CN105653104B - 触控显示装置及其触控点检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种触控显示装置及其触控点检测方法。触控点检测方法，包括下列步骤。在一第一触控检测期间，依序提供一第一驱动信号至多个第一触控电极以从多个第二触控电极接收多个第一检测信号，并且据此判断一第一触控参考点。在一第二触控检测期间，当检测到第一触控参考点后，检测这些第一触控电极及这些第二触控电极的电容变动值以取得多个第二检测信号及多个第三检测信号，并且据此判断一第一真实触控点。

Description

触控显示装置及其触控点检测方法

技术领域

本发明是有关于一种触控装置及其触控点检测方法，且特别是有关于一种触控显示装置及其触控点检测方法。

背景技术

近年来，随着信息技术、无线移动通信和信息家电的快速发展与应用，为了达到更便利、体积更轻巧化以及更人性化的目的，许多信息产品已由传统的键盘或鼠标等输入装置，转变为使用触控面板(Touch Panel)作为输入装置，其中触控面板可通过手指的触控来进行操作。然而，随着操作环境的不同，触控面板的检测方式或参数可能会对应地变化，但如何准确的检测手指的触控点仍是设计触控面板的驱动电路的一个重点。

发明内容

本发明提供一种触控显示装置及其触控点检测方法，可提高触控显示装置的灵敏度及准确度。

本发明的触控显示装置，包括一显示装置及一触控装置。触控装置包括多个第一触控电极、多个第二触控电极、一第一触控驱动电路及一触控检测电路。这些第一触控电极及这些第二触控电极，相互交错以形成一触控区域，其中触控区域重叠于显示装置的一显示区域。第一触控驱动电路耦接这些第一触控电极。触控检测电路耦接这些第一触控电极、这些第二触控电极及第一触控驱动电路，且控制第一触控驱动电路。在一第一触控检测期间，触控检测电路通过第一触控驱动电路依序提供一第一驱动信号至这些第一触控电极以从这些第二触控电极接收多个第一检测信号，并且触控检测电路依据第一驱动信号的提供时序及这些第一检测信号判断至少一第一触控参考点。在一第二触控检测期间，当触控检测电路检测到至少一第一触控参考点后，触控检测电路检测这些第一触控电极及这些第二触控电极的电容变动值以取得多个第二检测信号及多个第三检测信号，以依据这些第二检测信号、这些第三检测信号及至少一第一触控参考点判断至少一第一真实触控点。

在本发明的一实施例中，这些第一触控电极及这些第二触控电极相互垂直交错。

在本发明的一实施例中，第一触控检测期间及第二触控检测期间重叠于显示装置的一画面扫描期间。

在本发明的一实施例中，显示装置包括一主动数组基板、一彩色滤波基板、一像素数组及一显示驱动电路。彩色滤波基板与主动数组基板相对组立。像素数组配置在主动数组基板，用以形成显示区域。显示驱动电路配置在主动数组基板，且耦接像素数组以驱动像素数组。

在本发明的一实施例中，第一触控驱动电路配置在主动数组基板，这些第一触控电极及这些第二触控电极配置在彩色滤波基板。

在本发明的一实施例中，显示驱动电路及第一触控驱动电路分别包括多个移位寄存器。

在本发明的一实施例中，显示驱动电路提供一操作同步信号至触控检测电路。

在本发明的一实施例中，触控显示装置还包括一第二触控驱动电路，耦接这些第二触控电极。在一第三触控检测期间，触控检测电路通过第二触控驱动电路依序提供一第二驱动信号至这些第二触控电极以从这些第一触控电极接收多个第四检测信号，并且触控检测电路依据第二驱动信号的提供时序及这些第四检测信号判断至少一第二触控参考点。在一第四触控检测期间，当触控检测电路检测到至少一第二触控参考点后，触控检测电路检测这些第一触控电极及这些第二触控电极的电容变动值以取得多个第五检测信号及多个第六检测信号，以依据这些第五检测信号、这些第六检测信号及至少一第二触控参考点判断至少一第二真实触控点。

