[发明专利]电容检测电路、触摸检测电路和具备该电路的半导体集成电路

说明书

公开了电容检测电路、触摸检测电路和具备该电路的半导体集成电路。在能够与配置在触摸面板上的自电容方式的传感器电容连接的触摸检测电路中，能够使每单位时间的积分信号量增加，缩短触摸检测动作期间以及提高触摸检测精度。触摸检测电路是具备积分电容并能够与传感器电容连接的电容检测电路，对所连接的传感器电容进行充放电，将为了对传感器电容进行充放电而输入和输出的电荷累积地相加于积分电容。与伴随着充放电的电荷的移动方向相应地使相加到积分电容的电荷的极性反转。不仅在对传感器电容进行充电时而且在放电时也对移动的电荷的绝对值进行积分，因此信号量倍增。

技术领域

本发明涉及电容检测电路、触摸检测电路以及具备这些电路的半导体集成电路，特别是能够合适地利用于被连接于与显示面板重合地安装的触摸面板的触摸面板控制电路的发明。

背景技术

在被使用于智能手机、平板终端的显示面板重合地安装有触摸面板，通过用户用手指等在显示画面上进行触摸(触碰、或抚弄)，从而能够对设备进行操作。为了检测被触摸的位置，提出了各种方式。例如在静电电容方式中，通过检测由于人体的手指等接近在触摸面板上被配置成矩阵状的传感器电容而发生的静电电容的变化，来检测被触摸的坐标。静电电容方式存在互电容方式和自电容方式。在互电容方式中，利用如下现象：把形成传感器电容的电极的一方作为发送侧、把另一方作为接收侧，在发送侧与接收侧之间产生的耦合电容由于手指等的接近而减少。在自电容方式中，利用如下现象：把传感器电容的一方的电极设为接地或固定电位，由于接地的人体的手指等接近因而其电容的量与传感器电容相加而增加。

在专利文献1公开了自电容方式的触摸检测电路。X方向的电极和Y方向的电极分别被排列成网格状，在交点形成有传感器电容。对于根据X方向与Y方向的电极的组合所选择的电容进行充电动作以及之后的放电动作，以检测静电电容的变化。

在专利文献2公开了将自电容方式和互电容方式组合的触摸检测电路。在利用自电容方式检测出多点触摸的情况下，收拢至其触摸电极而利用互电容方式进行触摸坐标的检测。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2011-14527号公报

专利文献2：特开2013-242699号公报。

发明内容

发明要解决的课题

本发明人关于专利文献1和2研究的结果可知，存在以下那样的新课题。

在自电容方式中，与传感器电容连接的触摸检测电路构成为包含对传感器电容进行充电的电压施加电路以及被输入有放电时的模拟信号的检测电路。检测电路在蓄积于传感器电容的电荷进行放电时，通过测量其电荷量，来实质地测量传感器电容的大小(电容值)。在自电容方式中，传感器电容的电容值由于触摸而有效地增加，因此在触摸/非触摸检测中，其增加量为检测对象。由于触摸的电容值的增加量相对于非触摸时的传感器电容的电容值不大，因此重复进行传感器电容的充电和放电的动作，将放电时的电荷量累积地相加、即进行积分，从而使信号量增加。在专利文献1记载的触摸传感器中，通过重复进行将蓄积于大容量的电容器6的电荷在检测对象的传感器电容之间进行分配的动作，来使信号量增加。在专利文献2所记载的触摸面板用IC(Integrated Circuit：集成电路)中的动作也同样。在理论上均是将反映传感器电容的电容值的电荷量累积地相加或相减、即进行积分来使信号量增加。

在通过像这样重复进行传感器电容的充电和放电的动作并对放电时的电荷量进行积分来使信号量增加的电路方式中，存在如下这样的问题：虽然通过增加重复的次数，能够使进行积分的信号量增加，但是与其成比例地检测动作时间变长。

与触摸面板的大型化、触摸面板电极的高密度化对应地，由于当设为进行触摸检测时驱动电极数增加，因此随着该增加而一个电极的检测动作所允许的时间变短，存在变得不能获得必要的积分信号量的风险。