CN108803921B - 触摸传感器 - Google Patents

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Abstract

提供了一种触摸传感器。所述触摸传感器可以包括：传感器部，包括第一电极和第二电极；信号接收部；放大器电路部，连接在第二电极和信号接收部之间；模数转换器部，被构造为输出与输入端子之间的电压差对应的数字信号；以及处理器，被构造为当在第一模式下操作时响应于数字信号来检测来自于传感器部的触摸输入，并且当在第二模式下操作时响应于数字信号来输出用于校准放大器电路部的增益值的增益控制信号。

Description

触摸传感器
本申请要求于2017年5月2日提交的第10-2017-0056500号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的全部的公开通过引用其全部被包含于此。
技术领域
本发明构思的各个示例性实施例涉及一种触摸传感器和一种驱动该触摸传感器的方法。
背景技术
触摸传感器是一种信息输入器件。它可以用在显示装置上。例如，它可以被附着到实现图像显示功能的显示面板的一个表面，或者可以被实现在显示面板中。用户可以在观看显示面板上显示的图像的同时通过按压或触摸触摸传感器来输入信息。
发明内容
实施例提供了一种高灵敏度的触摸传感器和一种驱动该触摸传感器的方法。
在实施例中，触摸传感器可以包括：传感器部，包括彼此间隔开的第一电极和第二电极；信号接收部，包括连接到第一电极的第一端子和连接到第二电极的第二端子；放大器电路部，连接在第二电极和第二端子之间；模数转换器部，包括第三端子和第四端子，其中，第三端子连接到信号接收部的另一端子，第四端子连接到第二端子，并且模数转换器部被构造为输出与第三端子和第四端子之间的电压差对应的数字信号；以及处理器，被构造为当在第一模式下操作时响应于数字信号来检测来自于传感器部的触摸输入，并且当在第二模式下操作时响应于数字信号来输出用于校准放大器电路部的增益值的增益控制信号。
在实施例中，信号接收部可以包括：第一放大器，包括第一端子和第二端子；第一开关和第二开关，第一开关在第一模式期间接通，第二开关在第二模式期间接通，第一开关和第二开关并联连接在第一放大器的另一端子和第一端子之间；第一电容器和复位开关，并联连接在第一开关和第一放大器的另一端子之间；以及第二电容器和第一电阻器，并联连接在第二开关和第一放大器的另一端子之间。
在实施例中，放大器电路部可以包括：第二放大器，包括连接到第二电极的第五端子和连接到偏置电源的第六端子；以及可变电阻器，连接在第二放大器的另一端子与偏置电源之间，并且具有响应于增益控制信号而改变的电阻值。
在实施例中，第二端子连接到可变电阻器。
在实施例中，触摸传感器还可以包括连接在信号接收部的另一端子与第三端子之间的峰值保持电路。
在实施例中，触摸传感器还可以包括：至少一个开关，连接在峰值保持电路和第三端子之间；以及至少一个开关，连接在信号接收部的另一端子和峰值保持电路之间。
在实施例中，峰值保持电路可以包括：第三放大器，包括第七端子和第八端子，其中，第七端子连接到信号接收部的另一端子；至少一个缓冲器，连接在第三放大器的另一端子和第三端子之间；第一二极管，连接在第三放大器的另一端子和缓冲器之间；第二二极管，在与第一二极管相同的方向上连接在第三放大器的另一端子和第八端子之间；以及第三电容器和第四开关，并联连接在第一二极管和缓冲器之间的连接节点与第二端子之间。
在实施例中，触摸传感器可以包括连接在信号接收部的另一端子和峰值保持电路之间的至少一个开关。
在实施例中，模数转换器部可以包括包含第三端子和第四端子的差分模数转换器。
在实施例中，模数转换器部可以包括：第四放大器，包括第三端子和第四端子；以及模数转换器，连接到第四放大器的另一端子。
在实施例中，传感器部可以包括：多个第一电极，包括第一电极；以及多个第二电极，包括第二电极。
在实施例中，多个第一电极和多个第二电极可以在设置在传感器部中的有效区域中在第一方向上延伸，并且多个第二电极中的每个第二电极可以包括被多个第一电极中的相应的第一电极围绕的电极部分。
在实施例中，每个第一电极可以包括在第一方向上布置的多个电极单元，并且包括设置在多个电极单元中的每个电极单元的内部的至少一个开口，多个第一连接部可以在第一方向上连接第一电极单元。
在实施例中，每个第二电极可以包括设置在第一电极单元的每个开口内部的多个电极部分以及在第一方向上连接电极部分的多条连接线。
在实施例中，触摸传感器可以包括含有信号接收部的多个信号接收部，每个第一电极连接到信号接收部中的不同信号接收部。
在实施例中，每个第二电极可以共同连接到包括在放大器电路部中的第五端子，并且信号接收部的与每个第一电极对应的第二端子可以连接到设置在放大器电路部中的多个可变电阻器之中的不同可变电阻器。
在实施例中，触摸传感器还可以包括在有效区域中与第一电极和第二电极间隔开的并且沿第二方向延伸的多个第三电极以及向第三电极供应驱动信号的驱动电路。
在实施例中，提供了一种驱动包括传感器部的触摸传感器的方法。所述触摸传感器包括在第一方向上延伸的且彼此间隔开的第一电极和第二电极以及包含分别连接到第一电极和第二电极的第一端子和第二端子的信号接收部。所述方法包括以下步骤：当在第一模式下操作时，响应于输入到第一端子的感测信号和输入到第二端子的噪声信号之间的电压差来检测触摸输入；当在第二模式下操作时，响应于输入到第一端子的第一噪声信号和输入到第二端子的第二噪声信号之间的电压差来校准第二噪声信号的增益值。
在实施例中，传感器部还可以包括在第二方向上延伸的并与第一电极和第二电极间隔开的第三电极，并且所述方法还包括当在第一模式下操作时向第三电极供应驱动信号的步骤。
在实施例中，触摸传感器还可以包括连接在第二电极和第二端子之间的可变电阻器，所述方法还包括当在第二模式下操作时产生用于校准可变电阻器的电阻值的增益控制信号，使得第一噪声信号和第二噪声信号之间的电压差减小的步骤。
在实施例中，触摸传感器可以包括传感器部，所述传感器部包括：第一电极，在第一方向上延伸；第二电极，在第一方向上延伸并与第一电极电断开，第二电极包括多个电极部分和连接邻近电极部分的多条连接线；以及第三电极，在与第一方向基本垂直的第二方向上延伸并且与第一电极和第二电极电断开。
在实施例中，多个电极部分可以设置在第一电极中形成的开口中。
在实施例中，触摸传感器还可以包括设置在开口中以分别与多个电极部分叠置的多个第四电极。
在实施例中，设置在同一开口中的多个第四电极中的一个第四电极与多个电极部分中的一个电极部分可以通过形成在设置在多个第四电极和多个电极部分之间的绝缘层中的接触孔来连接。
附图说明
现在将参照附图在下文中更充分地描述示例实施例；然而，示例实施例可以以不同的形式来实施，并且不应被解释为限于这里所阐述的实施例。相反，这些实施例被提供为使得本公开将是彻底的和完整的，并且将向本领域的技术人员充分地传达示例实施例的范围。
在附图中，为了清楚说明，可以夸大尺寸。将理解的是，当元件被称为“在”两个元件“之间”时，所述元件可以是所述两个元件之间的唯一元件，或者也可以存在一个或多个中间元件。同样的附图标记始终表示同样的元件。
通过参照附图详细描述示例性实施例，本发明构思的以上和其它特征及优点对于本领域的普通技术人员而言将变得更加明显，其中：
图1是示出了根据实施例的显示装置的示意图；
图2示出了根据实施例的触摸传感器的传感器部；
图3示出了根据实施例的触摸传感器；
图4示出了根据实施例的触摸传感器；
图5示出了涉及图4中示出的传感器部的实施例；
图6A和图6B示出了图5中示出的传感器部的不同实施例；
图7A示出了图5中示出的传感器部的第一层；
图7B示出了图5中示出的传感器部的第二层；
图8A示出了沿图5中的线I-I’的剖面的示例；
图8B示出了沿图5中的线II-II’的剖面的示例；
图9示出了涉及图4中示出的传感器部的实施例；
图10示出了涉及图4中示出的传感器部的实施例；
图11示出了涉及图4中示出的传感器部的实施例；
图12示出了涉及图4中示出的传感器部的实施例；
图13和图14示出了根据实施例的触摸传感器；
图15示出了在图13和图14中示出的模数转换器的实施例；
图16示出了在图13和图14中示出的峰值保持电路的实施例；
图17示出了根据实施例的触摸传感器在第一模式下的操作；
图18示出了另一实施例中的触摸传感器在第一模式下的操作；
图19示出了根据实施例的触摸传感器在第二模式下的操作；
图20示出了另一实施例中的触摸传感器在第二模式下的操作；
图21示出了根据又一实施例的触摸传感器和该触摸传感器在第二模式下的操作。
具体实施方式
将描述本发明构思的各种示例性实施例。在附图中，为了清楚性，未按比例绘制元件和区域，并且可以夸大它们的尺寸和厚度。在本发明构思的描述中，可以省略对于本发明构思的原理不重要的已知构造。在整个附图和对应的描述中，由相同的附图标记表示相同的组件。
在下面的详细描述中，仅简单地通过说明的方式已示出和描述了本发明构思的某些示例性实施例。如本领域技术人员将认识到的，可以以各种不同的方式对所描述的实施例进行修改，且都不脱离本发明构思的精神或范围。因此，附图和描述在本质上被认为是说明性的而不是限制性的。另外，将理解的是，当元件或层被称为“在”另一元件或层“上”、“连接到”或“结合到”另一元件或层时，该元件或层可以直接在所述另一元件或层上、直接连接到或直接结合到所述另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。相反，当元件被称作“直接在”另一元件或层“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一元件或层时，不存在中间元件或层。同样的标号始终表示同样的元件。如这里所使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关所列项的任何组合和全部组合。
将理解的是，尽管这里可以使用术语第一、第二等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离本发明构思的教导的情况下，下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可以被命名为第二元件、组件、区域、层或部分。
为便于描述，这里可以使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“下”、“在……上方”、“上”等的空间相对术语，以描述如图中示出的一个元件或特征与另一(另一些)元件或特征的关系。将理解的是，空间相对术语意图包括除了附图中描绘的方位之外的装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被翻转，则被描述为“在”其它元件或特征“下方”或“之下”的元件随后将被定位为“在”所述其它元件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可以包括上方和下方两种方位。装置可被另外定位(旋转90度或者在其它方位)，并且相应地解释这里使用的空间相对描述语。
