影像显示系统与触控显示装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种影像显示系统，包括显示器面板、触控面板与同步信号产生电路。显示器面板根据一时序信号与多个数据驱动信号在至少一显示区间显示多个影像。触控面板输出多个第一驱动脉冲信号，并感测于一感测矩阵上的至少一触碰事件的位置。同步信号产生电路接收该触控面板输出的该等第一驱动脉冲信号，并与该显示器面板的该时序信号进行同步运算，而产生多个第二驱动脉冲信号。同步运算后的该等第二驱动脉冲信号用以驱动该触控面板的该感测矩阵，使得该触控面板在该显示器面板的至少一空白区间感测该至少一触碰事件。
【专利说明】影像显示系统与触控显示装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种触控显示装置，特别是关于一种可以避免触碰感测与画面显示的操作产生互相干扰的触控显示装置。
【背景技术】
[0002]触控面板通常整合于一平面显示装置(例如，液晶显示器(liquidcrystal display,简称IXD)、主动式阵列有机发光显示器(active matrix organiclight-emitting display, AMOLED)等等)中，以形成触控显示装置。触控显示装置通常使用于电子装置中，例如手提电脑、个人数字助理(personal digital assistants, PDA)、电子书(electronic books)、投影机、及手机等,其能够通过手指、触控笔(stylus)、尖笔等执行输入的功能而渐渐受到瞩目与普及。
[0003]由于触控显示装置同时具有触碰感测与画面显示的功能，为了避免触碰感测与画面显示的操作产生互相干扰，影响到触碰感测的精确度或画面显示的清晰度或流畅性，需要一种全新的触控显示装置，其可解决现行触控显示装置的触碰感测与画面显示的操作会产生互相干扰的问题。
【发明内容】
[0004]根据本发明的一实施例，一种影像显示系统，包括显示器面板、触控面板与同步信号产生电路。显示器面板根据一时序信号与多个数据驱动信号于至少一显示区间显示多个影像。触控面板输出多个第一驱动脉冲信号，并感测于一感测矩阵上的至少一触碰事件的位置。同步信号产生电路接收该触控面板输出的该等第一驱动脉冲信号，并与该显示器面板的该时序信号进行同步运算，而产生多个第二驱动脉冲信号。同步运算后的该等第二驱动脉冲信号用以驱动该触控面板的该感测矩阵，使得该触控面板在该显示器面板的至少一空白区间(blanking time)感测该至少一触碰事件。
[0005]根据本发明的另一实施例，一种触控显示装置，包括触控面板与同步信号产生电路。触控面板包括感测矩阵与触碰感测装置。触碰感测装置产生多个未同步运算的第一驱动脉冲信号、接收多个已同步运算的第二驱动脉冲信号，并根据该等已同步运算的第二驱动脉冲信号感测于该感测矩阵上的至少一触碰事件的位置。同步信号产生电路根据该等未同步运算的第一驱动脉冲信号与一显示器面板的一时序信号进行同步运算而产生该等已同步运算的第二驱动脉冲信号，使得该触碰感测装置于该显示器面板不显示影像的多个空白区间感测该至少一触碰事件。
[0006]本发明实施例的影像显示系统和触控显示装置，可避免触碰感测与画面显示的操作产生互相干扰，使得触碰感测的精确度或画面显示的清晰度或流畅性不会因干扰而受到影响。
【专利附图】
【附图说明】[0007]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中:
[0008]图1显示根据本发明的一实施例所述的影像显示系统的多种实施方式。
[0009]图2显示根据本发明的一实施例所述的触控显示装置方块图。
[0010]图3a与图3b显示显示器面板的数据驱动信号与触控面板的感测信号互相干扰的范例波形图。
[0011]图4显示根据本发明的一实施例所述的显示器面板的多个时序信号的范例波形图。
[0012]图5显示根据本发明的一实施例所述的同步信号产生电路方块图。
[0013]图6显示一种逻辑运算实施例。
[0014]图7显示另一种逻辑运算实施例。
[0015]图8显示根据本发明的一实施例所述的触控面板的触碰感测示意图。
