CN107102757B - 驱动电路、触摸显示装置以及驱动触摸显示装置的方法 - Google Patents

Abstract

一种驱动电路、触摸显示装置以及驱动触摸显示装置的方法,其中当用户触摸屏幕时，不仅能够感测触摸位置，而且还能够有效感测用户按压屏幕的触摸力。这提供了现有的触摸位置检测技术无法提供的一系列功能。所述触摸显示装置包括：设置在显示面板内的多个第一电极；通过间隙与所述第一电极分离的一个或多个第二电极；和驱动电路，其中所述驱动电路用于：向所述多个第一电极之中的至少一个第一电极施加第一电极驱动信号；向所述一个或多个第二电极施加与所述第一电极驱动信号不同的第二电极驱动信号；并且基于响应于所述第一电极驱动信号和所述第二电极驱动信号这两者产生的信号来检测触摸位置和力触摸。

Description

驱动电路、触摸显示装置以及驱动触摸显示装置的方法

本申请要求享有于2016年2月19日提交的韩国专利申请No.10-2016-0019892的优先权，为了所有目的通过参考将该专利申请结合在此，如同在此完全阐述一样。

技术领域

本发明涉及一种驱动电路、触摸显示装置以及驱动触摸显示装置的方法。

背景技术

响应于信息社会的发展，对于能够显示图像的各种形式的显示装置的需求逐渐增加。普遍使用各种显示装置，比如液晶显示(LCD)装置、等离子体显示面板(PDP)和有机发光二极管(OLED)显示装置。

根据各种装置特性，这些显示装置可包括在诸如智能电话和平板电脑之类的移动装置、以及诸如智能TV之类的中尺寸或更大尺寸的显示装置中，以提供方便用户的基于触摸的用户界面。

正在开发允许基于触摸的装置互动的这些显示装置，以提供更宽范围的功能，并且用户需求也正越发变得更加多样化。

然而，当前可获得的触摸型用户界面被设计为仅检测用户触摸的点(触摸坐标)并在感测的触摸位置处执行输入处理。在必须以各种类型和形状提供大量功能并且必须满足大量用户需求的当前环境下，当前的触摸型用户界面受到限制。

发明内容

本发明的各个方面提供了一种驱动电路、触摸显示装置以及驱动触摸显示装置的方法，其中当用户触摸屏幕时，不仅能够感测触摸位置，而且还能够有效感测用户按压屏幕的触摸力，这提供了现有的触摸位置检测技术无法提供的一系列功能。

还提供了一种驱动电路、触摸显示装置以及驱动触摸显示装置的方法，其中设置在显示面板内的单一类型的电极能够同时用于三个不同的驱动操作，包括显示(图像输出)、触摸感测和力感测。

还提供了一种驱动电路、触摸显示装置以及驱动触摸显示装置的方法，其中能够在触摸驱动时段中同时执行触摸感测操作和力感测操作。

还提供了一种驱动电路、触摸显示装置以及驱动触摸显示装置的方法，其中可通过执行力感测来检测多个触摸。

根据本发明的一个方面，一种触摸显示装置可包括：设置在显示面板内的多个第一电极；设置在所述显示面板外部的第二电极；和驱动电路。所述驱动电路通过在触摸驱动时段中向所述多个第一电极之中的至少一个第一电极依次施加第一电极驱动信号并且向所述第二电极施加第二电极驱动信号来检测触摸的触摸位置和触摸力中的至少一项。

根据本发明的另一个方面，一种驱动触摸显示装置的方法可包括：在显示驱动时段中驱动显示面板；在触摸驱动时段中依次驱动设置在所述显示面板内的多个第一电极之中的至少一个第一电极并且驱动设置在所述显示面板外部的第二电极；以及检测触摸的触摸位置和触摸力中的至少一项。

根据本发明的再一个方面，一种驱动电路可包括：信号发生电路，所述信号发生电路产生和输出第一电极驱动信号；第一电极驱动电路，所述第一电极驱动电路接收所述第一电极驱动信号并且在触摸驱动时段中将所述第一电极驱动信号施加至多个第一电极之中的至少一个第一电极；和第二电极驱动电路，所述第二电极驱动电路在所述触摸驱动时段中向设置在显示面板外部的第二电极施加第二电极驱动信号。

根据本发明的又一个方面，一种触摸显示装置可包括：设置在显示面板内的多个第一电极；设置在所述显示面板外部的第二电极，所述第二电极包括两个或更多个分割电极；和驱动电路，所述驱动电路向所述多个第一电极施加第一电极驱动信号并向所述两个或更多个分割电极施加第二电极驱动信号。

根据如上阐述的本发明，当用户触摸屏幕时，不仅能够感测触摸位置，而且还能够有效感测用户按压屏幕的触摸力，以便提供一系列功能。

此外，在根据本发明，设置在显示面板内的单一类型的电极能够同时用于三个不同的驱动操作，包括显示(图像输出)、触摸感测和力感测。

此外，根据本发明，能够在触摸驱动时段中同时执行触摸感测操作和力感测操作。

此外，根据本发明，可通过执行力感测来检测多个触摸。

在一个实施方式中，一种触摸显示装置包括：设置在显示面板内的多个第一电极；通过间隙与所述第一电极分离的一个或多个第二电极；和驱动电路，其中所述驱动电路用于：向所述多个第一电极之中的至少一个第一电极施加第一电极驱动信号；向所述一个或多个第二电极施加与所述第一电极驱动信号不同的第二电极驱动信号；并且基于响应于所述第一电极驱动信号和所述第二电极驱动信号这两者产生的信号来检测触摸位置和力触摸。

在一个实施方式中，所述驱动电路在帧周期的显示驱动时段期间向所述至少一个第一电极施加公共电压；并且所述驱动电路在所述帧周期的触摸驱动时段期间施加所述第一电极驱动信号和所述第二电极驱动信号，所述触摸驱动时段在时间上不同于所述显示驱动时段。

在一个实施方式中，所述第一电极驱动信号是脉冲信号，并且所述第二电极驱动信号是脉冲信号或具有直流(DC)电压的信号。

在一个实施方式中，在所述第一电极驱动信号和所述第二电极驱动信号是脉冲信号时，所述第一电极驱动信号和所述第二电极驱动信号彼此同相或者相位彼此相差180度。

在一个实施方式中，在所述第一电极驱动信号和所述第二电极驱动信号是同相的脉冲信号时，所述第二电极驱动信号的幅度大于所述第一电极驱动信号的幅度。

在一个实施方式中，所述直流电压是预定的基准电压或地电压。

在一个实施方式中，所述一个或多个第二电极是与所述多个第一电极的全部对应的单个第二电极。所述多个第一电极被划分成多个第一电极组，所述驱动电路在帧周期期间，在相应不同时间处向所述第一电极组中的各组施加所述第一电极驱动信号。

在一个实施方式中，所述驱动电路在所述帧周期期间，在所述相应不同时间的每一个期间都向所述第二电极施加所述第二电极驱动信号。

在一个实施方式中，所述驱动电路在所述帧周期期间，仅在向所述第一电极组之中的、与先前检测的触摸位置对应的电极组施加所述第一电极驱动信号的时间点处，向所述第二电极施加所述第二电极驱动信号。

在一个实施方式中，所述驱动电路在帧周期期间，仅在向所述第一电极组之中的、与先前检测的触摸位置对应的电极组以及其相邻的其他电极组施加所述第一电极驱动信号的时间点处，向所述第二电极施加所述第二电极驱动信号。

在另一个实施方式中，所述一个或多个第二电极包括多个第二电极。所述多个第一电极被划分成多个第一电极组，所述驱动电路在帧周期期间，在相应不同时间处向所述第一电极组中的各组施加所述第一电极驱动信号。

在一个实施方式中，所述驱动电路在所述帧周期期间，在所述相应不同时间的每一个期间向所述多个第二电极的全部施加所述第二电极驱动信号。

在一个实施方式中，所述多个第二电极被划分成与所述多个第一电极组对应的多个第二电极组，所述驱动电路在帧周期期间，在相应不同时间向给所述第一电极组中的各组施加所述第一电极驱动信号，同时还在所述相应不同时间处向所述第二电极组中的各组提供所述第二电极驱动信号。

在一个实施方式中，所述驱动电路在所述帧周期期间，仅在向所述多个第一电极组之中的、与先前检测的触摸位置对应的电极组施加所述第一电极驱动信号的时间点处，向所述多个第二电极的全部施加所述第二电极驱动信号。

在一个实施方式中，所述驱动电路在所述帧周期期间，仅在向所述第一电极组之中的一个电极组以及其相邻的其他电极组施加所述第一电极驱动信号的时间点处，向所述多个第二电极的全部施加所述第二电极驱动信号。

在一个实施方式中，所述驱动电路在所述帧周期期间，在向所述多个第一电极组之中的、与先前检测的触摸位置对应的电极组施加所述第一电极驱动信号的时间点处，仅向所述多个第二电极之中的、与所述先前检测的触摸位置对应的单个第二电极施加所述第二电极驱动信号。

在一个实施方式中，所述驱动电路在所述帧周期期间，在向所述多个第一电极组之中的、与先前检测的触摸位置对应的电极组以及其相邻的其他电极组施加所述第一电极驱动信号的时间点处，仅向与所述先前检测的触摸位置及其相邻的触摸位置对应的部分第二电极施加所述第二电极驱动信号。

在一个实施方式中，被所述驱动电路使用以检测触摸位置和力触摸的信号是从所述多个第一电极接收的信号。

在一个实施方式中，所述间隙的尺寸根据触摸的力而变化。

在一个实施方式中，公开一种用于触摸显示装置的驱动电路，所述触摸显示装置包括设置在显示面板内的多个第一电极、以及通过间隙与所述第一电极分离的一个或多个第二电极，所述驱动电路包括：第一电路，所述第一电路向所述多个第一电极之中的至少一个第一电极施加第一电极驱动信号；第二电路，所述第二电路向所述一个或多个第二电极施加与所述第一电极驱动信号不同的第二电极驱动信号；和第三电路，所述第三电路基于响应于所述第一电极驱动信号和所述第二电极驱动信号这两者产生的信号来检测触摸位置和力触摸。

在一个实施方式中，公开了一种驱动触摸显示装置的方法。所述触摸显示装置包括设置在显示面板内的多个第一电极、以及通过间隙与所述第一电极分离的一个或多个第二电极，所述方法包括：向所述多个第一电极之中的至少一个第一电极施加第一电极驱动信号；向所述一个或多个第二电极施加与所述第一电极驱动信号不同的第二电极驱动信号；和基于响应于所述第一电极驱动信号和所述第二电极驱动信号这两者产生的信号来检测触摸位置和力触摸。

附图说明

将从下面结合附图的详细描述更清楚地理解本发明的上述和其他的目的、特征和优点，其中：

图1示意性图解了根据示范性实施方式的触摸显示装置；

图2图解了根据本发明实施方式的触摸显示装置的两个驱动模式；

图3A和图3B图解了根据本发明实施方式的触摸显示装置中的用于第一触摸类型的感测方法；

图4A和图4B图解了根据本发明实施方式的触摸显示装置中的用于第二触摸类型的感测方法；

图5A和图5B图解了根据本发明实施方式的触摸显示装置中的用于第三触摸类型的感测方法；

图6A到6D图解了根据本发明实施方式的用于触摸驱动的第一电极驱动信号和第二电极驱动信号；

图7是根据本发明实施方式的触摸显示装置的驱动电路的示例图；

图8图解了当使用面板接触部分由非导电材料形成的指示物执行力触摸时，在根据本发明实施方式的触摸显示装置中，响应于同相触摸驱动的输入信号的强度以及响应于异相触摸驱动的输入信号的强度；

