CN104731426A - 集成有触摸屏面板的显示设备及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

一种集成有触摸屏面板的显示设备及其驱动方法，能够防止会增加触摸操作期间的负荷、降低触摸感测准确度或者使触摸感测无法进行的寄生电容。所述显示设备包括数据线、栅线、和相互间隔开的多个电极。在显示驱动模式中公共电压施加到所述电极，在触摸驱动模式中触摸驱动信号施加到所述电极中的一个或多个。在显示驱动模式中数据电压施加到所述数据线。在显示驱动模式中扫描信号顺序地提供至所述栅线，在触摸驱动模式中触摸驱动信号或者对应于触摸驱动信号的信号施加到所述栅线中的一条或多条。

Description

集成有触摸屏面板的显示设备及其驱动方法
本申请要求享有2013年12月20日提交的美国专利申请号61/919,118和2014年1月17日提交的韩国专利申请号10-2014-0006350的优先权，在此为了所有目的将这些申请并入本文以供参考，如同在本文中完全阐述一样。
技术领域
本公开内容涉及集成有触摸屏面板的显示设备及其驱动方法。
背景技术
随着信息社会的发展，对于显示图像的各种类显示设备的需求正在增加。目前，使用了诸如液晶显示器(LCD)、等离子显示面板(PDP)和有机发光二极管显示器(OLED)之类的各种显示设备。
许多显示设备脱离了诸如按钮、键盘和鼠标之类的传统输入系统，而是提供基于触摸的输入系统，这种基于触摸的输入系统允许用户直观地并且方便地输入信息或者指令。
为了提供基于触摸的输入系统，要求对于用户触摸的灵敏性、以及准确检测触摸坐标的能力。
因此，在现有技术中，使用从诸如电阻式触摸感测技术、电容式触摸感测技术、电磁感应技术、红外(IR)触摸感测技术以及超声波触摸感测技术之类的各种触摸感测技术中选择出的一种触摸感测方法来实现触摸感测。
在各种触摸感测技术之中，电容式触摸感测技术是最流行的。该技术使用在触摸屏面板上形成的多个触摸电极(例如行电极和列电极)，并基于触摸电极之间的、或者诸如手指之类的指示器与触摸电极之间的电容变化来检测触摸和触摸坐标。
根据电容式触摸感测技术，除了触摸感测所需的电容之外，触摸电极周围的其他电压线或者电极会产生不希望的寄生电容。
不希望的寄生电容会导致一些问题，例如增加触摸操作期间的的负荷，降低触摸感测准确度，在一些严重的情况中，会导致无法进行触摸感测。
由不希望的寄生电容引起的问题在中型或者大型显示器中是更加严重的。
此外，由不希望的寄生电容引起的问题会在其中将嵌入式(in-cell)触摸屏面板内置于显示面板中的集成有触摸屏面板(TSP)的显示设备中频繁发生。这些问题使得难以或者无法生产中型或者大型的嵌入式触摸屏面板。
背景部分中公开的信息仅仅是为了更好的理解公开内容本公开内容的背景，而不应当将其视为承认或者任何形式的暗示该信息已构成本领域技术人员已公知的现有技术。
发明内容
本公开内容的各个方面提供了一种能够防止寄生电容的集成有触摸屏面板的显示设备及其驱动方法，所述寄生电容原本会增加触摸操作期间的负荷，降低触摸感测准确度或者使触摸感测无法进行。
还提供了先前由于寄生电容而无法生产的集成有触摸屏面板的中型或者大型显示设备。
在本公开内容的一个方面，提供了一种集成有触摸屏面板的显示设备。所述显示设备包括：面板，包括沿第一方向布置的多条数据线，沿第二方向布置的多条栅线，和分组为多个电极组的多个电极；触摸集成电路，在触摸驱动模式期间将触摸驱动信号施加至所述多个电极中的一个或多个；数据驱动器单元，在显示驱动模式期间将数据电压提供至所述多条数据线；以及栅极驱动器单元，在显示驱动模式期间将扫描信号顺序地提供至所述多条栅线，在触摸驱动模式期间，所述触摸驱动信号或者与所述触摸驱动信号相对应的信号被施加到所述多条栅线中的一条或多条。
在触摸驱动模式期间，可以进一步将所述触摸驱动信号或者与所述触摸驱动信号相对应的信号施加到所述多条数据线中的一条或多条。
所述触摸驱动信号或者与所述触摸驱动信号相对应的信号可以通过电容器施加到所述多条栅线中的一条或多条。
在本公开内容的另一方面，提供了一种集成有触摸屏面板的显示设备。所述显示设备包括相互间隔开的多个电极，其中在显示驱动模式中将公共电压施加到所述多个电极，而在触摸驱动模式中将触摸驱动信号施加到所述多个电极中的一个或多个。沿第一方向布置的多条数据线，其中在显示驱动模式中将数据电压施加到所述多条数据线；以及沿第二方向布置的多条栅线，其中在显示驱动模式中将扫描信号顺序地提供至所述多条栅线，在触摸驱动模式中将触摸驱动信号或者与所述触摸驱动信号相对应的信号施加至所述多条栅线中的一条或多条。
在触摸驱动模式中，可以进一步将所述触摸驱动信号或者与所述触摸驱动信号相对应的信号施加到所述多条数据线中的一条或多条。
在本公开内容的又一方面，提供了一种集成有触摸集成电路和触摸屏面板的显示设备的驱动方法，所述显示设备包括其上形成多条数据线和多条栅线以限定多个像素、并形成多个公共电极的面板。该方法包括显示驱动步骤和触摸驱动步骤，其中显示驱动步骤以显示驱动时序将公共电压施加至所述多个公共电极，其中触摸驱动步骤以触摸驱动时序将触摸驱动信号施加至所述多个公共电极中的一个或多个并将所述触摸驱动信号或者与所述触摸驱动信号相对应的信号施加至所述多条栅线中的一条或多条。
在触摸驱动模式中，可以进一步按照触摸驱动时序将所述触摸驱动信号或者与所述触摸驱动信号相对应的信号施加到所述多条数据线中的一条或多条。
根据一些实施例，一种触控式显示设备包括包含多个显示像素的显示面板，所述显示像素由多条栅线和多条数据线驱动。所述触控式显示设备进一步包括与所述显示面板集成的触摸屏面板，所述触摸屏面板包括多个电极，所述多个电极由多条信号线驱动。所述触控式显示设备配置为以包含显示驱动模式和触摸驱动模式的多种模式操作。在显示驱动模式期间，所述数据线中的一条或多条由数据电压驱动，所述栅线中的一条或多条由扫描信号驱动，所述信号线中的一条或多条由公共电压信号驱动。在触摸驱动模式期间，所述信号线中的一条或多条由触摸驱动信号驱动，所述栅线中的一条或多条由具有分别模仿所述触摸驱动信号的幅度范围和相位的幅度范围和相位的信号驱动。
一些实施例提供了包括显示面板和与所述显示面板集成的触摸屏面板的触控式显示设备的驱动方法，所述显示面板包括由多条栅线和多条数据线驱动的多个显示像素，所述触摸屏面板包括由多条信号线驱动的多个电极。所述方法包括，对处于显示驱动模式中的所述触控式显示设备作出响应：将数据电压提供至所述数据线中的一条或多条；将扫描信号提供至所述栅线中的一条或多条；以及将公共电压提供至所述信号线中的一条或多条。所述方法还包括，对处于触摸驱动模式中的所述触控式显示设备作出响应：将触摸驱动信号提供至所述信号线中的一条或多条；以及将具有分别模仿所述触摸驱动信号的幅度范围和相位的幅度范围和相位的信号提供至所述栅线中的一条或多条。
根据如上所述的本公开内容，可以提供能够避免寄生电容的集成有触摸屏面板的显示设备及其驱动方法，所述寄生电容原本会增加触摸操作期间的负荷，降低触摸感测准确度或者使触摸感测无法进行。
此外，还能够提供由于寄生电容而一直无法制造的中型或者大型触摸屏集成显示设备。
本本公开内容的方法和装置具有在并入本文的附图以及以下的详细说明中更加详细阐述或者能够从中明显看出的其他特征和优点，所述附图和详细说明一起用于解释本公开内容的某些原理。
附图说明
图1是示出根据一个示例性实施例的集成有触摸屏面板的显示设备的示意图；
图2是示出在根据一个示例性实施例的集成有触摸屏面板的显示设备中出现的电容分量的视图；
图3是示出根据一个示例性实施例的集成有触摸屏面板的显示设备的面板的顶平面图；
图4是示出根据一个示例性实施例的集成有触摸屏面板的显示设备的面板的剖视图；
图5是示出根据一个示例性实施例的集成有触摸屏面板的显示设备的面板的另一范例的顶平面图；
图6是示出在根据一个示例性实施例的集成有触摸屏面板的显示设备的面板中的单元触摸电极区域中的等价电路的视图；
图7是示出根据一个示例性实施例的集成有触摸屏面板的显示设备的驱动方法的视图；
图8是一个单元触摸电极区域中的等价电路视图，其示出与根据一个示例性实施例的集成有触摸屏面板的显示设备的驱动方法相关的各种电压的供应方法；
