[发明专利]用于触摸传感器的读出电路

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年9月7日提交的韩国专利申请No.10-2010-0087519的权益，这里通过引用而并入本文，如同在此完全阐述一样。

技术领域

本发明涉及一种用于触摸传感器的读出电路，更特别地，涉及一种可以根据触摸传感器的特性变化而改变感测信号的感测范围的读出电路。

背景技术

近来，可通过触摸各种显示设备的屏幕来输入信息的触摸屏被广泛应用于计算机系统中作为信息输入设备。由于触摸传感器使得用户能够通过手指或指示笔简单地触摸屏幕来移动或选择显示的信息，所以每个人都能轻易地使用触摸传感器。

触摸屏通过感测显示设备屏幕上的触摸和触摸位置来提供触摸信息，计算机系统分析触摸信息以执行命令。最常使用平面显示设备例如液晶显示设备、等离子体显示面板、有机发光二极管显示设备等作为显示设备。

根据感测原理，在触摸屏技术中具有电阻膜型、电容型、光电型、红外线型、超声波型和电磁型。一般地，触摸屏被制造为附接到显示设备上侧的面板以执行触摸输入功能。然而，由于附接有触摸面板的显示设备需要首先分开制造触摸面板与显示设备，然后将触摸面板附接到显示设备上，所以附接有触摸面板的显示设备具有较高的生产成本，整个系统的厚度和重量增加，从而使得移动性变差，而且设计受限。

为了解决上述问题，近年来发展出了一种将触摸传感器内置在显示设备例如液晶显示设备或有机发光二极管显示设备中的单元内(in-cell)触摸传感器。最常使用通过光电晶体管根据光强度来感知触摸的光电触摸传感器或者根据电容变化来感知触摸的电容式触摸传感器作为单元内触摸传感器。

光电触摸传感器根据光入射到触摸体上或者从触摸体上反射而产生的光电晶体管的光漏电流而感知触摸。电容式触摸传感器根据当导电体例如人体或指示笔触摸该触摸传感器时使得少量电荷移动到触摸点而产生的电容变化来感知触摸。

读出电路配置有：放大器，用于将来自触摸传感器的信号与参考电压相比较，以生成用于指示是否发生触摸的触摸感测信号；以及模数转换器ADC，用于将来自放大器的模拟信号转换为数字感测信号并将数字感测信号转发到信号处理单元。

参照图1，一般地，ADC具有相对于参考电压Vref为1V的工作范围。然而，单元内触摸传感器的问题在于，当没有触摸时，基电平(base level)会根据处理变化(process variation)和驱动电压而变化，如图1所示。例如，基电平随着由触摸传感器的位置所引起的电阻和寄生电容的变化而变化，或者如图1所示，当触摸传感器的驱动电压变高时，基电平也变高。

然而，如果基电平随着单元内触摸传感器的处理变化和驱动电压而变化，就会产生一个问题，即当触摸的触摸峰值超过ADC的驱动范围(Vref～Vref+1V)时，由于不能量化所出现的溢出部分，会导致感测灵敏度变差。

由于显示设备的噪声，触摸感测灵敏度变差的问题还会发生在附接到显示设备上的触摸面板中。

发明内容

因此，本发明旨在提供一种读出电路。

本发明的目的是提供一种用于触摸传感器的读出电路，其能够不考虑触摸传感器的处理变化和驱动电压而提高触摸感测灵敏度。

本发明的其他优点、目的和特点的一部分将在下面的具体说明中给出，一部分对于所属领域普通技术人员在研究下文后将变得清楚的或者可以通过实施本发明而获悉。本发明的目的和其他优点可以通过书面说明书以及权利要求书和附图中所具体给出的结构来实现和获得。

为了实现这些目的和其他优点，根据本发明的目的，如这里具体化和广义描述的，提供一种读出电路，该读出电路连接到来自触摸传感器的多条读出线中的每条读出线，该读出电路包括：比较电路，用于设置来自所述读出线的读出信号的输入范围，并且将该读出信号缩放为期望驱动范围，并将所缩放的读出信号作为触摸感测信号转发；以及模数转换器，用于将来自该比较电路的触摸感测信号转换为数字感测信号，并且转发该数字感测信号。

优选地，该比较电路包括：串联连接到所述读出线的第一和第二放大器，用于将该读出信号的输入范围限制在第一参考电压和第二参考电压之间；并且该触摸传感器使得第一增益电容器连接在第一放大器的输入和输出端之间，并使得第二增益电容器连接在第二放大器的输入和输出端之间，用于将该读出信号缩放为该模数转换器的驱动范围。

优选地，根据该读出信号的电压范围调节所述第一参考电压和第二参考电压，并且根据该模数转换器的驱动范围调节该第一增益电容器的电容和该第二增益电容器的电容。