CN107037914B - 具有内置触摸屏的显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

公开一种具有内置触摸屏的显示装置及其驱动方法。所述显示装置包括：显示面板，在所述显示面板上形成有多条数据线、多条栅极线和多个触摸电极，其中在驱动模式是触摸模式时，触摸驱动信号被施加至触摸电极；驱动多条数据线的数据驱动器；驱动多条栅极线的栅极驱动器；触摸感测单元，向多个触摸电极提供所述触摸驱动信号；公共电压供给器，产生多个不同公共电压并且在驱动模式是显示模式时将多个不同公共电压中的两个或更多个提供至多个触摸电极；和开关电路，位于公共电压供给器与显示面板之间，并且调节触摸驱动信号和多个不同公共电压中的两个或更多个向多个触摸电极的供给。本发明可解决图像质量缺陷。

Description

具有内置触摸屏的显示装置及其驱动方法
相关申请的交叉引用
本申请要求享有于2015年12月14日提交的韩国专利申请No.10-2015-0177929的优先权，通过参考将该专利申请的全部内容结合在此。
技术领域
本公开内容涉及一种具有内置触摸屏的显示装置及其驱动方法。
背景技术
随着信息导向社会的发展，对以各种形式显示图像的显示装置的需求逐渐增加，因此，近年来已使用不同类型的显示装置，比如液晶显示器(LCD)、等离子体显示面板(PDP)和有机发光显示装置(OLED)。
代替使用按键、键盘或鼠标的其他输入模式，显示装置提供了使用户能容易、直观且方便地输入信息或指令的基于触摸的输入模式。
为了提供基于触摸的输入模式，需要识别用户是否进行触摸并精确地检测触摸的坐标。
为此，通常使用包括电阻模式、电容模式、电磁感应模式、红外模式和超声波模式在内的各种模式之一来提供触摸感测。
此外，在将触摸屏应用于显示装置时，对将触摸传感器构建在显示装置中进行了开发。特别是，开发了利用形成在下基板上的公共电极作为触摸屏的内嵌式(in-cell)显示装置。
然而，当诸如LCD之类的平板显示装置驱动显示时，提供至公共电极的公共电压由于图像帧中的污点或闪烁而引起图像质量缺陷。
此外，当具有内置触摸屏的显示装置驱动显示时，公共电压提供至显示面板上的多个触摸电极，其中公共电压是通过连接至各个触摸电极的触摸感测线提供的。
然而，因为触摸感测线根据触摸电极的位置可具有不同的长度，所以不同电平的公共电压被提供至各个触摸电极。
此外，尽管随着显示装置尺寸变大，目标公共电压根据显示面板的区域而变化，但常规的系统仍给所有触摸电极施加相同的公共电压，从而在解决显示装置的局部图像质量缺陷方面具有限制。
发明内容
本发明的一个方面提供了一种具有内置触摸屏的显示装置及其驱动方法，可向多个触摸电极TE或多个触摸电极TE组提供不同公共电压，由此解决显示面板上发生的局部污点或屏幕颤抖(screen vibration)问题。
此外，本发明的另一个方面提供了一种具有内置触摸屏的显示装置及其驱动方法，可提供补偿电压，以保持提供至多个触摸电极TE或多个触摸电极TE组的公共电压，由此解决图像质量缺陷。
为解决常规技术的前述问题，根据一个实施方式的具有内置触摸屏的显示装置包括：显示面板，在所述显示面板上形成有多条数据线、多条栅极线和多个触摸电极，其中在所述显示面板的驱动模式是触摸模式时，触摸驱动信号被施加至所述触摸电极；配置成驱动所述多条数据线的数据驱动器；配置成驱动所述多条栅极线的栅极驱动器；触摸感测单元，所述触摸感测单元配置成向所述多个触摸电极提供所述触摸驱动信号；公共电压供给器(也称为“公共电压供给器电路”)，所述公共电压供给器配置成产生多个不同公共电压并且在所述驱动模式是显示模式时将所述多个不同公共电压中的两个或更多个提供至所述多个触摸电极；和开关电路，所述开关电路配置成位于所述公共电压供给器与所述显示面板之间，并且所述开关电路配置成调节所述触摸驱动信号和所述多个不同公共电压中的所述两个或更多个向所述多个触摸电极的供给。因此，可解决显示面板上发生的局部污点或屏幕颤抖问题。在一个实施方式中，一种显示装置包括：显示面板，所述显示面板包括位于多条数据线和多条栅极线的交叉部分处的多个像素，所述多个像素至少包括第一像素和第二像素；多个触摸电极，所述多个触摸电极至少包括第一触摸电极和第二触摸电极；和公共电压供给器电路，所述公共电压供给器电路配置成产生至少包括第一公共电压和第二公共电压的多个公共电压，并且所述公共电压供给器电路配置成分别向所述第一触摸电极和所述第二触摸电极提供所述第一公共电压和所述第二公共电压。
此外，根据本发明的驱动具有内置触摸屏的显示装置的方法包括：将显示面板的驱动模式从触摸模式切换至显示模式，所述显示面板包括多个像素和多个触摸电极，所述多个触摸电极至少包括第一触摸电极和第二触摸电极；产生多个不同公共电压；确定所述多个不同公共电压中的、要提供至所述第一触摸电极的第一公共电压以及所述多个不同公共电压中的、要提供至所述第二触摸电极的第二公共电压；以及在所述显示面板上显示图像的显示模式中例如在一帧的显示周期期间，分别向所述第一触摸电极和所述第二触摸电极提供所述第一公共电压和所述第二公共电压。此外，可使用公共电压补偿器电路保持提供至多个触摸电极TE或多个触摸电极TE组的公共电压，由此解决图像质量缺陷。所述补偿器电路可以是包括比较器的反馈电路。在一些实施方式中，所述第一触摸电极包括在第一触摸电极组中并且所述第二触摸电极包括在第二触摸电极组中。
