触摸面板控制电路及具备其的半导体集成电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及触摸面板控制电路及具备该触摸面板控制电路的半导体集成电路，特别地，能优选地用于重合地安装于显示面板的触摸面板所连接的触摸面板控制电路。
【背景技术】
[0002]在智能电话、平板终端中使用的显示面板，重合地安装有触摸面板，用户能通过在显示画面上用手指等触摸(触碰或者擦过)来操作设备。触摸面板控制电路被连接到触摸面板，检测用户触摸的显示画面上的坐标。例如，互电容方式的触摸面板被配置为使得作为驱动电极的Y电极和作为检测电极的X电极夹着电介质而正交，在每个交叉构成电容(交点电容)。当在交点电容的附近存在由手指或手造成的电容时，该交点处的互电容以被由手指或手造成的电容所充电的电荷被分割的量从交点电容减少。触摸面板控制电路检测该互电容的变化在哪个交点处以何程度的大小发生。
[0003]在专利文献I和2中，公开了在重合地安装于显示面板的触摸面板所连接的触摸面板控制电路中提高检测灵敏度、检测精度的技术。
[0004]专利文献I所公开的触摸面板控制电路从Y电极对交点电容重复地施加脉冲状的交流驱动电压，转送与此时的交点电容的电容值对应的电荷，在连接到X电极的积分电路中累积加法计算并检测。此时，通过使施加的驱动交流电压的振幅变大，从而使信号电平(转送的电荷量)增大，在与驱动显示面板的信号之间错开定时，由此，使从显示驱动信号接受的噪声电平降低，因而使信号/噪声比(S/N比)提高。
[0005]在专利文献2所公开的显示装置中，对驱动显示面板的期间和进行触摸感测的期间进行分时，由此，避免进行显示驱动的信号对于触摸检测作为噪声进行影响。
[0006]现有技术文献专利文献
专利文献1:日本特开2012-234474号公报；
专利文献2:日本特开2012-59265号公报。
【发明内容】
[0007]发明要解决的课题本发明人关于专利文献I和2研宄的结果是，知晓存在以下那样的新的课题。
[0008]在专利文献I和2中，在重合地安装于显示面板的触摸面板所连接的触摸面板控制电路中，着眼于驱动显示面板的信号对于触摸检测成为噪声的方面。即，能对触摸面板的交点电容减少从显示面板混入的噪声。
[0009]发明人研宄的结果是，知晓在更严酷的环境中，在对于交点电容的噪声中，从操作触摸面板的用户的手指等混入的噪声大到不能忽视的程度。例如，来自在将装载有触摸面板的设备连接于来自商用电源的充电器时的接地电平的设备的电位变动、来自电源布线或用户自身成为天线而接收的存在于环境中的电磁波的影响成为噪声而混入。专利文献I所公开的积分电路也具有抑制噪声的效果，但知晓在所述那样的严酷的环境中，存在噪声抑制效果不充分的情况。
[0010]在以下说明了用于解决这样的课题的方案，其他课题和新的特征根据本说明书的记述和附图变得明显。
[0011]用于解决课题的方案根据一个实施方式，如下所述。
[0012]一种触摸面板控制电路，具有:驱动电路，能连接到在多个Y电极与多个X电极的每个交点处形成交点电容的触摸面板，驱动所述Y电极；以及检测电路，连接到所述X电极，检测交点电容的电容值，所述触摸面板控制电路被构成为如下。
[0013]驱动电路在规定期间向Y电极施加多个脉冲。检测电路被构成为包括:开关电容电路，能对从X电极输入的信号与所述多个脉冲同步地工作；以及积分电路，连接到该开关电容电路的输出，与所述多个脉冲同步地工作。
[0014]发明效果
简单地说明根据所述一个实施方式而得到的效果的话，如下所述。
[0015]即，能得到比积分电路的噪声抑制效果更高的噪声抑制效果。为了抑制噪声，所述开关电容电路能作为开关电容滤波器(SCF-Switched Capacitor Filter:开关电容滤波器)而工作。开关电容滤波器能对从要检测的交叉电容与所述多个脉冲同步地多次转送的信号电荷与其同步地进行滤波工作，抑制供给到同样与其同步地工作的积分电路的信号的噪声。
【附图说明】
[0016]图1是示出作为应用本发明的电子设备的一个例子的显示及输入装置的整体结构的框图。
[0017]图2是例示触摸面板的电极结构的平面图。
