触摸屏控制器、触摸屏驱动电路、以及触摸屏系统的制作方法

触摸屏控制器、触摸屏驱动电路、以及触摸屏系统
1.相关申请的交叉引用
2.本技术基于2020年6月17日在韩国知识产权局提交的专利申请no.10
‑
2020
‑
0073730并且要求该专利申请的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
3.本发明构思涉及触摸屏控制器，更具体地，涉及触摸屏控制器、包括触摸屏控制器的触摸屏驱动电路、以及触摸屏系统。


背景技术：

4.触摸屏可以包括用于图像显示的显示面板和用于触摸感测的触摸面板，并且显示面板和触摸面板可以竖直堆叠或可以共享至少一个层，并且可以一体地形成。最近，显示面板已经非常薄。当显示面板与触摸面板之间的距离非常近时，两个面板的电极之间的电容可能增大，因此触摸感测信号中的由被驱动以用于显示操作的信号引起的噪声(即，显示噪声)可能增大。此外，当触摸面板的帧刷新速率增大时，触摸感测信号中的显示噪声可能增大。当触摸感测信号中的显示噪声增大时，触摸感测性能可能变差。


技术实现要素：

5.本发明构思提供了触摸屏控制器、包括触摸屏控制器的触摸屏驱动电路、以及触摸屏系统，该触摸屏控制器减少当驱动触摸屏时触摸信号中包括的显示噪声。
6.根据本发明构思的一个方面，提供了一种触摸屏驱动电路，被配置为驱动包括显示面板和触摸面板在内的触摸屏，该触摸屏驱动电路包括：模拟驱动电路，被配置为向显示面板和触摸面板提供驱动信号，并且基于从触摸面板接收的触摸感测信号生成触摸感测值；显示噪声表(dnt)，包括指示显示噪声的显示噪声信息，所述显示噪声根据触摸屏的驱动状态和图像数据而变化；特征提取器，被配置为根据触摸屏的驱动状态和图像数据提取多个特征值；以及触摸处理器，被配置为从dnt读取被映射到多个特征值的显示噪声值，从触摸感测值减去显示噪声值，并且生成触摸值。
附图说明
7.根据以下结合附图的具体实施方式，将更清楚地理解本发明构思的示例实施例，在附图中：
8.图1是示出了根据本发明构思的示例实施例的触摸屏系统的框图；
9.图2更详细地示出了设置在根据本发明构思的示例实施例的触摸屏系统中的触摸屏、模拟显示驱动电路(addi)和模拟触摸驱动电路(atdi)；
10.图3a是示出了触摸感测信号接收和采样路径的示图，并且图3b是示出了接收器中的触摸感测信号采样的时序图；
11.图4是更详细地示出了根据本发明构思的示例实施例的驱动电路的框图；
12.图5a和图5b示出了根据本发明构思的示例实施例的提取特征值的方法；
13.图6a至图6e示出了根据本发明构思的示例实施例的显示噪声表(dnt)的实现示例；
14.图7是示出了根据本发明构思的示例实施例的驱动电路的操作方法的流程图；
15.图8a、图8b和图8c是示出了根据本发明构思的示例实施例的驱动电路的操作方法的时序图；
16.图9a和图9b示出了根据本发明构思的示例实施例的驱动电路的实现示例；
17.图10示出了根据本发明构思的示例实施例的驱动电路的实现示例；以及
18.图11a和图11b示出了根据本发明构思的示例实施例的驱动电路的实现示例。
具体实施方式
19.在下文中，将参考附图详细描述本发明构思的示例实施例。
20.图1是示出了根据本发明构思的示例实施例的触摸屏系统100的框图。
21.触摸屏系统100可以安装在各种电子设备上。例如，触摸屏系统100可以安装在诸如个人计算机、网络服务器、平板个人计算机(pc)、电子阅读器、个人数字助理(pda)、便携式多媒体播放器(pmp)、移动电话、智能电话、可穿戴设备、物联网(iot)设备、冰箱、导航设备之类的电子设备上。此外，触摸屏系统100可以安装在作为组件而设置在车辆、家具、制造设施、门、各种测量设备中的电子设备上。
22.参考图1，触摸屏系统100可以包括触摸屏110和用于驱动触摸屏110的驱动电路120，并且触摸屏110可以包括触摸面板111(或触摸传感器)和显示面板112。因此，触摸屏系统100可以提供触摸感测和显示功能。在图1中，触摸屏系统100还可以包括主机130，但是不限于此，并且主机130也可以被定义为设置在触摸屏系统100外部的主体，以与触摸屏系统100执行通信。
23.触摸屏110可以显示图像，并且可以接收用户的触摸输入。触摸屏110可以作为电子设备的输入/输出设备操作。在示例实施例中，触摸屏110还可以包括指纹传感器，并且触摸屏系统100可以执行指纹识别。
24.触摸面板111可以感测触摸屏110上的触摸(或触摸输入)并且输出由触摸感测所产生的感测信号。在一些示例实施例中，触摸可以不仅包括导电对象(例如，用户的手指、用户的手掌、触控笔、手写笔等)在触摸屏110上的直接接触，而且还可以包括导电对象向触摸屏110的靠近。
25.触摸面板111可以包括用于提供由各种类型的触摸感测所产生的感测信号的感测电极，并且作为示例，感测电极可以根据电容式触摸方法提供感测信号。
26.显示面板112可以包括多条栅极线、多条源极线和多条栅极线与多条源极线交叉的点处以矩阵形式布置的多个像素。多个像素可以基于通过多条源极线和多条栅极线接收的图像信号显示图像。显示面板112可以被实现为以下各项之一：液晶显示器(lcd)、发光二极管(led)显示器、有机led(oled)显示器、有源矩阵oled(amoled)显示器、电致变色显示器(ecd)、数字反射镜设备(dmd)、致动反射镜设备(amd)、光栅光阀(glv)、等离子体显示面板(pdp)、电致发光显示器(eld)和真空荧光显示器(vfd)，并且可以被实现为另一种类型的平板或柔性面板。
27.在示例实施例中，触摸面板111和显示面板112在图1中是单独的组件，但是本发明构思的示例实施例不必限于此。例如，触摸面板111可以被实现为组合了感测电极和显示像素的单元内(in
‑
cell)型面板。在一些示例实施例中，触摸面板111的感测电极可以包括构成显示像素的一个或多个元件(例如，源极线、栅极线、阳极像素电极和阴极像素电极)中的一个。备选地，显示面板112的公共电极可以用作感测电极。备选地，根据各个示例实施例，触摸面板111可以是感测电极设置在显示面板112上的单元上(on
‑
cell)型面板。
28.驱动电路120可以包括驱动并控制触摸屏110的触摸面板111和显示面板112的电路。驱动电路120可以包括触摸屏控制器121(在下文中被称为控制器)、模拟显示驱动电路(addi)122和/或模拟触摸驱动电路(atdi)123。
29.控制器121可以包括数字电路，并且addi 122和atdi 123可以包括模拟电路。例如，atdi 123可以包括模拟电路，该模拟电路驱动触摸面板111的感测电极、接收感测信号并对感测信号进行模数转换并且可以被称为模拟前端(afe)。addi 122可以包括驱动电路，该驱动电路驱动显示面板112的栅极线和源极线(或数据线)并且可以被称为显示模拟驱动器。
30.addi 122可以从控制器121接收图像数据idt和至少一个显示控制信号ctrd，并且基于至少一个显示控制信号ctrd在显示面板112上显示图像数据idt。例如，至少一个显示控制信号ctrd可以包括定时信号，例如，垂直同步信号和水平同步信号。atdi 123可以从控制器121接收至少一个触摸控制信号ctrt，基于至少一个触摸控制信号ctrt驱动并感测触摸面板111，并且根据感测信号向控制器121提供触摸感测值tsv。
31.控制器121可以包括显示噪声表(dnt)11、特征提取器12和/或触摸处理器13，并且还可以包括使用触摸数据(例如，关于触摸面板111上的多个点的触摸值)计算触摸坐标的数字电路、以及确定驱动源极线和栅极线的定时并执行各种处理(例如，存储图像数据idt和提高图像质量)的数字电路。
32.dnt 11可以包括表示根据至少一种可变条件(例如，显示在显示面板112上的图像数据idt和/或触摸屏110的驱动状态)改变的显示噪声的显示噪声信息。随着可变条件改变，可以预先测量根据可变条件的多个值的多个显示噪声，并且可以将指示多个显示噪声的显示噪声信息存储在dnt 11中。在示例实施例中，可以在触摸屏系统100的制造阶段测量多个显示噪声，或者可以在触摸屏系统100的使用过程期间周期性地或非周期性地测量多个显示噪声。
33.例如，dnt 11可以包括与至少一种可变条件(例如，图像数据idt)可能具有的多个值相对应的多个显示噪声值。