图9和图10是示出当根据触摸电极列(列型触摸电极组)执行触摸感测时将触摸驱动信号施加至根据一个示例性实施例的集成有触摸屏面板的显示设备中的触摸电极的方法的视图；
图11和图12是示出当根据触摸电极行(行型触摸电极组)执行触摸感测时将触摸驱动信号施加至根据一个示例性实施例的集成有触摸屏面板的显示设备中的触摸电极的方法的视图；
图13和图14是示出当根据触摸电极列(列型触摸电极组)执行触摸感测时将触摸驱动信号施加至根据一个示例性实施例的集成有触摸屏面板的显示设备中的数据线和栅线的方法的视图；
图15和图16是示出当根据触摸电极行(行型触摸电极组)执行触摸感测时将触摸驱动信号施加至根据一个示例性实施例的集成有触摸屏面板的显示设备中的数据线和栅线的方法的视图；
图17是示出当起触摸电极作用的多个电极的每一电极是包括指形部分的图案时，在根据一个示例性实施例的集成有触摸屏面板的显示设备中的单元触摸电极区域的顶平面图；以及
图18是示出当起触摸电极作用的多个电极的每一电极是包括指形部分的图案时，在根据一个示例性实施例的集成有触摸屏面板的显示设备中的单元触摸电极区域的剖视图。
具体实施方式
现在将详细参考本公开内容，附图中图示出了其实施例。在整个文件中，应参考附图，其中可在所有不同附图中使用相同附图编号和符号表示相同或者相似的组件。在本公开内容的以下说明中，当对于本文中包含的已知功能和组件的详细说明可能会导致本公开内容的本题不清楚时，将省略这种详细说明。
应清楚的是，尽管本文中可使用“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”、“(b)”等等描述各种元件，但这些术语仅仅用于区分一种元件与另一种元件。这些元件的本质、序列、顺序或者数目并不受限于这些术语。应清楚的是，当一种元件被称为“连接”或“耦接”到另一元件，它不仅可以是“直接连接”或“耦接”到其他元件，也可以是经由“中介”元件而“间接连接或耦接”到其他元件。
图1是示出根据一个示例性实施例的集成有触摸屏面板的显示设备(以下简称“触摸屏集成显示设备”)100的示意图。
参考图1，根据一个示例性实施例的触摸屏集成显示设备100包括面板110，数据驱动器单元120，栅极驱动器单元130，和触摸集成电路(IC)140。
在面板110上，在第一方向上(例如，在一列中，或在一行中)布置多条数据线DL，在第二方向上(例如，在一行中或者在一列中)布置多条栅线GL，由多条数据线DL和多条栅线GL相互交叉处的多个点分别定义了多个像素P。
在多个像素P的每一像素区域中形成晶体管，其中源极或者漏极连接到多条数据线DL中的相应数据线，栅极连接到多条栅线GL中的相应栅线，并且漏极或者源极连接到像素电极。
还在面板110上形成多个电极S11至S14，S21至S24，和S31至S34，这些电极相互间隔开，并分组为多个电极组。
面板110同时起“显示面板”和“触摸屏面板(TSP)”的作用。
面板110可以表示将显示面板和触摸屏面板集成在一起的面板，或者是内置有嵌入式触摸屏面板的显示面板。
当面板110起显示面板的作用时，面板110的驱动模式称为“显示驱动模式”。当面板110起触摸屏面板的作用时，面板110的驱动模式称为“触摸驱动模式”。
当面板110的驱动模式是显示驱动模式时，数据驱动器单元120将显示应用的数据电压Vdata提供至多条数据线DL。
当面板110的驱动模式是显示驱动模式时，栅极驱动器单元120将显示应用的扫描信号顺序地提供至多条栅线GL。
当面板110的驱动模式是触摸驱动模式时，触摸IC 140将触摸驱动信号施加到经由信号线与之直接连接的多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34之中的全部电极或部分电极。触摸驱动信号也被称为触摸感测信号、触摸感测电压或者触摸驱动电压Vtd。
例如，当面板110的驱动模式是触摸驱动模式时，触摸IC 140将由多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34分组而成的多个电极组中的全部电极组或部分电极组。
根据一个示例性实施例的触摸屏集成显示设备100还可以包括时序控制器(未示出)，用于控制数据驱动器单元120和栅极驱动器单元130的驱动时序。
此外，根据一个示例性实施例的触摸屏集成显示设备100还可以包括触摸控制器(未示出)，所述触摸控制器通过经由起触摸电极作用的多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34接收由触摸IC 140测量得到的感测数据(例如电容，电容变化或者电压)，来检测触摸、触摸坐标等等。
根据一个示例性实施例的触摸屏集成显示设备100的面板110以显示驱动模式和触摸驱动模式交替地操作。显示驱动模式的时序和触摸驱动模式的时序可以响应于从时序控制器、触摸控制器等等输出的控制信号来控制，或者在一些情况下，可以通过时序控制器和触摸控制器的协同工作来控制。
根据一个示例性实施例的触摸屏集成显示设备100采用电容式触摸感测技术，其使用在触摸屏面板上形成的多个触摸电极(例如行电极和列电极)基于电容变化来检测触摸和触摸坐标。
电容式触摸感测技术例如可以分为互电容式触摸感测和自电容式触摸感测。
根据作为电容式触摸感测技术的一个范例的互电容式触摸感测，行电极和列电极之中的沿着一个方向布置的电极起到对其施加驱动电压的发送(Tx))电极(也被称为驱动电极)的作用，而行电极和列电极之中的沿着另一个方向布置的电极起到感测驱动电压并连同Tx电极一起产生电容的接收(Rx)电极(也被称为感测电极)的作用。根据是否存在诸如手指或者笔之类的指示器，基于Tx和Rx电极之间的电容变化(互电容)来检测触摸和触摸坐标。
根据作为电容式触摸感测技术的另一范例的自电容式触摸感测，每一触摸电极产生与诸如手指或者笔之类的指示器之间的电容(自电容)各个触摸电极与诸如手指或者笔之类的指示器之间的电容值取决于是否存在指示器，并基于所述电容值检测触摸和触摸坐标。与互电容式触摸感测不同，自电容式触摸感测通过每一触摸电极同时施加并感测驱动电压(触摸驱动信号)。因此，根据自电容式触摸感测，Tx电极和Rx电极之间没有区别。
根据一个示例性实施例的触摸屏集成显示设备100可以采用上述两种电容式触摸感测(互电容式触摸感测和自电容式触摸感测)之一。然而，为便于说明，此处将在采用自电容式触摸感测的假设下描述实施例。
上述数据驱动器单元120可以至少包括数据驱动器集成电路(IC)，也被称为“源极驱动器IC”。至少一个数据驱动器IC可以通过卷带自动接合(TAB)或者玻璃上芯片(COG)接合而连接到面板110的焊垫，或者直接在面板110上提供，或者在一些情况下，被集成到面板110上。
如图1所示，上述栅极驱动器单元130可以位于面板110的一侧。依据驱动方法，栅极驱动器单元130也可以划分为位于面板110两侧的两个部分。
此外，栅极驱动器单元130还可以包括至少一个栅极驱动器IC，所述栅极驱动器IC可以通过TAB或者COG接合而连接到面板110的焊垫，或者作为在面板110上直接提供的板内栅极IC来实现，或者在一些情况下可集成到面板110上。
如图1所示，上述触摸IC 140可以作为与数据驱动器单元120和栅极驱动器单元130分离的部件，而形成在数据驱动器单元120和栅极驱动器单元130外部。替代地，触摸IC 140也可以作为可以包括数据驱动器单元120和栅极驱动器单元130的至少之一的另一单独驱动器IC(例如显示驱动器IC)的内部组件而实现，或者作为数据驱动器单元120或者栅极驱动器单元130的内部组件而实现。
因此，在触摸驱动模式中，将触摸驱动信号从触摸IC 140施加到在触摸驱动模式中起触摸电极作用的多个电极中的全部电极或部分电极，可以被考虑为将触摸驱动信号从包括触摸IC 140的单独驱动器IC施加到多个电极中的全部电极或部分电极。依据所述设计，可以考虑为将触摸驱动信号从包括触摸IC 140的数据驱动器单元120或者栅极驱动器单元130施加到起触摸电极作用的多个电极中的所有电极或部分电极。
触摸IC 140不局限于上述实施方式或者设计，而是应当理解为，起到与此处所述功能等效或类似的功能的任何构成或者其内部或者外部组件都属于本公开内容。