如上所述，根据本发明的具有内置触摸屏的显示装置及其驱动方法可向多个触摸电极TE或多个触摸电极TE组提供不同的公共电压，由此解决显示面板上发生的局部污点或屏幕颤抖问题。
附图说明
在此描述的实施方式的上述和其他的目的、特征和其他优点将从下面结合附图的详细描述更加显而易见，其中：
图1是图解根据一个实施方式的具有内置触摸屏的显示装置的构造的示图。
图2是图解在根据一个实施方式的具有内置触摸屏的显示装置中，在触摸模式中产生的电容(Cself、Cpara1和Cpara2)的示图。
图3是根据一个实施方式的具有内置触摸屏的显示装置中包括的显示面板的平面图。
图4是当根据一个实施方式的具有内置触摸屏的显示装置是液晶显示器(LCD)时显示面板的示例性剖面图。
图5A和5B分别图解了根据一个实施方式的具有内置触摸屏的显示装置的驱动模式是触摸模式和显示模式的情形。
图6是图解公共电压根据触摸感测线的长度而畸变的示图，其中公共电压提供至设置在具有内置触摸屏的显示装置中的触摸电极。
图7是图解其中在根据一个实施方式的具有内置触摸屏的显示装置中设置电压补偿器来补偿公共电压的结构的示图。
图8是图解根据一个实施方式的具有内置触摸屏的显示装置的公共电压发生器的结构的示图。
图9是图解给根据一个实施方式的具有内置触摸屏的显示装置的各个触摸电极提供不同公共电压的波形图。
图10是图解给根据实施方式的具有内置触摸屏的显示装置的各个触摸电极提供不同公共电压的示图。
图11是图解根据实施方式，具有内置触摸屏的显示装置的触摸电极被分组并且给各个组提供不同公共电压的示图。
图12是图解根据一个实施方式的具有内置触摸屏的显示装置的显示模式操作的流程图。
具体实施方式
本发明的优点和特征及其实现方法通过参考下面结合附图详细描述的本发明的实施方式将是显而易见的。然而，本发明不限于下面阐述的实施方式，而是可以以各种不同的形式实施。提供下面的实施方式仅是为了完整地公开本发明，并将本发明的范围告知所属领域技术人员。
为了描述本文的实施方式而在附图中示出的形状、尺寸、比例、角度、数量等仅是举例说明的目的，不应解释为将实施方式限于此。相似的参考标记在整个说明书中表示相似的元件。在描述本发明的实施方式的过程中，当确定涉及相关已知技术的详细描述可能使本发明实施方式的目的不必要地模糊不清时，在此将省略其详细描述。
如在本申请中使用的，可使用术语“包括”、“具有”和“包含”指明存在一些元件，但不排除存在一个或多个附加元件，除非使用了术语“仅”。
在解释要素时，尽管未明确说明，但这些要素仍被解释为具有误差范围。
当使用诸如“在……上”、“上部的”、“下部的”、“在……旁边”等之类的空间相对术语描述两部分之间的位置关系时，可在这两部分之间设置一个或多个其他部分，除非使用了术语“直接”或“紧接”。
当使用诸如“在……之后”、“继……之后”、“接着”、“在……之前等之类的时间相对术语描述事件之间的时间关系时，这些事件可不是连续的事件，除非使用了术语“直接”或“紧接”。
尽管使用术语“第一”、“第二”等描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅是用于区分一个元件与其他元件。因此，在不背离本发明实施方式的教导的情况下，下面提到的第一元件可称为第二元件。
本发明实施方式的特征可彼此部分或整体地结合或组合，并且可以以各种方式在技术进行关联或驱动。实施方式可彼此独立实施，或者可彼此相关联地实施。
下文中，将参照附图描述本发明的实施方式。在附图中，为了清楚起见装置的尺寸和厚度可能被放大或者不必按比例画出。相同的参考标记在整个说明书中表示相同的元件。
图1是图解根据一个实施方式的具有内置触摸屏100的显示装置的构造的示图。
参照图1，根据一个实施方式的具有内置触摸屏100的显示装置是能够提供图像显示功能(在此也称为显示功能)和触摸感测功能的显示装置。
根据一个实施方式的具有内置触摸屏100的显示装置例如可以是诸如具有与触摸输入有关的触摸感测功能的TV或监视器之类的中大尺寸装置、或者诸如智能电话或平板之类的移动装置。
参照图1，根据一个实施方式的具有内置触摸屏100的显示装置包括显示面板110、数据驱动器120、栅极驱动器130和控制器140，以便提供显示功能。
显示面板110可包括设置在第一方向(例如，垂直方向)上的多条数据线DL和设置在第二方向(例如，水平方向)上的多条栅极线GL。
数据驱动器120驱动多条数据线DL。在此，数据驱动器120也可称为源极驱动器。
栅极驱动器130驱动多条栅极线GL。在此，栅极驱动器130也可称为扫描驱动器。
