CN111381713A - 触摸显示装置和触摸驱动电路 - Google Patents

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Abstract

提供一种触摸显示装置和触摸驱动电路。具体地，触摸显示装置包括：触摸面板，包括N个触摸电极；包括M个传感器感测单元的传感器感测单元块，被配置为感测N个触摸电极中的两个或更多个触摸电极；前端多路复用器，被配置为选择N个触摸电极中的两个或更多个触摸电极，并将所选择的触摸电极连接到传感器感测单元块，其中M大于或等于2，N大于M，前端多路复用器被配置为从N个触摸电极中选择M个触摸电极，并且将M个触摸电极匹配并连接到M个传感器感测单元，其中M个触摸电极设置在与第一感测时段对应的感测有效区中，M个传感器感测单元被配置为在第一感测时段期间同时感测设置在感测有效区中的M个触摸电极。因此实现有效的触摸驱动。

Description

触摸显示装置和触摸驱动电路
相关申请的交叉引用
本申请要求享有于2018年12月27日提交的韩国专利申请No.10-2018-0170619的优先权，为了所有目的通过引用的方式将该专利申请并入本文，如同在本文完全阐述一样。
技术领域
本发明涉及触摸显示装置和触摸驱动电路。
背景技术
除了显示视频或图像的功能之外，触摸显示装置可以提供基于触摸的输入功能，其使得用户能够容易、直观且方便地输入信息或命令。
为了提供基于触摸的输入功能，触摸显示装置需要识别是否存在用户触摸，以及准确地感测触摸坐标。为此，触摸显示装置可以包括设置在触摸传感器结构中的触摸面板。
为了执行触摸感测，可以在触摸面板中设置大量触摸电极。如上所述，尽管需要大量的触摸电极，但是由于许多限制，用于感测触摸面板的触摸驱动电路的通道数量可能受到限制。因此，为了使具有有限数量的通道的触摸驱动电路能够感测设置在触摸面板中的大量触摸电极，需要多路复用器，其用于选择性地将设置在触摸面板中的一些触摸电极连接到触摸驱动电路。
由于触摸电极的数量与触摸驱动电路的通道数量之间的不对称性，可能需要精细控制用于感测大量触摸电极的驱动时序。因此，开发执行正常和有效操作的多路复用器非常困难。
发明内容
本发明实施方式的一方面是提供一种提供允许有效触摸驱动的多路复用器、包括该多路复用器的触摸显示装置以及触摸驱动电路。
本发明实施方式的另一方面是提供一种允许在预定感测时间期间同时感测设置在预定区域中的触摸电极的多路复用器、包括该多路复用器的触摸显示装置以及触摸驱动电路。
此外，本发明实施方式的另一方面是提供一种允许根据感测时间同时感测一区域的有效和各种变化的多路复用器、包括该多路复用器的触摸显示装置以及触摸驱动电路。
此外，本发明实施方式的另一方面是提供一种适用于差分感测方案的多路复用器、包括该多路复用器的触摸显示装置以及触摸驱动电路。
此外，本发明实施方式的另一方面是提供一种适用于同时执行显示驱动和触摸驱动的同时驱动方案的多路复用器、包括该多路复用器的触摸显示装置以及触摸驱动电路。
此外，本发明实施方式的另一方面是提供一种能够以行为单位改变可根据感测时间同时感测的区域的多路复用器、包括该多路复用器的触摸显示装置以及触摸驱动电路。
根据本发明的一方面，一种触摸显示装置包括：触摸面板，包括N个触摸电极；传感器感测单元块，被配置为感测N个触摸电极中的两个或更多个触摸电极；以及前端多路复用器，被配置为选择N个触摸电极中的两个或更多个触摸电极，并将所选择的触摸电极连接到传感器感测单元块。
传感器感测单元块可以包括M个传感器感测单元。
M大于或等于2，N大于M。
前端多路复用器被配置为从N个触摸电极中选择设置在与第一感测时段对应的感测有效区中的M个触摸电极，并且将M个触摸电极匹配并连接到M个传感器感测单元。
M个传感器感测单元被配置为在第一感测时段期间同时感测设置在感测有效区中的M个触摸电极。
M个传感器感测单元中的每一个可以包括具有感测输入端和参考输入端的差分放大器。
前端多路复用器被配置为：从N个触摸电极中选择设置在感测有效区中的M个触摸电极作为M个感测电极；在从N个触摸电极中排除M个触摸电极后剩余的N-M个触摸电极中进一步选择其他M个触摸电极作为M个参考电极；将M个感测电极中的每一个连接到M个传感器感测单元中的每一个的差分放大器的感测输入端；并且将M个参考电极中的每一个连接到M个传感器感测单元中的每一个的差分放大器的参考输入端。
M个传感器感测单元中的每一个的差分放大器差分地放大分别从相应的感测电极和相应的参考电极输入的第一输入信号和第二输入信号。前端多路复用器可以包括：第一多路复用器，被配置为从N个触摸电极中选择2M触摸电极，并设置差分感测区；M个第二多路复用器，对应于M个传感器感测单元，被配置为将2M个触摸电极分组为M个触摸电极对；以及M个第三多路复用器，对应于M个传感器感测单元，被配置为将M个触摸电极对中的每一对中包括的两个触摸电极连接到M个传感器感测单元中的每一个中包括的差分放大器的感测输入端和参考输入端。
