TWI364710B - Touch sensor device - Google Patents

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TWI364710B
TWI364710B TW096132733A TW96132733A TWI364710B TW I364710 B TWI364710 B TW I364710B TW 096132733 A TW096132733 A TW 096132733A TW 96132733 A TW96132733 A TW 96132733A TW I364710 B TWI364710 B TW I364710B
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TW096132733A
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Young-Ho Shin
Bang-Won Lee
Du-Su Shin
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Atlab Inc
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Description

1364710 25535pif.doc 九、發明說明： •【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於觸摸式感應裝置（t〇uch sens〇r device) ’以及特別是有關於具有少量輸入/輸出 (input/output，I/O )端的觸摸式感應裝置。 【先前技術】 一般的觸摸式感應裝置具有多個單獨的輸入/輸出 端，以接收因外界觸摸而產生的輸入，驅動配置在外部的 發光裝置（light-emitting device )例如發光二極體（light emitting diode，LED)，以及與外界控制裝置進行通訊。 圖1是習知觸摸式感應裝置的組態方塊圖。 觸摸式感應裝置101包括一發光裳置驅動器125、一 觸摸感應器130以及一控制器135。此外，此觸摸式减声 裝置更包括：多個輸出端⑹·3到_，以^ = 外界的發光裝置150到15N;以及多個輸入/輸出端181到 18N ’以從料朗單幻7G減峨以及動訊號給外 界接觸單元170。 接觸單元170配置在觸摸式感應裝置ι〇1的一側附 近’具有夕個典型接觸塾（c〇ntact pa(j) pi到17N。發光 單元140配置在觸摸式感應裝置IQ〗的另一側附近，具有 多個發光裝置150到15N，這些發光裝置150到15N具有 發光一極體150-1到15N-1與電阻器150-2到15N-2。 下面將描述圖1所示之各別方塊的功能。 為了回應從接觸墊171到17N輸出的訊號，觸摸感應 5 1364710 25535pif.doc 态130產生並輸出觸摸積測訊號t〇uch_info給控制器135。 為了回應從觸摸感應器130輸出的觸摸偵測訊號 touch一info，控制器13 5輸出驅動對應發光裝置的控制訊號 給發光裝置驅動器125’且與外界控制裝置15〇進行通訊。 發光單元140的發光二極體到15N-1是用發光 裝置驅動益125所輸出的控制訊號來控制。此控制訊號則 疋根據分別從接觸墊171到17N輸出的訊號sigl到sigN 之組合而輸出。例如，觸摸感應器13G產生觸摸㈣訊號 touch—mfo以回應於從接觸墊171輪出的訊號^幻，預定 電=加於發光二極體15〇]以回應於觸摸偵測訊號 touch-mfo，於是發光二極體150-1導通。
=部配置的接觸整171到17N 數量而定。例如，根據所需輪二 ;二==置r力能的輸入單元必須具有多個接 能的數量在增加，同時用來處理藉由摸 入的接觸墊Π!到17N的數量也在^界職而產生之輸 在這裡，當藉由接觸塾來執行J二 可通知用戶正在執行輸入。:入二有：電子裝* 由接觸塾來執行輪入以進行通話時内例，” 驅動以通知用戶正在執行輸人。ip触光二極體被 的發=的:?;_量的增加，已連接發光二極艘 式感應裝置1〇1巾，&不，在圖1所示之觸撰 中，輪入/輸出端m到18Ν的數量與輸出 6 1364710 25535pif.doc 端161-3到16N-3的數量就必須增加。但是，由於觸摸式 感應裝置101的輸入/輸出端的數量是有限的，所以能夠連 接到輸入/輸出端的外界接觸墊與發光裝置的數量也是有 限的。
