CN107291288B - 驱动电路、触摸显示装置和驱动该触摸显示装置的方法 - Google Patents

Abstract

提供了驱动电路、触摸显示装置以及驱动该触摸显示装置的方法。通过驱动设置在显示面板中的多个第一电极和位于显示面板之外的第二电极来感测触摸力。通过交替的同相驱动和反相驱动来驱动与用于感测触摸力的力传感器对应的第一电极以及第二电极。从感测数据中选择性地并且精确地提取触摸力分量，并且能够精确地感测触摸力。

Description

驱动电路、触摸显示装置和驱动该触摸显示装置的方法

对相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年4月6日提交的韩国专利申请第 10-2016-0042419号的优先权，其全部内容通过引用合并到本文中如同在 本文中完全阐述一样以用于所有目的。

技术领域

本公开内容涉及驱动电路、触摸显示装置和驱动该触摸显示装置的方 法。

背景技术

为响应信息社会的发展，对用于显示图像的各种显示装置的需求正在 增加。在这方面，诸如液晶显示器(LCD)装置、等离子体显示面板(PDP) 和有机发光二极管(OLED)显示装置的一系列显示装置近来已经得到广 泛使用。

这样的显示装置可以根据各种装置特性用于诸如智能电话和平板计 算机的移动装置中以及诸如智能电视机的中型或较大装置中，为方便用户 提供基于触摸的输入界面。

正在开发提供基于触摸的输入界面的这种显示装置以提供更广泛的 功能，并且用户需求也变得越来越多样化。

然而，当前可用的基于触摸的输入界面被设计为仅感测用户触摸的点 (或触摸坐标)，并且在感测的触摸位置处执行输入处理。目前基于触摸 的输入界面在如下的目前情况下是受限的：其中必须以一系列类型和形状 来提供大量功能，并且必须满足大量的用户需求。

发明内容

本公开内容的各个方面提供了以各种形式提供大量功能的驱动电路、 触摸显示装置和驱动该触摸显示装置的方法。当用户进行触摸时，不仅能 够感测到触摸坐标(即，触摸位置)，而且能够感测到与用户按压屏幕的 力的量对应的触摸力。

还提供了一种触摸显示装置、驱动电路和驱动该触摸显示装置的方 法，其中触摸显示装置具有在用户触摸屏幕时能够感测与用户按压屏幕的 力的量对应的触摸力的结构。

还提供了一种驱动电路、触摸显示装置和驱动该触摸显示装置的方 法，其能够通过从由触摸力感测驱动(即，用于选择性地感测触摸力的驱 动或者用于感测除了触摸力之外的触摸位置的驱动)获得的感测数据中选 择性地并且精确地提取触摸力分量(触摸力变化数据)来精确地感测触摸 力。

还提供了一种驱动电路、触摸显示装置和驱动该触摸显示装置的方 法，其能够通过从由触摸位置感测驱动(即，用于选择性地感测触摸位置 的驱动或者用于感测除了触摸位置之外的触摸力的驱动)获得的感测数据 中选择性地并且精确地提取触摸位置分量(触摸位置变化数据)来精确地 感测触摸位置。

还提供了一种驱动电路、触摸显示装置和驱动该触摸显示装置的方 法，其能够通过对与力传感器对应的第一电极以及第二电极施加第一电极 驱动信号和第二电极驱动信号来感测触摸力。能够通过交替地执行同相驱 动(其中第一电极驱动信号和与第一电极驱动信号同相的第二电极驱动信 号被提供给第一电极和第二电极)和反相驱动(其中第一电极驱动信号和 与第一电极驱动信号反相的第二电极驱动信号被提供给第一电极和第二电极)来精确地感测触摸力。

根据本公开内容的方面，提供了一种触摸显示装置，其不仅能够感测 触摸坐标(即，触摸位置)，而且能够感测与用户按压屏幕的力的量对应 的触摸力。

触摸显示装置可以包括设置在显示面板内的多个第一电极和位于显 示面板之外的第二电极。

触摸显示装置可以被配置为使得在所述多个第一电极与第二电极之 间设置有间隙，间隙的大小可以根据被施加于显示面板的触摸力而变化。

触摸显示装置可以包括驱动电路，驱动电路在一个或更多个触摸模式 区段中的每个触摸模式区段期间输出要被提供给所述多个第一电极中的 至少一个第一电极的第一电极驱动信号并且输出要被提供给第二电极的 第二电极驱动信号。

驱动电路可以在第一驱动区段期间输出彼此同相的第一电极驱动信 号和第二电极驱动信号，以及在第一驱动区段之后或之前的第二驱动区段 期间输出彼此反相的第一电极驱动信号和第二电极驱动信号。

根据本公开内容的另一方面，提供了一种用于感测与用户已经触摸的 屏幕上的点的位置对应的触摸位置和与用户按压屏幕的力的量对应的触 摸力中的至少一个的驱动方法。

驱动方法可以包括：第一驱动步骤：在第一驱动区段期间输出要被提 供给设置在显示面板内的多个第一电极中的至少一个第一电极的第一电 极驱动信号并且输出要被提供给位于显示面板之外的第二电极的第二电 极驱动信号；第二驱动步骤：在第一驱动区段之后或之前的第二驱动区段 期间输出要被提供给所述多个第一电极中的至少一个第一电极的第一电 极驱动信号以及要被提供给位于显示面板之外的第二电极的第二电极驱 动信号；以及感测步骤：基于在第一驱动步骤中获得的感测数据和在第二 驱动步骤中获得的感测数据来感测触摸位置和触摸力中的至少一个。

在第一驱动步骤中，第一电极驱动信号和第二电极驱动信号可以彼此 同相。在第二驱动步骤中，第一电极驱动信号和第二电极驱动信号可以彼 此反相。

第一驱动区段和第二驱动区段可以存在于单个帧区段中或不同的帧 区段中。

根据本公开内容的另一方面，提供了一种驱动与力传感器对应的第一 电极以及第二电极的驱动电路。

驱动电路可以通过交替同相驱动方法和反相驱动方法来驱动与力传 感器对应的第一电极以及第二电极。

同相驱动方法可以使用彼此同相的第一电极驱动信号和第二电极驱 动信号来驱动与力传感器对应的第一电极以及第二电极。

反相驱动方法可以使用彼此反相的第一电极驱动信号和第二电极驱 动信号来驱动与力传感器对应的第一电极以及第二电极。

驱动电路可以包括：信号生成电路，信号生成电路生成并输出第一电 极驱动信号；第一电极驱动电路，第一电极驱动电路在每个触摸模式区段 期间将第一电极驱动信号提供给设置在显示面板内的多个第一电极中的 至少一个第一电极；以及第二电极驱动电路，第二电极驱动电路在每个触 摸模式区段期间将第二电极驱动信号提供给位于显示面板之外的第二电 极。

第一电极驱动信号和第二电极驱动信号可以在预设的第一驱动区段 期间彼此同相。第一电极驱动信号和第二电极驱动信号可以在第一驱动区 段之后或之前的预设的第二驱动区段期间彼此反相。

根据本公开内容的又一方面，驱动电路(或第一电极驱动电路)可以 具有以下操作：在显示模式区段期间输出要被提供给设置在显示面板内的 多个第一电极的显示驱动电压；以及在每个触摸模式区段期间输出要被提 供给所述多个第一电极中的至少一个第一电极的第一电极驱动信号。

第一电极驱动信号可以与第二电极驱动信号具有相同的相位或者 180度的相位差，第二电极驱动信号在每个触摸模式区段处或在每个触摸 模式区段内被提供给位于显示面板之外的第二电极。

根据如上阐述的本公开内容，驱动电路、触摸显示装置和驱动该触摸 显示装置的方法能够以各种形式提供大量的功能。当用户进行触摸时，不 仅能够感测触摸坐标(即，触摸位置)，而且能够感测用户按压屏幕的触 摸力的量。

另外，根据本公开内容，提供了触摸显示装置、驱动电路以及驱动该 触摸显示装置的方法。触摸显示装置具有能够感测用户触摸屏幕时用户按 压屏幕的触摸力的量的结构。

此外，根据本公开内容，驱动电路、触摸显示装置和驱动该触摸显示 装置的方法能够通过从由触摸力感测驱动(即，用于选择性地感测触摸力 的驱动或者用于感测除了触摸力之外的触摸位置的驱动)获得的感测数据 中选择性地并且精确地提取触摸力分量(触摸力变化数据)来精确地感测 触摸力。

此外，根据本公开内容，驱动电路、触摸显示装置以及驱动该触摸显 示装置的方法能够通过从由触摸位置感测驱动(即，用于选择性地感测触 摸位置的驱动或者用于感测除了触摸位置之外的触摸力的驱动)获得的感 测数据中选择性地并且精确地提取触摸位置分量(触摸位置变化数据)来 精确地感测触摸位置。

此外，根据本公开内容，驱动电路、触摸显示装置和驱动该触摸显示 装置的方法能够通过对与力传感器对应的第一电极以及第二电极施加第 一电极驱动信号和第二电极驱动信号来感测触摸力。能够通过交替地执行 同相驱动(其中第一电极驱动信号和与第一电极驱动信号同相的第二电极 驱动信号被提供给第一电极和第二电极)和反相驱动(其中第一电极驱动 信号和与第一电极驱动信号反相的第二电极驱动信号被提供给第一电极和第二电极)来精确地感测触摸力。

附图说明

结合附图从以下详细描述中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，在附图中：

图1是示意性示出了根据示例性实施方式的触摸显示装置的配置图；

图2示出了根据示例性实施方式的触摸显示装置的操作模式；

图3和图4示出了根据示例性实施方式的触摸显示装置的感测原理；

图5是示出了根据示例性实施方式的触摸显示装置中的彼此同相的 第一电极驱动信号和第二电极驱动信号的波形图；

图6是示出了根据示例性实施方式的触摸显示装置中的彼此反相的 第一电极驱动信号和第二电极驱动信号的波形图；

图7是示出了根据示例性实施方式的触摸显示装置的驱动电路的电 路图；

图8示出了根据示例性实施方式的触摸显示装置中的响应于软触摸 的输入信号的强度和响应于力触摸的输入信号的强度；

图9A和图9B是示出了根据示例性实施方式的触摸显示装置中的响 应于软触摸和力触摸而接收到的信号的信号强度分布的曲线图；

图10和图11是示意性示出了根据示例性实施方式的触摸显示装置的 透视图；

图12是示出了根据示例性实施方式的触摸显示装置的截面图；

图13是示出了根据示例性实施方式的触摸显示装置中的通过力触摸 的间隙大小的变化的截面图；

图14示出了两个操作模式区段的触摸模式区段中根据示例性实施方 式的触摸显示装置的两种驱动类型(驱动类型A和驱动类型B)；

图15和图16示出了根据示例性实施方式的触摸显示装置中分配显示 模式区段和触摸模式区段的示例；

图17示出了在根据示例性实施方式的触摸显示装置在触摸模式区段 中执行同相驱动时的第一电极驱动信号和第二电极驱动信号；

图18示出了在根据示例性实施方式的触摸显示装置在触摸模式区段 中执行反相驱动时的第一电极驱动信号和第二电极驱动信号；

图19示出了由根据示例性实施方式的触摸显示装置执行的用于感测 触摸相关信息的交替驱动；

图20至图22示出了根据示例性实施方式的用于感测触摸显示装置中 的触摸相关信息的交替驱动的示例；

图23A和图23B示出了在根据示例性实施方式的触摸显示装置执行 交替驱动以感测触摸相关信息时通过同相驱动获得的同相感测数据和通 过反相驱动获得的反相感测数据；

图24是示出了根据示例性实施方式的驱动触摸显示装置的方法的流 程图；

图25和图26示出了根据示例性实施方式的用于在触摸显示装置中执 行同时驱动的驱动电路；以及

图27示出了根据示例性实施方式的触摸显示装置中的示例性显示器 驱动芯片。

具体实施方式

在下文中，将详细参照本公开内容的实施方式，在附图中示出了本公 开内容的实施方式的示例。贯穿本说明书，将对附图进行参照，在附图中 将使用相同的附图标记和符号指代相同或相似的部件。在本公开内容的以 下描述中，在本文中并入已知功能和部件的详细描述可能导致本公开内容 的主题不清楚的情况下，将省略所述详细描述。

