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触摸显示装置及其驱动方法与流程

2022-06-16 05:14:20 来源:中国专利 TAG:

触摸显示装置及其驱动方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求享有于2020年12月14日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2020-0174182以及于2021年3月31日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2021-0042313的优先权,其公开内容通过引用的方式结合于此。
技术领域
3.本公开内容涉及一种触摸显示装置,具体而言,涉及一种被配置为输出脉宽调制pwm触摸驱动信号的触摸显示装置及其驱动方法。


背景技术:

4.随着信息社会的发展,对用于显示图像的显示装置的需求以各种形式增加。近来,利用了诸如液晶显示装置lcd、等离子体显示面板pdp和有机发光显示装置oled的各种显示装置。
5.在这些显示装置中,存在一种触摸显示装置,其提供基于触摸的输入方法,以允许用户通过脱离诸如按钮、键盘或鼠标的通常输入方法而容易、直观和方便地输入信息或命令。
6.为了提供基于触摸的输入方法,要求触摸显示装置断定是否存在用户的触摸并且准确地检测触摸坐标(触摸位置)。
7.为此,经常采用电容触摸方法,该方法通过作为触摸传感器设置在触摸面板中的多个触摸电极,基于触摸电极之间的电容变化或者触摸电极与指示器(诸如手指)之间的电容变化来检测触摸的存在和触摸坐标。
8.此外,触摸显示装置可被分时地驱动为显示时段和触摸感测时段。在显示时段期间,显示一帧,在触摸感测时段期间,感测对屏幕的触摸。
9.在上述触摸感测时段期间,将脉宽调制pwm触摸驱动信号传送到触摸电极,并且从触摸电极接收模拟触摸感测信号数据,以将其转换为数字信号来确定触摸(模数转换)。
10.然而,存在的问题在于,当时段在模数转换期间切换到显示时段时,由于用于显示驱动的源通道切换,在经转换的数字感测数据中产生抖动,使得触摸性能劣化。


技术实现要素:

11.本公开内容要实现的一个目的是提供一种抑制数字感测数据中产生的抖动的触摸显示装置及其驱动方法。
12.本公开内容要实现的另一目的是提供一种改善触摸感测性能的触摸显示装置及其驱动方法。
13.本公开内容的目的不限于上述目的,并且本领域技术人员根据以下描述可以清楚地理解上面未提及的其他目的。
14.根据本公开内容的一方面,一种触摸显示装置包括:触摸面板,其由同步信号分时
地驱动为触摸感测时段和显示时段,并且包括多个触摸电极;以及触摸驱动器,其驱动所述触摸面板。所述触摸驱动器包括:触摸感测电路,其被配置为向所述多个触摸电极中的每一个触摸电极提供触摸驱动信号,并对由所述多个触摸电极中的每一个触摸电极检测到的模拟触摸感测信号的积分值进行采样,以输出数字感测数据;触摸控制电路,其被配置为生成包括多个脉冲的脉宽调制pwm信号,并接收感测数据以断定触摸;以及采样控制电路,其被配置为向触摸感测电路输出采样控制信号,该采样控制信号控制对触摸感测信号的积分值的采样定时。因此,在感测数据中不产生抖动,从而可改善触摸性能。
15.根据本公开内容的另一方面,一种触摸显示装置的驱动方法包括:pwm生成步骤,生成包括多个脉冲的脉宽调制pwm信号;触摸驱动信号输出步骤,将所述pwm信号作为触摸驱动信号输出到所述多个触摸电极中的每一个;触摸感测信号输入步骤,接收由所述多个触摸电极中的每一个检测到的模拟触摸感测信号;信号比较步骤,确定adc有效信号和同步信号是否重叠以输出重叠信号;采样控制步骤,提前触摸感测信号的积分值的采样定时,并保持该积分值;模数转换步骤,接收所述模拟触摸感测信号的积分值,以将所述积分值转换为数字感测数据;以及感测数据传送步骤,传送数字感测数据,以基于感测数据确定关于触摸的存在和触摸位置的触摸信息,并且仅当包括在触摸驱动器中的模数转换器adc操作并且同步信号在触摸感测时段中为第一电平且在显示时段中为第二电平时,adc有效信号为第二电平,从而可以提高触摸性能。
16.示例性实施例的其他详细内容包括在具体描述和附图中。
17.根据本公开内容,在触摸感测时段内完成模数转换器的操作,使得在经转换的数字感测数据中不产生抖动,从而提高触摸性能。
18.根据本公开内容,通过将与pwm信号的去除脉冲相对应的感测数据添加到感测数据来补偿数字感测数据,以更准确地获取感测数据。
19.根据本公开内容的效果不限于上面例举的内容,并且在本说明书中包括更多种效果。
附图说明
20.依据以下结合附图的具体描述,将更清楚地理解本公开内容的上述和其他方面、特征和其他优点,其中:
21.图1是示出根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置的框图;
22.图2是用于解释根据本公开内容的示例性实施例的触摸面板的视图;
23.图3a是用于解释根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置的垂直空白型分时驱动的视图;
24.图3b是用于解释根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置的水平空白型分时驱动的视图;
25.图3c是用于解释根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置的水平空白型分时驱动中执行的触摸类型的视图。
26.图4是用于解释根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置的触摸驱动器的视图;
27.图5是用于解释根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置的感测单元的视
图;
28.图6是用于解释根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置的pwm调制器的视图;
29.图7a至7d是用于解释根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置的pwm调制器的操作的视图;
30.图8是用于解释根据本公开内容的另一示例性实施例(第二示例性实施例)的触摸显示装置的触摸驱动器的视图;
31.图9是用于解释根据本公开内容的另一示例性实施例(第二示例性实施例)的触摸显示装置的数据补偿器的操作的视图;
32.图10是用于解释根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置的驱动方法的流程图;
33.图11是用于解释根据本公开内容的另一示例性实施例(第二示例性实施例)的触摸显示装置的驱动方法的流程图;
34.图12是用于解释根据本公开内容的又一示例性实施例(第三示例性实施例)的触摸显示装置的触摸驱动器的视图;
35.图13是用于解释根据本公开内容的又一示例性实施例(第三示例性实施例)的触摸显示装置的感测单元的视图;
36.图14是用于解释根据本公开内容的又一示例性实施例(第三示例性实施例)的触摸显示装置的采样控制电路的视图;
37.图15a至15d是用于解释根据本公开内容的又一示例性实施例(第三示例性实施例)的触摸显示装置的pwm调制器的操作的视图;
38.图16是用于解释根据本公开内容的又一示例性实施例(第四示例性实施例)的触摸显示装置的触摸驱动器的视图;
39.图17是用于解释根据本公开内容的另一示例性实施例(第四示例性实施例)的触摸显示装置的数据补偿器的操作的视图;
40.图18是用于解释根据本公开内容的另一示例性实施例(第三示例性实施例)的触摸显示装置的驱动方法的流程图;
41.图19是用于解释根据本公开内容的另一示例性实施例(第四示例性实施例)的触摸显示装置的驱动方法的流程图;
42.图20是用于解释根据本公开内容的又一示例性实施例(第五示例性实施例)的触摸显示装置的pwm调制器的视图;以及
43.图21是用于解释根据本公开内容的又一示例性实施例(第六示例性实施例)的触摸显示装置的采样控制电路的视图。
具体实施方式
44.通过参考下面结合附图详细描述的示例性实施例,本公开内容的优点和特性以及实现优点和特性的方法将变得显而易见。然而,本公开内容不限于本文公开的示例性实施例,而是可以以各种形式实现。提供示例性实施例仅作为示例,使得本领域技术人员可以完全理解本公开内容的公开内容和本公开内容的范围。因此,本公开内容仅由所附权利要求
的范围限定。
45.用于描述本公开内容的示例性实施例的附图中示出的形状、尺寸、比率、角度、数量等仅仅是示例,本公开内容不限于此。在整个说明书中,相同的附图标记通常表示相同的元件。此外,在本公开内容的以下描述中,可以省略对已知相关技术的详细说明,以避免不必要地使本公开内容的主题难以理解。本文使用的诸如“包括”、“具有”和“由
……
组成”之类的术语通常旨在允许添加其他部件,除非这些术语与术语“仅”一起使用。除非另有明确说明,否则对单数的任何引用可以包括复数。
46.即使没有明确说明,部件也被解释为包括普通误差范围。
47.当使用诸如“上”、“上方”、“下方”和“下一个”的术语描述两个部分之间的位置关系时,除非术语与术语“紧接着”或“直接”一起使用,否则一个或多个部分可以位于两个部分之间。
48.当元件或层设置在另一元件或层“上”时,另一层或另一元件可直接介于其他元件上或其间。
49.尽管术语“第一”、“第二”等用于描述各种部件,但这些部件不受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个部件与其他部件。因此,下面提到的第一部件可以是本公开内容的技术构思中的第二部件。
50.在整个说明书中,相同的附图标记通常表示相同的元件。
51.为了便于描述,示出了附图中示出的每个部件的尺寸和厚度,并且本公开内容不限于所示部件的尺寸和厚度。
52.本公开内容的各种实施例的特征可以部分地或完全地彼此依附或彼此组合,并且可以以技术上的各种方式互锁和操作,并且这些实施例可以彼此独立地执行或相互关联地执行。
53.信号的低电平可以被定义为第一电平,信号的高电平可以被定义为第二电平。
54.在下文中,将参考附图详细描述根据本公开内容的示例性实施例的显示装置。
55.图1是示出根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置的框图。
56.参考图1,触摸显示装置100包括显示面板111、触摸面板113、栅极驱动器120、源极驱动器130和触摸驱动器140。
57.显示面板111包括使用玻璃或塑料的基板以及设置在基板上以彼此交叉的多条栅极线gl和多条数据线dl。在多条栅极线gl和多条数据线dl的交叉处限定多个像素px。其中设置实现图像的多个像素的区域被称为显示区域aa,而设置在显示区域aa的外部并且没有设置多个像素px的区域被称为非显示区域na。
58.显示面板111的多个像素px中的每一个包括至少一个薄膜晶体管。
59.此外,当根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置100是电致发光显示装置时,电流被施加到多个像素px中配备的电致发光二极管,并且放电的电子和空穴被耦合以生成激子。激子发射光以实现电致发光显示装置的灰度级。
60.然而,根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置100不限于电致发光显示装置,而可以是多种类型的显示装置,诸如液晶显示装置。
61.触摸面板113感测用户的触摸输入。具体而言,触摸面板113包括多个触摸电极te,每个触摸电极te感测用户的触摸。此处,触摸电极te可以形成为具有与多个像素px的尺寸
相对应的尺寸。
62.触摸面板113可以与显示面板111分开制造,以作为附加类型附接到显示面板111上,或者可以嵌入在显示面板111中。
63.具体而言,当触摸面板113嵌入在显示面板111中时,多个触摸电极te可以设置为单元内类型或单元上类型,并且在这种情况下,触摸电极te可以在显示面板111的制造过程期间形成。
64.例如,设置在触摸面板113上的多个触摸电极te可以是与多个像素px相对应的公共电极。具体而言,设置在多个像素px中的多个电致发光二极管的阴极可对应于触摸电极te。
