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触摸显示装置、触摸驱动电路和触摸感测方法

文献发布时间:2023-06-19 11:39:06


触摸显示装置、触摸驱动电路和触摸感测方法

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2019年12月27日提交的韩国专利申请第10-2019-0177011号的优先权,为了所有目的,通过引用将该韩国专利申请结合于此,如同在此完全阐述一样。

技术领域

本公开内容的实施方式涉及一种触摸显示装置、触摸驱动电路和触摸感测方法。

背景技术

随着信息社会的发展,对显示图像的显示装置的需求以各种形式逐渐增加。在这些显示装置之中,存在提供基于触摸的输入方法的触摸显示装置,该基于触摸的输入方法允许用户不单纯依靠诸如按钮、键盘和鼠标之类的常规输入方法而直观和方便地输入信息或命令。

由于这种触摸显示装置需要提供图像显示功能和触摸检测功能二者,因此诸如帧时间之类的驱动时间被分成显示驱动时段和触摸驱动时段。在显示驱动时段中执行显示驱动,并且在显示驱动时段之后执行的触摸驱动时段中执行触摸驱动和触摸感测。

在上述时分驱动方法的情况下,为了进行时分从而在预设时间内进行显示驱动和触摸驱动,需要相当复杂的时序控制,为此,需要昂贵的部件。

此外,在时分驱动方法的情况下,显示驱动时间和触摸驱动时间均不足,因而图像质量和触摸灵敏度二者劣化。特别是,由于触摸感测功能的应用,更加难以提供高分辨率图像质量。

由于时分驱动方法的限制,当同时执行显示驱动和触摸驱动时,触摸驱动受到显示驱动影响,使得根本不可能进行触摸感测,或者感测精度会显著降低。此外,显示驱动受到触摸驱动影响,这会导致图像质量显著劣化的问题。

发明内容

本公开内容的实施方式可提供一种在同时执行显示驱动和触摸驱动时能够提供正常图像和正常触摸感测的触摸显示装置、触摸驱动电路和触摸感测方法。

此外,本公开内容的实施方式可提供一种在同时执行显示驱动和触摸驱动时,能够通过差分感测来准确感测触摸而不受显示驱动影响的触摸显示装置、触摸驱动电路和触摸感测方法。

此外,本公开内容的实施方式可提供一种在同时执行显示驱动和触摸驱动时,能够通过执行差分感测来准确感测触摸而不受显示驱动影响,而且能够显著减少用于差分感测的电路部件的数量和电路面积的触摸显示装置、触摸驱动电路和触摸感测方法。

本公开内容的实施方式可提供一种触摸显示装置,包括:显示面板,在所述显示面板中设置有多条数据线和多条栅极线,并且在所述显示面板中设置有多个触摸电极;数据驱动电路,所述数据驱动电路配置为驱动所述多条数据线;栅极驱动电路,所述栅极驱动电路配置为驱动所述多条栅极线;和触摸驱动电路,所述触摸驱动电路配置为对所述多个触摸电极之中的第一触摸电极和第二触摸电极进行差分感测。

在根据本公开内容实施方式的触摸显示装置中,所述触摸驱动电路可包括:第一电流传送器,所述第一电流传送器包括:第一触摸节点端,所述第一触摸节点端从所述第一触摸电极接收第一输入电荷;和第一流出端,与所述第一输入电荷对应的第一传送电荷通过所述第一流出端流出;和第二电流传送器,所述第二电流传送器包括:第二触摸节点端,所述第二触摸节点端从所述第二触摸电极接收第二输入电荷;和第二流入端,与所述第二输入电荷对应的第二传送电荷通过所述第二流入端流入。

在根据本公开内容实施方式的触摸显示装置中,所述触摸驱动电路可包括单端放大器,所述单端放大器包括:感测输入端,所述第一流出端和所述第二流入端共同电连接至所述感测输入端,并且所述第一传送电荷与所述第二传送电荷之间的差分电荷输入至所述感测输入端;基准输入端,所述基准输入端被施加基准电压;和放大输出端,所述放大输出端输出与所述差分电荷对应的差分输出信号。

在根据本公开内容实施方式的触摸显示装置中,根据所述第一输入电荷和所述第一电流传送器的第一输出增益来确定所述第一传送电荷,并且根据所述第二输入电荷和所述第二电流传送器的第二输出增益来确定所述第二传送电荷。

在根据本公开内容实施方式的触摸显示装置中,在通过被选择作为所述第一电流传送器的第一输出节点端的所述第一流出端流出的所述第一传送电荷中,电荷减少了流入到被选择作为所述第二电流传送器的第二输出节点端的所述第二流入端中的所述第二传送电荷那么多。所述差分电荷是从所述第一传送电荷减少所述第二传送电荷那么多的电荷,并且是(去除了)消除了所述第一传送电荷和所述第二传送电荷中共同包括的噪声电荷的电荷。

在根据本公开内容实施方式的触摸显示装置中,所述第一电流传送器包括被输入驱动信号的第一驱动端,并且所述第二电流传送器包括被输入所述驱动信号的第二驱动端。

在根据本公开内容实施方式的触摸显示装置中,在所述第一电流传送器中,与所述第一流出电流对应的所述第一传送电荷通过所述第一流出端和所述第一流入端之中的被选择作为第一输出节点端的所述第一流出端流出。在所述第二电流传送器中,与所述第二流入电流对应的所述第二传送电荷流入所述第二流入端和所述第二流出端之中的被选择作为第二输出节点端的所述第二流入端中。

在根据本公开内容实施方式的触摸显示装置中,所述触摸驱动电路可提供具有选自以下的信号波形的所述驱动信号:其电压电平根据要感测的触摸物体的类型而波动的信号波形和其电压电平恒定的信号波形。

在根据本公开内容实施方式的触摸显示装置中,所述基准电压具有其电压电平进行波动的信号波形或其电压电平恒定的信号波形。

在根据本公开内容实施方式的触摸显示装置中,所述多个触摸电极以矩阵形式设置,并且由所述多个触摸电极的每一个占据的区域与由两个或更多个子像素占据的区域重叠。

在根据本公开内容实施方式的触摸显示装置中,所述第一触摸电极和所述第二触摸电极可设置在同一列或同一行中。

在根据本公开内容实施方式的触摸显示装置中,与所述第一触摸电极重叠的两条或更多条数据线和与所述第二触摸电极重叠的两条或更多条数据线相同,并且与所述第一触摸电极重叠的两条或更多条栅极线和与所述第二触摸电极重叠的两条或更多条栅极线可彼此不同。

在根据本公开内容实施方式的触摸显示装置中,在所述显示面板中设置有将所述多个触摸电极和所述触摸驱动电路电连接的多条触摸线,所述多条触摸线与所述多条数据线平行设置。

在根据本公开内容实施方式的触摸显示装置中,在通过给所述多条数据线提供用于显示图像的数据信号而执行显示驱动的同时,所述触摸驱动电路给所述第一触摸电极和所述第二触摸电极施加驱动信号。

本公开内容的实施方式可提供一种触摸驱动电路,包括:第一电流传送器、第二电流传送器和单端放大器。

在根据本公开内容实施方式的触摸驱动电路中,所述第一电流传送器可包括:第一触摸节点端,所述第一触摸节点端从设置在显示面板中的多个触摸电极之中的第一触摸电极接收第一输入电荷;和第一流出端,与所述第一输入电荷对应的第一传送电荷通过所述第一流出端流出。

在根据本公开内容实施方式的触摸驱动电路中,所述第二电流传送器可包括:第二触摸节点端,所述第二触摸节点端从所述多个触摸电极之中的第二触摸电极接收第二输入电荷;和第二流入端,与所述第二输入电荷对应的第二传送电荷通过所述第二流入端流入。

在根据本公开内容实施方式的触摸驱动电路中,所述单端放大器可包括:感测输入端,所述第一流出端和所述第二流入端共同电连接至所述感测输入端,并且所述第一传送电荷与所述第二传送电荷之间的差分电荷输入至所述感测输入端;基准输入端,所述基准输入端被施加基准电压;和放大输出端,所述放大输出端输出与所述差分电荷对应的差分输出信号。

所述差分电荷是消除了所述第一传送电荷和所述第二传送电荷中共同包括的噪声电荷的电荷。

本公开内容的实施方式可提供一种感测触摸的方法,包括:将数据信号和栅极信号输出至设置在显示面板中的数据线和栅极线,并且将驱动信号施加至设置在所述显示面板中的多个触摸电极之中的第一触摸电极和第二触摸电极;和在响应于所述数据信号和所述驱动信号显示图像的同时,通过对所述第一触摸电极和所述第二触摸电极进行差分感测来感测触摸。

感测触摸包括:将从所述第一触摸电极输入的第一输入电荷的流动和从所述第二触摸电极输入的第二输入电荷的流动控制为沿相反的方向,并且通过基于流动方向被控制的所述第一输入电荷和所述第二输入电荷去除噪声电荷来产生差分感测值。

根据本公开内容的实施方式,当同时执行显示驱动和触摸驱动时,可提供正常图像和正常触摸感测。

此外,根据本公开内容的实施方式,当同时执行显示驱动和触摸驱动时,可通过差分感测来准确感测触摸而不受显示驱动影响。

此外,根据本公开内容的实施方式,当同时执行显示驱动和触摸驱动时,可执行差分感测来准确感测触摸而不受显示驱动影响,此外,通过使用单端放大器而不使用差分放大器来进行差分感测,可显著减少用于差分感测的电路部件的数量和电路面积。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述,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是根据本公开内容实施方式的触摸显示装置的系统配置示图;

图2是图解根据本公开内容实施方式的显示面板和驱动电路的示图;

图3是图解根据本公开内容实施方式的显示面板中的一个触摸电极区域中的子像素的布置结构的示图;

图4是根据本公开内容实施方式的触摸显示装置的显示驱动和触摸驱动的时分驱动时序图;

图5和图6是根据本公开内容实施方式的触摸显示装置的显示驱动和触摸驱动的同时驱动时序图;

图7是图解根据本公开内容实施方式的触摸显示装置中的单个感测电路的示图;

