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CN103425367A - 电容感应触控方法 - Google Patents

电容感应触控方法 Download PDF

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CN103425367A
CN103425367A CN2013100494670A CN201310049467A CN103425367A CN 103425367 A CN103425367 A CN 103425367A CN 2013100494670 A CN2013100494670 A CN 2013100494670A CN 201310049467 A CN201310049467 A CN 201310049467A CN 103425367 A CN103425367 A CN 103425367A
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Abstract

一种电容感应触控方法，电容式触控检测方法及驱动集成电路，所述电容式触控检测方法使用在一有源矩阵的像素矩阵中，该方法至少包括：选择该像素矩阵中的一第一感测区域，其中该第一感测区域包括至少一像素；传输一第一信号于该第一感测区域；选择相邻、交叠或邻近该第一感测区域的一第二感测区域；传输、感测一第二信号于该第二感测区域；以及检测运算该第一信号以及该第二信号的变化来判断一感测强度信号、一感测位置、一距离、一触碰高度和一触碰区域。

Description

电容感应触控方法
技术领域
本发明有关于一种触控感应驱动方法，更特别的是有关于一种利用显示器像素矩阵进行触控感应驱动的方法。
背景技术
随着信息技术、无线移动通讯和信息家电的快速发展与应用，为了达到携带更便利、体积更轻巧化以及操作更人性化的目的，许多电子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作为输入装置。
依检测的方法，触控面板有电磁感应方式、超声波方式、电容方式、电阻膜方式等。其中电容式触控面板是利用透明电极与人体之间的静电结合所产生的电容变化，从触控位置所产生的诱导电流来检测其坐标。其感应原理是以电压作用在屏幕感应区的四个角落并形成一固定电场，当手指碰触屏幕时，可令电场引发电流，通过控制器测定，依电流距四个角落比例的不同，即可计算出接触位置。
其中电容式触控面板具有防水、防刮、较高的透光度等优点，主要应用于较高级的产品上。然而，若于原本的像素矩阵上再形成一电容触控面板势必使得显示器整体体积增大变厚，违反现今轻薄短小的趋势。因此，如何利用原像素矩阵进行触控感应，而不需额外使用一电容触控面板，即成为追求的目标。
发明内容
本发明的一目的是在提供一种利用像素矩阵进行触控感应方法。
本发明的一方面在提供一种电容式触控检测方法，使用于一有源矩阵的像素矩阵中，该方法至少包括：选择该像素矩阵中的一第一感测区域，其中该第一感测区域包括至少一像素；传输一第一信号于该第一感测区域；选择相邻、交叠或邻近该第一感测区域的一第二感测区域；传输、感测一第二信号于该第二感测区域；以及检测运算该第一信号以及该第二信号的变化来判断一感测强度信号、一感测位置、一距离、一触碰高度和一触碰区域。
在一实施例中，该第一感测区域进一步包括：一像素、一像素区块、一条导线或多条导线。
在一实施例中，该第二感测区域进一步包括：一像素、一像素区块、一条导线或多条导线。
在一实施例中，该第一感测区域和该第二感测区域至少是部分交错、部分重叠、部分相邻、或相距一定间距的。
在一实施例中，该第一感测区域或该第二感测区域进一步包括一导线改良设计或搭配设计自显示器阵列的扫描线、数据线、辅助线、偏压线或电源线、共电极线或信号线、读取线、或偏压线、或控制线、或补偿电路等线路。
在一实施例中，该第一感测区域或该第二感测区域进一步包括一导线改良设计或搭配设计的一共电极平面或多条共电极线。
在一实施例中，其中传输、感测一第一信号于该第一感测区域前、一第二信号于该第二感测区域前，进一步包括：传送、感测一高电压信号或一脉冲信号至该第一感测区域、该第二感测区域。
在一实施例中，其中传输、感测一第一信号于该第一感测区域前、一第二信号于该第二感测区域前，进一步包括：将该第一感测区域和该第二感测区域的电荷清除或至少其中之一接地、接一导体或接至一大电容。
在一实施例中，检测该第一信号或及该第二信号间的变化包括检测电荷量、电容感应、或电压、电流信号的信号，以数值运算判断发生感应变化的位置、距离、触碰高度和触碰点。
在一实施例中，该像素矩阵使用在一显示器上，该显示器可为有源型有机发光二极管显示器、薄膜晶体管液晶显示器、电泳显示器或电极湿润法(Electrode Wetting)显示器。
在一实施例中，显示器进一步具有一背光源、前光源，其中在背光源、前光源关闭的时间进行前述的电容式触控检测方法。
在一实施例中，显示器进一步具有一背光源、前光源，其中在背光源、前光源所关闭的区域，对该区域进行前述的电容式触控检测方法。
该显示器进一步具有一自发光光源，其中在自发光光源关闭的时间进行前述的电容式触控检测方法。
