CN114721539A - 触摸控制器、包括其的触摸感测设备及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

一种触摸感测设备可以包括：触摸传感器阵列，该触摸传感器阵列包括至少一个信标驱动部分和至少一个补偿部分，该至少一个信标驱动部分包括多个第一触摸电极，该至少一个补偿部分包括多个第二触摸电极；以及触摸控制器，通过至少一个第一驱动信道和至少一个第二驱动信道连接到触摸传感器阵列，触摸控制器被配置为在用于与有源笔通信的第一上行链路时段期间，向至少一个第一驱动信道提供至少一个信标信号，以及向至少一个第二驱动信道提供至少一个补偿信号，该至少一个补偿信号是该至少一个信标信号的反相信号。

Description

触摸控制器、包括其的触摸感测设备及其操作方法
相关申请的交叉引用
本美国非临时申请基于2021年1月5日在韩国知识产权局提交的第10-2021-0001058号韩国专利申请并主张其优先权，该专利申请的披露全部通过引用并入本文。
技术领域
本发明概念的各种示例实施例涉及触摸感测设备，更具体地，涉及能够与有源笔通信的触摸控制器、包括触摸控制器的触摸感测设备、包括触摸控制器的系统和/或操作触摸控制器的方法。
背景技术
触摸屏可以包括用于显示图像的显示面板和用于感测触摸的触摸面板。随着触摸屏厚度变得超薄，显示面板和触摸面板之间的距离减小，显示面板和触摸面板之间的寄生电容可能增加。寄生电容可引起可观察到的噪声，并且结果是，显示在显示面板上的图像的图像质量可能降低和/或劣化。具体地，在包括触摸屏的触摸屏设备和有源笔之间的通信的上行链路时段中，显示面板可以随着上行链路信号被施加到包括在触摸面板中的触摸电极而闪烁。
发明内容
根据本发明概念的至少一个示例实施例，提供了一种触摸感测设备，包括：触摸传感器阵列，该触摸传感器阵列包括至少一个信标驱动部分(beacon driving section)和至少一个补偿部分，该至少一个信标驱动部分包括多个第一触摸电极，并且该至少一个补偿部分包括多个第二触摸电极；以及触摸控制器，通过至少一个第一驱动信道和至少一个第二驱动信道连接到触摸传感器阵列，并且触摸控制器被配置为在用于与有源笔通信的第一上行链路时段期间，向至少一个第一驱动信道提供至少一个信标信号，并且向至少一个第二驱动信道提供至少一个补偿信号，该至少一个补偿信号是该至少一个信标信号的反相信号。
根据本发明概念的至少一个示例实施例，提供了一种被配置为驱动触摸传感器阵列的触摸控制器，该触摸控制器包括：驱动电路，该驱动电路包括分别连接到多个驱动信道的多个发送器，该多个驱动信道包括彼此平行的至少一个第一驱动信道和至少一个第二驱动信道；以及至少一个触摸处理器，被配置为在用于在触摸控制器和有源笔之间通信的第一上行链路时段期间，控制驱动电路向至少一个第一驱动信道提供至少一个信标信号并且向该至少一个第二驱动信道提供至少一个补偿信号，该至少一个补偿信号是该至少一个信标信号的反相信号，并且该至少一个信标信号和该至少一个补偿信号具有相同的幅度。
根据本发明概念的至少一个示例实施例，提供了一种操作触摸控制器用于驱动触摸屏的方法，该触摸屏包括触摸传感器阵列，该方法包括：在第一上行链路时段期间向连接到触摸传感器阵列的至少一个第一驱动信道提供至少一个信标信号用于与有源笔通信；在第一上行链路时段期间，向连接到触摸传感器阵列的至少一个第二驱动信道提供至少一个补偿信号，该至少一个第二驱动信道与该至少一个第一驱动信道平行，该至少一个补偿信号与该至少一个信标信号反相；在第二上行链路时段期间向该至少一个第一驱动信道提供至少一个补偿信号；以及该至少一个信标信号和该至少一个补偿信号具有相同的幅度。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解本发明概念的各种示例实施例，其中：
图1是示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的触摸屏设备的框图；
图2是根据本发明概念的至少一个示例实施例更详细地示出图1的触摸面板和触摸控制器的图；
图3是更详细地示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的图1的触摸屏的图；
图4是示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的图1的触摸屏的电路图；
图5是示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的触摸感测设备和有源笔之间的通信的概念图；
图6是示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的触摸感测设备和有源笔之间的通信的时序图；
图7是示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的触摸感测设备的笔感测模式的流程图；
图8是示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的触摸感测设备的驱动操作的图；
图9到14是示出根据本发明概念的一些实施例的在发现模式下驱动触摸面板的方法的图。
图15是示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的在配对模式下驱动触摸面板的方法的图；
图16是示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的在悬停模式和/或墨水模式(ink mode)下驱动触摸面板的方法的图；
图17是示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的在悬停模式和/或墨水模式下驱动触摸面板的方法的图；
图18是示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的在悬停模式和/或墨水模式下驱动触摸面板的方法的图；
图19和20是分别示出根据本发明概念的一些示例实施例的驱动触摸面板的方法的图；
图21是示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的触摸屏设备的图；
图22是示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的驱动触摸面板的方法的图；
图23是根据本发明概念的至少一个示例实施例的操作触摸控制器的方法的流程图；以及
图24是示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的触摸屏系统的框图。
具体实施方式
图1是示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的触摸屏设备1000的框图。触摸屏设备1000可以安装在各种电子设备上，也可以称为“触摸感测设备”，但不限于此。例如，触摸屏设备1000可以安装在如个人计算机(PC)、笔记本电脑、平板电脑、电子阅读器、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、移动终端、智能手机、可穿戴设备、物联网(IoT)设备、冰箱、导航设备、虚拟现实和/或增强现实设备等的电子设备上，但示例实施例不限于此。此外，触摸屏设备1000可以安装在被提供作为车辆、家具、制造设施、门和/或各种测量设备等的组件的电子设备上。
参考图1，触摸屏设备1000可以包括触摸屏100和/或用于驱动触摸屏100的触摸屏驱动电路200，但不限于此。触摸屏100可以包括触摸面板110和/或显示面板120等，并可以提供触摸感测(例如，检测、测量等)功能和显示功能等。触摸屏驱动电路200可以包括触摸控制器210和/或显示驱动电路220等，但不限于此。尽管图1示出触摸屏设备1000包括主机300，但是本发明概念的示例实施例不限于此，并且例如，主机300可以与触摸屏设备1000分开实现等。
触摸屏100可以显示图像和/或接收用户的触摸输入等。触摸屏100可以用作电子设备的输入/输出设备。在至少一个示例实施例中，触摸屏100还可以包括例如指纹传感器，并且触摸屏设备1000可以执行指纹识别功能等。
触摸面板110可以感测(例如，检测和/或测量等)触摸屏100上的触摸(或触摸输入)，并输出感测信号SSEN。然而，触摸不限于导电对象(例如，用户的手指、用户的手掌、触摸笔、手写笔、有源笔等)的直接接触在触摸屏100上，还可以包括导电对象靠近触摸屏100等。触摸面板110可以堆叠在显示面板120上，并且可以连接到显示面板120的前表面(例如，从其发射光信号的表面)。在至少一个示例实施例中，触摸面板110可以覆盖显示面板120的前表面，但示例实施例不限于此。
