專利名稱：觸控感測裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是與觸控式液晶顯示器有關；具體而言，本發(fā)明是關于一種能夠減少充電時間并提升掃描速率的觸控感測裝置。
背景技術：
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?！ひ话愣?，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、導電薄膜感應器(Ι sensor)以及觸控控制晶片。其中，導電薄膜感應器包含有復數條掃描線及復數條驅動線，而觸控控制晶片則包含有復數個接腳及復數個儲存電容。該等掃描線分別耦接該等接腳。當驅動線傳送一驅動脈沖并于掃描線耦合一微小電壓后，觸控控制晶片將會感應耦合電壓并根據耦合電壓的大小去判斷導電薄膜感應器是否被觸控。在實際情況中，耦合電壓通過該等接腳而儲存于該等儲存電容，而儲存電容在儲存前會進行放電，使得儲存電容的電荷值為0，以避免儲存電容內殘留有之前儲存的電荷。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，例如掃描速率太低及消耗不必要的功率。舉例而言，在每次充電前，儲存電容會進行完全放電。接著，在充電的過程中，儲存電容的電荷值由O充電至偵測電壓值。也就是說，傳統(tǒng)的做法需耗費額外的時間進行放電，且需要額外的電壓進行充電，無法提升效率及節(jié)省功率。因此，本發(fā)明提出一種觸控感測裝置，以解決上述問題。

發(fā)明內容
有鑒于上述現有技術的問題，本發(fā)明提出一種能夠避免功率消耗并提升效率的觸控感測裝置。于一方面，本發(fā)明提供一種減少充電時間的觸控感測裝置，以提升效率。于一方面，本發(fā)明提供一種能夠平均分配電荷的觸控感測裝置，以降低功率。于一實施例中，本發(fā)明的觸控感測裝置包含邏輯控制模塊、至少一運算控制模塊及至少一儲存控制模塊。邏輯控制模塊用以產生不同控制時序的復數個控制信號，其中該等控制信號包含運算控制信號及并聯控制信號。每一運算控制模塊分別包含正輸入端、負輸入端及輸出端，且運算控制模塊依照運算控制信號對自正輸入端及負輸入端所接收的兩電壓進行運算，并通過輸出端輸出運算后的模擬數據。于實際應用中，儲存控制模塊耦接至邏輯控制模塊及運算控制模塊，每一個儲存控制模塊分別包含復數個儲存電容且每一儲存電容的一端均彼此耦接。儲存控制模塊依照并聯控制信號平均分配該等儲存電容中的殘余電荷，使得每一儲存電容分別儲存有相同的儲存電壓。
需說明的是，每一儲存電容分別依照該等控制信號中的儲存控制信號儲存第一感測電壓，使得儲存電容所儲存的電壓由原本的儲存電壓變?yōu)榈谝桓袦y電壓。由于傳統(tǒng)的觸控感測裝置會對其儲存控制模塊所包含的該等儲存電容的殘余電荷進行放電，使得該等儲存電容無法儲存殘余電荷，故需要額外的時間及電壓對儲存電容進行充電，因此，相較于現有技術，根據本發(fā)明的觸控感測裝置是將其儲存控制模塊所包含的該等儲存電容彼此耦接，使得儲存控制模塊能夠平均分配儲存電容的殘余電荷而不進行放電，故能夠省去放電時間。此外，儲存電容在進行充電時，所儲存的電壓是從儲存電壓變?yōu)榈谝桓袦y電壓，進而減少充電時間。因此，本發(fā)明的觸控感測裝置能夠通過耦接該等儲存電容以分配殘余電荷，不僅能夠有效省去放電時間，還能減少充電時間，進而達到提升效率的功效。