34.在示例实施例中，dnt 11可以包括与从至少一种可变条件可能具有的多个值中提取作为特征值的值相对应的多个显示噪声值。因此，包括在dnt 11中的数据的量可以减少。例如，当多个值被分组为多个组时，所述特征值可以是多个组中的每个组的代表性值。
35.在示例实施例中，多个显示噪声值可以被表示为公式或函数，并且dnt 11可以包括公式或函数的参数。例如，所述参数可以包括函数的阶数和每一阶的系数、或者公式中使用的权重。
36.在示例实施例中，dnt 11可以包括与至少一种可变条件的多个值中的一些参考值相对应的参考显示噪声值。在示例实施例中，dnt 11可以包括表示参考显示噪声值之间的
显示噪声以及参考显示噪声值的公式或函数的参数。
37.在示例实施例中，dnt 11可以被存储在驱动电路120外部或内部的非易失性存储器(例如，nand闪存)、单独的非易失性存储器(例如，电阻式存储器(例如，闪存、电阻式ram(reram))、相变ram(pram))等中，并且当触摸屏系统100启动时，可以将dnt 11从非易失性存储器加载到驱动电路120内部的高速存储区(例如，静态随机存取存储器(sram)、动态ram(dram)等)中。
38.特征提取器12可以根据要显示在显示面板112上的图像数据idt和/或触摸屏110的驱动状态，提取特征值。至少一种可变条件可能具有的多个值可以被分组为多个范围，并且特征提取器12可以根据图像数据idt和/或触摸屏110的驱动状态提取表示多个范围中的一个范围的值，并且已提取的值可以被称为特征值。
39.例如，由像素值表示的多个灰阶被分组为多个灰阶范围，并且dnt 11可以包括表示多个灰阶范围的值和与所述值相对应的显示噪声值。例如，像素值可以表示第1灰阶至第256灰阶，第1灰阶至第256灰阶可以被分组为8个灰阶范围，并且dnt 11可以包括与8个灰阶范围相对应的8个显示噪声值。
40.在一些示例实施例中，与dnt 11可以包括与256个灰阶分别相对应的256个显示噪声值的示例相比，dnt 11的大小可以减小。特征提取器12可以基于图像数据idt提取用于选择8个灰阶范围中的一个灰阶范围的特定灰阶作为特征值。
41.在示例实施例中，当dnt 11可以包括与多个可变条件中的每一种或多个可变条件的组合相对应的多个显示噪声时，特征提取器12可以通过提取关于多个可变条件中的每一种的特征值，提取与多个可变条件相对应的多个特征值。
42.触摸处理器13可以从dnt 11读取特征值或被映射到多个特征值的显示噪声值，从自atdi 123接收的触摸感测值(tsv)减去显示噪声值，并且生成去除了显示噪声的触摸值。在示例实施例中，触摸处理器13可以生成与显示面板112的多个点相对应的多个触摸值，并且基于多个触摸值(即，触摸数据)计算触摸坐标。
43.在示例实施例中，驱动电路120可以被实现为单个半导体芯片。在其他示例实施例中，控制器121、addi 122和atdi 123可以被实现为分离的半导体芯片，并且均可以被实现为一个或多个半导体芯片。在其他示例实施例中，addi 122和atdi 123可以被实现为相同的半导体芯片。在其他示例实施例中，addi 122和控制器121的与显示面板112的驱动有关的电路可以被实现为第一半导体芯片(或包括一个或多个半导体芯片的第一半导体模块)，atdi 123和控制器121的与触摸面板111的驱动和感测有关的电路可以被实现为一个或多个其他的第二半导体芯片(或包括一个或多个半导体芯片的第二半导体模块)，并且特征提取器12可以被设置在第一半导体芯片中或可以被设置在第一半导体芯片和第二半导体芯片中的每一个中。主机130可以执行关于触摸屏系统100的总体控制操作，并且作为示例，执行以下各种控制操作：生成与显示操作有关的数据并且将该数据提供给驱动电路120、或者接收触摸识别的结果(例如，是否发生了触摸)和触摸坐标、以及使用触摸识别的结果和触摸坐标。
44.作为实现示例，主机130可以包括应用处理器(ap)，并且该ap可以被实现为片上系统(soc)。soc可以包括应用了具有预定的标准总线规范或备选地期望的标准总线规范的协议的系统总线(未示出)，并且可以包括连接到该系统总线的各种知识产权(ip)。可以应用
诸如高级risc机(arm)的高级微控制器总线架构(amba)协议之类的各种类型的规范作为系统总线的标准规范。
45.在移动设备的一些示例实施例(例如，智能电话或可折叠电话)中，显示面板112的厚度远远更薄，以扩大显示形状因数或电池空间，并且包括显示面板112的触摸屏110更大。由于这个原因，由显示面板112的驱动所产生的显示噪声增大。当显示噪声增大时，触摸感测值的信噪比(snr)特征可能变差，并且触摸感测性能可能变差。
46.显示噪声的特征在于噪声源是确定性的，并且显示噪声的流入路径不会随时间变化。例如，显示噪声可以根据图像数据idt和驱动状态而变化，但是在相同的图像数据和驱动状态下，显示噪声可以相同或类似。
47.根据本发明构思的示例实施例的触摸屏系统100可以基于上述显示噪声的特征从触摸感测值中去除显示噪声。触摸屏系统100可以将基于引起显示噪声的至少一种可变条件测量的多个显示噪声转换成数据，预先将所述数据存储在dnt 11中作为显示噪声信息，从dnt 11实时地读取或根据dnt 11实时地计算与图像数据idt和/或触摸屏110的驱动状态相对应的显示噪声值，从触摸感测值减去显示噪声值，并且生成去除了显示噪声的触摸值。因此，可以提高触摸屏系统100的触摸感测性能。
48.图2更详细地示出了设置在根据本发明构思的示例实施例的触摸屏系统100中的触摸屏110、addi 122和atdi 123。
49.参考图2，触摸屏110可以包括触摸面板111和显示面板112，并且触摸屏110还可以包括温度传感器113。atdi 123可以包括用于驱动并感测触摸面板111的发送驱动器31和读出电路32，并且addi 122可以包括用于驱动显示面板112的栅极驱动器21和源极驱动器22。
50.触摸面板111可以包括多个驱动电极te和多个接收电极re(其可以被称为多个感测电极)。互电容g
m
可以形成在驱动电极te与接收电极re之间。
51.在示例实施例中，多个驱动电极te可以在列方向(例如，y轴方向)或行方向(例如，x轴方向)上延伸，并且多个接收电极re可以在行方向或列方向上延伸。为了提高触摸感测特征，多个感测电极(例如，多个驱动电极te和/或多个接收电极re)可以具有特定的形状(例如，图2所示的菱形形状)或图案。
52.发送驱动器31可以包括多个发送器tx1至tx4，并且发送器tx1至tx4可以依次分别向多个驱动电极te提供驱动信号。
53.读出电路32可以包括多个接收器rx1至rx6，并且多个接收器rx1至rx6可以从多个接收电极re接收多个感测信号。多个接收器rx1至rx6中的每一个可以连接到对应的一个接收电极re以接收一个感测信号，或时分地连接到至少两个接收电极re以接收至少两个感测信号。
54.感测信号可以表示施加了驱动信号的驱动电极te与接收感测信号的接收电极re之间的互电容c
m
。例如，当触摸面板111上的一点上发生触摸时，该点的互电容c
m
可以减小。
55.接收器rx可以通过放大已接收的感测信号并且对放大后的感测信号进行模数转换，生成触摸感测值。多个接收器rx1至rx6可以生成多个触摸感测值tsv1至tsv6，多个触摸感测值tsv1至tsv6表示施加了驱动信号的驱动电极te与多个接收电极re之间的互电容c
m
。
56.在示例实施例中，触摸面板111可以包括多个感测电极，其均作为驱动电极和感测电极操作。多个感测电极可以以行布置，并且多个感测电极中的每一个可以被称为点传感
器。为了向多个点传感器中的每一个提供驱动信号并接收感测信号，发送器tx和接收器rx可以一体地实现。
57.显示面板112可以包括多条栅极线gl、多条源极线sl、以及形成在基板sub上的公共电极com，并且公共电极com可以介于基板sub与触摸面板111之间。公共电压vcom可以被施加到公共电极com。公共电压vcom可以是特定电平的电压，并且可以是例如地电压。
58.栅极驱动器21可以通过向多条栅极线gl依次提供有效电平的栅极信号(例如，g1、g2和g3)，依次驱动多条栅极线gl。
