触摸传感器显示装置及其接口方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2018年12月13日提交的韩国专利申请no.10-2018-0161218的优先权，其通过引用全文的方式结合于此。

实施方式涉及触摸传感器显示装置和接口触摸感测数据的方法。

背景技术：

随着多媒体的发展，平板显示装置的重要性已经增加。相应地，诸如液晶显示器(lcd)、等离子体显示板(pdp)和有机发光显示器的平板显示装置已经被引入市场。在这些平板显示装置中，lcd装置由于其诸如优异的图像质量、重量轻、外形薄和功耗低的优点而被广泛用作移动平板显示装置。特别地，lcd被广泛用于笔记本计算机、计算机监视器、电视(tv)等。

通过在这种lcd上堆叠触摸面板而提供的触摸传感器显示装置被广泛使用。当用手指、触控笔等触摸触摸面板时，基于触摸点的电特性(诸如电阻或电容)的变化来检测触摸点，使得可以输出对应于该触摸点的信息，或者可以执行与触摸点相对应的计算(或操作)。触摸传感器显示装置是一种类型的用户接口，并且其应用越来越多地应用于小型便携式终端、办公设备、移动设备等。

然而，通过在显示面板上堆叠单独的触摸面板而制造的这种触摸传感器显示装置具有以下问题。堆叠的触摸面板可能增加触摸传感器显示装置的厚度，从而使得难以制造具有更薄外形的这种触摸传感器显示装置。光的传输可能由于堆叠的触摸面板而减少。此外，可以增加制造成本。为了克服这些问题，最近提出了使用先进的内嵌式触摸(ait)技术的触摸传感器显示装置。在这种触摸传感器显示装置中，触摸传感器嵌入在其像素区域中。

在具有嵌入在像素区域中的触摸传感器的触摸传感器显示装置中，触摸传感器可以安装在显示面板上而不增加显示面板的厚度。触摸传感器显示装置使用以时分方法划分驱动像素的显示驱动时段和驱动触摸传感器的触摸驱动时段的方法，以便减少由于像素和触摸传感器之间的耦合引起的相互干扰。

在以时分方法划分显示驱动时段和触摸驱动时段的过程中，如果在显示面板上根据触摸感测的结果在预定时段内未检测到触摸，则触摸传感器显示装置进入休眠模式或空闲模式以操作最少数量的电路块以降低功耗。此处，需要连续地确定是否连续施加触摸输入的处理。因此，仍可能发生不必要的功耗，这是有问题的。

技术实现要素：

各个方面提供了一种触摸传感器显示装置及其接口方法，其中可以降低功耗。

还提供了一种触摸传感器显示装置及其接口方法，其中可以通过驱动器电路执行模式改变，以能够在降低功耗的同时实现快速模式改变。

根据一个方面，一种触摸传感器显示装置可以包括：显示面板，其中设置有触摸面板、多条栅极线、多条数据线、多条感测线和多个子像素；栅极驱动器电路，设置在显示面板的一侧，以驱动多条栅极线；数据驱动器电路，设置在显示面板的一侧，以驱动多条数据线；触摸屏驱动器电路，设置在显示面板的一侧以驱动多条感测线，并包括休眠模块，控制到休眠模式的切换，以及唤醒模块，执行唤醒功能以取消并返回正常状态，及使用双向接口信号将休眠模式信号模式或唤醒信号模式传送到微控制单元；及微控制单元，通过触摸屏驱动器电路确定是否检测到触摸。

休眠模块可以包括：第一比较器，将通过多条感测线传送的触摸感测数据与最小触摸感测数据进行比较；计数器，根据第一比较器的输出值，对触摸感测数据小于最小触摸感测数据的情况的数量进行计数；第二比较器，将计数器的计数值与最小计数值进行比较；及状态输出元件，接收第二比较器的输出，并且如果计数器的计数值等于或大于最小计数值，则生成休眠模式信号。

唤醒模块可以包括：第一比较器，将通过多条感测线传送的触摸感测数据与最小触摸感测数据进行比较；第二比较器，将通过多条感测线传送的触摸感测数据与最大触摸感测数据进行比较；第一计数器，根据第一比较器的输出值，对触摸感测数据大于最小触摸感测数据的情况的数量进行计数；第二计数器，根据第二比较器的输出值，对触摸感测数据小于最大触摸感测数据的情况的数量进行计数；第三比较器，将第一计数器的计数值与最小计数值进行比较；第四比较器，将第二计数器的计数值与最大计数值进行比较；及状态输出元件，接收第三和第四比较器的输出，并且如果第一计数器的计数值等于或大于最小计数值并且第二计数器的计数值等于或大于最大计数值，生成唤醒信号。

双向接口信号可以是时钟信号和主数据信号。

触摸屏驱动器电路可以包括：休眠模式信号模式发生器，接收由休眠模块传送的休眠模式信号并生成休眠模式信号模式；唤醒信号模式发生器，接收由唤醒模块传送的唤醒信号并生成唤醒信号模式；以及切换电路，使用参考信号控制传送双向接口信号的方向。

参考信号可以是触摸同步信号和从选择信号。

如果作为脉冲施加触摸同步信号，则触摸屏驱动器电路可以控制从显示驱动时段到触摸驱动时段的转换。

在从选择信号的低电平状态中，如果将预定协议数据输入到触摸同步信号则传送双向接口信号的方向可以被设置为从微控制单元到触摸屏驱动器电路的方向。

根据另一方面，提供了一种在触摸传感器显示装置中的触摸屏驱动器电路触摸传感器显示装置包括显示面板，其中设置有多条栅极线、多条数据线、多条感测线和多个子像素，驱动多条栅极线的栅极驱动器电路，驱动多条数据线的数据驱动器电路，驱动多条感测线的触摸屏驱动器电路，以及微控制单元，通过触摸屏驱动器电路确定是否检测到触摸。触摸屏驱动器电路可以包括：休眠模块，控制到休眠模式的切换；唤醒模块，执行唤醒功能以取消并返回正常状态，其中，触摸屏驱动器电路使用双向接口信号将休眠模式信号模式或唤醒信号模式传送到微控制单元。