關于本發(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I是繪示本發(fā)明的觸控感測裝置對導電薄膜感應器進行觸控點感測的示意圖；圖2是繪示本發(fā)明的觸控感測裝置的內部電路詳細示意圖；圖3是繪示本發(fā)明的觸控感測裝置對導電薄膜感應器進行觸控點感測的另一示意圖；以及圖4是繪示本發(fā)明的觸控感測裝置的內部電路另一詳細示意圖。主要元件符號說明1A、1B:觸控感測裝置LI :第一感測線2:導電薄膜感應器L2:第二感測線10 :邏輯控制模塊SI S4 :接腳20 :接腳SWl SW4 :儲存開關30 :驅動/感測控制模塊SW5、SW6 :接地開關40 :運算控制模塊SW7 SW9 :耦接開關50:儲存控制模塊SW10、SW11 :儲存開關60 :并聯/串聯控制模塊SW12 :串接開關70 :模擬/數字轉換模塊SW13 18 :耦接開關80 :感測線A1、A2:緩沖器90:驅動線C1、C2:儲存電容100:數字濾波單元C3、C4:儲存電容401、402:運算單元500 :儲存電容403:參考電壓610 :并聯輸入端410:正輸入端620:串聯輸出端420 :負輸入端430 :輸出端
具體實施方式
根據本發(fā)明的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，但不以此為限。請參照圖1，圖I是繪示本發(fā)明的觸控感測裝置IA對于導電薄膜感應器進行觸控點感測的示意圖。如圖I所示，液晶顯示器包含有觸控感測裝置IA以及導電薄膜感應器2。導電薄膜感應器2包含有互相垂直分布的復數條感測線80及復數條驅動線90。需說明的是，驅動線90與感測線80是可互換的，也就是說圖I中的90實際上也可當感測線，圖I中的80實際上也可當驅動線，可由觸控感測裝置IA所控制，但不以此為限。于此實施例中，不同的接腳20可分別對一條驅動線90進行掃瞄，并同時分別對該等感測線80進行感測，以感測到復數筆模擬數據。如圖I所示，觸控感測裝置IA包含邏輯控制模塊10、復數個接腳20、驅動/感測控制模塊30、運算控制模塊40、儲存控制模塊50、并聯/串聯控制模塊60及模擬/數字轉換模塊70。其中，驅動/感測控制模塊30耦接至該等接腳20及邏輯控制模塊10 ;運算控制模塊40耦接至驅動/感測控制模塊30及儲存控制模塊50 ;并聯/串聯控制模塊60耦接至儲存控制模塊50及模擬/數字轉換模塊70 ;模擬/數字轉換模塊70耦接至并聯/串聯控制模塊60及邏輯控制模塊10。需說明的是，在其他實施例中，儲存控制模塊50亦可耦接至驅動/感測控制模塊30及運算控制模塊40，并無特定的限制。于此實施例中，邏輯控制模塊10用以產生不同控制時序的復數個控制信號，該等控制信號包含運算控制信號、并聯控制信號、驅動/感測控制信號、儲存控制信號及串接控制信號。如圖I所示，每一運算控制模塊40分別包含正輸入端410、負輸入端420及輸出端430。運算控制模塊40依照運算控制信號對自正輸入端410及負輸入端420所接收的兩電壓進行運算，并通過輸出端430輸出運算后的模擬數據。于實際應用中，該模擬數據為感測電壓，但不以此為限。此外，儲存控制模塊50耦接至邏輯控制模塊10及運算控制模塊40，每一個儲存控制模塊50分別包含復數個儲存電容500且每一儲存電容500的一端均彼此耦接。儲存控制模塊50依照并聯控制信號平均分配該等儲存電容500中的殘余電荷，使得每一儲存電容500分別儲存有相同的儲存電壓。需說明的是，儲存控制模塊50于相同的時間點將該等模擬數據分別儲存于不同的儲存電容500中，故能夠同時感測該等模擬數據。