觸摸感測系統(tǒng)及其驅(qū)動方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及一種觸摸感測系統(tǒng)及其驅(qū)動方法。
【背景技術(shù)】
[0002]用戶界面(UI)被構(gòu)造為使得用戶能夠與各種電子裝置通信，并且因此能夠根據(jù)需要容易地且舒適地控制電子裝置。用戶界面的示例包括:小鍵盤、鍵盤、鼠標(biāo)、屏上顯示(OSD)以及具有紅外通信功能或射頻(RF)通信功能的遠(yuǎn)程控制器。用戶界面技術(shù)已經(jīng)持續(xù)地發(fā)展以增加用戶的感覺和操作便利性。用戶界面近來已經(jīng)發(fā)展為包括觸摸U1、語音識別UI,3D UI 等等。
[0003]在便攜式信息應(yīng)用中已經(jīng)必要地使用觸摸Π。觸摸Π已經(jīng)通過用于在顯示裝置的屏幕上形成觸摸屏幕的方法來實施。電容式觸摸屏幕通過感測當(dāng)手指或?qū)щ姴牧嫌|摸觸摸傳感器時觸摸傳感器中的電容的變化(即，電荷量的變化)來檢測觸摸輸入。
[0004]為了增加觸摸Π的觸摸靈敏度，必需增加觸摸報告速率。觸摸報告速率是通過感測在觸摸屏幕TSP內(nèi)存在的所有觸摸傳感器來獲得坐標(biāo)數(shù)據(jù)的速度(Hz)。觸摸報告速率越高，觸摸輸入的實際時刻與輸入響應(yīng)時間之間的時間間隙越小，并且用戶感覺到的觸摸靈敏度越高。
[0005]如圖1中所示，傳統(tǒng)的觸摸感測系統(tǒng)在感測時段期間將驅(qū)動信號施加到觸摸屏幕內(nèi)的所有觸摸傳感器，感測觸摸傳感器中的電荷量的變化，生成N幀(N是正整數(shù))原始數(shù)據(jù)，在原始數(shù)據(jù)傳輸時段期間將該N幀原始數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵獠克惴▓?zhí)行單元，并且然后在算法執(zhí)行時段期間分析該N幀原始數(shù)據(jù)以計算觸摸輸入位置的坐標(biāo)。接下來，傳統(tǒng)的觸摸感測系統(tǒng)在感測時段期間將驅(qū)動信號施加到觸摸屏幕內(nèi)的所有觸摸傳感器，感測觸摸傳感器中的電荷量的變化，生成(N+1)幀原始數(shù)據(jù)，在原始數(shù)據(jù)傳輸時段期間將該(N+1)幀原始數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵獠克惴▓?zhí)行單元，并且然后在算法執(zhí)行時段期間分析該(N+1)幀原始數(shù)據(jù)以計算觸摸輸入位置的坐標(biāo)。在等待等于所有觸摸傳感器的感測時段與原始數(shù)據(jù)傳輸時段的和的時間量之后，執(zhí)行用于坐標(biāo)計算的算法。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中難以改進觸摸報告速率并且減少延遲。延遲是指從觸摸感測開始時間直到觸摸輸入的坐標(biāo)信息的傳輸?shù)街鳈C系統(tǒng)所花費的時間。
[0006]本申請要求2013年10月21日提交的韓國專利申請N0.10-2013-0125190的優(yōu)先權(quán)，通過引用將其并入這里用于所有目的，如在此完全闡述一樣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本公開的一方面在于提供一種觸摸感測系統(tǒng)及其驅(qū)動方法，該觸摸感測系統(tǒng)改進觸摸報告速率并且減少延遲。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的觸摸感測系統(tǒng)包括:觸摸屏幕驅(qū)動電路，該觸摸屏幕驅(qū)動電路在感測時段期間感測觸摸傳感器中的電荷量的變化，生成原始數(shù)據(jù)并且將該原始數(shù)據(jù)暫時地存儲在緩沖存儲器中，在原始數(shù)據(jù)傳輸時段期間將從緩沖存儲器讀出的原始數(shù)據(jù)傳輸給算法執(zhí)行單元，并且在算法執(zhí)行時段期間利用算法執(zhí)行單元來計算觸摸輸入的坐標(biāo)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施方式的觸摸感測系統(tǒng)的驅(qū)動方法包括:在感測時段期間感測觸摸傳感器中的電荷量的變化，生成原始數(shù)據(jù)，并且將該原始數(shù)據(jù)暫時地存儲在緩沖存儲器中；在原始數(shù)據(jù)傳輸時段期間將從緩沖存儲器讀出的原始數(shù)據(jù)傳輸給算法執(zhí)行單元；以及在算法執(zhí)行時段期間利用算法執(zhí)行單元來計算觸摸輸入的坐標(biāo)。
