[发明专利]一种主动式触控感测电路装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种主动式触控感测电路，特别是关于一种由电容、电阻以及晶体管所组成的感测电路，其系藉由一瞬间的大开电流作为感应信号，降低功耗，增加反应时间。

背景技术

触控面板的应用范围非常广泛，包括可携式信息、消费及通讯产品、金融或商业用途、工厂自动化控制系统、公共信息用途等。此外，自各大厂推出智能型手机、平板计算机等热门的触控行动装置后，让使用者重新体会触控产品的应用便利性，同时在操作习惯上也产生另一种变化，消费性商品开始尝试导入更便捷的触控解决方案，藉以取代较易老化、故障或是进尘、腐蚀的机械式开关，平面式的配置也很容易与多数电子装置进行设计整合，触控面板的需求量因而大增。

此外，触控感测单元的基本运作原理，多为实行检测表面电容变化的机制，进行触点的定位与压按动作感知，当人体部位或手指接近到感测单元的金属导电片时，立即会导致金属材质的导电片产生电容值的细微变化，当导电部位在金属片上移动时，会同时改变金属片表面的电场，进而使电容值出现变化，并将此些微的变化利用触控感测单元搜集、处理回馈触点坐标、动作形式等信息，以上即基本的触控感测机制。而触控感测电路更为触控面板中主要的组件的一，其系用以侦测物体的触点位置，以使控制系统得知物体实际接触于面板上的位置，藉此以正确操控装置。

如专利前案的中华人民国共和国专利申请号第100405146C号，系揭露一触控式液晶显示器，请参考图1与图2，其中图1为其液晶显示器示意图，而图2为图1液晶显示面板的局部电路图。

图1的液晶显示器100包含闸极驱动器102、源极驱动器104、固定电压单元106、判断单元108以及液晶显示面板110。而图1的液晶显示面板110包含图2所示的复数个像素单元200以及复数个侦测电路210。

图2中的每一侦测电路210系耦接于像素单元200。需特别注意的是，图2的侦测电路210的个数可以少于或等于像素单元200的个数，且图2复数个侦测电路210均匀分布在图1的液晶显示面板110上。图2中的每一像素单元200包含开关晶体管202、储存电容204以及液晶电容206。而液晶电容206系由两个所电极组成，一个电极连接到共电压端V_com，另一个电极则连接到开关晶体管202，二电极的间分布有液晶分子。当开关晶体管202的闸极接收到扫描线G_n-1传来图1的闸极驱动器102所产生的扫描信号时，会经由数据线D_n导通由图1的源极驱动器104产生的数据信号电压予图2的液晶电容206。

而图2的液晶电容206的液晶分子则依据共电压端Vcom产生的共电压以及数据信号电压的电压差产生不同的排列方向，以控制通过液晶分子的光线强度。且图2的储存电容204则用来储存该数据信号电压，使得液晶电容206在图2的开关晶体管202关闭时仍能维持该数据信号电压与共电压的间的电压差，而使通过液晶分子的光线强度保持固定。图2的侦测电路210包含第一晶体管211、第二晶体管212、第三晶体管213以及一感测单元。感测单元系用来用来于一特定时段内产生动态电压于节点Y，因此在本实施例中，感测单元可为一触控电容C_v，其原理系在该特定时段内，依据触控电容C_v的电容值动态变化，使得触控电容C_v输出至节点Y为一动态电压。

然而，前述该习知的触控式液晶显示器必须藉额外的一闸极控制及扫描线G₁-G_n的驱动，增加额外的成本。且其系以电压作为感应信号，并藉由感测电路的源极追随器读出该电压值，其易受到组件间的变异而引响。此案系利用电容分压概念作感测，因此，其感应信号较微弱而难以读取。最后，当未触摸时，仍有大电流通过，故其功率的消耗大，不利于大面积的触控面板使用。

综前所述，习知触控面板的触控感测电路无法达到所需要求，故需发明一种具有高感测信号强度的触控感测电路，藉此产生高感测信号强度且可降低读取电路所需的成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种控制闸极电压关闭时间的主动式触控感测电路，其系可应用于内嵌式(In-cell)或外挂式(on-cell)触控面板，当电容被触摸时，其电容值系同时改变，以使晶体管的闸极的输入波形产生严重的阻容延迟(RC Delay)效应，使晶体管的汲极输出较大的一开电流，进而使此开电流极易被读取，提高感测信号强度，降低误判率。