CN104252266B - 驱动触摸屏的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
驱动触摸屏的设备和方法。触摸屏驱动设备包括:触摸屏,包括发送Tx线、与Tx线交叉的接收Rx线、形成在Tx线和Rx线的交叉处的传感器节点;Tx驱动器,配置为以向彼此相邻的Tx线施加相位互反转的驱动脉冲的方式向Tx线施加驱动脉冲;第一Rx驱动器和第二Rx驱动器,配置为对通过与Tx线连接的Rx线接收到的传感器节点电压进行采样,并将采样的电压转换成数字数据;及触摸控制器,配置为控制Tx驱动器、第一Rx驱动器和第二Rx驱动器。第一Rx驱动器和第二Rx驱动器划分Rx线,且第一Rx驱动器和第二Rx驱动器中的每一个通过划分的Rx线对传感器节点电压进行采样,且位于第一驱动器和第二驱动器之间的边界处的Rx线公共地连接到第一Rx驱动器和第二Rx驱动器。
Description
技术领域
本申请涉及一种用于驱动触摸屏的设备和方法。
背景技术
用户接口允许用户容易且方便地控制所有种类的电器/电子设备。正在使用小键盘、键盘、鼠标、屏上显示(OSD)、遥控器等作为用户接口。遥控器具有红外光通信功能或射频通信功能。这样的用户接口技术在提高用户的敏感度和操作方便性的方向上正在不断发展。最近,用户接口演变成触摸式用户接口、语音识别式用户接口、三维用户接口等。
触摸式用户接口被不可避免地使用在便携式信息设备中,并且还广泛地应用于家电。触摸式用户接口包括触摸屏。作为触摸屏的示例,使用了不仅能够感测触摸而且还能够感测接近度的互电容式触摸屏。这样的互电容式触摸屏还可以检测多触摸(或多个接近)的位置。
互电容式触摸屏包括Tx(发送)线、Rx(接收)线以及形成在Tx线和Rx线的交叉处的传感器节点。各个传感器节点具有互电容。触摸屏驱动设备感测在触摸或接近之前和之后二者之间充入到传感器节点的电压的变化,并确定导电物体是否被触摸或接近并感测导电物体的位置。
这样的触摸屏可以附接至或构建在显示装置的显示面板中。触摸屏主要用在诸如便携式信息设备的小尺寸显示面板中。这样,在触摸屏上设置向Tx线施加扫描信号的单个Tx驱动器和从Rx线接收触摸感测信号的单个Rx驱动器。
最近,触摸屏还用在大尺寸显示面板中。用在大尺寸显示面板中的触摸屏包括与用在便携式信息设备中相比多得多的Tx线和Rx线。因此,难以仅使用单个Tx驱动器和单个Rx驱动器来驱动大尺寸显示面板的触摸屏。
如果用在便携式信息设备中的触摸屏被应用于大尺寸显示面板,则Tx线之间的距离以及Rx线之间的另一个距离应当变得更大。这样,不能获得准确的触摸感测信号。换言之,必须使用适合于大尺寸显示装置的大尺寸触摸屏。为了保持或增强触摸灵敏度,必须增加形成在触摸屏上的Tx线和Rx线。在这种情况下,如果仅使用单个Rx驱动器,则必然产生包括信号延迟等的各种问题。
此外,当使用多个Rx驱动器时,在与Rx驱动器的边缘和Rx驱动器之间的边界相对的Rx线中产生异常的触摸感测数据。
发明内容
因此,本申请的实施方式致力于基本上避免了由于相关技术的局限和缺点所导致的一个或更多个问题的触摸屏驱动设备和方法。
实施方式在于提供一种适于通过在触摸屏上设置多个驱动器而在没有任何信号延迟的情况下提高触摸灵敏度的触摸屏驱动设备和方法。
另外,实施方式在于提供一种适于通过向在非触摸状态下引起异常触摸数据的通道施加选择性调节的偏置信号来防止触摸感测错误的触摸屏驱动设备和方法。
实施方式的其它特征和优点将在下面的描述中被阐述,部分将从所述描述是明显的,或者可以通过实施实施方式而获知。实施方式的优点将通过在书面的说明书及其权利要求以及附图中具体指出的结构来实现和获得。
