触摸检测装置的制造方法

触摸检测装置的制造方法
【专利摘要】根据本实用新型的实施例，公开一种触摸检测装置，包括：多个传感器板，根据与触摸输入工具产生的关系，形成触摸电容；运算放大器，具有连接到从所述传感器板中选择的第一传感器板的第一输入端，并且根据触摸与否输出互不相同的信号；驱动电容，连接于所述运算放大器的所述第一输入端和输出端之间，并且两端的电势被开关所控制；以及脉冲信号提供部，在所述开关从导通状态转换成断开状态并维持的至少一部分区间内，给运算放大器的第二输入端提供具有预定电势的信号。
【专利说明】
触摸检测装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种触摸检测装置，尤其涉及一种通过简化的电路结构也能够最 小化检测触摸与否时的寄生电容的影响的触摸检测装置。
【背景技术】
[0002] 触摸屏面板是一种利用人的手指或其他接触手段接触图像显示装置的画面上显 示的文字或图形，从而输入用户的命令的装置，其被附着在图像显示装置上而使用。触摸屏 面板把通过人的手指等接触的接触位置转换成电信号。所述电信号被用作输入信号。
[0003] 图1为根据现有技术的电容式触控屏面板的一例的分解平面图。
[0004] 参考图1，触摸屏面板10由透明基板12、在透明基板12上有序形成的第一传感器图 案层13、第一绝缘膜层14、第二传感器图案层15、第二绝缘膜层16及金属布线17组成。
[0005] 第一传感器图案层13可以在透明基板12上沿着横向连接，并且以行为单位与金属 排线17连接。
[0006] 第二传感器图案层15可以在第一绝缘膜层14上沿着列方向连接，并且以不与第一 传感器图案层13重叠的方式与第一传感器图案层13交叉而布置。并且，第二传感器图案层 15以列为单位与金属排线17连接。
[0007] 在人的手指或接触手段接触到触摸屏面板10时，根据接触位置的电容的变化通过 第一及第二传感器图案层13、15及金属布线17被传递到驱动电路侧。并且，随着如此地传递 的电容的变化被转换成电信号，可以判断接触位置。
[0008] 但是，这种触摸屏面板10还需要在各个图案层13、15上专门配备由氧化铟锡（IT0) 等透明导电物质形成的图案，并且需要在传感器图案层13、15之间配备绝缘膜层14,所以会 增加厚度。
[0009] 并且，需要多次累积通过触摸产生的微小的电容量的变化才能检测到触摸，所以 需要以高频率检测电容的变化。并且，为了在预定时间内充分累积电容量的变化，需要用于 维持低电阻的金属布线，但是这种金属布线不仅会在触摸屏边缘增加边框(bezel)的厚度， 并且引发额外的掩模工艺。
[0010] 为了解决上述问题，提出了如图2所述的触摸检测装置。
[0011] 图2中示出的触摸检测装置包括:触摸面板20、驱动装置30、及连接触摸面板20和 驱动装置30的电路基板40。
[0012] 触摸面板20包括：多个传感器板22(senS〇r pad)，形成于基板21上并且以多角形 的矩阵形状排列；多个信号布线23,连接于传感器板22。
[0013]各信号布线23的一端与传感器板22连接，另一端延伸至基板21的下部边缘位置。 并且，传感器板22和信号布线23可以图案化于玻璃盖板50.
