CN107710316B - 用于驱动面板的技术 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在一些区中同时进行显示更新与触摸感测的显示装置。根据本发明一个方面的显示装置包括：多个传感器电极，用于感测物体的靠近或触摸；多个显示电极，用于结合所述传感器电极而在每一像素上形成数据电压；传感器驱动电路，用于对第一传感器电极供应传感器驱动信号；以及数据驱动电路，用于对第一显示电极供应数据信号，所述数据信号响应于所述传感器驱动信号而改变以使得所述第一传感器电极与所述第一显示电极之间的电压变为第一数据电压。

Description

用于驱动面板的技术
技术领域
本发明涉及用于驱动面板的技术。
背景技术
用于识别物体接近或接触触摸面板的技术被称为触摸感测技术。
触摸面板与显示面板位于同一平面中，且因此，用户可在观察显示在显示面板上的图像的同时对触摸面板输入用户控制信号。
这种产生用户控制信号的方法与其他现有的用户控制信号输入类型(例如，鼠标输入类型及键盘输入类型)相比，对于用户来说是非常直观的。
由于这类优点，触摸感测技术被应用于具有显示面板的各种电子装置。
与此同时，根据触摸面板的类型而定，触摸面板可与显示面板完全分离。举例来说，附加型(add-on)触摸面板与显示面板完全分离。
然而，触摸面板与显示面板可共享一些组件。举例来说，位于触摸面板上的传感器电极可用作显示面板的共用电极。与上述情形对应的是内嵌型(in-cell)。
当内嵌型面板被驱动时，在传统领域中，基于间隔划分，显示装置在显示间隔期间只以显示模式运行而在触摸间隔期间只以触摸模式运行。
传统方法使用由显示间隔与触摸间隔共享的帧时间，且因此，无法对触摸间隔分配比预定时间长的时间。
一般来说，随着触摸间隔变得越来越长，信噪比(Signal-to-Noise Ratio)会增大。在传统方法中，触摸间隔的长度短，因而使得信噪比低且触摸灵敏度差。
当将触摸间隔设定得较长以解决触摸灵敏度的问题时，显示间隔变得较短且因此用于显示的电路组件的数目可增加。与此同时，当维持触摸间隔而非增大触摸间隔以保持显示间隔时，传感器的数目应增加从而提高触摸灵敏度。
发明内容
技术问题
在此背景下，本发明的一方面将提供用于在维持用于显示驱动的时间的同时增加用于触摸驱动的时间的技术。
本发明的另一方面将提供用于在维持用于触摸驱动的时间的同时增加用于显示驱动的时间的技术。
本发明的另一方面将提供用于增加用于显示驱动的时间以及用于触摸驱动的时间两者的技术。
本发明的另一方面将提供用于在一些间隔或全部间隔中同时执行显示驱动与触摸驱动的技术。
为了实现上述方面，根据本发明的方面，提供一种用于在一些间隔中同时执行显示更新与触摸感测的显示装置。
根据本发明的另一方面，提供一种显示装置。所述显示装置包括：多个传感器电极，被配置成感测物体的接近或触摸；多个显示电极，被配置成通过与所述传感器电极的联系而在每一像素上形成数据电压；传感器驱动电路，被配置成向第一传感器电极供应传感器驱动信号；以及数据驱动电路，被配置成向第一显示电极供应数据信号，所述数据信号根据所述传感器驱动信号而改变以使得所述第一传感器电极与所述第一显示电极之间的电压变为第一数据电压。
根据本发明的另一方面，提供一种显示装置。所述显示装置包括：多个传感器电极，被配置成感测物体的接近或触摸；多个显示电极，被配置成通过与所述传感器电极的联系而在每一像素上形成数据电压；传感器驱动电路，被配置成向第一传感器电极供应传感器驱动信号；数据驱动电路，被配置成向第一显示电极供应数据信号；以及电源电路，被配置成向所述数据驱动电路供应地电压且根据所述传感器驱动信号来改变所述地电压。
根据本发明的另一方面，提供一种用于驱动面板的设备，所述面板包括多个传感器电极及与所述传感器电极联系的多个显示电极。所述设备包括：电源电路，被配置成提供第一地电压、第二地电压、与所述第一地电压联系的第一供电电压、以及与所述第二地电压联系的第二供电电压；传感器驱动电路，被配置成向所述传感器电极供应传感器驱动信号；数据驱动电路，被配置成基于所述第二地电压及所述第二供电电压而产生数据信号并将所述数据信号供应到所述显示电极；以及定时控制电路，被配置成基于所述第一地电压及所述第一供电电压而产生第一定时信号并将所述第一定时信号供应到所述数据驱动电路，其中所述电源电路根据所述传感器驱动信号来改变所述第二地电压，且所述数据驱动电路包括接口电路，所述接口电路被配置成将与所述第一地电压联系的所述第一定时信号转换成与所述第二地电压联系的第二定时信号。
如上所述，本发明的一方面具有在维持用于显示驱动的时间的同时增加用于触摸驱动的时间的效果。根据本发明的另一方面，存在在维持用于触摸驱动的时间的同时增加用于显示驱动的时间的效果。根据本发明的另一方面，存在增加用于显示驱动的时间以及用于触摸驱动的时间两者的效果。根据另一方面，存在在一些间隔或全部间隔中同时执行显示驱动与触摸驱动的效果。
附图说明
图1示意性地示出可应用实施例的显示装置。
图2A到图2C示出根据第一实施例的在同一间隔中供应到面板的信号。
图3示出图2A到图2C所示相应间隔中的显示间隔及触摸间隔。
图4示出图3的扩展的实例。
图5示出关于传感器电极与像素的电容性耦合关系。
图6示出用于更新显示的信号通过电容CSV流入到传感器电极。
图7示出与传感器电极耦合的电容及感测电路的示意性电路模型。
图8示意性地示出图7所示噪声移除区块的配置。
图9示出与多条数据线耦合的电容及感测电路的示意性电路模型。
图10示出基于查找表来计算与各噪声的和相反的信号的实例。
图11示出通过差分方案来移除噪声。
图12示出图11的扩展的实例。
图13示意性地示出图12所示感测电路的内部配置。
图14示意性地示出用于以电荷共享方案移除噪声的感测电路的内部配置。
图15示出反转方案中的像素结构。
图16示意性地示出图1所示像素的横截面。
图17示意性地示出根据第二实施例的供应到相应电极的信号的波形。
图18示出根据供应到传感器电极的传感器驱动信号来感测触摸的原理。
图19示出数据信号以及传感器驱动信号的地电压。
图20示出图19所示的数据信号、传感器驱动信号、及地电压的波形。
图21示出只在特定间隔中被调制的传感器驱动信号及与所述传感器驱动信号对应的数据信号的波形。
图22示意性地示出图1所示显示装置内的电压及信号。
图23是示出可应用于图1所示显示装置中所包括的集成电路的深n阱(deep n-well)结构的剖视图。
图24示出图22所示接口转换电路的实例的配置。
具体实施方式
以下，将参照附图来详细地阐述本发明的实施例。在对每一附图中的元件添加参考编号时，尽管各元件是在不同的附图中示出，然而如果可能，则相同的元件将由相同的参考编号来标示。此外，在本发明的以下说明中，当确定对本文所包含的已知功能及配置的详细说明可使得本发明的主题相当不清楚时，将省略所述详细说明。
另外，当阐述本发明的组件时，在本文中可能使用例如第一、第二、A、B、(a)、(b)等用语。这些用语仅用于将某一个结构元件与其他结构元件区分开来，且对应结构元件的性质、次序、序列等不受所述用语限制。应注意，如果在本说明书中阐述一个组件“连接”、“耦合”、或“接合”到另一组件，则可在第一组件与第二组件之间“连接”、“耦合”、及“接合”有第三组件，但第一组件也可直接连接、耦合、或接合到第二组件。
图1示意性地示出可应用实施例的显示装置。
参照图1，显示装置(100)包括面板(110)、数据驱动电路(120)、栅极驱动电路(130)、及传感器驱动电路(140)。
在面板(110)上，可形成连接到数据驱动电路(120)的多条数据线(DL)及连接到栅极驱动电路(130)的多条栅极线(GL)。此外，在面板110上，可界定与所述多条数据线(DL)和所述多条栅极线(GL)的相交点对应的多个像素(P)。
在每一像素(P)上，可形成晶体管，所述晶体管具有连接到数据线(DL)的第一电极(例如，源极电极或漏极电极)、连接到栅极线(GL)的栅极电极、以及连接到显示电极的第二电极(例如，漏极电极或源极电极)。
此外，在面板(110)上，还可形成彼此间隔开的多个传感器电极(SE)。在传感器电极(SE)所在的区域中，可定位有一个像素(P)或多个像素(P)。
面板(110)可包括显示面板及触摸面板(触摸屏面板(TSP：Touch ScreenPanel))，且显示面板与触摸面板可共享一些组件。举例来说，所述多个传感器电极(SE)可为显示面板的组件(例如，施加共用电压的共用电极)，且也可为触摸面板的组件(例如，用于感测触摸的传感器电极)。面板(110)可被称为整合式面板，这是因为在显示面板与触摸面板之间会共享一些组件，但本发明并非仅限于此。此外，内嵌型(In-Cell)面板是在显示面板与触摸面板之间共享一些元件的已知形式，但内嵌型(In-Cell)面板仅为面板(110)的实例，且本发明所应用于的面板并非仅限于内嵌型面板。
