픽셀화된 자기-정전용량 터치 스크린에서의 부동 접지 효과의 감소{REDUCING FLOATING GROUND EFFECTS IN PIXELATED SELF-CAPACITANCE TOUCH SCREENS}

이것은 일반적으로 터치 센서 패널들에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 터치 스크린에서의 부동 접지 효과들을 감소시키는 것에 관한 것이다.

많은 타입들의 입력 디바이스들 예컨대 버튼들 또는 키들, 마우스들, 트랙볼들, 조이스틱들, 터치 센서 패널들, 및 터치 스크린들 등이 컴퓨팅 시스템에서 조작들을 수행하기 위해 현재 사용 가능하다. 특히, 터치 스크린들은 그들의 조작의 용이성 및 융통성뿐만 아니라 낮아지는 가격으로 인해 점점 더 대중화되고 있다. 터치 스크린들은 터치-감응형 표면을 갖는 투명한 패널일 수 있는 터치 센서 패널, 및 터치-감응형 표면이 디스플레이 디바이스의 뷰잉 가능한 영역의 적어도 일부를 커버할 수 있도록 부분적으로 또는 전체적으로 패널의 뒤에 위치될 수 있는 액정 디스플레이(LCD) 등과 같은 디스플레이 디바이스를 포함할 수 있다. 터치 스크린들은 사용자로 하여금 디스플레이 디바이스에 의해 디스플레이되는 사용자 인터페이스(UI)에 의해 종종 지시되는 위치에서 손가락, 스타일러스 또는 다른 물체를 사용하여 터치 센서 패널을 터치함으로써 다양한 기능들을 수행하게 할 수 있다. 일반적으로, 터치 스크린들은 터치, 및 터치 센서 패널 상의 터치의 위치를 인식할 수 있으며, 컴퓨팅 시스템은 그 후 터치 시에 나타나는 디스플레이에 따라 터치를 해석할 수 있고, 그 후 터치에 기초하여 하나 이상의 동작을 수행할 수 있다. 어떤 터치 감지 시스템들의 경우에, 터치를 검출하기 위해 디스플레이의 신체적 접촉을 필요로 하지 않는다. 예를 들어, 어떤 정전용량식 터치 감지 시스템들에서, 터치를 검출하기 위해 사용되는 프린징 전계(fringing electrical fields)는 디스플레이의 표면을 넘어 확장될 수 있고, 표면 근방에 접근하는 물체들은 실제로 표면을 터치하지 않고도 표면 근방에서 검출될 수 있다.

정전용량 터치 센서 패널들은 산화 인듐 주석(ITO) 등과 같은 물질들로 만들어진 실질적으로 투명한 도전성 플레이트들의 매트릭스에 의해 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 정전용량 터치 센서 패널들이 터치 스크린을 형성하기 위해 디스플레이 상에 중첩될 수 있는 것은 부분적으로는, 그들의 실질적 투명성 때문이다. 어떤 터치 스크린들은 부분적으로 터치 감지 회로를 디스플레이 픽셀 적층 내에 통합시킴으로써 형성될 수 있다(즉, 디스플레이 픽셀들을 형성하는 적층된 물질 층들).

어떤 정전용량 터치 센서 패널들은 산화 인듐-주석(ITO) 등과 같은 물질들로 만들어진 실질적으로 투명한 도전성 플레이트들의 매트릭스에 의해 형성될 수 있고, 어떤 터치 스크린들은 터치 감지 회로를 디스플레이 픽셀 적층체(즉, 디스플레이 픽셀들을 형성하는 적층된 물질 층들) 내에 부분적으로 통합함으로써 형성될 수 있다. 터치 이벤트들은 도전성 플레이트들의 자기-정전용량의 변화들을 검출함으로써 상기 터치 센서 패널들에서 감지될 수 있다. 때때로, 터치 이벤트들을 감지하기 위해 사용되는 터치 감지 회로의 접지 기준은 어스 접지(earth ground)에 대해 다소 부동(floating)할 수 있는데, 이것은 터치 감지 신호들에 있어서 바람직하지 않은 변화들을 유발할 수 있다. 개시의 예들은 터치 감지 시스템에서 그러한 부동 접지 기준들의 효과들을 감소시키기 위한 다양한 기법들을 제공한다. 어떤 예들에서, 터치 센서 패널 상의 하나 이상의 터치 픽셀이 구동 및 감지될 수 있는 동안, 터치 센서 패널 상의 다른 터치 픽셀들이 기준 전압(예를 들어, 접지 기준)에 연결될 수 있다. 어떤 예들에서, 터치 센서 패널 상의 터치 픽셀들에 연결되는 라우팅은 라우팅-대-라우팅 기생 용량들을 감소시키도록 구성될 수 있다. 어떤 예들에서, 다양한 다른 터치 픽셀 구동 스킴들이 부동 접지 기준들의 효과들을 감소시키기 위해 이용될 수 있다.

도 1a 내지 도 1d는 본 개시의 예들에 따른 예시의 터치 스크린을 각각 포함할 수 있는 예시의 모바일 전화, 예시의 미디어 재생기, 예시의 퍼스널 컴퓨터, 및 예시의 태블릿 컴퓨터를 도시한다.
도 2는 본 개시의 예들에 따른 예시의 터치 스크린의 일 구현을 도시하는 예시의 컴퓨팅 시스템의 블록도이다.
도 3a는 본 개시의 예들에 따른 자기-정전용량 터치 픽셀 전극에 대응하는 예시의 터치 센서 회로, 및 감지 회로를 도시한다.
도 3b는 공통 전극들이 터치 감지 시스템의 터치 감지 회로의 일부들을 형성할 수 있는 예시의 구성을 도시한다.
도 4는 본 개시의 예들에 따른 자기-정전용량 터치 스크린의 예시적 작동을 나타낼 수 있는 예시의 회로를 도시한다.
도 5는 본 개시의 예들에 따라 다중 터치 픽셀들이 구동되고 감지되고 있을 때 자기-정전용량 터치 스크린의 예시의 동작을 나타낼 수 있는 예시의 회로를 도시한다.
도 6은 본 개시의 예들에 따라 하나의 터치 픽셀이 구동되고 감지될 때 자기-정전용량 터치 스크린의 예시의 동작을 나타낼 수 있는 예시의 회로를 설명한다.
도 7은 본 개시의 예들에 따른 예시의 터치 픽셀 구동 및 라우팅 스킴을 도시한다.
도 8a는 본 개시의 예들에 따른 예시의 터치 픽셀 구동 스킴을 도시한다.
도 8b는 본 개시의 예들에 따른 예시의 동적 터치 픽셀 구동 스킴을 도시한다.

바람직한 예들에 대한 하기의 설명에서는, 설명의 일부를 형성하는 첨부 도면들이 참조되며, 거기에는 실시될 수 있는 구체적인 예들이 실례로서 도시되어 있다. 개시된 예들의 범위에서 벗어나지 않고 다른 예들이 사용될 수 있고 구조적 변경들이 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다.

어떤 정전용량 터치 센서 패널들은 산화 인듐-주석(ITO) 등과 같은 물질들로 만들어진 실질적으로 투명한 도전성 플레이트들의 매트릭스에 의해 형성될 수 있고, 어떤 터치 스크린들은 터치 감지 회로를 디스플레이 픽셀 적층체(즉, 디스플레이 픽셀들을 형성하는 적층된 물질 층들) 내에 부분적으로 통합함으로써 형성될 수 있다. 터치 이벤트들은 도전성 플레이트들의 자기-정전용량의 변화들을 검출함으로써 상기 터치 센서 패널들에서 감지될 수 있다. 때때로, 터치 이벤트들을 감지하기 위해 사용되는 터치 감지 회로의 접지 기준은 어스 접지에 대해 다소 부동할 수 있는데, 이것은 터치 감지 신호들에 있어서 바람직하지 않은 변화들을 유발할 수 있다. 개시의 예들은 터치 감지 시스템에서 그러한 부동 접지 기준들의 효과들을 감소시키기 위한 다양한 기법들을 제공한다. 어떤 예들에서, 터치 센서 패널 상의 하나 이상의 터치 픽셀이 구동 및 감지될 수 있는 동안, 터치 센서 패널 상의 다른 터치 픽셀들이 기준 전압(예를 들어, 접지 기준)에 연결될 수 있다. 어떤 예들에서, 터치 센서 패널 상의 터치 픽셀들에 연결되는 라우팅은 라우팅-대-라우팅 기생 용량들을 감소시키도록 구성될 수 있다. 어떤 예들에서, 다양한 다른 터치 픽셀 구동 스킴들이 부동 접지 기준들의 효과들을 감소시키기 위해 이용될 수 있다.

