[發(fā)明專利]用于內(nèi)嵌觸摸LCD顯示器的觸摸傳感高-低驅(qū)動(dòng)方案

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610963014.2
• 申請(qǐng)日: 2016-11-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107193429B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳永志;陳雋;伍晟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 晶門科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F3/044
• 分類號(hào): G06F3/044
• 代理公司: 北京世峰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11713
• 代理人: 卓霖;許向彤

一種電容傳感方法，其中，將第一激勵(lì)信號(hào)驅(qū)動(dòng)至傳感器電極，并將第二激勵(lì)信號(hào)驅(qū)動(dòng)至嵌入電極。第一激勵(lì)信號(hào)或第二激勵(lì)信號(hào)中一個(gè)具有恒定的第一振幅的電壓振蕩，另一個(gè)具有變化的第二振幅的電壓振蕩。第二振幅在高振幅值與低振幅值之間變化，所述高振幅值比所述第一振幅大一個(gè)振幅差，所述低振幅值比所述第一振幅小一個(gè)振幅差；該方法還包括使用一個(gè)或多個(gè)積分器在積分周期內(nèi)對(duì)由第一激勵(lì)信號(hào)和第二激勵(lì)信號(hào)的組合電壓振蕩而產(chǎn)生的電流進(jìn)行積分，以及產(chǎn)生用于檢測(cè)在傳感器電極上的電容變化的積分信號(hào)；其中積分周期包括第一激勵(lì)信號(hào)和第二激勵(lì)信號(hào)的多個(gè)電壓振蕩。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明通常涉及在液晶顯示器(LCD)觸摸顯示面板和其它觸摸傳感輸入裝置中的觸摸傳感技術(shù)和機(jī)制。具體地，本發(fā)明涉及用于通過(guò)減小在觸摸傳感器上的寄生電容來(lái)提高觸摸信號(hào)的信噪比的方法和設(shè)備。

背景技術(shù)

能夠觸摸傳感的有源矩陣LCD面板是具有檢測(cè)在該面板上進(jìn)行的可能性觸摸接觸的位置的附加功能的有源矩陣LCD顯示器。該檢測(cè)可通過(guò)靜電電容方法來(lái)完成。該方法在本文中指的是電容觸摸傳感方法。

在電容觸摸傳感方法中，所聚集的大寄生電容是影響由觸摸傳感器所產(chǎn)生的觸摸傳感信號(hào)的信噪比(SNR)的常見(jiàn)問(wèn)題。觸摸傳感器通常由一層或多層的銦錫氧化物(ITO)或金屬制成。在觸摸傳感器上所集聚的寄生電容大部分是由于在LCD觸摸顯示器面板中的觸摸傳感器與各種嵌入電極之間的極貼近。這些嵌入電極包括在每個(gè)顯示面板子像素內(nèi)部的顯示電極、源線/數(shù)據(jù)線、掃描線/柵極線和VCOM線。參見(jiàn)圖1，該寄生電容包括C_Source，C_Gate和C_VCOM，其可在20～100pF的量級(jí)內(nèi)。

各種電容觸摸傳感方法中的一種，自電容傳感，是基于驅(qū)動(dòng)具有激勵(lì)波形(以下簡(jiǎn)稱“傳感器電極激勵(lì)信號(hào)”)的傳感器電極，所述激勵(lì)波形通常采用多電壓周期的形式，并反過(guò)來(lái)檢測(cè)向前和向后流過(guò)傳感器電極的電荷。傳感器電極激勵(lì)信號(hào)提供用于使觸摸傳感器在基態(tài)與預(yù)定義的電勢(shì)態(tài)之間切換的能量。當(dāng)在觸摸顯示器面板上進(jìn)行接觸時(shí)，額外的電容(即如圖1所示的C_Finger)被添加至觸摸傳感器電極，導(dǎo)致向前和向后穿過(guò)接觸傳感器電極的電荷增加。由于由觸摸接觸所導(dǎo)致的電容的這些變化通常是非常小的，因此在0.5pF的量級(jí)內(nèi)，寄生電容的減小可極大地增加觸摸傳感的模擬動(dòng)態(tài)范圍。當(dāng)在沒(méi)有寄生電容減少的情況下，更佳的模擬動(dòng)態(tài)范圍反過(guò)來(lái)使用相同的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)來(lái)增加數(shù)字化的觸摸信號(hào)的SNR，用于更好的分辨率。

對(duì)于減少寄生電容的目的，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出各種方法。一種此方法是為了驅(qū)動(dòng)具有激勵(lì)信號(hào)(以下簡(jiǎn)稱“嵌入電極激勵(lì)信號(hào)”)的嵌入電極，所述激勵(lì)信號(hào)類似于用于驅(qū)動(dòng)觸摸傳感器的傳感器電極激勵(lì)信號(hào)。通過(guò)這樣做，在觸摸傳感器與嵌入電極之間的電壓差可以保持恒定，阻止寄生電容的聚集。本發(fā)明通過(guò)改變?cè)谟|摸傳感器與嵌入電極之間的電壓差來(lái)改進(jìn)當(dāng)前方法。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例，提供了用于觸摸傳感的信號(hào)驅(qū)動(dòng)方案和用于LCD觸摸顯示面板的接觸模擬前端(TAFE)設(shè)計(jì)。本發(fā)明的目的是通過(guò)使用此觸摸傳感信號(hào)驅(qū)動(dòng)方案和TAFE設(shè)計(jì)來(lái)消除寄生電容對(duì)觸摸傳感的影響。本發(fā)明的目的還在于通過(guò)向ADC的輸入提供多電平模擬信號(hào)來(lái)減輕在觸摸傳感電路中所使用的ADC的特定缺陷，諸如，量化噪聲和不均勻的量化步驟。

在第一實(shí)施例中，在觸摸顯示面板操作的觸摸傳感期間，提供傳感器電極規(guī)則激勵(lì)信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)傳感器電極，其中傳感器電極規(guī)則激勵(lì)信號(hào)是方波信號(hào)，所述方波信號(hào)的振幅在最大值與最小值之間周期性地交替。傳感器電極規(guī)則激勵(lì)信號(hào)由有源積分器產(chǎn)生，所述激勵(lì)信號(hào)跟隨由規(guī)則脈沖產(chǎn)生器所提供的護(hù)送信號(hào)。