CN109213359A - 触摸显示装置、笔、触摸系统、触摸电路以及笔识别方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种触摸显示装置、笔、触摸系统、触摸电路以及笔识别方法。所述触摸显示装置可包括：包括多个触摸电极的面板；和触摸电路，所述触摸电路被配置成：向所述面板传输面板驱动信号；以及经由所述面板接收响应于所述面板驱动信号从笔输出的笔信息信号，所述面板驱动信号和所述笔信息信号的每一个包括多个脉冲，所述笔信息信号包括在具有与所述面板驱动信号的脉冲同相的脉冲的同相状态区段、具有与所述面板驱动信号的脉冲不同相的脉冲的反相状态区段、以及与所述同相状态区段和所述反相状态区段区分开的无源状态区段之中的一个或多个状态区段。

Description

触摸显示装置、笔、触摸系统、触摸电路以及笔识别方法
相关申请的交叉引用
本申请要求享有于2017年6月30日提交的韩国专利申请No.10-2017-0083673的优先权，通过参考将该专利申请结合在此。
技术领域
本发明涉及一种触摸显示装置、笔、触摸系统、触摸电路以及笔识别方法。
背景技术
响应于信息社会的发展，对能够显示图像的显示装置的需求日益增加。近来，诸如液晶显示(LCD)示装置、等离子体显示面板(PDP)和有机发光显示装置之类的一系列显示装置已投入广泛使用。
很多显示装置提供基于触摸的用户界面，以使得用户能够直接向装置直观方便地输入数据或指令，而无需采用传统的数据输入系统比如按钮、键盘或鼠标。为了提供这种基于触摸的用户界面，需要用于感测用户触摸并精确地检测触摸坐标的能力。
此外，响应于对采用笔(或指示物)而不是手指等的精确触摸输入系统的需求，正在研发笔触摸技术。但是，非常难以使得显示装置在仍然提供基本显示功能的同时有效提供手指触摸功能和笔触摸功能。
此外，显示装置必需能够精确快速地识别关于笔的信息以提供笔关联功能。近来，朝向扩展的更复杂的笔关联功能的趋势不可避免地增大了从笔向显示装置传输的笔信息量。
但是，考虑到笔输出信号的特性，必需花费相当长的时间来传输大量的各种笔信息，或者大量的各种笔信息无法在有限时间内传输，这成为问题。因此，笔信息不会被识别到，或者被缓慢地识别，从而不会提供通常的笔触摸功能或者通常的笔关联功能。
发明内容
因此，本发明旨在提供一种触摸显示装置、笔、触摸系统、触摸电路以及笔识别方法，其基本上克服了由于相关技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题。
在一个方面，本发明的实施方式可提供一种触摸显示装置、有源笔、触摸系统、触摸电路以及笔识别方法，其允许各种各样的较大量的笔信息在有限的时间内快速传输。
在另一方面，本发明的实施方式可提供一种触摸显示装置、有源笔、触摸系统、触摸电路以及笔识别方法，其允许各种各样的较大量的笔信息以较短的长度精确表达。
在又一方面，本发明的实施方式可提供一种触摸显示装置、有源笔、触摸系统、触摸电路以及笔识别方法，其能够进一步增大笔信息信号能够在预定有限时间内承载的笔信息量，从而能够更快速精确地识别出关于有源笔的更大量的笔信息。
本发明的附加优点和特将在下面的说明书部分中进行阐述，并且部分地将在审阅下文之后变得显而易见，或者可以从本文提供的发明构思的实践中获知。本发明构思的其它特点和方面可以由说明书或其导出物和权利要求书以及附图中所具体指出的结构而实现并获得。
为了实现本发明构思的这些和其它方面，如在此具体化和概括描述的，提供一种触摸显示装置，包括：包括多个触摸电极的面板；和触摸电路，所述触摸电路被配置成：向所述面板传输面板驱动信号；以及经由所述面板接收响应于所述面板驱动信号从笔输出的笔信息信号，所述面板驱动信号和所述笔信息信号的每一个包括多个脉冲，所述笔信息信号包括在具有与所述面板驱动信号的脉冲同相的脉冲的同相状态区段、具有与所述面板驱动信号的脉冲不同相的脉冲的反相状态区段、以及与所述同相状态区段和所述反相状态区段区分开的无源状态区段之中的一个或多个状态区段。
在另一方面，提供一种触摸系统，包括：被配置成与面板接触或相邻的笔；以及触摸电路，所述触摸电路被配置成：向所述面板传输面板驱动信号；以及经由所述面板接收响应于所述面板驱动信号从所述笔输出的笔信息信号，所述面板驱动信号和所述笔信息信号的每一个包括多个脉冲，所述笔信息信号包括在具有与所述面板驱动信号的脉冲同相的脉冲的同相状态区段、具有与所述面板驱动信号的脉冲不同相的脉冲的反相状态区段、以及与所述同相状态区段和所述反相状态区段区分开的无源状态区段之中的一个或多个状态区段。
在又一方面，提供一种笔识别方法，包括：向面板传输面板驱动信号；经由所述面板接收响应于所述面板驱动信号从与所述面板接触或相邻的笔输出的笔信息信号，所述面板驱动信号和所述笔信息信号的每一个包括多个脉冲，所述笔信息信号包括在具有与所述面板驱动信号的脉冲同相的脉冲的同相状态区段、具有与所述面板驱动信号的脉冲不同相的脉冲的反相状态区段、以及与所述同相状态区段和所述反相状态区段区分开的无源状态区段之中的一个或多个状态区段；以及基于所述笔信息信号识别关于所述笔的笔信息。
在又一方面，提供一种与触摸显示装置协同工作的笔，包括：至少一个笔尖，所述至少一个笔尖被配置成与所述触摸显示装置的面板接触或相邻；以及处理器，所述处理器被配置成：通过所述至少一个笔尖接收面板驱动信号；以及响应于所述面板驱动信号经由所述至少一个笔尖输出笔信息信号，所述面板驱动信号和所述笔信息信号的每一个包括多个脉冲，所述笔信息信号包括在具有与所述面板驱动信号的脉冲同相的脉冲的同相状态区段、具有与所述面板驱动信号的脉冲不同相的脉冲的反相状态区段、以及与所述同相状态区段和所述反相状态区段区分开的无源状态区段之中的一个或多个状态区段。
在又一方面，提供一种触摸电路，包括第一电路，所述第一电路被配置成：向面板输出面板驱动信号，经由所述面板接收响应于所述面板驱动信号从笔输出的笔信息信号，所述面板驱动信号和所述笔信息信号的每一个包括多个脉冲，所述笔信息信号包括在具有与所述面板驱动信号的脉冲同相的脉冲的同相状态区段、具有与所述面板驱动信号的脉冲不同相的脉冲的反相状态区段、以及与所述同相状态区段和所述反相状态区段区分开的无源状态区段之中的一个或多个状态区段；以及输出对应于所述笔信息信号的数字值。
在又一方面，提供一种触摸显示装置，包括：包括多个触摸电极的面板；以及触摸电路，所述触摸电路被配置成：向所述面板传输面板驱动信号；以及经由所述面板接收响应于所述面板驱动信号从笔输出的笔信息信号，所述面板驱动信号和所述笔信息信号的每一个包括多个脉冲，所述笔信息信号包括脉冲区段，在所述脉冲区段中，相位、占空比和幅度的至少之一变化。
在又一方面，提供一种与触摸显示装置协同工作的笔，包括：至少一个笔尖，所述至少一个笔尖被配置成与所述触摸显示装置的面板接触或相邻；以及处理器，所述处理器被配置成：通过所述至少一个笔尖接收面板驱动信号；以及响应于所述面板驱动信号经由所述至少一个笔尖输出笔信息信号，所述面板驱动信号和所述笔信息信号的每一个包括多个脉冲，所述笔信息信号包括脉冲区段，在所述脉冲区段中，相位、占空比和幅度的至少之一变化。
在又一方面，提供一种触摸电路，包括第一电路和第二电路，所述第一电路被配置成：向面板输出面板驱动信号；经由所述面板接收响应于所述面板驱动信号从笔输出的笔信号，所述笔信号包括脉冲区段，在所述脉冲区段中，相位、占空比和幅度的至少之一变化，所述面板驱动信号和所述笔信号的每一个包括多个脉冲；以及输出对应于所述笔信号的数字值，其中所述第二电路被配置成接收所述数字值。
在研究下文的附图和详细描述之后，其它系统、方法、特点和优点对于所属领域普通技术人员来说将是显而易见的或将变得显而易见。所有的这种附加系统、方法、特点和优点旨在包含在本说明书中，落入本发明的范围内，并受所附权利要求书的保护。本部分中的任何描述都不构成对权利要求书的限制。下面将结合本发明的实施方式讨论进一步的方面和优点。将理解，本发明前面的大体性描述和下面的详细描述都是示例性和解释性的，旨在对要求保护的本发明提供进一步的解释。
附图说明
附图提供对本发明的进一步理解，其并入并且构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的各原理。其中：
图1是示出根据示例性实施方式的触摸系统的立体图；
图2示出在根据示例性实施方式的触摸显示装置中的显示部；
图3示出用于根据示例性实施方式的触摸显示装置中基于互电容的触摸感测的触摸感测部；
图4示出用于根据示例性实施方式的触摸显示装置中基于自电容的触摸感测的触摸感测部；
图5示出根据示例性实施方式的触摸显示装置的应用；
图6示出根据示例性实施方式的触摸显示装置中的显示和触摸时段的时序；
图7示出在根据示例性实施方式的触摸显示装置中，通过基于时间划分单个帧的时间而产生的显示时段(display period)和触摸时段(touch period)；
图8示出根据示例性实施方式的触摸系统的笔检索模式；
图9示出根据示例性实施方式的触摸系统的笔模式；
图10示出在根据示例性实施方式的触摸系统中信标(beacon)信号传输时段期间的操作；
图11示出在根据示例性实施方式的触摸系统中笔位置/倾斜感测时段期间的操作；
图12示出在根据示例性实施方式的触摸系统中笔信息识别时段期间的操作；
图13示出在根据示例性实施方式的触摸系统中手指触摸感测时段期间的操作；
图14示出在根据示例性实施方式的触摸系统中，在笔信息信号中采用两个状态和两个符号值来表达笔信息的情形下，响应于第二面板驱动信号从有源笔输出的笔信息信号中的两种状态区段(state section)；
图15示出在根据示例性实施方式的触摸系统中，通过采用两个状态和两个符号值的2位数符号串和3位数符号串表达的笔信息；
图16示出在根据示例性实施方式的触摸系统中，在通过采用两个状态和两个符号值的8位数符号串表达笔信息信号的笔信息时，笔信息识别时段期间的信号时序；
图17示出在根据示例性实施方式的触摸系统中，在笔信息信号中采用三个状态和三个符号值来表达笔信息的情形下，响应于第二面板驱动信号从有源笔输出的笔信息信号中的三种状态区段；
图18示出在根据示例性实施方式的触摸系统中，通过采用三个状态和三个符号值的2位数符号串和3位数符号串表达的笔信息；
图19示出在根据示例性实施方式的触摸系统中，在通过采用三个状态和三个符号值的8位数符号串表达笔信息信号的笔信息时，笔信息识别时段期间的信号时序；
图20示出在根据示例性实施方式的触摸系统中，在笔信息信号中采用三个状态和三个符号值来表达笔信息的情形下，响应于第二面板驱动信号从有源笔输出的笔信息信号中的三种状态区段中的无源状态(passive state)区段的四种例子；
图21示出在根据示例性实施方式的触摸系统中，在通过占空比可变控制而采用五个状态和五个符号值以便进一步增大笔信息信号能够在预定有限时间内承载(carry)的笔信息量的情形下，笔信息信号中的五种状态区段；
图22示出在根据示例性实施方式的触摸系统中，在通过子划分的(subdivided)占空比可变控制而采用七个状态和七个符号值以便进一步增大笔信息信号能够在预定有限时间内承载的笔信息量的情形下，笔信息信号中的七种状态区段；
图23示出在根据示例性实施方式的触摸系统中，为了进一步增大笔信息信号能够在预定有限时间内承载的笔信息量，通过占空比可变控制而产生的(A+B+1)个状态和(A+B+1)个符号值；
图24示出在根据示例性实施方式的触摸系统中，在通过幅度(amplitude)可变控制而采用五个状态和五个符号值以便进一步增大笔信息信号能够在预定有限时间内承载的笔信息量的情形下，笔信息信号中的五种状态区段；
图25示出在根据示例性实施方式的触摸系统中，在通过子划分的幅度可变控制而采用七个状态和七个符号值以便进一步增大笔信息信号能够在预定有限时间内承载的笔信息量的情形下，笔信息信号中的七种状态区段；
图26示出在根据示例性实施方式的触摸系统中，为了进一步增大笔信息信号能够在预定有限时间内承载的笔信息量，通过幅度可变控制而产生的(C+D+1)个状态和(C+D+1)个符号值；
图27示出在根据示例性实施方式的触摸系统中用于信号同步的Ping信号；
图28是示出根据示例性实施方式的有源笔的视图；
图29是示出根据示例性实施方式的有源笔的信号发送和接收的视图；
图30是示出根据示例性实施方式的触摸电路的视图；
图31示出根据示例性实施方式的触摸电路的第一电路的内部电路构造；
图32示出在根据示例性实施方式的触摸系统中用于将面板驱动信号传输至触摸屏面板的电路结构；以及
图33是示出根据示例性实施方式的笔识别方法的流程图。
在整个附图和详细描述中，除非有相反描述，否则相同的附图参考标记将理解为只带相同的元件、特征和结构。这些元件的相对尺寸和图示可被放大以为了更加清晰、例示和方便。
具体实施方式
