CN102968207B - 具有触摸传感器的显示器及改进显示器的触摸性能的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有触摸传感器的显示器和改进显示器的触摸性能的方法，本发明的显示器及方法可以根据与具有峰值数据的中心节点相邻的周围传感器节点的传感器数据值，通过针对上侧、下侧、左侧和右侧应用不同的偏移值来补偿触摸位置的坐标值，而最小化由转换触摸坐标的分辨率的处理所导致的执行结果的失真。

Description

具有触摸传感器的显示器及改进显示器的触摸性能的方法

本申请要求于2011年9月1日提交的韩国专利申请No.10-2011-0088681的权益，此处通过引用并入其全部内容，以用于所有目的，如同在此进行了完整阐述一样。

技术领域

本发明涉及具有触摸传感器的显示器及用于改进显示器的触摸性能的方法。

背景技术

随着家用电子电器和便携式信息装置重量变轻和尺寸变薄的趋势，用户输入手段从按钮开关转变至触摸屏。触摸屏指用户可以通过直接触摸屏幕来输入数据的该屏幕。在移动电话市场开始使用，触摸屏的使用横跨IT产品全方位展开。

应用于显示器的触摸屏包括多个触摸传感器。这些触摸传感器可以作为单元内（in-cell）类型并入显示面板中，或者作为单元上（on-cell）类型或单元上附加（add-oncell）类型耦接至显示面板。触摸类型被分类成电阻型、电容型、电磁型等。其中，通过检测出现电容变化的位置来检测触摸部分的电容型被广泛使用。

电容型触摸传感器分别包括传感器节点，这些传感器节点形成在多条Tx线与多条Rx线的交叉点处，以构成互电容器。电容型触摸传感器通过计算互电容器在触摸前后之间的电容变化来识别触摸位置。

因为电容型触摸屏包括用于显示面板的每一个像素的几个触摸传感器，所以其物理分辨率低于显示面板的物理分辨率。因此，在执行与触摸位置的坐标值相关联的应用程序之前，在具有触摸传感器的显示器中执行修正触摸屏与显示面板之间的物理分辨率差异的操作。通过分辨率修正操作，以触摸屏的分辨率水平检测到的触摸坐标被转换成具有显示面板的分辨率水平的触摸坐标，如图1所示。

已知的分辨率修正技术包括将分辨率增加比率和用触摸屏的分辨率水平检测到的触摸坐标相乘的方法。例如，如果显示面板的分辨率为A*B，而用触摸屏的分辨率水平（（C*D）（C<A，D<B））检测到的触摸坐标为X、Y，使用现有的分辨率修正技术，则X被转换成按A/C增加的坐标值，而Y被转换成按B/D增加的坐标值。

在这种常规的分辨率修正技术中，仅针对具有最大电容变化的触摸传感器的坐标执行计算，而未考虑周围的触摸传感器。这使得在分辨率转换时难于进行准确地坐标匹配，由此，使得对用户t来说难于在显示面板上显示理想的执行结果。在一示例中，即使用户在触摸屏上绘制直线或曲线，当实际显示在显示面板上时，也会失真，如图2所示的走样现象一样。单独的常规分辨率修正技术对于提高触摸性能是不够的。

发明内容

本文档的一方面是提供这样一种具有触摸传感器的显示器，其通过最小化由修正触摸坐标的分辨率的处理所导出的执行结果的失真来改进触摸性能。

根据本发明的一个示例性实施方式的、用于改进具有触摸传感器的显示器的触摸性能的方法包括以下步骤：将从与显示面板集成在一起的触摸屏输入的传感器节点电压转换成传感器数据；从所述传感器数据当中检测峰值数据；基于左侧传感器节点的传感器数据、右侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据来计算针对X轴的第一偏移值，所述左侧传感器节点和所述右侧传感器节点沿X轴方向设置在两侧，中心节点置于所述左侧传感器节点和所述右侧传感器节点之间，所述中心节点最靠近触摸位置并具有所述峰值数据；通过将所述第一偏移值与所述中心节点的X坐标相加以生成第一所得值，并将所述第一所得值乘以第一分辨率比率来补偿触摸位置的X坐标，所述第一分辨率比率通过将所述显示面板的水平分辨率除以所述触摸屏的水平分辨率而得到；基于上侧传感器节点的传感器数据、下侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据来计算针对Y轴的第二偏移值，所述上侧传感器节点和所述下侧传感器节点沿Y轴方向设置在两侧，所述中心节点置于所述上侧传感器节点和所述下侧传感器节点之间；以及通过将所述第二偏移值与所述中心节点的Y坐标相加以生成第二所得值，并将所述第二所得值乘以第二分辨率比率来补偿所述触摸位置的Y坐标，所述第二分辨率比率通过将所述显示面板的纵向分辨率除以所述触摸屏的纵向分辨率而得到。

用于改进触摸性能的所述方法包括以下步骤：利用所述左侧传感器节点或者所述右侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据，来生成用于修正基于所述中心节点与所述左侧传感器节点或所述右侧传感器节点之间的位置的传感器数据变化的非线性的第一修正函数；以及首先利用所述第一修正函数来修正用于计算所述第一偏移值的所述左侧传感器节点的传感器数据、所述右侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据。

