投射式電容觸控面板結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種投射式電容觸控面板結(jié)構(gòu)，包含有：一三角波產(chǎn)生器、多個(gè)模擬開關(guān)以及多個(gè)取樣保存電路。此外，還包含有一單獨(dú)導(dǎo)電層以及一軟性印刷電路板；該單獨(dú)導(dǎo)電層由多條高電阻感應(yīng)線聯(lián)合組成。該三角波產(chǎn)生器產(chǎn)生一三角波，并經(jīng)由多個(gè)模擬開關(guān)傳送至該等感應(yīng)線，在三角波的升波段中，該等取樣保存電路處于保存狀態(tài)；于降波段中，該等取樣保存電路處于取樣狀態(tài)。該取樣保存電路依據(jù)感應(yīng)線上的電阻偏差來收集電壓偏差。一條感應(yīng)線上的電阻偏差愈高可以導(dǎo)引出愈高的電壓偏差。
【專利說明】投射式電容觸控面板結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電容觸控技術(shù)，特別是指具有高電阻導(dǎo)電層的接觸傳感器的觸控電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而特別適用于大尺寸觸控應(yīng)用的一種投射式電容觸控面板結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]觸控面板技術(shù)已被廣泛使用于多種不同領(lǐng)域及應(yīng)用，例如移動(dòng)電話、平板計(jì)算機(jī)、游戲控制面板以及多種其他裝置的屏幕。觸控屏幕是一種電子的視覺顯示器可供用戶借由一或多根手指接觸屏幕來形成單點(diǎn)或多點(diǎn)手勢(shì)的控制動(dòng)作。有些觸控屏幕還可以檢測(cè)對(duì)象，例如觸控筆、或一般或特別涂層的手套。觸控面板科技由于其可以讓用戶得以直接與顯示的內(nèi)容互動(dòng)，不像使用鼠標(biāo)、觸摸板或其他多媒體裝置，因此廣受歡迎。
[0003]目前的觸控面板技術(shù)均可達(dá)到相同的結(jié)果，然而，還有多種不同的觸控面板技術(shù)可以達(dá)到觸控的感應(yīng)需求。這些技術(shù)包含了電阻式觸控面板、表面聲波觸控面板、電容式觸控面板、紅外線網(wǎng)格觸控面板、光學(xué)觸控面板等等。近來，由于新的智能型手機(jī)與平板計(jì)算機(jī)的推出，電容式觸控面板已愈來愈受到歡迎。
[0004]電容式觸控面板可以分為表面電容式觸控面板(單點(diǎn)觸控)以及投射式電容觸控面板(多點(diǎn)觸控)。投射式電容觸控面板可檢測(cè)多個(gè)接觸點(diǎn)，以及同時(shí)于該面板上進(jìn)行放大、窄化、旋轉(zhuǎn)或拖曳一個(gè)圖樣的動(dòng)作，這對(duì)使用者而言是非常有用且方便的。此外，投射式電容觸控面板克服了電阻式觸控面板會(huì)被磨損的缺點(diǎn)。
[0005]所有的投射式電容觸控面板都是由一個(gè)直、橫陣列的導(dǎo)電材質(zhì)分層設(shè)于玻璃上所制成，這可借由蝕刻一個(gè)導(dǎo)電層來形成網(wǎng)格圖樣的電極，或是蝕刻兩個(gè)分離且相垂直的導(dǎo)電材料層，使其有多個(gè)并行線借以形成網(wǎng)格狀。在施加電壓到這個(gè)網(wǎng)格后即可產(chǎn)生一個(gè)均勻的靜電場(chǎng)而可被量測(cè)。當(dāng)一個(gè)導(dǎo)電物(例如手指)接觸一個(gè)投射式電容觸控面板時(shí)，它會(huì)在接觸位置扭曲局部的靜電場(chǎng)，而這是可以像電容中的電荷般的被量測(cè)。如果一根手指橋接了兩條并行線之間的空隙，則電荷場(chǎng)可以更進(jìn)一步的被一微控制單元準(zhǔn)確的中斷及檢測(cè)。
[0006]在該網(wǎng)格上的每個(gè)獨(dú)立點(diǎn)(交叉點(diǎn))的電容都可以被改變及量測(cè)，因此，這個(gè)系統(tǒng)可以準(zhǔn)確的追蹤接觸動(dòng)作。由于投射式電容觸控面板的頂層為玻璃，因此這是比低成本的電阻式觸控科技更為堅(jiān)固的方案。此外，不同于傳統(tǒng)的電容式觸控科技，用投射式電容觸控面板系統(tǒng)來感測(cè)被動(dòng)式觸控筆或是戴了手套的手指是可能的。
[0007]如上所述，在投射式電容觸控面板中最受歡迎的技術(shù)乃是軸交叉技術(shù)(AxisIntersect (Al) technology)。這個(gè)方法需要兩個(gè)軸,其中一軸是垂直線用以傳送信號(hào)，另一軸則是水平線用來感應(yīng)電荷的變化，借以分辨出交叉點(diǎn)是否被接觸。