59.源极驱动器22可以包括多个源极放大器sa(或被称为通道放大器)，并且多个源极放大器sa可以向多条源极线sl提供图像信号。源极放大器sa可以向多条源极线sl中的对应的源极线sl提供图像信号，使得多个源极放大器sa可以同时向多条源极线sl提供图像信号。在示例实施例中，源极放大器sa可以时分地向两条或更多条源极线sl提供图像信号。
60.当有效电平的栅极信号被施加到对应的栅极线gl时，连接在多条栅极线gl和多条源极线sl之间的多个像素(未示出)中的每一个可以基于通过对应的源极线sl接收的图像信号(例如，灰阶电压)输出光信号，因此显示面板110可以显示图像。
61.寄生电容(例如，电容cg1、cg2和cg3)可以形成在栅极线gl和公共电极com之间，并且寄生电容(例如，电容cs1、cs2和cs3)可以形成在源极线sl和公共电极com之间。此外，寄生电容(例如，电容cr)可以形成在公共电极com和多个感测电极re和tx之间。
62.因为公共电极com设置在显示面板112上，所以公共电极com的厚度可以很薄，使得从像素发射的光可以透射。因此，难以充分地减小公共电极com的电阻值，并且当源极线sl或栅极线gl的电势转变时，所产生的噪声分量由于rc延迟而不能快速消除，并且公共电极com的电势改变。公共电极com的改变信号的一部分可以流到触摸面板111的感测电极(接收电极re或驱动电极te)，并且可以被识别为触摸感测信号的显示噪声分量。
63.最近，随着显示面板112的厚度减小，触摸面板111的公共电极com与栅极线gl之间的电容、公共电极com与源极线sl之间的电容、以及公共电极com与感测电极(驱动电极te或接收电极re)之间的电容可能增大。因此，随着源极线sl或栅极线gl的电势转变，公共电极com的电势可能很容易改变，并且改变信号可以容易地流到感测电极，这可能增大触摸感测信号的显示噪声分量。
64.图3a是示出了触摸感测信号接收和采样路径的示图，并且图3b是示出了接收器rx中的触摸感测信号采样的时序图。
65.参考图3a，当发送器tx向触摸面板111的驱动电极(图2中的te)施加驱动电压v
tx
(例如，恒定的电压脉冲)时，互电容c
m
可以形成在图2的驱动电极te和接收电极re之间，并且接收电极re可以收集与驱动电压v
tx
相对应的电荷。接收器rx可以接收与通过接收电极re收集的电荷相对应的感测信号ss，并且根据感测信号ssen生成触摸感测值tsv。
66.接收器rx可以包括电荷放大器ca和模数转换器adc。电荷放大器ca可以将作为电流信号的感测信号ssen转换成作为电压信号的感测电压vsen。因此，电荷放大器ca可以被称为q
‑
v转换器或电容电压转换器。在示例实施例中，电荷放大器ca可以对依次接收的多个感测信号ssen进行积分，并且将经积分的感测信号ssen转换成感测电压vsen，或者对通过转换多个感测信号ssen生成的多个感测电压vsen进行积分(累积)。在示例实施例中，接收器rx还可以包括用于从感测信号ssen中去除显示噪声分量的电路。
67.电荷放大器ca可以包括放大器amp、反馈电容器cf、第一开关sw1和/或保持电容器ch，并且基于参考电压vref将感测信号ssen转换成感测电压vsen。
68.可以响应于切换信号ss的有效电平(例如，逻辑高)而接通第一开关sw1，以将放大器amp的输出端子连接到保持电容器ch。因此，放大器amp的输出(即，感测电压vsen)可以被存储在保持电容器ch中。因此，第一开关sw1被关断的时间可以被称为采样时间。
69.当第一开关sw1被关断时，模数转换器adc可以将感测电压vsen转换成触摸感测值tsv。在示例实施例中，每当第一开关sw1被关断时，模数转换器adc就可以将感测电压vsen转换成触摸感测值tsv。换言之，在每个采样时间处，模数转换器adc可以将感测电压vsen转换成触摸感测值tsv。在其他示例实施例中，存储在保持电容器ch中的感测电压vsen可以被转换成触摸感测值tsv。换言之，经由多次采样，模数转换器adc可以将已累积的感测电压vsen转换成触摸感测值tsv。
70.在示例实施例中，电荷放大器ca还可以包括第二开关sw2，并且第二开关sw2可以响应于相位与感测信号ss的相位相反的切换条(switching bar)信号ssb而被接通和关断。当第一开关sw1被关断时，第二开关sw2可以被接通，以对反馈电容器cf进行放电。
71.寄生电容c
r
形成在显示面板(图2中的112)的接收电极re或驱动电极te与公共电极com之间。当由于显示操作而引起的噪声信号流到被施加到公共电极com的公共电压vcom时，该噪声信号可以通过寄生电容c
r
流到感测信号ssen中。
72.参考图3b，在显示操作期间，源极放大器(图2中的sa)可以与水平同步信号hsync同步地输出图像信号，例如，源极电压vsrc。因此，公共电压vcom可以改变。
73.在驱动电压vtx被施加到驱动电极te并且切换信号ss被切换到无效电平(例如，逻辑低)时，可以对感测电压vsen进行采样。换言之，可以执行触摸采样。
74.此时，当触摸面板的帧速率(或被称为帧刷新速率)较低时，例如，当触摸感测帧速率是显示帧速率的两倍或更小时，可以在公共电压vcom未改变(例如，时间t1和t3)时执行触摸采样。然而，当触摸感测帧速率增大时，例如，当触摸感测帧速率是显示帧速率的两倍或更大时，可以在公共电压vcom极大地改变(例如，时间t2)时执行触摸采样。因此，显示噪声的量随着感测电压vsen增加。
75.如上所述，随着触摸感测帧速率增大，流到感测电压vsen中的显示噪声的量增加，这可能使触摸感测值(图2中的tsv)的snr特征变差。
76.显示噪声的量可以如下面的公式1中所示。
77.[公式1]
[0078][0079]
此处，y[n]表示显示噪声的量，n是正整数，并且表示离散时间段或时间序列。*表示卷积操作。h[n]表示显示噪声的流入路径。显示噪声可以流经栅极线gl和源极线sl与公共电极com之间的寄生电容、以及公共电极com与多个感测电极re和tx之间的寄生电容，因此随着时间的流逝，显示噪声流过的路径不变。因此，显示噪声的流入路径可以被表示为h[n]，例如，系统的脉冲响应。
[0080]
n是正整数，并且xi[n]表示影响显示噪声的量的可变条件。可以根据n种可变条件来确定显示噪声的量。可变条件可以包括例如图像数据、被驱动的栅极线gl的位置、被驱动
的驱动电极te的位置、触摸驱动与显示驱动定时之间的时间差、触摸屏110的温度、驱动信号的电平(例如，驱动电压)、驱动电路的驱动状态等，并且还可以包括其他因素。
[0081]
如上所述，随着图1中的显示面板111的厚度减小和触摸感测frr增大，触摸感测信号ssen和触摸感测值tsv中的显示噪声分量可能增大。
[0082]
然而，如上面参考图1所述，根据本发明构思的示例实施例的触摸屏系统100可以根据各种图像数据和/或各种驱动状态事先测量显示噪声的量(即，根据可变条件的显示噪声值)，将显示噪声的量存储在dnt(图1中的11)中，并且在触摸感测期间，实时地基于图像数据和/或驱动状态从dnt 11找到显示噪声值，并且从触摸感测值tsv减去显示噪声值。因此，可以减少或防止由于显示噪声引起的触摸感测性能的变差。
[0083]
图4是更详细地示出了根据本发明构思的示例实施例的驱动电路120的框图。为了便于描述，一起示出了触摸屏110。参考图1提供的驱动电路120的描述可以应用于本示例实施例，并且可以省略冗余的描述。
[0084]
参考图4，驱动电路120可以包括控制器121、addi 122和/或atdi 123。
[0085]
addi 122可以包括栅极驱动器21和源极驱动器22，并且atdi 123可以包括发送驱动器31和读出电路32。addi 122和atdi 123中的每一个还可以包括电压生成器，电压生成器生成用于驱动触摸面板111或显示面板112的电压。
[0086]
控制器121可以包括：显示控制器17、图像缓冲器18、触摸控制器19、dnt 11、特征提取器12、dnt控制器14、噪声减法器15和触摸坐标计算器16。dnt控制器14、噪声减法器15和触摸坐标计算器16可以构成图1的触摸处理器13。控制器121还可以包括通用数字电路。
[0087]