图8是图解根据本公开内容实施方式的触摸显示装置中的差分感测电路的示图;

图9是图解在根据本公开内容实施方式的触摸显示装置的差分感测过程中,触摸电极列中产生的噪声输入到差分放大器的情况的示图;

图10是图解根据本公开内容实施方式的触摸显示装置中的使用单端放大器的差分感测电路的示图;

图11是简要图解根据本公开内容实施方式的触摸显示装置的电流传送器的示图;

图12是根据本公开内容实施方式的触摸显示装置的电流传送器的框图;

图13是当在根据本公开内容实施方式的触摸显示装置中执行差分感测时,与感测触摸电极对应的电流传送器的详细电路;

图14是当在根据本公开内容实施方式的触摸显示装置中执行差分感测时,与基准触摸电极对应的电流传送器的详细电路;

图15是图解在根据本公开内容实施方式的触摸显示装置中,用于五个触摸电极的图10的差分感测电路的示图。

图16是在根据本公开内容实施方式的触摸显示装置中,将通过使用单端放大器执行差分感测而获得的感测结果与通过使用单端放大器执行单一感测而获得的感测结果进行比较的曲线图;

图17是根据本公开内容实施方式的触摸显示装置的触摸感测方法的流程图。

具体实施方式

在本公开内容的实施例或实施方式的以下描述中,将参照附图,在附图中通过举例说明能够实施的具体实施例或实施方式的方式进行了显示,并且在附图中可使用相同的参考标记和符号指代相同或相似的部件,即使它们显示在彼此不同的附图中。此外,在本公开内容的实施例或实施方式的以下描述中,当确定结合在此的已知功能和部件的详细描述反而会使本公开内容一些实施方式中的主题不清楚时,将省略其详细描述。在此使用的诸如“包括”、“具有”、“包含”、“由…构成”、“由…组成”和“由…形成”之类的术语一般旨在允许增加其他部件,除非这些术语使用了术语“仅”。如在此使用的,单数形式旨在包括复数形式,除非上下文明显有相反指示。

在此可使用诸如“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”和“(b)”之类的术语来描述本公开内容的元件。这些术语的每一个不用来限定元件的本质、顺序、次序或数量等,而是仅用于将相应元件与其他元件区分开。

当提到第一元件与第二元件“连接或结合”、“接触或重叠”等时,其应当解释为,第一元件不仅可与第二元件“直接连接或结合”或“直接接触或重叠”,而且还可在第一元件与第二元件之间“插入”第三元件,或者第一元件和第二元件可经由第四元件彼此“连接或结合”、“接触或重叠”等。在此,第二元件可包括在彼此“连接或结合”、“接触或重叠”等的两个或更多个元件中的至少一个中。

当使用诸如“在…之后”、“随后”、“接下来”、“在…之前”等之类的时间相对术语描述元件或构造的过程或操作,或者操作方法、加工方法、制造方法中的流程和步骤时,这些术语可用于描述非连续的或非顺序的过程或操作,除非一起使用了术语“直接”或“紧接”。

此外,当提到任何尺度、相对尺寸等时,即使没有指明相关描述,也应当认为元件或特征或者相应信息的数值(例如,水平、范围等)包括可由各种因素(例如,工艺因素、内部或外部冲击、噪声等)导致的公差或误差范围。此外,术语“可”完全涵盖术语“能”的所有含义。

下文中,将参照附图详细地描述本公开内容的实施方式。

图1是根据本公开内容实施方式的触摸显示装置的系统配置示图,图2是图解根据本公开内容实施方式的显示面板DISP和驱动电路的示图,图3是图解根据本公开内容实施方式的显示面板DISP中的一个触摸电极TE区域中的子像素SP的布置结构的示图。

参照图1,根据本公开内容实施方式的触摸显示装置可提供显示图像的显示功能。此外,根据本公开内容实施方式的触摸显示装置可提供用于感测用户的触摸的触摸感测功能和用于使用触摸感测结果根据用户的触摸执行输入处理的触摸输入功能。

参照图1至图3,根据本公开内容实施方式的触摸显示装置可包括显示面板DISP和用于驱动显示面板DISP的驱动电路,在显示面板DISP中设置有多条数据线DL和多条栅极线GL,以便提供显示功能,并且设置有由多条数据线DL和多条栅极线GL限定的多个子像素SP。

在显示面板DISP中,多条数据线DL可沿行方向(或列方向)设置,并且多条栅极线GL可沿列方向(或行方向)设置。

在显示面板DISP中,可设置用作触摸传感器的多个触摸电极TE和电连接至多个触摸电极TE的多条触摸线TL。

例如,多个触摸电极TE可设置成矩阵形式。

多个触摸电极TE的每一个可具有各种形式。例如,一个触摸电极TE可以是没有开口的板状电极、具有开口的网状电极、或具有若干弯折部分的电极。

当触摸电极TE是板状电极时,其可以是透明电极。当触摸电极TE是网状电极或弯折电极时,其可以是不透明电极。

例如,多个触摸电极TE的每一个可与两个或更多个子像素SP重叠。

例如,多条触摸线TL可与多条数据线DL平行设置。参照图1至图3,驱动电路可包括用于驱动多条数据线DL的数据驱动电路DDC、用于驱动多条栅极线GL的栅极驱动电路GDC、用于控制数据驱动电路DDC和栅极驱动电路GDC的显示控制器DCTR等,并且驱动电路可进一步包括用于驱动多个触摸电极TE的触摸驱动电路TDC。

触摸驱动电路TDC可通过多条触摸线TL中的一条或多条触摸线给一个或多个触摸电极TE提供用于触摸感测的驱动信号TDS。

多个触摸电极TE可以是用于触摸感测的专用电极。

或者,多个触摸电极TE可用作触摸传感器,并且还可用作用于驱动显示的显示驱动电极。在这种情况下,作为示例,多个触摸电极TE可用作被施加驱动显示所需的公共电压VCOM的公共电极。因此,给触摸电极TE施加的用于触摸感测的驱动信号TDS也可以是驱动显示所需的共用电压VCOM。下文中,将以多个触摸电极TE用作公共电极并且驱动信号TDS用作公共电压VCOM为示例进行描述。

显示控制器DCTR将各种控制信号(DCS、GCS)提供至数据驱动电路DDC和栅极驱动电路GDC,以控制数据驱动电路DDC和栅极驱动电路GDC。

显示控制器DCTR根据在每个帧中实现的时序开始扫描,将从外部输入的输入图像数据转换成适合于数据驱动电路DDC使用的数据信号格式并输出转换的数字图像数据DATA,并且根据扫描在适当的时间控制数据驱动。

栅极驱动电路GDC在显示控制器DCTR的控制下给多条栅极线GL顺序地提供导通电压或截止电压的栅极信号。

当通过栅极驱动电路GDC开启特定栅极线GL时,数据驱动电路DDC将从显示控制器DCTR接收的图像数据信号转换成图像模拟信号,从而给多条数据线DL提供相应的数据信号VDATA。

显示控制器DCTR可以是在常规显示技术中使用的时序控制器,或者可以是在包括时序控制器的同时进一步执行其他控制功能的控制装置,并且可以是与时序控制器不同的控制装置。

显示控制器DCTR可实现为与数据驱动电路DDC分离的部件,或者可与数据驱动电路DDC一起实现为集成电路。

数据驱动电路DDC通过给多条数据线DL提供数据信号VDATA来驱动多条数据线DL。在此,数据驱动电路DDC也被称为“源极驱动器”。

数据驱动电路DDC可包括至少一个源极驱动器集成电路SDIC。每个源极驱动器集成电路SDIC可包括移位寄存器、锁存电路、数模转换器DAC、输出缓冲器电路等。在一些情况下,每个源极驱动器集成电路SDIC可进一步包括模数转换器ADC。

每个源极驱动器集成电路SDIC可通过使用带式自动焊接TAB方法或者玻上芯片COG方法连接至显示面板DISP的焊接焊盘,或者可直接设置在显示面板DISP中,或者在一些情况下,可集成并设置在显示面板DISP中。此外,每个源极驱动器集成电路SDIC可以以安装在与显示面板DISP连接的膜上的膜上芯片COF方法来实现。

栅极驱动电路GDC给多条栅极线GL顺序地提供栅极信号VGATE(也称为扫描电压、扫描信号或栅极电压),从而顺序地驱动多条栅极线GL。在此,栅极驱动电路GDC也被称为”扫描驱动器”。

在此,栅极信号VGATE包括关断相应栅极线GL的截止电平栅极电压和开启相应栅极线GL的导通电平栅极电压。

更具体地,栅极信号VGATE包括使与相应栅极线GL连接的晶体管截止的截止电平栅极电压和使与相应栅极线GL连接的晶体管导通的导通电平栅极电压。

当晶体管为N型时,截止电平栅极电压可以是低电平栅极电压VGL,导通电平栅极电压可以是高电平栅极电压VGH。当晶体管为P型时,截止电平栅极电压可以是高电平栅极电压VGH,导通电平栅极电压可以是低电平栅极电压VGL。下文中,为了便于解释,假设截止电平栅极电压是低电平栅极电压VGL,导通电平栅极电压是高电平栅极电压VGH。

栅极驱动电路GDC可包括至少一个栅极驱动器集成电路GDIC。每个栅极驱动器集成电路GDIC可包括移位寄存器、电平转换器等。

每个栅极驱动器集成电路GDIC可通过使用带式自动焊接TAB方法或者玻上芯片COG方法连接至显示面板DISP的焊接焊盘,或者可实现为直接设置在显示面板DISP中的面板内栅极GIP型,或者在一些情况下,可集成并设置在显示面板DISP中。此外,每个栅极驱动器集成电路GDIC可以以安装在与显示面板DISP连接的膜上的膜上芯片COF方法来实现。

数据驱动电路DDC可仅位于显示面板DISP的一侧(例如,上侧或下侧),如图1中所示,并且在一些情况下,可根据驱动方法、面板设计方法等而位于显示面板DISP的两侧(例如,上侧和下侧)。

栅极驱动电路GDC可仅位于显示面板DISP的一侧(例如,左侧或右侧),如图1中所示,并且在一些情况下,可根据驱动方法、面板设计方法等而位于显示面板DISP的两侧(例如,左侧和右侧)。

