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觸摸感應器及包括該觸摸感應器的顯示裝置.pdf

摘要
申請專利號:

CN201610436017.0

申請日:

2016.06.17

公開號:

CN106257384A

公開日:

2016.12.28

當前法律狀態:

實審

有效性:

審中

法律詳情: 著錄事項變更IPC(主分類):G06F 3/041變更事項:申請人變更前:東部HITEK株式會社變更后:DB HiTek株式會社變更事項:地址變更前:韓國京畿道富川市遠美區變更后:韓國京畿道富川市遠美區|||實質審查的生效IPC(主分類):G06F 3/041申請日:20160617|||公開
IPC分類號: G06F3/041; G06F3/044 主分類號: G06F3/041
申請人: 東部HITEK株式會社
發明人: 李東勛
地址: 韓國京畿道富川市遠美區
優先權: 2015.06.19 KR 10-2015-0087674
專利代理機構: 上海和躍知識產權代理事務所(普通合伙) 31239 代理人: 胡艷
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201610436017.0

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2017.12.29|||2017.01.25|||2016.12.28

法律狀態類型:

著錄事項變更|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明披露的是一種觸摸感應器。觸摸感應器包括觸摸屏,觸摸屏包括在多行和多列中分布的多個感應節點以及與這些感應節點相連的多條感應線;觸摸感應單元,其配置成在第一時段,向所述感應線中至少一條提供驅動信號給所述感應節點的至少一個充電,并且在第二時段,在該感應節點上釋放電壓;以及在該第二時段能讓感應線短路的充電共享器或均衡器。

權利要求書

1.一種觸摸感應器,包括:
觸摸屏,所述觸摸屏包括在多行和多列中分布的多個感應節點以及與所述感應節點相
連的多條感應線;
觸摸感應單元,所述觸摸感應單元配置成在第一時段向所述感應線中至少一條提供驅
動信號而給所述感應節點的至少一個充電,并在第二時段在該感應節點上釋放電壓;和
配置成在所述第二時段將所述感應線短路的均衡器。
2.如權利要求1所述的觸摸感應器,其中所述的驅動信號是循環的或周期的信號。
3.如權利要求1所述的觸摸感應器,其中所述的第一時段是所述感應節點被所述驅動
信號充電的時間長度。
4.如權利要求1所述的觸摸感應器,其中在所述第二時段,在該感應節點上釋放電壓和
讓所述感應線短路是同時執行的。
5.如權利要求1所述的觸摸感應器,其中在所述第二時段,在該感應節點上的釋放電壓
和讓所述感應線短路是按順序執行的。
6.如權利要求1所述的觸摸感應器,其中:
所述觸摸感應單元包括配置成產生驅動信號的驅動信號發生器,連接于所述驅動信號
發生器和所述感應線之間的第一開關,以及連接于所述感應線和地電位之間的第二開關;
并且
在所述第一時段,所述第一開關響應于第一開關控制信號而合上,所述第二開關響應
于第二開關控制信號而斷開;而在所述第二時段,所述第一開關響應于第一開關控制信號
而斷開,所述第二開關響應于第二開關控制信號而合上。
7.如權利要求1所述的觸摸感應器,其中所述觸摸感應單元包括感應端,所述感應端配
置成對與所述感應線中相應一條相連的該感應節點上的電壓進行采樣、并且使用所采樣的
電壓執行感應操作。
8.如權利要求1所述的觸摸感應器,其中所述均衡器在所述第二時段內將所述感應線
中相鄰的兩根短路。
9.如權利要求1所述的觸摸感應器,其中所述均衡器還包括連接開關,所述連接開關配
置成在第二時段內將對應某一列的某一感應線與對應另一列的另一感應線短路。
10.如權利要求1所述的觸摸感應器,其中所述第一時段和第二時段是按順序的和/或
連續的。
11.如權利要求6所述的觸摸感應器,其中所述的均衡器包括充電共享開關,所述充電
共享開關配置成響應于一個以上共享控制信號而將相鄰的兩根感應線短路。
12.如權利要求11所述的觸摸感應器,其中所述充電共享開關的斷開或停止時間,晚于
所述第二開關的斷開或停止時間。
13.一種顯示裝置,包括:
屏驅動器,所述屏驅動器配置成在一幀的時間內將顯示操作和觸摸感應操作進行時
分;和
觸摸感應單元,所述觸摸感應單元配置成在第一時段內向多條感應線中至少一條提供
驅動信號而給所述感應節點的至少一個充電,并在第二時段內在該感應節點上釋放電壓;

配置成在所述第二時段將所述感應線短路的均衡器。
14.如權利要求13所述的顯示裝置,其中所述的驅動信號是循環的或周期性的信號。
15.如權利要求13所述的顯示裝置,其中所述第一時段是指所述感應節點被所述驅動
信號充電的時間長度。
16.如權利要求13所述的顯示裝置,其中
所述屏包括多個顯示電極,所述顯示電極配置成驅動和顯示與這些顯示電極相連的像
素;并且
所述的感應節點是所述顯示電極中的一個。
17.如權利要求13所述的顯示裝置,還包括:
配置成驅動所述數據線的數據驅動器;和
配置成驅動所述柵極線的柵極驅動器。
18.如權利要求16所述的顯示裝置,還包括在所述觸摸感應操作中,提供給所述感應節
點之外至少一個其他顯示電極的保護信號。
19.如權利要求18所述的顯示裝置,其中所述保護信號與所述的驅動信號相同。

說明書

觸摸感應器及包括該觸摸感應器的顯示裝置

本申請要求20015年6月19日提交的韓國專利申請No.10-2015-0087674的優先權,
其所有內容在此通過引用并入本申請。

技術領域

本發明涉及一種觸摸感應器及包含了該觸摸感應器的顯示裝置。

背景技術

觸摸感應器是一種允許用人的手指或其他接觸機構去接觸顯示裝置的屏幕上的
字符或圖形來輸入用戶命令的設備,其被附設在圖像顯示裝置上。觸摸感應器將人的手指
觸點或類似的接觸點轉換為電信號,并將轉換后的電信號作為輸入信號。