根据另一方面，提供了一种触摸传感器显示装置的接口方法。触摸传感器显示装置包括显示面板，其中设置有多条栅极线、多条数据线、多条感测线和多个子像素，栅极驱动器电路，驱动多条栅极线，数据驱动器电路，驱动多条数据线，触摸屏驱动器电路，驱动多条感测线，以及微控制单元，通过触摸屏驱动器电路确定是否检测到触摸。接口方法可以包括：如果在预定时段中未通过感测线输入触摸感测信号，则由触摸屏驱动器电路确定切换到休眠模式，并输出休眠模式信号；如果在休眠模式中输入触摸感测信号，则由触摸屏驱动器电路确定执行唤醒功能，并输出唤醒信号；以及接收休眠模式信号或唤醒信号，并确定进入休眠模式或执行唤醒功能。触摸屏驱动器电路使用双向接口信号将休眠模式信号模式或唤醒信号模式传送到微控制单元。

附图说明

依据以下结合附图的具体描述，将更清楚地理解本公开内容的上述和其他目的、特征和优点，其中：

图1是示出根据实施方式的触摸传感器显示装置的框图；

图2是示出根据实施方式的触摸传感器显示装置的显示面板中提供的触摸传感器的框图；

图3是示出根据实施方式的触摸传感器显示装置中的内嵌式方案的时分驱动的信号流程图；

图4是示意性地示出根据实施方式的触摸传感器显示装置的触摸屏驱动器电路和微控制单元的框图；

图5a和图5b分别示出了根据实施方式的在触摸传感器显示装置进入休眠模式的情况下的信号流，及触摸传感器显示装置使用唤醒功能返回到正常模式的情况下的信号流；

图6是示出根据实施方式的触摸传感器显示装置的信号处理概念的框图；

图7是示出根据实施方式的触摸传感器显示装置的触摸屏驱动器电路中提供的休眠模块的框图；

图8是示出根据实施方式的触摸传感器显示装置的触摸屏驱动器电路中提供的唤醒模块的框图；

图9是示出根据实施方式的上面参考图7和8描述的触摸屏驱动器电路的模式切换过程的流程图；

图10是示出根据实施方式的触摸传感器显示装置的触摸屏驱动器电路中的焊盘控制器的框图；

图11是示出在根据实施方式的触摸传感器显示装置中的sric阵列的框图；

图12是示出根据实施方式的触摸传感器显示装置的触摸屏驱动器电路进入休眠模式的情况的信号波形图；

图13是示出根据实施方式的触摸传感器显示装置的触摸屏驱动器电路执行唤醒功能的情况的信号波形图；

图14是示出根据实施方式的触摸传感器显示装置中根据各个状态的接口信号的值和信号传送方向的表；

图15是示出在根据实施方式的触摸传感器显示装置中以sric特定的方式控制模式切换的情况的表；

图16是示出在根据实施方式的触摸传感器显示装置中改变时钟信号sclk和主数据的传输方向的情况的表；

图17是示出在根据实施方式的触摸传感器显示装置中的触摸同步信号和从选择信号的详细说明的信号波形图；

图18是示出在根据实施方式的触摸传感器显示装置中的微控制单元的控制下执行进入休眠模式的情况的信号波形图；及

图19是示出在根据实施方式的触摸传感器显示装置中的微控制单元的控制下执行进入唤醒功能的情况的信号波形图。

具体实施方式

参考附图和实施方式的具体描述，本公开内容的优点和特征及其实现方法将是显而易见的。本公开内容不应被解释为限于本文阐述的实施方式，并且可以以许多不同的形式实施。相反，提供这些实施方式是为了使本公开内容透彻和完整，并且将本公开内容的范围完全传达给本领域普通技术人员。本公开内容的范围应由所附权利要求限定。

用于示出示例性实施方式的附图中描述的形状、尺寸、比率、角度、数量等仅仅是说明性的，因此本公开内容不限于附图中示出的实施方式。在整个本文件中，相同的附图标记和符号将用于标明相同或相似的部件。在本公开内容的以下描述中，在可能由此使得本公开内容的主题不清楚的情况下，将省略结合到本公开内容中的已知功能和部件的详细描述。应当理解，除非明确地相反描述，否则本文使用的术语“包括”、“包含”、“具有”及其任何变型旨在涵盖非排他性的包含。除非明确地相反描述，否则本文使用的单数形式的部件的描述旨在包括复数形式的部件的描述。

在部件的分析中，应当理解，即使在没有明确描述的情况下，其中也包括误差范围。

此外，当描述本公开内容的部件时，本文可以使用诸如第一、第二、a、b、(a)或(b)等的术语。这些术语中的每一个都不用于定义相应部件的本质、顺序或次序，而仅用于将相应部件与其他部件区分开。在描述某个结构元件“连接到”、“联接到”或“接触”另一个结构元件的情况下，则应解释为另一个结构元件可以“连接到”、“联接到”或“接触”该结构元件以及某个结构元件直接连接到或直接接触另一个结构元件。当本文使用例如“在……上”、“在……上方”、“在……下”、“在……下方”、“在……旁”等空间相对术语描述一个元件或部件与另一个元件或部件之间的关系时，除非使用诸如“直接”的术语，否则在一个和其他元件或部件之间可以存在一个或多个中间元件或部件。

此外，本文可以使用诸如“第一”和“第二”的术语来描述各种部件。然而，应该理解，这些部件不受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件或部件与其他元件或部件区分开。因此，在下文中称为第一的第一部件可以是本公开内容精神内的第二部件。

本公开内容的示例性实施方式的特征可以部分地或完全地彼此耦合或组合，并且可以彼此协同操作或者可以以各种技术方法操作。另外，各个示例性实施方式可以独立地执行，或者可以与其他实施方式相关联并且与其他实施方式协同执行。

在下文中，将参考附图详细描述本公开内容的实施方式。

图1是示出根据实施方式的触摸传感器显示装置的框图。

参考图1，根据实施方式的触摸传感器显示装置可以包括显示面板dp、栅极驱动器电路110、数据驱动器电路120、触摸屏驱动器电路130、时序控制器(t-con)140和微控制单元(mcu)150。

