專利名稱：觸摸屏幕驅(qū)動器及其驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種觸摸屏幕驅(qū)動器及其驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
用戶界面(UI)被配置為使得用戶能夠容易地并且舒服地根據(jù)他或她的想法控制各種電子裝置。用戶界面的示例包括小鍵盤、鍵盤、鼠標(biāo)、屏幕上顯示(OSD)以及具有紅外通信功能或者射頻(RF)通信功能的遠(yuǎn)程控制器。用戶界面技術(shù)已經(jīng)得到不斷的擴(kuò)展以增加用戶的感覺和處理方便性。近來已經(jīng)開發(fā)了觸摸n、語音識別n、3D n等等作為用戶界面。觸摸UI已經(jīng)必不可少地應(yīng)用在便攜式信息設(shè)備中并且已經(jīng)擴(kuò)展到家用電器的使用。互電容觸摸屏幕是用于實(shí)施觸摸n的觸摸屏幕的示例。互電容觸摸屏幕能夠執(zhí)行接近感測以及觸摸感測并且還能夠識別多點(diǎn)觸摸(或者接近觸摸)操作的各個觸摸位置。互電容觸摸屏幕包括Tx線、Rx線以及在Tx線和Rx線之間形成的觸摸傳感器。每個觸摸傳感器具有互電容。驅(qū)動信號被施加到Tx線，并且每次施加驅(qū)動信號時通過Rx線感測觸摸傳感器的電荷。觸摸屏幕驅(qū)動器感測在觸摸(或接近)操作之前和之后的觸摸傳感器的電荷的變化，從而決定是否執(zhí)行導(dǎo)電材料的觸摸(或接近)操作并且決定觸摸(或接近)操作的位置。觸摸屏幕可以附接在顯示裝置的顯示面板上或者嵌入在顯示面板中。由于觸摸屏幕和顯示面板之間的電氣耦合使得觸摸屏幕容易受到顯示面板的驅(qū)動信號的影響。由于顯示面板的驅(qū)動信號導(dǎo)致影響觸摸屏幕的噪聲引起了觸摸屏幕的錯誤識別或者觸摸靈敏度的下降。本申請要求2011年9月27日提交的韓國專利申請No. 10-2011-0097283和2011年11月25日提交的韓國專利申請No. 10-2011-0124558的優(yōu)先權(quán)，其整個內(nèi)容通過引用并入這里，如在此完全闡述一樣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種能夠減少來自顯示面板的噪聲的影響的觸摸屏幕驅(qū)動器及其驅(qū)動方法。在一方面，提供了一種觸摸屏幕驅(qū)動器，該觸摸屏幕驅(qū)動器包括觸摸屏幕，該觸摸屏幕包括Tx線、與Tx線交叉的Rx線以及在Tx線和Rx線之間形成的觸摸傳感器；Tx驅(qū)動電路，該Tx驅(qū)動電路被配置為將一對異相位驅(qū)動信號順序地提供到Tx線，該一對異相位驅(qū)動信號由第一驅(qū)動信號和相對于第一驅(qū)動信號具有180°的相位差的第二驅(qū)動信號組成，其中第一驅(qū)動信號和第二驅(qū)動信號被同時分別提供到相鄰的兩條Tx線；以及Rx驅(qū)動電路，該Rx驅(qū)動電路被配置為對通過與Tx線耦合的Rx線接收到的觸摸傳感器的電荷進(jìn)行采樣并且將采樣的電荷轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。Rx驅(qū)動電路輸出作為觸摸屏幕的初始掃描結(jié)果獲得的初始數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并且當(dāng)生成觸摸屏幕的觸摸輸入時，輸出作為觸摸屏幕的掃描結(jié)果獲得的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)作為正常數(shù)據(jù)。在另一方面，提供了一種觸摸屏幕驅(qū)動器的驅(qū)動方法，該觸摸屏幕驅(qū)動器包括觸摸屏幕，該觸摸屏幕包括Tx線、與Tx線交叉的Rx線以及在Tx線和Rx線之間形成的觸摸傳感器，該方法包括將一對異相位驅(qū)動信號順序地提供到Tx線，該一對異相位驅(qū)動信號由第一驅(qū)動信號和相對于第一驅(qū)動信號具有180°的相位差的第二驅(qū)動信號組成，其中第一驅(qū)動信號和第二驅(qū)動信號被同時分別提供到相鄰的兩條Tx線；以及對通過與Tx線耦合的Rx線接收到的觸摸傳感器的電荷進(jìn)行采樣并且將采樣的電荷轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。將采樣的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的步驟包括生成作為觸摸屏幕的初始掃描的結(jié)果獲得的初始數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；以及當(dāng)生成觸摸屏幕的觸摸輸入時，輸出作為觸摸屏幕的掃描結(jié)果獲得的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)作為正常數(shù)據(jù)。


