• / 38
  • 下載費用:30 金幣  

觸摸屏控制器、觸摸感測設備和觸摸感測方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201610457813.2

申請日:

2016.06.22

公開號:

CN106257387A

公開日:

2016.12.28

當前法律狀態:

實審

有效性:

審中

法律詳情: 實質審查的生效IPC(主分類):G06F 3/041申請日:20160622|||公開
IPC分類號: G06F3/041 主分類號: G06F3/041
申請人: 三星電子株式會社
發明人: 李炅坤; 金范洙; 樸埈徹; 崔倫競; 卞山鎬; 金瑳童; 李進喆
地址: 韓國京畿道
優先權: 2016.01.15 KR 10-2016-0005316; 2015.06.22 US 62/182,721
專利代理機構: 北京市柳沈律師事務所 11105 代理人: 邵亞麗;錢大勇
PDF完整版下載: PDF下載
法律狀態
申請(專利)號:

CN201610457813.2

授權公告號:

|||

法律狀態公告日:

2018.06.26|||2016.12.28

法律狀態類型:

實質審查的生效|||公開

摘要

提供了一種觸摸屏控制器。所述觸摸屏控制器包括:偏移消除電路,被配置為消除包括第一通道和與第一通道相交的第二通道的觸摸屏面板的偏移電容,所述偏移消除電路通過感測節點連接到觸摸屏面板;電荷放大器,被配置為從輸出自觸摸屏面板的感測信號生成感測電壓,所述電荷放大器包括具有連接到感測節點的第一輸入端子和輸入電壓施加到的第二輸入端子的放大器;和通道驅動器,被配置為在對于第一通道的自電容感測模式下提供驅動電壓給第二通道,所述驅動電壓等于或者大于所述輸入電壓。

權利要求書

1.一種觸摸屏控制器,包括:
偏移消除電路,被配置為消除包括第一通道和與第一通道相交的第二通道的觸摸屏面
板的偏移電容,,所述偏移消除電路通過感測節點連接到所述觸摸屏面板;
電荷放大器,被配置為從輸出自所述觸摸屏面板的感測信號生成感測電壓,所述電荷
放大器包括具有連接到所述感測節點的第一輸入端子和輸入電壓被施加于的第二輸入端
子的放大器;以及
通道驅動器,被配置為在對于第一通道的自電容感測模式下提供驅動電壓給第二通
道,所述驅動電壓等于或者大于所述輸入電壓。
2.如權利要求1所述的觸摸屏控制器,其中,所述偏移消除電路包括電容小于第一通道
的偏移自電容的偏移消除電容器。
3.如權利要求2所述的觸摸屏控制器,其中,所述偏移消除電容器具有連接到所述感測
節點的第一端子和施加有高于所述輸入電壓的偏移消除電壓的第二端子。
4.如權利要求3所述的觸摸屏控制器,其中,所述偏移消除電壓是所述輸入電壓的兩
倍。
5.如權利要求3所述的觸摸屏控制器,其中,所述通道驅動器在對于第一通道的自電容
感測模式下提供與所述輸入電壓的k倍相應的驅動電壓給第二通道,其中k是等于或者大于
1的整數。
6.如權利要求5所述的觸摸屏控制器,其中,所述偏移消除電容器的電容相應于Cs-(k-
1)*Cm,
其中,Cs是第一通道的偏移自電容,Cm是第一通道與第二通道之間的偏移互電容。
7.如權利要求5所述的觸摸屏控制器,其中,所述感測信號的電容相應于ΔCs+(k-1)*
ΔCm,
其中ΔCs是第一通道的自電容的量的變化,ΔCm是第一通道與第二通道之間的互電容
的量的變化。
8.如權利要求2所述的觸摸屏控制器,其中,第一通道與第二通道之間的偏移互電容消
除至少部分的偏移自電容。
9.如權利要求1所述的觸摸屏控制器,其中,所述感測信號的電平由于第一通道與第二
通道之間的互電容的量的變化而增加。
10.如權利要求1所述的觸摸屏控制器,其中,所述放大器還包括輸出所述感測電壓的
輸出端子,
其中,所述電荷放大器還包括連接在第一輸入端子與所述輸出端子之間的反饋電容
器。
11.如權利要求1所述的觸摸屏控制器,其中,所述驅動電壓具有方波形式。
12.一種觸摸感測設備,包括:
如權利要求1所述的觸摸屏控制器;和
觸摸屏面板,被配置為感測觸摸或者接近輸入以輸出所述感測信號。
13.如權利要求12所述的觸摸感測設備,其中,所述偏移消除電路包括電容小于第一通
道的偏移自電容的偏移消除電容器。
14.如權利要求13所述的觸摸感測設備,其中,所述電荷放大器包括放大器,其具有連
接到在所述觸摸屏面板與所述觸摸屏控制器之間的感測節點的第一輸入端子和施加有輸
入電壓的第二輸入端子。
15.如權利要求14所述的觸摸感測設備,其中,所述偏移消除電容器具有連接到感測節
點的第一端子和施加有高于所述輸入電壓的偏移消除電壓的第二端子。
16.如權利要求14所述的觸摸感測設備,其中,所述放大器還包括輸出所述感測電壓的
輸出端子,
其中,所述電荷放大器還包括連接在第一輸入端子與所述輸出端子之間的反饋電容
器。
17.如權利要求14所述的觸摸感測設備,其中,所述觸摸屏控制器還包括被配置為提供
所述驅動電壓給第二通道的通道驅動器,所述驅動電壓等于或者大于所述輸入電壓。
18.如權利要求17所述的觸摸感測設備,其中,所述通道驅動器提供與輸入電壓的k倍
相應的驅動電壓給第二通道,k是等于或者大于1的整數,所述偏移消除電容器具有連接到
所述感測節點的第一端子和施加有兩倍于所述輸入電壓的電壓的第二端子。
19.如權利要求12所述的觸摸感測設備,其中,第一通道與第二通道之間的偏移互電容
消除至少部分的偏移自電容。
20.如權利要求12所述的觸摸感測設備,其中,從所述觸摸屏面板輸出的感測信號的電
平由于第一通道與第二通道之間的互電容的量的變化而增加。
21.一種觸摸感測設備,包括:
觸摸屏面板,被配置為感測觸摸或者接近輸入,并且包括:
第一通道和與第一通道交叉的第二通道;和
偏移自電容器和偏移互電容器,被配置為當輸入電壓被施加于第一通道時,分別具有
偏移自電容和偏移互電容,和
觸摸屏控制器,被配置為感測由觸摸或者接近輸入導致的第一通道的電容的量的變
化,并且從輸出自所述觸摸屏面板的感測信號生成感測電壓,
其中,所述觸摸屏控制器包括連接到所述觸摸屏面板的偏移自電容器和偏移互電容器
的偏移消除電容器,和
其中,所述偏移互電容器與所述偏移消除電容器一起被配置為消除至少部分偏移自電
容。
22.如權利要求21所述的觸摸感測設備,其中所述偏移自電容器被配置為使得其兩個
端子之間的電壓等于施加于第一通道的輸入電壓Vin,
其中,所述偏移互電容器被配置為使得其兩個端子之間的電壓等于Vin-k*Vin,k等于
或者大于1,和
其中,所述偏移消除電容器被配置為使得其兩個端子之間的電壓等于-Vin。
23.如權利要求21所述的觸摸感測設備,其中,所述觸摸屏控制器還包括:
電荷放大器,被配置為從輸出自觸摸屏面板的感測信號生成感測電壓,并且包括放大
器,其具有連接到所述偏移消除電容器的第一輸入端子和施加有輸入電壓的第二輸入端
子;和
通道驅動器,被配置為提供驅動電壓給第二通道,所述驅動電壓等于或者大于所述輸
入電壓。
24.如權利要求23所述的觸摸感測設備,其中,所述觸摸屏控制器還包括積分器,其連
接到所述電荷放大器并且被配置為對發送電壓執行積分運算至少兩次。
25.如權利要求21所述的觸摸感測設備,其中,所述偏移消除電容器被配置為其電容等
于Cs-(k-1)*Cm,
其中Cs是偏移自電容,并且Cm是偏移互電容。

