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TWI407349B - 觸控面板的觸控訊號掃描次數決定方法 - Google Patents

觸控面板的觸控訊號掃描次數決定方法 Download PDF

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TWI407349B
TWI407349B TW099144536A TW99144536A TWI407349B TW I407349 B TWI407349 B TW I407349B TW 099144536 A TW099144536 A TW 099144536A TW 99144536 A TW99144536 A TW 99144536A TW I407349 B TWI407349 B TW I407349B
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Description

觸控面板的觸控訊號掃描次數決定方法
本發明是有關於一種觸控面板技術領域，且特別是有關於一種觸控面板的觸控訊號掃描次數決定方法。
隨著科技的發展，平面顯示器(例如，液晶顯示器)因具有高畫質、體積小、重量輕及應用範圍廣等優點，而被廣泛地應用於行動電話、筆記型電腦、桌上型顯示裝置以及電視等各種消費性電子產品中，並已經逐漸地取代傳統的陰極射線管顯示器而成為顯示器的主流。
觸控輸入裝置提供了一種新的人機互動的介面，其在使用上更直覺、更符合人性。而將觸控輸入裝置與平面顯示器整合在一起可得觸控面板，其兼具顯示與觸控輸入功能。
請參閱圖1，其繪示出相關於先前技術的觸控面板的多個訊號之波形圖。具體地，觸控面板的單個幀週期(frame period)內通常包括多個閘極線掃描週期(圖1中僅示出兩個作為舉例)，對於畫面幀刷新頻率(frame refreshing rate)為60Hz且物理解析度(native resolution)為1366×768的觸控面板而言，單個閘極線掃描週期，亦即掃描控制時脈訊號YCLK的一個脈衝之下降緣到下一個脈衝之上升緣的時間週期可設定為20μs；並且，在某些閘極線掃描週期內，觸控面板的源極驅動電路會向資料線提供顯示資料並對畫素進行充電或放電操作至資料電位，此充電或放電操作的時間長度可稱之為資料耦合時間(例如約為13μs)。
承上述，在資料耦合時間內會導致共用電極上的共用電壓產生擾動，進而會對觸控面板中的觸控感測器造成影響，所以觸控驅動脈衝(例如脈衝寬度約為2.5μs)必須避開資料耦合時間。然而，由於顯示資料耦合的時間過長，並且先前技術中各個閘極線掃描週期內的觸控驅動脈衝的個數設定為相同，其會造成觸控面板的觸控掃描幀速率(scanning frame rate)過低，進而導致觸控偵測靈敏度不高。此外，從圖1還可以得知，對於有採用削角控制訊號YV1C來改變閘極線上的訊號波形之情形，觸控驅動脈衝也應該避開削角控制訊號YV1C的變化週期(例如約為3.5μs)。
本發明的目的是提供一種觸控面板的觸控訊號掃描次數決定方法，以提昇觸控掃描幀速率來達成提高觸控偵測靈敏度之目的。
本發明實施例提出的一種觸控面板的觸控訊號掃描次數決定方法，其中觸控面板包括多條閘極線以及用於提供顯示資料的多條資料線，且觸控面板的單個幀週期內包括多個閘極線掃描週期，這些閘極線掃描週期中的一部份者組成資料更新時段，其他部份者組成消隱(blanking)時段，觸控面板的顯示資料在資料更新時段中有所改變但在消隱時段中則沒有改變。本實施例中的觸控訊號掃描次數決定方法包括步驟：判斷目前閘極線掃描週期處於資料更新時段與消隱時段之何者中；當目前閘極線掃描週期處於資料更新時段時，使目前閘極線掃描週期內所進行的觸控訊號掃描次數為第一數值；以及當目前閘極線掃描週期處於消隱時段時，使目前閘極線掃描週期內所進行的觸控訊號掃描次數為第二數值。其中，第一數值不同於第二數值，且進行觸控訊號掃描的期間與對這些資料線提供顯示資料的期間不相重疊。