还将理解，虽然本文中会使用诸如“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)” 和“(b)”的术语，但是这样的术语仅用于区分一个元件与另一元件。这 些元件的实质、序列、顺序或数目不限于这些术语。将理解的是，当元件 被称为“连接至”或“耦接至”另一元件时，不仅可以“直接连接或耦接 至”另一元件，而且可以经由“介于中间”的元件“间接连接或耦接至” 另一元件。在相同的背景下，将理解的是，当元件被称为形成在另一元件 “上”或者“下”时，不仅可以直接形成在另一元件上或者下，而且可以 经由介于中间的元件间接形成在另一元件上或者下。

图1是示意性示出了根据示例性实施方式的触摸显示装置100的配置 图，而图2示出了根据示例性实施方式的触摸显示装置100的操作模式。

参照图1和图2，根据示例性实施方式的触摸显示装置100能够以显 示模式操作以显示图像以及以触摸模式操作以感测用户做出的触摸。

根据示例性实施方式的触摸显示装置100在显示模式下操作时通过 驱动设置在显示面板110上的数据线和栅极线来显示图像。

在触摸模式下，当用户用诸如手指或触笔的指示件(pointer)触摸 屏幕时，根据示例性实施方式的触摸显示装置100能够提供触摸位置感测 功能以感测触摸和触摸位置以及触摸力感测功能以感测与当用户触摸屏 幕时施加的力(或压力)的量对应的触摸力(简称为“力”)。

本文使用的术语“触摸”是指其中用户使用指示件与显示面板110接 触的动作。

触摸可以分为：“软触摸”，其中显示面板110被等于或小于预定量的 一定量的力(或压力)按压；以及“力触摸(或用力触摸)”，其中显示面 板110被超过预定量的一定量的力(或压力)按压。

由触摸(软触摸或力触摸)引起的触摸位置(也称为“触摸坐标”) 是指已经被用户触摸的显示面板110上的点的位置。

由触摸(力触摸)产生的术语“触摸力”是指当用户触摸显示面板时 用户按压显示面板110的一定量的力(或压力)。

用户触摸屏幕所用的指示件可以是导电指示件，例如人体的一部分 (例如，手指)或其面板接触部分由导电材料制成的触笔。可替选地，指 示件可以是非导电指示件，例如其面板接触部分由非导电材料制成的触 笔。

允许感测触摸位置的指示件必须是导电指示件。相比之下，允许感测 触摸力的指示件不仅可以是导电指示件，而且也可以是非导电指示件。

参照图1和图2，根据示例性实施方式的触摸显示装置100包括：感 测触摸位置所需(即包括无论是否已经进行触摸的概念)的多个第一电极 E1；感测触摸力的第二电极E2；以及驱动电路120，其驱动所述多个第 一电极E1和第二电极E2以感测触摸位置和触摸力。

所述多个第一电极E1是用于感测触摸位置的电极，并且也称为“触 摸传感器”或“触摸电极”。

所述多个第一电极E1可以设置在与显示面板110分开的触摸屏面板 上，或者可以设置在显示面板110内。

当所述多个第一电极E1被设置在显示面板110内时，显示面板110 可以被称为“具有内置触摸屏面板的显示面板”，其内设置有所述多个第 一电极E1。

第二电极E2是用于感测与当用户触摸显示面板110时施加的力(或 压力)的量对应的触摸力的电极。

第二电极E2可以是单个板电极，或者可以由两个或更多个分离电极 组成。

第二电极E2设置在显示面板110之外(例如，之下、之上或一侧)。

根据示例性实施方式的触摸显示装置100的驱动电路120基于从所述 多个第一电极E1接收到的信号RS感测触摸位置和触摸力中的至少一个。

如上所述，响应于从相同位置接收到的信号RS(即，所述多个第一 电极E1中的第一电极)，驱动电路120能够执行用于感测触摸位置的信 号处理和用于感测触摸力的信号处理，而无论感测触摸位置或是感测触摸 力。这因此能够减少处理的负担。

关于触摸位置感测功能，根据示例性实施方式的触摸显示装置100 的驱动电路120能够通过依次驱动所述多个第一电极E1然后基于从所述 多个第一电极E1接收到的信号RS检测所述多个第一电极E1中的每一个 与指示件之间的电容变化来感测触摸位置。

关于触摸位置感测功能，根据示例性实施方式的触摸显示装置100 能够通过同时驱动所述多个第一电极E1和第二电极E2来感测触摸力。

在根据示例性实施方式的触摸显示装置100中，驱动电路120通过依 次向所述多个第一电极E1提供第一电极驱动信号DS1来依次驱动所述多 个第一电极E1以感测触摸位置。

在此，提供给所述多个第一电极E1以感测触摸位置的第一电极驱动 信号DS1也被称为“触摸驱动信号(TDS)”。

此外，在根据示例性实施方式的触摸显示装置100中，驱动电路120 同时向所述多个第一电极E1提供第一电极驱动信号DS1以及向第二电极 E2提供第二电极驱动信号DS2以感测触摸力，使得所述多个第一电极E1 和第二电极E2同时被驱动。

在此，提供给所述多个第一电极E1以感测触摸力的第一电极驱动信 号DS1也被称为“第一力驱动信号FDS1”，并且提供给第二电极E2以感 测触摸力的第二电极驱动信号DS2也被称为“第二力驱动信号FDS2”。

在根据示例性实施方式的触摸显示装置100中，所述多个第一电极 E1和第二电极E2同时被驱动以感测触摸力，因此设置在显示面板110 内的所述多个第一电极E1和位于显示面板110之外的第二电极E2可以 统称为“力传感器”。

所述多个第一电极E1不仅用作触摸传感器和力传感器，而且还用作 显示驱动电极，在显示模式区段中显示驱动电压被施加于显示驱动电极。

例如，所述多个第一电极E1可以是在显示模式区段期间施加有与显 示驱动电压对应的公共电压Vcom的公共电极。

当所述多个第一电极E1用作显示驱动电极时，所述多个第一电极E1 执行作为触摸传感器、力传感器和显示驱动电极的三个任务。

图3和图4示出了根据示例性实施方式的触摸显示装置100的感测原 理。

图3示出了根据取决于指示件的类型和是否施加触摸力的三种触摸 类型(情况1、情况2和情况3)的感测操作，而图4示出了根据所述三 种触摸类型的感测原理。

参照图3，触摸类型可以包括：情况1，或者第一触摸类型，其对应 于通过使用指示件施加等于或小于预定水平的一定量的按压力来执行的 软触摸，指示件的面板接触部分由导电材料制成；情况2，或者第二触摸 类型，其对应于通过使用指示件施加超过预定水平的一定量的按压力来执 行的力触摸，指示件的面板接触部分由导电材料制成；以及情况3，或者 第三触摸类型，其对应于通过使用指示件施加超过预定水平的一定量的按 压力来执行的力触摸，指示件的面板接触部分由非导电材料制成。

参照图3和图4，在触摸模式区段中，驱动电路120通过依次向所述 多个第一电极E1提供第一电极驱动信号DS1以及向第二电极E2提供第 二电极驱动信号DS2来执行用于感测触摸位置和触摸力的驱动。

响应于触摸模式区段中的通过驱动电路120的驱动，可以在所述多个 第一电极E1中的特定第一电极E1与指示件之间形成第一电容C1，并且 可以在特定第一电极E1与第二电极E2之间形成第二电容C2。

形成在特定第一电极E1与指示件之间的第一电容C1可以根据是否 进行触摸而变化。

形成在特定第一电极E1与第二电极E2之间的第二电容C2可以根据 触摸力的存在(或量)而变化。

因此，驱动电路120能够基于从特定第一电极E1接收到的信号来检 测第一电容C1的量的变化和第二电容C2的量的变化，能够基于第一电 容C1的量的变化来感测触摸位置，并且能够基于第二电容C2的量的变 化来感测触摸力。

参照图3和图4，触摸显示装置100被配置为能够实现触摸力感测功 能，使得能够在特定第一电极E1与第二电极E2之间形成电容，并且形 成至少一个间隙G，取决于被施加于显示面板110的触摸力的量，所述至 少一个间隙G的大小是可变的。

在特定点处进行的力触摸可以改变用于感测垂直触摸力的间隙G的 大小，从而改变特定第一电极E1与第二电极E2之间的第二电容C2的量。 第二电容C2的变化量能够实现触摸力感测功能以感测触摸力的量。

存在于特定第一电极E1与第二电极E2之间的所述至少一个间隙G 可以是例如电介质间隙或空气间隙。

如上所述，间隙G可以具有适合于显示面板110或显示装置100的 结构的形状(例如，电介质间隙或空气间隙)。

触摸力感测的结果可以包括关于是否存在触摸力的信息以及关于触 摸力的量的信息。

如上所述，结构上设置在特定第一电极E1与第二电极E2之间的间 隙G使得其大小是可变的，使得能够感测触摸力。

根据示例性实施方式的触摸显示装置100能够以与感测触摸位置(或 触摸坐标)相同的方式基于电容感测触摸力。

换句话说，根据示例性实施方式的触摸显示装置100的特征在于通过 使用位于显示面板110之外的第二电极E2以感测触摸力和设置在显示面 板110内的所述多个第一电极E1以计算触摸坐标的基于电容的方法来感 测触摸的触摸力(或按压力)，这不同于仅使用专用压力传感器的常规压 力感测方法。

如上所述，即使在触摸模式区段中以相同的方式驱动所述多个第一电 极E1和第二电极E2的情况下，驱动电路120也可以根据触摸类型感测 不同片段的信息。

例如，参照图3和图4所示的情况1，当触摸是与通过使用指示件(其 面板接触部分由导电材料制成)施加等于或小于预定水平的一定量的按压 力而执行的软触摸对应的第一触摸类型时，在驱动所述多个第一电极E1 和第二电极E2之后，驱动电路120能够基于从所述多个第一电极E1接 收到的信号RS仅感测触摸的触摸位置。

这指示当触摸是与通过使用指示件(其接触部分由导电材料制成)施 加等于或小于预定水平的一定量的按压力而执行的软触摸对应的第一触 摸类型时，特定第一电极E1与指示件之间的第一电容C1的量改变，但 是特定第一电极E1与第二电极E2之间的第二电容C2的量没有改变，使 得能够选择性地感测触摸位置。

在另一示例中，参照图3和图4所示的情况2，当触摸是与通过使用 指示件(其面板接触部分由导电材料制成)施加超过预定水平的一定量的 按压力而执行的力触摸对应的第二触摸类型时，驱动电路120能够基于从 所述多个第一电极E1接收到的信号RS来感测触摸的触摸位置和触摸力 两者。

