TWI402731B - 觸控面板及降低觸控面板上共同電壓耦合的雜訊的方法 - Google Patents

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Description

觸控面板及降低觸控面板上共同電壓耦合的雜訊的方法
本發明係有關於一種觸控面板，尤指一種藉由一反向電路降低液晶面板的共同電壓耦合至觸控感測器的漣波的觸控面板。
請參照第1A圖和第1B圖，第1A圖係說明當觸控感測器102沒有耦合液晶面板104時，輸出的感測訊號SS具有較高訊雜比的示意圖，第1B圖係說明當觸控感測器102耦合液晶面板104時，輸出的感測訊號SS具有較低訊雜比的示意圖。如第1A圖所示，當觸控感測器102上的感測線1022因為觸碰物1024(例如手指)而有電壓變化、電容變化及/或電場變化時，觸控感測器102根據電壓變化、電容變化及/或電場變化，輸出感測訊號SS。因為感測線1022上的電壓變化、電容變化及/或電場變化僅由觸碰物1024造成，所以觸控感測器102輸出的感測訊號SS具有較高的訊雜比。
另外，如第1B圖所示，因為感測線1022上的電壓變化、電容變化及/或電場變化係被觸碰物1024以及液晶面板104的共同電壓的漣波CV所影響，因此當觸控感測器102上的感測線1022因為觸碰物1024而有電壓變化、電容變化及/或電場變化時，觸控感測器102根據電壓變化、電容變化及/或電場變化，輸出的感測訊號SS具有較低的訊雜比。
本發明的一實施例說明一種觸控面板。該觸控面板包含一觸控感測器、一液晶面板及一反向電路。該觸控感測器係用以當至少一物件觸碰時，輸出對應於該至少一物件的至少一感測訊號；該液晶面板包含一共同電極，該液晶面板係用以根據該至少一感測訊號，執行至少一相對應的操作；該反向電路，具有一第一端，耦接於該液晶面板，用以接收該液晶面板的共同電極耦合於該觸控感測器的一共同電壓的漣波，一第二端，耦接於該觸控感測器，用以輸出一反向後的共同電壓的漣波；其中該觸控感測器係位於該液晶面板之上。
本發明的另一實施例說明一種降低觸控面板上共同電壓耦合的雜訊的方法。該方法包含一反向電路接收一液晶面板的一共同電壓的漣波；該反向電路反向該共同電壓的漣波；該反向電路輸出一反向後的共同電壓的漣波；一觸控感測器接收該反向後的共同電壓的漣波；及該觸控感測器根據該反向後的共同電壓的漣波，輸出一感測訊號。
本發明提供的一種觸控面板及降低觸控面板上共同電壓的雜訊的方法，係利用一反向電路接收一液晶面板的共同電極耦合於一觸控感測器的共同電壓的漣波，然後該反向電路輸出一反向後的共同電壓的漣波至該觸控感測器。因此，該觸控感測器的具有較低訊雜比的感測訊號(耦合該共同電壓的漣波)加上該反向後的共同電壓的漣波後，該反向後的共同電壓的漣波可抵銷該共同電壓的漣波，所以該觸控感測器可產生具有較高訊雜比的感測訊號。
請參照第2A圖，第2A圖係為本發明的一實施例說明觸控面板200的示意圖。觸控面板200包含觸控感測器202、液晶面板204及反向電路206，其中觸控感測器202係位於液晶面板204之上。觸控感測器202係為電阻式觸控面板或電容式觸控面板，用以當至少一物件(例如手指)2024觸碰時，根據觸控感測器202的感測線2022上的電壓變化、電容變化及/或電場變化輸出對應於至少一物件2024的至少一感測訊號SS。液晶面板204包含共同電極CE，液晶面板204係用以根據來自觸控感測器202的至少一感測訊號SS，執行至少一相對應的操作。反向電路206具有第一端，耦接於液晶面板204，用以接收液晶面板204的共同電極CE耦合於觸控感測器202的共同電壓的漣波CV，第二端，耦接於觸控感測器202，用以輸出一反向後的共同電壓的漣波RCV。