第一多路复用器被配置为从N个触摸电极中选择2M个触摸电极，并且向从N个触摸电极中排除2M个触摸电极之后剩余的触摸电极提供无负载驱动信号。
当将2M个触摸电极分组为M个触摸电极对时，M个第二多路复用器可以将设置为彼此相邻的两个触摸电极分组为单个触摸电极对。
当将2M个触摸电极分组为M个触摸电极对时，M个第二多路复用器可以将设置为彼此间隔开的两个触摸电极分组为单个触摸电极对。M个第二多路复用器中的每一个可以包括：第一开关和第二开关，在第一感测时序将第一触摸电极和与第一触摸电极相邻的第二触摸电极分组(或成组)为一组；第三开关和第四开关，其在第二感测时序将第二触摸电极和与第二触摸电极相邻的第三触摸电极分组为一组。
M个第二多路复用器中的每一个可以包括第五开关和第六开关，其将第一触摸电极和与第一触摸电极相隔一个或多个触摸电极的第二触摸电极分组为一组。M个第三多路复用器中的每一个可以包括四个极性分配开关，用于将在M个触摸电极对中的每一对中包括的两个触摸电极选择性地连接到相应传感器感测单元的差分放大器的感测输入端和参考输入端。
触摸面板可以包括多个触摸电极行。
感测有效区可以包括多个触摸电极行中的H个触摸电极行。
前端多路复用器可以以行为单位改变感测有效区的第一触摸电极行。前端多路复用器可以包括开关元件，被配置为将可连接到M个传感器感测单元中的每一个的K个触摸电极之一连接到对应的传感器感测单元。
K是可在不同时间点连接到M个传感器感测单元中的每一个的触摸电极的数量，并且是N/M。前端多路复用器可以基于存储在开关使能寄存器中的寄存器值导通开关元件中的一些。
前端多路复用器可以响应于存储在开关使能寄存器中的寄存器值的更新，以行为单位改变感测有效区的第一触摸电极行的位置。感测有效区以行为单位改变，使得触摸发生位置包括在感测有效区中。
根据本发明的另一方面，一种触摸驱动电路包括：传感器感测单元块，被配置为从触摸面板中包括的N个触摸电极中感测两个或更多个触摸电极；以及前端多路复用器，被配置为从N个触摸电极中选择两个或更多个触摸电极，并将两个或更多个触摸电极连接到传感器感测单元块。
传感器感测单元块可以包括M个传感器感测单元。
M大于或等于2，N大于M。
前端多路复用器被配置为从N个触摸电极中选择设置在与第一感测时段对应的感测有效区中的M个触摸电极，并且将M个触摸电极匹配并连接到M个传感器感测单元。
M个传感器感测单元被配置为在第一感测时段期间同时感测设置在感测有效区中的M个触摸电极。
M个传感器感测单元中的每一个可以包括具有感测输入端和参考输入端的差分放大器。
前端多路复用器被配置为：从N个触摸电极中选择设置在感测有效区中的M个触摸电极作为M个感测电极；在从N个触摸电极中排除M个触摸电极后剩余的N-M个触摸电极中进一步选择其他M个触摸电极作为M个参考电极；将M个感测电极中的每一个连接到M个传感器感测单元中的每一个的差分放大器的感测输入端；并且将M个参考电极中的每一个连接到M个传感器感测单元中的每一个的差分放大器的参考输入端。
M个传感器感测单元中的每一个的差分放大器差分地放大从相应的感测电极和相应的参考电极输入的第一输入信号和第二输入信号。前端多路复用器可以包括：第一多路复用器，被配置为从N个触摸电极中选择2M个触摸电极，并设置差分感测区；M个第二多路复用器，对应于M个传感器感测单元，被配置为将2M个触摸电极分组为M个触摸电极对；以及M个第三多路复用器，对应于M个传感器感测单元，被配置为将M个触摸电极对中的每一对中包括的两个触摸电极选择性地连接到M个传感器感测单元中的每一个中包括的差分放大器的感测输入端和参考输入端。感测有效区可以包括触摸面板中包括的多个触摸电极行中的H个触摸电极行。
前端多路复用器可以以行为单位改变感测有效区的第一触摸电极行。前端多路复用器可以使用开关使能寄存器，以行为单位改变感测有效区的第一触摸电极行的位置。
如上所述，根据本发明的实施方式，可以提供一种实现有效触摸驱动的多路复用器、包括该多路复用器的触摸显示装置以及触摸驱动电路。
此外，根据本发明的实施方式，可以提供一种能够在预定感测时间期间同时感测设置在预定区域中的触摸电极的多路复用器、包括该多路复用器的触摸显示装置以及触摸驱动电路。
此外，根据本发明的实施方式，可以提供一种实现根据感测时间同时感测一区域的有效和各种变化的多路复用器、包括该多路复用器的触摸显示装置以及触摸驱动电路。
