CN110045856B - 触摸显示装置、触摸驱动电路和感测触摸的方法 - Google Patents

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Abstract

触摸显示装置、触摸驱动电路和感测触摸的方法。公开了一种触摸显示装置、触摸驱动电路和触摸感测方法。更具体而言，公开了这样一种控制操作定时的触摸显示装置、触摸驱动电路和触摸感测方法，其中考虑到各触摸电极的位置或时间常数的差异来控制连接到前置放大器的输入端的充电控制电路。因此，能够减少各触摸电极的信噪比的不必要变化，从而能够提高触摸灵敏度。

Description

触摸显示装置、触摸驱动电路和感测触摸的方法
技术领域
本公开涉及触摸显示装置、触摸驱动电路和触摸感测方法。
背景技术
根据面向信息社会的发展，对用于以各种形式显示图像的显示装置的需求已经增加，并且近来，已经开始使用各种显示装置，例如液晶显示装置、等离子显示装置和有机发光显示装置。
这样的显示装置提供基于触摸的输入方案，这使得用户能够脱离使用按钮、键盘、鼠标等的传统输入方案，并且能够容易地、直观方便地输入信息或命令。
触摸显示装置依次感测多个触摸电极并收集各个触摸电极的感测值，以检测是否存在触摸以及触摸坐标。然而，由于多个触摸电极布置在不同位置，因此各个触摸电极的感测值无意识地不同，使得信噪比显著降低，因此在特定位置处的触摸灵敏度劣化。
发明内容
在此背景下，本公开实施方式的一个方面提供了一种即使各触摸电极位于不同的位置也能够实现高信噪比而不受任何位置处噪声的任何影响的触摸显示装置、触摸驱动电路和触摸感测方法。
本公开实施方式的另一方面提供了一种通过将充电控制电路连接到前置放大器的输入端能够防止感测数据饱和并实现高信噪比的触摸显示装置、触摸驱动电路及触摸感测方法。
本公开实施方式的又一方面提供了一种触摸显示装置、触摸驱动电路以及触摸感测方法，其能够通过考虑各触摸电极的位置或时间常数的差异来控制连接到前置放大器的输入端的充电控制电路的控制操作时序，减少各触摸电极的信噪比的不必要变化，提高触摸灵敏度。
根据本公开的一个方面，提供了一种触摸显示装置，其包括：包括多个触摸电极的触摸屏面板；以及被配置为向触摸屏面板提供驱动信号并接收感测信号的触摸驱动电路。
所述触摸驱动电路可以包括：前置放大器，其具有输入用于触摸电极的感测信号的第一输入端；以及充电控制电路，其电连接在前置放大器的第一输入端和输入充电控制信号的充电控制信号输入端之间。
所述充电控制电路可以包括充电控制开关和充电控制电容器，充电控制电容器通过充电控制开关连接在前置放大器的第一输入端和充电控制信号输入端之间。
所述充电控制电路可以通过以下方式来控制输入到前置放大器的第一输入端的电荷：在自从驱动信号由第一电压电平变为第二电压电平的时间点起经过第一控制时间之后，接通充电控制开关并改变充电控制信号的电压电平。
所述第一控制时间可以根据触摸电极的位置或时间常数而改变。
例如，所述触摸电极离所述触摸驱动电路的位置越远或具有的时间常数越大，所述第一控制时间可以被设置为越长。
相反，所述触摸电极离触摸驱动电路的位置越近或者具有的时间常数越小，上升控制时间可以被设置为越短。
在自驱动信号由第一电压电平变为第二电压电平的时间点起经过第一控制时间之后，施加到充电控制电容器的通过充电控制开关连接到前置放大器的第一输入端的一个电极(充电电容器的第一电极和第二电极中连接到充电控制信号输入端的电极)的充电控制信号可以从第三电压电平变为第四电压电平。
在自驱动信号开始从第二电压电平变为第一电压电平的时间点起经过第二控制时间之后，充电控制信号可以从第四电压电平变为第三电压电平。
第二控制时间可以根据触摸电极的位置或时间常数而改变。
例如，所述触摸电极离所述触摸驱动电路的位置越远或具有的时间常数越大，所述第二控制时间可以被设置为越长。
相反，所述触摸电极离所述触摸驱动电路的位置越近或具有的时间常数越小，所述第二控制时间可以被设置为越短。
驱动信号的第一电压电平和第二电压电平例如可以分别是低电平和高电平。此外，例如，充电控制信号的第三电压电平和第四电压电平可以分别是低电平和高电平。
驱动信号的低电平和充电控制信号的低电平可以是相同的电压值或不同的电压值。此外，驱动信号的高电平和充电控制信号的高电平可以是相同的电压值或不同的电压值。
例如，充电控制开关可以在自驱动信号开始从对应于低电平的第一电压电平上升到对应于高电平的第二电压电平的时间点起经过第一上升控制时间之后接通，而充电控制信号可以在从充电控制开关接通的时间点起经过第二上升控制时间之后，从对应于低电平的第三电压电平上升到对应于高电平的第四电压电平。
第一上升控制时间和第二上升控制时间之和可以对应于第一控制时间。
第一上升控制时间可以根据触摸电极的位置或时间常数而改变。
例如，所述触摸电极离所述触摸驱动电路的位置越远或具有的时间常数越大，第一上升控制时间可以被设置为越长。
相反，所述触摸电极离所述触摸驱动电路的位置越近或具有的时间常数越小，第一上升控制时间可以被设置为越短。
第二上升控制时间的长度可以等于或短于充电控制开关保持接通状态的时段的长度。
例如，充电控制开关可以在充电控制信号从第三电压电平上升到第四电压电平后关断，充电控制开关可以在自驱动信号从第二电压电平开始下降到第一电压电平的时间点起经过第一下降控制时间之后接通，并且充电控制信号可以在从充电控制开关接通的时间点起经过第二下降控制时间之后，从第四电压电平下降到第三电压电平。
第一下降控制时间和第二下降控制时间之和可以对应于第二控制时间。
第一下降控制时间可以根据触摸电极的位置或时间常数而改变。
例如，所述触摸电极离触摸驱动电路的位置越远或者具有的时间常数越大，第一下降控制时间可以被设置为越长。
相反，所述触摸电极离触摸驱动电路的位置越近或者具有的时间常数越小，第一下降控制时间可以被设置为越长。
第二下降控制时间的长度可以等于或短于充电控制开关保持接通状态的时段的长度。
在上升控制时间期间，驱动信号的电压电平可变的变化根据触摸电极的位置或时间常数而变化。
在第一控制时间期间，驱动信号的电压电平可变的变化可以随着触摸电极离触摸驱动电路的位置越远或者具有的时间常数越大而越小。
相反，在第一控制时间期间，驱动信号的电压电平可变的变化可以随着触摸电极离触摸驱动电路的位置越近或者具有的时间常数越小而越大。
同时，充电控制电路内的充电控制电容器可以包括第一充电控制电容器和第二充电控制电容器。
第一充电控制电容器和第二充电控制电容器的第一电极可以彼此连接，而第一充电控制电容器和第二充电控制电容器的第二电极可以彼此连接。
充电控制电路可以还包括：第一选择开关，其被配置为把第一充电控制电容器的第一电极连接至充电控制开关；以及第二选择开关，其被配置为把第二充电控制电容器的第一电极连接至充电控制开关。
根据本公开另一方面，提供了一种触摸驱动电路，该触摸驱动电路包括：前置放大器，其具有被配置为向触摸电极输出驱动信号并接收用于该触摸电极的感测信号的第一输入端；以及充电控制电路，其电连接在前置放大器的第一输入端和输入充电控制信号的充电控制信号输入端之间。
充电控制电路可以包括充电控制开关和充电控制电容器，该充电控制电容器经由该充电控制开关连接在前置放大器的第一输入端和充电控制信号输入端之间。
充电控制电路可以通过在自驱动信号从第一电压电平变化到第二电压电平的时间点起经过第一控制时间之后，接通充电控制开关并改变充电控制信号中的电压电平，来控制输入到前置放大器的第一输入端的电荷。
第一控制时间可以根据所述触摸电极的位置或时间常数而改变。
触摸电极离触摸驱动电路的位置越远或者具有的时间常数越大，第一控制时间可以被设置为越长。
例如，驱动信号的第一电压电平和第二电压电平可以是低电平和高电平。此外，例如，充电控制信号的第三电压电平和第四电压电平可以是低电平和高电平。
驱动信号的低电平和充电控制信号的低电平可以是相同的电压值或不同的电压值。此外，驱动信号的高电平和充电控制信号的高电平可以是相同的电压值或不同的电压值。
例如，充电控制开关可以在自驱动信号开始从对应于低电平的第一电压电平上升到对应于高电平的第二电压电平的时间点起经过第一上升控制时间之后接通，而充电控制信号可以在从充电控制开关接通的时间点起经过第二上升控制时间之后，从对应于低电平的第三电压电平上升到对应于高电平的第四电压电平。
第一上升控制时间和第二上升控制时间之和可以对应于第一控制时间，而第一上升控制时间可以根据触摸电极的位置或时间常数而改变。
第二上升控制时间的长度可以等于或短于充电控制开关保持接通状态的时段的长度。
在充电控制开关处于接通状态下输入到前置放大器的第一输入端的感测信号所对应的电荷量可以不同于在充电控制开关处于关断状态下输入到前置放大器的第一输入端的感测信号所对应的电荷量。
充电控制电容器可以包括第一充电控制电容器和第二充电控制电容器，第一充电控制电容器和第二充电控制电容器的第一电极可以彼此连接，而第一充电控制电容器和第二充电控制电容器的第二电极可以彼此连接，并且充电控制电路可以还包括：第一选择开关，其被配置为连接第一充电控制电容器的第一电极和充电控制开关；以及第二选择开关，其被配置为连接第二充电控制电容器的第一电极和充电控制开关。
根据本公开的另一方面提供了一种感测触摸的方法，该方法包括以下步骤：通过触摸驱动电路向触摸电极输出驱动信号；通过触摸驱动电路接收来自触摸电极的感测信号；以及触摸驱动电路基于感测信号生成感测数据并输出所生成的感测数据。
在输出驱动信号期间，在自驱动信号开始从第一电压电平变为第二电压电平的时间点起经过第一时间之后，充电控制电容器可以连接在触摸驱动电路中被输入感测信号的第一输入端和触摸驱动电路中被输入充电控制信号的充电控制信号输入端之间，该充电控制信号不同于驱动信号，并且从第三电压电平变为第四电压电平的充电控制信号可以被施加到充电控制电容器的一个电极(充电电容器的第一电极和第二电极中连接到充电控制信号输入端的电极)。
