上〈方程式1>是在未产生触控时触控探测器14所探测的值，且因此是固定值。 然而，当如以上〈方程式2> -样增加了触控电容时，触控探测器14所探测的电压具有发生 改变的触控电容，且因此通过以上〈方程式2>所探测的电压的量值发生改变。本发明根据 以上〈方程式1>与〈方程式2>之间的电压差或以上〈方程式2>与〈方程式1>之间的电 压差来探测是否产生触控或者探测触控面积，且因此，作为固定值的以上〈方程式1>的电 压可优选地被存储于存储元件（存储器）28 (图13)中。
[0222] 如果以数字-模拟转换器（DAC) 14-3取代被存储于存储单元28 (图13)中的以上 〈方程式1>的电压，则可通过简单电路（如差分放大器）来探测〈方程式1>_〈方程式2> 或〈方程式2>_〈方程式1>。因此，当未产生触控时，本发明具有用于将由触控探测器14以 上述〈方程式1>形式探测的电压存储于存储器中的构件，并具有用于以DAC14-3取代被 存储于存储器中的无触控时的电压的构件。
[0223] 例如，当在图8的感测垫10a无触控时由触控探测器14探测到的电压为3V时，对 在图8的感测垫10a无触控时的电压进行显示的DAC为3V。此外，DAC可显示包括预定偏 移量的3V。例如，当DAC为3. 5V时，DAC包括0. 5V的偏移量。
[0224] 因此，在所有触控探测传感器10无触控时触控探测器14所探测到的电压被存储 于存储器中，以探测相对于在对应的触控探测传感器10作为感测垫运作时触控探测器所 探测的电压的差，从而易于探测是否产生触控以及探测触控面积。
[0225] 同时，在触控驱动集成电路中的电源供应单元47(图13)中产生\及Vi，且在触 控驱动集成电路中的交流电压产生器42 (图13)中产生交变的Vh&V1<3
[0226] 同时，Cvcom可由以下〈方程式3>获得。
[0227] /卞'辟才U
[0228]
[0229]在以上〈方程式3>中，εi是存在于触控探测传感器10与共用电极220之间的 媒介的复数电容率（complexpermittivity)。在图10的情形中，在触控探测传感器10与 共用电极220之间可存在玻璃、空气层、偏光板、及用于将偏光板附装至玻璃的粘合剂，且 因此其复数电容率为以上方程式3的 ￡l。Si是触控探测传感器10与共用电极220的相对 面积，且因此可易于获得。如在图10的实例中所说明，当共用电极220形成于彩色滤光片 215的下表面时，相对面积5 1取决于触控探测传感器10的面积。此外，D1是触控探测传感 器10与共用电极220之间的距离，且因此对应于媒介的厚度。
[0230] 如上文所述，Cvcom是可易于获得的值且是可预先设定的值。
[0231]Ct可通过以下〈方程式4>获得。
[0232][方程式4]
[0233]
[0234] 1工\ΛΜ、王a V Tt2"丁自触控探测传感器10与手指25之间的媒介获得， 且可在使用多种媒介时使用媒介的复数电容率获得。如果将钢化玻璃附装于图10中的触 控屏面板50的上表面，则电容率ε2可自通过将钢化玻璃的比电容率乘以真空的电容率所 获得的值来获得。S2对应于感测垫10a与手指25的相对面积。如果手指25完全覆盖任一 感测垫10a，则&对应于触控探测传感器10的面积。如果手指25覆盖触控探测传感器10 的一部分，则S2会减小，减小量为感测垫10a的面积中不与手指25相对的面积。D2是感测 垫l〇a与手指25之间的距离，且因此对应于置于触控屏面板50的上表面的保护层24的厚 度。如上文所述，Ct是可易于获得的值，且是可易于使用置于触控屏面板50的上表面的保 护层24、钢化玻璃等的材料及厚度来设定的值。根据以上〈方程式4>，Ct与手指25及触 控探测传感器10的相对面积成比例，且因此可计算出手指25对触控探测传感器10的触控 占据比率。一种用于计算手指25的触控占据比率的方法如下所述。参照以上〈方程式1> 及〈方程式2>，所述差异是在根据是否产生触控而存在触控电容Ct与不存在触控电容Ct 时的差异。