TWI588689B - 具有低雜訊和分時多工的嵌入式多點觸控面板系統及其驅動方法 - Google Patents

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Description

具有低雜訊和分時多工的嵌入式多點觸控面板系統及其驅動方法
本發明係關於觸控面板之技術領域，尤指一種具有低雜訊和分時多工的嵌入式多點觸控面板系統及其驅動方法。
觸控面板的技術原理是當手指或其他介質接觸到螢幕時，依據不同感應方式，偵測電壓、電流、聲波或紅外線等，進而測出觸壓點的座標位置。例如電阻式觸控面板即為利用上、下電極間的電位差，用以計算施壓點位置檢測出觸控點所在。電容式觸控面板是利用排列之透明電極與人體之間的靜電結合所產生之電容變化，從所產生之電流或電壓來檢測其座標。
依據電容觸控技術原理而言，其可分為表面式電容觸控感測(Surface Capacitive)及投射式電容觸控感測(Projected Capacitive)這兩種技術。表面式電容感測技術架構雖構造簡單，但不易實現多點觸控以及較難克服電磁干擾 (Electromagnetic Interference，EMI)及噪訊的問題，使得現今大多朝向投射電容式觸控感測技術發展。
投射式電容觸控感測(Projected Capacitive)技術又可分為自感電容型(Self capacitance)及互感電容型(Mutual capacitance)。自感電容型係指觸控物與導體線間產生電容耦合，並量測導體線的電容變化，用以確定觸碰發生。 然而，互感電容型則是當觸碰發生，會在鄰近兩層導體線間產生電容耦合現象。
習知的自感電容(self capacitance)感測技術係感測每一條導體線對地電容，藉由對地電容值變化判斷是否有物體靠近電容式觸控面板，其中，自感電容或對地電容並非實體電容，其係每一條導體線的寄生及雜散電容。圖1係習知自感電容感測之示意圖，其在第一時間週期，先由第一方向的驅動及感測器110驅動第一方向的導體線，以對第一方向的導體線的自感電容充電。再於第二時間週期，驅動及感測器110偵測第一方向的導體線上的電壓，以獲得m個資料。又於第三時間週期，由第二方向的驅動及感測器120驅動第二方向的導體線，以對第二方向的導體線的自感電容充電。再於第四時間週期，驅動及感測器120偵測第二方向的導體線上的電壓，以獲得n個資料。因此，總共可獲得m+n個資料。
圖1中的習知自感電容感測方法係在同一條導體線上同時連接有驅動電路及感測電路，先對導體線驅動後，再對同一導體線感測其訊號的變化量，用以決定自感電 容大小。
另一電容式觸控面板驅動的方法係感測互感應電容(mutual capacitance,Cm)的大小變化，用以判斷是否有物體靠近觸控面板，同樣地，互感應電容(Cm)並非實體電容，其係第一方向的導體線與第二方向的導體線之間互感應電容(Cm)。圖2係習知互感應電容(Cm)感測之示意圖，如圖2所示，驅動器210係配置於第一方向(Y)上，感測器220係配置於第二方向(X)上，於第一時間週期T1前半週期時，由驅動器210對第一方向的導體線230驅動，其使用電壓Vy_1對互感應電容(Cm)250充電，於第一時間週期T1後半週期時，所有感測器220感測所有第二方向的導體線240上的電壓(Vo_1,Vo_2,…,Vo_n)，用以獲得n個資料，亦即經過m個驅動週期後，即可獲得m×n個資料。
習知之觸控式平面顯示器係將觸控面板與平面顯示器直接進行上下之疊合，因為所疊合之觸控面板為透明之面板，因而平面顯示器的影像可以穿透疊合在其上之觸控面板進而顯示影像，並藉由觸控面板作為輸入之媒介或介面。
因為於疊合時，必須增加一個觸控面板之重量，使得平面顯示器重量大幅地增加，不符合現時市場對於顯示器輕薄短小之要求，更進一步說明，直接疊合觸控面板以及平面顯示器時，在厚度上，增加了觸控面板本身之厚度，降低了光線的穿透率，增加反射率與霧度，使螢幕顯示的品質大打折扣。
針對前述之缺點，觸控式平面顯示器改採嵌入 式觸控技術。嵌入式觸控技術目前主要的發展方向可分為On-Cell及In-Cell兩種技術。On-Cell技術是將投射電容式觸控技術的感應電極(Sensor)製作在面板彩色濾光片(Color Filter,CF)的背面(即貼附偏光板面)，整合為彩色濾光片的結構。In-Cell技術則是將感應電極(Sensor)置入液晶胞(LCD Cell)的結構當中，In Cell技術將觸控元件整合於顯示面板之內，使得顯示面板本身就具備觸控功能，因此不需要另外進行與觸控面板貼合或是組裝的製程，這樣技術通常都是由TFT LCD面板廠開發。內嵌式多點觸控面板(In-Cell Multi-Touch Panel)技術漸漸成熟，觸控功能直接整合於面板生產製程中，不需再加一層觸控玻璃，因此可維持原面板的薄度進而減少成本。
圖3係一習知嵌入式多點觸控面板(Embedded Multi-Touch Panel)300的架構示意圖，由下而上依序為下偏光層(lower polarizer)310、下玻璃基板320、薄膜電晶體層(TFT or LTPS)330、液晶層340、共通電極及觸控驅動層350、彩色濾光層(color filter)360、上玻璃基板370、感應電極層380、及上偏光層(upper polarizer)390。如圖3所示，為了節省成本，其係將觸控感應器整合進入液晶顯示面板中，並將液晶顯示面板中的共通電極層(Vcom)與觸控感應器中的驅動共用同一層，以形成該共通電極及觸控驅動層350，以節省成本。感應電極層380則位於該上玻璃基板370的上方。 該薄膜電晶體層(TFT or LTPS)330由薄膜電晶體或低溫多晶矽薄膜電晶體(Low-Temperature Poly-Si Thin Film Transistors,LTPS TFTs)332及透明電極331所組成。
前述的自感電容感測方法及互感電容感測方法係由由一觸控積體電路中的驅動線(driver line)輸入訊號，並藉由電容(capacitance)的變化，使得感測電路(sensing circuit)收集不同的電荷產生電壓訊號Vo_1~Vo_n，再依據訊號變化來判斷是否有物體靠近或接觸觸控感測元件。
圖4係一習知嵌入式液晶面板的電容示意圖，如圖4所示，其中CLC代表薄膜電晶體(TFT)與共通電極層(Vcom)之間的電容，Cparasitism 1代表觸控積體電路的感測線與薄膜電晶體(TFT)的源極之間的電容，Cparasitism 2代表觸控積體電路的感測線與共通電極層(Vcom)之間的電容。但由於面板上產生的雜訊來源眾多，例如：共通電極層(Vcom)、液晶面板上薄膜電晶體(TFT)的源極的電壓及液晶面板極性反轉等所產生的雜訊，將會對觸控積體電路的感測線(sensing lines)產生嚴重的干擾。使得所偵測的電壓產生嚴重的變化，造成觸控元件在座標判斷上產生誤差及不穩定之情況發生，使得系統的訊號雜訊比(Signal to Noise Ratio,SNR)會大幅降低。
