(57)【要約】      （修正有）【課題】キャパシタンス基盤のタッチセンシング性能を向上させるタッチ回路を提供する。【解決手段】タッチ回路１００は、タッチスクリーンパネルＴＳＰと電気的に連結可能な反転入力端ＩＮ１と、タッチスクリーンパネルＴＳＰに供給されるタッチ駆動パルスの入力が可能な非反転入力端ＩＮ２と、信号出力のための出力端を有する前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰと、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１と連結可能な第１段と、電荷制御パルスが印加される第２段を有する電荷制御回路４００とを含む。【選択図】図４
2018101412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチスクリーンパネルと電気的に連結可能な反転入力端と、前記タッチスクリーンパネルに供給されるタッチ駆動パルスの入力が可能な非反転入力端と、信号出力のための出力端を有する前置増幅器と、
前記前置増幅器の反転入力端と連結可能な第１段と、電荷制御パルスが印加される第２段を有する電荷制御回路とを含み、
前記前置増幅器がＭ（Ｍ≧２）個以上の場合、前記電荷制御回路の第１段は前記Ｍ個以上の前置増幅器のうち、少なくとも２つ以上の前置増幅器の各々の反転入力端と連結可能に共用化されている、タッチ回路。
【請求項２】
前記電荷制御回路の個数は、前置増幅器個数以下である、請求項１に記載のタッチ回路。
【請求項３】
前記電荷制御回路が、電荷制御キャパシタと、前記電荷制御キャパシタの充電又は放電を通じて前記前置増幅器の反転入力端に入力される電荷を制御する回路をさらに含み、
前記電荷制御回路は、
前記電荷制御キャパシタの第１段と前記前置増幅器の反転入力端との間の電流の流れを制御する制御スイッチ回路をさらに含む、請求項１に記載のタッチ回路。
【請求項４】
前記タッチ駆動パルスはローレベル電圧とハイレバル電圧との間で切り替えられ、
前記電荷制御パルスはローレベル電圧とハイレバル電圧との間で切り替えられ、
前記タッチ駆動パルスが１つのローレベル電圧区間又は１つのハイレバル電圧区間の間、
前記電荷制御パルスは１回以下のレベル変更がある、請求項３に記載のタッチ回路。
【請求項５】
前記タッチ駆動パルスはローレベル電圧とハイレバル電圧との間で切り替えられ、
前記電荷制御パルスはローレベル電圧とハイレバル電圧との間で切り替えられ、
前記タッチ駆動パルスが１つのローレベル電圧区間又は１つのハイレバル電圧区間の間、
前記電荷制御パルスは２回以上のレベル変更がある、請求項３に記載のタッチ回路。
【請求項６】
前記前置増幅器の出力端で出力される出力信号を積分する積分器と、
前記積分器の出力信号を格納するサンプルアンドホールド回路をさらに含み、
前記前置増幅器、前記積分器、及び前記サンプルアンドホールド回路が１つのセンシングユニットで構成される時、前記センシングユニットをＱ（Ｑ≧２）個含む、請求項３に記載のタッチ回路。
【請求項７】
前記電荷制御キャパシタは、前記Ｑ個のセンシングユニットに対して共用化された１つが存在する、請求項６に記載のタッチ回路。
【請求項８】
前記Ｑ個のセンシングユニットは、Ｋ（１≦Ｋ≦Ｑ）個のセンシングユニットグループにグループ化され、
前記電荷制御キャパシタは、前記Ｋ個のセンシングユニットグループ毎に共用化されて１つずつ存在する、請求項６に記載のタッチ回路。
【請求項９】
前記制御スイッチ回路は、
前記前置増幅器の反転入力端に連結され、交互にターン−オンされる第１のＰタイプトランジスタと第１のＮタイプトランジスタと、
前記第１のＰタイプトランジスタと前記電荷制御キャパシタの第１段との間に連結された第２のＰタイプトランジスタと、
前記第１のＮタイプトランジスタと前記電荷制御キャパシタの第１段との間に連結された第２のＮタイプトランジスタを含み、
前記第１のＰタイプトランジスタのゲートノードと前記第２のＰタイプトランジスタのゲートノードは連結され、
前記第１のＮタイプトランジスタのゲートノードと前記第２のＮタイプトランジスタのゲートノードは連結される、請求項３に記載のタッチ回路。
【請求項１０】
前記制御スイッチ回路は、
前記第１のＮタイプトランジスタと前記第２のＮタイプトランジスタが連結された地点と、前記第１のＮタイプトランジスタのゲートノードと前記第２のＮタイプトランジスタのゲートノードが連結された地点との間の連結の有無を制御する第１スイッチと、
前記第１のＰタイプトランジスタと前記第２のＰタイプトランジスタが連結された地点と、前記第１のＰタイプトランジスタのゲートノードと前記第２のＰタイプトランジスタのゲートノードが連結された地点との間の連結の有無を制御する第２スイッチと、
前記第２のＰタイプトランジスタと前記電荷制御キャパシタの第１段との間の連結の有無を制御する第３スイッチと、
前記第２のＮタイプトランジスタと前記電荷制御キャパシタの第１段との間の連結の有無を制御する第４スイッチと、
をさらに含む、請求項９に記載のタッチ回路。
【請求項１１】
前記タッチ駆動パルスのハイレバル電圧区間の全体又は一部の区間において、
前記第１スイッチ及び前記第３スイッチはオン（ON）状態であり、
前記第２スイッチ及び前記第４スイッチはオフ（OFF）状態であり、
前記タッチ駆動パルスのローレベル電圧区間の全体又は一部の区間において、
前記第１スイッチ及び前記第３スイッチはオフ（OFF）状態であり、
前記第２スイッチ及び前記第４スイッチはオン（ON）状態である、請求項１０に記載のタッチ回路。
【請求項１２】
前記タッチ駆動パルスはローレベル電圧とハイレバル電圧との間で切り替えられ、
前記電荷制御パルスはローレベル電圧とハイレバル電圧との間で切り替えられ、
前記タッチ駆動パルスが１つのローレベル電圧区間又は１つのハイレバル電圧区間の間、
前記電荷制御パルスは１回以下のレベル変更がある、請求項１０に記載のタッチ回路。
【請求項１３】
前記タッチ駆動パルスのハイレバル電圧区間の間、
前記電荷制御パルスがフォーリングされれば、前記第１のＰタイプトランジスタは電流を導通させて、前記前置増幅器の反転入力端に電荷が追加で注入され、
前記タッチ駆動パルスのローレベル電圧区間の間、
前記電荷制御パルスがライジングされれば、前記第１のＮタイプトランジスタは電流を導通させて、前記前置増幅器の反転入力端に入力される電荷の一部が除去される、請求項１２に記載のタッチ回路。
【請求項１４】
前記第１のＰタイプトランジスタを通じて導通された電流の大きさは、
前記電荷制御パルスの振幅、前記電荷制御キャパシタのキャパシタンス、前記第１のＰタイプトランジスタの大きさ、及び前記第２のＰタイプトランジスタの大きさの間の比率を含む制御因子のうちの１つ又は複数によって決定され、
前記第１のＮタイプトランジスタを通じて導通された電流の大きさは、
前記電荷制御パルスの振幅、前記電荷制御キャパシタのキャパシタンス、前記第１のＮタイプトランジスタの大きさ、及び前記第２のＮタイプトランジスタの大きさの間の比率を含む制御因子のうちの１つ又は複数によって決定される、請求項１３に記載のタッチ回路。
【請求項１５】
前記タッチ駆動パルスはローレベル電圧とハイレバル電圧との間で切り替えられ、
前記電荷制御パルスはローレベル電圧とハイレバル電圧との間で切り替えられ、
前記タッチ駆動パルスが１つのローレベル電圧区間又は１つのハイレバル電圧区間の間、
前記電荷制御パルスは２回以上のレベル変更がある、請求項１０に記載のタッチ回路。
【請求項１６】
前記タッチ駆動パルスのハイレバル電圧区間の間、
前記電荷制御パルスがライジングされれば、前記第１のＰタイプトランジスタはターン−オフされ、
前記電荷制御パルスがフォーリングされれば、前記第１のＰタイプトランジスタは電流を導通させて、前記前置増幅器の反転入力端に電荷が追加で注入され、
前記タッチ駆動パルスのローレベル電圧区間の間、
前記電荷制御パルスがフォーリングされれば、前記第１のＮタイプトランジスタはターン−オフされ、
前記電荷制御パルスがライジングされれば、前記第１のＮタイプトランジスタは電流を導通させて、前記前置増幅器の反転入力端に入力される電荷の一部が除去される、請求項１５に記載のタッチ回路。
【請求項１７】
前記第１のＰタイプトランジスタを通じて導通された電流の大きさは、
前記電荷制御パルスの振幅、前記電荷制御キャパシタのキャパシタンス、前記第１のＰタイプトランジスタの大きさ、及び前記第２のＰタイプトランジスタの大きさの間の比率を含む制御因子のうちの１つ又は複数によって決定され、
前記第１のＮタイプトランジスタを通じて導通された電流の大きさは、
前記電荷制御パルスの振幅、前記電荷制御キャパシタのキャパシタンス、前記第１のＮタイプトランジスタの大きさ、及び前記第２のＮタイプトランジスタの大きさの間の比率を含む制御因子のうちの１つ又は複数によって決定される、請求項１６に記載のタッチ回路。
【請求項１８】
前記第１スイッチのオン−オフタイミングと前記第３スイッチのオン−オフタイミングは対応し、
前記第２スイッチのオン−オフタイミングと前記第４スイッチのオン−オフタイミングは対応し、
前記第１スイッチのオン−オフタイミングと前記第３スイッチのオン−オフタイミングは、
前記第２スイッチのオン−オフタイミングと前記第４スイッチのオン−オフタイミングと反対であり、
前記前置増幅器の反転入力端と出力との間に連結されたフィードバックキャパシタの両端に連結されたフィードバックスイッチをさらに含み、かつ
前記フィードバックスイッチは、
前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、前記第３スイッチ、及び前記第４スイッチのオン−オフタイミングにターン−オンされる、請求項１０に記載のタッチ回路。
【請求項１９】
前記前置増幅器の出力端で出力される出力信号を積分する積分器と、
前記積分器の出力信号を格納するサンプルアンドホールド回路をさらに含み、
前記前置増幅器、前記積分器、及び前記サンプルアンドホールド回路が１つのセンシングユニットで構成される時、前記センシングユニットをＱ（Ｑ≧２）個含み、かつ
前記第１のＰタイプトランジスタと前記第１のＮタイプトランジスタは前記Ｑ個のセンシングユニットの各々に対して存在し、
前記第２のＰタイプトランジスタ、前記第２のＮタイプトランジスタ、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、前記第３スイッチ、前記第４スイッチ、及び前記電荷制御キャパシタは、前記Ｑ個のセンシングユニットに対して共用化された１つが存在する、請求項１０に記載のタッチ回路。
【請求項２０】
前記前置増幅器の出力端で出力される出力信号を積分する積分器と、
前記積分器の出力信号を格納するサンプルアンドホールド回路をさらに含み、
前記前置増幅器、前記積分器、及び前記サンプルアンドホールド回路が１つのセンシングユニットで構成される時、前記センシングユニットをＱ（Ｑ≧２）個の含み、かつ
前記Ｑ個のセンシングユニットはＫ（１≦Ｋ≦Ｑ）個のセンシングユニットグループにグループ化され、
前記第１のＰタイプトランジスタと前記第１のＮタイプトランジスタは前記Ｑ個のセンシングユニットの各々に対して存在し、
前記第２のＰタイプトランジスタ、前記第２のＮタイプトランジスタ、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、前記第３スイッチ、前記第４スイッチ、及び前記電荷制御キャパシタは、前記Ｋ個のセンシングユニットグループ毎に共用化されて１つずつ存在する、請求項１０に記載のタッチ回路。
【請求項２１】
前記電荷制御回路は、
第１段と電荷制御パルスが印加される第２段を有する追加電荷制御キャパシタをさらに含み、
前記追加電荷制御キャパシタの第１段と前記前置増幅器の反転入力端との間の連結の有無を制御する第５スイッチと、
前記追加電荷制御キャパシタの第１段と前記前置増幅器の非反転入力端との間の連結の有無を制御する第６スイッチと、
を含む、請求項１に記載のタッチ回路。
【請求項２２】
前記電荷制御回路において、前記電荷制御キャパシタは、
第１段と電荷制御パルスが印加される第２段を有する第１電荷制御キャパシタと、
第１段と前記電荷制御パルスが印加される第２段を有する第２電荷制御キャパシタを含み、
前記電荷制御回路は、
前記前置増幅器の反転入力端に連結された第１のＰタイプトランジスタと、
前記前置増幅器の反転入力端に連結された第１のＮタイプトランジスタと、
前記第１のＰタイプトランジスタと前記第１電荷制御キャパシタの第１段との間に連結された第２のＰタイプトランジスタと、
前記第１のＮタイプトランジスタと前記第２電荷制御キャパシタの第１段との間に連結された第２のＮタイプトランジスタをさらに含み、
前記第１のＰタイプトランジスタのゲートノードと前記第２のＰタイプトランジスタのゲートノードとは連結され、
前記第１のＮタイプトランジスタのゲートノードと前記第２のＮタイプトランジスタのゲートノードとは連結される、請求項３に記載のタッチ回路。
【請求項２３】
前記電荷制御回路は、
前記第１のＮタイプトランジスタと前記前置増幅器の反転入力端との間の連結の有無を制御する第１スイッチと、
前記第１のＰタイプトランジスタと前記前置増幅器の反転入力端との間の連結の有無を制御する第２スイッチをさらに含む、請求項２２に記載のタッチ回路。
【請求項２４】
前記電荷制御回路は、