根据本公开内容实施方式的触摸显示装置可以是各种类型的显示装置,诸如液晶显示装置和有机发光显示装置。根据公开内容本实施方式的显示面板DISP可以是各种类型的显示面板,诸如液晶显示面板和有机发光显示面板。

设置在显示面板DISP中的每个子像素SP可包括一个或多个电路元件(例如,晶体管、电容器等)。

例如,当显示面板DISP是液晶显示面板时,像素电极PXL可设置在每个子像素SP中,并且晶体管TR可设置在像素电极PXL与数据线DL之间。晶体管TR可通过经由栅极线GL提供至栅极节点的栅极信号VGATE导通,当导通时,晶体管TR将通过数据线DL提供至源极节点(或漏极节点)的数据信号VDATA输出至漏极节点(或源极节点)并且可将数据信号VDATA施加至与漏极节点(或源极节点)电连接的像素电极PXL。在被施加数据信号VDATA的像素电极PXL与被施加对应于公共电压VCOM的驱动信号TDS的触摸电极TE之间形成电场,并且可在像素电极PXL与触摸电极TE之间形成电容。此时,触摸电极TE用作公共电极。

可根据面板类型、提供的功能和设计方法来不同地确定每个子像素SP的结构。

另外,上述多个触摸电极TE是被施加驱动信号TDS的显示驱动电极,也是用于触摸感测的触摸电极,在驱动显示时,驱动信号TDS用作与数据信号VDATA形成电场的公共电压VCOM。

因此,施加至触摸电极TE的驱动信号TDS是用于驱动显示的信号,并且也是用于驱动触摸的信号。因此,下文中,驱动信号TDS也被称为公共电压VCOM。

换句话说,参照图2和图3,驱动信号TDS用作显示公共电压,所述显示公共电压用于与提供至与第一触摸电极TE1重叠的两个或更多个子像素SP的每一个的数据信号VDATA形成电容Cst,并且与提供至与第二触摸电极TE2重叠的两个或更多个子像素SP的每一个的数据信号VDATA形成电容Cst。

此外,驱动信号TDS可用作用于驱动第一触摸电极TE1和第二触摸电极TE2的触摸驱动信号,从而通过差分感测第一触摸电极TE1和第二触摸电极TE2来检测是否存在触摸或者检测触摸坐标。

参照图2和图3,第一触摸电极TE1和第二触摸电极TE2可设置在同一列或同一行中。

与第一触摸电极TE1重叠的两条或更多条数据线DL可与第二触摸电极TE2重叠。与第一触摸电极TE1重叠的两条或更多条栅极线GL不与第二触摸电极TE2重叠。

多条触摸线TL可包括用于将第一触摸电极TE1与触摸驱动电路TDC电连接的第一触摸线TL1以及用于将第二触摸电极TE2与触摸驱动电路TDC电连接的第二触摸线TL2。在显示面板DISP内,第一触摸线TL1可与第二触摸电极TE2重叠,但是可与第二触摸电极TL2绝缘。在一些情况下,第一触摸线TL1和第二触摸电极TL2可在触摸驱动电路TDC内电连接。

参照图1和图2,为了提供触摸感测功能,根据本公开内容实施方式的触摸显示装置可包括多个触摸电极TE、通过驱动多个触摸电极TE进行感测的触摸驱动电路TDC、利用由触摸驱动电路TDC对显示面板DISP进行感测的结果来感测触摸的触摸控制器TCTR等。

多个触摸电极TE对应于触摸传感器,所述触摸传感器用于感测通过用户的触摸物体而与屏幕接触或靠近屏幕的用户触摸。在此,用户的触摸物体可以是手指或笔。

笔可以是不具有信号发送/接收功能的无源笔或具有信号发送/接收功能的有源笔。触摸驱动电路TDC可将触摸驱动信号提供至显示面板DISP并且感测显示面板DISP。触摸控制器TCTR可利用由触摸驱动电路TDC对显示面板DISP进行感测的结果来感测触摸。在此,感测触摸的操作可表示确定是否存在触摸和/或确定触摸坐标的操作。

触摸控制器TCTR可实现为例如微控制单元MCU、处理器等。

显示控制器DCTR和触摸控制器TCTR可单独实现或者可集成实现。

根据本公开内容实施方式的触摸显示装置可基于触摸电极TE的自电容来感测触摸,或者可基于触摸电极TE之间的互电容来感测触摸。

当根据本公开内容实施方式的触摸显示装置基于自电容来感测触摸时,触摸驱动电路TDC可将具有其电压电平进行波动的信号形式(信号波形)的驱动信号TDS提供至多个触摸电极TE中的一个或多个,并且通过从被施加驱动信号TDS的触摸电极TE感测信号来输出感测数据,触摸控制器TCTR可通过使用感测数据来计算是否存在触摸和/或触摸坐标。

当根据本公开内容实施方式的触摸显示装置基于互电容来感测触摸时,触摸驱动电路TDC可将驱动信号TDS提供至多个触摸电极TE之中的用作驱动电极的触摸电极TE,并且通过从多个触摸电极TE之中的用作感测电极的触摸电极TE感测信号来输出感测数据,触摸控制器TCTR可通过使用感测数据来计算是否存在触摸和/或触摸坐标。

下文中,为了便于描述,假设根据本公开内容实施方式的触摸显示装置基于自电容来感测触摸。假设显示面板DISP也配置为如图2和图3中所示。

从触摸驱动电路TDC输出的驱动信号TDS可以是具有其电压电平恒定的信号波形的信号、或者具有其电压电平进行波动的信号波形的信号。

当驱动信号TDS是其电压电平进行波动的信号时,驱动信号TDS可具有特定频率和振幅。驱动信号TDS例如可以是各种信号波形,诸如正弦波形状、三角波形状或方波形状。

另外,数据驱动电路DDC可通过数模转换器DAC将从显示控制器DCTR接收的数字图像数据DATA转换成模拟电压型数据信号VDATA。

数据驱动电路DDC可在数模转换期间基于多个伽马基准电压GRV将数字图像数据DATA转换成模拟电压型数据信号VDATA。

从伽马电路GAM提供多个伽马基准电压GRV。伽马电路GAM可存在于数据驱动电路DDC的外部或内部。

另外,地电压GND可施加至显示面板DISP。地电压GND可以是DC电压或其电压电平变化的AC电压。

图4是根据本公开内容实施方式的触摸显示装置的显示驱动和触摸驱动的时分驱动时序图。

参照图4,根据本公开内容实施方式的触摸显示装置可在时分的区段中分开执行显示驱动和触摸驱动。这种驱动方法被称为时分驱动。

在显示驱动时段期间,具有恒定电压电平的DC电压的形式的驱动信号TDS被施加至多个触摸电极TE。在这种情况下,驱动信号TDS可用作用于驱动显示的公共电压。在扫描时序,具有截止电平电压VGL和导通电平电压VGH的栅极信号VGATE1和VGATE2可被顺序地施加至多条栅极线GL。相应的数据信号VDATA可被施加至多条数据线DL。

在显示驱动时段之后的触摸驱动时段期间,其电压电平随时间变化的驱动信号TDS可被施加至全部或部分触摸电极TE。在这种情况下,驱动信号TDS可用作用于触摸感测的触摸驱动信号。

在触摸驱动时段期间,为了防止要被感测的触摸电极TE与其他触摸电极TE之间的寄生电容Ccc,触摸显示装置可对触摸电极TE执行无负载驱动(load free driving)。

当对触摸电极TE执行无负载驱动时,与施加至作为感测目标的触摸电极TE的驱动信号TDS相同或对应的信号可被施加至设置在显示面板DISP中的多个触摸电极TE的全部或一部分。

此外,在触摸驱动时段期间,为了防止触摸电极TE与数据线DL之间的寄生电容Cdc,触摸显示装置可对数据线DL执行无负载驱动。

根据对数据线DL执行的无负载驱动,与施加至作为感测目标的触摸电极TE的驱动信号TDS相同或对应的信号可被施加至设置在显示面板DISP中的多条数据线DL的全部或一部分。

此外,在触摸驱动时段期间,为了防止触摸电极TE与栅极线GL之间的寄生电容Cgc,触摸显示装置可对栅极线GL执行无负载驱动。

根据对栅极线GL执行的无负载驱动,与施加至作为感测目标的触摸电极TE的驱动信号TDS相同或对应的信号可被施加至设置在显示面板DISP中的多条栅极线GL的全部或一部分。

在触摸驱动时段期间将与驱动信号TDS相同或对应的信号施加至设置在显示面板DISP中的作为非感测目标的触摸电极TE、数据线DL和栅极线GL的操作被称为无负载驱动LFD。这种无负载驱动LFD防止不必要的寄生电容Ccc、Cgc、Cdc,从而防止由于寄生电容引起的触摸灵敏度劣化。

在触摸驱动时段期间施加至设置在显示面板DISP中的作为非感测目标的触摸电极TE、数据线DL和栅极线GL的信号的频率和相位可对应于施加至作为感测目标的触摸电极TE的驱动信号TDS的频率和相位。

此外,在触摸驱动时段期间施加至设置在显示面板DISP中的作为非感测目标的触摸电极TE、数据线DL和栅极线GL的信号的振幅ΔV可对应于施加至作为感测目标的触摸电极TE的驱动信号TDS的振幅ΔV。

图5和图6是根据本公开内容实施方式的触摸显示装置的显示驱动和触摸驱动的同时驱动时序图。

参照图5和图6,根据本公开内容实施方式的触摸显示装置可同时执行显示驱动和触摸驱动。这种驱动方法被称为同时驱动。

参照图5和图6,在用于图像显示的数据信号VDATA被提供至多条数据线DL并且执行显示驱动的同时,触摸驱动电路TDC可将以特定振幅ΔV摆动的驱动信号TDS提供至多个触摸电极TE。

