專利名稱：觸控感測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是與觸控感測有關(guān)，特別是關(guān)于一種利用電荷分享(chargesharing)的概念實現(xiàn)模擬濾波器(analog filter)的功能的觸控感測裝置，由此降低液晶顯示面板及外在環(huán)境所產(chǎn)生的雜訊對于觸控感測上的干擾。
背景技術(shù)：
隨著科技快速發(fā)展，薄膜電晶體液晶顯示器(TFT IXD)已逐步取代傳統(tǒng)顯示器，并已廣泛應(yīng)用于電視、平面顯示器、移動電話、平板電腦以及投影機等各種電子產(chǎn)品上。對于具有觸控功能的薄膜電晶體液晶顯示器而言，觸控感測器是其重要的模塊之一，其性能的優(yōu)劣也直接影響液晶顯示器的整體效能。一般而言，傳統(tǒng)具有互感式電容觸控功能的液晶顯示器包含有顯示面板、導(dǎo)電薄膜感應(yīng)器(ΙΤ0 sensor)以及觸控控制晶片。其中，導(dǎo)電薄膜感應(yīng)器包含有復(fù)數(shù)條感測線及復(fù)數(shù)條驅(qū)動線，而觸控控制晶片則包含有復(fù)數(shù)個接腳。該等感測線分別耦接該等接腳。當(dāng)驅(qū)動線傳送一驅(qū)動脈沖并于感測線耦合一微小電壓后，觸控控制晶片將會感應(yīng)耦合電壓并根據(jù)耦合電壓的大小去判斷導(dǎo)電薄膜感應(yīng)器是否被觸控。然而，上述傳統(tǒng)的液晶顯示器觸控感測方式具有某些嚴重的缺點，例如掃瞄速率太低、顯示面板所產(chǎn)生的雜訊嚴重影響觸控控制晶片的工作，甚至導(dǎo)致觸控點的誤判。有些系統(tǒng)為了避開面板所產(chǎn)生的雜訊而在導(dǎo)電薄膜感應(yīng)器與面板之間多設(shè)置一層絕緣物質(zhì)，然而，這種做法將會增加成本，并且導(dǎo)致整體裝置增厚，不利于機構(gòu)的設(shè)計。因此，本發(fā)明提出一種利用電荷分享的概念實現(xiàn)模擬濾波器功能的觸控感測裝置，以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一范疇在于提供一種觸控感測裝置。于一實施例中，觸控感測裝置包含有邏輯控制模塊、至少一儲存控制模塊及至少一解碼控制模塊。邏輯控制模塊是用以產(chǎn)生具有不同控制時序的復(fù)數(shù)個控制信號，該等控制信號包含復(fù)數(shù)個儲存控制信號及復(fù)數(shù)個解碼控制信號。每一個儲存控制模塊包含復(fù)數(shù)個儲存電容，用以依照儲存控制信號的儲存控制時序分別將復(fù)數(shù)個感測電壓中的每一感測電壓于不同時間點儲存于不同的儲存電容中， 其中該等感測電壓為感測自導(dǎo)電薄膜感應(yīng)器的掃瞄線的模擬資料。解碼控制模塊是用以依照解碼控制信號的解碼控制時序?qū)υ摰葍Υ骐娙菟鶅Υ娴脑摰雀袦y電壓進行解碼，以輸出解碼后的模擬資料。于實際應(yīng)用中，每一個解碼控制模塊可以依照解碼控制時序于不同時間點分別對儲存于不同儲存電容的感測電壓進行解碼，或者于同一時間點以電荷分享的方式對儲存于不同儲存電容的感測電壓進行模擬濾波處理。當(dāng)解碼控制模塊已將所有該等儲存電容所儲存的該等感測電壓解碼完畢，并傳送至邏輯控制模塊后，儲存控制模塊將會對該等儲存電容執(zhí)行放電程序。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，根據(jù)本發(fā)明的觸控感測裝置是利用電荷分享(chargesharing) 的概念實現(xiàn)模擬濾波器(analog filter)的功能，不僅能夠有效地降低液晶顯示面板及外在環(huán)境所產(chǎn)生的雜訊對于觸控感測裝置感測觸控點時的干擾，亦不會導(dǎo)致整個系統(tǒng)的資料傳送回報速率(importing rate)降低及電力消耗(power consumption)增加，故觸控感測裝置能夠更為準(zhǔn)確地對于觸控顯示面板進行觸控點的感測，以大幅減少其誤判的機率。關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進一步的了解。