第一时间可以根据触摸电极的位置或时间常数而改变。
触摸电极离触摸驱动电路的位置越远以及具有的时间常数越大，第一时间可以被设置为越长。
本公开的实施方式可以提供一种触摸显示装置、触摸驱动电路及触摸感测方法，其能够即使各触摸电极位于不同位置也实现高信噪比，而在任何位置不受任何噪声影响。
本公开的实施方式可以提供一种触摸显示装置、触摸驱动电路及触摸感测方法，其能够通过将充电控制电路连接到前置放大器的输入端，来防止感测数据饱和并实现高信噪比。
本公开的实施方式可以提供一种触摸显示装置、触摸驱动电路以及触摸感测方法，其能够通过考虑到各触摸电极的位置或时间常数的不同来控制连接到前置放大器的输入端的充电控制电路的控制操作定时，来减少各触摸电极的信噪比的不必要变化并提高触摸灵敏度。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，本公开的上述和其他方面、特征和优点将更加清楚，在附图中：
图1示出了根据本公开实施方式的触摸显示装置；
图2示出了根据本公开实施方式的触摸显示装置的显示部；
图3示出了根据本公开实施方式的触摸显示装置的触摸感测部；
图4示出了根据本公开实施方式的触摸显示装置的实现示例；
图5示出了根据本公开实施方式的触摸驱动电路；
图6示出了根据本公开实施方式的触摸驱动电路内的感测单元的驱动操作；
图7示出了表示根据实施方式的触摸显示装置的显示驱动和触摸驱动的时分驱动方案的驱动定时；
图8示出了表示根据本公开实施方式的触摸显示装置的显示驱动和触摸驱动的独立驱动方案的驱动定时；
图9示出了根据本公开实施方式的用于触摸显示装置的触摸驱动的驱动信号；
图10示出了根据本公开实施方式的在触摸显示装置的触摸驱动电路内连接到前置放大器的第一输入端的充电控制电路；
图11示出了根据本公开实施方式的充电控制电路的示例；
图12示出了根据本公开实施方式的充电控制电路的驱动定时；
图13示出了根据本公开实施方式的触摸驱动电路内的前置放大器的输出；
图14示出了根据本公开实施方式的布置在触摸显示装置的触摸屏面板上并具有不同时间常数的两个触摸电极；
图15示出了根据本公开实施方式的布置在触摸显示装置的触摸屏面板上的两个触摸电极的作为RC延迟的时间常数；
图16示出了根据本公开实施方式的布置在触摸屏面板上的多个触摸电极的多路复用器驱动方案以及在多路复用器驱动中各感测组的时间常数差和位置差；
图17示出了根据本公开实施方式的触摸显示装置中各触摸电极的驱动信号的上升状态和充电控制电路内的充电控制开关的切换操作中的差异；
图18示出了根据本公开实施方式的当远的第一触摸电极和近的第二触摸电极中的每一个被驱动时充电控制电路的驱动定时；
图19示出了根据本公开实施方式的充电控制电路的另一示例；
图20是示出根据本公开实施方式的触摸感测方法的流程图；以及
图21和图22是示出根据本公开实施方式的充电控制定时的控制方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本公开的一些实施方式。在用附图标记指代附图中的部件时，相同的附图标记表示相同的部件，尽管它们在不同的附图中示出。此外，在本公开的以下描述中，当对这里所包含的已知功能和配置的详细描述可能使本公开的主题模糊而不是清楚时，将省略这些详细描述。
另外，当描述本公开的部件时，这里可以使用诸如第一、第二、A、B、(a)、(b)等的术语。这些术语中的每一个不用于定义相应部件的本质、顺序或次序，而仅用于将相应部件与其他部件区分开。在描述某个结构部件“连接到”另一结构部件、“联接到”另一结构部件或“与另一个结构部件接触”的情况下，应该解释为另一个结构部件可以“连接到”该结构部件、“联接到”该结构部件或“与该结构部件接触”同时特定结构部件直接连接到另一结构部件或与另一结构部件直接接触。
图1示出了根据本公开实施方式的触摸显示装置10。
根据本公开实施方式的触摸显示装置10不仅可以提供显示图像的图像显示功能，而且还可以提供感测手指和诸如笔的触摸工具的触摸的功能。
“笔”可以具有信号发送/接收功能或者执行与触摸显示装置10链接的操作，并且可以包括主动笔(active pen)和被动笔(passive pen)，主动笔是包括自己电源的触摸工具，而被动笔是既没有信号发送/接收功能也没有自己电源的触摸工具。
触摸工具不仅可以是手指，而且还可以是能够代替手指触摸屏幕的任何对象，并且也可以被称为“触摸对象”或“触摸指针”。
在下文中，手指可以被认为是诸如被动笔的被动触摸工具的代表，而笔可以被认为是诸如主动笔的主动触摸工具的代表。笔也可以称为“触针”、“触针笔”或“主动触针笔”。
根据本公开实施方式的触摸显示装置10可以是例如电视(TV)、监视器或诸如平板电脑或智能电话的移动装置。
根据本公开实施方式的触摸显示装置10可以包括用于提供图像显示功能的显示部和用于触摸感测的触摸感测部。
在下文中，将参照图2至图3简要描述触摸显示装置10的显示部和触摸感测部的结构。
图2示出了根据本公开实施方式的触摸显示装置10的显示部。
参照图2，根据本公开实施方式的触摸显示装置10的显示部可包括显示面板110、数据驱动电路120、选通驱动电路130和显示控制器140。
显示面板110设置在多条数据线(DL)和多条选通线(GL)上，并且上面设置有多条数据线(DL)和多条选通线(GL)限定(划分)的多个子像素(SP)。
数据驱动电路120通过向多条数据线(DL)提供数据电压来驱动多条数据线(DL)。
选通驱动电路130通过向多条选通线(GL)顺序地提供扫描信号来驱动多条选通线(GL)。
显示控制器140通过向数据驱动电路120和选通驱动电路130提供各种控制信号(DCS和GCS)来控制数据驱动电路120和选通驱动电路130的操作。
显示控制器140根据在各显示帧中实现的定时开始扫描，根据在数据驱动电路120中使用的数据信号格式切换从外部接收的输入图像数据，输出切换后的图像数据(DATA)，以及基于扫描在适当的时间控制数据驱动。
显示控制器140可以是在普通显示技术中使用的定时控制器或包括定时控制器并还执行其他控制功能的控制装置。
显示控制器140可以实现为与数据驱动电路120分开的部件，或者可以实现为与数据驱动电路120集成的电路。
同时，数据驱动电路120可以包括至少一个源极驱动器集成电路。
各源极驱动器集成电路可以包括移位寄存器、锁存电路、数模转换器(DAC)、输出缓冲器等。在一些情况下，SDIC还可以包括模数转换器(ADC)。
选通驱动电路130可以包括至少一个选通驱动器集成电路。
各选通驱动器集成电路可以包括移位寄存器、电平转换器等。
在某些情况下根据驱动方案或面板设计方案，数据驱动电路120可以仅位于显示面板110的一侧(例如，上侧或下侧)、或者可以位于显示面板110的两侧(例如，上侧和下侧二者)。
在某些情况下，根据驱动方案或面板设计方案，选通驱动电路130可以仅位于显示面板110的一侧(例如，左侧或右侧)、或者可以位于显示面板110的两侧(例如，左侧和右侧二者)。
同时，显示面板110可以是诸如液晶显示面板、有机发光显示面板和等离子显示面板的各种类型显示面板中的任何一种。
图3示出了根据本公开实施方式的触摸显示装置的触摸感测部。
参照图3，触摸显示装置10可以通过基于电容的触摸感测方案来感测是否存在手指和/或笔的触摸，并且还可以感测触摸位置。
为此，如图3所示，触摸显示装置10可以包括上面布置有多个触摸电极(TE)的触摸屏面板(TSP)和用于驱动触摸屏面板的触摸电路300。
触摸显示装置10可以提供通过测量根据是否存在触摸和触摸位置在各触摸电极(TE)中形成的电容或其中变化来感测触摸输入的基于自电容的触摸感测功能。
多个触摸电极(TE)可以布置在触摸屏面板(TSP)上。
用于电连接多个触摸电极(TE)和触摸电路300的多条信号线(SL)可以布置在触摸屏面板(TSP)上。
触摸电路300可以通过向多个触摸电极(TE)中的一个或更多个提供驱动信号并且从被施加了驱动信号的触摸电极(TE)接收感测信号，来感测触摸电极(TE)。驱动信号可以是电压电平可变的调制信号(例如，脉宽调制信号)。
同时，触摸显示装置10可以提供基于互电容的触摸感测功能。在这种情况下，多个触摸电极(TE)可以被划分为驱动电极(发送电极)和感测电极(接收电极)，在这种情况下，驱动信号被施加到与驱动电极对应的触摸电极(TE)，并且在与感测电极对应的触摸电极(TE)中检测感测信号。可以基于对应于驱动电极的触摸电极(TE)与对应于感测电极的触摸电极(TE)之间的电容(互电容)或其中的变化而根据是否存在触摸和触摸位置，来感测是否存在触摸和/或触摸坐标。
在下文中，为了便于描述，假设触摸显示装置10提供基于自电容的触摸感测方案，并且触摸屏面板(TSP)被设计为如图3所示的用于基于自电容的触摸感测。
多个触摸电极(TE)的布置方式和图3中所示的各触摸电极(TE)的形状仅是示例，并且可以进行各种设计。
形成一个触摸电极(TE)的区域的尺寸可以对应于形成一个子像素的区域的尺寸。
另选地，形成一个触摸电极(TE)的区域的尺寸可以大于形成一个子像素的区域的尺寸。在这种情况下，一个触摸电极(TE)可以与两条或多条数据线和两条或多条选通线交叠。例如，形成一个触摸电极(TE)的区域的尺寸可以对应于形成一个到几十个子像素的区域的尺寸。
同时，触摸屏面板(TSP)可以是触摸屏面板(TSP)与显示面板110分开制造然后添加到显示面板110的外部型(称为附加型)，或者触摸屏面板(TSP)嵌入显示面板110中的内部型(称为盒内型或盒上型)。
如果触摸屏面板(TSP)嵌入显示面板110中，则触摸电极(TE)可以在制造显示面板110时与显示驱动相关的其他电极或信号线一起形成。
图4示出了根据本公开实施方式的触摸显示装置10的实现示例。然而，假设触摸屏面板(TSP)嵌入显示面板110中。
参照图4，触摸电路300可以包括：一个或更多个触摸驱动电路(TDC)，其用于向触摸屏面板(TSP)提供驱动信号并检测(接收)来自触摸屏面板(TSP)的感测信号；和触摸控制器(TCR)，其用于基于触摸驱动电路(TDC)的感测信号检测结果检测是否存在触摸和/或触摸位置。
