TWI575421B - 觸控螢幕裝置及其驅動方法 - Google Patents

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宋時喆
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Description

觸控螢幕裝置及其驅動方法
本發明係提供一種觸控螢幕裝置及其驅動方法。
近來各種輸入裝置，例如一鍵盤、一滑鼠、一跟蹤球、一操縱桿以及一數位化儀用於配置一用戶和各種資訊通訊裝置之間的一介面。因此，對簡單和方便的輸入裝置的需求已經增加。為了滿足這些需求，已經引入透過使用手指或筆直接觸摸觸控螢幕裝置的一觸控螢幕來輸入資訊的觸控螢幕裝置。觸控螢幕裝置為用戶可以透過使用一手指觸控顯示區域中顯示的一按鈕簡單使用的一輸入裝置。因此，觸控螢幕裝置已應用於一可攜式顯示裝置，例如一智慧電話，一平板電腦，一PMP（可攜式多媒體播放器）等等。
當用戶在一預定時段沒有觸摸觸控螢幕時，觸控螢幕裝置作為一睡眠模式驅動以降低功率消耗。因為觸控螢幕裝置在睡眠模式下處於一閒置狀態，因此即使用戶觸摸觸控螢幕，觸控螢幕裝置也不會喚醒。用戶可能會感到不舒服，因為用戶必須觸控一特殊按鈕來從睡眠模式喚醒觸控螢幕裝置。
為了解決這個不快舒服的感覺，已經引入甚至當用戶觸摸觸控螢幕時從睡眠模式喚醒觸控螢幕裝置的方法。例如，當用戶點擊觸控螢幕超過兩次或在觸控螢幕上畫出一預定圖案時，觸控螢幕可以從睡眠模式喚醒。然而，因為觸控螢幕裝置在睡眠模式下以一低頻率感測用戶的觸控以降低功耗，因此觸控螢幕裝置可能無法感測用戶的觸控。也就是說，習知技術的觸控螢幕裝置可具有在睡眠模式下具有低觸控識別率的一問題。
本發明在於提供一種觸控感應顯示裝置及其驅動方法，本發明能夠增加在睡眠模式下觸控螢幕裝置的觸控識別率。
在本發明的一個實施例中，揭露了一種支持一正常模式以及一睡眠模式的觸控感應顯示裝置。這種顯示裝置包括觸控驅動線以及將一個或多個觸控驅動訊號供給至這些觸控驅動線的一觸控驅動器。觸控驅動器在觸控感應顯示裝置的正常模式期間在一第一頻率供給這一個或多個觸控驅動訊號。觸控驅動器在觸控感應顯示裝置的睡眠模式的一第一部分期間在一第二頻率供給這一個或多個觸控驅動訊號。觸控驅動器在觸控感應顯示裝置的睡眠模式的一第二部分期間在一第三頻率供給這一個或多個觸控驅動訊號。第二頻率和第三頻率彼此不相同。
在本發明的一個實施例中，觸控感應顯示裝置更包含畫素以及連接至畫素的資料線。一資料驅動器在正常模式期間將資料電壓供給至資料線，並且在睡眠模式期間資料驅動器不將資料電壓供給至資料線。
在本發明的一個實施例中，第二頻率相比較於第一頻率更低，以及第三頻率相比較於第二頻率更低。
在本發明的一個實施例中，觸控感應顯示裝置更包含一觸控控制器，用以在睡眠模式的第一部分期間將由觸控驅動器感測的觸控資料與一第一參考值相比較。觸控控制器還在睡眠模式的第二部分期間將由觸控驅動器感測的觸控資料與一第二參考值相比較，第二參考值與第一參考值不相同。第二參考值可相比較於第一參考值更低。
在本發明的一個實施例中，睡眠模式的第一部分包括緊接從正常模式改變為睡眠模式之後的一個或多個圖框時段，以及睡眠模式的第二部分處於睡眠模式的第一部分之後。
在本發明的一個實施例中，這種感應顯示裝置更包括一觸控控制器，觸控控制器響應於超過一第一參考值的在睡眠模式的第一部分期間感測的觸控資料，喚醒觸控感應顯示裝置以返回至正常模式。在本發明的一個實施例中，響應於超過一第二參考值的在睡眠模式的第二部分期間感測的觸控資料，觸控驅動器在睡眠模式的一第三部分期間在第二頻率再次將觸控驅動訊號供給至觸控驅動線。此外，響應於超過第一參考值的在睡眠模式的第三部分期間感測的觸控資料，觸控驅動器喚醒觸控感應顯示裝置以返回至正常模式。
在本發明的一個實施例中，揭露了一種觸控感應顯示裝置的作業方法，其中觸控感應顯示裝置支持一正常模式以及一睡眠模式。這種觸控感應顯示裝置的作業方法包括在觸控感應顯示裝置的正常模式期間，在一第一頻率下將一個或多個觸控驅動訊號供給至觸控驅動線。這種觸控感應顯示裝置的作業方法還包括在觸控感應顯示裝置的睡眠模式的一第一部分期間，在一第二頻率下將這一個或多個觸控驅動訊號供給至觸控驅動線。這種觸控感應顯示裝置的作業方法更包括在觸控感應顯示裝置的睡眠模式的一第二部分期間，在一第三頻率下將一個或多個觸控驅動訊號供給至觸控驅動線，第二頻率與第三頻率彼此不相同。
在本發明的一個實施例中，一種支持一正常模式以及一睡眠模式觸控感應顯示裝置。這種顯示裝置包括觸控驅動線以及一觸控驅動器，觸控驅動器基於至少一個頻率控制訊號將一個或多個觸控驅動訊號供給至這些觸控驅動線。一觸控控制器產生這至少一個頻率控制訊號。這至少一個頻率控制訊號在觸控感應顯示裝置的正常模式期間顯示這些觸控驅動訊號的一第一頻率設定。這至少一個頻率控制訊號在觸控感應顯示裝置的睡眠模式的一第一部分期間顯示這些觸控驅動訊號的一第二頻率設定。這至少一個頻率控制訊號在觸控感應顯示裝置的睡眠模式的一第二部分期間顯示這些觸控驅動訊號的一第三頻率設定，第二頻率設定與第三頻率設定彼此不相同。