数据驱动电(120)向数据线(DL)供应数据信号以在面板(110)的每一像素(P)上显示数字图像。
数据驱动电路(120)可包括至少一个数据驱动器集成电路。根据各种情况而定，至少一个数据驱动器集成电路可以带式自动结合(TAB：Tape-Automated-Bonding)方式或玻璃上芯片(COG：Chip-On-Glass)方式连接到面板(110)的结合接垫(Bongding Pad)，可直接排列在面板(110)上，或者可集成并排列在面板(110)上。此外，数据驱动电路(120)可实作为膜上芯片(COF：Chip-On-Film)型。
栅极驱动电路(130)向栅极线(GL)依序供应扫描信号，以接通或关断定位在每一像素(P)处的晶体管。
根据驱动方案而定，栅极驱动电路(130)可如图1所示定位在面板(110)的仅一个侧上，或者可被划分成两个部分且可定位在面板(110)的两个侧上。
此外，栅极驱动电路(130)可包括至少一个栅极驱动器集成电路。根据各种情况而定，至少一个栅极驱动器集成电路可以带式自动结合(TAB)方式或玻璃上芯片(COG)方式连接到面板(110)的结合接垫，可以面板中栅极GIP(Gate-In-Panel)方式直接排列在面板(110)上，或者可集成并排列在面板(110)上。另外，栅极驱动电路(130)可实作为膜上芯片(COF：Chip-On-Film)型。
传感器驱动电路(140)向连接到感测线(SL)的所述多个传感器电极(SE)中的全部或一些传感器电极(SE)供应传感器驱动信号。
如图1所示，传感器驱动电路(140)可定位在数据驱动电路(120)及栅极驱动电路(130)的外部作为与数据驱动电路(120)及栅极驱动电路(130)分离的元件。然而，根据所实作的方案而定，传感器驱动电路(140)可实作为包括数据驱动电路(120)及栅极驱动电路(130)中的至少一者的单独驱动器集成电路的内部元件，或者实作为数据驱动电路(120)或栅极驱动电路(130)的内部元件。
因此，由传感器驱动电路(140)对所述多个传感器电极(SE)中的全部或一些传感器电极(SE)施加传感器驱动信号可被视为由包括传感器驱动电路(140)的单独驱动器集成电路对所述多个传感器电极(SE)中的全部或一些传感器电极(SE)施加传感器驱动信号。此外，根据所设计的方案而定，包括传感器驱动电路(140)的数据驱动电路(120)或栅极驱动电路(130)可对所述多个传感器电极(SE)中的全部或一些传感器电极(SE)施加传感器驱动信号。
传感器驱动电路(140)并非仅限于上述实作方式及设计方案，而是可为某一另外的元件或者可为定位在所述另一元件内部或外部的元件，只要所述元件能够执行相同或相似的功能即可。
此外，尽管图1示出一个传感器驱动电路(140)定位在显示装置(100)中，然而显示装置(100)可包括两个或更多个传感器驱动电路(140)。
与此同时，为了由传感器驱动电路(140)向所述多个传感器电极(SE)中的全部或一些传感器电极(SE)供应传感器驱动信号，需要连接到所述多个传感器电极(SE)中的每一者的感测线(SL)。因此，连接到所述多个传感器电极(SE)中的每一者以传送传感器驱动信号的感测线(SL)可在面板(110)上在第一方向(例如，垂直方向)或第二方向(例如，水平方向)上形成。
与此同时，显示装置(100)可采用通过感测整个传感器电极(SE)上的电容的变化来识别物体的接近或触摸的电容式触摸类型。
电容式触摸类型可被划分成例如互电容式触摸类型及自电容式触摸类型。
在作为可用电容式触摸类型中的一种的互电容式触摸类型中，对一个传感器电极(Tx电极)施加传感器驱动信号，且对耦合到Tx电极的另一传感器电极(Rx电极)进行感测。在互电容式触摸类型中，在Rx电极中感测到的值可根据物体(例如手指或笔)的接近或触摸来变化，且使用在Rx电极中感测到的值来检测触摸存在还是不存在以及触摸坐标。
在作为可用电容式触摸类型中的一种的自电容式触摸类型中，对一个传感器电极(SE)施加传感器驱动信号，且然后再次对对应的一个传感器电极(SE)进行感测。在自电容式触摸类型中，在对应的一个传感器电极(SE)中感测到的值可根据物体(例如手指或笔)的接近或触摸来变化，且使用感测值来检测触摸存在还是不存在以及触摸坐标。在自电容式触摸类型中，用于施加传感器驱动信号的传感器电极(SE)与所感测的传感器电极(SE)彼此相同，因而Tx电极与Rx电极之间没有区别。
显示装置(100)可采用上述两种电容式触摸类型(互电容式触摸类型及自电容式触摸类型)中的一种。然而，为方便说明起见，本说明书基于采用自电容式触摸类型的假设来阐述实施例。
与此同时，显示装置(100)可驱动传感器电极(SE)而不将显示区段与触摸区段分开。举例来说，显示装置(100)可在供应数据信号的区段中对传感器电极(SE)中的全部或一些传感器电极(SE)施加传感器驱动信号。
第一实施例(IP2015 309的实施例)
图2A到图2C示出根据第一实施例的在同一间隔中供应到面板的信号。
图2A示出在时间A区段中供应到面板(110)的信号，图2B示出在时间B区段中供应到面板110的信号，且图2C示出在时间C区段中供应到面板110的信号。
参照图2A，在时间A区段中，向与面板(110)的第一组(GR1)的像素(P)连接的栅极线(GL)供应用于接通晶体管的扫描信号(GT_ON)。此外，向与面板(110)的第二组(GR2)及第三组(GR3)的像素(P)连接的栅极线(GL)供应用于关断晶体管的扫描信号(GT_OFF)。晶体管的接通或关断可通过晶体管的栅极电极与源极电极或漏极电极之间的电压来确定，且接通扫描信号(GT_ON)及关断扫描信号(GT_OFF)可具有变化的电压值，而非保持处于单个电压下。举例来说，在与晶体管的基极电压对应的共用电压和栅极电极的电压之间维持预定差值的状态下，如果共用电压周期性地改变，则扫描信号(GT_ON或GT_OFF)也可周期性地改变。
根据接通扫描信号(GT_ON)，连接到第一组(GR1)的像素(P)的晶体管被接通，且定位在第一组(GR1)的像素(P)上的显示电极连接到数据线(DL)。根据关断扫描信号(GT_OFF)，连接到第二组(GR2)及第三组(GR3)的像素(P)的晶体管被关断，且定位在第二组(GR2)及第三组(GR3)的像素(P)上的显示电极不连接到数据线(DL)。
此时，向数据线(DL)供应数据信号(VDT)，但仅第一组(GR1)的像素(P)的显示电极连接到数据线(DL)，因而数据信号(VDT)仅被供应到第一组(GR1)的像素(P)的显示电极。此处，接通扫描信号(GT_ON)可被依序供应到相应的线，且因此第一组(GR1)的像素(P)的显示电极可依序接收相应线的数据信号(VDT)。
当数据信号(VDT)被供应到显示电极时，对应的像素(P)会更新显示。举例来说，在灰阶值根据数据信号(VDT)变化的像素(P)的情形中，如果将数据信号(VDT)供应到显示电极，则根据对应的数据信号(VDT)来更新像素(P)的灰阶值。
在图2A中，由于数据信号仅被供应到第一组(GR1)的像素(P)的显示电极，因此仅更新第一组(GR1)的像素(P)的显示。
再次参照图2A，在将数据信号(VDT)供应到面板110的区段中，向一些传感器电极(SE21到SE24以及SE31到SE34)供应传感器驱动信号(VSE)。更具体来说，向属于第二组(GR2)及第三组(GR3)的传感器电极(SE21到SE24以及SE31到SE34)供应传感器驱动信号(VSE)。
定位在像素(P)上的显示电极可通过与共用电极的联系而形成数据电压，且基于所述数据电压来更新每一像素(P)的显示。举例来说，当显示装置100为液晶显示装置时，显示装置100可通过被供应到显示电极的数据信号(VDT)及被供应到共用电极的共用电压(VCM)来形成数据电压，且可通过根据数据电压控制液晶方向来控制灰阶值以更新显示。
传感器电极SE21到SE24以及SE31到SE34可充当共用电极。在图2A中，数据信号(VDT)被供应到第一组(GR1)的像素(P)的显示电极，且与数据信号(VDT)对应的共用电压(VCM)被供应到属于第一组(GR1)的传感器电极(SE11到SE14)。
参照图2B，在时间B区段中，向与面板110的第二组(GR2)的像素(P)连接的栅极线(GL)供应用于接通晶体管的扫描信号(GT_ON)。此外，向与面板110的第三组(GR3)及第一组(GR1)的像素(P)连接的栅极线(GL)供应用于关断晶体管的扫描信号(GT_OFF)。
向数据线(DL)供应数据信号(VDT)。此时，由于接通信号(GT_ON)仅被供应到与第二组(GR2)的像素(P)连接的栅极线(GL)，因此仅第二组(GR2)的像素(P)的显示电极接收数据信号(VDT)。
