電容式觸控裝置及其觸控感測(cè)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種電容式觸控裝置及其觸控感測(cè)方法，電容式觸控裝置包括：電容式觸控顯示面板、至少一觸控感測(cè)電路，以及判讀單元。電容式觸控顯示面板具有至少一感應(yīng)電容。觸控感測(cè)電路耦接感應(yīng)電容，且其經(jīng)配置以?xún)?chǔ)存一一次性充電電壓，并且采用多個(gè)開(kāi)關(guān)而通過(guò)感應(yīng)電容以對(duì)所述一次性充電電壓進(jìn)行多次放電，直至所述一次性充電電壓放電至一預(yù)設(shè)參考電壓為止。判讀單元耦接觸控感測(cè)電路，且其經(jīng)配置以計(jì)數(shù)所述一次性充電電壓放電至所述預(yù)設(shè)參考電壓的一放電時(shí)間，并且通過(guò)比對(duì)所述放電時(shí)間與一預(yù)設(shè)時(shí)間以判斷是否有觸碰事件的發(fā)生。
【專(zhuān)利說(shuō)明】電容式觸控裝置及其觸控感測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種觸控技術(shù)，且特別是有關(guān)于一種電容式觸控裝置及其觸控感測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的進(jìn)步讓電子裝置越來(lái)越普及，而為了更好攜帶，電子裝置變的越來(lái)越輕薄短小，所以其功耗一直是研發(fā)人員不斷求進(jìn)步的重點(diǎn)，而其中屏幕對(duì)于電子裝置整體的功耗占據(jù)相當(dāng)大的比例。
[0003]再加上，配備有觸控屏幕的電子裝置是現(xiàn)在最受歡迎的消費(fèi)性電子產(chǎn)品，且其中所選用的觸控屏幕類(lèi)型又以電阻式與電容式為主流。
[0004]電阻式觸控屏幕有透光率較差、耐久度較差、準(zhǔn)確度較低等缺點(diǎn)，故而比較適用于相對(duì)低階的消費(fèi)性電子產(chǎn)品中。
[0005]電容式觸控屏幕有較好的靈敏度、穩(wěn)定性、使用元件少以及準(zhǔn)確度較高的相對(duì)優(yōu)點(diǎn)，故而比較適用于相對(duì)高階的消費(fèi)性電子產(chǎn)品中。
[0006]然而，無(wú)論是電阻式觸控屏幕還是電容式觸控屏幕，如何在低功耗的條件下準(zhǔn)確地判斷/感測(cè)出觸控屏幕上的觸碰(點(diǎn)選)位置是本發(fā)明相關(guān)領(lǐng)域的研發(fā)人員所要努力的研發(fā)課題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供一種電容式觸控裝置及其觸控感測(cè)方法。
[0008]本發(fā)明的一示范性實(shí)施例提供一種電容式觸控裝置，其包括:電容式觸控顯示面板、至少一觸控感測(cè)電路，以及判讀單元。電容式觸控顯示面板具有至少一感應(yīng)電容。觸控感測(cè)電路耦接感應(yīng)電容，且其經(jīng)配置以?xún)?chǔ)存一一次性充電電壓，并且采用多個(gè)開(kāi)關(guān)而通過(guò)感應(yīng)電容以對(duì)所述一次性充電電壓進(jìn)行多次放電，直至所述一次性充電電壓放電至一預(yù)設(shè)參考電壓為止。判讀單元耦接觸控感測(cè)電路，且其經(jīng)配置以計(jì)數(shù)所述一次性充電電壓放電至所述預(yù)設(shè)參考電壓的一放電時(shí)間，并且通過(guò)比較所述放電時(shí)間與一預(yù)設(shè)時(shí)間以判斷是否有觸碰事件的發(fā)生。
[0009]在本發(fā)明的一示范性實(shí)施例中，感應(yīng)電容會(huì)隨著觸控事件的發(fā)生而產(chǎn)生變化。
[0010]在本發(fā)明的一示范性實(shí)施例中，觸控感測(cè)電路可以包括:第一至第三開(kāi)關(guān)以及已知電容。其中，第一開(kāi)關(guān)的第一端耦接至一系統(tǒng)電壓，第一開(kāi)關(guān)的第二端耦接至一輸出端點(diǎn)，而第一開(kāi)關(guān)的控制端則用以接收一第一控制信號(hào)。另外，所述輸出端點(diǎn)還耦接至判讀單元。已知電容的第一端耦接至所述輸出端點(diǎn)，而已知電容的第二端則耦接至感應(yīng)電容的第一端。第二開(kāi)關(guān)的第一端耦接至所述輸出端點(diǎn)，第二開(kāi)關(guān)的第二端耦接至一接地電位與感應(yīng)電容的第二端，而第二開(kāi)關(guān)的控制端則用來(lái)接收一第二控制信號(hào)。第三開(kāi)關(guān)的第一端耦接至感應(yīng)電容的第一端，第三開(kāi)關(guān)的第二端耦接至所述接地電位，而第三開(kāi)關(guān)的控制端則用來(lái)接收一第三控制信號(hào)。[0011]在本發(fā)明的一示范性實(shí)施例中，已知電容實(shí)質(zhì)上大于感應(yīng)電容。
