觸摸控制器、電子設備和顯示設備、以及觸摸感測方法
【專利說明】觸摸控制器、電子設備和顯示設備、以及觸摸感測方法
[0001]對相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2013年10月11日向韓國特許廳提交的韓國專利申請N0.10-2013-0121504的優(yōu)先權，通過引用將其全部內(nèi)容合并于此。
技術領域
[0003]一些發(fā)明概念涉及觸摸控制器、包括觸摸控制器的顯示設備和電子設備、和/或觸摸感測方法。
【背景技術】

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]一些發(fā)明概念提供能夠提高觸摸靈敏度的觸摸控制器、包括該觸摸控制器的顯示設備和電子設備、以及觸摸感測方法。
[0005]一些發(fā)明概念提供能夠以低功耗操作的觸摸控制器、包括該觸摸控制器的顯示設備和電子設備、以及觸摸感測方法。
[0006]根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例，提供一種觸摸感測設備，包括:觸摸屏面板，其包括被配置為產(chǎn)生與觸摸對應的第一電變化的觸摸傳感器；以及觸摸控制器，其被配置為基于該觸摸傳感器的第一電變化，檢測相對于產(chǎn)生觸摸的觸摸屏面板上的區(qū)域的觸摸位置數(shù)據(jù)，該觸摸控制器包括:第一檢測單元，其被配置為在第一模式下，檢測相對于產(chǎn)生至少兩個懸停的區(qū)域的觸摸傳感器中的第一電變化作為多條候選位置數(shù)據(jù)；以及第二檢測單元，其被配置為在不同于第一模式的第二模式下，檢測與多條候選位置數(shù)據(jù)對應的觸摸傳感器的至少一個區(qū)域中的第二電變化，以基于第二電變化選擇相對于所述至少兩個懸停的觸摸位置數(shù)據(jù)。
[0007]根據(jù)本概念的示例實施例，提供一種觸摸感測設備，包括:觸摸屏面板，其包括其中產(chǎn)生與觸摸對應的電變化的觸摸傳感器；以及觸摸控制器，用于通過向該觸摸傳感器施加驅(qū)動電壓來接收電變化，并且輸出與產(chǎn)生觸摸的區(qū)域?qū)臄?shù)據(jù)，其中，在懸停模式下，該觸摸控制器主要在單觸摸模式下處理與觸摸對應的電變化，其次在多觸摸模式下處理與觸摸對應的電變化。
[0008]根據(jù)本發(fā)明概念的另一示例實施例，提供一種顯示設備，包括:觸摸屏面板，其包括具有連接到多個傳感單元的多個行和多個列的感測陣列，該感測陣列被配置為產(chǎn)生在與多個并行產(chǎn)生的懸停對應的感測陣列的區(qū)域中的電容變化；以及觸摸控制器，其被配置為在單觸摸模式下基于與電容變化對應的第一接收電壓檢測多條候選位置數(shù)據(jù)，在多觸摸模式下處理多條候選位置數(shù)據(jù)，并且檢測相對于與多個懸停的每一個對應的感測陣列的區(qū)域的觸摸位置數(shù)據(jù)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明概念的另一示例實施例，提供一種觸摸感測方法，包括:確定是否已相對于觸摸屏面板產(chǎn)生懸停，基于所述確定在單觸摸模式下相對于懸停提取包括鬼影(ghost)的觸摸位置數(shù)據(jù)，基于在單觸摸模式下提取的觸摸位置數(shù)據(jù)在多觸摸模式下從觸摸位置數(shù)據(jù)中移除鬼影，以及處理其中移除鬼影的觸摸位置數(shù)據(jù)作為相對于懸停的位置數(shù)據(jù)。
[0010]至少一個示例實施例公開一種觸摸感測設備，包括:觸摸面板，其包括多個感測電路，所述多個感測電路被配置為響應于驅(qū)動電壓產(chǎn)生感測信號；以及觸摸控制器，其被配置為基于感測信號在第一模式下向感測電路施加驅(qū)動電壓并且在第二模式下最多向感測電路的一部分施加驅(qū)動電壓。
【附圖說明】
[0011]通過結合附圖的以下詳細描述，可以更清楚地理解本發(fā)明概念的示例實施例，其中:
[0012]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的觸摸感測設備的框圖；
[0013]圖2示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的圖1的觸摸傳感器；
[0014]圖3是用于說明當使用互電容觸摸屏面板時由于觸摸而導致的電容變化的圖；
[0015]圖4是示出根據(jù)觸摸的電容變化的曲線圖；
[0016]圖5示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的包括圖1的觸摸感測設備的顯示設備的部分；
[0017]圖6示出根據(jù)本發(fā)明概念的另一示例實施例的包括圖1的觸摸感測設備的顯示設備的部分；
[0018]圖7A是用于說明根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的在單觸摸模式下操作的圖1的第一檢測單元的圖；