这里使用的术语仅是为了描述具体实施例的目的，而不意图限制发明构思。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种)”和“所述(该)”也旨在包括复数形式。将进一步理解的是，当在本说明书中使用术语“包括”和/或其变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
除非另有限定，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明构思所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。将进一步理解的是，除非这里明确地如此定义，否则术语(诸如在通用字典中定义的术语)应该被解释为具有与其在相关领域的背景下的意思一致的意思，并且将不以理想化或过度形式化的含义对它们进行解释。
图1是示出根据实施例的显示装置的示意图。图2示出根据实施例的触摸传感器的传感器部。
参照图1，根据实施例的显示装置可以包括传感器部100、触摸驱动器200、显示面板300和显示驱动器400。传感器部100和触摸驱动器200可以组成触摸传感器。
尽管在图1中传感器部100和显示面板300被示出为是彼此分离的，但不限于此。例如，但不作为限制，传感器部100和显示面板300可以形成为一体。
在实施例中，传感器部100可以设置在显示面板300的至少一个区域上。例如，但不作为限制，传感器部100可以设置在显示面板300的至少一侧(或表面)上并且与显示面板300叠置。传感器部100可以沿投影图像的方向设置在一侧上(例如，前侧上)。在另一实施例中，传感器部100可以直接形成在显示面板300的至少一侧上或内部。例如，但不作为限制，传感器部100可以直接形成在显示面板300的上基底和/或下基底的外侧(例如，上基底的上侧或下基底的下侧)上或者可以直接形成在显示面板300的内侧(例如，上基底的下侧或下基底的上侧)上。
传感器部100可以包括能够感测触摸输入的有效区域101和围绕有效区域101的至少一部分的非有效区域102。在实施例中，有效区域101可以设置为与显示面板300的显示区域301对应，非有效区域102可以设置为与显示面板300的非显示区域302对应。例如，但不作为限制，传感器部100的有效区域101可以与显示面板300的显示区域301重叠，传感器部100的非有效区域102可以与显示面板300的非显示区域302重叠。
在实施例中，可以在有效区域101中设置用于检测触摸输入的至少一个电极，例如，但不作为限制，多个感测电极120和驱动电极130。换言之，可以在显示面板300的显示区域301上设置感测电极120和驱动电极130。感测电极120和驱动电极130中的至少一部分可以与设置在显示面板300中的至少一个电极叠置。例如，但不作为限制，如果显示面板300是有机发光显示面板或液晶显示面板，则感测电极120和驱动电极130可以至少与显示面板300的阴极电极或共电极叠置。
传感器部100可以包括多个感测电极120和驱动电极130，使得感测电极120和驱动电极130在有效区域101中彼此交叉。例如，但不作为限制，在有效区域101中可以存在沿第一方向延伸的多个感测电极120和沿第二方向延伸以与感测电极120交叉的多个驱动电极130。在实施例中，感测电极120和驱动电极130可以通过至少一个绝缘层(未示出)而彼此绝缘。
可以在感测电极120与驱动电极130之间(特别是在其相交处)形成电容Cse。当在对应的点或对应的点的周围处存在触摸输入时，电容Cse会改变。因此，可以通过检测电容Cse的变化来感测触摸输入。
感测电极120和驱动电极130的形状、尺寸、布置方向等不受限制。在与其相关的实施例中，但不作为限制，感测电极120和驱动电极130可以如图2中所示地被构造。尽管在图1和图2中互电容触摸传感器作为触摸传感器被示出，但是实施例中的触摸传感器不仅限于互电容触摸传感器。
参照图2，传感器部100可以包括：基体基底110，具有有效区域101和非有效区域102；多个感测电极120和驱动电极130，设置在基体基底110上的有效区域101中；多条布线140和垫(pad，或称为“焊盘”)部150，设置在基体基底110上的非有效区域102中。在另一实施例中，如果触摸传感器是自电容触摸传感器，则可以有多个传感器电极分布在有效区域101中，所述传感器电极在触摸驱动时段的一个时段期间接收驱动信号并且在另一时段期间输出感测信号。
基体基底110可以是成为传感器部100的基体的基底，并且其可以是刚性基底或柔性基底。例如，但不作为限制，基体基底110可以是由玻璃或增强玻璃制成的刚性基底或者是由柔性塑料材料的薄膜制成的柔性基底。在实施例中，基体基底110可以是形成显示面板300的基底中的一个。例如，但不作为限制，在传感器部100和显示面板300集成为一体的实施例中，基体基底110可以是构成显示面板300或薄膜封装TFE的至少一个基底(例如，上基底)。
感测电极120可沿第一方向(例如，但不作为限制，沿X方向)延伸。在实施例中，每行中的每个感测电极120可以包括：多个第一电极单元122，沿第一方向布置；第一连接部124，沿第一方向物理连接和/或电连接每行的第一电极单元122。在实施例中，第一连接部124可以与第一电极单元122形成为一体，或者可以形成为像桥一样的连接图案或呈桥形状的连接图案。在图2中，第一连接部124在实施例中被示出为在第一方向上布置，但它们不限于此。例如，在另一实施例中，第一连接部124可以在朝向第一方向倾斜的对角线的方向上布置。在图2中，第一连接部124被示出为具有直线形状(或条形状)，但它们不限于此。例如，但不作为限制，第一连接部124可以具有其中至少一个区域弯曲或折曲的形状。在图2中，两个邻近的第一电极单元122被示出为通过设置在其间的一个第一连接部124而彼此连接，但它们不限于此。例如，但不作为限制，在另一实施例中，两个邻近的第一电极单元122可以通过设置在其间的多个第一连接部124而彼此连接。
在实施例中，第一电极单元122和/或第一连接部124可以包括金属材料、透明导电材料和其它各种导电材料中的至少一种，因此具有导电性。例如，但不作为限制，第一电极单元122和/或第一连接部124可以包括包含金(Au)、银(Ag)、铝(Al)、钼(Mo)、铬(Cr)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)、铜(Cu)、铂(Pt)等和其合金的各种金属材料中的至少一种。此外，第一电极单元122和/或第一连接部124可以包括银(Ag)、银纳米线(AgNW)、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锑锌(AZO)、氧化铟锡锌(ITZO)、氧化锌(ZnO)以及各种透明导电材料(包括氧化锡(SnO2)、碳纳米管、石墨烯等)中的至少一种。另外，第一电极单元122和/或第一连接部124可以包括能够提供导电性的各种导电材料中的至少一种。在实施例中，第一电极单元122和/或第一连接部124中的每个可以是单层或多层。
在实施例中，如果触摸传感器是互电容触摸传感器，则感测电极120可以响应于输入到驱动电极130的驱动信号而输出感测信号。例如，但不作为限制，感测电极120可以是输出与触摸输入对应的感测信号的Rx电极。
驱动电极130可沿第二方向(例如，但不作为限制，沿Y方向)延伸。在实施例中，设置在每列中的每个驱动电极130可以包括：多个第二电极单元132，沿第二方向布置；第二连接部134，沿第二方向物理连接和/或电连接每列的第二电极单元132。在实施例中，第二连接部134可以与第二电极单元132形成为一体，或者可以形成为像桥一样的连接图案或呈桥形状的连接图案。在图2中，第二连接部134在实施例中被示出为在第二方向上布置，但它们不限于此。例如，在另一实施例中，第二连接部134可以在朝向第二方向倾斜的对角线的方向上布置。在图2中，第二连接部134被示出为具有直线形状(或条形状)，但它们不限于此。例如，但不作为限制，第二连接部134可以具有其中至少一个区域弯曲或折曲的形状。在图2中，两个邻近的第二电极单元132被示出为通过设置在其间的一个第二连接部134而彼此连接，但它们不限于此。例如，但不作为限制，在另一实施例中，两个邻近的第二电极单元132可以通过设置在其间的多个第二连接部134而彼此连接。
在实施例中，第二电极单元132和/或第二连接部134可以包括金属材料、透明导电材料和其它各种导电材料中的至少一种，因此具有导电性。例如，但不作为限制，第二电极单元132和/或第二连接部134可以包括上述的作为构成第一电极单元122和/或第一连接部124的材料的导电材料中的至少一种。此外，第二电极单元132和/或第二连接部134可以由与构成第一电极单元122和/或第一连接部124的材料相同的材料或不同的材料形成。此外，第二电极单元132和/或第二连接部134中的每个可以是单层或多层。
在实施例中，如果触摸传感器是互电容触摸传感器，则驱动电极130可以接收用于驱动触摸传感器的预定的驱动信号。例如，但不作为限制，如果实施例中的触摸传感器是互电容触摸传感器，则驱动电极130可以是在触摸传感器被激活的时段期间接收驱动信号的Tx电极。
在图2中，第一电极单元122和第二电极单元132被示出为具有菱形形状。然而，第一电极单元122和第二电极单元132的形状、尺寸等可以变化。例如，但不作为限制，第一电极单元122和第二电极单元132可以具有诸如圆形、六边形等的其它形状。
在图2中，感测电极120被示出为由多个第一电极单元122和第一连接部124形成，且驱动电极130被示出为由多个第二电极单元132和第二连接部134形成。然而，感测电极120和/或驱动电极130的形状可以变化。例如，但不作为限制，在另一实施例中，感测电极120和驱动电极130可以用分别沿第一方向和第二方向延伸的矩形条型电极来实现。
在实施例中，在非有效区域102中，可以存在用于将设置在有效区域101中的感测电极120和驱动电极130电连接到触摸驱动器200等的布线140。在实施例中，布线140可以包括用于将每个感测电极120电连接到垫部150的第一布线142和用于将每个驱动电极130电连接到垫部150的第二布线144。例如，但不作为限制，每条布线140可以将感测电极120和驱动电极130中的任何一者电连接到设置于垫部150的预定垫152。在图2中，为了便于说明，示出了第一布线142和第二布线144分别仅连接在感测电极120和驱动电极130的一端上，但是感测电极120和驱动电极130与第一布线142和第二布线144之间的连接结构可以改变。例如，但不作为限制，在另一实施例中，第一布线142和第二布线144中的至少一者可以连接到感测电极120或驱动电极130的两端。
垫部150可以包括用于将感测电极120和驱动电极130电连接到外部驱动电路(例如，但不作为限制，触摸驱动器200)的许多垫152。传感器部100和触摸驱动器200可以通过垫部150来彼此通信。
参照图1，触摸驱动器200可以电连接到传感器部100并传输/接收用于驱动传感器部100所需的信号。例如，但不作为限制，触摸驱动器200可以在向传感器部100供应驱动信号之后通过从传感器部100接收响应于驱动信号的感测信号来检测触摸输入。触摸驱动器200可以包括驱动电路和感测电路。在实施例中，驱动电路和感测电路可以被集成到触摸驱动器200中的触摸IC T-IC中，但它们不限于此。
