TW201501010A - 電容式觸控式螢幕 - Google Patents

電容式觸控式螢幕 Download PDF

Info

Publication number
TW201501010A
TW201501010A TW102122012A TW102122012A TW201501010A TW 201501010 A TW201501010 A TW 201501010A TW 102122012 A TW102122012 A TW 102122012A TW 102122012 A TW102122012 A TW 102122012A TW 201501010 A TW201501010 A TW 201501010A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
protective cover
transparent protective
sensing electrodes
touch screen
capacitive touch
Prior art date
Application number
TW102122012A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI514226B (zh
Inventor
liang-hua Mo
Guang Ouyang
Original Assignee
Focaltech Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Focaltech Systems Ltd filed Critical Focaltech Systems Ltd
Priority to TW102122012A priority Critical patent/TWI514226B/zh
Publication of TW201501010A publication Critical patent/TW201501010A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI514226B publication Critical patent/TWI514226B/zh

Links

Abstract

本發明提供一種電容式觸控式螢幕,包括:透明保護蓋板;設置於所述透明保護蓋板表面的多個感應電極,所述多個感應電極係排列成二維陣列;綁定到所述透明保護蓋板表面的觸控晶片,所述觸控晶片與所述多個感應電極之中的每一個感應電極分別藉由導線相連接。根據本發明的電容式觸控式螢幕,在實現多點觸控的前提下解決了現有技術中因雜訊在電極間傳遞而引起的誤差,顯著提高了訊噪比。

