CN103279247A - 一种电容式触摸屏 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电容式触摸屏,包括:衬底,设置于所述衬底上的多个感应电极,所述多个感应电极排列成二维阵列;以及绑定到所述衬底上的触摸控制芯片,所述触摸控制芯片与所述多个感应电极之中的每一个感应电极分别通过导线相连接;所述触摸控制芯片包括驱动源、检测电路和时序控制电路,所述每个感应电极分别与所述驱动源和所述检测电路连接;所述时序控制电路按照预置控制方案启动或关闭所述驱动源,所述检测电路检测所述每个感应电极的电容变化量,从而检测出触摸体所述触摸屏上的触摸位置。本发明实施例公开的电容式触摸屏,可以根据每个感应电极的电容变化率,准确检测出同时触摸到触摸屏上的多个触摸点的位置。
Description
技术领域
本发明涉及触控技术领域,尤其涉及一种电容式触摸屏。
背景技术
当前,触摸屏广泛应用于手机、私人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)、全球定位系统(Global Positioning System,GPS)、电脑、电视等各种电子产品中,已经逐渐渗透到人们工作和生活的各个领域。但目前的触摸屏仅能支持一只有源笔的触摸应用,对于多只有源笔同时应用时,则不能支持。
发明内容
本发明实施例提供一种电容式触摸屏,可以同时检测出多个触摸点的位置以及能支持多支有源笔应用。
本发明实施例提供的电容式触摸屏,包括:
衬底,设置于所述衬底上的多个感应电极,所述多个感应电极排列成二维阵列;以及绑定到所述衬底上的触摸控制芯片,所述触摸控制芯片与所述多个感应电极之中的每一个感应电极分别通过导线相连接;
所述触摸控制芯片包括驱动源、检测电路和时序控制电路,所述每个感应电极分别与所述驱动源和所述检测电路连接;
所述时序控制电路按照预置控制方案启动或关闭所述驱动源,所述检测电路检测所述每个感应电极的电容变化量,从而检测出触摸体所述触摸屏上的触摸位置。
优选地,所述时序控制电路按照预置控制方案启动所述驱动源时,所述检测电路检测所述每个感应电极的自电容变化量,从而检测出无源触摸体在所述触摸屏上的触摸位置。
优选地,所述时序控制电路按照预置控制方案关闭所述驱动源时,所述检测电路检测所述每个感应电极的互电容变化量,从而检测出有源触摸体在所述触摸屏上的触摸位置。
优选地,所述时序控制电路控制所述驱动源对所述每个感应电极进行同时启动或者分组启动,以使所述检测电路对所述每个感应电极进行同时检测或者分组检测。
优选地,所述检测电路与所述有源触摸体发送的电信号不同步。
优选地,所述检测电路与所述有源触摸体发送的电信号保持同步。
优选地,所述检测电路根据有源触摸体发送的同步码调整到与所述有源触摸体发送的电信号同步。
优选地,所述检测电路调整本检测电路的相位,使得所述检测电路接收到的电信号幅度最大时,达到与所述有源触摸体发送的电信号同步并在所述相位下保持与所述有源触摸体发送的电信号同步。
优选地,所述每个感应电极的驱动频率有至少一个。
优选地,所述多个感应电极属于至少一个以上的感应电极区域,所述触控芯片的数量与所述感应电极区域的数量相同,且每个触摸控制芯片与其控制下的感应电极区域中的每个感应电极分别通过导线连接。
优选地,所述每个触摸控制芯片的时钟同步或不同步。
优选地,所述感应电极的形状是矩形、菱形、圆形、椭圆形中的至少一个。
优选地,所述衬底是玻璃衬底,所述触摸控制芯片以玻璃覆晶(Chip-on-Glass)方式绑定到衬底上;或者
所述衬底是柔性衬底,所述触摸控制芯片以柔性覆晶(Chip-on-Film)方式绑定到衬底上;或者
所述衬底是印制电路板,所述触摸控制芯片以板上芯片封装(Chip-on-Board)的方式绑定到衬底上。
根据本发明实施例公开的电容式触摸屏,每个感应电极是相互独立的,触摸控制芯片与每个感应电极分别通过导线相连接,触摸控制芯片可以根据每个感应电极的电容变化率,准确检测出同时触摸到触摸屏上的多个触摸点的位置。从而克服了现有技术中不能准确进行多点检测的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本公开实施例所提供的电容式触摸屏的示意图;
图2是根据本公开实施例的感应电极阵列的俯视图;
图3至图6示出了根据本公开实施例的感应电极驱动方法;
图7示出了根据本发明实施例的信号同步图;
图8示出了根据本发明实施例的多笔检测图;
图9示出了根据本发明实施例的触摸控制芯片的信号流图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种电容式触摸屏,可以同时检测出多个触摸点的位置。