如圖I所示，驅動/感測控制模塊30耦接至邏輯控制模塊10及該等接腳20，用以依照驅動/感測控制信號控制該等接腳20分別執(zhí)行復數個接腳功能，致使該等接腳20能夠分別自導電薄膜感應器2的第一感測線LI及第二感測線L2感測到第一感測電壓及第二感測電壓。值得注意的是，該等接腳功能包含感測(sensing)功能、驅動(driving)功能、接地(ground)功能及浮接(floating)功能。亦即，觸控感測裝置IA所包含的該等接腳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，但不以此為限。于實際應用中，邏輯控制模塊10亦可根據外部同步信號產生具有不同控制時序的該等控制信號，使得該等接腳20進行感測時能夠避開顯示面板產生噪聲的時間區(qū)段。當然，邏輯控制模塊10亦可不根據外部同步信號自行產生具有不同控制時序的該等控制信號，使得該等接腳20進行感測時能夠避開顯示面板產生噪聲的時間區(qū)段，進而避免顯示面板的噪聲影響該等接腳20所感測到的模擬數據。值得注意的是，每一儲存電容500分別依照儲存控制信號儲存第一感測電壓，使得儲存電容500所儲存的電壓由原本的儲存電壓變?yōu)榈谝桓袦y電壓。亦即，本發(fā)明省去對儲存電容500進行放電的動作，進而減少儲存電容500放電的時間，且能夠使儲存電容500繼續(xù)存有儲存電壓。此外，本發(fā)明更利用存有儲存電壓的儲存電容500，使得儲存電容500進行充電時，其所儲存的電壓是由儲存電壓變?yōu)榈谝桓袦y電壓，而不需重新由零電壓開始充電至第一感測電壓，故能夠節(jié)省功率并減少充電時間。如圖I所示，觸控感測裝置IA進一步包含至少一并聯/串聯控制模塊60。并聯/串聯控制模塊60耦接至邏輯控制模塊10，用以依照串接控制信號依序輸出該等模擬數據。需說明的是，并聯/串聯控制模塊60包含有復數個并聯輸入端610及串聯輸出端620。并聯/串聯控制模塊60依序通過該等并聯輸入端610接收模擬數據，并分別將處理后的模擬數據經由串聯輸出端620傳送至模擬/數字轉換模塊70。在一般情況中，并聯/串聯控制模塊60具有復數個串聯輸出端620，其中每一個串聯輸出端620耦接至相對應的模擬/數字轉換模塊70，故需要復數個模擬/數字轉換模塊70。而本發(fā)明的并聯/串聯控制模塊60僅具有一個串聯輸出端620，以達到減少模擬/數字轉換模塊70數量的功效，進而降低成 本。此外，模擬/數字轉換模塊70耦接至邏輯控制模塊10，用以將模擬數據轉換成數字數據，并將數字數據輸出至邏輯控制模塊10。在實際應用中，模擬/數字轉換模塊70可以是任意形式的模擬/數字轉換器，并無特定的限制。如圖I所示，邏輯控制模塊10可進一步包含數字濾波單元100，用以對數字數據進行數字濾波處理，以減少數字數據的噪聲。請參照圖2，圖2是繪示本發(fā)明的觸控感測裝置IA的內部電路詳細示意圖。如圖2所示，觸控感測裝置IA包含該等接腳S1、S2、S3及S4、邏輯控制模塊10、驅動/感測控制模塊30、運算控制模塊40、儲存控制模塊50、并聯/串聯控制模塊60及模擬/數字轉換模塊70。驅動/感測控制模塊30包含儲存開關SW1、Sff2, SW3及SW4 ;接地開關SW5及SW6 ；以及儲存電容Cl及C2，其中儲存開關SW1/SW2分別耦接至接腳S1/S2及儲存電容Cl，儲存開關SW3/SW4分別耦接至接腳S3/S4及儲存電容C2。在其他實施例中，觸控感測裝置IA亦可視實際需求包含有復數個驅動/感測控制模塊30及復數個相對應的其他模塊，由此處理多筆模擬數據，并不以此例為限。