显示控制器17可以控制栅极驱动器21和源极驱动器22的操作定时和操作状态，并且可以控制图像缓冲器18，以与操作定时同步地向源极驱动器22提供图像数据idt。
[0088]
在显示控制器17的控制下，图像缓冲器18可以存储从主机130接收的图像数据idt，并且以行为单位向源极驱动器22提供图像数据idt。图像缓冲器18可以被实现为帧缓冲器或线缓冲器。帧缓冲器可以以帧为单位存储从主机130接收的图像数据idt。例如，帧缓冲器可以存储一帧的图像数据idt或多个帧的图像数据idt。线缓冲器可以以行为单位存储图像数据idt。例如，线缓冲器可以根据从主机130接收的图像数据idt的顺序，存储图像数据idt的一行或多行。图像缓冲器18可以被实现为易失性存储器(例如，sram、dram或移位寄存器)或非易失性存储器(例如，reram和pram)。
[0089]
触摸控制器19可以控制发送驱动器31和读出电路32的操作定时和操作状态。
[0090]
特征提取器12可以根据图像数据idt和/或触摸屏110的驱动状态中的至少一个，提取(或计算)特征值f[n]。在示例实施例中，特征提取器12可以从图像缓冲器18接收图像数据idt作为第一可变条件x1[n]，并且根据第一可变条件x1[n]提取图像数据idt的特征(即，第一特征值f1[n])。特征提取器12可以从温度传感器113接收温度信息作为第二可变条件x2[n]，并且根据第二可变条件x2[n]提取温度的特征(即，第二特征值x2[n])。
[0091]
在示例实施例中，特征提取器12可以从图像缓冲器18、温度传感器130、显示控制器17和触摸控制器19接收多个可变条件，例如，第一可变条件至第四可变条件x1[n]、x2[n]、x3[n]和x4[n]，并且提取分别与第一可变条件至第四可变条件x1[n]、x2[n]、x3[n]和x4[nn]相对应的多个特征值，即，第一特征值至第四特征值f1[n]、f2[n]、f3[n]和f4[n]。
[0092]
如上所述，n表示离散时间段或时间上的顺序，并且可以是指示显示帧时段(例如，
在显示面板112上显示一个帧的图像的时段)内的多个时段(例如，多个水平显示时段)中的当前时段的索引。然而，本发明构思不限于此，并且当触摸感测帧速率比显示帧速率更快时，n可以表示触摸感测帧时段(例如，在触摸面板111上感测一个帧的时段)内的多个时段中的当前时段。
[0093]
第一可变条件x1[n]可以包括与图像数据idt的第n行相对应的行的数据，例如，图像数据idt的第n行的多个像素值(或与在第n时段期间显示的图像信号相对应的多个像素值)。特征提取器12可以接收图像数据idt的一行(例如，第n行)的多个像素值，并且提取(或计算)由多个像素值表示的特征值作为第一特征值f1[n]。例如，第一特征值f1[n]可以是多个像素值的平均值、或指示与平均值相对应的灰阶区域的值(或代码)。
[0094]
在示例实施例中，特征提取器12可以计算表示第n行的多个像素值的平均值与第n
‑
1行的多个像素值的平均值之差的值(例如，第n行的平均灰阶与第n
‑
1行的平均灰阶之间的灰阶差)作为第一特征值f1[n]。
[0095]
在示例实施例中，特征提取器12可以接收根据图像数据idt的第n行的多个像素值与第n
‑
1行的多个像素值之差的多个差异值作为第一可变条件x1[n]，并且计算第一可变条件x1[n](即多个差异值)的平均值或表示与平均值相对应的灰阶区域的值作为第一特征值f1[n]。
[0096]
第二可变条件x2[n]可以是从温度传感器113接收的温度。例如，可以接收当在显示面板112的一个帧内驱动第n行线时的温度作为第二可变条件x2[n]，并且特征提取器12可以提取表示与已接收的温度相对应的温度范围的值作为第二特征值f2[n]。例如，dnt11可以包括与低温、室温和高温中的每一个相对应的显示噪声值，并且特征提取器12可以生成表示低温、室温和高温之中的包括从温度传感器113接收的温度在内的温度范围的值(或代码)作为第二特征值f2[n]。
[0097]
第三可变条件x3[n]可以是被驱动的栅极线的位置信息。第四可变条件x4[n]可以是被驱动的驱动电极的位置信息(或顺序)。用于驱动栅极驱动器21和源极驱动器22的第一时钟信号的定时信息(例如、第一时钟信号相对于参考时钟信号的抖动)、与显示的一个帧中的垂直消隐时段有关的信息、在栅极驱动器21和源极驱动器22中使用的电压的电压电平、显示面板112的帧速率、以及显示面板112的驱动状态中的至少一项可以作为可变条件从显示控制器17提供给特征提取器12。此外，用于驱动发送驱动器31和读出电路23的第二时钟信号的定时信息(例如，第二时钟信号相对于参考时钟信号的抖动)、电压的电压电平、触摸面板111的帧速率、驱动电压的电压电平、以及触摸面板111的驱动状态中的至少一项可以作为可变条件从触摸控制器19提供给特征提取器12。
[0098]
在示例实施例中，当控制器121被集成在一个半导体芯片中时，第二时钟信号相对于第一时钟信号的抖动可以作为一个可变条件提供给特征提取器12。
[0099]
上述多个可变条件x1[n]、x2[n]、x3[n]和x4[n]是影响显示噪声的因素，所述显示噪声可以由于多个可变条件x1[n]、x2[n]、x3[n]和x4[n]中的每一个或其组合而变化。
[0100]
dnt控制器14可以基于从特征提取器12接收的特征值f[n](例如，多个特征值f1[n]、f2[n]、f3[n]和f4[n])从dnt11读取与特征值f[n]相对应的显示噪声值dnv，或者从dnt 11读取用于计算显示噪声值的参数，并且基于所述参数计算与特征值f[n]相对应的显示噪声值dnv。dnt控制器14可以向噪声减法器15提供显示噪声值dnv。在示例实施例中，dnt控制
器14可以对多个显示噪声值dnv进行积分，并且向噪声减法器15提供经积分的显示噪声值dnv。
[0101]
例如，当dnt11包括根据至少一个可变条件的多个显示噪声值dnv时，dnt控制器14可以从dnt11读取与特征值f[n]相对应的显示噪声值dnv。作为另一示例，dnt11可以包括关于表示多个显示噪声值dnv的函数(或公式)的参数，并且dnt控制器14可以基于特征值f[n]读取所述参数，重构函数，并且使用该函数计算与特征值f[n]相对应的显示噪声值dnv。
[0102]
在示例实施例中，在预测量时段(例如，触摸屏系统(图1中的100)的触摸感测操作)以前，dnt控制器14可以根据显示在触摸屏110上的图像数据idt和/或触摸屏110的驱动状态，测量显示噪声，并且存储根据图像数据idt和/或触摸屏110的驱动状态的改变的多个显示噪声值dnv或基于dnt11中的多个显示噪声值dnv确定的函数(或公式)的参数。例如，在预测量时段中，可以驱动触摸屏110，并且读出电路32可以生成触摸感测值tsv。随着图像数据idt和/或触摸屏110的驱动状态变化，可以生成多个触摸感测值tsv，并且dnt控制器14可以根据多个触摸感测值tsv计算多个显示噪声值dnv，并且将多个显示噪声值dnv或指示多个显示噪声值dnv的函数的参数作为显示噪声信息存储在dnt11中。此后，在触摸感测操作期间，dnt控制器14可以基于存储在dnt11中的显示噪声信息，读取或计算与特征值f[n]相对应的显示噪声值。
[0103]
在示例实施例中，可以在驱动电路120或触摸屏系统100的制造阶段计算显示噪声信息并且将显示噪声信息存储在dnt11中，此后dnt控制器14可以在使用触摸屏系统100的过程期间周期性地或非周期性地更新如上所述的显示噪声信息。
[0104]
噪声减法器15可以分别从读出电路32和dnt控制器14接收触摸感测值tsv和显示噪声值dnv，并且从触摸感测值tsv减去显示噪声值dnv，以生成去除了显示噪声的触摸值tv。在示例实施例中，噪声减法器15可以对多个显示噪声值dnv进行积分，以生成经积分的显示噪声值，或从控制器14接收经积分的显示噪声值，并且从触摸感测值tsv减去经积分的显示噪声值。
[0105]
触摸坐标计算器16可以从噪声减法器15接收与触摸面板111的相应的节点(例如，驱动电极与接收电极相互交叉的点)相对应的触摸值tv，并且根据触摸值tv计算已经出现触摸输入的位置，即触摸坐标txy。触摸坐标txy可以被提供给主机130。
[0106]
