觸摸屏驅(qū)動(dòng)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種觸摸屏驅(qū)動(dòng)裝置，該觸摸屏驅(qū)動(dòng)裝置包括：觸摸屏，其包括Tx通道、Rx通道以及形成在所述Tx通道和所述Rx通道的交叉處的傳感器節(jié)點(diǎn)；Tx驅(qū)動(dòng)電路，其向所述Tx通道供應(yīng)Tx驅(qū)動(dòng)脈沖；感測(cè)單元，其對(duì)通過(guò)所述Rx通道供應(yīng)的所述傳感器節(jié)點(diǎn)的電壓進(jìn)行采樣；復(fù)用器mux陣列，其包括mux開(kāi)關(guān)，各個(gè)mux開(kāi)關(guān)與和各個(gè)mux開(kāi)關(guān)相鄰的感測(cè)單元的輸出端子交叉耦合；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其將從所述mux陣列接收的模擬采樣信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；平均單元，其對(duì)所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)取平均，并去除包括在所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中的噪聲；以及觸摸控制器，其利用觸摸識(shí)別算法分析去除了噪聲的所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并輸出包括觸摸位置的坐標(biāo)信息的觸摸數(shù)據(jù)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】觸摸屏驅(qū)動(dòng)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明的實(shí)施方式涉及觸摸屏驅(qū)動(dòng)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]用戶接口(UI)被配置為使得用戶能夠與各種電子裝置交流，因此可根據(jù)其需要容易且舒適地控制電子裝置。用戶接口的示例包括鍵區(qū)、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、屏幕顯示(OSD)以及具有紅外通信功能或射頻(RF)通信功能的遙控器。用戶接口技術(shù)持續(xù)擴(kuò)展以增加用戶的靈敏度和處理便利性。近來(lái)已開(kāi)發(fā)出包括觸摸U1、語(yǔ)音識(shí)別n、3D Π等的用戶接口。
[0003]近來(lái)，觸摸Π已用在便攜式信息電器中，并且已擴(kuò)展至家用電器的使用。近來(lái)已將互電容觸摸屏視作實(shí)現(xiàn)觸摸Π的觸摸屏的示例?；ル娙萦|摸屏可感測(cè)接近輸入以及觸摸輸入，并且可識(shí)別各個(gè)多觸摸(或多接近)輸入。
[0004]互電容觸摸屏包括Tx通道、與Tx通道交叉的Rx通道以及形成在Tx通道與Rx通道的交叉處的傳感器電容器。各個(gè)傳感器電容器具有互電容。觸摸屏驅(qū)動(dòng)裝置感測(cè)觸摸操作前后充入傳感器電容器的電壓的變化，并利用導(dǎo)電材料判定是否存在觸摸(或接近)輸入。另外，當(dāng)存在觸摸輸入時(shí)，觸摸屏驅(qū)動(dòng)裝置找出觸摸輸入的位置。為了感測(cè)充入傳感器電容器的電壓，Tx驅(qū)動(dòng)電路對(duì)Tx通道施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)，Rx驅(qū)動(dòng)電路與該驅(qū)動(dòng)信號(hào)同步地對(duì)傳感器電容器的電壓的小變化進(jìn)行采樣并執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。
[0005]通常，使觸摸數(shù)據(jù)的信噪比(SNR)降低的因素的示例包括取決于通道的布置方式和觸摸屏的結(jié)構(gòu)特性的通道噪聲以及外部噪聲。外部噪聲的示例包括浮體、3波長(zhǎng)噪聲和充電噪聲。通道噪聲的示例包括輸入信號(hào)的高頻噪聲/低頻噪聲、通道DC偏移以及通道之間的干擾噪聲。