如圖2所示，當驅動/感測控制模塊30接收到邏輯控制模塊10所傳送的感測控制信號時，驅動/感測控制模塊30根據感測控制信號的感測控制時序控制接腳SI S4分別執(zhí)行感測功能，致使接腳SI S4分別自相對應的感測線感測到第一感測電壓、第二感測電壓、第三感測電壓及第四感測電壓。此外，驅動/感測模塊30依序控制儲存開關SWl SW4關閉并控制接地開關SW5、SW6開啟，使得第一感測電壓/第二感測電壓及第三感測電壓/第四感測電壓分別依序儲存于儲存電容Cl及C2。需說明的是，當感測到的該等模擬數據均儲存于儲存電容Cl及C2后，導電薄膜感應器2將會執(zhí)行放電(discharge)程序，由此避免導電薄膜感應器2上殘留的電荷影響到接腳SI S4感測時的準確性。如圖2所示，運算控制模塊40包含運算單元401及402、耦接開關SW7、SW8及SW9以及參考電壓403，其中運算單元401及402分別包含正輸入端410、負輸入端420及輸出端430。以運算單元401為例，當邏輯控制模塊10控制儲存開關SWl及SW3、接地開關SW5及SW6、及耦接開關SW7及SW9開啟，并控制耦接開關SW8關閉時，第一感測電壓及第三感測電壓分別依序傳送至運算單元401的正輸入端410及負輸入端420。運算控制模塊40依照運算控制信號對自正輸入端410及負輸入端420所接收的兩電壓進行運算，并通過輸出端430輸出運算后的模擬數據。于實際應用中，該模擬數據為感測電壓。此外，運算單元401及402亦能夠分別通過耦接開關SW7及SW8開啟，并控制耦接開關SW9關閉，致使參考電壓403傳送至負輸入端420。也就是說，運算控制模塊40通過控制耦接開關SW7 SW9，使得負輸入端420能夠接收參考電壓403或其他感測電壓，并無特定的限制。需說明的是，觸控感測裝置IA通過該等耦接開關的開啟或關閉，使得運算單元401亦能夠針對相同的感測電壓進行運算。舉例而言，當邏輯控制模塊10控制儲存開關SWl及SW2、耦接開關SW8及耦接開關SW9開啟，并控制耦接開關SW7關閉時，第一感測電壓傳送至運算單元401的正輸入端410及負輸入端420。運算控制模塊40依照運算控制信號對自正輸入端410及負輸入端420所接收的第一感測電壓進行運算，并通過輸出端430輸出運算后的模擬數據。在此實施例中，儲存控制模塊50耦接至運算控制模塊40的輸出端430。然而，在 其他實施例中，儲存控制模塊50能夠耦接至運算控制模塊40的正輸入端410或負輸入端420，并不以此為限。如圖2所示，儲存控制模塊50包含儲存開關SWlO及SWl I、儲存電容C3及C4、以及串接開關SW12，其中儲存電容C3及C4的一端經由串接開關SW12彼此耦接。需說明的是，邏輯控制模塊10控制儲存開關SWlO及SWll關閉，并控制串接開關SW12開啟，使得第一感測電壓及第三感測電壓分別儲存于儲存電容C3及C4。 如圖2所示，并聯/串聯控制模塊60包含復數個并聯輸入端610、緩沖器Al及A2、耦接開關SW13及SW14、以及串聯輸出端620。當邏輯控制模塊10控制儲存開關SWlO及Sffll開啟，使得第一感測電壓及第三感測電壓分別經由相對應的并聯輸入端610傳送至緩沖器Al及A2。值得注意的是，儲存控制模塊50依照并聯控制信號控制串接開關SW12關閉并平均分配儲存電容C3及C4中的殘余電荷，使得儲存電容C3及C4分別儲存有相同的儲存電壓。在實際應用中，邏輯控制模塊10控制儲存開關SWlO及SWll關閉，并控制串接開關SW12開啟，使得第二感測電壓及第四感測電壓分別儲存于儲存電容C3及C4。