因此’需要一種新蜜觸摸式感應裝置，這種新型觸摸 式感應裝置不僅能夠執行同樣的操作，而且還能藉由改盖 觸摸式感應裝置結構來減少輸入/輸出端的數量。 σ 【發明内容】 本發明的目的是一種藉由控制外界接觸墊來減少輸入 /輸出端之數量的觸摸式感應裝置，以及一種以共享方式連 接到相同輸入/輸出端的發光装置。
本發明的一觀點提供一種觸摸式感應裝置，這種觸摸 式感應裝置包括：至少一個端，連接到至少一個接觸墊； 至少一個共享端；至少一個發光器，連接於共享端與端之 間；以及一觸摸感應器及發光控制單元，連接到共享端與 端，且當接觸墊感應到觸摸時，控制對應發光器發光。 觸摸感應為及發光控制單元可包括：一觸摸感應哭， 在第-時段中識別施加於端上的訊號，且輸出觸摸偵測訊 號以回應於第一控制訊號；一發光裝置控制器，在第二昨 段中控制電流從共享端流經所選端以回應㈣二控制= 號；以t控制器。，輸出第一控制訊號給觸摸感應器，以 及產生第二控制訊號以回應於各別觸摸偵測訊號。 觸=當器::第一時段中輸出觸摸偵測訊 Μ回應於卜控制訊號，在第二時段中輸出高阻抗值給 25535pif.doc 端’以及控健砸不輪it{訊號㈣應於第二控制訊號。 .發光裝置控制器可包括：至少一個發光閃爍器 (light-ermssion flicker)，連接於供電電壓與共享端之間， 且與發光難連；以及-發光裝置驅動單元，使電流流向 端，且將發光㈣電壓施加於發光_器關應於第二控 制訊號。 發光閃燥器可具有-p型金屬氧化物半導體（p_type metal oxide semiconductor，PM〇s)電晶體，其導通以回鹿 於電壓。 “ 。發光裝置驅動單元可在第一時段中，輸出高阻抗值給 端以回應於冑-控制峨。此外，此發光裝置驅動單元可 包=:-定流源;-第一 PM0S電晶體，連接於供電電壓 與定流源之間；多個第二PM〇s電晶體，每個第二pM〇s 電曰曰體與第- PMOS電晶體一起構成一電流鏡電路 (current mirror circuit )，且每個第二 pM〇s 電晶體都與 供電電壓相連；以及-第—巧金屬氧化物半導體（11_咖 metal oxide semiconductor，NM〇s )電晶體，連接到各別第 二PMOS電晶體，且導通以回應於第二控制訊號。發光裝 ^區動單元可更包括-發光裝置鶴器，此發絲置驅動 态包括.一第二NMOS電晶體，連接於第一 NM〇s電晶 體與接地電壓之間；以及—第三N應電晶體，連接於輸 入/輸出端與接地電壓之間，且與第二NM〇s電晶體一起 構成電流鏡電路。 發光裝置驅動器在第二時段中，可施加能夠使發光器 1364710 25535pif.doc 發光的電流位準以回應於第二控制訊號。 控制器在_第二時段中，可控制第二控制訊號保持相同 數值的於續，間’以回應於觸摸偵測訊號或外界控制訊 號。此外，第—時段可短於第二時段。第一控制訊號與第 二控^訊㈣_可等於或高於普通人用肉眼能夠辨別是 否持續發光的頻率’其中第一控制訊號與第二控制訊號的 時間間隔是由第-時段與第二時段組成。 • 觸叔感應器可輸出觸摸偵測訊號給控制器，其中觸摸 _訊號是根據接觸墊是否感應到讎或壓力而產生的。、 發光器可包括-發光二極體，或者一發光裳置血一二 極體。 ^ 、、本發明的另一觀點提供一種觸摸式感應裝置，此觸摸 式感應裝置包括：至少一個端，連接到至少-個接觸墊； 至少一個^享端；至少一個發光器，連接於共享端與端之 間，一觸扣感應器及發光裝置控制單元，識別施加於端上 #訊號且產生觸摸㈣訊號以回應於第_控制訊號，以 及控制電流流經所選端以回應於第二控制訊號；以及 制器，產生第一與第二控制訊號。 控制益可按第- B寺段與第二時段所組成的時間間隔， > I輸出第:㈣訊號給_感應器及發光裝置控制單元， ’ 以及產生第二控制訊號以回應於觸摸偵測訊號。 觸摸感應器及發光裝置控制單元可包括：—觸摸 器；，在第-時段中識別施加於端上的訊號，且輪出觸摸^ 測喊以回應於第-控制訊號；以及一發光裝置控制器， 9 ^64710 25535pif.doc 在第- ％段中控制電流從共享端流經所選端以二 控制訊號。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 易憧，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說 明如下。 