[0006]由于各種結(jié)構(gòu)的觸摸屏中的不同的電阻器參數(shù)和不同的電容器參數(shù)而產(chǎn)生通道的觸摸數(shù)據(jù)之間的偏差。即使在相同的觸摸屏中，也由于取決于位置的外部環(huán)境影響(例如，PCB布線、外部噪聲等)的變化以及電阻器參數(shù)和電容器參數(shù)的變化而產(chǎn)生輸入觸摸集成電路(IC)的觸摸數(shù)據(jù)之間的偏差。所述偏差使觸摸數(shù)據(jù)的信噪比降低，從而降低觸摸可靠性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種能夠通過(guò)增大觸摸數(shù)據(jù)的信噪比(SNR)來(lái)改進(jìn)觸摸可靠性的觸摸屏驅(qū)動(dòng)裝置。
[0008]在一個(gè)方面中，存在一種觸摸屏驅(qū)動(dòng)裝置，該觸摸屏驅(qū)動(dòng)裝置包括:觸摸屏，其包括Tx通道、與所述Tx通道交叉的Rx通道以及形成在所述Tx通道和所述Rx通道的交叉處的傳感器節(jié)點(diǎn)；Tx驅(qū)動(dòng)電路，該Tx驅(qū)動(dòng)電路被配置為向所述Tx通道供應(yīng)Tx驅(qū)動(dòng)脈沖；多個(gè)感測(cè)單元，該多個(gè)感測(cè)單元被配置為響應(yīng)于Rx采樣時(shí)鐘對(duì)通過(guò)所述Rx通道供應(yīng)的所述傳感器節(jié)點(diǎn)的電壓進(jìn)行采樣；復(fù)用器(mux)陣列，該mux陣列包括多個(gè)mux開(kāi)關(guān),各個(gè)mux開(kāi)關(guān)與和各個(gè)mux開(kāi)關(guān)相鄰的感測(cè)單元的輸出端子交叉耦合；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，該模數(shù)轉(zhuǎn)換器被配置為將從所述mux陣列順序接收的模擬采樣信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；平均單元，該平均單元被配置為對(duì)從所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器接收的所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)取平均，并去除包括在所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中的噪聲；以及觸摸控制器，該觸摸控制器被配置為利用先前確定的觸摸識(shí)別算法分析去除了噪聲的所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并輸出包括觸摸位置的坐標(biāo)信息的觸摸數(shù)據(jù)。
[0009]所述觸摸屏驅(qū)動(dòng)裝置還包括積分器，該積分器被配置為對(duì)去除了噪聲的所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行積分和累積，并將所累積的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)供應(yīng)給所述觸摸控制器。
[0010]所述多個(gè)mux開(kāi)關(guān)當(dāng)中的第k mux開(kāi)關(guān)連接到第k感測(cè)單元的輸出端子、第(k_l)感測(cè)單元的輸出端子和第(k+Ι)感測(cè)單元的輸出端子，其中k是正整數(shù)。所述第k mux開(kāi)關(guān)順序地輸出從第k感測(cè)單元接收的第k模擬采樣信號(hào)、從第(k-Ι)感測(cè)單元接收的第(k-1)模擬采樣信號(hào)以及從第(k+Ι)感測(cè)單元接收的第(k+Ι)模擬采樣信號(hào)。
[0011]所述平均單元順序地鎖存從所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器接收的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，然后對(duì)鎖存的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)取平均。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]附圖被包括以提供本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且被并入本申請(qǐng)并構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，附圖示出本發(fā)明的實(shí)施方式并與說(shuō)明書(shū)一起用于說(shuō)明本發(fā)明的原理。附圖中:
[0013]圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的顯示裝置的框圖；
[0014]圖2示出圖1所示的觸摸屏驅(qū)動(dòng)裝置；
