高該第一時脈信號及該第二時脈信號的該振幅及該頻率的至少其一，當該些畫素電壓 中出現該電壓邊緣的次數小於該干擾臨界值時，該觸控偵測電路還原該第一時脈信號及該第二時脈信號的該振幅及該頻率。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的觸控顯示裝置，其中該電壓邊緣為各該些畫素電壓與相鄰的畫素電壓的一電壓差大於等於一電壓振盪臨界值。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示裝置，其中該些第一觸控電極及該些第二觸控電極相互垂直交錯。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示裝置，其中該觸控驅動電路於一觸控偵測期間依序提供該觸控驅動信號至該第一觸控電極，並且該觸控偵測期間重疊於該畫素陣列的一畫面掃描期間。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示裝置，其中該第一時脈信號及該第二時脈信號互為反相信號。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示裝置，其中該顯示裝置更包括：一主動陣列基板；以及一彩色濾波基板，與該主動陣列基板相對組立；其中，該畫素陣列、該顯示驅動電路及該觸控驅動電路配置於該主動陣列基板，該些第一觸控電極及該些第二觸控電極配置於該彩色濾波基板。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的觸控顯示裝置，其中該顯示驅動電路包括： 一閘極驅動器，耦接該畫素陣列以逐列驅動該畫素陣列的多個畫素；一源極驅動器，耦接該畫素陣列以依據該些影像資料依序提供多個畫素電壓至該些畫素；以及一時序控制器，耦接該閘極驅動器、該源極驅動器及該觸控偵測電路，接收該影像信號以提供該些影像資料，其中該時序控制器依據該影像信號控制該閘極驅動器，該時序控制器依據該影像信號提供該些影像資料至該源極驅動器，並且依據該些影像資料提供該觸控能力調整信號。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的觸控顯示裝置，其中該閘極驅動器及該觸控驅動電路分別包括多個移位暫存器。
  10. 一種觸控裝置的運作方法，包括：依據一影像畫面中一行的多個影像資料提供一觸控能力調整信號；依據一第一時脈信號及一第二時脈信號依序提供一觸控驅動信號至多個第一觸控電極；以及依據該觸控能力調整信號改變該第一時脈信號及該第二時脈信號的一振幅及一頻率的至少其一。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的觸控裝置的運作方法，其中依據該觸控能力調整信號改變該第一時脈信號及該第二時脈信號的該振幅及該頻率的至少其一的步驟包括：當該行的該些影像資料所應的多個畫素電壓中出現一電壓邊 緣的次數大於等於一干擾臨界值時，調高該第一時脈信號及該第二時脈信號的該振幅及該頻率的至少其一；以及當該些畫素電壓中出現該電壓邊緣的次數小於該干擾臨界值時，還原該第一時脈信號及該第二時脈信號的該振幅及該頻率。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的觸控裝置的運作方法，其中該電壓邊緣為各該些畫素電壓與相鄰的畫素電壓的一電壓差大於等於一電壓振盪臨界值。
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