[0008]在這個(gè)技術(shù)中，在正常狀況下兩個(gè)導(dǎo)電層的傳感器需要表現(xiàn)出正常的功能，其一是用于垂直線而另一是用于水平線。此二層是借由黏性物質(zhì)貼在一起借以形成一個(gè)完整的投射式電容觸控感應(yīng)面板。顯然的，在這個(gè)技術(shù)中，準(zhǔn)確的校準(zhǔn)對(duì)于投射式電容觸控面板的質(zhì)量及應(yīng)有的功能而言是一個(gè)相當(dāng)關(guān)鍵的因素。在這個(gè)已知的技術(shù)中，通常會(huì)使用低電阻傳感器的圖樣(pattern)。另一方面，在電路中會(huì)使用到方波。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0009]本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種投射式電容觸控面板結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化投射式電容觸控面板技術(shù)，減少因?yàn)檩^差的校準(zhǔn)所產(chǎn)生的負(fù)面效應(yīng)。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種投射式電容觸控面板結(jié)構(gòu)，包含有:一投射式電容觸控電路；一觸控面板；以及一連接結(jié)構(gòu)，連接于該投射式電容觸控電路以及該觸控面板之間。
[0011]其中，該投射式電容觸控電路包含有:一三角波產(chǎn)生器、多個(gè)模擬開關(guān)以及多個(gè)取樣保存電路。
[0012]其中，該觸控面板包含有:一單獨(dú)導(dǎo)電層，該單獨(dú)導(dǎo)電層包含有多個(gè)具有高電阻的感應(yīng)線，該等感應(yīng)線為以電阻為判斷基礎(chǔ)，相較于現(xiàn)有觸控面板的感應(yīng)線的電阻值更高。
[0013]其中，該連接結(jié)構(gòu)包含有:一或多個(gè)軟性印刷電路板，該感應(yīng)線借由銅線或銀線來連接于該一或多個(gè)軟性印刷電路板。
[0014]其中，該模擬開關(guān)借由電線連接于該取樣保存電路；各該取樣保存電路連接于一該模擬開關(guān)；且各該感應(yīng)線連接于一該模擬開關(guān)。
[0015]其中，該感應(yīng)線的材質(zhì)為氧化銦錫，即該感應(yīng)線為氧化銦錫感應(yīng)線。
[0016]其中，該感應(yīng)線的 材質(zhì)為納米碳管，即該感應(yīng)線為納米碳管感應(yīng)線。
[0017]其中，該三角波產(chǎn)生器產(chǎn)生一三角波；該三角波由該三角波產(chǎn)生器傳送至該模擬開關(guān)；且該三角波借由該模擬開關(guān)傳送至該觸控面板的該感應(yīng)線。
[0018]其中，該三角波為一單一三角波，或該三角波為一三角波與其他任一種波形波的組合。
[0019]其中，該模擬開關(guān)的數(shù)量為N，該取樣保存電路的數(shù)量為M，且I≤M≤N。
[0020]其中，更包含有一控制該三角波產(chǎn)生器的輸入信號(hào)；該輸入信號(hào)為一恒定頻率信號(hào)；該輸入信號(hào)為由一微控制單元(MCU)所發(fā)出的一周期頻率信號(hào)；該輸入信號(hào)為方波；且該輸入信號(hào)由一韌體設(shè)計(jì)所產(chǎn)生。
[0021]其中，該三角波包含有一升波段以及一降波段；于該升波段中，一個(gè)升波段三角波借由該模擬開關(guān)傳送至該感應(yīng)線；該升波段三角波對(duì)位于該觸控面板上的一手指接觸位置的一電容進(jìn)行充電；于該降波段中，一個(gè)降波段三角波借由該模擬開關(guān)傳送至該取樣保存電路；該降波段三角波對(duì)該取樣保存電路充電，直到該取樣保存電路飽和。
[0022]其中，于該升波段中，該取樣保存電路處于保存狀態(tài)；于該降波段中，該取樣保存電路處于取樣狀態(tài)。
[0023]本實(shí)用新型還提供一種投射式電容觸控面板結(jié)構(gòu)，包含有:一投射式電容觸控電路；一觸控面板；以及一連接結(jié)構(gòu)，連接于該投射式電容觸控電路以及該觸控面板之間；該投射式電容觸控電路包含有一三角波產(chǎn)生器、多個(gè)模擬開關(guān)以及多個(gè)取樣保存電路；該模擬開關(guān)的數(shù)量為N，該取樣保存電路的數(shù)量為M，且I < M < N。