控制器140控制数据驱动器120和栅极驱动器130。为此，控制器140给数据驱动器120和栅极驱动器130提供各种控制信号。
控制器140根据针对每帧实现的时序开始扫描，将(例如，从触摸屏100外部)输入的输入图像数据转换成适合于数据驱动器120中使用的数据信号格式，输出转换后的图像数据，并且根据扫描在适当时间处控制数据驱动器。
控制器140可以是显示技术中通常使用的时序控制器或者是包括时序控制器以执行附加控制功能的控制装置。
栅极驱动器130根据控制器140的控制给多条栅极线GL依次提供导通电压扫描信号或截止电压扫描信号。
数据驱动器120将从控制器140接收的图像数据转换为模拟数据电压，以在具体栅极线被栅极驱动器130开启时将数据电压提供至多条数据线DL。
在图1中，数据驱动器120仅设置在显示面板110的一侧(例如，上侧或下侧)上，但根据驱动模式、面板设计方法等，数据驱动器120可设置在显示面板110的相对两侧(例如，上侧和下侧)上。
在图1中，栅极驱动器130仅设置在显示面板110的一侧(例如，左侧或右侧)上，但根据驱动模式、面板设计方法等，栅极驱动器130可设置在显示面板110的相对两侧(例如，左侧和右侧)上。
控制器140从触摸屏100外部(例如，主机系统)连同输入图像数据一起接收各种时序信号，包括垂直同步信号(Vsycn)、水平同步信号(Hsync)、输入数据使能(DE)信号、时钟信号(CLK)等。
根据各实施方式的具有内置触摸屏100的显示装置可以是各种装置，比如液晶显示器(LCD)、有机发光显示装置(OLED)、等离子体显示面板(PDP)等。具有内置触摸屏100的显示装置可以是面内切换(IPS)LCD，IPS LCD在适当位置水平地排列和旋转液晶分子以显示图像并且具有高分辨率、低功耗和宽视角的优点。更具体地说，具有内置触摸屏100的显示装置可以是先进高性能IPS(AH-IPS)LCD。
可形成设置于显示面板110上的子像素SP并且子像素SP可与诸如晶体管之类的电路元件相关联。
同时，根据本发明实施方式的具有内置触摸屏100的显示装置可包括提供触摸感测功能的触摸系统。
参照图1，触摸系统可包括用作触摸传感器的多个触摸电极TE以及触摸电路150(在此也称为触摸感测电路)，例如当驱动模式是触摸模式时触摸电路150驱动多个触摸电极TE，以感测触摸。
触摸电路150在触摸模式期间可依次给多个触摸电极TE提供触摸驱动信号，以依次驱动多个触摸电极TE中的一个或多个触摸电极。
随后，触摸电路150从被施加触摸驱动信号的触摸电极接收触摸感测信号。
触摸电路150可基于从各个触摸电极TE接收的触摸感测信号识别出是否发生触摸以及触摸的坐标(例如，X-Y点)。
在此，触摸驱动信号例如可具有包括两个或更多个电压电平的脉冲调制信号的波形。
从各个触摸电极TE接收的触摸感测信号可根据相应触摸电极周围是否通过诸如手指、笔等之类的指示物发生触摸而不同。
触摸电路150可基于触摸感测信号识别触摸电极TE中的电容变化(或电压变化或电荷量的变化)，由此检测是否发生触摸以及触摸的坐标。
参照图1，每个触摸电极TE连接至触摸感测线SL，以便给多个触摸电极TE的每一个提供触摸驱动信号。
此外，为了给触摸电极TE依次提供触摸驱动信号，触摸系统可进一步包括开关电路160，开关电路160将分别连接至触摸电极TE的触摸感测线SL依次连接至触摸电路150。
开关电路160可包括至少一个多路复用器。
在一些实施方式中，触摸电极TE可被图案化为多个块。
此外，触摸电极TE可具有等于或对应于一个子像素SP区域的尺寸的尺寸。
或者，如图1中所示，触摸电极TE可具有大于一个子像素SP区域的尺寸的尺寸。
就是说，触摸电极TE的区域可具有与两个或更多个子像素SP的区域对应的尺寸。
同时，参照图1，多个触摸电极TE可设置成内置在显示面板110中。
从这个意义上说，显示面板110可被描述为具有内置触摸屏或触摸屏面板。就是说，显示面板110可以是具有内置触摸屏的内嵌式或附加式(on-cell)显示面板。
同时，根据本发明实施方式的具有内置触摸屏100的显示装置可在显示模式中操作以提供显示功能并且在触摸模式中操作以提供触摸感测功能。
因此，多个触摸电极TE在触摸模式周期中可作为触摸传感器进行操作，而在显示模式周期中可用作显示模式电极。
例如，在显示模式周期中，多个触摸电极TE可作为显示模式电极，例如被施加公共电压(Vcom)的公共电极进行操作。
在此，公共电压(Vcom)是与施加至像素电极的像素电压对应的电压。
同时，如图1中所示，设置成内置在显示面板110中的多个触摸电极TE可设置成N乘M的矩阵形式(N≥2，M≥2)。
图2是图解在根据一个实施方式的具有内置触摸屏100的显示装置中，在触摸模式中产生的电容(Cself、Cpara1和Cpara2)的示图。