[0015]圖3至圖5示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的觸摸屏和顯示面板的各種組合；
[0016]圖6示出在觸摸屏中產(chǎn)生Rx通道之間的RC延遲差；
[0017]圖7至圖9示出觸摸屏和Rx驅(qū)動(dòng)電路的配置；
[0018]圖10示出與相鄰感測(cè)單元的輸出端子交叉耦合的多個(gè)復(fù)用器(或mux)開(kāi)關(guān)；以及
[0019]圖11示出從圖10所示的mux開(kāi)關(guān)輸出的模擬采樣信號(hào)的一個(gè)配置。

【具體實(shí)施方式】
[0020]現(xiàn)在將詳細(xì)參照本發(fā)明的實(shí)施方式，其示例示出于附圖中。只要可能，貫穿附圖將使用相同的標(biāo)號(hào)來(lái)指代相同或相似的部件。將注意的是，如果確定已知技術(shù)會(huì)誤導(dǎo)本發(fā)明的實(shí)施方式，則將省略已知技術(shù)的詳細(xì)描述。在以下描述中，Tx線可用作Tx通道，Rx線可用作Rx通道。
[0021]圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的顯示裝置的框圖。圖2示出圖1所示的觸摸屏驅(qū)動(dòng)裝置。圖3至圖5示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的觸摸屏和顯示面板的各種組合。圖6示出在觸摸屏中產(chǎn)生Rx通道之間的RC延遲差。
[0022]如圖1至圖5所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的顯示裝置包括顯示面板DIS、顯示驅(qū)動(dòng)電路、定時(shí)控制器20、觸摸屏TSP、觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路、觸摸控制器30等。顯示裝置的所有組件可在操作上耦合并配置。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的顯示裝置可基于諸如液晶顯示器(LCD)、場(chǎng)發(fā)射顯示器(FED)、等離子體顯示面板(PDP)、有機(jī)發(fā)光顯示器和電泳顯示器(EH))的平板顯示器來(lái)實(shí)現(xiàn)。在以下描述中，將使用液晶顯示器作為平板顯示器的示例來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施方式。也可使用其它平板顯示器。
[0024]顯示面板DIS包括下基板GLS2、上基板GLSl以及形成在下基板GLS2和上基板GLSl之間的液晶層。顯示面板DIS的下基板GLS2包括多條數(shù)據(jù)線Dl至Dm (其中m是自然數(shù))、與數(shù)據(jù)線Dl至Dm交叉的多條選通線(或掃描線)G1至Gn(其中η是自然數(shù))、形成在數(shù)據(jù)線Dl至Dm與選通線Gl至Gn的交叉處的多個(gè)薄膜晶體管(TFT)、用于將液晶單元充電為數(shù)據(jù)電壓的多個(gè)像素電極、多個(gè)存儲(chǔ)電容器(各個(gè)存儲(chǔ)電容器連接到像素電極并保持液晶單元的電壓)等。
[0025]顯示面板DIS的像素分別形成在由數(shù)據(jù)線Dl至Dm和選通線Gl至Gn限定并按照矩陣形式排列的像素區(qū)域中。通過(guò)基于供應(yīng)給像素電極的數(shù)據(jù)電壓與供應(yīng)給公共電極的公共電壓之差而產(chǎn)生的電場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)各個(gè)像素的液晶單元，從而調(diào)節(jié)被液晶單元透射的入射光的量。TFT響應(yīng)于來(lái)自選通線Gl至Gn的選通脈沖(或掃描脈沖)而導(dǎo)通，從而將數(shù)據(jù)電壓從數(shù)據(jù)線Dl至Dm供應(yīng)給液晶單元的像素電極。
[0026]顯示面板DIS的上基板GLSl可包括黑色基底、濾色器等。顯示面板DIS的下基板GLS2可按照COT (濾色器在TFT上)結(jié)構(gòu)來(lái)配置。在這種情況下，黑色基底和濾色器可形成在顯示面板DIS的下基板GLS2上。
[0027]偏振板POLl和P0L2分別附接到顯示面板DIS的上基板GLSl和下基板GLS2。用于設(shè)定液晶的預(yù)傾角的配向?qū)臃謩e形成在顯示面板DIS的上基板GLSl和下基板GLS2中的接觸液晶的內(nèi)表面上。柱間隔物形成在顯不面板DIS的上基板GLSl和下基板GLS2之間以保持液晶單元的單元間隙恒定。