[0010]在該觸摸感測系統(tǒng)及其驅(qū)動方法中，控制在緩沖存儲器中存儲的數(shù)據(jù)的量以及讀取操作的開始時刻，以使得感測時段和原始數(shù)據(jù)傳輸時段彼此疊加。
【附圖說明】
[0011]附圖被包括進來以提供對本發(fā)明的進一步理解，并且被并入本說明書且構(gòu)成本說明書的一部分，附圖例示了本發(fā)明的實施方式，并且與說明書一起用于說明本發(fā)明的原理。在附圖中:
[0012]圖1是示出傳統(tǒng)的觸摸感測系統(tǒng)的操作序列的視圖；
[0013]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的觸摸感測系統(tǒng)的框圖；
[0014]圖3是圖2的觸摸屏幕的部分放大頂平面圖；
[0015]圖4至圖6是示出觸摸屏幕和顯示面板的各種組合的視圖；
[0016]圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的觸摸感測系統(tǒng)的驅(qū)動方法的流程圖；
[0017]圖8是示出在觸摸屏幕驅(qū)動電路上的緩沖存儲器和數(shù)據(jù)發(fā)送器的框圖；
[0018]圖9和圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的觸摸感測系統(tǒng)的操作序列的視圖；
[0019]圖11是示出當(dāng)在感測時段和原始數(shù)據(jù)傳輸時段之間存在疊加時省略原始數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟焕囊晥D；以及
[0020]圖12是示出原始數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r刻的變化的另一示例的視圖。
【具體實施方式】
[0021]下面將參考附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的實施方式。在整個說明書中，相同的附圖標(biāo)記表示基本相同的部件。在下面的描述中，當(dāng)現(xiàn)有技術(shù)的已知功能或構(gòu)造的詳細(xì)描述將會不必要地使本發(fā)明的重要方面模糊時，將不省略這樣的詳細(xì)描述。
[0022]參考圖2至圖7，本發(fā)明的觸摸感測系統(tǒng)包括觸摸屏幕TSP、觸摸屏幕驅(qū)動電路等坐寸ο
[0023]觸摸屏幕TSP可以結(jié)合到顯示面板DIS的上偏振器POLl上(如圖4中所示)，或者形成在顯示面板DIS的上偏振器POLl與上基板GLSl之間(如圖5中所示)。如圖6中所示，在顯示面板DIS內(nèi)，觸摸屏幕TSP上的觸摸傳感器可以以盒內(nèi)(in-cell)類型與像素陣列一起嵌入在下基板中。在圖4至圖6中，“PIX”是指液晶單元的像素電極，“GLS2”是指下基板，并且“P0L2”是指下偏振器。
[0024]本發(fā)明的顯示裝置可以實施為平板顯示裝置，例如，液晶顯示器(LCD)、場發(fā)射顯示器(FED)、等離子體顯示面板(PDP)、有機發(fā)光顯示器(OLED)或電泳顯示器(ETO)。在下面的示例性實施方式中，應(yīng)注意的是，雖然將描述有機發(fā)光二極管顯示器作為平板顯示裝置的示例，但是本發(fā)明的顯示裝置不限于該示例。
[0025]顯示面板DIS包括形成在兩個玻璃基板之間的液晶層。顯示面板DIS的下基板包括:多條數(shù)據(jù)線Dl至Dm (m是正整數(shù))、與數(shù)據(jù)線Dl至Dm交叉的多條選通線Gl至Gn (η是正整數(shù))、形成在數(shù)據(jù)線Dl至Dm與選通線Gl至Gn的交叉處的多個TFT (薄膜晶體管)、用于以數(shù)據(jù)電壓對液晶單元進行充電的多個像素電極、以及連接到像素電極以保持液晶單元的電壓的存儲電容器。