在实施例中，驱动电路可以电连接到传感器部100的驱动电极130并且向驱动电极130顺序地供应驱动信号。在实施例中，感测电路可以电连接到传感器部100的感测电极120，从感测电极120接收感测信号并通过执行信号处理来检测触摸输入。
显示面板300可以包括显示区域301和围绕显示区域301的至少一个区域的非显示区域302。多条扫描线310和数据线320以及连接到扫描线310和数据线320的多个像素P可以设置在显示区域301中。在非显示区域302中可以提供用于驱动像素P的各种驱动信号并且/或者可以设置用于供应驱动功率的布线。
显示面板300的类型不受限制。例如，但不作为限制，显示面板300可以是诸如有机发光显示面板的自发光显示面板。显示面板300可以是诸如液晶显示面板、电泳显示面板和电润湿显示面板的非自发射显示面板。如果显示面板300是非自发射显示面板，则显示装置还可以包括用于向显示面板300供应光的背光单元。
显示驱动器400可以电连接到显示面板300并供应用于驱动显示面板300所需的信号。例如，但不作为限制，显示驱动器400可以包括扫描驱动器、数据驱动器和时序控制器中的至少一者，其中，扫描驱动器向扫描线310供应扫描信号，数据驱动器向数据线320供应数据信号，时序控制器用于驱动扫描驱动器和数据驱动器。在实施例中，扫描驱动器、数据驱动器和/或时序控制器可以被集成到一个显示器IC D-IC中，但是它们不限于此。例如，但不作为限制，在另一实施例中，扫描驱动器、数据驱动器和时序控制器中的至少一者可以集成或安装在显示面板300上。
图3示出了根据实施例的触摸传感器。为了方便起见，在图3中，示出了设置在传感器部100中的感测电极120和驱动电极130中的一个感测电极120和一个驱动电极130以及在感测电极120和驱动电极130的相交处形成的电容Cse。在图3中，示出了聚焦于形成电容Cse的感测电极120和驱动电极130的驱动电路210和感测电路220。
参照图3，传感器部100可以包括形成电容Cse的至少一对感测电极120和驱动电极130。驱动电极130可以电连接到触摸驱动器200的驱动电路210，感测电极120可以电连接到触摸驱动器200的感测电路220。为了方便起见，在图3中，驱动电路210和感测电路220被绘制为彼此分离，但它们不限于此。例如，但不作为限制，驱动电路210和感测电路220可以彼此分离，或者驱动电路210和感测电路220中的至少一部分可以集成为一体。
驱动触摸传感器的方法可以包括从驱动电路210向驱动电极130供应驱动信号Sdr的步骤。如果传感器部100包括如图1和图2中示出的多个驱动电极130，则驱动电路210可以向驱动电极130顺序地供应驱动信号Sdr。响应于施加到每个驱动电极130的驱动信号Sdr的感测信号Sse可以由于传感器部100中的电容Cse的耦合效应而从每个感测电极120输出。感测信号Sse可以被输入到触摸驱动器200的感测电路220。如果传感器部100包括如图1和图2中示出的多个感测电极120，则感测电路220可以包括电连接到每个感测电极120的多个感测通道(以下称为“Rx通道”)。可以通过Rx通道来接收从多个感测电极120输出的感测信号。在实施例中，每个Rx通道可以至少包括信号接收部221。
感测电路220可放大、转换并处理通过Rx通道从每个感测电极120输入的感测信号Sse，并相应地检测触摸输入。感测电路220可以包括信号接收部221、模数转换器部(ADC)223和处理器225。
信号接收部221可以通过Rx通道从每个感测电极120接收感测信号Sse。在实施例中，触摸传感器可以包括通过Rx通道连接到多个感测电极120中的每个感测电极120的多个信号接收部221。信号接收部221可以被包括在每个Rx通道中。
信号接收部221可放大感测信号Sse并向ADC 223输出放大了的感测信号Sse。例如，但不作为限制，信号接收部221可用包括第一放大器AMP1的模拟前端(AFE)来实现。在实施例中，第一放大器AMP1可以是运算放大器。在实施例中，信号接收部221的第一输入端子(或第一端子)IN1(例如，第一放大器AMP1的反相输入端子)可以电连接到可适用的Rx通道的感测电极120。也就是说，来自感测电极120的感测信号Sse可以输入到第一放大器AMP1的第一输入端子IN1。第一电容器C1和复位开关SWr可以并联连接在第一放大器AMP1的第一输入端子IN1和输出端子OUT之间。同时，信号接收部221的第二输入端子(或第二端子)IN2(例如，第一放大器AMP1的非反相输入端子)是参考端子，并且，例如，但不作为限制，可以电连接到接地(GND)电源。
模数转换器部223可以将从信号接收部221输入的模拟信号转换为数字信号。在实施例中，模数转换器部223可以设置为与感测电极120的数量一样多，从而与以1:1比例对应于每个感测电极120的每个Rx通道对应。在另一实施例中，与多个感测电极120对应的多个Rx通道可以被构造为共用一个模数转换器部223。可以在每个信号接收部221和相应的模数转换器部223之间附加地设置用于通道选择的开关电路。
处理器225可以对由模数转换器部223转换的数字信号执行信号处理，并根据信号处理结果检测触摸输入。例如，但不作为限制，处理器225可以通过综合分析从多个感测电极120经由信号接收部221和模数转换器部223输入的感测信号(即，被放大了并且被数字转换了的感测信号Sse)来检测是否有触摸输入发生及触摸输入的位置。在实施例中，处理器225可以用微处理器MPU来实现。用于驱动处理器225所需的存储器可以另外设置在感测电路220中。然而，处理器225的构造不限于此。例如，但不作为限制，存储器可以集成到微控制器(MCU)等中。
上面描述的触摸传感器可以与显示面板300等结合。例如，但不作为限制，触摸传感器的传感器部100可以与显示面板300一体地制造，或者可以与显示面板300分开制造，并且触摸传感器的单独制造的传感器部100可以与显示面板300的至少一侧结合。
如此，如果传感器部100和显示面板300结合在一起，则传感器部100和显示面板300之间会发生寄生电容。由于寄生电容的耦合效应，来自显示面板300的噪声会被传递到触摸传感器(具体地，传感器部100)。例如，但不作为限制，由于用于驱动显示面板300的显示驱动信号引起的噪声会影响传感器部100。例如，但不作为限制，感测电极120和驱动电极130可以与阴极电极或共电极叠置。由施加到阴极电极或共电极的显示驱动信号引起的显示噪声(共模噪声)会影响传感器部100。
来自显示面板300的噪声会引起感测信号Sse的波动，从而触摸传感器的灵敏度会因此降低。随后将描述能够增强触摸传感器的灵敏度的各种实施例。
图4示出了根据实施例的触摸传感器。为了方便起见，在图4中省略了图2中示出的基体基底110、垫部150等，图4中的传感器部可以在基体基底110上实现。在图4中，对于相似或相同的组件使用相同的附图标记，并且省略其详细的描述。
参照图4，在实施例中，触摸传感器可以包括传感器部100、电连接到传感器部100的驱动电路210和感测电路220。在实施例中，传感器部100还可以包括在与感测电极120相同的方向上延伸的多个噪声检测电极160，使得噪声检测电极160将与感测电极120配对。
传感器部100可以包括至少一对感测电极(第一电极)120和噪声检测电极(第二电极)160。感测电极120和噪声检测电极160彼此间隔开。传感器部100还可以包括与该对感测电极120和噪声检测电极160交叉的至少一个驱动电极(第三电极)130。
例如，但不作为限制，传感器部100可以包括多个感测电极(第一电极)120和与感测电极120配对的多个噪声检测电极(第二电极)160。传感器部100可以包括与感测电极120和噪声检测电极160交叉的多个驱动电极(第三电极)130。
感测电极120、驱动电极130和噪声检测电极160中的至少一部分可以具有彼此重叠和/或交叉的区域，但是它们可以利用置于其间的绝缘层(未示出)而彼此绝缘。即，感测电极120、驱动电极130和噪声检测电极160可以彼此分开且彼此电绝缘，并且可以在其间形成电容。
在实施例中，感测电极120可以在有效区域101中沿第一方向延伸，驱动电极130可以在有效区域101中沿第二方向延伸以与感测电极120交叉。噪声检测电极160可以像感测电极120一样在有效区域101中沿第一方向延伸，并且噪声检测电极160的区域可以与感测电极120叠置。
在实施例中，每个感测电极120可以包括多个第一电极单元122和沿第一方向连接第一电极单元122的多个第一连接部124。例如，但不作为限制，每个感测电极120可以包括沿着第一方向布置的多个第一电极单元122。沿每条行线(或列线)布置的第一电极单元122可以通过第一连接部124沿第一方向连接。同时，感测电极120的形状不限于此。例如，但不作为限制，每个感测电极120可以作为一体条型电极来实现。
在实施例中，每个第一电极单元122可以包括在其内部的至少一个开口(或孔)。例如，但不作为限制，每个第一电极单元122可以具有中心开口部分。
在实施例中，在每个第一电极单元122的开口中，可以存在与每个第一电极单元122间隔开的第一虚设图案126。在实施例中，第一虚设图案126和第一电极单元122可以由相同的材料形成并且可以形成在同一层上，但它们不限于此。
同时，第一虚设图案126不应被理解为是限制性的。例如，但不作为限制，在每个第一电极单元122内部可以不形成开口，或者可以省略第一虚设图案126。
在实施例中，噪声检测电极160的电极部分162可以设置在每个感测电极120的内部。例如，但不作为限制，噪声检测电极160的每个电极部分162可以由感测电极120中的相应的感测电极120围绕。噪声检测电极160的每个电极部分162可以由感测电极120中的相应的感测电极120完全围绕。
在实施例中，每个噪声检测电极160可以包括沿第一方向布置的多个电极部分162。在实施例中，每个电极部分162可以与第一电极单元122间隔开并且不物理地连接到第一电极单元122。例如，但不作为限制，每个电极部分162可以被设置为与设置在每个第一电极单元122内部的开口中的每个第一虚设图案126叠置。
在实施例中，每个电极部分162可以具有与对应的第一虚设图案126相同的面积或不同的面积。例如，但不作为限制，彼此叠置的一对电极部分162和第一虚设图案126可以具有彼此相同的面积并且彼此完全重叠。在图4中，为了将电极部分162与第一虚设图案126清楚地区分开，实施例示出了它们具有彼此不同的区域，例如，每个电极部分162具有比每个第一虚设图案126的面积小的面积并设置在设置有第一虚设图案126的区域内部。
可以通过连接线164将沿着第一方向设置在同一行(或列)上的电极部分162沿第一方向电连接而形成噪声检测电极160。每个噪声检测电极160可以包括被每个第一电极单元122围绕的多个电极部分162和沿第一方向物理连接和/或电连接电极部分162的多条连接线164。
在实施例中，电极部分162和/或连接线164可以包括金属材料、透明导电材料和其它各种导电材料中的至少一种，从而具有导电性。例如，但不作为限制，电极部分162和/或连接线164可以包括上面提及的作为用于形成第一电极单元122、第一连接部124、第二电极单元132和/或第二连接部134的材料的导电材料中的至少一种。电极部分162和/或连接线164可以由与第一电极单元122、第一连接部124、第二电极单元132和/或第二连接部134的材料相同的材料或不同的材料形成。电极部分162和/或连接线164中的每者可以是单层或多层。