显示面板dp基于通过栅极线gl从栅极驱动器电路110传输的扫描信号scan和通过数据线dl通过数据驱动器电路120传输的图像数据vdata来显示图像。显示面板dp包括插入在两个基板之间的液晶层。液晶层可以以任何已知模式驱动，诸如扭曲向列(tn)模式、垂直对准(va)模式、面内切换(ips)模式或边缘场切换(ffs)模式。

显示面板dp的多个子像素sp可以由多条数据线dl和多条栅极线gl限定。单个子像素sp包括薄膜晶体管(tft)，设置在单条数据线dl与单条栅极线gl交叉的区域中；像素电极，诸如有机发光二极管(oled)，其中图像数据vdata被充电；储存电容器cst，电连接到有机发光二极管oled以保持电压等。

可以在显示面板dp的顶部基板上提供黑矩阵、滤色器等，同时可以在显示面板dp的底部基板上提供tft、像素电极、公共电极等。可以使用tft上滤色器(cot)结构来提供显示面板dp。在这种情况下，可以在显示面板dp的底部基板上提供黑矩阵和滤色器。

可以在显示面板dp的顶部基板或底部基板上提供供应有公共电压vcom的公共电极。偏振器附接到显示面板dp的顶部基板和底部基板中的每一个，并且在与液晶分子接触的内表面上提供用于设定液晶分子的倾斜角的取向层。

在显示面板dp的顶部基板和底部基板之间提供用于保持液晶盒的盒间隙的柱状间隔物。背光单元设置在显示面板dp的底部偏振器的底表面下方。背光单元可以实现为边缘型背光单元或直下型背光单元，以照亮显示面板dp。

在触摸面板tp中，可以设置与触摸传感器对应的多个触摸电极te，并且可以设置多个触摸电极te和触摸屏驱动器电路130通过其电连接的多条感测线。此处，触摸感测方法可以包括使用触摸电极te和触摸物体(诸如手指)之间的电容来确定触摸的存在和触摸位置的自电容方法，以及使用触摸电极te之间的电容来确定触摸的存在和触摸位置的互电容方法。

在自电容方法中，每个触摸电极te可以用作施加有触摸驱动信号tds的驱动电极(或发射器电极)和从其检测触摸感测信号tss的感测电极(或接收器电极)。在互电容方法中，触摸电极te被划分为施加有触摸驱动信号tds的驱动电极和从其检测触摸感测信号tss的感测电极。

此处，触摸面板tp可以是存在于显示面板110外部的外部触摸面板(也称为附加触摸面板)或嵌入显示面板110中的嵌入式触摸面板(也称为内嵌式触摸面板或外嵌式触摸面板)。虽然在触摸面板tp中提供的多个触摸电极te在触摸感测时段中用作触摸传感器，但是多个触摸电极te在显示时段中可以用作施加有公共电压vcom以显示图像数据的公共电极ce。

时序控制器140控制栅极驱动器电路110和数据驱动器电路120。时序控制器140接收时序信号，例如垂直同步信号vsync、水平同步信号hsync、数据使能信号de和主时钟信号mclk，以及来自主机系统(未示出)的图像数据vdata。

时序控制器140基于扫描时序控制信号(诸如，栅极起始脉冲信号gsp、栅极移位时钟信号gsc、栅极输出使能信号goe)来控制栅极驱动器电路110。另外，时序控制器140基于数据时序控制信号(诸如源采样时钟信号ssc、极性控制信号pol和源输出使能信号soe)来控制数据驱动器电路120。

栅极驱动器电路110通过顺序地将扫描信号scan通过多条栅极线gl提供给显示面板dp来顺序地驱动多条栅极线gl。此处，栅极驱动器电路110还可以称为扫描驱动器电路或栅极驱动器集成电路(gdic)。

在时序控制器140的控制下，栅极驱动器电路110顺序地将具有导通或截止电压的扫描信号scan提供给多条栅极线gl。在这方面，栅极驱动器电路110可以包括移位寄存器、电平移位器等。

栅极驱动器电路110可以设置在显示面板dp的一侧(例如，在左侧或右侧部分上或附近)。在一些情况下，数据驱动器110可以设置在显示面板dp的两侧(例如，在左侧和右侧部分上或附近)。

数据驱动器电路120通过将从时序控制器140接收的图像数据vdata提供给多条数据线dl来驱动多条数据线dl。此处，数据驱动器电路120还可以称为源极驱动器电路或源极驱动器集成电路(sdic)。

当栅极驱动器电路110打开特定栅极线gl时，数据驱动器电路120将从时序控制器140接收的图像数据vdata转换为模拟数据电压，并将模拟数据电压提供给多条数据线dl。

数据驱动器电路120可以位于显示面板dp的一侧(例如，在上部或下部的上或附近)，或者可以位于显示面板dp的两侧(在上部和下部上或附近)，这取决于驱动系统、设计等。

数据驱动器电路120可以包括移位寄存器、锁存电路、数模转换器(dac)、输出缓冲器等。此处，数模转换器是用于将从时序控制器140接收的图像数据vdata转换为要提供给数据线dl的模拟图像数据电压的部件。

触摸屏驱动器电路130检测在显示面板dp上进行的触摸并检测显示面板dp的表面上的触摸位置。触摸屏驱动器电路130可以包括生成驱动电压以驱动触摸传感器的驱动器电路，和生成数据以感测触摸传感器并检测触摸、关于触摸坐标的信息等的传感器电路。

可以在与显示面板dp接触的外基板上提供触摸屏驱动器电路130。触摸屏驱动器电路130经由多条感测线sl连接到显示面板dp。触摸屏驱动器电路130可以基于显示面板dp中的触摸传感器之间的电容变化来检测触摸的存在和触摸位置。即，在用户的手指触摸的位置和手指未触摸的位置之间发生电容变化，触摸屏驱动器电路130通过检测电容变化来检测触摸的存在和触摸位置。触摸屏驱动器电路130生成关于触摸的存在和触摸位置的触摸感测电压vts，并且将触摸感测电压vts传送到微控制单元150。