这指示当触摸是与通过使用指示件(其面板接触部分由导电材料制 成)施加超过预定水平的一定量的按压力而执行的力触摸对应的第二触摸 类型时，特定第一电极E1与指示件之间的第一电容C1的量以及特定第 一电极E1与第二电极E2之间的第二电容C2的量两者均改变，使得能够 感测单个触摸的触摸位置和触摸力两者。

在又一示例中，参照图3和图4所示的情况3，当触摸是与通过使用 指示件(其面板接触部分由非导电材料制成)施加超过预定水平的一定量 的按压力而执行的力触摸对应的第三触摸类型时，驱动电路120能够基于 从所述多个第一电极E1接收到的信号来选择性地检测触摸的触摸力。

这指示当触摸是与通过使用指示件(其面板接触部分由非导电材料制 成)施加超过预定水平的一定量的按压力而执行的力触摸对应的第三触摸 类型时，在特定第一电极E1与指示件之间没有形成第一电容C1，并且 特定第一电极E1与第二电极E2之间的第二电容C2的量改变，使得能够 选择性地感测单个触摸的触摸力。

如上所述，触摸显示装置100具有在所述多个第一电极E1与第二电 极E2之间的间隙结构，并且基于从所述多个第一电极E1接收到的信号 执行感测处理。因此，在触摸模式区段期间，即使在以相同的方式驱动所 述多个第一电极E1和第二电极E2并且以相同的方式执行信号检测过程 和感测过程的情况下，也能够获得根据触摸类型的感测信息，而不管触摸 类型如何。

在下文中，将描述在触摸模式区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。

在触摸模式区段期间提供给所述多个第一电极E1的第一电极驱动信 号DS1可以被认为是关于感测触摸位置的触摸感测功能的触摸驱动信号， 以及关于感测触摸力的力感测功能的力驱动信号。

在触摸模式区段期间提供给第二电极E2的第二电极驱动信号DS2可 以被认为是关于感测触摸力的力感测功能的力驱动信号。

在根据示例性实施方式的触摸显示装置100在触摸模式下操作的触 摸模式区段期间，可以同时感测触摸位置和触摸力。可替选地，可以在不 同的区段中彼此独立地感测触摸位置和触摸力。

图5是示出了根据示例性实施方式的触摸显示装置100中的彼此同相 的第一电极驱动信号DS1和第二电极驱动信号DS2的波形图，以及图6 是示出了根据示例性实施方式的触摸显示装置100中的彼此反相的第一 电极驱动信号DS1和第二电极驱动信号DS2的波形图。

参照图5和图6，第一电极驱动信号DS1和第二电极驱动信号DS2 具有相同的频率。

然而，第一电极驱动信号DS1的相位和第二电极驱动信号DS2的相 位可以相同(如图5所示)或者可以彼此不同(如图6所示)。

参照图5，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，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。

参照图6，当第一电极驱动信号DS1和第二电极驱动信号DS2彼此 反相时，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 可以具有180度的相位差。

第一电极驱动信号DS1具有对应于V1电压的幅度，而第二电极驱动 信号DS2具有对应于V2电压的幅度。

如图5所示，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，第二电极驱动信号DS2的幅度V2可以大于第一电极驱动信号 DS1的幅度V1。

图7是示出了根据示例性实施方式的触摸显示装置100的驱动电路 120的电路图。

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

第一电极驱动信号提供器710通过两个开关SW1和SW10的开/关控 制将具有来自图5所示的信号波形之中的信号波形的第一电极驱动信号 DS1提供给第一电极E1。

第二电极驱动信号提供器720通过两个开关SW1和SW10的开/关控 制将具有来自图6所示的信号波形之中的信号波形的第二电极驱动信号 DS2提供给第二电极E2。

积分器730包括运算放大器OP-AMP、电容器C和电阻R。积分器 730基于电连接至第一电极E1的输入点的输入值产生积分值。

驱动电路120还包括将由积分器730输出的值转换为数字值的模数转 换器ADC以及计算触摸位置并且基于由模数转换器ADC输出的数字值 识别触摸力的处理器740等。

模数转换器ADC和处理器740中的至少一个可以设置在驱动电路 120之外。

出于说明的目的，图7所示的驱动电路120的电路结构仅是说明性的， 并且驱动电路120可以以各种其他形式实现。

参照图7，当驱动电路120在触摸模式区段工作时，驱动电路120将 第一电极驱动信号DS1提供给第一电极E1并且将第二电极驱动信号DS2 提供给第二电极E2。此后，驱动电路120通过使用积分器730对从第一 电极E1接收到的信号进行积分来产生积分值Vsen，然后将积分值Vsen 转换为数字值。

然后，驱动电路120能够基于多个第一电极E1中的每个第一电极E1 的数字值通过根据是否已经进行了触摸、触摸力的存在等确定充电水平 (或电压)或其变化来感测触摸位置和触摸力中的至少一个。

参照图7，从第一电极E1接收到的信号(即，积分器830的输入) 对应于电荷总量Q1+Q2，其中Q1表示充入到指示件与第一电极E1之间 的电容器C1中的电荷量，Q2表示充入到第一电极E1与第二电极E2之 间的电容器C2中的电荷量。

响应于触摸模式区段中的驱动，能够通过第一电极驱动信号DS1的 第一电容C1和电压V1来确定充入到指示件与第一电极E1之间的电容器 中的电荷量Q1。能够通过第二电容C2、第一电极驱动信号DS1的电压 V1和第二电极驱动信号DS2的电压V2来确定充入到第一电极E1与电 极E2之间的电容器中的电荷量Q2。

充入到指示件与第一电极E1之间的电容器中的电荷量Q1和充入到 第一电极E1与电极E2之间的电容器中的电荷量Q2由公式1表示。

[公式1]

Q1＝C1×V1

Q2＝C2×(V1-V2)

将Q1+Q2的总电荷量充入到积分器830中的电容器C中，并且由积 分器830将该Q1+Q2的总电荷量输出为感测电压值Vsen。

因此，模数转换器ADC将所感测的电压值Vsen转换为数字值。

处理器740能够基于由模数转换器ADC输出的数字值(或感测值) 来感测触摸位置和接触力中的至少一个。

当感测到触摸力时，能够执行预先设置为对应于触摸力的应用或功 能。

可替选地，当感测到触摸力时，能够执行预先设置为对应于触摸力的 量的应用或功能。

图8示出了根据示例性实施方式的响应于软触摸的输入信号的强度 以及响应于触摸显示装置100中的触摸力的输入信号的强度。

在图8中，与图5和图6中一样，采用第一电极驱动信号DS1和第 二电极驱动信号DS2作为脉冲信号的情况。

参照图8，从第一电极E1接收到的信号的强度可以被确定为由模数 转换器ADC输出的数字值。

参照图8，相对于在尚未进行触摸时由模数转换器ADC输出的数字 值(基线)，当以等于或小于预定水平的量的按压力进行软触摸时由模数 转换器ADC输出的数字值是正(+)值。

参照图8，在第一电极驱动信号DS1和第二电极驱动信号DS2彼此 同相的情况下，当通过使用指示件施加超过预定水平的量的按压力来进行 力触摸时，力触摸的接触部分由非导电材料制成，由模数转换器ADC输 出的数字值相对于基线为负(-)值。

参照图8，在第一电极驱动信号DS1和第二电极驱动信号DS2彼此 反相的情况下，当通过使用指示件施加超过预定水平的量的按压力来进行 力触摸时，力触摸的接触部分由非导电材料制成，由模数转换器ADC输 出的数字值相对于基线为正(+)值。

图9A和图9B是示出了根据示例性实施方式的响应于触摸显示装置 100中的软触摸和力触摸而接收到的信号的信号强度分布的图。

图9A和9B示出了当响应于软触摸和力触摸而接收信号时根据示例 性实施方式的触摸显示装置100的显示面板110的整个区域(即，X-Y平 面)上的信号强度分布。

参照图9A，当在特定点进行软触摸时，关于显示面板110的整个区 域，由模数转换器ADC输出的数字值的大小(或信号强度)被分布成使 得信号强度相对于基线一般在z轴的正(+)方向上增加。

关于其中进行软触摸的情况下的信号强度分布，较高的信号强度可以 同中心地分布在其中进行软触摸的整个屏幕区域(即显示面板110的整个 区域)中的点处。

参照图9B，当其中第二电极E2是单个电极板的情况下进行力触摸 时，将由模数转换器ADC输出的数字值的大小(或信号强度)分布成使 得信号强度一般相对于基线在z轴的负(-)方向上增加。

当进行力触摸时，信号强度被分布成使得信号强度从屏幕的外围向中 心逐渐增加，负(-)方向上的最高信号强度位于屏幕的中心点处。

力触摸的强度的增加可以使多个第一电极E1与第二电极E2之间的 间隙G的大小的变化增大。因此，由模数转换器ADC输出的数字值相对 于基线在z轴的负(-)方向上增加。力触摸越强，信号强度变得越高。

图10和图11是示意性示出了根据示例性实施方式的触摸显示装置 100的透视图。

参照图10，根据示例性实施方式的触摸显示装置100包括设置在显 示面板110中的多个第一电极E1以及设置在显示面板110之外的第二电 极E2。

必须在多个第一电极E1与第二电极E2之间形成能够响应于力触摸 而变化大小的间隙G，使得能够进行力感测。

根据示例性实施方式的触摸显示装置100包括间隙结构单元1000， 以当进行力触摸时改变多个第一电极E1与第二电极E2之间的间隙G的 大小。间隙结构单元1000形成多个第一电极E1与第二电极E2之间的间 隙G，使得间隙G的大小能够响应于力触摸而变化。

间隙结构单元1000位于例如显示面板110之下，以支承显示面板110 的外围的底部。

间隙结构单元1000允许多个第一电极E1与第二电极E2之间的间隙 G的大小改变，使得能够感测到触摸力。

参照图11，在根据示例性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)的第一基板1110以及其上设 置有滤色器(CF)的第二基板1120。

驱动芯片1130可以安装在第一基板1110的外围部分(或非有源区域) 上，可以接合至或连接至第一基板1110的外围部分(或非有源区域)。

驱动芯片1130可以是其中实现驱动电路120的整体或一部分的芯片， 数据驱动芯片、或者在一些情况下显示驱动芯片包括数据驱动电路和驱动 电路120的整体或部分。

参照图11，下部结构1100位于显示面板110之下。

第二电极E2可以位于间隙结构单元1000之下或之内。

下部结构1100可以是例如液晶显示器(LCD)装置的背光单元。在 这种情况下，第二电极E2可以位于背光单元之下。

因此，能够在不中断背光单元的光照射功能的情况下设置第二电极 E2。

间隙结构单元1000可以位于下部结构1100之下、之内或一侧。

第二电极E2可以位于间隙结构单元1000之下或之内。

如上所述，第二电极E2或间隙结构单元1000能够被设计成被设置 在各种位置。因此，能够实现适合于显示面板110和触摸显示装置100的 设计结构的触摸力感测结构。

在下文中，为了便于说明，在能够在LCD装置中使用的间隙结构单 元100的各种实施方式的描述中，将根据示例性实施方式的触摸显示装置 100视为LCD装置。因此，首先将描述触摸显示装置100的多个第一电 极E1和第二电极E2的位置。