触摸电路300可以包括一个或更多个触摸驱动电路(TDC)。各触摸驱动电路(TDC)可以实现为单个集成电路(IC)。另选地，两个或更多个触摸驱动电路(TDC)可以实现为单个集成电路(IC)。
同时，如图4中所示，包含在触摸电路300中的触摸驱动电路(TDC)可以与实现数据驱动电路120的源极驱动器集成电路(SDIC)一起实现为组合集成电路(SRIC)。即，触摸显示装置10可以包括一个或更多个组合集成电路(SRIC)，并且各个组合集成电路(SRIC)可以包括触摸驱动电路(TDC)和源极驱动器集成电路(SDIC)。
如上所述，通过用于触摸驱动的触摸驱动电路(TDC)和用于数据驱动的源极驱动器集成电路(SDIC)的组合实现，当触摸屏面板(TSP)是触摸屏面板(TSP)嵌入显示面板110中的内部型时，以及当连接到触摸电极(TE)的信号线(SL)平行于数据线(DL)布置时，可以有效地执行触摸驱动和数据驱动。
同时，在触摸屏面板(TSP)嵌入显示面板110中的内部型的情况下，各触摸电极(TE)可以以各种方式形成。
当触摸显示装置10被实现为液晶显示装置时，在用于显示图像的显示驱动时段期间被施加公共电压的公共电极可以被分块成多个电极，而多个被分块的公共电极可以用作多个触摸电极(TE)。
在这种情况下，在用于感测触摸的触摸驱动时段期间在触摸电极(TE)中可以施加驱动信号或者可以检测感测信号，并且可以在用于显示图像的显示驱动时段期间向触摸电极(TE)施加公共电压。
在这种情况下，在显示驱动时段期间，所有触摸电极(TE)可以在触摸电路300内电连接，并且可以共同地接收公共电压。
在触摸驱动时段期间，在触摸电路300内多个触摸电极(TE)中被选择为要感测的一个或更多个触摸电极(TE)可以从触摸电路300的触摸驱动电路(TDC)接收驱动信号，并且通过触摸电路300的触摸驱动电路(TDC)检测感测信号。
此外，各触摸电极(TE)内可以具有多个隙缝(也称为孔)，以与多个交叠子像素内的像素电极(未示出)形成电场。
同时，当触摸显示装置10被实现为有机发光显示装置时，显示面板110可以包括被施加公共电压的公共电极(例如，阴极电极)和设置在公共电极上的封装层。
这里，公共电极可以被分块成多个电极，并且多个被分块的公共电极可以用作多个触摸电极(TE)。多个公共电极可以是各子像素(SP)内的有机发光二极管(OLED)的阴极电极而不是其阳极电极(对应于像素电极)，并且公共电压可以是阴极电压。
与此不同，多个触摸电极(TE)可以分别位于位于公共电极上的封装层上。
如上所述，嵌入到实现为有机发光显示装置的触摸显示装置10的显示面板110中的各触摸电极(TE)可以是不具有开口区(开口)的电极型。此时，多个触摸电极(TE)各可以是子像素(SP)的用于发光的透明电极。另选地，各触摸电极(TE)可以是具有多个开口区(开口)的网状电极。此时，各触摸电极(TE)中的开口区可以对应于子像素(SP)的发光区(例如，阳极电极的一部分所在的区域)。
同时，当触摸驱动电路(TDC)将驱动信号提供给触摸电极(TE)以进行触摸感测时，与触摸感测无关的其他电极或信号线可能与触摸电极(TE)形成不需要的寄生电容。触摸灵敏度可能由于寄生电容而显著劣化。
因此，当触摸驱动电路(TDC)将驱动信号提供给触摸电极(TE)以进行触摸感测时，根据本发明实施方式的触摸显示装置10可以对与触摸感测无关的其他电极或信号线执行无负载驱动(LFD)，无负载驱动(LFD)驱动与驱动信号相同或相对应的无负载驱动信号。
LFD信号可以具有与驱动信号的频率和相位相同或相似的频率和相位。而且，LFD信号可以具有与驱动信号的幅度相同或相似的幅度。
此时，LFD信号的频率、相位和幅值中的至少一个信号特征与驱动信号的频率、相位和幅值中的至少一个信号特征相似意味着它们彼此不同，但它们之间的差在预定可允许误差范围内(例如，1％、2％或5％)。
如上所述，LFD信号是信号特征与用于触摸感测的驱动信号的信号特性相同或相似的信号，并且可以是施加到待感测触摸电极(TE)的驱动信号本身，或者可以包括驱动信号。
在LFD的示例中，LFD信号可以在触摸驱动时段期间被施加到全部或一些数据线(DL)。
在LFD的另一示例中，LFD信号可以在触摸驱动时段期间被施加到全部或一些选通线(GL)。
在LFD的又一示例中，LFD信号可以在触摸驱动时段期间被施加到与待感测触摸电极(TE)相邻的触摸电极或者所有触摸电极(TE)。
在LFD的再一示例中，触摸驱动电路(TDC)可以同时向所有触摸电极(TE)提供驱动信号(LFD信号)并且在触摸驱动时段期间仅顺序地感测所有触摸电极(TE)中的一个或更多个待感测触摸电极(TE)。当驱动信号(无负载驱动信号)同时施加到所有触摸电极(TE)时，无负载驱动信号也可以施加到所有数据线(DL)和所有选通线(GL)。在这种情况下，LFD信号与用于触摸感测的驱动信号相同，并且可以是施加到待感测触摸电极(TE)的驱动信号本身。
同时，触摸驱动电路(TDC)和源极驱动器集成电路(SDIC)中的每一个可以实现为载带封装(TCP)型、膜上芯片(COF)型或玻上芯片(COG)型。
此外，通过组合触摸驱动电路(TDC)和源极驱动器集成电路(SDIC)获得的组合集成电路(SRIC)可以以载带封装(TCP)型、膜上芯片(COF)型或玻上芯片(COG)型来实现。
例如，当组合集成电路(SRIC)以COF型实现时，如图4的示例所示，组合集成电路(SRIC)可以安装在薄膜上，并且薄膜上安装有组合集成电路(SRIC)的一端可以连接到外部焊盘部，而其另一端可以连接到印制电路板(PCB)。
触摸控制器(TCR)可以安装在印制电路板(PCB)上。
同时，触摸驱动电路(TDC)和触摸控制器(TCR)可以实现为单独的部件，或者可以集成到单个部件中。
图5示出了根据本公开实施方式的触摸驱动电路(TDC)。
参照图5，根据本公开实施方式的触摸驱动电路(TDC)可以包括第一多路复用器电路(MXC1)、包括多个感测单元(SU)的感测单元块(SUB)、第二多路复用器电路(MXC2)和模数转换器(ADC)。
各感测单元(SU)是用于在一个时间点驱动和感测一个待感测触摸电极(TE)的部件，即，用于将驱动信号提供给待感测触摸电极(TE)并检测来自待感测触摸电极(TE)的感测信号的部件，并且可以包括前置放大器(Pre-AMP)、积分器(INTG)和采样保持电路(SHA)。
第一多路复用器电路(MXC1)可以包括两个或更多个多路复用器。第二多路复用器电路(MXC2)可以包括两个或更多个多路复用器。
第一多路复用器电路(MXC1)可以从多个触摸电极(TE)中选择一个或更多个待感测触摸电极(TE)。
所有触摸电极(TE)中在一个时间点同时待感测的触摸电极(TE)的数量可以对应于感测单元(SU)的数量。也就是说，可以根据感测单元(SU)的数量来确定在一个时间点同时待感测的触摸电极(TE)的数量。
第二多路复用器电路(MXC2)可以选择感测单元块(SUB)中所包括的多个感测单元(SU)中的一个，并且将所选择的感测单元(SU)与模数转换器(ADC)连接。
模数转换器(ADC)可以将第二多路复用器电路(MXC2)选择的各感测单元(SU)的感测结果转换为数字值，收集该值以生成感测数据，并将所生成的感测数据提供给触摸控制器(TCR)。
图6示出了根据本公开实施方式的触摸驱动电路(TDC)内的感测单元(SU)的驱动操作。
参照图6，第一多路复用器电路(MXC1)中包括的一个多路复用器(MUX)可以从对应于第一多路复用器电路(MXC1)的多个触摸电极(TE1、TE2、TE3、TE4、TE5……)中顺序地选择一个待感测触摸电极(TE1)，并将所选择的触摸电极连接到感测单元(SU)。
当驱动信号(TDS)被施加到多路复用器(MUX)所选择的一个待感测触摸电极(TE1)时，LFD信号可以被施加到不被感测的其余触摸电极(TE2、TE3、TE4、和TE5)。在这种情况下，驱动信号(TDS)和LFD信号可以相同。
将更详细地描述各感测单元(SU)的驱动操作。
各感测单元(SU)内的前置放大器(Pre-AMP)可以包括连接到多个触摸电极(TE1、TE2、TE3、TE4、TE5...)中的待感测触摸电极(TE1)的第一输入端(IN1)、被输入驱动信号(TDS)的第二输入端(IN2)、和用于输出信号的输出端(OUT)。
第一输入端(IN1)是反相输入端，而第二输入端(IN2)可以是非反相输入端。
反馈电容器(Cfb)可以连接在前置放大器(Pre-AMP)的第一输入端(IN1)和输出端(OUT)之间。
多路复用器(MUX)将连接到待感测触摸电极(TE1)的节点(a1)连接到节点(b)，节点(a1)是从连接到对应于多路复用器(MUX)的多个触摸电极(TE1、TE2、TE3、TE4、TE5、...)的节点(a1、a2、a3、a4、a5、...)中选择的，节点(b)连接到感测单元(SU)。
多路复用器(MUX)将连接到多个触摸电极(TE1、TE2、TE3、TE4、TE5、……)的节点(a1、a2、a3、a4、a5、...)中连接到不被感测的触摸电极(TE2、TE3、TE4、TE5、...)的节点(a2、a3、a4、a5、...)连接到输入LFD信号的节点(c)。
前置放大器(Pre-AMP)将输入到第二输入端(IN2)的驱动信号(TDS)输出到第一输入端(IN1)。
输出到前置放大器(Pre-AMP)的第一输入端(IN1)的驱动信号(TDS)通过多路复用器(MUX)被施加到待感测触摸电极(TE1)。
前置放大器(Pre-AMP)通过第一输入端(IN1)接收来自待感测触摸电极(TE1)的感测信号。
输入到前置放大器(Pre-AMP)的第二输入端(IN2)的驱动信号(TDS)可以是以预定幅度(ΔV)摆动的调制信号(例如，脉宽调制信号)。
驱动信号(TDS)的电压电平可以在高电平(VTOP)和低电平(VBOT)之间变化(ΔV＝VTOP-VBOT)。