[0012]在本發(fā)明的一示范性實(shí)施例中，在觸控感測(cè)電路的一第一工作階段，第一開(kāi)關(guān)反應(yīng)在所述第一控制信號(hào)而導(dǎo)通，第二開(kāi)關(guān)反應(yīng)在所述第二控制信號(hào)而關(guān)閉，且第三開(kāi)關(guān)反應(yīng)在所述第三控制信號(hào)而導(dǎo)通。在觸控感測(cè)電路的一第二工作階段，第一開(kāi)關(guān)反應(yīng)在所述第一控制信號(hào)而關(guān)閉，第二開(kāi)關(guān)反應(yīng)在所述第二控制信號(hào)而導(dǎo)通，且第三開(kāi)關(guān)反應(yīng)在第三控制信號(hào)而關(guān)閉。在觸控感測(cè)電路的一第三工作階段，第一開(kāi)關(guān)反應(yīng)在所述第一控制信號(hào)而關(guān)閉，第二開(kāi)關(guān)反應(yīng)在所述第二控制信號(hào)而關(guān)閉，且第三開(kāi)關(guān)反應(yīng)在所述第三控制信號(hào)而導(dǎo)通。在此值得一提的是，觸控感測(cè)電路僅一次進(jìn)入所述第一工作階段。另外，觸控感測(cè)電路會(huì)多次且交替地進(jìn)入所述第二與所述第三工作階段，直至所述一次性充電電壓放電至所述預(yù)設(shè)參考電壓為止。
[0013]在本發(fā)明的一示范性實(shí)施例中，在所述第一工作階段，已知電容反應(yīng)在第一與第三開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通而儲(chǔ)存對(duì)應(yīng)于所述系統(tǒng)電壓的所述一次性充電電壓。在所述第二工作階段，已知電容反應(yīng)在第二開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通而將相應(yīng)于所述一次性充電電壓的部分電荷釋放至感應(yīng)電容。在所述第三工作階段，感應(yīng)電容在所述第二工作階段所獲得的電荷會(huì)反應(yīng)在第三開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通而完全釋放到所述接地電位，且判讀單元與此同時(shí)會(huì)通過(guò)所述輸出端點(diǎn)而得知相應(yīng)于已知電容中的殘余電荷的所述一次性充電電壓是否達(dá)到所述預(yù)設(shè)參考電壓。
[0014]在本發(fā)明的一示范性實(shí)施例中，當(dāng)判讀單元比對(duì)出所述放電時(shí)間與所述預(yù)設(shè)時(shí)間相異時(shí)，則表示有觸碰事件的發(fā)生；反之，當(dāng)判讀單元比對(duì)出所述放電時(shí)間與所述預(yù)設(shè)時(shí)間相同時(shí)，則表不未有觸碰事件的發(fā)生。
[0015]在本發(fā)明的一示范性實(shí)施例中，第一工作階段的時(shí)間實(shí)質(zhì)上可以大于第二與第三工作階段的時(shí)間，而且第二與第三工作階段的時(shí)間實(shí)質(zhì)上可以相同。
[0016]在本發(fā)明的一示范性實(shí)施例中，當(dāng)電容式觸控顯示面板的所述至少一感應(yīng)電容具有至少M(fèi)*N個(gè)時(shí)，則電容式觸控裝置的所述至少一觸控感測(cè)電路同樣可以具有至少M(fèi)*N個(gè)。在此條件下，M*N個(gè)感應(yīng)電容是分別對(duì)應(yīng)至M*N個(gè)觸控感測(cè)電路，M、N分別為大于I的正整數(shù)。
[0017]在本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例中，當(dāng)電容式觸控顯示面板的所述至少一感應(yīng)電容具有至少M(fèi)*N個(gè)時(shí)，則電容式觸控裝置的所述至少一觸控感測(cè)電路至少具有M個(gè)或N個(gè)。在此條件下，M*N個(gè)感應(yīng)電容是通過(guò)一多路轉(zhuǎn)換選擇電路來(lái)共用所述M個(gè)或所述N個(gè)觸控感測(cè)電路，M、N分別為大于I的正整數(shù)。
[0018]在本發(fā)明的一示范性實(shí)施例中，觸控感測(cè)電路可以適于與電容式觸控顯示面板集成(integrated)在一起，或者適于制作成一芯片形式以與電容式觸控顯示面板接合(bounding)在一起。另外，電容式觸控顯示面板的顯示部分可以采用有機(jī)發(fā)光二極管顯示模組、液晶顯示模組或等 離子體顯示模組來(lái)實(shí)施。
[0019]本發(fā)明的一示范性實(shí)施例提供一種適于電容式觸控顯示面板的觸控感測(cè)方法，其
包括:提供一已知電容，并對(duì)已知電容進(jìn)行一次性充電，從而使得已知電容儲(chǔ)存--次性充
