触控显示装置与相关的控制方法与流程

本发明是关于触控显示装置，特别是可以增加报点率的触控显示装置与相关的控制方法。

背景技术：

触控显示装置为包含有输入装置的一种影像显示装置，而这些显示装置，举例来说，可以是液晶显示器(liquidcrystaldisplays，lcd)、场发射显示器(fieldemissiondisplay，fed)、等离子显示面板(plasmadisplaypanel，pdd)、或电致发光显示器(electroluminescentdisplay(electroluminescentdisplay，eld)。触控显示装置可以让使用者在观看影像显示装置的屏幕上所显示的影像的同时，通过手指或是触控笔触碰或是压按屏幕上的一个触控传感器，来输入指令或是讯息。

一种传统触控显示装置是在没有触控的一般显示屏幕上，额外贴附具有触控传感器的一触控面板所构成。这种触控显示装置一般称为外挂式触控面板。比起没有触控的一般显示屏幕，外挂式触控面板往往有厚度较大与透光率较差的缺点。

为了克服以上的缺点，同时省下额外贴附一触控面板的制造流程，触控显示装置目前发展出一种内嵌式(in-cell)触控技术。举例来说，内嵌式触控屏幕(in-celltypetouchpanel)是将触控传感器直接放入一显示屏幕中。换言之，当显示屏幕制程完成时，触控传感器也同时形成，不再需要额外贴附触控面板。

对于内嵌式触控屏幕而言，将所有像素上数据刷新一次的时间称为一帧时间(displayframeperiod)，这个时间一般是由一垂直同步信号(verticalsyncsignal)的周期来定义。帧时间的倒数，一般称为帧刷新率。

内嵌式触控屏幕中，有些电极需要担负起控制显示影像与触控感测的双重功能。因此，往往需要使用分时的方法，让这些电极有时担负控制显示影像的功能，有时担负触控感测的功能。最简单的方式，就是在所有像素上数据刷新一次后，在下一个帧时间还没有开始前，就进行触控感测，并传送触点报告。触控点信息的传送频率，一般称为报点率(touchreportrate)。在一般的内嵌式触控屏幕中，报点率等于帧刷新率。举例来说，如果帧刷新率是60hz，那一般的内嵌式触控屏幕的报点率也是60hz。

图1为一lcd面板10以及相关的控制电路，举例作为一触控显示装置。lcd面板10上形成有栅驱动电路12、栅线(gateline)g1、g2…gn、以及数据线(dataline)d1、d2…dm。lcd面板10中有一有源区(activearea)14，一栅线与一数据线在有源区14中交会，大致控制一像素(pixel)。数据驱动电路16控制数据线d1、d2…dm。时序控制器(timingcontroller)18则提供相对应的信号给栅驱动电路12，使其依序的扫描栅线g1、g2…gn。时序控制器18也依据影音信号，将数字信号写入数据驱动电路16中的寄存器，然后数字信号再被转换为模拟的数据电压，来驱动数据线d1、d2…dm。

图1中也显示了栅线gn与数据线dm所对应控制的像素cellnm内的等效电路。像素cellnm可能是红绿蓝的其中一种颜色的像素。栅线gn可以开启或是关闭一薄膜晶体管(thinfilmtransistor，tft)tmnm。通过开启的tfttmnm，数据驱动电路16可以将数据电压vnm暂存于其中的电容cnm。共通电极上的共通电压vcom以及数据电极上的数据电压vnm，两者的差决定了夹在两电极之间的液晶的扭转程度，也因此决定了一背光源(未显示)所发出的光线，经过像素cellnm的穿透量。

图2显示运用于图1的触控显示装置的动作时序。lcd面板10操作于循序扫描(progressivescan)模式。时段20是栅线g1、g2…gn扫描显示。栅驱动电路12依序的扫描栅线g1、g2…gn。举例来说，栅驱动电路12先将栅线g1拉到高电压，而其他栅线则保持低电压。因此，连接于栅线g1上的所有像素中的tft都为开启状态，此时，数据驱动电路16可以通过数据线d1、d2…dm，将适当的数据电压分别写入连接于栅线g1上的所有像素中。之后，栅驱动电路12将栅线g1拉为低电压，将栅线g2拉到高电压，数据驱动电路16将将适当的数据电压分别写入连接栅线g2上的所有像素中。如此类推。时段20将图1中所有的像素中的数据电压都刷新了。整个图1中的所有像素所构成的影像，一般称为一帧(frame)。换言之，时段20刷新了一个帧。

时段22则进行触点检测与报告。在时段20刷新了一个帧之后，时段22可以利用图1中的数据线d1、d2…dm、或共通电极，来进行触点检测与报告，执行一次触点报告。

时段24与26分别重复了时段20与22。请注意，如同图2所示，时段20与22在一个帧时间tframe内完成，而时段24与26是在下一个帧时间tframe内完成。如果图2中的帧刷新率是60hz，那图2中帧时间tframe就是1/60秒，报点率跟帧刷新率一样，是60hz。

