TWI506506B - 觸摸屏之控制方法 - Google Patents

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Description

觸摸屏之控制方法
本發明涉及一種作用於觸摸屏的控制方法，尤其涉及一種基於互感式觸摸屏的控制方法。
先前的互感式觸摸屏一般包括：一驅動層、一傳感層及一與所述驅動層和傳感層電連接的控制IC。所述驅動層包括複數驅動電極以及一導電層。所述複數驅動電極沿第二方向Y設置於所述導電層的一個側邊，並與該導電層電連接。所述複數驅動電極通過電路與所述控制IC電連接，從而使所述導電層通過所述驅動電極與所述控制IC電連接。所述導電層包括複數沿第一方向延伸的導電通道，其中，所述第一方向與所述第二方向垂直。所述傳感層包括複數感測電極，複數導電條以及複數按鍵電極。所述複數導電條沿第一方向平行且間隔設置，且所述感測電極及按鍵電極分別設置於所述導電條的兩端。所述複數感測電極通過電路與所述控制IC電連接，從而使所述按鍵電極通過所述導電條及感測電極與所述控制IC電連接。所述按鍵電極一般為安卓系統(Android)手機或Pad上對應的功能鍵。
所述互感式觸摸屏的控制方法一般包括以下步驟：逐一向所述複數驅動電極中一驅動訊號；逐一掃描所述感測電極以獲得複數電訊號；以及，通過數模轉換將所述電訊號放大，從而獲得複數數 位訊號，進而根據所述數位訊號獲得觸摸點的座標資訊。
在上述步驟中，一般以同一驅動電壓驅動所述各個驅動電極；且各個電訊號的放大倍數等參數都相同。故，導致所述按鍵電極所對應的數位訊號遠大於其他數位訊號。這係由於所述按鍵電極一般具有較大的面積，從而使所述按鍵電極與所述導電層之間的耦合電容遠大於所述導電條與所述導電層之間的耦合電容。故，使所述按鍵電極所對應的數位訊號遠大於其他數位訊號。請參照圖1，所述按鍵電極所對應的數位訊號容易接近所述控制IC的上限，如，1023。故，不利於該互感式觸摸屏的精確定位。
有鑒於此，確有必要提供一種互感式觸摸屏之控制方法，該控制方法有利於精確定位。
一種觸摸屏之控制方法，所述觸摸屏為一互感式觸摸屏，包括一驅動層以及一相對設置的傳感層；所述驅動層包括複數驅動電極以及一第一導電層；所述傳感層包括複數感測電極、一第二導電層以及複數按鍵電極，所述感測電極及按鍵電極分別設置於所述第二導電層的兩端；定義驅動所述按鍵電極的驅動電極為第二驅動電極，而其他驅動電極為第一驅動電極；所述控制方法包括以下步驟：以一第一驅動訊號V1驅動所述第一驅動電極，所述複數感測電極逐一掃描從而獲得複數第一電訊號，進而將所述第一電訊號以放大倍率κ進行數模轉換從而獲得一第一數位訊號；以及以一第二驅動訊號V2驅動所述第二驅動電極，所述複數感測電極逐一掃描從而獲得複數第二電訊號，進而將所述第二電訊號以放大倍率κ'進行數模轉換從而獲得一第二數位訊號；其中，通過 控制所述第二驅動訊號V2和/或放大倍率κ'降低所述第二數位訊號。
一種觸摸屏之控制方法，所述觸摸屏為一互感式觸摸屏，包括一驅動層以及一相對設置的傳感層；所述驅動層包括複數驅動電極以及一第一導電層；所述傳感層包括複數感測電極、一第二導電層以及複數按鍵電極，所述感測電極及按鍵電極分別設置於所述第二導電層的兩端；定義驅動所述按鍵電極的驅動電極為第二驅動電極，而其他驅動電極為第一驅動電極；所述控制方法包括以下步驟：以一第一驅動訊號V1驅動所述第一驅動電極，所述複數感測電極逐一掃描從而獲得複數第一電訊號，進而將所述第一電訊號以放大倍率κ進行數模轉換從而獲得一第一數位訊號；以及以一第二驅動訊號V2驅動所述第二驅動電極，所述複數感測電極逐一掃描從而獲得複數第二電訊號，進而將所述第二電訊號以放大倍率κ'進行數模轉換從而獲得一第二數位訊號，其中，κ>κ'。
本發明觸摸屏之控制方法，通過控制所述第二驅動訊號V2和/或放大倍率κ'從而降低所述第二數位訊號，使該第二數位訊號不會超出所述控制IC的測試上限，故，有利於該觸摸屏的精確定位。
10‧‧‧觸摸屏
12‧‧‧基板
14‧‧‧驅動層
142‧‧‧驅動電極
144‧‧‧導電層
16‧‧‧傳感層
