专利名称：影像显示系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及影像显示系统，特别是涉及影像显示系统中的触控感测电路。
背景技术：
现今由于信息应用产品(Information Appliance products)的整合，触控面
板已经逐渐地取代传统人机接口，例如键盘与鼠标。随着使用者可以轻易且 方便地操作触控面板时，触控面板则已经扩展到许多领域，例如便携式通讯 产品与信息产品、银行/商业系统、医药登记系统、厂房监视系统、公共信息 导览系统...等等。根据感测的方法，触控面板可区分成电容型、电阻型、声 波型、红外线型以及磁感应型。在这些类型中，电容式型被应用在大尺寸的 触控面板中。手指或触控笔与一电容式触控面板的接触将会产生电容值的改 变，再进一步产生电流。根据所产生的电流，即可计算出X方向与Y方向 的接触点，于是送出对应于这些接触点的指令。
发明内容
本发明提供一种影像显示系统，包括一触控感测电路，触控感测电路包 括至少一电压储存单元，用以在发生一触控事件所导致的电容值变动时，产 生一对应电压。电压储存单元包括一第一电容，具有第一端耦接至来自一共 享电极上的一交流共享电压，以及一第二端耦接至一第一节点； 一第一开关 元件，具有一第一端耦接至第一电容的第二端，以及一第二端耦接交流共享
电压；以及一第二开关元件，具有一第一端耦接至第一电容的第二端。
本发明也提供一种影像显示系统，包括一触控感测电路，触控感测电路 包括第一、第二电压储存单元，在发生一触控事件所导致的电容值变动时， 产生一对应电压；以及一积分单元，用以在一第一周期中积分第一电压储存 单元所产生的对应电压，以产生一第一输出信号，并且在一第二周期中积分 第二电压储存单元所产生的对应电压，以产生一第二输出信号。第一、第二
4电压储存单元各包括一第一电容，具有第一端耦接至来自一共享电极上的一 交流共享电压，以及一第二端； 一第一开关元件，具有一第一端耦接至第一
电容的第二端，以及一第二端耦接交流共享电压；以及一第二开关元件，具
有一第一端耦接至第一电容的第二端。
为了使本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特 举一较佳实施例，并结合附图详细说明如下。
图1显示一触控感测电路的一实施例。
图2为图1中触控感测电路的时序图。
图3为图1中触控感测电路的另一时序图。
图4为触控感测电路的另一实施例。
图5为图4中触控感测电路的一时序图。
图6为影像显示系统的一实施例。
附图符号说明
10、 10—1-10—3 电压储存单元；
20 积分单元；
100、 200 触控感测电路；
300 触4空面氺反；
400 显示面4反；
500 影像显示系统；
Ci、 C2、 Cc、 Cpar、 Csense、 Ci。ad电^^,
SWA、 SWB、 SW1-SW6 开关元件；
OP 运算放大器；
VI、 VI" 电压；
VCOM 交流共享电压;
VL 相对氐电平；
V0UT 输出信号。
具体实施方式
图1显示一触控感测电路的一实施例。如图所示，触控感测电路100适 用于一电容式触控面板，并且触控感测电路100包括至少一电压储存单元10
以及一积分单元20。电压储存单元10用以在发生一触控事件所导致的电容 值变动时，产生一对应电压，而积分单元20用以积分电压储存单元IO所产 生的对应电压，藉以产生一输出信号，以便后续的触控处理。
电压储存单元10包括电容Cpar与Ce以及开关元件SWA与SWB。电容
C^具有一第一端耦接至一共享电极(未图示)上的一交流共享电压VCOM，
以及一第二端耦接至一节点ND1。举例而言，电容Cpar为形成触控面板的表
面与共享电45J'司的一电容，并且交流共享电压VCOM具有一相对高电压(未 图标)以及一相对低电压VL。电容Q包括一第一端耦接节点ND1,以及一 第二端耦接至一接地端。举例而言，电容Ce为触控面板上的绕线与接地端 的寄生电容。开关元件SWA耦接于节点ND1与积分单元20之间，开关元 件SWB耦接于节点ND1与共享电压VCOM之间。在某些实施例中，交流 共享电压VCOM的相对高电压与相对低电压VL可分别为5V与0V,但不 限定于此。
