TWI666939B

TWI666939B - 觸控與顯示驅動整合系統線位移雜訊處理方法及採用該方法之觸控顯示裝置

Info

Publication number: TWI666939B
Application number: TW107130673A
Authority: TW
Inventors: 馮鵬斐
Original assignee: 大陸商北京集創北方科技股份有限公司
Priority date: 2018-08-31
Filing date: 2018-08-31
Publication date: 2019-07-21
Also published as: TW202011736A

Abstract

一種觸控與顯示驅動整合系統線位移雜訊處理方法，包括：依一觸控顯示面板之一線位移週期、一目前線位移索引值、一閘極訊號數及一觸控感測電極接收端數決定一觸控偵測點陣列中的複數個目前雜訊點位置；對該觸控偵測點陣列進行複數次掃描偵測程序以產生複數個初始偵測值陣列；依所述複數個初始偵測值陣列在所述複數個目前雜訊點位置的數值產生複數框雜訊參考值；及對所述複數框雜訊參考值進行一平均計算以產生一框雜訊平均值；以及依該框雜訊平均值對該觸控偵測點陣列的下一次所述掃描偵測程序所產生的一下一次偵測值陣列進行一補償運算。

Description

觸控與顯示驅動整合系統線位移雜訊處理方法及採用該方法之觸控顯示裝置

本發明係關於一種觸控與顯示驅動整合系統的雜訊處理方法，特別是關於一種關於線位移雜訊處理方法。

隨著行動裝置的普及與蓬勃發展，觸控顯示裝置已經成為其中不可缺乏的零組件之一。傳統的系統架構中，觸控與顯示功能分別由觸控晶片與顯示晶片獨立控制，而觸控與顯示驅動器整合系統（Touch and Display Driver Integration，TDDI）藉由把觸控晶片與顯示晶片整合進單一晶片之技術，不但減少了元件的數量，使螢幕變得更薄、也能提升面板透光率，使電池續航時間相對變得更長。

然而相對地，隨著手機越做越薄，卻使得驅動電極與感測電極因位於閘極線與資料線附近，而極易受到資料線的變化影響導致耦合干擾，此類內部雜訊會造成虛假和錯誤的響應，使得在觸控操作過程中出現觸控點的預測不準確和鋸齒形軌跡的輸出，從而影響用戶的體驗。

此外，由於相鄰資料線之間存在的電阻差異，觸控與顯示驅動器整合系統在顯示過程中亦會出現Η-line (horizontal line；橫條紋)的不良現象。

為解決顯示幕的H line問題並防止面板負載過大，一般的做法會引入線位移(line shift)的畫面掃描方案。然而線位移的畫面掃描方案會因為在不同幀畫面的相同時間片段上，各閘極訊號所對應的觸控感測電極接收端位置會不同而導致在該些觸控感測電極接收端點出現雜訊，從而產生斜線雜訊問題並導致SNR（signal-to-noise ratio；訊號雜訊比）明顯下降。

為解決上述問題，本領域亟需一新穎的觸控與顯示驅動整合系統線位移雜訊處理方法。

本發明之一目的在於揭露一種觸控與顯示驅動整合系統線位移雜訊處理方法，其係在不需增加硬體成本的前提下，藉由軟體演算方式計算出一觸控偵測點陣列中各個位置的線位移雜訊平均值以產生一框參考雜訊值，並在偵測到該觸控偵測點陣列出現至少一個雜訊點時，依該框參考雜訊值對所述至少一個雜訊點的偵測值進行一補償運算以消除斜線雜訊，從而提高SNR（signal-to-noise ratio；訊號雜訊比）及改善觸控靈敏度。

本發明之另一目的在於揭露一種觸控與顯示驅動整合系統線位移雜訊處理方法，其可定期更新所述參考雜訊值以提供一動態補償功能，以在溫度漂移引發線位移雜訊變動時能適應性地消除斜線雜訊。