下文中，将详细参考本发明的一些实施方式进行描述，附图中示出了其中的一些例子。在本发明下面的描述中，当对本文涉及的公知功能或构造的详细描述被确定为不必要地模糊本发明构思的主旨时，将省略其详细描述。所描述的处理步骤和/或操作的进程是示例，步骤和/或操作的顺序不限于本文所列出的，可以如所属领域已知的那样改变，除非步骤和/或操作必需以特定的顺序发生。相似的参考标记通篇指代相似的元件。仅为了便于撰写说明书而选择了在下文解释中采用的各元件的名称，因而这些名称可与实际产品中采用的那些不同。
在实施方式的描述中，当一结构被描述为位于另一结构“上或上方”或“下或下方”时，此描述应当解释为包括两个结构彼此接触的情形以及在它们之间设置有第三结构的情形。
图1是示出根据示例性实施方式的触摸系统的立体图。
根据示例性实施方式的触摸系统可包括触摸显示装置10和与触摸显示装置协同工作的有源笔20。触摸显示装置10可以是不仅能够提供图像显示功能、而且能够提供感测使用手指、普通笔等执行的触摸的第一触摸感测功能以及感测至少一个有源笔20的第二触摸感测功能(或笔识别功能)。
在本发明中，有源笔20可以是具有信号收发功能、可能够与触摸显示装置10协同工作并可包含其电源的笔。有源笔20也可称为触笔、指示物、指示笔、有源指示笔等。普通笔可指不具有信号收发功能、不与触摸显示装置10协同工作、或不具有其电源的笔等。在整个说明书中，为了简便起见，有源笔20可简单地称为“笔”。
有源笔20可以是具有向/从触摸显示装置10发送/接收信号的功能的有源触摸输入装置，而手指或普通笔可以是不具有向/从触摸显示装置10发送/接收信号的功能的普通触摸输入装置。下文中，为了简便起见，普通触摸输入装置将统称为“手指”。但是，下文将描述的术语“手指”应当解释为包括诸如普通触摸笔之类的所有类型的普通触摸输入装置。
根据示例性实施方式的触摸显示装置10例如可以是电视(TV)、监视器、或者诸如平板电脑或智能电话之类的移动装置。根据示例性实施方式的触摸显示装置10可包括实现图像显示功能的显示部和实现触摸感测功能的触摸感测部。
下文中，将参照图2至5简要描述触摸显示装置10的显示部和触摸感测部的结构。
图2示出在根据示例性实施方式的触摸显示装置10中的显示部；图3和图4示出根据示例性实施方式的触摸显示装置10中的两种触摸感测部；图5示出根据示例性实施方式的触摸显示装置10的应用。
参照图2，根据示例性实施方式的触摸显示装置10的显示部可包括显示面板110、数据驱动器电路120、栅极驱动器电路130以及控制器140。在显示面板110中，可布置可限定多个子像素SP的阵列的多条数据线DL和多条栅极线GL。
数据驱动器电路120可通过向多条数据线DL提供数据电压来驱动多条数据线DL。栅极驱动器电路130可通过向多条栅极线GL依次传输扫描信号来驱动多条栅极线GL。控制器140可通过向数据驱动器电路120和栅极驱动器电路130传输各种控制信号(比如数据控制信号DCS和栅极控制信号GCS)来控制数据驱动器电路120和栅极驱动器电路130的操作。
控制器140可在帧限定的时间点开始扫描，可将从外部源输入的输入图像数据转换成数据驱动器电路120在输出转换后图像数据之前可读取的数据信号格式，并且可响应于扫描在适当的时间点调节数据处理。控制器140可以是在显示技术的典型领域中采用的时序控制器，或者可以是除了执行时序控制器功能还执行其它控制功能的控制装置。控制器140可实施为与数据驱动器电路120分离的组件，或者可实现为与数据驱动器电路120集成在一起的集成电路(IC)。
数据驱动器电路120可包括一个或多个源极驱动器集成电路(SDIC)。每个SDIC例如可包括：移位寄存器、锁存电路、数模转换器(DAC)、输出缓存器等。在一些情形下，每个SDIC可进一步包括模数转换器(ADC)。
栅极驱动器电路130可包括一个或多个栅极驱动器集成电路(GDIC)。每个GDIC例如可包括：移位寄存器、电平移位器等。
数据驱动器电路120可位于显示面板110的一侧上(例如上方或下方)，或者在一些情形下，根据驱动系统、面板设计等可位于显示面板110的两侧上(例如上方和下方)。栅极驱动器电路130可位于显示面板110的一侧上(例如右侧或左侧)，或者在一些情形下，根据驱动系统、面板设计等可位于显示面板110的两侧上(例如右侧和左侧)。显示面板110可以是从包括液晶显示(LCD)面板、有机发光显示面板、等离子体显示面板等的各种显示面板之中选择的显示面板。
触摸显示装置10能够使用基于电容的触摸感测方法感测通过手指执行的触摸输入和/或通过有源笔20执行的触摸输入。关于这一点，如图3和图4所示，触摸显示装置10可包括具有多个触摸电极TE的阵列的触摸屏面板TSP以及用于驱动触摸屏面板TSP的触摸电路300。
触摸显示装置10可提供通过测量多个触摸电极TE之中的两种触摸电极Tx_TE和Rx_TE形成的电容量或者电容的变化来感测触摸输入的基于互电容的触摸感测功能，或者可提供通过测量多个触摸电极TE之中的每一单个触摸电极TE上形成的电容量来感测触摸输入的基于自电容的触摸感测功能。
参照图3，在触摸屏面板TSP中，横跨可用于传输触摸感测信号的第二触摸电极线(或触摸感测线)R1-R6，可布置可用于传输触摸驱动信号的第一触摸电极线(或触摸驱动线)T1-T5，用于基于互电容的触摸感测。
每条第一触摸电极线T1-T5可以是在行方向上延伸的条形电极，而每条第二触摸电极线R1-R6可以是在列方向上延伸的条形电极。
可选择地，如图3所示，每条第一触摸电极线T1-T5可以是多个第一触摸电极(或触摸驱动电极)Tx_TE之中的一行第一触摸电极，相同行上的第一触摸电极可电连接。此外，每条第二触摸电极线R1-R6可以是多个第二触摸电极(或触摸感测电极)Rx_TE之中的一行第二触摸电极，相同行上的第二触摸电极可电连接。
每条第一触摸电极线T1-T5可通过一条或多条信号线SL电连接至触摸电路300。每条第二触摸电极线R1-R6可通过一条或多条信号线SL电连接至触摸电路300。
参照图4，对于基于自电容的触摸感测，触摸屏面板TSP可具有多个触摸电极TE的布置。多个触摸电极TE的每一个可接收触摸驱动信号，并且可从触摸电极TE检测触摸感测信号。多个触摸电极TE的每一个可通过一条或多条信号线SL电连接至触摸电路300。
下文中，为了简便起见，将描述触摸显示装置10提供基于自电容的触摸感测方法并且可如图4所示设计用于基于自电容的触摸感测方法的触摸屏面板TSP的例子。图3和图4所示的触摸电极TE的形状可仅是例示，触摸电极TE可设计成具有各种其它形状。
可放置单个触摸电极TE的区域的尺寸可对应于或大于可用于限定单个子像素的区域的尺寸。例如，单个触摸电极TE的区域的尺寸可对应于几个至几十个子像素的区域的总尺寸。
触摸屏面板TSP可以是在附接到显示面板110之前可与显示面板110分开制造的附加式(add-on)触摸屏面板，或者可以是可位于显示面板110内部的内部触摸屏面板(可称为单元内式(in-cell)触摸屏面板或单元上式(on-cell)触摸屏面板)。
参照图5，触摸电路300可包括一个或多个第一电路ROIC和第二电路TCR。一个或多个第一电路ROIC可向触摸屏面板TSP传输触摸驱动信号，并且可检测(或接收)来自触摸屏面板TSP的触摸感测信号。第二电路TCR可基于一个或多个第一电路ROIC对触摸感测信号的检测结果，确定触摸输入和/或触摸位置等。
触摸电路300的一个或多个第一电路ROIC可实现为多个单独组件或单个组件。触摸电路300的一个或多个第一电路ROIC以及数据驱动器电路120的一个或多个SDIC可实现为一个或多个组合IC SRIC。也就是说，触摸显示装置10可包括一个或多个组合IC SRIC，每个组合IC可包括第一电路ROIC和SDIC。
在触摸屏面板TSP是位于显示面板110内部的内部触摸屏面板并且连接至触摸电极TE的信号线SL与数据线DL平行地布置的例子中，为触摸驱动设计的第一电路ROIC和用于数据驱动的SDIC的组合构造可更有效地执行触摸驱动和数据驱动。
当触摸屏面板TSP是位于显示面板110内部的内部触摸屏面板时，触摸电极TE可以是公共电极块。在触摸感测时段期间，触摸驱动信号可施加至触摸电极TE，或者可从触摸电极TE检测触摸感测信号。在图像显示时段期间，公共电压可施加至触摸电极TE。在图像显示时段期间，触摸电极TE可在触摸电路300内部电连接，并且可具有共同施加至触摸电极TE的公共电压。
在触摸感测时段期间，可选择位于触摸电路300内部的触摸电极TE中的一个或多个触摸电极，使得触摸电路300的一个或多个第一电路ROIC能够向选定的一个或多个触摸电极TE施加触摸驱动信号，或者从选定的一个或多个触摸电极TE检测触摸感测信号。
在触摸感测时段期间，当面板驱动信号(作为用于感测通过手指执行的触摸输入和/或通过有源笔20执行的触摸输入、或者用于识别关于有源笔20的笔信息的触摸驱动信号)传输至触摸电极TE和信号线SL时，与面板驱动信号相同或相对应的信号可施加至与触摸电极TE和信号线SL相邻的其它电极和信号线。
在一个例子中，在触摸感测时段期间，面板驱动信号或对应的信号可传输至所有或部分数据线。在另一例子中，在触摸感测时段期间，面板驱动信号或对应的信号可传输至所有或部分栅极线。在另一例子中，在触摸感测时段期间，面板驱动信号或对应的信号可传输至所有或部分触摸电极TE。根据示例性实施方式，面板驱动信号可指施加至触摸屏面板TSP、显示面板110、或者具有触摸屏面板TSP作为内部组件的显示面板110的任何信号。
关于触摸显示装置10中的IC的实现和位置，例如，组合IC SRIC可安装在膜上，膜的一个边缘连接至触摸屏面板TSP，另一个边缘连接至印刷电路板PCB。如上所述，根据膜上芯片(COF)方法安装的组合IC SRIC可通过膜中的线电连接至触摸屏面板TSP和安装在PCB上的第二电路TCR。组合IC SRIC可实现为可位于触摸屏面板TSP上的玻璃上芯片(COG)IC。触摸电路300的一个或多个第一电路ROIC和第二电路TCR可集成为单个组件。
图6示出根据示例性实施方式的触摸显示装置10中的显示和触摸时段的时序。图7示出在根据示例性实施方式的触摸显示装置中，通过基于时间划分单个帧的时间而产生的显示时段和触摸时段。
参照图6，根据示例性实施方式的触摸显示装置10可在预定的显示时段DP执行显示驱动以显示图像，可在预定的触摸时段TP执行触摸驱动以感测通过手指执行的触摸输入和/或通过有源笔20执行的触摸输入。显示时段DP和触摸时段TP可相同，或者可基于时间彼此交叠，或者可基于时间彼此分离。
下文中，将通过示例的方式描述显示时段DP和触摸时段TP可基于时间彼此分离的例子。在这种情形下，显示时段DP和触摸时段TP可彼此交替。当显示时段DP和触摸时段TP在彼此交替的同时基于时间彼此分离时，触摸时段可以是可不执行显示驱动的空白时段(blankperiod)。
触摸显示装置10可通过产生在高电平和低电平之间摆动的同步信号Tsync识别或控制显示时段DP和触摸时段TP。例如，同步信号Tsync的高电平区段(或低电平区段)可对应于显示时段DP，同步信号Tsync的低电平区段(或高电平区段)可对应于触摸时段TP。
关于显示时段DP和触摸时段TP可在单个帧时间内分配的方法，在一个例子中，单个帧时间可被划分为单个显示时段DP和单个触摸时段TP，使得在单个显示时段DP期间能够执行显示驱动，并且在对应于空白时段的单个触摸时段TP期间能够执行触摸驱动以感测通过手指执行的触摸输入和/或通过有源笔20执行的触摸输入。
在另一个例子中，单个帧时间可基于时间被划分为两个或更多个显示时段DP和两个或更多个触摸时段TP。在单个帧时间内的两个或更多个显示时段DP期间，能够执行用于单个帧的显示驱动。在单个帧时间内对应于空白时段的两个或更多个触摸时段TP期间，可横跨屏幕的整个区域执行一次或多次触摸驱动以感测通过手指执行的触摸输入和/或通过有源笔20执行的触摸输入，或者可在屏幕的部分区域中执行触摸驱动以感测通过手指执行的触摸输入和/或通过有源笔20执行的触摸输入。
当单个帧时间可基于时间被划分为两个或更多个显示时段DP和两个或更多个触摸时段TP时，在单个帧时间内对应于两个或更多个触摸时段的两个空白时段的每一个将称为“长水平空白(LHB)”。在此，在单个帧时间内的两个或更多个LHB期间执行的触摸驱动将称为“LHB驱动”。
图7示出在根据示例性实施方式的触摸显示装置中，通过基于时间划分单个帧的时间而产生的16个显示时段DP1-DP16和触摸时段TP1-TP16。参照图7，单个帧时间可基于时间被划分成16个显示时段DP1-DP16以及16个触摸时段TP1-TP16。在这种情形下，16个触摸时段TP1-TP16对应于16个LHB LHB#1-LHB#16。
下文中，将描述在单个帧时间可基于时间被划分成16个显示时段DP1-DP16以及16个触摸时段TP1-TP16的例子中，感测通过手指执行的触摸输入和/或通过有源笔20执行的触摸输入的方法。
图8示出根据示例性实施方式的触摸系统的笔检索模式。图9示出根据示例性实施方式的触摸系统的笔模式。
在图8和图9中，在图7所示的单个帧时间中可仅示出16个LHBLHB#1-LHB#16，而可省略16个显示时段DP1-DP16。对于识别有源笔20的处理，触摸系统初始在笔检索模式中操作，随后可在笔模式中操作。