前記第１のＮタイプトランジスタと前記第２のＮタイプトランジスタが連結された地点と、前記第１のＮタイプトランジスタのゲートノードと前記第２のＮタイプトランジスタのゲートノードが連結された地点との間の連結の有無を制御する第３スイッチと、
前記第１のＰタイプトランジスタと前記第２のＰタイプトランジスタが連結された地点と、前記第１のＰタイプトランジスタのゲートノードと前記第２のＰタイプトランジスタのゲートノードが連結された地点との間の連結の有無を制御する第４スイッチと、
をさらに含む、請求項２２に記載のタッチ回路。
【請求項２５】
多数のタッチ電極が配置されたタッチスクリーンパネルと、
前記多数のタッチ電極にタッチ駆動パルスを供給して信号を受信するタッチ回路とを含み、
前記タッチ回路は、
前記タッチスクリーンパネルと電気的に連結可能な反転入力端と、前記タッチスクリーンパネルに供給されるタッチ駆動パルスの入力が可能な非反転入力端と、信号出力のための出力端を有する前置増幅器と、
前記前置増幅器の反転入力端と連結可能な第１段と、電荷制御パルスが印加される第２段を有する電荷制御回路を含み、
前記前置増幅器がＭ（Ｍ≧２）個以上の場合、前記電荷制御回路の第１段は前記Ｍ個以上の前置増幅器のうち、２つ以上の前置増幅器の各々の反転入力端と連結可能に共用化されている、タッチセンシング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチ回路、タッチセンシング装置、及びタッチセンシング方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
情報化社会が発展するにつれて、画像を表示するための表示装置に対する要求が多様な形態に増加しており、近来には液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display Device）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）、有機発光表示装置（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Display Device）などのさまざまな表示装置が活用されている。
【０００３】
このような表示装置中には、ボタン、キーボード、マウスなどの通常的な入力方式から脱皮して、ユーザが容易に情報あるいは命令を、直観的にかつ便利に入力することができるようにするタッチ基盤の入力方式を提供することができるタッチ表示装置がある。
【０００４】
このようなタッチ表示装置は、タッチ基盤の入力方式を提供するための、ユーザのタッチの有無を把握するか、又はタッチ座標（タッチ位置）を精度良く検出することができるタッチセンシング装置を含む。
【０００５】
タッチセンシング装置は、タッチスクリーンパネルに配置されたタッチ電極を駆動してタッチセンシング信号を検出し、これを用いてタッチ情報（タッチ有無、タッチ位置）を検出する。
【０００６】
従来のタッチセンシング装置は、タッチスクリーンパネルを駆動してセンシングする過程で、タッチスクリーンパネルの内部又は外部でタッチ駆動パターンと周辺導体との間に不必要な寄生キャパシタンスが発生することがある。
【０００７】
このように、タッチスクリーンパネルの内部又は外部で寄生キャパシタンスが発生する場合、キャパシタンスに基づいてタッチをセンシングすると、タッチ感度が格段に低下する問題が発生することがある。特に、このような問題点は、タッチスクリーンパネルがディスプレイパネルに内蔵される場合に一層深刻に発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
実施形態の目的は、タッチスクリーンパネルの内部又は外部で引き起こされた寄生キャパシタンス（Cpara）の影響を低減又は除去させることによって、高精度なセンシングデータを得ることができ、これにより、キャパシタンス基盤のタッチセンシング性能を向上させることができるタッチ回路、タッチセンシング装置、及びタッチセンシング方法を提供することにある。
【０００９】
実施形態の他の目的は、タッチスクリーンパネルの内部又は外部で引き起こされた寄生キャパシタンスによって、タッチスクリーンパネルを駆動して得られる信号に対応する電荷量が図らずも変わる場合に、これを補償して高精度なタッチセンシング結果（タッチ有無及び／又はタッチ位置）を得られるタッチ回路、タッチセンシング装置、及びタッチセンシング方法を提供することにある。
【００１０】
実施形態のさらに他の目的は、タッチスクリーンパネルを駆動して得られる信号をそのまま利用せず制御して用いることによって、ノイズ成分が除去されたセンシングデータを用いて高精度なタッチセンシング結果（タッチ有無及び／又はタッチ位置）を得ることができるようにするタッチ回路、タッチセンシング装置、及びタッチセンシング方法を提供することにある。
【００１１】
実施形態のさらに他の目的は、タッチ回路内の前置増幅器に入力される電荷を制御することができるタッチ回路と、これを含むタッチセンシング装置と、そのタッチセンシング方法を提供することにある。
【００１２】
実施形態のさらに他の目的は、タッチ回路内の前置増幅器に入力される電荷を制御することができる電荷制御回路を含み、かつ電荷制御回路の面積減少構造を有するタッチ回路と、これを含むタッチセンシング装置と、そのタッチセンシング方法を提供することにある。
【００１３】
実施形態のさらに他の目的は、タッチ回路内の前置増幅器に入力される電荷を制御することができる電荷制御回路を含み、かつ電荷制御回路の面積減少と電荷制御効率性がある構造を有するタッチ回路と、これを含むタッチセンシング装置と、そのタッチセンシング方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
一態様において、実施形態は、タッチスクリーンパネルと電気的に連結可能な反転入力端と、タッチスクリーンパネルに供給されるタッチ駆動パルスの入力が可能な非反転入力端と、信号出力のための出力端を有する前置増幅器と、前置増幅器の反転入力端と連結可能な第１段と、電荷制御パルスが印加される第２段を有する電荷制御回路を含むタッチ回路を含むことができる。
【００１５】
タッチ回路はＭ（Ｍ≧２）個以上の前置増幅器を含むことができる。このように、前置増幅器がＭ個以上の場合、電荷制御回路の第１段はＭ個以上の前置増幅器のうち、少なくとも２つ以上の前置増幅器の各々の反転入力端と連結可能に共用化されていることができる。
【００１６】
言い換えると、電荷制御回路の第１段は、スイッチ回路を介して、Ｍ個以上の前置増幅器のうち、２つ以上の前置増幅器の各々の反転入力端と全て連結できる。
【００１７】
このような電荷制御回路の個数は前置増幅器個数以下でありうる。
【００１８】
例えば、Ｍ個以上の前置増幅器のうち、２つ以上の前置増幅器の各々が１つの電荷制御回路を必要とする場合（例：図６の構造）、２つ以上の前置増幅器に対して１つの電荷制御回路のみ必要でありうる。
【００１９】
他の例に、Ｍ個以上の前置増幅器のうち、２つ以上の前置増幅器の各々が２つの電荷制御回路を必要とする場合（例：図１３の構造）、２つ以上の前置増幅器に対して１つのセットの２つの電荷制御回路のみ必要でありうる。
【００２０】
タッチ回路内の電荷制御回路は、前記第１段と前記第２段を有するキャパシタ（以下、電荷制御キャパシタ）を含むことができる。
【００２１】
また、タッチ回路内の電荷制御回路は、２つ以上の前置増幅器の各々の反転入力端と共用化された電荷制御キャパシタの第１段との間の連結を制御する２つ以上のスイッチング素子をさらに含むことができる。
【００２２】
また、タッチ回路内の電荷制御回路は、前述したように、キャパシタ基盤の回路でありうるが、第２段に入力される電荷制御パルスの電圧を前置増幅器の反転入力端の電圧より低く、又は高く設定して、前置増幅器の反転入力端への電流の流れを制御することによって、前置増幅器の反転入力端で電荷を除去するか、又は前置増幅器の反転入力端に追加的な電荷を流入することができる如何なる回路構成も可能である。例えば、電荷制御回路は、第２段に入力される電荷制御パルスを制御するパルス制御部と、オン−オフタイミング制御信号によってオン−オフが制御されて前置増幅器の反転入力端と第１段との間の連結の有無を制御する１つ以上のスイッチング素子などを含む回路でありうる。ここで、スイッチング素子のオン−オフ区間長さの制御によって前置増幅器の反転入力端に実際入力される電荷量が増加又は減少することができる。
【００２３】
前述した電子制御回路は、前置増幅器の反転入力端に入力される電荷を制御することによって、前置増幅器のフィードバックキャパシタに充電される電荷量を制御できる。
【００２４】
他の態様において、実施形態は、タッチ駆動パルスが出力され、タッチ駆動パルスによって信号が受信される入出力部と、入出力部から受信された信号を調節する信号調節部と、信号調節部で調節された信号の入力を受けて信号処理を通じてセンシング値を生成する信号処理部を含むタッチ回路を提供することができる。
【００２５】
さらに他の態様において、実施形態は、タッチ駆動パルスをタッチスクリーンパネルに供給するステップと、タッチスクリーンパネルから信号を受信するステップと、受信された信号を調節するステップと、調節された信号に対する信号処理を通じてセンシング値を生成するステップと、センシング値に基づいてタッチ情報を獲得するステップを含むタッチセンシング方法を提供することができる。
【００２６】
さらに他の態様において、実施形態は、多数のタッチ電極が配置されたタッチスクリーンパネルと、多数のタッチ電極にタッチ駆動パルスを供給して信号を受信するタッチ回路を含むタッチセンシング装置を提供することができる。
【００２７】
このようなタッチセンシング装置において、タッチ回路は、タッチスクリーンパネルと電気的に連結可能な反転入力端と、タッチスクリーンパネルに供給されるタッチ駆動パルスの入力が可能な非反転入力端と、信号出力のための出力端を有し、反転入力端と出力端との間にフィードバックキャパシタが連結された前置増幅器と、前置増幅器の反転入力端に入力される電荷を制御する電荷制御回路を含むことができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上で説明した実施形態によれば、タッチスクリーンパネルの内部又は外部で引き起こされた寄生キャパシタンス（Cpara）の影響を低減又は除去させることによって、高精度なセンシングデータを得ることができ、これにより、キャパシタンス基盤のタッチセンシング性能を向上させることができるタッチ回路、タッチセンシング装置、及びタッチセンシング方法を提供することができる効果がある。
【００２９】
また、実施形態によれば、タッチスクリーンパネルの内部又は外部で引き起こされた寄生キャパシタンスによって、タッチスクリーンパネルを駆動して得られる信号に対応する電荷量が図らずも変わる場合、これを補償して精度の高いタッチセンシング結果（タッチ有無及び／又はタッチ位置）を得ることができるようにするタッチ回路、タッチセンシング装置、及びタッチセンシング方法を提供することができる効果がある。
【００３０】
また、実施形態によれば、タッチスクリーンパネルを駆動して得られる信号をそのまま利用せず制御して用いることによって、ノイズ成分が除去されたセンシングデータを用いて高精度なタッチセンシング結果（タッチ有無及び／又はタッチ位置）を得ることができるようにするタッチ回路、タッチセンシング装置、及びタッチセンシング方法を提供することができる効果がある。
【００３１】
タッチスクリーンをディスプレイパネルに内蔵することも可能である。この場合、前述した効果はより大きい。
【００３２】
また、実施形態によれば、タッチ回路内の前置増幅器に入力される電荷を制御することができるタッチ回路と、これを含むタッチセンシング装置と、そのタッチセンシング方法を提供する効果がある。
【００３３】
また、実施形態によれば、タッチ回路内の前置増幅器に入力される電荷を制御することができる電荷制御回路を含み、かつ電荷制御回路の面積減少構造を有するタッチ回路と、これを含むタッチセンシング装置と、そのタッチセンシング方法を提供する効果がある。
【００３４】
また、実施形態によれば、タッチ回路内の前置増幅器に入力される電荷を制御することができる電荷制御回路を含み、かつ電荷制御回路の面積減少と電荷制御効率性がある構造を有するタッチ回路と、これを含むタッチセンシング装置と、そのタッチセンシング方法を提供する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施形態に係るタッチセンシング装置の構成図である。
【図２】実施形態に係るタッチスクリーンパネルの例示図である。
【図３】実施形態に係る内蔵型タッチスクリーンパネルの例示図である。
【図４】実施形態に係るタッチ回路を簡略に示す図である。
【図５】実施形態に係るタッチ回路を簡略に示す図である。
【図６】実施形態に係るタッチ回路の電荷制御回路の第１回路である。
【図７】実施形態に係るタッチ回路の電荷制御回路のシングル電荷制御のための駆動タイミングダイヤグラムである。
【図８】実施形態に係るタッチ回路の電荷制御回路のマルチ電荷制御のための駆動タイミングダイヤグラムである。
【図９】実施形態に係るタッチ回路内の第１マルチプレクサ回路、センシングユニットブロック、第２マルチプレクサ回路、及びアナログデジタルコンバータを示す図である。
【図１０】実施形態に係るタッチ回路の電荷制御回路の配置図である。