图12是示出了根据示例性实施方式的触摸显示装置100的横截面图， 而图13是示出了根据示例性实施方式的由触摸显示装置100中的力触摸 引起的间隙大小的变化的横截面图。

参照图12，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。

接合层1230和顶盖1240设置在显示面板110的顶部。

下部结构110位于显示面板110之下。

下部结构1100可以是预先设置在触摸显示装置100中的结构或者是 针对第二电极E2分开设置的结构。

例如，下部结构1100可以是LCD装置的背光单元或后盖。另外，下 部结构1100可以是不干扰由多个第一电极E1产生的电场的任何结构，使 得能够在多个第一电极E1中的每个第一电极E1与第二电极E2之间形成 电容。

由于第二电极E2位于下部结构1100之下或之内，对应于如上所述 的背光单元，因此能够实现适合于LCD装置的力感测结构。

在LCD装置的情况下，需要排除中断多个第一电极E1与第二电极 E2之间的第二电容C2的形成的材料(例如，材料层、反射体或由Ag等 制成的透明电极)。

参照图13，当进行力触摸时，顶盖1240、显示面板110等稍微向下 弯曲。

这可能因此改变间隙G(如设置在多个第一电极E1与第二电极E2 之间的空气间隙或电介质间隙)的大小。

当力接触之前的间隙G被指定为G1并且力触摸之后的间隙G被指 定为G2时，通过接触力将G2减小到小于G1。

当间隙G响应于力接触而从G1减小到G2时，第二电容C2被改变， 从而允许力触摸被识别。

图14示出了两个操作模式区段DM和TM的触摸模式区段TM中的 根据示例性实施方式的触摸显示装置100的两种驱动类型(即，驱动类型 A和驱动类型B)。

参照图14，根据示例性实施方式的触摸显示装置100能够在“显示 模式”下进行操作以显示图像以及在“触摸模式”下进行操作以感测触摸 位置和触摸力中的至少一个。

参照图14，可以通过时分来进行显示模式区段DM和触摸模式区段 TM。

例如，触摸显示装置100能够通过经由时分将单个帧区段划分为单个 显示模式区段DM和单个触摸模式区段TM来在单个帧区段中以显示模 式和触摸模式交替操作。在这种情况下，显示模式区段DM可以单独存 在于特定帧区段中。

在另一示例中，触摸显示装置100能够通过经由时分将单个帧区段划 分为一个或更多个显示模式区段DM以及两个或更多个触摸模式区段 TM来在单个帧区段中以显示模式和触摸模式交替操作分。

如上所述，触摸显示装置100的驱动电路120能够感测触摸模式区段 TM期间的触摸位置和触摸力。

在这点上，驱动电路120可以驱动多个第一电极E1或多个第一电极 E1和至少一个第二电极E2两者。

在触摸模式区段TM期间，驱动电路120能够使用两种驱动方法中 的一种驱动方法来驱动多个第一电极E1和至少一个第二电极E2。

参照图14，这两种驱动方法包括：(1)同时驱动方法(驱动型A)， 其中同时执行用于感测触摸位置的驱动以及用于感测触摸力的驱动；以及 (2)分开的驱动方法(驱动类型B)，其中分开执行用于感测触摸位置的 驱动以及用于感测触摸力的驱动。

在与驱动类型A对应的同时驱动方法的情况下，在每个触摸模式区 段TM期间，驱动第二电极E2，同时顺序地驱动多个第一电极E1中的 至少一个第一电极(即，同时执行用于感测触摸位置的驱动以及用于感测 触摸力的驱动)。基于在一个或更多个触摸模式区段TM期间的驱动结果， 能够感测触摸位置和触摸力两者。

在与驱动类型B对应的分开的驱动方法的情况下，单个触摸模式区 段TM包括触摸驱动区段TD和力驱动区段FD中的至少一个。

例如，每个触摸模式区段TM可以包括至少一个触摸驱动区段TD和 至少一个力驱动区段FD。

另外，每个触摸模式区段TM可以包括至少一个触摸驱动区段TD或 至少一个力驱动区段FD。

触摸模式区段TM和力驱动区段FD可以不在时间上彼此相邻。显示 模式区段DM可以位于触摸驱动区段TD与力驱动区段FD之间。

图15和图16示出了根据示例性实施方式的在触摸显示装置100中 的两个连续帧区段FRAME#i与FRAME#i+1期间分配显示模式区段 DM与触摸模式区段TM的示例。

参照图15，在单个帧区段中分配单个显示模式区段DM和单个触摸 模式区段TM。

在这种情况下，在单个显示模式区段DM中，能够执行在显示面板 110的整个区域上的栅极驱动和数据驱动。

在单个触摸模式区段TM中，可以在设置在显示面板110中的多个第 一电极E1依次被驱动之后感测触摸位置和触摸力。

在与驱动类型A对应的同时驱动方法的情况下，在每个触摸模式区 段TM期间，驱动电路120能够执行同时驱动TD+FD以感测触摸位置 和接触力两者。

在与驱动类型B对应的分开的驱动方法的情况下，触摸模式区段TM 被时分为用于感测触摸位置的触摸驱动区段TD以及用于感测触摸力的 力驱动区段FD。

因此，驱动电路120能够依次驱动多个第一电极E1，以在触摸驱动 区段TD期间感测触摸位置。驱动电路120能够通过在力驱动区段FD期 间依次或同时驱动多个第一电极E1中的至少一个第一电极来感测接触 力，并且当多个第一电极E1中的每个第一电极E1正在被驱动时，同时 驱动第二电极电极E2。

参照图16，可以在单个帧区段中分配两个或更多个显示模式区段DM 以及两个或更多个触摸模式区段TM。

在这种情况下，在单个显示模式区段DM中，对显示面板110的区 域的一部分执行栅极驱动和数据驱动。当进行单个帧区段中的所有显示模 式区段DM时，能够对显示面板110的整个区域执行栅极驱动和数据驱动。

另外，在单个触摸模式区段TM中，依次或同时驱动设置在显示面 板110中的多个第一电极E1中的特定的第一电极。

当单个帧区段中的所有触摸模式区段TM都被进行时，对设置在显 示面板110中的多个第一电极E1中的所有第一电极E1进行驱动，使得 能够感测触摸位置和触摸力。

在与驱动类型A对应的同时驱动方法的情况下，驱动电路120能够 执行同时驱动(TD+FD)以在每个触摸模式区段TM期间同时感测触摸 位置和触摸力。

在与驱动类型B对应的分开的驱动方法的情况下，每个触摸模式区 段TM被时分为用于感测触摸位置的触摸驱动区段TD以及用于感测触摸 力的力驱动区段FD。

因此，驱动电路120能够通过在单个帧区段中在所有触摸驱动区段 TD期间依次驱动多个第一电极E1来感测触摸位置。同时，在单个帧区 段中，驱动电路120能够通过在所有力驱动区段FD期间依次或同时驱动 多个第一电极E1中的至少一个第一电极来感测触摸力，当多个第一电极 E1中的每个第一电极E1正在被驱动时，同时驱动第二电极E2。

图17示出了当根据示例性实施方式的触摸显示装置100在触摸模式 区段中执行同相驱动时的第一电极驱动信号和第二电极驱动信号，而图 18示出了当根据示例性实施方式的触摸显示装置100在触摸模式区段中 执行反相驱动时的第一电极驱动信号和第二电极驱动信号。

参照图17和18，显示模式区段DM和触摸模式区段TM可以由同步 信号SYNC来限定。

例如，当同步信号SYNC是高(或低)电平信号时，触摸显示装置 100的操作模式区段对应于显示模式区段DM。当同步信号SYNC是低(或 高)电平信号时，触摸显示装置100的操作模式区段对应于触摸模式区段 TM。

同步信号SYNC可以是由定时控制器(未示出)提供给驱动电路120 的控制信号。

用于由同步信号SYNC限定的触摸模式区段TM期间的触摸力感测 功能的被提供给多个第一电极E1的第一电极驱动信号DS1和被提供给第 二电极E2的第二电极驱动信号DS2可以与图17所示的具有相同的相位 (同相)，或者可以与图18所示的具有180度的相位差。

在触摸模式区段TM期间，驱动电路120同时驱动多个第一电极E1 和第二电极E2以感测触摸力，使用基于从多个第一电极E1接收到的信 号RS获得的感测数据来产生关于触摸位置的信息(即，关于触摸的发生 和触摸位置中的至少一个的触摸位置相关信息)，并且产生关于接触力的 信息(即，关于触摸力的存在、触摸力的量和触摸力水平中的至少一个的 接触力相关信息)。

在基于从多个第一电极E1接收到的信号RS获得的感测数据中，关 于触摸位置的分量和关于触摸力的分量被混合。

因此，当驱动电路120使用通过在触摸模式区段TM期间使用第一 电极驱动信号DS1和与该第一电极驱动信号DS1同相或反相的第二电极 驱动信号DS2驱动多个第一电极E1和第二电极E2而获得的感测数据时， 的驱动信号DS1，不能精确地产生触摸相关信息。

在此，触摸相关信息可以包括关于触摸的出现和触摸位置中的至少一 个的触摸位置相关信息以及关于触摸力的存在、触摸力的量和触摸力水平 中的至少一个的触摸力相关信息。

根据示例性实施方式的触摸显示装置100提供以下交替驱动方法，所 述方法交替地执行使用同相信号的同相驱动以及使用反相信号的反相驱 动，以精确地产生触摸相关信息，即，以精确地产生关于触摸的出现和触 摸位置中的至少一个的触摸位置相关信息以及关于触摸力的存在、触摸力 的量和触摸力的水平中的至少一个的触摸力相关信息，所述同相信号包括 第一电极驱动信号DS1以及与第一电极驱动信号DS1同相的第二电极驱 动信号DS2，所述反相信号包括第一电极驱动信号DS1以及与第一电极 驱动信号DS1反相的第二电极驱动信号DS2。

图19示出了由根据示例性实施方式的触摸显示装置100执行的感测 触摸相关信息的替选驱动。

在同时驱动方法的情况下，根据示例性实施方式的触摸显示装置100 能够通过以下操作来感测触摸位置和触摸力中的至少一个：通过依次或同 时驱动多个第一电极E1以及在每个触摸模式区段TM期间驱动第二电极 使用基于从多个第一电极E1接收到的信号RS获得的感测数据来产生触 摸相关信息。

所产生的触摸相关信息可以包括以下项中的至少一个：关于触摸的出 现和触摸位置中的至少一个的触摸位置相关信息以及关于中触摸力的存 在、触摸力的量和触摸力水平中的至少一个的触摸力相关信息。

包括在触摸相关信息中的信息可以根据触摸力的存在、指示件类型等 而变化。

当用户通过使用指示件(例如，手指或触笔)(基本上)不施加力来 进行触摸时，其面板接触部分由导电材料制成，能够产生包括触摸位置相 关信息的触摸相关信息。

当用户通过使用指示件(例如，手指或触笔)施加力来进行触摸时， 其面板接触部分由导电材料制成，能够产生包括触摸位置相关信息和触摸 力相关信息的触摸相关信息。

当用户通过使用指示件(例如，触笔)施加力来进行触摸时，其面板 接触部分由非导电材料制成，能够产生包括触摸力相关信息的触摸相关信 息。

在分开的驱动方法的情况下，根据示例性实施方式的触摸显示装置 100能够通过以下操作来感测触摸位置：依次驱动多个第一电极E1，然 后基于在每个触摸驱动区段TD期间从多个第一电极E1接收到的信号RS 产生触摸位置相关信息。在每个力驱动区段FD期间，触摸显示装置100 能够通过以下操作来感测触摸力：通过依次或同时驱动多个第一电极E1中的至少一个第一电极并且同时驱动第二电极E2来产生触摸力相关信 息。