說明書

觸摸屏控制器、觸摸感測設備和觸摸感測方法

相關申請的交叉引用

本申請要求在2015年6月22日在美國專利商標局提交的62/182,721號美國臨時申
請的優先權,以及在2016年1月15日在韓國知識產權局提交的10-2016-0005316號韓國專利
申請的優先權,其公開通過引用的方式全部并入此處。

技術領域

按照本發明構思的示范性實施例的裝置和方法涉及觸摸感測設備,更加具體來
說,涉及觸摸屏控制器、包括觸摸屏控制器的觸摸感測設備以及觸摸感測方法。

背景技術

觸摸感測設備是一種被配置為對于顯示在顯示設備的屏幕上的內容使能用戶使
用手或諸如觸摸筆這樣的物體發送用戶輸入的輸入設備。觸摸感測設備可以提供在所述顯
示設備的正面上并且將用戶的手或者諸如觸摸筆這樣的物體在觸摸感測設備的正面上觸
摸的位置變換為電信號。其中安裝有顯示設備的電子設備,舉例來說,便攜電話、膝上型計
算機、臺式計算機和個人數字助理(PDA),可以基于電信號識別觸摸的位置,分析觸摸的位
置,以及執行與用戶的觸摸輸入相應的操作。電阻性方法、感光方法和電容方法被稱為其中
觸摸感測設備感測觸摸的方法。具體來說,電容觸摸感測設備可以基于由用戶的手或者諸
如觸摸筆這樣的物體形成的電容以及電容觸摸感測設備的導電電極將觸摸位置變換為電
信號。

發明內容

根據本發明構思的一方面,提供一種觸摸屏控制器,包括:偏移消除電路,被配置
為消除包括第一通道和與第一通道相交的第二通道的觸摸屏面板的偏移電容,,所述偏移
消除電路通過感測節點連接到所述觸摸屏面板;電荷放大器,被配置為從輸出自所述觸摸
屏面板的感測信號生成感測電壓,所述電荷放大器包括具有連接到所述感測節點的第一輸
入端子和輸入電壓被施加于的第二輸入端子的放大器;以及通道驅動器,被配置為在對于
第一通道的自電容感測模式下提供驅動電壓給第二通道,所述驅動電壓等于或者大于所述
輸入電壓。

根據本發明構思的另一方面,提供一種觸摸感測設備,包括:觸摸屏面板,被配置
為感測觸摸,所述觸摸屏面板包括第一通道和與第一通道相交的第二通道;和觸摸屏控制
器,被配置為在對于第一通道的自電容感測模式下提供驅動電壓給第二通道以及感測由所
述觸摸輸入導致的、第一通道的電容的量的變化。

根據本發明構思的另一方面,提供一種觸摸感測設備,包括:觸摸屏面板,被配置
為感測觸摸或者接近輸入,并且包括:第一通道和與第一通道交叉的第二通道;和偏移自電
容器和偏移互電容器,被配置為當輸入電壓被施加于第一通道時,分別具有偏移自電容和
偏移互電容,和觸摸屏控制器,被配置為感測由觸摸或者接近輸入導致的第一通道的電容
的量的變化,并且從輸出自所述觸摸屏面板的感測信號生成感測電壓。這里,所述觸摸屏控
制器包括連接到所述觸摸屏面板的偏移自電容器和偏移互電容器的偏移消除電容器,以及
所述偏移互電容器與所述偏移消除電容器一起被配置為消除至少部分偏移自電容。

根據本發明構思的又一方面,提供一種觸摸屏面板的觸摸感測方法,該觸摸屏面
板包括第一通道和與第一通道相交的第二通道,所述觸摸感測方法包括:在對于第一通道
的自電容感測模式下將連接到第一通道的感測節點的電壓設置為輸入電壓;在對于第一通
道的自電容感測模式下施加驅動電壓到第二通道,所述驅動電壓等于或者大于所述輸入電
壓;和根據由觸摸輸入引起的、第一通道的電容的量的變化從感測節點的感測信號生成感
測電壓。

附圖說明

本發明構思的示范性實施例將從以下結合附圖的具體實施例中更加清楚地理解,
附圖中:

圖1是示出根據示范性實施例的觸摸感測設備的框圖;

圖2是根據示范性實施例的觸摸感測設備的詳細框圖;

圖3A是用于說明根據示范性實施例的、在由于互電容感測模式下的觸摸輸入而造
成電容的變化的圖;

圖3B是示出根據示范性實施例的、在由于互電容感測模式下的觸摸輸入而造成電
容量的理想變化的圖;

圖4A是用于說明根據示范性實施例的、在由于自電容感測模式下的觸摸輸入而造
成電容的變化的圖;

圖4B是示出根據示范性實施例的、在由于自電容感測模式下的觸摸輸入而造成電
容量的理想變化的圖;

圖5是示出根據示范性實施例的、在自電容感測模式下根據偏移互電容電容量的
真實的變化的圖;

圖6A和圖6B是示出根據示范性實施例的在自電容感測模式下觸摸屏面板的驅動
方案的圖;

圖7是根據示范性實施例感測信號接收器的詳細電路圖;

圖8A是示出施加于圖7的電荷放大器的輸入電壓的例子的圖;

圖8B是示出施加于圖7的偏移取消電路的偏移取消電壓的例子的圖;

圖8C是示出施加于圖7的觸摸屏面板的驅動電壓的例子的圖;

圖9A至圖9C是根據示范性實施例的驅動電壓的各種例子的圖;

圖10是示出根據示范性實施例的、在自電容感測模式下電容量的變化的圖;

圖11是根據示范性實施例感測信號接收器的框圖;

圖12是示出根據示范性實施例的觸摸感測方法的流程圖;

圖13是示出根據另一示范性實施例的觸摸感測方法的流程圖;

圖14是示出根據示范性實施例的包括在觸摸感測設備中的觸摸面板和顯示面板
的圖;

圖15是根據示范性實施例的觸摸屏系統的框圖;

圖16是示出根據示范性實施例的包括觸摸感測設備的觸摸屏模塊的圖;

