CN106257384A - 触摸感应器及包括该触摸感应器的显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明披露的是一种触摸感应器。触摸感应器包括触摸屏，触摸屏包括在多行和多列中分布的多个感应节点以及与这些感应节点相连的多条感应线；触摸感应单元，其配置成在第一时段，向所述感应线中至少一条提供驱动信号给所述感应节点的至少一个充电，并且在第二时段，在该感应节点上释放电压；以及在该第二时段能让感应线短路的充电共享器或均衡器。

Description

触摸感应器及包括该触摸感应器的显示装置
本申请要求20015年6月19日提交的韩国专利申请No.10-2015-0087674的优先权，其所有内容在此通过引用并入本申请。
技术领域
本发明涉及一种触摸感应器及包含了该触摸感应器的显示装置。
背景技术
触摸感应器是一种允许用人的手指或其他接触机构去接触显示装置的屏幕上的字符或图形来输入用户命令的设备，其被附设在图像显示装置上。触摸感应器将人的手指触点或类似的接触点转换为电信号，并将转换后的电信号作为输入信号。
实施触摸感应器的方式，可以有电阻式、光学感应式、电容式等等。在用手指或物体接触时，电容式触摸感应器能探测到在手指与至少一个导电检测图案、接地电极、或者类似物之间形成的电容变化，并将接触点转换为电信号。
为了方便使用和时尚的设计美学，一种包含了可输入的触摸感应器的触屏式显示模块，也早已是自动取款机(ATM)设备、如电视(TV)之类常见的家用电器、以及如蜂窝电话之类的便携式电子设备的首选。
最近，针对较薄的便携式终端，已研制出一种内嵌式显示装置，其通过安装组成显示设备中的触摸屏的元件来构造。
发明内容
由此，本发明的各个实施例都涉及一种触摸传感器以及包括了该触摸感应器的显示装置，实质性地排除了一个或多个由于相关领域的局限和不足导致的问题。
本发明的一个目的是为了提高触摸感应的灵敏度和精度，提供一种触摸传感器以及包括了该触摸感应器的显示装置。
本发明的其它优点、目的和特征见以下说明；本领域普通技术人员可从以下说明或从本发明的实施中清楚看出本发明的部分内容。本发明的目的和其它优点由在说明书及其权利要求以及附图中特别指出的主题实现。
为了实现这些目的和其它优点，以及根据在本文中所体现的又作了广泛说明的本发明的用途，一个触摸感应器可以包括触摸屏，触摸屏包括在多行和多列中分布的多个感应节点以及与这些感应节点相连的多条感应线；触摸感应单元，其配置成(i)在第一时段，向所述感应线中至少一条提供驱动信号(例如给所述感应节点的至少一个充电)并且(ii)在第二时段，在该感应节点上释放电压；以及在该第二时段能让感应线短路的充电共享器或均衡器。
所述的驱动信号可以是循环的或周期性的信号，并且第一时段可以是由所述驱动信号让感应线充电的时间长度。
在第二时段内，对感应节点上的电压放电，可以与让感应线短路同时执行。
另外，在第二时段内，对感应节点上的电压放电也可以与感应线短路按顺序进行。
所述的触摸感应单元，可包括配置成产生驱动信号的驱动信号发生器，连接于所述驱动信号发生器和所述感应线之间的第一开关，以及连接于所述感应线和地电位之间的第二开关。在所述第一时段，所述第一开关响应于第一开关控制信号而合上，所述第二开关响应于第二开关控制信号而断开。另外，在所述第二时段，所述第一开关响应于第一开关控制信号而断开，所述第二开关响应于第二开关控制信号而合上。
所述触摸感应单元可以包括一个感应端，用以在与这个感应端所对应的感应线相连的感应节点上进行电压采样，并且使用该采样的电压执行感应操作。
在第二时段内，所述的均衡器可以使得两根相邻的感应线短路。
所述的均衡器还可以包括一个连接开关，用以将与对应某一列感应节点相连的感应线与对应另一列感应节点相连的感应线进行短路。
第一时段和第二时段可以是按顺序的和/或连续的。
所述均衡器可以包括多个响应于一个以上共享控制信号而让相邻两根感应线短路的充电共享开关。所述充电共享开关的切断时间可以晚于所述第二开关的切断时间。
本发明的另一方面，一种显示装置可以包括屏驱动器，所述屏驱动器配置成在一帧的时间内将显示操作和触摸感应操作进行时分；触摸感应单元，所述触摸感应单元配置成(i)在第一时段内向多条感应线中至少一条提供驱动信号而给所述感应节点的至少一个充电，并(ii)在第二时段内在该感应节点上释放电压；和配置成在所述第二时段将所述感应线短路的均衡器
所述的驱动信号可以是循环的或周期性的信号，并且第一时段可以是用所述驱动信号让感应节点充电的时间长度。
所述屏包括多个显示电极，所述显示电极配置成驱动和显示与这些显示电极相连的像素。此外，所述的感应节点是所述显示电极中的一个。
所述的显示装置还可以包括一个用以驱动那些数据线的数据驱动器和一个用以驱动栅极线的栅极驱动器。
在触摸感应操作中，提供给所述感应节点之外至少一个其他显示电极的保护信号。另外，所述保护信号可以与所述驱动信号是一样的。
本发明的上述概述和下面的详细说明都是示例性和解释性的，旨在提供对所要求保护的本发明的进一步解释。
附图说明
所包括的附图作为本申请的一部分，是为了进一步理解本发明，该附图举例说明本发明的具体实施方式，并结合描述，用于解释本发明的原理。附图中：
图1是根据本发明一个或多个实施方案的示例性的触摸感应器的框图；