图9A和图9B图解了当响应于软触摸和力触摸而接收信号时，根据本发明实施方式的触摸显示装置中的信号强度分布；

图10A图解了在根据本发明实施方式的触摸显示装置在触摸驱动时段期间执行同相触摸驱动的情形中，当使用面板接触部分由导电材料形成的指示物执行软触摸时的信号强度、以及当使用面板接触部分由导电材料形成的指示物执行力触摸时的信号强度；

图10B图解了在根据本发明实施方式的触摸显示装置在触摸驱动时段期间执行异相触摸驱动的情形中，当使用面板接触部分由导电材料形成的指示物执行软触摸时的信号强度、以及当使用面板接触部分由导电材料形成的指示物执行力触摸时的信号强度；

图11A和11B示意性图解了根据本发明实施方式的触摸显示装置的力感测结构；

图12A是根据本发明实施方式的触摸显示装置的剖面图；

图12B图解了间隙的尺寸响应于力触摸而变化的情况；

图13A和图13B图解了根据本发明实施方式的触摸显示装置的驱动电路；

图14A和图14B图解了根据本发明实施方式的触摸显示装置的信号供给结构；

图15图解了根据本发明实施方式的触摸显示装置的两个操作驱动时段以及根据操作驱动时段被施加至第一电极和第二电极的信号；

图16A和图16B图解了用于根据本发明实施方式的触摸显示装置的两个驱动时段的第一分配方法和第二分配方法；

图17图解了根据本发明实施方式的触摸显示装置的驱动电路中的第一电极驱动电路的开关电路和信号检测电路；

图18图解了根据本发明实施方式的触摸显示装置的驱动电路中的第一电极驱动电路的开关电路和信号检测电路的示范性实施方式；

图19、20A和20B图解了根据本发明实施方式的触摸显示装置的示范性第一电极驱动方法；

图21、22A和22B图解了当第二电极是电极板时，根据本发明实施方式的触摸显示装置中的第二电极的示范性触摸驱动方法，此驱动方法包括全驱动(full driving)；

图23、24A和24B图解了当第二电极是电极板时，根据本发明实施方式的触摸显示装置中的第二电极的示范性触摸驱动方法，此驱动方法包括时间部分驱动(temporalpartial driving)；

图25、26A和26B图解了当第二电极是电极板时，根据本发明实施方式的触摸显示装置中的第二电极的示范性触摸驱动方法，此驱动方法包括扩展的时间部分驱动；

图27、28A和28B图解了当根据本发明实施方式的触摸显示装置的第二电极是分割电极集合(assembly)时，第二电极的示范性触摸驱动方法，此驱动方法包括全驱动；

图29、30A和30B图解了当根据本发明实施方式的触摸显示装置的第二电极是分割电极集合时，第二电极的另一示范性触摸驱动方法，此驱动方法包括全驱动；

图31、32A和32B图解了当根据本发明实施方式的触摸显示装置的第二电极是分割电极集合时，第二电极的示范性触摸驱动方法，此驱动方法包括时间部分驱动；

图33、34A和34B图解了当根据本发明实施方式的触摸显示装置的第二电极是分割电极集合时，第二电极的示范性触摸驱动方法，此驱动方法包括扩展的时间部分驱动；

图35、36A和36B图解了当根据本发明实施方式的触摸显示装置的第二电极是分割电极集合时，第二电极的示范性触摸驱动方法，此驱动方法包括时间/空间部分驱动(temporal/spatial partial driving)；

图37、38A和38B图解了当根据本发明实施方式的触摸显示装置的第二电极是分割电极集合时，第二电极的示范性触摸驱动方法，此驱动方法包括扩展的时间/空间部分驱动；

图39是图解根据本发明实施方式的触摸显示装置的驱动方法的流程图；以及

图40到图43图解了根据本发明实施方式的触摸显示装置的示范性显示驱动IC。

具体实施方式

现在将详细描述本发明的实施方式，附图中图解了这些实施方式的例子。在整个文本中，应当参照附图，其中将使用相同的参考数字和标记表示相同或相似的部件。在本发明的随后描述中，在本发明的主题可能变得不清楚的情况下，将省略对本文涉及的已知功能和部件的详细描述。

还将理解到，尽管在此可能使用诸如“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”和“(b)”之类的术语来描述各种要素，但这些术语仅用于区分一个要素与另一个要素。这些术语不限制这些要素的本质、顺序、等级或编号。将理解到，当一要素被称为“连接至”或“耦接至”另一要素时，其不仅能够“直接连接至或耦接至”其他要素，而且其还能够经由“中间”要素“间接连接或耦接至”其他要素。在同一文本中，将理解到，当一要素被称为形成在另一要素“上”或“下”时，其不仅能够直接形成在另一要素上或下，而且还能够经由中间要素间接形成在另一要素上或下。

图1示意性图解了根据示范性实施方式的触摸显示装置100。

参照图1，根据本发明实施方式的触摸显示装置100不仅能够提供显示图像的显示功能，而且还能够提供当屏幕被诸如手指或触控笔之类的指示物触摸时检测触摸位置(即，包含是否发生触摸的概念，也称为触摸坐标)的“触摸感测功能”和/或检测由触摸屏幕的用户施加的力(压力)的量级(或大小，magnitude)对应的触摸力的“力感测功能”。

在此使用的术语“触摸”是指用户利用诸如手指或触控笔之类的指示物触摸显示面板110的行为。

在此，术语“触摸”可分为按压显示面板110的力(压力)的量级等于或小于预定量级的“软触摸”以及按压显示面板110的力(压力)的量级大于预定量级的“力触摸(硬触摸)”。

指示物可以是其面板接触部分由导电材料形成的诸如用户的手指或触控笔之类的指示物，或者在一些情形中可以是其面板接触部分由非导电材料形成的指示物。

对于触摸感测功能，指示物必须是其面板接触部分由导电材料形成的指示物。相比之下，对于力感测功能，指示物不仅可以是由导电材料形成的指示物，而且还可以是由非导电材料形成的指示物。用于力感测功能的指示物可以是能够按压屏幕的任何类型的指示物。

就是说，当使用其面板接触部分由导电材料形成的指示物执行软触摸时，触摸显示装置100能够使用触摸感测功能检测触摸位置(触摸坐标)。触摸位置也称为触摸坐标并且可以是包含是否实际发生触摸的概念。

当使用其面板接触部分由导电材料形成的指示物执行力触摸时，触摸显示装置100能够使用触摸感测功能检测触摸位置并且能够使用力感测功能检测与用户施加的力(压力)的量级对应的触摸力。

当使用其面板接触部分由非导电材料形成的指示物执行力触摸时，触摸显示装置100能够使用力感测功能检测与施加的力(压力)的量级对应的触摸力。

参照图1，根据本发明实施方式的触摸显示装置100包括多个第一电极E1、至少一个第二电极E2、以及驱动电路120。

多个第一电极E1形成用于确定是否发生并检测触摸坐标所需的“触摸传感器”。多个第一电极E1可设置在与显示面板110分离的触摸屏面板上或者可设置在显示面板110内。

当多个第一电极E1设置在显示面板110内时，显示面板110可称为“触摸屏嵌入式显示面板”，其内设置有用作触摸传感器的多个第一电极E1。

设置在显示面板110内的触摸屏可以是集成式(in-cell)触摸屏面板或附加式(on-cell)触摸屏面板。

第二电极E2是被添加用来感测触摸力的电极，第二电极E2可位于显示面板110的外部(例如，底部、顶部和侧部上)。

为了感测触摸力，不仅第二电极E2进行操作，而且多个第一电极E1也进行操作。

因而，在根据本发明实施方式的触摸显示装置100中，设置在显示面板110内的多个第一电极E1和位于显示面板110外部的第二电极E2可统称为“力传感器”。

在根据本发明实施方式的触摸显示装置100中，第一电极E1起用于检测触摸位置的触摸传感器以及用于检测触摸力的力传感器的作用。

此外，在根据本发明实施方式的触摸显示装置100中，第一电极E1可以是在显示驱动时段期间被施加显示驱动电压的一种显示驱动电极。

例如，在根据本发明实施方式的触摸显示装置100中，第一电极E1可以是在显示驱动时段期间被施加与显示驱动电压对应的公共电压Vcom的公共电极。在此，公共电压Vcom可以是与子像素的像素电压(数据电压)对应的电压。

当第一电极E1被用作在显示驱动时段期间被施加显示驱动电压的一种显示驱动电极时，第一电极E1执行三个功能，即触摸传感器的功能、力传感器的功能以及显示驱动电极的功能。

在显示驱动时段期间，第二电极E2可处于未被施加电压的浮置状态，可处于被施加地电压GND的状态，可处于被施加除地电压GND以外的其他具体DC电压的状态，或者可处于被施加AC电压的状态。

尽管如上所述在显示驱动时段期间第二电极E2可被控制为处于各种电压状态，但就系统可靠性和降低功耗而言，更有利的是将第二电极E2设定为处于浮置状态或者给第二电极E2施加具体DC电压。

图2图解了根据本发明实施方式的触摸显示装置100的两个驱动模式。

根据本发明实施方式的触摸显示装置100的两个驱动模式包括提供显示图像的显示功能的显示模式、以及提供检测触摸位置的触摸感测功能和检测触摸力的力感测功能的触摸模式。

在预定的显示驱动时段中，根据本发明实施方式的触摸显示装置100能够通过驱动布置在显示面板110上的各种显示驱动电极，比如数据线和栅极线，并因而控制由数据线和栅极线限定的子像素的灰度级来提供显示预期图像的显示功能。

在预定的触摸驱动时段中，根据本发明实施方式的触摸显示装置100能够通过使用驱动电路120驱动多个第一电极E1以及驱动第二电极E2来提供检测触摸位置的触摸感测功能和检测触摸力的力感测功能。

返回图1，在触摸驱动时段中，驱动电路120能够通过给多个第一电极E1依次施加第一电极驱动信号DS1来驱动多个第一电极E1，并且通过给第二电极E2施加第二电极驱动信号DS2来驱动第二电极E2，由此响应于单个触摸来检测触摸位置和触摸力中的至少一个。

在触摸驱动时段中，驱动电路120可通过驱动多个第一电极E1和驱动第二电极E2，根据触摸类型检测单个触摸中的触摸位置、触摸力、或者触摸位置和触摸力二者。

在这点上，驱动电路120不管触摸类型如何均执行相同的感测处理，由此获得与触摸位置和触摸力二者有关的检测结果或者获得对触摸位置或触摸力的检测结果，而不是根据触摸类型通过执行不同的感测处理来检测单个触摸中的触摸位置、触摸力、或者触摸位置和触摸力二者。

如上所述，根据本发明实施方式的触摸显示装置100能够检测在触摸显示装置100进行操作的单个触摸模式中的触摸位置和触摸力，而不作为分离的操作模式使用触摸位置检测操作模式(即，用于触摸感测功能的操作模式)和触摸力检测操作模式(即，用于力感测功能的操作模式)。换句话说，可减少触摸显示装置100的操作模式数量。