Description

電容式觸控式螢幕
本發明涉及觸控技術領域,尤其涉及一種電容式觸控式螢幕。
當前,電容式觸控式螢幕廣泛應用於各種電子產品,已經逐漸滲透到人們工作和生活的各個領域。電容式觸控式螢幕的尺寸日漸增大,從智慧型手機的3英寸至6.1英寸,到平板電腦的10英寸左右,電容式觸控式螢幕的應用領域更可推廣到智慧型電視等。但現有的電容式觸控式螢幕普遍存在抗干擾性能差、掃描幀率低、體積大以及製造工藝複雜等問題。
有鑑於此,本發明提供一種電容式觸控式螢幕,能夠解決以上問題之中的至少一個。
本發明所提供的電容式觸控式螢幕包括:透明保護蓋板;設置於所述透明保護蓋板表面的多個感應電極,所述多個感應電極排列成二維陣列;綁定到所述透明保護蓋板表面的觸控晶片,所述觸控晶片與所述多個感應電極之中的每一個感應電極分別藉由導線相連接。
優選地,本發明還包括:與所述觸控晶片相連接的柔性線路板,所述觸控晶片與所述柔性線路板藉由各向異性導電膜(ACF)綁定到所述透明保護蓋板表面。
優選地,所述透明保護蓋板設置有可視區域。
優選的,所述電容式觸控式螢幕還包括遮光層,所述遮光層設置於所述透明保護蓋板可視區域之外。
優選地,所述多個感應電極設置於所述透明保護蓋板下表面,所述觸控晶片和所述柔性線路板設置於所述透明保護蓋板下表面可視區域之外,所述遮光層設置於所述透明保護蓋板下表面,且位於所述觸控晶片和所述柔性線路板的上方。
優選地,所述電容式觸控式螢幕還包括覆蓋於所述透明保護蓋板上表面的透明薄膜。
優選地,所述多個感應電極設置於所述透明保護蓋板下表面,所述觸控晶片和所述柔性線路板設置於所述透明保護蓋板下表面可視區域之外,所述遮光層設置於所述透明薄膜的下表面。
優選地,所述遮光層由各種顏色的油墨,或者,能與所述透明保護蓋板或所述透明薄膜有效結合的遮光材料組成。
優選地,所述透明薄膜為高溫聚酯(PET)薄膜、聚碳酸酯(PC)薄膜或者聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜。
優選地,所述透明薄膜藉由整片光學膠與所述透明保護蓋板進行貼合,或者所述透明薄膜藉由口字膠與所述透明保護蓋板進行貼合。
優選地,所述觸控晶片用以檢測每個感應電極的自電容。
優選地,所述觸控晶片用以藉由以下方法檢測每 個感應電極的自電容:用電壓源或電流源驅動所述感應電極;以及檢測所述感應電極的電壓或頻率或電量。
優選地,所述觸控晶片用以藉由以下方法檢測每個感應電極的自電容:驅動並檢測所述感應電極,同時驅動其餘感應電極;或者驅動並檢測所述感應電極,同時驅動所述感應電極周邊的感應電極;其中,驅動所述感應電極的訊號和同時驅動所述其餘感應電極及所述感應電極周邊的感應電極的訊號是相同的電壓或電流訊號,或者是不同的電壓或電流訊號。
優選地,所述觸控晶片用以藉由以下方法檢測每個感應電極的自電容:同時檢測所有感應電極;或者分組檢測各感應電極。
優選地,所述觸控晶片用以根據二維的電容變化陣列來確定觸摸位置。
優選地,所述電容式觸控式螢幕包括多個綁定到所述透明保護蓋板上的觸控晶片,每個觸控晶片用於檢測所述多個感應電極之中的相應一部分感應電極。
根據本發明的電容式觸控式螢幕,採用多個排列成二維陣列的感應電極,在實現多點觸控的前提下解決了現有技術中因雜訊在電極間傳遞而引起的誤差,顯著提高了訊噪比。利用本發明的方案,極大地消除了觸控式螢幕的電源雜訊,也能夠減弱射頻(RF)以及來自液晶顯示模組等其他噪音源的干擾。
根據本發明的電容式觸控式螢幕,觸控晶片與每個感應電極分別藉由導線相連接,並以玻璃覆晶(COG)方式 綁定到透明保護蓋板上,能夠避免管腳數量多可能造成的困難,還能夠減小整體的體積。此外,藉由同時或分組檢測各感應電極,可以顯著降低掃描時間,從而避免感應電極數量多可能引起的問題。
11‧‧‧透明保護蓋板
12‧‧‧感應電極
13‧‧‧觸控晶片
14‧‧‧遮光層
15‧‧‧柔性線路板
16‧‧‧透明薄膜
22‧‧‧匯流排
23‧‧‧時序控制電路
24‧‧‧驅動源
41‧‧‧驅動源
42‧‧‧對地電容
45‧‧‧電荷接收模組
50‧‧‧訊號驅動單元
51‧‧‧電壓源
52‧‧‧參考電壓
53、54、55‧‧‧驅動源
57‧‧‧被測電極
56、58‧‧‧相鄰電極
59‧‧‧訊號接收單元
61‧‧‧獲取感應數據
62‧‧‧濾波和降噪
63‧‧‧尋找可能觸摸區域