圖1是繪示本發(fā)明的觸控感測裝置對導(dǎo)電薄膜感應(yīng)器進行觸控點感測的示意圖。
圖2是繪示觸控感測裝置的儲存控制模塊及解碼控制模塊的一實施例的電路示意圖。
主要元件符號說明
1 觸控感測裝置Sl 驅(qū)動/感測控制信號
10邏輯控制模塊S2 儲存控制信號
20接腳S3 解碼控制信號
30驅(qū)動/感測控制模塊S4 數(shù)字資料
40儲存控制模塊Sffl SW8 開關(guān)
50解碼控制模塊Al 緩沖器
60放大模塊Cl C3 儲存電容
70模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊90 驅(qū)動線
80感測線100 導(dǎo)電薄膜感應(yīng)器
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明的第一具體實施例為一種觸控感測裝置。于此實施例中，該觸控感測裝置可以是互感式電容觸控感測裝置，能夠同時自導(dǎo)電薄膜感應(yīng)器感測復(fù)數(shù)筆資料并可避免其感測到的資料受到液晶顯示面板的雜訊影響而導(dǎo)致觸控點的誤判。請參照圖1，圖1是繪示本發(fā)明的觸控感測裝置對于顯示面板進行觸控點感測的示意圖。如圖1所示，液晶顯示器包含有導(dǎo)電薄膜感應(yīng)器100以及觸控感測裝置1。至于液晶顯示面板一般是貼合在導(dǎo)電薄膜感應(yīng)器100下，但不以此為限。觸控感測裝置1包含有邏輯控制模塊10、復(fù)數(shù)個接腳20、至少一驅(qū)動/感測控制模塊30、至少一儲存控制模塊40、 至少一解碼控制模塊50、放大模塊60及模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊70。其中，驅(qū)動/感測控制模塊30、儲存控制模塊40、解碼控制模塊50、放大模塊60 及模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊70均屬于處理模擬(analog)信號的模塊，而邏輯控制模塊10屬于處理數(shù)字(digital)信號的模塊。驅(qū)動/感測控制模塊30耦接至邏輯控制模塊10及接腳 20 ；儲存控制模塊40耦接至邏輯控制模塊10及驅(qū)動/感測控制模塊30 ；解碼控制模塊50 耦接至邏輯控制模塊10及儲存控制模塊40 ；模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊70耦接至放大模塊60及邏輯控制模塊10。于此實施例中，邏輯控制模塊10是用以產(chǎn)生具有不同控制時序的復(fù)數(shù)個控制信號。舉例而言，邏輯控制模塊10可以產(chǎn)生驅(qū)動/感測控制信號Si、儲存控制信號S2及解碼控制信號S3。其中，驅(qū)動/感測控制信號Si、儲存控制信號S2及解碼控制信號S3分別具有驅(qū)動/感測控制時序、儲存控制時序及解碼控制時序，并且分別用以控制驅(qū)動/感測控制模塊30、儲存控制模塊40及解碼控制模塊50，但不以此為限。需說明的是，觸控感測裝置1所包含的復(fù)數(shù)個接腳20不只具有單一種功能，而是可以視實際需求于不同功能之間進行切換，例如驅(qū)動(driving)功能、感測(sensing)功能、接地(ground)功能或浮接(floating)功能等，但不以上述功能為限。