[0014] 驱动装置30依序地选择多个传感器板22中的一个，检测传感器板22的电容量，并 由此检测触摸与否。
[0015]图3为用于说明图2中的检测装置中产生触摸时检测触摸的动作的等价电路图。
[0016]参考图3,产生触摸的情况下，触摸产生道具(如手指)和传感器板22之间形成触摸 电容Ct。传感器板22通过第一开关SW1选择性地接地，并且通过第二开关SW2选择性地连接 于运算放大器〇P-amp的第一输入端。在运算放大器OP-amp的第一输入端和输出端之间形成 驱动电容Cdrv，并且驱动电容Cdrv的两端连接有第一开关SW1。并且，运算放大器OP-amp的 第二输入端中输入有基准电压Vref。另外，在传感器板22上产生未知的寄生电容Cp。
[0017]对触摸检测装置的触摸与否的检测方法的说明如下。
[0018] 首先，若使第一开关SW1导通，则传感器板22与接地电势连接而被重置，驱动电容 的两端也会变成相同的电势而被重置。
[0019] 在使第一开关SW1断开，并使第二传感器SW2导通的状态下，运算放大器OP-amp的 第一输入端的电势变成与基准电压Vref相同。若达到正常状态，则触摸电容Ct和寄生电容 Cp都变成被充电到基准电压Vref的状态。此时，与充电到触摸电容Ct和寄生电容Cp的电荷 的量相同的电荷被充电到驱动电容Cdrv。
[0020] 充电到触摸电容Ct及寄生电容Cp的电荷的和&如下：
[0021] 数学式1
[0022] Ql = Vref(Ct+Cp)
[0023]另外，驱动电容Cdrv两端的电势差Vdrv变成如下，其中出指的是第二开关SW2被导 通后达到正常状态时充电到驱动电容〇±rv的电荷量。
[0024] 数学式2
[0025] Q2 = VdrvXCdrv
[0026] 如上文所述，Q1和Q2会变得相同，所以利用数学式1和数学式2,驱动电容Cdrv两端 的电势差Vdrv可以如下地被展开。
[0027] 数学式3
[0030] 在第二开关SW2被导通之前，驱动电容Cdrv两端的电势差为0V，并且驱动电容Cdrv 的一端中与运算放大器〇P-amp的第一输入端连接的节点的电势维持基准电势Vref，所以触 摸前后的运算放大器〇P-amp的输出端的电压差A V。与第二开关SW2被导通之后的驱动电容 Qlrv两端的电压Vdrv变得相同。
[0031]但是，从所述数学式3中可知，电压差A V。的值不仅受为了检测而需要获得的触摸 电容Ct的影响，还受寄生电容Cp的影响。这最终会降低触摸检测时的检测正确性。
[0032] 所以，需要开发一种能够在检测触摸与否时去除寄生电容产生的影响的技术。 【实用新型内容】
[0033] 技术问题
[0034] 本实用新型为了解决上述的现有技术问题，其目的在于通过简化的电路结构最小 化在检测触摸与否时的寄生电容的影响。
[0035]技术方案
[0036] 为了实现上述目的，根据本实用新型的实施例提供一种触摸检测装置，包括:多个 传感器板，根据与触摸输入工具产生的关系，形成触摸电容;运算放大器，具有连接到从所 述传感器板中选择的第一传感器板的第一输入端，并且根据触摸与否输出互不相同的信 号;驱动电容，连接于所述运算放大器的所述第一输入端和输出端之间，并且两端的电势被 开关所控制;及脉冲信号提供部，在所述开关从导通状态转换成断开状态并维持的至少一 部分区间内，给运算放大器的第二输入端提供具有预定电势的信号。
[0037] 所述触摸检测装置，还可以包括：寄生电容补偿电路，在所述开关处于断开状态 时，给所述触摸电容或共享所述触摸电容的电荷量的寄生电容中的至少一个提供电荷。
[0038] 在所述开关处于断开状态时，所述寄生电容补偿电路提供的电荷量可以与充电到 所述寄生电容的电荷量相同。
[0039] 所述寄生电容补偿电路可以包括:补偿放大器，放大来自所述脉冲信号提供部的 脉冲信号并输出；及补偿电容，连接于所述补偿放大器的输出端和所述运算放大器的第一 输入端之间。
[0040] 在所述补偿放大器的第一输入端连接所述脉冲信号输入部;在所述补偿放大器的 第二输入端和输出端之间连接第一电阻;在所述补偿放大器的第二输入端和接地电势之间 连接第二电阻。
[0041] 所述脉冲信号提供部可以同时给所述运算放大器的第二输入端和邻接于所述第 一传感器板的第二传感器板提供所述脉冲信号。