根据本实施方式的一般方面,一种触摸屏驱动设备包括:触摸屏,其被配置为包括Tx(发送)线、与所述Tx线交叉的Rx(接收)线、以及形成在所述Tx线和所述Rx线的交叉处的传感器节点;Tx驱动器,其被配置为按照使得相位互反转的驱动脉冲被施加到彼此相邻的所述Tx线的方式向所述Tx线施加驱动脉冲;第一Rx驱动器和第二Rx驱动器,所述第一Rx驱动器和所述第二Rx驱动器中的每一个被配置为对通过与所述Tx线耦接的所述Rx线接收到的传感器节点电压进行采样,并且将采样的电压转换成数字数据;以及触摸控制器,其被配置为控制所述Tx驱动器、所述第一Rx驱动器和所述第二Rx驱动器。所述第一Rx驱动器和所述第二Rx驱动器划分所述Rx线,并且所述第一Rx驱动器和所述第二Rx驱动器中的每一个通过划分的Rx线对所述传感器节点电压进行采样,并且位于所述第一Rx驱动器和所述第二Rx驱动器之间的边界处的所述Rx线公共地连接到所述第一Rx驱动器和所述第二Rx驱动器。
根据本实施方式的另一个一般方面的一种驱动触摸屏的方法被应用于触摸屏,所述触摸屏包括:Tx(发送)线;与所述Tx线交叉的Rx(接收)线;形成在所述Tx线和所述Rx线的交叉处的传感器节点;Tx驱动器,其被配置为向所述Tx线施加驱动脉冲;第一Rx驱动器和第二Rx驱动器,所述第一Rx驱动器和所述第二Rx驱动器中的每一个被配置为划分所述Rx线并对所述Rx线进行采样;以及触摸控制器,其被配置为控制所述Tx驱动器、所述第一Rx驱动器和所述第二Rx驱动器。所述触摸屏驱动方法包括以下步骤:按照使得相位互反转的驱动脉冲被施加到彼此相邻的所述Tx线的方式向所述Tx线施加驱动脉冲;对通过与所述Tx线耦接的所述Rx线接收到的传感器节点电压进行采样;将采样的电压转换成数字数据;以及向在所述触摸屏的非触摸状态下造成异常触摸感测数据的Rx线选择性地提供偏置信号。
对于本领域技术人员而言,在审阅了下面的图和详细描述之后,其它系统、方法、特征和优点将是或将变得明显。所有这样的附加系统、方法、特征和优点意在被包括在本说明书中、在本公开的范围内、以及被下面的权利要求书保护。该部分中的内容不应该被认为对这些权利要求的限制。下面结合实施方式讨论其它方面和优点。理解的是,本公开的前面的整体描述和下面的详细描述是示例性和说明性的,意在提供所要求保护的本公开的进一步说明。
附图说明
附图被包括以提供实施方式的进一步理解,并被并入这里并构成申请的一部分,所述附图示出本公开的实施方式,并与描述一起用于说明本公开。附图中:
图1是示出根据本公开的实施方式的显示装置的框图;
图2至图4是输出具有内置触摸屏的显示面板的各种示例的透视图;
图5是示出根据本公开的实施方式的触摸屏的相位互反转的驱动脉冲的波形图;
图6是示出根据本公开的实施方式的触摸屏的第一Rx驱动器和第二Rx驱动器以及通道线的连接配置的电路图;
图7A和图7B是示出从图6中的区域①和②感测到的异常数据波形的数据表;
图8是示出根据本公开的实施方式的Rx驱动器的配置的详细框图;
图9A和图9B是示出设置在Rx驱动器中的感测单元的通道感测操作的电路图;
图10是示出根据本公开的提供与通道相对的经调节的偏置信号的操作的波形图;
图11A和图11B是示出根据本公开的通过调节与所选择的通道相对的偏置信号所获得的增强的触摸灵敏度的波形图;以及
图12是示出根据本公开的通过Rx驱动器选择性地向通道施加偏置信号的操作的详细电路图。
具体实施方式