65.栅极驱动器120根据从定时控制器输出的栅极控制信号gcs向栅极线gl依次提供导通电压或截止电压的栅极电压。
66.栅极控制信号包括栅极起始脉冲、栅极移位时钟、栅极输出使能信号等。
67.上述栅极起始脉冲控制构成栅极驱动器120的一个或多个栅极电路的操作起始定时。栅极移位时钟是被共同输入到一个或多个栅极电路并控制扫描信号(栅极脉冲)的移位定时的时钟信号。栅极输出使能信号指定一个或多个栅极电路的定时信息。
68.根据驱动方法,栅极驱动器120可以根据需要仅位于显示面板111的一侧或位于两侧。
69.栅极驱动器120可以包括移位寄存器、电平移位器等。
70.源极驱动器130基于数据控制信号将从外部系统施加的数字图像数据转换为模拟数据电压vdata,以将经转换的模拟数据电压输出到数据线dl。
71.上述数据控制信号包括源极起始脉冲、源极采样时钟、源极输出使能信号等。
72.上述源极起始脉冲控制构成源极驱动器130的一个或多个数据电路的数据采样起始定时。源极采样时钟是控制每个数据电路中的数据的采样定时的时钟信号。源极输出使能信号控制源极驱动器130的输出定时。
73.源极驱动器130通过带式自动接合方法或玻璃上芯片方法连接到显示面板111的接合垫,或可直接设置在显示面板111上。如有必要,源极驱动器120可以被设置为集成在显示面板111中。
74.源极驱动器130可以包括逻辑单元,该逻辑单元包括各种电路,诸如电平移位器或锁存单元、数模转换器dac、输出缓冲器等。
75.触摸驱动器140通过触摸线tl电连接到触摸电极te,以确定是否存在用户的触摸及触摸位置。即,当用户触摸部分的触摸面板113时,触摸驱动器140感测触摸电极te的触摸信号,以确定用户是否触摸触摸面板113及触摸位置。
76.具体而言,触摸驱动器140可以向每个触摸电极te提供触摸驱动信号。触摸驱动器140可以被施加有来自每个触摸电极te的触摸感测信号。触摸驱动器140可以通过上述触摸感测信号来感测触摸面板113中的触摸。
77.触摸驱动器140可以与源极驱动器130组合以构成一个组合驱动器。因此,一个组合驱动器不仅基于数据控制信号将从外部系统施加的数字图像数据转换为模拟数据电压vdata,以将经转换的模拟数据电压输出到数据线dl,而且还通过触摸线tl连接到触摸电极te,以确定是否存在用户的触摸及触摸位置。
78.同时,可以将使用每个触摸电极te感测触摸的方法分类为感测触摸电极te的互电容的变化的互电容类型和感测触摸电极te的自电容的变化的自电容类型。
79.在下文中,将描述根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置100通过自电容类型感测触摸。
80.然而,根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置100的触摸驱动类型不限于自电容类型,而是如有需要,也可以应用感测触摸电极te的互电容的变化的互电容类型。
81.图2是用于解释根据本公开内容的示例性实施例的触摸面板的视图。
82.如图2所示,触摸面板113包括以矩阵设置的多个触摸电极te。例如,在图2中,示出了以矩阵q
×
r设置的多个触摸电极te。此处,q和r分别是大于或等于1的自然数。
83.多个触摸电极te可以通过多条触摸线tl电连接到包括在触摸驱动器中的多个多路复用器mux。具体而言,多个触摸电极te中的每一个可以通过至少一条触摸线tl电连接到mux。
84.即,在图2中,尽管示出了多个触摸电极te中的每一个连接到一条触摸线tl,但是本公开内容不限于此,多个触摸电极te中的每一个可以连接到多条触摸线tl。
85.具体而言,设置在一列中的多个触摸电极te可连接到一个mux。例如,如图2所示,触摸面板113包括q列触摸电极te,q列触摸电极te中的每一列可以连接到q个mux中的一个。
86.例如,如图2所示,设置在一列中的r个触摸电极te连接到相应的mux,或者设置在一行中的q个触摸电极te可以连接到相应的mux。然而,本公开内容不限于此。在一列中设置的r个触摸电极te中,设置在上部的r/2个触摸电极te可连接到任何一个mux。此外,在一列中设置的r个触摸电极te中,设置在下部的r/2个触摸电极te可连接到另一mux。可替换地,在一行中设置的q个触摸电极te中,设置在左侧的q/2个触摸电极te可连接到任何一个mux。此外,在一行中设置的q个触摸电极te中,设置在右侧的q/2个触摸电极te可连接到另一mux。
87.同时,触摸电极te可以通过对导电金属层进行图案化来形成。例如,触摸电极te可以由透明材料诸如氧化铟锡ito形成。因此,从显示装置100发射的光可穿过由ito电极形成的触摸电极te而被发射到外部。然而,本公开内容不限于此,触摸电极te可以包括用网格图案形成的电极图案,或者可以由具有与电致发光二极管的阴极对应的良好导电性的不透明金属材料形成。
88.图3a是用于解释根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置的垂直空白型分时驱动的视图。
89.图3b是用于解释根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置的水平空白型分时驱动的视图。
90.图3c是用于解释根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置的水平空白型分时驱动中执行的触摸类型的视图。
91.在多个帧中的每一帧中,触摸显示装置100具有包括显示模式与触摸感测模式的两种操作模式。可通过时间划分与显示模式对应的显示时段d和与触摸感测模式对应的触摸感测时段t。具体而言,当同步信号tsync为低电平时,其可以是触摸感测时段t,而当同步信号tsync为高电平时,其可以是显示时段d。然而,本公开内容不限于此,当同步信号tsync为高电平时,其可以是触摸感测时段t,而当同步信号tsync为低电平时,其可以是显示时段
d。
92.在定时控制器中生成上述同步信号tsync以将其输出到源极驱动器130和触摸驱动器140。因此,根据同步信号tsync的电平,源极驱动器130和触摸驱动器140可以以显示模式或触摸感测模式驱动触摸显示装置100。
93.例如,如图3a所示,当触摸显示装置100以垂直空白驱动方式操作时,一帧时段可包括一个显示时段d和一个触摸感测时段t。此外,在一个显示时段d期间,显示与一帧对应的图像,并且在一个触摸感测时段t期间,将触摸驱动信号输出到触摸电极te,从而可以感测触摸面板113的整个区域或部分区域中的触摸。触摸驱动信号可以是包括多个脉冲的脉宽调制pwm信号。
94.如图3b所示,当触摸显示装置100以水平空白驱动方式操作时,将一个帧时段时分为多个显示时段d1、d2、d3和多个触摸感测时段t1、t2、t3。因此,可在多个显示时段d1、d2和d3期间显示一个帧,并且可在多个触摸感测时段t1、t2和t3期间感测触摸面板113的整个区域或部分区域中的触摸。显示时段和触摸感测时段的数目可以大于3。
95.更具体而言,在多个触摸感测时段t1、t2、t3、t4、t5和t6的每一个期间,可以执行不同类型的触摸感测。
96.具体而言,如图3c所示,在第一触摸感测时段t1期间,可感测第一笔的笔位置1,在第二触摸感测时段t2期间,可感测第一笔的笔数据1,并且在第三触摸感测时段t3期间,可感测手指在第一区域中的位置finger 1。此外,在第四触摸感测时段t4期间,可感测第二笔的笔位置2,在第五触摸感测时段t5期间,可感测第二笔的笔数据2,并且在第六触摸感测时段t6期间,可感测手指在第二区域中的位置finger 2。作为参考,笔数据共同指代为笔的触摸力、笔的厚度、笔的强度等。
97.即,当在多个触摸感测时段t1、t2、t4和t5中的各个触摸感测时段中感测笔位置和笔数据时,在整个区域中感测多个笔的位置和数据。相反,当在多个触摸感测时段t3和t6中的各个触摸感测时段中感测手指的位置finger时,仅在显示区域aa的部分区域中感测手指的位置。
98.关于这一点,笔位置感测所需的触摸驱动信号的频率、笔数据感测所需的触摸驱动信号的频率、和手指位置感测所需的频率可以彼此不同。因此,在第一触摸感测时段t1和第四触摸感测时段t4中输出的触摸驱动信号的频率、在第二触摸感测时段t2和第五触摸感测时段t5中输出的触摸驱动信号的频率、以及在第三触摸感测时段t3和第六触摸感测时段t6中输出的触摸驱动信号的频率彼此不同。
99.同时,尽管在图3c中示出了在多个触摸感测时段t1、t2、t3、t4、t5和t6的每个时段中顺序和重复地执行笔位置感测、笔数据感测和手指位置感测,但是本公开内容不限于此。
100.即,根据触摸显示装置的设计,在多个触摸感测时段期间,可以随机地执行至少一个笔位置感测、至少一个笔数据感测和至少一个手指位置感测。
101.图4是用于解释根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置的触摸驱动器的视图。
102.图5是用于解释根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置的感测单元的视图。
103.在根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置中,触摸驱动器140可以包括
触摸感测电路141、触摸控制电路143和pwm调制器145。上述触摸感测电路141可以以集成电路ic的形式设置,并且触摸控制电路143可以以微控制单元mcu的形式设置。
104.触摸感测电路141通过驱动触摸面板113来检测根据是否存在触摸而变化的触摸感测信号tss。
105.具体而言,触摸感测电路141将触摸驱动信号tds输出到两个或更多个触摸电极te,并将由施加有触摸驱动信号tds的每个触摸电极te检测到的模拟触摸感测信号tss转换为数字感测数据sd,以将经转换的数字感测数据传送到触摸控制电路143。
106.即,触摸感测电路141可以执行模数转换,以将由施加有触摸驱动信号tds的每个触摸电极te检测的模拟触摸感测信号tss转换为数字感测数据sd。
107.具体而言,如图4所示,触摸感测电路141包括多个第一多路复用器141-1、多个感测单元141-2、第二多路复用器141-3、模数转换器adc 141-4以及从处理器141-5。
108.多个第一多路复用器141-1中的每一个从一列触摸电极te输出的多个触摸感测信号tss中选择一个触摸感测信号tss。具体而言,多个第一多路复用器141-1中的每一个是连接到与一列触摸电极te连接的多条触摸线tl并且执行r:1多路复用的电路。例如,q个第一多路复用器141-1可在从以q
×
r矩阵设置的多个触摸电极te接收的触摸感测信号tss中选择q个触摸感测信号tss。
109.上述q个第一多路复用器可以是连接到图2中示出的q列触摸电极te的q个mux。
110.多个感测单元141-2对多个触摸感测信号tss进行积分,并采样触摸感测信号的积分值int_tss。多个感测单元141-2中的每一个可将触摸驱动信号tds输出到触摸面板113的相应触摸电极te。
111.此外,多个感测单元141-2中的每一个一一对应地连接到多个第一多路复用器141-1中的每一个,以对由第一多路复用器141-1选择的触摸感测信号tss进行积分,或者通过第一多路复用器141-1输出触摸驱动信号tds。
112.例如,q个感测单元141-2可以一一对应地连接到q个第一多路复用器141-1。
113.参考图5,多个感测单元141-2中的每一个包括前置放大器pre-amp、积分器intg以及采样保持电路sha。
114.前置放大器pre-amp存储与触摸电极te和触摸对象之间形成的电容对应的电荷。具体而言,与在触摸电极te和触摸对象之间形成的电容相对应的电荷被存储在前置放大器pre-amp的反馈电容器cfb中。
115.前置放大器pre-amp可以通过第一多路复用器141-1将输入的触摸驱动信号tds输出到触摸电极te。
116.积分器intg输出作为前置放大器pre-amp的输出电压的触摸感测信号的积分值int_tss。
117.这样的积分器intg可以由诸如比较器或电容器这样的元件构成。将从积分器intg输出的信号输入到采样保持电路sha。
118.采样保持电路sha是被配置为采样并保持触摸感测信号的积分值int_tss,并且保持触摸感测信号的积分值int_tss直到模数转换器adc 141-4结束先前的转换为止的电路。
119.参考图4,第二多路复用器141-3在从多个感测单元141-2输出的多个触摸感测信号tss中选择一个触摸感测信号tss。具体而言,第二多路复用器141-3是连接到多个感测单