[0016]附图标号:
[0017]100?电子装置；
[0018]101、201?触控显示装置；
[0019]102?输入单元；
[0020]210?显示器面板；
[0021 ]211?栅极驱动电路；
[0022]212?数据驱动电路；
[0023]213?像素矩阵；
[0024]214?控制芯片；
[0025]220?触控面板；
[0026]221?感测矩阵；
[0027]222?触碰感测装置；
[0028]230,530?同步信号产生电路；
[0029]531?逻辑运算模块；
[0030]532?处理器；
[0031]533?储存装置；
[0032]534?逻辑运算单元；
[0033]CPV、Data_ (η)、OE、0UT_ (η)、0UT_ (η+1)、0UT_ (η+2)、0UT_ (η+3)、0UT_ (m)、0UT_(m+1)、Rx_(l)、Rx_(2)、Rx_(3)、Rx_(4)、Rx_(5)、Rx_(6)、Rx_(7)、Rx_(8)、Rx_(n)、SP、Sync_Tx、Sync_Tx_(l)、Sync_Tx_(2)、Sync_Tx_(3)、Sync_Tx_(4)、Sync_Tx_(5)、Sync_Tx_(6)、Sync_Tx_(7)、Sync_Tx_(8)、Tx ?信号；
[0034]T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8 ?时间。
【具体实施方式】
[0035]为使本发明的制造、操作方法、目标和优点能更明显易懂，下文特举几个较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
[0036]实施例:[0037]图1显示根据本发明的一实施例所述的影像显示系统的多种实施方式。如图所示，影像显示系统可包括一触控显示装置101，其同时兼具触碰感测以及画面显示的功能。根据本发明的影像显示系统可能包括于一电子装置100。电子装置100可包括上述触控显示装置101与一输入单元102。输入单元102用于接收影像信号，以控制触控显示装置101显示影像。根据本发明的实施例，电子装置100有多种实施方式，包括:一移动电话、一数字相机、一个人数字助理、一行动电脑、一笔记本电脑、一电视机、一汽车用显不器、一可携式光碟播放器、或任何包括影像显示功能的装置。
[0038]图2显示根据本发明的一实施例所述的触控显示装置方块图。触控显示装置201可包括显示器面板210、触控面板220与同步信号产生电路230。显示器面板210可包括栅极驱动电路211、数据驱动电路212、像素矩阵213以及控制芯片214。栅极驱动电路211用以产生多个栅极驱动信号以驱动像素矩阵213的多个像素。数据驱动电路212用以产生多个数据驱动信号以提供数据至像素矩阵213的多个像素。控制芯片214用以产生多个时序信号，包括多个时脉信号、输出使能(Output Enable，简称0E)信号、重置信号与起始脉冲(Start Pulse，简称SP)等。值得注意的是，在本发明的实施例中，控制芯片214、栅极驱动电路211与数据驱动电路212可以分别是独立的芯片，或者控制芯片214可被整合于栅极驱动电路211与数据驱动电路212的任一者，而本发明并不限于任一种实施方式。
[0039]触控面板220包括感测矩阵221与触碰感测装置222。触碰感测装置222用以感测于感测矩阵221上的触碰事件所发生的位置。触碰事件可以是因使用者使用手指、触控笔(stylus)、尖笔等媒介执行输入的功能或触碰显示器面板时发生。
[0040]根据本发明的一实施例，显示器面板210与触控面板220可以制作为两个独立的面板，并且通过贴合(lamination)程序被贴合在一起,此为外挂式类型(out cell type)的触控显示装置。例如，显示器面板210与触控面板220可通过光学水胶被贴合在一起。根据本发明的另一实施例，触控面板220的感测矩阵221可在制作时直接被整合于显示器面板220的像素矩阵内，此为内嵌式类型(in cell type)的触控显示装置。例如，触控面板的触碰感测电极可直接被制作于显示器面板的显示单元(display cell)内。根据本发明的又另一实施例，触控面板220的感测矩阵221可在制作时直接被整合于显示器面板220的像素矩阵的表层，此为表面式类型(on cell type)的触控显示装置。例如，触控面板的触碰感测电极可直接被制作于显示器面板的display cell的表层。值得注意的是，本发明所提出的可避免触碰感测与画面显示的操作产生互相干扰的新颖的触控显示装置201可根据以上所介绍的外挂式类型(out cell type)、内嵌式类型(in cell type)或表面式类型(on cell type)等任一种类型被制作，因此,本发明并不限于任一种实施方式。
