KR102287074B1 - 다중-전력 도메인 칩 구성을 갖는 터치 센서 패널 - Google Patents

다중-전력 도메인 칩 구성을 갖는 터치 센서 패널 Download PDF

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Abstract

터치 감지 시스템이 개시된다. 터치 감지 시스템은 제1 전압으로 레퍼런스되는 제1 전력 도메인에서 동작하는 가드 신호 생성 칩 - 가드 신호 생성 칩은 가드 신호를 생성하도록 구성됨 - 을 포함한다. 터치 감지 칩은 가드 신호로 레퍼런스되는, 제1 전력 도메인과는 상이한 제2 전력 도메인에서 동작하고, 터치 감지 칩은 가드 신호로 레퍼런스되는 제2 전력 도메인에서 동작하는 터치 센서 패널 내에 포함된 하나 이상의 터치 전극들에서의 터치를 감지하도록 구성되고, 터치 감지 칩은 가드 신호 생성 칩과는 상이한 칩이다. 전압 조절기는 터치 감지 칩에서의 가드 신호의 전압을 선택적으로 조절하도록 구성된다.

Description

다중-전력 도메인 칩 구성을 갖는 터치 센서 패널{TOUCH SENSOR PANEL WITH MULTI-POWER DOMAIN CHIP CONFIGURATION}
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 출원은 2017년 2월 14일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/458,925호, 2016년 9월 23일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/399,230호, 및 2016년 7월 29일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/368,798호의 이득을 주장하며, 상기 출원들의 내용은 모든 목적을 위해 그들 전체가 본 명세서에 참고로 포함된다.
본 발명은 일반적으로 터치 센서 패널들에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 터치 감지 칩이 터치 감지 시스템 내의 다른 칩들과는 상이한 전력 도메인에서 동작하는 터치 센서 패널들에 관한 것이다.
버튼 또는 키, 마우스, 트랙볼, 조이스틱, 터치 센서 패널, 터치 스크린 등과 같은, 많은 타입의 입력 디바이스들이 컴퓨팅 시스템에서 동작들을 수행하기 위해 현재 이용가능하다. 특히, 터치 스크린들은 그들의 동작의 용이성 및 범용성뿐만 아니라, 그들의 인하되는 가격 때문에 점점 더 대중화되고 있다. 터치 스크린들은 터치 감응형 표면을 갖는 투명한 패널일 수 있는 터치 센서 패널, 및 액정 디스플레이(LCD)와 같은 디스플레이 디바이스를 포함할 수 있으며, 디스플레이 디바이스는, 터치 감응형 표면이 디스플레이 디바이스의 가시 영역의 적어도 일부분을 커버할 수 있도록, 부분적으로 또는 완전히 패널의 뒤에 위치될 수 있다. 터치 스크린들은 사용자가, 흔히 디스플레이 디바이스에 의해 디스플레이되고 있는 사용자 인터페이스(UI)에 의해 지시된 위치에서 손가락, 스타일러스 또는 다른 물체를 사용하여 터치 센서 패널을 터치함으로써 다양한 기능들을 수행하도록 허용할 수 있다. 일반적으로, 터치 스크린들은 터치 센서 패널 상의 터치 및 터치의 위치를 인식할 수 있고, 그 다음 컴퓨팅 시스템은 터치 시에 나타나는 디스플레이에 따라 터치를 해석할 수 있고, 이후에 터치에 기초하여 하나 이상의 작업들을 수행할 수 있다. 일부 터치 감지 시스템들의 경우에, 디스플레이 상의 물리적 터치는 터치를 검출하는 데 필요하지 않다. 예를 들어, 일부 용량성-타입의 터치 감지 시스템들에서, 터치를 검출하기 위해 사용된 프린징 전계(fringing electrical field)는 디스플레이의 표면 너머로 연장될 수 있으며, 표면 가까이로 접근하는 물체들은 표면을 실제로 터치하지 않고서 표면 가까이에서 검출될 수 있다.
용량성 터치 센서 패널들은 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO)과 같은 재료들로 제조된 실질적으로 투명하거나 불투명한 전도성 플레이트들(예컨대, 터치 전극들)의 매트릭스에 의해 형성될 수 있다. 전술된 바와 같이, 일부 용량성 터치 센서 패널들이 터치 스크린을 형성하도록 디스플레이 상에 오버레이될 수 있는 것은 그들의 실질적인 투명성에 부분적으로 기인한다. 일부 터치 스크린들은 터치 감지 회로부를 디스플레이 픽셀 스택업(stackup)(즉, 디스플레이 픽셀들을 형성하는 적층된 재료 층들) 내로 적어도 부분적으로 통합시킴으로써 형성될 수 있다.
일부 경우들에 있어서, 터치 센서 패널들 상에서의 터치를 감지하는 데 사용되는 터치 전극들과, 터치 센서 패널들이 포함되고 섀시 또는 어스 접지(earth ground)로 레퍼런스될 수 있는 디바이스들의 다른 컴포넌트들 사이에 기생 또는 부유(stray) 용량들이 존재할 수 있다. 이러한 기생 또는 부유 용량들은 터치 센서 패널들의 터치 출력들에 에러 및/또는 오프셋을 도입시킬 수 있고, 따라서, 터치 감지 동적 범위를 열화시킬 수 있다. 따라서, 이러한 기생 또는 부유 용량들을 감소시키거나 제거하는 것이 유익할 수 있다.
앞서 언급된 바와 같이, 터치 센서 패널들 상의 터치 전극들과, 터치 센서 패널들이 포함된 디바이스들의 다른 컴포넌트들 사이에 기생 또는 부유 용량들이 존재할 수 있는데, 이는 터치 센서 패널들의 터치 출력들 내에 에러들 및/또는 오프셋들을 도입시켜서, 이에 따라, 터치 감지 동적 범위를 열화시킬 수 있다. 본 발명의 예들은 터치 감지 칩이 터치 감지 시스템 내의 다른 칩들과는 상이한 전력 도메인에서 동작될 수 있는(즉, 터치 감지 칩이, 시스템 내의 다른 칩들이 레퍼런스될 수 있는 섀시 또는 어스 접지와는 상이할 수 있는 가드 접지(guard ground)로 레퍼런스될 수 있음) 다양한 터치 감지 시스템 구성들을 제공한다. 그렇게 하는 것은 터치 전극들과 섀시 또는 어스 접지 사이에 존재할 수 있는 부유 또는 기생 용량들을 감소시키거나 제거할 수 있다. 이는, 이어서, 시스템의 터치 감지 성능을 개선할 수 있다.
도 1a 내지 도 1d는 예시적인 모바일 전화기, 예시적인 미디어 재생기, 예시적인 개인용 컴퓨터 및 예시적인 태블릿 컴퓨터를 도시하며, 각각은 본 발명의 예들에 따른 예시적인 터치 스크린을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 예들에 따른 예시적인 자기-용량 터치 스크린의 일 구현예를 예시한 예시적인 컴퓨팅 시스템의 블록도이다.
도 3a는 본 발명의 예들에 따른, 자기-용량 터치 노드 전극 및 감지 회로에 대응하는 예시적인 터치 센서 회로를 도시한다.
도 3b는 본 발명의 예들에 따른, 상호-용량 구동 및 감지 라인 및 감지 회로에 대응하는 예시적인 터치 센서 회로를 도시한다.
도 4a는 본 발명의 예들에 따른, 행들 및 열들로 배열된 터치 전극들을 갖는 터치 스크린을 도시한다.
도 4b는 본 발명의 예들에 따른, 픽셀형 터치 노드 전극 구성으로 배열된 터치 노드 전극들을 갖는 터치 스크린을 도시한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 예들에 따른, 어스 또는 섀시 접지로 레퍼런스되는 전자 칩(예컨대, 집적 회로 등) 내에 터치 센서 패널의 터치 감지 회로부가 포함된 예시적인 터치 센서 패널 구성을 도시한다.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 예들에 따른, 섀시 또는 어스 접지가 아닌 가드 접지로 레퍼런스되는 전자 칩(예컨대, 집적 회로 등) 상에 터치 센서 패널의 터치 감지 회로부가 포함된 예시적인 터치 센서 패널 구성을 도시한다.
도 7a는 본 발명의 예들에 따른, 터치 감지 칩에 가드 자극 전압을 전달하기 위한 예시적인 가드 자극 전압 전달 구성을 도시한다.
도 7b는 본 발명의 예들에 따른, 도 7a의 노드 A에서의 예시적인 가드 신호를 도시한다.
도 8a는 본 발명의 예들에 따른, 전압 조절기를 사용하여 터치 감지 칩에 가드 자극 전압을 전달하기 위한 예시적인 가드 자극 전압 전달 구성을 도시한다.
도 8b는 본 발명의 예들에 따른 가드 소스 및 전압 조절기의 예시적인 세부사항들을 도시한다.
도 8c는 본 발명의 예들에 따른, 고전압측 및/또는 저전압측 조절에 기인한 도 8a 및 도 8b의 노드 A에서의 예시적인 가드 신호를 도시한다.
도 8d는 본 발명의 예들에 따른, 커패시터가 도 7a의 노드 A에 선택적으로 결합된 터치 감지 칩에 가드 자극 전압을 전달하기 위한 다른 예시적인 가드 자극 전압 전달 구성을 도시한다.
도 8e는 본 발명의 예들에 따른, DC 복원 모드 동안의 가드 신호, RESET 신호, 및 감지 회로의 출력에 관련된 예시적인 타이밍도를 도시한다.
도 8f는 본 발명의 예들에 따른, 스캔 단계 RESET 모드 동안의 가드 신호, RESET 신호, 및 감지 회로의 출력에 관련된 예시적인 타이밍도를 도시한다.
도 9는 본 발명의 예들에 따른 예시적인 레벨 시프터 구성을 도시한다.
예들의 다음의 설명에서, 본 명세서의 부분을 형성하는 첨부된 도면들이 참조되고, 실행될 수 있는 특정 예들이 도면들 내에서 예시로써 도시된다. 개시된 예들의 범주로부터 벗어남이 없이 구조적 변경이 이루어질 수 있고 다른 예들이 사용될 수 있음이 이해될 것이다.
일부 용량성 터치 센서 패널들은 ITO와 같은 재료들로 제조된 실질적으로 투명하거나 불투명한 전도성 플레이트들(예컨대, 터치 전극들)의 매트릭스에 의해 형성될 수 있으며, 일부 터치 스크린들은 터치 감지 회로부를 디스플레이 픽셀 스택업(즉, 디스플레이 픽셀들을 형성하는 적층된 재료 층들) 내에 적어도 부분적으로 통합함으로써 형성될 수 있다. 일부 경우들에 있어서, 터치 센서 패널들 상에서의 터치를 감지하는 데 사용되는 터치 전극들과, 터치 센서 패널들이 포함되고 섀시 또는 어스 접지로 레퍼런스될 수 있는 디바이스들의 다른 컴포넌트들 사이에 기생 또는 부유 용량들이 존재할 수 있다. 이러한 기생 또는 부유 용량들은 터치 센서 패널들의 터치 출력들에 에러 및/또는 오프셋을 도입시켜서, 그에 따라서, 터치 감지 동적 범위를 열화시킬 수 있다. 따라서, 이러한 기생 또는 부유 용량들을 감소시키거나 제거하는 것이 유익할 수 있다. 본 발명의 예들은 터치 감지 칩이 터치 감지 시스템 내의 다른 칩들과는 상이한 전력 도메인에서 동작될 수 있는(즉, 터치 감지 칩이, 시스템 내의 다른 칩들이 레퍼런스될 수 있는 섀시 또는 어스 접지와는 상이할 수 있는 가드 접지로 레퍼런스될 수 있음) 다양한 터치 감지 시스템 구성들을 제공한다. 그렇게 하는 것은 터치 전극들과 섀시 또는 어스 접지 사이에 존재할 수 있는 부유 또는 기생 용량들을 감소시키거나 제거할 수 있다. 이는, 이어서, 시스템의 터치 감지 성능을 개선할 수 있다.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 예들에 따른 터치 스크린이 구현될 수 있는 예시적인 시스템들을 도시한다. 도 1a는 터치 스크린(124)을 포함하는 예시적인 모바일 전화기(136)를 도시한다. 도 1b는 터치 스크린(126)을 포함하는 예시적인 디지털 미디어 재생기(140)를 도시한다. 도 1c는 터치 스크린(128)을 포함하는 예시적인 개인용 컴퓨터(144)를 도시한다. 도 1d는 터치 스크린(130)을 포함하는 예시적인 태블릿 컴퓨터(148)를 도시한다. 위의 터치 스크린들은 웨어러블 디바이스들을 포함하여 다른 디바이스들에서도 구현될 수 있는 것으로 이해된다.
일부 예들에서, 터치 스크린들(124, 126, 128, 130)은 자기-용량에 기초할 수 있다. 자기-용량 기반 터치 시스템은 (도 2의 터치 스크린(220)을 참조하여 하기에 기술되는 바와 같은) 터치 노드 전극들로 지칭될 수 있는 전도성 재료의 작은 개별적인 플레이트들의 매트릭스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 터치 스크린은 복수의 개별적인 터치 노드 전극들을 포함할 수 있으며, 각각의 터치 노드 전극은 터치 또는 근접(즉, 터치 또는 근접 이벤트)이 감지될 터치 스크린 상의 고유한 위치를 식별하거나 나타내고, 각각의 터치 노드 전극은 터치 스크린/패널 내의 다른 터치 노드 전극들로부터 전기적으로 분리되어 있다. 그러한 터치 스크린은 픽셀형 자기-용량 터치 스크린으로 지칭될 수 있지만, 일부 예들에서 터치 스크린 상의 터치 노드 전극들은 터치 스크린 상에서 자기-용량 스캔 이외의 스캔(예컨대, 상호-용량 스캔)을 수행하는 데 사용될 수 있음이 이해된다. 동작 동안, 터치 노드 전극은 AC 파형으로 자극될 수 있고, 터치 노드 전극의 접지에 대한 자기-용량이 측정될 수 있다. 물체가 터치 노드 전극에 접근함에 따라, 터치 노드 전극의 접지에 대한 자기-용량은 변화할 수 있다. 터치 노드 전극의 자기-용량에서의 이러한 변화는, 다수의 물체들이 터치 스크린을 터치하거나 그에 근접하여 올 때 그들의 위치들을 판정하기 위해 터치 감지 시스템에 의해 검출 및 측정될 수 있다. 일부 예들에서, 자기-용량 기반 터치 시스템의 전극들은 전도성 재료의 행들 및 열들로 형성될 수 있으며, 위에서와 유사하게, 행들 및 열들의 접지에 대한 자기-용량의 변화가 검출될 수 있다. 일부 예들에서, 터치 스크린은 다중 터치, 단일 터치, 프로젝션 스캔, 풀-이미징(full-imaging) 다중 터치, 용량성 터치 등일 수 있다.
일부 예들에서, 터치 스크린들(124, 126, 128, 130)은 상호-용량에 기초할 수 있다. 상호-용량 기반 터치 시스템은, 상이한 층들에서 서로 교차할 수 있거나 동일한 층에서 서로 인접할 수 있는 구동 및 감지 라인들을 포함할 수 있다. 교차하거나 인접하는 위치들은 터치 노드들로 지칭될 수 있다. 동작 동안, 구동 라인은 AC 파형으로 자극될 수 있고, 터치 노드의 상호-용량이 측정될 수 있다. 물체가 터치 노드에 접근함에 따라, 터치 노드의 상호-용량이 변화할 수 있다. 터치 노드의 자기-용량의 이러한 변화는, 다수의 물체들이 터치 스크린을 터치하거나 그에 근접하여 올 때 그들의 위치들을 판정하기 위해 터치 감지 시스템에 의해 검출 및 측정될 수 있다.
도 2는 본 발명의 예들에 따른 예시적인 자기-용량 터치 스크린(220)의 일 구현예를 예시한 예시적인 컴퓨팅 시스템(200)의 블록도이다. 본 발명의 예들은, 전술된 바와 같이, 자기-용량 터치 스크린이 제공됨을 가정하여 기술될 것이지만, 컴퓨팅 시스템(200)이 그 대신에 상호-용량 터치 스크린을 포함할 수 있다는 것이 이해된다. 컴퓨팅 시스템(200)은, 예를 들어, 모바일 전화기(136), 디지털 미디어 재생기(140), 개인용 컴퓨터(144), 태블릿 컴퓨터(148), 또는 터치 스크린을 포함하는 임의의 모바일 또는 비-모바일 컴퓨팅 디바이스(웨어러블 디바이스 포함)에 포함될 수 있다. 컴퓨팅 시스템(200)은 하나 이상의 터치 프로세서들(202), 주변기기들(204), 터치 제어기(206), 및 터치 감지 회로부(하기에서 더 상세히 기술됨)를 포함하는 터치 감지 시스템을 포함할 수 있다. 주변기기들(204)은 랜덤 액세스 메모리(RAM) 또는 다른 타입의 메모리 또는 저장장치, 감시 타이머(watchdog timer) 등을 포함할 수 있지만, 이로 제한되지 않는다. 터치 제어기(206)는 하나 이상의 감지 채널들(208) 및 채널 스캔 로직(210)을 포함할 수 있지만, 이로 제한되지 않는다. 채널 스캔 로직(210)은 RAM(212)에 액세스할 수 있고, 감지 채널들(208)로부터 데이터를 독자적으로 판독할 수 있으며 감지 채널들에 대한 제어를 제공할 수 있다. 일부 예들에서, RAM(212)은 채널 스캔 로직(210)에 의해 수행된 특정 터치 스크린(220)의 스캔에 대한 다양한 구성 정보(예컨대, 감지 채널들(208)에 대한 스캔 특정 구성 정보)를 포함할 수 있고, 감지 채널들(208)로부터의 터치 데이터를 수신하고/하거나 저장할 수 있으며, 채널 스캔 로직(210)에 의해 관리될 수 있다. 또한, 채널 스캔 로직(210)은, 하기에서 더 상세히 기술되는 바와 같이, 터치 스크린(220)의 터치 노드들에 선택적으로 적용될 수 있는 다양한 주파수들 및 위상들로 자극 신호들을 생성하도록 감지 채널들(208)을 제어할 수 있다. 일부 예들에서, 터치 제어기(206), 터치 프로세서(202), 및 주변기기들(204)은 단일 응용 주문형 집적 회로(ASIC) 내에 통합될 수 있고, 일부 예들에서, 터치 스크린(220) 자체와 통합될 수 있다.
터치 스크린(220)은 복수의 전기적으로 분리된 터치 노드 전극들(222)을 갖는 용량성 감지 매체를 포함할 수 있는 터치 감지 회로부를 포함할 수 있다(예컨대, 픽셀형 자기-용량 터치 스크린). 터치 노드 전극들(222)은, 전술된 바와 같이, 터치 제어기(206) 내의 감지 채널들(208)에 결합될 수 있고, 구동/감지 인터페이스(225)를 통해 감지 채널들로부터의 자극 신호들에 의해 구동될 수 있으며, 마찬가지로 구동/감지 인터페이스를 통해 감지 채널들에 의해 감지될 수 있다. 일부 예들에서, 구동/감지 인터페이스(225)는 터치 제어기(206)에서 구현될 수 있거나, 또는 터치 제어기(206)와는 분리된 칩에서 구현될 수 있다. 구동/감지 인터페이스(225)가 어떻게 구현될 수 있는지에 대한 추가의 예시적인 세부사항들은 2016년 1월 28일자로 출원되고 발명의 명칭이 "Flexible Self Capacitance and Mutual Capacitance Touch Sensing System Architecture"인 미국 특허 출원 제15/009,774호에서 찾을 수 있으며, 상기 출원의 전체 내용은 이로써 모든 목적을 위해 참고로 포함된다. 터치를 검출하는 데 사용되는 전도성 플레이트들(즉, 터치 노드 전극들(222))을 "터치 노드" 전극들로서 라벨링하는 것은, 터치 스크린(220)이 터치의 "이미지"(예컨대, "터치 이미지")를 캡처하는 것으로서 보이는 경우에 특히 유용할 수 있다. 다시 말해, 터치 제어기(206)가 터치 스크린(220)에서의 각각의 터치 노드 전극(222)에서 검출되는 터치의 양을 판정한 후, 터치가 발생한 터치 스크린에서의 터치 노드 전극들의 패턴은 터치 이미지(예컨대, 터치 스크린을 터치하는 손가락들의 패턴)로서 간주될 수 있다.