為達前述目的，一種觸控與顯示驅動整合系統線位移雜訊處理方法乃被提出，其係利用一控制電路實現，且其包括以下步驟：

執行一雜訊平均值產生程序，其包括：依一觸控顯示面板之一線位移週期、一目前線位移索引值、一閘極訊號數及一觸控感測電極接收端數決定一觸控偵測點陣列中的複數個目前雜訊點位置；對該觸控偵測點陣列進行複數次掃描偵測程序以產生複數個初始偵測值陣列；依所述複數個初始偵測值陣列在所述複數個目前雜訊點位置的數值產生複數框雜訊參考值；及對所述複數框雜訊參考值進行一平均計算以產生一框雜訊平均值，並將該框雜訊平均值儲存在一記憶區塊中；以及

依該框雜訊平均值對該觸控偵測點陣列的下一次所述掃描偵測程序所產生的一下一次偵測值陣列進行一補償運算，以消除該觸控偵測點陣列的雜訊。

在一實施例中，該補償運算包括以下步驟：依該框雜訊平均值對所述下一次偵測值陣列進行一減法運算。

在一實施例中，該記憶區塊包含一暫存器、一快取記憶體或一隨機存取記憶體。

在一實施例中，該觸控顯示面板係由一光學式觸控顯示面板、一電阻式觸控顯示面板、一電磁式觸控顯示面板、一聲波式觸控顯示面板和一電容式觸控顯示面板所組成群組所選擇的一種觸控顯示面板。

在一實施例中，該控制電路係每隔一預定時間執行所述的雜訊平均值產生程序以提供一動態補償功能，以在溫度漂移時即時補償線位移雜訊的變動。

為達前述目的，一種觸控顯示裝置乃被提出，其具有一控制電路及一觸控顯示面板，該控制電路係用以執行一觸控與顯示驅動整合系統線位移雜訊處理程序，其包括以下步驟：

執行一雜訊平均值產生程序，其包括：依該觸控顯示面板之一線位移週期、一目前線位移索引值、一閘極訊號數及一觸控感測電極接收端數決定一觸控偵測點陣列中的複數個目前雜訊點位置；對該觸控偵測點陣列進行複數次掃描偵測程序以產生複數個初始偵測值陣列；依所述複數個初始偵測值陣列在所述複數個目前雜訊點位置的數值產生複數框雜訊參考值；及對所述複數框雜訊參考值進行一平均計算以產生一框雜訊平均值，並將該框雜訊平均值儲存在一記憶區塊中；以及

為使貴審查委員能進一步瞭解本發明之結構、特徵及其目的，茲附以圖式及較佳具體實施例之詳細說明如後。

請參照圖1，其繪示本發明之觸控與顯示驅動整合系統線位移雜訊處理方法之一實施例流程圖。

如圖所示，本發明之觸控與顯示驅動整合系統線位移雜訊處理方法，其係利用一控制電路實現，且其包括以下步驟：

執行一雜訊平均值產生程序，其包括：依一觸控顯示面板之一線位移週期、一目前線位移索引值、一閘極訊號數及一觸控感測電極接收端數決定一觸控偵測點陣列中的複數個目前雜訊點位置；對該觸控偵測點陣列進行複數次掃描偵測程序以產生複數個初始偵測值陣列；依所述複數個初始偵測值陣列在所述複數個目前雜訊點位置的數值產生複數框雜訊參考值；及對所述複數框雜訊參考值進行一平均計算以產生一框雜訊平均值，並將該框雜訊平均值儲存在一記憶區塊中(步驟a)；以及依該框雜訊平均值對該觸控偵測點陣列的下一次所述掃描偵測程序所產生的一下一次偵測值陣列進行一補償運算，以消除該觸控偵測點陣列的雜訊(步驟b)。

在可的實施例中，該記憶區塊可包含一暫存器、一快取記憶體或一隨機存取記憶體。

另外，較佳地，該補償運算係依該框雜訊平均值對下一次偵測值陣列進行一減法運算，以消除該觸控偵測點陣列的雜訊。

另外，較佳地，該控制電路係每隔一預定時間執行所述的雜訊平均值產生程序以提供一動態補償功能，以在溫度漂移時即時補償線位移雜訊的變動。

以下將依表1、表2及表3說明本發明的原理。

請參照表1，其繪示在線位移週期為16，且觸控掃描期間的總數為20的掃描偵測程序中所產生的一個初始偵測值陣列，其中目前雜訊點為表1中「121」、「321」、「521」、「721」、「921」、「1041」及「1121」之位置，以粗體網底表示。