参照图2，在触摸模式中用作触摸电极并且在显示模式中用作与像素电极一起形成液晶电容器的公共电极(Vcom电极)的多个触摸电极TE在触摸模式中与指示物(例如，触摸触摸屏100的或位于触摸屏100附近的手指或笔)形成自电容(Cself)，以便检测是否发生触摸以及触摸的坐标。同时，尽管用作公共电极的多个触摸电极TE还与栅极线和数据线形成寄生电容(Cpara1和Cpara2)，但与自电容相比这些寄生电容可忽略不计。
下面将更详细地描述根据本发明实施方式的具有内置触摸屏100的显示装置中包括的显示面板100、给用作公共电极和触摸电极的多个触摸电极(例如，图3中所示的TE11～TE14、TE21～TE24和TE31～TE34)施加公共电压和触摸驱动信号的模式、给数据线DL施加数据电压和触摸驱动信号(或对应的信号)的模式、以及给栅极线GL施加栅极电压和触摸驱动信号(或对应的信号)的模式。
图3是根据一个实施方式的具有内置触摸屏的显示装置中包括的显示面板110的平面图。
参照图3，如上所述，显示面板110上形成有多条数据线DL、多条栅极线GL、以及多个触摸电极(TE11～TE14、TE21～TE24和TE31～TE34)。
此外，如上所述，显示面板110可基于控制器140的时序例如在一帧的显示模式和触摸模式中进行操作。
在此，形成在显示面板110上的多条数据线DL和多条栅极线GL是使显示面板110起显示面板作用的部件。
此外，形成在显示面板110上的多个触摸电极(TE11～TE14、TE21～TE24和TE31～TE34)是使显示面板110用作显示面板和触摸屏面板的部件。
如图3中所示，为了给多个触摸电极(TE11～TE14、TE21～TE24和TE31～TE34)传输公共电压或触摸驱动信号，触摸电极(TE11～TE14、TE21～TE24和TE31～TE34)可连接至触摸感测线(SL11～SL14、SL21～SL24和SL31～SL34)。
因此，在触摸模式中，触摸电路150和开关电路160中产生的触摸驱动信号可通过触摸感测线(SL11～SL14、SL21～SL24和SL31～SL34)中的一条或多条传输至触摸电极(TE11～TE14、TE21～TE24和TE31～TE34)的全部或一部分。在显示模式中，从公共电压供给器或公共电压供给器电路(未示出)提供的公共电压(Vcom)可通过触摸感测线(SL11～SL14、SL21～SL24和SL31～SL34)中的一条或多条施加至触摸电极(TE11～TE14、TE21～TE24和TE31～TE34)中的一个或多个。
设置在显示面板110上的子像素可包括红色(R)子像素、绿色(G)子像素、蓝色(B)子像素和白色(W)子像素。
同时，如图3中所示，用作公共电极和触摸电极的触摸电极(TE11～TE14、TE21～TE24和TE31～TE34)可形成块图案或者必要的话可形成在对应于子像素SP的区域中具有梳齿部的图案。
在一些实施方式中，用作公共电极和触摸电极的触摸电极(TE11～TE14、TE21～TE24和TE31～TE34)可形成具有梳齿部的图案。
图4是当根据一个实施方式的具有内置触摸屏100的显示装置是LCD时显示面板的示例性剖面图。
图4是图解其中形成有用作公共电极或触摸电极的多个触摸电极(TE11～TE14、TE21～TE24和TE31～TE34)之一的区域(单位触摸电极区域)的剖面图。
参照图4，在具有内置触摸屏100的显示装置中包括的显示面板110中，例如，栅极线402在第一方向(例如，如图3中所示的宽度方向或水平方向)上形成于下基板400上，并且栅极绝缘体404形成在栅极线402上。
数据线406在第二方向(例如，如图3中所示的高度方向或垂直方向)上形成于栅极绝缘体404上，并且第一钝化层408形成在数据线406上。
子像素区域的像素电极410和感测线412形成在第一钝化层408上，并且第二钝化层414可形成在像素电极410和感测线412上。在此，感测线412从用作公共电极和触摸电极的触摸电极(TE11～TE14、TE21～TE24和TE31～TE34)连接至开关电路160，以在显示模式中将公共电压供给器中产生的公共电压(Vcom)传输至触摸电极(TE11～TE14、TE21～TE24和TE31～TE34)并且在触摸模式中将触摸电路150和开关电路160中产生的触摸驱动信号传输至触摸电极(TE11～TE14、TE21～TE24和TE31～TE34)。
用作公共电极和触摸电极的一个电极416形成在第二钝化层414上，并且液晶层418形成在电极416上。在此，用作公共电极和触摸电极的一个电极416是触摸电极(TE11～TE14、TE21～TE24和TE31～TE34)之一并且可形成块图案(block pattern)。
其上形成有黑矩阵419a和滤色器419b的上基板420设置在液晶层418上。
尽管图4图解了LCD，但本发明的实施方式不限于此，而是可应用于能够与触摸面板组合的各种显示装置。
适用于本发明实施方式的背面(back plane)上形成的薄膜晶体管例如可以是非晶硅(下文中称为“a-Si”)、金属氧化物和多晶硅。多晶硅可包括低温多晶硅(下文中，称为“LTPS”)和高温多晶硅(下文中，称为“HTPS”)，但并不限于此。