컴퓨팅 시스템(200)은, 또한, 터치 프로세서(202)로부터 출력들을 수신하고 그 출력들에 기초하여 작업들을 수행하기 위한 호스트 프로세서(228)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 호스트 프로세서(228)는 프로그램 저장장치(232), 및 LCD 드라이버(234)와 같은 디스플레이 제어기에 연결될 수 있다. LCD 드라이버(234)는 선택(예컨대, 게이트) 라인들 상에서 전압들을 각각의 픽셀 트랜지스터로 제공할 수 있고, 하기에서 더 상세히 기술되는 바와 같이 픽셀 디스플레이 이미지를 제어하기 위해 이러한 동일한 트랜지스터들로 데이터 라인들을 따라 데이터 신호들을 제공할 수 있다. 호스트 프로세서(228)는 터치 스크린(220) 상에 사용자 인터페이스(UI)의 디스플레이 이미지와 같은 디스플레이 이미지를 생성하기 위해 LCD 드라이버(234)를 사용할 수 있고, 터치 스크린(220) 상에서의 또는 그 근처에서의 터치를 검출하기 위해 터치 프로세서(202) 및 터치 제어기(206)를 사용할 수 있다. 터치 입력은 커서 또는 포인터와 같은 물체를 이동시키는 것, 스크롤링 또는 패닝(panning)하는 것, 제어 설정을 조정하는 것, 파일 또는 문서를 여는 것, 메뉴를 보는 것, 선택을 행하는 것, 명령어들을 실행시키는 것, 호스트 디바이스에 연결된 주변기기 디바이스를 동작시키는 것, 전화 호출을 받는 것, 전화 호출을 거는 것, 전화 호출을 종료하는 것, 볼륨 또는 오디오 설정을 변경하는 것, 주소, 자주 다이얼링되는 번호, 받은 호출, 부재중 호출과 같은 전화 통신과 관련된 정보를 저장하는 것, 컴퓨터 또는 컴퓨터 네트워크에 로그인하는 것, 컴퓨터 또는 컴퓨터 네트워크의 제한된 영역들에의 허가된 개인의 액세스를 허용하는 것, 컴퓨터 데스크톱의 사용자 선호 배열과 연관된 사용자 프로파일을 로딩하는 것, 웹 콘텐츠에의 액세스를 허용하는 것, 특정 프로그램을 론칭(launching)하는 것, 메시지를 암호화 또는 디코딩하는 것 등을 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지 않는 작업들을 수행하기 위해 프로그램 저장장치(232)에 저장된 컴퓨터 프로그램들에 의해 사용될 수 있다. 호스트 프로세서(228)는, 또한, 터치 프로세싱에 관련되지 않을 수도 있는 추가 기능들을 수행할 수 있다. 일부 예들에서, 터치 스크린(220)은 디스플레이 모듈 또는 스택업 내에 통합될 필요가 없고(예컨대, 내장형(in-cell)일 필요는 없음), 그 대신, 디스플레이 모듈 또는 스택업으로부터 분리될 수 있다(예컨대, 디스플레이의 일부가 아니라 단지 디스플레이 상에 오버레이되어 있을 뿐이거나 디스플레이로부터 분리된 이산 터치 센서 패널)는 것이 이해된다.
스위치들의 구성을 포함하는, 본 명세서에서 기술되는 기능들 중 하나 이상은 메모리(예컨대, 도 2의 주변기기들(204) 중 하나)에 저장되고 터치 프로세서(202)에 의해 실행되거나, 또는 프로그램 저장장치(232)에 저장되고 호스트 프로세서(228)에 의해 실행되는 펌웨어에 의해 수행될 수 있음에 유의한다. 펌웨어는, 또한, 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스로부터 명령어들을 페치(fetch)할 수 있고 명령어들을 실행시킬 수 있는 컴퓨터 기반 시스템, 프로세서 내장 시스템, 또는 기타 시스템과 같은 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스에 의해 또는 그와 관련하여 사용하기 위한 임의의 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체 내에 저장되고/되거나 전송될 수 있다. 본 명세서의 맥락에서, "비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체"는 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스에 의해 또는 그와 관련하여 사용하기 위한 프로그램을 포함하거나 저장할 수 있는 (신호들을 제외한) 임의의 매체일 수 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 전자, 자기, 광학, 전자기, 적외선, 또는 반도체 시스템, 장치 또는 디바이스, 휴대용 컴퓨터 디스켓(자기), 랜덤 액세스 메모리(RAM)(자기), 판독 전용 메모리(ROM)(자기), 소거가능한 프로그래밍가능 판독 전용 메모리(EPROM)(자기), CD, CD-R, CD-RW, DVD, DVD-R, 또는 DVD-RW와 같은 휴대용 광학 디스크, 또는 콤팩트 플래시 카드, 보안 디지털 카드, USB 메모리 디바이스, 메모리 스틱과 같은 플래시 메모리 등을 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지 않는다.
펌웨어는, 또한, 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스로부터 명령어들을 페치할 수 있고 명령어들을 실행시킬 수 있는 컴퓨터 기반 시스템, 프로세서 내장 시스템, 또는 기타 시스템과 같은 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스에 의해 또는 그와 관련하여 사용하기 위한 임의의 전송 매체 내에서 전파될 수 있다. 본 명세서의 맥락에서, "전송 매체"는 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스에 의해 또는 그와 관련하여 사용하기 위한 프로그램을 전달, 전파, 또는 전송할 수 있는 임의의 매체일 수 있다. 전송 매체는 전자, 자기, 광학, 전자기, 또는 적외선의 유선 또는 무선 전파 매체를 포함할 수 있지만, 이로 제한되지 않는다.
도 3a는 본 발명의 예들에 따른 자기-용량 터치 노드 전극(302) 및 감지 회로(314)에 대응하는 예시적인 터치 센서 회로(300)를 도시한다. 터치 노드 전극(302)은 터치 노드 전극(222)에 대응할 수 있다 터치 노드 전극(302)은 그와 연관된 접지에 대한 고유의 자기-용량 Cstray(307), 및 또한 손가락(305)과 같은 물체가 전극에 근접해 있거나 그를 터치하고 있을 때 형성되는, 접지에 대한 추가 자기-용량 C(304)를 가질 수 있다. 터치 노드 전극(302)의 접지에 대한 총 자기-용량은 용량 C(304) + Cstray(307)로 예시될 수 있다. 손가락(305)은 접지에 대한 용량 Cbody(309)를 가질 수 있다. C(304)와 Cstray(307)의 총 직렬 용량이 대략적으로 C(304)가 될 수 있도록 Cbody(309)는 전형적으로 C(304)보다 훨씬 더 클 수 있음에 유의한다. 터치 노드 전극(302)은 감지 회로(314)에 결합될 수 있다. 감지 회로(314)는 연산 증폭기(308), 피드백 저항기(312) 및 피드백 커패시터(310)를 포함할 수 있지만, 다른 구성들이 채용될 수 있다. 예를 들어, 피드백 저항기(312)는 가변 피드백 저항기에 의해 야기될 수 있는 기생 용량 효과를 최소화하기 위해 스위치드-커패시터 저항기(switched capacitor resistor)에 의해 대체될 수 있다. 일부 예들에서, 스위치(315)는 피드백 저항기(312)를 가로질러(예컨대, 피드백 저항기(312) 및/또는 피드백 커패시터(310)와 병렬로) 결합될 수 있고, 스위치(315)는 신호 RESET에 의해 제어될 수 있다(예컨대, RESET 신호는 스위치(315)가 열리는지 아니면 닫히는지를 제어할 수 있음). 스위치(315)를 닫고 엶으로써, 본 발명의 터치 감지 시스템은 감지 회로(314)의 피드백 임피던스를 동적으로 변화시킬 수 있으며, 이는 그의 동작 특성들을 변화시킬 수 있다. 스위치(315)의 동작 및 RESET 신호에 관한 세부사항들이 나중에 제공될 것이다.
터치 노드 전극(302)은 연산 증폭기(308)의 반전 입력(-)에 결합될 수 있다. AC 전압원(306)(Vac)이 연산 증폭기(308)의 비-반전 입력(+)에 결합될 수 있다. 이와 같이, 터치 센서 회로(300)는 터치 센서 패널을 터치하거나 그에 근접한 손가락 또는 물체에 의해 유도되는 터치 노드 전극(302)의 총 자기-용량(304)의 변화를 감지하도록 구성될 수 있다. 감지 회로(314)의 출력 Vo는 곱셈기(328) 내에 공급됨으로써 필터링될 수 있고 헤테로다인(heterodyne) 또는 호모다인(homodyne)될 수 있는데, 여기서 Vo는 국부 발진기(330)와 곱해져서 Vdetect를 생성하게 할 수 있다. Vdetect는 필터(332) 내에 입력될 수 있다. 당업자는 필터(332)의 배치가 변화될 수 있다는 것을 인식할 것이고; 따라서, 도시된 바와 같이, 필터가 곱셈기(328) 뒤에 배치될 수 있거나, 또는 2개의 필터들, 즉 곱셈기 앞의 하나의 필터 및 곱셈기 뒤의 다른 하나의 필터가 채용될 수 있다. 일부 예들에서는, 필터가 전혀 없을 수 있다. Vdetect의 직류(DC) 부분은 터치 또는 근접 이벤트가 발생했는지의 여부를 판정하는 데 사용될 수 있는데; 예를 들어, Vdetect의 DC 부분은 근접 또는 터치 이벤트의 존재를 판정하기 위해 프로세서에 의해 사용될 수 있거나, 또는 출력은 근접 또는 터치 이벤트의 존재를 판정하기 위해 별개의 로직 네트워크 내에 입력될 수 있다. 도 3a는 곱셈기(328)에서의 복조가 아날로그 도메인에서 발생함을 나타내지만, 출력 Vo는 아날로그-디지털 컨버터(ADC)에 의해 디지털화될 수 있고 블록들(328, 332, 330)은 디지털 방식으로 구현될 수 있음(예컨대, 328은 디지털 복조기일 수 있고, 332는 디지털 필터일 수 있으며, 330은 디지털 NCO(Numerical Controlled Oscillator)일 수 있음)에 유의한다.
도 3b는 본 발명의 예들에 따른, 상호-용량 구동 라인(322) 및 감지 라인(326)과 감지 회로(314)에 대응하는 예시적인 터치 센서 회로(350)를 도시한다. 구동 라인(322)은 자극 신호(306)(예컨대, AC 전압 신호)에 의해 자극될 수 있다. 자극 신호(306)는 구동 라인(322)과 감지 라인 사이의 상호-용량(324)을 통해 감지 라인(326)에 용량성으로 결합될 수 있다. 손가락 또는 물체(305)가 구동 라인(322)과 감지 라인(326)의 교차에 의해 생성된 터치 노드에 접근할 때, 상호-용량(324)은 구동 라인(322), 손가락(305) 및 감지 라인(326) 사이에 형성될 수 있는 용량들 CFD(311) 및 CFS(313)에 의해 나타내지는 바와 같이 변경될 수 있다. 상호-용량(324)의 이러한 변화는, 이전에 그리고 하기에서 기술되는 바와 같이, 터치 노드에서의 터치 또는 근접 이벤트를 나타내기 위해 검출될 수 있다. 감지 라인(326) 상에 결합되는 감지 신호는 감지 회로(314)에 의해 수신될 수 있다. 감지 회로(314)는 피드백 저항기(312) 및 피드백 커패시터(310) 중 적어도 하나와 연산 증폭기(308)를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 스위치(315)는 피드백 저항기(312)를 가로질러(예컨대, 피드백 저항기(312) 및/또는 피드백 커패시터(310)와 병렬로) 결합될 수 있고, 스위치(315)는 신호 RESET에 의해 제어될 수 있다(예컨대, RESET 신호는 스위치(315)가 열리는지 아니면 닫히는지를 제어할 수 있음). 스위치(315)를 닫고 엶으로써, 본 발명의 터치 감지 시스템은 감지 회로(314)의 피드백 임피던스를 동적으로 변화시킬 수 있으며, 이는 그의 동작 특성들을 변화시킬 수 있다. 스위치(315)의 동작 및 RESET 신호에 관한 세부사항들이 나중에 제공될 것이다.
도 3b는 저항성 및 용량성 피드백 요소들 양측 모두가 활용되는 일반적인 경우를 도시한다. 감지 신호(Vin으로 지칭됨)는 연산 증폭기(308)의 반전 입력 내로 입력될 수 있고, 연산 증폭기의 비-반전 입력은 기준 전압 Vref에 결합될 수 있다. 연산 증폭기(308)는 그의 출력을 전압 Vo로 구동하여 Vin을 Vref와 실질적으로 동일하게 유지시킬 수 있고, 따라서, Vin을 일정하게 유지시키거나 사실상 접지된 것으로 유지할 수 있다. 따라서, 저항기(312) 및/또는 커패시터(310)로 구성된 감지 회로(314)의 이득은, 주로, 상호-용량(324)과 피드백 임피던스 비율의 함수일 수 있다. 감지 회로(314)의 출력 Vo는 곱셈기(328) 내에 공급됨으로써 필터링될 수 있고 헤테로다인 또는 호모다인될 수 있는데, 여기서 Vo는 국부 발진기(330)와 곱해져서 Vdetect를 생성하게 할 수 있다. Vdetect는 필터(332) 내에 입력될 수 있다. 당업자는 필터(332)의 배치가 변화될 수 있다는 것을 인식할 것이고; 따라서, 도시된 바와 같이, 필터가 곱셈기(328) 뒤에 배치될 수 있거나, 또는 2개의 필터들, 즉 곱셈기 앞의 하나의 필터 및 곱셈기 뒤의 다른 하나의 필터가 채용될 수 있다. 일부 예들에서는, 필터가 전혀 없을 수 있다. Vdetect의 직류(DC) 부분은 터치 또는 근접 이벤트가 발생했는지의 여부를 판정하는 데 사용될 수 있다. 도 3b는 곱셈기(328)에서의 복조가 아날로그 도메인에서 발생함을 나타내지만, 출력 Vo는 ADC에 의해 디지털화될 수 있고 블록들(328, 332, 330)은 디지털 방식으로 구현될 수 있음(예컨대, 328은 디지털 복조기일 수 있고, 332는 디지털 필터일 수 있으며, 330은 디지털 NCO일 수 있음)에 유의한다.
도 2를 다시 참조하면, 일부 예들에서, 터치 스크린(220)은 터치 감지 시스템의 터치 감지 회로 요소들이 디스플레이의 디스플레이 픽셀 스택업들 내에 통합될 수 있는 통합형 터치 스크린일 수 있다. 터치 스크린(220) 내의 회로 요소들은, 예를 들어, 하나 이상의 픽셀 트랜지스터들(예컨대, 박막 트랜지스터(TFT)), 게이트 라인들, 데이터 라인들, 픽셀 전극들, 및 공통 전극들과 같은, LCD 또는 다른 디스플레이들에 존재할 수 있는 요소들을 포함할 수 있다. 주어진 디스플레이 픽셀에서, 픽셀 전극과 공통 전극 사이의 전압은 디스플레이 픽셀의 휘도(luminance)를 제어할 수 있다. 픽셀 전극 상의 전압은 픽셀 트랜지스터를 통해 데이터 라인에 의해 공급될 수 있으며, 이는 게이트 라인에 의해 제어될 수 있다. 회로 요소들은 전체 커패시터, 전체 트랜지스터 등과 같은 전체 회로 컴포넌트들로 제한되는 것이 아니라, 평행 플레이트 커패시터의 2개의 플레이트들 중 단 하나와 같은, 회로부의 부분들을 포함할 수 있음에 유의한다.
도 4a는 본 발명의 예들에 따른, 행들 및 열들로 배열된 터치 전극들(404, 406)을 갖는 터치 스크린(400)을 도시한다. 구체적으로, 터치 스크린(400)은 행들로서 배치되는 복수의 터치 전극들(404), 및 열들로서 배치되는 복수의 터치 전극들(406)을 포함할 수 있다. 터치 전극들(404) 및 터치 전극들(406)은 터치 스크린(400) 상의 동일한 또는 상이한 재료 층들 상에 있을 수 있고, 도 4a에 도시된 바와 같이, 서로 전기적으로 분리된 상태를 유지하면서 서로 교차할 수 있다. 일부 예들에서, 터치 스크린(400)은 터치 스크린(400) 상에서의 터치 및/또는 근접 활동을 검출하기 위해 터치 전극들(404, 406)의 자기-용량을 감지할 수 있고, 일부 예들에서, 터치 스크린(400)은 터치 스크린(400) 상에서의 터치 및/또는 근접 활동을 검출하기 위해 터치 전극들(404, 406) 사이의 상호-용량을 감지할 수 있다.
도 4b는 본 발명의 예들에 따른, 픽셀형 터치 노드 전극 구성으로 배열된 터치 노드 전극들(408)을 갖는 터치 스크린(402)을 도시한다. 구체적으로, 터치 스크린(402)은, 전술된 바와 같이, 복수의 개별적인 터치 노드 전극들(408)을 포함할 수 있으며, 각각의 터치 노드 전극은 터치 또는 근접(즉, 터치 또는 근접 이벤트)이 감지될 터치 스크린 상의 고유한 위치를 식별하거나 나타내고, 각각의 터치 노드 전극은 터치 스크린/패널 내의 다른 터치 노드 전극들로부터 전기적으로 분리되어 있다. 터치 노드 전극들(408)은 터치 스크린(400) 상의 동일한 또는 상이한 재료 층들 상에 있을 수 있다. 일부 예들에서, 터치 스크린(400)은 터치 스크린(400) 상에서의 터치 및/또는 근접 활동을 검출하기 위해 터치 노드 전극들(408)의 자기-용량을 감지할 수 있고, 일부 예들에서, 터치 스크린(400)은 터치 스크린(400) 상에서의 터치 및/또는 근접 활동을 검출하기 위해 터치 노드 전극들(408) 사이의 상호-용량을 감지할 수 있다.
일부 예들에서, 터치 스크린 또는 터치 센서 패널의 터치 감지 회로부(예컨대, 도 2, 도 3a 및 도 3b를 참조하여 기술된 바와 같은 터치 감지 회로부)는 전자 칩(예컨대, 집적 회로 등) 내에 제조될 수 있고, 전자 칩 및/또는 전자 칩 내에 포함된 회로부는 터치 스크린 또는 터치 센서 패널이 포함되는 전자 디바이스(예컨대, 도 1a 내지 도 1d의 디바이스들(136, 140, 144, 148))의 섀시("섀시 접지")에 의해 제공된 기준 전압에 대해 동작할 수 있다. 일부 예들에서, 이러한 섀시 접지는 섀시로부터 전자 디바이스를 동작시키는 사용자를 통한 어스 접지로의 접지 경로일 수 있다. 일부 예들에서, 이러한 섀시 접지는 어스 접지와 동일할 수 있다. 그러나, 일부 예들에서, 섀시 또는 어스 접지에 대해 전자 칩 및/또는 전자 칩 내에 포함된 회로부를 동작시키는 것은, 하기에서 더 상세히 기술되는 바와 같이, 바람직하지 않은 터치 감지 성능을 초래할 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 예들에 따른, 어스 또는 섀시 접지로 레퍼런스되는 전자 칩(예컨대, 집적 회로 등) 내에 터치 센서 패널의 터치 감지 회로부가 포함된 예시적인 터치 센서 패널 구성(500)을 도시한다. 구체적으로, 도 5a의 구성(500)에서, 터치 센서 패널이 디바이스 섀시(502)를 갖는 디바이스(예컨대, 도 1a 내지 도 1d의 디바이스들(136, 140, 144, 148)) 내에 포함된다. 섀시(502)는 (예컨대, 디바이스를 보유하거나 또는 다른 방식으로 디바이스와 접촉하는 사용자를 통해) 어스 접지(506)에 접지될 수 있거나, 또는 별개의 디바이스 접지(도시되지 않음)에 접지될 수 있다. 섀시(502)는 도 5a의 디바이스 내에 포함된 터치 센서 패널 상에서의 터치를 감지하기 위한 터치 감지 회로부를 포함할 수 있는 전자 칩(504)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 칩(504)은 도 2의 터치 제어기(206), 구동/감지 인터페이스(225) 및/또는 터치 프로세서(202), 및/또는 도 3a 및 도 3b의 터치 감지 회로들을 포함할 수 있다. 칩(504) 및/또는 칩(504) 내의 터치 감지 회로부는 섀시(502)로 레퍼런스될 수 있다(예컨대, 어스 접지(506)로 레퍼런스됨). 칩(504)은 하나 이상의 트레이스들을 통해 터치 노드 전극(508)에 결합될 수 있는데, 터치 노드 전극은 도 5a의 디바이스의 터치 센서 패널 내에 포함된 터치 노드 전극일 수 있다. 칩(504)은, 또한, 터치 센서 패널 내에 포함된 다른 터치 노드 전극들에 결합될 수 있지만, 설명의 용이성을 위해 단일 터치 노드 전극(508)이 예시되어 있다. 칩(504)은, 도 3a를 참조하여 논의된 바와 같이, 터치 노드 전극(508)의 자기-용량을 측정하여 터치 노드 전극(508)에서의 근접 활동을 검출할 수 있다.
도 5b는 본 발명의 예들에 따른 도 5a의 터치 센서 패널 구성(500)을 사용한 근접 검출과 연관된 다양한 용량들을 도시한다. 구체적으로, 손가락(또는 물체)(510)은 터치 노드 전극(508)에 근접해 있을 수 있다. 손가락(510)은 손가락(510)으로부터 사용자의 신체를 통한 어스 접지(506)까지의 용량을 나타낼 수 있는 용량(512)(예컨대, Cbody)을 통해 어스 접지(506)에 접지될 수 있다. 용량(514)(예컨대, Ctouch)은 손가락(510)과 터치 노드 전극(508) 사이의 용량을 나타낼 수 있으며, 손가락(510)이 터치 노드 전극(508)에 얼마나 가까이 있는지를 판정하는 데 있어서의 관심 용량일 수 있다. 용량(514)은 터치 노드 전극(508)에서의 터치의 양을 판정하기 위해 칩(504) 내에 포함된 (예컨대, 도 3a를 참조하여 기술된 바와 같은) 감지 회로부(522)에 의해 측정될 수 있다. 그러나, 터치 노드 전극(508)이 (예컨대, 섀시(502)가 일부분인 디바이스 내에 포함된 것으로 인해) 어스 접지(506)에 접지될 수 있는 섀시(502)에 근접해 있을 수 있기 때문에, 기생 또는 부유 용량들이 터치 노드 전극(508)과 섀시(502) 사이에(용량(516)(예컨대, Cp)으로 표현됨) 그리고/또는 터치 노드 전극(508)을 감지 회로부(522) 및 섀시(502)에 연결하는 트레이스들 사이에(용량(518)(예컨대, Cs)으로 표현됨) 존재할 수 있다. 이러한 부유 용량들(516, 518)은, 또한, 감지 회로부(522)에 의해 측정될 수 있고, 감지 회로부(522)의 출력 신호에 (예컨대, 0 출력 신호로부터의) 오프셋을 생성할 수 있는데, 이는 감지 회로부(522)의 터치 신호대잡음비(또는 터치 동적 범위)를 감소시킬 수 있다. 이는, 이어서, 감지 회로부(522)가 검출할 수 있는 터치-관련 용량들(예컨대, Ctouch(514))의 범위를 감소시켜서, 이에 따라, 터치 노드 전극(508)이 포함된 터치 센서 패널의 터치 감지 성능을 잠재적으로 제한할 수 있다.