现在详细阐述本公开的实施方式,本公开的实施方式的示例在附图中示出。下面引入的这些实施方式是为了将这些实施方式的精神传达给本领域的普通技术人员而作为示例提供的。因此,这些实施方式可以以不同的形式实现,因此不限于这里描述的这些实施方式。另外,为了方便起见,装置的尺寸和厚度在附图中可能被夸大表示。在可能的情况下,在包括附图的公开中将始终使用相同的标号表示相同或类似的部件。
图1是示出根据本公开的实施方式的显示装置的框图。图2至图4是示出具有内置触摸屏的显示面板的各种示例的透视图。图5是示出根据本公开的实施方式的触摸屏的相位互反转的驱动脉冲的波形图。
参照图1至图5,根据本公开的实施方式的显示装置包括:显示面板DIS,其被配置为显示图像;选通驱动器14,其被配置为向显示面板DIS施加选通脉冲作为选通驱动信号;数据驱动器12,其被配置为向显示面板DIS施加数据信号;以及定时控制器20,其被配置为控制数据驱动器12和选通驱动器14。该显示装置还包括:触摸屏TSP,其被配置为感测触摸;Tx驱动器32,其被配置为向触摸屏TSP施加感测信号(或驱动脉冲);第一Rx驱动器34a和第二Rx驱动器34b,它们被配置为从触摸屏TSP接收感测信号(或采样信号);以及触摸控制器30,其被配置为控制Tx驱动器32以及第一Rx驱动器34a和第二Rx驱动器34b。
根据本公开的实施方式的显示装置可以用诸如液晶显示(LCD)装置、场发射显示器(FED)装置、等离子体显示面板(PDP)、有机发光显示(OLED)装置、电泳(EPD)装置等的平板显示装置作为基础来实现。下面,LCD装置将作为根据本公开的显示装置的示例进行说明。然而,根据本公开的显示装置不限于此。
显示面板DIS配置有上基板和下基板以及插入在这两个基板之间的液晶层。显示面板DIS的下基板包括多个数据线D1~Dm和与数据线D1~Dm交叉的多个选通线G1~Gn。数字“m”和“n”是自然数。显示面板DIS的下基板还包括:多个薄膜晶体管,它们形成在数据线D1~Dm和选通线G1~Gn的交叉处;多个像素电极,它们被配置为向液晶单元施加数据电压;以及存储电容器,其连接到各个像素电极,并且被配置为保持各个液晶单元的电压。
显示面板DIS的像素通过彼此交叉的数据线D1~Dm和选通线G1~Gn来限定,并且以矩阵形状布置。各像素中包括的液晶单元根据施加到各个像素电极的数据电压和施加到公共电极的公共电压所形成的电场来调节入射光的透光量。各薄膜晶体管响应于来自选通线G1~Gn中的一个选通线的选通脉冲而截止,并且将数据线D1~Dm中的一个数据线上的数据电压传送至与各个液晶单元相对的各个像素电极。
显示面板DIS的上基板可以包括黑底、滤色器等。另选地,显示面板DIS的下基板可以形成为COT(TFT上的滤色器)结构。在这种情况下,黑底和滤色器可以形成在显示面板DIS的下基板上。
另外,显示面板DIS包括偏振板、配向膜和列间隔体。偏振板附接到上基板和下基板的外表面。配向膜形成在上基板和下基板的内表面上,以设置液晶分子的预倾角。列间隔体形成在上基板和下基板之间,以保持液晶单元的单元间隙。
这样的显示面板DIS可以按照TN(扭曲向列)模式、垂直对准(VA)模式、IPS(面内切换)模式、FFS(边缘场切换)模式等中的一种模式实现。换言之,显示面板DIS可以按照已知液晶模式中的任一种模式实现。
显示装置还可以包括设置在显示面板DIS下的背光单元(未示出)。背光单元可以是侧光式背光单元和直下式背光单元。这样的背光单元用于将光照射到显示面板DIS上。
数据驱动器12、选通驱动器14和定时控制器20被用于向显示面板DIS提供与输入图像相对应的数据电压,以显示图像。
