CN112241220A - 触摸感测系统和包括触摸感测系统的显示系统 - Google Patents

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CN112241220A CN202010695849.0A CN202010695849A CN112241220A CN 112241220 A CN112241220 A CN 112241220A CN 202010695849 A CN202010695849 A CN 202010695849A CN 112241220 A CN112241220 A CN 112241220A
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黄正忠
梁耀升
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Abstract

提供了一种触摸感测系统。触摸感测系统包括：触摸面板，包括沿着行和列方向以网格布置的触摸传感器；触摸控制器，包括至少一个发送电路和至少一个接收电路，所述至少一个发送电路将信号发送到触摸传感器，所述至少一个接收电路检测来自触摸传感器的信号；以及开关电路，根据操作模式将每个触摸传感器选择性地连接到至少一个发送电路和至少一个接收电路。开关电路在触摸模式下将每个触摸传感器连接到至少一个接收电路，并且在接近模式下将触摸传感器的第一部分连接到至少一个接收电路，以及将触摸传感器的第二部分连接到至少一个发送电路。

Description

触摸感测系统和包括触摸感测系统的显示系统
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年7月18日在韩国知识产权局递交的韩国专利申请号10-2019-0086899的优先权，其全部公开内容通过引用合并与此。
背景技术
符合示例实施例的方法和装置涉及触摸感测系统以及包括该触摸感测系统的显示系统。
触摸和显示驱动器集成(TDDI)是指将触摸集成电路(IC)和显示驱动器IC(DDI)集成在单个芯片中的技术。
电容式触摸感测设备可以使用电容的变化来识别触摸输入。电容方法可以是自电容方法或互电容方法。自电容方法可以感测在用于触摸识别的电极中发生的电容的变化，并且互电容方法可以感测在接收单独的驱动信号的驱动电极与感测电极之间生成的电容的变化。
发明内容
一个或多个示例实施例提供一种触摸感测系统，该触摸感测系统能够在不使用单独的接近传感器的情况下执行用于感测对象的接近的接近感测。
根据实施例的一方面，一种触摸感测系统包括：触摸面板，包括沿着行方向和与行方向交叉的列方向以网格布置的触摸传感器；触摸控制器，包括至少一个发送电路和至少一个接收电路，所述至少一个发送电路被配置为向触摸传感器发送输出电压信号，以及所述至少一个接收电路被配置为检测来自触摸传感器的输入电压信号；开关电路，被配置为根据操作模式将所述触摸传感器中的每一个选择性地连接到所述至少一个发送电路和所述至少一个接收电路；以及多条布线，被配置为将所述触摸传感器中的每一个电连接到开关电路。所述开关电路还被配置为：在感测对象的触摸的触摸模式下将所述触摸传感器中的每一个连接到所述至少一个接收电路，并且在感测对象的接近的接近模式下将所述触摸传感器的第一部分连接到所述至少一个接收电路和将所述触摸传感器的第二部分连接到所述至少一个发送电路。
根据实施例的一方面，一种触摸感测系统包括：触摸面板，包括沿着行方向和与行方向交叉的列方向以网格布置的触摸传感器；以及触摸控制器，被配置为将所述触摸传感器中的彼此相邻的至少两个触摸传感器电连接，并将所述至少两个触摸传感器连接到接近感测接收器。所述接近感测接收器被配置为使用所述至少两个触摸传感器来感测对象的接近。
根据实施例的一方面，一种显示系统包括：显示面板，包括沿着行方向和与行方向交叉的列方向以网格布置的触摸传感器；以及控制器，被配置为控制显示面板在触摸模式下使用所述触摸传感器来感测对象的触摸并且在接近模式下使用所述触摸传感器的一部分来感测对象的接近。控制器还被配置为基于发生第一事件来控制显示面板选择性地激活触摸模式和接近模式。
附图说明
根据结合附图的以下具体实施方式，将更清楚地理解本公开的上述和其他方面、特征和优点，在附图中：
图1是示出了根据实施例的显示系统的框图。
图2是示出了根据实施例的显示系统的操作的视图。
图3是根据实施例的触摸显示面板的截面图。
图4是示出了根据实施例的触摸感测系统的框图。
图5是示出了根据实施例的单元内型触摸显示面板的实施例的框图。
图6和图7是示出了根据实施例的感测触摸输入的操作的视图。
图8是示出了根据实施例的接近感测操作的视图。
图9是示出了根据实施例的触摸感测系统的视图。
图10和图11是示出了根据实施例的触摸感测系统的视图。
图12和图13A、图13B和图13C是示出了根据实施例的触摸感测系统的接近感测操作的视图。
图14A、14B、14C、14D、14E、14F和14G是示出了根据实施例的触摸感测系统的接近感测操作的视图。
图15是示出了根据实施例的操作显示系统的方法的流程图。
图16A、16B、16C和16D是示出了根据实施例的操作显示系统的方法的视图。
图17是示出了根据实施例的配备有触摸感测设备的显示系统的视图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图来描述实施例。然而，本公开可以以许多不同的形式来体现，并且不应被解释为受限于本文所阐述的实施例。在本申请中，类似的附图标记表示类似的元件。诸如“…中的至少一个”之类的表述当在元件列表之后时修饰整个元件列表，而不是修饰列表中的单独元件。例如，表述“a、b和c中的至少一个”应该被理解为仅包括a、仅包括b、仅包括c、包括a和b两者、包括a和c两者、包括b和c两者或包括全部a、b和c。