用于改进触摸性能的所述方法包括以下步骤：利用所述上侧传感器节点或者所述下侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据，来生成用于修正基于所述中心节点与所述上侧传感器节点或所述下侧传感器节点之间的位置的传感器数据变化的非线性的第二修正函数；以及其次利用所述第二修正函数来修正用于计算所述第二偏移值的所述上侧传感器节点的传感器数据、所述下侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据。

根据本发明的一个示例性实施方式的、具有触摸传感器的显示器包括：模拟数字转换器，该模拟数字转换器将从与显示面板集成在一起的触摸屏输入的传感器节点电压转换成传感器数据；峰值数据检测器，该峰值数据检测器从所述传感器数据当中检测峰值数据；偏移值计算器，该偏移值计算器基于左侧传感器节点的传感器数据、右侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据来计算针对X轴的第一偏移值，所述左侧传感器节点和所述右侧传感器节点沿X轴方向设置在两侧，中心节点置于所述左侧传感器节点和所述右侧传感器节点之间，所述中心节点最靠近触摸位置并且具有所述峰值数据，并且该偏移值计算器基于上侧传感器节点的传感器数据、下侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据来计算针对Y轴的第二偏移值，所述上侧传感器节点和所述下侧传感器节点沿Y轴方向设置在两侧，所述中心节点置于所述上侧传感器节点和所述下侧传感器节点之间；分辨率转换器，该分辨率转换器通过将所述第一偏移值与所述中心节点的X坐标相加以生成第一所得值，并将所述第一所得值乘以第一分辨率比率来补偿所述触摸位置的X坐标，并且通过将所述第二偏移值与所述中心节点的Y坐标相加以生成第二所得值，并将所述第二所得值乘以第二分辨率比率来补偿所述触摸位置的Y坐标，所述第一分辨率比率通过将所述显示面板的水平分辨率除以所述触摸屏的水平分辨率而得到，所述第二分辨率比率通过将所述显示面板的纵向分辨率除以所述触摸屏的纵向分辨率而得到。

附图说明

附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，并且被并入并构成本说明书的一部分，附图例示了本发明的实施方式，并与描述一起用于说明本发明的原理。

在图中：

图1是用于说明修正X坐标和Y坐标的分辨率的技术的视图；

图2是示出由常规分辨率修正技术所导致的执行结果（直线或曲线）失真的视图；

图3是示出根据本发明一示例性实施方式的、用于改进具有触摸传感器的显示器的触摸性能的方法的流程图；

图4是示出耦接至或者并入到显示面板中的触摸屏的视图；

图5是示出触摸屏与显示面板之间的物理分辨率差异的视图；

图6是示出中心节点的传感器数据与周围传感器节点的传感器数据的示例的视图；

图7是示出位于触摸屏上的触摸位置的示例的视图；

图8是示出根据本发明一示例性实施方式的、用于改进触摸性能的方法的执行结果的视图；

图9A和9B是示出根据本发明另一示例性实施方式的、用于改进具有触摸传感器的显示器的触摸性能的方法的流程图；

图10是触摸传感器图案的放大的视图；

图11是示出取决于形成在触摸屏的传感器节点之间的单元传感器图案中的触摸位置的电容变化的视图；

图12是用于说明获取修正函数的原理的视图；

图13是示出根据本发明另一示例性实施方式的、用于改进触摸性能的方法的执行效果的视图；

图14是示出根据本发明一示例性实施方式的显示器的框图；

图15至图17是示出触摸屏与显示面板的各个实施方式的视图；

图18示出了用于修正触摸屏与显示面板之间的物理分辨率差异的触摸控制器的详细构造的示例；以及

图19示出了用于修正触摸屏与显示面板之间的物理分辨率差异的触摸控制器的详细构造的另一示例。

具体实施方式

下面，参照图3至图19，对本发明的示例性实施方式进行详细描述。

图3是示出根据本发明一示例性实施方式的、用于改进具有触摸传感器的显示器的触摸性能的方法的流程图。图4至图8是用于详细说明根据本发明一示例性实施方式的、用于改进具有触摸传感器的显示器的触摸性能的方法的视图。

参照图3，在根据本发明一示例性实施方式的、用于改进触摸性能的方法中，将从触摸屏输入的传感器节点电压转换成传感器数据（S1）。

如图4所示，触摸屏TSP可以作为单元上类型或单元上附加类型耦接至显示面板DIS。另外地，触摸屏TSP可以作为单元内类型并入显示面板DIS中。如图4所示，触摸屏TSP包括：Tx电极、与Tx电极相交的Rx电极，以及形成在Tx电极与Rx电极的交叉点处的多个传感器节点TSN，以构成互电容器。

在用于改进触摸性能的方法中，从传感器数据当中检测在触摸前后之间具有最大变化的峰值数据（S2）。该峰值数据对应于最接近某人手指（或导电材料）触摸在触摸屏TSP上的触摸位置的传感器节点的电压。