[0024]其中，該觸控面板包含有:一單獨(dú)導(dǎo)電層，該單獨(dú)導(dǎo)電層包含有多個(gè)具有高電阻的感應(yīng)線，該等感應(yīng)線為以電阻為判斷基礎(chǔ)，相較于現(xiàn)有觸控面板的感應(yīng)線的電阻值更高。
[0025]其中，該連接結(jié)構(gòu)包含有:一或多個(gè)軟性印刷電路板，該感應(yīng)線借由銅線或銀線來連接于該一或多個(gè)軟性印刷電路板；該模擬開關(guān)借由電線連接于該取樣保存電路；各該取樣保存電路連接于一該模擬開關(guān)；且各該感應(yīng)線連接于一該模擬開關(guān)。
[0026]其中，該感應(yīng)線的材質(zhì)為氧化銦錫，即該感應(yīng)線為氧化銦錫感應(yīng)線。
[0027]其中，該感應(yīng)線的材質(zhì)為納米碳管，即該感應(yīng)線為納米碳管感應(yīng)線。
[0028]其中，該三角波產(chǎn)生器產(chǎn)生一三角波；該三角波由該三角波產(chǎn)生器傳送至該模擬開關(guān)；該三角波借由該模擬開關(guān)傳送至該觸控面板的該感應(yīng)線；該三角波為一單一三角波，或該三角波為一三角波與其他任一種波形波的組合；更包含一控制該三角波產(chǎn)生器的輸入信號(hào)；該輸入信號(hào)為一恒定頻率信號(hào)；該輸入信號(hào)為由一微控制單元(MCU)所發(fā)出的一周期頻率信號(hào)；該輸入信號(hào)為方波；且該輸入信號(hào)由一韌體設(shè)計(jì)所產(chǎn)生。
[0029]其中，該三角波包含有一升波段以及一降波段；于該升波段中，一個(gè)升波段三角波借由該模擬開關(guān)傳送至該感應(yīng)線；該升波段三角波對(duì)位于該觸控面板上的一手指接觸位置的一電容進(jìn)行充電；于該降波段中，一個(gè)降波段三角波借由該模擬開關(guān)傳送至該取樣保存電路；該降波段三角波對(duì)該取樣保存電路充電，直到該取樣保存電路飽和；于該升波段中，該取樣保存電路處于保存狀態(tài)；于該降波段中，該取樣保存電路處于取樣狀態(tài)。
[0030]本實(shí)用新型的投射式電容觸控面板結(jié)構(gòu)，可改善前述的先前技術(shù)，以及簡(jiǎn)化投射式電容觸控面板技術(shù)，減少因?yàn)檩^差的校準(zhǔn)所產(chǎn)生的負(fù)面效應(yīng)，同時(shí)再使投射式電容觸控面板的技術(shù)適用于目前相當(dāng)數(shù)量的應(yīng)用區(qū)塊，例如超大尺寸觸控面板，以及超威納米碳管。
[0031]為了達(dá)成本案的主要目的，投射式電容觸控面板技術(shù)中需有兩個(gè)關(guān)鍵部分被改善。其中之一乃是使傳送至感應(yīng)線旳信號(hào)為三角波。于本實(shí)用新型中，傳送的信號(hào)可以是單一三角波，或可以是三角波與其他任一種波形波的組合。于此的波形乃是與現(xiàn)有投射式電容觸控面板技術(shù)有著很大的同，在現(xiàn)有的投射式電容觸控面板技術(shù)中，一般所使用的波形為方波。此外，上述兩個(gè)關(guān)鍵部份的另外其中之一乃是，本實(shí)用新型中在觸控面板上的感應(yīng)線改為高電阻感應(yīng)線。使用本實(shí)用新型的技術(shù)的感應(yīng)圖樣設(shè)計(jì)，若是每條感應(yīng)線的電阻愈高，則感應(yīng)的效果愈好。此外，關(guān)于觸控面板結(jié)構(gòu)而言，本實(shí)用新型僅具有一層ITO(氧化銦錫)導(dǎo)電層。
[0032]本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型所揭露的投射式電容觸控面板適用于大尺寸的觸控面板裝置。于本實(shí)用新型中，觸控面板結(jié)構(gòu)具有單獨(dú)一層的ITO導(dǎo)電層，因此，不需要分別對(duì)兩層ITO導(dǎo)電層來校正其垂直線及水平線。我們可以很容易理解，觸控面板的尺寸愈大，則校正兩層ITO導(dǎo)電層的復(fù)雜度即愈高。此外，對(duì)這樣的大屏幕的分層工作也會(huì)更加復(fù)雜。反觀本實(shí)用新型，由于僅有一層ITO層，因此校正以及分層的工作即都不需要了。
[0033]此外，感應(yīng)線或感應(yīng)條是特別設(shè)計(jì)為高電阻的。通常來說，大尺寸的觸控面板即意味著ITO層的感應(yīng)線會(huì)相當(dāng)長(zhǎng)，因此，其電阻即會(huì)相當(dāng)高。而且，本實(shí)用新型的觸控面板非常適用于某些新材料，例如納米碳管，因?yàn)榧{米碳管是一種高電阻材料(納米碳管的電阻遠(yuǎn)高于一般ITO導(dǎo)電層)。