【實施方式】 下面將詳細描述本發明之實施例。不過本發明並不局 鲁 限於下文揭露的實施例’而是可按各種各樣的形式來實 ΐi描述以下實施例的目的是為了使熟悉此技藝者能夠將 本發明具體化並用於實踐。 圖2是依據本發明之一實施例的觸摸式感應裝且 態方塊圖。 觸摸感應器及發光控制單元包括一發光閃燦器271、 二發光裝置驅動單元275、-觸摸感應器綱以及一控制 益285。在這裡，ν是任意自然數。接觸墊211到21Ν與 #為發光單元的發光二極體221到22Ν以共享方式分別連 ，到多個輸入/輸出端251到25Ν。以及，這些輸入/輸出 端251到25Ν經由各別連線261到26Ν而連接到發光裝置 驅動單元275與觸摸感應器28〇。發光閃襟器271藉由端 ， .250而以共享方式連接到發光二極體221到22Ν，或者配 置在鄰近外界處且連接到發光二極體221到22Ν。此外， 觸域應器及發光控制單元包括_輸人/輸出端291，此輸 入/輸出端291與外界控制裝置295相連。 vGL表示施加於發光閃爍器271的發光控制電壓，l 1364710 25535pif.doc 表示施加於發光二極體221到22N的電流，sigl到sigN 表示藉由接觸塾211到2IN而產生的訊號，touch_info表 示觸摸偵測訊號’ coni表示輸出給觸摸感應器28〇的第一 控制訊號’ con2表示輸出給發光裝置驅動單元275的多個 第一控制訊號，以及ext—contr〇i—sig表示外界控制訊號。 下面將描述圖2所示之方塊的詳細操作。
在第一時段中，觸摸感應器280產生並輸出觸摸偵測 訊號touch—info給控制器285以回應於從接觸墊21丨到21N 輸出的訊號sigl到sigN，以回應於從控制器285輸出的第 :控制訊號。此時’接難211到21N可感應到觸摸 壓力’以及關於是否發生觸摸的資訊，並且輸出訊號邮 到 sigN。
_在第二時段中，發光裝置驅動單元.275控制各別發光 =極體功到顶以回應於從外界控制裝置別輪出的外 "控ext_control—sig以及從控制器285輸出的第二 =制訊號咖2。此時，發絲置驅 ，輸入/輸出端25ΐί_】25Ν的發先裝置购器 二圖將翏照圖3來詳細描述發光裝置驅動器的實施 二光裝置驅動器275w是藉由以 極;端251到_來分別控制發光二 的俘m t疋&光，以及作為發光二極體221到22N =蔓電路來輸出預定位準的電流給發光二極體221到 發光閃燦器271連接到所有的發光裝置，以及執行發 1364710 25535pif.doc 光裝置之發光操作以回應於預定位準的供 而控制所有的發光裝置。 “ vGL’攸 為了回應從觸摸感應器280輸出的觸摸偵測訊 ext—_tn)1—sig ’ 控制器挪輸 出弟二控制訊號con2與第一控制訊號coni，其中第二押 制訊號C〇n2是控制發光二極體221到22N中了 光裝置驅動單元275的對應發光二極體上被施加以^ 2電 而第一控制訊號⑽1是控简 280的細作。雖然以上是為了方便緣圖而描述了 光閃塘器271連接到所有發光二極體”這種情形，不過^ 易理解的是，可配置彡個發光閃㈣來分難制這些 二極體。同樣地’以上描述的是“發光二極體連接到^有 輸入/輸出端2Μ到25Ν”這種情形，不過容易理解的是， 必要時發光二極體可僅連接到輸入/輸出端251到2讯中 一部分輸入/輸出端。 依據核明之-實施例的觸摸式感應裝置，執行觸携 訊號識別操作與發光控制操作’這是接觸墊藉由分別連 到輸入/輸出端251到25Ν與作為發光裝置的發光二極體之 發光而執行的兩個不同操作。下面將描述這兩個操作。 在控制觸摸感應II 280的第—時段中，接觸塾21 21Ν分別產生預定訊號sigl flj sigN以回應於第一控制訊 號coni與觸摸。此外，接觸塾211 2in可識別外界 摸的壓力’並且產生預〖讯號S1gl @ sigN。這時發光二 體22!到22N斷開，因為發光裝置驅動單元275不輸出電 1364710 25535pif.doc 流IL，，或者回應於從發光閃爍器271輸出的高位準電壓 VGL。 τ 电 此外，在第二個預定時段中發光裝置驅動單元275， 判斷發光二極體221到22N是否導通以回應於從斤制 285輸出的第二控制訊號con2。 攸控^
