CN109696984A - 触摸显示装置 - Google Patents

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Abstract

本公开内容涉及一种能够在与主电力和USB电力的提供序列无关的情况下执行正常的触摸驱动和感测操作并且能够防止显示缺陷的触摸显示装置。触摸显示装置包括：第一电力电路，用于使用通过第一电力线提供的主电压来驱动时序控制器和栅极驱动器；复用器，用于输出通过第二电力线提供的USB电压和通过第一电力线提供的主电压中的一者；第二电力电路，用于利用复用器的输出电压驱动触摸/数据驱动器、栅极驱动器和MCU；以及开关，连接在复用器的输出端与第二电力线之间并将复用器的输出切换到第二电力线。

Description

触摸显示装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年10月24日提交的韩国专利申请第10-2017-0138131号的权益，其通过引用并入本文，如同在此完全阐述一样。
技术领域
本公开内容涉及一种能够在与主电力和辅助电力的提供序列无关的情况下执行正常的触摸驱动和感测操作并且能够防止显示缺陷的触摸显示装置。
背景技术
能够通过施加到显示屏的触摸将信息输入的触摸传感器应用于各种显示器，例如笔记本型计算机、监视器和家用电器以及诸如智能电话的便携式信息装置。
应用于显示器的触摸技术包括其中触摸面板附接到显示面板的外挂式和其中触摸电极嵌入显示面板中的内嵌式。内嵌式演变为其中液晶显示器的公共电极被分开并用作触摸电极的高级内嵌触摸(AIT)式。
AIT显示装置通过将每个帧时段时间划分为其中将图像数据写入像素的至少一个数据写入时段和其中将触摸驱动信号施加到触摸电极以及感测是否发生触摸的至少一个触摸驱动时段来驱动触摸显示面板。
AIT显示装置使用无负载驱动(LFD)方法，该方法将相位与触摸驱动信号相同的信号施加到数据线和栅极线，以在触摸驱动时段中在将触摸驱动信号施加到触摸电极时减小触摸电极的负载。也就是说，在触摸驱动时段中，包括触摸电路的触摸/数据驱动器将从触摸电力电路提供的公共电压LFD信号提供给数据线和触摸电极，并且栅极驱动器将从触摸电力电路提供的栅极低LFD信号VGL_LFD提供给栅极线。
同时，诸如笔记本型计算机的电子设备在睡眠模式下断开主电力并保持通用串行总线(USB)电力提供状态以降低功耗。应用于这种笔记本型计算机的AIT显示装置使用主电力进行正常操作。AIT显示装置在睡眠模式下通过使用USB电力而不是主电力来驱动触摸操作所需的电路，并通过切断主电力来关闭触摸操作所不需要的电路，从而降低功耗。
然而，在设置测试过程、模块设置过程等中，当在其中主电力断开并且仅使用USB电力的睡眠模式条件下USB电力断开并且随后被再次提供时，可能发生故障。此外，当根据一组电力序列在提供主电力之前首先提供USB电力时，也可能发生故障。
例如，在其中主电力断开并且仅提供USB电力的睡眠模式条件下，当USB电力断开并且随后被再次提供时，由于使用主电力的时序控制器被关闭，因此触摸/数据驱动器不能执行初始化处理，并且由此数据驱动器的输出开关也不能执行正常操作，即使向其提供触摸电力电路的输出亦是如此。
因此，由于在睡眠模式下的触摸/数据驱动器的异常操作，没有输出正常的公共电压LFD信号，并且因此在触摸驱动和感测操作中可能发生故障。此外，由于触摸/数据驱动器的异常操作，地电压被提供给数据线，而高于地电压的特定电压被施加到触摸电极，因此DC电压可能被施加到液晶。在这种情况下，由于随着时间的推移DC电压的累积，液晶的接通状态持续，导致出现诸如屏幕白化的显示缺陷。
发明内容
在各种实施方式中，本公开内容提供一种能够在与主电力和辅助电力的提供序列无关的情况下执行正常的触摸驱动和感测操作并且能够防止显示缺陷的触摸显示装置。