實施觸摸感應器的方式,可以有電阻式、光學感應式、電容式等等。在用手指或物
體接觸時,電容式觸摸感應器能探測到在手指與至少一個導電檢測圖案、接地電極、或者類
似物之間形成的電容變化,并將接觸點轉換為電信號。

為了方便使用和時尚的設計美學,一種包含了可輸入的觸摸感應器的觸屏式顯示
模塊,也早已是自動取款機(ATM)設備、如電視(TV)之類常見的家用電器、以及如蜂窩電話
之類的便攜式電子設備的首選。

最近,針對較薄的便攜式終端,已研制出一種內嵌式顯示裝置,其通過安裝組成顯
示設備中的觸摸屏的元件來構造。

發明內容

由此,本發明的各個實施例都涉及一種觸摸傳感器以及包括了該觸摸感應器的顯
示裝置,實質性地排除了一個或多個由于相關領域的局限和不足導致的問題。

本發明的一個目的是為了提高觸摸感應的靈敏度和精度,提供一種觸摸傳感器以
及包括了該觸摸感應器的顯示裝置。

本發明的其它優點、目的和特征見以下說明;本領域普通技術人員可從以下說明
或從本發明的實施中清楚看出本發明的部分內容。本發明的目的和其它優點由在說明書及
其權利要求以及附圖中特別指出的主題實現。

為了實現這些目的和其它優點,以及根據在本文中所體現的又作了廣泛說明的本
發明的用途,一個觸摸感應器可以包括觸摸屏,觸摸屏包括在多行和多列中分布的多個感
應節點以及與這些感應節點相連的多條感應線;觸摸感應單元,其配置成(i)在第一時段,
向所述感應線中至少一條提供驅動信號(例如給所述感應節點的至少一個充電)并且(ii)
在第二時段,在該感應節點上釋放電壓;以及在該第二時段能讓感應線短路的充電共享器
或均衡器。

所述的驅動信號可以是循環的或周期性的信號,并且第一時段可以是由所述驅動
信號讓感應線充電的時間長度。

在第二時段內,對感應節點上的電壓放電,可以與讓感應線短路同時執行。

另外,在第二時段內,對感應節點上的電壓放電也可以與感應線短路按順序進行。

所述的觸摸感應單元,可包括配置成產生驅動信號的驅動信號發生器,連接于所
述驅動信號發生器和所述感應線之間的第一開關,以及連接于所述感應線和地電位之間的
第二開關。在所述第一時段,所述第一開關響應于第一開關控制信號而合上,所述第二開關
響應于第二開關控制信號而斷開。另外,在所述第二時段,所述第一開關響應于第一開關控
制信號而斷開,所述第二開關響應于第二開關控制信號而合上。

所述觸摸感應單元可以包括一個感應端,用以在與這個感應端所對應的感應線相
連的感應節點上進行電壓采樣,并且使用該采樣的電壓執行感應操作。

在第二時段內,所述的均衡器可以使得兩根相鄰的感應線短路。

所述的均衡器還可以包括一個連接開關,用以將與對應某一列感應節點相連的感
應線與對應另一列感應節點相連的感應線進行短路。

第一時段和第二時段可以是按順序的和/或連續的。

所述均衡器可以包括多個響應于一個以上共享控制信號而讓相鄰兩根感應線短
路的充電共享開關。所述充電共享開關的切斷時間可以晚于所述第二開關的切斷時間。

本發明的另一方面,一種顯示裝置可以包括屏驅動器,所述屏驅動器配置成在一
幀的時間內將顯示操作和觸摸感應操作進行時分;觸摸感應單元,所述觸摸感應單元配置
成(i)在第一時段內向多條感應線中至少一條提供驅動信號而給所述感應節點的至少一個
充電,并(ii)在第二時段內在該感應節點上釋放電壓;和配置成在所述第二時段將所述感
應線短路的均衡器

所述的驅動信號可以是循環的或周期性的信號,并且第一時段可以是用所述驅動
信號讓感應節點充電的時間長度。

所述屏包括多個顯示電極,所述顯示電極配置成驅動和顯示與這些顯示電極相連
的像素。此外,所述的感應節點是所述顯示電極中的一個。

所述的顯示裝置還可以包括一個用以驅動那些數據線的數據驅動器和一個用以
驅動柵極線的柵極驅動器。

在觸摸感應操作中,提供給所述感應節點之外至少一個其他顯示電極的保護信
號。另外,所述保護信號可以與所述驅動信號是一樣的。

本發明的上述概述和下面的詳細說明都是示例性和解釋性的,旨在提供對所要求
保護的本發明的進一步解釋。

附圖說明

所包括的附圖作為本申請的一部分,是為了進一步理解本發明,該附圖舉例說明
本發明的具體實施方式,并結合描述,用于解釋本發明的原理。附圖中:

圖1是根據本發明一個或多個實施方案的示例性的觸摸感應器的框圖;

圖2是圖1中的根據本發明一個或多個實施方案的示例性的第一開關電路的示意
圖;

圖3是根據本發明一個或多個實施方案的一個示例性的均衡器或充電共享器的示
意圖;

圖4是圖1中的根據本發明的一個或多個實施方案的一個示例性的觸摸感應器的
示意圖;

圖5是根據本發明一個或多個實施方案的示例性的第一開關控制信號、第二開關
控制信號、共享控制信號和驅動信號的時序圖;

圖6是根據本發明一個或多個實施方案的替代的示例性第一開關控制信號、第二
開關控制信號、共享控制信號和驅動信號的時序圖;

圖7是根據本發明一個或多個實施方案的又一示例性第一開關控制信號、第二開
關控制信號、共享控制信號和驅動信號的時序圖;

圖8是根據本發明一個或多個實施方案的一個顯示裝置的示例性結構的圖;

圖9是根據本發明一個或多個實施方案的一個適用于圖8所示的顯示裝置的示例
性顯示屏;

圖10是一個示例性的第一個幀周期的示意圖;