图5a和图5b示出了根据本发明构思的示例实施例的提取特征值的方法。图5a和图5b的提取特征值的方法表示根据图像数据提取第一特征值f1[n]的方法，并且可以由特征提取器12执行。
[0107]
参考图5a，来自图像缓冲器18的一行的像素值(例如，第一像素值pv1至第十五像素值pv15)可以被提供给源极驱动器22的对应的源极放大器sa。一行的像素值也可以作为第一可变条件x1[n]提供给特征提取器12。
[0108]
特征提取器12可以将一行的像素值分组为多个子集，例如，第一子集、第二子集和第三子集，并且计算多个子集中的每个子集的像素值的平均值。特征提取器12可以基于多个子集中的每个子集的平均值生成第一特征值f1[n]。
[0109]
在示例实施例中，特征提取器12可以生成多个子集的平均值的组合作为第一特征值f1[n]。在一些示例实施例中，平均值(例如，平均值的整数值)可以表示可以由像素值表示的多个灰阶值中的一个。
[0110]
在示例实施例中，如图5b所示，特征提取器12可以将多个灰阶(例如，0灰阶0g至255灰阶255g)分组为多个灰阶段，例如，第一灰阶段g1至第八灰阶段g8，并且基于由多个子集的平均值指示的多个灰阶段g1至g8，生成第一特征值f1[n]。例如，当由第一子集的平均值指示的灰阶包括在第一灰阶段g1中、由第二子集的平均值指示的灰阶包括在第七灰阶段g7中并且由第三子集的平均值指示的灰阶包括在第八灰阶段g8中时，第一特征值f1[n]可以以相应的代码(例如，第一灰阶段g1的000、第七灰阶段g7的110和第八灰阶段g8的111)的组合表示。第一特征值f1[n]可以是000110111。
[0111]
为了反映根据图像数据的最准确的显示噪声，dnt(图1中的11)需要包括根据一行中的所有像素值的组合的多个显示噪声值。例如，当源极线sl的数量是n并且像素值是m比特数据时，dnt 11需要根据2
m
×
n
个组合的总数包括2
m
×
n
个显示噪声值。此外，当在dnt 11中针对多个接收通道中的每个通道生成2
m
×
n
个显示噪声值时，需要较大的存储空间来存储dnt 11。
[0112]
然而，根据本发明构思的示例实施例，特征提取器12可以针对可变条件提取表示每个可变条件的具体范围的特征值(例如，根据图像数据的第一特征值f1[n])，并且dnt 11可以包括根据特征值的显示噪声值，因此dnt 11的数据量(即，大小)可以减小。
[0113]
参考图5a和图5b，作为示例描述了提取关于图像数据的第一特征值f1[n]的方法，但是本发明构思不限于此，并且特征提取器12可以使用适于可变条件中的每一个可变条件的方法来提取与可变条件相对应的特征值f[n]。
[0114]
例如，特征提取器12可以基于已接收的温度，提取表示多个温度范围(例如，高温、低温和室温)中的一个的第二特征值f2[n]，基于被驱动的栅极线的位置信息，提取表示显示面板(图1中的112)上的多个位置范围(例如，上部、中部和下部)中的与栅极线的位置相对应的一个位置范围的第三特征值f3[n]，并且基于被驱动的驱动电极的位置信息，提取表示触摸面板(图1中的111)上的多个位置范围(例如，左、中和右)中的一个位置范围的第四特征值f4[n]。
[0115]
图6a至图6e示出了根据本发明构思的示例实施例的dnt 11a至dnt 11e的实现示例。
[0116]
参考图6a，dnt 11a可以包括根据可变条件的特征值f[n]的多个显示噪声值dnv。在示例实施例中，特征值f[n]可以包括关于上述多个可变条件中的每一个设置的代码值，并且与相应的代码值相对应的多个显示噪声值dnv可以被存储在dnt 11a中。
[0117]
参考图6b，dnt 11b可以包括根据与多个可变条件相对应的多个特征值(例如，第一特征值f1[n]和第二特征值f2[n])的组合的多个显示噪声值dnv。例如，第一特征值f1[n]可以是基于图像数据(例如，一行的像素值)确定的值。如参考图5a和图5b所述，第一特征值f1[n]可以是多个子集的平均值的组合或包括多个子集的平均值的灰阶段的代码值的组合。例如，第二特征值f2[n]可以是是基于触摸屏(图1中的110)的温度信息确定的值。第二特征值f2[n]可以是表示高温、室温和低温的值。
[0118]
在示例实施例中，dnt 11b可以包括关于多个特征值(例如，第一特征值f1[n]和第二特征值f2[n])中的每一个的多个显示噪声值dnv。例如，dnt 11a可以包括关于根据图像数据的第一特征值f1[n]和根据温度的第二特征值f2[n]中的每一个的多个显示噪声值dnv，并且dnt控制器14可以从dnt 11a读取被映射到第一特征值f1[n]的第一显示噪声值和
被映射到第二特征值f2[n]的第二显示噪声值，对第一显示噪声值和第二显示噪声值求和，或基于预定的组合函数或备选地期望的组合函数计算第一显示噪声值和第二显示噪声值，并且计算与第一特征值f1[n]和第二特征值f2[n]的组合相对应的显示噪声值dnv。
[0119]
图6b示出了dnt 11b包括根据第一特征值f1[n]和第二特征值f2[n]的组合的多个显示噪声值dnv的示例。然而，本发明构思不限于此，并且dnt 11b可以包括根据上面参考图4描述的各种可变条件(例如，第一可变条件x1[n]至第四可变条件x4[n])中的至少两个的组合的多个显示噪声值dnv。
[0120]
参考图6c，dnt 11c可以包括与可以被提取作为可变条件的特征值的值中的一些参考值相对应的多个显示噪声值dnv。例如，特征值f[n]是4比特代码并且可以具有从0000到1111的16个值。如图所示，dnt 11c可以包括与特征值f[n]的一些值(例如，0000、0010、0100、0110、
……
、1100、1111)相对应的多个显示噪声值dnv。
[0121]
此时，当0011被特征提取器12提取作为特征值f[n]时，dnt控制器(图4中的14)可以从dnt 11读取与作为特征值f[n]的0011相邻的0010和0100相对应的两个显示噪声值dnv，并且基于已提取的两个显示噪声值dnv，使用插值方法计算与作为特征值f[n]的0011相对应的显示噪声值dnv。
[0122]
参考图6d，dnt 11d可以包括与可以由特征提取器12提取的特征值f[n]的一些参考值相对应的多个显示噪声值dnv，并且包括与表示与一些参考值之间的值相对应的显示噪声值dnv的函数有关的参数。例如，参数可以是函数的每一阶的系数coff。如图6d所示，系数coff可以分别包括函数的第一项和第二项的系数c1和c2。
[0123]
当从特征提取器12接收的特征值f[n]与存储在dnt 11d中的特征值f[n]不匹配时，dnt控制器14可以根据与特征值f[n]相邻的值从dnt 11d读取显示噪声值dnv和系数coff，基于显示噪声值dnv和系数coff重构函数，并且基于所重构的函数计算与特征值f[n]相对应的显示噪声值dnv。
[0124]
例如，当从特征提取器12提取的特征值f[n]是0010时，dnt控制器14可以从dnt 11d读取作为显示噪声值dnv的4和5(所述显示噪声值dnv分别对应于与作为特征值f[n]的0010相邻的0000和0100)以及作为系数coff的2和0。dnt控制器14可以基于4和5、以及作为第二项的系数coff的2重构函数，并且根据该函数计算与0010相对应的显示噪声值dnv。
[0125]
参考图6e，dnt 11e可以包括分别与多个通道(例如，多个接收电极re1至rek)相对应的多个表tb_re1、tb_re2和tb_rek(k是大于或等于2的整数)。上面参考图6a至图6d描述的dnt 11a、11b、11c和11d可以分别被实现为多个表tb_re1、tb_re2和tb_rek。
[0126]
当基于通过第一接收电极re1接收的第一感测信号生成触摸值时，dnt控制器14可以通过参考第一表tb_re1读取或计算显示噪声值dnv，并且当基于通过第二接收电极re2接收的第二感测信号生成触摸值时，dnt控制器14可以通过参考第二表tb_re2读取或计算显示噪声值dnv。
[0127]
参考图6a至图6e描述根据本发明构思的示例实施例的dnt 11a至11e的实现示例。然而，dnt 11的配置不限于上述示例实施例，并且可以对dnt 11的配置进行各种修改。
[0128]