元141-2并执行q:1多路复用的电路。例如,第二多路复用器141-3选择q个感测单元141-2中的一个,以将保持在所选感测单元141-2的采样保持电路sha中的电压输入到模数转换器adc 141-4。
120.模数转换器adc 141-4将输入电压转换为数字感测数据sd,以输出经转换的数字感测数据。
121.输出的数字感测数据sd经由触摸感测电路141的从处理器141-5传送到触摸控制电路143。
122.在模数转换器adc 141-4将触摸感测信号的积分值int_tss转换为数字感测数据sd的时段中,模数转换器adc 141-4可将adc有效信号adc_active输出到pwm调制器145。即,在模数转换器adc 141-4输出触摸感测信号的积分值int_tss作为数字感测数据sd的时段期间,adc有效信号adc_active可以是高电平。
123.即,仅在adc有效信号adc_active为高电平的时段期间,将模拟触摸感测信号的积分值int_tss施加到模数转换器141-4且将其转换为数字感测数据sd。
124.总之,在触摸驱动处理、模数转换处理和感测数据sd传输处理期间,触摸感测电路141在执行触摸驱动处理之后执行模数转换处理。此外,触摸感测电路141在完成所有的模数转换处理之后依次(顺次地)执行感测数据sd传送处理。
125.触摸控制电路143生成包括多个脉冲的pwm信号pwm,并接收数字感测数据sd,以基于此确定关于触摸的存在和触摸位置的触摸信息。
126.触摸控制电路143可以包括主处理器143-1、pwm发生器143-2等。
127.触摸感测电路141的从处理器141-5和触摸控制电路143的主处理器143-1形成主从架构,并且经由通信接口i/f在它们之间传送和接收数据。
128.触摸感测电路141与触摸控制电路143之间的通信接口i/f可以是串行外围接口spi。
129.串行外围接口spi是以全双工模式操作的接口,该全双工模式是触摸感测电路141和触摸控制电路143同时使用独立线路来传送和接收数据的通信方案,并且是同步串行数据连接方案。
130.pwm发生器143-2将包括多个脉冲的pwm信号提供给pwm调制器145。
131.具体而言,pwm发生器143-2可以在触摸感测时段期间将包括多个脉冲的pwm信号pwm提供给pwm调制器145。
132.图6是用于解释根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置的pwm调制器的视图。
133.pwm调制器145根据adc有效信号adc_active与同步信号tsync是否重叠来调整pwm信号pwm的脉冲数量。即,pwm调制器145仅在模数转换器adc的操作时段与显示时段d重叠时去除pwm信号pwm的多个脉冲中的至少一个脉冲。
134.pwm调制器145将调制pwm信号mpwm输出到多个感测单元141-2。
135.具体而言,如图6所示,pwm调制器145包括比较器145-1和pwm控制器145-2,比较器145-1比较adc有效信号adc_active和同步信号tsync以确定信号是否重叠,pwm控制器145-2调整pwm信号pwm的脉冲数量。
136.比较器145-1被施加有adc有效信号adc_active和同步信号tsync,且当adc有效信
号adc_active和同步信号tsync都为高电平时,生成高电平重叠信号os。当adc有效信号adc_active和同步信号tsync中的任一个为低电平时,比较器145-1生成低电平重叠信号os。
137.比较器145-1的上述操作基于如下假设,即,当同步信号tsync为低电平时为触摸感测时段t,而当同步信号tsync为高电平时为显示时段d。
138.然而,本公开内容不限于此,并且在当同步信号tsync为高电平时为触摸感测时段t,而当同步信号tsync为低电平时为显示时段d的情况下,比较器145-1的操作如下。
139.当adc有效信号adc_active为高电平且同步信号tsync为低电平时,比较器145-1生成高电平重叠信号os。相反,当adc有效信号adc_active和同步信号tsync都为低电平时,比较器145-1生成低电平重叠信号os。
140.当重叠信号os为高电平时,pwm控制器145-2去除pwm信号pwm的多个脉冲中的至少一个。具体而言,当重叠信号os为高电平时,pwm控制器145-2可依次去除pwm信号pwm的多个脉冲中的最后一个脉冲。
141.尽管在图4中示出了pwm调制器145与触摸感测电路141和触摸控制电路143分开设置,但是本公开内容不限于此。即,pwm调制器145可以包括在集成电路ic型触摸感测电路141或微控制单元mcu型触摸控制电路143中。
142.在下文中,将参考图7a至7d描述根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置的pwm调制器的操作。
143.图7a至7d是用于解释根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置的pwm调制器的操作的视图。
144.具体而言,图7a示出了在第一帧时段1
st frame的触摸感测时段中用于触摸感测的各种信号,图7b示出了在第二帧时段2
nd frame的触摸感测时段中用于触摸感测的各种信号,图7c和7d示出了在第三帧时段3
rd frame的触摸感测时段中用于触摸感测的各种信号。
145.参考图7a,在第一帧时段1
st frame的触摸感测期间,将多个pwm信号pwm传送到触摸感测电路141。
146.例如,示出了三个pwm信号pwm。第一pwm信号1
st pwm经由第一感测单元141-2和第一第一多路复用器141-1输出到触摸电极te,作为触摸驱动信号tds。第二pwm信号2
nd pwm经由第二感测单元141-2和第二第一多路复用器141-1输出到触摸电极te,作为触摸驱动信号tds。第三pwm信号3
rd pwm经由第三感测单元141-2和第三第一多路复用器141-1输出到触摸电极te,作为触摸驱动信号tds。
147.在第一帧时段1
st frame中,同步信号tsync从高电平下降至低电平,使得触摸显示装置100从显示模式改变到触摸感测模式。
148.在上述说明中,操作基于如下假设,即,当同步信号tsync为低电平时为触摸感测时段t,而当同步信号tsync为高电平时为显示时段d。
149.然而,本公开内容不限于此,并且在当同步信号tsync为高电平时为触摸感测时段t,而当同步信号tsync为低电平时为显示时段d的情况下,同步信号tsync从低电平上升到高电平。因此,触摸显示装置100从显示模式改变到触摸感测模式。
150.接下来,使用第一pwm信号1
st pwm生成触摸驱动信号tds,且将触摸驱动信号tds输出到第一触摸电极te列。在第一pwm信号1
st pwm的最后一个脉冲的下降时间之后,驱动第一
感测单元141-2的采样保持电路sha以采样并保持触摸感测信号的积分值int_tss。模数转换器adc 141-4接收模拟触摸感测信号的积分值int_tss,以将该积分值转换为数字感测数据sd。
151.此时,模数转换器adc 141-4可输出高电平adc有效信号adc_active。
152.总之,如上所述,仅在模数转换器141-4将触摸感测信号的积分值int_tss转换为感测数据sd时,模数转换器adc有效信号adc_active为高电平的方波信号,而在其他时段为低电平。即,adc有效信号adc_active是指示模数转换器141-4是否操作的方波。相反,由模数转换器141-4转换的数字感测数据sd是通过将模拟触摸感测信号的积分值int_tss转换为数字形式而获得的,使得其不是简单的方形形式,而是表示预定的数字值。
153.此外,当adc有效信号adc_active为高电平时,使用第二pwm信号2
nd pwm生成触摸驱动信号tds,且将所生成的触摸驱动信号tds输出到第二触摸电极te列。在第二pwm信号2
nd pwm的最后一个脉冲的下降时间之后,驱动第二感测单元141-2的采样保持电路sha以采样并保持触摸感测信号的积分值int_tss。当adc有效信号adc_active为高电平时,模数转换器adc 141-4接收模拟触摸感测信号的积分值int_tss,以将该积分值转换为数字感测数据sd。
154.此外,当adc有效信号adc_active为高电平时,使用第三pwm信号3
rd pwm生成触摸驱动信号tds,且将所生成的触摸驱动信号tds输出到第三触摸电极te列。在第三pwm信号3
rd pwm的最后一个脉冲的下降时间之后,驱动第三感测单元141-2的采样保持电路sha以采样并保持触摸感测信号的积分值int_tss。当adc有效信号adc_active为高电平时,模数转换器adc 141-4接收模拟触摸感测信号的积分值int_tss,以将该积分值转换为数字感测数据sd。
155.然而,在输出第三pwm信号3
rd pwm之后,当adc有效信号adc_active为高电平时,同步信号tsync上升至高电平。因此,在adc有效信号adc_active和同步信号tsync都为高电平的时段期间,比较器145-1生成高电平重叠信号os。被施加有高电平重叠信号os的pwm控制器145-2去除后续帧的第三pwm信号3
rd pwm的最后一个脉冲。
156.因此,如图7b所示,在第二帧时段2
nd frame期间,与第一帧时段1
st frame类似,以八个脉冲输出第一pwm信号1
st pwm和第二pwm信号2
nd pwm。然而,在3
rd pwm中,脉冲的数量可以从八个脉冲减少到七个脉冲。包括八个脉冲的pwm信号pwm仅仅是一个示例,并且pwm信号的脉冲数量可以是多个(n,n是1或更大的自然数)。在这种情况下,3
rd pwm的脉冲数量可以减少到小于n,例如,3
rd pwm的脉冲数量可以是n-1。
157.此外,在第二帧时段2
nd frame期间,使用第三pwm信号3
rd pwm生成触摸驱动信号tds,并且将生成的触摸驱动信号tds输出到第三触摸电极te列。在第三pwm信号3
rd pwm的最后一个脉冲的下降时间之后,驱动第三感测单元141-2的采样保持电路sha,以采样并保持触摸感测信号的积分值int_tss。当adc有效信号adc_active为高电平时,模数转换器adc 141-4接收模拟触摸感测信号的积分值int_tss,以将该积分值转换为数字感测数据sd。
158.然而,在输出第三pwm信号3
rd pwm之后,当adc有效信号adc_active为高电平时,同步信号tsync上升至高电平。因此,当adc有效信号adc_active和同步信号tsync都为高电平时,比较器145-1生成高电平重叠信号os。施加有高电平重叠信号os的pwm控制器145-2可去除后续帧的第三pwm信号3
rd pwm的最后一个脉冲(图7c中所示)或去除第二pwm信号2
nd pwm
的最后一个脉冲(图7d中所示)。
159.即,后续帧的第三pwm信号3
rd pwm的脉冲数量可以是n-2(如图7c中所示)或第二pwm信号2
nd
pwm的脉冲数量可以是n-1(如图7d中所示)。
160.因此,如图7c所示,在第三帧时段3
rd frame期间,与第一帧时段1
st frame和第二帧时段2
nd frame类似,以八个脉冲输出第一pwm信号1
st pwm和第二pwm信号2
nd pwm。在第三帧时段3
rd frame中,第三pwm信号3
rd pwm的脉冲数量可以从七减少到六。
161.可替换地,如图7d所示,在第三帧时段3
rd frame期间,与第一帧时段1
st frame和第二帧时段2
nd frame类似,以八个脉冲输出第一pwm信号1
st pwm。以七个脉冲输出第三pwm信号3
rd pwm,类似于第二帧时段2
nd frame。在第三帧时段3
rd frame中,第二pwm信号2
nd pwm的脉冲数量可以从八减少到七。
162.此外,在第三帧时段3
rd frame中,使用第三pwm信号3
rd pwm生成触摸驱动信号tds,且将生成的触摸驱动信号tds输出到第三触摸电极te列。在第三pwm信号3
rd pwm的最后一个脉冲的下降时间之后,驱动第三感测单元141-2的采样保持电路sha,以采样并保持触摸感测信号的积分值int_tss。当adc有效信号adc_active为高电平时,模数转换器adc 141-4接收模拟触摸感测信号的积分值int_tss,以将该积分值转换为数字感测数据sd。