共用电压(VCM)被供应到属于第二组(GR2)的传感器电极(SE21到SE24)，且因此更新第二组(GR2)的像素(P)的显示。此外，传感器驱动信号(VSE)被施加到属于第三组(GR3)及第一组(GR1)的传感器电极(SE31到SE34以及SE11到SE14)，且因此可识别在对应的位置处作出的触摸。
参照图2C，在时间C区段中，向与面板(110)的第三组(GR3)的像素(P)连接的栅极线(GL)供应用于接通晶体管的扫描信号(GT_ON)。此外，向与面板(110)的第一组(GR1)及第二组(GR2)的像素(P)连接的栅极线(GL)供应用于关断晶体管的扫描信号(GT_OFF)。
向数据线(DL)供应数据信号(VDT)。此时，由于接通信号(GT_ON)仅被供应到与第三组(GR3)的像素(P)连接的栅极线(GL)，因此仅第三组(GR3)的像素(P)的显示电极接收数据信号(VDT)。
共用电压(VCM)被供应到属于第三组(GR3)的传感器电极(SE31到SE34)，且因此更新第三组(GR3)的像素(P)的显示。传感器驱动信号(VSE)被施加到属于第一组(GR1)及第二组(GR2)的传感器电极(SE11到SE14以及SE21到SE24)，且因此可识别在对应的位置处作出的触摸。
图3示出图2A到图2C所示的相应区段中的显示区段及触摸区段。
参照图2A到图2C以及图3，当第一组(GR1)的像素(P)的显示是在时间A区段中更新且第二组(GR2)的像素(P)的显示是在时间B区段中更新时，则第三组(GR3)的像素(P)的显示是在时间C区段中更新。因此，所述一个帧全部用作用于更新显示的时间。
在触摸间隔中，当第二组(GR2)及第三组(GR3)中的触摸是在时间A区段中感测到且第三组(GR3)及第一组(GR1)中的触摸是在时间B区段中感测到时，第一组(GR1)及第二组(GR2)中的触摸是在时间C区段感测到。因此，所述一个帧全部可用作用于感测触摸的时间。
图4示出图3的扩展的实例。
参照图4，可在显示装置100中存在N(N是大于或等于3的自然数)个组(GR1、GR2、...、GRN)。在所划分的N个区段(时间A、B、...、N)中，可更新属于所述N个组(GR1、GR2、...、GRN)的像素(P)的显示中的每一者。
在每一区段中，可感测对除其中更新显示的组以外的剩余组中的至少一者的触摸。举例来说，可在时间A区段中感测对除其中更新显示的第一组(GR1)以外的剩余组中的至少一者的触摸。参照图4，在时间A区段中，第N-1组(GR(N-1))及第N组(GRN)的触摸在时间A区段中感测。
如图4所示，用于更新显示的区段与用于感测触摸的区段不需要彼此相同。参照图4，用于更新第一组(GR1)的像素(P)的区段(时间A)与用于感测对第N-1组(GR(N-1))的触摸的区段部分地重叠，但所述两个区段并不完全相同。
因此，显示装置(100)可单独地执行显示更新与触摸感测而无需使显示更新与触摸感测同步。然而，显示装置(100)包括用于同时执行显示更新与触摸感测的至少一个子区段，以在预定时间内增加用于更新显示的区段及用于感测触摸的区段。尽管图3及图4所示实例示出显示更新与触摸感测是在所有区段中同时执行，然而根据一些实施例，显示更新与触摸感测可只在一些子区段中同时执行，而可在剩余子区段中单独地执行。
与此同时，当显示更新与触摸感测同时执行时，用于更新显示的信号(例如，数据信号)可影响触摸感测。所述影响可归因于用于供应显示更新的信号的线(例如，数据线)与用于触摸感测的电极(例如，传感器电极)之间的互耦合。
图5示出传感器电极与像素的电容性耦合关系。
参照图5，在传感器电极(SE)所在的区域中，定位有至少一个像素(P)。
在像素(P)上，定位有晶体管(TD)，定位有连接到晶体管(TD)的栅极线的栅极线(GL)，且定位有连接到晶体管(TD)的第一电极的数据线(DL)。此外，在像素(P)上，定位有用于接收数据信号的显示电极(DE)，且显示电极(DE)连接到晶体管(TD)的第二电极。
定位在像素(P)及传感器电极(SE)上的多条线(例如，栅极线及数据线)与电极(例如，显示电极及传感器电极)可通过电容来互耦合。
参照图5，栅极线(GL)与数据线(DL)是通过电容CSG来耦合，且数据线(DL)与传感器电极(SE)是通过电容CSV来耦合。此外，显示电极(DE)与传感器电极(SE)是通过电容CS来耦合，且栅极线(GL)与传感器电极(SE)是通过电容CGV来耦合。
由于电容性耦合，用于更新显示的信号(例如，数据信号)可影响触摸感测。
图6示出用于更新显示的信号通过电容CSV流入到传感器电极。此外，为方便说明起见，图6示意性地示出图2A所示扩展部分SE11及SE21。
参照图6，向与定位在第一传感器电极(SE11)上的像素(P)连接的第一栅极线(GL1)供应接通扫描信号(GT_ON)，以更新定位在第一传感器电极(SE11)上的像素(P)的显示。此外，根据接通扫描信号(GT_ON)向数据线(DL)供应数据信号(VDT)，且因此更新定位在第一传感器电极(SE11)上的像素(P)的显示。
为了同时执行显示更新与触摸感测，当向第一栅极线(GL1)供应接通扫描信号(GT_ON)时，向定位在第二传感器电极(SE21)上的第二栅极线(GL2)供应关断扫描信号(GT_OFF)。此外，向连接到第二传感器电极(SE21)的感测线(SL21)供应传感器驱动信号(VSE)。
与此同时，由定位在第二传感器电极(SE21)上的栅极线(GL2)及数据线(DL)形成与第二传感器电极(SE21)对应的多个电容(CSG、CSV、CS、CGV)，且显示更新信号可因所述电容而流入。
举例来说，用于供应数据信号(VDT)的数据线(DL)可定位在用于更新显示的第一传感器电极(SE11)及用于感测触摸的第二传感器电极(SE21)两者上。因此，被供应到数据线(DL)的数据信号(VDT)可作为噪声(NDT)通过与第二传感器电极(SE21)耦合的电容CSV流入第二传感器电极(SE21)中。
用于移除噪声的实施例1-1
图7示出与传感器电极耦合的电容及感测电路的示意性电路模型。
参照图7，在传感器电极(SE)上，除图5所示的电容CSV、CGV及CS以外，还可存在传感器电极(SE)与接地连接之间的电容CABS、传感器电极(SE)与另一传感器电极之间的电容CVV、以及传感器电极(SE)与感测线之间的电容CTV。此外，图7中还示出当物体(图7所示的手指)接近或接触传感器电极(SE)时产生的电容CFV。
显示装置(100)还可包括感测电路(700)以感测对传感器电极(SE)的触摸，且感测电路(700)可通过感测因物体对传感器电极(SE)的接近或触摸而产生的传感器电极(SE)附近的电容变化来识别物体的接近或触摸。
如图7所示，为了感测电容的变化，感测电路(700)可包括运算放大器(OP)，且可将运算放大器的第一输入端子(OP的(-)端子)连接到传感器电极(SE)并将传感器驱动信号(VSE)输入到第二输入端子(OP的(+)端子)。此外，反馈电容(CFB)可定位在运算放大器(OP)的输出端子与第一输入端子(OP的(-)端子)之间。
在感测电路(700)中，在传感器电极(SE)上产生的电容的变化可通过电信号(例如，电流、电荷、或电压)传送到反馈电容(CFB)，且运算放大器(OP)可输出反馈电容(CFB)的电压(VO)。
在这一触摸感测过程中，参照图6阐述的数据信号(VDT)中的噪声(NDT)可通过电容CSV作为输出(VO)来传送。
为了防止因噪声(NDT)而引起对触摸的不正确识别，感测电路(700)还可包括噪声移除区块(710)。
图8示意性地示出图7所示噪声移除区块的配置。
参照图8，噪声移除区块(710)可产生与由数据信号(VDT)引起的噪声(NDT)相反的信号((-)NDT)，且可通过将相反的信号((-)NDT)加到运算放大器(图6所示的OP)的输出(VO)来移除由数据信号(VDT)引起的噪声(NDT)。
显示装置(100)可检测数据信号(VDT)的大小。举例来说，由于数据驱动电路(120)产生数据信号(VDT)，因此显示装置(100)可检测数据信号(VDT)的大小。此外，数据信号(VDT)的大小根据从主机(图中未示出)传送的图像数据来确定，使得显示装置(100)可基于图像数据来检测数据信号(VDT)的大小。
可将关于所检测数据信号(VDT)的大小的信息传送到噪声移除区块(710)。此外，噪声移除区块(710)可根据数据信号(VDT)的大小来产生与噪声信号相反的信号((-)NDT)。举例来说，噪声(NDT)可根据电容CSV的特性从数据信号(VDT)减小预定百分比。因此，噪声移除区块(710)可产生大小与数据信号(VDT)的预定百分比对应且极性与数据信号(VDT)相反的信号作为与噪声信号相反的信号((-)NDT)。