微控制单元150控制触摸屏驱动器电路130。微控制单元150可以从时序控制器140接收控制同步信号，并基于控制同步信号生成触摸同步信号tsync，控制触摸屏驱动器电路130。微控制单元150使用其间限定的接口将触摸感测电压vts等传送到触摸屏驱动器电路130并从触摸屏驱动器电路130接收触摸感测信号等。

此处，微控制单元150可以与触摸屏驱动器电路130组合成由单个集成电路(ic)组成的触摸控制电路，或者可以与时序控制器140组合成由单个ic组成的控制电路。

此外，触摸传感器显示装置还可以包括存储器(mem)。存储器可以暂时存储从时序控制器140输出的图像数据，并且可以在预设时序将图像数据vdata输出到数据驱动器电路120。存储器可以设置在数据驱动器电路120内部或外部。在存储器设置在数据驱动器电路120外部的情况下，存储器可以设置在时序控制器140和数据驱动器电路120之间。另外，存储器可以包括缓冲存储器，用于存储从外部源接收的图像数据vdata，并将存储的图像数据vdata提供给时序控制器140。

此外，触摸传感器显示装置还可以包括接口，能够从其他外部电子装置或电子部件输入信号并向其输出信号或与其通信。例如，接口可以包括低压差分信令(lvds)接口、移动工业处理器接口(mipi)串行接口中的至少一个或其组合。

图2是示出根据实施方式的触摸传感器显示装置的显示面板中提供的触摸传感器的框图。

参考图2，触摸面板可以被配置为基于内嵌式方案嵌入在显示面板dp的像素阵列区域中。此处，基于内嵌式方案的触摸面板tp可以使用在显示面板dp内作为块或点提供的公共电极ce，作为触摸传感器ts(例如，ts1至ts4)。

在基于内嵌式方案的触摸面板tp中，包括在显示面板dp内提供的多个子像素sp中的一些子像素sp中的公共电极ce的一段形成单个触摸传感器ts。触摸传感器ts可以由显示面板dp中的公共电极ce的划分的段限定。

多个触摸传感器ts可以在显示面板dp的有源区域内以行和列排列。每个触摸传感器ts可以连接到感测线sl，通过感测线sl传输触摸感测信号tss。

图3是示出触摸传感器显示装置中的内嵌式方案的时分驱动的信号流程图。

参考图3，在基于内嵌式方案的触摸传感器显示装置中，可以按时分方式划分在显示面板dp上显示图像的显示驱动时段td和感测显示面板dp的触摸驱动时段tt。因此，以时分方式在显示驱动时段td和触摸驱动时段tt中驱动触摸传感器显示装置。

触摸屏驱动器电路130通过连接在其间的感测线sl将触摸驱动信号tds施加到显示面板dp。在触摸驱动时段tt期间，可以将触摸驱动信号tds提供给感测线sl，从而可以通过触摸传感器ts接收触摸感测信号tss。在显示驱动时段td期间，可以将公共电压vcom提供给感测线sl，从而可以在显示面板dp上显示图像。此处，可以通过触摸同步信号tsync来实现显示驱动时段td和触摸驱动时段tt之间的时间划分。

图4是示意性地示出触摸传感器显示装置的触摸屏驱动器电路和微控制单元的框图。

参考图4，触摸屏驱动器电路130在触摸感测时段tt期间驱动触摸面板tp，并且使用多路复用器(mux)132选择性地检测触摸感测信号tss，触摸感测信号tss取决于是否已经进行触摸而变化。微控制单元150基于触摸屏驱动器电路130检测触摸感测信号的结果来确定是否已经进行了触摸以及触摸位置。

触摸屏驱动器电路130可以将触摸驱动信号tds输出到两个或更多个触摸电极te，使用多路复用器132从施加有触摸驱动信号tds的触摸电极te检测到的触摸感测信号tss中选择一个触摸感测信号tss，并使用模数转换器(adc)136将所选择的触摸感测信号tss转换为具有数字值的触摸感测数据。可以将转换的触摸感测数据经由集成电路(ic)控制器138传送到微控制单元150，微控制单元150可以接收触摸感测数据并基于触摸感测数据检测关于是否已经进行了触摸和触摸位置的触摸信息。

此处，就并行处理而言，触摸屏驱动器电路130和微控制单元150可以被视为主从结构。微控制单元150可以被视为主设备，执行触摸屏驱动器电路130的整体控制，而触摸屏驱动电路130可以被视为从设备，在微控制单元150的控制下执行触摸感测操作。

在这方面，触摸屏驱动器电路130可以包括用作从设备的触摸传感器134和ic控制器138，并且触摸屏驱动器电路130的ic控制器138和微控制单元150可以经由通信接口(if)彼此传送数据并接收数据。

触摸屏驱动器电路130和微控制单元150之间的通信接口可以是例如串行外围接口(spi)。触摸屏驱动器电路130和微控制单元150之间的通信接口可以包括从选择信号线l1、时钟信号线l2、主数据输出线l3和从数据输出线l4。

从选择信号线l1是信号线，微控制单元150通过该信号线输出从选择信号ssn以选择应该执行触摸感测操作的触摸屏驱动器电路130。在触摸屏驱动器电路130被实现为ic芯片的情况下，从选择信号ssn可以是芯片选择信号。在这种情况下，从选择信号线l1可以是芯片选择线。时钟信号线l2是信号线，微控制单元150通过该信号线将时钟信号sclk传送到触摸屏驱动器电路130。主数据输出线l3是信号线，微控制单元150通过该信号线将主数据mosi传送到触摸屏驱动器电路130。从属数据输出线l4是信号线，触摸屏驱动器电路130通过该信号线将从属数据miso传送到微控制单元150。

微控制单元150可以与通过时钟信号线l2传送的时钟信号sclk同步地将主数据mosi传送到触摸屏驱动器电路130。此处，主数据mosi可以包括作为写入数据的与触摸屏驱动器电路130通信所必需的信息，控制触摸屏驱动器电路130的操作所必需的信息等。