在此,驱动信号TDS可以是其电压电平在摆动(变化)的信号。驱动信号TDS也被称为调制信号、AC信号或脉冲信号。

参照图5,驱动信号TDS的高电平电压时段的宽度W可比用于显示驱动的一个水平时间1H短。

在这种情况下,在提供至多条数据线DL之中的至少一条数据线DL的用于图像显示的数据信号VDATA的高电平电压时段期间,或者在提供至多条栅极线GL之中的至少一条栅极线GL的栅极信号VGATE的高电平电压时段期间,驱动信号TDS的电压电平可变化一次或多次。

换句话说,施加至数据线DL的数据信号VDATA具有其中驱动信号TDS和用于显示图像的原始信号部分相加的形式。因此,在数据信号VDATA中可存在与驱动信号TDS的振幅ΔV相同的电压变化点。

参照图6,驱动信号TDS的高电平电压时段的宽度W可比用于显示驱动的一个水平时间1H长。

在这种情况下,在驱动信号TDS的高电平电压时段期间,提供至多条数据线DL之中的至少一条数据线DL的用于图像显示的数据信号VDATA的电压电平可变化一次或多次,或者提供至多条栅极线GL之中的至少一条栅极线GL的栅极信号VGATE的电压电平可变化一次或多次。

参照图5和图6,在同时驱动期间,施加至数据线DL的数据信号VDATA具有其中驱动信号TDS和用于显示图像的原始信号部分相加的形式。因此,在数据信号VDATA中可存在与驱动信号TDS的振幅ΔV相同的电压变化点。

参照图5和图6,在同时驱动期间,施加至栅极线GL的栅极信号VGATE具有其中驱动信号TDS和用于驱动栅极的原始信号部分相加的形式。因此,在栅极信号VGATE中可存在与驱动信号TDS的振幅ΔV相同的电压变化点。

如上所述,数据信号VDATA具有与驱动信号TDS的振幅ΔV相同的电压变化点。因此,当从数据信号VDATA去除与驱动信号TDS对应的部分时,其变成与时分驱动期间的显示驱动时段中的数据信号VDATA相同的状态。

类似地,由于栅极信号VGATE具有与驱动信号TDS的振幅ΔV相同的电压变化点,因此当从栅极信号VGATE去除与驱动信号TDS对应的部分时,其变成与时分驱动期间的显示驱动时段中的栅极信号VGATE相同的状态。

数据信号VDATA具有与驱动信号TDS的振幅ΔV相同的电压变化点并且栅极信号VGATE具有与驱动信号TDS的振幅ΔV相同的电压变化点可以说成是基于驱动信号TDS调制数据信号VDATA和栅极信号VGATE。

如上所述,在同时驱动期间,即使同时执行显示驱动和触摸驱动,通过改变(调制)数据信号VDATA和栅极信号VGATE的信号波形,显示驱动也不会受到触摸驱动影响。

此外,改变数据信号VDATA和栅极信号VGATE的信号波形的操作对应于一种通过防止不必要的寄生电容(Ccc、Cgc、Cdc)来提高触摸灵敏度的无负载驱动。

例如,可通过伽马调制(gamma modulation)方案或地电压调制(groundmodulation)方案来执行同时驱动。

在伽马调制方案的情况下,数据驱动电路DDC在将数字图像数据DATA转换成模拟电压型数据信号VDATA时通过使用在频率、相位和振幅ΔV方面与驱动信号TDS对应的伽马基准电压GRV来执行数模转换处理,从而改变数据信号VDATA。

此外,可通过改变产生栅极信号VGATE所需的截止电平电压VGL和导通电平电压VGH的每一个以在频率、相位和振幅ΔV方面与驱动信号TDS对应,来产生上述栅极信号VGATE。

在地电压调制方案的情况下,施加至显示面板DISP的地电压GND是其电压电平进行变化的信号,并且地电压调制方案是通过使地电压GND在频率和相位方面与驱动信号TDS对应,使施加至显示面板DISP的所有类型的信号基于地电压GND摆动的方法。

另外,根据本公开内容实施方式的触摸显示装置可同时驱动,并且可在某些时序执行时分驱动。

图7是根据本公开内容实施方式的触摸显示装置中的单个感测电路的示图。

参照图7,根据本公开内容实施方式的触摸显示装置的触摸驱动电路TDC可包括第一多路复用器电路MUX1、多个感测单元SU、第二多路复用器电路MUX2和模数转换器ADC。

第一多路复用器电路MUX1从多个触摸电极TE之中选择与多个感测单元SU的数量对应的触摸电极TE作为感测电极。

多个感测单元SU的每一个可包括单端放大器SAMP、积分器INTG、采样保持电路SHA等。

单端放大器SAMP可通过反相输入端将输入至非反相输入端的驱动信号TDS提供至触摸电极TE。

此外,单端放大器SAMP通过反相输入端从触摸电极TE接收电荷形式的信号并将其充在反馈电容器Cfb中,并且根据充在反馈电容器Cfb中的电荷输出电压。

积分器INTG对单端放大器SAMP的输出电压进行积分并且输出积分值。类似于单端放大器SAMP,积分器INTG可由运算放大器、反馈电容器等构成。

采样保持电路SHA可储存并输出积分器INTG的输出积分值。

第二多路复用器电路MUX2选择多个感测单元SU中的一个并且将选择的感测单元SU的最终输出值输出至模数转换器ADC。

模数转换器ADC将输入值转换为对应于数字值的感测值。

触摸驱动电路TDC将包括由模数转换器ADC转换的感测值的感测数据提供给触摸控制器TCTR。

触摸控制器TCTR可基于感测数据检测是否存在触摸和/或检测触摸坐标。

另外,在时分驱动期间,在触摸驱动时段中,通过无负载驱动,可防止作为感测目标的触摸电极TE与栅极线GL之间的寄生电容Cgc、作为感测目标的触摸电极TE与其他触摸电极TE之间的寄生电容Ccc、以及作为感测目标的触摸电极TE与数据线DL之间的寄生电容Cdc。

此外,在同时驱动期间,数据信号VDATA和栅极信号VGATE具有与驱动信号TDS的振幅ΔV相同的电压变化点,变得与无负载驱动相同。因此,可防止作为感测目标的触摸电极TE与栅极线GL之间的寄生电容Cgc、作为感测目标的触摸电极TE与其他触摸电极TE之间的寄生电容Ccc、以及作为感测目标的触摸电极TE与数据线DL之间的寄生电容Cdc。

另外,在参照图7的触摸驱动电路TDC中,多个感测单元SU的每一个一次感测一个触摸电极TE。这被称为单一感测方法(single sensing method)。单一感测方法是使用单端放大器SAMP的感测方法。

另外,根据上述时分驱动,显示驱动时间或触摸驱动时间可能不足。特别是,在高分辨率的大面积显示面板DISP的情况下,这种情况会更糟糕。

相比之下,在同时驱动的情况下,能够克服时分驱动的缺点。

然而,当在使用单端放大器SAMP的单一感测方法中执行同时驱动时,由于必须同时执行显示驱动和触摸驱动,因此会难以执行精确的信号控制。当显示驱动以比触摸驱动更快的速度进行时(例如,如图6中所示,当用于显示驱动的一个水平时间1H比驱动信号TDS的高电平电压时段的宽度W短时),存在触摸感测数据的噪声变得严重的缺点。

因此,为了克服同时驱动的缺点,可通过其中同时差分感测两个触摸电极TE的差分感测方法(differential sensing method)来执行同时驱动。差分感测方法通常可使用差分放大器,而不是单端放大器SAMP。图8是图解根据本公开内容实施方式的触摸显示装置中的差分感测电路的示图。图9是图解在根据本公开内容实施方式的触摸显示装置的差分感测过程中,触摸电极列中产生的噪声输入到差分放大器DAMP的情况的示图。

参照图8和图9,在差分感测方法的情况下,在触摸驱动电路TDC中,第一多路复用器电路MUX1可选择两个触摸电极TE来通过多个感测单元SU的每一个进行差分感测。

第一多路复用器电路MUX1可将要被差分感测的两个触摸电极TE与相应感测单元SU电连接。

多个感测单元SU的每一个对由第一复用器电路MUX1选择的两个触摸电极TE进行差分感测。

为此,多个感测单元SU的每一个可包括差分放大器DAMP。

参照图9,差分放大器DAMP可通过第一输入端di1和第二输入端di2从第一触摸电极TE[1]和第二触摸电极TE[2]的每一个接收第一输入信号VIM1和第二输入信号VIM2,对第一输入信号VIM1和第二输入信号VIM2进行差分放大,并且通过第一输出端do1和第二输出端do2输出第一输出信号VOP和第二输出信号VOM。

差分放大器DAMP执行差分放大,从而输出第一输出信号VOP和第二输出信号VOM,第一输出信号VOP和第二输出信号VOM具有与第一输入信号VIM1和第二输入信号VIM2之间的差值成比例的差值。

在差分放大器DAMP中,第一电容器Ca连接在第一输入端di1与第一输出端do1之间,并且第二电容器Cb可连接在第二输入端di2与第二输出端do2之间。

当执行同时驱动时,如果基于驱动信号TDS调制数据信号VDATA和栅极信号VGATE,则可数据线DL和栅极线GL可消除寄生电容(Cdc、Cgc)的影响,从而容易实现触摸的确定。

然而,诸如数据信号VDATA和栅极信号VGATE之类的显示信号本身不能被消除,因而在确定触摸时作为噪声。特别是,因为数据信号VDATA是根据图像大幅波动的值,所以其具有接近不可预测的随机噪声的特征。因此,在同时驱动期间,为了减小由数据线DL引起的噪声影响,与单一感测方法相比,上述差分感测方法是有利的。

为了消除由于数据线DL中的数据信号VDATA的电压波动引起的噪声影响,如图9中所示,必须对与同一数据线DL重叠的两个触摸电极TE[1]和TE[2]进行差分感测。

当在对与相同数据线DL重叠的两个触摸电极TE[1]和TE[2]进行差分感测的同时产生数据信号VDATA的电压波动时,通过数据线DL与两个触摸电极TE[1]和TE[2]之间的寄生电容Cdc产生电荷变化。这被称为噪声电荷Qn。换句话说,可在其中驱动信号TDS和数据信号VDATA具有差异的部分中产生噪声电荷Qn。

