触控侦测方法、整合触控与显示的集成电路以及使用其之触控与显示设备与流程

本发明涉及一种触控感测的技术，且特别是一种侦测设备的触控面板上是否有水，且据以控制的触控侦测方法、整合触控与显示的集成电路以及使用其之触控与显示设备。

背景技术：

1、近年来，触控面板已广泛应用于各种电子装置中作为主要的人机接口。随着消费性电子产品对轻薄化与高整合度的需求日益增加，将触控感测组件直接整合于显示面板内部的触控与显示整合驱动架构逐渐成为业界主流。在这种架构下，自电容感测方式因其每一感测电极皆可独立耦接至触控控制集成电路，能有效简化面板设计并提升整体效能，因而常被用作触控坐标计算的主要方式。

2、尽管自电容感测技术具备高度整合的优势，其在实际应用中仍面临严峻的环境干扰挑战。由于自电容感测机制的物理特性，其在进行触控检测时所获取的感测数值仅会呈现正值。这种单一方向的数值变化特性，导致触控系统难以精确区分该电容改变是由真实的手指触碰所引起，抑或是由环境水分所造成。因此，自电容感测对水的介电影响极为敏感，当面板表面存在水滴、水膜或使用者以湿手指进行操作时，极易引发系统误判，进而造成严重的误触现象，并大幅度降低触控坐标的精度与线性度。

3、由于现有高度整合的显示与触控架构具有严格的空间配置与制程限制，难以在面板上额外配置多余的感测组件或大幅变更既有的硬件布局。因此，在不增加面板电极数量且维持既有自电容触控坐标计算架构的前提下，业界极需一种创新的技术方案，以突破现有单一自电容感测机制无法准确判断面板水状态的技术瓶颈，从而在维持高整合度优势的同时，有效解决因环境水分所衍生的误触与触控精度劣化等长久未能克服的难题。

技术实现思路

1、本发明提供一种触控侦测方法、整合触控与显示的集成电路以及使用其之触控与显示设备，借由内嵌式触控技术（in-cell）中加入互容电容感测，借此判断面板上是否有水滴或其他异物，以降低误触率。

2、本发明的实施例提供了一种触控与显示设备，此触控与显示设备包括具有多个触控电极的一面板以及本发明的实施例的一整合触控与显示的集成电路。此整合触控与显示的集成电路经配置以耦接上述面板，且此整合触控与显示的集成电路包括一切换模块、一侦测模块以及一判断模块。切换模块经配置以耦接该多个触控电极，于一第一时间区段中维持该多个触控电极为各自独立，于一第二时间区段中将该多个触控电极中的一第一子集合内部电性耦接为一互电容发射端，并将该多个触控电极中的一第二子集合内部电性耦接为一互电容接收端，其中该第一子集合与该第二子集合于该面板上是呈交错排列。

3、侦测模块经配置以耦接该切换模块，于该第一时间区段中对该多个触控电极进行一自电容扫描以撷取一自电容感测讯号，并于该第二时间区段中撷取由该互电容发射端与该互电容接收端形成的一互电容感测讯号。判断模块经配置以耦接该侦测模块，根据该自电容感测讯号计算一触控坐标，并根据该互电容感测讯号的一正负变化特性来判断该面板是否存在一水状态。

4、依照本发明较佳实施例所述的触控与显示设备以及整合触控与显示的集成电路，上述判断模块还经配置以根据自电容感测讯号判断是否发生一不合常规的触控事件，且当判断模块判定发生不合常规的触控事件时，触发切换模块进入该第二时间区段，以将第一子集合与第二子集合分别内部电性耦接为互电容发射端与互电容接收端，并触发侦测模块撷取该互电容感测讯号。

5、依照本发明较佳实施例所述的触控与显示设备以及整合触控与显示的集成电路，上述判断模块于计算触控坐标时，是利用一第一触控算法进行计算，且当判断模块判定该面板存在水状态时，判断模块切换为利用一第二触控算法来计算触控坐标。

