TW201308175A

TW201308175A - 用以驅動觸摸面板之裝置以及包含此裝置之顯示裝置

Info

Publication number: TW201308175A
Application number: TW100148470A
Authority: TW
Inventors: Seong-Mo Seo; Dong-Hoon Cha; Oh-Kyong Kwon; Ik-Seok Yang
Original assignee: Lg Display Co Ltd; Iucf Hyu
Priority date: 2011-08-12
Filing date: 2011-12-23
Publication date: 2013-02-16
Also published as: TWI465995B; KR20130018063A; CN102929421B; US8988385B2; KR101862266B1; US20130038570A1; CN102929421A

Abstract

本發明揭示一種觸摸面板驅動裝置以及一種包含有此裝置之顯示裝置，其導致傳感靈敏度的增加。觸摸面板驅動裝置包含有一觸摸控制單元及一觸摸傳感單元。觸摸控制單元係連接至接收線，且依照傳感控制訊號，觸摸控制單元基於兩條傳輸線與一條接收線之間之一電容之變化來產生數位觸摸資訊或基於每條接收線之一電容變化來產生數位觸摸資訊，從而將數位觸摸資訊提供給觸摸控制單元。

Description

用以驅動觸摸面板之裝置以及包含此裝置之顯示裝置

本發明涉及一種觸摸面板驅動裝置及一種包含有此觸摸面板驅動裝置之顯示設備，且更具體而言，涉及可導致傳感敏感度增強之一種觸摸面板驅動裝置及一種包含有此觸摸面板驅動裝置之顯示設備。

最近，包含有一觸摸面板之觸摸面板驅動裝置正又被用作各種多媒體設備(例如，筆記本電腦、便攜式電話、智能電話、平板個人電腦等)及各種顯示設備(例如，監控器、電視機等)之輸入裝置。

典型的觸摸面板分為電容性觸摸面板、電阻性觸摸面板、紅外線式觸摸面板以及光學式觸摸面板。最近，包含有一電阻式觸摸面板驅動裝置或一電容式觸摸面板驅動裝置之各種多媒體設備正得到實際之應用。

「第1圖」係為用於描述習知技術之一電容性觸摸面板驅動裝置之示意圖。

參照「第1圖」，習知技術之一電容性觸摸面板驅動裝置包含一觸摸面板10，觸摸面板10係包含配置於一傳輸線Tx與一接收線Rx上之一傳感電容器Cs，電容性觸摸面板驅動裝置還包含基於傳感電容器Cs之電容變化來放大及輸出一傳感電壓Vsen之一放大器20，以及將從放大器20輸出之一輸出電壓Vo轉換為數位觸摸資訊DTI之轉換器30。

放大器20包含連接至接收線Rx之反相輸入端(-)及用於接收一參考電壓訊號Vref之非反相輸入端(+)。一反饋電容器Cf連接於放大器20之反相輸入端(-)與其輸出端(To)之間。放大器20基於傳感電容器Cs之電容變化，以反饋電容器Cf與傳感電容器Cs之大小比率來放大傳感電壓Vsen，並且將被放大之電壓提供給轉換器30。

習知技術之電容性觸摸面板驅動裝置施加一激勵訊號至觸摸面板10之傳輸線Tx，當已將參考電壓訊號Vref施加至放大器20之非反相輸入端(+)時基於傳感電容器Cs之電容變化來放大傳感電壓Vsen，並將傳感電壓Vsen轉換為數位觸摸資訊DTI。因此，習知技術之電容性觸摸面板驅動裝置基於透過觸摸觸摸面板10而產生之數位觸摸資訊DTI來檢測觸摸面板10是否被觸摸或係一觸摸點。在這種情況下，放大器20之輸出電壓Vo係由下面所示之公式(1)而確定。

其中Cs表示一初始傳感電容，且ΔCs表示基於一觸摸動作而改變之傳感電容。

然而，在習知技術之觸摸面板驅動裝置中，傳感電容器Cs之電容小於在觸摸面板10中形成的每條線上之一寄生電容，並且基於一觸摸動作而改變之傳感電容很小，因而會降低輸出電壓Vo之變化。也就是說，在習知技術之觸摸面板驅動裝置中，由公式(1)所示，放大器20之輸出電壓Vo與改變之傳感電容及激勵訊號之電壓Vex成正比，因此，需要增大激勵訊號之電壓Vex以增大放大器20之輸出電壓Vo。然而，當增大激勵訊號之電壓Vex時，由於基於一觸摸動作而改變之傳感電容“ΔCs”大於最先改變之傳感電容，因此，當放大器20之輸出電壓Vo超出轉換器30之輸入電壓範圍時會發生電壓飽和。

在習知技術之觸摸面板驅動裝置中，放大器20之輸出電壓Vo之變化寬度非常窄且因而傳感靈敏度低。由於此原因，觸摸平板驅動裝置難於確定觸摸面板10是否被觸摸。

因此，本發明旨在提供一種觸摸面板驅動裝置及一種包含此裝置之顯示設備，其基本上能解決由習知技術之局限性和缺點所帶來的一個或多個問題。

本發明旨在提供一種觸摸面板驅動裝置及一種包含此裝置之顯示設備，從而導致傳感靈敏度的增強。

本發明還旨在提供一種觸摸面板驅動裝置及一種包含此裝置之顯示設備，其允許透過一互電容方案或自電容方案利用一傳感電路來觸摸一觸摸面板，因而導致傳感靈敏度的增強。

本發明額外的優點及特徵將在下面的描述中得以部份地呈現，這些優點及特徵對於將審視以下內容的本領域普通技術人員是顯而易見的，或其可由對本發明的實踐而獲悉。本發明的目的及其它優點由從以下說明書、所附請求項及附圖部份所特別指出的結構來實現及獲得。

為了獲得這些或其它優點並符合本發明之目的，如本文所表達或廣泛之描述，提供一種觸摸面板驅動裝置，包含：一觸摸控制單元，係用以產生對應於一第一傳感模式或第二傳感模式之一傳感控制訊號，及用以基於輸入數位觸摸資訊來產生觸摸點資訊，第一傳感模式或第二傳感模式係設置用於包含複數個交叉傳輸線和接收線之一觸摸面板；以及一觸摸傳感單元，係連接至接收線，且依照觸摸控制訊號，基於兩條傳輸線與一條接收線之間之一電容之變化來產生數位觸摸資訊或基於接收線之每條之間之一電容之變化來產生數位觸摸資訊以將數位觸摸資訊提供給觸摸控制單元。

在第一傳感模式中，在兩條傳輸線和一條接收線之間之電容係透過相互反相之一第一激勵訊號和一第二激勵訊號而改變，第一激勵訊號和第二激勵訊號係交替地施加到兩條傳輸線上。

觸摸傳感單元可包含：一控制訊號產生器，用以產生一復位控制訊號及相互反相之一第一切換控制訊號和一第二切換控制訊號，復位控制訊號及第一切換控制訊號和第二切換控制訊號分別對應於根據基於第一傳感模式之傳感控制訊號之一線傳感週期之一復位部份、傳感部份及數位轉換部份；一激勵訊號提供者，用以根據基於第一傳感模式之傳感控制訊號而產生相互反相之第一和第二激勵訊號；一傳感電路單元，係包含複數個傳感電路，這些傳感電路回應於復位控制訊號及相互反相之第一切換控制訊號和第二切換控制訊號，根據基於第一激勵訊號和第二激勵訊號之兩條傳輸線與一條接收線之間之電容變化來產生相互反相之一第一差分放大訊號和一第二差分放大訊號；一多工器，係依照觸摸控制單元之一通道選擇訊號來選擇性地輸出由傳感電路提供之第一差分放大訊號和第二差分放大訊號；以及一轉換器，用以將從多工器輸出之第一差分放大訊號和第二差分放大訊號轉換為數位觸摸資訊以將數位觸摸資訊提供給觸摸控制單元。

觸摸傳感單元可包含：一控制訊號產生器，用以產生一復位控制訊號及相互反相之一第一切換控制訊號和第二切換控制訊號，復位控制訊號及相互反相之第一切換控制訊號和第二切換控制訊號分別對應於根據基於第二傳感模式之傳感控制訊號之一線傳感週期之一復位部份、一傳感部份、以及一數位轉換部份；一激勵訊號提供者，用以根據第二傳感模式之傳感控制訊號來產生一激勵訊號；一傳感電路單元，係包含複數個傳感電路，回應於復位控制訊號和相互反相之一第一差分放大訊號和一第二切換控制訊號，基於激勵訊號依照接收線之電容來產生相互反相之一第一差分放大訊號和一第二差分放大訊號；一多工器，係依照觸摸控制單元之一通道選擇訊號來選擇性地輸出由傳感電路提供之第一差分放大訊號和第二差分放大訊號，以及一轉換器，用以將從多工器輸出之第一差分放大訊號和第二差分放大訊號轉換為數位觸摸資訊以將數位觸摸資訊提供給觸摸控制單元。

