CN103019434B - 触摸屏幕驱动器及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种触摸屏幕驱动器及其驱动方法。该触摸屏幕驱动器包括：触摸屏幕，该触摸屏幕包括Tx线、与Tx线交叉的Rx线以及在Tx线和Rx线之间形成的触摸传感器；Tx驱动电路，其将由第一驱动信号和相对于第一驱动信号具有180°的相位差的第二驱动信号组成的一对异相位驱动信号顺序地提供到Tx线，其中第一驱动信号和第二驱动信号被同时分别提供到相邻的两条Tx线；以及Rx驱动电路。Rx驱动电路输出作为触摸屏幕的初始扫描结果获得的初始数字数据并且当生成触摸屏幕的触摸输入时，输出作为触摸屏幕的扫描结果获得的数字数据作为正常数据。

Description

触摸屏幕驱动器及其驱动方法

技术领域

本发明涉及一种触摸屏幕驱动器及其驱动方法。

背景技术

用户界面（UI）被配置为使得用户能够容易地并且舒服地根据他或她的想法控制各种电子装置。用户界面的示例包括小键盘、键盘、鼠标、屏幕上显示（OSD）以及具有红外通信功能或者射频（RF）通信功能的远程控制器。用户界面技术已经得到不断的扩展以增加用户的感觉和处理方便性。近来已经开发了触摸UI、语音识别UI、3D UI等等作为用户界面。

触摸UI已经必不可少地应用在便携式信息设备中并且已经扩展到家用电器的使用。互电容触摸屏幕是用于实施触摸UI的触摸屏幕的示例。互电容触摸屏幕能够执行接近感测以及触摸感测并且还能够识别多点触摸（或者接近触摸）操作的各个触摸位置。

互电容触摸屏幕包括：Tx线、Rx线以及在Tx线和Rx线之间形成的触摸传感器。每个触摸传感器具有互电容。驱动信号被施加到Tx线，并且每次施加驱动信号时通过Rx线感测触摸传感器的电荷。触摸屏幕驱动器感测在触摸（或接近）操作之前和之后的触摸传感器的电荷的变化，从而决定是否执行导电材料的触摸（或接近）操作并且决定触摸（或接近）操作的位置。

触摸屏幕可以附接在显示装置的显示面板上或者嵌入在显示面板中。由于触摸屏幕和显示面板之间的电气耦合使得触摸屏幕容易受到显示面板的驱动信号的影响。由于显示面板的驱动信号导致影响触摸屏幕的噪声引起了触摸屏幕的错误识别或者触摸灵敏度的下降。

本申请要求2011年9月27日提交的韩国专利申请No.10-2011-0097283和2011年11月25日提交的韩国专利申请No.10-2011-0124558的优先权，其整个内容通过引用并入这里，如在此完全阐述一样。

发明内容

本发明的实施方式提供了一种能够减少来自显示面板的噪声的影响的触摸屏幕驱动器及其驱动方法。

在一方面，提供了一种触摸屏幕驱动器，该触摸屏幕驱动器包括：触摸屏幕，该触摸屏幕包括Tx线、与Tx线交叉的Rx线以及在Tx线和Rx线之间形成的触摸传感器；Tx驱动电路，该Tx驱动电路被配置为将一对异相位驱动信号顺序地提供到Tx线，该一对异相位驱动信号由第一驱动信号和相对于第一驱动信号具有180°的相位差的第二驱动信号组成，其中第一驱动信号和第二驱动信号被同时分别提供到相邻的两条Tx线；以及Rx驱动电路，该Rx驱动电路被配置为对通过与Tx线耦合的Rx线接收到的触摸传感器的电荷进行采样并且将采样的电荷转换为数字数据。

Rx驱动电路输出作为触摸屏幕的初始扫描结果获得的初始数字数据并且当生成触摸屏幕的触摸输入时，输出作为触摸屏幕的扫描结果获得的数字数据作为正常数据。

在另一方面，提供了一种触摸屏幕驱动器的驱动方法，该触摸屏幕驱动器包括触摸屏幕，该触摸屏幕包括Tx线、与Tx线交叉的Rx线以及在Tx线和Rx线之间形成的触摸传感器，该方法包括：将一对异相位驱动信号顺序地提供到Tx线，该一对异相位驱动信号由第一驱动信号和相对于第一驱动信号具有180°的相位差的第二驱动信号组成，其中第一驱动信号和第二驱动信号被同时分别提供到相邻的两条Tx线；以及对通过与Tx线耦合的Rx线接收到的触摸传感器的电荷进行采样并且将采样的电荷转换为数字数据。

将采样的电压转换为数字数据的步骤包括：生成作为触摸屏幕的初始扫描的结果获得的初始数字数据；以及当生成触摸屏幕的触摸输入时，输出作为触摸屏幕的扫描结果获得的数字数据作为正常数据。

附图说明

附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，并结合到本申请中且构成本申请的一部分，其例示了本发明的实施方式，并与本说明书一同用来解释本发明的原理。在附图中：