圖17A和圖17B是示出根據示范性實施例的、其中觸摸面板和顯示面板集成的觸摸
屏模塊的結構的圖;和

圖18是示出其中安裝有根據示范性實施例的觸摸感測設備的各種電子產品的應
用例子的圖。

具體實施方式

如這里所使用的,術語“和/或”包括一個或多個相關聯的所列項中任意一個或全
部組合。將在下面參考附圖更加全面地描述本發明構思,附圖中示出本發明構思的示范性
實施例。提供這些示范性實施例以使得本公開將是徹底的和完全的,并且將向本領域技術
人員充分傳達本發明構思的范圍。因此,雖然本發明構思可以以多種方式修改并且彩各種
替換形式,但是在附圖中示出其特定實施例并且在下面作為例子詳細進行了描述。不存在
任何意圖將本發明構思限制為所公開的特定方式。相反,本發明構思將包括落入權利要求
的精神和范圍的所有修改、等效和替換。同樣的參考標記貫穿說明書指代同樣的元素。在附
圖中,層和區域的厚度為了清楚而可能夸大。

這里使用的術語僅是出于描述特定示范性實施例的目的而不是意在本發明構思
的限制。如這里使用的,單數形式的“一”、“該”和“所述”意在也包括復數形式,除非上下文
清楚地指示不是這樣。還將理解,術語“包括”和/或“包含”在本說明書中使用時,指定存在
所述特征、整體、步驟、操作、元素和/或元件,而不排除存在或增加一個或多個其它特征、整
體、步驟、操作、元素、元件和/或其群組。

將理解的是,雖然術語第一、第二、第三等等可以在這里用來描述各種元素、分量、
區域、層和/或部分,但是,這些元素、組件、區域、層和/或部分不應當局限于這些術語。因
而,下面討論的第一元素、組件、區域、層或部分可以稱作第二元素、分量、區域、層或部分而
不脫離本發明構思的教導。

除非另外定義,否則這里使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本發
明構思所屬的領域的技術人員通常所理解的相同的意義。還將理解的是,諸如在通常使用
的詞典中定義的那些術語應該解釋為具有與相關技術的上下文中的意義一致的意義,并且
將不以理想化或過度形式化的方式解釋,除非明確地在這里如此定義。

圖1是根據示范性實施例的觸摸感測設備10的框圖。

參照圖1,觸摸感測設備10包括觸摸屏控制器100和觸摸屏面板200。觸摸感測設備
10可以是包括圖像顯示功能的電子設備。觸摸感測設備10可以包括在個人計算機(PC)或者
移動設備中,但是不限制于此。移動設備可以實施為膝上型計算機、移動電話、智能電話、平
板PC、個人數字助理(PDA)、企業數字助理(EDA)、數字式靜物攝影機、數字視頻相機、便攜多
媒體播放器(PMD)、個人導航設備或便攜導航設備(PND)、手持游戲機、移動網絡設備(MID)、
可穿戴計算機、物聯網(internet of things,IoT)設備、萬物互聯(internet of
everything,IoE)設備、雄蜂(drone)或電子書,但是不受限制。

觸摸屏面板200可以響應于觸摸輸入生成與觸摸輸入相應的感測信號,并且可以
提供生成的感測信號給觸摸屏控制器100。觸摸輸入不僅包括諸如手指這樣的導電物體的
直接觸摸而且包括導電物體接近觸摸屏面板200。在下文中,用戶可以用其施加觸摸輸入到
觸摸屏面板200的東西被定義為“物體”。舉例來說,該物體可以是諸如手指、觸摸筆或者手
寫筆這樣的導電物體,但是不限制于此。

觸摸屏面板200可以包括至沿第一方向排列的行通道R1至Rn和沿與第一方向相交
的第二方向排列的列通道C1至Cm。舉例來說,第一方向可以基本上垂直于第二方向。行通道
R1至Rn和列通道C1至Cm中的每一個可以包括沿第一方向或者第二方向彼此電連接的多個
感測單元SU。在示范性實施例中,多個行信道R1至Rn和多個列信道C1至Cm可以在不同的層
中形成。在示范性實施例中,多個行信道R1至Rn和多個列信道C1至Cm可以在相同的層中形
成。

在當前示范性實施例中,多個感測單元SU可以是電容觸摸傳感器,并且從而,觸摸
屏面板200可以稱為電容式觸摸屏面板。觸摸屏面板200可以通過使用互電容感測方法或者
自電容感測方法生成感測信號。下面將詳細參考圖3A至圖4B描述互電容感測方法和自電容
感測方法。

觸摸屏控制器100可以感測在觸摸屏面板200中是否生成觸摸輸入和觸摸輸入被
施加到的位置。在當前示范性實施例中,觸摸屏控制器100可以通過使用自電容感測方法感
測觸摸輸入。但是,本發明構思不限制于此。在一些示范性實施例中,觸摸屏控制器100可以
通過使用自電容感測方法和互電容感測方法感測觸摸輸入。在一示范性實施例中,觸摸屏
控制器100可以通過可替換地使用自電容感測方法和互電容感測方法感測觸摸輸入。

在自電容感測模式下,觸摸屏控制器100可以施加用于驅動第一通道的輸入電壓
信號,從第一通道接收感測信號,以及基于接收到的感測信號檢測在觸摸屏面板200中是否
生成觸摸輸入以及觸摸輸入將施加到的位置。輸入電壓信號可以是例如基于特定電壓像方
波那樣搖擺的電壓信號。在本說明書中,第一通道可以表示是對于自電容感測的目標的通
道。

另外,在自電容感測模式下,觸摸屏控制器100可以提供驅動信號給與第一通道相
交的第二通道。例如,驅動信號可以是基于特定電壓像方波那樣搖擺的電壓信號。在本說明
書中,第二通道可以表示不是對于自電容感測的目標的通道。

在示范性實施例中,第一通道可以是多個行通道R1至Rn中的一個,第二通道可以
是多個列通道C1至Cm中的一個。在示范性實施例中,第一通道可以是多個列通道C1至Cm中
的一個,第二通道可以是多個行通道R1至Rn中的一個。

而且,觸摸屏控制器100可以從接收自觸摸屏面板200的感測信號中消除偏移電
容。因此,感測信號的動態范圍可以提高。偏移電容可以表示由一個或多個感測單元SU生成
的寄生電容。即使觸摸輸入不被施加于觸摸屏面板200,也可能由于偏移電容輸出感測信
號。

圖2是根據示范性實施例的觸摸感測設備10a的詳細框圖。

參照圖2,觸摸感測設備10a包括觸摸屏控制器100a和觸摸屏面板200。觸摸感測設
備10a可以相應于圖1的觸摸感測設備10的實施方式例子,并且觸摸屏面板200可以相應于
圖1的觸摸屏面板100。因此,參考圖1描述的細節可以應用于本示范性實施例,并且省略重
復的描述。在下文中,將主要描述觸摸屏控制器100a。

觸摸屏控制100a可以包括通道驅動器110、感測信號接收器120、控制器130和處理
器140。在本示范性實施例中,觸摸屏控制器100a可以通過使用自電容感測方法感測觸摸輸
入。觸摸屏控制器100a可以通過感測與由觸摸輸入所引起的、第一通道的電容量中的變化
相應的感測信號Ssen來檢測觸摸輸入。第一通道可以是在自電容感測模式下感測的通道。
例如,第一通道可以是行通道R1至Rn中的一個。但是,本發明構思不限制于此,并且第一通
道可以是列通道C1至Cm中的一個。