表1

	觸控掃描期間數
幀數		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
0	66	132	198	264	330	396	462	528	594	660	726	792	858	924	990	1056	1122	1188	1254	1280
1	65	131	197	263	329	395	461	527	593	659	725	791	857	923	989	1055	1121	1187	1253	1280
2	64	130	196	262	328	394	460	526	592	658	724	790	856	922	988	1054	1120	1186	1252	1280
3	63	129	195	261	327	393	459	525	591	657	723	789	855	921	987	1053	1119	1185	1251	1280
4	62	128	194	260	326	392	458	524	590	656	722	788	854	920	986	1052	1118	1184	1250	1280
5	61	127	193	259	325	391	457	523	589	655	721	787	853	919	985	1051	1117	1183	1249	1280
6	60	126	192	258	324	390	456	522	588	654	720	786	852	918	984	1050	1116	1182	1248	1280
7	59	125	191	257	323	389	455	521	587	653	719	785	851	917	983	1049	1115	1181	1247	1280
8	58	124	190	256	322	388	454	520	586	652	718	784	850	916	982	1048	1114	1180	1246	1280
9	57	123	189	255	321	387	453	519	585	651	717	783	849	915	981	1047	1113	1179	1245	1280
10	56	122	188	254	320	386	452	518	584	650	716	782	848	914	980	1046	1112	1178	1244	1280
11	55	121	187	253	319	385	451	517	583	649	715	781	847	913	979	1045	1111	1177	1243	1280
12	54	120	186	252	318	384	450	516	582	648	714	780	846	912	978	1044	1110	1176	1242	1280
13	53	119	185	251	317	383	449	515	581	647	713	779	845	911	977	1043	1109	1175	1241	1280
14	52	118	184	250	316	382	448	514	580	646	712	778	844	910	976	1042	1108	1174	1240	1280
15	51	117	183	249	315	381	447	513	579	645	711	777	843	909	975	1041	1107	1173	1239	1280

另外，請參照表2及表3，其標示在各特定的觸控掃描期間，一觸控點陣列所產生的雜訊點位置及雜訊資料，其中，表2中的各水平排列的雜訊資料均對應至一列，各垂直排列的雜訊資料均對應至一行。

表2

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
1	14	13	9	11	9	9	11	15	8	9	7	10	14	11	13	10	13	13
2	13	10	9	9	10	10	13	9	9	12	8	11	11	13	11	12	10	13
3	11	12	36	13	11	9	9	15	16	12	12	31	11	11	11	11	12	12
4	12	9	35	11	10	9	12	9	11	10	12	31	9	12	11	11	16	14
5	13	10	11	13	9	11	10	7	11	10	12	13	13	11	9	11	12	11
6	15	9	9	10	9	10	12	11	12	10	10	12	12	11	11	10	13	12
7	12	11	13	10	10	11	12	9	12	13	12	15	12	12	15	11	11	14
8	11	12	10	16	10	39	2	9	9	11	11	12	15	15	40	14	16	15
9	11	13	10	14	10	37	11	11	11	13	12	15	13	12	42	12	13	20
10	12	12	13	10	15	10	10	14	9	11	17	15	14	12	14	14	16	18
11	12	11	12	11	13	10	11	9	10	12	10	11	12	12	14	11	16	15
12	17	15	11	12	9	11	12	11	13	11	13	14	11	12	15	12	17	14
13	10	12	14	10	9	11	12	11	39	15	14	13	15	14	14	16	14	46
14	14	15	15	12	14	16	10	13	40	12	13	13	13	14	14	14	17	45
15	11	14	12	11	12	12	14	10	11	11	14	16	14	13	13	17	16	16
16	13	12	12	10	12	12	11	12	10	13	16	13	13	14	15	13	16	17
17	14	12	14	13	12	16	11	11	12	16	13	16	14	14	17	13	16	18
18	13	46	11	14	11	12	12	13	13	16	44	16	19	13	15	16	15	21
19	14	49	14	12	10	13	12	13	12	13	49	15	15	13	15	15	16	15
20	18	15	13	11	13	13	10	14	13	12	13	15	14	16	14	16	15	17
21	18	15	14	19	14	13	11	12	15	13	18	16	24	13	14	16	15	15
22	17	14	16	19	13	13	12	15	15	18	16	17	24	15	16	18	16	19
23	17	13	14	14	39	16	11	13	15	15	15	17	16	42	17	16	19	21
24	17	14	18	13	42	12	13	16	13	18	17	16	15	39	14	16	16	23
25	20	16	19	15	13	17	15	14	14	16	17	15	17	16	17	16	17	19
26	15	13	14	14	19	15	33	15	13	15	17	16	22	17	20	36	17	18
27	17	16	15	17	15	13	30	13	13	13	17	17	17	17	22	32	16	23
28	16	17	17	16	16	16	13	35	18	24	22	20	20	18	22	20	39	22
29	18	20	16	22	15	16	13	32	17	18	17	22	23	21	19	19	31	22
30	21	17	17	17	16	19	16	20	17	20	17	19	20	18	19	17	18	23
31	19	17	15	20	15	14	13	18	16	15	17	17	19	15	23	14	22	28