因此在習知技術上觸控積體電路都會加上數位及類比的濾波器，用以濾除液晶面板上顯示驅動積體電路對觸控積體電路之影響，但由於濾波器隨著不同雜訊來源的抵抗能力也會跟著不同，因此並無法有效以克服面板上液晶面板上顯示驅動積體電路所產生的雜訊對觸控積體電路的干擾。
同時，在圖3中的嵌入式多點觸控面板架構，其均是利用分時法，將一個顯示圖框(frame)的時間內切成顯示週期(display cycle)和觸控感測週期(touch cycle)，達到共用顯示面板的共通電極層(Vcom)與觸控感應器中的驅動層的目的，其時序分別如圖5(A)及圖5(B)所示。
如圖5(A)所示，其將一個顯示圖框的時間內分割成一顯示週期和一觸控感測週期，而且先執行顯示面板的圖框顯示，再執行觸控感測。於美國專利早期公開案US 2012/0050217中，其顯示第一實施例的圖8(FIG.8)之時序係採取與圖5(A)相同的策略，先執行顯示面板的圖框顯示，再執行觸控感測。另一種分時法如圖5(B)所示，其將一個顯示線條的時間內分割成一顯示週期和一觸控感測週期，而且先執行顯示面板的圖框顯示，再執行觸控感測。
然而，此種分時工作(time sharing)方式隨著顯示面板的解析度越來越高，顯示驅動積體電路所需推動的像素也越來越多，因此需要的時間也越來越長。但是由於顯示圖框更新率(display frame rate)必須維持在60Hz以上，也就是每一圖框都只有16.6毫秒，然而在由於顯示面板的解析度越來越高，於16.6毫秒內要執行顯像及觸控感測，也越形困難，因此也限制著影像解析度的提昇，因此習知技術中存在著觸控顯示面板解析度無法提升的問題。同時，由於液晶需藉由電場正負極性不停的交替，因此液晶面板所產生的雜訊非常高，容易使得觸控感測電路判斷錯誤訊息及產生不穩定的觸控座標點。因此，習知嵌入式多點觸控面板系統實仍有 改善的空間。
本發明之目的主要係在提供一種具有低雜訊和分時多工的嵌入式多點觸控面板系統及其驅動方法，使顯示的共同接地訊號VCOM與觸控的該觸控驅動訊號VIN仍然可以共用同一層透明導電體以節省成本，且透過不同的驅動時序同時驅動顯示及觸控，可以完全解決顯示及觸控分時驅動後時間不足的窘境。
本發明之另一目的係在提供一種具有低雜訊和分時多工的嵌入式多點觸控面板系統及其驅動方法，以減少共通電極層(Vcom)、液晶面板上薄膜電晶體(TFT)的源極的電壓及液晶面板極性反轉等所產生的雜訊對觸控偵測電路的影響，增加觸控點座標判斷之線性度、穩定性，進而提高系統的SNR。
依據本發明之一特色，本發明提出一種具有低雜訊和分時多工的嵌入式多點觸控面板系統，其包含一嵌入式觸控液晶顯示面板、及一觸控顯示控制系統。該嵌入式觸控液晶顯示面板用以顯示一影像訊號，以及感應一外部物件。該觸控顯示控制系統連接至該嵌入式觸控液晶顯示面板，用以依序供應顯示驅動訊號至該嵌入式觸控液晶顯示面板，進而執行該影像訊號的顯示操作，以及該觸控顯示控制系統並依序供應觸控驅動訊號至該嵌入式觸控液晶顯示面板，並由該嵌入式觸控液晶顯示面板取樣感應電 壓，用以偵測是否有前述外部物件接近；其中，於一第一圖框時間間格(frame time interval)中，該觸控顯示控制系統驅動該嵌入式觸控液晶顯示面板取樣感應電壓，用以偵測是否有前述外部物件及是否有雜訊干擾，當有該雜訊干擾時，於一第二圖框時間間格中，該觸控顯示控制系統找尋一雜訊最小的觸控驅動訊號之頻率，用以作為該觸控驅動訊號的頻率，以及於一第三圖框時間間格中，該觸控顯示控制系統依據該雜訊最小的觸控驅動訊號之頻率，產生相對應之該觸控驅動訊號，用以偵測是否有該外部物件接近。
依據本發明之另一特色，本發明提出一種一種具有低雜訊和分時多工的嵌入式多點觸控面板系統的驅動方法，該嵌入式多點觸控面板系統包含一嵌入式觸控液晶顯示面板及一觸控顯示控制系統，該驅動方法包含：(A)由一組候選頻率中選取一頻率，用以產生顯示驅動訊號，以及觸控驅動訊號，該觸控顯示控制系統依序供應該顯示驅動訊號輸出至該嵌入式觸控液晶顯示面板，以執行該影像訊號的顯示操作，且該觸控顯示控制系統並依序供應該觸控驅動訊號至該嵌入式觸控液晶顯示面板，並由該嵌入式觸控液晶顯示面板取樣感應電壓，以偵測是否有一外部物件接近；(B)於一第一圖框時間間格中，該觸控顯示控制系統驅動嵌入式觸控液晶顯示面板，並由該嵌入式觸控液晶顯示面板取樣感應電壓，以偵測是否有該外部物件接近及是否有雜訊干擾；(C)當有雜訊干擾時，於一第二圖框時間間格中，該觸控顯示控制系統找尋一雜訊最小的觸控驅動訊號 之頻率；(D)於一第三圖框時間間格中，該觸控顯示控制系統依據該雜訊最小的觸控驅動訊號之頻率，進而產生相對應之該觸控驅動訊號，用以偵測是否有該外部物件接近。
110‧‧‧驅動及感測器
120‧‧‧驅動及感測器
210‧‧‧驅動器
220‧‧‧感測器
230‧‧‧第一方向的導體線
240‧‧‧第二方向的導體線
250‧‧‧互感應電容(Cm)
300‧‧‧嵌入式多點觸控面板
310‧‧‧下偏光層
320‧‧‧下玻璃基板
330‧‧‧薄膜電晶體層
340‧‧‧液晶層
350‧‧‧共通電極及觸控驅動層
360‧‧‧彩色濾光層
370‧‧‧上玻璃基板
380‧‧‧感應電極層
390‧‧‧及上偏光層
600‧‧‧具有低雜訊和分時多工的嵌入式多點觸控面板系統
610‧‧‧嵌入式觸控液晶顯示面板
620‧‧‧觸控顯示控制系統
630‧‧‧觸控偵測裝置
640‧‧‧雜訊及時序控制裝置
650‧‧‧觸控驅動裝置
660‧‧‧共同接地訊號產生裝置
670‧‧‧切換裝置
680‧‧‧顯示驅動裝置
631‧‧‧偵測電路
632‧‧‧可程式增益放大器
633‧‧‧類比至數位轉換器
634‧‧‧偏移裝置
635‧‧‧圖框緩衝器
636‧‧‧座標判斷裝置
641‧‧‧時域雜訊偵測裝置
642‧‧‧頻率跳頻展頻偵測裝置
643‧‧‧頻率多工控制裝置
644‧‧‧振盪裝置
645‧‧‧時序控制裝置
(A)~(D)‧‧‧步驟
(B1)~(B5)‧‧‧步驟
(C1)~(C3)‧‧‧步驟
圖1係習知自感電容感測之示意圖。
圖2係習知互感應電容感測之示意圖。
圖3係一習知嵌入式多點觸控面板(Embedded Multi-Touch Panel)300的架構示意圖。
圖4係一習知嵌入式液晶面板的電容示意圖。
圖5(A)及圖5(B)係習知分時法的時序圖。
圖6係本發明具有低雜訊和分時多工的嵌入式多點觸控面板系統600的方塊圖。
圖7係本發明該嵌入式觸控液晶顯示面板的示意圖。
圖8係本發明該觸控顯示控制系統同時進行顯像及觸控感測一實施例之時序圖。
圖9係本發明該觸控顯示控制系統同時進行顯像及觸控感測一實施例之較詳細時序圖。
圖10為AC-VCOM參考時序圖。
圖11為本發明一種具有低雜訊和分時多工的嵌入式多點觸控面板系統的驅動方法之流程圖。
圖12為本發明步驟(B)之詳細子步驟之示意圖。
圖13為本發明步驟(C)之詳細子步驟之示意圖。
圖6係本發明具有低雜訊和分時多工的嵌入式多點觸控面板系統600的方塊圖。該具有低雜訊和分時多工的嵌入式多點觸控面板系統600包含一嵌入式觸控液晶顯示面板610、及一觸控顯示控制系統620。
該嵌入式觸控液晶顯示面板610用以顯示一影像訊號，及感應一外部物體。