图2是图1中的根据本发明一个或多个实施方案的示例性的第一开关电路的示意图；
图3是根据本发明一个或多个实施方案的一个示例性的均衡器或充电共享器的示意图；
图4是图1中的根据本发明的一个或多个实施方案的一个示例性的触摸感应器的示意图；
图5是根据本发明一个或多个实施方案的示例性的第一开关控制信号、第二开关控制信号、共享控制信号和驱动信号的时序图；
图6是根据本发明一个或多个实施方案的替代的示例性第一开关控制信号、第二开关控制信号、共享控制信号和驱动信号的时序图；
图7是根据本发明一个或多个实施方案的又一示例性第一开关控制信号、第二开关控制信号、共享控制信号和驱动信号的时序图；
图8是根据本发明一个或多个实施方案的一个显示装置的示例性结构的图；
图9是根据本发明一个或多个实施方案的一个适用于图8所示的显示装置的示例性显示屏；
图10是一个示例性的第一个帧周期的示意图；
图11是图8所示的根据本发明一个或多个实施方案的触摸感应器的示例性的第一控制信号、第二控制信号、共享信号和充电电压的时序图；
图12是图8所示的根据本发明一个或多个实施方案的触摸感应器的示例性的第一控制信号、第二控制信号、共享信号和充电电压的另一时序图；
图13是图8所示的根据本发明一个或多个实施方案的触摸感应器的示例性的第一控制信号、第二控制信号、共享信号和充电电压的又一时序图；
具体实施方式
现在将详细介绍本发明的各个实施例，也就是在附图中示出的本发明的例子。对于元件的说明，应理解为：当一个元件或层称作在另一元件或层的“之上”或“之下”，那么应理解为该元件或层可直接在另一元件或层之上或之下，或者也可存在中间元件或层，并且对“之上”或“之下”的判断要根据图纸来理解。
为了解释方便和清晰，下面图中的元件可能会夸大、省略、或者是示意说明，图中元件的大小不能完全反映其实际尺寸。此外，附图中相同的参考标号一般表示相同的或者相似构成的元件。
图1是根据本发明的一个或多个实施方案的示例性感应器100的框图
参见图1，该示例性触摸感应器100可以包括一个触摸显示屏110，一个触摸感应单元120，以及一个充电共享器或均衡器130。
所述触摸显示屏110大体上可独立地履行功能，而且可以包括多个感应节点S11～Snm和多条感应线L11～Lnm，这里n和m是整数，每一个都是比1大的自然数。所述感应节点S11～Snm和感应线L11～Lnm的位置是不同的。
所述感应节点S11～Snm(n和m中每一个都是比1大的自然数)可以用比如一个感应垫、坐标、感应点、节点、或感应节点阵列等等这样的术语来替代。
所述感应节点S11～Snm(n和m中每一个都是比1大的自然数)可以布置成一个行列分布的矩阵形式，并不限于此。
比如，所述触控面板110包括一个带有彼此间距分开的感应垫的电极图案层(未显示)，一个在电极图案层的前面、上面或下面的基板(未显示)、一个在电极图案层的后面、上面或下面的绝缘层(未显示)。
所述电极图案层可以包括至少一种透射的或透明的导电材料或至少由一种透射的或透明的导电材料组成。比如，该透射的或透明的导电材料可以由铟锡氧化物(ITO)、氧化锡(TO)、氧化锌铟(IZO)、氧化铟锡锌(ITZO)、氧化铟铝锌(IAZO)、氧化锌铟镓(IGZO)、氧化铟镓锡(IGTO)、氧化铝锌(AZO)、氧化锑锡(ATO)、氧化镓锌(GZO)、碳纳米管(CNT)、导电聚合物、和/或透明银(Ag)油墨、或透明铜(Cu)油墨组成。
所述电极图案层可以是一层或多层玻璃或塑料，并且可由常规的涂层和图案化形成，从而形成所述感应节点阵列S11～Snm(n和m的每个数值都比1大)。
所述基板可以是一层高透光率的介电膜或者说包括了高透光率的介电膜。所述衬底可以至少包括玻璃，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰亚胺(PI)，与聚丙烯酸酯中的一种。
所述绝缘层可以包括一透射的或透明的绝缘层，比如一层PET或其他类似的绝缘材料层。根据本发明的一个或多个实施例，可以将一屏蔽层设置在该绝缘层的下面，以便消除可能会引入电极图案层的电磁干扰(EMI)和噪声。
所述触摸屏110的一层或多层，可以根据一种或多种面板设计方法，可与至少其显示层中的一层合并。或者，不与显示层合并的触摸显示屏，可以包括一个2D感应节点阵列(可以用一个合适的方法来实施)。本发明的实施例可以被应用到任何一个包括了2D感应节点阵列的触摸感应***中。
所述感应线L11～Lnm中的每一根(n和m中每一个都是比1大的自然数)都可以与感应节点S11～Snm(n和m中每一个都是比1大的自然数)中的至少一个感应节点相连接。比如，某一根感应线与感应节点S11～Snm(n和m中每一个都是比1大的自然数)中相应的一个感应点进行电连接。
所述感应线L11～Lnm(n和m中每一个都是比1大的自然数)既可以是驱动感应节点S11～Snm(n和m中每一个都是比1大的自然数)的驱动线，也可以是探测触摸是否发生或完成了的感应线，但不限于此。因此，根据本发明的一个或多个实施例，所述驱动线和感应线是可以分开的。
所述触摸感应单元120与所述感应线L11～Lnm(n和m中每一个都是比1大的自然数)可以电连接，并至少给感应线L11～Lnm(n和m中每一个都是比1大的自然数)中的一根提供驱动信号。比如，该驱动信号可以是脉冲信号、交流(AC)电流信号，或者电压信号。另外，该驱动信号可以是循环或周期信号。