[0041]图3a与图3b显示显示器面板的数据驱动信号与触控面板的感测信号互相干扰的范例波形图，其中图3a显示显示器面板的数据驱动信号的波形，图3b显示触控面板的感测信号的波形。由于触控面板的感测电极通常会非常贴近显示器面板的显示单元，因此触控面板与显示器面板之间可能会有电容产生。如图3a所示，当显示器面板的一条数据线上所传送的数据驱动信号Data_(n)具有一脉冲时，此脉冲可能通过触控面板与显示器面板之间的电容而耦合至触控面板的接收器的一条相近的感测线上，导致感测线上的感测信号Rx_(n)产生刺针状的噪声。由于触控面板通过接收器所接收到的感测信号电压来判断是否发生触碰事件，因此，由数据驱动信号所产生的干扰可能会严重影响到触碰感测的精确度。[0042]为了解决此问题，本发明所提出的触控显示装置201通过同步信号产生电路230产生多个已同步的脉冲信号，使得触控面板220可在显示器面板210不显示影像的多个空白区间感测触碰事件。以下将针对本发明所提出的触控显示装置201做更详细的介绍。
[0043]图4显示根据本发明的一实施例所述的显示器面板的多个时序信号的范例波形图。图4所示的时序信号包括时脉信号CPV、起始脉波SP、输出使能信号0E、以与门栅极驱动电路所输出的多个栅极驱动信号 0UT_ (η)、0UT_ (η+1)、0UT_ (η+2)、0UT_ (η+3)、0UT_ (m)、0UT_(m+l)等。如图所示，时脉信号CPV为系统运作的一基础时脉信号，其可以是显示器面板的水平时脉信号或垂直时脉信号。起始脉波SP用以指示一讯框画面的开始，也可被称为水平起始脉波(STH)。输出使能信号OE用以指示出显示器面板的显示区间(activeperiod)与空白区间(blanking period),其中在本发明的实施例中，空白区间(blankingperiod)可以是显示器面板的水平空白区间或垂直空白区间，或显示器面板的水平空白区间与垂直空白区间。
[0044]由图中可以看出，输出使能信号OE被拉高的区间代表显示器面板的空白区间，此时栅极驱动信号会被拉低，因此显示器面板在此区间不会显示数据。反之，输出使能信号OE被拉低的区间代表显示器面板的显示区间，显示器面板在此区间可根据栅极驱动信号与数据驱动信号的脉冲显示数据。值得注意的是，虽然以上实施例中的信号为高态动作(activehigh)信号，然而本发明并不限于此。本发明的时序信号亦可以是低态动作(active low)的信号。
[0045]根据本发明的一实施例，同步信号产生电路230可自触控面板的触碰感测装置222接收多个未同步运算的驱动脉冲信号，以及自显示器面板210的控制芯片214接收的一时序信号，请参阅图4所示，而该时序信号为显示器面板的一时脉信号CPV、一起始脉波SP或输出使能信号OE等)，并且根据未同步的脉冲信号与时序信号产生多个已同步运算的驱动脉冲信号。触碰感测装置222将进一步自同步信号产生电路230接收已同步的脉冲信号，并根据已同步的脉冲信号感测触碰事件的位置，使得触碰感测装置222可在显示器面板210在一空白区间(blanktime)感测触碰事件，即在该显示器板210不显示影像的空白区间感测触碰事件，以避免触碰感测与画面显示的操作产生互相干扰，影响到触碰感测的精确度或画面显示的清晰度或流畅性。