163.然而,在输出第三pwm信号3
rd pwm之后,adc有效信号adc_active下降至低电平,同步信号tsync上升至高电平。因此,在第三帧时段中不存在adc有效信号adc_active和同步信号tsync均为高电平的时段,从而比较器145-1生成低电平重叠信号os。此时,pwm控制器145-2被施加有低电平重叠信号os,使得不再去除后续帧的pwm信号pwm的脉冲。
164.如上所述,根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置的pwm调制器145可通过调整pwm信号的脉冲数量来依次提前模数转换器操作的时段。通过这样做,可以在根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置的触摸感测时段内完成模数转换器的操作。结果,在根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置中,由于用于显示驱动的源通道切换,在经数字转换的感测数据中不产生抖动,从而可改善触摸性能。
165.在下文中,将描述根据本公开内容的另一示例性实施例(第二示例性实施例)的触摸显示装置。除了添加了被配置为补偿感测数据的补偿器之外,根据本公开内容的另一示例性实施例(第二示例性实施例)的触摸显示装置与根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置相同。在下文中,将详细描述根据本公开内容的另一示例性实施例(第二示例性实施例)的触摸显示装置的补偿器。
166.图8是用于解释根据本公开内容的另一示例性实施例(第二示例性实施例)的触摸显示装置的触摸驱动器的视图。
167.在根据本公开内容的另一示例性实施例(第二示例性实施例)的触摸显示装置中,触摸驱动器240可包括触摸感测电路241、触摸控制电路243和pwm调制器245。
168.触摸控制电路243和pwm调制器245与根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置的触摸控制电路143和pwm调制器145相同,因此将省略重复的描述。
169.触摸感测电路241通过驱动触摸面板113来检测根据是否存在触摸而变化的触摸感测信号tss。
170.具体而言,触摸感测电路241将触摸驱动信号tds输出到两个或更多个触摸电极te,且将由被施加有触摸驱动信号tds的触摸电极te所检测的模拟触摸感测信号tss转换为
数字感测数据sd,以将经转换的数字感测数据传送到触摸控制电路243。
171.即,触摸感测电路241可执行模拟数字转换,以将由施加有触摸驱动信号tds的每个触摸电极te所检测的模拟触摸感测信号tss转换为数字感测数据sd。
172.根据本公开内容另一示例性实施例(第二示例性实施例)的触摸显示装置中的触摸感测电路241可补偿与从pwm调制器245中的调制pwm信号mpwm中去除的脉冲相对应的感测数据。
173.具体而言,如图8所示,触摸感测电路241包括多个第一多路复用器241-1、多个感测单元241-2、第二多路复用器241-3、模数转换器adc 241-4、数据补偿器241-5和从处理器241-6。
174.多个第一多路复用器241-1中的每一个从一列触摸电极te输出的多个触摸感测信号tss中选择一个触摸感测信号tss。具体而言,多个第一多路复用器241-1中的每一个是连接到与一列触摸电极te相连的多条触摸线tl并且执行r:1多路复用的电路。例如,q个第一多路复用器241-1可在从以q
×
r矩阵设置的多个触摸电极te接收的触摸感测信号tss中选择q个触摸感测信号tss。
175.多个感测单元241-2对多个触摸感测信号tss进行积分,并采样触摸感测信号的积分值int_tss。多个感测单元241-2中的每一个可将触摸驱动信号tds输出到触摸面板113的相应触摸电极te。
176.此外,多个感测单元241-2中的每一个都一一对应地连接到多个第一多路复用器241-1,以对由第一多路复用器241-1选择的触摸感测信号tss进行积分,或通过第一多路复用器241-1输出触摸驱动信号tds。
177.例如,q个感测单元241-2可一一对应地连接到q个第一多路复用器241-1。
178.第二多路复用器241-3在从多个感测单元241-2输出的多个触摸感测信号tss中选择一个触摸感测信号tss。具体而言,第二多路复用器241-3是连接到多个感测单元241-2并执行q:1多路复用的电路。例如,第二多路复用器241-3选择q个感测单元241-2中的一个,以将在所选感测单元241-2的采样保持电路sha中保持的电压输入到模数转换器adc 241-4。
179.模数转换器adc241-4将输入电压转换为数字感测数据sd,以输出经转换的数字感测数据sd。
180.此外,在模数转换器adc241-4操作的时段期间,模数转换器adc 241-4可以向pwm调制器245输出高电平adc有效信号adc_active。
181.图9是用于解释根据本公开内容的另一示例性实施例(第二示例性实施例)的触摸显示装置的数据补偿器的操作的视图。
182.数据补偿器241-5补偿经转换的数字感测数据sd,以生成数字补偿感测数据csd。
183.如上所述,pwm调制器145根据adc有效信号adc_active与同步信号tsync是否重叠来去除pwm信号pwm的一些脉冲。即,如图9所示,去除作为第二pwm信号2
nd pwm的最后一个脉冲的第十二脉冲。
184.因此,在计算对应于被去除的脉冲的数量的感测数据之后,数据补偿器241-5将从模数转换器adc 241-4输入的数字感测数据sd相加,以生成数字补偿感测数据csd。
185.例如,当假设利用第二pwm信号2
nd pwm的第一脉冲至第十一脉冲的感测数据sd为1100时,可以将第二pwm信号2
nd pwm的一个脉冲的平均感测数据设置为100。即,可以将与去
除的第十二脉冲对应的感测数据设置为100。
186.因此,数据补偿器241-5将作为与去除的第十二脉冲对应的感测数据的100加到作为利用第一脉冲至第十一脉冲的感测数据sd的1100,以生成补偿感测数据csd。
187.输出的数字补偿感测数据csd经由触摸感测电路241的从处理器241-6传送到触摸控制电路243。
188.在根据本公开内容的另一示例性实施例(第二示例性实施例)的触摸显示装置中,将与pwm信号的被去除的脉冲对应的感测数据添加到感测数据,以补偿数字感测数据。
189.因此,在根据本公开内容的另一示例性实施例(第二示例性实施例)的触摸显示装置中,在感测数据中不产生抖动。此外,即使部分地去除pwm信号,也不会损坏感测数据。
190.结果,根据本公开内容的另一示例性实施例(第二示例性实施例)的触摸显示装置可以更精确地执行触摸感测。
191.在下文中,将描述根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置的驱动方法。将基于根据本公开内容的示例性实施例的上述触摸显示装置来描述根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置的驱动方法。
192.图10是用于解释根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置的驱动方法的流程图。
193.根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置的驱动方法s100包括pwm生成步骤(pwm生成)s110、信号比较步骤(adc_active&tsync比较)s120、pwm调制步骤(pwm调制)s130、触摸驱动信号输出步骤(tds输出)s140、触摸感测信号输入步骤(tss输入)s150、模数转换步骤s160和感测数据传送步骤(sd传送)s170。
194.在pwm生成步骤(pwm生成)s110中,生成包括多个脉冲的pwm信号。
195.具体而言,在pwm生成步骤(pwm生成)s110中,可以生成包括多个脉冲的多个pwm信号。例如,如图7a至7d所示,可以输出第一pwm信号1
st pwm、第二pwm信号2
nd pwm和第三pwm信号3
rd pwm。
196.在信号比较步骤(adc_active&tsync比较)s120中,比较adc有效信号adc_active和同步信号tsync,以确定adc有效信号adc_active和同步信号tsync是否重叠。
197.在信号比较步骤(adc_active&tsync比较)s120中,如图7a和7b所示,当adc有效信号adc_active和同步信号tsync都为高电平时,生成高电平重叠信号os。在这种情况下,在执行pwm调制步骤(pwm调制)s130之后,执行触摸驱动信号输出步骤(tds输出)s140。
198.如图7c和7d所示,当adc有效信号adc_active和同步信号tsync中的任何一个为低电平时,生成低电平重叠信号os。在这种情况下,在不执行pwm调制步骤(pwm调制)s130的情况下执行触摸驱动信号输出步骤(tds输出)s140。
199.在pwm调制步骤(pwm调制)s130中,当重叠信号os为高电平时,去除pwm信号pwm的多个脉冲中的至少一个。具体而言,当在pwm调制步骤(pwm调制)s130中重叠信号os为高电平时,可以依次去除pwm信号pwm的多个脉冲中的最后一个脉冲。
200.例如,如图7a和7b所示,当重叠信号os在第一帧时段1
st frame中为高电平时,在第二帧时段2
nd frame中去除第三pwm信号3
rd pwm的最后一个脉冲。
201.作为另一示例,如图7b和7c所示,当重叠信号os在第二帧时段2
nd frame中为高电平时,在第三帧时段3
rd frame中去除第三pwm信号3
rd pwm的最后一个脉冲。
202.作为另一示例,如图7b和7d所示,当重叠信号os在第二帧时段2
nd frame中为高电平时,在第三帧时段3
rd frame中去除第二pwm信号2
nd pwm的最后一个脉冲。
203.即,在pwm调制步骤(pwm调制)s130中,去除pwm信号pwm的多个脉冲中的至少一个脉冲,以生成调制pwm信号mpwm。
204.在触摸驱动信号输出步骤(tds输出)s140中,将调制pwm信号mpwm或pwm信号pwm输出到触摸面板113的触摸电极te,作为触摸驱动信号tds。
205.具体而言,当重叠信号os为高电平时,在pwm调制步骤(pwm调制)s130中,去除pwm信号pwm的多个脉冲中的至少一个脉冲以生成调制pwm信号mpwm。此外,在触摸驱动信号输出步骤(tds输出)s140中,将调制pwm信号mpwm输出到多个触摸电极te中的每一个,作为触摸驱动信号tds。
206.相反,当重叠信号os为低电平时,不执行pwm调制步骤(pwm调制)s130,而是在触摸驱动信号输出步骤(tds输出)s140中,将其中没有去除脉冲的pwm信号pwm输出到多个触摸电极te中的每一个,作为触摸驱动信号tds。
207.在触摸感测信号输入步骤(tss输入)s150中,触摸感测电路141接收由被施加有触摸驱动信号tds的每个触摸电极te检测的模拟触摸感测信号tss。在触摸感测信号输入步骤(tss输入)s150中,对多个触摸感测信号tss进行积分,及采样并保持触摸感测信号的积分值int_tss。
208.在模数转换步骤s160中,输入模拟触摸感测信号的积分值int_tss,以转换为数字感测数据sd。
209.在感测数据传送步骤(sd传送)s170中,传送数字感测数据sd,以基于其确定关于触摸的存在和触摸位置的触摸信息。
210.感测数据sd传送是主从架构,并且通过通信接口i/f传送和接收数据。上述通信接口i/f可以是串行外围接口spi。
211.如上所述,在根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置的驱动方法的pwm调制步骤(pwm调制)s130中,可以根据adc有效信号adc_active与同步信号tsync是否重叠来减少pwm信号的脉冲数量。通过这样做,可以提前执行模数转换步骤s160的定时。因此,在根据本公开内容示例性实施例的触摸显示装置的驱动方法中,可以在触摸感测时段内完成模数转换步骤s160。结果,在根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置的驱动方法中,由于用于显示驱动的源通道切换,在经数字转换的感测数据sd中不产生抖动,从而可改善触摸性能。
