CN104714704B

CN104714704B - 触控感测显示装置及减少所述装置误报触控点的方法

Info

Publication number: CN104714704B
Application number: CN201310680723.6A
Authority: CN
Inventors: 刘叡明; 刘立林; 张仲文; 戴绅峰
Original assignee: Himax Technologies Ltd
Current assignee: Himax Technologies Ltd
Priority date: 2013-12-12
Filing date: 2013-12-12
Publication date: 2017-09-29
Anticipated expiration: 2033-12-12
Also published as: CN104714704A

Abstract

本发明揭露一种触控感测显示装置及减少所述装置误报触控点的方法。触控感测显示装置包括多个行电极及列电极、电容值侦测器，侦测每一列电极对参考接地的第一电容变化值以及每一行电极对参考接地的第二电容变化值以及侦测行电极及列电极的每一交叉处的第三电容变化值、以及处理器，计算第一及第二电容变化值超过第一临界值的第一数量，计算第一及第二电容变化值达到最大电容变化值的第二数量，以及计算第三电容变化值超过第二临界值的第三数量。当第一及第二数量分别超过第一、第二预设量及第三数量小于第一数量时，处理器使触控感测显示装置进入弯曲模式，以提升第二临界值。

Description

触控感测显示装置及减少所述装置误报触控点的方法

技术领域

本发明是有关于触控感测显示装置，特别有关于减少误报触控点的触控感测显示装置。

背景技术

由于可携式装置，像是移动助理(PDA)或是手机，日益普遍，触控感测显示装置越来越受到重视。一般来说，触控感测显示装置由触控面板以及液晶模块所组成。将触控面板整合至液晶模块的方法，如本领域内的技艺人士已知的，像是晶片外(out-cell)、晶片上(on-cell)及晶片内(in-cell)。简而言之，这些技术大致上可分为两类，贴合技术(bondingtechniques，也称为 Lamination)以及非贴合技术(un-bonding techniques)。

图1A是显示利用贴合技术制程的触控感测显示装置的结构示意图。关于贴合技术，因为一触控面板110及一液晶模块120透过贴合技术整合在一起，因此在该触控面板110及该液晶模块120之间可能存在一间隙G1(如图1A所示)，例如是空气，其将导致较差的触控效率，像是发生触控感测显示装置误报触控点的情形(如以下所述)。

当使用者触碰触控感测显示装置，设置在该触控面板110的电容的电容值将发生变化。微处理器(未显示)将电容值的变化(电容值的变化于此及下方将称作差值，difference value)与临界值比较，以侦测出哪一点被按压。简单来说，以上所描述情形称为报告触控点，于此称为“报点”。

图1B是显示按压该触控面板110导致弯曲现象的示意图。如图1B所示，由于在该触碰面板110及该液晶模块120之间具有该间隙G1，因此当用力按压该触控面板110时，该触控面板110将会严重弯曲。也就是说，弯曲现象 (Bending Phenomenon)发生在该触控面板110上。弯曲现象将导致触控感测显示装置误报触控点，进而影响触控效率。需注意的是，当按压该触控面板 110的力量越强，误报触控点的情况将越严重。

图2A是显示用力按压触控面板的弯曲现象的示意图。图2B是显示当用力按压该触控面板110时，差值变化的示意图。参照图2A及图2B，因为手指或其他物体用力按压在该触控面板110上的触控点A，整个该触控面板110 严重弯曲，进而导致在该触控点A附近的触控点，像是点A1及A2，的差值(differential value)剧烈变化，以及导致在触控点A附近但没有被按压的点B 及B1的差值也剧烈变化，如图2B所示。

微处理器(未图示)将所有的差值与临界值th0比较，以根据比较结果来侦测出哪一点被压。在触控点A附近的点A1及A2也超过该临界值th0，其中用来决定哪一点被按压的判断方法由设计者所设计并安装至微处理器，如本领域内的技艺人士已知。

关于邻近触控点A的点B及B1，未被按压的点B及B1，其差值也高于该临界值th0，如图2B所示。因此，微处理器(未图示)根据比较结果以及相同的判断方法将点B视为触控点。然而，实际上，点B并没有被按压，因此点B被称为“鬼点”(ghost point)，如本领域内的技艺人士已知。上述情形称为误报触控点，也称为误报点。

因此，有需要提供一种新的触控感测显示装置，以避免误报触控点的情形，进而提升触控效率。

发明内容

本发明的观点在于解决至少上述问题及/或缺点以及提供至少以下所述的优点。因此，本发明的观点在于提供一触控感测显示装置，其用于预防当触控面板及液晶模块之间存在间隙且触控面板被用力按压时所导致的误报触控点的情况。