为了使本公开的目的、特征和优点能够更加的明显易懂,下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开实施例的技术方案进行描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。基于本公开实施例,本领域技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的任何其他实施例,都应当属于本发明的保护范围。为便于说明,表示结构的剖面图不依一般比例而作局部放大。而且,附图只是示例性的,其不应限制本发明的保护范围。此外,在实际制作中应包含长度、宽度以及深度的三维尺寸。
图1是本发明实施例所提供的电容式触摸屏的结构示意图。如图1所示,该电容式触摸屏11包括:衬底16;设置于衬底上的多个感应电极19,所述多个感应电极19排列成二维阵列;以及绑定到衬底16上的触摸控制芯片10,所述触摸控制芯片10与每个感应电极19分别通过导线相连接。触摸控制芯片10包括驱动源、检测电路和时序控制电路(图1中未画出),每个感应电极19分别与驱动源和检测电路连接;时序控制电路按照预置控制方案启动或关闭驱动源,检测电路检测每个感应电极19的电容变化量,从而检测出触摸体所述触摸屏上的触摸位置。
预置控制方案可以为启动与关闭驱动电源的顺序,可以先启动驱动电源,也可以先关闭驱动电源。
衬底16可以是透明的,例如是玻璃衬底或柔性衬底;也可以是不透明的,例如是印制电路板。衬底16上设置有多个感应电极19,所述多个感应电极19排列成二维阵列,可以是矩形阵列或任何其他形状的二维阵列。对于电容式触摸屏,每个感应电极19是一个电容传感器,电容传感器的电容在触摸屏上相应位置被触摸时发生变化。
可选地,在感应电极19上方设置有覆盖层(cover lens)以保护感应电极19。
每个感应电极19通过导线连接到触摸控制芯片10,触摸控制芯片10绑定到衬底16上。由于与每个感应电极19分别通过导线相连接,触摸控制芯片10的管脚很多,因此,将触摸控制芯片10绑定到衬底16上能够避免常规封装的困难。具体地,触摸控制芯片10可通过玻璃覆晶(Chip-on-Glass,简称COG)方式或柔性覆晶(Chip-on-Film,简称COF)或板上芯片封装(Chip-on-Board,简称COB)方式绑定到衬底上。根据本实施例,触摸控制芯片10与衬底16之间可存在各向异性导电膜(ACF)17。
此外,常规的柔性电路板(FPC)连接要求在硬件上给触摸控制芯片和FPC预留空间,不利于系统精简。而通过COG方式或COF方式,触摸控制芯片与触摸屏成为一体,显著降低了两者之间的距离,从而减小了整体的体积。此外,由于感应电极一般通过在衬底上对氧化铟锡(ITO)进行刻蚀形成,而触摸控制芯片也位于衬底上,因此,两者之间的连线可通过一次ITO刻蚀完成,显著简化了制造工艺。
图2是根据本公开实施例的感应电极阵列的俯视图。本领域技术人员应理解,图2示出的仅仅是感应电极的一种排列方式,在具体实施中,感应电极可排列成任何二维阵列。此外,各感应电极在任一方向上的间距可以是相等的,也可以是不等的。本领域技术人员亦应理解,感应电极的数量可多于图2示出的数量。
本领域技术人员应理解,图2示出的仅仅是感应电极的一种形状。根据其他实施例,感应电极的形状可以是矩形、菱形、圆形或椭圆形,也可以是不规则形状。各感应电极的图案可以是一致的,也可以是不一致的。例如,中部的感应电极采用菱形结构,边缘的采用三角形结构。此外,各感应电极的大小可以是一致的,也可以是不一致的。例如,靠里的感应电极尺寸较大,靠边缘的尺寸较小,如此有利于走线和边沿的触摸精度。
每个感应电极都有导线引出,导线布于感应电极之间的空隙中。一般而言,导线尽量均匀,且走线尽量短。此外,导线的走线范围在保证安全距离的前提下尽量窄,从而留给感应电极更多的面积,使感应更精确。
各感应电极可通过导线连接至总线22,总线22将导线直接或者经过一定的排序后与触摸控制芯片的管脚相连接。对于大屏幕的触摸屏,感应电极的数量可能非常多。在这种情况下,可以用单个触摸控制芯片控制所有感应电极;也可以通过对屏幕分区,用多个触摸控制芯片分别控制不同区域的感应电极,多个触摸控制芯片之间可进行时钟同步。此时,总线22可分割成若干个总线集,以便与不同的触摸控制芯片相连接。各触摸控制芯片控制相同数量的感应电极,或者控制不同数量的感应电极。
对于图2所示的感应电极阵列,布线可以在感应电极阵列的同一层上实现。对于其他结构的感应电极阵列,如果同层走线难以实现,导线也可以布置在不同于感应电极阵列所在层的另一层,通过通孔连接各感应电极。
本发明实施例中检测触摸体在触摸屏上的位置有两种方案,一种为自电容检测方案,一种为互电容检测方案。