在本發明之另一方面中，提供一觸摸面板驅動裝置，其包含一傳感電路，當觸摸一觸摸面板時，此傳感電路基於一接收線之電容變化來產生一觸摸訊號，此傳感電路包含：一第一輸入端，係連接至與兩條傳輸線交叉之一接收線上，用以接收相互反相之第一和第二激勵訊號；一第二輸入端，係用以接收一參考電壓訊號；一節點連接器，回應於對應於一線傳感週期之一復位部份、一傳感部份以及一數位轉換部份之一切換控制訊號，將第一輸入端連接至一第一輸出節點和一第二輸出節點中之一個，並將第二輸入端連接至第一輸出節點和第二輸出節點中之另一個；以及一差分放大器，係在復位部份期間依照復位控制訊號而被初始化，並依照一輸入訊號來產生包含相互反相之一第一差分放大訊號和一第二差分放大訊號之觸摸訊號，其中輸入訊號係透過節點連接器選擇性地輸入到一反相輸入端和一非反相輸入端。

在本發明之另一方面中，提供一觸摸面板驅動裝置，其包含一傳感電路，當觸摸一觸摸面板時，此傳感電路基於一接收線之電容變化來產生一觸摸訊號，此傳感電路包含：一第一輸入端，係連接至一條接收線；一第二輸入端，係用以接收一激勵訊號；一節點連接器，回應於與一線傳感週期之一復位部份、一傳感部份及一數位轉換部份對應之一切換控制訊號，用以將第一輸入端連接至一第一輸出節點和一第二輸出節點中之一個並將第二輸入節點連接至第一輸出節點和第二輸出節點中之另一個；以及一差分放大器，係依照復位控制訊號在復位部份被初始化，並用以依照一輸入訊號而產生包含相互反相之一第一差分放大訊號和一第二差分放大訊號之觸摸訊號，其中輸入訊號係透過節點連接器有選擇性地輸入到一反相輸入端和一非反相輸入端。

在本發明之另一方面中，提供一顯示設備，包含：一顯示面板；一顯示面板驅動器，用以在顯示面板上顯示一影像；一觸摸面板，係設置在顯示面板上或形成在顯示面板上；以及一觸摸面板驅動裝置，用以驅動觸摸面板，其中觸摸面板驅動裝置包含：一觸摸控制單元，用以產生對應於一第一傳感模式或一第二傳感模式之一傳感控制訊號，並根據輸入數位觸摸資訊來產生觸摸點資訊，第一傳感模式或第二傳感模式係設置用於一觸摸面板，觸摸面板包含複數個交叉的傳輸線和接收線；以及一觸摸傳感單元，係連接至接收線，用以依照傳感控制訊號，基於兩條傳輸線和一條接收線之間之一電容變化來產生數位觸摸資訊或基於接收線之每條之一電容變化來產生數位觸摸資訊以將數位觸摸資訊提供給觸摸控制單元。

觸摸控制單元可產生一與一源輸出使能訊號同步之觸摸同步訊號，源輸出使能訊號係用於透過顯示面板之水平線單元來顯示一圖像，並且觸摸控制單元在觸摸同步訊號之一下降沿點推移大約5 μs後驅動觸摸傳感單元。

將被理解的是，前述對本發明總的描述及以下詳細的描述都是示例性和說明性的，且在於提供如請求項所述之對本發明進一步的說明。

現將詳細參考本發明的示例性實施例，這些實施例的示例示出在附圖中。在可能的地方，在全部附圖中相同的參考標記指代相同或相似的部件。

下文將參照附圖部份詳細地描述依照本發明之實施例之一種觸摸面板驅動裝置及包含有此觸摸面板驅動裝置之顯示設備。

「第2圖」係為描述依照本發明一實施例之一觸摸面板驅動裝置之示意圖。

參照「第2圖」，依照本發明一實施例之一觸摸面板驅動裝置100包含一觸摸面板110、一觸摸控制單元120、一觸摸傳感單元130以及一電源供應單元140。

觸摸面板110包含複數條傳輸線Tx及複數條接收線Rx。

傳輸線Tx係以特定間隔安置為平行於觸摸面板110之第一方向。

接收線Rx係以特定間隔安置為與傳輸線Tx交叉。

一傳感電容係形成於每條傳輸線Tx與每條接收線Rx之間。傳感電容透過用戶觸摸觸摸面板110而改變，且將改變之傳感電容透過每條接收線Rx提供至觸摸傳感單元130。

觸摸控制單元120、觸摸傳感單元130以及電源供應單元140係安裝於一觸摸驅動板150上。而且，觸摸驅動板150與觸摸板110透過一連接元件160而彼此電連接。連接元件160可為一訊號電纜或一柔性電路薄膜。

觸摸控制單元120、觸摸傳感單元130以及電源供應單元140還可安裝於一顯示設備之一面板驅動板(「第2圖」中未顯示)上。

觸摸控制單元120控制對觸摸傳感單元130的驅動，基於從觸摸傳感單元130輸入之數位觸摸資訊來產生觸摸點資訊TPI，並且將觸摸點資訊TPI提供給一系統之一控制單元(未顯示)。此處之控制單元可為各種不同多媒體設備(例如，筆記本電腦、便攜式電話、智能電話、平板個人電腦等)之一中央處理器(CPU)或各種不同顯示設備(例如，監控器、電視機等)之一定時控制單元。

依照所設定之第一或第二傳感模式，觸摸控制單元120產生一傳感控制訊號SCS以用於控制對觸摸傳感單元130之驅動定時，並將傳感控制訊號SCS提供給觸摸傳感單元130。此處，第一傳感模式可為一互電容方案，且第二傳感模式可為一自電容方案。因此，依照傳感控制訊號SCS，觸摸傳感單元130透過工作於互電容方案或自電容方案來傳感對觸摸面板110之觸摸。

電源供應單元140產生包含驅動觸摸面板110所必須之驅動電源Vdd及參考電壓訊號Vref之各種電源，並將所產生之電源提供給觸摸控制單元120及觸摸傳感單元130。

觸摸傳感單元130透過連接組件160電連接至觸摸面板110之傳輸線Tx及接收線Rx。觸摸傳感單元130依照傳感控制訊號SCS工作於互電容方案以用於產生一具有兩條傳輸線Tx及一條接收線Rx之觸摸訊號，或依照傳感控制訊號SCS工作於自電容方案以用於產生一具有一條傳輸線Tx及一條接收線Rx之觸摸訊號，從而傳感對觸摸面板110之觸摸。為此，由「第3圖」所示，觸摸傳感單元130包含一界面210、一控制訊號產生器220、一激勵訊號提供者230、一傳感電路單元240、一多工器250以及一轉換器260。

界面210執行觸摸控制單元120與觸摸傳感單元130之間的資料通訊。

控制訊號產生器220透過用於傳感每條接收線Rx之觸摸之線傳感週期單元產生一復位控制訊號RCS、第一切換控制訊號SS1及第二切換控制訊號SS2，並依照透過界面210而提供的傳感控制訊號SCS，將所產生之訊號提供至傳感電路單元240。

特別地，在基於遵循傳感控制訊號SCS之互電容方案之第一傳感模式中，如「第4A圖」或「第4B圖」所示，控制訊號產生器220在線傳感週期LSP期間產生復位控制訊號RCS以及相互反相之第一切換控制訊號SS1和第二切換控制訊號SS2，其中線傳感週期LSP包含一復位部份T1、一傳感部份T2以及一數位轉換部份T3。此處之傳感部份T1包含第一積分部份A1至第四積分部份A4。

基於第一傳感模式之復位控制訊號RCS在每個線傳感週期LSP之復位部份T1期間具有邏輯高位準，且在除復位部份T1外之其餘部份具有邏輯低位準。復位控制訊號RCS在每個線傳感週期LSP之復位部份T1期間具有邏輯高位準且初始化傳感電路單元240。

基於第一傳感模式之第一切換控制訊號SS1在復位部份T1以及第一積分部份A1和第三積分部份A3期間具有邏輯高位準，但在第二積分部份A2和第四積分部份A4以及數位轉換部份T3期間具有邏輯低位準。

