输入感测装置和显示装置的制作方法

本公开涉及输入感测装置(例如，电容式触摸面板)以及包括输入感测装置的显示装置。

背景技术：

1、触摸屏显示装置可以包括显示图像的显示面板和设置在显示面板上以接收触摸输入的触摸面板。

2、电容式触摸面板包括多个感测电极，并且感测形成在多个感测电极之间的电容的变化以找到触摸点。

3、不断努力在输入感测装置中降低噪声并且改善触摸灵敏度和感测精度。然而，噪声仍然是目前装置中的一个问题。

技术实现思路

1、本发明构思的实施例提供了一种输入感测装置和包括所述输入感测装置的显示装置(触摸屏显示装置)，所述输入感测装置包括：模拟前端电路，具有用于对i-q解调后信号进行滤波的复合带通滤波器；选择器；以及模数(a/d)转换器。所述选择器和所述a/d转换器可以被多个模拟前端电路共用。

2、在本发明构思的一方面中，一种输入感测装置包括：多个驱动电极和多个感测电极；多个模拟前端电路，配置为处理从所述多个感测电极提供的感测信号以输出所述感测信号；选择器，配置为连接到所述多个模拟前端电路并且选择所述多个模拟前端电路的输出；a/d转换器，配置为基于所述选择器的输出信号生成数字格式的感测值；以及信号处理器，配置为基于所述感测值感测外部输入。所述多个模拟前端电路中的每一个可以包括：电荷放大器，配置为对分别提供到第一输入端子和第二输入端子的第一感测信号和第二感测信号进行差分放大以将第一差分信号和第二差分信号分别输出到第一输出端子和第二输出端子；滤波器，配置为对所述第一差分信号和所述第二差分信号进行滤波以分别输出第一滤波后信号和第二滤波后信号；解调器，配置为输出所述第一滤波后信号和所述第二滤波后信号的同相(i)信号和正交(q)信号；以及复合带通滤波器，配置为通过对所述i信号和所述q信号进行滤波来分别输出滤波后i信号和滤波后q信号。

3、在各种实施例中：

4、所述滤波后i信号和所述滤波后q信号中的每一者可以仅包括正频率分量或仅包括负频率分量。

5、所述复合带通滤波器可以包括：第一复合带通滤波器，配置为对所述i信号进行滤波以输出包括正频率分量或负频率分量的所述滤波后i信号；和第二复合带通滤波器，配置为对所述q信号进行滤波以输出包括正频率分量或负频率分量的所述滤波后q信号。

6、所述第一复合带通滤波器和所述第二复合带通滤波器中的每一者可以包括多个低通rc电路，所述多个低通rc电路顺序地被激活，其中，所述第一复合带通滤波器和所述第二复合带通滤波器共用电阻器和电容器。

7、所述多个模拟前端电路中的每一个还可以包括i-q合成器，所述i-q合成器连接在所述复合带通滤波器和所述选择器之间，并且所述i-q合成器将所述滤波后i信号和所述滤波后q信号合成并且去除虚信号，以将实信号提供到所述选择器。

8、所述i-q合成器可以包括：移相器，配置为将所述滤波后q信号的相位移位π/2以输出移位后q信号；和加法器，配置为将所述移位后q信号与所述滤波后i信号相加，以将所述移位后q信号与所述滤波后i信号的合成信号提供到所述选择器。

9、所述a/d转换器可以包括复合德尔塔-西格玛a/d转换器，所述复合德尔塔-西格玛a/d转换器配置为输出仅针对所述滤波后i信号和所述滤波后q信号的正频率分量或仅针对所述滤波后i信号和所述滤波后q信号的负频率分量的所述感测值，其中，所述感测值包括对应于所述滤波后i信号的第一感测值和对应于所述滤波后q信号的第二感测值。

10、所述信号处理器可以包括i-q合成器，所述i-q合成器配置为数字地计算所述第一感测值和所述第二感测值以生成最终感测值。

11、所述i-q合成器可以包括：延迟器，配置为将所述第二感测值延迟1/4周期以输出延迟的第二感测值；和加法器，配置为将所述延迟的第二感测值与所述第一感测值相加以输出所述最终感测值。

12、所述选择器可以包括多路复用器，所述多路复用器与所述多个模拟前端电路以1:k(其中，k是大于1的整数)连接。

13、所述解调器可以包括：振荡电路，配置为输出彼此正交的第一本地振荡信号和第二本地振荡信号；第一混频电路，配置为将所述第一本地振荡信号施加到所述第一滤波后信号以输出所述i信号；以及第二混频电路，配置为将所述第二本地振荡信号施加到所述第二滤波后信号以输出所述q信号。

14、所述多个模拟前端电路中的每一个还可以包括：多路复用器，配置为选择所述多个感测电极中的两个感测电极的信号以将所述多个感测电极中的所述两个感测电极的所述信号提供到所述电荷放大器的所述第一输入端子和所述第二输入端子。