此外，噪声移除区块(710)可使用查找表(2220)来产生与噪声信号相反的信号((-)NDT)。如上所述，数据信号(VDT)是基于从主机(图中未示出)传送的图像数据来产生，且图像数据可包含与数据信号(VDT)对应的灰阶值。噪声移除区块(710)可对于每一条图像数据将与噪声信号相反的信号((-)NDT)的大小预先存储在查找表(2220)中，且将与数据信号(VDT)对应的图像数据应用到查找表(2220)以确定与噪声信号相反的信号((-)NDT)的特性(例如，相位或大小)并根据所确定的特性来产生与噪声信号相反的信号((-)NDT)。
在结构上，噪声移除区块(710)可包括加法器(2210)、查找表(2220)、及坐标产生器(2230)。此处，加法器(2210)是用于将运算放大器(OP)的输出(VO)和与噪声信号相反的信号((-)NDT)相加的装置，且查找表(2220)是用于根据与数据信号(VDT)对应的图像数据来产生与噪声信号相反的信号((-)NDT)的装置。加法器(2210)可将被移除噪声(NDT)的信号传送到坐标产生器(2230)，且坐标产生器(2230)可基于所述信号来产生触摸信息(例如触摸坐标)。根据一些实施例，坐标产生器(2230)可实作在噪声移除区块(710)的外部。
由噪声移除区块(710)进行的处理可以数字方式执行。举例来说，被传送到噪声移除区块(710)的输出(VO)可为数字值，且噪声移除区块(710)可通过数字计算来移除噪声(NDT)。此外，噪声移除区块(710)还可包括模拟-数字转换器(图中未示出)，且可在将输出(VO)通过模拟-数字转换器(图中未示出)转换成数字值之后移除噪声(NDT)。
与此同时，多条数据线(DL)可定位在一个传感器电极上，且可向所述多条数据线(DL)供应不同的数据信号(VDT)。因此，噪声移除区块(710)可集体地计算从所述多条数据线(DL)流动的数据信号(VDT)并产生与噪声信号相反的信号((-)NDT)。
图9示出与多条数据线耦合的电容及感测电路的示意性电路模型。
参照图9，可在传感器电极(SE)上形成与多条数据线耦合的电容(CSV1、CSV2、...、CSVN)，且不同的噪声(NDT1、NDT2、...、NDTN)可通过相应的电容(CSV1、CSV2、...、CSVN)流入。
噪声移除区块(710)可单独地或集体地补偿通过相应的电容(CSV1、CSV2、...、CSVN)流入的不同的噪声(NDT1、NDT2、...、NDTN)。
在单独补偿方法中，为每一噪声(NDT1、NDT2、...、NDTN)产生与噪声信号相反的信号。为此，噪声移除区块(710)可包括N个用于产生与噪声相反的信号的装置。
与此同时，噪声移除区块(710)可集体地补偿噪声(NDT1、NDT2、...、NDTN)。举例来说，噪声移除区块(710)可计算噪声(NDT1、NDT2、...、NDTN)的和，产生与各噪声的和相反的信号，且移除所述噪声。
噪声移除区块(710)可通过图8所示查找表(2220)来产生与各噪声的和相反的信号。
图10示出基于查找表来计算与各噪声的和相反的信号的实例。
噪声移除区块(710)可为与传感器电极耦合的每一条数据线(DL1、DL2、...、DLN)获取图像数据(图10所示的灰阶)，并基于查找表(2220)来为每一条数据线(DL1、DL2、...、DLN)计算与噪声信号相反的信号(图10所示的反向噪声)。
此时，噪声移除区块(710)可对为每一条数据线(DL1、DL2、...、DLN)计算的与噪声信号相反的信号(图10所示的反向噪声)进行合计，并计算与各噪声的和相反的信号。
在另一种方法中，噪声移除区块(710)可对为每一条数据线(DL1、DL2、...、DLN)获取的图像数据(图10所示的灰阶)进行合计，并对应于各噪声的和通过查找表(2220)来计算与所述和相反的信号。
可如图8所示由加法器(2210)将所计算的与各噪声的和相反的信号加到输出(VO)上，以使得从输出(VO)移除噪声(NDT)。
用于移除噪声的实施例1-2
图11示出通过差分方案来移除噪声。图2A暂时地随后是图11。
参照图11，向第一组(GR1)的像素(P)供应接通扫描信号(GT_ON)，且向第二组(GR2)及第三组(GR3)的像素(P)供应关断扫描信号(GT_OFF)。向数据线(DL)供应数据信号(VDT)。向与属于第一组(GR1)的传感器电极(SE11到SE14)连接的感测线(SL11到SL14)供应共用电压(VCM)。
此时，可使用属于第二组(GR2)及第三组(GR3)的传感器电极(SE21到SE24以及SE31到SE34)来进行触摸感测，且因此，如图2A所示向属于第二组(GR2)及第三组(GR3)的传感器电极(SE21到SE24以及SE31到SE34)供应传感器驱动信号(VSE)。此外，如作为随后的过程的图11所示，还包括在显示装置(100)中的感测电路(1100)可从连接到第二组(GR2)及第三组(GR3)的感测线(SL21到SL24以及SL31到SL34)接收感测信号(VO21到VO24以及VO31到VO34)。
感测信号(VO21到VO24以及VO31到VO34)可包括因上述数据信号(VDT)引起的噪声(NDT)。感测电路可以差分方式处理连接到同一条数据线(DL)的两个传感器电极的感测信号，以移除噪声(NDT)。
举例来说，感测电路(1100)可从连接到第一数据线(DL1)的传感器电极SE21及SE31接收感测信号(VO21及VO31)，并产生与感测信号(VO21及VO31)之间的差值对应的第一差分感测信号(VD231)。以相同的方式，感测电路1100可从连接到第二数据线(DL2)的传感器电极SE22及SE32接收感测信号(VO22及VO32)，并产生与感测信号(VO22及VO32)之间的差值对应的第二差分感测信号(VD232)。此外，感测电路1100可从连接到第三数据线(DL3)的传感器电极SE23及SE33接收感测信号(VO23及VO33)，并产生与感测信号(VO23及VO33)之间的差值对应的第三差分感测信号(VD233)，且可从连接到第四数据线(DL4)的传感器电极SE24及SE34接收感测信号(VO24及VO34)，并产生与感测信号(VO24及VO34)之间的差值对应的第四差分感测信号(VD234)。
同一噪声(NDT)极有可能会流入连接到同一条数据线(DL)的传感器电极中。因此，与连接到同一条数据线(DL)的传感器电极的感测信号之间的差值对应的差分感测信号(VD231、VD232、VD233、或VD234)可只包括噪声(NDT)被移除的信号。
感测电路1100可通过基于差分感测信号(VD231、VD232、VD233及VD234)识别触摸来识别所述触摸，而不受由数据信号(VDT)引起的噪声(NDT)影响。
图12示出对图11的实例进行扩展的实例。
参照图12，可对一个组输入接通扫描信号(GT_ON)。因此，可对其中尚未输入接通扫描信号(GT_ON)的剩余的组输入关断扫描信号(GT_OFF)。因此，可使用属于被输入关断扫描信号(GT_OFF)的组的传感器电极来进行触摸感测。
此外，由于向连接到同一条数据线的传感器电极供应同一数据信号，因此感测电路(1100)可从连接到同一条数据线且被输入关断扫描信号(GT_OFF)(换句话说，不更新显示)的组的电极中选择两个传感器电极，且以差分方式来感测对应传感器电极的感测信号。
参照图12，N×M个传感器电极(SE11到SEnm)可定位在面板(110)上。此时，当向与第一行的传感器电极(SE11到SE1m)对应的像素(P)供应接通扫描信号(GT_ON)时，对于第k数据线(DLk)来说，感测电路1100可基于与第i传感器电极(SEik)及第i传感器电极(SEjk)的感测信号(VOik及VOjk)之间的差值对应的差分感测信号(VDijk)来识别对第i传感器电极(SEik)或第j传感器电极(SEjk)的触摸。
当存在被输入关断扫描信号(GT_OFF)的多个(三个或更多个)传感器电极时，对于同一条数据线(DL)来说，感测电路1100可在将传感器电极的不同组合设定成以差分方式进行处理的同时产生多个差分感测信号。
举例来说，感测电路(1100)可通过以差分方式感测第k数据线(DLk)的第i传感器电极(SEik)及第j传感器电极(SEjk)的感测信号(VOik及VOjk)来为第i传感器电极(SEik)产生第一差分感测信号。感测电路(1100)可通过以差分方式感测第i传感器电极(SEik)及第(j+1)传感器电极(SE(j+1)k)的感测信号(VOik及VO(j+1)k)来为第i传感器电极(SEik)产生第二差分感测信号，并通过以差分方式感测第i传感器电极(SEik)及第(j+2)传感器电极(SE(j+2)k)的感测信号(VOik及VO(j+2)k)来为第i传感器电极(SEik)产生第三差分感测信号。感测电路(1100)可通过对所述多个差分感测信号进行组合来识别对第i传感器电极(SEik)的触摸。更具体来说，感测电路(1100)可基于第一差分感测信号、第二差分感测信号、及第三差分感测信号的平均值来识别对第i传感器电极(SEik)的触摸。在另一实例中，感测电路(1100)可基于第一差分感测信号、第二差分感测信号、及第三差分感测信号的中间值来识别对第i传感器电极(SEik)的触摸。