假定在以上〈方程式1>中所提及的所有电容均具有预定固定量值且是固 定值，则可通过在以上〈方程式1>及〈方程式2>中所探测的电压来仅提取Ct。在以上〈 方程式4>中，当￡2及02为固定值时，触控电容Ct仅与触控面积成比例。因此，可通过所 提取的Ct而简单地获得触控面积。在利用以上〈方程式1>及〈方程式2>来获得面积时， 使用通过以上〈方程式1>所探测的电压与通过以上〈方程式2>所探测电压二者。此外， 本发明可基于由触控探测器14所探测的电压来操作触控面积。图13是说明根据本发明的 触控屏面板的一个实施例的构造图且说明其中将触控探测传感器10排列成点矩阵形式的 实例。在图13的下部提供触控驱动集成电路（TDI) 30的构造。触控驱动集成电路30可包 括驱动器31、触控探测器41、定时控制器33、信号处理器35、存储单元28、交流电压产生器 42、电源供应单元47及通信单元46,并可还包括中央处理器40。中央处理器40是具有操 作功能的微处理器且可位于触控驱动集成电路30之外。驱动器31具有充电构件12,且包 括对所述多个触控探测传感器10中的感测垫及非感测垫进行选择以及将所选择的垫连接 至触控探测器14的功能。此外，驱动器31包括在利用充电构件12进行充电操作期间将非 感测垫信号线22b的一侧连接至\或Vi的功能。参照以上〈方程式1>或〈方程式2>，会 因交变电压的量值Vh-L而产生探测电压的量值的差，因此为调整触控灵敏度，触控驱动集 成电路可还包括用于改变交流电压的量值的构件。交流电压越大，则探测电压越大，此意味 着探测灵敏度得到改善。触控驱动集成电路中设置有用于控制量值Vh-L(其为交流电压的 大小）的寄存器。根据一个实施例，所述寄存器具有多个位址，且交流电压的不同量值被映 射至每一位址。与所选择寄存器的值对应的交流电压的量值被传递至驱动器31且在探测 触控信号时应用。定时控制器33用于产生在触控驱动集成电路中所需要的多个不同时钟。 例如，操作中央处理器40需要时钟，且操作模拟-数字转换器或依序操作驱动器31的多工 器也需要时钟。因此，每一功能所需要的时钟可能为多个时钟，且定时控制器33可产生并 供应多个不同的时钟。信号处理器35将触控探测器14所产生的ADC值供应至中央处理器 40,控制通信单元46经由内置集成电路（interintegratedcircuit;I2C)或串行外围接 口总线（serialperipheralinterfacebus;SPI)信号线将ADC值传送至触控驱动集成电 路30的外部，或者产生并供应触控驱动集成电路30内的所有功能元件（例如触控探测器 35或驱动器）所需要的信号。所述功能元件或功能区块被称为用于执行图13所说明的每 一功能的组件。例如，在当前触控驱动集成电路中包括九个功能区块，且中央处理器40是 这些功能区块中的一者。信号处理器35将在触控探测器14中产生的ADC值容纳于存储单 元28中及/或执行所需要的操作。例如，信号处理器35可参照在触控探测器14中产生的 ADC值来操作由触控探测传感器10与触控构件的触控所引起的触控面积，并可利用ADC值 或操作面积值来操作触控座标。存储单元28由闪速存储器、E2PROM、SRAM或DRAM构成。闪 速存储器或E2PROM储存有对触控驱动集成电路30进行驱动所需要的多个寄存器值或者对 中央处理器40进行操作所需要的程序。中央处理器40可具有许多与信号处理器35的功 能重叠的功能。因此，中央处理器40可不包含于触控驱动集成电路30中或者可位于触控 驱动集成电路30的外部。在预计中央处理器40与信号处理器35具有重叠性能的区段中， 可不临时使用中央处理器40与信号处理器35中的任一个。中央处理器可执行由信号处理 器35执行的大部分角色且执行对触控座标进行提取或执行例如缩放（zoom)、旋转、移动等 手势的各种功能。此外，中央处理器可通过以下方式处理各种形式的数据：操作触控输入区 域以产生缩放信号、计算触控输入的强度、以及当多个图形用户界面（GUI)物件（例如小键 盘）同时被触控时仅将用户所需的图形用户界面物件（例如具有大的探测面积）识别为有 效输入，等等，且中央处理器可使用触控驱动集成电路30内的数据或将所述数据经由通信 线传送至外部。