通道驅動器110可以提供驅動信號Sdrv給與第一通道相交的第二通道。第二通道
可以是未在自電容感測模式下感測的通道。當第一通道是行通道R1至Rn中的一個時,第二
通道可以是列通道C1至Cm中的一個。當第一通道是列通道C1至Cm中的一個時,第二通道可
以是行通道R1至Rn中的一個。驅動信號的數目Sdrv可以根據在觸摸屏面板200中形成的第
二通道的數目來確定。在示范性實施例中,多個驅動信號Sdrv可以被順序地施加于與其相
應的第二通道。

感測信號接收器120可以從第一通道接收感測信號Ssen。在本示范性實施例中,當
使用自電容感測方法時,感測信號接收器120可以施加輸入信號到第一通道并且從第一通
道接收感測信號Ssen。換句話說,在自電容感測模式下,感測信號接收器120既可以充當驅
動器也可以充當接收器。當使用互電容感測方法時,感測信號接收器120可以僅僅從第一通
道接收感測信號Ssen而不施加輸入信號到第一通道。換句話說,在互電容感測模式下,感測
信號接收器120可以僅僅充當接收器。

在本示范性實施例中,感測信號接收器120可以包括偏移消除電路121和電荷放大
器122。偏移消除電路121可以從感測信號Ssen中消除偏移電容。電荷放大器122可以從感測
信號Ssen生成感測電壓。下面將參考圖7描述感測信號接收器120的詳細操作。

控制器130可以控制通道驅動器110和感測信號接收器120。控制器130可以確定驅
動信號Sdrv的頻率或者幅度,并且可以提供依賴于所確定的頻率或者幅度的控制信號給通
道驅動器110。而且,控制器130可以確定施加于偏移消除電路121和電荷放大器122的電壓
中的每一個的頻率或者幅度,并且可以提供依賴于所確定的頻率或者幅度的控制信號給感
測信號接收器120。

處理器140可以基于從感測信號接收器120接收到的觸摸數據計算觸摸坐標,并且
可以提供計算的觸摸坐標到主機HOST。處理器140可以通過使用各種算法計算觸摸坐標。在
示范性實施例中,處理器140可以根據單個觸摸輸入計算觸摸坐標。在示范性實施例中,處
理器140可以根據多觸摸輸入計算觸摸坐標。

圖3A是用于說明在由于互電容感測模式下的觸摸輸入而造成電容的變化的圖。

參照圖3A,在互電容感測模式下,預定電壓脈沖被施加于驅動電極,并且與電壓脈
沖相應的電荷被收集在接收電極(或者稱為感測電極)中。當物體OBJ位于驅動電極與接收
電極之間時,由虛線指示的電場改變,并且電場強度的變化引起電容的變化。

用這樣的方式,電容可以通過驅動電極與接收電極之間的電場的變化而變化,并
且從而,可以通過電容的變化感測觸摸輸入。雖然圖3A示出接觸觸摸,但是電場的變化也可
以由接近度感測所引起。而且,雖然圖3A示出其中物體OBJ是手指的情況,但是電場的變化
也可以由經由諸如觸摸筆這樣的其它導體的觸摸引起。

參照圖1和圖3A,在示范性實施例中,圖1的行通道R1至Rn可以是驅動通道,圖1的
列通道C1至Cm可以是感測通道。驅動通道可以包括彼此電連接的多個驅動電極,感測通道
可以包括彼此電連接的多個感測電極。驅動電極和感測電極可以被稱為感測單元。電容器
可以在每個驅動電極與每個感測電極之間形成,電容器的電容可以根據觸摸輸入改變。在
每個驅動電極與每個感測電極之間形成的電容器的電容可以稱為互電容。

圖3B是示出在由于互電容感測模式下的觸摸輸入而造成電容量的理想變化的圖。

參照圖3B,X軸表示時間并且Y軸表示電容。每個感測單元(例如,圖1的感測單元
SU)可以基本上具有與寄生元件相應的偏移互電容Cm,并且感測單元的電容可以由于物體
OBJ的接近或者接觸而變化。時間段A是其中物體OBJ對于觸摸感測來說不接觸感測單元或
者對于接近度感測來說不夠靠近感測單元的時間段,并且在這種情況下,感測單元的電容
可以相應于偏移互電容Cm。例如,偏移互電容Cm可以是幾微微法拉(pF)。

時間段B是其中物體OBJ接觸感測單元的時間段,并且在這種情況下,感測單元的
信號電容可以相應于通過從偏移互電容Cm中減去由物體OBJ引起的互電容變化ΔCm得到的
值(也就是說,Cm-ΔCm)。例如,時間段B中信號電容可以是幾十毫微微法拉(femtofarads,
fF)。

圖4A是用于說明在由于自電容感測模式下的觸摸輸入而造成電容的變化的圖。

參照圖4A,在自電容感測模式下,預定電壓脈沖被施加于一電極,并且從該電極收
集與電壓脈沖相應的電壓或者電荷。電極形成相對于周圍的導體(例如,地節點)的電容器。
當物體OBJ接觸或者接近電極時,電容器的電容可以增加。用這樣的方式,可以通過電極感
測電容的變化,并且可以通過感測到的變化感測觸摸。

參照圖1和圖4A,在示范性實施例中,圖1的行通道R1至Rn和列通道C1至Cm中的每
一個既可以充當驅動通道,也可以充當感測通道。包括在行通道R1至Rn和列通道C1至Cm中
的電極中的每一個可以形成相對于周圍的導電物體的電容器(例如,浮動電容器),并且電
容器的電容可以響應于觸摸輸入而改變。在包括在行通道R1至Rn和列通道C1至Cm中的電極
與周圍的導電物體之間形成的電容器的電容可以稱為自電容。

圖4B是示出在由于自電容感測模式下的觸摸輸入而造成電容量的理想變化的圖。

參照圖4B,X軸表示時間并且Y軸表示電容。每個感測單元(例如,圖1的感測單元
SU)可以基本上具有與寄生元件相應的偏移自電容Cs,并且感測單元的電容可以由于物體
OBJ的接近或者接觸而變化。時間段A是其中物體OBJ對于觸摸感測來說不接觸感測單元或
者對于接近度感測來說不夠靠近感測單元的時間段,并且在這種情況下,感測單元的電容
可以相應于偏移自電容Cs。例如,偏移自電容Cs可以是幾十pF。偏移自電容Cs可以大于偏移
互電容Cm。

時間段B是物體OBJ接觸感測單元的時間段,并且在這種情況下,感測單元的信號
電容可以相應于通過將由物體OBJ所引起的自電容變化ΔCs加到偏移自電容Cs得到的值
(也就是說,Cs+ΔCs)。例如,時間段B中信號電容可以是幾十fF。在自電容感測模式下,偏移
自電容Cs可以具有與信號電容相比相對較大的值。因此,當不消除偏移電容時,信號電容可
能不被正確地感測,并且從而,偏移電容可能對電容觸摸屏的靈敏度有較大影響。

圖5是示出在自電容感測模式下根據偏移互電容電容量的真實的變化的圖。

參照圖5,X軸表示時間并且Y軸表示電容。在用于感測第一通道自電容的量的變化
的自電容感測模式下,地電壓可以施加于與第一通道相交的第二通道。在時間段A中的電容
可以相應于偏移自電容Cs和偏移互電容Cm之和(Cs+Cm),在時間段A中對于觸摸感測來說物
體OBJ不接觸電極或者對于接近度感測來說不夠靠近電極。由于連接到地電壓的第二通道
與第一通道之間的互電容Cm,圖5的時間段A中的電容大于圖4B的時間段A中的電容。