如第2A圖所示，液晶面板204包含偏光鏡(polarizer)2042、彩色濾光片2044、彩色濾光片導電玻璃2046、液晶陣列2048及控制電路陣列2050。偏光鏡2042係用以吸收預定方向之偏振光，而輸出與預定方向互相垂直的偏振光。彩色濾光片2044位於偏光鏡2042之下，具有複數個像素，其中每一像素具有紅子像素、綠子像素、及藍子像素。彩色濾光片導電玻璃2046位於彩色濾光片2044之下，用以根據控制電路陣列2050所提供的像素電壓，控制像素的紅子像素、綠子像素、及藍子像素的開啟程度。液晶陣列2048位於彩色濾光片導電玻璃2046之下，用以根據對應於像素的電壓，扭轉對應於像素的複數個液晶分子，以改變對應於像素的複數個液晶分子的透光程度。另外，控制電路陣列2050利用導電膠2052和彩色濾光片導電玻璃2046連結，且控制電路陣列2050和彩色濾光片導電玻璃2046皆耦接於液晶面板204的共同電極CE。
如第2A圖所示，反向電路206的第一端係耦接於彩色濾光片導電玻璃2046，及反向電路的第二端係耦接於觸控感測器202。反向電路206包含第一放大器2062、電容2064、第一電阻2066、第二放大器2068及第二電阻2070，其中第二電阻2070係為可變電阻。第一放大器，具有第一輸入端，耦接於反向電路206的第一端，用以接收共同電壓的漣波CV，第二輸入端，及輸出端，耦接於第一放大器2062的第二輸入端；電容2064具有第一端，耦接於第一放大器2062的輸出端，及第二端；第一電阻2066具有第一端，耦接於電容2064的第二端，及第二端；第二放大器2068具有第一輸入端，用以接收參考電壓VREF，第二輸入端，耦接於第一電阻2066的第二端，及輸出端，耦接於反向電路206的第二端，用以輸出反向後的共同電壓的漣波RCV；及第二電阻2070具有第一端，耦接於第二放大器2068的第二輸入端，及第二端，耦接於第二放大器2068的輸出端。另外，請參照第2B圖，第2B圖係為觸控感測器202、液晶面板204及反向電路206的俯視圖的示意圖。如第2B圖所示，反向電路206係位於液晶面板204外的印刷電路板208上，且印刷電路板208係利用軟性印刷電路板210電連結液晶面板204。
如第2A圖所示，因為第一放大器2062的第二輸入端係耦接於第一放大器2062的輸出端，且第一放大器2062的第一輸入端接收共同電壓的漣波CV，所以第一放大器2062的輸出端的電位係為共同電壓的漣波CV。電容2064係用以濾掉共同電壓的漣波CV的低頻訊號，並產生一電壓CVf。而第二放大器2068的輸出端所輸出的反向後的共同電壓的漣波RCV係由式(1)決定：
式(1)中的R1係為第一電阻2066的阻值，R2係為第二電阻2070的阻值。如式(1)所示，如果將第二放大器2068的第一輸入端耦接於地端(亦即參考電壓VREF為零)，且第一電阻2066的阻值R1等於第二電阻2070的阻值R2，則反向後的共同電壓的漣波RCV係由式(2)決定：
RCV=-CVf　(2)
如式(2)所示，反向後的共同電壓的漣波RCV係為電壓CVf的相反數，而電壓CVf係為濾掉低頻訊號的共同電壓的漣波CV。但本發明並不受限於第2A圖的反向電路206，只要是能將共同電壓的漣波CV反向為反向後的共同電壓的漣波RCV的反向電路，皆落入本發明的範疇。
請參照第3A圖和第3B圖，第3A圖係說明分解具有較低訊雜比的感測訊號SS的示意圖，第3B圖係說明具有較低訊雜比的感測訊號SS加上反向後的共同電壓的漣波RCV後，產生具有較高訊雜比的感測訊號SS的示意圖。如第3A圖所示，具有較低訊雜比的感測訊號SS可分解成沒有受到液晶面板204的共同電壓的漣波CV所影響的感測訊號SS(具有較高的訊雜比)加上共同電壓的漣波CV。因此，如第3B圖所示，具有較低訊雜比的感測訊號SS加上反向後的共同電壓的漣波RCV後，反向後的共同電壓的漣波RCV可抵銷共同電壓的漣波CV，以產生具有較高訊雜比的感測訊號SS。