在实施例中，每个噪声检测电极160可以经由每条第三布线146电连接到感测电路220。在实施例中，缓冲器BU可以设置在每个噪声检测电极160和对应的信号接收部221之间。缓冲器BU可以电连接在彼此对应的噪声检测电极160和信号接收部221之间，对从噪声检测电极160输入的信号(例如，噪声信号Sno)进行缓冲并向感测电路220中的信号接收部221输出该信号。在实施例中，缓冲器BU的反相输入端子可以电连接到缓冲器BU的输出端子，缓冲器BU的非反相输入端子可以电连接到相应的噪声检测电极160并且接收噪声信号Sno。
在实施例中，感测电极120和噪声检测电极160之中的设置在彼此对应的区域中的感测电极120和噪声检测电极160可以成对。例如，但不作为限制，设置在有效区域101的第一行中的感测电极120与设置在第一行中的包括设置在感测电极120内部的开口中的电极部分162的噪声检测电极160可以成对。
在实施例中，一对感测电极120和噪声检测电极160可以具有至少一个叠置区域。例如，但不作为限制，电连接多个电极部分162的连接线164可以与第一电极单元122叠置。连接线164可以设置在与其上设置有第一电极单元122的层不同的层上。因此，感测电极120和噪声检测电极160可以彼此电绝缘。
第一连接部124可以与第一电极单元122位于同一层上并与第一电极单元122一体地连接，或者可以设置在与其上设置有第一电极单元122的层不同的层上并且经由接触孔电连接到第一电极单元122。例如，但不作为限制，第一连接部124可以与电极部分162和/或连接线164设置在同一层上，且不与电极部分162和/或连接线164叠置。
在实施例中，与第一电极单元122的情况一样，第二电极单元132可以包括其内部的至少一个开口(或孔)。例如，但不作为限制，第二电极单元132在中心处可以具有开口。
此外，在实施例中，在第二电极单元132的开口内，可以设置与第二电极单元132间隔开的第二虚设图案136。例如，但不作为限制，在第二电极单元132的开口内部，可以将与第二电极单元132间隔开的第二虚设图案136和第二电极单元132设置在同一层上。在实施例中，第二虚设图案136可以由与第二电极单元132的材料相同的材料形成，但它们不限于此。
如此，如果驱动电极130具有与感测电极120相似的结构和/或形状，则可以在有效区域101中始终确保均匀的观看(或视觉)特性。然而，它不限于此。例如，但不作为限制，在第二电极单元132内部可以不形成开口，或者可省略第二虚设图案136。
同时，图4示出了包括板形状的第一电极单元122的感测电极120、包括板形状的第二电极单元132的驱动电极130或包括板形状的电极部分162的噪声检测电极160，然而，它们不限于此。例如，但不作为限制，在另一实施例中，感测电极120、驱动电极130和噪声检测电极160中的至少一个可以是具有网格形状的电极。
驱动电路210可以电连接到驱动电极130并且可以向驱动电极130供应驱动信号Sdr。例如，但不作为限制，驱动电路210在触摸传感器被激活的时段期间可以向驱动电极130顺序地供应驱动信号Sdr。在实施例中，驱动信号Sdr可以是像脉冲波一样的具有预定周期的交流信号。
感测电路220可以包括：多个信号接收部221，从每个感测电极120接收感测信号Sse1；多个模数转换器部223，电连接到信号接收部221的每个输出端子；以及处理器225，通过从模数转换器部223接收被数字转换了的信号来检测触摸输入。上面已经参照图3的实施例描述了信号接收部221、模数转换器部223和处理器225，因此将省略详细描述。
在图4中的实施例中，信号接收部221的第一输入端子IN1可以电连接到相应的感测电极120且信号接收部221的第二输入端子IN2可以电连接到相应的噪声检测电极160。例如，但不作为限制，信号接收部221的从位于有效区域101的第一行中的感测电极120接收感测信号Sse1的第一输入端子IN1可以电连接到第一行的感测电极120，信号接收部221的第二输入端子IN2可以电连接到第一行的噪声检测电极160。在实施例中，每个信号接收部221可以包括包含第一输入端子IN1和第二输入端子IN2的第一放大器AMP1，并且第二输入端子IN2可以是信号接收部221的参考端子(或接地端子)(例如，AFE)。每个信号接收部221可以输出与第一输入端子IN1和第二输入端子IN2的电压差对应的信号。
如上所述，在实施例中，除了用于检测触摸输入的电极(例如，感测电极120和驱动电极130)之外，可以另外包括噪声检测电极160。噪声检测电极160可以与感测电极120和驱动电极130绝缘。因此，可以在感测电极120、驱动电极130和/或噪声检测电极160之间形成电容。
噪声检测电极160可以电连接到每个信号接收部221的第二输入端子IN2。因此，信号接收部221的参考电势可以随着噪声检测电极160的电势改变而改变。也就是说，信号接收部221的参考电势可以根据噪声检测电极160的电势(电压电平)而改变。
噪声检测电极160的电势可以根据来自显示面板300等的噪声而改变。例如，但不作为限制，噪声检测电极160的电势可以响应于来自显示面板300等的共模噪声而改变。
因此，在实施例中，可以对有效区域101设置有更多的噪声检测电极160，并且如果信号接收部221的参考电势利用来自噪声检测电极160的输出信号而改变，则可以抵消共模噪声。响应于共模噪声，一对感测电极120和噪声检测电极160可以具有彼此对应的波动。具体地，在实施例中，一对感测电极120和噪声检测电极160可以在同一方向上延伸，并且可以在有效区域101中设置在基本相同的位置中，因此，它们可以接收同一噪声或具有非常相似的形状和/或尺寸的噪声。每个噪声检测电极160可以经由不同的第三布线146电连接到不同的信号接收部221。换言之，信号接收部221的第二输入端子IN2(其中第一输入端子IN1连接到预定的感测电极120)可以经由预定的第三布线146电连接到与感测电极120形成一对的噪声检测电极160。
如此，如果信号接收部221的第一输入端子IN1和第二输入端子IN2电连接到对应的感测电极120和噪声检测电极160，则可以在信号接收部221内部抵消包括在来自感测电极120的感测信号Sse1中的噪声分量(波纹)。因此，信号接收部221可以输出噪声被去除(或减少)了的感测信号Sse2。
在实施例中，噪声检测电极160的电极部分162可以分别布置在感测电极120的内部(或者被感测电极120围绕)。因此，可以确保用于接收驱动信号Sdr的驱动电极130与用于接收噪声信号Sno的噪声检测电极160之间的足够的距离。因此，通过减小或防止由于驱动信号Sdr引起的噪声检测电极160的电压变化，可以有效地检测噪声信号Sno。
在实施例中，可以增大触摸传感器的信噪比(SNR)来提高灵敏度。在实施例中，可以提供高灵敏度的触摸传感器以及具有该触摸传感器的显示装置。
实施例可以被有效地应用于在传感器部100与显示面板300等之间具有短距离的显示装置。例如，但不作为限制，当感测电极120和驱动电极130直接形成在显示面板300等的上基底或薄膜封装层上时，实施例可以被有效地应用于增强具有对噪声敏感的盒上(on-cell)型的显示装置中的触摸灵敏度。然而，它不限于此，应理解的是，实施例可以应用于各种类型的显示装置或电子装置。
图5示出了涉及图4中示出的传感器部的实施例。图6A和图6B示出了图5中示出的传感器部的不同实施例。图7A示出了图5中示出的传感器部的第一层。图7B示出了图5中示出的传感器部的第二层。图8A示出了沿图5中的线I-I’的剖面的示例。图8B示出了沿图5中的线II-II’的剖面的示例。在图5至图8B中，相同的附图标记被用于与图4中发现的组件相似或相同的组件，并且将省略其详细描述。
参照图5至图8B，在实施例中，第一电极单元122和第二电极单元132可以布置在同一层上。例如，但不作为限制，第一电极单元122和第二电极单元132可以设置为基底110上的第一层L1。第一连接部124和第二连接部134中的一个可以与基底110上的第一电极单元122和第二电极单元132一起设置为第一层L1。例如，但不作为限制，第二连接部134可以设置为第一层L1，第二电极单元132通过第二连接部134而彼此连接，所述第二连接部134由与第二电极单元132的材料相同的材料形成并且通过与第二电极单元132的工艺相同的工艺形成。然而，它们不限于此。在另一实施例中，第一连接部124和第二连接部134都可以设置在与第一电极单元122和第二电极单元132的层不同的层上。在又一实施例中，第一电极单元122和第二电极单元132可以设置在不同的层上。例如，但不作为限制，第一电极单元122可以一体地连接到第一连接部124，第二电极单元132可以一体地连接到第二连接部134，感测电极120和驱动电极130可以设置在不同的层上，并且至少一个绝缘层(或空间)介于它们之间。
在实施例中，第一连接部124可以设置为设置在第一层L1上的第二层L2，并且至少一个绝缘层(例如，第一绝缘层170)介于第一连接部124和第一层L1之间。在实施例中，第二层L2可以设置在基底110和第一层L1之间。换言之，第一连接部124可以实现为如图8A和图8B中示出的下桥。然而，它们不限于此。例如，但不作为限制，在另一实施例中，第一层L1和第二层L2的位置可以是可互换的。换言之，根据实施例，第一层L1可以设置在基底110和第二层L2之间，并且第一连接部124可以作为上桥来实现。如此，如果第一连接部124设置在与第一电极单元122不同的层上，则第一连接部124可以经由第一接触孔CH1电连接在邻近的第一电极单元122之间。同时，在又一实施例中，第一连接部124和噪声检测电极160可以设置在不同的层上。例如，但不作为限制，感测电极120和驱动电极130可以设置在间隔开的不同层上，噪声检测电极160可以布置在设置在感测电极120和驱动电极130之间的中间层上，并且在噪声检测电极160的上方和下方设置有绝缘层。
在实施例中，在第一电极单元122内部(例如，在中心部分处)可以形成开口OP，并且第一虚设图案126可以布置为在开口OP内部与第一电极单元122间隔开。此外，在第二电极单元132的内部(例如，在中心部分处)可以形成开口OP，第二虚设图案136可以布置为在开口OP内与第二电极单元132间隔开。在实施例中，第一虚设图案126和第二虚设图案136可以与第一电极单元122和第二电极单元132一起被设置为传感器部100的第一层L1。然而，它们不限于此。例如，但不作为限制，在另一实施例中，第一虚设图案126和第二虚设图案136中的至少一个可以省略或者可以设置在与第一电极单元122和第二电极单元132的层不同的层上。
在实施例中，与第一电极单元122间隔开的电极部分162可以布置在第一电极单元122内部。例如，但不作为限制，电极部分162可以设置为第二层L2。在实施例中，为了减小感测电极120和驱动电极130与噪声检测电极160之间的寄生电容，电极部分162可以被布置为使得电极部分162不与第一电极单元122叠置。例如，但是不作为限制，如图5所示，电极部分162可以具有比第一虚设图案126的面积小的面积，且仍然与第一虚设图案126叠置。例如，但不作为限制，电极部分162可以设置在第一电极单元122的中心部分处以被第一电极单元122围绕。