数据驱动器12利用正/负模拟伽马补偿电压将数字视频数据RGB转换成数据电压。数据电压从数据驱动器12施加到数据线D1~Dm。选通驱动器14向显示面板DIS上的选通线G1~Gn顺序地提供与数据电压同步的选通脉冲(或扫描脉冲),以选择选通线G1~Gn中的写入了数据电压的一个选通线。
定时控制器20利用从外部主机系统施加的垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能信号DE、主时钟MCLK等产生数据定时控制信号和扫描定时控制信号。扫描定时控制信号用于控制选通驱动器14。这样的扫描定时控制信号包括选通起始脉冲GSP、选通移位时钟GSC、选通输出使能信号GOE等。数据定时控制信号用于控制数据驱动器12。这样的数据定时控制信号包括源采样时钟SSC、极性控制信号POL、源输出使能信号SOE等。
触摸屏TSP可附接到显示面板DIS的上偏振板POL1,如图2所示。另选地,触摸屏TSP可以插入在显示面板DIS的上偏振板POL1和上基板GLS1之间,如图3所示。以另外的方式,触摸屏TSP可成为内置到显示面板DIS中的内嵌(in-cell)式触摸屏。在这种情况下,显示面板DIS包括通过交叉Tx线(未示出)和Rx线(未示出)而限定的传感器节点(未示出)。触摸屏TSP的传感器节点可与显示面板DIS的像素阵列一起以内嵌结构形成在下基板GLS2上。在图2至图4中,“GLS2”和“POL2”分别指示下基板和下偏振板。
触摸屏TSP包括Tx线T1~Tj、与Tx线T1~Tj交叉的Rx线R1~R2i、以及形成在Tx线T1~Tj和Rx线R1~R2i的交叉处的2i×j的传感器节点。其中,数字‘j’是比‘n’小的正整数,数字‘2i’是比‘m’小的正整数。
触摸屏驱动电路包括Tx驱动器32、第一Rx驱动器34a和第二Rx驱动器34b、触摸控制器30等。触摸屏驱动电路向Tx线T1~Tj提供图6中示出的驱动脉冲,并且通过Rx线R1~R2i对传感器节点的电压进行采样。另外,触摸屏驱动电路利用模数转换器(下面,‘ADC’)将传感器节点的采样的电压转换成数字数据形状,并且输出触摸行数据。Tx驱动器32以及第一Rx驱动器34a和第二Rx驱动器34b可以被集成为单个读出IC(集成电路)芯片。
Tx驱动器32响应于从触摸控制器30施加的Tx设置信号SUTx来选择用于输出相位互反转的驱动脉冲的Tx通道。另外,Tx驱动器32通过所选择的Tx通道向彼此相邻的Tx线T1和T2施加相位互反转的驱动脉冲A和B,如图5中示出。
如果2i个传感器节点连接到单个Tx线,则驱动脉冲A和B可以被连续地向Tx线施加2i次。之后,驱动脉冲A和B可以被连续地向下一Tx线施加2i次。
第一Rx驱动器34a和第二Rx驱动器34b响应于从触摸控制器30施加的第一Rx设置信号SURx1和第二Rx设置信号SURx2来选择Rx通道,并且通过连接到所选择的Rx通道的Rx线来对传感器节点的电压进行采样。可以通过与传送驱动脉冲的Tx线电连接的Rx线来传送传感器节点的电压。第一Rx驱动器34a和第二Rx驱动器34b通过回答来自触摸控制器30的采样时钟SRx1和SRx2并将每个驱动脉冲接收到的传感器节点的电压充入到采样电容器Cc来对传感器节点的电压进行采样。第一Rx驱动器34a和第二Rx驱动器34b中的每一个利用ADC将采样的传感器节点电压转换成数字数据形状,并且将经转换的数字传感器节点电压施加到触摸控制器30。
触摸控制器30可以通过诸如I2C总线、SPI(串行外围接口)、系统总线或其它接口连接到Tx驱动器32以及第一Rx驱动器34a和第二Rx驱动器34b。为了选择Tx通道,触摸控制器30向Tx驱动器32施加Tx设置信号SUTx。
