单层感测装置的检测方法与流程

本发明是关于一种感测装置的检测方法，特别是一种单层感测装置的检测方法。

背景技术：

触控面板被广泛应用在例如可携式笔记本电脑的显示器、可携式个人移动电话的输入功能、各式资讯家电设备、公共资讯系统设备、办公室自动化设置等。已知的触控面板其感测器的布局方式大都具有架桥的架构，在工艺上来说，就必须多出几道光罩的工艺。除了工艺上增加成本之外，架桥的部分也较容易因为后续的加工而损坏，造成良率的下降。因此，业界便发展出将所有感测器(例如传输电极与接收电极)整合在单一导电层的单层感测器(One Layer Sensor,OLS)的布局方式，用以克服前述的问题。

然而，欲检测单层感测器布局的厚度、均匀度或平整度，以现有的设备及方法来说，需要将每一传输埠及接收埠的接点(pad)分别拉线出来量测，其过程非常繁琐。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的一目的在于提供一种单层感测(One Layer Sensor,OLS)装置的检测方法，该方法至少包含下列步骤：(a)通过一方波产生器产生具有一工作周期(duty cycle)的一方波信号至一第一转换器；(b)该第一转换器根据该方波信号产生一第一电压至一切换开关，并通过该切换开关将该第一电压输入至一传输埠；(c)当该第一电压达到一预设电压时，该方波产生器即停止继续传送该方波信号；(d)通过一量测开关依序测量与该传输埠对应的接收埠以得到多个耦合电压(couple voltage)；(e)该方波产生器产生 具有一参考工作周期的一参考方波信号至一第二转换器；(f)该第二转换器根据该参考方波信号产生一第二电压；(g)利用一比较器比较该耦合电压与该第二电压，可得一数据。其中，第一转换器及第二转换器为一种电荷泵(charge pump)，切换开关及量测开关为一种模拟开关或数字开关，方波产生器内具有一计数器。

本发明的另一目的在于提供一种单层感测装置的检测方法，用于一检测系统，该系统至少包含：一方波产生器；一第一转换器，耦接于该方波产生器；一切换开关，耦接于该第一转换器及一单层感测装置的传输埠；一量测开关，耦接于该单层感测装置的接收埠；一比较器，耦接于该量测开关及该方波产生器；以及一第二转换器，耦接于该方波产生器及该比较器；其中该方法至少包含下列步骤：通过该方波产生器产生具有一工作周期的一方波信号至该第一转换器；该第一转换器根据该方波信号产生一第一电压至该切换开关，并通过该切换开关将该第一电压输入至该传输埠的一传输埠；当该第一电压达到一预设电压时，该方波产生器即停止继续传送该方波信号；通过该量测开关依序测量与该传输埠对应的该接收埠以得到多个耦合电压；该方波产生器产生具有一参考工作周期的一参考方波信号至该第二转换器；该第二转换器根据该参考方波信号产生一第二电压；利用该比较器比较该耦合电压与该第二电压，可得一数据。其中，第一转换器及第二转换器为一种电荷泵，切换开关及量测开关为一种模拟开关或数字开关，方波产生器内具有一计数器。

附图说明

图1A为本发明实施例示意图。

图1B为本发明单层感测装置的实施例示意图。

图2A为图1实施例的细部实施例示意图。

图2B为图2A实施例的耦合电压示意图。

图3A为图1实施例的细部实施例示意图。

图3B为图3A实施例的第二电压与耦合电压比较示意图。

图4为本发明实施例流程图。

主要组件符号说明：

1 检测系统

11 方波产生器

12 第一转换器

13 第二转换器

14 切换开关

15 量测开关

16 比较器

2 单层感测装置

21 传输埠

22 接收埠

V1 第一电压

V2 第二电压

Vc 耦合电压

TX1_1～TX1_N 第一传输埠～第N传输埠

RX1_1～RX1_N 第一接收埠～第N接收埠

具体实施方式

以下将以图式配合文字叙述公开本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。此外，为简化图式起见，一些已知的结构与元件在图式中将以简单示意的方式绘出。

请参照图1A及图1B的实施例，图1A为本发明检测系统1的实施例示意图，检测系统1主要用以检测单层感测(One Layer Sensor,OLS)装置2布 局的厚度、均匀度或平整度。本实施例的单层感测装置2以单层感测触控面板为例，但并不以此为限。

