专利名称：触控感测装置的制作方法
技术领域：
本发明与液晶显示器有关；具体而言，本发明是关于一种能够提升感测电压准确度并保有抗噪声能力的互感式电容触控感测装置。
背景技术：
随着科技快速发展，薄膜电晶体液晶显示器(TFT IXD)已逐步取代传统显示器，并已广泛应用于电视、平面显示器、移动电话、平板电脑以及投影机等各种电子产品上。对于具有触控功能的薄膜电晶体液晶显示器而言，触控感测器是其重要的模块之一，其性能的优劣也直接影响液晶显示器的整体效能。一般而言，传统具有互感式电容触控功能的液晶显示器包含有显示面板、导电薄膜感应器(IT0 sensor)以及触控控制晶片。其中，导电薄膜感应器包含有复数条感测线及 复数条驱动线，而触控控制晶片则包含有复数个接脚。该等感测线分别耦接该等接脚。当驱动线传送一驱动脉冲并于感测线耦合一微小电压后，触控控制晶片将会感测耦合电压并根据耦合电压的大小去判断导电薄膜感应器是否被触控。具体而言，触控感测装置的效能取决于导电薄膜感应器的感测电压精确度。触控感测装置包含有放大模块，而放大模块的输入方式可分成差动输入模式及单端输入模式。采用差动输入模式的优点是拥有良好的抗噪声能力，但其缺点是无法在面板边界上感测到准确的电压信息。至于采用单端输入模式的优点是能够精确地感测面板边界的电压，但其抗噪声的能力较差。因此，无论传统的触控感测装置的放大模块所采用的输入方式是差动输入模式或单端输入模式，均存在着上述的缺点，使得整体触控感测装置的效能无法获得提升。因此，本发明提出一种能够提升感测电压的准确度并保有良好的抗噪声能力的互感式电容触控感测装置，以解决上述问题。
发明内容
本发明的一范畴在于提供一种触控感测装置。在一实施例中，该触控感测装置包含逻辑控制模块及多工器。多工器包含切换模块。切换模块包含复数对差动输入开关及一对单端输入开关。切换模块依照该切换控制信号控制该复数对差动输入开关及该对单端输入开关的开启或关闭，以控制复数个感测电压的输入模式。该等感测电压为分别感测自导电薄膜感应器的复数条感测线的模拟数据，且该复数条感测线分别对应于复数个通道。在一实施例中，触控感测装置进一步包含放大模块。放大模块包含有正输入端及负输入端。放大模块依照该等控制信号中的放大控制信号将自正输入端及负输入端所接收的两电压相减并放大后，并输出放大后的模拟数据。在一实施例中，该对单端输入开关包含正单端输入开关及负单端输入开关。每一对差动输入开关均包含正差动输入开关及负差动输入开关。正差动输入开关及负差动输入开关均耦接至参考电压。该等正差动输入开关均耦接至放大模块的正输入端及正单端输入开关，该等负差动输入开关均耦接至放大模块的负输入端及负单端输入开关。在一实施例中，触控感测装置进一步包含模拟/数字转换模块。模拟/数字转换模块耦接至该逻辑控制模块，用以将该放大后的模拟数据转换成一数字数据，并将该数字数据输出至该逻辑控制模块。在一实施例中，触控感测装置进一步包含储存控制模块。储存控制模块包含有第一开关、第二开关、第三开关及储存电容。第二开关耦接于放大模块的输出端与模拟/数字转换模块之间；第一开关的一端耦接至第二开关与模拟/数字转换模块之间且另一端耦接至接地端；第三开关的一端耦接至第二开关与模拟/数字转换模块之间且另一端耦接至储存电容；储存电容耦接至接地端。储存电容依照该等控制信号中的储存控制信号储存放大后的模拟数据。 在一实施例中，触控感测装置进一步包含复数个接脚。多工器进一步包含至少一驱动/感测控制模块。驱动/感测控制模块耦接至逻辑控制模块、该等接脚及切换模块，用以依照该等控制信号的驱动/感测控制信号控制该等接脚分别执行复数种接脚功能，致使该等接脚能够自该导电薄膜感应器的该等感测线感测到该等感测电压。在一实施例中，在第一单端输入模式下，切换模块依照切换控制信号控制正单端输入开关开启，致使放大模块的正输入端耦接至参考电压，负输入端接收到导电薄膜感应器的第一边界感测电压。