電電壓；采用多個(gè)開(kāi)關(guān)而通過(guò)電容式觸控顯示面板中的至少一感應(yīng)電容來(lái)對(duì)所述一次性充電電壓進(jìn)行多次放電，直至所述一次性充電電壓放電至一預(yù)設(shè)參考電壓為止；以及計(jì)數(shù)所述一次性充電電壓放電至所述預(yù)設(shè)參考電壓的一放電時(shí)間，并且通過(guò)比較所述放電時(shí)間與一預(yù)設(shè)時(shí)間來(lái)判斷是否有觸碰事件的發(fā)生。當(dāng)比對(duì)出所述放電時(shí)間與所述預(yù)設(shè)時(shí)間相異時(shí)，則表示有觸碰事件的發(fā)生；反之，當(dāng)比對(duì)出所述放電時(shí)間與所述預(yù)設(shè)時(shí)間相同時(shí)，則表示未有觸碰事件的發(fā)生。
[0020]基于上述，本發(fā)明提供一種對(duì)已知電容進(jìn)行一次性充電與多次放電的概念來(lái)作為觸控感測(cè)方案的實(shí)施基礎(chǔ)。由于只需對(duì)已知電容進(jìn)行一次性充電，故而本發(fā)明所提的觸控感測(cè)方案具有低功耗的表現(xiàn)。另一方面，本發(fā)明所提供的觸控感測(cè)方案中所需采用的硬件實(shí)施元件/構(gòu)件可以集成在電容式觸控顯示面板中，故而得以減少電容式觸控裝置整體的厚度與成本。
[0021]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉具體的示范性實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。
[0022]然而，應(yīng)了解的是，上述一般描述及以下【具體實(shí)施方式】?jī)H為示例性及闡釋性的，其并不能限制本發(fā)明所欲主張的范圍。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]下面的附圖是本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)的一部分，示出了本發(fā)明的示例實(shí)施例，附圖與說(shuō)明書(shū)的描述一起說(shuō)明本發(fā)明的原理。
[0024]圖1所示為本發(fā)明一示范性實(shí)施例的電容式觸控裝置(capacitive touchapparatus) 10 的不意圖；
[0025]圖2所示為圖1的觸控感測(cè)電路103的實(shí)施示意圖；
[0026]圖3所示為圖2的觸控感測(cè)電路103的工作波形圖；
[0027]圖4A所示為圖2的觸控感測(cè)電路103處于第一工作階段I的示意圖；
[0028]圖4B所示為圖2的觸控感測(cè)電路103處于第二工作階段II的示意圖；
[0029]圖4C所示為圖2的觸控感測(cè)電路103處于第三工作階段III的示意圖；
[0030]圖4D所示為圖2的觸控感測(cè)電路103制作在電容式觸控顯示面板101的像素陣列(array)基板上的示意圖；
[0031]圖4E所示為圖2的觸控感測(cè)電路103制作成一芯片形式(chip-type)來(lái)通過(guò)柔性電路板FPC而與電容式觸控顯示面板101接合(bounding)在一起的示意圖；
[0032]圖5A所示為本發(fā)明另一示范性實(shí)施例的電容式觸控裝置10’的示意圖；
[0033]圖5B所示為本發(fā)明又一示范性實(shí)施例的電容式觸控裝置10”的示意圖；
[0034]圖6所示為本發(fā)明一示范性實(shí)施例的適于電容式觸控顯示面板的觸控感測(cè)方法流程圖。
[0035]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0036]10、10’、10”:電容式觸控裝置；
[0037]101:電容式觸控顯示面板；
[0038]103:觸控感測(cè)電路；
[0039]105:判讀單元；
[0040]Sffl ?SW3:開(kāi)關(guān)；
[0041]Cgiven:已知電容；
[0042]CXY、CXlYl、CX1Y2、CX2Y1、CX2Y2、CX3Y1、CX3Y2:感應(yīng)電容；
[0043]OUT:輸出端點(diǎn)；[0044]父、父1?父3:掃描線；
[0045]Y、Yl ?Y3:感測(cè)線；
[0046]MUX:多路轉(zhuǎn)換器；
[0047]FPC:柔性電路板；
[0048]VDD:系統(tǒng)電壓；
[0049]Vc: 一次性充電電壓；
[0050]Vref:預(yù)設(shè)參考電壓；
[0051]Tdis:放電時(shí)間；
[0052]Tref:預(yù)設(shè)時(shí)間；
[0053]CSl:第一控制信號(hào)；
[0054]CS2:第二控制信號(hào)；
[0055]CS3:第三控制信號(hào)；
[0056]GND:接地電位；
[0057]1:第一工作階段；
[0058]I1:第二工作階段；
[0059]II1:第三工作階段；
[0060]S601?S613:本發(fā)明一不范性實(shí)施例的適于電容式觸控顯不面板的觸控感測(cè)方法各步驟。
【具體實(shí)施方式】
[0061]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將詳細(xì)參考本發(fā)明的示范性實(shí)施例，在附圖中說(shuō)明所述示范性實(shí)施例的實(shí)例。另外，凡可能之處，在圖式及實(shí)施方式中使用相同標(biāo)號(hào)的兀件/構(gòu)件/符號(hào)代表相同或類(lèi)似部分。