检测系统1包含方波产生器11、第一转换器12、第二转换器13、切换开关14、量测开关15以及比较器16。检测系统1用以检测单层感测装置2，其中单层感测装置2，如图1B所示，具有传输埠21及接收埠22，传输埠21可以包含第一传输埠TX1_1～第N传输埠TX1_N，分别对应于接收埠22的第一接收埠RX1_1～第N接收埠RX1_N。需说明的是，于此实施例中，传输埠21与接收埠22可以代表整面单层感测装置2中的某一触控区域；在其他实施例中，单层感测装置2也可以包含其他触控区域，例如TX2_1～TX2_N对应于RX2_1～RX2_N、TX3_1～TX3_N对应于RX3_1～RX3_N…TXN_1～TXN_N对应于RXN_1～RXN_N。

方波产生器11用以产生方波信号至第一转换器12，本实施例所用的方波产生器11，也可以是其他能产生方波信号的装置，如微处理器(Micro Control Unit,MCU)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)等。第一转换器12耦接于方波产生器11，用以因应接收的方波而输出足够的电压以驱动切换开关14，于本实施例中，第一转换器12为电荷泵(charge pump)，但不以此为限。切换开关14耦接于第一转换器12及单层感测装置2的传输埠21，用以将第一转换器12所输出的电压输入至单层感测装置2的传输埠21；其中切换开关14可以是模拟或数字开关。量测开关15耦接于单层感测装置2的接收埠22，用以选择性地量测接收埠22与传输埠21对应而产生的耦合电压(couple voltage)，类似于切换开关14，量测开关15亦可以是模拟或数字开关。比较器16耦接于量测开关15及方波产生器11；而第二转换器13耦接于方波产生器11及比较器16，用以输出足够的电压，在此亦以电荷泵(charge pump)为例，但不以此为限。比较器16用以将耦合电压与第二转换器13输出的电压进行比较。

以下将本发明的检测系统1大致为三部份作说明。首先，请参照图1A、图1B及图4的步骤(a)～(c)：(a)通过一方波产生器产生具有一工作周期(duty cycle)的一方波信号至一第一转换器；(b)该第一转换器根据该方波信号产生一第一电压至一切换开关，并通过该切换开关将该第一电压输入至一传输埠；(c)当该第一电压达到一预设电压时，该方波产生器即停止继续传送该方波信号。

方波产生器11产生具有特定工作周期的方波信号至第一转换器12，方波信号的工作周期可以由方波产生器11自行决定，不同的工作周期可以决定不同的电压输出。第一转换器12利用本身内部电路对方波产生器11所输入的方波信号进行充电以产生第一电压V1，并将第一电压V1输入至切换开关14。于此实施例中，第一转换器12为一种电荷泵，但并不以此限制。

切换开关14可以是模拟或数字开关，通过切换开关14可以选择要将第一电压V1输入至所耦合的单层感测装置2的哪一个传输埠，此处以选择第一传输埠TX1_1为例，用以决定所要检测或验证的区域。通过开关的方式切换，可以省去以往从每一个传输埠接点(pad)所需另外拉线检测的繁琐步骤，并且可以提升检测效率。当第一电压V1达到系统预设的电压时，此时第一电压V1趋于稳定，方波产生器11即停止继续传送方波信号。

接着，请参照图1A、图2A及图2B，并请参照图4的步骤(d)：通过一量测开关依序测量与该传输埠对应的接收埠以得到多个耦合电压(couple voltage)。

当切换开关14选择将第一电压V1施加于单层感测装置2的传输埠21的第一传输埠TX1_1、第二传输埠TX1_2…或TX1_N时，会通过电力线耦合的效果，在接收埠22可以量测到因电磁感应所耦合而来的多个耦合电压Vc。如图2A所示，传输埠21中的第一传输埠TX1_1会与接收埠22中的第一接收埠RX1_1耦合、TX1_2会与RX1_2耦合…TX1_N会与RX1_N耦合。