因而，更容易控制每一个操作驱动时段，不必花费更大量的时间(更长的时间)来检测触摸位置和触摸力，使得能够给显示驱动时段分配更大量的时间(更长的时间)，由此提高图像显示性能。

可通过综合考虑显示效率、触摸感测效率和力感测效率来设定触摸显示装置100在显示模式中操作的显示驱动时段和触摸显示装置100在触摸模式中操作的触摸驱动时段。

显示驱动时段和触摸驱动时段可在不同的时间发生或者可在时间上交叠。在一些情形中，划分出显示驱动时段和触摸驱动时段的时间区间(interval)，并且显示驱动时段和触摸驱动时段交叠的时间区间可混合。

例如，单个帧周期可包括至少一个显示驱动时段。在每一帧周期中可存在一个或多个触摸驱动时段。

如上所述，可通过综合考虑显示效率、触摸感测效率和力感测效率，作为多种形式设定触摸显示装置100在显示模式中操作的显示驱动时段、以及触摸显示装置100在触摸模式中操作的触摸驱动时段。由此，可提高触摸显示装置100的显示性能、触摸感测性能和力感测性能。

返回图1，在触摸驱动时段中，驱动电路120能够基于从第一电极E1接收的信号，检测响应于单个触摸的触摸位置和触摸力的至少之一。

如上所述，可在不必分别单独执行用于检测触摸位置的信号检测处理和用于检测触摸力的信号检测处理的情况下，基于经由第一电极E1通过信号检测处理获得的信号来同时检测触摸位置和触摸力。

图3A和图3B图解了根据本发明实施方式的触摸显示装置100中的用于第一触摸类型的感测方法，图4A和图4B图解了根据本发明实施方式的触摸显示装置100中的用于第二触摸类型的感测方法，图5A和图5B图解了根据本发明实施方式的触摸显示装置100中的用于第三触摸类型的感测方法。

参照图3A到图5B，在触摸驱动时段中，驱动电路120通过给多个第一电极E1依次施加第一电极驱动信号DS1并且给第二电极E2施加第二电极驱动信号DS2，执行用于检测触摸位置和触摸力的操作。

响应于触摸驱动时段中驱动电路120的操作，在相关第一电极E1与和第一触摸类型匹配的指示物之间形成第一电容C1，并且在相关第一电极E1与第二电极E2之间形成第二电容C2。

涉及相关第一电极E1而形成的第一电容C1和第二电容C2可根据在相关第一电极E1的位置中是否发生触摸以及触摸力的存在(量级)而变化。

因而，驱动电路120能够基于从第一电极E1接收的信号确定第一电容C1的量级变化以及第二电容C2的量级变化，能够基于第一电容C1的量级变化检测触摸位置，并且能够基于第二电容C2的量级变化检测触摸力。

参照图3A到图5B，触摸显示装置100可在结构上设置形成在多个第一电极E1与第二电极E2之间的至少一个间隙G，间隙G的尺寸根据触摸力而变化，使得触摸力检测是可行的。

间隙G例如可以是空气间隙或电介质间隙。

当在一点处发生力触摸时，间隙G的垂直尺寸发生变化。这继而导致相关第一电极E1与第二电极E2之间的第二电容C2的量级变化。基于第二电容C2的这种量级变化，能够执行检测触摸力的触摸力感测功能。

在此，触摸力检测的结果可包括与触摸力的存在有关的信息以及与触摸力的量级有关的信息。

如上所述，因为结构上在第一电极E1与第二电极E2之间形成尺寸可变的间隙G，所以能够执行触摸力感测功能。

如上所述，甚至在驱动电路120在触摸驱动时段期间以相同的方式驱动第一电极E1和第二电极E2的情形中，检测的信息也可根据触摸类型而不同。

例如，参照图3A和图3B，当触摸是使用面板接触部分由导电材料形成的指示物执行的、与由于等于或小于预定等级的按压力而发生的软触摸对应的第一触摸类型时，驱动电路120能够基于通过驱动第一电极E1和第二电极E2而从第一电极E1接收的信号仅检测触摸的触摸位置。

当触摸是使用面板接触部分由导电材料形成的指示物执行的、与由于等于或小于预定量级的按压力而发生的软触摸对应的第一触摸类型时，相关第一电极E1与指示物之间的第一电容C1的量级发生变化，而相关第一电极E1与第二电极E2之间的第二电容C2的量级未发生变化，由此能够仅检测触摸位置。

在另一示例中，参照图4A和4B，当触摸是使用面板接触部分由导电材料形成的指示物执行的、与由于超过预定量级的按压力而发生的力触摸对应的第二触摸类型时，驱动电路120能够基于从第一电极E1接收的信号检测触摸的触摸位置和触摸力二者。

当触摸是使用面板接触部分由导电材料形成的指示物执行的、与由于超过预定量级的按压力而发生的力触摸对应的第二触摸类型时，相关第一电极E1与指示物之间的第一电容C1以及相关第一电极E1与第二电极E2之间的第二电容C2均发生变化，由此能够检测单个触摸的触摸位置和触摸力二者。

在进一步的示例中，参照图5A和5B，当触摸是使用面板接触部分由非导电材料形成的指示物执行的、与由于超过预定量级的按压力而发生的力触摸对应的第三触摸类型时，驱动电路120能够基于从第一电极E1接收的信号仅检测触摸的触摸力。

当触摸是使用面板接触部分由非导电材料形成的指示物执行的、与由于超过预定量级的按压力而发生的力触摸对应的第三触摸类型时，在相关第一电极E1与指示物之间未形成第一电容C1，但相关第一电极E1与第二电极E2之间的第二电容C2的量级发生变化，由此能够仅检测单个触摸的触摸力。

如上所述，触摸显示装置100在第一电极E1与第二电极E2之间具有间隙结构并且基于从第一电极E1接收的信号执行感测处理。因而，甚至在以相同的方式驱动第一电极E1和第二电极E2并且以相同的方式执行信号检测处理和感测处理的情形中，不管触摸类型如何，在触摸驱动时段期间都能够获得基于触摸类型的检测信息。

下文中，将描述在触摸驱动时段期间用于触摸驱动的第一电极驱动信号DS1和第二电极驱动信号DS2。

在触摸驱动时段期间，施加至第一电极E1的第一电极驱动信号DS1就检测触摸位置的触摸感测功能而言可被认为是触摸驱动信号，而就检测触摸力的力感测功能而言可被认为是力驱动信号。

此外，在触摸驱动时段期间，施加至第二电极E2的第二电极驱动信号DS2就检测触摸力的力感测功能而言可被认为是力驱动信号。

因为在根据本发明实施方式的触摸显示装置100中同时执行检测触摸位置的触摸感测功能和检测触摸力的力感测功能，所以代替表示功能类型的触摸驱动信号和力驱动信号而使用第一电极驱动信号DS1和第二电极驱动信号DS2。

图6A到6D图解了根据本发明实施方式的用于触摸驱动的第一电极驱动信号DS1和第二电极驱动信号DS2。

参照图6A和图6B，第一电极驱动信号DS1可以是具有幅度、频率和相位的脉冲信号。

相比之下，第二电极驱动信号DS2可以是脉冲信号，如图6A和图6B中所示，或者在一些情形中第二电极驱动信号DS2可以是具有DC电压的信号，如图6C和图6D中所示。

如上所述，能够使用第一电极驱动信号DS1和第二电极驱动信号DS2的各种组合在触摸驱动时段中执行驱动操作，利用第一电极驱动信号DS1和第二电极驱动信号DS2能够检测触摸位置和触摸力。因而，在触摸显示装置100中，信号发生或转换部件(例如，图13A中所示的信号发生电路1300或图13B中所示的信号转换器1340)能够根据触摸显示装置100的电力系统环境、信号发生方案或信号转换方案而使用合适形式的第二电极驱动信号DS2。

当第一电极驱动信号DS1和第二电极驱动信号DS2是脉冲信号时，第一电极驱动信号DS1和第二电极驱动信号DS2可以彼此同相，如图6A中所示，或者可以彼此异相，如图6B中所示。

当第一电极驱动信号DS1的相位和第二电极驱动信号DS2的相位相同时，第一电极驱动信号DS1和第二电极驱动信号DS2被称为彼此同相。

当第一电极驱动信号DS1的相位和第二电极驱动信号DS2的相位彼此相反并因此相位相差180度时，第一电极驱动信号DS1和第二电极驱动信号DS2被称为彼此异相。

第一电极驱动信号DS1的频率和第二电极驱动信号DS2的频率相同。

如上所述，当第一电极驱动信号DS1和第二电极驱动信号DS2是脉冲信号时，能够使用彼此同相或异相的第一电极驱动信号DS1和第二电极驱动信号DS2执行驱动。因而，能够使用与触摸显示装置100的信号发生部件或信号转换部件(例如，图13A中所示的信号发生电路1300或图13B中所示的信号转换器1340)的信号发生方案或信号转换方案对应的第一电极驱动信号DS1和第二电极驱动信号DS2。

参照图6A，当第一电极驱动信号DS1和第二电极驱动信号DS2是同相的脉冲信号时，第二电极驱动信号DS2的相位与第一电极驱动信号DS1的相位相同，而第二电极驱动信号DS2的幅度V2可大于第一电极驱动信号DS1的幅度V1。

在高电平电压与低电平电压之间摆动的第一电极驱动信号DS1的幅度V1对应于高电平电压与低电平电压之间的差。在高电平电压与低电平电压之间摆动的第二电极驱动信号DS2的幅度V2对应于高电平电压与低电平电压之间的差。

当如上所述第一电极驱动信号DS1和第二电极驱动信号DS2是同相的脉冲信号时，第二电极驱动信号DS2的幅度V2能够被设定为大于第一电极驱动信号DS1的幅度V1。因而，当从第一电极E1接收的信号中混合有触摸位置信息和触摸力信息时，可通过精确区分触摸位置和触摸力来检测触摸位置和触摸力。

当第二电极驱动信号DS2是DC电压信号时，其DC电压可以是地电压GND，如图6C中所示；或者可以是与第二电压V2对应的预定基准电压Vref，如图6D中所示。

因为如上所述第二电极驱动信号DS2被用作具有地电压GND或与预定基准电压Vref对应的DC电压的信号，所以具有很容易产生第二电极驱动信号DS2的优点。

图7是根据本发明实施方式的触摸显示装置100的驱动电路120的示例图。

如图7中所示，驱动电路120包括第一电极驱动信号提供部710、第二电极驱动信号提供部720、积分器730等。

第一电极驱动信号提供部710通过两个开关SW1和SW10的开/关控制给第一电极E1提供具有图6A到图6D中所示的信号波形之中的信号波形的第一电极驱动信号DS1。

第二电极驱动信号提供部720通过两个开关SW2和SW20的开/关控制给第二电极E2提供具有图6A到图6D中所示的信号波形之中的信号波形的第二电极驱动信号DS2。

积分器730包括运算放大器OP-AMP、电容器C和电阻器R，积分器730通过将电连接至相关第一电极E1的输入点的输入值积分而产生输出值。

驱动电路120进一步包括模拟-数字转换器ADC、处理器740等。模拟-数字转换器ADC将积分器的输出值转换为数字值。处理器740基于模拟-数字转换器ADC输出的数字值计算触摸位置并检测触摸力。