图5A和5B图解了根据一个实施方式的具有内置触摸屏的显示装置的驱动模式是触摸模式和显示模式的情形。
连同图1一起参照图5A，当根据一个实施方式的具有内置触摸屏的显示装置的驱动模式是显示模式时，数据驱动器120通过数据线DL输出数据电压(Vdata)。栅极驱动器130给相应栅极线GL输出在一帧的周期期间在短时段中具有高电平电压(VGH)并且在其余时段中具有低电平电压(VGL)的扫描信号。
此外，当驱动模式是显示模式时，公共电压(Vcom)从设置于触摸电路150中的公共电压供给器152提供至开关电路160。
提供至开关电路160的公共电压通过设置于开关电路160中的多路复用器的操作经由多条触摸感测线SL同时施加至设置于显示面板上的多个触摸电极TE。
在此，公共电压(Vcom)可从公共电压供给器152传输至数据驱动器120，然后可通过数据驱动器120输出至多条触摸感测线SL。或者，公共电压(Vcom)可不经由数据驱动器120直接从公共电压供给器152输出至多条触摸感测线SL。
因而，当驱动模式是显示模式时，公共电压(Vcom)提供至多个触摸电极TE，并且通过数据线DL提供的数据电压提供至子像素的像素电极，由此显示图像。
就是说，当显示装置是LCD时，液晶通过形成在像素电极与触摸电极(TE，公共电极)之间的电场而旋转，由此显示图像。
同时，如图5B中所示，当具有内置触摸屏的显示装置的驱动模式是触摸模式时，触摸驱动信号(TDS)通过多条触摸感测线SL中的至少一条施加至对应于触摸电极TE的公共电极的至少之一。
在此，例如，触摸驱动信号(TDS)可在触摸感测单元151中产生并且可在触摸模式期间通过数据驱动器120输出至多条触摸感测线SL中的至少一条。
或者，触摸驱动信号(TDS)可在触摸感测单元151中产生并且可在触摸模式期间直接输出至多条触摸感测线SL中的至少一条。
然而，在一些实施方式中，触摸电极TE设置在显示面板110上的不同位置处，因而连接至触摸电极TE的触摸感测线SL具有不同的长度。
因而，当驱动模式是显示模式时，尽管给触摸电极TE提供相同的公共电压(Vcom)，但由于触摸感测线SL的长度导致的电阻和/或电容的差异不会使均匀的公共电压提供至触摸电极TE。
图6是图解公共电压根据触摸感测线的长度而畸变的示图，其中公共电压提供至设置在具有内置触摸屏的显示装置中的触摸电极。
参考图6中所示的示例，当设置于显示面板上的触摸电极TE相对于开关电路160在位置上划分为第一到第N区域(AR1、AR2、…ARN)时，公共电压(Vcom)中的压降在相对于其他区域的相应长度来说具有最长长度的触摸感测线SL的第一区域AR1中最大，而公共电压(Vcom)中的压降在相对于其他区域的相应长度来说具有最短长度的触摸感测线SL的第N区域ARN中最小。换句话说，随着触摸感测线的长度增加，提供至相应区域的公共电压中的压降也可增加(例如，大致是成比例的关系)。在其他实施方式中，触摸感测线的长度与压降之间的关系不必是成比例的关系。例如，上述关系可以是非线性(例如，指数)关系、任意关系等。
如上所述，当具有内置触摸屏的显示装置的驱动模式是显示模式时，尽管给触摸电极TE提供相同的公共电压(Vcom)，但公共电压(Vcom)的电位或量级可根据触摸电极TE的位置而变化，这导致图像质量的劣化。
此外，当随着常规显示装置尺寸变大，目标公共电压基于区域而变化时，因为常规显示装置可仅给所有触摸电极施加相同的公共电压而不管相应区域如何，所以在提高大尺寸显示装置的图像质量方面存在限制。
在根据本发明一些实施方式的具有内置触摸屏的显示装置中，在开关电路160与触摸感测线SL之间设置公共电压补偿器或公共电压补偿器电路，以保持由触摸电路150的公共电压供给器提供至各个触摸电极的公共电压，由此防止图像质量缺陷。
此外，根据本发明实施方式的具有内置触摸屏的显示装置可按位置指定设置于显示面板上的触摸电极或触摸电极组。此外，可给触摸电极或触摸电极组提供不同的公共电压，由此防止由于屏幕上的污点或闪烁导致的图像质量缺陷。
图7是图解其中在根据一个实施方式的具有内置触摸屏的显示装置中设置电压补偿器来补偿公共电压的结构的示图，图8是图解根据一个实施方式的具有内置触摸屏的显示装置的公共电压发生器的结构的示图，图9是图解给根据一个实施方式的具有内置触摸屏的显示装置的各个触摸电极提供不同公共电压的波形图。
连同图1一起参照图7到9，根据一个实施方式的具有内置触摸屏100的显示装置包括位于触摸电路150中的公共电压供给器152和提供触摸驱动信号(TDS)的触摸感测单元151。作为具有内置触摸屏100的显示装置的驱动模式，将基于显示模式给出下面参照图7到9的描述。
当驱动模式是显示模式时，数据驱动器120通过数据线DL给子像素提供数据电压。
在此，公共电压供给器152例如通过触摸感测线SL给设置于显示面板110上的所有触摸电极TE提供公共电压(Vcom)。
开关电路160包括多个多路复用器MUX，开关电路160根据多路复用器的操作，将通过多路复用器的操作而从公共电压供给器152提供的公共电压输出至触摸感测线SL，由此将公共电压提供至触摸电极TE。