[0018]图3是例示显示面板的电极结构的平面图。
[0019]图4是例示触摸面板控制器的整体结构的框图。
[0020]图5是示出触摸面板的等效电路和积分电路的一个例子的电路图。
[0021]图6是示出供给到Y电极Yl?YM的驱动脉冲信号的信号波形的一个例子的波形图。
[0022]图7是表示实施方式2的检测电路(单边检测型)的结构例的电路图。
[0023]图8是表示实施方式2的检测电路(单边检测型)的第一工作模式(FIR+IIR+积分电路)的时间图。
[0024]图9是表示第一工作例(FIR+IIR+积分电路)的频率特性的图表。
[0025]图10是表示实施方式2的检测电路的第二工作模式(单边检测型QV变换+IIR+积分电路)的时间图。
[0026]图11是表示实施方式2的检测电路的第三工作模式(仅单边检测型积分电路)的时间图。
[0027]图12是表示实施方式3的检测电路(双边检测型)的结构例的电路图。
[0028]图13是表示实施方式3的检测电路的第四工作模式(双边检测型FIR+IIR+积分电路)的时间图。
[0029]图14是表示实施方式3的检测电路的第五工作模式(双边检测型QV变换+IIR+积分电路)的时间图。
[0030]图15是表示实施方式3的检测电路的第六工作模式(仅双边检测型积分电路)的时间图。
【具体实施方式】
[0031]1.实施方式的概要
首先，关于本申请中公开的代表性的实施方式，说明概要。在关于代表性的实施方式的概要说明中附加括号而参照的附图中的附图标记只不过例示包括于标注有其的结构要素的概念中的附图标记。
[0032]〔 I )〈在积分电路之前具备同步工作的SCF的检测电路〉
在本申请中公开的代表性的实施方式的触摸面板控制电路(3)能连接到在多个Y电极(Yl?YM)和多个X电极(XI?XN)交叉的多个交点的每一个形成交点电容(Cxy)的触摸面板(I )，所述触摸面板控制电路被构成为如下。
[0033]具有:多个驱动电路(30)，驱动所述多个Y电极的每一个；以及多个检测电路
(10)，连接到所述多个X电极的每一个，检测所述交点电容的电容值。
[0034]所述驱动电路在规定期间向所述Y电极施加K个(K是2以上的整数)脉冲。
[0035]所述检测电路包括:开关电容电路(11、12)，能对来自X电极的输入信号与所述脉冲同步地工作；以及积分电路(13)，连接到所述开关电容电路的输出，与所述脉冲同步地工作。
[0036]由此，能得到比积分电路的噪声抑制效果更高的噪声抑制效果。为了抑制噪声，所述开关电容电路能作为开关电容滤波器而工作。开关电容滤波器对从要检测的交叉电容与所述多个脉冲同步地多次转送的信号电荷与其同步地进行滤波工作，抑制供给到同样与其同步地工作的积分电路的信号的噪声。使开关电容滤波器和积分电路的频率特性成为在直流和采样频率处具有最大增益并且在其之间的频率处被抑制的特性，由此，能一边抑制信号的劣化一边更有效地抑制噪声。
[0037]〔 2 )〈L 阶 FIR (fs) +IIR (fs/L) + 积分电路〉
在项I中，所述开关电容电路具备:第一开关电容电路(11)，输入所述输入信号；以及第二开关电容电路(12)，输入所述第一开关电容电路的输出，输出到所述积分电路。
[0038]所述第一开关电容电路能作为在所述规定期间内进行K次采样的、小于所述K的L阶(L是I以上的整数)FIR (Finite Impulse Reponse:有限脉冲响应)滤波器而工作。
[0039]所述第二开关电容电路能作为在所述规定期间内进行Κ/L次采样的开关电容滤波器而工作。
[0040]由此，能使FIR滤波器的增益成为零点的频率与后级的开关电容滤波器工作的采样频率一致，能利用FIR滤波器的特性来抑制后级的开关电容滤波器的通频带。
[0041]〔 3 )〈FIR+IIR+积分电路〉
在项2中，所述第二开关电容电路的所述开关电容滤波器是IIR (Infinite ImpulseResponse:无限脉冲响应)滤波器。
[0042]由此，能将IIR滤波器的频率特性与FIR滤波器的频率特性组合，而更有效地抑制噪声。
[0043]〔 4 )〈QV变换+IIR+积分电路〉