도 1a 내지 도 1d는 본 개시의 예들에 따른 터치 스크린이 구현될 수 있는 예시의 시스템들을 도시한다. 도 1a는 터치 스크린(124)을 포함하는 예시의 모바일 전화(136)를 도시한다. 도 1b는 터치 스크린(126)을 포함하는 예시의 디지털 미디어 재생기(140)를 도시한다. 도 1c는 터치 스크린(128)을 포함하는 예시의 퍼스널 컴퓨터(144)를 도시한다. 도 1d는 터치 스크린(130)을 포함하는 예시의 태블릿 컴퓨터(148)를 도시한다. 상기의 터치 스크린들이 착용가능 디바이스들을 포함한, 다른 디바이스들에서도 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

어떤 예들에서, 터치 스크린들(124, 126, 128, 130)은 자기-정전용량에 기초할 수 있다. 자기-정전용량 기반 터치 시스템은 터치 픽셀 또는 터치 픽셀 전극으로서 지칭될 수 있는 도전 층 물질의 소형 플레이트들의 매트릭스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 터치 스크린은 복수의 터치 픽셀들을 포함할 수 있고, 각각의 터치 픽셀은 터치 또는 근접(즉, 터치 또는 근접 이벤트)이 감지될 터치 스크린 상의 특정 위치에 대응한다. 그러한 터치 스크린은 픽셀화된 자기-정전용량 터치 스크린으로서 지칭될 수 있다. 동작 동안, 터치 픽셀은 AC 파형에 의해 자극될 수 있고, 터치 픽셀의 자기-정전용량이 측정될 수 있다. 물체가 터치 픽셀에 접근함에 따라, 터치 픽셀의 자기-정전용량이 변할 수 있다. 터치 픽셀의 자기-정전용량의 이러한 변화는 터치 감지 시스템에 의해 검출 및 측정되어, 여러 물체들이 터치 스크린을 터치하거나 또는 터치 스크린에 근접해 올 때 그 물체들의 위치들을 결정한다.

도 2는 본 개시의 예들에 따른 예시의 터치 스크린(220)의 일 구현을 도시하는 예시의 컴퓨팅 시스템(200)의 블록도이다. 컴퓨팅 시스템(200)은, 예를 들어 모바일 전화(136), 디지털 미디어 재생기(140), 퍼스널 컴퓨터(144), 태블릿 컴퓨터(148), 또는 착용가능 디바이스를 포함한, 터치 스크린을 포함하는 임의의 모바일 또는 비-모바일 컴퓨팅 디바이스에 포함될 수 있다. 컴퓨팅 시스템(200)은 하나 이상의 터치 프로세서(202), 주변 장치들(204), 터치 컨트롤러(206), 및 터치 감지 회로(하기에 더 상세히 기술함)를 포함하는 터치 감지 시스템을 포함할 수 있다. 주변 장치들(204)은 랜덤 액세스 메모리(RAM) 또는 다른 타입의 메모리 또는 저장 장치, 와치도그 타이머들, 및 기타 등등을 포함할 수 있지만, 이들로 한정되지 않는다. 터치 컨트롤러(206)는 하나 이상의 감지 채널(208) 및 채널 스캔 로직(210)을 포함할 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 채널 스캔 로직(210)은 RAM(212)에 액세스할 수 있고, 감지 채널들(208)로부터 데이터를 자율적으로 판독할 수 있고, 감지 채널들에 대한 제어를 제공할 수 있다. 또한, 채널 스캔 로직(210)은 하기에 더 상세하게 기술되는 바와 같이, 터치 스크린(220)의 터치 픽셀들에 선택적으로 인가될 수 있는 자극 신호들을 다양한 주파수들 및 위상들에서 생성하도록 감지 채널들(208)을 제어할 수 있다. 어떤 예들에서, 터치 컨트롤러(206), 터치 프로세서(202), 및 주변 장치들(204)은 단일의 주문형 집적 회로(ASIC)에 통합될 수 있고, 어떤 예들에서는 터치 스크린(220) 자체와 통합될 수 있다.

터치 스크린(220)은 자기-정전용량 터치 스크린일 수 있고, 복수의 터치 픽셀들(222)(예를 들어, 픽셀화된 자기-정전용량 터치 스크린)을 갖는 정전용량 감지 매체를 포함할 수 있는 터치 감지 회로를 포함할 수 있다. 터치 픽셀들(222)은 터치 컨트롤러(206) 내의 감지 채널들(208)에 연결될 수 있고, 구동/감지 인터페이스(225)를 통해 감지 채널들로부터 자극 신호들에 의해 구동될 수 있고, 전술한 바와 같이 구동/감지 인터페이스를 통해 감지 채널들에 의해 감지될 수 있다. 터치를 검출하기 위해 사용되는 도전성 플레이트들(즉, 터치 픽셀들(222))을 "터치 픽셀들"이라고 레이블하는 것은 터치 스크린(220)이 터치의 "이미지"를 캡처하는 것으로서 보일 때 특히 유용할 수 있다. 즉, 터치 컨트롤러(206)가 터치 스크린(220) 내의 각각의 터치 픽셀(222)에서 검출된 터치의 양을 결정한 후에, 터치가 발생한 터치 스크린 내의 터치 픽셀들의 패턴은 터치의 "이미지"로서 생각될 수 있다(예를 들어, 터치 스크린을 터치하는 손가락들의 패턴).

컴퓨팅 시스템(200)은 또한 터치 프로세서(202)로부터의 출력들을 수신하고 출력들에 기초하여 동작들을 수행하기 위한 호스트 프로세서(228)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 호스트 프로세서(228)는 프로그램 저장 장치(232), 및 예컨대 LCD 구동기(234) 등과 같은 디스플레이 컨트롤러에 접속될 수 있다. LCD 구동기(234)는 선택 (게이트) 라인들의 전압들을 각각의 픽셀 트랜지스터에 제공할 수 있고, 하기에서 더 상세히 기술되는 바와 같이, 픽셀 디스플레이 이미지를 제어하기 위해 데이터 라인들을 따라 데이터 신호들을 이러한 동일 트랜지스터들에 제공할 수 있다. 호스트 프로세서(228)는 LCD 구동기(234)를 사용하여 터치 스크린(220) 상에 이미지, 예를 들어 사용자 인터페이스(UI)의 이미지를 생성할 수 있으며, 터치 프로세서(202) 및 터치 컨트롤러(206)를 사용하여 터치 스크린(220) 상의 또는 이 터치 스크린 근방의 터치를 검출할 수 있다. 터치 입력은, 커서 또는 포인터와 같은 물체의 이동, 스크롤링 또는 패닝(panning), 제어 설정들의 조절, 파일 또는 문서 열기, 메뉴 보기, 선택하기, 명령들의 실행, 호스트 디바이스에 접속된 주변 디바이스의 동작, 전화 응답, 전화 걸기, 전화 통화 종료, 볼륨 또는 오디오 설정들의 변경, 주소들, 자주 걸었던 번호들, 수신 통화들, 부재중 통화들(missed calls)과 같은 전화 통신에 관련되는 정보의 저장, 컴퓨터 또는 컴퓨터 네트워크로의 로그온, 컴퓨터 또는 컴퓨터 네트워크의 제한된 영역들에 대해 인가된 개인들의 액세스 허용, 컴퓨터 데스크톱의 사용자 선호 구성과 연관된 사용자 프로파일의 로딩, 웹 컨텐츠에 대한 액세스 허용, 특정 프로그램의 론칭, 메시지의 암호화 또는 복호화 및/또는 기타 등등을 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지 않는, 동작� �을 수행하기 위해, 프로그램 저장 장치(232)에 저장된 컴퓨터 프로그램들에 의해 사용될 수 있다. 호스트 프로세서(228)는 또한 터치 처리와 관련되지 않을 수 있는 부가 기능들을 수행할 수 있다.