具體地說，在識別外界觸摸的第一時段中，與觸摸咸 應裔280相連的接觸墊211到21N輸出觸摸訊號sigl到 sigN以回應於第一控制訊號c〇ni。這時，為了回應第二控 制訊號con2，發光裝置驅動單元275以高阻抗狀態驅動^ 出到輸入/輸出端‘251到25N，從而使輸入/輸出端251到 25N與發光裝置驅鮮元275之間暫時斷路。輸人到觸摸 感應器280的訊號sigl到sigN被轉換為觸摸偵測訊號 touch_info ’且被輸出到控制器285。 另方面，在第一時段中，接觸墊211到21N在識別 觸摸之後不輸出觸摸訊號sigl爿sigN以回應於第一控制
訊號。如此一來，觸摸感應器280在第二時段中就不會處 理外^觸摸’來指補制發光二極體的時間。此時，為了 回應第-控制訊號⑶nl，觸摸感應器28G卩高阻抗狀態來 驅動來山自各別輸入/輸出端251到25N的輸出，從而使輸入 /輸出251 & 25N與觸摸感應器280之間暫時斷路。因此 可避免^加於發光震置221爿22N的電璧與觸摸感應器 280之輸出之間的衡突。 為了回應已輸入的各別第二控制訊號c〇n2，包括在發 光裝置驅動單TL 275中的發光裝置驅動器（沒有繪示）， 13 1364710 25535pif.doc 在第二時段令調節預定位準的電流被施加於對應發光二極 體的持續時間，並且控制各別發光二極體221到22N是否 導通。控制器285輸出第二控制訊號con2 (藉此來判定發 光二極體221到22N中的對應發光二極體是否導通）給發 光裝置驅動單元275以回應於是否產生觸摸偵測訊號 touchjnfo。為了回應第二控制訊號c〇n2，預定電流被施 加於發光裝置驅動器（沒有繪示）。 如果沒有發生觸摸，則觸摸感應器28〇不輸出觸摸偵 測訊號touch一info。如此一來’控制器285輸出第二控制 訊號con2，使得電流不被施加於對應端，此對應端以共享 方式連接發光二極體與沒有發生觸摸的接觸墊。由於電流 沒被施加於對應端，所以對應的發光二極體斷開。否則， ，了回應第二控制訊號con2，發光裝置驅動單元275可將 咼位準電壓vGL施加於發光閃爍器271，因此當沒有發生 觸摸時所有發光二極體221 @ 22N都斷開。在本實施例 中，虽沒有發生觸摸時，發光二極體都斷開，不過可對特 殊!X光—極體進行編程以使之導通^不用說，這種功能可 在控制S 285中實施或者藉由外界控制裝置挪來實施。 在本發明之另一貫施例中，各別接觸塾到漏可 二有内部日禮產生③⑺灿卿咖⑷：沒有緣示卜且 2殊時段t可根據時脈來控制各別接齡211到2m以 j出觸減號Slgl到sigN來回應於觸摸或壓力。當在 ^時段中發生外界觸摸時，輸出觸摸訊號sigl到sigN。 在此情形下’接觸墊211到21N不會被控制器285輸出給 14 1364710 25535pif.doc 觸摸感應器280的第一控制訊號c〇ni所控制。不過，發光 裝置驅動單元275與發光閃爍器271操作以回應於從控制 态285輸出的各別第二控制訊號c〇n2，如上所述。 如此一來，由於發光二極體在第一時段中必須斷開才 能識別外界觸摸，所以用戶藉由發光二極體可識別不連續 光。為了解決這個問題，就要使第一控制訊號c〇nl與第二 控制訊號con2的各別頻率等於或高於人們能夠區別識別
的頻率，此時一個時段是由識別觸摸的第一時段與控制發 元一極體的弟二時段所組成。 假設普.通人眼睛的影像保留（imageretenti〇n)時間是 1/16秒’那麼在短於1/16秒的時間間隔内導通與斷開的螢 幕在人類肉眼看來就是連續㈣幕。因此，#發光二極體 以等於或大於普通人能夠識別的頻率來重複執行導通與斷 開操作時，此發光二極體可視為持續導通。
調節圖2所示之對應電流Ϊ L的使科間來控制發光二 極體的導通持續時間’從而改變發送科界的色彩强产 (color intensity)。例如，為了得到特殊的色彩强度，: 果發光-極體221的導通時間必須調節為整個發光二極體 控制時間的30%，則包括在發歧置鶴單元奶中鄉 光裝置驅動ϋ (沒树示）要在第二時段巾根據各別第: 控制訊號保持特殊值的持續時間來調節電流ι施加 於發光二極體221到22N的各別持續時間。換言之 出第二控制訊編來控制輸出電流II的使 ： 準，使得發光二極體221在控制發光二極體221之時間的 15 1364710 25535pif.doc 時段内導通，而在整個發光二極體控制時間的其他時段内 則斷開。 根據發光二極體分別發出的光的亮度和，可發出 顏色的光。由於連接到本發明之觸摸式感應裝置^ 極體，經控制.以按照人們能夠察覺的特殊:二 導通與斷開操作，所以對應的發光二極體是 调節某-時段中發光二極體實際導通的持續時間來決^。 • 如上所述，圖2所示之觸摸式感應裝置，將發朵、一搞 ，，到22N與接觸墊211到21N連接到相同的輸二 ^ ^到25N與連線261到26N，所以既具有觸摸訊號 識別功月匕又具有發光控制功能，這不同於圖 觸摸式感應裝置。 為夭 圖3是圖2所示之觸摸式感應裝置的一部分電路圖。 圖3所示之組態與圖2中相同的部分將不再贅述。 觸拉感應器及發光控制單元的_部分3〇1是控制發光 • f置的電路部分。此部分3()1包括：發光閃燦器Π，連 ^到共享端250 ;發光裝置驅動單元奶中的發光裝置驅 動裔275-1到.275-N，分別連接到輪入/輸出端251到25n; ；；定流源311 ;接觸塾211到咖；以及發光二極體221 到 22N。 根據發光二極體221到22N獨特的電特性來決定此發 、^二極體221到22N是否導通以回應於所施加的電壓與電 二位丁。目3中的發光裝置驅動器275] 可將預 定位準的電流IL施加於各別發光二極體221到22N來控制 36 1364710 25535pif.doc 它們。此時，由於發光二極體221到22N的内電阻較小， 所以可用電阻串聯（沒有繪示）來保護裝置不被瞬間 的兩電麼損壞。 在圖3 _，VDD表示供電電壓；P1、p10以及pu到 P1 ⑻表示 PMOS 電晶體；m、N2、...、N⑻、Ν(η+1μχ 及Nil到Ν1⑻表示NMOS電晶體；Node⑴到N〇de(n)表 示節點；iG表示定流源311所產生的電流；以及II表示施 加於各別發光二極體221到22N的電流。 當從發光裝置驅動單元275輸出的發光控制電壓 為低位準時，發光閃爍器271的PMOS電晶體P1在第^ 和*丰又中導通以回應於第二控制訊號c〇n2。此外，供電電壓 VDD被;^加於藉由共享端250而相連且配置在外部的所有 發光二極體221到22N，使得發光二極體221到22N導通。 另一方面，當發光控制電壓Vgl為高位準時，pM〇s電晶 體P1斷開。此外，藉由共享端250而相連且配置在外部 的任何發光二極體221到22N上不被施加電壓，所以發光 二極體221到22N斷開。 根據第二控制訊號con2的各別電壓值viL(l)到VIL(n) 來決定各別NMOS電晶體Nil到Nl(n)是否導通，定流源 311所產生的電流iG應用於各別發光裝置驅動器275_〗到 275-N。電流IG藉由各別！>河〇8電晶體pil到卩丨⑻而被施 加於各別節點N〇de(l)到Node(n)，其中各別PMOS電晶體 P11到Pl(n)與PMOS電晶體Pi〇具有相同尺寸，且構成 電流鏡電路。 37 1364710 25535pif.doc 此時’藉由第二控制訊號con2的電壓值VIL(I)到 VIL(n)中的高位準電壓值，NMOS電晶體Nil到Nl(n)中 的對應電晶體導通’且電流IL被施加於發光震置驅動器 275-1到275-N中的對應發光裝置驅動器。藉由所施加的 第二控制訊號con2的電壓值VIL(l)到VIL(n)中的低位準 電壓值’NMOS電晶體Nil到Nl(n)中的對應電晶體斷開^ 且發光裝置驅動器275-1到275-N中的對應發光裝置驅動 器不被施加電流II。 各別發光裝置驅動器275-1到275-N構成電流鏡雷 路，這些電流鏡電路包括相同尺寸的NM〇s電晶體 (N1，N2)到(N(n)，N(n+l))。如此一來，與施加於ΝΜ〇=電曰曰 體N1到N⑻的電流相同的電流被施加於N : 吣到•，對應的電流藉由輸入，輸出節‘二 而被施加於各別發光二極體221到22N。 因此’根據第二控制訊號c〇n2的各別電 1 VIL⑻曰，各別發光裂置驅動器275]到取二〇 (就是® 2所述的發域置控制铜 : 電流iL施加於各別輸入/輸出端25 i到25n，且^ :、 施加於發光二極體221到22N ^即電4 則咖發出的光的色二 ，所描述的是“發光閃_功在:摸t 感應農置201中’且外界控 -置在觸扭式 部或外部。此外，發光二極體被用作= = 1364710 25535pif.doc 種，，制單向電流的裝置（例如，二極體）來代替。 2齡之_式感應裝㈣操作時序圖。舌 知圖2與3的部分將不再贅述。 ‘ k表示圖2所示之發光|置_單元奶施加於 發光一極體221到22N的電流，對應於圖3中之第二時段 的丁§表示識別觸摸的時段，以及對應於圖3中之第二時^ 的tl表示控制發光二極體的時段。此外，τ⑽]與f 示對應發光二極财通叫段，了_與tQFF2表示在〇= =極體控制時段TL中對應發光二極體斷開的時段，I表 不供電電H iQN麵能夠使發光二極料通的電流位 準，I0FF表示能夠使發光二極體斷開的電流位準，以及Vl 表示接地錢。