附圖被包括進(jìn)來以提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并結(jié)合到本申請中且構(gòu)成本申請的一部分，其例示了本發(fā)明的實(shí)施方式，并與本說明書一同用來解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的顯示裝置的框圖；圖2示出了圖1中所示的觸摸屏幕驅(qū)動器；圖3至圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的觸摸屏幕和顯示面板的各種構(gòu)造;圖6是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的觸摸屏幕的異相位驅(qū)動信號的波形圖；圖7是示出異相位驅(qū)動信號的示例的波形圖；圖8是示出異相位驅(qū)動信號的另一示例的波形圖；圖9A是示出現(xiàn)有技術(shù)的驅(qū)動信號和采樣電路的電路圖；圖9B示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的異相位驅(qū)動信號和采樣電路；圖10是當(dāng)圖9A和圖9B中所示的開關(guān)Sll和S12被閉合時的采樣電路的等效電路圖；圖11是當(dāng)圖9A和圖9B中所示的開關(guān)S21和S22被閉合時的采樣電路的等效電路圖；圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的補(bǔ)償觸摸原始數(shù)據(jù)的方法的流程圖；圖13示出了第一情況當(dāng)異相位驅(qū)動信號被同時施加到相鄰的Tx線時，連接到該相鄰的Tx線的觸摸傳感器當(dāng)中的上觸摸傳感器被觸摸；圖14示出了在圖13中所示的第一情況中獲得的正常數(shù)據(jù)的數(shù)字值；圖15示出了第二情況當(dāng)異相位驅(qū)動信號被同時施加到相鄰的Tx線時，連接到該相鄰的Tx線的觸摸傳感器當(dāng)中的下觸摸傳感器被觸摸；圖16示出了在圖15中所示的第二情況中獲得的正常數(shù)據(jù)的數(shù)字值；圖17示出了第三情況當(dāng)異相位驅(qū)動信號被同時施加到相鄰的Tx線時，連接到該相鄰的Tx線的上觸摸傳感器和下觸摸傳感器同時被觸摸；圖18示出了在圖17中所示的第三情況中獲得的正常數(shù)據(jù)的數(shù)字值；
圖19示出了參考數(shù)據(jù)的示例；圖20示出了正常數(shù)據(jù)的示例；圖21示出了第一補(bǔ)償數(shù)據(jù)的示例；圖22示出了第一補(bǔ)償數(shù)據(jù)的積分結(jié)果；以及圖23示出了通過將補(bǔ)償值與積分結(jié)果相加獲得的第一觸摸原始數(shù)據(jù)的示例。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)參考本發(fā)明的實(shí)施方式，在附圖中示出其示例。在可能的情況下，在附圖中將使用相同的附圖標(biāo)記來表示相同或類似的部件。將注意的是，如果確定現(xiàn)有技術(shù)將誤導(dǎo)本發(fā)明的實(shí)施方式則將會省略已知技術(shù)的詳細(xì)描述。如圖1至5中所示，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的顯示裝置包括顯示面板DIS、顯示驅(qū)動電路、觸摸屏幕TSP、觸摸屏幕驅(qū)動電路等等。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的顯示裝置可以實(shí)施為平板顯示器，例如液晶顯示器(IXD)、場發(fā)射顯示器(FED)、等離子顯示面板(PDP)、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器以及電泳顯示器(EH))。在下面的描述中，將使用液晶顯示器作為平板顯示器的示例。也可以使用其它的平板顯示器。顯示面板DIS包括下玻璃基板GLS2、上玻璃基板GLSl和形成在下玻璃基板GLS2與上玻璃基板GLSl之間的液晶層。顯示面板DIS的下玻璃基板GLS2包括多條數(shù)據(jù)線Dl至Dm (其中m是自然數(shù))、與數(shù)據(jù)線Dl至Dm交叉的多條選通線(或掃描線)Gl至Gn (其中n是自然數(shù))、在數(shù)據(jù)線Dl至Dm與選通線Gl至Gn的交叉處形成的多個薄膜晶體管(TFT)、用于將液晶盒充電到數(shù)據(jù)電壓的多個像素電極、多個存儲電容器等等，其中每個存儲電容器連接到像素電極并且保持液晶盒等等的電壓。顯示面板DIS可以使用任何已知的顯示面板結(jié)構(gòu)。顯示面板DIS的像素分別形成在由數(shù)據(jù)線Dl至Dm和選通線Gl至Gn限定的像素區(qū)域中以形成矩陣結(jié)構(gòu)。