當(dāng)至少一驅(qū)動/感測控制模塊30自邏輯控制模塊10接收到驅(qū)動/感測控制信號 Sl時，驅(qū)動/感測控制模塊30將會依照驅(qū)動/感測控制信號Sl的驅(qū)動/感測控制時序控制該等接腳20分別執(zhí)行復(fù)數(shù)種功能，致使該等接腳20能夠同時自導(dǎo)電薄膜感應(yīng)器100感測到復(fù)數(shù)筆模擬資料(感測電壓)，并分別儲存于至少一儲存控制模塊40中的儲存電容之中。如圖1所示，導(dǎo)電薄膜感應(yīng)器100包含有互相垂直分布的復(fù)數(shù)條感測線80及復(fù)數(shù)條驅(qū)動線90。需說明的是，驅(qū)動線90與感測線80是可互換的，也就是說圖1中的90實際上也可當(dāng)感測線，圖1中的80實際上也可當(dāng)驅(qū)動線，可由觸控感測裝置1所控制。于此實施例中，由于不同的接腳20可分別對一條驅(qū)動線90進行掃瞄，并同時分別對復(fù)數(shù)條感測線 80進行感測，故可據(jù)以感測到復(fù)數(shù)筆模擬資料(感測電壓)。實際上，觸控感測裝置1的邏輯控制模塊10可選擇在特定時序控制該等接腳20中的某一特定接腳進行感測。需說明的是，邏輯控制模塊10亦可根據(jù)外部同步信號產(chǎn)生具有不同控制時序的該等控制信號Sl S3，或者邏輯控制模塊10亦可不根據(jù)外部同步信號自行產(chǎn)生具有不同控制時序的該等控制信號Sl S3，使得接腳20進行感測時能夠避開液晶顯示面板產(chǎn)生雜訊(noise)的時間區(qū)段，進而避免顯示面板的雜訊影響接腳20所感測到的模擬資料。值得注意的是，由于本發(fā)明的主要技術(shù)特征在于觸控感測裝置1的儲存控制模塊 40及解碼控制模塊50，接下來，將通過實施例對儲存控制模塊40及解碼控制模塊50的電路架構(gòu)及其具備的功能進行詳細的說明。請參照圖2，圖2是繪示觸控感測裝置1的單一個儲存控制模塊40及單一個解碼控制模塊50的實施例的電路示意圖。如圖2所示，每一個儲存控制模塊40包含有復(fù)數(shù)個儲存電容Cl C3及其相對應(yīng)的開關(guān)SWl SW3。需說明的是，每一個儲存控制模塊40所包含的儲存電容數(shù)目及其相對應(yīng)的開關(guān)數(shù)目并不以此例的三個為限，每一個儲存控制模塊 40亦可包含復(fù)數(shù)組儲存電容以及相對應(yīng)數(shù)目的開關(guān)。開關(guān)SWl SW3分別耦接于儲存電容Cl C3與驅(qū)動/感測控制模塊30之間。當(dāng)儲存控制模塊40自邏輯控制模塊10接收到儲存控制信號S2時，儲存控制模塊40將會依照儲存控制信號S2的儲存控制時序自驅(qū)動/感測控制模塊30將接腳20所感測到的每一筆模擬資料(感測電壓)分別于不同時間點儲存于不同的儲存電容Cl C3中。實際上，儲存控制模塊40是通過將開關(guān)SWl SW3開啟或關(guān)閉來控制是否自驅(qū)動 /感測控制模塊30將模擬資料(感測電壓)儲存至儲存電容Cl C3。舉例而言，若預(yù)設(shè)開關(guān)SWl SW3均處于開啟狀態(tài)下，于第一時間點，儲存控制模塊40將開關(guān)SWl關(guān)閉并維持開關(guān)SW2及SW3開啟，驅(qū)動/感測控制模塊30所輸出的第一模擬資料即可儲存于儲存電容Cl中；于第二時間點，儲存控制模塊40將開關(guān)SW2關(guān)閉并維持開關(guān)SWl及SW3開啟，驅(qū)動/感測控制模塊30所輸出的第二模擬資料即可儲存于儲存電容C2中；于第三時間點，儲存控制模塊40將開關(guān)SW3關(guān)閉并維持開關(guān)SWl及SW2開啟，驅(qū)動/感測控制模塊30所輸出的第三模擬資料即可儲存于儲存電容C3中。