[0028]背光單元可被設(shè)置在顯示面板DIS的后表面上。背光單元可被配置為邊光型背光單元和直下型背光單元中的一個(gè)，以向顯示面板DIS提供光。顯示面板DIS可按照包括扭曲向列(TN)模式、垂直配向(VA)模式、面內(nèi)切換(IPS)模式、邊緣場(chǎng)開(kāi)關(guān)(FFS)模式等的任何已知模式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0029]顯示驅(qū)動(dòng)電路包括數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12和掃描驅(qū)動(dòng)電路14。顯示驅(qū)動(dòng)電路將輸入圖像的視頻數(shù)據(jù)電壓施加到顯示面板DIS的像素。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12將從定時(shí)控制器20接收的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB轉(zhuǎn)換為正負(fù)模擬伽馬補(bǔ)償電壓并輸出數(shù)據(jù)電壓。然后，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12將數(shù)據(jù)電壓供應(yīng)給數(shù)據(jù)線Dl至Dm。掃描驅(qū)動(dòng)電路14將與數(shù)據(jù)電壓同步的選通脈沖順序供應(yīng)給選通線Gl至Gn，并選擇顯示面板DIS的將施加有數(shù)據(jù)電壓的線。
[0030]定時(shí)控制器20從外部主機(jī)系統(tǒng)接收諸如垂直同步信號(hào)Vsync、水平同步信號(hào)Hsync、數(shù)據(jù)使能信號(hào)DE和主時(shí)鐘MCLK的定時(shí)信號(hào)。定時(shí)控制器20產(chǎn)生數(shù)據(jù)定時(shí)控制信號(hào)和掃描定時(shí)控制信號(hào)以利用定時(shí)信號(hào)分別控制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12和掃描驅(qū)動(dòng)電路14的操作定時(shí)。數(shù)據(jù)定時(shí)控制信號(hào)包括源采樣時(shí)鐘SSC、源輸出使能信號(hào)S0E、極性控制信號(hào)POL等。掃描定時(shí)控制信號(hào)包括選通起始脈沖GSP、選通移位時(shí)鐘GSC、選通輸出使能信號(hào)GOE等。
[0031]如圖3所示，觸摸屏TSP可附接在顯示面板DIS的上偏振板POLl上。另選地，如圖4所示，觸摸屏TSP可形成在上偏振板POLl和上基板GLSl之間。另選地，如圖5所示，在嵌入(in-cell)類(lèi)型中，觸摸屏TSP的傳感器節(jié)點(diǎn)TSCAP (參見(jiàn)圖2)可與顯示面板DIS的像素陣列一起形成在下基板GLS2上。在圖3至圖5中，“PIX”表示液晶單元的像素電極。
[0032]觸摸屏TSP包括Tx線Tl至Tj (其中j是小于η的正整數(shù))、與Tx線Tl至Tj交叉的Rx線Rl至Ri (其中i是小于m的正整數(shù))以及形成在Tx線Tl至Tj與Rx線Rl至Ri的交叉處的iX j傳感器節(jié)點(diǎn)TSCAP。
[0033]觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路包括Tx驅(qū)動(dòng)電路32和Rx驅(qū)動(dòng)電路34。觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路將驅(qū)動(dòng)脈沖供應(yīng)給Tx線Tl至Tj，通過(guò)Rx線Rl至Ri感測(cè)傳感器節(jié)點(diǎn)TSCAP的電壓，將所感測(cè)到的傳感器節(jié)點(diǎn)TSCAP的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。Tx驅(qū)動(dòng)電路32和Rx驅(qū)動(dòng)電路34可被集成為一個(gè)讀出集成電路(ROIC)。
[0034]Tx驅(qū)動(dòng)電路32響應(yīng)于從觸摸控制器30接收的Tx設(shè)置信號(hào)SUTx設(shè)定Tx通道，并將驅(qū)動(dòng)脈沖供應(yīng)給連接到所設(shè)定的Tx通道的Tx線Tl至Tj。如果j個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)TSCAP連接到一條Tx線，則驅(qū)動(dòng)脈沖可被連續(xù)供應(yīng)給一條Tx線j次，然后以相同的方式被連續(xù)供應(yīng)給下一條Tx線j次。