模拟-数字转换器ADC和处理器740中的至少一个可设置在驱动电路120外部。

图7中所示的驱动电路120的电路构造仅是为了便于描述而举例说明性的，其可以以各种形式实施。

参照图7，驱动电路120在触摸驱动时段中操作时，驱动电路120给第一电极E1施加第一电极驱动信号DS1，并且给第二电极E2施加第二电极驱动信号DS2。之后，驱动电路120将通过使用积分器730对从第一电极E1接收的信号进行积分所产生的积分值Vsen转换为数字值。

由此可通过基于第一电极E1的数字值确定电荷电平(或电压)或其变化来检测触摸位置和触摸力中的至少一个，其中电荷电平或其变化取决于是否发生触摸、是否存在触摸力等。

参照图7，从每个第一电极E1接收的信号(积分器730的输入)对应于被充在指示物与第一电极E1之间的电容C1中的电荷Q1和被充在第一电极E1与第二电极E2之间的电容C2中的电荷Q2的电荷总量Q1+Q2。因而，积分器730的输入处的信号受电容C1、C2以及触摸驱动信号DS1和DS2的电平影响。

电荷总量Q1+Q2被充在积分器730内的电容器C中，然后作为感测电压Vsen从积分器730输出。

然后，模拟-数字转换器ADC将感测电压Vsen转换为数字值。

处理器740能够基于从模拟-数字转换器ADC输出的数字值(感测值)确定触摸位置和触摸力中的至少一个。

当确定了触摸力时，能够执行对应于触摸力预先设定的应用或功能。

可选择地，当检测到触摸力时，能够执行对应于触摸力的量级预先设定的应用或功能。

图8图解了当使用面板接触部分由非导电材料形成的指示物执行力触摸时，在根据本发明实施方式的触摸显示装置100中，响应于同相触摸驱动的输入信号的强度以及响应于异相触摸驱动的输入信号的强度。

在此，图8是基于下述假设，即假设第一电极驱动信号DS1和第二电极驱动信号DS2是脉冲信号，如图6A和6B中所示。

参照图8，从第一电极E1接收的信号的强度可被确定为从模拟-数字转换器ADC输出的数字值。

参照图8，在其中按压力的量级等于或小于预定量级的软触摸的情形中，从模拟-数字转换器ADC输出的数字值相对于没有发生触摸时从模拟-数字转换器ADC输出的数字值(基准线)来说具有正(+)值。

参照图8，当第一电极驱动信号DS1和第二电极驱动信号DS2彼此同相时，在其中使用面板接触部分由非导电材料形成的指示物施加的按压力的量级超过预定量级的力触摸的情形中，从模拟-数字转换器ADC输出的数字值相对于基准线来说具有负(-)值。

参照图8，当第一电极驱动信号DS1和第二电极驱动信号DS2彼此异相时，在其中使用面板接触部分由非导电材料形成的指示物施加的按压力的量级超过预定量级的力触摸的情形中，从模拟-数字转换器ADC输出的数字值相对于基准线来说具有正(+)值。

图9A和图9B图解了当响应于软触摸和力触摸接收信号时，根据本发明实施方式的触摸显示装置100的显示面板110的整个区域(X-Y平面)上的信号强度分布。

参照图9A中，对于显示面板110的整个区域来说，当在具体点中发生软触摸时，从模拟-数字转换器ADC输出的数字值的量级(信号强度)如此分布，即信号强度相对于基准线来说在z轴的正(+)方向上逐渐增加。

此外，参考软触摸的情形中的信号强度的分布，更高的信号强度可集中分布在整个屏幕区域(即，显示面板110的整个区域)的发生软触摸的点处。

参照图9B，当第二电极E2是单个电极板时，在力触摸的情形中，从模拟-数字转换器ADC输出的数字值的量级(信号强度)如此分布，即信号强度相对于基准线来说在z轴的负(-)方向上逐渐增加。

此外，当发生力触摸时，负(-)方向上的最大信号强度出现在屏幕的中心，信号强度从外围向着屏幕的中心逐渐增加。

随着力触摸变强，多个第一电极E1与第二电极E2之间的间隙G的尺寸变化增加。因而，相对于基准线来说，从模拟-数字转换器ADC输出的数字值在z轴的负(-)方向上增加。力触摸越强，信号强度变得越大。

图10A图解了在根据本发明实施方式的触摸显示装置100在触摸驱动时段期间执行同相触摸驱动的情形中，当使用面板接触部分由导电材料形成的指示物执行软触摸时的信号强度、以及当使用面板接触部分由导电材料形成的指示物执行力触摸时的信号强度；图10B图解了在根据本发明实施方式的触摸显示装置100在触摸驱动时段期间执行异相触摸驱动的情形中，当使用面板接触部分由导电材料形成的指示物执行软触摸时的信号强度、以及当使用面板接触部分由导电材料形成的指示物执行力触摸时的信号强度。

参照图10A，触摸显示装置100在触摸驱动时段期间执行同相触摸驱动，并且使用面板接触部分由导电材料形成的指示物在点Pt处发生软触摸。在这种情形中，数字值(信号强度)的分布具有以下轮廓(profile)：在与发生软触摸的点Pt对应的位置中的第一电极E1所对应的数字值高于基准线，并且在与未发生软触摸的点对应的位置中的第一电极E1所对应的数字值(信号强度)等于或类似于基准线。

当使用面板接触部分由导电材料形成的指示物在点Pt处发生力触摸时，数字值(信号强度)的分布的轮廓相对于基准线来说在负(-)方向上移动。

参考当在点Pt处发生力触摸时数字值(信号强度)的分布，驱动电路120检测其中最小数字值与最大数字值的尺寸差A1为最大的位置作为触摸位置。

参考当在点Pt处发生力触摸时数字值(信号强度)的分布，当在其中最小数字值与基准线的尺寸差B1大于零(0)的情形中最小数字值与基准线不相同时，驱动电路120检测到存在力触摸。

此外，参考当在点Pt处发生力触摸时数字值(信号强度)的分布，驱动电路120基于最小数字值与基准线的尺寸差B1来检测触摸力的量级。

参照图10B，触摸显示装置100在触摸驱动时段期间执行异相触摸驱动，并且使用面板接触部分由导电材料形成的指示物在点Pt处发生软触摸。在这种情形中，数字值(信号强度)的分布具有以下轮廓：在与发生软触摸的点Pt对应的位置中的第一电极E1所对应的数字值高于基准线，并且在与未发生软触摸的点对应的位置中的第一电极E1所对应的数字值(信号强度)等于或类似于基准线。

当使用面板接触部分由导电材料形成的指示物在点Pt处发生力触摸时，数字值(信号强度)的分布的轮廓相对于基准线来说在正(+)方向上移动。

参考当在点Pt处发生力触摸时数字值(信号强度)的分布，驱动电路120检测其中最小数字值与最大数字值的尺寸差A2为最大的位置作为触摸位置。

参考当在点Pt处发生力触摸时数字值(信号强度)的分布，当在其中最小数字值与基准线的尺寸差B2大于零(0)的情形中最小数字值与基准线不相同时，驱动电路120检测到存在力触摸。

此外，参考当在点Pt处发生力触摸时数字值(信号强度)的分布，驱动电路120基于最小数字值与基准线的尺寸差B2来检测触摸力的量级。

图11A和11B示意性图解了根据本发明实施方式的触摸显示装置100的力感测结构。

参照图11A，根据本发明实施方式的触摸显示装置100包括设置在显示面板110内的多个第一电极E1和设置在显示面板110外部(例如下面)的第二电极E2。

此外，在多个第一电极E1与第二电极E2之间形成尺寸可响应于力触摸而变化的间隙G，使得能够实现力感测。

在这点上，根据本发明实施方式的触摸显示装置100包括用于在多个第一电极E1与第二电极E2之间形成间隙G的间隙结构单元1000，使得间隙G的尺寸可响应于力触摸而变化。

间隙结构单元1000能够实现力感测。

间隙结构单元1000可具有对应于显示面板110的轮廓形状的形状(例如，框架形状)。

间隙结构单元1000可以是单独的结构或者可以通过现有的结构，比如引导板来实现。

根据本发明实施方式的触摸显示装置100可以是各种显示装置，比如液晶显示(LCD)装置或OLED显示装置。

下文中，为了便于解释，将假设根据本发明实施方式的触摸显示装置100是LCD装置。

参照图11B，在根据本发明实施方式的触摸显示装置100中，显示面板110包括其上设置有薄膜晶体管(TFT)等的第一基板1110和其上设置有滤色器(CF)等的第二基板1120。

驱动芯片1130可设置在第一基板1110的外围部分(非有源区域)上，或者接合或连接至第一基板1110的外围部分(非有源区域)。

驱动芯片1130可以是形成有数据驱动电路的芯片、包括驱动电路120内的第一电极驱动电路1310的芯片、包括数据驱动电路和第一电极驱动电路(图13A和13B中的1310)的芯片、或者在一些情形中是包括驱动电路120的芯片。

参照图11B，下基板1100设置在显示面板110下面。

间隙结构单元1000例如可以是背光单元。此外，下基板1100可以是位于显示面板110下面的任何基板。

间隙结构单元1000可设置在下基板1100下面，或设置在下基板1100内或设置在下基板1100的一侧。

第二电极E2设置在间隙结构单元1000下面。

第二电极E2可位于显示面板110的下基板1100下面或下基板1100内。

如上所述，第二电极E2的位置或间隙结构单元1000的位置可进行各种设计。因而，力传感器结构能够被设计成适合于显示面板110和显示装置的设计结构。

图12A是根据本发明实施方式的具有力感测结构的触摸显示装置100的剖面图，图12B图解了间隙G的尺寸响应于力触摸而变化的情况。

参照图12A，显示面板110包括第一偏振板1210、第一基板1110、多个第一电极E1、第二基板1120和第二偏振板1220。

在显示面板110的上部上设置有接合层1230和上盖1240。

在显示面板110的下部上设置有下部结构1100。

下部结构1100可以是预先设置在显示装置中的结构或者是被提供用于第二电极E2的单独结构。

例如，下部结构1100可以是LCD装置的背光单元或后盖。

此外，下部结构1100可以是能够在每个第一电极E1与第二电极E2之间形成电容器的任何结构。

参照图12A，例如，间隙结构单元1000具有包含开口中心部分的框架形状。间隙结构单元1000的外围的至少一部分邻接上部部件和下部部件(第二电极E2)。

间隙结构单元1000位于显示面板110的(第一偏振板1210的)后表面的外围与第二电极E2的外围之间。

此外，诸如背光单元之类的下部结构1100位于显示面板110的(第一偏振板1210的)后表面与第二电极E2之间的由间隙结构单元1000限定的空间中。

在显示面板110的(第一偏振板1210的)后表面与下部结构1100之间存在间隙G，比如空气间隙或电介质间隙。

参照图12B，当发生力触摸时，上盖1240、显示面板110等稍微向下弯曲。

这继而改变了设置于第一电极E1与第二电极E2之间的诸如空气间隙或电介质间隙之类的间隙G的尺寸。

当力触摸先前的间隙G被指定为间隙G1并且力触摸之后的间隙G被指定为适合的G2时，触摸力将间隙G2减小为小于G1。

随着间隙G由于力触摸而从G1减小至G2，第二电容C2改变，由此能够识别到力触摸。

图13A和图13B图解了根据本发明实施方式的触摸显示装置100的驱动电路120。

参照图13A和图13B，根据本发明实施方式的触摸显示装置100的驱动电路120是能够改善触摸感测功能和力感测功能的电路。

驱动电路120包括信号发生电路1300、第一电极驱动电路1310、第二电极驱动电路1320和检测处理器1330。

信号发生电路1300产生并输出第一电极驱动信号DS1。

信号发生电路1300可进一步产生第二电极驱动信号DS2。图13A图解了当信号发生电路1300产生第二电极驱动信号DS2时的驱动电路120，图13B图解了当信号发生电路1300不产生第二电极驱动信号DS2时的驱动电路120。