如图8和图9所示，在触摸显示装置10的笔检索模式和笔模式中，可存在信标信号可传输至有源笔20的LHB时段。例如，信标信号可包括从触摸面板信息(例如触摸面板状态信息、触摸面板识别信息、关于单元内型等的触摸面板类型信息)、面板驱动模式信息(例如关于是笔检索模式还是笔模式的识别信息)、笔输出信号特性信息(例如频率、脉冲数量等)、LHB驱动信息、多路复用器驱动信息以及电源模式信息(例如关于面板驱动和笔驱动可都不实施以降低功耗的LHB的LHB信息)之中选择的一种或多种。
信标信息可包括关于触摸屏面板TSP和有源笔20之间的驱动同步的信息。包括在信标信号中的各种信息可存储在触摸显示装置10的查找表中。查找表可预先由有源笔20共享。
参照图8，当可对于单个帧时间执行笔检索模式时，在单个帧时间内的16个LHBLHB#1-LHB#16之中的一个或多个LHB例如LHB#1和LHB#9可用作信标信号传输时段BCON。参照图9，当可在单个帧时间内执行笔模式时，在单个帧时间内的16个LHB LHB#1-LHB#16之中的一个或多个LHB例如LHB#1可用作信标信号传输时段BCON。当在信标信号传输时段BCON期间通过触摸电路300传输至触摸屏面板TSP的信标信号通过笔尖(pen tip)接收时，有源笔20能够从信标信号识别出笔驱动所需的各种信息。
参照图8，在笔检索模式中，触摸显示装置10可通过全感测F/S检索至少一个有源笔20。当在单个帧时间期间进行笔检索模式时，触摸显示装置10可在16个LHB LHB#1-LHB#16之中的、除了与信标信号传输时段BCON对应的一个或多个LHB例如LHB#1和LHB#9之外的LHB例如LHB#2-LHB#8、LHB#10-LHB#16中执行全感测F/S。
触摸显示装置10的触摸电路300能够通过同时或依次驱动所有或部分的触摸电极TE、然后检测(或感测)来自触摸电极TE的信号来执行全感测F/S。触摸电路300能够横跨触摸屏面板TSP的整个区域感测通过手指执行的触摸输入的位置，并可感测有源笔20的位置。
在笔检索模式中，触摸电路300可向触摸屏面板TSP的触摸电极TE同时传输面板驱动信号(例如触摸驱动信号)，或者可向触摸屏面板TSP的触摸电极TE依次传输面板驱动信号，以驱动触摸屏面板TSP的触摸电极TE。然后，传输至触摸屏面板TSP的面板驱动信号可通过有源笔20的笔尖被输入至有源笔20。
有源笔20可响应于输入的面板驱动信号来产生和发射信号。通过有源笔20发射的笔信号可被输入至触摸屏面板TSP的多个触摸电极TE之中的、与有源笔20相邻的一个或多个触摸电极TE。触摸电路300能够检测输入至一个或多个触摸电极TE的笔信号，并且可基于检测的笔信号来感测有源笔20的位置(或存在)。
当通过笔检索模式来检索至少一个有源笔20时，触摸显示装置10和有源笔20都能在笔模式中操作。在笔模式中，触摸显示装置10能够感测有源笔20的位置和/或倾斜，并可获取关于有源笔20的笔信息(例如笔附加信息或笔数据)。
笔信息可包括从例如关于有源笔20的笔识别信息、关于有源笔20中存在的按钮输入信息的笔按钮信息、关于施加至有源笔20的笔尖的压力量(也称为笔压力量)的压力信息、关于位于有源笔20中的电池的状态信息、以及关于有源笔20发送和/或接收的数据的校验和(checksum)信息之中选择的至少一项信息。
当在单个帧时间期间进行笔模式时，在单个帧时间内的16个LHBLHB#1-LHB#16之中的除了与信标信号传输时段BCON对应的一个或多个LHB例如LHB#1之外的其余LHB例如LHB#2-LHB#16可以是：与笔位置和/或倾斜感测时段PLOC(其中触摸电路300可感测有源笔20的位置和/或倾斜)对应的LHB#2、LHB#5、LHB#9、LHB#13；与笔信息识别时段DATA(其中触摸电路300可识别关于有源笔20的笔信息(例如笔附加信息或笔数据))对应的LHB#3、LHB#6、LHB#7、LHB#10、LHB#11、LHB#14、LHB#15；以及与手指触摸感测时段FLOC(其中触摸电路300可感测通过手指或普通笔执行的触摸输入)对应的LHB#4、LHB#8、LHB#12、LHB#16。
下文中，将参照图10-13更详细地描述信标信号传输时段BCON、笔位置/倾斜感测时段PLOC、笔信息识别时段DATA以及手指触摸感测时段FLOC。
图10示出在根据示例性实施方式的触摸系统中，在信标信号传输时段BCON期间的操作。
参照图10，在与笔检索模式和笔模式中的信标信号传输时段BCON对应的LHB期间，触摸电路300可向触摸屏面板TSP传输信标信号。在此，信标信号可传输至所有或仅部分的触摸电极TE。然后，与触摸屏面板TSP接触或相邻的有源笔20可通过笔尖接收信标信号。
图11示出在根据示例性实施方式的触摸系统中笔位置/倾斜感测时段PLOC期间的操作。
参照图11，在与笔模式(或笔检索模式)中的笔位置/倾斜感测时段PLOC对应的LHB期间，触摸电路300可向触摸屏面板TSP传输第一面板驱动信号PDS1。第一面板驱动信号PDS1可以是脉冲信号，可包括具有第一频率FREQ1的多个脉冲。
有源笔20可通过笔尖接收传输至触摸屏面板TSP的第一面板驱动信号PDS1。响应于接收的第一面板驱动信号PDS1(或与第一面板驱动信号PDS1同步地)，有源笔20可输出笔信号PENS。触摸电路300可通过触摸屏面板TSP的多个触摸电极TE之中的一个或多个触摸电极，接收从有源笔20输出的笔信号PENS。
图12示出在根据示例性实施方式的触摸系统中笔信息识别时段期间的操作。
参照图12，在与笔模式中的笔信息识别时段DATA对应的LHB期间，触摸电路300可向触摸屏面板TSP传输第二面板驱动信号PDS2。第二面板驱动信号PDS2可以是脉冲信号，可包括具有第二频率FREQ2的多个脉冲。
有源笔20可通过笔尖接收传输至触摸屏面板TSP的第二面板驱动信号PDS2。响应于接收的第二面板驱动信号PDS2(或与第二面板驱动信号PDS2同步地)，有源笔20可输出笔信息信号PINFO。
触摸电路300可通过触摸屏面板TSP的多个触摸电极TE之中的一个或多个触摸电极，接收从有源笔20输出的笔信息信号PINFO。在笔信息识别时段DATA期间从有源笔20输出的笔信息信号PINFO可以是笔信号PENS的类型。
在笔位置/倾斜感测时段PLOC期间从有源笔20输出的笔信号PENS可以是在不承载任何有意义的信息(meaningful information)的条件下，周期性地重复高电平和低电平的简单脉冲信号，但是实施方式不限于此。例如，在笔信息识别时段DATA期间从有源笔20输出的笔信息信号PINFO可以是承载有意义的信息的作为笔信号PENS的类型的脉冲信号。
图13示出在根据示例性实施方式的触摸系统中手指触摸感测时段期间的操作。
参照图13，在与笔模式中的手指触摸感测时段FLOC对应的LHB期间，触摸电路300可向触摸屏面板TSP传输第三面板驱动信号PDS3。第三面板驱动信号PDS3可以是脉冲信号，可包括具有第三频率FREQ3的多个脉冲。
触摸电路300可通过触摸屏面板TSP的多个触摸电极TE之中的、可被传输第三面板驱动信号PDS3的一个或多个触摸电极，接收触摸感测信号SENS。如上所述的第一面板驱动信号PDS1、第二面板驱动信号PDS2和第三面板驱动信号PDS3可以是分别包括多个脉冲的脉冲信号。第一面板驱动信号PDS1、第二面板驱动信号PDS2和第三面板驱动信号PDS3可以是相同的信号，或者至少一个面板驱动信号可与其余的面板驱动信号不同。
在一个例子中，第一面板驱动信号PDS1的第一频率FREQ1、第二面板驱动信号PDS2的第二频率FREQ2和第三面板驱动信号PDS3的第三频率FREQ3可以相同，或者至少一个频率可与其余的频率不同。在另一个例子中，第一面板驱动信号PDS1、第二面板驱动信号PDS2和第三面板驱动信号PDS3的幅度可相同，或者至少一个幅度可与其余的幅度不同。
当有源笔20具有附加功能或者触摸显示装置10使用有源笔20提供各种附加功能时，通过有源笔20传输至触摸显示装置10的笔信息信号PINFO能够承载更多种类和更大量的笔信息。
但是，考虑到从有源笔20输出的信号特性，当笔信息信号PINFO承载各种大量的笔信息时，笔信息信号PINFO的长度可增大，由此花费更长的时间来传输笔信息信号PINFO。
因此，可需要一种能够在有限时间内(例如，在预定LHB内)快速传输承载更多种类和更大量笔信息的笔信息信号PINFO的方法。
关于这一点，可期望在更短的长度(例如，表达笔信息的符号串或比特串的长度)内精确表达关于有源笔20的大量的各种笔信息。也就是说，可能必需减小承载大量的各种笔信息的笔信息信号PINFO的信号长度。
下文中，将描述能够在有限时间内(或在预定LHB内)快速传输承载更多种类和更大量笔信息的笔信息信号PINFO的传输方法以及在更短的长度(例如，表达笔信息的符号串或比特串的更短长度)内精确表达用于传输的、关于有源笔20的大量的各种笔信息的方法。
为了简便起见，将以示例的方式描述将单个帧时间划分为16个显示时段DP1-DP16以及16个触摸时段TP1-TP16并且16个触摸时段TP1-TP16对应于16个LHB LHB#1-LHB#16的例子。也就是说，将以示例的方式描述在单个帧时间内的16个LHB LHB#1-LHB#16期间感测通过手指执行的触摸输入和/或通过有源笔20执行的触摸输入的例子。
下文中，触摸屏面板TSP将简称为“面板”。触摸屏面板TSP可以是位于显示面板110外部的外部触摸屏面板或者可以是位于显示面板110内部的内部触摸屏面板。
位于显示面板110内部的触摸屏面板TSP可指触摸电极TE可在显示面板110的内部被图案化。在触摸屏面板TSP可位于显示面板110内部的例子中，触摸屏面板TSP可指显示面板110。
图14示出在根据示例性实施方式的触摸系统中，在笔信息信号PINFO中了采用两个状态(例如状态1和状态2)和两个符号值(例如0和1)来表达笔信息的情形下，响应于第二面板驱动信号PDS2从有源笔20输出的笔信息信号PINFO中的两种状态区段。图15示出在根据示例性实施方式的触摸系统中，通过采用两个状态(例如状态1和状态2)和两个符号值(例如0和1)的2位数符号串和3位数符号串表达的笔信息。图16示出在根据示例性实施方式的触摸系统中，在可通过采用两个状态(例如状态1和状态2)和两个符号值(例如0和1)的8位数符号串表达笔信息信号PINFO的笔信息时，笔信息识别时段期间的信号时序。
根据示例性实施方式的触摸系统可包括彼此协同工作的触摸显示装置10和有源笔20。触摸显示装置10可包括：具有多个触摸电极TE的布置的触摸屏面板TSP、通过驱动触摸屏面板TSP感测触摸的触摸电路300等。
在描述能够在有限时间内(或，在预定LHB内)快速传输承载更多种类和更大量笔信息的笔信息信号PINFO的传输方法以及在更短的长度(例如，表达笔信息的符号串或比特串的更短长度)内精确表达用于传输的、关于有源笔20的大量的各种笔信息的方法之前，先讨论触摸时段的几种类型。
触摸显示装置10应当在单个帧时间内的与用于感测输入到触摸屏面板TSP的触摸的16个触摸时段TP对应的16个LHB LHB#1-LHB#16期间，感测通过有源笔20执行的触摸输入和/或通过手指执行的触摸输入，并识别关于有源笔20的笔信息。关于这一点，在单个帧时间内的与用于感测输入到触摸屏面板TSP的触摸的16个触摸时段TP对应的16个LHB LHB#1-LHB#16可被分配为笔位置/倾斜感测时段PLOC、笔信息识别时段DATA、手指触摸感测时段FLOC等。
参照图14，在被分配为笔位置/倾斜感测时段PLOC的LHB#2、LHB#5、LHB#9、LHB#13期间，触摸电路300可向触摸屏面板TSP传输第一面板驱动信号PDS1，并且可通过触摸屏面板TSP接收从有源笔20输出的笔信号，如图11所示，以基于接收的笔信号感测有源笔20的位置和倾斜(tilt)的至少之一。
进一步参照图14，在被分配为笔信息识别时段DATA的LHB#3、LHB#6、LHB#7、LHB#10、LHB#11、LHB#14、LHB#15期间，触摸电路300可向触摸屏面板TSP传输第二面板驱动信号PDS2，并且可通过触摸屏面板TSP接收从有源笔20输出的笔信息信号PINFO，如图12的例子所示，以识别在笔信息信号PINFO中表达的、关于有源笔20的笔信息。
进一步参照图14，在被分配为手指触摸感测时段FLOC的LHB#4、LHB#8、LHB#12、LHB#16期间，触摸电路300可向触摸屏面板TSP传输第三面板驱动信号PDS3，并且可基于从多个触摸电极TE之中的一个或多个触摸电极接收的一个或多个信号，感测通过手指或普通笔执行的触摸输入。
如上所述，通过触摸时段，触摸显示装置10能够检测有源笔20的位置、倾斜和各种附加信息，并且检测通过手指等执行的普通触摸输入的位置。第一面板驱动信号PDS1、第二面板驱动信号PDS2和第三面板驱动信号PDS3的每一个可以是包括多个脉冲的脉冲信号，能够在高电平和低电平之间重复地摆动。第一面板驱动信号PDS1、第二面板驱动信号PDS2和第三面板驱动信号PDS3的全部可具有相同频率。