然而，它们不限于此，且电极部分162可以具有各种面积、形状和/或位置。例如，但不作为限制，如图6A中所示，彼此对应的一对电极部分162和第一虚设图案126可以具有相同的面积和形状且仍然彼此完全重叠。
在实施例中，在图5和图6A中，第一电极单元122、第二电极单元132、第一连接部124、第二连接部134、第一虚设图案126、第二虚设图案136以及电极部分162被示出为板状或条状，但它们不限于此。例如，但不作为限制，第一电极单元122、第二电极单元132、第一连接部124、第二连接部134、第一虚设图案126、第二虚设图案136以及电极部分162中的至少一个可以是网格形状的电极或者以网格图案来实现。换言之，在另一实施例中，感测电极120、驱动电极130、噪声检测电极160、第一虚设图案126和第二虚设图案136中的至少一个可以以网格形状来实现。
例如，但不作为限制，如图6B中所示，第一电极单元122、第二电极单元132、第一连接部124、第二连接部134、第一虚设图案126、第二虚设图案136以及电极部分162可以是网格形状的电极或包括彼此连接以形成网格形状的多条导电细线FL的图案。此外，在图6B中，每条连接线164被示出为单条线，但基于实施例，每条连接线164可以实现为包括彼此连接以形成网格形状的多条导电细线的网格形状(未示出)。此外，在图6B中，导电细线FL被示出为在对角线方向上布置，但导电细线FL的布置方向、形状等可以变化。此外，在图6B中，为了方便起见，省略了接触孔(例如，图5中的第一接触孔CH1)，但是如果第一电极单元122和第一连接部124布置在不同的层上，则形成感测电极120的第一电极单元122和第一连接部124可以经由接触孔(未示出)而彼此物理连接和/或电连接。
同时，在又一实施例中，第一电极单元122、第二电极单元132、第一连接部124、第二连接部134、第一虚设图案126、第二虚设图案136、电极部分162和连接线164中的仅一部分可以是板状或条状的电极或图案，其余的可以以网格形状来实现。换言之，感测电极120、驱动电极130、噪声检测电极160、第一虚设图案126和第二虚设图案136可以具有可变的形状或构造。
在实施例中，电极部分162可以通过连接线164在第一方向上连接。连接线164的一个区域可以与第二电极单元122叠置。在实施例中，电极部分162和连接线164可以与第一连接部124一起设置为传感器部100的第二层L2。电极部分162和连接线164可以由相同材料形成并且连接成一体。
当电极部分162和连接线164与第一连接部124布置在同一层上时，连接线164可以不与第一连接部124叠置。例如，但不作为限制，连接线164可以电连接邻近的电极部分162以便不与第一连接部124接触。例如，连接线164绕过其中存在有第一连接部124的区域。因此，彼此对应的感测电极120和噪声检测电极160可以保持彼此绝缘。
在实施例中，开口OP可以形成在每个感测电极120中，并且噪声检测电极160的电极部分162被布置为使得它们在开口OP中与感测电极120间隔开。例如，但不作为限制，在实施例中，开口OP可以形成在每个第一电极单元122内部，第一虚设图案126可以设置在开口OP中而不连接到第一电极单元122，同时，噪声检测电极160的电极部分162可以被设置为与第一虚设图案126叠置。因此，通过减少会在噪声检测电极160与感测电极120和/或驱动电极130之间形成的寄生电容，可以防止触摸传感器的故障，并且可以更有效地检测噪声信号Sno。
图9至图12示出了涉及图4中示出的传感器部的实施例。图9至图12中的每幅图示出了关于图5中示出的实施例的不同修改实施例。换言之，图5、图9至12示出了涉及图4中示出的传感器部的各种实施例。在图9至图12中，相同的附图标记用于与前述实施例中的组件相似或相同的组件，并且将省略其详细描述。
参照图9，彼此叠置的第二虚设图案136和第三虚设图案166设置在每个第二电极单元132的开口OP内部。在实施例中，第二虚设图案136可以与第二电极单元132在同一层上并且可以是与第二电极单元132间隔开的浮置的岛状图案。第三虚设图案166可以与形成噪声检测电极160的电极部分162和连接线164设置在同一层上。例如，但不作为限制，第三虚设图案166可以设置为与第二虚设图案136叠置并在第三虚设图案166和第二虚设图案136之间插设有至少一个绝缘层(例如，图8A和图8B中示出的第一绝缘层170)，并且第三虚设图案166可以布置在第二虚设图案136的下部上以与第二虚设图案136间隔开。在实施例中，第三虚设图案166可以由与电极部分162相同的材料形成，但它不限于此。
在实施例中，第二虚设图案136可以与第一虚设图案126具有基本相同或相似的形状和尺寸，第三虚设图案166可以与电极部分162具有基本相同或相似的形状或尺寸。根据图9中示出的实施例，包括有效区域101中的感测电极120、驱动电极130、第一虚设图案126、第二虚设图案136和第三虚设图案166以及电极部分162的图案可以在整个有效区域101中具有均匀的构造，因此可以在整个有效区域101中确保更均匀的观看(或视觉)特性。
参照图10，可以省略在上面提及的实施例中描述的第二层L2的电极部分162和第三虚设图案166。在图10中的实施例中，与第一电极单元122和第二电极单元132一起设置为第一层L1的第一虚设图案126可以经由设置为第二层L2的连接线164在第一方向上连接。换言之，在实施例中，噪声检测电极160可以由第一虚设图案126和连接线164形成。因此，基于实施例，第一虚设图案126可以用作噪声检测电极160的电极部分。电极部分(即，第一虚设图案126)可以与第一电极单元122间隔开并形成为传感器部100的第一层L1。连接线164可以设置为第二层L2以与第一电极单元122叠置，并且在连接线164和第一电极单元122之间插设有至少一个绝缘层(例如，第一绝缘层170)。连接线164可以被设置为与第一层L1分离的第二层L2，并且可以经由穿过第一绝缘层170形成的接触孔(未示出)电连接到电极部分。
参照图11，彼此叠置的一对第一虚设图案126和电极部分162可以经由至少一个第二接触孔CH2而彼此电连接。例如，但不作为限制，彼此叠置的第一虚设图案126和电极部分162可以经由穿过介于其间的第一绝缘层170而形成的多个第二接触孔CH2来电连接。因此，噪声检测电极160可以是多层结构。换言之，在实施例中，第一虚设图案126可以与电极部分162和连接线164一起形成每个噪声检测电极160。
参照图12，第一电极单元122和第二电极单元132中的每个可以不包括在前述实施例中描述的开口OP。在图12中的实施例中，可以省略在前述实施例中描述的第一虚设图案126、第二虚设图案136和第三虚设图案166。电极部分162可以布置在第一电极单元122的内部以与第一电极单元122的每一个区域(特别是中心部分)叠置。电极部分162可以设置为与第一电极单元122叠置并在电极部分162与第一电极单元122之间至少插设有第一绝缘层170，并且电极部分162可以与第一电极单元122间隔开。因此，感测电极120和噪声检测电极160可以保持彼此绝缘。
在前述实施例中，为了检测噪声信号，传感器部100可以包括分布在有效区域101中的噪声检测电极160。在实施例中，噪声检测电极160的结构、形状等可以改变。
图13和图14示出了根据实施例的触摸传感器。为了方便起见，图13示意性地示出了关于多个Rx通道的感测电路的构造，图14更详细地示出了围绕一个Rx通道的关于Rx通道的感测电路的构造。换言之，图13和图14中示出的关于Rx通道的感测电路可以具有基本相同或相似的结构。图15示出图13和图14中示出的模数转换器的另一实施例。图16示出了图13和图14中示出的峰值保持电路的另一实施例。在图13至图16中，相同的附图标记用于与图4的组件相似或相同的组件，并且将省略其详细描述。
参照图13和图14，对于实施例中的触摸传感器，多个噪声检测电极160可以共用一条第三布线146。换言之，在实施例中，多个噪声检测电极160可以共同连接到一条第三布线146并且同时检测整个传感器部100被施加的噪声信号Sno。在实施例中，可以减少布置在传感器部100内部的布线的数量。因此，实施例中的降噪结构也可以用于窄边框型触摸传感器。
此外，在实施例中，触摸传感器还可以包括放大器电路部222和峰值保持电路224(PHC)(或峰值保持放大器(PHA))，放大器电路部222连接在噪声检测电极160和信号接收部221之间，峰值保持电路224(PHC)(或峰值保持放大器(PHA))连接在信号接收部221和模数转换器部223之间。在实施例中，触摸传感器还可以包括用于选择性地连接每个信号接收部221和峰值保持电路224的第五开关SW51至SW54。在实施例中，触摸传感器还可以包括第六开关SW61至SW64和第七开关SW71至SW74，第六开关SW61至SW64和第七开关SW71至SW74用于将每个模数转换器部223选择性地连接到对应的信号接收部221的输出端子OUT或峰值保持电路224的输出端子。
在实施例中，每个信号接收部221可以包括连接到对应的感测电极120的第一输入端子IN1和经由放大器电路部222连接到噪声检测电极160的第二输入端子IN2。每个信号接收部221可以包括：第一放大器AMP1，具有第一输入端子IN1和第二输入端子IN2；第一开关SW1和第二开关SW2，并联连接在第一放大器AMP1的输出端子OUT和第一输入端子IN1之间；第一电容器C1和复位开关SWr，并联连接在第一放大器AMP1的输出端子OUT和第一开关SW1之间；以及第二电容器C2和第一电阻器R1，并联连接在第一放大器AMP1的输出端子OUT和第二开关SW2之间。每个信号接收部221可以输出与第一输入端子IN1和第二输入端子IN2之间的电压差对应的电压。
在实施例中，第一开关SW1和第二开关SW2可以在不同的时段中导通。例如，但不作为限制，第一开关SW1可以在执行第一模式的时段期间响应于第一模式而导通，第二开关SW2可以在执行第二模式的时段期间响应于第二模式而导通。在实施例中，第一模式可以是用于检测触摸输入的传感器驱动模式(或正常模式)，第二模式可以是校准每个Rx通道的噪声信号Sno的放大增益以便使噪声抵消效果最大化的增益校准模式。
在实施例中，放大器电路部222可以连接在噪声检测电极160和信号接收部221的每个第二输入端子IN2之间。放大器电路部222可以从噪声检测电极160接收噪声信号Sno，将其放大以对应于预定的增益值并将其输出到每个信号接收部221。
为此，放大器电路部222可以包括第二放大器AMP2。在实施例中，第二放大器AMP2可以包括经由第三布线146连接到噪声检测电极160的第五输入端子(或第五端子)IN5和连接到偏置电源Vbias的第六输入端子(或第六端子)IN6。在实施例中，第五输入端子IN5和第六输入端子IN6可以分别是非反相输入端子和反相输入端子，但是它们不限于此。在实施例中，用于稳定输入的第二电阻器R2和第四电容器C4可以连接到第五输入端子IN5。在实施例中，第二电阻器R2和第四电容器C4可以并联连接在第五输入端子IN5和偏置电源Vbias之间。在实施例中，至少一个第一缓冲器BU1可以连接在放大器电路部222和偏置电源Vbias之间。在实施例中，图13和图14中的Ra和Rb指第二放大器AMP2的输入阻抗/输出阻抗。