[0042] 所述的触摸检测装置还包括:反馈运算放大器，输出端与所述第二传感器板连接， 并且输出与输入信号相同的信号；其中，所述脉冲信号提供部可以同时连接到所述运算放 大器的第二输入端和所述反馈运算放大器的第一输入端。
[0043] 所述第一传感器板和接地电势之间，可以连接有与所述开关同步而工作的附加开 关。
[0044] 另外，根据本发明的另一实施例，提供一种触摸检测装置，包括:多个传感器板，根 据与触摸输入工具产生的关系，形成触摸电容;运算放大器，具有连接到从所述传感器板中 选择的第一传感器板的第一输入端，并且根据触摸与否输出互不相同的信号;驱动电容，连 接于所述运算放大器的所述第一输入端和输出端之间，并且两端的电势被开关所控制;反 馈运算放大器，输出端与邻接于所述第一传感器的第二传感器连接，并且输出与输入信号 相同的信号;及脉冲信号提供部，在所述开关从导通状态转换成断开状态并维持的至少一 部分区间内给运算放大器的第二输入端以及所述反馈运算放大器的输入端提供具有预定 电势的信号。
[0045]所述反馈运算放大器的第一输入端与所述脉冲信号提供部连接，第二输入端与输 出端一同连接于所述第二传感器板。
[0046] 有益效果
[0047]根据实施例，通过令用于检测触摸与否的信号应用为脉冲信号，使信号只在需要 检测触摸与否的区间内被提供，从而能够最小化电路结构间的电势差引起的寄生电容的形 成。
[0048]并且，根据实施例，由于邻接的传感器板接收同样的脉冲信号，所以邻接的传感器 板总是具有相同电势，因此可以消除因传感器板之间的关系而形成的寄生电容的影响。
[0049] 另外，根据实施例，通过具备补偿除了作为检测触摸与否的对象的传感器板外由 其他电路结构形成的寄生电容的电荷充电的回路，从而可以最小化所有寄生电容的影响。
【附图说明】
[0050] 图1为普通触摸屏面板的分解平面图。
[0051 ]图2为普通触摸检测装置的分解平面图。
[0052]图3为用于说明普通触摸检测装置的构造的电路图。
[0053]图4为示出根据本实用新型的一实施例的触摸检测装置的构造的图。
[0054]图5为示出根据本实用新型的一实施例的触摸检测装置的构造的电路图。
[0055] 图6为用于说明根据本实用新型的一实施例的触摸检测装置的动作的时序图。
[0056] 图7为用于说明根据本实用新型的另一实施例的触摸检测装置的动作的电路图。
[0057] 图8为用于说明根据本实用新型的又一实施例的触摸检测装置的动作的电路图。
【具体实施方式】
[0058] 以下，对本说明书中使用的术语进行简要的说明，然后对本实用新型进行详细的 说明。
[0059] 本实用新型中使用的术语考虑到本实用新型的功能的同时，尽可能选用了目前被 广泛使用的普通的术语，但是这些术语会随着该领域的技术人员的意图或者惯例、新技术 的出现等而变化。并且，在特定的情况下，也有本
【申请人】任意选用的术语，但是在该情况下 在对应的本实用新型的说明部分中添加了其详细的意思。所以本实用新型中使用的术语不 应单纯地通过其名称定义，而应以该术语的本身的意思及本实用新型的整体内容为基础进 行定义。
[0060] 说明书全文中，提到某个部分"包含"特定构成要素的时候，在没有特殊相反的记 载得情况下不排除其他构成要素而意味着可以包括其他构成要素。并且，说明书中记载的 "…部"、"…模块"等术语意味着至少一个功能或操作处理单元，并且可以由硬件或软件实 现或由硬件和软件的结合实现。并且，提到某个部分与其他部分"连接"时，不仅包括直接连 接的情况，还包括中间介入有其他系统而连接的情况。
[0061] 以下，为了使本实用新型的技术领域中具有一般知识的人可以容易地实施，参考 附图对本实用新型的实施例进行详细的说明。但是本实用新型可以有多种不同形态的实现 方式，所以本实用新型不限于本说明书中说明的实施例。并且，附图中为了更准确地说明本 实用新型，省略了与说明无关的部分，并且对整个说明书中类似的部分使用了类似的附图 符号。
[0062] 以下，参考附图对本实用新型的实施例进行详细的说明。
[0063] 图4为示出根据一实施例的检测装置的构造的图。
[0064]参考图4，触摸检测装置包括:触摸面板100和驱动装置200.