表3

觸控掃描期間數	3	6	9	12	15	17	18
接收行數	3,12	6,15	9,18	2,11	5,14	7,16	8,17
驅動列數	3,4	8,9	13,14	18,19	23,24	26,27	28,29

如表2及表3所示，當觸控掃描期間數為3時，目前雜訊點之位置出現在(第3列, 第3行)、(第3列, 第12行)、(第4列, 第3行)及(第4列, 第12行)，且其所對應的雜訊參考值分別為36、31、35及31；當觸控掃描期間數為6時，目前雜訊點之位置出現在(第8列, 第6行)、(第8列, 第15行)、(第9列, 第6行)及(第9列, 第15行)，且其所對應的雜訊參考值分別為39、40、37及42；當觸控掃描期間數為9時，目前雜訊點之位置出現在(第13列, 第9行)、(第13列, 第18行)、(第14列, 第9行)及(第14列, 第18行)，且其所對應的雜訊參考值分別為39、46、40及45；當觸控掃描期間數為12時，目前雜訊點之位置出現在(第18列, 第2行)、(第18列, 第11行)、(第19列, 第2行)及(第19列, 第11行)，且其所對應的雜訊參考值分別為46、44、49及49；當觸控掃描期間數為15時，目前雜訊點之位置出現在(第23列, 第5行)、(第23列, 第14行)、(第24列, 第5行)及(第24列, 第14行)，且其所對應的雜訊參考值分別為39、42、42及39；當觸控掃描期間數為17時，目前雜訊點之位置出現在(第26列, 第7行)、(第26列, 第16行)、(第27列, 第7行)及(第27列, 第16行)，且其所對應的雜訊參考值分別為33、36、30及32；當觸控掃描期間數為18時，目前雜訊點之位置出現在(第28列, 第8行)、(第28列, 第17行)、(第29列, 第8行)及(第29列, 第17行)，且其所對應的雜訊參考值分別為35、39、32及31。

依上述的掃描結果，即可產生一初始偵測值陣列，並依所述初始偵測值陣列決定與該觸控偵測點陣列的複數個目前雜訊點位置對應的複數個雜訊參考值，從而產生一框雜訊參考值。因此，對該觸控偵測點陣列進行複數次掃描偵測程序即可產生複數個初始偵測值陣列，依所述複數個初始偵測值陣列在所述複數個目前雜訊點位置的數值即可產生複數框雜訊參考值，以及對所述複數框雜訊參考值進行一平均計算即可產生一框雜訊平均值。另外，可將該框雜訊平均值儲存在一記憶區塊中，該記憶區塊可包含一暫存器、一快取記憶體或一隨機存取記憶體。