該觸控顯示控制系統620連接至該嵌入式觸控液晶顯示面板610，該觸控顯示控制系統620依序供應顯示驅動訊號至該嵌入式觸控液晶顯示面板610，以執行該影像訊號的顯示操作，該觸控顯示控制系統620並依序供應觸控驅動訊號至該嵌入式觸控液晶顯示面板610，並由該嵌入式觸控液晶顯示面板610取樣感應電壓，以偵測是否有一接近之外部物件。其中，於一第一圖框時間間格(frame time interval)中，該觸控顯示控制系統620驅動該嵌入式觸控液晶顯示面板610，並由該嵌入式觸控液晶顯示面板610取樣感應電壓，以偵測是否有一接近之外部物件及是否有雜訊干擾。當有雜訊干擾時，於一第二圖框時間間格中，該觸控顯示控制系統620更改該觸控驅動訊號的頻率，以找尋一雜訊最小的觸控驅動訊號之頻率，於一第三圖框時間間格中，該觸控顯示控制系統620依據該雜訊最小的觸控驅動訊號之頻率，產生觸控驅動訊號，以偵測是否有一接近之外部物件。
圖7係本發明該嵌入式觸控液晶顯示面板610的示意圖。該嵌入式觸控液晶顯示面板610係具有一薄膜電晶體層330、一感應電極層380、一共通電極及觸控驅動層(Vcom)350，且該嵌入式觸控液晶顯示面板610的薄膜電晶體層330、共通電極及觸控驅動層(Vcom)350、及感應電極層380的堆疊方式之排列組合可為圖3所示。
該薄膜電晶體層330具有K條閘極驅動線(G1,G2,…,GK)及L條源極驅動線(SOURCE 1,SOURCE 2,…,SOURCE L)，用以依據一顯示像素訊號及該顯示驅動訊號，用以驅動該嵌入式觸控液晶顯示面板610上的像素對應之電晶體及電容，進而執行顯示操作，其中，K、L為正整數。為方便說明起見，於本實施例中，K為800，L為600。
該薄膜電晶體層330的主動元件於本實施例中為薄膜電晶體(TFT)，於其他實施例中可為低溫多晶矽薄膜電晶體(Low Temperature Poly-silicon TFT、LTPS TFT)、氧化銦鎵鋅薄膜電晶體(Indium Gallium Zinc Oxide TFT、IGZO TFT)、或連續矽粒子(continuous grain silicon，CGS)。
該感應電極層380具有M條第一導體線(RX1,RX2,..,RXM)，依據該觸控驅動訊號，用以感應接近之外部物件，其中，M為正整數，於本實施例中，M為12。
該共通電極及觸控驅動層(Vcom)350其具有N條第二導體線(Vcom1,Vcom2,…,VcomN)，在顯示時，接受一共同電壓(Vcom)，以及在觸控感應時，接受該觸控驅動 訊號，其中，N為正整數，且K大於N，於本實施例中，N為20。
該M條第一導體線(RX1,RX2,..,RXM)及L條源極驅動線(SOURCE 1,SOURCE 2,…,SOURCE L)係位於一第一方向(Y)，該K條閘極驅動線(G1,G2,…,GK)及該N條第二導體線(Vcom1,Vcom2,…,VcomN)係位於一第二方向(X)。其中，該第一方向係與該第二方向係互相垂直。
於本實施例中，該K條閘極驅動線(G1,G2,…,GK)係與該N條第二導體線(Vcom1,Vcom2,…,VcomN)對應，亦即閘極驅動線G1至G40對應至第二導體線Vcom1，閘極驅動線G41至G80對應至第二導體線Vcom2，依序類推。亦即，閘極驅動線G1至G40為第一群，閘極驅動線G41至G80為第二群，…，閘極驅動線G761至G800為第二十群。更進一步說明，第一群閘極驅動線G1至G40係在該薄膜電晶體層330，而對應的第二導體線Vcom1係在該共通電極及觸控驅動層(Vcom)350中相同位置處，其他亦是如此。
當K不為N的整數倍時，例如，K為802，N為20時，閘極驅動線G1至G41對應至第二導體線Vcom1，閘極驅動線G42至G82對應至第二導體線Vcom2，閘極驅動線G83至G122對應至第二導體線Vcom3，依序類推。
該觸控顯示控制系統620連接至該薄膜電晶體層330、該感應電極層380、及該共通電極及觸控驅動層(Vcom)350，該觸控顯示控制系統620依序供應該顯示驅動 訊號至該K(800)條閘極驅動線，用以將像素對應之電晶體開啟，並供應該顯示像素訊號至該L(600)條源極驅動線，讓該顯示像素訊號經由該電晶體而對該像素對應之電容充電，以執行顯示操作。該觸控顯示控制子系統620依序供應該觸控驅動訊號至該N條第二導體線(Vcom1,Vcom2,…,Vcom20)，並由該M條第一導體線(RX1,RX2,..,RX12)取樣感應電壓，用以偵測是否有該外部物件接近。
該K(800)條閘極驅動線係分成N(20)組，每一組閘極驅動線對應至一條第二導體線，當其中一組閘極驅動線有該顯示驅動訊號時，對應的該第二導體線則連接至該共同電壓(Vcom)，用以作為顯示時的接地。
如圖6所示，該觸控顯示控制系統620包含一觸控偵測裝置630、一雜訊及時序控制裝置640、一觸控驅動裝置650、一共同接地訊號產生裝置660、一切換裝置670、及一顯示驅動裝置680。
該觸控偵測裝置630連接於該嵌入式觸控液晶顯示面板610的該共通電極及觸控驅動層350，用以偵測該嵌入式觸控液晶顯示面板610之該互感電容，進而產生相對應的觸碰座標。
該雜訊及時序控制裝置640連接至該觸控偵測裝置630，依據該觸碰座標，以偵測是否有雜訊干擾，當有雜訊干擾時，更改該觸控驅動訊號的頻率，並產生並輸出該顯示驅動訊號、及一切換器訊號。
該觸控驅動裝置650以產生該觸控驅動訊號VIN。
該共同接地訊號產生裝置660依據該顯示驅動訊號，以產生共同接地訊號VCOM。
該切換裝置670連接至該雜訊及時序控制裝置640、該觸控驅動裝650、該共同接地訊號產生裝置660、及該嵌入式觸控液晶顯示面板610，依據該切換器訊號，以輸出該觸控驅動訊號或該共同接地訊號至該嵌入式觸控液晶顯示面板610。
該顯示驅動裝置680連接至該雜訊及時序控制裝置640，依據該顯示驅動訊號，輸出該顯示驅動訊號至該嵌入式觸控液晶顯示面板610。
該觸控偵測裝置630包含一偵測電路631、一組可程式增益放大器632、一類比至數位轉換器633、一偏移裝置634、一圖框緩衝器635、及一座標判斷裝置636。
由於該感應電極層380具有M條第一導體線(RX1,RX2,..,RXM)，所以該偵測電路631具有M個感測電路，用以偵測前述互感電容，進而產生相對應的M個偵測訊號。
該組可程式增益放大器632連接至該偵測電路631，用以對該M個偵測訊號進行放大，進而產生M個放大偵測訊號。
該類比至數位轉換器633連接至該組可程式增益放大器632，以將該M個放大偵測訊號轉換為M個數位 訊號，並進行N次轉換，以產生N×M個數位訊號。
該偏移裝置634連接至該類比至數位轉換器633，用以將該N×M個數位訊號進行偏移調整，進而產生N×M個偏移訊號。
該圖框緩衝器635連接至該偏移裝置634，用以暫存該偏移裝置依序輸出N組的該M個偏移訊號。
該座標判斷裝置636連接至該圖框緩衝器635，依據該N×M個偏移訊號，進而判斷接地導體或手指觸碰該嵌入式觸控液晶顯示面板的該觸碰座標。