参照图13A和图13B，在触摸驱动时段中，第一电极驱动电路1310接收第一电极驱动信号DS1并且将第一电极驱动信号DS1依次施加至多个第一电极E1。

第一电极驱动电路1310可包括积分器730、模拟-数字转换器ADC等，如图7中所示。

当多个第一电极E1是在显示驱动时段期间被施加显示驱动电压的一种显示驱动电极时，第一电极驱动电路1310可在显示驱动时段期间给全部多个第一电极E1施加显示驱动电压。

因而，在显示驱动时段期间起显示驱动电极作用的多个第一电极E1能够在触摸驱动时段中被用作触摸传感器和力传感器。

参照图13A和13B，第二电极驱动电路1320是用于在触摸驱动时段中给位于显示面板110外部的第二电极E2施加第二电极驱动信号DS2的电路。

上述驱动电路120的使用不仅能够提供确定屏幕是否被触摸和/或检测触摸点的触摸感测功能，而且还能够提供确定触摸力的存在和/或量级的力感测功能。

参照图13A，信号发生电路1300能够进一步产生和输出第二电极驱动信号DS2。

然后，第二电极驱动电路1320将从信号发生电路1300输出的第二电极驱动信号DS2传输至第二电极E2。

因为如图13A中所示，信号发生电路1300不仅产生和输出第一电极驱动信号DS1，而且还产生和输出第二电极驱动信号DS2，所以使用与第一电极驱动信号DS1不同的第二电极驱动信号DS2有利于触摸驱动时段中的驱动。

参照图13B，因为信号发生电路1300不产生第二电极驱动信号DS2，所以驱动电路120进一步包括信号转换器1340，信号转换器1340通过转换由信号发生电路1300产生的第一电极驱动信号DS1的幅度、相位等中的至少一项产生第二电极驱动信号DS2。

利用这种构造，信号发生电路1300仅需要产生第一电极驱动信号DS1。能够减小信号发生电路1300的信令负载，并且能够提供有效的触摸驱动。

例如，信号转换器1340可包括用于调整信号的电压电平的电平移位器，可包括用于控制信号的相位的相位控制器，和/或可包括用于将DC信号转换为AC信号(例如脉冲信号)的DA转换器或将AC信号(例如脉冲信号)转换为DC信号的AD转换器。信号转换器1340可由第二电极驱动电路1320实现或者可包括在第二电极驱动电路1320中。

参照图13A和图13B，在触摸驱动时段中，检测处理器1330通过经由第一电极驱动电路1310从多个第一电极E1之中的至少一个第一电极E1接收信号，检测触摸的触摸位置和触摸力二者。从至少一个第一电极E1接收的信号是响应于施加至第一电极E1的第一电极驱动信号、施加至第二电极E2的第二电极驱动信号、以及电极E1和E2之间的电容而产生的，如图7中所示。

检测处理器1330可以是与图7中的处理器740对应的部件，检测处理器1330可以是微控制器单元(MCU)。

如上所述，检测处理器1330通过经由第一电极驱动电路1310从第一电极E1接收信号，不仅执行触摸感测功能，而且还执行力感测功能，由此能够使用同一处理方法有效执行这两个感测功能。

信号发生电路1300可由电源集成电路(IC)实现。

信号发生电路1300、第一电极驱动电路1310和检测处理器1330可由分离的的IC实现。可选择地，信号发生电路1300、第一电极驱动电路1310和检测处理器1330中的至少两个可形成在单个IC中。例如，信号发生电路1300和第一电极驱动电路1310可包括在单个IC中。在一些情形中，信号发生电路1300、第一电极驱动电路1310和检测处理器1330可包括在单个IC中。

驱动电路120可进一步包括数据驱动电路，数据驱动电路在显示驱动时段中给设置在显示面板110上的多条数据线施加数据电压。

图14A和图14B图解了根据本发明实施方式的触摸显示装置100的信号供给结构。

图14A和图14B图解了包括作为下部结构1100的背光单元1400的触摸显示装置100。背光单元1400包括给显示面板110传输信号的第一印刷电路1420、给背光单元1400内的背光驱动器传输信号的第二印刷电路1430等。

图14A是图13A的示范性实施方式，图14B是图13B的示范性实施方式。

参照图14A和图14B，第二电极驱动电路1320包括将信号发生电路1300和第二电极E2电连接的印刷电路1420和1430中的一个或多个来作为传输第二电极驱动信号的部件。

就是说，被提供用于显示驱动操作的印刷电路1420和1430能够在触摸驱动时段中用于驱动信号的传输。

如上所述，印刷电路1420和1430中的一个或多个能够用作第二电极驱动电路1320，第二电极驱动电路1320传输用于在触摸驱动时段中进行驱动的第二电极驱动信号DS2。因此，不必形成额外的电路，使用由柔性材料形成的印刷电路1420和1430中的一个或多个能够形成紧凑的信号传输结构。

更具体地说，作为例子，参照图14A和图14B，接收从信号发生电路1300输出的第一电极驱动信号DS1的第一印刷电路1420连接至显示面板110的外围部分，由此第一印刷电路1420电连接至驱动芯片1130。

第一和第二印刷电路1420和1430可使用引脚接触方法(pin contactmethod)彼此连接。

第二印刷电路1430具有连接至第一印刷电路1420的端子PA。

第二柔性印刷电路1430的端子PA不仅具有接收用于驱动背光单元1400的信号的引脚，而且还具有从第一印刷电路1420接收第二电极驱动信号DS2的触摸力感测驱动引脚1431。

触摸力感测驱动引脚1431允许第二电极驱动信号DS2从第一印刷电路1420传输至第二印刷电路1430。

第二印刷电路1430和第二电极E2可经由接触端子直接连接，或者可经由诸如配线、导电胶或导电电极图案之类的连接介质1440电连接。

下文中，将参考触摸显示装置100的两个驱动模式(显示模式和触摸模式)的示范性操作驱动时段以及触摸显示装置100在触摸驱动时段中的示范性驱动方法进行描述。

图15图解了根据本发明实施方式的触摸显示装置100的两个操作驱动时段以及根据操作驱动时段被施加至第一电极E1和第二电极E2的信号。

参照图15，例如其中执行显示功能的显示驱动时段D、以及其中检测触摸位置和触摸力的触摸驱动时段T1可被时分。

在显示驱动时段D期间，驱动电路120给多个第一电极E1提供显示驱动电压(例如，公共电压Vcom)。

在触摸驱动时段T中，驱动电路120给多个第一电极E1施加第一电极驱动信号DS1并给第二电极E2施加第二电极驱动信号DS2。

因为在触摸驱动时段T中同时执行用于触摸感测和力感测的驱动和感测处理，所以能够减少用于触摸感测和力感测的驱动和感测处理所需的时间量。

下文中，将描述给帧周期分配显示驱动时段D和触摸驱动时段T的示范性方法。

图16A和图16B图解了用于根据本发明实施方式的触摸显示装置100的两个驱动时段的第一分配方法和第二分配方法。

如上所述，在每一帧周期中存在至少一个显示驱动时段，并且在每一帧周期中存在至少一个触摸驱动时段。

参考图16A中所示的第一分配方法，给至少一个帧周期分配一个显示驱动时段D和一个触摸驱动时段T。在这种情形中，仅具体的帧周期可被分配显示驱动时段D。

参照图16B中所示的第二分配方法，至少一个帧周期可被分配n个显示驱动时段D1、…、和Dn(其中n是等于或大于2的自然数)以及n个触摸驱动时段T1、…、和Tn。

尽管图16B中显示出单个帧周期中存在的显示驱动时段的数量和触摸驱动时段的数量相同，但其数量可不同。

仅具体的帧周期可具有被分配的显示驱动时段D。

图17图解了根据本发明实施方式的触摸显示装置100的驱动电路120中的第一电极驱动电路1310的开关电路1710和信号检测电路1720，图18图解了根据本发明实施方式的触摸显示装置100的驱动电路120中的第一电极驱动电路1310的开关电路1710和信号检测电路1720的示范性实施方式。

参照图17，为了根据两个驱动时段D和T给第一电极E1选择性地提供显示驱动电压(例如Vcom)和第一电极驱动信号DS1，第一电极驱动电路1310包括开关电路1710和信号检测电路1720，开关电路1710选择连接至多个第一电极E1的信号线SL之中的至少一条信号线，信号检测电路1720经由连接至开关电路1710的多个第一电极E1检测信号。

开关电路1710包括一个或多个多路复用器。信号检测电路1720包括一个或多个模拟前端(AFE)。

在显示驱动时段D中，开关电路1710选择连接至多个第一电极E1的全部信号线SL并将全部信号线SL连接至显示驱动电压供给电路(未示出)，由此给多个第一电极E1的全部施加显示驱动电压。

在触摸驱动时段T中，第一电极驱动电路1310按顺序驱动多个第一电极E1，即以具体顺序一个一个地驱动多个第一电极E1。

根据这种单独驱动，多个第一电极E1可按照S11、S12、S13、S14、S21、S22、…、S63和S64的顺序被驱动。

在单独驱动的情形中，在触摸驱动时段T中，开关电路1710依次选择连接至多个第一电极E1的信号线SL。因而，第一电极驱动信号DS1通过选择的信号线被施加至相应第一电极E1。

第一电极驱动电路1310可按组(in groups)驱动多个第一电极E1。

在按组驱动的情形中，在触摸驱动时段T中，开关电路1710依次选择连接至多个第一电极E1的信号线SL之中的设定数量的信号线(其中信号线的设定数量是隶属于单个组的第一电极的数量，在图18中为4)。因而，第一电极驱动信号DS1被施加至隶属于具体组的两个或更多个第一电极E1。

如图17和18中所示，以六行四列的矩阵布置二十四个第一电极E1(S11、S12、S13、S14、S21、S22、S23、S24、…、S61、S62、S63和S64)。考虑到驱动效率，例如，开关电路1710包括四个多路复用器MUX1、MUX2、MUX3和MUX4，并且信号检测电路1720包括四个模拟前端AFE1、AFE2、AFE3和AFE4。

参照图18，布置在第一行中的四个第一电极S11到S14形成第一组G1，布置在第二行中的四个第一电极S21到S24形成第二组G2，布置在第三行中的四个第一电极S31到S34形成第三组G3，布置在第四行中的四个第一电极S41到S44形成第四组G4，布置在第五行中的四个第一电极S51到S54形成第五组G5，并且布置在第六行中的四个第一电极S61到S64形成第六组G6。