在根据一个实施方式的具有内置触摸屏100的显示装置中，多路复用器在开关电路160中可设置成对应于设置在显示面板110上的多个触摸电极TE，或者可通过显示面板110的多个区域指定多个触摸电极TE组，多路复用器可设置成对应于各个组。
因此，本发明的实施方式可给设置在显示面板110上的各个触摸电极TE单独提供不同的公共电压，或者可给触摸电极TE组提供不同的公共电压。
在一个实施方式中，当根据触摸电极TE组提供公共电压时，连接至相应多路复用器的所有触摸感测线被短路，由此给相应触摸电极TE组提供相同的公共电压。
此外，在根据本发明实施方式的具有内置触摸屏的显示装置中，在开关电路160与触摸感测线SL之间设置有电压补偿器700，使得由公共电压供给器152设定的公共电压可没有畸变地输出至触摸感测线SL。
电压补偿器700可以是包括比较器的反馈电路，比较器例如是运算放大器电压比较器。
如图中所示，通过公共电压供给器152选择要提供至触摸电极TE或触摸电极组的公共电压，并且所选择的公共电压通过开关电路160中的多路复用器提供至触摸感测线SL。
因而，根据本发明实施方式的具有内置触摸屏的显示装置可补偿在由触摸电路150的公共电压供给器152设定的公共电压经过开关电路160中的多路复用器时可能发生的电压变化，由此防止屏幕缺陷。
此外，参照图8，根据一个实施方式的具有内置触摸屏的显示装置中设置的公共电压供给器152包括公共电压发生器152A和公共电压调节器(或分压器电路)152B，公共电压调节器152B产生与各个触摸电极TE或触摸电极组对应的多个不同的公共电压并输出这些不同的公共电压。公共电压调节器152B基于公共电压发生器152A产生的预定公共电压产生多个不同的公共电压。
公共电压调节器152B包括：公共电压确定器800，公共电压确定器800确定应当给显示面板110上的各个触摸电极TE或触摸电极TE组提供不同公共电压中的哪一个；公共电压分配器803，公共电压分配器803产生和输出多个不同的公共电压(Vcom1、Vcom2、…、Vcomn)；以及控制器801，控制器801选择和输出由公共电压确定器800确定的公共电压。
更具体地说，公共电压调节器152B的公共电压确定器800指定要被提供公共电压的触摸电极或触摸电极组并且确定要提供至所指定的触摸电极或触摸电极组的公共电压(例如，与多个不同的公共电压中的一个对应)的电平。
公共电压确定器800确定的公共电压选自从公共电压分配器803输出的多个不同的公共电压(Vcom1、Vcom2、…、Vcomn)并且根据控制器801的控制传输至开关电路160。在一些实施方式中，不必选择所有不同的公共电压传输至开关电路160。例如，多个不同的公共电压包括三个或更多个公共电压，这些不同的公共电压中的两个或更多个传输至开关电路160。
开关电路160通过多路复用器MUX将从公共电压调节器152B提供的公共电压提供至触摸感测线SL。在此，设置在多路复用器MUX与触摸感测线SL之间的公共电压补偿器700将提供至触摸感测线SL的公共电压与从多路复用器输出的公共电压进行比较。响应于检测到在提供至(例如，连接至触摸电极的)触摸感测线之一的公共电压与从多路复用器输出的(例如，公共电压供给器152提供的)公共电压之间的差异，公共电压补偿器700给触摸感测线提供补偿电压。因而，公共电压补偿器700有助于防止公共电压不期望的变化。
参照图9，根据一个实施方式的具有内置触摸屏的显示装置的驱动模式在一帧周期中，例如基于控制器140的时序可被时分为显示模式和触摸模式。
在一帧周期内的显示模式时段中，不同的公共电压(Vcom1、Vcom2、…、Vcomn)施加至(在显示模式中用作公共电极的)多个触摸电极或多个触摸电极组。
在一帧周期内的随显示模式时段之后的触摸模式时段中，触摸驱动信号(TDS)通过相应信号线SL依次施加至用作触摸电极的多个触摸电极TE之一。
在本发明的实施方式中，目标公共电压可施加至触摸电极或触摸电极组，以解决显示面板上局部发生的污点或闪烁的缺陷。
此外，在本发明的实施方式中，如图7中所示，当不同的公共电压(Vcom1、Vcom2、…、Vcomn)施加至显示面板时，公共电压补偿器700有助于基于公共电压供给器中设定的公共电压保持提供至显示面板的公共电压，由此解决屏幕颤抖和残像的缺陷。
图10是图解给根据实施方式的具有内置触摸屏的显示装置的各个触摸电极提供不同公共电压的示图。图11是图解根据实施方式，具有内置触摸屏的显示装置的触摸电极被分组并且给各个组提供不同公共电压的示图。
参照图10，在根据一个实施方式的具有内置触摸屏的显示装置中，触摸电极TE设置成j×i阵列(其中i和j是整数)。
在一个实施方式中，图7中所示的开关电路160中的、提供公共电压的多路复用器可设置成对应于各个触摸电极TE，并且各个触摸电极TE可被提供由图8中所示的公共电压调节器152B分别选择的不同的公共电压(Vcom11、Vcom12、…、Vcomij)。