因为与第一触摸电极TE[1]重叠的数据线DL和与第二触摸电极TE[2]重叠的数据线DL相同,因此在差分放大器DAMP的第一输入端di1和第二输入端di2中产生的噪声电荷Qn相同。

因此,输入到差分放大器DAMP的第一输入端di1的第一输入信号VIM1是对应于电荷Qt[1]+Qn的信号,电荷Qt[1]+Qn是由第一触摸电极TE[1]产生的触摸电荷Qt[1]和由数据线DL产生的噪声电荷Qn之和。输入到差分放大器DAMP的第二输入端di2的第二输入信号VIM2是与电荷Qt[2]+Qn对应的信号,电荷Qt[2]+Qn是由第二触摸电极TE[2]产生的触摸电荷Qt[2]和由数据线DL产生的噪声电荷Qn之和。

因而,由于噪声电荷Qn,在差分放大器DAMP的第一输入端di1和第二输入端di2中产生电压变化。由于该原因,在与数据线DL对应的子像素SP中没有被充上正确的数据信号VDATA,从而降低了图像质量。

因此,在使用差分放大器DAMP的差分感测方法的情况下,可需要单独的电路来稳定差分放大器DAMP的前端中的驱动信号TDS的电压。此外,在使用差分放大器DAMP的差分感测方法的情况下,差分放大器DAMP需要两个反馈电容器Ca和Cb,这可导致电路面积扩大的缺点。此外,在使用差分放大器DAMP的差分感测方法的情况下,积分器INTG也可包括两个反馈电容器,这可导致扩大的电路面积。因此,本公开内容的实施方式提出了用于差分感测的新电路结构。

图10是图解根据本公开内容实施方式的触摸显示装置中的使用单端放大器SAMP的差分感测电路的示图。

参照图10,根据本公开内容实施方式的触摸显示装置不是如图8和图9中所示使用差分放大器DAMP对两个触摸电极(感测触摸电极、基准触摸电极)进行差分感测,而是可通过使用单端放大器SAMP对第一触摸电极TE[1](实际要被感测的感测触摸电极)和第二触摸电极TE[2](作为基准的基准触摸电极)进行差分感测。

为此,根据本公开内容实施方式的触摸显示装置可包括电流传送器电路(currentconveyor circuit)CCC,电流传送器电路CCC用于控制电流方向,使得从与感测触摸电极对应的第一触摸电极TE[1]流出的第一输入电荷(Qn+Qt[1])的流动方向可与从与基准触摸电极对应的第二触摸电极TE[2]流出的第二输入电荷(Qn+Qt[2])的流动方向相反。

单端放大器SAMP可接收当通过在电流传送器电路CCC中控制流动方向而输出的电荷(A×(Qn+Qt[1]),A×(Qn+Qt[2]))在一处被收集时获得的电荷(A×(Qt[1]-Qt[2]))并且可输出相应的输出信号VOUT。

在此,当通过在电流传送器电路CCC中控制流动方向而输出的电荷(A×(Qn+Qt[1]),A×(Qn+Qt[2]))在一处被收集时获得的并且被输入到单端放大器SAMP的电荷(A×(Qt[1]-Qt[2]))是通过在电流传送器电路CCC中控制流动方向而输出的电荷(A×(Qn+Qt[1]),A×(Qn+Qt[2]))的差分信号(A×(Qn+Qt[1])-A×(Qn+Qt[2]))。此外,单端放大器SAMP的输出信号VOUT是与差分信号(A×(Qn+Qt[1])-A×(Qn+Qt[2])=A×(Qt[1]-Qt[2]))对应的差分输出信号。

下面将再次更详细地描述这一点。

参照图10,触摸驱动电路TDC的电流传送器电路CCC可包括:第一电流传送器CC#1,第一电流传送器CC#1连接至多个触摸电极TE之中的与感测触摸电极对应的第一触摸电极TE[1];以及第二电流传送器CC#2,第二电流传送器CC#2连接至多个触摸电极TE之中的与基准触摸电极对应的第二触摸电极TE[2]。

参照图10,第一电流传送器CC#1可包括:第一触摸节点端Nx[1],第一触摸节点端Nx[1]从多个触摸电极TE之中的与感测触摸电极对应的第一触摸电极TE[1]接收第一输入电荷(Qn+Qt[1]);和作为第一输出节点端Nz[1]的第一流出端,与第一输入电荷(Qn+Qt[1])对应的第一传送电荷(transfer charge)(A×(Qn+Qt[1]))通过第一流出端流出。

参照图10,第二电流传送器CC#2可包括:第二触摸节点端Nx[2],第二触摸节点端Nx[2]从多个触摸电极TE之中的与基准触摸电极对应的第二触摸电极TE[2]接收第二输入电荷(Qn+Qt[2]);和作为第二输出节点端Nz[2]的第二流入端,与第二输入电荷(Qn+Qt[2])对应的第二传送电荷(A×(Qn+Qt[2]))通过第二流入端流入。

参照图10,单端放大器SAMP可包括:与第一电流传送器CC#1和第二电流传送器CC#2共同连接的感测输入端IN_DS、被施加基准电压VREF的基准输入端IN_REF、输出输出信号VOUT的放大输出端OUT_SEN等。

在单端放大器SAMP的感测输入端IN_DS中,第一电流传送器CC#1的第一流出端(图13中的OUTP)和第一流入端(图13中的OUTM)之中的被选择作为第一输出节点端Nz[1]的第一流出端(图13中的OUTP)可电连接至第二电流传送器CC#2的第二流出端(图14中的OUTP)和第二流入端(图14中的OUTM)之中的被选择作为第二输出节点端Nz[2]的第二流入端(图14中的OUTM)。

单端放大器SAMP的放大输出端OUT_SEN可输出与输入到感测输入端IN_DS的信号对应的差分输出信号VOUT。在此,输入到感测输入端IN_DS的信号是第一传送电荷(A×(Qn+Qt[1]))与第二传送电荷(A×(Qn+Qt[2]))之间的差分电荷(A×(Qt[1]-Qt[2]))。

如上所述,通过电流传送器电路CCC控制电流流动方向产生差分信号(A×(Qt[1]-Qt[2]),并且可从单端放大器SAMP输出相应的差分输出信号VOUT。因此,尽管不使用差分放大器DAMP,但是可获得与使用差分放大器DAMP的差分感测效果相同的效果。

参照图10,根据本公开内容实施方式的触摸显示装置中的使用单端放大器SAMP的差分感测电路不使用差分放大器DAMP的两个反馈电容Ca和Cb,而是使用单端放大器SAMP的一个反馈电容Cfb。由于减少了可占据与触摸驱动电路TDC对应的电路面积的很大一部分的电容器的数量,可极大地减小电路面积。

在根据本公开内容实施方式的触摸显示装置中的使用单端放大器SAMP的差分感测电路的情况下,增加了电流传送器电路CCC。然而,因电容器的数量减少引起的电路面积的减小比因电流传送器电路CCC引起的电路面积的增加大得多。

此外,与差分放大器DAMP的输出端连接的积分器INTG必须具有两个反馈电容器。然而,由于单端放大器SAMP,对单端放大器SAMP的差分输出信号VOUT进行积分的积分器INTG也可仅具有一个反馈电容器。可进一步减少触摸驱动电路TDC中的电容器的数量,从而进一步减小电路面积。

第一电流传送器CC#1可具有唯一的第一输出增益A,并且第二电流传送器CC#2可具有唯一的第二输出增益A。第一输出增益A和第二输出增益A的每一个可以是除零之外的实数。第一输出增益A和第二输出增益A可彼此相同或不同。考虑到第一电流传送器CC#1和第二电流传送器CC#2的每一个的输出电荷流动方向相反,第一输出增益A和第二输出增益A的符号可以是相反的。

因此,可根据与第一电流传送器CC#1的输入对应的第一输入电荷Qn+Qt[1]和第一电流传送器CC#1的第一输出增益A来确定与第一电流传送器CC#1的输出对应的第一传送电荷(A×(Qn+Qt[1]))。

可根据与第二电流传送器CC#2的输入对应的第二输入电荷Qn+Qt[2]和第二电流传送器CC#2的第二输出增益A来确定与第二电流传送器CC#2的输出对应的第二传送电荷(A×(Qn+Qt[2]))。

参照图10,在通过第一电流传送器CC#1的第一流出端(图13中的OUTP)和第一流入端(图13中的OUTM)之中的被选择作为第一输出节点端Nz[1]的第一流出端(图13中的OUTP)流出的第一传送电荷(A×(Qn+Qt[1]))中,电荷减少了第二传送电荷(A×(Qn+Qt[2]))那么多,第二传送电荷(A×(Qn+Qt[2]))是流入到第二电流传送器CC#2的第二流出端(图14中的OUTP)和第二流入端(图14中的OUTM)之中的被选择作为第二输出节点端Nz[2]的第二流入端(图14中的OUTM)中的电荷。

参照图10,输入到单端放大器SAMP的感测输入端IN_DS的差分电荷(A×(Qt[1]-Qt[2]))是从第一传送电荷(A×(Qn+Qt[1]))减少第二传送电荷(A×(Qn+Qt[2]))那么多的电荷。

参照图10,输入到单端放大器SAMP的感测输入端IN_DS的差分电荷(A×(Qt[1]-Qt[2]))可以是消除了第一传送电荷(A×(Qn+Qt[1]))和第二传送电荷(A×(Qn+Qt[2]))中共同包括的噪声电荷Qn的电荷。

参照图10,第一电流传送器CC#1可包括被输入驱动信号TDS的第一驱动端Ny。第二电流传送器CC#2可包括被输入驱动信号TDS的第二驱动端Ny。

输入至第一电流传送器CC#1的第一驱动端Ny的驱动信号TDS和输入至第二电流传送器CC#2的第二驱动端Ny的驱动信号TDS可以是相同的信号,并且具有其电压电平进行波动的信号波形或者具有其电压电平恒定的信号波形。

例如,触摸驱动电路TDC可将驱动信号TDS提供至第一驱动端Ny和第二驱动端Ny,驱动信号TDS具有选自以下的信号波形:其电压电平根据要感测的触摸物体的类型而波动的信号波形和具有恒定电压电平的信号波形。

