[发明专利]用于减少像素更新时干扰的触控处理方法、装置与电子系统

说明书

技术领域

本发明是关于触控荧幕，特别是关于减少触控荧幕在像素更新时对于触控处理的干扰。

背景技术

触控荧幕是现代消费性电子系统的主要输出入装置。典型的触控荧幕是在荧幕上方置放触控面板的电路。也有所谓on-cell形式的触控荧幕，或者是in-cell形式的触控荧幕，这些可能适用于本申请的范围。举例而言，申请人在2013年11月15日提交至美国专利商标局的14/081,018专利申请案的内容可以做为本案的参考范例。

每个荧幕都具有包含更新率与解析度在内的显示特性。更新率(refresh rate)通常指的是更新荧幕的频率，通常是以每秒更新几次荧幕帧(Frame Per Second,FPS)或影格率作为单位。以美国国家电视系统委员会(National Television System Committee,NTSC)模拟电视标准为例，其更新率为59.94Hz，其解析度为440x480。标准的Video Graph Array,VGA的解析度包含640x480、320x200像素(pixel)等，其更新率包含50、60、与70Hz等。而常用的高解析度规格1080P，其解析度为1920x1080，影格率为24、25、30、或60Hz等。

一般而言，现代的液晶荧幕的每个像素都有相应的像素电极用来扭转液晶的极性，借以改变该像素的液晶的透光率。据此，就能够控制液晶下方的各色发光二极管发光的透光量，进一步控制每个像素的颜色。一般来说，荧幕控制器会使用方波进行脉冲宽度调变(PWM,Pulse Width Modulation)。利用脉冲宽度调变来控制像素的液晶的透光率。如美国专利US8421828所提及的，液晶层的极化程度与施加于液晶层的电压的均方根(Root-Mean-Square)相关。可以在人眼的视觉暂留周期当中，利用脉冲宽度调变固定电压的信号，施加于像素液晶层，进而控制像素的液晶的极化程度，亦即控制像素液晶的透光率。

在某个解析度时，如640x480，代表荧幕的每一条横轴有640个像素，而每一条纵轴有480个像素。在更新荧幕时，通常是先对最上方的横轴像素进行更新，由左至右，由上至下，直到完成所有横轴像素的更新后，即完成一帧的更新。在更新率60Hz的显示特性下，荧幕在一秒内需要完成60次荧幕帧的更新。在更新每条横轴的第一个像素之前与最后一个像素之后，可能会有荧幕停止动作的空白期间，称之为水平空白(horizontal blank)。在更换下一个荧幕帧时，可能会有荧幕停止动作的空白期间，称之为垂直空白(vertical blank)。

举例来说，1080P60规格的荧幕的垂直空白会每隔16.667ms出现一次，亦即1/60秒。而由于有1080条横轴，因此每个水平空白约15.4us出现一次，亦即1/(60*1080)秒。

如图1所示，一般的触控电极通常也是沿着触控荧幕110的横轴与纵轴分布，假设沿着横轴延伸的多条平行触控电极称之为第一电极121，沿着纵轴延伸的多条平行触控电极称之为第二电极122。这些第一电极与第二电极通常会连接到触控处理装置130，由后者进行互电容与/或自电容的触控侦测。

由于触控处理装置的设计与成本限制，无法接入太多触控电极，因此第一电极与第二电极的数量通常都少于荧幕的解析度。以50吋左右的触控荧幕为例，其横轴长度约为1130mm，其纵轴长度约为670mm。若电极之间的间距设为8mm的话，则约有83条第一电极与141条第二电极。当该触控荧幕的规格为1080P时，则每个像素的横轴长度为0.59mm，每个像素的纵轴长度为为0.62mm。换言之，每条第一电极约覆盖12条左右的像素横轴。

如图2所示，其为触控荧幕的局部放大图，上层的互联菱形电路分别为横向的第一电极121与纵向的第二电极122。下层包含由个别像素210所组成的像素阵列，由于像素众多，所以并未全部示出。在更新画面时，会以像素横轴220为单位进行更新。可以见到，在图2当中，每条第一电极121涵盖六个像素横轴220。其中，像素横轴221位于两个第一电极之间，像素横轴222位于第一电极的覆盖范围内。