在物體OBJ接觸電極的時間段B中電容量的變化相應于自電容的量的變化(ΔCs)
與互電容的量的變化(ΔCm)之間的差(也就是說,ΔCs-ΔCm)。由于互電容的量的變化(Δ
Cm),圖5的時間段B中的電容小于圖4B的時間段B中的電容,并且從而,觸摸靈敏度被降低。

圖6A和圖6B是示出根據示范性實施例的在自電容感測模式下觸摸屏面板200的驅
動方案的圖。

參照圖6A,在對于第一至第m列通道C1至Cm的自電容感測模式下,感測信號接收器
120可以連接到第一至第m列通道C1至Cm。感測信號接收器120可以包括分別連接到第一至
第m列C1至Cm的多個接收器RX。分別連接到第一至第m列C1至Cm的多個接收器RX,可以分別
接收第一至第m感測信號X[1]至X[m]。

在對于列通道C1至Cm的自電容感測模式下,驅動信號Sdrv可以施加于第一至第n
行通道R1至Rn。第一至第n驅動信號Y[1]至Y[n]可以分別施加于第一至第n行通道R1至Rn。
在示范性實施例中,驅動信號Sdrv可以提供為以方波的形式實施的驅動電壓。

參照圖6B,在對于第一至第n行通道R1至Rn的自電容感測模式下,感測信號接收器
120可以連接到第一至第n行通道R1至Rn。感測信號接收器120可以包括分別連接到第一至
第n行通道R1至Rn的多個接收器RX。分別連接到第一至第n行通道R1至Rn的多個接收器RX可
以分別接收第一至第n感測信號Y[1]至Y[n]。

在對于第一至第n行通道R1至Rn的自電容感測模式下,驅動信號Sdrv可以施加于
第一至第m列通道C1至Cm。第一至第m驅動信號X[1]至X[m]可以分別施加于第一至第m列通
道C1至Cm。在示范性實施例中,驅動信號Sdrv可以提供為以方波的形式實施的驅動電壓。

圖7是根據示范性實施例感測信號接收器120a的詳細電路圖。

參照圖7,感測信號接收器120a可以包括偏移消除電路121a和電荷放大器122a。感
測信號接收器120a可以通過感測節點SN從觸摸屏面板200接收感測信號Ssen。感測信號
Ssen可以是在對于第一通道的自電容感測模式下通過感測節點SN接收到的信號。例如,圖7
中所示的感測信號接收器120a可以相應于包括在圖6B的感測信號接收器120中的接收器RX
的例子。

電荷放大器122a可以連接到感測節點SN并且基于感測信號Ssen生成感測電壓
Vout。在示范性實施例中,電荷放大器122a可以將感測信號Ssen(其是從觸摸屏面板200輸
出的電流信號)變換為是電壓信號的感測電壓Vout。因此,電荷放大器122a可以稱為Q-V轉
換器或者電容電壓轉換器。

在本示范性實施例中,電荷放大器122a可以包括放大器AMP和反饋電容器Cf。放大
器AMP可以具有連接到感測節點SN的第一輸入端子(在下文中,稱為‘反相輸入端子’、接收
輸入電壓Vin的第二輸入端子(在下文中,稱為‘非反相輸入端子’)和輸出感測電壓Vout的
輸出端子。在示范性實施例中,施加于放大器AMP的非反相輸入端子的輸入端子Vin可以具
有方波的形式。例如,輸入電壓Vin可以如圖8A所示實施。反饋電容器Cf可以連接在放大器
AMP的非反相輸入端子與放大器AMP的輸出端子之間。

在一些示范性實施例中,電荷放大器122a還可以包括與反饋電容器Cf并聯連接的
開關,開關可以由控制器(例如,圖2的控制器130)接通或者關斷。在這種情況下,開關可以
對反饋電容器Cf放電。在一些示范性實施例中,電荷放大器122a還可以包括與反饋電容器
Cf并聯連接的電阻器。

偏移消除電路121a可以連接到感測節點SN并且被配置為消除觸摸屏面板200的偏
移電容。在本示范性實施例中,偏移消除電路121a可以包括偏移消除電容器1211,并且偏移
消除電容器1211可以具有連接到感測節點SN的第一端子和偏移消除電壓施加于其的第二
端子。在本示范性實施例中,偏移消除電壓可以比施加于放大器AMP的非反相輸入端子的輸
入電壓Vin高。在示范性實施例中,偏移消除電壓可以相應于輸入電壓Vin兩倍,也就是說,
2Vin。在下文中,將詳細描述偏移消除電壓是2Vin的例子。例如,偏移消除電壓可以如圖8B
所示實施。

根據放大器AMP的虛短原理,放大器AMP的反相輸入端子的電壓電平基本上與放大
器AMP的非反相輸入端子的電壓電平相同。因此,放大器AMP的非反相輸入端子的電壓電平
可以相應于輸入電壓Vin,并且從而,感測節點SN的電壓電平可以相應于輸入電壓Vin。

在本示范性實施例中,在對于第一通道的自電容感測模式下,驅動電壓可以被施
加于沒有感測到的第二通道,驅動電壓可以等于或者大于輸入電壓Vin。在示范性實施例
中,驅動電壓可以相應于輸入電壓Vin的k倍,也就是說,k*Vin(其中k是等于或者大于1的整
數)。例如,驅動電壓可以如圖8C所示實施。例如,k可以是1并且驅動電壓可以等于輸入電壓
Vin。再舉一例,k可以是2并且驅動電壓可以是輸入電壓Vin的兩倍,也就是說,2Vin。

圖8A是示出施加于圖7的電荷放大器122a的輸入電壓Vin的例子的圖。參照圖8A,X
軸表示時間,并且Y軸表示電壓電平。輸入電壓Vin可以提供為具有幅度V的方波的形式。

圖8B是示出施加于圖7的偏移消除電路121a的偏移消除電壓的例子的圖。參照圖
8B,X軸表示時間,并且Y軸表示電壓電平。偏移消除電壓可以提供為具有幅度2V的方波的形
式,并且偏移消除電壓可以相應于輸入電壓Vin的兩倍,也就是說,2Vin。

圖8C是示出施加于圖7的觸摸屏面板200的驅動電壓的例子的圖。參照圖8C,X軸表
示時間,并且Y軸表示電壓電平。驅動電壓可以提供為具有幅度k*V的方波的形式,并且驅動
電壓可以相應于輸入電壓Vin的k倍,也就是說,k*Vin(其中k是等于或者大于1的整數)。

圖9A至圖9C是根據示范性實施例的驅動電壓的各種例子的圖。

參照圖9A,驅動電壓可以實施為斜坡電壓(ramp voltage)。參照圖9B,驅動電壓可
以實施為斬波(chopping wave)。參照圖9C,驅動電壓可以實施為正弦波(sine wave)。用這
樣的方式,驅動電壓可以以各種形式實施。在示范性實施例中,驅動電壓的形式可以具有類
似于施加于圖7的電荷放大器122a的輸入電壓Vin的形式,并且驅動電壓可以等于或者大于
輸入電壓Vin。