所述触摸感应单元120可以按顺序依次给感应线L11～Lnm(n和m中每一个都是比1大的自然数)提供该驱动信号，或者可以同时给两根以上的感应线提供该驱动信号。比如，触摸感应单元120可以给与每一列所对应的感应节点相连接的那些感应线同时提供驱动信号。
在这里，“同时”一词可以指精确同时出现的情况，也可以是几乎或基本上同时出现的情况。比如，一种“同时”的情况是指可以几乎同时开始和结束的情况和/或一种至少部分时间段重叠的情况。
图4是图1中触摸感应单元120的一个示例性实施例的示意图。
图4示出了用于感应触摸屏110某一列示例性触摸感应单元120的一部分。对应其他列的所述触摸屏110的其余部分，与图4所示的那一列可以是相同或类似的。
参见图4，触摸感应单元120可以包括驱动信号发生器410-1～410-n(n是比1大的自然数)，其配置成产生驱动信号IS，驱动信号发生器410-1～410-n(n是比1大的自然数)配置成将所述驱动信号IS提供给感应线L11～Lnm(n和m中每一个都是比1大的自然数)、屏电容器Cp1-Cpn、感应终端251-1至251-n(n是比1大的自然数)。在一个实施例中，驱动信号发生器410-1～410-n是一个或多个电流源，或者说包括了一个或多个电流源。
该触摸感应单元120还可以包括一个多路复用器(未显示)，以便所述的驱动信号发生器410-1～410-n(n是比1大的自然数)出来的驱动信号IS，可选择性地传输给对应触摸屏110某一列(比如第一列)感应节点S11～Sn1所连接的各条感应线L11～Ln1。另外，所述多路复用器(未显示)可以依次或同时把各路驱动信号提供给多列。
所述驱动信号发生器410-1～410-n(n是比1大的自然数)产生的驱动信号IS可以同时或依次提供给与对应由多路复用器选择的某一列(比如，第一列)的感应节点(比如，S11至Sn1)所连接的感应线。
一个屏电容401可以与所述感应线(比如L11～Ln1)和一个地电位GND相连接。所述屏电容器401可以是一个由驱动信号IS进行充电的感应节点的驱动电容。
所述屏电容401的各电容量Cp1～Cpn，可以既包括相应的驱动电容器的电容，也包括感应线(比如，L11～Ln1)与地点位(比如，一个地面)之间的一个电容值。R1至Rn可以是所述感应线L11至Ln1的电阻。
所述的驱动信号供给器410-1～410-n(n是比1大的自然数)可以把从驱动信号发生器(比如410-1)那里来的驱动信号IS提供给一根感应线(比如L11)，而对某一感应节点充电，或者让那个感应节点向地电位GND释放电压。
比如，在第一时段P1内(比如，参见图5)，所述驱动信号供给器410-1～410-n(n是比1大的自然数)可以把所述驱动信号IS提供给感应线L11～Ln1，并且通过驱动信号IS给与感应线L11～Ln1连接的感应节点加上充电电压Vd1至Vdn。在这种情况下，电压值Vd1至Vdn是由触摸屏电容器401的电容和触压物体(比如手指或手写笔)与感应节点S11至Sn1(n是大于1的自然数)之间的触摸电容决定的。
此外，在第一时段P1后，(比如，参见图5)，在第二时段P2内，驱动信号供给器410-1～410-n(n是比1大的自然数)，将各感应线上的电压Vd1至Vdn释放至地电位GND。
所述第一时段P1可以是所述驱动信号给相应的感应节点充电的那个时段，第二时段P2可以是感应节点上的电压被放电的那个时段(比如，该节点在第一时段被充了电的)。第一时段P1和第二时段P2可以是接连的且连续的，而在有些实施例中P1和P2是周期性地执行的。
所述驱动信号供给器410-1～410-n(n是比1大的自然数)可以包括一个连接在驱动信号发生器410-1至410-n与感应线L11至Ln1之间的第一开关421，以及连接在地电位GND和相应感应线(比如，L11)之间的第二开关422。
所述第一开关421响应于第一开关控制信号CW1而启动(比如，合上或断开)，所述的第二开关422响应于第二开关控制信号CW2而启动(比如，合上或断开)
当启动第一开关421和第二开关422时，可以在第一时段P1进行充电，可在第二时段P2进行放电。
感应终端251-1至251-n(n是比1大的自然数)中的每一个都可在与其对应的那根感应线L11至Ln1(n是比1大的自然数)连接的感应节点上进行电压采样，并且感应(比如，执行一个所用的感应操作)所采得的电压Sa1至San(n是比1大的自然数)。
比如，感应终端251-1至251-n(n是比1大的自然数)中的每一个都可包括一个采样及保持电路模块，这个采样及保持电路模块可以在相应的感应节点放电之前，在感应节点上进行即时电压采样，并且保持采样电压Sa1至San(n是比1大的自然数)，从而进行感应操作。
比如，所述感应终端251-1至251-n(n是比1大的自然数)中的每一个可对采样保持模块中的采样电压Sa1至San(n是比1大的自然数)进行放大、模拟输入信号转为数字输出信号、处理数字信号等操作，从而检测感应节点S11至Snm上电容或充电的变化和/或数值。