此外，根据本发明的实施方式，可以提供一种适用于差分感测方案的多路复用器、包括该多路复用器的触摸显示装置以及触摸驱动电路。
此外，根据本发明的实施方式，可以提供一种适用于同时执行显示驱动和触摸驱动的同时驱动方案的多路复用器、包括该多路复用器的触摸显示装置以及触摸驱动电路。
此外，根据本发明的实施方式，可以提供一种能够以行为单位改变可根据感测时间同时感测的区域的多路复用器、包括该多路复用器的触摸显示装置以及触摸驱动电路。
附图说明
依据以下结合附图的具体描述，本发明的上述和其他方面、特征和优点将更加明显，其中：
图1是示出根据本发明实施方式的触摸显示装置的系统图；
图2示出了根据本发明实施方式的触摸显示装置的显示部分；
图3是示出根据本发明实施方式的触摸显示装置的触摸感测部分的图；
图4是与根据本发明实施方式的触摸显示装置的显示驱动和触摸驱动相关的时分驱动时序图；
图5是与根据本发明实施方式的触摸显示装置的显示驱动和触摸驱动相关的同时驱动时序图，图6是与根据本发明实施方式的触摸显示装置的显示驱动和触摸驱动相关的同时驱动时序图；
图7是示出根据本发明实施方式的触摸显示装置的触摸系统的图；
图8是示出根据本发明实施方式的触摸显示装置的触摸系统中用于单一感测的传感器感测单元的图；
图9是示出根据本发明实施方式的触摸显示装置的触摸系统中用于差分感测的传感器感测单元的图；
图10是示出根据本发明实施方式的触摸显示装置的触摸系统中的前端多路复用器的图；
图11是详细示出根据本发明实施方式的前端多路复用器的图；
图12是示出根据本发明实施方式的与前端多路复用器中包括的单个传感器感测单元对应的第二多路复用器和第三多路复用器的图；
图13是示出根据本发明实施方式的与前端多路复用器中包括的单个传感器感测单元对应的第二多路复用器和第三多路复用器的操作的图；
图14是示出根据本发明实施方式的差分感测的第一种情况的图；
图15是示出根据本发明实施方式的差分感测的第一种情况下在第一感测时间和第二感测时间期间的差分感测的图；
图16是示出根据本发明实施方式的差分感测的第一种情况下在第一感测时间期间前端多路复用器的操作的图，图17是示出根据本发明实施方式的差分感测的第一种情况下在第二感测时间期间前端多路复用器的操作的图；
图18是示出根据本发明实施方式的差分感测的第二种情况的图，图19是示出根据本发明实施方式的差分感测的第二种情况的图，图20是示出根据本发明实施方式的差分感测的第二种情况的图；
图21是示出根据本发明实施方式的差分感测的第二种情况下的前端多路复用器的操作的图，图22是示出根据本发明实施方式的差分感测的第二种情况下的前端多路复用器的操作的图；
图23是根据本发明实施方式的触摸显示装置的组驱动方案的驱动时序图；
图24是示出基于根据本发明实施方式的触摸显示装置的分组驱动方案的一组触摸电极的图；
图25A至25F是示出根据本发明实施方式的触摸显示装置的用于触摸驱动的感测有效区的各种示例的图；
图26是示出根据本发明实施方式的触摸显示装置中的触摸电极与传感器感测单元之间的匹配关系的图；
图27是示出根据本发明实施方式的触摸显示装置中的自适应前端多路复用器的图，图28是示出根据本发明实施方式的触摸显示装置中的自适应前端多路复用器的图，图29是示出根据本发明实施方式的触摸显示装置中的自适应前端多路复用器的图，图30是示出根据本发明实施方式的触摸显示装置中的自适应前端多路复用器的图；
图31是示出根据实施方式的触摸显示装置中使用自适应前端多路复用器的效果的图；及
图32是示出根据本发明实施方式的触摸显示装置中利用自适应前端多路复用器的触摸驱动示例的图。
具体实施方式
将参照附图给出对本发明的示例或实施方式的下文描述，其中通过示例的方式示出了可以实现的具体示例或实施方式，并且即使在彼此不同的附图中示出，也可使用相同的附图标记和符号指代相同或相似的部件。此外，在以下对本发明的示例或实施方式的描述中，当确定对本文涉及的公知功能和部件的详细描述可能使得本发明的一些实施方式中的主题反而不清楚时，将省略这些详细描述。本文使用的诸如“包括”、“具有”、“包含”、“构成”之类的术语通常旨在允许添加其他部件，除非这些术语与术语“仅”一起使用。
本文可以使用诸如第一、第二、A、B、(A)或(B)之类的术语来描述本发明的元件。这些术语中的每一个都不用于定义元件的本质、顺序、次序或数量等，而仅用于将相应元件与其他元件区分开。
当提到第一元件与第二元件“连接或耦接”、“接触或交叠”等时，应该解释为第一元件不仅可以与第二元件“直接连接或耦接”或“直接接触或交叠”，而且第三元件也可以“插入”在第一和第二元件之间，或者第一和第二元件可以通过第四元件彼此“连接或耦接”、“接触或交叠”等。此处，第二元件可以包括在彼此“连接或耦接”、“接触或交叠”等的两个或更多个元件中的至少一个中。
