CN110609636B - 触摸显示装置、触摸感测电路及驱动方法 - Google Patents

触摸显示装置、触摸感测电路及驱动方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110609636B
CN110609636B CN201910510758.2A CN201910510758A CN110609636B CN 110609636 B CN110609636 B CN 110609636B CN 201910510758 A CN201910510758 A CN 201910510758A CN 110609636 B CN110609636 B CN 110609636B
Authority
CN
China
Prior art keywords
touch
touch electrode
sensing
touch electrodes
electrode group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910510758.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110609636A (zh
Inventor
金成撤
金哲世
金埙培
金善烨
姜成奎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Display Co Ltd
Original Assignee
LG Display Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Display Co Ltd filed Critical LG Display Co Ltd
Publication of CN110609636A publication Critical patent/CN110609636A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110609636B publication Critical patent/CN110609636B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04166Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3648Control of matrices with row and column drivers using an active matrix
    • G09G3/3659Control of matrices with row and column drivers using an active matrix the addressing of the pixel involving the control of two or more scan electrodes or two or more data electrodes, e.g. pixel voltage dependant on signal of two data electrodes
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/0418Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/13338Input devices, e.g. touch panels
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412Digitisers structurally integrated in a display
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/0418Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment
    • G06F3/04184Synchronisation with the driving of the display or the backlighting unit to avoid interferences generated internally
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0443Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a single layer of sensing electrodes
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0448Details of the electrode shape, e.g. for enhancing the detection of touches, for generating specific electric field shapes, for enhancing display quality
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04104Multi-touch detection in digitiser, i.e. details about the simultaneous detection of a plurality of touching locations, e.g. multiple fingers or pen and finger
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0421Structural details of the set of electrodes
    • G09G2300/0426Layout of electrodes and connections
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0439Pixel structures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

触摸显示装置、触摸感测电路及驱动方法。本公开涉及一种触摸显示装置、一种触摸感测电路及一种驱动方法。更具体地,本公开涉及触摸显示装置、触摸感测电路及驱动方法,其中多个触摸电极被分组成多个触摸电极组,并且针对多个触摸电极组中的每一个同时执行感测,使得触摸灵敏度优异且触摸感测速度快。

Description

触摸显示装置、触摸感测电路及驱动方法
技术领域
本公开涉及触摸显示装置、触摸感测电路及驱动方法。
背景技术
随着信息社会的发展,对显示图像的触摸显示装置的各种需求已经增加。近来,正在使用诸如液晶显示装置、等离子体显示装置、有机发光显示装置等的各种显示装置。
在这些显示装置当中,存在这样一种触摸显示装置,其提供基于触摸的输入方案,使得用户能够越过诸如使用按钮、键盘、鼠标等的经典输入方案而容易且直观地输入信息或命令。
在传统显示装置中,设置有大量的执行触摸感测的触摸电极,并且对大量触摸电极进行感测以确定是否存在用户触摸或者触摸坐标。
因此,存在这样的问题:需要感测全部的大量触摸电极来确定在所有区域中是否存在触摸或触摸坐标,并为此花费很长时间。
发明内容
在此背景下,本公开的实施方式的一个方面是提供一种能够显著减少触摸感测时间的触摸显示装置、触摸感测电路及驱动方法。
本公开的实施方式的另一方面是提供一种触摸灵敏度优异且触摸感测速度快的触摸显示装置、触摸感测电路及驱动方法。
本公开的实施方式的又一方面是提供一种能够减少显示驱动和触摸驱动之间影响的触摸显示装置、触摸感测电路及驱动方法。
本发明的实施方式的又一方面是提供一种既使同时执行显示和触摸感测也防止了触摸感测被显示驱动影响,从而能够提高触摸灵敏度的触摸显示装置、触摸感测电路及驱动方法。
本发明的实施方式的又一方面是提供一种触摸显示装置、触摸感测电路及驱动方法,通过该触摸显示装置、触摸感测电路及驱动方法,能够防止在同时执行显示和触摸感测时由于显示驱动电极(诸如数据线)的电压波动而在触摸电极中产生不希望的电压波动,从而可以提高触摸灵敏度。
在一个方面,本公开的实施方式可以提供一种包括多个触摸电极和被配置为感测多个触摸电极的触摸感测电路的触摸显示装置。
触摸感测电路可以将多个触摸电极分组为多个触摸电极组,并且同时感测多个触摸电极组中的每一个触摸电极组。
触摸感测电路可以针对多个触摸电极组执行组差分感测。
多个触摸电极可以以矩阵类型布置。
布置在每个触摸电极列中的触摸电极可以包括g个触摸电极组,每个触摸电极组包括k个触摸电极。这里,k和g可以是2或更大的自然数。
在用于显示图像的第j帧期间,触摸感测电路可以选择g个触摸电极组中的第一触摸电极组中所包括的k个触摸电极作为感测触摸电极,选择g个触摸电极组中的除了第一触摸电极组之外的第二触摸电极组中所包括的k个触摸电极作为参考触摸电极,并且将被选择作为感测触摸电极组的第一触摸电极组中所包括的k个触摸电极和被选择作为参考触摸电极组的第二触摸电极组中所包括的k个触摸电极进行匹配,以执行差分感测。
触摸感测电路可以包括与g个触摸电极组中的每一个中所包括的触摸电极的数量一样多的差分感测电路。
差分感测电路可以具有正输入端和负输入端。
差分感测电路的正输入端可以电连接到第一触摸电极组中所包括的被选择作为感测触摸电极的k个触摸电极中的一个触摸电极。差分感测电路的负输入端可以电连接到第二触摸电极组中所包括的被选择作为参考触摸电极的k个触摸电极中的一个触摸电极。
差分感测电路可以输出或存储施加到正输入端的电压和施加到负输入端的电压之间的电压差。
触摸感测电路可以包括:k个复用器,其从g个通道中选择感测通道和参考通道,以及k个差分感测电路,其包括正输入端、负输入端和输出端。
k个复用器中的每一个可以包括g个通道和两个通道连接端(感测通道连接端和参考通道连接端)。
k个复用器中的每一个可以从g个通道中选择感测通道和参考通道,并且可以将所选择的通道连接到两个通道连接端(感测通道连接端和参考通道连接端)。
第一触摸电极组中所包括的k个触摸电极是感测触摸电极并且对应于从相应的k个复用器选择的感测通道,并且第二触摸电极组中所包括的k个触摸电极是参考触摸电极并对应于从相应的k个复用器选择的参考通道。
k个复用器中的任意第i复用器可以连接到k个差分感测电路中的第i差分感测电路。这里,i可以是1至k的数字中的一个数字。
第i复用器可以选择g个通道当中的与相应的g个触摸电极组的第i触摸电极对应的感测通道和参考通道,并且可以将感测通道和参考通道分别连接到感测通道连接端和参考通道连接端。
在第i复用器中,感测通道连接端可以电连接到第i差分感测电路的正输入端,并且参考通道连接端可以连接到第i差分感测电路的负输入端。
可以包括电连接在第i复用器的感测通道连接端与第i差分感测电路的正输入端之间的第一前置放大器,并且可以包括电连接在第i复用器的参考通道连接端与第i差分感测电路的负输入端之间的第二前置放大器。
第一积分器可以连接在第一前置放大器与第i差分感测电路的正输入端之间,并且第二积分器可以连接在第二前置放大器与第i差分感测电路的负输入端之间。
积分器可以连接到第i差分感测电路的输出端。
上述第一触摸电极组与第二触摸电极组相比可以被设置得更靠近触摸感测电路。
相反,上述第二触摸电极组与第一触摸电极组相比可以被设置得更靠近触摸感测电路。
触摸感测电路可以通过在每帧内使组差分感测方向交替来操作。
因此,在第j帧以外的帧期间,触摸感测电路可以选择g个触摸电极组中的第二触摸电极组中所包括的k个触摸电极作为感测触摸电极;选择g个触摸电极组中的第一触摸电极组中所包括的k个触摸电极作为参考触摸电极;并且将第二触摸电极组中所包括的k个触摸电极和第一触摸电极组中所包括的k个触摸电极进行匹配,以同时执行组差分感测。
除了其各自包括k个触摸电极的g个触摸电极组之外,布置在每个触摸电极列中的触摸电极还可以包括一个附加触摸电极组,所述一个附加触摸电极组包括d个触摸电极的。这里,d是等于或大于1且小于k的自然数。
触摸感测电路可以选择包括d个触摸电极和设置在d个触摸电极上方的(k-d)个触摸电极在内的k个触摸电极作为感测触摸电极,并且可以选择布置在(k-d)个触摸电极上的k个触摸电极作为参考触摸电极,并且可以对被选择作为感测触摸电极的k个触摸电极和被选择作为参考触摸电极的k个触摸电极进行差分感测。
触摸显示装置可以包括其中布置有多条数据线和多条选通线的显示面板。在这种情况下,多个触摸电极可以嵌入在显示面板中。
触摸显示装置可独立执行显示和触摸感测。
例如,触摸显示装置可以同时执行显示和触摸感测。
为此,当电压摆动的脉冲调制信号类型的触摸电极驱动信号被施加到第一触摸电极组中所包括的k个触摸电极和第二触摸电极组中所包括的k个触摸电极时,用于图像显示的数据信号可以被施加到数据线。
每个触摸电极列可以被设置为与数据线交叠。
另一方面,本发明的实施方式的触摸感测电路可以包括:k个复用器(k≥2),其在第j帧期间选择其中多个触摸电极被分组成的g个触摸电极组(g≥2)中的第一触摸电极组中所包括的k个触摸电极作为感测触摸电极,并且选择g个触摸电极组中的除了第一触摸电极组之外的第二触摸电极组中所包括的k个触摸电极作为参考触摸电极;以及差分感测电路,其将第一触摸电极组中所包括的k个触摸电极和第二触摸电极组中所包括的k个触摸电极进行匹配,以执行差分感测。
第一触摸电极组中所包括的k个触摸电极可以被划分并连接到k个复用器,并且k个复用器可以选择第一触摸电极组中所包括的所有k个触摸电极作为感测触摸电极,以将所选择的k个触摸电极连接到k个差分感测电路的正输入端。
第二触摸电极组中所包括的k个触摸电极可以被划分并连接到k个复用器,并且k个复用器可以选择第二触摸电极组中所包括的所有k个触摸电极作为参考触摸电极,以将所选择的k个触摸电极连接到k个差分感测电路的负输入端。
在第j帧以外的帧期间,k个复用器可以选择g个触摸电极组中的第二触摸电极组中所包括的k个触摸电极作为感测触摸电极,并且可以选择g个触摸电极组中的第一触摸电极组中所包括的k个触摸电极作为参考触摸电极;并且k个差分感测电路可以将第二触摸电极组中所包括的k个触摸电极和第一触摸电极组中所包括的k个触摸电极进行匹配,以同时执行组差分感测。
k个差分感测电路中的每一个可以是采样保持电路或差分放大器。
在又一方面,本发明的实施方式涉及一种驱动触摸显示装置的方法,该触摸显示装置包括多个触摸电极以及被配置为感测多个触摸电极的触摸感测电路,该方法包括以下步骤:在第j帧期间,选择其中多个触摸电极被分组成的g个触摸电极组(g≥2)中的第一触摸电极组中所包括的k个触摸电极(k≥2)作为感测触摸电极,并选择g个触摸电极组中的除所述第一触摸电极组之外的第二触摸电极组中所包括的k个触摸电极作为参考触摸电极;以及将第一触摸电极组(即,感测触摸电极组)中所包括的k个触摸电极和第二触摸电极组(即,参考触摸电极组)中所包括的k个触摸电极进行匹配,以执行差分感测。
该方法还可以包括以下步骤:在第j帧期间,在执行差分感测之后,在除了第j帧之外的另一帧期间,选择g个触摸电极组中的第二触摸电极组中所包括的k个触摸电极作为感测触摸电极,并且选择g个触摸电极组中的第一触摸电极组中所包括的k个触摸电极作为参考触摸电极;以及将第二触摸电极组(即,感测触摸电极组)中所包括的k个触摸电极与第一触摸电极组(即,参考触摸电极组)中所包括的k个触摸电极进行匹配,以执行组差分感测。
多个触摸电极可以嵌入在其中布置有多条数据线和多条选通线的显示面板中。
当触摸电极驱动信号被施加到第一触摸电极组中所包括的k个触摸电极和第二触摸电极组中所包括的k个触摸电极时,用于图像显示的数据信号可以被施加到数据线。
上述本公开的实施方式可以提供能够显著减少触摸感测时间的触摸显示装置、触摸感测电路及驱动方法。
本公开的实施方式可以提供触摸灵敏度优异且触摸感测速度快的触摸显示装置、触摸感测电路及驱动方法。
本公开的实施方式可以提供能够减少显示驱动和触摸驱动之间的影响的触摸显示装置、触摸感测电路及驱动方法。
本发明的实施方式可以提供即使同时执行显示和触摸感测也防止触摸感测被显示驱动影响,从而能够提高触摸灵敏度的触摸显示装置、触摸感测电路及驱动方法。
本公开的实施方式可以提供一种触摸显示装置、触摸感测电路及驱动方法,通过所述触摸显示装置、触摸感测电路及驱动方法,能够防止在同时执行显示和触摸感测时由于显示驱动电极(诸如数据线)的电压波动而在触摸电极中产生不希望的电压波动,从而可以提高触摸灵敏度。
附记1.一种触摸显示装置,该触摸显示装置包括:
多个触摸电极;以及
触摸感测电路,所述触摸感测电路被配置为感测所述多个触摸电极,
其中,所述多个触摸电极以矩阵类型布置;
设置在每个触摸电极列中的触摸电极包括g个触摸电极组,每个触摸电极组包括k个触摸电极,并且k和g是2或更大的自然数;并且
