CN106933409A - 触摸控制器、触摸感测装置和触摸感测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种触摸控制器、一种触摸感测装置和一种触摸感测方法。所述触摸控制器包括：驱动电路，其构造为掩蔽具有特定频率的第一脉冲信号中的一些脉冲以产生第二脉冲信号，并且将第二脉冲信号作为驱动信号提供至触摸面板；以及感测电路，其构造为基于驱动信号接收由触摸面板产生的感测信号并基于感测信号产生触摸数据。

Description

触摸控制器、触摸感测装置和触摸感测方法

相关申请的交叉引用

本申请要求在韩国知识产权局于2015年12月29日提交的韩国专利申请No.10-2015-0188907和于2016年6月2日提交的韩国专利申请No.10-2016-0068844的优先权，所述申请的公开以引用方式全文并入本文中。

技术领域

本发明构思涉及触摸感测系统，并且更具体地说，涉及触摸控制器、包括该触摸控制器的触摸感测装置和触摸感测方法。

背景技术

触摸感测装置是使得用户能够通过利用手或者诸如触摸笔的物体响应于显示在显示装置的屏幕上的内容来施加用户输入的输入装置。触摸感测装置可布置在显示装置的正面上。触摸感测装置可产生对应于正面上的触摸位置的电信号。诸如便携式电话、笔记本计算机、台式计算机或者个人数字助理(PDA)的包括显示装置的电子设备可基于产生的电信号识别触摸的位置，并且可分析触摸位置以执行对应的操作。

触摸感测装置通常包括用于接收触摸的触摸面板和用于控制触摸面板的触摸控制器。触摸控制器将驱动信号施加至触摸面板。然而，驱动信号会产生电磁干扰，从而降低显示装置的质量。因此，需要减少或防止电磁干扰的触摸感测装置。

发明内容

本发明构思的至少一个实施例提供了一种触摸控制器、一种包括该触摸控制器的触摸感测装置和一种触摸感测方法，其中，当驱动触摸面板时极大地降低了电磁干扰(EMI)。因此，可提高显示面板的图像质量，并且可减小显示面板的芯片尺寸。

根据本发明构思的示例性实施例，提供了一种触摸控制器，包括：驱动电路，其构造为掩蔽具有特定频率的第一脉冲信号中的一些脉冲以产生第二脉冲信号，并且将第二脉冲信号作为驱动信号提供至触摸面板；以及感测电路，其构造为基于驱动信号接收由触摸面板产生的感测信号并基于感测信号产生触摸数据。

根据本发明构思的示例性实施例，提供了一种触摸感测装置，包括：驱动电路，其包括用于感测触摸输入的多个信道；以及触摸控制器，其构造为掩蔽具有特定频率的周期脉冲信号中的一些脉冲，以产生施加至所述多个信道的驱动信号，并且感测分别连接至所述多个信道的多个感测节点中的每一个的电容量变化率。

根据本发明构思的示例性实施例，提供了一种通过连接至包括多个驱动信道的触摸面板的触摸控制器执行的触摸感测方法，所述触摸感测方法包括：基于特定频率产生周期脉冲信号；基于掩蔽信息掩蔽周期脉冲信号中的一些脉冲以产生驱动信号；将驱动信号提供至所述多个驱动信道中的至少一个驱动信道；以及基于驱动信号感测连接至驱动信道中的对应的一个的感测节点的电容量变化率。

根据本发明构思的示例性实施例，提供了一种触摸屏装置，该触摸屏装置包括显示面板、触摸面板、驱动电路和感测电路。所述驱动电路构造为在显示面板的一个时段期间掩蔽周期脉冲信号的一部分并利用经掩蔽的周期脉冲信号驱动触摸面板，并且感测电路构造为基于经掩蔽的信号接收由触摸面板产生的感测信号并基于感测信号产生触摸数据。

附图说明

通过以下结合附图的详细说明将更加清楚地理解本发明构思的实施例，其中：

图1是示出根据本发明构思的示例性实施例的触摸感测装置的框图；

图2是示出根据本发明构思的示例性实施例的感测阵列的示图；

图3是示出根据本发明构思的实施例的脉冲信号的时序图；

图4是示出图3的脉冲信号的示例性频率响应的示图；

图5A和图5B是用于说明基于触摸输入的感测节点的电容量变化的示图；

图6是用于说明基于触摸输入的感测节点的电容量变化率的曲线图；

图7是示意性地示出根据本发明构思的示例性实施例的驱动电路的示图；

图8A和图8B是示出基于根据本发明构思的示例性实施例的驱动电路的驱动方法提供至行信道的驱动信号的时序图；

图9是示出根据本发明构思的示例性实施例的驱动电路的实施示例的框图；

图10A和图10B是图9的驱动电路的时序图；

图11A是示出根据本发明构思的示例性实施例的驱动电路的驱动方法的示图；

图11B是基于图11A的驱动电路的驱动方法的触摸面板和触摸电路的时序图；

图12是示出根据本发明构思的示例性实施例的驱动电路的实施示例的框图；

图13是图12的驱动电路的时序图；

图14是示出根据本发明构思的示例性实施例的驱动电路的框图；

图15是用于说明根据本发明构思的示例性实施例的触摸控制器的多驱动方法的示图；

图16是用于说明根据本发明构思的示例性实施例的触摸控制器的多驱动方法的示图；

图17是示出根据本发明构思的示例性实施例的控制逻辑的实施示例的框图；

图18示意性地示出根据本发明构思的示例性实施例的感测电路的框图；

图19是示出包括在根据本发明构思的示例性实施例的触摸感测装置中的触摸面板和显示面板的示图；

图20是根据本发明构思的示例性实施例的驱动电路的时序图；

图21是示出根据本发明构思的示例性实施例的触摸感测方法的流程图；

图22是示出根据本发明构思的示例性实施例的图21所示的产生驱动信号的操作和将驱动信号提供至驱动信道的操作的流程图；

图23是示出根据本发明构思的示例性实施例的图21所示的产生驱动信号的操作和将驱动信号提供至驱动信道的操作的流程图；

图24是示出包括根据本发明构思的示例性实施例的触摸控制器的触摸屏装置的框图；

图25是示出根据本发明构思的示例性实施例的触摸屏系统的框图；

图26是示出包括根据本发明构思的示例性实施例的触摸感测装置的触摸屏模块的示图；以及

图27是示出各自包括根据本发明构思的示例性实施例的触摸感测装置的各种电子装置的应用示例的示图。

具体实施方式

下文中，将参照附图描述本发明构思的示例性实施例。

图1是示出根据实施例的触摸感测装置1000的框图，图2是示出根据本发明构思的示例性实施例的感测阵列的示图。

参照图1，触摸感测装置1000包括触摸面板200和触摸控制器100。触摸感测装置1000可安装在提供图像显示功能的电子装置中。电子装置可指个人计算机(PC)或移动装置，但不限于此。移动装置的示例可包括笔记本计算机、移动电话、智能电话、平板PC、个人数字助理(PDA)、企业数字助理(EDA)、数字静态相机、数字视频摄录机、便携式多媒体播放器(PMP)、个人导航装置、便携式导航装置(PND)、掌中游戏机、移动互联网装置(MID)、物联网(IoT)、万物网(IoE)、无人机、电子书等，但不限于此。

触摸面板200产生对应于触摸输入的感测信号Ssen并且将感测信号Ssen提供至触摸控制器100。在这种情况下，除了诸如手指等的导体直接接触触摸面板200的情况以外，触摸输入还可包括例如导体接近触摸面板200的情况。

触摸面板200可包括感测阵列SARY。如图2所示，感测阵列SARY包括在第一方向上排列的多个行信道R1至Rn和在与第一方向交叉的第二方向上排列的多个列信道C1至Cm。例如，第一方向可相对于第二方向竖直或基本竖直。行信道R1至Rn和列信道C1至Cm各自包括彼此电连接的多个感测单元SU。在实施例中，将多个感测单元SU针对多个信道中的每一个设为一体。例如，感测阵列SARY的每行或每列可对应于感测单元的分别连接的串。在实施例中，行信道R1至Rn各自为接收驱动信号Sdrv的驱动电极，并且列信道C1至Cm各自为通过其输出感测信号Ssen的感测电极。在实施例中，行信道R1至Rn各自为感测电极，并且列信道C1至Cm各自为驱动电极。在实施例中，行信道R1至Rn和列信道C1至Cm为驱动电极以及感测电极。