尽管在图1中触摸IC 140被显示为一个电路，但触摸IC 140也可以作为两个或更多电路或者部分来实现。
触摸IC 140需要与多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34的每一电极相连接的单独信号线配置，以便将触摸驱动信号施加到多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34的全部电极或部分电极。
在面板110上，可以在第一方向上(例如在一列中)或者在第二方向上(例如在一行中)形成至少一条信号线。所述至少一条信号线连接到多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34的每一电极，以便将触摸驱动信号或者公共电压传送到电极。
为了避免孔径比减小，连接到多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34的每一电极的所述至少一条信号线例如可以形成在面板110的第二基板(例如下基板或者薄膜晶体管(TFT)阵列基板)的一区域上，该区域与在面板110的第一基板(例如上基板或者滤色器基板)上形成的黑矩阵区域相对。
当这种连接到多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34的每一电极的信号线配置是作为两条或更条信号线来实现时，可以降低电阻。
连接到多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34的每一电极的至少一条信号线的方向，可以依据是通过在形成数据线的第一方向上(例如在一列中)将多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34分组(参见图3)，还是通过在形成栅线的第二方向上(例如在一行中)将多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34分组(参见图5)，而有所不同。
如果是通过在形成数据线的第一方向上(例如在一列中)将多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34分组来执行感测，则可以在形成数据线的第一方向上(例如在一列中)形成连接到多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34的每一电极的至少一条信号线(参见图3)。
如果是通过在形成栅线的第二方向上(例如在一行中)将多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34分组来执行感测，则可以在形成栅线的第二方向上(例如在一行中)形成连接到多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34的每一电极的至少一条信号线(参见图5)。
如上所述，此处所述的多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34起到了"触摸电极"的作用，用于当驱动模式是触摸驱动模式时对其中的全部电极或部分电极施加触摸驱动信号，还起到了"公共电极"的作用，用于当驱动模式是显示驱动模式时对其施加公共电压Vcom以使得该公共电极与面板上形成的像素电极一起构成液晶电容器。
这里，在显示驱动模式中，像素电极和公共电极S11至S14、S21至S24和S31至S34可以在相同基板上形成，从而在像素电极和公共电极S11至S14、S21至S24和S31至S34之间产生横向电场。
在这种方案中，根据一个示例性实施例的触摸屏集成显示设备100例如可以是平面转换液晶显示器(IPSLCD)，其通过在适当位置旋转水平排列的液晶分子而在屏幕上表现图像。IPSLCD具有诸如提高的分辨率、低功耗和宽视角等优点。更具体地说，触摸屏集成显示设备100可以是先进高性能平面转换(AH-IPS)LCD。
图2是示出在根据一个示例性实施例的触摸屏集成显示设备100中出现的电容分量Cself、Cpara1和Cpara2的视图。
参见图2，在触摸驱动模式中起到触摸电极的作用、并在显示驱动模式中起到与像素电极一起构成液晶电容器的公共电极的作用的多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34，用于在触摸驱动模式中与诸如手指或者笔之类的指示器一起产生电容Cself，以便检测触摸和触摸坐标。在触摸驱动模式中，多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34还可能与数据线DL和栅线GL一起产生不希望的寄生电容分量Cpara1和Cpara2。
在触摸驱动模式中出现的寄生电容Cpara成为触摸操作中的明显负荷，从而降低触摸感测的准确度或者使触摸感测失效。寄生电容Cpara的大小可随着显示设备100或者显示面板110的尺寸增加而增加，由此在触摸感测中导致更严重的问题。
因此，根据本示例性实施例，在触摸驱动模式中，栅极驱动器单元130将施加到起触摸电极作用的多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34中的全部电极或部分电极的触摸驱动信号(触摸感测电压)或者相位和大小与触摸驱动信号的相位和大小相等的信号(电压)施加到栅线GL，以避免在触摸驱动模式中起触摸电极作用的多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34与栅线GL之间出现不希望的寄生电容分量Cpara1。
当以这样的方式将被施加到起触摸电极作用的多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34的全部电极或部分电极的触摸驱动信号(触摸感测电压)、或者相位和大小等于触摸驱动信号的相位和大小的信号(电压)施加到栅线GL时，在起触摸电极作用的电极和栅线GL之间不产生电位差，从而在起触摸电极作用的电极和栅线GL之间不产生寄生电容分量Cpara1。
此外，数据驱动器单元120可以进一步将被施加到起触摸电极作用的多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34中的全部电极或部分电极的触摸驱动信号(触摸感测电压)或者相位和大小与触摸驱动信号的相位和大小相等的信号(电压)施加到数据线DL，以避免在触摸驱动模式中起触摸电极作用的多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34与数据线DL之间出现不希望的寄生电容分量Cpara2。
当以这样的方式进一步将被施加到起触摸电极作用的多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34的全部电极或部分电极的触摸驱动信号(触摸感测电压)、或者相位和大小等于触摸驱动信号的相位和大小的信号(电压)施加到数据线DL时，在起触摸电极作用的电极与数据线DL之间不产生电位差，从而在起触摸电极作用的电极与数据线DL之间不产生寄生电容分量Cpara2。
如上所述，在触摸驱动模式中，被施加到起触摸电极作用的电极的触摸驱动信号或者相位和大小与触摸驱动信号的相位和大小相等的信号被施加到多条栅线GL中的全部栅线或部分栅线，并且在一些情况下，被施加到起触摸电极作用的电极的触摸驱动信号(触摸感测电压)或者相位和大小与触摸驱动信号的相位和大小相等的信号被进一步施加到多条数据线DL中的全部数据线或部分数据线，由此除去起触摸电极作用的电极与栅线GL和数据线DL一起产生的寄生电容分量Cpara1和Cpara2所导致的RC负荷，并改善了感测水平。此外，不仅是小型显示器，而且中型或者大型的显示器也可以作为嵌入式触摸屏面板来实现。
下文将更加详细地说明根据一个示例性实施例的触摸屏集成显示设备100的面板110，向同时起到公共电极和触摸电极作用的多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34施加公共电压和触摸驱动信号的方法，向数据线DL施加数据电压和触摸驱动信号(或者对应于触摸驱动信号的信号)的方法，向栅线GL施加扫描信号和触摸驱动信号(或者对应于触摸驱动信号的信号)的方法等等。
