TW201220265A - Touch controller for touch-sensing display panel and driving method thereof - Google Patents

Touch controller for touch-sensing display panel and driving method thereof Download PDF

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Description

201220265
ιυ-058 35354twf.doc/I 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本^是有_-賴示裝㈣控㈣及其驅 ί動別是有關於—種觸控顯示裝置的觸控控制器及其 【先前技術】 Ο Ο ^ ίΓ控功能賴示裝置’在實踐時以觸控系統與頻干 =料獨立的系統來完成。系統整合和降低成本是= =-直不變的方向。隨著製程技術的進步，觸控 示1電面板Ξ合，使得使用者可直接透過觸控，指 :則單-執仃所需的工作。—般來說，觸控面板上的感 維= 面板上的畫素單元皆以矩陣方式排列於-i 之日’並根據掃描訊號，蚊更新晝面及偵測碰觸點 差異:控Γ反必須伽觸摸和不觸摸時的電性 相當的微小’對雜訊干擾的防制必須 7…、而，顯不面板在驅動時，有掃描、資料盥 板受到千播。Ϊ二 在變動時，將會造成觸控面 下n 林控面板細示面板相互整合的發展趨勢 者之間相互的干擾情形是越來越嚴重。 【發明内容】 本發明提供"種觸控顯示裝置的觸控控制器及其驅 3
201220265 jnvi-zuiu-058 35354twf.doc/I 動方法，可避免觸控面板與顯示面板之間相互的干擾。 本發明k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面板及一觸控面板。驅動方法包括 如下步驟：依序接收I個掃描訊號，以驅動顯示面板接收 多個資料訊號。依序接收M個驅動訊號，以驅動觸控面板 在一感測時間内產生多個感測訊號。同步第m個驅動訊號 與第i個掃描訊號，其中Igg：[且於河個驅 動訊號的脈衝寬度内分別延遲一預設時間區間，再驅動顯 示面板產生感測訊號。 在本發明之一實施例中’上述之預設時間區間小於掃 描訊號之脈衝寬度，且大於資料訊號之轉換時間。 在本發明之一實施例中，在同步第m個驅動訊號與第 i個掃描訊號的步驟中，m=l且i=I。 在本發明之一實施例中，上述之預設時間區間大於掃 描訊號之脈衝寬度與資料訊號之轉換時間之總和，且小於 增加後的驅動訊號之脈衝寬度。 在本發明之一實施例中，在同步第^:^固驅動訊號與第 1個掃描訊號的步驟中，第m個驅動訊號之上升緣與第i 個掃描訊號之上升緣同步。 本發明提供一種觸控控制器，適於一觸控顯示裝置。 觸控顯示裝置包括一顯示面板及一觸控面板。觸控控制器 包括一驅動單元。驅動單元耦接顯示面板及觸控面板，並 依序接收I個掃描訊號以及依序接收]V[個驅動訊號，同步 第πι個驅動机5虎與第i個掃描訊號，並於μ個驅動訊號的 201220265
• j-ή ν ι-ζ.υι0-058 35354twf.doc/I 再驅動觸控面板於 ’其尹1各i^I且 脈衝寬度内分別延遲一預設時間區間 一感測時間内產生多個感測訊號 1 。
在本發明之-實施例中’上述之j個掃 示面板接收多個資料訊號。預設時間區間小 脈衝寬度，且大於資料訊號之轉換時間。 雨几现I