如图5所示，触摸屏TSP的物理分辨率远低于显示面板DIS的物理分辨率。在图5中，实线指示触摸屏TSP的、用于限定触摸单元的物理分辨率，而虚线指示显示面板DIS的、用于限定像素的物理分辨率。为修正触摸屏TSP与显示面板DIS之间的物理分辨率的差异，这种用于改进触摸性能的方法通过不仅考虑常规峰值数据，而且考虑与最接近触摸位置P（x，y）的中心节点Nc相邻的周围传感器节点Nr、Nl、Nu，以及Nd的传感器数据来实施。

周围传感器节点包括：沿X轴方向设置在两侧的左侧传感器节点N1和右侧传感器节点Nr，中心节点Nc置于左侧传感器节点N1和右侧传感器节点Nr之间；以及沿y方向设置在两侧的上侧传感器节点Nu和下侧传感器节点Nd，中心节点Nc置于上侧传感器节点Nu和下侧传感器节点Nd之间。图6例示了在定位了包括中心节点Nc的触摸单元上的触摸位置P（x，y）（向右侧传感器节点Nr和下侧传感器节点Nd倾斜，如图5所示）时，中心节点Nc的峰值数据和周围传感器节点Nr、Nl、Nu，以及Nd的传感器数据的示例。更靠近触摸位置P（x，y）的传感器节点具有更大的数据尺寸。在图6中，中心节点Nc的峰值数据值为“3988”,右侧传感器节点Nr的传感器数据值为“2413”,下侧传感器节点Nd的传感器数据值为“3731”，而左侧传感器节点Nl的传感器数据值为“3552”。

在用于改进触摸性能的方法中，通过使用根据周围传感器节点Nr、Nl、Nu和Nd的传感器数据值而针对上侧、下侧、左侧，以及右侧添加不同加权值的技术，来修正触摸位置P（x，y）的坐标，以与显示面板DIS的分辨率相匹配。

首先，在用于改进触摸性能的方法中，通过将左侧传感器节点Nl的传感器数据值、右侧传感器节点Nr的传感器数据值以及中心节点Nc的峰值数据值应用于下面的等式1来计算针对X轴的第一偏移值Δx，以便将图7中所示的触摸位置P（x，y）的X坐标Px转换成与显示面板DIS的分辨率匹配的经修正的X坐标（S3）。

[等式1]

$\mathrm{\&Delta;x}=\frac{\mathrm{right}-\mathrm{left}}{2\&times;(\mathrm{center}-\mathrm{left})}$

其中，“center”表示中心节点Nc的峰值数据值，“left”表示左侧传感器节点Nl的传感器数据值，而“right”表示右侧传感器节点Nr的传感器数据值。

如果定位了触摸位置P（x，y）的X坐标Px，朝左侧传感器节点Nl倾斜，并由此左侧传感器节点Nl的传感器数据值（左侧）大于右侧传感器节点Nr的传感器数据值（右侧），则可以将下面的等式2应用于计算第一偏移值Δx。

[等式2]

$\mathrm{\&Delta;x}=\frac{\mathrm{left}-\mathrm{right}}{2\&times;(\mathrm{center}-\mathrm{right})}$

在用于改进触摸性能的方法中，如下面的等式3所示，通过将第一偏移值Δx与中心节点Nc的X坐标x（Nc）相加，并接着将所得值乘以第一分辨率比率Nx，来将触摸位置P（x，y）的X坐标Px转换成与显示面板DIS的分辨率匹配的经修正的X坐标Px'，第一分辨率比率Nx通过将显示面板DIS的水平分辨率（针对X轴的分辨率）除以触摸屏TSP的水平分辨率而得到（S4）。

[等式3]

Px'=(x(Nc)+Δx)×Nx

接下来，在用于改进触摸性能的方法中，通过上侧传感器节点Nu的传感器数据值、下侧传感器节点Nd的传感器数据值以及中心节点Nc的峰值数据值应用于下面的等式4来计算Y轴的第二偏移值Δy，以便将图7所示触摸位置P（x，y）的Y坐标Py转换成与显示面板DIS的分辨率匹配的经修正的Y坐标（S5）。

[等式4]

$\mathrm{\&Delta;y}=\frac{\mathrm{down}-\mathrm{up}}{2\&times;(\mathrm{center}-\mathrm{up})}$

其中，“center”表示中心节点Nc的峰值数据值，“up”表示上侧传感器节点Nu的传感器数据值，而“down”表示下侧传感器节点Nd的传感器数据值。

如果定位了触摸位置P（x，y）的Y坐标Py，朝上侧传感器节点Nu倾斜，由此上侧传感器节点Nu的传感器数据值（上侧）大于下侧传感器节点Nd的传感器数据值（下侧），则可以将下面的等式5应用于计算第二偏移值Δy。

[等式5]

$\mathrm{\&Delta;y}=\frac{\mathrm{up}-\mathrm{down}}{2\&times;(\mathrm{center}-\mathrm{down})}$