因此，儲存控制模塊40即可于不同時間點將驅(qū)動/感測控制模塊30所輸出的每一筆模擬資料(感測電壓)分別儲存于不同的儲存電容Cl C3中。需說明的是，儲存控制模塊40控制開關(guān)SWl SW3開啟或關(guān)閉的順序及方式并不以上述情況為限，控制開關(guān)SWl SW3也可以同時間關(guān)閉，不同時間點開啟，這種方式可提升裝置的掃瞄速度及回報速率(import rate)，可視實際需求進行調(diào)整。當(dāng)儲存控制模塊40已將驅(qū)動/感測控制模塊30所輸出的每一筆模擬資料(感測電壓)均儲存于儲存電容Cl C3后，可將SWl SW3開啟并控制導(dǎo)電薄膜感應(yīng)器100將會執(zhí)行放電(discharge)程序，由此避免環(huán)境雜訊干擾控制晶片的工作及導(dǎo)電薄膜感應(yīng)器 100上殘留的電荷影響到接腳20感測時的準(zhǔn)確性。需說明的是，本發(fā)明含有至少一儲存控制模塊40，其中每一個儲存控制模塊40工作都是一致的，是由邏輯控制模塊10產(chǎn)生具有不同控制時序的該等控制信號S2，使得至少一儲存控制模塊40可以將導(dǎo)電薄膜感應(yīng)器100感測到的復(fù)數(shù)筆模擬資料分別儲存于復(fù)數(shù)個電容當(dāng)中。接著，將就單一個解碼控制模塊50進行說明。如圖2所示，單一個解碼控制模塊 50包含有開關(guān)SW4 SW8以及緩沖器Al。其中，開關(guān)SW4 SW6是分別耦接于儲存電容 Cl C3與緩沖器Al之間；開關(guān)SW7為放電開關(guān)，耦接于開關(guān)SW4 SW6與緩沖器Al之間； 開關(guān)SW8是耦接于緩沖器Al與放大模塊60之間。于此實施例中，預(yù)設(shè)開關(guān)SW4 SW6及開關(guān)SW7均處于開啟狀態(tài)下，解碼控制模塊 50可以有下列兩種不同的操作模式于第一種操作模式中，解碼控制模塊50是依照解碼控制時序于不同時間點分別對儲存于不同儲存電容Cl C3的感測電壓進行解碼，以輸出解碼后的模擬資料至放大模塊60。舉例而言，于第一時間點，解碼控制模塊50依照解碼控制時序關(guān)閉開關(guān)SW4并維持開關(guān)SW5及SW6開啟，故儲存電容Cl所儲存的第一模擬資料能夠傳送至緩沖器Al。若開關(guān) SW8處于關(guān)閉狀態(tài)下，緩沖器Al即可將解碼后的第一模擬資料輸出至放大模塊60。于第二時間點，解碼控制模塊50依照解碼控制時序關(guān)閉開關(guān)SW5并維持開關(guān)SW4及SW6開啟，故儲存電容C2所儲存的第二模擬資料能夠傳送至緩沖器Al。若開關(guān)SW8處于關(guān)閉狀態(tài)下， 緩沖器Al即可將解碼后的第二模擬資料輸出至放大模塊60。于第三時間點，解碼控制模塊50依照解碼控制時序關(guān)閉開關(guān)SW6并維持開關(guān)SW4及SW5開啟，故儲存電容C3所儲存的第三模擬資料能夠被傳送至緩沖器Al。若開關(guān)SW8處于關(guān)閉狀態(tài)下，緩沖器Al即可將解碼后的第三模擬資料輸出至放大模塊60。于第二種操作模式中，解碼控制模塊50是依照解碼控制時序于同一時間點對儲存于不同儲存電容Cl C3的感測電壓進行模擬濾波(analog filtering)處理并解碼，以輸出該解碼后的模擬資料至放大模塊60。實際上，解碼控制模塊50是以電荷分享(charge sharing)的方式對儲存于不同儲存電容Cl C3的感測電壓進行模擬濾波處理，但不以此為限。舉例而言，于某特定時間點，解碼控制模塊50依照解碼控制時序同時將開關(guān) SW4 SW6加以關(guān)閉，由于開關(guān)SW7維持開啟狀態(tài)，分別儲存于儲存電容Cl C3的第一感測電壓 第三感測電壓均能夠被傳送至緩沖器Al。