15、所述滤波器可以包括带通滤波器，所述带通滤波器配置为使针对所述第一差分信号和所述第二差分信号中的每一者的所述正频率分量和所述负频率分量两者通过。

16、在另一方面中，一种显示装置包括：显示面板，包括像素；多个驱动电极和多个感测电极，设置在所述显示面板上；以及输入感测电路，配置为基于来自所述多个驱动电极和所述多个感测电极的信号来感测触摸。所述输入感测电路可以包括：多个模拟前端电路，配置为处理从所述多个感测电极提供的感测信号以输出所述感测信号；和选择器，连接到所述多个模拟前端电路以选择所述多个模拟前端电路的一个输出。所述多个模拟前端电路中的每一个可以包括：电荷放大器，配置为对分别提供到第一输入端子和第二输入端子的第一感测信号和第二感测信号进行差分放大以将第一差分信号和第二差分信号分别输出到第一输出端子和第二输出端子；滤波器，配置为对所述第一差分信号和所述第二差分信号进行滤波以分别输出第一滤波后信号和第二滤波后信号；解调器，配置为输出所述第一滤波后信号和所述第二滤波后信号的i信号和q信号；复合带通滤波器，配置为通过对所述i信号和所述q信号进行滤波以输出滤波后i信号和滤波后q信号；以及i-q合成器，连接在所述复合带通滤波器和所述选择器之间，并且将所述滤波后i信号和所述滤波后q信号合成以将从其中去除了虚信号的实信号提供到所述选择器。

17、在所述显示装置在的各种实施例中：

18、所述输入感测电路还可以包括：a/d转换器，配置为基于所述选择器的输出信号生成数字格式的感测值；和信号处理器，配置为基于所述感测值感测外部输入。

19、所述复合带通滤波器可以包括：第一复合带通滤波器，配置为对所述i信号进行滤波以输出包括正频率分量或负频率分量的所述滤波后i信号；和第二复合带通滤波器，配置为对所述q信号进行滤波以输出包括正频率分量或负频率分量的所述滤波后q信号。

20、所述第一复合带通滤波器和所述第二复合带通滤波器中的每一者可以包括多个低通rc电路，所述多个低通rc电路顺序地被激活，其中，所述第一复合带通滤波器和所述第二复合带通滤波器共用电阻器和电容器。

21、在又一方面中，一种显示装置包括：显示面板，包括像素；多个驱动电极和多个感测电极，设置在所述显示面板上；以及输入感测电路，配置为基于来自所述多个驱动电极和所述多个感测电极的信号来感测触摸。所述输入感测电路可以包括：多个模拟前端电路，配置为处理从所述多个感测电极提供的感测信号以输出所述感测信号；选择器，连接到所述多个模拟前端电路以选择所述多个模拟前端电路的一个输出；复合德尔塔-西格玛a/d转换器，配置为基于所述选择器的输出信号生成数字格式的感测值；以及信号处理器，配置为基于所述感测值感测外部输入。所述多个模拟前端电路中的每一个可以包括：电荷放大器，配置为对分别提供到第一输入端子和第二输入端子的第一感测信号和第二感测信号进行差分放大以将第一差分信号和第二差分信号分别输出到第一输出端子和第二输出端子；滤波器，配置为对所述第一差分信号和所述第二差分信号进行滤波以分别输出第一滤波后信号和第二滤波后信号；解调器，配置为输出所述第一滤波后信号和所述第二滤波后信号的i信号和q信号；以及复合带通滤波器，配置为通过对所述i信号和所述q信号进行滤波以分别输出滤波后i信号和滤波后q信号。

22、根据实施例，所述复合德尔塔-西格玛a/d转换器可以生成对应于所述滤波后i信号的第一感测值和对应于所述滤波后q信号的第二感测值。

23、根据实施例，所述信号处理器可以包括：延迟器，配置为将所述第二感测值延迟1/4周期以输出延迟的第二感测值；和加法器，配置为将所述延迟的第二感测值与所述第一感测值相加以输出最终感测值。

24、根据本发明构思的实施例的输入感测装置和显示装置可以通过在多个模拟前端电路中的每一个中包括配置为执行i-q解调的解调器来补偿(去除)感测信号的相位延迟。另外，由于具有简单结构的复合带通滤波器对从解调器输出的信号进行滤波，因此可以使由于用于i-q解调的解调器的添加而导致的模拟前端电路的尺寸(体积或面积)的增加最小化，并且可以防止或最小化dc偏移。因此，在可以减小输入感测电路的接收端的尺寸的同时，可以显著改善感测信号的信噪比。因此，可以实现感测灵敏度和感测精度的改善。

25、此外，由于多个模拟前端电路共用多路复用器型选择器和a/d转换器，因此可以进一步减小输入感测电路的接收端的面积和空间，使得可以降低功耗。

26、另外，根据实施例的输入感测装置和显示装置可以应用复合德尔塔-西格玛a/d转换器并且可以在数字级中处理i-q信号合成。由于复合德尔塔-西格玛a/d转换器根据设计仅针对正频率分量(或负频率分量)执行a/d转换，因此可以进一步降低功耗。另外，由于i-q合成器是在信号处理器中实现的，因此可以进一步减小接收端的面积。

27、然而，应当理解的是，本发明构思的效果可以不限于上文所描述的效果。