[发明专利]触摸和姿势感测系统及其驱动方法

说明书

技术领域

本申请涉及一种触摸和姿势感测系统及其驱动方法。

背景技术

用户接口(UI)被构造为人(用户)能够与各种电气装置和电子装置进行通信，并且因此能够容易地根据其需要来控制这些装置。用户接口的示例包括：小键盘、键盘、鼠标、屏上显示(OSD)和具有红外通信功能或射频(RF)通信功能的远程控制器。用户接口技术已经持续地演进以增加用户的感觉和操作方便性。用户接口已经发展为包括触摸UI、语音识别UI、3D UI等。近来已经在家用电器中使用用于姿势感测的姿势UI。

触摸UI感测如下对象，该对象直接触摸触摸屏，或从与触摸屏的水平类似的水平接近触摸屏。触摸UI通过使用包括电阻或电容触摸传感器的触摸屏来感测用户或物体输入的触摸。

姿势UI通过使用相机或运动传感器来空间地感测用户姿势或物体运动。电容触摸感测系统能够感测直接接触其的手指或者离触摸传感器很近的手指，但是对电容触摸感测系统而言难以基于在远离触摸传感器的位置处的用户运动或物体运动来感测空间输入(或姿势输入)。在不同系统中实施触摸UI和姿势UI。在不同系统中实施触摸UI和姿势UI导致成本急剧增加并且增加硬件复杂度。

通过将触摸传感器以盒内(in-cell)方式嵌入在显示面板中，1帧时段被划分为显示驱动时段和触摸传感器驱动时段，以防止像素驱动信号影响触摸传感器信号。将触摸传感器嵌入在显示面板中使得难以在不影响像素驱动信号和触摸传感器驱动信号的情况下确保姿势感测时段。显示面板屏幕越大使得越难以确保姿势感测时段，这是因为在1帧时段内的显示驱动时段和触摸传感器驱动时段变得更长。

本申请要求2013年11月26日提交的韩国专利申请No.10-2013-0144506的优先权，通过引用将其并入这里，如在此完全阐述一样。

发明内容

本发明的一方面是提供一种触摸和姿势感测系统及其驱动方法，能够使用嵌入在显示面板中的传感器来感测触摸和姿势，并且确保足够的触摸感测时段和足够的姿势感测时段。

在一方面，本发明的示例性实施方式提供一种触摸和姿势感测系统，该触摸和姿势感测系统包括：显示面板，其包括像素阵列、传感器和连接到传感器的传感器线；显示驱动电路，其在显示驱动时段期间将数据电压写到像素阵列的像素；以及传感器驱动电路，其在触摸感测时段期间将触摸传感器驱动信号施加到传感器以感测触摸输入，并且在姿势感测时段期间将姿势传感器驱动信号施加到传感器以感测姿势输入。

在另一方面，本发明的示例性实施方式提供一种触摸和姿势感测系统的驱动方法，该方法包括下述步骤：在显示驱动时段期间将数据电压写到像素阵列的像素；在触摸感测时段期间将触摸传感器驱动信号施加到传感器以感测触摸输入；以及在姿势感测时段期间将姿势传感器驱动信号施加到传感器以感测姿势输入。

姿势感测时段被分配在1帧时段的除了显示驱动时段和触摸感测时段之外的剩余部分中。

附图说明

附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，并且附图被并入本说明书并构成本说明书的一部分，附图例示本发明的实施方式，并且与说明书一起用于说明本发明的原理。在图中：

图1是示出根据本发明的示例性实施方式的触摸和姿势感测系统的框图；

图2是示出互电容触摸传感器的等效电路图；

图3是示出Tx线和Rx线的一部分的放大顶平面图；

图4是示出LCD的像素的等效电路图；

图5是示出OLED显示器的像素的等效电路图；

图6和图7是示出根据本发明的示例性实施方式的触摸和姿势感测系统的驱动方法的波形图；

图8是示出根据本发明的第一示例性实施方式的触摸和姿势传感器驱动电路的框图；

图9是示出自电容触摸和姿势传感器的等效电路图；以及

图10是示出根据本发明的第二示例性实施方式的触摸和姿势传感器驱动电路的框图。

具体实施方式

本发明的显示装置可以被实施为平板显示器，例如，液晶显示器(LCD)、有机发光二极管显示器(OLED显示器)等。

本发明的触摸和姿势感测系统使用电容传感器来感测触摸输入和姿势输入。姿势输入可以由用户姿势来创建。

电容传感器可以被实施为自电容传感器或互电容传感器。自电容传感器以一一对应的方式连接到沿着一个方向形成的传感器线。互电容传感器形成在彼此正交并且其间插入有介电层的两条传感器线的交叉处。