터치 센서 패널의 터치 감지 칩 내의 감지 회로부에 의해 측정될 수 있는 기생 또는 부유 용량들을 감소시키거나 제거하기 위해, 가드 평면이 터치 센서 패널의 터치 관련 컴포넌트들(예컨대, 터치 노드 전극(508), 터치 감지 칩(504) 등)과 섀시(502)의 하나 이상의 부분들(예컨대, 디바이스의 백 플레이트에 대응하는 섀시(502)의 표면) 사이에 설정될 수 있다. 터치 감지 칩(예컨대, 집적 회로 등)을 포함하는 가드 평면은 터치 센서 패널 상의 터치 노드 전극들을 자극하는 데 사용되는 자극 신호와 동일하거나 그를 미러링할 수 있는 가드 전위로 레퍼런스될 수 있다. 이러한 방식으로, 전술된 기생 또는 부유 용량들의 양쪽 측면들 상에서의 전압은 서로를 미러링하여, 이러한 용량들이 터치 감지 칩 내의 터치 감지 회로부에 의해 수행되는 터치 감지 측정으로부터 벗어나게 할 수 있다. 따라서, 바람직하지 않은 부유 용량들과 연관된 (감지 증폭기(522) 외부로의) 신호 부분은 크게 감소되어, 이에 따라, 터치 센서 패널의 터치 동적 범위 및 터치 감지 성능을 개선할 수 있다. "가드 평면"은 평면 요소 또는 전극으로 지칭될 필요가 없으며; 오히려, 본 발명의 가드 평면들은 (예컨대, 디바이스의 하나의 부분 내의 플렉스 회로의 일부분으로서, 디바이스의 다른 부분 내의 터치 센서 패널의 일부분으로서, 등으로서) 비평면인 것, 가드 전위에서 구동/유지되는 디바이스의 하나 이상의 부분들로 구성되는 것, 및 디바이스의 상이한 부분들 내에 상이한 방식들로 구현되는 것을 포함한, 임의의 수의 방식들로 구현될 수 있음이 이해되어야 한다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 예들에 따른, 섀시 또는 어스 접지가 아닌 가드 접지로 레퍼런스되는 전자 칩(예컨대, 집적 회로 등) 상에 터치 센서 패널의 터치 감지 회로부가 포함된 예시적인 터치 센서 패널 구성(600)을 도시한다. 구체적으로, 도 6a의 구성(600)에서, 터치 감지 칩(604)(예컨대, 터치 감지 칩(504)에 대응함)은 가드 평면(620) 상에 배치되거나 제조되는데, 이는 섀시 또는 어스 접지(606)와는 상이한 터치 감지 칩(604)의 가상 접지 평면을 표현할 수 있다. 특히, 자극 소스(626)("가드 소스")는 섀시 또는 어스 접지(606)로 레퍼런스될 수 있고, 가드 평면(620)에서의 전압을 설정할 수 있는 가드 전압(예를 들어, 구형파와 같은 가드 자극 신호)을 출력할 수 있다. 자극 소스(626)는 터치 감지 칩(604)과는 별개인 칩 상에 포함될 수 있다. 터치 감지 칩(604)이 가드 평면(620) 상에 제조될 수 있기 때문에, 터치 감지 칩(604) 내에 포함된 회로부(예컨대, 터치 감지 회로부)는 가드 신호로 레퍼런스될 수 있고, 가드 평면(620)에 의해 섀시 또는 어스 접지(606)로부터 분리될 수 있다. 다시 말해, 터치 감지 칩(604), 및 가드 소스(626)가 포함되는 칩은 상이한 "전력 도메인들" 에서 동작할 수 있는데: 터치 감지 칩(604)은 가드 전력 도메인에서 동작할 수 있고, 가드 소스(626)는 섀시 또는 어스 전력 도메인에서 동작할 수 있다.
또한, 가드 평면(624)은 터치 노드 전극(608)과 섀시(602)(또는, 더 일반적으로, 어스 접지(606)) 사이에 배치될 수 있고, 가드 평면(628)은 터치 노드 전극(608)을 터치 감지 칩(604) 및 섀시(602)(또는, 더 일반적으로, 어스 접지(606))에 결합시키는 트레이스들 사이에 배치될 수 있다. 가드 평면(624) 및 가드 평면(628)은, 또한, 가드 평면(620)과 동일한 가드 전압에 의해 자극될 수 있다. 이러한 가드 평면들(624, 628)은, 유사하게, 터치 노드 전극(608), 및 터치 노드 전극(608)을 터치 감지 칩(604)에 결합시키는 트레이스들을 섀시 또는 어스 접지(606)로부터 분리시킬 수 있다. 가드 평면들(620, 624, 628) 중 하나 이상은, 후술되는 바와 같이, 터치 노드 전극(608)과 섀시 또는 어스 접지(606) 사이에 존재할 수 있는 기생 또는 부유 용량들을 감소시키거나 제거할 수 있다.
도 6b는 본 발명의 예들에 따른, 도 6a의 보호(guarding)를 구현하기 위한 예시적인 구조적 구성(601)을 도시한다. 구체적으로, 전술한 바와 같이, 가드 소스(626)는 가드 자극 전압을 가드 평면(620)에 제공할 수 있으며, 이러한 가드 평면 상에 터치 감지 칩(604)이 배치되거나 제조될 수 있고 터치 감지 칩(604)이 그로 레퍼런스될 수 있다. 가드 평면(620)은 터치 감지 칩(604)이 배치되거나 제조될 수 있는 임의의 전도성 재료(예컨대, 은, 구리, 금 등)일 수 있다. 예를 들어, 터치 감지 칩(604)은 플렉스 회로 또는 인쇄 회로 기판(PCB) 상에 조립될 수 있고, 가드 소스(626)에 의해 구동되는 플렉스 회로 또는 PCB 접지 층(620)으로 레퍼런스될 수 있다. 가드 소스(626)는 터치 감지 칩(604)과는 별개이고 그로부터 분리된 전자 칩 내에 제조될 수 있으며, 가드 소스(626)가 제조되는 전자 칩은 섀시 또는 어스 접지(606)로 레퍼런스될 수 있다. 터치 감지 칩(604)(예컨대, 터치 감지 칩(604) 내의 터치 감지 회로부)은, 터치 감지 칩(604)을 터치 센서 패널(630)에 결합시키는 플렉스 회로 상에 포함된 트레이스들(632)을 통해 터치 센서 패널(630) 내의 터치 노드 전극들(608A, 608B, 608C, 608D)(및 터치 센서 패널(630)의 터치 전극 및 경로설정(routing) 층(634) 내에 포함되는, 608로 총칭되는 다른 터치 노드 전극들)에 결합될 수 있다. 플렉스 회로는, 2개의 측면들 상에 트레이스들(632)을 개재하고 또한 가드 소스(626)에 결합될 수 있는 상부 차폐부(628A) 및 하부 차폐부(628B)를 포함할 수 있다. 마지막으로, 터치 센서 패널(630)은, 또한, 2개의 측면들 상의 터치 전극 및 경로설정 층(634) 상에 터치 노드 전극들(608)을 개재하고 또한 가드 소스(626)에 결합될 수 있는 상부 차폐부(624A) 및 하부 차폐부(624B)를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 플렉스 회로 내에서 차폐부들(628)이 제조되게 되는 재료(들)는 터치 센서 패널(630) 내에서 차폐부들(624)이 제조되게 되는 재료(들)와는 상이할 수 있다. 예를 들어, 터치 센서 패널(630) 내의 차폐부들(624)은 터치 노드 전극들(608)이 제조된 것(예컨대, ITO, 또는 다른 실질적으로 투명한 전도체)과 동일한 재료로 제조될 수 있고, 플렉스 회로 내의 차폐부들(628)은 구리, 알루미늄, 또는 투명할 수 있거나 투명하지 않을 수 있는 다른 전도체와 같은 상이한 전도체로 제조될 수 있다. 상부 차폐부(624A)는, 터치 또는 다른 부유 용량들로 인해 형성될 수 있는 부유 용량들로부터 터치 전극 및 경로설정 층(634) 상에서의 경로설정을 보호하면서 터치 노드 전극들(608A, 608B, 608C, 608D)이 각각 터치 센서 패널(630) 상에서의 터치 활동을 위로부터 검출하게 하는 개구(609A)(예컨대, 터치 노드 전극(608A)에 대응함), 개구(609B)(예컨대, 터치 노드 전극(608B)에 대응함), 개구(609C)(예컨대, 터치 노드 전극(608C)에 대응함), 및 개구(609D)(예컨대, 터치 노드 전극(608D)에 대응함)를 포함할 수 있다. 따라서, 터치 센서 패널(630)로부터 플렉스 회로 내지 터치 감지 칩(604)으로의 터치 신호 경로는 가드 소스(626)에 의해 제공되는 가드 전위로 레퍼런스될 수 있고, 섀시 또는 어스 접지(606)로부터 분리될 수 있다.
도 6c는 본 발명의 예들에 따른 도 6a의 터치 센서 패널 구성(600) 및/또는 도 6b의 터치 센서 패널 구성(601)을 사용한 근접 검출과 연관된 다양한 용량들을 도시한다. 도 6c의 구성(602)은, 하기에서 달리 기술되는 것을 제외하면, 도 5b의 구성(501)과 동일할 수 있다. 구체적으로, 손가락(또는 물체)(610)은 터치 노드 전극(608)에 근접해 있을 수 있다. 손가락(610)은 손가락(610)으로부터 사용자의 신체를 통한 어스 접지(606)까지의 용량을 나타낼 수 있는 용량(612)(예컨대, Cbody)을 통해 어스 접지(606)에 접지될 수 있다. 용량(614)(예컨대, Ctouch)은 손가락(610)과 터치 노드 전극(608) 사이의 용량을 나타낼 수 있으며, 손가락(610)이 터치 노드 전극(608)에 얼마나 가까이 있는지를 판정하는 데 있어서의 관심 용량일 수 있다. 전형적으로, Cbody(612)는 손가락(610)을 통해 터치 노드 전극(608)에서 보는 등가의 직렬 용량이 대략적으로 Ctouch(614)가 될 수 있도록 Ctouch(614)보다 현저히 클 수 있다. 용량(616)은 터치 노드 전극(608)과 차폐부(624)(예컨대, 도 6b의 차폐부들(624A, 624B)) 사이의 용량을 표현할 수 있고, 용량(618)은 트레이스(들)(632)와 차폐부(628)(예컨대, 도 6b의 차폐부들(628A, 628B)) 사이의 용량을 표현할 수 있다. 터치 감지 칩(604)은 터치 감지 칩(604) 및 터치 센서 패널이 레퍼런스될 수 있는 접지 층(620)을 가질 수 있는 인쇄 회로 기판(623) 상에 실장(예컨대, 배치 또는 제조)될 수 있다. 일부 예들에서, 접지 층(620)은 인쇄 회로 기판(623)에 (예컨대, 인쇄 회로 기판 층들 중의 전도성 층으로서) 포함될 수 있거나, 또는 접지 층(620)은 인쇄 회로 기판(623)이 실장될 수 있는 별개의 전도성 플레이트일 수 있다. 접지 층(620)이 인쇄 회로 기판(623)에 포함되는 경우에, 가드 소스(626)의 출력은 인쇄 회로 기판(623) 내의 접지 층(620) 내로 직접 입력될 수 있다. 가드 평면(620) 및 차폐부들(624, 628)은, 도 6a 및 도 6b를 참조하여 기술된 바와 같이, 가드 전압에서 가드 소스(626)에 의해 자극될 수 있다. 가드 소스(626)는, 또한, 도 6c에 도시된 바와 같이, (예컨대, 도 3a를 참조하여 기술된 바와 같이) 터치 노드 전극(608)에서의 터치를 검출하기 위해 (예컨대, 감지 증폭기(622)의 반전 입력에 결합된 가상 접지 및/또는 터치 노드 전극(608)이 감지 증폭기(622)에 대한 전압 레퍼런스 - 감지 증폭기(622)의 비-반전 입력에 결합된 가드 소스(626)에 의해 제공된 가드 전압일 수 있음 - 를 따를 수 있기 때문에) 터치 감지 회로부(622)를 통해 터치 노드 전극(608)을 구동하는 데 사용될 수 있다. 터치 노드 전극(608) 및 트레이스(들)(632)에서의 전압이 차폐부들(624, 628)에서의 전압을 미러링하거나 따를 수 있기 때문에, 용량들(616, 618)은 터치 감지 회로부(622)에 의해 수행되는 터치 측정으로부터 감소되거나 제거될 수 있다. 이와 같이, 터치 감지 회로부(622)는, 도 6d에 도시된 바와 같이, 손가락(610)과 터치 노드 전극(608) 사이의 가상 상호-용량으로서 나타날 수 있는 Ctouch(614)를 간단히 검출할 수 있다. 터치 감지 회로부(622)에 의해 수행되는 터치 측정에 영향을 미치는 부유 용량들(616, 618) 없이, 감지 회로부(622)의 출력 신호의 오프셋은 (예컨대, 터치 노드 전극(608)에서 터치가 검출되지 않을 때) 크게 감소되거나 제거될 수 있는데, 이는 감지 회로부(622)의 신호대잡음비 및/또는 동적 범위를 증가시킬 수 있다. 이는, 이어서, 터치 노드 전극(608)에서의 터치의 더 큰 범위를 검출하고 더 작은 용량들 Ctouch(614)를 정확히 검출하는 (그리고, 그에 따라, 더 큰 거리에서의 터치 노드 전극(608)에서의 호버(hover) 활동을 정확히 검출하는) 터치 감지 회로부(622)의 능력을 개선할 수 있다. 추가로, 터치 감지 회로부(622)로부터의 0에 가까운 오프셋의 출력 신호에 의해, 환경 변화(예컨대, 온도 변화)로 인한 드리프트의 효과가 크게 감소될 수 있다. 예를 들어, 감지 증폭기(622)로부터의 신호가 시스템 내의 바람직하지 않은/비-보호된 부유 용량들로 인해 그의 동적 범위의 50%를 소비하고 AFE(analog front end) 이득이 온도에 기인하여 10%만큼 변화하는 경우, 감지 증폭기(622)의 출력은 5%만큼 드리프트할 것이고, 유효 신호대잡음비(SNR)는 26 dB로 제한될 수 있다. 바람직하지 않은/비-보호된 부유 용량들을 20 dB만큼 감소시킴으로써, 유효 SNR은 26 dB로부터 46 dB까지 개선될 수 있다.
또한, 본 명세서에 기술된 바와 같이, 가드 소스(626)와는 별개의 칩으로서 터치 감지 칩(604)을 구현하는 것은 전술된 것들에 더하여 이점들을 부여할 수 있다. 구체적으로, 가드 소스(626)로부터 터치 감지 칩(604)을 분리하는 것은 단일 칩 구현(예컨대, 터치 감지 칩(604) 및 가드 소스(626)가 단일 칩 내에 포함되는 구현)의 경우에 가능할 수 있는 것을 넘어설 수 있는 더 높은 가드 신호 전압 레벨들(이는, 또한, 터치 노드 전극(608)을 자극하는 데 사용될 수 있음)을 가능하게 할 수 있다.
도 6d는 본 발명의 예에 따른, 전술된 바와 같이, 손가락(610)과 터치 노드 전극(608) 사이의 가상 상호-용량으로서 Ctouch(614)의 출현을 묘사한 도면을 도시한다. 구체적으로, 도 6c의 용량들(616, 618)이 차폐부들(624, 628)에 의해 제공된 차폐로 인해 터치 감지 회로부(622)에 의해 수행되는 터치 측정으로부터 감소되거나 제거될 수 있기 때문에, Ctouch(614)는 손가락(610)과 터치 노드 전극(608) 사이의 가상 상호-용량으로서 나타날 수 있는데, 이는 감지 회로부(622)의 반전 입력에 결합될 수 있다. 구체적으로, 손가락(610)은 가드 소스(626)에 의해 Cbody(612)를 통해 자극되는 것으로 보일 수 있고, 손가락(610)은 감지 회로부(622)의 반전 입력과의 사이에 Ctouch(614)를 가질 수 있다. 따라서, Ctouch(614)의 변화는 손가락(610)과 감지 회로부(622) 사이의 가상 상호-용량 Ctouch(614)의 변화로서 감지 회로부(622)에 의해 감지될 수 있다. 이와 같이, 감지 회로부(622)의 출력 신호의 오프셋은 (예컨대, 터치 노드 전극(608)에서 터치가 검출되지 않는 경우에) 전술된 바와 같이 크게 감소되거나 제거될 수 있다. 그 결과, 감지 회로부(622)(예컨대, 감지 회로부(622)의 입력단)는 큰 동적 입력 범위 - 큰 동적 입력 범위는 자기-용량 감지 회로부(예컨대, 도 3a의 감지 회로부(314))가 본 명세서에서 기술되는 가상 상호-용량 효과를 나타내지 않는 환경/구성들에서 달리 지원할 필요가 있을 수 있음 - 를 지원할 필요가 없다.
본 발명의 터치 스크린 구성에서의 터치 노드 전극들의 자기-용량 측정이 전술된 가상 상호-용량 특성들을 나타낼 수 있기 때문에, 일부 예들에서, 터치 감지 칩(604)은 자기-용량 측정을 지원하는 칩일 필요가 없다(예컨대, 터치 감지 칩(604)은 도 3a에 기술된 바와 같이 감지 회로부(314)를 포함하지 않을 수도 있음). 그 대신, 터치 감지 칩(604)은 상호-용량 측정만을 지원하는 표준 상호-용량 터치 감지 칩일 수 있다(예컨대, 터치 감지 칩(604)은 도 3a에 설명된 바와 같은 감지 회로부(314)가 아니라 도 3b에 기술된 바와 같은 감지 회로부(314)를 포함할 수도 있음). 그러한 예들에서, 가드 소스(626)는, 터치 감지 칩(604)이 자기-용량 터치 감지 칩이 아니라 상호-용량 터치 감지 칩이라 하더라도, 본 발명의 보호된 자기-용량 기능을 효과적으로 달성하기 위해 적절히 설계되고 본 발명의 다양한 구성들(예컨대, 구성(600))에서의 상호-용량 터치 감지 칩과 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 3b를 참조하면, 자극 소스(306)(예컨대, 가드 소스(626))는 본 명세서에 기술된 가상 상호-용량 구성에서의 구동 전극들로서 작용할 수 있는 본 발명의 가드 평면(들)을 자극할 수 있다. 이어서, 터치 센서 패널의 터치 노드 전극은, 차례로, 본 명세서에 기술된 가상 상호-용량 구성에서의 감지 전극들로서 취급될 수 있고, 도 3b의 감지 증폭기(308)의 입력에 결합될 수 있다. 이어서, 도 3b의 터치 감지 회로부(314)는 가드 평면(들)과 터치 노드 전극들 사이의 상호-용량을 감지할 수 있으며, 이는 도 6d의 회로 구성에 의해 표현될 수 있다.
도 6e는 본 발명의 예들에 따른 가드 소스(626)에 대한 예시적인 구성을 도시한다. 구체적으로, 가드 소스(626)는, 구형파와 같은 임의의 파형들을 생성할 수 있고 어스 접지(606)로 레퍼런스될 수 있는 직접 디지털 합성기(direct digital synthesizer, DDS)(650)(예컨대, 직접 파형 합성 생성기)를 포함할 수 있다. DDS(650)의 출력은 DDS(650)의 출력을 대응하는 아날로그 신호로 변환할 수 있는 디지털-아날로그 컨버터(DAC)(652)에 입력될 수 있다. DAC(652)의 출력은 선형 버퍼(654)의 비-반전 입력(예컨대, 단위 이득 버퍼, 그러나 버퍼(654)는 대안으로 비-단위 이득 구성을 가질 수 있음이 이해됨)에 입력될 수 있다. 선형 버퍼(654)의 출력은, 전술된 바와 같이 가드 소스(626)의 출력에 대응할 수 있고, 가드 평면(620)에 가드 신호를 제공할 수 있다. 선형 버퍼(654)의 반전 입력은 선형 버퍼(654)의 피드백 기능을 용이하게 하기 위해 선형 버퍼(654)의 출력에 결합될 수 있다. 일부 예들에서, 선형 버퍼(654)의 반전 입력은 가드 소스(626)로부터 원격인 위치에서 선형 버퍼(654)의 출력에 결합될 수 있고; 예를 들어, 도 6e에 도시된 바와 같이, 선형 버퍼(654)의 반전 입력은 가드 평면(620)에서 노드 A에 결합될 수 있다. 이러한 방식으로, (예컨대, 저항이, 가드 소스(626)에 의해 차례로 가드 평면(620)으로 전달되는 전압의 정확도를 개선할 수 있는 선형 버퍼(654)의 피드백 루프 내에 포함될 수 있기 때문에) 선형 버퍼(654)의 출력과 가드 평면(620)에서의 노드 A 사이에 존재할 수 있는 저항의 효과가 감소될 수 있다.
도 6e의 예는 전압 모드 DAC(예컨대, DAC(652)) 및 후속 버퍼(예컨대, 버퍼(654))를 예시할 수 있다는 것이 이해된다. 그러나, 일부 예들에서, DAC(652)는 전류 모드 DAC(iDAC)일 수 있고, 버퍼(652)는 iDAC로부터의 전류를 버퍼 출력 전압으로 변환할 수 있는 (예컨대, 도 6e와 관련하여 전술된 것과 유사한) 트랜스임피던스 증폭기(TIA) 타입 버퍼일 수 있다.