施加到待感测触摸电极(TE1)的驱动信号(TDS)可以与施加到不被感测的触摸电极(TE2、TE3、TE4、TE5、...)的LFD信号不同或相同。
此外，当触摸电极(TE)也用作公共电极时，驱动信号(TDS)可以是公共电压。
图7示出了根据实施方式的表示触摸显示装置的显示驱动和触摸驱动的时分驱动方案的驱动定时。
参照图7，根据本公开实施方式的触摸显示装置10可以执行用于显示图像的“显示驱动”和用于感测手指和/或笔20的触摸(手指触摸和/或笔触摸)的“触摸驱动(手指触摸驱动和/或笔触摸驱动)”。
在触摸显示装置10中交替分配显示驱动时段(D1、D2、……)和触摸驱动时段(T1、T2、……)。
在显示驱动时段(D1、D2、……)期间可以执行显示驱动，因此可以显示图像，而在触摸驱动时段(T1、T2、……)期间可以执行触摸驱动(手指触摸驱动和/或笔触式驱动)，因此可以感测手指触摸或笔触摸。
在时分方案的情况下，触摸驱动时段(T1、T2、……)可以是不执行显示驱动的空白时段。
同时，触摸显示装置10可以生成在高电平和低电平之间摆动的同步信号(TSYNC)，并且可以通过同步信号(TSYNC)识别或控制显示驱动时段(D1、D2、……)和触摸驱动时段(T1、T2、…)。也就是说，同步信号(TSYNC)是定义了触摸驱动时段(T1、T2、……)的驱动定时控制信号。
例如，同步信号(TSYNC)的高电平时段(或低电平时段)可以表示触摸驱动时段(T1、T2、……)，而同步信号(TSYNC)的低电平时段(或高电平时段)可以表示显示驱动时段(D1、D2、……)。
同时，一个显示帧时段可以包括一个显示驱动时段和一个触摸驱动时段。在这种情况下，可以在显示一个显示帧画面之后执行触摸驱动。
与此不同，一个显示帧时段可以包括两个或更多个显示驱动时段(D1、D2、……)和两个或更多个触摸驱动时段(T1、T2、……)。在这种情况下，在显示一个显示帧画面的所有时段期间，可以执行触摸驱动好几次。
例如，参照图7，一个显示帧时段可以包括16个显示驱动时段(D1～D16)和16个触摸驱动时段(T1～T16)。在这种情况下，一个显示帧画面被均匀地划分为16个时段并被显示，并且可以在这些时段之间执行触摸驱动。
同时，例如，当在处理16个触摸驱动时段(T1到T16)之后能够确定整个屏幕区域中是否存在触摸和/或触摸坐标时，触摸感测所需的触摸感测时间可以对应于Tsen。当然，触摸感测所需的触摸感测时间可以是16个触摸驱动时段(T1到T16)的总和。
图8示出了根据本公开实施方式的表示触摸显示装置10的显示驱动和触摸驱动的独立驱动方案的驱动定时。
参照图8，根据本公开实施方式的触摸显示装置10可以独立地执行用于显示图像的“显示驱动”和用于感测手指和/或笔20的触摸(手指触摸和/或笔触摸)的“触摸驱动(手指触摸驱动和/或笔触式驱动)”。
在这种情况下，可以在如图7所示的按时间划分的不同时间段或相同的时间段中执行显示驱动和触摸驱动。另选地，显示驱动和触摸驱动可以基于时分方案来执行，然后按照一定定时同时执行。
当独立执行显示驱动和触摸驱动时，可以在不考虑显示驱动的情况下执行触摸驱动，或者相反地，可以在不考虑触摸驱动的情况下执行显示驱动。
在触摸显示装置10中交替分配显示驱动时段(D1、D2、……)和触摸驱动时段(T1、T2、……)。
例如，当同时执行显示驱动和触摸驱动时，可以在根据显示驱动显示图像的同时执行触摸驱动，因此可以感测手指触摸或笔触摸。
当独立执行显示驱动和触摸驱动时，可以通过正常显示驱动控制信号(例如，垂直同步信号(Vsync))来控制显示驱动时段。可以通过同步信号(TSYNC)来控制触摸驱动时段。
在这种情况下，与图7的分别定义了显示驱动时段(D1、D2、……)和触摸驱动时段(T1、T2、……)的同步信号(TSYNC)不同，同步信号(TSYNC)可以仅定义触摸驱动时段(T1、T2、……)。
例如，同步信号(TSYNC)为高电平(或低电平)的时段可以表示执行触摸驱动的触摸驱动时段(T1、T2、……)，而同步信号(TSYNC)为低电平(或高电平)的时段可以表示不执行触摸驱动的时段。
同时，在同步信号(TSYNC)中的一个高电平时段(或低电平时段)期间，即，在一个触摸驱动时段期间，可以在整个屏幕区域上感测手指触摸和/或笔触摸一次。在这种情况下，一个触摸驱动时段可以相当于一个触摸帧时段。
与此不同，在同步信号(TSYNC)中的两个或更多个高电平时段(或低电平时段)期间，即，两个或更多个触摸驱动时段，可以在整个屏幕区域上感测手指触摸和/或笔触摸一次。在这种情况下，两个或更多个触摸驱动时段可以相当于一个触摸帧时段。
例如，在同步信号(TSYNC)中的16个高电平时段(或低电平时段)期间，即，在16个触摸驱动时段期间，可以在整个屏幕区域上感测手指触摸和/或笔触摸一次。在这种情况下，16个触摸驱动时段可以相当于一个触摸帧时段。
同时，在各触摸驱动时段(T1、T2、……)期间，可以执行用于感测手指触摸的手指触摸驱动，并且可以执行用于感测笔触摸的笔触摸驱动。
此外，触摸屏面板(TSP)可以嵌入显示面板110中，或者可以存在于显示面板110外部。在下文中，为了便于描述，将作为示例描述触摸屏面板(TSP)嵌入显示面板110中的示例。
图9示出了根据本公开实施方式的用于触摸显示装置10的触摸驱动的驱动信号(TDS)。
参照图9，在用于感测布置在根据本公开实施方式的触摸屏面板(TSP)上的所有触摸电极(TE)的时段期间，提供给触摸屏面板(TSP)的驱动信号(TDS)可以由多个脉冲构成。
在一个触摸帧时段期间，即感测所有触摸电极(TE)的时段或在整个屏幕区域上感测触摸一次的时段，提供给触摸屏面板(TSP)的驱动信号(TDS)可以包括一个或更多个预设置脉冲间隔(PRE)中的一个或更多个预设置脉冲、一个或更多个设置脉冲间隔(SET)中的一个或更多个设置脉冲、以及一个或更多个有效脉冲间隔(ACT)中的有效脉冲。
有效脉冲间隔(ACT)是其中存在与用于触摸感测的实际驱动信号对应的有效脉冲的间隔，并且对应于触摸驱动电路(TDC)检测用于触摸感测的实际信号的脉冲时段。
预设置脉冲间隔(PRE)是通过在正式开始触摸感测之前(即，有效脉冲间隔(ACT)之前)向触摸电极(TE)施加一个或更多个预设置脉冲，使触摸电极(TE)的电压状态成为触摸驱动和触摸感测所需的电压状态的间隔。
由于在施加预设置脉冲间隔(PRE)之前向触摸电极(TE)预先施加预设置信号，可以去除或减少显示触摸串扰，或者可以去除或减少信号延迟偏差，从而感测能够稳定。
在一个触摸帧时段期间或在两个或更多个触摸帧时段期间可以存在两个或更多个预设置脉冲间隔(PRE)。
在每个或多个有效脉冲间隔(ACT)期间可以存在一个设置脉冲间隔(SET)。设置脉冲间隔(SET)是用于在有效脉冲施加到同时感测的触摸电极(TE)或一组同时感测的触摸电极(TE)之前，快速产生触摸驱动和触摸感测所需的电压状态的间隔。
每当通过驱动同时感测的触摸电极(TE)或一组同时感测的触摸电极(TE)来执行感测时，可以存在一对设置脉冲间隔(SET)和一个有效脉冲间隔(ACT)。
同时，预设置脉冲间隔(PRE)中各预置脉冲和设置脉冲间隔(SET)中的设置脉冲的幅度可以与有效脉冲间隔(ACT)中的有效脉冲的幅度(ΔV＝VTOP-VBOT)相同，或者可以大于或小于有效脉冲间隔(ACT)中有效脉冲的幅度(ΔV＝VTOP-VBOT)。
同时，预设置脉冲间隔(PRE)、设置脉冲间隔(SET)和有效脉冲间隔(ACT)中的频率(驱动频率)可以相同。
此外，预设置脉冲间隔(PRE)、设置脉冲间隔(SET)和有效脉冲间隔(ACT)在第一触摸帧时段期间的频率(驱动频率)，可以与预设置脉冲间隔(PRE)、设置脉冲间隔(SET)和有效脉冲间隔(ACT)在与第一触摸帧时段不同第二触摸帧时段期间的频率(驱动频率)不同。
另外，在一个触摸帧时段内，一对设置脉冲间隔(SET)和有效脉冲间隔(ACT)的频率可以与另一对设置脉冲间隔(SET)和有效脉冲间隔(ACT)的频率不同。
驱动信号(TDS)可以是以预定幅度(ΔV)摆动的调制信号(例如，脉宽调制信号)。驱动信号(TDS)的电压电平可以在高电平(VTOP)和低电平(VBOT)之间变化(ΔV＝VTOP-VBOT)。
图10示出了根据本公开实施方式的在触摸显示装置10的触摸驱动电路(TDC)内连接到前置放大器(Pre-AMP)的第一输入端(IN1)的充电控制电路(QCC)。
触摸显示装置10可以包括用于向触摸屏面板(TSP)提供驱动信号(TDS)并接收感测信号的触摸驱动电路(TDC)，而触摸驱动电路(TDC)中所包括的各感测单元(SU)可以包括前置放大器(Pre-AMP)。
前置放大器(Pre-AMP)可以包括连接到待感测触摸电极(TE)的第一输入端(IN1)、被输入驱动信号(TDS)的第二输入端(IN2)、以及用于输出信号的输出端(OUT)。第一输入端(IN1)可以是反相输入端，而第二输入端(IN2)可以是非反相输入端。
反馈电容器(Cfb)可以连接在前置放大器(Pre-AMP)的第一输入端(IN1)和输出端(OUT)之间。复位开关(RSTP)可以连接在前置放大器(Pre-AMP)的第一输入端(IN1)和输出端(OUT)之间。反馈电容器(Cfb)和复位开关(RSTP)可以并联连接。
参照图10，触摸驱动电路(TDC)还可以包括充电控制电路(QCC)，其能够连接到前置放大器(Pre-AMP)的第一输入端(IN1)，该第一输入端(IN1)输出驱动信号(TDS)到触摸电极(TE)并接收触摸电极(TE)的感测信号。
充电控制电路(QCC)是用于控制前置放大器(Pre-AMP)的第一输入端(IN1)中的电荷量的电路。
充电控制电路(QCC)可以通过将电荷放入前置放大器(Pre-AMP)的第一输入端(IN1)或者从前置放大器(Pre-AMP)的第一输入端(IN1)提取电荷，来控制前置放大器(Pre-AMP)的输出值。