触摸面板110可以实现为具有触摸敏感表面的透明和/或半透明面板。另外，触摸面板110可以被实现为其中图案化透明(和/或半透明)电极的触摸传感器阵列。在本发明概念的一个或多个示例实施例中，触摸面板110可以称为“触摸传感器阵列”或“触摸感测层”，但不限于此。触摸面板110可以包括成行和成列布置的多个触摸电极。可以通过触摸电极输出根据各种触摸感测方法之一的感测信号SSEN。例如，触摸电极可以根据电容感测方法等分别输出感测信号SSEN。
在至少一个示例实施例中，触摸电极可以包括多个驱动电极、多个接收电极和/或多个感测电极，但示例实施例不限于此。例如，触摸面板110可以包括向其施加驱动信号STX的多个驱动电极和向其输出感测信号SSEN的多个接收电极，其中驱动电极可以在第一方向(例如，X轴方向或Y轴方向等)上延伸，并且多个感测电极可以在第二方向(例如，Y轴方向或X轴方向等)上延伸。驱动电极和感测电极可以彼此交叉(例如，对应)，并且可以在驱动电极和感测电极之间形成互电容。
在至少一个示例实施例中，触摸电极可以包括多个感测电极。例如，触摸面板110可以包括成行和成列布置的多个感测电极，并且可以能够在每个感测电极中形成电容。例如，可以在每个感测电极和接地(和/或触摸屏100中的导电层等)之间形成电容，并且该电容可以称为自电容，但不限于此。驱动信号STX可以被施加到每个感测电极，并且可以从每个感测电极输出感测信号SSEN。换句话说，每个感测电极可以用作驱动电极和接收电极等。
可以通过驱动电极施加驱动信号STX，并且可以基于驱动信号STX生成表示与感测电极相关联的电容(例如，互电容和/或自电容)的感测信号SSEN，并且可以通过接收电极输出感测信号SSEN。当如人的手指和/或有源笔等的导电对象接触电极和/或接近电极时，对应于被接触电极的电容改变，并且从触摸面板110输出的感测信号SSEN可以根据和/或基于改变的电容而改变。例如，感测信号SSEN的电平(例如，电压电平)可以相对于触摸发生之前的感测信号SSEN的电平增加和/或减少等。
显示面板120可以包括多个栅极线、多个源极线和多个像素，这些像素分别成行和成列布置在栅极线与源极线相交的点处，但不限于此。这样，显示面板120可以包括“像素阵列”和/或包括像素的“显示层”。像素可以基于通过源极线和栅极线接收的图像信号SIMG来显示图像。可以根据期望和/或设置的帧率更新图像，但不限于此。
显示面板120还可以包括位于显示层上的公共电极。公共电极可以在显示层和/或触摸传感器阵列之间，但不限于此。栅极线、源极线和/或像素等可以形成在显示层中。通常提供给显示面板120的像素的电压，例如，接地电压，可以被施加到公共电极。
显示面板120可以实现为发光二极管(LED)显示器、有机LED(OLED)显示器、有源矩阵OLED(AMOLED)显示器、液晶显示器(LCD)、电致变色显示器(ECD)、数字镜设备(DMD)、致动镜设备(AMD)、光栅光阀(GLV)、等离子显示面板之一(PDP)、电致发光显示器(ELD)、真空荧光显示器(VFD)和其他类型的平板或柔性面板，但示例实施例不限于此。
尽管图1示出了触摸面板110和显示面板120是分离的组件，但是本发明概念的示例实施例并不限于此。例如，触摸屏100可以实现为其中触摸面板110的电极和显示面板120的像素彼此结合的单元内型面板，和/或其中触摸面板110的电极布置在显示面板120上的单元内型面板等，但示例实施例不限于此。
触摸控制器210可以扫描(例如，驱动和感测)触摸面板110。触摸控制器210可以向触摸面板110(例如，触摸传感器阵列)提供驱动信号STX和/或从触摸面板110等接收基于驱动信号STX生成的感测信号SSEN。基于感测信号SSEN，触摸控制器210可确定触摸输入是否已发生以及与触摸输入发生的位置(例如，触摸坐标Txy)相对应和/或相关联的位置信息，并将触摸坐标Txy提供给主机300。在至少一个示例实施例中，触摸控制器210可以计算触摸压力(例如，与触摸手势相对应的力的大小等)，并将触摸压力(例如，触摸压力信息)与触摸坐标Txy一起提供给主机300。
在至少一个示例实施例中，在用于触摸屏设备1000和有源笔之间的通信的上行链路时段中，触摸控制器210可以向一个或多个第一驱动信道(例如，图8的CH1等)发送作为正相位信号的信标信号(例如，第一相位信号等)以及向一个或多个第二驱动信道(例如，图8的CH2等)提供作为信标信号的反相信号(例如，反相第一相位信号和/或第二相位信号等)的补偿信号，但示例实施例不限于此。这里，信标信号和补偿信号可以具有相同的振幅，但不限于此。就此而言，触摸控制器210可以分别向第一和第二驱动信道提供信标信号和补偿信号，从而根据和/或基于平衡驱动方案(其中通过触摸传感器阵列和公共电极之间的电容耦合引入公共电极的噪声电荷被减少和/或消除)驱动触摸传感器阵列。稍后将参考图8给出其示例实施例的更详细描述。
在至少一个示例实施例中，第一驱动信道和第二驱动信道可以彼此平行，但示例实施例不限于此。在至少一个示例实施例中，触摸面板110可以包括触摸传感器阵列，并且触摸传感器阵列可以包括包括向其施加信标信号的第一触摸电极(例如，多个第一触摸电极等)的至少一个信标驱动部分和包括向其施加补偿信号的第二触摸电极(例如，多个第二触摸电极等)的至少一个补偿部分。例如，触摸传感器阵列中的多行可以被分为至少一个信标驱动部分和至少一个补偿部分，但不限于此。稍后将参考图12给出其示例实施例的更详细描述。例如，触摸传感器阵列中的多列可以被分为至少一个信标驱动部分和至少一个补偿部分，但不限于此。稍后将参考图13给出其示例实施例的更详细描述。
在至少一个示例实施例中，至少一个补偿部分可以包括彼此分开的至少一个第一补偿部分和第二补偿部分，并且至少一个信标驱动部分可以位于第一补偿部分和第二补偿部分之间，但是示例实施例不限于此，并且例如可以包括两个以上的补偿部分等。稍后将参考图10给出其示例实施例的更详细描述。在至少一个示例实施例中，至少一个补偿部分可以包括彼此分开的至少一个第一补偿部分和第二补偿部分，至少一个信标驱动部分可以包括彼此分开的至少一个第一信标驱动部分和第二信标驱动部分，并且第一补偿部分可以在第一信标驱动部分和第二信标驱动部分之间等，但是示例实施例不限于此。稍后将参考图14给出其示例实施例的更详细描述。
显示驱动电路220可以从主机300(例如，外部主机等)接收图像数据IDT，并根据和/或基于图像数据IDT驱动显示面板120在显示面板120上显示图像等，但不限于此。显示驱动电路220可以将图像数据IDT转换为作为模拟信号的图像信号SIMG，并分别将图像信号SIMG提供给显示面板120的对应像素。触摸控制器210和/或显示驱动电路220可以发送和/或接收同步信号和/或状态信息等，但示例实施例不限于此。
主机300可以执行针对触摸屏设备1000的整体控制操作。主机300可以生成与显示操作相关的数据，将数据提供给显示驱动电路220，从触摸控制器210接收指示是否发生了触摸、触摸坐标Txy和/或触摸压力(例如，强度)等的信息，和/或基于触摸坐标Txy和/或触摸压力(例如，强度)等执行至少一个控制操作。
在至少一个示例实施例中，主机300可以包括应用处理器(AP)，并且应用处理器可以实现为片上系统(SoC)，但示例实施例不限于此。SoC可以包括应用期望和/或预定标准总线协议的系统总线(未示出)，并且可以包括连接到系统总线的各种知识产权(IP)块。作为系统总线的标准协议，可以应用诸如高级RISC机器(ARM)的高级微控制器总线架构(AMBA)协议等各种类型的协议，但是示例实施例不限于此。
图2是根据本发明概念的至少一个示例实施例更详细地示出图1的触摸面板110和触摸控制器210的图。
参考图2，触摸面板110和触摸控制器210等可构成触摸感测设备，但示例实施例不限于此。触摸面板110可以包括多个驱动电极TE和多个接收电极RE(其可以称为多个触摸电极)、多个感测电极或多个感测单元。在至少一个示例实施例中，接收电极RE可以在第一方向(例如X轴方向)上延伸，并且驱动电极TE可以在第二方向(例如Y轴方向)上延伸，但不限于此。第一方向和第二方向是彼此正交的方向，并且接收电极RE和驱动电极TE可以彼此相交。可以在驱动电极TE和接收电极RE之间形成互电容CM。为了改善触摸感测特性(例如，触摸感测灵敏度)，多个触摸电极(例如，驱动电极TE和/或接收电极RE)的单元电极可以具有特定形状(例如，如图2所示的菱形形状)或图案，但是，本发明概念的示例实施例不限于此。