본 발명의 터치 감지 칩에 제공되는 가드 신호가 터치 센서 패널 상의 터치 노드 전극들 상에서의 터치를 감지하기 위한 자극 신호로서 사용될 수 있기 때문에, 가드 신호가 알려져 있고/있거나 안정적이고/이거나 잡음 - 가드 신호 내의 잡음은 터치 노드 전극들에서의 터치의 측정된 값 내에 에러들을 직접 도입시킬 수 있음 - 이 없는 것이 중요할 수 있다. 또한, 터치 감지 칩이 가드 소스 칩과는 별개일 수 있기 때문에, 터치 감지 칩과 가드 소스 칩 사이의 본드 패드들, 와이어들 또는 다른 결합 회로부/컴포넌트들의 저항은 상당할 수 있다. 그러한 상당한 저항은, 도 7a 및 도 7b를 참조하여 기술되는 바와 같이, 터치 감지 칩에 도달하는 가드 신호가 가드 소스에 의해 출력된 가드 신호와는 상이하게 할 수 있다.
구체적으로, 도 7a는 본 발명의 예들에 따른, 터치 감지 칩(704)에 가드 자극 전압을 전달하기 위한 예시적인 가드 자극 전압 전달 구성(700)을 도시한다. 터치 감지 칩(704)은, 앞서 논의된 바와 같이, 가드 평면(720)으로 레퍼런스되고/되거나 그 상에 배치되고/되거나 제조될 수 있다. 가드 접지(707)는 가드 평면(720)에 의해 제공되는 가상 접지를 표현할 수 있다. 가드 소스(726)는, 출력이 가드 평면(720)에 결합되고 가드 신호(721)를 출력하는 버퍼 또는 다른 증폭기 회로일 수 있다. 가드 소스(726)는 섀시 또는 어스 접지(706)로 레퍼런스되는 칩 내에 포함될 수 있고, 본드 패드들, 와이어들, 트레이스들 등 중 하나 이상을 통해 가드 평면(720)에 결합될 수 있다.
전술된 바와 같은 터치 감지 회로부(622)와 같은 터치 감지 칩(704) 내의 회로부(예컨대, 증폭기(308), 곱셈기(328), 필터(332) 등)는 동작시킬 2개의 전압 레일들, 즉 저전압 레일(예컨대, 가드 신호(721)에 의해 자극되는 가드 평면(720)에 의해 제공됨) 및 고전압 레일(예컨대, 가드 평면(720)보다 더 높거나 더 포지티브인 전압을 갖는 전압 레일)을 필요로 할 수 있다. 상기에 언급된 바와 같이, 저전압 레일에 대한 전압은 가드 소스(726)에 의해 터치 감지 칩(704)에 제공될 수 있는데, 이는 가드 신호(721)로 가드 평면(720)을 자극할 수 있다. 터치 감지 칩(704)에 고전압 레일을 제공하기 위해, 커패시터(730)는 터치 감지 칩(704)의 가드 평면(720)과 고전압 입력(732) 사이에 결합될 수 있다. 커패시터(730)는 특정 직류(DC) 전압이 커패시터(730)를 가로질러서 증강될 때까지 충전될 수 있는데, 이는 터치 감지 칩(704)에 고전압(가드 평면(720) 상의 가드 신호(721)로 레퍼런스됨)을 제공할 수 있다. 예를 들어, 커패시터(730)의 하나의 단자는 노드 A에서 가드 평면(720)에 결합될 수 있는 반면, 커패시터(730)의 다른 단자는 섀시 또는 어스 접지(706)로 레퍼런스되는 DC 전압원(736)에 결합될 수 있는 스위치(734)에 결합될 수 있다. 가드 소스(726)에 의해 출력된 가드 신호(721)가 로우(low)인 동안(예컨대, 실질적으로 섀시 또는 어스 접지(706)에서의 전압, 예를 들어, 0V), 스위치(734)는 닫힐 수 있고(예컨대, 디바이스는 가드 신호(721)가 로우일 때 제어 신호를 통해 스위치(734)를 닫도록 구성될 수 있거나, 또는 스위치(734)는 가드 신호(721)가 로우일 때 자체를 닫도록 구성될 수 있음), DC 전압원(736)은 커패시터(730)를 터치 감지 칩(704)의 저전압 레일(예컨대, 가드 평면(720))과 고전압 레일 사이의 원하는 DC 전압 오프셋으로 충전할 수 있다. 예를 들어, 이러한 DC 전압 오프셋은 3 V 또는 4 V 정도일 수 있지만, 다른 전압들이 또한 본 발명의 범주 내에 있다. 일부 예들에서, 커패시터(730)는 터치 감지 칩(704)의 저전압 레일과 고전압 레일 사이의 원하는 DC 전압 오프셋을 초과하여 충전될 수 있고, 커패시터(730) 상의 과도한 DC 전압은 터치 감지 칩 내의 회로부(예컨대, 터치 감지 회로부(622))에 의해 사용될, 터치 감지 칩(704) 내의 전압 조절기(738)(예컨대, 로우-드롭아웃 또는 LDO 조절기)에 의해 고전압 레일에 대한 최종 원하는 전압으로 조절될 수 있다.
가드 소스(726)에 의해 출력된 가드 신호(721)가 하이(high)인 동안(예컨대, 섀시 또는 어스 접지(706)보다 더 크거나 더 포지티브인 전압, 예를 들어 2 V, 3 V, 4 V 등), 스위치(734)는 열릴 수 있다(예컨대, 디바이스는 가드 신호(721)가 하이일 때 제어 신호를 통해 스위치(734)를 열도록 구성될 수 있거나, 또는 스위치(734)는 가드 신호(721)가 하이일 때 자체를 열도록 구성될 수 있다). 다시 말해, 가드 신호(721)가 로우로부터 하이로 전이할 때, 스위치(734)는 열릴 수 있고, 가드 신호(721)가 하이로부터 로우로 전이할 때, 스위치(734)는 닫힐 수 있다. 스위치(734)가 열려 있는 동안, 커패시터(730)는 그의 전압을 고전압 입력(732)에 제공할 수 있는데, 이는 전압 조절기(738)에 의해 터치 감지 칩(704) 내의 고전압 레일에 대한 최종 원하는 전압으로 조절될 수 있다. 이러한 방식으로, 가드 신호(721)로부터 적절히 오프셋된 전압이 가드 신호(721)의 다양한 상태들 동안에 터치 감지 칩(704)의 고전압 레일에 제공될 수 있다. 전압 조절기(738)가 가드 신호로 레퍼런스될 수 있는 접지(707)로 레퍼런스될 수 있기 때문에, 전압 조절기(738)의 고전압 레일과 저전압 레일(예컨대, 터치 감지 칩(704)의 접지(707)와 고전압 레일) 사이의 가드 신호 전이들이 그들의 사전결정된 관계를 유지할 수 있고 전압 조절기(738)가 가드 신호 내에서의 전압 전이들과는 무관하게 동작할 수 있음에 따라 전압 조절기(738)의 동작은 변화될 필요가 없다. 일부 예들에서, 스위치(734)는 커패시터(730) 내로의 돌입(inrush) 전류를 감소시키거나 최소화시키도록(예컨대, 전류 임계치 미만의 전류만을 허용하는 것으로 제한하도록) 그리고/또는 전압원(736)으로부터의 부하 전류 변동들을 감소시키거나 최소화시키도록 전류-제한되거나 또는 달리 조절될 수 있다. 터치 감지 칩(704)의 저전압 레일 및 고전압 레일은 (예컨대, 가드 소스(626)에 의해 제공되는) 터치 감지 칩(704)의 "접지"(707)와 관련하여 사전결정된 관계를 가질 수 있다. 따라서, 가드 소스(626)에 의해 출력되는 전압이 (예컨대, 저전압과 고전압 사이에서) 교번함에 따라, 터치 감지 칩(704)의 저전압 레일 및 고전압 레일 상의 전압들은, 접지(707)에 대한 그들 전압들의 사전결정된 관계가 유지될 수 있도록 유사하게 교번할 수 있다.
일부 예들에서, 전압원(736), 스위치(734), 및 가드 소스(726)는 하나의 칩(예컨대, 가드 소스 칩) 내에 포함될 수 있고, 커패시터(730)는 가드 소스 칩과 터치 감지 칩(704) 사이의 전기 경로에 결합된 개별 컴포넌트(예컨대, 터치 감지 칩(704), 및 가드 소스(726)가 포함된 칩과는 별개임)일 수 있다. 일부 예들에서, 커패시터(730)/터치 감지 칩(704)의 현재 요건들이 충분히 작다면 커패시터(730)는 터치 감지 칩(704)에 포함될 수 있다.
일부 예들에서, 특히 터치 감지 칩(704)이 가드 소스(726)가 배치되거나 제조된 칩과는 별개일 때, 가드 소스(726)의 출력과 노드 A(예컨대, 가드 평면(720) 및 커패시터(730)가 결합될 수 있는 터치 감지 칩(704) 상의 또는 그 근처의 노드) 사이의 저항들은 상당할 수 있다. 가드 소스(726)의 출력 저항, 가드 소스(726)와 터치 감지 칩(704) 사이의 트레이스 저항, 접합 패드 저항 등과 같은 저항들을 포함할 수 있는 이러한 저항들은 도 7a에서 저항(728)에 의해 표현될 수 있다. 또한, 가드 신호(721)가 로우일 때 그리고 스위치(734)가 커패시터(730)를 충전하기 위해 닫힌 때의 기간 동안, 전류는 전류 경로(740)를 거쳐서, 즉 DC 전압원(736)으로부터 커패시터(730), 저항(728), 및 가드 소스(726)를 통해 섀시 또는 어스 접지(706)로 흐를 수 있다. 저항(728)을 통해 흐를 수 있는 이러한 전류는 노드 A에서의 전압이 가드 소스(726)의 출력에서의 전압과는 상이하게(예컨대, 그보다 더 높거나 더 포지티브이게) 할 수 있다. 추가로, 이 전류는, 그것이 커패시터(730)가 DC 전압원(736)에 의해 원하는 DC 전압으로 충전됨에 따라 감소할 수 있기 때문에 시간의 함수로서 변화할 수 있다. 따라서, 노드 A에서의 전압이 가드 소스(726)의 출력에서의 전압과는 상이하게 되는 양은, 또한, 가드 신호(721)가 로우인 동안에 시간의 함수로서 변화할 수 있다.
도 7b는 본 발명의 예들에 따른, 도 7a의 노드 A에서의 예시적인 가드 신호(721)를 도시한다. 실선(723)은 도 7a의 노드 A에 제공될 이상적인 또는 원하는 가드 신호(721)를 나타낼 수 있다. 가드 신호(721)가 하이로부터 로우로 전이할 때, 저항(728) 및 전류 경로(740) 때문에, 원하는 저전압 지점에 즉시 도달하는 것 대신, 노드 A에서의 가드 신호는, 파선(725)에 의해 예시된 바와 같이, 시간 경과에 따라, 원하는 저전압 지점에 점진적으로 도달할 수 있다. 일부 예들에서, 노드 A에서의 가드 신호(721)는 가드 신호가 로우로부터 하이로 전이할 때까지 원하는 저전압 지점에 도달하지 않을 수도 있다. 그 결과, 노드 A에서의 가드 신호(721)는 알려지지 않을 수 있고 시간 경과에 따라 변할 수 있는데, 이는 전술된 바와 같이, 터치 감지 성능에 있어서 에러들을 야기할 수 있다. 다시 말해, 노드 A에서의 가드 신호(721)가 터치 감지 칩(704) 내의 터치 감지 회로부에 의해 터치 센서 패널 상에서의 터치를 감지하기 위해 사용될 수 있기 때문에, 노드 A에서의 가드 신호 전압의 에러들은 터치 감지 회로부에 의해 출력되는 터치 신호들 내로 에러들을 직접 도입시킬 수 있다. 따라서, 특히 가드 소스(726) 및 터치 감지 회로부가 분리된 별개의 칩들에 포함되는 상황에서, 노드 A에서의 전압을 더 양호하게 조절하기 위한 메커니즘을 구성(700)에 포함시키는 것이 바람직할 수 있다.
도 8a는 본 발명의 예들에 따른, 전압 조절기(842)를 사용하여 터치 감지 칩(804)에 전압을 전달하기 위한 예시적인 전압 전달 구성(800)을 도시한다. 도 8a의 구성(800)은, 구성(800)이 노드 A와 가드 소스(826) 사이에 결합된 전압 조절기(842)(예컨대, 전압 조절기(842)는 가드 소스(826)의 하나 이상의 입력들에 결합될 수 있음)를 포함할 수 있다는 점을 제외하면, 도 7a의 구성(700)과 동일할 수 있다. 예를 들어, 스위치(734)와 같은 스위치(834)는 커패시터(830) 내로의 돌입 전류를 감소시키거나 최소화시키도록(예컨대, 전류 임계치 미만의 전류만을 허용하는 것으로 제한하도록) 그리고/또는 전압원(836)으로부터의 부하 전류 변동들을 감소시키거나 최소화시키도록 전류-제한되거나 또는 달리 조절될 수 있다. 구성(800)의 다른 컴포넌트들은 유사하게 구성(700)의 컴포넌트들과 동일할 수 있다. 전압 조절기(842)는, 가드 신호(821)가 가드 평면(820)에 대한 그리고 안정적이고 알려져 있는 터치 감지 칩(804)에 의한 사용을 위한 가드 신호를 제공하도록, 하기에서 더 상세히 기술되는 바와 같이, 로우 및/또는 하이인 동안에 노드 A에서의 전압을 조절할 수 있다.
도 8b는 본 발명의 예들에 따른 가드 소스(826) 및 전압 조절기(842)의 예시적인 세부사항들을 도시한다. 일부 예들에서, 가드 소스(826)는 P-FET(856) 및 N-FET(858)의 푸시-풀(push-pull) 구성을 포함할 수 있는데(그러나, 가드 소스(826)의 다른 구성들이 또한 활용될 수 있음), 여기서 P-PET(856)의 소스는 고전압 레일(854)에 결합될 수 있고, P-FET(856)의 드레인은 N-FET(858)의 드레인에 결합될 수 있고, N-FET(858)의 소스는 섀시 또는 어스 접지(806)에 결합될 수 있다. 가드 소스(826)는 입력 전압 신호들을 P-FET(856) 및 N-FET(858)에 각각 제공할 수 있는 입력(846) 및 입력(848)을 가질 수 있다. 예를 들어, 가드 소스(826)가 고전압을 출력할 때, 입력들(846, 848)은 P-FET(856)가 온 상태(on)이고 N-FET(858)가 오프 상태(off)이도록 로우일 수 있다. 유사하게, 가드 소스(826)가 저전압을 출력할 때, 입력들(846, 848)은 P-FET(856)가 오프 상태이고 N-FET(858)가 온 상태이도록 하이일 수 있다. 노드 B는 가드 소스(826)의 출력 노드를 표현할 수 있다. 노드 B는 노드 A(도 8a의 노드 A에 대응함)에 결합될 수 있다. 가드 소스(826)의 출력 저항, 및 가드 소스(826)와 노드 A를 각각 결합시키는 트레이스들의 저항에 대응할 수 있는 저항들 Rout(828A) 및 Rtrace(828B)는 노드 A와 가드 소스(826) 사이의 저항들을 표현할 수 있다.
전압 조절기(842)는 노드 A와 가드 소스(826) 사이에 결합될 수 있다. 구체적으로, 전압 조절기(842)는 하기의 2개의 입력들을 갖는 증폭기(844)를 포함할 수 있다: 증폭기(844)의 비-반전 입력에 결합된 노드 A로부터의 입력, 및 노드 A에서의 원하는 가드 전압일 수 있는, 증폭기(844)의 반전 입력에 결합된 Vguard-target. 증폭기(844)(및, 그에 따른, 전압 조절기(842))의 출력이 합산기(852)를 거쳐서 입력(848)에 결합될 수 있다. 또한, 전압 조절기(842)는, 하기에서 논의되는 바와 같이, 증폭기(844)가 동작가능한지의 여부를 제어할 수 있는 ENABLE 신호를 수신할 수 있다. ENABLE 신호는, 가드 신호(821)가 로우일 때, ENABLE 신호가 증폭기(844)가 동작가능하게 할 수 있는(예컨대, 증폭기(844)가 신호를 출력할 수 있음) 활성 상태(예컨대, 하이)가 될 수 있도록, 그리고 가드 신호(821)가 하이일 때, ENABLE 신호가 증폭기(844)가 동작가능하지 않게 할 수 있는(예컨대, 증폭기(844)가 신호를 출력할 수 없음) 비활성 상태(예컨대, 로우)가 될 수 있도록, 가드 소스(826)에 의해 출력된 가드 신호(821)로 (예컨대, 정밀한 타이밍 제어를 위한 대비를 갖는 적절한 회로부를 사용하여) 타이밍될 수 있다.
이제, 가드 소스(826)와 함께 전압 조절기(842)의 동작이 설명될 것이다. 전압 조절기(842)는 노드 A에서의 저전압측 및/또는 고전압측 조절을 수행할 수 있다. 저전압측 조절(예컨대, 가드 신호(821)가 로우일 때 노드 A에서의 전압을 조절하는 것)은 도 8b를 참조하여 기술될 것이지만, 고전압측 조절(예컨대, 가드 신호(821)가 하이일 때 노드 A에서의 전압을 조절하는 것)이 유사하게 구현될 수 있다는 것이 이해된다. 예를 들어, 전압 조절기(842)는 가드 소스(826)에 의해 출력되는 가드 신호(821)가 로우일 때 노드 A에서의 전압을 조절할 수 있다. 구체적으로, 전압 조절기(842)의 출력은, 도 8b에 도시된 바와 같이, 입력(848)에 결합될 수 있고, Vguard-target은 가드 신호(821)가 로우일 때 노드 A에서의 원하는 전압으로 설정될 수 있다. 예를 들어, Vguard-target은 0.1 V 또는 0.2 V와 같이 섀시 또는 어스 접지(806)를 약간 초과하는 전압일 수 있다. 가드 신호(821)가 로우일 때, 전압 조절기(842)로 입력되는 ENABLE 신호는 증폭기(844)가 동작가능하게 할 수 있는 활성 상태일 수 있으며, 노드 A에서의 전압이 Vguard-target으로부터 벗어난 경우, 증폭기(844)는 노드 A에서의 전압이 Vguard-target에 도달할 때까지 N-FET(858)의 게이트 전압을 변화시키기 위해 합산기(852)를 거쳐 입력(848)에 추가될 수 있는, 그 편차에 대응하는 신호를 출력할 수 있다. 이와 같이, 전류가 Rout(828A) 및 Rtrace(828B)를 통해 흐를 수 있다 하더라도, 그리고 (예컨대, 도 7a의 전류 경로(740)를 참조하여 기술된 바와 같이) 전류가 시간의 함수로서 변하더라도, 전압 조절기(842)는 노드 A에서의 전압을 Vguard-target에서 유지시킬 수 있다. Rout(828A) 및 Rtrace(828B)의 존재 때문에, Vguard-target는 섀시 또는 어스 접지(806)에서의 전압(예컨대, 0 V)으로 설정되지 못할 수도 있음에 유의해야 한다. 따라서, 가드 신호가 로우일 때 노드 A에서의 전압은 섀시 또는 어스 접지(806)에 도달하지 못할 수도 있지만, 오히려, 섀시 또는 어스 접지(806)보다 약간 높은 (예컨대, 0.1 V, 0.2 V 등만큼 높은) 레벨에서 유지될 수 있다.
이전에 언급된 바와 같이, 전압 조절기(842)(또는 전압 조절기(842)와 유사하게 구조화되고/되거나 그와 유사하게 동작하는 별개의 전압 조절 회로부)는 노드 A에서의 고전압측 조절을 추가로 또는 대안으로 수행할 수 있다. 예를 들어, 그러한 전압 조절 회로부는 가드 소스(826)에 의해 출력되는 가드 신호(821)가 하이일 때 노드 A에서의 전압을 조절할 수 있다. 구체적으로, 그러한 전압 조절 회로부의 출력은 입력(846)에 결합될 수 있고, 그 전압 조절 회로부에 대한 Vguard-target은 가드 신호(821)가 하이일 때 노드 A에서의 원하는 전압으로 설정될 수 있다. 예를 들어, Vguard-target은 고전압 레일(854)보다 약간 높은 (예컨대, 고전압 레일보다 0.1 V, 0.2 V 등만큼 높은) 전압일 수 있다. 노드 A에서의 전압이 Vguard-target으로부터 벗어난 경우, 전압 조절 회로부는 그 편차에 대응하는 신호를 출력할 수 있는데, 이는 노드 A에서의 전압이 Vguard-target에 도달할 때까지 P-FET(856)의 게이트 전압을 변화시키기 위해 합산기를 거쳐서 입력(846)에 추가될 수 있다. 이와 같이, 전류가 Rout(828A) 및 Rtrace(828B)를 통해 흐를 수 있다 하더라도, 그리고 (예컨대, 도 7a의 전류 경로(740)를 참조하여 기술된 바와 같이) 전류가 시간의 함수로서 변하더라도, 전압 조절 회로부는 노드 A에서의 전압을 Vguard-target에서 유지시킬 수 있다. Rout(828A) 및 Rtrace(828B)의 존재 때문에, Vguard-target이 고전압 레일(854)에서의 전압으로 설정되지 못할 수도 있음에 유의해야 한다(예컨대, 전류는 노드 A로부터 Rout(828A) 및 Rtrace(828B)를 통해 고전압 레일(854)로 흐를 수 있음). 따라서, 가드 신호가 하이일 때 노드 A에서의 전압은 고전압 레일(854)에서의 전압에 도달하지 못할 수도 있지만, 오히려, 고전압 레일(854)에서의 전압보다 약간 높은 (예컨대, 0.1 V, 0.2 V 등만큼 높은) 레벨에서 유지될 수 있다.