【図１１】実施形態に係るタッチ回路の電荷制御回路の他の配置図である。
【図１２】実施形態に係るタッチ回路の電荷制御回路の第２回路である。
【図１３】実施形態に係るタッチ回路の電荷制御回路の第３回路と駆動タイミングダイヤグラムである。
【図１４】実施形態に係るタッチ回路の電荷制御回路の第３回路と駆動タイミングダイヤグラムである。
【図１５】実施形態に係るタッチ回路の電荷制御回路の第４回路と駆動タイミングダイヤグラムである。
【図１６】実施形態に係るタッチ回路の電荷制御回路の第４回路と駆動タイミングダイヤグラムである。
【図１７】実施形態に係るタッチ回路の電荷制御回路の第５回路と駆動タイミングダイヤグラムである。
【図１８】実施形態に係るタッチ回路の電荷制御回路の第５回路と駆動タイミングダイヤグラムである。
【図１９】実施形態に係るタッチ回路の機能ブロックダイアグラム（Function Block Diagram）である。
【図２０】実施形態に係るタッチセンシング方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の一部の実施形態を例示的な図面を通じて詳細に説明する。各図面の構成要素に参照符号を付加するに当たって、同一な構成要素に対しては、たとえ他の図面上に表示されてもできる限り同一な符号を有することができる。また、本発明を説明するに当たって、関連した公知構成又は機能に対する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にすることがあると判断される場合には、その詳細な説明は省略する。
【００３７】
また、本発明の構成要素を説明するに当たって、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語を使用することができる。このような用語はその構成要素を他の構成要素と区別するためのものであり、その用語により当該構成要素の本質、回数、順序又は個数などが限定されない。ある構成要素が他の構成要素に“連結”、“結合”、又は“接続”されると記載された場合、その構成要素は該他の構成要素に直接的に連結又は接続できるが、各構成要素の間にさらに他の構成要素が“介在”されるか、又は各構成要素を通じて“連結”、“結合”、又は“接続”されることもできると理解されるべきである。
【００３８】
図１は実施形態に係るタッチセンシング装置の構成図で、図２は実施形態に係るタッチスクリーンパネル（ＴＳＰ）の例示図である。
【００３９】
図１を参照すると、実施形態に係るタッチセンシング装置は、ユーザが接触又は非接触方式により画面をタッチした場合、タッチ有無及び／又はタッチ位置に対するタッチ情報を獲得する装置又はシステムである。
【００４０】
図１を参照すると、実施形態に係るタッチセンシング装置は、タッチセンサーに該当する多数のタッチ電極ＴＥが配置されたタッチスクリーンパネルＴＳＰと、多数のタッチ電極ＴＥにタッチ駆動パルスＴＤＳを供給し、これによってタッチセンシング信号ＴＳＳを受信するタッチ回路１００などを含むことができる。
【００４１】
タッチ回路１００は、受信されたタッチセンシング信号ＴＳＳを信号処理してデジタル値に該当するセンシング値を生成し、生成されたセンシング値を含むセンシングデータを出力する。
【００４２】
ここで、タッチ回路１００が遂行する信号処理は、増幅処理、積分処理、アナログデジタル変換処理などを含むことができる。
【００４３】
また、実施形態に係るタッチセンシング装置は、タッチ回路１００で出力されたセンシングデータを用いて、タッチ有無及び／又はタッチ位置に対するタッチ情報を獲得するタッチコントローラ１１０をさらに含むことができる。
【００４４】
前述したタッチ回路１００は、１つ以上のタッチ集積回路で具現できる。
【００４５】
また、タッチコントローラ１１０は、マイクロコントロールユニット（Micro Control Unit）で具現されることもできる。
【００４６】
タッチコントローラ１１０は、タッチ回路１００の内部に含まれることもでき、タッチ回路１００と別途に構成されることもできる。
【００４７】
実施形態に係るタッチセンシング装置は、タッチ電極間に形成されたキャパシタンスに基づいてタッチをセンシングするか、又は指、ペンなどのタッチオブジェクトとタッチ電極との間に形成されるキャパシタンスに基づいてタッチをセンシングすることができる。
【００４８】
実施形態に係るタッチセンシング装置がタッチ電極間に形成されたキャパシタンスに基づいてタッチをセンシングする場合、タッチスクリーンパネルＴＳＰに配置される多数のタッチ電極ＴＥは、タッチ回路１００によりタッチ駆動パルスＴＤＳが印加される駆動電極（転送電極ともいう）と、タッチ回路１００によりタッチセンシング信号ＴＳＳが検出されるセンシング電極（受信電極ともいう）とに分類できる。
【００４９】
この場合、駆動電極とセンシング電極は互いに交差することができる。
【００５０】
また、駆動電極とセンシング電極との間にはミューチュアルキャパシタンス（Mutual Capacitance）が形成される。
【００５１】
実施形態に係るタッチセンシング装置は、このようなミューチュアルキャパシタンスの差に基づいてタッチ有無及び／又はタッチ位置に対するタッチ情報を獲得することができる。
【００５２】
実施形態に係るタッチセンシング装置が指、ペンなどのタッチオブジェクトとタッチ電極との間に形成されるキャパシタンスに基づいてタッチをセンシングする場合、タッチスクリーンパネルＴＳＰに配置される多数のタッチ電極ＴＥの各々は、タッチ回路１００によりタッチ駆動パルスＴＤＳが印加される駆動電極（転送電極ともいう）としても動作し、タッチ回路１００によりタッチセンシング信号ＴＳＳが検出されるセンシング電極（受信電極ともいう）としても動作することができる。
【００５３】
この場合、多数のタッチ電極ＴＥの各々は互いに電気的に分離できる。
【００５４】
各タッチ電極ＴＥとタッチオブジェクトとの間にはセルフキャパシタンス（Self Capacitance）が形成される。
【００５５】
実施形態に係るタッチセンシング装置は、このようなセルフキャパシタンス（Self Capacitance）の差に基づいてタッチ有無及び／又はタッチ位置に対するタッチ情報を獲得することができる。
【００５６】
図２は、タッチセンシング装置がセルフキャパシタンス（Self Capacitance）に基づいてタッチ情報を獲得する実施形態における、タッチスクリーンパネルＴＳＰを例示的に示す図である。
【００５７】
図２を参照すると、タッチスクリーンパネルＴＳＰには多数のタッチ電極ＴＥが互いに重畳しないように配置される。
【００５８】
各タッチ電極ＴＥは１つ又は複数の開口部があるタイプ、又は開口部がないタイプでありうる。
【００５９】
また、タッチスクリーンパネルＴＳＰには多数のタッチ電極ＴＥとタッチ回路１００を電気的に連結する多数のタッチ配線ＴＬが配置できる。
【００６０】
実施形態に係るタッチセンシング装置は、ディスプレイ装置に含まれる装置でありうる。
【００６１】
ディスプレイ装置は、多数のデータラインＤＬ及び多数のゲートラインＧＬが配置され、多数のデータラインＤＬ及び多数のゲートラインＧＬにより定義される多数のサブピクセルＳＰが配列されたディスプレイパネルＤＰと、多数のデータラインＤＬを駆動するためのデータ駆動回路（ＤＤＣ：Data Driving Circuit）と、多数のゲートラインＧＬを駆動するためのゲート駆動回路（ＧＤＣ：Gate Driving Circuit）を含むことができる。
【００６２】
また、ディスプレイ装置は、データ駆動回路ＤＤＣとゲート駆動回路ＧＤＣを制御するためのコントローラ（図示せず）をさらに含むこともできる。
【００６３】
データ駆動回路ＤＤＣはタッチ回路１００と別途に構成することもでき、タッチ回路１００と共に統合集積回路で具現されうる。
【００６４】
一方、タッチセンシング装置がディスプレイ装置に含まれる装置である場合、タッチスクリーンパネルＴＳＰは、ディスプレイパネルＤＰ上に位置する外装型（アドオン（Add-on）タイプともいう）であるか、又はディスプレイパネルＤＰに内蔵される内蔵型でありうる。
【００６５】
タッチスクリーンパネルＴＳＰがディスプレイパネルＤＰに内蔵された内蔵型である場合、ディスプレイパネルＤＰに配置された多数のタッチ電極ＴＥの集合体をタッチスクリーンパネルＴＳＰということができる。
【００６６】
以下、タッチスクリーンパネルＴＳＰが内蔵型であると仮定して説明する。
【００６７】
図３は、実施形態に係る内蔵型タッチスクリーンパネルＴＳＰの例示図である。
【００６８】
図３を参照すると、実施形態に係るタッチスクリーンパネルＴＳＰがディスプレイパネルＤＰに内蔵される内蔵型である場合、イン−セルタイプ、オン−セルタイプなどでありうる。
【００６９】
このように、タッチスクリーンパネルＴＳＰが内蔵型である場合、多数のタッチ電極ＴＥは、タッチセンサー専用電極であるか、又はディスプレイ駆動にも用いられる電極でありうる。
【００７０】
仮に、タッチスクリーンパネルＴＳＰに配置された多数のタッチ電極ＴＥがタッチセンサー電極で、かつディスプレイ駆動電極である場合、一例に、多数のタッチ電極ＴＥはディスプレイ駆動区間で共通電圧（Ｖｃｏｍ）が印加される共通電極でありうる。
【００７１】
即ち、ディスプレイ駆動区間の間、多数のタッチ電極ＴＥは共通電圧（Ｖｃｏｍ）を全て印加を受け、タッチ駆動区間の間、多数のタッチ電極ＴＥはタッチ駆動パルスＴＤＳを順次に、又は同時に印加を受けることができる。
【００７２】
一方、１つのタッチ電極ＴＥは１つのサブピクセルＳＰより大きい大きさを有することができる。
【００７３】
一例に、１つのタッチ電極ＴＥの領域の大きさは２つ以上のサブピクセルＳＰの領域の大きさと対応できる。
【００７４】
前述したように、タッチスクリーンパネルＴＳＰがディスプレイパネルＤＰに内蔵される場合、２回のパネル製作工程と２つのパネルの結合工程を実行する必要がない。また、ディスプレイ装置をより薄くできる。
【００７５】
一方、タッチスクリーンパネルＴＳＰ内でタッチ電極ＴＥ及び／又はタッチ配線ＴＬは、タッチスクリーンパネルＴＳＰ内の他の信号配線、他の電極、又は他のタッチ電極ＴＥと不必要な寄生キャパシタンスを形成することができる。
【００７６】
ここで、タッチスクリーンパネルＴＳＰがディスプレイパネルＤＰに内蔵された場合、データラインＤＬ、ゲートラインＧＬ、及び他のタッチ電極ＴＥなどのうち、１種類以上が該当タッチ電極ＴＥと不必要な寄生キャパシタンスを形成することができる。
【００７７】
一方、タッチ駆動過程で、寄生キャパシタンスはタッチスクリーンパネルＴＳＰの外部でも発生することができる。
【００７８】
言い換えると、タッチスクリーンパネルＴＳＰ内のタッチ配線ＴＬと電気的に連結される外部配線は、他の外部配線と不必要な寄生キャパシタンスを形成することができる。
【００７９】
例えば、タッチスクリーンパネルＴＳＰ内のタッチ配線ＴＬと電気的に連結される外部配線はタッチスクリーンパネルＴＳＰの外部に存在する配線であって、タッチスクリーンパネルＴＳＰ内のタッチ配線ＴＬと電気的に連結され、タッチ回路１００の内部に存在する回路内部配線でありうる。
【００８０】
また、タッチスクリーンパネルＴＳＰ内のタッチ配線ＴＬと電気的に連結される外部配線は、タッチスクリーンパネルＴＳＰとタッチ回路１００を電気的に連結する媒介体（例：タッチ回路１００又はこれを含む集積回路がＣＯＦ（Chip On Film）タイプで設計された場合、回路フィルムでありうる）に存在する配線でありうる。
【００８１】
一方、タッチスクリーンパネルＴＳＰの内部に配置されたタッチ電極ＴＥ及び／又はタッチ配線ＴＬに隣接した導体（例：データライン、ゲートライン、他のタッチ電極など）にタッチ駆動パルスＴＤＳ又はこれと対応する信号を印加することによって、タッチスクリーンパネルＴＳＰの内部で引き起こされる寄生キャパシタンスを減らすことができる。
【００８２】
タッチスクリーンパネルＴＳＰのタッチ配線ＴＬと電気的に連結され、タッチスクリーンパネルＴＳＰの外部で存在する外部配線と隣接した導体（例：他の外部配線など）にタッチ駆動パルスＴＤＳ又はこれと対応する信号を印加することによって、タッチスクリーンパネルＴＳＰの外部で引き起こされる寄生キャパシタンスを減らすことができる。
【００８３】
ここで、タッチ駆動パルスＴＤＳと対応する信号は、タッチ駆動パルスＴＤＳの周波数、位相、振幅などのうち、少なくとも１つが同一な信号である。
【００８４】
前述したように、タッチスクリーンパネルＴＳＰの内部及び外部に存在するタッチ駆動パターン（例：タッチ電極ＴＥ、タッチ配線ＴＬ、タッチ配線ＴＬと電気的に連結された外部配線など）にタッチ駆動パルスＴＤＳを印加してタッチ感度の低下をもたらす寄生キャパシタンスの発生を防止する際、タッチ駆動パターンと隣接した他のパターン（例：データライン、ゲートライン、他のタッチ電極、他のタッチライン、他の外部配線など）にタッチ駆動パルスＴＤＳ、又はこれと対応する信号を印加する駆動をロードフリー駆動（Load Free Driving）という。
【００８５】
このようなロードフリー駆動を通じて、タッチスクリーンパネルＴＳＰの内部又は外部で寄生キャパシタンスが発生することをある程度防止することができる。
【００８６】
しかしながら、ロードフリー駆動を通じてもパネルＴＳＰの内部又は外部で寄生キャパシタンスが発生することを完全に防ぐことはできない。
【００８７】