其中该显示器进一步具有一自发光光源，其中在自发光光源所关闭的区域，对该区域进行前述的电容式触控检测方法。
综合上述所言，本发明的电容式触控感应方法，利用显示装置的像素矩阵来进行，而可不需额外的触控面板，因此可缩减显示器面板厚度。且，检测电极的选择开关可使用薄膜晶体管，其所有的处理均为原本薄膜晶体管阵列基板上膜晶体管的标准处理，故可以不改变阵列基板的处理步骤或良率。
附图说明
为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：
图1所示为根据本发明一较佳实施例用来进行电容触控感应的一像素矩阵示意图；
图2A所示为根据本发明一实施例进行电容触控感应的一像素矩阵示意图；
图2B所示为根据本发明一实施例进行电容触控感应的一像素矩阵示意图；
图3所示为配合背光源的点亮时间，进行双模式触控元件的驱动的时序图；
图4所示为一液晶显示器被分成六个区域的概略图标；
图5所示为根据本发明一实施例点亮背光源的方法；
图6所示为一使用者碰触使用本发明电容式触控检测方法的显示面板时进行列方向地址检测时的流程图；
图7所示为一使用者碰触使用本发明电容式触控检测方法的显示面板时进行行方向地址检测时的流程图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。在本发明被详细描述以前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的标号来表示。
本发明是利用一显示器的像素矩阵来进行电容式触控感应，其中显示器可为有源型有机发光二极管、薄膜晶体管液晶显示器、电泳显示器或电极湿润法显示器、硅基微型显示器、微机电显示器、光干涉微机电显示器。而像素矩阵架构可以是面内切换(In Plane Switching)架构，或是边缘场切换(Fringe FieldSwitching)架构。
图1所示为根据本发明一较佳实施例用来进行电容触控感应的一像素矩阵示意图。其中像素矩阵100为一有源矩阵，其电极结构形成在一基板上，此电极结构包括有：该液晶显示器面板是由交叉的数据线D1~Dm和扫描线G1~Gn所组成。在本实施例中，数据线D1~Dm和扫描线G1~Gn是成90度夹角，然而，此夹角角度并不限制必需为90度，例如，在其它实施例中，此夹角角度也可为60度、45度、36度或30度等。其中数据线D1~Dm和扫描线G1~Gn指电性导通线，可以是金属、合金线路、透明导电材如ITO、IZO纳米碳管等。
每一对数据线和扫描线可控制一像素区域，例如，数据线D1和扫描线G1可用以控制一像素。每一像素，例如像素101，具有相同的结构，包括一控制用的薄膜晶体管102，存储电容Cs和一由像素电极和公共电极结构而成的液晶电容Clc。在进行图像显示时，栅极驱动电路103会依序送出扫描信号至扫描线G1~Gn上，当其中一扫描线被扫描信号扫描到后，连接于此扫描线的薄膜晶体管会被导通，而未被扫描到的薄膜晶体管会被截止，当此列的薄膜晶体管被导通后，源极驱动电路104会送出图像信号到数据线D1~Dn上，以显示图像。当栅极驱动电路103完成所有扫描线的扫描后，一单一图像的帧（frame）的显示即告完成，其中扫描线的扫描会重复进行，因此后续的图像帧会连续显示。而本发明的电容式触控感应方法即是利用该显示器像素矩阵的数据线D1~Dm和扫描线G1~Gn作为感应阵列。由于感应阵列是利用原本的数据线D1~Dm和扫描线G1~Gn均为原本阵列基板上标准处理。
此外，一传感器105耦接源极驱动电路104和栅极驱动电路103，用来控制栅极驱动电路103送出扫描信号至扫描线G1~Gn上，以及控制源极驱动电路104对应栅极驱动电路103送出的扫描信号来送出激励信号至选择的像素，依此进行电容式触控数值、位置、高度距离的计算。在一实施例中，传感器105可为一独立集成电路，位于源极驱动电路104和栅极驱动电路103的外侧。在另一实施例中，传感器105可整合于源极驱动电路104和栅极驱动电路103内。当进行电容触控感测时，传感器105会控制栅极驱动电路103依序送出扫描信号至扫描线G1~Gn上，在一实施例中，此扫描信号为一脉冲信号。
依此，本发明可提供一种电容式触控检测方法，使用于一有源矩阵的像素矩阵中，该方法至少包括：选择该像素矩阵中的一第一感测区域，其中该第一感测区域包括至少一像素；传输一第一信号于该第一感测区域；选择相邻、交叠或邻近该第一感测区域的一第二感测区域；传输、感测一第二信号于该第二感测区域；以及检测运算该第一信号以及该第二信号的变化来判断一感测强度信号、一感测位置、一距离、一触碰高度和一触碰区域。其中该第一信号电压值和该第二信号电压值均小于该显示器的一特征启动电压阈值。