在本發明的實施例中，上述之觸控訊號掃描次數決定方法更可包括步驟：取得進行一次觸控訊號掃描所需的觸控掃描時間；取得在閘極線掃描週期中對這些資料線提供顯示資料的資料耦合時間；以及根據閘極線掃描週期、觸控掃描時間及資料耦合時間以決定第一數值與第二數值。其中，根據閘極線掃描週期、觸控掃描時間及資料耦合時間以決定第一數值可按以下步驟進行：以閘極線掃描週期減去資料耦合時間而得第一剩餘時間；以及以第一剩餘時間內可容納觸控掃描時間的個數為第一數值的最大值。而上述之根據閘極線掃描週期、觸控掃描時間及資料耦合時間以決定第二數值可按以下步驟進行：以閘極線掃描週期內可容納觸控掃描時間的個數為第二數值的最大值。
在本發明的實施例中，在根據觸控掃描時間、閘極線掃描週期及資料耦合時間以決定第一數值與第二數值時，更可進一步考量改變這些閘極線上的訊號波形之訊號的變化期間。相應地，上述之觸控訊號掃描次數決定方法中決定第一數值時可進行以下步驟：以閘極線掃描週期減去資料耦合時間與改變相對應的閘極線上的訊號波形之訊號的變化期間而得第一剩餘時間；以及以第一剩餘時間內可容納觸控掃描時間的個數為第一數值的最大值。而上述之觸控訊號掃描次數決定方法中決定第二數值時可進行以下步驟：以閘極線掃描週期減去改變相對應的閘極線上的訊號波形之訊號的變化期間而得第二剩餘時間；以及以第二剩餘時間內可容納觸控掃描時間的個數為第二數值的最大值。
在本發明實施例中，上述之觸控訊號掃描次數決定方法中的一次觸控訊號掃描係可指：掃描一個觸碰感測點，又或者是掃描具特定排列方式的多個觸碰感測點。
本發明實施例藉由將觸控面板的單個幀週期區分為資料更新時段及消隱時段，並且在資料更新時段內的各個閘極線掃描週期內使觸控訊號掃描次數為第一數值，而在消隱時段內的各個閘極線掃描週期內使觸控訊號掃描次數為第二數值(例如大於第一數值)；如此可以提昇觸控掃描幀速率，進而達成提高觸控偵測靈敏度之目的。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
請參閱圖2，其繪示出相關於本發明實施例的觸控面板之多個訊號的波形圖。如圖2所示，觸控面板的單個幀週期內包括多個閘極線掃描週期Ts ，且這些閘極線掃描週期Ts中的一部份者(圖2中示出一個作為舉例)組成幀週期內的資料更新時段Tdu ，而這些閘極線掃描週期Ts 中的其他部分者(圖2中示出一個作為舉例)組成幀週期內的消隱時段Tbk 。眾所周知地，觸控面板通常包括多條閘極線、多條用於提供顯示資料供顯示之用的資料線以及電性耦接至這些閘極線與資料線的多個畫素，閘極線掃描週期則是指掃描控制時脈訊號YCLK中之某個脈衝的下降緣到下一個脈衝的上升緣的時間週期；再者，觸控面板還會包括多個觸碰感測點，例如以矩陣方式或者其他方式排列。
承上述，在資料更新時段Tdu 中的各個閘極線掃描週期Ts 內，由於觸控面板的源極驅動電路會向資料線提供顯示資料並對畫素進行充電或放電操作至資料電位(亦即各個資料線上的顯示資料會有所改變)，因而會存在資料耦合時間Tdc ；而在消隱時段Tbk 中的各個閘極線掃描週期Ts內，源極驅動電路無需向資料線提供顯示資料，各個資料線上的顯示資料基本上不會改變，因而沒有資料耦合時間Tdc 。再者，從圖2還可以得知，在資料更新時段Tdu 及消隱時段Tbk 中的各個閘極線掃描週期Ts 內皆存在削角控制訊號YV1C的變化週期Ta ；在此，削角控制訊號YV1C係用來改變各個閘極線上的訊號波形，而其變化週期Ta 是指削角控制訊號YV1C的某個脈衝之上升緣至最鄰近的掃描控制時脈訊號YCLK的脈衝之上升緣的時間週期。
請一併參閱圖2及圖3，圖3繪示出相關於本發明實施例的觸控面板的觸控訊號掃描次數決定方法之流程圖。本實施例之觸控訊號掃描次數決定方法可包括如圖3所示的步驟S100、S200、S300、S300a及S300b。