[0034]在一般的投射式電容觸控面板的操作模式中，其觸控感應(yīng)乃是由垂直導(dǎo)電層、水平導(dǎo)電層以及設(shè)置于這兩個(gè)導(dǎo)電層之間以避免短路的一介電層所組成。這樣的結(jié)構(gòu)事實(shí)上即是一個(gè)電容。因此，如果一個(gè)信號(hào)由水平線傳送出來，則對(duì)應(yīng)的垂直線即同時(shí)會(huì)產(chǎn)生一耦合電壓，此乃是歸因于介電層的耦合效應(yīng)。當(dāng)一根手指接觸于交叉點(diǎn)時(shí)，電容即被改變(介電電容加上手指電容)，垂直線上的耦合電壓會(huì)比未接觸時(shí)更小。而這是一般投射式電容觸控面板的操作模式。
[0035]前述提到的一般投射式電容觸控面板，必須使用到低電阻感應(yīng)線，在一條感應(yīng)線中，方波乃是由一個(gè)節(jié)點(diǎn)(node)所傳送的，而由于ITO導(dǎo)電層的電阻問題，因此節(jié)點(diǎn)B的波形與節(jié)點(diǎn)A的波形會(huì)有一點(diǎn)不同。若是感應(yīng)線的電阻愈高，則波形的差異也會(huì)愈大。在傳統(tǒng)投射式電容觸控面板的上述狀況來看，如果使用了高電阻感應(yīng)線，則每條垂直感應(yīng)線上的耦合電壓將會(huì)非常不同，這對(duì)于要找出感應(yīng)線上的感應(yīng)節(jié)點(diǎn)而言將會(huì)成為一個(gè)大問題。因此，傳統(tǒng)投射式電容觸控面板的觸控傳感器的設(shè)計(jì)，必須使用低電阻導(dǎo)電層才能減少耦合電壓偏移的問題。然而，在本實(shí)用新型中，由于不同的工作機(jī)制(本實(shí)用新型的投射式電容觸控面板技術(shù)乃是基于一般投射式電容觸控面板技術(shù)以及表面電容觸控(surfacecapacitive touch, SCT)技術(shù)所發(fā)展出來)，因此導(dǎo)電層的電阻愈高則感應(yīng)線即愈好。于此須注意的是，本實(shí)用新型的感應(yīng)線乃是觸控面板上的ITO圖樣，有些時(shí)候，也稱之為感應(yīng)條，此不同于用來鏈接觸控面板組件至其對(duì)應(yīng)的控制器或電路的連接線。
[0036]一般而言，投射式電容觸控面板使用X，Y掃瞄邏輯來定位接觸位置。于本實(shí)用新型中，只有X方向可以被輕易的取得信息，Y方向則需要使用取樣保留電路來依據(jù)感應(yīng)線上的電阻偏差來收集電壓偏差。一條感應(yīng)線上的高電阻偏差可以導(dǎo)引出高電壓偏差，此即是本實(shí)用新型用來找出接觸點(diǎn)的方式。
[0037]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]圖1為本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖2為本實(shí)用新型的觸控系統(tǒng)示意圖，包含了本實(shí)用新型所揭露的電路。
[0040]圖3a為本實(shí)用新型的操作狀態(tài)示意圖。
[0041]圖3b為本實(shí)用新型在操作時(shí)的波形示意圖。
[0042]圖4為本實(shí)用新型的電荷變化示意圖。
[0043]其中，附圖標(biāo)記:
[0044]100投射式電容觸控電路
[0045]101三角波產(chǎn)生器
[0046]102取樣保存電路
[0047]103模擬開關(guān)
[0048]200觸控面板
[0049]201感應(yīng)線
[0050]300輸入信號(hào)
[0051]301三角波或半三角波
[0052]302接觸點(diǎn)
【具體實(shí)施方式】
[0053]本實(shí)用新型的所有圖式以及實(shí)施例的敘述乃是為了說明本實(shí)用新型的幾種方式，并非用以限制本實(shí)用新型的專利范圍。