したがって、タッチ駆動過程でタッチスクリーンパネルＴＳＰの内部又は外部で寄生キャパシタンスが発生する場合、タッチ駆動過程でタッチ駆動パルスＴＤＳを印加すると、その後、タッチ回路１００に受信されるタッチセンシング信号ＴＳＳが寄生キャパシタンスにより変質することがある。
【００８８】
これによって、タッチセンシング信号ＴＳＳに基づいて得られるタッチセンシング結果（即ち、タッチ有無及び／又はタッチ位置に対するタッチ情報）には誤りが生じるようになって、タッチセンシングの精度が格段に低下することがある。
【００８９】
ここに、実施形態は、タッチスクリーンパネルＴＳＰの内部又は外部で発生する寄生キャパシタンスによって、タッチ駆動過程でタッチ回路１００に受信されるタッチセンシング信号ＴＳＳの変質が発生する場合（即ち、タッチ回路１００に受信されるタッチセンシング信号ＴＳＳに対応する電荷量が正常な場合（寄生キャパシタンスがない場合）に比べて増加又は減少する場合）、タッチ回路１００に受信されるタッチセンシング信号ＴＳＳに対応する電荷に対する電荷量補償処理を遂行する。
【００９０】
電荷量補償処理は、タッチ回路１００に受信されるタッチセンシング信号ＴＳＳに対応する電荷を減少又は増加させて、タッチ回路１００の内部回路に入力させる処理を意味する。
【００９１】
このような電荷量補償処理を通じて寄生キャパシタンスの影響を除去して、タッチ有無によって正常に得られる電荷量に基づいてタッチ情報を獲得することができ、これにより、タッチセンシングの精度を向上させることができる。
【００９２】
以下、タッチ駆動過程で、電荷量補償処理を通じて、タッチ回路１００に受信されるタッチセンシング信号ＴＳＳに対応する電荷に追加的な電荷を注入（Inject）するか、又はタッチ回路１００に受信されるタッチセンシング信号ＴＳＳに対応する電荷で一部の電荷を除去（Remove）して、調節された電荷に基づいてタッチ情報の精度を高めることができるタッチセンシング方法についてより詳細に説明する。
【００９３】
図４及び図５は、実施形態に係るタッチ回路１００を簡略に示す図である。
【００９４】
図４を参照すると、タッチ回路１００は、タッチ駆動パルスＴＤＳをタッチスクリーンパネルＴＳＰに供給し、タッチスクリーンパネルＴＳＰでタッチセンシング信号ＴＳＳを受信する前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰを含むことができる。
【００９５】
また、タッチ回路１００は、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの出力信号（Ｖｏｕｔ）を積分する積分器ＩＮＴＧと、積分器ＩＮＴＧの出力信号（Ｖｏｕｔ）を格納するサンプルアンドホールド回路（ＳＨＡ：Sample and Hold Circuit）と、サンプルアンドホールド回路ＳＨＡに格納されたアナログ信号をデジタル値に変換してセンシング値を生成するアナログデジタルコンバータＡＤＣなどをさらに含むことができる。
【００９６】
タッチ回路１００は、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰ、積分器ＩＮＴＧ、サンプルアンドホールド回路ＳＨＡ、アナログデジタルコンバータＡＤＣの以外にも他の回路構成をさらに含むことができ、これに関しては後述する。
【００９７】
前述した前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰは、タッチスクリーンパネルＴＳＰと電気的に連結可能な反転入力端ＩＮ１と、タッチスクリーンパネルＴＳＰに供給されるタッチ駆動パルスＴＤＳの入力が可能な非反転入力端ＩＮ２と、信号出力のための出力端ＯＵＴを有する。
【００９８】
そして、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰは、反転入力端ＩＮ１と出力端ＯＵＴとの間にフィードバックキャパシタＣＦＢが連結できる。
【００９９】
タッチ駆動過程で、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰを介してタッチスクリーンパネルＴＳＰ内のタッチ電極ＴＥにタッチ駆動パルスＴＤＳが供給された以後、タッチ駆動パルスＴＤＳが印加されたタッチ電極ＴＥと指との間のキャパシタに充電された電荷がタッチセンシング信号ＴＳＳとしてタッチ回路１００に受信されて前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１に入力される。
【０１００】
前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１に入力されたタッチセンシング信号ＴＳＳに該当する電荷はフィードバックキャパシタＣＦＢに充電される。
【０１０１】
これによって、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの出力端ＯＵＴにフィードバックキャパシタＣＦＢに充電された電荷量に該当する出力信号（Ｖｏｕｔ）が出力される。
【０１０２】
ここで、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１に入力される電荷量は寄生キャパシタンスによって望まぬ変動がなされた電荷量でありうる。
【０１０３】
ここに、実施形態に係るタッチ回路１００は、寄生キャパシタンスによる電荷量変動分を補償するために、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１に入力される電荷量の増減を制御する電荷制御回路４００をさらに含むことができる。
【０１０４】
このような電荷制御回路４００は、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの前段に位置して、外部で受信されるタッチセンシング信号ＴＳＳを調節して前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１に入力させることによって、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰのフィードバックキャパシタＣＦＢに充電される電荷量を調節することができる。
【０１０５】
即ち、電荷制御回路４００は、タッチスクリーンパネルＴＳＰのタッチ配線ＴＬ、又はこれと連結された外部配線（タッチ回路１００内の回路内部配線又はタッチ回路１００が実装された回路フィルム上の配線）を通じて受信されたタッチセンシング信号ＴＳＳに該当する電荷が前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１に入力される時、追加的な電荷をさらに注入（Inject）することによって、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１に入力される電荷量が増加するように制御することができる。
【０１０６】
又は、電荷制御回路４００は、タッチスクリーンパネルＴＳＰのタッチ配線ＴＬ、又はこれと連結された外部配線（タッチ回路１００内の回路内部配線又はタッチ回路１００が実装された回路フィルム上の配線）を通じて受信されたタッチセンシング信号ＴＳＳに該当する電荷が前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１に入力される時、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１に入力される電荷のうちの一部を除去（Remove）することによって、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１に入力される電荷量が減少するように制御することができる。
【０１０７】
前述した電荷制御回路４００を通じて前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１に実際に入力される電荷量を制御することによって、寄生キャパシタンスにより変質された電荷量の電荷が前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１に入力されることを防止することができる。これにより、高精度のタッチセンシング結果を得ることができる。
【０１０８】
図５を参照すると、タッチ回路１００内の電荷制御回路４００は、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの前段に位置する。
【０１０９】
電荷制御回路４００は、外部で受信されるタッチセンシング信号ＴＳＳを調節して前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１に入力させる。
【０１１０】
これにより、電荷制御回路４００は、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰのフィードバックキャパシタＣＦＢに充電される電荷量の増減を調節することができる。
【０１１１】
電荷制御回路４００は、電荷制御キャパシタＣＣＲ及び制御スイッチ回路５００などを含むことができる。
【０１１２】
電荷制御キャパシタＣＣＲは，第１段Ｎ１と第２段Ｎ２を有する。
【０１１３】
電荷制御キャパシタＣＣＲの第１段Ｎ１は、制御スイッチ回路５００と連結される。
【０１１４】
電荷制御キャパシタＣＣＲの第２段Ｎ２は、電荷制御パルスＶＣＲが印加される。
【０１１５】
制御スイッチ回路５００は、電荷制御キャパシタＣＣＲの第１段Ｎ１と前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１との間の電流の流れを制御することができる。
【０１１６】
制御スイッチ回路５００は、２つ以上のスイッチング素子を含んで具現される。
【０１１７】
制御スイッチ回路５００は、２つ以上のスイッチング素子のスイッチング動作を制御して、電荷制御キャパシタＣＣＲの第１段Ｎ１と前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１との間に２種類の電流経路のうちの１つを選択的に作ることができる。
【０１１８】
ここで、２種類の電流経路は、第１電流経路Ｐｉと第２電流経路Ｐｒを含む。
【０１１９】
第１電流経路Ｐｉは、電荷制御キャパシタＣＣＲの第１段Ｎ１から前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１に電流が流れる経路である。
【０１２０】
このような第１電流経路Ｐｉは、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１に入力される電荷量を増加するために、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１に追加的な電荷を注入（Inject）するための電流が流れる経路である。
【０１２１】
第２電流経路Ｐｒは、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１から電荷制御キャパシタＣＣＲの第１段Ｎ１に電流が流れる経路である。
【０１２２】
このような第２電流経路Ｐｒは、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１に入力される電荷量の低減のために、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１で一部の電荷を除去（Remove）するための電流が流れる経路である。
【０１２３】
前述した電荷制御回路４００を利用すれば、制御スイッチ回路５００を通じて電荷制御キャパシタＣＣＲの第１段Ｎ１と前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１との間に２種類の電流経路のうちの１つを選択的に作ることによって、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１に実際に入力されてフィードバックキャパシタＣＦＢに充電される電荷量の増減を効率良く調節することができる。
【０１２４】
一方、タッチ駆動パルスＴＤＳはローレベル電圧とハイレバル電圧との間でトグル（Toggle）できる。
【０１２５】
電荷制御パルスＶＣＲは、ローレベル電圧とハイレバル電圧との間でトグル（Toggle）スイッチとして働く。
【０１２６】
即ち、タッチ駆動パルスＴＤＳ及び電荷制御パルスＶＣＲは多数のパルスを含むパルス信号であり、交流（ＡＣ）信号でありうる。
【０１２７】
実施形態に係るタッチ駆動時、電荷制御回路４００はタッチ駆動パルスＴＤＳ及び電荷制御パルスＶＣＲの間のパルシング（Pulsing）関係によって２種類の電荷制御方法により駆動できる。
【０１２８】
電荷制御回路４００の第１電荷制御方法は、タッチ駆動パルスＴＤＳがローレベル電圧区間又はハイレバル電圧区間の間、電荷制御パルスＶＣＲのレベル変更が１回以下になるようにして、電荷制御回路４００を動作させる方法である。
【０１２９】
電荷制御回路４００の第２電荷制御方法は、タッチ駆動パルスＴＤＳがローレベル電圧区間又はハイレバル電圧区間の間、電荷制御パルスＶＣＲのレベル変更が２回以上になるようにして、電荷制御回路４００を動作させる方法である。
【０１３０】
以下、電荷制御回路４００の第１電荷制御方法はシングル電荷制御方法といい、電荷制御回路４００の第２電荷制御方法はマルチ電荷制御方法ともいう。