[0046]图5显示根据本发明的一实施例所述的同步信号产生电路方块图。同步信号产生电路530可包括至少一逻辑运算模块531、处理器532以及储存装置533。逻辑运算模块531包括至少一逻辑运算单元534用以根据未同步的脉冲信号(以信号Tx表示)与至少一时序信号(例如，时脉信号CPV、起始脉波SP或输出使能信号OE的至少一者)执行至少一逻辑运算，以产生已同步的脉冲信号(以信号Sync_Tx表示)。根据本发明的实施例，逻辑运算模块531所执行的逻辑运算可以是任意的逻辑运算，或是多种逻辑运算(例如，逻辑与(AND)、逻辑或(0R)、逻辑非(NOT)、逻辑与非(NAND)、逻辑或非(N0R)、逻辑异或(XOR)、逻辑同或(XNOR)等)的任意组合。
[0047]图6显示一种逻辑运算实施例。在此实施例中，逻辑运算单元534可根据输出使能信号OE与未同步的脉冲信号(以信号Tx表示)执行逻辑与(AND)运算，以得到已同步的脉冲信号(以信号Sync_Tx表示)，其中值得注意的是，逻辑与(AND)不一定是要通过逻辑与门(AND gate)实施，也可以是通过多种不同的逻辑门组成等效于逻辑与(AND)运算的方式实施。
[0048]图7显示另一种逻辑运算实施例。在此实施例中，逻辑运算单元534可根据时脉信号CPV与未同步的脉冲信号(以信号Tx表示)执行逻辑与(AND)运算，以得到已同步的脉冲信号(以信号Sync_Tx表示)。值得注意的是，在此实施例中，处理器532可根据显示器面板210的空白区间的相关资料进一步调整已同步的脉冲信号Sync_Tx，使得由同步信号产生电路最终输出的同步的脉冲信号Sync_Tx仅于显示器面板210的空白区间具有脉冲，藉此错开触碰感测与画面显示的操作，以避免产生互相干扰。空白区间的相关资料可被储存于储存装置533内，例如，将事先将显示器面板的控制芯片的信号时序写入储存装置533内。信号时序的资料可包括，例如，但不限于，显示器面板210在第几个时脉脉冲会开始进入显示区间或空白区间等。由于根据不同的产品需求，显示器面板可提供给周边装置的时序信号可能会有所限制。因此，当显示器面板可输出的时序信号不包括输出使能信号OE时，可通过处理器532根据显示器面板的空白区间的相关资料进一步调整已同步的脉冲信号Sync_Tx，以达到相同的同步结果。相同的概念也可应用于未同步的脉冲信号与其他时序信号执行逻辑运算以产生已同步的脉冲信号的实施例，因此以下不再赘述。
[0049]此外，值得注意的是，当触控面板所产生的未同步的脉冲信号(以信号Tx表示)与显示器面板所产生的时序信号的相位不同步时，也可通过同步信号产生电路的处理器532调整其相位差(例如，提供适当的时间延迟)，使得触控面板所产生的未同步的脉冲信号(以信号Tx表示)与显示器面板所产生的时序信号的相位可达同步(例如，上升缘与下降缘可对齐)。
[0050]图8显示根据本发明的一实施例所述的触控面板的触碰感测示意图。如图所示，触碰感测装置的传送机(transmitter)依序将自同步信号产生电路接收到的已同步的脉冲信号Sync_Tx(irSync_Tx(8)在时间Τ1?Τ8传送至感测矩阵221。值得注意的是，图中所示的已同步的脉冲信号SynC_TX(irSynC_TX(8)的信号波形仅以一个脉冲作为示意，然而，各脉冲实际上可包含一或多个方波，而本发明并不限于任一种实施方式。每当脉冲信号的脉冲抵达时，触碰感测装置的接收机(receiver)会读取各感测线上的信号Rx_(I广Rx_8)，用以感测各感测线上的电压，以判断是否发生触碰事件，并且判断触碰点的位置。根据本发明的实施例，由于触控面板根据已同步的脉冲信号SynC_TX(irSynC_TX(8)在显示器面板不显示影像的空白区间感测触碰事件，因此可避免触碰感测与画面显示的操作产生互相干扰，使得触碰感测的精确度或画面显示的清晰度或流畅性不会因干扰而受到影响。
[0051]本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明的范围，任何熟习此项技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求范围所界定者为准。
【权利要求】
1.一种影像显示系统，其特征在于，包括: 一显示器面板，用以根据一时序信号与多个数据驱动信号在至少一显示区间显示多个影像； 一触控面板，输出多个第一驱动脉冲信号，并感测在一感测矩阵上的至少一触碰事件的位置；以及 一同步信号产生电路，接收所述触控面板输出的所述第一驱动脉冲信号，并与所述显示器面板的所述时序信号进行同步运算，而产生多个第二驱动脉冲信号； 其中，同步运算后的所述第二驱动脉冲信号用以驱动所述触控面板的所述感测矩阵，使得所述触控面板在所述显示器面板的至少一空白区间感测所述至少一触碰事件。
