[發明專利]用于減少像素更新時干擾的觸控處理方法、裝置與電子系統

有效

• 申請號: 201710086788.6
• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN107102765B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 張欽富;葉尚泰
• 申請（專利權）人: 禾瑞亞科技股份有限公司
• 主分類號: G06F3/041
• 分類號: G06F3/041;G06F3/044
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

技術領域

本發明是關于觸控熒幕，特別是關于減少觸控熒幕在像素更新時對于觸控處理的干擾。

背景技術

觸控熒幕是現代消費性電子系統的主要輸出入裝置。典型的觸控熒幕是在熒幕上方置放觸控面板的電路。也有所謂on-cell形式的觸控熒幕，或者是in-cell形式的觸控熒幕，這些可能適用于本申請的范圍。舉例而言，申請人在2013年11月15日提交至美國專利商標局的14/081,018專利申請案的內容可以做為本案的參考范例。

每個熒幕都具有包含更新率與解析度在內的顯示特性。更新率(refresh rate)通常指的是更新熒幕的頻率，通常是以每秒更新幾次熒幕幀(Frame Per Second,FPS)或影格率作為單位。以美國國家電視系統委員會(National Television System Committee,NTSC)模擬電視標準為例，其更新率為59.94Hz，其解析度為440x480。標準的Video Graph Array,VGA的解析度包含640x480、320x200像素(pixel)等，其更新率包含50、60、與70Hz等。而常用的高解析度規格1080P，其解析度為1920x1080，影格率為24、25、30、或60Hz等。

一般而言，現代的液晶熒幕的每個像素都有相應的像素電極用來扭轉液晶的極性，借以改變該像素的液晶的透光率。據此，就能夠控制液晶下方的各色發光二極管發光的透光量，進一步控制每個像素的顏色。一般來說，熒幕控制器會使用方波進行脈沖寬度調變(PWM,Pulse Width Modulation)。利用脈沖寬度調變來控制像素的液晶的透光率。如美國專利US8421828所提及的，液晶層的極化程度與施加于液晶層的電壓的均方根(Root-Mean-Square)相關。可以在人眼的視覺暫留周期當中，利用脈沖寬度調變固定電壓的信號，施加于像素液晶層，進而控制像素的液晶的極化程度，亦即控制像素液晶的透光率。

在某個解析度時，如640x480，代表熒幕的每一條橫軸有640個像素，而每一條縱軸有480個像素。在更新熒幕時，通常是先對最上方的橫軸像素進行更新，由左至右，由上至下，直到完成所有橫軸像素的更新后，即完成一幀的更新。在更新率60Hz的顯示特性下，熒幕在一秒內需要完成60次熒幕幀的更新。在更新每條橫軸的第一個像素之前與最后一個像素之后，可能會有熒幕停止動作的空白期間，稱之為水平空白(horizontal blank)。在更換下一個熒幕幀時，可能會有熒幕停止動作的空白期間，稱之為垂直空白(vertical blank)。

舉例來說，1080P60規格的熒幕的垂直空白會每隔16.667ms出現一次，亦即1/60秒。而由于有1080條橫軸，因此每個水平空白約15.4us出現一次，亦即1/(60*1080)秒。

如圖1所示，一般的觸控電極通常也是沿著觸控熒幕110的橫軸與縱軸分布，假設沿著橫軸延伸的多條平行觸控電極稱之為第一電極121，沿著縱軸延伸的多條平行觸控電極稱之為第二電極122。這些第一電極與第二電極通常會連接到觸控處理裝置130，由后者進行互電容與/或自電容的觸控偵測。

由于觸控處理裝置的設計與成本限制，無法接入太多觸控電極，因此第一電極與第二電極的數量通常都少于熒幕的解析度。以50吋左右的觸控熒幕為例，其橫軸長度約為1130mm，其縱軸長度約為670mm。若電極之間的間距設為8mm的話，則約有83條第一電極與141條第二電極。當該觸控熒幕的規格為1080P時，則每個像素的橫軸長度為0.59mm，每個像素的縱軸長度為為0.62mm。換言之，每條第一電極約覆蓋12條左右的像素橫軸。

如圖2所示，其為觸控熒幕的局部放大圖，上層的互聯菱形電路分別為橫向的第一電極121與縱向的第二電極122。下層包含由個別像素210所組成的像素陣列，由于像素眾多，所以并未全部示出。在更新畫面時，會以像素橫軸220為單位進行更新。可以見到，在圖2當中，每條第一電極121涵蓋六個像素橫軸220。其中，像素橫軸221位于兩個第一電極之間，像素橫軸222位于第一電極的覆蓋范圍內。