圖11是圖8所示的根據本發明一個或多個實施方案的觸摸感應器的示例性的第一
控制信號、第二控制信號、共享信號和充電電壓的時序圖;

圖12是圖8所示的根據本發明一個或多個實施方案的觸摸感應器的示例性的第一
控制信號、第二控制信號、共享信號和充電電壓的另一時序圖;

圖13是圖8所示的根據本發明一個或多個實施方案的觸摸感應器的示例性的第一
控制信號、第二控制信號、共享信號和充電電壓的又一時序圖;

具體實施方式

現在將詳細介紹本發明的各個實施例,也就是在附圖中示出的本發明的例子。對
于元件的說明,應理解為:當一個元件或層稱作在另一元件或層的“之上”或“之下”,那么應
理解為該元件或層可直接在另一元件或層之上或之下,或者也可存在中間元件或層,并且
對“之上”或“之下”的判斷要根據圖紙來理解。

為了解釋方便和清晰,下面圖中的元件可能會夸大、省略、或者是示意說明,圖中
元件的大小不能完全反映其實際尺寸。此外,附圖中相同的參考標號一般表示相同的或者
相似構成的元件。

圖1是根據本發明的一個或多個實施方案的示例性感應器100的框圖

參見圖1,該示例性觸摸感應器100可以包括一個觸摸顯示屏110,一個觸摸感應單
元120,以及一個充電共享器或均衡器130。

所述觸摸顯示屏110大體上可獨立地履行功能,而且可以包括多個感應節點S11~
Snm和多條感應線L11~Lnm,這里n和m是整數,每一個都是比1大的自然數。所述感應節點
S11~Snm和感應線L11~Lnm的位置是不同的。

所述感應節點S11~Snm(n和m中每一個都是比1大的自然數)可以用比如一個感應
墊、坐標、感應點、節點、或感應節點陣列等等這樣的術語來替代。

所述感應節點S11~Snm(n和m中每一個都是比1大的自然數)可以布置成一個行列
分布的矩陣形式,并不限于此。

比如,所述觸控面板110包括一個帶有彼此間距分開的感應墊的電極圖案層(未顯
示),一個在電極圖案層的前面、上面或下面的基板(未顯示)、一個在電極圖案層的后面、上
面或下面的絕緣層(未顯示)。

所述電極圖案層可以包括至少一種透射的或透明的導電材料或至少由一種透射
的或透明的導電材料組成。比如,該透射的或透明的導電材料可以由銦錫氧化物(ITO)、氧
化錫(TO)、氧化鋅銦(IZO)、氧化銦錫鋅(ITZO)、氧化銦鋁鋅(IAZO)、氧化鋅銦鎵(IGZO)、氧
化銦鎵錫(IGTO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化銻錫(ATO)、氧化鎵鋅(GZO)、碳納米管(CNT)、導電聚
合物、和/或透明銀(Ag)油墨、或透明銅(Cu)油墨組成。

所述電極圖案層可以是一層或多層玻璃或塑料,并且可由常規的涂層和圖案化形
成,從而形成所述感應節點陣列S11~Snm(n和m的每個數值都比1大)。

所述基板可以是一層高透光率的介電膜或者說包括了高透光率的介電膜。所述襯
底可以至少包括玻璃,聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰亞胺
(PI),與聚丙烯酸酯中的一種。

所述絕緣層可以包括一透射的或透明的絕緣層,比如一層PET或其他類似的絕緣
材料層。根據本發明的一個或多個實施例,可以將一屏蔽層設置在該絕緣層的下面,以便消
除可能會引入電極圖案層的電磁干擾(EMI)和噪聲。

所述觸摸屏110的一層或多層,可以根據一種或多種面板設計方法,可與至少其顯
示層中的一層合并。或者,不與顯示層合并的觸摸顯示屏,可以包括一個2D感應節點陣列
(可以用一個合適的方法來實施)。本發明的實施例可以被應用到任何一個包括了2D感應節
點陣列的觸摸感應系統中。

所述感應線L11~Lnm中的每一根(n和m中每一個都是比1大的自然數)都可以與感
應節點S11~Snm(n和m中每一個都是比1大的自然數)中的至少一個感應節點相連接。比如,
某一根感應線與感應節點S11~Snm(n和m中每一個都是比1大的自然數)中相應的一個感應
點進行電連接。

所述感應線L11~Lnm(n和m中每一個都是比1大的自然數)既可以是驅動感應節點
S11~Snm(n和m中每一個都是比1大的自然數)的驅動線,也可以是探測觸摸是否發生或完
成了的感應線,但不限于此。因此,根據本發明的一個或多個實施例,所述驅動線和感應線
是可以分開的。

所述觸摸感應單元120與所述感應線L11~Lnm(n和m中每一個都是比1大的自然
數)可以電連接,并至少給感應線L11~Lnm(n和m中每一個都是比1大的自然數)中的一根提
供驅動信號。比如,該驅動信號可以是脈沖信號、交流(AC)電流信號,或者電壓信號。另外,
該驅動信號可以是循環或周期信號。

所述觸摸感應單元120可以按順序依次給感應線L11~Lnm(n和m中每一個都是比1
大的自然數)提供該驅動信號,或者可以同時給兩根以上的感應線提供該驅動信號。比如,
觸摸感應單元120可以給與每一列所對應的感應節點相連接的那些感應線同時提供驅動信
號。

在這里,“同時”一詞可以指精確同時出現的情況,也可以是幾乎或基本上同時出
現的情況。比如,一種“同時”的情況是指可以幾乎同時開始和結束的情況和/或一種至少部
分時間段重疊的情況。