当采用时间相对术语(比如“之后”、“随后”、“接下来”、“之前”等)来描述元件或配置的工艺或操作，或操作、处理、制造方法中的流程或步骤时，这些术语可用于描述非连续或非顺序的工艺或操作，除非一起使用术语“直接”或“立即”。
此外，当提到任何尺寸、相对尺寸等时，应该考虑元件或特征的数值或相应的信息(例如，水平、范围等)包括可能由各种因素(例如，工艺因素、内部或外部影响、噪声等)引起的公差或误差范围，即使未列出相关描述。此外，术语“可以”完全包含术语“能够”的所有含义。
图1是示出根据本发明实施方式的触摸显示装置的系统图。图2是示出根据本发明实施方式的触摸显示装置的显示部分的图。图3是示出根据本发明实施方式的触摸显示装置的触摸感测部分的图。
参照图1，根据本发明实施方式的触摸显示装置可以提供用于显示图像的显示功能。此外，根据本发明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，以及基于触摸感测的结果执行与用户触摸相关联的输入处理的触摸输入功能。
参照图1和图2，为了提供显示功能，在根据本发明实施方式的触摸显示装置中设置多条数据线DL和多条栅极线GL。触摸显示装置可以包括：显示面板DISP，其中设置由多条数据线DL和多条栅极线GL限定的多个子像素SP；以及显示驱动电路，用于驱动显示面板DISP。
参照图1和图2，显示驱动电路可以包括用于驱动多条数据线DL的数据驱动电路DDC，用于驱动多条栅极线GL的栅极驱动电路GDC，用于控制数据驱动电路DDC和栅极驱动电路GDC的显示控制器DCTR等。
参照图1和图3，根据本发明实施方式的触摸显示装置可以包括：触摸面板TSP，其中设置有多个触摸电极TE；触摸驱动电路TDC，其驱动触摸面板TSP并执行感测；以及触摸控制器TCTR，其使用与触摸驱动电路TDC的感测结果对应的触摸感测数据来检测是否存在来自用户指示物的触摸和/或检测触摸坐标，以便提供触摸感测功能。
用户的指示物可以是手指、笔等。
笔可以是不包括信号发送/接收功能的无源笔，或者可以是包括信号发送/接收功能的有源笔。
参照图2，可以在显示面板DISP中设置沿行方向(或列方向)设置的多条数据线DL和沿列方向(或行方向)设置的多条栅极线GL。
此外，参照图3，可以在触摸面板TSP中设置多个触摸电极TE和用于将多个触摸电极TE与触摸驱动电路TDC电连接的多条触摸线TL。
触摸驱动电路TDC可以向多个触摸电极TE中的一些或全部提供触摸驱动信号TDS，并且可以顺序地感测多个触摸电极TE中的一些或全部。
例如，多个触摸电极TE可以以矩阵的形式设置。
可以分别以各种形式提供多个触摸电极TE。例如，一个触摸电极TE可以是没有开口部分的板形式的电极，可以是包括开口部分的网格型电极，或者可以是其中许多部分弯曲的电极。
当触摸电极TE是板形式的电极时，触摸电极TE可以是透明电极。当触摸电极TE是网格型电极或设置为弯曲形状的电极时，触摸电极TE可以是不透明电极。
触摸面板TSP可以存在于显示面板DISP的外部，或者可以包括在显示面板DISP中。为了便于描述，将在假设触摸面板TSP包括在显示面板DISP中的情况下提供描述。
多个触摸电极TE中的每一个可以与两个或更多个子像素SP交叠。
例如，多条触摸线TL可以与多条数据线DL平行设置。
可以进一步包括用于驱动多个触摸电极TE的触摸驱动电路TDC。
触摸驱动电路TDC可以经由多条触摸线TL向多个触摸电极TE提供公共电压VCOM。
显示控制器DCTR可以向数据驱动电路DDC和栅极驱动电路GDC提供各种控制信号(数据控制信号DCS和栅极控制信号GCS)，并且可以控制数据驱动电路DDC和栅极驱动电路GDC。
显示控制器DCTR根据在每帧中实现的时序开始扫描，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接收的输入图像数据，输出转换后的数字图像数据DATA，并基于扫描在适当时间控制数据驱动。
栅极驱动电路GDC在显示控制器DCTR的控制下将导通电压或截止电压的栅极信号顺序地提供给多条栅极线GL。
当通过栅极驱动电路GDC开启预定栅极线GL时，数据驱动电路DDC将从显示控制器DCTR接收的图像数据信号转换为图像模拟信号，并且可以将与图像模拟信号对应的数据信号VDATA提供给多条数据线DL。
显示控制器DCTR可以是在一般显示技术中使用的时序控制器，可以是包括时序控制器并且还执行其他控制功能的控制装置，或者可以是与时序控制器不同的控制装置。
显示控制器DCTR可以实现为与数据驱动电路DDC分离的部件，或者可以与数据驱动电路DDC集成为集成电路。