如图2A所示为根据本发明一实施例进行电容触控感应的一像素矩阵，例如为一有源矩阵，当对X方向(列方向)地址进行检测，可在时间t1时，传感器105会控制栅极驱动电路103送出扫描信号S1至扫描线G1来依序开启像素M11~M1m，作为第一感测区域，且该第一感测区域中包括一像素区块，像素M11~M1m，同时控制源极驱动电路104对应栅极驱动电路103送出的扫描信号G1经由数据线D1~Dm依序送出激励信号，也即第一信号，至开启的像素M11~M1m。接着在时间t2时，传感器105控制栅极驱动电路103送出扫描信号S2至扫描线G2来开启像素M21~M2m，作为第二感测区域，且该第二感测区域包括一像素区块M21~M2m相邻该第一感测区域M11~M1m，同时控制源极驱动电路104对应栅极驱动电路103送出的扫描信号G2经由数据线D1~Dm对开启的像素M21~M2m，也即第二感测区域，进行感应。上述的流程会持续进行，例如：接着在时间t3时，传感器105会控制栅极驱动电路103送出扫描信号S3至扫描线G3来依序开启像素M31~M3m，作为第一感测区域，且第一感测区域中包括一像素区块，像素M31~M3m，同时控制源极驱动电路104对应栅极驱动电路103送出的扫描信号G3经由数据线D1~Dm送出激励信号，也即第一信号，至开启的像素M31～M3m。接着在时间t4时，传感器105控制栅极驱动电路103送出扫描信号S4至扫描线G4来依序开启像素M41~M4m，作为第二感测区域，且该第二感测区域包括一像素区块，M41~M4m相邻该第一感测区域M31~M3m，同时控制源极驱动电路104对应栅极驱动电路103送出的扫描信号G4经由数据线D1~Dm对开启的像素M41~M4m，也即第二感测区域，进行感应，依此类推。换言之，在此实施例中，用以写入激励信号的像素与进行感应的像素是间隔排列的，也就是说，扫描线G1~Gn被分成选择写入激励信号像素的第一扫描线，以及选择进行感应像素的第二扫描线，且该第一扫描线以及第二扫描线间隔排列于基板上，因此，当栅极驱动电路103对扫描线G1~Gn依序扫描时，源极驱动电路104，即会根据扫描线依序写入激励信号至对应像素或对像素进行电容式触控感应。
由于电容式触控感应是利用透明电极与人体之间的静电结合所产生的电容变化，从触控位置所产生的诱导电流来检测其坐标。因此，当一人的手指碰触像素M21~M2m或M41~M4m其中之一时，写入至M11~M1m或M31~M3m其中之一的激励信号会因人手指接触的原因，造成电荷重新分配，并由数据线D1~Dm传送至传感器105。因此传感器105即可由数据线D1~Dm同时接收此改变的信号，并根据触摸前后电容的变化，确定横向坐标。
另一方面，本发明的方法也可应用于对Y方向(行方向)地址进行检测。当对Y方向地址进行检测时，请再次参阅图1，在时间t1时，传感器105会控制栅极驱动电路103依序送出扫描信号至扫描线G1~Gn上，在一实施例中，此扫描信号为一脉冲信号，同时控制源极驱动电路104经由数据线D1送出激励信号至开启的像素M11~Mn1，作为第一感测区域，且该第一感测区域中包括一像素区块，像素M11~Mn1。接着在时间t2时，传感器105控制栅极驱动电路103依序送出扫描信号至扫描线G1~Gn上来依序开启像素M12~Mn2，同时控制源极驱动电路104经由数据线D2对开启的像素M12~Mn2，作为第二感测区域，进行感应，且该第二感测区域M12~Mn2相邻像素区块M11~Mn1。上述的流程会持续进行，例如：接着在时间t3时，传感器105会控制栅极驱动电路103依序送出扫描信号至扫描线G1~Gn上来依序开启像素M13~Mn3，同时控制源极驱动电路104经由数据线D3送出激励信号至开启的像素M13~Mn3，作为第一感测区域，且该第一感测区域中包括一像素区块，像素M13~Mn3。接着在时间t4时，传感器105控制栅极驱动电路103依序送出扫描信号至扫描线G1~Gn上来依序开启像素M14~Mn4，同时控制源极驱动电路104经由数据线D4对开启的像素M14~Mn4，作为第二感测区域，进行感应，且该第二感测区域M14~Mn4相邻像素区块M13~Mn3，依此类推。换言之，在此实施例中，对Y方向地址进行检测时，用以写入激励信号的像素与进行感应的像素是间隔排列的，也就是说，数据线D1~Dm被分成选择写入激励信号像素的第一数据线，以及选择进行感应像素的第二数据线，且该第一数据线以及第二数据线间隔排列于基板上。依此，传感器105即可由数据线接收信号的改变，确定纵向坐标，然后与列方向探测出的横向坐标共同组合成平面的触摸坐标。
值得注意的是，上述的方法也可用于寻址方式的触控检测。例如，在时间t1时，传感器105控制栅极驱动电路103送出扫描信号S1至扫描线G1来依序开启像素M11~M1m，同时控制源极驱动电路104对应栅极驱动电路103送出的扫描信号G1经由数据线D1~Dm送出激励信号至开启的像素M11~M1m，接着在时间t2时，传感器105控制栅极驱动电路103送出扫描信号S2至扫描线G2来依序开启像素M21~M2m，同时控制源极驱动电路104对应栅极驱动电路103送出的扫描信号G2经由数据线D1~Dm对开启的像素M21~M2m进行感应。接着在时间t3时，传感器105会控制栅极驱动电路103送出扫描信号S3至扫描线G3来依序开启像素M31~M3m，同时控制源极驱动电路104对应栅极驱动电路103送出的扫描信号G3经由数据线D1~Dm送出激励信号至开启的像素M31~M3m。接着在时间t4时，传感器105控制栅极驱动电路103送出扫描信号S4至扫描线G4来依序开启像素M41~M4m，同时控制源极驱动电路104对应栅极驱动电路103送出的扫描信号G4经由数据线D1~Dm对开启的像素M41~M4m进行感应，依此类推。为了达到寻址检测的效果，传感器105是依序接收由数据线D1~Dm传送回的信号，例如，在时间t2时，传感器105依序经由数据线D1~Dm对开启的像素M21~M2m进行感应。依此，当一人的手指碰触扫描线G1和G2围出区域中的一地址时，因为传感器105是依序感应，因此可确切知道哪一数据线的信号发生变化，因此除了横向坐标外，纵向坐标也可确定，从而组成确切的地址坐标。