圖4是圖1中觸摸感應單元120的一個示例性實施例的示意圖。

圖4示出了用于感應觸摸屏110某一列示例性觸摸感應單元120的一部分。對應其
他列的所述觸摸屏110的其余部分,與圖4所示的那一列可以是相同或類似的。

參見圖4,觸摸感應單元120可以包括驅動信號發生器410-1~410-n(n是比1大的
自然數),其配置成產生驅動信號IS,驅動信號發生器410-1~410-n(n是比1大的自然數)配
置成將所述驅動信號IS提供給感應線L11~Lnm(n和m中每一個都是比1大的自然數)、屏電
容器Cp1-Cpn、感應終端251-1至251-n(n是比1大的自然數)。在一個實施例中,驅動信號發
生器410-1~410-n是一個或多個電流源,或者說包括了一個或多個電流源。

該觸摸感應單元120還可以包括一個多路復用器(未顯示),以便所述的驅動信號
發生器410-1~410-n(n是比1大的自然數)出來的驅動信號IS,可選擇性地傳輸給對應觸摸
屏110某一列(比如第一列)感應節點S11~Sn1所連接的各條感應線L11~Ln1。另外,所述多
路復用器(未顯示)可以依次或同時把各路驅動信號提供給多列。

所述驅動信號發生器410-1~410-n(n是比1大的自然數)產生的驅動信號IS可以
同時或依次提供給與對應由多路復用器選擇的某一列(比如,第一列)的感應節點(比如,
S11至Sn1)所連接的感應線。

一個屏電容401可以與所述感應線(比如L11~Ln1)和一個地電位GND相連接。所述
屏電容器401可以是一個由驅動信號IS進行充電的感應節點的驅動電容。

所述屏電容401的各電容量Cp1~Cpn,可以既包括相應的驅動電容器的電容,也包
括感應線(比如,L11~Ln1)與地點位(比如,一個地面)之間的一個電容值。R1至Rn可以是所
述感應線L11至Ln1的電阻。

所述的驅動信號供給器410-1~410-n(n是比1大的自然數)可以把從驅動信號發
生器(比如410-1)那里來的驅動信號IS提供給一根感應線(比如L11),而對某一感應節點充
電,或者讓那個感應節點向地電位GND釋放電壓。

比如,在第一時段P1內(比如,參見圖5),所述驅動信號供給器410-1~410-n(n是
比1大的自然數)可以把所述驅動信號IS提供給感應線L11~Ln1,并且通過驅動信號IS給與
感應線L11~Ln1連接的感應節點加上充電電壓Vd1至Vdn。在這種情況下,電壓值Vd1至Vdn
是由觸摸屏電容器401的電容和觸壓物體(比如手指或手寫筆)與感應節點S11至Sn1(n是大
于1的自然數)之間的觸摸電容決定的。

此外,在第一時段P1后,(比如,參見圖5),在第二時段P2內,驅動信號供給器410-1
~410-n(n是比1大的自然數),將各感應線上的電壓Vd1至Vdn釋放至地電位GND。

所述第一時段P1可以是所述驅動信號給相應的感應節點充電的那個時段,第二時
段P2可以是感應節點上的電壓被放電的那個時段(比如,該節點在第一時段被充了電的)。
第一時段P1和第二時段P2可以是接連的且連續的,而在有些實施例中P1和P2是周期性地執
行的。

所述驅動信號供給器410-1~410-n(n是比1大的自然數)可以包括一個連接在驅
動信號發生器410-1至410-n與感應線L11至Ln1之間的第一開關421,以及連接在地電位GND
和相應感應線(比如,L11)之間的第二開關422。

所述第一開關421響應于第一開關控制信號CW1而啟動(比如,合上或斷開),所述
的第二開關422響應于第二開關控制信號CW2而啟動(比如,合上或斷開)

當啟動第一開關421和第二開關422時,可以在第一時段P1進行充電,可在第二時
段P2進行放電。

感應終端251-1至251-n(n是比1大的自然數)中的每一個都可在與其對應的那根
感應線L11至Ln1(n是比1大的自然數)連接的感應節點上進行電壓采樣,并且感應(比如,執
行一個所用的感應操作)所采得的電壓Sa1至San(n是比1大的自然數)。

比如,感應終端251-1至251-n(n是比1大的自然數)中的每一個都可包括一個采樣
及保持電路模塊,這個采樣及保持電路模塊可以在相應的感應節點放電之前,在感應節點
上進行即時電壓采樣,并且保持采樣電壓Sa1至San(n是比1大的自然數),從而進行感應操
作。

比如,所述感應終端251-1至251-n(n是比1大的自然數)中的每一個可對采樣保持
模塊中的采樣電壓Sa1至San(n是比1大的自然數)進行放大、模擬輸入信號轉為數字輸出信
號、處理數字信號等操作,從而檢測感應節點S11至Snm上電容或充電的變化和/或數值。

比如,所述觸摸感應單元120還可以包括一個放大器,一個A/D轉換器,和/或一個
數字信號處理器,該放大器用以放大采樣保持模塊所采得的電壓Sa1至San(n和m分別是比1
大的自然數),該A/D轉換器接收放大器的輸出電壓,把模擬輸入信號轉換成數字輸出信號,
該數字信號處理器通過處理數字信號,用以檢測感應節點上的充電量的變化和/或感應節
點的電容。

所述均衡器130可以將感應線L11至Lnm(n和m分別是比1大的自然數)中的兩根以
上短路。比如,在第二時段P2期間,所述均衡器130可以將其中相鄰的兩根感應線短路。

比如,所述均衡器130可以將觸摸屏110上給定的某一列的感應點所連接的那些感
應線(比如,L11至Ln1)短路。所述均衡器130可以對其他各列所對應的感應線(比如,L22至
Ln2)分別(比如,依次)或同時短路。

所述均衡器130可以包括多個開關電路131-1至131-m(m是大于1的自然數)

所述的多個開關電路131-1至131-m(m是大于1的自然數)可以將觸摸屏110上與對
應某一列上的各感應點所連接的那些感應線短路。

所述開關電路131-1至131-m(m是大于1的自然數)中的每一個都可以包括多個共
享開關。

圖2是根據本發明的實施例,針對圖1中所示例的第一開關電路131-1的示意圖。

參考圖2,所示例的第一開關電路131-1可以包括多個共享開關201-1至201-n(n是
大于1的自然數),這些開關響應于共享開關信號Cs1至Csn(n是大于1的自然數)而觸發。