在实施例中，行信道R1至Rn和列信道C1至Cm布置在不同的层上。在实施例中，行信道R1至Rn和列信道C1至Cm布置在同一层上。

在当前实施例中，多个感测单元SU是电容式触摸传感器，因此，可将触摸面板200称作电容式触摸屏面板。触摸面板200可基于互电容感测类型或自电容感测类型产生感测信号。在互电容感测类型中，物体(例如，手指或导电笔)改变行电极与列电极之间的互耦。在自电容感测类型中，物体加载传感器或增大了对地的寄生电容。

再参照图1，触摸控制器100构造为确定是否向触摸面板200施加了触摸输入并且可检测施加触摸输入的位置。触摸控制器100包括驱动电路110、感测电路120、控制逻辑130和处理器140。驱动电路110将驱动信号Sdrv提供至包括在触摸面板200中的多个信道(例如，行信道R1至Rn)，并且感测电路120从其它信道(例如，列信道C1至Cm)中的每一个接收感测信号Ssen。

驱动电路110基于从控制逻辑130输出的第一控制信号CON1产生驱动信号Sdrv并且将驱动信号Sdrv提供至触摸面板200。在实施例中，驱动电路110依次将驱动信号Sdrv提供至多个驱动信道(例如，行信道R1至Rn)。在实施例中，驱动电路110同时将驱动信号Sdrv提供至多个驱动信道中的一些。这种驱动方法可称作多驱动方法。例如，驱动电路110可以预定的多个驱动信道为单位同时提供驱动信号Sdrv。在这种情况下，可将不同的驱动信号Sdrv分别提供至多个驱动信道。

施加至多个驱动信道中的每一个的驱动信号Sdrv可包括多个脉冲。在当前实施例中，驱动电路110掩蔽具有预定频率的第一脉冲信号的一些脉冲以产生第二脉冲信号，并且将第二脉冲信号提供为驱动信号Sdrv。在实施例中，驱动电路110基于预定数量的脉冲调整第一脉冲信号的脉冲当中的作为驱动信号Sdrv输出的脉冲数。所述调整可涉及抑制一些脉冲。例如，可通过将第一脉冲信号输出至AND门的第一输入并将控制信号输出至AND门的第二输入来实现所述抑制，其中只要要求掩蔽，就将控制信号设为所述脉冲之一的低电平。通过AND门输出第二脉冲信号。在实施例中，短暂停止(short stop)电路针对第一脉冲信号进行操作，以产生第二脉冲信号。

第一脉冲信号可为包括根据特定频率重复的多个脉冲的信号，并且可称作周期脉冲信号。第二脉冲信号可为通过跳过周期脉冲信号中的一些脉冲产生的信号，并且可称作跳跃脉冲信号(或经掩蔽的周期脉冲信号)。下文中，将第一脉冲信号称作周期脉冲信号，并且将第二脉冲信号称作跳跃脉冲信号。

通过掩蔽周期脉冲信号中的一些脉冲，跳过了一些脉冲的输出，因此，每单位时段的脉冲数减少。驱动电路110将通过掩蔽周期脉冲信号中的一些脉冲产生的跳跃脉冲信号提供至触摸面板200作为驱动信号Sdrv。所述单位时段可表示在其期间将驱动信号Sdrv(即，脉冲)提供至一个驱动电极的持续时间。例如，所述单位时段可为通过将在其期间将驱动信号Sdrv提供至所有驱动电极的持续时间除以驱动电极的数量所获得的持续时间。在将驱动信号Sdrv施加至多个驱动电极的情况下，所述单位时段可为通过将在其期间将驱动信号Sdrv施加至多个驱动电极的持续时间除以驱动电极的数量所获得的持续时间。

触摸感测装置1000可布置为邻近于显示设备(未示出)，或者可与显示设备一起实施为一个模块。当将驱动信号Sdrv提供至触摸面板200时，会发生电磁干扰(EMI)，这会导致显示面板的图像质量下降。在本发明构思的示例性实施例中，调整驱动信号Sdrv的能量水平以减小EMI。根据当前实施例的驱动电路110跳过周期脉冲信号中的一些脉冲的输出，以产生驱动信号Sdrv，从而调整驱动信号Sdrv的能量水平。将参照图3和图4更详细地描述这一点。

图3是示出根据实施例的脉冲信号的时序图，并且图4是示出图3的脉冲信号示例性频率响应的示图。

参照图3，驱动电路110产生周期脉冲信号PPS。周期脉冲信号PPS是具有预定频率(例如，中心频率是Ftx)的信号，并且包括多个脉冲。为了便于描述，将周期脉冲信号PPS在信道驱动持续时间期间包括八个脉冲的情况描述为示例。

在本发明构思的实施例中，驱动电路110掩蔽周期脉冲信号PPS中的一些脉冲以产生多个跳跃脉冲信号SPS1至SPS3。在实施例中，跳跃脉冲信号SPS1是通过跳过周期脉冲信号PPS的四分之一的脉冲所产生的信号。例如，当周期脉冲信号PPS在信道驱动持续时间期间包括八个脉冲时，当掩蔽掉四分之一的脉冲时，跳跃脉冲信号SPS1在信道驱动持续时间期间包括六个脉冲。在实施例中，跳跃脉冲信号SPS2是通过跳过周期脉冲信号PPS的一半脉冲所产生的信号。例如，当周期脉冲信号PPS在信道驱动持续时间期间包括八个脉冲时，当掩蔽掉一半脉冲时，跳跃脉冲信号SPS2在信道驱动持续时间期间包括四个脉冲。在实施例中，跳跃脉冲信号SPS3是通过跳过周期脉冲信号PPS的一半脉冲并将相位反转所产生的信号。例如，当周期脉冲信号PPS在信道驱动持续时间期间包括八个脉冲时，当掩蔽掉一半脉冲并且相位反转时，跳跃脉冲信号SPS3在信道驱动持续时间期间包括四个脉冲并且具有与周期脉冲信号PPS的相位相反的相位。

参照图4，横轴表示频率，纵轴表示能量。如图4所示，包括在脉冲信号中的脉冲数越大，则能量越高，而包括在脉冲信号中的脉冲数越少，则能量越低。通过跳过周期脉冲信号PPS的四分之一的脉冲所产生的跳跃脉冲信号SPS1的中心频率可与周期脉冲信号PPS的中心频率Ftx相似，并且与周期脉冲信号PPS的能量相比，能量可减少-2.5dB(分贝)。通过跳过周期脉冲信号PPS的一半脉冲所产生的跳跃脉冲信号SPS2和SPS3中的每一个的中心频率可与周期脉冲信号PPS的中心频率Ftx相似，并且与周期脉冲信号PPS的能量相比，能量可减少-6dB。因此，驱动电路110可掩蔽周期脉冲信号PPS的脉冲中的一些，而不改变周期脉冲信号PPS的频率，并且通过调整掩蔽的脉冲数，驱动电路110可调整驱动信号Sdrv的能量。

图3和图4示例性地示出了周期脉冲信号PPS与跳跃脉冲信号SPS1至SPS3之间的关系。

再参照图1，感测电路120基于驱动信号Sdrv接收从触摸面板200产生的感测信号Ssen，并且将触摸数据Tdata提供至控制逻辑130，作为接收到的感测信号Ssen的处理结果。感测电路120基于从控制逻辑130提供的第二控制信号CON2进行操作。感测电路120可包括电荷放大器、积分器和模数转换器(ADC)中的至少一个。另外，感测电路120还可包括用于去除偏移电容量的偏移补偿电路。在实施例中，电荷放大器是产生与输入电流的积分值成比例的电压的电子电流积分器。

控制逻辑130可控制触摸控制器100的整体操作，并且产生第一控制信号CON1和第二控制信号CON2。控制逻辑130可基于第一控制信号CON1和第二控制信号CON2控制驱动电路110和感测电路120。在实施例中，第一控制信号CON1是用于控制驱动电路110的操作的信号，并且可包括频率信息、掩蔽信息和相位信息中的至少一个。