根据示例性实施方式的触摸显示装置100执行交替驱动，即，交替地 执行同相驱动和反相驱动，而不是使用第一电极驱动信号DS1以及与第 一电极驱动信号DS1同相的第二电极驱动信号DS2单独执行同相驱动， 或者使用第一电极驱动信号DS1以及与第一电极驱动信号DS1反相的第 二电极驱动信号DS2单独执行反相驱动，以通过精确地区分由同时驱动 方法而导致的触摸模式区段TM期间的这样的信息来产生触摸位置信息 和触摸力信息，或者以通过精确地提取由分开的驱动方法而导致的力驱动 区段FD期间的这样的信息来产生触摸力信息。

参照图19，在根据示例性实施方式的触摸显示装置100中，将计算 关于显示面板110的整个区域中的单个触摸的信息的时间区段定义为感 测区段Ts。

在感测区段Ts中，设置有m个第一驱动区段Tfd和m个第二驱动 区段Trd。在此，m是等于或大于1的自然数。在下文中，第一驱动区段 也被称为同相驱动区段，而第二驱动区段也被称为反相驱动区段。

参照图19，在每个触摸模式区段TM期间，驱动电路120能够输出 要被提供给设置在显示面板110内的多个第一电极E1中的至少一个第一 电极的第一电极驱动信号DS1以及要被提供给设置在显示面板110之外 的第二电极E2的第二电极驱动信号DS2。

在交替驱动的情况下，显示面板110能够在同相驱动区段Tfd期间输 出第一电极驱动信号DS1以及与第一电极驱动信号DS1同相的第二电极 驱动信号DS2。在同相驱动区段Tfd之后的反相驱动区段Trd期间，显 示面板110能够输出第一电极驱动信号DS1以及与第一电极驱动信号DS1 反相的第二电极驱动信号DS2。

由于驱动电路120如上所述交替地执行同相驱动和反相驱动，因此能 够基于从同相驱动获得的同相感测数据和从反相驱动获得的反相感测数 据来更精确地感测触摸力和触摸位置。

当第一电极驱动信号DS1和第二电极驱动信号DS2在同相驱动区段 Tfd中彼此同相时，第二电极驱动信号DS2的幅度V2大于第一电极驱动 信号DS1的幅度V1。

因此，当在从多个第一电极E1接收到的信号RS中混合触摸位置分 量和触摸力分量时，可以通过精确地区分触摸位置和触摸力来感测触摸位 置和触摸力。

在下文中，将参照具体示例来描述上面已经简要描述的替选驱动。

图20至图22示出了根据示例性实施方式的用于感测触摸显示装置 100中的触摸相关信息的替选驱动的示例。在下文中，为了说明的目的， 采用在两个连续的帧区段FRAME#i和FRAME#i+1中同时执行触摸位 置感测驱动和接触力感测驱动的情况。

如图20和图21所示，单个显示模式区段DM和单个触摸模式区段TM可以存在于单个帧区段中。

可替选地，如图22所示，两个或更多个显示模式区段DM#1、...、 DM#n(其中，n是等于或大于2的自然数)和两个或更多个触摸模式区 段TM#1、...、TM#n(其中，n是等于或大于2的自然数)可以存在于 单个帧区段中。

如上所述，考虑到系统环境、显示性能和效率、触摸性能和效率等， 可以在单个帧区段内设计各种数目的显示模式区段DM和各种数目的触 摸模式区段TM。

如图20和图22所示，单个同相驱动区段Tfd和单个反相驱动区段 Trd可以存在于每个触摸模式区段TM中。

因此，当进行两个或更多个触摸模式区段TM时，即进行至少一个 同相驱动区段Tfd和至少一个反相驱动区段Trd时，能够产生触摸相关 信息(如触摸位置相关信息和触摸力相关信息)。

可替选地，如图21所示，一个或更多个同相驱动区段Tfd和一个或 更多个反相驱动区段Trd两者可以存在于每个触摸模式区段TM中。

因此，当进行包括至少一个同相驱动区段Tfd和至少一个反相驱动区 段Trd的单个触摸模式区段TM时，能够产生触摸相关信息(如触摸位 置相关信息和触摸力相关信息)。

如上所述，可以提供产生触摸相关信息所需的不同数目的触摸模式区 段TM以与显示模式区段DM交替。

因此，考虑到系统环境，能够有效地调整产生触摸相关信息所需的感 测区段Ts的长度，并且能够根据所调整的感测区段Ts的长度来分配触摸 模式区段TM和显示模式区段DM。可替选地，能够有效地调整感测区段 Ts的长度以适用于所确定的触摸和显示模式区段TM和DM。

如图20所示，单个同相驱动区段Tfd或单个反相驱动区段Trd可以 存在于单个帧区段中。

在这种情况下，当进行至少两个帧区段，即，进行至少一个同相驱动 区段Tfd和至少一个反相驱动区段Trd时，能够产生触摸相关信息(触 摸位置相关信息和触摸力相关信息)。

另外，如图21所示，单个同相驱动区段Tfd和单个反相驱动区段Trd 可以存在于单个帧区段中。

此外，如图22所示，两个或更多个同相驱动区段Tfd和两个或更多 个反相驱动区段Trd可以存在于单个帧区段中。

根据图21和图22所示的区段分配方法，在包括至少一个同相驱动区 段Tfd和至少一个反相驱动区段Trd的单个帧区段之后，能够产生触摸 相关信息(触摸位置相关信息和触摸力相关信息)。

如上所述，驱动电路120能够通过产生关于预设的感测区段Ts中的 每个感测区段的触摸相关信息来感测触摸位置和触摸力中的至少一个。

感测区段Ts表示：在显示面板110的整个区域中，根据由指示件类 型限定的触摸类型以及触摸力的存在，通过感测触摸位置和触摸力中的至 少一个来产生触摸相关信息所需的区段。

感测区段Ts可以对应于如图21和图22所示的单个帧区段或者对应 于如图20所示的两个或更多个帧区段。

因此，考虑到系统环境，能够有效地调整产生触摸相关信息所需的感 测区段Ts的长度。

参照图20至图22，在单个感测区段Ts期间，同相驱动区段Ts的数 目与反相驱动区段Trd的数目相同。

因此，在感测区段Ts期间，通过对同相驱动区段Ts的数目与反相驱 动区段Trd的数目求和而获得的驱动区段的总数是偶数。

例如，在图20的情况下，在感测区段Ts期间，同相驱动区段Tfd 的数目为1，反相驱动区段Trd的数目为1，所以驱动区段的总数为2。

在另一示例中，在图21的情况下，在单个感测区段Ts期间，同相驱 动区段Tfd的数目为1，反相驱动区段Trd的数目为1，所以驱动区段的 总数为2。

在又一示例中，在图22的情况下，在单个感测区段Ts期间，同相驱 动区段Tfd的数目为n/2，反相驱动区段Trd的数目为n/2，所以驱动区 段的总数为n(＝(n/2)+(n/2)，其中n是等于或大于2的偶数)。

由于在如上所述的单个感测区段Ts期间将同相驱动区段Tfd的数目 和反相驱动区段Trd的数目设置为相同，因此能够从通过同相驱动获得的 同相感测数据以及通过反相驱动获得的反相感测数据中选择性地且精确 地提取触摸位置相关分量或触摸力相关分量。

这将参照图23A和图23B更详细地来描述。

图23A和图23B示出了当根据示例性实施方式的触摸显示装置100 执行交替驱动以感测触摸相关信息时通过同相驱动获得的同相感测数据 2310f和2320f以及通过反相驱动获得的反相感测数据2310r和2320r。

图23A示出了在同相驱动期间基于通过第一电极E1接收到的信号 RS获得的同相感测数据2310f和2320f。在通过使用其面板接触部分由导 电材料制成的指示件施加等于或小于预定水平的量的按压力进行软触摸 的情况(情况1)下获得同相感测数据2310f。在通过使用其面板接触部 分由导电材料制成的指示件施加超过预定水平的量的按压力进行力触摸 的情况(情况2)下获得同相感测数据2320f。

参照图23A，通过使用其面板接触部分由导电材料制成的指示件施加 等于或小于预定水平的的按压力进行软触摸(情况1)时获得的同相感测 数据2310f的值通过将ΔT与在不进行触摸时获得的感测数据基线相加来 计算，即基线+ΔT。

参照图23A，通过使用其面板接触部分由导电材料制成的指示件施加 超过预定水平的量的按压力进行力触摸(情况2)时获得的同相感测数据 2320f的值通过将ΔT与在不进行触摸时获得的感测数据基线相加然后从 总和中减去ΔF来计算，即基线+ΔT-ΔF。

图23B示出了在反相驱动期间基于通过第一电极E1接收到的信号 RS获得的反相感测数据2310r和2320r。在通过使用其面板接触部分由 导电材料制成的指示件施加等于或小于预定水平的量的按压力进行软触 摸的情况(情况1)下获得反相感测数据2310r。通过使用其面板接触部 分由导电材料制成的指示件施加超过预定水平的量的按压力进行力触摸 的情况(情况2)下获得反相感测数据2320r。

参照图23B，通过使用其面板接触部分由导电材料制成的指示件施加 等于或小于预定水平的量的按压力进行软触摸(情况1)时获得的反相感 测数据2310r的值通过将ΔT与在不进行触摸时获得的感测数据基线相加 来计算，即基线+ΔT。

参照图23B，通过使用其面板接触部分由导电材料制成的指示件施加 超过预定水平的量的按压力进行力触摸(情况2)时获得的反相感测数据 2320r的值通过将ΔT和ΔF与在不进行触摸时获得的感测数据基线相加 来计算，即基线+ΔT+ΔF。

参照图23A和图23B，ΔT是根据用户在屏幕上触摸的位置而变化的 值。ΔT可以根据对应的第一电极E1与触摸位置的接近程度而变化。因 此，ΔT被称为“触摸位置变化数据”。

因此，为了产生关于触摸位置或触摸发生的触摸位置相关信息，需要 从同相感测数据2310f和2320f或者反相感测数据2310r和2320r中选择 性地并且精确地提取触摸位置变化数据ΔT。

此外，ΔF是根据用户按压屏幕的力(触摸力)的量而变化的值。ΔF 可以根据对应的第一电极E1与第二电极E2之间的间隙的大小的变化 (即，相应的第一电极E1与第二电极E2之间的电容的变化)而变化。 因此，ΔF被称为“触摸力变化数据”。

因此，为了产生关于触摸力的存在、触摸力的量和触摸力水平(触摸 力的量的水平)中的至少一个的触摸力相关信息，需要从同相感测数据 2310f和2320f或者反相感测数据2310r和2320r中选择性地并且精确地 提取触摸力变化数据ΔF。

