专利名称：具有触摸传感器的显示器及改进显示器的触摸性能的方法
技术领域：
本发明涉及具有触摸传感器的显示器及用于改进显示器的触摸性能的方法。
背景技术：
随着家用电子电器和便携式信息装置重量变轻和尺寸变薄的趋势，用户输入手段从按钮开关转变至触摸屏。触摸屏指用户可以通过直接触摸屏幕来输入数据的该屏幕。在移动电话市场开始使用，触摸屏的使用横跨IT产品全方位展开。
应用于显示器的触摸屏包括多个触摸传感器。这些触摸传感器可以作为单元内(in-cell)类型并入显示面板中，或者作为单元上(on-cell)类型或单元上附加(add-oncell)类型耦接至显示面板。触摸类型被分类成电阻型、电容型、电磁型等。其中，通过检测出现电容变化的位置来检测触摸部分的电容型被广泛使用。电容型触摸传感器分别包括传感器节点，这些传感器节点形成在多条Tx线与多条Rx线的交叉点处，以构成互电容器。电容型触摸传感器通过计算互电容器在触摸前后之间的电容变化来识别触摸位置。因为电容型触摸屏包括用于显示面板的每一个像素的几个触摸传感器，所以其物理分辨率低于显示面板的物理分辨率。因此，在执行与触摸位置的坐标值相关联的应用程序之前，在具有触摸传感器的显示器中执行修正触摸屏与显示面板之间的物理分辨率差异的操作。通过分辨率修正操作，以触摸屏的分辨率水平检测到的触摸坐标被转换成具有显示面板的分辨率水平的触摸坐标，如图I所示。已知的分辨率修正技术包括将分辨率增加比率和用触摸屏的分辨率水平检测到的触摸坐标相乘的方法。例如，如果显示面板的分辨率为A*B，而用触摸屏的分辨率水平((C*D) (C〈A，D〈B))检测到的触摸坐标为X、Y，使用现有的分辨率修正技术，则X被转换成按A/C增加的坐标值，而Y被转换成按B/D增加的坐标值。在这种常规的分辨率修正技术中，仅针对具有最大电容变化的触摸传感器的坐标执行计算，而未考虑周围的触摸传感器。这使得在分辨率转换时难于进行准确地坐标匹配，由此，使得对用户t来说难于在显示面板上显示理想的执行结果。在一示例中，即使用户在触摸屏上绘制直线或曲线，当实际显示在显示面板上时，也会失真，如图2所示的走样现象一样。单独的常规分辨率修正技术对于提高触摸性能是不够的。
发明内容
本文档的一方面是提供这样一种具有触摸传感器的显示器，其通过最小化由修正触摸坐标的分辨率的处理所导出的执行结果的失真来改进触摸性能。根据本发明的一个示例性实施方式的、用于改进具有触摸传感器的显示器的触摸性能的方法包括以下步骤将从与显示面板集成在一起的触摸屏输入的传感器节点电压转换成传感器数据；从所述传感器数据当中检测峰值数据；基于左侧传感器节点的传感器数据、右侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据来计算针对X轴的第一偏移值，所述左侧传感器节点和所述右侧传感器节点沿X轴方向设置在两侧，中心节点置于所述左侧传感器节点和所述右侧传感器节点之间，所述中心节点最靠近触摸位置并具有所述峰值数据；通过将所述第一偏移值与所述中心节点的X坐标相加以生成第一所得值，并将所述第一所得值乘以第一分辨率比率来补偿触摸位置的X坐标，所述第一分辨率比率通过将所述显示面板的水平分辨率除以所述触摸屏的水平分辨率而得到；基于上侧传感器节点的传感器数据、下侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据来计算针对Y轴的第二偏移值，所述上侧传感器节点和所述下侧传感器节点沿Y轴方向设置在两侧，所述中心节点置于所述上侧传感器节点和所述下侧传感器节点之间；以及通过将所述第二偏移值与所述中心节点的Y坐标相加以生成第二所得值，并将所述第二所得值乘以第二分辨率比率来补偿所述触摸位置的Y坐标，所述第二分辨率比率通过将所述显示面板的纵向分辨率除以所述触摸 屏的纵向分辨率而得到。用于改进触摸性能的所述方法包括以下步骤利用所述左侧传感器节点或者所述右侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据，来生成用于修正基于所述中心节点与所述左侧传感器节点或所述右侧传感器节点之间的位置的传感器数据变化的非线性的第一修正函数；以及首先利用所述第一修正函数来修正用于计算所述第一偏移值的所述左侧传感器节点的传感器数据、所述右侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据。