根据实施方式的触摸显示装置包括：面板，包括被划分并布置在在像素阵列中的多个触摸电极；触摸/数据驱动器，用于驱动面板的数据线和触摸电极，读出触摸电极中的电容变化并输出感测数据；栅极驱动器，用于驱动面板的栅极线；时序控制器，用于控制触摸/数据驱动器和栅极驱动器的显示操作；以及微控制器单元(MCU)，用于控制触摸/数据驱动器的触摸驱动和感测操作。此外，触摸显示装置包括：第一电力电路，用于使用通过第一电力线提供的主电压来驱动时序控制器和栅极驱动器；复用器，用于输出通过第二电力线提供的USB电压和通过第一电力线提供的主电压中的一者；第二电力电路，用于使用复用器的输出电压来驱动触摸/数据驱动器、栅极驱动器和MCU；以及连接在复用器的输出端与第二电力线之间并将复用器的输出切换到第二电力线的开关。
当输入主电压和USB电压二者时，复用器可以选择并输出主电压，并且当不提供主电压并且仅输入USB电压时，复用器可以选择并输出USB电压。
MCU可以监视通过第一电力线提供的主电压，并且当未提供主电压时，将开关接通设定时间以将复用器的输出电压提供给第一电力电路。
当在提供主电压之前首先提供USB电压或者在主电压断开且仅提供USB电压的睡眠模式条件下所述USB电压断开并且随后被再次提供时，第一电力电路可以在设定时间内通过开关接收复用器的输出电压来驱动时序控制器，触摸/数据驱动器可以在时序控制器的控制下执行初始化处理，并且当开关在设定时间后断开时第一电力电路可以断开直到提供主电压为止。
第一电力电路可以包括：多个降压电路，其用于使用第一电力线的电压生成并提供时序控制器的驱动电压；以及电力管理集成电路，其用于使用第一电力线的电力生成栅极截止电压和公共电压，将栅极截止电压和公共电压提供给第二电力电路，使用从时序控制器提供的时序信号生成多个栅极控制信号并将栅极控制信号提供给栅极驱动器。
第二电力电路可以包括：升压电路，用于使用复用器的输出电压生成并提供触摸/数据驱动器的模拟电路驱动电压；多个降压电路，用于使用复用器的输出电压生成并提供MCU和触摸/数据驱动器的数字电路驱动电压；以及触摸电力集成电路。
触摸电力集成电路可以被提供有来自升压电路的模拟电路驱动电压、来自电力管理集成电路的栅极截止电压和公共电压、以及来自MCU的控制信号。触摸电力集成电路可以在数据写入时段中将公共电压提供给触摸/数据驱动器并将栅极截止电压提供给栅极驱动器。触摸电力集成电路可以根据MCU的控制，在触摸驱动时段中生成触摸驱动信号，将触摸驱动信号提供给触摸数据驱动器，生成相位和幅值与触摸驱动信号相同的栅极截止调制信号，并将该栅极截止调制信号提供给栅极驱动器。
触摸/数据驱动器可以在数据写入时段中通过布线将数据信号提供给数据线并且将公共电压提供给触摸电极，并且在触摸驱动时段中将触摸驱动信号提供给布线。栅极驱动器可以在数据写入时段中将扫描信号和栅极截止电压提供给相应的栅极线，并且在触摸驱动时段中将栅极截止调制信号提供给栅极线。
附图说明
图1是示意性地示出根据本公开内容的实施方式的触摸显示装置的配置的框图。
图2是示出在根据本公开内容的实施方式的触摸显示面板中的触摸电极和子像素的配置的图。
图3是关于根据本公开内容的实施方式的触摸显示装置的特定时段的驱动波形图。
图4是示出根据本公开内容的实施方式的触摸显示装置的配置的框图，其主要示出电力电路。
图5是示出在根据本公开内容的实施方式的触摸显示装置中的各种主电力和USB电力的提供序列的时序图。
图6A、图6B和图6C是示出在根据本公开内容的实施方式的触摸显示装置中的根据开关接通设定时间的触摸驱动波形的模拟结果的波形图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述本公开内容的优选实施方式。
图1是示意性地示出根据本公开内容的实施方式的触摸显示装置的配置的框图。图2是示出在根据本公开内容的实施方式的触摸显示面板中的触摸电极和子像素的配置的图。图3是关于根据本公开内容的实施方式的触摸显示装置的特定时段的驱动波形图。图4是示出根据实施方式的触摸显示装置的配置的框图，其主要示出电力电路。
参考图1，触摸显示装置包括面板100、栅极驱动器200、触摸/数据驱动器300、时序控制器(TCON)400、第一电力电路500、第二电力电路600和微控制器单元(MCU)700。
面板100具有触摸和显示功能，通过其中子像素以矩阵形式布置的像素阵列PA显示图像，并且使用用作公共电极的触摸电极TE通过电容触摸感测方法来感测触摸。互电容触摸感测方法和自电容触摸感测方法之一可以用作该电容触摸感测方法。在本发明的实施方式中，举例说明了自电容触摸感测方法。