在用于显示图像的第j帧期间,所述触摸感测电路选择所述g个触摸电极组当中的第一触摸电极组中所包括的k个触摸电极作为感测触摸电极,选择所述g个触摸电极组当中的除了所述第一触摸电极组以外的第二触摸电极组中所包括的k个触摸电极作为参考触摸电极,并且将所述第一触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极和所述第二触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极进行匹配,以同时执行差分感测。
附记2.根据附记1所述的触摸显示装置,其中,所述触摸感测电路包括与所述g个触摸电极组中的每一个中所包括的触摸电极的数量一样多的差分感测电路;
所述差分感测电路具有正输入端和负输入端;
所述差分感测电路的所述正输入端电连接到所述第一触摸电极组中所包括的被选择作为所述感测触摸电极的所述k个触摸电极中的一个触摸电极;
所述差分感测电路的所述负输入端电连接到所述第二触摸电极组中所包括的被选择作为所述参考触摸电极的所述k个触摸电极中的一个触摸电极;并且
所述差分感测电路输出或存储施加到所述正输入端的电压和施加到所述负输入端的电压之间的电压差。
附记3.根据附记1所述的触摸显示装置,其中,所述触摸感测电路包括:
k个复用器,所述k个复用器被配置为从g个通道中选择感测通道和参考通道;以及
k个差分感测电路,所述k个差分感测电路包括正输入端、负输入端和输出端,
其中,所述k个复用器中的第i复用器连接到所述k个差分感测电路中的第i差分感测电路,其中i是1至k的数字中的一个数字;
所述第i复用器从所述g个通道中选择与所述g个触摸电极组中的每一个中的第i触摸电极对应的感测通道和参考通道,并将所述感测通道和所述参考通道分别连接到感测通道连接端和参考通道连接端;并且
所述感测通道连接端电连接到所述第i差分感测电路的正输入端,所述参考通道连接端连接到所述第i差分感测电路的负输入端。
附记4.根据附记3所述的触摸显示装置,其中,所述触摸感测电路还包括:
第一前置放大器,所述第一前置放大器电连接在所述第i复用器的所述感测通道连接端与所述第i差分感测电路的所述正输入端之间;以及
第二前置放大器,所述第二前置放大器电连接在所述第i复用器的所述参考通道连接端与所述第i差分感测电路的所述负输入端之间。
附记5.根据附记4所述的触摸显示装置,其中,第一积分器连接在所述第i差分感测电路的所述正输入端与所述第一前置放大器之间;并且第二积分器连接在所述第i差分感测电路的所述负输入端与所述第二前置放大器之间。
附记6.根据附记3所述的触摸显示装置,其中,积分器连接到所述第i差分感测电路的所述输出端。
附记7.根据附记3所述的触摸显示装置,其中,包括在所述第一触摸电极组中的所述k个触摸电极是感测触摸电极并且分别与所述k个复用器选择的感测通道对应;并且包括在所述第二触摸电极组中的所述k个触摸电极是参考触摸电极并且分别与所述k个复用器选择的参考通道对应。
附记8.根据附记1所述的触摸显示装置,其中,所述第一触摸电极组与所述第二触摸电极组相比被设置得更靠近所述触摸感测电路。
附记9.根据附记1所述的触摸显示装置,其中,所述第二触摸电极组与所述第一触摸电极组相比被设置得更靠近所述触摸感测电路。
附记10.根据附记1所述的触摸显示装置,其中,在除第j帧之外的另一帧期间,所述触摸感测电路选择所述g个触摸电极组当中的所述第二触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极作为感测触摸电极,选择所述g个触摸电极组当中的所述第一触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极作为参考触摸电极,并将所述第二触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极和所述第一触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极进行匹配,以同时执行差分感测。
附记11.根据附记1所述的触摸显示装置,其中,除了其各自包括k个触摸电极的所述g个触摸电极组之外,设置在每个触摸电极列中的触摸电极还包括一个附加触摸电极组,所述一个附加触摸电极组包括d个触摸电极,并且d是等于或大于1且小于k的自然数;并且
所述触摸感测电路选择包括所述d个触摸电极和设置在所述d个触摸电极上方的(k-d)个触摸电极在内的k个触摸电极作为感测触摸电极,并选择设置在所述(k-d)个触摸电极上方的k个触摸电极作为参考触摸电极,以便对被选择作为感测触摸电极的所述k个触摸电极和被选择作为参考触摸电极的所述k个触摸电极进行差分感测。
附记12.根据附记1所述的触摸显示装置,该触摸显示装置还包括:显示面板,在所述显示面板中设置有多条数据线和多条选通线,
其中,所述多个触摸电极被嵌入在所述显示面板中;并且
当电压摆动的脉冲调制信号类型的触摸电极驱动信号被施加到所述第一触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极和所述第二触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极时,用于图像显示的数据信号被施加到所述数据线。
附记13.根据附记12所述的触摸显示装置,其中,所述每个触摸电极列与所述数据线交叠设置。
附记14.一种触摸感测电路,该触摸感测电路包括:
k个复用器,所述k个复用器被配置为在用于显示图像的第j帧期间选择其中多个触摸电极被分组成的g个触摸电极组当中的第一触摸电极组中所包括的k个触摸电极作为感测触摸电极,并且选择所述g个触摸电极组当中的除所述第一触摸电极组之外的第二触摸电极组中所包括的k个触摸电极作为参考触摸电极,其中,k≥2,g≥2;以及
k个差分感测电路,所述k个差分感测电路被配置为将所述第一触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极和所述第二触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极进行匹配,以执行差分感测。
附记15.根据附记14所述的触摸感测电路,其中,包括在所述第一触摸电极组中的所述k个触摸电极被划分并连接到所述k个复用器;
所述k个复用器选择所述第一触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极全部作为感测触摸电极,并将所选择的触摸电极连接到所述k个差分感测电路的正输入端;
包括在所述第二触摸电极组中的所述k个触摸电极被划分并连接到所述k个复用器;并且
所述k个复用器选择所述第二触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极全部作为参考触摸电极,并将所选择的触摸电极连接到所述k个差分感测电路的负输入端。
附记16.根据附记14所述的触摸感测电路,其中,在除第j帧之外的另一帧期间,所述k个复用器选择所述g个触摸电极组当中的所述第二触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极作为感测触摸电极,并且选择所述g个触摸电极组当中的所述第一触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极作为参考触摸电极;并且
所述k个差分感测电路将所述第二触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极和所述第一触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极进行匹配,以执行差分感测。
附记17.根据附记14所述的触摸感测电路,其中,所述k个差分感测电路中的每一个是采样保持电路或差分放大器。
附记18.一种驱动触摸显示装置的方法,该触摸显示装置包括多个触摸电极和被配置为感测所述多个触摸电极的触摸感测电路,该方法包括以下步骤:
在用于显示图像的第j帧期间,选择其中所述多个触摸电极被分组成的g个触摸电极组当中的第一触摸电极组中所包括的k个触摸电极作为感测触摸电极,并选择所述g个触摸电极组当中的除了所述第一触摸电极组之外的第二触摸电极组中所包括的k个触摸电极作为参考触摸电极,其中,k≥2,g≥2;以及
将作为感测触摸电极组的所述第一触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极和作为参考触摸电极组的所述第二触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极进行匹配,以执行差分感测。
附记19.根据附记18所述的方法,该方法还包括以下步骤:
在执行所述差分感测之后,在除第j帧之外的另一帧期间,对沿着从所述第二触摸电极组朝向所述第一触摸电极组的方向布置的两个触摸电极组进行差分感测;或者
在所述第j帧内,对沿者从所述第二触摸电极组朝向所述第一触摸电极组的方向布置的两个触摸电极组进行差分感测。
附记20.根据附记18所述的方法,其中,所述多个触摸电极被嵌入在其中设置有多条数据线和多条选通线的显示面板中;并且
当触摸电极驱动信号被施加到所述第一触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极和所述第二触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极时,用于图像显示的数据信号被施加到所述数据线。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述,本公开的上述和其它方面、特征和优点将更加明显,在附图中:
图1是根据本公开的实施方式的触摸显示装置的示意性系统配置图;
图2是简要例示根据本公开的实施方式的触摸显示装置的显示驱动的图;
图3是简要例示根据本公开的实施方式的触摸显示装置的触摸驱动的图;
图4和图5是用于描述根据本公开的实施方式的触摸显示装置的时分驱动方案的图;
图6是用于描述根据本公开的实施方式的触摸显示装置的时间自由驱动(timefree driving)方案的图;
图7是例示根据本公开的实施方式的触摸显示装置中的时间自由驱动的三种情况的图;
图8是例示根据本公开的实施方式的触摸显示装置中的时间自由驱动的三种情况中的每一种的触摸电极驱动信号(TDS)的图;
图9是概述和例示根据本公开的实施方式的触摸显示装置中的时间自由驱动的三种情况中的每一种的主信号波形的图;
图10是简要例示根据本公开的实施方式的触摸显示装置的触摸感测电路内的模拟前端的图;
图11是例示根据本公开的实施方式的触摸显示装置的单端感测方案的图;
图12和图13是简要例示根据本公开的实施方式的当触摸显示装置执行差分感测时触摸感测电路内的模拟前端的图;
图14至图16是例示根据本公开的实施方式的触摸显示装置的依次差分感测方案的图;
图17和图18是例示根据本公开的实施方式的触摸显示装置的组差分感测方案的图;
图19是用于描述根据本公开的实施方式的触摸显示装置的示例性组差分感测方案的触摸电极布置的示例图;
图20是为了描述触摸显示装置的示例性组差分感测方案而简要例示根据本公开的实施方式的图19中的触摸电极布置结构中的针对每个触摸电极列的用于组差分感测的模拟前端和复用器的结构的图;
图21和图22是例示根据本公开的实施方式的触摸显示装置在第j帧期间针对每个触摸电极列的组差分感测过程的图;
图23是例示根据本公开的实施方式的考虑到在触摸显示装置的组差分感测时可发生的边缘特性而在帧之间使组差分感测方向交替的方案的图;
图24是例示根据本公开的实施方式的依据触摸显示装置的组差分感测方案的坐标补偿算法处理方案的图;
图25和图26是例示根据本公开的实施方式的触摸显示装置在第(j+1)帧期间针对每个触摸电极列的组差分感测过程的图;
图27是用于描述根据本公开的实施方式的触摸显示装置的示例性组差分感测方案的触摸电极布置的另一示例图;
图28是为了描述触摸显示装置的示例性组差分感测方案而简要例示根据本公开的实施方式的图19中的触摸电极布置结构中的针对每个触摸电极列的用于组差分感测的模拟前端和复用器的结构的图;
图29至图31是例示根据本公开的实施方式的触摸显示装置在第j帧期间针对每个触摸电极列的组差分感测过程的图;
图32至图34是例示根据本公开的实施方式的触摸显示装置在第(j+1)帧期间针对每个触摸电极列的组差分感测过程的图;以及
图35是根据本公开的实施方式的驱动触摸显示装置的方法的流程图。
具体实施方式
在下文中,将参照所附示例性附图详细描述本公开的一些实施方式。在由附图标记指定附图的元件时,尽管相同的元件被示出在不同的附图中,但是将由相同的附图标记指定相同的元件。此外,在本公开的以下描述中,当并入本文中的已知功能和配置的详细描述可能使本公开的主题相当不清楚时,将省略其详细描述。
另外,当描述本公开的组件时,本文可以使用诸如第一、第二、A、B、(a)、(b)等的术语。这些术语中的每一个不用于限定对应组件的本质、次序或顺序,而是仅用于将对应组件与其它组件区分开。在描述特定结构元件“连接到”、“联接到”另一结构元件或“与”另一结构元件“接触”的情况下,应该解释为另一结构元件可以“连接到”、“联接到”该结构元件或“与”该结构元件“接触”以及特定结构元件直接连接到另一结构元件或与另一结构元件直接接触。
图1是根据本公开的实施方式的触摸显示装置的示意性系统配置图,图2是简要例示根据本公开的实施方式的触摸显示装置的显示驱动的图,并且图3是简要例示根据本公开的实施方式的触摸显示装置的触摸驱动的图。
参照图1,根据本公开的实施方式的触摸显示装置可以提供显示图像的显示功能。根据本公开的实施方式的触摸显示装置可以提供感测用户触摸的触摸感测功能,以及通过使用触摸感测结果根据用户触摸来执行输入处理的触摸输入功能。
在下文中,参照图1和图2描述用于提供显示功能的显示驱动和元件,并且参照图1和图3描述用于提供触摸感测功能的触摸驱动和元件。
参照图1和图2,根据本公开的实施方式的触摸显示装置可以包括:显示面板DISP,在显示面板DISP中,为了提供显示功能,可以布置多条数据线DL和多条选通线GL,并且布置了由多条数据线DL和多条选通线GL限定的多个子像素SP;数据驱动电路DDC,其驱动多条数据线DL;选通驱动电路GDC,其驱动多条选通线GL;以及显示控制器DCTR,其控制数据驱动电路DDC和选通驱动电路GDC。
显示控制器DCTR向数据驱动电路DDC和选通驱动电路GDC提供各种控制信号,并控制数据驱动电路DDC和选通驱动电路GDC。
显示控制器DCTR根据在每帧中实现的定时开始扫描,根据在数据驱动电路DDC中使用的数据信号格式转换从外部输入的输入图像数据,输出经转换的图像数据,并在适当时间控制数据驱动进行扫描。
选通驱动电路GDC根据显示控制器DCTR的控制向多条选通线GL依次提供导通电压和截止电压的选通信号。
当选通驱动电路GDC开启特定选通线GL时,数据驱动电路DDC将从显示控制器DCTR接收到的图像数据信号转换为图像模拟信号,并将与其对应的数据信号Vdata提供给多条数据线DL。
显示控制器DCTR可以是在典型显示技术中使用的定时控制器或者包括定时控制器的进一步执行其它控制功能的控制装置,并且可以是与定时控制器不同的控制装置。
显示控制器DCTR可以被实现为与数据驱动电路DDC分开的部件,并且也可以和数据驱动电路DDC一起被实现为集成电路。
数据驱动电路DDC通过将数据信号Vdata提供给多条数据线DL来驱动多条数据线DL。这里,数据驱动电路DDC可以被称为“源极驱动器”。
该数据驱动电路DDC可以包括至少一个源极驱动器集成电路(SDIC)。每个SDIC可以包括移位寄存器、锁存电路、数模转换器(DAC)、输出缓冲电路等。根据情况,每个SDIC还可以包括模数转换器(ADC)。
根据情况,每个SDIC可以以带式自动接合(TAB)方案或玻上芯片(COG)方案连接到显示面板DISP的接合焊盘,或者可以直接设置在显示面板DISP中,并且也可以集成地设置在显示面板DISP中。此外,每个SDIC可以按照将SDIC安装在与显示面板DISP连接的膜上的膜上芯片(COF)方案来实现。
选通驱动电路GDC通过依次向多条选通线GSL提供扫描信号Vgate(也称为扫描电压、选通信号或栅极电压)来依次驱动多条选通线GL。这里,选通驱动电路GDC被称为“扫描驱动器”。
扫描信号Vgate包括使对应选通线GL关闭的截止电平栅极电压和使选通线GL开启的导通电平栅极电压。
更具体地,扫描信号Vgate包括使连接到选通线GL的晶体管截止的截止电平栅极电压和使连接到选通线GL的晶体管导通的导通电平栅极电压。
当晶体管是N型时,截止电平栅极电压可以是低电平栅极电压VGL,并且导通电平栅极电压可以是高电平栅极电压VGH。当晶体管是P型时,截止电平栅极电压可以是高电平栅极电压VGH,并且导通电平栅极电压可以是低电平栅极电压VGL。在下文中,为了便于说明,提供了截止电平栅极电压是低电平栅极电压VGL并且导通电平栅极电压是高电平栅极电压VGH的示例。
该选通驱动电路GDC可以包括至少一个选通驱动器集成电路(GDIC)。每个GDIC可以包括移位寄存器、电平移位器等。
根据情况,每个GDIC可以以带式自动接合(TAB)方案或玻上芯片(COG)方案连接到显示面板DISP的接合焊盘,或者可以以板内选通(GIP)类型实现以直接设置在显示面板DISP中,并且也可以集成地设置在显示面板(DISP)中。此外,每个GDIC可以按照将GDIC安装在与显示面板DISP连接的膜上的膜上芯片(COF)方案来实现。