图13示意性地示出图12所示感测电路的内部配置。
参照图13，将图12所示的第k数据线(DLk)的第i传感器电极(SEik)及第j传感器电极(SEjk)的感测信号(VOik及VOjk)传送到感测电路(1100)。
感测电路(1100)包括两个镜像电路(mirror circuit)(MR1及MR2)。第一镜像电路(MR1)包括第一输入镜像电路(MR1a)及第一输出镜像电路(MR1b)，且第二镜像电路(MR2)包括第二输入镜像电路(MR2a)及第二输出镜像电路(MR2b)。
当第一开关(T_ON)闭合时，第i传感器电极(SEik)的感测信号(VOik)以电流的形式流向第一输入镜像电路(MR1a)。此时，当存在物体对第i传感器电极(SEik)的触摸时，流向第一输入镜像电路(MR1a)的电流包括触摸电流(IF)及由数据信号引起的噪声电流(IDT)。
与流向第一输入镜像电路(MR1a)的电流相同的电流根据镜像通过第一输出镜像电路(MR1b)输出。
当第一开关(T_ON)闭合时，第j传感器电极(SEjk)的感测信号(VOjk)以电流的形式流向第二输入镜像电路(MR2a)。此时，第i传感器电极(SEik)及第j传感器电极(SEjk)包括由同一数据信号引起的噪声电流(IDT)。
流向第二输入镜像电路(MR2a)的电流根据镜像通过第二输出镜像电路(MR2b)被吸收(sink)。
由于第一输出镜像电路(MR1b)与第二输出镜像电路(MR2b)被配置成相反的形式，因此第一输出镜像电路(MR1b)输出与第一输入镜像电路(MR1a)的电流相同的电流，而第二输出镜像电路吸收与第二输入镜像电路(MR2a)的电流相同的电流。由数据信号引起的噪声电流(IDT)以同样的方式流向第一输入镜像电路(MR1a)及第二输入镜像电路(MR2a)，但第一输出镜像电路(MR1b)与第二输出镜像电路(MR2b)被配置成相反的形式，因而使得第一输出镜像电路(MR1b)输出噪声电流(IDT)而第二输出镜像电路(MR2b)吸收噪声电流(IDT)。
第一输出镜像电路(MR1b)的输出与第二输出镜像电路(MR2b)的输出可通过共享节点(A)而彼此连接。因此，第一输出镜像电路(MR1b)的输出电流中的噪声电流(IDT)被吸收到第二输出镜像电路(MR2b)。此外，第一输出镜像电路(MR1b)的输出电流中除噪声电流(IDT)以外的电流(IF)流向后置运算放大器，且产生差分感测信号(VDijk)。
尽管图13未示出，然而感测电路(1100)还可包括用于接收差分感测信号(VDijk)的坐标产生器(图中未示出)，且可通过坐标产生器(图中未示出)来产生触摸信息(例如触摸坐标)。
用于移除噪声的实施例1-3
图14示意性地示出用于通过电荷共享方案来移除噪声的感测电路的内部配置。
参照图14，将图12所示的第k数据线(DLk)的第i传感器电极(SEik)及第j传感器电极(SEjk)的感测信号(VOik及VOjk)传送到感测电路1400。
感测电路(1400)可包括四个开关(T1、T2、T3及T4)、共享电容(CSH)、及信号处理电路(1410)。
第一开关(T1)及第二开关(T2)在彼此联系的同时在第一感测时间闭合而在第二感测时间断开。第三开关(T3)及第四开关(T4)在彼此联系的同时在第一感测时间断开而在第二感测时间闭合。
当第一开关(T1)及第二开关(T2)在第一感测时间闭合时，第i传感器电极(SEik)与第j传感器电极(SEjk)的感测信号(VOik与VOjk)之间的差值在共享电容(CSH)中被充电。此时，由于感测信号(VOik与VOjk)之间的差值在共享电容(CSH)中被充电，因此由包括在相应感测信号(VOik及VOik)中的数据信号引起的噪声相互抵消，且因此不在共享电容(CSH)中被充电。感测电路1400可根据电荷共享方案在共享电容(CSH)中对由数据信号引起的噪声相互抵消的信号进行充电。
当第二感测时间来到时，第一开关(T1)及第二开关(T2)断开，且感测信号(VOik及VOjk)不再流到共享电容(CSH)中。第三开关(T3)及第四开关(T4)在第二感测时间闭合，且因此共享电容(CSH)与信号处理电路(1410)彼此连接。
信号处理电路(1410)可对共享电容(CSH)的电压或电荷进行测量，并产生第i传感器电极(SEik)或第j传感器电极(SEjk)的触摸信息。
用于移除噪声的实施例1-4
可通过由数据驱动电路(120)供应数据信号的方法来提高噪声移除。
数据驱动电路(120)可以反转方案来供应数据信号。反转方案是周期性地使像素的极性反向并进行驱动的方案。反转方案包括点反转方案、线反转方案、列反转方案、及z型反转方案，且数据驱动电路(120)可通过反转方案来供应数据信号。
图15示出反转方案中的像素结构。在图15中，由+标记的像素是以正极性进行驱动的像素，而由-标记的像素是以负极性进行驱动的像素。
数据驱动电路(120)可针对相应数据线以反向的极性来驱动像素，如图15所示。换句话说，数据驱动电路(120)可对相应数据线供应反向的数据信号。举例来说，在第一帧中，数据驱动电路(120)可向第一数据线(DL1)供应具有正极性的数据信号而向第二数据线(DL2)供应具有负极性的数据信号。数据驱动电路(120)可向第三数据线(DL3)供应具有正极性的数据信号而向第四数据线(DL4)供应具有负极性的数据信号。以这种方式，数据驱动电路(120)可向数据线交替地供应具有正极性的数据信号与具有负极性的数据信号。
当数据驱动电路(120)通过反转方案来供应数据信号时，相邻像素可利用不同的极性来驱动。
在显示装置(100)中，被供应反向数据信号的两条或更多条数据线可定位在一个传感器电极上。此时，定位在显示装置(100)中的一个传感器电极上的数据线可为偶数。此时，数据驱动电路(120)可向定位在显示装置(100)中的一个传感器电极上的一半的数据线供应具有正极性的数据信号，而向另一半数据线供应具有负极性的数据信号。
在显示装置(100)中，多个像素可定位在一个传感器电极上。此外，数据驱动电路(120)可利用不同的极性来驱动所述多个像素。为N×M阵列的所述多个像素可定位在一个传感器电极上。此时，N表示与数据线垂直的N条线，且M表示与数据线平行的M条线。
在显示装置(100)中，定位在一个传感器电极上的像素可为偶数。此时，数据驱动电路(120)可利用正极性驱动一半的像素而利用负极性来驱动另一半像素。
在显示装置(100)中，定位在一个传感器电极上的像素的数目可为4的倍数。此外，像素可以N×M阵列定位在显示装置(100)中的一个传感器电极上，其中N及M可为偶数。
当具有不同极性的像素或数据线定位在一个传感器电极上时，由数据信号引起的噪声或由数据电压引起的噪声可在进行触摸感测时相互抵消。
第二实施例(IP2015 310的实施例)
与此同时，显示装置(100)可同时地向定位在像素(P)上的显示电极供应数据信号并向传感器电极(SE)供应传感器驱动信号。此时，显示装置(100)可根据传感器驱动信号来改变数据信号，以将在像素(P)上的显示电极与传感器电极(SE)之间形成的数据电压维持恒定不变达预定时间(例如，一个帧的时间)。
图16示意性地示出图1所示像素的横截面，图17示意性地示出根据第二实施例的供应到相应电极的信号的波形，且图18示出根据供应到传感器电极的传感器驱动信号来感测触摸的原理。
参照图16，液晶(LC：Liquid Crystal)可定位在显示电极(DE)与传感器电极(SE)之间。
参照图16及图17，可向显示电极(DE)供应数据信号(VDT)，且可向传感器电极(SE)供应传感器驱动信号(VSE)。
根据信号(VDT及VSE)，可在液晶(LC)上形成由显示电极(DE)与传感器电极(SE)之间的电位差引起的数据电压(VP)。此外，由数据电压(VP)形成电场，且根据所述电场来确定由液晶(LC)构成的阵列，并且因此，可确定像素(P)的亮度或灰阶值。
此时，为了将像素(P)的亮度或灰阶值维持恒定不变达预定时间(例如，一个帧的时间)，可将数据电压(VP)维持恒定不变达对应的时间。
另一方面，传感器驱动信号(VSE)可对于对应的时间(例如，一个帧的时间)具有不断调制的波形，以测量在传感器电极(SE)与外部物体之间形成的电容性耦合(CF)。参照图18，传感器驱动信号(VSE)可具有周期性变化的交流AC波形。触摸电流(IF)可根据传感器驱动信号(VSE)的交流AC波形而流向在传感器电极(SE)与物体之间形成的耦合(CF)，且可根据触摸电流(IF)的大小或者触摸电流(IF)的存在或不存在来判断物体是否接近或接触传感器电极(SE)。
与此同时，由于传感器电极(SE)与显示电极(DE)彼此联系，因此如果传感器驱动信号(VSE)如上所述不断改变，则数据信号(VDT)也可不断改变。