另外，該補償運算係依該框雜訊平均值對下一次偵測值陣列進行一減法運算，以消除該觸控偵測點陣列的雜訊。

另外，該觸控顯示面板可為一光學式觸控顯示面板、一電阻式觸控顯示面板、一電磁式觸控顯示面板、一聲波式觸控顯示面板或一電容式觸控顯示面板。由於該些觸控顯示面板均為習知技術，故在此不擬對其進一步敘述。

另外，依上述的說明，本發明進一步揭示一觸控顯示裝置。請參照圖2，其繪示本發明之一觸控顯示裝置的方塊圖。如圖2所示，一觸控顯示裝置100具有一控制電路110及一觸控顯示面板120。

控制電路110係用以執行一觸控與顯示驅動整合系統線位移雜訊處理程序，其包括以下步驟：

執行一雜訊平均值產生程序，其包括：依觸控顯示面板120之一線位移週期、一目前線位移索引值、一閘極訊號數及一觸控感測電極接收端數決定一觸控偵測點陣列中的複數個目前雜訊點位置；對該觸控偵測點陣列進行複數次掃描偵測程序以產生複數個初始偵測值陣列；依所述複數個初始偵測值陣列在所述複數個目前雜訊點位置的數值產生複數框雜訊參考值；及對所述複數框雜訊參考值進行一平均計算以產生一框雜訊平均值，並將該框雜訊平均值儲存在一記憶區塊中；以及

在可能的實施例中，該記憶區塊可包含一暫存器、一快取記憶體或一隨機存取記憶體。

在一實施例中，該補償運算係依該框雜訊平均值對下一次偵測值陣列進行一減法運算，以消除該觸控偵測點陣列的雜訊。

另外，在一實施例中，控制電路110係每隔一預定時間執行所述的雜訊平均值產生程序以提供一動態補償功能，以在溫度漂移時即時補償線位移雜訊的變動。

另外，觸控顯示面板120可為一光學式觸控顯示面板、一電阻式觸控顯示面板、一電磁式觸控顯示面板、一聲波式觸控顯示面板或一電容式觸控顯示面板。

藉由前述所揭露的設計，本發明乃具有以下的優點：

1.本發明的觸控與顯示驅動整合系統線位移雜訊處理方法可在不需增加硬體成本的前提下，藉由軟體演算方式計算出一觸控偵測點陣列中各個位置的線位移雜訊平均值以產生一框參考雜訊值，並在偵測到該觸控偵測點陣列出現至少一個雜訊點時，依該框參考雜訊值對所述至少一個雜訊點的偵測值進行一補償運算以消除斜線雜訊，從而提高SNR（signal-to-noise ratio；訊號雜訊比）及改善觸控靈敏度。

2.本發明的觸控與顯示驅動整合系統線位移雜訊處理方法可定期更新所述參考雜訊值以提供一動態補償功能，以在溫度漂移引發線位移雜訊變動時能適應性地消除斜線雜訊。

本案所揭示者，乃較佳實施例，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。

綜上所陳，本案無論就目的、手段與功效，在在顯示其迥異於習知之技術特徵，且其首先發明合於實用，亦在在符合發明之專利要件，懇請貴審查委員明察，並祈早日賜予專利，俾嘉惠社會，實感德便。

步驟a‧‧‧執行一雜訊平均值產生程序，其包括：依一觸控顯示面板之一線位移週期、一目前線位移索引值、一閘極訊號數及一觸控感測電極接收端數決定一觸控偵測點陣列中的複數個目前雜訊點位置；對該觸控偵測點陣列進行複數次掃描偵測程序以產生複數個初始偵測值陣列；依所述複數個初始偵測值陣列在所述複數個目前雜訊點位置的數值產生複數框雜訊參考值；及對所述複數框雜訊參考值進行一平均計算以產生一框雜訊平均值，並將該框雜訊平均值儲存在一記憶區塊中