如图1所示,根据情况,数据驱动电路DDC根据驱动方案、面板设计方案等可以仅位于显示面板DISP的一侧(例如,上侧或下侧)上,并且可以位于显示面板DISP的两侧(例如,上侧和下侧)上。
如图1所示,根据情况,选通驱动电路GDC根据驱动方案、面板设计方案等可以仅位于显示面板DISP的一侧(例如,右侧或左侧)上,并且可以位于显示面板DISP的两侧(例如,右侧和左侧)上。
根据本实施方式的触摸显示装置可以是诸如液晶显示装置、有机发光显示装置等的各种类型的显示装置。根据本实施方式的显示面板DISP可以是诸如液晶显示面板、有机发光显示面板等的各种类型的显示面板。
设置在显示面板DISP中的每个子像素SP可以包括一个或更多个电路元件(例如,晶体管、电容器等)。
例如,当显示面板DISP是液晶显示面板时,在每个子像素SP中,可以设置有像素电极PXL,并且晶体管TR可以电连接在像素电极PXL和数据线DL之间。晶体管TR可以通过经由选通线GL提供给栅极节点的扫描信号Vgate导通,并且当晶体管TR导通时,经由数据线DL提供给源极节点(或漏极节点)的数据信号Vdata可以被输出到漏极节点(或源极节点),使得数据信号Vdata可以被施加到与漏极节点(或源极节点)连接的像素电极PXL。在被施加数据信号Vdata的像素电极PXL与被施加公共电压Vcom的公共电极之间形成电场,并且可以在像素电极PXL与公共电极之间形成电容。
可以根据面板类型、所提供的功能、设计方案等不同地确定每个子像素SP的结构。
参照图1至图3,为了提供触摸感测功能,根据本公开的实施方式的触摸显示装置可以包括触摸面板TSP、驱动触摸面板TSP以执行感测的触摸感测电路TDC、使用触摸面板TSP的感测结果来执行感测的触摸控制器TCTR等。
在触摸面板TSP中,可以进行用户指针的触摸或者接近。在该触摸面板TSP中,可以设置触摸传感器。
用户指针可以是手指、笔等。
笔可以是没有信号发送/接收功能的无源笔,或者可以是具有信号发送/接收功能的有源笔。触摸感测电路TDC可以向触摸面板TSP提供触摸驱动信号,并且可以感测触摸面板TSP。触摸控制器TCTR可以通过使用触摸感测电路TDC感测触摸面板TSP的结果来感测触摸。这里,感测触摸可以指确定是否存在触摸和/或确定触摸坐标。
触摸面板TSP可以是设置在显示面板DISP外部的外部型或设置在显示面板DISP内部的内置型。
当触摸面板TSP是外部型时,触摸面板TSP和显示面板DISP可以分开制造,然后用粘合剂等粘接在一起。外部触摸面板TSP可以被称为外挂型。
当触摸面板TSP是内置型时,触摸面板TSP可以在显示面板DISP的制造工序期限被一起制造。也就是说,构成触摸面板TSP的触摸传感器可以设置在显示面板DISP内。内置触摸面板TSP可以是盒内型、盒上型以及混合型等。
在下文中,为了便于解释,假设触摸面板TSP是设置在显示面板DISP内部的内置型。
当触摸面板TSP嵌入在显示面板DISP中时,即,当多个触摸电极TE设置在显示面板DISP中时,多个触摸电极TE可以与用于显示驱动的电极分开地包括在显示面板DISP中,并且设置在显示面板DISP中以执行显示驱动的电极也可以用作多个触摸电极TE。
例如,设置在显示面板DISP中的公共电极可以被划分为多个公共电极并且用作多个触摸电极TE。也就是说,设置在显示面板DISP中的多个触摸电极TE可以是执行触摸感测的电极,并且可以是同时执行显示的电极。在这种情况下,可以在像素电极PXL和用作公共电极的触摸电极TE之间形成用于显示驱动的电容。在下文中,假设设置在显示面板DISP中的多个触摸电极TE是公共电极。
触摸控制器TCTR可以被实现为例如微控制单元(MCU)、处理器等。
显示控制器DCTR和触摸控制器TCTR可以分开实现,并且可以以集成方式实现。
参照图3,在根据本公开的实施方式的触摸显示装置的触摸面板TSP中,可以设置多个触摸电极TE,并且可以设置将多个触摸电极TE和触摸感测电路TDC电连接的多条触摸线TL。在每个触摸电极TE中,一条或更多条触摸线TL可以通过一个或更多个接触孔电连接。与每个触摸电极列中所包括的触摸电极TE电连接的触摸线TL可以与一条或更多条数据线DL平行或交叠地设置。
根据本公开的实施方式的触摸显示装置可以基于触摸电极TE的自电容来感测触摸,或者可以基于触摸电极TE之间的互电容来感测触摸。
当根据本公开的实施方式的触摸显示装置基于自电容来感测触摸时,多条第一触摸电极线和多条第二触摸电极线被设置为在触摸面板TSP中彼此交叉。例如,多条第一触摸电极线可以沿X轴方向设置,多条第二触摸电极线可以沿Y轴方向设置。第一触摸电极线和第二触摸电极线中的每一条可以是条形的单个触摸电极,并且可以是电连接的两个或更多个触摸电极。第一触摸电极线可以被称为驱动线、驱动电极、驱动触摸电极线、Tx线、Tx电极、Tx触摸电极线等,而第二触摸电极线可以被称为接收线、接收电极、接收触摸电极线、感测线、感测电极、感测触摸电极线、Rx线、Rx电极、Rx触摸电极线等。
在这种情况下,触摸感测电路TDC可以向多条第一触摸电极线中的一条或更多条第一触摸电极线提供驱动信号并且感测第二触摸电极线以输出感测数据,并且触摸控制器TCTR可以通过使用感测数据来计算是否存在触摸和/或触摸坐标。
当根据本公开的实施方式的触摸显示装置基于互电容来感测触摸时,如图3所示,多个触摸电极TE可以以分离的方式设置在触摸面板TSP中。
在这种情况下,触摸感测电路TDC可以向多个触摸电极TE中的全部或一些触摸电极提供驱动信号(下文中,称为触摸电极驱动信号(TDS)),并且感测已经被提供驱动信号的一个或更多个触摸电极TE以输出感测数据,并且触摸控制器TCTR可以通过使用感测数据来计算是否存在触摸和/或触摸坐标。
在下文中,为了便于解释,假设根据本公开的实施方式的触摸显示装置基于自电容来感测触摸,并且触摸面板TSP被配置为如图2和图3所例示。
从触摸感测电路TDC输出的触摸电极驱动信号TDS可以是具有恒定电压的信号,并且可以是具有可变电压的信号。
当触摸电极驱动信号TDS是具有可变电压的信号时,触摸电极驱动信号TDS可以具有各种信号波形,例如,正弦波形、三角波形或方波波形。
在下文中,假设当触摸电极驱动信号TDS是具有可变电压的信号时,触摸电极驱动信号TDS是包括多个脉冲的脉冲信号。当触摸电极驱动信号TDS是具有多个脉冲的脉冲信号时,触摸电极驱动信号TDS可以具有恒定频率或者可以具有可变频率。
参照图2和图3,单个触摸电极TE占据的区域的尺寸可以对应于单个子像素SP占据的区域的尺寸,也可以对应于由两个或更多个子像素SP占据的区域的尺寸。
多个触摸电极TE被布置在一个触摸电极列中,并且电连接到多个触摸电极TE的多条触摸线TL可以与多个触摸电极TE交叠。例如,当假设布置在一个触摸电极列中的多个触摸电极TE包括第一触摸电极和第二触摸电极时,连接到第一触摸电极的第一触摸线与第二触摸电极交叠,但是可以与第二触摸电极电断开。
如上所述,当一个触摸电极TE占据的区域的尺寸对应于一个或更多个子像素SP占据的区域的尺寸时,一个触摸电极TE可以与一条或更多条数据线DL交叠。
如果每个触摸电极列沿着与数据线DL的方向相同的方向设置,即,如果每个触摸电极列与数据线DL平行设置,则每个触摸电极列可以与一条或更多条数据线DL交叠。在这种情况下,每个触摸电极行可以与一条或更多条选通线GL交叠。
图4和图5是用于描述根据本公开的实施方式的触摸显示装置的时分驱动(TDD)方案的图。
参照图4,根据本公开的实施方式的触摸显示装置可以交替地执行显示和触摸感测。交替地执行用于显示的显示驱动和用于触摸感测的触摸驱动的方案被称为时分驱动方案。
根据时分驱动方案,用于显示的显示时段和用于触摸感测的触摸感测时段交替。在显示时段期间,触摸显示装置可以执行显示驱动。在触摸感测时段期间,触摸显示装置可以执行触摸驱动。
作为时分驱动方案的示例,可以将一帧时间划分为一个显示时段和一个触摸感测时段。作为时分驱动方案的另一示例,可以将一帧时间划分为两个或更多个显示时段和一个触摸感测时段或两个或更多个触摸感测时段。
参照图4,根据时分驱动方案,在触摸感测时段期间,可以向多个触摸电极TE中的一个或更多个触摸电极施加触摸电极驱动信号TDS。可以不驱动多条数据线DL和多条选通线GL。
在这种情况下,在被施加触摸电极驱动信号TDS的触摸电极TE与位于附近的一个或更多个数据线DL之间可以产生由于电位差而引起的不必要的寄生电容。不必要的寄生电容可以增加触摸电极TE和与其连接的触摸线TL的RC延迟,从而降低触摸灵敏度。
在被施加触摸电极驱动信号TDS的触摸电极TE与位于附近的一条或更多条选通线GL之间也可以产生由于电位差而引起的不必要的寄生电容。不必要的寄生电容可以增加触摸电极TE和与其连接的触摸线TL的RC延迟,从而降低触摸灵敏度。
在被施加触摸电极驱动信号TDS的触摸电极TE与位于附近的一个或更多个其它触摸电极TE之间可以产生由于电位差而引起的不必要的寄生电容。不必要的寄生电容可以增加触摸电极TE和与其连接的触摸线TL的RC延迟,从而降低触摸灵敏度。
上述RC延迟可以被称为时间常数或负载。
为了消除这种负载,根据本公开的实施方式的触摸显示装置可以在触摸感测时段期间执行无负载驱动(LFD)。
在无负载驱动时,当触摸电极驱动信号TDS被施加到多个触摸电极TE中的全部或一些触摸电极时,根据本公开的实施方式的触摸显示装置可以将无负载驱动信号作为数据信号Vdata施加到寄生电容可能形成于其中的所有数据线DL或一些数据线DL。
在无负载驱动时,当触摸电极驱动信号TDS被施加到多个触摸电极TE中的全部或一些触摸电极时,根据本公开的实施方式的触摸显示装置可以将无负载驱动信号作为选通信号Vgate施加到寄生电容可能形成于其中的所有选通线GL或一些选通线GL。
在无负载驱动时,当触摸电极驱动信号TDS被施加到多个触摸电极TE中的全部或一些触摸电极时,根据本公开的实施方式的触摸显示装置可以将无负载驱动信号施加到寄生电容可能形成于其中的所有其它触摸电极TE或一些其它触摸电极TE。
所描述的无负载驱动信号可以是触摸电极驱动信号,也可以是信号特性与触摸电极驱动信号的信号特性相同或相似的信号。
例如,上述无负载驱动信号的频率或相位可以与触摸电极驱动信号TDS的频率和相位相同,或者可以在预定误差范围内与触摸电极驱动信号TDS的频率或相位相同。无负载驱动信号的幅值和触摸电极驱动信号TDS的幅值可以相同或者可以在预定误差范围内相同,在某些情况下也可以存在蓄意差异。
图6是用于描述根据本公开的实施方式的触摸显示装置的时间自由驱动(TFD:Time Free Driving)方案的图。
参照图6,根据本公开的实施方式的触摸显示装置可以独立地执行显示和触摸感测。独立地执行用于显示的显示驱动和用于触摸感测的触摸驱动的方案被称为与时间无关驱动方案。
根据时间自由驱动方案,可以同时执行用于显示的显示驱动和用于触摸感测的触摸感测驱动。在一些时段中,可以仅执行用于显示的显示驱动,或者可以仅进行用于触摸感测的触摸驱动。
图7是例示当根据本公开的实施方式的触摸显示装置执行时间自由驱动时的时间自由驱动的三种情况(情况1、情况2和情况3)的图,并且图8是示出根据本公开的实施方式的触摸显示装置进行的时间自由驱动的三种情况(情况1、情况2和情况3)中的每一种的触摸电极驱动信号(TDS)的图。
根据时间自由驱动的情况1,触摸显示装置可以同时执行显示驱动和触摸驱动。
在情况1中,触摸显示装置可以向触摸电极TE提供可变电压形式的触摸电极驱动信号TDS,以便执行触摸驱动。
在下文中,将在情况1中施加到触摸电极TE的触摸电极驱动信号TDS称为第一触摸电极驱动信号TDS1。第一触摸电极驱动信号TDS1具有第一幅值AMP1。
在情况1中,触摸显示装置可以执行触摸驱动以感测触摸面板TSP上的手指接触的触摸。该触摸感测被称为手指感测。
另选地,在情况1中,触摸显示装置可以执行触摸驱动以感测在手指或笔接近触摸面板TSP而未触摸到触摸面板TSP的情况下手指或笔的触摸。该触摸感测被称为悬停感测。
根据时间自由驱动的情况2,触摸显示装置可以仅执行显示驱动。
在情况2中,因为不需要感测手指的触摸,所以触摸显示装置不执行正常的触摸驱动。也就是说,触摸显示装置不向设置在触摸面板TSP中的多个触摸电极TE提供可变电压形式的触摸电极驱动信号TDS。
在情况2中,触摸显示装置可以提供DC电压形式的触摸电极驱动信号TDS。在下文中,将在情况2中施加到触摸电极TE的触摸电极驱动信号TDS称为第二触摸电极驱动信号TDS2。
在情况2中,触摸显示装置可以通过触摸电极TE接收从笔输出的笔信号,以感测笔。触摸显示装置可以获得笔感测结果、笔的位置、倾斜度、压力(书写压力)或各种附加信息。
根据时间自由驱动的情况3,触摸显示装置可以仅执行触摸驱动。
在情况3中,触摸显示装置可以向触摸电极TE提供可变电压形式的触摸电极驱动信号TDS,以执行触摸驱动。
在下文中,将在情况3中施加到触摸电极TE的触摸电极驱动信号TDS称为第三触摸电极驱动信号TDS3。第三触摸电极驱动信号TDS3具有与第一幅值AMP1不同的第三幅值AMP3。
在情况3中,触摸显示装置可以执行触摸驱动以感测触摸面板TSP上的手指接触的触摸。
参照图7,在触摸显示装置中,在时间自由驱动的三种情况(情况1、情况2和情况3)中,可以在第一有效显示时间(active time)执行情况1,并且可以在消隐时间执行情况3。有效显示时间对应于显示一帧画面的时间,并且消隐时间可以对应于在显示一帧画面之后开始显示下一帧画面所需的时间。
参照图7,在有效显示时间期间,情况1可以切换到情况2。
参照图7,在有效显示时间期间,触摸显示装置可以在执行显示驱动和触摸驱动二者的同时(根据情况1执行)停止用于手指感测的触摸驱动以执行笔感测(即,情况1切换到情况2)。
在情况1和情况3中,当执行用于手指感测的触摸驱动时,可以将具有幅值AMP1和AMP3的触摸电极驱动信号TDS1和TDS3施加到触摸电极TE。
在情况2中,对于笔感测,可以将DC电压形式的触摸电极驱动信号TDS2施加到触摸电极TE。
参照图8,当将显示驱动和触摸驱动一起执行(情况1)时施加到触摸电极TE的第一触摸电极驱动信号TDS1的第一幅值AMP1可以小于当仅执行触摸驱动(情况3)时施加触摸电极TE的第三触摸电极驱动信号TDS3的第三幅值AMP3。
在有效显示时间期间施加到触摸电极TE的第一触摸电极驱动信号TDS1的第一幅值AMP1可以小于在消隐时间期间施加到触摸电极TE的第三触摸电极驱动信号TDS3的第三幅值AMP3。
参照图7和图8,在有效显示时间期间,触摸感测电路TDC可以向多个触摸电极TE提供具有第一幅值AMP1的第一触摸电极驱动信号TDS1和与DC电压对应的第二触摸电极驱动信号TDS2。
参照图7和图8,在消隐时间期间,触摸感测电路TDC可以向多个触摸电极TE中的一个或更多个触摸电极提供具有第三幅值AMP3的第三触摸电极驱动信号TDS3。
图9是概述和例示根据本公开的实施方式的触摸显示装置中的时间自由驱动的三种情况(情况1、情况2和情况3)中的每一种的主信号(TDS1、Vdata、VGL_M和VGH_M)的波形的图。
情况1和情况2是有效显示时间期间的驱动情况。情况3是消隐时间期间的驱动情况。
对于三种情况中的每一种,将检查施加到触摸电极TE的触摸电极驱动信号TDS、施加到数据线DL的数据信号Vdata、提供给选通驱动电路GDC以生成提供给选通线GL的扫描信号Vgate的导通电平栅极电压VGH和截止电平栅极电压VGL。
在有效显示时间期间仅执行显示驱动的情况2中,施加到触摸电极TE的触摸电极驱动信号TDS是DC电压形式的第二触摸电极驱动信号TDS2。
施加到数据线DL的数据信号Vdata可以是与其中图像数字信号被数模转换以用于显示的图像模拟信号对应的信号,并且可以是通过数据线DL施加到对应子像素SP的像素电极PXL的像素电压。数据信号Vdata可以是驱动电压AVDD和接地电压AVSS之间的电压波动。
包括在施加到选通线GL的扫描信号Vgate中的截止电平栅极电压VGL和导通电平栅极电压VGH中的每一个是对应的DC电压。
如上所述,触摸电极TE可以用作执行显示驱动的公共电极。因此,在有效显示时间期间仅执行显示驱动的情况2中,施加到触摸电极TE的第二触摸电极驱动信号TDS2对应于公共电压以进行显示。
因此,在对应子像素SP中,通过经由数据线DL施加到像素电极PXL的数据信号Vdata与施加到触摸电极TE的对应于公共电压的第二触摸电极驱动信号TDS2之间的电压差,在像素电极PXL和触摸电极TE之间形成电场,使得可以从子像素发出期望的光。
在消隐时间期间仅执行触摸驱动的情况3中,施加到触摸电极TE的触摸电极驱动信号TDS是具有第三幅值AMP3的第三触摸电极驱动信号TDS3。
在消隐时间期间,数据线DL可以被施加有对应于DC电压的数据信号Vdata,或者可以处于浮置状态。在消隐时间期间,可以向选通线GL施加由与DC电压对应的截止电平栅极电压VGL配置的扫描信号Vgate。
在仅执行触摸驱动的消隐时间期间,如果执行无负载驱动,则数据线DL和选通线GL在电压特性方面可以以与触摸电极TE相同的方式振荡。
根据无负载驱动,在消隐时间期间,施加到数据线DL的数据信号Vdata可以是第三触摸电极驱动信号TDS3,或者可以是其信号特性(例如,相位、频率、幅值等)与第三触摸电极驱动信号TDS3的信号特性相似或相同的无负载驱动信号。