[0054]如圖1至圖4所示，關(guān)于本實(shí)用新型的觸控電路，信號(hào)源以三角波取代方波并傳送至感應(yīng)線。這不同于方波用于一般投射式電容觸控面板的控制信號(hào)。這個(gè)使用于觸控面板上的感應(yīng)線的控制信號(hào)乃是由本實(shí)用新型的投射式電容觸控電路100所產(chǎn)生。該電路包含了一個(gè)三角波產(chǎn)生器101、多個(gè)取樣保存電路102以及多個(gè)模擬開關(guān)103。該取樣保存電路為一個(gè)模擬裝置，而可對(duì)一個(gè)連續(xù)變化的模擬信號(hào)的電壓進(jìn)行取樣，并且在一段特定的最小時(shí)間區(qū)間內(nèi)保存其電壓值于一個(gè)常數(shù)位階(constant level)。一該模擬開關(guān)，也稱為雙向開關(guān)，是一個(gè)電子元件而可產(chǎn)生像繼電器一般的動(dòng)作，但沒有移動(dòng)的部分。而開關(guān)元件為一對(duì)MOSFET (金氧半場(chǎng)效晶體管)，其一為N通道裝置，另一為P通道裝置。在開啟時(shí)，這個(gè)開關(guān)元件可以在兩個(gè)方向上傳導(dǎo)模擬或數(shù)字信號(hào)；在關(guān)閉時(shí)則絕緣。在本實(shí)用新型中，該等取樣保存電路的數(shù)量設(shè)定為M，而模擬開關(guān)的數(shù)量則設(shè)定為N。此外，于本實(shí)用新型中，各該模擬開關(guān)連接于一觸控面板上的一感應(yīng)線，且該等感應(yīng)線為高電阻感應(yīng)線。一個(gè)觸控面板可以具有N條或多于N條的感應(yīng)線。這個(gè)用來控制信號(hào)的電路借由其N個(gè)模擬開關(guān)分別經(jīng)由一電線連接于該觸控面板200上的一條感應(yīng)線201以及該等取樣保存電路。本實(shí)用新型的模擬開關(guān)為觸控面板的輸出入(IO)腳位，該等模擬開關(guān)借由軟性印刷電路板(FPC)連接于觸控面板。該觸控面板的該等感應(yīng)線借由銅或銀線連接于該軟性印刷電路板，而構(gòu)成連接結(jié)構(gòu)。該等感應(yīng)線的材質(zhì)為氧化銦錫或納米碳管。此外，該觸控面板200上的該等感應(yīng)線201系聯(lián)合構(gòu)成一單獨(dú)導(dǎo)通層，而不同于現(xiàn)有技術(shù)使用雙層導(dǎo)電層。
[0055]在操作時(shí)，首先，一個(gè)輸入信號(hào)300，其為一恒定頻率信號(hào)，被傳送至該三角波產(chǎn)生器101用以控制該三角波產(chǎn)生器，該輸入信號(hào)為由一微控制單元(MCU)所發(fā)出的一周期頻率信號(hào)；該輸入信號(hào)為方波；且該輸入信號(hào)的頻率由一韌體設(shè)計(jì)所產(chǎn)生。接著，該三角波產(chǎn)生器將輸出一個(gè)三角波或一個(gè)半三角波301至前述的模擬開關(guān)103，該三角波為一單一三角波，或該三角波為一三角波與其他任一種波形波的組合，在該三角波的升波段(A區(qū))時(shí)，連接于該模擬開關(guān)且被選到的感應(yīng)線將被這個(gè)三角波信號(hào)所充電，且該三角波信號(hào)被傳送至該接觸點(diǎn)302 (連接于手指)用以對(duì)該接觸點(diǎn)302的電容充電。之后，在信號(hào)傳送的過程中的三角波的降波段(B區(qū))時(shí)，電荷會(huì)借由該模擬開關(guān)而反方向傳送至各該對(duì)應(yīng)的取樣保存電路，例如，該三角波信號(hào)傳送手指302的電容電荷至該取樣保存電路，且同時(shí)該三角波產(chǎn)生器101將被快速放電用以對(duì)下個(gè)升波段做準(zhǔn)備。另一方面，被選擇的感應(yīng)線上的電荷將被傳送至一個(gè)對(duì)應(yīng)的取樣保存電路102而對(duì)其充電。而在一段時(shí)間內(nèi)，該取樣保存電路的電荷將飽和。
[0056]須特別說明的是，在觸控面板沒有被接觸時(shí)，該取樣保存電路輸出一個(gè)保存電壓(holding voltage)。定義 Cpar 為模擬開關(guān)的寄生電容(parasiticcapacitance)。而在該觸控面板被接觸時(shí)，在近端(即感應(yīng)線的終點(diǎn)，且靠近模擬開關(guān))，Ctot=Cpar+Cfin,其中Cfin為手指電容，而位于遠(yuǎn)程(即感應(yīng)線的終點(diǎn)，且遠(yuǎn)離模擬開關(guān))。Ctot為總和電容，也就是Cpar與Cf in的總和。本實(shí)用新型的關(guān)鍵在于，借由使用高電阻感應(yīng)線，可以在對(duì)Ctot充電時(shí)產(chǎn)生更高的延遲時(shí)間，延遲時(shí)間T=l/(Rsen x Ctot)。假設(shè)Ctot為常數(shù),則Rsen(接觸位置的電阻)將會(huì)不同。而假設(shè)手指接觸位置302具有的電容為Cfin，且取樣保存電路具有一保存電容Cpar。請(qǐng)參考圖3a與圖3b，在A區(qū)中，三角波制造出電荷至該手指接觸位置302，則在位置302的總電荷即為Cfin x V(tri)。在B區(qū)中，電荷將被傳送至Cpar，如果電荷在所有動(dòng)作中都沒有耗損，那么保存電壓將會(huì)是Cfin X V(tri)/(Cfin+Cpar)，在數(shù)百個(gè)頻率周期后，保存電壓會(huì)達(dá)到飽和，而VH即定義為飽和保存電壓，依據(jù)被選擇的感應(yīng)線的接觸位置，VH將會(huì)是可變的。因此，較高電阻的感應(yīng)線對(duì)于找出接觸位置而言，是更好的。