在用于改进触摸性能的方法中，如下面的等式6所示，通过将第二偏移值Δy与中心节点Nc的Y坐标y（Nc）相加，并接着将所得值乘以第二分辨率比率Ny，来将触摸位置P（x，y）的Y坐标Py转换成与显示面板DIS的分辨率匹配的经修正的Y坐标Py'，第二分辨率比率Ny通过将显示面板DIS的纵向分辨率（针对Y轴的分辨率）除以触摸屏TSP的纵向分辨率而得到。

[等式6]

Py'=(y(Nc)+Δy)×Ny

这样，根据本发明的一示例性实施方式的、用于改进触摸性能的方法根据周围传感器节点Nr、Nl、Nu和Nd的传感器数据值，使用添加针对上侧、下侧、左侧及右侧的不同偏移值的技术，由此，如图8所示，通过使得由修正触摸坐标的分辨率的处理所导致的执行结果的失真最小化，改进了触摸性能。

图9A和图9B是示出根据本发明一示例性实施方式的、用于改进具有触摸传感器的显示器的触摸性能的方法的流程图。图10至图13是用于详细说明根据本发明一示例性实施方式的、用于改进具有触摸传感器的显示器的触摸性能的方法的视图。

根据本发明另一示例性实施方式的、用于改进触摸性能的方法在将触摸屏TSP的分辨率转换成显示面板DIS的分辨率的步骤（图9A的S5和S6以及图9B的S9和S10）之前，还包括修正取决于触摸屏TSP的传感器节点之间的触摸位置的电容变化（即，传感器数据变化）的非线性的预处理步骤（图9A的S3和S4以及图9B的S7和S8）。

参照图9A和图9B，在根据本发明另一示例性实施方式的、用于改进触摸性能的方法中，将从触摸屏输入的传感器节点电压转换成传感器数据（S1）。

在用于改进触摸性能的方法中，从传感器数据当中检测在触摸前后之间具有最大变化的峰值数据（S2）。该峰值数据对应于最接近某人手指（或导电材料）在触摸屏TSP上触摸的触摸位置的传感器节点的电压。

在用于改进触摸性能的方法中，甚至还考虑了取决于形成在触摸屏TSP的传感器节点之间的单元传感器图案中的触摸位置的电容变化，如图10所示。例如，假定传感器图案的尺寸为5.1mm×5.1mm，并且显示面板DIS的像素尺寸为300μm×300μm，在触摸屏TSP的单元传感器图案中，沿X和Y轴方向定位17个像素。如图11所示，在设置在左侧传感器节点Nl与中心节点Nc之间的传感器图案上，当触摸位置从左侧传感器节点Nl向中心节点Nc（即，测量位置）移动时，电容的变化在1至3像素所在的第一区域A1中和14至17像素所在的第二区域A2中示出了非线性特征。在没有考虑这种非线性特征的情况下，在分辨率转换时，在非线性区中可能难于执行准确的坐标匹配。根据本发明另一示例性实施方式的、用于改进触摸性能的方法包括所述根据本发明一示例性实施方式的、用于改进触摸性能的方法，并且如下执行，以便进一步考虑电容变化的非线性。在下面的描述中，图4至图7照原样使用。

首先，在用于改进触摸性能的方法中，为了将图7中所示的触摸位置P（x，y）的X坐标Px转换成与显示面板DIS的分辨率匹配的经修正的X坐标，执行预处理步骤S3和S4，并且基于结果，执行在一示例性实施方式中有说明的分辨率转换步骤S5和S6。

在用于改进触摸性能的方法中，利用沿X轴方向与中心节点Nc相邻的左侧传感器节点Nl或右侧传感器节点Nr的传感器数据以及峰值数据来生成用于修正基于中心节点Nc与左侧传感器节点Nl或右侧传感器节点Nr之间的位置的传感器数据变化（即，电容变化）的非线性的第一修正函数（S3），其中中心节点Nc最接近于触摸位置P（x，y）并且具有峰值数据。

第一修正函数可以通过将基于位置的传感器数据变化的线性图除以基于位置的传感器数据变化的非线性图来获得，如图12所示。基于位置的传感器数据变化的线性图是可以根据中心节点Nc的峰值数据和相邻左侧传感器节点Nl或右侧传感器节点Nr的传感器数据事先检测到的值。而且，基于位置的传感器数据变化的非线性图是通过测试预定的值。

在用于改进触摸性能的方法中，利用所生成的第一修正函数首先修正中心节点Nc的峰值数据、左侧传感器节点Nl的传感器数据以及右侧传感器节点Nr的传感器数据（S4）。

在用于改进触摸性能的方法中，与图3中的S3类似地，通过将中心节点Nc的首先修正的峰值数据、左侧传感器节点Nl的首先修正的传感器数据以及右侧传感器节点Nr的首先修正的传感器数据应用于等式1（或者在某些情况下应用于等式2），来计算针对X轴的第一偏移值Δx（S5）。

在用于改进触摸性能的方法中，与图4的S3类似地，如等式3所示，通过将第一偏移值Δx与中心节点Nc的X坐标x（Nc）相加，并接着将所得值乘以第一分辨率比率Nx，来将触摸位置P（x，y）的X坐标Px转换成与显示面板DIS的分辨率匹配的经修正的X坐标Px'，第一分辨率比率Nx通过将显示面板DIS的水平分辨率（针对X轴的分辨率）除以触摸屏TSP的水平分辨率而得到（S6）。