积分单元20包括开关元件SW1-SW6、电容C,-C2与C!。ad以及运算》文大 器OP。开关元件SW1包括一第一端耦接至开关元件SWA的第二端，以及 一第二端耦接至电容d。开关元件SW2包括一第一端耦接至开关元件SW1 的第二端，以及一第二端耦接至交流共享电压VCOM的相对低电平VL。电 容C,包括一第一端耦接至开关元件SW1的第二端与开关元件SW2的第一 端，以及一第二端耦接至开关元件SW3与SW4。开关元件SW3包括一第一 端耦接至电容d的第二端，以及一第二端耦接至运算力欠大器OP,而开关元 件SW4包括一第一端耦接至电容C]的第二端，以及一第二端耦接至交流共 享电压VCOM的相对低电平VL。
运算放大器OP包括一反相输入端耦接至开关元件SW3的第二端、一 非反相输入端耦接至交流共享电压VCOM的相对低电平VL，以及一输出端 耦接至开关元件SW5与SW6以及电容C2。电容C2耦接于运算放大器OP 的反相输入端与输出端之间，并且开关元件SW5耦接于运算放大器OP的反 相输入端与输出端之间。开关元件SW6包括一第一端耦接至运算放大器的 输出端，以及一第二端耦接至电容ClMd,而电容Q。ad耦接于开关元件SW6 的第二端与接地端之间。举例而言，开关元件SWA-SWB与SW1-SW6可由晶体管所构成，例如MOS晶体管或双极结型晶体管，但不限定于此。
图2为图1中触控感测电路的时序图，以下结合图l说明触控感测电路
的动作。
举例而言，电容Csense代表使用者的手指或触控笔(stylus),并且电容Csense
的电容值远小于电容Cpar的电容值。在某些实施例中，电容Cse^的电容值 与电容Cpar的电容值的比值可达到1: 1500,但不限定于此。
在时间tl时，开关元件SWB截止并且交流共享电压VCOM由相对高 电平(5V)变至相对低电平VL(0V)，节点ND1上的电压VI则会根据电容Cs匿 是否与节点ND1耦接而有不同变化。
举例而言，当电容Csense并未耦接至节点NDl,意即使用者的手指或触
控笔(stylus)并未触碰至触控面板时，节点ND1上的电压变化可表示成
△ Fx
、Q a/" + Cc
由于电容cc的电容值可设计成远小于电容cpar,所以节点
ND1上的电压VI将由之前预存的电平(5V)下降至几乎是0V。
相反地，当电容C^se耦接至节点ND1 ,意即使用者的手指或触控笔
(stylus)触碰至触控面板时，所以节点ND1上的电压变化可表示成
△ Fx
r ^ ^ 由于电容Cs,的电容值远小于电容C^的电容值，
所以此时节点ND1上的电压变化将略小于电容Csense并未耦接至节点ND1
时的电压变化，因此节点ND1上的电压VI"将由之前预存的电平(5V)降到 大约0.003V，但不限定于此。此外，电压Vl"储存于电容Csense、 Cc与Cpar 中。换言之，当发生触控事件时，节点ND1上会产生大约为0.003V的电压 VI",而当未发生触控事件时，节点ND1上产生几乎为OV的电压VI。
在时间t2时，开关元件SWA导通，因此电压储存单元10的节点上的
电压VI或Vl"会被输出至积分单元20。再者，由于开关元件SW1、 SW4
与sw6导通，所以电压vi或vr会被储存至电容d中。
在时间t3时，开关元件SW4会截止。在时间t4时，开关元件SW1也 会跟着截止。在时间t5时，开关元件SW2与SW3会导通，使得储存在电容 C,中的电压VI或Vl"会被运算放大器OP与电容d与C2构成的积分器所
积分，作为输出信号VouT输出至电容d。ad。举例而言，所积分后的电压(即 输出信号VouT)可表示成nxl^或n"x皿。要注意的是，当电容Csense并未耦
接至节点ND1时，电压VI几乎是OV,因此积分后的电压还是OV。在此时， 开关元件SWB会再度导通，并且交流共享电压VCOM由相对低电平VL再 变回相对高电平，因此，节点ND1将会被充电至相对高电平。
