[發明專利]觸控面板的讀取裝置與多通道讀取裝置

有效

• 申請號: 200910207276.6
• 申請日: 2009-10-23
• 公開（公告）號: CN102043503A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 莊凱嵐;李國銘;陳英烈
• 申請（專利權）人: 奇景光電股份有限公司
• 主分類號: G06F3/041
• 分類號: G06F3/041
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 蹇煒

技術領域

本發明涉及一種觸控裝置，且尤其涉及一種觸控面板的讀取裝置。

背景技術

隨著電子技術的蓬勃發展，以及無線通訊與網絡的普及化，各式各樣的電子裝置逐漸成為生活不可或缺的工具。然而，一般常見的輸入與輸出(input/output，I/O)界面，像是鍵盤或是鼠標，具有相當程度的操作困難。相比之下，觸控面板是一種直觀、簡單的輸入與輸出界面。因此，觸控面板常被應用作為人與電子裝置之間的人機界面，以執行控制。

一般來說，觸控面板可以分為電阻式觸控面板、光學式觸控面板、電容式觸控面板等。若依讀取(readout)手段，則可分為電流式觸控面板(current?type?touch?panel)與電荷式觸控面板(charge?type?touch?panel)等。圖1說明光學電荷式觸控面板(photo?charge?type?touch?panel)與傳統讀取電路(readout?circuit)的示意圖。光學電荷式觸控面板110的多條數據線(data?line)與多條掃描線(scan?line)分別由源極驅動器(source?driver)120與柵極驅動器(gate?driver)130所驅動，而觸控面板110的多條感測線(sensor?line)耦接至多個讀取電路140。圖1中僅繪示其中一條掃描線、其中一條數據線與其中一條感測線。

儲存電容Cst1與液晶電容Clc分別耦接至偏壓電壓(bias?voltage)VBIAS1與共同電壓VCOM。偏壓電壓VBIAS1與共同電壓VCOM二者可以是相同電壓或是不同的電壓。當柵極驅動器130經由掃描線導通(turn?on)開關SW1時，源極驅動器120便對應地經由數據線將像素數據寫入儲存電容Cst1與液晶電容Clc。由于像素數據與共同電壓VCOM二者的電位差對應地偏轉了液晶電容Clc的液晶分子，使得該像素呈現出對應的灰度。

依據偏壓電壓(bias?voltage)VBIAS2，光敏晶體管(photo?transistor)PT在儲存電容Cst2與偏壓電壓VBIAS2之間提供一條放電路徑。若光敏晶體管PT所在位置沒被使用者觸摸，則光敏晶體管PT會因為外界光線照射而加速儲存電容Cst2的放電。反之，若因使用者觸摸而減少外界光線照射光敏晶體管PT，則光敏晶體管PT會減慢儲存電容Cst2的放電速度。當柵極驅動器130經由掃描線導通了開關SW2時，讀取電路140便可以經由感測線去讀取儲存電容Cst2所剩余的電荷量，并且對儲存電容Cst2充電至正常額定電壓準位。

讀取電路140對光學電荷式觸控面板110的檢測方式，主要是通過儲存電容Cst2的放電不一致或是有無耦合電容的差異來判定使用者觸摸的位置。對于光學電荷式觸控面板110而言，一般是在讀取電路140中配置積分器(即運算放大器141與反饋電容Cfb)，以便檢測觸控面板110的電荷差異。模擬數字轉換器(analog-to-digital?converter，ADC)143將積分器輸出的積分結果轉換為對應的數字碼，并將此數字碼傳送給影像處理電路(image?processing?circuit)150進行觸摸位置的判定。

圖2說明光學電流式觸控面板(photo?current?type?touch?panel)與傳統讀取電路的示意圖。觸控面板210的多條掃描線是由柵極驅動器130所驅動，而觸控面板210的多條感測線則耦接至讀取電路240。傳統光學電流式觸控面板的像素布局(pixel?layout)如圖2所示。每一個像素各自具有開關SW1與光敏晶體管PT。當偏壓電壓VBIAS高過節點A的電壓，且柵極驅動器130經由掃描線導通開關SW1時，由于光敏晶體管PT處于順向偏壓狀態，使得感測電流Is會經由光敏晶體管PT、開關SW1而流至感測線。其中，光敏晶體管PT的受照光強度會影響感測電流Is的大小。

利用讀取電路240去檢測各個在線感測電流Is的大小與差異，可以知道觸控面板210中對應位置有無遮光物(也就是有無外物去觸碰面板210)。讀取電路240會將檢測結果以數字碼形式送給影像處理電路150。影像處理電路150便依據所有讀取電路240所提供的數字碼來進行觸摸位置的判定。傳統讀取電路240是使用積分器(即運算放大器241與反饋電容Cfb)將感測電流Is轉換為對應電壓，然后再由模擬至數字轉換器(analog-to-digital?converter，ADC)243將此電壓轉換成對應數字碼，最后由影像處理電路150依據此數字碼來進行觸摸位置的判定。