触摸屏驱动器电路130可以与通过时钟信号线l2传送的时钟信号sclk同步地将从数据miso传送到微控制单元150。从数据miso可以包括作为读取数据的由触摸屏驱动器电路130的触摸驱动生成的触摸感测数据等。

此处，由于微控制单元150与时钟信号sclk同步地传送主数据mosi，因此触摸屏驱动器电路130可以准确地读取由微控制单元150传送的主数据mosi。此外，由于触摸屏驱动器电路130与时钟信号sclk同步地传送从数据miso，因此微控制单元150可以准确地读取由触摸屏驱动器电路130传送的从数据miso。

例如，在使用触摸传感器134和模数转换器136获得的触摸感测数据暂时存储在缓冲器buf中的状态下，通过接口请求信号spirequest而将触摸感测数据通知给微控制单元150。当输入对应于接口请求信号spirequest的协议(例如，ssn＝1，并且miso＝1)时，微控制单元150读取缓冲器buf中的触摸感测数据并将触摸感测数据存储在其内部存储器中。之后，微控制单元150执行后处理，例如，通过处理存储在其内部存储器中的触摸感测数据来提取触摸坐标。

在用户不使用显示装置的情况下，触摸传感器显示装置进入休眠模式或空闲模式以降低功耗。当用户触摸显示装置时，触摸传感器显示装置执行唤醒功能以正常操作(例如，执行显示驱动和触摸驱动)。

图5a示出了在触摸传感器显示装置进入休眠模式sleep(休眠)的情况下的信号流，图5b示出了触摸传感器显示装置使用唤醒功能wake-up(唤醒)返回到正常模式的情况下的信号流。

首先，参考图5a，触摸屏驱动器电路130生成对应于接口请求的协议(例如，ssn＝1，并且miso＝1)，以将触摸感测数据传送到微控制单元150。响应于来自触摸屏驱动器电路130的接口请求，微控制单元150执行后处理，例如通过读取暂时存储在触摸屏驱动器电路130中的触摸感测数据来提取触摸坐标。此处，如果触摸屏驱动器电路130未传送触摸感测数据，特别是触摸坐标数据，则微控制单元150确定未进行任何触摸输入并进入休眠模式sleep以中断某些电路块的操作，从而降低功耗。

当用户在休眠模式sleep中触摸触摸面板tp时，触摸坐标数据被传送到微控制单元150，如图5b所示。微控制单元150通过执行唤醒功能wake-up来取消休眠模式sleep，并且正常地处理输入到触摸面板tp的触摸感测数据。

如果没有对触摸面板tp进行触摸输入达预定时间(例如，数十帧)，则微控制单元150通过寄存器设置进入休眠模式sleep。在休眠模式sleep中，微控制单元150通过切断对一些模拟电路块的供电来降低功耗。此处，微控制单元150通过操作最少数量的模拟电路块来连续地检测是否已经进行了触摸输入。即，触摸屏驱动器电路130必须经由接口连续地向微控制单元150传送信号，并且微控制单元150必须连续操作以检测触摸感测数据，使得即使在休眠模式sleep中，微控制单元150也可以检测是否已经对触摸面板tp进行了触摸输入。因此，即使在启用休眠模式sleep时，触摸屏驱动器电路130的操作和微控制单元150的操作也继续，从而使得难以有效地降低功耗。

可以调整根据本公开内容的触摸传感器显示装置，使得触摸屏驱动器电路130可以代替微控制单元150控制切换到休眠模式sleep的操作并且执行唤醒功能wake-up，以减少由微控制单元150执行的诸如模式切换的操作并降低功耗。

图6是示出根据实施方式的触摸传感器显示装置的信号处理概念的框图。

参考图6，在根据本公开内容的触摸传感器显示装置中，进入休眠模式sleep的功能和唤醒功能wake-up可以使用硬件或模块在触摸屏驱动器电路130的ic控制器138内实现。即，即使触摸屏驱动器电路130可以通过微控制单元150的命令进入休眠模式sleep或执行唤醒功能wake-up，触摸屏驱动器电路130也可以提供有休眠模块230和唤醒模块330，以通过其自我确定进入休眠模式sleep或执行唤醒功能wake-up。此处，休眠模块230和唤醒模块330可以设置在ic控制器138的内部或外部。

在这方面，有必要修改触摸屏驱动器电路130和微控制单元150之间的一些接口规范。例如，在根据本公开内容的触摸传感器显示装置中，可以将时钟信号sclk和主数据mosi修改为双向信号。因此，触摸屏驱动器电路130可以通过时钟信号线或主数据输出线将时钟信号sclk或主数据mosi传送到微控制单元150。此处，除了主数据mosi之外，在触摸屏驱动器电路130和微控制单元150之间双向可传输的信号还可以包括从数据miso。

另外，在休眠模块230将触摸屏驱动器电路130切换到休眠模式sleep的情况下，触摸屏驱动器电路130可以将休眠模式信号slp传送到微控制单元150，休眠模式信号slp指示进入休眠模式sleep。另外，可以将指示已经由唤醒模块330执行唤醒功能wake-up的唤醒信号wkup传送到微控制单元150。尽管触摸屏驱动器电路130可以将具有单电平的休眠模式信号slp和唤醒信号wkup传送到微控制单元150，但触摸屏驱动器电路130可以包括焊盘控制器139，用于在将休眠模式信号slp或唤醒信号wku传送到微控制单元150之前将其转换为休眠模式信号模式或唤醒信号模式。

此处，休眠模式信号模式或唤醒信号模式可以是脉冲协议数据，其中具有特定电平的信号以预定频率周期性地或非周期性地切换，可以具有各种形式。

图7是示出根据实施方式的触摸传感器显示装置的触摸屏驱动器电路中提供的休眠模块的框图。

参考图7，在根据本公开内容的触摸传感器显示装置中，触摸屏驱动器电路130的ic控制器138可以包括能够在正常状态normal下控制进入休眠模式sleep的休眠模块230。可以作为集成电路(ic)形式的硬件，或者作为在触摸屏驱动器电路130中的包括固件或软件的模块来提供休眠模块230。