在難朗時段Ts#發光二贿控制時段L TL中，觸摸式感應裝置之操作與圖2中相同。 、請參照電流40卜在觸摸識別時段Ts中當發生觸摸時 為了回應此聰，以及在發光二極體㈣時段[之％% 的T0N1中，為了使圖2中的發光二極體221到22N之一 導通，發光裝置驅動單元275在對應時段τ⑽中，將預定 位準的電流IGN施加於連接對應發光二極體_。此外， 在發光二極體控制時段TL之剩餘5()%的w，為了使 對應發光二極體斷開，發光裝置驅動單元275將另―預定 位準的電流IQFF施加於連接此發光二極體的端。在觸摸識 別時段TS之後的發光二極體控制時段了乙中重複執行這種 電流401變化。 根據控制發光二極體221到22N的另一例，為了調節 19 1364710 25535pif.doc 從發光二極體221到22N輸出的光的亮度，不同於電流4〇1 的是，電流402在發光二極體控制時段^之3〇%的 中，使圖2中的發光二極體221到22N之一個導通，以及 在發光二極體控辦段Tl之剩餘萬的τ_中使它斷 開。然後以從_朗時段Ts到發光二極體控制時段^ 為時間間隔來重複執行此操作。 電流對應於“觸摸識別時段Ts中沒有發生觸摸” 的情形’電流403不同於電流4〇1與4〇2，電流姻盘· 是從發光裝置驅動單元285輸出到發光二極體22ι到22N I的對應發光二極體。此時，在發光二極體控制時段A :用來，發光二極體斷開的電流位準—被施加於發光裝 置，於疋發光二極體221到92N中^iff麻I1 a* ph 士 甲的對應發先二極體斷 輪出的第-㈣g電流的持續時間可根據從控制器285 輪出的弟一控制訊號con2而定。 如上所述’包括觸摸識別功能 觸摸式感應裝置分別m ^ 控制功此的 置與發光裝置，並_卜界接觸裝 的外.界裝置破分料接财隨量的 裝置。㈣端消耗的料量減小的半導體 雖然本發明已以較佳 限定本發明，任何孰 "路如上’然其並非用以 和範圍内，當可作K ’在不脫離本發明之精神 r色圍去視後附夕由‘泮更動與濁錦，因此本發明之伴嗖 U田視後附之申請專利範圍所界定者為准。保4 20 1364710 25535pif.doc 本發明中的觸摸式感應裝置將外界觸摸式感應裝置 與發光裝置叫享料連接到每個輪人端，並且控制 匕們所以月b约減少輸入/輸出端的數量，從而降低生產成 本。此外，可以製造小尺寸的觸摸式感應裝置，從而可實 現可携式電子裝小魏（miniatUfizatiQn)。 I圖式簡單說明] 圖1是習知觸摸式感應裝置的組態方塊圖。
圖2是依據本發明之一實施例的觸摸式感應裝置的組 圖3=圖2所示之觸摸式感應裝置的一部分電路圖 圖4疋圖2所示之觸摸式感應裝置的操作時序圖。 【主要元件符號說明】 101、201 :觸摸式感應裝置 1.25、275-1〜275-N :發光裝置驅動器 130、280 :觸摸感應器 135、285 :控制器
140 :發光單元 150、295 :外界控制裳置 150〜15N :發光裝置 150-1 〜15N-1、221〜22N :發光二極體 150-2〜151^-2:電阻哭 161-3〜16N-3 :輸出端 170 :外界接觸單元 171〜17N、211〜21N :接觸墊 21 1364710 25535pif.doc 181〜18N、251〜25N、291 :輪入/輸出端 250 :端 261〜26N :連線 271 :發光閃爍器 275 :發光裝置驅動單元 301 :觸摸感應器及發光控制單元 311 :定流源 鲁 401〜403:電流
touch_info :觸摸偵測訊號 sigl〜sigN :訊號 Vgl、VDD、VL :電壓 II、Ig、I〇N ' I〇FF、：電流 sigl〜sigN :訊號 touch_info :觸摸偵測訊號 coni、con2、ext_control_sig :控制訊號 PI、P10、P11〜P1 ⑻：PMOS 電晶體 # N1、N2、...、N(n)、N(n+1)、Nil〜Nl(n) : NMOS 電晶體
Node(l)〜Node(n):節點 . VIL(l)〜VIL(n):電壓值
Ts、TL、T0N1、T0N2、T0FF1、T0FF2 :時段 22

Claims (1)

