專利名稱：噪聲消除電路的制作方法
技術領域：
本實用新型是有關于ー種觸控面板的噪聲消除電路，尤指ー種利用設置于觸控面板的噪聲天線或設置于液晶面板的噪聲天線，以消除讀出電路所接收的觸控面板的噪聲和液晶面板的噪聲的噪聲消除電路。
背景技術：
目前多點觸控(multi-touch)大都使用互感式電容觸控面板。請參照圖1，圖I是說明觸控面板100 (互感式電容觸控面板)的偵測觸控點的方式的示意圖。如圖I所示， 觸控面板100可以準確的偵測到多點觸控的位置，觸控面板100的驅動方式為將Y軸方向(或X軸方向)的進行電壓或電流的掃描，然后在X軸向(或Y軸方向)進行觸控點信號的截取，其中Y軸方向是以循序掃描的方式進行，但X軸向則是整面軸向的信號數據截取。請參照圖2，圖2為先前技術說明觸控面板100的讀出電路102的示意圖。如圖2所示，觸控面板100根據對象104在觸控面板100上的位置，產生信號X或信號Y，并透過一軟性印刷電路板(flexible print circuit,FPC) 106傳送至一多任務器108。然后,信號X或信號Y經由多任務器108被送至讀出電路102做信號處理(放大及濾波)后，產生信號X’或信號Y’。最后，信號X’或信號Y’被傳送至下一級電路112 (模擬數字轉換器和微處理器)做相對應的運算。請參照圖3，圖3為說明觸控面板100的操作示意圖。如圖3所示，當開關SWl開啟(turn on)以及開關SW2關閉(turn off)時,觸控面板100對Y軸方向的一第一感測線進行電壓或電流的掃描所產生的信號源S(信號Y),對電容Cx充電,使電容Cx儲存ー電位V。當開關SWl關閉以及開關SW2開啟時，多任務器108在X軸向將電容Cx所儲存的電位V傳送至讀出電路102做信號處理。反之，當開關SWl開啟以及開關SW2關閉吋，如果觸控面板100上的信號源是為X軸方向進行電壓或電流的掃描的結果，則當開關SWl關閉以及開關SW2開啟吋，多任務器108是在Y軸向將電容Cy所儲存的電位V傳送至讀出電路102做信號處理。然后，經由讀出電路102所產生的信號V’再送至下一級電路112做相對應的運算。請參照圖4和圖5，圖4為說明圖I的噪聲來源的示意圖，圖5為說明當操作觸控面板100吋，經由讀出電路102所產生的信號V’所包含的噪聲的示意圖。如圖I和圖4所示，圖I的噪聲包含耦接于觸控面板100的液晶面板114所產生的噪聲NI、觸控面板100會受外界干擾所產生的噪聲N2，以及多任務器108和讀出電路102所產生的噪聲N3和噪聲N4。因此，如圖3和圖5所示，讀出電路102根據電容Cx或電容Cy所儲存的電位V和噪聲附、吧、吧及財與式(I)，產生信號V’。另外，可根據式(2)決定噪聲比SNR。V，= V+N1+N2+N3+N4(I)SNR = V/(N1+N2+N3+N4)(2)如此，讀出電路102根據電位V所產生的信號V’可能會造成下一級電路112做錯誤的運算。
實用新型內容本實用新型的一實施例提供一種觸控面板的噪聲消除電路。該噪聲消除電路包含至少ー噪聲天線、一多任務器及一讀出單元。該至少一噪聲天線是用以耦合該觸控面板的噪聲和耦接于該觸控面板的一液晶面板的噪聲；該多任務器是用以接收該觸控面板的第一X軸感測信號與第一 Y軸感測信號，其中該第一 X軸感測信號與該第一 Y軸感測信號包含該觸控面板的噪聲和該液晶面板的噪聲；該讀出単元是耦接于該多任務器與該至少一噪聲天線，用以利用該觸控面板的噪聲和該液晶面板的噪聲，消除該第一 X軸感測信號與該第一 Y軸感測信號所包含的該觸控面板的噪聲和該液晶面板的噪聲，以產生及輸出不包含該觸控面板的噪聲和該液晶面板的噪聲的第二 X軸感測信號與第二 Y軸感測信號。本實用新型提供一種觸控面板的噪聲消除電路。該噪聲消除電路是利用設置于一觸控面板的噪聲天線或設置于ー液晶面板的噪聲天線，以消除ー讀出電路所接收的該觸控面板的噪聲和該液晶面板的噪聲。如此，本實用新型不僅可提高ー下一級電路的噪聲比，且亦減少該下一級電路(一模擬數字轉換器和一微處理器)的錯誤運算。