图1是根据本发明的示例性实施方式的显示装置的框图；

图2示出了图1中所示的触摸屏幕驱动器；

图3至图5示出了根据本发明的示例性实施方式的触摸屏幕和显示面板的各种构造；

图6是根据本发明的示例性实施方式的触摸屏幕的异相位驱动信号的波形图；

图7是示出异相位驱动信号的示例的波形图；

图8是示出异相位驱动信号的另一示例的波形图；

图9A是示出现有技术的驱动信号和采样电路的电路图；

图9B示出了根据本发明的示例性实施方式的异相位驱动信号和采样电路；

图10是当图9A和图9B中所示的开关S11和S12被闭合时的采样电路的等效电路图；

图11是当图9A和图9B中所示的开关S21和S22被闭合时的采样电路的等效电路图；

图12是示出根据本发明的示例性实施方式的补偿触摸原始数据的方法的流程图；

图13示出了第一情况：当异相位驱动信号被同时施加到相邻的Tx线时，连接到该相邻的Tx线的触摸传感器当中的上触摸传感器被触摸；

图14示出了在图13中所示的第一情况中获得的正常数据的数字值；

图15示出了第二情况：当异相位驱动信号被同时施加到相邻的Tx线时，连接到该相邻的Tx线的触摸传感器当中的下触摸传感器被触摸；

图16示出了在图15中所示的第二情况中获得的正常数据的数字值；

图17示出了第三情况：当异相位驱动信号被同时施加到相邻的Tx线时，连接到该相邻的Tx线的上触摸传感器和下触摸传感器同时被触摸；

图18示出了在图17中所示的第三情况中获得的正常数据的数字值；

图19示出了参考数据的示例；

图20示出了正常数据的示例；

图21示出了第一补偿数据的示例；

图22示出了第一补偿数据的积分结果；以及

图23示出了通过将补偿值与积分结果相加获得的第一触摸原始数据的示例。

具体实施方式

下面详细参考本发明的实施方式，在附图中示出其示例。在可能的情况下，在附图中将使用相同的附图标记来表示相同或类似的部件。将注意的是，如果确定现有技术将误导本发明的实施方式则将会省略已知技术的详细描述。

如图1至5中所示，根据本发明的示例性实施方式的显示装置包括：显示面板DIS、显示驱动电路、触摸屏幕TSP、触摸屏幕驱动电路等等。

根据本发明的实施方式的显示装置可以实施为平板显示器，例如液晶显示器（LCD）、场发射显示器（FED）、等离子显示面板（PDP）、有机发光二极管（OLED）显示器以及电泳显示器（EPD）。在下面的描述中，将使用液晶显示器作为平板显示器的示例。也可以使用其它的平板显示器。

显示面板DIS包括：下玻璃基板GLS2、上玻璃基板GLS1和形成在下玻璃基板GLS2与上玻璃基板GLS1之间的液晶层。显示面板DIS的下玻璃基板GLS2包括：多条数据线D1至Dm（其中m是自然数）、与数据线D1至Dm交叉的多条选通线（或扫描线）G1至Gn（其中n是自然数）、在数据线D1至Dm与选通线G1至Gn的交叉处形成的多个薄膜晶体管（TFT）、用于将液晶盒充电到数据电压的多个像素电极、多个存储电容器等等，其中每个存储电容器连接到像素电极并且保持液晶盒等等的电压。显示面板DIS可以使用任何已知的显示面板结构。

显示面板DIS的像素分别形成在由数据线D1至Dm和选通线G1至Gn限定的像素区域中以形成矩阵结构。每个像素的液晶盒由根据施加到像素电极的数据电压与施加到公共电极的公共电压之间的电压差生成的电场驱动，从而对液晶盒透射的光的量进行调整。响应于来自选通线G1至Gn的选通脉冲（或扫描脉冲）来导通TFT，从而将来自数据线D1至Dm的电压提供到液晶盒的像素电极。

显示面板DIS的上玻璃基板GLS1可以包括黑矩阵、滤色器等等。显示面板DIS的下玻璃基板GLS2可以被配置为TFT上滤色器（COT）结构。在该情况下，黑矩阵和滤色器可以形成在显示面板DIS的下玻璃基板GLS2上。

偏光板POL1和POL2分别附接到显示面板DIS的上玻璃基板GLS1和下玻璃基板GLS2。用于设置液晶的预倾斜角度的配向层分别形成在显示面板DIS的上玻璃基板GLS1和下玻璃基板GLS2中接触液晶的内表面上。列间隔物可以形成在显示面板DIS的上玻璃基板GLS1和下玻璃基板GLS2之间以保持液晶盒的盒间隙恒定。

显示面板DIS可以实施为任何已知的模式，所述已知的模式包括：扭曲向列（TN）模式、垂直配向（VA）模式、共面转换（IPS）模式和边缘场开关（FFS）模式。

背光单元（未示出）可以布置在显示面板DIS的后面。背光单元可以被配置为边缘类型背光单元和直下型背光单元之一以将光提供到显示面板DIS。

显示驱动电路包括：数据驱动电路12、扫描驱动电路14、时序控制器20等等。显示驱动电路将输入图像的视频数据电压写入到显示面板DIS的像素。

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转换为正模拟伽马补偿电压和负模拟伽马补偿电压并且输出数据电压。数据驱动电路12将数据电压提供给数据线D1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）顺序地提供到选通线G1至Gn并且选择数据电压被写入到的显示面板DIS的行。

时序控制器20从外部主机***接收诸如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能DE和主时钟MCLK的时序信号。时序控制器20生成数据时序控制信号和扫描时序控制信号以使用时序信号分别控制数据驱动电路12和扫描驱动电路14的操作时序。数据时序控制信号包括源采样时钟SSC、源输出使能SOE、极性控制信号POL等等。扫描时序控制信号包括选通开始脉冲GSP、选通移位时钟GSC、选通输出使能GOE等等。

如图3中所示，触摸屏幕TSP可以附接在显示面板DIS的上偏光板POL1上。或者，如图4中所示，触摸屏幕TSP可以形成在上偏光板POL1和上玻璃基板GLS1之间。在另一示例中，如图5中所示，触摸屏幕TSP的触摸传感器Cm可以与显示面板DIS的像素阵列一起以盒内方式形成在下玻璃基板GLS2上。在图5中，“PIX”表示液晶盒的像素电极。