[0065] 触摸面板100上布置有形成多个行和列并且在和触摸输入工具产生关系时形成触 摸电容的多个传感器板110,每个传感器板110通过信号布线120连接于驱动装置200。
[0066] 传感器板110可以是四边形或菱形，也可以是相同形状的多边形形状。传感器板 110可以排列成邻接的多边形矩阵形状。
[0067]驱动装置200可以包括:触摸检测部210、触摸信息处理部220、存储器230、及控制 部240等，并且可以由一个以上的集成电路（1C)芯片实现。
[0068]触摸检测部210、触摸信息处理部220、存储器230、控制部240可以相互分离或者两 个以上的构成要素结合而形成。
[0069] 触摸检测部210可以包括多个开关和多个电容器。此时，所述开关分别与各传感器 板110及信号布线120连接。触摸检测部210收到来自控制部240的控制信号后驱动用于检测 触摸的电路，输出与触摸检测结果对应的电压。并且，触摸检测部210可以包括放大器及模 拟-数字转换器，可以对传感器板110的电压变化的差异进行变换、放大或数字化并作为感 测数据存储于存储器230。
[0070] 触摸信息处理部220处理存储器230中存储的感测数据后，产生触摸与否、触摸面 积及触摸坐标等必要的信息。
[0071] 存储器中存储基于由触摸检测部210检测的电压变化差的感测数据与用于触摸检 测、计算面积、计算触摸坐标的预定的数据或实时收到的数据。
[0072]控制部240控制触摸检测部210及触摸信息处理部220,可以包括单片机(micro control unit，MCU)，可通过固件处理预定的信号。
[0073] 图5为示出根据本实用新型的一实施例的触摸检测装置的构造的图，图6为用于说 明图5中示出的触摸检测装置的操作的时序图。以下，参考图5及图6对图5中示出的触摸检 测装置的动作进行说明。
[0074] 图5中示出了当前成为触摸检测对象的传感器板110 j和与其邻接的另一个传感 器板110_2。
[0075]参考图5,触摸电容Ct形成于触摸产生道具和传感器板110 j之间。并且传感器板 110_1与运算放大器OP-amp的第一输入端N3连接。并且，传感器板110_1通过开关SW被选择 性地接地。运算放大器OP-amp根据传感器板110_1中产生触摸与否而输出不同的信号。 [0076] 驱动电容Cdrv形成于运算放大器OP-amp的第一输入端N3和输出端N4之间，并且驱 动电容Cdrv的两端上连接有开关SW。通过开关SW控制驱动电容Cdrv两端的电势。如后文所 述，在运算放大器〇P-amp的第一输入端N3和输出端N4之间连接的开关SW、切换传感器板 110 j和接地电势之间的连接状态的开关SW同步操作。并且，可以省略与传感器板110 j连 接的节点N1和接地电势之间的开关SW。
[0077]运算放大器OP-amp的第二输入端与脉冲信号提供部Pulse连接。并且，如后文所 述，脉冲信号提供部Pulse用于在开关SW从导通状态转换到断开状态并维持的至少一段时 间内把具有预定电势的信号提供到运算放大器〇P-amp的第二输入端。
[0078]例如，脉冲信号提供部Pulse将如下的信号提供给运算放大器OP-amp的第二输入 端，该信号与开关SW从导通状态转换到断开状态同步而具有上升沿，并且与开关SW从断开 状态转换到导通状态同步而具有下降沿的信号。
[0079] 另外，传感器板110_1上因多种原因产生未知的寄生电容Cpt、Cp0。这些寄生电容 因传感器板11〇_1、11〇_2和信号布线之间的关系形成或因传感器板110_1、110_2之间的关 系形成。例如，在第一传感器板110 j是成为当前触摸检测对象的传感器板的情况下，可能 存在因与相邻的第二传感器板11〇_2之间的关系而形成的寄生电容Cpt。并且，因第二传感 器板110_2和其他电路结构之间的关系形成的寄生电容CpO也会影响对第一传感器板110_1 的触摸与否的检测过程。