每個共享開關201-1至201-n(n是大于1的自然數)都可以連接在與對應觸摸屏110
的每一列(比如,第一列)感應節點(比如,S11至Sn1)相連接的那些感應線(比如L11至Ln1)
中的相鄰的兩根之間。

比如,在第二時段P2期間,共享開關201-1至201-n(n是大于1的自然數)可以同時
合上,并且感應線(比如L11至Ln1)可以被短路。

雖然圖2示意的僅僅是第一開關電路131-1,但是圖1中的其他開關電路131-2至
131-m也是以同樣的方式布置的,從而實施與第一開關電路131-1同樣的功能或操作。

圖5是根據本發明的實施例的示例性的第一、第二開關控制信號CW1和CW2、共享控
制信號Cs1至Csn、以及驅動信號Vd1至Vdn的時序圖。

參考圖5,在第一時段P1內,第一開關控制信號CW1可以在第一電位(比如,在高電
位),第二開關控制信號CW1可以在第二電位(比如,在低電位),以及共享控制信號Cs1至Csn
可以在第二電位(比如,在低電位)。

第一時段P1可以是所述驅動信號IS給一個感應節點充電的那段時間長度。

繼第一時段P1后的第二時段P2內,第一開關控制信號CW1可以在第二電位(比如,
在低電位),同時,第二開關控制信號CW2和共享控制信號Cs1至Csn可以在第一電位(比如,
在高電位)。

在第二時段P2內,感應節點上所充的電壓Vd1至Vdn可以被放電,并且感應線可以
被短路。比如,在第二時段P2內,對感應節點上所充的電壓放電與讓感應節點短路可以同時
進行,或者先對感應節點上所充的電壓Vd1至Vdn執行放電,然后執行感應節點的短路。

所述第二開關控制信號CW2和共享控制信號Cs1至Csn的第一電位,至少是可以部
分重疊。

比如,所述第二開關控制信號CW2和共享控制信號Cs1至Csn可以彼此同步,并且可
以有相同的相位。

所述第二開關CW2和共享開關201-1至201-n(n為大于1的自然數)可以是同時合上
的。此外,所述第二開關CW2的啟動時間或者合上信號可以早于共享開關201-1至201-n(n為
大于1的自然數)的啟動時間或者合上信號。

為了平穩執行充電共享的運行,充電共享操作的結束或者停止時間,可以晚于感
應節點放電的結束或停止時間。

比如,在第一時段P1內,共享開關201-1至201-n(n為大于1的自然數)的斷開或停
止時間,或者共享控制信號Cs1至Csn的下降時間,都可以晚于第二開關CW2的斷開時間、或
停止時間以及第二開關控制信號CW2的下降時間。

當所述第二開關CW2合上時,觸摸屏110的每一列所對應的節點上的電壓Vd1至Vdn
可以被放電。同時,當共享開關201-1至201-n(n為大于1的自然數)合上時,感應線L11至Ln1
可以被短路,觸摸屏110的每一列所對應的節點的電量可以被均衡。

由于感應線L11至Ln1的長度不同,電阻R1至Rn也就不同。當感應節點開始被充電
時,同樣的驅動信號可以被加到電阻不同的感應線上。這樣,在開始充電的時候,加到感應
線上的電壓值也就是不同的。

比如,感應線上距離遠的那個感應節點的電阻值高,它的起始電壓也相對大,同
樣,感應線上近距離的感應節點的起始電壓就相對小。

對感應節點執行共享或均衡,是為了在充電的時候(比如,CW1的上升時間),防止
感應節點的起始電壓發生變化。

由于感應器圖案的位置不同、感應線的長度不同,或者寄生電容的不同,所述觸摸
屏電容器401的電容Cp1至Cpn可能是不一致的。因此,感應節點上的充電電壓Vd1至Vdn不會
是均勻的或一樣的。

通過第二時段P2內的放電和共享或均衡,感應線的感應節點的充電電壓Vd1至Vdn
可以都是一樣的共享電壓,或者變得均勻一致。

如上所述,在一個觸摸操作期間,當一個觸摸操作的多個周期完成時,儲存在感應
節點S11至Snm上的電量可以被放電,所以就這一點而言,對應觸摸屏110的每一列的那些感
應線可以在下一個觸摸操作之前被短路。因此,根據本發明的一個或多個實施例,每一列的
感應線之間的初始狀態,比如,初始電壓,其幅值是可以被均衡的,這樣就改進了觸摸感應
的靈敏度和精度。

盡管圖5所示的僅僅是感應節點的一個周期的充電和放電,但是,針對圖5的說明,
同樣可以應用到所有周期里的一個感應周期的充電、放電和共享(比如,電量均衡)。

圖6是根據本發明的一個或多個實施例的示例性第一開關CW1和第二開關CW2的控
制信號、共享控制信號Cs1至Csn,和驅動信號Vd1至Vdn的時序圖。

參見圖6中的第一時段的P4與上述圖5中所說的第一時段P1是一樣的。

圖6與圖5的不同之處是,圖6中在第二時段P6內,對感應節點上所充的電壓執行放
電和對感應線執行短路,可以依次進行。比如,對感應線執行短路,可以放在感應節點的放
電運行結束以后。

在第二時段P6的前半段t6至t7內,第一開關控制信號CW1可以維持在一個第二電
位(比如,低電位),第二開關控制信號CW2可以維持在一個第一電位(比如,高電位),共享開
關控制信號Cs1至Csn可以維持在第二電位(比如,低電位)。

在第二時段P6的第一半段t6至t7內,對感應節點上所充的電壓Vd1至Vdn可以執行
放電。

在第二時段P6的第二半段t7至t8內,第一開關控制信號CW1可以維持在第二電位
(比如,低電位),第二開關控制信號CW2可以維持在第二電位(比如,低電位),共享開關控制
信號Cs1至Csn可以維持在第一電位(比如,高電位)。