圖10是示出根據示范性實施例的、在自電容感測模式下電容量的變化的圖。

一起參照圖10與圖7,X軸表示時間并且Y軸表示電容。Cs表示偏移自電容器211的
偏移自電容,Cm表示偏移互電容器212的偏移互電容。ΔCs表示由于觸摸輸入造成的自電容
的量的變化,ΔCm表示由于觸摸輸入造成的互電容的量的變化。如上參考圖3A和圖3B所述,
互電容由于觸摸輸入而降低ΔCm。如上參考圖4A和圖4B所描述的,自電容由于觸摸輸入而
增加ΔCs。

在下文中,將參考圖7和圖10描述根據觸摸輸入執行的感測信號接收器120a的詳
細操作。首先將說明在觸摸輸入不施加于觸摸屏面板的時間段A中感測信號接收器120a的
操作,然后將說明在觸摸輸入被施加于觸摸屏面板的時間段B中感測信號接收器120a的操
作。

在觸摸輸入不施加于觸摸屏面板的時間段A中,不存在自電容的量的變化,并且不
存在互電容的量的變化(也就是說,ΔCs=ΔCm=0)。在該情況下,因為感測節點SN的電壓
是輸入電壓Vin,所以偏移自電容器211的兩個端子之間的電壓是Vin,偏移互電容器212的
兩個端子之間的電壓是(Vin-k*Vin),偏移消除電容器1211的兩個端子之間的電壓是-Vin。
因此,偏移自電容器211用其充電的電荷Qs可以相應于Cs*Vin(也就是說,Qs=Cs*Vin),偏
移互電容器212用其充電的電荷Qm可以相應于Cm*(Vin-k*Vin),并且偏移消除電容器1211
用其充電的電荷Qoff可以相應于Coff*(-Vin)。Coff表示偏移消除電容器1211的偏移消除
電容。

因為偏移自電容器211用其充電的電荷Qs、偏移互電容器212用其充電的電荷Qm以
及偏移消除電容器1211用其充電的電荷Qoff之和是0(也就是說,Qs+Qm+Qoff=0),所以偏
移消除電容器1211的偏移消除電容Coff可以用公式1表示。

公式1

Coff=Cs-(k-1)*Cm

在本示范性實施例中,因為k等于或者大于1,所以偏移消除電容Coff可以是通過
從偏移自電容Cs減去(k-1)*Cm得到的值。因此,因為觸摸屏面板200的偏移電容小于圖5的
偏移電容(也就是說,Cs+Cm),所以偏移消除電容器1211的大小與現有技術相比被降低。

用這樣的方式,根據本示范性實施例,偏移互電容器Cm可以消除部分偏移自電容
Cs。換句話說,因為偏移互電容Cm和偏移消除電容Coff二者都用作消除至少部分偏移自電
容Cs,所以偏移消除電容Coff與現有技術相比降低。因此,偏移消除電路121a的尺寸可以減
小,包括偏移消除電路121a的觸摸屏控制器在其中實現的芯片的尺寸可以減小。結果,可以
使觸摸感測設備微型化。

在觸摸輸入施加于觸摸屏面板的時間段B中,自電容增加源于偏移自電容Cs的變
化ΔCs,互電容降低源于偏移互電容Cm的變化ΔCm。在這種情況下,因為驅動電壓k*Vin被
施加于第二通道,所以第一通道的電容的量的變化ΔC可以相應于ΔCs+(k-1)*ΔCm。因此,
感測信號Ssen可以是相應于ΔCs+(k-1)*ΔCm的電流信號。

根據本示范性實施例,在圖10的時間段B中第一通道的電容的量的變化ΔC大于在
圖5的時間段B中電容的量的變化。在這種情況下,因為在互電容的量的變化ΔCm用作提高
第一通道的電容,所以當觸摸輸入時,第一通道的電容與現有技術相比增加,并且從而,感
測信號的靈敏度Ssen可以得以提高。

圖11是根據示范性實施例感測信號接收器120b的框圖。

參照圖11,感測信號接收器120b可以包括偏移消除電路121、電荷放大器122、積分
器123和模-數轉換器(ADC)124。根據本示范性實施例的感測信號接收器120b是圖2的感測
信號接收器120的修改實施例,并且與圖2的感測信號接收器120相比還可以包括積分器123
和ADC 124。如上參考圖2和圖7所述的細節可以應用于偏移消除電路121和電荷放大器122,
并且在下文中,將主要說明積分器123和ADC 124。

積分器123可以對從電荷放大器122輸出的感測電壓Vout求積分(或累積)。例如,
積分器123可以根據圖2的控制器130的控制執行積分運算至少兩次。ADC124可以通過對積
分器123的輸出執行模擬到數字變換操作生成數字輸出信號OUT。數字輸出信號OUT可以提
供給圖2的處理器140,處理器140可以基于數字輸出信號OUT計算觸摸坐標。

圖12是示出根據示范性實施例的觸摸感測方法的流程圖。

參照圖12,根據本示范性實施例的觸摸感測方法是感測觸摸輸入是否被施加于觸
摸屏面板的操作以及根據自電容感測方法觸摸輸入被施加于觸摸屏面板的位置。根據本示
范性實施例的觸摸感測方法可以包括在圖2的觸摸屏控制器100a中按時間序列執行的操
作。如上參考圖1至圖11所述的細節可以應用于本實施例,并且從而,將省略重復的描述。

在操作S110中,連接到第一通道的感測節點的電壓被設置為輸入電壓。第一通道
可以是用于在自電容感測模式下進行感測的目標的通道。例如,第一通道可以是圖1的行通
道R1至Rn中的一個。例如,在圖7的感測信號接收器120a中,放大器AMP的反相輸入端子可以
通過將輸入電壓Vin施加于放大器AMP的非反相輸入端子而相應于輸入電壓Vin,并且從而,
連接到反相輸入端子的感測節點SN的電壓可以設置為輸入電壓Vin。例如,輸入電壓Vin可
以實施為方波。

在操作S130中,等于或者大于輸入電壓的驅動電壓被施加于第二通道。第二通道
是不是用于在自電容感測模式下進行感測的目標的通道,并且可以是與第一通道相交的通
道。例如,第二通道可以是圖1的列通道C1至Cm中的一個。通道驅動器110可以將與輸入電壓
Vin的k倍相應的驅動電壓施加于第二通道,并且k可以是等于或者大于1的整數。在一些示
范性實施例中,操作S110和操作S130可以基本上同時執行。在一些示范性實施例中,操作
S110可以在操作S130之后執行。

在操作S150中,從相應于第一通道的電容的量的變化的感測信號中生成感測電
壓,所述變化由觸摸輸入引起。例如,感測信號的電平Ssen可以根據第一通道的自電容的量
的變化ΔCs增加。例如,感測信號可以是依賴于第一通道的自電容的量的變化ΔCs的電流
信號,反饋電容器Cf可以用感測信號Ssen充電,并且從而,感測信號Ssen可以變換為感測電
壓Vout。