接下来，在用于改进触摸性能的方法中，为了将图7中所示的触摸位置P（x，y）的Y坐标Py转换成与显示面板DIS的分辨率匹配的经修正的Y坐标，执行预处理步骤S7和S8，并且基于结果，执行在一示例性实施方式中有说明的分辨率转换步骤S9和S10。

在用于改进触摸性能的方法中，利用沿Y轴方向与中心节点Nc相邻的上侧传感器节点Nu或下侧传感器节点Nd的传感器数据以及峰值数据来生成用于修正基于中心节点Nc与上侧传感器节点Nu或下侧传感器节点Nd之间的位置的传感器数据变化（即，电容变化）的非线性的第二修正函数，其中中心节点Nc最接近于触摸位置P（x，y），并具有峰值数据（S7）。第二修正函数可以按和上述第一修正函数相同的方式来获得。

在用于改进触摸性能的方法中，利用所生成的第二修正函数其次修正中心节点Nc的峰值数据、上侧传感器节点Nu的传感器数据以及下侧传感器节点Nd的传感器数据（S8）。

在用于改进触摸性能的方法中，与图3的S5类似地，通过将中心节点Nc的其次经修正的峰值数据、上侧传感器节点Nu的其次经修正的传感器数据以及下侧传感器节点Nd的其次经修正的传感器数据应用于等式4（或者在某些情况下应用于等式5），来计算针对Y轴的第二偏移值Δy（S9）。

在用于改进触摸性能的方法中，与图3的S6类似地，如等式6所示，通过将第二偏移值Δy与中心节点Nc的Y坐标y（Nc）相加，并接着将所得值乘以第二分辨率比率Ny，来将触摸位置P（x，y）的Y坐标Py转换成与显示面板DIS的分辨率匹配的经修正的Y坐标Py'，第二分辨率比率Ny通过将显示面板DIS的纵向分辨率（针对Y轴的分辨率）除以触摸屏TSP的纵向分辨率相除而获得（S10）。

这样，根据本发明另一示例性实施方式的、用于改进触摸性能的方法通过利用执行预处理步骤的技术最小化由转换触摸坐标的分辨率的处理所导致的执行结果的失真，可以有力地改进触摸性能，如图13所示，该预处理步骤为：取决于触摸屏TSP的传感器节点之间的触摸位置修正基于位置的传感器数据变化（即电容的变化）的非线性，并接着根据周围传感器节点Nr、Nl、Nu和Nd的经修正的传感器数据值，添加针对上侧、下侧、左侧及右侧的不同偏移值。

图14是示出根据本发明一示例性实施方式的、具有触摸传感器的显示器的框图。图15至图17是示出触摸屏与显示面板的各个实施方式的视图。

参照图14，根据本发明该示例性实施方式的显示器包括：显示面板DIS、显示驱动电路202和204、定时控制器400、触摸屏TSP、触摸屏驱动电路302和304，以及触摸控制器306。

根据本发明的显示器可以被实现为平板显示器件，如液晶显示器（LCD）、场发射显示器（FED）、等离子显示面板（PDP）、有机发光显示器（OLED）以及电泳显示器（EPD）。尽管示例性实施方式已经将液晶显示器作为平板显示器件的示例进行了描述，但要注意的是，本发明的显示器不限于液晶显示器。

显示面板DIS具有形成在两个基板之间的液晶层。显示面板DIS的下基板包括：多条数据线D1至Dm（m是自然数）、与数据线D1至Dm交叉的多条选通线G1至Gn（n为自然数）、形成在数据线D1至Dm与选通线G1至Gn的交叉点处的多个薄膜晶体管TFT、用于利用数据电压对液晶单元充电的多个像素电极，以及连接至像素电极并维持液晶单元的电压的储能电容器。

显示面板DIS的像素形成在由数据线D1至Dm和选通线G1至Gn限定的像素区域中，并且按矩阵形式设置。相应像素的液晶单元由施加至像素电极的数据电压与施加至公共电极的公共电压之间的电压差所施加的电场驱动，并且调节入射光的透射量。TFT响应于来自选通线G1至Gn的选通脉冲而导通，从而将来自数据线D1至Dm的电压提供给液晶单元的像素电极。

显示面板DIS的上基板可以包括：黑底、滤色器等。显示面板DIS的下基板可以按TFT上滤色器（COT）结构来实现。在这种情况下，可以将黑底和滤色器形成在显示面板DIS的下基板上。

将偏光片分别附着至上基板和下基板。形成配向膜以在接触液晶的内表面处设置液晶的预倾斜角。可以在显示面板DIS的上基板与下基板之间形成柱状间隔体，以维持液晶单元的单元间隙。

可以将背光单元设置在显示面板DIS的背面上。背光单元被实现为边缘型或直接型背光单元，以向显示面板DIS照射光。显示面板DIS可以按任何公知的液晶模式实现，如TN（扭曲向列）模式、VA（垂直配向）模式、IPS（板内切换）模式以及FFS（边缘场切换）模式。