休眠模块230可以包括第一比较器232，其将模数转换器的输出数据(即触摸感测数据)与最小触摸感测数据mint进行比较，计数器234，对触摸感测数据小于触摸感测数据mint的情况的数量进行计数，第二比较器236，将计数器234计数的数量tc与第一参考值tmin进行比较，和休眠模式状态处理器238控制休眠模式sleep的状态。

在将通过模数转换器转换成数字值的触摸感测数据传送到第一比较器232时，第一比较器232将通过触摸面板tp传送的触摸感测信号tss与最小触摸感测数据mint进行比较。在模数转换器的触摸感测数据小于最小触摸感测数据mint的情况下，确定没有输入触摸信号，并且计数器234对这种情况的数量tc进行计数。

计数器234连续对触摸感测数据小于最小触摸感测数据mint的情况的数量tc进行计数，并将数量tc传送到第二比较器236。如果触摸感测数据小于最小触摸感测数据mint的情况的连续数量tc等于或大于第一参考值tmin，则第二比较器236将结果传送到休眠模式状态处理器238。休眠模式状态处理器238使触摸传感器显示装置进入休眠模式sleep(sleep信令)，生成休眠模式信号slp，并将休眠模式信号slp传送到焊盘控制器139。当接收到休眠模式信号slp时，焊盘控制器139生成休眠模式信号模式，并将休眠模式信号模式传送到微控制单元150。微控制单元150确定触摸屏驱动器电路130已切换到休眠模式sleep，并且也切换到休眠模式sleep。该操作可以通过硬件以及软件实现。

图8是示出根据实施方式的触摸传感器显示装置的触摸屏驱动器电路中提供的唤醒模块的框图。

参考图8，在根据本公开内容的触摸传感器显示装置中，触摸屏驱动器电路130的ic控制器138可以包括能够控制从休眠模式sleep切换到正常状态的唤醒模块330。可以作为ic形式的硬件，或者作为包括触摸屏驱动器电路130内的固件或软件的模块来提供唤醒模块330。

唤醒模块330包括第一比较器332a和第二比较器332b，用于将触摸感测数据(即，从模数转换器输出的数据)与最小触摸感测数据mint和最大触摸感测数据maxt进行比较。

在将通过模数转换器将通过触摸面板tp传送的触摸感测信号tss转换为数字值而产生的感测数据转换传送到第一比较器332a时，第一比较器332a将触摸感测数据与最小触摸感测数据mint进行比较。在模数转换器的触摸感测数据大于最小触摸感测数据mint的情况下，确定已经提供了触摸信号，并且第一计数器334a对这种情况的数量tc1进行计数。

在将通过模数转换器将通过触摸面板tp传送的触摸感测信号tss转换为数字值而产生的感测数据转换传送到第二比较器332b时，第二比较器332b将触摸感测数据与最大触摸感测数据maxt进行比较。在模数转换器的触摸感测数据小于最大触摸感测数据maxt的情况下，确定已经提供了触摸信号，并且第二计数器334b对这种情况的数量tc2进行计数。

分别将由第一计数器334a和第二计数器334b计数的数量传送到第三比较器336a和第四比较器336b。

如果触摸感测数据大于最小触摸感测数据mint的情况的连续数量tc1等于或大于第一参考值tmin，则第三比较器336a确定已经进行了触摸输入，并将结果传送到唤醒状态处理器338，使得触摸传感器显示装置可以切换到正常状态。唤醒状态处理器338可以在节点a中接收第三比较器336a的结果信号。

如果触摸感测数据小于最大触摸感测数据maxt的情况的连续数量tc2等于或大于第二参考值tmax，则第四比较器336b确定已经进行了触摸输入，并将结果传送到唤醒状态处理器338，使得触摸传感器显示装置可以切换到正常状态。唤醒状态处理器338可以在节点b中接收第四比较器336b的结果信号。

在第三比较器336a确定触摸感测数据大于最小触摸感测数据mint的情况的连续数量tc1等于或大于第一参考值tmin的情况下，以及在第四比较器336b确定触摸感测数据小于最大触摸感测数据maxt的情况的连续数量tc2等于或大于第二参考值tmax的情况下，即，在将结果信号提供给节点a和节点b两者的情况下，唤醒状态处理器338使触摸传感器显示装置切换到正常状态(wakeup(唤醒)信令)，生成唤醒信号wkup，以及将唤醒信号wkup传送到焊盘控制器139。

尽管可以彼此独立地对触摸感测数据大于最小触摸感测数据mint的情况的连续数量tc1和触摸感测数据小于最大触摸感测数据maxt的情况的连续数量tc2进行计数，但在最小触摸感测数据mint和最大触摸感测数据maxt都与任何值进行比较的情况下，可以将连续数量tc1和连续数量tc2计数为单个数。在这种情况下，可以将要比较的第一参考值tmin和第二参考值tmax设置为单个参考值。

当接收到唤醒信号wkup时，焊盘控制器139生成唤醒信号模式并将唤醒信号模式传送到微控制单元150。然后，微控制单元150确定触摸屏驱动器电路130已切换到正常状态，并且也切换到正常状态。该操作可以通过硬件以及软件实现。

另外，尽管在上文中已经将焊盘控制器139和ic控制器138描述为彼此分离，但是焊盘控制器139的配置和ic控制器138的配置可以集成到单个控制器中。

图9是示出上面参考图7和8描述的触摸屏驱动器电路130的模式切换过程的流程图。

参考图9，触摸屏驱动器电路130的模式切换过程取决于当前状态是休眠模式sleep还是正常状态而变化。如果当前状态是正常状态，则可以执行确定是否进入休眠模式sleep的过程。如果当前状态是休眠模式sleep，则可以执行确定是否通过唤醒功能wake-up切换到正常状态的过程。

如果当前状态是正常状态，则确定从模数转换器输出的触摸感测数据是否小于最小触摸感测数据mint。在触摸感测数据小于最小触摸感测数据mint的情况下，确定没有提供触摸信号，并且对这种情况的数量tc进行计数。此处，连续对触摸感测数据小于最小触摸感测数据mint的情况的数量tc进行计数。如果数量tc等于或大于第一参考值tmin，则触摸传感器显示装置进入休眠模式sleep。