[0019]圖7B是用于說明根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的圖7A的第一檢測單元的檢測對象的圖；
[0020]圖8是用于說明根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的圖7A的開關的操作的圖；
[0021]圖9A示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的圖7A的第一檢測單元中進一步包括的信號處理單元；
[0022]圖9B是用于說明根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的圖9A的信號處理單元的操作原理的圖；
[0023]圖10示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的相對于懸停的候選位置數(shù)據(jù)；
[0024]圖11示出根據(jù)本發(fā)明概念的另一示例實施例的相對于懸停的候選位置數(shù)據(jù)；
[0025]圖12和13A是用于說明根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的在多觸摸模式下操作的圖1的第二檢測單元的圖；
[0026]圖13B和13C示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的在圖13A的多觸摸模式下的感測操作；
[0027]圖14是示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的相對于圖13A的候選位置數(shù)據(jù)的圖1的第二檢測單元的放大單元和驅(qū)動單元的操作的時序圖；
[0028]圖15是示出根據(jù)本發(fā)明概念的另一示例性實施例的相對于圖13A的候選位置數(shù)據(jù)的圖1的第二檢測單元的放大單元和驅(qū)動單元的操作的時序圖；
[0029]圖16是示出根據(jù)本發(fā)明概念的另一示例性實施例的相對于圖13A的候選位置數(shù)據(jù)的圖1的第二檢測單元的放大單元和驅(qū)動單元的操作的時序圖；
[0030]圖17是示出根據(jù)本發(fā)明概念的另一示例性實施例的相對于圖13A的候選位置數(shù)據(jù)的圖1的第二檢測單元的放大單元和驅(qū)動單元的操作的時序圖；
[0031]圖18示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的圖12的第二檢測單元的信號處理單元;
[0032]圖19是用于說明根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的圖18的信號處理單元的操作的圖；
[0033]圖20示出根據(jù)本發(fā)明概念的另一示例實施例的與圖13A的候選位置數(shù)據(jù)不同的候選位置數(shù)據(jù)；
[0034]圖21示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的適用于圖20的候選位置數(shù)據(jù)的第二檢測單元；
[0035]圖22示出具有其中共同地包括圖1的第一檢測單元和第二檢測單元的結構的觸摸控制器140 ；
[0036]圖23是示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的圖22的驅(qū)動單元和放大單元的詳細視圖；
[0037]圖24示出根據(jù)本發(fā)明概念的另一示例實施例的圖1的觸摸控制器；
[0038]圖25不出根據(jù)本發(fā)明概念的另一不例實施例的圖1的觸摸傳感器；
[0039]圖26示出根據(jù)本發(fā)明概念的另一示例實施例的圖1的觸摸傳感器；
[0040]圖27是示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的觸摸感測方法的流程圖；
[0041]圖28是根據(jù)本發(fā)明概念的另一示例實施例的觸摸感測方法的流程圖；
[0042]圖29是根據(jù)本發(fā)明概念的另一示例實施例的觸摸感測方法的流程圖；
[0043]圖30示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的顯示設備；
[0044]圖31示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的圖30的顯示驅(qū)動單元和觸摸控制器之間的時序和電源電壓之間的關系；
[0045]圖32示出安裝有根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的觸摸屏面板的顯示設備的印刷電路板(PCB)結構；
[0046]圖33示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的集成觸摸屏面板和顯示面板的PCB結構；