[0062]圖1所示為本發(fā)明一示范性實(shí)施例的電容式觸控裝置(capacitive touchapparatus) 10的示意圖。請(qǐng)參閱圖1，電容式觸控裝置10包括:電容式觸控顯示面板(capacitive touch display panel) 101、至少一觸控感測(cè)電路(touch sensingcircuit) 103,以及判讀單元(judgment unit) 105。其中，電容式觸控顯示面板101內(nèi)具有至少一個(gè)形成在掃描線(scan line)X與感測(cè)線(sensing line) Y之間的感應(yīng)電容(inductive capacitor) CXY。而且,感應(yīng)電容CXY會(huì)隨著觸控事件(touch event)的發(fā)生而產(chǎn)生變化，例如:變小，但并不限制于此。
[0063]在此值得一提的是，電容式觸控顯示面板101內(nèi)到底可以具有多少個(gè)感應(yīng)電容，可視電容式觸控顯示面板101實(shí)際的感測(cè)解析度而論。舉例來(lái)說(shuō)，若電容式觸控顯示面板101的感測(cè)解析度為M*N的話(M、N分別為大于I的正整數(shù))，則表示電容式觸控顯示面板101內(nèi)具有M*N條的掃描線與感測(cè)線。在此條件下，各掃描線與各感測(cè)線的交錯(cuò)處都會(huì)形成至少一個(gè)感應(yīng)電容，以至于電容式觸控顯示面板101內(nèi)整體上會(huì)具有至少M(fèi)*N個(gè)感應(yīng)電容。
[0064]然而，在此為了要便于說(shuō)明本示范性實(shí)施例所提出的觸控感測(cè)方案，故而以下僅以單一感應(yīng)電容CXY與單一觸控感測(cè)電路103為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明與解釋。除此之外，電容式觸控顯示面板101的顯示部分(display part/section)可以采用有機(jī)發(fā)光二極管顯示模組(0LED display module)、液晶顯示模組(IXD module)或等離子體顯示模組(PDP module)來(lái)實(shí)施，但并不限制于此，一切可視實(shí)際應(yīng)用/設(shè)計(jì)需求而論。
[0065]觸控感測(cè)電路103耦接感應(yīng)電容CXY，且觸控感測(cè)電路103經(jīng)配置以?xún)?chǔ)存一次性充電電壓(one-time charging voltage) Vc,并且采用多個(gè)開(kāi)關(guān)而通過(guò)感應(yīng)電容CXY來(lái)對(duì)所儲(chǔ)存的一次性充電電壓Vc進(jìn)行多次放電，直至所儲(chǔ)存的一次性充電電壓放電Vc至預(yù)設(shè)參考電壓(predetermined reference voltage) Vref 為止。
[0066]更清楚的說(shuō)，圖2所示為圖1的觸控感測(cè)電路103的實(shí)施示意圖。請(qǐng)結(jié)合參閱圖1與圖2,觸控感測(cè)電路103包括:開(kāi)關(guān)(switch) SWl?SW3以及已知電容(given capacitor)Cgiven0開(kāi)關(guān)SWl的第一端稱(chēng)接至系統(tǒng)電壓(system voltage) VDD,開(kāi)關(guān)SWl的第二端率禹接至輸出端點(diǎn)(output terminal)0UT,而開(kāi)關(guān)SWl的控制端則用以接收第一控制信號(hào)CS1。其中，輸出端點(diǎn)OUT還耦接至判讀單元105。
[0067]已知電容Cgiven的第一端稱(chēng)接至輸出端點(diǎn)OUT,而已知電容Cgiven的第二端則率禹接至感應(yīng)電容CXY的第一端。在本示范性實(shí)施例中，已知電容Cgiven實(shí)質(zhì)上大于感應(yīng)電容CXY。舉例來(lái)說(shuō)，已知電容Cgiven可以是感應(yīng)電容CXY的數(shù)十或者數(shù)百倍以上。
[0068]開(kāi)關(guān)SW2的第一端耦接至輸出端點(diǎn)0UT，開(kāi)關(guān)SW2的第二端耦接至接地電位(ground potential) GND與感應(yīng)電容CXY的第二端,而開(kāi)關(guān)SW2的控制端則用來(lái)接收第二控制信號(hào)CS2。開(kāi)關(guān)SW3的第一端耦接至感應(yīng)電容CXY的第一端，開(kāi)關(guān)SW3的第二端耦接至接地電位GND，而開(kāi)關(guān)SW3的控制端則用以接收第三控制信號(hào)CS3。在本示范性實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)SWl?SW3可采用N型晶體管來(lái)實(shí)施，例如:N型金氧半場(chǎng)效晶體管(MOSFET)、NPN型雙極晶體管(BJT)、N型絕緣閘雙極晶體管(IGBT)等可控開(kāi)關(guān)，但并不限制于此。