在项I中，所述开关电容电路具备:第一开关电容电路(11)，输入所述输入信号；以及第二开关电容电路(12)，输入所述第一开关电容电路的输出，输出到所述积分电路。
[0044]所述第一开关电容电路能作为将从所述输入信号在所述规定期间内K次输入的电荷量变换为电压并输出的QV变换电路而工作。
[0045]所述第二开关电容电路能作为在所述规定期间内进行K次采样的IIR滤波器而工作。
[0046]由此，能构成制造偏差等影响少的滤波器。在上述项2和项3的情况下，能通过补充性地组合前级和后级的频率特性来作为整体实现良好的频率特性。相反，在由于制造偏差等影响而使前级和后级的频率特性从设计值向彼此不同的方向偏移的情况下，存在上述的补充关系瓦解、从整体的频率特性的设计值的背离变大的担忧。在项4的情况下，因为没有前级和后级的补充关系，所以制造偏差等影响少。此外，因为能将IIR滤波器的采样频率设定得比项3的情况高数倍，所以能适当地设计该IIR滤波器的频率特性，而能更有效地抑制噪声。
[0047]〔 5 )〈可编程(Single Edge Type:单边型)>
在项I中，所述开关电容电路具备:第一开关电容电路(11)，输入所述输入信号；以及第二开关电容电路(12)，输入所述第一开关电容电路的输出，输出到所述积分电路。
[0048]所述第一开关电容电路能作为在所述规定期间内进行K次采样的、小于所述K的L阶(L是I以上的整数)FIR滤波器而工作，或者能作为将从所述输入信号在所述规定期间内K次输入的电荷量变换为电压并输出的QV变换电路而工作，或者能作为对从所述输入信号在所述规定期间内K次输入的电荷量进行累计而I次输出对应的电压的积分电路而工作。
[0049]所述第二开关电容电路能作为在所述规定期间内进行Κ/L次采样的IIR滤波器而工作，或者能作为在所述规定期间内进行K次采样的IIR滤波器而工作。
[0050]所述触摸面板控制电路被构成为能对所述第一和第二开关电容电路设定进行哪个工作。
[0051]由此，能配合该触摸面板控制电路被安装并使用的环境而将所述检测电路从上述的项2?项4的结构、其他结构之中设定为能进行最适当的工作的结构，而能应对各种噪声环境。
[0052]〔 6 )〈积分电路(Dual Edge Type:双边型)>
在项I中，所述开关电容电路具备:第一开关电容电路(11)，输入所述输入信号；以及第二开关电容电路(12)，输入所述第一开关电容电路的输出，输出到所述积分电路。
[0053]所述第一开关电容电路能作为将从响应于所述规定期间内的所述K个脉冲的每一个的一个沿而输入的输入信号输入的电荷量和从响应于另一个沿而输入的输入信号输入的电荷量彼此反转并累计的积分电路而工作。
[0054]所述触摸面板控制电路被构成为能使所述第二开关电容电路和所述积分电路的工作停止而从所述检测电路输出所述第一开关电容电路的输出。
[0055]由此，能使相同时间内的累计次数增加到历来的积分电路的两倍，而能提高触摸检测的灵敏度。
[0056]〔 7 )〈L 阶 FIR (Dual Edge Type:双边型)+IIR (2fs/L) + 积分电路〉
在项I中，所述开关电容电路具备:第一开关电容电路(11)，输入所述输入信号；以及第二开关电容电路(12)，输入所述第一开关电容电路的输出，输出到所述积分电路。
[0057]所述第一开关电容电路能作为将从响应于所述规定期间内的所述K个脉冲的每一个的一个沿而输入的输入信号输入的电荷量和从响应于另一个沿而输入的输入信号输入的电荷量彼此反转并累计的、小于所述K的L阶(L是2以上的偶数)的FIR滤波器而工作。
[0058]所述第二开关电容电路能作为在所述规定期间内进行2K/L次采样的开关电容滤波器而工作。
[0059]由此，第一开关电容电路能与项6的情况同样地提高触摸检测的灵敏度，并且，能作为FIR滤波器而拥有具有噪声抑制效果的频率特性。进而，与项2同样地，能使FIR滤波器的增益成为零点的频率与后级的开关电容滤波器工作的采样频率一致，而能利用FIR滤波器的特性来抑制后级的开关电容滤波器的通频带。
[0060]〔 8 )〈FIR (Dual Edge T