本发明的触控显示装置的触控点检测方法，包括下列步骤。在一第一触控检测期间，通过一第一触控驱动电路依序提供一第一驱动信号至多个第一触控电极以从多个第二触控电极接收多个第一检测信号，并且通过一触控检测电路且依据第一驱动信号的提供时序及这些第一检测信号判断至少一第一触控参考点，其中这些第一触控电极及这些第二触控电极相互交错以形成一触控区域。在一第二触控检测期间，当检测到至少一第一触控参考点后，通过触控检测电路检测这些第一触控电极及这些第二触控电极的电容变动值以取得多个第二检测信号及多个第三检测信号，并且依据这些第二检测信号、这些第三检测信号及至少一第一触控参考点判断至少一第一真实触控点。

在本发明的一实施例中，第一触控检测期间及第二触控检测期间重叠于触控显示装置的一显示装置的一画面扫描期间。

在本发明的一实施例中，当各个第一触控参考点对应的第二检测信号及对应的第三检测信号所代表的电容变动值大于等于一电容临界值时，各个第一触控参考点被保留以作为各个第一真实触控点。当各个第一触控参考点对应的第二检测信号及对应的第三检测信号其中之一所代表的电容变动值小于电容临界值时，各个第一触控参考点被滤除。其中，各个第一触控参考点对应的第二检测信号及对应的第三检测信号为各个第一触控参考点对应的第一触控电极及对应的第二触控电极所输出的第二检测信号及第三检测信号。

在本发明的一实施例中，触控显示装置的触控点检测方法还包括：在一第三触控检测期间，通过该第二触控驱动电路依序提供一第二驱动信号至这些第二触控电极以从这些第一触控电极接收多个第四检测信号，并且通过触控检测电路且依据第二驱动信号的提供时序及这些第四检测信号判断至少一第二触控参考点；以及，在一第四触控检测期间，当检测到至少一第二触控参考点后，通过触控检测电路检测这些第一触控电极及这些第二触控电极的电容变动值以取得多个第五检测信号及多个第六检测信号，并且依据这些第五检测信号、这些第六检测信号及至少一第二触控参考点判断至少一第二真实触控点。

基于上述，本发明实施例的触控显示装置及其触控点检测方法，先通过互容检测方式判断触控点，再经由自容检测方式确认上述触控点是否为真实触控点，藉此可提高触控装置的灵敏度及准确度。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1A及图1B为本发明一实施例的触控显示装置的结构示意图；

图2为本发明另一实施例的主动数组基板的结构示意图；

图3为本发明一实施例的触控显示装置的触控点检测方法的流程图。

附图标记说明：

110：第一触控驱动电路；

120、220：触控检测电路；

130：像素数组；

140：显示驱动电路；

141：时序控制器；

143：栅极驱动器；

145：源极驱动器；

210：第二触控驱动电路；

ATX：触控区域；

CK1、XCK1、CK2、XCK2：时脉信号；

ETA1～ETA5：第一触控电极；

ETB1～ETB5：第二触控电极；

P：像素；

SA1～SA5、SB1～SB5：移位寄存器；

SBA：主动数组基板；

SBC：彩色滤波基板；

SD1：第一驱动信号；

SD2：第二驱动信号；

SDT11～SDT15：第一检测信号；

SDT21～SDT25：第二检测信号；

SDT31～SDT35：第三检测信号；

SDT41～SDT45：第四检测信号；

SDT51～SDT55：第五检测信号；

SDT61～SDT65：第六检测信号；

STV1、STV2：起始信号；

SYN：操作同步信号；

VA1～VA5、VB1～VB5：穿孔；

S310、S320：步骤。

具体实施方式

图1A及图1B为本发明一实施例的触控显示装置的结构示意图。请参照图1A及图1B，在本实施例中，触控显示装置是由显示装置及触控装置所构成，其中触控装置至少包括第一触控驱动电路110、触控检测电路120、多个第一触控电极(如ETA1～ETA5)及多个第二触控电极(如ETB1～ETB5)，显示装置至少包括主动数组基板SBA、像素数组130、显示驱动电路140及彩色滤波基板SBC。