根据无负载驱动,在消隐时间期间,施加到选通线GL的截止电平栅极电压VGL可以是第三触摸电极驱动信号TDS3或者可以是其信号特性(例如,相位、频率、幅值等)与第三触摸电极驱动信号TDS3的信号特性相似或相同的无负载驱动信号。
在有效显示时间期间同时执行显示驱动和触摸驱动的情况1中,施加到触摸电极TE的触摸电极驱动信号TDS是具有第一幅值AMP1的第一触摸电极驱动信号TDS1。
在情况1中,因为在有效显示时间期间同时执行显示驱动和触摸驱动,所以第一触摸电极驱动信号TDS1可以是用于触摸感测的驱动信号,并且可以是同时用于显示的公共电压Vcom。
可以要求施加到触摸电极TE的第一触摸电极驱动信号TDS1与用于显示的像素电压对应的数据信号Vdata具有用于显示的确定的电压差。
在同时执行显示驱动和触摸驱动的情况1中,第一触摸电极驱动信号TDS1执行两个功能(用于触摸感测的驱动信号和用于显示的公共电压)。
因此,因为与第一触摸电极驱动信号TDS1对应的公共电压Vcom不是恒定电压而是可变电压,所以为了防止数据线DL受到触摸驱动的影响,对于数据信号Vdata而言,除了用于显示的原始电压波动之外,还应该存在与第一触摸电极驱动信号TDS1的第一幅值AMP1一样多的附加电压波动。
然后,在与像素电压对应的数据信号Vdata和与公共电压Vcom对应的第一触摸电极驱动信号TDS1之间的电压差中,排除第一触摸电极驱动信号TDS1的电压波动部分(即,第一幅值AMP1),仅存在用于显示的原始电压波动。因此,可以正常显示。
因此,同时执行显示驱动和触摸驱动的情况1的数据信号Vdata可以是其中仅执行显示驱动的情况(情况2)的数据信号Vdata与第一触摸电极驱动信号TDS1被组合的形式的信号。
换句话说,同时执行显示驱动和触摸驱动的情况1的数据信号Vdata可以是其中仅执行显示驱动的情况(情况2)的原始数据信号Vdata偏移了第一触摸电极驱动信号TDS1的形式的信号。数据信号Vdata可以是驱动电压AVDD和接地电压AVSS之间的电压波动。
因此,同时执行触摸驱动和显示驱动的情况1中的数据信号Vdata与第一触摸电极驱动信号TDS1之间的电压差和仅执行显示驱动的情况2中的数据信号Vdata与第二触摸电极驱动信号TDS2之间的电压差相同。
在情况1中,因为同时执行触摸驱动和显示驱动,所以可以要求无负载驱动。
也就是说,在情况1中,因为同时执行触摸驱动和显示驱动,所以必须防止由于触摸驱动而在触摸电极TE和数据线DL之间产生寄生电容,并且防止由于触摸驱动而在触摸电极TE和选通线GL之间产生寄生电容。
根据以上描述,在情况1中,因为触摸电极TE和数据线DL根据第一触摸电极驱动信号TDS1的电压波动而抖动,所以仅发生用于显示的电压差并且在触摸电极TE和数据线DL之间不产生由于触摸驱动而引起的不必要的寄生电容。也就是说,在情况1中,必须执行数据线DL的无负载驱动。
在情况1中,为了使选通驱动电路GDC产生要被施加到选通线GL的扫描信号SCAN,提供到选通驱动电路GDC的导通电平栅极电压VGH和截止电平栅极电压VGL中的每一个可以是其信号特性(例如,相位、频率、幅值等)与第三触摸电极驱动信号TDS3的信号特性相似或相同的无负载驱动信号。
图10是简要例示根据本公开的实施方式的触摸显示装置的触摸感测电路TDC内的模拟前端AFE的图。
参照图10,触摸感测电路TDC包括模拟前端AFE,该模拟前端AFE包括前置放大器PAMP、积分器INTG等。
前置放大器PAMP具有第一输入端IN1、第二输入端IN2和输出端。
在前置放大器PAMP中,脉冲信号形式的触摸电极驱动信号TDS(图9的TDS1或TDS3)被输入到第一输入端IN1。第二输入端IN2可以电连接到触摸线TL,该触摸线TL连接到显示面板DISP中的要感测的触摸电极TE。输入到第一输入端IN1的触摸电极驱动信号TDS可以通过第二输入端IN2施加到触摸电极TE。
在前置放大器PAMP中,反馈电容器Cfb可以电连接在第二输入端IN2和输出端OUT之间。
当触摸电极驱动信号TDS被施加到触摸电极TE时,反馈电容器Cfb可以被充电。反馈电容器Cfb的充电量可以根据触摸指针(例如,手指、笔等)是否接触或接近触摸电极TE而变化。
图11是例示根据本公开的实施方式的触摸显示装置的单端感测方案的图。
参照图11,在根据本公开的实施方式的触摸显示装置中,一个模拟前端AFE可以感测要被触摸感测的触摸电极TE,如图10所示。该感测方案被称为“单端感测方案”。
参照图11,作为示例,将描述单端感测方案。
设置在显示面板DISP中的M*N个触摸电极TE可以布置成M行N列。M可以是2或更大的自然数,N可以是2或更大的自然数。
例如,触摸显示装置可以包括N个模拟前端AFE#1至AFE#N。当布置在第一行中的N个触摸电极TE是待感测的对象时,根据单端感测方案,N个模拟前端AFE#1至AFE#N可以与布置在第一行中的N个触摸电极TE一一对应,并且可以感测N个触摸电极TE。
在上述单端感测方案的情况下,感测所有触摸电极TE要花费大量时间。
在根据时间自由驱动方案同时执行显示驱动和触摸驱动的情况(情况1)中,根据单端方案,显示驱动可极大地影响触摸感测。这种现象被称为“显示触摸串扰(DTX)现象”。
如图2和图3所示,当每个触摸电极TE列与一条或更多条数据线DL交叠设置时,DTX现象会进一步加重。
在根据时间自由驱动方案同时执行显示驱动和触摸驱动的情况(情况1)中,由于数据线DL的电压波动,可在与数据线DL平行的触摸电极列中发生不必要的噪声。不必要噪声的发生可对应于DTX现象的发生,可以使触摸感测性能劣化,并且可以在某些情况下使显示性能劣化。
如上所述,为了减少在单端感测方案中可能加重的DTX现象,根据本公开的实施方式的触摸显示装置可以对沿着设置数据线DL的方向布置的两个触摸电极TE进行“差分感测”。
图12和图13是简要例示根据本公开的实施方式的当触摸显示装置执行差分感测时触摸感测电路TDC内的模拟前端AFE的图。
参照图12和图13,为了使根据本公开的实施方式的触摸显示装置执行差分感测,触摸感测电路TDC内的模拟前端AFE可以包括差分感测电路DIFFSEN。
差分感测电路DIFFSEN可以输出或存储输入到正输入端pi的电压和输入到负输入端ni的电压之间的差。
差分感测电路DIFFSEN的正输入端pi连接到第一前置放大器PAMP_SEN的输出端OUT,第一前置放大器PAMP_SEN检测待感测的触摸电极TE1的信号。差分感测电路DIFFSEN的负输入端ni连接到第二前置放大器PAMP_REF的输出端OUT,第二前置放大器PAMP_REF检测除了待感测的触摸电极TE1之外的另一触摸电极TE2的信号。
除了待感测的触摸电极TE1之外的触摸电极TE2也被称为用作差分感测的参考的触摸电极TE。
同样地,待差分感测的两个触摸电极TE1和TE2可以包括待感测的触摸电极TE1和用作参考的触摸电极TE2,并且可以是与数据线DL的延伸方向(列方向)平行设置的触摸电极。待差分感测的两个触摸电极TE1和TE2可以是布置在同一触摸电极列中的触摸电极。
如图12所示,差分感测电路DIFFSEN可以是采样保持电路SHA。另选地,如图13所示,差分感测电路DIFFSEN可以是差分放大器DAMP。
参照图12和图13,第一前置放大器PAMP_SEN可以电连接在差分感测电路DIFFSEN的正输入端pi和待感测的触摸电极TE1之间。第二前置放大器PAMP_REF可以电连接在差分感测电路的负输入端ni和用作参考的触摸电极TE2之间。
参照图12,第一积分器INTG_SEN可以电连接在差分感测电路DIFFSEN的正输入端pi和第一前置放大器PAMP_SEN之间。第二积分器INTG_REF可以电连接在差分感测电路DIFFSEN的负输入端ni和第二前置放大器PAMP_REF之间。
在这种情况下,因为差分感测电路DIFFSEN存储或输出从第一积分器INTG_SEN输出的积分值与从第二积分器INTG_REF输出的积分值之间的差,以执行差分感测,所以能够进行更精确的差分感测。从差分感测电路DIFFSEN输出的值可以输入到模数转换器ADC。
与图12不同,如图13所例示,积分器INTG可以连接到差分感测电路DIFFSEN的输出端。在这种情况下,有益于减少积分器INTG的数量。从积分器INTG输出的值可以输入到模数转换器ADC。
图14至图16是例示根据本公开的实施方式的触摸显示装置的依次差分感测方案的图。
参照图14,根据本公开的实施方式的触摸显示装置可以根据差分感测方案对包括在同一列中的两个触摸电极TE进行差分感测。
如图14所例示,设置在显示面板DISP中的M×N个触摸电极可以布置成M行N列。M可以是2或更大的自然数,N可以是2或更大的自然数。
例如,触摸显示装置可以包括N个模拟前端AFE#1至AFE#N。当布置在第一行中的N个触摸电极TE是待感测的触摸电极并且布置在第二行中的N个触摸电极TE是用作参考的触摸电极时,根据差分感测方案,N个模拟前端AFE#1至AFE#N可以对布置在第一行中的N个触摸电极TE和布置在第二行中的N个触摸电极TE进行差分感测。
参照图14,在N个模拟前端AFE#1至AFE#N中的每一个中,“+”符号表示图12和图13中的差分感测电路DIFFSEN的正输入端pi。在N个模拟前端AFE#1至AFE#N中的每一个中,“-”符号表示图12和图13中的差分感测电路DIFFSEN的负输入端ni。
如图14中所例示,对直接相邻并且被包括在同一触摸电极列中的两个触摸电极TE进行差分感测的方案被称为“依次差分感测方案”。
参照图15和图16,将描述依次感测第一触摸电极列(第一TE列)中所包括的十个触摸电极TE1至TE10的示例。这里,十个触摸电极TE1至TE10表示十个触摸电极行(TE行)。
参照图15,根据依次差分方案,触摸感测电路TDC差分感测(第一差分感测)TE1(待感测的触摸电极)和TE2(参考触摸电极),继续差分感测(第二差分感测)TE2(待感测的触摸电极)和TE3(参考触摸电极),继续差分感测(第三差分感测)TE3(待感测的触摸电极)和TE4(参考触摸电极),继续差分感测(第四差分感测)TE4(待感测的触摸电极)和TE5(参考触摸电极),然后继续差分感测(第五差分感测)TE5(待感测的触摸电极)和TE6(参考触摸电极)。
参照图16,如果假设在例如依次执行第一差分感测至第五差分感测之后,即,对于用于第一差分感测至第五差分感测的脉冲信号PWM,在触摸电极驱动信号TDS被提供给显示面板DISP之后,获得了触摸坐标,则第一差分感测至第五差分感测需要五个驱动时间。
因此,根据依次差分感测方案感测所有的五条触摸电极线(即,五个触摸电极TE1至TE5)花费了大量时间。特别地,可能很难或无法执行手指或笔的触摸的局部感测。
为了减少感测时间,需要减小触摸电极驱动信号TDS的脉冲数。然而,在这种情况下,由于脉冲数的减少而导致触摸感测性能(触摸灵敏度)不可避免地降低。
在五次差分感测(第一差分感测至第五差分感测)的每一次的触摸驱动之后,由于将感测数据发送到触摸控制器TCTR需要时间,因此减少感测时间变得更加困难。
因此,根据本公开的实施方式的触摸显示装置提出了作为新的差分感测方案的“组差分感测方案”,通过该“组差分感测方案”可以减少感测时间,能够进行手指/笔局部感测,并且也可以防止触摸灵敏度劣化。在下文中,将详细描述“组差分感测方案”。
图17和图18是例示根据本公开的实施方式的触摸显示装置的组差分感测方案的图。
参照图17和图18,根据组差分感测方案,第一触摸电极列(第一TE列)中所包括的十个触摸电极TE1至TE10中的全部或一些触摸电极被分组为单个组(下文中,称为“触摸电极组(TEG)”)。这里,十个触摸电极TE1至TE10表示十个触摸电极行(TE行)。
图17示出了以下情况:在十个触摸电极TE1至TE10中,前五个触摸电极TE1至TE5被分组为一组的第一触摸电极组TEG#A,并且随后的五个触摸电极TE6至TE10被分组为另一组的第二触摸电极组TEG#B。
参照图17和图18,根据组差分方案,当执行第一组差分感测时,触摸感测电路TDC选择第一触摸电极组TEG#A中所包括的五个触摸电极TE1至TE5作为感测触摸电极,并且同时感测所选择的五个触摸电极TE1至TE5。此后,当执行第二组差分感测时,触摸感测电路TDC选择第二触摸电极组TEG#B中所包括的五个触摸电极TE6至TE10作为感测触摸电极,并且同时感测所选择的五个触摸电极TE6至TE10。
更具体地,参考图17,当执行第一组差分感测时,触摸感测电路TDC可以选择第一触摸电极组TEG#A中所包括的五个触摸电极TE1至TE5作为感测触摸电极,可以选择第二触摸电极组TEG#B中所包括的五个触摸电极TE6至TE10作为参考触摸电极,并且可以将第一触摸电极组TEG#A中所包括的五个触摸电极TE1至TE5和第二触摸电极组TEG#B中所包括的五个触摸电极TE6至TE10进行匹配,以执行差分感测。
也就是说,当执行第一组差分感测时,触摸感测电路TDC可以同时执行TE1(感测触摸电极)和TE6(参考触摸电极)的差分感测、TE2(感测触摸电极)和TE7(参考触摸电极)的差分感测、TE3(感测触摸电极)和TE8(参考触摸电极)的差分感测、TE4(感测触摸电极)和TE9(参考触摸电极)的差分感测以及TE5(感测触摸电极)和TE10的差分感测(参考触摸电极)。
同样地,可以执行第二触摸电极组TEG#B与之后的另一触摸电极组之间的第二组差分感测。
作为第一组差分感测的结果所获得的感测数据是第一触摸电极组TEG#A中所包括的五个触摸电极TE1至TE5的感测数据。此外,作为第二组差分感测的结果所获得的感测数据是第二触摸电极组TEG#B中所包括的五个触摸电极TE6至TE10的感测数据。
参照图18,根据上述组差分感测方案,可以知晓通过感测第一触摸电极组TEG#A中所包括的五个触摸电极TE1至TE5获得触摸坐标所需的时间已减少到通过根据图16中的依次差分感测方案感测相同的五个触摸电极TE1至TE5以获得触摸坐标所需时间的1/5。
因此,根据组差分感测方案,可以减少感测时间,能够进行手指/笔的局部感测,并且还可以防止触摸灵敏度的劣化。
在根据组差分感测方案执行感测操作的同时,触摸感测电路TDC可以经由多个触摸电极TE中的至少一个触摸电极接收从笔输出的笔信号。
在下文中,将针对触摸感测电路TDC更具体地描述组差分感测方案。
图19是用于描述根据本公开的实施方式的触摸显示装置的示例性组差分感测方案的触摸电极TE布置的示例图,并且图20是为了描述触摸显示装置的示例性组差分感测方案而简要例示根据本公开的实施方式的图19中的触摸电极布置结构中针对每个触摸电极列(TE列)的用于组差分感测的模拟前端AFE和复用器的结构的图。图21和图22是例示根据本公开的实施方式的在第j帧期间关于每个触摸电极列(TE列)的组差分感测过程的图。
根据本公开的实施方式的触摸显示装置可以包括多个触摸电极TE、感测每个组的多个触摸电极TE的触摸感测电路TDC等。
如图19所例示,设置在每个触摸电极列(TE列)中的M(M=15)个触摸电极A1-A5、B1-B5和C1-C5可以被分组为其各自包括k个触摸电极(k=5)的g个触摸电极组TEG#A、TEG#B和TEG#C(g=3)。
g表示触摸电极组(即,同时可感测的触摸电极的集合)的数量,并且可以是2或更大的自然数。k表示一个触摸电极组中所包括的触摸电极行的数量,并且可以是2或更大的自然数。就一个触摸电极列而言,k表示一个触摸电极组中所包括的触摸电极的数量,并且可以是2或更大的自然数。根据以上描述,表示触摸电极行的数量的M为(g*k)。
另选地,在下文中,如图27所例示,设置在每个触摸电极列TE(TE列)中的M个触摸电极TE可以被分组为其各自包括k个触摸电极TE的g个触摸电极组TEG#A、TEG#B和TEG#C以及包括d个触摸电极的附加触摸电极组TEG#D,其中d不等于k。
根据图19的示例,以矩阵类型布置的多个触摸电极TE可以以300的矩阵布置,并且300个触摸电极TE可以以15行20列的矩阵布置。也就是说,触摸电极行的数量M是15,触摸电极列的数量N是20(M=15,N=20)。
根据图19的示例,g=3,k=5,M=g*k=3*5=15。
在显示面板DISP中存在三个触摸电极组TEG#A、TEG#B、TEG#C(g=3)。在三个触摸电极组TEG#A、TEG#B和TEG#C的每一个中存在五个触摸电极行(k=5)。在第一触摸电极列中,三个触摸电极组TEG#A、TEG#B和TEG#C中的每一个中可以包括五个触摸电极。更具体地,在第一触摸电极组TEG#A中包括五个触摸电极A1-A5。在第二触摸电极组TEG#B中包括五个触摸电极B1-B5。在第三触摸电极组TEG#C中包括五个触摸电极C1-C5。触摸电极行的数量M是15(=3*5)。
参照图20,在第j帧期间,在感测第一触摸电极组TEG#A的情况下,触摸感测电路TDC可以选择三个触摸电极组TEG#A、TEG#B和TEG#C中的第一触摸电极组TEG#A中所包括的五个触摸电极A1-A5作为感测触摸电极,可以选择三个触摸电极组TEG#A、TEG#B和TEG#C中的第二触摸电极组TEG#B中所包括的五个触摸电极B1-B5作为参考触摸电极,然后可以将第一触摸电极组TEG#A中所包括的五个触摸电极A1-A5和第二触摸电极组TEG#B中所包括的五个触摸电极B1-B5进行匹配,以执行差分感测。