圖13是示出根據另一示范性實施例的觸摸感測方法的流程圖。

參照圖13,根據本示范性實施例的觸摸感測方法是感測觸摸輸入是否被施加于觸
摸屏面板的操作以及根據自電容感測方法觸摸輸入被施加于觸摸屏面板的位置。根據本示
范性實施例的觸摸感測方法是圖12的觸摸感測方法的修改的實施例,并且與圖12的觸摸感
測方法相比還可以包括操作S120。因此,如上參考圖12所述的細節可以應用于本示范性實
施例,并且從而,將省略重復的描述。

在操作S110中,連接到第一通道的感測節點的電壓被設置為輸入電壓。在操作
S120中,高于輸入電壓的偏移消除電壓被施加于偏移消除電容器。例如,偏移消除電壓可以
相應于輸入電壓的兩倍。在一些示范性實施例中,操作S110和操作S120可以基本上同時執
行。在一些示范性實施例中,操作S110可以在操作S120之后執行。

在操作S130中,等于或者大于輸入電壓的驅動電壓被施加于第二通道。在一些示
范性實施例中,操作S110至操作S130可以基本上同時執行。在一些示范性實施例中,操作
S110可以在操作S130之后執行。在一些示范性實施例中,操作S120可以在操作S130之后執
行。在操作S150中,從相應于第一通道的自電容的量的變化的感測信號生成感測電壓,該變
化由觸摸輸入引起。

圖14是示出根據示范性實施例的包括在觸摸感測設備TSD中的觸摸面板TP和顯示
面板DP的圖。

參照圖14,觸摸感測設備TSD可以包括觸摸面板TP和顯示面板DP。圖1的觸摸感測
設備100和圖2的觸摸感測設備100a可以像圖14中所示的觸摸感測設備TSD那樣實現。

顯示面板DP可以是液晶顯示器(LCD)、發光二極管(LED)顯示器、有機物LED(OLED)
顯示器、有源矩陣OLED(AMOLED)顯示器或者柔性顯示器,或者可以是其它各種類型的平板
顯示器。

就處理或價格競爭力來說,觸摸面板TP可以與顯示面板DP集成。在圖14中,觸摸面
板TP布置在顯示面板DP上。但是,結構不限制于此,并且觸摸面板TP也可以布置在顯示面板
DP下方。觸摸面板TP可以與顯示面板DP空間相隔預定距離或者附著于顯示面板DP的頂板
上。

如圖14中所示,顯示面板DP屬于on–cell類型并且是相對觸摸面板TP單獨的面板
或者層,但是本發明構思不限制于此。在一些示范性實施例中,顯示面板DP可以屬于in-
cell類型,其中用于顯示的顯示像素和用于感測觸摸的感測單元SU在相同的層中形成。

圖15是根據示范性實施例的觸摸屏系統1000的框圖。

參照圖15,觸摸屏系統1000可以包括觸摸面板1110、顯示面板1210、觸摸控制器
1120、顯示器驅動電路1220、處理器1300、存儲設備1400、接口1500和總線1600。

觸摸面板1110被配置為感測在每個點生成的觸摸事件。顯示面板1210可以配置為
各種類型的面板,諸如LCD、LED和OLED,被配置為顯示圖像。觸摸面板1110和顯示面板1210
可以集成地形成以彼此重疊。

觸摸控制器1120可以控制觸摸面板1110的操作以及發送觸摸面板1110的輸出到
處理器1300。觸摸控制器1120可以是根據如上所述的示范性實施例的觸摸控制器100或者
100a(見圖1和圖2)。在自電容感測模式下,觸摸控制器1120可以從第一通道接收感測信號,
并且可以基于接收到的感測信號檢測是否存在觸摸輸入以及觸摸輸入的位置。而且,在自
電容感測模式下,觸摸控制器1120可以提供驅動信號給與第一通道相交的第二通道。另外,
觸摸控制器1120可以從接收自觸摸面板1110的感測信號中消除偏移電容。

顯示器驅動電路1220控制顯示面板1210以便在顯示面板1210上顯示圖像。雖然未
在圖15中示出,顯示器驅動電路1220可以包括源極驅動器、灰度級電壓發生器、柵極驅動
器、定時控制器、電源單元和圖像接口。將顯示在顯示面板1210上的圖像數據可以經由圖像
接口存儲在存儲器中,并且可以通過使用由灰度級電壓發生器生成的灰度級電壓變換為模
擬信號。源極驅動器和柵極驅動器可以響應于由定時控制器提供的垂直同步信號和水平同
步信號驅動顯示面板1210。

處理器1300可以運行命令并且控制觸摸屏系統1000的整體操作。處理器1300需要
的程序代碼或者數據可以存儲在存儲設備1400中。接口1500可以與外部設備和/或系統通
信。

處理器1300可以包括坐標映射單元1310。觸摸面板1110上的位置和顯示面板1210
上的位置可以互相映射,并且坐標映射單元1310可以提取與生成觸摸輸入的觸摸面板1110
上的觸摸點相應的、顯示面板1210的相應坐標。用戶可以執行諸如觸摸、拖曳、捏、展開這樣
的輸入動作,以及用于基于觸摸面板1110與顯示面板1210之間的坐標映射選擇和控制顯示
在顯示面板1210上的圖標、菜單項或者圖像的單個觸摸或者多個觸摸。

根據一些示范性實施例,觸摸屏系統1000可以是具有圖像顯示功能的智能家庭設
施。例如,智能家庭設施可以包括從電視、數字視頻盤(DVD)播放器、音響、冰箱、空調、清掃
機、烤箱、微波爐、空氣凈化器、機頂盒、電視盒(例如,Samsung HomeSyncTM、Apple TVTM或
者Google TVTM)、游戲控制臺、電子詞典、電子鍵、錄像攝像機或者電子相框中選擇的至少
一個。

根據一些示范性實施例,觸摸屏系統1000可以包括從各種醫療設備(例如,磁共振
血管造影(MRA)、核磁共振機(MRI)、計算機斷層(CT)、斷層分析、超聲裝備)、導航設備、全球
定位系統(GPS)接收器、事件數據記錄儀(EDR)、飛行數據記錄器(FDR)、汽車文娛新聞設備、
船舶電子裝備(例如,導航設備和回轉羅盤等等)、航空電子設備、安保設備、用于車輛的頭
部單元、工業或者家用機器人、金融機構的自動取款機(ATM)和商店的收爭機(POS)中選擇
的至少一個。

根據一些示范性實施例,觸摸屏系統1000可以包括從家具、建筑的一部分或者包
括圖像顯示功能的結構、電子板、電子簽名接收設備、投影儀和各種測量設備(例如,供水、
電、氣或者無線電波測量設備)中選擇的至少一個。根據各種示范性實施例的包括觸摸屏系
統的電子設備可以是上述各種設備的一個或者組合。而且,觸摸屏系統可以是柔性設備。對
本領域技術人員來說明顯的是,根據各種示范性實施例的觸摸屏系統不局限于上述設備。

圖16是示出根據示范性實施例的包括觸摸感測設備的觸摸屏模塊2000的圖。

參照圖16,觸摸屏模塊2000可以包括窗玻璃2010、觸摸面板2020和顯示面板2040。
而且,偏振片2030可以布置在觸摸面板2020與顯示面板2040之間以改善光學特性。