[0080]参考图6对图5中示出的触摸检测装置的操作进行如下说明。
[0081]图6中关于开关SW的时序图中，显示为高电平的区间为开关SW维持导通状态的区 间，显示为低电平的区间为开关SW维持断开的状态的区间，但是根据多种电路设计实施例， 开关SW的开关状态可以与本时序图相反。
[0082]首先，若在T1区间内，开关SW变成导通状态，则连接于运算放大器OP-amp的第一输 入端N3和输出端N4之间的驱动电容Cdrv的两端的电势变得相同。据此，运算放大器OP-amp 的输出端的电压Vo也变成0V。并且，与成为触摸与否的检测对向的第一传感器板110_1连接 的节点N1连接到接地电势，所以与第一传感器板110_1连接的触摸电容Ct也会被重置。 [0083]如上文所述，图5中，示例出与第一传感器110 j连接的节点N1和接地电势之间也 配备开关SW，但是可以省略该开关。
[0084] 开关SW为导通状态时，脉冲信号提供部Pulse给运算放大器OP-amp的第二输入端 提供低电平信号(如0V或接地信号），所以运算放大器OP-amp的第一输入端N3的电势在开关 SW处于导通状态的期间内维持与从脉冲信号提供部Pulse提供的低电平信号相对应的电 势。即，即使没有切换第一传感器板110 j和接地电势之间的连接状态的开关SW，在开关SW 维持导通状态的期间内，传感器板110 j可以维持施加到运算放大器〇P-amp的第二输入端 的信号的电势(例如接地电势）。
[0085]另外，反馈运算放大器0P_amp_fb的第一输入端和输出端都会连接到与第二传感 器110_2连接的节点N2，并且反馈运算放大器0P-amp_fb的第二输入端连接到接地端子，所 以反馈运算放大器〇P-amp_fb输出与输入到第二输入端的信号相同的信号，并且在图5的情 况下，与第一传感器板11〇_1邻接并与第二传感器板11〇_2连接的节点N2维持接地电势。 [0086]如果有之间持有介电物质的两个导体，则充电于该构造的电荷量Q可以通过Q = CV 表示(C指的是该构造的电容值、V指的是两个导体之间的电势差），并且如果两个导体的电 势差V收敛为接近0,则与导体间的电势差成正比的电荷量Q也收敛为接近0,并且因为电容C 与电荷的充电能力成比例，所以如果充电的电荷量Q接近〇,则意味着通过导体间的关系形 成的电容C也会收敛于0。所以，可以获得去除在开关SW处于导通状态下通过第一传感器板 110_1和第二传感器板110_2之间的关系所形成的寄生电容Cpt的效果。
[0087]若在T2区间内开关SW从导通状态转换到断开状态，与此同时或紧跟其后，连接到 运算放大器〇P-amp的第二输入端的脉冲信号提供部Pulse，如图6所示，施加从低电平(接地 电势)转换到高电平(脉冲信号电，压Vp)的上升沿的脉冲信号。
[0088]在T2区间内，运算放大器OP-amp的第一输入端N3的电势被设置成脉冲信号电压 Vp。若达到稳定状态(Steady state)，则触摸电容Ct和寄生电容Cpt变成被脉冲信号电压Vp 充电的状态。因此，与充电到触摸电容Ct和寄生电容Cpt相同量的电荷被充电到驱动电容 Cdrv。由于第二传感器板110_2根据反馈运算放大器0P-amp_f b依旧维持接地电势，所以可 以获得去除与其连接的寄生电容CpO的效果。
[0089] 如果电荷被充电到驱动电容Cdrv，则运算放大器OP-amp的输出端电压Vo也会增 加，并且其增量与触摸电容Ct相关，所以可以根据运算放大器OP-amp的输出端电压Vo的变 化量判断第一传感器板11〇_1的触摸与否。
[0090]在T3区间内，脉冲信号提供部Pulse施加从高电平(脉冲信号电压)Vp转换到低电 平的下降沿脉冲信号，开关SW转换为导通状态。