另外,触摸控制器30通过向第一Rx驱动器34a和第二Rx驱动器34b施加Rx采样时钟SRx1和SRx2来控制传感器节点电压的采样定时和ADC的操作定时。Rx采样时钟SRx1和SRx2用于控制内置在第一Rx驱动器34a和第二Rx驱动器34b中的采样电路的开关。
此外,触摸控制器30利用已知识别算法对从第一Rx驱动器34a和第二Rx驱动器34b输入的触摸行数据进行分析,并且针对在触摸之前和之后二者之间的具有不小于固定参考值的变化的触摸行数据来估计坐标值。触摸控制器30输出包括所估计的坐标值的触摸坐标数据HIDxy。在触摸之前和之后二者之间具有不小于固定参考值的变化的触摸行数据被视作触摸输入(或接近输入)。从触摸控制器30输出的触摸坐标数据HIDxy被传送给外部主机系统。这样的触摸控制器30可以由MCU(微控制器单元)实现。
主机系统可以连接到诸如导航系统、机顶盒、DVD(数字视频盘)播放器、蓝光播放器、个人计算机、家庭影院、广播接收机、电话系统或其它的外部视频源设备,并且从外部视频源设备接收图像数据。另外,主机系统包括具有内置缩放器的SOC(片上系统),并且将来自外部视频源设备的视频数据转换成适合于显示面板DIS的格式。此外,主机系统可以执行与从触摸控制器30施加的触摸坐标数据HIDxy的坐标值链接的应用程序。
同时,在诸如移动电话的小尺寸显示面板中使用的相关技术的触摸屏可以利用单个IC芯片的Rx驱动器来实现。然而,由于信号延迟等,导致大尺寸显示装置中使用的大尺寸触摸屏不能由单个IC芯片的Rx驱动器来实现。
为了解决该问题,本公开在大尺寸触摸屏中安装了至少两个Rx驱动器,并且允许Rx驱动器划分Rx线并对触摸感测信号进行采样。这样,大尺寸触摸屏可以在不引起任何信号延迟的情况下被实现。
图6是示出根据本公开的实施方式的触摸屏的第一Rx驱动器和第二Rx驱动器以及通道线的连接配置的电路图。
参照图6,第一Rx驱动器34a和第二Rx驱动器34b设置在附接在图1的显示面板DIS的触摸屏TSP中。
尽管在附图中没有示出,但可在大尺寸触摸屏中设置多个Tx驱动器。在本公开中,现在将以多个Rx驱动器对来自附接到大尺寸显示面板的触摸屏TSP的传感器节点电压进行采样为中心进行说明。
从Tx驱动器32接收驱动脉冲(即,图5的相位互反转的驱动脉冲)的多个Tx线T1、T2,…,和Tj以及传送传感器节点电压的多个Rx线R1、R2,…,和R2i被设置为彼此交叉。传感器节点形成在Tx线T1~Tj和Rx线R1~R2i的交叉处。
Rx线R1~R2i形成得比附接到相关技术的便携式设备的触摸屏的Rx线多,并且分开地连接到第一Rx驱动器34a和第二Rx驱动器34b。然而,在Rx线R1~R2i中,位于触摸屏TSP的中心的第i个Rx线Ri公共地连接到第一Rx驱动器34a和第二Rx驱动器34b以提高触摸灵敏度。换言之,第i个Rx线Ri公共地连接到第一Rx驱动器34a和第二Rx驱动器34b双方,而不是仅连接到第一Rx驱动器34a和第二Rx驱动器34b中的一方。
这是由于当位于触摸屏TSP的中心的第i个Rx线Ri仅连接到第一Rx驱动器34a和第二Rx驱动器34b中的一方时难以准确地感测触摸屏TSP的触摸输入的事实造成的。
以这种方式,多个Rx驱动器的设置可应用于大尺寸触摸屏TSP。然而,因为彼此不同的第一Rx驱动器34a和第二Rx驱动器34b公共地连接到位于大尺寸触摸屏TSP的中心的第i个Rx线Ri,所以必须在第i个Rx线Ri上的传感器节点处产生非恒定触摸感测数据。换言之,在触摸屏TSP没有被触摸的状态下可以产生指示触摸屏TSP的触摸输入的异常触摸感测数据,如图11A所示。
图7A和图7B是示出从图6中的区域①和②感测到的触摸感测数据波形的数据表。