也就是说,触摸感测电路TDC可以同时执行触摸电极A1(感测触摸电极)和触摸电极B1(参考触摸电极)的差分感测、触摸电极A2(感测触摸电极)和触摸电极B2(参考触摸电极)的差分感测、触摸电极A3(感测触摸电极)和触摸电极B3(参考触摸电极)的差分感测、触摸电极A4(感测触摸电极)和触摸电极B4(参考触摸电极)的差分感测以及触摸电极A5(感测触摸电极)和触摸电极B5(参考触摸电极)的差分感测。
参照图20,对于上述组差分感测方案,根据本公开的实施方式的触摸感测电路TDC可以包括k个模拟前端(当k=5时,AFE#1至AFE#5)。k个模拟前端(当k=5时,AFE#1至AFE#5)中的每一个可以包括一个复用器、一个差分感测电路等(参见图12和图13)。
因此,根据本公开的实施方式的触摸感测电路TDC可以包括k个复用器(当k=5时,MUX#1至MUX#5)、k个差分感测电路DIFFSEN#1至DIFFSEN#5等。这里,复用器的数量和差分感测电路的数量可以与表示单个触摸电极组内的触摸电极行的数量的k(触摸电极组内的单个触摸电极列中的触摸电极的数量)相同。
触摸感测电路TDC可以包括:k个复用器MUX#1至MUX#5(k=5),其中k是g个触摸电极组TEG#A、TEG#B和TEG#C(g=3)中的每一个中所包括的触摸电极TE的数量(k=5);以及与k个复用器MUX#1至MUX#5对应的k个差分感测电路DIFFSEN#1至DIFFSEN#5。
k个复用器MUX#1至MUX#5中的每一个可以从g个通道ch1-ch3中选择一个感测通道和一个参考通道。
k个差分感测电路DIFFSEN#1至DIFFSEN#5中的每一个可以具有正输入端pi和负输入端ni。k个差分感测电路DIFFSEN#1至DIFFSEN#5中的每一个的正输入端pi和负输入端ni可以电连接到k个复用器MUX#1至MUX#5中的每一个的感测通道连接端sch和参考通道连接端rch。。
作为组差分感测的示例,在第j帧期间,k个复用器MUX#1至MUX#5可以选择其中多个触摸电极TE被分成的g个触摸电极组(g≥2)(当g=3时,TEG#A、TEG#B和TEG#C)中的第一触摸电极组TEG#A中所包括的k个触摸电极A1-A5(k≥2)作为感测触摸电极,并且可以选择g个触摸电极组(当g=3时,TEG#A、TEG#B和TEG#C)中的第二触摸电极组TEG#B中所包括的五个触摸电极B1-B5作为参考触摸电极。
k个差分感测电路DIFFSEN#1至DIFFSEN#5可以将包括在作为感测触摸电极组的第一触摸电极组TEG#A中的五个触摸电极A1-A5和包括在作为参考触摸电极组的第二触摸电极组TEG#B中的五个触摸电极B1-B5进行匹配,以执行差分感测。
参照图20,第一触摸电极组TEG#A中所包括的五个触摸电极A1-A5可以被划分并连接到k个复用器MUX#1至MUX#5(k=5)。当第一触摸电极组TEG#A是要同时感测的触摸电极组时,k个复用器MUX#1至MUX#5(k=5)可以选择第一触摸电极组TEG#A中所包括的所有五个触摸电极A1-A5作为感测触摸电极,以将所选择的触摸电极连接到k个差分感测电路DIFFSEN#1至DIFFSEN#5(k=5)的正输入端pi。
参照图20,第二触摸电极组TEG#B中所包括的五个触摸电极B1-B5可以被划分并连接到k个复用器MUX#1至MUX#5(k=5)。当第一触摸电极组TEG#A是要同时感测的触摸电极组时,在第二触摸电极组TEG#B是用作参考的触摸电极组的情况下,k个复用器MUX#1至MUX#5可以选择第二触摸电极组TEG#B中所包括的所有五个触摸电极B1-B5作为参考触摸电极,以将所选择的触摸电极连接到k个差分感测电路DIFFSEN#1至DIFFSEN#5(k=5)的负输入端ni。
参照图20,五个差分感测电路DIFFSEN#1至DIFFSEN#5中的每一个可以包括正输入端pi、负输入端ni和输出端。
在五个差分感测电路DIFFSEN#1至DIFFSEN#5中的每一个中,正输入端pi可以电连接到第一触摸电极组TEG#A中所包括的已经被选择作为感测触摸电极的五个触摸电极A1-A5中的一个。负输入端ni可以电连接到第二触摸电极组TEG#B中所包括的已经被选择作为参考触摸电极的五个触摸电极B1-B5中的一个。输出端可以存储或输出正输入端pi和负输入端ni之间的电压差。
三个触摸电极组TEG#A、TEG#B和TEG#C中的第一触摸电极组TEG#A可以比第二触摸电极组TEG#B更靠近触摸感测电路TDC设置。
相反,三个触摸电极组TEG#A、TEG#B和TEG#C中的第二触摸电极组TEG#B可以比第一触摸电极组TEG#A更靠近触摸感测电路TDC设置。
如图12和图13中所例示,k个差分感测电路DIFFSEN#1至DIFFSEN#5中的每一个可以是采样保持电路SHA或差分放大器DAMP。
参照图20,将根据k个复用器MUX#1至MUX#5当中的第i复用器(i是1至k中的数字中的一个数字)和k个差分感测电路DIFFSEN#1至DIFFSEN#5中的与第i复用器对应的第i差分感测电路来检查电路结构。
可以包括第一前置放大器PAMP_SEN和第二前置放大器PAMP_REF,第一前置放大器PAMP_SEN电连接在第i复用器的感测通道连接端sch与第i差分感测电路的正输入端pi之间,第二前置放大器PAMP_REF电连接在第i复用器的参考通道连接端rch与第i差分感测电路的负输入端ni之间。
图20是省略了积分器配置的电路结构。当添加积分器配置时,如图12中所例示,第一积分器INTG_SEN可以连接在第i差分感测电路的正输入端pi与第一前置放大器PAMP_SEN之间,并且第二积分器INTG_REF可以连接在第i差分感测电路的负输入端ni与第二前置放大器PAMP_REF之间。
另选地,当添加积分器配置时,如图13所示,一个积分器INTG可以连接到第i差分感测电路的输出端。
换句话说,触摸感测电路TDC可以包括:k个复用器MUX#1至MUX#5,其中k是g个触摸电极组TEG#A、TEG#B和TEG#C(g=3)中的每一个中所包括的触摸电极TE(k=5)的数量;以及与k个复用器MUX#1至MUX#5对应的k个差分感测电路DIFFSEN#1至DIFFSEN#5。
k个复用器MUX#1至MUX#5中的每一个可以从g个通道ch1-ch3中选择一个感测通道和一个参考通道。
k个差分感测电路DIFFSEN#1至DIFFSEN#5中的每一个可以具有正输入端pi和负输入端ni。
k个复用器MUX#1至MUX#5中的第i复用器可以连接到k个差分感测电路DIFFSEN#1至DIFFSEN#5中的第i差分感测电路。i可以是1至k中的数字中的一个数字。
第i复用器可以从g个通道ch1-ch3中选择一个感测通道和一个参考通道,并且可以将所选择的感测通道和参考通道分别连接到感测通道连接端sch和参考通道连接端rch。
第i复用器的g个通道ch1-ch3可以分别对应于g个触摸电极组TEG#A、TEG#B和TEG#C中的每一个的第i触摸电极。
第i复用器的感测通道连接端sch可以电连接到第i差分感测电路的正输入端pi。
第i复用器的参考通道连接端sch可以连接到第i差分感测电路的负输入端ni。
图21是例示当第一触摸电极组TEG#A为感测触摸电极组并且第二触摸电极组TEG#B为参考触摸电极组时,执行第一触摸电极组TEG#A和第二触摸电极组TEG#B的组差分感测以获得第一触摸电极组TEG#A的感测数据的过程的图。
第一触摸电极组TEG#A中所包括的五个触摸电极A1-A5是感测触摸电极,并且可以分别对应于从五个复用器MUX#1至MUX#5中选择的感测通道。
第二触摸电极组TEG#B中所包括的五个触摸电极B1-B5是参考触摸电极,并且可以分别对应于从五个复用器MUX#1至MUX#5中选择的参考通道。
第一复用器MUX#1可以从三个通道ch1-ch3中选择一个感测通道ch1和一个参考通道ch2,并且可以将所选择的感测通道ch1和参考通道ch2分别连接到感测通道连接端sch和参考通道连接端rch。这里,第一复用器MUX#1的三个通道ch1-ch3可以分别对应于三个触摸电极组TEG#A、TEG#B和TEG#C中的第一触摸电极A1、B1和C1。
第一复用器MUX#1的感测通道连接端sch可以电连接到第一差分感测电路DIFFSEN#1的正输入端pi。第一复用器MUX#1的参考通道连接端rch可以连接到第一差分感测电路DIFFSEN#1的负输入端ni。
因此,第一差分感测电路DIFFSEN#1可以对第一触摸电极组TEG#A中的与感测通道ch1对应的第一触摸电极A1和第二触摸电极组TEG#B中的与参考通道ch2对应的第一触摸电极B1进行差分感测。
第二复用器MUX#2可以从三个通道ch1-ch3中选择一个感测通道ch1和一个参考通道ch2,并且可以将所选择的感测通道ch1和参考通道ch2分别连接到感测通道连接端sch和参考通道连接端rch。这里,第二复用器MUX#2的三个通道ch1-ch3可以分别对应于三个触摸电极组TEG#A、TEG#B和TEG#C中的第二触摸电极A2、B2和C2。
第二复用器MUX#2的感测通道连接端sch可以电连接到第二差分感测电路DIFFSEN#2的正输入端pi。第二复用器MUX#2的参考通道连接端rch可以连接到第二差分感测电路DIFFSEN#2的负输入端ni。
因此,第二差分感测电路DIFFSEN#2可以对第一触摸电极组TEG#A中的与感测通道ch1对应的第二触摸电极A2和第二触摸电极组TEG#B中的与参考通道ch2对应的第二触摸电极B2进行差分感测。
第三复用器MUX#3可以从三个通道ch1-ch3中选择一个感测通道ch1和一个参考通道ch2,并且可以将所选择的感测通道ch1和参考通道ch2分别连接到感测通道连接端sch和参考通道连接端rch。这里,第三复用器MUX#3的三个通道ch1-ch3可以分别对应于三个触摸电极组TEG#A、TEG#B和TEG#C中的第三触摸电极A3、B3和C3。
第三复用器MUX#3的感测通道连接端sch可以电连接到第三差分感测电路DIFFSEN#3的正输入端pi。第三复用器MUX#3的参考通道连接端rch可以连接到第三差分感测电路DIFFSEN#3的负输入端ni。
因此,第三差分感测电路DIFFSEN#3可以对第一触摸电极组TEG#A中的与感测通道ch1对应的第三触摸电极A3和第二触摸电极组TEG#B中的与参考通道ch2对应的第三触摸电极B3进行差分感测。
第四复用器MUX#4可以从三个通道ch1-ch3中选择一个感测通道ch1和一个参考通道ch2,并且可以将所选择的感测通道ch1和参考通道ch2分别连接到感测通道连接端sch和参考通道连接端rch。这里,第四复用器MUX#4的三个通道ch1-ch3可以分别对应于三个触摸电极组TEG#A、TEG#B和TEG#C中的第四触摸电极A4、B4和C4。
第四复用器MUX#4的感测通道连接端sch可以电连接到第四差分感测电路DIFFSEN#4的正输入端pi。第四复用器MUX#4的参考通道连接端rch可以连接到第四差分感测电路DIFFSEN#4的负输入端ni。
因此,第四差分感测电路DIFFSEN#4可以对第一触摸电极组TEG#A中的与感测通道ch1对应的第四触摸电极A4和第二触摸电极组TEG#B中的与参考通道ch2对应的第四触摸电极B4进行差分感测。
第五复用器MUX#5可以从三个通道ch1-ch3中选择一个感测通道ch1和一个参考通道ch2,并且可以将所选择的感测通道ch1和参考通道ch2分别连接到感测通道连接端sch和参考通道连接端rch。这里,第五复用器MUX#5的三个通道ch1-ch3可以分别对应于三个触摸电极组TEG#A、TEG#B和TEG#C中的第五触摸电极A5、B5和C5。
第五复用器MUX#5的感测通道连接端sch可以电连接到第五差分感测电路DIFFSEN#5的正输入端pi。第五复用器MUX#5的参考通道连接端rch可以连接到第五差分感测电路DIFFSEN#5的负输入端ni。
因此,第五差分感测电路DIFFSEN#5可以对第一触摸电极组TEG#A中的与感测通道ch1对应的第五触摸电极A5和第二触摸电极组TEG#B中的与参考通道ch2对应的第五触摸电极B5进行差分感测。
同时执行五个复用器MUX#1至MUX#5各自的连接操作,并且同时执行五个差分感测电路DIFFSEN#1至DIFFSEN#5各自的差分感测操作。
因此,通过执行第一触摸电极组TEG#A和第二触摸电极组TEG#B的组差分感测,可以在短时间内获得第一触摸电极组TEG#A的感测数据。
图22是例示当第二触摸电极组TEG#B为感测触摸电极组并且第三触摸电极组TEG#C为参考触摸电极组时,通过执行第二触摸电极组TEG#B和第三触摸电极组TEG#C的组差分感测获得第二触摸电极组TEG#B的感测数据的过程的图。
第二触摸电极组TEG#B中所包括的五个触摸电极B1-B5是感测触摸电极,并且可以分别对应于从五个复用器MUX#1至MUX#5中选择的感测通道。
第三触摸电极组TEG#C中所包括的五个触摸电极C1-C5是参考触摸电极,并且可以分别对应于从五个复用器MUX#1至MUX#5中选择的参考通道。
第一复用器MUX#1可以从三个通道ch1-ch3中选择一个感测通道ch2和一个参考通道ch3,并且可以将所选择的感测通道ch2和参考通道ch3分别连接到感测通道连接端sch和参考通道连接端rch。
第一复用器MUX#1的感测通道连接端sch可以电连接到第一差分感测电路DIFFSEN#1的正输入端pi。第一复用器MUX#1的参考通道连接端rch可以连接到第一差分感测电路DIFFSEN#1的负输入端ni。
因此,第一差分感测电路DIFFSEN#1可以对第二触摸电极组TEG#B中的与感测通道ch2对应的第一触摸电极B1和第三触摸电极组TEG#C中的与参考通道ch3对应的第一触摸电极C1进行差分感测。
第二复用器MUX#2可以从三个通道ch1-ch3中选择一个感测通道ch2和一个参考通道ch3,并且可以将所选择的感测通道ch2和参考通道ch3分别连接到感测通道连接端sch和参考通道连接端rch。
第二复用器MUX#2的感测通道连接端sch可以电连接到第二差分感测电路DIFFSEN#2的正输入端pi。第二复用器MUX#2的参考通道连接端rch可以连接到第二差分感测电路DIFFSEN#2的负输入端ni。
因此,第二差分感测电路DIFFSEN#2可以对第二触摸电极组TEG#B中的与感测通道ch2对应的第二触摸电极B2和第三触摸电极组TEG#C中的与参考通道ch3对应的第二触摸电极C2进行差分感测。
第三复用器MUX#3可以从三个通道ch1-ch3中选择一个感测通道ch2和一个参考通道ch3,并且可以将所选择的感测通道ch2和参考通道ch3分别连接到感测通道连接端sch和参考通道连接端rch。
第三复用器MUX#3的感测通道连接端sch可以电连接到第三差分感测电路DIFFSEN#3的正输入端pi。第三复用器MUX#3的参考通道连接端rch可以连接到第三差分感测电路DIFFSEN#3的负输入端ni。
因此,第三差分感测电路DIFFSEN#3可以对第二触摸电极组TEG#B中的与感测通道ch2对应的第三触摸电极B3和第三触摸电极组TEG#C中的与参考通道ch3对应的第三触摸电极C3进行差分感测。
第四复用器MUX#4可以从三个通道ch1-ch3中选择一个感测通道ch2和一个参考通道ch3,并且可以将所选择的感测通道ch2和参考通道ch3分别连接到感测通道连接端sch和参考通道连接端rch。
第四复用器MUX#4的感测通道连接端sch可以电连接到第四差分感测电路DIFFSEN#4的正输入端pi。第四复用器MUX#4的参考通道连接端rch可以连接到第四差分感测电路DIFFSEN#4的负输入端ni。
因此,第四差分感测电路DIFFSEN#4可以对第二触摸电极组TEG#B中的与感测通道ch2对应的第四触摸电极B4和第三触摸电极组TEG#C中的与参考通道ch3对应的第四触摸电极C4进行差分感测。
第五复用器MUX#5可以从三个通道ch1-ch3中选择一个感测通道ch2和一个参考通道ch3,并且可以将所选择的感测通道ch2和参考通道ch3分别连接到感测通道连接端sch和参考通道连接端rch。
第五复用器MUX#5的感测通道连接端sch可以电连接到第五差分感测电路DIFFSEN#5的正输入端pi。第五复用器MUX#5的参考通道连接端rch可以连接到第五差分感测电路DIFFSEN#5的负输入端ni。
因此,第五差分感测电路DIFFSEN#5可以对第二触摸电极组TEG#B中的与感测通道ch2对应的第五触摸电极B5和第三触摸电极组TEG#C中的与参考通道ch3对应的第五触摸电极C5进行差分感测。
同时执行五个复用器MUX#1至MUX#5各自的连接操作,并且同时执行五个差分感测电路DIFFSEN#1至DIFFSEN#5各自的差分感测操作。
因此,通过执行第二触摸电极组TEG#B和第三触摸电极组TEG#C的组差分感测,可以在短时间内获得第二触摸电极组TEG#B的感测数据。
参照图21,第一触摸电极组TEG#A中所包括的被选择作为感测触摸电极的五个触摸电极A1-A5中触摸电极电连接到相应的五个差分感测电路DIFFSEN#1至DIFFSEN#5的正输入端pi的顺序与第二触摸电极组TEG#B中所包括的被选择作为参考触摸电极的五个触摸电极B1-B5中触摸电极电连接到相应的五个差分感测电路DIFFSEN#1至DIFFSEN#5的负输入端ni的顺序相同。
例如,第一触摸电极组TEG#A中所包括的被选择作为感测触摸电极的五个触摸电极A1-A5中触摸电极A1电连接到第一差分感测电路DIFFSEN#1的正输入端pi的顺序与第二触摸电极组TEG#B中所包括的被选择作为参考触摸电极的五个触摸电极B1-B5中触摸电极B1电连接到第一差分感测电路DIFFSEN#1的负输入端ni的顺序是第一顺序并且相同。