比如，所述触摸感应单元120还可以包括一个放大器，一个A/D转换器，和/或一个数字信号处理器，该放大器用以放大采样保持模块所采得的电压Sa1至San(n和m分别是比1大的自然数)，该A/D转换器接收放大器的输出电压，把模拟输入信号转换成数字输出信号，该数字信号处理器通过处理数字信号，用以检测感应节点上的充电量的变化和/或感应节点的电容。
所述均衡器130可以将感应线L11至Lnm(n和m分别是比1大的自然数)中的两根以上短路。比如，在第二时段P2期间，所述均衡器130可以将其中相邻的两根感应线短路。
比如，所述均衡器130可以将触摸屏110上给定的某一列的感应点所连接的那些感应线(比如，L11至Ln1)短路。所述均衡器130可以对其他各列所对应的感应线(比如，L22至Ln2)分别(比如，依次)或同时短路。
所述均衡器130可以包括多个开关电路131-1至131-m(m是大于1的自然数)
所述的多个开关电路131-1至131-m(m是大于1的自然数)可以将触摸屏110上与对应某一列上的各感应点所连接的那些感应线短路。
所述开关电路131-1至131-m(m是大于1的自然数)中的每一个都可以包括多个共享开关。
图2是根据本发明的实施例，针对图1中所示例的第一开关电路131-1的示意图。
参考图2，所示例的第一开关电路131-1可以包括多个共享开关201-1至201-n(n是大于1的自然数)，这些开关响应于共享开关信号Cs1至Csn(n是大于1的自然数)而触发。
每个共享开关201-1至201-n(n是大于1的自然数)都可以连接在与对应触摸屏110的每一列(比如，第一列)感应节点(比如，S11至Sn1)相连接的那些感应线(比如L11至Ln1)中的相邻的两根之间。
比如，在第二时段P2期间，共享开关201-1至201-n(n是大于1的自然数)可以同时合上，并且感应线(比如L11至Ln1)可以被短路。
虽然图2示意的仅仅是第一开关电路131-1，但是图1中的其他开关电路131-2至131-m也是以同样的方式布置的，从而实施与第一开关电路131-1同样的功能或操作。
图5是根据本发明的实施例的示例性的第一、第二开关控制信号CW1和CW2、共享控制信号Cs1至Csn、以及驱动信号Vd1至Vdn的时序图。
参考图5，在第一时段P1内，第一开关控制信号CW1可以在第一电位(比如，在高电位)，第二开关控制信号CW1可以在第二电位(比如，在低电位)，以及共享控制信号Cs1至Csn可以在第二电位(比如，在低电位)。
第一时段P1可以是所述驱动信号IS给一个感应节点充电的那段时间长度。
继第一时段P1后的第二时段P2内，第一开关控制信号CW1可以在第二电位(比如，在低电位)，同时，第二开关控制信号CW2和共享控制信号Cs1至Csn可以在第一电位(比如，在高电位)。
在第二时段P2内，感应节点上所充的电压Vd1至Vdn可以被放电，并且感应线可以被短路。比如，在第二时段P2内，对感应节点上所充的电压放电与让感应节点短路可以同时进行，或者先对感应节点上所充的电压Vd1至Vdn执行放电，然后执行感应节点的短路。
所述第二开关控制信号CW2和共享控制信号Cs1至Csn的第一电位，至少是可以部分重叠。
比如，所述第二开关控制信号CW2和共享控制信号Cs1至Csn可以彼此同步，并且可以有相同的相位。
所述第二开关CW2和共享开关201-1至201-n(n为大于1的自然数)可以是同时合上的。此外，所述第二开关CW2的启动时间或者合上信号可以早于共享开关201-1至201-n(n为大于1的自然数)的启动时间或者合上信号。
为了平稳执行充电共享的运行，充电共享操作的结束或者停止时间，可以晚于感应节点放电的结束或停止时间。
比如，在第一时段P1内，共享开关201-1至201-n(n为大于1的自然数)的断开或停止时间，或者共享控制信号Cs1至Csn的下降时间，都可以晚于第二开关CW2的断开时间、或停止时间以及第二开关控制信号CW2的下降时间。
当所述第二开关CW2合上时，触摸屏110的每一列所对应的节点上的电压Vd1至Vdn可以被放电。同时，当共享开关201-1至201-n(n为大于1的自然数)合上时，感应线L11至Ln1可以被短路，触摸屏110的每一列所对应的节点的电量可以被均衡。
由于感应线L11至Ln1的长度不同，电阻R1至Rn也就不同。当感应节点开始被充电时，同样的驱动信号可以被加到电阻不同的感应线上。这样，在开始充电的时候，加到感应线上的电压值也就是不同的。
比如，感应线上距离远的那个感应节点的电阻值高，它的起始电压也相对大，同样，感应线上近距离的感应节点的起始电压就相对小。
对感应节点执行共享或均衡，是为了在充电的时候(比如，CW1的上升时间)，防止感应节点的起始电压发生变化。
由于感应器图案的位置不同、感应线的长度不同，或者寄生电容的不同，所述触摸屏电容器401的电容Cp1至Cpn可能是不一致的。因此，感应节点上的充电电压Vd1至Vdn不会是均匀的或一样的。
通过第二时段P2内的放电和共享或均衡，感应线的感应节点的充电电压Vd1至Vdn可以都是一样的共享电压，或者变得均匀一致。
如上所述，在一个触摸操作期间，当一个触摸操作的多个周期完成时，储存在感应节点S11至Snm上的电量可以被放电，所以就这一点而言，对应触摸屏110的每一列的那些感应线可以在下一个触摸操作之前被短路。因此，根据本发明的一个或多个实施例，每一列的感应线之间的初始状态，比如，初始电压，其幅值是可以被均衡的，这样就改进了触摸感应的灵敏度和精度。