数据驱动电路DDC通过向多条数据线DL提供数据信号VDATA来驱动多条数据线DL。此处，数据驱动电路DDC被称为“源极驱动器”。
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)。每个源极驱动器集成电路(SDIC)可以包括移位寄存器、锁存电路、数模转换器(DAC)、输出缓存电路等。根据情况，每个源极驱动集成电路(SDIC)还可以包括模数转换器(ADC)。
每个SDIC可以根据带式自动接合(TAB)方案或玻璃上芯片(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上。根据情况，可以通过与显示面板DISP集成来设置SDIC。此外，可以根据膜上芯片(COF)方案来实现每个源极驱动器集成电路(SDIC)，其中SDIC安装在连接到显示面板DISP的膜上。
栅极驱动电路GDC将栅极信号(VGATE、扫描电压、扫描信号或栅极电压)顺序地提供给多条栅极线GL，并且可以顺序地驱动多条栅极线GL。此处，栅极驱动电路GDC被称为“扫描驱动器”。
此处，栅极信号VGATE包括关断相应栅极线GL的截止电平栅极电压和开启相应栅极线GL的导通电平栅极电压。
具体地，栅极信号VGATE包括使连接到对应栅极线GL的晶体管截止的截止电平栅极电压和使连接到对应栅极线GL的晶体管导通的导通电平栅极电压。
在N型晶体管的情况下，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。在P型晶体管的情况下，截止电平栅极电压是高电平栅极电压VGH，并且导通电平栅极电压是低电平栅极电压VGL。在下文中，为了便于描述，假设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。
栅极驱动电路GDC可以包括至少一个栅极驱动器集成电路(GDIC)。每个栅极驱动器集成电路(GDIC)可以包括移位寄存器、电平移位器等。
每个栅极驱动器集成电路(GDIC)可以根据带式自动接合(TAB)方案或玻璃上芯片(COG)方案连接到显示面板DISP的接合焊盘，或者可以以面板内栅极(GIP)型实现，可以直接设置在显示面板DISP中。根据情况，可以通过与显示面板DISP集成来设置驱动器集成电路(GDIC)。此外，可以根据膜上芯片(COF)方案来实现每个栅极驱动器集成电路(GDIC)，其中栅极驱动器集成电路(GDIC)安装在连接到显示面板DISP的膜上。
数据驱动电路DDC可以仅位于显示面板DISP的一个部分(例如，在上部或下部)中，如图1所示。根据情况，基于驱动方案、面板设计方案等，数据驱动电路DDC可以位于显示面板DISP的两个部分(上部和下部)中。
栅极驱动电路GDC可以仅位于显示面板DISP的一个部分(例如，在左部或右部中)，如图1所示。根据情况，基于驱动方案、面板设计方案等，栅极驱动电路GDC可以位于显示面板DISP的两个部分(左部和右部)中。
根据实施方式的触摸显示装置可以是各种类型的显示装置之一，比如液晶显示装置、有机发光显示装置等。根据实施方式的显示面板DISP可以是各种类型的显示面板之一，比如液晶显示面板、有机发光显示面板等。
设置在显示面板DISP中的每个子像素SP可以被配置为包括一个或多个电路元件(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，像素电极PXL设置在每个子像素SP中，并且晶体管TR电连接在像素电极PXL和数据线DL之间。晶体管TR可以通过经由栅极线GL提供给栅极节点的栅极信号VGATE导通。当晶体管TR导通时，晶体管TR向漏极节点(或源极节点)输出经由数据线DL提供给源极节点(或漏极节点)的数据信号VDATA，以便将数据信号VDATA提供给电连接到漏极节点(或源极节点)的像素电极PXL。可以在被提供数据信号VDATA的像素电极PXL和被提供公共电压VCOM的公共电极之间形成电场，并且可以在像素电极PXL和公共电极之间形成电容。
每个子像素SP的结构可以根据面板类型、功能、设计方案等而变化。
上述多个触摸电极TE可以是在由触摸驱动电路TDC执行的触摸驱动期间被提供触摸驱动信号TDS的触摸传感器，并且可以由触摸驱动电路TDC感测。
此外，多个触摸电极TE可以是被提供公共电压VCOM的显示驱动电极，其中公共电压VCOM在显示驱动期间与数据信号VDATA形成电场。
因此，在触摸驱动的情况下，向触摸电极TE提供触摸驱动信号TDS。在显示驱动的情况下，向触摸电极TE提供公共电压VCOM。
当在不同时序执行显示驱动和触摸驱动时，触摸电极TE可以在显示驱动期间用作显示驱动电极，并且触摸电极可以在触摸驱动期间用作触摸传感器。