触摸控制器210可以包括驱动电路211、接收电路212和/或触摸处理器213等。根据至少一个示例实施例，驱动电路211、接收电路212和/或触摸处理器213等可以是处理电路，并且处理电路可以包括硬件，诸如处理器、处理器核心、逻辑电路、存储设备等；硬件/软件组合，诸如执行软件和/或执行任何指令集的至少一个处理器核心等；或其组合，但示例实施例不限于此。例如，处理电路更具体地可以包括但不限于现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑单元、专用集成电路(ASIC)、片上系统(SoC)等。驱动电路211可以包括多个发送器TX，发送器TX可以向驱动电极TE提供驱动信号STX。根据一些示例实施例，驱动电路211还可以包括编码器，并且编码器可以与驱动电路211分开实现，但不限于此。接收电路212可以包括多个接收器RX，并且接收器RX可以从接收电极RE接收感测信号SSEN。根据一些示例实施例，接收电路212还可以包括解码器，并且解码器可以与接收电路212分开实现，但不限于此。
在至少一个示例实施例中，在用于触摸控制器210和有源笔之间通信的上行链路时段中，驱动信号STX可以包括信标信号和/或补偿信号等，并且发送器TX可以向驱动电极TE提供信标信号和/或补偿信号等。例如，从多个发送器TX中，提供信标信号的发送器TX的数量可以与提供补偿信号的发送器TX的数量相同和/或基本相同，但本发明概念的示例实施例不限于此。
感测信号SSEN可以表示驱动信号STX被施加到的驱动电极TE和接收感测信号SSEN的接收电极RE之间的互电容CM(例如，互电容值)。例如，当触摸发生在触摸面板110上的某个点时，该点处的互电容CM可能减小，并且与触摸发生之前的感测信号SSEN的电平相比，感测信号SSEN的电平可以减小或增大。接收器RX可以通过放大和模数转换接收的感测信号SSEN来生成多个感测值。
在至少一个示例实施例中，触摸面板110可以包括多个感测电极，每个感测电极作为驱动电极和感测电极工作。感测电极可以成行和成列布置，并且每个感测电极可以称为“点传感器”。为了向每个点传感器提供驱动信号并接收感测信号，发送器和接收器可以实现为单个组件。稍后将参考图21给出其示例实施例的更详细描述。
触摸处理器213可以控制触摸控制器210的整体操作，例如，可以控制驱动电路211和/或接收电路212的操作定时等。此外，触摸处理器214可以基于从接收电路212接收的多个感测值和/或多个触摸值确定是否发生了触摸、触摸的位置和/或触摸强度(例如，压力信息等)等，但不限于此。
图3是更详细地示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的图1的触摸屏100的图。
参考图3，触摸屏100可以包括基板SUB、显示层121、公共电极122和/或触摸面板110(或“触摸传感器阵列”)等，但不限于此，并且例如可以包括更多或更少数量的组成元件等。然而，本发明概念的示例实施例不限于此，并且触摸屏100还可以包括，例如，上述组件之间的其他层等。此外，例如，触摸屏100还可以包括触摸面板110上的顶部玻璃等。
基板SUB可以包括在第一方向(例如，X轴方向)和第二方向(例如，Y轴方向)上延伸的第一表面S1。显示层121、公共电极122和/或触摸面板110等可以在垂直于基板SUB的第一表面S1的方向(例如，Z轴d)上堆叠。如图3所示，公共电极122可以位于显示层121和触摸面板110之间，但不限于此。可以在触摸面板110的多个电极(例如，驱动电极TE、接收电极RE和公共电极122)之间形成寄生电容(例如，CTX和CRX)，并且可以在公共电极122的源极线SL和栅极线GL以及显示层121等之间形成寄生电容(例如，CS和CG)。
图4是示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的图1的触摸屏100的电路图。
同时参考图2至图4，可以在触摸面板110的驱动电极TE和接收电极RE之间形成互电容CM，但示例实施例不限于此。可以在显示面板120的公共电极122、驱动电极TE和接收电极RE等之间形成寄生电容CTX和CRX。可以在公共电极122和源极线SL之间形成寄生电容CS，但不限于此。
像素PX可以包括选择晶体管TS、驱动晶体管TD、数据电容器CDT和/或有机发光二极管(OLED)等，但示例实施例不限于此。选择晶体管TS的第一端可以连接到源极线SL，选择晶体管TS的第二端可以连接到驱动晶体管TD的栅极端子。选择晶体管TS的栅极端子可以连接到栅极线GL。第一电源电压ELVDD可以施加到驱动晶体管TD的第一端，驱动晶体管TD的第二端可以连接到OLED的阳极。数据电容器CDT可以连接到驱动晶体管TD的第一端和栅极端子。
OLED的阴极可以连接到公共电极122，并且第二电源电压ELVSS可以施加到公共电极122。在一些示例实施例中，公共电极122也可以称为“阴极”.第二电源电压ELVSS的电压电平低于第一电源电压ELVDD的电压电平。例如，第二电源电压ELVSS可以是接地电压。公共电极122可以包括电阻组件，例如寄生电阻RCOM，但不限于此。
在至少一个示例实施例中，可以在触摸面板110和公共电极122等之间提供薄膜封装(TFE)。此时，TFE可以实现为厚度例如小于10μm的超薄薄膜，但不限于此。因此，触摸面板110的驱动电极TE、接收电极RE和公共电极122之间的寄生电容CTX和CRX可能非常大。此外，在施加到驱动电极TE的驱动信号STX的电压变化的情况下，噪声电荷可能流入公共电极122。
在这方面，在驱动信号STX的电压变化的情况下，噪声电荷可以通过寄生电容引起第二电源电压ELVSS的波动。OLED的输出亮度可能由于第二电源电压ELVSS的波动而波动，因此，可能发生闪烁现象，其导致用户可以观察和/或识别的OLED闪烁和/或屏幕抖动。
此外，当流入公共电极122的噪声电荷被施加到像素PX时，驱动晶体管TD的阈值电压可能会失真和/或流过OLED的电流可能会偏移到不期望的电平。在这种情况下，OLED的输出亮度可能会波动，从而导致发生用户可识别的闪烁现象和/或屏幕抖动。
图5是示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的触摸感测设备TSD和有源笔AP之间的通信的概念图。
参考图5，触摸感测设备TSD可以与有源笔AP进行双向通信。与仅向触摸感测设备TD提供触摸(例如，单向通信)的普通手写笔不同，有源笔AP可以从触摸感测设备TD接收信息和/或向触摸感测设备TD提供除触摸以外的信息等。为此，有源笔AP可以包括各种组件，例如，输入按钮、收发器、逻辑电路(例如，处理电路等)和/或存储器，但示例实施例不限于此。
从触摸感测设备TSD向有源笔AP提供的信号可以称为“上行链路信号”，并且从触摸感测设备TSD提供上行链路信号的时段可以称为“上行链路时段”。从有源笔AP向触摸感测设备TSD提供的信号可以称为“下行链路信号”，并且从有源笔AP提供下行链路信号的时段可以称为“下行链路时段”。
触摸感测设备TSD可以包括触摸面板110和/或触摸控制器210等。触摸控制器210生成用于与有源笔AP通信的上行链路信号，并且生成的上行链路信号可以经由布置在触摸面板110上的多个触摸传感器通过电容耦合传输到有源笔AP，但不限于此。此外，有源笔AP生成用于与触摸控制器210通信的下行链路信号，并且生成的下行链路信号可以经由布置在触摸面板110上的触摸传感器等通过电容耦合传输到触摸控制器210。
图6是示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的触摸感测设备TSD和有源笔AP之间的通信的时序图。具体地，图6的时序图示出了基于通用触针主动(USI)笔协议的通信作为用于有源笔AP的协议的示例。根据一些示例实施例，触摸感测设备TSD和有源笔AP可以统称为“USI系统”在下文中，将主要参考USI笔协议来描述本发明概念的示例实施例，但示例实施例不限于此，并且例如，本发明概念的其他示例实施例也可以被应用其他协议，例如，微软笔协议(MPP)等。
同时参考图5和图6，触摸控制器210和有源笔AP可以逐帧和/或逐分组通信，并且第一帧FR1可以包括上行链路时段61和下行链路时段62，但不限于此，并且例如，帧可以仅包括上行链路时段、仅下行链路时段和/或多个上行链路时段和/或下行链路时段等。此外，第一帧FR1之后的第二帧FR2可以包括上行链路时段63。尽管未示出，但第二帧FR2还可以包括上行链路时段63之后的下行链路时段。就此而言，触摸控制器210与有源笔AP之间的通信可以包括多个帧，每个帧可以包括上行链路时段和/或下行链路时段等，但不限于此。