[0069]另一方面，圖3所示為圖2的觸控感測(cè)電路103的工作波形圖。請(qǐng)結(jié)合參閱圖1?圖3，在觸控感測(cè)電路103的第一工作階段I，開(kāi)關(guān)SWl會(huì)反應(yīng)在第一控制信號(hào)CSl而導(dǎo)通(turn on)，開(kāi)關(guān)SW2會(huì)反應(yīng)在第二控制信號(hào)CS2而關(guān)閉(turn off)，且開(kāi)關(guān)SW3會(huì)反應(yīng)在第三控制信號(hào)CS3而導(dǎo)通，如圖4A所示。在此條件下，在觸控感測(cè)電路103的第一工作階段I，已知電容Cgiven會(huì)反應(yīng)在開(kāi)關(guān)(SW1，SW3)的導(dǎo)通而儲(chǔ)存對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)電壓VDD的一次性充電電壓Vc (例如:3.3V，但并不限制于此)。
[0070]另外，在觸控感測(cè)電路103的第二工作階段II，開(kāi)關(guān)SWl會(huì)反應(yīng)在第一控制信號(hào)CSl而關(guān)閉，開(kāi)關(guān)SW2會(huì)反應(yīng)在第二控制信號(hào)CS2而導(dǎo)通，且開(kāi)關(guān)SW3會(huì)反應(yīng)在第三控制信號(hào)CS3而關(guān)閉，如圖4B所示。在此條件下，在觸控感測(cè)電路103的第二工作階段II，已知電容Cgiven會(huì)反應(yīng)在開(kāi)關(guān)SW2的導(dǎo)通而將相應(yīng)于一次性充電電壓Vc的部分電荷釋放至感應(yīng)電容CXY。
[0071]再者，在觸控感測(cè)電路103的第三工作階段III，開(kāi)關(guān)SWl會(huì)反應(yīng)在第一控制信號(hào)CSl而關(guān)閉，開(kāi)關(guān)SW2會(huì)反應(yīng)在第二控制信號(hào)CS2而關(guān)閉，且開(kāi)關(guān)SW3反應(yīng)在第三控制信號(hào)CS3而導(dǎo)通，如圖4C所示。在此條件下，在觸控感測(cè)電路103的第三工作階段III，感應(yīng)電容CXY在第二工作階段II所獲得的電荷會(huì)反應(yīng)在開(kāi)關(guān)SW3的導(dǎo)通而完全釋放到接地電位GND。而且，判讀單元105與此同時(shí)會(huì)通過(guò)輸出端點(diǎn)OUT而得知相應(yīng)于已知電容Cgiven中的殘余電荷的一次性充電電壓Vc是否達(dá)到預(yù)設(shè)參考電壓Vref (例如:2.2V，但并不限制于此)。
[0072]在圖3中可以清楚地看出，觸控感測(cè)電路103僅會(huì)一次進(jìn)入第一工作階段I。另夕卜，觸控感測(cè)電路103會(huì)多次且交替地進(jìn)入第二與第三工作階段(II，III)，直至已知電容Cgiven所儲(chǔ)存的一次性充電電壓Vc放電至預(yù)設(shè)參考電壓Vref為止。在此值得一提的是，第一工作階段I的時(shí)間是遠(yuǎn)大于第二與第三工作階段(II，III)的時(shí)間，用來(lái)確保已知電容Cgiven可充電到相應(yīng)于系統(tǒng)電壓VDD的一次性充電電壓Vc ;此外，第二與第三工作階段(II，III)的時(shí)間實(shí)質(zhì)上可以相同，但并不限制于此，可視實(shí)際設(shè)計(jì)/應(yīng)用需求而適應(yīng)性地調(diào)整。
[0073]另一方面，判讀單元105會(huì)耦接至觸控感測(cè)電路103，且其經(jīng)配置以通過(guò)輸出端點(diǎn)OUT而得知相應(yīng)于歷經(jīng)多次放電的已知電容Cgiven中的殘余電荷的一次性充電電壓Vc是否達(dá)到預(yù)設(shè)參考電壓Vref。在此條件下,判讀單元105得以計(jì)數(shù)已知電容Cgiven所儲(chǔ)存的一次性充電電壓Vc放電至預(yù)設(shè)參考電壓Vref的一段放電時(shí)間(discharging time)Tdis,并且通過(guò)對(duì)比放電時(shí)間Tdis與一段預(yù)設(shè)時(shí)間(predetermined time) Tref以判斷是否有觸碰事件(touch event)的發(fā)生。
[0074]在本示范性實(shí)施例中，由于感應(yīng)電容CXY會(huì)隨著觸控事件的發(fā)生而產(chǎn)生變化，例如:從IOpf降至5pf，但并不限制于此。因此，假設(shè)在未有觸控事件的發(fā)生的條件下，已知電容Cgiven( = IOpf)所儲(chǔ)存的一次性充電電壓Vc放電至預(yù)設(shè)參考電壓Vref的放電時(shí)間Tdis為500us (但并不限制于此)，則這500us的放電時(shí)間Tdis可以被拿來(lái)當(dāng)作是預(yù)設(shè)時(shí)間 Tref,即:Tref = 500us。