在一实施例中，在第一差动输入模式下，切换模块依照切换控制信号控制相邻的第一对差动输入开关的正差动输入开关与第二对差动输入开关的负差动输入开关开启，致使放大模块的正输入端接收第一感测电压且负输入端接收第二感测电压；在第二差动输入模式下，切换模块依照切换控制信号控制第一对差动输入开关的负差动输入开关与第二对差动输入开关的正差动输入开关开启，致使正输入端接收第二感测电压且负输入端接收第三感测电压。在一实施例中，在第二单端输入模式下，切换模块依照切换控制信号控制负单端输入开关开启，致使放大模块的正输入端接收到导电薄膜感应器的第二边界感测电压，负输入端耦接至参考电压。在一实施例中，当多工器所接收到的是导电薄膜感应器的第一边界感测电压或第二边界感测电压时，逻辑控制模块传送切换控制信号至切换模块，以执行第一单端输入模式或第二单端输入模式。相较于现有技术，根据本发明的触控感测装置是通过逻辑控制模块产生切换控制信号，致使多工器的切换模块控制复数对差动输入开关及一对单端输入开关的开启或关闭，进而使触控感测装置能够任意地在差动输入模式与单端输入模式之间进行切换。在一般情况下，触控感测装置所接收的并非导电薄膜显示器的边界感测接脚所感测到的感测电压，切换模块即会启动差动输入模式。一旦触控感测装置所接收到的是导电薄膜显示器的边界感测接脚所感测到的感测电压，切换模块即会启动单端输入模式。因此，本发明的触控感测装置能够通过切换模块控制电压输出模式，不仅能够有效提升感测电压的精确度，还能同时保有良好的抗噪声能力，并可节省实现上述功能所需的存储器空间。关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。
图I是绘示本发明的触控感测装置对导电薄膜感应器进行触控点感测的示意图。图2是绘示本发明的触控感测装置的实施例示意图。主要元件符号说明I:触控感测装置10:逻辑控制模块20 :接脚30 :多工器100:导电薄膜感应器40 :放大模块50 :储存控制模块SI S6 :接脚
60 :模拟/数字转换模块 80 :感测线300 :驱动/感测控制模块 90 :驱动线302:切换模块SW14、SW24 :接地开关Sffll SW13、Sff21 SW23 :驱动 / 感测开关SW31 :第一正差动输入开关 SW32 :第一负差动输入开关Sff41 :第二正差动输入开关 SW42 :第二负差动输入开关Sff51 :正单端输入开关SW52 :负单端输入开关Sff61 :接地开关SW62 :第二开关SW63:第三开关Vt:参考电压+ :放大模块的正输入端 -:放大模块的负输入端C :储存电容
具体实施例方式根据本发明的一具体实施例为触控感测装置。在此实施例中，该触控感测装置可以是互感式电容触控感测装置，但不以此为限。请参照图1，图I是绘示本发明的触控感测装置I对于显示面板进行触控点感测的示意图。如图I所示，液晶显示器包含有导电薄膜感应器100以及触控感测装置I。至于液晶显示面板一般是贴合在导电薄膜感应器100下，但不以此为限。触控感测装置I包含有逻辑控制模块10、复数个接脚20、至少一多工器30、至少一放大模块40、至少一储存控制模块50及模拟/数字转换模块60。其中，每一个多工器30包含有驱动/感测控制模块300及切换模块302。其中，逻辑控制模块10分别耦接至驱动/感测控制模块300、切换模块302、放大模块40及储存控制模块50 ;驱动/感测控制模块300耦接至该等接脚20及切换模块302 ；切换模块302耦接至放大模块40 ;放大模块40耦接至储存控制模块50 ;储存控制模块50耦接至模拟/数字转换模块60 ;模拟/数字转换模块60耦接至逻辑控制模块10。如图I所示，导电薄膜感应器100包含有互相垂直分布的复数条感测线80及复数条驱动线90。