[0057]此外，在A區(qū)(即升波段)中，取樣保存電路工作在保存功能。而在B區(qū)(即降波段)中，取樣保存電路即工作在取樣功能，借以收集手指接觸位置302的電荷。
[0058]借此，如同上述，本實(shí)用新型的感應(yīng)線乃是高電阻的感應(yīng)線。因此，如圖3a與圖3b所示，對(duì)于高電阻感應(yīng)線而言，由不同的信號(hào)節(jié)點(diǎn)至該接觸位置302的阻抗是不同的。在一個(gè)恒定頻率下，飽和電荷將會(huì)不同，而其乃是依賴接觸點(diǎn)的變化。關(guān)于電荷的變化，可以基于對(duì)應(yīng)的模擬開關(guān)103的充電信息來找出接觸位置，同樣的，被選擇的感應(yīng)線將會(huì)被找到。因此，被接觸的位置可以借由本實(shí)用新型的觸控面板技術(shù)來被找到。
[0059]在傳統(tǒng)的投射式電容觸控面板技術(shù)中，使用了 X，Y掃瞄邏輯來定位接觸位置。于本實(shí)用新型中，只有X方向可以被輕易的取得信息，Y方向則需要使用取樣保留電路來依據(jù)感應(yīng)線上的電阻偏差來收集電壓偏差。一條感應(yīng)線上的高電阻偏差可以導(dǎo)引出高電壓偏差。
[0060]對(duì)于一個(gè)依據(jù)本實(shí)用新型所揭露的技術(shù)來設(shè)計(jì)的觸控面板裝置，其將會(huì)以下述方式來操作。一觸控面板包含了 N條(或接近N條)感應(yīng)線在面板上，以及M個(gè)取樣保存電路在控制信號(hào)電路中。感應(yīng)線的數(shù)量M可以同時(shí)被充電且KMSN?？勺⒁獾氖牵话愣詴?huì)有一個(gè)三角波產(chǎn)生器設(shè)置在一個(gè)芯片中，M個(gè)取樣保存電路設(shè)于一個(gè)芯片中，而模擬開關(guān)則是依據(jù)一個(gè)芯片中的譯碼器而為取樣保存電路的(2，4，8及16)倍的數(shù)量。通常，取樣保存電路(M個(gè))會(huì)先被定義，模擬開關(guān)(N個(gè))則是芯片的輸出入(IO)端子(pin)，為了容易譯碼而將N設(shè)計(jì)為2χ Μ, 4χ Μ,或8χ Μ，此是取決于封裝中的輸出入端子數(shù)量以及取樣保存電路的充電時(shí)間等因素。通常該取樣保存電路(Μ個(gè))會(huì)決定芯片的大小，且模擬開關(guān)的數(shù)量N會(huì)被設(shè)計(jì)成為M的倍數(shù)。感應(yīng)線的數(shù)量X則與N相關(guān)，例如，Χ=60而Ν=40，則兩個(gè)芯片需要符合所有需要被感應(yīng)的感應(yīng)線，因此最佳的做法即是使X=N或是X略少于但很接近N0若一個(gè)芯片具有M個(gè)取樣保存電路以及N個(gè)模擬開關(guān)連接于觸控面板200，則僅有數(shù)量M的感應(yīng)線會(huì)被同時(shí)選擇到，其他感應(yīng)線則會(huì)是浮動(dòng)或接地。
[0061]如果一條感應(yīng)線具有IOR的阻抗，人體電容是Ch，感應(yīng)線的寄生電容是Cp。當(dāng)該條感應(yīng)線未被接觸時(shí)，充電時(shí)間為1/(R X Cp)。而當(dāng)靠近信號(hào)源的地方被接觸時(shí)，充電時(shí)間會(huì)是1/(R x(Cp+Ch)。而當(dāng)遠(yuǎn)離信號(hào)源的地方被接觸時(shí)，充電時(shí)間將會(huì)是l/(10x Rx(Cp+Ch))。因此，當(dāng)三角波信號(hào)的輸入控制信號(hào)的頻率高于1/(R X Cp)時(shí)，取樣保存電路的飽和電荷將會(huì)不同。取樣保存電路的電壓值變化顯示于圖4。