[0235] 用于控制中央处理器40的程序安装于存储单元28中，并可在产生修改时由新程 序取代。新程序可利用包含于通信单元46中的通信总线、例如I2C、SPI、USB等的串行通 信、或者例如CPU接口（以下称为I/F)等并行通信来执行。通信单元46用于将所需要的 信息输出至触控驱动集成电路30的外部或者将自触控驱动集成电路30的外部提供的信息 输入至触控驱动集成电路的内部。通信单元利用例如I2C及SPI等串行通信或者例如CPU 接口等并行I/F。交流电压产生器42产生被施加至线之间的等效电容器Ceq的交流电压。 由电源供应单元47产生交流电压的高电压Vh及低电压VI，且交流电压产生器42对高电压 Vh及低电压VI进行组合以产生交流电压，从而使驱动器31可使用所述交流电压。此外， 交流电压产生器42具有一种用于调整交流电压的上升沿或下降沿的梯度的方法。根据图 13的实施例的用于探测触控信号的感测垫被配置有一个或多个。然而，感测垫优选地被配 置有多个，以缩短感测时间。感测垫可被随机选择且可自由六个行Rowl至Row5及五个列 Coll至C〇15构成的30个触控探测传感器10中逐列地或逐行地选择。根据本发明的一个 实施例，基于触控驱动集成电路的位置来设定行座标及列座标。因此，触控探测传感器的行 座标及列座标不是固定的，而是可根据触控驱动集成电路的设定位置而相对改变的值。根 据逐列地选择感测垫的实施例，当Coll中所包含的六个触控探测传感器10被同时确定为 第一感测垫时，Coll中所包含的所有六个触控探测传感器10均作为感测垫运作。（在此种 情形中，C〇12至C〇15作为非感测垫运作）。然而，在此种情形中，不形成上述线之间的等效 电容器Ceq，而是即使形成线之间的等效电容器Ceq，电容的量值也是小的，且因此可能会 降低触控探测灵敏度。因此，逐行感测比逐列感测更优选。原因在于，在逐行感测的情形中， 不存在紧邻的感测垫信号线22,因此不会发生因信号干扰而造成故障的问题。在Rowl被 选择作为感测垫且因此Rowl中所包含的五个触控探测传感器10作为感测垫运作的同时， Row2至Row6中所包含的所有触控探测传感器10均作为非感测垫运作。当Rowl完成感测 垫的功能时，R〇w2依序变成感测垫且Rowl及Row3至Row6作为非感测垫运作，此依序重复 进行。在Rowl中，五个触控探测传感器10作为感测垫运作，因此触控驱动集成电路优选地 包括五个驱动器31。因此，这五个感测垫被同时驱动以缩短触控探测时间。同时，参照上 文所述线之间的感测等效电容器的两个特性中的第一特性，当Rowl作为感测垫运作时的 感测等效电容Ceq大于当Row6作为感测垫运作时的感测等效电容Ceq。原因在于，与位于 Rowl中的触控探测传感器10连接的感测信号线22的长度长于与位于Row6中的触控探测 传感器10连接的传感器信号线22的长度。因此，在触控驱动集成电路中的距离越远，则在 感测垫中形成的感测等效电容Ceq的量值越大。因此，优选的是补偿感测等效电容Ceq的不 同量值以探测到均匀的触控信号。对感测等效电容Ceq的量值进行补偿意味着将补偿电容 器加至〈方程式1>或〈方程式2>的感测等效电容Ceq以便即使感测垫的位置发生改变， 也会对于相同的触控电容Ct探测到相同的电压。
[0236] 本发明具有用于基于每一位置上的感测等效电容Ceq的不同量值来补偿感测等 效电容Ceq的不同量值以使每一位置保持相同触控灵敏度的构件。
[0237] 图14说明根据本发明实施例的一种用于补偿感测电容Ceq的方法。参照图14， 补偿电容器Cbal连接至触控探测器14且补偿电容器Cbal的一侧被施加交流电压。因此， Ceq与Cbal相互并联连接且因此在等效电路中Ceq可与Cbal的量值一样大。