图2所示的感应电极阵列基于自电容的触摸检测原理。每个感应电极对应屏幕上特定位置,在图2中,2a-2d表示不同感应电极。21表示一个触摸,当触摸发生在某感应电极所对应的位置时,该感应电极上的电荷改变,因此,检测该感应电极上的电荷(电流/电压),能够知道该感应电极有没有发生触摸事件。一般而言,这可以通过模数转换器(ADC)把模拟量转换为数字量来实现。感应电极的电荷改变量与感应电极被覆盖的面积有关,例如,图2中感应电极2b和2d的电荷改变量大于感应电极2a和2c的电荷改变量。
屏幕上的每个位置均有对应的感应电极,感应电极之间没有物理连接,因此,本公开实施例所提供的电容式触摸屏能够实现真正的多点触控,避免了现有技术中自电容触摸检测的鬼点问题。
感应电极层可以通过表面贴合方式与显示屏结合,也可以把感应电极层做到显示屏内部,例如内嵌式(In-Cell)触摸屏,还可以把感应电极层做到显示屏上表面,例如外嵌式(on-Cell)触摸屏。
本发明实施例中,无源触摸体可以包括手指或者其他无源笔等,有源触摸体可以包括有源笔等。
图3示出的是本实施例中自电容检测的原理图,其中,触摸控制芯片10包括驱动源24、检测电路25和时序控制电路23,感应电极19分别与所述驱动源24和所述检测电路25连接;时序控制电路23按照预置控制方案启动驱动源24时,检测电路25检测所述每个感应电极19的自电容变化量,从而检测出无源触摸体在触摸屏11上的触摸位置。
时序控制电路23控制各驱动源24和检测电路25的工作时序。而感应电极19的驱动时序有多种选择。时序控制电路23控制驱动源24对每个感应电极19进行同时启动或者分组启动,以使所述检测电路25对所述每个感应电极进行同时检测或者分组检测。
如图4A所示,所有感应电极同时驱动,同时检测。这种方式完成一次扫描所需要的时间最短,驱动源数量最多(与感应电极的数量一致)。如图4B所示,感应电极的驱动源被分成若干组,每组依次驱动特定区域内的电极。这种方式能够实现驱动源复用,但会增加扫描时间,不过通过选择合适的分组数量,可以使驱动源复用和扫描时间达到折中。
图4C示出了常规互电容触摸检测的扫描方式,假设有N个驱动通道(TX),每个TX的扫描时间为Ts,则扫描完一帧的时间为N*Ts。而采用本实施例的感应电极驱动方法,可以将所有感应电极一起检测,扫描完一帧的时间最快仅Ts。也就是说,与常规互电容触摸检测相比,本实施例的方案能够将扫描频率提高N倍。
对于一个有40个驱动通道的互电容触摸屏,如果每个驱动通道的扫描时间为500us,则整个触摸屏(一帧)的扫描时间为20ms,即帧率为50Hz。50Hz往往不能达到良好使用体验的要求。本公开实施例的方案可以解决这个问题。通过采用排列成二维阵列的感应电极,所有电极可以同时检测,在每个电极的检测时间保持500us的情况下,帧率达到2000Hz。这大大超出了多数触摸屏的应用要求。多出来的扫描数据可以被数字信号处理端利用,用于例如抗干扰或优化触摸轨迹,从而得到更好的效果。
In-Cell触摸屏利用每帧的场消隐时间进行扫描,但每帧的场消隐时间仅为2-4ms,常规基于互电容的扫描时间却往往达到5ms甚至更大。为实现In-Cell屏的使用,通常减少互电容触摸检测的扫描时间,具体是减少每个通道的扫描时间,这种方法降低了In-Cell屏的信噪比,影响了触摸体验。本公开实施例的方案可以解决这个问题。例如,一个有10个驱动通道、常规互电容触摸检测扫描时间为4ms的In-Cell屏,每个通道的扫描时间仅为400us。通过采用本公开实施例的方案,所有电极同时驱动和检测,则所有电极都扫描完一次的仅需400us,若按上述In-Cell屏,扫描时间有4ms,则还有很多时间剩余。节省出的时间可以用于多次重复检测或变频率检测等其他检测,从而大大提高检测信号的信噪比和抗干扰能力,以得到更好的检测效果。
优选地,检测每个感应电极的自电容。感应电极的自电容可以是其对地电容。
作为一个示例,可采用电荷检测法。如图5所示,驱动源41提供恒定电压V1。电压V1可以是正压、负压或地。S1和S2表示两个受控开关,42表示感应电极的对地电容,45表示电荷接收模块,电荷接收模块45可将输入端电压钳位至指定值V2,并测量出输入或输出的电荷量。首先,S1闭合S2断开,Cx的上极板被充电至驱动源41所提供的电压V1;然后S1断开S2闭合,Cx与电荷接收模块45发生电荷交换。设电荷转移量为Q1,Cx的上极板电压变为V2,则由C=Q/ΔV,有Cx=Q1/(V2-V1),从而实现了电容检测。
图6示出的是本实施例中互电容检测的原理图,其中,当有源笔接触屏幕时,各电极的工作状态如图6所示。每个电极19的驱动源在此时都是关闭的,只连接检测电路25,做接收端使用。有源笔21会发送一定频率和幅度的信号22,而有源笔和电极之间存在互电容,因此有源笔发送的信号可以耦合到电极上。该耦合信号能被25检测电路检测到。注意22这里画成固定频率的方波,实际中,22可能是固定频率或变频率,固定占空比或变占空比的方波,正弦波或者其他波形。23时序电路用来控制检测电路与电容笔发送信号22的同步。