上述發明內容和以下的詳細說明描述的特徵以及優點不傾向於限定。本領域的技術人員在以下的圖式、說明書以及專利申請範圍的描述中對另外的特徵和優點將更加清楚。
將結合圖式部份對本發明的示例性實施方式作詳細說明。其中在這些圖式部份中所使用的相同的參考標號代表相同或同類部件。
在說明書中描述的用語應作如下理解。
如本文所使用，單數形式的「一」以及「該」旨在也包括複數形式，除非上下文另外明確指出。用語「第一」和「第二」是用於從另一元件區分一個元件，並且這些元件不應受這些用語的限制。將進一步理解的是，當用語「包括」、「包含」與/或「具有」使用於本說明書中時，指定所述的特徵、區域、整體、步驟、操作、元件﹑與/或部件的存在，但不排除存在或添加一個或多個其他的特徵、整體、步驟、操作、元件、部件、與/或其組合。用語「至少一個」應理解為包括一個或更多的相關所列的項目的任何和所有組合。舉例而言，「第一項、第二項、以及第三項中的至少一個」的含義係指第一項、第二項、以及第三項的兩個或多個中所有項目的組合，以及第一項、第二項、或第三項。用語「上」的應解釋為包括一個元件形成於另一元件的一頂部的情況，以及其中一第三元件佈置在它們之間的情況。
在下文中，將參考所附之圖式詳細描述根據本發明實施例的一可折疊顯示裝置。
圖1為表示根據本發明一實施例的一觸控螢幕裝置的方框圖。圖2為表示圖1的畫素、觸控電極、一顯示面板的觸控驅動線以及一觸控驅動器的示意圖。圖3為表示圖2的畫素的示意圖。以下將參考圖1至圖3描述根據本發明的實施例的觸控螢幕裝置。這裡的實施例也可稱觸控螢幕裝置為一觸控感應顯示裝置。
根據本發明的實施例的觸控螢幕裝置使用自電容方法來驅動，但是其不限於此。也就是說，根據本發明的實施例的觸控螢幕裝置可使用其他方法之一，例如互電容方法來驅動。
使用自電容方法的觸控螢幕裝置具有耦合到觸控驅動線的觸控電極的一種類型。因此，在使用自電容方法的觸控螢幕裝置中，來自一觸控驅動器的觸控驅動訊號藉由觸控驅動線供給至觸控電極，並且觸控電極的電壓藉由觸控驅動線感測到觸控驅動器。
另一方面，使用互電容方法的觸控螢幕裝置包含具有耦合至Rx訊號線的Tx電極以及耦合至Rx訊號線的Rx電極的兩種類型的觸控電極。因此，在使用互電容方法的觸控螢幕裝置中，來自一Tx驅動器的觸控驅動訊號藉由Tx訊號線提供給Tx電極，並且來自Rx電極的感測訊號藉由Rx訊號線感測至一Rx驅動器。
此外，根據本發明的實施例的觸控螢幕裝置可實現為一內嵌式（in-cell）裝置。在內嵌（in-cell）式裝置的情況下，觸控電極提供於一顯示面板中。然而，本發明不限於此。也就是說，根據本發明的實施例的觸控螢幕裝置可實現為一外嵌（on-cell）式裝置。在外嵌（on-cell）式裝置的情況下，觸控電極提供於一顯示面板上。
此外，根據本發明的實施例的觸控螢幕裝置實現為一液晶顯示器（LCD），然而不限於此。也就是說，根據本發明的實施例的觸控螢幕裝置可實施為一平面顯示裝置，例如一有機發光顯示器（OLED）、一電漿顯示器（PDP）、一場發射顯示器（FED）、以及一電泳顯示器（EPD）等。
如圖1所示，根據本發明的實施例的觸控螢幕裝置包括一顯示面板10、一閘極驅動器20、一資料驅動器30、一定時控制器40、一觸控驅動器50、一觸控控制器60以及一主處理器70。
顯示面板10包括一頂基板、一底基板、以及頂基板和底基板之間的一液晶層。資料線D1至Dm（m為等於或大於2的一正整數）、閘極線G1至Gn（n為等於或大於2的一正整數）、以及觸控驅動線C1至Cp（p為等於或大於2的一正整數）設置在顯示面板10的底基板上。資料線D1至Dm和觸控驅動線C1至Cp可以與閘極線G1至Gn相交叉。
如圖1所示，畫素基於閘極線G1至Gn和資料線D1至Dm的一交叉結構設置為一矩陣形式。每一畫素P可耦合至一資料線以及一閘極線。如圖3所示，每一畫素P可包括一電晶體T、一畫素電極11、一液晶單元13以及一儲存電容器Cst。電晶體T根據一第k（k為等於或小於n的一正整數）閘極線的一閘極訊號而導通，從而提供一第j（j為等於或小於n的一正整數）資料線的一資料電壓。一共同電壓從觸控驅動線C1至Cp的一觸控驅動線Cq（q為等於或小於P的正整數）提供給一觸控電極12。當共同電壓提供給觸控電極12時，觸控電極12用作一共同電極。因此，每一畫素P根據供給到畫素電極11的資料電壓與到供給到觸控電極12的共同電壓之間的電壓差透過驅動液晶單元13的液晶來調整的光的傳輸量，從而顯示影像。此外，儲存電容器Cst提供於畫素電極11和觸控電極12之間並保持供給到畫素電極11的資料電壓和供給到觸控電極12的共同電壓之間的電壓差。
如圖2所示，複數個觸控電極12設置在顯示面板10中。每一觸控電極12可與複數個畫素P相重疊。期望的是，設置觸控電極12的尺寸以對應於用戶的手指或筆的一接觸面積。