因此，与充电控制开关(SWCR)处于接通状态输入到前置放大器(Pre-AMP)的第一输入端(IN1)的感测信号相对应的电荷量，可以不同于与充电控制开关(SWCR)处于关断状态输入到前置放大器(Pre-AMP)的第一输入端(IN1)的感测信号相对应的电荷量。
充电控制电路(QCC)通过控制前置放大器(Pre-AMP)的输出值，可以防止由触摸驱动电路(TDC)产生的感测值(感测数据)的饱和。
因此，触摸驱动电路(TDC)能够进一步增加通过积分器(INTG)的积分数。因此，可以获得大的感测值(感测数据)和远程噪声分量，从而提高触摸灵敏度。
图11示出了根据本公开实施方式的充电控制电路(QCC)的示例，而图12示出了根据本公开实施方式的充电控制电路(QCC)的驱动定时。图13示出了根据本公开实施方式的触摸驱动电路(TDC)内的前置放大器(Pre-AMP)的输出。
参照图11，触摸驱动电路(TDC)可以包括：前置放大器(Pre-AMP)的第一输入端(IN1)以及电连接在第一输入端(IN1)与被输入充电控制信号(VCR)的充电控制信号输入端(NVCR)之间的充电控制电路(QCC)。
充电控制电路(QCC)可以包括充电控制开关(SWCR)和充电控制电容器(CCR)。
通过接通充电控制开关(SWCR)，充电控制电容器(CCR)可以连接在前置放大器(Pre-AMP)的第一输入端(IN1)和充电控制信号输入端(NVCR)之间。
充电控制电路(QCC)还可以包括用于放大输入到充电控制信号输入端(NVCR)的充电控制信号(VCR)的放大器(AMP)。
同时，将描述驱动信号(TDS)和充电控制信号(VCR)的电压电平变化状态。驱动信号(TDS)的电压电平可以从第一电压电平改变到第二电压电平，或者从第二电压电平改变到第一电压电平。此外，充电控制信号(VCR)的电压电平可以从第三电压电平改变到第四电压电平，或者从第四电压电平改变到第三电压电平。
例如，驱动信号(TDS)的第一电压电平和第二电压电平可以是低电平(VBOT)和高电平(VTOP)。此外，充电控制信号(VCR)的第三电压电平和第四电压电平可以是低电平和高电平。
根据该示例，驱动信号(TDS)的电压电平从第一电压电平到第二电压电平的变化称为“上升”，而从第二电压电平到第一电压电平的变化是称为“下降”。此外，充电控制信号(VCR)的电压电平从第三电压电平到第四电压电平的变化称为“上升”，而从第四电压电平到第三电压电平的变化称为“下降”。
驱动信号(TDS)的低电平和充电控制信号(VCR)的低电平可以是相同的电压值或不同的电压值。此外，驱动信号(TDS)的高电平和充电控制信号(VCR)的高电平可以是相同的电压值或不同的电压值。
在下文中，为了便于描述，将描述驱动信号(TDS)的第一电压电平和第二电压电平分别是低电平(VBOT)和高电平(VTOP)，而充电控制信号(VCR)的第三电压电平和第四电压电平分别为低电平和高电平的示例。
参照图12，充电控制电路(QCC)通过从驱动信号(TDS)中从对应于低电平(VBOT)的第一电压电平到对应于高电平(VTOP)的第二电压电平的改变(即，增加)开始的时间点(rs)经过第一控制时间(RT)之后，接通充电控制开关(SWCR)并改变充电控制信号(VCR)的电压电平，可以控制输入到前置放大器(Pre-AMP)的第一输入端(IN1)的电荷。
从驱动信号(TDS)从对应于低电平(VBOT)的第一电压电平变为对应于高电平(VTOP)的第二电压电平的时间点(rs)经过第一控制时间(RT)之后，施加到充电控制电容器(CCR)的第一和第二电极中的、充电控制电容器(CCR)的通过充电控制开关(SWCR)连接到前置放大器(Pre-AMP)的第一输入端(IN1)的一个电极(连接到充电控制信号输入端(NVCR)的电极)的充电控制信号(VCR)，可以从对应于低电平的第三电压电平变为对应于高电平的第四电压电平。
在下文中，由于将描述驱动信号(TDS)的第一电压电平和第二电压电平分别为低电平(VBOT)和高电平(VTOP)的示例，因此第一控制时间(RT)也称为上升控制时间(RT)。
同时，在上升控制时间(RT)期间，驱动信号(TDS)的电压电平可变斜率可以根据触摸电极(TE)的位置或时间整数(也称为时间常数)而变化。
考虑到这一点，上升控制时间(RT)可以根据触摸电极(TE)的位置或时间整数而改变。
例如，上升控制时间(RT)可以设置为随着相应触摸电极(TE)位于离触摸驱动电路(TDC)越远的位置或具有的时间整数越大而越长。
如上所述，通过充电控制电路(QCC)根据触摸电极(TE)的位置或时间整数改变用于控制前置放大器(Pre-AMP)的输出的充电控制信号(VCR)的上升定时，可以考虑针对各触摸电极(TE)不同地产生的噪声特性而有效地控制充电控制时间点。
同时，参照图12，从驱动信号(TDS)开始从对应于高电平的第二电压电平(VTOP)向对应于低电平(VBOT)的第一电压电平下降的时间点(fs)经过第二控制时间(FT)之后，充电控制信号(VCR)可以下降到低电平。这里，由于使用驱动信号(TDS)的第一电压电平和第二电压电平分别为低电平(VBOT)和高电平(VTOP)的示例，因此第二控制时间(FT)在下文中也可称为下降控制时间(FT)。
下降控制时间(FT)可以根据触摸电极(TE)的位置或时间整数而改变。
如上所述，通过充电控制电路(QCC)根据触摸电极(TE)的位置或时间整数改变用于控制前置放大器(Pre-AMP)的输出的充电控制信号(VCR)的下降定时，可以考虑针对各触摸电极(TE)不同地产生的噪声特性而有效地控制充电控制时间点。
在下文中，将更详细地描述充电控制电路(QCC)的驱动操作。
从驱动信号(TDS)开始向高电平(VTOP)上升的时间点(rs)经过第一上升控制时间(RT1)之后，可以接通充电控制开关(SWCR)。此时，充电控制电容器(CCR)开始工作。
从充电控制开关(SWCR)接通的时间点起经过第二上升控制时间(RT2)之后，充电控制信号(VCR)可以上升到高电平。此时，可以沿从前置放大器(Pre-AMP)的第一输入端(IN1)到充电控制电路(QCC)的方向输出电荷。
同时，在充电控制信号(VCR)上升到高电平之前，可以将充电控制电容器(CCR)建模为接地电容器。
第一上升控制时间(RT1)和第二上升控制时间(RT2)之和(RT1+RT2)可以相当于控制时间(RT)。
第一上升控制时间(RT1)可以根据触摸电极(TE)的位置或时间常数而改变。
充电控制信号(VCR)的上升转换时间点控制范围可以对应于第二上升控制时间(RT2)的长度的可变范围。
第二上升控制时间(RT2)的长度的可变范围可以是充电控制开关(SWCR)在接通之后关断之前的时段。也就是说，第二上升控制时间(RT2)的长度可以长于或等于0(零)，并且可以等于或短于充电控制开关(SWCR)保持接通状态的时段。
如上所述，通过充电控制电路(QCC)控制用于控制前置放大器(Pre-AMP)的输出的充电控制开关(SWCR)和充电控制信号(VCR)各个的切换定时和上升定时，可以有效地执行充电控制。
参照图12，在充电控制信号(VCR)上升之后，可以关断(turned off)充电控制开关(SWCR)。
在驱动信号(TDS)开始向低电平下降的时间点之后经过第一下降控制时间(FT1)之后，可以接通充电控制开关(SWCR)。
在充电控制开关(SWCR)被接通的时间点之后经过第二下降控制时间(FT2)之后，充电控制信号(VCR)可以下降到低电平。此时，电荷可以进一步流入前置放大器(Pre-AMP)的第一输入端(IN1)。
第一下降控制时间(FT1)和第二下降控制时间(FT2)之和(FT1+FT2)可以相当于下降控制时间(FT)。
第一下降控制时间(FT1)可以根据触摸电极(TE)的位置或时间整数而改变。
充电控制信号(VCR)的下降转换时间点控制范围可以对应于第二下降控制时间(FT2)的长度的可变范围。
第二下降控制时间(FT2)的长度的可变范围可以是充电控制开关(SWCR)在接通之后关断之前的时段。也就是说，第二下降控制时间(FT2)的长度可以长于或等于0(零)，并且等于或短于充电控制开关(SWCR)保持接通状态的时段的长度。
如上所述，通过充电控制电路(QCC)控制用于控制前置放大器(Pre-AMP)的输出的充电控制开关(SWCR)和充电控制信号(VCR)各个的切换定时和下降定时，可以有效地执行充电控制。
同时，前置放大器(Pre-AMP)的理想传递函数如下式(1)所示。
Figure BDA0001911007770000231
在上式(1)中，Voutp表示前置放大器(Pre-AMP)的输出，Cp表示与触摸电极(TE)相关产生的寄生电容，Cfinger表示在触摸电极(TE)和手指之间产生的电容，Cfb表示反馈电容，Ccr表示充电控制电容(CCR)的电容，Vcr表示充电控制信号(VCR)的电压，Vref表示基准电压，而ΔV表示驱动信号(TDS)的幅度。
如果驱动信号(TDS)的幅度(ΔV)由于噪声的产生而不一致，则前置放大器(Pre-AMP)的传递函数可以如下式(2)所示。
Figure BDA0001911007770000241
在上式(2)中，Voutp(t)表示前置放大器(Pre-AMP)随时间变化的输出，Cp表示与触摸电极(TE)相关产生的寄生电容，Cfinger表示在触摸电极(TE)和手指之间产生的电容，Cfb表示反馈电容，Ccr表示充电控制电容器(CCR)的电容，Vcr表示充电控制信号(VCR)的电压，Vref表示基准电压，而ΔV(t)表示驱动信号(TDS)随时间变化的幅度。
参照图13，通过充电控制电路(QCC)的充电控制操作，前置放大器(Pre-AMP)的输出电压可以控制在最大电压值(VDDH)和最小电压值(VSSH)之间。前置放大器(Pre-AMP)的控制后的输出电压如下式(3)所示。
Figure BDA0001911007770000242
Figure BDA0001911007770000243