此時，于解碼控制模塊50中即會產(chǎn)生電荷分享的現(xiàn)象，亦即造成類似將第一感測電壓 第三感測電壓加以平均的效果，以得到模擬濾波的功效。若開關(guān)SW8處于關(guān)閉狀態(tài)下，緩沖器Al即可將解碼后的模擬資料(平均感測電壓)輸出至放大模塊60。 需說明的是，當(dāng)儲存于儲存電容Cl C3的第一感測電壓 第三感測電壓均已輸出至緩沖器Al，并經(jīng)由放大模塊60及模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊70將感測電壓放大后的模擬資料轉(zhuǎn)換成數(shù)字資料S4輸出至邏輯控制模塊10后，解碼控制模塊50控制開關(guān)SW4 SW6及放電開關(guān)SW7均關(guān)閉，致使儲存電容Cl C3執(zhí)行放電程序，以消除儲存電容Cl C3上殘余的電荷。接著，放大模塊60是用以放大經(jīng)解碼控制模塊50解碼后的該等模擬資料(第一感測電壓 第三感測電壓)；模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊70是用以將放大后的模擬資料轉(zhuǎn)換成數(shù)字資料S4。實際上，放大模塊60可以是差動放大器或其他任意形式的放大器，模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊70可以是任意形式的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，并無特定的限制。然后，模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊70再將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字資料S4輸出至邏輯控制模塊10。 實際上，邏輯控制模塊10可包含數(shù)字濾波器(digital filter，未圖示)，用以對數(shù)字資料 S4進行數(shù)字濾波處理，以降低雜訊的干擾。需注意的是，由于模擬端的解碼控制模塊50已利用電荷分享的概念實現(xiàn)模擬濾波功能，降低模擬資料的誤差，以便進行放大并轉(zhuǎn)換成數(shù)字資料時，能夠大幅提升數(shù)字資料的準(zhǔn)確性，故可減輕數(shù)字端的邏輯控制模塊10的負擔(dān)， 進而達到提升觸控感測裝置1的觸控準(zhǔn)確度的功效。相較于現(xiàn)有技術(shù)，根據(jù)本發(fā)明的觸控感測裝置是利用電荷分享的概念實現(xiàn)模擬濾波器的功能，不僅能夠有效地降低液晶顯示面板及外在環(huán)境所產(chǎn)生的雜訊對于觸控感測裝置感測觸控點時的干擾，亦不會導(dǎo)致整個系統(tǒng)的資料傳送回報速率降低及電力消耗增加， 故觸控感測裝置能夠更為準(zhǔn)確地對于觸控顯示面板進行觸控點的感測，減少誤判的機率。通過以上較佳具體實施例的詳述，是希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神， 而并非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發(fā)明的范疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明所欲申請的專利范圍的范疇內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種觸控感測裝置，包含一邏輯控制模塊，用以產(chǎn)生具有不同控制時序的復(fù)數(shù)個控制信號，該等控制信號包含一儲存控制信號及一解碼控制信號；至少一儲存控制模塊，耦接至該邏輯控制模塊且分別包含復(fù)數(shù)個儲存電容，其中每一儲存控制模塊是依照該儲存控制信號的一儲存控制時序分別將復(fù)數(shù)個感測電壓中的每一感測電壓于不同時間點儲存于不同的儲存電容中，該等感測電壓為感測自一導(dǎo)電薄膜感應(yīng)器的一掃瞄線的模擬資料；以及至少一解碼控制模塊，耦接至該邏輯控制模塊及該至少一儲存控制模塊，用以依照該解碼控制信號的一解碼控制時序?qū)υ摰葍Υ骐娙菟鶅Υ娴脑摰雀袦y電壓進行解碼，以輸出一解碼后的模擬資料。