参照图7A和图7B,因为第一Rx驱动器34a和第二Rx驱动器34b彼此不同,所以尽管触摸屏TSP是未被触摸的状态,也在位于触摸屏TSP的中心并公共地连接到第一Rx驱动器34a和第二Rx驱动器34b的第i个Rx线区域(即,区域①)中感测到不一致的触摸感测数据。另外,在第一Rx驱动器34a和第二Rx驱动器34b的边缘区域中感测到不一致的触摸感测数据。
换言之,设置在大尺寸触摸面板TSP中的多个Rx驱动器可以提高触摸灵敏度,并防止信号延迟等问题。然而,多个Rx驱动器的设置导致了将从固定的Rx线感测到的异常触摸感测数据信号的产生。
为了消除可由用于提高附加到大尺寸显示面板的触摸屏的触摸灵敏度的多个Rx驱动器的设置而额外导致的异常触摸感测数据信号,本公开允许向正在执行采样操作的通道施加选择性的调节的偏置(off-set)信号。
换言之,向在触摸屏的非触摸状态下产生异常触摸感测数据的通道施加形状与异常触摸感测数据的形状相同的偏置信号。据此,本公开可以允许指示触摸输入的异常触摸感测数据不被感测到。
图8是示出根据本公开的实施方式的Rx驱动器的第一Rx驱动器的配置的详细框图。图9A和图9B是示出设置在Rx驱动器中的感测单元的通道感测操作的电路图。尽管现在以第一Rx驱动器为中心进行说明,但本公开可以按与第一Rx驱动器相同的方式应用于多个Rx驱动器。
参照图8、图9A和图9B,第一Rx驱动器34a包括:感测部分200,其被配置为对来自触摸屏TSP上的传感器节点的传感器节点电压进行采样;偏置提供器300,其被配置为通过感测部分200向Rx线R1~Ri提供经调节的偏置信号;以及复用部分400,其被配置为向偏置提供器300选择性地提供彼此不同的偏置电压。另外,第一Rx驱动器34a包括:ADC,其被配置为将从感测部分200接收到的传感器节点电压转换成数字信号;以及数据补偿器100,其被配置为补偿从ADC输出的数据信号。
感测部分200包括多个感测单元MSU0~MSUi,并且偏置提供器300包括多个偏置单元OU0~OUi。感测单元MSU0~MSUi与连接到第一Rx驱动器34a的Rx线相对。类似地,偏置单元OU0~OUi与连接到第一Rx驱动器34a的Rx线相对。
数据补偿器100执行触摸行数据补偿方法,并且恢复当通过向彼此相邻的Tx线施加相位互反转的驱动脉冲而产生传感器节点电压时省略的传感器节点电压,从而产生最终的触摸行数据TDATA。可以通过对其它传感器节点电压执行积分运算来恢复省略的传感器节点电压。
第一Rx驱动器34a的感测部分200中包括的感测单元MSU0~MSUi中的每一个对来自Rx线R1~Ri形成的多个通道(通道1、通道2…)当中的两个通道的传感器节点电压进行采样。
具体地,每个感测单元MSU交替地对两个通道进行采样。换言之,每个感测单元MSU根据图5中示出的驱动脉冲使高信号和低信号被交替地施加到各个通道,并且按这种方式对传感器节点电压进行采样以感测传感器节点处的变化的电压。
相关技术的Rx驱动器允许具有恒定电势的直流电压作为偏置信号被施加到所有通道,同时由感测部分200感测传感器节点电压。以不同的方式,如果如本公开中所描述的那样在大尺寸触摸屏中设置多个Rx驱动器,则在与Rx驱动器之间的边界和Rx驱动器的边缘相对的Rx线中必然产生异常触摸感测数据。
然而,本公开不仅允许在大尺寸触摸屏中设置多个Rx驱动器,而且还允许向触摸屏周期性地施加具有不同电势电平的偏置信号。因此,可以提高大尺寸触摸屏的触摸灵敏度,并且还可以防止由于多个Rx驱动器所导致的异常触摸感测数据的产生。
换言之,经由Rx驱动器的感测单元向可引起异常触摸感测数据的通道施加被调节成高电平或低电平而不是固定的DC电压的偏置信号。