用于改进触摸性能的所述方法包括以下步骤利用所述上侧传感器节点或者所述下侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据，来生成用于修正基于所述中心节点与所述上侧传感器节点或所述下侧传感器节点之间的位置的传感器数据变化的非线性的第二修正函数；以及其次利用所述第二修正函数来修正用于计算所述第二偏移值的所述上侧传感器节点的传感器数据、所述下侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据。根据本发明的一个示例性实施方式的、具有触摸传感器的显示器包括模拟数字转换器，该模拟数字转换器将从与显示面板集成在一起的触摸屏输入的传感器节点电压转换成传感器数据；峰值数据检测器，该峰值数据检测器从所述传感器数据当中检测峰值数据；偏移值计算器，该偏移值计算器基于左侧传感器节点的传感器数据、右侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据来计算针对X轴的第一偏移值，所述左侧传感器节点和所述右侧传感器节点沿X轴方向设置在两侧，中心节点置于所述左侧传感器节点和所述右侧传感器节点之间，所述中心节点最靠近触摸位置并且具有所述峰值数据，并且该偏移值计算器基于上侧传感器节点的传感器数据、下侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据来计算针对Y轴的第二偏移值，所述上侧传感器节点和所述下侧传感器节点沿Y轴方向设置在两侧，所述中心节点置于所述上侧传感器节点和所述下侧传感器节点之间；分辨率转换器，该分辨率转换器通过将所述第一偏移值与所述中心节点的X坐标相加以生成第一所得值，并将所述第一所得值乘以第一分辨率比率来补偿所述触摸位置的X坐标，并且通过将所述第二偏移值与所述中心节点的Y坐标相加以生成第二所得值，并将所述第二所得值乘以第二分辨率比率来补偿所述触摸位置的Y坐标，所述第一分辨率比率通过将所述显示面板的水平分辨率除以所述触摸屏的水平分辨率而得到，所述第二分辨率比率通过将所述显示面板的纵向分辨率除以所述触摸屏的纵向分辨率而得到。
附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，并且被并入并构成本说明书的一部分，附图例示了本发明的实施方式，并与描述一起用于说明本发明的原理。在图中图I是用于说明修正X坐标和Y坐标的分辨率的技术的视图；图2是示出由常规分辨率修正技术所导致的执行结果(直线或曲线)失真的视图；图3是示出根据本发明一示例性实施方式的、用于改进具有触摸传感器的显示器的触摸性能的方法的流程图；
图4是示出耦接至或者并入到显示面板中的触摸屏的视图；图5是示出触摸屏与显示面板之间的物理分辨率差异的视图；图6是示出中心节点的传感器数据与周围传感器节点的传感器数据的示例的视图；图7是示出位于触摸屏上的触摸位置的示例的视图；图8是示出根据本发明一示例性实施方式的、用于改进触摸性能的方法的执行结果的视图；图9A和9B是示出根据本发明另一示例性实施方式的、用于改进具有触摸传感器的显示器的触摸性能的方法的流程图；图10是触摸传感器图案的放大的视图；图11是示出取决于形成在触摸屏的传感器节点之间的单元传感器图案中的触摸位置的电容变化的视图；图12是用于说明获取修正函数的原理的视图；图13是示出根据本发明另一示例性实施方式的、用于改进触摸性能的方法的执行效果的视图；图14是示出根据本发明一示例性实施方式的显示器的框图；图15至图17是示出触摸屏与显示面板的各个实施方式的视图；图18示出了用于修正触摸屏与显示面板之间的物理分辨率差异的触摸控制器的详细构造的示例；以及图19示出了用于修正触摸屏与显示面板之间的物理分辨率差异的触摸控制器的详细构造的另一示例。
具体实施例方式下面，参照图3至图19，对本发明的示例性实施方式进行详细描述。图3是示出根据本发明一示例性实施方式的、用于改进具有触摸传感器的显示器的触摸性能的方法的流程图。图4至图8是用于详细说明根据本发明一示例性实施方式的、用于改进具有触摸传感器的显示器的触摸性能的方法的视图。参照图3，在根据本发明一示例性实施方式的、用于改进触摸性能的方法中，将从触摸屏输入的传感器节点电压转换成传感器数据(Si)。