[0075]另一方面，在有觸控事件的發(fā)生的條件下，由于感應(yīng)電容CXY會(huì)隨著觸控事件的發(fā)生而從IOpf降至5pf。因此，已知電容Cgiven( = 5pf)所儲(chǔ)存的一次性充電電壓Vc放電至預(yù)設(shè)參考電壓Vref的放電時(shí)間Tdis會(huì)延長(zhǎng)至例如Ims(但并不限制于此)。有鑒于此，當(dāng)判讀單元105比對(duì) 出放電時(shí)間Tdis與預(yù)設(shè)時(shí)間Tref相異時(shí)(Tdis ? Tref),則表示有觸碰事件的發(fā)生；反之，當(dāng)判讀單元105比對(duì)出放電時(shí)間Tdis與預(yù)設(shè)時(shí)間Tref相同時(shí)(Tdis = Tref),則表示未有觸碰事件的發(fā)生。
[0076]由此可知，本發(fā)明提供一種對(duì)已知電容Cgiven進(jìn)行一次性充電與多次放電的概念以作為觸控感測(cè)方案的實(shí)施基礎(chǔ)。由于只需對(duì)已知電容Cgiven進(jìn)行一次性充電，故而本發(fā)明所提供的觸控感測(cè)方案具有低功耗的表現(xiàn)。
[0077]另一方面，觸控感測(cè)電路103可以如圖4D所示地與電容式觸控顯示面板101集成(integrated)在一起(例如，制作在電容式觸控顯示面板101的像素陣列(array)基板上)，或者可以如圖4E所示地制作成一芯片形式(chip-type)以通過(guò)柔性電路板(flexibleprinted circuit board)FPC而與電容式觸控顯示面板101接合(bounding)在一起。因此，由于本發(fā)明所提供的觸控感測(cè)方案中所需采用的硬件實(shí)施元件/構(gòu)件可以集成在電容式觸控顯示面板101中，故而得以減少電容式觸控裝置10整體的厚度與成本。
[0078]在此值得一提的是，上述示范性實(shí)施例是以單一感應(yīng)電容CXY與單一觸控感測(cè)電路103為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明與解釋?zhuān)潜景l(fā)明的其他示范性實(shí)施例中，當(dāng)電容式觸控顯示面板101內(nèi)具有至少M(fèi)*N個(gè)感應(yīng)電容(CXY)時(shí)，則電容式觸控裝置10整體上也可以同樣具有至少M(fèi)*N個(gè)與圖2所示的電路架構(gòu)與工作方式類(lèi)似的觸控感測(cè)電路(103)。而且，至少M(fèi)*N個(gè)感應(yīng)電容是分別至少對(duì)應(yīng)至M*N個(gè)觸控感測(cè)電路。
[0079]另一方面，當(dāng)電容式觸控顯示面板101內(nèi)具有至少M(fèi)*N個(gè)感應(yīng)電容(CXY)時(shí)，則電容式觸控裝置10整體上可以只具有M個(gè)或N個(gè)與圖2所示的電路架構(gòu)與工作方式類(lèi)似的觸控感測(cè)電路(103)，且至少M(fèi)*N個(gè)感應(yīng)電容是可以通過(guò)一多路轉(zhuǎn)換選擇電路以共用M個(gè)或N個(gè)觸控感測(cè)電路(103)。如此一來(lái)，即可簡(jiǎn)化電容式觸控裝置10所應(yīng)用的觸控感測(cè)電路
(103)的個(gè)數(shù)。
[0080]舉例來(lái)說(shuō)，圖5A所示，當(dāng)電容式觸控顯示面板101內(nèi)具有2*3個(gè)感應(yīng)電容(CX1Y1，CX1Y2, CX2Y1, CX2Y2, CX3Y1, CX3Y2)時(shí)(即在各掃描線(XI，X2, X3)與各感測(cè)線(Yl，Y2)的交錯(cuò)處)，則電容式觸控裝置10’整體上可以只具有3個(gè)與圖2所示的電路架構(gòu)與工作方式類(lèi)似的觸控感測(cè)電路(103)，且2*3個(gè)感應(yīng)電容(CX1Y1，CX1Y2，CX2Y1，CX2Y2，CX3Y1，CX3Y2)是可以通過(guò)多路轉(zhuǎn)換器MUX來(lái)共用這3個(gè)觸控感測(cè)電路(103)。
[0081]或者，圖5B所示，當(dāng)電容式觸控顯示面板101內(nèi)具有2*3個(gè)感應(yīng)電容(CX1Y1，CX1Y2, CX2Y1, CX2Y2, CX3Y1, CX3Y2)時(shí)(即在各掃描線(XI，X2, X3)與各感測(cè)線(Yl，Y2)的交錯(cuò)處)，則電容式觸控裝置10”整體上可以只具有2個(gè)與圖2所示的電路架構(gòu)與工作方式類(lèi)似的觸控感測(cè)電路(103)，且2*3個(gè)感應(yīng)電容(CX1Y1，CX1Y2，CX2Y1，CX2Y2，CX3Y1，CX3Y2)是可以通過(guò)多路轉(zhuǎn)換器MUX來(lái)共用這2個(gè)觸控感測(cè)電路(103)。
[0082]基于上述示范性實(shí)施例所揭示/教示的內(nèi)容，圖6所示為本發(fā)明一示范性實(shí)施例的適于電容式觸控顯示面板的觸控感測(cè)方法流程圖。請(qǐng)參閱圖6，本示范性實(shí)施例的適于電容式觸控顯示面板的觸控感測(cè)方法包括以下步驟:
