TWI459257B - 判斷觸控面板被觸控之位置的方法 - Google Patents

Description

判斷觸控面板被觸控之位置的方法

本發明係相關於一種判斷觸控面板被觸控之位置的方法，尤指一種將電壓訊號相減以判斷觸控面板被觸控之位置之方法。

請參考第1圖，第1圖為習知觸控面板100的示意圖。觸控面板100包含複數個配置成矩陣形式之畫素P，複數條資料線D用以傳輸顯示資料至複數個畫素P，複數條掃描線G用以傳輸掃描訊號至複數個畫素P，共同電壓源110用以對複數個畫素P提供共同電壓，極性控制單元120用以控制複數個畫素P之極性，複數個感應單元S用於根據外界輸入產生電壓訊號，複數條讀取線R，每一條讀取線R係電連接於其相對應行上之感應單元S，及判斷單元130用以經由讀取線R讀取感應單元S之電壓訊號以判斷感應單元S之相對應畫素P是否被觸控。當觸控面板100被觸控時，被觸控位置之感應單元S會根據外界之輸入產生相對應之電壓訊號變化，進而可根據感應單元S之電壓訊號大小判斷出觸控面板100被觸控之位置。

請參考第2圖，第2圖為觸控面板100之相關訊號的波型示意圖。當觸控面板100上之畫素P被掃描訊號Y開啟時，觸控面板100之共同電壓會於被開啟之畫素P上產生雜訊N，而此共同電壓之雜訊N會影響到觸控面板100之感應，尤其係當畫素P被開啟時判斷單元130正在讀取對應於畫素P之感應單元S之電壓訊號，此時感應單元S之電壓訊號會受共同電壓之雜訊干擾而改變，進而使得判斷單元130產生誤判。

請參考第3圖，第3圖為習知另一觸控面板200的示意圖。習知觸控面板200係利用差值產生器140來減少共同電壓之雜訊對感應單元S之電壓訊號之影響。舉例來說，差值產生器140係電連接於複數條讀取線R，當判斷單元130要讀取對應於畫素P11之感應單元S11之電壓訊號時，差值產生器140會將對應於畫素P11之感應單元S11之電壓訊號與同一列另一讀取線R2上之感應單元S12之電壓訊號相減，以將共同電壓之雜訊排除。如此判斷單元130可讀取到不受共同電壓雜訊影響之電壓訊號。

然而，觸控面板之極性控制單元120常以特定之極性反轉方式(例如點極性反轉方、複數點極性反轉方式、或行極性反轉方式)來控制觸控面板顯示畫面，亦即不同位置之畫素P之極性有可能不同，當兩畫素之極性相異時，先前技術將不同讀取線R之感應單元S之電壓訊號相減之方法反而會使得共同電壓之雜訊被放大。

本發明提供一種判斷觸控面板被觸控位置之方法，包含於一圖框週期之第一時段讀取一讀取線上對應於一第一畫素之一第一感應單元之電壓訊號；於該圖框週期之第二時段讀取該讀取線上對應於一第二畫素之一第二感應單元之電壓訊號，其中該第二畫素之極性係相同於該第一畫素之極性；將該第一感應單元之電壓訊號和該第二感應單元之電壓訊號相減以產生一差值；及根據該差值判斷該第一畫素及該第二畫素是否被觸控。

本發明另提供一種觸控面板，包含複數個配置成矩陣形式之畫素，複數條資料線，用以傳輸顯示資料至該複數個畫素，複數條掃描線，用以傳輸掃描訊號至該複數個畫素，複數個感應單元，用於根據外界輸入產生電壓訊號，複數條讀取線，每一條讀取線係電連接於其相對應行上之感應單元，一差值運算單元，及一判斷單元。該差值運算單元係用以經由一讀取線於一圖框週期之第一時段讀取該讀取線上對應於一第一畫素之一第一感應單元之電壓訊號，及於該圖框週期之第二時段讀取該讀取線上對應於一第二畫素之一第二感應單元之電壓訊號後，將該第一感應單元之電壓訊號和該第二感應單元之電壓訊號相減以產生一差值，其中該第二畫素之極性係相同於該第一畫素之極性。該判斷單元係用以根據該差值判斷該第一畫素及該第二畫素是否被觸控。