图7是示出了根据本发明构思的示例实施例的驱动电路120的操作方法的流程图。图7的操作方法可以由图1和图4的触摸屏110的驱动电路120执行。因此，上面的图1和图4的驱动电路120的描述可以被应用到本示例实施例。
[0129]
参考图4和图7，驱动电路120可以驱动并感测触摸屏110(s110)。栅极驱动器21和源极驱动器22可以驱动显示面板112，发送驱动器31可以驱动触摸面板111，并且读出电路32可以从触摸面板111接收感测信号。读出电路32可以将感测信号转换成触摸感测值。
[0130]
驱动电路120可以根据触摸屏110的驱动状态和图像数据idt中的至少一项提取(或计算)至少一个特征值f[n](s120)。
[0131]
在示例实施例中，特征提取器12可以从图像缓冲器18接收图像数据idt的一个帧的一行的像素值作为第一可变条件x1[n]，并且根据第一可变条件x1[n]提取第一特征值f1[n]。在一些示例实施例中，一行的像素值是在相同的时段中提供给源极驱动器22的像素值，并且在操作s110中，所述像素值可以通过源极驱动器22被转换成图像信号并且被显示在显示面板112上。
[0132]
在示例实施例中，除了从图像缓冲器18接收图像数据idt以外，特征提取器12还可以从温度传感器130、显示控制器17和触摸控制器19接收其他可变条件(例如，第二可变条件至第四可变条件x1[n]、x2[n]、x3[n]和x4[n])中的至少一个，并且可以提取与多个可变条件(例如，第一可变条件x1[n]、以及第二可变条件至第四可变条件x2[n]、x3[n]和x4[n])中的至少一个相对应的多个特征值(例如，第一特征值f1[n]、以及第二特征值至第四特征值f2[n]、f3[n]和f4[n])中的至少一个。
[0133]
驱动电路120可以从dnt 11读取与至少一个特征值相对应的显示噪声值dnv(s130)。dnt控制器14可以接收至少一个特征值f[n]，并且基于至少一个特征值f[n]，可以从dnt 11读取与至少一个特征值f[n]相对应的显示噪声值dnv。在示例实施例中，当dnt 11包括关于表示多个显示噪声值dnv的函数(或公式)的参数时，dnt控制器14可以从dnt 11读取参数，基于所述参数重构函数，将至少一个特征值f[n]输入到该函数，并且计算与至少一个特征值f[n]相对应的显示噪声值dnv。
[0134]
操作s120和操作s130可以与操作s110同时执行或可以在时间上重叠。
[0135]
驱动电路120可以通过从触摸感测值减去显示噪声值dnv，生成触摸值(s140)。噪声减法器15可以从自读出电路32接收的触摸感测值减去自dnt控制器14接收的显示噪声值dnv(或经积分的显示噪声值)。因此，可以生成去除了显示噪声的触摸值tv。
[0136]
驰动电路120可以基于与触摸面板111上的多个节点相对应的多个触摸值，计算触摸坐标txy(s160)。触摸坐标计算器16可以从噪声减法器15接收与触摸面板111上的多个节点相对应的多个触摸值tv，并且基于多个触摸值tv计算触摸坐标txy。触摸坐标txy可以被提供给主机130。
[0137]
图8a、图8b和图8c是示出了根据本发明构思的示例实施例的驱动电路120的操作方法的时序图。图8a至图8c的操作方法可以由图1和图4的触摸屏110的驱动电路120执行。描述将图像数据idt用作可变条件的示例。
[0138]
参考图8a，可以与水平同步信号hsync同步地执行显示面板112的驱动，并且也可以与水平同步信号hsync同步地执行触摸面板111的驱动和感测。例如，显示控制器17可以基于水平同步信号hsync，控制源极驱动器21、栅极驱动器22和图像缓冲器18的操作定时，并且向触摸控制器19提供水平同步信号hsync。
[0139]
图像缓冲器18可以在水平时段h(n
‑
1)中向源极驱动器21和特征提取器12提供图像数据idt的第n行的数据rdt[n]。第n行的数据rdt[n]可以包括第n行的多个像素值。
[0140]
源极驱动器21可以将第n行的数据rdt[n]转换成图像信号，并且在水平时段h(n)中将图像信号作为源极电压vsrc输出到显示面板112的源极线。
[0141]
驱动电压v
tx
可以被施加到触摸面板111的驱动电极，通过感测电极接收的感测信号可以被采样，并且所采样的感测信号可以被转换成触摸感测值tsv(例如，tsv[m
‑
3]至tsv[m 2]，m是正整数)。在水平时段h(n)中，驱动电压v
tx
可以被依次施加到第m驱动电极和第m 1驱动电极，并且与第m驱动电极和第m 1驱动电极所在的点相对应的感测信号可以被采样，并且分别被依次转换成触摸感测值tsv[m]和触摸感测值tsv[m 1]。
[0142]
在图8a中，采样速率是水平同步信号hsync的频率的两倍，但是不限于此，并且采样速率可以是快于或慢于水平同步信号hsync的频率的两倍。
[0143]
特征提取器12可以基于多个原始数据生成分别与多个原始数据(例如，rdt[n]至rdt[n 2])相对应的多个特征值(例如，f[n]至f[n 2])。例如，特征提取器12可以接收第n行的数据(例如，原始数据rdt[n])作为可变条件，并且从原始数据rdt[n]提取特征值f[n](例如，第n特征值)。
[0144]
dnt控制器14可以从dnt 11读取或根据dnt 11计算分别与多个特征值(例如，f[n]至f[n 2])相对应的多个显示噪声值(例如，dnv[n
‑
2]至dnv[n 2])。例如，dnt控制器14可以读取或计算与特征值f[n]相对应的显示噪声值dnv。
[0145]
噪声减法器15可以通过分别从触摸感测值tsv[m]和tsv[m 1]减去显示噪声值dnv，计算触摸值tv[m]和tv[m 1]。噪声减法器15可以通过分别从触摸感测值tsv[m]和tsv[m 1]减去显示噪声值dnv，依次生成触摸值tv[m]和tv[m 1]。
[0146]
参考图8b，dnt控制器14可以从dnt 11读取或根据dnt 11计算与多个特征值(例如，f[n]至f[n 2])和采样时间(例如，s1和s2)相对应的显示噪声值dnv。
[0147]
例如，特征提取器12可以从原始数据rdt[n]提取特征值f[n]，并且dnt控制器14可以基于特征值f[n]从dnt 11读取或根据dnt 11计算显示噪声值dnv。然而，由原始数据rdt[n]产生的显示噪声可以在水平时段h(n)中迅速减小，因此在第一采样时间s1和第二采样时间s2处采样的感测信号中包括的显示噪声可能不同。dnt控制器14可以读取或计算与采样时间s1和s2以及特征值f[n]相对应的显示噪声值dnv。
[0148]
在示例实施例中，dnt控制器14可以将显示噪声值dnv确定为与第一采样时间s1相对应的显示噪声值dnv[n，1]，并且基于显示噪声值dnv，生成与第二采样时间s2相对应的显示噪声值dnv[n，2]。例如，dnt控制器14可以通过将显示噪声值dnv应用到指数函数，生成与第二采样时间s2相对应的显示噪声值dnv[n，2]。在其他示例实施例中，表示与第一采样时间s1相对应的显示噪声值的显示噪声信息和表示与第二采样时间s2相对应的显示噪声值的显示噪声信息可以被分别存储到dnt 11中，并且dnt控制器14可以从dnt 11读取或计算，与第一采样时间s1相对应的显示噪声值dnv[n，1]和与第二采样时间s2相对应的显示噪声值dnv[n，2]。
[0149]
噪声减法器15可以通过从触摸感测值tsv减去显示噪声值dnv，计算触摸值tv。例如，噪声减法器15可以通过分别从触摸感测值tsv[m]和tsv[m 1]减去显示噪声值dnv[n，1]和dnv[n，2]，依次生成触摸值tv[m]和tv[m 1]。
[0150]
如上所述，驱动电路120可以在每个水平时段根据要显示在显示面板112上的图像数据idt(即，原始数据rdt)提取特征值f[n]，并且基于特征值f[n]确定对应的显示噪声值
dnv。此外，驱动电路120可以通过从与在水平时段中采样的至少一个感测信号相对应的触摸感测值tsv减去显示噪声值dnv，生成去除了噪声的触摸值tv。
[0151]
参考图8c，在每个水平时段通过感测电极接收的感测信号可以被采样至少一次(例如，两次)，并且所采样的感测信号可以被转换成触摸感测值tsv(例如，tsv[m
‑