請參照第4圖，第4圖係為本發明的另一實施例說明觸控面板400的示意圖。觸控面板400和觸控面板200的差別在於觸控面板400的反向電路406係包含反向器4062。反向器4062的輸入端係用以接收共同電壓的漣波CV，輸出端係用以輸出反向後的共同電壓的漣波RCV。但本發明並不受限於第4圖的反向電路406，只要是能將共同電壓的漣波CV反向為反向後的共同電壓的漣波RCV的反向電路，皆落入本發明的範疇。除此之外，觸控面板400的其餘操作原理皆和觸控面板200相同，在此不再贅述。
請參照第5圖，第5圖係為本發明的另一實施例說明觸控面板500的示意圖。觸控面板500和觸控面板200的差別在於觸控面板500的反向電路206的第一端係耦接於控制電路陣列2050，及反向電路206的第二端係耦接於觸控感測器202。因為控制電路陣列2050利用導電膠2052和彩色濾光片導電玻璃2046連結，且控制電路陣列2050和彩色濾光片導電玻璃2046皆耦接於液晶面板204的共同電極CE，所以反向電路206的第一端仍然可接收到共同電壓的漣波CV。除此之外，觸控面板500的其餘操作原理皆和觸控面板200相同，在此不再贅述。
請參照第6圖，第6圖係為本發明的另一實施例說明觸控面板600的示意圖。觸控面板600和觸控面板400的差別在於觸控面板600的反向電路206的第一端係耦接於控制電路陣列2050，及反向電路206的第二端係耦接於觸控感測器202。除此之外，觸控面板600的其餘操作原理皆和觸控面板400相同，在此不再贅述。
請參照第7圖，第7圖係為本發明的另一實施例說明觸控面板700的示意圖。觸控面板700和觸控面板200的差別在於觸控面板700感測線7022係直接做在彩色濾光片2044的朝上的一側之上，因此觸控感測器不再是單獨的一層結構。如第7圖所示，觸控面板700比起觸控面板200少了觸控感測器所在的那一層結構，所以觸控面板700中的重量與厚度皆比觸控面板200少。除此之外，觸控面板700的其餘操作原理皆和觸控面板200相同，在此不再贅述。
請參照第8圖，第8圖係為本發明的另一實施例說明觸控面板800的示意圖。觸控面板800和觸控面板700的差別在於觸控面板800的反向電路806係包含反向器8062。反向器8062的輸入端係用以接收共同電壓的漣波CV，輸出端係用以輸出反向後的共同電壓的漣波RCV。除此之外，觸控面板800的其餘操作原理皆和觸控面板700相同，在此不再贅述。
請參照第9圖，第9圖係為本發明的另一實施例說明觸控面板900的示意圖。觸控面板900和觸控面板700的差別在於觸控面板900的反向電路206的第一端係耦接於控制電路陣列2050，及反向電路206的第二端係耦接於觸控感測器702。除此之外，觸控面板900的其餘操作原理皆和觸控面板700相同，在此不再贅述。
請參照第10圖，第10圖係為本發明的另一實施例說明觸控面板1000的示意圖。觸控面板1000和觸控面板800的差別在於觸控面板1000的反向電路206的第一端係耦接於控制電路陣列2050，及反向電路206的第二端係耦接於觸控感測器。除此之外，觸控面板1000的其餘操作原理皆和觸控面板800相同，在此不再贅述。
請參照第11圖，第11圖係為本發明的另一實施例說明降低觸控面板上共同電壓耦合的雜訊的方法之流程圖。第11圖之方法係藉由第2A圖所示之觸控面板200說明，其步驟詳述如下：步驟1102：開始；步驟1104：反向電路206接收液晶面板204的共同電壓的漣波CV；步驟1106：反向電路206反向共同電壓的漣波CV；步驟1108：反向電路206輸出反向後的共同電壓的漣波RCV；步驟1110：觸控感測器202接收反向後的共同電壓的漣波RCV；步驟1112：觸控感測器202根據反向後的共同電壓的漣波RCV，輸出感測訊號SS；跳回步驟1104。