窗玻璃2010由壓克力或者鋼化玻璃形成以便保護觸摸屏模塊2000不受外部影響
或者由于重復觸摸而造成劃痕。觸摸面板2020可以通過在玻璃襯底或者聚對苯二甲酸乙二
醇酯(PET)膜上對諸如銦錫氧化物(ITO)這樣的透明電極制模來形成。觸摸控制器2021可以
以板上芯片(chip on board,COB)的形式安裝在柔性印刷電路板(FPCB)上,并且可以感測
觸摸面板2020上的觸摸事件以提取觸摸坐標并且提供觸摸坐標給主機控制器。

顯示面板2040一般通過將兩片玻璃粘合為頂板和底板來形成。顯示面板2040包括
用以顯示幀的多個像素。根據示范性實施例,顯示面板2040可以是液晶面板。但是,本發明
構思不限制于此,并且顯示面板2040可以包括各種類型的顯示設備。例如,顯示面板2040可
以是從有機物發光二極管(OLED)、電致變色顯示(ECD)、數字鏡像設備(DMD)、致動鏡像設備
(actuated mirror device,AMD)、光柵光值(grating light value,GLV)、等離子體顯示面
板(PDP)、場致發光顯示器(ELD)、發光二極管(LED)顯示器和真空熒光顯示器(VFD)中選擇
的一個。

顯示器驅動電路2041可以如所示的COG那樣安裝在印刷電路板上。但是,所述結構
是示范性的,并且顯示器驅動電路2041可以以諸如膜上芯片(COF)或者板上芯片(COB)這樣
的其它各種形式安裝。雖然在本示范性實施例中顯示器驅動集成電路2130示出為單個芯
片,但是這僅僅是為了圖解的方便,并且還可以安裝多個顯示器驅動集成芯片。而且,觸摸
控制器2021可以與顯示器驅動電路2041一起集成到單個半導體芯片中。

圖17A和圖17B是示出根據示范性實施例的、其中觸摸面板和顯示面板集成的觸摸
屏模塊2000a的結構的圖。

如圖17A中所示,觸摸屏模塊2000a可以包括窗玻璃2010、顯示面板2020和偏振片
2030。具體來說,就觸摸面板的形成而論,觸摸面板不在附加玻璃襯底上形成而是通過對在
顯示面板2020的頂板中的透明電極制模而形成。圖17A示出多個感測單元SU在顯示面板
2020的頂板上形成。另外,當形成如所述的面板結構時,觸摸控制器和顯示器驅動電路可以
集成到單個半導體芯片2022中。

當觸摸控制器和顯示器驅動電路被集成到單個半導體芯片2022中時,來自感測單
元SU的電壓信號T_sig和來自外部主機的圖像數據I_data被提供給半導體芯片2022。而且,
半導體芯片2022可以處理圖像數據I_data以生成用于驅動實際顯示設備的灰度級數據,并
且提供灰度級數據給顯示面板2020。為此,半導體芯片2022可以包括與觸摸數據T_data相
關的焊盤和與圖像數據和灰度級數據相關的焊盤(未示出)。半導體芯片2022可以經由連接
到觸摸面板側的導線從感測單元SU接收觸摸數據電壓信號T_sig。當將墊布置在半導體芯
片2022上時,為了降低數據噪聲,接收觸摸數據電壓T_sig的焊盤可以被布置為靠近經由其
發送電壓信號T_sig的導線。

雖然在圖17A中未示出,但是如果用于提供灰度級數據給顯示面板的導線布置為
與發送觸摸數據電壓信號T_sig的導線相對的話,則用于提供灰度級數據的焊盤也可以布
置為與接收電壓信號T_sig的焊盤相對。

圖17B的觸摸屏模塊2000b具有與觸摸屏模塊2000a大致類似的結構;來自感測單
元SU的電壓信號不經由FPCB提供給半導體芯片2022,而是經由導線直接提供給半導體芯片
2022。

圖18是示出其中安裝有根據示范性實施例的觸摸感測設備3000的各種電子產品
的應用例子的圖。

參照圖18,根據示范性實施例的觸摸感測設備3000可以在各種電子產品中使用。
觸摸感測設備3000可以用于智能電話3900、電視3100、自動取款機(ATM)3200、電梯3300、智
能手表3400、平板PC 3500、PMP 3600、電子書3700或者導航設備3800。

如上所述的方法或算法的操作或者步驟可以具體實現為計算機可讀記錄介質上
的計算機可讀代碼,或者將通過傳輸介質發送。計算機可讀記錄介質是能夠存儲此后由計
算機系統讀取的數據的任一數據存儲器。計算機可讀記錄介質的例子包括只讀存儲器
(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、光盤(CD)-ROM、數字光盤(DVD)、磁帶、軟盤和光數據存儲設
備,但是不限制于此。傳輸介質可以包括通過因特網或者各種類型的通信信道發送的載波。
計算機可讀記錄介質還可以分布在耦接計算機系統的網絡上以使得計算機可讀代碼存儲
和以分布式方式運行。

由如圖2中示出的塊表示的組件、元件、模塊或者單元中的至少一個可以具體實現
為根據示范性實施例運行如上所述的相應功能的不同數目的硬件、軟件和/或固件結構。例
如,組件、元件、模塊或者單元中的至少一個可以使用直接電路結構,諸如存儲器、處理器、
邏輯電路、查找表等等,它們可以通過一個或多個微處理器或者其它控制裝置運行相應的
功能。而且,這些組件、元件、模塊或者單元中的至少一個可以具體用模塊、程序或者一部分
代碼實現,它們包含用于執行指定邏輯功能的一個或多個可運行指令,并且由一個或多個
微處理器或者其它控制裝置運行。而且,這些組件、元件、模塊或者單元中的至少一個還可
以包括諸如中央處理單元(CPU)這樣的執行相應功能的處理器、微處理器等等或者可以由
它們來實現。這些組件、元件、模塊或者單元中的兩個或更多可以合并成執行組合的兩個或
多個組件、元件、模塊或者單元的所有操作或功能的一個單個組件、元件、模塊或者單元。而
且,這些組件、元件、模塊或者單元中的至少一個的至少部分功能可以由這些組件、元件、模
塊或者單元中另一些來執行。而且,雖然在上述框圖中沒有示出總線,但是組件、元件、模塊
或者單元之間的通信可以通過總線執行。上述示范性實施例的功能方面可以用在一個或多
個處理器上運行的算法實現。此外,由塊或者處理步驟表示的組件、元件、模塊或者單元可
以采用用于電子設備配置、信號處理和/或控制、數據處理等等的任意數量的相關技術。

雖然已經參考本發明構思的示范性實施例具體示出并且描述了本發明,但是本領
域技術人員將理解的是,在形式和細節上可以在這里進行各種變化而不脫離以下權利要求
的精神和范圍。

關 鍵 詞:
觸摸屏 控制器 觸摸 設備 方法
  專利查詢網所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網友學習交流,未經上傳用戶書面授權,請勿作他用。
關于本文
本文標題:觸摸屏控制器、觸摸感測設備和觸摸感測方法.pdf
鏈接地址:http://www.rgyfuv.icu/p-6100740.html
關于我們 - 網站聲明 - 網站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網站客服客服 - 聯系我們

[email protected] 2017-2018 zhuanlichaxun.net網站版權所有
經營許可證編號:粵ICP備17046363號-1 
 


收起
展開
山东11选5中奖结果走势图