触摸感测系统及其驱动方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及一种触摸感测系统及其驱动方法。
【背景技术】
[0002]用户界面(UI)被构造为使得用户能够与各种电子装置通信，并且因此能够根据需要容易地且舒适地控制电子装置。用户界面的示例包括:小键盘、键盘、鼠标、屏上显示(OSD)以及具有红外通信功能或射频(RF)通信功能的远程控制器。用户界面技术已经持续地发展以增加用户的感觉和操作便利性。用户界面近来已经发展为包括触摸U1、语音识别UI,3D UI 等等。
[0003]在便携式信息应用中已经必要地使用触摸Π。触摸Π已经通过用于在显示装置的屏幕上形成触摸屏幕的方法来实施。电容式触摸屏幕通过感测当手指或导电材料触摸触摸传感器时触摸传感器中的电容的变化(即，电荷量的变化)来检测触摸输入。
[0004]为了增加触摸Π的触摸灵敏度，必需增加触摸报告速率。触摸报告速率是通过感测在触摸屏幕TSP内存在的所有触摸传感器来获得坐标数据的速度(Hz)。触摸报告速率越高，触摸输入的实际时刻与输入响应时间之间的时间间隙越小，并且用户感觉到的触摸灵敏度越高。
[0005]如图1中所示，传统的触摸感测系统在感测时段期间将驱动信号施加到触摸屏幕内的所有触摸传感器，感测触摸传感器中的电荷量的变化，生成N帧(N是正整数)原始数据，在原始数据传输时段期间将该N帧原始数据传输到外部算法执行单元，并且然后在算法执行时段期间分析该N帧原始数据以计算触摸输入位置的坐标。接下来，传统的触摸感测系统在感测时段期间将驱动信号施加到触摸屏幕内的所有触摸传感器，感测触摸传感器中的电荷量的变化，生成(N+1)帧原始数据，在原始数据传输时段期间将该(N+1)帧原始数据传输到外部算法执行单元，并且然后在算法执行时段期间分析该(N+1)帧原始数据以计算触摸输入位置的坐标。在等待等于所有触摸传感器的感测时段与原始数据传输时段的和的时间量之后，执行用于坐标计算的算法。因此，在现有技术中难以改进触摸报告速率并且减少延迟。延迟是指从触摸感测开始时间直到触摸输入的坐标信息的传输到主机系统所花费的时间。
[0006]本申请要求2013年10月21日提交的韩国专利申请N0.10-2013-0125190的优先权，通过引用将其并入这里用于所有目的，如在此完全阐述一样。
【发明内容】
[0007]本公开的一方面在于提供一种触摸感测系统及其驱动方法，该触摸感测系统改进触摸报告速率并且减少延迟。
[0008]根据本发明的示例性实施方式的触摸感测系统包括:触摸屏幕驱动电路，该触摸屏幕驱动电路在感测时段期间感测触摸传感器中的电荷量的变化，生成原始数据并且将该原始数据暂时地存储在缓冲存储器中，在原始数据传输时段期间将从缓冲存储器读出的原始数据传输给算法执行单元，并且在算法执行时段期间利用算法执行单元来计算触摸输入的坐标。
[0009]根据本发明的另一示例性实施方式的触摸感测系统的驱动方法包括:在感测时段期间感测触摸传感器中的电荷量的变化，生成原始数据，并且将该原始数据暂时地存储在缓冲存储器中；在原始数据传输时段期间将从缓冲存储器读出的原始数据传输给算法执行单元；以及在算法执行时段期间利用算法执行单元来计算触摸输入的坐标。
[0010]在该触摸感测系统及其驱动方法中，控制在缓冲存储器中存储的数据的量以及读取操作的开始时刻，以使得感测时段和原始数据传输时段彼此叠加。
【附图说明】
[0011]附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，并且被并入本说明书且构成本说明书的一部分，附图例示了本发明的实施方式，并且与说明书一起用于说明本发明的原理。在附图中:
[0012]图1是示出传统的触摸感测系统的操作序列的视图；
[0013]图2是示出根据本发明的示例性实施方式的触摸感测系统的框图；
[0014]图3是图2的触摸屏幕的部分放大顶平面图；
[0015]图4至图6是示出触摸屏幕和显示面板的各种组合的视图；
[0016]图7是示出根据本发明的实施方式的触摸感测系统的驱动方法的流程图；
[0017]图8是示出在触摸屏幕驱动电路上的缓冲存储器和数据发送器的框图；
[0018]图9和图10是示出根据本发明的示例性实施方式的触摸感测系统的操作序列的视图；
[0019]图11是示出当在感测时段和原始数据传输时段之间存在叠加时省略原始数据传输的不例的视图；以及
[0020]图12是示出原始数据传输的时刻的变化的另一示例的视图。
【具体实施方式】
[0021]下面将参考附图来详细描述本发明的实施方式。在整个说明书中，相同的附图标记表示基本相同的部件。在下面的描述中，当现有技术的已知功能或构造的详细描述将会不必要地使本发明的重要方面模糊时，将不省略这样的详细描述。
[0022]参考图2至图7，本发明的触摸感测系统包括触摸屏幕TSP、触摸屏幕驱动电路等坐寸ο