频率信息可为用于确定周期脉冲信号的频率的信号，并且可包括频率设置信号。频率信息可包括期望频率。掩蔽信息可为指示关于周期脉冲信号的被跳过的脉冲的信息的信号，并且例如可为指示掩蔽时段的掩蔽信号(或掩蔽图案)，或者可为关于在单位时段中将要掩蔽的脉冲数的信息。掩蔽信息还可指示在给定时段期间将要跳过的给定的脉冲序列(例如，第一脉冲和第三脉冲、第二脉冲和第四脉冲、最后两个脉冲等)。可基于当将驱动信号Sdrv提供至触摸面板200时发生的EMI来设置在单位时段中将要掩蔽的脉冲数。

相位信息可为指示通过特定信道提供的驱动信号基于周期脉冲信号的相位的相移水平的相位信号。例如，相移水平可为诸如45°、90°、135°、180°等的角。在实施例中，控制逻辑130分析触摸数据Tdata并且基于分析的结果调整掩蔽信息或相位信息。

在实施例中，第二控制信号CON2是用于控制感测电路120的操作的信号，并且包括指示感测时间的定时信号。感测时间可指示对感测阵列SARY进行采样的频率。

在实施例中，控制逻辑130基于从感测电路120提供的触摸数据Tdata计算包括在触摸面板200中的多个触摸感测节点中的每一个触摸感测节点的电容量变化率CVAR。在实施例中，控制逻辑130包括用于去除包括在触摸数据Tdata中的噪声的电路(例如，数字滤波器电路)。控制逻辑130可去除触摸数据Tdata的噪声，并且可基于从中去除了噪声的触摸数据Tdata将触摸感测节点中的每一个的电容量变化率CVAR提供至处理器140。

处理器140基于从控制逻辑130提供的电容量变化率CVAR产生指示施加在触摸面板200中的触摸输入的位置的触摸坐标Txy。处理器140可将触摸坐标Txy提供至主机HOST。在实施例中，由微控制单元(MCU)实现处理器140。

如上所述，在根据本发明构思的示例性实施例的触摸感测装置1000中，触摸控制器100的驱动电路110跳过具有预定频率的周期脉冲信号PPS中的一些脉冲以产生跳跃脉冲信号，并且将跳跃脉冲信号提供为驱动信号Sdrv。因此，触摸控制器100可调整跳过的脉冲数，从而调整驱动信号Sdrv的能量。

另一方面，在将周期脉冲信号PPS提供至触摸面板200作为驱动信号Sdrv的情况下，可调整频率或者可调整周期脉冲信号PPS的电压电平，以调整驱动信号Sdrv的能量。为了使感测性能最大化，在将驱动信号Sdrv施加至触摸面板200并且输出作为感测信号Ssen之前，可基于驱动信号Sdrv的频率、噪声和路径的转移功能设置感测电路120的偏移值。例如，偏移值可为用于去除触摸面板200的偏移电容量的偏移补偿水平(例如，偏移补偿电路的补偿电容值或者数字滤波器电路的系数)。驱动信号Sdrv的频率可变化，并且可再次设置感测电路120的偏移值。然而，会需要复杂模拟电路来调整周期脉冲信号PPS的电压电平，从而增大了驱动电路的面积。

然而，根据本发明构思的示例性实施例的触摸控制器100掩蔽周期脉冲信号PPS中的一些脉冲，以产生驱动信号，从而调整驱动信号Sdrv的能量而不改变驱动电路110的频率设置。因此，为了调整驱动信号Sdrv的能量，不需要改变感测电路120的偏移值。而且，由于不需要复杂模拟电路，因此可减小驱动电路110的面积。

图5A和图5B是用于说明基于触摸输入的感测节点的电容量变化的示图。图5A是用于说明互电容感测类型的电容量变化的示图。图5B是用于说明自电容感测类型的电容量变化的示图。

参照图5A，在互电容感测类型中，将电压脉冲施加至驱动电极，并且接收电极(或称作感测电极)收集对应于电压脉冲的电荷。提供至驱动电极的电压脉冲可为根据以上参照图1和图3描述的实施例的驱动信号。在这种情况下，当物体OBJ位于驱动电极与接收电极之间时，示为虚线的电场会变化，并且电场强度的变化导致电容量的变化。

按照这种方式，电极之间的电容量会由于驱动电极与接收电极之间的电场变化而变化，因此，可感测到触摸输入。图5A示出了接触触摸，但是近距离触摸也可导致电场的变化。另外，图5A示出了物体OBJ是手指的情况，但是通过诸如触摸笔等的另一导体执行的触摸也可导致电场的变化。

参照图5A和图2，在实施例中，图1的行信道R1至Rn可为驱动信道，而列信道C1至Cm可为感测信道。驱动信道可包括彼此电连接的多个驱动电极，并且感测信道可包括彼此电连接的多个感测电极。在这种情况下，驱动电极和感测电极可各自称作感测单元。驱动电极与感测电极之间的交叉点可称作感测节点。电容器可形成在驱动电极与感测电极之间，并且电容器的电容量可基于触摸输入而变化。

参照图5B，在自电容感测类型中，可将电压脉冲施加至电极，并且电极可收集对应于电压脉冲的电压或者电荷。提供至电极(驱动电极)的电压脉冲可为根据以上参照图1和图3描述的实施例驱动信号。

电极会导致形成外围导体(例如，地节点等)和电容器。在这种情况下，当物体OBJ接触或接近电极时，电容器的电容量会增大。按照这种方式，可通过电极感测电容器的变化，因此可识别触摸。

参照图5B和图2，在实施例中，行信道R1至Rn和列信道C1至Cm可为驱动信道和感测信道。包括在行信道R1至Rn和列信道C1至Cm中的电极(例如，感测单元SU)各自可称作感测节点。感测节点可导致针对外围导体形成电容器(例如，浮置电容器)，并且电容器的电容量可基于触摸输入而变化。

图6是用于说明基于触摸输入的感测节点的电容量变化率的曲线图。

参照图6，X轴表示时间，Y轴表示电容量。多个感测节点中的每一个可具有寄生电容分量Cb，并且感测节点中的每一个的电容值会由于物体OBJ的接近或接触而变化。例如，如图6所示，当物体OBJ接近或接触感测节点时，感测节点的电容值可减小。作为另一示例，当物体OBJ接近或接触感测节点时，感测节点的电容值可增大。例如，在图5A的互电容感测类型中，感测节点的电容值可由于物体OBJ的接近或接触而减小，而在图5B的自电容感测类型中，感测节点的电容值可由于物体OBJ的接近或接触而增大。

在图6中，A时段表示物体OBJ不接触感测节点的状态，感测节点的电容值Csen具有对应于寄生电容值的Cb值。另外，图6的B时段表示物体OBJ接触感测节点的情况。当物体OBJ(例如，手指)接近或接触感测节点时，从寄生电容分量Cb中去除基于物体OBJ的电容分量Csig，因此，与Csen相比，电容值Csen'减小。

在实施例中，当物体OBJ接近或接触感测节点时，基于物体OBJ的电容分量Csig被加至寄生电容分量Cb，因此，电容值Csen'可增大。

在根据以上参照图1描述的当前实施例的触摸感测装置1000中，触摸控制器100的驱动电路110将驱动信号Sdrv提供至电极(例如，触摸面板200的驱动电极)。通过跳过具有预定频率的周期脉冲信号中的一些脉冲产生驱动信号Sdrv。感测电路120基于驱动信号Sdrv接收产生的感测信号Ssen，并且基于接收到的感测信号Ssen确定感测节点中的每一个的电容值是增大还是减小，并且可检测电容量变化率。因此，触摸控制器100可确定是否向触摸面板200施加了触摸输入并且可检测施加触摸输入的位置。

图7是示意性地示出根据本发明构思的示例性实施例的驱动电路110的示图。为了便于描述，还示出了触摸面板200。

参照图7，驱动电路110包括周期信号发生器111和信号调制电路112。

周期信号发生器111基于预定频率产生周期脉冲信号PPS。周期脉冲信号PPS的频率可称作驱动频率或者载波频率。

信号调制电路112基于周期脉冲信号PPS产生驱动信号Sdrv。信号调制电路112掩蔽周期脉冲信号PPS中的一些脉冲以产生通过跳过周期脉冲信号PPS中的一些脉冲所产生的跳跃脉冲信号SPS。信号调制电路112输出跳跃脉冲信号SPS作为驱动信号Sdrv。