当同时执行显示驱动和触摸驱动时，在同时执行显示驱动和触摸驱动的同时驱动时段期间，触摸电极TE可以用作显示驱动电极和触摸传感器，这将在下面描述。
参照图2和图3，在多个触摸电极中的设置在同一行中的第一触摸电极和第二触摸电极的情况下，与第一触摸电极交叠的两条或更多条数据线DL也可以与第二触摸电极交叠。然而，与第一触摸电极交叠的两条或更多条栅极线GL可以不与第二触摸电极交叠。
多条触摸线TL可以包括用于电连接第一触摸电极和触摸驱动电路TDC的第一触摸线以及用于电连接第二触摸电极和触摸驱动电路TDC的第二触摸线。
第一触摸线和第二触摸线可以在触摸面板TSP内绝缘。根据情况，第一触摸线和第二触摸线可以在触摸驱动电路TDC内电连接。
第一触摸线可以与第二触摸电极交叠，但是可以与触摸面板TSP中的第二触摸电极绝缘。
触摸控制器TCTR可以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可以彼此分开地或集成地实现。
根据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，或者可以基于公共电极(CE)之间的互电容来感测触摸。
当根据本发明实施方式的触摸显示装置基于自电容感测到触摸时，触摸驱动电路TDC可以向多个触摸电极TE中的一个或多个提供电压电平变化的触摸驱动信号TDS，可以感测来自被提供触摸驱动信号TDS的触摸电极TE的触摸感测信号，并且可以输出感测数据。触摸控制器TCTR可以使用感测数据确定是否存在触摸和/或计算触摸坐标。
当根据本发明实施方式的触摸显示装置基于互电容感测到触摸时，触摸驱动电路TDC可以将触摸驱动信号TDS提供给多个触摸电极TE中的用作驱动电极的触摸电极，可以感测来自多个触摸电极TE中的用作感测电极的另一个触摸电极TE的触摸感测信号，并且可以输出感测数据。触摸控制器TCTR可以使用感测数据确定是否存在触摸和/或计算触摸坐标。
在下文中，为了便于描述，假设根据本发明实施方式的触摸显示装置基于自电容来感测触摸。
从触摸驱动电路TDC输出的触摸驱动信号TDS可以是具有恒定电压电平的信号，或者可以是电压电平变化的信号。
当触摸驱动信号TDS是电压电平变化的信号时，可以以各种信号波形之一例如正弦波形、三角波形或方波波形等提供触摸驱动信号TDS。
数据驱动电路DDC可以使用数模转换器(DAC)将从显示控制器DCTR接收的数字图像数据DATA转换为模拟电压形式的数据信号VDATA。
在数模转换期间，数据驱动电路DDC可以基于多个伽马参考电压GRV将数字图像数据DATA转换为模拟电压形式的数据信号VDATA。
从伽马电路GAM提供多个伽马参考电压GRV。伽马电路GAM可以存在于数据驱动电路DDC的内部或外部。
可以向显示面板DISP提供接地电压GND。接地电压GND可以是DC电压，或者可以是电压电平变化的AC电压。
为了便于描述，将在假设触摸面板TSP包括在显示面板DISP中的情况下提供描述。
图4是与根据本发明实施方式的触摸显示装置的显示驱动和触摸驱动相关的时分驱动时序图。
参照图4，根据实施方式的触摸显示装置可以在基于时间划分的时段中分开地执行显示驱动和触摸驱动。上述方案称为时分驱动。
在显示驱动时段期间，将DC电压形式的公共电压VCOM提供给多个触摸电极TE。可以将具有截止电平电压VGL并且在扫描时序改变为具有导通电平电压VGH的栅极信号(VGATE 1和VGATE 2)顺序地提供给多条栅极线(GL1和GL2)。可以将相应的数据信号VDATA提供给多条数据线DL。
在显示驱动时段之后的触摸驱动时段期间，可以向多个触摸电极TE中的一些或全部提供电压电平随时间变化的触摸驱动信号TDS。
在触摸驱动时段期间，在将触摸驱动信号TDS提供给作为触摸感测目标的触摸电极TE时，与触摸驱动信号TDS相同或对应的信号可以提供给设置在显示面板DISP中并且不是触摸感测目标的触摸电极TE、数据线DL和栅极线GL。这被称为无负载驱动(LFD)。LFD防止不必要的寄生电容，并且可以防止由寄生电容引起的触摸灵敏度的劣化。
在触摸驱动时段期间，为了防止作为感测目标的触摸电极TE与另一触摸电极TE之间的寄生电容，可以将与提供给作为感测目标的触摸电极TE的触摸驱动信号TDS相同或对应的LFD信号提供给设置在显示面板DISP中的多个触摸电极TE中的一些或全部。
此外，在触摸驱动时段期间，为了防止触摸电极TE和数据线DL之间的寄生电容，可以将与提供给作为感测目标的触摸电极TE的触摸驱动信号TDS相同或对应的LFD信号D_LFDS提供给设置在显示面板DISP中的多条数据线DL中的一些或全部。