212.在下文中,将描述根据本公开内容的另一示例性实施例(第二示例性实施例)的触摸显示装置的驱动方法。除了感测数据补偿步骤和补偿感测数据传送步骤之外,根据本公开内容的另一示例性实施例(第二示例性实施例)的触摸显示装置的驱动方法与根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置的驱动方法相同。在下文中,将详细描述根据本公开内容的另一示例性实施例(第二示例性实施例)的触摸显示装置的驱动方法的感测数据补偿步骤和补偿感测数据传送步骤。
213.图11是用于解释根据本公开内容的另一示例性实施例(第二示例性实施例)的触摸显示装置的驱动方法的流程图。
214.根据另一示例性实施例(第二示例性实施例)的触摸显示装置的驱动方法s200包
括pwm生成步骤(pwm生成)s110、信号比较步骤(adc_active&tsync比较)s120、pwm调制步骤(pwm调制)s130、触摸驱动信号输出步骤(tds输出)s140、触摸感测信号输入步骤(tss输入)s150、模数转换步骤s160、感测数据补偿步骤(sd补偿)s270和补偿感测数据传送步骤(csd传送)s280。
215.根据另一示例性实施例(第二示例性实施例)的触摸显示装置的驱动方法s200的pwm生成步骤(pwm生成)s110、信号比较步骤(adc_active&tsync比较)s120、pwm调制步骤(pwm调制)s130、触摸驱动信号输出步骤(tds输出)s140、触摸感测信号输入步骤(tss输入)s150和模数转换步骤s160与根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置的驱动方法s100的那些步骤相同。因此,将省略其描述。
216.在感测数据补偿步骤(sd补偿)s270中,补偿在模数转换步骤s160中转换的数字感测数据sd,以生成数字补偿感测数据csd。
217.如上所述,在pwm调制步骤(pwm调制)s130中,根据adc有效信号adc_active与同步信号tsync是否重叠而去除pwm信号pwm的一些脉冲。即,如图9所示,去除作为第二pwm信号2
nd pwm的最后一个脉冲的第十二脉冲。
218.因此,在感测数据补偿步骤(sd补偿)s270中,在计算对应于被去除的脉冲的数量的感测数据之后,加上在模数转换步骤s160中转换的数字感测数据sd,以生成数字补偿感测数据csd。
219.例如,当假设利用第二pwm信号2
nd pwm的第一脉冲至第十一脉冲的感测数据sd为1100时,可以将第二pwm信号2
nd pwm的一个脉冲的平均感测数据设置为100。即,可以将与被去除的第十二脉冲对应的感测数据设置为100。
220.因此,在感测数据补偿步骤(sd补偿)s270中,将作为与被去除的第十二脉冲对应的感测数据的100加到作为利用第一脉冲至第十一脉冲的感测数据sd的1100,以生成补偿感测数据csd。
221.在补偿感测数据传送步骤(csd传送)s280中,传送数字补偿感测数据csd,以基于其确定关于触摸的存在和触摸位置的触摸信息。
222.在根据本公开内容另一示例性实施例(第二示例性实施例)的触摸显示装置的驱动方法中,将与pwm信号的被去除脉冲相对应的感测数据添加到感测数据,以补偿数字感测数据。
223.因此,在根据本公开内容的另一示例性实施例(第二示例性实施例)的触摸显示装置的驱动方法中,在感测数据中不产生抖动。此外,即使部分地去除pwm信号,也不会损坏感测数据。
224.结果,根据本公开内容的另一示例性实施例(第二示例性实施例)的触摸显示装置的驱动方法允许更精确地执行触摸感测。
225.在下文中,将描述根据本公开内容的又一示例性实施例(第三示例性实施例)的触摸显示装置。根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置与根据本公开内容的又一示例性实施例(第三示例性实施例)的触摸显示装置之间的区别在于,控制采样保持电路sha的采样定时。在下文中,将详细描述根据本公开内容的另一示例性实施例(第二示例性实施例)的触摸显示装置的采样保持电路sha的采样定时控制。
226.图12是用于解释根据本公开内容的又一示例性实施例(第三示例性实施例)的触
摸显示装置的触摸驱动器的视图。
227.图13是用于解释根据本公开内容的又一示例性实施例(第三示例性实施例)的触摸显示装置的感测单元的视图。
228.在根据本公开内容的又一示例性实施例(第三示例性实施例)的触摸显示装置中,触摸驱动器340可以包括触摸感测电路341、触摸控制电路343和采样控制电路345。触摸感测电路341可以以集成电路ic的形式设置,而触摸控制电路343可以以微控制单元mcu的形式设置。
229.触摸感测电路341通过驱动触摸面板113来检测根据是否存在触摸而变化的触摸感测信号tss。
230.具体而言,触摸感测电路341将触摸驱动信号tds输出到两个或更多个触摸电极te,且将由施加有触摸驱动信号tds的触摸电极te检测的模拟触摸感测信号tss转换为数字感测数据sd,以将经转换的数字感测数据传送到触摸控制电路343。
231.即,触摸感测电路341可以执行模数转换,以将由每个施加有触摸驱动信号tds的触摸电极te所检测的模拟触摸感测信号tss转换为数字感测数据sd。
232.具体而言,如图12所示,触摸感测电路341包括多个第一多路复用器341-1、多个感测单元341-2、第二多路复用器341-3、模数转换器adc 341-4和从处理器341-5。
233.多个第一多路复用器341-1中的每一个在从一列触摸电极te输出的多个触摸感测信号tss中选择一个触摸感测信号tss。具体而言,多个第一多路复用器341-1中的每一个是连接到与一列触摸电极te连接的多条触摸线tl并且执行r:1多路复用的电路。例如,q个第一多路复用器341-1可在从以q
×
r矩阵设置的多个触摸电极te接收的触摸感测信号tss中选择q个触摸感测信号tss。
234.q个第一多路复用器可以是连接到图2中所示的q列触摸电极te的q个mux。
235.多个感测单元341-2对多个触摸感测信号tss进行积分,并采样触摸感测信号的积分值int_tss。多个感测单元341-2中的每一个可将触摸驱动信号tds输出到触摸面板113的相应触摸电极te。
236.此外,多个感测单元341-2中的每一个一一对应地连接到多个第一多路复用器341-1中的每一个,以对由第一多路复用器341-1选择的触摸感测信号tss进行积分,或通过第一多路复用器341-1输出触摸驱动信号tds。
237.例如,q个感测单元341-2可一一对应地连接到q个第一多路复用器341-1。
238.参考图13,多个感测单元341-2中的每一个包括前置放大器pre-amp、积分器intg以及采样保持电路sha。
239.前置放大器pre-amp存储与触摸电极te和触摸对象之间形成的电容对应的电荷。具体而言,将与在触摸电极te和触摸对象之间形成的电容相对应的电荷存储在前置放大器pre-amp的反馈电容器cfb中。
240.前置放大器pre-amp可以通过第一多路复用器141-1将输入的触摸驱动信号tds输出到触摸电极te。
241.积分器intg输出作为前置放大器pre-amp的输出电压的触摸感测信号的积分值int_tss。
242.这样的积分器intg可以由诸如比较器或电容器这样的元件构成。将从积分器intg
输出的信号输入到采样保持电路sha。
243.采样保持电路sha是这样的电路,其被配置为采样并保持触摸感测信号的积分值int_tss,并且保持触摸感测信号的积分值int_tss直到模数转换器adc 341-4结束先前的转换为止。
244.在根据本公开内容的又一示例性实施例(第三示例性实施例)的触摸显示装置中,采样保持电路sha的采样定时可以由从采样控制电路345输出的采样控制信号scs控制。
245.参考图12,第二多路复用器341-3在从多个感测单元341-2输出的多个触摸感测信号tss中选择一个触摸感测信号tss。具体而言,第二多路复用器341-3是连接到多个感测单元341-2并执行q:1多路复用的电路。例如,第二多路复用器341-3选择q个感测单元341-2中的一个以将保持在所选感测单元341-2的采样保持电路sha中的电压输入到模数转换器adc 341-4。
246.模数转换器adc 341-4将输入电压转换为数字感测数据sd以输出经转换的数字感测数据。
247.输出的数字感测数据sd经由触摸感测电路341的从处理器341-5传送到触摸控制电路343。
248.在模数转换器adc 141-4将触摸感测信号的积分值int_tss转换为数字感测数据sd的时段中,模数转换器adc 141-4可以将adc有效信号adc_active输出到pwm调制器145。即,在模数转换器adc 141-4输出触摸感测信号的积分值int_tss作为数字感测数据sd的时段期间,adc有效信号adc_active可以是高电平。
249.总之,在触摸驱动处理、模数转换处理以及感测数据sd传输处理期间,触摸感测电路341在执行触摸驱动处理之后执行模数转换处理。此外,触摸感测电路341在完成所有模数转换处理之后依次(顺次地)执行感测数据sd传输处理。
250.触摸控制电路343生成包括多个脉冲的pwm信号pwm,并接收数字感测数据sd,以基于其确定关于触摸的存在和触摸位置的触摸信息。
251.触摸电路343可以包括主处理器343-1和pwm发生器343-2。
252.触摸感测电路341的从处理器341-5与触摸控制电路343的主处理器343-1形成主从架构,并通过通信接口i/f在它们之间传送和接收数据。
253.触摸感测电路341与触摸控制电路343之间的通信接口i/f可以是串行外围接口spi。
254.串行外围接口spi是以全双工模式操作的接口,该全双工模式是触摸感测电路341和触摸控制电路343同时使用独立线路来传送和接收数据的通信方案,并且是同步串行数据连接方案。
255.pwm发生器343-2将包括多个脉冲的pwm信号pwm提供给多个感测单元341-2中的每一个。
256.具体而言,pwm发生器343-2可仅在触摸感测时段期间将包括多个脉冲的pwm信号pwm提供给多个感测单元341-2。
257.图14是用于解释根据本公开内容的又一示例性实施例(第三示例性实施例)的触摸显示装置的采样控制电路的视图。
258.采样控制电路345根据adc有效信号adc_active与同步信号tsub是否重叠来控制
采样保持电路sha的采样定时。即,采样控制电路345仅在模数转换器adc的操作时段与显示时段d重叠时生成控制采样保持电路sha的采样定时的采样控制信号scs。
259.采样控制电路345将采样控制信号scs输出到多个感测单元341-2。
260.具体而言,如图14所示,采样控制电路345包括比较器345-1和采样控制信号发生器(scs发生器)345-2。比较器345-1比较adc有效信号adc_active与同步信号tsubc以确定信号是否重叠,且采样控制信号发生器345-2生成采样控制信号scs以控制采样保持电路sha的采样定时。
261.比较器345-1被施加有adc有效信号adc_active和同步信号tsync,且当adc有效信号adc_active和同步信号tsync都为高电平时,生成高电平重叠信号os。当adc有效信号adc_active和同步信号tsync中的任何一个为低电平时,比较器345-1生成低电平重叠信号os。
262.比较器345-1的上述操作基于如下假设,即,当同步信号tsync为低电平时是触摸感测时段t,而当同步信号tsync为高电平时是显示时段d。
263.然而,本公开内容不限于此,在当同步信号tsync为高电平时是触摸感测时段t,而当同步信号tsync为低电平时是显示时段d的情况下,比较器345-1的操作如下。
264.当adc有效信号adc_active为高电平且同步信号tsync为低电平时,比较器345-1生成高电平重叠信号os。相反,当adc有效信号adc_active和同步信号tsync都为低电平时,比较器345-1生成低电平重叠信号os。
265.当重叠信号os为高电平时,采样控制信号发生器345-2生成控制采样保持电路sha的采样定时的采样控制信号scs。具体而言,当重叠信号os为高电平时,采样控制信号发生器345-2生成采样控制信号scs,该信号控制采样保持电路sha在输出pwm信号pwm的多个脉冲中的最后一个脉冲之前执行采样。