作为另一示例,第一触摸电极组TEG#A中所包括的被选择作为感测触摸电极的五个触摸电极A1-A5中触摸电极A2电连接到第二差分感测电路DIFFSEN#2的正输入端pi的顺序与第二触摸电极组TEG#B中所包括的被选择作为参考触摸电极的五个触摸电极B1-B5中触摸电极B2电连接到第二差分感测电路DIFFSEN#2的负输入端ni的顺序是第二顺序并且相同。
参照图21和图22,考虑到三个触摸电极组TEG#A、TEG#B和TEG#C的差分感测顺序,如果以第一触摸电极组TEG#A、第二触摸电极组TEG#B和第三触摸电极组TEG#C的顺序执行差分感测,则由于第三触摸电极组TEG#C是感测触摸电极组并且不允许对其执行差分感测,因此无法获得第三触摸电极组TEG#C中所包括的五个触摸电极C1-C5的感测数据。
也就是说,如果以第一触摸电极组TEG#A、第二触摸电极组TEG#B和第三触摸电极组TEG#C的顺序执行差分感测,则无法获得与五个复用器MUX#1至MUX#5各自的最后通道ch3对应的触摸电极C1-C5的感测数据。因此,可降低触摸感测的准确度。这种现象被称为边缘特性。
为了减小该边缘特性,可以通过选择第三触摸电极组TEG#C作为感测触摸电极组,选择紧接在其之前所设置的第二触摸电极组TEG#B作为参考触摸电极组,并执行第三触摸电极组TEG#C和第二触摸电极组TEG#B的差分感测来获得第三触摸电极组TEG#C的感测数据。
另选地,可以通过选择第三触摸电极组TEG#C作为感测触摸电极组,选择位于第一位的第一触摸电极组TEG#A作为参考触摸电极组,并执行第三触摸电极组TEG#C和第一触摸电极组TEG#A的差分感测,来获得第三触摸电极组TEG#C的感测数据。
减小边缘特性的另一方法是使用于组差分感测的驱动方向交替。
例如,触摸显示装置可以使组差分感测方向每帧定期地交替,也可以使组差分感测方向每两帧或更多帧定期地交替。
作为另一示例,触摸显示装置可以不定期地改变组差分感测方向。例如,触摸显示装置可以在一个或更多个帧期间按相同驱动方向(例如,从上触摸电极组到下触摸电极组的正向方向)执行组差分感测,然后按另一驱动方向(例如,从下触摸电极组到上触摸电极组的反向方向)执行组差分感测。
作为又一示例,触摸显示装置可以在一帧期间恒定地保持组差分感测方向,但是可以在一帧内根据需要将组差分感测方向改变一次、两次或更多次。
如上所述,为了补偿没有感测数据的区域的出现,根据本公开的实施方式的触摸显示装置可以通过使组差分感测方向每一帧或更多帧反向来执行补偿,但是触摸显示装置也可以在必要时通过使组差分感测方向在一帧中反向来执行补偿。
换句话说,根据本公开的实施方式的触摸显示装置可以在一帧期间按被配置为显示面板的正向方向的组差分感测方向执行一次或更多次补偿,然后可以通过使组差分感测方向反向来执行一次或更多次补偿。根据需要,触摸显示装置可以在一帧或更多帧期间按正向方向(或反向方向)执行组差分感测,然后可以在一个或更多个帧期间按反向方向(或正向方向)执行组差分感测。
在下文中,为了便于解释,假设根据本公开的实施方式的触摸显示装置通过使组差分感测方向在一帧单位内反向来执行补偿,以便补偿没有感测数据的区域的出现。然而,这是为了便于解释,并且不限于此。
图23是例示根据本公开的实施方式的考虑到在触摸显示装置的组差分感测时可出现的边缘特性而在帧之间使组差分感测方向交替的方案的图,并且图24是例示根据本公开的实施方式的依据触摸显示装置的组差分感测方案的坐标补偿算法处理方案的图。
参照图23,为了减小边缘特性,可以在每帧中改变组差分感测方向。
参照图23,在第(j-2)帧中,可以按第一触摸电极组TEG#A、第二触摸电极组TEG#B和第三触摸电极组TEG#C的正向方向(从顶部到底部)执行组差分感测。在这种情况下,与第三触摸电极组TEG#C对应的区域是未获得感测数据的区域。
在第(j-1)帧中,可以按第三触摸电极组TEG#C、第二触摸电极组TEG#B和第一触摸电极组TEG#A的反向方向(从底部到顶部)执行组差分感测。这里,与第一触摸电极组TEG#A对应的区域是未获得感测数据的区域。
在第j帧中,可以按第一触摸电极组TEG#A、第二触摸电极组TEG#B和第三触摸电极组TEG#C的正向方向(从顶部到底部)执行组差分感测。在这种情况下,与第三触摸电极组TEG#C对应的区域是未获得感测数据的区域。
在第(j+1)帧中,可以按第三触摸电极组TEG#C、第二触摸电极组TEG#B和第一触摸电极组TEG#A的反向方向(从底部到顶部)执行组差分感测。这里,与第一触摸电极组TEG#A对应的区域是未获得感测数据的区域。
参照图24,第j帧的情况表示最后的第三触摸电极组TEG#C没有感测数据的情况。在这种情况下,触摸显示装置的触摸控制器TCTR可以执行算法,以通过使用第(j-1)帧中的感测数据和第(j+1)帧中的感测数据来恢复第j帧中的感测数据,从而提高触摸感测性能。
例如,当在第(j-1)帧、第j帧和第(j+1)帧期间在第三触摸电极组TEG#C的区域中发生触摸时,并且当各帧之间的组差分感测方向交替时,触摸显示装置的触摸控制器TCTR可以获得在第(j-1)帧中第三触摸电极组TEG#C的感测数据,并且可以获得在第(j+1)帧中第三触摸电极组TEG#C的感测数据,但是没有获得在第j帧中第三触摸电极组TEG#C的感测数据。
触摸显示装置的触摸控制器TCTR可以通过使用根据在第(j-1)帧中第三触摸电极组TEG#C的感测数据所获得的触摸坐标P(j-1)和根据在第(j+1)帧中第三触摸电极组TEG#C的感测数据所获得的触摸坐标P(j+1),来预测在第j帧中的触摸坐标P(j)。
图25和图26是例示根据本公开的实施方式的基于在各帧之间使组差分感测方向交替的方案,在第(j+1)帧期间针对每个触摸电极列(TE列)的组差分感测过程的图。
图25和图26是例示如图21和图23所示的在第j帧期间按正向方向(从顶部到底部)执行组差分感测的图,然后在第(j+1)帧期间按反相方向(从底部到顶部)执行组差分感测。
参照图25,在第(j+1)帧期间,触摸感测电路TDC可以选择三个触摸电极组TEG#A、TEG#B和TEG#C中的第三触摸电极组TEG#C中所包括的五个触摸电极C1-C5作为感测触摸电极,可以选择三个触摸电极组TEG#A、TEG#B和TEG#C中的第二触摸电极组TEG#B中所包括的五个触摸电极B1-B5作为参考触摸电极,并且可以将作为感测触摸电极组的第三触摸电极组TEG#C中所包括的五个触摸电极C1-C5和作为参考触摸电极组的第二触摸电极组TEG#B中所包括的五个触摸电极B1-B5进行匹配,以执行差分感测。
也就是说,在第(j+1)帧期间,五个复用器MUX#1至MUX#5选择三个触摸电极组TEG#A、TEG#B和TEG#C中的第三触摸电极组TEG#C中所包括的五个触摸电极C1-C5作为感测触摸电极,并选择三个触摸电极组TEG#A、TEG#B和TEG#C中的第二触摸电极组TEG#B中所包括的五个触摸电极B1-B5作为参考触摸电极。
通过仅考虑这一点,基于与参照图21和图22描述的组差分感测方案相同的方案,可以执行五个复用器MUX#1至MUX#5的特定连接操作以及五个差分感测电路DIFFSEN#1至DIFFSEN#5的特定差分感测操作。
此后,参照图26,在第(j+1)帧期间,触摸感测电路TDC可以选择三个触摸电极组TEG#A、TEG#B和TEG#C中的第二触摸电极组TEG#B中所包括的五个触摸电极B1-B5作为感测触摸电极,并且可以选择三个触摸电极组TEG#A、TEG#B和TEG#C中的第一触摸电极组TEG#A中所包括的五个触摸电极A1-A5作为参考触摸电极。
然后,触摸感测电路TDC可以将作为感测触摸电极组的第二触摸电极组TEG#B中所包括的五个触摸电极B1-B5和作为参考触摸电极组的第一触摸电极组TEG#A中所包括的五个触摸电极A1-A5进行匹配,以执行差分感测。
也就是说,在第(j+1)帧期间,五个复用器MUX#1至MUX#5选择三个触摸电极组TEG#A、TEG#B和TEG#C中的第二触摸电极组TEG#B中所包括的五个触摸电极B1-B5作为感测触摸电极,并选择三个触摸电极组TEG#A、TEG#B和TEG#C中的第一触摸电极组TEG#A中所包括的五个触摸电极A1-A5作为参考触摸电极。
五个差分感测电路DIFFSEN#1至DIFFSEN#5可以将第二触摸电极组TEG#B中所包括的五个触摸电极B1-B5和第一触摸电极组TEG#A中所包括的五个触摸电极A1-A5进行匹配,以执行差分感测。
通过仅考虑这一点,基于与参照图21和图22描述的组差分感测方案相同的方案,可以执行五个复用器MUX#1至MUX#5的特定连接操作和五个差分感测电路DIFFSEN#1至DIFFSEN#5的特定差分感测操作。
参照图19至图26,当设置在每个触摸电极列(TE列)中的触摸电极A1-A5、B1-B5和C1-C5的数量(M=15)是k(k是一个触摸电极组中的每个触摸电极列的触摸电极的数量(k=5))的倍数时,第一触摸电极组TEG#A中所包括的在第j帧期间被选择作为感测触摸电极的五个触摸电极A1-A5与第一触摸电极组TEG#A中所包括的在第(j+1)帧期间被选择作为参考触摸电极的五个触摸电极A1-A5可以是相同触摸电极。此外,第二触摸电极组TEG#B中所包括的第j帧期间被选择作为参考触摸电极的五个触摸电极B1-B5与第二触摸电极组TEG#B中所包括的在第(j+1)帧期间被选择作为感测触摸电极的五个触摸电极B1-B5可以是相同触摸电极。
图27是用于描述根据本公开的实施方式的触摸显示装置的示例性组差分感测方案的触摸电极布置的另一示例图,并且图28是为了描述触摸显示装置的示例性组差分感测方案而简要例示根据本公开的实施方式的针对图27中的每个触摸电极列(TE列)的用于组差分感测的模拟前端AFE和复用器的结构的图。
在图27中所例示的触摸面板TSP中,360个触摸电极TE以18行20列(M=18,N=20)的矩阵排列。
设置在每个触摸电极列(TE列)中的十八个(M=18)触摸电极A1-A5、B1-B5、C1-C5和D1-D3包括:g个触摸电极组TEG#A、TEG#B、TEG#C(g=3),其各自包括k个触摸电极(k=5);以及一个附加触摸电极组TEG#D,其包括d个触摸电极D1、D2和D3(d=3)。这里,d是等于或大于1且小于k的自然数。
四个触摸电极组TEG#A、TEG#B、TEG#C和TEG#D存在于显示面板DISP中,并且四个触摸电极组中的三个触摸电极组TEG#A、TEG#B和TEG#C各自包括五个触摸电极。然而,其余的一个触摸电极组TEG#D包括三个触摸电极D1-D3。
参照图28,在第j帧期间,在感测第一触摸电极组TEG#A的情况下,触摸感测电路TDC可以选择四个触摸电极组TEG#A、TEG#B、TEG#C和TEG#D中的第一触摸电极组TEG#A中所包括的五个触摸电极A1-A5作为感测触摸电极,可以选择四个触摸电极组TEG#A、TEG#B、TEG#C和TEG#D中的第二触摸电极组TEG#B中所包括的五个触摸电极B1-B5作为参考触摸电极,然后可以将作为感测触摸电极组的第一触摸电极组TEG#A中所包括的五个触摸电极A1-A5和作为参考触摸电极组的第二触摸电极组TEG#B中所包括的五个触摸电极B1-B5进行匹配,以执行差分感测。
也就是说,触摸感测电路TDC可以同时执行触摸电极A1(感测触摸电极)和触摸电极B1(参考触摸电极)的差分感测、触摸电极A2(感测触摸电极)和触摸电极B2(参考触摸电极)的差分感测、触摸电极A3(感测触摸电极)和触摸电极B3(参考触摸电极)的差分感测、触摸电极A4(感测触摸电极)和触摸电极B4(参考触摸电极)的差分感测以及触摸电极A5(感测触摸电极)和触摸电极B5(参考触摸电极)的差分感测。
参照图28,对于上述组差分感测方案,根据本公开的实施方式的触摸感测电路TDC可以包括五个模拟前端AFE#1至AFE#5。
五个模拟前端AFE#1至AFE#5中的每一个可以包括一个复用器、一个差分感测电路等(参见图12和图13)。
因此,根据本公开的实施方式的触摸感测电路TDC可以包括五个复用器MUX#1至MUX#5、五个差分感测电路DIFFSEN#1至DIFFSEN#5等。
触摸感测电路TDC内的复用器MUX#1至MUX#5的数量可以是所有触摸电极组TEG#A、TEG#B、TEG#C和TEG#D中的每一个中所包括的触摸电极数量(在TEG#A、TEG#B和TEG#C的情况下为5,在TEG#D的情况下为3)的最大数量。
触摸感测电路TDC内的差分感测电路DIFFSEN#1至DIFFSEN#5的数量可以是所有触摸电极组TEG#A、TEG#B、TEG#C和TEG#D中的每一个中所包括的触摸电极数量(在TEG#A、TEG#B和TEG#C的情况下为5,在TEG#D的情况下为3)的最大数量。
参照图28,五个复用器MUX#1至MUX#5中的第一复用器MUX#1至第三复用器MUX#3可以从四个通道ch1-ch4中选择一个感测通道和一个参考通道。第四复用器MUX#4和第五复用器MUX#5可以从三个通道ch1-ch3中选择一个感测通道和一个参考通道。
五个差分感测电路DIFFSEN#1至DIFFSEN#5中的每一个可以具有正输入端pi和负输入端ni。
五个差分感测电路DIFFSEN#1至DIFFSEN#5中的每一个的正输入端pi和负输入端ni可以电连接到五个复用器MUX#1至MUX#5中的每一个的感测通道连接端sch和参考通道连接端rch。
图29至图31是例示在图27中的触摸电极布置结构中在第j帧期间针对每个触摸电极列(TE列)的组差分感测过程的图,并且图32至图34是例示在图27中的触摸电极布置结构中在第(j+1)帧期间针对每个触摸电极列(TE列)的组差分感测过程的图。
图27中的触摸电极布置结构(所有触摸电极组中的一个触摸电极组中的触摸电极数量与其余触摸电极组中的触摸电极数量不同的情况)中的组差分感测方案基本上与图19中的触摸电极布置结构(所有触摸电极组中的触摸电极数量相同的情况)中的组差分感测方案相同。
如图29中所例示,针对其中第一触摸电极组TEG#A为感测触摸电极组并且第二触摸电极组TEG#B为参考触摸电极组的情况的组差分感测与图21中的组差分感测相同。如图30所例示,针对其中第二触摸电极组TEG#B为感测触摸电极组并且第三触摸电极组TEG#C为参考触摸电极组的情况的组差分感测与图22中的组差分感测相同。然而,图31中所示的过程是独特的。
参照图31,第三触摸电极组TEG#C包括五个触摸电极C1-C5,但是第四触摸电极组TEG#D仅包括三个触摸电极D1-D3。
因此,当执行作为感测触摸电极组的第三触摸电极组TEG#C和作为参考触摸电极组的第四触摸电极组TEG#D的组差分感测时,第一复用器MUX#1至第三复用器MUX#3选择第三触摸电极组TEG#C中所包括的五个触摸电极C1-C5当中的三个触摸电极C1-C3作为感测触摸电极,并选择第四触摸电极组TEG#D中所包括的三个触摸电极D1-D3作为参考触摸电极。
第一差分感测电路DIFFSEN#1至第三差分感测电路DIFFSEN#3可以对第三触摸电极组TEG#C中所包括的五个触摸电极C1-C5当中的被选择作为感测触摸电极的三个触摸电极C1-C3和第四触摸电极组TEG#D中所包括的被选择作为参考触摸电极的三个触摸电极D1-D3进行差分感测。
如图31所例示,与第一触摸电极组TEG#A、第二触摸电极组TEG#B和第三触摸电极组TEG#C不同,由于最后的第四触摸电极组TEG#D仅包括三个触摸电极D1-D3,其少于五个触摸电极,因此在第j帧期间无法感测紧接在最后的第四触摸电极组TEG#D之前的第三触摸电极组TEG#C中所包括的两个触摸电极C4和D4。
如上所述,为了减小边缘特性,在第j帧中已经按正向方向(从顶部到底部)执行了组差分感测,而在第(j+1)帧中可以按反向方向(从底部到顶部)执行组差分感测。
由于触摸电极布置结构,导致在图32至图34中例示的在第(j+1)帧中按反向方向(从底部到顶部)进行的组差分感测可以与图25和图26中所例示的在第(j+1)帧中按反向方向(从底部到顶部)进行的组差分感测稍微不同。
更具体地,图25和图26中的按反向方向进行的组差分感测的三个触摸电极组TEG#A、TEG#B和TEG#C与图21和图22中的按正向方向进行的组差分感测的三个触摸电极组TEG#A、TEG#B和TEG#C相同。也就是说,用于按反向方向进行组差分感测的三个触摸电极组TEG#A、TEG#B和TEG#C中的每一个中所包括的触摸电极与用于按正向方向进行组差分感测的三个触摸电极组TEG#A、TEG#B和TEG#C中的每一个中所包括的触摸电极相同。
然而,图32至图34中的按反向方向进行组差分感测的四个触摸电极组TEG#A、TEG#B、TEG#C和TEG#D与图29和图31中的按正向方向进行组差分感测的四个触摸电极组TEG#A、TEG#B、TEG#C和TEG#D不同。也就是说,按反向方向进行组差分感测的四个触摸电极组TEG#A、TEG#B、TEG#C和TEG#D中的每一个中所包括的触摸电极与按正向方向进行组差分感测的四个触摸电极组TEG#A、TEG#B、TEG#C和TEG#D中的每一个中所包括的触摸电极不同。
参照图29至图31,当执行正向方向的组差分感测时,按照第一触摸电极组TEG#A、第二触摸电极组TEG#B和第三触摸电极组TEG#C的顺序执行组差分感测。