触摸面板200可包括多个行信道R1至Rn和多个列信道C1至Cm。在以下描述中，假设行信道R1至Rn各自为接收驱动信号Sdrv的驱动电极，并且列信道C1至Cm各自为通过其输出感测信号Ssen的感测电极。

驱动电路110将驱动信号Sdrv提供至行信道R1至Rn。驱动电路110可通过利用各种方法提供驱动信号Sdrv。将参照图8A和图8B更详细地描述这一点。

图8A和图8B是示出基于根据实施例的驱动电路的驱动方法提供至行信道R1至Rn的驱动信号Sdrv的时序图。

如图8A和图8B所示，将驱动信号Sdrv在帧驱动时段FDP中提供至全部行信道R1至Rn。参照图8A，将驱动信号Sdrv在多个单位时段P1至Pn的每一个中提供至行信道R1至Rn之一。驱动电路110可在帧驱动时段FDP中将驱动信号Sdrv依次提供至行信道R1至Rn。可将相同的驱动信号Sdrv或不同的驱动信号Sdrv提供至行信道R1至Rn。在实施例中，提供至一些行信道的驱动信号Sdrv与提供至其它行信道的驱动信号Sdrv不同。在当前实施例中，不同的驱动信号Sdrv表示在驱动信号Sdrv中包括不同数量的脉冲或者驱动信号Sdrv的相位不同。

参照图8B，将驱动信号Sdrv在多个单位时段中同时提供至多个行信道。例如，如图8B所示，将驱动信号Sdrv在第一单位时段P1和第二单位时段P2中提供至第一行信道R1和第二行信道R2，随后，将驱动信号Sdrv在第三单位时段P3和第四单位时段P4中提供至第三行信道R3和第四行信道R4。按照这种方式，可在每两个单位时段将驱动信号Sdrv同时提供至两个行信道。然而，当前实施例不限于此。在其它实施例中，可将驱动信号Sdrv同时提供至三个或更多个行信道。

驱动电路110可将驱动信号Sdrv同时提供至多个信道中的一些。这种驱动方法可称作多驱动方法。例如，驱动电路110可以预定的多个信道为单位同时提供驱动信号Sdrv。在这种情况下，可将不同的驱动信号Sdrv分别提供至多个信道。

图9是示出根据本发明构思的示例性实施例的驱动电路110a的框图。图10A和图10B是图9的驱动电路110a的时序图。图1的驱动电路110可替换为图9的驱动电路110a。

参照图9，驱动电路110a包括周期信号发生器111和信号调制电路112a。

周期信号发生器111基于从控制逻辑(图1的130)提供的频率信息TX_freq产生周期脉冲信号PPS。在实施例中，周期信号发生器111基于根据频率信息TX_freq设置的频率在两个源电压的施加之间切换以产生周期脉冲信号PPS。例如，两个源电压之一可为从位于触摸控制器(图1的100)以外的源施加的源电压VCC，而另一个可为地电压GND。然而，当前实施例不限于此。在实施例中，可通过基于频率信息TX_freq产生周期脉冲信号PPS的各种电路实现周期信号发生器111。

信号调制电路112a基于周期脉冲信号PPS和从控制逻辑130接收的掩蔽信息产生跳跃脉冲信号SPS。如图10A和图10B所示的掩蔽信息可包括指示掩蔽时段或者掩蔽的脉冲数的掩蔽信号MS。在实施例中，掩蔽信号MS是逻辑信号。

如图10A和图10B所示，信号调制电路112a基于掩蔽信号MS通过掩蔽周期脉冲信号PPS的脉冲中的在掩蔽时段MP施加的脉冲来产生跳跃脉冲信号SPS。在实施例中，通过触发器或者锁存器实现信号调制电路112a。周期脉冲信号PPS施加至信号调制电路112a，并且响应于掩蔽信号MS输出跳跃脉冲信号SPS。然而，当前实施例不限于此。在其它实施例中，可通过各种电路实施信号调制电路112a。在实施例中，掩蔽信号MS是地电压GND或更高的供应电压VDD。

参照图10A和图10B，跳跃脉冲信号SPS的电压电平与周期脉冲信号PPS的电压电平相同，并且跳跃脉冲信号SPS具有通过跳过周期脉冲信号PPS中的一些脉冲产生的波形。

如图10A所示，可非连续地掩蔽周期脉冲信号PPS的多个脉冲，并且如图10B所示，可连续地掩蔽周期脉冲信号PPS的多个脉冲。

在图10A和图10B中，示出了在单位时段P1和P2中的每一个掩蔽周期脉冲信号PPS的多个脉冲，但是当前实施例不限于此。在其它实施例中，可在每一个单位时段掩蔽一个脉冲，而且，可在单位时段P1和P2中的每一个掩蔽不同数量的脉冲。例如，在图10A中，在每个时段(例如，P1或P2)期间将每个第三脉冲掩蔽掉，并且在图10B中，在每个时段期间将最后两个脉冲掩蔽掉。

图11A是示出根据本发明构思的示例性实施例的驱动电路的驱动方法的示图，并且图11B是基于图11A的驱动电路的驱动方法的触摸面板和触摸电路的时序图。以上参照图9描述的驱动电路110a可应用作为根据当前实施例的驱动电路110。

参照图11A，触摸面板200可包括多个行信道R1至Rn和多个列信道C1至Cm。为了便于描述，假设触摸面板200包括四个行信道R1至R4。

驱动电路110可将不同的驱动信号Sdrv1和Sdrv2提供至行信道R1至R4。驱动电路110将第一驱动信号Sdrv1提供至一个或多个行信道(例如，R1和R2)，并且可将第二驱动信号Sdrv2提供至另外的一个或多个行信道(例如，R3和R4)。第一驱动信号Sdrv1和第二驱动信号Sdrv2可彼此不同。

在实施例中，如图11A所示，将第一驱动信号Sdrv1提供至第一信道组21，并且将第二驱动信号Sdrv2提供至第二信道组22。

参照图11B，驱动电路110基于在第一单位时段P1和第二单位时段P2中接收的第一掩蔽信号MS1产生第一驱动信号Sdrv1，并且基于在第三单位时段P3和第四单位时段P4中接收的第二掩蔽信号MS2产生第二驱动信号Sdrv2。例如，第一掩蔽信号MS1可用于掩蔽掉四分之一的脉冲，第二掩蔽信号MS2可用于掩蔽掉一半脉冲。驱动电路110可在第一单位时段P1和第二单位时段P2中将第一驱动信号Sdrv1提供至第一信道组21的行信道R1和R2，并且可在第三单位时段P3和第四单位时段P4中将第二驱动信号Sdrv2提供至第二信道组22的行信道R3和R4。

在实施例中，第一信道组21与感测电路120之间的距离相对比第二信道组22与感测电路120之间的距离更长，并且第一驱动信号Sdrv1的脉冲数大于第二驱动信号Sdrv2的脉冲数。因此，在该实施例中，驱动电路110将具有更高能量的驱动信号提供至布置为相对更加远离感测电路120的驱动信道，从而减小基于驱动信道位置的感测信号差异。

然而，当前实施例不限于此，并且提供至行信道R1至R4的驱动信号可在将不同的驱动信号Sdrv1和Sdrv2提供至行信道R1至R4的技术范围内进行各种修改。

图12是示出根据本发明构思的示例性实施例的驱动电路110b的实施示例的框图。图13是图12的驱动电路110b的时序图。图1的驱动电路110可替换为图12的驱动电路110b。

参照图12，驱动电路110b包括周期信号发生器111和信号调制电路112b。

周期信号发生器111与图9的驱动电路110a的周期信号发生器111相同，因此，不重复冗余描述。

信号调制电路112b基于从控制逻辑130接收的相位信息和掩蔽信息以及周期脉冲信号PPS来产生跳跃脉冲信号SPS，并且输出跳跃脉冲信号SPS作为驱动信号Sdrv。

如图13所示，掩蔽信息可包括指示掩蔽时段或者掩蔽的脉冲数的掩蔽信号MS。

相位信息可包括指示相同相位或相反相位的相位信号PS。如图13所示，相位信号PS可具有第一电平(例如，逻辑高电平)或第二电平(例如，逻辑低电平)。例如，第一电平可指示与周期脉冲信号PPS的相位相同的相位，并且第二电平可指示与周期脉冲信号PPS的相位相反的相位。