266.尽管在图12中示出了采样控制电路345与触摸感测电路341和触摸控制电路343分开设置,但是本公开内容不限于此。即,采样控制电路345可以包括在集成电路ic型触摸感测电路341或微控制单元mcu型触摸控制电路343中。
267.在下文中,将参考图15a至15d描述根据本公开内容的又一示例性实施例(第三示例性实施例)的触摸显示装置中的采样保持电路sha根据采样控制信号scs的采样定时。
268.图15a至15d是用于解释根据本公开内容的又一示例性实施例(第三示例性实施例)的触摸显示装置的pwm调制器的操作的视图。
269.具体而言,图15a示出了在第一帧时段1
st frame的触摸感测时段中用于触摸感测的各种信号,图15b示出了在第二帧时段2
nd frame的触摸感测时段中用于触摸感测的各种信号,图15c和15d示出了在第三帧时段3
rd frame的触摸感测时段中用于触摸感测的各种信号。
270.参考图15a,在第一帧时段1
st frame的触摸感测时段期间,传送多个pwm信号pwm。
271.例如,示出了三个pwm信号pwm。第一pwm信号1
st pwm经由第一感测单元341-2和第一第一多路复用器341-1输出到触摸电极te,作为触摸驱动信号tds。第二pwm信号2
nd pwm经由第二感测单元341-2和第二第一多路复用器341-1输出到触摸电极te,作为触摸驱动信号tds。第三pwm信号3
rd pwm经由第三感测单元341-2和第三第一多路复用器341-1输出到触摸电极te,作为触摸驱动信号tds。
272.在第一帧时段1
st frame中,同步信号tsync从高电平下降至低电平,使得触摸显示装置100从显示模式改变到触摸感测模式。
273.在上述描述中,操作基于如下假设,即,当同步信号tsync为低电平时是触摸感测时段t,而当同步信号tsync为高电平时是显示时段d。
274.然而,本公开内容不限于此,在当同步信号tsync为高电平时是触摸感测时段t,而当同步信号tsync为低电平时是显示时段d的情况下,同步信号tsync从低电平上升到高电平。因此,触摸显示装置100由显示模式改变到触摸感测模式。
275.接下来,使用第一pwm信号1
st pwm生成触摸驱动信号tds,且将所生成的触摸驱动信号tds输出到第一触摸电极te列。在第一pwm信号1
st pwm的最后一个脉冲的下降时间之后,驱动第一感测单元341-2的采样保持电路sha,以采样并保持触摸感测信号的积分值int_tss。模数转换器adc 141-4接收模拟触摸感测信号的积分值int_tss,以将该积分值转换为数字感测数据sd。此时,模数转换器adc 141-4可输出高电平adc有效信号adc_active。
276.此外,当adc有效信号adc_active为高电平时,使用第二pwm信号2
nd pwm生成触摸驱动信号tds,且将所生成的触摸驱动信号tds输出到第二触摸电极te列。在第二pwm信号2
nd pwm的最后一个脉冲的下降时间之后,驱动第二感测单元341-2的采样保持电路sha,以采样并保持触摸感测信号的积分值int_tss。当adc有效信号adc_active为高电平时,模数转换器adc341-4接收模拟触摸感测信号的积分值int_tss,以将该积分值转换为数字感测数据sd。
277.此外,当adc有效信号adc_active为高电平时,使用第三pwm信号3
rd pwm生成触摸驱动信号tds,且将所生成的触摸驱动信号tds输出到第三触摸电极te列。在第三pwm信号3
rd pwm的最后一个脉冲的下降时间之后,驱动第三感测单元341-2的采样保持电路sha,以采样并保持触摸感测信号的积分值int_tss。当adc有效信号adc_active为高电平时,模数转换器adc341-4接收模拟触摸感测信号的积分值int_tss,以将该积分值转换为数字感测数据sd。
278.然而,在输出第三pwm信号3
rd pwm之后,当adc有效信号adc_active为高电平时,同步信号tsync上升至高电平。因此,当adc有效信号adc_active和同步信号tsync都为高电平时,比较器345-1生成高电平重叠信号os。被施加有高电平重叠信号os的采样控制信号发生器345-2生成采样控制信号scs,该采样控制信号scs使后续帧的第三pwm信号3
rd pwm的采样定时提前。
279.因此,如图15b所示,在第二帧时段2
nd frame期间,与第一帧时段1
st frame类似,以八个脉冲输出第一pwm信号1
st pwm、第二pwm信号2
nd pwm和第三pwm信号3
rd pwm。然而,由于在作为前一帧的第一帧时段1
st frame中生成的采样控制信号scs,所以在第二帧时段2
nd frame的第三pwm信号3
rd pwm的八个脉冲中七个脉冲下降之后,采样保持电路sha执行采样。包括八个脉冲的pwm信号pwm仅仅是一个示例,并且pwm信号pwm的数量可以是多个(n,n是1或更大的自然数)。在这种情况下,在第三pwm信号3
rd pwm的n-1个脉冲下降之后,采样保持电路sha执行采样。
280.因此,采样保持电路sha采样并保持对应于第三pwm信号3
rd pwm的八个脉冲中的七个脉冲的触摸感测信号的积分值int_tss。即,采样保持电路sha采样并保持对应于第三pwm信号3
rd pwm的n个脉冲中的n-1个脉冲的触摸感测信号的积分值int_tss。当adc有效信号
adc_active为高电平时,模数转换器adc 341-4接收模拟触摸感测信号的积分值int_tss,以将该积分值转换为数字感测数据sd。
281.然而,在输出第三pwm信号3
rd pwm之后,当adc有效信号adc_active为高电平时,同步信号tsync上升至高电平。因此,当adc有效信号adc_active和同步信号tsync都为高电平时,比较器345-1生成高电平重叠信号os。被施加有高电平重叠信号os的采样控制信号发生器345-2可以生成采样控制信号scs,该采样控制信号scs使后续帧的第三pwm信号3
rd pwm的采样定时提前(如图15c所示)或者使第二pwm信号2
nd
pwm的采样定时提前(如图15d所示)。
282.因此,如图15c所示,在第三帧时段3
rd frame期间,与第一帧时段1
st frame类似,以八个脉冲输出第一pwm信号1
st pwm、第二pwm信号2
nd pwm和第三pwm信号3
rd pwm。然而,由于在作为前一帧的第二帧时段2
nd frame中生成的采样控制信号scs,在第三帧时段3
rd frame的第三pwm信号3
rd pwm的八个脉冲中的六个脉冲下降之后,采样保持电路sha执行采样。即,在第三pwm信号3
rd pwm的n-2个脉冲下降之后,采样保持电路sha可以执行采样。
283.因此,采样保持电路sha采样并保持对应于第三pwm信号3
rd pwm的八个脉冲中的六个脉冲的触摸感测信号的积分值int_tss。即,采样保持电路sha采样并保持对应于第三pwm信号3
rd pwm的n个脉冲中的n-2个脉冲的触摸感测信号的积分值int_tss。当adc有效信号adc_active为高电平时,模数转换器adc 341-4接收模拟触摸感测信号的积分值int_tss,以将该积分值转换为数字感测数据sd。
284.因此,如图15d所示,在第三帧时段3
rd frame期间,与第一帧时段1
st frame类似,以八个脉冲输出第一pwm信号1
st pwm、第二pwm信号2
nd pwm和第三pwm信号3
rd pwm。然而,由于在作为前一帧的第二帧时段2
nd frame中生成的采样控制信号scs,在第三帧时段3
rd frame的第二pwm信号2
nd pwm的八个脉冲中的七个脉冲下降之后,采样保持电路sha执行采样。即,在第二pwm信号2
nd pwm的n-1个脉冲下降之后,采样保持电路sha执行采样。
285.因此,采样保持电路sha采样并保持对应于第二pwm信号2
nd pwm的八个脉冲中的七个脉冲的触摸感测信号的积分值int_tss。即,采样保持电路sha采样并保持对应于第二pwm信号2
nd pwm的n个脉冲中的n-1个脉冲的触摸感测信号的积分值int_tss。当adc有效信号adc_active为高电平时,模数转换器adc 341-4接收模拟触摸感测信号的积分值int_tss,以将该积分值转换为数字感测数据sd。
286.然而,在输出第三pwm信号3
rd pwm之后,adc有效信号adc_active下降至低电平,同步信号tsync上升至高电平。因此,在第三帧时段中不存在adc有效信号adc_active和同步信号tsync均为高电平的时段,从而比较器345-1生成低电平重叠信号os。被施加有高电平重叠信号os的采样控制信号发生器345-2不输出所生成的采样控制信号scs,从而采样定时在后续帧中不提前。
287.如上所述,根据本公开内容的又一示例性实施例(第三示例性实施例)的触摸显示装置的采样控制电路345调整采样保持电路sha的采样定时,以依次提前模数转换器操作的时段。通过这样做,可以在根据本公开内容的又一示例性实施例(第三示例性实施例)的触摸显示装置的触摸感测时段内完成模数转换器的操作。
288.结果,同样在根据本公开内容的又一示例性实施例(第三示例性实施例)的触摸显示装置中,由于用于显示驱动的源通道切换,在经数字转换的感测数据中不产生抖动,从而可改善触摸性能。
289.在下文中,将描述根据本公开内容的又一示例性实施例(第四示例性实施例)的触摸显示装置。除了添加了被配置为补偿感测数据的补偿器之外,根据本公开内容的另一示例性实施例(第三示例性实施例)的触摸显示装置和根据本公开内容的又一示例性实施例(第四示例性实施例)的触摸显示装置相同。在下文中,将详细描述根据本公开内容的又一示例性实施例(第四示例性实施例)的触摸显示装置的补偿器。
290.图16是用于解释根据本公开内容的又一示例性实施例(第四示例性实施例)的触摸显示装置的触摸驱动器的视图。
291.在根据本公开内容的又一示例性实施例(第四示例性实施例)的触摸显示装置中,触摸驱动器440可以包括触摸感测电路441、触摸控制电路443和采样控制电路445。
292.触摸控制电路443和采样控制电路445与根据本公开内容的另一示例性实施例(第三示例性实施例)的触摸显示装置的触摸控制电路343和采样控制电路345相同,因此将省略重复的描述。
293.触摸感测电路441通过驱动触摸面板113来检测根据是否存在触摸而变化的触摸感测信号tss。
294.具体而言,触摸感测电路441将触摸驱动信号tds输出到两个或更多个触摸电极te,且将由被施加有触摸驱动信号tds的触摸电极te检测的模拟触摸感测信号tss转换为数字感测数据sd,以将经转换的数字感测数据传送到触摸控制电路443。
295.即,触摸感测电路441可以执行模数转换,以将由施加有触摸驱动信号tds的每个触摸电极te检测的模拟触摸感测信号tss转换为数字感测数据sd。
296.在根据本公开内容的又一示例性实施例(第四示例性实施例)的触摸显示装置中,触摸感测电路441可以补偿与在多个感测单元441-2中未被采样的触摸感测信号相对应的感测数据。
297.具体而言,如图16所示,触摸感测电路441包括多个第一多路复用器441-1、多个感测单元441-2、第二多路复用器441-3、模数转换器441-4、数据补偿器441-5和从处理器441-6。
298.多个第一多路复用器441-1中的每一个在从一列触摸电极te输出的多个触摸感测信号tss中选择一个触摸感测信号tss。具体而言,多个第一多路复用器441-1中的每一个是连接到与一列触摸电极te相连的多条触摸线tl并执行r:1多路复用的电路。例如,q个第一多路复用器441-1可在从以q
×
r矩阵设置的多个触摸电极te接收的触摸感测信号tss中选择q个触摸感测信号tss。
299.多个感测单元441-2对多个触摸感测信号tss进行积分,并采样触摸感测信号的积分值int_tss。多个感测单元441-2中的每个可将触摸驱动信号tds输出到触摸面板113的相应触摸电极te。
300.此外,多个感测单元441-2中的每一个一一对应地连接到多个第一多路复用器441-1,以对由第一多路复用器441-1选择的触摸感测信号tss进行积分,或者通过第一多路复用器441-1输出触摸驱动信号tds。
301.例如,q个感测单元441-2可一一对应地连接到q个第一多路复用器441-1。
302.第二多路复用器441-3在从多个感测单元441-2输出的多个触摸感测信号tss中选择一个触摸感测信号tss。具体而言,第二多路复用器441-3是连接到多个感测单元441-2并