在本發明之-實施例中，上述之觸控控制器 個驅動訊號之上升緣與第i個掃描訊號之上升緣。 在本發明之一實施例中，m=1，i=I且M<1。 在本發明之-實施例中，上述之預設時間區間大於掃 描訊號之脈賊度與㈣峨之轉換時間之總和，且小於 增加後的驅動訊號之脈衝寬度。 、 在本發明之-實施例中，上述之驅動單元同步第4 驅動訊唬之上升緣與第i個掃描訊號之上升緣。 在本發明之一實施例中，上述之感測時間介於第卜1 個掃描訊號之上升緣與下降緣之間，其中M<1。 ，於上述，在本發明之範例實施例中，驅動訊號與對 應的掃描訊朗步，且觸控控㈣使觸控面板的感測時間 避開纟，’員示面板之掃描訊號的轉換(t〇ggle)時間與資料寫入 時的轉換時間’㈣免觸控面板無示面板之間相互的干 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。 201220265
NVT-2010-058 35354twf.doc/I 【實施方式】 在底下的實施例中，將以電容式觸控面板做為範例實 施例，任何所屬技術領域中具有通常知識者當知電容式觸 控面板並非用以限定本發明。另外，本發明之觸控顯示裝 置亦不限於液晶顯示器（liquid crystal display，LCD)。 第一實施例： 圖1A為本發明第一實施例之觸控顯示裝置的示意 圖。圖1B為本發明第一實施例之觸控顯示裝置的方塊示 意圖。 凊參考圖1A及圖1B，在本實施例中，觸控顯示裝置 100包括一顯示面板u〇、一顯示控制器12〇、一觸控面板 130以及一觸控控制器14〇。觸控面板13〇係與顯示面板 no整合於同-觸控顯示裝置，且配置在顯示面板11〇上， 如圖1A =不。另外，在本實施例中’觸控控制器140包 括一驅動單兀142 ’耦接顯示面板110及觸控面板130,以 驅動觸控面板130進行觸碰感測，# 1B所示。 _顯不面板UG包衫鋪示掃描線及多個資料線。在 110被驅動時’該等顯示掃描線分別依序接收對 ::的虎G1〜G32Q，以驅動與該等資料線減的晝素 =、序接收對應的資料訊號S1〜S72Q。應注意的是，為 =化圖式S見’ _ 1的顯示面板⑽上並 描線 '資料線及書夸留_ ^ 描訊號G1w及:;’由圖1崎示的顯示掃 久貝枓汛號S1〜S720可知，本實施利之
201220265 • a»v ι-ζυιυ-058 35354twf.doc/I 顯示面板110的顯示掃描線例如是沿著γ方向排列，而資 料線例如是沿著X方向排列。 觸控面板130包括多個觸控掃描線及多個感測線。在 觸控面板130被驅動時，該等觸控掃描線分別依序接收對 應的驅動訊號DC1〜DC20，以驅動與該等感測線耦接的感 測單元在感測期間内，依序產生對應的感測訊號 SCI〜SC15，以進行觸控感測。應注意的是，為了簡化圖式 起見，圖1的觸控面板130上並未續·示感測單元。另外， 由圖1可知，本實施利之觸控面板][30的觸控掃描線例如 是沿著Y方向排列’而感測線例如是沿著X方向排列。換 句話說，在本實施例中，顯示面板110的顯示掃描線與觸 控面板130的觸控掃描線係沿著同一方向排列，實質上可 視為兩者平行。 應注意的是，在本實施例中’顯示面板11〇之顯示掃 描線及資料線之數量，以及觸控面板130之觸控掃描線及 感測線之數量係用以例示說明，本發明並不限於此。 在本實施例中，顯示控制器120例如是配置於一可撓 性印刷電路板122上，並耦接於顯示面板11〇。類似地， 觸控控制器140例如是配置於另一可撓性印刷電路板142 上，並耗接於觸控面板130。此外，在本實施例中，顯示 控制器120與觸控控制器140均接收一同步訊號Syl，以 作為同步使用，其中同步訊號Syl例如包括圖框起始訊號 以及掃描線起始訊號。 在被驅動時’顯示面板11〇至少接收掃描訊號