与手不同的是,有源笔与电容屏的接触面积通常都很小,通常直径只有1~2mm。有源笔和电极之间的互电容,只与有源笔和电容之间的距离相关。有源笔和电极距离越近,则互电容越大,反之越小。因此,各个电极接收到的笔信号的幅度,可以认为只与距离有关,离有源笔越近的电极接收到的信号幅度越强,离有源笔越远的电极接收到的信号幅度越弱。于是,我们可以利用各个电极接收到的信号幅度强弱,准确定位出有源笔的位置。例如图6中,有源笔21落在了电极19和18之间,并且离18最近,离19略远,离17更远,三个电极接收到的信号幅度如图6。一般来说,我们可以利用重心算法,定位出有源笔头的准确位置。图6中只是简单的表示了一个维度的幅度信息,实际中,感应量是一个二维信息,相应的,计算出来的坐标也是二维信息。
同时,有源笔发送的信号可能还包含了压力,角度等辅助信息,这些信息可能是通过频率或者幅度调制在原始信号中的。检测电路25接收信号后,除了恢复有源笔发送波形的幅值,还需要解析波形内的信息。为了恢复出这些信息,检测电路25需要与有源笔发送的电信号保持同步。
一种可能的同步机制是,所述检测电路根据有源触摸体发送的同步码调整到与所述有源触摸体发送的电信号同步。即:检测电路根据有源触摸体发送同步码调整到与所述有源触摸体发送的电信号同步。有源笔在每次扫描前发送一段同步码,检测根据同步码与有源笔同步。
另一种同步机制是,所述检测电路调整本检测电路的相位,使得所述检测电路接收到的电信号幅度最大时,达到与所述有源触摸体发送的电信号同步并在所述相位下保持与所述有源触摸体发送的电信号同步。即:检测电路调整相位,当接收到的电信号幅度最大时,达到与所述有源触摸体发送的电信号同步。也就是根据能量信息,让检测电路不断调整接收到的电信号的相位,当接收到的电信号幅度最大时候,代表检测电路和有源笔同步。当然还有其他很多方法可以实现同步。值得注意的是,这里提到的同步并非一定需要。如果只需要检测笔的位置,而不需要接收辅助信息,可以不需要同步,例如,通过正交解调的方式可以直接回复出信号幅度。
这里的实施例假设需要同步。当触摸屏只有手存在时,检测端只是检测手的触摸,但是会不断检查有无笔的存在。当手和有源笔同时存在时,检测端能检测到,并同步上有源笔的信号,从而调整电极的驱动时序以及接收时序,完成对两者同时支持。如图7。开始时只有手的触摸,此时电极的驱动源工作,并且检测电路检测电极的电荷/电压,来判断手的位置。当电极的驱动结束时,检测电路还会继续工作一段时间,这段时间用来检测有无有源笔的存在。由于有源笔会发射特定频率的信号,因此,这种检测可以通过对某一频率的能量测定来完成,此处不详述。有源笔的驱动信号和感应电极的驱动信号可以稍有区别,例如,具有不同的频率,或者具有不同的幅度。这样,可以方便检测感应电极判断有无有源笔的存在。
一旦有有源笔接触到屏体时,这个时候有源笔的驱动信号,就能被检测到。但这个时候,有源笔的驱动信号和电极本身的驱动信号并不同步,可能造成在一帧内,电极在驱动时,有源笔也在驱动,这样就会丢失或破坏某一部分信息。于是,同步机制不断的调整本地电极的驱动和接收时序。这个调整可能是通过不断的延迟操作,或者PLL(锁相环)实现的,这个同步过程有可能需要若干帧的时间。当同步完成后,感应电极驱动源和有源笔的驱动源能保证在时间上不重叠,并且检测电路也能和有源笔的驱动讯号同步,因此,就能够完全的检测出手和有源笔的位置。本发明中每个电极的分布是完全独立的,因此同步电路每个电极也是独立的,如果为了节省资源,也可以若干区域合并使用同一个同步机制。
当有多个有源笔存在时,由于两只有源笔在物理上不太可能放在同一个位置上,或者规定两支有源笔不能太接近而放到同一个电极上方。如果采用上述的每个电极都有独立的同步电路,则即使多个电源笔采用同一个扫描频率,也可以支持多个有源笔。特别的,当两个有源笔的位置特别靠近时,有可能某个电极能同时接受到两个有源笔的信息,此时,则需要两个有源笔的扫描方式略微有些区别,或者有不同的同步码,使得感应电极能区分出两只笔。
在时间上,同一帧中,需要同时检测手,有源笔1,有源笔2……有源笔N。但是与传统的有源笔系统不同的是,本发明中的有源笔系统,在进行手检测的时候,所需要的时间非常短。如前所述,若触摸屏有N个驱动通道(TX),在不考虑笔的情况下,本发明扫描一帧的时间为传统扫描时间的1/N。如图8,在一帧内可以有更多的时间用于笔的扫描检测以及同步。这样,本发明实施例在保持帧率不变的情况下,本发明方案可以支持更多的有源笔。另外,多个有源笔之间可以使用相同的扫描方式或者不同的扫描方式。例如,使用相同或不同的扫描频率,使用相同或不同的占空比等。这并不影响本发明的实现方案。
当只有一个有源笔存在时,由于本方案中扫描时间相较传统方式短,多余的时间也可以支持对一个电源笔多次扫描,这样,利用多帧数据做信号处理,能够大大提升电源笔的线性度,精度等指标,比传统的有源笔系统有更好的性能表现。