在式(3)中，Voutp(+t)表示通过充电控制电路(QCC)的充电控制操作被控制为小于最大电压值(VDDH)的输出电压，而Voutp(-t)表示通过充电控制电路(QCC)的充电控制操作被控制为大于最小电压值(VSSH)的输出电压。
通过控制输出电压，可以防止触摸驱动电路(TDC)产生的感测值(感测数据)饱和。
图14示出了根据本公开实施方式的布置在触摸显示装置10的触摸屏面板(TSP)上并具有不同时间整数的两个触摸电极(TEa和TEb)，而图15示出了根据本公开实施方式的通过RC延迟布置在触摸显示装置10的触摸屏面板(TSP)上的两个触摸电极(TEa和TEb)的时间常数。
参照图14，布置在触摸面板(TSP)上的多个触摸电极(TE)可以包括第一触摸电极(TEa)和第二触摸电极(TEb)。
第一触摸电极(TEa)表示与第二触摸电极(TEb)相比具有相对大的时间整数(τ)的触摸电极。相反，第二触摸电极(TEb)表示与第一触摸电极(TEa)相比具有相对小的时间整数(τ)的触摸电极。
驱动信号(TDS)从触摸驱动电路(TDC)传递到第二触摸电极(TEb)的路径(TLb)的有效长度(Lb)，可以比驱动信号(TDS)从触摸驱动电路(TDC)传递到第一触摸电极(TEa)的路径(TLa)的有效长度(La)短。
从触摸驱动电路(TDC)输出的驱动信号(TDS)传递到第一触摸电极(TEa)的路径(TLa)不仅可以包括连接触摸驱动电路(TDC)和第一触摸电极(TEa)的触摸线(TL)，还可以包括电连接到其的所有图案和焊盘。从触摸驱动电路(TDC)输出的驱动信号(TDS)传递到第二触摸电极(TEb)的路径(TLb)概念上不仅包括连接触摸驱动电路(TDC)和第二触摸电极(TEb)的触摸线(TL)，还包括电连接到其的所有图案和焊盘。
有效长度(La和Lb)在概念上不仅包括触摸线(TL)的物理长度，还包括打断信号传递的电路元件。
第一触摸电极(TEa)是与第二触摸电极(TEb)相比具有相对大的时间整数(τ)的触摸电极，在这种情况下，第一触摸电极(TEa)通常可以位于比第二触摸电极(TEb)离触摸驱动电路(TDC)远的位置。
在下文中，将描述上述时间整数(τ)。
时间整数(τ)是表示各触摸电极(TEa或TEb)相对于所提供的驱动信号(TDS)的反应有多快或多慢的指标，并且也称为时间常数。
换句话说，当作为电压电平可变的电压信号的驱动信号(TDS)施加到各触摸电极(TEa或TEb)，并且驱动信号(TDS)的电压电平从低电压电平向高电压电平改变时，电流或电压逐渐增加并达到与正常值(高电平电压)相比的预定值(例如，正常值的63.2％)，此时，电流或电压的增加速率称为时间整数(τ)。
此外，当作为电压电平可变的电压信号的驱动信号(TDS)施加到各触摸电极(TEa或TEb)并且驱动信号(TDS)的电压电平从高电压向低电压电平改变时，电流或电压逐渐减小并且与正常值(低电压电平)相比达到预定值(例如，正常值的36.8％)，此时，电流或电压的降低速率称为时间整数(τ)。
如上所述，时间整数(τ)是表示当驱动信号(TDS)施加到各触摸电极(TEa或TEa)时，包括各触摸电极(TEa或TEb)的电路的瞬时现象的变化率的常数，例如，RC延迟(R：电阻值，C：电容)。R(电阻值)可以是驱动信号(TDS)从触摸驱动电路(TDC)传递到各触摸电极(TEa或TEb)的路径(电路)的电阻值，而C(电容)可以是在驱动信号(TDS)从触摸驱动电路(TDC)传递到各触摸电极(TEa或TEb)所通过的电路(包括触摸电极(TE))中产生的电容。
参照图15的示例，包括第一触摸电极(TEa)和触摸驱动电路(TDC)的电路可以相当于存在具有电阻值R的k个电阻器(k是大于或等于2的自然数)和具有电容C的电容器的等效电路。在这种情况下，对应于第一触摸电极(TEa)的时间整数的RC延迟可以是kRC。
参照图15的示例，包括第二触摸电极(TEb)和触摸驱动电路(TDC)的电路可以相当于存在具有电阻值R的一个电阻器和具有电容C的一个电容器的等效电路。在这种情况下，对应于第二触摸电极(TEb)的时间整数的RC延迟可以是RC。
图16示出了根据本公开实施方式的布置在触摸显示装置10的触摸屏面板(TSP)上的多个触摸电极(TE)的多路复用器驱动方案，以及在多路复用器驱动中各感测组的时间整数的不同和位置的不同。
根据图16的示例，250个触摸电极(TE)可以布置在触摸屏面板(TSP)上。触摸驱动电路(TDC)可以包括25个多路复用器(MUX1至MUIX25)和与25个多路复用器(MUX1至MUIX25)对应的25个感测单元(SU1至SU25)。
25个多路复用器(MUX1至MUIX25)构成图5的第一多路复用器电路(MXC1)。25个感测单元(SU1至SU25)是图5的感测单元块中所包括的感测单元。
例如，25个多路复用器(MUX1至MUIX25)中的每一个可以是10：1多路复用器。因此，25个多路复用器(MUX1至MUIX25)中的每一个选择10个触摸电极中的一个并将所选择的触摸电极连接到对应的感测单元。
在250个触摸电极(TE)中，可以将能够同时感测的触摸电极分组。250个触摸电极(TE)可以分为包括25个触摸电极(TE1至TE25)的10个感测组(GR1至GR10)。
可以同时感测10个感测组(GR1至GR10)中的每一个中所包括的25个触摸电极(TE1至TE25)。可以顺序地感测10个感测组(GR1至GR10)。
10个感测组(GR1至GR10)中的每一个中所包括的25个触摸电极(TE1至TE25)可以连接以对应于25个多路复用器(MUX1至MUIX25)。
10个感测组(GR1至GR10)中的每一个中所包括的每个TE1可以连接到MUX1。10个感测组(GR1至GR10)中的每一个中所包括的每个TE2可以连接到MUX2。以这种方式，10个感测组(GR1至GR10)中的每一个中所包括的25个触摸电极(TE1至TE25)可以按照对应于25个多路复用器(MUX1至MUIX25)的方式被连接。10个感测组(GR1至GR10)中的每一个中所包括的每个TEi(i＝1至25)可以连接到MUXi(i＝1至25)。
下面描述使用上述结构的多路复用器驱动方案。
在触摸驱动电路(TDC)中，25个感测单元(SU1至SU25)通过将驱动信号(TDS)通过25个多路复用器(MUX1至MUIX25)同时提供给10个感测组(GR1至GR10)中的第一感测组(GR1)中所包括的25个触摸电极(TE1至TE25)，来感测第一感测组(GR1)并接收触摸感测信号。
此后，在触摸驱动电路(TDC)中，25个感测单元(SU1至SU25)通过将驱动信号(TDS)通过25个多路复用器(MUX1至MUIX25)同时提供给10个感测组(GR1至GR10)中的第二感测组(GR2)中所包括的25个触摸电极(TE1至TE25)，来感测第二感测组(GR2)并接收触摸感测信号。
此后，在触摸驱动电路(TDC)中，25个感测单元(SU1至SU25)通过将驱动信号(TDS)通过25个多路复用器(MUX1至MUIX25)同时提供给10个感测组(GR1至GR10)中的第三感测组(GR3)中所包括的25个触摸电极(TE1至TE25)，来感测第三感测组(GR3)并接收触摸感测信号。
以这种方式，在触摸驱动电路(TDC)中，25个感测单元(SU1至SU25)感测第四感测组(GR4)至第十感测组(GR10)。因此，布置在触摸屏面板(TSP)上的250个触摸电极都被进行了感测。
在10个感测组(GR1至GR10)中，第一感测组(GR1)中所包括的25个触摸电极(TE1至TE25)可以具有最大时间整数(τ)，而第十感测组(GR10)中所包括的25个触摸电极(TE1至TE25)可以具有最小时间整数(τ)。
也就是说，时间整数(τ)可以按照从第一感测组(GR1)到第十感测组(GR10)的顺序变小。时间整数(τ)可以按照从第十感测组(GR10)到第一感测组(GR1)的顺序变大。
此外，10个感测组(GR1至GR10)中的第一感测组(GR1)中所包括的25个触摸电极(TE1至TE25)的RC延迟(10RC)可以是最大的，而第十感测组(GR10)中所包括的25个触摸电极(TE1至TE25)的RC延迟(RC)是可以是最小的。
也就是说，RC延迟可以按照从第一感测组(GR1)到第十感测组(GR10)的顺序变小。RC延迟可以按照从第十感测组(GR10)到第一感测组(GR1)的顺序变大。
此外，10个感测组(GR1至GR10)中的第一感测组(GR1)中所包括的25个触摸电极(TE1至TE25)可以离触摸驱动电路(TDC)最远，而第十感测组(GR10)中所包括的25个触摸电极(TE1至TE25)可以离触摸驱动电路(TDC)最近。
也就是说，触摸电极按照从第一感测组(GR1)到第十感测组(GR10)的顺序接近触摸驱动电路(TDC)，而触摸电极按照从第十感测组(GR10)到第一感测组(GR1)的顺序远离触摸驱动电路(TDC)。
图17示出了根据本公开实施方式的触摸显示装置10中的各触摸电极(TE)的驱动信号(TDS)的上升状态与充电控制电路(QCC)内的充电控制开关(SWCR)的开关操作的不同。
如参照图14至图16所描述的，由于触摸电极中的位置不同，可能出现时间整数的不同。因此，如图17所示，所施加的驱动信号(TDS)的电压电平变化斜率可以根据触摸电极而变化。
当尽管各触摸电极的位置和时间整数不同而在相同时间点执行充电控制时，具有较大时间整数(RC延迟)的触摸电极(TE)受噪声影响显著。因此，触摸灵敏度可以显著降低。
例如，当尽管各触摸电极的位置和时间整数不同但是充电控制开关(SWCR)在相同时间点接通时，具有较大时间整数(RC延迟)的触摸电极(TE)受噪音影响显著。因此，触摸灵敏度可以显著降低。
图18示出了当驱动远触摸电极(Far TE)和近触摸电极(Near TE)中的每一个时根据本公开实施方式的充电控制电路(QCC)的驱动定时。