而在再一实施例中，上述的方法也可用于全面板同时进行检测。例如，在时间t1时，传感器105控制栅极驱动电路103对G1~Gn同时送出扫描信号来开启像素M11~Mnm，同时控制源极驱动电路104经由数据线D1~Dm送出激励信号至开启的像素M11~Mnm，接着在时间t2时，传感器105控制源极驱动电路104经由数据线D1~Dm对开启的像素M11~Mnm进行感应。依此，当一人的手指碰触其中一地址时，传感器105即可由数据线接收信号的改变，确定纵向坐标，然后与列方向探测出的横向坐标共同组合成平面的触摸坐标。
此外，由于显示面板的数据线D1~Dm和扫描线G1~Gn布线相当密集，如用以当作触控面板电极，当一使用者触碰面板时，会同时造成多条数据线D1~Dm和扫描线G1~Gn间的跨接触电容值改变，且信号改变数值太低，不易检测。因此为解决上述的问题，可以相邻的数条扫描线为一组，作为选择写入激励信号像素的第一扫描线，也即第一感测区域，或选择进行感应像素的第二扫描线，也即第二感测区域，其中组成第一扫描线的扫描线组中的扫描线组，和组成第二扫描线的扫描线组中的扫描线组可互相交叠，也即第一感测区域和第二感测区域可部分交叠来避免探测"死角"。例如：若以相邻的5条扫描线作为同一组时，其中G1~G5为一组和G4~G8为一组，彼此交叠G4和G5，作为选择写入激励信号像素的第一扫描线，也即第一感测区域。另以G6~G10为一组和G9~G13为一组，彼此交叠G9和G10，作为选择进行感应像素的第二扫描线，也即第二感测区域，依此类推。在另一实施例中，第一感测区域和第二感测区域可相隔一定间距。当栅极驱动电路103对其中一组作为选择写入激励信号像素的第一扫描线扫描时，此时源极驱动电路104即会写入激励信号至该组扫描线所控制的像素中，当栅极驱动电路103对其中一组作为选择进行感应像素的第二扫描线扫描时，此时源极驱动电路104即会对该组扫描线所控制的像素进行感应，确定横向坐标和纵向坐标，然后组合成平面的触摸坐标。在一实施例中，上述分组的方式，也可以对应一般手指宽度1/2~1/3，约2~5mm大小为基础进行分组。上述是针对X方向(列方向)地址检测时，对扫描线进行分组设定，同样的，本发明也可针对Y方向(行方向)地址检测时，对数据线进行分组设定。
此外，为了避免噪声影响触控感测的准确度，因此，在传送激励信号给数据线D1~Dm或扫描线G1~Gn以及检测触控位置之前，可先将数据线D1~Dm或/和扫描线G1~Gn连接至一公共电位(即接地)，例如连接一大电容或是一个大的导电体或电路板的接地面等，使所述数据线D1~Dm或/和扫描线G1~Gn的噪声或漏电可经由接地而被清除干净，由此，可进一步提高数据线D1~Dm和扫描线G1~Gn进行触碰探测的准确度。而在另一实施例中，上述的清除噪声程序，也可在传送激励信号给数据线D1~Dm或扫描线G1~Gn之后接着进行，然后再执行检测触控位置。亦或是，清除噪声、传送激励信号给数据线D1~Dm或扫描线G1~Gn、以及检测触控位置三个程序，交叉执行。
值得注意的是，本发明用以完成电容触控检测的导电线结构，除了显示器阵列基板上的数据线与扫描线外，还包括辅助线、偏压线或电源线、共电极线或信号线、或读取线、或偏压线、或控制线或补偿电路等线路。
在另一实施例中，栅极驱动电路103用来选择扫描线G1~Gn的扫描信号可为一高电压信号，也即让同一条扫描线所控制的像素同时开启，由源极驱动电路104同时传送激励信号至所述像素或检测触控位置。如在时间t1时，传感器105控制栅极驱动电路103送出一高电压扫描信号S1至扫描线G1来同时开启像素M11~M1m作为第一感测区域，同时控制源极驱动电路104对应栅极驱动电路103送出的扫描信号G1经由数据线D1~Dm同时送出激励信号至第一感测区域，也即开启的像素M11~M1m。接着在时间t2时，传感器105控制栅极驱动电路103送出高电压扫描信号S2至扫描线G2来同时开启像素M21~M2m作为第二感测区域，同时控制源极驱动电路104对应栅极驱动电路103送出的扫描信号G2经由数据线D1~Dm对同时开启的像素M21~M2m，也即第二感测区域进行感应。上述的流程会持续进行，例如，在时间t3时，传感器105会控制栅极驱动电路103送出高电压扫描信号S3至扫描线G3来同时开启像素M31~M3m，作为第一感测区域，同时控制源极驱动电路104对应栅极驱动电路103送出的扫描信号G3经由数据线D1~Dm同时送出激励信号至第一感测区域，也即开启的像素M31~M3m。接着在时间t4时，传感器105控制栅极驱动电路103送出高电压扫描信号S4至扫描线G4来同时开启像素M41~M4m作为第二感测区域，同时控制源极驱动电路104对应栅极驱动电路103送出的扫描信号G4经由数据线D1~Dm对同时开启的像素M41~M4m，也即第二感测区域进行感应，依此类推。换言之，在此实施例中，源极驱动电路104写入激励信号以及进行感应，是对被扫描线同时开启的像素进行，因此整体的感测速度可提升。依此，当一人的手指碰触像素M21~M2m或M41~M4m其中之一时，写入至M11~M1m或M31~M3m其中之一的激励信号会因人手指接触的原因，造成电荷重新分配，并由数据线D1~Dm传送至传感器105。因此传感器105即可由数据线D1~Dm同时接收此改变的信号，并根据触摸前后电容的变化，分别确定横向坐标和纵向坐标，然后组合成平面的触摸坐标。其中此改变的信号包括电荷量、电容感应、或电压、电流信号的信号，以数值运算判断发生感应变化的位置、距离、触碰高度和触碰点。值得注意的是，上述是针对X方向(列方向)地址进行检测，本发明的方法也可应用于对Y方向(行方向)地址进行检测，其检测方法在此不再赘述。