[0091]根据图5中示出的触摸检测装置，可以利用比图3中示出的电路中包含的开关数量 更少的开关完成触摸检测操作。
[0092]但是，当通过脉冲信号提供部Pulse提供信号时，第一传感器板110_1和第二传感 器板11〇_2之间会产生电势差，据此第一节点N1和第二节点N2之间的寄生电容Cpt会影响触 摸与否的检测。
[0093]另外，图6中示出的时序图中例示了从脉冲信号提供部Pulse提供的脉冲信号为分 段函数（step function)的情形，但是脉冲信号可以形成为持预定斜率上升的形状。实际 中，电路中可流动的电流的最大值存在限制，运算放大器〇P-amp的驱动能力也存在限制，所 以脉冲信号可以形成为持预定斜率而上升。此时，对脉冲信号的沿区域(过度区间）的频率 响应可以设定成运算放大器〇P-amp的反馈响应时不产生过冲(overshoot)的预定范围。
[0094] 图7为示出根据本实用新型的另一实施例的触摸检测装置的构造的图。
[0095] 参考图7,与图5中的触摸检测装置不同之处在于，脉冲信号提供部Pulse不仅将脉 冲信号提供给连接到成为触摸与否的检测对象的第一传感器11〇_1的运算放大器〇P-amp的 第二输入端，还提供给连接到与第一传感器板11〇_1邻接的第二传感器板11〇_2的反馈运算 放大器〇P -amp_fb的第一输入端。即，反馈运算放大器0P_amp_fb的第一输入端与脉冲信号 提供部Pulse连接，并且第二输入端与输出端一同连接到第二传感器板110_2。
[0096]另外，图7中省略了与第一节点N1连接的开关SW。
[0097]图7中示出的检测装置的触摸检测操作也与参考图5及图6的说明的内容相似。 [0098] 首先，在开关SW处于导通状态的期间内，驱动电容Cdrv被重置，运算放大器0P-amp 的输出端电压Vo维持在接地电压。此时，脉冲信号提供部Pulse提供低电平信号（如0V)，所 以第一节点N1及第二节点N2都会维持与接地电势相同的电势。据此，可以去除因第一传感 器板110_1和第二传感器板110_2之间的关系而形成的寄生电容Cpt。
[0099]另外，若开关SW转换成断开状态，则脉冲信号提供部Pulse提供脉冲信号。脉冲信 号提供部Pulse不仅连接到运算放大器0P-amp的第二输入端N5,还连接到反馈运算放大器 0P-amp_fb的第一输入端N5,并且反馈运算放大器0P_amp_fb的第二输入端与输出端一起连 接到与第二传感器板11〇_2连接的节点N2,从而输出与通过第一输入端N5提供的信号相同 的信号，所以第一节点N1和第二节点N2的电势都会因脉冲信号提供部Pulse所提供的脉冲 信号电压Vp而上升。即，与第一传感器板110_1连接的第一节点N1、与第二传感器板110_2连 接的第二节点N2的电势都与开关SW的导通/断开状态无关，而一直维持相同的电势。所以， 可以去除第一节点N1和第二节点N2之间形成的寄生电容Cpt的影响。
[0100] 即，可以去除在图5的触摸检测装置中成为缺点的寄生电容，即，可以去除成为触 摸与否的检测对象的第一传感器板11〇_1和邻接的第二传感器板11〇_2之间的关系引起的 寄生电容Cpt的影响。
[0101]除了脉冲信号提供部Pulse还与反馈运算放大器0P-amp_fb的第一输入端连接，其 他操作与参考图5说明的触摸检测装置相同，所以省略对其操作的详细说明。
[0102]另外，图7中示出的触摸检测装置中，虽然可以去除因第一传感器板110 j和第二 传感器板11〇_2之间的关系引起的寄生电容Cpt的影响，但是因为脉冲信号提供部Pulse提 供的信号会改变第二传感器板11〇_2的电势，所以无法完全去除与第二传感器板110_2连接 的寄生电容CpO,即除了作为触摸与否的检测对象的第一传感器板110_1之外的其他电路构 造引起的寄生电容CpO的影响。