如图2所示，面板100通过其中子像素SP以矩阵形式布置的像素阵列显示图像。基本像素可以由白色(W)子像素、红色(R)子像素、绿色(G)子像素和蓝色(B)子像素中的至少三个子像素组成，这些子像素可以通过混合颜色来表示白色。例如，基本像素可以由R/G/B子像素、W/R/G子像素、B/W/R子像素、G/B/W子像素或W/R/G/B子像素组成。
每个子像素SP包括连接至栅极线GL和数据线DL的薄膜晶体管TFT、连接至薄膜晶体管TFT的液晶电容器Clc、作为公共电极COM的触摸电极TE以及存储电容器Cst。液晶电容器Clc充有通过薄膜晶体管TFT提供至像素电极的数据信号与提供至触摸电极TE的公共电压之间的电压差，并且根据充电的电压驱动液晶以控制透光率。存储电容器Cst稳定地保持充电在液晶电容器Clc中的电压。
面板100包括像素阵列PA中包括的多个触摸电极组。如图2所示，每个触摸电极组包括沿数据线DL的方向布置的多个触摸电极TE，以及用于将多个触摸电极TE分别连接到触摸/数据驱动器300的多条布线RL。多个触摸电极TE通过划分位于像素阵列中的公共电极形成，并且考虑到触摸点的尺寸，每个触摸电极TE形成为包括多个子像素SP的预定尺寸。
TCON 400被提供有来自系统(未示出)的图像数据和时序信号。时序信号包括点时钟信号、数据使能信号、垂直同步信号和水平同步信号。
TCON 400使用从系统提供的时序信号和存储在内部寄存器中的时序信息生成用于控制触摸/数据驱动器300的操作时序的数据控制信号，并将该数据控制信号提供给触摸/数据驱动器300。例如，数据控制信号包括用于控制数据锁存时序的源起始脉冲信号和源采样时钟信号、用于控制数据输出时序的源输出使能信号、用于控制数据信号极性的极性控制信号等。
TCON 400使用从主系统提供的时序信号和存储在内部寄存器中的时序信息生成诸如接通时钟信号、断开时钟信号和起始信号的简单时序信号，其用于在第一电力电路500中包括的电平移位器中生成栅极控制信号，并且TCON 400将简单时序信号提供给第一电力电路500。
TCON 400被提供有来自MCU 700的触摸同步信号Tsync。TCON 400可以生成触摸同步信号Tsync，并且将该触摸同步信号Tsync提供给MCU 700和第二电力电路600。
触摸同步信号Tsync表示通过对每个帧时段进行时间划分而实现的至少一个数据写入时段DW和至少一个触摸驱动时段TD。数据写入时段DW指的是其中通过在扫描面板100的子像素的同时在每个子像素中填充图像数据来将图像数据写入每个子像素的时段。触摸驱动时段指的是其中将触摸驱动信号VCOM_LFD施加至面板100的触摸电极TE并且感测是否发生触摸的时段。
TCON 400对从系统接收的图像数据执行用于图片质量补偿和功耗降低的各种图像处理，并且将图像数据存储在存储器中。TCON 400以比在数据写入时段DW中的写入速率高的读取速率从存储器读取图像数据，并且将包括图像数据和数据控制信号的显示信息提供给触摸/数据驱动器300。
TCON 400和触摸/数据驱动器300使用各种接口中的一个来发送和接收数据。例如，TCON 400使用嵌入式点对点接口(EPI)，其将各种类型的控制信息和图像数据转换为包含时钟信号的串行形式并且通过点对点方式以分组为单位进行发送。
TCON 400将包括控制信息和图像数据的显示信息转换为包括时钟信号的EPI分组，并通过传输线对将EPI分组发送到触摸/数据驱动器300。EPI分组包括用于触摸/数据驱动器300的内部时钟锁定的时钟训练模式、对准训练模式、包括时钟信号和串行形式的数据控制信息的控制分组、包括串行形式的时钟信号和图像(像素)数据的数据分组等。
当向TCON 400和触摸/数据驱动器300供电时，触摸/数据驱动器300使用从TCON400提供的时钟训练模式执行用于锁定内部时钟信号的EPI初始化处理。然后，触摸/数据驱动器300在数据写入时段DW中从TCON 400提供的EPI分组中恢复诸如时钟信号、控制信息和图像数据的显示信息，使用多个伽马电压将图像数据转换为模拟数据信号Vdata，并将该模拟数据信号Vdata提供给面板100的数据线DL。触摸/数据驱动器300将在数据写入时段DW中从第二电力电路600提供的公共电压VCOM通过布线RL提供给触摸电极TE，使得触摸电极TE用作公共电极。