162‧‧‧感測電極
164‧‧‧導電條
166‧‧‧按鍵電極
第1圖係使用先前控制方法獲得的觸摸屏中各個點對應的數位訊號。
第2圖係本發明第一實施例提供的觸摸屏控制方法中使用的觸摸屏中的驅動層的結構示意圖。
第3圖係本發明第一實施例提供的觸摸屏控制方法中使用的觸摸屏中的傳感層的結構示意圖。
第4圖係本發明第一實施例提供的觸摸屏控制方法中使用的觸摸屏的結構示意圖。
第5圖係本發明第一實施例提供的觸摸屏控制方法的流程圖。
第6圖係本發明第一實施例提供的觸摸屏控制方法中耦合電容的電壓變化示意圖。
第7圖係使用本發明第一實施例提供的觸摸屏控制方法獲得的觸摸屏中各個點對應的數位訊號。
第8圖係本發明第二實施例提供的觸摸屏控制方法的流程圖。
以下將結合附圖詳細說明本發明實施例的觸摸屏控制方法。
請參閱圖2-4，所述互感式觸摸屏10包括：一基板12、一驅動層14、一傳感層16及一與所述驅動層14和傳感層16電連接的控制IC。所述基板12具有一第一表面以及一與所述第一表面相對的第二表面。所述驅動層14設置於所述第一表面，所述傳感層16設置於所述第二表面。
所述驅動層14包括複數驅動電極142以及一導電層144。所述複數驅動電極142沿第二方向Y設置於所述導電層144的一個側邊，並與該導電層144電連接。所述複數驅動電極142通過電路與所述控制IC電連接，從而使所述導電層144通過所述驅動電極142與所述控制IC電連接。所述驅動電極142的數量可以根據實際需要設定 。所述導電層144由至少一層奈米碳管膜組成，該奈米碳管膜通過拉取一奈米碳管陣列直接獲得。該奈米碳管膜中的大部分奈米碳管首尾相連地沿第一方向X擇優取向延伸，從而沿第一方向X形成複數平行的導電通道。所述奈米碳管膜為一自支撐結構。所述自支撐指奈米碳管膜不需要大面積的載體支撐，而只要相對兩邊提供支撐力即能整體上懸空而保持自身膜狀狀態。所述自支撐主要通過奈米碳管膜中存在連續的通過凡得瓦力首尾相連延伸排列的奈米碳管而實現。由於奈米碳管沿其軸向具有好的導電性，且所述奈米碳管膜中的大部分奈米碳管沿同一方向擇優取向延伸，因此，該奈米碳管膜整體具有阻抗異向性。即，奈米碳管膜中沿第一方向X為低阻抗方向，而垂直於第一方向X的第二方向Y為高阻抗方向。所述奈米碳管膜的製備方法請參見2007年2月12申請的，2010年7月11日公告的，公告號為TWI327177的台灣發明專利申請公開說明書。為節省篇幅，僅引用於此，所述申請所有技術揭露也應視為本發明申請技術揭露的一部分。可以理解，所述導電層144也不限於由奈米碳管膜組成，也可以為複數平行且間隔設置的ITO(銦錫氧化物)導電條或金屬導電條，所述ITO導電條或金屬導電條沿所述第一方向X平行且間隔設置。
所述傳感層16包括複數感測電極162，複數導電條164以及複數按鍵電極166。所述複數導電條164沿所述第二方向Y平行且間隔設置，且所述感測電極162及按鍵電極166分別設置於所述導電條164的兩端。所述複數感測電極162通過電路與所述控制IC電連接，從而使所述按鍵電極166通過所述導電條164及感測電極162與所述控制IC電連接。所述按鍵電極166及導電條164的材料可以係ITO或金屬等。所述複數導電條164及所述複數感測電極162一一 對應設置，從而可以感測各個導電條164上的觸摸訊號。所述複數導電條164及所述複數感測電極162的數量可以根據實際需要設定。所述複數按鍵電極166可以一一對應設置於所述複數導電條164的一端，也可以僅在其中幾個導電條164的一端設置按鍵電極166。所述按鍵電極166可為安卓系統(Android)手機或Pad上對應的功能鍵。所述按鍵電極166的形狀不限。
為了描述方便，將驅動所述按鍵電極166的驅動電極142命名為第二驅動電極，而將其他驅動電極142命名為第一驅動電極。
請參閱圖5，本發明第一實施例提供一種所述互感式觸摸屏10的控制方法，該控制方法包括以下步驟：S10：以一第一驅動訊號V1驅動所述第一驅動電極，所述複數感測電極162逐一掃描從而獲得複數第一電訊號，進而將所述第一電訊號以放大倍率κ進行數模轉換從而獲得一第一數位訊號；以及S11：以一第二驅動訊號V2驅動所述第二驅動電極，所述複數感測電極162逐一掃描從而獲得複數第二電訊號，進而將所述第二電訊號以放大倍率κ'進行數模轉換從而獲得一第二數位訊號，其中，κ>κ'。