图1是示出了根据实施例的显示系统的框图。参考图1，显示系统10可以包括触摸显示面板100、触摸显示驱动集成电路(触摸DDI)芯片200和主机300。显示系统10可以是具有触摸功能的触摸显示系统。
触摸显示面板100可以在其中包括触摸面板TP。触摸面板TP可以包括多个触摸传感器TS。作为示例，触摸传感器TS可以由包括在触摸显示面板100中并接收用于驱动显示器的公共电压VCOM的公共电极、与公共电极不同的单独的电极等来提供。例如，多个触摸传感器TS可以沿着行方向ROW和与行方向ROW交叉的列方向COL以网格布置。
显示系统10可以是单元内型触摸显示系统或单元上型触摸显示系统。
在单元上型触摸显示面板100中，可以在显示面板上布置多个触摸传感器TS。例如，在单元上型触摸显示系统中，触摸传感器TS可以由显示面板的上基板上设置的单独的电极提供。
在单元内型触摸显示面板100中，可以在同一面板内布置多个像素和多个触摸传感器TS。例如，在单元内型触摸显示系统中，触摸传感器TS可以与多个像素一起安装在触摸显示面板100中。例如，触摸传感器TS可以由用于驱动多个像素的公共电极提供。
包括单元内型触摸显示面板100的显示系统10可以根据预定的帧周期输出图像帧。在实施例中，一个帧周期可以包括用于显示图像信息的显示周期和用于感测对象的触摸输入的触摸周期。
在显示周期期间，触摸传感器TS可以用作用于驱动多个像素的公共电极。因此，可以在显示周期期间将公共电压施加到触摸传感器TS。
在触摸周期期间，触摸传感器TS可以用作用于感测触摸输入的电极。因此，可以在触摸周期期间从触摸传感器TS输出与电容的变化相对应的触摸感测信号。
触摸显示面板100可以包括诸如液晶显示面板、有机发光显示面板等的显示面板，但是不限于此。
触摸显示面板100可以由触摸DDI芯片200驱动。触摸DDI芯片200可以通过栅极线GL、数据线DL和触摸感测线TSL连接到触摸显示面板100。触摸DDI芯片200可以包括显示驱动电路210和触摸控制器220。
显示驱动电路210可以生成用于驱动多个像素的信号。显示驱动电路210可以通过栅极线GL和多条数据线DL分别连接到多个像素。显示驱动电路210可以提供用于驱动触摸显示面板100的栅极线GL的栅极信号。显示驱动电路210可以通过数据线DL将图像信号提供给多个像素中的每一个。
触摸控制器220可以生成用于感测触摸输入的信号。触摸控制器220可以通过触摸感测线TSL分别连接到触摸传感器TS。触摸控制器220可以通过触摸感测线TSL获取与在触摸传感器TS中发生的电容变化相对应的触摸感测信号。触摸控制器220可以使用触摸感测信号来感测触摸输入。
根据实施例，触摸控制器220和显示驱动电路210可以被实现为单个半导体芯片。然而，实施例不限于此，并且触摸控制器220和显示驱动电路210可以被实现为单独的半导体芯片。
触摸DDI芯片200可以与主机300通信。例如，主机300可以是控制其上安装有触摸显示面板100和触摸DDI芯片200的电子设备的整体操作的主处理器，并且可以被实现为应用处理器(AP)、中央处理单元(CPU)等。触摸DDI芯片200可以根据从主机300接收的数据来控制图像在触摸显示面板100上的显示。而且，触摸DDI芯片200可以向主机300提供与触摸显示面板100感测的触摸输入有关的信息。
根据实施例，显示系统10可以提供用于感测与触摸显示面板100不直接接触的对象的接近的接近感测功能。例如，在实施例中，可以通过电连接和分组触摸显示面板100中包括的触摸传感器的至少一部分来实现接近感测功能。因为在没有接近传感器的情况下实现了接近感测功能，所以可以实现能够在电子设备的整个屏幕上显示图像的全屏显示。
图2是示出了根据实施例的显示系统的操作的视图。参考图2，触摸传感器TS可以被设置在触摸显示面板100上，并且多个像素可以被设置在一个触摸传感器TS下方。例如，一个触摸传感器TS可以具有比一个像素(例如，PIX1)更大的面积。触摸传感器TS可以是多个触摸传感器中的一个。
第一像素PIX1可以包括第一像素电极PE1和晶体管TR。在显示周期中，一个触摸传感器TS可以用作用于驱动多个像素的公共电极。可以根据用作公共电极的一个触摸传感器TS与像素电极PE1、PE2和PE3之间的电压差来显示图像信息。
晶体管TR可以是薄膜晶体管(TFT)。第一像素PIX1的晶体管TR可以连接到栅极线GL和数据线DL。晶体管TR的源极可以通过数据线DL连接到触摸DDI芯片200，晶体管TR的漏极可以连接到第一像素电极PE1，并且晶体管TR的栅极可以通过栅极线GL连接到触摸DDI芯片200。
存储电容器Cs和液晶层可以设置在第一像素电极PE1与触摸传感器TS之间。液晶电容器Clc可以通过液晶层形成在第一像素电极PE1与触摸传感器TS之间。液晶电容器Clc可以并联连接到存储电容器Cs。存储电容器Cs可以用来将充入液晶电容器Clc中的电压维持在晶体管TR的栅极关断的状态。
在显示周期期间，触摸DDI芯片200可以向连接到触摸传感器TS的触摸感测线TSL提供公共电压，可以将栅极信号提供给栅极线GL，并且可以将图像信号提供给数据线DL。例如，栅极信号可以是用于控制像素PIX1中包括的晶体管TR的导通或关断的信号。
例如，在第一像素PIX1中，可以由通过数据线DL接收的图像信号和触摸传感器TS的公共电压来形成电场。液晶层的液晶指向矢的布置可以通过电场来改变。根据液晶指向矢的布置，入射在液晶层上的光可以被穿透或阻挡。因此，显示系统10可以通过触摸显示面板100显示图像信息。