每個像素的液晶盒由根據(jù)施加到像素電極的數(shù)據(jù)電壓與施加到公共電極的公共電壓之間的電壓差生成的電場驅(qū)動，從而對液晶盒透射的光的量進(jìn)行調(diào)整。響應(yīng)于來自選通線Gl至Gn的選通脈沖(或掃描脈沖)來導(dǎo)通TFT，從而將來自數(shù)據(jù)線Dl至Dm的電壓提供到液晶盒的像素電極。顯示面板DIS的上玻璃基板GLSl可以包括黑矩陣、濾色器等等。顯示面板DIS的下玻璃基板GLS2可以被配置為TFT上濾色器(COT)結(jié)構(gòu)。在該情況下，黑矩陣和濾色器可以形成在顯示面板DIS的下玻璃基板GLS2上。偏光板POLl和P0L2分別附接到顯示面板DIS的上玻璃基板GLSl和下玻璃基板GLS2。用于設(shè)置液晶的預(yù)傾斜角度的配向?qū)臃謩e形成在顯示面板DIS的上玻璃基板GLSl和下玻璃基板GLS2中接觸液晶的內(nèi)表面上。列間隔物可以形成在顯示面板DIS的上玻璃基板GLSl和下玻璃基板GLS2之間以保持液晶盒的盒間隙恒定。顯示面板DIS可以實(shí)施為任何已知的模式，所述已知的模式包括扭曲向列(TN)模式、垂直配向(VA)模式、共面轉(zhuǎn)換(IPS)模式和邊緣場開關(guān)(FFS)模式。背光單元(未示出)可以布置在顯示面板DIS的后面。背光單元可以被配置為邊緣類型背光單元和直下型背光單元之一以將光提供到顯示面板DIS。
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、時序控制器20等等。顯示驅(qū)動電路將輸入圖像的視頻數(shù)據(jù)電壓寫入到顯示面板DIS的像素。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)換為正模擬伽馬補(bǔ)償電壓和負(fù)模擬伽馬補(bǔ)償電壓并且輸出數(shù)據(jù)電壓。數(shù)據(jù)驅(qū)動電路12將數(shù)據(jù)電壓提供給數(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)順序地提供到選通線Gl至Gn并且選擇數(shù)據(jù)電壓被寫入到的顯示面板DIS的行。時序控制器20從外部主機(jī)系統(tǒng)接收諸如垂直同步信號Vsync、水平同步信號Hsync、數(shù)據(jù)使能DE和主時鐘MCLK的時序信號。時序控制器20生成數(shù)據(jù)時序控制信號和掃描時序控制信號以使用時序信號分別控制數(shù)據(jù)驅(qū)動電路12和掃描驅(qū)動電路14的操作時序。數(shù)據(jù)時序控制信號包括源采樣時鐘SSC、源輸出使能S0E、極性控制信號POL等等。掃描時序控制信號包括選通開始脈沖GSP、選通移位時鐘GSC、選通輸出使能GOE等等。如圖3中所示，觸摸屏幕TSP可以附接在顯示面板DIS的上偏光板POLl上。或者，如圖4中所示，觸摸屏幕TSP可以形成在上偏光板POLl和上玻璃基板GLSl之間。在另一示例中，如圖5中所示，觸摸屏幕TSP的觸摸傳感器Cm可以與顯示面板DIS的像素陣列一起以盒內(nèi)方式形成在下玻璃基板GLS2上。在圖5中，“PIX”表示液晶盒的像素電極。觸摸屏幕TSP包括Tx線Tl至Tj (其中j是小于n的正整數(shù))、與Tx線Tl至Tj交叉的Rx線Rl至Ri (其中i是小于m的正整數(shù))以及在Tx線Tl至Tj與Rx線Rl至Ri之間形成的iX j個觸摸傳感器Cm。每個觸摸傳感器Cm被實(shí)施為如圖2中所示的具有互電容的電容器。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、觸摸控制器30等等。觸摸屏幕驅(qū)動電路將圖6至圖8中所示的驅(qū)動信號提供到Tx線Tl至Tj并且對通過Rx線Rl至Ri接收到的觸摸傳感器Cm的電荷進(jìn)行采樣。驅(qū)動信號是脈沖信號、正弦波形和三角波形中的一種。觸摸屏幕驅(qū)動電路使用模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)將采樣的觸摸傳感器Cm的電荷轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并且生成最終觸摸原始數(shù)據(jù)。Tx驅(qū)動電路32和Rx驅(qū)動電路34可以集成在一個讀出IC (ROIC)中。Tx驅(qū)動電路32響應(yīng)于從觸摸控制器30接收到的Tx建立信號SUTx選擇將異相位驅(qū)動信號將被提供到的Tx線。Tx驅(qū)動電路32將圖6中所示的異相位驅(qū)動信號A和B同時提供給相鄰的Tx線。j個觸摸傳感器Cm連接到一條Tx線，并且可以對相鄰的觸摸傳感器Cm進(jìn)行順序的感測。在該情況下，驅(qū)動信號可以被連續(xù)地提供到該一條Tx線j次。然后，驅(qū)動信號可以被以相同的方式繼續(xù)提供到下一條Tx線j次。在另一感測方法中，j個觸摸傳感器Cm連接到一條Tx線，并且可以基于感測單元同時感測相鄰的觸摸傳感器Cm。在該情況下，驅(qū)動信號可以被連續(xù)地提供給該一條Tx線(j/SUN+1)次。