在上行链路时段61中，触摸控制器210可以向有源笔AP发送至少一个信标信号作为上行链路信号，并且可以包括各种信息，例如，下行链路频率、有源笔配置信息等。在至少一个信标信号被正常(例如，成功)接收后，有源笔AP可以在下行链路时段62中将ACK信号发送到触摸感测设备TSD，并且可以从信标信号提取信息等。
此外，在下行链路时段62中，有源笔AP可以基于提取的信息向触摸感测设备TSD发送下行链路信号。就此而言，在从有源笔AP接收到ACK信号之后，触摸感测设备TSD可以从有源笔AP接收下行链路信号。例如，下行链路时段62可以包括N个时隙TS1到TSN。
图7是示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的触摸感测设备TSD的笔感测模式的流程图。
同时参考图5至图7，可以定义笔感测模式包括发现状态和/或发现模式DM、配对状态和/或配对模式PM、悬停状态和/或悬停模式HM以及墨水状态和/或墨水模式IM等，但是示例实施例不限于此。定义发现模式DM作为触摸控制器210发送信标信号以检查有源笔AP(和/或任何有源笔AP)是否靠近显示设备(例如，在显示设备的期望距离内)的状态。在发现模式DM中，触摸控制器210可以仅接收来自有源笔AP的ACK信号。当触摸控制器210在发现模式DM中感测到ACK信号时，触摸感测设备TSD进入配对模式PM。在配对模式PM中，触摸控制器210可以仅接收来自有源笔A的ACK信号。当ACK信号维持期望时段和/或配对过程完成时，例如，配对模式PM中达到8帧，但不限于此，其被定义为配对完成的状态。
配对完成后，取决于是否接收到压力数据，触摸感测设备TSD切换到墨水模式IM和/或悬停模式HM。当触摸控制器210接收到压力数据时，它从配对模式PM切换到墨水模式IM。当触摸控制器210没有接收到压力数据时，它从配对模式PM切换到悬停模式HM。在墨水模式IM和悬停模式HM中，触摸控制器210和有源笔AP可以按照信标信号、ACK信号、位置信号和/或数据分组的顺序进行通信，但不限于此。
发现模式DM、配对模式PM、悬停模式HM和墨水模式IM都包括上行链路时段61，因此，触摸控制器210可以在所有发现模式DM、配对模式PM、悬停模式HM和/或墨水模式IM中生成上行链路信号，例如信标信号，但不限于此。就此而言，触摸控制器210可以向布置在触摸面板110上的多个触摸电极(例如，驱动电极)发送至少一个信标信号，用于与有源笔AP通信。
图8是示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的触摸屏设备1000的驱动操作的图。
参考图8，触摸屏设备1000可以包括触摸面板110、显示面板120、第一发送器TX_N和/或第二发送器TX_N+1等，但示例实施例不限于此，例如，可以具有更多或更少数量的组成元件。触摸面板110可以包括包括多个触摸电极(例如，第一触摸电极10和第二触摸电极TE_N+1等)的触摸传感器阵列。根据一些示例实施例，触摸面板110还可以包括多个发送器，诸如第一发送器TX_N和第二发送器TX_N+1等，其可以对应于例如包括在图2的驱动电路211中的发送器TX，但示例实施例不限于此。以上参考图2和4给出的描述也可以被施加到图8的至少一个示例实施例，并且将省略与这些相同的描述，但是示例实施例不限于此。
第一发送器TX_N可以通过第一驱动信道CH1向第一触摸电极TE_N提供至少一个信标信号BS，并且第二发送器TX_N+1可以通过第二驱动信道CH2向第二触摸电极TE_N+1提供补偿信号CS。就此而言，第一发送器TX+N和第二发送器TX_N+1可以分别提供信标信号BS和/或补偿信号CS作为驱动信号。例如，信标信号BS是正相位信号，而补偿信号CS是信标信号BS的反相信号，其中信标信号BS和补偿信号CS可以具有相同的幅度，但示例实施例不限于此。因此，第一发送器TX_N可以信标驱动第一触摸电极TE_N，并且第一驱动信道CH1可以称为“信标驱动正信道”。此外，第二发送器TX_N+1可以补偿驱动第二触摸电极TE_N+1，并且第二驱动信道CH2可以称为“补偿驱动负信道。”
在触摸屏设备1000和有源笔AP之间的通信的至少一个上行链路时段中，第一发送器TX_N和第二发送器TX_N+1可以通过第一驱动信道CH1和第二驱动信道CH2向第一触摸电极TE_N和/或第二触摸电极TE_N+1提供信标信号BS和/或补偿信号CS等。因此，在第一时间段内，通过第一触摸电极TE_N和公共电极122之间的寄生电容CTX_N从第一触摸电极TE_N施加到公共电极122的噪声电荷量可以是和/或变得与通过第二触摸电极TE_N+1和公共电极122之间的寄生电容CTX_N+1从公共电极122泄漏到第二触摸电极TE_N+1的噪声电荷量相同和/或基本相同。此外，在第一时间段之后的第二时间段期间，通过第一触摸电极TE_N和公共电极122之间的寄生电容C TX_N+1从公共电极122泄漏到第一触摸电极TE_N的噪声电荷量可以是和/或变得与通过第二触摸电极TE_N+1和公共电极122之间的寄生电容C TX_N+1从第二触摸电极TE_N+1施加到公共电极122的噪声电荷量相同和/或基本相同。
就此而言，通过分别向第一触摸电极TE_N和第二触摸电极TE_N+1提供具有相同幅度但相反相位的信标信号BS和补偿信号CS，可以通过噪声电荷的中和从公共电极122去除噪声电荷。换句话说，在公共电极122中，由于信标信号BS的噪声和由于补偿信号CS的噪声可以被偏移。因此，在上行链路时段中，由于引入公共电极122的噪声电荷可以减少、防止和/或抑制被施加到像素PX，因此可以防止和/或减少闪烁现象。
图9是示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的在发现模式下驱动触摸面板110的方法的图。
参考图9，触摸面板110可以包括包括多行和多列的触摸传感器阵列，但不限于此。每行可以包括布置在第一方向(例如，X方向)上的多个触摸电极，并且每列可以包括布置在第二方向(例如，Y方向)上的多个触摸电极等。例如，每行可以分别通过多个驱动信道接收驱动信号，并且驱动信号可以包括信标信号BS和/或补偿信号CS等。
在至少一个示例实施例中，触摸传感器阵列可以被分为多个部分，诸如第一到第三部分311、312和313等，但示例实施例不限于此。例如，包括在触摸面板110中的行可以被分为，例如，第一到第三部分311、312和313等。在第一上行链路时段T1中，信标信号BS可以通过触摸面板110被发送到有源笔AP。在第一上行链路时段T1之后的第二上行链路时段T2中，信标信号BS可以通过触摸面板110被发送到有源笔AP。
在第一上行链路时段T1中，第一部分311和第二部分312可以对应于信标驱动部分BDS，第三部分313可以对应于补偿部分CPS，但示例实施例不限于此。一个或多个部分，例如，对应于信标驱动部分BDS的第一部分311和第二部分312等可以包括施加信标信号BS的多个触摸电极，例如信标驱动电极BE。对应于补偿部分CPS的部分，例如第三部分313等，可以包括施加补偿信号CS的多个触摸电极，例如，补偿驱动电极CE。例如，在第一上行链路时段T1中，布置在第二方向(例如，Y方向)上的多个触摸电极可以浮动，但是本发明概念的示例实施例不限于此。
在第二上行链路时段T2中，作为示例，第一部分311可以对应于补偿部分CPS，第二部分312和第三部分313可以对应于信标驱动部分BDS，但示例实施例不限于此。对应于信标驱动部分BDS的第二部分312和第三部分313可以包括施加信标信号BS的多个触摸电极，例如信标驱动电极BE。对应于补偿部分CPS的第一部分311可以包括施加补偿信号CS的多个触摸电极，例如补偿驱动电极CE。例如，在第二上行链路时段T2中，布置在第二方向(例如，Y方向)上的多个触摸电极可以浮动，但是本发明概念的示例实施例不限于此。
根据至少一个示例实施例，在第一部分311和第三部分313之间的第二部分312的情况下，信标信号BS可以在第一上行链路时段T1和第二上行链路时段T2两者中被施加到触摸电极，但示例实施例不限于此。换句话说，信标信号BS可以在第一上行链路时段T1中被施加到第二部分312的触摸电极，并且信标信号BS也可以在第二上行链路时段T2中被施加到第二部分312的触摸电极。就此而言，通过在信标驱动期间将第二部分312用作重叠区域，在信标驱动部分BDS和补偿部分CPS之间的死区可以被移除。
图10是示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的在发现模式下驱动触摸面板110的方法的图。
参考图10，触摸面板110可以包括包括多行和多列的触摸传感器阵列，触摸传感器阵列可以被分为多个部分，并且这些部分可以根据时间段(和/或不同的时间段)进行更改。例如，在第一上行链路时段T1中，触摸传感器阵列中的行可以被分为第一到第三部分321、322和323，并且在第二上行链路时段T2和第三上行链路时段T3中，触摸传感器阵列中的行可以被分为第一部分324和第二部分325，但示例实施例不限于此。