如图4所示，触摸屏TSP可以作为单元上类型或单元上附加类型耦接至显示面板DIS0另外地，触摸屏TSP可以作为单元内类型并入显示面板DIS中。如图4所示，触摸屏TSP包括Tx电极、与Tx电极相交的Rx电极，以及形成在Tx电极与Rx电极的交叉点处的多个传感器节点TSN，以构成互电容器。在用于改进触摸性能的方法中，从传感器数据当中检测在触摸前后之间具有最大变化的峰值数据(S2)。该峰值数据对应于最接近某人手指(或导电材料)触摸在触摸屏TSP上的触摸位置的传感器节点的电压。如图5所示，触摸屏TSP的物理分辨率远低于显示面板DIS的物理分辨率。在图5中，实线指示触摸屏TSP的、用于限定触摸单元的物理分辨率，而虚线指示显示面板DIS的、用于限定像素的物理分辨率。为修正触摸屏TSP与显示面板DIS之间的物理分辨率的差异，这种用于改进触摸性能的方法通过不仅考虑常规峰值数据，而且考虑与最接近触摸位置P (x，y)的中心节点Ne相邻的周围传感器节点Nr、Nl、Nu，以及Nd的传感器数据来实施。周围传感器节点包括沿X轴方向设置在两侧的左侧传感器节点NI和右侧传感器节点Nr,中心节点Ne置于左侧传感器节点NI和右侧传感器节点Nr之间；以及沿y方向设置在两侧的上侧传感器节点Nu和下侧传感器节点Nd，中心节点Ne置于上侧传感器节点Nu和下侧传感器节点Nd之间。图6例示了在定位了包括中心节点Ne的触摸单元上的触摸位置P (x, y)(向右侧传感器节点Nr和下侧传感器节点Nd倾斜,如图5所示)时，中心节点Ne的峰值数据和周围传感器节点Nr、NI、Nu，以及Nd的传感器数据的示例。更靠近触摸位置P (x, y)的传感器节点具有更大的数据尺寸。在图6中，中心节点Ne的峰值数据值为“3988”，右侧传感器节点Nr的传感器数据值为“2413”，下侧传感器节点Nd的传感器数据值为“3731”，而左侧传感器节点NI的传感器数据值为“3552”。在用于改进触摸性能的方法中，通过使用根据周围传感器节点Nr、NI、Nu和Nd的传感器数据值而针对上侧、下侧、左侧，以及右侧添加不同加权值的技术，来修正触摸位置P(x，y)的坐标，以与显示面板DIS的分辨率相匹配。首先，在用于改进触摸性能的方法中，通过将左侧传感器节点NI的传感器数据值、右侧传感器节点Nr的传感器数据值以及中心节点Ne的峰值数据值应用于下面的等式I来计算针对X轴的第一偏移值AX，以便将图7中所示的触摸位置P (x，y)的X坐标Px转换成与显示面板DIS的分辨率匹配的经修正的X坐标(S3)。[等式I]
right - left二 ---
2X ( center — !eft )其中，“center”表示中心节点Ne的峰值数据值,“ left”表示左侧传感器节点NI的传感器数据值，而“right”表示右侧传感器节点Nr的传感器数据值。如果定位了触摸位置P (x,y)的X坐标Px，朝左侧传感器节点NI倾斜，并由此左侧传感器节点NI的传感器数据值(左侧)大于右侧传感器节点Nr的传感器数据值(右侧)，则可以将下面的等式2应用于计算第一偏移值Ax。[等式2]
权利要求
1.一种用于改进具有触摸传感器的显示器的触摸性能的方法，该方法包括以下步骤 将从与显示面板集成在一起的触摸屏输入的传感器节点电压转换成传感器数据； 从所述传感器数据当中检测峰值数据； 基于左侧传感器节点的传感器数据、右侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据来计算针对X轴的第一偏移值，所述左侧传感器节点和所述右侧传感器节点沿X轴方向设置在两侧，中心节点置于所述左侧传感器节点和所述右侧传感器节点之间，所述中心节点最靠近触摸位置并且具有所述峰值数据； 通过将所述第一偏移值与所述中心节点的X坐标相加以生成第一所得值，并将所述第一所得值乘以第一分辨率比率，来补偿触摸位置的X坐标，所述第一分辨率比率通过将所述显示面板的水平分辨率除以所述触摸屏的水平分辨率而得到； 基于上侧传感器节点的传感器数据、下侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据来计算针对Y轴的第二偏移值，所述上侧传感器节点和所述下侧传感器节点沿Y轴方向设置在两侧，所述中心节点置于所述上侧传感器节点和所述下侧传感器节点之间；以及 通过将所述第二偏移值与所述中心节点的Y坐标相加以生成第二所得值，并将所述第二所得值乘以第二分辨率比率，来补偿触摸位置的Y坐标，所述第二分辨率比率通过将所述显示面板的纵向分辨率除以所述触摸屏的纵向分辨率而得到。