显示驱动电路包括数据驱动电路202和扫描驱动电路204，并向像素写入输入图像的视频数据电压。数据驱动电路202将从定时控制器400输入的数字视频数据RGB转换成模拟正/负伽玛补偿电压，以生成数据电压。该数据电压被提供给数据线D1至Dm。扫描驱动电路204顺序地向选通线G1至Gn提供与数据电压同步的选通脉冲（或扫描脉冲），来选择显示面板DIS的像素线，以写入数据电压。

定时控制器400接收定时信号，如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能信号DE，以及来自外部主机系统的主时钟MCLK。定时控制器400生成显示定时控制信号，以控制数据驱动电路202和扫描驱动电路204的操作定时。扫描定时控制信号包括：选通起始脉冲GSP、选通移位时钟、选通输出使能信号GOE等。数据定时控制信号包括：源采样时钟SSC、极性控制信号POL、源输出使能信号SOE等。

触摸屏TSP可以接合至显示面板DIS的上偏光片POL1，如图15所示，并且可以形成在上偏光片POL1与上基板GLS1之间，如图16所示。而且，触摸屏TSP可以作为下基板上的单元内类型连同像素阵列一起形成在显示面板DIS中，如图17所示。在图15至图17中，“PIX”指液晶单元的像素电极，“GLS2”指下基板，而“POL”指下偏光片。

触摸屏TSP包括：Tx线T1至Tj（j为小于n的正整数），与Tx线T1至Tj十字交叉的Rx线R1至Ri（i为小于m的正整数），以及形成在Tx线T1至Tj与Rx线R1至Ri的交叉点处的（i×j）传感器节点。

触摸屏驱动电路包括Tx驱动电路302和Rx驱动电路304。触摸屏驱动电路将触摸驱动脉冲提供给Tx线T1至Tj，并且通过Rx线R1至Ri感测传感器节点的电压，并将它们转换成数字数据。Tx驱动电路302和Rx驱动电路304可以集成在一个ROIC（读出IC）中。

Tx驱动电路302选择Tx通道，以响应于从触摸控制器306输入的建立信号，来输出触摸驱动脉冲。接着，Tx驱动电路302响应于每次感测时间的建立信号，向连接至选择的Tx通道的Tx线T1至Tj提供触摸驱动脉冲。

Rx驱动电路304选择Rx通道，以响应于从触摸控制器306输入的建立信号，来接收传感器节点电压。Rx驱动电路304响应于建立信号通过连接至选择的Rx通道的Rx线R1至Ri来接收并采样传感器节点电压。Rx驱动电路304并入模拟数字转换器，以在模拟数字转换时间期间将所采样的传感器节点电压转换成作为数字数据的传感器数据，并将其发送至触摸控制器306。

触摸控制器306通过接口（如I2C总线、SPI（串行外围接口），以及系统总线）连接至Tx驱动电路302和Rx驱动电路304。触摸控制器306将建立信号提供给Tx驱动电路302和Rx驱动电路304，以选择用于输出触摸驱动脉冲的Tx通道和用于读取传感器节点电压的Rx通道。触摸控制器306向Rx驱动电路304提供用于控制并入Rx驱动电路304中的采样电路的采样定时的切换控制信号，以控制传感器节点电压的采样定时。触摸控制器306向并入Rx驱动电路304中的模拟数字转换器提供ADC时钟，以控制传感器节点电压的数字转换定时。

因为触摸屏TSP的物理分辨率低于显示面板的物理分辨率，所以触摸控制器306执行修正触摸屏与显示面板之间的物理分辨率的差异的操作，以便导出触摸位置的准确坐标值。为了最小化由转换触摸坐标的分辨率的处理所导致的执行结果的失真，触摸控制器306根据与具有峰值数据的中心节点相邻的周围传感器节点的传感器数据值，通过针对上侧、下侧、左侧及右侧应用不同的偏移值来补偿触摸位置的坐标值。为了进一步最小化由转换触摸坐标的分辨率的处理所导致的执行结果的失真，触摸控制器306可以通过修正取决于触摸屏TSP的传感器节点之间的触摸位置的电容变化（即，传感器数据变化）的非线性，并接着根据周围传感器节点的经修正的传感器数据值，针对上侧、下侧、左侧及右侧应用不同的偏移值，来补偿触摸位置的坐标值。

触摸控制器306向外部主机系统发送已经转换了分辨率的触摸坐标值，作为HID格式的数字触摸数据。该主机系统执行与从触摸控制器306输入的触摸数据的坐标值相关联的应用程序。