本發明另提供一種觸控面板，包含複數個配置成矩陣形式之畫素，複數條資料線，用以傳輸顯示資料至該複數個畫素，複數條掃描線，用以傳輸掃描訊號至該複數個畫素，複數個感應單元，用於根據外界輸入產生電壓訊號，複數條讀取線，每一條讀取線係電連接於其相對應行上之感應單元，複數個差值運算單元，及一判斷單元。該複數個差值運算單元之每一差值運算單元係電連接於一讀取線，用以經由該讀取線於一圖框週期之第一時段讀取該讀取線上對應於一第一畫素之一第一感應單元之電壓訊號，及於該圖框週期之第二時段讀取該讀取線上對應於一第二畫素之一第二感應單元之電壓訊號後，將該第一感應單元之電壓訊號和該第二感應單元之電壓訊號相減以產生一差值，其中該第二畫素之極性係相同於該第一畫素之極性。該判斷單元係用以根據該差值判斷該第一畫素及該第二畫素是否被觸控。

相較於先前技術，本發明觸控面板係將同一讀取線上具相同極性之畫素對應之感應單元之電壓訊號相減，以將共同電壓之雜訊排除，進而使判斷單元能正確地判斷畫素是否被觸控，而不會有共同電壓之雜訊被放大之情形發生。

請參考第4圖及第5圖。第4圖為本發明觸控面板之第一實施例的示意圖，第5圖為第4圖差值運算單元的示意圖。本發明觸控面板300包含複數個配置成矩陣形式之畫素P，複數條資料線D用以傳輸顯示資料至複數個畫素P，複數條掃描線G用以傳輸掃描訊號至複數個畫素P，共同電壓源110用以對複數個畫素提供共同電壓，極性控制單元120用以控制複數個畫素P之極性，複數個感應單元S用於根據外界輸入產生電壓訊號，複數條讀取線R，每一條讀取線R係電連接於其相對應行上之感應單元S，複數個差值運算單元340，及判斷單元330。

相異於先前技術的係，差值運算單元340係用於根據觸控面板300之極性反轉方式將同一讀取線R上具相同極性之畫素P對應之感應單元S之電壓訊號相減，以將共同電壓之雜訊排除。舉例來說，當觸控面板300係以點極性反轉方式顯示畫面時，則於同一圖框週期中讀取線R1上第一列之畫素P11之極性和讀取線R1上第三、五列之畫素P31,P51之極性會相同。因此在同一圖框週期中，差值運算單元340可於讀取線上第一列之畫素P11被開啟時先讀取對應於畫素P11之感應單元S11之電壓訊號(此時選擇器342電連接至差值產生器346之第一輸入端a，而差值產生器346之輸出端之開關344被關閉)，再於讀取線R1上第三列之畫素P31被開啟時讀取對應於畫素P31之感應單元S31之電壓訊號(此時選擇器342電連接至差值產生器346之第二輸入端b，而差值產生器346之輸出端之開關344被關閉)，之後再將兩電壓訊號相減以產生差值，並傳送差值至判斷單元330(此時差值產生器346之輸出端之開關344被開啟)，而判斷單元330再根據差值判斷畫素P11及畫素P31是否被觸控。舉例來說，若觸控面板300係一光感應式觸控面板，當讀取線R1上第三列之畫素P31被觸控時，讀取線R1上第三列之畫素P31對應之感應單元S31之電壓訊號會較低，因此差值會為正值。當讀取線R1上第一列之畫素P11被觸控時，讀取線R1上第一列之畫素P11對應之感應單元S11之電壓訊號會較低，因此差值會為負值。而當讀取線R1上第一列之畫素P11及第三列之畫素P31皆未被觸控時，差值會接近零。

依據上述配置，判斷單元330能正確地判斷畫素是否被觸控，而不會受共同電壓之雜訊影響。

請參考第6圖。第6圖為本發明觸控面板之第二實施例的示意圖。觸控面板400亦可只包含一差值運算單元340，用於選擇性地經由複數條讀取線R將所要感測之畫素P對應之感應單元S之電壓訊號相減。

請參考第7圖，第7圖為本發明判斷觸控面板被觸控之位置的方法之流程圖700。本發明判斷觸控面板被觸控之位置的流程如下列步驟：步驟710：於一個圖框週期之第一時段讀取讀取線上對應於第一畫素之第一感應單元之電壓訊號；步驟720：於該圖框週期之第二時段讀取該讀取線上對應於第二畫素之第二感應單元之電壓訊號，其中該第二畫素之極性係相同於該第一畫素之極性；步驟730：將該第一感應單元之電壓訊號和該第二感應單元之電壓訊號相減以產生差值；及步驟740：根據該差值判斷該第一畫素及該第二畫素是否被觸控。