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，SUN (感測單元數(shù)目)是同時通過N條Rx線接收其電荷的觸摸傳感器Cm的數(shù)目，其中N是等于或大于2并且小于“i”的自然數(shù)。此外，基于從觸摸控制器30生成的Rx建立信號SURx來設(shè)置SUN。Rx驅(qū)動電路34響應(yīng)于Rx建立信號SURx同時設(shè)置N個Rx通道并且通過連接到該N個Rx通道的N條Rx線接收觸摸傳感器Cm的電荷。在“(j/SUN+1)”中，“I”表示當(dāng)“ j/SUN”的余數(shù)不是零時，驅(qū)動信號A和B被再次提供給Tx線，以通過剩余的Rx通道接收觸摸傳感器Cm的電壓。
驅(qū)動信號可以重復(fù)地提供給Tx線Tl至Tj中的每一條線超過兩次，以通過在Rx驅(qū)動電路34的積分電容器Ce上重復(fù)地積聚觸摸傳感器Cm的電荷超過兩次來增加積分電容器Ce的電荷量(參見圖9B )。Rx驅(qū)動電路34響應(yīng)于從觸摸控制器30接收到的Rx建立信號SURx選擇Rx線并且通過選擇的Rx線接收觸摸傳感器Cm的電荷。接收觸摸傳感器Cm的電荷的Rx線中的每一條Rx線與驅(qū)動信號A和B被提供到的Tx線電耦合。Rx驅(qū)動電路34響應(yīng)于從觸摸控制器30接收到的Rx采樣時鐘SRx將在每個驅(qū)動信號接收到的觸摸傳感器Cm的電荷存儲在采樣電容器Cs中。然后，Rx驅(qū)動電路34對存儲的觸摸傳感器Cm的電荷進(jìn)行采樣并且將采樣的觸摸傳感器Cm的電荷積聚在積分電容器Ce上。Rx驅(qū)動電路34將在積分電容器Ce上積聚的觸摸傳感器Cm的電荷通過ADC轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并且將該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)送到觸摸控制器30。 觸摸控制器30通過諸如I2C總線、串行外圍設(shè)備接口(SPI)和系統(tǒng)總線的接口連接到Tx驅(qū)動電路32和Rx驅(qū)動電路34。觸摸控制器30將Tx建立信號SUTx和Rx建立信號SURx分別提供到Tx驅(qū)動電路32和Rx驅(qū)動電路34。因此，觸摸控制器30設(shè)置Tx通道以輸出驅(qū)動信號并且設(shè)置Rx通道以接收觸摸傳感器Cm的電荷。觸摸控制器30將用于控制嵌入在Rx驅(qū)動電路34中的采樣電路的開關(guān)的Rx采樣時鐘SRx提供到Rx驅(qū)動電路34，從而控制觸摸傳感器電壓Cm的米樣時序和ADC的操作時序。觸摸控制器30使用已知的觸摸識別算法分析從Rx驅(qū)動電路34接收的觸摸原始數(shù)據(jù)。因此，觸摸控制器30估計(jì)其中觸摸屏幕TSP上的觸摸輸入之前和之后的變化量等于或大于預(yù)定參考值的觸摸原始數(shù)據(jù)的坐標(biāo)值，并且輸出包括估計(jì)的坐標(biāo)值的觸摸坐標(biāo)數(shù)據(jù)HIDxy。其中觸摸輸入之前和之后的變化量等于或大于預(yù)定參考值的觸摸原始數(shù)據(jù)被估計(jì)為觸摸輸入(或者接近輸入)。從觸摸控制器30輸出的觸摸坐標(biāo)數(shù)據(jù)HIDxy被發(fā)送到外部主機(jī)系統(tǒng)。觸摸控制器30可以實(shí)施為微控制器單元(MCU)。主機(jī)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(jī)頂盒、DVD播放器、藍(lán)光播放器、個人計(jì)算機(jī)、家庭影院系統(tǒng)、廣播接收器和電話系統(tǒng)，并且主機(jī)系統(tǒng)可以從該外部視頻源設(shè)備接收圖像數(shù)據(jù)。主機(jī)系統(tǒng)包括其中嵌入有縮放引擎(scaler)的芯片上系統(tǒng)(SoC)并且將從外部視頻源設(shè)備接收的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為適合于在顯示面板DIS上顯示的數(shù)據(jù)格式。此外，主機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行與從觸摸控制器30接收的觸摸原始數(shù)據(jù)的坐標(biāo)值相關(guān)的應(yīng)用程序。圖1是示出圖6中所示的異相位驅(qū)動信號的示例的波形圖。圖8是示出圖6中所示的異相位驅(qū)動信號的另一示例的波形圖。如圖7中所示，Tx驅(qū)動電路32在觸摸控制器30的控制下將驅(qū)動信號A提供給第一 Tx線Tl并且同時將相對于驅(qū)動信號A具有180°的相位差的驅(qū)動信號B提供給第二 Tx線T2。Tx驅(qū)動電路32通過將驅(qū)動信號A的相位移位180°來生成驅(qū)動信號B。因此，每次掃描觸摸屏幕TSP時，異相位驅(qū)動信號A和B被同時提供給相鄰的第一 Tx線Tl和第二 Tx線T2。如圖7中所示，驅(qū)動信號A和B可以生成為在地電平電壓(S卩，零伏特)和正電壓Vh之間擺動的脈沖。雖然未示出，但是驅(qū)動信號A和B可以生成為在小于地電平電壓的負(fù)電壓和大于地電平電壓的正電壓之間擺動的脈沖。