然而，当单独执行同相驱动时，不可能通过精确地识别数据ΔT和ΔF 来从同相感测数据2310f和2320f中提取触摸位置变化数据ΔT和触摸力 变化数据ΔF。

同样地，当单独执行反相驱动时，不可能通过精确地识别数据ΔT和 ΔF来从反相感测数据2310r和2320r中提取触摸位置变化数据ΔT和触 摸力变化数据ΔF。

因此，根据示例性实施方式的触摸显示装置100能够执行交替驱动以 通过精确地识别数据ΔT和ΔF来提取触摸位置变化数据ΔT和触摸力变 化数据ΔF。

例如，采用以下情况：感测区段Ts包括单个同相驱动区段Tfd和单 个反相驱动区段Trd，在不进行触摸时获得的感测数据基线为零(0)，并 且通过使用其面板接触部分由导电材料制成的指示件施加等于或小于预 定水平的量的触摸力来进行软触摸(情况1)。在这种情况下，能够通过 对通过同相驱动获得的同相感测数据2310f与通过反相驱动获得的反相感 测数据2310r求和然后将总和除以2(即，驱动区段总数目)来精确地计 算出触摸位置变化数据ΔT(＝(ΔT+ΔT)/2)。

此外，能够通过从通过反相驱动获得的反相感测数据2310r中减去通 过同相驱动获得的同相感测数据2310f然后将剩下的值除以2(即，驱动 区段总数目)来精确地计算出触摸力变化数据ΔF(＝(ΔT-ΔT)/2＝0)。以 这种方式计算的触摸力变化数据ΔF为零(0)。计算结果对应于当前的软 触摸(情况1)。

在另一示例中，采用以下情况：感测区段Ts包括单个同相驱动区段 Tfd和单个反相驱动区段Trd，在不进行触摸时获得的感测数据基线为零 (0)，并且通过使用其面板接触部分由导电材料制成的指示件施加超过预 定水平的量的触摸力来进行力触摸(情况2)。在这种情况下，能够通过 对通过反相驱动获得的反相感测数据2310r与通过同相驱动获得的同相 感测数据2310r求和然后将总和除以2(即，驱动区段总数目)来精确地 计算出触摸位置变化数据ΔT[＝((ΔT+ΔF)+(ΔT-ΔF))/2＝2ΔT/2＝ΔT]。

此外，能够通过从通过反相驱动获得的反相感测数据2310f中减去通 过同相驱动获得的同相感测数据2310r然后将剩余值除以2(即，驱动区 段总数目)来精确地计算出触摸力变化数据ΔF[＝((ΔT+ΔF)–(ΔT-ΔF))/2 ＝2ΔF/2＝ΔF]。

在下文中，将再次简要描述如上所述的替选驱动方法。

参照图23A和图23B，反相感测数据2310r(ΔT+ΔF,ΔF＝0)或2320r (ΔT+ΔF,ΔF≠0)的值比同相感测数据2310f(ΔT-ΔF,ΔF＝0)或2320f (ΔT-ΔF,ΔF≠0)的值大。

此外，反相感测数据ΔT+ΔF与同相感测数据ΔT-ΔF之间的差2ΔF 可以与触摸力变化数据ΔF成比例。

由于这些特征，驱动电路120能够利用通过同相驱动获得的同相感测 数据和通过反相驱动获得的反相感测数据来选择性地并且精确地提取与 触摸位置相关的分量，并且选择性地并且精确地提取与触摸力相关的分 量，从而更精确地感测触摸位置和触摸力。

基于由于同相驱动而通过从多个第一电极E1接收到的信号RS的数 字转换获得的同相感测数据和由于反相驱动而通过从多个第一电极E1接 收到的信号RS的数字转换获得的反相感测数据，驱动电路120能够感测 触摸位置和触摸力中的至少一个。

在单个感测区段Ts期间，驱动电路120能够基于通过至少单个反相 驱动过程获得的反相感测数据2310r(ΔT+ΔF,ΔF＝0)或2320r(ΔT+ΔF,ΔF ≠0)以及通过至少单个同相驱动过程获得的同相感测数据2310f(ΔT-ΔF, ΔF＝0)或2320f(ΔT-ΔF,ΔF≠0)通过计算触摸相关信息来感测触摸位置 和触摸力中的至少一个，触摸相关信息包括触摸位置相关信息和取决于触 摸力的存在的触摸力相关信息以及触摸类型(情况1，情况2和情况3)中的至少一个。

如上所述，驱动电路120能够利用通过交替驱动获得的同相感测数据 和反相感测数据来选择性地并且精确地提取与触摸位置相关的分量，并且 选择性地并且精确地提取与触摸力相关的分量，从而更精确地感测触摸位 置和触摸力。

将描述在单个同相驱动区段Tfd和单个反相驱动区段Trd存在于单 个感测区段Ts中的情况下感测触摸位置的方法和感测触摸力的方法。

首先，关于触摸力感测功能，在单个感测区段Ts期间，驱动电路120 能够通过从反相感测数据2310r(ΔT+ΔF,ΔF＝0)或2320r(ΔT+ΔF,ΔF≠0) 中减去同相感测数据2310f(ΔT-ΔF,ΔF＝0)或2320f(ΔT-ΔF，ΔF≠0)来 计算出相减数据2ΔF＝(ΔT+ΔF)-(ΔT-ΔF)，然后通过将相减数据2ΔF除以 区段总数目(即，反相驱动区段的数目和同相驱动区段的数目总和)来计 算出触摸力变化数据ΔF＝2ΔF/2。

驱动电路120能够基于触摸力变化数据ΔF产生触摸相关信息，触摸 相关信息对应于与触摸力的存在、触摸力的量和触摸力水平中的至少一个 有关的触摸力相关信息。

例如，当计算出的关于多个第一电极E1中的所有电极的触摸力变化 数据ΔF为零(0)时，确定尚未产生触摸力。此外，当计算出的关于多 个第一电极E1中的至少一个第一电极的触摸力变化数据ΔF不为零(0) 时，能够确定已经产生触摸力。能够根据触摸力变化数据ΔF的量来计算 触摸力的量及其水平(即，触摸力水平)。

根据基于上述计算的感测处理，驱动电路120能够通过对通过交替驱 动获得的反相感测数据和同相感测数据执行计算(相减和相除)来选择性 地并且精确地提取与触摸力相关的分量(触摸力变化数据)，从而更精确 地感测触摸力。

随后，关于触摸位置感测，在感测区段Ts期间，驱动电路120能够 通过对反相感测数据2310r(ΔT+ΔF,ΔF＝0)或2320r(ΔT+ΔF,ΔF≠0) 与同相感测数据2310f(ΔT-ΔF,ΔF＝0)或2320f(ΔT-ΔF,ΔF≠0)求和来 计算出总和数据2ΔT，然后通过将总和数据2ΔT＝(ΔT+ΔF)+(ΔT-ΔF)除以 驱动区段总数目来计算出触摸位置变化数据ΔT＝2ΔT/2。

驱动电路120能够基于触摸位置变化数据ΔT产生触摸相关信息，触 摸相关信息对应于与触摸的发生和触摸位置中的至少一个有关的触摸位 置相关信息。

驱动电路120能够通过将多个第一电极E1的触摸位置变化数据ΔT 相互比较来确定触摸的发生和触摸位置。

例如，当计算出的关于多个第一电极E1中的所有电极的触摸位置变 化数据ΔT为零(0)时，确定尚未进行触摸。当计算出的关于多个第一 电极E1中的特定第一电极的触摸位置变化数据ΔT最大时，能够确定已 经在特定第一电极E1所在的点处进行了触摸，并且能够通过将触摸位置 变化数据ΔT的量与其他相邻的第一电极E1的量进行比较来获得该点的 坐标。

根据基于上述计算的感测处理，驱动电路120能够通过对通过交替驱 动获得的反相感测数据和同相感测数据执行计算(相加和相除)来选择性 地并且精确地提取与触摸位置相关的分量(即，触摸位置变化数据)，从 而更精确地感测触摸位置。

在下文中，将参照图24再次简要描述如上所述的根据示例性实施方 式的触摸显示装置100的驱动方法。

图24是示出了根据示例性实施方式的驱动触摸显示装置100的方法 的流程图。

参照图24，根据示例性实施方式的驱动触摸显示装置100的方法包 括：第一驱动步骤S2410，第一驱动区段(同相驱动区段)期间，输出要 被提供给设置在显示面板110内的多个第一电极E1中的至少一个第一电 极的第一电极驱动信号DS1以及要被提供给位于显示面板110之外的第 二电极E2的第二电极驱动信号DS2；第二驱动步骤S2420，在第一驱动区段之后的第二驱动区段(反相驱动区段)期间，输出要被提供给多个第 一电极E1中的至少一个第一电极的第一电极驱动信号DS1以及要被提供 给第二电极E2的第二电极驱动信号DS2；以及感测处理步骤S2430，基 于在第一驱动步骤S2410中获得的感测数据(同相感测数据)和在第二驱 动步骤S2420中获得的感测数据(反相感测数据)来感测触摸位置和触摸力中的至少一个。

第一驱动步骤S2410和第二驱动步骤S2420是执行交替驱动的步骤。 可以在执行感测处理步骤S2430之前对第一驱动步骤S2410和第二驱动步 骤S2420重复两次或更多次。

在第一驱动步骤S2410中，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。在第二驱动步骤S2420中，第一电极驱动信号 DS1和第二电极驱动信号DS2可以彼此反相。

第一驱动区段(同相驱动区段)和第二驱动区段(反相驱动区段)是 暂时连续的区段或单独的区段。当第一驱动区段和第二驱动区段彼此独立 时，显示模式区段可以位于第一驱动区段与第二驱动区段之间。

第一驱动区段和第二驱动区段可以存在于单个触摸模式区段TM中， 或者可以分别存在于不同的触摸模式区段TM中。

此外，第一驱动区段和第二驱动区段可以分别存在于单个帧区段中， 或者可以存在于不同的帧区段中。

使用上述驱动方法使得能够交替地执行同相驱动和反相驱动以感测 触摸力，从而能够精确地产生关于触摸力的触摸力相关信息。因此，能够 更精确地感测触摸力。

此外，使用上述驱动方法使得能够交替地执行同相驱动和反相驱动， 从而能够更精确地产生关于触摸位置的触摸位置相关信息。因此，能够更 精确地感测触摸位置。

图25和图26示出了根据示例性实施方式的用于在触摸显示装置100 中执行同时驱动的驱动电路120。

参照图25和图26，根据示例性实施方式的触摸显示装置100在至少 一个触摸模式区段TM期间通过执行用于感测触摸位置的驱动和用于感 测触摸力的驱动来感测触摸位置和触摸力。

根据示例性实施方式的触摸显示装置100能够在至少一个触摸模式 区段TM期间同时地或单独地执行用于感测触摸位置的驱动和用于感测 触摸力的驱动。

触摸显示装置100的驱动电路120包括信号生成电路2500、第一电 极驱动电路2510和第二电极驱动电路2520。

参照图25和图26，信号生成电路2500生成并输出第一电极驱动信 号DS1。

信号生成电路2500还能够生成第二电极驱动信号DS2。在此，图25 示出了当信号生成电路2500生成第二电极驱动信号DS2时的驱动电路 120，而图26示出了当信号生成电路2500不生成第二电极驱动信号DS2 时的驱动电路120。

参照图25和图26，第一电极驱动电路2510能够在显示模式区段DM 中对设置在显示面板110内的多个第一电极E1施加显示驱动电压(例如， 公共电压)，并且在触摸模式区段TM中向设置在显示面板110内的多个 第一电极E1中的至少一个第一电极提供第一电极驱动信号DS1。