根据本发明的观点，提供一种触控感测显示装置。该触控感测显示装置包括多个行电极及多个列电极。该触控感测显示装置还包括一电容值侦测器，侦测每一列电极对一参考接地的一第一电容变化值以及每一行电极对一参考接地的一第二电容变化值，以及侦测所述行电极及所述列电极的每一交叉处的一第三电容变化值。该触控感测显示装置还包括一处理器，其执行一第一操作，以根据该第一电容变化值、该第二电容变化值及该第三电容变化值，决定进入一弯曲模式。在该第一操作中，该处理器计算所述第一电容变化值及所述第二电容变化值超过一第一临界值的一第一数量，计算所述第一电容变化值及所述第二电容变化值达到一最大电容变化值的一第二数量，以及计算所述第三电容变化值超过一第二临界值的一第三数量。当该第一数量及该第二数量分别超过一第一预设量及一第二预设量以及该第三数量小于该第一数量时，该处理器使该触控感测显示装置进入该弯曲模式。当该触控感测显示装置在该弯曲模式时，该处理器执行一第二操作，以提升该第二临界值。

本发明更提出一种方法，使上述的触控感测显示装置根据该方法操作，以减少该触控感测显示装置误报触控点的情况。减少触控感测显示装置误报触控点的方法包括提供多个列电极及多个行电极。减少触控感测显示装置误报触控点的方法还包括，侦测每一列电极对一参考接地的一第一电容变化值以及每一行电极对一参考接地的一第二电容变化值，以及侦测所述行电极及所述列电极的每一交叉处的一第三电容变化值。减少触控感测显示装置误报触控点的方法还包括执行一第一操作，以根据所述第一电容变化值、所述第二电容变化值及所述第三电容变化值，决定进入一弯曲模式。在该第一操作中，计算所述第一电容变化值及所述第二电容变化值超过一第一临界值的一第一数量，计算所述第一电容变化值及所述第二电容变化值达到一最大电容变化值的一第二数量，以及计算所述第三电容变化值超过一第二临界值的一第三数量。当该第一数量及该第二数量分别超过一第一预设量及一第二预设量以及该第三数量小于该第一数量时，使该触控感测显示装置进入该弯曲模式。当该触控感测显示装置在该弯曲模式时，执行一第二操作，以提升该第二临界值。

附图说明

图1A是显示利用贴合技术制程的触控感测显装置的结构示意图；

图1B是显示按压该触控面板110导致弯曲现象的示意图；

图2A是显示用力按压触控面板的弯曲现象的示意图；

图2B是显示当用力按压该触控面板110时，差值变化的示意图；

图3是显示根据本发明一示范性实施例所述的差值行为示意图；

图4是显示根据本发明的一示范性实施例所述的触控感测显示装置300 的方块示意图；

图5是显示根据本发明一实施例所述的该触控感测显示装置300的弯曲区域以及非弯曲区域的示意图；

图6为是显示根据本发明一实施例所述的如何进入弯曲模式以及提升互感临界值的流程图。

【符号说明】

110～触控面板

120～液晶模块

G1～间隙

A～触控点

A1、A2、B、B1～点

th0、th1、th2～临界值

300～触控感测显示装置

310～触控面板

320～电容值侦测器

330～处理器

GND～参考接地

R₁,R₂,…,R_N、R_a、R_b～列电极

C₁,C₂,…,C_M、C_a、C_b～行电极

C₁₁,C₁₂,…,C_1N、C₂₁,C₂₂,…,C_2M、C₃～等效电容

t₁～第一临界值

50～弯曲区域

S0-S7～步骤

N1～第一数量

N2～第二数量

N3～第三数量

N4～第四数量

P1～第一预设量

P2～第二预设量

P3～第三预设量

具体实施方式

以下将详细讨论本发明各种实施例的制造及使用方法。然而值得注意的是，本发明所提供的许多可行的发明概念可实施在各种特定范围中。这些特定实施例仅用于举例说明本发明的制造及使用方法，但非用于限定本发明的范围。

图3是显示根据本发明一示范性实施例所述的差值变化的示意图。本发明提供一种触控感测显示装置，透过提升临界值来减少误报触控点的情况，如图 3所示。相较图2B，本发明的该触控感测显示装置使临界值从临界值th₁提升至临界值th₂，其中临界值th₂超过点B的差值。因此，点B不会被微处理器视为按压点，因此能减少误报触控点的情况。这些电容值的变化，亦被称为差值(differential value)，具有一变化范围0～255。然而，其他的范围也被考虑。换句话说，在本发明中，255为最大电容变化值。需注意的示，以上所描述的情况仅为示范本发明之用，但不限定于此。