执行q:1多路复用的电路。例如,第二多路复用器441-3选择q个感测单元441-2中的一个,以将在所选择的感测单元441-2的采样保持电路sha中保持的电压输入到模数转换器adc 441-4。
303.模数转换器adc 441-4将输入电压转换为数字感测数据sd,以输出经转换的数字感测数据sd。
304.此外,在模数转换器adc 441-4操作的时段期间,模数转换器adc 441-4可以向采样控制电路445输出高电平adc有效信号adc_active。
305.图17是用于解释根据本公开内容的另一示例性实施例(第四示例性实施例)的触摸显示装置的数据补偿器的操作的视图。
306.数据补偿器441-5补偿经转换的数字感测数据sd,以生成数字补偿感测数据csd。
307.如上所述,取决于adc有效信号adc_active和同步信号tsync是否重叠,采样控制电路345不采样对应于pwm信号pwm的一些脉冲的触摸感测信号tss。即,如图17所示,在第二pwm信号2
nd pwm的第十一脉冲下降之后,采样保持电路sha执行采样。因此,不采样对应于作为最后一个脉冲的第十二脉冲的触摸感测信号tss。
308.因此,在计算与未被采样的多个触摸感测信号对应的感测数据之后,数据补偿器441-5将从模数转换器441-4输入的数字感测数据sd加到计算的感测数据,以生成数字补偿感测数据csd。
309.例如,当假设利用第二pwm信号2
nd pwm的第一脉冲至第十一脉冲的感测数据sd为1100时,可以将第二pwm信号2
nd pwm的一个脉冲的平均感测数据设置为100。即,可以将与被去除的第十二脉冲对应的感测数据设置为100。
310.因此,数据补偿器441-5将作为与未被采样的第十二脉冲对应的感测数据的100而加到作为利用第一脉冲至第十一脉冲的感测数据sd的1100,以生成补偿感测数据csd。
311.输出的数字补偿感测数据csd通过触摸感测电路441的从处理器441-6传送到触摸控制电路443。
312.在根据本公开内容的另一示例性实施例(第四示例性实施例)的触摸显示装置中,将与未被采样的pwm信号的脉冲对应的感测数据加到感测数据,以补偿数字感测数据。
313.因此,在根据本公开内容的另一示例性实施例(第四示例性实施例)的触摸显示装置中,在感测数据中不产生抖动。此外,即使使pwm信号的采样定时提前,也不会损坏感测数据。
314.结果,根据本公开内容的另一示例性实施例(第四示例性实施例)的触摸显示装置可以更精确地执行触摸感测。
315.在下文中,将详细描述根据本公开内容的又一示例性实施例(第三示例性实施例)的触摸显示装置的驱动方法。将基于根据本公开内容的又一示例性实施例(第三示例性实施例)的触摸显示装置来描述根据本公开内容的又一示例性实施例(第三示例性实施例)的触摸显示装置的驱动方法。
316.图18是用于解释根据本公开内容的另一示例性实施例(第三示例性实施例)的触摸显示装置的驱动方法的流程图。
317.根据本公开内容另一示例性实施例(第三示例性实施例)的触摸显示装置的驱动方法s300包括pwm生成步骤(pwm生成)s310、触摸驱动信号输出步骤(tds输出)s320、触摸感
测信号输入步骤(tss输入)s330、信号比较步骤(adc_active&tsync比较)s340、采样控制步骤(采样控制)s350、模数转换步骤s360和感测数据传送步骤(sd传送)s370。
318.在pwm生成步骤(pwm生成)s310中,生成包括多个脉冲的pwm信号。
319.具体而言,在pwm生成步骤(pwm生成)s310中,可以生成包括多个脉冲的多个pwm信号。例如,如图15a至15d所示,可以输出第一pwm信号1
st pwm、第二pwm信号2
nd pwm和第三pwm信号3
rd pwm。
320.在触摸驱动信号输出步骤(tds输出)s320中,将pwm信号pwm输出到触摸面板113的触摸电极te,作为触摸驱动信号tds。
321.具体而言,在触摸驱动信号输出步骤(tds输出)s320中,将没有去除脉冲的pwm信号pwm输出到多个触摸电极te中的每一个,作为触摸驱动信号tds。
322.在触摸感测信号输入步骤(tss输入)s330中,触摸感测电路341接收由施加有触摸驱动信号tds的每个触摸电极te检测的模拟触摸感测信号tss。
323.在信号比较步骤(adc_active&tsync比较)s340中,比较adc有效信号adc_active和同步信号tsync以确定adc有效信号adc_active和同步信号tsync是否重叠。
324.在信号比较步骤(adc_active&tsync比较)s340中,如图15a和15b所示,当adc有效信号adc_active和同步信号tsync都为高电平时,生成高电平重叠信号os。在此情况下,根据采样控制步骤s350,控制采样触摸感测信号的积分值int_tss的定时并随后保持,之后执行模数转换步骤s360。
325.如图15c和15d分别所示,当adc有效信号adc_active和同步信号tsync中的任何一个为低电平时,生成低电平重叠信号os。在此情况下,不执行采样控制步骤s350,在采样并保持触摸感测信号的积分值int_tss后,进行模数转换步骤s360。
326.在采样控制步骤s350中,如果重叠信号os为高电平,则提前采样保持电路sha的采样定时。具体而言,当在采样控制步骤s350中重叠信号os为高电平时,可以控制采样保持电路sha以在输出pwm信号pwm的多个脉冲中的最后一个脉冲之前执行采样。
327.例如,如图15a和15b所示,当重叠信号os在第一帧时段1
st frame中为高电平时,则在第二帧时段2
nd frame中,在输出第三pwm信号3
rd pwm的最后一个脉冲之前,采样触摸感测信号的积分值int_tss。
328.作为另一示例,如图15b和15c所示,当重叠信号os在第二帧时段2
nd frame中为高电平时,则在第三帧时段3
rd frame中,在输出第三pwm信号3
rd pwm的最后一个脉冲之前,采样触摸感测信号的积分值int_tss。
329.作为另一示例,如图15b和15d所示,当重叠信号os在第二帧时段2
nd frame中为高电平时,则在第三帧时段3
rd frame中,在输出第二pwm信号2
nd pwm的最后一个脉冲之前,采样触摸感测信号的积分值int_tss。
330.即,在采样控制步骤s350中,不采样对应于pwm信号pwm的多个脉冲中的至少一个的触摸感测信号tss。
331.在模数转换步骤s360中,输入模拟触摸感测信号的积分值int_tss,以转换为数字感测数据sd。
332.在感测数据传送步骤(sd传送)s370中,传送数字感测数据sd,以基于其确定关于触摸的存在和触摸位置的触摸信息。
333.感测数据sd传送是主从架构,并且通过通信接口i/f传送和接收数据。通信接口i/f可以是串行外围接口spi。
334.如上所述,在根据本公开内容的又一示例性实施例(第三示例性实施例)的触摸显示装置的驱动方法的采样控制步骤s350中,可以根据adc有效信号adc_active与同步信号tsync是否重叠来控制触摸感测信号tss的采样定时。通过这样做,可以依次提前执行模数转换步骤s360的定时。因此,在根据本公开内容另一示例性实施例(第三示例性实施例)的触摸显示装置的驱动方法中,可以在触摸感测时段内完成模数转换步骤s360。结果,在根据本公开内容另一示例性实施例(第三示例性实施例)的触摸显示装置的驱动方法中,由于用于显示驱动的源通道切换,在经数字转换的感测数据sd中不产生抖动,从而可改善触摸性能。
335.在下文中,将描述根据本公开内容的又一示例性实施例(第四示例性实施例)的触摸显示装置的驱动方法。除了感测数据补偿步骤和补偿感测数据传送步骤之外,根据本公开内容的另一示例性实施例(第三示例性实施例)的触摸显示装置的驱动方法和根据本公开内容的又一示例性实施例(第四示例性实施例)的触摸显示装置的驱动方法相同。在下文中,将详细描述根据本公开内容的另一示例性实施例(第四示例性实施例)的触摸显示装置的驱动方法的感测数据补偿步骤和补偿感测数据传送步骤。
336.图19是用于解释根据本公开内容的另一示例性实施例(第四示例性实施例)的触摸显示装置的驱动方法的流程图。
337.根据本公开内容另一示例性实施例(第四示例性实施例)的触摸显示装置的驱动方法s400包括pwm生成步骤(pwm生成)s310、触摸驱动信号输出步骤(tds输出)s320、触摸感测信号输入步骤(tss输入)s330、信号比较步骤(adc_active&tsync比较)s340、采样控制步骤(采样控制)s350、模数转换步骤s360、感测数据补偿步骤(sd补偿)s470和补偿感测数据传送步骤(csd传送)s480。
338.根据本公开内容的另一示例性实施例(第四示例性实施例)的触摸显示装置的驱动方法s400的pwm生成步骤(pwm生成)s310、触摸驱动信号输出步骤(tds输出)s320、触摸感测信号输入步骤(tss输入)s330、信号比较步骤(adc_active&tsync比较)s340、采样控制步骤(采样控制)s350和模数转换步骤s360与根据本公开内容的另一示例性实施例(第三示例性实施例)的触摸显示装置的驱动方法的那些步骤相同。因此,将省略其描述。
339.在感测数据补偿步骤(sd补偿)s470中,补偿在模数转换步骤s360中转换的数字感测数据sd,以生成数字补偿感测数据csd。
340.如上所述,在采样控制步骤s330中,根据adc有效信号adc_active与同步信号tsync是否重叠,可以调整触摸感测信号tss的采样定时。即,如图17所示,不采样对应于第二pwm信号2
nd pwm的最后一个脉冲的触摸感测信号tss。
341.因此,在感测数据补偿步骤(sd补偿)s470中,在计算对应于未被采样的多个触摸感测信号的感测数据之后,将在模数转换步骤s360中转换的数字感测数据sd相加,以生成数字补偿感测数据csd。
342.例如,当假设利用第二pwm信号2
nd pwm的第一脉冲至第十一脉冲的感测数据sd为1100时,可以将第二pwm信号2
nd pwm的一个脉冲的平均感测数据设置为100。即,可以将与被去除的第十二脉冲对应的感测数据设置为100。
343.因此,在感测数据补偿步骤(sd补偿)s470中,将100(其是与被去除的第十二脉冲对应的感测数据)加到1100(其是利用第一脉冲至第十一脉冲的感测数据sd),以生成补偿感测数据csd。
344.在补偿感测数据传送步骤(csd传输)s480中,传送数字补偿感测数据csd,以基于其确定关于触摸的存在和触摸位置的触摸信息。
345.在根据本公开内容另一示例性实施例(第四示例性实施例)的触摸显示装置的驱动方法中,将与未被采样的pwm信号的脉冲相对应的感测数据加到感测数据,以补偿数字感测数据。
346.因此,在根据本公开内容的又一示例性实施例(第四示例性实施例)的触摸显示装置的驱动方法中,在感测数据中不产生抖动。此外,即使部分地去除pwm信号,也不会损坏感测数据。
347.结果,根据本公开内容的另一示例性实施例(第四示例性实施例)的触摸显示装置的驱动方法允许更精确地执行触摸感测。
348.在下文中,将描述根据本公开内容的又一示例性实施例(第五示例性实施例)的触摸显示装置。根据本公开内容的示例性实施例的触摸显示装置与根据又一示例性实施例的触摸显示装置(第五示例性实施例)之间的区别在于pwm调制器是否根据不同类型的触摸来操作。在下文中,将详细描述根据本公开内容的又一示例性实施例(第五示例性实施例)的触摸显示装置的pwm调制器。
349.图20是用于解释根据本公开内容的又一示例性实施例(第五示例性实施例)的触摸显示装置的pwm调制器的视图。
350.如图20中所示,根据本公开内容的又一示例性实施例(第五示例性实施例)的pwm调制器545包括比较adc有效信号adc_active与同步信号tsync以确定信号是否重叠的比较器545-1、调整pwm信号pwm的脉冲数量的pwm控制器545-2,以及被配置为确定pwm控制器是否操作的寄存器545-3。
351.比较器545-1被施加有adc有效信号adc_active和同步信号tsync,且当adc有效信号adc_active和同步信号tsync都为高电平时,生成高电平重叠信号os。当adc有效信号adc_active和同步信号tsync中的任何一个为低电平时,比较器545-1生成低电平重叠信号os。