[0035]Rx驅(qū)動(dòng)電路34響應(yīng)于從觸摸控制器30接收的Rx設(shè)置信號(hào)SURx設(shè)定將接收傳感器節(jié)點(diǎn)TSCAP的電壓的Rx通道，并通過(guò)連接到所設(shè)定的Rx通道的Rx線Rl至Ri接收傳感器節(jié)點(diǎn)TSCAP的電壓。Rx驅(qū)動(dòng)電路34響應(yīng)于從觸摸控制器30接收的Rx采樣時(shí)鐘SRx將采樣電容器CFB (參見(jiàn)圖7)充電為傳感器節(jié)點(diǎn)TSCAP的電壓，并對(duì)各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)TSCAP的電壓進(jìn)行采樣。各自具有互電容的傳感器節(jié)點(diǎn)TSCAP分別形成在觸摸屏TSP上的Tx通道Txl至Txj和Rx通道Rxl至Rxi的交叉處。傳感器節(jié)點(diǎn)TSCAP具有取決于其形成位置的不同的RC延遲值。如圖10所示，Rx驅(qū)動(dòng)電路34通過(guò)多個(gè)復(fù)用器(或mux)開(kāi)關(guān)(各個(gè)mux開(kāi)關(guān)與和各個(gè)mux開(kāi)關(guān)相鄰的感測(cè)單元的輸出端子交叉耦合)的開(kāi)關(guān)操作來(lái)分散通過(guò)Rx通道供應(yīng)的傳感器節(jié)點(diǎn)TSCAP的電壓中所包括的噪聲，以去除各個(gè)通道的RC延遲值等引起的偏移電荷量的偏差(即，噪聲)。Rx驅(qū)動(dòng)電路34將包括噪聲的模擬采樣信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，然后將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)鎖存和取平均，從而去除包括在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中的噪聲。Rx驅(qū)動(dòng)電路34利用先前確定的觸摸識(shí)別算法來(lái)分析去除了噪聲的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。Rx驅(qū)動(dòng)電路34將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為包括觸摸位置的坐標(biāo)信息的觸摸原始數(shù)據(jù)，然后將觸摸原始數(shù)據(jù)發(fā)送給觸摸控制器30。
[0036]觸摸控制器30通過(guò)諸如I2C總線、串行外設(shè)接口(SPI)和系統(tǒng)總線的接口連接到Tx驅(qū)動(dòng)電路32和Rx驅(qū)動(dòng)電路34。觸摸控制器30將Tx設(shè)置信號(hào)SUTx供應(yīng)給Tx驅(qū)動(dòng)電路32，并設(shè)定驅(qū)動(dòng)脈沖STx將輸出到的Tx通道。另外，觸摸控制器30將Rx設(shè)置信號(hào)SURx供應(yīng)給Rx驅(qū)動(dòng)電路34，并選擇將讀取傳感器節(jié)點(diǎn)TSCAP的電壓的Rx通道。觸摸控制器30將用于控制嵌入在Rx驅(qū)動(dòng)電路34中的采樣電路的采樣開(kāi)關(guān)的Rx采樣時(shí)鐘SRx供應(yīng)給Rx驅(qū)動(dòng)電路34，從而控制傳感器節(jié)點(diǎn)TSCAP的電壓采樣定時(shí)。
[0037]另外，觸摸控制器30將模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)鐘供應(yīng)給嵌入在Rx驅(qū)動(dòng)電路34中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，從而控制ADC的操作定時(shí)。
[0038]觸摸控制器30利用先前確定的觸摸識(shí)別算法分析從Rx驅(qū)動(dòng)電路34接收的觸摸原始數(shù)據(jù)。觸摸控制器30估計(jì)等于或大于預(yù)定值的觸摸原始數(shù)據(jù)的坐標(biāo)，并輸出包括坐標(biāo)信息的觸摸數(shù)據(jù)HIDxy。從觸摸控制器30輸出的觸摸數(shù)據(jù)HIDxy被發(fā)送給外部主機(jī)系統(tǒng)。觸摸控制器30可被實(shí)現(xiàn)為微控制器單元(MCU)。