在步驟1104中，反向電路206可經由液晶面板204的彩色濾光片導電玻璃2046接收共同電壓的漣波CV，或經由液晶面板204的控制電路陣列2050接收共同電壓的漣波CV。在步驟1106中，反向電路206根據式(1)或式(2)產生反向後的共同電壓的漣波RCV。在步驟1112中，如第3B圖所示，觸控感測器202的具有較低訊雜比的感測訊號SS(耦合共同電壓的漣波CV)加上反向後的共同電壓的漣波RCV後，反向後的共同電壓的漣波RCV可抵銷共同電壓的漣波CV，所以觸控感測器202可產生具有較高訊雜比的感測訊號SS。
綜上所述，本發明所提供的觸控面板及降低觸控面板上共同電壓的雜訊的方法，係利用反向電路接收液晶面板的共同電極耦合於觸控感測器的共同電壓的漣波，然後反向電路輸出反向後的共同電壓的漣波至觸控感測器。因此，觸控感測器的具有較低訊雜比的感測訊號(耦合共同電壓的漣波)加上反向後的共同電壓的漣波後，反向後的共同電壓的漣波可抵銷共同電壓的漣波，所以觸控感測器可產生具有較高訊雜比的感測訊號。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
102、202．．．觸控感測器
104、204．．．液晶面板
206、406、606、806、1006．．．反向電路
200、400、500、600、700、800、900、1000．．．觸控面板
208．．．印刷電路板
210．．．軟性印刷電路板
1022、2022、7022．．．感測線
1024、2024．．．觸碰物
2042．．．偏光鏡
2044．．．彩色濾光片
2046．．．彩色濾光片導電玻璃
2048．．．液晶陣列
2050．．．控制電路陣列
2052．．．導電膠
2062．．．第一放大器
2064．．．電容
2066．．．第一電阻
2068‧‧‧第二放大器
2070‧‧‧第二電阻
4062、6062、8062、10062‧‧‧反向器
CV‧‧‧共同電壓的漣波
CVf‧‧‧電壓
RCV‧‧‧反向後的共同電壓的漣波
CE‧‧‧共同電極
SS‧‧‧感測訊號
VREF‧‧‧參考電壓
1102至1112‧‧‧步驟
第1A圖係說明當觸控感測器沒有耦合液晶面板時，輸出的感測訊號具有較高訊雜比的示意圖。
第1B圖係說明當觸控感測器耦合液晶面板時，輸出的感測訊號具有較低訊雜比的示意圖。
第2A圖係本發明的一實施例說明觸控面板的示意圖。
第2B圖係為觸控感測器、液晶面板及反向電路的俯視圖的示意圖。
第3A圖係說明分解具有較低訊雜比的感測訊號的示意圖。
第3B圖係說明具有較低訊雜比的感測訊號加上反向後的共同電壓的漣波後，產生具有較高訊雜比的感測訊號的示意圖。
第4圖係為本發明的另一實施例說明觸控面板的示意圖。
第5圖係為本發明的另一實施例說明觸控面板的示意圖。
第6圖係為本發明的另一實施例說明觸控面板的示意圖。
第7圖係為本發明的另一實施例說明觸控面板的示意圖。
第8圖係為本發明的另一實施例說明觸控面板的示意圖。
第9圖係為本發明的另一實施例說明觸控面板的示意圖。
第10圖係為本發明的另一實施例說明觸控面板的示意圖。
第11圖係為本發明的另一實施例說明降低觸控面板上共同電壓的雜訊的方法之流程圖。
202．．．觸控感測器
204．．．液晶面板
206．．．反向電路
200．．．觸控面板
208．．．印刷電路板
210．．．軟性印刷電路板
2022．．．感測線
2024．．．觸碰物
2042．．．偏光鏡
2044．．．彩色濾光片
2046．．．彩色濾光片導電玻璃
2048．．．液晶陣列
2050．．．控制電路陣列
2052．．．導電膠
2062．．．第一放大器
2064．．．電容
2066．．．第一電阻
2068．．．第二放大器
2070．．．第二電阻
CV．．．共同電壓的漣波