基於第一傳感模式之第二切換控制訊號SS2相對於第一切換控制訊號SS1係為反相。

在基於遵循傳感控制訊號SCS之互電容方案之第二傳感模式中，如「第5圖」所示，控制訊號產生器220在線傳感週期LSP期間產生復位控制訊號RCS、用於奇數通道之相互反相之第一切換控制訊號SS1_odd和第二切換控制訊號SS2_odd、以及用於偶數通道之相互反相之第一切換控制訊號SS1_even和第二切換控制訊號SS2_even，其中線傳感週期LSP包含有一復位部份T1、一傳感部份T2以及一數位轉換部份T3。

(基於第二傳感模式之)用於奇數通道之第一切換控制訊號SS1_odd在用於奇數通道之線傳感週期“LSP1,LSP3,…”期間具有高電壓位準，但在用於偶數通道之線傳感週期“LSP2,LSP4,…”具有低電壓位準。

(基於第二傳感模式之)用於奇數通道之第二切換控制訊號SS2_odd相對於用於奇數通道之第一切換控制訊號SS1_odd係為反相。

(基於第二傳感模式之)用於偶數通道之第一切換控制訊號SS1_even在用於偶數通道之線傳感週期“LSP2,LSP4,…”期間具有高電壓位準，但在用於奇數通道之線傳感週期“LSP1,LSP3,…”具有低電壓位準。

(基於第二傳感模式之)用於偶數通道之第二切換控制訊號SS2_even相對於用於偶數通道之第一切換控制訊號SS1_even係為反相。

在一實施例中，激勵訊號提供者230將相互反相之第一激勵訊號Vex1和第二激勵訊號Vex2提供至兩條傳輸線，即，基於遵循傳感控制訊號SCS之互電容方案之第一傳感模式中之第一傳輸線Tx-i和第二傳輸線Tx-j。

第一傳輸線Tx-i和第二傳輸線Tx-j可彼此相鄰且以一數字k(其中為1至10的一自然數)彼此隔開。例如，當第一傳輸線Tx-i為傳輸線之第一傳輸線時，第二傳輸線Tx-j可為第二傳輸線或傳輸線之第i+k條傳輸線。當傳輸線之數量為數字n且第二傳輸線Tx-j係大於n時，第二傳輸線Tx-j可為第n-k條傳輸線。

如「第4A圖」所示，第一激勵訊號Vex1包含與線傳感週期LSP之復位部份T1和數位轉換部份T3重迭之一低電壓部份以及與傳感部份T2重迭之一電壓反相部份。在此電壓反相部份中，一高電壓和一低電壓相互交替反相。這裡，第一激勵訊號Vex1之電壓反相部份包含與傳感部份T2之第一積分部份A1重迭之一高電壓部份、與傳感部份T2之第二積分部份A2重迭之一低電壓部份、與傳感部份T2之第三積分部份A3重迭之一高電壓部份以及與傳感部份T2之第四積分部份A4重迭之一低電壓部份。將第一激勵訊號Vex1提供至第一傳輸線Tx-i，更具體而言，透過線傳感週期LSP單元將第一激勵訊號Vex1順序地提供至複數條傳輸線Tx。

如「第4A圖」所示，第二激勵訊號Vex2相對於第一激勵訊號Vex1係為反相。將第二激勵訊號Vex2提供至第二傳輸線Tx-j，更具體而言，透過線傳感週期LSP單元將第二激勵訊號Vex2順序地提供至相對於第一激勵訊號Vex1反相之複數條傳輸線Tx。

第一激勵訊號Vex1和第二激勵訊號Vex2之電壓擺動寬度都與一電源電壓之電壓擺動寬度相同，即，第一激勵訊號Vex1和第二激勵訊號Vex2之完整擺動大小與電源電壓之完整擺動大小相同。

在基於互電容方案之第一傳感模式中，激勵訊號提供者230將第一激勵訊號Vex1和第二激勵訊號Vex2提供給兩條傳輸線，在此情況下，轉移由一個傳輸線單元執行。因此，第一激勵訊號Vex1和第二激勵訊號Vex2在2線傳感週期LSP期間順序地被提供至一條傳輸線。在此情況下，在2線傳感週期LSP之第一線傳感週期期間提供第一激勵訊號Vex1，且在2線傳感週期LSP之第二線傳感週期期間提供第二激勵訊號Vex2。由此可見，如「第4B圖」所示，在第一傳感模式中，互相反相之第一激勵訊號Vex1和第二激勵訊號Vex在每一線傳感週期“LSP1,LSP2,LSP3,LSP4,…”被提供至兩條相鄰之傳輸線“Tx-1與Tx-2,Tx-2與Tx-3,Tx-3與Tx-4,…”。

在另一實施例中，如「第5圖」所示，在基於遵循傳感控制訊號SCS之自電容方案之第二傳感模式中，激勵訊號提供者230將不同的第三激勵訊號Vex3和第四激勵訊號Vex4提供給傳感電路單元240。

第三激勵訊號Vex3僅在一奇數線傳感週期“LSP1,LSP3,…”之傳感部份T2及數位轉換部份T3期間具有一高電壓位準，並在其它部份期間具有一低電壓位準。

第四激勵訊號Vex4僅在一偶數線傳感週期“LSP2,LSP4,…”之傳感部份T2及數位轉換部份T3期間具有一高電壓位準，並在其它部份期間具有一低電壓位準。

第三激勵訊號Vex3和第四激勵訊號Vex4中每個訊號之低電壓位準都與參考電壓訊號Vref之低電壓位準相同，且第三激勵訊號Vex3和第四激勵訊號Vex4中每個訊號之高電壓位準都高於參考電壓訊號Vref之高電壓位準。

又在「第3圖」中，傳感電路單元240基於一傳感模式回應復位控制訊號RCS以及第一和第二切換控制訊號SS1和SS2來感測對觸摸面板110之觸摸。為此，傳感電路單元240包含連接至複數個接收線Rx以形成一傳感通道之複數個傳感電路300。

如「第6圖」所示，每個傳感電路300包含一第一輸入端IT1、一第二輸入端IT2、一節點連接器310以及一差分放大器320。

第一輸入端IT1連接至一接收線Rx。第一輸入端IT1基於接收線Rx之電容變化接收一傳感訊號Vsen。

第二輸入端IT2連接至一外部參考電壓源或激勵訊號提供者230。參考電壓訊號Vref、第三激勵訊號Vex3或第四激勵訊號Vex4依照一傳感模式被提供至第二輸入端IT2。特別地，在基於互電容方案之第一傳感模式中，參考電壓訊號Vref被提供至第二輸入端IT2。在基於自電容方案之第二傳感模式中，基於第二傳感模式之第一激勵訊號Vex1或第二激勵訊號Vex2被提供至第二輸入端IT2。此時，當傳感電路300連接至一奇數接收線時，第三激勵訊號Vex3被提供至第二輸入端IT2，或當傳感電路300連接至一偶數接收線時，第四激勵訊號Vex4被提供至第二輸入端IT2。

節點連接器310回應於依照一傳感模式由控制訊號產生器220提供之第一和第二切換控制訊號“SS1與SS2,SS1_odd與SS2_odd,或者SS1_even與SS2_even”，將第一輸入端IT1連接至第一輸出節點ON1和第二輸出節點ON2中之一個，並且將第二輸入端IT2連接之另外那個輸出節點ON1/ON2。

如「第7A圖」所示，依照本發明一實施例之節點連接器310包含第一開關單元312和第二開關單元314。

第一開關單元312依照第一切換控制訊號SS1/SS1_odd/SS1_even將第一輸入端IT1連接至第一輸出節點ON1或第二輸出節點ON2。也即是說，第一開關單元312依照第一切換控制訊號SS1/SS1_odd/SS1_even之高電壓位準將第一輸入端IT1連接至第一輸出節點ON1，或依照第一切換控制訊號SS1/SS1_odd/SS1_even之低電壓位準將第一輸入端IT1連接至第二輸出節點ON2。為此，第一開關單元312包含有第一開關SW1和第二開關SW2。

第一開關SW1連接於第一輸入端IT1與第一輸出節點ON1之間，並且依照第一切換控制訊號SS1/SS1_odd/SS1_even之高電壓位準而打開SW1，從而將第一輸入端IT1連接至第一輸出節點ON1。此處之第一開關SW1可為一N型電晶體。

第二開關SW2連接於第一輸入端IT1與第二輸出節點ON2之間，並且依照第一切換控制訊號SS1/SS1_odd/SS1_even之低電壓位準而打開SW2，從而將第一輸入端IT1連接至第二輸出節點ON2。此處之第二開關SW2可為一P型電晶體。