参照图13，信号调制电路112b基于掩蔽信号MS和相位信号PS掩蔽周期脉冲信号PPS中的一些脉冲，并且可移动相位，从而产生跳跃脉冲信号SPS。例如，在第一单位时段P1期间，从周期脉冲信号PPS中掩蔽掉每个第三脉冲，并且不施加相位改变以产生跳跃脉冲信号SPS。例如，在第二单位时段P2期间，从周期脉冲信号PPS中掩蔽掉每个第三脉冲，以产生所得信号，并将所得信号反转以产生跳跃脉冲信号SPS。

图14是示出根据本发明构思的示例性实施例的驱动电路110c的框图。图1的驱动电路110可替换为图14的驱动电路110c。

参照图14，驱动电路110c包括周期信号发生器111和信号调制电路112c。信号调制电路112c包括多个信号调制器SM1至SM4。

多个信号调制器SM1至SM4接收从周期信号发生器111输出的周期脉冲信号PPS，并且基于分别施加至信号调制器SM1至SM4的多个掩蔽信号MS1至MS4和多个相位信号PS1至PS4分别产生多个跳跃脉冲信号。可同时输出跳跃脉冲信号，作为驱动信号Sdrv1至Sdrv4。在实施例中，在图14中，信号调制电路112c示为包括四个信号调制器SM1至SM4，但不限于此。信号调制器的数量可变化。例如，信号调制器的数量可根据同时向其施加驱动信号的驱动电极的数量而变化。

图15是用于说明根据本发明构思的示例性实施例的触摸控制器的多驱动方法的示图。

将参照例如图15描述以基于第一驱动信号Sdrv1至第四驱动信号Sdrv4的四个驱动信道为单位执行的多驱动方法。可通过图14的上述驱动电路110c产生第一驱动信号Sdrv1至第四驱动信号Sdrv4。可将第一驱动信号Sdrv1至第四驱动信号Sdrv4在包括第一单位时段P1至第四单位时段P4的第一多驱动时段MDP1中分别施加至第一行信道R1至第四行信道R4。接着，可将第一至第四驱动信号Sdrv1至Sdrv4在第二多驱动时段中分别施加至四个其它行信道。按照这种方式，可以四个驱动信道为单位执行多驱动。

第一四驱动信号Sdrv1至第四驱动信号Sdrv4中的至少一些可为以上参照图1至图13描述的跳跃脉冲信号。例如，第一驱动信号Sdrv1可为通过跳过周期脉冲信号PPS的一半脉冲所产生的跳跃脉冲信号。第三驱动信号Sdrv3和第四驱动信号Sdrv4可为不跳过周期脉冲信号PPS的脉冲获得的信号。在这种情况下，第一驱动信号Sdrv1至第四驱动信号Sdrv4中的每一个的脉冲数与周期脉冲信号PPS的脉冲数的比率(例如，1/2、3/4、1或1)可称作第一驱动信号Sdrv1至第四驱动信号Sdrv4中的每一个的控制系数。

第一驱动信号Sdrv1至第四驱动信号Sdrv4中的每一个的相位可在所示的第一单位时段P1至第四单位时段P4中的每一个中移动。在图15中，+表示正相位，–表示负相位。+与–之间的相位差可为180度相位差。

可通过感测电极(例如，列信道(图2的C1至Cm))基于在第一单位时段P1至第四单位时段P4中的每一个中施加的第一驱动信号Sdrv1至第四驱动信号Sdrv4接收感测信号。在这种情况下，由于将第一驱动信号Sdrv1至第四驱动信号Sdrv4同时施加至多个行信道R1至R4，因此通过对应的感测信道输出的感测信号可为通过将基于第一驱动信号Sdrv1至第四驱动信号Sdrv4的感测值相加获得的值。基于第一单位时段P1至第四单位时段P4中的每一个的触摸数据可由下式(1)表示：

T1＝1/2CR1+3/4CR2+CR3+CR4

T2＝1/2CR1+3/4CR2-CR3-CR4

T3＝1/2CR1-3/4CR2+CR3-CR4

T4＝1/2CR1-3/4CR2-CR3+CR4...(1)

其中T1至T4分别表示第一触摸数据至第四触摸数据。第一触摸数据T1至第四触摸数据T4各自指示基于在第一单位时段P1至第四单位时段P4中的每一个中感测到的感测信号的触摸数据。CR1至CR4表示分别连接至第一行信道R1至第四行信道R4的感测节点的感测值(例如，电容量)。例如，通过第一列信道C1接收到感测信号时，CR1至CR4可表示布置在第一行信道R1至第四行信道R4与第一列信道C1之间的交叉点的感测节点的电容量。式(1)的控制系数(例如，1/2、3/4、1)可表示沿着触摸面板200的一列应用于检测到的电容量的权重，其基于针对施加至所述一列的每个感测节点的驱动信号Sdrv所执行的掩蔽的量。

当基于解码代码对基于式(1)的触摸数据进行解码时，可如下式(2)中的表达计算解码结果值。例如，可基于当驱动电路110产生第一驱动信号Sdrv1至第四驱动信号Sdrv4时提供的相位信号PS设置解码代码：

T1+T2+T3+T4＝2CR1

T1+T2-T3-T4＝3CR2

T1-T2+T3-T4＝4CR3

T1-T2-T3+T4＝4CR4...(2)

其中，2CR1、3CR2、4CR3和4CR4分别表示解码结果值。

当基于分别对应于解码结果值的第一驱动信号Sdrv1至第四驱动信号Sdrv4的控制系数的倒数(例如，2、4/3和1)补偿解码结果值2CR1、3CR2、4CR3和4CR4时，可输出补偿结果输出值作为4CR1、4CR2、4CR3和4CR4。可基于补偿结果输出值4CR1、4CR2、4CR3和4CR4计算对应的感测节点的感测值CR1至CR4(例如，，电容值)。

在实施例中，感测电路(图1的120)基于通过对应的感测信道(例如，列信道C1至Cm)输出的感测信号Ssen产生第一触摸数据T1至第四触摸数据T4，并且将产生的第一触摸数据T1至第四触摸数据T4提供至控制逻辑130。控制逻辑130可执行解码和补偿，以计算每个感测节点的感测值。

图16是用于说明根据本发明构思的示例性实施例的触摸控制器的多驱动方法的示图。

将参照例如图16描述以基于第一驱动信号Sdrv1和第二驱动信号Sdrv2的两个驱动信道为单位执行的多驱动方法。

第一驱动信号Sdrv1和第二驱动信号Sdrv2可在包括第一单位时段P1和第二单位时段P2的第一多驱动时段MDP1中分别施加至第一行信道R1和第二行信道R2。接着，第一驱动信号Sdrv1和第二驱动信号Sdrv2可在第二多驱动时段中分别施加至两个其它行信道。按照这种方式，可以两个驱动信道为单位执行多驱动。

第一驱动信号Sdrv1和第二驱动信号Sdrv2中的至少一个可为以上参照图1至图13描述的跳跃脉冲信号。例如，第一驱动信号Sdrv1可为通过跳过周期脉冲信号PPS的一半脉冲所产生的跳跃脉冲信号，第二驱动信号Sdrv2可为通过跳过周期脉冲信号PPS的四分之一的脉冲所产生的跳跃脉冲信号。第一驱动信号Sdrv1和第二驱动信号Sdrv2中的每一个的相位可如图示那样在第一单位时段P1和第二单位时段P2中的每一个中移动。

可通过感测电极(例如，列信道(图2的C1至Cm))基于在第一单位时段P1和第二单位时段P2中的每一个中施加的第一驱动信号Sdrv1和第二驱动信号Sdrv2接收感测信号。在这种情况下，由于将第一驱动信号Sdrv1和第二驱动信号Sdrv2同时施加至第一行信道R1和第二行信道R2，因此通过对应的感测信道输出的感测信号可为通过将基于第一驱动信号Sdrv1和第二驱动信号Sdrv2的感测值相加获得的值。基于第一单位时段P1和第二单位时段P2中的每一个的触摸数据可由下式(3)表示：

T1＝1/2CR1+3/4CR2

T2＝1/2CR1-3/4CR2...(3)