該雜訊及時序控制裝置640包含一時域雜訊偵測裝置641、一頻率跳頻展頻偵測裝置(frequency-hopping spread spectrum detector circuit)642、一頻率多工控制裝置643、一振盪裝置644、及一時序控制裝置645。
該時域雜訊偵測裝置641連接至該座標判斷裝置636，依據該觸碰座標，以偵測是否有雜訊干擾，當有雜訊干擾時，產生一指示訊號。
該頻率跳頻展頻偵測裝置(frequency-hopping spread spectrum detector circuit)642連接至該時域雜訊偵測裝置641，依據該指示訊號進行頻率跳頻，而產生代表頻率跳頻的一頻率跳頻指示訊號。
該頻率多工控制裝置643連接至該頻率跳頻展頻(frequency-hopping spread spectrum)偵測裝置642，依據該頻率跳頻指示訊號，以由一組候選頻率中尋找最乾淨的驅動頻率並輸出。
該振盪裝置644連接至該頻率多工控制裝置643，依據該頻率多工控制裝置643輸出的最乾淨的驅動頻率，產生一振盪訊號。
該時序控制裝置645連接至該振盪裝置644，依據該盪訊號產生該顯示驅動訊號、及該切換器訊號。
圖8係本發明該觸控顯示控制系統620同時進行顯像及觸控感測一實施例之時序圖。本發明之該觸控顯示控制系統620的工作原理可為：圖框之間及圖框之內。
圖框之間： 如圖8所示，於一第一圖框時間間格(frame time interval)中，該觸控顯示控制系統620驅動該嵌入式觸控液晶顯示面板610，並由該嵌入式觸控液晶顯示面板610取樣感應電壓，以偵測是否有一接近之外部物件及是否有雜訊干擾。如圖8所示，於時間T1時，有一雜訊產生。亦即，當有雜訊干擾時，於一第二圖框時間間格中，該觸控顯示控制系統620更改該觸控驅動訊號的頻率，以找尋一雜訊最小的觸控驅動訊號之頻率。並於於一第三圖框時間間格中，該觸控顯示控制系統620依據該雜訊最小的觸控驅動訊號之頻率，產生觸控驅動訊號，以偵測是否有一接近之外部物件。
圖框之內： 當該觸控顯示控制系統620供應該觸控驅動訊號至第i條第二導體線時，該觸控顯示控制系統620先判斷是否同時有供應該顯示驅動訊號至第i組閘極驅動線，若否，該觸 控顯示控制系統620供應該觸控驅動訊號至第i條第二導體線。藉此，可將顯像及觸控感測同時進行。
如圖8所示，當第一群閘極驅動線G1至G40進行液晶面板顯示時，該切換裝置670則輸出該共同接地訊號至與第一群閘極驅動線G1至G40對應的第二導體線Vcom1，此時，第二群至第二十群閘極驅動線並未進行顯示操作，該切換裝置670則輸出該觸控驅動訊號至與第二群至第二十群閘極驅動線對應的第二導體線Vcom2、Vcom3、…、Vcom20，以進行觸控偵測。
圖9係本發明該觸控顯示控制系統620同時進行顯像及觸控感測一實施例之較詳細時序圖。其中，當該觸控顯示控制系統620供應該顯示驅動訊號至第i組閘極驅動線時，該觸控顯示控制系統供應該觸控驅動訊號至第i-1條第二導體線，當中，i=2~N。當該觸控顯示控制系統620供應該顯示驅動訊號至第1組閘極驅動線時，該觸控顯示控制系統620供應該共同電壓至該第N條第二導體線，用以使該第N條第二導體線連接至該共同電壓。
由圖8及圖9可知，本發明係將N條第二導體線主要區分成兩組週期，分別為觸控週期(touch cycle)及顯示週期(display gate cycle)。
初始時，第一群閘極驅動線G1至G40依序輸出液晶面板的薄膜電晶體所需之電壓，顯示驅動裝置680也將SOURCE1~SOURCE 600資料寫入液晶等效電容中，以控制液晶分子的轉向，進而呈現不同的灰階畫面。
此時第一群閘極驅動線G1至G40相對應的第二導體線Vcom1的電壓為DC VCOM電壓值，而其它的第二導體線Vcom2、Vcom3、…、Vcom20可藉由觸控週期(touch cycle)依序或分工產生該觸控驅動訊號VIN。
其中，該觸控驅動訊號VIN可為方波，正弦波、三角波等，該觸控驅動訊號VIN可為電源電壓準位或任一電壓準位，分別驅動不同的N條第二導體線(Vcom1,Vcom2,…,VcomN)，進而利用在N條第二導體線(Vcom1,Vcom2,…,VcomN)與該M條第一導體線(RX1,RX2,..,RX12)之間互感應電容，使得該M條第一導體線(RX1,RX2,..,RX12)能收集疊加的電荷將經由可程式增益放大器632將訊號放大，因此偵測電路631所疊加的的電荷將與面板顯示時極性切換及顯示畫面無關，同時面板顯示又可正常運作，以達到顯示與觸控偵測同時運作進之特點，而縮短整體的工作時間進而產生更穩定的觸控偵測資料。
同理，當第二群閘極驅動線G41至G80依序輸出液晶面板的薄膜電晶體所需之電壓，此時第二群閘極驅動線G41至G80相對應的第二導體線Vcom2的電壓為DC VCOM電壓值，而其它的，而其它的第二導體線Vcom1、Vcom3、…、Vcom20可藉由觸控週期(touch cycle)依序或分工產生該觸控驅動訊號VIN，以讓該偵測電路631收集疊加互感應電容上不同的電荷，以判斷是否有物體靠近。
而後當雜訊發生時，該時域雜訊偵測裝置641 將偵測到該M條第一導體線(RX1,RX2,..,RX12)的電壓產生嚴重的抖動，此時該頻率跳頻展頻偵測裝置642將會執行偵測是否需執行跳頻動作，將未處理資料(raw data)存取並做統計比較以判斷是否有雜訊干擾而啟動跳頻機制，當跳頻機制啟動時，頻率多工控制裝置643開始進入雜訊偵測週期(noise detector cycle)以尋找最乾淨的驅動頻率，而後經過統計比較後得知最乾淨的驅動頻率後，將通知振盪裝置644及時序控制裝置645調整至目前最乾淨的驅動頻率(touch low noise cycle)，時序控制裝置645將依據此驅動頻率驅動觸控面板，以避免類比或是數位濾波器無法過濾雜雜訊之問題發生，克服訊號抖動造成觸控點判斷錯誤及不穩定之情況發生，進而提高觸控座標之線性度、穩定性、SNR。
本發明係將該K(800)條閘極驅動線係分成N(20)組，N條第二導體線(Vcom1,Vcom2,…,VcomN)，該M條第一導體線(RX1,RX2,..,RXM)
如圖9所示，當Display_Vsync訊號來了以後，第一群閘極驅動線G1至G40係對應到的該共通電極及觸控驅動層(Vcom)350為第二導體線Vcom1的位置，第一群閘極驅動線G1至G40先依序開啟，此時第二導體線Vcom1不動。此時第二導體線Vcom2開始出現該觸控驅動訊號VIN，該偵測電路631開始偵測Vcom2區域的觸控資料。
隨著第一群閘極驅動線G1至G40依序開到第二群閘極驅動線G41至G80之後，第二導體線Vcom1開始 出現該觸控驅動訊號VIN，該偵測電路631開始偵測Vcom1區域的觸控資料。當第二群閘極驅動線G41至G80依序開到第三群閘極驅動線G81至G120之後，第二導體線Vcom2開始開始出現該觸控驅動訊號VIN，該偵測電路631開始偵測Vcom2區域的觸控資料。
如圖9所示，依序將第二導體線Vcom1~第二導體線Vcom20區域內的顯示及觸控資料全部做完，其中顯示時序(display timing)完全不需要因為要執行觸控偵測而需要做分時或縮短驅動時間。