需说明的是，驱动线90与感测线80是可互换的，也就是说图I中的90实际上也可当感测线，图I中的80实际上也可当驱动线，可由触控感测装置I所控制。该等接脚20不只具有单一种功能，而是可以视实际需求在不同功能之间进行切换，例如驱动(driving)功能、感测(sensing)功能、接地(ground)功能或浮接(floating)功能，但不以此为限。每一个驱动/感测控制模块300根据该等控制信号中的感测控制信号控制该等接脚20执行感测功能，以通过导电薄膜感应器100的该等感测线80或90感测到复数笔模拟数据。每一个驱动/感测控制模块300自逻辑控制模块10接收该等控制信号中的驱动/感测控制信号，并依照驱动/感测控制信号的驱动/感测控制时序控制该等接脚20分别执行复数种接脚功能，致使该等接脚20能够分别自导电薄膜感应器100的复数条感测线80或90感测到复数个感测电压。在此实施例中，驱动/感测控制模块300包含复数组驱动/感测开关。如图2所示，驱动/感测控制模块300包含第一组驱动/感测开关SWl I SW13、第一接地开关SW14、第二组驱动/感测开关SW21 SW23及第二接地开关SW24。其中，驱动/感测开关SWll SW13分别耦接至接脚S1、S3及S5 ;驱动/感测开关SW21 SW23分别耦接至接脚S2、S4及S6 ;第一接地开关SW14耦接于驱动/感测开关SWll SW13的一端与接地端之间；第二接地开关SW24耦接于驱动/感测开关SW21 SW23的一端与接地端之间。假设第一接地开关SW14及第二接地开关SW24均处于关闭状态，当驱动/感测开关SWll及SW21开启时，接脚SI及S2所测得的第一感测电压及第二感测电压即可分别通过驱动/感测开关SWll及SW21输出至切换模块302 ;当驱动/感测开关SW12及SW22开启时，接脚S3及S4所测得的第三感测电压及第四感测电压即可分别通过驱动/感测开关Sff12及SW22输出至切换模块302 ;当驱动/感测开关SW13及SW23开启时，接脚S5及S6所测得的第五感测电压及第六感测电压即可分别通过驱动/感测开关SW13及SW23输出至切换模块302。在此实施例中，逻辑控制模块10产生不同控制时序的复数个控制信号，该等控制信号包含切换控制信号。切换模块302包含复数对差动输入开关及一对单端输入开关。如图2所示，切换模块302包含第一对差动输入开关SW31及SW32、第二对差动输入开关SW41及SW42与一对单端输入开关SW51及SW52。其中，SW31为第一正差动输入开关且SW32为第 一负差动输入开关；SW41为第二正差动输入开关且SW42为第二负差动输入开关；SW51为正单端输入开关且SW52为负单端输入开关。正单端输入开关SW51及负单端输入开关SW52均耦接至一参考电压Vt，第一正差动输入开关SW31与第二正差动输入开关SW41均耦接至放大模块40的正输入端+及正单端输入开关SW51，第一负差动输入开关SW32与第二负差动输入开关SW42均耦接至放大模块40的负输入端-及负单端输入开关SW52。切换模块302将会依照切换控制信号控制第一对差动输入开关中的第一正差动输入开关SW31及第一负差动输入开关SW32、第二对差动输入开关中的第二正差动输入开关SW41及第二负差动输入开关SW42与该对单端输入开关中的正单端输入开关SW51及负单端输入开关SW52的开启或关闭，以控制复数个感测电压的输入模式。其中，该等感测电压为分别感测自导电薄膜感应器100的复数条感测线80或90的模拟数据，且该复数条感测线80或90分别对应于复数个通道。接下来，将分别就触控感测装置I在各种不同的单端输入模式及差动输入模式下工作的情形进行说明。需先说明的是，当输入的感测电压属于刚开始或最后的边界感测电压时，触控感测装置I将会工作于单端输入模式下，以获得完整信息；至于在其他非边界感测电压的情况下，触控感测装置I将会工作于差动输入模式下，以提升其抗噪声的能力。