【０１３１】
以下、以上で簡略に紹介した電荷制御回路４００の具体的な回路と動作を説明する。
【０１３２】
図６は、実施形態に係るタッチ回路１００の電荷制御回路４００の第１回路である。
【０１３３】
図６を参照すると、制御スイッチ回路５００は、第１のＰタイプトランジスタＭＰ１、第２のＰタイプトランジスタＭＰ２、第１のＮタイプトランジスタＭＮ１、第２のＮタイプトランジスタＭＮ２などを含むことができる。
【０１３４】
第１のＰタイプトランジスタＭＰ１と第１のＮタイプトランジスタＭＮ１は、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１に連結され、交互にターン−オンされる。
【０１３５】
第２のＰタイプトランジスタＭＰ２は、第１のＰタイプトランジスタＭＰ１と電荷制御キャパシタＣＣＲの第１段Ｎ１との間に連結される。
【０１３６】
第２のＮタイプトランジスタＭＮ２は、第１のＮタイプトランジスタＭＮ１と電荷制御キャパシタＣＣＲの第１段Ｎ１との間に連結される。
【０１３７】
第１のＰタイプトランジスタＭＰ１のゲートロードと第２のＰタイプトランジスタＭＰ２のゲートロードとは互いに連結される。
【０１３８】
第１のＮタイプトランジスタＭＮ１のゲートロードと第２のＮタイプトランジスタＭＮ２のゲートロードとは互いに連結される。
【０１３９】
前述した４種類のトランジスタＭＰ１、ＭＰ２、ＭＮ１、ＭＮ２の各々は、以下の役割を有する。
【０１４０】
第１のＰタイプトランジスタＭＰ１は、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１に電荷を注入（Inject）するトランジスタである。
【０１４１】
第２のＰタイプトランジスタＭＰ２は、第１のＰタイプトランジスタＭＰ１に伝達される電荷量を制御するトランジスタである。
【０１４２】
第１のＰタイプトランジスタＭＰ１と第２のＰタイプトランジスタＭＰ２は、第１電流経路Ｐｉを形成する。
【０１４３】
第１のＮタイプトランジスタＭＮ１は、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１で電荷を除去（Remove）するトランジスタである。
【０１４４】
第２のＮタイプトランジスタＭＮ２は、第１のＮタイプトランジスタＭＮ１で除去される電荷量を制御するトランジスタである。
【０１４５】
第１のＮタイプトランジスタＭＮ１と第２のＮタイプトランジスタＭＮ２は、第２電流経路Ｐｒを形成する。
【０１４６】
前述したように、４種類のトランジスタを有する制御スイッチ回路５００を利用すれば、電荷制御キャパシタＣＣＲの第１段Ｎ１から前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１に電流が流れる第１電流経路Ｐｉと、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１から電荷制御キャパシタＣＣＲの第１段Ｎ１に電流が流れる第２電流経路Ｐｒのうちの１つを選択的に作り、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１に対して電荷注入（Charge Injection）又は電荷除去（Charge Removal）を行うことができる。
【０１４７】
図６を参照すると、制御スイッチ回路５００は、第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２、第３スイッチＳＷ３、及び第４スイッチＳＷ４を含むことができる。
【０１４８】
第１スイッチＳＷ１は、第１のＮタイプトランジスタＭＮ１と第２のＮタイプトランジスタＭＮ２が連結された地点（Ａ）と、第１のＮタイプトランジスタＭＮ１のゲートロードと第２のＮタイプトランジスタＭＮ２のゲートロードが連結された地点（Ｂ）の間の連結の有無を制御することができる。
【０１４９】
第２スイッチＳＷ２は、第１のＰタイプトランジスタＭＰ１と第２のＰタイプトランジスタＭＰ２が連結された地点（Ｃ）と、第１のＰタイプトランジスタＭＰ１のゲートロードと第２のＰタイプトランジスタＭＰ２のゲートロードが連結された地点（Ｄ）との間の連結の有無を制御することができる。
【０１５０】
第３スイッチＳＷ３は、第２のＰタイプトランジスタＭＰ２と電荷制御キャパシタＣＣＲの第１段Ｎ１との間の連結の有無を制御することができる。
【０１５１】
第４スイッチＳＷ４は、第２のＮタイプトランジスタＭＮ２と電荷制御キャパシタＣＣＲの第１段Ｎ１との間の連結の有無を制御することができる。
【０１５２】
前述した４種類のスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４のスイッチング動作によって、反転入力端ＩＮ１での電荷注入（Charge Injection）と電荷除去（Charge Removal）のうちの１つがなされる。
【０１５３】
前述した電荷制御回路４００で電荷注入のためのスイッチング構造と制御除去のためのスイッチング構造は互いに類似するようになっている。
【０１５４】
これによって、電荷制御回路４００はミラーリング電荷制御器（Mirroring Charge Controller）ともいい、電荷除去器（Charge Remover）又は電荷注入器（Charge Injector）ともいう。
【０１５５】
図７は、実施形態に係るタッチ回路１００の電荷制御回路４００のシングル電荷制御のための駆動タイミングダイヤグラムである。図８は、実施形態に係るタッチ回路１００の電荷制御回路４００のマルチ電荷制御のための駆動タイミングダイヤグラムである。
【０１５６】
図７及び図８を参照すると、電荷制御回路４００は、シングル電荷制御及びマルチ電荷制御に関わらず、同一なスイッチング動作を遂行する。
【０１５７】
図７及び図８を参照すると、タッチ駆動パルスＴＤＳのハイレバル電圧区間の全体又は一部の区間で、第１スイッチＳＷ１及び第３スイッチＳＷ３はオン（ON）状態で、第２スイッチＳＷ２及び第４スイッチＳＷ４はオフ（OFF）状態である。
【０１５８】
図７及び図８を参照すると、タッチ駆動パルスＴＤＳのローレベル電圧区間の全体又は一部の区間で、第１スイッチＳＷ１及び第３スイッチＳＷ３はオフ（OFF）状態で、第２スイッチＳＷ２及び第４スイッチＳＷ４はオン（ON）状態である。
【０１５９】
言い換えると、第１スイッチＳＷ１のオン−オフタイミングと第３スイッチＳＷ３のオン−オフタイミングは対応する。
【０１６０】
第２スイッチＳＷ２のオン−オフタイミングと第４スイッチＳＷ４のオン−オフタイミングは対応する。
【０１６１】
第１スイッチＳＷ１のオン−オフタイミングと第３スイッチＳＷ３のオン−オフタイミングは、第２スイッチＳＷ２のオン−オフタイミングと第４スイッチＳＷ４のオン−オフタイミングと反対である。
【０１６２】
フィードバックキャパシタＣＦＢの両端に連結されたフィードバックスイッチＳＷＦＢをさらに含むことができる。
【０１６３】
フィードバックスイッチＳＷＦＢは、タッチ駆動パルスＴＤＳのレベル変更時、ターン−オンできる。
【０１６４】
タッチ駆動パルスＴＤＳのハイレバル電圧区間と、第１スイッチＳＷ１及び第３スイッチＳＷ３のオン区間は対応できる。タッチ駆動パルスＴＤＳのローレベル電圧区間と、第２スイッチＳＷ２及び第４スイッチＳＷ４のオン区間は対応できる。
【０１６５】
これによれば、フィードバックスイッチＳＷＦＢは、第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２、第３スイッチＳＷ３、及び第４スイッチＳＷ４のオン−オフタイミングにターン−オンできる。
【０１６６】
前述したように、電荷制御回路４００内の制御スイッチ回路５００は、シングル電荷制御及びマルチ電荷制御に関わらず、同一なスイッチング動作を遂行する。特に、マルチ電荷制御を遂行しても、シングル電荷制御のためのスイッチング動作と同一なスイッチング動作をするため、制御動作が簡単であるという長所がある。
【０１６７】
以下、図７を参照して電荷制御回路４００のシングル電荷制御方法を説明する。
【０１６８】
タッチ駆動パルスＴＤＳは、ローレベル電圧とハイレバル電圧との間で切り替えられる。
【０１６９】
電荷制御パルスＶＣＲは、ローレベル電圧とハイレバル電圧との間で切り替えられる。
【０１７０】
タッチ駆動パルスＴＤＳがローレベル電圧区間又はハイレバル電圧区間の間、電荷制御パルスＶＣＲは１回以下にレベル変更がある。
【０１７１】
即ち、タッチ駆動パルスＴＤＳがローレベル電圧区間又はハイレバル電圧区間の間、電荷制御パルスＶＣＲはレベル変更がないか、又は１回のみレベル変更がある。
【０１７２】
前述したように、電荷制御回路４００は、タッチ駆動パルスＴＤＳがローレベル電圧区間又はハイレバル電圧区間の間、電荷制御パルスＶＣＲを１回以下にレベル変更させるシングル電荷制御を遂行することによって、電荷制御パルスＶＣＲの供給を容易にすることができる。即ち、シングル電荷制御方法により簡単な駆動を通じて電荷制御を容易に遂行することができる。
【０１７３】
図６及び図７を参照すると、タッチ駆動パルスＴＤＳのハイレバル電圧区間（ライジング（Rising）時点含み）の間、電荷制御パルスＶＣＲがフォーリング（Falling）されれば、第１のＰタイプトランジスタＭＰ１は電流を導通させる。これによって、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１に電荷が追加で注入（Inject）できる。
【０１７４】
図６及び図７を参照すると、タッチ駆動パルスＴＤＳのローレベル電圧区間（フォーリング（Falling）時点含み）の間、電荷制御パルスＶＣＲがライジングされれば、第１のＮタイプトランジスタＭＮ１は電流を導通させる。これによって、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１に入力される電荷の一部が除去（Remove）される。
【０１７５】
前述したことによれば、制御スイッチ回路５００は、第１のＰタイプトランジスタＭＰ１を通じて、電荷制御キャパシタＣＣＲで前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１に向ける方向に電流が導通されるように制御することによって、電流注入経路に該当する第１電流経路Ｐｉを形成することができる。
【０１７６】
また、制御スイッチ回路５００は、第１のＮタイプトランジスタＭＮ１を通じて、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１で電荷制御キャパシタＣＣＲに向ける方向に電流が導通されるように制御することによって、電流除去経路に該当する第２電流経路Ｐｒを形成することができる。
【０１７７】
一方、第１のＰタイプトランジスタＭＰ１を通じて導通された電流の大きさは、電荷制御パルスＶＣＲの振幅と、電荷制御キャパシタＣＣＲのキャパシタンスと、第１のＰタイプトランジスタＭＰ１の大きさ、及び第２のＰタイプトランジスタＭＰ２の大きさの間の比率を含む制御因子のうちの１つ又は複数によって決定できる。
【０１７８】
第１のＮタイプトランジスタＭＮ１を通じて導通された電流の大きさは、電荷制御パルスＶＣＲの振幅と、電荷制御キャパシタＣＣＲのキャパシタンスと、第１のＮタイプトランジスタＭＮ１の大きさ、及び第２のＮタイプトランジスタＭＮ２の大きさの間の比率を含む制御因子のうちの１つ又は複数によって決定できる。
【０１７９】
前述したことによれば、電荷制御キャパシタＣＣＲ、電荷制御パルスＶＣＲ、及び大きさ比率（W/L Ratio）を含む３種類の制御因子を用いて、電荷制御（電荷注入、電荷除去）を精密に遂行することができる。
【０１８０】
以下、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１への電荷注入の原理を図７を参照してより詳細に説明する。
【０１８１】
タッチ駆動パルスＴＤＳのハイレバル電圧区間（ライジング時点含み）の全体又は一部の区間の間、第１スイッチＳＷ１及び第３スイッチＳＷ３がオン状態で、第２スイッチＳＷ２及び第４スイッチＳＷ４はオフ状態である。
【０１８２】
タッチ駆動パルスＴＤＳのハイレバル電圧区間（ライジング時点含み）の間、電荷制御パルスＶＣＲがハイレバル電圧からローレベル電圧にフォーリングされる時、第２のＰタイプトランジスタＭＰ２と電荷制御キャパシタＣＣＲの変化は数式で表現できる。
【０１８３】
電荷制御パルスＶＣＲがハイレバル電圧（VCR_HIGH）の時、電荷制御キャパシタＣＣＲに充電された電荷（Ｑｃｒ、VCR_HIGH）は数式１で表現できる。
【０１８４】
【数１】
2018101412.tif 000003
【０１８５】
電荷制御パルスＶＣＲがローレベル電圧（VCR_LOW）の時、電荷制御キャパシタＣＣＲに充電された電荷（Ｑｃｒ、VCR=VCR_LOW）は数式２で表現できる。
【０１８６】
【数２】
2018101412.tif 000004
【０１８７】
電荷制御パルスＶＣＲがハイレバル電圧（VCR_HIGH）からローレベル電圧（VCR_LOW）にフォーリングされる時、電荷制御キャパシタＣＣＲでの電荷変化量（ΔＱｃｒ）は数式３で表現できる。
【０１８８】
【数３】
2018101412.tif 000005
【０１８９】
電荷制御パルスＶＣＲがハイレバル電圧（VCR_HIGH）からローレベル電圧（VCR_LOW）にフォーリングされる区間で、単位時間当り流れる電流（Ｉｑ＝ΔＱ/ΔＴ）は数式４で表現できる。これは、第２のＰタイプトランジスタＭＰ２に単位時間当たり流れる電流（Ｉｍｐ２）に該当する。