首先，参考图3至图6，更加详细地说明根据一个示例性实施例的触摸屏集成显示设备100的面板110。
图3是示出根据一个示例性实施例的触摸屏集成显示设备100的面板110的顶平面图。
参见图3，如上所述，面板110包括多条数据线DL，多条栅线GL，和多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34。
此外，如上所述，面板110可以以显示驱动模式或者触摸驱动模式操作。
关于这一点，多条数据线DL和多条栅线GL是面板110可用来实现显示面板功能的组件。
此外，在面板110上形成的多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34是面板110可用来实现显示面板和触摸屏面板两种功能的组件。
更详细来讲，当面板110实现显示面板功能时，即当面板110的驱动模式是显示驱动模式时多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34起到“公共电极”的作用(在下文中也被称为“Vcom电极”)，其响应于对其施加的公共电压Vcom而与像素电极(未示出)一起构成液晶电容器。
当面板110实现触摸屏面板功能时，即，当面板110的驱动模式是触摸驱动模式时，多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34响应于对其施加的触摸驱动电压而与触摸指示器(例如手指或者笔)一起形成电容器，并起到测量以这种方式形成的电容器的电容的“触摸电极”的作用。
换言之，多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34在显示驱动模式中起到公共电极(Vcom电极)的作用，在触摸驱动模式中起到触摸电极的作用。
在显示驱动模式中对多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34施加公共电压Vcom，在触摸驱动模式中对多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34施加触摸驱动信号。
因此，如图3所示，可以将信号线SL11至SL14、SL21至SL24和SL31至SL34连接到多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34，以将公共电压或者触摸驱动信号传送至多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34。
因此，在触摸驱动模式中，从触摸IC 140产生的触摸驱动信号Vtd通过信号线SL11至SL14、SL21至SL24和SL31至SL34而被施加到多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34的全部电极或部分电极。在显示驱动模式中，由公共电压电源(未示出)提供的公共电压Vcom通过信号线SL11至SL14、SL21至SL24和SL31至SL34而被施加到多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34。
参见图3，与面板110上形成的多条数据线DL和多条栅线GL相互交叉的点分别对应地限定像素P。这里，每一像素可以是红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)像素之中的一种像素。
参见图3，可以在形成有起到公共电极和触摸电极作用的多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34的每一电极的区域(在下文中也被称为单元触摸电极区域)中限定两个或更多像素P。即，多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34之中的一个电极对应于两个或更多像素P。
例如，可以在形成起到公共电极和触摸电极作用的多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34的每一电极的一个区域(单元触摸电极区域)中布置24*3条数据线DL和24条栅线GL，由此限定24*3*24个像素P。
起到公共电极和触摸电极作用的多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34的每一电极可以是如图3所示的块形图案，或者在一些情况下，可以是包括指形部分的图案。
可以通过参考图17的顶平面图和图18的剖视图，来讨论其中起到公共电极和触摸电极作用的多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34的每一电极是包括指形部分的图案的情形。
尽管此处所述的起触摸电极和公共电极作用的多个电极在多个图中显示为以包含3行和4列的3*4矩阵的形状布置的12个电极，但是这仅仅是为了说明方便起见而举例说明的。同时起到触摸电极和公共电极作用的多个电极可以在考虑到例如触摸屏集成显示设备100和面板110的尺寸、以及触摸系统的设计标准的情况下，布置为为各种形状的矩阵，并且可以以各种数目布置。
图4是示出根据一个示例性实施例的触摸屏集成显示设备100的面板110的横截面的视图。
图4示出从形成起到公共电极和触摸电极作用的多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34之中的一个电极的区域(单元触摸电极区域)获取的横截面。
参见图4，在触摸屏集成显示设备100的面板110中，例如，在下基板400上沿第二方向(在一行中，即图4中的左右方向)形成栅线402，并在其上形成栅绝缘层404。
在栅绝缘层404上沿第一方向(在一列中，即图4中的垂直于纸面的方向)形成数据线406，并在其上形成第一钝化层408。
在第一钝化层408上形成每一像素区域的像素电极410和信号线412，并且可以在其上形成第二钝化层414。信号线412分别从起到公共电极和触摸电极作用的多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34连接到触摸IC 140，以在显示驱动模式中将公共电压电源(未示出)产生的公共电压Vcom传送到多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34，并在触摸驱动模式中将触摸IC 140产生的触摸驱动信号传送到多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34。
在第二钝化层414上形成起公共电极和触摸电极作用的一个电极416，并在其上形成液晶层418。起公共电极和触摸电极作用的电极416是多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34之中的一个电极，并且可以是块形图案。
其上要形成黑矩阵、滤色器等等的上基板420位于液晶层418上。
图5是示出根据一个示例性实施例的触摸屏集成显示设备100的面板110的另一范例的顶平面图。
参见图5，与图3中不同，可以与布置栅线GL的第二方向(例如行方向)平行地布置信号线SL11至SL14、SL21至SL24和SL31至SL34，信号线SL11至SL14、SL21至SL24和SL31至SL34分别连接到多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34以传送触摸驱动信号或者公共电压。
在该情况下，可以通过与栅线平行布置的信号线SL11至SL14、SL21至SL24和SL31至SL34，将触摸IC 140产生的触摸驱动信号或者公共电压电源(未示出)产生或者提供的公共电压传送到多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34的全部电极或部分电极。
图6示出根据一个示例性实施例的触摸屏集成显示设备100的面板110中的每一单元触摸电极区域600中的等价电路。