CVf．．．電壓
RCV．．．反向後的共同電壓的漣波
CE．．．共同電極
VREF．．．參考電壓

Claims (13)

  1. 一種觸控面板，包含：一觸控感測器，用以當至少一物件觸碰時，輸出對應於該至少一物件的至少一感測訊號；一液晶面板，包含一共同電極，該液晶面板係用以根據該至少一感測訊號，執行至少一相對應的操作；及一反向電路，具有一第一端，耦接於該液晶面板，用以接收該液晶面板的共同電極耦合於該觸控感測器的一共同電壓的漣波，一第二端，耦接於該觸控感測器，用以輸出一反向後的共同電壓的漣波；其中該觸控感測器係位於該液晶面板之上。
  2. 如請求項1所述之觸控面板，其中該反向電路係包含一反向器。
  3. 如請求項1所述之觸控面板，其中該反向電路包含：一第一放大器，具有一第一輸入端，耦接於該反向電路的第一端，用以接收該共同電壓的漣波，一第二輸入端，及一輸出端，耦接於該第一放大器的第二輸入端；一電容，具有一第一端，耦接於該第一放大器的輸出端，及一第二端；一第一電阻，具有一第一端，耦接於該電容的第二端，及一第二端；一第二放大器，具有一第一輸入端，用以接收一參考電壓，一 第二輸入端，耦接於該第一電阻的第二端，及一輸出端，耦接於該反向電路的第二端，用以輸出該反向後的共同電壓的漣波；及一第二電阻，具有一第一端，耦接於該第二放大器的第二輸入端，及一第二端，耦接於該第二放大器的輸出端。
  4. 如請求項1所述之觸控面板，其中該反向電路係位於該液晶面板外的一印刷電路板上，且該印刷電路板係電連結該液晶面板。
  5. 如請求項1所述之觸控面板，其中該液晶面板包含：一偏光鏡(polarizer)，用以吸收一預定方向之偏振光，而輸出與該預定方向互相垂直的偏振光；一彩色濾光片，位於該偏光鏡之下，具有複數個像素，其中每一像素具有一紅子像素、一綠子像素、及一藍子像素；一控制電路陣列，用以提供對應於該每一像素的像素電壓；一彩色濾光片導電玻璃，位於該彩色濾光片之下，用以根據該像素電壓，控制該紅子像素、該綠子像素、及該藍子像素的開啟程度；及一液晶陣列，位於該彩色濾光片導電玻璃之下，用以根據對應於該像素的電壓，扭轉對應於該每一像素的複數個液晶分子；其中該控制電路陣列位於該液晶陣列之下，該彩色濾光片導電玻璃介於該彩色濾光片和該液晶陣列之間，該液晶陣列介 於該控制電路陣列和該彩色濾光片導電玻璃之間。
  6. 如請求項5所述之觸控面板，其中該控制電路陣列和該彩色濾光片導電玻璃係耦接於該液晶面板的共同電極。
  7. 如請求項5所述之觸控面板，其中該反向電路的第一端係耦接於該彩色濾光片導電玻璃，及該反向電路的第二端係耦接於該觸控感測器。
  8. 如請求項5所述之觸控面板，其中該反向電路的第一端係耦接於該控制電路陣列，及該反向電路的第二端係耦接於該觸控感測器。
  9. 如請求項5所述之觸控面板，其中該控制電路陣列利用一導電膠和該彩色濾光片導電玻璃連結。
  10. 如請求項5所述之觸控面板，其中該觸控感測器係整合於該彩色濾光片之中。
  11. 一種降低如請求項1所述之觸控面板上共同電壓耦合的雜訊的方法，包含：一反向電路接收一液晶面板的一共同電壓的漣波；該反向電路反向該共同電壓的漣波； 該反向電路輸出一反向後的共同電壓的漣波；一觸控感測器接收該反向後的共同電壓的漣波；及該觸控感測器根據該反向後的共同電壓的漣波，輸出一感測訊號。
  12. 如請求項11所述之方法，其中該反向電路接收該液晶面板的該共同電壓係為該反向電路經由該液晶面板的一彩色濾光片導電玻璃接收該共同電壓的漣波。
  13. 如請求項11所述之方法，其中該反向電路接收該液晶面板的該共同電壓係為該反向電路經由該液晶面板的一控制電路陣列接收該共同電壓的漣波。
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