在触摸驱动时段TD中，触摸/数据驱动器300将从第二电力电路600提供的触摸驱动信号VCOM_LFD同时提供给面板100的布线RL和数据线DL。
触摸/数据驱动器300包括读出电路，在触摸驱动时段TD中，触摸/数据驱动器300通过布线RL将触摸驱动信号VCOM_LFD提供给触摸电极TE，然后通过单独的布线RL读出从每个触摸电极TE反馈的信号。触摸/数据驱动器300相对于每个触摸电极TE差分地放大触摸驱动信号VCOM_LFD以及读出信号，以感测由于触摸而在每个触摸电极TE中的自电容变化(信号延迟量)，通过信号处理生成感测数据(触摸感测信息)并将该感测数据提供给MCU 700。
触摸/数据驱动器300可以由多个触摸/数据IC组成，并且每个触摸/数据IC可以安装在诸如膜上芯片(COF)的电路膜上并且通过带式自动接合(TAB)接合到面板100，或以玻璃上芯片(COG)的方式安装在面板100上。
栅极驱动器200从第一电力电路500接收多个栅极控制信号和驱动电压，并从第二电力电路600接收包括栅极截止电压VGL和栅极截止调制信号VGL_LFD的栅极截止信号。
栅极驱动器200根据栅极控制信号生成扫描脉冲，以在数据写入时段DW中单独驱动栅极线GL。在数据写入时段DW期间，栅极驱动器200在每条栅极线GL的每个驱动时段中将栅极接通电压VGH上的扫描脉冲提供给每条栅极线GL，并且在每条栅极线GL的非驱动时段中将栅极截止电压VGL提供给每条栅极线GL。
在触摸驱动时段TD中，栅极驱动器200将栅极截止调制信号VGL_LFD提供给栅极线GL。
栅极驱动器200可以通过与构成面板100的像素阵列PA的薄膜晶体管阵列一起形成在基板上而作为板内栅极(GIP)类型嵌入在面板100的非有源区域中。GIP型栅极驱动器200可以设置在面板100的一侧或两侧上。
栅极驱动器200可以由多个栅极IC组成，并且每个栅极IC可以安装在诸如COF的电路膜上并且通过TAB接合到面板100或者以COG的方式安装在面板100上。
MCU 700可以生成触摸同步信号Tsync，并且将该触摸同步信号Tsync提供给MCU400和第二电力电路600。MCU 700可以生成触摸驱动和感测操作所需的各种时序控制信号，并将这些时序控制信号提供给触摸/数据驱动器300和第二电力电路600。MCU 700从触摸/数据驱动器300接收触摸感测信息，对该触摸感测信息进行信号处理以确定是否已经施加触摸，检测触摸点，生成触摸点的坐标并将该坐标提供给系统。
第一电力电路500通过连接到用户连接器的第一电力线PL1接收与来自系统的第一输入电压对应的主电压VIN，生成多个驱动电压并提供所述驱动电压。第一电力电路500可以使用主电压VIN生成并提供TCON 400、栅极驱动器200、存储器等所需的多个驱动电压。第一电力电路500可以生成栅极截止电压VGL和公共电压VCOM，并将其提供给第二电力电路600。
另外，第一电力电路500可以包括电平移位器，从TCON 400接收包括接通时钟信号、断开时钟信号、起始信号等的简单时序信号，生成多个栅极控制信号并将所述栅极控制信号提供给栅极驱动器200。例如，第一电力电路500生成多个时钟信号，所述多个时钟信号具有与从TCON 400提供的接通时钟信号同步的不同的上升时序以及与从TCON 400提供的断开时钟信号同步的不同的下降时序，将所述时钟信号输出到栅极驱动器200，对从TCON400提供的起始信号、重置信号等进行电平移位，并将经电平移位的信号输出到栅极驱动器200。
复用器(MUX)800接收通过第一电力线PL1提供的主电压VIN，通过连接到USB连接器的第二电力线PL1从系统接收对应于第二输入电压的USB电压VIN_USB，并将接收到的输入电压中的一者输出到第二电力电路600。当在系统操作模式下同时提供主电压VIN和USB电压VIN_USB时，MUX 800将高于USB电压VIN_USB的主电压VIN输出到第二电力电路600，而在不提供主电压VIN的系统休眠模式下将USB电压VIN_USB输出到第二电力电路600。