觸控電極12可藉由圖2所示的觸控驅動線C1至Cp耦合至觸控驅動器50。如圖4A所示，在一正常模式下在一顯示驅動時段DP期間，共同電壓從觸控驅動器50藉由觸控驅動線C1至Cp供給至觸控電極12。而且，如圖4A及圖4B所示，在正常模式和睡眠模式下的一觸控感測時段TP期間，觸控驅動訊號TS1至TSp從觸控驅動器50藉由觸控驅動線C1至Cp供給至觸控電極12。每一觸控驅動線C1至Cp如圖2所示設置於相鄰的兩個畫素P之間。
黑矩陣、彩色濾光器等形成在顯示面板10的頂基板上。然而，當顯示面板10具有一COT（陣列上彩色濾光器）結構時，黑矩陣和彩色濾光器形成於顯示面板10的底基板上。
偏振板分別附加至顯示面板10的頂基板和底基板。用於設定液晶的一預傾斜角的配向層分別形成於顯示面板10的頂基板和底基板上。用於保持液晶單元13之間隙的柱狀間隔件形成於顯示面板10的頂基板和底基板之間。
根據本發明的實施例的觸控螢幕裝置更包括設置在顯示面板10的底基板之背面的一背光單元。背光單元將光線均勻地照射到顯示面板10上。背光單元可實現為一邊緣型背光單元或一直接型背光單元。
閘極驅動器20基於從定時控制器40輸入的一閘極定時控制訊號GCS而產生閘極訊號（或掃描訊號）。在正常模式下的顯示驅動時段DP期間，閘極驅動器20以一預定順序將閘極訊號供給至閘極線G1至Gn。這個預定的順序是一相繼順序（或漸進順序）。在正常模式下的觸控感測時段TP期間，以及在睡眠模式下的一空白時段BP和觸控感測時段TP期間，閘極驅動器20不提供閘極訊號至閘極線G1至Gn。
資料驅動器30從定時控制器40接收數位視訊資料DATA以及一資料定時控制訊號DCS。資料驅動器30基於資料定時控制訊號DCS將數位視訊資料DATA轉化為類比資料電壓。在正常模式下的顯示驅動時段DP期間，資料驅動器30將資料電壓供給至資料線D1至Dm。在正常模式下的觸控感測時段TP期間，以及在睡眠模式下的一空白時段BP和觸控感測時段TP期間，資料驅動器30不提供資料電壓到資料線D1至Dm。
定時控制器40從主處理器70接收數位視訊資料DATA以及定時訊號，例如一垂直同步訊號、一水平同步訊號、一資料使能訊號、以及一點時脈。垂直同步訊號為用於定義一個圖框時段的訊號。水平同步訊號為用於定義一個水平時段的訊號，用於將資料電壓供給至沿著一個水平線設置的畫素。沿著此一個水平線設置的畫素連接到一個閘極線。資料使能訊號為用於定義其中提供有效的數位視訊資料時段的訊號。點時脈為在一很短的週期重複的訊號。
定時控制器40從主處理器70接收一睡眠模式控制訊號SMS。當定時控制器40接收具有第一邏輯電平電壓的睡眠模式控制訊號SMS時，定時控制器40在正常模式下控制閘極驅動器20和資料驅動器30的操作。定時控制器40如圖4所示在正常模式下將一個圖框時段劃分為一顯示驅動時段DP以及觸控感測時段TP。定時控制器40在正常模式下控制閘極驅動器20以將閘極訊號供給至閘極線G1至Gn並控制資料驅動器30以將資料電壓供給至資料線D1至Dm。同時，一個圖框時段可以劃分為複數個顯示驅動時段DP和觸控感測時段TP。
在正常模式下，定時控制器40產生用於控制閘極驅動器20的操作定時的閘極定時控制訊號GCS以及用於控制資料驅動器30的操作定時的資料定時控制訊號DCS。在正常模式下，定時控制器40將閘極定時控制訊號GCS輸出至閘極驅動器20且將資料定時控制訊號DCS輸出至資料驅動器30。
在正常模式下，定時控制器40可產生一模式訊號MODE用於分離顯示驅動時段DP和觸控感測時段TP。定時控制器40可將模式訊號MODE輸出至觸控驅動器50。
當定時控制器40接收具有一第二邏輯電平電壓的睡眠模式控制訊號SMS時，定時控制器40在睡眠模式下控制閘極驅動器20和資料驅動器30的操作。定時控制器40在睡眠模式下控制閘極驅動器20和資料驅動器30處於一空閒狀態。此外，定時控制器40在睡眠模式下控制自身處於空閒狀態中。也就是說，閘極驅動器20、資料驅動器30以及定時控制器40處於空閒狀態，並且因此本發明的實施例的觸控螢幕裝置可能具有降低的功耗。
觸控驅動器50接收來自定時控制器40的模式訊號MODE、來自觸控控制器60的一頻率控制訊號FS、以及來自一電源單元的共同電壓Vcom。觸控驅動器50根據由頻率控制訊號FS確定的一觸控驅動頻率將觸控驅動訊號TS1至TSp供給至觸控電極12。然後，觸控驅動器50感測觸控電極12的電壓，並且將感測到的電壓轉換成觸控原始資料TRD，並且將觸控原始資料TRD輸出至觸控控制器60。
在正常模式下，如圖4A所示，觸控驅動器50根據模式訊號MODE透過將一個圖框時段劃分為顯示驅動時段DP以及觸控感測時段TP來運行。當具有一第一邏輯電平電壓的模式訊號MODE輸入到觸控驅動器50時，觸控驅動器50在正常模式下在顯示驅動時段期間可以將共同電壓Vcom供給至觸控驅動線C1至Cp。此外，當具有一第二邏輯電平電壓的模式訊號MODE輸入到觸控驅動器50時，觸控驅動器50在正常模式下的觸控感測時段TP期間按照一預定順序將觸控驅動訊號TS1至TSp供給至觸控驅動線C1至Cp。這個預定順序可以是如圖4A所示的一相繼順序。在圖4A中，觸控驅動訊號TS1至TSp可具有相比較於共同電壓Vcom更高的電平電壓，但不限於此。
