CN103425368B - 触控系统及减少累积电荷的方法 - Google Patents

Abstract

一种触控系统及减少累计电荷的方法，该触控系统包括显示面板、触控面板与电压产生电路，其中显示面板具有第一电极，触控面板具有多个触控电极，且多个触控电极包括多个传输电极与多个接收电极。当测量介于被选择的传输电极与被选择的接收电极之间的互容式电容值时，电压产生电路提供具有第一极性的第一电压给被选择的传输电极，以及同时提供具有第二极性的第二电压给其他多个传输电极的至少其中之一，以减少因提供第一电压给被选择的传输电极时而累积于第一电极上的累积电荷，其中第二极性与第一极性相反。

Description

触控系统及减少累积电荷的方法

技术领域

本发明涉及一种利用互容式电容检测触控位置的触控系统，且特别是一种当检测触控系统的触控面板上的触控位置时，可减少触控系统的显示面板的电极上的累积电荷的触控系统与其减少累积电荷的方法。

背景技术

为了检测在具有许多传输电极的触控面板上的触控位置，通常会依照预先设定好的顺序将多个检测信号输入于多个传输电极上，其中此多个检测信号可以是多个预先设定好的脉冲电压。对应输入的多个检测信号（或脉冲电压）的多个电荷会被在触控面板的接收电极所收集，并且据此产生多个电场。当在触控面板上发生触控时，触控面板里的多个电容会因多个电场的变化结果而改变其多个电容值。

然而，因为在传输电极与在显示面板上的特定电极之间存在多个寄生电容，故使得对应多个检测信号的多个电荷会耦合至显示面板的电极上，进而影响到触控系统的效能。

发明内容

本发明实施例披露一种触控系统，此触控系统包括具有电极（例如，第一电极）的显示面板。此触控系统还包括具有多个触控电极的触控面板以及电压产生电路，其中多个触控电极可以包括多个传输电极与多个接收电极。

当要测量介于被选择的传输电极与被选择的接收电极之间的互容式电容的电容值时，电压产生电路提供具有第一极性的第一电压给被选择的传输电极，且实质上同时提供具有相反于第一极性的第二极性的第二电压给其他传输电极的至少其中之一，以减少因提供第一电压给被选择的传输电极时而累积在第一电极上的累积电荷。

本发明还披露一种减少累积电荷的方法，其可以用来减少因提供第一电压而累积的累积电荷，且此方法可包括以下步骤。确定邻近于被选择用以接收具有第一极性的第一电压的传输电极的多个传输电极的至少其中之一，并且在提供第一电压时同时提供具有与第一极性相反的第二极性的第二电压给上述被确定的传输电极。

简而言之，本发明实施提供的触控系统与其减少累积电荷的方法可以减少触控面板中显示面板的第一电极上的累积电荷，以减少触控位置的误判，故可以有效地提升触控系统的整体效能。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与所附图式仅是用来说明本发明，而非对本发明的权利要求范围作任何的限制。

附图说明

图1是本发明的一实施例所提供的触控系统的系统方块图。

图2是本发明的一实施例所提供的触控系统的电路示意图。

图3是本发明的另一实施例所提供的当两个传输电极被选择用以消除存在于第一电极的累积电荷时的触控系统的电路示意图。

图4是本发明的另一实施例所提供的触控系统的系统方块图。

图5是本发明的一实施例所提供的可减少累积在显示面板的第一电极上的累积电荷的方法的流程图。

【符号说明】

10、50、100、200：触控系统

12：显示面板

14、202：触控面板

16：驱动模块

18：主机控制器

22、52、102：通道多任务器

24、54：电荷放大器

26、56、104、226：电压产生电路

28：选择器

58、106：第一电极

62、64、66、68、112、114、116：传输电极

72：第一寄生电容

74：第二寄生电容

76：第三寄生电容

78：第四寄生电容

79、126、128、132：互容式电容

82：第五寄生电容

92、108：接收电极

118、122、124：寄生电容

204：驱动显示芯片

206、208、212、214、216、218、222、224：触控电极

300：可减少累积在显示面板的第一电极上的电荷的方法

302～308：步骤流程

具体实施方式

上述说明和下面的详细描述是范例性的，目的在进一步解释本发明的范围。有关本发明的其他目的和优点将在随后的描述和附图中示出。

请参照图1，图1是本发明的一实施例所提供的一种触控系统10的系统方块图。触控系统10可包括显示面板12、触控面板14、驱动模块16以及主机控制器18。驱动模块16用来控制显示面板12与触控面板14的操作，且主机控制器18用来控制驱动模块16，其中驱动模块16可以是一触控显示驱动芯片（DDI）。

驱动模块16可包括通道多任务器22以及电荷放大器24。通道多任务器22用来多路传输从触控输入端产生的多个信号，并且输出结果感应 输出信号给电荷放大器24。电荷放大器24将此感应信号转换成一输出电压。