作为示例,当感测作为触摸物体的手指或无源笔时,触摸驱动电路TDC可给第一驱动端Ny和第二驱动端Ny提供具有其电压电平进行波动的信号波形的驱动信号TDS。在此,无源笔是不具有信号发送/接收功能的笔,并且是具有类似于手指的电特性的触摸物体。

作为另一示例,当感测作为触摸物体的有源笔时,触摸驱动电路TDC可给第一驱动端Ny和第二驱动端Ny提供具有其电压电平不进行波动的信号波形的驱动信号TDS。在此,有源笔是具有信号发送/接收功能的笔。有源笔可接收由触摸驱动电路TDC施加至一个或多个触摸电极TE的信号,或者输出要施加至一个或多个触摸电极TE的笔信号。施加至一个或多个触摸电极TE的笔信号可被触摸驱动电路TDC感测。

输入到单端放大器SAMP的基准输入端IN_REF的基准电压VREF可具有其电压电平进行波动的信号波形或其电压电平恒定的信号波形。基准电压VREF的信号波形可与驱动信号TDS的信号波形无关。

以上提及的第一触摸电极TE[1]和第二触摸电极TE[2]可以是在特定时序被感测的触摸电极(感测触摸电极)和成为感测触摸电极的基准的触摸电极(基准触摸电极)。

由第一触摸电极TE[1]和第二触摸电极TE[2]的每一个占据的区域的尺寸可大于或等于由两个或更多个子像素SP占据的区域的尺寸。

由第一触摸电极TE[1]和第二触摸电极TE[2]的每一个占据的区域可与由两个或更多个子像素SP占据的区域重叠。在这种情况下,第一触摸电极TE[1]可与两条或更多条数据线DL重叠,并且第二触摸电极TE[2]可与两条或更多条数据线DL重叠。第一触摸电极TE[1]可与两条或更多条栅极线GL重叠,并且第二触摸电极TE[2]可与两条或更多条栅极线GL重叠。

第一触摸电极TE[1]和第二触摸电极TE[2]可设置在同一列或同一行中。

例如,当数据线DL设置在列方向上,并且第一触摸电极TE[1]和第二触摸电极TE[2]设置在同一列中时,与第一触摸电极TE[1]重叠的两条或更多条数据线DL和与第二触摸电极TE[2]重叠的两条或更多条数据线DL可以是相同的。与第一触摸电极TE[1]重叠的两条或更多条栅极线GL和与第二触摸电极TE[2]重叠的两条或更多条栅极线GL可彼此不同。

触摸驱动电路TDC可将驱动信号TDS施加至第一触摸电极TE[1]和第二触摸电极TE[2],同时用于显示图像的数据信号VDATA被提供至多条数据线DL以驱动显示。

当驱动信号TDS具有其电压电平进行波动的信号波形时,驱动信号TDS的高电平电压时段的宽度W可比用于显示驱动的一个水平时间1H短(见图5)。

当驱动信号TDS具有其电压电平进行波动的信号波形时,驱动信号TDS的高电平电压时段的宽度W可比用于显示驱动的一个水平时间1H长(见图6)。

作为同时驱动的示例,数据驱动电路DDC可基于伽马基准电压GRV将数字图像数据转换为图像模拟信号并且输出数据信号VDATA。

针对频率、相位、振幅等中的一个或多个,伽马基准电压GRV可对应于输入至第一电流传送器CC#1和第二电流传送器CC#2的驱动信号TDS。

作为同时驱动的另一示例,施加至显示面板DISP的地电压GND是其电压电平变化的信号,并且针对频率、相位、振幅等中的一个或多个,地电压GND可对应于驱动信号TDS。

图10中示出的第一电流传送器CC#1和第二电流传送器CC#2具有相同的电路配置。然而,根据与第一电流传送器CC#1和第二电流传送器CC#2的每一个连接的触摸电极(TE[1]和TE[2])的作用(感测触摸电极、基准触摸电极),仅仅是与单端放大器SAMP的感测输入端IN_DS连接的输出节点端的类型变为不同。

图11是简要图解根据本公开内容实施方式的触摸显示装置的电流传送器CC的示图,图12是根据本公开内容实施方式的触摸显示装置的电流传送器CC的框图。此外,图13是当在根据本公开内容实施方式的触摸显示装置中执行差分感测时,与感测触摸电极TE对应的电流传送器CC的详细电路,图14是当在根据本公开内容实施方式的触摸显示装置中执行差分感测时,与基准触摸电极TE对应的电流传送器CC的详细电路。

参照图11和图12,第一电流传送器CC#1和第二电流传送器CC#2是具有相同电路配置的电流传送器CC。

参照图11,电流传送器CC可包括对应于两个输入的触摸节点端Nx[i]和驱动端Ny、以及对应于一个输出的输出节点端Nz[i]。

触摸节点端Nx[i]是电连接至第i个触摸电极TE[i]并且从第i个触摸电极TE[i]接收相应输入电荷的一端。在此,第i个触摸电极TE[i]是感测触摸电极或基准触摸电极。

驱动端Ny是用于接收驱动信号TDS的一端。

输出节点端Nz[i]是流出信号流出或流入信号流入的一端。

参照图11,在电流传送器CC中,驱动端Ny是输入驱动信号TDS的电压输入端。流过驱动端Ny的电流Iy为零。

参照图11,与输入电荷所输入的触摸节点端Nx[i]中流动的电流Ix对应的电流Iz通过输出节点端Nz[i]流动。

参照图11,流过输出节点端Nz[i]的电流Iz可以是通过将流过触摸节点端Nx[i]的电流Ix乘以电流传送器CC的输出增益A而获得的值(Iz=A*Ix)。

参照图11,根据连接至电流传送器CC的触摸电极是感测触摸电极还是基准触摸电极,流过输出节点端Nz[i]的电流可以是流出到外部的流出电流,或者可以是从外部流入的流入电流。

例如,当电流传送器CC是与作为感测触摸电极的第一触摸电极TE[1]连接的第一电流传送器CC#1时,在输出节点端Nz[1]中流动的电流是流出到外部的流出电流。该流出电流是与第一传送电荷(A×(Qn+Qt[1]))对应的电流。

例如,当电流传送器CC是与作为基准触摸电极的第二触摸电极TE[2]连接的第二电流传送器CC#2时,在输出节点端Nz[2]中流动的电流是从外部流入的流入电流。该流入电流是与第二传送电荷(A×(Qn+Qt[2]))对应的电流。

驱动端Ny与触摸节点端Nx[i]形成虚拟接地。因此,驱动端Ny的电压Vy和触摸节点端Nx[i]的电压Vx可变为相同(Vx=Vy)。

参照图12,电流传送器CC可包括:与第i个触摸电极TE[i]电连接的触摸节点端Nx[i],第i个触摸电极TE[i]可以是感测触摸电极或基准触摸电极;被施加驱动信号TDS的驱动端Ny;包括输出端O的放大器AMP,输出端O用于根据输入至触摸节点端Nx[i]和驱动端Ny的信号来输出信号;电流缓冲电路CBUF,电流缓冲电路CBUF被从放大器AMP的输出端O输出的信号控制并且缓冲电流;用于将电流拉出至电流缓冲电路CBUF的拉电流电路(currentsourcing circuit)CSRC;用于输出与拉电流电路CSRC的拉出电流对应的电流的拉电流镜电路(sourcing current mirroring circuit)SRC_CMIR;用于从电流缓冲电路CBUF灌入电流的灌电流电路(current sinking circuit)CSINK;和用于输出与灌电流电路CSINK的灌入电流对应的电流的灌电流镜电路(sinking current mirroring circuit)SINK_CMIR。

参照图12,根据拉电流电路CSRC和拉电流镜电路SRC_CMIR的操作以及灌电流电路CSINK和灌电流镜电路SINK_CMIR的操作,电流传送器CC可进一步包括电流输出电路CUR_OUT,电流输出电路CUR_OUT包括流出电流通过其流出的流出端OUTP和流入电流通过其从外部流入的流入端OUTM。

参照图13和图14,第一电流传送器CC#1和第二电流传送器CC#2的内部部件全都相同。然而,与第一电流传送器CC#1的触摸节点端Nx[i]电连接的触摸电极和与第二电流传送器CC#2的触摸节点端Nx[i]电连接的触摸电极不同。第一电流传送器CC#1中的连接至外部单端放大器SAMP的一端OUTP与第二电流传送器CC#2中的连接至外部单端放大器SAMP的一端OUTM不同。

参照图13,第一电流传送器CC#1可包括:第一放大器AMP,第一放大器AMP包括第一触摸节点端Nx[1]、第一驱动端Ny和第一输出端O,第一触摸节点端Nx[1]与可以是感测触摸电极的第一触摸电极TE[1]电连接,第一驱动端Ny被施加驱动信号TDS,第一输出端O用于根据输入至第一触摸节点端Nx[1]和第一驱动端Ny的信号输出信号;第一电流缓冲电路CBUF,第一电流缓冲电路CBUF被从第一输出端O输出的信号控制并且缓冲电流;用于将电流拉出至第一电流缓冲电路CBUF的第一拉电流电路CSRC;用于输出与第一拉电流电路CSRC的拉出电流对应的电流的第一拉电流镜电路SRC_CMIR;用于从第一电流缓冲电路CBUF灌入电流的第一灌电流电路CSINK;和用于输出与第一灌电流电路CSINK的灌入电流对应的电流的第一灌电流镜电路SINK_CMIR。

参照图13,第一电流传送器CC#1可进一步包括第一电流输出电路CUR_OUT,第一电流输出电路CUR_OUT包括第一流出端OUTP和第一流入端OUTM,根据第一拉电流电路CSRC和第一拉电流镜电路SRC_CMIR的操作以及第一灌电流电路CSINK和第一灌电流镜电路SINK_CMIR的操作,第一流出电流通过第一流出端OUTP流出并且第一流入电流通过第一流入端OUTM从外部流入。