图19、20A和20B图解了根据本发明实施方式的触摸显示装置100的示范性第一电极驱动方法。

图19图解了如图18中一样布置成六个组G1到G6的二十四个第一电极E1(S11、S12、S13、S14、S21、S22、S23、S24、…、S61、S62、S63和S64)，其中六个组G1到G6被依次驱动。结果，在一个帧周期的不同时间点t1到t6处利用第一电极驱动信号DS1驱动不同的组G1到G6。

参照图19，在时间点t1处，响应于被同时施加至第一组G1中的四个第一电极S11到S14的第一电极驱动信号DS1，第一组G1被驱动。

随后，在时间点t2处，响应于被同时施加至第二组G2中的四个第一电极S21到S24的第一电极驱动信号DS1，第二组G2被驱动。

之后，在时间点t3处，响应于被同时施加至第三组G3中的四个第一电极S31到S34的第一电极驱动信号DS1，第三组G3被驱动。

随后，在时间点t4处，响应于被同时施加至第四组G4中的四个第一电极S41到S44的第一电极驱动信号DS1，第四组G4被驱动。

之后，在时间点t5处，响应于被同时施加至第五组G5中的四个第一电极S51到S54的第一电极驱动信号DS1，第五组G5被驱动。

随后，在时间点t6处，响应于被同时施加至第六组G6中的四个第一电极S61到S64的第一电极驱动信号DS1，第六组G6被驱动。

如图20A中所示，t1时段、t2时段、t3时段、t4时段、t5时段和t6时段可以是彼此连接的时段，形成单个触摸驱动时段T中包括的多个子时段。

可选择地，如图20B中所示，t1时段、t2时段、t3时段、t4时段、t5周期和t6时段对应于彼此不连接的触摸驱动时段T1、T2、T3、T4、T5和T6。在此，显示驱动时段D与触摸驱动时段T1到T6交替。

参照图20A中所示的第一分配方法，在单个帧周期中存在一个显示驱动时段D和一个触摸驱动时段T。

参照图20A，可基于从诸如时序控制器之类的控制器(未示出)提供至驱动电路120的同步信号SYNC控制显示驱动时段D和触摸驱动时段T。在此，同步信号SYNC的高电平时段(或低电平时段)表示显示驱动时段D，而同步信号SYNC的低电平时段(或高电平时段)表示触摸驱动时段T。

在使用图20A中所示的第一分配方法控制两个操作模式的情形中，当第一电极按组被驱动时，在单个触摸驱动时段T期间，第一组G1在时间点t1处被驱动，第二组G2在时间点t2处被驱动，第三组G3在时间点t3处被驱动，第四组G4在时间点t4处被驱动，第五组G5在时间点t5处被驱动，并且第六组G6在时间点t6处被驱动。

参照图20B中所示的第二分配方法，在单个帧周期中存在六个显示驱动时段D1到D6和六个触摸驱动时段T1到T6。

参照图20B，基于从诸如时序控制器之类的控制器(未示出)提供至驱动电路120的同步信号SYNC控制六个显示驱动时段D1到D6和六个触摸驱动时段T1到T6。在此，同步信号SYNC的高电平时段(或低电平时段)表示显示驱动时段D1到D6，而同步信号SYNC的低电平时段(或高电平时段)表示触摸驱动时段T1到T6。

在使用图20B中所示的第二分配方法控制两个操作模式的情形中，当第一电极按组被驱动时，第一组G1在第一触摸驱动时段T1中的时间点t1处被驱动，第二组G2在第二触摸驱动时段T2中的时间点t2处被驱动，第三组G3在第三触摸驱动时段T3中的时间点t3处被驱动，第四组G4在第四触摸驱动时段T4中的时间点t4处被驱动，第五组G5在第五触摸驱动时段T5中的时间点t5处被驱动，并且第六组G6在第六触摸驱动时段T6中的时间点t6处被驱动。

与多个第一电极E1一起形成力传感器的第二电极E2可以是单个电极板或者可以是包括多个分割电极的分割电极集合。

下文中，将首先描述当第二电极E2是电极板时触摸驱动时段T中的示范性驱动方法，然后将描述当第二电极E2是分割电极集合时触摸驱动时段T中的示范性驱动方法。

在其中第一电极驱动信号DS1被施加至多个第一电极E1，并且第二电极驱动信号DS2被施加至第二电极E2的下列附图中，图解了使用第一分配方法控制两个操作模式的示范性情形以及使用第二分配方法控制两个操作模式的示范性情形。

图21、22A和22B图解了当第二电极E2是电极板时，根据本发明实施方式的触摸显示装置100中的第二电极E2的示范性触摸驱动方法，此驱动方法包括全驱动。第二电极E2是具有与全部第一电极E1大致相同尺寸的单个电极。

参照图21，第二电极E2的包括全驱动的触摸驱动方法是在驱动多个第一电极E1的全部时间点t1到t6处驱动第二电极的方法。

在这点上，驱动电路120在给多个第一电极E1之中的至少一个第一电极施加第一电极驱动信号DS1的每个时间点处给第二电极E2施加第二电极驱动信号DS2。

参照图22A，当通过第一分配方法控制两个操作模式时，在触摸驱动时段T期间，驱动电路120在给多个第一电极E1之中的至少一个第一电极(在所示的按组驱动的情形中为四个第一电极)施加第一电极驱动信号DS1的每个时间点t1到t6处给第二电极E2施加第二电极驱动信号DS2。

参照图22B，当通过第二分配方法控制两个操作模式时，驱动电路120在给多个第一电极E1之中的至少一个第一电极(在所示的按组驱动的情形中为四个第一电极)施加第一电极驱动信号DS1的每个触摸驱动时段T1到T6中的时间点t1到t6处给第二电极E2施加第二电极驱动信号DS2。

根据如上所述的第二电极E2的包括全驱动的触摸驱动方法，能够以简单的方式驱动第二电极E2。

图23、24A和24B图解了当第二电极是电极板时，根据本发明实施方式的触摸显示装置100中的第二电极E2的示范性触摸驱动方法，此驱动方法包括时间部分驱动。

参照图23，第二电极E2的包括时间部分驱动的触摸驱动方法是能够减少第二电极E2的驱动时间的方法，由此降低功耗。

在这点上，驱动电路120在给组G5施加第一电极驱动信号DS1的时间点(例如，t5)处给第二电极E2施加第二电极驱动信号DS2，组G5包括多个第一电极E1之中的、与已处理的触摸驱动时段中先前检测的触摸位置对应的第一电极S53。

参照图24A，当通过第一分配方法控制两个操作模式时，在触摸驱动时段T期间，在给多个第一电极E1之中的至少一个第一电极(在按组驱动的情形中为四个第一电极)施加第一电极驱动信号DS1的全部时间点t1到t6之中，驱动电路120仅在其中与先前检测的触摸位置对应的第一电极S53被驱动的时间点t5处给第二电极E2施加第二电极驱动信号DS2，在其他时间点t1到t4和t6处不给第二电极E2施加第二电极驱动信号DS2。

参照图24B，当通过第二分配方法控制两个操作模式时，在给多个第一电极E1之中的至少一个第一电极(在按组驱动的情形中为四个第一电极)施加第一电极驱动信号DS1的每个触摸驱动时段T1到T6中的时间点t1到t6之中，驱动电路120仅在与先前检测的触摸位置对应的第一电极S53被驱动的时间点t5处给第二电极E2施加第二电极驱动信号DS2，在其他时间点t1到t4和t6处不给第二电极E2施加第二电极驱动信号DS2。

当使用第二电极E2的包括时间部分驱动的触摸驱动方法驱动第二电极E2时，可在能够实现力感测的同时降低功耗。

图25、26A和26B图解了当第二电极E2是电极板时，根据本发明实施方式的触摸显示装置100中的第二电极E2的示范性触摸驱动方法，此驱动方法包括扩展的时间部分驱动。

参照图25，第二电极E2的包括扩展的时间部分驱动的触摸驱动方法是在防止力感测的精度由于时间部分驱动而降低的同时能够降低功耗的方法。

驱动电路120在给与先前检测的触摸位置对应的第一电极S53以及周围的第一电极S42到S44、S52、S54和S62到S64施加第一电极驱动信号DS1的时间点t4、t5和t6(更具体地说，在t5期间给组G5施加第一电极驱动信号DS1以及在t4和t6期间给相邻的组G4和G6施加第一电极驱动信号DS1)处，给第二电极E2施加第二电极驱动信号DS2。

参照图26A，当通过第一分配方法控制两个操作模式时，在触摸驱动时段T期间，在给多个第一电极E1之中的至少一个第一电极(在按组驱动的情形中为四个第一电极)施加第一电极驱动信号DS1的全部时间点t1到t6之中，驱动电路120在与先前检测的触摸位置对应的第一电极S53以及周围的第一电极S42到S44、S52、S54和S62到S64被驱动的时间点t4、t5和t6处给第二电极E2施加第二电极驱动信号DS2。驱动电路120在其他时间点t1到t3处不给第二电极E2施加第二电极驱动信号DS2。

参照图26B，当通过第二分配方法控制两个操作模式时，在给多个第一电极E1之中的至少一个第一电极(在按组驱动的情形中为四个第一电极)施加第一电极驱动信号DS1的每个触摸驱动时段T1到T6中的时间点t1到t6之中，驱动电路120在与先前检测的触摸位置对应的第一电极S53以及周围的第一电极S42到S44、S52、S54和S62到S64被驱动的时间点t4、t5和t6处给第二电极E2施加第二电极驱动信号DS2，在其他时间点t1到t3处不给第二电极E2施加第二电极驱动信号DS2。

当使用第二电极E2的包括扩展的时间部分驱动的触摸驱动方法驱动第二电极E2时，可在防止力感测的精度由于时间部分驱动而降低的同时降低功耗。

第二电极E2可以是包括两个或更多个分割电极的分割电极集合。

分割电极的数量可等于或小于第一电极的数量。

可考虑力感测的效率和精度来设定分割电极的数量。

当第二电极E2是分割电极集合时，精确的力感测是可能的。特别是，能提供能够检测两个或更多个力触摸的多点力(multi-force)感测功能。

下文中，将参考当第二电极E2是分割电极集合时触摸驱动时段T中的示范性触摸驱动方法进行描述。

图27、28A和28B图解了当根据本发明实施方式的触摸显示装置100的第二电极E2是分割电极集合时，第二电极E2的示范性触摸驱动方法，此驱动方法包括全驱动。

下文中，为了便于解释，第二电极E2包括二十四个分割电极F11到F14、F21到F24、F31到F34、F41到F44、F51到F54和F61到F64。

参照图27，第二电极E2的包括全驱动的触摸驱动方法是在驱动全部多个第一电极E1的同时驱动第二电极E2的全部分割电极的方法。

参照图27、图28A和28B，驱动电路120在给多个第一电极E1之中的至少一个第一电极依次施加第一电极驱动信号DS1的时间点t1到t6处给两个或更多个分割电极F11到F14、F21到F24、F31到F34、F41到F44、F51到F54和F61到F64的全部施加第二电极驱动信号DS2。

当第二电极E2是分割电极集合时，根据如上所述的第二电极E2的包括全驱动的触摸驱动方法，能够以简单的方式驱动第二电极E2。

图29、30A和30B图解了当根据本发明实施方式的触摸显示装置100的第二电极E2是分割电极集合时，第二电极E2的另一示范性触摸驱动方法，此驱动方法包括全驱动。

参照图29，第二电极E2的包括全驱动的触摸驱动方法是通过驱动与正被驱动的具体第一电极对应的具体组的分割电极，在驱动全部多个第一电极E1的同时驱动第二电极E2的全部分割电极的方法。