Rx驅(qū)動電路34與提供到第一 Tx線Tl和第二 Tx線T2的異相位驅(qū)動信號A和B中的至少一個同步并且通過Rx線接收觸摸傳感器Cm的電荷。Rx驅(qū)動電路34通過與兩條相鄰的Tx線交叉的Rx線同時接收連接到這兩條相鄰的Tx線的觸摸傳感器Cm的電荷。如能夠從圖9A、圖9B、圖13、圖15、圖17和等式(I)中所看到的，從Rx驅(qū)動電路34接收的觸摸傳感器Cm的電荷Q被生成為分布到兩個觸摸傳感器Cm的電壓的相對比。接下來，Tx驅(qū)動電路32在觸摸控制器30的控制下將驅(qū)動信號A提供到第二 Tx線T2并且同時將相對于驅(qū)動信號A具有180°的相位差的驅(qū)動信號B提供給第三Tx線T3。就在驅(qū)動信號B被提供給第二 Tx線T2之后，驅(qū)動信號A被提供給第二 Tx線T2。因此，異相位驅(qū)動信號A和B被同時提供給第二 Tx線T2和第三Tx線T3。Rx驅(qū)動電路34與提供給第二 Tx線T2和第三Tx線T3的異相位驅(qū)動信號A和B中的至少一個同步并且設(shè)置Rx通道以接收觸摸傳感器Cm的電荷。Rx驅(qū)動電路34通過連接到設(shè)置的Rx通道的Rx線同時接收連接到觸摸屏幕TSP的相鄰的Tx線的觸摸傳感器Cm的電荷Q。然后，Rx驅(qū)動電路34通過將觸摸傳感器Cm的電荷充電到采樣電容器Cs來對接收到的觸摸傳感器Cm的電荷進(jìn)行采樣并且將采樣的電荷轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。就在驅(qū)動信號B被提供到第二 Tx線T2至第(j_l )Tx線Tj-1中的一個之后，驅(qū)動信號A被提供到第二 Tx線T2至第(j-l)Tx線Tj-1中的所述一個。只有驅(qū)動信號B被提供到第j Tx線Tj。Tx驅(qū)動電路32在觸摸控制器30的控制下將驅(qū)動信號A提供到第(j-1)Tx線Tj-1并且同時將相對于驅(qū)動信號A具有180°的相位差的驅(qū)動信號B提供到第j Tx線Tj。因此，異相位驅(qū)動信號A和B被同時提供到第(j-1) Tx線Tj-1和第jTx線Tj。Rx驅(qū)動電路34與提供到第(j-1 )Tx線Tj-1和第j Tx線Tj的異相位驅(qū)動信號A和B中的至少一個同步并且設(shè)置Rx通道以接收觸摸傳感器Cm的電荷。Rx驅(qū)動電路34通過連接到設(shè)置的Rx通道的Rx線同時接收連接到觸摸屏幕TSP的相鄰的Tx線的觸摸傳感器Cm的電荷Q0然后，Rx驅(qū)動電路34通過將觸摸傳感器Cm的電荷充電到采樣電容器Cs來對觸摸傳感器Cm的電荷進(jìn)行采樣并且將采樣的電荷轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。如圖8中所示，Tx驅(qū)動電路32在觸摸控制器30的控制下將驅(qū)動信號A提供到第一 Tx線Tl并且同時將相對于驅(qū)動信號A具有180°的相位差的驅(qū)動信號B提供到第二 Tx線T2。因此，異相位驅(qū)動信號A和B被同時提供給相鄰的第一 Tx線Tl和第二 Tx線T2。Rx驅(qū)動電路34同時接收連接到第一 Tx線Tl和第二 Tx線T2的觸摸傳感器Cm的電荷Q并且通過將觸摸傳感器Cm的電荷充電到采樣電容器Cs來對接收到的觸摸傳感器Cm的電荷進(jìn)行采樣。然后，Rx驅(qū)動電路34將采樣的電荷轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。驅(qū)動信號A可以生成為在地電平電壓和正電壓Vh之間擺動的脈沖，并且驅(qū)動信號B可以生成為在地電平電壓和負(fù)電壓VI之間擺動的脈沖。因?yàn)閳D8中所示的正電壓Vh和負(fù)電壓VI之間的差大于圖7中所示的驅(qū)動信號A和B之間的電壓差，因此，可以充分地減小圖8的正電壓Vh。接下來，Tx驅(qū)動電路32在觸摸控制器30的控制下將驅(qū)動信號A提供到第二 Tx線T2并且同時將相對于驅(qū)動信號A具有180°的相位差的驅(qū)動信號B提供到第三Tx線T3。就在驅(qū)動信號B被提供到第二 Tx線T2之后，驅(qū)動信號A被提供到第二 Tx線T2。因此，異相位驅(qū)動信號A和B被同時提供到第二 Tx線T2和第三Tx線T3。Rx驅(qū)動電路34同時接收連接到第二 Tx線T2和第三Tx線T3的觸摸傳感器Cm的電荷Q并且通過將觸摸傳感器Cm的電荷充電到采樣電容器Cs來對觸摸傳感器Cm的電荷進(jìn)行采樣。然后，Rx驅(qū)動電路34將采樣的電荷轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。