参照图17，数据信号(VDT)可根据传感器驱动信号(VSE)来改变，以维持数据信号(VDT)与传感器驱动信号(VSE)之间的预定数据电压(VP)。在详细实例中，数据信号(VDT)可以与传感器驱动信号(VSE)的相位及幅值相同的相位以及相同的幅值来改变。
与此同时，尽管图17到图18将传感器驱动信号(VSE)示出为具有预定频率及幅值的信号，然而可另外对传感器驱动信号(VSE)应用各种调制方法。
举例来说，可对传感器驱动信号(VSE)应用频率调制方法。在这种情况下，传感器驱动信号140可通过包括以下步骤的方法来感测触摸：对传感器驱动信号(VSE)的频率进行调制，将变化了的传感器驱动信号(VSE)供应到传感器电极(SE)，以及对传感器电极(SE)的感测信号进行解调。此时，传感器驱动电路140可选择用于更新显示的频率(例如，60Hz的频率或其谐振频率)或传感器驱动信号(VSE)的调制频率，以避免因由另一电路(例如，数据驱动电路)产生的频率引起噪声。
在另一实例中，可对传感器驱动信号(VSE)应用相位调制方法或编码调制方法。在这种情况下，传感器驱动电路(140)可通过根据用于调制传感器驱动信号(VSE)的调制方法对感测信号进行解调的方法来感测触摸。
与此同时，显示装置(100)也可利用如参照图16到图18所述的根据传感器驱动信号(VSE)改变与数据信号(VDT)联系的地电压以改变数据信号(VDT)的方法。将参照图19及图20来阐述通过改变地电压来改变数据信号(VDT)的方法。
图19示出数据信号及传感器驱动信号的地电压，且图20示出图19所示的数据信号、传感器驱动信号及地电压的波形。
参照图19，传感器驱动信号(VSE)可通过传感器驱动电压产生器(WSE)与第一地电压(V1GND)联系，且数据信号(VDT)可通过数据驱动电压产生器(WDT)与第二地电压(V2GND)联系。此时，第二地电压(V2GND)可从第二地电压产生器(W2GND)接收电压，且第二地电压产生器(W2GND)可与传感器驱动电压产生器(WSE)联系。
具体来说，传感器驱动电压产生器(WSE)的一个侧可连接到第一地电压(V1GND)，且传感器驱动电压产生器(WSE)的另一侧可输出传感器驱动信号(VSE)。数据驱动电压产生器(WDT)的一个侧可连接到第二地电压产生器(W2GND)，且数据驱动电压产生器(WDT)的另一侧可输出数据信号(VDT)。第二地电压产生器(W2GND)的一个侧可连接到第一地电压(V1GND)，且第二地电压产生器(W2GND)的另一侧可输出第二地电压(V2GND)。此时，第二地电压产生器(W2GND)可通过与传感器驱动电压产生器(WSE)的联系来运行。
参照图19及图20，传感器驱动信号(VSE)可具有不断调制的波形，以驱动传感器电极(SE)。此时，传感器驱动信号(VSE)的波形可由与第一地电压(V1GND)联系的传感器驱动电压产生器(WSE)来供应。
数据信号(VDT)可从数据驱动电压产生器(WDT)接收波形，且此时，来自数据驱动电压产生器(WDT)的波形可将预定电压维持达预定时间(例如，一个帧的时间)。然而，数据驱动电压产生器(WDT)连接到第二地电压产生器(W2GND)，且数据信号(VDT)的波形可根据第二地电压产生器(W2GND)的波形来改变。
参照图19及图20，第二地电压(V2GND)可根据由第二地电压产生器(W2GND)供应的波形不断改变。数据信号(VDT)可在与第二地电压(V2GND)联系的同时变为与第二地电压(V2GND)相同。
具体来说，传感器驱动电压产生器(WSE)可供应以第一幅值(VD1)变化的传感器驱动信号(VSE)。此时，第二地电压产生器(W2GND)可在与传感器驱动电压产生器(WS)联系、具有与传感器驱动信号(VSE)的相位相同的相位且以第二幅值(VD2)变化的同时供应第二地电压(V2GND)。由于数据驱动电压产生器(WDT)的一个侧连接到第二地电压(V2GND)，因此与第二地电压(V2GND)一样，作为数据驱动电压产生器(WDT)的输出电压的数据信号(VDT)也可在具有与传感器驱动信号(VSE)的相位相同的相位的同时以第二幅值(VD2)变化。
与此同时，传感器驱动信号(VSE)可具有只在特定间隔中被调制的波形。
图21示出只在特定间隔被调制的传感器驱动信号(VSE)以及与传感器驱动信号(VSE)对应的数据信号的波形。
参照图21，数据信号(VDT)可具有被划分成跃迁间隔(TDT)及稳定间隔(TDS)的波形。
跃迁间隔(TDT)是其中数据信号(VDT)发生改变的间隔。举例来说，数据信号(VDT)具有用于在多个像素(参见图21中的P)上形成数据电压的波形，且此时，其中第一像素的电压变为第二像素的电压的间隔为跃迁间隔(TDT)。跃迁间隔(TDT)可对应于其中连接到数据线(参见图21中的DL)的晶体管不被接通的间隔。
稳定间隔(TDS)是其中使数据信号(VDT)稳定的间隔。举例来说，当连接到像素(参见图21中的P)的晶体管(参见图21中的TD)被接通时，数据信号(VDT)具有对应像素(参见图21中的P)的数据电压维持恒定不变(对应于稳定间隔(TDS))的稳定电压电平。稳定间隔(TDS)可对应于其中连接到数据线(参见图21中的DL)的晶体管(参见图21中的TD)被接通的间隔。
参照图21，传感器驱动信号(VSE)可具有只在稳定间隔(TDS)中被调制的波形。具体来说，传感器驱动信号(VSE)可在跃迁间隔(TDT)中维持预定值，且可在稳定间隔(TDS)中被调制成具有第一幅值(VD1)的方波。此时，与传感器驱动信号(VSE)联系的第二地电压(V2GND)可只在稳定间隔(TDS)中被调制成具有第二幅值(VD2)的方波，且与第二地电压(V2GND)联系的数据信号(VDT)可只在稳定间隔(TDS)中改变成具有第二幅值(VD2)。
与此同时，尽管已参照图21阐述了其中传感器驱动信号(VSE)具有只在特定间隔中被调制的波形的实施例，然而本发明并非仅限于此。
传感器驱动信号(VSE)可具有与间隔无关的调制波形。由于第二地电压(V2GND)在与传感器驱动信号(VSE)联系的同时被改变，因此在像素(P)上形成的数据电压可实际上独立于传感器驱动信号(VSE)，且因此，传感器驱动信号(VSE)可具有与数据信号(VDT)或特定间隔无关的调制波形。
与此同时，在变化的间隔中(例如，在跃迁间隔(TDT)中)的数据信号(VDT)可作为噪声来影响传感器驱动信号(VSE)，但如果传感器电极(SE)通过差分(differential)方案来感测，则由数据信号(VDT)引起的噪声可被抵消。
如上所述，显示装置(100)可根据传感器驱动信号(VSE)通过改变与数据信号(VDT)联系的第二地电压(V2GND)来改变数据信号(VDT)。
图22示意性地示出图1所示显示装置内的电压及信号。
参照图22，数据驱动电路(120)可包括数据驱动区块(122)及数据定时区块(124)。此时，用于通过数据线(DL)向显示电极(DE)供应数据信号(VDT)的数据驱动区块(122)可连接到第二供电电压(VDD)且连接到第二地电压(V2GND)。此外，用于对数据信号(VDT)的定时信号进行处理的数据定时区块(124)可连接到第一供电电压(VDDI)且连接到第一地电压(V1GND)。
数据定时区块(124)可将定时信号传送到数据驱动区块(122)，且数据驱动区块(122)可根据定时信号来产生数据信号(VDT)。此时，由于数据定时区块(124)的地电压电平与数据驱动区块(122)的地电压电平是不同的，因此数据驱动电路120还可包括用于对具有不同地电压电平的信号进行转换的接口转换电路(I/F)。
基于这种结构，尽管数据驱动电路120包括具有不同地电压的两个区块(122，124)，然而数据驱动电路(120)可通过接口转换电路(I/F)在所述两个区块(122，124)之间交换信号。
传感器驱动电路(140)可连接到第三供电电压(VCC)及第一地电压(V1GND)。此外，传感器驱动电路(140)可基于第三供电电压(VCC)及第一地电压(V1GND)通过感测线(SL)来向传感器电极(SE)供应传感器驱动信号(VSE)。
与此同时，数据驱动电路(120)及传感器驱动电路(140)可包括在一个集成电路(2210)中。此时，集成电路(2210)可具有彼此分离的两个接地图案，且每一接地图案可连接到第一地电压(V1GND)且连接到第二地电压(V2GND)。此外，被供应到集成电路(2210)的第一供电电压(VDDI)及第三供电电压(VCC)可与第一地电压(V1GND)联系，且第二供电电压(VDD)可与第二地电压(V2GND)联系。
参照图22，栅极驱动电路(130)可包括栅极驱动区块(132)及栅极定时区块(134)。此时，用于通过栅极线(GL)向定位在像素(P)上的晶体管(TD)供应栅极信号(VGT)的栅极驱动区块(132)可连接到栅极高电压(VGH)、栅极低电压(VGL)及第二地电压(V2GND)。此外，用于对栅极信号(VGT)的定时信号进行处理的栅极定时区块134可连接到第一供电电压(VDDI)且连接到第一地电压(V1GND)。