第一触控电极ETA1～ETA5及第二触控电极ETB1～ETB5配置在彩色滤波基板SBC且相互垂直交错以形成触控区域ATX，其中触控区域ATX是重叠于显示装置的显示区域(也即像素数组130的配置区域)。第一触控驱动电路110配置在主动数组基板SBA，耦接至触控检测电路120，且通过穿孔VA1～VA5耦接至第一触控电极ETA1～ETA5。第一触控驱动电路110受控于触控检测电路120所提供的控制信号(如起始信号STV1、时脉信号CK1及XCK1)而启动，也即触控检测电路120可控制第一触控驱动电路110，并且在启动后依序提供第一驱动信号SD1至第一触控电极ETA1～ETA5。

触控检测电路120通过穿孔VA1～VA5耦接至第一触控电极ETA1～ETA5，并且通过穿孔VB1～VB5耦接至第二触控电极ETB1～ETB5。在一第一触控检测期间，触控检测电路120通过第一触控驱动电路110依序提供第一驱动信号SD1至第一触控电极ETA1～ETA5，而第二触控电极ETB1～ETB5不会接收到任何信号，以从第二触控电极ETB1～ETB5接收多个第一检测信号(如SDT11～SDT15)，也即触控检测电路120以互容检测方式驱动第一触控电极ETA1～ETA5及第二触控电极ETB1～ETB5。并且，触控检测电路120依据第一驱动信号SD1的提供时序及第一检测信号SDT11～SDT15判断触控装置是否感应到触控点，此时的触控点可视为第一触控参考点。

接着，在一第二触控检测期间，当触控检测电路120检测到第一触控参考点后，触控检测电路120检测第一触控电极ETA1～ETA5及第二触控电极ETB1～ETB5的电容变动值以取得多个第二检测信号(如SDT21～SDT25)及多个第三检测信号(如SDT31～SDT35)，也即触控检测电路120以自容检测方式驱动第一触控电极ETA1～ETA5及第二触控电极ETB1～ETB5。接着，触控检测电路120依据第二检测信号SDT21～SDT25、第三检测信号SDT31～SDT35及上述第一触控参考点判断至少一第一真实触控点。当触控检测电路120未检测到第一触控参考点时，则触控检测电路120可停止检测第一触控电极ETA1～ETA5及第二触控电极ETB1～ETB5，也即触控检测电路120可闲置以节省电力消耗。

换言之，当各个第一触控参考点对应的第二检测信号(如SDT21～SDT25)及对应的第三检测信号(如SDT31～SDT35)所代表的电容变动值大于等于一电容临界值时，代表第一触控参考点是真实的触控点，此时各个第一触控参考点被保留以作为第一真实触控点。当各个第一触控参考点对应的第二检测信号(如SDT21～SDT25)及对应的第三检测信号(如SDT31～SDT35)其中之一所代表的电容变动值小于电容临界值时，代表第一触控参考点可能是噪声或假性触控点，因此各个第一触控参考点会被滤除。

其中，各个第一触控参考点对应的第二检测信号(如SDT21～SDT25)及对应的第三检测信号(如SDT31～SDT35)为各个第一触控参考点对应的第一触控电极ETA1～ETA5及对应的第二触控电极ETB1～ETB5所输出的第二检测信号(如SDT21～SDT25)及第三检测信号(如SDT31～SDT35)。并且，在第二触控检测期间中，触控检测电路120可完整扫描第一触控电极ETA1～ETA5及第二触控电极ETB1～ETB5，或者，触控检测电路120可针对各个第一触控参考点所对应的第一触控电极ETA1～ETA5及第二触控电极ETB1～ETB5进行扫描，本发明实施例不以此为限。

依据上述，由于互容检测方式具有较高的触控准确度，自容检测方式具有较高的触控灵敏度，因此通过互容检测方式判断的触控点再经由自容检测方式再次确认。藉此，可提高触控显示装置的灵敏度及准确度。