2.如權(quán)利要求1所述的觸控感測裝置，其中每一解碼控制模塊是依照該解碼控制時序于不同時間點分別對儲存于不同儲存電容的感測電壓進行解碼，以輸出該解碼后的模擬資料。
3.如權(quán)利要求1所述的觸控感測裝置，其中每一解碼控制模塊是依照該解碼控制時序于同一時間點對儲存于不同儲存電容的感測電壓進行模擬濾波處理并解碼，以輸出該解碼后的模擬資料。
4.如權(quán)利要求3所述的觸控感測裝置，其中該每一解碼控制模塊是以電荷分享的方式對儲存于不同儲存電容的感測電壓進行模擬濾波處理。
5.如權(quán)利要求1所述的觸控感測裝置，其中當(dāng)該至少一解碼控制模塊已將所有該等儲存電容所儲存的該等感測電壓解碼完畢后，該儲存控制模塊對該等儲存電容執(zhí)行一放電程序。
6.如權(quán)利要求1所述的觸控感測裝置，進一步包含復(fù)數(shù)個接腳；以及至少一驅(qū)動/感測控制模塊，耦接至該邏輯控制模塊及該等接腳，用以自該邏輯控制模塊接收該等控制信號中的一驅(qū)動/感測控制信號，并依照該驅(qū)動/感測控制信號的一驅(qū)動/感測控制時序控制該等接腳分別執(zhí)行復(fù)數(shù)種接腳功能，致使該等接腳能夠自該導(dǎo)電薄膜感應(yīng)器的該掃瞄線感測到該等感測電壓。
7.如權(quán)利要求6所述的觸控感測裝置，其中該等接腳功能包含驅(qū)動功能、感測功能、接地功能及浮接功能。
8.如權(quán)利要求1所述的觸控感測裝置，進一步包含一放大模塊，耦接至該至少一解碼控制模塊，用以放大該解碼后的模擬資料；以及一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊，耦接至該放大模塊及該邏輯控制模塊，用以將該放大后的模擬資料轉(zhuǎn)換成一數(shù)字資料，并將該數(shù)字資料傳送至該邏輯控制模塊。
9.如權(quán)利要求8所述的觸控感測裝置，其中該邏輯控制模塊包含一數(shù)字濾波器，用以對該數(shù)字資料進行數(shù)字濾波處理，以降低雜訊的干擾。
10.如權(quán)利要求1所述的觸控感測裝置，其中該邏輯控制模塊是根據(jù)一外部同步信號產(chǎn)生具有不同控制時序的該等控制信號，使得該等接腳進行感測時能夠避開一液晶顯示面板產(chǎn)生雜訊的時間區(qū)段。
全文摘要
本發(fā)明揭露一種觸控感測裝置。觸控感測裝置包含邏輯控制模塊、至少一儲存控制模塊及至少一解碼控制模塊。邏輯控制模塊是用以產(chǎn)生具有不同控制時序的復(fù)數(shù)個控制信號。該等控制信號包含儲存控制信號及解碼控制信號。每一個儲存控制模塊包含復(fù)數(shù)個儲存電容并依照儲存控制信號的儲存控制時序分別將復(fù)數(shù)個感測電壓中的每一感測電壓于不同時間點儲存于不同的儲存電容中。該等感測電壓為感測自導(dǎo)電薄膜感應(yīng)器的掃瞄線的模擬資料。解碼控制模塊是用以依照解碼控制信號的解碼控制時序?qū)υ摰葍Υ骐娙菟鶅Υ娴脑摰雀袦y電壓進行解碼，以輸出解碼后的模擬資料。
文檔編號G06F3/041GK102591506SQ201110026659
公開日2012年7月18日 申請日期2011年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月4日
發(fā)明者唐尚平, 左克揚, 王建國, 詹前煜 申請人:瑞鼎科技股份有限公司