栅极定时区块(134)可将定时信号传送到栅极驱动区块(132)，且栅极驱动区块(132)可根据定时信号来产生栅极信号(VGT)。此时，由于栅极定时区块(134)的地电压电平与栅极驱动区块(132)的地电压电平是不同的，因此栅极驱动电路(130)还可包括用于对具有不同地电压电平的信号进行转换的接口转换电路(I/F)。
基于这种结构，尽管栅极驱动电路(130)包括具有不同地电压的两个区块(132，134)，然而栅极驱动电路(130)可通过接口转换电路(I/F)在所述两个区块(132，134)之间交换信号。
显示装置(100)还可包括定时控制电路(2220)及电源电路(2230)。
参照图22，定时控制电路(2220可将包括定时信号的定时信息(TMG、TMD、TMT及TMP)传送到数据驱动电路(120)、栅极驱动电路(130)、传感器驱动电路(140)及电源电路(2230)。定时控制电路(2220)可将包括用于栅极驱动的定时信号的第一定时信息(TMG)传送到栅极驱动电路(130)，并将包括用于数据驱动的定时信号的第二定时信息(TMD)传送到数据驱动电路(120)。此外，定时控制电路(2220)可将包括用于传感器驱动的定时信号的第三定时信息(TMT)传送到传感器驱动电路(140)，并将包括用于产生电源供电电压的定时信号的第四定时信息(TMP)传送到电源电路(2230)。
此时，每一条定时信息(TMG、TMD、TMT及TMP)还可包括其他附加信息。举例来说，传送到数据驱动电路(120)的第二定时信息(TMD)还可包括图像数据信息，且数据驱动电路(120)可基于图像数据信息来产生数据信号(VDT)。
与此同时，定时控制电路(2220)可连接到第一供电电压(VDDI)、第三供电电压(VCC)及第一地电压(V1GND)。因此，定时信息(TMG、TMD、TMT及TMP)可具有与第一地电压(V1GND)联系的电压电平。
栅极驱动电路(130及数据驱动电路(120)可从定时控制电路(2220)接收与第一地电压(V1GND)联系的定时信息(TMG及TMD)。此时，栅极驱动电路(130)及数据驱动电路(120)可在将与第一地电压(V1GND)联系的定时信息(TMG及TMD)通过接口转换电路(I/F)转换成处于第二地电压(V2GND)电平的信号之后，使用定时信号(TMG及TMD)。
电源电路(2230)可产生并供应在显示装置(100)中所使用的每一电压。举例来说，电源电路(2230)可供应第一地电压(V1GND)及第二地电压(V2GND)。此外，电源电路(2230)可供应与第一地电压(V1GND)联系的第一供电电压(VDDI)及第三供电电压(VCC)。另外，电源电路(2230)可供应与第二地电压(V2GND)联系的第二供电电压(VDD)、栅极高电压(VGH)及栅极低电压(VGL)。
电源电路(2230)可在包括参照图19阐述的第二地电压产生器(W2GND)的同时，根据从定时控制电路(2220)接收的第四定时信息(TMP)来确定第二地电压(V2GND)的波形。此时，传感器驱动电路(140)可在包括参照图19阐述的传感器驱动电压产生器(WSE)的同时，根据从定时控制电路(2220)接收的第三定时信息(TMT)来确定传感器驱动信号(VSE)的波形。因此，第二地电压产生器(W2GND)及传感器驱动电压产生器(WSE)基于来自定时控制电路(2220)的定时信息(TMT及TMP)来确定波形，以使得第二地电压(V2GND)与传感器驱动信号(VSE)可彼此同步。
与此同时，数据驱动电路(120)、栅极驱动电路(130)、或集成电路(2210)可通过双阱(Twin well)工艺或三阱(Tirple well)工艺来制造，以实现彼此分离的两个接地点以及以集成电路的形式与所述两个接地点联系的电路。
图23是示出可应用于图1所示显示装置中所包括的集成电路的深n阱(deep n-well)结构的剖视图。
在图23中，连接到第一地电压(V1GND)及第一供电电压(VDDI)的半导体的横截面(2310)可为定位在数据驱动电路(120)的数据定时区块(124)中的电路的一部分。此外，在图23中，连接到第二地电压(V2GND)及第二供电电压(VDD)的半导体的横截面(2320)可为定位在数据驱动电路(120)的数据驱动区块(122)中的电路的一部分。
参照图23，连接到第一地电压(V1GND)的电路(与参考编号2310对应的数据定时区块(124)的电路)通过深N阱(DNW)与连接到第二地电压(V2GND)的电路(与参考编号2320对应的数据驱动区块(122)的电路)分离。
尽管图23示出仅一部分所述电路的横截面，然而被实作为显示装置100中的一个集成电路的元件(例如，数据驱动电路(120)、栅极驱动电路(130)或集成电路2210)可使用深N阱(DNW)将与第一地电压(V1GND)联系的电路和与第二地电压(V2GND)联系的电路分离。
图24示出图22所示接口转换电路的实例的配置。
参照图24，接口转换电路(I/F)可包括连接到第一地电压(V1GND)且连接到第一供电电压(VDDI)的第一侧电路(I/F_1st)以及连接到第二地电压(V2GND)且连接到第二供电电压(VDD)的第二侧电路(I/F_2ND)。
第一侧电路(I/F_1st)可包括第一晶体管(TF11)及第二晶体管(TF12)，且还可包括定位在第一晶体管(TF11)与第一供电电压(VDDI)之间的第一电流源(I11)以及定位在第二晶体管(TF12)与第一地电压(V1GND)之间的第二电流源(I12)。
第二侧电路(I/F_2ND)可包括第三晶体管(TF21)及第四晶体管(TF22)，且还可包括连接到第二供电电压(VDD)且与第三晶体管(TF21)平行的第三电流源(111)以及连接到第二地电压(V2GND)且与第四晶体管(TF22)平行的第四电流源(I22)。
第三电流源(I11)、第四晶体管(TF22)及第一晶体管(TF11)连接到第一节点(N1)，且第四电流源(I22)、第三晶体管(TF21)及第二晶体管(TF12)连接到第二节点(N2)。
接口转换电路(I/F)的输入信号(SIG_IN)连接到第一晶体管(TF11)的栅极及第二晶体管(TF12)的栅极。
此外，第一节点(N1)及第二节点(N2)连接到比较器(CP)，且比较器(CP)的输出连接到输出信号(SIG_OUT)。
根据这种配置，与第一地电压(V1GND)联系的输入信号(SIG_IN)可被转换成与第二地电压(V2GND)联系的输出信号(SIG_OUT)。
与此同时，尽管以上实施例已阐述了基于单端(single-ended)方案对传感器电极(SE)进行感测，然而本发明并非仅限于此，而是可对本发明应用另一感测方案(例如差分(differential)方案)。
具体来说，显示装置(100)可应用差分(differential)方案来感测传感器电极(SE)。差分方案具有其他噪声组分以及物体与传感器电极(SE)之间的耦合效应可被移除的优点。
根据上述实施例，显示装置(100)可通过同时地向显示电极供应数据信号并向传感器电极供应传感器驱动信号，与更新像素的显示同时地识别对传感器电极的触摸。
根据本发明的方面，存在在维持用于显示驱动的时间的同时增加用于触摸驱动的时间的效果。根据本发明的另一方面，存在在维持用于触摸驱动的时间的同时增加用于显示驱动的时间的效果。根据本发明的另一方面，存在增加用于显示驱动的时间及用于触摸驱动的时间两者的效果。根据另一方面，存在在一些间隔或全部间隔中同时执行显示驱动与触摸驱动的效果。
根据本发明，存在通过改变显示装置中的数据驱动电路或栅极驱动电路中所包括的地电压在维持像素的数据电压的同时产生传感器驱动信号的效果。
根据本发明，存在通过接口转换电路在处于不同接地电平的区块之间传送及接收信号的效果。因此，存在通过改变地电压使用传统信号来同时地实现显示驱动与触摸驱动而无需改变接口信号的效果。
由于除非对例如“包括”以及“具有”等用语进行明确相反地阐述否则所述用语意味着可存在对应的元件，因此应理解，可另外存在其他元件，而非这种元件被略去。除非进行相反的定义，否则所使用的所有技术用语、科学用语或其他用语的含义均与所属领域中的普通技术人员所理解的含义一致。见于词典中的常用用语应在相关技术作品的上下文中而非以过于理想的方式或不切实际方式进行解释，除非本发明明确地如此定义。
尽管已出于说明性目的而阐述了本发明的优选实施例，然而所属领域中的技术人员应理解，在不背离如随附权利要求中所公开的本发明的范围及精神的条件下，可进行各种修改、添加及替代。因此，本发明所公开的实施例旨在对本发明的技术理念的范围进行说明，且本发明的范围不受所述实施例限制。本发明的范围应基于随附权利要求以所有包括在与权利要求等效的范围内的技术理念均属于本发明的方式来理解。