도 8c는 본 발명의 예들에 따른, 저전압측 조절에 기인한 도 8a 및 도 8b의 노드 A에서의 예시적인 가드 신호(821)를 도시한다. 실선(823)은 도 8a 및 도 8b에서의 노드 A에 제공될 이상적인 또는 원하는 가드 신호(821)를 표현할 수 있고, 파선(825)은 전압 조절기(842)에 의해 유지되는 노드 A에서의 전압에 대응할 수 있다. 도시된 바와 같이, 가드 신호(821)가 로우일 때의 기간 동안에 노드 A에서 전압 조절기(842)에 의해 유지되는 전압들은 이상적인 것으로부터 약간 벗어날 수 있지만; 노드 A에서의 전압들은 안정적이고 알려져 있을 수 있고, 따라서 터치 감지 칩(804)에 의한 정확한 터치 검출을 방해하지 않을 수 있다. 고전압측 조절이 구현되는 상황에서, 가드 신호가 하이일 때의 기간 동안에 노드 A에서 유지되는 전압들은, 전술된 바와 같이, 유사하게, 이상적인 것으로부터 약간 벗어날 수 있다(예컨대, 이상적인 전압들보다 약간 높음).
도 8d는 본 발명의 예들에 따른, 커패시터(830)가 노드 A에 선택적으로 결합된 터치 감지 칩(804)에 전압을 전달하기 위한 다른 예시적인 전압 전달 구성(801)을 도시한다. 도 8d의 구성(801)은, 구성(801)이 커패시터(830)와 노드 A 사이에 결합된 스위치(835)를 포함할 수 있다는 점을 제외하면, 도 7a의 구성(700)과 동일할 수 있다. 구체적으로, 상기에서 논의된 바와 같이, 가드 신호(821)가 로우일 때 전압원(836)으로부터 커패시터(830) 및 저항(828)을 통해 가드 소스(826)로 흐르는 전류는 노드 A에서의 전압이 원하는 또는 알려진 가드 전압으로부터 변동하게 할 수 있다. 이를 해결하기 위해, 구성(801)에서, 도 8d에 도시된 바와 같이, 스위치(835)가 커패시터(830)와 노드 A 사이에 결합될 수 있다. 가드 신호(821)가 (예컨대, 어스 또는 섀시 접지(806)에서, 또는 대략적으로 어스 또는 섀시 접지(806)에서) 로우인 동안, 스위치(835)는 커패시터(830)를 어스 또는 섀시 접지(806)에 결합될 수 있는 노드 B에 결합시킬 수 있고, 커패시터(830)를 노드 A로부터 분리시킬 수 있다. 이와 같이, 커패시터(830)는 가드 소스(826)에 의해서가 아니라 노드 B에 의해 제공될 수 있는 가드 신호(821)의 저전압 레벨 - 예컨대, 어스 또는 섀시 접지(806), 또는 대략적으로 어스 또는 섀시 접지(806) - 에 계속해서 결합될 수 있다. 가드 신호(821)가 하이인 동안, 스위치(835)는 커패시터(830)를 노드 A에 결합시킬 수 있고, 커패시터(830)를 노드 B로부터 분리시킬 수 있다. 그 결과, 가드 신호(821)가 로우인 동안, 전류가 전압원(836)으로부터 커패시터(830) 및 저항(828)을 통해 가드 소스(826)로 흐르게 하기 위한 어떠한 경로도 존재하지 않을 수 있는데, 그 이유는 가드 신호(821)가 로우인 동안에 스위치(835)가 커패시터(830)를 노드 A로부터 분리시킬 수 있기 때문이다. 오히려, 가드 신호(821)가 로우인 동안, 전류는 전압원(836)으로부터 커패시터(830)를 통해 노드 B를 거쳐서 직접적으로 어스 또는 섀시 접지(806)로 흐를 수 있는데, 여기서 노드 B에는 가드 신호(821)가 로우인 동안에 스위치(835)가 커패시터(830)를 결합시킬 수 있다. 따라서, 노드 A에서의 전압에 대한 그러한 전류 흐름의 효과는 도 8b 및 도 8c의 전압 조절기(842)의 사용 없이 감소되거나 제거될 수 있다. 보다 일반적으로, 가드 소스(826)에 의해서가 아니라, 가드 신호(821)의 로우측에 대응하는 저전압 값을 노드 B로 출력하는 다른 별개의 전압원에 의해서 노드 B에서의 전압이 제공될 수 있다는 점을 제외하면, 가드 소스(826)의 출력이 무엇이든(예컨대, 섀시 접지, 섀시 접지 1 V 미만, 섀시 접지 1 V 초과 등), 노드 B에서의 전압은 의도된 저전압일 수 있다.
스위치(835)는 물리적 스위치, 솔리드 스테이트 스위치(예컨대, 하나 이상의 트랜지스터들로 구성됨), 또는 전술된 기능들을 수행하기 위한 임의의 다른 설계로서 구현될 수 있다. 일부 예들에서, 스위치(835)는 커패시터(830) 내로의/그를 통하는 돌입 전류를 감소시키거나 최소화시키도록(예컨대, 전류 임계치 미만의 전류만을 허용하는 것으로 제한하도록) 그리고/또는 전압원(836)으로부터의 부하 전류 변동들을 감소시키거나 최소화시키도록 전류-제한되거나 또는 달리 조절될 수 있다. 또한, 일부 예들에서, 스위치(835)는 가드 신호(821)가 로우와 하이 사이에서 전이하는 것과 동기화하여 노드 A와 노드 B 사이에서 스위칭할 수 있다(예컨대. 스위치(835)는 가드 신호(821)가 하이로부터 로우로 전이하는 것과 동시에 노드 A로부터 노드 B로 스위칭할 수 있음 등). 그러나, 다른 예들에서, 스위치(835)는 스위치(835)가 커패시터(830)를 노드 A 또는 B로부터 분리시킬 때 그리고 커패시터(830)를 노드 B 또는 A에 결합시킬 때 각각 발생할 수 있는 노드 A에서의 전압의 스파이크 또는 다른 변동을 감소시키기 위해, 가드 신호(821)가 로우와 하이 사이에서 전이하는 것과 동기화하여 그러나 그에 대해 약간의 지연을 갖고서 노드 A와 노드 B 사이에서 스위칭할 수 있다(예컨대, 스위치(835)는 가드 신호(821)가 하이로부터 로우로 전이하고서 약간의 사전결정된 시간 후에 노드 A로부터 노드 B로 스위칭할 수 있음 등). 그러한 예들에서, 스위치(835)가 노드 A와 노드 B 사이에서 스위칭하는 타이밍 지연은 사전결정될 수 있다(예컨대, 사전결정된 시간, 로우와 하이 사이의 전이 동안의 가드 신호(821)의 전압의 사전결정된 변화 등). 일부 예들에서, 스위치(835) 외부의 회로부는, 전술된 바와 같이, 노드 A와 노드 B 사이에서 스위치(835)의 스위칭을 (예컨대, 가드 신호가 로우로부터 하이로 전이된 이래로 시간의 경과를 모니터링하는 것, 가드 신호가 로우로부터 하이로 전이된 이래로 가드 신호(821)의 전압 및/또는 노드 A에서의 전압을 모니터링하는 것 등에 의해) 제어할 수 있다.
상기에 도시된 바와 같이, 본 발명의 가드 버퍼(예컨대, 도 6e의 가드 소스(626) 또는 도 8b의 가드 소스(826))에 대한 다양한 구성들이 제공되었다. 그러나, 일부 예들에서, 본 발명의 가드 버퍼는 본 명세서에 개시된 푸시-풀 버퍼(예컨대, 도 8b)와 선형 버퍼(예컨대, 도 6e)의 하이브리드여서 양측 모두의 이득들 중 하나 이상을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 가드 버퍼는 가드 신호가 로우인 기간 동안에 그리고 높은 선형성 및 저잡음이 요구될 때 로우로부터 하이로 그리고/또는 하이로부터 로우로의 가드 신호의 전이 동안에 선형 버퍼로서 동작할 수 있다(예컨대, 선형 버퍼는 양호한 선형성을 가질 수 있지만, 입력단/출력단과 같은 내부 구조물들에 필요한 요구되는 출력 헤드룸 및/또는 바이어스 전류들로 인해 푸시-풀 버퍼보다 더 많은 전력을 필요로 할 수 있음). 대조적으로, 가드 버퍼는 가드 신호가 하이인 기간 동안 푸시-풀 버퍼로서 동작할 수 있다(예컨대, 가드 버퍼의 출력단 내의 PMOS는 조절되는 것과는 반대로 완전히 턴온될 수 있음). 푸시-풀 버퍼는 선형 버퍼보다 더 불량한 선형성을 가질 수 있지만, 선형 버퍼의 출력 헤드룸 및/또는 선형 버퍼의 휴지 전류 예산(quiescent current budget)을 필요로 하지 않을 수도 있기 때문에 선형 버퍼보다 더 적은 전력을 필요로 할 수 있다. 전술된 동작의 이득은, 가드 신호 하이 페이즈 동안, 가드 버퍼에 대한 출력 헤드룸(예컨대, 가드 신호 로우 및/또는 하이의 전압들에 대해 필요한 헤드룸)이 할당되어서는 안 될 수도 있다는 것일 수 있는데, 그 이유는 가드 버퍼가 푸시-풀 버퍼로서 동작할 수 있기 때문이다. 이와 같이, 가드 버퍼의 포지티브 공급은 낮춰질 수 있고, 따라서 전력을 절감할 수 있다.
일부 예들에서, 본 발명의 터치 감지 시스템은 상이한 시간들에서 터치를 감지하기 위해 상이한 동작 모드들에서 동작하도록 터치 감지 회로부를 구성할 수 있다. 예를 들어, 터치 감지 회로부는 2개 이상의 동작 모드들 중 하나에서 동작하는 것이 가능할 수 있고, 다양한 기준들이 만족되는 것에 응답하여 그러한 동작 모드들 사이에서 스위칭할 수 있다. 일부 예들에서, 터치 감지 회로부는 도 3a 및 도 3b를 참조하여 이제 기술되는 바와 같이, 하기의 3개의 모드들 중 하나에서 동작하는 것이 가능할 수 있다: 1) RESET 오프 모드, 2) DC 복원 모드, 및 3) 스캔 단계 RESET 모드. 특히, 하기에서 논의되는 바와 같이, RESET 오프 모드에서, RESET 제어 신호는 터치 스캔 단계 전체에 걸쳐서 스위치(315)를 열린 위치에서 유지시킬 수 있고, DC 복원 모드 및 스캔 단계 RESET 모드에서, RESET 제어 신호는 터치 스캔 단계에서 상이한 시간들에서 스위치(315)를 닫을 수 있다.
RESET 오프 모드와 관련하여, 전술된 바와 같이, 스위치(315)는 터치 스크린의 터치 스캔 단계 전체에 걸쳐 열린 상태로 유지될 수 있다(예컨대, 이는 가드 신호(721 및/또는 821)의 하나 이상의 기간 동안 연장될 수 있음). 이러한 모드에서, 감지 회로(314) 내의 증폭기(308)는 저항기(312) 및/또는 커패시터(310)를 포함하는, 피드백 임피던스를 갖는 트랜스임피던스 증폭기로서 구성될 수 있다. 그러한 구성에서, 저항기(312)는 증폭기(308)의 전체 피드백 임피던스를 조절할 수 있다. 그 결과, 증폭기(308)의 출력(예컨대, Vo)은 비교적 빠르게 정착할 수 있다. 터치 감지 시스템은 감지 회로(314)가 임계 개수 초과의 터치 전극들(예컨대, 2개, 5개, 또는 10개 초과의 터치 노드 전극들(302))을 동시에 가로지르는 터치를 감지하고 있는 상황에서 RESET 오프 모드에서 동작하도록 감지 회로(314)를 구성할 수 있고, 감지 회로(314)가 임계 개수 이하의 터치 전극들을 동시에 가로지르는 터치를 감지하고 있는 상황에서 상이한 모드(예컨대, DC 복원 모드 또는 스캔 단계 RESET 모드)에서 동작하도록 감지 회로(314)를 구성할 수도 있다. 감지 회로(314)가 임계 개수 초과의 터치 전극들을 동시에 가로지르는 터치를 감지하고 있을 때 RESET 오프 모드에서 감지 회로(314)를 구성하는 이유는, 그러한 상황에서, 그러한 터치 전극들로부터 증폭기(308)로의 입력 신호가 커패시터(310)가 증폭기(308)가 포화하지 않고서 흡수할 수 있는 것보다 더 많을 수 있다는 것일 수 있다. 이와 같이, 증폭기(308)의 피드백 임피던스를 감소시키기 위해, 저항기(312)는 피드백 임피던스가 저항기(312)에 의해 조절될 수 있도록 (예컨대, 스위치(315)를 열린 위치에 유지시킴으로써) 증폭기(308)의 피드백 루프 내에 유지될 수 있는데, 이는 감지 회로(314)의 출력의 비교적 빠른 정착을 가능하게 할 수 있다.
DC 복원 모드와 관련하여, 감지 회로(314) 내의 증폭기(308)는 전하 증폭기로서 구성될 수 있으며, 스위치(315)는, 터치 스크린의 터치 스캔 단계 전체에 걸쳐서 증폭기(308)의 출력 Vo의 원하는 공통 모드의 유지를 가능하게 하기 위해 스위치(315)가 가드 신호(721 및/또는 821)의 일정 기간 동안 1회 이상(예컨대, 터치 스크린의 터치 스캔 단계 동안 다수 회) 닫힐 수 있다는 점을 제외하면, 터치 스크린의 터치 스캔 단계 전체에 걸쳐서 열린 상태로 유지될 수 있다. 예를 들어, 도 8e는 DC 복원 모드 동안의 가드 신호(821), RESET 신호(862), 및 감지 회로(314)의 출력(864)과 관련된 예시적인 타이밍도를 도시한다. 도시된 바와 같이, RESET 신호(862)는, 가드 신호(821)의 각각의 전이(예컨대, 로우로부터 하이로의 전이, 및 하이로부터 로우로의 전이) 이전에, 예컨대 가드 신호(821)의 로우로부터 하이로의 전이 이전의 시간 t0 동안에 어써트(assert)될 수 있다(그리고 그에 따라 스위치(315)를 닫을 수 있음). 이어서, RESET 신호(862)는 가드 신호(821)의 로우로부터 하이로의 전이 이전의 시간 t1에 비-어써트(de-assert)될 수 있다. 일부 예들에서, 그러한 어써트/비-어써트는, 도 8e에 도시된 바와 같이, 가드 신호(821)의 각각의 전이 이전에 계속될 수 있다. RESET 신호(862)가 어써트되는 동안, 스위치(315)는 닫힐 수 있는데, 이는 가드 신호(821)의 다음 전이가 발생하기 전에 감지 회로(314)의 출력이 감지 회로의 원하는 공통 모드 전압(예컨대, 도 8e의 VBIAS)으로 복귀하는 것을 가능하게 할 수 있다.
스캔 단계 RESET 모드와 관련하여, 감지 회로(314) 내의 증폭기(308)는 전하 증폭기로서 구성될 수 있고, 스위치(315)는, 스위치(315)가 감지 회로(314) 내의 저항기(312) 및 커패시터(310)에 기인하는 RC 시상수(time constant)에 의해 달리 제한될 수 있는 터치 감지가 시작되기 전에 증폭기(308)의 빠른 정착을 가능하게 하기 위해 터치 스캔 단계의 시작 시(예컨대, 이는 가드 신호(721 및/또는 821)의 하나 이상의 기간들 동안에 연장될 수 있음)에 한번 닫힐 수 있다는 점을 제외하면, 터치 스크린의 터치 스캔 단계 전체에 걸쳐서 열린 상태로 유지될 수 있다. 예를 들어, 도 8f는 스캔 단계 RESET 모드 동안의 가드 신호(821), RESET 신호(862), 및 감지 회로(314)의 출력(864)과 관련된 예시적인 타이밍도를 도시한다. 도시된 바와 같이, RESET 신호(862)는 시간 t0 동안 지점(1)에서 어써트될 수 있다(그리고 그에 따라 스위치(315)를 닫을 수 있음). 시간 t0 동안, 지점(2)에서, 가드 신호(821)는 로우로부터 프로그래밍된 공통 모드 레벨 VMID로 전이할 수 있고, 프로그래밍된 상승 시간에 따라 지점(3)에서 VMID에 도달할 수 있다. 가드 신호(821)는 지점(3)으로부터 지점(5)까지 VMID에서 유지될 수 있다. 지점(3)과 지점(5) 사이의 지점(4)에서, RESET 신호(862)는 비-어써트될 수 있고, 시간 t1 이후, 지점(5)에서, 가드 신호(821)는 VMID로부터 하이로 전이할 수 있고, 프로그래밍된 상승 시간에 따라 지점(6)에서 하이에 도달할 수 있다. RESET 신호(862)는, 도시된 바와 같이, 터치 스캔 단계(866)의 나머지 부분 동안에 비-어써트된 상태로 유지될 수 있다. 이러한 방식으로, 터치 감지가 수행되기 전에 VBIAS로의 증폭기(308)의 출력(864)의 정착이 용이해질 수 있다. 출력(864)이 스캔 단계(866)의 시작 시에 터치 감지의 시작 이전에 VBIAS로 정착되지 않은 경우, 출력(864)의 그 비정착된 부분은 감지 회로(314)의 동적 범위를 소모할 수 있는데, 이는 터치 감지 시스템의 간섭/잡음 제거를 열화시킬 수 있다.
터치 감지 시스템이 DC 복원 모드에서 동작하도록 감지 회로(314)를 구성할 것인지 아니면 스캔 단계 RESET 모드에서 동작하도록 감지 회로(314)를 구성할 것인지는, 터치 감지 시스템에 의해 수행되는 스펙트럼 분석 단계(예컨대, 터치 스크린 상에 어떠한 터치 활동도 없는 시간 동안에 터치 감지 시스템이 터치 스크린 상의 터치 전극들로부터의 신호들을 감지하는 동안에 수행되어, 그에 따라, 잡음 또는 다른 간섭 소스들을 캡처 및 식별하는 터치 스캔 단계)의 결과들에 좌우될 수 있다. 예를 들어, 터치 감지 시스템은 스펙트럼 분석 단계를 수행할 수 있고, 터치 스크린에 존재하는 잡음 프로파일을 식별할 수 있다. 그 잡음 프로파일에 기초하여, 터치 감지 시스템은 (그것이 RESET 오프 모드에서 동작하고 있지 않을 때) DC 복원 모드에서 동작하도록 또는 스캔 단계 RESET 모드에서 동작하도록 감지 회로(314)를 구성할 수 있다. DC 복원 모드는 소정의 가드 신호 자극 주파수들(예컨대, 60 ㎐ 또는 120 ㎐)에 대해 스캔 단계 RESET 모드보다 더 양호한 저주파수 간섭 제거를 제공할 수 있으며; 따라서, 스펙트럼 분석이 저주파수(예컨대, 임계 주파수 미만)에서 존재하는 잡음 또는 간섭자들을 나타내는 경우, 터치 감지 시스템은 DC 복원 모드를 선택할 수 있다. 그러나, DC 복원 모드는 증폭기(308)에서 앨리어싱(aliasing)을 유도할 수 있는데, 이는 다른 주파수들에서의 간섭 제거를 열화시킬 수 있다. 이와 같이, 터치 감지 시스템은, 이들 및/또는 다른 인자들에 기초하여, DC 복원 모드 및 스캔 단계 RESET 모드 중 어느 것에서 감지 회로(314)를 구성할 것인지를 결정할 수 있다. 예를 들어, 스펙트럼 분석이 고주파수(예컨대, 임계 주파수 초과)에서 존재하는 잡음 또는 간섭자들을 나타내는 경우, 터치 감지 시스템은 스캔 단계 RESET 모드를 선택할 수 있다. 도 8e 및 도 8f에 도시된 터치 시스템 동작들은 본 발명의 도 1 내지 도 9를 참조하여 기술된 터치 감지 시스템 구성들 중 임의의 것과 함께 활용될 수 있다.
도 8e 및 도 8f를 참조하면, 일부 예들에서, 터치 센서 패널 상의 하나 이상의 터치 노드 전극들은 하나 이상의 다른 터치 노드 전극들이 터치에 대해 감지되고 있는 동안에 레퍼런스 전압에서(예컨대, 가드 신호 전압에서) 구동될 수 있다. 감지되고 있는 터치 노드 전극들은 (예컨대, 도 3a 및 도 3b를 참조하여 기술된 바와 같은) 터치 감지 회로부에 결합될 수 있는데, 이는 도 8e 및/또는 도 8f의 RESET(862)에 따라 동작할 수 있다. 레퍼런스 전압에서 구동되지만 감지되지 않은 터치 노드 전극들은 터치 감지 회로부가 아니라 별개의 구동 회로부(예컨대, 버퍼링된 구동 증폭기들)에 결합될 수 있다 - 별개의 구동 회로부는 RESET 스위치(315)를 포함하지 않을 수도 있고, 그에 따라, 도 8e 및/또는 도 8f의 RESET(862)과는 독립적으로 동작할 수 있다.
전술된 바와 같이, 일부 예들에서, 본 발명의 터치 감지 칩은 터치 감지 시스템 내의 다른 칩들(예컨대, 가드 소스 칩, 터치 프로세서 칩, 호스트 시스템 칩 등)과는 분리된 별개의 칩일 수 있다. 또한, 터치 감지 칩은 터치 감지 시스템 내의 다른 칩들이 접지될 수 있는 섀시 또는 어스 접지와는 상이할 수 있는 가드 평면 레퍼런스 전압에 의해 보호될 수 있다. 일부 예들에서, 터치 감지 시스템 내의 다른 칩들은 터치 감지 칩과 통신할 필요가 있을 수 있는데, 이러한 경우에, 터치 감지 칩 및 터치 감지 시스템 내의 다른 칩들이 동작하는 상이한 전력 도메인들을 처리하기 위해 터치 감지 칩과 다른 칩들 사이에 레벨 시프터들이 통신 링크(들) 내에 포함될 필요가 있을 수 있다.