在正常模式下，當具有一第一值的頻率控制訊號FS輸入至觸控驅動器50時，觸控驅動器50可以將觸控驅動頻率設置為一第一頻率。因此，觸控驅動器50可以根據第一頻率提供觸控驅動訊號TS1至TSp。每一觸控驅動訊號可具有複數個脈波。因此，觸控驅動器50可根據第一頻率將觸控原始資料TRD輸出至觸控控制器60。
在睡眠模式下，如圖4B所示，觸控驅動器50透過將一個圖框時段分離為一空白時段BP以及觸控感測時段TP來操作。在睡眠模式下的空白時段BP期間，觸控驅動器50不提供任何電壓或訊號至觸控驅動線C1至Cp。也就是說，觸控驅動器50處於一空閒狀態，從而在睡眠模式中的空白時段期間觸控驅動線C1至Cp浮置。而且，在睡眠模式下的觸控感測時段TP期間，觸控驅動器50可根據一預定順序將觸控驅動訊號TS1至TSp供給至觸控驅動線C1 至Cp。這個預定順序可以是如圖4B所示的一相繼順序。
在睡眠模式下，當具有一第二值的頻率控制訊號FS輸入至觸控驅動器50時，觸控驅動器50可將觸控驅動頻率設置為相比較於第一頻率更低的一第二頻率。因此，觸控驅動器50可以根據第二頻率提供觸控驅動訊號TS1至TSp。每一觸控驅動訊號可具有複數個脈波。因此，觸控驅動器50可根據第二頻率將觸控原始資料TRD輸出至觸控控制器60。
另外，在睡眠模式下，當具有一第三值的頻率控制訊號FS輸入至觸控驅動器50時，觸控驅動器50可將觸控驅動頻率設置為相比較於第二頻率更低的一第三頻率。因此，觸控驅動器50可以根據第三頻率提供觸控驅動訊號TS1至TSp。每一觸控驅動訊號可具有複數個脈波。因此，觸控驅動器50可根據第三頻率將觸控原始資料TRD輸出至觸控控制器60。
觸控驅動器50可以將觸控電極12的電壓轉換成觸控原始資料TRD。舉例而言，觸控驅動器50可以感測充電至觸控電極12之電容中的電壓且將感測的電壓轉換為觸控原始資料TRD。另外，觸控驅動器50可以感測來自觸控電極12的RC延遲值，並且將感測的RC延遲值轉換為觸控原始資料TRD。觸控驅動器50將觸控原始資料TRD輸出至觸控控制器60。
在圖4A中第一觸控驅動頻率為60Hz。當第一頻率為60Hz時，一個圖框時段可以是大約16.67毫秒(ms)。在圖4B中第二觸控驅動頻率為40Hz且第三觸控驅動頻率為20Hz。當第二頻率為40Hz時，一個圖框時段可以是大約25毫秒(ms)。當第三頻率為20Hz時，一個圖框時段可以是大約50毫秒(ms)。觸控驅動頻率可測量作為在此頻率脈波組提供給一觸控驅動線C1至Cp，並且直接關係到一圖框時段的長度的頻率。此外，正常模式下的顯示驅動期間DP及觸控感測時段TP和睡眠模式下的空白期間BP及觸控感測時段TP可以不限於圖4A及圖4B所示的實例。
觸控感測時段TP可設置為在正常模式和睡眠模式兩種情況下為大約8.33毫秒(ms)。也就是說，觸控感測時段TP與觸控驅動頻率無關可設置為大約8.33毫秒（ms）。觸控驅動頻率透過延長空白時段BP進行控制。在這種情況下，睡眠模式下的空白時段BP可相比較於正常模式下的顯示驅動時段DP增加2或5倍。觸控驅動頻率越高，一個圖框時段越短，並且觸控感測週期越短。因此，觸控驅動頻率越高，觸控識別率越高。
此外，在睡眠模式下空白時段BP可設置為相比較於觸控感測時段TP更長。因此，觸控驅動器50的空閒狀態時段相比較於操作時段更長，因此觸控驅動器50的功耗可降低。
觸控控制器60從觸控驅動器50接收觸控原始資料TRD且將觸控原始資料TRD與一參考值比較。當等於或大於一第一參考值的觸控原始資料TRD輸入至觸控控制器60時，觸控控制器60計算從其接收等於或大於第一參考值的觸控原始資料TRD的觸控電極12的一坐標作為一觸控坐標。觸控控制器60將具有關於觸控坐標資訊的觸控坐標資料CD輸出至主處理器70。另外，當等於或大於一第一參考值的觸控原始資料TRD輸入到觸控控制器60時，觸控控制器60將一喚醒訊號WS輸出至主處理器70。
觸控控制器60從主處理器70接收睡眠模式控制訊號SMS。觸控控制器60控制在正常模式和睡眠模式之間不同的觸控驅動器50的觸控驅動頻率。
當具有第一邏輯電平電壓的睡眠模式控制訊號SMS輸入到觸控控制器60時，觸控控制器60在正常模式下操作。在正常模式下，觸控控制器60在第一頻率下計算觸控坐標，並且將觸控坐標資料CD輸出至主處理器70。觸控控制器60將具有第一值的頻率控制訊號FS輸出到觸控驅動器50。
當具有第二邏輯電平電壓的睡眠方式控制訊號SMS輸入到觸控控制器60時，觸控控制器60工作在睡眠模式。在睡眠模式下，觸控控制器60將觸控驅動頻率設置在第二或第三頻率。當觸控控制器60將觸控驅動頻率設置為第二頻率時，觸控控制器60將具有第二值的頻率控制訊號FS輸出至觸控驅動器50。當觸控控制器60將觸控驅動頻率設置為第三頻率時，觸控控制器60將具有第三值的頻率控制訊號FS輸出至觸控驅動器50。