1]至tsv[m 1])。在一些示例实施例中，可以通过在确定的时间或备选地期望的时间期间采样多次来累积多个感测信号，并且已累积的感测信号(或通过累积与多个感测信号相对应的多个感测电压生成的已累积的感测电压)可以被转换成感测值tsv(例如，tsv[m
‑
1]至tsv[m 1])。例如，可以根据水平时段h(n)和h(n 1)中的四个采样时间累积四个感测信号，并且已累积的感测信号(或已累积的感测电压)可以被转换成触摸感测值tsv[m]。
[0152]
特征提取器12可以分别根据原始数据rdt[n]和rdt[n 1]提取特征值f[n]和f[n 1]，并且dnt控制器14可以分别基于特征值f[n]和f[n 1]从dnt 11读取或根据dnt 11提取显示噪声值dnv和dnv[n 1]。dnt控制器14(或噪声减法器15)可以通过对与因素(例如，多个原始数据rdt)相对应的多个显示噪声值dnv进行积分，生成经积分的显示噪声值idnv(例如，idnv[m
‑
1]至idnv[m 1])，所述因素引起通过采样多次得到的多个感测值(其被转换成触摸感测值tsv)中的噪声。
[0153]
例如，dnt控制器14可以通过对分别与原始数据rdt[n]和rdt[n 1]相对应的显示噪声值dnv和dnv[n 1]进行积分，生成经积分的显示噪声值idnv[m]，所述原始数据rdt[n]和rdt[n 1]引起水平时段h(n)和h(n 1)中的多个感测值中的噪声。
[0154]
噪声减法器15可以通过从触摸感测值tsv减去经积分的显示噪声值idnv，计算触摸值tv。例如，噪声减法器15可以通过从触摸感测值tsv[m]减去经积分的显示噪声值idnv[m]，生成触摸值tv[m]。
[0155]
如上所述，驱动电路120可以在每个水平时段根据要显示在显示面板112上的图像数据(即，原始数据rdt)提取特征值，并且基于所述特征值确定对应的显示噪声值dnv。此外，驱动电路120可以通过从基于多次采样的多个感测信号生成的触摸感测值tsv减去通过对多个显示噪声值dnv进行积分生成的经积分的显示噪声值idnv，生成去除了噪声的触摸值tv。
[0156]
在图8a至图8c中，n表示由水平同步信号hsync定义的时间，例如，显示帧的多个水平时段中的一个水平时段的顺序，但是不限于此。在示例实施例中，n可以表示由采样时段(例如，触摸感测帧时段)定义的时间的多个垂直时段中的一个垂直时段(例如，依次驱动多个驱动电极的时段)的顺序。
[0157]
在一些示例实施例中，驱动电路120可以在每个垂直时段根据要显示在显示面板112上的图像数据(即，原始数据)提取特征值，并且基于所述特征值确定对应的显示噪声值。此外，驱动电路120可以通过从与在垂直时段中采样的感测信号相对应的触摸感测值减去显示噪声值，生成去除了噪声的触摸值，或者如参考图8c所述，驱动电路120可以通过基于多次采样的多个感测信号生成触摸感测值并且从触摸感测值减去通过对多个显示噪声值进行积分生成的经积分的显示噪声值，生成去除了噪声的触摸值。在图8a至图8c中，描述了图像数据被用作可变条件的示例，但是图8a至图8c的示例实施例可以被修改成在每个水平时段或在每个垂直时段基于多个可变条件提取多个特征值并且基于多个特征值从dnt 11读取或根据dnt 11计算显示噪声值的示例实施例(如上面参考图1和图4所述的)。
[0158]
图9a和图9b示出了根据本发明构思的示例实施例的驱动电路120a和120b的实现示例。
[0159]
参考图9a和图9b，驱动电路120a和120b可以被标识为显示驱动电路ddi和触摸驱动电路tdi。在示例实施例中，显示驱动电路ddi和触摸驱动电路tdi可以被实现为分离的半导体芯片。在示例实施例中，显示驱动电路ddi和触摸驱动电路tdi中的至少一个可以被实现为多个半导体芯片。显示驱动电路ddi可以从主机130接收图像数据idt，并且触摸驱动电路tdi可以从主机130接收触摸坐标txy。虽然未示出，但是显示驱动电路ddi和触摸驱动电路tdi中的每一个可以从主机130接收控制信号并且基于控制信号操作。
[0160]
参考图9a，显示驱动电路ddi可以包括时钟生成器、显示控制器、电压生成器、伽玛块、sram、栅极驱动器、源极驱动器和/或特征提取器。此外，显示驱动电路ddi可以包括用于与主机130和触摸驱动电路tdi通信的接口电路。作为非限制性示例，诸如spi、i2c、i3c等的接口方法和诸如mipi、edp、lvds、usi
‑
m、upi
‑
m、ervds等的高速串行接口(hssi)方法中的一种或多种接口方法可以被应用于接口电路。
[0161]
时钟生成器、显示控制器、sram和特征提取器可以被实现为数字电路，并且电压生成器、伽玛块、栅极驱动器和源极驱动器可以被实现为模拟电路。电压生成器、伽玛块、栅极驱动器和源极驱动器可以被称为模拟驱动电路。
[0162]
显示控制器可以控制显示驱动电路ddi的总体操作，并且可以控制栅极驱动器和源极驱动器的操作定时。
[0163]
时钟生成器可以生成显示驱动电路ddi内部使用的时钟信号(被称为第一时钟信号)，例如，提供给源极驱动器和栅极驱动器的第一时钟信号。例如，时钟生成器可以从主机(图1的130)接收参考时钟信号并且基于参考时钟信号生成第一时钟信号。
[0164]
电压生成器可以生成栅极驱动器和源极驱动器中使用的电压，并且伽玛块可以生成与像素值可以具有的多个灰阶相对应的多个灰阶电压，并且将多个灰阶电压提供给源极驱动器。sram可以存储图像数据，例如，sram可以被设置为图像缓冲器(图4中的18)。可以以原始数据为单位将存储在sram中的一个帧的图像数据提供给源极驱动器。在示例实施例中，sram可以用线缓冲器替换，并且线缓冲器可以以原始数据为单位存储图像数据且可以将已存储的数据(例如，原始数据)提供给源极驱动器。原始数据可以包括与设置在显示面板(图1中的112)的一行中的多个像素相对应的多个像素值。
[0165]
如参考图2所述，栅极驱动器和源极驱动器可以在显示控制器的控制下分别驱动栅极线和源极线。栅极驱动器可以依次驱动显示面板(图2中的112)的多条栅极线，并且设置在源极驱动器中的多个源极放大器中的每一个可以向源极线输出从伽玛块接收的多个灰阶电压中的通过对应的像素值选择的选定的灰阶电压。
[0166]
特征提取器可以以原始数据为单位从sram接收图像数据，并且根据原始数据提取特征值f[n]。从sram提供给源极驱动器的原始数据也可以在相同的时段中被提供给特征提取器。显示驱动电路ddi可以将特征值f[n]提供给触摸驱动电路tdi。在示例实施例中，特征提取器可以根据图像数据和至少一个显示驱动状态(例如，显示面板的温度信息、被驱动的栅极线的位置信息、第一时钟信号的定时信息、与垂直消隐时段有关的信息、栅极驱动器和源极驱动器中使用的电压的电压电平、操作模式、显示面板的帧速率等)提取多个特征值，并且将多个特征值提供给触摸驱动电路tdi。
[0167]
触摸驱动电路tdi可以包括触摸控制器、时钟生成器、发送驱动器、读出电路、电压生成器、触摸控制器、dnt、触摸处理器和/或时钟生成器。此外，触摸驱动电路tdi可以包括用于与主机130和显示驱动电路ddi通信的接口电路。
[0168]
触摸控制器、触摸处理器、dnt和时钟生成器可以被实现为数字电路，并且读出电路、发送驱动器和电压生成器可以被实现为模拟电路。读出电路、发送驱动器和电压生成器可以被称为模拟前端(afe)。
[0169]
触摸控制器可以控制触摸驱动电路ddi的总体操作，并且可以控制发送驱动器和读出电路的操作定时。
[0170]
时钟生成器可以生成触摸驱动电路ddi内部使用的时钟信号(被称为第二时钟信号)，例如，提供给发送驱动器和读出电路的第二时钟信号。例如，时钟生成器可以从主机(图1的130)接收参考时钟信号并且基于参考时钟信号生成第二时钟信号。
[0171]
电压生成器可以生成发送驱动器和读出电路中使用的电压。发送驱动器和读出电路可以基于从电压生成器接收的驱动电压和参考电压，驱动并感测触摸面板(图1的111)，并且将感测信号转换成触摸感测值。
[0172]
触摸处理器可以基于从显示驱动电路ddi接收的特征值f[n]，从dnt读取或根据dnt计算与特征值f[n]相对应的显示噪声值。触摸处理器可以通过从触摸感测值减去显示噪声值，生成去除了噪声的触摸值，并且基于关于触摸面板111的多个节点的多个触摸值，计算触摸坐标。
[0173]