圖I是說明觸控面板偵測觸控點的示意圖。圖2為先前技術說明觸控面板的讀出電路的示意圖。圖3為說明觸控面板的操作示意圖。圖4為說明圖I的噪聲來源的示意圖。圖5為說明當操作觸控面板時，經由讀出電路所產生的信號所包含的噪聲的示意圖。圖6為本實用新型的一實施例說明噪聲消除電路的示意圖。圖7為說明觸控面板的橫切面的示意圖。圖8為說明噪聲天線設置于觸控面板的金屬層的示意圖。圖9為說明噪聲天線設置于觸控面板的導電薄膜層的示意圖。圖10為說明液晶面板的橫切面的示意圖。圖11為說明噪聲消除電路透過噪聲天線消除觸控面板的噪聲和液晶面板的噪聲的示意圖。
具體實施方式
請參照圖4和圖6，圖6為本實用新型的一實施例說明噪聲消除電路600的示意圖。噪聲消除電路600包含ー噪聲天線601、一讀出單元602及一多任務器608。但在本實用新型的另ー實施例中，噪聲消除電路600包含復數條噪聲天線。噪聲天線601是用以耦合觸控面板100的噪聲N2和耦接于觸控面板100的液晶面板114(如圖4所示)的噪聲NI，其中觸控面板100是可為一投射式電容觸控面板(互感式)。但在本實用新型的另ー實施例中，觸控面板100是可為一投射式電容觸控面板(自感式)。多任務器608是用以接收觸控面板100的第一 X軸感測信號Xl與第一 Y軸感測信號Yl，其中當觸控面板100的X軸方向進行電壓或電流的掃描吋，多任務器608接收觸控面板100的第一 Y軸感測信號Yl ；當觸控面板100的Y軸方向進行電壓或電流的掃描時，多任務器608接收觸控面板100的第一 X軸感測信號XI。另外，第一 X軸感測信號Xl與第一 Y軸感測信號Yl包含觸控面板100的噪聲N2和液晶面板114的噪聲NI。讀出單元602是耦接于多任務器608與噪聲天線601，用以利用觸控面板100的噪聲N2和液晶面板114的噪聲NI，消除第一 X軸感測信號Xl與第一 Y軸感測信號Yl所包含的觸控面板100的噪聲N2和液晶面板114的噪聲NI，以產生及輸出不包含觸控面板100的噪聲N2和液晶面板114的噪聲NI的第二 X軸感測信號X2與第二 Y軸感測信號Y2至下一級電路112。如圖6所示，讀出單元602包含一差動運算次單兀6022,具有一第一輸入端，稱接于多任務器608用以接收第一 X軸感測信號Xl與第一Y軸感測信號Y1，一第二輸入端，耦接于噪聲天線601，用以接收觸控面板100的噪聲N2和液晶面板114的噪聲NI,及ー輸出端,用以輸出不包含觸控面板100的噪聲N2和液晶面板114的噪聲NI的第二 X軸感測信號X2與第二 Y軸感測信號Y2，其中差動運算次単元6022 為ー差動運算放大器。另外，差動運算次單元6022可利用一差動對(differential pair)或一儀表放大器(instrumentation amplifier)取代差動運算放大器。另外，差動對或儀表放大器的操作原理皆和差動運算放大器相同，在此不再贅述。請參照圖7、圖8、圖9和圖10，圖7為說明觸控面板100的橫切面的示意圖，圖8為說明噪聲天線601設置于觸控面板100的金屬層M的示意圖，圖9為說明噪聲天線601設置于觸控面板100的導電薄膜層ITO的示意圖，圖10為說明液晶面板114的橫切面的示意圖。如圖7所示，觸控面板100包含一玻璃基板G (或塑料基板PET)、一金屬層M、ー絕緣層IS01、ー導電薄膜(Indium Tin Oxide)層ITO及一絕緣層IS02。如圖8所示,金屬層M內的金屬線MLl、ML2是用以連接導電薄膜層ITO所包含的復數個感測單元(復數個X軸感測單元及復數個Y軸感測単元)。