[發明專利]一種主動式觸控感測電路裝置

有效

• 申請號: 201110204839.3
• 申請日: 2011-07-21
• 公開（公告）號: CN102778982A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 戴亞翔;周祿盛;邱皓麟
• 申請（專利權）人: 宏碁股份有限公司
• 主分類號: G06F3/044
• 分類號: G06F3/044
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

技術領域

本發明涉及一種主動式觸控感測電路，特別是關于一種由電容、電阻以及晶體管所組成的感測電路，其系藉由一瞬間的大開電流作為感應信號，降低功耗，增加反應時間。

背景技術

觸控面板的應用范圍非常廣泛，包括可攜式信息、消費及通訊產品、金融或商業用途、工廠自動化控制系統、公共信息用途等。此外，自各大廠推出智能型手機、平板計算機等熱門的觸控行動裝置后，讓使用者重新體會觸控產品的應用便利性，同時在操作習慣上也產生另一種變化，消費性商品開始嘗試導入更便捷的觸控解決方案，藉以取代較易老化、故障或是進塵、腐蝕的機械式開關，平面式的配置也很容易與多數電子裝置進行設計整合，觸控面板的需求量因而大增。

此外，觸控感測單元的基本運作原理，多為實行檢測表面電容變化的機制，進行觸點的定位與壓按動作感知，當人體部位或手指接近到感測單元的金屬導電片時，立即會導致金屬材質的導電片產生電容值的細微變化，當導電部位在金屬片上移動時，會同時改變金屬片表面的電場，進而使電容值出現變化，并將此些微的變化利用觸控感測單元搜集、處理回饋觸點坐標、動作形式等信息，以上即基本的觸控感測機制。而觸控感測電路更為觸控面板中主要的組件的一，其系用以偵測物體的觸點位置，以使控制系統得知物體實際接觸于面板上的位置，藉此以正確操控裝置。

如專利前案的中華人民國共和國專利申請號第100405146C號，系揭露一觸控式液晶顯示器，請參考圖1與圖2，其中圖1為其液晶顯示器示意圖，而圖2為圖1液晶顯示面板的局部電路圖。

圖1的液晶顯示器100包含閘極驅動器102、源極驅動器104、固定電壓單元106、判斷單元108以及液晶顯示面板110。而圖1的液晶顯示面板110包含圖2所示的復數個像素單元200以及復數個偵測電路210。

圖2中的每一偵測電路210系耦接于像素單元200。需特別注意的是，圖2的偵測電路210的個數可以少于或等于像素單元200的個數，且圖2復數個偵測電路210均勻分布在圖1的液晶顯示面板110上。圖2中的每一像素單元200包含開關晶體管202、儲存電容204以及液晶電容206。而液晶電容206系由兩個所電極組成，一個電極連接到共電壓端V_com，另一個電極則連接到開關晶體管202，二電極的間分布有液晶分子。當開關晶體管202的閘極接收到掃描線G_n-1傳來圖1的閘極驅動器102所產生的掃描信號時，會經由數據線D_n導通由圖1的源極驅動器104產生的數據信號電壓予圖2的液晶電容206。

而圖2的液晶電容206的液晶分子則依據共電壓端Vcom產生的共電壓以及數據信號電壓的電壓差產生不同的排列方向，以控制通過液晶分子的光線強度。且圖2的儲存電容204則用來儲存該數據信號電壓，使得液晶電容206在圖2的開關晶體管202關閉時仍能維持該數據信號電壓與共電壓的間的電壓差，而使通過液晶分子的光線強度保持固定。圖2的偵測電路210包含第一晶體管211、第二晶體管212、第三晶體管213以及一感測單元。感測單元系用來用來于一特定時段內產生動態電壓于節點Y，因此在本實施例中，感測單元可為一觸控電容C_v，其原理系在該特定時段內，依據觸控電容C_v的電容值動態變化，使得觸控電容C_v輸出至節點Y為一動態電壓。

然而，前述該習知的觸控式液晶顯示器必須藉額外的一閘極控制及掃描線G₁-G_n的驅動，增加額外的成本。且其系以電壓作為感應信號，并藉由感測電路的源極追隨器讀出該電壓值，其易受到組件間的變異而引響。此案系利用電容分壓概念作感測，因此，其感應信號較微弱而難以讀取。最后，當未觸摸時，仍有大電流通過，故其功率的消耗大，不利于大面積的觸控面板使用。

綜前所述，習知觸控面板的觸控感測電路無法達到所需要求，故需發明一種具有高感測信號強度的觸控感測電路，藉此產生高感測信號強度且可降低讀取電路所需的成本。

發明內容

本發明的目的在于提供一種控制閘極電壓關閉時間的主動式觸控感測電路，其系可應用于內嵌式(In-cell)或外掛式(on-cell)觸控面板，當電容被觸摸時，其電容值系同時改變，以使晶體管的閘極的輸入波形產生嚴重的阻容延遲(RC?Delay)效應，使晶體管的汲極輸出較大的一開電流，進而使此開電流極易被讀取，提高感測信號強度，降低誤判率。