此外，在触摸驱动时段期间，为了防止触摸电极TE与栅极线(GL1和GL2)之间的寄生电容，可以将与提供给作为感测目标的触摸电极TE的触摸驱动信号TDS相同或对应的LFD信号G_LFDS提供给设置在显示面板DISP中的多条栅极线GL中的一些或全部。
在触摸驱动时段期间，提供给设置在显示面板DISP中并且不是感测目标的触摸电极TE、数据线DL和栅极线GL的LFD信号的频率和相位可以对应于提供给作为感测目标的触摸电极TE的触摸驱动信号TDS的频率和相位。
在触摸驱动时段期间，提供给设置在显示面板DISP中并且不是触摸感测目标的触摸电极TE、数据线DL和栅极线GL的LFD信号的幅度可以对应于提供给作为感测目标的触摸电极TE的触摸驱动信号TDS的幅度ΔV。
图5是与根据本发明实施方式的触摸显示装置的显示驱动和触摸驱动相关的同时驱动时序图，图6是与根据本发明实施方式的触摸显示装置的显示驱动和触摸驱动相关的同时驱动时序图。
参照图5和图6，根据本发明实施方式的触摸显示装置可以同时进行显示驱动和触摸驱动。上述方案称为同时驱动。
参照图5和图6，在将用于显示图像的数据信号VDATA提供给多条数据线DL并且执行显示驱动时，触摸驱动电路TDC可以向多个触摸电极TE提供以预定幅度ΔV摆动的触摸驱动信号TDS。
此处，触摸驱动信号TDS可以是电压电平摆动(变化)的信号。触摸驱动信号TDS可以被称为调制信号、AC信号、脉冲信号等。
参照图5，触摸驱动信号TDS的高电平电压时段的宽度W可以比用于显示驱动的一个水平时间1H短。
在这种情况下，在用于显示图像并被提供给多条数据线DL中的至少一条的数据信号VDATA的高电平电压时段期间，或在提供给多条栅极线GL中的至少一条的栅极信号(VGATE 1和VGATE 2)的高电平电压时段期间，触摸驱动信号TDS的电压电平可以改变至少一次。
参照图6，触摸驱动信号TDS的高电平电压时段的宽度W可以比用于显示驱动的一个水平时间1H长。
在这种情况下，在触摸驱动信号TDS的高电平电压时段期间，用于显示提供给多条数据线DL中的至少一条的图像的数据信号VDATA的电压电平可以改变至少一次，或者提供给多条栅极线GL中的至少一条的栅极信号VGATE的电压电平可以改变至少一次。
参照图5和图6，在同时驱动的情况下，提供给数据线DL的数据信号VDATA可以以包括用于显示图像的原始信号部分和触摸驱动信号TDS的形式提供。因此，数据信号VDATA可以包括与触摸驱动信号TDS的幅度ΔV的电压变化点相同的电压变化点。
参照图5和图6，在同时驱动的情况下，提供给栅极线GL的栅极信号(VGATE 1、VGATE 2、VGATE 3和VGATE 4)可以以包括用于栅极驱动的原始信号部分和触摸驱动信号TDS的形式提供。因此，栅极信号(VGATE 1、VGATE 2、VGATE 3和VGATE 4)可以包括与触摸驱动信号TDS的幅度ΔV的电压变化点相同的电压变化点。
如上所述，数据信号VDATA具有与触摸驱动信号TDS的幅度ΔV的电压变化点相同的电压变化点。因此，在时分驱动的情况下，如果从数据信号VDATA中去除对应于触摸驱动信号TDS的部分，则数据信号VDATA可以处于与显示驱动时段的数据信号VDATA相同的状态。
以相同的方式，栅极信号(VGATE 1、VGATE 2、VGATE 3和VGATE 4)具有与触摸驱动信号TDS的幅度ΔV的电压变化点相同的电压变化点。因此，在时分驱动的情况下，如果从栅极信号VGATE中去除对应于触摸驱动信号TDS的部分，则栅极信号VGATE可以处于与显示驱动时段的栅极信号VGATE相同的状态。
数据信号VDATA具有与触摸驱动信号TDS的幅度ΔV的电压变化点相同的电压变化点以及栅极信号VGATE具有与触摸驱动信号TDS的幅度ΔV的电压变化点相同的电压变化点这一事实可以表明：基于触摸驱动信号TDS调制数据信号VDATA和栅极信号VGATE。
如上所述，通过改变(调制)数据信号VDATA和栅极信号VGATE的信号波形，尽管在同时驱动情况下同时执行显示驱动和触摸驱动，但是显示驱动也可以不受触摸驱动的影响。
此外，改变数据信号VDATA和栅极信号VGATE的信号波形的操作可以对应于LFD驱动的类型，这防止了不必要的寄生电容并提高了触摸灵敏度。
例如，可以根据伽马调制方案或接地调制方案来执行同时驱动。
在伽马调制方案的情况下，在数模转换期间，数据驱动电路DDC可以使用其频率、相位和幅度ΔV与触摸驱动信号TDS的那些相对应的伽马参考电压GRV来执行数模转换处理，以改变数据信号VDATA。
此外，数据驱动电路DDC可以改变产生栅极信号VGATE所需的截止电平电压VGL和导通电平电压VGH，以具有与触摸驱动信号TDS的相对应的频率、相位和幅度ΔV，并且可以产生上述栅极信号VGATE。