同時，觸控驅動頻率可與用於將觸控驅動訊號從觸控驅動器50供給至觸控驅動線C1至Cp的一頻率、用於將觸控原始資料TRD從觸控驅動器50輸出至觸控控制器60的一頻率、以及用於將觸控坐標資料CD從觸控控制器60輸出至主處理器70的一頻率大致相同，將參考圖5及圖6描述一種觸控控制器60的觸控驅動頻率的控制方法。
主處理器70實現為一導航系統、一機上盒、一DVD播放器、一藍光播放器、一個人電腦（PC）、一筆記型電腦、一家庭影院系統、一智慧型電話、一平板電腦、一可攜式顯示裝置等的一個的CPU（中央處理單元）、一主處理器、一應用處理器、或一GPU（圖形處理單元）。
主處理器70在正常模式下將具有第一邏輯電平的睡眠方式控制訊號SMS輸出至定時控制器40及觸控控制器60。主處理器70將數位視訊資料DATA轉換為用於在顯示面板10顯示的一適當格式的資料。此外，主處理器70在正常模式下從觸控控制器60接收具有關於觸控坐標之資訊的觸控坐標資料CD。主處理器70執行位於觸控坐標的一圖標的一應用程式。主處理器70根據所執行的應用程式將數位視訊資料DATA和定時訊號傳送給定時控制器40。
當模式從正常模式變化至睡眠模式時，主處理器70將具有第二邏輯電平電壓的睡眠模式控制訊號SMS輸出至定時控制器40和觸控控制器60。然後，主處理器70處於睡眠模式下的空閒狀態中。當喚醒訊號WS輸入至主處理器70時，主處理器70被喚醒，當主處理器處於喚醒時，主處理器工作在正常模式下。
如上所述，本發明的實施例在睡眠模式下的空閒狀態中控制閘極驅動器20、資料驅動器30、定時控制器40以及主處理器70，從而在睡眠模式下透過僅操作觸控驅動器50和觸控控制器60可感測一用戶的觸控。因此，本發明的實施例可降低觸控螢幕裝置的功耗，並在同一時間感測用戶的觸控。因此，本發明的實施例可當一用戶點擊觸控螢幕兩次以上或在顯示面板10上繪製一預定圖案時將觸控螢幕裝置從睡眠模式中喚醒。
同時，在本發明的實施例控制觸控驅動頻率在正常模式與睡眠模式下不同，特別是在睡眠模式下改變了觸控驅動頻率至少一次，以增加在睡眠模式下的一觸控識別率。
圖5為表示根據本發明一實施例一觸控驅動頻率控制方法的流程圖。圖6為表示在圖5的正常模式和睡眠模式下一觸控驅動頻率的示意圖。圖6的實例中第一頻率為60Hz，第二頻率為40Hz，而第三頻率為20Hz，但是那些不限於此。根據本發明的實施例的觸控驅動頻率的控制方法參考圖1、圖2、圖5以及圖6進行說明。
根據本發明的實施例的觸控驅動頻率的控制方法包括第一至第九步驟S101至S109。
首先，在步驟S101中，觸控控制器60從主處理器70接收睡眠模式控制訊號SMS。觸控控制器60根據睡眠模式控制訊號SMS工作在正常模式或睡眠模式下（參見圖5中的S101）。
其次，在步驟S102中，觸控控制器60將觸控驅動頻率TDF設置為圖6中所示的正常模式下的第一頻率60Hz。觸控控制器60控制觸控驅動器50以在第一頻率60Hz下驅動且在第一頻率60Hz下將觸控坐標資料CD輸出至主處理器70。
更特別地，觸控控制器60在正常模式下將具有第一值的頻率控制訊號FS輸出至觸控驅動器50。基於具有第一值的頻率控制訊號FS，觸控驅動器50根據第一頻率60Hz將觸控驅動訊號TS1至TSp供給至觸控驅動線C1至Cp。觸控驅動器50將來自觸控電極12的感測訊號轉換成觸控原始資料TRD。觸控驅動器50根據第一頻率60Hz將觸控原始資料TRD輸出至觸控控制器60。
當等於或大於第一參考值的觸控原始資料TRD輸入到觸控控制器60時，觸控控制器60計算其中觸控原始資料TRD等於或大於第一參考值VR1的觸控電極12的一坐標作為一觸控坐標（TRD≥VR1）。觸控控制器60計算觸控坐標，然後根據第一頻率60Hz將具有關於這些觸控坐標之資訊的觸控坐標資料CD輸出至主處理器70（參見圖5中的S102）。
第三，在步驟S103中，在睡眠模式的一初始部分，例如圖6中所示的睡眠模式中的初始X圖框時段期間，觸控驅動器60將觸控驅動頻率TDF設置於第二頻率40Hz。也就是說，在緊接模式從正常模式改變為睡眠模式之後的X圖框時段期間，觸控控制器60將觸控驅動頻率TDF設置到第二頻率40Hz。因為只要觸控螢幕裝置進入睡眠模式一用戶可頻繁地喚醒觸控螢幕裝置，因此觸控控制器60在睡眠模式中的初始X圖框時段期間將觸控驅動頻率設置到比第三頻率為20Hz更高的第二頻率40Hz。因此，本發明的實施例可透過在睡眠模式中的初始X圖框時段期間將觸控驅動頻率設置在第二頻率40Hz而增加一觸控識別率。
觸控控制器60控制觸控驅動器50以在第二頻率40Hz下操作。更具體地，觸控控制器60在睡眠模式下的初始X圖框時段期間將具有第二值的頻率控制訊號FS輸出到觸控驅動器50。基於具有第二值的頻率控制訊號FS，觸控驅動器50根據第二頻率40Hz將觸控驅動訊號TS1至TSp供給至觸控驅動線C1至Cp。觸控驅動器50將來自觸控電極12的感測訊號轉換成觸控原始資料TRD。觸控驅動器50根據第二頻率40Hz將觸控原始資料TRD輸出至觸控螢幕控制器60。