因此，噪聲天線601可設置于觸控面板100的金屬層M，以耦合觸控面板100的噪聲N2和液晶面板114的噪聲NI。如圖9所示，導電薄膜層ITO包含復數個感測單元(復數個X軸感測單元及復數個Y軸感測單元)。因此,噪聲天線601亦可設置于觸控面板100的導電薄膜層IT0,以稱合觸控面板100的噪聲N2和液晶面板114的噪聲NI。當噪聲天線601設置于觸控面板100的金屬層M或導電薄膜層ITO吋，噪聲天線601是位于觸控面板100的動作區(qū)(active area)之外,且噪聲天線601是透過稱接于觸控面板100的軟性印刷電路板(flexible print circuit,FPC) 106f禹接于讀出單元602。另外，如圖10所示,液晶面板114包含偏光片(polarizer)層1142、彩色濾光片層1144、彩色濾光片導電玻璃層1146、液晶層1148及控制電路陣列層1150。因此，在本實用新型的另一實施例中，噪聲天線601亦可設置于液晶面板114的彩色濾光片導電玻璃層1146或控制電路陣列層1150，以耦合觸控面板100的噪聲N2和液晶面板114的噪聲NI。當噪聲天線601設置于液晶面板114的彩色濾光片導電玻璃層1146或控制電路陣列層1150時,噪聲天線601是位于液晶面板114的動作區(qū)之外，且噪聲天線601是透過耦接于液晶面板114的軟性印刷電路板106耦接于讀出單元602。請參照圖11，圖11為說明噪聲消除電路600透過噪聲天線601消除觸控面板100的噪聲N2和液晶面板114的噪聲NI的示意圖。如圖11所示，當開關SWl開啟以及開關SW2關閉時，觸控面板100對Y軸方向的一第一感測線進行電壓或電流的掃描所產生的信號源S對電容Cx或電容Cy充電，使電容Cx或電容Cy儲存電位V。但電位V因為受到噪聲N2和噪聲NI的影響，所以根據式(3)產生ー是VI。[0025]Vl = V+N1+N2(3)當開關SWl關閉以及開關SW2開啟時，多任務器608接收信號VI，且根據式(4)產生一信號V2傳送至差動運算次単元6022的第一輸入端。V2 = V+N1+N2+N3(4)如式(4)所示，N3是為多任務器108所產生的噪聲。此時差動運算次単元6022的第二輸入端亦會透過開關SW3接收來自噪聲天線601所耦合的觸控面板100的噪聲N2和液晶面板114 (如圖4所示)的噪聲NI，其中開關SW3的操作時序和開關SW2的操作時序相同。另外，差動運算次単元6022的輸出端可根據式(5)輸出信號V3。V3 = Ad[(V+N1+N2+N3)-(N1+N2)]+Acm{[(V+N1+N2+N3)+(N1+N2)]/2}+N4 (5)如式(5)所示，Ad為差動運算次単元6022的差模增益，Acm為差動運算次単元6022的共模增益。如果差動運算次單元6022具有高共模拒絕比(Common Mode RejectionRatio, CMRR)，則式(5)中的 Acm{ [ (V+N1+N2+N3) + (N1+N2) ]/2}項可被消除。因此，式(5)中的信號V3可被改寫成式(6)中的信號V4，且可根據式(7)產生噪聲比SNR’。V4 = Ad[(V+N1+N2+N3)-(N1+N2)]+N4 = Ad*(V+N3)+N4 (6)SNR，= Ad*V/[(Ad*N3)+N4] = V/[N3+(N4/Ad)](7)因為目前噪聲N3及噪聲N4遠小于噪聲NI，所以由式⑵與式(7)可知噪聲比SNR’遠大于噪聲比SNR。綜上所述，本實用新型提供一種觸控面板的噪聲消除電路，是利用設置于觸控面板的噪聲天線或設置于液晶面板的噪聲天線，以消除讀出電路所接收的觸控面板的噪聲和液晶面板的噪聲。如此，本實用新型不僅可提高下一級電路的噪聲比，且亦減少下一級電路(模擬數字轉換器和微處理器)的錯誤運算。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本實用新型的涵蓋范圍。