64‧‧‧異常處理得到合理觸摸區
65‧‧‧計算觸摸的座標
66‧‧‧分析以往幀數據
67‧‧‧追蹤觸摸軌跡
第1圖是本發明第一實施例的電容式觸控式螢幕的俯視圖。
第2圖是本發明第一實施例的感應電極陣列的俯視圖。
第3圖是本發明第二實施例的電容式觸控式螢幕的層面結構示意圖。
第4圖是本發明第三實施例的電容式觸控式螢幕的層面結構示意圖。
第5圖至第8圖顯示根據本發明的感應電極驅動方法。
第9圖顯示根據本發明的電容式觸控式螢幕的四個應用場景。
第10圖顯示根據本發明的觸控晶片的訊號流圖。
第11A圖顯示採用重心演算法計算觸摸位置的座標的示意圖。
第11B圖顯示於有雜訊的情況下採用重心演算法計算觸摸位置的座標示意圖。
第一實施例
本實施例提供了一種電容式觸控式螢幕,第1.圖為所述電容式觸控式螢幕的俯視圖,所述電容式觸控式螢幕包括:透明保護蓋板(Cover Lens)11;設置於所述透明保護蓋板11表面的多個感應電極12(圖1未顯示),所 述多個感應電極12排列成二維陣列;綁定到所述透明保護蓋板11表面的觸控晶片13,所述觸控晶片13與所述多個感應電極12之中的每一個感應電極12分別通過導線相連接。
透明保護蓋板11可以為透明玻璃。透明保護蓋板11上設置有複數感應電極12,所述複數感應電極12形成二維陣列,其可以是矩形陣列或其他類似形狀的二維陣列。對於電容式觸控式螢幕而言,每個感應電極12是一個電容感測器,電容感測器的電容在觸控式螢幕相應位置被觸摸時發生變化。
每個感應電極12藉由導線連接到觸控晶片13,觸控晶片13綁定在透明保護蓋板11上。由於與每個感應電極12分別藉由導線相連接,觸控晶片13的管腳非常多,因此,將觸控晶片13綁定在透明保護蓋板11上能夠避免常規封裝的困難。具體而言,觸控晶片13可以通過玻璃覆晶(Chip-on-Glass,COG)方式綁定到透明保護蓋板11上。根據本實施例,觸控晶片13與透明保護蓋板11之間可存在各向異性導電膜(ACF)。
此外,藉由習知的柔性線路板(FPC)對感應電極和控制觸摸晶片進行連接,需要在硬體上給觸控晶片和柔性線路板預留空間,不利於系統精簡。而通過COG方式,觸控晶片與觸控式螢幕成為一體,從而減小了整個觸控式螢幕的體積。
由於感應電極12一般藉由在透明保護蓋板上 對氧化銦錫(ITO)進行蝕刻形成,而觸控晶片13也位於透明保護蓋板上,因此,兩者之間的導線可透過一次ITO蝕刻完成,顯著簡化了製造工藝。
第2圖是本實施例中的感應電極陣列的俯視圖。所屬領域中具有通常知識者應知,第2圖所顯示的僅僅是感應電極的一種排列方式,在其他實施態樣中,感應電極可排列成任何二維陣列。對於電容式觸控式螢幕而言,每個感應電極是一個電容感測器,電容感測器的電容在觸控式螢幕上相應位置被觸摸時發生變化。此外,各感應電極在任一方向上的間距可以是相等的,也可以是不等的。所屬領域中具有通常知識者應知,感應電極的數量可多於第2圖所顯示出的數量。
所屬領域中具有通常知識者應知,第2圖所顯示出的僅僅是感應電極的一種形狀。於其他實施態樣中,感應電極的形狀可以是矩形、菱形、圓形或橢圓形,也可以是不規則形狀。各感應電極的圖案可以是一致的,也可以是不一致的。例如,中間位置的感應電極採用菱形結構,邊緣位置的採用三角形結構。此外,各感應電極的大小可以是一致的,也可以是不一致的。例如,靠內側的感應電極尺寸較大,靠外側的尺寸較小,如此有利於走線和邊緣的觸摸精確度。
每個感應電極都有導線引出,導線布於感應電極之間的空隙中。一般而言,導線儘量均勻,且走線儘量短。此外,導線的走線範圍在保證安全距離的前提下儘量 窄,進而留給感應電極更多的面積,使感應更精確。
各感應電極可通過導線連接至匯流排22,匯流排22將導線直接或者經過一定的排序後與觸控晶片的管腳相連接。對於大螢幕的觸控式螢幕,感應電極的數量可能非常多。在這種情況下,可以用單個觸控晶片控制所有感應電極;也可以透過對螢幕分區,使用多個觸控晶片分別控制不同區域的感應電極,多個觸控晶片之間可進行時鐘同步。此時,匯流排22可分割成數個匯流排集,以便與不同的觸控晶片相連接。各觸控晶片控制相同數量的感應電極,或者控制不同數量的感應電極。
第2圖所顯示的感應電極陣列係基於自電容的觸摸檢測原理。每個感應電極對應螢幕上特定位置,在第2圖中,2a-2d表示不同感應電極。21表示一個觸摸,當觸摸發生在某感應電極所對應的位置時,所述感應電極上的電荷改變,因此,檢測所述感應電極上的電荷(電流/電壓),能夠知道所述感應電極有沒有發生觸摸事件。一般而言,這可以通過模數轉換器(ADC)把類比量轉換為數位量來實現。感應電極的電荷改變量與感應電極被覆蓋的面積有關,例如,第2圖中感應電極2b和2d的電荷改變量大於感應電極2a和2c的電荷改變量。
螢幕上的每個位置均有對應的感應電極,且感應電極之間沒有物理連接,因此,本實施例所提供的電容式觸控式螢幕能夠實現真正的多點觸控,避免現有技術中自電容觸摸檢測的鬼點問題。
實施例二
第3圖是本發明第二實施例的電容式觸控式螢幕的側面結構示意圖。與第一實施例相比,本實施例的電容式觸控式螢幕還包括遮光層14,且透明保護蓋板11設置有可視區域,遮光層設置於透明保護蓋板11可視區域之外。如第3圖所示,複數感應電極12設置於透明保護蓋板11的下表面,所述多個感應電極12排列成二維陣列;觸控晶片13設置於透明保護蓋板11下表面可視區域之外;觸控晶片13與所述複數感應電極12之中的每一個感應電極分別通過導線相連接。
在本實施例中,遮光層14可以由各種顏色的油墨或者能與透明保護蓋板11有效結合的遮光材料組成。
除此之外,遮光層14下方還可設置用於連接所述觸控晶片13與外部主機的柔性線路板15。其中,所述柔性線路板15可藉由各向異性導電膜(ACF)綁定在透明保護蓋板11的下表面。
在本實施例中,設置於可視區域的導線需採用透光性較好的材料,包括透明材料(例如ITO等)和對透光性影響較小的材料(例如線寬5μm的奈米銀線等),有利於提高可視區域的光線透過率。設置於可視區域之外區域的導線,則可以選擇阻抗較小的材料,不需考慮透光性。
由於本實施例中感應電極12、觸控晶片13的設置,以及感應電極12和觸控晶片13之間的連接均可採用第一實施例中所使用的方式進行,因此,在此不做贅述。
實施例三
第4圖是本發明第三實施例的電容式觸控式螢幕的側面結構示意圖。與第二實施例不同之處在於,於本實施例中,透明保護蓋板11的外表面處增加一層透明薄膜16,遮光層14設置於透明薄膜16的下表面。如第4圖所示,複數感應電極12設置在透明保護蓋板11的下表面,所述複數感應電極12排列成二維陣列;觸控晶片13設置於透明保護蓋板11下表面的可視區域之外;觸控晶片13與複數感應電極12之中的每一個感應電極分別通過導線相連接;透明薄膜16覆蓋於透明保護蓋板11的上表面;並在透明薄膜16與透明保護蓋板11之間設置遮光層14,且遮光層14所處位置位於透明保護蓋板11的可視區域之外。
在本實施例中,透明薄膜16可以是高溫聚酯(PET)薄膜、聚碳酸酯(PC)薄膜或者聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜等;遮光層14可以由各種顏色的油墨或者能與透明薄膜有效結合的遮光材料組成。
與第二實施例相比,本實施例是在透明保護蓋板11的上表面增加一層透明薄膜16,遮光層14設置於透明薄膜16的下表面。由於在玻璃材質的透明保護蓋板11上設置遮光層的工藝較複雜,製作成本較高,而透明薄膜如PET薄膜相對便宜,且在其表面設置遮光層工藝簡單,從而可以有效降低製作成本。
除此之外,還可在遮光層14下方設置用於連 接觸控晶片13與外部主機的柔性線路板15。其中,柔性線路板15可通過各向異性導電膜(ACF)綁定在透明保護蓋板11下表面。
在本實施例中,設置於可視區域的導線需採用透光性較好的材料,包括透明材料(例如ITO等)和對透光性影響較小的材料(例如線寬5μm的奈米銀線等),有利於提高可視區域的光線透過率。設置於可視區域之外區域的導線,則可以選擇阻抗較小的材料,不需考慮透光性。
透明薄膜16通過整片光學膠與透明保護蓋板11進行貼合,或者透明薄膜16通過口字膠與透明保護蓋板11進行貼合。
由於本實施例中感應電極12、觸控晶片13的設置,以及感應電極12和觸控晶片13之間的連接均可採用第一實施例中所使用的方式進行,因此,在此不做贅述。
基於上述實施例所提供的電容式觸控式螢幕的結構,第5圖至第9圖係顯示根據本發明的感應電極驅動方法。如第5圖所示,感應電極12由驅動源24驅動,驅動源24可以是電壓源或電流源。對於不同的感應電極12,驅動源24不一定採用相同的結構。例如,可以部分採用電壓源,部分採用電流源。此外,對於不同的感應電極12,驅動源24的頻率可以相同,也可以不同。時序控制電路23控制各驅動源24工作的時序。
各感應電極12的驅動時序有多種選擇。如第6A圖所示,所有感應電極12同時驅動,同時檢測。這種 方式完成一次掃描所需要的時間最短,驅動源24數量最多(與感應電極12的數量一致)。如第6B圖所示,感應電極12的驅動源被分成若干組,每組依次驅動特定區域內的感應電極12。這種方式能夠使驅動源24複用,但會增加掃描時間,不過藉由選擇合適的分組數量,可以使驅動源24複用和掃描時間達到折衷。
第6C圖顯示習知互電容觸摸檢測的掃描方式,假設有N個驅動通道(TX),每個TX的掃描時間為Ts,則掃描完一幀的時間為N*Ts。而採用本發明的感應電極驅動方法,可以將所有感應電極一起檢測,掃描完一幀的時間最快僅Ts。也就是說,與習知互電容觸摸檢測相比,本實施例的方案能夠將掃描頻率提高N倍。
對於一個有40個驅動通道的互電容式觸控式螢幕,如果每個驅動通道的掃描時間為500us,則整個觸控式螢幕(一幀)的掃描時間為20ms,即幀率為50Hz。50Hz往往不能達到良好使用體驗的要求。本發明可以解決這個問題,藉由採用排列成二維陣列的感應電極12,所有感應電極12可以同時檢測,在每個電極的檢測時間保持500μs的情況下,幀率達到2000Hz。這大大超出了多數觸控式螢幕的應用要求。多出來的掃描資料可以被數位訊號處理端利用,用於例如抗干擾或優化觸摸軌跡,從而得到更好的效果。
優選地,檢測每個感應電極的自電容。感應電極的自電容可以是其對地電容。
於一實施態樣中,可採用電荷檢測法。如第7圖所示,驅動源41提供恒定電壓V1。電壓V1可以是正壓、負壓或接地。S1和S2表示兩個受控開關,42表示感應電極的對地電容(Cx),45表示電荷接收模組,電荷接收模組45可將輸入端電壓鉗位至指定值V2,並測量出輸入或輸出的電荷量。首先,S1閉合S2斷開,Cx的上極板被充電至驅動源41所提供的電壓V1;然後S1斷開S2閉合,Cx與電荷接收模組45發生電荷交換。設電荷轉移量為Q1,Cx的上極板電壓變為V2,則由C=Q/△V,Cx=Q1/(V2-V1),從而實現了電容檢測。
於另一實施態樣中,也可採用電流源,或者通過感應電極的頻率來獲得其自電容。
可選擇地,在使用多個驅動源的情況下,當檢測一個感應電極時,對於與所述感應電極相鄰的或周邊的感應電極,可選擇不同於所述被測電極的驅動源的電壓。雖然第8圖僅顯示三個感應電極:一個被測電極57和兩個相鄰電極56和58;然而,所屬領域中具有通常知識者應知,以下例子也適用於更多個感應電極的情況。
與被測電極57相連接的驅動源54通過開關S2連接到電壓源51,以實現對被測電極57的驅動;而與被測電極57相鄰的感應電極56和58與驅動源53和55相連接,它們可以通過開關S1和S3連接到電壓源51或特定的參考電壓52。若開關S1和S3連接到電壓源51,即用同一電壓源同時驅動被測電極及其周邊的電極,這樣能夠減小 被測電極和其周邊電極的電壓差,有利於減小被測電極的電容和有利於防範水滴形成的虛假觸摸。
優選地,觸控晶片用以藉由驅動源的參數來調整觸摸檢測的靈敏度或動態範圍,所述參數包括幅度、頻率和時序之中的任一個或組合。於一實施態樣中,如第8圖所示,驅動源的參數(例如,驅動電壓、電流和頻率)以及各驅動源的時序可由觸控晶片內的訊號驅動電路的控制邏輯50控制。通過這些參數,可以調整不同的電路工作狀態,例如高靈敏度、中等靈敏度或低靈敏度,或不同的動態範圍。
不同的電路工作狀態可適用於不同的應用場景。第9圖顯示出根據本發明的電容式觸控式螢幕的四個應用場景:手指正常觸摸,手指懸浮觸控,有電源/無電源筆或微小導體,以及戴手套觸摸。結合上述參數,可以實現對一個或多個正常觸摸以及一個或多個微小導體觸摸的檢測。所屬技術領域中具有通常知識者應知,儘管第8圖所顯示出的訊號接收單元59和訊號驅動電路50是分離的,在其他實施態樣中,它們可以由同一個電路實現。
第10圖顯示根據本發明的觸控晶片的訊號流圖。當感應電極上有觸摸發生時,感應電極的電容會改變,這個改變量通過ADC轉換成數位量,就能恢復出觸摸資訊。一般而言,電容改變量與所述感應電極被觸摸物遮蓋的面積相關。訊號接收單元59接收感應電極的感應資料,經訊號處理單元恢復出觸摸資訊。
以下具體描述訊號處理單元的資料處理方法。
步驟61:獲取感應資料。
步驟62:對感應資料進行濾波和降噪。所述步驟的目的是儘量消除原始圖像中的雜訊,以利後續計算。所述步驟具體可採用空間、時間或門限濾波辦法。
步驟63:尋找其中可能的觸摸區域。這些區域包括真實的觸摸區域以及無效訊號。無效訊號包括大面積觸摸訊號、電源雜訊訊號、懸空異常訊號、以及水滴訊號等等。這些無效訊號有的與真實觸摸接近,有的會干擾真實觸摸,有的則不應被解析成正常觸摸。
步驟64:異常處理,以消除上述無效訊號並得到合理觸摸區。
步驟65:根據合理觸摸區的資料進行計算,以得到觸摸位置的座標。
優選地,可以根據二維的電容變化陣列來確定觸摸位置的座標。具體而言,可以採用重心演算法來根據二維的電容變化陣列確定觸摸位置的座標。
圖11A示出了採用重心演算法計算觸摸位置的座標的一個示例。為求簡明表示,在以下描述中僅計算了觸摸位置的一個維度的座標;然而,所屬領域中具有通常知識者應知,可以採用相同或類似的方法獲得觸摸位置的完整座標。假設第6圖所示的感應電極56-58被手指覆蓋(以502表示),對應的感應資料分別為PT1,PT2,PT3,且感應電極56-58所對應的座標分別為x1,x2,x3。則採用 重心演算法得到的手指觸摸位置的座標是:
可選擇地,在得到觸摸位置的座標之後還可以進行步驟66:分析以往幀的資料,以便利用多幀資料來獲得當前幀資料。
可選擇地,在得到觸摸位置的座標之後也可以進行步驟67:根據多幀資料來跟蹤觸摸軌跡。此外,還可以根據使用者的操作過程,得出事件資訊並上傳。
根據本發明的電容式觸控式螢幕,能夠在實現多點觸控的前提下,解決現有技術中雜訊疊加的問題。
以在第8圖中位置501引入電源共模雜訊為例,以下分析雜訊對觸摸位置的計算的影響。
在現有技術的基於互電容觸摸檢測的觸摸系統中,有複數驅動通道(TX)和複數接收通道(RX),而且每個RX與所有的TX連通。當系統中引入了一個共模干擾訊號時,由於RX的連通性,雜訊會在整個RX上傳導。尤其,當在一個RX上有複數噪音源時,這些噪音源的雜訊會疊加,從而使雜訊幅度增加。雜訊使測量的電容上的電壓訊號等發生擺動,進而導致非觸摸點發生誤報。
在本發明的電容式觸控式螢幕中,各感應電極間在連接到晶片內部前沒有物理連接,雜訊無法在感應電極間傳遞和疊加,避免了誤報。
以電壓檢測法為例,雜訊會引起被觸摸電極上 的電壓變化,從而引起被觸摸電極的感應資料變化。根據自電容觸摸檢測原理,雜訊所導致的感應值與正常觸摸所導致的感應值均正比於被觸摸電極被覆蓋的面積。
第11B圖示出了有雜訊的情況下採用重心演算法計算觸摸位置的座標。假設正常觸摸引起的感應值分別是PT1、PT2、PT3,雜訊引起的感應值是PN1、PN2、PN3,則(以感應電極56-58為例):
則可得:PN1=K*PT1,PN2=K*PT2,PN3=K*PT3,其中K為常數。
當雜訊與驅動源的電壓極性一致時,由於電壓疊加最終的感應資料為: PNT1=PN1+PT1=(1+K)*PT1
PNT2=PN2+PT2=(1+K)*PT2
PNT3=PN3+PT3=(1+K)*PT3
那麼,採用重心演算法得到的座標為:
可見,式(2)與式(1)相等。因此,本發明的電容式觸控式螢幕不會受到共模雜訊的影響。只要雜訊 不超出系統的動態範圍,就不會影響到最終確定的座標。
雜訊與驅動源的電壓極性相反時,會把有效訊號拉低。如果拉低後的有效訊號能檢測出來,則由以上分析可知,不會影響最終確定的座標。如果拉低後的有效訊號不能檢測出來,則當前幀的資料失效。不過由於本發明的電容式觸控式螢幕的掃描頻率可以很高,可以達到習知掃描頻率的N倍(N通常大於10),利用這一特性,可以利用多幀資料來恢復出當前幀的資料。所屬領域中具有通常知識者應知,由於掃描頻率遠大於實際所需的回報速率,因此利用多幀資料的處理不會影響正常回報速率。
類似地,當雜訊有限度地超出了系統的動態範圍,也可以利用多幀資料來修正當前幀,從而得到正確的座標。幀間處理方法同樣適用於射頻以及來自液晶顯示模組等其他噪音源的干擾。
雖然本發明的技術內容已經以較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神所作些許之更動與潤飾,皆應涵蓋於本發明的範疇內,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
11‧‧‧透明保護蓋板
12‧‧‧感應電極
13‧‧‧觸控晶片
14‧‧‧遮光層
15‧‧‧柔性線路板

Claims (16)

  1. 一種電容式觸控式螢幕,包括:一透明保護蓋板;設置於該透明保護蓋板表面的複數感應電極,該些感應電極排列成二維陣列;以及綁定到該透明保護蓋板表面的一觸控晶片,該觸控晶片與該些感應電極之中的每一個感應電極分別通過導線相連接。
  2. 根據請求項1所述的電容式觸控式螢幕,更包括:與該觸控晶片相連接的一柔性線路板,該觸控晶片與該柔性線路板通過一各向異性導電膜(ACF)綁定到該透明保護蓋板表面。
  3. 根據請求項2所述的電容式觸控式螢幕,其中該透明保護蓋板設置有一可視區域。
  4. 根據請求項3所述的電容式觸控式螢幕,更包括一遮光層,該遮光層設置於該透明保護蓋板可視區域之外。
  5. 根據請求項4所述的電容式觸控式螢幕,其中該些感應電極設置於該透明保護蓋板下表面,該觸控晶片和該柔性線路板設置於乾透明保護蓋板下表面可視區域之外,該遮光層設置於該透明保護蓋板下表面,且位於該觸控晶片和該柔性線路板的上方。
  6. 根據請求項4所述的電容式觸控式螢幕,更包括覆蓋於該透明保護蓋板上表面的一透明薄膜。
  7. 根據請求項6所述的電容式觸控式螢幕,其中該些感應電 極設置於該透明保護蓋板下表面,該觸控晶片和該柔性線路板設置於該透明保護蓋板下表面可視區域之外,該遮光層設置於該透明薄膜的下表面。
  8. 根據請求項6所述的電容式觸控式螢幕,其中該透明薄膜通過整片光學膠與該透明保護蓋板進行貼合,或者該透明薄膜通過口字膠與該透明保護蓋板進行貼合。
  9. 根據請求項6所述的電容式觸控式螢幕,其中該遮光層由各種顏色的油墨,或者,能與該透明保護蓋板或該透明薄膜有效結合的遮光材料組成。
  10. 根據請求項6所述的電容式觸控式螢幕,其中該透明薄膜係選自由高溫聚酯(PET)薄膜、聚碳酸酯(PC)薄膜以及聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜所組成的群組。
  11. 根據請求項1至10中任一項所述的電容式觸控式螢幕,其中該觸控晶片用以檢測每一該感應電極的自電容。
  12. 根據請求項11所述的電容式觸控式螢幕,其中該觸控晶片用以藉由以下方法檢測每一該感應電極的自電容:用電壓源或電流源驅動該感應電極;以及檢測該感應電極的電壓或頻率或電量。
  13. 根據請求項11所述的電容式觸控式螢幕,其中該觸控晶片用以藉由以下方法檢測每一該感應電極的自電容:驅動並檢測該感應電極,同時驅動其餘感應電極;或者驅動並檢測該感應電極,同時驅動該感應電極周邊的感應電極; 其中,驅動該感應電極的訊號和驅動該其餘感應電極及該感應電極周邊的感應電極的訊號可以是相同的電壓或電流訊號,或者是不同的電壓或電流訊號。
  14. 根據請求項11所述的電容式觸控式螢幕,其中該觸控晶片用以藉由以下方法檢測每一該感應電極的自電容:同時檢測所有感應電極;或者分組檢測各該感應電極。
  15. 根據請求項11所述的電容式觸控式螢幕,其中該觸控晶片用以根據二維的電容變化陣列來確定觸摸位置。
  16. 根據請求項11所述的電容式觸控式螢幕,其中該電容式觸控式螢幕包括複數個綁定到該透明保護蓋板上的觸控晶片,每一該觸控晶片用於檢測該些感應電極之中的相應一部分感應電極。
TW102122012A 2013-06-20 2013-06-20 電容式觸控式螢幕 TWI514226B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW102122012A TWI514226B (zh) 2013-06-20 2013-06-20 電容式觸控式螢幕

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW102122012A TWI514226B (zh) 2013-06-20 2013-06-20 電容式觸控式螢幕

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201501010A true TW201501010A (zh) 2015-01-01
TWI514226B TWI514226B (zh) 2015-12-21

Family

ID=52717976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102122012A TWI514226B (zh) 2013-06-20 2013-06-20 電容式觸控式螢幕

Country Status (1)

Country Link
TW (1) TWI514226B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI575427B (zh) * 2016-07-07 2017-03-21 友達光電股份有限公司 觸控面板及其感測方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110112128A (ko) * 2010-04-06 2011-10-12 삼성전자주식회사 터치 패널의 기생 커패시턴스 보상 방법 및 장치
TWI469021B (zh) * 2010-06-02 2015-01-11 Tpk Touch Solutions Xiamen Inc Projection method of projection capacitive touch panel
CN103164061B (zh) * 2011-12-15 2016-06-29 晨星软件研发(深圳)有限公司 触控感测装置及触控感测设备以及其触控感测方法
CN102629177B (zh) * 2012-03-30 2015-08-12 敦泰科技有限公司 电容式触摸屏及制作方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI575427B (zh) * 2016-07-07 2017-03-21 友達光電股份有限公司 觸控面板及其感測方法

Also Published As

Publication number Publication date
TWI514226B (zh) 2015-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20140362036A1 (en) Capacitive touch screen
EP2811379B1 (en) Touch liquid crystal display device
US20140362030A1 (en) Capacitive touch screen and method for manufacturing the same
CN105988653B (zh) 触摸屏装置及其驱动方法和包括该装置的便携式电子装置
KR20140143317A (ko) 정전식 터치 스크린
US10025411B2 (en) Touch screen and pressure touch detection method thereof
CN206097068U (zh) 智能手机
CN105867706B (zh) 触摸输入设备
US9779676B2 (en) Integrated touch sensor and force sensor for an electronic device
CN205334426U (zh) 触控显示装置
EP2811523A2 (en) Organic light-emitting diode display device integrated with touch control function
CN107272921A (zh) 有源触控笔、包括其的触摸感测系统和触摸感测方法
CN105320346A (zh) 触摸输入设备
CN106055158A (zh) 触控显示面板及其驱动方法
TWI626579B (zh) 顯示面板
CN203324956U (zh) 电容式触摸屏
TWI514226B (zh) 電容式觸控式螢幕
TWI494813B (zh) 積體觸控有機發光二極體顯示裝置
TW201500991A (zh) 觸控顯示裝置
TWI493420B (zh) 電容式觸控式螢幕
TWI503722B (zh) 觸控顯示裝置
TWI488101B (zh) 電容式觸控螢幕及其製作方法
TWI517011B (zh) 電容式觸控式螢幕
US20190227661A1 (en) Touch input device
CN203376724U (zh) 电容式触摸屏