同时,由于本发明的电极分布方式是二维独立电极,屏幕上每个位置均对应一个电极,因此,即使多个有源笔采用同一个发射频率,检测多个有源笔时,也不会存在鬼点现象,能反映出真实的多个笔的坐标。
图9示出的是本发明实施例中一检测流程图,其中,预置控制方案中要求先检测手的触摸,再检测有源笔的触摸。
步骤101、启动手机检测模式,检测手的触摸;
步骤102、再启动有源笔检测模式,检测有源笔是否有触摸;
步骤103、是否检测到有源笔的触摸;
步骤104、当检测到有源笔的触摸时,各感应电极分别与有源笔的电信号同步;
步骤105、检测有源笔的具体触摸位置。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明不应被限制于所公开的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (13)
1.一种电容式触摸屏,其特征在于,包括:
衬底,设置于所述衬底上的多个感应电极,所述多个感应电极排列成二维阵列;以及绑定到所述衬底上的触摸控制芯片,所述触摸控制芯片与所述多个感应电极之中的每一个感应电极分别通过导线相连接;
所述触摸控制芯片包括驱动源、检测电路和时序控制电路,所述每个感应电极分别与所述驱动源和所述检测电路连接;
所述时序控制电路按照预置控制方案启动或关闭所述驱动源,所述检测电路检测所述每个感应电极的电容变化量,从而检测出触摸体所述触摸屏上的触摸位置。
2.根据权利要求1所述的电容式触摸屏,其特征在于,所述时序控制电路按照预置控制方案启动所述驱动源时,所述检测电路检测所述每个感应电极的自电容变化量,从而检测出无源触摸体在所述触摸屏上的触摸位置。
3.根据权利要求1所述的电容式触摸屏,其特征在于,所述时序控制电路按照预置控制方案关闭所述驱动源时,所述检测电路检测所述每个感应电极的互电容变化量,从而检测出有源触摸体在所述触摸屏上的触摸位置。
4.根据权利要求1-3任一所述的电容式触摸屏,其特征在于,所述时序控制电路控制所述驱动源对所述每个感应电极进行同时启动或者分组启动,以使所述检测电路对所述每个感应电极进行同时检测或者分组检测。
5.根据权利要求1-3任一所述的电容式触摸屏,其特征在于,所述检测电路与所述有源触摸体发送的电信号不同步。
6.根据权利要求1-3任一所述的电容式触摸屏,其特征在于,所述检测电路与所述有源触摸体发送的电信号保持同步。
7.根据权利要求6所述的电容式触摸屏,其特征在于,所述检测电路根据有源触摸体发送的同步码调整到与所述有源触摸体发送的电信号同步。
8.根据权利要求6所述的电容式触摸屏,其特征在于,所述检测电路调整本检测电路的相位,使得所述检测电路接收到的电信号幅度最大时,达到与所述有源触摸体发送的电信号同步并在所述相位下保持与所述有源触摸体发送的电信号同步。
9.根据权利要求1-3任一所述的电容式触摸屏,其特征在于,所述每个感应电极的驱动频率有至少一个。
10.根据权利要求1-3任一所述的电容式触摸屏,其特征在于,所述多个感应电极属于至少一个以上的感应电极区域,所述触控芯片的数量与所述感应电极区域的数量相同,且每个触摸控制芯片与其控制下的感应电极区域中的每个感应电极分别通过导线连接。
11.根据权利要求10所述的电容式触摸屏,其特征在于,所述每个触摸控制芯片的时钟同步或不同步。
12.根据权利要求1-3任一所述的电容式触摸屏,其特征在于,所述感应电极的形状是矩形、菱形、圆形、椭圆形中的至少一个。
13.如权利要求1-3任一所述的电容式触摸屏,其特征在于,所述衬底是玻璃衬底,所述触摸控制芯片以玻璃覆晶(Chip-on-Glass)方式绑定到衬底上;或者
所述衬底是柔性衬底,所述触摸控制芯片以柔性覆晶(Chip-on-Film)方式绑定到衬底上;或者
所述衬底是印制电路板,所述触摸控制芯片以板上芯片封装(Chip-on-Board)的方式绑定到衬底上。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104484076A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-01 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 自电容触摸感测装置及触摸点定位方法、显示设备 |
CN104503651A (zh) * | 2015-01-22 | 2015-04-08 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种内嵌式触摸屏及显示装置 |
CN105589594A (zh) * | 2014-11-06 | 2016-05-18 | Nlt科技股份有限公司 | 电子装置和电子装置的操作控制方法 |