【０１９０】
【数４】
2018101412.tif 000006
【０１９１】
この際、第１のＰタイプトランジスタＭＰ１に流れる電流（Ｉｍｐ１）と、第２のＰタイプトランジスタＭＰ２に流れる電流（Ｉｍｐ２）は、数式５で表現できる。
【０１９２】
【数５】
2018101412.tif 000007
【０１９３】
ここで、Ｋはμ（正孔移動度）×Ｃｏｘ（単位面積周囲のゲート酸化膜大きさ）である。Ｗｍｐ１は第１のＰタイプトランジスタＭＰ１のチャンネル幅であり、Ｌｍｐ１は第１のＰタイプトランジスタＭＰ１のチャンネル長さであり、Ｗｍｐ１／Ｌｍｐ１は第１のＰタイプトランジスタＭＰ１の大きさに該当する。Ｗｍｐ２は第２のＰタイプトランジスタＭＰ２のチャンネル幅であり、Ｌｍｐ２は第２のＰタイプトランジスタＭＰ２のチャンネル長さであり、Ｗｍｐ２／Ｌｍｐ２は第２のＰタイプトランジスタＭＰ２の大きさに該当する。Ｖｓｇはソース−ゲート電圧であり、Ｖｔｈｐはしきい電圧である。
【０１９４】
第１のＰタイプトランジスタＭＰ１と第２のＰタイプトランジスタＭＰ２のゲート電圧が同一であるので、第１のＰタイプトランジスタＭＰ１に流れる電流（Ｉｍｐ１）は以下の数式６のように表現できる。
【０１９５】
【数６】
2018101412.tif 000008
【０１９６】
数式６によれば、第１のＰタイプトランジスタＭＰ１を通じて導通された電流（Ｉｍｐ１）の大きさは、電荷制御パルスＶＣＲの振幅（VCR_HIGH−VCR_LOW）と、電荷制御キャパシタＣＣＲのキャパシタンスと、第１のＰタイプトランジスタＭＰ１の大きさ（Ｗｍｐ１／Ｌｍｐ１）、及び第２のＰタイプトランジスタＭＰ２の大きさ（Ｗｍｐ２／Ｌｍｐ２）の間の比率（（Ｗｍｐ１／Ｌｍｐ１）／（Ｗｍｐ２／Ｌｍｐ２））を含む制御因子のうちの１つ又は複数によって決定できる。
【０１９７】
以下、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１での電荷除去の原理を図７を参照してより詳細に説明する。
【０１９８】
タッチ駆動パルスＴＤＳのローレベル電圧区間（フォーリング時点含み）の全体又は一部の区間の間、第２スイッチＳＷ２及び第４スイッチＳＷ４はオン状態で、第１スイッチＳＷ１及び第３スイッチＳＷ３がオフ状態である。
【０１９９】
タッチ駆動パルスＴＤＳのローレベル電圧区間（フォーリング時点含み）の間、電荷制御パルスＶＣＲがローレベル電圧からハイレバル電圧にライジングされる時、第２のＮタイプトランジスタＭＮ２と電荷制御キャパシタＣＣＲの変化は、タッチ駆動パルスＴＤＳのハイレバル電圧区間での第２のＰタイプトランジスタＭＰ２と電荷制御キャパシタＣＣＲの変化と同様である。
【０２００】
したがって、第１のＮタイプトランジスタＭＮ１と第２のＮタイプトランジスタＭＮ２のゲート電圧が同一であるので、第１のＮタイプトランジスタＭＮ１に流れる電流（Ｉｍｎ１）と第２のＮタイプトランジスタＭＮ２に流れる電流（Ｉｍｎ２）の間の比率は、第１のＮタイプトランジスタＭＮ１の大きさ（Wmn１／Lmn１）と第２のＮタイプトランジスタＭＮ２の大きさ（Wmn２／Lmn２）の間の比率と対応する。
【０２０１】
第１のＮタイプトランジスタＭＮ１に流れる電流（Ｉｍｎ１）は、数式７のように表現できる。
【０２０２】
【数７】
2018101412.tif 000009
【０２０３】
ここで、Ｗｍｎ１は第１のＮタイプトランジスタＭＮ１のチャンネル幅であり、Ｌｍｎ１は第１のＮタイプトランジスタＭＮ１のチャンネル長さであり、Ｗｍｎ１／Ｌｍｎ１は第１のＮタイプトランジスタＭＮ１の大きさに該当する。Ｗｍｎ２は第２のＮタイプトランジスタＭＮ２のチャンネル幅であり、Ｌｍｎ２は第２のＮタイプトランジスタＭＮ２のチャンネル長さであり、Ｗｍｎ２／Ｌｍｎ２は第２のＮタイプトランジスタＭＮ２の大きさに該当する。
【０２０４】
数式７によれば、第１のＮタイプトランジスタＭＮ１を通じて導通された電流（Ｉｍｎ１）の大きさは、電荷制御パルスＶＣＲの振幅（VCR_HIGH−VCR_LOW）と、電荷制御キャパシタＣＣＲのキャパシタンスと、第１のＮタイプトランジスタＭＮ１の大きさ（Ｗｍｎ１／Ｌｍｎ１）、及び第２のＮタイプトランジスタＭＮ２の大きさ（Ｗｍｎ２／Ｌｍｎ２）の間の比率（（Ｗｍｎ１／Ｌｍｎ１）／（Ｗｍｎ２／Ｌｍｎ２））を含む制御因子のうちの１つ以上によって決定できる。
【０２０５】
以下、図８を参照して電荷制御回路４００のマルチ電荷制御方法を説明する。
【０２０６】
タッチ駆動パルスＴＤＳは、ローレベル電圧とハイレバル電圧との間で切り替えられる。
【０２０７】
電荷制御パルスＶＣＲは、ローレベル電圧とハイレバル電圧との間で切り替えられる。
【０２０８】
タッチ駆動パルスＴＤＳが１つのローレベル電圧区間又は１つのハイレバル電圧区間の間、電荷制御パルスＶＣＲは２回以上のレベル変更がありうる。
【０２０９】
前述したマルチ電荷制御を通じてタッチ駆動パルスＴＤＳの１つのハイレバル電圧区間又は１つのローレベル電圧区間の間２回以上の電荷制御が遂行できるようになって、電荷制御性能を高めることができる。
【０２１０】
図６及び図８を参照すると、タッチ駆動パルスＴＤＳのハイレバル電圧区間の間、電荷制御パルスＶＣＲがライジングされると、第１のＰタイプトランジスタＭＰ１はターン−オフされる。
【０２１１】
タッチ駆動パルスＴＤＳのハイレバル電圧区間の間、電荷制御パルスＶＣＲがフォーリングされれば、第１のＰタイプトランジスタＭＰ１は電流を導通させることができる。
【０２１２】
これによって、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１に電荷が追加で注入（Inject）できる。
【０２１３】
図６及び図８を参照すると、タッチ駆動パルスＴＤＳのローレベル電圧区間の間、電荷制御パルスＶＣＲがフォーリングされれば、第１のＮタイプトランジスタＭＮ１はターン−オフできる。
【０２１４】
タッチ駆動パルスＴＤＳのローレベル電圧区間の間、電荷制御パルスＶＣＲがライジングされれば、第１のＮタイプトランジスタＭＮ１は電流を導通させることができる。
【０２１５】
これによって、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１に入力される電荷の一部が除去（Remove）できる。
【０２１６】
前述したことによれば、電荷制御回路４００は、タッチ駆動パルスＴＤＳがハイレバル電圧区間の間前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１に２回以上の電荷注入されるように制御し、タッチ駆動パルスＴＤＳがローレベル電圧区間の間前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１で２回以上の電荷が除去されるように制御することによって、電荷制御性能を高めることができる。
【０２１７】
一方、第１のＰタイプトランジスタＭＰ１を通じて導通された電流の大きさは、電荷制御パルスＶＣＲの振幅（VCR_HIGH−VCR_LOW）と、電荷制御キャパシタＣＣＲのキャパシタンスと、第１のＰタイプトランジスタＭＰ１の大きさ（Ｗｍｐ１／Ｌｍｐ１）及び第２のＰタイプトランジスタＭＰ２の大きさ（Ｗｍｐ２／Ｌｍｐ２）の間の比率を含む制御因子のうちの１つ以上によって決定できる。
【０２１８】
第１のＮタイプトランジスタＭＮ１を通じて導通された電流の大きさは、電荷制御パルスＶＣＲの振幅と、電荷制御キャパシタＣＣＲのキャパシタンスと、第１のＮタイプトランジスタＭＮ１の大きさ（Ｗｍｎ１／Ｌｍｎ１）及び第２のＮタイプトランジスタＭＮ２の大きさ（Ｗｍｎ２／Ｌｍｎ２）の間の比率を含む制御因子のうちの１つ又は複数によって決定できる。
【０２１９】
前述したことによれば、電荷制御キャパシタＣＣＲ、電荷制御パルスＶＣＲ、及び大きさ比率（W／L Ratio）を含む３種類の制御因子を用いて、マルチ電荷制御方式に従う電荷制御（電荷注入、電荷除去）を精密に遂行することができる。
【０２２０】
以下、マルチ電荷制御と関連して、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１への電荷注入の原理を図８を参照してより詳細に説明する。
【０２２１】
マルチ電荷制御時、タッチ駆動パルスＴＤＳのハイレバル電圧区間（ライジング時点含み）の全体又は一部の区間の間、第１スイッチＳＷ１及び第３スイッチＳＷ３がオン状態で、第２スイッチＳＷ２及び第４スイッチＳＷ４はオフ状態である。
【０２２２】
このようなスイッチ状態は、シングル電荷制御のためのスイッチ状態と同一である。
【０２２３】
タッチ駆動パルスＴＤＳのハイレバル電圧区間（ライジング時点含み）の間に電荷制御パルスＶＣＲがローレベル電圧からハイレバル電圧にライジングされる時、電荷制御キャパシタＣＣＲを通じて流れる電荷変化量（ΔＱｃｒ）は、以下の数式８で表現できる。
【０２２４】
【数８】
2018101412.tif 000010
【０２２５】
数式８によれば、電荷は電荷制御キャパシタＣＣＲで駆動電圧（ＶＤＤ）として流れるようになり、第２のＰタイプトランジスタＭＰ２のゲート電圧が瞬間的に駆動電圧（ＶＤＤ）より高い電圧となる。
【０２２６】
タッチ駆動パルスＴＤＳのハイレバル電圧が駆動電圧（ＶＤＤ）より低く、第１のＰタイプトランジスタＭＰ１のゲート電圧と第２のＰタイプトランジスタＭＰ２のゲート電圧は同一であるので、第１のＰタイプトランジスタＭＰ１はターン−オフされて電荷が流れることができない。
【０２２７】
したがって、タッチ駆動パルスＴＤＳのハイレバル電圧区間（ライジング時点含み）の間、電荷制御パルスＶＣＲのライジング時、第１のＰタイプトランジスタＭＰ１はターン−オンできなくて、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１に電荷注入（Charge Injection）をすることができない。
【０２２８】
しかしながら、タッチ駆動パルスＴＤＳのハイレバル電圧区間（ライジング時点含み）の間、電荷制御パルスＶＣＲのフォーリング時、第１のＰタイプトランジスタＭＰ１は、シングル電荷制御時と同一な方式により、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１に電荷注入（Charge Injection）をすることができる。
【０２２９】
以下、マルチ電荷制御関連して、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１での電荷除去の原理を図８を参照してより詳細に説明する。
【０２３０】
タッチ駆動パルスＴＤＳのローレベル電圧区間（フォーリング時点含み）の全体又は一部区間の間、第２スイッチＳＷ２及び第４スイッチＳＷ４はオン状態で、第１スイッチＳＷ１及び第３スイッチＳＷ３がオフ状態である。
【０２３１】
このようなスイッチ状態は、シングル電荷制御時と同一である。
【０２３２】
タッチ駆動パルスＴＤＳのローレベル電圧区間（フォーリング時点含み）の間、電荷制御パルスＶＣＲがハイレバル電圧からローレベル電圧へフォーリングされる時、グラウンド電圧（ＧＮＤ）の印加ノードから電荷制御キャパシタＣＣＲに電荷が流れるようになって、第２のＮタイプトランジスタＭＮ２のゲート電圧は瞬間的にグラウンド電圧（ＧＮＤ）より低い電圧となる。
【０２３３】
タッチ駆動パルスＴＤＳのローレベル電圧はグラウンド電圧（ＧＮＤ）より高く、第１のＮタイプトランジスタＭＮ１のゲート電圧と第２のＮタイプトランジスタＭＮ２のゲート電圧は同一であるので、第１のＮタイプトランジスタＭＮ１はターン−オフされて電荷が流れない。
【０２３４】
したがって、タッチ駆動パルスＴＤＳのローレベル電圧区間（フォーリング時点含み）の間、電荷制御パルスＶＣＲのフォーリング時、第１のＮタイプトランジスタＭＮ１はターン−オンできず、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１で電荷除去（Charge Removal）を行うことができない。
【０２３５】
しかしながら、タッチ駆動パルスＴＤＳのローレベル電圧区間（フォーリング時点含み）の間、電荷制御パルスＶＣＲのライジング時、第１のＮタイプトランジスタＭＮ１はターン−オンされて前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１で電荷除去（Charge Removal）を行うことができる。
【０２３６】
図９は、実施形態に係るタッチ回路１００内の第１マルチプレクサ回路９１０、センシングユニットブロック９２０、第２マルチプレクサ回路９３０、及びアナログデジタルコンバータＡＤＣを示す図である。
【０２３７】
図９を参照すると、タッチ回路１００は、Ｑ（Ｑ≧２）個のセンシングユニット（ＳＵ ＃１〜ＳＵ ＃Ｑ）を含むセンシングユニットブロック９２０を含むことができる。
【０２３８】
Ｑ（Ｑ≧２）個のセンシングユニット（ＳＵ ＃１〜ＳＵ ＃Ｑ）の各々は、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰと、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの出力端ＯＵＴで出力される出力信号（Ｖｏｕｔ）を積分する積分器ＩＮＴＧと、積分器ＩＮＴＧの出力信号を格納するサンプルアンドホールド回路（ＳＨＡ、Sample and Hold Circuit）を含むことができる。