这里,第一触摸电极组TEG#A包括五个触摸电极A1-A5,第二触摸电极组TEG#B包括五个触摸电极B1-B5,第三触摸电极组TEG#C包括五个触摸电极C1-C5,并且第四触摸电极组TEG#D包括三个触摸电极D1-D3。
参照图32至图34,当执行反向方向的组差分感测时,按照第四触摸电极组TEG#D、第三触摸电极组TEG#C和第二触摸电极组TEG#B的顺序执行组差分感测。
这里,第四触摸电极组TEG#D包括五个触摸电极D1-D3和C4-C5。第三触摸电极组TEG#C包括五个触摸电极C1-C3和B4-B5。第二触摸电极组TEG#B包括五个触摸电极B1-B3和A4-A5。第一触摸电极组TEG#A包括三个触摸电极A1-A3。
换句话说,设置在每个触摸电极列中的触摸电极还可以包括其各自包括k个触摸电极(k=5)的g个触摸电极组(g=3),以及包括比k个触摸电极少的d个触摸电极(d=3)的一个触摸电极组(在正向方向的组差分感测的情况下为TEG#D)。这里,d是等于或大于1且小于k的自然数。
参照图32,在第(j+1)帧期间,触摸感测电路TDC中的k个复用器MUX#1至MUX#5选择沿反向方向新配置的第四触摸电极组TEG#D中所包括的k个触摸电极D1-D3和C4-C5作为感测触摸电极,并且选择沿反向方向新配置的第三触摸电极组TEG#C中所包括的k个触摸电极C1-C3和B4-B5作为参考触摸电极。
k个复用器MUX#1至MUX#5选择包括d个触摸电极D1-D3和设置在d个触摸电极D1-D3上方的(k-d)个触摸电极C4-C5在内的k个触摸电极D1-D3和C4-C5作为感测触摸电极,并且选择设置在(k-d)个触摸电极C4-C5上方的k个触摸电极C1-C3和B4-B5作为参考触摸电极。
因此,k个差分感测电路DIFFSEN#1至DIFFSEN#5可以对被选择作为感测触摸电极并且被包括在沿反向方向新配置的第四触摸电极组TEG#D中的k个触摸电极D1-D3和C4-C5与被选择作为参考触摸电极并且被包括在沿反向方向新配置的第三触摸电极组TEG#C中的k个触摸电极C1-C3和B4-B5进行差分感测。
参照图33,在第(j+1)帧期间,触摸感测电路TDC中的k个复用器MUX#1至MUX#5选择沿反向方向新配置的第三触摸电极组TEG#C中所包括的k个触摸电极C1-C3和B4-B5作为感测触摸电极,并且选择沿反向方向新配置的第二触摸电极组TEG#B中所包括的k个触摸电极B1-B3和A4-A5作为参考触摸电极。
因此,k个差分感测电路DIFFSEN#1至DIFFSEN#5可以对被选择作为感测触摸电极并且被包括在沿反向方向新配置的第三触摸电极组TEG#C中的k个触摸电极C1-C3和B4-B5与被选择作为参考触摸电极并且被包括在沿反向方向新配置的第二触摸电极组TEG#B中的k个触摸电极B1-B3和A4-A5进行差分感测。
参照图34,在第(j+1)帧期间,触摸感测电路TDC中的k个复用器MUX#1至MUX#5选择沿反向方向新配置的第二触摸电极组TEG#B中所包括的k个触摸电极B1-B3和A4-A5中的三个触摸电极B1-B3(d=3)作为感测触摸电极,并且选择沿反向方向新配置的第一触摸电极组TEG#A中所包括的三个触摸电极A1-A3(d=3)作为参考触摸电极。
因此,k个差分感测电路DIFFSEN#1至DIFFSEN#5可以对被选择作为感测触摸电极并且被包括在沿反向方向新配置的第二触摸电极组TEG#B中的d个触摸电极B1-B3与被选择作为参考触摸电极并且被包括在沿反向方向新配置的第一触摸电极组TEG#A中的d个触摸电极A1-A3进行差分感测。
如上所述,即使在不能分组成相同数量的触摸电极的组的分组情况下,也可以正常执行组差分感测,并且还可以在帧之间使组差分感测方向交替。
如上所述,多个触摸电极TE可以嵌入在其中设置有多条数据线DL和多条选通线GL的显示面板DISP中。
如参照图7和图9所述,当正在执行组差分感测的同时如情况1执行时间自由驱动时,以及当在第j帧期间电压摆动的脉冲调制信号类型的第一触摸电极驱动信号TDS1被施加到第一触摸电极组TEG#A中所包括的五个触摸电极A1-A5和第二触摸电极组TEG#B中所包括的五个触摸电极B1-B5时,用于图像显示的数据信号Vdata可以被施加到数据线DL。
用于图像显示的数据信号Vdata可以与第一触摸电极驱动信号TDS1同步摆动。
此外,当正在执行组差分感测的同时如情况1执行时间自由驱动时,以及当在第j帧期间电压摆动的脉冲调制信号类型的第一触摸电极驱动信号TDS1被施加到第一触摸电极组TEG#A中所包括的五个触摸电极A1-A5和第二触摸电极组TEG#B中所包括的五个触摸电极B1-B5时,与第一触摸电极驱动信号TDS1同步摆动的低电平栅极电压VGL可以被施加到选通线GL。
第一触摸电极驱动信号TDS1和低电平栅极电压VGL可以在频率和相位方面对应,并且在一些情况下可以在幅值方面对应。
此外,当正在执行组差分感测的同时如情况1执行时间自由驱动时,以及当在第j帧期间电压摆动的脉冲调制信号类型的第一触摸电极驱动信号TDS1被施加到第一触摸电极组TEG#A中所包括的五个触摸电极A1-A5和第二触摸电极组TEG#B中所包括的五个触摸电极B1-B5时,与第一触摸电极驱动信号TDS1同步摆动的脉冲信号可以被施加到除了第一触摸电极组TEG#A和第二触摸电极组TEG#B之外的触摸电极组TEG。
如参照图7和图9所述,当正在执行组差分感测的同时如情况3执行时间自由驱动时,以及当在第j帧期间电压摆动的脉冲调制信号类型的第三触摸电极驱动信号TDS3被施加到第一触摸电极组TEG#A中所包括的五个触摸电极A1-A5和第二触摸电极组TEG#B中所包括的五个触摸电极B1-B5时,与第三触摸电极驱动信号TDS3同步摆动的数据电压可以被施加到多条数据线DL中的全部或一些数据线,与第三触摸电极驱动信号TDS3同步摆动的低电平栅极电压可以被施加到多条选通线GL中的全部或一些选通线,或者与第三触摸电极驱动信号TDS3同步摆动的脉冲信号可以被施加到除第一触摸电极组TEG#A和第二触摸电极组TEG#B之外的触摸电极组TEG。
图35是根据本公开的实施方式的驱动触摸显示装置的方法的流程图。
参照图35,根据本公开的实施方式的驱动触摸显示装置的方法可以包括以下步骤:在第j帧期间,选择其中多个触摸电极TE被分组成的g个触摸电极组TEG#A、TEG#B和TEG#C(g≥2)当中的第一触摸电极组TEG#A中所包括的k个触摸电极(k≥2)作为感测触摸电极,并且选择g个触摸电极组TEG#A、TEG#B和TEG#C当中的第二触摸电极组TEG#B中所包括的五个触摸电极B1-B5作为参考触摸电极(S3510);并且将作为感测触摸电极组的第一触摸电极组TEG#A中所包括的五个触摸电极A1-A5和作为参考触摸电极组的第二触摸电极组TEG#B中所包括的五个触摸电极B1-B5进行匹配,以执行差分感测(S3520)。
在步骤S3510和S3520中,触摸显示装置在第j帧期间对沿着从第一触摸电极组TEG#A朝向第二触摸电极组TEG#B的方向(正向方向)布置的两个触摸电极组TEG#A和TEG#B进行差分感测。
在S3520之后,在除第j帧之外的另一帧期间,触摸显示装置可以对沿着从第二触摸电极组TEG#B朝向第一触摸电极组TEG#A的方向(反向方向)布置的两个触摸电极组(与感测触摸电极组对应的一个触摸电极组和设置在感测触摸电极上方的另一触摸电极组)进行差分感测。
另选地,在S3520之后,在第j帧期间,触摸显示装置可以对沿着从第二触摸电极组TEG#B朝向第一触摸电极组TEG#A的方向(反向方向)布置的两个触摸电极组(与感测触摸电极组对应的一个触摸电极组和设置在感测触摸电极上方的另一触摸电极组)进行差分感测。
例如,参照图35所示,该驱动方法还可以包括:在第(j+1)帧期间,选择g个触摸电极组TEG#A、TEG#B和TEG#C当中的第二触摸电极组TEG#B中所包括的五个触摸电极B1-B5作为感测触摸电极,并且选择g个触摸电极组TEG#A、TEG#B和TEG#C当中的第一触摸电极组TEG#A中所包括的五个触摸电极A1-A5作为参考触摸电极(S3530);并且将作为感测触摸电极组的第二触摸电极组TEG#B中所包括的五个触摸电极B1-B5与作为参考触摸电极组的第一触摸电极组TEG#A中所包括的五个触摸电极A1-A5进行匹配,以执行差分感测。
多个触摸电极TE嵌入在其中设置有多条数据线DL和多条选通线GL的显示面板DISP中,并且当在第j帧和第(j+1)帧期间触摸电极驱动信号TDS被施加到第一触摸电极组TEG#A中所包括的五个触摸电极A1-A5和第二触摸电极组TEG#B中所包括的五个触摸电极B1-B5时,图像数据信号Vdata可以通过设置在显示面板DISP中的数据线DL施加到像素电极,其中图像数据信号Vdata与触摸电极驱动信号TDS同步摆动,如图9中的情况1或情况3那样。
上述本公开的实施方式可以提供能够显著减少触摸感测时间的触摸显示装置、触摸感测电路和驱动方法。
本公开的实施方式可以提供触摸灵敏度优异且触摸感测速度快的触摸显示装置、触摸感测电路TDC和驱动方法。
本公开的实施方式可以提供可减少显示驱动和触摸驱动之间的影响的触摸显示装置、触摸感测电路TDC和驱动方法。
本公开的实施方式可以提供即使同时执行显示和触摸感测,也能防止触摸感测被显示驱动影响,从而能够提高触摸灵敏度的触摸显示装置、触摸感测电路TDC和驱动方法。
本公开的实施方式可以提供触摸显示装置、触摸感测电路TDC及驱动方法,其能够防止在同时执行显示和触摸感测时由于显示驱动电极(诸如数据线)的电压波动而在触摸电极中产生不希望的电压波动,从而可以提高触摸灵敏度。
以上描述和附图仅出于示例性目的提供了本公开的技术构思的示例。本公开所属技术领域的普通技术人员将理解,在不脱离本公开的基本特征的情况下,可以进行各种形式的修改和变型,诸如将配置进行组合、拆分、替换和改变。因此,本公开中公开的实施方式旨在示例本公开的技术构思的范围,并且本公开的范围不受实施方式的限制。本公开的范围应以所附权利要求为基础,按照与权利要求等同的范围内所包括的所有技术构思都属于本公开的方式进行解释。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年6月14日提交的韩国专利申请No.10-2018-0068330的优先权,该韩国专利申请的全部内容通过引用合并于本文中,如同在此完全阐述一样。

Claims (18)

1.一种触摸显示装置,该触摸显示装置包括:
多个触摸电极;以及
触摸感测电路,所述触摸感测电路被配置为感测所述多个触摸电极,
其中,所述多个触摸电极以矩阵类型布置;
设置在每个触摸电极列中的触摸电极包括g个触摸电极组,每个触摸电极组包括k个触摸电极,并且k和g是2或更大的自然数;
在用于显示图像的第j帧期间,所述触摸感测电路选择所述g个触摸电极组当中的第一触摸电极组中所包括的k个触摸电极作为感测触摸电极,选择所述g个触摸电极组当中的除了所述第一触摸电极组以外的第二触摸电极组中所包括的k个触摸电极作为参考触摸电极,并且将所述第一触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极和所述第二触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极进行匹配,以同时执行差分感测;并且
在除第j帧之外的另一帧期间,所述触摸感测电路选择所述g个触摸电极组当中的所述第二触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极作为感测触摸电极,选择所述g个触摸电极组当中的所述第一触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极作为参考触摸电极,并将所述第二触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极和所述第一触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极进行匹配,以同时执行差分感测。
2.根据权利要求1所述的触摸显示装置,其中,所述触摸感测电路包括与所述g个触摸电极组中的每一个中所包括的触摸电极的数量一样多的差分感测电路;
所述差分感测电路具有正输入端和负输入端;
所述差分感测电路的所述正输入端电连接到所述第一触摸电极组中所包括的被选择作为所述感测触摸电极的所述k个触摸电极中的一个触摸电极;
所述差分感测电路的所述负输入端电连接到所述第二触摸电极组中所包括的被选择作为所述参考触摸电极的所述k个触摸电极中的一个触摸电极;并且
所述差分感测电路输出或存储施加到所述正输入端的电压和施加到所述负输入端的电压之间的电压差。
3.根据权利要求1所述的触摸显示装置,其中,所述触摸感测电路包括:
k个复用器,所述k个复用器被配置为从g个通道中选择感测通道和参考通道;以及
k个差分感测电路,所述k个差分感测电路包括正输入端、负输入端和输出端,
其中,所述k个复用器中的第i复用器连接到所述k个差分感测电路中的第i差分感测电路,其中i是1至k的数字中的一个数字;
所述第i复用器从所述g个通道中选择与所述g个触摸电极组中的每一个中的第i触摸电极对应的感测通道和参考通道,并将所述感测通道和所述参考通道分别连接到感测通道连接端和参考通道连接端;并且
所述感测通道连接端电连接到所述第i差分感测电路的正输入端,所述参考通道连接端连接到所述第i差分感测电路的负输入端。
4.根据权利要求3所述的触摸显示装置,其中,所述触摸感测电路还包括:
第一前置放大器,所述第一前置放大器电连接在所述第i复用器的所述感测通道连接端与所述第i差分感测电路的所述正输入端之间;以及
第二前置放大器,所述第二前置放大器电连接在所述第i复用器的所述参考通道连接端与所述第i差分感测电路的所述负输入端之间。
5.根据权利要求4所述的触摸显示装置,其中,第一积分器连接在所述第i差分感测电路的所述正输入端与所述第一前置放大器之间;并且第二积分器连接在所述第i差分感测电路的所述负输入端与所述第二前置放大器之间。
6.根据权利要求3所述的触摸显示装置,其中,积分器连接到所述第i差分感测电路的所述输出端。
7.根据权利要求3所述的触摸显示装置,其中,包括在所述第一触摸电极组中的所述k个触摸电极是感测触摸电极并且分别与所述k个复用器选择的感测通道对应;并且包括在所述第二触摸电极组中的所述k个触摸电极是参考触摸电极并且分别与所述k个复用器选择的参考通道对应。
8.根据权利要求1所述的触摸显示装置,其中,所述第一触摸电极组与所述第二触摸电极组相比被设置得更靠近所述触摸感测电路。
9.根据权利要求1所述的触摸显示装置,其中,所述第二触摸电极组与所述第一触摸电极组相比被设置得更靠近所述触摸感测电路。
10.根据权利要求1所述的触摸显示装置,其中,除了其各自包括k个触摸电极的所述g个触摸电极组之外,设置在每个触摸电极列中的触摸电极还包括一个附加触摸电极组,所述一个附加触摸电极组包括d个触摸电极,并且d是等于或大于1且小于k的自然数;并且
所述触摸感测电路选择包括所述d个触摸电极和设置在所述d个触摸电极上方的(k-d)个触摸电极在内的k个触摸电极作为感测触摸电极,并选择设置在所述(k-d)个触摸电极上方的k个触摸电极作为参考触摸电极,以便对被选择作为感测触摸电极的所述k个触摸电极和被选择作为参考触摸电极的所述k个触摸电极进行差分感测。
11.根据权利要求1所述的触摸显示装置,该触摸显示装置还包括:显示面板,在所述显示面板中设置有多条数据线和多条选通线,
其中,所述多个触摸电极被嵌入在所述显示面板中,并且
当电压摆动的脉冲调制信号类型的触摸电极驱动信号被施加到所述第一触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极和所述第二触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极时,用于图像显示的数据信号被施加到所述数据线。
12.根据权利要求11所述的触摸显示装置,其中,每个触摸电极列与所述数据线交叠设置。
13.一种触摸感测电路,用于感测根据权利要求1所述的触摸显示装置的多个触摸电极,该触摸感测电路包括:
k个复用器,所述k个复用器被配置为在用于显示图像的第j帧期间选择其中多个触摸电极被分组成的g个触摸电极组当中的第一触摸电极组中所包括的k个触摸电极作为感测触摸电极,并且选择所述g个触摸电极组当中的除所述第一触摸电极组之外的第二触摸电极组中所包括的k个触摸电极作为参考触摸电极,其中,k≥2,g≥2;以及
k个差分感测电路,所述k个差分感测电路被配置为将所述第一触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极和所述第二触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极进行匹配,以执行差分感测,
其中,在除第j帧之外的另一帧期间,所述k个复用器选择所述g个触摸电极组当中的所述第二触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极作为感测触摸电极,并且选择所述g个触摸电极组当中的所述第一触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极作为参考触摸电极;并且