[0062]當(dāng)然，本實(shí)用新型還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種投射式電容觸控面板結(jié)構(gòu)，其特征在于，包含有: 一投射式電容觸控電路； 一觸控面板；以及 一連接結(jié)構(gòu)，連接于該投射式電容觸控電路以及該觸控面板之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投射式電容觸控面板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該投射式電容觸控電路包含有:一三角波產(chǎn)生器、多個(gè)模擬開關(guān)以及多個(gè)取樣保存電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的投射式電容觸控面板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該觸控面板包含有:一單獨(dú)導(dǎo)電層，該單獨(dú)導(dǎo)電層包含有多個(gè)具有高電阻的感應(yīng)線。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的投射式電容觸控面板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該連接結(jié)構(gòu)包含有:一或多個(gè)軟性印刷電路板，該感應(yīng)線借由銅線或銀線來連接于該一或多個(gè)軟性印刷電路板。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的投射式電容觸控面板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該模擬開關(guān)借由電線連接于該取樣保存電路；各該取樣保存電路連接于一該模擬開關(guān)；且各該感應(yīng)線連接于一該模擬開關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的投射式電容觸控面板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該感應(yīng)線為氧化銦錫感應(yīng)線。
7.根據(jù)權(quán)利要求3 所述的投射式電容觸控面板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該感應(yīng)線為納米碳管感應(yīng)線。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的投射式電容觸控面板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該三角波產(chǎn)生器產(chǎn)生一三角波；該三角波由該三角波產(chǎn)生器傳送至該模擬開關(guān)；且該三角波借由該模擬開關(guān)傳送至該觸控面板的該感應(yīng)線。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的投射式電容觸控面板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該三角波為一單一三角波，或該三角波為一三角波與其他任一種波形波的組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的投射式電容觸控面板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該模擬開關(guān)的數(shù)量為N，該取樣保存電路的數(shù)量為M，且I < M < N。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的投射式電容觸控面板結(jié)構(gòu)，其特征在于，更包含有一控制該三角波產(chǎn)生器的輸入信號(hào)；該輸入信號(hào)為一恒定頻率信號(hào)；該輸入信號(hào)為由一微控制單元所發(fā)出的一周期頻率信號(hào)；該輸入信號(hào)為方波；且該輸入信號(hào)由一韌體設(shè)計(jì)所產(chǎn)生。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的投射式電容觸控面板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該三角波包含有一升波段以及一降波段；于該升波段中，一個(gè)升波段三角波借由該模擬開關(guān)傳送至該感應(yīng)線；該升波段三角波對(duì)位于該觸控面板上的一手指接觸位置的一電容進(jìn)行充電；于該降波段中，一個(gè)降波段三角波借由該模擬開關(guān)傳送至該取樣保存電路；該降波段三角波對(duì)該取樣保存電路充電，直到該取樣保存電路飽和。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的投射式電容觸控面板結(jié)構(gòu)，其特征在于，于該升波段中，該取樣保存電路處于保存狀態(tài)；于該降波段中，該取樣保存電路處于取樣狀態(tài)。