上述的实施例，无论是在传送激励信号进行感测或是在接收改变信号来判定触碰位置时，均是以像素作为对象，也就是，传送激励信号至像素或是接收像素中的改变信号。然而，本发明也可以像素和扫描线的组合，和像素和数据线的组合来进行传送激励信号以及接收改变信号来判定触碰位置。
例如，将激励信号传送至像素，并从对应的扫描线接收改变信号来判定触碰位置。其中在时间t1时，传感器105控制栅极驱动电路103送出扫描信号S1至扫描线G1来依序开启像素M11~M1m，作为第一感测区域，同时控制源极驱动电路104对应栅极驱动电路103送出的扫描信号G1经由数据线D1~Dm送出激励信号至第一感测区域，也即开启的像素M11~M1m。接着在时间t2时，接收扫描线G2，作为第二感测区域，传回来的信号。相似的，上述的流程会持续进行，例如接着在时间t3时，传感器105会控制栅极驱动电路103送出扫描信号S3至扫描线G3来依序开启像素M31~M3m，作为第一感测区域，同时控制源极驱动电路104对应栅极驱动电路103送出的扫描信号G3经由数据线D1~Dm送出激励信号至开启的第一感测区域，也即像素M31~M3m。接着在时间t4时，接收扫描线G4，也即第二感测区域，传回来的信号依此可判定列方向地址，依此类推。换言之，在此实施例中，用以写入激励信号的像素与进行感应的扫描线是间隔排列的，也就是说，扫描线G1、G3、G5…用以控制写入激励信号至对应像素，而从扫描线G2、G4、G6…接收信号来检测对应的列方向信号是否发生变化以确定列地址。
由于电容式触控感应是利用透明电极与人体之间的静电结合所产生的电容变化，从触控位置所产生的诱导电流来检测其坐标。因此，当一人的手指碰触扫描线G1~G4围出的其中一位置时，写入至M11~M1m或M31~M3m其中之一的激励信号会因人手指接触的原因，造成电荷重新分配，并由扫描线G2或G4传送至传感器105。因此传感器105即可由扫描线G2或G4接收此改变的信号，并根据触摸前后电容的变化，确定列方向地址，也即横向坐标。
同样的，此实施例的方法也可应用于对Y方向(行方向)地址进行检测。当对Y方向地址进行检测时，在时间t1时，传感器105会控制栅极驱动电路103依序送出扫描信号至扫描线G1~Gn上，在一实施例中，此扫描信号为一脉冲信号，同时控制源极驱动电路104经由数据线D1送出激励信号至开启的像素M11~Mn1，也即第一感测区域。接着在时间t2时，传感器105接收数据线D2，也即第二感测区域，传回的信号。相似的，上述的流程会持续进行，接着在时间t3时，传感器105会控制栅极驱动电路103依序送出扫描信号至扫描线G1~Gn上来依序开启像素M13~Mn3，同时控制源极驱动电路104经由数据线D3送出激励信号至开启的像素M13~Mn3，也即第一感测区域。接着在时间t4时，传感器105接收数据线D4，也即第二感测区域传回的信号，依此类推。换言之，在此实施例中，对Y方向地址进行检测时，用以写入激励信号的像素与进行感应的像素是间隔排列的，也就是说，数据线D1、D3、D5…用以控制写入激励信号至对应像素，而从数据线D2、D4、D6…接收信号来检测对应的行方向信号是否发生变化以确定行地址，也即纵向坐标，然后与列方向探测出的横向坐标共同组合成平面的触摸坐标。
此外，也可将激励信号传送至扫描线，并从对应的像素接收改变信号来判定触碰位置。如，在时间t1时，传感器105控制栅极驱动电路103送出一激励信号E1至扫描线G1。接着在时间t2时，传感器105控制栅极驱动电路103送出扫描信号S2至扫描线G2来依序开启像素M21~M2m，同时控制源极驱动电路104对应栅极驱动电路103送出的扫描信号G2经由数据线D1~Dm对开启的像素M21~M2m进行感应。接着在时间t3时，传感器105会控制栅极驱动电路103送出一激励信号E3至扫描线G3。接着在时间t4时，传感器105控制栅极驱动电路103送出扫描信号S4至扫描线G4来依序开启像素M41~M4m，同时控制源极驱动电路104对应栅极驱动电路103送出的扫描信号G4经由数据线D1~Dm对开启的像素M41~M4m进行感应，依此类推。换言之，在此实施例中，用以写入激励信号的像素与进行感应的扫描线是间隔排列的，也就是说，扫描线G1、G3、G5…用以写入激励信号，而从扫描线G2、G4、G6、…控制对应像素开启以接收信号来检测对应的列方向信号是否发生变化以确定列地址。