【０２３９】
前述したように、タッチ回路１００は、同時動作できるＱ（Ｑ≧２）個のセンシングユニット（ＳＵ ＃１〜ＳＵ ＃Ｑ）を用いることによって、タッチスクリーンパネルＴＳＰに配置された多数のタッチ電極ＴＥを効率的で、かつ速かに駆動し、効率的で、かつ迅速な信号検出を遂行できる。
【０２４０】
図９を参照すると、より具体的な例として、タッチ回路１００は、タッチスクリーンパネルＴＳＰと連結されるＱ＊Ｒ個のタッチパッドＴＰと、第１マルチプレクサ回路９１０と、Ｑ個のセンシングユニット（ＳＵ ＃１，ＳＵ ＃２，．．．，ＳＵ ＃Ｑ）を含むセンシングユニットブロック９２０と、第２マルチプレクサ回路９３０、及びアナログデジタルコンバータＡＤＣなどを含むことができる。
【０２４１】
前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰは、第１マルチプレクサ回路４１１を通じて、入力されたタッチ駆動パルスＴＤＳをタッチスクリーンパネルＴＳＰの該当タッチ電極ＴＥに出力できる。
【０２４２】
第１マルチプレクサ回路９１０はＲ：１マルチプレクシングを遂行することができる回路であって、少なくとも１つのマルチプレクサで構成できる。
【０２４３】
タッチ駆動パルスＴＤＳは、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰを介して第１マルチプレクサ回路９１０を経て該当タッチチャンネルに該当するタッチパッドＴＰに出力される。
【０２４４】
前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰを介してタッチ駆動パルスＴＤＳが印加されたタッチ電極ＴＥとタッチオブジェクトとの間にキャパシタが形成される。
【０２４５】
このようなキャパシタに充電された電荷は、タッチの有無によって変わることがある。
【０２４６】
タッチ電極ＴＥとタッチオブジェクトとの間に形成されたキャパシタに充電された電荷は、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰのフィードバックキャパシタＣＦＢに充電できる。
【０２４７】
これと関連して、第１マルチプレクサ回路９１０はＲ：１マルチプレクシングを遂行できる回路であって、Ｑ＊Ｒ個のタッチパッドＴＰから受信される信号（タッチセンシング信号ＴＳＳ）のうち、Ｑ個の信号を選択することができる。
【０２４８】
選択されたＱ個の信号は、センシングユニットブロック９２０内のＱ個のセンシングユニット（ＳＵ ＃１，ＳＵ ＃２，．．．，ＳＵ ＃Ｑ）に伝達されて前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰを介して積分器ＩＮＴＧに入力される。
【０２４９】
積分器ＩＮＴＧは、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの出力電圧（Ｖｏｕｔ）を積分して積分値を出力する。
【０２５０】
このような積分器ＩＮＴＧは比較器、キャパシタなどの素子で構成できる。積分器ＩＮＴＧで出力された信号はサンプルアンドホールド回路ＳＨＡに入力される。
【０２５１】
サンプルアンドホールド回路ＳＨＡはアナログデジタルコンバータＡＤＣの入力端に付加される回路であって、入力電圧をサンプリングして維持し、維持された電圧をアナログデジタルコンバータＡＤＣが以前の変換を終えるまでそのまま維持する回路である。
【０２５２】
第２マルチプレクサ回路９３０はＱ：１マルチプレクシングのための回路であって、少なくとも１つのマルチプレクサで構成することができ、Ｑ個のセンシングユニット（ＳＵ ＃１、ＳＵ ＃２，．．．，ＳＵ ＃Ｑ）のうちの１つを選択して、選択されたセンシングユニットのサンプルアンドホールド回路ＳＨＡで維持する電圧をアナログデジタルコンバータＡＤＣに入力する。
【０２５３】
アナログデジタルコンバータ４１４は、入力された電圧をデジタル値に該当するセンシング値に変換して、変換されたセンシング値を出力する。
【０２５４】
このように出力されたデジタルセンシング値を含むセンシングデータは、タッチコントローラ１１０に転送される。
【０２５５】
図１０及び図１１は、実施形態に係るタッチ回路１００の電荷制御回路４００の例示的な配置図である。
【０２５６】
センシングユニット毎に電荷制御キャパシタＣＣＲが存在する場合、センシングユニット個数が多くなるほど、電荷制御キャパシタＣＣＲの個数と制御スイッチ回路５００の個数もそれだけ多くなる。
【０２５７】
これによって、タッチ回路１００内の電荷制御回路４００の面積が大きくなり、タッチ回路１００も大きくなる。
【０２５８】
また、電荷制御回路４００の電荷制御量（即ち、電荷除去量又は電荷注入量）を増やすために、電荷制御キャパシタＣＣＲを大きくすることが有利である。
【０２５９】
このように、電荷制御キャパシタＣＣＲの大きさを増加させれば、タッチ回路１００の大きさも大きくなる。
【０２６０】
したがって、実施形態は、電荷制御回路４００の面積減少のための構造と、電荷制御回路４００の面積減少とセンシングユニット別電荷制御のための構造を開示する。
【０２６１】
図１０は、電荷制御回路４００の面積減少のための構造を示す図である。
【０２６２】
図１０の例示では、センシングユニット個数Ｑが２８の場合である。
【０２６３】
即ち、タッチ回路１００は２８個のセンシングユニット（ＳＵ ＃１〜ＳＵ ＃２８）を含む。
【０２６４】
図１０の例示によれば、電荷制御キャパシタＣＣＲは２８個のセンシングユニット（ＳＵ ＃１〜ＳＵ ＃２８）に対して共用化されて１つのみ存在することができる。
【０２６５】
即ち、タッチ回路１００は、１つの電荷制御キャパシタＣＣＲのみ存在する。
【０２６６】
このように、タッチ回路１００内で電荷制御キャパシタＣＣＲの共用化によって、電荷制御回路の面積を減少させることができ（図１０の例示の場合、１／２８面積減少）、タッチ回路１００の大きさを減らすことができる。
【０２６７】
図１０の例示を参照して電荷制御回路４００の配置構造をより詳細に説明する。
【０２６８】
第１のＰタイプトランジスタＭＰ１と第１のＮタイプトランジスタＭＮ１は、Ｑ（Ｑ＝２８）個のセンシングユニット（ＳＵ ＃１〜ＳＵ ＃２８）の各々に対して存在することができる。
【０２６９】
即ち、２８個のセンシングユニット（ＳＵ ＃１〜ＳＵ ＃２８）の各々の前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰは、自身の固有な電荷伝達子（第１のＰタイプトランジスタＭＰ１、第１のＮタイプトランジスタＭＮ１）を通じて、反転入力端ＩＮ１に電荷の注入を受けるか、又は反転入力端ＩＮ１で電荷の除去を受けることができる。
【０２７０】
しかしながら、第２のＰタイプトランジスタＭＰ２、第２のＮタイプトランジスタＭＮ２、第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２、第３スイッチＳＷ３、第４スイッチＳＷ４、及び電荷制御キャパシタＣＣＲは、２８個のセンシングユニット（ＳＵ ＃１〜ＳＵ ＃１８）に対し、全体的に共用化されて１つのみ存在することができる。
【０２７１】
即ち、タッチ回路１００は、２８個の第１のＰタイプトランジスタＭＰ１と２８個の第１のＮタイプトランジスタＭＮ１を含み、１つの第２のＰタイプトランジスタＭＰ２、１つの第２のＮタイプトランジスタＭＮ２、１つの第１スイッチＳＷ１、１つの第２スイッチＳＷ２、１つの第３スイッチＳＷ３、１つの第４スイッチＳＷ４、及び１つの電荷制御キャパシタＣＣＲを含む。
【０２７２】
前述したように、Ｑ個のセンシングユニット（ＳＵ ＃１〜ＳＵ ＃Ｑ）の各々の前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰに対する電荷伝達子（第１のＰタイプトランジスタＭＰ１、第１のＮタイプトランジスタＭＮ１）を除外した残りのスイッチング素子ＭＰ２、ＭＮ２、ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４と電荷制御キャパシタＣＣＲをＱ個のセンシングユニット（ＳＵ ＃１〜ＳＵ ＃Ｑ）全てに対して共用化することによって、電荷制御回路４００の面積が格段に減少させることができる。
【０２７３】
図１１を参照すると、Ｑ個のセンシングユニット（ＳＵ ＃１〜ＳＵ ＃Ｑ）はＫ（１≦Ｋ≦Ｑ）個のセンシングユニット（ＳＵ）グループにグループ化できる。
【０２７４】
図１１の例示では、センシングユニット個数Ｑは２８であり、センシングユニットグループ個数Ｋは７である。
【０２７５】
タッチ回路１００は、２８個のセンシングユニット（ＳＵ ＃１〜ＳＵ ＃２８）を含む。
【０２７６】
そして、２８個のセンシングユニット（ＳＵ ＃１〜ＳＵ ＃２８）は７個のセンシングユニットグループ（Ｇ１〜Ｇ７）にグループ化される。
【０２７７】
したがって、タッチ回路１００は７個のセンシングユニットグループ（Ｇ１〜Ｇ７）を含む。
【０２７８】
電荷制御キャパシタＣＣＲは、７個のセンシングユニットグループ（Ｇ１〜Ｇ７）毎に共用化されて１つずつ存在することができる。
【０２７９】
即ち、７個のセンシングユニットグループ（Ｇ１〜Ｇ７）の各々に対し、１つの電荷制御キャパシタＣＣＲが存在する。
【０２８０】
このように、タッチ回路１００内のセンシングユニットグループ別に電荷制御キャパシタＣＣＲが共用化されることによって、センシングユニット毎に電荷制御キャパシタＣＣＲが存在することに比べて電荷制御回路の面積を減少させながらも（図１１の例示の場合、１／４面積減少）、センシングユニットグループ別に電荷制御が可能になる。
【０２８１】
図１１の例示を参照して、電荷制御回路４００の面積減少とセンシングユニット別電荷制御のための構造を説明する。
【０２８２】
電荷制御回路４００内の第１のＰタイプトランジスタＭＰ１と第１のＮタイプトランジスタＭＮ１は、２８個のセンシングユニット（ＳＵ ＃１〜ＳＵ ＃２８）の各々に対して存在することができる。
【０２８３】
即ち、２８個のセンシングユニット（ＳＵ ＃１〜ＳＵ ＃２８）の各々の前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰは、自身の固有な電荷伝達子（第１のＰタイプトランジスタＭＰ１、第１のＮタイプトランジスタＭＮ１）を通じて、反転入力端ＩＮ１に電荷の注入を受けるか、又は反転入力端ＩＮ１で電荷の除去を受けることができる。
【０２８４】
これに比べて、第２のＰタイプトランジスタＭＰ２、第２のＮタイプトランジスタＭＮ２、第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２、第３スイッチＳＷ３、第４スイッチＳＷ４、及び電荷制御キャパシタＣＣＲは、７個のセンシングユニットグループ（Ｇ１〜Ｇ７）毎に共用化されて１つずつ存在することができる。
【０２８５】
即ち、タッチ回路１００は、２８個の第１のＰタイプトランジスタＭＰ１と２８個の第１のＮタイプトランジスタＭＮ１を含み、７個の第２のＰタイプトランジスタＭＰ２、７個の第２のＮタイプトランジスタＭＮ２、７個の第１スイッチＳＷ１、７個の第２スイッチＳＷ２、７個の第３スイッチＳＷ３、７個の第４スイッチＳＷ４、及び７個の電荷制御キャパシタＣＣＲを含むことができる。
【０２８６】
前述したように、電荷制御回路４００は、Ｑ個のセンシングユニット（ＳＵ ＃１〜ＳＵ ＃Ｑ）の各々の前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰに対する電荷伝達子（第１のＰタイプトランジスタＭＰ１、第１のＮタイプトランジスタＭＮ１）を除外した残りのスイッチング素子ＭＰ２、ＭＮ２、ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４と電荷制御キャパシタＣＣＲをＫ個のセンシングユニットグループ（Ｇ１〜Ｇ７）別に共用化することによって、電荷制御回路４００の面積が減少しながらも、図１０の構造に比べて、より細かい電荷制御を遂行できる。
【０２８７】
図１２は、実施形態に係るタッチ回路１００の電荷制御回路４００の第２回路である。
【０２８８】
図１２を参照すると、電荷制御回路４００は、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの前段に追加的な電荷制御構成をさらに含むことができる。
【０２８９】
電荷制御回路４００は、第１段Ｎ１Ｘと電荷制御パルスＶＣＲが印加される第２段Ｎ２Ｘを有する追加電荷制御キャパシタＣＣＲＡを含むことができる。
【０２９０】
電荷制御回路４００は、追加電荷制御キャパシタＣＣＲＡの第１段Ｎ１Ｘと前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１との間の連結の有無を制御する第５スイッチＳＷ５と、追加電荷制御キャパシタＣＣＲの第１段Ｎ１Ｘと前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの非反転入力端ＩＮ２との間の連結の有無を制御する第６スイッチＳＷ６を含むことができる。
【０２９１】
このような追加的な電荷制御回路構成を通じて、より効果的な電荷制御を行うことができる。
【０２９２】
図１２で、第５スイッチＳＷ５は、タッチ駆動パルスＴＤＳがライジングされる時、ターン−オンされてからターン−オフされ、タッチ駆動パルスＴＤＳがフォーリングされる時、ターン−オンされてからターン−オフされる。