6、依照本发明较佳实施例所述的触控与显示设备以及整合触控与显示的集成电路，上述第一时间区段与第二时间区段是分别对应于一显示驱动时序的一显示垂直空白期间与一显示有效期间。在一较佳实施例中，上述第二时间区段是对应于一显示垂直空白期间，且第一时间区段是与多个显示扫描线的一驱动讯号以一分时方式穿插执行于一显示有效期间。

7、依照本发明较佳实施例所述的触控与显示设备以及整合触控与显示的集成电路，上述第一时间区段与第二时间区段是与多个显示扫描线的一驱动讯号以一分时方式穿插执行于一显示有效期间。在一较佳实施例中，上述多个触控电极于该面板上是呈一矩阵，矩阵包括多个行与多个列，且第一子集合与第二子集合是以逐行交错的一方式排列，或以逐列交错的一方式排列。

8、依照本发明较佳实施例所述的触控与显示设备以及整合触控与显示的集成电路，当上述第一子集合与该第二子集合是以逐行交错的方式排列时，第一子集合对应于该矩阵的多个奇数行，且第二子集合对应于该矩阵的多个偶数行，或者该第一子集合对应于矩阵的多个偶数行，且第二子集合对应于矩阵的多个奇数行。

9、本发明的实施例另外提供了一种触控侦测方法，适用于一整合触控与显示的集成电路，此整合触控与显示的集成电路经配置以耦接具有多个触控电极的一面板，此触控侦测方法包括：于一第一时间区段中，维持该多个触控电极为各自独立；于该第一时间区段中，对该多个触控电极进行一自电容扫描以撷取一自电容感测讯号；于一第二时间区段中，将该多个触控电极中的一第一子集合内部电性耦接为一互电容发射端，并将该多个触控电极中的一第二子集合内部电性耦接为一互电容接收端，其中该第一子集合与该第二子集合于该面板上是呈交错排列；于该第二时间区段中，撷取由该互电容发射端与该互电容接收端形成的一互电容感测讯号；根据该自电容感测讯号计算一触控坐标；以及根据该互电容感测讯号的一正负变化特性来判断该面板是否存在一水状态。

10、综上所述，本发明的一实施例采用例如分时交错的扫描控制机制，将原本用于自电容感测的多个触控电极于集成电路内部动态切换，并重新配置为互电容发射端与互电容接收端。透过此种无须更动外部硬件布局的内部重构技术，触控系统能够在不影响既有自电容坐标计算的前提下，顺利撷取互电容感测讯号，并借由分析该讯号所呈现的正负变化特性，达到精准辨识面板表面是否存在水分的绝佳效果。如此一来，本发明的实施例不仅成功免除了在面板上额外增设专属感测电极的制程复杂度与硬件成本，完美保留了显示与触控高度整合架构的空间配置优势，还获得了大幅增强系统抗水气干扰能力的实质好处，进而彻底解决传统自电容感测极易因水滴或湿手指操作而引发系统误判与触控精度劣化的长久缺陷，全面提升了触控装置在各种环境下的稳定性与可靠度。

11、为了进一步理解本发明的技术、手段和效果，可以参考以下详细描述和附图，从而可以彻底和具体地理解本发明的目的、特征和概念。然而，以下详细描述和附图仅用于参考和说明本发明的实现方式，其并非用于限制本发明。

1.一种触控侦测方法，适用于一整合触控与显示的集成电路，该整合触控与显示的集成电路经配置以耦接具有多个触控电极的一面板，其特征在于，该触控侦测方法包括：

2.如权利要求1所述的触控侦测方法，其特征在于，还包括：

3.如权利要求1所述的触控侦测方法，其特征在于，根据该自电容感测讯号计算一触控坐标的步骤包括：

4.如权利要求1所述的触控侦测方法，其特征在于，该第一时间区段与该第二时间区段是以一分时方式交错执行，且该第一时间区段与该第二时间区段是分别对应于一显示驱动时序的一显示垂直空白期间与一显示有效期间。

5.如权利要求1所述的触控侦测方法，其特征在于，该第二时间区段是对应于一显示垂直空白期间，且该对该多个触控电极进行该自电容扫描的步骤是与多个显示扫描线的一驱动讯号以一分时方式穿插执行于一显示有效期间。