基本上，上述流程圖700的步驟並不一定係相鄰的，其他的步驟也可介於上述步驟之間，例如以極性反轉之方式驅動該觸控面板。極性反轉方式可以係為點極性反轉方式、複數點極性反轉方式、或行極性反轉方式。

請參考第8圖。第8圖為本發明觸控面板之第三實施例的示意圖。如第8圖所示，觸控面板500被劃分為複數個顯示區塊，每一顯示區塊包含複數個配置成矩陣形式之畫素P，複數個感應單元S，及複數個參考單元SR。感應單元S係設置於感應行上，用於根據外界輸入產生電壓訊號。參考單元SR係設置於參考行上，用於產生參考電壓訊號。差值運算單元540係經由讀取線R於一列畫素P開啟時將該列其中之一感應單元S之電壓訊號和該列其中之一參考單元SR之參考電壓訊號相減以產生一差值。而判斷單元530再根據差值判斷該列畫素P是否被觸控。依據上述配置，觸控面板500係以參考單元SR之參考電壓訊號作為基準以判斷感應單元S對應之畫素P是否被觸控，因此可避免受到共同電壓之雜訊干擾。

請參考第9圖。第9圖為本發明觸控面板之第四實施例的示意圖。如第9圖所示，觸控面板之每一差值運算單元640係電連接於相隔一預定行數(例如相隔三行)之兩讀取線R，用以經由讀取線R於一列畫素P開啟時將兩讀取線R上對應於該列畫素P之 兩感應單元S之電壓訊號相減以產生一差值。而判斷單元630再根據差值判斷該列畫素P是否被觸控。依據上述配置，由於被讀取之兩個感應單元S係間隔一固定距離，因此可避免兩個感應單元S因在距離太近之情況下同時被觸控，進而造成判斷單元630誤判之情形發生。

請參考第10圖。第10圖為本發明觸控面板之第五實施例的示意圖。觸控面板800被劃分為複數個顯示區塊，每一顯示區塊包含複數個配置成矩陣形式之畫素P，複數個感應單元S，及複數個參考單元SR。感應單元S係設置於感應行上，用於根據外界輸入產生電壓訊號。參考單元SR係設置於參考行上，用於產生參考電壓訊號。每一差值運算單元840係電連接於一顯示區塊，用以根據一預定時序經由讀取線R讀取項對應之感應單元S之電壓訊號和參考單元SR之參考電壓訊號。舉例來說，差值運算單元於第一圖框週期之第一時段(亦即第一列畫素被開啟時)將第一行第一列之感應單元S11之電壓訊號和第一列之參考單元SR之參考電壓訊號相減以產生差值，判斷單元830再根據差值判斷第一列畫素是否被觸控。而差值運算單元840再於第一圖框週期之第二時段(亦即第二列畫素被開啟時)將第二行第二列之感應單元S22之電壓訊號和第二列之參考單元SR之參考電壓訊號相減以產生差值，判斷單元830再根據差值判斷第二列畫素是否被觸控，以此類推。而在第二圖框週期時，差值運算單元840於第二圖框週期之第一時段(亦即第一列畫素被開啟時)將第二行第一列之感應單 元S12之電壓訊號和第一列之參考單元SR之參考電壓訊號相減以產生差值，判斷單元830再根據差值判斷第一列畫素是否被觸控。而差值運算單元840再於第二圖框週期之第二時段(亦即第二列畫素被開啟時)將第三行第二列之感應單元S23之電壓訊號和第二列之參考單元SR之參考電壓訊號相減以產生差值，判斷單元830再根據差值判斷第二列畫素是否被觸控，以此類推。依據上述配置，由於差值運算單元840係根據預定時序經由讀取線R讀取相對應之感應單元S之電壓訊號和參考單元SR之參考電壓訊號，因此可避免複數個感應單元S在同時被觸控之情況下，造成判斷單元誤判之情形發生。

另外，上述觸控面板可以係一光感應式觸控面板或係一電容式觸控面板。

相較於先前技術，本發明觸控面板可根據其極性反轉方式，將同一讀取線上具相同極性之畫素對應之感應單元之電壓訊號相減，以將共同電壓之雜訊排除，進而使判斷單元能正確地判斷畫素是否被觸控，而不會有共同電壓之雜訊被放大之情形發生。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