14.一種投射式電容觸控面板結(jié)構(gòu)，其特征在于，包含有: 一投射式電容觸控電路； 一觸控面板；以及 一連接結(jié)構(gòu)，連接于該投射式電容觸控電路以及該觸控面板之間；該投射式電容觸控電路包含有一三角波產(chǎn)生器、多個(gè)模擬開關(guān)以及多個(gè)取樣保存電路； 該模擬開關(guān)的數(shù)量為N，該取樣保存電路的數(shù)量為M，且I < M < N。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的投射式電容觸控面板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該觸控面板包含有:一單獨(dú)導(dǎo)電層，該單獨(dú)導(dǎo)電層包含有多個(gè)具有高電阻的感應(yīng)線。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的投射式電容觸控面板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該連接結(jié)構(gòu)包含有:一或多個(gè)軟性印刷電路板，該感應(yīng)線借由銅線或銀線來連接于該一或多個(gè)軟性印刷電路板；該模擬開關(guān)借由電線連接于該取樣保存電路；各該取樣保存電路連接于一該模擬開關(guān)；且各該感應(yīng)線連接于一該模擬開關(guān)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的投射式電容觸控面板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該感應(yīng)線為氧化銦錫感應(yīng)線。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的投射式電容觸控面板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該感應(yīng)線為納米碳管感應(yīng)線。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的投射式電容觸控面板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該三角波產(chǎn)生器產(chǎn)生一三角波；該三角波由該三角波產(chǎn)生器傳送至該模擬開關(guān)；該三角波借由該模擬開關(guān)傳送至該觸控面板的該感應(yīng)線；該三角波為一單一三角波，或該三角波為一三角波與其他任一種波形波的組合；更包含一控制該三角波產(chǎn)生器的輸入信號(hào)；該輸入信號(hào)為一恒定頻率信號(hào)；該輸入信號(hào)為 由一微控制單元所發(fā)出的一周期頻率信號(hào)；該輸入信號(hào)為方波；且該輸入信號(hào)由一韌體設(shè)計(jì)所產(chǎn)生。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的投射式電容觸控面板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該三角波包含有一升波段以及一降波段；于該升波段中，一個(gè)升波段三角波借由該模擬開關(guān)傳送至該感應(yīng)線；該升波段三角波對(duì)位于該觸控面板上的一手指接觸位置的一電容進(jìn)行充電；于該降波段中，一個(gè)降波段三角波借由該模擬開關(guān)傳送至該取樣保存電路；該降波段三角波對(duì)該取樣保存電路充電，直到該取樣保存電路飽和；于該升波段中，該取樣保存電路處于保存狀態(tài)；于該降波段中，該取樣保存電路處于取樣狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】G06F3/044GK203733093SQ201420074881
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月19日
【發(fā)明者】鐘昶光, 郭勝昌 申請(qǐng)人:宇昶半導(dǎo)體股份有限公司