전극들 및 감지 채널들의 구성 및 동작을 포함한, 본 명세서에 기술된 기능들 중 하나 이상의 기능은 메모리(예를 들어, 도 2의 주변 장치들(204) 중 하나)에 저장된 펌웨어에 의해 수행될 수 있거나, 터치 프로세서(202)에 의해 실행될 수 있거나, 또는 프로그램 저장 장치(232)에 저장될 수 있고 호스트 프로세서(228)에 의해 실행될 수 있다는 것을 유의한다. 펌웨어는 또한 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스로부터 명령어들을 페치할 수 있고 명령어들을 실행할 수 있는 컴퓨터 기반 시스템, 프로세서 포함 시스템, 또는 다른 시스템 등과 같은, 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스에 의해 또는 그와 관련하여 사용되기 위한 임의의 비-일시적 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체 내에 저장 및/또는 전송될 수 있다. 이 문서의 정황에서, "비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체"는 명령어 실행 시스템, 장치 또는 디바이스에 의한 또는 그와 관련한 사용을 위한 프로그램을 포함할 수 있거나 또는 저장할 수 있는 임의의 매체(신호들을 제외함)일 수 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 전자, 자기, 광학, 전자기, 적외선, 또는 반도체 시스템, 장치 또는 디바이스, 휴대용 컴퓨터 디스켓(자기), 랜덤 액세스 메모리(random access memory: RAM)(자기), 판독 전용 메모리(read-only memory: ROM)(자기), 소거 가능한 프로그래머블 판독 전용 메모리(erasable programmable read-only memory: EPROM)(자기), CD, CD-R, CD-RW, DVD, DVD-R, 또는 DVD-RW 등과 같은 휴대용 광 디스크, 또는 콤팩트 플래시 카드, 보안 디지털 카드 등과 같은 플래시 메모리, USB 메모리 디바이스, 메모리 스틱, 및 기타 등등을 포함할 수 있지만, 이들로 한정되지 않는다.

펌웨어는 또한 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스, 예컨대 컴퓨터 기반 시스템, 프로세서 포함 시스템, 또는 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스로부터 명령어들을 페치할 수 있고 그 명령어들을 실행할 수 있는 다른 시스템에 의해 또는 그와 관련하여 사용되기 위한 임의의 전송 매체 내에서 전파될 수 있다. 이 문서의 정황에서, "전송 매체"는 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스에 의해 또는 그와 관련하여 사용되기 위한 프로그램을 통신, 전파 또는 전송할 수 있는 임의의 매체일 수 있다. 전송 매체는 전자, 자기, 광학, 전자기 또는 적외선 유선 또는 무선 전파 매체를 포함할 수 있지만, 이들로 한정되지 않는다.

도 3a는 본 개시의 예들에 따른 자기-정전용량 터치 픽셀 전극(302)에 대응하는 예시의 터치 센서 회로(300), 및 감지 회로(314)를 도시한다. 터치 픽셀 전극(302)은 터치 픽셀(222)에 대응할 수 있다. 터치 픽셀 전극(302)은 그것과 연관되는 접지에 대해 고유 자기-정전용량, 및 손가락(305) 등과 같은, 물체가 전극 근방에 있거나 전극을 터치하고 있을 때 형성되는 접지에 대한 추가적 자기-정전용량을 또한 가질 수 있다. 터치 픽셀 전극(302)의 접지에 대한 전체 자기-정전용량은 정전용량(304)으로서 나타낼 수 있다. 터치 픽셀 전극(302)은 감지 회로(314)(감지 채널(208)에 대응할 수 있음)에 연결될 수 있다. 감지 회로(314)는 연산 증폭기(308), 피드백 저항기(312), 피드백 커패시터(310), 및 입력 전압원(306)을 포함할 수 있지만, 다른 구성들이 채택될 수 있다. 예를 들어, 피드백 저항기(312)는 가변 피드백 저항기에 의해 유발되는 임의의 기생 용량 효과를 최소화하기 위해 스위칭된 커패시터 저항기에 의해 대체될 수 있다. 터치 픽셀 전극(302)은 연산 증폭기(308)의 반전 입력에 연결될 수 있다. AC 전압원(306)(Vac)은 연산 증폭기(308)의 비반전 입력에 연결될 수 있다. 터치 센서 회로(300)는 또한 터치 센서 패널을 터치하거나 또는 그 근방에 있는 손가락 또는 물체에 의해 유도된 터치 픽셀 전극(302)의 전체 자기-정전용량(304)의 변화들을 감지하도록 구성될 수 있다. 출력(320)은 근접 또는 터치 이벤트의 존재를 판정하기 위해 프로세서(예를 들어, 터치 컨트롤러(206))에 의해 이용될 수 있거나, 또는 출력은 터치 또는 근접 이벤트의 존재를 판정하기 위해 이산 로직 네트워크에 입력될 수 있다. 터치 센서 회로(300)는 본 개시의 예들의 터치 픽셀 감지의 구조 및/또는 동작을 나타낼 수 있다.

어떤 예들에서, 터치 스크린(220)은, 터치 감지 시스템의 터치 감지 회로 소자들이 디스플레이의 디스플레이 픽셀 적층체들 내에 통합될 수 있는 통합형 터치 스크린일 수 있다. 터치 스크린(220)의 회로 소자들은 예를 들어, 하나 이상의 픽셀 트랜지스터들(예를 들어, 박막 트랜지스터(TFT)들), 게이트 라인들, 데이터 라인들, 픽셀 전극들, 및 공통 전극들 등과 같은, LCD 또는 다른 디스플레이들(예를 들어, OLED 디스플레이들) 내에 존재할 수 있는 소자들을 포함할 수 있다. 임의의 소정의 디스플레이 픽셀에서, 픽셀 전극과 공통 전극 사이의 전압은 디스플레이 픽셀의 휘도를 제어할 수 있다. 픽셀 전극의 전압은 픽셀 트랜지스터를 통해 데이터 라인에 의해 공급될 수 있고, 픽셀 트랜지스터는 게이트 라인에 의해 제어될 수 있다. 회로 소자들이 전체 회로 컴포넌트들, 예를 들어 전체 커패시터, 전체 트랜지스터 등에 한정되지는 않지만, 회로의 일부들, 예를 들어 평행 플레이트 커패시터의 두 개의 플레이트 중 하나의 플레이트만을 포함할 수 있다는 점에 유의한다. 도 3b는 공통 전극들(352)이 터치 감지 시스템의 터치 감지 회로의 일부들을 형성할 수 있는 예시의 구성을 도시하고, 본 개시의 어떤 예들에서, 공통 전극들은 전술한 바와 같이, 터치 스크린(350) 상의 터치의 이미지를 검출하기 위해 이용되는 터치 픽셀들을 형성할 수 있다. 각각의 공통 전극(352)(즉, 터치 픽셀)은 복수의 디스플레이 픽셀들(351)을 포함할 수 있고, 각각의 디스플레이 픽셀(351)은 공통 전극(352)의 일부를 포함할 수 있고, 이것은 이미지를 디스플레이하기 위한 디스플레이 시스템의 일부로서 동작할 수 있는 어떤 타입들의 LCD 또는 다른 디스플레이들의 디스플레이 픽셀들의 디스플레이 픽셀 적층체(즉, 디스플레이 픽셀들을 형성하는 적층된 물질 층들) 내의 디스플레이 시스템 회로의 회로 소자일 수 있다.