其中T1和T2分别表示第一触摸数据和第二触摸数据。第一触摸数据T1和第二触摸数据T2各自指示基于在第一单位时段P1和第二单位时段P2中的每一个中感测到的感测信号的触摸数据。CR1和CR2表示分别连接至第一行信道R1和第二行信道R2的感测节点的感测值(例如，电容量)。

如上所述，可基于解码代码对基于式(3)的触摸数据进行解码，并且当基于第一驱动信号Sdrv1和第二驱动信号Sdrv2的控制系数的倒数补偿解码的结果时，可计算对应的感测节点的感测值CR1和CR2。

如以上参照图15和16描述的，根据本发明构思的实施例的触摸控制器100可基于每单位时段具有不同脉冲数的驱动信号在多驱动方法中感测触摸面板200的触摸输入。

图17是示出根据本发明构思的示例性实施例的控制逻辑130a的实施示例的框图。图1的控制逻辑130可替换为图17的控制逻辑130a。

参照图17，控制逻辑130a包括控制信号发生器131、解码器132(例如，解码电路)和补偿电路133。控制逻辑130a还可包括用于去除包括在触摸数据Tdata中的噪声的电路(例如，数字滤波器电路)。控制信号发生器131可产生第一控制信号CON1和第二控制信号CON2，并且可将第一控制信号CON1和第二控制信号CON2分别输出至驱动电路(图1的110)和感测电路(图1的120)。第一控制信号CON1可为用于控制驱动电路110的操作的信号，并且可包括频率信息、掩蔽信息MSIF、相位信息PIF等。第二控制信号CON2可为用于控制感测电路120的操作的信号，并且可包括例如指示感测时间的定时信号。

控制信号发生器131可基于预定值或通过分析触摸数据Tdata获得的分析结果来调整掩蔽信息MSIF和相位信息PIF。控制信号发生器131可将相位信息PIF提供至解码器132，并且可将掩蔽信息MSIF提供至补偿电路133。

解码器132可基于基于相位信息PIF设置的解码代码对触摸数据Tdata进行解码。

在实施例中，补偿电路133基于掩蔽信息MSIF计算多个驱动信号的控制系数，并且基于控制系数补偿从解码器132输出的数据。因此，可计算多个感测节点中的每一个的感测值(例如，电容值和电容量变化率CVAR)。

在图17中，将控制信号发生器131、解码器132(例如，解码电路)和补偿电路133示为分离的块。然而，这是为了便于描述，并且当前实施例不限于此。控制信号发生器131、解码器132和补偿电路133可实现为一个或多个软件模块或硬件模块。

图18是示意性地示出根据本发明构思的示例性实施例的感测电路120的框图。

参照图18，感测电路120包括电荷放大器121、积分器122(例如，构造为执行电子集成的电路)和ADC 123(例如，构造为执行模数转换的电路)。另外，感测电路120还可包括偏移消除电路124。

电荷放大器121可从感测信号Ssen中产生感测电压。在实施例中，电荷放大器121将感测信号Ssen(即，从触摸面板200输出的电流信号)转换为感测电压Vout(即，电压信号)。因此，电荷放大器121可称作Q-V转换器或电容-电压转换器。

积分器122可对从电荷放大器121输出的感测电压Vout积分(或累积)。例如，积分器122可执行至少两次或更多次的积分操作。在实施例中，ADC 123对积分器122的输出执行模数转换操作，以产生触摸数据Tdata。偏移消除电路124可从感测信号Ssen中消除偏移电容量。在实施例中，偏移消除电路124可包括偏移消除电路。

可将通过感测电路120产生的触摸数据Tdata提供至控制逻辑(图1的130)，并且控制逻辑130可对触摸数据Tdata进行数据处理以计算感测节点的电容量变化率CVAR。

图19是示出包括在根据本发明构思的示例性实施例的触摸感测装置TSD中的触摸面板和显示面板的示图。图20是根据本发明构思的示例性实施例的驱动电路的时序图。

参照图19，触摸感测装置TSD包括触摸面板TP和显示面板DP。根据示例性实施例的图1的触摸感测装置1000可类似于图19所示的触摸感测装置TSD实现。

显示面板DP可通过液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器、有机发光二极管(OLED)显示器、有源矩阵OLED显示器或者柔性显示器实现，或者可通过其它类型的平板显示器实现。

触摸面板TP可与显示面板DP集成。图19示出了触摸面板TP布置在显示面板DP上方的示例，但是当前实施例不限于此。在其它实施例中，触摸面板TP可布置在显示面板DP下方。触摸面板TP可与显示面板DP间隔开特定距离，或者可附着于显示面板DP的上衬底上。

图19示出了将显示面板DP设置为与触摸面板TP不同的分离的面板或层的on-cell类型，但是当前实施例不限于此。在一些实施例中，触摸感测装置TSD可实施为用于显示图像的显示面板和用于感测触摸的感测单元SU布置在同一层上的in-cell类型。

由于触摸面板TP布置为邻近于显示面板DP，因此施加至触摸面板TP的驱动信号会使显示面板DP的图像质量降低。另外，施加至显示面板DP的驱动信号、施加至显示面板DP的共电极的公共电压VCOM的极性转换或者施加至显示面板DP的数据信号会导致触摸面板200中的噪声，从而导致触摸感测特性的劣化。

然而，通过利用根据当前实施例中的至少一个实施例的驱动方法，通过掩蔽周期脉冲信号PPS中的一些脉冲产生驱动信号Sdrv。在这种情况下，通过调整脉冲掩蔽时段，通过驱动信号Sdrv导致的噪声可降低。

如图20所示，触摸控制器(图1的100)可将公共电压VCOM的极性转换时段ST或者将数据信号施加至显示面板DP的时段设为掩蔽信号MS的掩蔽时段。例如，掩蔽时段可出现在公共电压VCOM的极性改变的极性转换时段ST中。图20所示的时段1DH包括公共电压VCOM的极性从第一极性改变为第二极性的极性转换时段ST和公共电压VCOM保持第二极性的时间的时段。图20所示的时段1TH可对应于帧驱动时段FDP。

因此，在其中通过掩蔽周期脉冲信号PPS中的一些脉冲产生驱动信号Sdrv的操作中，在公共电压VCOM的极性转换时段ST或者将数据信号施加至显示面板DP的时段中，脉冲不施加至触摸面板TP。通过分别施加至触摸面板TP和显示面板DP的驱动信号所导致的噪声被最小化，从而防止了显示面板DP的触摸感测特征和图像质量特征的劣化。

图21是示出根据本发明构思的示例性实施例的触摸感测方法的流程图。可通过图1的触摸感测装置1000(并且具体地说，触摸控制器100)执行图21的触摸感测方法。

参照图21，在操作S110中，驱动信号110基于预定频率产生周期脉冲信号。在操作S120中，驱动电路110基于掩蔽信息产生通过掩蔽周期脉冲信号中的一些脉冲获得的跳跃脉冲信号(或者经掩蔽的周期脉冲信号)作为驱动信号。

在操作S130中，驱动电路110将驱动信号提供至触摸面板200的驱动信道。驱动信道可为多个行信道或者多个列信道中的一者。

在操作S140中，感测电路120和控制逻辑130感测连接至驱动信道的感测节点的电容量。感测电路120可接收感测信号并可将感测信号转换为触摸数据。控制逻辑130可基于触摸数据计算感测节点的电容值和电容量变化率。

图22是详细地示出根据本发明构思的示例性实施例的图21所示的产生驱动信号的操作和将驱动信号提供至驱动信道的操作的流程图。可通过图1的驱动电路110执行图22的方法。

参照图22，驱动电路110在操作S210中基于第一掩蔽信息产生第一驱动信号并且在操作S220中将第一驱动信号提供至第一驱动信道。接着，驱动电路110在操作S230中基于第二掩蔽信息产生第二驱动信号并且在操作S240中将第二驱动信号提供至第二驱动信道。第一驱动信号和第二驱动信号可为基于周期脉冲信号产生的信号。然而，每单位时段第一驱动信号的脉冲数与每单位时段第二驱动信号的脉冲数可不同。因此，可将不同的驱动信号依次提供至多个驱动信道。

图23是详细地示出根据本发明构思的示例性实施例的图21所示的产生驱动信号的操作和将驱动信号提供至驱动信道的操作的流程图。图23的方法可为以上参照图15和图16描述的多驱动方法，并且可通过图14的驱动电路110c执行。