尽管图5所示的仅仅是感应节点的一个周期的充电和放电，但是，针对图5的说明，同样可以应用到所有周期里的一个感应周期的充电、放电和共享(比如，电量均衡)。
图6是根据本发明的一个或多个实施例的示例性第一开关CW1和第二开关CW2的控制信号、共享控制信号Cs1至Csn，和驱动信号Vd1至Vdn的时序图。
参见图6中的第一时段的P4与上述图5中所说的第一时段P1是一样的。
图6与图5的不同之处是，图6中在第二时段P6内，对感应节点上所充的电压执行放电和对感应线执行短路，可以依次进行。比如，对感应线执行短路，可以放在感应节点的放电运行结束以后。
在第二时段P6的前半段t6至t7内，第一开关控制信号CW1可以维持在一个第二电位(比如，低电位)，第二开关控制信号CW2可以维持在一个第一电位(比如，高电位)，共享开关控制信号Cs1至Csn可以维持在第二电位(比如，低电位)。
在第二时段P6的第一半段t6至t7内，对感应节点上所充的电压Vd1至Vdn可以执行放电。
在第二时段P6的第二半段t7至t8内，第一开关控制信号CW1可以维持在第二电位(比如，低电位)，第二开关控制信号CW2可以维持在第二电位(比如，低电位)，共享开关控制信号Cs1至Csn可以维持在第一电位(比如，高电位)。
在第二时段P6的第二半段t7至t8内，感应节点的电压都可以到达共享电压Vs，或者通过共享或电量均衡后，各节点的电压都一致。
尽管图6所示的第二时段P6的第一半段和第二半段是暂时不重叠，但是，根据本发明的一个或多个实施例，第二时段P6的前半段和第二半段可以是部分地重叠的。
图5表示的是，在第二时段P6期间，对感应节点上所充电压的放电与对感应线的共享是可以同时进行的，但是图6表示的是，在第二时段P6期间，感应线的共享是可以在对感应节点上所充电压的放电之后进行的。
在图5和图6中的地电位GND是用来对感应节点放电的，不仅仅受限于这种方式。因此，根据本发明的一个或多个实施例，低于感应节点的充电电压的稳定的参考电压也是可以采用的。
在第二时段P6期间，均衡器130可以把与某一列上所对应的感应节点相连接的一根或更多根感应线与另一列上所对应的感应节点相连的感应线的某一根进行短路。
虽然图6示意的仅仅是一个时段(比如，第一时段)的一个感应节点的充放电，但是，图6说明的内容同样可以应用到每一帧的一个感应时段的充电、放电、共享或均衡。
图3示意的是一个适用于图1所示的共享器或电量分配器的示例性共享器或电量分配器130a的框图。图1中相同的参考标记表示相同的元件，同样的元件可以示意性地说明或不说明。
参见图3，均衡器130a可以包括多个开关电路131-1至131-m和连接开关301-1至301-m。
连接开关301-1至301-m可以用来短路对应于触摸屏110的相邻两列的感应线。
比如，连接开关301-1至301-m可以被连接于触摸屏110的某一列的感应节点相连的某一感应线与相邻一列的感应节点相连的某一感应线之间。连接开关301-1至301-m可以应开关控制信号SSW1至SSWm而启动。
通过连接开关301-1至301-m的短路，可以与感应节点上的充电电压的放电或者感应线的短路同时进行。比如，通过连接开关301-1至301-m的短路与感应线的短路同时进行。
比如，开关控制信号SSW1至SSWm与图5中的第二开关控制信号CW2，或者至少共享信号Cs1至Csn的某一个可以同步。比如，开关控制信号SSW1至SSWm与共享信号Cs1至Csn可以是同步的，并有相同的相位。
比如，图6中的开关控制信号SSW1至SSWm和共享信号Cs1至Csn可以彼此同步，并且有同样的相位。
根据本发明的几个实施例，为了均衡所有的感应节点(或进行共享)，从而进一步提高触摸感应的灵敏度和精度，可以将触摸屏110所有的感应线通过连接开关301-1至301-m而被短路。
参照图1，虽然对自电容感应方式作出了说明，但是并不限于此，图1说明的内容同样可以应用到某一种互电容感应方式中。
比如，根据本发明的一个或多个实施例，一个触摸感应器的触摸屏可以包括多个共用一个驱动信号的感应线、多个输出一个感应信号的感应线和一个放置在相邻的驱动线与感应线之间的互电容。“互电容”这个术语也适用于感应节点。以上内容的说明同样也适用于感应线的充电共享或均衡操作。
图7又是根据本发明的一个或多个实施例的第一开关信号CW1和第二开关CW2、共享开关信号Cs1至Csn、驱动信号Vd1至Vdn的另一个示例性时序图。
参考图7，在第一时段P7；第一开关控制信号CW1可以处在第一电位(比如，高电位)，第二开关控制信号CW2可以处在第二电位(比如，低电位)，共享开关信号Cs1至Csn可以从第一电位(比如，高电位)变化到第二电位(比如，低电位)。
第一时段P7的时间长度，可以是由驱动信号IS对感应节点的充电的时间长度。
在第一时段P7内；第一开关控制信号CW1可以从第二电位(比如，低电位)向第一电位(比如，高电位)转变。在第一时段P7的第一半段t9至t10期间，第一开关控制信号CW1的电位处在第一电位，驱动信号IS可以在节点上进行充电操作。在第一时段P7的第二半段t10至t11期间，第一开关控制信号CW1的电位处在第二电位，该感应节点上的电压可以被维持。