由于电容式触控感应是利用透明电极与人体之间的静电结合所产生的电容变化，从触控位置所产生的诱导电流来检测其坐标。因此，当一人的手指碰触扫描线G1~G4围出的其中一位置时，写入至G1或G3其中之一的激励信号会因人手指接触的原因，与扫描线G2、G4控制的像素造成电荷重新分配，并由扫描线G2或G4传送至传感器105。因此传感器105即可由扫描线G2或G4接收此改变的信号，并根据触摸前后电容的变化，确定列方向地址，也即横向坐标。
同样的，此实施例的方法也可应用于对Y方向(行方向)地址进行检测。当对Y方向地址进行检测时，如在时间t1时，传感器105会控制源极驱动电路104对数据线D1送出一激励信号。接着在时间t2时，传感器105控制栅极驱动电路103依序送出扫描信号至扫描线G1~Gn上来依序开启像素M12~Mn2，同时控制源极驱动电路104经由数据线D2对开启的像素M12~Mn2进行感应。接着在时间t3时，传感器105会控制源极驱动电路104对数据线D3送出一激励信号。接着在时间t4时，传感器105控制栅极驱动电路103依序送出扫描信号至扫描线G1~Gn上来依序开启像素M14~Mn4，同时控制源极驱动电路104经由数据线D4对开启的像素M14~Mn4进行感应，依此类推。换言之，在此实施例中，对Y方向地址进行检测时，用以写入激励信号的像素与进行感应的像素是间隔排列的，也就是说，数据线D1、D3、D5…用以写入激励信号，而从数据线D2、D4、D6…接收像素区域信号来检测对应的行方向信号是否发生变化以确定行地址，也即纵向坐标，然后与列方向探测出的横向坐标共同组合成平面的触摸坐标。
而在再一实施例中，如图2B所示为根据本发明另一实施例进行电容触控感应的一像素矩阵示意图。本发明激励信号和感应信号的发送对象可以像素区块为单位，例如如图2B所示，其中以30条数据线(D1~D30)和n条扫描线(G1~Gn)组成一像素区块210作为激励信号的发送对象，另以30条数据线(D31~D60)和50条扫描线(G1~G50)组成的像素区块212作为感应信号的发送对象，依此类推。值得注意的是，上述像素区块的大小并不以此实施例为限，例如，在另一实施例也可以20条数据线(D1~D20)和20条扫描线(G1~G20)组成一像素区块作为激励信号的发送对象，另以10条数据线(D21~D30)和40条扫描线(G1~G40)组成的像素区块作为感应信号的发送对象。换言之，本发明激励信号和感应信号的像素区块可为任意的大小。
此外为避免进行地址检测时产生的噪声影响显示器显示画面的质量，因此也配合背光源的点亮时间和区域，执行检测地址。在一实施例中，当背光源为全区域调光，此时可将一图框时间分成两个时段，其中在第一时段中，进行背光源点亮，以进行显示区像素扫描，显示显示器画面；在第二时段，背光源关闭同时进行进行电容式触控检测。如图3所示，一图框时间T分成三个时段T1和T2，其中在第一时段T1中，背光源被点亮，以进行显示区像素扫描，显示显示器画面；在第二时段T2中，关闭背光源同时进行电容式触控检测。依此，电容式触控检测均是在背光源被关闭的情形下进行，因此可大幅降低检测感应信号时，对液晶显示画面质量的影响。
在另一实施例中，若为前光源，则配合前光源的点亮时间和区域，执行检测地址，若该显示器为一自发光光源，则在自发光光源关闭的时间进行检测地址，流程与背光源相同。
此外在其它的实施例中，也可使用公共电极搭配像素的方式来进行电容检测。例如，在一实施例中，可从公共电极输入激励信号，从对应的像素电极读出检测信号。亦或是，从像素电极输入激励信号，从对应的公共电极读出检测信号。
另一方面，若背光源是采区域调光的方式，如图4所示，一液晶显示器被分成六个区域，区域A1~区域A6，背光源依序点亮所述区域，如图5所示为根据本发明一实施例点亮背光源的方法，在时段T1中，点亮区域A1，并进行该区域像素扫描，显示该区域画面，其余的区域则保持关闭状态。接着在时段T2中，点亮区域A2，并进行该区域像素扫描，显示该区域画面，其余的区域则保持关闭状态，依此类推。依此在进行触控检测时，当区域A1在T1时间被点亮时，此时即可选择对区域A2~区域A6其中之一，进行电容式触控检测。也就是说，在区域调光的方式下，各区域的检测时机可选择该区域未被点亮的时机进行检测。在一实施例中，例如，可依点亮顺序进行各该区域的触碰检测，点亮顺序为A1-A2-A3-A4-A5-A6，检测顺序可为A3-A4-A5-A6-A1-A2，A4-A5-A6-A1-A2-A3。然并不以此实施例为限。
依此，当一使用者碰触使用本发明电容式触控检测方法的显示面板时，图6所示为一使用者碰触使用本发明电容式触控检测方法的显示面板时进行列方向地址检测时的流程图，请同时参阅图2A与图6，在进行列方向地址检测时，首先于步骤401，将所述扫描线分成第一扫描线群以及第二扫描线群。