2.如权利要求1所述的影像显示系统，其特征在于，所述显示器面板包括: 一像素矩阵，包括多个像素； 一栅极驱动电路，用以产生多个栅极驱动信号以驱动所述像素； 一数据驱动电路，用以产生所述数据驱动信号以提供数据至所述像素；以及 一控制芯片，用以产生所述时序信号。
3.如权利要求1所述的影像显示系统，其特征在于，所述触控面板包括: 所述感测矩阵；以及 一触碰感测装置，用以产 生未同步运算的所述第一驱动脉冲信号、接收已同步运算的所述第二驱动脉冲信号，并根据已同步运算的所述第二驱动脉冲信号感测在所述感测矩阵上的所述至少一触碰事件的位置。
4.如权利要求1所述的影像显示系统，其特征在于，所述时序信号选自由所述显示器面板的一输出使能信号、一时脉信号及一起始脉冲所组成的群组或其中的一者。
5.如权利要求1所述的影像显示系统，其特征在于，所述同步信号产生电路包括: 至少一逻辑运算单元，用以根据未同步运算的所述第一驱动脉冲信号与所述时序信号执行至少一逻辑运算，以产生已同步运算的所述第二脉冲信号。
6.如权利要求5所述的影像显示系统，其特征在于，所述至少一逻辑运算等效于一逻辑与运算。
7.如权利要求5所述的影像显示系统，其特征在于，所述同步信号产生电路更包括: 一处理器，用以根据所述显示器面板的所述空白区间的相关资料调整所述已同步的脉冲信号。
8.一种触控显示装置，其特征在于，包括: 一触控面板，包括: 一感测矩阵；以及 一触碰感测装置，用以产生多个未同步运算的第一驱动脉冲信号、接收多个已同步运算的第二驱动脉冲信号，并根据所述已同步运算的第二驱动脉冲信号感测于所述感测矩阵上的至少一触碰事件的位置；以及 一同步信号产生电路，用以根据所述未同步运算的第一驱动脉冲信号与一显示器面板的一时序信号进行同步运算而产生所述已同步运算的第二驱动脉冲信号，使得所述触碰感测装置在所述显示器面板不显示影像的多个空白区间感测所述至少一触碰事件。
9.如权利要求8所述的触控显示装置，其特征在于，更包括所述显示器面板，其中所述触控面板与所述显示器面板贴合在一起。
10.如权利要求8所述的触控显示装置，其特征在于，更包括所述显示器面板，其中所述感测矩阵被整合于所述显示器面板的一像素矩阵内。
11.如权利要求8所述的触控显示装置，其特征在于，更包括所述显示器面板，其中所述感测矩阵被整合于所述显示器面板的一像素矩阵的表层。
12.如权利要求8所述的触控显示装置，其特征在于，所述至少一时序信号选自由所述显示器面板的一输出使能信号、一时脉信号及一起始脉冲所组成的群组或其中的一者，用以指示所述显示器面板的多个显示区间与所述空白区间。
13.如权利要求12所述的触控显示装置，其特征在于，所述输出使能信号用以指示所述显示器面板的多个显示区间与所述空白区间。
14.如权利要求8所述的触控显示装置，其特征在于，所述空白区间为所述显示器面板的多个垂直空白区间或多个水平空白区间。
15.如权利要求8所述的触控显示装置，其特征在于，所述空白区间为所述显示器面板的多个垂直空白区以及多个水平空白区间。
16.如权利要求8所述的触控显示装置，其特征在于，所述同步信号产生电路包括: 至少一逻辑运算单元，用以根据所述未同步运算的第一驱动脉冲信号与所述至少一时序信号执行至少一逻辑运算，以产生所述已同步运算的第二驱动脉冲信号。
17.如权利要求16所述的触控显示装置，其特征在于，所述至少一逻辑运算等效于一逻辑与运算。
18.如权利要求16所述的触控显示装置，其特征在于，所述同步信号产生电路更包括: 一处理器，用以根据所述显示器面板的所述空白区间的相关资料调整所述已同步运算的第二驱动脉冲信号。
【文档编号】G09G3/20GK103456256SQ201210182876
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年6月5日 优先权日:2012年6月5日
【发明者】郑文嘉 申请人:群康科技(深圳)有限公司, 奇美电子股份有限公司