第二电力电路600接收MUX 800的输出电压，生成用于驱动与触摸驱动和感测操作相关的电路例如栅极驱动器200、触摸/数据驱动器300和MCU 700所需的多个驱动电压，并输出所述驱动电压。
第二电力电路600可以使用MUX 800的输出生成提供给触摸/数据驱动器300和MCU700的数字电路驱动电压、提供给触摸/数据驱动器300的模拟电路驱动电压AVDD、触摸驱动信号VCOM_LFD、提供给栅极驱动器200的栅极截止调制信号VGL_LFD等，并且输出所生成的信号。第二电力电路600可以将从第一电力电路500接收到的公共电压VCOM输出到触摸/数据驱动器300，并且将从第一电力电路500接收到的栅极截止电压VGL输出到栅极驱动器200。
系统在操作模式下提供主电压VIN和USB电压VIN_USB二者，并且在睡眠模式下阻止主电压VIN的提供并保持USB电压VIN_USB的提供。
因此，在其中从系统提供主电压VIN和USB电压VIN_USB二者的操作模式中，第一电力电路500使用通过第一电力线PL1提供的主电压VIN生成并输出多个驱动电压，并且第二电力电路600使用通过第一电力线PL1和MUX800提供的主电压VIN生成并输出多个驱动电压。因此，在操作模式中触摸显示装置可以交替地执行显示功能和触摸感测功能。
另一方面，在其中从系统仅提供USB电压VIN_USB的睡眠模式中，连接到第一电力线PL1的第一电力电路500断开，并且第二电力电路600使用通过第二电力线PL2和MUX800提供的USB电压VIN_USB生成并输出触摸驱动和感测操作所需的多个驱动电压。因此，在系统的睡眠模式下触摸显示装置可以仅执行触摸感测功能。
具体地，MCU 700可以监视通过第一电力线PL1提供的主电压VIN。当未提供主电压VIN时，MCU 700可以将连接在MUX 800与第一电力线PL1之间的开关SW接通设定时间，使得MUX 800的输出电压可以被施加到第一电力线PL1。
因此，第一电力电路500可以通过开关SW被提供有从MUX 800输出的USB电压VIN_USB，并且使用USB电压VIN_USB在设定时间内操作TCON 400。因此，当在提供主电压VIN之前提供USB电压VIN_USB或者在仅提供USB电压VIN_USB的睡眠模式条件下USB电压VIN_USB被断开并且随后被再次提供时，TCON 400在开关SW的接通时间期间通过使用USB电压VIN_USB的第一电力电路500进行操作以将时钟训练模式提供给触摸/数据驱动器300，并且因此触摸/数据驱动器300可以执行EPI初始化处理并正常操作。
参考图4，第一电力电路500可以包括连接到第一电力线PL1的电力管理集成电路(PMIC)和多个降压电路502和504。多个降压电路502和504将通过第一电力线PL1提供给其的电压降低到低电平，生成操作TCON 400所需的多个数字电路驱动电压并提供所述数字电路驱动电压。PMIC 510使用通过第一电力线PL1提供给其的电压生成多个驱动电压，将所述驱动电压提供给存储器和栅极驱动器200，生成栅极截止电压VGL和公共电压VCOM，将该栅极截止电压VGL和公共电压VCOM提供给第二电力电路600，使用从TCON 400提供的简单时序信号生成栅极控制信号，并将所述栅极控制信号提供给栅极驱动器200。
参考图4，第二电力电路600可以包括触摸电力集成电路(TPIC)610，升压电路620，多个降压电路602、604、606和608，以及多个电荷泵电路CP1和CP2。降压电路602、604、606和608将MUX 800的输出电压降低到低电平，生成操作触摸/数据驱动器300和MCU 700所需的多个数字电路驱动电压并输出所述数字电路驱动电压。升压电路620将MUX 800的输出电压升压至高电平，生成TPIC 610、触摸/数据驱动器300和电荷泵电路CP1和CP2所需的模拟电路驱动电压AVDD，并提供所述模拟电路驱动电压AVDD。电荷泵电路CP1和CP2对升压电路620的输出电压进行电荷泵操作以生成栅极接通电压VGH和第二栅极截止电压VGL2，并将该栅极接通电压VGH和第二栅极截止电压VGL2提供给TPIC 610。