當雜訊發生時，再一下圖框時間開始，第二導體線Vcom1~第二導體線Vcom20將開始偵測或執行跳頻的動作，即進入進入雜訊偵測週期(noise detector cycle)，此後以得到最乾淨的驅動頻率(Touch low noise cycle)，進而提高觸控座標之線性度。
除前述面板的驅動方法，除了直流共同電壓(DC-VCOM)的方法外，亦可使用交流共同電壓(AC-VCOM)實現的方法如圖10所示，圖10為AC-VCOM參考時序圖。 當觸控偵測週期，VCOM的電壓為VCOMH時，此時該觸控驅動訊號VIN訊號輸出高(high)準位為VCOMH電壓，而輸出低(low)準位則輸出GND或任意比VCOMH低的電壓。
圖11為本發明一種具有低雜訊和分時多工的嵌入式多點觸控面板系統的驅動方法之流程圖，該嵌入式多點觸控面板系統包含一嵌入式觸控液晶顯示面板及一觸控顯示控制系統。
首先，於步驟(A)中，由一組候選頻率中選取一頻率，以產生顯示驅動訊號、及觸控驅動訊號，該觸控顯示控制系統620依序供應該顯示驅動訊號輸出至該嵌入式觸控液晶顯示面板610，以執行該影像訊號的顯示操作，且該觸控顯示控制系統620並依序供應該觸控驅動訊號至該嵌入式觸控液晶顯示面板610，並由該嵌入式觸控液晶顯示面板610取樣感應電壓，以偵測是否有一外部物件接近。 該觸控顯示控制系統620在步驟(A)中的初始化時，讀取該嵌入式觸控液晶顯示面板610的二維觸碰資料，作為二維觸碰參考資料。
於步驟(B)中，於一第一圖框時間間格(frame time interval)中，該觸控顯示控制系統驅動嵌入式觸控液晶顯示面板，並由該嵌入式觸控液晶顯示面板取樣感應電壓，以偵測是否有一接近之外部物件及是否有雜訊干擾。
圖12為本發明步驟(B)之詳細子步驟之示意圖。當進行觸控偵測時，於步驟(B1)中，將擷取的該嵌入式觸控液晶顯示面板610之現行二維觸碰資料與該二維觸碰參考資料比較，計算其差值，以偵測是否有一接近之外部物件或是有雜訊干擾。
於步驟(B2)中，判斷該差值是否超過一第一門檻值Th1。當該嵌入式觸控液晶顯示面板610上有接近之外部物件時，該偵測電路631所偵測到的電壓與沒有接近之外部物件時所偵測到的電壓差約為100mV或大於100mV。 亦即該觸控顯示控制系統620計算該現行二維觸碰資料中 的一資料與該二維觸碰參考資料中的相對應一資料的差值，當超過該第一門檻值Th1時，表示有觸碰，則重回步驟(A)。若差值未超過該第一門檻值Th1時，表示沒有觸碰。
於步驟(B3)中，若判定該差值未超過該第一門檻值，該觸控顯示控制系統620計算該現行二維觸碰資料中的所有資料與該二維觸碰參考資料中的相對應的資料的整體差值。當該現行二維觸碰資料中的每一資料與該二維觸碰參考資料中的相對應的資料之差值均無超過第一門檻值時，表示該嵌入式觸控液晶顯示面板610上沒有接近之外部物件，此時該計算整體差值。
於步驟(B4)中，依據該整體差值判斷是否有雜訊干擾。當該嵌入式觸控液晶顯示面板610上有雜訊干擾時，該偵測電路631所偵測到的電壓會有嚴重的抖動現象，且與沒有接近之外部物件時所偵測到的電壓差會小於100mV以下，因此當該整體差值大於一第二門檻值Th2且小於一第三門檻值Th3時，表示該嵌入式觸控液晶顯示面板610上有雜訊干擾，執行步驟(C)。
於步驟(B5)中，若判定沒有雜訊干擾，設定該現行二維觸碰資料。當該整體差值小於或等於該第二門檻值Th2時，表示該嵌入式觸控液晶顯示面板610上沒有雜訊干擾。可將該現行二維觸碰資料設定為該二維觸碰參考資料，以讓下次判斷使用，並重回步驟(A)。
於步驟(C)中，當有雜訊干擾時，於一第二圖框時間間格中，該觸控顯示控制系統更改該觸控驅動訊號 的頻率，以找尋一雜訊最小的觸控驅動訊號之頻率。
圖13為本發明步驟(C)之詳細子步驟之示意圖。於步驟(C1)中，於一組候選頻率選取其他驅動頻率以驅動。當有雜訊干擾時，該觸控顯示控制系統620由一組候選頻率選取其他驅動頻率，並據以產生應該觸控驅動訊號，並驅動該嵌入式觸控液晶顯示面板610。
於步驟(C2)中，讀取該嵌入式觸控液晶顯示面板610的二維觸碰資料，並據以計算其與該二維觸碰參考資料中的相對應的資料的整體差值。
於步驟(C3)中，選取整體差值最小的頻率。每一個驅動頻率即會產生一整體差值。整體差值最小的頻率即是最不受雜訊影響的頻率。
於步驟(D)中，於一第三圖框時間間格中，該觸控顯示控制系統依據該雜訊最小的觸控驅動訊號之頻率，產生觸控驅動訊號，以偵測是否有一接近之外部物件。
先前技術係將顯示及觸控完全分時工作，本發明的作法是在原有的架構上尋求改進，使顯示的共同接地訊號VCOM與觸控的該觸控驅動訊號VIN仍然可以共用同一層透明導電體以節省成本，且透過不同的驅動時序同時驅動顯示及觸控，可以完全解決顯示及觸控分時驅動後時間不足的窘境。
另外，該雜訊及時序控制裝置640如有偵測到發生嚴重的雜訊時，此時該雜訊及時序控制裝置640會發出一組訊號告知執行跳頻動作，避免類比或是數位濾波器 無法過濾雜雜訊之問題發生，再一次的減少共通電極層(Vcom)、液晶面板上薄膜電晶體(TFT)的源極的電壓及液晶面板極性反轉等所產生的雜訊對觸控偵測電路的影響，增加觸控點座標判斷之線性度、穩定性，進而提高系統的SNR。
由上述可知，本發明無論就目的、手段及功效，在在均顯示其迥異於習知技術之特徵，極具實用價值。惟應注意的是，上述諸多實施例僅係為了便於說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。
600‧‧‧具有低雜訊和分時多工的嵌入式多點觸控面板系統
610‧‧‧嵌入式觸控液晶顯示面板
620‧‧‧觸控顯示控制系統
630‧‧‧觸控偵測裝置
640‧‧‧雜訊及時序控制裝置
650‧‧‧觸控驅動裝置
660‧‧‧共同接地訊號產生裝置
670‧‧‧切換裝置
680‧‧‧顯示驅動裝置
631‧‧‧偵測電路
632‧‧‧可程式增益放大器
633‧‧‧類比至數位轉換器
634‧‧‧偏移裝置
635‧‧‧圖框緩衝器
636‧‧‧座標判斷裝置
641‧‧‧時域雜訊偵測裝置
642‧‧‧頻率跳頻展頻偵測裝置
643‧‧‧頻率多工控制裝置
644‧‧‧振盪裝置
645‧‧‧時序控制裝置

Claims (14)