第一电极驱动电路2510可以包括图7所示的积分器730、模数转换 器ADC等。

在多个第一电极E1属于在显示模式区段DM中被施加显示驱动电压 DDV的显示驱动电极的情况下，第一电极驱动电路2510能够在显示模式 区段DM中对多个第一电极E1中的所有电极施加显示驱动电压。

因此，多个第一电极E1在显示模式区段DM中用作显示驱动电极， 而在触摸模式区段TM中用作触摸传感器和力传感器。

参照图25和图26，第二电极驱动电路2520是在触摸模式区段TM 中向位于显示面板110之外的第二电极E2提供第二电极驱动信号DS2的 电路。

例如，第二电极驱动电路2520可以被实现为提供有信号线的单个印 刷电路，第二电极驱动信号DS2通过该印刷电路传送至第二电极E2。

此外，根据示例性实施方式的触摸显示装置100交替地执行同相驱动 和反相驱动以感测触摸力。

因此，通过第一电极驱动电路2510提供给多个第一电极E1的第一 电极驱动信号DS1和通过第二电极驱动电路2520提供给第二电极E2的 第二电极驱动信号D2在预设的同相驱动区段Tfd中彼此同相并且在同相 驱动区段Tfd之后的预设的反相驱动区段Trd中彼此反相。

也就是说，第一电极驱动电路2510能够在显示模式区段DM期间输 出要被提供给设置在显示面板110内的多个第一电极E1的显示驱动电压 (例如，公共电压)，并且在每个触摸模式区段TM期间输出要被提供给 多个第一电极E1中的至少一个第一电极的第一电极驱动信号DS1。

在每个触摸模式区段TM处或每个触摸模式区段TM内，由第一电 极驱动电路2510输出的第一电极驱动信号DS1的相位可以与要被提供给 位于显示面板110之外的第二电极E2的第二电极驱动信号DS2的相位相 同(同相)或相差180度(反相)。

关于同相关系与反相关系之间的交替的相位关系的变化，第一电极驱 动信号DS1的相位可以保持不变，而第二电极驱动信号DS2的相位改变。 第一电极驱动信号DS1的相位可以改变，而第二电极驱动信号DS2的相 位保持不变。此外，第一电极驱动信号DS1的相位和第二电极驱动信号 DS2的相位都可以改变。

使用上述驱动电路120能够提供用于感测触摸位置的触摸感测功能 和用于感测触摸力的力感测功能。

此外，使用上述驱动电路120使得能够交替地执行同相驱动和反相驱 动以感测触摸力，从而能够选择性地并且精确地产生关于触摸力的触摸力 相关信息。因此，能够更精确地感测触摸力。

参照图25，信号生成电路2500还能够生成并输出第二电极驱动信号 DS2。

因此，第二电极驱动电路2520能够将由信号生成电路2500输出的第 二电极驱动信号DS2传送至第二电极E2。

如图25所示，信号生成电路2500不仅生成和输出第一电极驱动信号 DS1，而且还生成和输出第二电极驱动信号DS2。因此，使用具有与第一 电极驱动信号DS1不同的形式的第二电极驱动信号DS2可以便于在触摸 模式区段TM中进行驱动。

参照图26，信号生成电路2500不生成第二电极驱动信号DS2，并且 驱动电路120还可以包括信号转换器2540，信号转换器2540通过转换由 信号生成电路2500生成的第一电极驱动信号DS1来生成第二电极驱动信 号DS2。

例如，信号转换器2540能够通过转换第一电极驱动信号DS1的幅度 和相位中的至少一个来生成第二电极驱动信号DS2。

当使用信号转换器2540时，信号生成电路2500仅需要生成第一电极 驱动信号DS1。因此能够减少信号处理的负担，从而能够提供有效的触摸 驱动。

例如，信号转换器2540可以包括调整信号电压电平的电平移位器、 控制信号相位的相位控制器以及将直流(DC)信号转换成交流(AC)信 号(或脉冲信号)的DA转换器或将AC信号(或脉冲信号)转换成DC 信号的AD转换器。信号转换器2540可以被视为第二电极驱动电路2520， 或者可以被视为包括在第二电极驱动电路2520中。

参照图25和图26，驱动电路120还包括感测处理器2530，感测处理 器2530在至少一个触摸模式区段TM中基于通过第一电极驱动电路120 从多个第一电极E1中的至少一个第一电极接收到的信号RS来感测触摸 的触摸力。

在同时驱动的情况下，感测处理器2530能够基于通过第一电极驱动 电路120从多个第一电极E1中的至少一个第一电极接收到的信号RS来 感测单个触摸的触摸位置和触摸力。在单独驱动的情况下，感测处理器 2530能够基于通过第一电极驱动电路120从至少一个第一电极E1接收到 的信号RS在感测到触摸的触摸力的区段中和另一区段中感测单个触摸的 触摸位置。

感测处理器2530可以是对应于图7所示的处理器740的部件。

如上所述，感测处理器2530能够通过经由第一电极驱动电路2510 从第一电极E1接收信号RS来感测触摸位置和触摸力，从而使用同一处 理方法高效地执行两种类型的感测。

信号生成电路2500、第一电极驱动电路2510和感测处理器2530可 以分别被实现为单独的集成电路(IC)或处理器。

例如，信号生成电路2500可以被实现为功率IC，并且感测处理器 2530可以是微控制单元(MCU)。第一电极驱动电路2510可以被实现为 第一电极驱动IC。

信号生成电路2500、第一电极驱动电路2510和感测处理器2530中 的至少两个可以被实现为单个IC。

例如，信号生成电路2500和第一电极驱动电路2510可以是单个IC 的部分。

在另一示例中，信号生成电路2500、第一电极驱动电路2510和感测 处理器2530可以被实现为单个IC的集成部分。

第一电极驱动电路2510还可以包括数据驱动电路，所述数据驱动电 路在显示模式区段中对设置在显示面板110上的多条数据线施加数据电 压。

由于驱动电路120能够如上所述地以各种形式实现，因此，驱动电路 120能够被最优地设计为适合于触摸显示装置100的大小(例如，中型或 较大电视机的大小、移动终端的大小等)、系统环境、电源环境等。

图27示出了根据示例性实施方式的触摸显示装置100中的示例性显 示驱动芯片2700。

参照图27，显示驱动芯片2700包括：第一电极驱动器2710，其在显 示模式区段DM和触摸模式区段TM中驱动多个第一电极E1；以及数据 电压驱动器2720，其在显示模式区段DM中输出数据电压Vdata以驱动 设置在显示面板110上的多条数据线DL。

第一电极驱动器2710在显示模式区段DM期间向多个第一电极E1 提供公共电压，即，一种显示驱动电压。

第一电极驱动器2710在触摸模式区段TM期间向多个第一电极E1 提供第一电极驱动信号DS1。在此，第一电极驱动信号DS1可以是用于 感测触摸位置的驱动信号、用于感测触摸力的驱动信号或用于感测触摸位 置和触摸力两者的驱动信号。

第一电极驱动器2710可以是对应于图25和图26所示的第一电极驱 动电路2510的部件。

显示驱动芯片2700还可以包括图25和图26所示的信号生成电路 2500以及感测处理器2530。

多条数据线DL和多条栅极线GL被设置在显示面板110上。多个子 像素由多条数据线DL和多条栅极线GL来限定。

多个第一电极E1的每个区域的大小可以等于或大于单个子像素区域 的大小。多个第一电极E1可以被设计成各种大小以用于驱动和感测效率。

根据如前所述的示例性实施方式，驱动电路120、触摸显示装置100 以及驱动触摸显示装置的方法旨在以各种形式提供多种功能。当用户进行 触摸时，不仅能够感测到触摸坐标(即，触摸位置)，而且还能够感测到 与用户按压屏幕的力的量对应的触摸力。

此外，根据示例性实施方式，提供了触摸显示装置100、驱动电路120 以及驱动触摸显示装置的方法。触摸显示装置100具有能够感测与用户在 触摸屏幕时按压屏幕的力的量对应的触摸力的结构(例如，间隙和针对间 隙设计的结构)。

此外，根据示例性实施方式，驱动电路120、触摸显示装置100和驱 动触摸显示装置的方法能够通过从通过触摸力感测驱动(即，用于选择性 地感测触摸力的驱动或用于除了触摸力之外还感测触摸位置的驱动)获得 的感测数据中选择性地并且精确地提取触摸力分量(触摸力变化数据)来 精确地感测触摸力。

此外，根据示例性实施方式，驱动电路120、触摸显示装置100以及 驱动触摸显示装置的方法能够通过从通过触摸位置感测驱动(即，用于选 择性地感测触摸位置的驱动或用于除了触摸位置之外还感测触摸力的驱 动)获得的感测数据中选择性地并且精确地提取触摸位置分量(触摸位置 变化数据)来精确地感测触摸位置。

此外，根据示例性实施方式，驱动电路120、触摸显示装置100以及 驱动触摸显示装置的方法能够通过对对应于力传感器的第一电极和第二 电极施加第一电极驱动信号和第二电极驱动信号来感测触摸力。能够通过 交替地执行同相驱动和反相驱动来精确地感测触摸力，在同相驱动中，向 第一电极和第二电极提供第一电极驱动信号和与第一电极驱动信号同相 的第二电极驱动信号，在反相驱动中，向第一电极和第二电极提供第一电 极驱动信号和与第一电极驱动信号反相的第二电极驱动信号。

为了说明本公开内容的特定原理而呈现了以上描述和附图。本公开内 容所涉及的领域的技术人员可以通过在不背离本公开内容的原理的情况 下组合、分割、替代或改变元件来进行许多修改和变更。本文中所公开的 上述实施方式将被解释为仅说明性的而不是对本公开内容的原理和范围 进行限制。应该理解，本公开内容的范围应由所附权利要求限定，并且其 所有等同方案都落入本公开内容的范围内。

发明构思

本发明提供了以下发明构思：

1.一种触摸显示装置，包括：

显示面板；

设置在所述显示面板内的多个第一电极；

位于所述显示面板之外的第二电极；以及

驱动电路，所述驱动电路在一个或更多个触摸模式区段中的每个触摸 模式区段期间输出要被提供给所述多个第一电极中的至少一个第一电极 的第一电极驱动信号并且输出要被提供给所述第二电极的第二电极驱动 信号，

其中，所述驱动电路在第一驱动区段期间输出彼此同相的所述第一电 极驱动信号和所述第二电极驱动信号，并且

其中，所述驱动电路在所述第一驱动区段之后或之前的第二驱动区段 期间输出彼此反相的所述第一电极驱动信号和所述第二电极驱动信号。

2.根据发明构思1所述的触摸显示装置，其中，当所述第一电极驱 动信号和所述第二电极驱动信号彼此同相时，所述第二电极驱动信号具有 比所述第一电极驱动信号大的幅度。

3.根据发明构思1所述的触摸显示装置，其中，所述一个或更多个 触摸模式区段存在于单个帧区段中。

4.根据发明构思1所述的触摸显示装置，其中，单个第一驱动区段 或单个第二驱动区段存在于所述一个或更多个触摸模式区段中的每个触 摸模式区段期间。

5.根据发明构思1所述的触摸显示装置，其中，一个或更多个第一 驱动区段和一个或更多个第二驱动区段存在于所述一个或更多个触摸模 式区段中的每个触摸模式区段期间。

6.根据发明构思1所述的触摸显示装置，其中，单个第一驱动区段 或单个第二驱动区段存在于单个帧区段中。

7.根据发明构思1所述的触摸显示装置，其中，一个或更多个第一 驱动区段和一个或更多个第二驱动区段存在于单个帧区段中。

8.根据发明构思1所述的触摸显示装置，其中，所述驱动电路通过 在每个预设感测区段中产生触摸相关信息来感测触摸位置和触摸力中的 至少一个，每个所述预设感测区段对应于一个或更多个帧区段。