2.根据权利要求I所述的方法，所述方法还包括以下步骤 利用所述左侧传感器节点或者所述右侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据，来生成用于修正基于所述中心节点与所述左侧传感器节点或所述右侧传感器节点之间的位置的传感器数据变化的非线性的第一修正函数；以及 首先利用所述第一修正函数来修正用于计算所述第一偏移值的所述左侧传感器节点的传感器数据、所述右侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据。
3.根据权利要求I所述的方法，所述方法还包括以下步骤 利用所述上侧传感器节点或者所述下侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据，来生成用于修正基于所述中心节点与所述上侧传感器节点或所述下侧传感器节点之间的位置的传感器数据变化的非线性的第二修正函数；以及 其次利用所述第二修正函数来修正用于计算所述第二偏移值的所述上侧传感器节点的传感器数据、所述下侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据。
4.一种具有触摸传感器的显示器，该显示器包括 模拟数字转换器，该模拟数字转换器将从与显示面板集成在一起的触摸屏输入的传感器节点电压转换成传感器数据； 峰值数据检测器，该峰值数据检测器从所述传感器数据当中检测峰值数据； 偏移值计算器，该偏移值计算器基于左侧传感器节点的传感器数据、右侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据来计算针对X轴的第一偏移值，所述左侧传感器节点和所述右侧传感器节点沿X轴方向设置在两侧，中心节点置于所述左侧传感器节点和所述右侧传感器节点之间，所述中心节点最靠近触摸位置并且具有所述峰值数据，并且该偏移值计算器基于上侧传感器节点的传感器数据、下侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据来计算针对Y轴的第二偏移值，所述上侧传感器节点和所述下侧传感器节点沿Y轴方向设置在两侧，所述中心节点置于所述上侧传感器节点和所述下侧传感器节点之间；分辨率转换器，该分辨率转换器通过将所述第一偏移值与所述中心节点的X坐标相加以生成第一所得值，并将所述第一所得值乘以第一分辨率比率来补偿触摸位置的X坐标，并通过将所述第二偏移值与所述中心节点的Y坐标相加以生成第二所得值，并将所述第二所得值乘以第二分辨率比率来补偿触摸位置的Y坐标，所述第一分辨率比率通过将所述显示面板的水平分辨率除以所述触摸屏的水平分辨率而得到，所述第二分辨率比率通过将所述显示面板的纵向分辨率除以所述触摸屏的纵向分辨率而得到。
5.根据权利要求4所述的显示器，所述显示器还包括第一非线性修正器，该第一非线性修正器利用所述左侧传感器节点或者所述右侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据，来生成用于修正基于所述中心节点与所述左侧传感器节点或所述右侧传感器节点之间的位置的传感器数据变化的非线性的第一修正函数，并且利用所述第一修正函数首先修正用于计算所述第一偏移值的所述左侧传感器节点的传感器数据、所述右侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据。
6.根据权利要求4所述的显示器，所述显示器还包括第二非线性修正器，该第二非线性修正器利用所述上侧传感器节点或者所述下侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据，来生成用于修正基于所述中心节点与所述上侧传感器节点或所述下侧传感器节点之间的位置的传感器数据变化的非线性的第二修正函数，并且其次利用所述第二修正函数来修正用于计算所述第二偏移值的所述上侧传感器节点的传感器数据、所述下侧传感器节点的传感器数据以及所述峰值数据。
全文摘要
本发明涉及具有触摸传感器的显示器和改进显示器的触摸性能的方法，本发明的显示器及方法可以根据与具有峰值数据的中心节点相邻的周围传感器节点的传感器数据值，通过针对上侧、下侧、左侧和右侧应用不同的偏移值来补偿触摸位置的坐标值，而最小化由转换触摸坐标的分辨率的处理所导致的执行结果的失真。
文档编号G06F3/041GK102968207SQ201210320010
公开日2013年3月13日 申请日期2012年8月31日 优先权日2011年9月1日
发明者黄琮喜, 李洙远 申请人:乐金显示有限公司