도 3b에 도시된 예에서, 각각의 공통 전극(352)은 터치 스크린(350)의 디스플레이 시스템의 디스플레이 회로로서 동작할 수 있고 또한 터치 감지 시스템의 터치 감지 회로로서도 동작할 수 있는 다기능 회로 소자로서 기능할 수 있다. 이 예에서, 각각의 공통 전극(352)은 전술한 바와 같이, 터치 스크린(350)의 디스플레이 회로의 공통 전극으로서 동작할 수 있고, 또한 터치 스크린의 터치 감지 회로로서 동작할 수도 있다. 예를 들어, 공통 전극(352)은 터치 감지 페이즈 동안 터치 감지 회로의 터치 픽셀의 정전용량 부분으로 동작할 수 있다. 터치 스크린(350)의 다른 회로 소자들은 예를 들어, 전기 접속부들 등을 스위칭함으로써 터치 감지 회로의 일부를 형성할 수 있다. 더 구체적으로, 어떤 예들에서, 터치 감지 페이즈 동안, 게이트 라인이 충전 펌프 등과 같은 전원에 접속될 수 있으며, 이러한 전원은 "오프" 상태에서 터치 픽셀에 포함된 디스플레이 픽셀들 내의 TFT들을 유지하기 위해 전압을 인가할 수 있다. 자극 신호들이 공통 전극(352)에 인가될 수 있다. 전술한 바와 같이, 공통 전극(352)의 전체 자기-정전용량의 변화들은 연산 증폭기를 통해 감지될 수 있다. 공통 전극(352)의 전체 자기-정전용량의 변화는 공통 전극에 손가락 등과 같은, 터치 물체의 근접성에 의존할 수 있다. 이러한 방식으로, 공통 전극(352)의 전체 자기-정전용량의 측정된 변화는 터치 스크린 상에 또는 그 근방의 터치의 지시를 제공할 수 있다.

일반적으로, 터치 감지 회로 소자들 각각은, 터치 감지 회로의 일부를 형성할 수 있고 하나 이상의 다른 기능들, 예를 들어, 디스플레이 회로의 일부를 형성하는 기능을 수행할 수 있는 다기능 회로 소자일 수 있거나, 또는 오직 터치 감지 회로로서만 동작할 수 있는 단일-기능 회로 소자일 수 있다. 유사하게, 디스플레이 회로 소자들 각각은 디스플레이 회로로서 동작할 수 있고 하나 이상의 다른 기능들, 예를 들어, 터치 감지 회로로서 동작하는 기능을 수행할 수 있는 다기능 회로 소자일 수 있거나, 또는 오직 디스플레이 회로로서만 동작할 수 있는 단일-기능 회로 소자일 수 있다. 따라서, 어떤 예들에서, 디스플레이 픽셀 적층체들 내의 회로 소자들 중 일부는 다기능 회로 소자들일 수 있고, 다른 회로 소자들은 단일-기능 회로 소자들일 수 있다. 다른 예들에서, 디스플레이 픽셀 적층체들의 회로 소자들 모두는 단일 기능 회로 소자들일 수 있다.

또한, 본 명세서에서의 예들은 디스플레이 회로를 디스플레이 페이즈 동안 동작하는 것으로서 기술할 수 있고, 터치 감지 회로를 터치 감지 페이즈 동안 동작하는 것으로서 기술할 수 있지만, 디스플레이 페이즈 및 터치 감지 페이즈가 동시에, 예를 들어, 부분적으로 또는 완전히 오버랩되어 동작될 수 있거나, 또는 디스플레이 페이즈 및 터치 감지 페이즈가 상이한 시간들에서 동작할 수 있다는 점을 이해해야 한다. 또한, 본 명세서에서의 예들은 특정 회로 소자들을 다기능인 것으로서, 그리고 다른 회로 소자들이 단일 기능인 것으로서 설명하지만, 다른 예들에서 회로 소자들은 특정 기능으로 제한되지 않는다는 점을 이해할 것이다. 즉, 본 명세서의 일 예에서 단일 기능 회로 소자로서 설명되는 회로 소자는 다른 예들에서 다기능 회로 소자로서 구성될 수도 있고, 그 역도 마찬가지이다.

도 3b의 공통 전극들(352)(즉, 터치 픽셀들) 및 디스플레이 픽셀들(351)은 터치 스크린(350) 상의 직사각형 또는 정사각형 영역들로서 도시된다. 그러나, 공통 전극들(352) 및 디스플레이 픽셀들(351)은 도시된 형상들, 배향들, 및 위치들로 한정되지 않고, 본 개시의 예들에 따른 임의의 적절한 구성들을 포함할 수 있다는 점을 이해할 것이다.

본 개시의 논의가 터치 스크린들에 초점을 두지만, 본 개시의 예들 중 일부 또는 전부가 터치 센서 패널(즉, 디스플레이 회로 없이 터치 감지 회로를 갖는 패널)에 유사하게 구현될 수 있다는 점을 이해할 것이다. 그러나, 간결성을 위해, 본 개시의 예들은 터치 스크린의 정황에서 기술되었고 기술될 것이다.

본 개시의 터치 스크린이 도 1a 내지 도 1d에 도시된 것들 등과 같은, 다양한 디바이스들에 포함될 수 있기 때문에, 터치 스크린 전자 회로의 접지 노드(즉, "시스템 접지")는 어스 접지와 동일하지 않을 수 있다. 이 시스템 접지 - 어스 접지 부정합은, 어스 접지에 접지될 수 있는 사용자가 터치 스크린과 상호작용할 때, 바람직하지 않은 효과들을 유발할 수 있다.

도 4는 본 개시의 예들에 따른 자기-정전용량 터치 스크린의 예시적인 동작을 나타낼 수 있는 예시적인 회로(400)를 도시한다. 터치 픽셀(402)은 예를 들어 감지 채널들(208)에 대응할 수 있는 터치 회로(408)에 연결될 수 있다. 터치 회로(408)는 시스템 접지(404)에 연결될 수 있다. 어떤 예들에서, 터치 회로(408)는 연산 증폭기를 포함할 수 있으며, 이 연산 증폭기의 비반전 입력은 자극 소스에 연결될 수 있고, 반전 입력은 터치 픽셀(402)에 연결될 수 있다. 전술한 바와 같이, 터치 회로(408)는 터치 픽셀(402)을 자극하고 감지하여, 터치 픽셀을 터치하거나 그에 근접하는 (손가락(416) 등과 같은) 물체를 감지할 수 있다.

전술한 바와 같이, 터치 회로(408)는 터치 픽셀(402)을 구동하고 감지하여 손가락(416)의 터치 또는 근접을 감지할 수 있다. 이러한 터치 또는 근접의 감지는 터치 픽셀로부터의 손가락의 거리에 기초하여 변할 수 있는, 터치 픽셀(402)과 손가락(416) 간의 용량(412)의 변화를 감지함으로써 달성될 수 있다. 손가락(416)은 용량(414)을 통해 어스 접지(406)에 접지될 수 있다. 본 개시의 예들은 손가락이 터치 스크린과 상호작용하는 것을 설명하지만, 본 개시의 범위는 스타일러스와 같은 물체의 이용을 포함하는 터치 스크린과의 임의의 상호작용으로 확장된다는 것을 이해한다. 그러한 상황들에서의 터치 스크린의 동작은 여기서 설명되는 동작과 유사할 수 있다.

터치 픽셀(402)은 (도 1a 내지 도 1d의 장치들과 같이) 어스 접지에 접지되지 않을 수 있는 장치 내에 포함될 수 있는 터치 스크린의 일부일 수 있으므로, 시스템 접지(404)는 어스 접지(406)와 다를 수 있다. 결과적으로, 이러한 차이를 반영하기 위해 시스템 접지(404)와 어스 접지(406) 사이에 용량(410)이 존재할 수 있다. 즉, 시스템 접지(404)는 어스 접지(406)에 대해 적어도 약간은 부동될 수 있다. 어떤 예들에서 시스템 접지(404)는 어스 접지(406)보다 높은 전압을 가질 수 있고, 어떤 예들에서 시스템 접지는 어스 접지보다 낮은 전압을 가질 수 있으며, 어떤 예들에서 시스템 접지는 어스 접지보다 높은 전압을 갖는 것과 어스 접지보다 낮은 전압을 갖는 것 사이에서 변동할 수 있다.