CN109445206A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-03-08 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 一种显示屏组件及电子装置 |
WO2020048060A1 (zh) * | 2018-09-03 | 2020-03-12 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 触控显示器及其触控检测方法 |
CN113204295A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-08-03 | 合肥维信诺科技有限公司 | 电容式触控面板及其控制方法、电子设备 |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103309535A (zh) * | 2013-06-06 | 2013-09-18 | 敦泰科技有限公司 | 电容式触摸屏 |
TWI721705B (zh) * | 2019-04-12 | 2021-03-11 | 禾瑞亞科技股份有限公司 | 觸控處理方法、裝置與觸控系統 |
US9772696B2 (en) * | 2014-03-06 | 2017-09-26 | Stmicroelectronics Asia Pacific Pte Ltd | System and method for phase error compensation in synchronized devices |
US9733731B2 (en) * | 2014-05-12 | 2017-08-15 | Atmel Corporation | Timing synchronization of active stylus and touch sensor |
CN106293171A (zh) * | 2015-05-19 | 2017-01-04 | 晶门科技(深圳)有限公司 | 驱动内嵌式触摸显示面板的装置和方法 |
US10514803B2 (en) | 2016-03-06 | 2019-12-24 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Pen in field force sensing calibration |
US10254857B2 (en) * | 2016-03-06 | 2019-04-09 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Soft touch detection of a stylus |
US20180024667A1 (en) * | 2016-07-22 | 2018-01-25 | Tactual Labs Co. | Hover-sensitive touchpad |
US10234965B2 (en) | 2017-02-02 | 2019-03-19 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Active stylus differential synchronization |
US10067603B1 (en) * | 2017-05-03 | 2018-09-04 | Himax Technologies Limited | Touch panel and sensing method of touch panel capable of simultaneously activating columns of sensors within one drive cycle |
US10956004B2 (en) * | 2018-11-13 | 2021-03-23 | International Business Machines Corporation | Recognizing user interface element selection |
CN109933241B (zh) * | 2019-03-18 | 2022-07-05 | 京东方科技集团股份有限公司 | 触控显示驱动方法、触控显示驱动装置、触控显示屏 |
CN111522460B (zh) * | 2020-04-07 | 2022-12-23 | Oppo(重庆)智能科技有限公司 | 一种电容数据的处理方法、装置、电子设备和存储介质 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201402456Y (zh) * | 2009-04-20 | 2010-02-10 | 深圳市汇顶科技有限公司 | 一种单面布线的电容型触摸面板及触摸屏终端 |