触摸屏幕TSP包括Tx线T1至Tj（其中j是小于n的正整数）、与Tx线T1至Tj交叉的Rx线R1至Ri（其中i是小于m的正整数）以及在Tx线T1至Tj与Rx线R1至Ri之间形成的i×j个触摸传感器Cm。每个触摸传感器Cm被实施为如图2中所示的具有互电容的电容器。

触摸屏幕驱动电路包括：Tx驱动电路32、Rx驱动电路34、触摸控制器30等等。触摸屏幕驱动电路将图6至图8中所示的驱动信号提供到Tx线T1至Tj并且对通过Rx线R1至Ri接收到的触摸传感器Cm的电荷进行采样。驱动信号是脉冲信号、正弦波形和三角波形中的一种。触摸屏幕驱动电路使用模拟-数字转换器（ADC）将采样的触摸传感器Cm的电荷转换为数字数据并且生成最终触摸原始数据。Tx驱动电路32和Rx驱动电路34可以集成在一个读出IC（ROIC）中。

Tx驱动电路32响应于从触摸控制器30接收到的Tx建立信号SUTx选择将异相位驱动信号将被提供到的Tx线。Tx驱动电路32将图6中所示的异相位驱动信号A和B同时提供给相邻的Tx线。

j个触摸传感器Cm连接到一条Tx线，并且可以对相邻的触摸传感器Cm进行顺序的感测。在该情况下，驱动信号可以被连续地提供到该一条Tx线j次。然后，驱动信号可以被以相同的方式继续提供到下一条Tx线j次。

在另一感测方法中，j个触摸传感器Cm连接到一条Tx线，并且可以基于感测单元同时感测相邻的触摸传感器Cm。在该情况下，驱动信号可以被连续地提供给该一条Tx线（j/SUN+1）次。在本发明的实施方式中，SUN（感测单元数目）是同时通过N条Rx线接收其电荷的触摸传感器Cm的数目，其中N是等于或大于2并且小于“i”的自然数。此外，基于从触摸控制器30生成的Rx建立信号SURx来设置SUN。Rx驱动电路34响应于Rx建立信号SURx同时设置N个Rx通道并且通过连接到该N个Rx通道的N条Rx线接收触摸传感器Cm的电荷。在“（j/SUN+1）”中，“1”表示当“j/SUN”的余数不是零时，驱动信号A和B被再次提供给Tx线，以通过剩余的Rx通道接收触摸传感器Cm的电压。

驱动信号可以重复地提供给Tx线T1至Tj中的每一条线超过两次，以通过在Rx驱动电路34的积分电容器Cc上重复地积聚触摸传感器Cm的电荷超过两次来增加积分电容器Cc的电荷量（参见图9B）。

Rx驱动电路34响应于从触摸控制器30接收到的Rx建立信号SURx选择Rx线并且通过选择的Rx线接收触摸传感器Cm的电荷。接收触摸传感器Cm的电荷的Rx线中的每一条Rx线与驱动信号A和B被提供到的Tx线电耦合。Rx驱动电路34响应于从触摸控制器30接收到的Rx采样时钟SRx将在每个驱动信号接收到的触摸传感器Cm的电荷存储在采样电容器Cs中。然后，Rx驱动电路34对存储的触摸传感器Cm的电荷进行采样并且将采样的触摸传感器Cm的电荷积聚在积分电容器Cc上。Rx驱动电路34将在积分电容器Cc上积聚的触摸传感器Cm的电荷通过ADC转换为数字数据并且将该数字数据发送到触摸控制器30。

触摸控制器30通过诸如I²C总线、串行***设备接口（SPI）和***总线的接口连接到Tx驱动电路32和Rx驱动电路34。触摸控制器30将Tx建立信号SUTx和Rx建立信号SURx分别提供到Tx驱动电路32和Rx驱动电路34。因此，触摸控制器30设置Tx通道以输出驱动信号并且设置Rx通道以接收触摸传感器Cm的电荷。触摸控制器30将用于控制嵌入在Rx驱动电路34中的采样电路的开关的Rx采样时钟SRx提供到Rx驱动电路34，从而控制触摸传感器电压Cm的采样时序和ADC的操作时序。

触摸控制器30使用已知的触摸识别算法分析从Rx驱动电路34接收的触摸原始数据。因此，触摸控制器30估计其中触摸屏幕TSP上的触摸输入之前和之后的变化量等于或大于预定参考值的触摸原始数据的坐标值，并且输出包括估计的坐标值的触摸坐标数据HIDxy。其中触摸输入之前和之后的变化量等于或大于预定参考值的触摸原始数据被估计为触摸输入（或者接近输入）。从触摸控制器30输出的触摸坐标数据HIDxy被发送到外部主机***。触摸控制器30可以实施为微控制器单元（MCU）。

主机***可以连接到外部视频源设备，例如导航***、机顶盒、DVD播放器、蓝光播放器、个人计算机、家庭影院***、广播接收器和电话***，并且主机***可以从该外部视频源设备接收图像数据。主机***包括其中嵌入有缩放引擎（scaler）的芯片上***（SoC）并且将从外部视频源设备接收的图像数据转换为适合于在显示面板DIS上显示的数据格式。此外，主机***运行与从触摸控制器30接收的触摸原始数据的坐标值相关的应用程序。

图7是示出图6中所示的异相位驱动信号的示例的波形图。图8是示出图6中所示的异相位驱动信号的另一示例的波形图。

如图7中所示，Tx驱动电路32在触摸控制器30的控制下将驱动信号A提供给第一Tx线T1并且同时将相对于驱动信号A具有180°的相位差的驱动信号B提供给第二Tx线T2。Tx驱动电路32通过将驱动信号A的相位移位180°来生成驱动信号B。因此，每次扫描触摸屏幕TSP时，异相位驱动信号A和B被同时提供给相邻的第一Tx线T1和第二Tx线T2。