201220265 NV1-2UIU-058 35354twf.doc/I G1~G320、資料訊號SI〜S720與共通電極訊號Vcom等。 而為了避免觸控面板130與顯示面板110之間相互的干 擾，在本實施例中，驅動訊號與對應的掃描訊號同步，且 觸控控制器140之驅動單元142延遲觸控面板130的感測 時間’以避開顯示面板110之掃描訊號的轉換時間與資料 寫入時的轉換時間相同。 具體而言’圖2為本發明第一實施例之訊號時序圖。 請參考圖1及圖2，在本實施例中，驅動單元142調整驅 動訊號DC1〜DC20之時序，使驅動訊號DC1與掃描訊號 G320同步。例如，驅動單元142將驅動訊號DC1之上升 緣與掃描訊號G320之上升緣對齊，以達到同步之目的。 當驅動訊號DC1與掃描訊號G320同步後，其他驅動訊號 DC2〜DC20即分別與掃描訊號G319〜G301同步。亦即，驅 動訊號DC1與掃描訊號G32〇同步，驅動訊號DC2與掃描 訊號G319同步，驅動訊號DC3與掃描訊號G318同步，... 驅動訊號DC20與掃描訊號G301同步。換句話說，在本 實施例中，驅動訊號其中之一與掃描訊號其中之一同步 後’其他的驅動訊號依其驅動順序即分別與對應的掃描訊 號同步。 一 進一步而言’在顯示面板110被驅動時，其第1條顯 =掃描線接收掃描訊號G1，第2條顯示掃描線接收掃描訊 號G2 ’第3條顯示掃描線接收掃描訊號G3 ’…第320條 顯不掃描線接收掃描訊號G320 #，以此類推。於此同時， 觸控面板13G的第2G條驅動掃描線接收驅動訊號DC1， 201220265
- v ι-^υι〇-〇58 35354twf.doc/I 第19條驅動掃描線接收驅動訊號^^^，第18條驅動掃描 線接收驅動訊號DC3，…第1條驅動掃描線接收驅動訊號 DC20等，以此類推。 - 因此，以上述方式驅動觸控顯示裝置100，觸控面板 13〇的驅動時序與顯示面板11〇的掃描時序並不重疊，以 避免觸控面板130進行觸控感測時被顯示面板所干 擾。應注意的是，在本實施例中，觸控控制器14〇之驅動 單元142係同步驅動訊號DC1與掃描訊號G320，但本發 明並不限於此。在其他實施例中，驅動單元142可將熥個 驅動訊號中第m個驅動訊號與I個掃描訊號中第丨個驅動 訊號同步，以使觸控面板130的驅動時序與顯示面板11〇 的掃描時序不重疊，其中1$丨$1且1$111‘1^。在本實施 例中，驅動單兀142同步驅動訊號與掃描訊號的方式，係 以m=；l ’ i=I且Μ<1為範例實施例。 除了藉由上述同步驅動訊號與掃描訊號的方式來避 免觸控面板與顯示面板之間相互的干擾之外，本實施例之 〇 驅動單元142更使觸控面板130之感測線於該崖個驅動訊 號的脈衝寬度内分別延遲一預設時間區間u，再產生感測 訊號SCI〜SC15，其中預設時間區間tl小於掃描訊號之脈 - 衝寬度，且大於資料訊號之轉換時間。 舉例而言，以圖框時間為16.7毫秒(mmisec〇nds，ms) 為例，本實施例之每一掃描訊號之脈衝寬度為52微秒 (microseconds，us)。另外，一般而言，資料訊號si〜S72〇 寫入資料線的轉換時間約為1〇微秒。因此，預設時間區間 201220265
MVl-2Uiu-058 35354twf.doc/I 11例如介於1〇微秒至52微秒之間（1〇1^^1$52113)，而在 本實施例中，預設時間區間tl例如設定為20微秒。 亦即，在觸控面板130之觸控掃描線接收到對應的驅 動訊號DC1〜DC20後，觸控控制器140之驅動單元142使 觸控面板130之感測線延遲20微秒，才產生感測訊號 SCI〜SC15，以在感測期間tl’内進行觸控感測。在本實施 例中’觸控面板130產生感測訊號SCI〜SC15的感測期間 tl例如是在預設時間區間tl結束後至對應的感測訊號之 下降緣之間’其感測期間tl’之時間長度例如為32微秒。 如此’觸控面板130即可避免受到顯示面板u〇之資料訊 號S1〜S720寫入時的干擾。 