当如上所述具有不同用途的面板驱动信号PDS1、PDS2、PDS3被设置为相同的频率时，能够更容易产生和传输面板驱动信号PDS1、PDS2、PDS3，能够减小响应于面板驱动信号PDS1、PDS2、PDS3来执行不同操作(或不同类型的驱动)所需的有源笔20的负载，并且能够以简单的方式执行触摸显示装置10和有源笔20之间的整体驱动控制。
可选择地，第一面板驱动信号PDS1、第二面板驱动信号PDS2和第三面板驱动信号PDS3中的至少一个面板驱动信号可具有不同的频率。当如上所述第一面板驱动信号PDS1、第二面板驱动信号PDS2和第三面板驱动信号PDS3中的至少一个面板驱动信号具有不同频率时，有源笔20能够响应于第一面板驱动信号PDS1、第二面板驱动信号PDS2和第三面板驱动信号PDS3的每一个来精确地执行相应的操作(或驱动)，并且能够精确地执行触摸显示装置10和有源笔20之间的整体驱动控制。
此外，如图14所示，在单个帧时间内的与触摸时段TP对应的16个LHB LHB#1-LHB#16之中的一个或多个LHB，例如LHB#1可被分配为信标信号传输时段BCON，使得触摸电路300能够向有源笔20通知系统操作、系统状态等，并可与有源笔20协同地执行驱动控制。
在如上所述被分配为信标信号传输时段BCON的LHB#1期间，触摸电路300能够通过触摸屏面板TSP向有源笔20传输信标信号。信标信号传输时段BCON可在下一信标信号传输时段BCON之前，存在于有限时间内的笔信息识别时段DATA和笔位置/倾斜感测时段PLOC之前。
例如，信标信号可以是可通过脉冲来表达信息的信号。通过脉冲表达的信息可以是从触摸面板信息(例如触摸面板状态信息、触摸面板识别信息、关于单元内型等的触摸面板类型信息)、面板驱动模式信息(例如关于是笔检索模式还是笔模式的识别信息)、笔输出信号特性信息(例如关于频率、脉冲数量等的信息)、触摸驱动信息(例如LHB驱动信息)、多路复用器驱动信息、电源模式信息(例如关于面板驱动和笔驱动可都不实施以降低功耗的LHB的LHB信息)、以及用于触摸屏面板TSP和有源笔20之间的驱动同步的驱动同步信息之中选择的至少一项信息。
在信标信号中包含的各种信息可存储在触摸显示装置10中的查找表中。查找表可预先由有源笔20共享。
如上所述，触摸电路300可在向触摸屏面板TSP传输面板驱动信号之前，通过触摸屏面板TSP向有源笔20传输信标信号。以这种方式，触摸电路300能够在触摸时段内向有源笔20通知系统操作、系统状态等，由此与有源笔20协同地精确执行驱动控制。
如上所述，在被分配为笔信息识别时段DATA的LHB#3、LHB#6、LHB#7、LHB#10、LHB#11、LHB#14、LHB#15期间，触摸电路300可向触摸屏面板TSP传输用于识别笔信息的第二面板驱动信号PDS2。
然后，有源笔20可通过笔尖接收传输至触摸屏面板TSP的第二面板驱动信号PDS2，可产生笔信息信号PINFO(其响应于输入的第二面板驱动信号PDS2来表达各种预定笔信息)，并且可在预定的时间点输出笔信息信号PINFO。
触摸电路300可通过触摸屏面板TSP接收响应于第二面板驱动信号PDS2从有源笔20输出的笔信息信号PINFO。触摸电路300可基于接收的笔信息信号PINFO来识别关于有源笔20的笔信息。
笔信息可以是从有源笔20传输至触摸显示装置10的信息。笔信息可包括从例如笔识别信息、笔按钮信息、压力(或笔压力)、电池状态信息和校验和信息中选择的至少一项信息作为关于有源笔20的各种附加信息。
触摸显示装置10可通过识别笔信息，精确识别有源笔20的状态或信息，识别有源笔20中的用户动作，识别向和/或从有源笔20发送和/或接收的信息的完整性，或精确执行与有源笔20相关的功能。
如图14的例子所示，第二面板驱动信号PDS2和笔信息信号PINFO的每一个可以是包括多个脉冲的脉冲信号。笔信息信号PINFO可与第二面板驱动信号PDS2同步地产生。
然后，笔信息信号PINFO的频率可与第二面板驱动信号PDS2的频率相同或基本相同。与第二面板驱动信号PDS2的频率基本相同的笔信息信号PINFO的频率是指，笔信息信号PINFO的频率与第二面板驱动信号PDS2的频率在预定的容限范围内不同。
笔信息信号PINFO可包括表示符号串的脉冲，符号串包括多个符号。在笔信息信号PINFO中，符号串可指笔信息，每个符号可以是笔信息的一部分。符号和符号串可称为比特和比特串，或者可称为字符和字符串。用于表达笔信息的符号的值(即，符号值)的类型数量可以是预定的。
笔信息信号PINFO的脉冲可具有一个或多个脉冲区段。每个脉冲区段表达单个符号值sym。脉冲区段可具有相同时间长度。脉冲区段可具有相同脉冲数量。每个脉冲区段具有与符号值sym对应的状态。
如图14至16所示，有源笔20能够使用两种符号值(例如0和1)来构成表示笔信息的符号串，并且能够产生包括对应于符号串的脉冲的笔信息信号PINFO。
参照图14，在表示笔信息的符号串中，每个符号的符号值sym可以是两个符号值，例如0和1的其中之一。两个符号值(例如0和1)的“第一符号值例如0”可表示与第二面板驱动信号PDS2的脉冲同相(或具有相同相位)的脉冲。
通过第一符号值例如0表示的脉冲称为具有“同相状态状态1”。此外，包括通过第一符号值例如0表示的脉冲的脉冲区段可称为“同相状态区段”。
两个符号值(例如0和1)的“第二符号值1”可表示与第二面板驱动信号PDS2的脉冲具有不同相位(或具有180度的相位差)的脉冲。如上所述，通过第二符号值例如1表示的脉冲也可称为具有“反相状态状态2”。此外，包括表示第二符号值例如1的脉冲的脉冲区段可称为“反相状态区段”。
在笔信息信号PINFO中，作为包括通过第一符号值例如0表示的脉冲的脉冲区段的同相状态区段，以及作为包括通过第二符号值例如1表示的脉冲的脉冲区段的反相状态区段，可具有相同的脉冲数量或相同的时间长度。如上所述，可根据符号值sym的类型数量来确定笔信息信号PINFO在相同脉冲长度中表达信息的能力。
如上所述，在可采用两种符号值(例如0和1)来产生笔信息信号PINFO的例子中，例如，在所产生的笔信息信号PINFO可包括从同相状态区段(例如包括通过第一符号值例如0表示的脉冲的脉冲区段)和反相状态区段(例如包括通过第二符号值例如1表示的脉冲的脉冲区段)之中选择的一个或多个状态区段的情形下，将参照图15描述笔信息信号PINFO表达信息的能力作为例子。
参照图15，当笔信息信号PINFO采用对应于两个符号的脉冲来表达笔信息时，例如，当笔信息通过对应于2位数符号串的脉冲来表达时，在2位数符号串中的第一符号和第二符号的每一个可以是第一和第二符号值(例如0和1)的其中之一。由此，可采用两种符号值例如0和1来产生四个2位数符号串例如00、01、10、11。
当笔信息信号PINFO采用对应于2位数符号串的脉冲来表达笔信息并且每个符号可具有两个符号值(例如0和1)时，笔信息的可表达类型的数量可由22＝4表示，其通过将符号值的类型数量(例如，2)乘以符号的位数(例如2)来产生。
在一个例子中，当2位数符号串是00时，笔信息信号PINFO可依次包括具有通过第一符号值例如0表示的脉冲的第一同相状态区段以及具有通过第一符号值例如0表示的脉冲的第二同相状态区段。
在另一个例子中，当2位数符号串是01时，笔信息信号PINFO可依次包括具有通过第一符号值例如0表示的脉冲组成的同相状态区段以及具有通过第二符号值例如1表示的脉冲的反相状态区段。
在另一个例子中，当2位数符号串是10时，笔信息信号PINFO可依次包括具有通过第二符号值例如1表示的脉冲的反相状态区段以及具有通过第一符号值例如0表示的脉冲的同相状态区段。
在另一个例子中，当2位数符号串是11时，笔信息信号PINFO可依次包括具有通过第二符号值例如1表示的脉冲的第一反相状态区段以及具有通过第二符号值例如1表示的脉冲的第二反相状态区段。
参照图15，当笔信息信号PINFO采用对应于三个符号的脉冲来表达笔信息时，例如，当笔信息信号PINFO采用对应于3位数符号串的脉冲来表达笔信息时，在3位数符号串中的第一至第三符号的每一个可以是第一和第二符号值(例如0和1)的其中之一。
由此，可采用两种符号值例如0和1来产生八个3位数符号串例如000、001、010、011、100、101、110、111。
当笔信息信号PINFO采用对应于3位数符号的脉冲来表达笔信息并且每个符号可具有两个符号值(例如0和1)时，笔信息的可表达类型的数量可由23＝8表示，其通过将符号值的类型数量(例如，2)乘以符号的位数(例如3)来产生。
在一个例子中，当3位数符号串是000时，笔信息信号PINFO可包括分别具有通过第一符号值例如0表示的脉冲的三个同相状态区段。在另一个例子中，当3位数符号串是010时，笔信息信号PINFO可依次包括具有通过第一符号值例如0表示的脉冲的同相状态区段、具有通过第二符号值例如1表示的脉冲的反相状态区段以及具有通过第一符号值例如0表示的脉冲的同相状态区段。
图16所示的是笔信息信号PINFO可包括表示8位数符号串例如01000101(其表达笔信息)的脉冲的例子。表示8位数符号串的前四位的脉冲可在第一感测时段(1/2)期间输出，而表示8位数符号串的后四位的脉冲可在第二感测时段(2/2)期间输出。
8位数符号串例如01000101的八个符号区段(例如脉冲区段或信号区段)PUS1-PUS8可具有相同的脉冲数量或相同的时间长度，或者可具有不同的脉冲数量或不同的时间长度。表示8位数符号串例如01000101(笔信息信号PINFO利用其表达笔信息)的脉冲可依次具有同相状态区段、反相状态区段、同相状态区段、同相状态区段、同相状态区段、反相状态区段、同相状态区段、反相状态区段。
图17示出在根据示例性实施方式的触摸系统中，在笔信息信号PINFO中可采用三个状态(例如状态1、状态2、状态3)和三个符号值(例如0、1、-)来表达笔信息的情形下，响应于第二面板驱动信号PDS2从有源笔20输出的笔信息信号PINFO中的三种状态区段。图18示出在根据示例性实施方式的触摸系统中，通过采用三个状态(例如状态1、状态2、状态3)和三个符号值(例如0、1、-)的2位数符号串和3位数符号串表达的笔信息。图19示出在根据示例性实施方式的触摸系统中，在可通过采用三个状态(例如状态1、状态2、状态3)和三个符号值(例如0、1、-)的8位数符号串表达笔信息信号PINFO的笔信息时，笔信息识别时段期间的信号时序。此外，图20示出在根据示例性实施方式的触摸系统中，在笔信息信号PINFO中可采用三个状态(例如状态1、状态2、状态3)和三个符号值(例如0、1、-)来表达笔信息的情形下，响应于第二面板驱动信号PDS2从有源笔20输出的笔信息信号PINFO中的三种状态区段中的无源状态区段的四种例子。
如图17至19所示，可以在有限时间(例如预定的LHB)内快速传输包含更多种的大量笔信息的笔信息信号PINFO。关于这一点，为了在较短的长度(例如，表示笔信息的符号串或比特串的长度)内精确表达关于有源笔20的各种大量笔信息，除了与同相状态对应的第一符号值例如0和与反相状态对应的第二符号值例如1之外，还附加使用表示与无源状态对应的信号状态的第三符号值(-)。有源笔20可采用三种符号值(例如0、1、-)形成由期望数量的位数表示笔信息的符号串，并且可产生包括对应于符号串的脉冲的笔信息信号PINFO。
参照图17，在表示笔信息的符号串中，每个符号的符号值sym可以是三个符号值，例如0、1、-的其中之一。三个符号值例如(0、1、-)的“第一符号值例如0”可采用与第二面板驱动信号PDS2的脉冲同相的脉冲来表示。
通过第一符号值例如0表示的脉冲可称为具有“同相状态状态1”。此外，包括通过第一符号值例如0表示的脉冲的脉冲区段可称为“同相状态区段”。
三个符号值例如(0、1、-)的“第二符号值1”可采用与第二面板驱动信号PDS2的脉冲具有不同相位(或具有180度的相位差)的脉冲来表示。通过第二符号值例如1表示的脉冲可称为具有“反相状态状态2”。此外，包括由第二符号值例如1表示的脉冲的脉冲区段可称为“反相状态区段”。
三个符号值例如(0、1、-)的“第三符号值-”可以是不同于第一符号值例如0和第二符号值例如1的值。“第三符号值-”可以以与同相状态区段和反相状态区段区分开的信号形式或信号输出状态来表示。
如上所述，在笔信息信号PINFO中，通过第三符号值(-)表示的区段可称为具有“无源状态状态3”。此外，在笔信息信号PINFO中，通过第三符号值例如(-)表示的区段可称为“无源状态区段”。无源状态区段可以是与同相状态区段和反相状态区段区分开的区段。
参照图20，无源状态区段可以是从例如具有地电压的地电压区段GND、具有除了地电压之外的具体(specific)DC电压的DC电压区段DC、在不从有源笔20输出电压或信号时可使信号临时中断(或停止)的浮置区段FLOAT、以及包括与同相区段和反相区段中的脉冲不同的脉冲的脉冲区段OFF_PULSE中选择的一种。地电压区段GND和DC电压区段DC可视为脉冲区段，其幅度可为零(0)。由于如上所述无源状态区段可以实现为各种形式，无源状态区段可实现为与有源笔20和触摸电路300可被驱动的环境相适应。