第二開關單元314依照第二切換控制訊號SS2/SS2_odd/SS2_even將第二輸入端IT2連接至第二輸出節點ON2或第一輸出節點ON1。也即是說，第二開關單元314依照第二切換控制訊號SS2/SS2_odd/SS2_even之高電壓位準將第二輸入端IT2連接至第二輸出節點ON2，或依照第二切換控制訊號SS2/SS2_odd/SS2_even之低電壓位準將第二輸入端IT2連接至第一輸出節點ON1。為此，第二開關單元314包含第三開關SW3和第四開關SW4。

第三開關SW3連接於第二輸入端IT2與第二輸出節點ON2之間，並且依照第二切換控制訊號SS2/SS2_odd/SS2_even之高電壓位準而打開SW3，從而將第二輸入端IT2連接至第二輸出節點ON2。此處之第三開關SW3可為一N型電晶體。

第四開關SW4連接於第二輸入端IT2與第一輸出節點ON1之間，並且依照第二切換控制訊號SS2/SS2_odd/SS2_even之低電壓位準而打開SW4，從而將第二輸入端IT2連接至第一輸出節點ON1。此處之第四開關SW4可為一P型電晶體。

如「第7B圖」所示，依照本發明另一實施例之一節點連接器310包含一第一開關單元316和一第二開關單元318。

第一開關單元316依照第一切換控制訊號依照第一切換控制訊號SS1/SS1_odd/SS1_even之高電壓位準將第一輸入端IT1連接至第一輸出節點ON1且將第二輸入端IT2連接至第二輸出節點ON2。為此，第一開關單元316包含一第一開關元件SD1和一第二開關元件SD2。

第一開關元件SD1連接於第一輸入端IT1與第一輸出節點ON1之間，且依照第一切換控制訊號SS1/SS1_odd/SS1_even之高電壓位準而打開SD1，從而將第一輸入端IT1連接至第一輸出節點ON1。此處之第一開關元件SD1可為一N型電晶體。

第二開關元件SD2連接於第二輸入端IT2與第二輸出節點ON2之間，並且依照第一切換控制訊號SS1/SS1_odd/SS1_even之高電壓位準而打開SD2，從而將第二輸入端IT2連接至第二輸出節點ON2。此處之第二開關元件SD2可為一P型電晶體。

第二開關單元318依照第二切換控制訊號SS2/SS2_odd/SS2_even之高電壓位準將第一輸入端IT1連接至第二輸出節點ON2且將第二輸入端IT2連接至第一輸出節點ON1。為此，第二開關單元318包含一第三開關元件SD3和一第四開關元件SD4。

第三開關元件SD3連接於第一輸入端IT1與第二輸出節點ON2之間，並且依照第二切換控制訊號SS2/SS2_odd/SS2_even之高電壓位準而打開SD3，從而將第一輸入端IT1連接至第二輸出節點ON2。此處之第三開關元件SD3可為一N型電晶體。

第四開關元件SD4連接於第二輸入端IT2與第一輸出節點ON1之間，並且依照第二切換控制訊號SS2/SS2_odd/SS2_even之高電壓位準而打開SD4，從而將第二輸入端IT2連接至第一輸出節點ON1。此處之第四開關元件SD4可為一P型電晶體。

節點連接器310透過切換第一開關單元“312”和第二開關單元“314”又或是切換第一開關單元“316”和第二開關單元“318”而選擇性地改變一訊號從兩個輸入端IT1和IT2輸出到兩個輸出節點ON1和ON2之路徑，其中第一開關單元和第二開關單元由第一切換控制訊號“SS1與SS2,SS1_odd與SS2_odd”和第二切換控制訊號“SS1_even與SS2_even”控制，此第一和第二切換控制訊號具有基於「第4B圖」或「第5圖」之傳感模式之每個線傳感週期“LSP1,LSP2,…”。

特別地，下文將參照「第4A圖」及「第6圖」對基於互電容方案之第一傳感模式中之節點連接器310之操作進行描述。

在每一線傳感週期(LSP1,LSP2,…)之復位部份T1期間，節點310將基於第一激勵訊號Vex1和第二激勵訊號Vex2接收傳感訊號Vsen之第一輸入端IT1連接至第一輸出節點ON1，並且同時將接收參考電壓訊號Vref之第二輸入端IT2連接至第二輸出節點ON2.。另外，在傳感部分T2期間，節點連接器310交替地將接收傳感訊號Vsen之第一輸入端IT1和接收參考電壓訊號Vref之第二輸入端IT2連接至第一輸出節點ON1和第二輸出節點ON2。而且，在數位轉換部分T3期間，節點連接器310將接收傳感訊號Vsen之第一輸入端IT1連接至第二輸出節點ON2，同時將接收參考電壓訊號Vref之第二輸入端IT2連接至第一輸出節點ON1。

下文將參照「第5圖」及「第6圖」對基於自電容方案之第二傳感模式中之節點連接器310之操作進行描述。

依照具有高電壓位準之第一和第二切換控制訊號“SS1_odd與SS2_odd”和“SS1_even與SS2_even”，節點連接器310將第一輸入端IT1連接至第一輸出節點ON1，並且同時將第二輸入端IT2連接至第二輸出接點ON2。而且，依照具有低電壓位準之第一和第二切換控制訊號“SS1_odd與SS2_odd”和“SS1_even與SS2_even”，節點連接器310將第一輸入端IT1連接至第二輸出節點ON12，並且同時將第二輸入端IT2連接至第一輸出接點ON1。

又見「第6圖」中，依照復位部分T1之復位控制訊號RCS來初始化差分放大器320，並且差分地放大通過節點連接器310輸入的兩個輸入訊號，以產生由相互反相之第一差分放大訊號nVo和第二差分放大訊號pVo組成的觸摸訊號。為此，差分放大器320包含一差分放大器DA，第一反饋電容器Cf1和第二反饋電容器Cf2，以及第一復位開關RSW1和第二復位開關RSW2。

差分放大器DA包含一連接至節點連接器310之第一輸出節點ON1之反相輸入端(-)，一連接至節點連接器310之第二輸出節點ON2之非反相輸入端(+)，一用於輸出第一差分放大訊號nVo之非反相輸出端(+)，以及一用於輸出第二差分放大訊號pVo之反相輸出端(-)。差分放大器DA基於輸入到反相輸入端(-)之一訊號和第一反饋電容器Cf1之電容而產生第一差分放大訊號nVo，且基於輸入到非反相輸入端(+)之一訊號和第二反饋電容器Cf2之電容而產生相對於第一差分放大訊號nVo而反相之第二差分放大訊號pVo。

第一反饋電容器Cf1連接於反相輸入端(-)與非反相輸出端(+)之間。第一反饋電容器Cf1允許輸出給差分放大器DA之非反相輸出端(+)之第一差分放大訊號nVo之增益具有在某一範圍內的值。

第二反饋電容器Cf2連接於非反相輸入端(+)與反相輸出端(-)之間。第二反饋電容器Cf2允許輸出給差分放大器DA之反相輸出端(-)之第二差分放大訊號pVo之增益具有在某一範圍內的值。在這種情況下，第二反饋電容器Cf2可以擁有與第一反饋電容器Cf1相同的電容值。

第一復位開關RSW1連接在反相輸入端(-)和非反相輸出端(+)之間以便並行地電連接至第一反饋電容器Cf1。依照復位控制訊號RCS之邏輯高位準位準，打開第一復位開關RSW1並釋放已向第一反饋電容器Cf1充電的電荷。或者，依照復位控制訊號RCS之邏輯低位準，關閉第一復位開關RSW1並允許向第一反饋電容器Cf1充電有一電荷。

第二復位開關RSW2連接在非反相輸入端(+)和反相輸出端(-)之間，以便並行地電連接至第二反饋電容器Cf2。依照復位控制訊號RCS之邏輯高位準，打開第二復位開關RSW2並釋放已向第二反饋電容器Cf2充電的電荷。另外，依照復位控制訊號RCS之邏輯低位準，關閉第二復位開關RSW2並允許向第二反饋電容器Cf2充電一電荷。

又見「第3圖」中，回應於透過界面210由觸摸控制單元120提供的通道選擇訊號，多工器250將從一個傳感電路300中的差分放大器320輸出的第一差分放大訊號nVo和第二差分放大訊號pVo提供至轉換器260。

基於由多工器工器250提供的由第一差分放大訊號nVo和第二差分放大訊號pVo組成的觸摸訊號，轉換器260產生一類比通道傳感電壓，並且將通道傳感電壓轉換為數位觸摸資訊DTI以將此數位觸摸資訊DTI透過界面210提供給觸摸控制單元120。