在步驟S104中，觸控原始資料TRD與第一參考值相比較。當等於或大於第一參考值的觸控原始資料TRD（TRD≥VR1）在睡眠模式下的初始X圖框時段期間輸入至觸控控制器60時，在步驟S105中觸控控制器60將喚醒訊號WS輸出至主處理器70。當喚醒訊號WS輸入至主處理器70時，主處理器70喚醒。這樣，睡眠模式結束。
備選地，當等於或大於第一參考值的觸控原始資料（TRD≥VR1）在睡眠模式下的初始X圖框時段期間輸入至觸控控制器60時，在一用戶輸入圖案與一預定圖案相同之後，觸控控制器60可將喚醒訊號WS輸出至主處理器70。舉例而言，這種預定圖案可以是點擊觸控螢幕超過兩次或繪出類似一圓形、一三角形或一四邊形的圖形。（參見圖5中的S103、S104以及S105）
第四，在步驟S106中，當等於或大於第一參考值的觸控原始資料TRD沒有輸入至觸控控制器60時，觸控控制器60將觸控驅動頻率設置於第三頻率20Hz。也就是說，在睡眠模式下的初始X圖框時段之後，觸控控制器60將觸控驅動頻率設置於第三頻率20Hz。因為觸控驅動器50在空閒狀態的時段更長，所以由於觸控螢幕裝置在較低頻率下的驅動使得觸控螢幕裝置的功耗可降低。
在睡眠方式下初始X圖框時段之後的睡眠模式的一部分期間，觸控控制器60控制觸控驅動器50以在第三頻率20Hz下操作。更特別地，在睡眠方式下初始X圖框時段之後，觸控控制器60將具有第三值的頻率控制訊號FS輸出至觸控驅動器50。基於具有第三值的頻率控制訊號FS，觸控驅動器50根據第三頻率20Hz將觸控驅動訊號TS1至TSp供給至觸控驅動線C1至Cp。觸控驅動器50將來自觸控電極12的感測訊號轉換成觸控原始資料TRD。觸控驅動器50根據第三頻率20Hz將觸控原始資料TRD輸出至觸控螢幕控制器60。
當等於或大於第二參考值（VR2）的觸控原始資料TRD沒有輸入到觸控控制器60時，如圖6所示，觸控控制器60將觸控驅動頻率設置於第三頻率20Hz（參見圖5中的S106及S107）。
第五，在步驟S107中，觸控原始資料TRD與一第二參考值相比較。在睡眠模式下的初始X圖框時段之後，當等於或大於第二參考值的觸控原始資料TRD輸入至觸控控制器60時，觸控控制器60可確定產生或預計一用戶的觸控。第二參考值等於或低於第一參考值。在步驟S108中，在睡眠模式下的初始X圖框時段之後，當等於或大於第二參考值的觸控原始資料TRD輸入至觸控控制器60時，觸控控制器60在睡眠模式的Y圖框時段期間將觸控驅動頻率TDF設置於第二頻率40Hz。本發明的實施例當確定用戶的觸控產生或預期用於驅動觸控驅動頻率TDF為第三頻率20Hz時，可以將觸控驅動頻率TDF設置為第二頻率40Hz以增加觸控識別率。
在包括Y圖框時段的睡眠模式的一部分期間，觸控控制器60控制觸控驅動器50以在第二頻率40Hz下進行操作。更特別地，在睡眠模式的Y圖框時段期間，觸控控制器60將具有第二值的頻率控制訊號FS輸出至觸控驅動器50。基於具有第二值的頻率控制訊號FS，觸控驅動器50在第二頻率40Hz將觸控驅動訊號TS1至TSp供給至觸控驅動線C1至Cp。觸控驅動器50將來自觸控電極12的感測訊號轉換成觸控原始資料TRD。觸控驅動器50根據第二頻率40Hz將觸控原始資料TRD輸出至觸控控制器60。
在步驟S109中，觸控原始資料TRD與第一參考值相比較。當等於或大於第一參考值的觸控原始資料TRD輸入至觸控控制器60時，觸控控制器60確定用戶的觸控產生。在這種情況下，觸控控制器60在步驟S105中將喚醒訊號WS輸出至主處理器70。當喚醒訊號WS輸入到主處理器70時，主處理器70被喚醒並工作在正常模式下。由此，睡眠模式結束。
在睡眠模式下的Y圖框時段期間，當等於或大於第一參考值的觸控原始資料TRD沒有輸入到觸控控制器60時，觸控控制器60將觸控驅動頻率TDF設置為第三頻率20Hz。（參見圖5的S105、S106、S108以及S109）
如上所述，本發明的實施例在睡眠模式下改變觸控驅動頻率TDF至少一次。更特別地，本發明的實施例在睡眠模式下基本上在第三頻率（20Hz）下驅動，但是當確定產生或預期一用戶的觸控時第三頻率20Hz改變為第二頻率40Hz。結果，本發明的實施例可增加在睡眠模式下的觸控識別率。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。
10‧‧‧顯示面板
11‧‧‧畫素電極
12‧‧‧觸控電極
13‧‧‧液晶單元
20‧‧‧閘極驅動器
30‧‧‧資料驅動器
40‧‧‧定時控制器
50‧‧‧觸控驅動器
60‧‧‧觸控控制器
70‧‧‧主處理器
P‧‧‧畫素
T‧‧‧電晶體
BP‧‧‧空白時段
DP‧‧‧顯示驅動時段
TP‧‧‧觸控感測時段
CD‧‧‧觸控坐標資料
WS‧‧‧喚醒訊號
DCS‧‧‧資料定時控制訊號
GCS‧‧‧閘極定時控制訊號
FS‧‧‧頻率控制訊號
TRD‧‧‧觸控原始資料
Vcom‧‧‧共同電壓
MODE‧‧‧模式訊號
DATA‧‧‧數位視訊資料
SMS‧‧‧睡眠模式控制訊號
Cst‧‧‧儲存電容器
D1至Dm‧‧‧資料線
C1至Cp‧‧‧觸控驅動線
Cq‧‧‧觸控驅動線