[0039]主機(jī)系統(tǒng)可連接到外部視頻源設(shè)備(例如，導(dǎo)航系統(tǒng)、機(jī)頂盒、DVD播放器、藍(lán)光播放器、個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)、家庭影院系統(tǒng)、廣播接收器和電話系統(tǒng))，并且可從外部視頻源設(shè)備接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)。主機(jī)系統(tǒng)包括具有縮放器的系統(tǒng)芯片(SoC)，并將從外部視頻源設(shè)備接收的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為適合于顯示在顯示面板DIS上的格式。另外，主機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行與從觸摸控制器30接收的觸摸數(shù)據(jù)的坐標(biāo)關(guān)聯(lián)的應(yīng)用。
[0040]圖7至圖9示出觸摸屏和Rx驅(qū)動(dòng)電路的配置。
[0041]如圖7和圖8所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的觸摸屏驅(qū)動(dòng)裝置包括Tx驅(qū)動(dòng)電路32、觸摸屏TSP和Rx驅(qū)動(dòng)電路34。
[0042]Tx驅(qū)動(dòng)電路32包括多個(gè)Tx通道Txl至Txj。當(dāng)Tx驅(qū)動(dòng)電路32將Tx驅(qū)動(dòng)脈沖施加到觸摸屏TSP時(shí)，觸摸屏TSP通過(guò)Rx通道Rxl至Rxi輸出與施加有Tx驅(qū)動(dòng)脈沖的Tx通道Txl至Txj連接的傳感器節(jié)點(diǎn)的電壓。在圖7中，“Ctx”表示Tx線的寄生電容，“Crx”表示Rx線的寄生電容，“Rtx”表示Tx線的負(fù)載電阻，“Rrx”表示Rx線的負(fù)載電阻，“CM”表示通過(guò)傳感器節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的互電容。
[0043]Rx驅(qū)動(dòng)電路34包括多個(gè)感測(cè)單元MSU#1至MSU#1、mux陣列341、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 342和平均單元343。
[0044]感測(cè)單元MSU#1至MSU#i分別連接到Rx通道Rxl至Rxi。感測(cè)單元MSU#1至MSU#i中的每一個(gè)包括運(yùn)算放大器OP以及連接在運(yùn)算放大器OP的反向輸入端子(-)和輸出端子之間的采樣電容器CFB。運(yùn)算放大器OP的反向輸入端子(-)連接到Rx通道，運(yùn)算放大器OP的非反向輸入端子(+)連接到接地電平電壓源GND。運(yùn)算放大器OP的輸出端子連接到mux陣列341。感測(cè)單元MSU#1至MSU#i響應(yīng)于Rx采樣時(shí)鐘SRx對(duì)通過(guò)Rx通道Rxl至Rxi供應(yīng)的傳感器節(jié)點(diǎn)的電壓進(jìn)行采樣，并將采樣的電壓存儲(chǔ)在采樣電容器CFB中。
[0045]mux陣列341包括多個(gè)mux開(kāi)關(guān),各個(gè)mux開(kāi)關(guān)與和各個(gè)mux開(kāi)關(guān)相鄰的感測(cè)單元的輸出端子交叉耦合。mux陣列341通過(guò)mux開(kāi)關(guān)的連接配置有效分散從感測(cè)單元MSU#1至MSU#i接收的傳感器節(jié)點(diǎn)的電壓(即，包括在模擬采樣信號(hào)中的噪聲)Vl至Vi。
[0046]ADC342將從mux陣列341順序接收的模擬采樣信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
[0047]平均單元343對(duì)從ADC342接收的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)取平均，并去除包括在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中的噪聲。更具體地講，平均單元343將從ADC342接收的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)順序鎖存，然后對(duì)鎖存的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)取平均。