[0103] 图8为示出根据本实用新型的另一实施例的触摸检测装置的构造的图。
[0104] 参考图8,可以发现在图示的触摸检测装置上附加了寄生电容补偿电路910。
[0105] 寄生电容补偿电路910可以包括补偿放大器OP-amp-comp。
[0106] 补偿放大器0P_amp_comp的第一输入端N5上连接运算放大器OP-amp的第二输入端 及脉冲信号提供部Pulse。补偿放大器0P-amp_comp放大从脉冲信号提供部Pulse提供的脉 冲信号并输出。为此，在补偿放大器〇P -amp_comp的第二输入端N6和输出端N7之间连接有第 一电阻R1，并且补偿放大器〇P-amp_comp的第二输入端N6和接地电势之间连接有第二电阻 R2〇
[0107]补偿放大器0P-amp_comp的输出端N7将补偿电容Ccomp置于之间而连接到与作为 触摸与否检测对象的第一传感器板11〇_1连接的第一节点N1及运算放大器0P-amp的第一输 入端N3〇
[0108]对图8中示出的触摸检测装置的操作的说明如下。
[0109]在开关SW维持导通状态，脉冲信号提供部Pulse提供低电平信号（例如0V)的期间 内，驱动电容Cdrv被重置。并且，补偿放大器0P-amp_comp的第一输入端N5维持接地电势，所 以补偿放大器〇P_amp_comp的输出端N7也保持接地电势。另外，运算放大器0P-amp的第一输 入端N3也变成接地电势。由于补偿电容Ccomp两端的电势相同，所以补偿电容Ccomp也会被 重置。
[0110]若开关SW转换成断开状态，则脉冲信号提供部Pulse提供具有一定电势的信号。该 信号输入给运算放大器〇P-amp的第二输入端N5及补偿放大器0P-amp_comp的第一输入端 N5。据此，运算放大器0P-amp的第一输入端、补偿放大器0P_amp_comp的第二输入端N6的电 势变得与脉冲信号提供部Pulse所提供的脉冲信号的电势相同。
[0111 ] 补偿放大器0P_amp_comp的输出端N7的电压可以表现为第二输入端N6电压的K倍， 并且K值可以根据第一电阻R1和第二电阻R2的电阻值而变得不同。若把脉冲信号的电势记 为Vp，则补偿放大器〇P-amp_comp的输出端N7的电压为脉冲信号放大K倍的值，即可表不为K X Vp〇
[0112] 由于运算放大器0P-amp的第一输入端N3的电势与脉冲信号的电势Vp相同，所以补 偿电容Ccomp两端的电势差Vcomp可表现为如下：
[0113] 数学式4
[0114] Vcomp = Vp(K-l)
[0115]若达到稳定状态，则脉冲信号使脉冲电容Ct和寄生电容Cpt、Cp0变成充电后的状 态。因此触摸电容Ct和寄生电容Cpt、Cp0中充电的电荷的和与充电到驱动电容Cdrv和补偿 电容Ccomp的电荷的和变得相同。用数学式表示为如下：
[0116] 数学式5
[0117] Vp(Ct+Cpt+Cp0)=(Vcomp Ccomp)+(VdrvCdrv)
[0118] 若把数学式4代入数学式5,则可以导出如下的数学式。
[0119] 数学式6
[0121] 在开关SW导通的状态下，驱动电容Cdrv的两端电势都是接地电势，所以驱动电容 Qlrv两端的电压Vdrv会与电压差（A Vo)有关。
[0122] 参考所述数学式6，若通过调节K值和补偿电容Ccomp的值使"Cpt+CpO"的值与"(K-l)Ccomp"值相同，则可以完全消除寄生电容Cpt、CpO的影响。即，寄生电容补偿电路910在开 关SW断开的期间，把电荷提供给触摸电容Ct或寄生电容Cpt、CpO中的至少一个，若适当调节 寄生电容补偿电路910的各元件的值，则可以得到与充电到寄生电容Cpt、CpO的全部电荷量 均由寄生电容补偿电路910提供相同的效果。从而，可以去除触摸检测时的寄生电容Cpt、 CpO的影响。