시스템 접지(404)가 어스 접지(406)에 대해 약간 부동됨으로 인해, 주어진 전압이 감지 회로(408)에 의해 노드(409)에 인가되는 경우, 용량(412)을 통해 구동되는 전류의 양은 용량(410)의 크기의 함수로서 변할 수 있다. 구체적으로, 용량(410)이 비교적 클 때(예로서, 사용자가 터치 스크린을 내장하는 섀시를 터치할 때와 같이, 사용자가 시스템 접지(404)에 접지 또는 단락될 때), 용량(412)을 통해 구동되는 전류는 비교적 클 수 있으며, 따라서 용량(412) 변화의 감지는 비교적 쉬울 수 있다. 반면, 용량(410)이 비교적 작을 때(예로서, 사용자가 "접지되지 않을" 때, 즉 사용자가 섀시를 터치하지 않을 때), 용량(412)을 통해 구동되는 전류는 비교적 작을 수 있는데, 그 이유는 전류가 용량(412)에 더하여 직렬 용량들(414, 410)을 통해 구동되는 것이 필요할 수 있으며, 이것은 용량(412)을 통해 구동되는 전류를 줄일 수 있기 때문이다. 이러한 전류의 감소는 또한 용량(412)의 변화의 감지를 비교적 어렵게 한다. 따라서, 터치 스크린이 얼마나 양호하게 접지되는지는 용량(412)(관심 용량)을 통해 얼마나 많은 전류가 구동되는지에, 따라서 터치 스크린의 터치 감지 성능에 영향을 미칠 수 있다.

시스템 접지(404)가 어스 접지(406)에 대해 약간 부동되는 것의 추가적인 결과는 터치 회로(408)가 용량(412), 손가락(416) 및 용량(414)을 통해 전류를 어스 접지(406)로 구동할 때 시스템 접지가 변동할 수 있다는 것일 수 있다. 결과적으로, 노드(409)의 전압도 변동할 수 있으며, 이는 용량(412)(터치 픽셀(402)에 존재하는 터치의 양을 결정할 때의 관심 용량)을 통해 구동되는 전류의 변동을 유발할 수 있다. 이어서, 용량(412)을 통해 흐르는 전류의 이러한 변동은 터치 회로(408)에 의해 감지될 수 있고, 용량(412)의 변화로 인한 전류의 변동으로서 잘못 해석될 수 있으며, 이는 부정확한 터치 감지 결과를 유발할 수 있다. 즉, 용량(412)을 통해 흐르는 전류의 변동은 용량(412)의 변화에 기인하는지 또는 시스템 접지(404)의 변화에 기인하는지에 관계없이 모두 터치 관련 변동으로서 해석될 수 있으며, 이는 맞지 않을 때도 있다. 이것은 터치 스크린의 터치 감지 성능에서 에러들을 유발할 수 있다.

도 5는 본 개시의 예들에 따른, 다수의 터치 픽셀이 구동되고 감지될 때 자기-정전용량 터치 스크린의 예시적인 동작을 나타낼 수 있는 예시적인 회로(500)를 도시한다. 도 4를 참조하여 전술한 관심 용량(예로서, 용량(412))을 통해 구동되는 전류의 변화는 터치 스크린 상의 다수의 터치 픽셀이 동시에 구동될 때 심해질 수 있다. 도 5의 구성은 터치 회로(508)가 양 터치 픽셀(502, 503)을 구동할 수 있다는 점 외에는 실질적으로 도 4의 구성일 수 있다. 용량(512)이 터치 픽셀(502)과 손가락(516) 사이에 존재할 수 있고, 용량(513)이 터치 픽셀(503)과 손가락 사이에 존재할 수 있다. 노드(509)로부터 손가락(516)으로의 전류 흐름을 위한 병렬 경로들이 용량들(512, 513)을 통해 존재할 수 있으므로, 도 4에서 용량(412)을 통해 구동되는 전류에 비해 더 적은 전류가 어느 하나의 특정 관심 용량을 통해 구동될 수 있으며, 따라서 잠재적으로는 터치 또는 근접 활동으로부터 발생하는 그러한 용량의 변화의 감지를 더 어렵게 할 수 있다. 예를 들어, 용량(512)이 관심 용량인 경우(예로서, 터치 회로(508)가 터치 픽셀(502)에서의 터치의 양을 감지할 경우), 용량(512)을 통해 구동될 수 있는 전류는 용량(513)을 통해 대신 구동될 수 있으며, 따라서 용량(512)을 통해 구동되는 전류를 줄일 수 있으며, 이는 그렇지 않은 경우보다 용량(512)의 변화의 감지를 더 어렵게 할 수 있다. 따라서, 터치 스크린이 얼마나 양호하게 접지되는지의 변화로부터 발생하는, 관심 용량을 통해 구동되는 전류의 감소는 도 4의 구성에서보다 훨씬 더 심해질 수 있다. 이것은 감지 회로(508)가 그러한 관심 용량의 변화를 감지하는 것을 훨씬 더 어렵게 할 수 있다.

관심 용량을 통해 구동되는 전류를 증가시키고, 따라서 터치 스크린의 접지 조건의 변화로부터 발생할 수 있는 터치 감지의 에러를 줄이기 위한 한 가지 방법은 한 번에 하나씩 터치 스크린 상의 터치 픽셀을 구동 및 감지하면서 나머지 터치 픽셀들을 접지시키는 것일 수 있다.

도 6은 본 개시의 예들에 따른, 하나의 터치 픽셀이 구동되고 감지될 때 자기-정전용량 터치 스크린의 예시적인 동작을 나타낼 수 있는 예시적인 회로(600)를 도시한다. 도 6의 구성은 터치 회로(608)가 터치 픽셀(602)만을 구동 및 감지할 수 있다는 점 외에는 실질적으로 도 5의 구성일 수 있다. 터치 픽셀(603)은 시스템 접지(604)에 연결될 수 있다. 어떤 예들에서, 터치 픽셀(603)은 터치 픽셀(603)에 연결될 수 있는 반전 입력을 갖는 연산 증폭기의 비반전 입력을 시스템 접지로 스위칭함으로써 시스템 접지(604)에 연결될 수 있으며; 어떤 예들에서 터치 픽셀(603)은 스위치 네트워크를 통해 시스템 접지에 직접 연결될 수 있고; 어떤 예들에서는 터치 픽셀(603)을 시스템 접지(604)에 연결하기 위한 임의의 적절한 구성이 이용될 수 있다.

터치 회로(608)가 터치 픽셀(602)을 구동할 때, 전류가 용량(612)을 통해 용량(614)을 통해 어스 접지(606)로 구동되는 것은 물론, 용량(612)을 통해 용량(613)을 통해 시스템 접지(604)로도 구동될 수 있다. 이러한 이중 전류 경로는 용량(612)을 통해 구동되는 전류를 증가시킬 수 있으며, 따라서 터치 회로(608)가 용량(612)의 변화를 감지하는 것을 더 쉽게 할 수 있다(예를 들어, 용량(612)의 단위 변화는 용량을 통해 더 큰 전류가 흐를 때 용량 양단의 전압의 더 큰 변화를 유발할 수 있으며, 이는 터치 감지 시스템의 신호 대 잡음비를 증가시킬 수 있고, 터치 활동의 감지를 더 쉽게 할 수 있다). 어떤 예들에서는, 시스템 접지(604)에 연결되는 대신에, 터치 픽셀(603)(및 터치 스크린 상의 다른 비구동 터치 픽셀들)은 용량(613)을 통해 흐르는 전류를 증가시키고, 따라서 용량(612)을 통해 흐르는 전류를 더 증가시키기 위해 시스템 접지보다 낮은 전압(예로서, 시스템 접지보다 1V 낮은 전압)에 연결될 수 있다. 어떤 예들에서, 터치 픽셀(603)(및 터치 스크린 상의 다른 비구동 터치 픽셀들)은 유사한 효과를 달성하기 위해 임의의 다른 적절한 기준 전압(예로서, 시스템 접지(604), 시스템 접지보다 1V 낮은 전압, 터치 픽셀(602)을 구동하는 전압과 다른 위상을 갖는 전압과 같은 AC 전압 등)에 연결될 수 있다.

