[发明专利]一种内嵌式多点触控面板系统及其驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及触控面板技术领域，尤指一种内嵌式多点触控面板系统及其驱动方法。

背景技术

触控面板的技术原理是当手指或其他介质接触到屏幕时，依据不同感应方式，侦测电压、电流、声波或红外线等，进而测出触压点的坐标位置。例如电阻式触控面板即为利用上、下电极间的电位差，用以计算施压点位置检测出触控点所在。电容式触控面板是利用排列的透明电极与人体之间的静电结合所产生的电容变化，从所产生的电流或电压来检测其坐标。

依据电容触控技术原理而言，其可分为表面式电容触控感测(Surface Capacitive)及投射式电容触控感测(Projected Capacitive)这两种技术。表面式电容感测技术架构虽构造简单，但不易实现多点触控以及较难克服电磁干扰(Electromagnetic Interference，EMI)及噪声信号的问题，使得现今电容触控技术大多朝向投射电容式触控感测技术发展。

投射式电容触控感测(Projected Capacitive)技术又可分为自感电容型(Self capacitance)及互感电容型(Mutual capacitance)。自感电容型指触控物与导体线间产生电容耦合，并量测导体线的电容变化，用以确定是否有触碰发生。然而，互感电容型则是当触碰发生时，会在邻近两层导体线间产生电容耦合现象。

现有的自感电容(self capacitance)感测技术感测每一条导体线对地电容，经由对地电容值变化判断是否有物体靠近电容式触控面板，其中，自感电容或对地电容并非实体电容，其为每一条导体线的寄生及杂散电容。图1为现有的自感电容感测的示意图，其在第一时间周期，先由第一方向的驱动及传感器110驱动第一方向的导体线，以对第一方向的导体线的自感电容充电。再于第二时间周期，驱动及传感器110侦测第一方向的导体在线电压，以获得m个数据。又于第三时间周期，由第二方向的驱动及传感器120驱动第二方向的导体线，以对第二方向的导体线的自感电容充电。再于第四时间周期，驱动及传感器120侦测第二方向的导体在线电压，以获得n个数据。因此，总共可获得m+n个数据。

图1中的习知自感电容感测方法在同一条导体线同时连接有驱动电路及感测电路，先对导体线驱动后，再对同一导体线感测其信号的变化量，用以决定自感电容大小。

另一电容式触控面板驱动的方法为感测互感应电容(mutual capacitance,Cm)的大小变化，用以判断是否有物体靠近触控面板，同样地，互感应电容(Cm)并非实体电容，其为第一方向的导体线与第二方向的导体线之间互感应电容(Cm)。图2为现有互感应电容(Cm)感测的示意图，如图2所示，驱动器210配置于第一方向(Y)上，传感器220配置于第二方向(X)上，在第一时间周期T1前半周期时，由驱动器210对第一方向的导体线230驱动，其使用电压Vy_1对互感应电容(Cm)250充电，在第一时间周期T1后半周期时，所有传感器220感测所有第二方向的导体线240上的电压(Vo_1,Vo_2,…,Vo_n)，用以获得n个资料，亦即经过m个驱动周期后，即可获得m×n个数据。

现有的触控式平面显示器将触控面板与平面显示器直接进行上下的迭合，因为所迭合的触控面板为透明面板，因而平面显示器的影像可以穿透迭合在其上之触控面板进而显示影像，并藉由触控面板作为输入之媒介或接口。

因为在迭合时，必须增加一个触控面板的重量，使得平面显示器重量大幅地增加，不符合现时市场对于显示器轻薄短小的要求。更进一步说明，直接迭合触控面板以及平面显示器时，在厚度上，增加了触控面板本身的厚度，降低了光线的穿透率，增加反射率与雾度，使屏幕显示的质量变差。

针对前述的缺点，触控式平面显示器改为采取内嵌式触控技术。内嵌式触控技术目前主要的发展方向可分为On-Cell及In-Cell两种技术。On-Cell技术是将投射电容式触控技术的感应电极(Sensor)制作在面板彩色滤光片(Color Filter,CF)的背面(即贴附偏光板面)，整合为彩色滤光片的结构。In-Cell技术则是将感应电极(Sensor)置入液晶细胞(LCD Cell)的结构当中，In Cell技术将触控组件整合于显示面板之内，使得显示面板本身就具备触控功能，因此不需要另外进行与触控面板贴合或是组装的制程，这样技术通常都是由TFT LCD面板厂开发。内嵌式多点触控面板(In-Cell Multi-Touch Panel)技术渐渐成熟，触控功能直接整合于面板生产制程中，不需再加一层触控玻璃，因此可维持原面板的薄度进而减少成本。