图4是显示根据本发明的一示范性实施例的触控感测显示装置300的方块示意图。该触控感测显示装置300包括多个列电极(例如图4所示的列电极 R₁,R₂,…,R_N)以及多个行电极(例如图4所示的行电极C₁,C₂,…,C_M)、一电容值侦测器320与一处理器330，其中上述所述行电极及列电极设置在一触控面板310上。该电容值侦测器320耦接该触控面板310，还耦接所述行电极及所述列电极。该处理器330耦接该触控面板310及该电容值侦测器320。需注意的是，该触控感测显示装置300还包括一液晶模块(未显示)，但弯曲现象仅发生在该触控面板310上。因此，以下的描述将着重在该触控面板310上。

每一列电极具有一等效电容(参照图4，以等效电容C₁₁,C₁₂,…,C_1N表示) 以及每一行电极具有一等效电容(参照图4，以等效电容C₂₁,C₂₂,…,C_2M表示)。这些等效电容C₁₁,C₁₂,…,C_1N及C₂₁,C₂₂,…,C_2M称为“自感电容”(Self Capacitance)，如本领域内的技艺人士已知。此外，所述行电极及列电极的每一交界处具有一等效电容，参照图4，以等效电容C₃为例，其称为“互感电容”(Mutual Capacitance)，如本领域内的技艺人士已知。

该电容值侦测器320侦测前述等效电容(自感电容及互感电容)的电容值变化，其中前述等效电容的电容值的变化于此也称为“差值”(differential value)。该电容值侦测器320侦测每一列电极对一参考接地的一第一电容变化值以及每一行电极对该参考接地的一第二电容变化值，其中该参考接地例如是图4所示的参考接地GND。除此之外，该电容值侦测器320侦测所述行电极及列电极的每一交叉处的一第三电容变化值。该电容值侦测器320侦测“自感电容”及“互感电容”的电容值变化。

在本发明的另一实施例中，该电容值侦测器320还包括一自感通道(未图示)及一互感通道(未图示)。该自感通道侦测所述第一电容变化值及所述第二电容变化值(即，该电容值侦测器320侦测自感电容的电容值变化)并传送侦测结果至该处理器330。除此之外，互感通道侦测所述第三电容变化值(即，该电容值侦测器320侦测互感电容的电容值变化)并传送侦测结果至该处理器 330。

当弯曲现象发生时，传统的触控感测显示装置会误报触控点。有鉴于此，本发明的该触控感测显示装置300能够侦测发生于该触控感测显示装置300 上的弯曲现象，以进入一“弯曲模式”，进而避免任何误报触控点的发生。细节如下所述。

该处理器330执行一第一操作，以根据该第一电容变化值、该第二电容变化值及该第三电容变化值，决定进入一弯曲模式以及接着执行一第二操作。

在该第一操作中，该处理器330将该第一电容变化值及该第二电容变化值与一第一临界值(即，自感临界值)比较，并且计算该第一电容变化值及该第二电容变化值超过该第一临界值的一第一数量N1。该处理器330还计算该第一电容变化值及该第二电容变化值达到一最大电容变化值的一第二数量N2，举例来说，该最大电容变化值为255。除此之外，该处理器330计算该第三电容变化值超过一第二临界值(即，互感临界值)的一第三数量N3。

接着，该处理器330根据上述计算结果来决定是否进入该弯曲模式。明确的来说，当该第一数量N1及该第二数量N2分别超过一第一预设量P1及一第二预设量P2以及该第三数量N3小于该第一数量N1时，该处理器330使该触控感测显示装置300进入该弯曲模式。

当该触控感测显示装置300在该弯曲模式时，该处理器330执行该第二操作，以提升该第二临界值(互感临界值)。

在本发明的另一实施例中，该处理器330还计算该第三电容变化值到达该最大电容变化值的一第四数量N4。接着，当该第一数量N1及该第二数量N2 分别超过一第一预设量P1及一第二预设量P2、该第三数量N3小于该第一数量N1及该第四数量N4超过一第三预设量P3时，该处理器330使该触控感测显示装置300进入该弯曲模式。

一般来说，有两种技术，防误触(Palm Rejection)及再校正功能(Recalibration)，广泛的应用至触控感测显示装置中，此为本领域内的技艺人士已知。