在笔信息信号PINFO中，作为包括通过第一符号值例如0表示的脉冲的脉冲区段的同相状态区段，作为包括通过第二符号值例如1表示的脉冲组成的脉冲区段的反相状态区段，以及通过第三符号值例如(-)表示的无源状态区段，可具有相同的脉冲数量或相同的时间长度。如上所述，根据符号值sym的类型数量可确定笔信息信号PINFO在相同脉冲长度中表达信息的能力。
在如上所述采用三种符号值例如(0、1、-)来产生笔信息信号PINFO的例子中，例如，在所产生的笔信息信号PINFO可包括从同相状态区段(例如，包括通过第一符号值例如0表示的脉冲的脉冲区段)、反相状态区段(例如，包括通过第二符号值例如1表示的脉冲的脉冲区段)和通过第三符号值例如(-)表示的无源状态区段选择的一个或多个状态区段的情形下，将参照图18描述笔信息信号PINFO表达信息的能力作为例子。
参照图18，当笔信息信号PINFO采用对应于两个符号的脉冲来表达笔信息时，例如，当笔信息采用对应于2位数符号串的脉冲来表达时，在2位数符号串中的第一符号和第二符号的每一个可以是第一至第三符号值(例如0、1、-)的其中之一。
由此，可采用三种符号值0、1、-来产生九个2位数符号串00、01、0-、10、11、1-、-0、-1、--。当笔信息信号PINFO采用对应于2位数符号串的脉冲来表达笔信息并且每个符号可具有三个符号值(0、1、-)时，笔信息的可表达类型的数量可由32＝9表示，其通过将符号值的类型数量(例如3)乘以符号的位数(例如2)来产生。
在一个例子中，当2位数符号串例如是01时，笔信息信号PINFO可依次包括具有通过第一符号值0表示的脉冲的同相状态区段以及具有通过第二符号值例如1表示的脉冲的反相状态区段。在另一个例子中，当2位数符号串可以是例如1-时，笔信息信号PINFO可依次包括具有通过第二符号值1表示的脉冲的反相状态区段以及通过第三符号值例如(-)表示的无源状态区段。
将图18与图14进行比较，在通过具有相同长度的2位数符号串表示笔信息的例子中，如图14所示，在采用两个符号值(例如0和1)时，2位数符号串能够表达的笔信息的类型数量可以是4(＝22)。但是如图18所示，当采用三个符号值(例如0、1、-)时，2位数符号串能够表达的笔信息的类型数量可以是9(＝32)。
在采用三个符号值(例如0、1、-)的例子中，与采用两个符号值(例如0和1)的情形相比，当笔信息信号PINFO的信号长度可相同(例如，符号串长度可相同)时，能够表示更大量的信息。换句话说，当笔信息信号PINFO的信号长度可相同(例如，符号串长度可相同)时，符号值的类型的增多(例如，与符号值的类型对应的信号图案的种类的增加)可允许更大量的信息被表达。
如上所述，可以进一步增大在预定有限时间内笔信息信号PINFO能够承载的笔信息量。由此，触摸显示装置10能够更精确快速地识别关于有源笔20的更大量的笔信息。
参照图18，当笔信息信号PINFO采用对应于三个符号的脉冲来表达笔信息时(例如，笔信息可采用对应于3位数符号串的脉冲来表达)，在3位数符号串中的第一至第三符号的每一个可以是第一至第三符号值(例如0、1、-)的其中之一。由此，可采用三个符号值(例如0、1、-)来产生总共二十七(27)个符号，例如，000、001、00-、010、011、01-、...、--0、--1、---。
当笔信息信号PINFO采用对应于3位数符号串的脉冲来表达笔信息并且每个符号可具有三个符号值(例如0、1、-)时，笔信息的可表达类型的数量可由33＝27表示，其通过将符号值的类型数量(例如3)乘以符号的位数(例如3)来产生。
在一个例子中，当3位数符号串例如是010时，笔信息信号PINFO可依次包括具有通过第一符号值例如0表示的脉冲的同相状态区段、具有通过第二符号值例如1表示的脉冲的反相状态区段、以及具有通过第一符号值例如0表示的脉冲的同相状态区段。
在一个例子中，当3位数符号串例如是01-时，笔信息信号PINFO可依次包括具有通过第一符号值例如0表示的脉冲的同相状态区段、具有通过第二符号值例如1表示的脉冲的反相状态区段、以及通过第三符号值例如-表示的无源状态区段。
将图18与图14进行比较，在可通过具有相同长度的3位数符号串表示笔信息的例子中，如图14所示，在采用两个符号值(例如0和1)时，3位数符号串能够表达的笔信息的类型数量可以是8(＝23)，但是如图18所示，当采用三个符号值(例如0、1、-)时，3位数符号串能够表达的笔信息的类型数量可以是27(＝33)。
在采用三个符号值(例如0、1、-)的例子中，与可采用两个符号值(例如0和1)的例子相比，当笔信息信号PINFO的信号长度可相同(例如，符号串长度可相同)时，能够表示更大量的信息。
换句话说，当笔信息信号PINFO的信号长度相同(例如，符号串长度可相同)时，符号值的类型的增多(例如，与符号值的类型对应的信号图案的种类的增加)可允许更大量的信息被表达。
图19所示的是笔信息信号PINFO可包括表示8位数符号串例如01-01-0-(其表达笔信息)的脉冲的例子。表示8位数符号串的前四位的脉冲可在第一感测时段(1/2)期间输出，而表示8位数符号串的后四位的脉冲可在第二感测时段(2/2)期间输出。
8位数符号串例如01-01-0-的八个符号区段(例如脉冲区段或信号区段)PUS1-PUS8可具有相同的脉冲数量或相同的时间长度，或者可具有不同的脉冲数量或不同的时间长度。表示8位数符号串例如01-01-0-(笔信息信号PINFO利用其表达笔信息)的脉冲可依次具有同相状态区段、反相状态区段、无源状态区段、同相状态区段、反相状态区段、无源状态区段、同相状态区段、无源状态区段。
将再次简要描述如上所述的有源笔20采用三个符号值例如0、1、-来产生具有与表示待表达的笔信息的符号串相对应的脉冲的笔信息信号PINFO，并传输所产生的笔信息信号PINFO。
在这种情形下，笔信息信号PINFO可包括从对应于第一符号值例如0的同相状态区段、对应于第二符号值例如1的反相状态区段、以及对应于第三符号值例如-的无源状态区段中选择的一种或多种的一个或多个区段。第一符号值例如0、第二符号值例如1、第三符号值例如-可以是不同的值，其可被不同地设定。
触摸电路300可接收笔信息信号PINFO，并且基于信号类型(例如信号形状、电压输出状态等)可识别同相状态区段、反相状态区段和无源状态区段。在笔信息信号PINFO中，同相状态区段表示第一符号值例如0，反相状态区段表示第二符号值例如1，无源状态区段表示第三符号值例如-。
将描述在预定有限时间内可传输的笔信息信号PINFO的长度是N位数符号串(例如N位数比特串或N位数字符串)的例子中，笔信息信号PINFO表达信息的能力(或笔信息信号PINFO能够承载的信息量)。
笔信息信号PINFO可包括从三种状态区段中选择的N个信号区段(其中N≥1)，并且至少一种状态区段可被重复选择。三种状态区段可包括对应于第一符号值例如0的同相状态区段、对应于第二符号值例如1的反相状态区段、以及对应于第三符号值例如-的无源状态区段。
笔信息信号PINFO可表示具有从三种符号值选择的N个符号值的N位数符号串，至少一种符号值可被重复选择。三种符号值可包括第一符号值例如0、第二符号值例如1、以及第三符号值例如-。N位数符号串可表达关于有源笔20的笔信息。
能够采用笔信息信号PINFO表达的N位数符号串的类型数量可以是3N。如上所述，与使用两个符号值(例如0、1)的情形相比，三个符号值(例如0、1、-)的使用可增大笔信息信号PINFO能够在预定有限时间内承载的笔信息量。
此外，在笔信息信号PINFO中，脉冲可具有预定占空比。当笔信息信号PINFO中的脉冲具有预定占空比时，有源笔20能够更易于产生笔信息信号PINFO，并且触摸电路300能够更易于获取来自笔信息信号PINFO的笔信息。
可选择地，在笔信息信号PINFO中，脉冲可具有可变占空比。当笔信息信号PINFO中的脉冲具有可变占空比时，可通过控制占空比来使笔信息信号PINFO的脉冲状态多样化。这由此能够进一步增大笔信息信号PINFO能够在预定有限时间内承载的笔信息量。
此外，在笔信息信号PINFO中，脉冲可具有预定幅度(例如，在高电平电压和低电平电压之间的预定差异)。当笔信息信号PINFO中的脉冲具有预定幅度时，有源笔20能够更易于产生笔信息信号PINFO，并且触摸电路300能够更易于获取来自笔信息信号PINFO的笔信息。
可选择地，在笔信息信号PINFO中，脉冲的幅度(例如在高电平电压和低电平电压之间的差异)可以是可变的。当如上所述笔信息信号PINFO中的脉冲具有可变幅度时，可以通过幅度可变控制来使笔信息信号PINFO的脉冲状态多样化。这由此能够进一步增大笔信息信号PINFO能够在预定有限时间内承载的笔信息量。
下文中，将参照图21-23描述通过对笔信息信号PINFO中的脉冲执行占空比可变控制来使笔信息信号PINFO中的脉冲状态多样化由此进一步增大笔信息信号PINFO能够在预定有限时间内承载的笔信息量的方法。
随后，将参照图24-26描述通过对笔信息信号PINFO中的脉冲执行幅度可变控制来使笔信息信号PINFO中的脉冲状态多样化由此进一步增大笔信息信号PINFO能够在预定有限时间(例如笔信息识别时段)内承载的笔信息量的方法。
图21示出在根据示例性实施方式的触摸系统中，在通过占空比可变控制而采用五个状态例如状态1、状态2、状态3、状态4、状态5和五个符号值例如0、1、2、3、4以便进一步增大笔信息信号PINFO能够在预定有限时间内承载的笔信息量的例子中，笔信息信号PINFO中的五种状态区段。
参照图21，同相状态区段可包括脉冲具有50％的第一占空比的第一占空比控制同相状态区段、以及脉冲具有25％的第二占空比的第二占空比控制同相状态区段。进一步参照图21，反相状态区段可包括脉冲具有50％的第一占空比的第一占空比控制反相状态区段、以及脉冲具有25％的第二占空比的第二占空比控制反相状态区段。
由此，笔信息信号PINFO可包括从总共五个状态区段(包括第一占空比控制同相状态区段、第二占空比控制同相状态区段、第一占空比控制反相状态区段、第二占空比控制反相状态区段和无源状态区段)选择的一个或多个状态区段。第一占空比控制同相状态区段、第二占空比控制同相状态区段、第一占空比控制反相状态区段、第二占空比控制反相状态区段和无源状态区段可对应于不同的符号值。
例如，第一占空比控制同相状态区段可表示第一符号值例如0，第二占空比控制同相状态区段表示第二符号值例如1，第一占空比控制反相状态区段表示第三符号值例如2，第二占空比控制反相状态区段表示第四符号值例如3，无源状态区段表示第五符号值例如4。
当笔信息信号PINFO包括与表达笔信息的N位数符号串对应的脉冲时，笔信息信号PINFO可包括从五种状态区段选择的N个信号区段，至少一种状态区段可被重复选择。五种状态区段可包括两种占空比控制同相状态区段、两种占空比控制反相状态区段、以及无源状态区段。
在一个例子中，笔信息信号PINFO可表示N位数符号串，其包括从五个符号值例如0至4中选择的N个符号值，至少一个符号值可被重复选择。五个符号值例如0至4可对应于两种占空比控制同相状态区段、两种占空比控制反相状态区段、以及无源状态区段。
由此，能够采用笔信息信号PINFO的脉冲来表达的N位数符号串的类型数量可以是5N。N位数符号串的类型数量可对应于能够采用笔信息信号PINFO表达的笔信息的类型数量。
图22示出在根据示例性实施方式的触摸系统中，在通过子划分的占空比可变控制而采用七个状态例如状态1、状态2、状态3、状态4、状态5、状态6、状态7和七个符号值例如0、1、2、3、4、5、6以便进一步增大笔信息信号PINFO能够在预定有限时间内承载的笔信息量的情形下，笔信息信号PINFO中的七种状态区段。
参照图22，同相状态区段可包括脉冲具有50％的第一占空比的第一占空比控制同相状态区段、脉冲具有25％的第二占空比的第二占空比控制同相状态区段、以及脉冲具有12.5％的第三占空比的第三占空比控制同相状态区段。可不同地设定50％的第一占空比、25％的第二占空比和12.5％的第三占空比。
参照图22，反相状态区段可包括脉冲具有50％的第一占空比的第一占空比控制反相状态区段、脉冲具有25％的第二占空比的第二占空比控制反相状态区段、以及脉冲具有12.5％的第三占空比的第三占空比控制反相状态区段。可不同地设定50％的第一占空比、25％的第二占空比和12.5％的第三占空比。
由此，笔信息信号PINFO可包括从总共七个状态区段(包括第一占空比控制同相状态区段、第二占空比控制同相状态区段、第三占空比控制同相状态区段、第一占空比控制反相状态区段、第二占空比控制反相状态区段、第三占空比控制反相状态区段和无源状态区段)选择的一个或多个状态区段。