就在驅(qū)動信號B被提供到第二 Tx線T2至第(j-1 )Tx線Tj-1之后，驅(qū)動信號A被提供到第二 Tx線T2至第(j-1 )Tx線T j-1。只有驅(qū)動信號B被提供到第j Tx線Tj。Tx驅(qū)動電路32在觸摸控制器30的控制下將驅(qū)動信號A提供到第(j-1) Tx線Tj-1并且同時將相對于驅(qū)動信號A具有180°的相位差的驅(qū)動信號B提供到第j Tx線Tj。因此，異相位驅(qū)動信號A和B被同時提供到第(j-1 )Tx線Tj-1和第j Tx線Tj。Rx驅(qū)動電路34同時接收連接到第(j-1 )Tx線Tj-1和第j Tx線Tj的觸摸傳感器Cm的電荷Q并且通過將觸摸傳感器Cm的電荷充電到米樣電容器Cs來對觸摸傳感器Cm的電荷進(jìn)行米樣。然后，Rx驅(qū)動電路34將采樣的電荷轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。圖9A至圖11示出了 Rx驅(qū)動電路34的采樣電路以及該采樣電路的操作。如圖9A至圖11中所示，Rx驅(qū)動電路34的采樣電路包括第一至第四開關(guān)SI1、S12、S21和S22、采樣電容器CS、積分電容器Ce、運(yùn)算放大器(op-amp)0P等等。采樣電容器CS連接在第一節(jié)點(diǎn)nl和第二節(jié)點(diǎn)n2之間。積分電容器Ce連接在第三節(jié)點(diǎn)n3和op-ampOP的輸出端子之間。第三節(jié)點(diǎn)n3連接到op-amp OP的反轉(zhuǎn)輸入端子。Op-amp OP的非反轉(zhuǎn)輸入端子連接到地電平電壓源GND，并且op-amp OP的輸出端子連接到ADC的輸入端子。第一開關(guān)Sll的輸入端子通過Rx (或R(P))線連接到在豎直方向上彼此相鄰的觸摸傳感器，其中P是等于或小于“i”的自然數(shù)。在圖9A至圖11中，Cl和C2是在豎直方向上彼此相鄰的觸摸傳感器。第一開關(guān)Sll的輸出端子連接到第一節(jié)點(diǎn)nl。第一開關(guān)Sll響應(yīng)于第一 Rx采樣時鐘SI (tl)在時間tl期間閉合。第一 Rx采樣時鐘SI (tl)與提供到第q Tx線T (q)的驅(qū)動信號A的高邏輯電壓同步，其中q是等于或小于“j-1”的自然數(shù)。第二開關(guān)S12連接在第二節(jié)點(diǎn)n2和地電平電壓源GND之間。第二開關(guān)S12響應(yīng)于第一 Rx采樣時鐘SI (tl)在時間tl期間閉合。第一開關(guān)Sll和第二開關(guān)S12與圖6至圖9B中所示的驅(qū)動信號A的高邏輯電壓同步并且因此在每個時間tl期間閉合。如圖10中所示，采樣電容器CS被充電到從觸摸傳感器接收的電荷Q并且對觸摸傳感器的電荷進(jìn)行米樣。另一方面，第一開關(guān)Sll和第二開關(guān)S12與圖6至圖9B中所示的驅(qū)動信號A的低邏輯電壓同步并且因此在每個時間t2期間斷開。因此，如圖11中所示，第一開關(guān)Sll和第二開關(guān)S12斷開在Rx驅(qū)動電路34的輸入端子和第一節(jié)點(diǎn)nl之間的電流路徑以及在第二節(jié)點(diǎn)n2和地電平電壓源GND之間的電流路徑。第三開關(guān)S21連接在第一節(jié)點(diǎn)nl和地電平電壓源GND之間。第三開關(guān)S21響應(yīng)于第二 Rx采樣時鐘S2 (t2)在每個時間t2期間閉合。第二 Rx采樣時鐘S2 (t2)與提供到第q Tx線T (q)的驅(qū)動信號A的低邏輯電壓同步。第四開關(guān)S22連接在第二節(jié)點(diǎn)n2和第三節(jié)點(diǎn)n3之間。第四開關(guān)S22響應(yīng)于第二 Rx采樣時鐘S2 (t2)而閉合。第三開關(guān)S21和第四開關(guān)S22在時間tl期間斷開。因此，如圖10中所示，第三開關(guān)S21和第四開關(guān)S22斷開在第一節(jié)點(diǎn)nl和地電平電壓源GND之間的電流路徑和在第二節(jié)點(diǎn)n2和第三節(jié)點(diǎn)n3之間的電流路徑。另一方面，第三開關(guān)S21和第四開關(guān)S22在每個時間t2期間閉合。因此，如圖11中所示，第三開關(guān)S21和第四開關(guān)S22將采樣電容器CS連接到積分電容器Ce并且將由采樣電容器CS采樣的電荷積聚在積分電容器Ce上。ADC將積分電容器Ce的電荷轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。在現(xiàn)有技術(shù)中，如圖9A中所示，通過Rx線R (P)接收到的觸摸傳感器的電荷Q是通過將連接到第q Tx線T(q)的第一觸摸傳感器的電容Cl乘以驅(qū)動信號的電壓Vin而獲得的。即，電荷Q是ClXVin。當(dāng)噪聲a被添加到觸摸傳感器的電壓時，從觸摸傳感器接收到的電荷Q是ClX (Vin+a )0因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)噪聲被添加到觸摸傳感器的電壓時，噪聲不利地影響感測靈敏度。另一方面，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，由于通過Rx線Ri接收的觸摸傳感器的電荷Q被分布到豎直相鄰的觸摸傳感器，如圖9B中所示，因此電荷Q被接收為觸摸傳感器的電壓的相對比。因此，當(dāng)不存在噪聲a時，觸摸傳感器的電荷Q可以表示為下面的等式(I)。