在触摸周期期间，触摸DDI芯片200可以通过触摸感测线TSL接收从触摸传感器TS输出的触摸感测信号。在这种情况下，当诸如用户的身体部位之类的输入对象触摸触摸显示面板100或接近触摸显示面板100时，在触摸传感器TS与输入对象之间可以生成电容(Ct)。随着电容(Ct)的生成，从触摸传感器TS输出的触摸感测信号可以改变。触摸DDI芯片200可以感测通过触摸感测线TSL从触摸传感器TS输出的触摸感测信号的变化。显示系统10可以基于触摸感测信号的变化来识别到输入对象触摸了触摸显示面板100或接近触摸显示面板100。
图3是根据实施例的触摸显示面板的截面图。参考图3，触摸显示面板100可以包括晶体管TR、沟道区CH、像素电极PE、液晶层LC、触摸传感器TS、滤色器CF、黑矩阵BM和存储电容器Cs。液晶电容器Clc可以通过液晶层LC形成在像素电极PE与触摸传感器TS之间。
晶体管TR可以包括栅极电极GE、源极电极SE和漏极电极DE。栅极电极GE可以连接到栅极线，并且可以从栅极线接收栅极信号。栅极信号可以控制晶体管TR的导通或关断。源极电极SE可以连接到数据线，可以从数据线接收图像信号，并且可以将接收到的图像信号发送到漏极电极DE。漏极电极DE可以连接到像素电极PE。
触摸传感器TS可以连接到触摸感测线，可以从触摸感测线接收公共电压，并且可以将公共电压提供给每个像素。在像素中，电场可以由通过数据线接收的图像信号和施加到触摸传感器TS的公共电压来形成。液晶层LC的液晶指向矢的布置可以通过电场来改变。根据液晶指向矢的布置，入射在液晶层LC上的光可以被穿透或阻挡。
可以提供滤色器CF以显示每个像素的颜色。黑矩阵BM可以用于区分和阻挡滤色器CF之间的光。
在实施例中，显示系统可以将与触摸传感器TS中发生的电容变化相对应的触摸感测信号输出到触摸感测线。显示系统可以基于触摸感测信号的变化来识别到输入对象接近触摸显示面板100。
图4是示出了根据实施例的触摸感测系统的框图。参考图4，触摸感测系统10A可以包括触摸感测设备100A和触摸控制器200A。触摸感测设备100A可以包括触摸面板110A、开关单元120A和布线130A。
多个触摸传感器TS可以布置在触摸面板110A上。例如，触摸传感器TS可以布置在行方向ROW和与行方向ROW交叉的列方向COL上。
触摸控制器200A可以包括至少一个发送电路和至少一个接收电路。至少一个发送电路可以向触摸传感器TS输出电压信号。该至少一个接收电路可以检测来自触摸传感器TS的电压信号。
布线130A的一端可以连接到每个触摸传感器TS，并且布线130A的另一端可以连接到开关单元120A。布线130A可以将电压信号从多个触摸传感器TS传送到开关单元120A，或者可以将电压信号传送到多个触摸传感器TS。
开关单元120A可以根据操作模式将每个触摸传感器TS选择性地连接到至少一个发送电路和至少一个接收电路。例如，开关单元120A可以在触摸模式下将触摸传感器TS连接到至少一个接收电路以用于感测对象的直接接触。根据实施例，在用于感测对象的接近的接近模式中，开关单元120A可以将触摸传感器TS的一部分连接到至少一个接收电路，并且将触摸传感器TS的其余部分连接到至少一个发送电路。
根据实施例，触摸感测设备100A可以被实现为单元内型，并且触摸感测系统10A可以基于自电容方法感测触摸输入。此外，在实施例中，开关单元120A可以通过单独地控制触摸传感器TS的布线来实现用于感测对象的接近的接近感测操作。
图5是示出了根据实施例的单元内型触摸显示面板的实施例的框图。参考图5，触摸显示面板100可以包括偏振器PL1和PL2、玻璃GL1和GL2以及显示面板DP。
在单元内型触摸显示面板100中，显示面板DP和用于感测触摸输入的触摸面板TP可以布置在同一面板上。例如，触摸面板TP可以包括在包括了显示面板DP的层CL中。单元内型触摸显示面板100可以通过使用在触摸显示面板100中提供的各种电极的至少一部分作为触摸传感器来执行触摸感测功能。
例如，触摸传感器可以在显示周期期间接收公共电压，并且触摸传感器可以在触摸周期期间输出触摸感测信号。
包括显示面板DP和触摸面板TP的层CL可以设置在玻璃GL1与玻璃GL2之间。偏振器PL1和PL2可以分别布置在玻璃GL1和玻璃GL2上。
图6和图7是示出了根据实施例的感测触摸输入的操作的视图。参考图6，可以在触摸显示面板中的触摸传感器TS与接地源GND之间形成寄生电容(Cp)。
根据对象OJ的触摸输入，可以在触摸传感器TS与对象OJ之间形成触摸电容(Ct)。在自电容方法中，可以通过测量触摸传感器TS与对象OJ之间的触摸电容(Ct)的大小来感测触摸输入。
在图7中，示出了与触摸传感器TS连接的接收电路的配置。参考图7，与触摸传感器TS连接的接收电路可以包括接收器RX和反馈电容器Cc。可以在触摸显示面板中的触摸传感器TS与接地源GND之间形成寄生电容(Cp)。
来自触摸传感器TS的触摸感测信号可以被输入到接收器RX的第一输入端子(-)。诸如脉冲信号之类的各种类型的参考电压(Vref)可以被输入到接收器RX的第二输入端子(+)。反馈电容器Cc可以连接在接收器RX的第一输入端子(-)与输出端子之间。
根据对象OJ的触摸输入，可以从触摸传感器TS形成电场，并且可以在触摸传感器TS与对象OJ之间形成触摸电容(Ct)。反馈电容器Cc的电容可以是寄生电容(Cp)和触摸电容(Ct)之和。
当将具有第一幅度(Va)的参考电压(Vref)输入到接收器RX的第二输入端子(+)时，根据触摸电容Ct，可以将具有第二幅度(Vb)的输出电压(Vout)输出到接收器RX的输出端子。第二幅度(Vb)可以大于第一幅度(Va)。触摸控制器可以根据第一幅度(Va)与第二幅度(Vb)之间的差(ΔV)来感测触摸输入。