放大器电路部222可以包括并联连接在第二放大器AMP2的输出端子与偏置电源Vbias之间的多个可变电阻器VR1至VR4。在实施例中，每个可变电阻器(VR1至VR4中的一个)可以经由放大器电路部222的不同输出端子(OUT1至OUT4中的一个)连接到信号接收部221的对每个Rx通道设置的第二输入端子IN2。在实施例中，可变电阻器VR1至VR4的电阻值可以与从处理器225经由第七输入端子(或第七端子)IN7输入的增益控制信号GCS对应地改变。在上述实施例中，多个噪声检测电极160可以共同连接到放大器电路部222的第五输入端子IN5，但是包括在每个感测电极120的信号接收部221中的第二输入端子IN2可以连接到包括在放大器电路部222中的不同的可变电阻器(VR1至VR4中的一个)。多个噪声检测电极160可以连接到一条第三布线146以减少布置在传感器部100中的布线的数量，并且每个Rx通道可以独立地调节噪声信号Sno的增益值。因此，每个Rx通道可以有效地抵消噪声。
在实施例中，至少第三开关SW31和SW32可以设置在每个信号接收部221的第二输入端子IN2与对应的可变电阻器(VR1至VR4中的任何一个)之间和/或在第二输入端子IN2和偏置电源Vbias之间。然而，在另一实施例中，可以省略第三开关SW31和SW32。
在实施例中，每个模数转换器部223可以包括第三输入端子(或第三端子)IN3和第四输入端子(或第四端子)IN4，第三输入端子(或第三端子)IN3连接到对应的Rx通道的信号接收部221的输出端子OUT，第四输入端子(或第四端子)IN4连接到信号接收部221的第二输入端子IN2。在实施例中，至少一个缓冲器BU21至BU24可以连接在彼此对应的第二输入端子IN2和第四输入端子IN4之间。
在实施例中，每个模数转换器部223可以由差分模数转换器形成，差分模数转换器通过以差分模式操作来输出与第三输入端子IN3和第四输入端子IN4的电压差对应的数字信号。然而，它不限于此。例如，但不作为限制，在图15中所示的另一实施例中，模数转换器部223’可以包括单端模数转换器2231。模数转换器部223’可以包括具有第三输入端子IN3和第四输入端子IN4的第四放大器AMP4(例如，差分放大器)以及连接到第四放大器AMP4的输出端子的单端模数转换器2231。在图15中，Rc至Rf表示第四放大器AMP4的输入阻抗/输出阻抗。
在实施例中，每个模数转换器部223或223’的第三输入端子IN3可以经由第六开关(SW61至SW64中的一个)连接到峰值保持电路224。当第三输入端子IN3连接到峰值保持电路224时，第三输入端子IN3可以经由峰值保持电路224连接到对应的信号接收部221的输出端子OUT。或者每个模数转换器部223或223’的第三输入端子IN3可以经由第七开关(SW71至SW74中的一个)直接连接到对应的信号接收部221的输出端子OUT。模数转换器部223或223’可以输出与第三输入端子IN3和第四输入端子IN4的电压差对应的数字信号。例如，但不作为限制，模数转换器部223或223’可以响应于第三输入端子IN3和第四输入端子IN4的电压差而输出具有n位(其中n是自然数)的数字信号。
在实施例中，峰值保持电路224可以连接在每个信号接收部221的输出端子OUT和对应的模数转换器部223或223’的第三输入端子IN3之间。在实施例中，多个信号接收部221和/或模数转换器部223或223’可以共用一个峰值保持电路224。为此，可以存在用于在峰值保持电路224和信号接收部221之间的通道选择的第五开关SW51至SW54以及用于在峰值保持电路224和模数转换器部223或223’之间的通道选择的第六开关SW61至SW64。
在实施例中，峰值保持电路224可以包括第三放大器AMP3、第一二极管D1、第三电容器C3和第四开关SW4。在实施例中，峰值保持电路224还可以包括第二二极管D2、第三电阻器R3和第三缓冲器BU3中的至少一个。
在实施例中，第三放大器AMP3可以包括第七输入端子IN7和第八输入端子(或第八端子)IN8。在实施例中，第七输入端子IN7可以经由第五开关(SW51至SW54中的一个)连接到每个信号接收部221的输出端子OUT。在实施例中，第八输入端子IN8可以经由第三电阻器R3连接到峰值保持电路224的输出端子(例如，第三缓冲器BU3的输出端子)。在实施例中，第三缓冲器BU3可以连接在第三放大器AMP3的输出端子和模数转换器部223或223’的第三输入端子IN3之间。
在实施例中，第一二极管D1可以连接在第三放大器AMP3的输出端子和第三缓冲器BU3之间。在实施例中，第二二极管D2可以连接在第三放大器AMP3的输出端子和第八输入端子IN8之间。在实施例中，第一二极管D1和第二二极管D2可以在相同的方向上连接。例如，但不作为限制，第一二极管D1和第二二极管D2可如图14所示沿正向方向连接。然而，第一二极管D1和第二二极管D2的连接方向可以改变。例如，但不作为限制，峰值保持电路224’的第一二极管D1和第二二极管D2可以沿相反方向连接。
例如，但不作为限制，峰值保持电路224可以由如图14中示出的正型峰值保持电路或如图16中示出的负型峰值保持电路形成。由于图16中的峰值保持电路224’与图14中的峰值保持电路224除了第一二极管D1和第二二极管D2沿相反方向连接之外可以相同，所以将省略其详细描述。
在实施例中，第三电容器C3和第四开关SW4可以并联连接在连接节点N1与第二输入端子IN2之间，其中，连接节点N1位于第一二极管D1和第三缓冲器BU3之间。在实施例中，第三电容器C3和第四开关SW4可以经由第二缓冲器(BU21至BU24中的一个)连接到第二输入端子IN2。此外，在实施例中，如果多个信号接收部221共用一个峰值保持电路224和224’，则第三电容器C3和第四开关SW4可以在校准关于每个Rx通道的噪声增益值的时段期间连接到信号接收部221的为相应的Rx通道设置的第二输入端子IN2。因此，未示出的多个开关可以连接在每个信号接收部221的第二输入端子IN2与峰值保持电路224和224’之间。
同时，峰值保持电路224和224’的构造不限于图14和图16中示出的实施例。例如，但不作为限制，峰值保持电路224和224’可以利用目前公开的各种类型的峰值保持电路(或峰值保持放大器)来实现。
在实施例中，触摸传感器可以以第一模式和第二模式来操作。处理器225可以响应于第一模式和第二模式而进行不同地操作。例如，但不作为限制，在执行第一模式期间，响应于从每个模数转换器部223或223’输入的数字信号，可以检测在传感器部100中发生的触摸输入。此外，当正执行第二模式时，处理器225可以响应于从每个模数转换器部223或223’输入的数字信号而输出用于校准放大器电路部222的增益值的增益控制信号GCS。例如，但不作为限制，处理器225可以输出增益控制信号GCS，所述增益控制信号GCS校准每个可变电阻器VR1至VR4的增益值，以在与每个Rx通道相关的每个信号接收部221中尽可能地抵消噪声。
换言之，增益控制信号GCS可以这样的控制信号，其用于校准放大器电路部222的增益值，以使包含在经由信号接收部221的两个输入端子(第一输入端子IN1和第二输入端子IN2)接收的输入信号中的噪声的大小在预定的误差范围内基本相同或相似。也就是说，当正执行第二模式时，通过优化放大器电路部222的增益值，可以使在正执行第一模式的时段期间流入到信号接收部221的第一输入端子IN1和第二输入端子IN2的噪声信号Sno有效地抵消。因此，可以增大触摸传感器的SNR，并且可以增强灵敏度。
在实施例中，当触摸传感器以第一模式驱动时，通过将噪声信号Sno输入到每个信号接收部221的参考端子(例如，第二输入端子IN2)中，可以抵消噪声。在实施例中，通过独立地校准每个Rx通道的噪声信号Sno的增益，可以更有效地抵消噪声。
具有不同大小(或电平)的噪声信号Sno会根据感测电极120的位置而流入到感测电极120中。因此，在实施例中，输入到每个信号接收部221的噪声信号Sno的增益值可以基于流入到每个Rx通道中的噪声信号Sno的大小而独立地校准。例如，但不作为限制，当正执行第二模式时，为了利用增益控制信号GCS尽可能地抵消每个Rx通道的噪声，可以对可变电阻器(VR1至VR4)中的每个电阻值进行校准。换言之，当正执行第二模式时，可以自动校准(或调节)可变电阻器(VR1至VR4)的电阻值，使得可以在将要执行的第一模式期间在每个信号接收部221中尽可能地抵消(或消除)噪声信号Sno。因此，在执行检测实际触摸输入的第一模式时，可以更精确地匹配和抵消包括在输入到每个Rx通道中的感测信号Sse1中的噪声分量。
因此，在实施例中，通过有效地抵消流入到触摸传感器的传感器部100中的共模噪声，可以增大触摸传感器的SNR。因此，可以使根据噪声信号Sno的触摸传感器的故障最小化，并且可以增强灵敏度。
图17示出了根据实施例的触摸传感器在第一模式下的操作。图18示出了另一实施例中的触摸传感器在第一模式下的操作。图18示出了如图15中示出的形成的模数转换器，其余操作步骤与图17中的实施例基本相同。
图17和图18是当图13至图16中的实施例中的触摸传感器以第一模式操作时的差分电路的简图，因此省略了缓冲器等的附图。为了方便起见，将描述基于如图14和图15中示出的一个Rx通道(例如，最后一个Rx通道)的触摸传感器的第一模式的操作。
参照图17和图18，在实施例中，当触摸传感器在第一模式下操作时，在图14和图15中所示的开关之中，第一开关SW1、第三开关SW31和第七开关SW74可以被接通，其中，第三开关SW31连接在对应的Rx通道的第二输入端子IN2与可变电阻器VR4之间，第七开关SW74连接在对应的Rx通道的信号接收部221与模数转换器部223或223’之间。在实施例中，其余的开关可以被切断。因此，可以形成如图17和图18中示出的差分电路。
在实施例中，可以在当触摸传感器被激活时的常规模式时段(例如，用户实际使用触摸传感器或显示装置的时间)期间执行第一模式。在执行第一模式的时段期间，驱动电路210可以向驱动电极130顺序地供应驱动信号Sdr。因此，与来自对应的感测电极120的驱动信号Sdr对应的感测信号Sse1可以输入到信号接收部221的第一输入端子IN1，来自噪声检测电极160的噪声信号Sno可以经由放大器电路部222输入到第二输入端子IN2。放大器电路部222可以将噪声信号Sno放大为与包括在感测信号Sse1中的噪声分量的大小对应，并将其输出。信号接收部221可以输出与第一输入端子IN1和第二输入端子IN2之间的电压差对应的信号。信号接收部分221可以输出与第一输入端子IN1和第二输入端子IN2的电压差对应的信号。同时，复位开关SWr可以约在形成在信号接收部221内部并等效地形成的积分器(例如，但不作为限制，由第一放大器AMP1和第一电容器C1形成的积分器)被复位时被接通。
模数转换器部223或223’可以基于第二输入端子IN2的电势而输出与信号接收部221的输出端子OUT和第二输入端子IN2的电压差对应的数字信号。处理器225可以从模数转换器部223或223’接收数字信号并响应于数字信号来检测触摸输入。