US20100309167A1 (en) * | 2008-01-29 | 2010-12-09 | Melfas, Inc. | Touch sensor panel having a split-electrode structure and a touch sensor device provided with the same |
CN102262489A (zh) * | 2010-04-22 | 2011-11-30 | 马克西姆综合产品公司 | 转移电荷以将触摸屏控制器电容转换成电压的系统和方法 |
CN203376726U (zh) * | 2013-06-06 | 2014-01-01 | 敦泰科技有限公司 | 一种电容式触摸屏 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7663607B2 (en) * | 2004-05-06 | 2010-02-16 | Apple Inc. | Multipoint touchscreen |
KR101080181B1 (ko) * | 2008-08-14 | 2011-11-07 | (주)멜파스 | 양방향 인접 전극을 포함하는 접촉 감지 패널, 및 접촉 감지 장치 |
GB2466566B (en) * | 2008-12-22 | 2010-12-22 | N trig ltd | Digitizer, stylus and method of synchronization therewith |
TWI521400B (zh) * | 2009-01-06 | 2016-02-11 | Elan Microelectronics Corp | The touch input device and the control method of the touch panel module applied to the touch input device |
WO2012039837A1 (en) * | 2010-09-22 | 2012-03-29 | Cypress Semiconductor Corporation | Capacitive stylus for a touch screen |
KR20140043299A (ko) * | 2010-10-28 | 2014-04-09 | 사이프레스 세미컨덕터 코포레이션 | 용량성 감지 어레이와 스타일러스의 동기화 |
US9921626B2 (en) * | 2012-09-28 | 2018-03-20 | Atmel Corporation | Stylus communication with near-field coupling |
US9874949B2 (en) * | 2013-02-25 | 2018-01-23 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Stylus for a digitizer system |
US8970796B2 (en) * | 2013-04-26 | 2015-03-03 | Cypress Semiconductor Corporation | Field-line repeater (FLR) structure of a sense array |
US9256330B2 (en) * | 2013-05-22 | 2016-02-09 | Qualcomm Technologies, Inc. | Capacitive touch panel configured to sense both active and passive input with a single sensor |
US8874396B1 (en) * | 2013-06-28 | 2014-10-28 | Cypress Semiconductor Corporation | Injected touch noise analysis |
US9465490B2 (en) * | 2013-09-19 | 2016-10-11 | Atmel Corporation | Curved surface sensor pattern |
-
2013
- 2013-06-06 CN CN201310224090.8A patent/CN103279247B/zh active Active