【０２９３】
第６スイッチＳＷ６は、タッチ駆動パルスＴＤＳがライジングされる時、ターン−オフされてからターン−オンされ、タッチ駆動パルスＴＤＳがフォーリングされる時、ターン−オフされてからターン−オンされる。
【０２９４】
即ち、第６スイッチＳＷ６のオン−オフタイミングは、第５スイッチＳＷ５のオン−オフタイミングと反対である。
【０２９５】
図１３から図１８を参照して、実施形態に係るタッチ回路１００の電荷制御回路４００に対する追加的な回路と駆動タイミングを説明する。
【０２９６】
図１３及び図１４は実施形態に係るタッチ回路１００の電荷制御回路４００の第３回路と駆動タイミングダイヤグラムであり、図１５及び図１６は実施形態に係るタッチ回路１００の電荷制御回路４００の第４回路と駆動タイミングダイヤグラムであり、図１７及び図１８は実施形態に係るタッチ回路１００の電荷制御回路４００の第５回路と駆動タイミングダイヤグラムである。
【０２９７】
図１３から図１８を参照すると、電荷制御回路４００は、第１段Ｎ１ａと電荷制御パルスＶＣＲが印加される第２段Ｎ２ａを有する第１電荷制御キャパシタＣＣＲ１と、第１段Ｎ１ｂと電荷制御パルスＶＣＲが印加される第２段Ｎ２ｂを有する第２電荷制御キャパシタＣＣＲ２を含むことができる。
【０２９８】
図１３から図１８を参照すると、電荷制御回路４００の制御スイッチ回路５００は、
前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１に連結される第１のＰタイプトランジスタＭＰ１と、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１に連結される第１のＮタイプトランジスタＭＮ１を含むことができる。
【０２９９】
図１３から図１８を参照すると、電荷制御回路４００の制御スイッチ回路５００は、第１のＰタイプトランジスタＭＰ１と第１電荷制御キャパシタＣＣＲ１の第１段Ｎ１ａとの間に連結された第２のＰタイプトランジスタＭＰ２と、第１のＮタイプトランジスタＭＮ１と第２電荷制御キャパシタＣＣＲ２の第１段Ｎ１ｂとの間に連結された第２のＮタイプトランジスタＭＮ２を含むことができる。
【０３００】
第１のＰタイプトランジスタＭＰ１のゲートノードと第２のＰタイプトランジスタＭＰ２のゲートノードは連結できる。
【０３０１】
第１のＮタイプトランジスタＭＮ１のゲートノードと第２のＮタイプトランジスタＭＮ２のゲートノードは連結できる。
【０３０２】
前述したことによれば、電荷注入のための電荷制御キャパシタＣＣＲ１と電荷除去のための電荷制御キャパシタＣＣＲ２を別途に用いることによって、電荷注入及び電荷除去のための電荷格納を効果的に遂行することができる。
【０３０３】
図１３に図示された構造を有するタッチ回路１００は、シングル電荷制御方法を用いる場合、図１４のように駆動できる。
【０３０４】
図１５を参照すると、電荷制御回路４００の制御スイッチ回路５００は、第１のＮタイプトランジスタＭＮ１と前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１との間の連結の有無を制御する第１スイッチ（ＳＷ Ａ）と、第１のＰタイプトランジスタＭＰ１と前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１との間の連結の有無を制御する第２スイッチ（ＳＷ Ｂ）をさらに含むことができる。
【０３０５】
図１５に図示された構造を有するタッチ回路１００は、シングル電荷制御方法を用いる場合、図１６のように駆動できる。
【０３０６】
図１７を参照すると、電荷制御回路４００の制御スイッチ回路５００は、第１のＮタイプトランジスタＭＮ１と第２のＮタイプトランジスタＭＮ２が連結された地点と、第１のＮタイプトランジスタＭＮ１のゲートノードと第２のＮタイプトランジスタＭＮ２のゲートノードが連結された地点の間の連結の有無を制御する第３スイッチＳＷ Ｃと、第１のＰタイプトランジスタＭＰ１と第２のＰタイプトランジスタＭＰ２が連結された地点と、第１のＰタイプトランジスタＭＰ１のゲートノードと第２のＰタイプトランジスタＭＰ２のゲートノードが連結された地点の間の連結の有無を制御する第４スイッチＳＷ Ｄをさらに含むことができる。
【０３０７】
前述したことによれば、電荷注入のための第１電荷制御キャパシタＣＣＲ１と電荷除去のための第２電荷制御キャパシタＣＣＲ２を含む構造において、追加的なスイッチング素子を通じて効果的な電荷制御を遂行できる。
【０３０８】
図１７に図示された構造を有するタッチ回路１００は、シングル電荷制御方法を用いる場合、図１８のように駆動できる。
【０３０９】
図１３から図１８の構造は、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰが２つ以上である場合、図１０又は図１１と同一な方式で、第１及び第２電荷制御キャパシタＣＣＲ１、ＣＣＲ２などを共用化する構造で設計できる。
【０３１０】
以上で説明したタッチ回路１００を機能的なブロックダイアグラムで示すと、図１９の通りである。
【０３１１】
図１９は、実施形態に係るタッチ回路１００の機能ブロックダイアグラム（Function Block Diagram）である。
【０３１２】
図１９を参照すると、実施形態に係るタッチ回路１００は、タッチ駆動パルスＴＤＳが出力され、タッチ駆動パルスＴＤＳに応答して信号ＴＳＳが受信される入出力部１９１０と、入出力部１９１０で受信された信号ＴＳＳを調節する信号調節部１９２０と、信号調節部１９２０で調節された信号の入力を受けて信号処理を通じてセンシング値を生成する信号処理部１９３０を含むことができる。
【０３１３】
前述したタッチ回路１００を利用すれば、寄生キャパシタンスにより変質された電荷を制御してセンシング値を生成することによって、高精度なタッチセンシング結果を得ることができる。
【０３１４】
入出力部１９１０は信号出力及び信号受信のための構成であって、図９の第１マルチプレクサ回路９１０などを含むことができる。
【０３１５】
信号処理部１９３０は、信号増幅、積分、及びアナログデジタル変換処理などを含む信号処理を遂行することができる。
【０３１６】
したがって、信号処理部１９３０は、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰ、積分器ＩＮＴＧ、及びアナログデジタルコンバータＡＤＣを含むことができる。
【０３１７】
信号処理部１９３０は、センシングユニット観点から見ると、図９のセンシングユニットブロック９２０、第２マルチプレクサ回路９３０、及びアナログデジタルコンバータＡＤＣなどを含むことができる。
【０３１８】
これによれば、タッチ駆動を通じて得られる信号ＴＳＳは、信号処理を通じてタッチ情報獲得を遂行する信号に変換できる。
【０３１９】
信号調節部１９２０は、以上で説明した電荷制御回路４００と対応する構成である。
【０３２０】
このような信号調節部１９２０は、入出力部１９１０で受信された信号ＴＳＳに対応する電荷を制御（調節）することができる。
【０３２１】
このために、信号調節部１９２０は、電荷制御キャパシタＣＣＲと、前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰの反転入力端ＩＮ１と電荷制御キャパシタＣＣＲとの間の電流の流れを制御する制御スイッチ回路５００などを含むことができる。
【０３２２】
このような信号調節部１９２０を通じて信号処理部１９３０に入力される信号（電荷）を制御することによって、寄生キャパシタンスにより変質した電荷量だけの電荷が信号処理部１９３０に入力されてタッチセンシング誤りが発生することを防止できる。
【０３２３】
以下、以上で説明した実施形態に係るタッチセンシング方法について簡略に説明する。
【０３２４】
図２０は、実施形態に係るタッチセンシング方法のフローチャートである。
【０３２５】
図２０を参照すると、実施形態に係るタッチセンシング方法は、タッチ駆動パルスＴＤＳをタッチスクリーンパネルＴＳＰに供給するタッチ駆動パルス供給ステップ（Ｓ２０１０）と、タッチスクリーンパネルＴＳＰからタッチセンシング信号ＴＳＳを受信する信号受信ステップ（Ｓ２０２０）と、受信されたタッチセンシング信号ＴＳＳを調節する信号調節ステップ（Ｓ２０３０）と、調節された信号に対する信号処理を通じてセンシング値を生成する信号処理ステップ（Ｓ２０４０）と、センシング値に基づいてタッチ情報を獲得するタッチ情報獲得ステップ（Ｓ２０５０）などを含むことができる。
【０３２６】
前述したタッチセンシング方法を利用すれば、タッチスクリーンパネルＴＳＰのタッチ駆動を通じて得られた信号が寄生キャパシタンスにより変質する場合、これを正してタッチセンシング誤りが発生することを防止できる。
【０３２７】
以上で説明した実施形態によれば、タッチスクリーンパネルＴＳＰの内部又は外部で引き起こされた寄生キャパシタンス（Cpara）の影響を低減又は除去させることによって、高精度なセンシングデータを得ることができ、これにより、キャパシタンス基盤のタッチセンシング性能を向上させられるタッチ回路１００、タッチセンシング装置、及びタッチセンシング方法を提供することができる。
【０３２８】
また、実施形態によれば、タッチスクリーンパネルＴＳＰの内部又は外部で引き起こされた寄生キャパシタンス（Cpara）によって、タッチスクリーンパネルＴＳＰを駆動して得られる信号に対応する電荷量が図らずも変わる場合、これを補償して高精度なタッチセンシング結果（タッチ有無及び／又はタッチ位置）を得ることができるタッチ回路１００、タッチセンシング装置、及びタッチセンシング方法を提供することができる。
【０３２９】
また、実施形態によれば、タッチスクリーンパネルＴＳＰを駆動して得られる信号をそのまま利用するのではなく制御して用いることによって、寄生キャパシタンスによるノイズ成分が除去されたセンシングデータを用いて高精度なタッチセンシング結果（タッチ有無及び／又はタッチ位置）を得られるタッチ回路１００、タッチセンシング装置、及びタッチセンシング方法を提供できる。
【０３３０】
また、実施形態によれば、タッチ回路１００内の前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰに入力される電荷を制御できるタッチ回路１００と、これを含むタッチセンシング装置と、そのタッチセンシング方法を提供する効果がある。
【０３３１】
また、実施形態によれば、タッチ回路１００内の前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰに入力される電荷を制御できる電荷制御回路４００を含み、かつ電荷制御回路４００の面積減少構造を有するタッチ回路１００と、これを含むタッチセンシング装置とそのタッチセンシング方法を提供する効果がある。
【０３３２】
また、実施形態によれば、タッチ回路１００内の前置増幅器Ｐｒｅ−ＡＭＰに入力される電荷を制御できる電荷制御回路４００を含み、かつ電荷制御回路４００の面積減少と電荷制御効率性がある構造を有するタッチ回路１００と、これを含むタッチセンシング装置と、そのタッチセンシング方法を提供する効果がある。
【０３３３】
以上の説明及び添付の図面は本発明の技術思想を例示的に示すことに過ぎないものであって、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で構成の結合、分離、置換、及び変更などの多様な修正及び変形が可能である。したがって、本発明に開示された実施形態は本発明の技術思想を限定するためのものでなく、説明するためのものであり、このような実施形態によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は請求の範囲によって解釈されなければならず、それと同等な範囲内にある全ての技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【符号の説明】
【０３３４】
１００    タッチ回路
１１０    タッチコントローラ
４００    電荷制御回路
５００    制御スイッチ回路
【図１】
2018101412.tif 000011
【図２】
2018101412.tif 000012
【図３】
2018101412.tif 000013
【図４】
2018101412.tif 000014
【図５】
2018101412.tif 000015
【図６】
2018101412.tif 000016
【図７】
2018101412.tif 000017
【図８】
2018101412.tif 000018
【図９】
2018101412.tif 000019
【図１０】
2018101412.tif 000020
【図１１】
2018101412.tif 000021
【図１２】
2018101412.tif 000022
【図１３】
2018101412.tif 000023
【図１４】
2018101412.tif 000024
【図１５】
2018101412.tif 000025
【図１６】
2018101412.tif 000026
【図１７】
2018101412.tif 000027
【図１８】
2018101412.tif 000028
【図１９】
2018101412.tif 000029
【図２０】
2018101412.tif 000030