参照图23，驱动电路110c在操作S310中基于第一掩蔽信息和第一相位信息产生第一驱动信号，并且在操作S320中基于第二掩蔽信息和第二相位信息产生第二驱动信号。操作S310和S320可同时执行。

在操作S330中，驱动电路110c将第一驱动信号和第二驱动信号分别提供至第一驱动信道和第二驱动信道。第一驱动信号和第二驱动信号的提供可同时发生。

接着，驱动电路110c可重复操作S310和S320，因此，可通过将第一驱动信号和第二驱动信号同时提供至两个驱动信道对触摸面板(图1的120)进行多驱动。

图24是示出包括根据本发明构思的示例性实施例的触摸控制器的触摸屏装置2000的框图。

参照图24，触摸屏装置2000包括触摸面板210、显示面板220、控制触摸面板210的触摸控制器TC和控制显示面板220的显示驱动电路DDI。

触摸控制器TC包括模拟前端(AFE)201、触摸控制逻辑202、存储器203和微控制器单元(MCU)204。AFE 201可包括图1所示的驱动电路110和感测电路120。AFE 201可感测施加至触摸面板210的触摸输入，以产生触摸数据。AFE 201可包括敏感模拟放大器、操作放大器、滤波器、专用集成电路、无线电接收器等。存储器203可存储触摸数据。触摸控制逻辑202和MCU 204可对应于图1的控制逻辑130。触摸控制逻辑202可控制AFE 201的操作和触摸控制器TC的整体操作。MCU 204可基于从AFE 201输出的触摸数据或者存储在存储器203中的触摸数据计算触摸坐标。

显示驱动电路DDI包括输出驱动器205、功率产生器206、显示存储器208和显示控制逻辑207。输出驱动器205可包括分别将灰度电压提供至显示面板220的各条源极线的源极驱动器和扫描显示面板220的各条栅极线的栅极驱动器。显示存储器208可以一帧为单位存储从主机控制器接收的显示数据。显示存储器208可称作帧缓冲器。功率产生器206可产生显示驱动电路DDI所使用的源电压。功率产生器206还可产生触摸控制器TC所使用的源电压。显示控制逻辑207可控制显示驱动电路DDI的整体操作。

如图24所示，触摸控制器TC和显示驱动电路DDI可在它们之间发送或接收诸如定时信息或状态信息的至少一个信息。另外，触摸控制器TC和显示驱动电路DDI可在它们之间发送或接收源电压。

如以上参照图20所描述的，触摸控制器TC可将公共电压VCOM的极性转换时段或者讲数据信号施加至显示面板DP的时段设为掩蔽信号MS的掩蔽时段。触摸控制器TC可基于从显示驱动电路DDI提供的定时信息设置掩蔽信号MS的掩蔽时段。

在实施例中，将触摸控制器TC和显示驱动电路DDI集成为一个半导体芯片。在实施例中，将触摸控制器TC和显示驱动电路DDI集成至分离的半导体芯片中，并且连接至用于在它们之间发送或接收信息的传输信道。

图25是示出根据本发明构思的示例性实施例的触摸屏系统3000的框图。

触摸屏系统3000包括触摸面板3110、显示面板3210、触摸控制器3120、显示驱动电路3220、处理器3300、存储装置3400、接口3500(例如，接口电路)和总线3600。

触摸面板3110可构造为感测施加至多个感测节点中的每一个的触摸输入。可将显示面板3210构造为各种面板，诸如被构造为显示图像的LCD、LED或OLED。触摸面板3110和显示面板3210可构造为一体，以彼此重叠。

触摸控制器3120可控制触摸面板3110的操作，并且可将触摸面板3110的输出发送至处理器3300。触摸控制器3120可为根据上述实施例的触摸控制器(图1的100)。触摸控制器3120可掩蔽具有预定频率的周期脉冲信号中的一些脉冲，以产生驱动信号并且可基于驱动信号感测施加至触摸面板3110的触摸输入。

显示驱动电路3220可控制显示面板3210以在显示面板3210上显示图像。显示驱动电路3220可包括源极驱动器、灰度电压产生器、栅极驱动器、定时控制器、电源和图像接口。将显示在显示面板3210上的图像数据可通过图像接口存储在存储器中，并且可通过灰度电压产生器产生的灰度电压转换为模拟信号。源极驱动器和栅极驱动器可响应于从定时控制器提供的竖直同步信号和水平同步信号驱动显示面板3210。

处理器3300可执行命令并且可控制触摸屏系统3000的整体操作。处理器3300期望的程序代码或数据可存储在存储装置3400中。接口3500可与任意外部装置和/或系统通信。

处理器3300可包括坐标映射器3310。触摸面板3110中的位置和显示面板3210中的位置可彼此映射，并且坐标映射器3310可提取显示面板3210的对应于触摸面板3110的施加了触摸输入的触摸点的对应坐标。通过映射触摸面板3110与显示面板3210的坐标，用户可选择在显示面板3210上显示的图标、菜单项、图像等，并且可执行诸如触摸操作、拖拽、捏合、伸展、单触摸操作或多触摸操作等的输入行为。

图26是示出包括根据本发明构思的示例性实施例的触摸感测装置的触摸屏模块4000的示图。

参照图26，触摸屏模块4000包括窗口4010、触摸面板4020和显示面板4040。另外，偏振器4030可布置在触摸面板4020与显示面板4040之间，以提高光学特征。

窗口4010可由诸如亚克力、钢化玻璃等的材料制造，并且可保护触摸屏模块4000以防由于外部撞击或重复触摸导致刮伤。

可通过在玻璃衬底或者聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上将诸如铟锡氧化物(ITO)等的透明电极图案化来形成触摸面板4200。

触摸控制器4021可按照板上芯片(COB)的方式安装在柔性印刷电路板(FPCB)上。触摸控制器4021可感测施加至触摸面板4020的触摸以提取触摸坐标，并且可将触摸坐标提供至主机控制器。

可通过粘合两片玻璃(即上衬底和下衬底)形成显示面板4040。显示面板4040可包括用于显示一帧的多个像素。根据实施例，显示面板4040是液晶面板。然而，当前实施例不限于此，并且显示面板4040可包括多种显示元件。例如，显示面板4040可为有机发光二极管(OLED)显示器、电致变色显示器(ECD)、数字镜装置(DMD)、动镜装置(AMD)、光栅光阀(GLV)显示器、等离子体显示面板(PDP)、电致发光显示器(ELD)、发光二极管(LED)显示器和真空荧光显示器(VFD)之一。

图示的显示驱动电路4041可安装在玻璃上芯片(COG)类型的包括玻璃材料的印刷板上。然而，这仅是实施例，并且显示驱动电路4041可按照诸如膜上芯片(COF)类型、板上芯片(COB)类型等的各种类型安装。在当前实施例中，显示驱动电路4041示为一个芯片，但这仅是为了便于示出。在其它实施例中，显示驱动电路4041可作为多个芯片安装。另外，触摸控制器4021可与显示驱动电路4041一起集成在一个半导体芯片中。

图27是示出各自包括根据本发明构思的示例性实施例的触摸感测装置5000的各种电子装置的应用示例的示图。根据实施例的触摸感测装置5000可应用于包括图像显示功能的各种电子装置。例如，触摸感测装置5000可应用于智能电话5900，此外，可广泛地应用于电视机(TV)5100、自动柜员机(ATM)5200、电梯5300、智能手表5400、平板个人计算机(PC)5500、PMP 5600、电子书5700和导航装置5800。

另外，触摸感测装置5000可应用于各种电子装置。例如，电子装置可为智能电话、平板个人计算机(PC)、移动电话、视频电话、电子书阅读器、台式PC、笔记本PC、上网本PC、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、MP3播放器、移动医疗装置、相机、可佩戴装置(例如，头戴式装置(HMD)、电子衣服、电子护具、电子项圈、电子智慧配件、电子刺青或智能手表)等。

根据一些实施例，触摸感测装置5000可应用于包括图像显示功能的智能家电。例如，智能家电可为电视机、数字视频盘(DVD)播放器、音响、冰箱、空调、真空吸尘器、烤箱、微波炉、洗衣机、干衣机、空气净化器、机顶盒、TV盒(例如，三星HomeSync^TM、苹果TV^TM或谷歌TV^TM)、游戏机、电子词典、电子钥匙、摄录机、电子相框等。