图10是示出根据本公开的提供与通道相对的经调节的偏置信号的操作的波形图。图11A和图11B是示出根据本公开的通过调节与所选择的通道相对的偏置信号所获得的提高的触摸灵敏度的波形图。
参照图10、图11A和图11B,第一Rx驱动器34a连接到第一至第i个Rx线R1~Ri,并且第二Rx驱动器34b连接到第i至第(2i)个Rx线Ri~R2i。换言之,位于触摸屏TSP的中心的第i个Rx线Ri公共地连接到第一Rx驱动器34a和第二Rx驱动器34b。从图11A看出,明显的是,在触摸屏的中心通道区域RX1_CH0处感测到异常触摸感测数据。换言之,在公共连接到第一Rx驱动器34a和第二Rx驱动器34b的第i个Rx线Ri中产生异常触摸感测数据。
另外,在与第一Rx驱动器34a和第二Rx驱动器34b的边缘相对的Rx线(即,第一个Rx线R1和第(2i)个Rx线R2i)中感测到异常触摸感测数据。换言之,尽管触摸屏被触摸,但由于物理结构和电路连接配置导致在触摸屏的固定的通道区域中产生异常触摸感测数据。
如图11A所示,在第一Rx驱动器34a的边缘的第0个通道中感测到具有过冲电压的异常触摸感测数据。尽管在附图中没有示出,但在第二Rx驱动器34b的边缘的与第(2i)个Rx线R2i相对的第(2i)个通道中也感测到异常触摸感测数据。
如图10所示,当在第一Rx驱动器34a的第一个通道中感测到高电压时,通过第一Rx驱动器34a的第一偏置单元MSU0施加具有高电平的偏置信号。相反,如果在第二Rx驱动器34b的第一个通道中感测到低电压,则通过第二Rx驱动器34b的第一偏置单元MSU0施加具有低电平的偏置信号。据此,可以消除在没有产生任何触摸的状态下产生的异常触摸感测数据。
换言之,向期望区域的多个通道施加彼此不同的偏置信号。这样,可以消除在感测操作期间在没有任何触摸事件的情况下由于设置在大尺寸触摸屏中的多个Rx驱动器之间的边界和边缘中的物理结构引起的异常触摸感测数据。据此,可以提高大尺寸触摸屏的触摸灵敏度。
图12是示出根据本公开的通过Rx驱动器选择性地向通道施加偏置信号的操作的详细电路图。
参照图1和图12,与图8中示出的Rx驱动器相同,感测部分包括多个感测单元MSU0~MSUi,并且偏置提供器300包括与多个感测单元MSU0~MSUi相对地设置的多个偏置单元OU0~OUi。
如在图11A中所说明的,本公开选择性地提供由偏置单元OU0~OUi调节的偏置信号,以消除在大尺寸触摸屏没有被触摸的状态下导致的异常触摸感测数据。
为此,必须通过从触摸控制器300施加的通道选择信号来控制配置有多个复用器MUX0~MUXi(多个复用器MUX0~MUXi中的每一个选择经调节的偏置信号Off Set_0和OffSet_1中的一个)的复用部分。具体地,复用部分400响应于通道选择信号选择引起异常触摸感测数据的通道,并且允许经调节的偏置信号Off Set_0和Off Set_1中的一个被施加到所选择的通道。
换言之,根据本公开的触摸屏驱动设备和方法通过调节偏置信号消除了在触摸屏的非触摸状态下感测到的异常数据。这样,可以提高大尺寸触摸屏的触摸灵敏度。
尽管已经参照多个示例性实施方式描述了实施方式,但应该理解的是,本领域技术人员可以设计出将落入本公开的原理的精神和范围内的多个其它变型和实施方式。更具体地,在本公开、附图和所附权利要求书的范围内的部件部分和/或主体组合设置的设置中可以进行各种修改和变型。除了部件部分和/或设置的修改和变型之外,替代使用对于本领域技术人员也是明显的。
本申请要求于2013年6月28日提交的韩国专利申请No.10-2013-0075262的优先权,此处以引证的方式并入其全部内容。