驱动模块16还可包括电压产生电路26及选择器28，其中选择器28用来选择至少一传输电极。更具体来说，选择器28在多个传输电极中选择其中一传输电极来接收由电压产生电路26上输出的具有第一极性的第一电压，以及选择另一个传输电极来接收由电压产生电路26输出的具有第二极性的第二电压。

值得一提的是，第一电压的电压值实质上与第二电压的电压值相同，并且第一极性与第二极性的极性相反。另外，输出第一电压与第二电压在实质上是同时发生。因此，为了能够使输出第一电压与第二电压在实质上是同时发生，使得一传输电极接收第一电压以及另一传输电极同时接收第二电压，因此必须先选择好用来接收第二电压的传输电极再输出第二电压给被选择的传输电极。

请参照图2，图2是本发明的一实施例所提供的一种触控系统50的电路示意图。与图1的触控系统10相同，触控系统50也可包括显示面板以及触控面板，但为了方便说明，显示面板以及触控面板皆未示出于图2中。触控系统50还可包括显示驱动芯片（DDI，也未显示于图2中），其中显示驱动芯片包括通道多任务器52、电荷放大器54、以及电压产生电路56。

显示面板具有第一电极58，而触控面板可包括传输电极62、64、66、68以及接收电极92，其中接收电极92连接传输电极62、64、66、68以及通道多任务器52。在本实施中，第一电极58可以是一个在显示面板里的共同电极。在其他实施例中，第一电极58可以是除了传输电极62、64、66、68与接收电极92之外的电极。更具体地说，第一电极58可以是特定电极，其中与传输电极62、64、66、68相关的电荷会累积在此特定电极上。

在传输电极62、64、66、68与第一电极58之间可能会形成寄生电容。举例来说，第一寄生电容72可在传输电极62与第一电极58之间形成，而第二寄生电容74可在传输电极64与第一电极58之间形成。同样地，第三寄生电容76可在传输电极66与第一电极58之间形成，以及第四寄生电容78可在传输电极68与第一电极58之间形成。其他寄生电容（或第五寄生电容82）可在接收电极92与第一电极58之间形成。

为了检测触控位置，首先必须测量在传输电极62、64、66、68与接收电极92之间的互容式电容的电容值。例如，为了测量在传输电极62与接收电极92之间的互容式电容79的电容值，电压产生电路56会输出一正向脉冲电压给传输电极62，其中正向脉冲电压是具有第一极性的第一电压的例子。

当电压产生电路56提供具有第一极性的第一电压的正向脉冲电压给传输电极62以做为检测触控脉冲时，由于第五寄生电容82与第一寄生电容72的形成，导致对应于正向脉冲电压的正电荷会聚集在接收电极92与第一电极58。为了要减少累积在第一电极的正电荷，电压产生电路56会提供负向脉冲电压给传输电极64，其中负向脉冲电压可为具有第二极性的第二电压并且其电压值在实质上与正向脉冲电压的电压值大小相同。因此，由于第二寄生电容74的形成，对应于负向脉冲电压的负电荷也会聚集在第一电极58上，并且抵销在第一电极58上累积的正电荷。

在本实施例中，邻近于接收正向脉冲电压的传输电极62旁的传输电极64，被选择用来接收负向脉冲电压。当开始检测触控时，在提供正向脉冲电压给传输电极62前，就预先选择好传输电极64用来接收负向脉冲电压，这样电压产生电路56就可以在实质上同时提供负向脉冲电压给传输电极64。在这样的安排下，电压产生电路56可在提供负向脉冲电压给传输电极64后再提供正向脉冲电压给传输电极64，而不需中断触控位置的检测。

上述被选择用来接收负向脉冲电压的传输电极64也可换成另一传输电极（如传输电极66）。当传输电极66被选择用来接收负向脉冲电压时，由于第三寄生电容76的形成，导致负电荷聚集在第一电极58并且抵销因正向脉冲电压导致累积在第一电极58的正电荷。

当选择两个传输电极（如传输电极64与传输电极66）用来接收负向脉冲电压来抵消累积在第一电极的正电荷时，每个传输电极分别接收的负向脉冲电压的电压值为单独选择一个传输电极所接收的负向脉冲电压的电压值的一半。

图3是本发明的一实施例提供的触控系统100的电路示意图，其中触控系统100有两个传输电极被选择用来抵销累积在第一电极的累积电荷。与触控系统10、50相同，触控系统100可包括显示面板、触控面板、显示驱动芯片（均未显示于图3中）、通道多任务器102以及电压产生电路104。显示面板具有第一电极106，而触控面板可包括接收电极108以及传输电极112、114、116。