参见图6，在根据一个示例性实施例的触摸屏集成显示设备100的面板110中的单元触摸电极区域600中限定多个像素。
参见图6，在单元触摸电极区域600中形成i条数据线DL1至DLi和j条栅线GL1至GLj，由此限定i*j个单元像素(子像素)。
参见图6，在像素区域中的每一像素区域(单元像素区域)中设置晶体管610。在晶体管610中，源极(或者漏极)连接到数据线(数据线DL1至DLi之中的一条数据线)，栅极连接到栅线(栅线GL1至GLj之中的一条栅线)，漏极(或者源极)连接到像素电极621。
参见图6，连接到每一像素区域中设置的晶体管610的漏极(或者源极)的像素电极621与另一电极622一起构成液晶电容器620。
如上所述的每一像素区域中的所述另一电极是多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34之中的对其施加公共电压Vcom的一个电极。
在下文中，将参考图7和图8说明根据一个示例性实施例的触摸屏集成显示设备100的驱动方法。参见图9至图16，将更加详细地说明向同时起公共电极和触摸电极作用的多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34施加公共电压和触摸驱动信号的方法，向数据线DL施加数据电压和触摸驱动信号(或者对应于触摸驱动信号的信号)的方法，以及向栅线GL施加扫描信号和触摸驱动信号(或者对应于触摸驱动信号的信号)的方法。
图7是示出根据一个示例性实施例的触摸屏集成显示设备100的驱动方法的视图。
参见图7，根据一个示例性实施例的触摸屏集成显示设备100可以以显示驱动模式和触摸驱动模式交替地操作。在一些情况下，触摸屏集成显示设备100可以在一段特定时间内仅仅在显示驱动模式和触摸驱动模式之中的一种模式下操作。
参见图7，可以设置显示驱动模式的操作时间Td和触摸驱动模式的操作时间Tt，以使得所述操作时间相同，或者一种时间长于另一种时间。在一些情况下，可以设置显示驱动模式的操作时间Td和触摸驱动模式的操作时间Tt，以使得所述操作时间可以依据触摸屏集成显示设备100的当前状况而适应性地改变。
参见图7，根据一个示例性实施例的触摸屏集成显示设备100的驱动方法基本上包括显示驱动步骤和触摸驱动步骤。显示驱动步骤包括按照显示驱动时序将公共电压Vcom施加至多个公共电极(Vcom电极)S11至S14、S21至S24和S31至S34，将相应的数据电压Vdata提供至多条数据线DL的每一数据线，以及将相应的扫描信号VGL或者VGH顺序地提供至多条栅线GL的每一栅线。触摸驱动步骤包括按照触摸驱动时序将触摸驱动电压Vtd施加至多个公共电极(Vcom电极)的全部电极或部分电极，并进一步将触摸驱动信号Vtd或者对应于触摸驱动信号Vtd的信号(电压，其相位和大小与触摸驱动信号Vtd的相位和大小相同)施加至多条栅线GL的全部栅线或部分栅线。在一些实施例中，向栅线GL1至GLj施加具有模仿触摸驱动信号Vtd幅度范围的幅度范围(例如，峰-峰幅度范围)的信号。替代地，或者额外地，可以向栅线GL1至GLj施加具有模仿触摸驱动信号Vtd相位的相位的信号。例如，施加到栅线GL1至GLj的信号与触摸驱动信号Vtd基本上同相。
在触摸驱动步骤，可以进一步将触摸驱动信号Vtd或者对应于触摸驱动信号Vtd的信号(信号，其相位和大小与触摸驱动信号Vtd的相位和大小相同)施加至多条数据线中的全部数据线或部分数据线。在一些实施例中，向数据线施加具有模仿触摸驱动信号Vtd幅度范围的幅度范围(例如，峰-峰幅度范围)的信号。替代地，或者额外地，可以向数据线施加具有模仿触摸驱动信号Vtd相位的相位的信号。例如，施加到数据线的信号与触摸驱动信号Vtd基本上同相。
图8是一个单元触摸电极区域600中的等价电路视图，其示出了与根据一个示例性实施例的触摸屏集成显示设备100的驱动方法相关的各种电压(公共电压Vcom，数据电压Vdata，扫描信号VGH/VGL，和触摸驱动信号Vtd)的供应方法。
参见图8，i条数据线DL1至DLi和j条栅线GL1至GLj延伸穿过与形成多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34之中的一个电极的区域相对应的每一单元触摸电极区域600。
因此，参见图8，在与形成多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34之中的一个电极的区域相对应的一个单元触摸电极区域600中，限定i*j个像素P。
此外，参见图8，在像素P的每一像素区域中设置一个晶体管610，并在显示驱动模式中限定一个液晶电容器620。
首先，将说明当驱动模式是显示驱动模式时的各种信号(数据电压，扫描信号和公共电压)的施加(供应)。
参见图8，当驱动模式是显示驱动模式时，数据驱动器单元120通过i个数据线多路复用器MUXd1至MUXdi，将相应的数据电压Vdata(也被称为“像素电压”)提供至i条数据线DL1至DLi。
参见图8，当驱动模式是显示驱动模式时，栅极驱动器单元130通过j个栅线多路复用器MUXg1至MUXgj将导通电压电平扫描信号(例如VGH)提供至j条栅线GL1至GLj之中的一条栅线，将关断电压电平扫描信号(例如VGL)提供至剩余的栅线，由此顺序地驱动j条栅线GL1至GLj。
参见图8，当驱动模式是显示驱动模式时，例如，公共电压电源通过数据驱动器单元120的公共电极(或者触摸电极)多路复用器MUX，将公共电压Vcom提供至多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34的全部电极，其包括与单元触摸电极区域600相对应的电极S11。
接下来，将说明当驱动模式是触摸驱动模式时的各种信号(触摸驱动信号)的施加(供应)。
参见图8，当驱动模式是触摸驱动模式时，触摸IC 140通过例如数据驱动器单元120的触摸电极(或者公共电极)多路复用器MUX，根据需要将触摸驱动信号Vtd提供至与单元触摸电极区域600相对应的电极S11。
此外，参见图8，当驱动模式是触摸驱动模式时，栅极驱动器单元130通过j个栅线多路复用器MUXg1至MUXgj，根据需要将被施加到起触摸电极作用的电极S11的触摸驱动信号Vtd、或者相位和电压与触摸驱动信号Vtd的相位和电压相同的波形信号，提供至j条栅线GL1至GLj。
在这时候，通过电容器将触摸驱动信号Vtd或者相位和电压与触摸驱动信号Vtd的相位和电压相同的波形信号施加到j条栅线GL1至GLj，以使相对应的像素处于关断状态。
在一些实施例中，向栅线GL1至GLj施加具有模仿触摸驱动信号Vtd幅度范围的幅度范围(例如，峰-峰幅度范围)的信号。例如，施加到栅线GL1至GLj的信号具有与触摸驱动信号Vtd的幅度范围相同或者基本上相同的幅度范围。替代地，施加到栅线GL1至GLj的信号具有按照规定的缩放常数相对于触摸驱动信号Vtd的幅度范围缩放后的幅度范围。换言之，施加到栅线GL1至GLj的信号的幅度范围与触摸驱动信号Vtd的幅度范围成比例。
替代地，或者额外地，可以向栅线GL1至GLj施加具有模仿触摸驱动信号Vtd相位的相位的信号。例如，施加到栅线GL1至GLj的信号与触摸驱动信号Vtd基本上同相。
此外，参见图8，当驱动模式是触摸驱动模式时，数据驱动器单元120通过i个数据线多路复用器MUXd1至MUXdi，根据需要将被施加到起触摸电极作用的电极S11的触摸驱动信号Vtd或者相位和电压与触摸驱动信号Vtd的相位和电压相同的波形信号提供至i条数据线DL1至DLi。
图8中示出的j个栅线多路复用器MUXg1至MUXgj可以作为一个栅线多路复用器来实现。
在该情况下，所述栅线多路复用器接收导通电压电平扫描信号VGH，截止电压电平VGL，通过将电压变化(例如△V/2)添加到特定电压(例如VGL)而获得的电压(例如VGL+△V/2)，以及通过从特定电压(例如VGL)中减去电压变化(例如△V/2)而获得的电压(例如VGL-△V/2)。在一些实施例中，△V对应于触摸驱动信号Vtd的幅度范围(例如，峰-峰幅度范围)。在这种实施例中，电压变化(例如，△V/2)对应于触摸驱动信号Vtd的半峰-峰幅度范围。替代地，△V可以与触摸驱动信号Vtd的幅度范围(例如，峰-峰幅度范围)成比例。