图18示出了用于修正触摸屏与显示面板之间的物理分辨率的差异的触摸控制器306的详细构造的示例。

参照图18，触摸控制器306包括：峰值数据检测器10、偏移计算器12以及分辨率转换器14。

峰值数据检测器10检测峰值数据，该峰值数据为从Rx驱动电路304输入的传感器数据Sdata当中的最大数据。

偏移值计算器12基于左侧传感器节点的传感器数据、右侧传感器节点的传感器数据以及峰值数据来计算针对X轴的第一偏移值Δx，该右侧传感器节点和左侧传感器节点沿X轴方向设置在两侧，中心节点置于左侧传感器节点和右侧传感器节点之间，该中心节点最靠近触摸位置并且具有峰值数据。而且，偏移值计算器12基于上侧传感器节点的传感器数据、下侧传感器节点的传感器数据以及峰值数据来计算针对Y轴的第二偏移值Δy，该上侧传感器节点和下侧传感器节点沿Y轴方向设置在两侧，中心节点置于上侧传感器节点和下侧传感器节点之间。

分辨率转换器14通过将第一偏移值Δx与中心节点的X坐标相加，并将所得值乘以第一分辨率比率，来将触摸位置的X坐标转换成与显示面板DIS的分辨率匹配的经修正的X坐标，该第一分辨率比率通过将显示面板DIS的水平分辨率（针对X轴的分辨率）除以触摸屏TSP的水平分辨率而得到。而且，分辨率转换器14通过将第二偏移值Δy与中心节点的Y坐标相加，并将所得值乘以第二分辨率比率，来将触摸位置的Y坐标转换成与显示面板DIS的分辨率匹配的经修正的Y坐标，该第二分辨率比率通过将显示面板DIS的纵向分辨率（针对Y轴的分辨率）除以触摸屏TSP的纵向分辨率而得到。分辨率转换器14输出经修正的X和Y坐标，作为转换了分辨率的触摸坐标值P（x，y）。

图19示出了用于修正触摸屏与显示面板之间的物理分辨率的差异的触摸控制器306的详细构造的另一示例。

参照图19，触摸控制器306包括：峰值数据检测器20、非线性修正器21、偏移计算器22以及分辨率转换器24。

峰值数据检测器20检测峰值数据，该峰值数据为从Rx驱动电路304输入的传感器数据Sdata当中的最大数据。

非线性修正器21利用沿X轴方向与中心节点相邻的左侧传感器节点或右侧传感器节点的传感器数据以及峰值数据，来生成用于修正基于中心节点与左侧传感器节点或右侧传感器节点之间的位置的传感器数据变化（即，电容变化）的非线性的第一修正函数F1，其中中心节点最接近于触摸位置并且具有峰值数据。接着，非线性修正器21首先利用所生成的第一修正函数F1来修正中心节点的峰值数据、左侧传感器节点的传感器数据以及右侧传感器节点的传感器数据。

非线性修正器21利用沿Y轴方向与中心节点相邻的上侧传感器节点或下侧传感器节点的传感器数据以及峰值数据，来生成用于修正基于中心节点与上侧传感器节点或下侧传感器节点之间的位置的传感器数据变化（即，电容变化）的非线性的第二修正函数F2，其中中心节点最接近于触摸位置并且具有该峰值数据。而且，非线性修正器21其次利用所生成的第二修正函数F2来修正中心节点的峰值数据、上侧传感器节点的传感器数据以及下侧传感器节点的传感器数据。

偏移值计算器22基于首先修正的中心节点的峰值数据，以及首先修正的左侧和右侧传感器节点的传感器数据来计算针对X轴的第一偏移值。而且，偏移值计算器22基于其次修正的中心节点的峰值数据，以及其次修正的上侧和下侧传感器节点的传感器数据来计算针对Y轴的第二偏移值。

分辨率转换器24通过将第一偏移值与中心节点的X坐标相加，并将所得值乘以第一分辨率比率，来将触摸位置的X坐标转换成与显示面板DIS的分辨率匹配的经修正的X坐标，该第一分辨率比率通过将显示面板DIS的水平分辨率除以触摸屏TSP的水平分辨率而得到。而且，分辨率转换器24通过将第二偏移值Δy与中心节点的Y坐标相加，并将所得值乘以第二分辨率比率，来将触摸位置的Y坐标转换成与显示面板DIS的分辨率匹配的经修正的Y坐标，该第二分辨率比率通过将显示面板DIS的纵向分辨率（针对Y轴的分辨率）除以触摸屏TSP的纵向分辨率而得到。分辨率转换器24输出经修正的X和Y坐标，作为转换了分辨率的触摸坐标值P（x，y）。

如上所述，根据本发明的具有触摸传感器的显示器和用于改进显示器的触摸性能的方法，可以根据与具有峰值数据的中心节点相邻的周围传感器节点的传感器数据值，通过针对上侧、下侧、左侧和右侧应用不同的偏移值来补偿触摸位置的坐标值，而最小化由转换触摸坐标的分辨率的处理所导致的执行结果的失真。

而且，根据本发明的具有触摸传感器的显示器和用于改进显示器的触摸性能的方法，还可以通过修正取决于触摸屏的传感器节点之间的触摸位置的电容变化（即，传感器数据变化）的非线性，并接着根据周围传感器节点的经修正的传感器数据值针对上侧、下侧、左侧及右侧提供不同的偏移值，而最小化由转换触摸坐标的分辨率的处理所导致的执行结果的失真。随后，能够有力地改进触摸性能。