在第一电极106与传输电极112、114、116之间，可分别形成寄生电容118、122、124。在接收电极108与传输电极112、114、116之间可形成互容式电容126、128、132，以用来检测触控位置。为了测量互容式电容126、128、132的电容值，第一电压可按照预先设定好的顺序提供给传输电极112、114、116。

当传输电极112接收到第一电压的电压值为VT时，其相关的正电荷会因为寄生电容118的形成而聚集在第一电极106上，而在传输电极114、116任何其中之一接收第一电压VT之前，传输电极114、116分别被选择用来接收电压值为-VT/2的第二电压。因此，与第二电压-VT/2相关的负电荷会因为寄生电容122、124的形成而聚集在第一电极106上，进而抵销累积在第一电极106上与第一电压VT相关的正电荷。

同样地，当有三个传输电极包括传输电极114、116被选择用来抵消在第一电极106上因对传输电极112提供第一电压VT导致累积的相关正电荷，另电压值为-VT/3的第二电压会分别提供给上述三个被选择的传输电极。因此，累积在第一电极106的与第一电压VT相关的正电荷会因三个传输电极包括传输电极114、116分别接收到另一第二电压-VT/3导致聚集在第一电极106的负电荷给抵销掉。

总而言之，提供第二电压的电压值是取决于选择用来接收第二电压的传输电极的数量以及第一电压的电压值，使得所有选择接收第二电压的传输电极所接收的第二电压的总电压值与用来抵消因接收第一电压导致累积的电荷的第一电压值大小相同。举例来说，若选择N个传输电极用来接收第二电压，则第二电压的电压值为为了检测触控位置而提供的第一电压的电压值的1/N倍。

此外，选择接收第二电压的传输电极可从邻近接收第一电压的传输电极开始选择起。以图3为例，当传输电极112接收第一电压时，则可选择邻近于传输电极112的传输电极114、116用来接收第二电压。

图4是本发明的一实施例所提供的触控系统200的系统方块图。触控系统200可包括触控面板202与显示驱动芯片204。触控面板可包括多个触控电极206-224，以及显示驱动芯片204可包括电压产生电路226，当要测量各个触控电极206-224的自身电容值时，可通过电压产生电路226提供电压给触控电极206-224。

由于触控电极206-224同时连接于同一个在显示面板里的第一电极（未显示于图中），当电压产生电路226为了测量各个触控电极206-224的自身电容值而提供电压给各个触控电极206-224时，因提供的电压导致相关电荷会累积在第一电极上。

因此，若要测量触控电极206的自身电容值而提供具有第一极性的第一电压给触控电极206时，在邻近于接收第一电压的触控电极206的触控电极208与触控电极216之中选择一个触控电极，并且实质上提供具有第二极性且电压值与第一电压相同的第二电压给被选择的触控电极。而在其他实施例中，则有可能另外再选择触控电极212、214、218、222、224接收第二电压。值得一提的是，第一极性与第二极性的极性是相反的。

当用来抵消因提供第一电压给触控电极206而导致累积在第一电极的电荷，选择接收第二电压的触控电极的数量大于一个时，以上述例子来说，即同时选择触控电极208、216接收具有第二极性的第二电压，则此第二电压的电压值为单独选择触控电极208或触控电极216时所提供的第二电压的电压值的一半。

因此，第二电压的提供会因为选择接收第二电压的触控电极的数量而改变，换句话说，提供第二电压的总电压值与因测量电容值而提供的第一电压的电压值是相同的。

同时，选择用来接收第二电压的触控电极可以是邻近于或相邻于接收第一电压的触控电极。然而，值得一提的是，在其他实施例中，选择用来接收第二电压的触控电极可以是不邻近或是相邻于接收第一电压的触控电极。

请同时参照图1、图3与图5，图5是本发明的一实施例所提供的可减少累积在显示面板的第一电极上的电荷的方法300的流程图。

方法300可包括步骤302至308，值得一提的是，方法300可以分别在图1的驱动模块16或是图3的显示驱动芯片204中执行。在步骤302中，方法300可包括选择一传输电极，用来接收具有第一极性的第一电压。在一实施例中，可预先设定顺序来确定接收具有第一极性的第一电压的传输电极。举例来说，图3中的传输电极112先被选择用来接收第一电压， 接着会按照预先设定的顺序选择传输电极114或是传输电极116，此顺序是取决于选择检测触控位置的顺序。

在步骤304中，方法300可包括选择至少一其他传输电极接收具有第二极性的第二电压。由于在步骤302中提及到可预先确定接收第一电压的传输电极的顺序，因此可从邻近于接收第一电压的传输电极的传输电极选择起。