6.如权利要求1所述的触控侦测方法，其特征在于，对该多个触控电极进行该自电容扫描的步骤以及撷取该互电容感测讯号的步骤，是与多个显示扫描线的一驱动讯号以一分时方式穿插执行于一显示有效期间。

7.如权利要求1所述的触控侦测方法，其特征在于，该多个触控电极于该面板上是呈一矩阵，该矩阵包括多个行与多个列，且该将该多个触控电极中的该第一子集合内部电性耦接为该互电容发射端，并将该多个触控电极中的该第二子集合内部电性耦接为该互电容接收端的步骤包括：

8.如权利要求1所述的触控侦测方法，其特征在于，该多个触控电极于该面板上是呈一矩阵，该矩阵包括多个行与多个列，且该将该多个触控电极中的该第一子集合内部电性耦接为该互电容发射端，并将该多个触控电极中的该第二子集合内部电性耦接为该互电容接收端的步骤包括：

9.一种整合触控与显示的集成电路，适用于具有多个触控电极的一面板，其特征在于，该整合触控与显示的集成电路包括：

10.如权利要求9所述的整合触控与显示的集成电路，其特征在于，该判断模块还经配置以根据该自电容感测讯号判断是否发生一不合常规的触控事件，且当该判断模块判定发生该不合常规的触控事件时，触发该切换模块进入该第二时间区段，以将该第一子集合与该第二子集合分别内部电性耦接为该互电容发射端与该互电容接收端，并触发该侦测模块撷取该互电容感测讯号。

11.如权利要求9所述的整合触控与显示的集成电路，其特征在于，该判断模块于计算该触控坐标时，是利用一第一触控算法进行计算，且当该判断模块判定该面板存在该水状态时，该判断模块切换为利用一第二触控算法来计算该触控坐标。

12.如权利要求9所述的整合触控与显示的集成电路，其特征在于，该第一时间区段与该第二时间区段是分别对应于一显示驱动时序的一显示垂直空白期间与一显示有效期间。

13.如权利要求9所述的整合触控与显示的集成电路，其特征在于，该第二时间区段是对应于一显示垂直空白期间，且该第一时间区段是与多个显示扫描线的一驱动讯号以一分时方式穿插执行于一显示有效期间。

14.如权利要求9所述的整合触控与显示的集成电路，其特征在于，该第一时间区段与该第二时间区段是与多个显示扫描线的一驱动讯号以一分时方式穿插执行于一显示有效期间。

15.如权利要求9所述的整合触控与显示的集成电路，其特征在于，该多个触控电极于该面板上是呈一矩阵，该矩阵包括多个行与多个列，且该第一子集合与该第二子集合是以逐行交错的一方式排列，或以逐列交错的一方式排列。

16.如权利要求9所述的整合触控与显示的集成电路，其特征在于，该多个触控电极于该面板上是呈一矩阵，该矩阵包括多个行与多个列，且该第一子集合与该第二子集合被交错配置，使任一属于该第一子集合的触控电极于行方向及列方向上均邻接至少一属于该第二子集合的触控电极，使该第一子集合与该第二子集合于该矩阵中呈棋盘式排列。

17.一种触控与显示设备，其特征在于，包括：

18.如权利要求17所述的触控与显示设备，其特征在于，该判断模块还经配置以根据该自电容感测讯号判断是否发生一不合常规的触控事件，且当该判断模块判定发生该不合常规的触控事件时，触发该切换模块进入该第二时间区段，以将该第一子集合与该第二子集合分别内部电性耦接为该互电容发射端与该互电容接收端，并触发该侦测模块撷取该互电容感测讯号。

19.如权利要求17所述的触控与显示设备，其特征在于，该判断模块于计算该触控坐标时，是利用一第一触控算法进行计算，且当该判断模块判定该面板存在该水状态时，该判断模块切换为利用一第二触控算法来计算该触控坐标。

20.如权利要求17所述的触控与显示设备，其特征在于，该第一时间区段与该第二时间区段是分别对应于一显示驱动时序的一显示垂直空白期间与一显示有效期间。