如图7中所示，驱动信号A和B可以生成为在地电平电压（即，零伏特）和正电压Vh之间摆动的脉冲。虽然未示出，但是驱动信号A和B可以生成为在小于地电平电压的负电压和大于地电平电压的正电压之间摆动的脉冲。

Rx驱动电路34与提供到第一Tx线T1和第二Tx线T2的异相位驱动信号A和B中的至少一个同步并且通过Rx线接收触摸传感器Cm的电荷。Rx驱动电路34通过与两条相邻的Tx线交叉的Rx线同时接收连接到这两条相邻的Tx线的触摸传感器Cm的电荷。如能够从图9A、图9B、图13、图15、图17和等式（1）中所看到的，从Rx驱动电路34接收的触摸传感器Cm的电荷Q被生成为分布到两个触摸传感器Cm的电压的相对比。

接下来，Tx驱动电路32在触摸控制器30的控制下将驱动信号A提供到第二Tx线T2并且同时将相对于驱动信号A具有180°的相位差的驱动信号B提供给第三Tx线T3。就在驱动信号B被提供给第二Tx线T2之后，驱动信号A被提供给第二Tx线T2。因此，异相位驱动信号A和B被同时提供给第二Tx线T2和第三Tx线T3。Rx驱动电路34与提供给第二Tx线T2和第三Tx线T3的异相位驱动信号A和B中的至少一个同步并且设置Rx通道以接收触摸传感器Cm的电荷。Rx驱动电路34通过连接到设置的Rx通道的Rx线同时接收连接到触摸屏幕TSP的相邻的Tx线的触摸传感器Cm的电荷Q。然后，Rx驱动电路34通过将触摸传感器Cm的电荷充电到采样电容器Cs来对接收到的触摸传感器Cm的电荷进行采样并且将采样的电荷转换为数字数据。

就在驱动信号B被提供到第二Tx线T2至第（j-1）Tx线Tj-1中的一个之后，驱动信号A被提供到第二Tx线T2至第（j-1）Tx线Tj-1中的所述一个。只有驱动信号B被提供到第j Tx线Tj。Tx驱动电路32在触摸控制器30的控制下将驱动信号A提供到第（j-1）Tx线Tj-1并且同时将相对于驱动信号A具有180°的相位差的驱动信号B提供到第j Tx线Tj。因此，异相位驱动信号A和B被同时提供到第（j-1）Tx线Tj-1和第jTx线Tj。Rx驱动电路34与提供到第（j-1）Tx线Tj-1和第j Tx线Tj的异相位驱动信号A和B中的至少一个同步并且设置Rx通道以接收触摸传感器Cm的电荷。Rx驱动电路34通过连接到设置的Rx通道的Rx线同时接收连接到触摸屏幕TSP的相邻的Tx线的触摸传感器Cm的电荷Q。然后，Rx驱动电路34通过将触摸传感器Cm的电荷充电到采样电容器Cs来对触摸传感器Cm的电荷进行采样并且将采样的电荷转换为数字数据。

如图8中所示，Tx驱动电路32在触摸控制器30的控制下将驱动信号A提供到第一Tx线T1并且同时将相对于驱动信号A具有180°的相位差的驱动信号B提供到第二Tx线T2。因此，异相位驱动信号A和B被同时提供给相邻的第一Tx线T1和第二Tx线T2。Rx驱动电路34同时接收连接到第一Tx线T1和第二Tx线T2的触摸传感器Cm的电荷Q并且通过将触摸传感器Cm的电荷充电到采样电容器Cs来对接收到的触摸传感器Cm的电荷进行采样。然后，Rx驱动电路34将采样的电荷转换为数字数据。

驱动信号A可以生成为在地电平电压和正电压Vh之间摆动的脉冲，并且驱动信号B可以生成为在地电平电压和负电压VI之间摆动的脉冲。因为图8中所示的正电压Vh和负电压VI之间的差大于图7中所示的驱动信号A和B之间的电压差，因此，可以充分地减小图8的正电压Vh。

接下来，Tx驱动电路32在触摸控制器30的控制下将驱动信号A提供到第二Tx线T2并且同时将相对于驱动信号A具有180°的相位差的驱动信号B提供到第三Tx线T3。就在驱动信号B被提供到第二Tx线T2之后，驱动信号A被提供到第二Tx线T2。因此，异相位驱动信号A和B被同时提供到第二Tx线T2和第三Tx线T3。Rx驱动电路34同时接收连接到第二Tx线T2和第三Tx线T3的触摸传感器Cm的电荷Q并且通过将触摸传感器Cm的电荷充电到采样电容器Cs来对触摸传感器Cm的电荷进行采样。然后，Rx驱动电路34将采样的电荷转换为数字数据。

就在驱动信号B被提供到第二Tx线T2至第（j-1）Tx线Tj-1之后，驱动信号A被提供到第二Tx线T2至第（j-1）Tx线Tj-1。只有驱动信号B被提供到第j Tx线Tj。Tx驱动电路32在触摸控制器30的控制下将驱动信号A提供到第（j-1）Tx线Tj-1并且同时将相对于驱动信号A具有180°的相位差的驱动信号B提供到第j Tx线Tj。因此，异相位驱动信号A和B被同时提供到第（j-1）Tx线Tj-1和第j Tx线Tj。Rx驱动电路34同时接收连接到第（j-1）Tx线Tj-1和第j Tx线Tj的触摸传感器Cm的电荷Q并且通过将触摸传感器Cm的电荷充电到采样电容器Cs来对触摸传感器Cm的电荷进行采样。然后，Rx驱动电路34将采样的电荷转换为数字数据。