显示驱动电路ddi可以将定时信息info_t和特征值f[n]提供给触摸驱动电路tdi。例如，定时信息info t可以包括显示器的水平同步信号和垂直同步信号。
[0174]
触摸驱动电路tdi可以将状态信息status作为与触摸感测操作有关的各种信息提供给显示驱动电路ddi，并且所述状态信息可以指示触摸驱动电路tdi中的用于触摸感测的模拟电路(例如，读出电路和发送驱动器)是处在正常模式还是低功率模式，并且各种类型的信息(例如，触摸感测频率)可以被包括在状态信息status中。
[0175]
如参考图9a所述，显示驱动电路ddi和触摸驱动电路tdi可以被实现为分离的集成电路，并且显示驱动电路ddi和触摸驱动电路tdi可以发送并接收定时信息info_t和状态信息status，并且彼此同步地操作。
[0176]
可以是事先测量根据作为影响显示噪声的主要可变条件中的一个主要可变条件的图像数据的多个显示噪声值或根据图像数据和至少一个显示驱动状态的多个显示噪声值，并且指示多个显示噪声值的噪声信息可以作为dnt事先存储在触摸驱动电路tdi中。在触摸感测期间，显示驱动电路ddi可以提取关于图像数据的特征值f[n](或根据图像数据和至少一个显示驱动状态的多个特征值f[n])并将特性值f[n]提供给触摸驱动电路tdi，并且触摸驱动电路tdi可以从dnt读取或根据dnt计算被映射到特征值f[n]的显示噪声值，并且从所述触摸感测值减去所述显示噪声值。
[0177]
参考图9b，显示驱动电路ddi可以包括时钟生成器、显示控制器、电压生成器、伽玛块、sram、栅极驱动器、源极驱动器和/或第一特征提取器(例如，特征提取器1)。在示例实施例中，sram可以用线缓冲器替换。触摸驱动电路tdi可以包括触摸控制器、时钟生成器、发送驱动器、读出电路、电压生成器、触摸控制器、dnt、触摸处理器、时钟生成器和/或第二特征提取器(例如，特征提取器2)。
[0178]
设置在显示驱动电路ddi中的第一特征提取器可以提取根据图像数据的特征值f[n]，或提取根据图像数据和至少一个显示驱动状态的多个特征值f[n]，并且将至少一个特征值f[n]提供给触摸驱动电路tdi。
[0179]
设置在触摸驱动电路tdi中的第二特征提取器可以根据至少一个触摸面板的驱动状态(例如，被驱动的驱动电极的位置信息、用于驱动发送驱动器和读出电路的电压的电压电平、第n个第二时钟信号的定时信息、触摸面板的帧速率、操作模式等)提取至少一个特征值。触摸处理器可以基于从显示驱动电路ddi接收的至少一个特征值f[n](例如，图4中的第一特征值f1[n]和第三特征值f3[n]中的至少一个)和从第二特征提取器提供的至少一个特征值(例如，图4中的第四特征值f4[n])(即，多个特征值)从dnt读取或根据dnt计算与多个特征值相对应的显示噪声值。
[0180]
不仅图像数据或显示驱动状态可能影响显示噪声，而且触摸驱动状态也可能影响显示噪声。因此，如图9b所示，显示驱动电路ddi和触摸驱动电路tdi可以分别包括第一特征提取器和第二特征提取器，并且第一特征提取器可以根据图像数据idt或图像数据idt和显示驱动状态提取至少一个特征值，并且第二特征提取器可以根据触摸驱动状态提取至少一个特征值，并且触摸处理器可以基于从第一特征提取器和第二特征提取器提供的多个特征值访问dnt，并且读取或计算显示噪声值。
[0181]
图10示出了根据本发明构思的示例实施例的驱动电路120c的实现示例。
[0182]
参考图10，驱动电路120c可以包括用于驱动显示面板(图1中的112)的源极驱动器、栅极驱动器、伽玛块、sram和/或显示控制器，并且可以包括用于驱动并感测触摸面板(图1中的111)的发送驱动器、读出电路、触摸控制器和/或触摸处理器。在示例实施例中，sram可以用线缓冲器替换。此外，驱动电路120c可以包括生成驱动电路120c中使用的时钟信号和电压的时钟信号生成器和电压生成器。驱动电路120c还可以包括用于与主机130通信的接口电路。
[0183]
驱动电路120c也可以包括dnt和特征提取器，其中dnt包括根据影响显示噪声的至少一个可变条件的显示噪声信息(例如，多个事先测量的显示噪声值、或表示多个显示噪声值的公式或函数的参数)，并且特征提取器根据至少一个可变条件提取用于访问dnt的特征值。在示例实施例中，dnt可以被存储在单独的非易失性存储器(例如，电阻式存储器，例如，闪存、reram、pram等)中，并且当驱动电路120c启动时，可以将dnt从非易失性存储器加载到驱动电路120c的内部存储器(例如，sram、dram等)上。
[0184]
如参考图10所述，根据本发明构思的示例实施例的驱动电路120c可以被集成到一个半导体芯片中，并且可以被称为触摸显示驱动电路tddi。
[0185]
图11a和图11b示出了根据本发明构思的示例实施例的驱动电路120d和120e的实现示例。
[0186]
参考图11a，驱动电路120d可以包括控制器121d和驱动/感测电路122d，并且控制器121d和驱动/感测电路122d可以被实现为分离的半导体芯片。
[0187]
控制器121d可以包括显示控制器、sram、触摸控制器、时钟生成器、特征提取器、dnt和/或触摸处理器，其可以被实现为数字电路。在示例实施例中，sram可以用线缓冲器替换。控制器121d还可以包括用于与主机130和驱动/感测电路122d通信的接口电路。
[0188]
显示控制器、sram、触摸控制器、时钟生成器、特征提取器、dnt和/或触摸处理器可
以被集成到一个半导体芯片中，并且可以通过半导体芯片的内部布线彼此通信。因此，可以容易地执行信息共享。作为示例，可以容易地在触摸控制器与显示控制器之间共享信号，例如，定时信号，并且特征提取器可以容易地从显示控制器和定时控制器接收显示驱动状态和触摸驱动状态。
[0189]
驱动/感测电路122d可以包括栅极驱动器、源极驱动器、读出电路、tx驱动器、伽玛块和/或电压生成器，其可以被实现为模拟电路。驱动/感测电路122d还可以包括用于与主机130和控制器121d通信的接口电路。
[0190]
驱动/感测电路122可以从控制器121接收图像数据idt、定时信号ts和控制信号con，并且基于定时信号ts和控制信号con操作。驱动/感测电路122可以在显示面板(图1中的112)上显示图像数据idt，从触摸面板(图1中的111)接收感测信号，将感测信号转换成触摸感测信号tsv，并且将触摸感测信号tsv提供给控制器121。
[0191]
参考图11b，驱动电路120e可以包括控制器121e、addi和atdi，并且控制器121e、addi和/或atdi可以被实现为分离的半导体芯片。
[0192]
与图11a相比，用于驱动显示面板(图1中的112)的模拟电路和用于驱动触摸面板(图1中的111)的模拟电路可以被实现为分离的半导体芯片。
[0193]
addi可以从控制器121e的显示控制器接收第一定时信号ts1和第一控制信号con1，并且基于第一定时信号ts1和第一控制信号con1，在显示面板112上显示图像数据idt。
[0194]
atdi可以从控制器121e的触摸控制器接收第二定时信号ts2和第二控制信号con2，基于第二定时信号ts2和第二控制信号con2驱动并感测触摸面板111，并且将根据感测信号的触摸感测值tsv提供给控制器121e。
[0195]
如图11a和图11b所示，因为构成控制器121的数字电路可以被集成在单独的半导体芯片上，所以当对数字电路应用工艺收缩(process shrink)时，控制器121和驱动电路120d的总面积可以减小，并且制造成本可以减少。
[0196]
上面公开的元件中的任意元件可以包括处理电路(例如，硬件组件、软件组件和/或硬件组件和软件组件的组合)或可以(单独地或组合地)实现在所述处理电路中。例如，可以使用一个或多个通用计算机或专用计算机(例如，处理器、控制器、算术逻辑单元(alu)、数字信号处理器、微型计算机、现场可编程门阵列(fpga)、可编程逻辑单元(plu)、微处理器或能够执行并响应于指令的任何其他设备)来实现示例实施例中描述的设备、方法和组件。
[0197]
尽管已参考本发明构思的示例实施例详细示出并描述了本发明构思，但是应当理解，在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。