1364710 25535pif.doc 十、申讀專利範圍： 1. 一種觸摸式感應装置，包括： 至少一個端，連接到至少一個接觸墊； 至少一個共享端； 至少一個發光器，連接於所述共享端與所述端之間； 以及 觸摸感應器及發光控制單元，連接到所述共享端與所 述端’且當所述接觸墊感應到觸摸時，控制對應的發光器 發光。 2. 如申請專利範圍第1 .項所述之觸摸式感應裝置，其 中所述觸摸感應器及發光控制單元包括： 觸摸感應器’在第一時段中識別^加於所述端的訊 號，以及輸出觸摸偵測訊號以回應於第一控制訊號； 發光裝置控制器，在第二時段中控制^從所述共享 端流經所選端以回應於第二控制訊號；以及 控制器’輸出所述第-控制訊號給所述觸摸感應器， 以及產生所4第二控制城㈣應於所述賴偵測訊號。 3:如申請專利範圍第2項所述之讎式感應裝置，其 中所述觸摸感絲在所述第—時段巾輸丨所賴摸偵測訊 ，給戶控制器以回應於所述第—控制訊號，以及在所述 第一 3成巾輸^阻抗值給所述端以回應於所述第二控制 訊號。 办所=二:„圍第3項所述之觸摸式感應裝置’其 U 4麵述第二時段巾控綱述接觸塾不輪 23 25535pif.doc 出訊號以回應於所 5.如申請專利rC號。 中所述發光裝置控制器包括項所述之觸摸式感應裝置，其 之間，且與連連=供電電塵與所述共享端 發光裝置驅動單元， =㈣壓施加於所述發棚 中所=專置項所述之觸摸_ 部，光，器’配置在所述觸摸式感應裝置外 山、込觸杈式感應裝置，連接到供電電壓盥所述 共旱知，且與所述發光器相連；以及 /、 、、山發光裝置驅動單元，使所述電流從所述共享端流向所 且將所述發光控制電壓施功口於所述發光閃燦器以回 應於所述第二控制訊號。 、 7.如申請專利範圍第5或6項所述之觸模式感應裝 置，其中所述發光閃爍器包括ρ型金屬氧化物半導體 (p-type metal oxide semiconductor, PMOS )電晶體，所述 PMOS電晶體導通以回應於所述發光控制電壓。 8·如申請專利範圍第5或6項所述之觸摸式感應裝 置’其中所述發光裝置驅動單元，在所述第一時段中輸出 高阻抗值給所述端以回應於第一控制訊號。 9.如申請專利範圍第8項所述之觸摸式感應裝置，其 24 25535pif.d〇( 中所述發光裝置驅動單元包括： 疋流源； 第—P型金屬氧化物半導體（PM0S)電晶體， 於所述供電電壓與所述定流源之間； 夕個第一 PMOS電晶體，每個所述第二pM〇s 麟 與所述第—贈S電晶體—起構成電流鏡電路，且I: 供電電壓相連；以及 / 第—η型金屬氧化物半導體（時pe metal 〇 脚C〇ndUctor，NM0S)電曰曰日體，連接到各 PMOS電晶體，且導诵LV π <弟一 5股卫·導通以回應於所述第二控制訊號。 、+-1申5月專利ί&圍第9項所述之觸摸式感應裝置，其 中光裝置驅動單元更包括發光裝置驅動器’所述發 光裝置驅動器包括： 連接於所述第一 NMOS電晶體 第二NMOS電晶體 與接地電壓之間；以及 •第二NMOS電曰曰曰體，連接於所述輸入/輸出 (input/output, I/O)端與所述接地電塵之間，i與所述第 二NMOS電晶體，冓成電流鏡電路。 11. 如申請專利範圍第1G項所述之觸摸式感應裝置， 其中所述發光裝置驅動器在所述第二時段中，施加能夠使 所述發光器發光的電流位準，以回應於所述第二控制訊號。 12. 如申請專利範m第2項所述之觸摸式感應裝置，其 中所述控制益在所述第二時段中，控制所述第二控制訊號 保持相同值的持績時間，以回應於所述觸摸偵測訊號或外 136471° 25535pif.doc 界控制訊號。 13. 如申請專利範圍第12項所述之觸摸式感應袭 其中所述第一時段短於所述第二時.段。 、 14. 如申請專利範圍第13項所述之觸摸式感應巢置， 其中具有所述第一與第二時段所組成之時間間隔的^怵第 一控制訊號與所述第二控制訊號的頻率，高於普通人^肉 眼能夠識別所述時間間隔的頻率，這樣才能視為持續發光'。 1·5.如申請專利範圍第14項所述之觸摸式感應裝置， 其中所述控制器經編程以使所述對應發光器斷開，以回應 於所述觸摸偵測訊號或所述外界控制訊號。 〜 16. 如申請專利範圍第2項所述之觸摸式感應裝置，其 中所述觸摸感應器輸出所述觸摸偵測訊號給所述控制器了 其中所述觸摸偵測訊號是根據所述接觸墊是否感應到壓力 而產生的。 17. 如申請專利範圍第1項所述之觸摸式感應裝置，其 中所述發光為包括發光二極體（light ernitting diode, LED)。 18·如申請專利範圍第1項所述之觸摸式感應裝置，其 中所述發光器包括發光裝置與二極體。 19.一種,摸式感應裝置，包括： ’至之一彳I屬’連接到至少一個接觸墊； 丨至少一個共享端； 至少一個發光器，連接於所述共享端與所述端之間； 觸摸感應器及發光裝置控制單元，識別施加於所述端 的訊號’且產生觸摸偵測訊號以回應於第一控制訊號，以 26 1364710 25535pif.doc 及控制電濟流經所選端.以回應於第二控制訊號；以及 控制器，產生所述第—與第二#制。 為申料侧第憶裝置， 其中所述控心’以第—時段與第二時段所組成的時間間 隔，出所述第-控制訊號給所述職感應器及發光裝置控 rpj單元，以及產生所迷第二控制訊號以回應於所述觸摸偵 測訊號。