在本实施例中，第一触控驱动电路110具有多个移位寄存器(如SA1～SA5)，其中移位寄存器SA1～SA5受起始信号STV1的触发而依序启动，并且启动的移位寄存器(如SA1～SA5)会依据时脉信号CK1及XCK1提供第一驱动信号SD1。在此，时脉信号CK1及XCK1互为反相信号。

彩色滤波基板SBC与主动数组基板SBA相对组立。像素数组配置在主动数组基板SBA，用以形成显示区域。显示驱动电路140配置在主动数组基板SBA，耦接像素数组130以驱动像素数组130，并且耦接触控检测电路120以提供操作同步信号SYN至触控检测电路120。通过操作同步信号SYN，显示驱动电路140可与触控检测电路120同步操作，也即上述第一触控检测期间及第二触控检测期间可重叠于显示装置的一画面扫描期间。

在本实施例中，显示驱动电路140包括时序控制器141、栅极驱动器143及源极驱动器145，其中时序控制器141用以控制栅极驱动器143及源极驱动器145，栅极驱动器143用以逐行驱动像素数组130中的像素P，源极驱动器145用以写入图像数据至被驱动的像素P。并且，栅极驱动器143可由多个移位寄存器所组成，但本发明实施例不以此为限。

依据上述，由于结构较复杂的电路或元件直接形成在主动数组基板SBA，而较简单的电路或元件则形成在彩色滤波基板SBC，藉此可避免增加形成触控装置的过程复杂度，以降低触控显示装置的制造成本。

图2为本发明另一实施例的主动数组基板的结构示意图。请参照图1A及图2，其中相同或相似的元件使用相同或相似标号，其不同之处在于触控装置还包括第二触控驱动电路210，并且第二触控驱动电路210耦接至触控检测电路220。第二触控驱动电路210包括多个移位寄存器(如SB1～SB5)，并且移位寄存器SB1～SB5通过穿孔VB1～VB5耦接至第二触控电极ETB1～ETB5。在本实施例中，移位寄存器SB1～SB5受触控检测电路220所提供的起始信号STV2的触发而依序启动，并且启动的移位寄存器(如SB1～SB5)会依据触控检测电路220所提供的时脉信号CK2及XCK2提供第二驱动信号SD2。在此，时脉信号CK2及XCK2互为反相信号。

进一步来说，在一第一触控检测期间，触控检测电路220通过第一触控驱动电路110依序提供第一驱动信号SD1至第一触控电极ETA1～ETA5，以从第二触控电极ETB1～ETB5接收多个第一检测信号(如SDT11～SDT15)，也即触控检测电路220以互容检测方式驱动第一触控电极ETA1～ETA5及第二触控电极ETB1～ETB5。并且，触控检测电路220依据第一驱动信号SD1的提供时序及第一检测信号SDT11～SDT15判断触控装置是否感应到第一触控参考点。

接着，在一第二触控检测期间，当触控检测电路220检测到至第一触控参考点后，触控检测电路220检测第一触控电极ETA1～ETA5及第二触控电极ETB1～ETB5的电容变动值以取得多个第二检测信号(如SDT21～SDT25)及多个第三检测信号(如SDT31～SDT35)，也即触控检测电路220以自容检测方式驱动第一触控电极ETA1～ETA5及第二触控电极ETB1～ETB5。接着，触控检测电路220依据第二检测信号SDT21～SDT25、第三检测信号SDT31～SDT35及上述第一触控参考点判断至少一第一真实触控点。

在一第三触控检测期间，触控检测电路220通过第二触控驱动电路210依序提供第二驱动信号SD2至第二触控电极ETB1～ETB5，以从第一触控电极ETA1～ETA5接收多个第四检测信号(如SDT41～SDT45)。并且，触控检测电路220依据第二驱动信号SD2的提供时序及第四检测信号SDT41～SDT45判断触控装置是否感应到第二触控参考点。