[0048]Rx驅(qū)動(dòng)電路34還可包括連接到平均單元343的輸出端子的積分器344。積分器344對(duì)去除了噪聲的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行積分和累積，然后將累積的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)供應(yīng)給觸摸控制器30。因此，積分器344增大觸摸數(shù)據(jù)的信噪比(SNR)，并且可改進(jìn)觸摸可靠性。在圖7至圖9中，“TDATA”表示供應(yīng)給觸摸控制器30的無(wú)噪聲數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
[0049]圖10詳細(xì)示出與相鄰感測(cè)單元的輸出端子交叉耦合的多個(gè)mux開(kāi)關(guān)。圖11示出從圖10所示的mux開(kāi)關(guān)輸出的模擬采樣信號(hào)的一個(gè)配置。
[0050]如圖10所示，mux開(kāi)關(guān)MUX#1至MUX#6分別連接到感測(cè)單元MSU#1至MSU#6的輸出端子，并且mux開(kāi)關(guān)MUX#1至MUX#6中的每一個(gè)還與和各個(gè)mux開(kāi)關(guān)相鄰的感測(cè)單元的輸出端子交叉耦合。
[0051]更具體地講，第k mux開(kāi)關(guān)MUX#k(其中k是正整數(shù))連接到第k感測(cè)單元MSU#k的輸出端子、第(k-Ι)感測(cè)單元MSU#(k-l)的輸出端子和第(k+Ι)感測(cè)單元MSU#(k+l)的輸出端子。因此，第k mux開(kāi)關(guān)MUX#k順序地輸出從第k感測(cè)單元MSU#k接收的第k模擬采樣信號(hào)、從第(k-Ι)感測(cè)單元MSU#(k-l)接收的第(k-Ι)模擬采樣信號(hào)以及從第(k+1)感測(cè)單元MSU#(k+l)接收的第(k+Ι)模擬采樣信號(hào)。
[0052]圖11中示出從mux開(kāi)關(guān)MUX#1至MUX#6輸出的模擬采樣信號(hào)的配置。如圖11所不，除了觸摸信號(hào)I和噪聲信號(hào)I以外,從第一 mux開(kāi)關(guān)MUX#1順序輸出的第一模擬米樣信號(hào)OUTl還包括觸摸信號(hào)2和噪聲信號(hào)2。由于觸摸信號(hào)I和2通常具有相同相位的脈沖形狀，所以通過(guò)平均單元的平均運(yùn)算來(lái)將觸摸信號(hào)I和2保持在預(yù)定值。另一方面，由于噪聲信號(hào)I和2具有反相的脈沖形狀，所以噪聲信號(hào)I和2通過(guò)平均單元的平均運(yùn)算而彼此抵消。
[0053]以相同的方式，除了觸摸信號(hào)5和噪聲信號(hào)5以外,從第五mux開(kāi)關(guān)MUX#5順序輸出的第五模擬米樣信號(hào)0UT5還包括觸摸信號(hào)4、噪聲信號(hào)4、觸摸信號(hào)6和噪聲信號(hào)6。由于觸摸信號(hào)4、5和6通常具有相同相位的脈沖形狀，所以通過(guò)平均單元的平均運(yùn)算來(lái)將觸摸信號(hào)4、5和6保持在預(yù)定值。另一方面，由于噪聲信號(hào)4、5和6具有反相的脈沖形狀，所以噪聲信號(hào)4、5和6通過(guò)平均單元的平均運(yùn)算而彼此抵消。
[0054]如上所述，本發(fā)明的實(shí)施方式使通道噪聲以及取決于位置的觸摸屏的偏移偏差最小化，從而增大觸摸數(shù)據(jù)的信噪比并極大地減小Rx通道的觸摸數(shù)據(jù)之間的偏差。另外，本發(fā)明的實(shí)施方式改變現(xiàn)有mux陣列的連接配置,并通過(guò)與現(xiàn)有mux陣列相比僅增加平均單元的簡(jiǎn)單配置的mux陣列來(lái)獲得消噪效果。因此，與用于去除噪聲的其它方法相比，本發(fā)明的實(shí)施方式有利于觸摸屏驅(qū)動(dòng)裝置的尺寸的優(yōu)化。另外，由于本發(fā)明的實(shí)施方式可通過(guò)簡(jiǎn)單的方法去除噪聲，所以可相對(duì)精確地提取觸摸數(shù)據(jù)，而無(wú)需增加傳感器節(jié)點(diǎn)的電壓的采樣操作的數(shù)量。因此，可極大地縮短觸摸報(bào)告時(shí)間。
[0055]盡管已參照其示意性實(shí)施例描述了實(shí)施方式，但是應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到許多其它修改形式和實(shí)施方式，這些修改形式和實(shí)施方式均將落入本公開(kāi)的原理的范圍內(nèi)。更具體地講，可對(duì)本公開(kāi)、附圖和所附權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)的主題組合布置方式的組成部分和/或布置方式進(jìn)行各種變化和修改。除了組成部分和/或布置方式方面的變化和修改之外，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，替代使用也將是明顯的。