權(quán)利要求
1.一種觸摸屏幕驅(qū)動器，所述觸摸屏幕驅(qū)動器包括 觸摸屏幕，所述觸摸屏幕包括Tx線、與所述Tx線交叉的Rx線以及在所述Tx線和所述Rx線之間形成的觸摸傳感器； Tx驅(qū)動電路，所述Tx驅(qū)動電路被配置為將由第一驅(qū)動信號和相對于所述第一驅(qū)動信號具有180°的相位差的第二驅(qū)動信號組成的一對異相位驅(qū)動信號順序地提供到所述Tx線，其中，所述第一驅(qū)動信號和所述第二驅(qū)動信號被同時分別提供到相鄰的兩條Tx線；以及 Rx驅(qū)動電路，所述Rx驅(qū)動電路被配置為對通過與所述Tx線耦合的所述Rx線接收到的所述觸摸傳感器的電荷進(jìn)行采樣并且將采樣的電荷轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)， 其中，所述Rx驅(qū)動電路輸出作為所述觸摸屏幕的初始掃描結(jié)果獲得的初始數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并且當(dāng)生成所述觸摸屏幕的觸摸輸入時，輸出作為所述觸摸屏幕的掃描結(jié)果獲得的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)作為正常數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的觸摸屏幕驅(qū)動器，其中，所述Tx驅(qū)動電路通過將所述第一驅(qū)動信號的相位移位180°來生成所述第二驅(qū)動信號。
3.如權(quán)利要求1所述的觸摸屏幕驅(qū)動器，所述觸摸屏幕驅(qū)動器進(jìn)一步包括 數(shù)據(jù)補(bǔ)償器，所述數(shù)據(jù)補(bǔ)償器被配置為基于所述正常數(shù)據(jù)和包括所述初始數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和具有預(yù)定數(shù)字值的偽數(shù)據(jù)的參考數(shù)據(jù)生成最終觸摸原始數(shù)據(jù)；以及 觸摸控制器，所述觸摸控制器被配置為控制所述Tx驅(qū)動電路和所述Rx驅(qū)動電路的操作時序，使用預(yù)先設(shè)置的觸摸識別算法分析所述最終觸摸原始數(shù)據(jù)，并且估計(jì)觸摸輸入位置的坐標(biāo)值。
4.如權(quán)利要求3所述的觸摸屏幕驅(qū)動器，其中，所述數(shù)據(jù)補(bǔ)償器產(chǎn)生具有通過從所述正常數(shù)據(jù)減去所述參考數(shù)據(jù)獲得的值的補(bǔ)償數(shù)據(jù)并且將所述補(bǔ)償數(shù)據(jù)的值添加到所述補(bǔ)償數(shù)據(jù)的積分結(jié)果以生成所述最終觸摸原始數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求4所述的觸摸屏幕驅(qū)動器，其中，所述數(shù)據(jù)補(bǔ)償器計(jì)算沿著所述觸摸屏幕的Y軸方向豎直布置的所述補(bǔ)償數(shù)據(jù)中豎直相鄰的第一補(bǔ)償數(shù)據(jù)和第二補(bǔ)償數(shù)據(jù)之間的差作為第一積分結(jié)果，從第三補(bǔ)償數(shù)據(jù)減去所述第一積分結(jié)果以計(jì)算第二積分結(jié)果，以及累計(jì)相鄰的補(bǔ)償數(shù)據(jù)之間的差。
6.如權(quán)利要求5所述的觸摸屏幕驅(qū)動器，其中，每個偽數(shù)據(jù)的預(yù)定數(shù)字值被設(shè)置為零。