在步驟S10中，當所述第一驅動訊號V1輸入所述第一驅動電極時，所述第二驅動電極可以接地或者浮置。另外，當第一驅動訊號V1逐一輸入所述第一驅動電極時，其他未輸入第一驅動訊號V1的第一驅動電極接地或者浮置。本實施例中，所述第一驅動訊號V1逐一輸入所述複數第一驅動電極時，其他未輸入第一驅動訊號V1 的第一驅動電極及所述第二驅動電極接地設置。
所述控制IC通過數模轉換將所述第一電訊號以放大倍率κ放大，從而獲得所述第一數位訊號。可以理解，當放大倍率κ越大，可以獲得較大的第一數位訊號；反之，當放大倍率κ越小，可以獲得較小的第一數位訊號。進一步的，請參照圖6，VC代表所述驅動層14及所述導電條164之間耦合電容的電壓變化。在時間T1中，所述控制IC通過所述第一驅動電極向所述導電層144輸入所述第一驅動訊號V1，以對所述驅動層14及所述導電條164之間的耦合電容進行充電。此時，所述複數感測電極162逐一掃描從而獲得複數第一電訊號，該複數第一電訊號的大小取決於第一驅動訊號V1的大小。可以理解，當第一驅動訊號V1越大，可以獲得較大的第一電訊號；反之，當第一驅動訊號V1越小，可以獲得較小的第一電訊號。本實施例中，所述第一驅動訊號V1=V0，V0指所述第一驅動訊號V1在本實施例中的參考數值。而在時間T2中，所述驅動層14及所述導電條164之間的耦合電容進行放電。另外，所述導電條164上對應觸碰點的座標資訊可以通過觸碰前、後所述第一數位訊號獲得。
在步驟S11中，當所述第二驅動訊號V2輸入所述第二驅動電極時，所述第一驅動電極可以接地或者浮置。本實施例中，所述第二驅動訊號V2輸入所述第二驅動電極時，所述第一驅動電極接地設置。
所述控制IC通過數模轉換將所述第二電訊號以放大倍率κ'放大，從而獲得所述第二數位訊號。可以理解，當放大倍率κ'越大，可以獲得較大的第二數位訊號；反之，當放大倍率κ'越小， 可以獲得較小的第二數位訊號。由於降低了所述放大倍率κ'，即，控制κ>κ'，從而獲得較小的第二數位訊號，故，該第二數位訊號與所述第一數位訊號可以趨於一致且不會超出所述控制IC的上限。故，有利於該互感式觸摸屏10的精確定位。所述大倍率κ'和κ可以根據所述導電條164的面積和所述按鍵電極166的面積的比值確定。優選地，3κ'≧κ>κ'。本實施例中，2κ'=κ。進一步的，請一併參照圖6，圖中VC'代表所述驅動層14及所述按鍵電極166之間耦合電容的電壓變化。在時間T1中，所述控制IC通過所述第二驅動電極向所述導電層144輸入所述第二驅動訊號V2，以對所述驅動層14及所述按鍵電極166之間的耦合電容進行充電。此時，所述複數感測電極162逐一掃描從而獲得複數第二電訊號，該複數第二電訊號的大小取決於第二驅動訊號V2的大小。可以理解，當第二驅動訊號V2越大，可以獲得較大的第二電訊號；反之，當第二驅動訊號V2越小，可以獲得較小的第二電訊號。本實施例中，V1>V2。即，可以在降低放大倍率的情況下，進一步減少對所述驅動層14及所述按鍵電極166之間的耦合電容進行充電的電壓V2，即，控制V1>V2，從而可以對所述驅動層14及所述按鍵電極166之間的耦合電容進行少量充電。故，所述複數感測電極162可以獲得較小的第二電訊號；進一步的，通過數模轉換可以獲得更小的第二數位訊號。在時間T2中，所述驅動層14及所述按鍵電極166之間的耦合電容進行放電。另外，所述按鍵電極166上對應觸碰點的觸碰資訊可以通過觸碰前、後所述第二數位訊號獲得。
請參照圖7，該第二數位訊號不會超出所述控制IC的測試上限。故，有利於該互感式觸摸屏10的精確定位。
請參閱圖8，本發明第二實施例提供一種所述互感式觸摸屏10的控制方法，該控制方法包括以下步驟：S20：以一第一驅動訊號V1驅動所述第一驅動電極，所述複數感測電極162逐一掃描從而獲得複數第一電訊號，進而將所述第一電訊號以放大倍率κ進行數模轉換從而獲得一第一數位訊號；以及S21：以一第二驅動訊號V2驅動所述第二驅動電極，所述複數感測電極162逐一掃描從而獲得複數第二電訊號，進而將所述第二電訊號以放大倍率κ'進行數模轉換從而獲得一第二數位訊號，其中，V1>V2。