在步骤306中，方法300可包括依照选择接收第二电压的传输电极的数量来调整第二电压的电压值。举例来说，若为了抵销因第一电压导致累积的电荷，当只有选择一个传输电极接收第二电压时，则第二电压的电压值在实质上与第一电压的电压值大小相同；而当选择两个传输电极接收第二电压值时，该第二电压的电压值则是选择一个传输电极的第二电压的电压值的一半。

在步骤308中，方法300可实质上同时对被选择接收第一电压的传输电极及被确定接收第二电压的传输电极分别提供第一电压与第二电压，其中第二电压的电压值被确定于步骤306中。

综合以上所述，本发明实施提供的触控系统与其减少累积电荷的方法可以减少触控面板中显示面板的第一电极上的累积电荷，以减少触控位置的误判，故可以有效地提升触控系统的整体效能。除此之外，所述减少累积电荷的方法的复杂度低，而易于实现，故不会增加太多触控系统的制造成本。

虽然本发明已以实施例披露如上，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中普通技术人员，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后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (14)

1.一种触控系统，其特征在于，所述触控系统包括：

显示面板，具有第一电极；

触控面板，包括多个触控电极；以及

电压产生电路；

其中，所述电压产生电路提供具有第一极性的第一电压给被选择的触控电极，并同时提供具有第二极性的第二电压给其他触控电极的至少其中之一，以减少当所述第一电压供应给被选择的触控电极时而累积在所述第一电极的累积电荷，其中所述第二极性与所述第一极性相反；

其中所述电压产生电路分别提供所述第二电压给在被选择接收所述第一电压的触控电极邻近的x个触控电极，其中x为大于1的整数。

2.根据权利要求1所述的触控系统，其特征在于，所述电压产生电路仅提供所述第二电压给在被选择接收所述第一电压的触控电极附近的触控电极。

3.根据权利要求2所述的触控系统，其特征在于，所述第一电压的电压值与所述第二电压的电压值相同。

4.根据权利要求1项所述的触控系统，其特征在于，所述第一电压的电压值是所述第二电压的电压值的x倍。

5.根据权利要求1所述的触控系统，其特征在于，所述触控系统还包括：

选择器，所述选择器电性连接于所述电压产生电路以及所述触控面板，以选择所述触控电极的其中之一来接收所述第一电压，以及选择其他触控电极的至少其中之一来接收所述第二电压。

6.根据权利要求1所述的触控系统，其特征在于，所述触控电极均排列于同一平面。

7.根据权利要求1所述的触控系统，其特征在于，所述触控电极包括多个传输电极以及多个接收电极，其中所述传输电极与所述接收电极彼此交错排列且电性绝缘。

8.根据权利要求7所述的触控系统，其特征在于，所述电压产生电路提供具有所述第一极性的所述第一电压给被选择的传输电极，并同时提供具有与所述第一极性相反的所述第二极性的所述第二电压给其他传输电极的至少其中之一，以减少当所述第一电压供应给被选择的传输电极时而累积在所述第一电极的所述累积电荷。

9.一种减少累积电荷的方法，其特征在于，所述减少累积电荷的方法用以减少累积在触控系统内的显示面板中的第一电极上的累积电荷，其中所述触控系统包括具有多个触控电极的触控面板，所述减少累积电荷的方法包括：

确定邻近于被选择用以接收具有第一极性的第一电压的触控电极的触控电极的至少其中之一；以及

同时提供具有第二极性的第二电压给被确定的触控电极，其中所述第二极性与所述第一极性相反；

其中在提供所述第二电压给被确定的触控电极的步骤中，当被选择接收所述第一电压的触控电极邻近的触控电极有x个被确定用以接收所述第二电压时，则同时分别提供所述第二电压给被确定的x个触控电极，其中x为大于1的整数。

10.根据权利要求9所述的减少累积电荷的方法，其特征在于，在提供所述第二电压给被确定的所述触控电极的步骤中，当被选择接收所述第一电压的触控电极邻近的触控电极仅有一个被确定用以接收所述第二电压时，则所述第二电压的电压值与所述第一电压的电压值相同。

11.根据权利要求9所述的减少累积电荷的方法，其特征在于，所述第一电压的电压值是所述第二电压的电压值的x倍。

12.根据权利要求9所述的减少累积电荷的方法，其特征在于，所述触控电极包括多个传输电极以及多个接收电极，所述传输电极与所述接收电极彼此交错排列且电性绝缘。

13.根据权利要求12所述的减少累积电荷的方法，其特征在于，在确定邻近于被选择接收所述第一电压的触控电极的触控电极的至少其中之一的步骤中，确定邻近于被选择用以接收具有所述第一极性的所述第一电压的传输电极的传输电极；以及在同时提供所述第二电压给被确定的触控电极的步骤中，同时提供具有所述第二极性的所述第二电压给被确定的传输电极。

14.根据权利要求9所述的减少累积电荷的方法，其特征在于，所述触控电极均排列于同一平面。