在时间t6时，开关元件SW3会截止。在时间t7时，开关元件SWA、SWB与SW2截止，并且交流共享电压VCOM由相对高电平变回相对低电 平VL。再者，开关元件SW6也会截止。此外，在节点ND1上的电压则会 再次根据电容Csense是否与节点ND1耦接而有不同变化，在此不再累述。
在时间t8时，开关元件SW5会导通。电容d中所储存的电压将会由 于运算放大器OP的反相输入端与非反相输入端的虚短路进行放电。在时间 t9时，开关元件SW4会导通，将电容C,的一端耦接至相对低电压VL。在 时间t10时，开关元件SW1会导通，使得电容d的两端都耦接至相对低电 压VL,藉以将电容Q放电。
在时间tll时，开关元件SW2与SW3会导通。以便将电容Q与C2放 电。再者，开关元件SWB会导通，并且交流共享电压VCOM由相对低电平 VL变回相对高电平，因此节点ND1会被充电至相对高电平。在时间t12时， 开关元件SW3会截止。在时间t13时，开关元件SW2与SW5会截止，以便 结束放电动作。再者，开关元件SWB截止，并且交流共享电压VCOM由相 对高电平变回相对低电平VL。因此，于节点ND1的电压则会再次根据电容
C^se是否与节点NDl耦接而有不同变化，在此不再累述。
在时间t14，开关元件SWA导通，因此电压储存单元10的节点上的电 压VI或Vl"会被输出至积分单元20。再者，由于开关元件SW1、 SW4与
sw6导通，所以电压vi或vr会被储存至电容d中。
在此实施例中，在开关元件SW6导通的周期中，积分单元20仅会进行 一次积分，但不限于此。在某些实施例中，在开关元件SW6导通的周期中， 积分单元20也可多次积分。图3为图1中触控感测电路的另一时序图。如 图3所示，在开关元件SW6导通的周期中，积分单元20进行两次积分，其 动作与图2中所示者相似，在此不再累述。
图4为触控感测电路的另一实施例。如图所示，触控感测电路200与图 1中所示的触控感测电路100,其差异在于积分单元20耦接至三个电压储存 单元10_1-10一3,并且三个电压储存单元10—1-10—3在不同的时间，将节点 ND1上的电压输出至积分单元20进行积分，以便得到多个输出信号V0UT, 以便后续的触控处理。图5为图4中触控感测电路的一时序图。如图所示， 电压储存单元10—1-10—3分别在周期TA1、 TA2与TA3中，将其节点ND1 上的电压输出至积分单元20进行积分，以便得到多个输出信号V0UT，以便 后续的触控处理。图6为影像显示系统的一实施例，在此以一电子装置500来实现。如图
所示，电子装置500包括一触控面板300用以与使用者互动以及一显示面板 400用以显示影像，其中触控面板300包括图1所示的触控感测电路IOO或 图4中所示的触控感测电路200。举例而言，电子装置500可为一数字相机、 便携式DVD、 一电视机、 一车上型显示器、 一个人数字助理(PDA)、 一监示 器、 一笔记型计算机、 一平板计算机或一移动电话。显示面板400可为一液 晶显示面板、等离子显示面板、有机发光二极管显示面板或一薄膜晶体管驱 动显示器，但不限定于此。在某些实施例中，触控感测电路100或200可整 合至显示面板400之中。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但其并非用以限定本发明，本领 域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，当可作些许更改与修 饰，因此本发明的保护范围应以本发明的权利要求为准。
权利要求
1.一种影像显示系统，包括一触控感测电路，包括至少一电压储存单元，用以在发生一触控事件所导致的电容值变动时，产生一对应电压，其中上述电压储存单元包括一第一电容，具有第一端耦接至来自一共享电极上的一交流共享电压，以及一第二端耦接至一第一节点；一第一开关元件，具有一第一端耦接至上述第一电容的第二端，以及一第二端耦接上述交流共享电压；以及一第二开关元件，具有一第一端耦接至上述第一电容的第二端。