参照图18，施加到位于离触摸驱动电路(TDC)近的位置的触摸电极(TE)的驱动信号(TDS)和施加到位于离触摸驱动电路(TDC)远的位置的触摸电极(TE)的驱动信号(TDS)可能由于时间整数不同而具有不同的电压电平变化斜率。
考虑到各触摸电极的位置和时间整数的不同，充电控制信号(VCR)的上升控制时间(RT)可以设置随着相应触摸电极(TE)位于离触摸驱动电路(TDC)越远的位置或具有越大的时间整数而越长。
相反，充电控制信号(VCR)的上升控制时间(RT)可以设置为随着相应触摸电极(TE)位于离触摸驱动电路(TDC)越近的位置或具有越小的时间整数而越短。
考虑到各触摸电极的位置和时间整数的不同，与充电控制开关(SWCR)的接通定时相关的第一上升控制时间(RT1)可以设置为随着相应触摸电极(TE)位于离触摸驱动电路(TDC)越远的位置或具有越大的时间整数而越长。
相反，与充电控制开关(SWCR)的接通定时相关的第一上升控制时间(RT1)可以设置为随着相应触摸电极(TE)位于离触摸驱动电路(TDC)越近的位置或具有越小的时间整数而越短。
此外，考虑到各触摸电极的位置和时间整数的不同，充电控制信号(VCR)的下降控制时间(FT)可以设置为随着触摸电极(TE)位于离触摸驱动电路(TDC)越远的位置或具有越大的时间整数而越长。
相反，充电控制信号(VCR)的下降控制时间(FT)可以设置为随着触摸电极(TE)位于离触摸驱动电路(TDC)越近的位置或具有越小的时间整数而越短。
考虑到各触摸电极的位置和时间整数的不同，与充电控制开关(SWCR)的接通定时相关的第一下降控制时间(FT1)可以设置为随着相应触摸电极(TE)位于离触摸驱动电路(TDC)越远的位置或具有越大的时间整数而越长。
相反，与充电控制开关(SWCR)的接通定时相关的第一下降控制时间(FT1)可以设置为随着相应触摸电极(TE)位于离触摸驱动电路(TDC)越近的位置或具有越小的时间整数而越短。
如上所述，考虑到各触摸电极的位置和时间整数的不同，可以控制有效充电控制时间点。
图19示出了根据本公开实施方式的充电控制电路(QCC)的另一示例。
如图11所示，充电控制电路(QCC)可以包括一个充电控制电容器(CCR)。
与此不同，如图19所示，充电控制电路(QCC)可以包括两个或更多个充电控制电容器(CCR1和CCR2)。
例如，充电控制电路(QCC)可以包括第一充电控制电容器(CCR1)和第二充电控制电容器(CCR2)。
第一充电控制电容器(CCR1)和第二充电控制电容器(CCR2)可以并联连接。也就是说，第一充电控制电容器(CCR1)和第二充电控制电容器(CCR2)的第一电极可以彼此连接。第一充电控制电容器(CCR1)和第二充电控制电容器(CCR2)的第二电极可以彼此连接。
充电控制电路(QCC)还可以包括：第一选择开关(SW1)，其用于连接第一充电控制电容器(CCR1)的第一电极和充电控制开关(SWCR)；以及第二选择开关(SW2)，其用于连接第二充电控制电容器(CCR2)的第一电极和充电控制开关(SWCR)。
如上所述，通过准备两个或更多个充电控制电容器(CCR1和CCR2)并通过两个或更多个选择开关(SW1和SW2)来选择两个或更多个充电控制电容器(CCR1和CCR2)中的一个或更多个，以使用所选的充电控制电容器进行充电控制，可以执行更精确的充电控制。
图20是示出根据本公开实施方式的触摸感测方法的流程图。
参照图20，根据本公开实施方式的触摸感测方法可以包括：触摸驱动电路(TDC)向触摸电极(TE)输出驱动信号(TDS)的步骤S2010；触摸驱动电路(TDC)接收来自触摸电极(TE)的感测信号的步骤S2020；以及触摸驱动电路(TDC)基于感测信号产生感测数据并输出所产生的感测数据的步骤S2030。
从驱动信号开始从第一电压电平(例如，低电平)向第二电压电平(例如，高电平)改变的时间点起经过第一时间(RT1)之后，在步骤S2010中，充电控制电容器(CCR)可以连接触摸驱动电路(TDC)中输入感测信号的第一输入端(IN1)和触摸驱动电路(TDC)中输入驱动信号(TDS)和另一个充电控制信号(VCR)的充电控制信号输入端(NVCR)之间。
在步骤S2010中，从第三电压电平(例如，低电平)变为第四电压电平(例如，高电平)的充电控制信号(VCR)，可以施加到充电电容器(CCR)的一个电极(CCR的第一电极和第二电极中连接到充电控制信号输入端NVCR节点的电极)。
第一时间(RT1)可以根据触摸电极(TE)的位置或时间整数而改变。
第一时间(RT1)可以被设置为随着触摸电极(TE)位于离触摸驱动电路(TDC)越远的位置或具有越大的时间整数而越长。
图21和图22是示出根据本公开实施方式的充电控制定时的控制方法的流程图。
参照图21，为了通过充电控制电路(QCC)控制充电控制定时，触摸显示装置10首先在S2110中识别触摸屏面板(TSP)和频率信息。
在步骤S2110中，可以识别关于布置在触摸屏面板(TSP)上的多个触摸电极(TE)之间的位置或时间整数的不同的信息。此外，可以识别驱动信号(TDS)的频率。
在没有触摸的环境中，触摸显示装置10在S2120中获取并存储N帧(触摸帧)期间各触摸电极的感测值(SEN0)。
此后，在改变充电控制开关(SWCR)的接通定时的同时，触摸显示装置10在S2130中针对各定时获取并存储N帧(触摸帧)期间各触摸电极的感测值(SEN1、SEN2、…)。
在S2140中，触摸显示装置10比较在步骤S2120和S2130中存储的各触摸电极的感测值(SEN0、SEN1、SEN2、…)，并为各触摸电极选择在感测值(SEN0、SEN1、SEN2、…)中波动范围最小的充电控制开关(SWCR)的接通定时。
触摸显示装置10通过根据各可变频率(跳频)重复执行步骤S2120至S2140来[sanyou1]确定充电控制开关(SWCR)的最佳接通定时，并基于所确定的最佳接通定时最终确定包括充电控制开关(SWCR)的切换操作的充电控制定时和充电控制信号(VCR)的施加定时(电压电平改变定时)(S2150)。
同时，如图22所示，在步骤S2120中在不存在触摸的环境下预先存储N帧(触摸帧)期间各触摸电极的感测值(SEN0)之后，在S2210中，触摸显示装置10确定在S2210的操作期间是否发生了N帧期间没有触摸的情况并且在确定发生了相应情况时，在S2220中触摸控制器(TCR)在触摸驱动电路(TDC)产生中断并且改变用于控制充电控制开关(SWCR)的控制信号。此后，可以重复执行从S2130开始的步骤。
将再次简要描述本公开的上述实施方式。
为了考虑在显示面板110中产生的寄生电容来防止感测数据的饱和或者考虑去除噪声来提高触摸感测值的强度并增加积分数，根据本公开实施方式的触摸显示装置10将充电控制电路(QCC)插入前置放大器(Pre-AMP)的第一输入端(IN1)。
同时，由于根据传输的驱动信号的充电速度根据触摸电极在显示面板110内的位置而变化(即，由于时间常数变化)，如果与驱动信号(TDS)的调制频率相比充电的执行速度慢，则电荷量根据触摸电极的位置产生不同。此外，在驱动信号(TDS)的电压电平的转换部分中可能产生大量的高频噪声，并且高频噪声频带和产生时间点可以根据触摸电极的位置而不同。
充电控制电容器(CCR)对前置放大器(Pre-AMP)的传递函数(输入/输出关系)的影响与充电控制电路(QCC)中存在的充电控制开关(SWCR)的接通定时以及触摸电极的位置有关。
当在驱动信号(TDS)的调制电压中产生大量高频噪声的转换时间点将充电控制电容器加到前置放大器(Pre-AMP)的输出时，可以显著降低信噪比(SNR)，并且信噪比(SNR)可以根据充电控制电容器(CCR)的大小和充电控制电容器(CCR)在前置放大器(Pre-AMP)中形成的时间点而变化。例如，随着充电控制电容器(CCR)越小并且充电控制开关(SWCR)在触摸电极的电压状态越稳定的时间接通，可以改善信噪比(SNR)。
考虑到此，根据本公开实施方式的触摸显示装置10可以针对各触摸电极的位置有效地控制充电控制电容器(CCR)介入前置放大器(Pre-AMP)的第一输入端(IN1)的时间点，以通过充电控制电路(QCC)改善在显示面板110内的所有位置处与触摸感测相关的信噪比(SNR)，并保持信噪比(SNR)的一致性。
也就是说，根据本公开实施方式的触摸显示装置10和触摸驱动电路(TDC)通过充电控制电路(QCC)根据面板内各触摸电极的位置控制用于应用充电控制电容器(CCR)的充电控制开关(SWCR)的接通定时或控制充电控制信号(VCR)的施加定时(电压电平改变定时)，可以改善信噪比。
为此，当通过控制充电控制开关(SWCR)的接通时间点或充电控制信号(VCR)的施加定时(电压电平改变定时)来识别N(N大于或等于2)个触摸帧上的感测数据(感测值)的波动宽度时，可以检测根据各触摸电极的位置的最佳控制时间点。可以在与各触摸面板或各频率匹配的同时管理最佳控制时间点。
根据本公开的实施方式，由于在显示面板110内存在不同的寄生电容并且响应特性根据驱动信号(TDS)的调制电压频率而变化，因此通过控制充电控制时间点以避免驱动信号(TDS)中产生大量高频噪声的转换部分(电压电平可变部分)，能够针对各触摸电极执行对施加到触摸驱动电路(TDC)的噪声稳健的触摸感测，在触摸感测中能够改善信噪比(SNR)的大小和一致性。尤其是，在使用笔触摸越频繁的高分辨率产品组中能够获得越大的效果。
本公开的实施方式可以提供一种触摸显示装置10，触摸驱动电路及触摸感测方法，其能够即使各触摸电极位于不同位置也实现高信噪比，而在任何位置不受任何噪声影响。
本公开的实施方式可以提供一种触摸显示装置10，触摸驱动电路及触摸感测方法，其能够通过将充电控制电路连接到前置放大器的输入端，来防止感测数据饱和并实现高信噪比。
本公开的实施方式可以提供一种触摸显示装置10，触摸驱动电路以及触摸感测方法，其能够通过考虑到各触摸电极的位置或时间常数的不同来控制连接到前置放大器的输入端的充电控制电路的控制操作定时，来减少各触摸电极的信噪比的不必要变化并提高触摸灵敏度。