[0083]提供一已知電容，并對(duì)已知電容進(jìn)行一次性充電，從而使得已知電容儲(chǔ)存一次性充電電壓(步驟S601)；
[0084]采用多個(gè)開(kāi)關(guān)而通過(guò)電容式觸控顯示面板中的至少一感應(yīng)電容來(lái)對(duì)一次性充電電壓進(jìn)行多次放電，直至一次性充電電壓放電至一預(yù)設(shè)參考電壓為止(步驟S603&S605)；
[0085]計(jì)數(shù)一次性充電電壓放電至預(yù)設(shè)參考電壓的放電時(shí)間(步驟S607)；
[0086]對(duì)比放電時(shí)間與預(yù)設(shè)時(shí)間(步驟S609)以判斷是否有觸碰事件的發(fā)生；
[0087]當(dāng)比對(duì)出放電時(shí)間與預(yù)設(shè)時(shí)間相異時(shí)，則表示有觸碰事件的發(fā)生(步驟S611);以及
[0088]當(dāng)比對(duì)出放電時(shí)間與預(yù)設(shè)時(shí)間相同時(shí)，則表示未有觸碰事件的發(fā)生(步驟S613)。
[0089]綜上所述，本發(fā)明提供一種對(duì)已知電容進(jìn)行一次性充電與多次放電的概念來(lái)作為觸控感測(cè)方案的實(shí)施基礎(chǔ)。由于只需對(duì)已知電容進(jìn)行一次性充電，故而本發(fā)明所提供的觸控感測(cè)方案具有低功耗的表現(xiàn)。另一方面，本發(fā)明所提供的觸控感測(cè)方案中所需采用的硬件實(shí)施元件/構(gòu)件可以集成在電容式觸控顯示面板中，故而得以減少電容式觸控裝置整體的厚度與成本。
[0090]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電容式觸控裝置，其特征在于，包括: 一電容式觸控顯不面板，具有至少一感應(yīng)電容； 至少一觸控感測(cè)電路，耦接該感應(yīng)電容，且該觸控感測(cè)電路經(jīng)配置以?xún)?chǔ)存一一次性充電電壓，并且采用多個(gè)開(kāi)關(guān)而通過(guò)該感應(yīng)電容以對(duì)該一次性充電電壓進(jìn)行多次放電，直至該一次性充電電壓放電至一預(yù)設(shè)參考電壓為止；以及 一判讀單元，耦接該觸控感測(cè)電路，且其經(jīng)配置以計(jì)數(shù)該一次性充電電壓放電至該預(yù)設(shè)參考電壓的一放電時(shí)間，并且通過(guò)比對(duì)該放電時(shí)間與一預(yù)設(shè)時(shí)間以判斷是否有一觸碰事件的發(fā)生。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式觸控裝置，其特征在于，該感應(yīng)電容會(huì)隨著該觸控事件的發(fā)生而產(chǎn)生變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式觸控裝置，其特征在于，該觸控感測(cè)電路包括: 一第一開(kāi)關(guān)，其第一端耦接至一系統(tǒng)電壓，其第二端耦接至一輸出端點(diǎn)，而其控制端則用以接收一第一控制信號(hào)，其中該輸出端點(diǎn)還耦接至該判讀單元； 一已知電容，其第一端耦接至該輸出端點(diǎn)，而其第二端則耦接至該感應(yīng)電容的第一端; 一第二開(kāi)關(guān)，其第一端耦接至該輸出端點(diǎn)，其第二端耦接至一接地電位與該感應(yīng)電容的第二端，而其控制端則用以接收一第二控制信號(hào)；以及 一第三開(kāi)關(guān)，其第一端耦接至該感應(yīng)電容的第一端，其第二端耦接至該接地電位，而其控制端則用以接收一第三控制信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電容式觸控裝置，其特征在于，該已知電容大于該感應(yīng)電容。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電容式觸控裝置，其特征在于: 在該觸控感測(cè)電路的一第一工作階段，該第一開(kāi)關(guān)反應(yīng)在該第一控制信號(hào)而導(dǎo)通，該第二開(kāi)關(guān)反應(yīng)在該第二控制信號(hào)而關(guān)閉，且該第三開(kāi)關(guān)反應(yīng)在該第三控制信號(hào)而導(dǎo)通；在該觸控感測(cè)電路的一第二工作階段，該第一開(kāi)關(guān)反應(yīng)在該第一控制信號(hào)而關(guān)閉，該第二開(kāi)關(guān)反應(yīng)在該第二控制信號(hào)而導(dǎo)通，且該第三開(kāi)關(guān)反應(yīng)在該第三控制信號(hào)而關(guān)閉；以及 在該觸控感測(cè)電路的一第三工作階段，該第一開(kāi)關(guān)反應(yīng)在該第一控制信號(hào)而關(guān)閉，該第二開(kāi)關(guān)反應(yīng)在該第二控制信號(hào)而關(guān)閉，且該第三開(kāi)關(guān)反應(yīng)在該第三控制信號(hào)而導(dǎo)通， 