图9A至图11示出了Rx驱动电路34的采样电路以及该采样电路的操作。

如图9A至图11中所示，Rx驱动电路34的采样电路包括：第一至第四开关S11、S12、S21和S22、采样电容器CS、积分电容器Cc、运算放大器（op-amp）OP等等。采样电容器CS连接在第一节点n1和第二节点n2之间。积分电容器Cc连接在第三节点n3和op-amp OP的输出端子之间。第三节点n3连接到op-amp OP的反转输入端子。Op-amp OP的非反转输入端子连接到地电平电压源GND，并且op-amp OP的输出端子连接到ADC的输入端子。

第一开关S11的输入端子通过Rx（或R(p)）线连接到在竖直方向上彼此相邻的触摸传感器，其中p是等于或小于“i”的自然数。在图9A至图11中，C1和C2是在竖直方向上彼此相邻的触摸传感器。第一开关S11的输出端子连接到第一节点n1。

第一开关S11响应于第一Rx采样时钟S1(t1)在时间t1期间闭合。第一Rx采样时钟S1（t1）与提供到第q Tx线T（q）的驱动信号A的高逻辑电压同步，其中q是等于或小于“j-1”的自然数。第二开关S12连接在第二节点n2和地电平电压源GND之间。第二开关S12响应于第一Rx采样时钟S1（t1）在时间t1期间闭合。

第一开关S11和第二开关S12与图6至图9B中所示的驱动信号A的高逻辑电压同步并且因此在每个时间t1期间闭合。如图10中所示，采样电容器CS被充电到从触摸传感器接收的电荷Q并且对触摸传感器的电荷进行采样。另一方面，第一开关S11和第二开关S12与图6至图9B中所示的驱动信号A的低逻辑电压同步并且因此在每个时间t2期间断开。因此，如图11中所示，第一开关S11和第二开关S12断开在Rx驱动电路34的输入端子和第一节点n1之间的电流路径以及在第二节点n2和地电平电压源GND之间的电流路径。

第三开关S21连接在第一节点n1和地电平电压源GND之间。第三开关S21响应于第二Rx采样时钟S2（t2）在每个时间t2期间闭合。第二Rx采样时钟S2（t2）与提供到第q Tx线T（q）的驱动信号A的低逻辑电压同步。第四开关S22连接在第二节点n2和第三节点n3之间。第四开关S22响应于第二Rx采样时钟S2（t2）而闭合。

第三开关S21和第四开关S22在时间t1期间断开。因此，如图10中所示，第三开关S21和第四开关S22断开在第一节点n1和地电平电压源GND之间的电流路径和在第二节点n2和第三节点n3之间的电流路径。另一方面，第三开关S21和第四开关S22在每个时间t2期间闭合。因此，如图11中所示，第三开关S21和第四开关S22将采样电容器CS连接到积分电容器Cc并且将由采样电容器CS采样的电荷积聚在积分电容器Cc上。ADC将积分电容器Cc的电荷转换为数字数据。

在现有技术中，如图9A中所示，通过Rx线R（p）接收到的触摸传感器的电荷Q是通过将连接到第q Tx线T(q)的第一触摸传感器的电容C1乘以驱动信号的电压Vin而获得的。即，电荷Q是C1×Vin。当噪声α被添加到触摸传感器的电压时，从触摸传感器接收到的电荷Q是C1×（Vin+α）。因此，在现有技术中，当噪声被添加到触摸传感器的电压时，噪声不利地影响感测灵敏度。

另一方面，在本发明的实施方式中，由于通过Rx线Ri接收的触摸传感器的电荷Q被分布到竖直相邻的触摸传感器，如图9B中所示，因此电荷Q被接收为触摸传感器的电压的相对比。因此，当不存在噪声α时，触摸传感器的电荷Q可以表示为下面的等式（1）。

$Q=\frac{C1}{C1+C2}\×|\mathrm{Vin}-\mathrm{Vinb}|\×C1$ .......等式（1）

在上面的等式（1）中，“Vin”是施加到连接到第一触摸传感器的Tx线T（q）的驱动信号A的电压，并且Vinb是施加到连接到第二触摸传感器的Tx线T(q+1)的驱动信号B的电压。如图7中所示，当驱动信号B的电压Vinb为零时，上面的等式（1）变为下述等式： $Q=\frac{C1}{C1+C2}\×\mathrm{Vin}\×C1.$

在本发明的实施方式中，当在上述等式（1）中分别施加到第一触摸传感器和第二触摸传感器的电压的噪声为α和β时，当竖直相邻的触摸传感器中的一个触摸传感器被触摸时，可以由下面的等式来表示Q： $Q=\frac{C1}{C1+C2}\×|(\mathrm{Vin}+\mathrm{\α})-(\mathrm{Vinb}+\mathrm{\β})|.$ 因此，当由于显示面板的驱动信号的影响导致噪声被添加到触摸传感器的电压时，噪声对于根据本发明的实施方式的触摸屏幕TSP的影响可以大约α-β与成比例。一般来说，噪声α和β均具有几乎相同的相位和几乎相同的大小。考虑此，与现有技术相比，由于显示面板导致的噪声对于根据本发明的实施方式的触摸屏幕TSP的影响显著地减少。