[0026]顯示面板DIS上的像素形成在由數(shù)據(jù)線Dl至Dm和選通線Gl至Gn限定的像素區(qū)域中，并且布置在矩陣中。每個像素的液晶單元由通過施加到像素電極的數(shù)據(jù)電壓和施加到公共電極的公共電壓生成的電場來驅(qū)動，并且對入射光的透射率進行調(diào)整。響應(yīng)于來自選通線Gl至Gn的選通脈沖接通TFT，并且TFT將電壓從數(shù)據(jù)線Dl至Dm提供到像素電極。
[0027]黑色矩陣、濾色器等等可以形成在顯示面板DIS的上基板上。顯示面板DIS的下基板可以實施為具有C0T(TFT上濾色器)結(jié)構(gòu)。在該情況下，濾色器可以形成在顯示面板DIS的下基板上。
[0028]偏振器附接在顯示面板DIS的上基板和下基板上，并且用于設(shè)置液晶的預(yù)傾角的配向膜形成在接觸液晶的內(nèi)表面上。用于支持液晶層的盒間隙的柱狀間隔物(columnspacer)形成在顯示面板DIS的上基板和下基板之間。
[0029]顯示面板DIS可以以任何已知的液晶模式來實施，這些液晶模式例如為:TN (扭曲向列)模式、VA (垂直配向)模式、IPS (共面轉(zhuǎn)換)模式和FFS (邊緣場切換)模式。背光單元可以布置在顯示面板DIS的背表面上。背光單元實施為邊緣型背光單元或直下型背光單元，以將光照射到顯示面板DIS。
[0030]顯示驅(qū)動電路包括數(shù)據(jù)驅(qū)動電路12、掃描驅(qū)動電路14和時序控制器20，并且將輸入圖像的視頻數(shù)據(jù)寫入到像素。
[0031]數(shù)據(jù)驅(qū)動電路12將從時序控制器20接收的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB轉(zhuǎn)換為模擬正/負(fù)伽馬補償電壓，并且將數(shù)據(jù)電壓輸出到數(shù)據(jù)線Dl至Dm。掃描驅(qū)動電路14將與數(shù)據(jù)電壓同步的選通脈沖(或掃描脈沖)順序地提供給選通線Gl至Gn，并且選擇顯示面板DIS的被寫入數(shù)據(jù)的線。
[0032]時序控制器20從主機系統(tǒng)(未不出)接收時序信號，例如垂直同步信號Vsync^K平同步信號Hsync、數(shù)據(jù)使能信號DE和主時鐘MCLK。時序控制器20生成用于控制掃描驅(qū)動電路14的操作時序的掃描時序控制信號以及用于控制數(shù)據(jù)驅(qū)動電路12的操作時序的數(shù)據(jù)時序控制信號。掃描時序控制信號包括:選通開始脈沖GSP、選通移位時鐘、選通輸出使能信號GOE等等。數(shù)據(jù)時序控制信號包括:源采樣時鐘SSC、極性控制信號P0L、源輸出使能信號SOE等等。
[0033]主機系統(tǒng)可以連接到外部視頻源設(shè)備(例如，導(dǎo)航系統(tǒng)、機頂盒、DVD播放器、藍(lán)光播放器、個人計算機(PC)、家庭影院系統(tǒng)、廣播接收器以及電話系統(tǒng))并且從外部視頻源設(shè)備接收視頻數(shù)據(jù)。主機系統(tǒng)將來自外部視頻源設(shè)備的視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為適合于在顯示面板DIS上顯示的格式。主機系統(tǒng)運行與從算法執(zhí)行單元30接收的坐標(biāo)數(shù)據(jù)HIDxy關(guān)聯(lián)的應(yīng)用程序。
[0034]互電容觸摸屏幕TSP包括Tx線Tl至Tj (j是小于η并且大于或等于2的正整數(shù))、與Tx線Tl至Tj交叉的Rx線RXl至Rxi (i是小于m并且大于2的正整數(shù))、以及形成在Tx線Tl至Tj與Rx線Rxl至Rxi之間的觸摸傳感器Cm。觸摸傳感器Cm中的每一個具有形成在Tx線和Rx線之間的互電容。觸摸感測系統(tǒng)通過感測觸摸前后的觸摸傳感器中的電荷量的變化來檢測導(dǎo)電材料(諸如手指)的觸摸以及觸摸的位置?；ル娙萦|摸屏幕TSP將驅(qū)動信號提供給Tx線Tl至Tj，并且通過與驅(qū)動信號同步的Rx線分別地感測各觸摸傳感器中的每一個的電容的變化。在互電容觸摸屏幕中，被提供驅(qū)動信號的Tx線Tl至Tj與接收觸摸傳感器信號的Rx線Rxl至Rxi分離。為了便于描述，驅(qū)動信號已經(jīng)被例示為具有驅(qū)動信號的形式，但是驅(qū)動信號不限于此。例如，可以以包括方波脈沖、正弦波脈沖、三角波脈沖等等的各種形式來生成驅(qū)動信號。
[0035]觸摸屏幕驅(qū)動電路包括Tx驅(qū)動電路32、Rx驅(qū)動電路34、觸摸時序控制器36和算法執(zhí)行單元30。觸