此外，如图11中的实施方式所示，具有内置触摸屏的显示装置中设置的触摸电极TE可被分成触摸电极组，这些触摸电极组可设置成l×k阵列(其中l和k是自然数)。
因而，在一个实施方式中，图7中所示的开关电路160中的、提供公共电压的多路复用器可设置成对应于各个触摸电极TE组，并且各个触摸电极组可被提供由图8中所示的公共电压调节器152B分别选择的不同的公共电压(Vcom_g11、Vcom_gl2、…、Vcom_gkl)。
如上所述，根据一个实施方式的具有内置触摸屏的显示装置及其驱动方法可给多个触摸电极TE或多个触摸电极TE组提供不同的公共电压，由此解决显示面板上发生的局部污点或屏幕颤抖问题。
此外，根据一个实施方式的具有内置触摸屏的显示装置及其驱动方法可提供补偿电压，以保持提供至多个触摸电极TE或多个触摸电极TE组的公共电压，由此解决图像质量缺陷。
图12是图解根据一个实施方式的具有内置触摸屏的显示装置的显示模式操作的流程图。
参照图12，根据一个实施方式的具有内置触摸屏的显示装置可如图9中所示在显示模式中和触摸模式中操作。显示模式和触摸模式可例如在一帧内周期性地重复。
在一个实施方式中，操作处理包括：将具有内置触摸屏的显示装置的驱动模式从触摸模式切换至显示模式(步骤S1201)；确定要提供至位于显示面板110上的各个触摸电极或各个触摸电极组的公共电压(步骤S1202)；从设置于公共电压供给器152中的公共电压分配器803选择与所确定的公共电压对应的公共电压(步骤S1203)；以及在显示模式中给各个触摸电极或各个触摸电极组提供不同的公共电压，以显示图像(步骤S1204)。
在一个实施方式中，给设置于显示面板110上的多个触摸电极提供分别选择的公共电压。在其他实施方式中，触摸电极被分组并且给各组提供不同的公共电压。
为此，公共电压分配器803基于从位于公共电压供给器152中的公共电压发生器152A输出的预定公共电压产生多个不同的公共电压并且将这些不同的公共电压中的两个或更多个提供至触摸电极或触摸电极组。
如上所述，根据本发明实施方式的具有内置触摸屏的显示装置及其驱动方法可分别给多个触摸电极TE或多个触摸电极TE组提供不同的公共电压，由此解决显示面板上发生的局部污点或屏幕颤抖问题。
此外，根据本发明实施方式的具有内置触摸屏的显示装置及其驱动方法可提供补偿电压，以保持提供至多个触摸电极TE或多个触摸电极TE组的公共电压，由此解决图像质量缺陷。
前面的描述和附图仅是为了举例说明的目的提供了本发明实施方式的技术构思的示例。本发明所属领域的普通技术人员将理解到，在不背离本发明实施方式的实质特征的情况下，各种形式上的修改和变化，比如构造的组合、分割、替换和改变是可能的。因此，本发明中公开的实施方式旨在举例说明本发明的技术构思的范围，本发明的范围不限于实施方式。应基于所附权利要求书以下述方式解释本发明实施方式的范围，即，与权利要求书等同的范围内包括的所有技术构思都属于本发明的实施方式。

Claims (16)

1.一种具有内置触摸屏的显示装置，所述显示装置包括：
显示面板，在所述显示面板上形成有多条数据线、多条栅极线和多个触摸电极，其中在驱动模式是触摸模式时，触摸驱动信号被施加至所述触摸电极；
配置成驱动所述多条数据线的数据驱动器；
配置成驱动所述多条栅极线的栅极驱动器；
触摸感测单元，所述触摸感测单元配置成向所述多个触摸电极提供所述触摸驱动信号；
公共电压供给器，所述公共电压供给器配置成产生多个不同公共电压并且在所述驱动模式是显示模式时将所述多个不同公共电压中的两个或更多个提供至所述多个触摸电极；
开关电路，所述开关电路配置成位于所述公共电压供给器与所述显示面板之间，并且所述开关电路配置成调节所述触摸驱动信号和所述多个不同公共电压中的所述两个或更多个向所述多个触摸电极的供给，所述开关电路包括至少一个多路复用器，所述至少一个多路复用器配置成将所述多个不同公共电压中的所述两个或更多个提供至所述多个触摸电极；和
公共电压补偿器电路，所述公共电压补偿器电路连接在所述多路复用器与所述多路复用器所连接的触摸感测线之间，所述公共电压补偿器电路配置成将提供至所述触摸感测线的电压与从所述多路复用器输出的公共电压进行比较，响应于检测到在由所述多路复用器输出的公共电压与连接至所述多个触摸电极之一的所述触摸感测线的电压之间的差异，提供补偿电压，所述公共电压补偿器电路配置成补偿在公共电压经过所述开关电路中的所述多路复用器时发生的电压变化。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述公共电压补偿器电路是包括比较器的反馈电路。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述公共电压供给器包括：
公共电压确定器，所述公共电压确定器配置成对于所述多个触摸电极中的每一个触摸电极，确定所述多个不同公共电压中的、要提供至相应触摸电极的公共电压；和