接着，在一第四触控检测期间，当触控检测电路220检测到至第二触控参考点后，触控检测电路220检测第一触控电极ETA1～ETA5及第二触控电极ETB1～ETB5的电容变动值以取得多个第五检测信号(如SDT51～SDT55)及多个第六检测信号(如SDT61～SDT65)。接着，触控检测电路220依据第五检测信号SDT51～SDT55、第六检测信号SDT61～SDT65及上述第二触控参考点判断至少一第二真实触控点。

在本实施例中，第一触控驱动电路110及第二触控驱动电路210可轮流启动以检测触控装置的触控点。并且，上述第一触控检测期间及第二触控检测期间可重叠于显示装置的一画面扫描期间，上述第三触控检测期间及第四触控检测期间可重叠于显示装置的另一画面扫描期间。

图3为本发明一实施例的触控显示装置的触控点检测方法的流程图。请参照图3，在本实施例中，触控显示装置的触控点检测方法至少包括下列步骤。在一第一触控检测期间，通过一第一触控驱动电路依序提供一第一驱动信号至多个第一触控电极以从多个第二触控电极接收多个第一检测信号，并且通过一触控检测电路且依据第一驱动信号的提供时序及这些第一检测信号判断至少一第一触控参考点(步骤S310)，其中这些第一触控电极及这些第二触控电极相互交错以形成一触控区域。

在一第二触控检测期间，当检测到第一触控参考点后，通过触控检测电路检测这些第一触控电极及这些第二触控电极的电容变动值以取得多个第二检测信号及多个第三检测信号，并且依据这些第二检测信号、这些第三检测信号及上述第一触控参考点判断至少一第一真实触控点(步骤S320)。其中，上述步骤S310、S320的顺序为用以说明，本发明实施例不以此为限。并且，上述步骤S310、S320的细节可参照图1A、图1B及图2所示，在此则不再赘述。

综上所述，本发明实施例的触控装置及其触控点检测方法，先通过互容检测方式判断触控点，再通过自容检测方式确认上述触控点是否为真实触控点，藉此可提高触控装置的灵敏度及准确度。并且，结构较复杂的电路或元件直接形成在主动数组基板，而较简单的电路或元件则形成在彩色滤波基板上，藉此可避免增加形成触控装置的过程复杂度，以降低触控显示装置的制造成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种触控显示装置，其特征在于，包括：

一显示装置；以及

一触控装置，包括：

多个第一触控电极及多个第二触控电极，相互交错以形成一触控区域，其中该触控区域重叠于该显示装置的一显示区域；

一第一触控驱动电路，耦接该些第一触控电极；

一第二触控驱动电路，耦接该些第二触控电极；以及

一触控检测电路，耦接该些第一触控电极、该些第二触控电极及该第一触控驱动电路，且控制该第一触控驱动电路；

其中，在一第一触控检测期间，该触控检测电路通过该第一触控驱动电路依序提供一第一驱动信号至该些第一触控电极以从该些第二触控电极接收多个第一检测信号，并且该触控检测电路依据该第一驱动信号的提供时序及该些第一检测信号判断至少一第一触控参考点；

在一第二触控检测期间，当该触控检测电路检测到该至少一第一触控参考点后，该触控检测电路检测该些第一触控电极及该些第二触控电极的电容变动值以取得多个第二检测信号及多个第三检测信号，以依据该些第二检测信号、该些第三检测信号及该至少一第一触控参考点判断至少一第一真实触控点；

在一第三触控检测期间，该触控检测电路通过该第二触控驱动电路依序提供一第二驱动信号至该些第二触控电极以从该些第一触控电极接收多个第四检测信号，并且该触控检测电路依据该第二驱动信号的提供时序及该些第四检测信号判断该至少一第二触控参考点；

在一第四触控检测期间，当该触控检测电路检测到该至少一第二触控参考点后，该触控检测电路检测该些第一触控电极及该些第二触控电极的电容变动值以取得多个第五检测信号及多个第六检测信号，以依据该些第五检测信号、该些第六检测信号及该至少一第二触控参考点判断至少一第二真实触控点；