如图10所示，在第一上行链路时段T1中，至少一个信标信号BS可以通过触摸面板110被发送到有源笔AP。在第一上行链路时段T1之后的第二上行链路时段T2中，至少一个信标信号BS可以通过触摸面板110被发送到有源笔AP。在第二上行链路时段T2之后的第三上行链路时段T3中，至少一个信标信号BS可以通过触摸面板110被发送到有源笔AP。
在第一上行链路时段T1中，第一部分321和第三部分323可以对应于补偿部分CPS，第二部分322可以对应于信标驱动部分BDS，但示例实施例不限于此。对应于信标驱动部分BDS的第二部分322可以包括施加了信标信号BS的多个触摸电极，例如，信标驱动电极BE。对应于补偿部分CPS的第一部分321和第三部分323可以包括施加了补偿信号CS的多个触摸电极，例如，补偿驱动电极CE。例如，在第一上行链路时段T1中，布置在第二方向(例如，Y方向)上的多个触摸电极可以浮动，但是本发明概念的示例实施例不限于此。
在第二上行链路时段T2中，第一部分324可以对应于信标驱动部分BDS，第二部分325可以对应于补偿部分CPS，但示例实施例不限于此。对应于信标驱动部分BDS的第一部分324可以包括施加了信标信号BS的多个触摸电极，例如，信标驱动电极BE。对应于补偿部分CPS的第二部分325可以包括施加了补偿信号CS的多个触摸电极，例如，补偿驱动电极CE。例如，在第二上行链路时段T2中，布置在第二方向(例如，Y方向)上的多个触摸电极可以浮动，但是本发明概念的示例实施例不限于此。
在第三上行链路时段T3中，第一部分324可以对应于补偿部分CPS，第二部分325可以对应于信标驱动部分BDS，但是示例实施例不限于此。对应于补偿部分CPS的第一部分324可以包括施加了补偿信号CS的多个触摸电极，例如，补偿驱动电极CE。对应于信标驱动部分BDS的第二部分325可以包括施加了信标信号BS的多个触摸电极，例如，信标驱动电极BE。例如，在第三上行链路时段T3中，布置在第二方向(例如，Y方向)上的多个触摸电极可以浮动，但是本发明概念的示例实施例不限于此。
根据至少一个示例实施例，在第二上行链路时段T2和第三上行链路时段T3中，信标驱动部分BDS和补偿部分CPS可以反相，但不限于此。在这种情况下，通过随时间的帧反转，可以减少和/或移除导致随时间的闪烁现象的至少一个因素。因此，可以进一步减少显示面板120中的闪烁现象。
图11是示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的在发现模式下驱动触摸面板110的方法的图。
参考图11，根据至少一个示例实施例，触摸面板110可以包括多个触摸电极，并且触摸电极的驱动方法可以随时间而改变。例如，在第一上行链路时段T1中，信标信号BS可以被施加到连接到在第一方向(例如，X方向)上延伸的驱动信道的多个触摸电极，并且连接到在第二方向(例如，Y方向)上延伸的驱动信道的多个触摸电极可浮动等。在第二上行链路时段T2中，补偿信号CS可以被施加到连接到在第一方向(例如，X方向)上延伸的驱动信道的触摸电极，并且连接到在第二方向(例如，Y方向)上延伸的驱动信道的触摸电极可浮动等。在第三上行链路时段T3中，信标信号BS可以被施加到连接到在第一方向(例如，X方向)上延伸的驱动信道的触摸电极，并且连接到在第二方向(例如，Y方向)上延伸的驱动信道的触摸电极可浮动等。
根据至少一个示例实施例，在第一到第三上行链路时段T1到T3中，信标信号和补偿信号可以交替地被施加到触摸电极，但示例实施例不限于此。就此而言，通过随时间的帧反转，可以减少和/或移除导致随时间的闪烁现象的至少一个因素。因此，可以进一步减少显示面板120中的闪烁现象。
图12是示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的在发现模式下驱动触摸面板110的方法的图。
参考图12，触摸面板110可以被分为在第二方向(例如，Y方向)上彼此相邻的第一部分331和第二部分332，但示例实施例不限于此。例如，触摸面板110可以包括包括多行和多列的触摸传感器阵列，并且这些行可以被分为第一部分331和第二部分332。例如，与触摸面板中包括的列相对应的触摸电极110可以浮动，但本发明概念的示例实施例不限于此。
在第一上行链路时段T1中，至少一个信标信号可以被施加到与包括在第一部分331中的行相对应的触摸电极以信标驱动(例如，使用信标信号驱动)触摸电极，并且至少一个补偿信号可以被施加到与包括在第二部分332中的行相对应的触摸电极以补偿驱动(例如，使用补偿信号的驱动)触摸电极。在第二上行链路时段T2中，至少一个补偿信号可以被施加到与第一部分331中包括的行相对应的触摸电极以补偿驱动触摸电极，并且至少一个信标信号可以被施加到与第二部分331中包括的行相对应的触摸电极以信标驱动触摸电极。在第三上行链路时段T3中，至少一个信标信号可以被施加到对应于第一部分331中包括的行的触摸电极以信标驱动触摸电极，并且至少一个补偿信号可以被施加到对应于第二部分332中包括的行的触摸电极以补偿驱动触摸电极。
图13是示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的在发现模式下驱动触摸面板110的方法的图。
参考图13，触摸面板110可以被分为在第一方向(例如，X方向)上彼此相邻的第一部分341和第二部分342，但示例实施例不限于此。例如，触摸面板110可以包括包括多行和多列的触摸传感器阵列，并且这些列可以被分为第一部分341和第二部分342等。例如，与触摸面板110中包括的行相对应的触摸电极可以浮动，但是本发明概念的示例实施例不限于此。
在第一上行链路时段T1中，至少一个信标信号可以被施加到与第一部分341中包括的列相对应的触摸电极以信标驱动触摸电极，并且至少一个补偿信号可以被施加到与第二部分342中包括的列相对应的触摸电极以补偿驱动触摸电极。在第二上行链路时段T2中，至少一个补偿信号可以被施加到与包括在第一部分341中的列相对应的触摸电极以补偿驱动触摸电极，并且至少一个信标信号可以被施加到与包括在第二部分342中的列相对应的触摸电极以信标驱动触摸电极。在第三上行链路时段T3中，至少一个信标信号可以被施加到与包括在第一部分341中的列相对应的触摸电极以信标驱动触摸电极，并且至少一个补偿信号可以被施加到与包括在第二部分342中的列相对应的触摸电极以补偿驱动触摸电极。
图14是示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的在发现模式下驱动触摸面板110的方法的图。
参考图14，触摸面板110可以被分为在第二方向(例如，Y方向)上彼此相邻的第一至第四部分351、352、353和354，但示例实施例不限于此。例如，触摸面板110可以包括包括多行和多列的触摸传感器阵列，并且这些行可以被分为第一到第四部分351、352、353和354等。例如，与触摸面板110中包括的列相对应的触摸电极可以浮动，但是本发明概念的示例实施例不限于此。
在第一上行链路时段T1中，至少一个信标信号可以被施加到与包括在第一部分351和第三部分353中的行相对应的触摸电极以信标驱动触摸电极，并且至少一个补偿信号可以被施加到与包括在第二部分352和第四部分354中的行相对应的触摸电极以补偿驱动触摸电极。在第二上行链路时段T2中，至少一个补偿信号可以被施加到与包括在第一部分351和第三部分353中的行相对应的触摸电极以补偿驱动触摸电极，并且至少一个信标信号可以被施加到与包括在第二部分352和第四部分354中的行相对应的触摸电极以信标驱动触摸电极。在第三上行链路时段T3中，至少一个信标信号可以被施加到与包括在第一部分351和第三部分353中的行相对应的触摸电极以信标驱动触摸电极，并且至少一个补偿信号可以被施加到与包括在第二部分352和第四部分354中的行相对应的触摸电极以补偿驱动触摸电极。
图15是示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的在配对模式下驱动触摸面板110的方法的图。
参考图15，当处于配对模式时，有源笔AP的位置可能由于有源笔AP的移动而改变。例如，有源笔AP可以从触摸面板110的中间区域移动到其下部区域等。因此，在第一上行链路时段T1中，施加了第一信标信号的信标驱动部分BDS可以对应于触摸面板110的中间区域，并且在第二上行链路时段T2中，施加了第二信标信号的信标驱动部分BDS可以被改变到触摸面板110的下部区域。在第一上行链路时段T1和第二上行链路时段T2中，可以向布置在除信标驱动部分BDS以外的部分中的触摸电极提供一个或多个补偿信号等。