在第二時段P6的第二半段t7至t8內,感應節點的電壓都可以到達共享電壓Vs,或
者通過共享或電量均衡后,各節點的電壓都一致。

盡管圖6所示的第二時段P6的第一半段和第二半段是暫時不重疊,但是,根據本發
明的一個或多個實施例,第二時段P6的前半段和第二半段可以是部分地重疊的。

圖5表示的是,在第二時段P6期間,對感應節點上所充電壓的放電與對感應線的共
享是可以同時進行的,但是圖6表示的是,在第二時段P6期間,感應線的共享是可以在對感
應節點上所充電壓的放電之后進行的。

在圖5和圖6中的地電位GND是用來對感應節點放電的,不僅僅受限于這種方式。因
此,根據本發明的一個或多個實施例,低于感應節點的充電電壓的穩定的參考電壓也是可
以采用的。

在第二時段P6期間,均衡器130可以把與某一列上所對應的感應節點相連接的一
根或更多根感應線與另一列上所對應的感應節點相連的感應線的某一根進行短路。

雖然圖6示意的僅僅是一個時段(比如,第一時段)的一個感應節點的充放電,但
是,圖6說明的內容同樣可以應用到每一幀的一個感應時段的充電、放電、共享或均衡。

圖3示意的是一個適用于圖1所示的共享器或電量分配器的示例性共享器或電量
分配器130a的框圖。圖1中相同的參考標記表示相同的元件,同樣的元件可以示意性地說明
或不說明。

參見圖3,均衡器130a可以包括多個開關電路131-1至131-m和連接開關301-1至
301-m。

連接開關301-1至301-m可以用來短路對應于觸摸屏110的相鄰兩列的感應線。

比如,連接開關301-1至301-m可以被連接于觸摸屏110的某一列的感應節點相連
的某一感應線與相鄰一列的感應節點相連的某一感應線之間。連接開關301-1至301-m可以
應開關控制信號SSW1至SSWm而啟動。

通過連接開關301-1至301-m的短路,可以與感應節點上的充電電壓的放電或者感
應線的短路同時進行。比如,通過連接開關301-1至301-m的短路與感應線的短路同時進行。

比如,開關控制信號SSW1至SSWm與圖5中的第二開關控制信號CW2,或者至少共享
信號Cs1至Csn的某一個可以同步。比如,開關控制信號SSW1至SSWm與共享信號Cs1至Csn可
以是同步的,并有相同的相位。

比如,圖6中的開關控制信號SSW1至SSWm和共享信號Cs1至Csn可以彼此同步,并且
有同樣的相位。

根據本發明的幾個實施例,為了均衡所有的感應節點(或進行共享),從而進一步
提高觸摸感應的靈敏度和精度,可以將觸摸屏110所有的感應線通過連接開關301-1至301-
m而被短路。

參照圖1,雖然對自電容感應方式作出了說明,但是并不限于此,圖1說明的內容同
樣可以應用到某一種互電容感應方式中。

比如,根據本發明的一個或多個實施例,一個觸摸感應器的觸摸屏可以包括多個
共用一個驅動信號的感應線、多個輸出一個感應信號的感應線和一個放置在相鄰的驅動線
與感應線之間的互電容。“互電容”這個術語也適用于感應節點。以上內容的說明同樣也適
用于感應線的充電共享或均衡操作。

圖7又是根據本發明的一個或多個實施例的第一開關信號CW1和第二開關CW2、共
享開關信號Cs1至Csn、驅動信號Vd1至Vdn的另一個示例性時序圖。

參考圖7,在第一時段P7;第一開關控制信號CW1可以處在第一電位(比如,高電
位),第二開關控制信號CW2可以處在第二電位(比如,低電位),共享開關信號Cs1至Csn可以
從第一電位(比如,高電位)變化到第二電位(比如,低電位)。

第一時段P7的時間長度,可以是由驅動信號IS對感應節點的充電的時間長度。

在第一時段P7內;第一開關控制信號CW1可以從第二電位(比如,低電位)向第一電
位(比如,高電位)轉變。在第一時段P7的第一半段t9至t10期間,第一開關控制信號CW1的電
位處在第一電位,驅動信號IS可以在節點上進行充電操作。在第一時段P7的第二半段t10至
t11期間,第一開關控制信號CW1的電位處在第二電位,該感應節點上的電壓可以被維持。

在第一時段P7以后的第二時段P8內,第一開關控制信號CW1可以維持在第二電位
(比如,低電位),同時,第二開關控制信號CW2和共享控制信號Cs1至Csn可以處在第一電位
(比如,高電位)。

第二時段P8內,感應節點上的電壓Vd1至Vdn可以被放電,感應線可以被短路。比
如,第二時段P2內,感應節點上的放電和感應線的短路可以同時進行,或者感應節點上的放
電可先于感應線的短路。

在感應節點上的電壓放電以后,通過讓感應線短路進行的共享或者電量均衡都可
以被終止。

比如,如圖7所示,為了順利進行電量均衡或共享的運行,所述共享開關201-1至
201-n(n為大于1的自然數)的切斷或停止時間、或者共享控制信號Cs1至Csn的下降時間,都
可以遲于第二開關CW2的切斷時間或停止時間或第二開關控制信號CW2的下降時間。

第二開關控制信號CW2的第一電位和共享控制信號Cs1至Csn的第一電位可以彼此
部分重疊。

比如,第二開關控制信號CW2和共享開關201-1至201-n(n為大于1的自然數)可以
同時合上。另外,第二開關控制信號CW2的啟動時間或合上時間,可以早于共享開關201-1至
201-n(n為大于1的自然數)的啟動時間或合上時間。

當第二開關控制信號CW2合上時,觸摸屏110的每一列上的感應節點的電壓(Vd1至
Vdn)都可以被放電。同時,共享開關201-1至201-n(n為大于1的自然數)合上時,感應線L11
至Ln1可以被短路,觸摸屏110的每一列上的感應節點可以被電量均衡。