2. 如权利要求1所述的影像显示系统，其中上述电压储存单元还包括一 第二电容耦接于一接地端与上述第 一电容的第二端之间。
3. 如权利要求1所述的影像显示系统，其中在一第一周期时，上述第一 开关元件会导通并且上述交流共享电压由一相对低电平变为一相对高电平， 使得上述第 一节点被充电至上述相对高电平。
4. 如权利要求3所述的影像显示系统，其中在一第二周期时，上述第一 开关元件会截止并且上述交流共享电压由上述相对低电平变为上述相对高 电平，若未发生上述触控事件时，上述第一节点则会被拉低至一第一电平， 若发生上述触控事件，上述第一节点则会被拉低至一第二电平，其中上述第 二电平高于上述第一电平。
5. 如权利要求1所述的影像显示系统，其中上述触控感测电路还包括一 积分单元，耦接上述第二开关元件的第二端，用以对上述对应电压进行积分， 以便产生一输出信号。
6. 如权利要求5所述的影像显示系统，其中上述积分单元包括 一第三开关元件，具有一第一端耦接至上述第二开关元件的第二端，以及一第二端；一第二电容，具有一第一端耦接至上述第三开关元件的第二端，以及一 第二端；一第四开关元件，具有一第一端耦接至上述第三开关元件的第二端，以 及一第二端耦接至上述交流共享电压的一相对低电平；一第五开关元件，具有一第一端耦接至上述第二电容的第二端，以及一第二端；一第六开关元件，具有一第一端耦接至上述第二电容的第二端，以及一 第二端耦接至上述相对低电平；一运算放大器，具有一反相输入端耦接至上述第二电容的第二端、 一非 反相输入端耦接至上述相对低电平，以及一输出端；一第三电容，耦接于上述运算放大器的反相输入端与输出端之间；一第七开关元件，耦接于上述运算放大器的反相输入端与输出端之间；以及一第八开关元件，耦接于上述运算放大器的输出端，用以输出上述输出 信号。
7. —种影像显示系统，包括一触控感测电路，包括第一、第二电压储存单元，用于在发生一触控事 件所导致的电容值变动，产生一对应电压；以及一积分单元，用以于一第一 周期中积分上述第一电压储存单元所产生的上述对应电压，以产生一第一输 出信号，并且于一第二周期中积分上述第二电压储存单元所产生的上述对应 电压，以产生一第二输出信号，其中上述第一、第二电压储存单元各包括一第一电容，具有第一端耦接至来自一共享电极上的一交流共享电压， 以及一第二端；一第一开关元件，具有一第一端耦接至上述第一电容的第二端，以及一 第二端耦接上述交流共享电压；以及一第二开关元件，具有一第一端耦接至上述第一电容的第二端。
8. 如权利要求7所述的影像显示系统，其中上述第一、第二电压储存单 元还包括一第二电容耦接于一接地端与上述第一电容的第二端之间。
9. 如权利要求8所述的影像显示系统，其中在一第三周期时，上述第一 开关元件会导通并且上述交流共享电压由一相对低电平变为一相对高电平， 使得上述第一节点被充电至上述相对高电平。
10. 如权利要求9所述的影像显示系统，其中在一第四周期时，上述第 一开关元件会截止并且上述交流共享电压由上述相对低电平变为上述相对 高电平，若未发生上述触控事件则于上述第一节点上产生一第一电平，若发 生上述触控事件则于上述第一节点上产生一第二电平，其中上述第二电平高 于上述第一电平。
全文摘要
一种影像显示系统，包括一触控感测电路，触控感测电路包括至少一电压储存单元，用以在一触控事件发生时，产生一对应电压。电压储存单元包括一第一电容，具有第一端耦接至来自一共享电极上的一交流共享电压，以及一第二端耦接至一第一节点；一第一开关元件，具有一第一端耦接至第一电容的第二端，以及一第二端耦接交流共享电压；以及一第二开关元件，具有一第一端耦接至第一电容的第二端。
文档编号G06F3/041GK101539826SQ20081008441
公开日2009年9月23日 申请日期2008年3月21日 优先权日2008年3月21日
发明者吴泽宏 申请人:统宝光电股份有限公司