Claims (14)

1.一种显示装置，包括：
多个传感器电极，被配置成感测物体的接近或触摸；
多个显示电极，被配置成在多个像素的每一像素上与所述多个传感器电极形成数据电压；
传感器驱动电路，被配置成向所述多个传感器电极的第一传感器电极供应传感器驱动信号；以及
数据驱动电路，被配置成通过与第一像素连接的数据线向所述多个显示电极的第一显示电极供应数据信号，所述数据信号在所述第一传感器电极与所述第一显示电极之间的所述第一像素上形成第一数据电压，
其中所述数据信号包含跃迁间隔和稳定间隔，在所述跃迁间隔中，所述数据信号的电压从所述第一像素的第一电压变为与所述数据线连接的第二像素的第二电压，在所述稳定间隔中，通过扫描信号接通与连接所述第一显示电极连接的晶体管来更新所述第一像素的显示，
其中在所述稳定间隔所述第一显示电极与所述第一传感器电极之间形成第一数据电压的期间中，所述传感器驱动电路调制所述传感器驱动信号的波形，但不在所述跃迁间隔中调制，所述传感器驱动信号的所述波形在所述稳定间隔的期间中从第一传感器驱动电压调制到大于所述第一传感器驱动电压的第二传感器驱动电压且从所述第二传感器驱动电压调制到所述第一传感器驱动电压，
其中所述数据信号在所述稳定间隔的期间中调制到与经调制的所述传感器驱动信号的所述波形同步，使得经调制的所述数据信号在所述稳定间隔的期间中从所述第一电压到大于所述第一电压的第三电压且从所述第三电压到所述第一电压，以及
其中在所述稳定间隔的期间中，由于所述数据信号的调制和所述传感器驱动信号的所述波形的调制，所述第一传感器电极与所述第一显示电极之间的所述第一数据电压在所述稳定间隔的期间中实质上维持恒定。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中经调制的所述传感器驱动信号和经调制的所述数据信号具有相同的相位。
3.一种显示装置，包括：
多个传感器电极，被配置成感测物体的接近或触摸；
多个显示电极，被配置成在多个像素的每一像素上与所述多个传感器电极形成数据电压；
传感器驱动电路，被配置成向所述多个传感器电极的第一传感器电极供应传感器驱动信号；
数据驱动电路，被配置成通过与第一像素连接的数据线向所述多个显示电极的第一显示电极供应数据信号，所述数据信号在所述第一传感器电极与所述第一显示电极之间的所述第一像素上形成第一数据电压；以及
电源电路，被配置成向所述数据驱动电路供应第一地电压且根据所述传感器驱动信号来改变所述第一地电压，
其中所述数据信号包含跃迁间隔和稳定间隔，在所述跃迁间隔中，所述数据信号的电压从所述第一像素的第一电压变为与所述数据线连接的第二像素的第二电压，在所述稳定间隔中，通过扫描信号接通与连接所述第一显示电极连接的晶体管来更新所述第一像素的显示，
其中在所述稳定间隔所述第一显示电极与所述第一传感器电极之间形成第一数据电压的期间中，所述传感器驱动电路调制所述传感器驱动信号的波形，但不在所述跃迁间隔中调制，所述传感器驱动信号的所述波形在所述稳定间隔的期间中从第一传感器驱动电压调制到大于所述第一传感器驱动电压的第二传感器驱动电压且从所述第二传感器驱动电压调制到所述第一传感器驱动电压，
其中所述第一地电压在所述稳定间隔的期间中根据经调制的所述传感器驱动信号进行调制，使得所述数据信号在所述稳定间隔的期间中调制到与经调制的所述传感器驱动信号的所述波形同步，经调制的所述数据信号在所述稳定间隔的期间中从所述第一电压到大于所述第一电压的第三电压且从所述第三电压到所述第一电压，以及
其中在所述稳定间隔的期间中，由于所述数据信号的调制和所述传感器驱动信号的所述波形的调制，所述第一传感器电极与所述第一显示电极之间的所述第一数据电压在所述稳定间隔的期间中电压实质上维持恒定。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其中所述传感器驱动电路包括传感器驱动电压产生器，
所述数据驱动电路包括数据驱动电压产生器，
所述传感器驱动电压产生器的一个侧连接到第二地电压且所述传感器驱动电压产生器的剩余的另一侧输出所述传感器驱动信号，
所述数据驱动电压产生器的一个侧连接到所述第一地电压且所述数据驱动电压产生器的剩余的另一侧供应所述数据信号，且
所述电源电路向所述数据驱动电路供应所述第一地电压并根据所述传感器驱动信号来改变所述第一地电压。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其中所述电源电路包括第一地电压产生器，且
所述第一地电压产生器的一个侧连接到所述第二地电压且所述第一地电压产生器的剩余的另一侧输出所述第一地电压。
6.根据权利要求4所述的显示装置，其中所述传感器驱动信号及所述第一地电压以相同的相位改变。
7.根据权利要求3所述的显示装置，其中，在所述稳定间隔中，所述数据驱动电路使所述数据信号的电压电平与所述第一地电压相比维持恒定不变。
8.根据权利要求3所述的显示装置，其中所述传感器驱动电路通过差分方案来感测所述传感器电极。
9.一种用于驱动面板的设备，所述面板包括多个传感器电极及与所述传感器电极联系的多个显示电极，所述设备包括：
电源电路，被配置成提供第一地电压、第二地电压、与所述第一地电压联系的第一供电电压、以及与所述第二地电压联系的第二供电电压；
传感器驱动电路，被配置成向第一传感器电极供应传感器驱动信号；
数据驱动电路，被配置成基于所述第二地电压及所述第二供电电压而产生数据信号并将所述数据信号通过与第一像素连接的数据线供应到第一显示电极，所述数据信号在所述第一传感器电极与所述第一显示电极之间的所述第一像素上形成第一数据电压；以及
定时控制电路，被配置成基于所述第一地电压及所述第一供电电压而产生第一定时信号并将所述第一定时信号供应到所述数据驱动电路，
其中所述电源电路根据所述传感器驱动信号来改变所述第二地电压，且
所述数据驱动电路包括接口电路，所述接口电路被配置成将与所述第一地电压联系的所述第一定时信号转换成与所述第二地电压联系的第二定时信号，
其中所述数据信号包含跃迁间隔和稳定间隔，在所述跃迁间隔中，所述数据信号的电压从所述第一像素的第一电压变为与所述数据线连接的第二像素的第二电压，在所述稳定间隔中，通过扫描信号接通与连接所述第一显示电极连接的晶体管来更新所述第一像素的显示，
其中在所述稳定间隔所述第一显示电极与所述第一传感器电极之间形成第一数据电压的期间中，所述传感器驱动电路调制所述传感器驱动信号的波形，但不在所述跃迁间隔中调制，所述传感器驱动信号的所述波形在所述稳定间隔的期间中从第一传感器驱动电压调制到大于所述第一传感器驱动电压的第二传感器驱动电压且从所述第二传感器驱动电压调制到所述第一传感器驱动电压，
其中所述第二地电压在所述稳定间隔的期间中根据经调制的所述传感器驱动信号进行调制，使得所述数据信号在所述稳定间隔的期间中调制到与经调制的所述传感器驱动信号的所述波形同步，经调制的所述数据信号在所述稳定间隔的期间中从所述第一电压到大于所述第一电压的第三电压且从所述第三电压到所述第一电压，以及
其中在所述稳定间隔的期间中，由于所述数据信号的调制和所述传感器驱动信号的所述波形的调制，所述第一传感器电极与所述第一显示电极之间的所述第一数据电压在所述稳定间隔的期间中电压实质上维持恒定。
10.根据权利要求9所述的设备，其中所述接口电路包括连接到所述第一地电压的数据定时区块及连接到所述第二地电压的数据驱动区块，且
所述第一定时信号被供应到所述数据定时区块，且所述第二定时信号是由所述数据驱动区块根据所述第一定时信号产生。
11.根据权利要求9所述的设备，其中所述传感器驱动电路接收所述第一地电压，从所述定时控制电路接收与所述第一地电压联系的第三定时信号，并根据所述第三定时信号产生所述传感器驱动信号。
12.根据权利要求9所述的设备，其中所述传感器驱动电路及所述数据驱动电路包含在集成电路中，且
所述集成电路包括两个接地图案，所述两个接地图案包括彼此分离的第一接地图案和第二接地图案，且所述第一接地图案连接到所述第一地电压，而所述第二接地图案连接到所述第二地电压。
13.根据权利要求9所述的设备，其中所述定时控制电路向所述传感器驱动电路传送第三定时信号以及向所述电源电路传送第四定时信号，
所述传感器驱动电路根据所述第三定时信号产生所述传感器驱动信号，且
所述电源电路基于所述第四定时信号、根据所述传感器驱动信号来改变所述第二地电压。
14.根据权利要求13所述的设备，其中所述电源电路产生与所述第二地电压联系的栅极高电压及栅极低电压并将所产生的所述栅极高电压及所述栅极低电压供应到栅极驱动电路，且
所述栅极驱动电路从所述定时控制电路接收与所述第一地电压联系的第五定时信号，并将所述第四定时信号通过所述接口电路转换成处于所述第二地电压的电平的信号。
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