触控感测装置I可视实际需求于单端输入模式与差动输入模式之间进行自由切换，并不以下列实施例为限。如图2所示，在此实施例中，由于触控感测装置I总共包含有六个接脚SI S6，因此，在一开始与最后输入的接脚SI与S6的第一感测电压与第六感测电压均属于边界感测电压。首先，由于一开始输入的感测电压Vl属于边界感测电压，故在第一时间点，触控感测装置I将会工作于第一单端输入模式下，驱动/感测开关SWll及SW21开启。在第一单端输入模式下，切换模块302将会依照切换控制信号控制正单端输入开关SW51开启，致使放大模块40的正输入端+耦接至参考电压Vt，放大模块40的负输入端-则会接收到接脚SI的第一感测电压。此时，接脚SI的第一感测电压属于边界感测电压。接着，由于后续输入的感测电压不再属于边界感测电压，而是属于非边界感测电压，故触控感测装置I接下来将会交替地工作于第一差动输入模式及第二差动输入模式下。在第二时间点，驱动/感测开关SWll及SW21开启，接脚SI的第一感测电压与接 脚S2的第二感测电压能够通过驱动/感测开关SWll及SW21输出至切换模块302。此时，触控感测装置I工作于第一差动输入模式下，切换模块302将会依照切换控制信号控制第一对差动输入开关中的第一正差动输入开关SW31与第二对差动输入开关中的第二负差动输入开关SW42开启，致使放大模块40的正输入端+接收接脚SI的第一感测电压且放大模块40的负输入端-接收接脚S2的第二感测电压。此时，接脚SI的第一感测电压与接脚S2的第二感测电压均属于非边界感测电压。在第三时间点，驱动/感测开关SW21及SW12开启，接脚S2的第二感测电压与接脚S3的第三感测电压能够通过驱动/感测开关SW21及SW12输出至切换模块302。此时，触控感测装置I工作于第二差动输入模式下，切换模块302依照切换控制信号控制第一对差动输入开关中的第一负差动输入开关SW32与第二对差动输入开关中的第二正差动输入开关SW41开启，致使放大模块40的正输入端+接收接脚S2的第二感测电压且放大模块40的负输入端-接收接脚S3的第三感测电压。此时，接脚S2的第二感测电压与接脚S3的第三感测电压均属于非边界感测电压。在第四时间点，驱动/感测开关SW12及SW22开启，接脚S3的第三感测电压与接脚S4的第四感测电压能够通过驱动/感测开关SW12及SW22输出至切换模块302。此时，触控感测装置I又回到工作于第一差动输入模式下，切换模块302将会依照切换控制信号控制第一对差动输入开关中的第一正差动输入开关SW31与第二对差动输入开关中的第二负差动输入开关SW42开启，致使放大模块40的正输入端+接收接脚S3的第三感测电压且放大模块40的负输入端-接收接脚S4的第四感测电压。此时，接脚S3的第三感测电压与接脚S4的第四感测电压均属于非边界感测电压。在第五时间点，驱动/感测开关SW22及SW13开启，接脚S4的第四感测电压与接脚S5的第五感测电压能够通过驱动/感测开关SW22及SW13输出至切换模块302。此时，触控感测装置I将会工作于第二差动输入模式下，切换模块302依照切换控制信号控制第一对差动输入开关中的第一负差动输入开关SW32与第二对差动输入开关中的第二正差动输入开关SW41开启，致使放大模块40的正输入端+接收接脚S4的第四感测电压且放大模块40的负输入端-接收接脚S5的第五感测电压。此时，接脚S4的第四感测电压与接脚S5的第五感测电压均属于非边界感测电压。在第六时间点，驱动/感测开关SW13及SW23开启，接脚S5的第五感测电压与接脚S6的第六感测电压能够通过驱动/感测开关SW13及SW23输出至切换模块302。此时，触控感测装置I又回到工作于第一差动输入模式下，切换模块302将会依照切换控制信号控制第一对差动输入开关中的第一正差动输入开关SW31与第二对差动输入开关中的第二负差动输入开关SW42开启，致使放大模块40的正输入端+接收接脚S5的第五感测电压且放大模块40的负输入端-接收接脚S6的第六感测电压。