因此’在本實施例中，藉由同步驅動訊號與掃描訊 號，以及延遲觸控面板的感測期間之方式，觸控面板即可 避免受到顯示面板驅動時的干擾。 第^實施例： 圖3為本發明第二實施例之觸控顯示裝置的示意圖。 請參考圖1A、圖1B及圖3’本實施例之觸控顯示裝置1〇〇, 類似於第一實施例觸控顯示裝置100,而兩者之間主要的 差異例如在於顯示面板110’的顯示掃描線與觸控面板130, 的觸控知描線之排列方式，以及觸控顯示裝置1〇〇,之驅動 方式。另外，觸控顯示裴置1〇〇’之方塊示意圖如圖1B所 緣示。 詳細而言，顯示面板110’包括多個顯示掃描線及多個 10 201220265
- in v ι-ζυιυ-058 35354twf.doc/I 資料線。在顯示面板11〇,被驅動 依序接收對應⑽描訊號料顯^描線分別 $ 序接收對應的__ si〜s 思的疋，為了簡化圖式起見，圖3 ^ 緣示顯示掃描線、資料線及晝素單元。不過，由圖 示的顯示掃描訊號G1〜G64G及資料訊號si〜si44〇可知，
本貫施例之顯示面板11G，的顯示掃描線例如是沿著丫方向 排列，而資料線例如是沿著X方向排列。 觸控面板130,包括多個觸控掃描線及多個感測線。在 觸控面板130,被鶴時，鱗觸轉描線分舰序接收對 應的严動訊號DC1〜DC15，以驅動與該等感測線辆接的感 測單元在感測期間内，依序產生對應的感測訊號 SCI〜SC20,以進行觸控感測。應注意的是，為了簡化圖式 起見，圖3的觸控面板130’上並未繪示感測單元。另外， 由圖3可知，觸控面板130’的觸控掃描線例如是沿著χ方 向排列’而感測線例如是沿著Y方向排列。換句話說，在 本實施例中，顯示面板110’的顯示掃描線與觸控面板13〇, 的觸控掃描線係分別沿著Y方向及χ方向排列，實質上可 視為兩者垂直。 應注意的是’在本實施例中’顯示面板11〇,之顯示掃 描線及資料線之數量，以及觸控面板130,之觸控掃描線及 感測線之數量係用以例示說明，本發明並不限於此。 圖4為本發明第二實施例之訊號時序圖。請參考圖3 及圖4，在本實施例中，觸控控制器140之驅動單元142 11
201220265 invi-/uiu-058 35354twf.doc/I 調整驅動訊號DC1〜DC15之時序，使驅動訊號Da與掃 描δίΐ號G1同步。例如，驅動單元142將驅動訊號DC1之 上升緣與掃描訊號G1之上升緣對齊，以達到同步之目的。 當驅動訊號DC1與掃描訊號G1同步後，其他驅動訊號 DC2〜DC15即分別與對應的掃描訊號同步。亦即，驅動訊 唬DC1與掃描訊號G1同步，驅動訊號DC2與掃描訊號， G3同步，驅動訊號DC3與掃描訊號G5同步，…驅動訊號 DC15與掃描訊號G29同步。換句話說，在本實施例中， 驅動訊號其中之一與掃描訊號其中之一同步後，其他的驅 〇 動訊號依其驅動順序即分別與對應的掃描訊號同步。 舉例而言，在顯示面板11〇’被驅動時，其第i條顯示 掃描線接收掃描訊號G1’第2條顯示掃描線接收掃描訊號 G2，第3條顯示掃描線接收掃描訊號，…第64〇條顯 示掃描線接收掃描訊號G640等，以此類推。於此同時， 觸控面板130’的第1條驅動掃描線接收驅動訊號DC1，第 2條驅動掃描線接收驅動訊號dC2，第3條驅動掃描線接 收驅動汛號DC3，…第15條驅動掃描線接收驅動訊號 DC15等，以此類推。 在本實施例中，除了同步驅動訊號與掃描訊號之外， 觸控控制器140之驅動單元142更增加每一驅動訊號的脈 衝寬度，而驅動訊號增加後的脈衝寬度大於掃描訊號之一 倍的脈衝寬度，如圖4所示。進而，本實施例之驅動單元 M2使觸控面板130’之感測線分別於各驅動訊號脈衝寬度 内延遲一預設時間區間t2，再產生感測訊號sci〜SC20， 12 201220265