「第8圖」係為依照本發明一實施例之觸摸面板驅動裝置中用以描述一互動式電容傳感方法之電路示意圖。「第9圖」係為依照本發明一實施例之觸摸面板驅動裝置中之互動式電容傳感方法之波形示意圖。

下文將參照「第8圖」及「第9圖」對依照本發明一實施例之觸摸面板驅動裝置中之互動式電容傳感方法進行描述。

首先，在每一線傳感週期“LSP1,LSP2,…”之復位部分T1期間，依照節點連接器310之節點連接，透過切換依照第一和第二切換控制訊號SS1和SS2之節點連接器310，觸摸面板驅動裝置將接收線Rx連接至差分放大電路DA之反相輸入端(-)並且將參考電壓訊號Vref提供給差分放大電路DA之非反相輸入端(+)。接著，觸摸面板驅動裝置依照復位控制訊號RCS之邏輯高位準打開第一復位開關RSW1和第二復位開關RSW2並且因而釋放已分別充電至第一反饋電容器Cfl和第二反饋電容器Cf2之電荷。因此，從差分放大器DA輸出之第一差分放大訊號nVo和第二差分放大訊號pVo與參考電壓訊號Vref具有相同之電壓位準。

接著，在線傳感週期“LSP1,LSP2,…”之傳感部分T2期間，依照復位控制訊號RCS之邏輯低位準，觸摸面板驅動裝置關閉第一開關RSW1和第二開關RSW2。而且，在傳感部分T2期間，觸摸面板驅動裝置將第一激勵訊號Vex1提供給第一傳輸線Tx-i，觸摸面板驅動裝置提供第二激勵訊號Vex2給第二傳輸線Tx-j，其中第一激勵訊號Vex1係由傳感部分T2期間之A1到A4積分部份反相，第二激勵訊號Vex2相對於第一激勵訊號Vex1係為反相。並且，依照第一切換控制訊號SS1和第二切換控制訊號SS2，在傳感部分T2期間之每一積分部份A1到A4，觸摸面板驅動裝置交替地改變分別連接至節點連接器310之第一輸入端IT1和第二輸入端IT2的差分放大器DA之反相端(-)和非反相端(+)。

第一傳輸線Tx-i和第二傳輸線Tx-j可彼此相鄰且相互隔開一k個數字(其中k為1至10之一自然數)。例如，當第一傳輸線Tx-i係傳輸線之第一條傳輸線時，第二傳輸線Tx-j可為傳輸線之第二條傳輸線或第i+k條傳輸線。當傳輸線之數量為n且第一傳輸線Tx-i係第n條傳輸線時，第二傳輸線Tx-j可為第n-k條傳輸線。

因此，在傳感部分T2期間，來自接收線Rx之傳感訊號Vsen和參考電壓訊號Vref在每一積分部份A1至A4被交替地施加於差分放大器之反相輸入端(-)和非反相輸入端(+)。因此，由差分放大器DA中之差分放大輸出之第一差分放大訊號nVo和第二差分放大訊號pVo可以用下面公式(2)來表示。

其中，Cs-i表示觸摸面板沒有被觸摸(即，未觸摸)時第一傳輸線Tx-i與一接收線Rx之間的一互電容。Cs-j表示觸摸面板沒有被觸摸(未觸摸)時第二傳輸線Tx-j與一接收線Rx之間的一互電容。ΔCs-i表示觸摸面板被觸摸(即，觸摸)時，第一傳輸線Tx-i與一接收線Rx之間一變化的互電容。ΔCs-j表示觸摸面板被觸摸時(即，觸摸)時第二傳輸線Tx-j與一接收線Rx之間的一變化之互電容。Cf表示反饋電容器之電容值，且ΔVex表示施加到第一傳輸線Tx-i和第二傳輸線Tx-j上的一變化的激勵訊號。

當觸摸面板10未被觸摸時，如果傳輸線Tx之互電容與接收線Rx之互電容相同，則由差分放大器DA中之差分放大輸出之第一差分放大訊號nVo和第二差分放大訊號pVo可以用下面公式(3)來表示。

由公式(3)可見，差分放大器DA從帶有一差分訊號之傳感訊號Vsen移除一初始傳感電容，且因而僅透過在一純觸摸動作中改變之傳感電容ΔCs-i和ΔCs-j就可以產生第一和第二差分放大訊號nVo和pVo。

在計算一輸出電壓Vout(即，差分放大器DA之第一差分放大訊號nVo和第二差分放大訊號pVo之間一差)中，輸出電壓Vout可由下面公式(4)來表示。

由公式(3)和(4)可見，差分放大器DA之輸出電壓Vout透過於第一傳輸線Tx-i和第二傳輸線Tx-j與一個接收線Rx之間之互電容差(因觸摸而改變)而改變，且透過一改變之電壓來感測觸摸訊號。

差分放大器DA之第一差分放大訊號nVo和第二差分放大訊號pVo透過第一激勵訊號Vex1和第二激勵訊號Vex2之一高電壓部份來積分並放大，其中第一激勵訊號Vex1和第二激勵訊號Vex2在傳感部份T2之積分部份A1至A4係交替地被施加於第一傳輸線Tx-i和第二傳輸線Tx-j上。

接著，在數位轉換部分T3期間，觸摸面板驅動裝置將具有一低電壓部份之第一激勵訊號Vex1提供給第一傳輸線Tx-i，並將具有一高電壓部份之第二激勵訊號Vex2提供給第二傳輸線Tx-j。此外，透過依照第一切換控制訊號SS1和第二切換控制訊號SS2而形成之節點連接器310之節點連接，觸摸面板驅動裝置將參考電壓訊號Vref提供給差分放大器DA之反相輸入端(-)，並將差分放大器DA之非反相端(+)連接至接收線Rx。因此，從差分放大器DA輸出之第一差分放大訊號nVo和第二差分放大訊號pVo維持在一電壓值，此電壓值係由第一和第二激勵訊號Vex1和Vex2以及數位轉換期間T3提供之第一和第二控制轉換控制訊號SS1和SS2放大的。透過多工器250選擇第一差分放大訊號nVo和第二差分放大訊號pVo並將其提供給轉換器260。

基於由多工器250提供之由第一分放大訊號nVo和第二差分放大訊號pVo組成之觸摸訊號，轉換器260產生一類比通道傳感電壓，並將此通道傳感電壓轉換成數位觸摸資訊DTI以將此數位觸摸資訊DTI透過界面210提供給觸摸控制單元120。因此，觸摸控制單元120基於由轉換器260提供之數位觸摸資訊DTI而產生觸摸點資訊TPI，並且將此觸摸點資訊TPI輸出給外部。

依照本發明一實施例，具有基於互電容方案之第一傳感模式之觸摸面板驅動裝置將帶有兩個相互反相之激勵訊號之觸摸面板之固有的互電容組件移除，並且僅透過基於一觸摸動作之一傳感電容之變化來傳感對觸摸面板的觸摸，導致觸摸靈敏度的增強。觸摸面板驅動裝置僅放大兩條傳輸線與一個接收線之間的傳感電容差，且因而能加寬一傳感電壓之動態範圍，減輕給予轉換器的負荷從而提高了傳感精確度，並且移除了外部噪聲之影響而增強了觸摸靈敏度。

「第10圖」係為描述依照本發明一實施例之觸摸面板驅動裝置中之自電容傳感方法之電路示意圖。「第11圖」係為描述依照本發明一實施例之觸摸面板驅動裝置中之自電容傳感方法之波形示意圖。

下文將參照「第10圖」及「第11圖」對依照本發明一實施例之觸摸面板驅動裝置中之自電容傳感方法進行描述。

首先，在用於一奇數接收線之一奇數線傳感週期LSP_odd中，透過一奇數傳感電路300執行在一奇數接收線Rx_odd上之傳感，但是透過一偶數傳感電路300沒有執行在一偶數接收線Rx_even上之傳感。

特別地，在奇數線傳感週期LSP_odd之復位部分T1期間，透過切換奇數傳感電路300之節點連接器310，依照用於奇數通道之第一和第二切換控制訊號SS1_odd和SS2_odd，觸摸面板驅動裝置將節點連接器300之第一輸入端IT1連接至差分放大器DA之反相輸入端(-)，並將節點連接器310之第二輸入端IT2連接至差分放大器DA之非反相輸入端(+)。接著，依照復位控制訊號RCS之邏輯高位準，觸摸面板驅動裝置打開奇數傳感電路300中每一差分放大器320之第一復位開關RSW1和第二復位開關RSW2，且因此釋放已分別向第一反饋電容器Cf1和第二反饋電容器Cf2充電之電荷。因此，從奇數傳感電路300中每一差分放大器DA輸出之第一差分放大訊號nVo_odd和第二差分放大訊號pVo_odd與參考電壓訊號Vref具有相同的電壓值。