도 9는 본 발명의 예들에 따른 예시적인 레벨 시프터 구성(900)을 도시한다. 터치 감지 칩(904)은 본 명세서에 기술된 바와 같이 가드 레퍼런스(907)로 레퍼런스될 수 있다(예컨대, 가드 전력 도메인에서 동작됨). 터치 감지 칩(904)은, 또한, 터치 감지 칩(904)에 의해 수행되는 터치 감지를 제어하고/하거나 프로세싱하기 위해 도 2의 터치 제어기(206) 및/또는 터치 프로세서(202)에 대응할 수 있는 터치 마이크로제어기(912)를 포함할 수 있다. 터치 마이크로제어기(912)는 터치 센서 패널 상의 터치를 감지하기 위한 다양한 로직, 메모리, 터치 감지 회로부 등을 포함할 수 있다. 터치 마이크로제어기(912)는 호스트(902)에 통신가능하게 결합될 수 있는데, 이는 섀시 또는 어스 접지(906)로 레퍼런스될 수 있다(예컨대, 섀시 또는 어스 접지 전력 도메인에서 동작됨). 호스트(902)는 구성(900)이 포함된 디바이스(예컨대, 도 1a 내지 도 1d에서의 디바이스들(136, 140, 144, 148))의 호스트 프로세서 및/또는 시스템에 대응할 수 있으며, 도 2의 호스트 프로세서(228) 및/또는 프로그램 저장장치(232)를 포함할 수 있다. 호스트(902)는 터치 감지 칩(904) 및/또는 가드 신호 생성 칩(926)과는 별개의 분리된 칩일 수 있지만, 일부 예들에서, 호스트(902)는 가드 신호 생성 칩(926)과 동일한 칩 상에 있을 수 있다.
호스트(902)는 터치 마이크로제어기(912)로/로부터 데이터를 통신할 필요가 있을 수 있다. 예를 들어, 구성(900)이 포함된 디바이스가 먼저 전력을 공급받을 때, 호스트(902)는, 터치 마이크로제어기(912)를 적절히 구성하기 위해 터치 스캐닝에 관한 정보(예컨대, 임의의 주어진 순간에 어느 터치 노드 전극들을 감지할 것인가, 접지시킬 것인가, 바이어스시킬 것인가 등과 같은, 터치 마이크로제어기(912)가 터치 센서 패널 상에서의 터치를 어떻게 감지해야 하는지에 관한 정보)를 터치 마이크로제어기(912)로 송신할 수 있다. 호스트(902) 및 터치 감지 칩(904)(및 이에 따라 터치 마이크로제어기(912))이 상이한 전력 도메인들(예컨대, 섀시/어스 접지(906)에 접지된 전력 도메인 대 가드 접지(907)에 접지된 전력 도메인)에 있을 수 있기 때문에, 호스트(902)와 터치 마이크로제어기(912) 사이의 통신은 레벨 시프터(들)(908)에 의해 전력 도메인들 사이에서 적절히 레벨 시프트될 수 있다. 일부 예들에서, 호스트(902)는 가드 신호 칩(926)을 통해 터치 마이크로제어기(904)에 통신가능하게 결합될 수 있으며, 이는 또한 섀시 또는 어스 접지(906)로 레퍼런스될 수 있다. 따라서, 일부 예들에서, 호스트(902)와 터치 감지 칩(904) 사이의 통신 링크에 포함될 수 있는 레벨 시프터(들)(908)가 가드 신호 칩(926) 내에 포함될 수 있다.
일부 예들에서, 호스트(902)가 터치 감지 칩(904)으로/으로부터 통신할 필요가 있는 데이터의 양은 상당할 수 있고, 호스트(902) 및 터치 감지 칩(904)의 전력 도메인들 사이의 데이터를 레벨 시프트하는 것은 2개의 칩들 사이의 그러한 통신의 속도를 늦출 수 있다. 따라서, 일부 예들에서, 가드 신호 칩(926)은, 적절한 경우, 호스트(902)와 터치 감지 칩(904) 사이의 통신 링크 상에서 레벨 시프터(들)(908)를 선택적으로 바이패스시킬 수 있는 바이패스 스위치(910)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 가드 신호 칩(926)이 터치 감지 칩(904)의 가드 평면에 대한 가드 신호를 생성하고 있지 않는 경우, 또는 가드 신호가 로우 상태에 있을 때(그리고 그에 따라, 가드 신호의 전압이 섀시 또는 어스 접지(906)에서의 전압과 실질적으로 동일할 때), 스위치(910)는 레벨 시프터(들)(908)를 바이패스시키도록 그리고 호스트(902)와 터치 감지 칩(904) 사이에서 가능한 통신 속도를 증가시키도록 닫힐 수 있다. 그렇지 않으면(예컨대, 가드 신호가 하이 상태에 있을 때), 스위치(910)는 열릴 수 있고, 호스트(902)는 레벨 시프터(들)(908)를 통해 터치 감지 칩(904)과 통신할 수 있다(즉, 레벨 시프터(들)(908)는 바이패스되지 않을 수도 있음).
따라서, 본 발명의 예들은 터치 감지 시스템 내의 다른 칩들과는 상이한 전력 도메인 내의 터치 감지 칩을 동작시키기 위한 다양한 구성을 제공하는데, 이는 시스템의 터치 감지 성능을 개선할 수 있다.
따라서, 상기에 따르면, 본 발명의 일부 예들은 터치 감지 시스템에 관한 것이며, 터치 감지 시스템은, 제1 전압으로 레퍼런스되는 제1 전력 도메인에서 동작하는 가드 신호 생성 칩 - 상기 가드 신호 생성 칩은 가드 신호를 생성하도록 구성됨 -; 상기 가드 신호로 레퍼런스되는, 상기 제1 전력 도메인과는 상이한 제2 전력 도메인에서 동작하는 터치 감지 칩 - 상기 터치 감지 칩은 상기 가드 신호로 레퍼런스되는 상기 제2 전력 도메인에서 동작하는 터치 센서 패널 내에 포함된 하나 이상의 터치 전극들에서의 터치를 감지하도록 구성되고, 상기 터치 감지 칩은 상기 가드 신호 생성 칩과는 상이한 칩임 -; 및 상기 터치 감지 칩에서의 상기 가드 신호의 전압을 선택적으로 조절하도록 구성된 전압 조절기를 포함한다. 상기에 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 추가로 또는 그에 대안으로, 일부 예들에서, 상기 제1 전력 도메인은 상기 터치 감지 시스템이 포함된 전자 디바이스의 섀시 접지로, 또는 어스 접지로 레퍼런스된다. 상기에 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 추가로 또는 그에 대안으로, 일부 예들에서, 가드 신호는 AC 전압을 포함한다. 상기에 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 추가로 또는 그에 대안으로, 일부 예들에서, 상기 터치 감지 칩은 상기 가드 신호 생성 칩에 전기적으로 연결되고 상기 가드 신호로 구동되도록 구성된 가드 평면 상에 배치된다. 상기에 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 추가로 또는 그에 대안으로, 일부 예들에서, 상기 터치 감지 칩은 상기 가드 신호를 사용하여 상기 하나 이상의 터치 전극들에서의 터치를 감지하도록 구성된 터치 감지 회로부를 포함한다. 상기에 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 추가로 또는 그에 대안으로, 일부 예들에서, 상기 터치 감지 시스템은, 플렉스 회로를 추가로 포함하고, 상기 플렉스 회로는, 상기 터치 감지 칩을 상기 터치 센서 패널에 전기적으로 결합시키도록 구성된 하나 이상의 트레이스들; 및 상기 제1 전력 도메인으로부터 상기 하나 이상의 트레이스들을 분리시키도록 구성된 하나 이상의 차폐부들을 포함하며, 상기 터치 감지 칩은 상기 터치 감지 칩을 상기 제1 전력 도메인으로부터 분리시키도록 구성된 가드 평면 상에 배치되고, 상기 터치 센서 패널은 상기 하나 이상의 터치 전극들을 상기 제1 전력 도메인으로부터 분리시키도록 구성된 하나 이상의 차폐부들을 포함하고, 상기 가드 평면, 상기 플렉스 회로 내에 포함된 상기 하나 이상의 차폐부들, 및 상기 터치 센서 패널 내에 포함된 상기 하나 이상의 차폐부들은 상기 가드 신호 생성 칩에 전기적으로 연결되고 상기 가드 신호에 의해 구동되도록 구성된다. 상기에 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 추가로 또는 그에 대안으로, 일부 예들에서, 전압 조절기는, 상기 가드 신호가 제1 상태에 있는 동안, 상기 터치 감지 칩에서의 상기 가드 신호의 전압을 개개의 전압으로 조절하도록, 그리고 상기 가드 신호가 상기 제1 상태와는 상이한 제2 상태에 있는 동안, 상기 터치 감지 칩에서의 상기 가드 신호의 전압을 상기 개개의 전압으로 조절하는 것을 보류하도록 구성된다. 상기에 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 추가로 또는 그에 대안으로, 일부 예들에서, 상기 가드 신호는 상기 가드 신호가 저전압 상태에 있을 때 상기 제1 상태에 있고, 상기 가드 신호는 상기 가드 신호가 고전압 상태에 있을 때 상기 제2 상태에 있다. 상기에 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 추가로 또는 그에 대안으로, 일부 예들에서, 개개의 전압은 저전압이다. 상기에 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 추가로 또는 그에 대안으로, 일부 예들에서, 상기 가드 신호는 상기 가드 신호가 고전압 상태에 있을 때 상기 제1 상태에 있고, 상기 가드 신호는 상기 가드 신호가 저전압 상태에 있을 때 상기 제2 상태에 있다. 상기에 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 추가로 또는 그에 대안으로, 일부 예들에서, 개개의 전압은 고전압이다. 상기에 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 추가로 또는 그에 대안으로, 일부 예들에서, 전압 조절기는 증폭기를 포함하고, 상기 증폭기는, 상기 터치 감지 칩에서의 상기 가드 신호에 전기적으로 결합되는 입력; 및 상기 가드 신호 생성 칩에 전기적으로 결합되는 출력을 포함한다. 상기에 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 추가로 또는 그에 대안으로, 일부 예들에서, 상기 전압 조절기는 목표 전압으로부터 상기 터치 감지 칩에서의 상기 가드 신호의 편차에 기초하여 상기 증폭기의 출력을 조정하도록 구성되고, 상기 증폭기의 출력의 조정은 상기 가드 신호 생성 칩이 상기 가드 신호를 조정하게 한다. 상기에 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 추가로 또는 그에 대안으로, 일부 예들에서, 터치 감지 시스템은, 상기 제1 전력 도메인에서 동작하는 호스트 칩을 추가로 포함하고, 상기 호스트 칩은 통신 링크를 통해 상기 터치 감지 칩에 통신가능하게 결합되고, 상기 호스트 칩은 상기 통신 링크를 통해 데이터를 상기 터치 감지 칩에 통신하도록 구성된다. 상기에 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 추가로 또는 그에 대안으로, 일부 예들에서, 터치 감지 시스템은 상기 통신 링크에 포함되는 하나 이상의 레벨 시프터들을 추가로 포함하고, 상기 하나 이상의 레벨 시프터들은 상기 데이터의 레벨을 상기 제1 전력 도메인으로부터 상기 제2 전력 도메인으로 조정하도록 구성된다. 상기에 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 추가로 또는 그에 대안으로, 일부 예들에서, 상기 하나 이상의 레벨 시프터들은 상기 호스트 칩으로부터 상기 터치 감지 칩으로의 데이터의 통신 동안 선택적으로 바이패스되도록 구성된다. 상기에 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 추가로 또는 그에 대안으로, 일부 예들에서, 상기 호스트 칩으로부터 상기 터치 감지 칩으로의 데이터의 통신 동안, 상기 하나 이상의 레벨 시프터들은, 상기 가드 신호 생성 칩이 상기 가드 신호를 생성하고 있지 않을 때 바이패스되도록, 그리고 상기 가드 신호 생성 칩이 상기 가드 신호를 생성하고 있을 때 바이패스되지 않도록 구성된다. 상기에 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 추가로 또는 그에 대안으로, 일부 예들에서, 상기 호스트 칩으로부터 상기 터치 감지 칩으로의 데이터의 통신 동안, 상기 하나 이상의 레벨 시프터들은, 상기 가드 신호가 로우 상태에 있을 때 바이패스되도록, 그리고 상기 가드 신호가 하이 상태에 있을 때 바이패스되지 않도록 구성된다. 상기에 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 추가로 또는 그에 대안으로, 일부 예들에서, 상기 가드 신호 생성 칩은 직접 디지털 합성기, 디지털-아날로그 컨버터, 및 버퍼를 포함하며, 상기 직접 디지털 합성기의 출력은 상기 디지털-아날로그 컨버터의 입력에 결합되고, 상기 디지털-아날로그 컨버터의 출력은 상기 버퍼의 입력에 결합되고, 상기 버퍼의 출력은 상기 가드 신호 생성 칩에 의해 생성된 상기 가드 신호를 출력한다. 상기에 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 추가로 또는 그에 대안으로, 일부 예들에서, 상기 터치 감지 칩은 저전압 및 고전압을 수신하도록 구성되고, 상기 저전압은 상기 가드 신호에 대응하고, 상기 고전압은 상기 저전압에 기초하고 커패시터 및 스위치를 사용하여 생성되고, 상기 스위치는 상기 커패시터 내로 흐르는 전류의 양을 임계량 미만으로 제한하도록 구성된다. 상기에 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 추가로 또는 그에 대안으로, 일부 예들에서, 가드 신호 생성 칩은 가드 신호를 생성하도록 구성된 회로부를 포함하고, 상기 회로부는 상기 가드 신호가 로우 상태에 있을 때 선형 버퍼로서 동작하도록 구성되고, 상기 회로부는 상기 가드 신호가 하이 상태에 있을 때 푸시-풀 버퍼로서 동작하도록 구성된다. 상기에 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 추가로 또는 그에 대안으로, 일부 예들에서, 상기 터치 감지 칩은 상기 감지 증폭기가 동시에 감지하고 있는 다수의 터치 전극들 중의 하나 이상의 터치 전극들 및 상기 터치 센서 패널의 스펙트럼 스캔에 기초하여 상기 하나 이상의 터치 전극들에서의 터치를 감지하도록 구성된 감지 증폭기를 선택적으로 리셋하도록 구성된다.
본 발명의 일부 예들은 전자 디바이스에 관한 것이며, 전자 디바이스는, 하나 이상의 터치 전극들을 포함하는 터치 센서 패널; 제1 전압으로 레퍼런스되는 제1 전력 도메인에서 동작하는 가드 신호 생성 칩 - 상기 가드 신호 생성 칩은 가드 신호를 생성하도록 구성됨 -; 상기 가드 신호로 레퍼런스되는, 상기 제1 전력 도메인과는 상이한 제2 전력 도메인에서 동작하는 터치 감지 칩 - 상기 터치 감지 칩은 상기 가드 신호로 레퍼런스되는 상기 제2 전력 도메인에서 동작하는 상기 터치 센서 패널 내에 포함된 상기 하나 이상의 터치 전극들에서의 터치를 감지하도록 구성되고, 상기 터치 감지 칩은 상기 가드 신호 생성 칩과는 상이한 칩임 -; 및 상기 터치 감지 칩에서의 상기 가드 신호의 전압을 선택적으로 조절하도록 구성된 전압 조절기를 포함한다.
본 발명의 일부 예들은 터치 감지 시스템을 동작시키기 위한 방법에 관한 것이며, 방법은, 제1 전압으로 레퍼런스되는 제1 전력 도메인에서 가드 신호 생성 칩 - 상기 가드 신호 생성 칩은 가드 신호를 생성하도록 구성됨 - 을 동작시키는 단계; 상기 가드 신호로 레퍼런스되는, 상기 제1 전력 도메인과는 상이한 제2 전력 도메인에서 터치 감지 칩 - 상기 터치 감지 칩은 상기 가드 신호로 레퍼런스되는 상기 제2 전력 도메인에서 동작하는 터치 센서 패널 내에 포함된 하나 이상의 터치 전극들에서의 터치를 감지하도록 구성되고, 상기 터치 감지 칩은 상기 가드 신호 생성 칩과는 상이한 칩임 - 을 동작시키는 단계; 및 상기 터치 감지 칩에서의 상기 가드 신호의 전압을 선택적으로 조절하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일부 예들은 터치 감지 시스템에 관한 것이며, 터치 감지 시스템은, 제1 전압으로 레퍼런스되는 제1 전력 도메인에서 동작하는 가드 신호 생성 칩 - 상기 가드 신호 생성 칩은 가드 신호를 생성하도록 구성됨 -; 상기 가드 신호로 레퍼런스되는, 상기 제1 전력 도메인과는 상이한 제2 전력 도메인에서 동작하는 터치 감지 칩 - 상기 터치 감지 칩은 상기 가드 신호로 레퍼런스되는 상기 제2 전력 도메인에서 동작하는 터치 센서 패널 내에 포함된 하나 이상의 터치 전극들에서의 터치를 감지하도록 구성되고, 상기 터치 감지 칩은 상기 가드 신호 생성 칩과는 상이한 칩임 -; 및 상기 가드 신호의 상태에 기초하여 상기 터치 감지 칩의 전압 입력을 상기 가드 신호 생성 칩에 선택적으로 결합시키도록 구성된 스위칭 회로부를 포함한다. 상기에 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 추가로 또는 그에 대안으로, 일부 예들에서, 스위칭 회로부는, 상기 가드 신호의 상태가 제1 상태일 때 상기 터치 감지 칩의 전압 입력을 상기 가드 신호에 결합시키도록, 그리고 상기 가드 신호의 상태가 상기 제1 상태와는 상이한 제2 상태일 때 상기 터치 감지 칩의 전압 입력을 상기 제1 전압에 결합시키도록 구성된다.
본 발명의 예들이 첨부 도면들을 참조하여 충분히 설명되었지만, 다양한 변경들 및 수정들이 당업자에게 명백하게 될 것이라는 것에 유의해야 한다. 이러한 변경 및 수정은 첨부된 청구범위에 의해 정의된 본 발명의 예들의 범주 내에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (22)

  1. 터치 감지 시스템으로서,
    제1 전압으로 레퍼런스되는 제1 전력 도메인에서 동작하는 가드 신호(guard signal) 생성 칩 - 상기 가드 신호 생성 칩은 가드 신호를 생성하도록 구성됨 -;
    상기 가드 신호로 레퍼런스되는, 상기 제1 전력 도메인과는 상이한 제2 전력 도메인에서 동작하는 터치 감지 칩 - 상기 터치 감지 칩은 상기 가드 신호로 레퍼런스되는 상기 제2 전력 도메인에서 동작하는 터치 센서 패널 내에 포함된 하나 이상의 터치 전극들에서의 터치를 감지하도록 구성되고, 상기 터치 감지 칩은 상기 가드 신호 생성 칩과는 상이한 칩임 -; 및
    상기 가드 신호의 상태에 기초하여 상기 터치 감지 칩의 전압 입력을 상기 가드 신호 생성 칩에 선택적으로 결합하도록 구성된 스위칭 회로
    를 포함하는, 터치 감지 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스위칭 회로는,
    상기 가드 신호의 상기 상태가 제1 상태일 때 상기 터치 감지 칩의 상기 전압 입력을 상기 가드 신호에 결합하고,
    상기 가드 신호의 상기 상태가 상기 제1 상태와 상이한 제2 상태일 때 상기 터치 감지 칩의 상기 전압 입력을 상기 제1 전압에 결합하도록 구성되는, 터치 감지 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 상태는 하이 가드 신호 상태이고, 상기 제2 상태는 로우 가드 신호 상태인, 터치 감지 시스템.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제1 전압은 접지인, 터치 감지 시스템.
  5. 제2항에 있어서, 상기 제1 전압은 로우 가드 신호 전압인, 터치 감지 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 전압은 상기 가드 신호를 생성하는 전압원 이외의 전압원에 의해 제공되는, 터치 감지 시스템.
  7. 제2항에 있어서, 상기 제1 전압은 상기 가드 신호를 생성하는 전압원 이외의 전압원에 의해 제공되는, 터치 감지 시스템.
  8. 제2항에 있어서, 상기 스위칭 회로는,
    상기 가드 신호의 상기 상태가 상기 제1 상태일 때 상기 제1 전압으로부터 상기 터치 감지 칩의 상기 전압 입력을 분리하고,
    상기 가드 신호의 상기 상태가 상기 제2 상태일 때 상기 가드 신호로부터 상기 터치 감지 칩의 상기 전압 입력을 분리하도록 구성되는, 터치 감지 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 전력 도메인은 상기 터치 감지 시스템이 포함된 전자 디바이스의 섀시 접지로, 또는 어스 접지로 레퍼런스되는, 터치 감지 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 가드 신호는 AC 전압을 포함하는, 터치 감지 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 상기 터치 감지 칩은 저전압 및 고전압을 수신하도록 구성되고, 상기 저전압은 상기 가드 신호에 대응하고, 상기 고전압은 상기 저전압에 기초하고 커패시터 및 스위치를 사용하여 생성되고, 상기 스위칭 회로는 상기 가드 신호의 상기 상태에 기초하여 상기 커패시터의 각각의 단자를 상기 가드 신호 생성 칩에 선택적으로 결합하도록 구성되고, 상기 전압 입력은 상기 커패시터의 상기 각각의 단자에 대응하는, 터치 감지 시스템.