전술한 바와 같이, 도 6의 구성에서 용량(612)을 통해 구동되는 전류는 터치 스크린이 얼마나 양호하게 접지되는지의 함수로서 계속 변할 수 있지만, 그러한 변화들은 이전보다(예로서, 도 4 및 5의 구성에서보다) 터치 회로(608)에 의해 감지되는 전체 전압 변화의 더 작은 백분율인 용량(612) 양단의 전압 변화들을 유발할 수 있다. 따라서, 그러한 전류의 변화들은 전술한 예들에서보다 덜 문제될 수 있다.

어떤 예들에서는, 도 6을 참조하여 전술한 효과들로부터 여전히 실질적으로 이익을 얻으면서 전체 터치 스크린에 걸치는 터치를 감지하는 데 필요한 시간의 양을 줄이기 위해 터치 스크린 상에서 한 번에 1개 초과의 터치 픽셀을 구동 및 감지하는 것이 바람직할 수 있다.

도 7은 본 개시의 예들에 따른 예시적인 터치 픽셀 구동 및 라우팅 스킴을 나타낸다. 터치 스크린(700)은 터치 픽셀들(702)을 포함한다. 터치 픽셀들(702)은 도시된 바와 같이 교대로 배열된 체커보드 패턴으로 구동 및 감지될 수 있으며, 제1 감지 기간 동안 "A" 터치 픽셀들은 구동 및 감지될 수 있는 반면, "B" 터치 픽셀들은 시스템 접지(또는 다른 기준 전압)에 연결될 수 있고, 제2 감지 기간 동안 "B" 터치 픽셀들은 구동 및 감지될 수 있는 반면, "A" 터치 픽셀들은 시스템 접지(또는 다른 기준 전압)에 연결될 수 있다. 이러한 방식으로, 임의의 2개의 인접하는 터치 픽셀(702)의 회로 표현은 실질적으로 도 6에 도시된 것과 같이 보일 수 있으며, 관련된 터치 픽셀-손가락 증가 전류 효과는 실질적으로 터치 스크린(700) 전반에서 실현될 수 있다.

게다가, 수직으로 인접하는 터치 픽셀들(702)은 도 7의 구동 및 감지 스킴에서 동시에 구동되지 않으므로, 동시에 구동되는 터치 픽셀들이 손가락에 동시에 근접하는 도 5와 관련하여 도시되고 설명된 효과들은 실질적으로 방지될 수 있다. 대각선으로 인접하는 터치 픽셀들(702)은 도 7의 구동 스킴에서 동시에 구동되지만, 도 5와 관련하여 설명된 효과들은 수직으로 인접하는 터치 픽셀들에 비해 대각선 터치 픽셀들 사이에서 덜 현저할 수 있으며, 이것이 가능한 이유는 대각선 터치 픽셀들이 수직으로 인접하는 터치 픽셀들에 비해 더 작은 인접 영역을 가질 수 있고, 따라서 대각선 터치 픽셀들에 동시에 근접할 수 있는 손가락과의 더 적은 오버랩을 가질 수 있기 때문이다.

전술한 구동 및 감지 스킴에 더하여, 터치 회로(예로서, 터치 회로(408, 508 및/또는 608))를 터치 픽셀들(702)에 연결하는 데 사용되는 라우팅은 터치 픽셀 라우팅 라인들 사이에 존재할 수 있는 기생 용량들(따라서, 터치 픽셀들 사이에 존재할 수 있는 기생 용량들)을 줄이거나 제거하기 위해 도 7에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 구체적으로, 함께 구동되고 감지될 픽셀들에 대한 라우팅은 함께 그룹핑되고 라우팅될 수 있으며, 이는 그룹핑된 라우팅 라인들 사이에 존재할 수 있는 임의의 용량들을 줄이거나 제거할 수 있는데, 그 이유는 그룹 내의 모든 라인이 실질적으로 동일한 주파수 및 위상에서 실질적으로 동일한 전압을 이용하여 구동될 수 있기 때문이다.

도 7을 참조하면, 터치 픽셀 열들(708, 710) 내에 포함된 "A" 터치 픽셀들(702)에 대한 라우팅은 라우팅(706)에 의해 도시된 바와 같이 열들(708, 710) 사이에서 그룹핑 및 라우팅될 수 있다. 터치 픽셀 열들(710, 712) 내에 포함된 "B" 터치 픽셀들(702)에 대한 라우팅은 라우팅(704)에 의해 도시된 바와 같이 열들(710, 712) 사이에서 그룹핑 및 라우팅될 수 있다. 이러한 교대로 배열된 라우팅 패턴은 터치 스크린(700) 전반에서 반복될 수 있다. 그러한 라우팅 구성의 이용은 "A" 또는 "B" 터치 픽셀들(702)만이 연결되는 라우팅 라인들의 그룹핑들을 유발할 수 있다. 게다가, 라우팅-라우팅 기생 용량들이 감소 또는 제거될 수 있다.

도 7에 도시된 라우팅 그룹핑들은 터치 픽셀들의 열들에 의해 정의되는 그룹핑들이지만, 꼭 그럴 필요는 없으며, 라우팅 그룹핑들은 터치 픽셀들의 행들에 의해(예를 들어, 라우팅 라인들은 전술한 것과 유사한 방식으로 수평으로 그룹핑 및 라우팅될 수 있음) 또는 유사한 라우팅 라인들(예로서, 동일 타입의 터치 픽셀에 연결되는 라우팅 라인들)이 터치 스크린 상에 함께 그룹핑 및 라우팅되는 임의의 다른 구성에 의해 대신 정의될 수 있다.

도 7에 도시된 물리적 라우팅 스킴은 터치 스크린(700) 상에서 이용될 수 있는 구동 및 감지 스킴을 한정하지 않으며, 물리적 라우팅 스킴은 도 7에 도시된 것과 다른 구동 및 감지 스킴과 함께 이용될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 그러나, 그러한 시나리오에서는, 전술한 라우팅-라우팅 기생 용량의 감소의 일부 또는 전부가 손실될 수 있다. 그럼에도, 도 7에 도시된 물리적 라우팅 스킴은 후술하는 도 8a 내지 도 8b에 도시된 예들을 포함하는, 본 개시의 임의의 예들에서 이용될 수 있다.

전술한 바와 같이, 동시에 구동되는 터치 픽셀들이 동시에 손가락에 근접 배치되는 것을 피하는 것이 유리할 수 있다. 따라서, 터치 스크린 상에서 동시에 구동 및 감지되는 터치 픽셀들의 수를 최소화하는 것이 유리할 수 있다. 그러나, 더 적은 터치 픽셀들을 동시에 구동하는 것은 전체 터치 스크린에 걸치는 터치의 풀 이미지를 캡처하는 데 걸리는 시간을 증가시킬 수 있다. 따라서, 어떤 예들에서, 터치 픽셀 구동 스킴은 (터치 감지 시간을 줄이기 위해) 동시에 구동되는 터치 픽셀들의 수를 최대화하면서, 2개의 동시에 구동되는 터치 픽셀 양자가 동시에 손가락에 근접하지 않을 가능성을 유지 또는 최대화하려고 노력할 수 있다.