接着于步骤402，栅极驱动电路送出扫描信号至第一扫描线群以及第二扫描线群扫描线。在一实施例中，显示面板包括由交叉的数据线D1~Dm和扫描线G1~Gn所组成的像素矩阵。其中奇数列扫描线被划归为第一扫描线群，而偶数列扫描线被划归为第二扫描线群，传感器105控制栅极驱动电路103依序送出扫描信号至第一扫描线群以及第二扫描线群扫描线G1~Gn上。而在另一实施例中，为避免因为显示面板的数据线D1~Dm和扫描线G1~Gn布线相当密集，如用以当作触控面板电极，会同时造成多条数据线和扫描线间的跨接触电容值改变，且信号改变数值太低，不易检测。因此，可以相邻的数条扫描线或数据线为一组，作为选择写入激励信号像素的第一扫描线组，或选择进行感应像素的第二扫描线组，并以组为单位同时对数据线传送激励信号或进行感测，而多个第一扫描线组再组成第一扫描线群，多个第二扫描线组再组成第二扫描线群。其中组成第一扫描线和组成第二扫描线的扫描线组中的扫描线彼此不重叠，但组成第一扫描线的扫描线组中的扫描线组可互相交叠，和组成第二扫描线的扫描线组中的扫描线组可互相交叠，来避免探测"死角"。在一实施例中，上述分组的方式，也可以对应一般手指宽度1/2~1/3，约2~5mm大小为基础进行分组。此外，栅极驱动电路103用来选择扫描线G1~Gn的扫描信号可为一脉冲信号或一高电压信号。而该显示面板可为有源型有机发光二极管、薄膜晶体管液晶显示器、电泳显示器或电极湿润法显示器，而像素矩阵架构可以是面内切换IPS(In Plane Switching)架构，或是边缘场切换FFS(Fringe FieldSwitching)架构。
接着于步骤403，源极驱动电路根据第一扫描线群以及第二扫描线群分别送出激励信号以及进行检测。在一实施例中，当栅极驱动电路103扫描到第一扫描线群时，此时源极驱动电路104即会写入激励信号至该组扫描线所控制的像素中。而当栅极驱动电路103扫描到第二扫描线群时，此时源极驱动电路104即会对该组扫描线所控制的像素进行感应，确定横向坐标。在另一实施例中，当栅极驱动电路103扫描到第一扫描线群时，此时源极驱动电路104即会写入激励信号至该组扫描线群。而当栅极驱动电路103扫描到第二扫描线群时，此时源极驱动电路104即会对该组扫描线所控制的像素进行感应，确定横向坐标。在再一实施例中，当栅极驱动电路103扫描到第一扫描线群时，此时源极驱动电路104即会写入激励信号至该组扫描线群。而当栅极驱动电路103扫描到第二扫描线群时，此时源极驱动电路104即会对该组扫描线进行感应，确定横向坐标。在再一实施例中，当栅极驱动电路103扫描到第一扫描线群时，此时源极驱动电路104即会写入激励信号至该组扫描线群。而当栅极驱动电路103扫描到第二扫描线群时，此时源极驱动电路104即会对该组扫描线所控制的像素依序进行感应，确定横向坐标和纵向坐标，然后组合成平面的触摸坐标。
接着于步骤404，清除数据线D1~Dm和扫描线G1~Gn上的电压数据。在一实施例中，连接一大电容或是一个大的导电体或电路板的接地面等，使所述数据线D1~Dm或/和扫描线G1~Gn的噪声或漏电可经由接地而被清除干净，由此，可进一步提高数据线D1~Dm和扫描线G1~Gn进行触碰探测的准确度。
若在进行行方向地址检测时，图7所示为一使用者碰触使用本发明电容式触控检测方法的显示面板时进行行方向地址检测时的流程图，首先于步骤501，将所述数据线分成第一数据线群以及第二数据线群。
接着于步骤502，栅极驱动电路依序送出扫描所述扫描线。在一实施例中，显示面板包括由交叉的数据线D1~Dm和扫描线G1~Gn所组成的像素矩阵，其中奇数列数据线被划归为第一数据线群，而偶数列数据线被划归为第二数据线群，传感器105控制栅极驱动电路103依序送出扫描信号至扫描线G1~Gn上。而在另一实施例中，为避免因为显示面板的数据线D1~Dm和扫描线G1~Gn布线相当密集，如用以当作触控面板电极，会同时造成多条数据线和扫描线间的跨接触电容值改变，且信号改变数值太低，不易检测。因此，可以相邻的数条数据线为一组，作为选择写入激励信号像素的第一数据线组，或选择进行感应像素的第二扫描线组。
接着于步骤503，源极驱动电路根据第一数据线群以及第二数据线群分别送出激励信号以及进行检测。在一实施例中，当栅极驱动电路103依序扫描扫描线时，此时源极驱动电路104即会写入激励信号至与第一数据线群耦接的像素中，而当栅极驱动电路103再次依序扫描扫描线时，此时源极驱动电路104即会对第二数据线群耦接的像素进行感应，确定纵向坐标。在另一实施例中，当栅极驱动电路103依序扫描扫描线时，此时源极驱动电路104即会写入激励信号至第一数据线群，而当栅极驱动电路103再次依序扫描扫描线时，此时源极驱动电路104即会对第二数据线群耦接的像素进行感应，确定纵向坐标。在再一实施例中，当栅极驱动电路103依序扫描扫描线时，此时源极驱动电路104即会写入激励信号至与第一数据线群耦接的像素中，而当栅极驱动电路103再次依序扫描扫描线时，此时源极驱动电路104即会对第二数据线群进行感应，确定纵向坐标。在再一实施例中，当栅极驱动电路103依序扫描扫描线时，此时源极驱动电路104即会写入激励信号至与第一数据线群耦接的像素中，而当栅极驱动电路103再次依序扫描扫描线时，此时源极驱动电路104即会对与第二数据线群耦接的像素中依序进行感应，确定横向坐标和纵向坐标，然后组合成平面的触摸坐标。
接着于步骤504，清除数据线D1~Dm和扫描线G1~Gn上的电压数据。在一实施例中，连接一大电容或是一个大的导电体或电路板的接地面等，使所述数据线D1~Dm或/和扫描线G1~Gn的噪声或漏电可经由接地而被清除干净，由此，可进一步提高数据线D1~Dm和扫描线G1~Gn进行触碰探测的准确度。