  12. 터치 감지 시스템을 동작시키는 방법으로서,
    제1 전압으로 레퍼런스되는 제1 전력 도메인에서 가드 신호 생성 칩을 동작시키는 단계 - 상기 가드 신호 생성 칩은 가드 신호를 생성하도록 구성됨 -;
    상기 가드 신호로 레퍼런스되는, 상기 제1 전력 도메인과는 상이한 제2 전력 도메인에서 터치 감지 칩을 동작시키는 단계 - 상기 터치 감지 칩은 상기 가드 신호로 레퍼런스되는 상기 제2 전력 도메인에서 동작하는 터치 센서 패널 내에 포함된 하나 이상의 터치 전극들에서의 터치를 감지하도록 구성되고, 상기 터치 감지 칩은 상기 가드 신호 생성 칩과는 상이한 칩임 -; 및
    상기 가드 신호의 상태에 기초하여 상기 터치 감지 칩의 전압 입력을 상기 가드 신호 생성 칩에 선택적으로 결합하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 전압 입력을 선택적으로 결합하는 단계는,
    상기 가드 신호의 상기 상태가 제1 상태일 때 상기 터치 감지 칩의 상기 전압 입력을 상기 가드 신호에 결합하는 단계; 및
    상기 가드 신호의 상기 상태가 상기 제1 상태와 상이한 제2 상태일 때 상기 터치 감지 칩의 상기 전압 입력을 상기 제1 전압에 결합하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1 상태는 하이 가드 신호 상태이고, 상기 제2 상태는 로우 가드 신호 상태인, 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 제1 전압은 접지인, 방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 제1 전압은 로우 가드 신호 전압인, 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제1 전압은 상기 가드 신호를 생성하는 전압원 이외의 전압원에 의해 제공되는, 방법.
  18. 제13항에 있어서, 상기 제1 전압은 상기 가드 신호를 생성하는 전압원 이외의 전압원에 의해 제공되는, 방법.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 가드 신호의 상기 상태가 상기 제1 상태일 때 상기 제1 전압으로부터 상기 터치 감지 칩의 상기 전압 입력을 분리하는 단계; 및
    상기 가드 신호의 상기 상태가 상기 제2 상태일 때 상기 가드 신호로부터 상기 터치 감지 칩의 상기 전압 입력을 분리하는 단계
    를 더 포함하는, 방법.
  20. 제12항에 있어서, 상기 제1 전력 도메인은 상기 터치 감지 시스템이 포함된 전자 디바이스의 섀시 접지로, 또는 어스 접지로 레퍼런스되는, 방법.
  21. 제12항에 있어서, 상기 가드 신호는 AC 전압을 포함하는, 방법.
  22. 제12항에 있어서, 상기 터치 감지 칩은 저전압 및 고전압을 수신하도록 구성되고, 상기 저전압은 상기 가드 신호에 대응하고, 상기 고전압은 상기 저전압에 기초하고 커패시터 및 스위치를 사용하여 생성되고, 스위칭 회로는 상기 가드 신호의 상기 상태에 기초하여 상기 커패시터의 각각의 단자를 상기 가드 신호 생성 칩에 선택적으로 결합하도록 구성되고, 상기 전압 입력은 상기 커패시터의 상기 각각의 단자에 대응하는, 방법.
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WO (1) WO2018023089A1 (ko)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9336723B2 (en) 2013-02-13 2016-05-10 Apple Inc. In-cell touch for LED
WO2015088629A1 (en) 2013-12-13 2015-06-18 Pylemta Management Llc Integrated touch and display architectures for self-capacitive touch sensors
US10936120B2 (en) 2014-05-22 2021-03-02 Apple Inc. Panel bootstraping architectures for in-cell self-capacitance
CN111610890A (zh) 2015-02-02 2020-09-01 苹果公司 柔性自电容和互电容触摸感测系统架构
CN109564485B (zh) 2016-07-29 2022-04-01 苹果公司 具有多电源域芯片配置的触摸传感器面板
KR20180064625A (ko) * 2016-12-05 2018-06-15 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서 및 이를 구비한 디스플레이 장치
US10175839B2 (en) 2016-12-30 2019-01-08 Qualcomm Incorporated Highly configurable front end for touch controllers
US10331282B2 (en) * 2016-12-30 2019-06-25 Qualcomm Incorporated Highly configurable front end for touch controllers
KR102282193B1 (ko) * 2017-03-07 2021-07-27 삼성전자 주식회사 포인터 검출을 위한 장치 및 방법
JP2018190095A (ja) * 2017-04-28 2018-11-29 株式会社ジャパンディスプレイ 検出装置、表示装置及び検出方法
US10402027B2 (en) * 2017-08-21 2019-09-03 Synaptics Incorporated Transmitter axis projection construction for capacitive sensing
US10831323B2 (en) * 2017-09-22 2020-11-10 Synaptics Incorporated Ohmmeter for sensor electrodes
WO2019067268A1 (en) 2017-09-29 2019-04-04 Apple Inc. MULTIMODAL TOUCH CONTROL DEVICE
WO2019067806A1 (en) * 2017-09-29 2019-04-04 Apple Inc. MULTI-INTERCONNECT HOLE STRUCTURES FOR TOUCH SCREENS
WO2019067267A1 (en) 2017-09-29 2019-04-04 Apple Inc. TACTILE DETECTION WITH MULTIPLE POWER DOMAINS
EP3572918B1 (en) * 2018-04-13 2022-06-29 Shenzhen Goodix Technology Co., Ltd. Touch detection chip, and method for detecting touch screen
WO2020023322A1 (en) 2018-07-26 2020-01-30 Apple Inc. Touch sensing utilizing integrated micro circuitry
US11016616B2 (en) 2018-09-28 2021-05-25 Apple Inc. Multi-domain touch sensing with touch and display circuitry operable in guarded power domain
TWI789594B (zh) * 2019-09-27 2023-01-11 聯詠科技股份有限公司 驅動晶片及電子裝置
WO2021128204A1 (zh) * 2019-12-26 2021-07-01 深圳市汇顶科技股份有限公司 电容检测电路、触控芯片和电子设备
CN111309187B (zh) * 2020-03-17 2022-02-22 北京集创北方科技股份有限公司 检测电路、触控面板及电子设备
JP7390232B2 (ja) * 2020-03-27 2023-12-01 ローム株式会社 容量検出回路、入力装置
US11662867B1 (en) 2020-05-30 2023-05-30 Apple Inc. Hover detection on a touch sensor panel
KR20220053906A (ko) 2020-10-23 2022-05-02 삼성전자주식회사 그라운드 변조를 수행하는 터치 디스플레이 시스템
US11921651B2 (en) * 2021-06-07 2024-03-05 AyDeeKay LLC Interface module with low-latency communication of electrical signals between power domains
WO2023021633A1 (en) * 2021-08-18 2023-02-23 Alps Alpine Co., Ltd. Dac-generated driven shield and voltage reference
US20230081342A1 (en) * 2021-09-14 2023-03-16 Apple Inc. Electronic Devices with Displays for Mitigating Cathode Noise
US11880533B1 (en) * 2021-09-24 2024-01-23 Apple Inc. System and method of power management for touch and display supplies in multiple power domains

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060203403A1 (en) 2005-03-08 2006-09-14 Schediwy Richard R Strike ring based electrostatic discharge protection
WO2007058727A1 (en) 2005-11-15 2007-05-24 Synaptics Incorporated Methods and systems for detecting a position-based attribute of an object using digital codes
US20150035797A1 (en) 2013-07-31 2015-02-05 Apple Inc. Scan engine for touch controller architecture

Family Cites Families (272)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3656065A (en) 1970-06-12 1972-04-11 Beckman Instruments Inc Bio-potential isolated amplifier
US3984757A (en) 1973-01-05 1976-10-05 Gott Daniel A Proximity actuated power control variable as to sense and magnitude
US3988669A (en) 1975-08-15 1976-10-26 The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration Automatic control and detector for three-terminal resistance measurement
US4149231A (en) 1977-05-04 1979-04-10 Bunker Ramo Corporation Capacitance-to-voltage transformation circuit
JP2578368B2 (ja) 1988-04-15 1997-02-05 ダイムラー―ベンツ・アクチエンゲゼルシヤフト 監視すべき負荷を含む回路の検出兼エネルギ供給装置
GB8824095D0 (en) 1988-10-14 1988-11-23 King G A Monitoring circuits more particularly for monitoring lamp circuits
JPH0721418B2 (ja) 1990-05-09 1995-03-08 株式会社ミツトヨ 変位測定回路
US5095224A (en) 1990-08-31 1992-03-10 Siemens-Pacesetter, Inc. Interrupted resonance energy transfer system
US5483261A (en) 1992-02-14 1996-01-09 Itu Research, Inc. Graphical input controller and method with rear screen image detection
US5880411A (en) 1992-06-08 1999-03-09 Synaptics, Incorporated Object position detector with edge motion feature and gesture recognition
US5914465A (en) 1992-06-08 1999-06-22 Synaptics, Inc. Object position detector
US5488204A (en) 1992-06-08 1996-01-30 Synaptics, Incorporated Paintbrush stylus for capacitive touch sensor pad
US5889236A (en) 1992-06-08 1999-03-30 Synaptics Incorporated Pressure sensitive scrollbar feature
FR2693555B1 (fr) 1992-07-09 1994-09-09 Onera (Off Nat Aerospatiale) Dispositif de mesure d'impédance.
JP3450376B2 (ja) 1993-06-12 2003-09-22 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
US5847690A (en) 1995-10-24 1998-12-08 Lucent Technologies Inc. Integrated liquid crystal display and digitizer having a black matrix layer adapted for sensing screen touch location
US5841427A (en) 1995-12-22 1998-11-24 Symbios, Inc. Method and apparatus for canceling an offset signal in an electrostatic digitizing tablet
US5825352A (en) 1996-01-04 1998-10-20 Logitech, Inc. Multiple fingers contact sensing method for emulating mouse buttons and mouse operations on a touch sensor pad
JPH09280806A (ja) 1996-04-09 1997-10-31 Nissan Motor Co Ltd 静電容量式変位計
US5835079A (en) 1996-06-13 1998-11-10 International Business Machines Corporation Virtual pointing device for touchscreens
FR2756048B1 (fr) 1996-11-15 1999-02-12 Nanotec Ingenierie Pont de mesure capacitif flottant et systeme de mesure multi-capacitif associe
US6025647A (en) 1997-11-24 2000-02-15 Vlsi Technology, Inc. Apparatus for equalizing signal parameters in flip chip redistribution layers
US6310610B1 (en) 1997-12-04 2001-10-30 Nortel Networks Limited Intelligent touch display
EP1717684A3 (en) 1998-01-26 2008-01-23 Fingerworks, Inc. Method and apparatus for integrating manual input
EP2256607A3 (en) 1998-01-26 2011-12-14 Apple Inc. Method and apparatus for integrating manual input
US7663607B2 (en) 2004-05-06 2010-02-16 Apple Inc. Multipoint touchscreen
US8479122B2 (en) 2004-07-30 2013-07-02 Apple Inc. Gestures for touch sensitive input devices
JP3456412B2 (ja) 1998-04-15 2003-10-14 ぺんてる株式会社 導電体接近及び近接位置検出装置
US6188391B1 (en) 1998-07-09 2001-02-13 Synaptics, Inc. Two-layer capacitive touchpad and method of making same
US6204897B1 (en) 1998-08-18 2001-03-20 International Business Machines Corporation Integrated resistor for measuring touch position in a liquid crystal display device
JP3237629B2 (ja) 1998-10-27 2001-12-10 ぺんてる株式会社 直接触式タッチパネル装置
JP4542637B2 (ja) 1998-11-25 2010-09-15 セイコーエプソン株式会社 携帯情報機器及び情報記憶媒体
US6127899A (en) 1999-05-29 2000-10-03 The Aerospace Corporation High frequency anharmonic oscillator for the generation of broadband deterministic noise
US6847354B2 (en) 2000-03-23 2005-01-25 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Three dimensional interactive display
KR20020029904A (ko) 2000-05-11 2002-04-20 이데이 노부유끼 스위칭 전원 회로
US7184026B2 (en) 2001-03-19 2007-02-27 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Impedance sensing screen pointing device
US6429700B1 (en) 2001-04-17 2002-08-06 International Business Machines Corporation Driver circuit with output common mode voltage control
BR0209493A (pt) 2001-05-07 2004-07-06 Touchsensor Tech Llc Aparelho e método para entrada de sistema de controle
KR100936850B1 (ko) 2001-05-21 2010-01-14 소니 주식회사 사용자 입력 장치, 사용자 입력 장치를 접속한 컴퓨터 및 사용자 입력 장치를 접속한 컴퓨터의 제어 방법
JP3800984B2 (ja) 2001-05-21 2006-07-26 ソニー株式会社 ユーザ入力装置
JP2003173237A (ja) 2001-09-28 2003-06-20 Ricoh Co Ltd 情報入出力システム、プログラム及び記憶媒体
US6844673B1 (en) 2001-12-06 2005-01-18 Alien Technology Corporation Split-fabrication for light emitting display structures
US6690387B2 (en) 2001-12-28 2004-02-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Touch-screen image scrolling system and method
US11275405B2 (en) 2005-03-04 2022-03-15 Apple Inc. Multi-functional hand-held device
JP3884377B2 (ja) 2002-12-27 2007-02-21 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー Ｘ線撮影装置
US7362313B2 (en) 2003-01-17 2008-04-22 3M Innovative Properties Company Touch simulation system and method
US7300829B2 (en) 2003-06-02 2007-11-27 Applied Materials, Inc. Low temperature process for TFT fabrication
JP4531358B2 (ja) * 2003-07-10 2010-08-25 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ タッチパネルディスプレイ装置
FR2858725B1 (fr) 2003-08-06 2005-10-07 St Microelectronics Sa Dispositif autoreparable pour generer une haute tension, et procede de reparation d'un dispositif pour generer une haute tension.
US7429888B2 (en) 2004-01-05 2008-09-30 Intersil Americas, Inc. Temperature compensation for floating gate circuits
US7307626B2 (en) 2004-01-27 2007-12-11 Tyco Electronics Corporation Capacitive touch sensor
US20050219228A1 (en) 2004-03-31 2005-10-06 Motorola, Inc. Intuitive user interface and method
US7151417B1 (en) 2004-06-16 2006-12-19 Transmeta Corporation System and method for characterizing a potential distribution
US7211966B2 (en) 2004-07-12 2007-05-01 International Rectifier Corporation Fluorescent ballast controller IC
US7653883B2 (en) 2004-07-30 2010-01-26 Apple Inc. Proximity detector in handheld device
US7288945B2 (en) 2004-08-18 2007-10-30 Southwest Research Institute Systems and methods for detection of dielectric change in material and structure
US20060097992A1 (en) 2004-10-25 2006-05-11 Motorola, Inc. Apparatus and method of determining a user selection in a user interface
US20060119382A1 (en) 2004-12-07 2006-06-08 Shumarayev Sergey Y Apparatus and methods for adjusting performance characteristics of programmable logic devices
JP4622590B2 (ja) 2005-03-08 2011-02-02 ソニー株式会社 入力装置、タッチパネル及び電子機器
FR2884349B1 (fr) 2005-04-06 2007-05-18 Moving Magnet Tech Mmt Actionneur electromagnetique polarise bistable a actionnement rapide
US7525348B1 (en) 2005-04-19 2009-04-28 National Semiconductor Corporation Differential voltage comparator
CN1918794A (zh) 2005-04-28 2007-02-21 哉英电子股份有限公司 差分驱动电路和包括该差分驱动电路的电子设备
JP4713939B2 (ja) 2005-05-19 2011-06-29 ルネサスエレクトロニクス株式会社 電圧制御発振器及びそれを用いた無線通信機
TWI328398B (en) 2005-05-24 2010-08-01 Casio Computer Co Ltd Display apparatus and drive control method thereof
KR101340860B1 (ko) 2005-06-03 2013-12-13 시냅틱스, 인코포레이티드 시그마 델타 측정 기술들을 사용하여 캐패시턴스를검출하기 위한 방법들 및 시스템
US7777501B2 (en) 2005-06-03 2010-08-17 Synaptics Incorporated Methods and systems for sigma delta capacitance measuring using shared component
CN101273398B (zh) 2005-09-27 2011-06-01 卡西欧计算机株式会社 显示装置及显示装置的驱动方法
FR2893711B1 (fr) 2005-11-24 2008-01-25 Nanotec Solution Soc Civ Ile Dispositif et procede de mesure capacitive par pont flottant
FR2896595B1 (fr) 2006-01-20 2008-04-18 Nanotec Solution Soc Civ Ile "systeme et procede de mesure capacitive a resolution spatiale variable"
US8654083B2 (en) 2006-06-09 2014-02-18 Apple Inc. Touch screen liquid crystal display
US8552989B2 (en) 2006-06-09 2013-10-08 Apple Inc. Integrated display and touch screen
DE112007001291T5 (de) 2006-06-09 2009-04-09 Apple Inc., Cupertino Flüssigkristallanzeige mit Berührungsbildschirm
US7903094B2 (en) 2006-06-23 2011-03-08 Wacom Co., Ltd Information processing apparatus, operation input method, and sensing device
FR2903207B1 (fr) 2006-06-28 2008-11-07 Jazzmutant Soc Par Actions Sim Capteur tactile multipoint a matrice active
US8022935B2 (en) 2006-07-06 2011-09-20 Apple Inc. Capacitance sensing electrode with integrated I/O mechanism
JP5324440B2 (ja) 2006-07-12 2013-10-23 エヌ−トリグ リミテッド デジタイザのためのホバリングおよびタッチ検出
CN101122838B (zh) 2006-08-13 2011-06-29 智点科技（深圳）有限公司 有源触控平板显示器
US7996792B2 (en) 2006-09-06 2011-08-09 Apple Inc. Voicemail manager for portable multifunction device
JP4766340B2 (ja) 2006-10-13 2011-09-07 ソニー株式会社 近接検知型情報表示装置およびこれを使用した情報表示方法
US8284165B2 (en) 2006-10-13 2012-10-09 Sony Corporation Information display apparatus with proximity detection performance and information display method using the same
US8354997B2 (en) 2006-10-31 2013-01-15 Navisense Touchless user interface for a mobile device
GB0623432D0 (en) 2006-11-24 2007-01-03 Trw Ltd Capacitance sensing apparatus
US8207944B2 (en) 2006-12-19 2012-06-26 3M Innovative Properties Company Capacitance measuring circuit and method
US7679376B2 (en) 2007-01-19 2010-03-16 Korea Institute Of Science And Technology Capacitive sensor for sensing tactile and proximity, and a sensing system using the same
JP4993349B2 (ja) 2007-01-29 2012-08-08 キヤノン株式会社 電位測定装置、及び画像形成装置
US7986194B2 (en) 2007-01-30 2011-07-26 Epson Toyocom Corporation Oscillator
JP4897525B2 (ja) 2007-03-16 2012-03-14 株式会社 日立ディスプレイズ 画像表示装置
US8243043B2 (en) 2007-03-29 2012-08-14 Cirque Corporation Driven shield for capacitive touchpads
TWI444876B (zh) 2007-04-05 2014-07-11 Qrg Ltd 二維位置感應器
KR100858616B1 (ko) 2007-04-10 2008-09-17 삼성에스디아이 주식회사 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법
KR20080108830A (ko) 2007-06-11 2008-12-16 삼성전자주식회사 표시 기판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
WO2009012735A1 (de) 2007-07-23 2009-01-29 Hüttinger Elektronik Gmbh + Co. Kg Plasmaversorgungseinrichtung
US8264428B2 (en) 2007-09-20 2012-09-11 Lg Display Co., Ltd. Pixel driving method and apparatus for organic light emitting device
JP2009086240A (ja) 2007-09-28 2009-04-23 Citizen Holdings Co Ltd 液晶モジュール
KR20090034482A (ko) 2007-10-04 2009-04-08 삼성전자주식회사 표시 장치 및 그 제조 방법
TWI397006B (zh) 2007-10-30 2013-05-21 Asustek Comp Inc 觸控顯示裝置及判斷觸控方式之方法
US8416198B2 (en) 2007-12-03 2013-04-09 Apple Inc. Multi-dimensional scroll wheel
EP2079008A1 (en) 2007-12-26 2009-07-15 TPO Displays Corp. Position sensing display
US8432364B2 (en) 2008-02-25 2013-04-30 Apple Inc. Charge recycling for multi-touch controllers
US8816738B2 (en) 2008-03-18 2014-08-26 Micron Technology, Inc. Controlling slew rate performance across different output driver impedances
EP2131202A4 (en) 2008-04-04 2014-07-30 Panasonic Corp ACCELERATION SENSOR
CN201218943Y (zh) 2008-05-27 2009-04-08 比亚迪股份有限公司 一种电容式触摸屏
KR20090125499A (ko) 2008-06-02 2009-12-07 삼성전자주식회사 씨모스 이미지 센서 및 그 구동 방법
US20110080391A1 (en) 2008-06-03 2011-04-07 Christopher Brown Display device
US8054300B2 (en) 2008-06-17 2011-11-08 Apple Inc. Capacitive sensor panel having dynamically reconfigurable sensor size and shape
KR101504201B1 (ko) 2008-07-02 2015-03-19 엘지전자 주식회사 이동단말기 및 그의 키패드 표시방법
US8508495B2 (en) 2008-07-03 2013-08-13 Apple Inc. Display with dual-function capacitive elements
US8629842B2 (en) 2008-07-11 2014-01-14 Samsung Display Co., Ltd. Organic light emitting display device
US9342176B2 (en) 2008-07-21 2016-05-17 Samsung Display Co., Ltd. Organic light emitting display device
CN101349957B (zh) 2008-07-29 2010-07-21 友达光电股份有限公司 数据读取控制器
KR101480559B1 (ko) 2008-07-31 2015-01-08 엘지전자 주식회사 휴대 단말기 및 휴대 단말기 이용한 정보 표시 방법
US8237666B2 (en) 2008-10-10 2012-08-07 At&T Intellectual Property I, L.P. Augmented I/O for limited form factor user-interfaces
US8638314B2 (en) 2008-10-17 2014-01-28 Atmel Corporation Capacitive touch buttons combined with electroluminescent lighting
US8605037B2 (en) 2008-10-21 2013-12-10 Atmel Corporation Noise reduction in capacitive touch sensors
CN102204104A (zh) 2008-10-30 2011-09-28 罗姆股份有限公司 电平移位电路、负载驱动装置及液晶显示装置
KR101021440B1 (ko) 2008-11-14 2011-03-15 한국표준과학연구원 터치입력장치, 이를 이용한 휴대기기 및 그 제어방법
KR101154802B1 (ko) 2008-11-15 2012-06-18 엘지이노텍 주식회사 입력장치
EP2192679B1 (en) 2008-11-28 2014-11-19 SMA Solar Technology AG Three-phase inverter for converting DC power from a generator into three-phase AC power
US8395590B2 (en) 2008-12-17 2013-03-12 Apple Inc. Integrated contact switch and touch sensor elements
TWI408578B (zh) 2009-01-22 2013-09-11 Wintek Corp 電阻式觸控裝置及其驅動方法及驅動控制器
US8217913B2 (en) 2009-02-02 2012-07-10 Apple Inc. Integrated touch screen
US8760412B2 (en) 2009-02-02 2014-06-24 Apple Inc. Dual configuration for display data lines
US8922521B2 (en) 2009-02-02 2014-12-30 Apple Inc. Switching circuitry for touch sensitive display
US8305358B2 (en) 2009-02-10 2012-11-06 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Sensor, display including a sensor, and method for using a sensor
JP5198316B2 (ja) 2009-02-19 2013-05-15 富士通セミコンダクター株式会社 Ｐｌｌ回路及び発振装置
US8537126B2 (en) 2009-04-06 2013-09-17 Apple Inc. Integrated touch sensitive display gate driver
JP5429636B2 (ja) 2009-04-10 2014-02-26 Ｎｌｔテクノロジー株式会社 タッチセンサ装置及びこれを備えた電子機器
US20100265187A1 (en) 2009-04-20 2010-10-21 Shih Chang Chang Signal routing in an oled structure that includes a touch actuated sensor configuration
US8624849B2 (en) 2009-04-20 2014-01-07 Apple Inc. Touch actuated sensor configuration integrated with an OLED structure
US8355887B1 (en) 2009-04-24 2013-01-15 Cypress Semiconductor Corporation Proximity based gesturing devices, systems and methods
US8432373B2 (en) 2009-05-04 2013-04-30 Au Optronics Corporation Patterned resistive touch panel
CN105424067B (zh) 2009-05-13 2019-04-09 辛纳普蒂克斯公司 电容传感器装置
EP2348391A1 (en) 2009-05-21 2011-07-27 Inferpoint Systems (Shenzhen) Limited Touch-control flat panel display and driving circuit thereof
US8576161B2 (en) 2009-06-18 2013-11-05 Apple Inc. Driving an OLED display structure integrated with a touch sensor configuration
EP2300900B1 (de) 2009-06-24 2018-09-05 Microchip Technology Germany GmbH Elektrodenanordnung für anzeigeeinrichtung
TWI528250B (zh) 2009-06-25 2016-04-01 Elan Microelectronics Corp Object Detector and Method for Capacitive Touchpad
TWI505168B (zh) 2009-06-29 2015-10-21 Asustek Comp Inc 電阻式觸控面板及其接觸點型態的偵測方法
TWI386656B (zh) 2009-07-02 2013-02-21 Novatek Microelectronics Corp 電容值測量電路與方法
CN101943961B (zh) 2009-07-08 2014-08-20 新励科技(深圳)有限公司 一种触控式平板显示器的驱动实现
CN101943975B (zh) 2009-07-09 2015-12-16 敦泰科技有限公司 超薄型互电容触摸屏及组合式超薄型触摸屏
US9323398B2 (en) 2009-07-10 2016-04-26 Apple Inc. Touch and hover sensing
US8368661B2 (en) 2009-07-13 2013-02-05 Apple Inc. Method for fabricating touch sensor panels
TWI496065B (zh) 2009-07-29 2015-08-11 Asustek Comp Inc 具觸控面板的電子裝置及其控制方法
GB0913734D0 (en) 2009-08-06 2009-09-16 Binstead Ronald P Masked touch sensors
FR2949008B1 (fr) 2009-08-07 2011-09-16 Nanotec Solution Dispositif de detection capacitif a integration de fonctions.