圖8是一個根據本發明的一個或多個實施例的示例性顯示裝置200的一個結構框
圖。圖8所示的顯示裝置200可以是一個內嵌式顯示裝置。

所述顯示裝置200可以包括屏210、時序控制器220、數據驅動器230、柵極驅動器
240、觸摸感應裝置250、以及共享器或均衡器260。

所述的時序控制器220、數據驅動器230、以及柵極驅動器240可以包括在一個控制
器內,或者作為一個顯示集成電路IC401被包括在內。另外,觸摸感應單元250和共享器或均
衡器260可以被包括在觸摸感應集成電路IC內,不僅限于此。

所述的顯示集成電路IC401,在顯示操作操作中可以驅動所述屏210的顯示部件,
在觸摸感應操作中可以驅動顯示板210的觸摸感應部件。

在觸摸感應運行時段,在完成多個周期或實例后,觸摸感應集成電路IC可以為感
應下一次觸摸,對感應節點上的電荷進行放電。在這一點上,感應節點上的電量均衡或共享
的操作可以比感應下一次觸摸早執行。

所述屏210可以是一個包括了一個觸摸感應單元或觸摸屏的顯示屏。比如,屏210
可以是采用電容法的內嵌式屏,在一幀期間,顯示驅動和觸摸驅動是時間分離(time-
separated)的或時間切分(time-divided)的。

圖9是一個適合于用作圖8中的屏210的一個示例性的屏210的示意圖。

參見圖8和圖9,屏210可以包括數據線DL1至DLm(m是大于1的自然數)、柵極線GL至
GLn(n是大于1的自然數)、顯示顏色的顯示像素P11至Pnm(每一個n和m是大于1的自然數)。

顯示像素P11至Pnm(每一個n和m是大于1的自然數)中的每一個,都可以包括一個
像素電容器Pc和一個像素晶體管TR。所述的像素晶體管TR可以包括一個與一根柵極線相連
的柵極(比如;GL1)、一個與一根數據線(比如;DL1)相連的漏極(或源極)、一個與由數據線
和柵極線彼此交叉形成的像素電容器Pc的一端相連的源極(或漏極)。

此外,屏210可以包括多個與顯示像素P11至Pnm(每一個n和m是大于1的自然數)的
像素電容器的另一端相連的公共電極CE11至CEij(每一個i和j都是大于1的自然數;沒有顯
示)。雖然圖8所示的情況是四個相鄰的像素(比如,P11;P12;P21;和P22;或其他2×2像素
塊)公用一個公共電極,但是并不限于這種方式,還可以作出各種改進。

比如,屏210可以分成兩組或更多組,其中每一組都包括多個個顯示像素。每一組
的顯示像素不可以彼此重疊。

每個公共電極CE11至CEij(每一個i和j都是大于1的自然數;沒有顯示)都可以與
對應其中一組(e.g.;CE11)的顯示像素P11至P22的其它的像素電容器公共相連。

所述公共電極CE11至CEij(每一個i和j都是大于1的自然數;沒有顯示),在顯示操
作中,為了驅動一個液晶元件或一個像素,可被當作一個電極來為顯示像素P11至Pnm(n和m
都是大于1的自然數)提供一個公共電壓Vcom,在觸摸感應操作中,也可以被當作一個電極,
為觸摸感應提供一個驅動信號。

比如,在觸摸感應操作的那個時段,公共電極CE11至CEij(i和j都是大于1的自然
數)可以用作感應節點、坐標、感應點、節點、或感應節點陣列。

此外,觸摸監測可以用一種探測公共電極之間的自電容變化的方法,或者可以用
一種探測公共電極之間的互電容變化的方法來完成。

柵極線可以被稱為“柵電極”;數據傳輸線路可以被稱為“數據電極”,柵電極和數
據電極可以統稱為顯示電極。

前面提及的屏210僅僅是一個實施例,因此,根據本發明的其他實施例,屏210可以
是包括各種類型的內嵌式顯示屏。

所述時序控制器220可以產生驅動屏210的數據DATA、控制數據驅動器230的第一
控制信號S1、控制柵極驅動器240的第二控制信號S2、控制觸摸感應單元250的第三控制信
號S3、控制均衡器260的第四控制信號S4。

比如,第一控制信號S1可以包括一個被輸入到一個數據驅動器230的移位寄存器
的水平啟動信號、一個啟用信號、一個時鐘信號CLK、一個水平線路信號(或者一個水平同步
信號)、或者一個幀信號(或者一個垂直同步信號)。

所述幀信號可以是限定一幀的信號。比如,一個周期性的或循環的幀信號的周期,
可以被設置為一幀。此外,水平行信號可以是一個限定要求把數據寫到屏210的一個陣列中
某一行的各像素的周期信號。一個周期的或循環的水平行信號的周期可以是一個水平方向
的周期。

圖10是一個示例性的幀周期的示意圖

參見圖10,顯示裝置200的一幀,可以包括一個分時顯示時段Pd和觸摸感應時段
Pt。

所述的數據驅動器230可以包括移位寄存器、鎖存單元、電平轉換器、模/數轉換
器、和輸出單元(比如,輸出驅動器或輸出緩沖器)。

所述的移位寄存器可以響應于啟用信號和時鐘信號而產生一個移位信號,以便能
把數據DATA存儲在鎖存單元中。所述的鎖存單元可以應移位信號存貯數據DATA。電平轉換
器可以轉換存儲在鎖存單元中的數據DATA的電壓量。一個模/數//轉換器可以把數字的移
位數據DATA轉換成一個模擬信號。所述的輸出單元可以放大或緩存從數/模轉換器中出來
的模擬信號,并且把放大了的或緩存了的模擬信號輸出到數據線DL1至DLm

所述柵極驅動器240可以應第二開關控制信號S2驅動柵極線。

比如,柵極驅動器240可以應第二控制信號S2,把柵極驅動信號G1至Gn(n為大于1
的自然數)輸出給柵極線GL至GLn(n為大于1的自然數),根據柵極驅動信號G1至Gn(n為大于
1的自然數),顯示像素中與一相應的柵極線相連的的晶體管TR可以被合上或切斷。