[0056]本申請(qǐng)要求2013年9月25日提交的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)N0.10-2013-0114124的權(quán)益，針對(duì)所有目的，通過(guò)引用將其并入本文，如同在此充分闡述一樣。
【權(quán)利要求】
1.一種觸摸屏驅(qū)動(dòng)裝置，該觸摸屏驅(qū)動(dòng)裝置包括: 觸摸屏，該觸摸屏包括Tx通道、與所述Tx通道交叉的Rx通道以及形成在所述Tx通道和所述Rx通道的交叉處的傳感器節(jié)點(diǎn)； Tx驅(qū)動(dòng)電路，該Tx驅(qū)動(dòng)電路被配置為向所述Tx通道供應(yīng)Tx驅(qū)動(dòng)脈沖； 多個(gè)感測(cè)單元，該多個(gè)感測(cè)單元被配置為響應(yīng)于Rx采樣時(shí)鐘對(duì)通過(guò)所述Rx通道供應(yīng)的所述傳感器節(jié)點(diǎn)的電壓進(jìn)行采樣； 復(fù)用器mux陣列,該mux陣列包括多個(gè)mux開(kāi)關(guān),各個(gè)mux開(kāi)關(guān)與和各個(gè)mux開(kāi)關(guān)相鄰的所述感測(cè)單元的輸出端子交叉耦合； 模數(shù)轉(zhuǎn)換器，該模數(shù)轉(zhuǎn)換器被配置為將從所述mux陣列順序接收的模擬采樣信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)； 平均單元，該平均單元被配置為對(duì)從所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器接收的所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)取平均，并去除包括在所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中的噪聲；以及 觸摸控制器，該觸摸控制器被配置為利用先前確定的觸摸識(shí)別算法分析去除了噪聲的所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并輸出包括觸摸位置的坐標(biāo)信息的觸摸數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏驅(qū)動(dòng)裝置，該觸摸屏驅(qū)動(dòng)裝置還包括積分器，該積分器被配置為對(duì)去除了噪聲的所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行積分和累積，并將所累積的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)供應(yīng)給所述觸摸控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述多個(gè)mux開(kāi)關(guān)當(dāng)中的第kmux開(kāi)關(guān)連接到第k感測(cè)單元的輸出端子、第(k-Ι)感測(cè)單元的輸出端子和第(k+Ι)感測(cè)單元的輸出端子，其中，k是正整數(shù)， 其中，所述第k mux開(kāi)關(guān)順序輸出從第k感測(cè)單元接收的第k模擬采樣信號(hào)、從第(k-Ι)感測(cè)單元接收的第(k-Ι)模擬采樣信號(hào)以及從第(k+Ι)感測(cè)單元接收的第(k+Ι)模擬米樣信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述平均單元順序鎖存從所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器接收的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，然后對(duì)鎖存的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)取平均。
【文檔編號(hào)】G06F3/044GK104461192SQ201410459465
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】姜亨遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:樂(lè)金顯示有限公司