当异相位驱动信号被施加到竖直相邻的触摸传感器并且感测竖直相邻的触摸传感器的电压的变化量时，当触摸屏幕TSP的行的总数为j时，可以感测（j-1）行上的触摸传感器。可以通过将在下面通过参考图12至图23详细讨论的触摸原始数据的补偿方法来补偿可以通过触摸识别感测的行的数目的减少。如果在用户感觉的触摸灵敏度方面不存在差异，则可以省略该触摸原始数据的补偿方法。此外，如果使用具有高分辨率的触摸屏幕，则可以省略该触摸原始数据的补偿方法。另一方面，如果由于在触摸屏幕上缺少一个触摸识别行使得用户感觉到触摸屏幕的触摸灵敏度的降低，则可以优选地（但不是必须地）执行所示的触摸原始数据的补偿方法。在下面描述通过将异相位驱动信号施加到竖直相邻的触摸传感器而获得的对于触摸原始数据的补偿方法。

在图9A和图9B中，附图标记100表示数据补偿器。数据补偿器100执行图12至图23中所示的触摸原始数据的补偿方法。

触摸控制器30使用触摸识别算法分析从数据补偿器100接收的最终触摸原始数据TDATA并且估计触摸（或接近）输入位置。然后，触摸控制器30输出估计的触摸（或接近）输入位置的坐标值。

图12是示出根据本发明的实施方式的触摸原始数据的补偿方法的流程图。

如图12中所示，触摸原始数据的补偿方法初始化触摸屏幕TSP并且触摸屏幕驱动电路顺序地将异相位驱动信号A和B施加到触摸屏幕TSP的Tx线T1至Tj，并且通过触摸屏幕TSP的Rx线R1至Ri感测触摸传感器的电荷。作为触摸屏幕TSP的初始扫描的结果，在步骤S1和S2中，Rx驱动电路34输出当没有来自触摸屏幕TSP的i×(j-1)个触摸传感器的触摸输入（或接近输入）时获得的初始数字数据作为触摸原始数据。在下文中，包括在步骤S1和S2中获得的初始数字数据（即，触摸原始数据）和将在后面描述的伪数据的数据被定义为参考数据。

如图19中所示，初始数字数据的数字值可以为2000。为了简要起见并且为了方便阅读，假设“2000”是在没有噪声的正常情况下从触摸传感器接收的电荷的数字值。由于在触摸屏幕TSP的初始扫描处理中获得的初始数字数据的数目是i×(j-1)，因此初始数字数据的数目比触摸屏幕TSP的触摸传感器的数目小对应于一行的参考数据。下面，假设“i”是43并且“j”是27。触摸原始数据的补偿方法将对应于一行的伪数据添加到初始数字数据。伪数据不是从触摸屏幕TSP获得的并且被设置为预先存储在Rx驱动电路34的内部存储器或者ROIC的内部存储器中的值（即，零）。伪数据被定义为触摸屏幕TSP的最上一行（即，第一行）的参考数据。图19中所示的包括伪数据的43×27个参考数据RData被存储在存储器中。存储器可以是Rx驱动电路34的内部存储器或者ROIC的内部存储器。

触摸原始数据的补偿方法将异相位驱动信号A和B顺序地施加到Tx线T1至Tj以扫描触摸屏幕TSP。触摸原始数据的补偿方法在步骤S3中执行TSP扫描并且当作为触摸屏幕TSP的扫描结果检测到触摸输入（或接近输入）时，在步骤S4中如下面的等式（2）中指示的那样计算获得的触摸原始数据（下面，称为正常数据NData）和预先存储的参考数据RData，从而计算第一补偿数据CData。

CData＝NData-RData ………等式（2）

根据触摸屏幕TSP上的位置，正常数据Ndata具有大于或小于参考数据的数字值。将参考图13至图18对此进行详细描述。

图13示出了第一情况CASE1，即连接到相邻的Tx线的触摸传感器中的上触摸传感器在异相位驱动信号A和B被同时施加到相邻的Tx线时被触摸。图14示出了在图13中所示的第一情况CASE1中获得的正常数据的数字值。

如图13和图14中所示，当利用用户的手指或者导电材料触摸连接到第q Tx线T(q)的第一触摸传感器时，充电到第一触摸传感器的电容的量减少。在第一情况CASE1中，假设在触摸操作之前和之后的触摸传感器的电荷的变化量被定义为数字值“1000”。结果，如果上述等式（1）中的触摸传感器的电荷量减少了“1000”，则从被触摸的触摸传感器获得的正常数据的数字值可以小于参考数据RData的数字值，如图14中所示。

当连接到第一Tx线T1的触摸传感器在异相位驱动信号A和B被同时施加到第一Tx线T1和第二Tx线T2时被触摸时产生第一情况CASE1（参见图20的“IN1”），并且在连接到第26Tx线T26的触摸传感器在异相位驱动信号A和B被同时施加到第26Tx线T26和第27Tx线T27时被触摸时也产生第一情况CASE1（参见图20的“IN3”）。

在图20中，“IN1”或“IN3”的正常数据NData是通过在异相位驱动信号A和B被施加到第一Tx线T1和第二Tx线T2时从第三Rx线接收的触摸传感器的电荷的变化量计算的数字值。“IN1”或“IN3”的正常数据NData是1000（=RData-1000）。

图15示出了第二情况CASE2，即连接到相邻的Tx线的触摸传感器中的下触摸传感器在异相位驱动信号A和B被同时施加到相邻的Tx线时被触摸。图16示出了在图15中所示的第二情况CASE2中获得的正常数据的数字值。

如图15和图16中所示，当利用用户的手指或者导电材料触摸连接到第（q+1）Tx线T(q+1)的第二触摸传感器时，第二触摸传感器的电荷的量减少。在第二情况CASE2中，假设在触摸操作之前和之后的第二触摸传感器的电荷的变化量被定义为数字值“1000”。结果，如果上述等式（1）中的触摸传感器的电荷量减少了“1000”，则从被触摸的触摸传感器获得的正常数据的数字值可以大于参考数据RData的数字值，如图16中所示。