因此，在显示驱动模式中，栅线多路复用器选择性地将从导通电压电平扫描信号VGH和关断电压电平扫描信号VGL中选择出的一个信号输出至j条栅线GL1至GLj。
此外，在触摸驱动模式中，栅线多路复用器可以将触摸驱动信号Vtd输出至j条栅线GL1至GLj中的所有栅线或者部分栅线，所述触摸驱动信号Vtd可以由通过将电压变化(例如△V/2)添加至特定电压(例如VGL)而获得的电压(例如VGL+△V/2)和通过从特定电压(例如VGL)中减去电压变化(例如△V/2)而获得的电压(例如VGL-△V/2)来表示。
换言之，通过在触摸驱动模式期间交替地选择输出VGL+△V/2或者VGL-△V/2，栅线多路复用器产生在VGL+△V/2和VGL-△V/2之间来回切换的脉冲波形。正如上文所解释的，如果△V对应于触摸驱动信号Vtd的幅度范围(例如，峰-峰幅度范围)，则所产生的该脉冲波形具有与触摸驱动信号相同的峰-峰幅度范围(△V)，不过具有与触摸驱动信号相关的DC偏移量VGL。
因此，在这种实施例中，向栅线提供的信号对应于触摸驱动信号或者与触摸驱动信号成比例的信号，不过具有DC偏移量。DC偏移量是通过直流电压提供的，比如VGL。换句话说，DC偏移量(例如，VGL)被添加给触摸驱动信号或者与触摸驱动信号成比例的信号，以获得提供给栅线的信号。
由于所述DC偏移量，在一些实施例中，在触摸驱动模式中提供给栅线的信号使得由所述栅线驱动的显示像素内设置的晶体管(例如，图6中示出的晶体管610)截止。例如，由于所述DC偏移量，提供给栅线的信号的幅度不足以在触摸驱动模式期间将像素的晶体管导通。例如，提供给栅线的信号的幅度低于晶体管的阈值电压的幅度。例如，对于NMOS晶体管，可以提供负的DC电压偏移量，以便在触摸驱动模式中施加到栅极的信号模仿触摸驱动信号(例如，模仿相位和幅度范围)，但是幅度低于NMOS晶体管的阈值电压。类似地，如果像素具有PMOS晶体管，则在触摸驱动模式期间提供给栅极的信号可以大于导通PMOS晶体管所需要的阈值电压。
因此，通过在触摸驱动模式期间关断显示像素，即使信号被提供至栅线，也仍然会在触摸驱动模式期间禁止面板的显示功能。然而，由于提供至栅线的信号模仿触摸驱动信号(例如，模仿幅度范围和/或相位)，所以仍旧可以减轻栅线和电极之间的寄生电容(图2中示出的Cpara1)的影响。
参见图9至图12，以下将说明当驱动模式是触摸驱动模式时将触摸驱动信号Vtd施加至起触摸电极作用的多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34的方法。
这里，图9和图10是示出其中在列方向上将起触摸电极作用的多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34分组以便沿列方向执行触摸感测的情况的视图，而图11和图12是示出其中在行方向上将起触摸电极作用的多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34分组以便沿行方向执行触摸感测的情况的视图。
在参考各图进行说明之前，先简单讨论一下当驱动模式是触摸驱动模式时将触摸驱动信号Vtd施加至起触摸电极作用的多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34的方法。
当驱动模式是触摸驱动模式时，触摸IC 140可以将触摸驱动信号施加至起触摸电极作用的多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34的全部电极，或者多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34的部分电极。
当触摸IC 140将触摸驱动信号施加至多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34中的部分电极时，触摸IC 140顺序地选择由多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34分组而得的多个电极组之中的一个电极组作为“触摸感测电极组”，并将触摸驱动信号施加至所述触摸感测电极组。
这里，触摸IC 140可以进一步将触摸驱动信号施加至与所述触摸感测电极组相邻的至少一个电极组，以改善触摸感测的准确度。
图9和图10示出当根据触摸电极列(列型触摸电极组Gc1，Gc2，Gc3和Gc4)执行触摸感测时，将触摸驱动信号施加至根据一个示例性实施例的触摸屏集成显示设备100中的触摸电极S11至S14、S21至S24和S31至S34的方法。
图9和图10示出其中四个列型触摸电极组Gc1至Gc4之中的包括S12、S22和S32的触摸电极组Gc2是执行触摸感测的触摸感测电极组(在同一列线中的电极组)的范例。
参见图9，触摸驱动信号Vtd可以通过信号线SL11，SL21，SL31，SL12，SL22，SL32，SL13，SL23，SL33，SL14，SL24和SL34而被施加到多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34的全部电极。即，触摸驱动信号Vtd可以被施加到四个列型触摸电极组Gc1至Gc4的全部电极组。
作为另一种施加方法，如图10所示，触摸驱动信号可以被施加到多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34中的部分电极。
更具体地说，参见图10，触摸驱动信号通过相应信号线SL12、SL22和SL32，被施加到触摸感测电极组Gc2的电极S12、S22和S32。
这里，触摸驱动信号可以不施加到其他电极组Gc1、Gc3和Gc4的电极S11，S21，S31，S13，S23，S33，S14，S24和S34，但可以施加到触摸感测电极组Gc2。
此外，参见图10，触摸驱动信号可以同时施加至触摸感测电极组Gc2的电极S12、S22和S32以及与触摸感测电极组Gc2相邻的电极组Gc1和Gc3的电极S11、S21、S31、S13、S23和S33，以便增加触摸感测效率。
在该情况下，触摸驱动信号不施加到与触摸感测电极组Gc2不相邻的电极组Gc4的电极S14、S24和S34。
图11和图12示出当根据触摸电极行(行型触摸电极组Gr1、Gr2和Gr3)执行触摸感测时将触摸驱动信号施加至根据一个示例性实施例的触摸屏集成显示设备120中的触摸电极S11至S14、S21至S24和S31至S34的方法。
图11和图12示出其中三个行型触摸电极组Gr1至Gr3之中的包括S11、S12、S13和S14的触摸电极组Gr1是执行触摸感测的触摸感测电极组(在同一行线中的电极组)的范例。
参见图11，触摸驱动信号Vtd可以通过信号线SL11，SL21，SL31，SL12，SL22，SL32，SL13，SL23，SL33，SL14，SL24和SL34而被施加到多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34的全部电极。即，触摸驱动信号Vtd可以被施加到三个行型触摸电极组Gr1至Gr3的全部电极组。
作为另一种施加方法，如图12所示，触摸驱动信号Vtd可以被施加到多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34的部分电极。
更具体地说，参见图12，触摸驱动信号通过相应信号线SL11、SL12、SL13和SL14，被施加到触摸感测电极组Gr1的电极S11、S12、S13和S14。
这里，触摸驱动信号可以不施加到除触摸感测电极组Gr1之外的其他电极组Gr2和Gr3的电极S21、S22、S23、S24、S31、S32、S33和S34。
此外，参见图12，触摸驱动信号可以同时施加至触摸感测电极组Gr1的电极S11、S12、S13和S14以及与触摸感测电极组Gr1相邻的电极组Gr2的电极S21、S22、S23和S24，以便增加触摸感测效率。
在该情况下，触摸驱动信号不施加到与触摸感测电极组Gr1不相邻的电极组Gr3的电极S31、S32、S33和S34。