其中，該觸控感測(cè)電路僅一次進(jìn)入該第一工作階段， 其中，該觸控感測(cè)電路會(huì)多次且交替地進(jìn)入該第二與該第三工作階段，直至該一次性充電電壓放電至該預(yù)設(shè)參考電壓為止， 其中，該第一工作階段的時(shí)間大于該第二與該第三工作階段的時(shí)間， 其中，該第二與該第三工作階段的時(shí)間相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電容式觸控裝置，其特征在于，: 在該第一工作階段，該已知電容反應(yīng)在該第一與該第三開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通而儲(chǔ)存對(duì)應(yīng)于該系統(tǒng)電壓的該一次性充電電壓； 在該第二工作階段，該已知電容反應(yīng)在該第二開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通而將相應(yīng)于該一次性充電電壓的部分電荷釋放至該感應(yīng)電容；以及 在該第三工作階段，該感應(yīng)電容在該第二工作階段所獲得的電荷會(huì)反應(yīng)在該第三開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通而完全釋放到該接地電位，且該判讀單元與此同時(shí)會(huì)通過(guò)該輸出端點(diǎn)而得知相應(yīng)于該已知電容中的殘余電荷的該一次性充電電壓是否達(dá)到該預(yù)設(shè)參考電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電容式觸控裝置，其特征在于: 當(dāng)該判讀單元比對(duì)出該放電時(shí)間與該預(yù)設(shè)時(shí)間相異時(shí)，則表示有該觸碰事件的發(fā)生；以及 當(dāng)該判讀單元比對(duì)出該放電時(shí)間與該預(yù)設(shè)時(shí)間相同時(shí)，則表示未有該觸碰事件的發(fā)生。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式觸控裝置，其特征在于，當(dāng)該電容式觸控顯示面板的所述至少一感應(yīng)電容具有至少M(fèi)*N個(gè)時(shí)，則該電容式觸控裝置的所述至少一觸控感測(cè)電路同樣具有至少M(fèi)*N個(gè)，且該些感應(yīng)電容分別對(duì)應(yīng)至該些觸控感測(cè)電路，M、N分別為大于I的正整數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式觸控裝置，其特征在于，當(dāng)該電容式觸控顯示面板的所述至少一感應(yīng)電容具有至少M(fèi)*N個(gè)時(shí)，則該電容式觸控裝置的所述至少一觸控感測(cè)電路至少具有M個(gè)或N個(gè)，且該些感應(yīng)電容通過(guò)一多路轉(zhuǎn)換選擇電路來(lái)共用該些觸控感測(cè)電路，M、N分別為大于I的正整數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式觸控裝置，其特征在于: 該觸控感測(cè)電路適于與該電容式觸控顯示面板集成在一起，或者適于制作成一芯片形式來(lái)與該電容式觸控顯示面板接合在一起；以及 該電容式觸控顯示面板的一顯示部分為采用一有機(jī)發(fā)光二極管顯示模組、一液晶顯示模組或一等離子體顯示模組來(lái)實(shí)施。
11.一種觸控感測(cè)方法，其特征在于，適于一電容式觸控顯示面板，該觸控感測(cè)方法包括: 提供一已知電容，并對(duì)該已知電容進(jìn)行一次性充電，從而使得該已知電容儲(chǔ)存一次性充電電壓； 采用多個(gè)開(kāi)關(guān)而通過(guò)該電容式觸控顯示面板中的至少一感應(yīng)電容來(lái)對(duì)該一次性充電電壓進(jìn)行多次放電，直至該一次性充電電壓放電至一預(yù)設(shè)參考電壓為止；以及 計(jì)數(shù)該一次性充電電壓放電至該預(yù)設(shè)參考電壓的一放電時(shí)間，并且通過(guò)比較該放電時(shí)間與一預(yù)設(shè)時(shí)間來(lái)判斷是否有一觸碰事件的發(fā)生， 其中，當(dāng)比對(duì)出該放電時(shí)間與該預(yù)設(shè)時(shí)間相異時(shí)，則表示有該觸碰事件的發(fā)生， 其中，當(dāng)比對(duì)出該放電時(shí)間與該預(yù)設(shè)時(shí)間相同時(shí)，則表示未有該觸碰事件的發(fā)生。
【文檔編號(hào)】G06F3/044GK103970376SQ201310037615
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月30日
【發(fā)明者】張廷宇, 廖小惠, 許景富 申請(qǐng)人:聯(lián)勝（中國(guó)）科技有限公司, 勝華科技股份有限公司