[0123] 如上文所述，可以通过调节第一电阻R1和第二电阻R2的值来调节K值，并且可以通 过电路设计调节补偿电容Ccomp的值，所以根据图8中示出的触摸检测装置，可以消除所有 寄生电容的影响。并且，作为触摸检测对象的第一传感器板11〇_1和邻接传感器板11〇_2- 直维持相同的电势，所以在所述数学式6中可以忽略因第一传感器板110_1和第二传感器板 110_2之间的关系形成的寄生电容Cpt的影响。
[0124] 上述的针对本实用新型的说明目的在于举例说明，并且在本领域具有一般知识的 人可以在不改变本实用新型的技术思想或必要特征的情况下，改变成其他具体的形态。所 以，上述的实施例在所有方面都是举例性质的，不具有限制作用。例如，被说明为单一形态 的各构成要素可以被分解而实施，或分解的构成要素可以通过结合的形态实施。
[0125] 本实用新型的范围根据权利要求书而界定，并且包括从权利要求范围的含义及范 围或等同概念导出的所有变更或变形的形态。
【主权项】
1. 一种触摸检测装置，其特征在于，包括： 多个传感器板，根据与触摸输入工具产生的关系，形成触摸电容； 运算放大器，具有连接到从所述传感器板中选择的第一传感器板的第一输入端，并且 根据触摸与否输出互不相同的信号； 驱动电容，连接于所述运算放大器的所述第一输入端和输出端之间，并且两端的电势 被开关所控制;及 脉冲信号提供部，在所述开关从导通状态转换成断开状态并维持的至少一部分区间 内，给所述运算放大器的第二输入端提供具有预定电势的信号。2. 如权利要求1所述的触摸检测装置，其特征在于，还包括： 寄生电容补偿电路，在所述开关处于断开状态时，给所述触摸电容或共享所述触摸电 容的电荷量的寄生电容中的至少一个提供电荷。3. 如权利要求2所述的触摸检测装置，其特征在于， 所述寄生电容补偿电路包括： 补偿放大器，放大来自所述脉冲信号提供部的脉冲信号并输出；及 补偿电容，连接于所述补偿放大器的输出端和所述运算放大器的第一输入端之间。4. 如权利要求3所述的触摸检测装置，其特征在于， 在所述补偿放大器的第一输入端连接所述脉冲信号输入部； 在所述补偿放大器的第二输入端和输出端之间连接第一电阻； 在所述补偿放大器的第二输入端和接地电势之间连接第二电阻。5. 如权利要求1所述的触摸检测装置，其特征在于，还包括： 反馈运算放大器，输出端与邻接于所述第一传感器板的第二传感器板连接，并且输出 与输入信号相同的信号； 其中，所述脉冲信号提供部同时连接到所述运算放大器的第二输入端和所述反馈运算 放大器的第一输入端。6. 如权利要求1所述的触摸检测装置，其特征在于， 所述第一传感器板和接地电势之间，还连接有与所述开关同步而工作的附加开关。7. -种触摸检测装置，其特征在于，包括： 多个传感器板，根据与触摸输入工具产生的关系，形成触摸电容； 运算放大器，具有连接到从所述传感器板中选择的第一传感器板的第一输入端，并且 根据触摸与否输出互不相同的信号； 驱动电容，连接于所述运算放大器的所述第一输入端和输出端之间，并且两端的电势 被开关所控制； 反馈运算放大器，输出端与邻接于所述第一传感器的第二传感器连接，并且输出与输 入信号相同的信号;及 脉冲信号提供部，在所述开关从导通状态转换成断开状态并维持的至少一部分区间 内，给所述运算放大器的第二输入端及所述反馈运算放大器的输入端提供具有预定电势的 信号。8. 如权利要求7所述的触摸检测装置，其特征在于， 所述反馈运算放大器的第一输入端与所述脉冲信号提供部连接，第二输入端与输出端 一同连接于所述第二传感器板。
【文档编号】G06F3/044GK205563523SQ201490000844
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2014年5月27日
【发明人】金东云, 郑秉喆
【申请人】韩国科泰高科株式会社