21.如申,青專利範圍第2〇項所述之觸摸式感應裝置， 其中所述_感應器及發光裝置控制單元包括： 、，觸，感應11 ’在所述第-時段中識別施加於所述端的 所述訊就’以及輸$所述觸摸彳貞測訊號以回應於所述第一 控制訊號；以及 、„1控制n，在所述第二時段中控制所述電流從 所述共旱端流經所選端以回應於所述第二控制訊號。
22:如申請專利範圍帛21項所述之觸摸式感應裝置， 其中所摘錢絲，在所述第—時段中輪出所述觸摸債 ==所Ϊ控制器，以回應於所述第一控制訊號，以及 少I 一0^丰又中輪出高阻抗值給所述端，以回應於所述 23·如申凊專利範圍第22項所述之觸 不輸出訊#,，以回應於所述第二控制訊號。 24.如申請專利範圍第 其中所述發光裝置控制器 21項所述之觸模式感應裝置， 包括： I3647!u 25535pif.doc 至少一個發光閃爍器，連接於供兩杂 之間，且與所述發光器相連；以及1 4，、所述共享端 發光裳置驅動單元，使所述電 述端’，發光控制電壓施加於所j光閃;=所 於所述第二控制訊號。 尤门琛。〇以回應 其中項輯之觸細應裝置， 共享端，且與所述發光器忒置以f到供電電壓 發光裝置驅動單元，佬所 述端，且_述|^控制f邊㈣共享端流向所 應於所述第二控制訊號加於所述發光閃蝶器以回 置項，觸摸式感應裝 雷4 2 型金屬氧化物半導體 二壓所述_電晶體導通以回應於所述 班範圍第2!或25項所述之觸摸式感應裂 亡’二值;;:裝置驅動單元，在所述第一時段中輸出 向阻机但給所相㈣應於所述第―控制訊號。 27項之顧式感應裝置， 其中所述赉先裝置驅動單元包括： 定流源； 第〆P型金屬氧化物半導體（PM0S)電晶體，連接 28 1364710 255〇5pif.(i〇c 於所述供電電壓與所述定流源之間； 多個第二PMOS電晶體，每個所述第二pM〇s電晶體 與所述第-PMQS電晶體—起構成電流鏡電路，且與所述 供電電壓相連；以及 第一 η型金屬氧化物半導體（NM〇s)電晶體，連接 到各別所述第二PMOS電晶體，且導通以回應於所述第二 控制訊號。 .29.如申請專利範圍帛Μ項所述之觸摸式感應裳置， 其中所述發光裝置_單元，更包括發光裝置驅動器，所 述發光裝置驅動器包括： 第二NMOS電晶體，連接於所述第一 NM〇s電晶體 與接地電壓之間；以及 第二NMOS電晶體，連接於所述輸入/輸出端與所述 接地電壓之間，且與所述第：NM〇s電晶體一起構成電流 鏡電路。 3〇·如申請專利範圍第.29項所述之觸摸式感應裝置， 其中所述發光裝置驅動器，在所述第二時段中施加能夠使 所述發光器發光的電流位準，以回應於所述第二控制訊號。 31. 如申請專利範圍第21項所述之觸摸式感應裝置， 其中所述控制器，在所述第二時段中控制所述第二控制訊 號保持相同值的持續時間，以回應於所述觸摸偵測訊號或 外界控制訊號。 32. 如申請專利範圍第31項所述之觸摸式感應裝置， 其中所述第一時段短於所述第二時段。 29 1364710 25535pif.doc •曱h專利範圍第32項所述之觸摸式感應裝置， /、中八有所述第—與第二時段所組成之時間間隔的戶斤述第 一控制訊號與所述第二控制訊號的頻率，高於並通人用肉 眼相間隔的辦’這樣才能視為持續發光。 、吻專利旄圍第％項所述之觸摸式感應裝置， :所經編程以使所述對應發光器斷開了以回應 於所述__訊1¾所料界控制訊號。 35.如申請專利範圍第22項所述 器’輪出所述觸摸偵測訊=制 :力=:觸摸_訊號是根據所述接觸塾是否感應:; —36.如中請專利範圍第19項所述 其中所述發光器包括： 5 發光二極體（LEO)。 nL7.nf專利範_19獅叙顧式感應裝置， 其中所述發光器包括： 1 發光裝置；以及 二極體。 30
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