综合上述所言，本发明的电容式触控感应方法，利用显示装置的像素矩阵来进行，而可不需额外的触控面板，因此可缩减显示器面板厚度。且，检测电极的选择开关可使用薄膜晶体管，其所有的处理均为原本薄膜晶体管阵列基板上膜晶体管的标准处理，故可以不改变阵列基板的处理步骤或良率。且其导线电极结构可改良设计或搭配设计自使用阵列基板上的数据线与扫描线、辅助线、偏压线或电源线、共电极线或信号线、或读取线、或偏压线、或控制线、或补偿电路等线路。
虽然本发明已以实施方式披露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (17)

1.一种电容式触控检测方法，其特征在于，使用于一有源矩阵的像素矩阵中，所述方法至少包括：
选择所述像素矩阵中的一第一感测区域，其中所述第一感测区域包括至少一像素；
传输一第一信号于所述第一感测区域；
选择相邻、交叠或邻近所述第一感测区域的一第二感测区域；
传输、感测一第二信号于所述第二感测区域；以及
检测运算所述第一信号以及所述第二信号的变化来判断一感测强度信号、一感测位置、一距离、一触碰高度和一触碰区域。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一感测区域进一步包括：一像素、一像素区块、一条导线或多条导线。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二感测区域进一步包括：一像素、一像素区块、一条导线或多条导线。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一感测区域和所述第二感测区域至少是部分交错、部分重叠、部分相邻、或相距一定间距的。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一感测区域或所述第二感测区域进一步包括一导线改良设计或搭配设计自显示器阵列的扫描线、数据线、辅助线、偏压线或电源线、共电极线或信号线、读取线、或偏压线、或控制线、或补偿电路等线路。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一感测区域或所述第二感测区域进一步包括一导线改良设计或搭配设计的一共电极平面或多条共电极线。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，进一步包括一与所述共电极线电耦接的切换开关电路，其根据传输所述第一信号或所述第二信号的时序，切换所述共电极线作为共电极或作为传输所述第一信号或所述第二信号的感应线。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，传输所述第一信号于所述第一感测区域前，以及传输、感测所述第二信号于所述第二感测区域前，进一步包括：传送、感测一高电压信号或一脉冲信号至所述第一感测区域、所述第二感测区域。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，传输所述第一信号于所述第一感测区域前，以及传输、感测所述第二信号于所述第二感测区域前，进一步包括：将所述第一感测区域和所述第二感测区域的电荷清除或至少其中之一接地、接一导体或接至一大电容。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，检测所述第一信号或及所述第二信号间的变化包括检测电荷量、电容感应、或电压、电流信号的信号，以数值运算判断发生感应变化的位置、距离、触碰高度和触碰点。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述像素矩阵使用在一显示器上，所述显示器可为有源型有机发光二极管显示器、薄膜晶体管液晶显示器、电泳显示器或电极湿润法显示器、硅基微型显示器、微机电显示器、光干涉微机电显示器。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一信号电压值和所述第二信号电压值均小于所述显示器的一特征启动电压阈值。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述显示器进一步具有一背光源、前光源，其中在背光源、前光源关闭的时间进行如权利要求1所述的电容式触控检测方法。
14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述显示器进一步具有一背光源、前光源，其中在背光源、前光源所关闭的区域，对所述区域进行如权利要求1所述的电容式触控检测方法。
15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述显示器进一步具有一自发光光源，其中在自发光光源关闭的时间进行如权利要求1至权利要求10中至少任一项所述的电容式触控检测方法。
16.如权利要求11项所述的方法，其特征在于，所述显示器进一步具有一自发光光源，其中在自发光光源所关闭的区域，对所述区域进行如权利要求1至权利要求10中至少任一项所述的电容式触控检测方法。
17.一种驱动集成电路，其特征在于，装设于一有源矩阵的像素矩阵外围，用以执行如权利要求1所述的方法。
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