由于儲存電容C3及C4已分別存有相同的儲存電壓，故儲存電容C3及C4所儲存的電壓由原本的儲存電壓分別變?yōu)榈诙袦y電壓及第四感測電壓。亦即，本發(fā)明通過省略將儲存電容C3及C4進行放電的動作，進而減少放電時間，且使儲存電容C3及C4能夠存有儲存電壓。具體而言，本發(fā)明更利用存有儲存電壓的儲存電容C3及C4，使得儲存電容C3及C4進行充電時，其所儲存的電壓由儲存電壓變?yōu)閷嶋H感測電壓，故能夠節(jié)省功率并減少充電時間。此外，并聯/串聯控制模塊60依照串接控制信號控制耦接開關SW13及SW14以依序輸出第一感測電壓 第四感測電壓，并分別將處理后的模擬數據經由串聯輸出端620傳送至模擬/數字轉換模塊70。模擬/數字轉換模塊70耦接至邏輯控制模塊10，用以將模擬數據轉換成數字數據，并將數字數據輸出至邏輯控制模塊10。在實際應用中，模擬/數字轉換模塊70可以是任意形式的模擬/數字轉換器，并無特定的限制。如圖I所示，邏輯控制模塊10進一步包含數字濾波單元100，用以對數字數據進行數字濾波處理以減少數字數據的噪聲。請參照圖3，圖3是繪示本發(fā)明的觸控感測裝置IB對導電薄膜感應器2進行觸控點感測的另一示意圖。如圖3所示，相較于圖I中的觸控感測裝置1A，儲存控制模塊50耦接至運算控制模塊40的正輸入端410及負輸入端420的至少其一，且并聯/串聯控制模塊60設置于儲存控制模塊50及運算控制模塊40之間，其中并聯/串聯控制模塊60包含有至少一并聯輸入端610及至少一串聯輸出端620。請參照圖2，運算控制模塊40的運算單元401及402分別耦接相對應的并聯/串聯控制模塊60的緩沖器Al及A2，運算單元401及402與相對應的緩沖器Al及A2為一對一的配置關系。相對地，在圖3所示的觸控感測裝置IB中，運算控制模塊40耦接至并聯/串聯控制模塊60的串聯輸出端620。在實際情況中，并聯/串聯控制模塊60的緩沖器與運算單元為多對一的配置關系。請參照圖4，圖4是繪示本發(fā)明的觸控感測裝置IB的內部電路的另一實施例的詳細示意圖。如圖4所示，儲存控制模塊50耦接至運算控制模塊40的正輸入端410及負輸入端420的至少其一，且并聯/串聯控制模塊60設置于儲存控制模塊50及運算控制模塊40之間。此外，并聯/串聯控制模塊60包含至少一并聯輸入端610、緩沖器Al及A2、至少一串聯輸出端620、耦接開關SW15、SW16、SW17、SW18、SW9及參考電壓403。需說明的是，通過邏輯控制模塊10控制耦接開關SW15 18的開啟或關閉，使得該等模擬數據能夠分別依·序傳送至運算單元401。具體而言，由于并聯/串聯控制模塊60的緩沖器Al及A2與運算單元401為多對一的配置關系，故能夠減少運算單元401的數量。因此，圖4所示的觸控感測裝置IB不但能夠通過儲存控制模塊50的運作提升其效率，更能通過減少運算單元401設置的數目達到降低成本的功效。至于邏輯控制模塊10、驅動/感測控制模塊30、儲存控制模塊50、以及模擬/數字轉換模塊70的結構，與圖2中的觸控感測裝置IA相同，在此不另行贅述。由于傳統(tǒng)的觸控感測裝置會對其儲存控制模塊所包含的該等儲存電容的殘余電荷進行放電，使得該等儲存電容無法儲存殘余電荷，故需要額外的時間及電壓對儲存電容進行充電，因此，相較于現有技術，根據本發(fā)明的觸控感測裝置是將其儲存控制模塊所包含的該等儲存電容彼此耦接，使得儲存控制模塊能夠平均分配儲存電容的殘余電荷而不進行放電，故能夠省去放電時間。此外，儲存電容在進行充電時，所儲存的電壓是從儲存電壓變?yōu)榈谝桓袦y電壓，進而減少充電時間。因此，本發(fā)明的觸控感測裝置能夠通過耦接該等儲存電容以分配殘余電荷，不僅能夠有效省去放電時間，還能減少充電時間，進而達到提升效率的功效。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。