第二情况CASE2对应于图20的“IN2”，并且“IN2”的正常数据NData是3000（=RData+1000）。当异相位驱动信号A和B被同时施加到第26Tx线T26和第27Tx线T27时，仅在第二情况CASE2中获得从连接到第27Tx线T27的触摸传感器产生的正常数据。这是因为第27Tx线T27是最后的Tx线。

图17示出了第三情况CASE3，即连接到相邻的Tx线的上触摸传感器和下触摸传感器在异相位驱动信号A和B被同时施加到相邻的Tx线时被同时触摸。图18示出了在图17中所示的第三情况CASE3中获得的正常数据的数字值。

当利用用户的手指或者导电材料同时触摸连接到第q Tx线T(q)的第一触摸传感器和连接到第(q+1)Tx线T(q+1)的第二触摸传感器时产生第三情况CASE3，如图17和图18中所示。第三情况CASE3产生具有在连接到第q Tx线T(q)的触摸传感器在异相位驱动信号A和B被同时施加到第(q-1)Tx线T(q-1)和第q Tx线T(q)时被触摸的第二情况CASE2中产生的正常数据的数字值与在连接到第(q+1)Tx线T(q+1)的触摸传感器在异相位驱动信号A和B被同时施加到第(q+1)Tx线T(q+1)和第(q+2)Tx线T(q+2)时被触摸的第一情况CASE1中产生的正常数据的数字值之间的中间数字值的正常数据。中间数字值具有类似于参考数据RDATA的值。

根据本发明的实施方式的触摸原始数据的补偿方法在步骤S5中对通过图12中所示的步骤S1至S4获得的第一补偿数据CData沿着Y轴方向（或Rx线方向）进行积分以产生最终的触摸原始数据。数据积分方法将沿着触摸屏幕TSP的Y轴方向相邻地布置的数据之间的第一补偿数据添加到之前计算的积分结果。当第n数据的积分结果是I_n时，第（n-1）数据的积分结果是I_n-1，并且第n数据的第一补偿数据是N_n，数据积分方法中的第n数据的积分结果I_n被计算为I_n=I_n-1+N_n。例如，数据积分方法如下地计算积分结果I₁、I₂、I₃、…、I₂₅、I₂₆和I₂₇（参见图21和图22）。

I₁=0

I₂=I₁+N₂=0+(-1000)=-1000

I₃=I₂+N₃=(-1000)+0=-1000

I₂₅=I₂₄+N₂₅=(-1000)+1000=0

I₂₆=I₂₅+N₂₆=0+0=0

I₂₇=I₂₅+N₂₇=0+(-1000)=-1000

根据本发明的实施方式的触摸原始数据的补偿方法在步骤S6中将补偿值与在步骤S5中获得的积分结果相加以补偿触摸屏幕TSP的Y轴正常数据。在本发明的实施方式中，Y轴正常数据是连接到沿着触摸屏幕TSP的Y轴方向形成的Rx线的触摸传感器的正常数据。补偿值被自动地设置为使得当补偿值与沿着每条Rx线布置的积分结果中的每一个相加时，沿着每条Rx线布置的积分结果的最小值变为零，并且因此在每条Rx线中独立地确定该补偿值。与沿着每条Rx线（即，Y轴方向）布置的积分结果相加的补偿值可以被设置为相同的值，与在X轴方向上布置的积分结果相加的补偿值可以被设置为彼此不同的值。例如，根据第一Rx线R1和第二Rx线R2中的每一条线的最小积分结果，将与沿着第一Rx线R1布置的积分结果相加的第一补偿值可以与将与沿着第二Rx线R2布置的积分结果相加的第二补偿值相同或不同。如果第一Rx线R1和第二Rx线R2的最小积分结果彼此不同，则第一补偿值和第二补偿值可以彼此不同。

例如，如图22中所示，沿着第三Rx线R3布置的积分结果的最小值为“-1000”。在该情况下，将与第三Rx线R3的积分结果相加的补偿值被自动地设置为1000，从而第三Rx线R3的最小积分结果“-1000”和补偿值的和为零。因此，补偿值“1000”被添加到沿着第三Rx线R3布置的所有积分结果。结果，如图23中所示，通过根据本发明的实施方式的触摸原始数据的补偿方法产生的最终触摸原始数据TDATA的数目与在触摸屏幕TSP的所有行上形成的触摸传感器的数目相同。

触摸识别算法对在步骤S6中获得的最终触摸原始数据TDATA进行分析以在步骤S7中估计触摸（或接近）输入的坐标值。

如上所述，本发明的实施方式同时将异相位驱动信号施加到相邻的Tx线，从而减少来自显示面板的噪声对于触摸屏幕的影响。此外，本发明的实施方式同时将异相位驱动信号施加到相邻的Tx线，从而通过数据补偿解决了在触摸传感器的感测中产生的数据忽略的问题。因此，可以防止触摸屏幕的分辨率的损失。

虽然已经参照本发明的多个示例性实施方式描述了实施方式，但是将理解的是，本领域技术人员能够设计将落入本公开的原理的范围内的多种其它修改和实施方式。更具体地，能够在本公开、附图和所附权利要求的范围内的主题组合布置的组成部分和/或布置方面进行各种变化和修改。除了组成部分和/或布置方面的变化和修改之外，替代使用对于本领域技术人员来说也将是显而易见的。

Claims (13)