TPIC 610从MCU 700接收触摸同步信号Tsync和时序控制信号，从PMIC 510接收栅极截止电压VGL和公共电压VCOM，并从升压电路620接收模拟电路驱动电压AVDD。TPIC 610在数据写入时段DW中将公共电压VCOM提供给触摸/数据驱动器300并响应于触摸同步信号Tsync和时序控制信号将栅极截止电压VGL提供给栅极驱动器200。TPIC 610在触摸驱动时段TD中生成触摸驱动信号VCOM_LFD，将该触摸驱动信号VCOM_LFD提供给触摸/数据驱动器300，生成相位和幅值与触摸驱动信号VCOM_LFD相同的栅极截止调制信号VGL_LFD，并响应于触摸同步信号Tsync和时序控制信号将所述栅极截止调制信号VGL_LFD提供给栅极驱动器200。
MCU 700监视从第一电力线PL1提供的主电压VIN。当未提供主电压VIN时，MCU 700将控制信号提供给开关SW以使开关SW接通设定时间，使得MUX 800的输出电压可以被提供给第一电力线PL1。NMOS晶体管和PMOS晶体管中的一者可以用作开关SW。例如，可以应用PMOS FET。另外，可以在MCU 700与开关SW之间另外提供用于将MCU 700的控制信号的逻辑电平移位到能够接通开关SW的电压的电平移位器LS。
当在提供主电压VIN之前提供USB电压VIN_USB或者在仅提供USB电压VIN_USB的睡眠模式条件下USB电压VIN_USB断开并且随后被再次提供时，开关SW响应于MCU 700的控制，在设定时间内将从MUX 800输出的USB电压VIN_USB提供给第一电力线PL1。因此，包括降压电路502和504以及PMIC 510的第一电力电路500使用提供给第一电力线PL1的USB电压VIN_USB在设定时间内操作TCON 400，使得触摸/数据驱动器300可以执行EPI初始化处理并且在TCON 400的控制下正常操作。
因此，即使在提供主电压VIN之前提供USB电压VIN_USB时，也可以根据TCON400的控制使用USB电压VIN_USB来初始化触摸/数据驱动器300，因此可以防止触摸/数据驱动器300操作中的故障以及由于电力序列反转导致的诸如屏幕白化的显示缺陷。
另外，当根据MCU 700的控制断开开关SW时，向第一电力线PL1的供电被阻止，因此第一电力电路500和TCON 400的操作停止，从而减少了在睡眠模式中的功耗。
参考图3，触摸/数据驱动器300在数据写入时段DW中响应于从TCON 400提供的数据控制信号，将从TCON 400发送的图像数据转换为模拟数据信号Vdata，通过布线将该模拟数据信号Vdata提供给面板100的数据线DL，并将从TPIC 610提供的公共电压VCOMRL提供给触摸电极TE。栅极驱动器200在数据写入时段DW中根据从PMIC 510提供的栅极控制信号依次驱动相应的栅极线GL。
参考图3，触摸/数据驱动器300在触摸驱动时段TD中将从TPIC 610提供的触摸驱动信号VCOM_LFD同时提供给数据线DL和布线RL，并且栅极驱动器200将从TPIC 610提供的栅极截止调制信号VGL_LFD提供给栅极线GL。触摸/数据驱动器300在触摸驱动时段TD中通过布线RL读出触摸电极TE中的电容变化，并将表示是否已经施加触摸的感测数据输出到MCU 700。
在触摸驱动时段TD中，触摸驱动信号VCOM_LFD以其中公共高电压VCOM_H和公共低电压VCOM_L周期性地交替的脉冲形式提供，并且栅极截止调制信号VGL_LFD以其中栅极截止高电压VGH_H和栅极截止低电压VGL_L与触摸驱动信号VCOM_LFD同步交替的脉冲形式提供。
TPIC 610可以从PMIC 510接收公共电压VCOM和栅极截止电压VGL，并且通过将存储在内部存储器中的数字数据转换为模拟电压来使用公共高电压VCOM_H、公共低电压VCOM_L、栅极截止高电压VGL_H和栅极截止低电压VGL_L。用作触摸驱动信号VCOM_LFD的公共高电压VCOM_H可以高于公共电压VCOM，并且公共低电压VCOM_L可以低于公共电压VCOM。公共低电压VCOM_L可以与公共电压VCOM相同。用作栅极截止调制信号VGL_LFD的栅极截止高电压VGL_H可以低于栅极高电压VGH并且高于栅极截止电压VGL，并且栅极截止低电压VGL_L可以低于栅极截止电压VGL。栅极截止低电压VGL_L可以与栅极截止电压VGL相同。公共高电压VCOM_H和公共低电压VCOM_L的摆动宽度与栅极截止高电压VGL_H和栅极截止低电压VGL_L的摆动宽度相同。