[0238] 根据一个实施例，施加至补偿电容器Cbal的交流电压可相同于施加至线之间的 等效电容器Ceq的交流电压。
[0239] 根据另一实施例，补偿电容器Cbal的一侧可被施加与施加至线之间的等效电容 器Ceq的交流电压具有不同量值（幅值）的电压。例如，补偿电容器Cbal的一侧可连接至 零伏（V)的GND或具有预定电位的直流（DC)。然而，为简化电源供应单元47及交流电压产 生器42,施加至线之间的等效电容器Ceq及补偿电容器Cbal的交流电压优选地是相同的， 且在本说明书中提出了其中交流电压相同的情形的实施例。
[0240] 当图13的Rowl中所包含的五个触控探测传感器10用作感测垫时，假定在Rowl 的c〇13的感测垫10a中产生的感测等效电容Ceq的量值是15pF，当Row2用作感测垫时，假 定在Row2的col3的感测垫中产生的感测等效电容Ceq的量值是13pF，且当Row6用作感 测垫时，假定在R〇w6的c〇13的感测垫中产生的感测等效电容Ceq的量值是5pF。如果在 Rowl用作感测垫时将Cbal的量值选择为OpF且在Row2用作感测垫时将Cbal的量值选择 为2pF，则电容器的量值与Rowl的Ceq的量值15pF相同，且如果在Row6用作感测垫时将 Cbal的量值选择为10pF，则Ceq为5pF且因此所有其中对Cbal(其为10pF)进行了 5pF(其 为Row6的Ceq)补偿的电容器的量值均为15pF，此与Rowl的15pF相等。因此，如果通过调 整Cbal的量值而使Cbal的经补偿量值与Ceq之和为恒定值（例如15pF)来对电容补偿与 每一行中Ceq的差对应的量，则会在每一行中感应出具有15pF的感测等效电容Ceq。
[0241] 在本说明书中，补偿电容器的设定量值（例如0pF、2pF、10pF及15pF)是一个实施 例，且感测等效电容Ceq与补偿电容Cbal之和适宜基于在每一行中所探测的感测等效电容 Ceq的量值而被定义成相互匹配。
[0242] 当补偿电容Cbal的一侧连接至触控探测器14且其另一侧被施加与施加至线之间 的等效电容器Ceq的交流电压相同的交流电压时，触控探测器14所探测的电压如下所述。
[0243] 1.当未产生触控时所探测到的电压。
[0244][方程式5]
[0245]
[0246] 2.当产生触控时所探测到的电压。
[0247] 当产生触控时，触控电容Ct被加至触控探测器14,且因此通过以下〈方程式6>来 确定触控探测器14所探测的电压。
[0248][方程式6]
[0249]
[0250] 在以上〈方程式5>及〈方程式6>中，
[0251] Vsensor_t_h代表在未产生触控时由触控探测器14探测的电压，
[0252]Vsensort_h代表在产生触控时由触控探测器14探测的电压，
[0253]Vpra代表预充电电压，
[0254]VhR表对非感测垫信号线22b及补偿电容器Cbal的一侧施加的交流电压的高电 平电压，
[0255]ViR表对非感测垫信号线22b及补偿电容器Cbal的一侧施加的交流电压的低电 平电压，Cvcom代表共用电极电容，Cp代表寄生电容，Ct代表触控电容。在交流电压自低变 为高时，（WD的极性为正（或+)的，且在交流电压自高变为低时，（VVJ的所述极性为 负（或_)的。
[0256] 参照〈方程式5>及〈方程式6>，在图13的实施例中，可通过以补偿电容Cbal补 偿每一行的不同感测等效电容Ceq而使每一行的触控灵敏度保持相同。
[0257] 此外，参照〈方程式5>及〈方程式6>，当在每一行中产生的触控等效电容Ceq的 量值小时，可利用Cbal极大地改善触控灵敏度。
[0258] 此外，参照〈方程式5>及〈方程式6>，在其中不对Ceq施加交流电压而是对Ceq 施加交流电压的部分连接至GND或浮动的状态下，当交流电压仅施加至与触控探测器14连 接的补偿电容器Cbal的一侧时，〈方程式1>或〈方程式2>的Ceq被Cbal取代。因此，根 据本发明，被施加交流电压的电容器包含于代表探测电压的方程式的分母及分子中。