- 2013-11-20 US US14/085,461 patent/US20140362035A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100309167A1 (en) * | 2008-01-29 | 2010-12-09 | Melfas, Inc. | Touch sensor panel having a split-electrode structure and a touch sensor device provided with the same |
CN201402456Y (zh) * | 2009-04-20 | 2010-02-10 | 深圳市汇顶科技有限公司 | 一种单面布线的电容型触摸面板及触摸屏终端 |
CN102262489A (zh) * | 2010-04-22 | 2011-11-30 | 马克西姆综合产品公司 | 转移电荷以将触摸屏控制器电容转换成电压的系统和方法 |
CN203376726U (zh) * | 2013-06-06 | 2014-01-01 | 敦泰科技有限公司 | 一种电容式触摸屏 |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105589594A (zh) * | 2014-11-06 | 2016-05-18 | Nlt科技股份有限公司 | 电子装置和电子装置的操作控制方法 |
CN105589594B (zh) * | 2014-11-06 | 2019-12-31 | 天马微电子股份有限公司 | 电子装置和电子装置的操作控制方法 |
US11275440B2 (en) | 2014-11-06 | 2022-03-15 | Tianma Microelectronics Co., Ltd. | Electronic apparatus and electronic apparatus operation control method |
CN104484076A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-01 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 自电容触摸感测装置及触摸点定位方法、显示设备 |
CN104484076B (zh) * | 2014-12-31 | 2018-02-13 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 自电容触摸感测装置及触摸点定位方法、显示设备 |
CN104503651A (zh) * | 2015-01-22 | 2015-04-08 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种内嵌式触摸屏及显示装置 |
WO2016115813A1 (zh) * | 2015-01-22 | 2016-07-28 | 京东方科技集团股份有限公司 | 内嵌式触摸屏及显示装置 |
US9798418B2 (en) | 2015-01-22 | 2017-10-24 | Boe Technology Group Co., Ltd. | In-cell touch panel and display device |
CN104503651B (zh) * | 2015-01-22 | 2018-02-13 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种内嵌式触摸屏及显示装置 |
WO2020048060A1 (zh) * | 2018-09-03 | 2020-03-12 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 触控显示器及其触控检测方法 |
CN109445206A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-03-08 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 一种显示屏组件及电子装置 |
CN113204295A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-08-03 | 合肥维信诺科技有限公司 | 电容式触控面板及其控制方法、电子设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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US20140362035A1 (en) | 2014-12-11 |
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