相反，如果当前状态是休眠模式sleep，则确定从模数转换器输出的触摸感测数据是否大于最小触摸感测数据mint但小于最大触摸感测数据maxt。如果触摸感测数据大于最小触摸感测数据mint并且小于最大触摸感测数据maxt，则确定已经提供了触摸信号，并且对这种情况的数量tc1和tc2分别进行计数。此处，如果将触摸感测数据大于最小触摸感测数据mint的情况的数量tc1确定为等于或大于第一参考值tmin，并且将触摸感测数据小于最大触摸感测数据maxt的情况的数量tc2确定为等于或大于第二参考值tmax，触摸传感器显示装置切换到正常状态。

图10是示出根据实施方式的触摸传感器显示装置的触摸屏驱动器电路中的焊盘控制器的框图。

参考图10，在根据本公开内容的触摸传感器显示装置中，触摸屏驱动器电路130内的焊盘控制器139可以包括休眠模式信号模式发生器，接收由ic控制器138的休眠模块230传送的休眠模式信号slp；唤醒信号模式发生器，接收由ic控制器138的唤醒模块330传送的唤醒信号wkup；以及切换电路。

当从休眠模块230施加命令切换到休眠模式sleep的休眠模式信号slp时，休眠模式信号模式发生器使用主数据mosi和时钟信号sclk生成休眠模式信号模式，并且将休眠模式信号模式传送到微控制单元150，使得微控制单元150切换到休眠模式sleep。

当唤醒模块330执行唤醒功能wake-up并响应地传送唤醒信号wkup时，唤醒信号模式发生器使用主数据mosi和时钟信号sclk生成唤醒信号模式，并将唤醒信号模式传送到微控制单元150，使得微控制单元150切换到正常状态。

切换电路确定传送对应于双向信号的主数据mosi和时钟信号sclk的方向。例如，在施加休眠模式信号slp或施加唤醒信号wkup时，切换在将相应信号传送到微控制单元150的方向上操作。相反，在将主数据mosi和时钟信号sclk传送到触摸屏驱动器电路130时，切换在将相应信号传送到触摸屏驱动器电路130的方向上操作。

另外，触摸传感器显示装置的触摸屏驱动器电路130的至少一部分可以与数据驱动器电路120集成为单个ic。由触摸屏驱动器电路130的至少一部分和数据驱动器电路120的至少一部分组成的这种单个ic可以被称为源读出ic(sric)。

图11是示出根据实施方式的触摸传感器显示装置中的sric阵列的框图。

参考图11，微控制单元150可以安装在电连接到显示面板dp的印刷电路板(pcb)上。此处，sric可以通过玻璃上芯片(cog)处理直接结合到显示面板dp，并且微控制单元150和sric经由接口spi连接。因此，微控制单元150可以选择性地向多个sric中的一些sric传送信号和从多个sric中的一些sric接收信号，并且可以针对通过一些sric连接到在多条感测线sl中的一些感测线sl的一些子像素切换到休眠模式sleep或执行唤醒功能wake-up。

可替换地，由触摸屏驱动器电路130的一部分组成的ic结构可以被称为读出ic(roic)。微控制单元150可以针对任何roic进入休眠模式sleep或者执行唤醒功能wake-up。

图12是示出根据实施方式的触摸传感器显示装置的触摸屏驱动器电路进入休眠模式sleep的情况的信号波形图，而图13是示出根据实施方式的触摸传感器显示装置的触摸屏驱动器电路执行唤醒功能wake-up的情况的信号波形图。

在根据本公开内容的触摸传感器显示装置的实施方式中，将触摸屏驱动器电路130和微控制单元150之间的接口信号中的时钟信号sclk和主数据mosi修改为双向信号，使得触摸屏驱动器电路130可以与时钟信号sclk同步地传送主数据mosi。此处，主数据mosi从触摸屏驱动器电路130传送到微控制单元150的方向在图中用“out”表示。相反，主数据mosi从微控制单元150传送到触摸屏驱动器电路130的方向可以用“in”表示。

如上所述，触摸屏驱动器电路130在自身进入休眠模式sleep的同时通过主数据输出线将对应于休眠模式sleep的休眠模式信号模式传送到微控制单元150，从而已经接收到主数据mosi的微控制单元150可以响应地进入休眠模式sleep。由于可以双向传送主数据mosi，因此不仅可以通过触摸屏驱动器电路130而且可以通过微控制单元150生成用于进入休眠模式sleep或执行唤醒功能wake-up的信号模式。

图14是示出根据实施方式的触摸传感器显示装置中根据各个状态的接口信号的值和信号传送方向的表。

参考图14，在正常状态正常操作(normaloperation)下，可以在从触摸屏驱动器电路130到微控制单元150的方向上传送从数据miso，并且可以在从微控制单元150到触摸屏驱动器电路130的方向上传送包括从选择信号ssn、时钟信号sclk和主数据mosi的其他信号。

然而，由于在进入休眠模式sleep或执行唤醒功能wake-up的情况下可以双向传送时钟信号sclk和主数据mosi，因此传输方向可以改变为从触摸屏驱动器电路130到微控制单元150的方向out。

另外，在将触摸屏驱动器电路130和数据驱动器电路120的一部分实现为ic的sric结构中，可以根据多个sric中的每个sric控制进入休眠模式sleep或执行唤醒功能wake-up。在图15中，示出了根据sric执行模式切换的示例。

参考图15，八(8)个sric可以独立地处于休眠模式sleep或正常状态normal。例如，第一sricsric#1、第二sricsric#2、第六sricsric#6和第八sricsric#8可以处于休眠模式sleep，而第三至第五sricsric#3至sric#5和第七sricsric#7可以处于正常状态normal。

当sric处于休眠模式sleep时，可以在从触摸屏驱动器电路130到微控制单元150的方向out上传送时钟信号sclk和主数据mosi，并且触摸同步信号tsyncn可以以脉冲的形式施加。