G1至Gn‧‧‧閘極線
TS1至TSp‧‧‧觸控驅動訊號
TDF‧‧‧觸控驅動頻率
VR1‧‧‧第一參考值
VR2‧‧‧第二參考值
圖1係為表示根據本發明一實施例的一觸控螢幕裝置的方框圖。 圖2係為表示圖1的畫素、觸控電極、一顯示面板的觸控驅動線以及一觸控驅動器的示意圖。 圖3係為表示圖2的畫素的示意圖。 圖4A係為在一正常模式下供給至觸控驅動線的訊號的波形圖。 圖4B係為在一睡眠模式下供給至觸控驅動線的訊號的波形圖。 圖5係為表示根據本發明一實施例一觸控驅動頻率控制方法的流程圖。以及 圖6係為表示在圖5的正常模式和睡眠模式下一觸控驅動頻率的示意圖。
10‧‧‧顯示面板
20‧‧‧閘極驅動器
30‧‧‧資料驅動器
40‧‧‧定時控制器
50‧‧‧觸控驅動器
60‧‧‧觸控控制器
70‧‧‧主處理器
P‧‧‧畫素
DCS‧‧‧資料定時控制訊號
GCS‧‧‧閘極定時控制訊號
FS‧‧‧頻率控制訊號
TRD‧‧‧觸控原始資料
Vcom‧‧‧共同電壓
MODE‧‧‧模式訊號
DATA‧‧‧數位視訊資料
SMS‧‧‧睡眠模式控制訊號
CD‧‧‧觸控坐標資料
WS‧‧‧喚醒訊號
D1至Dm‧‧‧資料線
C1至Cp‧‧‧觸控驅動線
G1至Gn‧‧‧閘極線

Claims (27)

  1. 一種觸控感應顯示裝置的作業方法，其中該觸控感應顯示裝置支持一正常模式以及一睡眠模式，該觸控感應顯示裝置的作業方法包括：在該觸控感應顯示裝置的該正常模式期間，在一第一頻率下將一個或多個觸控驅動訊號供給至複數個觸控驅動線；在該觸控感應顯示裝置的該睡眠模式的一第一部分期間，在一第二頻率下將該一個或多個觸控驅動訊號供給至該些觸控驅動線；以及在該觸控感應顯示裝置的該睡眠模式的一第二部分期間，在一第三頻率下將一個或多個觸控驅動訊號供給至該些觸控驅動線，該第二頻率與該第三頻率彼此不相同，其中該第二頻率相比較於該第一頻率更低，以及該第三頻率相比較於該第二頻率更低。
  2. 如請求項1所述之觸控感應顯示裝置的作業方法，其中該觸控感應顯示裝置包括耦合至該觸控感應顯示裝置的畫素的複數個資料線，並且其中該觸控感應顯示裝置的該些資料線在該正常模式期間供給有資料電壓，以及其中該觸控感應顯示裝置的該些資料線在該睡眠模式期間不供給有資料電壓。
  3. 如請求項1所述之觸控感應顯示裝置的作業方法，更包括：在該睡眠模式的該第一部分期間，將感測的觸控資料與一第一參考值相比較；以及在該睡眠模式的該第二部分期間，將感測的觸控資料與一第二參考值相比較，該第二參考值與該第一參考值不相同。
  4. 如請求項3所述之觸控感應顯示裝置的作業方法，其中該二參考值相比較於該第一參考值更低。
  5. 如請求項1所述之觸控感應顯示裝置的作業方法，其中該睡眠模式的該第一部分包括緊接從該正常模式改變為該睡眠模式之後的一個或多個圖框時段，以及該睡眠模式的該第二部分處於該睡眠模式的該第一部分之後。
  6. 如請求項1所述之觸控感應顯示裝置的作業方法，更包括：在該睡眠模式的該第一部分期間，響應於超過一第一參考值的該觸控資料喚醒該觸控感應顯示裝置以返回至該正常模式。
  7. 如請求項6所述之觸控感應顯示裝置的作業方法，更包括：響應於在該睡眠模式的該第二部分期間感測的超過一第二參考值的該觸控資料，在該睡眠模式的一第三部分期間在該第二頻率再次將該一個或多個觸控驅動訊號供給至該些觸控驅動線。
  8. 如請求項7所述之觸控感應顯示裝置的作業方法，更包括：響應於在該睡眠模式的該第三部分期間感測的超過該第一參考值的該觸控資料，喚醒該觸控感應顯示裝置以返回至該正常模式。
  9. 一種觸控感應顯示裝置，該觸控感應顯示裝置支持一正常模式以及一睡眠模式，該觸控感應顯示裝置包括：複數個觸控驅動線；一觸控驅動器，將一個或多個觸控驅動訊號供給至該些觸控驅動線，該觸控驅動器用以：在該觸控感應顯示裝置的該正常模式期間，在一第一頻率供給該一個或多個觸控驅動訊號； 在該觸控感應顯示裝置的該睡眠模式的一第一部分期間，在一第二頻率供給該一個或多個觸控驅動訊號；以及在該觸控感應顯示裝置的該睡眠模式的一第二部分期間，在一第三頻率供給該一個或多個觸控驅動訊號，該第二頻率與該第三頻率彼此不相同，其中該第二頻率相比較於該第一頻率更低，以及該第三頻率相比較於該第二頻率更低。
  10. 如請求項9所述之觸控感應顯示裝置，更包括：複數個畫素以及耦合至該些畫素的複數個資料線，其中一資料驅動器在該正常模式期間將資料電壓供給至該些資料線，以及其中該資料驅動器在該睡眠模式期間不將資料電壓供給至該些資料線。
  11. 如請求項9所述之觸控感應顯示裝置，更包括：一觸控驅動器，用以在該睡眠模式的該第一部分期間將由該觸控驅動器感測的觸控資料與一第一參考值相比較，以及用以在該睡眠模式的該第二部分期間將由該觸控驅動器感測的觸控資料與一第二參考值相比較，該第二參考值與該第一參考值不相同。
  12. 如請求項11所述之觸控感應顯示裝置，其中該第二參考值相比較於該第一參考值更低。