根据一些实施例，触摸感测装置5000可为医疗装置(例如，磁共振血流成像(MRA)装置、磁共振成像(MRI)装置、计算机断层扫描(CT)装置、成像装置或者超声波装置)、导航装置、全球定位系统(GPS)接收器、车记录仪(EDR)、飞行数据记录仪(FDR)、汽车信息娱乐装置、航海电子装置(例如，航海导航装置、陀螺仪或罗盘)、航空电子装置、安全装置、工业或家用机器人、自动出纳机(ATM)、销售点(POS)系统等。

虽然已经参照本发明构思的实施例具体示出和描述了本发明构思，但是应该理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可在其中作出形式和细节上的各种改变。

Claims (25)

1.一种触摸控制器，包括：

驱动电路，其构造为掩蔽具有特定频率的第一脉冲信号中的一些脉冲以产生第二脉冲信号，并且将第二脉冲信号作为驱动信号提供至触摸面板；以及

感测电路，其构造为基于驱动信号接收由触摸面板产生的感测信号并基于感测信号产生触摸数据。

2.根据权利要求1所述的触摸控制器，其中，驱动电路通过基于预定数量的脉冲抑制第一脉冲信号的脉冲数来掩蔽所述一些脉冲。

3.根据权利要求1所述的触摸控制器，其中，

在单位时段期间将驱动信号提供至触摸面板的至少一个驱动信道，并且

每单位时段的第二脉冲信号的脉冲数小于每单位时段的第一脉冲信号的脉冲数。

4.根据权利要求1所述的触摸控制器，还包括：

控制逻辑，其构造为将掩蔽信息提供至驱动电路。

5.根据权利要求4所述的触摸控制器，其中，掩蔽信息包括掩蔽信号，其指示在单位时段期间从第一脉冲信号的脉冲当中掩蔽的脉冲数或掩蔽时段。

6.根据权利要求5所述的触摸控制器，其中，基于当将驱动信号提供至触摸面板时发生的电磁干扰特性来设置单位时段期间掩蔽的脉冲数。

7.根据权利要求1所述的触摸控制器，其中，驱动电路包括：

周期信号发生器，其构造为产生第一脉冲信号；以及

信号调制电路，其构造为基于掩蔽信息掩蔽第一脉冲信号中的一些脉冲。

8.根据权利要求7所述的触摸控制器，其中，信号调制电路接收第一脉冲信号和掩蔽信息，并且基于掩蔽信息周期性地掩蔽第一脉冲信号的脉冲。

9.根据权利要求7所述的触摸控制器，其中，信号调制电路基于相位信息将第一脉冲信号的相位或者通过掩蔽第一脉冲信号中的一些脉冲产生的信号的相位反转。

10.根据权利要求7所述的触摸控制器，其中，信号调制电路包括：

第一信号调制器，其构造为基于第一掩蔽信息和第一相位信息掩蔽第一脉冲信号的M数量的脉冲当中的P数量的脉冲并对通过所述掩蔽产生的信号的相位进行相移；以及

第二信号调制器，其构造为基于第二掩蔽信息和第二相位信息掩蔽第一脉冲信号的M个脉冲中的K数量的脉冲并对通过所述掩蔽产生的信号的相位进行相移，

其中，P是小于M的整数，M是大于或等于3的整数，并且K是小于P的整数。

11.根据权利要求10所述的触摸控制器，其中，将从第一信号调制器输出的第一驱动信号和从第二信号调制器输出的第二驱动信号分别提供至触摸面板的第一驱动电极和第二驱动电极。

12.根据权利要求11所述的触摸控制器，其中，

将第一驱动信号和第二驱动信号同时分别提供至第一驱动电极和第二驱动电极，并且

第一驱动信号的特定时段的相位与第二驱动信号的特定时段的相位不同。

13.根据权利要求7所述的触摸控制器，其中，

周期信号发生器基于特定频率在第一源电压和第二源电压的施加之间切换以产生第一脉冲信号，并且

第一源电压的电平高于第二源电压的电平。

14.根据权利要求1所述的触摸控制器，其中，

驱动电路将第一驱动信号提供至触摸面板的第一驱动电极并且将第二驱动信号提供至触摸面板的第二驱动电极，并且

第一驱动信号的脉冲数大于第二驱动信号的脉冲数。

15.根据权利要求14所述的触摸控制器，其中

感测电路布置在触摸面板的一侧上，并且

第一驱动电极与感测电路之间的距离相对比第二驱动电极与感测电路之间的距离更长。

16.一种触摸感测装置，包括：

触摸面板，其包括用于感测触摸输入的多个信道；以及

触摸控制器，其构造为掩蔽具有特定频率的周期脉冲信号中的一些脉冲，以产生施加至所述多个信道的驱动信号，并且感测分别连接至所述多个信道的多个感测节点中的每一个的电容量变化率。

17.根据权利要求16所述的触摸感测装置，其中，触摸控制器包括：

驱动电路，其构造为在第一驱动时段中基于周期脉冲信号产生第一驱动信号和第二驱动信号并且分别将第一驱动信号和第二驱动信号提供至所述多个信道当中的第一信道和第二信道，第一驱动信号的脉冲数与第二驱动信号的脉冲数不同；

感测电路，其构造为在第一驱动时段中基于第一驱动信号和第二驱动信号接收感测信号并将感测信号转换为第一触摸数据和第二触摸数据；以及

控制逻辑，其构造为基于第一触摸数据和第二触摸数据感测分别连接至第一信道和第二信道的第一感测节点和第二感测节点中的每一个的电容量变化率。

18.根据权利要求17所述的触摸感测装置，其中，

驱动电路基于从控制逻辑提供的掩蔽信号和相位信号产生第一驱动信号和第二驱动信号，并且

控制逻辑基于包括在掩蔽信号和相位信号中的掩蔽脉冲的数量解码并补偿第一触摸数据和第二触摸数据。

19.根据权利要求17所述的触摸感测装置，其中，

在第一驱动时段的第一时段中，第一驱动信号的相位与第二驱动信号的相位相同，并且

在第一驱动时段的第二时段中，第一驱动信号的相位与第二驱动信号的相位不同。

20.根据权利要求16所述的触摸感测装置，其中，

触摸面板布置为邻近于显示面板，并且

触摸控制器在当将数据信号提供至显示面板时的时间段中掩蔽所述一些脉冲。

21.根据权利要求20所述的触摸感测装置，其中，将数据信号提供至显示面板的触摸控制器和显示驱动电路包括在一个半导体芯片中。

22.一种通过连接至包括多个驱动信道的触摸面板的触摸控制器执行的触摸感测方法，所述触摸感测方法包括：

基于特定频率产生周期脉冲信号；

基于掩蔽信息掩蔽周期脉冲信号中的一些脉冲以产生驱动信号；

将驱动信号提供至所述多个驱动信道中的至少一个驱动信道；以及

基于驱动信号感测连接至驱动信道中的对应的一个的感测节点的电容量变化率。

23.根据权利要求22所述的触摸感测方法，其中，

产生驱动信号的步骤包括：

基于第一掩蔽信息产生第一驱动信号；以及

基于第二掩蔽信息产生第二驱动信号，

提供驱动信号的步骤包括：

将第一驱动信号提供至所述驱动信道中的第一驱动信道；以及

将第二驱动信号提供至所述驱动信道中的第二驱动信道，并且

第一驱动信号的脉冲数与第二驱动信号的脉冲数不同。

24.根据权利要求22所述的触摸感测方法，其中，

产生驱动信号的步骤包括：

基于第一掩蔽信息和第一相位信息产生第一驱动信号；以及

基于第二掩蔽信息和第二相位信息产生第二驱动信号，并且

第一驱动信号的脉冲数与第二驱动信号的脉冲数不同，或者第一驱动信号的相位与第二驱动信号的相位不同。

25.根据权利要求24所述的触摸感测方法，其中，将驱动信号提供至所述至少一个驱动信道的步骤包括：

在第一驱动时段中将第一驱动信号和第二驱动信号分别提供至所述驱动信道当中的第一驱动信道和所述驱动信道当中的第二驱动信道；以及

在第二驱动时段中将第一驱动信号和第二驱动信号分别提供至所述驱动信道当中的第三驱动信道和所述驱动信道当中的第四驱动信道。