由于传输埠21与接收埠22内可能包含多个接点(pad)，若每一个接点都接另外拉线出来量测，会造成系统通道数量过多，不仅过程繁琐且增加成本。因此，于本实施例中，在接收埠22后端亦设置量测开关15，类似地，可以是模拟或数字开关，用以依序切换并量测与第一传输埠TX1_1所对应到的 第一接收埠RX1_1、TX1_2与RX1_2…TX1_N与RX1_N，以得到多个耦合电压Vc。此处所量测到的耦合电压Vc会与前述方波信号相关，当方波信号的工作开始(duty start)而慢慢增加，当方波信号的工作固定(duty fix)时，会趋近于一稳定电压，最后，当方波信号的工作降低(duty stop)时，电压随之减小。

最后，请参照图1A、图3A及图3B，并请对照图4的步骤(e)～(g)：(e)该方波产生器产生具有一参考工作周期的一参考方波信号至一第二转换器；(f)该第二转换器根据该参考方波信号产生一第二电压；(g)利用一比较器比较该耦合电压与该第二电压，可得一数据。

方波产生器11产生具有参考工作周期的参考方波信号至第二转换器13，第二转换器13利用本身内部电路对方波产生器11所输入的参考方波信号进行充电以产生第二电压V2，并将第二电压V2输入至比较器16。第二转换器13为一种电荷泵，但并不以此限制。此时，比较器16将第二电压V2与前述量测开关15所产生的耦合电压Vc进行比较，并得到一笔第一传输埠TX1_1对应到第一接收埠RX1～1…TX1_N对应RX1_N的数据，由此即完成本实施例检测单层感测装置2布局的厚度、均匀度或平整度。值得一提的是，本实施例的方波产生器11可以耦接个人电脑、计算机或其他有计算能力的装置，用以对前述的数据进行后续的分析或其他作业。

在此，须说明的是，当第二电压V2与耦合电压进入比较器16时，于本实施例中，定义当第二电压V2大于耦合电压Vc时，比较器16输出为低态(low)；反之，当第二电压V2小于耦合电压Vc时，比较器16输出为高态(high)。因此，当耦合电压Vc随方波信号工作开始(duty start)而慢慢增加时，此时比较器16输出为低态(low)；当耦合电压Vc随方波信号工作固定(duty fix)而趋近稳定时，比较器16的输出为高态(high)；当耦合电压Vc随方波信号工作降低(duty stop)而慢慢降低时，比较器16输出为低态(low)，并将比较器16的低态(low)定义为0，高态(high)定义为1。当比较器16输出为1时，如前述所定义，代表耦合电压Vc为稳定的状态，以TX1_1对应RX1_1为 例，即表示此条通道为均匀或平整的。

比较器16将所得的结果输入至方波产生器11内建的计数器(图未示)，计数器开始计算比较器16输出为1的结果并配合前述TX1_1对应RX1_1…TX1_N对应RX1_N，即可得到前述数据。

请参照图4的实施例。图4为本发明实施例流程图，主要是提供一种单层感测装置的检测方法。须说明的是，方法内所提及的装置及其变化、替代的实施方式已于前述实施例说明，故不在此赘述。

该检测方法至少包含下列步骤：(a)通过一方波产生器产生具有一工作周期(duty cycle)的一方波信号至一第一转换器；(b)该第一转换器根据该方波信号产生一第一电压至一切换开关，并通过该切换开关将该第一电压输入至一传输埠；(c)当该第一电压达到一预设电压时，该方波产生器即停止继续传送该方波信号；(d)通过一量测开关依序测量与该传输埠对应的接收埠以得到多个耦合电压(couple voltage)；(e)该方波产生器产生具有一参考工作周期的一参考方波信号至一第二转换器；(f)该第二转换器根据该参考方波信号产生一第二电压；(g)利用一比较器比较该耦合电压与该第二电压，可得一数据。

需说明的是，上述实施例是以特定传输埠的第一传输埠TX1_1～第N传输埠TX1_N搭配其对应接收埠的第一接收埠RX1_1～第N接收埠RX1_N为例。然而，在其他实施例中，也可以利用本发明的方法检测其他传输埠与接收埠，例如TX2_1～TX2_N搭配对应接收埠的第一接收埠～第N接收埠RX2_1～RX2_N、…直到TXN_1～TXN_N搭配RXN_1～RXN_N。由此架构并配合切换开关14及量测开关15的切换，可以达到分区、分时的方式完成整面单层感测装置布局的厚度、均匀度或平整度的判定。

相较于已知技术，本发明单层感测装置的检测方法利用简单的电路元件即可判定单层感测装置的厚度、均匀度或平整度，可以简化检测流程以提高检测时的效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均 等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。