相反，当sric处于正常状态normal时，可以在从微控制单元150到触摸屏驱动器电路130的方向in上传送时钟信号sclk和主数据mosi。在这种情况下，触摸屏驱动电路130的操作状态可以在微控制单元150的控制下改变。此外，当sric处于正常状态normal时，触屏驱动器电路130也可以通过休眠模块230进入休眠模式sleep。

尽管上文已经说明了取决于sric的状态和触摸同步信号tsyncn的功能的时钟信号sclk和主数据mosi的传输方向，但是可以根据休眠模块230和唤醒模块330的配置不同地设置特定状态。

图16是示出在根据实施方式的触摸传感器显示装置中改变时钟信号sclk和主数据mosi的传输方向的情况的表。

参考图16，在在从微控制单元150到触摸屏驱动器电路130的方向in上传送时钟信号sclk和主数据mosi的情况下，微控制单元150可以使用主数据协议改变时钟信号sclk和主数据mosi的传输方向。

另外，在在从触摸屏驱动器电路130到微控制单元150的方向out上传送时钟信号sclk和主数据mosi的情况下，在使用时钟信号sclk和主数据mosi将休眠模式sleep的状态或通过唤醒功能wake-up获得的正常状态传送到微控制单元150之前，触摸屏驱动器电路130可以进入休眠模式sleep或者执行唤醒功能wake-up。

另外，在在从触摸屏驱动器电路130到微控制单元150的方向out上传送时钟信号sclk和主数据mosi的情况下，也需要微控制单元150能够切换时钟信号sclk和主数据mosi的传输方向。然而，在在从触摸屏驱动器电路130到微控制单元150的方向out上传送时钟信号sclk和主数据mosi的状态下，微控制单元150不能使用主数据协议，因此，有必要使用另一种方法。

在这个方面，根据本公开内容的触摸传感器显示装置可以使用触摸同步信号tsyncn和从选择信号ssn来实现在显示驱动时段td和触摸驱动时段tt之间的切换。

图17是示出根据实施方式的触摸传感器显示装置中的触摸同步信号和从选择信号的详细说明的信号波形图。

参考图17，根据实施方式的触摸传感器显示装置在允许双向传送时钟信号sclk和主数据mosi的同时，能够使用脉冲触摸同步信号tsyncn和从选择信号ssn的组合在显示驱动时段td和触摸驱动时段tt之间进行切换。

首先，以脉冲的形式生成触摸同步信号tsyncn。当在显示驱动时段td中将单位脉冲施加到触摸同步信号tsyncn时，将显示驱动时段td切换到触摸驱动时段t。此处，当在触摸驱动时段tt中将脉冲施加到触摸同步信号tsyncn时，触摸驱动时段tt不会改变为显示驱动时段td。当触摸同步信号tsyncn在从选择信号ssn的低电平状态下切换到特定协议时，触摸驱动时段tt改变为显示驱动时段td。

即，由于从选择信号ssn是在从微控制单元150到触摸屏驱动器电路130的方向上传送的单向信号，因此微控制单元150可以通过控制从选择信号ssn来控制传送时钟信号sclk和主数据mos的方向。

尽管本文将时钟信号sclk和主数据mosi的传输方向描述为使用从选择信号ssn控制，但是可以使用其他信号来控制时钟信号sclk和主数据mosi的传输方向。

图18是示出在根据实施方式的触摸传感器显示装置中的微控制单元的控制下执行进入休眠模式sleep的情况的信号波形图，图19是示出在根据实施方式的触摸传感器显示装置中的微控制单元的控制下执行进入唤醒功能wake-up的情况的信号波形图。

如图所示，在从选择信号ssn的低电平状态中，可以通过切换触摸同步信号tsyncn来施加预定的协议数据。响应于触摸同步信号tsyncn的协议数据，将时钟信号sclk和主数据mosi的输入方向切换到从微控制单元150到触摸屏驱动器电路130的方向in。因此，微控制单元150可以按照预期将时钟信号sclk和主数据mosi传送到触摸屏驱动器电路130。

在这种状态下，微控制单元150使用时钟信号sclk和主数据mosi将请求切换到休眠模式sleep的sleep命令传送到触摸屏驱动器电路130，使得触摸屏驱动器电路130可以通过sleep命令切换到休眠模式sleep。

在休眠模式sleep中对触摸屏驱动器电路130(或sric)执行唤醒功能wake-up的情况下，可以执行相同的过程。即，在从选择信号ssn的低电平状态中，微控制单元150通过切换触摸同步信号tsyncn来施加预定的协议数据。响应于触摸同步信号tsyncn的协议数据，将时钟信号sclk和主数据mosi的输入方向切换到从微控制单元150到触摸屏驱动器电路130的方向in。微控制单元150可以按照预期将时钟信号sclk和主数据mosi传送到触摸屏驱动器电路130。

在这种状态下，微控制单元150使用时钟信号sclk和主数据mosi将用于唤醒功能wake-up的命令传送到触摸屏驱动器电路130，使得触摸屏驱动器电路130(或者sric)可以执行唤醒功能wake-up。

如上所述，根据本公开内容的触摸传感器显示装置可以将时钟信号sclk和主数据mosi设置为双向传送，使得触摸屏驱动器电路130(或sric)可以自身切换到休眠模式sleep或唤醒wake-up。微控制单元150还可以使用从选择信号ssn和触摸同步信号tsyncn来控制时钟信号sclk和主数据mosi的传输方向，使得微控制单元150可以进入休眠模式sleep或执行唤醒功能wake-up。因此，可以有效地降低休眠模式sleep中的功耗。

以上描述和附图仅出于说明性目的提供了本公开内容的技术构思的示例。本公开内容所涉及的技术领域的普通技术人员将理解，在不脱离本公开内容的基本特征的情况下，可以在形式上进行各种修改和改变，例如配置的组合、分离、替换和改变。因此，本公开内容中公开的实施方式旨在说明本公开内容的技术构思的范围，并且本公开内容的范围不受实施方式的限制。本公开内容的范围应基于所附权利要求以如下方式来解释：使得包括在与权利要求等同的范围内的所有技术构思都属于本公开内容。