公共电压分配器，所述公共电压分配器配置成基于预定公共电压产生所述多个不同公共电压。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其中：
所述多个不同公共电压中的所述两个或更多个至少包括第一公共电压和第二公共电压，所述多个触摸电极至少包括第一触摸电极和第二触摸电极；并且
所述公共电压供给器分别向所述第一触摸电极和所述第二触摸电极提供所述第一公共电压和所述第二公共电压。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其中：
所述多个不同公共电压中的所述两个或更多个至少包括第一公共电压和第二公共电压，所述多个触摸电极至少包括第一触摸电极组和第二触摸电极组；并且
所述公共电压供给器分别向所述第一触摸电极组和所述第二触摸电极组提供所述第一公共电压和所述第二公共电压。
6.一种驱动具有内置触摸屏的显示装置的方法，所述方法包括：
将显示面板的驱动模式从触摸模式切换至显示模式，所述显示面板包括多个像素和多个触摸电极，所述多个触摸电极至少包括第一触摸电极组和第二触摸电极组，所述第一触摸电极组包括第一触摸电极，所述第二触摸电极组包括第二触摸电极；
产生多个不同公共电压；
确定所述多个不同公共电压中的、要提供至所述第一触摸电极组的第一公共电压以及所述多个不同公共电压中的、要提供至所述第二触摸电极组的第二公共电压；以及
在所述显示面板上显示图像的显示模式中，分别向所述第一触摸电极组和所述第二触摸电极组提供所述第一公共电压和所述第二公共电压，
其中所述第一公共电压通过多路复用器而提供至所述第一触摸电极组，
其中通过连接在所述多路复用器与所述第一触摸电极组之间的公共电压补偿器补偿在所述第一公共电压经过所述多路复用器时发生的电压变化，所述公共电压补偿器配置成将提供至与所述第一触摸电极连接的触摸感测线的电压与从所述多路复用器输出的所述第一公共电压进行比较，响应于检测到在由所述多路复用器输出的所述第一公共电压与所述触摸感测线的电压之间的差异，提供补偿电压。
7.根据权利要求6中所述的方法，其中：
通过公共电压供给器电路产生所述多个不同公共电压；
所述第一触摸电极比所述第二触摸电极更靠近所述公共电压供给器电路；并且
所述第二公共电压大于所述第一公共电压。
8.根据权利要求6中所述的方法，还包括：
将所述显示面板的驱动模式从所述显示模式切换至所述触摸模式；并且
向所述多个触摸电极提供触摸驱动信号。
9.一种显示装置，包括：
显示面板，所述显示面板包括位于多条数据线和多条栅极线的交叉部分处的多个像素，所述多个像素至少包括第一像素和第二像素；
多个触摸电极，所述多个触摸电极至少包括第一触摸电极组和第二触摸电极组，所述第一触摸电极组包括第一触摸电极，所述第二触摸电极组包括第二触摸电极；
公共电压供给器电路，所述公共电压供给器电路配置成产生至少包括第一公共电压和第二公共电压的多个公共电压，并且所述公共电压供给器电路配置成分别向所述第一触摸电极组和所述第二触摸电极组提供所述第一公共电压和所述第二公共电压；
开关电路，所述开关电路配置成位于所述公共电压供给器电路与所述显示面板之间，所述开关电路包括多路复用器，所述多路复用器配置成将所述第一公共电压提供至第一触摸电极组；和
公共电压补偿器电路，所述公共电压补偿器电路连接在所述多路复用器与所述多路复用器所连接的触摸感测线之间，所述公共电压补偿器电路配置成将提供至与所述第一触摸电极连接的触摸感测线的电压与从所述多路复用器输出的第一公共电压进行比较，响应于检测到在由所述多路复用器输出的第一公共电压与所述触摸感测线的电压之间的差异，提供补偿电压，所述公共电压补偿器电路配置成补偿在所述第一公共电压经过所述开关电路中的所述多路复用器时发生的电压变化。
10.根据权利要求9中所述的显示装置，其中所述公共电压供给器电路在一帧的显示周期期间分别向所述第一触摸电极和所述第二触摸电极提供所述第一公共电压和所述第二公共电压。
11.根据权利要求10中所述的显示装置，还包括：
触摸感测电路，所述触摸感测电路配置成在所述帧的触摸周期期间向所述多个触摸电极提供触摸驱动信号。
12.根据权利要求9中所述的显示装置，其中所述第一触摸电极位于距所述公共电压供给器电路第一距离处，所述第二触摸电极位于距所述公共电压供给器电路第二距离处，其中所述第二距离大于所述第一距离。
13.根据权利要求12中所述的显示装置，其中所述第二公共电压大于所述第一公共电压。
14.根据权利要求9中所述的显示装置，其中所述多个公共电压包括三个或更多个不同公共电压，并且其中所述公共电压供给器电路包括分压器电路，所述分压器电路根据预定公共电压产生所述多个公共电压。
15.根据权利要求9中所述的显示装置，其中所述第一触摸电极组比所述第二触摸电极组更靠近所述公共电压供给器电路。
16.根据权利要求15中所述的显示装置，其中所述第二公共电压大于所述第一公共电压。
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