因为如上参考图9至图12所述，触摸驱动信号被施加到起触摸电极作用的多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34的部分电极，所以可以降低触摸屏集成显示设备100的功耗。
参见图13至图16，以下将说明当驱动模式是触摸驱动模式时将触摸驱动信号施加至数据线和栅线的方法。
图13和图14是示出当根据触摸电极列(列型触摸电极组)执行触摸感测时将触摸驱动信号施加至根据一个示例性实施例的触摸屏集成显示设备100中的数据线和栅线的方法的视图。
图13和图14示出其中四个列型触摸电极组Gc1至Gc4之中的包括S12、S22和S32的触摸电极组Gc2是执行触摸感测的触摸感测电极组(在同一列线中的电极组)的范例。
参见图13，数据驱动器单元120和/或栅极驱动器单元130可以将触摸驱动信号Vtd或者对应于触摸驱动信号的信号施加至在面板110上形成的多条数据线DL和/或多条栅线GL的全部线，以避免寄生电容Cpara。即，可以将触摸驱动信号Vtd或者对应信号施加到与四个列型触摸电极组Gc1至Gc4相对应的多条数据线DL和/或多条栅线GL的全部线。
作为另一种施加方法，参见图14，当驱动模式是触摸驱动模式时，数据驱动器单元120可以将触摸驱动信号Vtd或者对应于触摸驱动信号的信号施加至多条数据线DL的部分数据线。
参见图14，当数据驱动器单元120将触摸驱动信号或者对应于触摸驱动信号的信号施加至多条数据线DL的部分数据线时，触摸驱动信号或者对应于触摸驱动信号的信号可以被施加到对应于从多个电极组Gc1toGc4中选择出的触摸感测电极组Gc2的至少一条数据线1400。与图13中示出的将信号施加到全部数据线的方法相比，该部分施加方法可显著降低功耗。
此外，参见图14，当数据驱动器单元120将触摸驱动信号或者对应于触摸驱动信号的信号施加至对应于触摸感测电极组Gc2的至少一条数据线1400时，数据驱动器单元120可以进一步将触摸驱动信号或者对应于触摸驱动信号的信号施加至对应于与触摸感测电极组Gc2相邻的电极组Gc1和Gc3的至少一条数据线1410和1420。因此这可以进一步改善触摸感测的准确度。
如图14所示，当数据驱动器单元120将触摸驱动信号或者对应于触摸驱动信号的信号施加至多条数据线DL的部分数据线时，触摸驱动信号或者对应于触摸驱动信号的信号可以由栅极驱动器单元130施加到多条栅线GL的全部栅线。
如图14所示，当数据驱动器单元120将触摸驱动信号或者对应于触摸驱动信号的信号施加至多条数据线DL的部分数据线时，多个电极组Gc1toGc4的每一电极组是由多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34之中的沿第一方向布置在同一列中的两个或更多电极所构成的组。
图15和图16是示出当根据触摸电极行(行型触摸电极组Gr1、Gr2和Gr3)执行触摸感测时，将触摸驱动信号施加至根据一个示例性实施例的触摸屏集成显示设备100中的数据线和栅线的方法的视图。
图15和图16示出其中三个行型触摸电极组Gr1至Gr3之中的包括S11、S12、S13和S14的触摸电极组Gr1是执行触摸感测的触摸感测电极组(在同一行线中的电极组)的范例。
参见图15，数据驱动器单元120和/或栅极驱动器单元150可以将触摸驱动信号Vtd或者对应于触摸驱动信号的信号施加至在面板110上形成的多条数据线DL和/或多条栅线GL的全部线，以避免寄生电容Cpara。即，可以将触摸驱动信号Vtd或者对应信号施加到与三个行型触摸电极组Gr1至Gr3相对应的多条数据线DL和/或多条栅线GL的全部线。
作为另一种施加方法，参见图16，当驱动模式是触摸驱动模式时，栅极驱动器单元130可以将触摸驱动信号或者对应于触摸驱动信号的信号施加至多条栅线GL中的部分栅线。
参见图16，当栅极驱动器单元130将触摸驱动信号或者对应于触摸驱动信号的信号施加至多条栅线GL的部分数据线时，触摸驱动信号或者对应于触摸驱动信号的信号可以被施加到对应于从多个电极组Gr1toGr3中选择出的触摸感测电极组Gr1的至少一条栅线1600。该部分施加方法与图15中示出的将信号施加到全部栅线的方法相比，可显著降低功耗。
此外，参见图16，当栅极驱动器单元130将触摸驱动信号或者对应于触摸驱动信号的信号施加至对应于触摸感测电极组Gr1的至少一条栅线1600时，栅极驱动器单元130可以进一步将触摸驱动信号或者对应于触摸驱动信号的信号施加至对应于与触摸感测电极组Gr1相邻的电极组Gr2的至少一条栅线1610。因此这可以进一步改善触摸感测的准确度。
如图16所示，当栅极驱动器单元130将触摸驱动信号或者对应于触摸驱动信号的信号施加至多条栅线GL中的部分栅线时，触摸驱动信号或者对应于触摸驱动信号的信号可以通过数据驱动器单元120施加到多条数据线DL的全部数据线。
如图16所示，当栅极驱动器单元130将触摸驱动信号或者对应于触摸驱动信号的信号施加至多条栅线GL的部分栅线时，多个电极组Gr1至Gr3的每一电极组是由多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34之中的沿第二方向布置在同一行中的两个或更多电极所构成的组。
图17是示出其中当起触摸电极作用的多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34的每一电极是包括指形部分的图案时在根据一个示例性实施例的触摸屏集成显示设备100中形成电极S11的单元触摸电极区域的顶平面图。
类似于图17中示出的电极S11，可以同时起公共电极和触摸电极作用的多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34的每一电极可以是包括指形部分的图案，不过它也可以是块形图案，如图1至图16所示。
图18是示出当起触摸电极作用的多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34中的每一电极是包括指形部分的图案时，在根据一个示例性实施例的触摸屏集成显示设备100中的单元触摸电极区域的剖视图。
参见图18，在根据一个示例性实施例的触摸屏集成显示设备100的面板110中，例如，在下基板1800上沿第二方向(在一行中，即图18中的左右方向)形成栅线1802，并在其上形成栅绝缘层1804。
在栅绝缘层1804上沿第一方向(在一列中，即图18中的垂直于纸面的方向)形成数据线1806，并在其上形成第一钝化层1808。
在第一钝化层1808上形成每一像素区域的像素电极1810和信号线1812，并且可以在其上形成第二钝化层1814。信号线1812分别从起到公共电极和触摸电极作用的多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34连接到触摸IC 140，并在触摸驱动模式中传送触摸驱动信号。
在第二钝化层1814上形成起公共电极和触摸电极作用的一个电极1816，并在其上形成液晶层1818。起到公共电极和触摸电极作用的电极1816是多个电极S11至S14、S21至S24和S31至S34中的一个电极，并且其指形部分在图18中被显示为相互分开。
在液晶层1818上设置其上形成有黑矩阵、滤色器等等的上基板1820。
根据如上所述的本公开内容，可以提供能够避免寄生电容的触摸屏集成显示设备100及其驱动方法，所述寄生电容原本会增加触摸操作期间的负荷，降低触摸感测准确度或者使触摸感测无法进行。
此外，本发明还能够提供由于寄生电容而一直无法制造的中型或者大型触摸屏集成显示设备100。
已提供上述说明和附图来说明本公开内容的某些原理。本发明所涉及的本领域技术人员能够在不脱离本公开内容的原理的情况下通过组合、划分、替代或者改变元素而做出许多修改和变型。本文公开的上述实施例仅仅应解释为本公开内容的原理和范围的举例说明，而非限制。应当被理解的是，本公开内容的范围应由所附权利要求书及其等效物来限定。

Claims (28)

1.一种集成有触摸屏面板的显示设备，包括：
面板，包括沿第一方向布置的多条数据线、沿第二方向布置的多条栅线、和分组为多个电极组的多个电极；
触摸集成电路，在触摸驱动模式期间将触摸驱动信号施加至所述多个电极中的一个或多个；
数据驱动器单元，在显示驱动模式期间将数据电压提供至所述多条数据线；以及