第一占空比控制同相状态区段、第二占空比控制同相状态区段、第三占空比控制同相状态区段、第一占空比控制反相状态区段、第二占空比控制反相状态区段、第三占空比控制反相状态区段和无源状态区段可对应于不同的符号值。
例如，第一占空比控制同相状态区段可表示第一符号值例如0，第二占空比控制同相状态区段表示第二符号值例如1，第三占空比控制同相状态区段表示第三符号值例如2，第一占空比控制反相状态区段表示第四符号值例如3，第二占空比控制反相状态区段表示第五符号值例如4，第三占空比控制反相状态区段表示第六符号值例如5、无源状态区段表示第七符号值例如6。
当笔信息信号PINFO可包括与表达笔信息的N位数符号串对应的脉冲时，笔信息信号PINFO可包括从七种状态区段选择的N个信号区段，至少一种状态区段可被重复选择。七种状态区段可包括三种占空比控制同相状态区段、三种占空比控制反相状态区段、以及无源状态区段。
在一个例子中，笔信息信号PINFO可表示N位数符号串，其包括从七个符号值例如0至6中选择的N个符号值，至少一个符号值可被重复选择。七个符号值例如0至6可对应于三种占空比控制同相状态区段、三种占空比控制反相状态区段、以及无源状态区段。
由此，笔信息信号PINFO的脉冲表达的N位数符号串的类型数量可以是7N。N位数符号串的类型数量对应于能够采用笔信息信号PINFO表达的笔信息的类型数量。
图23示出在根据示例性实施方式的触摸系统中，为了进一步增大笔信息信号PINFO能够在预定有限时间内承载的笔信息量，通过占空比可变控制而产生的A+B+1个状态和A+B+1个符号值。
参照图23，在笔信息信号PINFO中，同相状态区段可包括从具有不同的A个占空比(DR_P_1、DR_P_2、...、DR_P_A，其中A≥2)的A个占空比控制同相状态区段之中选择的一个或多个占空比控制同相状态区段。
A个占空比控制同相状态区段可包括与A个状态例如状态1、状态2、...、状态A对应的脉冲。占空比(DR_P_1、DR_P_2、...、DR_P_A)的数量A可被设定为具有各种值。A个占空比控制同相状态区段的符号值的数量A可被不同地设定为具有不同值，例如0、1、...、(A-1)。
在笔信息信号PINFO中，反相状态区段可包括从具有不同的B个占空比(DR_P_1、DR_P_2、...、DR_P_B，其中B≥2)的B个占空比控制反相状态区段之中选择的一个或多个占空比控制反相状态区段。B个占空比控制反相状态区段可包括与B个状态例如状态(A+1)、状态(A+2)、...、状态(A+B)对应的脉冲。
占空比(DR_P_1、DR_P_2、...、DR_P_B)的数量B可被设定为具有各种值。B个占空比控制反相状态区段的符号值的数量B可被不同地设定为具有不同值，例如A、A+1、...、(A+B-1)。
笔信息信号PINFO可包括无源状态区段。无源状态区段可以是从例如具有地电压的地电压区段GND、具有除了地电压之外的具体DC电压的DC电压区段DC、由于不可从有源笔20输出电压或信号而可使信号中断的浮置区段FLOAT、以及包括与同相区段和反相区段中的脉冲不同的脉冲的脉冲区段OFF_PULSE中选择的一个或多个区段。无源状态区段中的符号值可被不同地设定为其它符号值例如0、1、...、(A-1)、A、(A+1)、...、(A+B-1)，并且可被设定为例如(A+B)。
在本发明中，已经描述了可存在单个无源状态区段以及对应于无源状态区段的单个符号值。但是，在一些例子中，无源状态区段可被子划分为两个或更多个子区段，就像同相状态区段和反相状态区段那样。在一个例子中，无源状态区段可通过两个或更多个符号值来表示。
A个占空比控制同相状态区段、B个占空比控制反相状态区段、以及无源状态区段可表示不同的符号值，例如0、1、...、(A-1)、A、(A+1)、...、(A+B-1)、(A+B)。笔信息信号PINFO可包括从(A+B+1)个状态区段(状态1、状态2、...、状态A、状态(A+1)、...、状态(A+B)、状态(A+B+1))选择的N个信号区段，至少一个状态区段可被重复选择。(A+B+1)个状态区段可包括A个占空比控制同相状态区段、B个占空比控制反相状态区段、以及无源状态区段。
笔信息信号PINFO可表示N位数符号串，其包括从(A+B+1)个符号值(例如0、1、...、(A-1)、A、(A+1)、...、(A+B-1)、(A+B))选择的N个符号值，至少一个符号值可被重复选择。(A+B+1)个符号值可对应于A个占空比控制同相状态区段、B个占空比控制反相状态区段、以及无源状态区段。
通过笔信息信号PINFO的脉冲表示的N位数符号串可表达关于有源笔20的笔信息。N位数符号串的类型数量可以是(A+B+1)N。N位数符号串的类型数量可对应于能够采用笔信息信号PINFO表达的笔信息的类型数量。
如上所述，可以通过对于笔信息信号PINFO的占空比可变控制来使笔信息信号PINFO中的脉冲状态多样化，由此进一步增大笔信息信号PINFO能够在预定有限时间内承载的笔信息量。
图24示出在根据示例性实施方式的触摸系统中，在通过幅度可变控制而采用五个状态例如状态1、状态2、状态3、状态4、状态5和五个符号值例如0、1、2、3、4以便进一步增大笔信息信号PINFO能够在预定有限时间内承载的笔信息量的情形下，笔信息信号PINFO中的五种状态区段。
参照图24，同相状态区段可包括脉冲具有第一幅度(X电压)的第一幅度控制同相状态区段、以及脉冲具有第二幅度(X/2电压)的第二幅度控制同相状态区段。
参照图24，反相状态区段可包括脉冲具有第一幅度(Y电压)的第一幅度控制反相状态区段、以及脉冲具有第二幅度(Y/2电压)的第二幅度控制反相状态区段。Y电压可与X电压相同或不同。
由此，笔信息信号PINFO可包括从总共五个状态区段(包括第一幅度控制同相状态区段、第二幅度控制同相状态区段、第一幅度控制反相状态区段、第二幅度控制反相状态区段和无源状态区段)选择的一个或多个状态区段。第一幅度控制同相状态区段、第二幅度控制同相状态区段、第一幅度控制反相状态区段、第二幅度控制反相状态区段和无源状态区段可对应于不同的符号值。
例如，第一幅度控制同相状态区段可表示第一符号值例如0，第二幅度控制同相状态区段可表示第二符号值例如1，第一幅度控制反相状态区段可表示第三符号值例如2，第二幅度控制反相状态区段可表示第四符号值例如3，无源状态区段可表示第五符号值例如4。
当笔信息信号PINFO包括与表达笔信息的N位数符号串对应的脉冲时，笔信息信号PINFO可包括从五种状态区段选择的N个信号区段，至少一种状态区段可被重复选择。五种状态区段可包括两种幅度控制同相状态区段、两种幅度控制反相状态区段、以及无源状态区段。
在一个例子中，笔信息信号PINFO可表示N位数符号串，其包括从五个符号值例如0至4中选择的N个符号值，至少一个符号值可被重复选择。五个符号值例如0至4可对应于两种幅度控制同相状态区段、两种幅度控制反相状态区段、以及无源状态区段。
由此，能够采用笔信息信号PINFO的脉冲来表达的N位数符号串的类型数量可以是5N。N位数符号串的类型数量可对应于能够采用笔信息信号PINFO表达的笔信息的类型数量。
图25示出在根据示例性实施方式的触摸系统中，在通过子划分的幅度可变控制而采用七个状态例如状态1、状态2、状态3、状态4、状态5、状态6、状态7和七个符号值例如0、1、2、3、4、5、6以便进一步增大笔信息信号PINFO能够在预定有限时间内承载的笔信息量的情形下，笔信息信号PINFO中的七种状态区段。
参照图25，同相状态区段可包括脉冲具有第一幅度(X电压)的第一幅度控制同相状态区段、脉冲具有第二幅度(X/2电压)的第二幅度控制同相状态区段、以及脉冲具有第三幅度(X/4电压)的第三幅度控制同相状态区段。可不同地设定第一至第三幅度(X、X/2以及X/4电压)。
参照图25，反相状态区段可包括脉冲具有第一幅度(Y电压)的第一幅度控制反相状态区段、脉冲具有第二幅度(Y/2电压)的第二幅度控制反相状态区段、以及脉冲具有第三幅度(Y/4电压)的第三幅度控制反相状态区段。可不同地设定第一至第三幅度(Y、Y/2以及Y/4电压)。Y电压可与X电压相同或不同。
由此，笔信息信号PINFO可包括从总共七个状态区段(包括第一幅度控制同相状态区段、第二幅度控制同相状态区段、第三幅度控制同相状态区段、第一幅度控制反相状态区段、第二幅度控制反相状态区段、第三幅度控制反相状态区段和无源状态区段)选择的一个或多个状态区段。
在第一幅度控制同相状态区段、第二幅度控制同相状态区段、第三幅度控制同相状态区段、第一幅度控制反相状态区段、第二幅度控制反相状态区段、第三幅度控制反相状态区段和无源状态区段中，可表示不同的符号值。例如，第一幅度控制同相状态区段可表示第一符号值例如0，第二幅度控制同相状态区段可表示第二符号值例如1，第三幅度控制同相状态区段可表示第三符号值例如2，第一幅度控制反相状态区段可表示第四符号值例如3，第二幅度控制反相状态区段可表示第五符号值例如4，第三幅度控制反相状态区段可表示第六符号值例如5、无源状态区段表示第七符号值例如6。
当笔信息信号PINFO包括与表达笔信息的N位数符号串对应的脉冲时，笔信息信号PINFO可包括从七种状态区段选择的N个信号区段，至少一种状态区段可被重复选择。七种状态区段可包括三种幅度控制同相状态区段、三种幅度控制反相状态区段、以及无源状态区段。
在一个例子中，笔信息信号PINFO可表示N位数符号串，其包括从七个符号值例如0至6中选择的N个符号值，至少一个符号值可被重复选择。七个符号值例如0至6可对应于三种幅度控制同相状态区段、三种幅度控制反相状态区段、以及无源状态区段。
由此，笔信息信号PINFO的脉冲表达的N位数符号串的类型数量可以是7N。N位数符号串的类型数量可对应于能够采用笔信息信号PINFO表达的笔信息的类型数量。
图26示出在根据示例性实施方式的触摸系统中，为了进一步增大笔信息信号PINFO能够在预定有限时间内承载的笔信息量，通过幅度可变控制而产生的C+D+1个状态和C+D+1个符号值。
参照图26，在笔信息信号PINFO中，同相状态区段可包括在具有不同的C个幅度(AMP_P_1、AMP_P_2、...、AMP_P_C，C≥2)的C个幅度控制同相状态区段之中的一个或多个幅度控制同相状态区段。
C个幅度控制同相状态区段可包括与C个状态例如状态1、状态2、...、状态C对应的脉冲。C个幅度AMP_P_1、AMP_P_2、...、AMP_P_C可被设定为具有各种值。C个幅度控制同相状态区段的C个符号值可被不同地设定为具有不同值，例如0、1、...、(C-1)。
在笔信息信号PINFO中，反相状态区段可包括在具有不同的D个幅度(AMP_R_1、AMP_R_2、...、AMP_R_D，D≥2)的D个幅度控制反相状态区段之中的一个或多个幅度控制反相状态区段。
D个幅度控制反相状态区段可包括与D个状态例如状态(C+1)、状态(C+2)、...、状态(C+D)对应的脉冲。D个幅度AMP_R_1、AMP_R_2、...、AMP_R_D可被设定为具有各种值。D个幅度控制反相状态区段的D个符号值可被不同地设定为具有不同值，例如C、(C+1)、...、(C+D-1)。
笔信息信号PINFO可包括无源状态区段。无源状态区段可以是从例如具有地电压的地电压区段GND、具有除了地电压之外的具体DC电压的DC电压区段DC、由于不可从有源笔20输出电压或信号而可使信号中断的浮置区段FLOAT、以及包括与同相区段和反相区段中的脉冲不同的脉冲的脉冲区段OFF_PULSE中选择的一个或多个区段。
无源状态区段中的符号值可被不同地设定为其它符号值例如0、1、...、(C-1)、C、(C+1)、...、(C+D-1)，并且可被设定为例如(C+D)。C个幅度控制同相状态区段、D个幅度控制反相状态区段以及无源状态区段可表示不同的符号值，例如0、1、...、(C-1)、C、(C+1)、...、(C+D-1)、(C+D)。
笔信息信号PINFO可包括从(C+D+1)个状态区段，例如状态1、状态2、...、状态C、状态(C+1)、...、状态(C+D)、状态(C+D+1)之中选择的N个信号区段，至少一个状态区段可被重复选择。(C+D+1)个状态区段可包括C个幅度控制同相状态区段、D个幅度控制反相状态区段以及无源状态区段。
笔信息信号PINFO可表示N位数符号串，其包括从(C+D+1)个符号值，例如0、1、...、(C-1)、C、(C+1)、...、(C+D-1)、(C+D)之中选择的N个符号值。(C+D+1)个符号值可对应于C个幅度控制同相状态区段、D个幅度控制反相状态区段以及无源状态区段。
通过笔信息信号PINFO的脉冲表示的N位数符号串可表示关于有源笔20的笔信息。N位数符号串的类型数量可以是(C+D+1)N。N位数符号串的类型数量可对应于能够采用笔信息信号PINFO表达的笔信息的类型数量。
如上所述，可以通过对笔信息信号PINFO执行幅度可变控制来使笔信息信号PINFO中的脉冲状态多样化，由此进一步增大笔信息信号PINFO能够在预定有限时间内承载的笔信息量。