参照图29、图30A和图30B，驱动电路120在给多个第一电极E1之中的至少一个第一电极依次施加第一电极驱动信号DS1的每个时间点t1到t6处给一组分割电极(例如，F11到F14)施加第二电极驱动信号DS2，该组分割电极对应于被施加第一电极驱动信号DS1的一组第一电极(例如，第一组G1中的S11到S14)。

在t1处，当给多个第一电极E1之中的第一组G1中的第一电极S11到S14施加第一电极驱动信号DS1时，给第二电极E2的二十四个分割电极之中的、与第一电极S11到S14对应的一组分割电极F11到F14施加第二电极驱动信号DS2。

在t2处，当给多个第一电极E1之中的第二组G2中的第一电极S21到S24施加第一电极驱动信号DS1时，给第二电极E2的二十四个分割电极之中的、与第一电极S21到S24对应的一组分割电极F21到F24施加第二电极驱动信号DS2。

在t3处，当给多个第一电极E1之中的第三组G3中的第一电极S31到S34施加第一电极驱动信号DS1时，给第二电极E2的二十四个分割电极之中的、与第一电极S31到S34对应的一组分割电极F31到F34施加第二电极驱动信号DS2。

在t4处，当给多个第一电极E1之中的第四组G4中的第一电极S41到S44施加第一电极驱动信号DS1时，给第二电极E2的二十四个分割电极之中的、与第一电极S41到S44对应的一组分割电极F41到F44施加第二电极驱动信号DS2。

在t5处，当给多个第一电极E1之中的第五组G5中的第一电极S51到S54施加第一电极驱动信号DS1时，给第二电极E2的二十四个分割电极之中的、与第一电极S51到S54对应的一组分割电极F51到F54施加第二电极驱动信号DS2。

在t6处，当给多个第一电极E1之中的第六组G6中的第一电极S61到S64施加第一电极驱动信号DS1时，给第二电极E2的二十四个分割电极之中的、与第一电极S61到S64对应的一组分割电极F61到F64施加第二电极驱动信号DS2。

当第二电极E2是分割电极集合时，如上所述第二电极E2的包括全驱动的触摸驱动方法的使用能够减少第二电极E2的多个分割电极每一个的驱动时间，由此降低功耗。

图31、32A和32B图解了当根据本发明实施方式的触摸显示装置100的第二电极E2是分割电极集合时，第二电极E2的示范性触摸驱动方法，此驱动方法包括时间部分驱动。

参照图31、32A和32B，第二电极E2的包括时间部分驱动的触摸驱动方法是能够减少第二电极E2的多个分割电极F11到F14、F21到F24、F31到F34、F41到F44、F51到F54和F61到F64的每一个的驱动时间的方法(时间部分驱动)，由此降低功耗。

参照图31、32A和32B，驱动电路120仅在给电极组G5施加第一电极驱动信号DS1的时间点t5处给第二电极E2的两个或更多个分割电极F11到F14、F21到F24、F31到F34、F41到F44、F51到F54和F61到F64的全部施加第二电极驱动信号DS2，电极组G5包括与先前检测的触摸位置对应的第一电极S53。

当第二电极E2是分割电极集合时，第二电极E2的包括时间部分驱动的触摸驱动方法在能够实现力感测的同时能够降低功耗。

图33、34A和34B图解了当根据本发明实施方式的触摸显示装置100的第二电极E2是分割电极集合时，第二电极E2的示范性触摸驱动方法，此驱动方法包括扩展的时间部分驱动。

参照图33、34A和34B，第二电极E2的包括扩展的时间部分驱动的触摸驱动方法是通过减少第二电极E2的多个分割电极F11到F14、F21到F24、F31到F34、F41到F44、F51到F54和F61到F64的每一个的驱动时间(扩展的时间部分驱动)，在防止力感测的精度由于时间部分驱动而降低的同时能够降低功耗的方法。

参照图33、34A和34B，驱动电路120在给与先前检测的触摸位置对应的第一电极S53以及周围的第一电极S42到S44、S52、S54和S62到S64施加第一电极驱动信号DS1的时间点t4到t6(更具体地说，在t5期间给组G5施加第一电极驱动信号DS以及在t4和t6期间给相邻的组G4和G6施加第一电极驱动信号DS)处，给第二电极E2的两个或更多个分割电极F11到F14、F21到F24、F31到F34、F41到F44、F51到F54和F61到F64的全部施加第二电极驱动信号DS2。

当第二电极E2是分割电极集合时，第二电极E2的包括扩展的时间部分驱动的触摸驱动方法在防止力感测的精度由于时间部分驱动而降低的同时能够降低功耗。

图35、36A和36B图解了当根据本发明实施方式的触摸显示装置100的第二电极E2是分割电极集合时，第二电极E2的示范性触摸驱动方法，此驱动方法包括时间/空间部分驱动。

参照图35、36A和36B，第二电极E2的包括时间/空间部分驱动的触摸驱动方法是通过减少第二电极E2的多个分割电极F11到F14、F21到F24、F31到F34、F41到F44、F51到F54和F61到F64的每一个的驱动时间(时间部分驱动)和减少要被驱动的分割电极的数量(空间部分驱动)能够进一步降低功耗的方法。

参照图35、36A和36B，驱动电路120在给与先前检测的触摸位置对应的第一电极S53施加第一电极驱动信号DS1的时间点t5处给与先前检测的触摸位置对应的分割电极F53施加第二电极驱动信号DS2，而不是给整个分割电极施加第二电极驱动信号DS2。

当第二电极E2是分割电极集合时，第二电极E2的包括时间/空间部分驱动的触摸驱动方法通过减少分割电极的驱动时间和减少要被驱动的分割电极的数量能够进一步降低功耗。

图37、38A和38B图解了当根据本发明实施方式的触摸显示装置100的第二电极E2是分割电极集合时，第二电极E2的示范性触摸驱动方法，此驱动方法包括扩展的时间/空间部分驱动。

参照图37、38A和38B，在触摸驱动时段中，驱动电路120在给与先前检测的触摸位置对应的第一电极S53施加第一电极驱动信号DS1的时间点t5处给与先前检测的触摸位置对应的分割电极F53施加第二电极驱动信号DS2。

此外，在给与先前检测的触摸位置对应的第一电极S53相邻的且围绕第一电极S53的第一电极S42到S44、S52、S54和S62到S64施加第一电极驱动信号DS1的每个时间点t4到t6处，驱动电路120进一步给与周围第一电极S42到S44、S52、S54和S62到S64对应的分割电极F42到F44、F52、F54和F62到F64施加第二电极驱动信号DS2。具体地说，电极F53位于先前检测的触摸位置处，并且电极F42、F43、F44、F52、F54、F62、F63和F64与电极F53相邻并围绕电极F53。

当第二电极E2是分割电极集合时，第二电极E2的包括扩展的时间/空间部分驱动的触摸驱动方法通过减少分割电极的驱动时间和减少要被驱动的分割电极的数量，在防止力感测的精度由于部分驱动而降低的同时能够进一步降低功耗。

图39是图解根据本发明实施方式的触摸显示装置100的驱动方法的流程图。

参照图39，根据本发明实施方式的触摸显示装置100的驱动方法包括：步骤S3910，在显示驱动时段中驱动显示面板110；步骤S3920，在触摸驱动时段中依次驱动设置在显示面板110内的多个第一电极E1并且驱动设置在显示面板110外部的第二电极E2；和步骤S3930，检测触摸的触摸位置和触摸力中的至少一项。

如上所述驱动方法的使用能够使用单个操作模式，即触摸模式来检测触摸位置和触摸力二者。

图40到图43图解了根据本发明实施方式的触摸显示装置100的示范性显示驱动IC4000、4100、4200和4300。

参照图40，显示驱动IC 4000可以是用于第一电极E1的驱动IC。

显示驱动IC 4000包括：显示驱动电路4010，显示驱动电路4010在显示驱动时段D中给设置在显示面板110内的多个第一电极E1提供显示驱动电压(例如，公共电压Vcom)；和触摸驱动电路4020，触摸驱动电路4020在触摸驱动时段T中依次给多个第一电极E1之中的至少一个第一电极施加触摸驱动信号TDS。

图40中所示的显示驱动IC 4000可以是图13A和图13B中所示的第一电极驱动电路1310的示范性实施方式。

参照图41，显示驱动IC 4100包括第一电极驱动电路1310和数据驱动电路4110。数据驱动电路4110通过给设置于显示面板110上的多条数据线DL提供数据电压来驱动多条数据线DL。

参照图42，除了第一电极驱动电路1310和数据驱动电路4110之外，显示驱动IC4200进一步包括信号发生电路1300。

参照图43，除了第一电极驱动电路1310、数据驱动电路4110和信号发生电路1300之外，显示驱动IC 4300进一步包括检测处理器1330。

如上阐述的，在根据本发明的驱动电路、触摸显示装置100和驱动触摸显示装置的方法中，当用户触摸屏幕时，不仅能够感测触摸位置，而且还能够有效感测用户按压屏幕的触摸力，以便提供一系列功能。

此外，在根据本发明的驱动电路、触摸显示装置100和驱动触摸显示装置的方法中，设置在显示面板110内的单一类型的电极能够同时用于三个不同的驱动操作，包括显示(图像输出)、触摸感测和力感测。

此外，在根据本发明的驱动电路、触摸显示装置100和驱动触摸显示装置的方法中，能够在触摸驱动时段中同时执行触摸感测操作和力感测操作二者。

此外，在根据本发明的驱动电路、触摸显示装置100和驱动触摸显示装置的方法中，可通过执行力感测来检测多个触摸。

在这点上，触摸显示装置100具有包括分割电极的第二电极结构，利用第二电极结构能够实现多个点处的力感测。

提供前面的描述和附图是为了解释本发明的具体原理。在不背离本发明的原理的情况下，本发明所属领域的技术人员能够通过组合、分割、替换或改变要素而进行很多修改和变化。在此公开的前述实施方式应当解释为仅仅是说明性的，而不限制本发明的原理和范围。应当理解，本发明的范围应当由所附权利要求书限定，其全部等同物落入本发明的范围内。

Claims (37)

1.一种触摸显示装置，包括：

设置在显示面板内的多个第一电极；

通过间隙与所述第一电极分离且设置在所述显示面板的外部的一个或多个第二电极；和

驱动电路，其中所述驱动电路用于：

向所述多个第一电极之中的至少一个第一电极施加第一电极驱动信号；

在向至少一个第一电极施加所述第一电极驱动信号的同时，向所述一个或多个第二电极施加与所述第一电极驱动信号不同的第二电极驱动信号；并且

基于响应于所述第一电极驱动信号和所述第二电极驱动信号这两者产生的信号来同时检测触摸位置和力触摸。

2.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中：

所述驱动电路在帧周期的显示驱动时段期间向所述至少一个第一电极施加公共电压；并且

所述驱动电路在所述帧周期的触摸驱动时段期间施加所述第一电极驱动信号和所述第二电极驱动信号，所述触摸驱动时段在时间上不同于所述显示驱动时段或与所述显示驱动时段交叠。