其中,所述k个差分感测电路将所述第二触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极和所述第一触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极进行匹配,以执行差分感测。
14.根据权利要求13所述的触摸感测电路,其中,包括在所述第一触摸电极组中的所述k个触摸电极被划分并连接到所述k个复用器;
所述k个复用器选择所述第一触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极全部作为感测触摸电极,并将所选择的触摸电极连接到所述k个差分感测电路的正输入端;
包括在所述第二触摸电极组中的所述k个触摸电极被划分并连接到所述k个复用器;并且
所述k个复用器选择所述第二触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极全部作为参考触摸电极,并将所选择的触摸电极连接到所述k个差分感测电路的负输入端。
15.根据权利要求13所述的触摸感测电路,其中,所述k个差分感测电路中的每一个是采样保持电路或差分放大器。
16.一种用于驱动根据权利要求1所述的触摸显示装置的方法,该方法包括以下步骤:
在用于显示图像的第j帧期间,选择其中所述多个触摸电极被分组成的g个触摸电极组当中的第一触摸电极组中所包括的k个触摸电极作为感测触摸电极,并选择所述g个触摸电极组当中的除了所述第一触摸电极组之外的第二触摸电极组中所包括的k个触摸电极作为参考触摸电极,其中,k≥2,g≥2;
将作为感测触摸电极组的所述第一触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极和作为参考触摸电极组的所述第二触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极进行匹配,以执行差分感测;以及
在执行所述差分感测之后,在除第j帧之外的另一帧期间,对沿着从所述第二触摸电极组朝向所述第一触摸电极组的方向布置的两个触摸电极组进行差分感测。
17.根据权利要求16所述的方法,该方法还包括以下步骤:
在所述第j帧内,对沿着从所述第二触摸电极组朝向所述第一触摸电极组的方向布置的两个触摸电极组进行差分感测。
18.根据权利要求16所述的方法,其中,所述多个触摸电极被嵌入在其中设置有多条数据线和多条选通线的显示面板中;并且
当触摸电极驱动信号被施加到所述第一触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极和所述第二触摸电极组中所包括的所述k个触摸电极时,用于图像显示的数据信号被施加到所述数据线。
CN201910510758.2A 2018-06-14 2019-06-13 触摸显示装置、触摸感测电路及驱动方法 Active CN110609636B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2018-0068330 2018-06-14
KR1020180068330A KR102553409B1 (ko) 2018-06-14 2018-06-14 터치표시장치, 터치센싱회로 및 구동방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110609636A CN110609636A (zh) 2019-12-24
CN110609636B true CN110609636B (zh) 2022-11-01

Family

ID=66857768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910510758.2A Active CN110609636B (zh) 2018-06-14 2019-06-13 触摸显示装置、触摸感测电路及驱动方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11257452B2 (zh)
EP (1) EP3582091B1 (zh)
KR (1) KR102553409B1 (zh)
CN (1) CN110609636B (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10754481B2 (en) 2017-11-13 2020-08-25 Japan Display Inc. Detection device and display device
US11321958B2 (en) * 2018-12-27 2022-05-03 Novatek Microelectronics Corp. Electronic device and fingerprint sensing control method thereof
KR102565658B1 (ko) * 2019-06-20 2023-08-09 엘지디스플레이 주식회사 터치표시장치, 터치구동회로 및 구동방법
KR102623170B1 (ko) * 2019-12-27 2024-01-09 엘지디스플레이 주식회사 터치 디스플레이 장치, 터치 구동 회로 및 터치 센싱 방법
US11635853B2 (en) 2020-05-27 2023-04-25 Novatek Microelectronics Corp. Touch sensing method with noise reduction
US11650692B2 (en) 2020-05-27 2023-05-16 Novatek Microelectronics Corp. Touch sensing method and electronic device
KR20220040577A (ko) * 2020-09-23 2022-03-31 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR20220088215A (ko) 2020-12-18 2022-06-27 주식회사 엘엑스세미콘 터치센싱회로 및 터치센싱방법
CN115599234A (zh) * 2021-07-09 2023-01-13 上海思立微电子科技有限公司(Cn) 触摸检测方法、介质、触控芯片及触控显示设备
KR102441159B1 (ko) * 2021-09-29 2022-09-07 주식회사 지2터치 노이즈에 강인한 액티브 펜 센싱 장치
CN116048294A (zh) * 2021-10-28 2023-05-02 上海思立微电子科技有限公司 触控检测装置及电子设备、触控检测方法
KR102575987B1 (ko) * 2022-08-08 2023-09-08 주식회사 지2터치 센싱 감도 증강을 위한 터치 스크린 센싱 방법
KR20240048694A (ko) * 2022-10-07 2024-04-16 주식회사 지2터치 고분해능 센싱 전극을 갖는 터치 패널
CN116431024B (zh) * 2023-06-12 2023-09-26 深圳贝特莱电子科技股份有限公司 一种触摸屏的抗干扰方法、装置及智能穿戴设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201246042A (en) * 2011-05-02 2012-11-16 Shih Hua Technology Ltd Display device with touch panel
CN103324367A (zh) * 2012-03-20 2013-09-25 乐金显示有限公司 触摸感测设备及其双采样方法
JP2016049985A (ja) * 2014-08-29 2016-04-11 大紀商事株式会社 四面体形状物の折り畳み装置
CN107945752A (zh) * 2016-10-13 2018-04-20 乐金显示有限公司 触摸显示装置及驱动方法和电路、数据和选通驱动电路
CN108073911A (zh) * 2017-12-30 2018-05-25 深圳信炜科技有限公司 感光装置、感光模组、显示模组及电子设备

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2333642A1 (en) * 2009-09-27 2011-06-15 Inferpoint Systems Limited Touch control screen
EP2343631A1 (en) * 2009-09-27 2011-07-13 Inferpoint Systems Limited Touch control display
TWI441049B (zh) * 2009-10-09 2014-06-11 Egalax Empia Technology Inc 分辨單觸或雙觸的方法與裝置
US9088255B2 (en) * 2011-08-15 2015-07-21 Innolux Corporation Sensing devices and display devices using a plurality of differential amplifiers and sensing circuits to minimize the time to detect presence of an object
JP5912727B2 (ja) 2012-03-23 2016-04-27 株式会社ワコム 位置検出装置
TWI607258B (zh) * 2012-05-14 2017-12-01 友達光電股份有限公司 一種觸控顯示器及觸控顯示器的驅動方法
US10296137B2 (en) * 2012-09-17 2019-05-21 Silicon Works Co., Ltd. Control circuit and noise removing method for touch screen
KR102207193B1 (ko) * 2013-12-31 2021-01-26 엘지디스플레이 주식회사 터치 센싱 시스템
CN107710316B (zh) * 2015-06-04 2021-09-21 硅工厂股份有限公司 用于驱动面板的技术
KR102394849B1 (ko) * 2015-06-04 2022-05-04 주식회사 엘엑스세미콘 패널을 구동하는 기술
US9971463B2 (en) * 2015-09-29 2018-05-15 Synaptics Incorporated Row-based sensing on matrix pad sensors
KR102463808B1 (ko) 2015-11-02 2022-11-07 주식회사 엘엑스세미콘 터치구동장치
TWI581152B (zh) * 2016-01-20 2017-05-01 Intelligent touch touch device
JP6550006B2 (ja) * 2016-03-28 2019-07-24 株式会社ジャパンディスプレイ タッチ検出機能付き表示装置及び制御方法
US10042470B2 (en) * 2016-04-15 2018-08-07 Lg Display Co., Ltd. Touch sensing method, touch sensing circuit, and touch display device
KR102552963B1 (ko) * 2016-05-09 2023-07-11 엘지디스플레이 주식회사 터치 센서 내장형 표시장치
KR102563969B1 (ko) * 2016-05-30 2023-08-07 엘지디스플레이 주식회사 표시장치와 그 게이트 구동 회로
KR102543382B1 (ko) * 2016-06-30 2023-06-13 엘지디스플레이 주식회사 구동 방법, 터치 센싱 회로, 표시패널 및 터치 표시 장치
KR102539856B1 (ko) * 2016-07-28 2023-06-08 엘지디스플레이 주식회사 표시장치와 그 게이트 구동 회로
KR102636679B1 (ko) 2016-08-31 2024-02-14 엘지디스플레이 주식회사 터치 디스플레이 장치 및 그 구동 방법
CN108874205B (zh) * 2017-05-10 2021-10-15 联咏科技股份有限公司 用于驱动触控显示面板的驱动装置及驱动方法
US11194424B2 (en) * 2017-05-10 2021-12-07 Novatek Microelectronics Corp. Audible noise suppression in touch display panel
US11733801B2 (en) * 2017-09-29 2023-08-22 Apple Inc. Touch sensor panel architecture with multiple sensing mode capabilities
KR102409648B1 (ko) * 2017-12-14 2022-06-16 엘지디스플레이 주식회사 터치표시장치 및 표시패널

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201246042A (en) * 2011-05-02 2012-11-16 Shih Hua Technology Ltd Display device with touch panel
CN103324367A (zh) * 2012-03-20 2013-09-25 乐金显示有限公司 触摸感测设备及其双采样方法
JP2016049985A (ja) * 2014-08-29 2016-04-11 大紀商事株式会社 四面体形状物の折り畳み装置
CN107945752A (zh) * 2016-10-13 2018-04-20 乐金显示有限公司 触摸显示装置及驱动方法和电路、数据和选通驱动电路
CN108073911A (zh) * 2017-12-30 2018-05-25 深圳信炜科技有限公司 感光装置、感光模组、显示模组及电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN110609636A (zh) 2019-12-24
EP3582091A1 (en) 2019-12-18
KR20190141490A (ko) 2019-12-24
EP3582091B1 (en) 2022-01-12
US20190385551A1 (en) 2019-12-19
KR102553409B1 (ko) 2023-07-10
US11257452B2 (en) 2022-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110609636B (zh) 触摸显示装置、触摸感测电路及驱动方法
US11379076B2 (en) Touch display device, data driving circuit, and driving method for independently performing display and touch sensing
US10845931B2 (en) Touch display device, microcontroller, and driving method
US11360620B2 (en) Touch display device and touch driving circuit
CN111381721B (zh) 触摸显示装置、驱动电路和驱动方法
US11231798B2 (en) Touchscreen display device, touch driving circuit, and driving method
CN113050816B (zh) 触摸显示装置、数据驱动电路和触摸感测方法
CN112445364B (zh) 触摸显示装置及其驱动方法
KR102561107B1 (ko) 터치표시장치
TW201913340A (zh) 觸控顯示裝置、觸控電路以及觸控感測方法
CN112068724A (zh) 触摸屏显示装置、触摸驱动电路和笔触摸感测方法
CN113050815B (zh) 触摸显示装置、触摸驱动电路和触摸感测方法
US11768563B2 (en) Touch display device
KR20170142807A (ko) 표시 및 터치 기능을 갖는 통합 표시장치
KR20200081185A (ko) 터치 디스플레이 장치, 구동 회로 및 구동 방법
KR20220087720A (ko) 터치 표시 장치 및 터치 센싱 회로
CN117059001A (zh) 触摸显示装置、显示面板和栅极驱动电路

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant