TW201504884A - 雜訊補償的觸控面板及其觸控裝置 - Google Patents

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Abstract

一種雜訊補償的觸控面板，包括觸控模組以及訊號補償模組。觸控模組包括複數條傳輸電極以及複數條感測電極。訊號補償模組具有第一輸入端、第二輸入端與輸出端，且耦接於該觸控模組。複數條傳輸電極依序接收至少一掃描電壓，當掃描電壓於第一傳輸電極與所述感測電極的至少一交越點感測到物件觸碰時，所述感測電極提供至少一感測訊號，感測訊號包含第一寄生電容的電容值。當第二傳輸電極接收掃描電壓時，感測未被該物件觸碰時的第二寄生電容的電容值，並提供補償訊號。訊號補償模組分別接收感測訊號與補償訊號並提供判斷電壓於輸出端。

Description

雜訊補償的觸控面板及其觸控裝置
本發明提供一種觸控面板，特別是關於一種雜訊補償的觸控面板及其觸控裝置。
近年來，觸控面板(Touch Panel)的應用發展非常迅速且應用廣泛，例如自動櫃員機(ATM)、銷售終端機與家庭控制管理。甚至於可攜式的電子裝置，如平板電腦、智慧型手機等等。觸控面板將原先輸入介面提升至一個更平易近人的層次，提供對輸入更直觀的輸入方式，因此對於人機介面的需求市場成長相當快速。
觸控面板可依其偵測觸控點的物理原理，主要分為電阻式(Resistive)觸控面板及電容(Capacitive)式觸控面板兩種。電阻式觸控面板係用手指或觸控筆輕按就會產生電壓；而電容式觸控面板係以手指接觸面板而吸取微小的電流方式操作。再者，電容式觸控面板又可分為表面電容式(Surface Capacitive)觸控面板及投射電容式(Projected Capacitive)觸控面板，其中投射電容式觸控面板由於可以達成多點觸控(Multi-Touch)功能，因此更為吸引業界競相研發。若將投射電容式觸控面板整合至液晶螢幕，以形成內嵌式多點觸控面板(In-Cell Multi-Touch Panel)或者是將投射電容式觸控面板與面板彩色濾光片(Color Filter)的上或下表面整合的外掛式多點觸控面板(On-Cell Multi-Touch Panel)，更可以維持原面板的薄度。在薄膜電晶體液晶顯示器(TFT LCD)中常用透明電極(ITO)鎖住保存電荷，同樣原理反向操作，這層透明電極也可當感測器，並可提供高密度偵測。然而在薄膜電晶體液晶顯示器 中，由於薄膜電晶體所導致的雜訊很大，因此在雜訊影響的情況下，電容感測精準度的判斷則相對的重要。
本發明實施例在於提供一種雜訊補償的觸控面板，包括觸控模組以及訊號補償模組。觸控模組包括複數條傳輸電極以及複數條感測電極。訊號補償模組具有第一輸入端、第二輸入端與輸出端，且耦接於該觸控模組。複數條傳輸電極依序接收至少一掃描電壓，當掃描電壓於一第一傳輸電極與所述感測電極的至少一交越點感測到物件觸碰時，所述感測電極提供至少一感測訊號，感測訊號包含第一寄生電容的電容值。當第二傳輸電極接收掃描電壓時，感測未被該物件觸碰時的第二寄生電容的電容值，並提供補償訊號。訊號補償模組分別接收感測訊號與補償訊號於第一輸入端與第二輸入端，並提供判斷電壓於輸出端。
本發明實施例在於提供一種觸控裝置，此觸控裝置包括補償雜訊的觸控面板以及負載，其中負載連接於補償雜訊的觸控面板，且補償雜訊的觸控面板為上述的補償雜訊的觸控面板，其中負載接收判斷電壓以進行正常工作。
綜合上所述，透過本發明之雜訊補償的觸控面板，利用驅動的掃描電壓依序掃描每一條傳輸電極時，於未被物件觸碰的傳輸電極感測觸控面板上的感測電極或傳輸電極與薄膜電晶體製成的共電極之間所產生的互容雜訊，並生成參考的補償信號。感測訊號藉由補償訊號去除雜訊，能夠提升感測訊號的訊雜比，有效的提高電容感測的觸控面板判斷時精確度。
為使能更進一步瞭解本創作之特徵及技術內容，請參閱以下有關本創作之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本創作，而非對本創作的權利範圍作任何的限制。
1‧‧‧觸控模組
11‧‧‧觸控感測器
R1~R8‧‧‧傳輸電極
C1~C8‧‧‧感測電極
12‧‧‧薄膜電晶體
13‧‧‧手指
CA‧‧‧觸碰電容
CB1‧‧‧第一寄生電容
CB2‧‧‧第二寄生電容
CB3‧‧‧第三寄生電容
P11、P21‧‧‧交越點
VDS‧‧‧掃描電壓
SS‧‧‧感測訊號
CS‧‧‧補償訊號
VCOM‧‧‧共電壓
2、3、4、5、6‧‧‧訊號補償模組
21、41、61‧‧‧第一電流鏡單元
31、51、62‧‧‧第二電流鏡單元
63‧‧‧第三電流鏡單元
42、52、64‧‧‧時間延遲單元
Cint‧‧‧電容
2a、3a、4a、5a、6a‧‧‧第一輸入端
2b、3b、4b、5b、6b‧‧‧第二輸入端
2c、3c、4c、5c、6c‧‧‧輸出端
SW1、SW2‧‧‧開關
MSS‧‧‧鏡像感測訊號
MCS、MCS1‧‧‧鏡像補償訊號
MCS2‧‧‧二次鏡像補償訊號
TDSS‧‧‧延遲感測訊號
TS‧‧‧判斷訊號
VTS‧‧‧判斷電壓
A、B、C、D、X、Y、Z‧‧‧交點
7‧‧‧觸控裝置
71‧‧‧觸控面板
711‧‧‧觸控模組
712‧‧‧訊號補償模組
72‧‧‧負載
圖1為發明實施例之雜訊補償的觸控面板之觸控模組示意圖；圖2為本發明第一實施例之訊號補償模組示意圖；圖3為本發明第二實施例之訊號補償模組示意圖；圖4為本發明第三實施例之訊號補償模組示意圖；圖5為本發明第四實施例之訊號補償模組示意圖；圖6為本發明第五實施例之訊號補償模組示意圖；圖7為本發明實施例之使用補償訊號的觸控面板之觸控裝置示意圖。
在下文將參看隨附圖式更充分地描述各種例示性實施例，在隨附圖式中展示一些例示性實施例。然而，本發明概念可能以許多不同形式來體現，且不應解釋為限於本文中所闡述之例示性實施例。確切而言，提供此等例示性實施例使得本發明將為詳盡且完整，且將向熟習此項技術者充分傳達本發明概念的範疇。在諸圖式中，可為了清楚而誇示層及區之大小及相對大小。類似數字始終指示類似元件。
應理解，雖然本文中可能使用術語第一、第二、第三等來描述各種元件，但此等元件不應受此等術語限制。此等術語乃用以區分一元件與另一元件。因此，下文論述之第一元件可稱為第二元件而不偏離本發明概念之教示。如本文中所使用，術語「或」視實際情況可能包括相關聯之列出項目中之任一者或者多者之所有組合。
〔補償雜訊的觸控面板之多個實施例〕
請參閱圖1，圖1為發明實施例之雜訊補償的觸控面板之觸控模組示意圖。觸控模組1包括觸控感測器11以及薄膜電晶體12。觸控感測器11包括複數條傳輸電極R1~R8以及複數條感測電極C1~C8。一般來說，在觸控模組1不具有薄膜電晶體12時，當掃描電壓VDS進行掃描觸控感測器11上的傳輸電極R1~R8並於感測 電極C1~C8輸出提供感測訊號SS會具有較佳的雜訊比。換句話說，如圖1所示，當觸控感測器11上的傳輸電極R1~R8以及感測電極C1~C8因為手指13觸碰而造成電壓變化、電容變化及/或電場變化時會形成觸碰電容CA。因此在感測電極C1~C8所輸出提供的感測訊號SS亦僅僅由觸碰電容CA的電容值所產生，因此在不具薄膜電晶體12的情況下，感測電極C1~C8所輸出提供的感測訊號SS具有較高的雜訊比。
但在實際的觸控面板設計中，觸控模組1包括觸控感測器11以及薄膜電晶體12。如圖1所示，觸控感測器11傳輸電極R1~R8以及感測電極C1~C8與薄膜電晶體12之間易產生寄生的電容雜訊，如圖1中的第一寄生電容CB1與第二寄生電容CB2。當手指13觸碰觸控感測器11時會造成電壓變化、電容變化及/或電場變化而形成觸碰電容CA的電容值。因此，觸碰電容CA的電容值被感測電極C1感測輸出提供的感測訊號SS，就會包含了除了原本觸碰電容CA電容值的觸碰訊號，還包含了觸控感測器11上電極與薄膜電晶體12的上的共電壓VCOM產生互容的寄生電容雜訊(如第一寄生電容CB1、第二寄生電容CB2以及第三寄生電容CB3)。
請同時參閱圖1與圖2，圖2為本發明第一實施例之訊號補償模組示意圖。本發明實施例提出一種補償雜訊的觸控面板，包括觸控模組1與訊號補償模組2。觸控模組1包括觸控感測器11以及薄膜電晶體12。訊號補償模組2具有第一輸入端2a、第二輸入端2b以及輸出端2c，訊號補償模組2進一步包括第一電流鏡單元21以及電容Cint。第一電流鏡單元21之第一端耦接於第一輸入端2a。第一電流鏡單元21之第二端耦接於第二輸入端2b。電容Cint之第一端耦接於第一電流鏡單元21之第二端，電容Cint第二端接地。輸出端2c耦接於電容Cint之第一端。
訊號補償模組2耦接於觸控模組1。更仔細地說，觸控模組1中的複數條傳輸電極R1~R8耦接於訊號補償模組2之第二輸入端 2b，以及複數條感測電極C1~C8耦接於訊號補償模組2之第一輸入端2a。
值得一提的是，觸控模組1與訊號補償模組2之間更耦接了多工器(圖未示)，多工器具有多個輸入端與一個輸出端，用以將觸控模組1上所有感測電極C1~C8耦接至訊號補償模組2之第一輸入端2a。
如上所述，觸碰電容CA的電容值與第一寄生電容CB1的電容值合併於X點產生感測訊號SS。訊號補償模組2之第一輸入端2a在掃描電壓VDS進行掃描時用以接收感測訊號SS，並於訊號補償模組2之第二輸入端2b接收補償訊號CS。其中補償訊號CS為觸控感測器11在掃描時，傳輸電極R2~R8其中之一條未被手指13觸碰時的與薄膜電晶體12之間的寄生電容值(如第二寄生電容CB2之電容值)。透過訊號補償模組2中的第一電流鏡單元21之第一端將第一輸入端2a所接收到的感測訊號SS進行相位反轉，並於第一電流鏡單元21之第二端產生輸出鏡像感測訊號。接著，輸出的鏡像感測訊號MSS與第二輸入端2b所接收的補償訊號CS於A點進行電流相加的動作，使得感測訊號SS得以去除感測訊號SS中的寄生電容的電容值(如第二寄生電容CB2的電容值)。
舉例來說，當手指13觸碰到觸控感測器11上的傳輸電極R2與感測電極C1的交越點P21時，感測電極C1輸出提供感測訊號SS。同時，選定與傳輸電極R2距離四條傳輸電極距離且未被手指13觸碰的傳輸電極R6，此傳輸電極R6用以感測第三寄生電容CB3電容值的補償訊號CS。傳輸電極R2與選定作為感測輸出補償訊號CS的傳輸電極R6距離四條傳輸電極的距離，能夠避免電極與電極之感生的耦合電容，造成不必要的雜訊電容值影響判斷時的因素。因此，同樣地當掃描電壓VDS掃描於傳輸電極R3時，亦可選用傳輸電極R7作為感測輸出補償訊號CS。值得一提的是，當掃描電壓VDS掃描於傳輸電極R5時，則選用傳輸電極R1作為感 測輸出補償訊號CS。使得使用中的傳輸電極與用以感測輸出補償訊號CS的傳輸電極保持在N/2條傳輸電極的距離。然而，本發明實施例中僅以N/2條傳輸電極的距離作為說明，亦可以N/3或N/4的方式實施，並不以此作為限制。
更仔細地說，觸控感測器11上電極與薄膜電晶體12之間的共電壓VCOM所產生的寄生電容值相等。因此本發明實施例之訊號補償模組2藉由掃描電壓VDS掃描傳輸電極R1與感測電極C1交越點P11被手指13觸碰的同時，掃描到未被觸碰的傳輸電極R2~R8其中之一條，並感測出觸控感測器11上的電極與薄膜電晶體12之間的寄生電容值作為補償訊號CS。然而，因為當手指13觸碰而被感測電極C1~C8感測輸出提供的感測訊號SS包含了除了原本觸碰電容值CA的觸碰訊號，還包含了觸控感測器11上的電極與薄膜電晶體12之間的寄生電容值(如第一寄生電容CB1的電容值)。因此，訊號補償模組2於第一輸入端2a接收感測訊號SS後，透過訊號補償模組中的第一電流鏡單元21將感測訊號SS做相位反轉並產生鏡像感測訊號MSS。
值得注意的是，在感測訊號SS做相位反轉後，同樣也會把感測訊號SS所包含的第一寄生電容CB1電容值的信號也一併反轉。再藉由與第一寄生電容CB1電容值相等的第二寄生電容CB2所產生的補償訊號CS於A點進行電流相加，能夠把相位反轉的第一寄生電容CB1的訊號抵銷，進而補償感測訊號SS後輸出判斷訊號TS。最後，判斷訊號TS藉由電容Cint將判斷訊號TS之電流儲存，並於訊號補償模組2之輸出端2c量測判斷電壓VTS。
請參閱圖3，圖3為本發明第二實施例之訊號補償模組示意圖。圖3與圖2之實施例的差異在於，訊號補償模組3之第二電流鏡單元31耦接於訊號補償模組3之第二輸入端3b。同樣地，如同訊號補償模組2，訊號補償模組3之第一輸入端3a接收感測電極R1與感測電極C1被手指觸碰時，感測電極C1所輸出提供的 感測訊號SS於X點，並於訊號補償模組3之第二輸入端3b接收補償訊號CS。
訊號補償模組3於第二輸入端3b接收補償訊號CS後，透過訊號補償模組中的第二電流鏡單元31將補償訊號CS做相位反轉並產生鏡像補償訊號MCS。藉由鏡像補償訊號MCS於B點與訊號補償模組3之第一輸入端3a所接收的感測訊號SS做電流相加的動作，能夠把感測訊號SS所包含的第一寄生電容CB1的訊號抵銷，進而補償感測訊號SS後輸出判斷訊號TS，判斷訊號TS藉由電容Cint將判斷訊號TS之電流儲存，並於訊號補償模組3之輸出端3c量測判斷電壓VTS。
請同時參閱圖2與4，圖4為本發明第三實施例之訊號補償模組示意圖。圖4與圖2的差異在於，訊號補償模組4更進一步包括時間延遲單元42。時間延遲單元42耦接於訊號補償模組4的第一輸入端4a。時間延遲單元42用以對第一輸入端4a所接收到的感測訊號SS做延遲，並輸出延遲感測訊號TDSS後傳送至第三電流鏡單元41。在本發明實施例中，時間延遲單元42亦可以耦接於第一電流鏡單元41的第二端之後，本發明實施例僅以此作為說例，並不以此做為限制。
更仔細地說，根據掃描電壓VDS的掃描時序，通常從傳輸電極R1依序掃描至傳輸電極R8，因此當掃描訊號VDS掃描傳輸電極R1時，會於感測電極C1接收到觸碰電容CA的電容值以及共電極VCOM對感測電極C1所產生之第一寄生電容CB1的電容值，並產生感測訊號SS。但在感測電極C1輸出感測訊號SS的時候，掃描電壓VDS仍尚未掃描到用以選定作為感測輸出補償訊號CS的傳輸電極R5上的第二寄生電容CB2的電容值。也就是說，掃描電壓VDS掃描到第一寄生電容CB1的電容值與第二寄生電容CB2的電容值的時間具有差異的。因此在訊號補償模組4的第一輸入端4a會比第二輸入端4b快接收到訊號，若在所收到第一寄生電容CB1的 電容值與第二寄生電容CB2的電容值的訊號不同步的情況下，在訊號補償模組4的C點做電流相加時，補償訊號CS則無法完全消除感測訊號SS中寄生電容值，而無法於輸出端4c準確量測出判斷訊號TS。
請同時參閱圖3與圖5，圖5為本發明第四實施例之訊號補償模組示意圖。圖5與圖3的差異在於，訊號補償模組5更進一步包括時間延遲單元52。時間延遲單元52耦接於訊號補償模組5的第一輸入端5a。時間延遲單元52用以對第一輸入端5a所接收到的感測訊號SS做延遲，並輸出延遲感測訊號TDSS。時間延遲單元52與時間延遲單元42作用相同，於此不再贅述。
請參閱圖6，圖6為本發明第五實施例之訊號補償模組示意圖。訊號補償模組6具有第一輸入端6a、第二輸入端6b與輸出端6c，訊號補償模組6包括第一電流鏡單元61、第二電流鏡單元62、第三電流鏡單元63、時間延遲單元64、開關SW1與SW2以及電容Cint。時間延遲單元64之第一端耦接於第一輸入端6a，第一電流鏡單元61之第一端耦接於時間延遲單元64之第二端。第二電流鏡單元62之第一端耦接於第二輸入端6b之第一端，第三電流鏡單元63之第一端耦接於第二電流鏡單元62之第二端。時間延遲單元64之第二端耦接於第二電流鏡單元62之第二端，其中間更耦接開關SW1。第一電流鏡單元61之第二端耦接於第三電流鏡單元63之第二端，其中間更耦接開關SW2。電容Cint之第一端耦接於第一電流鏡單元61之第二端，Cint第二端接地。輸出端6c耦接於電容Cint之第一端。
在本實施例中，訊號補償模組6更進一步藉由多個電流鏡單元進行訊號補償。同樣地，如同前幾個實施例所述，訊號補償模組6之第一輸入端6a接收感測電極R1與感測電極C1被手指觸碰時，感測電極C1所輸出提供的感測訊號SS於X點，並於訊號補償模組6之第二輸入端6b接收補償訊號CS。
然而與前幾個實施例不同的是，本發明實施例具有兩條訊號補償路徑。當訊號補償模組6選擇打開開關SW1時，其作動如同第四實施例，請復參閱圖5，時間延遲單元64耦接於訊號補償模組6的第一輸入端6a。時間延遲單元64用以對第一輸入端6a所接收到的感測訊號SS做延遲，並輸出延遲感測訊號TDSS，並將延遲感測訊號TDSS與鏡像補償訊號MCS1於Y點做電流相加。把感測訊號SS所包含的第一寄生電容CB1的訊號抵銷。雖然，於Y點電流相加後的訊號會再次通過第三電流鏡單元61產生鏡像訊號，但是同樣的藉由電容Cint將電流儲存，並不影響訊號補償模組6於輸出端6c所量測判斷電壓VTS的電壓值。
另外，當訊號補償模組6選擇打開開關SW2時，其作動如同第三實施例，請復參閱圖4，時間延遲單元64用以對第一輸入端6a所接收到的感測訊號SS做延遲，並輸出延遲感測訊號TDSS後傳送至第一電流鏡單元61。然而，與第三實施例不同的是，在第二輸入端6b耦接了第二電流鏡單元62以及第三電流鏡單元63。第二輸入端6b接收的補償訊號CS，經由第二電流鏡單元62後產生鏡像補償訊號MCS1輸入至第三電流鏡單元63的第一端。藉由第三電流鏡單元63再次將鏡像補償訊號MCS1做訊號相位反轉，並輸出二次鏡像補償訊號MCS2。然而，二次鏡像補償訊號MCS2則與原本的補償訊號CS相等。簡單地說，打開開關SW2時，補償訊號CS藉由兩次的相位反轉，使得第三電流鏡單元63的第二端輸出補償訊號CS。並於Z點將鏡像感測訊號MSS與二次鏡像補償訊號MCS2(即等同於為補償訊號CS)電流相加為判斷訊號TS。同樣的藉由電容Cint將判斷訊號TS的電流儲存，並於訊號補償模組6之輸出端6c量測判斷訊號TS的判斷電壓VTS。
值得一提的是，在開關SW1打開的補償路徑中，於Y點所產生之電流值暫態，較不易於Y點完全去除感測訊號SS中的寄生電容值。因此在本發明實施例中，更設置了開關SW2的補償路徑， 並於穩態的Z點將經過訊號處理的感測訊號SS與補償訊號CS作相加的動作，能夠更精準的去除感測訊號SS中的寄生電容值。
〔使用補償訊號的觸控面板之觸控裝置的實施例〕
請參閱圖7，圖7為本發明實施例之使用補償訊號的觸控面板之觸控裝置示意圖。觸控裝置7包括觸控面板71以及負載72。觸控面板71包括觸控模組711以及訊號補償模組712。觸控裝置所包含之觸控面板71可為本發明上述任一實施例之觸控面板。其中負載72耦接於觸控面板71，更詳細地說，負載72耦接於觸控模組之輸出端。負載72接收判斷電壓，用以使觸控裝置進行後續工作。舉例來說，負載72為運算單元，例如中央處理單元用以接收判斷電壓後，進行圖形運算判斷出使用者觸控於觸控面板之位置，並對應執行該位置之動作。
〔本發明可能之功效〕
綜合上所述，透過本發明之雜訊補償的觸控面板，利用驅動的掃描電壓依序掃描每一條傳輸電極時，於未被物件觸碰的傳輸電極感測觸控面板上的感測電極或傳輸電極與薄膜電晶體製成的共電極之間所產生的互容雜訊，並生成參考的補償信號。感測訊號藉由補償訊號去除雜訊，能夠提升感測訊號的訊雜比，有效的提高電容感測的觸控面板判斷時精確度。
以上所述，僅為本創作最佳之具體實施例，惟本創作之特徵並不侷限於此，任何熟悉該項技藝者在本創作之領域內，可輕易思及之變化或修飾，皆可涵蓋在以下本案之專利範圍。
6‧‧‧訊號補償模組
61‧‧‧第一電流鏡單元
62‧‧‧第二電流鏡單元
63‧‧‧第三電流鏡單元
64‧‧‧時間延遲單元
Cint‧‧‧電容
CA‧‧‧觸碰電容
CB1‧‧‧第一寄生電容
CB2‧‧‧第二寄生電容
6a‧‧‧第一輸入端
6b‧‧‧第二輸入端
6c‧‧‧輸出端
VDS‧‧‧掃描電壓
SS‧‧‧感測訊號
CS‧‧‧補償訊號
VCOM‧‧‧共電壓
SW1、SW2‧‧‧開關
MSS‧‧‧鏡像感測訊號
MCS1‧‧‧鏡像補償訊號
MCS2‧‧‧二次鏡像補償訊號
TDSS‧‧‧延遲感測訊號
TS‧‧‧判斷訊號
VTS‧‧‧判斷電壓
X、Y、Z‧‧‧交點

Claims (11)

  1. 一種雜訊補償的觸控面板，包括：一觸控模組，包括：複數條傳輸電極，依序接收至少一掃描電壓；複數條感測電極，當該掃描電壓於一第一傳輸電極與該些感測電極的至少一交越點感測到一物件觸碰時，該些感測電極提供至少一感測訊號，其中該感測訊號包含一第一寄生電容的電容值；其中當一第二傳輸電極接收該掃描電壓時，感測未被該物件觸碰時的一第二寄生電容的電容值，並提供一補償訊號；以及一訊號補償模組，耦接於該觸控模組，該訊號補償模組具有一第一輸入端、一第二輸入端與一輸出端，其中該訊號補償模組分別接收該感測訊號與該補償訊號於該第一輸入端與該第二輸入端，並提供一判斷電壓於該輸出端。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該訊號補償模組包括：一時間延遲單元，耦接於該第一輸入端，用以將該些感測電極產生之該些感測訊號延遲，並提供至少一延遲感測訊號。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該訊號補償模組包括：一第一電流鏡單元，具一第一端與一第二端，該第一端耦接於該訊號補償單元之該第一輸入端，用以對所接收的該感測訊號做相位反轉，並於該第一電流鏡單元之該第二端產生一鏡像感測訊號。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的觸控面板，其中訊號補償模組之該第二輸入端耦接於該第一電流鏡單元之該第二端，用以將所接收的該補償訊號施加於該鏡像感測訊號，並產生一判斷訊 號。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該訊號補償模組包括：一第二電流鏡單元，具一第一端與一第二端，該第一端耦接於該第二輸入端，用以對所接收的該補償訊號做相位反轉，並於該第二電流鏡單元之該第二端產生一鏡像補償訊號。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的觸控面板，其中訊號補償模組將該第一輸入端耦接該第二電流鏡之該第二端，用以將所接收的該鏡像補償訊號施加於該感測訊號，並產生該判斷訊號。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中更包括：一多工器，具多個輸入端，用以將該觸控模組上之所有該感測電極耦接至該訊號補償模組之該第一輸入端。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該觸控模組中之該第二傳輸電極與該第一傳輸電極具有一固定距離。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的觸控面板，其中該固定距離為觸控模組中所具有的該些傳輸電極的數目的一半。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該第一寄生電容的電容值與該第二寄生電容的電容值相等。
  11. 一種觸控裝置，包括：如申請專利範圍第1至10項其中之一所述之該觸控面板；以及一負載，耦接於該觸控面板，該負載接收該判斷電壓以進行正常工作。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI649682B (zh) * 2017-11-10 2019-02-01 大陸商北京集創北方科技股份有限公司 一種觸控與顯示驅動整合系統線位移雜訊抑制演算法及採用該方法以實現一觸控顯示功能的觸控顯示面板

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104679375B (zh) * 2015-03-17 2017-11-14 京东方科技集团股份有限公司 一种优化信噪比参数的方法及装置
JP6576128B2 (ja) * 2015-07-06 2019-09-18 ローム株式会社 容量測定回路、それを用いた入力装置、電子機器、ならびに容量測定方法
US9864466B2 (en) 2015-12-31 2018-01-09 Synaptics Incorporated Mitigating common mode display noise using hybrid estimation approach
CN106933399B (zh) * 2015-12-31 2020-10-30 瑞尼斯股份有限公司 具有杂散电容补偿部的电容式触摸输入装置
KR102512989B1 (ko) * 2016-01-22 2023-03-22 삼성전자주식회사 터치 프로세서, 이를 포함하는 터치 ddi 칩 및 터치 프로세서의 동작방법
US9817535B2 (en) 2016-03-07 2017-11-14 Synaptics Incorporated Mitigating spatially correlated noise in data from capacitive sensors
CN107728826B (zh) 2016-08-11 2022-03-11 辛纳普蒂克斯公司 对象过滤器
US10078103B2 (en) * 2016-08-26 2018-09-18 Microsoft Technology Licensing, Llc Fringing field booster
KR102596607B1 (ko) * 2016-12-20 2023-11-01 엘지디스플레이 주식회사 터치회로, 터치 센싱 장치 및 터치 센싱 방법
CN108256507B (zh) * 2018-02-23 2021-01-26 京东方科技集团股份有限公司 一种指纹识别器件及触控面板
CN110471578A (zh) * 2018-05-09 2019-11-19 恩智浦美国有限公司 湿度补偿的电容性传感电路
TWI685778B (zh) * 2018-12-27 2020-02-21 大陸商北京集創北方科技股份有限公司 觸控感測方法、觸控顯示裝置及資訊處理裝置
TWI714404B (zh) * 2019-12-25 2020-12-21 緯創資通股份有限公司 觸控裝置及其判斷方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5411670B2 (ja) * 2009-11-25 2014-02-12 セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー 静電容量型タッチパネルの信号処理回路
KR20110091380A (ko) * 2010-02-05 2011-08-11 삼성전자주식회사 터치 패널의 노이즈 보상 방법 및 장치
KR101292733B1 (ko) * 2010-10-18 2013-08-05 주식회사 포인칩스 멀티 터치 패널용 정전용량 감지회로
KR101726591B1 (ko) * 2010-12-14 2017-04-13 삼성전자 주식회사 정전 용량 방식의 터치스크린의 터치 인식장치 및 방법
TWI459272B (zh) * 2011-10-17 2014-11-01 Raydium Semiconductor Corp 電容式觸控顯示裝置
WO2013066993A2 (en) * 2011-10-31 2013-05-10 Analog Devices, Inc. Noise compensation techniques for capacitive touch screen systems

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI649682B (zh) * 2017-11-10 2019-02-01 大陸商北京集創北方科技股份有限公司 一種觸控與顯示驅動整合系統線位移雜訊抑制演算法及採用該方法以實現一觸控顯示功能的觸控顯示面板

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