  1. 一種具有低雜訊和分時多工的嵌入式多點觸控面板系統，其包含：一嵌入式觸控液晶顯示面板，用以顯示一影像訊號，以及感應一外部物件，其中，該嵌入式觸控液晶顯示面板包含：一薄膜電晶體層，其具有K條閘極驅動線及L條源極驅動線，依據一顯示像素訊號及該顯示驅動訊號，用以驅動對應之電晶體及電容，進而執行顯示操作，其中，K、L為正整數；一感應電極層，其具有M條第一導體線，依據該觸控驅動訊號，用以感應是否有接近之該外部物件，其中，M為正整數；以及一共通電極及觸控驅動層，其具有N條第二導體線，於執行前述顯示操作時，用以接受一共同電壓，以及執行觸控感應時，接受該觸控驅動訊號，N為正整數，且K大於N，該M條第一導體線及該L條源極驅動線係位於一第一方向，該K條閘極驅動線及該N條第二導體線係位於一第二方向，該第一導體線與該第二導體線之間的相疊處形成互感電容，該第一方向係垂直於該第二方向；一觸控顯示控制系統，連接至該嵌入式觸控液晶顯示面板，用以依序供應顯示驅動訊號至該嵌入式觸控液晶顯示面板，進而執行該影像訊號的顯示操作，以及該觸控顯示控制系統並依序供應觸控驅動訊號至該嵌入式觸控液晶顯示面板，並由該嵌入式觸控液晶顯示面板取樣感應電壓，用以偵測是否有前述外部物件接近；其中，該K條閘極驅動線係分成N組，每一組閘極驅動線係分別對應至一條第二導體線，於一組閘極驅動線有該顯示 驅動訊號時，其相對應的該第二導體線則連接至該共同電壓，當該觸控顯示控制系統供應該觸控驅動訊號至第i條第二導體線時，該觸控顯示控制系統先判斷同時間是否有供應該顯示驅動訊號至相對應之第i組閘極驅動線，若否，該觸控顯示控制子系統供應該觸控驅動訊號至該第i條第二導體線，當中，i=1~N；其中，於一第一圖框時間間格中，該觸控顯示控制系統驅動該嵌入式觸控液晶顯示面板取樣該感應電壓，用以偵測是否有前述外部物件及是否有雜訊干擾，當有該雜訊干擾時，於一第二圖框時間間格中，該觸控顯示控制系統找尋一雜訊最小的觸控驅動訊號之頻率，用以作為該觸控驅動訊號的頻率，以及於一第三圖框時間間格中，該觸控顯示控制系統依據該雜訊最小的觸控驅動訊號之頻率，產生相對應之該觸控驅動訊號，用以偵測是否有該外部物件接近。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之嵌入式多點觸控面板系統，其中，該觸控顯示控制系統連接至該薄膜電晶體層、該感應電極層、及該共通電極及觸控驅動層，其係依序供應該顯示驅動訊號至該K條閘極驅動線，用以將對應之前述電晶體開啟，並供應該顯示像素訊號至該L條源極驅動線，進而執行前述顯示操作，以及該觸控顯示控制系統供應該觸控驅動訊號至該N條第二導體線，並由該M條第一導體線取樣感應電壓，用以偵測是否該外部物件接近。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之嵌入式多點觸控面板系統，其中，當該觸控顯示控制系統供應該顯示驅動訊號至第j組閘極驅動線時，該觸控顯示控制系統供應該觸控驅動訊號至第j-1條第二導體線，當中，j=2~N。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之嵌入式多點觸控面板系統，其中，當該觸控顯示控制系統供應該顯示驅動訊號至第1組閘極驅動線時，該觸控顯示控制系統供應該共同電壓至該第N條第二導體線，用以使相對應之第N條第二導體線連接至該共同電壓。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之嵌入式多點觸控面板系統，其中，該觸控顯示控制系統包含：一觸控偵測裝置，連接於該嵌入式觸控液晶顯示面板的該共通電極及觸控驅動層，用以偵測該嵌入式觸控液晶顯示面板之該互感電容，進而產生相對應的觸碰座標；一雜訊及時序控制裝置，連接至該觸控偵測裝置，依據該觸碰座標，用以偵測是否有該雜訊干擾，當有該雜訊干擾時，調整該觸控驅動訊號的頻率，進而產生相對應之該顯示驅動訊號，以及一切換器訊號。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之嵌入式多點觸控面板系統，其中，該觸控顯示控制系統更包含：一觸控驅動裝置，用以產生該觸控驅動訊號；一共同接地訊號產生裝置，依據該顯示驅動訊號，用以產生共同接地訊號；一切換裝置，連接至該雜訊及時序控制裝置、該觸控驅動裝、該共同接地訊號產生裝置、及該嵌入式觸控液晶顯示面板，依據該切換器訊號，用以輸出該觸控驅動訊號或該共同接地訊號至該嵌入式觸控液晶顯示面板；以及一顯示驅動裝置，連接至該雜訊及時序控制裝置，依據該顯示驅動訊號，用以輸出該顯示驅動訊號至該嵌入式觸控液晶顯示面板。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之嵌入式多點觸控面板系統，其中，該觸控偵測裝置包含：一偵測電路，具有M個感測電路，用以偵測前述互感電容，進而產生相對應的M個偵測訊號；一組可程式增益放大器，連接至該偵測電路，用以對該M個偵測訊號進行放大，進而產生M個放大偵測訊號；一類比至數位轉換器，連接至該組可程式增益放大器，以將該M個放大偵測訊號轉換為M個數位訊號，並進行N次轉換，以產生N×M個數位訊號；一偏移裝置，連接至該類比至數位轉換器，用以將該N×M個數位訊號進行偏移調整，進而產生N×M個偏移訊號；一圖框緩衝器，連接至該偏移裝置，用以暫存該偏移裝置依序輸出N組的該M個偏移訊號；以及一座標判斷裝置，連接至該圖框緩衝器，依據該N×M個偏移訊號，進而判斷是否有該外部物件觸碰該嵌入式觸控液晶顯示面板的該觸碰座標。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之嵌入式多點觸控面板系統，其中，該雜訊及時序控制裝置包含：一時域雜訊偵測裝置，連接至該座標判斷裝置，依據該觸碰座標，以偵測是否有雜訊干擾，當有雜訊干擾時，產生一指示訊號；一頻率跳頻展頻偵測裝置，連接至該時域雜訊偵測裝置，依據該指示訊號進行頻率跳頻，而產生代表頻率跳頻的一頻率跳頻指示訊號；一頻率多工控制裝置，連接至該頻率跳頻展頻偵測裝置，依據該頻率跳頻指示訊號，以由一組候選頻率中尋找最乾淨的驅動頻率並輸出； 一振盪裝置，連接至該頻率多工控制裝置，依據該頻率多工控制裝置輸出的最乾淨的驅動頻率，產生一振盪訊號；以及一時序控制裝置，連接至該振盪裝置，依據該震振盪訊號產生該顯示驅動訊號，以及該切換器訊號。
  9. 如申請專利範圍第5項所述之嵌入式多點觸控面板系統，其中該共同電壓係一直流共同電壓或一交流共同電壓。
  10. 一種具有低雜訊和分時多工的嵌入式多點觸控面板系統的驅動方法，該嵌入式多點觸控面板系統包含一嵌入式觸控液晶顯示面板及一觸控顯示控制系統，該嵌入式觸控液晶顯示面板包含一薄膜電晶體層、一感應電極層、及一共通電極及觸控驅動層，該薄膜電晶體層具有K條閘極驅動線及L條源極驅動線，該感應電極層具有M條第一導體線，該共通電極及觸控驅動層具有N條第二導體線，N為正整數，且K大於N，該M條第一導體線及該L條源極驅動線係位於一第一方向，該K條閘極驅動線及該N條第二導體線係位於一第二方向，該第一導體線與該第二導體線之間的相疊處形成互感電容，該第一方向係垂直於該第二方向，該K條閘極驅動線係分成N組，每一組閘極驅動線係分別對應至一條第二導體線，於一組閘極驅動線有該顯示驅動訊號時，其相對應的該第二導體線則連接至該共同電壓，當該觸控顯示控制系統供應該觸控驅動訊號至第i條第二導體線時，該觸控顯示控制系統先判斷同時間是否有供應該顯示驅動訊號至相對應之第i組閘極驅動線，若否，該觸控顯示控制子系統供應該觸控驅動訊號至該第i條第二導體線，當中，i=1~N，該驅動方法包含： (A)由一組候選頻率中選取一頻率，用以產生顯示驅動訊號，以及觸控驅動訊號，該觸控顯示控制系統依序供應該顯示驅動訊號輸出至該嵌入式觸控液晶顯示面板，以執行該影像訊號的顯示操作，且該觸控顯示控制系統並依序供應該觸控驅動訊號至該嵌入式觸控液晶顯示面板，並由該嵌入式觸控液晶顯示面板取樣感應電壓，以偵測是否有一外部物件接近；(B)於一第一圖框時間間格中，該觸控顯示控制系統驅動嵌入式觸控液晶顯示面板，並由該嵌入式觸控液晶顯示面板取樣感應電壓，以偵測是否有該外部物件接近及是否有雜訊干擾；(C)當有雜訊干擾時，於一第二圖框時間間格中，該觸控顯示控制系統找尋一雜訊最小的觸控驅動訊號之頻率；(D)於一第三圖框時間間格中，該觸控顯示控制系統依據該雜訊最小的觸控驅動訊號之頻率，進而產生相對應之該觸控驅動訊號，用以偵測是否有該外部物件接近。