[發明專利]觸控感測單元及具有該觸控感測單元的面板

有效

• 申請號: 201210288190.2
• 申請日: 2012-08-14
• 公開（公告）號: CN103593077A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 郭鴻儒;周政旭;曾名駿
• 申請（專利權）人: 群康科技(深圳)有限公司;奇美電子股份有限公司
• 主分類號: G06F3/041
• 分類號: G06F3/041
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術領域

本發明是關于觸控面板的技術領域，尤指一種觸控感測單元及具有該觸控感測單元的面板。

背景技術

圖1是一現有觸控感測裝置100的電路圖。現有觸控感測裝置100是由一預充晶體管(pre-charge?transistor)110、一感應電極(detection?electrode)120、一放大晶體管(amplifier?transistor)130、一讀出晶體管(read?transistor)140、一耦合電容(coupling?capacitor)150、一預充線(pre-charge?line)160、一耦合脈沖線(coupling?pulse?line)170、及一讀取線(read?line)180所組成。

該觸控感測裝置100利用手指接觸一玻璃表面或是靠近該觸控感測裝置100，會在手指與該感應電極120之間產生一手指電容Cf，該手指電容Cf并非是一個實體的電容，其表示手指與該感應電極120之間的感應電容。

圖2是該現有觸控感測裝置100感測時的電壓示意圖。其中，n0表示耦合脈沖線170上的電壓，n1表示感應電極120上的電壓。在進行感測前，預充晶體管110開啟，預充線160可經由預充晶體管110而將感應電極120的電壓設置為一預充電壓Vpre。或是預充晶體管110開啟，以讓感應電極120放電。

于進行感測時，預充晶體管110及放大晶體管130均關閉，同時，在耦合脈沖線170上產生一振幅為Va的脈沖。由于預充晶體管110及放大晶體管130均關閉及耦合電容150的耦合效應，感應電極120上也會產生一振幅為Va的脈沖。當沒有手指接觸一玻璃表面或是靠近該觸控感測裝置100時，感應電極120上的電壓與耦合脈沖線170上的電壓相近。此時感應電極120上的電壓Va為(Vgh-Vgl)×{(Cc+Cs2)÷(Cc+Cs1+Cs2)}+Vpre，當中，Vgh為脈沖的高電平，Vgl為脈沖的低電平，Vpre為預充電壓的電平，Cc為耦合電容150的電容值，Cf為手指電容的電容值，Cs1為預充晶體管110的電容值，Cs2為放大晶體管130的電容值。

而當手指接觸一玻璃表面或是靠近該該觸控感測裝置100時，會在手指與該感應電極120之間產生一手指電容Cf。由于手指電容Cf的關系，會使感應電極120上的電壓下降。此時感應電極120上的電壓Va′為(Vgh-Vgl)×{(Cc+Cs2)÷(Cc+Cs1+Cs2+Cf)}+Vpre。

因此，沒有手指靠近與有手指靠近時的電壓差dVet為：

dVet＝Va-Va′

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＝(Vgh-Vgl)×{Cf×(Cc+Cs2)÷[(Cc+Cs1+Cs2+Cf)×(Cc+Cs1+Cs2)]}

圖3是該現有觸控感測裝置100感測時電壓的仿真示意圖。當手指電容的電容值Cf為10fF時，電壓差dVdet約為90mV。因此手指電容的電容值Cf越大，則觸控感測裝置100的敏感程度越高。然而實際上，當觸控感測裝置100整合至一液晶顯示面板時，設計上考慮到晶顯開口率與面板晶顯的分辨率視覺感受，實際上可行的感應電極120無法很大，也就是手指電容的電容值Cf約小于或等于1fF，而通常預充晶體管110或放大晶體管130的Cgds電容值約為數十fF，因此觸控感測裝置100會有敏感度不足的缺點。因此，現有觸控感測單元的技術仍有改善的空間。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種觸控感測單元及具有該觸控感測單元的面板，以有效地提高所偵測觸控位置的準確度。

本發明的另一目的在于提供一種觸控感測單元及具有該觸控感測單元的面板，具有較簡單的硬件架構，當本發明的觸控感測單元整合至LCD面板中時，具有較高開口率與優良率的優點。

依據本發明的一特色，本發明提出一種觸控感測裝置，其包含一感應電極、一開關元件、及一升壓及放電單元(boosting/discharging?unit)。該感應電極用于感應一外部物體的觸碰。該開關元件連接至該感應電極，以產生一感應電壓。該升壓及放電單元連接至該感應電極及該開關元件，以對該感應電極進行放電，或是提升該感應電極電壓。