为了使显示系统检测到对象的接近，电场强度应该较强。因为一个触摸传感器TS的面积是恒定的，所以即使当对象OJ的面积增加时，一个触摸传感器TS生成的电场强度也可以是恒定的。因此，即使当具有相对大的面积的对象OJ接近触摸传感器TS时，在触摸传感器TS与对象OJ之间形成的触摸电容(Ct)的量也可以是恒定的。例如，一个触摸传感器TS可能未感测到对象OJ的接近。
图8是示出了根据实施例的接近感测操作的视图。参考图8，在接近感测操作中，根据实施例的显示系统可以将多个触摸传感器TS分组并电连接以形成触摸传感器组TSG。触摸传感器组TSG的触摸传感器TS可以共同地连接到用于感测对象的接近的接近感测接收器。因此，触摸传感器组TSG的面积可以大于单独的触摸传感器TS的面积。
随着触摸传感器组TSG的面积增加，由一个触摸传感器组TSG生成的电场强度会增加。这可以增加触摸传感器TS可以感测对象OJ的距离。因此，显示系统可以通过将触摸传感器TS分组为触摸传感器组TSG来提供用于感测不直接接触的对象的接近的接近感测功能。
图9是示出了根据实施例的触摸感测系统的视图。参考图9，触摸感测系统30可以包括触摸面板110A、开关单元120A和布线130A。触摸面板110A可以是多个触摸面板110A中的一个。
在触摸面板110A中，触摸传感器TS可以布置成m(m为1或更大的自然数)行和n(n为1或更大的自然数)列。多个像素可以布置在触摸传感器TS下方。
开关单元120A可以包括n个多路复用器MUX1至MUXn，n对应于触摸面板110A上布置的触摸传感器TS的列数。多路复用器MUX1至MUXn中的每一个可以连接到在行方向ROW上布置在相同位置处的触摸传感器TS。
具体地，触摸面板110A的第一列C1中布置的m个触摸传感器TS可以连接到第一多路复用器MUX1。此外，触摸面板110A的第二列C2中布置的m个触摸传感器TS可以连接到第二多路复用器MUX2。此外，触摸面板110A的第n列Cn中布置的m个触摸传感器TS可以连接到第n多路复用器MUXn。
多路复用器MUX1至MUXn中的每一个可以分别连接到n个触摸感测接收器RX1至RXm、接近感测接收器PRX、用于向触摸传感器TS提供接地电压的接地源GND、用于向触摸传感器TS提供不同于接地电压的预定电压的电压源SG以及缓冲器BF。根据实施例，多路复用器MUX1至MUXn中的每一个可以连接到用于向触摸传感器TS提供公共电压的公共电压源。
触摸感测接收器RX1至RXm中的每一个可以是用于感测由对象输入的触摸的接收器，并且可以从触摸传感器TS接收触摸感测信号。接近感测接收器PRX可以是用于感测对象的接近的接收器，并且可以从触摸传感器TS接收触摸感测信号。根据实施例，接近感测接收器PRX可以是与每个触摸感测接收器RX1至RXm基本上相同的接收器，但是可以被实现为与触摸感测接收器RX1至RXm不同的接收器。
例如，多路复用器MUX1至MUXn中的每一个可以将触摸传感器TS的触摸感测信号发送到对应的触摸感测接收器RX1至RXm。例如，第一列C1和第一行R1彼此交叉的区域中设置的触摸传感器TS的触摸感测信号可以被传送到第一触摸感测接收器RX1，并且第一列C1和第m行Rm彼此交叉的区域中设置的触摸传感器TS的触摸感测信号可以被传送到第m个触摸感测接收器RXm。
触摸感测接收器RX1至RXm中的每一个和接近感测接收器PRX可以包括接收来自触摸传感器TS的触摸感测信号的第一输入端子，以及接收参考电压的第二输入端子。
根据实施例，多路复用器MUX1至MUXn中的每一个可以将触摸传感器TS连接到缓冲器BF。缓冲器BF可以将参考电压提供给触摸传感器TS。
根据实施例，多路复用器MUX1至MUXn中的每一个可以关断与每个触摸传感器TS连接的开关以使触摸传感器TS浮置。根据实施例，多路复用器MUX1至MUXn中的每一个可以向每个触摸传感器TS施加接地电压或与接地电压不同的预定电压。
根据实施例，开关单元120A中包括的复用器MUX1至MUXn中的每一个可以独立地控制触摸面板110A上设置的每个触摸传感器TS的布线。因此，触摸感测系统30可以将多个触摸传感器TS电连接并分组以形成触摸传感器组TSG，并且可以将触摸传感器组TSG的触摸传感器TS共同地连接到接近感测接收器PRX。
触摸传感器组TSG的触摸传感器TS可以共同地连接到接近感测接收器PRX，触摸传感器组TSG的面积可以大于单独触摸传感器TS的面积。随着触摸传感器组TSG的面积增加，触摸传感器组TSG生成的电场大于由单独触摸传感器TS生成的电场。当生成的电场增加时，可以感测到对象OJ的距离可以增加。
因此，触摸传感器组TSG的触摸传感器TS可以用作用于感测对象的接近的接近传感器。
图10和图11是示出了根据实施例的触摸感测系统的视图。在参考图10和图11描述的实施例中，假设触摸传感器TS可以布置成32行和18列。行和列的数量可以进行各种修改。
参考图10，与第一列C1中布置的32个触摸传感器TS连接的第一多路复用器MUX1可以包括与32个触摸传感器TS中的每一个相对应的32个子多路复用器SUB1至SUB32。子多路复用器SUB1至SUB32中的每一个可以连接到第一列C1中布置的每个触摸传感器TS。
第一多路复用器MUX1可以连接到第一至第32触摸感测接收器RX1至RX32、接近感测接收器PRX、接地源GND、用于提供不同于接地电压的预定电压的电压源SG、以及缓冲器BF。第一多路复用器MUX1中包括的子多路复用器SUB1至SUB32中的每一个可以连接到对应的触摸传感器TS，并且可以连接到触摸感测接收器RX1至RX32中的与触摸感测器TS相对应的触摸感测接收器。
子多路复用器SUB1至SUB32中的每一个可以连接到触摸感测接收器RX1至RX32之中的对应触摸感测接收器、接近感测接收器PRX、接地源GND、用于提供不同于接地电压的预定电压的电压源SG、以及缓冲器BF。