栅极驱动器单元，在所述显示驱动模式期间将扫描信号顺序地提供至所述多条栅线，
其中在所述触摸驱动模式期间，所述触摸驱动信号或者与所述触摸驱动信号相对应的信号被施加到所述多条栅线中的一条或多条。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述面板进一步包括沿所述第一或者第二方向布置在该面板上的一条或多条信号线，所述一条或多条信号线分别连接到所述多个电极的每一电极，以将所述触摸驱动信号提供至所述多个电极。
3.根据权利要求2所述的显示设备，其中所述一条或多条信号线形成在所述面板的第二基板的一区域上，该区域面对所述面板的第一基板上形成的黑矩阵的区域。
4.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述多个电极组中的每一电极组包括由在所述第一方向上沿一列布置的两个或更多电极或者在所述第二方向上沿一行布置的两个或更多电极构成的组。
5.根据权利要求1所述的显示设备，其中在触摸驱动模式期间，所述触摸集成电路同时将所述触摸驱动信号提供至从所述多个电极组之中选择作为触摸感测电极组的一个电极组以及与所述触摸感测电极组相邻的电极组。
6.根据权利要求1所述的显示设备，其中在触摸驱动模式中，
所述栅极驱动器单元通过将所述触摸驱动信号或者与所述触摸驱动信号相对应的信号提供至所述多条栅线之中的与从所述多个电极组之中选择作为触摸感测电极组的一个电极组相对应的至少一条栅线，将所述触摸驱动信号或者与所述触摸驱动信号相对应的信号提供至所述多条栅线中的一条或多条。
7.根据权利要求6所述的显示设备，其中所述栅极驱动器单元进一步将所述触摸驱动信号或者与所述触摸驱动信号相对应的信号施加至所述多条栅线之中的与所述多个电极组之中的与所述触摸感测电极组相邻的电极组相对应的至少一条栅线。
8.根据权利要求6所述的显示设备，其中：
所述栅极驱动器单元将所述触摸驱动信号或者与所述触摸驱动信号相对应的信号施加至所述多条栅线的子集，以及
所述数据驱动器单元进一步将所述触摸驱动信号或者与所述触摸驱动信号相对应的信号施加至所述多条数据线的全部数据线。
9.根据权利要求1所述的显示设备，其中，在触摸驱动模式中，当所述触摸集成电路将所述触摸驱动信号施加至所述多个电极中的一个或多个时，所述数据驱动器单元进一步将所述触摸驱动信号或者与所述触摸驱动信号相对应的信号施加至所述多条数据线中的一条或多条。
10.根据权利要求9所述的显示设备，其中，所述数据驱动器单元进一步将所述触摸驱动信号或者与所述触摸驱动信号相对应的信号施加至所述多条数据线的子集，所述子集包括与从所述多个电极组之中选择作为触摸感测电极组的一个电极组相对应的至少一条数据线。
11.根据权利要求10所述的显示设备，其中所述数据驱动器单元进一步将所述触摸驱动信号或者与所述触摸驱动信号相对应的信号施加至所述多条数据线之中的与所述多个电极组之中的与所述触摸感测电极组相邻的电极组相对应的至少一条数据线。
12.根据权利要求9所述的显示设备，其中：
所述数据驱动器单元进一步将所述触摸驱动信号或者与所述触摸驱动信号相对应的信号施加至所述多条数据线的子集，以及
所述栅极驱动器单元将所述触摸驱动信号或者与所述触摸驱动信号相对应的信号施加至所述多条栅线的全部栅线。
13.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述触摸驱动信号或者与所述触摸驱动信号相对应的信号通过电容器被施加到所述多条栅线中的一条或多条。
14.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述触摸集成电路被包括在包含所述数据驱动器单元和所述栅极驱动器单元的至少之一的另一集成电路内，或者作为所述数据驱动器单元和所述栅极驱动器单元外部的分离组件而提供，或者包括在所述数据驱动器单元或者所述栅极驱动器单元内。
15.根据权利要求1所述的显示设备，其中：
当所述驱动模式是触摸驱动模式时，所述多个电极起到触摸电极的作用，触摸驱动信号施加至其中的一个或多个电极，以及
当所述驱动模式是显示驱动模式时，所述多个电极起到公共电极的作用，公共电压施加至所述公共电极，以使所述公共电极与所述面板上形成的像素电极一起构成液晶电容器。
16.根据权利要求15所述的显示设备，其中所述像素电极和所述公共电极形成在同一基板上，从而在所述像素电极和所述公共电极之间产生横向电场。
17.一种集成有触摸屏面板的显示设备，包括：
相互间隔开的多个电极，其中在显示驱动模式中公共电压被施加到所述多个电极，而在触摸驱动模式中触摸驱动信号被施加到所述多个电极中的一个或多个；
沿第一方向布置的多条数据线，其中在所述显示驱动模式中数据电压被施加到所述多条数据线；以及
沿第二方向布置的多条栅线，其中在所述显示驱动模式中扫描信号被顺序地提供至所述多条栅线，在所述触摸驱动模式中触摸驱动信号或者与所述触摸驱动信号相对应的信号并施加至所述多条栅线中的一条或多条。
18.根据权利要求17所述的显示设备，其中在触摸驱动模式中所述触摸驱动信号或者与所述触摸驱动信号相对应的信号被进一步施加到所述多条数据线中的一条或多条。
19.根据权利要求17所述的显示设备，其中所述多个电极的每一电极包括块形图案或者包含指形部分的图案。
20.一种集成有触摸集成电路和触摸屏面板的显示设备的驱动方法，所述显示设备包括面板，在该面板上形成多条数据线和多条栅线以限定多个像素，并形成多个公共电极，所述方法包括：
按照显示驱动时序将公共电压施加至所述多个公共电极；和
按照触摸驱动时序，将触摸驱动信号施加至所述多个公共电极中的一个或多个，并将所述触摸驱动信号或者与所述触摸驱动信号相对应的信号施加至所述多条栅线中的一条或多条。
21.一种触控式显示设备，包括：
包括多个显示像素的显示面板，所述显示像素由多条栅线和多条数据线驱动；以及
与所述显示面板集成的触摸屏面板，所述触摸屏面板包括多个电极，所述多个电极由多条信号线驱动；
其中所述触控式显示设备配置为以多种模式操作，所述模式包括：
显示驱动模式，其中所述数据线中的一条或多条由数据电压驱动，所述栅线中的一条或多条由扫描信号驱动，所述信号线中的一条或多条由公共电压信号驱动，以及
触摸驱动模式，其中所述信号线中的一条或多条由触摸驱动信号驱动，所述栅线中的一条或多条由幅度范围和相位分别模仿所述触摸驱动信号的幅度范围和相位的信号驱动。
22.根据权利要求21所述的触控式显示设备，其中在触摸驱动模式期间提供至所述栅线中的所述一条或多条的信号对应于被偏移了一DC电压的触摸驱动信号。
23.根据权利要求21所述的触控式显示设备，其中在触摸驱动模式期间提供至所述栅线中的所述一条或多条的信号与所述触摸驱动信号基本同相。
24.根据权利要求21所述的触控式显示设备，其中在触摸驱动模式期间提供至所述栅线中的所述一条或多条的所述信号的幅度范围基本上等于所述触摸驱动信号的幅度范围。
25.根据权利要求21所述的触控式显示设备，其中在触摸驱动模式期间提供至所述栅线中的所述一条或多条的所述信号的幅度范围与所述触摸驱动信号的幅度范围基本上成比例。
26.根据权利要求21所述的触控式显示设备，其中在触摸驱动模式期间提供至所述栅线中的所述一条或多条的所述信号使得由各自栅线驱动的显示像素的晶体管截止。
27.根据权利要求21所述的触控式显示设备，其中所述触摸屏面板是内置于所述显示面板中的嵌入式面板。
28.一种触控式显示设备的驱动方法，该触控式显示设备包括显示面板和与所述显示面板集成的触摸屏面板，所述显示面板包括由多条栅线和多条数据线驱动的多个显示像素，所述触摸屏面板包括由多条信号线驱动的多个电极；所述方法包括：
对处于显示驱动模式中的所述触控式显示设备作出响应：
将数据电压提供至所述数据线中的一条或多条；
将扫描信号提供至所述栅线中的一条或多条；以及
将公共电压提供至所述信号线中的一条或多条，以及
对处于触摸驱动模式中的所述触控式显示设备作出响应：
将触摸驱动信号提供至所述信号线中的一条或多条；以及
将幅度范围和相位分别模仿所述触摸驱动信号的幅度范围和相位的信号提供至所述栅线中的一条或多条。
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