도 8a는 본 개시의 예들에 따른 예시적인 터치 픽셀 구동 스킴을 나타낸다. 터치 스크린(800)은 터치 픽셀들(802)을 포함할 수 있다. 터치 픽셀들(802)은, 2개의 터치 픽셀이 임의의 시점에 동시에 구동될 수 있으면서, (동시 구동 터치 픽셀들이 손가락에 동시에 근접하지 않을 가능성을 증가시키기 위해) 동시 구동 터치 픽셀들 간의 거리를 최대화하고, 그룹별로 동시 구동 터치 픽셀들 간의 거리를 실질적으로 일정하게 유지하여 스캔별로 (용량들 등과 같은) 기생 효과들을 비교적 일정하게 유지할 수 있도록, 구동 및 감지될 수 있다. 예를 들어, 제1 감지 기간 동안, "A" 터치 픽셀들은 동시에 구동 및 감지될 수 있는 반면, 나머지 터치 픽셀들(예를 들어, 비구동 터치 픽셀들)은 시스템 접지(또는 다른 기준 전압)에 연결될 수 있고, 제2 감지 기간 동안, "B" 터치 픽셀들은 동시에 구동 및 감지될 수 있는 반면, 나머지 터치 픽셀들(예를 들어, 비구동 터치 픽셀들)은 시스템 접지(또는 다른 기준 전압)에 연결될 수 있고, 기타 등등일 수 있다. 도시된 구동 및 감지 스킴에서, "A", "B", "C", "D", "E", "F" 및 "G" 터치 픽셀들(802) 간의 거리들은 실질적으로 일정할 수 있다("H" 터치 픽셀들 간의 거리는 도시된 터치 픽셀 레이아웃으로 인해 약간 더 작을 수 있다). 또한, "A", "B", "C", "D", "E", "F", "G" 및 "H" 터치 픽셀들 간의 거리들은 동일 타입의 임의의 2개의 터치 픽셀이 동시에 동일 손가락에 근접할 가능성을 실질적으로 최소화할 만큼 충분히 클 수 있다.

위의 원리들에 기초하는 다른 구동 및 감지 스킴들은 유사하게 본 개시의 범위 내에 있다. 예를 들어, 보통 손가락의 크기(또는 크기 범위)에 대한 터치 스크린(800) 및 터치 픽셀들(802)의 크기 및 구성에 따라서는, 둘 초과의 터치 픽셀(예로서, 3개, 4개, 5개 등)이 동시에 구동 및 감지되면서, 단일 손가락이 동일 타입의 둘 이상의 터치 픽셀에 동시에 근접할 가능성을 충분히 낮게 유지할 수 있다. 유사하게, 동일 타입의 터치 픽셀들 간의 거리들은 추가로 또는 대안으로서 보통 손가락의 크기(또는 크기 범위)에 대한 터치 스크린(800) 및 터치 픽셀들(802)의 크기 및 구성에 의존할 수 있다. 또한, 동일 타입의 터치 픽셀들이 구동 및 감지될 수 있는 시간 길이는 전술한 손가락 크기 및 터치 센서 패널 크기/구성에 기초할 수 있다(예를 들어, 어떤 예들에서는, 더 많은 터치 픽셀이 동시에 구동 및 감지될수록 터치 픽셀들이 더 오래 구동 및 감지될 수 있는데, 그 이유는 지정된 양의 시간 내에 전체 터치 패널을 스캔할 수 있기 위해 더 빠르게 구동 및 감지해야 할 필요가 더 적을 수 있기 때문이다).

어떤 예들에서, 터치 스크린(800)에 의해 사용되는 정확한 구동 및 감지 스킴은 터치 스크린과 상호작용하는 손가락(들)의 크기(들)에 기초하여 동적으로 결정 및/또는 조정될 수 있다(예를 들어, 더 큰 손가락들은 더 적은 터치 픽셀들이 동시에 구동 및 감지되고/되거나 동일 타입의 터치 픽셀들이 더 멀리 떨어지게 초래할 수 있는 반면, 더 작은 손가락들은 더 많은 터치 픽셀들이 동시에 구동 및 감지되고/되거나 동일 타입의 터치 픽셀들이 서로 더 가까워지게 초래할 수 있다). 도 8b는 본 개시의 예들에 따른 예시적인 동적 터치 픽셀 구동 스킴(810)을 나타낸다. 그러한 예들에서, 터치 스크린(800)은 초기에 812에서 터치 스크린과 상호작용하는 손가락(들)의 크기(들)를 결정(또는 대략 결정)하기 위해 임의의 적절한 방식으로 스캐닝될 수 있다. 예를 들어, 터치 스크린(800)에 연결된 터치 컨트롤러(예로서, 채널 스캔 논리(210)를 갖는 터치 컨트롤러(206)) 및/또는 터치 프로세서(예로서, 터치 프로세서(202))가 터치 스크린 상의 터치 이미지를 캡처하기 위해 초기 스캔 기간 동안 모든 터치 픽셀들(802)을 동시에 스캔할 수 있다. 어떤 예들에서, 터치 컨트롤러 및/또는 터치 프로세서는 터치 스크린(800) 상의 근사 또는 대략적인 터치 이미지를 캡처하기 위해 초기 스캔 기간 동안 터치 픽셀들(802) 전부보다 적은 터치 픽셀들을 스캔할 수 있다(예를 들어, 터치 픽셀을 하나 걸러 스캔하거나, 터치 픽셀들의 집합들을 함께 단일 유효 "터치 픽셀"로서 스캔할 수 있다). 터치 스크린(800)의 대략적인 스캔을 수행하는 것은 초기 스캔을 수행하는 데 필요한 시간을 절약할 수 있다.

814에서, 터치 컨트롤러 및/또는 터치 프로세서는 초기 스캔 기간 동안 획득된 터치 이미지에 기초하여 터치 스크린과 상호작용하는 물체들 또는 손가락들의 크기들 및/또는 위치들을 결정할 수 있다.

816에서, 터치 컨트롤러 및/또는 터치 프로세서는 터치 스크린과 상호작용하는 물체(들) 또는 손가락(들)의 결정된 크기(들) 및/또는 위치(들)에 기초하여, 동일 타입의 둘 이상의 터치 픽셀이 검출된 크기(들)의 동일 손가락에 동시에 근접할 가능성이 없는 (터치 픽셀 그룹핑들, 거리들, 감지 기간들 등의 결정을 포함하는) 구동 및 감지 스킴을 선택할 수 있다. 어떤 예들에서, 터치 컨트롤러는 또한 터치 감지 시간을 줄이기 위해 동시 구동 터치 픽셀들의 수를 최소화하려고 시도할 수 있다.

전술한 바와 같이, 어떤 예들에서, 도 8a 내지 도 8b를 참조하여 설명된 구동 및 감지 스킴들은 도 7의 라우팅 스킴의 이익들 모두가 도 8a 내지 도 8b의 구동 및 감지 스킴들을 이용하여 실현되지 못할 수 있다는 사실에도 불구하고 도 7과 관련된 설명된 라우팅 스킴과 함께 이용될 수 있다.

따라서, 본 개시의 예들은 터치스크린 시스템에서의 부동 시스템 접지 노드의 효과들을 저지하기 위한 하나 이상의 구성을 제공한다.