在第一时段P7以后的第二时段P8内，第一开关控制信号CW1可以维持在第二电位(比如，低电位)，同时，第二开关控制信号CW2和共享控制信号Cs1至Csn可以处在第一电位(比如，高电位)。
第二时段P8内，感应节点上的电压Vd1至Vdn可以被放电，感应线可以被短路。比如，第二时段P2内，感应节点上的放电和感应线的短路可以同时进行，或者感应节点上的放电可先于感应线的短路。
在感应节点上的电压放电以后，通过让感应线短路进行的共享或者电量均衡都可以被终止。
比如，如图7所示，为了顺利进行电量均衡或共享的运行，所述共享开关201-1至201-n(n为大于1的自然数)的切断或停止时间、或者共享控制信号Cs1至Csn的下降时间，都可以迟于第二开关CW2的切断时间或停止时间或第二开关控制信号CW2的下降时间。
第二开关控制信号CW2的第一电位和共享控制信号Cs1至Csn的第一电位可以彼此部分重叠。
比如，第二开关控制信号CW2和共享开关201-1至201-n(n为大于1的自然数)可以同时合上。另外，第二开关控制信号CW2的启动时间或合上时间，可以早于共享开关201-1至201-n(n为大于1的自然数)的启动时间或合上时间。
当第二开关控制信号CW2合上时，触摸屏110的每一列上的感应节点的电压(Vd1至Vdn)都可以被放电。同时，共享开关201-1至201-n(n为大于1的自然数)合上时，感应线L11至Ln1可以被短路，触摸屏110的每一列上的感应节点可以被电量均衡。
图8是一个根据本发明的一个或多个实施例的示例性显示装置200的一个结构框图。图8所示的显示装置200可以是一个内嵌式显示装置。
所述显示装置200可以包括屏210、时序控制器220、数据驱动器230、栅极驱动器240、触摸感应装置250、以及共享器或均衡器260。
所述的时序控制器220、数据驱动器230、以及栅极驱动器240可以包括在一个控制器内，或者作为一个显示集成电路IC401被包括在内。另外，触摸感应单元250和共享器或均衡器260可以被包括在触摸感应集成电路IC内，不仅限于此。
所述的显示集成电路IC401，在显示操作操作中可以驱动所述屏210的显示部件，在触摸感应操作中可以驱动显示板210的触摸感应部件。
在触摸感应运行时段，在完成多个周期或实例后，触摸感应集成电路IC可以为感应下一次触摸，对感应节点上的电荷进行放电。在这一点上，感应节点上的电量均衡或共享的操作可以比感应下一次触摸早执行。
所述屏210可以是一个包括了一个触摸感应单元或触摸屏的显示屏。比如，屏210可以是采用电容法的内嵌式屏，在一帧期间，显示驱动和触摸驱动是时间分离(time-separated)的或时间切分(time-divided)的。
图9是一个适合于用作图8中的屏210的一个示例性的屏210的示意图。
参见图8和图9，屏210可以包括数据线DL1至DLm(m是大于1的自然数)、栅极线GL至GLn(n是大于1的自然数)、显示颜色的显示像素P11至Pnm(每一个n和m是大于1的自然数)。
显示像素P11至Pnm(每一个n和m是大于1的自然数)中的每一个，都可以包括一个像素电容器Pc和一个像素晶体管TR。所述的像素晶体管TR可以包括一个与一根栅极线相连的栅极(比如；GL1)、一个与一根数据线(比如；DL1)相连的漏极(或源极)、一个与由数据线和栅极线彼此交叉形成的像素电容器Pc的一端相连的源极(或漏极)。
此外，屏210可以包括多个与显示像素P11至Pnm(每一个n和m是大于1的自然数)的像素电容器的另一端相连的公共电极CE11至CEij(每一个i和j都是大于1的自然数；没有显示)。虽然图8所示的情况是四个相邻的像素(比如，P11；P12；P21；和P22；或其他2×2像素块)公用一个公共电极，但是并不限于这种方式，还可以作出各种改进。
比如，屏210可以分成两组或更多组，其中每一组都包括多个个显示像素。每一组的显示像素不可以彼此重叠。
每个公共电极CE11至CEij(每一个i和j都是大于1的自然数；没有显示)都可以与对应其中一组(e.g.；CE11)的显示像素P11至P22的其它的像素电容器公共相连。
所述公共电极CE11至CEij(每一个i和j都是大于1的自然数；没有显示)，在显示操作中，为了驱动一个液晶元件或一个像素，可被当作一个电极来为显示像素P11至Pnm(n和m都是大于1的自然数)提供一个公共电压Vcom，在触摸感应操作中，也可以被当作一个电极，为触摸感应提供一个驱动信号。
比如，在触摸感应操作的那个时段，公共电极CE11至CEij(i和j都是大于1的自然数)可以用作感应节点、坐标、感应点、节点、或感应节点阵列。
此外，触摸监测可以用一种探测公共电极之间的自电容变化的方法，或者可以用一种探测公共电极之间的互电容变化的方法来完成。
栅极线可以被称为“栅电极”；数据传输线路可以被称为“数据电极”，栅电极和数据电极可以统称为显示电极。
前面提及的屏210仅仅是一个实施例，因此，根据本发明的其他实施例，屏210可以是包括各种类型的内嵌式显示屏。
所述时序控制器220可以产生驱动屏210的数据DATA、控制数据驱动器230的第一控制信号S1、控制栅极驱动器240的第二控制信号S2、控制触摸感应单元250的第三控制信号S3、控制均衡器260的第四控制信号S4。