然而，为了让触控反应更敏锐快速，已经有软件系统业者要求高达100hz的报点率。如何提高报点率，已经是业者所努力的目标之一。

技术实现要素：

本发明的实施例提供一种触控显示装置，包含有一显示面板、一栅驱动器、一触控检测电路以及一时序控制器。该显示面板包含有数条第一栅线以及数条第二栅线。至少这些第一栅线的一条，位于二条相邻的第二栅线之间；至少这些第二栅线的一条，位于二条相邻的第一栅线之间。该显示面板包含有数个感测电极，用于触控检测。该栅驱动器用以驱动这些第一与第二栅线。该触控检测电路连接至这些感测电极，用以在单一帧时间(singleframeperiod)内提供一第一触点报告与一第二触点报告。该时序控制器控制该栅驱动器，在该单一帧时间内，于一第一时段与一第二时段，分别扫描这些第一栅线与这些第二栅线。该第一触点报告是于该第一与第二时段之间，被该触控检测电路所提供。

本发明的实施例提供一种适用于一触控显示装置的控制方法。该触控显示装置包含有一显示面板。该显示面板包含有数条第一栅线以及数条第二栅线，其分别对应于一帧的一第一场与一第二场。该显示面板包含有数个感测电极，可提供触控检测。于单一帧时间内，该控制方法包含有以下步骤：扫描这些第一栅线，以于该显示面板刷新该第一场；控制这些感测电极，进行触控检测，并提供一第一触点报告；扫描这些第二栅线，以于该显示面板刷新该第二场；以及，控制这些感测电极，进行触控检测，以提供一第二触点报告。至少这些第一栅线的一条，位于二条第二栅线之间，至少这些第二栅线的一条，位于二条第一栅线之间。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1为一lcd面板以及相关的控制电路，举例作为一触控显示装置。

图2显示运用于图1的触控显示装置的动作时序。

图3显示依据本发明所实施的一触控显示装置。

图4显示一触控集成电路、以及位于有源区内的共通电极片。

图5举例显示二栅驱动电路。

图6显示运用于图3的触控显示装置的动作时序。

图7显示图3中的信号时序。

图8显示一种依据本发明所实施的动作时序。

图中元件标号说明如下：

10lcd面板

12栅驱动电路

14有源区

16数据驱动电路

18时序控制器

20、22、24、26时段

30触控显示装置

31lcd面板

32l、32r栅驱动电路

34有源区

36数据驱动电路

37共通电极片

38时序控制器

39触控集成电路

40、42、44、46、48、50、52、54时段

cellnm像素

clk时脉信号

cnm电容

d1、d2…dm、dm数据线

g1、g2…gn、gn栅线

speven、spodd起始脉冲

tframe帧时间

tmnm薄膜晶体管

teven、todd、ttr1、ttr2时段

vcom共通电压

vnm数据电压

具体实施方式

在本说明书中，有一些相同的符号，其表示具有相同或是类似的结构、功能、原理的元件，且为业界具有一般知识能力者可以依据本说明书的教导而推知。为说明书的简洁度考量，相同的符号的元件将不再重述。

图3显示依据本发明所实施的一触控显示装置30。触控显示装置30包含有lcd面板31、数据驱动电路36、时序控制器38、以及触控集成电路(touchintegratedcircuit)39。

lcd面板31上形成有二栅驱动电路32l与32r、栅线g1、g2…gn、以及数据线d1、d2…dm。lcd面板31中有一有源区34，一栅线与一数据线在有源区34中交会，大致控制一像素，其举例显示于图1中。图3与图1相同或是类似的部分，为简洁的缘故，不再累述。在图3中，栅线g1、g2…gn分成两群组：第一群组为奇数栅线，包含有栅线g1、g3…gn-1；另一群组为偶数栅线，包含有栅线g2、g4…gn。栅线g2夹于栅线g1、g3之间，栅线g3夹于栅线g2、g4之间。在图3的实施例中，假定n是一个偶数。栅驱动电路32l与32r一起构成了一个栅驱动器，控制所有的栅线g1、g2…gn。栅驱动电路32l与32r位于有源区34之外，分别邻近有源区34的左右两侧。栅驱动电路32l可以驱动奇数栅线，但没有驱动偶数栅线；相反的，栅驱动电路32r可以驱动偶数栅线，但没有驱动奇数栅线。

数据驱动电路36控制数据线d1、d2…dm。时序控制器38则提供相对应的信号给栅驱动电路32l与32r，也控制了数据驱动电路36。稍后将会说明其动作时序。

图4显示触控集成电路39、以及位于有源区34内的共通电极片37，用来举例说明触控显示装置30是如何进行触点检测。每个共通电极片37可以对应到一个或是数个像素，作为一感测电极。触控集成电路39作为一触控检测电路，可以逐一地测量每个共通电极片37的自电容变化量，用来辨识是否有一触点动作发生，以及其发生的位置，并进行触点报告。lcd面板31是一电容式触控面板。当然，在一实施例中，触控集成电路39可以逐列地测量一整列上，个别共通电极片37的自电容变化量，来进行触点检测与报告。当lcd面板31上的像素在刷新时，触控集成电路39会提供所有的共通电极片37固定的共通电压vcom，因此触控显示装置30不能同时进行触点检测与报告。本发明并不限于图4所显示的结构，图4仅仅是用来举例一种用来触控检测的结构，可以说明触点检测与报告为何不能跟像素刷新同时进行。