防误触功能使该触控感测显示装置忽略因按压大面积所引起大量的电容值的变化。举例来说，当使用者将他的手掌放在触控感测显示装置的表面上，并且同时用手指触碰触控感测显示装置时，由于使用者的手掌在表面上覆盖很大的面积，其将导致大量的电容值产生变化，因此该触控感测显示装置无法分辨在触控感测显示装置上被使用者手指按压的点，进而导致触控感测显示装置失灵。因此，执行防误触功能，能让触控感测显示装置忽略大量的电容值变化。

关于在再校正功能(Recalibration)，因为在该触控感测显示装置上的电容值的剧烈变化也会导致触控感测显示装置失灵，因此执行再校正功能来重新校正电容值的剧烈变化，使电容值的变化归零。因为再校正功能将使该点的电容值的变化归零，因此该触控感测显示装置无法对该点产生反应。

然而，弯曲现象也会使大量的电容值产生变化以及使电容值产生剧烈变化。为了能够使该触控感测显示装置300在弯曲现象发生时能正常执行功能，因此该触控感测显示装置300是根据上述的条件进行设计。换句话说，假如执行防误触及再校正功能，会因为忽略大量的电容值的变化以及电容值的变化被归零，将使得触控感测显示装置300无法再正常的执行触控功能。

因此，在本发明的另一实施例中，假如该触控感测显示装置300还具有防误触及再校正功能时，则当该处理器330使该触控感测显示装置300进入该弯曲模式时，该处理器330禁能防误触及再校正功能，以能正常的执行触控功能。

图5是显示根据本发明另一实施例所述的该触控感测显示装置300的弯曲区域以及非弯曲区域的示意图。在本实施例中，该触控感测显示装置300还根据自感电容的电容值的变化定义一弯曲区域及一非弯曲区域，并且仅提升该弯曲区域内的第二临界值(互感临界值)。定义弯曲区域及非弯曲区域的方法如下所述。

该处理器330根据该电容值侦测器320所侦测的侦测结果得知哪一行电极及列电极超过该第一临界值(自感临界值)。举例来说，参照图4及图5，显然的，从行电极C_a至行电极C_b的差值超过了该第一临界值t₁。相似的，从列电极R_a至列电极R_b的差值也超过了该第一临界值t₁。因此，该处理器300定义一个区域为一弯曲区域50，在该区域中该第一电容变化值超过该第一临界值t₁(如图5所示，从列电极R_a至列电极R_b)以及定义其余区域为非弯曲区域。该处理器330执行该第二操作以提升该弯曲区域50的该第二临界值(互感临界值)。换句话说，该弯曲区域50采用了较高的临界值，以及相反的非弯曲区域采用较低的临界值。

在上述本发明的示范性实施例中，当弯曲现象发生时，自感电容的电容值变化较为敏感，以及较大于互感电容的电容值变化，因此自感电容的电容值变化作为主要的原则来决定是否进入弯曲模式。然而，上述内容仅用来示范本发明，并非限定于此。

图6是显示根据本发明一实施例所述的如何进入弯曲模式以及提升互感临界值的流程图。在步骤S1中，该处理器330判断该第一数量N1是否大于一第一预设量P1。如果“是”，则该程序进入到步骤S2，否则回到步骤S0。在步骤S2中，该处理器330判断该第二数量N2是否大于一第二预设量P2。如果“是”，则该程序进入到步骤S3，否则回到步骤S0。在步骤S3中，该处理器330判断该第三数量N3是否小于该第一数量N1。如果“是”，则该程序进入到步骤S4，否则回到步骤S0。在步骤S4中，该处理器330判断该第一数量N4是否大于一第三预设量P3。如果“是”，则该处理器330使该触控感测显示装置300进入该弯曲模式，步骤S5。在该处理器330使该触控感测显示装置300进入该弯曲模式后，该处理器330禁能防误触及再校正功能。接着，在步骤S7中，该处理器330提升互感临界值，如图3所示。需注意到，步骤S1-S4的顺序可任意排列，而重新排列并不会影响本发明所预期的功效。相似的，步骤S6-S7的顺序也能够随机排列。

基于以上所述，能了解本发明提出的触控感测显示装置300，具有提升互感临界值的功能，以预防当弯曲现象发生时的触控感测显示装置误报点的情况。

前述内容概略描述了几种实施例的特性，使得本领域内的技艺人士能更好得了解本发明的概念。本领域内的技艺人士应能领悟到他们能立即的使用本发明的揭露作为基准以进行设计或修正其他程序及结构，来完成相同用途及/或达到于此所介绍实施例的相同优点。本领域内的技艺人士应能了解类似等效的结构并不脱离本发明的精神与范畴，以及于此他们能有多种改变、替换以及选择而没有脱离本发明的精神与范畴。