此时，接脚S5的第五感测电压与接脚S6的第六感测电压均属于非边界感测电压。最后，在第七时间点，由于此时从接脚S6输入的第六感测电压属于边界感测电压，故触控感测装置I将会工作于第二单端输入模式下，驱动/感测开关SW13及SW23开启。在第二单端输入模式下，切换模块302将会依照切换控制信号控制负单端输入开关SW52开启，致使放大模块40的正输入端+接收到接脚S6的第六感测电压，放大模块40的负输入 端-则会耦接至参考电压Vt。此时，最后输入的接脚S6的第六感测电压即属于边界感测电压。无论是上述哪一种输入模式，当放大模块40的正输入端+与负输入端-分别接收到各感测电压或参考电压时，-将会依照逻辑控制模块10传送过来的放大控制信号将自正输入端+与负输入端-所接收的两感测电压或参考电压相减并放大后，输出一放大后的模拟数据至储存控制模块50。如图2所示，储存控制模块50包含有第一开关SW61、第二开关SW62、第三开关SW63及储存电容C。其中，第二开关SW62耦接于放大模块40的输出端与模拟/数字转换模块60之间；第一开关SW61的一端耦接至第二开关SW62与模拟/数字转换模块60之间且另一端耦接至接地端；第三开关SW63的一端耦接至第二开关SW62与模拟/数字转换模块60之间且另一端耦接至储存电容C ;储存电容C耦接至接地端。当储存控制模块50依照逻辑控制模块10传送过来的储存控制信号控制第二开关SW62与第三开关SW63开启时，放大模块40的输出端所输出的放大后的模拟数据可通过第二开关SW62与第三开关SW63传送至储存电容C，接着，储存控制模块50依照储存控制信号控制第三开关SW63关闭后，储存电容C即可储存放大后的模拟数据。在放大后的模拟数据输出并储存至储存电容C之前，逻辑控制模块10传送接地控制信号至储存控制模块50，致使接地开关SW61开启，让储存在储存电容C上的电压先行放电，由此增加感测的准确性。实际上，储存控制模块50的结构可依照实际需求而改变，并不以图2所绘示者为限。模拟/数字转换模块60耦接至储存控制模块50及逻辑控制模块10，用以将放大后的模拟数据转换成数字数据，并将数字数据输出至逻辑控制模块10。实际上，放大模块40可以是任意形式的放大器，模拟/数字转换模块60可以是任意形式的模拟/数字转换器，并无特定的限制。相较于现有技术，根据本发明的触控感测装置是通过逻辑控制模块产生切换控制信号，致使多工器的切换模块控制复数对差动输入开关及一对单端输入开关的开启或关闭，进而使触控感测装置能够任意地在差动输入模式与单端输入模式之间进行切换。在一般情况下，触控感测装置所接收的并非导电薄膜显示器的边界感测接脚所感测到的感测电压，切换模块即会启动差动输入模式。一旦触控感测装置所接收到的是导电薄膜显示器的边界感测接脚所感测到的感测电压，切换模块即会启动单端输入模式。因此，本发明的触控感测装置能够通过切换模块控制电压输出模式，不仅能够有效提升感测电压的精确度，还能同时保有良好的抗噪声能力，并可节省实现上述功能所需的存储器空间。 通过以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所公开的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。
权利要求
1.ー种触控感测装置，包含 一逻辑控制模块，用以产生不同控制时序的复数个控制信号，该等控制信号包含一切换控制信号；以及 ー多エ器，包含一切换模块，该切换模块包含复数对差动输入开关及一对单端输入开关，该切换模块依照该切换控制信号控制该复数对差动输入开关及该对单端输入开关的开启或关闭，以控制复数个感测电压的输入模式，其中该等感测电压为分别感测自一导电薄膜感应器的复数条感测线的模拟数据，且该复数条感测线分别对应于复数个通道。