在触摸驱动时段TD中，提供给面板100的数据线DL和触摸电极TE的触摸驱动信号VCOM_LFD和提供给栅极线GL的栅极截止调制信号VGL_LFD具有相同的相位和相同的幅值，并且因此触摸电极TE可以无负载地操作。也就是说，根据在触摸驱动时段TD期间的无负载操作可以使面板100中的触摸电极TE与栅极线GL之间的初始电容以及触摸电极TE与数据线DL之间的初始电容最小，以使触摸电极TE的电阻器电容器(RC)负载最小，从而使由RC负载引起的信号失真最小并提高触摸灵敏度。
除了图3所示的方波之外，触摸驱动信号VCOM_LFD和栅极截止调制信号VGL_LFD可以具有诸如梯形波和正弦波的各种波形。
图5是示出在根据本公开内容的实施方式的触摸显示装置中的各种主电力和USB电力的提供序列的时序图。
参考图5，如在情况1和情况2中那样，当系统接通时，可以首先将主电压VIN提供给触摸显示装置，然后可以向其提供USB电压VIN_USB，并且在睡眠模式下可以断开主电压VIN并且可以仅向触摸显示装置提供USB电压VIN_USB。
参考5，如在情况3和情况4中那样，可以将USB电压VIN_USB从系统提供给触摸显示装置，然后可以向其提供主电压VIN，或如在情况4中那样，可以在其中主电压VIN被断开的睡眠模式下断开USB电压VIN_USB并且随后将其再次提供给触摸显示装置。
当主电压VIN和USB电压VIN_USB的提供顺序与情况3和情况4相反时，因为在相关技术中从首先提供USB电压VIN_USB时到提供主电压VIN的时段N中，使用主电压VIN的TCON关闭，所以触摸/数据驱动器不能执行初始化处理，因此可能会向面板提供异常触摸驱动信号，从而导致发生故障。
另一方面，如上参考图1至图4所述，在根据实施方式的触摸显示装置中，当针对第一电力线PL1的主电压VIN的提供被切断时，USB电压VIN_USB在设定时间内通过开关SW被提供给第一电力线PL1以驱动TCON 400初始化触摸/数据驱动器300，从而触摸/数据驱动器300的输出开关可以正常操作以将正常的触摸驱动信号VCOM_LFD输出到数据线DL和触摸电极TE。
因此，根据实施方式的触摸显示装置可以执行正常的触摸驱动和感测操作，而与主电压VIN和USB电压VIN_USB的提供顺序无关，并且防止由于电力序列反转导致的诸如屏幕白化的显示缺陷。
图6A、图6B和图6C是示出在根据本公开内容的实施方式的触摸显示装置中的根据开关接通设置时间的触摸驱动波形的模拟结果的波形图。
图6A、图6B和图6C示出了在主电力断开并仅使用USB电力的睡眠模式条件下当USB电力断开并且随后被再次提供时，根据开关SW的接通时间T从触摸/数据驱动器输出的触摸驱动信号VCOM_LFD。
如图6A和图6B所示，当开关SW的接通时间T为120ms或更长时，触摸/数据驱动器输出正常的触摸驱动信号VCOM_LFD，而如图6C所示，当开关SW的接通时间T短于120ms时，触摸/数据驱动器输出异常的触摸驱动信号VCOM_LFD。开关SW的最小接通时间T可以取决于面板，并且不限于如图6A、图6B和图6C中描述的120ms。
如上所述，根据实施方式的触摸显示装置可以在睡眠模式中使用USB电力而不是主电力在特定时间内驱动电力电路，以确保时序控制器可以初始化触摸/数据驱动器的时间。
因此，根据实施方式的触摸显示装置即使在睡眠模式条件下在主电力之前提供USB电力时，也可以使用USB电力在时序控制器操作的特定时间内将触摸/数据驱动器初始化，并且因此输出开关可以正常操作以将正常的触摸驱动信号VCOM_LFD输出到数据线和触摸电极，从而防止由于异常的触摸驱动信号输出引起的显示缺陷。
因此，根据实施方式的触摸显示装置可以在睡眠模式条件下执行正常的触摸驱动和感测操作，而与主电力和USB电力的提供顺序无关，并且防止由于电力序列反转而发生故障。