[0047]圖34示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的安裝有包括觸摸控制器和顯示驅(qū)動單元的半導體芯片的顯示設備；以及
[0048]圖35示出包括根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的觸摸感測設備的電子產(chǎn)品的應用示例。
【具體實施方式】
[0049]參考用于示出本發(fā)明概念的示例實施例的附圖，以獲得對于本發(fā)明概念、其優(yōu)點、以及由本發(fā)明概念的實施所完成的目的的充分理解。下文中，將參考附圖通過說明示例實施例來對本發(fā)明的概念進行詳細地說明。附圖中相同的附圖標記表示相同的元件。
[0050]如本文所使用的，術語“和/或”包括相關的所列項目中的一個或者多個的任何和所有組合。當處于元件列表之后時，諸如“至少一個”的表述修飾元件的整個列表，而不是用于修飾列表的單獨的元件。
[0051]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的觸摸感測設備100的框圖。觸摸感測設備100包括觸摸屏面板120和觸摸控制器140。觸摸屏面板120產(chǎn)生與通過接觸或接近觸摸屏面板120而產(chǎn)生的觸摸對應的電變化ECG。可以響應于通過使用觸摸控制器140施加的驅(qū)動電壓DV來感測電變化ECG?？梢詫㈦娮兓疎CG發(fā)送到觸摸控制器140作為感測值SEN。
[0052]下文中，通過接觸觸摸屏面板120而產(chǎn)生的觸摸將被稱為接觸觸摸。此外，通過靠近但實際上沒有觸及觸摸屏面板120而產(chǎn)生的觸摸(即，在空間上與觸摸屏面板L20間隔一定距離而產(chǎn)生的觸摸)被稱為懸停。觸摸屏面板120包括觸摸傳感器122，其產(chǎn)生相對于接觸觸摸或懸停的電變化ECG。
[0053]圖2示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的圖1的觸摸傳感器122。參照圖1和2，觸摸傳感器122可以包括感測陣列SARY，其包括與多個感測單元SU電連接的多個行R1、R2、…、Rn、以及與多個感測單元SU電連接的多個列C1、C2、…、Cm。觸摸傳感器122可以是互電容觸摸傳感器，其中感測單元SU根據(jù)觸摸產(chǎn)生電容變化。
[0054]圖3是用于說明當使用互電容觸摸屏面板時由于觸摸而導致的電容變化的圖。參照圖3，根據(jù)互電容方法，向驅(qū)動電極施加電壓脈沖，并且通過接收電極收集與電壓脈沖對應的電荷。當將人的手指置于兩個電極之間時，電場(虛線)改變。電場的變化引起電容變化。雖然圖3示出接觸觸摸，但是懸停也導致電場的變化。另外，雖然圖3示出手指的接觸觸摸，但是電場的變化也可以由通過諸如觸摸筆的其他導體的觸摸產(chǎn)生。
[0055]通過兩個電極之間的電場變化改變電極之間的電容，并且基于電場變化檢測觸摸。然而，本發(fā)明概念的示例實施例不限于此。雖然圖3示出通過接收電極感測由觸摸導致的電場變化，但是也可以從兩個電極感測電容變化。
[0056]圖4是示出根據(jù)觸摸的電容變化的曲線圖。參照圖2和4，每個感測單元SU具有寄生電容分量Cb。例如，每個感測單元SU可以具有寄生電容分量Cb，其包括在相鄰的感測單元之間產(chǎn)生的水平寄生電容分量、以及在任意電極(例如，公共電壓電極或地電壓電極)之間的垂直寄生電容分量。將進一步詳細描述垂直寄生電容分量。
[0057]圖5示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的包括圖1的觸摸感測設備100的顯示設備500的部分。參照圖5，顯示設備500可以包括顯示面板520和觸摸屏面板120。顯示設備500可以是例如液晶設備(IXD)、場致發(fā)射顯示設備(FED)、有機發(fā)光顯示器(OLED)、或等離子體顯示設備(TOP)。顯示面板520可以具有與顯示設備500的類型對應的結構并且可以由與顯示設備500的類型對應的材料形成。
[0058]為了提供工藝或價格競爭力，可以將觸摸屏面板120與顯示設備500的顯示面板520集成。圖5示出安裝在顯示面板520上的觸摸屏面板120。然而，本發(fā)明概念的示例實施例不限于此，并且觸摸屏面板120也可以被布置在顯示面板520之下。為了便于說明，將描述其中觸摸屏面板120被布置在顯示面板520上的示例。觸摸屏面板120可以與顯示面板520間隔一定距離，或者可以附著到顯示面板520的上板。例如，當顯示面板520是液晶顯示面板時，顯示面板520的上板可以包括公共電壓電極522。該情況下，可以在每個感測單元SU與公共電壓電極522之間形成垂直寄生電容分量Cv。然而，本發(fā)明概念的示例實施例不限于此，并且也可以在每個感測單元SU與包括在觸摸屏面板120中的地電壓電極之間形成垂直寄生電容分量Cv。
[0059]雖然圖5示出在其中包括顯示面板520作為與觸摸屏面板120分開的面板或