同時，在奇數線傳感週期LSP_odd之復位部分T1期間，透過切換偶數傳感電路300之節點連接器310，依照用於偶數通道之第一切換控制訊號SS1_odd和第二切換控制訊號SS2_odd，觸摸面板驅動裝置將節點連接器310之第一輸入端IT1連接至差分放大器DA之非反相輸入端(+)，並且將節點連接器310之第二輸入端IT2連接至差分放大器之反相輸入端(-)。接著，依照復位控制訊號RCS之邏輯高位準，觸摸面板驅動裝置打開偶數傳感電路300中每一差分放大器320之第一復位開關RSW1和第二復位開關RSW2，且因此釋放已分別已向第一反饋電容器Cf1和第二反饋電容器Cf2充電之電荷。因此，從偶數傳感電路300中每一差分放大器DA輸出之第一差分放大訊號nVo_even和第二差分放大訊號pVo_even與參考電壓訊號Vref有相同的電壓位準。

接著，在奇數線傳感週期LSP_odd之傳感部分T2期間，依照復位控制訊號RCS之邏輯低位準，觸摸面板驅動裝置關閉第一開關RSW1和第二開關RSW2。而且，在傳感部分T2期間，觸摸面板驅動裝置將具有高電壓位準之第三激勵訊號Vex3提供給奇數傳感電路300之每個節點連接器310之第二輸入端IT2，並且同時將具有低電壓位準之第四激勵訊號Vex4提供給偶數傳感電路300之每個節點連接器310之第二輸入端IT2。因此，奇數傳感電路300之每個差分放大器DA透過反相端(-)與非反相端(+)之間之一電壓差來產生一奇數通道之第一差分放大訊號nVo_odd和第二差分放大訊號pVo_odd，其中反相端(-)通過節點連接器310連接到一奇數接收線Rx，非反相端(+)通過節點連接器310接收一具有高電壓位準之第三激勵訊號Vex3。然而，偶數傳感器電路300之每個差分放大器DA透過反相端(-)與非反相端(+)之間之一電壓差來產生一偶數通道之第一差分放大訊號nVo_even和第二差分放大訊號pVo_even，其中反相端(-)通過節點連接器310接收具有低電壓位準之第四激勵訊號Vex4，非反相端(+)通過節點連接器310連接到一偶數接收線Rx。每個奇數通道之第一差分放大訊號nVo_odd和第二差分放大訊號pVo_odd與每個偶數通道之第一差分放大訊號nVo_even和第二差分放大訊號pVo_even透過多工器250被選擇並提供給轉換器260。

接著，在奇數線傳感週期LSP_odd之數位轉換部分T3期間，轉換器260基於由多工器250提供之每個奇數通道之第一差分放大訊號nVo_odd和第二差分放大訊號pVo_odd來產生每個奇數通道之一通道傳感電壓CSV_odd，且同時基於由多工器250提供之每個偶數通道之第一差分放大訊號nVo_even和第二差分放大訊號pVo_even來產生每個偶數通道之一通道傳感電壓CSV_even。轉換器260將每個奇數通道之通道傳感電壓CSV_odd與每個偶數通道之通道傳感電壓CSV_even之電壓差轉換成數位觸摸資訊DTI，並且透過界面210將此數位觸摸資訊DTI提供給觸摸控制單元120。因此，觸摸控制單元120基於由轉換器260提供之數位觸摸資訊DTI而產生觸摸點資訊TPI，並且將此觸摸點資訊TPI輸出給外部。

在用於一偶數接收線之一偶數線傳感週期LSP_even中，透過一偶數傳感電路300執行在一偶數接收線Rx上之傳感，但是，透過一奇數傳感電路300沒有執行在一奇數接收線Rx_odd上之傳感。

特別地，在一偶數線傳感週期LSP_even之復位部分T1期間，透過切換偶數傳感電路300之節點連接器310，依照用於偶數通道之第一換控制訊號觸SS1_even和第二切換控制訊號SS2_even，觸摸面板驅動裝置將節點連接器310之第一輸入端IT1連接到差分放大器DA之反相輸入端(-)，並將節點連接器310之第二輸入端IT2連接到差分放大器之非反相輸入端(+)。接著，依照復位控制訊號RCS之邏輯高位準，觸摸面板驅動裝置打開偶數傳感電路300中每一個差分放大器320之第一復位開關RSW1和第二復位開關RSW2，且因此釋放已分別向第一反饋電容器Cf1和第二反饋電容器Cf2充電之電荷。因此，從偶數傳感電路300中每個差分放大器DA輸出之第一差分放大訊號nVo_even和第二差分放大訊號pVo_even與參考電壓訊號Vref具有相同的電壓值。

同時，在偶數線傳感週期LSP_even之復位部分T1期間，透過切換奇數傳感電路300之節點連接器310，依照用於奇數通道之第一切換控制訊號SS1_odd和第二切換控制訊號SS2_odd，觸摸面板驅動裝置將節點連接器310之第一輸入端IT1連接到差分放大器DA之非反相輸入端(+)，並將節點連接器310之第二輸入端IT2連接到差分放大器DA之反相輸入端(-)。接著，依照復位控制訊號RCS之邏輯高位準，觸摸面板驅動裝置打開奇數傳感電路300中每個差分放大器320之第一復位開關RSW1和第二復位開關RSW2，且因此釋放已分別向第一反饋電容器Cf1和第二反饋電容器Cf2充電之電荷。因此，從偶數傳感電路300中每個差分放大器DA輸出之第一差分放大訊號nVo_odd和第二差分放大訊號pVo_odd與參考電壓訊號Vref具有相同的電壓值。

接著，在偶數線傳感週期LSP_even之傳感部分T2期間，依照復位控制訊號RCS之邏輯低位準，觸摸面板驅動裝置關閉第一開關RSW1和第二開關RSW2。而且，在傳感部分T2期間，觸摸面板驅動裝置將具有高電壓位準之第四勵訊號Vex4提供給偶數傳感電路300之每個節點連接器310之第二輸入端IT2，並且同時將具有低電壓位準之第三激勵訊號Vex3提供給奇數傳感電路300之每個節點連接器310之第二輸入端IT2，因此，透過反相端(-)與非反相端(+)之間之一電壓差來產生每個偶數通道之第一差分放大訊號nVo_even和第二差分放大訊號pVo_even，其中反相端(-)通過節點連接器310連接到一偶數接收線Rx，非反相端(+)通過節點連接器310接收一具有高電壓位準之第四激勵訊號Vex4。然而，偶數傳感器電路300之每個差分放大器DA透過反相端(-)與非反相端(+)之間之一電壓差來產生每個奇數通道之第一差分放大訊號nVo_odd和第二差分放大訊號pVo_odd，其中反相端(-)通過節點連接器310接收具有低電壓位準之第三激勵訊號Vex3，非反相端(+)通過節點連接器310連接到一奇數接收線Rx。每個偶數通道之第一差分放大訊號nVo_even和第二差分放大訊號pVo_even與每個奇數通道之第一差分放大訊號nVo_odd和第二差分放大訊號pVo_odd透過多工器250被選擇並提供給轉換器260。

接著，在偶數線傳感週期LSP_even之數位轉換部分T3期間，轉換器260基於由多工器250提供之每個偶數通道之第一差分放大訊號nVo_even和第二差分放大訊號pVo_even而產生每個偶數通道之一通道傳感電壓CSV_even，且同時基於由多工器250提供之每個奇數通道之第一差分放大訊號nVo_odd和第二差分放大訊號pVo_odd來產生每個奇數通道之一通道傳感電壓CSV_odd。轉換器260把每個偶數通道之通道傳感電壓CSV_even與每個奇數數通道之通道傳感電壓CSV_odd之間之電壓差轉換成數位觸摸資訊DTI，並且透過界面210將數位觸摸資訊DTI提供給觸摸控制單元120。因此，觸摸控制單元120基於由轉換器260提供之數位觸摸資訊DTI來產生觸摸點資訊TPI，並且將此觸摸點資訊TPI輸出給外部。

在以上描述中，由正在執行傳感之傳感電路300之差分放大器DA輸出之第一差分放大訊號nVo和第二差分放大訊號pVo可以由公式(5)來計算。另一方面，由沒有執行傳感之傳感電路300之差分放大器DA輸出之第一差分放大訊號nVo和第二差分放大訊號pVo為零。