在实施例中，当触摸传感器在第一模式下操作时，可以响应于输入到第一输入端子IN1的感测信号Sse1和输入到第二输入端子IN2的噪声信号Sno(根据预定增益值放大的噪声信号)之间的电压差来检测触摸输入。换言之，感测电路220可以通过具有噪声信号Sno的输入到第二输入端子IN2的电势作为参考电势来检测感测信号Sse1，并作为响应而检测触摸输入。在实施例中，通过有效地抵消流入到传感器部100中的噪声信号Sno，可以提高触摸传感器的灵敏度。
图19示出了根据实施例的触摸传感器在第二模式下的操作。图20示出了另一实施例中的触摸传感器在第二模式下的操作。图20示出了模数转换器被构造为如图15中示出的实施例，其余的操作步骤与图19中的实施例基本相同。同时，图19和图20示出了其中峰值检测电路检测从信号接收部输出的信号的正向峰值的实施例，但它不限于此。例如，但不作为限制，如果峰值检测电路如图16所示地被构造，则峰值检测电路可以检测从信号接收部输出的信号的反向峰值。
图19和图20以根据图13至图16中的实施例的触摸传感器在第二模式下操作时的简化的方式示出了差分电路，并且省略了缓冲器等。为了方便起见，基于图14和图15中示出的一个Rx通道(例如，最后一个Rx通道)，描述触摸传感器的第二模式的操作。
参照图19和图20，在实施例中，当触摸传感器在第二模式下操作时，第二开关SW2、第三开关SW31、第五开关SW54和第六开关SW64可以被接通，其中，第三开关SW31连接在对应的Rx通道的第二输入端子IN2与可变电阻器VR4之间，第五开关SW54连接在峰值保持电路224和224’与对应的Rx通道的信号接收部221之间，第六开关SW64连接在峰值保持电路224和224’与对应的模数转换器部223或223’之间。其余的开关可以被切断。如此，可以形成诸如如图19和图20中示出的差分电路的差分电路。
在实施例中，第二模式可以是每个Rx通道的用于校准将要输入到第二输入端子IN2的噪声信号Sno2的放大增益的增益校准模式。在实施例中，可以在产品(根据实施例的触摸传感器和/或包括触摸传感器的显示装置)的装运之前在模块工艺中执行第二模式至少一次。在实施例中，甚至在产品已经发货之后可以在预定时间(例如，在触摸传感器的通电时间)和/或在预定时段期间执行第二模式。
在实施例中，在执行第二模式的时段期间，驱动电路210可以不向驱动电极130供应驱动信号Sdr。同时，在执行第二模式的时段期间，为了让显示面板(图1中的300)显示预定图像，显示驱动器(图1中的400)可以驱动显示面板300。因此，在执行第二模式时，共模噪声(显示噪声)会从显示面板300等流入到传感器部100中。
当执行第二模式时，第一噪声信号Sno1和第二噪声信号Sno2可以分别从感测电极120和噪声检测电极160输入到信号接收部221的第一输入端子IN1和第二输入端子IN2。放大的噪声信号Sno2可以根据放大器电路部222的增益值输入到第二输入端子IN2。如此，当执行第二模式时，信号接收部221可以作为跨阻放大器来操作。当具有相同大小的第一噪声信号Sno1和第二噪声信号Sno2分别输入到第一输入端子IN1和第二输入端子IN2时，可以抵消共模噪声。
当执行第二模式时，峰值保持电路224可以检测输出到信号接收部221的输出端子OUT的信号的正峰值(或者负峰值，或者正峰值和负峰值之和)，并将其输出到模数转换器部223或223’的第三输入端子IN3。也就是说，峰值保持电路224可以检测从信号接收部221的输出端子OUT输出的信号的大小(与第一噪声信号Sno1和第二噪声信号Sno2的电压差对应的噪声的大小)。
模数转换器部223或223’可以基于第二输入端子IN2的电势来输出与从峰值保持电路224输入的噪声的大小对应的数字信号。处理器225可以产生用于校准第二噪声信号Sno2的增益值的增益控制信号GCS，使得噪声的大小可以响应于从模数转换器部223或223’输入的数字信号而减小，并且可以将其输出到放大器电路部222。如此，处理器225可以利用增益控制信号GCS来校准连接在对应的Rx通道的第二输入端子IN2和噪声检测电极160之间的可变电阻器(例如，VR4)的电阻值。例如，但不作为限制，处理器225可以通过利用增益控制信号GCS校准可变电阻器(例如，VR4)的电阻值来校准第二噪声信号Sno2的放大增益，直到输入到第一输入端子IN1的第一噪声信号Sno1和输入到第二输入端子IN2的第二噪声信号Sno2的电压差(例如，从峰值保持电路224检测到的峰值的大小)实质上变为“0”或者最小化为“0”。因此，放大器电路部222的关于每个Rx通道的可变电阻器(VR1至VR4)的电阻值可以被设置为尽可能地抵消噪声。
在前述实施例中，当执行第二模式时，为了减小第一噪声信号Sno1和第二噪声信号Sno2的电压差或使第一噪声信号Sno1和第二噪声信号Sno2的电压差最小化，可以发生响应于输入到第一输入端子IN1的第一噪声信号Sno1和输入到第二输入端子IN2的第二噪声信号Sno2的电压差的增益控制信号GCS。可以利用增益控制信号GCS来校准可变电阻器(VR1至VR4)的电阻值(放大器电路部222关于每个Rx通道的增益值)。因此，在随后的第一模式时段期间，可以更准确地抵消流入到传感器部100中的噪声信号Sno。
图21示出根据又一实施例的触摸传感器和该触摸传感器在第二模式下的操作。参照图21，将省略与在前述实施例中发现的组件相似或相同的组件的详细描述。
参照图21，可以省略前述实施例中公开的峰值保持电路224和224’。通过对从信号接收部221输出的模拟信号进行高速采样，模数转换器部223或223’可以产生与从信号接收部221输出的模拟信号的瞬时大小对应的数字信号。处理器225可以响应于数字信号来检测从信号接收部221输出的模拟信号的峰值(大小)。处理器225可以基于检测到的模拟信号的峰值来产生增益控制信号GCS，并且利用增益控制信号GCS来校准放大器电路部222的增益值。
作为总结，可以有效地抵消引入到触摸传感器的传感器部中的共模噪声。因此，可以使由噪声信号导致的触摸传感器的故障最小化，并且可以改善触摸传感器的感测灵敏度。
虽然发明构思的精神和范围详细描述了发明构思的示例性实施例，但应注意的是，上面描述的实施例仅仅是描述性的，并且不应被认为是限制性的。此外，本领域技术人员应理解的是，在不脱离由权利要求所限定的发明构思的范围的情况下，可以在这里进行各种改变、替换和变更。

Claims (15)

1.一种触摸传感器，所述触摸传感器包括：
传感器部，包括彼此间隔开的第一电极和第二电极；
信号接收部，包括连接到所述第一电极的第一端子和连接到所述第二电极的第二端子；
放大器电路部，连接在所述第二电极和所述第二端子之间；
模数转换器部，包括连接到所述信号接收部的另一端子的第三端子和连接到所述第二端子的第四端子，并被构造为输出与所述第三端子和所述第四端子之间的电压差对应的数字信号；以及
处理器，被构造为：当在第一模式下操作时，响应于所述数字信号来检测来自于所述传感器部的触摸输入；并且当在第二模式下操作时，响应于所述数字信号来输出用于校准所述放大器电路部的增益值的增益控制信号。
2.根据权利要求1所述的触摸传感器，其中，所述信号接收部包括：
第一放大器，包括所述第一端子和所述第二端子；
第一开关和第二开关，所述第一开关在所述第一模式期间接通，所述第二开关在所述第二模式期间接通，所述第一开关和所述第二开关并联连接在所述第一放大器的另一端子和所述第一端子之间；
第一电容器和复位开关，并联连接在所述第一开关和所述第一放大器的所述另一端子之间；以及
第二电容器和第一电阻器，并联连接在所述第二开关和所述第一放大器的所述另一端子之间。
3.根据权利要求1所述的触摸传感器，其中，所述放大器电路部包括：
第二放大器，包括连接到所述第二电极的第五端子和连接到偏置电源的第六端子；以及
可变电阻器，连接在所述第二放大器的另一端子与所述偏置电源之间，并且具有响应于所述增益控制信号而改变的电阻值。
4.根据权利要求3所述的触摸传感器，其中，所述第二端子连接到所述可变电阻器。
5.根据权利要求1所述的触摸传感器，所述触摸传感器还包括连接在所述信号接收部的所述另一端子与所述第三端子之间的峰值保持电路。
6.根据权利要求5所述的触摸传感器，所述触摸传感器还包括：
至少一个开关，连接在所述峰值保持电路和所述第三端子之间；以及
至少一个开关，连接在所述信号接收部的所述另一端子和所述峰值保持电路之间。
7.根据权利要求5所述的触摸传感器，其中，所述峰值保持电路包括：
第三放大器，包括第七端子和第八端子，其中，所述第七端子连接到所述信号接收部的所述另一端子；
至少一个缓冲器，连接在所述第三放大器的另一端子和所述第三端子之间；
第一二极管，连接在所述第三放大器的所述另一端子和所述至少一个缓冲器之间；
第二二极管，在与所述第一二极管的方向相同的方向上连接在所述第三放大器的所述另一端子和所述第八端子之间；以及
第三电容器和第四开关，并联连接在所述第一二极管和所述缓冲器之间的连接节点与所述第二端子之间。
8.根据权利要求7所述的触摸传感器，所述触摸传感器还包括连接在所述信号接收部的所述另一端子和所述峰值保持电路之间的至少一个开关。
9.根据权利要求1所述的触摸传感器，其中，所述模数转换器部包括包含所述第三端子和所述第四端子的差分模数转换器。
10.根据权利要求1所述的触摸传感器，其中，所述模数转换器部包括：
第四放大器，包括所述第三端子和所述第四端子；以及
模数转换器，连接到所述第四放大器的另一端子。
11.根据权利要求1所述的触摸传感器，其中，所述传感器部包括：
多个第一电极，包括所述第一电极；以及
多个第二电极，包括所述第二电极。
12.根据权利要求11所述的触摸传感器，其中，所述多个第一电极和所述多个第二电极在设置在所述传感器部中的有效区域中在第一方向上延伸，并且
其中，所述多个第二电极中的每个第二电极包括被所述第一电极中的相应的第一电极围绕的电极部分。
13.根据权利要求12所述的触摸传感器，所述触摸传感器包括含有所述信号接收部的多个信号接收部，其中，所述多个第一电极中的每个第一电极连接到所述多个信号接收部中的不同的信号接收部。
14.根据权利要求13所述的触摸传感器，其中，所述多个第二电极中的每个第二电极共同连接到包括在所述放大器电路部中的第五端子，并且
其中，与所述多个第一电极中的每个第一电极对应的信号接收部的第二端子连接到设置在所述放大器电路部中的多个可变电阻器之中的不同可变电阻器。
15.根据权利要求12所述的触摸传感器，所述触摸传感器还包括：
多个第三电极，在所述有效区域中与所述第一电极和所述第二电极间隔开并且在第二方向上延伸；以及
驱动电路，被构造为向所述第三电极供应驱动信号。
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180064625A (ko) 2016-12-05 2018-06-15 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서 및 이를 구비한 디스플레이 장치
KR20180090936A (ko) 2017-02-03 2018-08-14 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서 및 이를 구비한 디스플레이 장치
