摸感测电路300的第二垂直同步信号。为了在一个帧时段中定义像素阵列驱动时段Tl和触摸屏驱动时段T2，时序控制器22可通过从主机系统输入的第一垂直同步信号Vsync的调制生成第二垂直同步信号SYNC。可选择地，主机系统可生成第二垂直同步信号SYNC，从而时序控制器22可响应于从主机系统输入的第二垂直同步信号SYNC控制像素阵列驱动时段Tl和触摸屏驱动时段T2。就是说，通过将一个帧时段时分为像素阵列驱动时段和触摸屏驱动时段来控制像素阵列驱动电路和触摸感测电路的操作时序的控制器可以是时序控制器22和主机系统之一。
[0079]例如，当假设以60Hz的频率驱动显示面板200且应用上述时分方式时，一个帧时段为1/60秒。一个帧时段可分为像素阵列驱动时段Tl和触摸屏驱动时段T2。当通过时分将一个帧时段分为像素阵列驱动时段Tl和触摸屏驱动时段T2时，可防止由于像素阵列和触摸屏同时驱动时产生的像素阵列与触摸屏之间的驱动干扰而导致的显示屏的非均匀性以及不准确的触摸检测。
[0080]在像素阵列驱动时段Tl期间，数据驱动电路24在时序控制器22的控制下向相应数据线提供数据电压，且栅极驱动电路依次向相应栅极线提供与数据电压同步的栅极脉冲。触摸感测电路300在像素阵列驱动时段Tl期间不向触摸屏的线提供驱动信号。
[0081]同时，在触摸屏驱动时段T2期间，像素阵列驱动电路不像在像素阵列驱动时段Tl期间那样操作，而是触摸感测电路300操作。因此，触摸感测电路300在触摸屏驱动时段T2期间向触摸屏的线提供驱动信号并感测触摸(或靠近或接近)输入位置。
[0082]下文中，将详细描述触摸屏的线结构。
[0083]将结合输入系统中使用的触摸屏具有嵌入式结构且实现电容检测的示例给出下面的描述。
[0084]图4A和4B是图解根据一实施方式的输入系统中的触摸屏以及触摸控制器的框图。
[0085]具有图4A的结构的触摸屏包括包含在显示面板200内部的用于检测输入工具的位置的触摸检测电极COM1，COM2，…，和COMn。
[0086]例如，显示面板200为液晶面板，液晶面板包括下基板、上基板、位于下基板处(即位于下基板中或上)的像素阵列、以及位于上基板处的滤色器阵列。在此示例中，触摸检测电极可与像素阵列一起形成在下基板处或可形成在滤色器阵列上方。如需要的话，可通过将形成在下基板或上基板处的公共电极图案化来形成触摸检测电极。当通过将公共电极图案化来形成触摸检测电极COM1, COM2,…，和COMn时，因为在像素阵列驱动时段期间触摸检测电极COM1, COM2,…，和COMn用作公共电极，所以在像素阵列驱动时段期间向触摸检测电极COM1, COM2,…，和COMn均匀地施加公共电压信号。
[0087]触摸检测电极COM1, COM2,…，和COMj别与感测线S ^lJ S n连接。感测线S ^lJ S n与触摸感测电路300连接。
[0088]如图4B中所示，触摸感测电路300包括接收电路族(family)，接收电路族包括接收放大器30、模拟-数字转换电路32、检波器34、存储器36和位置计算器38。
[0089]接收电路族与连接至外部主机的中央处理单元(CPU) 40连接。CPU40与控制触摸的控制器42连接。控制器42与驱动信号发生器46连接，且从振荡器44产生的触摸屏驱动信号Ts分别通过感测线Sglj S ?提供给触摸检测电极COM P COM2,…，和C0Mn。
[0090]因为在此情形中触摸感测电路300包括接收电路族和触摸驱动电路46，所以即使当非供电驱动型输入部件，如手指靠近或触摸触摸屏时也可实现触摸检测。
[0091]所示的触摸屏是自电容型的，从而触摸检测电极COM1, COM2,…，和0)1^用于驱动信号的施加以及接收信号的检测。
[0092]触摸检测电极COM1, COM2,…，和COMn的每一个的尺寸大于像素的尺寸。例如，触摸检测电极COM1, COM2,…，和COMn的每一个具有与多个像素重叠的尺寸。触摸检测电极COM1, COM2,…，和COMn*透明导电材料制成，以防止在驱动像素阵列的显示时段中的纵横比(aspect rat1)降低。
[0093]同时，未示出的公共电压源在像素阵列驱动时段Tl期间分别通过感测线Sglj Sn向触摸检测电极COM1, COM2,…，和0)1?提供公共电压Vcom。因此，触摸检测电极COM:，COM2,…，和COMn在像素阵列驱动时段Tl期间作为公共电极操作。尽管未示出，但用于选择触摸检测电极COMpCOM”…，和COMn*的所需一个触摸检测电极的选择电路与触摸感测电路300连接。
[0094]触摸感测电路300在像素阵列驱动时段Tl期间不启动而在触摸屏驱动时段T2期间启动，以同时向感测线SgIj S ?提供触摸屏驱动信号。
[0095]图5是图解根据一实施方式的触摸屏和触摸控制器的示例性框图。图6是图解根据一实施方式的提供给触摸屏的触摸检测电极的驱动信号的波形图。