首先，設定進行一次觸控訊號掃描所需的觸控掃描時間Tdp 、閘極線掃描週期Ts 、在閘極線掃描週期內的資料耦合時間Tdc 以及削角控制訊號YV1C的變化週期Ta (步驟S100)。在此，一次觸控訊號掃描係掃描一個觸碰感測點，或者是掃描具特定排列方式(例如相鄰)的多個觸碰感測點。對於畫面幀刷新頻率為60Hz且物理解析度為1366×768的觸控面板而言，閘極線掃描週期Ts 例如設定為20μs，資料耦合時間Tdc 例如設定為13μs，觸控掃描時間Tdp 例如設定為2.5μs，以及削角控制訊號YV1C的變化週期Ta 例如設定為3.5μs；需要說明的是，閘極線掃描週期Ts 、資料耦合時間Tdc 、觸控掃描時間Tdp 及削角控制訊號YV1C的變化週期Ta 的設定值僅為舉例以及便於後續說明，並非用來限制本發明。
接著，依據閘極線掃描週期Ts 、觸控掃描時間Tdp 、資料耦合時間Tdc 及削角控制訊號的變化週期Ta 計算出資料更新時段Tdu 中的閘極線掃描週期Ts 內的觸控訊號掃描次數m及消隱時段Tbk 中的閘極線掃描週期Ts 內的觸控訊號掃描次數n(步驟S200)。
在此，對於資料更新時段Tdu 中的閘極線掃描週期Ts 內的觸控訊號掃描次數m之取得，可以閘極線掃描週期Ts 減去資料耦合時間Tdc 與消角控制訊號YV1C的變化週期Ta 而得剩餘時間(例如為20μs-13μs-3.5μs=3.5μs)，再以此剩餘時間內可容納觸控掃描時間Tdp 的個數(例如3.5μs/2.5μs=1)為m的最大值；圖2中示出m=1之情形。
對於消隱時段Tbk 中的閘極線掃描週期Ts 內的觸控訊號掃描次數n之取得，可以閘極線掃描週期Ts 減去削角控制訊號YV1C的變化週期Ta 而得剩餘時間(例如為20μs-3.5μs=16.5μs)，再以此剩餘時間內可容納觸控掃描時間Tdp 的個數為n的最大值；在此，16.5μs/2.5μs=6，考慮到相鄰兩個觸控掃描時間Tdp 存在時間間隔Tb (例如為2μs)，因此圖2中示出n=4之情形。
之後，判斷目前閘極線掃描週期Ts 是否處於資料更新時段(步驟S300)；如果目前閘極線掃描週期Ts 處於消隱時段Tbk 而非資料更新時段Tdu ，則使目前閘極線掃描週期內的觸控訊號掃描次數為n(例如圖2中所示的4次)(步驟S300a)，反之，如果目前閘極線掃描週期Ts 處於資料更新時段Tdu ，則使目前閘極線掃描週期內的觸控訊號掃描次數為m(例如圖2中所示的1次)(步驟S300b)。
請參閱圖4，其繪示出在資料更新時段Tdu 及消隱時段Tbk 中各個閘極線掃描週期Ts 內的觸控訊號掃描次數之設定不考量或無需考量用來改變閘極線上的訊號波形之削角控制訊號YV1C的變化週期Ta對觸控感測器的影響之情形。如圖4所示，於資料更新時段Tdu ，由於Ts -Tdc =20μs-13μs=7μs，因此資料更新時段Tdu 中的閘極線掃描週期Ts 內的觸控訊號掃描次數m可設定為7μs/2.5μs=2次；而於消隱時段Tbk ，由於Ts =20μs，20μs/2.5μs=8次，考慮到相鄰兩個觸碰掃描時間Tdp 存在時間間隔Tb (例如為2μs)，因此消隱時段Tbk 中的閘極線掃描週期Ts 內的觸控訊號掃描次數n可類似於圖2所示仍設定為4次。
需要說明的是，在本發明實施例中，由於資料更新時段Tdu 及消隱時段Tbk 中各個閘極線掃描週期Ts 內的觸控訊號掃描次數m及n係相關於閘極線掃描週期Ts、觸控掃描時間Tdp 及資料耦合時間Tdc ，甚至是其他參數例如削角控制訊號的變化週期Ta ，而這些相關參數在不同的觸控面板可能會有不同的設定值；因此設計者可根據實際應用的需要適當地設定觸控訊號掃描次數m及n之取值。
綜上所述，在本發明實施例藉由將觸控面板的單個幀週期區分為資料更新時段及消隱時段，並且在資料更新時段內的各個閘極線掃描週期內使觸控訊號掃描次數為第一數值，而在消隱時段內的各個閘極線掃描週期內使觸控訊號掃描次數為第二數值(例如大於第一數值)；如此可以提昇觸控掃描幀速率，進而達成提高觸控偵測靈敏度之目的。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
YCLK．．．掃描控制時脈訊號
YV1C．．．削角控制訊號
Tdu ．．．資料更新時段
Tbk ．．．消隱時段
Ts ．．．閘極線掃描週期
Tdc ．．．資料耦合時間
Tdp ．．．觸控掃描時間
Tb ．．．觸控驅動脈衝時間間隔
Ta ．．．削角控制訊號的變化週期