第一流出电流和第一流入电流可具有相反的方向并且可具有相同的大小。

参照图13,第一放大器AMP的第一触摸节点端Nx[1]电连接至第一电流缓冲电路CBUF,使得可形成电荷(Qcharge)的路径。

参照图13,施加至第一驱动端Ny的驱动信号TDS流入第一放大器AMP的内部并且流出至第一输出端O,然后可经由第一电流缓冲电路CBUF的晶体管(NB、PB),通过电荷(Qcharge)的路径传送至第一触摸节点端Nx[1]并且可施加至第一触摸电极TE[1]。

参照图14,第二电流传送器CC#2可包括:第二放大器AMP,第二放大器AMP包括第二触摸节点端Nx[2]、第二驱动端Ny和第二输出端O,第二触摸节点端Nx[2]与可以是基准触摸电极的第二触摸电极TE[2]电连接,第二驱动端Ny被施加驱动信号TDS,第二输出端O用于根据输入至第二触摸节点端Nx[2]和第二驱动端Ny的信号输出信号;第二电流缓冲电路CBUF,第二电流缓冲电路CBUF被从第二输出端O输出的信号控制并且缓冲电流;用于将电流拉出至第二电流缓冲电路CBUF的第二拉电流电路CSRC;用于输出与第二拉电流电路CSRC的拉出电流对应的电流的第二拉电流镜电路SRC_CMIR;用于从第二电流缓冲电路CBUF灌入电流的第二灌电流电路CSINK;和用于输出与第二灌电流电路CSINK的灌入电流对应的电流的第二灌电流镜电路SINK_CMIR。

参照图14,第二电流传送器CC#2可进一步包括第二电流输出电路CUR_OUT,第二电流输出电路CUR_OUT包括第二流出端OUTP和第二流入端OUTM,根据第二拉电流电路CSRC和第二拉电流镜电路SRC_CMIR的操作以及第二灌电流电路CSINK和第二灌电流镜电路SINK_CMIR的操作,第二流出电流通过第二流出端OUTP流出并且第二流入电流通过第二流入端OUTM从外部流入。

第二流出电流和第二流入电流可具有相反的方向并且可具有相同的大小。

参照图14,第二放大器AMP的第二触摸节点端Nx[2]电连接至第二电流缓冲电路CBUF,使得可形成电荷(Qcharge)的路径。

参照图14,施加至第二驱动端Ny的驱动信号TDS流入第二放大器AMP的内部并且流出至第二输出端O,然后可经由第二电流缓冲电路CBUF的晶体管(NB、PB),通过电荷(Qcharge)的路径传送至第二触摸节点端Nx[2]并且施加至第二触摸电极TE[2]。

参照图13,在第一电流传送器CC#1中,对应于第一流出电流的第一传送电荷(A×(Qn+Qt[1]))可通过第一流出端OUTP和第一流入端OUTM之中的被选择作为第一输出节点端Nz[1]的第一流出端OUTP流出。

参照图14,在第二电流传送器CC#2中,对应于第二流入电流的第二传送电荷(A×(Qn+Qt[2]))可流入第二流入端OUTM和第二流出端OUTP之中的被选择作为第二输出节点端Nz[2]的第二流入端OUTM中。

第一传送电荷(A×(Qn+Qt[1]))和第二传送电荷(A×(Qn+Qt[2]))具有相反的流动方向。第一传送电荷(A×(Qn+Qt[1]))沿从第一电流传送器CC#1向着单端放大器SAMP的方向流动,并且第二传送电荷(A×(Qn+Qt[2]))沿进入第二电流传送器CC#2的方向流动。

参照图13和图14,第一和第二拉电流电路CSRC以及第一和第二拉电流镜电路SRC_CMIR可包括P型晶体管(PM1、PM2、PM3)。

参照图13和图14,第一和第二灌电流电路CSINK以及第一和第二灌电流镜电路SINK_CMIR可包括N型晶体管(NM1、NM2、NM3)。

参照图13和图14,第一和第二电流缓冲电路CBUF可包括与第一和第二拉电流电路CSRC连接的N型晶体管NB以及与第一和第二灌电流电路CSINK连接的P型晶体管PB。

参照图13和图14,第一和第二电流输出电路CUR_OUT可包括与第一和第二拉电流镜电路SRC_CMIR连接的P型晶体管(PM4、PM5)以及与第一和第二灌电流镜电路SINK_CMIR连接的N型晶体管(NM4、NM5)。

参照图13和图14,第一和第二拉电流电路CSRC中包括的P型晶体管PM1的沟道特征值与第一和第二拉电流镜电路SRC_CMIR中包括的P型晶体管PM2的沟道特征值可以是1:N(N是1或更大的自然数)。在此,沟道特征值可以是通过将相应晶体管的沟道宽度除以沟道长度获得的值。

参照图13和图14,第一和第二拉电流镜电路SRC_CMIR中包括的P型晶体管PM3的沟道特征值与第一和第二电流输出电路CUR_OUT中包括的P型晶体管PM4的沟道特征值可以是1:M(M是1或更大的自然数)。在此,沟道特征值可以是通过将相应晶体管的沟道宽度除以沟道长度获得的值。

参照图13和图14,第一和第二拉电流电路CSRC中包括的P型晶体管PM1的沟道特征值与第一和第二电流输出电路CUR_OUT中包括的P型晶体管PM5的沟道特征值可以是1:(N×M)。在此,沟道特征值可以是通过将相应晶体管的沟道宽度除以沟道长度获得的值。

参照图13和图14,第一和第二灌电流电路CSINK中包括的N型晶体管NM1的沟道特征值与第一和第二灌电流镜电路SINK_CMIR中包括的N型晶体管NM2的沟道特征值可以是1:N(N是1或更大的自然数)。在此,沟道特征值可以是通过将相应晶体管的沟道宽度除以沟道长度获得的值。

参照图13和图14,第一和第二灌电流镜电路SINK_CMIR中包括的N型晶体管NM3的沟道特征值与第一和第二电流输出电路CUR_OUT中包括的N型晶体管NM4的沟道特征值可以是1:M(M是1或更大的自然数)。在此,沟道特征值可以是通过将相应晶体管的沟道宽度除以沟道长度获得的值。

参照图13和图14,第一和第二灌电流电路CSINK中包括的N型晶体管NM1的沟道特征值与第一和第二电流输出电路CUR_OUT中包括的N型晶体管NM5的沟道特征值可以是1:(N×M)。在此,沟道特征值可以是通过将相应晶体管的沟道宽度除以沟道长度获得的值。

参照图13和图14,驱动电压VDD可施加至第一和第二拉电流电路CSRC、第一和第二拉电流镜电路SRC_CMIR以及第一和第二电流输出电路CUR_OUT中包括的P型晶体管PM1至PM5的源极节点(或漏极节点)。

参照图13和图14,第一和第二拉电流电路CSRC中包括的P型晶体管PM1的漏极节点(或源极节点)可电连接至电流缓冲电路CBUF的N型晶体管NB的漏极节点。在第一和第二拉电流电路CSRC中包括的P型晶体管PM1中,栅极节点和漏极节点可电连接。

参照图13和图14,基础电压VSS可施加至第一和第二灌电流电路CSINK、第一和第二灌电流镜电路SINK_CMIR以及第一和第二电流输出电路CUR_OUT中包括的N型晶体管NM1至NM5的源极节点(或漏极节点)。

参照图13和图14,第一和第二灌电流电路CSINK中包括的N型晶体管NM1的漏极节点(或源极节点)可电连接至电流缓冲电路CBUF的P型晶体管PB的漏极节点。在第一和第二灌电流电路CSINK中包括的N型晶体管NM1中,栅极节点和漏极节点可电连接。

在电流缓冲电路CBUF中,N型晶体管NB的源极节点(或漏极节点)与P型晶体管PB的源极节点(或漏极节点)电连接。在电流缓冲电路CBUF中,N型晶体管NB的源极节点(或漏极节点)与P型晶体管PB的源极节点(或漏极节点)电连接的点可电连接至第一和第二放大器AMP的第一和第二触摸节点端Nx[1]和Nx[2]。

参照图13和图14,在第一和第二电流输出电路CUR_OUT中,一个P型晶体管PM4的漏极节点(或源极节点)与一个N型晶体管NM4的漏极节点(或源极节点)在第一和第二流出端OUTP中电连接。

参照图13和图14,在第一和第二电流输出电路CUR_OUT中,另一个P型晶体管PM5的漏极节点(或源极节点)与另一个N型晶体管NM5的漏极节点(或源极节点)可在第一和第二流入端OUTM中电连接。

参照图13和图14,基于从第一放大器AMP的第一触摸节点端Nx[1]流动到第一电流缓冲电路CBUF的电荷(Qcharge),具有电荷(Qcharge)的N×M倍的电荷量的流出电荷(N×M×Qcharge)可从第一和第二流出端OUTP流出。

参照图13和图14,基于从第一放大器AMP的第一触摸节点端Nx[1]流动到第一电流缓冲电路CBUF的电荷(Qcharge),具有电荷(Qcharge)的N×M倍的电荷量的流入电荷(N×M×Qcharge)可引入到第一和第二流入端OUTM中。在此,流入电荷(N×M×Qcharge)可具有与流出电荷(N×M×Qcharge)相同的电荷量,并且可具有相反的流动方向。

图15是图解在根据本公开内容实施方式的触摸显示装置中,用于五个触摸电极TE的图10的差分感测电路的示图。

图15是示出根据本公开内容实施方式的触摸显示装置进行以下差分感测的情况的示图:1)对作为感测触摸电极的第一触摸电极TE[1]和作为基准触摸电极的第二触摸电极TE[2]进行差分感测,2)对作为感测触摸电极的第二触摸电极TE[2]和作为基准触摸电极的第三触摸电极TE[3]进行差分感测,3)对作为感测触摸电极的第三触摸电极TE[3]和作为基准触摸电极的第四触摸电极TE[4]进行差分感测,和4)对作为感测触摸电极的第四触摸电极TE[4]和作为基准触摸电极的第五触摸电极TE[5]进行差分感测。