3.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述第一电极驱动信号是脉冲信号，并且所述第二电极驱动信号是脉冲信号或具有直流(DC)电压的信号。

4.根据权利要求3所述的触摸显示装置，其中在所述第一电极驱动信号和所述第二电极驱动信号是脉冲信号时，所述第一电极驱动信号和所述第二电极驱动信号彼此同相或者相位彼此相差180度。

5.根据权利要求4所述的触摸显示装置，其中在所述第一电极驱动信号和所述第二电极驱动信号是同相的脉冲信号时，所述第二电极驱动信号的幅度大于所述第一电极驱动信号的幅度。

6.根据权利要求4所述的触摸显示装置，其中所述直流电压是预定的基准电压或地电压。

7.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述一个或多个第二电极是与所述多个第一电极的全部对应的单个第二电极。

8.根据权利要求7所述的触摸显示装置，其中：

所述多个第一电极被划分成多个第一电极组，

所述驱动电路在帧周期期间，在相应不同时间处向所述第一电极组中的各组施加所述第一电极驱动信号，并且

所述驱动电路在所述帧周期期间，在所述相应不同时间的每一个期间都向所述第二电极施加所述第二电极驱动信号。

9.根据权利要求7所述的触摸显示装置，其中：

所述多个第一电极被划分成多个第一电极组，

所述驱动电路在帧周期期间，在相应不同时间处向所述第一电极组中的各组施加所述第一电极驱动信号，并且

所述驱动电路在所述帧周期期间，仅在向所述第一电极组之中的、与先前检测的触摸位置对应的电极组施加所述第一电极驱动信号的时间点处，向所述第二电极施加所述第二电极驱动信号。

10.根据权利要求7所述的触摸显示装置，其中：

所述多个第一电极被划分成多个第一电极组，

所述驱动电路在帧周期期间，在相应不同时间处向所述第一电极组中的各组施加所述第一电极驱动信号，并且

所述驱动电路在所述帧周期期间，仅在向所述第一电极组之中的、与先前检测的触摸位置对应的电极组以及其相邻的其他电极组施加所述第一电极驱动信号的时间点处，向所述第二电极施加所述第二电极驱动信号。

11.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述一个或多个第二电极包括多个第二电极。

12.根据权利要求11所述的触摸显示装置，其中：

所述多个第一电极被划分成多个第一电极组，

所述驱动电路在帧周期期间，在相应不同时间处向所述第一电极组中的各组施加所述第一电极驱动信号，并且

所述驱动电路在所述帧周期期间，在所述相应不同时间的每一个期间向所述多个第二电极的全部施加所述第二电极驱动信号。

13.根据权利要求11所述的触摸显示装置，其中：

所述多个第一电极被划分成多个第一电极组，

所述多个第二电极被划分成与所述多个第一电极组对应的多个第二电极组，

所述驱动电路在帧周期期间，在相应不同时间向给所述第一电极组中的各组施加所述第一电极驱动信号，同时还在所述相应不同时间处向所述第二电极组中的各组提供所述第二电极驱动信号。

14.根据权利要求11所述的触摸显示装置，其中：

所述多个第一电极被划分成多个第一电极组，

所述驱动电路在帧周期期间，在相应不同时间处向所述第一电极组中的各组施加所述第一电极驱动信号，并且

所述驱动电路在所述帧周期期间，仅在向所述多个第一电极组之中的、与先前检测的触摸位置对应的电极组施加所述第一电极驱动信号的时间点处，向所述多个第二电极的全部施加所述第二电极驱动信号。

15.根据权利要求11所述的触摸显示装置，其中：

所述多个第一电极被划分成多个第一电极组，

所述驱动电路在帧周期期间，在相应不同时间处向所述第一电极组中的各组施加所述第一电极驱动信号，并且

所述驱动电路在所述帧周期期间，仅在向所述第一电极组之中的一个电极组以及其相邻的其他电极组施加所述第一电极驱动信号的时间点处，向所述多个第二电极的全部施加所述第二电极驱动信号。

16.根据权利要求11所述的触摸显示装置，其中：

所述多个第一电极被划分成多个第一电极组，

所述驱动电路在帧周期期间，在相应不同时间处向所述第一电极组中的各组施加所述第一电极驱动信号，并且

所述驱动电路在所述帧周期期间，在向所述多个第一电极组之中的、与先前检测的触摸位置对应的电极组施加所述第一电极驱动信号的时间点处，仅向所述多个第二电极之中的、与所述先前检测的触摸位置对应的单个第二电极施加所述第二电极驱动信号。

17.根据权利要求11所述的触摸显示装置，其中：

所述多个第一电极被划分成多个第一电极组，

所述驱动电路在帧周期期间，在相应不同时间处给所述第一电极组中的各组施加所述第一电极驱动信号，并且

所述驱动电路在所述帧周期期间，在向所述多个第一电极组之中的、与先前检测的触摸位置对应的电极组以及其相邻的其他电极组施加所述第一电极驱动信号的时间点处，仅向与所述先前检测的触摸位置以及其相邻的触摸位置对应的部分第二电极施加所述第二电极驱动信号。

18.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中被所述驱动电路使用以检测触摸位置和力触摸的信号是从所述多个第一电极接收的信号。

19.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述间隙的尺寸根据触摸的力而变化。

20.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述间隙是空气间隙或电介质间隙。

21.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述驱动电路包括信号发生电路、第一电极驱动电路、第二电极驱动电路和检测处理器，所述信号发生电路用于产生所述第一电极驱动信号和所述第二电极驱动信号，在触摸驱动时段中，所述第一电极驱动电路从所述信号发生电路接收所述第一电极驱动信号并且将所述第一电极驱动信号施加至所述多个第一电极之中的所述至少一个电极，所述第二电极驱动电路从所述信号发生电路接收所述第二电极驱动信号并将所述第二电极驱动信号施加至所述一个或多个第二电极的至少之一，并且所述检测处理器通过经由所述第一电极驱动电路从所述多个第一电极中的所述至少一个电极接收响应于所述第一电极驱动信号、所述第二电极驱动信号以及所述第一电极与所述第二电极之间的电容而产生的信号，并且根据接收的信号检测触摸位置和力触摸。

22.根据权利要求21所述的触摸显示装置，其中所述第一电极驱动电路包括积分器和模拟-数字转换器，其中所述积分器通过将电连接至相关第一电极的输入点的输入值进行积分而产生输出值；所述模拟-数字转换器将来自所述积分器的输出值转换为数字值，所述检测处理器基于所述模拟-数字转换器输出的数字值计算触摸位置并检测力触摸。

23.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述驱动电路包括信号发生电路、第一电极驱动电路、第二电极驱动电路、信号转换器和检测处理器，所述信号发生电路用于产生所述第一电极驱动信号，所述信号转换器通过转换由所述信号发生电路产生的第一电极驱动信号的幅度、相位的至少之一产生所述第二电极驱动信号；在触摸驱动时段中，所述第一电极驱动电路从所述信号发生电路接收所述第一电极驱动信号并且将所述第一电极驱动信号施加至所述多个第一电极之中的所述至少一个电极，所述第二电极驱动电路从所述信号转换器接收所述第二电极驱动信号并将所述第二电极驱动信号施加至所述一个或多个第二电极的至少之一，并且所述检测处理器通过经由所述第一电极驱动电路从所述多个第一电极中的所述至少一个电极接收响应于所述第一电极驱动信号、所述第二电极驱动信号以及所述第一电极与所述第二电极之间的电容而产生的信号，并且根据接收的信号检测触摸位置和力触摸。

24.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述触摸显示装置还包括用于在所述多个第一电极与所述一个或多个第二电极之间形成所述间隙的间隙结构单元，所述间隙结构单元的形状对应于所述显示面板的轮廓形状。

25.根据权利要求24所述的触摸显示装置，其中所述间隙结构单元具有框架形状并且位于所述显示面板的后表面的外围与所述一个或多个第二电极的外围之间。

26.一种用于触摸显示装置的驱动电路，所述触摸显示装置包括设置在显示面板内的多个第一电极、以及通过间隙与所述第一电极分离且设置在所述显示面板的外部的一个或多个第二电极，所述驱动电路包括：

第一电路，所述第一电路向所述多个第一电极之中的至少一个第一电极施加第一电极驱动信号；

第二电路，在所述第一电极驱动信号被施加到至少一个第一电极的同时，所述第二电路向所述一个或多个第二电极施加与所述第一电极驱动信号不同的第二电极驱动信号；和

第三电路，所述第三电路基于响应于所述第一电极驱动信号和所述第二电极驱动信号这两者产生的信号来同时检测触摸位置和力触摸。

27.根据权利要求26所述的驱动电路，其中：

所述第一电路在帧周期的显示驱动时段期间向所述至少一个第一电极施加公共电压；并且

在所述帧周期的触摸驱动时段期间施加所述第一电极驱动信号和所述第二电极驱动信号，所述触摸驱动时段在时间上不同于所述显示驱动时段或与所述显示驱动时段交叠。

28.根据权利要求27所述的驱动电路，其中所述第一电极驱动信号是脉冲信号，并且所述第二电极驱动信号是脉冲信号或具有直流(DC)电压的信号。

29.根据权利要求28所述的驱动电路，其中在所述第一电极驱动信号和所述第二电极驱动信号是脉冲信号时，所述第一电极驱动信号和所述第二电极驱动信号彼此同相或者相位彼此相差180度。

30.根据权利要求29所述的驱动电路，其中在所述第一电极驱动信号和所述第二电极驱动信号是同相的脉冲信号时，所述第二电极驱动信号的幅度大于所述第一电极驱动信号的幅度。

31.根据权利要求28所述的驱动电路，其中所述直流电压是预定的基准电压或地电压。

32.一种驱动触摸显示装置的方法，所述触摸显示装置包括设置在显示面板内的多个第一电极、以及通过间隙与所述第一电极分离且设置在所述显示面板的外部的一个或多个第二电极，所述方法包括：

向所述多个第一电极之中的至少一个第一电极施加第一电极驱动信号；

在向至少一个第一电极施加所述第一电极驱动信号的同时，向所述一个或多个第二电极施加与所述第一电极驱动信号不同的第二电极驱动信号；和

基于响应于所述第一电极驱动信号和所述第二电极驱动信号这两者产生的信号来同时检测触摸位置和力触摸。

33.根据权利要求32所述的方法，还包括：

在帧周期的显示驱动时段期间向所述至少一个第一电极施加公共电压；和

在所述帧周期的触摸驱动时段期间施加所述第一电极驱动信号和所述第二电极驱动信号，所述触摸驱动时段在时间上不同于所述显示驱动时段或与所述显示驱动时段交叠。

34.根据权利要求32所述的方法，其中所述第一电极驱动信号是脉冲信号，并且所述第二电极驱动信号是脉冲信号或具有直流(DC)电压的信号。

35.根据权利要求34所述的方法，其中当所述第一电极驱动信号和所述第二电极驱动信号是脉冲信号时，所述第一电极驱动信号和所述第二电极驱动信号彼此同相或者相位彼此相差180度。

36.根据权利要求35所述的方法，其中当所述第一电极驱动信号和所述第二电极驱动信号是同相的脉冲信号时，所述第二电极驱动信号的幅度大于所述第一电极驱动信号的幅度。

37.根据权利要求34所述的方法，其中所述直流电压是预定的基准电压或地电压。

Images