所述步驟S20及S21與步驟S10及S11基本相同，其不同之處在於，僅通過降低所述第二驅動訊號V2，從而獲得較小的第二數位訊號，即，V1=V0>V2=V0'，V0'指所述第二驅動訊號V2在本實施例中的參考數值，且κ=κ'。請一併參照圖6，通過降低對所述驅動層14及所述按鍵電極166之間耦合電容進行充電的第二驅動訊號V2的大小，從而對所述驅動層14及所述按鍵電極166之間的耦合電容進行少量充電，進而可以降低第二數位訊號。優選地，3V2≧V1>V2。本實施例中，2V2=V1。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

Claims (12)

  1. 一種觸摸屏之控制方法，所述觸摸屏為一互感式觸摸屏，包括一驅動層以及一相對設置的傳感層；所述驅動層包括複數驅動電極以及一第一導電層；所述傳感層包括複數感測電極、一第二導電層以及複數按鍵電極，所述感測電極及按鍵電極分別設置於所述第二導電層的兩端；定義驅動所述按鍵電極的驅動電極為第二驅動電極，而其他驅動電極為第一驅動電極；所述控制方法包括以下步驟：S10：以一第一驅動訊號V1驅動所述第一驅動電極，所述複數感測電極逐一掃描從而獲得複數第一電訊號，進而將所述第一電訊號以放大倍率κ進行數模轉換從而獲得一第一數位訊號；以及S11：以一第二驅動訊號V2驅動所述第二驅動電極，所述複數感測電極逐一掃描從而獲得複數第二電訊號，進而將所述第二電訊號以放大倍率κ'進行數模轉換從而獲得一第二數位訊號；其改良在於，通過控制所述第二驅動訊號V2和/或放大倍率κ'降低所述第二數位訊號。
  2. 如請求項第1項所述之觸摸屏之控制方法，其中，V1>V2。
  3. 如請求項第2項所述之觸摸屏之控制方法，其中，3V2≧V1>V2。
  4. 如請求項第1項所述之觸摸屏之控制方法，其中，κ>κ'。
  5. 如請求項第4項所述之觸摸屏之控制方法，其中，3κ'≧κ>κ'。
  6. 如請求項第1項所述之觸摸屏之控制方法，其中，在步驟S10中，當所述第一驅動訊號V1輸入所述第一驅動電極時，所述第二驅動電極接地或者浮置。
  7. 如請求項第1項所述之觸摸屏之控制方法，其中，在步驟S11中，當所述 第二驅動訊號V2輸入所述第二驅動電極時，所述第一驅動電極接地或者浮置。
  8. 一種觸摸屏之控制方法，所述觸摸屏為一互感式觸摸屏，包括一驅動層以及一相對設置的傳感層；所述驅動層包括複數驅動電極以及一第一導電層；所述傳感層包括複數感測電極、一第二導電層以及複數按鍵電極，所述感測電極及按鍵電極分別設置於所述第二導電層的兩端；定義驅動所述按鍵電極的驅動電極為第二驅動電極，而其他驅動電極為第一驅動電極；所述控制方法包括以下步驟：S10：以一第一驅動訊號V1驅動所述第一驅動電極，所述複數感測電極逐一掃描從而獲得複數第一電訊號，進而將所述第一電訊號以放大倍率κ進行數模轉換從而獲得一第一數位訊號；以及S11：以一第二驅動訊號V2驅動所述第二驅動電極，所述複數感測電極逐一掃描從而獲得複數第二電訊號，進而將所述第二電訊號以放大倍率κ'進行數模轉換從而獲得一第二數位訊號，其中，κ>κ'。
  9. 如請求項第8項所述之觸摸屏之控制方法，其中，所述第二導電層包括複數導電條，且所述放大倍率κ和κ'根據所述導電條的面積和所述按鍵電極的面積之間的比值確定。
  10. 如請求項第8項所述之觸摸屏之控制方法，其中，V1>V2。
  11. 如請求項第8項所述之觸摸屏之控制方法，其中，在步驟S10中，當所述第一驅動訊號V1輸入所述第一驅動電極時，所述第二驅動電極接地或者浮置。
  12. 如請求項第8項所述之觸摸屏之控制方法，其中，在步驟S11中，當所述第二驅動訊號V2輸入所述第二驅動電極時，所述第一驅動電極接地或者浮置。
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