其中，C_S-Rx表示一接收線之傳感電容，C_P-Rx表示接收線之自(或寄生)電容值，Cf表示一反饋電容器之電容，ΔVex表示激勵訊號Vex3和Vex4之改變量。

由公式(5)可見，自電容傳感方法測量一接收線或傳輸線之固有自(或寄生)電容與一傳感電容值(由一觸摸動作所產生)之和是否已增加，藉以傳感對觸摸面板之觸摸。因此，基於一接收線Rx之傳感電容CS-Rx和自電容CP-Rx以及一反饋電容器之電容Cf，每個傳感電路300之差分放大器DA產生第一差分放大訊號nVo和第二差分放大訊號pVo。在計算由每個傳感電路300之差分放大器輸出之一輸出電壓Vo中，即，第一差分放大訊號nVo和第二差分放大訊號pVo之間的差時，輸出電壓Vo可以由下面公式(6)來表示。

由公式5和6可見，由每個傳感電路300之差分放大器DA輸出之電壓Vo依照一接收線Rx之傳感電容CS-Rx以及激勵訊號Vex3和Vex4而改變，且因此透過改變的電壓而傳感一觸摸訊號。在這種情況下，用於一通道之差分放大器(沒有執行傳感)之輸出電壓為零。

依照本發明一實施例之觸摸面板驅動裝置，透過依照基於自電容方案之第二傳感模式而設定之激勵訊號Vex3和Vex4，基於一接收線Rx之傳感電容CS-Rx之改變來多次傳感第一差分放大訊號nVo和第二差分放大訊號pVo，且然後積分一傳感電壓，因而提高傳感電壓之放大比率。因此，去除外部噪聲之影響，且因而增強觸摸靈敏度。

上文所描述之觸摸面板驅動裝置100透過一傳感電路300依照基於互電容方案之第一傳感模式或基於自電容方案之第二傳感模式來產生對應於對觸摸面板110之觸摸之觸摸點資訊TPI，並且將此觸摸點資訊TPI提供給外部。

「第12圖」係為原理性地說明依據本發明一實施例的包含一觸摸傳感裝置之一顯示設備示意圖。

參照「第12圖」，依照本發明一實施例之包含一觸摸傳感裝置之一顯示設備包含一顯示面板400、一顯示面板驅動器500以及一觸摸面板驅動裝置600。

依照本發明一實施例之顯示設備可執行為一平面型顯示設備，諸如一液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)設備或一有機光發射顯示設備。在以下描述中，將假定此顯示設備為LCD設備。

顯示面板400包含形成於一上基板和一下基板之間的一液晶層。

下基板包含形成於由複數條資料線DL和閘極線GL之交叉所界定之各自畫素區域中之複數個畫素。每個畫素包含一薄膜電晶體、一畫素電極以及一存儲電容器。薄膜電晶體依照提供給一相應閘極線GL之一閘極訊號而切換，並將提供給一相應資料線DL之一資料電壓提供給一畫素電極。畫素電極依照由薄膜電晶體提供之一資料電壓在一相應液晶層中產生一電場。存儲電容器連接至一畫素電極並維持畫素電極之電壓。

上基板包含有一黑色矩陣、一彩色濾波片、以及一共同電極。黑色矩陣界定一開放區域，開放區域係對相應於下基板之一畫素區域。彩色濾波片包含形成於開放區域中之一紅色濾波片、一綠色濾波片及一藍色濾波片。共用電極形成於上基板之上方並面向每個畫素之一畫素電極。此處，共同電極可依照基於液晶層之一驅動方案之一驅動模式而形成於下基板之每個畫素中。

液晶層依照一電場調整由一背光單元輻射之透射光之總量，其中電場係透過提供給畫素電極之一資料電壓與提供給共同電極之一共同電壓之間之電壓差而產生。

顯示面板400可更包含一黏著於上基板之上偏振器以及一黏著於一下基板之下偏振器。

顯示面板驅動器500可包含一定時控制器510、一閘極驅動電路520以及一資料驅動電路530。

定時控制器510配向從一外部系統主體(或圖像卡)接收之輸入資料RGB以適合於驅動顯示面板400以產生配向資料RGB，並將配向資料RGB提供給資料驅動電路520。此處，輸入資料RGB包含觸摸螢幕資料。

而且，定時控制器510透過從外部系統主體(或圖像卡)輸入之一定時同步訊號TSS而產生於一閘極控制訊號GCS及一資料控制訊號DCS以分別用於控制閘極驅動電路520之驅動定時及資料驅動電路530之驅動定時。此處，基於由外部系統主體(或圖像卡)提供之一資料使能訊號，定時控制器510可自動地產生一垂直同步訊號、一水平同步訊號、一時鐘訊號等，這些訊號用作產生閘極控制訊號GCS及資料控制訊號DCS。

定時控制器510基於定時同步訊號TSS或資料控制訊號DCS產生一觸摸控制訊號TCS以用來驅動觸摸驅動板150。

閘極驅動電路520依照由定時控制器510提供之閘極控制訊號GCS而產生一閘極訊號，並順序地將閘極訊號提供給閘極線GL。此處之閘極驅動電路520可在形成每個薄膜電晶體的同時形成於下基板處，且內置於顯示面板400之下基板中。

資料驅動電路530依照由定時控制器510提供之資料控制訊號DCS而鎖存由定時控制器510提供之配向資料RGB，將被鎖存的配向資料RGB轉換為帶有複數個正類比伽瑪電壓及負類比伽瑪電壓之複數個正類比資料電壓及負類比資料電壓，並選擇極性與一極性控制訊號相對應之一資料電壓以將所選擇的資料電壓提供給與閘極訊號同步的一對應資料線DL。

包含定時控制器510、閘極驅動電路520及資料驅動電路530之顯示面板驅動器500可整合於一晶片上並安裝在下基板上。

觸摸面板驅動裝置600包含一觸摸面板110、一觸摸控制單元120、一觸摸傳感單元130以及一電源供應單元140。

觸摸面板110黏著於顯示面板400且包含複數條傳輸線Tx和接收線Rx。

傳輸線Tx以特定間隔安置為與觸摸面板110之第一方向平行。

接收線Tx以特定間隔安置為與傳輸線交叉。

一傳感電容器形成於每條傳輸線Tx與每條接收線Rx之間。傳感電容器依照一用戶在觸摸面板110上之觸摸而改變，且改變的傳感電容透過每條接收線Rx被提供給觸摸驅動板150。

觸摸面板110沒有黏著於顯示面板440，但可以形成於顯示面板400內以減少顯示面板400之厚度及重量。在這種情況下，在本發明一實施例中，在形成閘極線GL時，傳輸線Tx可分別形成於與此閘極線GL分離，且接收線Rx可分別形成於資料線DL上並且在此接收線Rx與資料線DL之間具有一絕緣層。在本發明另一實施例中，傳輸線Tx可形成於下基板處，且接收線Rx可形成於上基板處。在本發明另一實施例中，傳輸線Tx和接收線Rx可形成於同一層中，在這種情況下，對應於一傳輸線Tx和接收線Rx之一交叉部份之一傳輸線Tx或接收線Rx可透過一連接圖案彼此連接。

觸摸控制單元120、觸摸傳感單元130以及電源供應單元140中之每一者都具有與以上參照「第2圖」至「第11圖」所描述之觸摸面板驅動裝置100之對應單元相同之配設，且因此以上描述也適合於這些元件。下文將對這些元件之簡要功能進行描述。

觸摸控制單元120、觸摸傳感單元130以及電源供應單元140可安裝於觸摸驅動板150上，但實施例不限於此。觸摸控制單元120、觸摸傳感單元130以及電源供應單元140可安裝於顯示面板驅動器500上，即，顯示設備之一面板驅動板(未顯示)上。

電源供應單元140產生各種電源，其包含為驅動觸摸面板110所必需之一驅動電源Vdd和一參考電壓訊號Vref，電源供應單元140還將電源提供給觸摸控制單元120和觸摸傳感單元130。

回應於由定時控制器510提供之觸摸控制訊號TCS，觸摸控制單元120依照一預定之傳感模式，在基於互電容方案之第一傳感模式中或在基於自電容方案之第二傳感模式中驅動觸摸傳感單元130。而且，觸摸控制單元120根據由觸摸傳感單元130提供之數位觸摸資訊DTI而產生觸摸點資訊TPI，並且將此觸摸點資訊TPI提供給外部系統主體或定時控制器510。