可同时执行如上所述的占空比可变控制和幅度可变控制。由此，笔信息信号PINFO中的脉冲的占空比和幅度可变化。由于笔信息信号PINFO中的脉冲的占空比和幅度都可如上所述变化，笔信息信号PINFO中的脉冲状态可进一步被多样化，由此进一步增大笔信息信号PINFO能够在预定有限时间内承载的笔信息量。
图27示出在根据示例性实施方式的触摸系统中用于信号同步的Ping信号。
在除了与信标信号传输时段BCON对应的LHB之外的其余LHB中，可向触摸屏面板TSP传输Ping信号，例如具有具体用途的面板驱动信号。对于除了与信标信号传输时段BCON对应的LHB之外的其余LHB的每一个中的预定时间段(或在其余LHB的每一个的前半部分中的预定时间段)，可向触摸屏面板TSP传输用于驱动触摸屏面板TSP的面板驱动信号和具有用于使从有源笔20输出的笔信号(或笔驱动信号)同步的具体用途的Ping信号，有源笔20能够通过经由触摸屏面板TSP接收Ping信号而执行信号同步。
在为两个或更多个LHB(其中笔信号PENS或PINFO可从至少一个有源笔20输出)的每一个设定的前半时段期间，触摸电路300可向触摸屏面板TSP传输包括表示预定代码的脉冲的Ping信号，至少一个有源笔20可通过其笔尖接收Ping信号。
Ping信号可以是使触摸屏面板TSP和有源笔同步的信号。基于接收的Ping信号，有源笔20能够与传输至触摸屏面板TSP的面板驱动信号或触摸电路300的内部操作信号同步地输出笔信号PENS或PINFO。
例如，有源笔20可响应于Ping信号，产生与触摸屏面板TSP的驱动频率同步的笔信号PENS或PINFO。在从Ping信号PNG的脉冲之中的最后一个脉冲过去预定时间Td之后，可从有源笔20输出笔信号PENS或PINFO。
图28是示出根据示例性实施方式的有源笔的视图。图29是示出根据示例性实施方式的有源笔的信号发送和接收的视图。
参照图28，与触摸显示装置10协同工作的有源笔20可包括笔尖部2810和处理部(或处理器)2820。笔尖部2810可包括至少一个笔尖，其可与触摸显示装置10的触摸屏面板TSP接触或相邻。处理器2820可经由笔尖部2810接收传输至触摸屏面板TSP的面板驱动信号，并且响应于面板驱动信号，可经由笔尖部2810输出各种笔信号。有源笔20可进一步包括电池2839和其它外围组件2840比如按钮、通信模块(例如蓝牙模块)、指示器等。
处理器2820可包括用于感测施加至笔尖部2810的压力(或笔压力)的压力计2821、用于感测从笔尖部2810接收的电场(例如面板驱动信号)的频率的接收器2823、用于向触摸屏面板TSP输出同步信号的发射器2822、用于执行与有源笔20的操作相关的控制的控制器2824等。压力计2821可被实现为例如压力传感器(例如微机电系统(MEMS))、放大器(Amp)等。
控制器2824可基于从接收器2823接收的信号来确定触摸屏面板TSP的面板ID，可根据确定的面板ID来产生通信协议，可控制发射器2822的时序，可接收关于来自压力计2821的压力信号的信息，可编辑关于压力信号的信息，并且可控制其它按钮信号。控制器2824可被实现为微控制单元(MCU)2930。
参照图29，处理器2820可进一步包括用于与笔尖部2810一起执行开关操作的开关2910、用于感测经由触摸屏面板TSP接收的电场(或面板驱动信号)的频率的频率检测器2920、用于产生与各种笔信号例如PENS和PINFO对应的脉冲的脉冲发生器2940等。
频率检测器2920可被实现为例如比较器，并且可进一步包括放大器。脉冲发生器2940可包括放大器。MCU2930可响应于信标信号选择协议，并且能够响应于信号信号或Ping信号来控制脉冲发生器2940的脉冲产生时序。
在有源笔20中，笔尖部2810可包括作为接收或发射电场的部分的至少一个笔尖。当笔尖部2810包括两个或更多个笔尖时，两个或更多个笔尖可以按照预定距离彼此间隔开。可通过笔信息信号PINFO等向触摸显示装置10传输两个或更多个笔尖之间的距离值。
可使用两个或更多个笔尖之间的距离来计算有源笔20的倾斜(或斜度)。由此，可有意(intentionally)设计两个或更多个笔尖之间的距离，从而能够计算笔的倾斜。
在笔信息识别时段DATA期间，处理器2820可经由包含至少一个笔尖的笔尖部2810来接收第二面板驱动信号PDS2，并且响应于第二面板驱动信号PDS2，可经由至少一个笔尖输出笔信息信号PINFO。第二面板驱动信号PDS2和笔信息信号PINFO的每一个可包括多个脉冲。
从处理器2820输出的笔信息信号PINFO可包括从具有与第二面板驱动信号PDS2的脉冲同相的脉冲的同相状态区段、具有与第二面板驱动信号PDS2的脉冲不同相的脉冲的反相状态区段、以及无源状态区段之中选择的一个或多个区段。无源状态区段可选自地电压区段、DC电压区段、浮置区段以及具有与同相状态区段和反相状态区段中的脉冲区分开的脉冲的脉冲区段。如上所述，有源笔20能够在预定有限时间内向触摸显示装置10发送具有更大量的笔信息的笔信息信号PINFO。
图30是示出根据示例性实施方式的触摸电路的视图。
参照图30，根据示例性实施方式的触摸电路300可包括一个或多个第一电路ROIC、第二电路TCR等。一个或多个第一电路ROIC可向触摸屏面板TSP输出面板驱动信号，可接收响应于面板驱动信号经由触摸屏面板TSP从有源笔20输出的笔信号PENS或PINFO，并且可输出与接收的笔信号PENS或PINFO对应的数字值。第二电路TCR可接收关于笔信号PENS或PINFO的数字值，并且基于数字值，可感测通过有源笔20执行的触摸输入或者关于有源笔20的笔信息。
触摸电路300的一个或多个第一电路ROIC可被实现为单个组件或多个单独组件。触摸电路300的一个或多个第一电路ROIC以及数据驱动器电路120的一个或多个SDIC可集成为一个或多个组合IC SRIC。也就是说，每个组合IC SRIC可包括第一电路ROIC和SDIC。此外，触摸电路300的一个或多个第一电路ROIC和第二电路TCR可集成为单个组件。
关于手指触摸感测，第一电路ROIC可向触摸屏面板TSP输出第三面板驱动信号PDS3，并且可经由触摸屏面板TSP接收触摸感测信号SENS。第二电路TCR可基于触摸感测信号SENS来感测通过手指或普通笔执行的触摸输入的位置。
关于笔位置/倾斜感测，第一电路ROIC可向触摸屏面板TSP输出第一面板驱动信号PDS1，并且可接收经由触摸屏面板TSP响应于第一面板驱动信号PDS1从有源笔20输出的笔信号PENS。第二电路TCR可基于笔信号PENS感测通过有源笔20执行的触摸输入的位置或者有源笔20的倾斜。
关于笔信息识别，第一电路ROIC可向触摸屏面板TSP输出第二面板驱动信号PDS2，并且可接收经由触摸屏面板TSP响应于第二面板驱动信号PDS2从有源笔20输出的笔信息信号PINFO。第二电路TCR可基于笔信息信号PINFO识别关于有源笔20的笔信息。
第二面板驱动信号PDS2和笔信息信号PINFO的每一个可包括脉冲。通过第一电路ROIC接收的笔信息信号PINFO可包括从具有与第二面板驱动信号PDS2的脉冲同相的脉冲的同相状态区段、具有与第二面板驱动信号PDS2的脉冲不同相的脉冲的反相状态区段、以及无源状态区段之中选择的一个或多个区段。无源状态区段可选自地电压区段、DC电压区段、浮置区段以及具有与同相状态区段和反相状态区段中的脉冲区分开的脉冲的脉冲区段。如上所述，触摸电路300能够接收承载更大量的笔信息的笔信息信号PINFO，由此能够更快速地在预定有限时间内识别关于有源笔20的更大量的笔信息。
图31示出根据示例性实施方式的触摸电路的第一电路的内部电路构造。
参照图31，第一电路ROIC可包含在组合电路SRIC中。第一电路ROIC可包括：第一多路复用器电路MUX1、具有多个感测单元SU的感测单元块SUB、第二多路复用器电路MUX2以及模数转换器ADC等。
每个感测单元SU可包括前置放大器Pre-AMP、积分器INTG、采样和保持电路SHA等。单个采样和保持电路SHA可包括在每个感测单元SU中。可选择地，单个采样和保持电路SHA可设置在每两个或更多个感测单元SU中。在一些实施方式中，可对多个感测单元SU的整体设置单个采样和保持电路SHA。
具有各种用途的面板驱动信号比如信标信号、Ping信号、PDS1、PDS2、PDS3等可经由前置放大器Pre-AMP和第一多路复用器电路MUX1，然后经由触摸屏面板TSP中的相应信号线SL，传递至相应的触摸电极TE。
第一多路复用器电路MUX1可选择从触摸屏面板TSP接收的各种信号比如PENS、PINFO、SENS等的其中之一。所选择的信号可在经由前置放大器Pre-AMP输入至积分器INTG之前传输至感测单元块SUB中的相应感测单元SU。
积分器INTG可输出来自前置放大器Pre-AMP的输出电压(例如来自前置放大器Pre-AMP的输出端子的信号输出)的积分值。积分器INTG可包括诸如比较器、电容器等之类的元件。从积分器INTG输出的信号可被输入至采样和保持电路SHA。
采样和保持电路SHA可以是附接至模数转换器ADC的输入端子的电路。采样和保持电路SHA可采样输入电压，并且可保持输入电压，直到模数转换器ADC完成前面的转换为止。
第二多路复用器电路MUX2可选择多个感测单元SU之中的一个感测单元，并且可向模数转换器ADC输入通过选定感测单元的采样和保持电路SHA保持的电压。模数转换器ADC可将输入电压转换成数字值，并且可输出对应于转换后的数字值的感测值。输出感测值可在第二电路TCR中使用，以检测通过手指执行的触摸和/或触摸位置，检测通过有源笔20执行的触摸和/或触摸位置，或者识别关于有源笔20的笔信息。
如上所述，面板驱动信号比如信标信号、Ping信号、PDS1、PDS2、PDS3等可经由第一电路ROIC中的前置放大器Pre-AMP传输至触摸屏面板TSP。面板驱动信号比如信标信号、Ping信号、PDS1、PDS2、PDS3等可利用不同的方法传输至触摸屏面板TSP。
图32示出在根据示例性实施方式的触摸系统中用于将面板驱动信号传输至触摸屏面板的电路结构。
对于感测通过手指等执行的触摸以及通过有源笔20执行的笔触摸，多种面板驱动信号比如信标信号、Ping信号、PDS1、PDS2、PDS3等可按照驱动时序传输至触摸屏面板TSP。信标信号和Ping信号可以是分别包括表示预定代码的脉冲并具有高电平和低电平的信号。但是，信标信号和Ping信号可不在高电平和低电平之间重复摆动。与此相对照，第一面板驱动信号PDS1、第二面板驱动信号PDS2、第三面板驱动信号PDS3的每一个可以不是表示预定代码的脉冲，而是可以是在高电平和低电平之间重复摆动的简单脉冲信号。
关于这一点，除了第一电路ROIC之外，组合电路SRIC可包括：用于产生信标信号和Ping信号的信标/Ping信号发生器3110；用于输出第一面板驱动信号PDS1、第二面板驱动信号PDS2、第三面板驱动信号PDS3的有源笔/手指触摸传感器3120；以及用于将信标/Ping信号发生器3110和有源笔/手指触摸传感器3120的其中之一电连接至多路复用器电路MUX(其可以是图31中的第一多路复用器电路MUX1)的开关SW。
第一面板驱动信号PDS1、第二面板驱动信号PDS2、第三面板驱动信号PDS3可以是相同的信号。第一面板驱动信号PDS1、第二面板驱动信号PDS2、第三面板驱动信号PDS3的至少之一可以是不同的信号。在一个例子中，第一面板驱动信号PDS1、第二面板驱动信号PDS2、第三面板驱动信号PDS3的至少之一可具有不同的频率。在另一例子中，第一面板驱动信号PDS1、第二面板驱动信号PDS2、第三面板驱动信号PDS3的至少之一可具有不同的幅度。
将参照图33简要描述上述的笔识别方法。
图33是示出根据示例性实施方式的笔识别方法的流程图。
参照图33，根据示例性实施方式的笔识别方法可包括：操作S3310，用于向触摸屏面板TSP传输第二面板驱动信号PDS2；操作S3320，用于经由触摸屏面板TSP接收响应于第二面板驱动信号PDS2从与触摸屏面板TSP相邻的有源笔20输出的笔信息信号PINFO；以及操作S3330，用于基于笔信息信号PINFO识别关于有源笔20的笔信息。第二面板驱动信号PDS2和笔信息信号PINFO的每一个可包括多个脉冲。第二面板驱动信号PDS2和笔信息信号PINFO可具有相同的频率。
笔信息信号PINFO可包括从具有与第二面板驱动信号PDS2的脉冲同相的脉冲的同相状态区段、具有与第二面板驱动信号PDS2的脉冲不同相的脉冲的反相状态区段、以及无源状态区段之中选择的一个或多个区段。无源状态区段可选自地电压区段、DC电压区段、浮置区段以及具有与同相状态区段和反相状态区段中的脉冲区分开的脉冲的脉冲区段。
上述笔识别方法的使用可进一步增大笔信息信号PINFO能够在预定有限时间内承载的笔信息量，由此触摸显示装置10能够更快速精确地识别关于有源笔20的大量笔信息。
如上所述，笔信息信号PINFO中的脉冲状态可被多样化。相应地，可采用笔信息信号PINFO中的脉冲、占空比和幅度来进一步增大笔信息信号PINFO能够在预定有限时间内承载的笔信息量。