權利要求1.一種觸控面板的噪聲消除電路，其特征在于，包含 至少ー噪聲天線，用以耦合該觸控面板的噪聲和耦接于該觸控面板的一液晶面板的噪聲； 一多任務器，用以接收該觸控面板的第一 X軸感測信號與第一 Y軸感測信號，其中該第一 X軸感測信號與該第一 Y軸感測信號包含該觸控面板的噪聲和該液晶面板的噪聲 '及一讀出單元，耦接于該多任務器與該至少ー噪聲天線，用以利用該觸控面板的噪聲和該液晶面板的噪聲，消除該第一 X軸感測信號與該第一 Y軸感測信號所包含的該觸控面板的噪聲和該液晶面板的噪聲，以產生及輸出不包含該觸控面板的噪聲和該液晶面板的噪聲的第二 X軸感測信號與第二 Y軸感測信號。
2.如權利要求I所述的噪聲消除電路，其特征在于，該讀出単元包含 一差動運算次単元，具有一第一輸入端，耦接于該多任務器，用以接收該第一 X軸感測信號與該第一 Y軸感測信號，一第二輸入端，耦接于該至少ー噪聲天線，用以接收該觸控面板的噪聲和該液晶面板的噪聲，及ー輸出端，用以輸出該第二 X軸感測信號與該第二 Y軸感測信號。
3.如權利要求2所述的噪聲消除電路，其特征在于，該差動運算次單元為一差動對。
4.如權利要求2所述的噪聲消除電路，其特征在于，該差動運算次單元為一差動運算放大器。
5.如權利要求2所述的噪聲消除電路，其特征在于，該差動運算次単元為ー儀表放大器。
6.如權利要求I所述的噪聲消除電路，其特征在于，該至少ー噪聲天線是設置于該觸控面板的導電薄膜。
7.如權利要求I所述的噪聲消除電路，其特征在于，該至少ー噪聲天線是設置于該觸控面板的金屬層。
8.如權利要求6或7所述的噪聲消除電路，其特征在干，該至少一噪聲天線是位于該觸控面板的動作區(qū)之外。
9.如權利要求I所述的噪聲消除電路，其特征在于，該至少ー噪聲天線是透過耦接于該觸控面板的ー軟性印刷電路板耦接于該讀出単元。
10.如權利要求I所述的噪聲消除電路，其特征在于，該至少ー噪聲天線是設置于該液晶面板的彩色濾光片導電玻璃層。
11.如權利要求I所述的噪聲消除電路，其特征在于，該至少ー噪聲天線是設置于該液晶面板的控制電路陣列層。
12.如權利要求10或11所述的噪聲消除電路，其特征在于，該至少ー噪聲天線是位于該液晶面板的動作區(qū)之外。
13.如權利要求I所述的噪聲消除電路，其特征在于，該至少ー噪聲天線是透過耦接于該液晶面板的ー軟性印刷電路板耦接于該讀出単元。
14.如權利要求I所述的噪聲消除電路，其特征在干，該觸控面板為ー投射式電容觸控面板。
15.如權利要求14所述的噪聲消除電路，其特征在于，該投射式電容觸控面板為ー互感式電容觸控面板。
16.如權利要求14所述的噪聲消除電路，其特征在于，該投射式電容觸控面板為ー自感式電容觸控面板。
專利摘要一種噪聲消除電路，包含至少一噪聲天線、一多任務器及一讀出單元。該至少一噪聲天線是用以耦合一觸控面板的噪聲和耦接于該觸控面板的一液晶面板的噪聲；該多任務器是用以接收該觸控面板的第一X軸感測信號與第一Y軸感測信號；該讀出單元是用以利用該觸控面板的噪聲和該液晶面板的噪聲，消除該第一X軸感測信號與該第一Y軸感測信號所包含的該觸控面板的噪聲和該液晶面板的噪聲，以產生及輸出不包含該觸控面板的噪聲和該液晶面板的噪聲的第二X軸感測信號與第二Y軸感測信號。
文檔編號G06F3/044GK202394215SQ20112052693
公開日2012年8月22日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權日2011年12月15日
發(fā)明者葉良華, 林家賢 申請人:中華映管股份有限公司, 華映視訊(吳江)有限公司