權利要求
1.一種觸控感測裝置，包含 一邏輯控制模塊，用以產生不同控制時序的復數個控制信號，該等控制信號包含一運算控制信號及一并聯控制信號； 至少一運算控制模塊，每一運算控制模塊分別包含一正輸入端、一負輸入端及一輸出端，該運算控制模塊依照該運算控制信號對自該正輸入端及該負輸入端所接收的兩電壓進行運算，并通過該輸出端輸出一運算后的模擬數據；以及 至少一儲存控制模塊，耦接至該邏輯控制模塊及該運算控制模塊，每一個儲存控制模塊分別包含復數個儲存電容且每一儲存電容的一端均彼此耦接，該儲存控制模塊依照該并聯控制信號平均分配該等儲存電容中的殘余電荷，使得每一儲存電容分別儲存有相同的一儲存電壓。
2.如權利要求I所述的觸控感測裝置，進一步包含 復數個接腳；以及 至少一驅動/感測控制模塊，耦接至該邏輯控制模塊及該等接腳，用以依照該等控制信號的一驅動/感測控制信號控制該等接腳分別執(zhí)行復數個接腳功能，致使該等接腳能夠分別自一導電薄膜感應器的一第一感測線及一第二感測線感測到一第一感測電壓及一第二感測電壓。
3.如權利要求2所述的觸控感測裝置，其中每一儲存電容分別依照該等控制信號中的一儲存控制信號儲存該第一感測電壓，使得該儲存電容所儲存的電壓由原本的該儲存電壓變?yōu)樵摰谝桓袦y電壓。
4.如權利要求I所述的觸控感測裝置，進一步包含 至少一并聯/串聯控制模塊，耦接至該邏輯控制模塊，用以依照該等控制信號中的一串接控制信號依序輸出復數個模擬數據。
5.如權利要求4所述的觸控感測裝置，進一步包含 一模擬/數字轉換模塊，耦接至該邏輯控制模塊，用以將該模擬數據轉換成一數字數據，并將該數字數據輸出至該邏輯控制模塊。
6.如權利要求2所述的觸控感測裝置，其中該正輸入端接收該第一感測電壓，且該負輸入端接收一參考電壓或該第二感測電壓。
7.如權利要求I所述的觸控感測裝置，其中該儲存控制模塊耦接至該運算控制模塊的該輸出端。
8.如權利要求I所述的觸控感測裝置，其中該儲存控制模塊耦接至該運算控制模塊的該正輸入端及該負輸入端的至少其一。
9.如權利要求2所述的觸控感測裝置，其中該等接腳功能包含感測功能、驅動功能、接地功能及浮接功能。
10.如權利要求5所述的觸控感測裝置，其中該邏輯控制模塊進一步包含一數字濾波單元，用以對該數字數據進行數字濾波處理以減少該數字數據的噪聲。
全文摘要
一種觸控感測裝置，包含邏輯控制模塊、至少一運算控制模塊及至少一儲存控制模塊。邏輯控制模塊用以產生不同控制時序的復數個控制信號，該等控制信號包含運算控制信號及并聯控制信號。運算控制模塊包含正輸入端、負輸入端及輸出端并依照運算控制信號對自正輸入端及負輸入端所接收的兩電壓進行運算，并通過輸出端輸出運算后的模擬數據。儲存控制模塊耦接至邏輯控制模塊并包含復數個儲存電容且每一儲存電容的一端均彼此耦接。儲存控制模塊依照并聯控制信號平均分配該等儲存電容中的殘余電荷，使得每一儲存電容分別儲存有相同的儲存電壓。
文檔編號G06F3/041GK102915139SQ201110258990
公開日2013年2月6日 申請日期2011年9月2日 優(yōu)先權日2011年8月5日
發(fā)明者董人宏, 詹前煜, 王建國, 左克揚 申請人:瑞鼎科技股份有限公司