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之嵌入式多點觸控面板系統的驅動方法，其中，該觸控顯示控制系統連接至該薄膜電晶體層、該感應電極層、及該共通電極及觸控驅動層，其係依序供應該顯示驅動訊號至該K條閘極驅動線，用以將像素對應之電晶體開啟，並供應該顯示像素訊號至該L條源極驅動線，讓該顯示像素訊號經由該電晶體而對該像素對應之電容充電，進而執行前述顯示操作，以及該觸控顯示控制系統供應該觸控驅動訊號至該N條第二導體線，並由該M條第一導體線取樣感應電壓，用以偵測是否有該外部物件接近。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之嵌入式多點觸控面板系統的驅動方法，其中，該步驟(B)更包含下列子步驟： (B1)將擷取的該嵌入式觸控液晶顯示面板之現行二維觸碰資料與一二維觸碰參考資料比較，計算其差值；(B2)判斷該差值是否超過一第一門檻值；(B3)若判定該差值未超過該第一門檻值，計算一整體差值；(B4)依據該整體差值判斷是否有雜訊干擾；以及(B5)若判定沒有雜訊干擾，設定該現行二維觸碰資料。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之嵌入式多點觸控面板系統的驅動方法，其中，步驟(B4)判定有雜訊干擾，執行步驟(C)。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之嵌入式多點觸控面板系統的驅動方法，其中，該步驟(C)更包含下列子步驟：(C1)於該組候選頻率選取其他驅動頻率以驅動，並據以產生應該觸控驅動訊號，而驅動該嵌入式觸控液晶顯示面板；(C2)讀取該嵌入式觸控液晶顯示面板的一二維觸碰資料，並據以計算其與該二維觸碰參考資料中的相對應的資料的整體差值；以及(C3)選取整體差值最小的頻率。
TW102118746A 2013-05-28 2013-05-28 具有低雜訊和分時多工的嵌入式多點觸控面板系統及其驅動方法 TWI588689B (zh)

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Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI489363B (zh) * 2013-04-10 2015-06-21 Orise Technology Co Ltd 可降低內嵌式多點觸控面板對於顯示畫面影響的驅動方法及系統
TWI588689B (zh) * 2013-05-28 2017-06-21 敦泰電子股份有限公司 具有低雜訊和分時多工的嵌入式多點觸控面板系統及其驅動方法
US9626046B2 (en) * 2013-09-24 2017-04-18 Apple Inc. Devices and methods for reduction of display to touch crosstalk
US9557840B2 (en) 2014-02-04 2017-01-31 Apple Inc. Displays with intra-frame pause
US9424793B2 (en) 2014-02-04 2016-08-23 Apple Inc. Displays with intra-frame pause
KR102347852B1 (ko) * 2014-09-05 2022-01-06 삼성전자주식회사 터치 스크린 패널, 전자 노트 및 휴대용 단말기
TWI549032B (zh) * 2014-10-28 2016-09-11 宏碁股份有限公司 觸控顯示裝置及其觸控裝置的運作方法
CN104461138B (zh) 2014-12-05 2017-07-04 京东方科技集团股份有限公司 触控显示面板的驱动方法、装置和触控显示面板
TWI530855B (zh) * 2014-12-09 2016-04-21 敦泰電子股份有限公司 運用在穩態顯示下的低噪音觸控驅動系統
JP2016184096A (ja) * 2015-03-26 2016-10-20 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置、表示装置の駆動方法
CN106155382B (zh) * 2015-04-01 2017-11-28 深圳市汇顶科技股份有限公司 基于HotKnot的接近检测方法、装置和触摸屏终端
US10037738B2 (en) 2015-07-02 2018-07-31 Apple Inc. Display gate driver circuits with dual pulldown transistors
CN105094437B (zh) 2015-08-13 2018-12-21 京东方科技集团股份有限公司 一种触控显示面板及其驱动方法、显示装置
US10795504B2 (en) * 2015-11-18 2020-10-06 Stmicroelectroics Asia Pacific Pte Ltd Frequency hopping for a capacitive touch screen controller
KR102446751B1 (ko) * 2015-12-01 2022-09-26 엘지디스플레이 주식회사 표시장치와 그 구동회로 및 구동방법
CN107024623B (zh) * 2016-02-02 2020-05-22 深圳市汇顶科技股份有限公司 数据采集芯片的测试***、装置及其控制方法
TWI627566B (zh) * 2016-02-04 2018-06-21 晨星半導體股份有限公司 觸控顯示裝置與相關之控制方法
CN107402668B (zh) * 2016-05-19 2020-08-28 禾瑞亚科技股份有限公司 避免像素更新干扰的触控方法、触控处理装置与电子***
JP6836415B2 (ja) * 2017-02-13 2021-03-03 株式会社ジャパンディスプレイ タッチ検出機能付き表示装置、及び制御装置
US10788935B2 (en) * 2017-03-13 2020-09-29 Microsoft Technology Licensing, Llc Multiplexing capacitance sensing and display functionality