S100、S200、S300、S300a、S300b．．．步驟
圖1繪示出相關於先前技術的觸控面板的多個訊號之波形圖。
圖2繪示出相關於本發明實施例的觸控面板的多個訊號之波形圖。
圖3繪示出相關於本發明實施例的觸控面板的觸控訊號掃描次數決定方法之流程圖。
圖4繪示出相關於本發明另一實施例的觸控面板的多個訊號之波形圖。
YCLK．．．掃描控制時脈訊號
YV1C．．．削角控制訊號
Tdu ．．．資料更新時段
Tbk ．．．消隱時段
Ts ．．．閘極線掃描週期
Tdc ．．．資料耦合時間
Tdp ．．．觸控掃描時間
Tb ．．．觸控驅動脈衝時間間隔
Ta ．．．削角控制訊號的變化週期

Claims (9)

  1. 一種觸控面板的觸控訊號掃描次數決定方法，該觸控面板包括多條閘極線以及用於提供顯示資料的多條資料線，且該觸控面板的一幀週期內包括多個閘極線掃描週期，該些閘極線掃描週期中的一部份者組成一資料更新時段，其他部份者組成一消隱時段，該觸控面板的顯示資料在該資料更新時段中有所改變但在該消隱時段中則沒有改變；該觸控訊號掃描次數決定方法包含：判斷目前閘極線掃描週期處於該資料更新時段與該消隱時段之何者中；當該目前閘極線掃描週期處於該資料更新時段時，使該目前閘極線掃描週期內所進行的觸控訊號掃描次數為一第一數值；以及當該目前閘極線掃描週期處於該消隱時段時，使該目前閘極線掃描週期內所進行的觸控訊號掃描次數為一第二數值；其中，該第一數值不同於該第二數值，且進行觸控訊號掃描的期間與對該些資料線提供顯示資料的期間不相重疊。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的觸控訊號掃描次數決定方法，更包括：取得進行一次觸控訊號掃描所需的一觸控掃描時間；取得在該閘極線掃描週期內對該些資料線提供顯示資料的一資料耦合時間；以及根據該閘極線掃描週期、該觸控掃描時間及該資料耦合時間以決定該第一數值與該第二數值。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的觸控訊號掃描次數決定方法，其中根據該閘極線掃描週期、該觸控掃描時間及該資料耦合時間以決定該第一數值，包括：以該閘極線掃描週期減去該資料耦合時間而得一第一剩餘時間；以及以該第一剩餘時間內可容納該觸控掃描時間的個數為該第一數值的最大值。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的觸控訊號掃描次數決定方法，其中根據該閘極線掃描週期、該觸控掃描時間及該資料耦合時間以決定該第二數值，包括：以該閘極線掃描週期內可容納該觸控掃描時間的個數為該第二數值的最大值。
  5. 如申請專利範圍第2項所述的觸控訊號掃描次數決定方法，其中在根據該觸控掃描時間、該閘極線掃描週期及該資料耦合時間以決定該第一數值與該第二數值時，更進一步考量改變該些閘極線上的訊號波形之訊號的變化期間。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的觸控訊號掃描次數決定方法，其中決定該第一數值時，包括：以該閘極線掃描週期減去該資料耦合時間與改變相對應的該閘極線上的訊號波形之訊號的變化期間而得一第一剩餘時間；以及以該第一剩餘時間內可容納該觸控掃描時間的個數為該第一數值的最大值。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的觸控訊號掃描次數決定方法，其中決定該第二數值時，包括：以該閘極線掃描週期減去改變相對應的該閘極線上的訊號波形之訊號的變化期間而得一第二剩餘時間；以及以該第二剩餘時間內可容納該觸控掃描時間的個數為該第二數值的最大值。
  8. 如申請專利範圍第2項所述的觸控訊號掃描次數決定方法，其中一次觸控訊號掃描係掃描一個觸碰感測點。
  9. 如申請專利範圍第2項所述的觸控訊號掃描次數決定方法，其中一次觸控訊號掃描係掃描具特定排列方式的多個觸碰感測點。
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