比如，第一控制信号S1可以包括一个被输入到一个数据驱动器230的移位寄存器的水平启动信号、一个启用信号、一个时钟信号CLK、一个水平线路信号(或者一个水平同步信号)、或者一个帧信号(或者一个垂直同步信号)。
所述帧信号可以是限定一帧的信号。比如，一个周期性的或循环的帧信号的周期，可以被设置为一帧。此外，水平行信号可以是一个限定要求把数据写到屏210的一个阵列中某一行的各像素的周期信号。一个周期的或循环的水平行信号的周期可以是一个水平方向的周期。
图10是一个示例性的帧周期的示意图
参见图10，显示装置200的一帧，可以包括一个分时显示时段Pd和触摸感应时段Pt。
所述的数据驱动器230可以包括移位寄存器、锁存单元、电平转换器、模/数转换器、和输出单元(比如，输出驱动器或输出缓冲器)。
所述的移位寄存器可以响应于启用信号和时钟信号而产生一个移位信号，以便能把数据DATA存储在锁存单元中。所述的锁存单元可以应移位信号存贮数据DATA。电平转换器可以转换存储在锁存单元中的数据DATA的电压量。一个模/数//转换器可以把数字的移位数据DATA转换成一个模拟信号。所述的输出单元可以放大或缓存从数/模转换器中出来的模拟信号，并且把放大了的或缓存了的模拟信号输出到数据线DL1至DLm
所述栅极驱动器240可以应第二开关控制信号S2驱动栅极线。
比如，栅极驱动器240可以应第二控制信号S2，把栅极驱动信号G1至Gn(n为大于1的自然数)输出给栅极线GL至GLn(n为大于1的自然数)，根据栅极驱动信号G1至Gn(n为大于1的自然数)，显示像素中与一相应的栅极线相连的的晶体管TR可以被合上或切断。
在触摸感应时段Pt的触摸感应操作中，触摸感应单元250可以提供驱动信号给公共电极CE11至CEij(i和j都是大于1的自然数)，并且可以因触摸引起的公共电极的自电容变化或根据公共电极之间的互电容的变化，监测到从公共电极CE11至CEij(i和j都是大于1的自然数)接收来的一个信号。
参见图9，屏210还可以包括与公共电极CE11至CEij(i和j都是大于1的自然数)相连的感应线L11至Lnm。
所述均衡器260可以将两根或更多根感应线L11至Lnm(n和m都是大于1的自然数)短路。比如(参见图10)，在第二时段P2，均衡器260可以将感应线L11至Lnm(n和m都是大于1的自然数)中相邻的两根感应线短路。
所述均衡器260可以包括多个开关电路260-1至260-m(n和m都是大于1的自然数)。所述开关电路260-1至260-m(n和m都是大于1的自然数)中的每一个都可以将与对应屏210中某一列的感应节点相连的感应线短路。每个开关电路260-1至260-m(n和m都是大于1的自然数)都可以包括多个开关。
针对图1～3中的均衡器130和130a的说明，可以应用到图8中的均衡器260。另外，图1和2的开关电路131-1至131-m的说明可以应用到开关电路260-1至260-m(n和m都是大于1的自然数)上。
所述触摸感应单元250还可以进一步包括一个产生驱动信号的驱动信号发生器、一个把驱动信号提供给感应线L11至Lnm(n和m都是大于1的自然数)的驱动信号供给器、一个显示屏电容器和多个感应终端251-1至251-n(n是大于1的自然数)。此外，触摸感应单元250还可以进一步包括一个数/模转换器和一个数字信号处理器。
针对图1和图4中触摸感应单元120、驱动信号发生器410-1至410-n、驱动信号供给器420-1至420-n，以及显示屏电容器的说明，都同样适用于触摸感应单元250。
图11是一个根据本发明的一个或多个实施例的示例性第一开关控制信号和第二开关控制信号CW1和CW2、共享控制信号Cs1至Csn、触摸感应单元250的感应节点的电压Vd1至Vdn的时序图。
参见图11，根据一个显示启用信号Ten，显示时段Pd和触摸感应时段Pt就可以被区分。
图5中描述的第一时段P1和第二时段P2可以存在于触摸感应时段Pt中。图5中的说明，可适用于屏210的一个感应节点的充电、放电和电量均衡或共享操作中的第一、第二开关控制信号CW1和CW2和共享控制信号Cs1至Csn的时序图。比如，公共电极CE11至CEij(i和j是大于1的自然数)可以在触摸感应时段Pt被充电、放电、和/或电量均衡。
图12是图8所示的触摸感应单元250的一个示例性的第一、第二开关控制信号CW1和CW2、共享控制信号Cs1至Csn和电压Vd1至Vdn的时序图。
参见图12，图6中所说明的第一时段P4和第二时段P6可存在于触摸感应时段Pt。图6的说明可适用于屏210的一个感应节点的充电、放电和电量均衡或共享操作中的第一、第二开关控制信号CW1和CW2和共享控制信号Cs1至Csn的时序图。比如，在触摸感应时段Pt中，公共电极CE11至CEij(i和j都是大于1的自然数)可以被充电、放电、和/或电量均衡。
所述均衡器260还可包括图3中所描述的连接开关301-1至301-m。该均衡器260的连接开关可连接在与屏210的某一列的感应节点对应相连的某一感应线和另一列感应节点对应相连的某一感应线之间。图3中的均衡器130a的连接开关301-1至301-m的说明，也可适用于均衡器260的一个连接开关。