将关于触摸显示装置10、触摸电路300和有源笔20简要概述此方法。根据示例性实施方式的触摸显示装置10可包括触摸屏面板TSP和触摸电路300。触摸屏面板TSP可设置有多个触摸电极TE。触摸电路300可向触摸屏面板TSP传输第二面板驱动信号PDS2，可经由触摸屏面板TSP接收响应于第二面板驱动信号PDS2从有源笔20输出的笔信息信号PINFO，并且可基于笔信息信号PINFO来识别关于有源笔20的笔信息。
第二面板驱动信号PDS2和笔信息信号PINFO的每一个可包括多个脉冲。笔信息信号PINFO可具有脉冲区段，其中笔信息信号PINFO的相位、占空比和幅度的至少之一可变化。触摸电路300可基于笔信息信号PINFO的相位、占空比和幅度的至少之一来识别关于有源笔20的笔信息。
根据示例性实施方式的有源笔20可包括笔尖部2810和处理器2820。笔尖部2810可包括至少一个笔尖，其可与触摸显示装置10的触摸屏面板TSP接触或相邻。处理器2820可经由至少一个笔尖接收传输至触摸屏面板TSP的面板驱动信号，并且响应于面板驱动信号，可经由至少一个笔尖输出各种笔信号。
第二面板驱动信号PDS2和笔信息信号PINFO的每一个可包括多个脉冲。笔信息信号PINFO可具有脉冲区段，其中笔信息信号PINFO的相位、占空比和幅度的至少之一可变化。可通过笔信息信号PINFO的相位、占空比和幅度的至少之一来表达笔信息。
根据示例性实施方式的触摸电路300可包括第一电路ROIC和第二电路TCR。第一电路ROIC可向触摸屏面板TSP输出第二面板驱动信号PDS2，并且可经由触摸屏面板TSP接收响应于第二面板驱动信号PDS2从有源笔20输出的笔信息信号PINFO。第二电路TCR可基于笔信息信号PINFO识别关于有源笔20的笔信息。
第二面板驱动信号PDS2和笔信息信号PINFO的每一个可包括多个脉冲。笔信息信号PINFO可具有脉冲区段，其中笔信息信号PINFO的相位、占空比和幅度的至少之一可变化。第二电路TCR可基于笔信息信号PINFO的相位、占空比和幅度的至少之一识别关于有源笔20的笔信息。
如上所述，可以通过改变笔信息信号PINFO的相位、占空比和幅度的至少之一来使笔信息信号PINFO的脉冲状态更加不同地多样化，由此进一步增大笔信息信号PINFO能够在预定有限时间内承载的笔信息量。
根据如上所述的示例性实施方式，触摸显示装置10、有源笔20、触摸系统、触摸电路300和笔识别方法可允许在有限时间内快速传输各种更大量的笔信息。根据示例性实施方式，触摸显示装置10、有源笔20、触摸系统、触摸电路300和笔识别方法可允许在更短长度内精确表达各种更大量的笔信息。根据示例性实施方式，触摸显示装置10、有源笔20、触摸系统、触摸电路300和笔识别方法能够进一步增大笔信息信号能够在预定有限时间内承载的笔信息量，因此能够更快速精确地识别关于有源笔20的更大量的笔信息。
所属领域技术人员将很清楚，在不背离本发明的技术构思或范围的情况下，可进行各种修改和变化。因此，本发明旨在覆盖落入所附权利要求书范围及其等效范围内的对本发明的修改和变化。

Claims (24)

1.一种触摸显示装置，包括：
包括多个触摸电极的面板；和
触摸电路，所述触摸电路被配置成：
向所述面板传输面板驱动信号；以及经由所述面板接收响应于所述面板驱动信号从笔输出的笔信息信号，所述面板驱动信号和所述笔信息信号的每一个包括多个脉冲，所述笔信息信号包括在具有与所述面板驱动信号的脉冲同相的脉冲的同相状态区段、具有与所述面板驱动信号的脉冲不同相的脉冲的反相状态区段、以及与所述同相状态区段和所述反相状态区段区分开的无源状态区段之中的一个或多个状态区段。
2.如权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述无源状态区段是在地电压区段、DC电压区段、浮置状态区段以及具有与所述同相状态区段和所述反相状态区段中的脉冲区分开的脉冲的脉冲区段之中的一个区段。
3.如权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述同相状态区段表示第一符号值；所述反相状态区段表示第二符号值；所述无源状态区段表示第三符号值，所述第一符号值、第二符号值和第三符号值彼此不同；所述笔信息信号包括从三种状态区段中选择的N个信号区段，其中N≥1，所述三种状态区段中的至少一种可被重复选择，所述三种状态区段包括所述同相状态区段、所述反相状态区段和所述无源状态区段，
所述笔信息信号表示N位数符号串，所述N位数符号串具有从三种符号值选择的N个符号值，所述三种符号值中的至少一种可被重复选择，所述三种符号值包括所述第一符号值、所述第二符号值和所述第三符号值，所述N位数符号串对应于关于所述笔的笔信息。
4.如权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述笔信息信号中的每个脉冲具有预定的占空比。
5.如权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述笔信息信号中的每个脉冲具有可变的占空比。
6.如权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述同相状态区段包括在具有不同占空比的A个占空比控制同相状态区段之中的一个或多个占空比控制同相状态区段，其中A≥2；或者
所述反相状态区段包括在具有不同占空比的B个占空比控制反相状态区段之中的一个或多个占空比控制反相状态区段，其中B≥2。
7.如权利要求6所述的触摸显示装置，其中所述A个占空比控制同相状态区段、所述B个占空比控制反相状态区段和所述无源状态区段表示不同的符号值，
所述笔信息信号包括从(A+B+1)个状态区段中选择的N个信号区段，所述(A+B+1)个状态区段中的至少一个可被重复选择，所述(A+B+1)个状态区段包括所述A个占空比控制同相状态区段、所述B个占空比控制反相状态区段和所述无源状态区段，
所述笔信息信号表示N位数符号串，所述N位数符号串包括从(A+B+1)个符号值选择的N个符号值，所述(A+B+1)个符号值中的至少一个可被重复选择，所述(A+B+1)个符号值对应于所述A个占空比控制同相状态区段、所述B个占空比控制反相状态区段和所述无源状态区段，
所述N位数符号串对应于关于所述笔的笔信息。
8.如权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述笔信息信号中的每个脉冲具有预定的幅度。
9.如权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述笔信息信号中的每个脉冲具有可变的幅度。
10.如权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述同相状态区段包括在具有不同幅度的C个幅度控制同相状态区段之中的一个或多个幅度控制同相状态区段，其中C≥2；或者
所述反相状态区段包括在具有不同幅度的D个幅度控制反相状态区段之中的一个或多个幅度控制反相状态区段，其中D≥2。
11.如权利要求10所述的触摸显示装置，其中所述C个幅度控制同相状态区段、所述D个幅度控制反相状态区段和所述无源状态区段表示不同的符号值，
所述笔信息信号包括从(C+D+1)个状态区段中选择的N个信号区段，所述(C+D+1)个状态区段中的至少一个可被重复选择，所述(C+D+1)个状态区段包括所述C个幅度控制同相状态区段、所述D个幅度控制反相状态区段和所述无源状态区段，
所述笔信息信号表示N位数符号串，所述N位数符号串包括从(C+D+1)个符号值中选择的N个符号值，所述(C+D+1)个符号值中的至少一个可被重复选择，所述(C+D+1)个符号值对应于所述C个幅度控制同相状态区段、所述D个幅度控制反相状态区段和所述无源状态区段，
所述N位数符号串对应于关于所述笔的笔信息。
12.如权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述笔信息信号中的每个脉冲具有可变占空比和可变脉冲。
13.如权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述触摸电路还被配置成在向所述面板传输所述面板驱动信号之前，经由所述面板向所述笔传输信标信号。
14.一种触摸系统，包括：
被配置成与面板接触或相邻的笔；以及
触摸电路，所述触摸电路被配置成：
向所述面板传输面板驱动信号；以及经由所述面板接收响应于所述面板驱动信号从所述笔输出的笔信息信号，所述面板驱动信号和所述笔信息信号的每一个包括多个脉冲，所述笔信息信号包括在具有与所述面板驱动信号的脉冲同相的脉冲的同相状态区段、具有与所述面板驱动信号的脉冲不同相的脉冲的反相状态区段、以及与所述同相状态区段和所述反相状态区段区分开的无源状态区段之中的一个或多个状态区段。
15.一种笔识别方法，包括：
向面板传输面板驱动信号；
经由所述面板接收响应于所述面板驱动信号从与所述面板接触或相邻的笔输出的笔信息信号，所述面板驱动信号和所述笔信息信号的每一个包括多个脉冲，所述笔信息信号包括在具有与所述面板驱动信号的脉冲同相的脉冲的同相状态区段、具有与所述面板驱动信号的脉冲不同相的脉冲的反相状态区段、以及与所述同相状态区段和所述反相状态区段区分开的无源状态区段之中的一个或多个状态区段；以及
基于所述笔信息信号识别关于所述笔的笔信息。
16.一种与触摸显示装置协同工作的笔，包括：
至少一个笔尖，所述至少一个笔尖被配置成与所述触摸显示装置的面板接触或相邻；以及
处理器，所述处理器被配置成：通过所述至少一个笔尖接收面板驱动信号；以及响应于所述面板驱动信号经由所述至少一个笔尖输出笔信息信号，所述面板驱动信号和所述笔信息信号的每一个包括多个脉冲，所述笔信息信号包括在具有与所述面板驱动信号的脉冲同相的脉冲的同相状态区段、具有与所述面板驱动信号的脉冲不同相的脉冲的反相状态区段、以及与所述同相状态区段和所述反相状态区段区分开的无源状态区段之中的一个或多个状态区段。
17.如权利要求16所述的笔，其中所述无源状态区段是在地电压区段、DC电压区段、浮置状态区段以及具有与所述同相状态区段和所述反相状态区段中的脉冲区分开的脉冲的脉冲区段之中的一个区段。
18.如权利要求16所述的笔，其中所述同相状态区段表示第一符号值；所述反相状态区段表示第二符号值；所述无源状态区段表示第三符号值，所述第一符号值、第二符号值和第三符号值彼此不同；所述笔信息信号包括从三种状态区段中选择的N个信号区段，其中N≥1，所述三种状态区段中的至少一种可被重复选择，所述三种状态区段包括所述同相状态区段、所述反相状态区段和所述无源状态区段，
所述笔信息信号表示符号值串，所述符号值串具有从三种符号值选择的N个符号值，所述三种符号值中的至少一种可被重复选择，所述三种符号值包括所述第一符号值、所述第二符号值和所述第三符号值，所述符号值串对应于关于所述笔的笔信息。
19.如权利要求16所述的笔，其中所述笔信息信号中的每个脉冲具有可变的占空比。
20.如权利要求16所述的笔，其中所述笔信息信号中的每个脉冲具有可变的幅度。
21.一种触摸电路，包括第一电路，所述第一电路被配置成：
向面板输出面板驱动信号，经由所述面板接收响应于所述面板驱动信号从笔输出的笔信息信号，所述面板驱动信号和所述笔信息信号的每一个包括多个脉冲，所述笔信息信号包括在具有与所述面板驱动信号的脉冲同相的脉冲的同相状态区段、具有与所述面板驱动信号的脉冲不同相的脉冲的反相状态区段、以及与所述同相状态区段和所述反相状态区段区分开的无源状态区段之中的一个或多个状态区段；以及
输出对应于所述笔信息信号的数字值。
22.一种触摸显示装置，包括：
包括多个触摸电极的面板；以及
触摸电路，所述触摸电路被配置成：
向所述面板传输面板驱动信号；以及经由所述面板接收响应于所述面板驱动信号从笔输出的笔信息信号，所述面板驱动信号和所述笔信息信号的每一个包括多个脉冲，所述笔信息信号包括脉冲区段，在所述脉冲区段中，相位、占空比和幅度的至少之一变化。
23.一种与触摸显示装置协同工作的笔，包括：
至少一个笔尖，所述至少一个笔尖被配置成与所述触摸显示装置的面板接触或相邻；以及
处理器，所述处理器被配置成：通过所述至少一个笔尖接收面板驱动信号；以及响应于所述面板驱动信号经由所述至少一个笔尖输出笔信息信号，所述面板驱动信号和所述笔信息信号的每一个包括多个脉冲，所述笔信息信号包括脉冲区段，在所述脉冲区段中，相位、占空比和幅度的至少之一变化。
24.一种触摸电路，包括第一电路和第二电路，所述第一电路被配置成：
向面板输出面板驱动信号；
经由所述面板接收响应于所述面板驱动信号从笔输出的笔信号，所述笔信号包括脉冲区段，在所述脉冲区段中，相位、占空比和幅度的至少之一变化，所述面板驱动信号和所述笔信号的每一个包括多个脉冲；以及
输出对应于所述笔信号的数字值，
其中所述第二电路被配置成接收所述数字值。
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