2.如权利要求I所述的触控感测装置，进ー步包含 一放大模块，包含有一正输入端及一负输入端，该放大模块依照该等控制信号中的一放大控制信号将自该正输入端及该负输入端所接收的两电压相减并放大后，输出ー放大后的模拟数据。
3.如权利要求2所述的触控感测装置，其中该对单端输入开关包含一正单端输入开关及ー负单端输入开关，姆ー对差动输入开关均包含一正差动输入开关及一负差动输入开关，该正单端输入开关及该负单端输入开关均耦接至ー參考电压，该等正差动输入开关均耦接至该放大模块的该正输入端及该正单端输入开关，该等负差动输入开关均耦接至该放大模块的该负输入端及该负单端输入开关。
4.如权利要求2所述的触控感测装置，进ー步包含 ー模拟/数字转换模块，耦接至该逻辑控制模块，用以将该放大后的模拟数据转换成一数字数据，并将该数字数据输出至该逻辑控制模块。
5.如权利要求4所述的触控感测装置，进ー步包含 一储存控制模块，包含有一第一开关、一第二开关、一第三开关及ー储存电容，该第二开关耦接于该放大模块的该输出端与该模拟/数字转换模块之间，该第一开关的一端耦接至该第二开关与该模拟/数字转换模块之间且另一端耦接至接地端，该第三开关的一端耦接至该第二开关与该模拟/数字转换模块之间且另一端耦接至该储存电容，该储存电容耦接至接地端，该储存电容依照该等控制信号中的一储存控制信号储存该放大后的模拟数据。
6.如权利要求I所述的触控感测装置，进ー步包含复数个接脚，该多エ器进ー步包含 至少ー驱动/感测控制模块，耦接至该逻辑控制模块、该等接脚及该切换模块，用以依照该等控制信号的ー驱动/感测控制信号控制该等接脚分别执行复数种接脚功能，致使该等接脚能够自该导电薄膜感应器的该等感测线感测到该等感测电压。
7.如权利要求3所述的触控感测装置，其中在一第一单端输入模式下，该切换模块依照该切换控制信号控制该正单端输入开关开启，致使该放大模块的该正输入端耦接至该參考电压，该负输入端接收到该导电薄膜感应器的一第一边界感测电压。
8.如权利要求3所述的触控感测装置，其中在一第一差动输入模式下，该切换模块依照该切换控制信号控制相邻的ー第一对差动输入开关的正差动输入开关与一第二对差动输入开关的负差动输入开关开启，致使该放大模块的该正输入端接收ー第一感测电压且该负输入端接收ー第二感测电压；在一第二差动输入模式下，该切换模块依照该切换控制信号控制该第一对差动输入开关的负差动输入开关与该第二对差动输入开关的正差动输入开关开启，致使该正输入端接收该第二感测电压且该负输入端接收ー第三感测电压。
9.如权利要求3所述的触控感测装置，其中在一第二单端输入模式下，该切换模块依照该切换控制信号控制该负单端输入开关开启，致使该放大模块的该正输入端接收到该导电薄膜感应器的一第二边界感测电压，该负输入端耦接至该參考电压。
10.如权利要求7或9所述的触控感测装置，其中当该多エ器所接收到的是该导电薄膜感应器的该第一边界感测电压或该第二边界感测电压时，该逻辑控制模块传送该切换控制信号至该切换模块，以执行该第一单端输入模式或该第二单端输入模式。
全文摘要
本发明公开一种触控感测装置，包含有逻辑控制模块及多工器。逻辑控制模块用以产生不同控制时序的复数个控制信号。该等控制信号包含切换控制信号。多工器包含切换模块。切换模块包含复数对差动输入开关及一对单端输入开关。切换模块依照切换控制信号切换该复数对差动输入开关及该对单端输入开关的开启或关闭，以控制复数个感测电压的输入模式。该等感测电压为分别感测自导电薄膜感应器的复数条感测线的模拟数据，且该复数条感测线分别对应于复数个通道。
文档编号G06F3/044GK102768602SQ20111013236
公开日2012年11月7日 申请日期2011年5月20日 优先权日2011年5月6日
发明者王建国, 詹前煜 申请人:瑞鼎科技股份有限公司