US10067603B1 (en) * 2017-05-03 2018-09-04 Himax Technologies Limited Touch panel and sensing method of touch panel capable of simultaneously activating columns of sensors within one drive cycle
CN109039319B (zh) * 2018-08-13 2022-05-31 中科芯集成电路有限公司 一种抗干扰的电容式触摸按键控制器及实现方法
TWI757868B (zh) * 2019-09-11 2022-03-11 矽創電子股份有限公司 顯示面板之驅動電路、顯示面板之驅動方法與顯示模組
KR20210081584A (ko) 2019-12-24 2021-07-02 주식회사 실리콘웍스 노이즈를 회피하는 터치센싱장치 및 이를 포함하는 표시장치
US20220368835A1 (en) * 2021-03-03 2022-11-17 Ji Shen Display with integrated camera
KR20230023118A (ko) * 2021-08-09 2023-02-17 삼성디스플레이 주식회사 전자 장치
CN117170522B (zh) * 2023-11-01 2024-02-27 深圳市锦锐科技股份有限公司 一种用于家电触摸面板的高抗干扰方法、装置及存储介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWM363639U (en) * 2007-06-13 2009-08-21 Apple Inc Apparatus and system for obtaining a plurality of values from a touch sensor panel, computing system, mobile telephone, and digital audio player
TW201104311A (en) * 2009-06-29 2011-02-01 Sony Corp Touch sensor, display and electronic unit
TW201108061A (en) * 2009-06-29 2011-03-01 Sony Corp Touch sensor, display and electronic unit
TWM448020U (zh) * 2011-08-05 2013-03-01 Tpk Touch Solutions Inc 感測電極陣列控制電路及其觸控感測系統

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3394187B2 (ja) * 1997-08-08 2003-04-07 シャープ株式会社 座標入力装置および表示一体型座標入力装置
US7986193B2 (en) * 2007-01-03 2011-07-26 Apple Inc. Noise reduction within an electronic device using automatic frequency modulation
JP5203293B2 (ja) * 2009-05-21 2013-06-05 株式会社ジャパンディスプレイウェスト 表示装置および電子機器
JP5722573B2 (ja) 2010-08-24 2015-05-20 株式会社ジャパンディスプレイ タッチ検出機能付き表示装置
TWI442279B (zh) * 2011-07-18 2014-06-21 Acer Inc 多重取樣頻率電路及方法
US9075488B2 (en) * 2011-11-03 2015-07-07 Synaptics Incorporated Virtual geometries for integrated display and sensing devices
US9939964B2 (en) * 2012-02-23 2018-04-10 Ncr Corporation Frequency switching
US9209802B1 (en) * 2012-02-24 2015-12-08 Parade Technologies, Ltd. Frequency selection with two frequency sets of multiple operating frequencies in a mutual capacitance sensing devices
CN103389842B (zh) * 2012-05-07 2016-12-28 美法思株式会社 触摸传感器芯片、包含触摸传感器芯片的触摸感测装置及触摸板的噪声控制方法
TWI488439B (zh) * 2012-07-06 2015-06-11 Au Optronics Corp 雜訊頻率偵測方法以及觸控裝置
US9024912B2 (en) * 2012-11-08 2015-05-05 Broadcom Corporation Baseline recalculation after frequency reconfiguration of a mutual capacitive touch controller
TWI588689B (zh) * 2013-05-28 2017-06-21 敦泰電子股份有限公司 具有低雜訊和分時多工的嵌入式多點觸控面板系統及其驅動方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWM363639U (en) * 2007-06-13 2009-08-21 Apple Inc Apparatus and system for obtaining a plurality of values from a touch sensor panel, computing system, mobile telephone, and digital audio player
TW201104311A (en) * 2009-06-29 2011-02-01 Sony Corp Touch sensor, display and electronic unit
TW201108061A (en) * 2009-06-29 2011-03-01 Sony Corp Touch sensor, display and electronic unit
TWM448020U (zh) * 2011-08-05 2013-03-01 Tpk Touch Solutions Inc 感測電極陣列控制電路及其觸控感測系統

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