图5举例显示栅驱动电路32l与32r，每一都是一移位寄存器(shiftregister)。时序控制器38提供时脉信号clk以及起始脉冲spodd，给栅驱动电路32l，但提供时脉信号clk以及起始脉冲speven，给栅驱动电路32r。起始脉冲spodd与起始脉冲speven的发生时间，由时序控制器38所决定。起始脉冲spodd会随着时脉信号clk的切换，先移位到栅线g1，然后到栅线g3，接着到栅线g5，如此类推。最后起始脉冲spodd会移位而离开栅线gn-1。类似的，起始脉冲speven会从栅线g2开始，随着时脉信号clk的切换，慢慢的位移到栅线gn，最后离开栅线gn。栅驱动电路32l与32r可以整合在lcd面板31之中。举例来说，栅驱动电路32l与32r中的开关，可以用跟像素中tfttmnm一样或类似的薄膜晶体管来构成。

请同时参阅图6与图7，其中图6显示运用于图3的触控显示装置30的动作时序，图7显示图3中的信号时序。在此实施例中，触控显示装置30操作于交错扫描(interlacedscan)模式。

时段40是栅线g1、g3…gn-1扫描显示，在图7的时段todd内执行。如同图7所示，时序控制器38一开始提供了起始脉冲spodd。随着时脉信号clk的切换，栅驱动电路32l依序扫描栅线g1、g3…gn-1。栅驱动电路32r保持所有的偶数栅线(栅线g2、g4…gn)上的电压不变。数据驱动电路36可以通过数据线d1、d2…dm，将适当的数据电压写入连接到奇数栅线的所有像素中。每个共通电极片37此时由触控集成电路39提供固定的共通电压vcom。在此说明书中，连接到奇数栅线的所有像素所构成的一影像，称为奇数场(oddfield)；而连接到偶数栅线的所有像素所构成的一影像，称为偶数场(evenfield)。一个奇数场跟一个偶数场可以构成一帧。简单的说，时段40刷新了奇数场。

时段42则进行触点检测与报告，在图7的时段ttr1内执行。时段40刷新了奇数场之后，时段42可以利用图4中的共通电极板37，来进行触点检测与报告。举例来说，可以一一的改变共通电极板37上的电压，来测量每个共通电极板37自电容变化量，以辨识触点动作的发生，以及其发生所在的位置。时段42提供了第一次的触点报告。

时段44是栅线g2、g4…gn扫描显示，在图7的时段teven内执行。如同图7所示，时序控制器38一开始提供了起始脉冲speven。随着随着时脉信号clk的切换，栅驱动电路32r依序扫描栅线g2、g4…gn。栅驱动电路32l保持所有的奇数栅线(栅线g1、g3…gn-1)上的电压不变。数据驱动电路36可以通过数据线d1、d2…dm，将适当的数据电压写入连接到偶数栅线的所有像素中。一样的，此时每个共通电极片37由触控集成电路39提供固定的共通电压vcom。简单的说，时段44刷新了偶数场。

时段46则进行触点检测与报告，在图7的时段ttr2内执行。时段46提供了第二次的触点报告，其细部动作可以跟时段42一样或是类似。

如同图6所示，时段40刷新了奇数场，而时段44刷新了偶数场。所以在一个帧时间tframe内，一个帧就被刷新了。

时段48、50、52、54分别重复了时段40、42、44、46。如同图6所示，时段40、42、44、46在一个帧时间tframe内完成，而时段48、50、52、54是在下一个帧时间tframe内完成。在图6中，一个帧时间tframe内有两次的触点报告。如果图6中的帧刷新率是60hz，那图6中报点率是120hz，为帧刷新率的两倍。

本发明并不限于报点率为帧刷新率的两倍，也可以是三倍或是更高的倍数。举例来说，栅线g1、g2、g3…分成三群组：第一群组包含有栅线g1、g4…；第二群组包含有g2、g5…；第三群组包含有g3、g6…。第一场为第一群组的像素所显示的影像。类似的，第二场为第二群组的像素所显示的影像，第三场为第三群组的像素所显示的影像。第一场、第二场以及第三场一起可以构成一帧。图8显示一种依据本发明所实施的动作时序。在一个帧时间tframe内，第一场、第二场以及第三场依序被刷新。在每一次场刷新之后，就进行一次触点检测与报告。因此，如果图8中的帧刷新率是60hz，那图6中报点率是180hz，为帧刷新率的三倍。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。