以上描述和附图仅是出于说明性目的提供了本公开技术构思的示例。本公开所属技术领域的普通技术人员将理解，在不脱离本公开基本特征的情况下，可以对形式进行各种修改和改变，例如组合、分离、替换和改变配置。因此，本公开中公开的实施方式旨在例示本公开技术构思的范围，并且本公开的范围不受该实施方式的限制。本公开的范围应基于所附权利要求以权利要求等同范围内所包括的所有技术构思都属于本公开的方式解释。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年12月29日提交的韩国专利申请No.10-2017-0184435的优先权，其全部内容通过引用合并于此，如同在此完全阐述一样。

Claims (24)

1.一种触摸显示装置，所述触摸显示装置包括：
触摸屏面板，其包括多个触摸电极；以及
触摸驱动电路，其被配置为向所述触摸屏面板提供驱动信号并从所述触摸屏面板接收感测信号，
其中，所述触摸驱动电路包括：
前置放大器，其具有输入用于所述多个触摸电极当中的待感测触摸电极的感测信号的第一输入端；以及
充电控制电路，其电连接在所述前置放大器的所述第一输入端与输入有充电控制信号的充电控制信号输入端之间，
所述充电控制电路包括充电控制开关和充电控制电容器，所述充电控制电容器通过所述充电控制开关连接在所述前置放大器的所述第一输入端与所述充电控制信号输入端之间，并且通过下述方式来控制输入到所述前置放大器的所述第一输入端的电荷：在自所述驱动信号由第一电压电平变为第二电压电平的时间点起经过第一控制时间之后，接通所述充电控制开关并改变所述充电控制信号的电压电平，并且
所述第一控制时间根据所述触摸电极的位置或时间常数而改变，并且
其中，所述时间常数是表示当所述驱动信号施加到各触摸电极时，包括各触摸电极的电路的瞬时现象的变化率的常数。
2.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中，随着所述触摸电极离所述触摸驱动电路的位置越远或具有的时间常数越大，所述第一控制时间被设置为越长。
3.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中，在自所述驱动信号从所述第一电压电平变为所述第二电压电平的时间点起经过所述第一控制时间之后，施加到所述充电控制电容器的通过所述充电控制开关连接到所述前置放大器的所述第一输入端的一个电极的所述充电控制信号从第三电压电平变为第四电压电平。
4.根据权利要求3所述的触摸显示装置，其中，在所述驱动信号开始从所述第二电压电平变为所述第一电压电平的时间点后经过第二控制时间之后，所述充电控制信号从所述第四电压电平变为所述第三电压电平，并且所述第二控制时间根据所述触摸电极的位置或时间常数而改变。
5.根据权利要求4所述的触摸显示装置，其中，随着所述触摸电极离所述触摸驱动电路的位置越远或具有的时间常数越大，所述第二控制时间被设置为越长。
6.根据权利要求4所述的触摸显示装置，其中，在自所述驱动信号开始从对应于低电平的所述第一电压电平上升到对应于高电平的所述第二电压电平的时间点起经过第一上升控制时间之后，所述充电控制开关被接通，并且在自所述充电控制开关被接通的时间点起经过第二上升控制时间之后，所述充电控制信号从对应于低电平的所述第三电压电平上升到对应于高电平的所述第四电压电平。
7.根据权利要求6所述的触摸显示装置，其中，所述第一上升控制时间和所述第二上升控制时间之和对应于所述第一控制时间，并且所述第一上升控制时间根据所述触摸电极的位置或时间常数而改变。
8.根据权利要求7所述的触摸显示装置，其中，所述第二上升控制时间的长度等于或短于所述充电控制开关保持接通状态的时段的长度。
9.根据权利要求6所述的触摸显示装置，其中，所述充电控制开关在所述充电控制信号从所述第三电压电平上升到所述第四电压电平之后关断，所述充电控制开关在自所述驱动信号开始从所述第二电压电平下降到所述第一电压电平的时间点起经过第一下降控制时间之后接通，并且在自所述充电控制开关被接通的时间点起经过第二下降控制时间之后，所述充电控制信号从所述第四电压电平下降到所述第三电压电平。
10.根据权利要求9所述的触摸显示装置，其中，所述第一下降控制时间和所述第二下降控制时间之和对应于所述第二控制时间，并且所述第一下降控制时间根据所述触摸电极的位置或时间常数而改变。
11.根据权利要求10所述的触摸显示装置，其中，所述第二下降控制时间的长度等于或短于所述充电控制开关保持接通状态的时段的长度。
12.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中，在所述第一控制时间期间，所述驱动信号的电压电平可变斜率根据所述触摸电极的位置或时间常数而变化。
13.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中，在所述充电控制开关的接通状态下输入到所述前置放大器的所述第一输入端的感测信号所对应的电荷量不同于在所述充电控制开关的关断状态下输入到所述前置放大器的所述第一输入端的感测信号所对应的电荷量。
14.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中，所述充电控制电容器包括第一充电控制电容器和第二充电控制电容器，
所述第一充电控制电容器的第一电极和所述第二充电控制电容器的第一电极彼此连接，并且所述第一充电控制电容器的第二电极和所述第二充电控制电容器的第二电极彼此连接，并且
所述充电控制电路还包括：
第一选择开关，其被配置为连接所述充电控制开关和所述第一充电控制电容器的第一电极；以及
第二选择开关，其被配置为连接所述充电控制开关和所述第二充电控制电容器的第一电极。
15.一种触摸驱动电路，所述触摸驱动电路包括：
前置放大器，其具有被配置为向触摸电极输出驱动信号并接收用于所述触摸电极当中的待感测触摸电极的感测信号的第一输入端；以及
充电控制电路，其电连接在所述前置放大器的所述第一输入端与输入有充电控制信号的充电控制信号输入端之间，
其中，所述充电控制电路包括充电控制开关和充电控制电容器，所述充电控制电容器通过所述充电控制开关连接在所述前置放大器的所述第一输入端与所述充电控制信号输入端之间，并且通过下述方式来控制输入到所述前置放大器的所述第一输入端的电荷：在自所述驱动信号由第一电压电平变为第二电压电平的时间点起经过第一控制时间之后，接通所述充电控制开关并改变所述充电控制信号的电压电平，并且
所述第一控制时间根据所述触摸电极的位置或时间常数而改变，并且
其中，所述时间常数是表示当所述驱动信号施加到各触摸电极时，包括各触摸电极的电路的瞬时现象的变化率的常数。
16.根据权利要求15所述的触摸驱动电路，其中，随着所述触摸电极离所述触摸驱动电路的位置越远或具有的时间常数越大，所述第一控制时间被设置为越长。
17.根据权利要求15所述的触摸驱动电路，其中，在自所述驱动信号开始从对应于低电平的所述第一电压电平上升到对应于高电平的所述第二电压电平的时间点起经过第一上升控制时间之后，所述充电控制开关被接通，并且在自所述充电控制开关被接通的时间点起经过第二上升控制时间之后，所述充电控制信号从对应于低电平的第三电压电平上升到对应于高电平的第四电压电平。
18.根据权利要求17所述的触摸驱动电路，其中，所述第一上升控制时间和所述第二上升控制时间之和对应于所述第一控制时间，并且所述第一上升控制时间根据所述触摸电极的位置或时间常数而改变。
19.根据权利要求17所述的触摸驱动电路，其中，所述第二上升控制时间的长度等于或短于所述充电控制开关保持接通状态的时段的长度。
20.根据权利要求15所述的触摸驱动电路，其中，在所述充电控制开关的接通状态下输入到所述前置放大器的所述第一输入端的感测信号所对应的电荷量不同于在所述充电控制开关的关断状态下输入到所述前置放大器的所述第一输入端的感测信号所对应的电荷量。
21.根据权利要求15所述的触摸驱动电路，其中，所述充电控制电容器包括第一充电控制电容器和第二充电控制电容器，
所述第一充电控制电容器的第一电极和所述第二充电控制电容器的第一电极彼此连接，并且所述第一充电控制电容器的第二电极和所述第二充电控制电容器的第二电极彼此连接，并且
所述充电控制电路还包括：
第一选择开关，其被配置为连接所述充电控制开关和所述第一充电控制电容器的第一电极；以及
第二选择开关，其被配置为连接所述充电控制开关和所述第二充电控制电容器的第一电极。
22.根据权利要求15所述的触摸驱动电路，其中，在所述第一控制时间期间，所述驱动信号的电压电平可变斜率根据所述触摸电极的位置或时间常数而变化。
23.一种感测触摸的方法，所述方法包括以下步骤：
通过触摸驱动电路向触摸电极输出驱动信号；
通过所述触摸驱动电路接收来自所述触摸电极的感测信号；以及
基于所述感测信号生成感测数据并通过所述触摸驱动电路输出所生成的感测数据，
其中，在输出所述驱动信号期间，在自所述驱动信号开始由第一电压电平变为第二电压电平的时间点起经过第一控制时间之后，将充电控制电容器连接在所述触摸驱动电路中的第一输入端与所述触摸驱动电路中的充电控制信号输入端之间，所述感测信号被输入到所述第一输入端，与所述驱动信号不同的充电控制信号被输入到所述充电控制信号输入端，从第三电压电平变为第四电压电平的充电控制信号被施加到所述充电控制电容器的一个电极，并且
所述第一控制时间根据所述触摸电极的位置或时间常数而改变，并且
其中，所述时间常数是表示当所述驱动信号施加到各触摸电极时，包括各触摸电极的电路的瞬时现象的变化率的常数。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，随着所述触摸电极离所述触摸驱动电路的位置越远以及具有的时间常数越大，所述第一控制时间被设置为越长。
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