• in v i-zuiu-058 35354twf.doc/I 其中預設時間區間t2大於掃描訊號之脈衝寬度與資料訊 號之轉換時間之總和，且小於增加後的驅動訊號之脈衝寬 度。 舉例而言，以圖框時間為16.7毫秒為例，本實施例之 ' 每一掃描訊號之脈衝寬度為26微秒。另外，一般而言，資 料訊號S1〜S1440寫入資料線的轉換時間約為1〇微秒。因 此，時間區間t2例如介於36微秒至52微秒之間 〇 (36us$t2$52us) ’而在本實施例中，時間區間t2例如設定 為36微秒。 亦即，在觸控面板130,之觸控掃描線接收到對應的驅 動訊號DC1〜DC15後，驅動單元142使觸控面板13〇,之感 測線延遲36微秒，才產生感測訊號scl〜SC2〇，以在感測 期間t2’内進行觸控感測。在本實施例中，觸控面板13〇, 產生感測§ΐΙ號SCI〜SC20的感測期間t2’例如是在時間區間 結束後至對應的感測訊號之下降緣之間，其感測期間 之時間長度例如為16微秒。 〇 舉例而言，在觸控掃描線接收到驅動訊號DC1後，驅 動單元142使觸控面板130’之感測線延遲36微秒，才產 生感測§fL號SC 1〜SC20 ’而感測期間丨2’介於掃描訊號DC2 ’ 之上升緣與下降緣之間。也就是說，觸控控制器140同步 第m個驅動訊號之上升緣與第i個掃描訊號之上升緣，並 使感測線延遲預δ又時間區間t2以產生感測訊號 SCI〜SC20，而感測時間t2’介於第i+1個掃描訊號之上升 緣與下降緣之間，其中Μ<1。 13 201220265
NVT-2U10-058 35354twf.doc/I 如此，觸控面板130’除了可避免掃描訊號之上升緣及 下降緣的干擾外，更可避免資料訊號S1〜S1440寫入時的 干擾。 在本實施例中，觸控控制器140之驅動單元142係同 步驅動訊號DC1與掃描訊號G1，即以m=l，i=l且m<I 為範例實施例，但本發明並不限於此。 因此’在本實施例中，藉由增加驅動訊號之脈衝寬 度，以及延遲觸控面板的感測期間之方式，觸控面板即可 避免受到顯示面板驅動時的干擾。 第三實施例： 圖5為本發明第三實施例之觸控顯示裝置的驅動方法 之步驟流程圖。請參照圖5，本實施例之驅動方法包括如 下步驟。 在步驟S500中，依序接收j個掃描訊號，以驅動顯 示面板接收多個資料訊號。在步驟S502中，依序接收M 個驅動訊號，以驅動觸控面板在一感測時間内產生多個感 測訊號。在步驟S504中，同步第m個驅動訊號與第丄個 掃描訊號，其中ISiSI且lSmSM。在步驟S506中，於 Μ個驅動訊號的脈衝寬度内分別延遲一預設時間區間，再 驅動觸控面板產生感測訊號。 另外，本發明之實施例的驅動方法可以由第一實施例 及第一實施例之敘述中獲致足夠的教示、建議與實施說 明，因此不再贅述。 14 201220265
• iNVWVJ 川-058 35354twf_doc/I 綜上所述，在本發明之範例實施例中’驅動訊說與對 應的掃描訊號同步，且觸控控制器使觸控面板的感測時間 避開顯示面板之掃描訊號的轉換時間與資料寫入時的轉換 - 時間，以避免觸控面板與顯示面板之間相互的干擾。 . 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内，當可作些許之更動與潤飾，故本 Q 發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 圖1A為本發明第一實施例之觸控顯示裝置的示意 圖。 圖1B為本發明第一實施例之觸控顯示裳置的方塊示 意圖。 圖2為本發明第一實施例之訊號時序圖。 圖3為本發明第二實施例之觸控顯示裝置的示意圖。 〇 圖4為本發明第二實施例之訊號時序圖。 圖5為本發明第三實施例之觸控顯示裳置的驅動方法 之步驟流程圖。 【主要元件符號說明】 100、100’ ：觸控顯示裝置 110、110’ ：顯示面板 120 :顯示控制器 15 201220265