[0259] 本发明具有用于基于感测等效电容Ceq的不同量值来补偿感测等效电容Ceq的量 值的构件。触控驱动集成电路30包括用于确定补偿电容器Cbal的量值的构件。根据所述 构件的实施例，将多个寄存器与具有不同量值的补偿电容Cbal进行映射，且在图13的实施 例中，对所述多个寄存器指配在每一行中具有不同量值的Cbal。
[0260] 同时，参照以上〈方程式1>或〈方程式2>，触控探测器14所探测的探测电压与 (\-以成比例，且因此当恰当调整交流电压的量值时，可通过调整触控探测器14所探测的 电压的量值来调整触控灵敏度。触控驱动集成电路包括用于改变交流电压的量值的构件。 根据实施例，触控驱动集成电路中的所述多个寄存器被指配具有不同量值的交流电压，且 交流电压的量值可通过寄存器的选择来确定。
[0261] 图15说明其中根据触控驱动集成电路中所包含的寄存器的设定来改变交流电压 的量值的实施例。参照图15,当选择寄存器位址00h时，交流电压为2V，且当选择寄存器位 址07h时，交流电压为16V。
[0262] 因此，根据前述实施例的触控探测装置改变交流电压来调整与触控灵敏度相关联 的探测电压的量值。
[0263] 参照图12或图14,根据本发明的电容型触控探测构件及探测方法，交流电压施加 至与处于高阻抗状态的触控探测器14连接的电容器Ceq及Cbal的一侧，且可根据是否产 生触控电容Ct来探测触控。因此，当与处于高阻抗状态的触控探测器14连接的任一电容 器被施加交流电压时，可进行触控探测。此处，触控探测器14处于高阻抗状态这一事实意 指充电构件12处于断开状态，充电构件12的输出端子12-1处于高阻抗状态，触控探测器 14的输入单元处于高阻抗状态，且图12的点P处于高阻抗状态。
[0264] 图16是说明具有交变触控构件的本发明实施例的图。图16是图12的其中在触 控探测传感器10与手指25之间形成触控电容Ct的实施例的修改形式，其不同于采用交变 触控构件26来取代手指25的事实。亦即，此相同于图12中所述者，只是在触控探测传感 器10与交变触控构件26之间形成触控电容Ct。
[0265] 交变触控构件26的实施例可为具有笔的形状的触控笔。参照图16,交变触控构件 26可包括交流电压产生器42 (图13)。在交流电压产生器42 (图13)中，交变触控构件26 包括通往笔的前端（笔尖）17的连接线18,且由交流电压产生器42 (图13)产生的交流电 压经由连接线18被传递至笔的前端。交变触控构件26的交流电压产生器42 (图13)可包 括电源供应单元或充电单元。电源供应单元可包括电池或可充电电池。充电单元探测被施 加至线之间的等效电容器Ceq及补偿电容器Cbal的交流电压的上升沿或下降沿，以充注充 电单元中所包含的电容器中的电压。因此，在使用充电单元时，交变触控构件26优选地靠 近触控探测传感器10。
[0266] 交流电压是如方波、三角波、正弦波等的交流电压。交流电压产生器42 (图13)可 包括用于确定交流电压的量值或交变频率的构件。交流电压的量值可根据可变电阻器的电 阻值的变化来确定。此外，交变频率也可根据可变电阻器、可变电容器等的变化来确定。交 流电压可通过一次线圈与二次线圈之间的关联而产生或者可由交流电压产生器42 (图13) 中所包含的线性电路（例如运算放大器（0ΡΑΜΡ))与例如电阻器R及电容器C等电路部件 的组合来产生。
[0267] 根据一个实施例，交变触控构件26可包括用于接通或断开交流电压的构件。例 如，当使用触控笔作为交变触控构件26时，如果按压安装于触控笔下部的按钮开关（push switch)，则可能不产生交流电压，且如果不按压按钮开关，则可产生交流电压。按钮开关的 位置可安装于触控笔的任意部分上，且因此所属领域的技术人员将知，按钮开关的位置及 交流电压的产生并非仅限于上述实施例。
[0268] 在触控探测传感器10与交变触控构件26之间基于以上方程式4而形成触控电容 Ct。当交变触