9.根据发明构思8所述的触摸显示装置，其中，在所述感测区段中 的单个感测区段期间，所述第一驱动区段的数目等于所述第二驱动区段的 数目，并且通过对所述第一驱动区段的数目与所述第二驱动区段的数目求 和而获得的驱动区段总数目是偶数。

10.根据发明构思9所述的触摸显示装置，其中，所述驱动电路在所 述感测区段期间基于与通过至少一个反相驱动过程获得的感测值对应的 反相感测数据和与通过至少一个同相驱动过程获得的感测值对应的同相 感测数据来产生所述触摸相关信息。

11.根据发明构思10所述的触摸显示装置，其中，所述驱动电路通 过在所述感测区段期间对所述反相感测数据与所述同相感测数据执行相 减来计算相减数据，通过将所述相减数据除以所述驱动区段总数目来计算 触摸力变化数据，并且基于所述触摸力变化数据来产生与所述触摸力的存 在、所述触摸力的量和触摸力水平中的至少一个有关的所述触摸相关信 息。

12.根据发明构思10所述的触摸显示装置，其中，所述驱动电路通 过在所述感测区段期间对所述反相感测数据与所述同相感测数据求和来 计算总和数据，通过将所述总和数据除以所述驱动区段总数目来计算触摸 位置变化数据，并且基于所述触摸位置变化数据来产生与所述触摸的发生 和所述触摸位置中的至少一个有关的所述触摸相关信息。

13.根据发明构思10所述的触摸显示装置，其中，所述反相感测数 据具有比所述同相感测数据大的值。

14.根据发明构思13所述的触摸显示装置，其中，所述反相感测数 据与所述同相感测数据之间的差与触摸力变化成比例。

15.根据发明构思1所述的触摸显示装置，其中，所述驱动电路基于 从所述至少一个第一电极接收到的信号来感测触摸位置和触摸力中的至 少一个。

16.根据发明构思1所述的触摸显示装置，其中，至少一个间隙被设 置在所述多个第一电极与所述第二电极之间，所述间隙的大小能够根据被 施加于所述显示面板的触摸力而变化。

17.根据发明构思16所述的触摸显示装置，其中，所述间隙包括空 气间隙或电介质间隙。

18.根据发明构思1所述的触摸显示装置，其中，所述第二电极位于 所述显示面板的下部结构之下或之内。

19.根据发明构思18所述的触摸显示装置，其中，所述下部结构包 括背光单元。

20.一种驱动触摸显示装置的方法，包括：

第一驱动：在第一驱动区段期间输出要被提供给设置在显示面板内的 多个第一电极中的至少一个第一电极的第一电极驱动信号并且输出要被 提供给位于所述显示面板之外的第二电极的第二电极驱动信号；

第二驱动：在所述第一驱动区段之后或之前的第二驱动区段期间输出 要被提供给所述多个第一电极中的至少一个第一电极的所述第一电极驱 动信号以及要被提供给位于所述显示面板之外的所述第二电极的所述第 二电极驱动信号；以及

基于在所述第一驱动中获得的感测数据和在所述第二驱动中获得的 感测数据来感测触摸位置和触摸力中的至少一个，其中，

在所述第一驱动中，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，并且

在所述第二驱动中，所述第一电极驱动信号和所述第二电极驱动信号 彼此反相。

21.根据发明构思20所述的方法，其中，所述第一驱动区段和所述 第二驱动区段存在于单个帧区段中或不同的帧区段中。

22.一种驱动电路，包括：

信号生成电路，所述信号生成电路生成并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在每个触摸模式区段期间 将所述第一电极驱动信号提供给设置在显示面板内的多个第一电极中的 至少一个第一电极；以及

第二电极驱动电路，所述第二电极驱动电路在每个所述触摸模式区段 期间将第二电极驱动信号提供给位于所述显示面板之外的第二电极，

其中，所述第一电极驱动信号和所述第二电极驱动信号在预设的第一 驱动区段期间彼此同相，并且

其中，所述第一电极驱动信号和所述第二电极驱动信号在所述第一驱 动区段之后或之前的预设的第二驱动区段期间彼此反相。

23.根据发明构思22所述的驱动电路，其中，所述信号生成电路生 成并输出所述第二电极驱动信号。

24.根据发明构思22所述的驱动电路，还包括信号转换器，所述信 号转换器通过转换所述第一电极驱动信号来生成所述第二电极驱动信号。

25.根据发明构思22所述的驱动电路，还包括感测处理器，所述感 测处理器在每个所述触摸模式区段期间基于通过所述第一电极驱动电路 从所述至少一个第一电极接收到的信号来感测触摸的触摸力。

26.根据发明构思25所述的驱动电路，其中，

所述信号生成电路、所述第一电极驱动电路和所述感测处理器分别包 括单独的集成电路，或者

所述信号生成电路、所述第一电极驱动电路和所述感测处理器中的至 少两个包括单个集成电路。

27.一种驱动电路，其中，所述驱动电路

在显示模式区段期间输出要被提供给设置在显示面板内的多个第一 电极的显示驱动电压，并且

在每个触摸模式区段期间输出要被提供给所述多个第一电极中的至 少一个第一电极的第一电极驱动信号，

其中，所述第一电极驱动信号与第二电极驱动信号具有相同的相位或 者180度的相位差，所述第二电极驱动信号在每个所述触摸模式区段处或 在每个所述触摸模式区段内被提供给位于所述显示面板之外的第二电极。

Claims (20)

1.一种触摸显示装置，包括：

显示面板；

设置在所述显示面板内的多个第一电极；

位于所述显示面板之外的第二电极；以及

驱动电路，所述驱动电路在一个或更多个触摸模式区段中的每个触摸模式区段期间输出要被提供给所述多个第一电极中的至少一个第一电极的第一电极驱动信号并且输出要被提供给所述第二电极的第二电极驱动信号，

其中，所述驱动电路在第一驱动区段期间输出彼此同相的所述第一电极驱动信号和所述第二电极驱动信号，并且

其中，在所述第一驱动区段之后或之前的第二驱动区段期间，所述驱动电路输出彼此反相的所述第一电极驱动信号和所述第二电极驱动信号，并且彼此反相的所述第一电极驱动信号和所述第二电极驱动信号被分别提供给所述至少一个第一电极和所述第二电极。

2.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中，当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时，所述第二电极驱动信号具有比所述第一电极驱动信号大的幅度。

3.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中，所述一个或更多个触摸模式区段存在于单个帧区段中。

4.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中，一个或更多个第一驱动区段和一个或更多个第二驱动区段存在于所述一个或更多个触摸模式区段中的每个触摸模式区段期间。

5.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中，一个或更多个第一驱动区段和一个或更多个第二驱动区段存在于单个帧区段中。

6.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中，所述驱动电路通过在每个预设感测区段中产生触摸相关信息来感测触摸位置和触摸力中的至少一个，每个所述预设感测区段对应于一个或更多个帧区段。

7.根据权利要求6所述的触摸显示装置，其中，在所述感测区段中的单个感测区段期间，所述第一驱动区段的数目等于所述第二驱动区段的数目，并且通过对所述第一驱动区段的数目与所述第二驱动区段的数目求和而获得的驱动区段总数目是偶数。

8.根据权利要求7所述的触摸显示装置，其中，所述驱动电路在所述感测区段期间基于与通过至少一个反相驱动过程获得的感测值对应的反相感测数据和与通过至少一个同相驱动过程获得的感测值对应的同相感测数据来产生所述触摸相关信息。

9.根据权利要求8所述的触摸显示装置，其中，所述驱动电路通过在所述感测区段期间对所述反相感测数据与所述同相感测数据执行相减来计算相减数据，通过将所述相减数据除以所述驱动区段总数目来计算触摸力变化数据，并且基于所述触摸力变化数据来产生与所述触摸力的存在、所述触摸力的量和触摸力水平中的至少一个有关的所述触摸相关信息。

10.根据权利要求8所述的触摸显示装置，其中，所述驱动电路通过在所述感测区段期间对所述反相感测数据与所述同相感测数据求和来计算总和数据，通过将所述总和数据除以所述驱动区段总数目来计算触摸位置变化数据，并且基于所述触摸位置变化数据来产生与所述触摸的发生和所述触摸位置中的至少一个有关的所述触摸相关信息。

11.根据权利要求8所述的触摸显示装置，其中，所述反相感测数据具有比所述同相感测数据大的值。

12.根据权利要求11所述的触摸显示装置，其中，所述反相感测数据与所述同相感测数据之间的差与触摸力变化成比例。

13.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中，所述驱动电路基于从所述至少一个第一电极接收到的信号来感测触摸位置和触摸力中的至少一个。

14.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中，至少一个间隙被设置在所述多个第一电极与所述第二电极之间，所述间隙的大小能够根据被施加于所述显示面板的触摸力而变化。

15.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中，所述第二电极位于所述显示面板的下部结构之下或之内。

16.一种驱动触摸显示装置的方法，包括：

第一驱动：在第一驱动区段期间输出要被提供给设置在显示面板内的多个第一电极中的至少一个第一电极的第一电极驱动信号并且输出要被提供给位于所述显示面板之外的第二电极的第二电极驱动信号；

第二驱动：在所述第一驱动区段之后或之前的第二驱动区段期间输出要被提供给所述多个第一电极中的至少一个第一电极的所述第一电极驱动信号以及要被提供给位于所述显示面板之外的所述第二电极的所述第二电极驱动信号；以及

基于在所述第一驱动中获得的感测数据和在所述第二驱动中获得的感测数据来感测触摸位置和触摸力中的至少一个，其中，

在所述第一驱动中，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地被分别提供给所述至少一个第一电极和所述第二电极，并且

在所述第二驱动中，所述第一电极驱动信号和所述第二电极驱动信号彼此反相地被分别提供给所述至少一个第一电极和所述第二电极。

17.一种驱动电路，包括：

信号生成电路，所述信号生成电路生成并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在每个触摸模式区段期间将所述第一电极驱动信号提供给设置在显示面板内的多个第一电极中的至少一个第一电极；以及

第二电极驱动电路，所述第二电极驱动电路在每个所述触摸模式区段期间将第二电极驱动信号提供给位于所述显示面板之外的第二电极，

其中，所述第一电极驱动信号和所述第二电极驱动信号在预设的第一驱动区段期间彼此同相地被分别提供给所述至少一个第一电极和所述第二电极，并且

其中，所述第一电极驱动信号和所述第二电极驱动信号在所述第一驱动区段之后或之前的预设的第二驱动区段期间彼此反相地被分别提供给所述至少一个第一电极和所述第二电极。

18.根据权利要求17所述的驱动电路，其中，所述信号生成电路生成并输出所述第二电极驱动信号。

19.根据权利要求17所述的驱动电路，还包括信号转换器，所述信号转换器通过转换所述第一电极驱动信号来生成所述第二电极驱动信号。

20.根据权利要求17所述的驱动电路，还包括感测处理器，所述感测处理器在每个所述触摸模式区段期间基于通过所述第一电极驱动电路从所述至少一个第一电极接收到的信号来感测触摸的触摸力。

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