상기의 내용에 따르면, 본 개시의 어떤 예들은 터치 컨트롤러에 관한 것으로, 터치 컨트롤러는: 터치 센서 패널 상의 제1 터치 픽셀 및 제2 터치 픽셀에 연결되도록 구성된 감지 회로를 포함하고, 상기 감지 회로는, 제1 기간 동안, 상기 제1 터치 픽셀을 구동 및 감지하고 상기 제2 터치 픽셀을 기준 전압에 연결하고, 제2 기간 동안, 상기 제2 터치 픽셀을 구동 및 감지하고 상기 제1 터치 픽셀을 기준 전압에 연결하도록 구성된다. 상기 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 기준 전압은 상기 터치 컨트롤러의 시스템 접지를 포함한다. 상기 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 감지 회로는 제1 복수의 터치 픽셀 및 제2 복수의 터치 픽셀에 연결되도록 구성되고, 상기 제1 복수의 터치 픽셀은 제1 터치 픽셀을 포함하고 상기 제2 복수의 터치 픽셀은 제2 터치 픽셀을 포함하고, 상기 감지 회로는, 제1 기간 동안, 상기 제1 복수의 터치 픽셀을 구동 및 감지하고 상기 제2 복수의 터치 픽셀을 상기 기준 전압에 연결하고, 제2 기간 동안, 상기 제2 복수의 터치 픽셀을 구동 및 감지하고 상기 제1 복수의 터치 픽셀을 상기 기준 전압에 연결하도록 구성된다. 상기 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 제1 복수의 터치 픽셀 및 상기 제2 복수의 터치 픽셀은 터치 센서 패널 상에 체커보드 패턴으로 교대로 배열된다. 상기 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 감지 회로는 상기 터치 센서 패널 상의 제1 세트의 라우팅을 이용하여 상기 제1 복수의 터치 픽셀에 연결되도록 구성되고, 상기 감지 회로는 상기 터치 센서 패널 상의 제2 세트의 라우팅을 이용하여 상기 제2 복수의 터치 픽셀에 연결되도록 구성되고, 상기 제1 세트의 라우팅 및 상기 제2 세트의 라우팅은 상기 터치 센서 패널 상의 터치 픽셀들의 열들 사이에 교대로 배치된다. 상기 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 제1 복수의 터치 픽셀 중의 터치 픽셀들 간의 하나 이상의 거리는 상기 제2 복수의 터치 픽셀 중의 터치 픽셀들 간의 하나 이상의 거리와 실질적으로 동일하다. 상기 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 감지 회로는 상기 터치 센서 패널 상의 여러 다른 복수의 터치 픽셀들을 다른 각자의 기간들 동안 구동 및 감지하도록 구성되고, 상기 여러 다른 복수의 터치 픽셀들은 상기 제1 및 제2 복수의 터치 픽셀들과는 상이하고, 상기 다른 각자의 기간들은 상기 제1 및 제2 기간들과는 상이하다. 상기 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 터치 컨트롤러는 상기 감지 회로에 의해 구동 및 감지될 상기 제1 터치 픽셀 및 상기 제2 터치 픽셀을 동적으로 결정하도록 구성된 로직을 더 포함한다. 상기 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 로직은, 상기 터치 센서 패널과 상호작용하는 물체의 크기를 결정하고, 상기 결정된 물체의 크기에 기초하여 상기 제1 터치 픽셀 및 상기 제2 터치 픽셀을 결정하도록 구성된다. 상기 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 로직은, 상기 터치 센서 패널과 상호작용하는 물체의 위치를 결정하고, 상기 결정된 물체의 위치에 기초하여 상기 제1 터치 픽셀 및 상기 제2 터치 픽셀을 결정하도록 구성된다. 상기 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 로직은, 상기 물체의 크기를 결정하기 전에, 상기 제1 터치 픽셀과 상기 제2 터치 픽셀이 동시에 구동 및 감지되는 상기 터치 센서 패널의 초기 스캔을 시작하고, 상기 초기 스캔에 기초하여 상기 물체의 크기를 결정하도록 구성된다. 상기 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 로직은, 상기 물체의 위치를 결정하기 전에, 상기 제1 터치 픽셀과 상기 제2 터치 픽셀이 동시에 구동 및 감지되는 상기 터치 센서 패널의 초기 스캔을 시작하고, 상기 초기 스캔에 기초하여 상기 물체의 위치를 결정하도록 구성된다.

본 개시의 어떤 예들은 터치 센서 패널의 동작 방법에 관한 것이고, 이 방법은 제1 기간 동안: 상기 터치 센서 패널 상의 제1 터치 픽셀을 구동 및 감지하는 단계, 및 상기 터치 센서 패널 상의 제2 터치 픽셀을 기준 전압에 연결하는 단계; 그리고 제2 기간 동안: 상기 제2 터치 픽셀을 구동 및 감지하는 단계, 및 상기 제1 터치 픽셀을 상기 기준 전압에 연결하는 단계를 포함한다. 상기 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 제1 터치 픽셀 및 상기 제2 터치 픽셀을 상기 기준 전압에 각각 연결하는 단계는, 상기 제1 터치 픽셀 및 상기 제2 터치 픽셀을 상기 터치 센서 패널의 시스템 접지에 각각 연결하는 단계를 포함한다. 상기 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 제1 복수의 터치 픽셀은 상기 제1 터치 픽셀을 포함하고, 제2 복수의 터치 픽셀은 상기 제2 터치 픽셀을 포함하고, 상기 방법은, 상기 제1 기간 동안: 상기 제1 복수의 터치 픽셀을 구동 및 감지하는 단계, 및 상기 제2 복수의 터치 픽셀을 상기 기준 전압에 연결하는 단계; 그리고 상기 제2 기간 동안: 상기 제2 복수의 터치 픽셀을 구동 및 감지하는 단계, 및 상기 제1 복수의 터치 픽셀을 상기 기준 전압에 연결하는 단계를 포함한다. 상기 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 제1 복수의 터치 픽셀 및 상기 제2 복수의 터치 픽셀은 터치 센서 패널 상에 체커보드 패턴으로 교대로 배열된다. 상기 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 방법은: 상기 터치 센서 패널 상의 제1 세트의 라우팅을 이용하여 상기 제1 복수의 터치 픽셀을 감지 회로에 연결하는 단계, 및 상기 터치 센서 패널 상의 제2 세트의 라우팅을 이용하여 상기 제2 복수의 터치 픽셀을 상기 감지 회로에 연결하는 단계를 더 포함하고, 상기 제1 세트의 라우팅 및 상기 제2 세트의 라우팅은 상기 터치 센서 패널 상의 터치 픽셀들의 열들 사이에 교대로 배치된다. 상기 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 제1 복수의 터치 픽셀 중의 터치 픽셀들 간의 하나 이상의 거리는 상기 제2 복수의 터치 픽셀 중의 터치 픽셀들 간의 하나 이상의 거리와 실질적으로 동일하다. 상기 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 방법은 상기 터치 센서 패널 상의 여러 다른 복수의 터치 픽셀들을 다른 각자의 기간들 동안 구동 및 감지하는 단계를 더 포함하고, 상기 여러 다른 복수의 터치 픽셀들은 상기 제1 및 제2 복수의 터치 픽셀들과는 상이하고, 상기 다른 각자의 기간들은 상기 제1 및 제2 기간들과는 상이하다. 상기 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 방법은 구동 및 감지될 상기 제1 터치 픽셀 및 상기 제2 터치 픽셀을 동적으로 결정하는 단계를 더 포함한다. 상기 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 제1 터치 픽셀 및 상기 제2 터치 픽셀을 동적으로 결정하는 단계는, 상기 터치 센서 패널과 상호작용하는 물체의 크기를 결정하는 단계, 및 상기 결정된 물체의 크기에 기초하여 상기 제1 터치 픽셀 및 상기 제2 터치 픽셀을 결정하는 단계를 포함한다. 상기 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 제1 터치 픽셀 및 상기 제2 터치 픽셀을 동적으로 결정하는 단계는, 상기 터치 센서 패널과 상호작용하는 물체의 위치를 결정하는 단계, 및 상기 결정된 물체의 위치에 기초하여 상기 제1 터치 픽셀 및 상기 제2 터치 픽셀을 결정하는 단계를 포함한다. 상기 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 방법은: 상기 물체의 크기를 결정하기 전에, 상기 제1 터치 픽셀과 상기 제2 터치 픽셀이 동시에 구동 및 감지되는 상기 터치 센서 패널의 초기 스캔을 시작하는 단계, 및 상기 초기 스캔에 기초하여 상기 물체의 크기를 결정하는 단계를 더 포함한다. 상기 개시된 예들 중 하나 이상에 대해 부가적으로 또는 대안적으로, 어떤 예들에서, 상기 방법은: 상기 물체의 위치를 결정하기 전에, 상기 제1 터치 픽셀과 상기 제2 터치 픽셀이 동시에 구동 및 감지되는 상기 터치 센서 패널의 초기 스캔을 시작하는 단계, 및 상기 초기 스캔에 기초하여 상기 물체의 위치를 결정하는 단계를 더 포함한다.

본 개시의 예들이 첨부 도면을 참조하여 충분히 설명되었지만, 통상의 기술자에게는 다양한 변형들 및 수정들이 명백하게 될 것이라는 점을 유의한다. 그러한 변형들 및 수정들은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 개시의 예들의 범위 내에 포함되는 것으로 이해될 것이다.