本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明的精神和本质特征的情况下，可以以不同于本文中阐述的实施方式的其他具体方式实施本发明。因此，上述示例性实施方式在所有方面都应被解释为说明性的而不是限制性的。本发明的范围应当由所附权利要求及其法律等同物来确定，而不是由上述描述来确定，并且落入所附权利要求的含义和等同范围内的所有变化旨在被包括在所附权利要求中。

Claims (7)

1.一种触摸显示装置，包括：
面板，包括被划分并布置在像素阵列中的多个触摸电极；
触摸/数据驱动器，用于驱动所述面板的数据线和所述触摸电极，读出所述触摸电极中的电容变化并输出感测数据；
栅极驱动器，用于驱动所述面板的栅极线；
时序控制器，用于控制所述触摸/数据驱动器和所述栅极驱动器的显示操作；
微控制器单元，用于控制所述触摸/数据驱动器的触摸驱动和感测操作；
第一电力电路，用于使用通过第一电力线提供的主电压来驱动所述时序控制器和所述栅极驱动器；
复用器，用于输出通过第二电力线提供的USB电压和通过所述第一电力线提供的所述主电压中的一者；
第二电力电路，用于使用所述复用器的输出电压来驱动所述触摸/数据驱动器、所述栅极驱动器和所述微控制器单元；以及
开关，连接在所述复用器的输出端和所述第二电力线之间并将所述复用器的输出切换到所述第二电力线。
2.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中，当输入所述主电压和所述USB电压二者时，所述复用器选择并输出所述主电压，当未提供所述主电压且仅输入所述USB电压时，所述复用器选择并输出所述USB电压。
3.根据权利要求2所述的触摸显示装置，其中，所述微控制器单元监视通过所述第一电力线提供的所述主电压，并且当未提供所述主电压时，将所述开关接通设定时间，以将所述复用器的输出电压提供给所述第一电力电路。
4.根据权利要求3所述的触摸显示装置，其中，当在提供所述主电压之前首先提供所述USB电压或者在所述主电压断开并且仅提供所述USB电压的睡眠模式条件下所述USB电压断开并且随后被再次提供时，所述第一电力电路在所述设定时间内通过所述开关接收所述复用器的输出电压以驱动所述时序控制器，所述触摸/数据驱动器在所述时序控制器的控制下执行初始化处理，并且当所述开关在所述设定时间后断开时所述第一电力电路断开直到提供所述主电压为止。
5.根据权利要求4所述的触摸显示装置，其中，所述第一电力电路包括：
多个降压电路，用于使用所述第一电力线的电压生成并提供所述时序控制器的驱动电压；以及
电力管理集成电路，用于使用所述第一电力线的电力生成栅极截止电压和公共电压，将所述栅极截止电压和所述公共电压提供给所述第二电力电路，使用从所述时序控制器提供的时序信号生成多个栅极控制信号并将所述栅极控制信号提供给所述栅极驱动器。
6.根据权利要求5所述的触摸显示装置，其中，所述第二电力电路包括：
升压电路，用于使用所述复用器的输出电压生成并提供所述触摸/数据驱动器的模拟电路驱动电压；
多个降压电路，用于使用所述复用器的输出电压生成并提供所述微控制器单元和所述触摸/数据驱动器的数字电路驱动电压；以及
触摸电力集成电路，被提供有来自所述升压电路的所述模拟电路驱动电压、来自所述电力管理集成电路的所述栅极截止电压和所述公共电压，以及来自所述微控制器单元的控制信号。
其中，根据所述微控制器单元的控制，所述触摸电力集成电路在数据写入时段中将所述公共电压提供给所述触摸/数据驱动器并将所述栅极截止电压提供给所述栅极驱动器，在触摸驱动时段中生成触摸驱动信号，将所述触摸驱动信号提供给所述触摸/数据驱动器，生成相位和幅值与所述触摸驱动信号相同的栅极截止调制信号，并将所述栅极截止调制信号提供给所述栅极驱动器。
7.根据权利要求6所述的触摸显示装置，其中，所述触摸/数据驱动器在所述数据写入时段中通过布线将数据信号提供给所述数据线并将所述公共电压提供给所述触摸电极，并在所述触摸驱动时段中将所述触摸驱动信号提供给所述布线，并且
所述栅极驱动器在所述数据写入时段中将扫描信号和所述栅极截止电压提供给相应的栅极线，并且在所述触摸驱动时段中将所述栅极截止调制信号提供给所述栅极线。
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