Claims (9)
1.一种触摸屏驱动设备,该触摸屏驱动设备包括:
触摸屏,其被配置为包括发送Tx线、与所述Tx线交叉的接收Rx线、形成在所述Tx线和所述Rx线的交叉处的传感器节点;
Tx驱动器,其被配置为按照使相位互反转的驱动脉冲被施加到彼此相邻的所述Tx线的方式向所述Tx线施加驱动脉冲;
第一Rx驱动器和第二Rx驱动器,所述第一Rx驱动器和所述第二Rx驱动器中的每一个被配置为对通过与所述Tx线耦接的所述Rx线接收到的传感器节点电压进行采样,并且将采样的电压转换成数字数据;以及
触摸控制器,其被配置为控制所述Tx驱动器、所述第一Rx驱动器和所述第二Rx驱动器,
其中,所述第一Rx驱动器和所述第二Rx驱动器划分所述Rx线,并且所述第一Rx驱动器和所述第二Rx驱动器中的每一个通过划分的Rx线对所述传感器节点电压进行采样,并且位于所述第一Rx驱动器和所述第二Rx驱动器之间的边界处的所述Rx线公共地连接到所述第一Rx驱动器和所述第二Rx驱动器。
2.根据权利要求1所述的触摸屏驱动设备,其中,所述第一Rx驱动器和所述第二Rx驱动器中的每一个包括:
感测部分,其被配置为对来自所述Rx线的所述传感器节点电压进行采样;
偏置提供器,其被配置为向在所述触摸屏的非触摸状态下造成异常触摸感测数据的Rx线施加选择的偏置信号;
复用部分,其被配置为向所述偏置提供器选择性地施加所述偏置信号;以及
模数转换器ADC,其被配置为将由所述感测部分采样的所述传感器节点电压转换成所述数字数据。
3.根据权利要求2所述的触摸屏驱动设备,其中,所述第一Rx驱动器和所述第二Rx驱动器中的每一个还包括数据补偿器,所述数据补偿器被配置为通过对经转换的数字数据执行积分运算来恢复被省略的传感器节点电压,所述被省略的传感器节点电压是被施加到所述Tx线的所述驱动脉冲省略的。
4.根据权利要求2所述的触摸屏驱动设备,其中,所述感测部分包括与所述划分的Rx线相对的多个感测单元。
5.根据权利要求2所述的触摸屏驱动设备,其中,所述偏置提供器包括与所划分的Rx线相对的多个偏置单元。
6.根据权利要求2所述的触摸屏驱动设备,其中,通过所述偏置提供器周期性地施加到所述Rx线的所述偏置信号具有彼此不同的电势电平。
7.一种驱动触摸屏的方法,所述触摸屏包括:发送Tx线;与所述Tx线交叉的接收Rx线;形成在所述Tx线和所述Rx线的交叉处的传感器节点;Tx驱动器,其被配置为向所述Tx线施加驱动脉冲;第一Rx驱动器和第二Rx驱动器,所述第一Rx驱动器和所述第二Rx驱动器中的每一个被配置为划分所述Rx线并对所述Rx线进行采样;以及触摸控制器,其被配置为控制所述Tx驱动器、所述第一Rx驱动器和所述第二Rx驱动器,该方法包括以下步骤:
按照使相位互反转的驱动脉冲被施加到彼此相邻的所述Tx线的方式向所述Tx线施加驱动脉冲;
对通过与所述Tx线耦接的所述Rx线接收到的传感器节点电压进行采样;
将采样的电压转换成数字数据;以及
向在所述触摸屏的非触摸状态下造成异常触摸感测数据的Rx线选择性地提供偏置信号。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,选择性地提供所述偏置信号使得所述第一Rx驱动器和所述第二Rx驱动器响应于从所述触摸控制器施加的通道选择信号向所述Rx线选择性地施加具有不同电势电平的偏置信号。
9.根据权利要求7所述的方法,其中,所述偏置信号中的每一个具有电势电平周期性变化的波形。
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