100,200,300,400,500,600,800．．．觸控面板

110．．．共同電壓源

120．．．極性控制單元

130,330,530,630,830．．．判斷單元

140,346．．．差值產生器

340,540,640,840．．．差值運算單元

342．．．選擇器

344．．．開關

D．．．資料線

G．．．掃描線

R．．．讀取線

P．．．畫素

S．．．感應單元

SR．．．參考單元

700．．．流程圖

710至740．．．步驟

第1圖為習知觸控面板的示意圖。

第2圖為觸控面板之相關訊號的波型示意圖。

第3圖為習知另一觸控面板的示意圖。

第4圖為本發明觸控面板之第一實施例的示意圖。

第5圖為第4圖差值運算單元的示意圖。

第6圖為本發明觸控面板之第二實施例的示意圖。

第7圖為本發明判斷觸控面板被觸控之位置的方法之流程圖。

第8圖為本發明觸控面板之第三實施例的示意圖。

第9圖為本發明觸控面板之第四實施例的示意圖。

第10圖為本發明觸控面板之第五實施例的示意圖。

300．．．觸控面板

110．．．共同電壓源

120．．．極性控制單元

330．．．判斷單元

340．．．差值運算單元

D．．．資料線

G．．．掃描線

R．．．讀取線

P．．．畫素

S．．．感應單元

Claims (10)

1. 一種判斷觸控面板被觸控之位置的方法，包含：於一圖框週期之第一時段讀取一讀取線上之一第一感應單元之電壓訊號；於該圖框週期之第二時段讀取該讀取線上之一第二感應單元之電壓訊號；將該第一感應單元之電壓訊號和該第二感應單元之電壓訊號相減以產生一差值；及根據該差值判斷該第一感應單元及該第二感應單元是否被觸控；其中該第一感應單元對應於一第一畫素，該第二感應單元對應於一第二畫素，該第二畫素之極性係相同於該第一畫素之極性。
2. 如請求項1所述之方法，另包含以極性反轉之方式驅動該觸控面板。
3. 如請求項2所述之方法，其中該極性反轉方式係為點極性反轉方式、複數點極性反轉方式、或行極性反轉方式。
4. 如請求項1所述之方法，另包含對該第一畫素及該第二畫素提供一共同電壓。
5. 一種觸控面板，包含：複數個配置成矩陣形式之畫素；複數條資料線，用以傳輸顯示資料至該複數個畫素；複數條掃描線，用以傳輸掃描訊號至該複數個畫素；複數個感應單元，用於根據外界輸入產生電壓訊號；複數條讀取線，每一條讀取線係電連接於其相對應行上之感應單元；一差值運算單元，用以經由一讀取線於一圖框週期之第一時段讀取該讀取線上之一第一感應單元之電壓訊號，及於該圖框週期之第二時段讀取該讀取線上之一第二感應單元之電壓訊號後，將該第一感應單元之電壓訊號和該第二感應單元之電壓訊號相減以產生一差值；及一判斷單元，用以根據該差值判斷該第一感應單元及該第二感應單元是否被觸控；其中該第一感應單元對應於一第一畫素，該第二感應單元對應於一第二畫素，該第二畫素之極性係相同於該第一畫素之極性。
6. 一種觸控面板，包含：複數個配置成矩陣形式之畫素；複數條資料線，用以傳輸顯示資料至該複數個畫素；複數條掃描線，用以傳輸掃描訊號至該複數個畫素； 複數個感應單元，用於根據外界輸入產生電壓訊號；複數條讀取線，每一條讀取線係電連接於其相對應行上之感應單元；複數個差值運算單元，每一差值運算單元係電連接於一讀取線，用以經由該讀取線於一圖框週期之第一時段讀取該讀取線上之一第一感應單元之電壓訊號，及於該圖框週期之第二時段讀取該讀取線上之一第二感應單元之電壓訊號後，將該第一感應單元之電壓訊號和該第二感應單元之電壓訊號相減以產生一差值；及一判斷單元，用以根據該差值判斷該第一感應單元及該第二感應單元是否被觸控；其中該第一感應單元對應於一第一畫素，該第二感應單元對應於一第二畫素，該第二畫素之極性係相同於該第一畫素之極性。
7. 如請求項5或6所述之觸控面板，其係為一光感應式觸控面板。
8. 如請求項5或6所述之觸控面板，其係為一電容式觸控面板。
9. 如請求項5或6所述之觸控面板，另包含一極性控制單元，用以控制該複數個畫素之極性。
10. 如請求項5或6所述之觸控面板，另包含一共同電壓源，用以對 該複數個畫素提供共同電壓。