7.如權(quán)利要求6所述的觸摸屏幕驅(qū)動器，其中，在每個Rx線中獨(dú)立地確定所述補(bǔ)償值， 其中，同一第i補(bǔ)償值被添加到沿著第i Rx線布置的積分結(jié)果，其中，“i”是自然數(shù)， 其中，當(dāng)所述第i補(bǔ)償值被添加到沿著所述第i Rx線布置的所述積分結(jié)果中的每一個積分結(jié)果時，沿著所述第i Rx線布置的所述積分結(jié)果的最小值變?yōu)榱恪?br> 8.一種觸摸屏幕驅(qū)動器的驅(qū)動方法，所述觸摸屏幕驅(qū)動器包括觸摸屏幕，所述觸摸屏幕包括Tx線、與所述Tx線交叉的Rx線以及在所述Tx線和所述Rx線之間形成的觸摸傳感器，所述方法包括 將由第一驅(qū)動信號和相對于所述第一驅(qū)動信號具有180°的相位差的第二驅(qū)動信號組成的一對異相位驅(qū)動信號順序地提供到Tx線，其中所述第一驅(qū)動信號和所述第二驅(qū)動信號被同時分別提供到相鄰的兩條Tx線；以及 對通過與所述Tx線耦合的所述Rx線接收到的所述觸摸傳感器的電荷進(jìn)行采樣并且將采樣的電荷轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)， 其中，將采樣的電荷轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的步驟包括 生成作為所述觸摸屏幕的初始掃描結(jié)果獲得的初始數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；以及當(dāng)生成所述觸摸屏幕的觸摸輸入時，輸出作為所述觸摸屏幕的掃描結(jié)果獲得的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)作為正常數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，所述方法進(jìn)一步包括 基于所述正常數(shù)據(jù)和包括所述初始數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和具有預(yù)定數(shù)字值的偽數(shù)據(jù)的參考數(shù)據(jù)生成最終觸摸原始數(shù)據(jù)；以及 使用預(yù)先設(shè)置的觸摸識別算法分析所述最終觸摸原始數(shù)據(jù)，并且估計(jì)觸摸輸入位置的坐標(biāo)值。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，生成所述最終觸摸原始數(shù)據(jù)的步驟包括 生成具有通過從所述正常數(shù)據(jù)減去所述參考數(shù)據(jù)獲得的值的補(bǔ)償數(shù)據(jù)；以及 將所述補(bǔ)償數(shù)據(jù)的值添加到所述補(bǔ)償數(shù)據(jù)的積分結(jié)果以生成所述最終觸摸原始數(shù)據(jù)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，將補(bǔ)償值添加到所述補(bǔ)償數(shù)據(jù)的積分結(jié)果以生成所述最終觸摸原始數(shù)據(jù)的步驟包括 計(jì)算沿著所述觸摸屏幕的Y軸方向豎直布置的所述補(bǔ)償數(shù)據(jù)中豎直相鄰的第一補(bǔ)償數(shù)據(jù)和第二補(bǔ)償數(shù)據(jù)之間的差作為第一積分結(jié)果； 從第三補(bǔ)償數(shù)據(jù)減去所述第一積分結(jié)果以計(jì)算第二積分結(jié)果，以及 累計(jì)相鄰的補(bǔ)償數(shù)據(jù)之間的差。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，每個偽數(shù)據(jù)的預(yù)定數(shù)字值被設(shè)置為零。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，在每個Rx線中獨(dú)立地確定所述補(bǔ)償值， 其中，同一第i補(bǔ)償值被添加到沿著第i Rx線布置的積分結(jié)果，其中，“i”是自然數(shù)， 其中，當(dāng)所述第i補(bǔ)償值被添加到沿著所述第i Rx線布置的所述積分結(jié)果中的每一個時，沿著所述第i Rx線布置的所述積分結(jié)果的最小值變?yōu)榱恪?br> 全文摘要
本發(fā)明提供了一種觸摸屏幕驅(qū)動器及其驅(qū)動方法。該觸摸屏幕驅(qū)動器包括觸摸屏幕，該觸摸屏幕包括Tx線、與Tx線交叉的Rx線以及在Tx線和Rx線之間形成的觸摸傳感器；Tx驅(qū)動電路，其將由第一驅(qū)動信號和相對于第一驅(qū)動信號具有180°的相位差的第二驅(qū)動信號組成的一對異相位驅(qū)動信號順序地提供到Tx線，其中第一驅(qū)動信號和第二驅(qū)動信號被同時分別提供到相鄰的兩條Tx線；以及Rx驅(qū)動電路。Rx驅(qū)動電路輸出作為觸摸屏幕的初始掃描結(jié)果獲得的初始數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并且當(dāng)生成觸摸屏幕的觸摸輸入時，輸出作為觸摸屏幕的掃描結(jié)果獲得的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)作為正常數(shù)據(jù)。
文檔編號G06F3/041GK103019434SQ20121036383
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月27日
發(fā)明者辛命浩, 趙志浩, 裵正泰 申請人:樂金顯示有限公司