例如，第一子多路复用器SUB1可以连接到第一触摸传感器TS1，第一子多复用器SUB1可以连接到第一触摸感测接收器RX1、接近感测接收器PRX、接地源GND、用于提供不同于接地电压的预定电压的电压源SG、以及缓冲器BF。第二子多路复用器SUB2可以连接到第二触摸传感器TS2，并且第二子多路复用器SUB2可以连接到第二触摸感测接收器RX2、接近感测接收器PRX、接地源GND、用于提供不同于接地电压的预定电压的电压源SG、以及缓冲器BF。第32子多路复用器SUB32可以连接到第32触摸传感器TS32，并且第32子多路复用器SUB32可以连接到第32触摸感测接收器RX32、接近感测接收器PRX、接地源GND、用于提供不同于接地电压的预定电压的电压源SG、以及缓冲器BF。
参考图11，第一子多路复用器SUB1可以包括多个开关SW1至SW5。第一子多路复用器SUB1可以基于从触摸控制器输出的第一控制信号CTRL1来控制多个开关SW1至SW5中的每一个的导通或关断。
例如，第一子多路复用器SUB1可以基于第一控制信号CTRL1导通第一开关SW1并且关断其余的开关SW2至SW5。因此，第一触摸传感器TS1可以连接到第一触摸感测接收器RX1。
根据实施例，第一子多路复用器SUB1可以基于第一控制信号CTRL1导通第二开关SW2并且可以关断其余的开关SW1、SW3、SW4和SW5。因此，第一触摸传感器TS1可以通过第一子多路复用器SUB1连接到接近感测接收器PRX。
根据实施例，第一子多路复用器SUB1可以基于第一控制信号CTRL1导通第三开关SW3并且可以关断其余的开关SW1、SW2、SW4和SW5。因此，第一触摸传感器TS1可以通过第一子多路复用器SUB1连接到接地源GND。
根据实施例，第一子多路复用器SUB1可以基于第一控制信号CTRL1导通第四开关SW4并且可以关断其余的开关SW1、SW2、SW3和SW5。因此，第一触摸传感器TS1可以通过第一子多路复用器SUB1连接到用于提供不同于接地电压的预定电压的电压源SG。
根据实施例，第一子多路复用器SUB1可以基于第一控制信号CTRL1导通第五开关SW5并且可以关断其余的开关SW1、SW2、SW3和SW4。因此，第一触摸传感器TS1可以通过第一子多路复用器SUB1连接到缓冲器BF。
根据实施例，第一子多路复用器SUB1可以基于第一控制信号CTRL1来关断所有开关SW1至SW5。因此，连接到第一子多路复用器SUB1的第一触摸传感器TS1可以浮置。
图10的第二至第32子多路复用器SUB2至SUB32中的每一个可以以与第一子多路复用器SUB1相似的方式包括多个开关SW1至SW5。图10的第二至第32子多路复用器SUB2至SUB32中的每一个可以以与图11的第一子多路复用器SUB1相似的方式，基于从触摸控制器输出的控制信号来控制与子多路复用器SUB2至SUB32中的每一个连接的触摸传感器TS的布线。
此外，其余多路复用器MUX2至MUX18中的每一个也可以以与图10的第一多路复用器MUX1相似的方式包括32个子多路复用器。每个子多路复用器可以以与图11的子多路复用器相似的方式，基于从触摸控制器输出的控制信号来控制与每个子多路复用器连接的触摸传感器的布线。
根据实施例，开关单元120A中包括的多路复用器MUX1至MUXn中的每一个可以独立地控制触摸面板110A上设置的每个触摸传感器TS的布线。因此，开关单元120A可以将多个触摸传感器TS中的彼此相邻的至少两个触摸传感器TS电连接并分组。开关单元120A可以在没有单独的接近传感器的情况下通过将分组的触摸传感器TS共同地连接到接近感测接收器PRX来实现接近感测功能。
图12和图13A至图13C是示出了根据实施例的触摸感测系统的接近感测操作的视图。
参考图12，在触摸模式下，开关单元可以将多个触摸传感器TS中的彼此相邻的至少两个触摸传感器TS电连接并分组。分组的触摸传感器TS可以布置在触摸面板110B的第一区域R1-1中。
在第一实施例中，触摸面板110B中的第一区域R1-1的触摸传感器TS可以执行接近感测功能，并且除了第一区域R1-1之外的其余区域的每个触摸传感器TS可以是浮置的，可以连接到触摸感测接收器以感测触摸输入，可以连接到接地源，可以连接到用于提供不同于接地电压的预定电压的电压源，或者可以连接到缓冲器。
在第二实施例中，触摸面板110B中的第一区域R1-1的触摸传感器TS可以执行接近感测功能，围绕第一区域R1-1的第二区域R1-2的每个触摸传感器TS可以连接到缓冲器，并且除了第一区域R1-1和第二区域R1-2之外的其余区域的每个触摸传感器TS可以是浮置的，可以连接到触摸感测接收器以感测触摸输入，可以连接到接地源，可以连接到用于提供不同于接地电压的预定电压的电压源，或者可以连接到缓冲器。
开关单元可以自由地形成分组的触摸传感器TS的形状、区域、位置和状态。例如，开关单元可以以圆形、椭圆形、多边形、环形等形成分组的触摸传感器TS的形状。
如图12所示，分组的触摸传感器TS可以布置在触摸面板110B的第一区域R1-1中。根据实施例，在触摸面板110B中，可以根据开关单元的控制确定围绕第一区域R1-1的第二区域R1-2以及除第一区域R1-1和第二区域R1-2之外的其余区域。
第二区域R1-2中包括的每个触摸传感器TS可以连接到输出参考电压的缓冲器BF。从第二区域R1-2的触摸传感器TS辐射的电场可以增强从第一区域R1-1的触摸传感器TS辐射的电场的平直度。
例如，从第二区域R1-2的触摸传感器TS辐射的电场用于保护从第一区域R1-1的触摸传感器TS辐射的电场。因此，第二区域R1-2可以是用于第一区域R1-1的触摸传感器TS的屏蔽区域。
一起参考图12和图13A，当触摸控制器200A扫描第四列C4时，第四列C4中布置的所有触摸传感器TS1至TS32可以处于浮置状态。在这种情况下，可以关断第四多路复用器MUX4中包括的子多路复用器SUB1至SUB32中的每一个的所有开关。
一起参考图12和图13B，当触摸控制器200A扫描第五列C5时，第五列C5和第一行R1彼此交叉的区域中设置的第一触摸传感器TS1可以处于浮置状态。在这种情况下，可以关断第五多路复用器MUX5包括的子多路复用器SUB1至SUB32中的连接到第一触摸传感器TS1的第一子多路复用器SUB1中的所有开关。
第五列C5和第二至第七行R2至R7彼此交叉的区域中布置的触摸传感器TS2至TS7可以保护从第一区域R1-1的触摸传感器TS辐射的电场。在这种情况下，在第二至第七子多路复用器SUB2至SUB7中的每一个包括的开关中，用于控制第二至第七触摸传感器TS2至TS7的每一个与缓冲器BF之间的连接的开关可以被导通。因此，与第二至第七子多路复用器SUB2至SUB7连接的触摸传感器TS2至TS7可以连接到缓冲器BF。
第五列C5中布置的其余触摸传感器TS8至TS32可以处于浮置状态。在这种情况下，其余子多路复用器SUB8至SUB32中的每一个中包括的所有开关可以被关断。
一起参考图12和图13C，当触摸控制器200A扫描第六列C6时，第六列C6和第一行R1彼此交叉的区域中设置的第一触摸传感器TS1可以处于浮置状态。在这种情况下，可以关断第六多路复用器MUX6中包括的子多路复用器SUB1至SUB32中的连接到第一触摸传感器TS1的第一子多路复用器SUB1中的所有开关。
第六列C6与第二行R2和第七行R7彼此交叉的区域中布置的第二触摸传感器TS2和第七触摸传感器TS7可以保护从第一区域R1-1的触摸传感器TS辐射的电场。在这种情况下，在第二和第七子多路复用器SUB2和SUB7的每一个中包括的开关中，用于控制第二触摸传感器TS2和第七触摸传感器TS7中的每一个与缓冲器BF之间的连接的开关可以被导通。因此，与第二和第七子多路复用器SUB2和SUB7连接的触摸传感器TS2和TS7可以连接到缓冲器BF。
可以将第六列C6和第三行R3至第六行R6彼此交叉的区域中布置的第三触摸传感器TS3至第六触摸传感器TS6进行分组以执行接近感测功能。在这种情况下，在第三至第六子多路复用器SUB3至SUB6的每一个中包括的开关中，用于控制第三至第六触摸传感器TS3至TS6的每一个与接近感测接收器PRX之间的连接的开关可以被导通。因此，与第三至第六子多路复用器SUB3至SUB6连接的触摸传感器TS3至TS6可以被电连接并分组，并且分组的触摸传感器TS3至TS6可以共同连接到接近感测接收器PRX。
第六列C6中布置的其余触摸传感器TS8至TS32可以处于浮置状态。在这种情况下，其余子多路复用器SUB8至SUB32中包括的所有开关可以被关断。
图14A至图14G是示出了根据实施例的触摸感测系统的接近感测操作的示图。参考图14A，触摸面板110C可以包括第一区域R2-1、第二区域R2-2以及除第一区域R2-1和第二区域R2-2之外的其余区域。第一区域R2-1可以执行接近感测功能，并且第二区域R2-2可以是用于第一区域R2-1的触摸传感器TS的屏蔽区域。其余区域中的每个触摸传感器TS可以是浮置的，可以连接到触摸感测接收器以感测触摸输入，可以连接到接地源，可以连接到用于提供不同于接地电压的预定电压的电压源，或者可以连接到缓冲器。
触摸面板110C可以通过排除第二区域R2-2的角部的触摸传感器TS来防止第二区域R2-2的电磁干扰(EMI)。
参考图14B，触摸面板110D可以包括第一区域R3-1、第二区域R3-2、第三区域R3-3以及除了第一区域R3-1、第二区域R3-2和第三区域R3-3之外的其余区域。第二区域R3-2可以执行接近感测功能，并且第一区域R3-1和第三区域R3-3可以是用于第二区域R3-2的触摸传感器TS的屏蔽区域。其余区域的每个触摸传感器TS可以是浮置的，可以连接到触摸感测接收器以感测触摸输入，可以连接到接地源，可以连接到用于提供不同于接地电压的预定电压的电压源，或者可以连接到缓冲器。
触摸面板110D还可以通过实现以环形执行接近感测功能的触摸传感器TS来提高接近感测的灵敏度。
参考图14C，可以将用于执行接近感测功能的第一区域R4-1和用于第一区域R4-1中包括的触摸传感器TS的屏蔽区域的第二区域R4-2定位在触摸面板110E的下端部分。
参考图14D，触摸面板110F可以包括用于执行接近感测功能的第一区域R5-1、可以是用于第一区域R5-1中包括的触摸传感器TS的屏蔽区域的第二区域R5-2、用于执行接近感测功能的第三区域R6-1以及可以是用于第三区域R6-1中包括的触摸传感器TS的屏蔽区域的第四区域R6-2。
从第一区域R5-1输出的感测信号与从第三区域R6-1输出的感测信号之间的偏差可以用于通过将在触摸面板110F中执行接近感测功能的第一区域R5-1和第三区域R6-1布置在触摸面板110F的左侧和右侧来去除感测信号的噪声。
参考图14E，触摸面板110G可以包括用于执行接近感测功能的第一区域R7-1、可以是用于第一区域R7-1中包括的触摸传感器TS的屏蔽区域的第二区域R7-2、用于执行接近感测功能的第三区域R8-1以及可以是用于第三区域R8-1中包括的触摸传感器TS的屏蔽区域的第四区域R8-2。
在触摸面板110G中用于执行接近感测功能的第一区域R7-1和第三区域R8-1可以布置在触摸面板110G的上侧和下侧二者。
参考图14F，触摸面板110H可以包括用于执行接近感测功能的第一区域R9-1、可以是用于第一区域R9-1中包括的触摸传感器TS的屏蔽区域的第二区域R9-2、用于执行接近感测功能的第三区域R10-1以及可以是用于第三区域R10-1中包括的触摸传感器TS的屏蔽区域的第四区域R10-2。
在触摸面板110H中用于执行接近感测功能的第一区域R9-1可以设置在触摸面板110H的右上侧，并且第三区域R10-1可以设置在触摸面板110H的左下侧。
参考图14G，触摸面板110I可以包括用于执行接近感测功能的第一区域R11-1、可以是用于第一区域R11-1中包括的触摸传感器TS的屏蔽区域的第二区域R11-2、用于执行接近感测功能的第三区域R12-1以及可以是用于第三区域R12-1中包括的触摸传感器TS的屏蔽区域的第四区域R12-2。
在触摸面板110I中用于执行接近感测功能的第一区域R11-1可以设置在触摸面板110I的左上侧，并且第三区域R12-1可以设置在触摸面板110I的右下侧。
图15是示出了根据实施例的操作显示系统的方法的流程图，并且图16A至图16D是示出了根据实施例的操作显示系统的方法的视图。一起参考图15及图16A至图16D，可以激活在显示系统中用于显示图像并感测对象的触摸输入的触摸模式(S110)。
如图16A所示，当接收到来电时，在S110中激活触摸模式，可以在触摸显示面板100上显示应答按钮111和结束按钮113，但是本公开不限于此。当用户点击(或触摸)应答按钮111以应答来电时(S120)，显示系统可以激活触摸模式和接近模式(S130)。
接近模式可以是用于感测到对象的接近的模式。如图16B所示，在接近模式下可以在触摸显示面板100上显示结束按钮113，但是本公开不限于此。在接近模式下，显示系统可以将显示面板中包括的触摸传感器中的彼此相邻的至少两个触摸传感器电连接并分组。显示系统可以将分组的触摸传感器连接到接近感测接收器。因此，分组的触摸传感器可以感测到对象的接近。
当在S130中激活触摸模式和接近模式时，显示系统可以确定对象是否存在于预定距离内(S140)。在S140中，当显示系统感测到预定距离内的对象时，显示系统可以将触摸模式去激活并且可以仅激活接近模式(S150)。因为在显示系统中仅激活接近模式，所以如图16C所示，当用户继续通话时，显示系统可以不显示图像信息。在触摸显示面板100中分组的触摸传感器115可以感测到对象的接近。
在用户继续呼叫的同时，显示系统可以确定是否可以在预定距离内感测到对象(S160)。在S160中当显示系统未在预定距离内感测到对象时，显示系统可以再次激活触摸模式和接近模式(S130)。
在S140中当显示系统未在预定距离内感测到对象时(在S140中为“否”)，并且用户点击(或触摸)图16B的结束按钮113以结束通话(S180)，可以仅激活触摸模式(S110)。如图16D所示，可以在显示面板100上显示呼叫按钮112和消息按钮117，但是本公开不限于此。
当在S130中激活触摸模式和接近模式时，当显示系统未在预定距离内感测到对象时(S140)，并且用户未点击(或触摸)结束按钮以结束通话(S180)，显示系统可以继续激活触摸模式和接近模式。
图17是示出了根据实施例的配备有触摸感测设备的显示系统的视图。图17是示出了根据示例实施例的集成了触摸感测设备和显示面板的显示系统的结构的视图。如图17所示，显示系统10B可以包括窗口玻璃400、显示面板110B和偏振板500。
特别地，根据实施例，触摸感测设备可以通过在显示面板110B的上板上对透明电极进行图案化来与显示面板110B一体而形成，而不是形成在单独的玻璃基板上。此外，触摸感测设备的开关单元120B可以一体地形成在显示面板110B上。
当以这种方式生产显示面板110B时，触摸控制器和显示驱动电路可以集成在半导体芯片200B中。当触摸控制器和显示驱动电路被集成在单个半导体芯片200B中时，半导体芯片200B可以包括与触摸数据有关的第一焊盘以及与图像和灰度数据有关的第二焊盘。半导体芯片200B可以通过导线600连接到显示面板110B上的触摸感测设备，并且集成在半导体芯片200B中的触摸控制器可以通过导线600连接到开关单元120B。
集成在半导体芯片200B中的触摸控制器可以被设计为通过开关单元120B连接到触摸传感器，以减少半导体芯片200B的焊盘的数量。
根据实施例，触摸面板中包括的多个触摸传感器可以被分组并且彼此电连接，以执行用于感测对象的接近的接近感测。因此，根据实施例，可以实现全屏显示。
虽然以上已经示出并描述了示例实施例，但是本领域技术人员将清楚的是，在不脱离由所附权利要求限定的范围的情况下，可以进行修改和改变。

Claims (20)

1.一种触摸感测系统，包括：
触摸面板，包括沿着行方向和与所述行方向交叉的列方向以网格布置的触摸传感器；
触摸控制器，包括至少一个发送电路和至少一个接收电路，所述至少一个发送电路被配置为向所述触摸传感器发送输出电压信号，以及所述至少一个接收电路被配置为检测来自所述触摸传感器的输入电压信号；
开关电路，被配置为根据操作模式将所述触摸传感器中的每一个选择性地连接到所述至少一个发送电路和所述至少一个接收电路；以及
多条布线，被配置为将所述触摸传感器中的每一个电连接到所述开关电路，
其中，所述开关电路还被配置为：
在感测对象的触摸的触摸模式下，将所述触摸传感器中的每一个连接到所述至少一个接收电路，以及
在感测对象的接近的接近模式下，将所述触摸传感器的第一部分连接到所述至少一个接收电路，并且将所述触摸传感器的第二部分连接到所述至少一个发送电路。
2.根据权利要求1所述的触摸感测系统，其中，所述开关电路包括多个第一选择电路，
其中，布置在所述行方向上的对应位置处的所述触摸传感器中的每一个连接到所述多个第一选择电路中的对应第一选择电路，以及
其中，所述触摸传感器中的每一个被配置为向所述触摸控制器输出指示所述对象的触摸或接近的感测信号。
3.根据权利要求2所述的触摸感测系统，其中，所述多个第一选择电路中的每一个包括多个第二选择电路，
其中，所述触摸传感器中的每一个连接到所述多个第二选择电路中的对应第二选择电路，以及
其中，所述多个第二选择电路被配置为单独地控制所述触摸传感器中的对应触摸传感器的布线。
4.根据权利要求3所述的触摸感测系统，其中，所述开关电路还被配置为将所述触摸面板中包括的所述触摸传感器分组为第一组和第二组。
5.根据权利要求4所述的触摸感测系统，其中，所述多个第二选择电路中的每一个包括第一开关和第二开关，
其中，所述多个第二选择电路中的每一个被配置为基于所述对应触摸传感器包括在所述第一组中，将所述第一开关连接到所述至少一个接收电路，以及
其中，所述多个第二选择电路中的每一个被配置为基于所述对应触摸传感器包括在所述第二组中，关断所述第一开关和所述第二开关。
6.根据权利要求5所述的触摸感测系统，其中，所述开关电路还被配置为将所述触摸面板中包括的所述触摸传感器分组为所述第一组、所述第二组和第三组，以及
其中，所述第三组的触摸传感器是设置在所述第一组的触摸传感器周围的触摸传感器。
7.根据权利要求6所述的触摸感测系统，其中，所述多个第二选择电路中的每一个还包括第三开关，
其中，所述多个第二选择电路中的每一个被配置为基于所述对应触摸传感器包括在所述第三组中，将所述第三开关连接到缓冲器的输出电压，以及
其中，所述缓冲器的所述输出电压等于所述至少一个接收电路的输入电压。
8.根据权利要求7所述的触摸感测系统，其中，所述多个第二选择电路中的每一个被配置为基于所述对应触摸传感器包括在所述第二组中，关断所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关。
9.根据权利要求4所述的触摸感测系统，其中，所述多个第二选择电路中的每一个包括第一开关和第二开关，
其中，所述多个第二选择电路中的每一个被配置为基于所述对应触摸传感器包括在所述第二组中，经由所述第一开关和所述第二开关两者将所述对应触摸传感器连接到接地电压。
10.一种触摸感测系统，包括：
触摸面板，包括沿着行方向和与所述行方向交叉的列方向以网格布置的触摸传感器；以及
触摸控制器，被配置为将所述触摸传感器中的彼此相邻的至少两个触摸传感器电连接，并且将所述至少两个触摸传感器连接到接近感测接收器，
其中，所述接近感测接收器被配置为使用所述至少两个触摸传感器来感测对象的接近。
11.根据权利要求10所述的触摸感测系统，其中，所述至少两个触摸传感器被布置在所述触摸面板的第一区域中，并且所述触摸控制器被配置为使与所述第一区域不重叠的第二区域中的触摸传感器浮置。
12.根据权利要求10所述的触摸感测系统，其中，所述至少两个触摸传感器被布置在所述触摸面板的第一区域中，
其中，所述触摸控制器还被配置为将与所述第一区域不重叠的第二区域中的所述触摸传感器中的每一个连接到多个触摸感测接收器中的对应触摸感测接收器，以及
其中，所述多个触摸感测接收器被配置为使用所述第二区域中的所述触摸传感器来感测对象的触摸。
13.根据权利要求10所述的触摸感测系统，其中，所述至少两个触摸传感器设置在所述触摸面板的第一区域中，以及
其中，所述触摸控制器还被配置为向所述触摸面板的与所述第一区域不重叠的第二区域中的所述触摸传感器中的每一个提供接地电压。
14.根据权利要求10所述的触摸感测系统，其中，所述至少两个触摸传感器设置在所述触摸面板的第一区域中，以及
其中，所述触摸控制器还被配置为向所述触摸面板的与所述第一区域不重叠的第二区域中的所述触摸传感器中的每一个提供与接地电压不同的预定电压。
15.根据权利要求10所述的触摸感测系统，其中，所述接近感测接收器包括与所述至少两个触摸传感器电连接的第一输入端子和接收参考电压的第二输入端子，
其中，所述至少两个触摸传感器设置在所述触摸面板的第一区域中，以及
其中，所述触摸控制器被配置为将所述参考电压提供给所述触摸面板的与所述第一区域不重叠的第二区域中的所述触摸传感器。
16.根据权利要求10所述的触摸感测系统，其中，所述至少两个触摸传感器设置在所述触摸面板的第一区域中，
其中，所述触摸控制器还被配置为识别所述触摸面板的围绕所述第一区域的第二区域以及所述触摸面板的与所述第一区域和所述第二区域不重叠的第三区域，以及
其中，所述第二区域中的所述触摸传感器为所述第一区域中的所述触摸传感器提供屏蔽区域，并且所述第三区域中的触摸传感器处于浮置状态。
17.一种显示系统，包括：
显示面板，包括沿着行方向和与所述行方向交叉的列方向以网格布置的触摸传感器；以及
控制器，被配置为控制所述显示面板在触摸模式下使用所述触摸传感器来感测对象的触摸并且在接近模式下使用所述触摸传感器的一部分来感测所述对象的接近，
其中，所述控制器还被配置为基于发生第一事件来控制所述显示面板以选择性地激活所述触摸模式和所述接近模式。
18.根据权利要求17所述的显示系统，其中，所述控制器还被配置为控制所述显示面板，使得基于在所述触摸模式和所述接近模式激活时在预定距离内感测到所述对象，将所述触摸模式去激活并且仅激活所述接近模式。
19.根据权利要求18所述的显示系统，其中，所述控制器还被配置为控制所述显示面板，使得基于在所述触摸模式和所述接近模式激活时在所述预定距离内未感测到所述对象并且发生第二事件，将所述接近模式去激活并且仅激活触摸模式。
20.根据权利要求18所述的显示系统，其中，所述控制器还被配置为控制所述显示面板，使得基于在仅所述接近模式激活时在所述预定距离内未感测到所述对象，激活所述触摸模式和所述接近模式。
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