[发明专利]触摸感测装置

说明书

本申请要求2012年12月24日提交的韩国专利申请No.10-2012-0152487的优先权，为了所有目的在此援引该专利申请作为参考，如同在这里完全阐述一样。

技术领域

本发明的实施方式涉及一种触摸感测装置。

背景技术

用户接口（UI）被配置为使得人们（用户）能够与各种电子装置通信，因而可根据用户需要容易且舒适地控制电子装置。用户接口的例子包括按键、键盘、鼠标、屏上显示器（OSD）和具有红外通信功能或射频（RF）通信功能的遥控器。用户接口技术持续发展，以提高用户的感知力和处理便利性。近来用户接口已经发展到包括触摸UI、语音识别UI、3D UI等，触摸UI主要安装在便携式信息装置中。在家用电器或便携式信息装置的显示元件上安装触摸屏，从而实现触摸UI。

电容触摸屏具有比现有电阻触摸屏更佳的耐久性和清晰度并能够识别多点触摸输入和接近触摸（proximity touch）输入。因此，电容触摸屏具有能用于各种应用的优点。电容触摸屏的例子包括使用互电容作为触摸传感器的互电容触摸屏以及使用自电容作为触摸传感器的自电容触摸屏。如图1中所示，自电容触摸屏向自电容Cp提供恒定电流，直到充入自电容Cp的电压达到目标电压Vth为止，且自电容触摸屏在每一预定的时间段响应于比较器的输出信号Fo导通或关断开关SW，从而检测是否进行了触摸操作。然后，自电容触摸屏比较充入自电容Cp的电压达到目标电压Vth所花费的时间与预先确定的临界值。如图2中所示，根据自电容触摸屏内部产生的振荡时钟对自电容Cp的充入电压VCp达到目标电压Vth所花费的时间计数。触摸操作中所需的时间比非触摸操作中所需的时间长。当所需的时间大于等于临界值时，自电容触摸屏确定当前感测的触摸传感器为与触摸输入位置对应的触摸传感器。

在现有技术的自电容触摸屏中，感测灵敏度必须提高，从而提高用户感受到的触摸灵敏度并精确识别触摸输入轨迹或拖拽轨迹。然而，因为现有技术的自电容触摸屏必然需要对高频率的时钟计数，从而提高感测灵敏度，所以功耗增加。此外，因为现有技术的自电容触摸屏可在给定的时间段内仅进行一次感测操作，所以小于自电容的手指电容的检测能力降低。

发明内容

本发明的实施方式提供了一种能不使用高频率的时钟来提高触摸检测能力并实现低功耗的触摸感测装置。

在一个方面中，一种触摸感测装置包括：包括触摸屏的显示面板，在所述触摸屏上形成有多个触摸传感器；包括至少一个感测单元的触摸感测电路，所述至少一个感测单元以差分输入方式接收在所述多个触摸传感器中的第一触摸传感器和与所述第一触摸传感器相邻的第二触摸传感器的自电容信号，并检测所述第一触摸传感器和第二触摸传感器的电容变化；和触摸控制器，所述触摸控制器配置成分析从所述触摸感测电路接收的触摸原始数据并计算触摸输入位置的坐标，其中所述至少一个感测单元产生与相邻的第一触摸传感器和第二触摸传感器的电容之间的差对应的延迟，对产生的延迟进行计数，累加延迟的数量，将延迟的累加值转换为数字数据，并产生所述触摸原始数据。

附图说明

给本发明提供进一步理解并且并入本申请中组成本申请一部分的附图图解了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1和2图解了在现有技术的自电容触摸屏中用于检测是否进行了触摸操作的方法；

图3到5图解了根据本发明典型实施方式的触摸屏和显示面板的各种组合；

图6是根据本发明典型实施方式的显示装置的框图；

图7是显示图6中所示的显示面板的像素的等效电路图；

图8是显示触摸屏和显示面板的时分驱动方法的垂直同步信号的波形图；

图9是电容触摸屏的等效电路图；

图10图解了触摸屏的触摸传感器与触摸感测电路的感测单元之间的关系；

图11示意性图解了在触摸控制器与触摸感测电路之间输入和输出的信号、以及触摸感测电路的感测单元的内部构造；

图12A显示了当没有触摸输入时感测单元的时序图；

图12B显示了当触摸传感器被触摸时感测单元的时序图；

图13图解了自电容信号的充电斜率根据触摸输入的变化；

图14和15图解了根据本发明典型实施方式的显示装置的整个感测操作；

图16图解了VCDL电路的构造的例子；

图17图解了根据点时钟的时序图的例子；

图18图解了延迟幅度根据电流变化的变化；以及