  13. 如請求項9所述之觸控感應顯示裝置，其中該睡眠模式的該第一部分包括緊接從該正常模式改變為該睡眠模式之後的一個或多個圖框時段，以及該睡眠模式的該第二部分處於該睡眠模式的該第一部分之後。
  14. 如請求項9所述之觸控感應顯示裝置，更包括： 一觸控控制器，響應於超過一第一參考值的在該睡眠模式的該第一部分期間感測的觸控資料，喚醒該觸控感應顯示裝置以返回至該正常模式。
  15. 如請求項14所述之觸控感應顯示裝置，其中響應於超過一第二參考值的在該睡眠模式的該第二部分期間感測的觸控資料，該觸控驅動器在該睡眠模式的一第三部分期間在該第二頻率將該些觸控驅動訊號供給至該些觸控線。
  16. 如請求項15所述之觸控感應顯示裝置，其中該觸控控制器響應於超過該第一參考值的在該睡眠模式的該第三部分期間感測的觸控資料，喚醒該觸控感應顯示裝置以返回至該正常模式。
  17. 一種觸控感應顯示裝置，該觸控感應顯示裝置支持一正常模式以及一睡眠模式，該觸控感應顯示裝置包括：複數個觸控驅動線；一觸控驅動器，基於至少一個頻率控制訊號將一個或多個觸控驅動訊號供給至該些觸控驅動線；以及一觸控控制器，用以產生該至少一個頻率控制訊號，其中該至少一個頻率控制訊號在該觸控感應顯示裝置的該正常模式期間顯示該些觸控驅動訊號的一第一頻率設定；其中該至少一個頻率控制訊號在該觸控感應顯示裝置的該睡眠模式的一第一部分期間顯示該些觸控驅動訊號的一第二頻率設定；以及其中該至少一個頻率控制訊號在該觸控感應顯示裝置的該睡眠模式的一第二部分期間顯示該些觸控驅動訊號的一第三頻率設定，該第二頻率設定與該第三頻率設定彼此不相同。
  18. 如請求項17所述之觸控感應顯示裝置，更包括：複數個畫素以及耦合至該些畫素的複數個資料線，其中一資料驅動器在該正常模式期間將資料電壓供給至該些資料線，以及其中該資料驅動器在該睡眠模式期間不將資料電壓供給至該些資料線。
  19. 一種觸控感應顯示裝置的觸控驅動器，該觸控感應顯示裝置支持一正常模式以及一睡眠模式且包括複數個觸控驅動線，其中該觸控驅動器將一個或多個觸控驅動訊號供給至該些觸控驅動線，以及該觸控驅動器配設為：在該觸控感應顯示裝置的該正常模式期間，在一第一頻率供給該一個或多個觸控驅動訊號；在該觸控感應顯示裝置的該睡眠模式的一第一部分期間，在一第二頻率供給該一個或多個觸控驅動訊號；在該觸控感應顯示裝置的該睡眠模式的一第二部分期間，在一第三頻率供給該一個或多個觸控驅動訊號，該第二頻率與該第三頻率彼此不相同，其中該第二頻率相比較於該第一頻率更低，以及該第三頻率相比較於該第二頻率更低。
  20. 如請求項19所述之觸控感應顯示裝置的觸控驅動器，其中該睡眠模式的該第一部分包括緊接從該正常模式改變為該睡眠模式之後的一個或多個圖框時段，以及該睡眠模式的該第二部分處於該睡眠模式的該第一部分之後。
  21. 一種觸控感應顯示裝置的觸控控制器，該觸控感應顯示裝置支持一正常模式以及一睡眠模式且包括複數個觸控驅動線以及一觸控驅動器，該觸 控驅動器用以基於至少一個頻率控制訊號將一個或多個觸控驅動訊號供給至該些觸控驅動線，其中該觸控控制器配設為產生該至少一個頻率控制訊號，其中該至少一個頻率控制訊號在該觸控感應顯示裝置的該正常模式期間顯示該些觸控驅動訊號的一第一頻率設定；其中該至少一個頻率控制訊號在該觸控感應顯示裝置的該睡眠模式的一第一部分期間顯示該些觸控驅動訊號的一第二頻率設定；以及其中該至少一個頻率控制訊號在該觸控感應顯示裝置的該睡眠模式的一第二部分期間顯示該些觸控驅動訊號的一第三頻率設定，該第二頻率設定與該第三頻率設定彼此不相同。
  22. 如請求項21所述之觸控感應顯示裝置的觸控控制器，其中該觸控控制器在該睡眠模式的該第一部分期間將由該觸控驅動器感測的觸控資料與一第一參考值相比較，以及在該睡眠模式的該第二部分期間將由該觸控驅動器感測的觸控資料與一第二參考值相比較，該第二參考值與該第一參考值不相同。
  23. 如請求項22所述之觸控感應顯示裝置的觸控控制器，其中該第二參考值相比較於該第一參考值更低。
  24. 如請求項21所述之觸控感應顯示裝置的觸控控制器，其中該睡眠模式的該第一部分包括緊接從該正常模式改變為該睡眠模式之後的一個或多個圖框時段，以及該睡眠模式的該第二部分處於該睡眠模式的該第一部分之後。
  25. 如請求項21所述之觸控感應顯示裝置的觸控控制器，其中該觸控控制器配設為響應於超過一第一參考值的在該睡眠模式的該第一部分期間感測的觸控資料，喚醒該觸控感應顯示裝置以返回至該正常模式。
  26. 如請求項25所述之觸控感應顯示裝置的觸控控制器，響應於超過一第二參考值的在該睡眠模式的該第二部分期間感測的觸控資料，該觸控驅動器在該睡眠模式的一第三部分期間在該第二頻率再次將該些觸控驅動訊號供給至該些觸控驅動線。
  27. 如請求項26所述之觸控感應顯示裝置的觸控控制器，響應於超過該第一參考值的在該睡眠模式的該第三部分期間感測的觸控資料，喚醒該觸控感應顯示裝置以返回至該正常模式。
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