步驟b‧‧‧依該框雜訊平均值對該觸控偵測點陣列的下一次所述掃描偵測程序所產生的一下一次偵測值陣列進行一補償運算，以消除該觸控偵測點陣列的雜訊

100‧‧‧觸控顯示裝置

110‧‧‧控制電路

120‧‧‧觸控顯示面板

圖1繪示本發明之觸控與顯示驅動整合系統線位移雜訊處理方法之一實施例流程圖。

圖2繪示本發明之一觸控顯示裝置的方塊圖。

Claims

一種觸控與顯示驅動整合系統線位移雜訊處理方法，其係利用一控制電路實現，包括以下步驟：執行一雜訊平均值產生程序，其包括：依一觸控顯示面板之一線位移週期、一目前線位移索引值、一閘極訊號數及一觸控感測電極接收端數決定一觸控偵測點陣列中的複數個目前雜訊點位置；對該觸控偵測點陣列進行複數次掃描偵測程序以產生複數個初始偵測值陣列；依所述複數個初始偵測值陣列在所述複數個目前雜訊點位置的數值產生複數框雜訊參考值；及對所述複數框雜訊參考值進行一平均計算以產生一框雜訊平均值，並將該框雜訊平均值儲存在一記憶區塊中；以及依該框雜訊平均值對該觸控偵測點陣列的下一次所述掃描偵測程序所產生的一下一次偵測值陣列進行一補償運算，以消除該觸控偵測點陣列的雜訊。
如申請專利範圍第1項所述之觸控與顯示驅動整合系統線位移雜訊處理方法，其中該補償運算包括以下步驟：依該框雜訊平均值對所述下一次偵測值陣列進行一減法運算。
如申請專利範圍第1項所述之觸控與顯示驅動整合系統線位移雜訊處理方法，其中該記憶區塊包含一暫存器、一快取記憶體或一隨機存取記憶體。
如申請專利範圍第1項所述之觸控與顯示驅動整合系統線位移雜訊處理方法，其中該觸控顯示面板係由一光學式觸控顯示面板、一電阻式觸控顯示面板、一電磁式觸控顯示面板、一聲波式觸控顯示面板和一電容式觸控顯示面板所組成群組所選擇的一種觸控顯示面板。
如申請專利範圍第1項所述之觸控與顯示驅動整合系統線位移雜訊處理方法，其中該控制電路係每隔一預定時間執行所述的雜訊平均值產生程序以提供一動態補償功能。
一種觸控顯示裝置，其具有一控制電路及一觸控顯示面板，該控制電路係用以執行一觸控與顯示驅動整合系統線位移雜訊處理程序，其包括以下步驟：執行一雜訊平均值產生程序，其包括：依該觸控顯示面板之一線位移週期、一目前線位移索引值、一閘極訊號數及一觸控感測電極接收端數決定一觸控偵測點陣列中的複數個目前雜訊點位置；對該觸控偵測點陣列進行複數次掃描偵測程序以產生複數個初始偵測值陣列；依所述複數個初始偵測值陣列在所述複數個目前雜訊點位置的數值產生複數框雜訊參考值；及對所述複數框雜訊參考值進行一平均計算以產生一框雜訊平均值，並將該框雜訊平均值儲存在一記憶區塊中；以及依該框雜訊平均值對該觸控偵測點陣列的下一次所述掃描偵測程序所產生的一下一次偵測值陣列進行一補償運算，以消除該觸控偵測點陣列的雜訊。
如申請專利範圍第6項所述之觸控顯示裝置，其中該補償運算包括以下步驟：依該框雜訊平均值對所述下一次偵測值陣列進行一減法運算。
如申請專利範圍第6項所述之觸控顯示裝置，其中該記憶區塊包含一暫存器、一快取記憶體或一隨機存取記憶體。
如申請專利範圍第6項所述之觸控顯示裝置，其中該觸控顯示面板係由一光學式觸控顯示面板、一電阻式觸控顯示面板、一電磁式觸控顯示面板、一聲波式觸控顯示面板和一電容式觸控顯示面板所組成群組所選擇的一種觸控顯示面板。
如申請專利範圍第6項所述之觸控顯示裝置，其中該控制電路係每隔一預定時間執行所述的雜訊平均值產生程序以提供一動態補償功能。