图16是示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的在悬停模式和/或墨水模式下驱动触摸面板110的方法的图。
参考图16，有源笔AP可以位于触摸面板110的中心区域CR中，但不限于此。在悬停模式和/或墨水模式中，至少一个信标信号BS可以被施加到包括在其中心区域CR中的所有触摸电极，但示例实施例不限于此。根据至少一个示例实施例，第一驱动信道CH1和第二驱动信道CH2可以在第一方向(例如，X方向)上延伸，并且可以在第二方向(例如，Y方向)上彼此平行，而第三驱动信道CH3和第四驱动信道CH4可以在第二方向(例如，Y方向)上延伸，并且可以在第一方向(例如，X方向)上彼此平行，但是示例实施例不限于此。在至少一个示例实施例中，至少一个信标信号BS可以被施加到第一驱动信道CH1和第三驱动信道CH3，并且至少一个补偿信号CS可以被施加到第二驱动信道CH2和第四驱动信道CH4等。
图17是示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的在悬停模式和/或墨水模式下驱动触摸面板110的方法的图。
参考图17，有源笔AP可以位于触摸面板110的中心区域CR中，但不限于此。在悬停模式和/或墨水模式中，信标信号BS可以被施加到包括在其中心区域CR中的一些触摸电极等。根据至少一个示例实施例，第一驱动信道CH1和第二驱动信道CH2可以在第一方向(例如，X方向)上延伸并且可以在第二方向(例如，Y方向)上彼此平行，而第三驱动信道CH3可以在第二方向(例如，Y方向)上延伸并且可以在第一方向(例如，X方向)上彼此平行，但是示例实施例不限于此。在至少一个示例实施例中，至少一个信标信号BS可以被施加到第一驱动信道CH1，至少一个补偿信号CS可以被施加到第二驱动信道CH2，并且第三驱动信道CH3可以浮动等。
图18是示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的在悬停模式和/或墨水模式下驱动触摸面板110的方法的图。
参考图18，有源笔AP可以位于触摸面板110的中心区域CR中。在悬停模式和/或墨水模式中，至少一个信标信号BS可以被施加到包括在其中心区域CR中的一些触摸电极，但示例实施例不限于此。具体地，第一驱动信道CH1可以在第一方向(例如，X方向)上延伸，并且可以在第二方向(例如，Y方向)上彼此平行，而第三驱动信道CH3和第四驱动信道CH4可以在第二方向(例如，Y方向)上延伸并且可以在第一方向(例如，X方向)上彼此平行，但不限于此。在至少一个示例实施例中，至少一个信标信号BS可以被施加到第三驱动信道CH3，至少一个补偿信号CS可以被施加到第四驱动信道CH4，并且第一驱动信道CH1可以浮动等。
图19是示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的驱动触摸面板110的方法的图。
参考图19，可以通过使用“全信道驱动方法”来驱动触摸面板110，其中至少一个驱动信号被施加到连接到触摸面板110的所有信道，但示例实施例不限于此。具体地，根据全信道驱动方法，驱动信号可以被施加到在第一方向(例如，X方向)上延伸的行信道和在第二方向(例如，Y方向)上延伸的列信道。此时，至少一个信标信号BS可以被施加到一些行信道和一些列信道，并且至少一个补偿信号CS可以被施加到剩余行信道和剩余列信道。例如，行信道可以分别对应于第一信道和第二信道(例如，图18的CH1和CH2)，列信道可以分别对应于第三信道和第四信道(例如，图18的CH3和CH4)，但示例实施例不限于此。
例如，在第一帧的第一上行链路时段T1中，信标信号BS可以被施加到对应于第一区域R1的行信道和列信道，并且补偿信号CS可以被施加到剩余行信道和剩余列信道等。随后，在第二帧的第二上行链路时段T2中，信标信号BS可以被施加到对应于第二区域R2的行信道和列信道，并且补偿信号CS可以被施加到剩余行信道和剩余列信道等。随后，在第三帧的第三上行链路时段T3中，信标信号BS可以被施加到对应于第三区域R3的行信道和列信道，并且补偿信号CS可以被施加到剩余行信道和剩余列信道等。随后，在第四帧的第四上行链路时段T4中，信标信号BS可以被施加到对应于第四区域R4的行信道和列信道，补偿信号CS可以被施加到剩余行信道和剩余列信道等。就此而言，触摸面板110可以被分为四个区域，并且可以每帧上行链路信标驱动一个区域，但是示例实施例不限于此。根据至少一个示例实施例，在每个上行链路时段中，与对应区域相邻的行信道和列信道可以被确定为重叠线，并且可以对其施加信标信号BS。
图20是示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的驱动触摸面板110的方法的图。
参考图20，可以通过使用“全信道驱动方法”来驱动触摸面板110，其中至少一个驱动信号被施加到连接到触摸面板110的所有信道。触摸面板110可以被分为第一到第四区域R1到R4，并且一个区域可以是每帧上行链路信标驱动的，但是示例实施例不限于此。根据至少一个示例实施例，触摸面板110可以包括在第一方向(例如，X方向)上延伸的行线L1和在第二方向(例如，Y方向)上延伸的列线L2。行线L1可以分别对应于触摸电极(和/或驱动电极)的行，并且例如可以分别连接到第一驱动信道和第二驱动信道(例如，图18的CH1和CH2)，但是示例实施例不限于此。列线L2可以分别对应于触摸电极(和/或驱动电极)的列，并且例如可以分别连接到第三驱动信道和第四驱动信道(例如，图18的CH3和CH4)，但是示例实施例不限于此。
例如，在第一帧的第一上行链路时段T1中，至少一个信标信号BS可以被施加到第一区域R1上的行线L1和列线L2两者，并且至少一个补偿信号CS可以被施加到第二区域R2和第四区域R4上的列线L2以及第三区域R3和第四区域R4上的行线L1，但是示例实施例不限于此。此时，至少一个信标信号BS可以被施加到第二区域R2中与第一区域R1相邻的至少一个列线和第三区域R3中与第一区域R1相邻的至少一个行线等。
随后，在第二帧的第二上行链路时段T2中，至少一个信标信号BS可以被施加到第二区域R2上的行线L1和列线L2两者，并且至少一个补偿信号CS可以被施加到第一区域R1和第三区域R3上的列线L2以及第三区域R3和第四区域R4上的行线L1，但示例实施例不限于此。此时，至少一个信标信号BS可以被施加到第一区域R1中与第二区域R2相邻的至少一个列线和第四区域R4中与第二区域R2相邻的至少一个行线等。
随后，在第三帧的第三上行链路时段T3中，至少一个信标信号BS可以被施加到第三区域R3上的行线L1和列线L2两者，并且至少一个补偿信号CS可以被施加到第二区域R2和第四区域R4上的列线L2以及第一区域R1和第二区域R2上的行线L1，但是示例实施例不限于此。此时，至少一个信标信号BS可以被施加到第一区域R1中与第三区域R3相邻的至少一个列线和第四区域R4中与第三区域R3相邻的至少一个行线等。
随后，在第四帧的第四上行链路时段T4中，至少一个信标信号BS可以被施加到第四区域R4上的行线L1和列线L2两者，并且至少一个补偿信号CS可以被施加到第一区域R1和第三区域R3上的列线L2以及第一区域R1和第二区域R2上的行线L1，但是示例实施例不限于此。此时，至少一个信标信号BS可以被施加到第三区域R3中与第四区域R4相邻的至少一个列线和第二区域R2中与第四区域R4相邻的至少一个行线等。
在这方面，可以通过使用全信道驱动方法单独驱动触摸面板110的多个区域。虽然图19和20示出触摸面板110被分为四个区域，本发明概念的示例实施例不限于此，并且触摸面板110的区域的数量可以变化。这里，施加信标信号BS的线的数量和/或施加补偿信号CS的线的数量可以彼此基本相似，并且驱动方法可以称为“全信道平衡驱动方法”，但是示例实施例不限于此。根据全信道平衡驱动方法，可以减少触摸面板110下的显示面板中的闪烁现象。
图21是示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的触摸屏设备1000a的图。
参考图21，触摸屏设备1000a可以包括触摸面板110a和/或触摸控制器210a等，但不限于此。触摸面板110a可以包括成行和成列布置的多个感测电极SE(例如，“点传感器”)。这里，触摸面板110a可以根据自电容方案感测触摸，但是示例实施例不限于此。
在至少一个示例实施例中，触摸控制器210a可以包括接收电路212a和/或选择电路214a等，但不限于此。接收电路212a可以包括多个接收器RX，选择电路214a可以包括多个选择器，例如复用器MUX等，但不限于此。接收器RX可以分别作为发送器(例如，图2的发送器TX)和接收器两者操作，但不限于此。同一列中的感测电极SE可以连接到同一复用器MUX，并且由复用器MUX选择的感测电极SE可以电连接到接收器RX，但是示例实施例不限于此。至少一个驱动信号可以通过接收器RX被施加到由复用器MUX选择的感测电极SE，并且基于至少一个驱动信号生成的至少一个感测信号可被输出到接收器RX等。例如，驱动信号可以对应于信标信号或补偿信号。尽管未示出，但触摸控制器210a还可以包括编码器、解码器和/或触摸处理器等。上文参考图2给出的描述可以被应用于编码器、解码器和触摸处理器的操作，但示例实施例不限于此。
图22是示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的驱动触摸面板110a的方法的图。
参考图22，触摸面板110a可以被分为多个区域，例如，第一到第四区域R1到R4等，但不限于此。在第一上行链路时段T1中，信标信号可以被施加到布置在第一区域R1和第四区域R4中的点传感器，并且补偿信号可以被施加到布置在第二区域R2和第三区域R3中的点传感器等，布置在第一区域R1和第四区域R4中的点传感器可以是信标驱动的，而布置在第二区域R2和第三区域R3中的点传感器可以是补偿驱动的，但不限于此。在第二上行链路时段T2中，补偿信号可以被施加到布置在第一区域R1和第四区域R4中的点传感器，信标信号可以被施加到布置在第二区域R2和第三区域R3中的点传感器等，布置在第一区域R1和第四区域R4中的点传感器可以是补偿驱动的，而布置在第二区域R2和第三区域R3中的点传感器可以是信标驱动的，但不限于此。
图23是根据本发明概念的至少一个示例实施例的操作触摸控制器的方法的流程图。
参考图23，操作触摸控制器的方法是驱动包括触摸传感器阵列的触摸屏的方法，并且可以包括例如由图1的触摸控制器210在时间序列中执行的操作，但是示例实施例不限于此。以上参考图1到22给出的描述也可以被应用于图23的至少一个示例实施例，并且将省略与这些相同的描述。下文中，将同时参考图8、9和24给出描述。
在操作S110中，在用于与有源笔通信的第一上行链路时段中，向连接到触摸传感器阵列的第一驱动信道CH1提供作为正相位信号的信标信号BS，并且向连接到触摸传感器阵列的第二驱动信道CH2提供作为信标信号BS的反相信号(例如，负相位信号)的补偿信号。这里，信标信号BS和补偿信号CS具有相同的振幅。另外，第一驱动信道CH1和第二驱动信道CH2可以彼此平行，但不限于此。触摸屏100还包括像素阵列和像素阵列与触摸传感器阵列之间的公共电极，并且通过在操作S110中向第二驱动信道CH2提供补偿信号CS，可以通过触摸传感器阵列和公共电极之间的电容耦合来减少和/或消除引入公共电极的噪声电荷。
在操作S120中，在第一上行链路时段之后的第二上行链路时段中，向第一驱动信道CH1提供补偿信号，并向第二驱动信道CH2提供信标信号。例如，第一驱动信道CH1的数量可以与第二驱动信道CH2的数量相同和/或基本相同，但示例实施例不限于此。
在至少一个示例实施例中，操作S110和S120可以对应于触摸控制器和有源笔之间的发现模式。在至少一个示例实施例中，操作触摸控制器的方法还可以包括根据在触摸控制器210和有源笔AP之间的配对模式下有源笔AP的移动，从第一驱动信道CH1和第二驱动信道CH2中向与有源笔AP的位置相对应的驱动信道提供信标信号BS，但示例实施例不限于此。
在至少一个示例实施例中，操作触摸控制器的方法还可以包括在触摸控制器210和有源笔AP之间的悬停模式和/或墨水模式下，向第一驱动信道CH1提供补偿信号CS，向第二驱动信道CH2提供信标信号BS，以及向与第一驱动信道CH1和第二驱动信道CH2正交和/或基本正交的第三驱动信道(例如，图16的CH3)提供信标信号BS，但示例实施例不限于此。在至少一个示例实施例中，操作触摸控制器的方法还可以包括，在触摸控制器210和有源笔AP之间的悬停模式和/或墨水模式下，向第一驱动信道CH1提供补偿信号CS，向第二驱动信道CH2提供信标信号BS，以及浮动与第一驱动信道CH1和第二驱动信道CH2正交和/或基本正交的第三驱动信道(例如，图17的CH3)，但示例实施例不限于此。
在至少一个示例实施例中，操作触摸控制器的方法还可以包括在第一上行链路时段中，向连接到触摸传感器阵列并且与第一驱动信道CH1和第二驱动信道CH2正交和/或基本正交的第三驱动信道CH3提供信标信号BS，并向连接到触摸传感器阵列并且与第一驱动信道CH1和第二驱动信道CH2正交和/或基本正交的第四驱动信道CH4提供补偿信号。此外，在至少一个示例实施例中，操作触摸控制器的方法还可以包括在第二上行链路时段中，向第三驱动信道CH3提供补偿信号CS和向第四驱动信道CH4提供信标信号BS，但示例实施例不限于此。
图24是示出根据本发明概念的至少一个示例实施例的触摸屏系统2000的框图。
参考图24，触摸屏系统2000可以包括触摸面板110、显示面板120、触摸控制器210、显示驱动电路220、至少一个处理器2100、存储设备2200、接口2300和/或总线2400等，但示例实施例不限于此。根据至少一个示例实施例，触摸屏系统2000的触摸控制器210、显示驱动电路220、至少一个处理器2100、存储设备2200、接口2300和/或总线2400等可以是处理电路，并且处理电路可以包括硬件，诸如处理器，处理器核心、逻辑电路、存储设备等；硬件/软件组合，诸如执行软件和/或执行任何指令集的至少一个处理器核心等；或其组合，但示例实施例不限于此。例如，处理电路更具体地可以包括但不限于现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑单元、专用集成电路(ASIC)、片上系统(SoC)等。触摸面板110被配置为能够检测在每个点发生的触摸事件。显示面板120可以包括各种类型的面板，如LED、OLED和/或LCD等，被配置为显示图像和/或视频，但示例实施例不限于此。触摸面板110和显示面板120可以一体形成以彼此重叠。触摸控制器210可以控制触摸面板110的操作，并将触摸面板110的输出发送到处理器2100。
显示驱动电路220控制显示面板120在显示面板120上显示图像。尽管未示出，但显示驱动电路220可以包括源极驱动器、灰度电压发生器、栅极驱动器、定时控制器、电源和/或图像内接口等。要在显示面板120上显示的图像数据可以通过图像接口存储在存储器中，并且可以通过使用由灰度电压发生器生成的灰度电压将其转换为模拟信号。源极驱动器和栅极驱动器可以响应于由定时控制器提供的垂直同步信号和/或水平同步信号来驱动显示面板120。
处理器2100可以执行命令，并且可以控制触摸屏系统2000的整体操作。处理器2100请求的程序代码或数据可以存储在存储设备2200中。接口2300可以与任何外部设备和/或系统通信。处理器2100可以包括坐标映射器2110等。触摸面板110上的位置和显示面板120上的位置可以相互映射，并且坐标映射器2210可以提取与发生触摸输入的触摸面板110上的触摸点对应的显示面板120的对应坐标。通过触摸面板110和显示面板120之间的坐标映射，用户可以执行用于选择和控制显示面板120上显示的图标、菜单项和/或图像的输入动作，例如，触摸动作、拖动、挤压、拉伸、单触和/或多触动作等。
根据一些示例实施例，触摸屏系统2000可以是具有图像显示功能的智能家用电器，但不限于此。例如，智能家用电器可以包括电视、数字视频盘(DVD)播放器、蓝光播放器、音频设备、冰箱、空调、真空吸尘器、烤箱、微波炉、洗衣机、空气净化器、机顶盒、电视盒(例如，三星HomeSyncTM、Apple TVTM或Google TVTM)、游戏控制台、电子词典、电子钥匙、摄像机和/或电子相框等中的至少一个，但示例实施例不限于此。
根据一些示例实施例，触摸屏系统2000可以包括各种医疗设备(例如，磁共振血管造影(MRA)、磁共振成像(MRI)、计算机断层扫描(CT)、成像仪、超声波设备等)、导航设备、全球定位系统(GPS)接收器、事件数据记录器(EDR)、飞行数据记录器(FDR)、汽车信息娱乐设备、船用电子设备(如船用导航设备、陀螺罗盘等)、航空电子设备、安全设备、车辆主机、工业和/或家庭机器人、自动取款机(ATM)金融机构和/或商店的销售点(POS)等中的至少一个。
根据一些示例实施例，触摸屏系统2000可以包括具有图像显示功能、电子板、电子标志、电子签名接收设备、投影仪和/或各种测量设备(例如，水、电、气体和无线电波的测量设备)等的家具和/或建筑物/结构的一部分中的至少一个。包括根据本发明概念的各种示例实施例的触摸屏系统2000的电子设备可以是上述各种设备中的一个或多个的组合。此外，触摸屏系统2000可以是柔性设备。对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是根据本发明概念的各种示例实施例的触摸屏系统2000不限于上述设备。
虽然已经参考本发明概念的各种示例实施例具体地示出和描述了本发明概念的示例实施例，但是应当理解，在不脱离以下权利要求的精神和范围的情况下，可以在其中对形式和细节进行各种更改。

Claims (20)

1.一种触摸感测设备，包括：
触摸传感器阵列，包括至少一个信标驱动部分和至少一个补偿部分，所述至少一个信标驱动部分包括多个第一触摸电极，并且所述至少一个补偿部分包括多个第二触摸电极；以及
触摸控制器，通过至少一个第一驱动信道和至少一个第二驱动信道连接到所述触摸传感器阵列，以及
所述触摸控制器被配置为在用于与有源笔通信的第一上行链路时段期间，
向所述至少一个第一驱动信道提供至少一个信标信号，以及
向所述至少一个第二驱动信道提供至少一个补偿信号，所述至少一个补偿信号是所述至少一个信标信号的反相信号。
2.根据权利要求1所述的触摸感测设备，还包括：
像素阵列，包括多个像素；以及
至少一个公共电极，位于所述像素阵列和所述触摸传感器阵列之间，
所述触摸控制器还被配置为通过分别向所述至少一个第一驱动信道和所述至少一个第二驱动信道提供所述至少一个信标信号和所述至少一个补偿信号，来消除通过所述触摸传感器阵列和所述至少一个公共电极之间的电容耦合引入所述至少一个公共电极的噪声电荷。
3.根据权利要求1所述的触摸感测设备，其中，所述至少一个第一驱动信道包括与所述至少一个第二驱动信道相同数量的信道。
4.根据权利要求1所述的触摸感测设备，其中，在所述触摸感测设备和所述有源笔之间的发现模式期间，
在第二上行链路时段期间，所述触摸控制器还被配置为向所述至少一个第一驱动信道提供所述至少一个补偿信号，并向所述至少一个第二驱动信道提供所述至少一个信标信号。
5.根据权利要求4所述的触摸感测设备，其中，
所述触摸控制器通过所述至少一个第一驱动信道、所述至少一个第二驱动信道和所述至少一个第一驱动信道和所述至少一个第二驱动信道之间的至少一个第三驱动信道，连接到所述触摸传感器阵列；以及
所述触摸控制器还被配置为在所述第一上行链路时段和所述第二上行链路时段期间向所述至少一个第三驱动信道提供所述至少一个信标信号。
6.根据权利要求1所述的触摸感测设备，其中，所述至少一个信标信号和所述至少一个补偿信号具有相同的幅度。
7.根据权利要求1所述的触摸感测设备，其中，所述至少一个第一驱动信道和所述至少一个第二驱动信道彼此平行。
8.根据权利要求1所述的触摸感测设备，其中，所述至少一个补偿部分包括至少第一补偿部分和第二补偿部分，以及
所述至少一个信标驱动部分位于所述第一补偿部分和所述第二补偿部分之间。
9.根据权利要求1所述的触摸感测设备，其中
所述至少一个补偿部分包括至少第一补偿部分和第二补偿部分；
所述至少一个信标驱动部分包括至少第一信标驱动部分和第二信标驱动部分；以及
所述第一补偿部分位于所述第一信标驱动部分和所述第二信标驱动部分之间。
10.根据权利要求1所述的触摸感测设备，其中，在触摸感测设备和所述有源笔之间的配对模式期间，
所述触摸控制器还被配置为基于所述有源笔的移动来改变所述至少一个信标驱动部分的位置。
11.根据权利要求1所述的触摸感测设备，其中，在所述触摸感测设备和所述有源笔之间的悬停模式和墨水模式期间，所述触摸控制器还被配置为：
通过所述至少一个第一驱动信道向多个第一触摸传感器提供所述至少一个信标信号；
通过所述至少一个第二驱动信道向多个第二触摸传感器提供所述至少一个补偿信号；
通过与所述至少一个第一驱动信道和所述至少一个第二驱动信道正交的至少一个第三驱动信道向多个第三触摸传感器提供所述至少一个信标信号；以及
通过与所述至少一个第三驱动信道平行的至少一个第四驱动信道向多个第四触摸传感器提供所述补偿信号。
12.根据权利要求1所述的触摸感测设备，其中，在所述触摸感测设备和所述有源笔之间的悬停模式和墨水模式期间，所述触摸控制器还被配置为：
通过所述至少一个第一驱动信道向多个第一触摸传感器提供所述至少一个信标信号，
通过所述至少一个第二驱动信道向多个第二触摸传感器提供所述至少一个补偿信号，以及
浮动与所述至少一个第一驱动信道和所述至少一个第二驱动信道正交的至少一个第三驱动信道。
13.根据权利要求1所述的触摸感测设备，其中
所述触摸控制器通过在第一方向上延伸的所述至少一个第一驱动信道和所述至少一个第二驱动信道以及在第二方向上延伸的至少一个第三驱动信道和至少一个第四驱动信道连接到触摸传感器阵列；以及
在所述第一上行链路时段期间，所述触摸控制器还被配置为向所述至少一个第一驱动信道和所述至少一个第三驱动信道提供所述至少一个信标信号，并向所述至少一个第二驱动信道和所述至少一个第四驱动信道提供所述至少一个补偿信号。
14.根据权利要求13所述的触摸感测设备，其中所述触摸控制器还被配置为
在第二上行链路时段期间，向所述至少一个第一驱动信道和所述至少一个第四驱动信道提供所述至少一个信标信号，并向所述至少一个第二驱动信道和所述至少一个第三驱动信道提供所述至少一个补偿信号；
在第三上行链路时段期间，向所述至少一个第二驱动信道和所述至少一个第三驱动信道提供所述至少一个信标信号，并向所述至少一个第一驱动信道和所述至少一个第四驱动信道提供所述至少一个补偿信号；以及
在第四上行链路时段期间，向所述至少一个第二驱动信道和所述至少一个第四驱动信道提供所述至少一个信标信号，并向所述至少一个第一驱动信道和所述至少一个第三驱动信道提供所述至少一个补偿信号。
15.根据权利要求1所述的触摸感测设备，其中
所述触摸传感器阵列包括多个点传感器；
所述至少一个信标驱动部分包括至少第一信标驱动部分和第二信标驱动部分；以及
所述至少一个补偿部分包括：
在第一方向上与所述第一信标驱动部分相邻的第一补偿部分，以及
在第二方向上与所述第一信标驱动部分相邻且在所述第一方向上与所述第二信标驱动部分相邻的第二补偿部分。
16.一种触摸控制器，被配置为驱动触摸传感器阵列，所述触摸控制器包括：
驱动电路，包括分别连接到多个驱动信道的多个发送器，所述多个驱动信道包括彼此平行的至少一个第一驱动信道和至少一个第二驱动信道；以及
至少一个触摸处理器，被配置为控制所述驱动电路在用于所述触摸控制器和有源笔之间的通信的第一上行链路时段期间，向所述至少一个第一驱动信道提供至少一个信标信号，并且向所述至少一个第二驱动信道提供至少一个补偿信号，所述至少一个补偿信号是所述至少一个信标信号的反相信号，以及
所述至少一个信标信号和所述至少一个补偿信号具有相同的幅度。
17.根据权利要求16所述的触摸控制器，其中，在所述触摸控制器和所述有源笔之间的发现模式期间，
所述至少一个触摸处理器还被配置为控制所述驱动电路在第二上行链路时段期间，向所述至少一个第一驱动信道提供所述至少一个补偿信号，并向所述至少一个第二驱动信道提供所述至少一个信标信号。
18.根据权利要求17所述的触摸控制器，其中
所述多个驱动信道还包括位于所述至少一个第一驱动信道和所述至少一个第二驱动信道之间的至少一个第三驱动信道；以及
所述触摸控制器还被配置为控制驱动电路在所述第一上行链路时段和所述第二上行链路时段期间向所述至少一个第三驱动信道提供所述至少一个信标信号。
19.根据权利要求16所述的触摸控制器，其中
所述多个驱动信道还包括与所述至少一个第一驱动信道和所述至少一个第二驱动信道正交的至少一个第三驱动信道和至少一个第四驱动信道；以及
在所述第一上行链路时段期间，所述触摸处理器还被配置为向所述至少一个第一驱动信道和所述至少一个第三驱动信道提供所述至少一个信标信号，并向所述至少一个第二驱动信道和所述至少一个第四驱动信道提供所述至少一个补偿信号。
20.一种操作用于驱动触摸屏的触摸控制器的方法，所述触摸屏包括触摸传感器阵列，所述方法包括：
在用于与有源笔通信的第一上行链路时段期间，向连接到所述触摸传感器阵列的至少一个第一驱动信道提供至少一个信标信号；
在所述第一上行链路时段期间，向连接到所述触摸传感器阵列的至少一个第二驱动信道提供至少一个补偿信号，所述至少一个第二驱动信道与所述至少一个第一驱动信道平行，所述至少一个补偿信号与所述至少一个信标信号反相；
在所述第二上行链路时段期间，向所述至少一个第一驱动信道提供所述至少一个补偿信号；以及
在所述第二上行链路时段期间，向所述至少一个第二驱动信道提供所述至少一个信标信号，以及
所述至少一个信标信号和所述至少一个补偿信号具有相同的幅度。
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