1.一种触摸屏幕驱动器，所述触摸屏幕驱动器包括：

触摸屏幕，所述触摸屏幕包括Tx线、与所述Tx线交叉的Rx线以及在所述Tx线和所述Rx线之间的触摸传感器；

Tx驱动电路，所述Tx驱动电路被配置为将由第一驱动信号和相对于所述第一驱动信号具有180°的相位差的第二驱动信号组成的一对异相位驱动信号顺序地提供到所述Tx线，其中，所述第一驱动信号被提供到第j-2Tx线Tj-2，并且同时所述第二驱动信号被提供到第j-1Tx线Tj-1，就在所述第二驱动信号被提供到所述第j-1Tx线Tj-1之后，所述第一驱动信号被提供到所述第j-1Tx线Tj-1，并且同时所述第二驱动信号被提供到第j Tx线Tj，其中j为大于2的正整数；以及

Rx驱动电路，所述Rx驱动电路被配置为对通过与所述Tx线耦合的所述Rx线接收到的所述触摸传感器的电荷进行采样并且将采样的电荷转换为数字数据，

其中，所述Rx驱动电路输出作为所述触摸屏幕的初始扫描结果获得的初始数字数据并且当生成所述触摸屏幕的触摸输入时，输出作为所述触摸屏幕的扫描结果获得的数字数据作为正常数据。

2.如权利要求1所述的触摸屏幕驱动器，其中，所述Tx驱动电路通过将所述第一驱动信号的相位移位180°来生成所述第二驱动信号。

3.如权利要求1所述的触摸屏幕驱动器，所述触摸屏幕驱动器进一步包括：

数据补偿器，所述数据补偿器被配置为基于所述正常数据和包括所述初始数字数据和具有预定数字值的伪数据的参考数据生成最终触摸原始数据；以及

触摸控制器，所述触摸控制器被配置为控制所述Tx驱动电路和所述Rx驱动电路的操作时序，使用预先设置的触摸识别算法分析所述最终触摸原始数据，并且估计触摸输入位置的坐标值。

4.如权利要求3所述的触摸屏幕驱动器，其中，所述数据补偿器产生具有通过从所述正常数据减去所述参考数据获得的值的补偿数据并且将所述补偿数据的值添加到所述补偿数据的积分结果以生成所述最终触摸原始数据。

5.如权利要求4所述的触摸屏幕驱动器，其中，所述数据补偿器计算沿着所述触摸屏幕的Y轴方向竖直布置的所述补偿数据中竖直相邻的第一补偿数据和第二补偿数据之间的差作为第一积分结果，从第三补偿数据减去所述第一积分结果以计算第二积分结果，以及累计相邻的补偿数据之间的差。

6.如权利要求5所述的触摸屏幕驱动器，其中，每个伪数据的预定数字值被设置为零。

7.如权利要求6所述的触摸屏幕驱动器，其中，在每个Rx线中独立地确定所述补偿数据，

其中，同一第i补偿数据被添加到沿着第i Rx线布置的积分结果，其中，“i”是自然数，

其中，当所述第i补偿数据被添加到沿着所述第i Rx线布置的所述积分结果中的每一个积分结果时，沿着所述第i Rx线布置的所述积分结果的最小值变为零。

8.一种触摸屏幕驱动器的驱动方法，所述触摸屏幕驱动器包括触摸屏幕，所述触摸屏幕包括Tx线、与所述Tx线交叉的Rx线以及在所述Tx线和所述Rx线之间形成的触摸传感器，所述方法包括：

将由第一驱动信号和相对于所述第一驱动信号具有180°的相位差的第二驱动信号组成的一对异相位驱动信号顺序地提供到所述Tx线，其中所述第一驱动信号被提供到第j-2Tx线Tj-2，并且同时所述第二驱动信号被提供到第j-1Tx线Tj-1，就在所述第二驱动信号被提供到所述第j-1Tx线Tj-1之后，所述第一驱动信号被提供到所述第j-1Tx线Tj-1，并且同时所述第二驱动信号被提供到第j Tx线Tj，其中j为大于2的正整数；以及

对通过与所述Tx线耦合的所述Rx线接收到的所述触摸传感器的电荷进行采样并且将采样的电荷转换为数字数据，

其中，将采样的电荷转换为数字数据的步骤包括：

生成作为所述触摸屏幕的初始扫描结果获得的初始数字数据；以及

当生成所述触摸屏幕的触摸输入时，输出作为所述触摸屏幕的扫描结果获得的数字数据作为正常数据。

9.如权利要求8所述的方法，所述方法进一步包括：

基于所述正常数据和包括所述初始数字数据和具有预定数字值的伪数据的参考数据生成最终触摸原始数据；以及

使用预先设置的触摸识别算法分析所述最终触摸原始数据，并且估计触摸输入位置的坐标值。

10.如权利要求9所述的方法，其中，生成所述最终触摸原始数据的步骤包括：

生成具有通过从所述正常数据减去所述参考数据获得的值的补偿数据；以及

将所述补偿数据的值添加到所述补偿数据的积分结果以生成所述最终触摸原始数据。

11.如权利要求10所述的方法，其中，将所述补偿数据的值添加到所述补偿数据的积分结果以生成所述最终触摸原始数据的步骤包括：

计算沿着所述触摸屏幕的Y轴方向竖直布置的所述补偿数据中竖直相邻的第一补偿数据和第二补偿数据之间的差作为第一积分结果；

从第三补偿数据减去所述第一积分结果以计算第二积分结果，以及

累计相邻的补偿数据之间的差。

12.如权利要求11所述的方法，其中，每个伪数据的预定数字值被设置为零。

13.如权利要求12所述的方法，其中，在每个Rx线中独立地确定所述补偿数据，

其中，同一第i补偿数据被添加到沿着第i Rx线布置的积分结果，其中，“i”是自然数，

其中，当所述第i补偿数据被添加到沿着所述第i Rx线布置的所述积分结果中的每一个时，沿着所述第i Rx线布置的所述积分结果的最小值变为零。