[0023]触摸屏幕TSP可以结合到显示面板DIS的上偏振器POLl上(如图4中所示)，或者形成在显示面板DIS的上偏振器POLl与上基板GLSl之间(如图5中所示)。如图6中所示，在显示面板DIS内，触摸屏幕TSP上的触摸传感器可以以盒内(in-cell)类型与像素阵列一起嵌入在下基板中。在图4至图6中，“PIX”是指液晶单元的像素电极，“GLS2”是指下基板，并且“P0L2”是指下偏振器。
[0024]本发明的显示装置可以实施为平板显示装置，例如，液晶显示器(LCD)、场发射显示器(FED)、等离子体显示面板(PDP)、有机发光显示器(OLED)或电泳显示器(ETO)。在下面的示例性实施方式中，应注意的是，虽然将描述有机发光二极管显示器作为平板显示装置的示例，但是本发明的显示装置不限于该示例。
[0025]显示面板DIS包括形成在两个玻璃基板之间的液晶层。显示面板DIS的下基板包括:多条数据线Dl至Dm (m是正整数)、与数据线Dl至Dm交叉的多条选通线Gl至Gn (η是正整数)、形成在数据线Dl至Dm与选通线Gl至Gn的交叉处的多个TFT (薄膜晶体管)、用于以数据电压对液晶单元进行充电的多个像素电极、以及连接到像素电极以保持液晶单元的电压的存储电容器。
[0026]显示面板DIS上的像素形成在由数据线Dl至Dm和选通线Gl至Gn限定的像素区域中，并且布置在矩阵中。每个像素的液晶单元由通过施加到像素电极的数据电压和施加到公共电极的公共电压生成的电场来驱动，并且对入射光的透射率进行调整。响应于来自选通线Gl至Gn的选通脉冲接通TFT，并且TFT将电压从数据线Dl至Dm提供到像素电极。
[0027]黑色矩阵、滤色器等等可以形成在显示面板DIS的上基板上。显示面板DIS的下基板可以实施为具有C0T(TFT上滤色器)结构。在该情况下，滤色器可以形成在显示面板DIS的下基板上。
[0028]偏振器附接在显示面板DIS的上基板和下基板上，并且用于设置液晶的预倾角的配向膜形成在接触液晶的内表面上。用于支持液晶层的盒间隙的柱状间隔物(columnspacer)形成在显示面板DIS的上基板和下基板之间。
[0029]显示面板DIS可以以任何已知的液晶模式来实施，这些液晶模式例如为:TN (扭曲向列)模式、VA (垂直配向)模式、IPS (共面转换)模式和FFS (边缘场切换)模式。背光单元可以布置在显示面板DIS的背表面上。背光单元实施为边缘型背光单元或直下型背光单元，以将光照射到显示面板DIS。
[0030]显示驱动电路包括数据驱动电路12、扫描驱动电路14和时序控制器20，并且将输入图像的视频数据写入到像素。
[0031]数据驱动电路12将从时序控制器20接收的数字视频数据RGB转换为模拟正/负伽马补偿电压，并且将数据电压输出到数据线Dl至Dm。扫描驱动电路14将与数据电压同步的选通脉冲(或扫描脉冲)顺序地提供给选通线Gl至Gn，并且选择显示面板DIS的被写入数据的线。
[0032]时序控制器20从主机系统(未不出)接收时序信号，例如垂直同步信号Vsync^K平同步信号Hsync、数据使能信号DE和主时钟MCLK。时序控制器20生成用于控制扫描驱动电路14的操作时序的扫描时序控制信号以及用于控制数据驱动电路12的操作时序的数据时序控制信号。扫描时序控制信号包括:选通开始脉冲GSP、选通移位时钟、选通输出使能信号GOE等等。数据时序控制信号包括:源采样时钟SSC、极性控制信号P0L、源输出使能信号SOE等等。
[0033]主机系统可以连接到外部视频源设备(例如，导航系统、机顶盒、DVD播放器、蓝光播放器、个人计算机(PC)、家庭影院系统、广播接收器以及电话系统)并且从外部视频源设备接收视频数据。主机系统将来自外部视频源设备的视频数据转换为适合于在显示面板DIS上显示的格式。主机系统运行与从算法执行单元30接收的坐标数据HIDxy关联的应用程序。
[0034]互电容触摸屏幕TSP包括Tx线Tl至Tj (j是小于η并且大于或等于2的正整数)、与Tx线Tl至Tj交叉的Rx线RXl至Rxi (i是小于m并且大于2的正整数)、以及形成在Tx线Tl至Tj与Rx线Rxl至Rxi之间的触摸传感器Cm。触摸传感器Cm中的每一个具有形成在Tx线和Rx线之间的互电容。触摸感测系统通过感测触摸前后的触摸传感器中的电荷量的变化来检测导电材料(诸如手指)的触摸以及触摸的位置。互电容触摸屏幕TSP将驱动信号提供给Tx线Tl至Tj，并且通过与驱动信号同步的Rx线分别地感测各触摸传感器中的每一个的电容的变化。在互电容触摸屏幕中，被提供驱动信号的Tx线Tl至Tj与接收触摸传感器信号的Rx线Rxl至Rxi分离。为了便于描述，驱动信号已经被例示为具有驱动信号的形式，但是驱动信号不限于此。例如，可以以包括方波脉冲、正弦波脉冲、三角波脉冲等等的各种形式来生成驱动信号。
[0035]触摸屏幕驱动电路包括Tx驱动电路32、Rx驱动电路34、触摸时序控制器36和算法执行单元30。触