觸摸控制單元120產生與一源輸出使能訊號同步之觸摸同步訊號，源輸出使能訊號係用於透過顯示面板400之水平線單元來顯示一圖像，並且觸摸控制單元在觸摸同步訊號之一下降沿點推移大約5 μs後驅動觸摸傳感單元130。也就是說，資料驅動電路530輸出一資料電壓給與一源輸出使能訊號之一下降沿同步之一對應之資料線DL，且因此，在顯示面板400之共同電極處出現噪聲。在某一時間後噪聲才穩定。因此，當觸摸傳感單元130之傳感操作執行於出現共同電極噪聲之部分中時，透過共同電極之噪聲將導致一傳感錯誤。由此可見，共同電極之噪聲係在觸摸同步訊號之一下降沿點推移大約5 μs後才穩定。因此，觸摸控制單元120在觸摸同步訊號之一下降沿點推移大約5 μs後才驅動觸摸傳感單元130，且因此能防止因共同電極之噪聲而出現的傳感錯誤。

如上所述，依照基於一傳感模式而對觸摸控制單元120之控制，觸摸傳感單元130操作在基於互電容方案之第一傳感模式中或基於自電容方案之第二傳感模式中，傳感對觸摸面板110之觸摸，產生數位觸摸資訊DTI，以及將數位觸摸資訊DTI提供給觸摸控制單元120。

觸摸面板驅動裝置600依照一預定傳感模式，操作在基於「第7圖」互電容方案之第一傳感模式中或操作在基於「第8圖」自電容方案之第二傳感模式中，且產生關於對觸摸面板110之觸摸之觸摸點資訊TPI以將此觸摸點資訊TPI提供給外部系統主體或定時控制器510。

依照本發明之實施例，透過使用兩個相互反相之激勵訊號去除了觸摸面板中固有的互電容組件，並且觸摸面板驅動裝置及顯示設備僅透過基於一觸摸動作之一改變之傳感電容來傳感對觸摸面板之觸摸，因此導致靈敏度之增加。

而且，透過僅放大兩條傳輸線與一條接收線之間之傳感電容差，觸摸面板驅動裝置和顯示設備加寬了傳感電壓之動態範圍並且還降低了給轉換器的負荷，因而增加了觸摸傳感之精確度。另外，觸摸面板驅動裝置及顯示設備去除了外部噪聲之影響，因而增強了觸摸靈敏度。

而且，觸摸面板驅動裝置及顯示設備基於透過激勵訊號之一接收線之自電容之變化來多次傳感兩個差分放大訊號，且然後積分傳感電壓，因而增加傳感電壓之放大比率。另外，觸摸面板驅動裝置及顯示設備去除了外部噪聲之影響且因而能增強觸摸靈敏度。

而且，觸摸面板驅動裝置及顯示設備在基於互電容方案之第一傳感模式中或基於自電容方案之第二傳感模式中，透過一傳感電路來傳感對觸摸面板之觸摸。

對本領域之技術人員而言明顯的是，在不脫離本發明之精神和範圍的情況下可在本發明中作各種更動與變型。因此，可以確定的是本發明覆蓋在本發明所附之申請專利範圍及其等價物範圍內之本發明之更動與變型。

10．．．觸摸面板

20．．．放大器

30．．．轉換器30

100．．．觸摸面板驅動裝置

110．．．觸摸面板

120．．．觸摸控制單元

130．．．觸摸傳感單元

140．．．電源供應單元

150．．．觸摸驅動板

160．．．連接組件

210．．．界面

220．．．控制訊號產生器

230．．．激勵訊號提供者

240．．．傳感電路單元

250．．．多工器

260．．．轉換器

300．．．傳感電路

310．．．節點連接器

312．．．第一開關單元

314．．．第二開關單元

316．．．第一開關單元

318．．．第二開關單元

320．．．差分放大器

330．．．節點連接器

400．．．顯示面板

500．．．顯示面板驅動器

510．．．定時控制器

520．．．閘極驅動電路

530．．．資料驅動電路

600．．．觸摸面板驅動裝置

Vex．．．激勵訊號之電壓

Tx．．．傳輸線

Rx．．．接收線

Cs．．．傳感電容器

Cf．．．反饋電容器

Vsen．．．傳感電壓

Vref．．．參考電壓訊號

Vo．．．輸出電壓

DTI．．．數位觸摸資訊

SCS．．．傳感控制訊號

Vdd．．．驅動電源

TPI．．．觸摸點資訊

Vex1．．．第一激勵訊號

Vex2．．．第二激勵訊號

Vex3．．．第三激勵訊號

Vex4．．．第四激勵訊號

nVo．．．第一差分放大訊號

pVo．．．第二差分放大訊號

SS1．．．第一切換控制訊號

SS2．．．第二切換控制訊號

RCS．．．復位控制訊號

CSS．．．通道選擇訊號

Tx-i．．．第一傳輸線

Tx-j．．．第二傳輸線

Tx-1，Tx-2，Tx-3，Tx-4．．．相鄰傳輸線

LSP．．．線傳感週期

LSP1，LSP3...．．．用於奇數通道之線傳感週期

LSP2，LSP4...．．．用於偶數通道之線傳感週期

A1-A4．．．傳感部份T2之四個積分部份

T1．．．復位部份

T2．．．傳感部份

T3．．．數位轉換部份

SS1_odd．．．用於奇數通道之第一切換控制訊號

SS2_odd．．．用於奇數通道之第二切換控制訊號

SS1_even．．．用於偶數通道之第一切換控制訊號

SS2_even．．．用於偶數通道之第二切換控制訊號

Vout．．．輸出電壓

IT1．．．第一輸入端

IT2．．．第二輸入端

ON1．．．第一輸出節點

ON2．．．第二輸出節點

RSW1．．．第一復位開關

RSW2．．．第二復位開關

Cf1．．．第一反饋電容器

Cf2．．．第二反饋電容器

DA．．．差分放大器

SW1．．．第一開關

SW2．．．第二開關

SW3．．．第三開關

SW4．．．第四開關

Cs-i．．．第一傳輸線Tx-i與一接收線Rx之間的一互電容

Cs-j．．．第二傳輸線Tx-j與一接收線Rx之間的一互電容

SD1．．．第一開關元件

SD2．．．第二開關元件

SD3．．．第三開關元件

SD4．．．第四開關元件

Cs_-RX．．．接收線之傳感電容

Cp_-RX．．．接收線之自電容

Rx_odd．．．奇數接收線

Rx_even．．．偶數接收線

nVo_odd．．．奇數通道之第一差分放大訊號

pVo_odd．．．奇數通道之第二差分放大訊號

nVo_even．．．偶數通道之第一差分放大訊號

pVo_even．．．偶數通道之第二差分放大訊號

LSP_odd．．．奇數線傳感週期

LSP_even．．．偶數線傳感週期

CSV_odd．．．奇數通道之通道傳感電壓

CSV_even．．．偶數通道之通道傳感電壓

RGB．．．配向資料

DL．．．資料線

GL．．．閘極線

DCS．．．資料控制訊號

GCS．．．閘極控制訊號

TCS．．．觸摸控制訊號

TSS．．．定時同步訊號

第1圖係為描述習知技術之一電容性觸摸面板之示意圖；

第2圖係為描述依照本發明一實施例之一觸摸面板驅動裝置之示意圖；

第3圖係為描述第2圖之一觸摸傳感單元之示意圖；

第4A圖及第4B圖係為描述依照本發明一實施例之觸摸面板驅動裝置中基於一互電容傳感模式之一控制訊號和激勵訊號之示意圖；

第5圖係為描述依照本發明一實施例之觸摸面板驅動裝置中基於一自電容傳感模式之一控制訊號和激勵訊號之示意圖；

第6圖係為描述第3圖之一傳感電路單元之一傳感電路之示意圖；

第7A圖係為描述第6圖中一節點連接器之一實施例之示意圖；

第7B圖細微描述第6圖中一節點連接器之另一實施例之示意圖；

第8圖係為依照本發明一實施例之觸摸面板驅動裝置中一互電容傳感方法之電路示意圖；

第9圖係為依照本發明一實施例之觸摸面板驅動裝置中一互電容傳感方法之波形示意圖；

第10圖係為依照本發明一實施例之觸摸面板驅動裝置中一自電容傳感方法之電路示意圖；

第11圖係為依照本發明一實施例之觸摸面板驅動裝置中一自電容傳感方法之波形示意圖；以及

第12圖係為原理性地顯示依據本發明一實施例的包含一觸摸傳感裝置之一顯示設備示意圖。