鉴于上述，对本领域技术人员将明显的是，在不脱离本发明的技术精神的情况下，可以对本发明进行各种改变和修改。因此，本发明的技术范围不限于上面的详细描述，而应当基于所附权利要求书来确定。

Claims (6)

1.一种用于改进具有触摸传感器的显示器的触摸性能的方法，该方法包括以下步骤：

将从与显示面板集成在一起的触摸屏输入的传感器节点电压转换成传感器数据；

从所述传感器数据当中检测峰值数据；

基于左侧传感器节点的传感器数据、右侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据来计算针对X轴的第一偏移值，所述左侧传感器节点和所述右侧传感器节点沿X轴方向设置在两侧，中心节点置于所述左侧传感器节点和所述右侧传感器节点之间，所述中心节点最靠近触摸位置并且具有所述峰值数据；

通过将所述第一偏移值与所述中心节点的X坐标相加以生成第一所得值，并将所述第一所得值乘以第一分辨率比率，来补偿触摸位置的X坐标，所述第一分辨率比率通过将所述显示面板的水平分辨率除以所述触摸屏的水平分辨率而得到；

基于上侧传感器节点的传感器数据、下侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据来计算针对Y轴的第二偏移值，所述上侧传感器节点和所述下侧传感器节点沿Y轴方向设置在两侧，所述中心节点置于所述上侧传感器节点和所述下侧传感器节点之间；以及

通过将所述第二偏移值与所述中心节点的Y坐标相加以生成第二所得值，并将所述第二所得值乘以第二分辨率比率，来补偿触摸位置的Y坐标，所述第二分辨率比率通过将所述显示面板的纵向分辨率除以所述触摸屏的纵向分辨率而得到。

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

利用所述左侧传感器节点或者所述右侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据，来生成用于修正基于所述中心节点与所述左侧传感器节点或所述右侧传感器节点之间的位置的传感器数据变化的非线性的第一修正函数；以及

利用所述第一修正函数来修正用于计算所述第一偏移值的所述左侧传感器节点的传感器数据、所述右侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据。

3.根据权利要求2所述的方法，在利用所述第一修正函数来修正用于计算所述第一偏移值的所述左侧传感器节点的传感器数据、所述右侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据的步骤之后，所述方法还包括以下步骤：

利用所述上侧传感器节点或者所述下侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据，来生成用于修正基于所述中心节点与所述上侧传感器节点或所述下侧传感器节点之间的位置的传感器数据变化的非线性的第二修正函数；以及

利用所述第二修正函数来修正用于计算所述第二偏移值的所述上侧传感器节点的传感器数据、所述下侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据。

4.一种具有触摸传感器的显示器，该显示器包括：

模拟数字转换器，该模拟数字转换器将从与显示面板集成在一起的触摸屏输入的传感器节点电压转换成传感器数据；

峰值数据检测器，该峰值数据检测器从所述传感器数据当中检测峰值数据；

偏移值计算器，该偏移值计算器基于左侧传感器节点的传感器数据、右侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据来计算针对X轴的第一偏移值，所述左侧传感器节点和所述右侧传感器节点沿X轴方向设置在两侧，中心节点置于所述左侧传感器节点和所述右侧传感器节点之间，所述中心节点最靠近触摸位置并且具有所述峰值数据，并且该偏移值计算器基于上侧传感器节点的传感器数据、下侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据来计算针对Y轴的第二偏移值，所述上侧传感器节点和所述下侧传感器节点沿Y轴方向设置在两侧，所述中心节点置于所述上侧传感器节点和所述下侧传感器节点之间；

分辨率转换器，该分辨率转换器通过将所述第一偏移值与所述中心节点的X坐标相加以生成第一所得值，并将所述第一所得值乘以第一分辨率比率来补偿触摸位置的X坐标，并通过将所述第二偏移值与所述中心节点的Y坐标相加以生成第二所得值，并将所述第二所得值乘以第二分辨率比率来补偿触摸位置的Y坐标，所述第一分辨率比率通过将所述显示面板的水平分辨率除以所述触摸屏的水平分辨率而得到，所述第二分辨率比率通过将所述显示面板的纵向分辨率除以所述触摸屏的纵向分辨率而得到。

5.根据权利要求4所述的显示器，所述显示器还包括第一非线性修正器，该第一非线性修正器利用所述左侧传感器节点或者所述右侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据，来生成用于修正基于所述中心节点与所述左侧传感器节点或所述右侧传感器节点之间的位置的传感器数据变化的非线性的第一修正函数，并且利用所述第一修正函数修正用于计算所述第一偏移值的所述左侧传感器节点的传感器数据、所述右侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据。

6.根据权利要求5所述的显示器，所述显示器还包括：第二非线性修正器，该第二非线性修正器利用所述上侧传感器节点或者所述下侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据，来生成用于修正基于所述中心节点与所述上侧传感器节点或所述下侧传感器节点之间的位置的传感器数据变化的非线性的第二修正函数，并且利用所述第二修正函数来修正用于计算所述第二偏移值的所述上侧传感器节点的传感器数据、所述下侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据。