[0096]在自电容型触摸屏TSP中，如图5中所示，为了减少从触摸感测电路300延伸以施加信号的线的数量，多路复用器302与触摸检测电极COM1, COM2,…，和COMn的信号输入端连接。在此情形中，可以以时分方式向感测线Sglj Sn施加信号。可包括单个多路复用器302或多个多路复用器302。例如，当多路复用器302为1:k多路复用器(k为不小于2且小于η的自然数)时，多路复用器302通过n/k个输入/输出引脚Pglj P n/k与触摸感测电路300连接。在此情形中，如图6中所示，η个触摸检测电极COM1，COM2，…，和COMn被分为m个组，从而每组中的k个触摸检测电极接收以时分方式获得的触摸屏驱动信号Ts中的相应一个触摸驱动信号。就是说，向第一组的触摸检测电极COMgIj COM k施加具有预定相位的触摸屏驱动信号Ts，向第二组的触摸检测电极C0Mk+1到COM2k施加从第一组的触摸屏驱动信号移位预定时间宽度的触摸屏驱动信号Ts。如此，n/k个移位的触摸屏驱动信号Ts被施加给第一到第m组的触摸检测电极COMgIj COM n，直至施加给n/k个最终的触摸检测电极COMk0n 1)+1到 COMn，其中 kXm = η。
[0097]同时，尽管上述输入系统中的触摸屏的检测类型为自电容型，但检测类型不限于此。如需要的话，触摸屏可应用于其中通过交叉电极之间的电容变化的检测来实现触摸检测的互电容型。在互电容型触摸屏中，驱动信号施加电极和检测信号施加电极布置成彼此交叉。触摸屏的电极可与像素阵列一起布置在显示面板内部。可选择地，触摸屏的电极可位于显示面板外部。就是说，输入系统中的触摸屏结构可应用于嵌入式和外置式二者。当触摸屏是电容型触摸屏时，其可以是自电容型、互电容型或任何其他电容型。
[0098]下文中，将详细描述与触摸屏同步的输入笔的结构和操作。
[0099]图7是图解根据一实施方式的输入笔100的内部结构的框图。
[0100]如图7中所示，用作输入工具的输入笔100包括:外壳180 ;从外壳180的一侧向外突出的导电末端110 ;位于外壳180的内部与导电末端110连接的切换单元120 ;与切换单元120并联的接收单元130和驱动单元140 ;信号处理单元150，信号处理单元150用于从接收单元130接收接收信号且用于通过信号处理执行接收信号的同步；用于供电的电源160 ;以及朝向输入笔外侧的输入/输出接口 170。导电末端110、切换单元120、接收单元130、驱动单元140和信号处理单元150可统称为笔驱动信号产生/接收单元1000。参照图12描述笔驱动信号产生/接收单元1000的进一步特征。
[0101]导电末端110由诸如金属之类的导电材料制成。导电末端110以时分方式用作接收电极和发射电极。当导电末端110接触或靠近显示面板200时，导电末端110与触摸屏中包含的触摸检测电极中被选定的一个触摸检测电极，即与导电末端I1重叠或位于最靠近导电末端110的位置处的触摸检测电极COMx连接，从而导电末端110从触摸检测电极COM χ接收信号或者将从输入笔100的内部输出的驱动信号传输给触摸屏。
[0102]例如，偏振板或保护膜位于显示面板200的最上侧且位于触摸检测电极与导电末端110之间。因此，偏振板或保护膜用作绝缘层，且在导电末端110与触摸检测电极之间形成感测电容器Csen。当导电末端110接触或靠近显示面板200时，在其中导电末端110接触或靠近显示面板200的区域中设置的触摸检测电极处，感测电容器(:_的电容发生变化。触摸感测电路通过读取电容变化检测触摸位置。当导电末端I1接触显示面板200时，可检测施加给触摸检测电极的驱动信号。可选择地或附加地，当导电末端110在预定距离内靠近显示面板200时，驱动信号的检测是可能的。这意味着即使当输入笔100悬停于显示面板200上方而不接触显示面板200的上表面时，在输入笔100的驱动与触摸面板的驱动之间仍实现同步，并通过这种同步实现触摸识别。
[0103]同时，当输入笔100接触显示面板200时，切换单元120与导电末端110直接电连接，以确定导电末端110是用作接收电极还是发射电极。
[0104]因为从导电末端110接收的信号的幅度较弱，所以接收单元130包括放大器，以放大接收的信号。在此，由导电末端110接收的信号与施加给对应于接触区域的触摸检测电极的触摸屏驱动信号Ts对应。
[0105]当在初始状态中输入笔100在开启之后接触或靠近显示面板200时，导电末端110经由切换单元120与接收单元130直接连接。在此状态下，接收单元130通过接收单元130中包含的放大器放大从显示面板200接收的触摸屏驱动信号Ts，信号处理单元150使用所放大的信号。
[0106]信号处理单元150分析通过接收单元130接收的放大信号的一帧或多帧并产生与触摸屏驱动信号Ts同步的时序信号。然后，将时序信号传输给驱动单元140。
[0107]驱动单元140包括产生输入笔驱动信号Ps的电平移位器，输入笔驱动信号Ps在预定高电平电压与预定低电平电压之间