jnv ι-/υιυ-058 35354twf.doc/I 122、142 :可撓性印刷電路板 130、130’ ：觸控面板 140 :顯示控制器 142 :驅動單元 G1〜G640 :掃描訊號 S1〜S1440 :資料訊號 DC卜DC20 :驅動訊號 SCI〜SC20 :感測訊號
Syl :同步訊號
Vcom :共通電極訊號 tl’、t2’ ：感測期間 tl、t2 :時間區間 S500、S502、S504、S506 :驅動方法之步驟 16

Claims (1)

  1. 201220265 • ^ v x-^iv>-058 35354twf.doc/I 七、申請專利範圍： 1. 一種驅動方法，適於一觸控顯示裝置，該觸控顯示 裝置包括一顯示面板及一觸控面板，該驅動方法包括： 依序接收I個掃描訊號，以驅動該顯示面板接收多個 資料訊號； 依序接收Μ個驅動訊號，以驅動該觸控面板在一感測 時間内產生多個感測訊號； Ο 〇 同步第m個驅動訊號與第丨個掃描訊號，其中 且ISmgM ;以及 — 於该Μ個驅動訊號的脈衝寬度内分別延遲一預設時 間區間，再驅動該觸控面板產生該些感測訊號。 2. 如申凊專利範圍第丨項所述之驅動方法，其中該預 設時間區間小於該些掃描職之脈衝寬度，且大於該些資 料訊號之轉換時間。 〃 3.如巾請專利範圍第2所述之轉方法，其中在同步 第m個驅動職與帛丨個掃描赠的該步射，第瓜娜 動A號之_L升緣與第⑽掃描訊號之上升緣同步。 4·如中請專利範圍第3項所述之驅動方法，其中在同 步第瓜個驅動訊號與第i個掃描訊號的該步驟中，m=1且 i=I。 外生二* U利範圍帛1項所述之驅動方法，其中該預 "又絲她^間大於5亥些掃插訊號之脈衝寬度與該些資料訊號 之、、間之總和，且小於該些驅動訊號之該脈衝寬度。 •如U利範圍第5所述之_方法，其中在同步 17 201220265 Μνι-2υιυ-058 35354twf.doc/I 第則固驅動訊號與第1個掃描訊號的該步驟中，第m個驅 動訊號之上升緣與第1個掃描訊號之上升緣同步。 7.如申请專利範圍第6項所述之驅動方法，其中該感 測時間介於第ί+1個掃描訊號之上升緣與下降緣之間，其 中 Μ<1。 &-種觸控㈣n’適於—觸控顯示裝置，其中該觸 控顯不裝置包括-顯示面板及一觸控面板，該觸控控 包括： -驅動單7L ’缺該顯示面板及控硫，依序接 收I個掃描訊號以及依序接收M個驅動訊號，同步第則固 ，動訊號與第i個掃描訊號，並於該M個鶴訊號的脈衝 I度内分別延遲-預設時間區間，再驅動該觸控面板於— 感測時間内產生多個感測訊號，其巾⑸幻且i化讀。 9. 如申請專利範圍帛8項所述之觸控控制器，其中該 Η固掃描訊號驅動該顯示面板接收多個資料訊號，該= 時間區間小於該些掃描訊號之脈衝寬度，且大於該些資= 訊號之轉換時間。 10. 如申請專利範圍第9所述之觸控控制器、，复 =控控制器同步第4驅動訊號之上升緣與第针^ 號之上升緣。 怕5礼 11. 如申請專利範圍第1〇項所述之觸控控制器，发 m=卜 i=I 且 Μ<1。 ，、Y ^ I2·如申請專利範圍第8項所述之觸控控制器，复 顧叹時間區間大於該些掃描訊號之脈衝寬度與該些資料 201220265 ιϋ-058 35354twf.doc/I 時間之總和，且小於增加後的該些驅動訊號之 該脈衝寬度。 。1。3_如申睛專利範圍第12所述之觸控控制器，其中該 驅動單元同步第m_動訊叙上⑽與第i個掃描訊號 之上升緣。 料、二SI請專利範圍第13項所述之觸控控制器，其中 其中了二於第1+1個掃描訊號之上升緣與下降緣之 O
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