KR102046472B1 (ko) 2017-02-15 2019-11-19 삼성전기주식회사 손떨림 보정 반사모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈
KR102375273B1 (ko) 2017-05-15 2022-03-18 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서 및 그의 구동 방법
KR101932650B1 (ko) 2017-05-15 2018-12-28 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서 및 이를 구비한 디스플레이 장치
KR102456701B1 (ko) 2017-09-29 2022-10-21 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서 및 이를 구비한 디스플레이 장치
KR102508964B1 (ko) * 2018-01-31 2023-03-14 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
US10521045B2 (en) * 2018-02-14 2019-12-31 Microchip Technology Incorporated Reference noise rejection improvement based on sample and hold circuitry
CN108598290B (zh) * 2018-04-04 2020-05-05 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 柔性显示器及其制作方法
KR102475958B1 (ko) * 2018-04-27 2022-12-09 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서
KR102552746B1 (ko) * 2018-07-30 2023-07-07 주식회사 엘엑스세미콘 터치구동장치 및 디스플레이장치
EP3623917B1 (en) 2018-09-12 2022-07-27 Samsung Display Co., Ltd. Input sensing unit and display apparatus including the same
KR20200117084A (ko) * 2019-04-02 2020-10-14 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서 및 표시장치
KR102315144B1 (ko) * 2019-04-02 2021-10-21 주식회사 하이딥 터치 입력 장치
KR102259904B1 (ko) * 2019-11-27 2021-06-03 주식회사 하이딥 터치 입력 장치
CN113138689A (zh) * 2020-01-20 2021-07-20 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及其制作方法、显示装置和触控信号的处理方法
KR102349856B1 (ko) * 2020-04-28 2022-01-11 주식회사 하이딥 터치 입력 장치
CN111708463A (zh) * 2020-06-29 2020-09-25 广州华欣电子科技有限公司 一种混合信号处理装置
KR20220022513A (ko) * 2020-08-18 2022-02-28 삼성디스플레이 주식회사 전자 장치
KR102626571B1 (ko) * 2021-03-26 2024-01-19 주식회사 하이딥 터치 입력 장치
JP2024511467A (ja) * 2021-03-26 2024-03-13 株式会社 ハイディープ タッチ入力装置
KR20220170385A (ko) * 2021-06-22 2022-12-30 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101598867A (zh) * 2009-07-13 2009-12-09 友达光电股份有限公司 触控面板及其感测方法
CN102147678A (zh) * 2010-02-05 2011-08-10 三星电子株式会社 补偿触摸板中的噪声的方法和装置
CN102650752A (zh) * 2011-02-25 2012-08-29 乐金显示有限公司 触摸集成显示装置
KR20120115766A (ko) * 2011-04-11 2012-10-19 주식회사 동부하이텍 터치 감지 장치
KR20130060070A (ko) * 2011-11-29 2013-06-07 어보브반도체 주식회사 저주파 노이즈를 제거한 멀티터치 패널의 전하량 감지장치
CN104205025A (zh) * 2012-03-30 2014-12-10 夏普株式会社 互电容触摸屏装置和用于创建互电容触摸屏装置的方法
CN104750330A (zh) * 2013-12-31 2015-07-01 乐金显示有限公司 触摸感测系统
CN105739798A (zh) * 2014-12-31 2016-07-06 乐金显示有限公司 触摸屏装置及其驱动方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI461996B (zh) 2010-03-03 2014-11-21 Miraenanotech Co Ltd 靜電容式觸控面板及其製造方法
KR101715850B1 (ko) * 2010-09-07 2017-03-13 엘지디스플레이 주식회사 터치 센서를 위한 리드아웃 회로
US8854064B2 (en) * 2011-07-15 2014-10-07 Texas Instruments Incorporated Touch sensing method and apparatus
KR101862266B1 (ko) * 2011-08-12 2018-05-30 엘지디스플레이 주식회사 터치 패널 구동 장치 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR101620463B1 (ko) 2011-10-21 2016-05-13 미래나노텍(주) 정전 용량 방식 터치 패널 및 그 제조방법
KR102245293B1 (ko) * 2012-04-10 2021-04-28 이덱스 바이오메트릭스 아사 생체정보의 감지
TWI525496B (zh) * 2013-11-15 2016-03-11 瑞鼎科技股份有限公司 觸控訊號增益控制裝置及方法
KR101652028B1 (ko) * 2014-02-19 2016-08-30 주식회사 하이딥 터치 입력 장치
CN105302339A (zh) * 2014-06-04 2016-02-03 致伸科技股份有限公司 触控笔及其信号处理方法
CN105278739A (zh) * 2014-07-17 2016-01-27 财团法人工业技术研究院 感测结构
KR102243635B1 (ko) * 2014-11-21 2021-04-26 엘지디스플레이 주식회사 터치 센싱 회로와 이를 이용한 표시장치 및 터치 센싱 방법
KR102319276B1 (ko) * 2015-03-09 2021-11-01 주식회사 디비하이텍 터치 센서
US10551949B2 (en) * 2015-05-08 2020-02-04 Intel Corporation Display integrated antenna
KR20180064625A (ko) 2016-12-05 2018-06-15 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서 및 이를 구비한 디스플레이 장치
KR20180090936A (ko) 2017-02-03 2018-08-14 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서 및 이를 구비한 디스플레이 장치
KR102375273B1 (ko) 2017-05-15 2022-03-18 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서 및 그의 구동 방법
KR101932650B1 (ko) 2017-05-15 2018-12-28 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서 및 이를 구비한 디스플레이 장치
KR102427622B1 (ko) * 2017-06-01 2022-08-01 엘지디스플레이 주식회사 터치표시장치 및 터치패널

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101598867A (zh) * 2009-07-13 2009-12-09 友达光电股份有限公司 触控面板及其感测方法
CN102147678A (zh) * 2010-02-05 2011-08-10 三星电子株式会社 补偿触摸板中的噪声的方法和装置
CN102650752A (zh) * 2011-02-25 2012-08-29 乐金显示有限公司 触摸集成显示装置
KR20120115766A (ko) * 2011-04-11 2012-10-19 주식회사 동부하이텍 터치 감지 장치
KR20130060070A (ko) * 2011-11-29 2013-06-07 어보브반도체 주식회사 저주파 노이즈를 제거한 멀티터치 패널의 전하량 감지장치
CN104205025A (zh) * 2012-03-30 2014-12-10 夏普株式会社 互电容触摸屏装置和用于创建互电容触摸屏装置的方法
CN104750330A (zh) * 2013-12-31 2015-07-01 乐金显示有限公司 触摸感测系统
CN105739798A (zh) * 2014-12-31 2016-07-06 乐金显示有限公司 触摸屏装置及其驱动方法

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US20190302962A1 (en) 2019-10-03
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US20180321793A1 (en) 2018-11-08
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