参照图15,第一触摸电极TE[1]可通过第一触摸线TL[1]电连接至第一电流传送器CC#1,第二触摸电极TE[2]可通过第二触摸线TL[2]电连接至第二电流传送器CC#2,第三触摸电极TE[3]可通过第三触摸线TL[3]电连接至第三电流传送器CC#3,第四触摸电极TE[4]可通过第四触摸线TL[4]电连接至第四电流传送器CC#4,并且第五触摸电极TE[5]可通过第五触摸线TL[5]电连接至第五电流传送器CC#5。

参照图15,当对作为感测触摸电极的第一触摸电极TE[1]和作为基准触摸电极的第二触摸电极TE[2]进行差分感测时,第一电流传送器CC#1可将与输入至第一触摸电极TE[1]的第一输入电荷(Qn+Qt[1])对应的第一流出电荷(A×(Qn+Qt[1]))输出至被选择作为输出节点端Nz[1]的流出端(OUTP,+)。第二电流传送器CC#2可使与输入至第二触摸电极TE[2]的第二输入电荷(Qn+Qt[2])对应的第二流入电荷(A×(Qn+Qt[2]))流入到被选择作为输出节点端Nz[2]的流入端(OUTM,-)中。因而,单端放大器SAMP可接收通过对第一流出电荷(A×(Qn+Qt[1]))和第二流入电荷(A×(Qn+Qt[2]))进行差分而获得的差分信号(A×(Qt[1]-Qt[2])),以去除共同的噪声电荷Qn,并且输出差分输出信号VOUT1。

参照图15,当对作为感测触摸电极的第二触摸电极TE[2]和作为基准触摸电极的第三触摸电极TE[3]进行差分感测时,第二电流传送器CC#2可将与输入至第二触摸电极TE[2]的第二输入电荷(Qn+Qt[2])对应的第二流出电荷(A×(Qn+Qt[2]))输出至被选择作为输出节点端Nz[2]的流出端(OUTP,+)。第三电流传送器CC#3可使与输入至第三触摸电极TE[3]的第三输入电荷(Qn+Qt[3])对应的第三流入电荷(A×(Qn+Qt[3]))流入到被选择作为输出节点端Nz[3]的流入端(OUTM,-)中。因而,单端放大器SAMP可接收通过对第二流出电荷(A×(Qn+Qt[2]))和第三流入电荷(A×(Qn+Qt[3]))进行差分而获得的差分信号(A×(Qt[2]-Qt[3])),以去除共同的噪声电荷Qn,并且输出差分输出信号VOUT2。

参照图15,当对作为感测触摸电极的第三触摸电极TE[3]和作为基准触摸电极的第四触摸电极TE[4]进行差分感测时,第三电流传送器CC#3可将与输入至第三触摸电极TE[3]的第三输入电荷(Qn+Qt[3])对应的第三流出电荷(A×(Qn+Qt[3]))输出至被选择作为输出节点端Nz[3]的流出端(OUTP,+)。第四电流传送器CC#4可使与输入至第四触摸电极TE[4]的第四输入电荷(Qn+Qt[4])对应的第四流入电荷(A×(Qn+Qt[4]))流入到被选择作为输出节点端Nz[4]的流入端(OUTM,-)中。因而,单端放大器SAMP可接收通过对第三流出电荷(A×(Qn+Qt[3]))和第四流入电荷(A×(Qn+Qt[4]))进行差分而获得的差分信号(A×(Qt[3]-Qt[4])),以去除共同的噪声电荷Qn,并且输出差分输出信号VOUT3。

参照图15,当对作为感测触摸电极的第四触摸电极TE[4]和作为基准触摸电极的第五触摸电极TE[5]进行差分感测时,第四电流传送器CC#4可将与输入至第四触摸电极TE[4]的第四输入电荷(Qn+Qt[4])对应的第四流出电荷(A×(Qn+Qt[4]))输出至被选择作为输出节点端Nz[4]的流出端(OUTP,+)。第五电流传送器CC#5可使与输入至第五触摸电极TE[5]的第五输入电荷(Qn+Qt[5])对应的第五流入电荷(A×(Qn+Qt[5]))流入到被选择作为输出节点端Nz[5]的流入端(OUTM,-)中。因而,单端放大器SAMP可接收通过对第四流出电荷(A×(Qn+Qt[4]))和第五流入电荷(A×(Qn+Qt[5]))进行差分而获得的差分信号(A×(Qt[4]-Qt[5])),以去除共同的噪声电荷Qn,并且输出差分输出信号VOUT4。

图16是在根据本公开内容实施方式的触摸显示装置中,将通过使用单端放大器SAMP执行差分感测而获得的感测结果Result1与通过使用单端放大器SAMP执行单一感测而获得的感测结果Result2进行比较的曲线图。

参照图16,当在驱动显示的同时感测触摸时,如果使用根据本公开内容实施方式的单端放大器SAMP对两个触摸电极TE进行差分感测,则当执行手指触摸时,可获得与没有触摸的情况下的感测值显著不同的感测值。因此,可在驱动显示用以更新图像帧屏幕的同时准确感测手指触摸。

参照图16,当在显示驱动期间同时感测触摸时,如果使用根据本公开内容实施方式的单端放大器SAMP执行差分感测,则当执行笔触摸时,可获得与没有触摸的情况下的感测值显著不同的感测值。因此,可在驱动显示用以更新图像帧屏幕的同时准确感测手指触摸。

参照图16,手指触摸的感测值可具有比在没有触摸的情况下的感测值大的值,并且笔触摸的感测值可具有比在没有触摸的情况下的感测值小的值。因而,手指触摸的感测值和笔触摸的感测值可彼此区分。就是说,当识别到发生触摸时,触摸显示装置可区分所识别的触摸是手指触摸还是笔触摸。

参照图16,当在驱动显示的同时感测触摸时,如果通过使用单端放大器SAMP仅对一个触摸电极TE执行单一感测,则感测值饱和至零或接近零的值。因此,当在驱动显示用以更新图像帧屏幕的同时感测触摸时,由于显示驱动引起的噪声电荷的影响,根本不可能感测手指触摸、笔触摸等。

图17是根据本公开内容实施方式的触摸显示装置的触摸感测方法的流程图。

参照图17,根据本公开内容实施方式的触摸显示装置的触摸感测方法可包括:步骤S1710,将数据信号和栅极信号输出至设置在显示面板DISP中的数据线和栅极线,并且将驱动信号TDS施加至设置在显示面板DISP中的多个触摸电极TE之中的第一触摸电极TE[1]和第二触摸电极TE[2];和步骤S1720,在响应于数据信号VDATA和驱动信号TDS显示图像的同时,通过对第一触摸电极TE[1]和第二触摸电极TE[2]进行差分感测来感测触摸。

在步骤S1720中,可将从第一触摸电极TE[1]输入的第一输入电荷(Qn+Qt[1])的流动和从第二触摸电极TE[2]输入的第二输入电荷(Qn+Qt[2])的流动控制为沿相反的方向,并且可通过基于流动方向被控制的第一输入电荷(Qn+Qt[1])和第二输入电荷(Qn+Qt[2])去除噪声电荷Qn来产生差分感测值。

根据上述本公开内容实施方式的触摸显示装置可以是液晶显示装置(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示装置、量子点显示装置等,但不限于此,并且如果可以应用上述触摸感测方法,则可以是任何各种类型的显示器。

例如,当根据本公开内容实施方式的触摸显示装置是液晶显示装置时,触摸电极TE设置在显示面板DISP中并且可以是被施加用于驱动显示的公共电压的公共电极。

作为另一示例,当根据本公开内容实施方式的触摸显示装置是OLED显示装置时,其可具有其中光向着显示面板DISP的顶部发射的顶部发光结构或者可具有其中光向着显示面板DISP的底部发射的底部发光结构。

当根据本公开内容实施方式的触摸显示装置是OLED显示装置时,触摸电极TE包括在显示面板DISP中并且可设置在位于晶体管和有机发光二极管(OLED)上的封装层的顶部。触摸电极TE的这种位置可更适合于顶部发光结构。

当根据本公开内容实施方式的触摸显示装置是OLED显示装置时,触摸电极TE可以是显示面板DISP中包括的有机发光二极管(OLED)的阳极电极,或者可以是位于阳极电极下方的各个层中的电极。触摸电极TE的这种位置可更适合于底部发光结构。

根据本公开内容实施方式的触摸显示装置中包括的触摸电极TE可以是具有开口的网状类型,用于提高发光效率,并且可以是透明电极或可进一步包括透明电极。

根据本公开内容实施方式的触摸显示装置中包括的触摸电极TE可以是用于触摸感测的专用电极,或者可以是可用于显示驱动和触摸感测二者的电极。

根据本公开内容的上述实施方式,同时执行显示驱动和触摸驱动,并且可提供正常图像和正常触摸感测。

此外,根据本公开内容的实施方式,当同时执行显示驱动和触摸驱动时,可通过差分感测来准确感测触摸而不受显示驱动影响。

此外,根据本公开内容的实施方式,当同时执行显示驱动和触摸驱动时,可执行差分感测来准确感测触摸而不受显示驱动影响。此外,通过使用单端放大器而不使用差分放大器来进行差分感测,可显著减少用于差分感测的电路部件的数量和电路面积。

已提供了上面的描述以使本领域技术人员能够获得并使用本公开内容的技术构思,并且在特定应用及其要求的环境下提供了上面的描述。对上述实施方式的各种修改、增加和替换对于本领域技术人员来说将是很显然的,在不背离本公开内容的精神和范围的情况下,在此限定的一般原理可应用于其他实施方式和应用。上面的描述和附图仅是为了说明的目的而提供了本公开内容的技术构思的示例。就是说,所公开的实施方式旨在说明本公开内容的技术构思的范围。因而,本公开内容的范围不限于示出的这些实施方式,而是与权利要求一致的最宽范围相符合。本公开内容的保护范围应当基于随后的权利要求进行解释,其等同范围内的所有技术构思都应当被解释为包括在本公开内容的范围内。

相关技术
  • 触摸感测装置、触摸感测电路、数据驱动电路及显示装置驱动方法
  • 触摸感测器件、包括触摸感测器件的触摸屏装置、用于感测触摸感测器件上的触摸的移动设备和方法
技术分类

06120113008641