352.同时,如图3c所示,在一个帧中,在多个触摸感测时段(t1、t2、t3、t4、t5和t6)中的每一个触摸感测时段期间,执行笔位置感测、笔数据感测和手指位置感测中的任何一个。
353.关于这一点,笔位置感测所需的触摸驱动信号的频率、笔数据感测所需的触摸驱动信号的频率和手指位置感测所需的频率可以彼此不同。因此,在第一触摸感测时段t1和第四触摸感测时段t4中输出的触摸驱动信号的频率、在第二触摸感测时段t2和第五触摸感测时段t5中输出的触摸驱动信号的频率、以及在第三触摸感测时段t3和第六触摸感测时段t6中输出的触摸驱动信号的频率彼此不同。
354.因此,在感测笔位置的触摸感测时段t1和t4中的重叠信号os、在感测笔数据的触摸感测时段t2和t5中的重叠信号os、以及在感测手指位置的触摸感测时段t3和t6中的重叠信号os可以彼此不同。
355.寄存器545-3存储用于执行不同类型的触摸的每个触摸感测时段的重叠信号os。
356.即,寄存器545-3存储在感测笔位置的触摸感测时段t1和t4中重叠信号os的电平、在感测笔数据的触摸感测时段t2和t5中重叠信号os的电平、以及在感测手指位置的触摸感测时段t3和t6中重叠信号os的电平。
357.重叠信号os的电平是指在前一帧的每个触摸感测时段(t1、t2、t3、t4、t5和t6)中由比较器545-1输出的重叠信号os的高电平或低电平。
358.即,参考图3c,寄存器545-3存储第一触摸感测时段t1和第四触摸感测时段t4中的重叠信号os的电平、第二触摸感测时段t2和第五触摸感测时段t5中的重叠信号os的电平以及第三触摸感测时段t3和第六触摸感测时段t6中的重叠信号os的电平。
359.在一些示例性实施例中,寄存器545-3可以不存储从比较器545-1输出的重叠信号os,但是可以自主地存储重叠信号os的设定值。
360.当寄存器545-3中所储存的每个触摸感测时段的重叠信号os为高电平时,pwm控制器545-2去除pwm信号pwm的多个脉冲中的至少一个脉冲。具体而言,当寄存器545-3中所存储的每个触摸感测时段中的重叠信号os是高电平时,pwm控制器545-2可以依次去除pwm信号pwm的多个脉冲中的最后一个脉冲。
361.因此,pwm控制器545-2可以针对执行不同类型的触摸的每个触摸感测时段去除或不去除pwm信号pwm的多个脉冲中的至少一个。
362.例如,当在寄存器545-3中,第一触摸感测时段t1和第四触摸感测时段t4中的重叠信号os被存储为低电平,第二触摸感测时段t2和第五触摸感测时段t5中的重叠信号os被存储为高电平,第三触摸感测时段t3和第六触摸感测时段t6中的重叠信号os被存储为低电平时,仅在第二触摸感测时段t2和第五触摸感测时段t5中,可以去除pwm信号pwm的多个脉冲中的至少一个脉冲。
363.即,根据本公开内容的又一示例性实施例(第五示例性实施例)的触摸显示装置可以针对执行不同类型的触摸的每个触摸感测时段确定是否调制pwm信号。
364.因此,根据本公开内容的又一示例性实施例(第五示例性实施例)的触摸显示装置调制适合于触摸类型的pwm信号,使得可以以降低的功耗抑制在感测数据中产生的抖动。
365.在下文中,将描述根据本公开内容的又一示例性实施例(第六示例性实施例)的触摸显示装置。根据本公开内容的又一示例性实施例(第三示例性实施例)的触摸显示装置与根据本公开内容的又一示例性实施例(第六示例性实施例)的触摸显示装置之间的区别在于采样控制电路根据不同类型的触摸的操作。在下文中,将详细描述根据本公开内容的又一示例性实施例(第六示例性实施例)的触摸显示装置的采样控制电路。
366.图21是用于解释根据本公开内容的又一示例性实施例(第六示例性实施例)的触摸显示装置的采样控制电路的视图。
367.如图21所示,根据本公开内容的又一示例性实施例(第六示例性实施例)的采样控制电路645包括:比较器645-1,其比较adc有效信号adc_active和同步信号tsync,以确定信号是否重叠;采样控制信号发生器(scs_generator)645-2,其被配置为生成采样控制信号scs,以控制采样保持电路sha的采样定时;以及寄存器645-3,其被配置为确定采样控制信号发生器是否操作。
368.比较器645-1被施加有adc有效信号adc_active和同步信号tsync,并且当adc有效信号adc_active和同步信号tsync都为高电平时,生成高电平重叠信号os。当adc有效信号
adc_active和同步信号tsync中的任何一个为低电平时,比较器645-1生成低电平重叠信号os。
369.同时,如图3c所示,在一帧中,在多个触摸感测时段t1、t2、t3、t4、t5和t6的每一个期间,执行笔位置感测、笔数据感测和手指位置感测中的任何一个。
370.关于这一点,笔位置感测所需的触摸驱动信号的频率、笔数据感测所需的触摸驱动信号的频率和手指位置感测所需的频率可以彼此不同。因此,在第一触摸感测时段t1和第四触摸感测时段t4中输出的触摸驱动信号的频率、在第二触摸感测时段t2和第五触摸感测时段t5中输出的触摸驱动信号的频率、以及在第三触摸感测时段t3和第六触摸感测时段t6中输出的触摸驱动信号的频率彼此不同。
371.因此,感测笔位置的触摸感测时段t1和t4中的重叠信号os、感测笔数据的触摸感测时段t2和t5中的重叠信号os、以及感测手指位置的触摸感测时段t3和t6中的重叠信号os可以彼此不同。
372.寄存器645-3存储用于执行不同类型触摸的每个触摸感测时段的重叠信号os。即,寄存器645-3存储感测笔位置的触摸感测时段t1和t4中的重叠信号os的电平、感测笔数据的触摸感测时段t2和t5中的重叠信号os的电平、以及感测手指位置的触摸感测时段t3和t6中的重叠信号os的电平。
373.即,参考图3c,寄存器645-3存储第一触摸感测时段t1和第四触摸感测时段t4中的重叠信号os的电平,第二触摸感测时段t2和第五触摸感测时段t5中的重叠信号os的电平,以及第三触摸感测时段t3和第六触摸感测时段t6中的重叠信号os的电平。
374.在一些示例性实施例中,寄存器645-3可以不存储从比较器645-1输出的重叠信号os,但是可以自主地存储重叠信号os的设定值。
375.当在寄存器645-3中所储存的每个触摸感测时段中的重叠信号os为高电平时,采样控制信号发生器645-2生成控制采样保持电路sha的采样定时的采样控制信号scs。具体而言,当在寄存器645-3中所存储的每个触摸感测时段中的重叠信号os为高电平时,采样控制信号发生器645-2生成采样控制信号scs,该采样控制信号scs控制采样保持电路sha在输出pwm信号pwm的多个脉冲中的最后一个脉冲之前执行采样。
376.因此,pwm控制器645-2可以针对执行不同类型的触摸的每个触摸感测时段提前或不提前采样保持电路sha的采样定时。
377.例如,当在寄存器645-3中,第一触摸感测时段t1和第四触摸感测时段t4中的重叠信号os被存储为低电平,第二触摸感测时段t2和第五触摸感测时段t5中的重叠信号os被存储为高电平,以及第三触摸感测时段t3和第六触摸感测时段t6中的重叠信号os被存储为低电平时,仅在第二触摸感测时段t2和第五触摸感测时段t5中,使采样保持电路sha的采样定时提前。
378.即,根据本公开内容的又一示例性实施例(第六示例性实施例)的触摸显示装置可以针对执行不同类型的触摸的每个触摸感测时段确定是否控制采样定时。
379.因此,根据本公开内容的又一示例性实施例(第六示例性实施例)的触摸显示装置控制适合于触摸类型的采样定时,使得可以以降低的功耗抑制在感测数据中产生的抖动。
380.本公开内容的示例性实施例还可以描述如下:
381.根据本公开内容的一方面,一种触摸显示装置包括:触摸面板,其由同步信号分时
地驱动为触摸感测时段和显示时段,并且包括多个触摸电极;以及触摸驱动器,其驱动所述触摸面板。并且所述触摸驱动器包括:触摸感测电路,被配置为向所述多个触摸电极中的每一个提供触摸驱动信号,并对由所述多个触摸电极中的每一个检测到的模拟触摸感测信号的积分值进行采样,以输出数字感测数据;触摸控制电路,被配置为生成包括多个脉冲的脉宽调制pwm信号,并接收感测数据以断定触摸;以及采样控制电路,被配置为向触摸感测电路输出控制触摸感测信号的积分值的采样定时的采样控制信号。因此,在感测数据中不产生抖动,从而可改善触摸性能。
382.触摸驱动信号基于pwm信号。
383.触摸感测电路可以包括多个感测单元和模数转换器adc,所述多个感测单元被配置为对触摸感测信号进行积分并对触摸感测信号的积分值进行采样,所述模数转换器adc被配置为将触摸感测信号的积分值转换为数字感测数据。
384.多个感测单元中的每一感测单元可包括:前置放大器,其被配置为将触摸驱动信号输出到多个触摸电极;积分器,其被配置为对触摸感测信号进行积分;以及采样保持电路,其被配置为采样并保持触摸感测信号的积分值。
385.多个帧包括第一帧和在第一帧之后的第二帧。
386.仅当第一帧中模数转换器adc的操作时段与显示时段重叠时,采样控制电路才会在第二帧中将提前触摸感测信号的积分值的采样定时的采样控制信号输出到采样保持电路。
387.模数转换器adc可以仅在触摸感测信号的积分值被转换为数字感测数据并且同步信号在触摸感测时段中是第一电平且在显示时段中是第二电平时才将第二电平的adc有效信号输出到采样控制电路。
388.采样控制电路可以包括比较器,被配置为确定adc有效信号和同步信号是否重叠以输出重叠信号;以及采样控制信号发生器,被配置为根据重叠信号生成采样控制信号。
389.当adc有效信号和同步信号都为第二电平时,比较器可生成第二电平的重叠信号;并且当adc有效信号和同步信号中的任何一个为第一电平时,比较器生成第一电平的重叠信号。
390.采样控制信号发生器可以仅当重叠信号为第二电平时才生成采样控制信号。
391.寄存器被配置为存储针对可以执行不同类型的触摸的每个触摸感测时段的重叠信号。
392.触摸感测电路还可以包括数据补偿器,被配置为补偿从模数转换器输出的数字感测数据以生成数字补偿感测数据。
393.数据补偿器可以将从模数转换器adc输入的数字感测数据加到与未被采样的触摸感测信号对应的感测数据,以生成补偿感测数据。
394.根据本公开内容的另一方面,一种触摸显示装置的驱动方法包括:pwm生成步骤,生成包括多个脉冲的脉宽调制pwm信号;触摸驱动信号输出步骤,将所述pwm信号作为触摸驱动信号输出到所述多个触摸电极中的每一触摸电极;触摸感测信号输入步骤,接收由所述多个触摸电极中的每一触摸电极检测到的模拟触摸感测信号;信号比较步骤,在第一帧中确定adc有效信号和同步信号是否重叠,以输出重叠信号;采样控制步骤,在第二帧中提前触摸感测信号的积分值的采样定时,并保持该积分值;模数转换步骤,接收所述模拟触摸
感测信号的积分值,以将所述积分值转换为数字感测数据;以及感测数据传送步骤,传送数字感测数据,以基于感测数据确定关于触摸的存在和触摸位置的触摸信息,并且仅当包括在触摸驱动器中的模数转换器adc操作并且同步信号在触摸感测时段中为第一电平且在显示时段中为第二电平时,adc有效信号才为第二电平,从而可以提高触摸性能。
395.在信号比较步骤中,当adc有效信号和同步信号都为第二电平时,可以生成第二电平的重叠信号,并且当adc有效信号和同步信号中的任何一个为第一电平时,可以生成第一电平的重叠信号。
396.当重叠信号为第二电平时,在采样控制步骤中,可以在输出pwm信号的多个脉冲中的最后一个脉冲之前对触摸感测信号的积分值进行采样。
397.所述触摸显示装置的驱动方法还可以包括感测数据补偿步骤,将在模数转换步骤中转换的数字感测数据加到与在采样控制步骤中未被采样的触摸感测信号对应的感测数据,以生成补偿感测数据。
398.在感测数据传送步骤中,可以传送数字补偿感测数据,以基于补偿感测数据确定关于触摸的存在和触摸位置的触摸信息。
399.尽管已经参考附图详细描述了本公开内容的示例性实施例,但是本公开内容不限于此,并且可以在不脱离本公开内容的技术构思的情况下以许多不同的形式体现。因此,提供本公开内容的示例性实施例仅用于说明目的,而不是旨在限制本公开内容的技术构思。本公开内容的技术构思的范围不限于此。因此,应该理解,上述示例性实施例在所有方面都是说明性的,并不限制本公开内容。本公开内容的保护范围应基于以下权利要求来解释,并且在其等同范围内的所有技术构思应被解释为属于本公开内容的范围内。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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