在觸摸感應時段Pt的觸摸感應操作中,觸摸感應單元250可以提供驅動信號給公
共電極CE11至CEij(i和j都是大于1的自然數),并且可以因觸摸引起的公共電極的自電容
變化或根據公共電極之間的互電容的變化,監測到從公共電極CE11至CEij(i和j都是大于1
的自然數)接收來的一個信號。

參見圖9,屏210還可以包括與公共電極CE11至CEij(i和j都是大于1的自然數)相
連的感應線L11至Lnm。

所述均衡器260可以將兩根或更多根感應線L11至Lnm(n和m都是大于1的自然數)
短路。比如(參見圖10),在第二時段P2,均衡器260可以將感應線L11至Lnm(n和m都是大于1
的自然數)中相鄰的兩根感應線短路。

所述均衡器260可以包括多個開關電路260-1至260-m(n和m都是大于1的自然數)。
所述開關電路260-1至260-m(n和m都是大于1的自然數)中的每一個都可以將與對應屏210
中某一列的感應節點相連的感應線短路。每個開關電路260-1至260-m(n和m都是大于1的自
然數)都可以包括多個開關。

針對圖1~3中的均衡器130和130a的說明,可以應用到圖8中的均衡器260。另外,
圖1和2的開關電路131-1至131-m的說明可以應用到開關電路260-1至260-m(n和m都是大于
1的自然數)上。

所述觸摸感應單元250還可以進一步包括一個產生驅動信號的驅動信號發生器、
一個把驅動信號提供給感應線L11至Lnm(n和m都是大于1的自然數)的驅動信號供給器、一
個顯示屏電容器和多個感應終端251-1至251-n(n是大于1的自然數)。此外,觸摸感應單元
250還可以進一步包括一個數/模轉換器和一個數字信號處理器。

針對圖1和圖4中觸摸感應單元120、驅動信號發生器410-1至410-n、驅動信號供給
器420-1至420-n,以及顯示屏電容器的說明,都同樣適用于觸摸感應單元250。

圖11是一個根據本發明的一個或多個實施例的示例性第一開關控制信號和第二
開關控制信號CW1和CW2、共享控制信號Cs1至Csn、觸摸感應單元250的感應節點的電壓Vd1
至Vdn的時序圖。

參見圖11,根據一個顯示啟用信號Ten,顯示時段Pd和觸摸感應時段Pt就可以被區
分。

圖5中描述的第一時段P1和第二時段P2可以存在于觸摸感應時段Pt中。圖5中的說
明,可適用于屏210的一個感應節點的充電、放電和電量均衡或共享操作中的第一、第二開
關控制信號CW1和CW2和共享控制信號Cs1至Csn的時序圖。比如,公共電極CE11至CEij(i和j
是大于1的自然數)可以在觸摸感應時段Pt被充電、放電、和/或電量均衡。

圖12是圖8所示的觸摸感應單元250的一個示例性的第一、第二開關控制信號CW1
和CW2、共享控制信號Cs1至Csn和電壓Vd1至Vdn的時序圖。

參見圖12,圖6中所說明的第一時段P4和第二時段P6可存在于觸摸感應時段Pt。圖
6的說明可適用于屏210的一個感應節點的充電、放電和電量均衡或共享操作中的第一、第
二開關控制信號CW1和CW2和共享控制信號Cs1至Csn的時序圖。比如,在觸摸感應時段Pt中,
公共電極CE11至CEij(i和j都是大于1的自然數)可以被充電、放電、和/或電量均衡。

所述均衡器260還可包括圖3中所描述的連接開關301-1至301-m。該均衡器260的
連接開關可連接在與屏210的某一列的感應節點對應相連的某一感應線和另一列感應節點
對應相連的某一感應線之間。圖3中的均衡器130a的連接開關301-1至301-m的說明,也可適
用于均衡器260的一個連接開關。

圖13是根據本發明的一個或多個實施例的圖8中所示的觸摸感應單元250的示例
性第一、第二開關控制信號CW1和CW2、共享控制信號Cs1至Csn和電壓Vd1至Vdn的時序圖

參見圖13,圖7中所述的第一時段P7和第二時段P8也可存在于觸摸感應的時段Pt
中。圖7的說明可適用于屏210的某一感應節點的充電、放電和電量均衡或共享操作中的第
一、第二開關控制信號CW1和CW2和共享控制信號Cs1至Csn的時序圖。比如,在觸摸感應時段
Pt中,公共電極CE11至CEij(i和j都是大于1的自然數)可以被充電、放電、和/或電量均衡。

圖8的顯示裝置200用的是公共電極,這些公共電極是顯示電極和感應電極,并不
局限于這里的用法。根據本發明的一個或多個實施例,各種其他類型的顯示電極,比如柵電
極、源極、象素電極,都可以被用作感應電極。

為了減少感應電極和顯示電極之間的雜散電容,在感應時段,至少要給除了感應
電極之外的一個顯示電極提供一個監護信號。

比如,在監護信號和觸摸驅動信號之間的差異可以是穩定的。

比如,監護信號可以與觸摸感應信號是一樣的。

比如,觸摸驅動信號與監護信號的頻率、相位、形狀、和/或幅度中,至少一個可以
是相同的。

如上所述,觸摸操作期間,一次觸摸操作中的多個循環或多個情況被完成時,感應
節點CE11至CEnm上的電量被放電,并就此而言,屏210的每一列感應線可以在下一次觸摸之
前被短路。這樣,根據本發明的一個或多個實施例,每一列感應線之間的原始狀態,比如幅
度和/或原始電壓,可以被均衡,因此,可以提高觸摸感應的靈敏度和精度。

根據本發明的實施例,觸摸感應的靈敏度和精度可以得到提高。

很顯然,對于本領域技術人員而言,在不偏離權利要求所限定的本發明的范圍的
情況下,能作出各種修改和變型。因此,本發明旨在涵蓋屬于所附權利要求及其等同形式范
圍內的發明的修改和變型。

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觸摸 感應器 包括 顯示裝置
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