图13是根据本发明的一个或多个实施例的图8中所示的触摸感应单元250的示例性第一、第二开关控制信号CW1和CW2、共享控制信号Cs1至Csn和电压Vd1至Vdn的时序图
参见图13，图7中所述的第一时段P7和第二时段P8也可存在于触摸感应的时段Pt中。图7的说明可适用于屏210的某一感应节点的充电、放电和电量均衡或共享操作中的第一、第二开关控制信号CW1和CW2和共享控制信号Cs1至Csn的时序图。比如，在触摸感应时段Pt中，公共电极CE11至CEij(i和j都是大于1的自然数)可以被充电、放电、和/或电量均衡。
图8的显示装置200用的是公共电极，这些公共电极是显示电极和感应电极，并不局限于这里的用法。根据本发明的一个或多个实施例，各种其他类型的显示电极，比如栅电极、源极、象素电极，都可以被用作感应电极。
为了减少感应电极和显示电极之间的杂散电容，在感应时段，至少要给除了感应电极之外的一个显示电极提供一个监护信号。
比如，在监护信号和触摸驱动信号之间的差异可以是稳定的。
比如，监护信号可以与触摸感应信号是一样的。
比如，触摸驱动信号与监护信号的频率、相位、形状、和/或幅度中，至少一个可以是相同的。
如上所述，触摸操作期间，一次触摸操作中的多个循环或多个情况被完成时，感应节点CE11至CEnm上的电量被放电，并就此而言，屏210的每一列感应线可以在下一次触摸之前被短路。这样，根据本发明的一个或多个实施例，每一列感应线之间的原始状态，比如幅度和/或原始电压，可以被均衡，因此，可以提高触摸感应的灵敏度和精度。
根据本发明的实施例，触摸感应的灵敏度和精度可以得到提高。
很显然，对于本领域技术人员而言，在不偏离权利要求所限定的本发明的范围的情况下，能作出各种修改和变型。因此，本发明旨在涵盖属于所附权利要求及其等同形式范围内的发明的修改和变型。

Claims (19)

1.一种触摸感应器，包括：
触摸屏，所述触摸屏包括在多行和多列中分布的多个感应节点以及与所述感应节点相连的多条感应线；
触摸感应单元，所述触摸感应单元配置成在第一时段向所述感应线中至少一条提供驱动信号而给所述感应节点的至少一个充电，并在第二时段在该感应节点上释放电压；和
配置成在所述第二时段将所述感应线短路的均衡器。
2.如权利要求1所述的触摸感应器，其中所述的驱动信号是循环的或周期的信号。
3.如权利要求1所述的触摸感应器，其中所述的第一时段是所述感应节点被所述驱动信号充电的时间长度。
4.如权利要求1所述的触摸感应器，其中在所述第二时段，在该感应节点上释放电压和让所述感应线短路是同时执行的。
5.如权利要求1所述的触摸感应器，其中在所述第二时段，在该感应节点上的释放电压和让所述感应线短路是按顺序执行的。
6.如权利要求1所述的触摸感应器，其中：
所述触摸感应单元包括配置成产生驱动信号的驱动信号发生器，连接于所述驱动信号发生器和所述感应线之间的第一开关，以及连接于所述感应线和地电位之间的第二开关；并且
在所述第一时段，所述第一开关响应于第一开关控制信号而合上，所述第二开关响应于第二开关控制信号而断开；而在所述第二时段，所述第一开关响应于第一开关控制信号而断开，所述第二开关响应于第二开关控制信号而合上。
7.如权利要求1所述的触摸感应器，其中所述触摸感应单元包括感应端，所述感应端配置成对与所述感应线中相应一条相连的该感应节点上的电压进行采样、并且使用所采样的电压执行感应操作。
8.如权利要求1所述的触摸感应器，其中所述均衡器在所述第二时段内将所述感应线中相邻的两根短路。
9.如权利要求1所述的触摸感应器，其中所述均衡器还包括连接开关，所述连接开关配置成在第二时段内将对应某一列的某一感应线与对应另一列的另一感应线短路。
10.如权利要求1所述的触摸感应器，其中所述第一时段和第二时段是按顺序的和/或连续的。
11.如权利要求6所述的触摸感应器，其中所述的均衡器包括充电共享开关，所述充电共享开关配置成响应于一个以上共享控制信号而将相邻的两根感应线短路。
12.如权利要求11所述的触摸感应器，其中所述充电共享开关的断开或停止时间，晚于所述第二开关的断开或停止时间。
13.一种显示装置，包括：
屏驱动器，所述屏驱动器配置成在一帧的时间内将显示操作和触摸感应操作进行时分；和
触摸感应单元，所述触摸感应单元配置成在第一时段内向多条感应线中至少一条提供驱动信号而给所述感应节点的至少一个充电，并在第二时段内在该感应节点上释放电压；和
配置成在所述第二时段将所述感应线短路的均衡器。
14.如权利要求13所述的显示装置，其中所述的驱动信号是循环的或周期性的信号。
15.如权利要求13所述的显示装置，其中所述第一时段是指所述感应节点被所述驱动信号充电的时间长度。
16.如权利要求13所述的显示装置，其中
所述屏包括多个显示电极，所述显示电极配置成驱动和显示与这些显示电极相连的像素；并且
所述的感应节点是所述显示电极中的一个。
17.如权利要求13所述的显示装置，还包括：
配置成驱动所述数据线的数据驱动器；和
配置成驱动所述栅极线的栅极驱动器。
18.如权利要求16所述的显示装置，还包括在所述触摸感应操作中，提供给所述感应节点之外至少一个其他显示电极的保护信号。
19.如权利要求18所述的显示装置，其中所述保护信号与所述的驱动信号相同。
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