其中，该第一触控检测期间及该第二触控检测期间重叠于该显示装置的一画面扫描期间，该第三触控检测期间及该第四触控检测期间重叠于该显示装置的另一画面扫描期间。

2.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，该些第一触控电极及该些第二触控电极相互垂直交错。

3.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，当各该些第一触控参考点对应的第二检测信号及对应的第三检测信号所代表的电容变动值大于等于一电容临界值时，各该些第一触控参考点被保留以作为各该些第一真实触控点，当各该些第一触控参考点对应的第二检测信号及对应的第三检测信号其中之一所代表的电容变动值小于该电容临界值时，各该些第一触控参考点被滤除，其中各该些第一触控参考点对应的第二检测信号及对应的第三检测信号为各该些第一触控参考点对应的第一触控电极及对应的第二触控电极所输出的第二检测信号及第三检测信号。

4.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，该显示装置包括：

一主动数组基板；

一彩色滤波基板，与该主动数组基板相对组立；

一像素数组，配置在该主动数组基板，用以形成该显示区域；以及

一显示驱动电路，配置在该主动数组基板，且耦接该像素数组以驱动该像素数组。

5.根据权利要求4所述的触控显示装置，其特征在于，该第一触控驱动电路配置在该主动数组基板，该些第一触控电极及该些第二触控电极配置在该彩色滤波基板。

6.根据权利要求5所述的触控显示装置，其特征在于，该显示驱动电路及该第一触控驱动电路分别包括多个移位寄存器。

7.根据权利要求4所述的触控显示装置，其特征在于，该显示驱动电路提供一操作同步信号至该触控检测电路。

8.一种触控显示装置的触控点检测方法，其特征在于，包括：

在一第一触控检测期间，通过一第一触控驱动电路依序提供一第一驱动信号至多个第一触控电极以从多个第二触控电极接收多个第一检测信号，并且通过一触控检测电路且依据该第一驱动信号的提供时序及该些第一检测信号判断至少一第一触控参考点，其中该些第一触控电极及该些第二触控电极相互交错以形成一触控区域；以及

在一第二触控检测期间，当检测到该至少一第一触控参考点后，通过该触控检测电路检测该些第一触控电极及该些第二触控电极的电容变动值以取得多个第二检测信号及多个第三检测信号，并且依据该些第二检测信号、该些第三检测信号及该至少一第一触控参考点判断至少一第一真实触控点；

在一第三触控检测期间，通过一第二触控驱动电路依序提供一第二驱动信号至该些第二触控电极以从该些第一触控电极接收多个第四检测信号，并且通过该触控检测电路且依据该第二驱动信号的提供时序及该些第四检测信号判断该至少一第二触控参考点；

在一第四触控检测期间，当检测到该至少一第二触控参考点后，通过该触控检测电路检测该些第一触控电极及该些第二触控电极的电容变动值以取得多个第五检测信号及多个第六检测信号，并且依据该些第五检测信号、该些第六检测信号及该至少一第二触控参考点判断至少一第二真实触控点；以及

其中，该第一触控检测期间及该第二触控检测期间重叠于该触控显示装置的一显示装置的一画面扫描期间，该第三触控检测期间及该第四触控检测期间重叠于该显示装置的另一画面扫描期间。

9.根据权利要求8所述的触控显示装置的触控点检测方法，其特征在于，当各该些第一触控参考点对应的第二检测信号及对应的第三检测信号所代表的电容变动值大于等于一电容临界值时，各该些第一触控参考点被保留以作为各该些第一真实触控点，当各该些第一触控参考点对应的第二检测信号及对应的第三检测信号其中之一所代表的电容变动值小于该电容临界值时，各该些第一触控参考点被滤除，其中各该些第一触控参考点对应的第二检测信号及对应的第三检测信号为各该些第一触控参考点对应的第一触控电极及对应的第二触控电极所输出的第二检测信号及第三检测信号。