Claims

1.一种触控感测显示装置，其特征在于，包括：

多个行电极及多个列电极；

一电容值侦测器，侦测每一列电极对一参考接地的一第一电容变化值以及每一行电极对该参考接地的一第二电容变化值，以及侦测所述行电极及所述列电极的每一交叉处的一第三电容变化值；以及

一处理器，执行一第一操作，以根据该第一电容变化值、该第二电容变化值及该第三电容变化值，决定进入一弯曲模式；

在该第一操作中，该处理器计算所述第一电容变化值及所述第二电容变化值超过一第一临界值的一第一数量，计算所述第一电容变化值及所述第二电容变化值达到一最大电容变化值的一第二数量，以及计算所述第三电容变化值超过一第二临界值的一第三数量；

当该第一数量及该第二数量分别超过一第一预设量及一第二预设量以及该第三数量小于该第一数量时，该处理器使该触控感测显示装置进入该弯曲模式；

当该触控感测显示装置在该弯曲模式时，该处理器执行一第二操作，以提升该第二临界值。

2.根据权利要求1所述的触控感测显示装置，其特征在于，

在该第一操作中，该处理器还计算所述第三电容变化值到达该最大电容变化值的一第四数量；

当该第一数量及该第二数量分别超过该第一预设量及该第二预设量、该第三数量小于该第一数量以及该第四数量超过一第三预设量时，该处理器使该触控感测显示装置进入该弯曲模式。

3.根据权利要求1所述的触控感测显示装置，其特征在于，该触控感测显示装置还具有防误触及再校正功能；

当该处理器使该触控感测显示装置进入该弯曲模式时，该处理器禁能该防误触及该再校正功能。

4.根据权利要求1所述的触控感测显示装置，其特征在于，该电容值侦测装置还包括：

一自感通道，侦测所述第一电容变化值及所述第二电容变化值并传送侦测结果至该处理器；以及

一互感通道，侦测所述第三电容变化值以及传送侦测结果至该处理器。

5.根据权利要求1所述的触控感测显示装置，其特征在于，该处理器定义一区域为一弯曲区域，在该区域中，所述列电极的该第一电容变化值超过该第一临界值以及所述行电极的该第二电容变化值超过该第一临界值，并且定义其余的该区域为非弯曲区域，该处理器执行该第二操作以提升该弯曲区域的该第二临界值。

6.一种减少触控感测显示装置误报触控点的方法，其特征在于，包括：

提供多个列电极及多个行电极；

侦测每一列电极对一参考接地的一第一电容变化值以及每一行电极对该参考接地的一第二电容变化值，以及侦测所述行电极及所述列电极的每一交叉处的一第三电容变化值；

执行一第一操作，以根据所述第一电容变化值、所述第二电容变化值及所述第三电容变化值，决定进入一弯曲模式；

在该第一操作中，计算所述第一电容变化值及所述第二电容变化值超过一第一临界值的一第一数量，计算所述第一电容变化值及所述第二电容变化值达到一最大电容变化值的一第二数量，以及计算所述第三电容变化值超过一第二临界值的一第三数量；

当该第一数量及该第二数量分别超过一第一预设量及一第二预设量以及该第三数量小于该第一数量时，使该触控感测显示装置进入该弯曲模式；

当该触控感测显示装置在该弯曲模式时，执行一第二操作，以提升该第二临界值。

7.根据权利要求6所述的减少触控感测显示装置误报触控点的方法，其特征在于，还包括：

计算所述第三电容变化值到达该最大电容变化值的一第四数量；

当该第一数量及该第二数量分别超过该第一预设量及该第二预设量、该第三数量小于该第一数量且该第四数量超过一第三预设量时，该触控感测显示装置进入该弯曲模式。

8.根据权利要求6所述的减少触控感测显示装置误报触控点的方法，其特征在于，该触控感测显示装置还具有防误触及再校正功能；

当该触控感测显示装置进入该弯曲模式时，禁能该防误触及该再校正功能。

9.根据权利要求6所述的减少触控感测显示装置误报触控点的方法，其特征在于，还包括：

定义一区域为一弯曲区域，在该区域中，所述列电极的该第一电容变化值超过该第一临界值以及所述行电极的该第二电容变化值超过该第一临界值，并且定义其余的该区域为非弯曲区域，透过执行该第二操作提升该弯曲区域的该第二临界值。