FR2949007B1 (fr) 2009-08-07 2012-06-08 Nanotec Solution Dispositif et procede d'interface de commande sensible a un mouvement d'un corps ou d'un objet et equipement de commande integrant ce dispositif.
FR2948997B1 (fr) 2009-08-07 2012-04-20 Nanotec Solution Capteur de pression capacitif integrant une mesure de temperature compatible avec les milieux chauds.
US8390582B2 (en) 2009-08-25 2013-03-05 Apple Inc. Integrated touch screen
DE102009029021B4 (de) 2009-08-31 2022-09-22 Robert Bosch Gmbh Sensorsystem zur Umfeldüberwachung an einem mechanischen Bauteil und ein Verfahren zur Ansteuerung und Auswertung des Sensorsystems
JP2011200099A (ja) 2009-08-31 2011-10-06 Sanyo Electric Co Ltd インバータおよびそれを搭載した電力変換装置
US9444453B2 (en) 2009-09-11 2016-09-13 Apple Inc. Measuring body capacitance effect in touch sensitive device
US8552994B2 (en) 2009-09-25 2013-10-08 Atmel Corporation Method and apparatus to measure self-capacitance using a single pin
EP2463757A1 (en) 2009-09-27 2012-06-13 Inferpoint Systems Limited Touch control display able to remove display impact on touch control
EP2463756A1 (en) 2009-09-27 2012-06-13 Inferpoint Systems Limited Touch control display able to remove touch control impact on display
US8982058B2 (en) 2009-09-30 2015-03-17 Apple Inc. Touch screen border regions
KR101588450B1 (ko) 2009-10-23 2016-01-25 엘지디스플레이 주식회사 터치 센서 인셀 타입 유기전계 발광소자
US8149024B2 (en) 2009-12-08 2012-04-03 Advanced Micro Devices, Inc. Dual function voltage and current mode differential driver
JP2011135349A (ja) 2009-12-24 2011-07-07 Fujitsu Semiconductor Ltd 発振装置
EP2519868A1 (en) 2009-12-29 2012-11-07 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Illumination device with metalized light-turning features
TW201124766A (en) 2010-01-08 2011-07-16 Wintek Corp Display device with touch panel
CN105045423B (zh) 2010-02-26 2020-09-29 辛纳普蒂克斯公司 修改解调以避免干扰
EP2569687A2 (en) 2010-05-14 2013-03-20 Elo Touch Solutions, Inc. System and method for detecting locations of touches on a touch sensor
US9335870B2 (en) 2010-06-07 2016-05-10 Apple Inc. Touch-display crosstalk
US9013441B2 (en) 2010-08-24 2015-04-21 Cypress Semiconductor Corporation Smart scanning for a capacitive sensing array
JP5667824B2 (ja) 2010-09-24 2015-02-12 株式会社ジャパンディスプレイ タッチ検出装置およびその駆動方法、タッチ検出機能付き表示装置、ならびに電子機器
TWI428612B (zh) 2010-12-10 2014-03-01 Elan Microelectronics Corp A circuit for sensing a capacitance to be measured and a method thereof
TWI402731B (zh) 2010-12-14 2013-07-21 Au Optronics Corp 觸控面板及降低觸控面板上共同電壓耦合的雜訊的方法
JP2012134253A (ja) 2010-12-20 2012-07-12 Toyoda Gosei Co Ltd 照明用ｌｅｄモジュール
US20120162121A1 (en) 2010-12-22 2012-06-28 Shih Chang Chang Slew rate and shunting control separation
US9310916B2 (en) 2011-01-14 2016-04-12 Apple Inc. Display to touch crosstalk compensation
FR2971886B1 (fr) 2011-02-21 2014-01-10 Nanotec Solution Dispositif et procede d'interconnexion de systemes electroniques a des potentiels de reference differents
WO2012118513A1 (en) 2011-03-03 2012-09-07 Apple Inc. Display screen shield line system
KR101503103B1 (ko) 2011-03-25 2015-03-17 엘지디스플레이 주식회사 터치 센서 내장형 표시장치와 그 구동 방법
JP5778961B2 (ja) 2011-03-29 2015-09-16 株式会社Ｊｏｌｅｄ 表示装置および電子機器
JP5685132B2 (ja) * 2011-04-13 2015-03-18 株式会社ジャパンディスプレイ タッチ検出機能付き表示パネル、駆動回路、および電子機器
KR101784436B1 (ko) 2011-04-18 2017-10-11 삼성전자주식회사 터치 패널 및 이를 위한 구동 장치
US8729911B2 (en) 2011-04-19 2014-05-20 Cypress Semiconductor Corporation Usage of weighting matrices in multi-phase scanning modes
KR101706242B1 (ko) 2011-04-27 2017-02-14 엘지디스플레이 주식회사 인셀 터치 패널
WO2012154972A2 (en) 2011-05-10 2012-11-15 Northwestern University A touch interface device having an electrostatic multitouch surface and method for controlling the device
WO2012169454A1 (ja) 2011-06-08 2012-12-13 シャープ株式会社 座標位置検出装置
FR2976675B1 (fr) 2011-06-16 2013-07-12 Nanotec Solution Circuit integre de mesure capacitive a pont flottant.
FR2976724B1 (fr) 2011-06-16 2013-07-12 Nanotec Solution Dispositif pour generer une difference de tension alternative entre des potentiels de reference de systemes electroniques.
FR2976688B1 (fr) 2011-06-16 2021-04-23 Nanotec Solution Dispositif et procede pour generer une alimentation electrique dans un systeme electronique avec un potentiel de reference variable.
US9760195B2 (en) * 2011-09-23 2017-09-12 Apple Inc. Power management for integrated touch screens
US9268427B2 (en) 2011-09-23 2016-02-23 Apple Inc. Multi-mode voltages for touchscreens
US9075488B2 (en) 2011-11-03 2015-07-07 Synaptics Incorporated Virtual geometries for integrated display and sensing devices
CN103135815B (zh) 2011-11-25 2017-02-22 上海天马微电子有限公司 内嵌触摸屏液晶显示装置及其触控驱动方法
US9195331B2 (en) 2011-12-06 2015-11-24 Apple Inc. Common electrode connections in integrated touch screens
FR2985049B1 (fr) 2011-12-22 2014-01-31 Nanotec Solution Dispositif de mesure capacitive a electrodes commutees pour interfaces tactiles et sans contact
KR101945890B1 (ko) 2011-12-30 2019-02-12 삼성전자주식회사 디스플레이 장치
CN107256104B (zh) 2012-01-12 2020-03-20 辛纳普蒂克斯公司 单层电容性图像传感器
US8970547B2 (en) 2012-02-01 2015-03-03 Synaptics Incorporated Noise-adapting touch sensing window
KR101330320B1 (ko) 2012-02-20 2013-11-14 엘지디스플레이 주식회사 터치스크린 일체형 표시장치 및 그 구동 방법
US9201547B2 (en) * 2012-04-30 2015-12-01 Apple Inc. Wide dynamic range capacitive sensing
KR101981529B1 (ko) 2012-05-25 2019-05-24 엘지디스플레이 주식회사 터치 센싱 장치와 그 구동 방법
EP2665257B1 (en) 2012-05-16 2014-09-10 Harvest Imaging bvba Image sensor and method for power efficient readout of sub-picture
US20130320994A1 (en) 2012-05-30 2013-12-05 3M Innovative Properties Company Electrode testing apparatus
US9519164B2 (en) 2012-06-08 2016-12-13 Apple Inc. Systems and methods for mura calibration preparation
KR101448498B1 (ko) 2012-06-13 2014-10-08 엘지디스플레이 주식회사 터치 스크린 일체형 표시장치
CN102760405B (zh) 2012-07-11 2015-01-21 深圳市华星光电技术有限公司 显示装置及其显示图像暨触摸感应的方法
KR101428568B1 (ko) 2012-08-08 2014-08-12 엘지디스플레이 주식회사 터치스크린을 포함하는 표시장치 및 그 구동 방법
US10073568B2 (en) 2012-08-15 2018-09-11 Synaptics Incorporated System and method for interference avoidance for a display device comprising an integrated sensing device
US8976151B2 (en) 2012-09-14 2015-03-10 Stmicroelectronics Asia Pacific Pte Ltd Configurable analog front-end for mutual capacitance sensing and self capacitance sensing
US10073550B2 (en) 2012-09-20 2018-09-11 Synaptics Incorporated Concurrent input sensing and display updating
US9098155B2 (en) * 2012-10-12 2015-08-04 Atmel Corporation Self-capacitance measurement using compensation capacitor
US20140111496A1 (en) 2012-10-22 2014-04-24 Apple Inc. Displays with Circuitry for Compensating Parasitic Coupling Effects
KR102068588B1 (ko) 2012-11-13 2020-02-11 엘지디스플레이 주식회사 터치 스크린 일체형 디스플레이 장치
TW201423531A (zh) 2012-12-05 2014-06-16 Wintek Corp 電容式觸控面板
TW201423710A (zh) 2012-12-12 2014-06-16 Rich Ip Technology Inc 以顯示結構提供觸控功能的驅動電路及觸控顯示器
KR101617143B1 (ko) 2012-12-19 2016-05-02 엘지디스플레이 주식회사 디스플레이 장치 및 디스플레이 장치의 터치 인식 방법
JP2014160458A (ja) 2013-01-25 2014-09-04 Japan Display Inc タッチ検出機能付き表示装置及び電子機器
US9336723B2 (en) 2013-02-13 2016-05-10 Apple Inc. In-cell touch for LED
US9965063B2 (en) 2013-02-20 2018-05-08 Apple Inc. Display circuitry with reduced pixel parasitic capacitor coupling
US10459546B2 (en) 2013-03-14 2019-10-29 Apple Inc. Channel aggregation for optimal stylus detection
US9423897B2 (en) 2013-04-01 2016-08-23 Apple Inc. Electronic device display with shielding layer
FR3004551A1 (fr) 2013-04-15 2014-10-17 Fogale Nanotech Procede de detection capacitif multizone, dispositif et appareil mettant en oeuvre le procede
CN103294322B (zh) 2013-06-06 2017-07-07 敦泰电子有限公司 触控显示装置
CN103309535A (zh) * 2013-06-06 2013-09-18 敦泰科技有限公司 电容式触摸屏
US9152283B2 (en) 2013-06-27 2015-10-06 Synaptics Incorporated Full in-cell sensor
KR102088906B1 (ko) 2013-06-28 2020-03-13 엘지디스플레이 주식회사 터치 스크린 구동 장치 및 방법
KR102093445B1 (ko) 2013-07-05 2020-03-26 삼성디스플레이 주식회사 용량 방식의 접촉 감지 장치
US10061444B2 (en) * 2013-07-31 2018-08-28 Apple Inc. Self capacitance touch sensing
US9552089B2 (en) 2013-08-07 2017-01-24 Synaptics Incorporated Capacitive sensing using a matrix electrode pattern
US9626046B2 (en) 2013-09-24 2017-04-18 Apple Inc. Devices and methods for reduction of display to touch crosstalk
US9244581B2 (en) 2013-09-30 2016-01-26 Synaptics Incorporated Modulated power supply for reduced parasitic capacitance
US8766950B1 (en) 2013-09-30 2014-07-01 Synaptics Incorporated Modulated power supply for reduced parasitic capacitance
US9298325B2 (en) 2013-09-30 2016-03-29 Synaptics Incorporated Processing system for a capacitive sensing device
US9007343B1 (en) 2013-10-01 2015-04-14 Synaptics Incorporated Display guarding techniques
US9298299B2 (en) 2013-10-02 2016-03-29 Synaptics Incorporated Multi-sensor touch integrated display driver configuration for capacitive sensing devices
US20150091851A1 (en) 2013-10-02 2015-04-02 Synaptics Incorporated Simultaneous display updating and capacitive sensing for an integrated device
KR101608326B1 (ko) 2013-10-29 2016-04-01 엘지디스플레이 주식회사 터치패널 일체형 표시장치 및 그 구동 방법
WO2015088629A1 (en) 2013-12-13 2015-06-18 Pylemta Management Llc Integrated touch and display architectures for self-capacitive touch sensors
FR3017723B1 (fr) 2014-02-19 2017-07-21 Fogale Nanotech Procede d'interaction homme-machine par combinaison de commandes tactiles et sans contact
CN203720826U (zh) * 2014-02-27 2014-07-16 敦泰科技有限公司 一种电容式触摸屏检测电路及电容式触控设备
US9164640B2 (en) 2014-02-28 2015-10-20 Cypress Semiconductor Corporation Barrier electrode driven by an excitation signal
FR3019320B1 (fr) 2014-03-28 2017-12-15 Fogale Nanotech Dispositif electronique de type montre-bracelet avec interface de commande sans contact et procede de controle d'un tel dispositif
US9335859B2 (en) 2014-03-31 2016-05-10 Synaptics Incorporated Adaptive touch sensing electrode
US9024913B1 (en) 2014-04-28 2015-05-05 Lg Display Co., Ltd. Touch sensing device and driving method thereof
CN103955322A (zh) * 2014-04-28 2014-07-30 南京九洲云拓电子信息技术有限公司 一种基于分布式结构的低功耗电容触摸屏控制芯片
US9448675B2 (en) 2014-04-29 2016-09-20 Synaptics Incorporated Input sensing using a gate select line of a display device
US10133382B2 (en) 2014-05-16 2018-11-20 Apple Inc. Structure for integrated touch screen
CN103995613B (zh) 2014-05-19 2017-05-03 京东方科技集团股份有限公司 触控显示面板及其制作方法、触控显示装置
US20150338958A1 (en) 2014-05-20 2015-11-26 Semtech Corporation Measuring circuit for a capacitive touch-sensitive panel
US9690397B2 (en) 2014-05-20 2017-06-27 Synaptics Incorporated System and method for detecting an active pen with a matrix sensor
US10936120B2 (en) 2014-05-22 2021-03-02 Apple Inc. Panel bootstraping architectures for in-cell self-capacitance
CN104020880A (zh) 2014-05-27 2014-09-03 京东方科技集团股份有限公司 一种触摸显示装置
US9151792B1 (en) 2014-05-29 2015-10-06 Cyress Semiconductor Corporation High-voltage, high-sensitivity self-capacitance sensing
US10289251B2 (en) * 2014-06-27 2019-05-14 Apple Inc. Reducing floating ground effects in pixelated self-capacitance touch screens
US10372271B2 (en) * 2014-07-18 2019-08-06 Apple Inc. Adjustment of touch sensing stimulation voltage levels based on touch performance
US9703433B2 (en) 2014-08-18 2017-07-11 Stmicroelectronics Asia Pacific Pte Ltd System and method of communication between a capacitive touch screen and an active stylus
US9857925B2 (en) 2014-09-30 2018-01-02 Synaptics Incorporated Combining sensor electrodes in a matrix sensor
US10209834B2 (en) 2014-10-01 2019-02-19 Microsoft Technology Licensing, Llc Integrated self-capacitive touch display
WO2016066262A1 (de) 2014-10-29 2016-05-06 iHaus AG Neue gebäudeautomation
FR3028062B1 (fr) 2014-10-29 2018-01-12 Fogale Nanotech Dispositif d'interface de commande capacitif integre a un ecran d'affichage
WO2016072983A1 (en) 2014-11-05 2016-05-12 Onamp Research Llc Common electrode driving and compensation for pixelated self-capacitance touch screen
US10077472B2 (en) 2014-12-18 2018-09-18 Life Technologies Corporation High data rate integrated circuit with power management
US9703439B2 (en) 2014-12-26 2017-07-11 Lg Display Co., Ltd. Touch sensor integrated type display device
US10191597B2 (en) 2015-06-30 2019-01-29 Synaptics Incorporated Modulating a reference voltage to preform capacitive sensing
US9874968B2 (en) 2015-01-05 2018-01-23 Synaptics Incorporated Point to point interface communication and reference
US9503031B2 (en) 2015-01-21 2016-11-22 Winbond Electronics Corp. Electronic system and auto configuration method for an operational amplifier in the electronic system
CN111610890A (zh) 2015-02-02 2020-09-01 苹果公司 柔性自电容和互电容触摸感测系统架构
US10146359B2 (en) 2015-04-28 2018-12-04 Apple Inc. Common electrode auto-compensation method
US10386962B1 (en) 2015-08-03 2019-08-20 Apple Inc. Reducing touch node electrode coupling
US10228797B2 (en) 2015-09-14 2019-03-12 Synaptics Incorporated Continuous time anti-alias filter for capacitive touch sensing
CN205334405U (zh) * 2015-12-03 2016-06-22 深圳磨石科技有限公司 触摸装置、触摸显示装置及电子设备
US10032813B2 (en) 2016-02-05 2018-07-24 General Electric Company Active pixel radiation detector array and use thereof
JP6695711B2 (ja) * 2016-03-10 2020-05-20 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置及び表示装置のタッチ検出方法
CN109564485B (zh) 2016-07-29 2022-04-01 苹果公司 具有多电源域芯片配置的触摸传感器面板
US10372248B2 (en) * 2016-10-19 2019-08-06 Synaptics Incorporated Display device configured to operate display drive and touch sensing in time sharing manner and semiconductor device to be employed thereon
WO2019067267A1 (en) 2017-09-29 2019-04-04 Apple Inc. TACTILE DETECTION WITH MULTIPLE POWER DOMAINS
WO2019067268A1 (en) 2017-09-29 2019-04-04 Apple Inc. MULTIMODAL TOUCH CONTROL DEVICE
US11016616B2 (en) 2018-09-28 2021-05-25 Apple Inc. Multi-domain touch sensing with touch and display circuitry operable in guarded power domain

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060203403A1 (en) 2005-03-08 2006-09-14 Schediwy Richard R Strike ring based electrostatic discharge protection
WO2007058727A1 (en) 2005-11-15 2007-05-24 Synaptics Incorporated Methods and systems for detecting a position-based attribute of an object using digital codes
US20150035797A1 (en) 2013-07-31 2015-02-05 Apple Inc. Scan engine for touch controller architecture
US20150035768A1 (en) 2013-07-31 2015-02-05 Apple Inc. Touch controller architecture
WO2015017196A1 (en) 2013-07-31 2015-02-05 Apple Inc. Touch controller architecture

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