在接地调制方案的情况下，提供给显示面板DISP的接地电压GND是电压电平变化的信号，并且频率和相位改变为与触摸驱动信号TDS的那些相对应。因此，提供给显示面板DISP的所有类型的信号可以基于接地电压GND摆动。
根据本发明实施方式的触摸显示装置可以进行同时驱动，并且可以以预定时序进行时分驱动。
图7是示出根据本发明实施方式的触摸显示装置的触摸系统的图。
参照图7，根据本发明实施方式的触摸显示装置的触摸系统可以包括触摸面板TSP、前端多路复用器F-MUX、传感器感测单元块SSUB、后端多路复用器R-MUX、模数转换器ADC等。
N个触摸电极TE和N条触摸线TL设置在触摸面板TSP中。
前端多路复用器F-MUX可以从设置在触摸面板TSP中的N个触摸电极中选择M个触摸电极TE或2M个触摸电极TE，并且可以将所选择的触摸电极TE匹配并连接到包括在传感器感测块SSUB中的M个传感器感测单元(SSU#1至SSU#M)。此处，M大于或等于2，且N大于2M。
即，通过前端多路复用器F-MUX的多路复用，M个传感器感测单元(SSU#1至SSU#M)中的每一个可以连接到两个触摸电极TE或者可以连接到一个触摸电极TE。
M个传感器感测单元(SSU#1至SSU#M)可以同时执行2M个触摸电极TE的差分感测，或者可以同时执行M个触摸电极TE的单一感测。
即，M个传感器感测单元(SSU#1至SSU#M)中的每一个同时执行感测，并且M个传感器感测单元(SSU#1至SSU#M)中的每一个可以同时执行两个触摸电极TE的差分感测，或者可以执行一个触摸电极TE的单一感测。
后端多路复用器R-MUX可以选择M个传感器感测单元(SSU#1至SSU#M)中的一些，并且可以将所选择的传感器感测单元连接到模数转换器ADC。
模数转换器ADC可以将从后端多路复用器R-MUX所连接的传感器感测单元SSU接收的感测结果信号转换为对应于数字值的感测值，并且可以输出包括转换后的感测值的感测数据。
触摸控制器TCTR可以基于感测数据定确定是否存在触摸和/或可以计算触摸坐标。
图8是示出根据本发明实施方式的触摸显示装置的触摸系统中用于单一感测的第j个传感器感测单元(SSU#j，j＝1、2、……、M)的图。
参照图8，M个传感器感测单元(SSU#1至SSU#M)中的第j个传感器感测单元(SSU#j，j＝1、2、……、M)可以感测一个触摸电极TE。这被称为单一感测方案。
在单一感测方案的情况下，第j个传感器感测单元SSU#j可以包括电荷放大器CAMP、积分器INTG、采样和保持电路SHA等。
电荷放大器CAMP可以包括运算放大器和反馈电容器Cfb。
电荷放大器CAMP可以经由反相输入端I2将输入到非反相输入端I1中的触摸驱动信号TDS经由对应的触摸线TL输出到对应的触摸电极TE。
随后，电荷放大器CAMP可以经由反相输入端I2从对应的触摸电极TE接收触摸感测信号。
即，从被提供触摸驱动信号TDS的触摸电极TE产生的电荷可以输入到电荷放大器CAMP的反相输入端I2。因此，电荷存储在反馈电容器Cfb中。当反馈电容器Cfb充电时，信号输出到电荷放大器CAMP的输出端。
积分器INTG可以对电荷放大器CAMP的输出信号进行积分，并且可以输出积分值。
采样和保持电路SHA可以存储对应于积分值的信号，并且可以经由后端多路复用器R-MUX将其输出到模数转换器ADC。
图9是示出根据本发明实施方式的触摸显示装置的触摸系统中用于差分感测的第j个传感器感测单元(SSU#j，j＝1、2、……、M)的图。
参照图9，M个传感器感测单元(SSU#1至SSU#M)中的第j个传感器感测单元(SSU#j，j＝1、2、……、M)可以执行两个触摸电极(TE 1和TE2)的差分感测。这被称为差分感测方案。
在差分感测方案的情况下，第j个传感器感测单元(SSU#j，j＝1、2、……、M)可以包括差分放大器DAMP、积分器INTG、采样和保持电路SHA等。
差分放大器DAMP可以差分地放大经由第一输入端di1和第二输入端di2分别从第一触摸电极TE 1和第二触摸电极TE 2接收的第一输入信号和第二输入信号，可以输出差分感测信号。差分放大器DAMP可以包括一个输出端。
根据情况，差分放大器DAMP可以包括两个输出端(do1和do2)。在这种情况下，差分放大器DAMP可以是全差分放大器。
在这种情况下，差分放大器DAMP的差分感测信号可以包括第一输出信号和第二输出信号。
第一输出信号和第二输出信号之间的差可以与第一输入信号和第二输入信号之间的差成比例。
在差分放大器DAMP中，第一电容器Ca可以连接在第一输入端di1和第一输出端do1之间，并且第二电容器Cb可以连接在第二输入端di2和第二输出端do2之间。
第一触摸电极TE 1和第二触摸电极TE 2中的一个可以是感测电极，另一个是参考电极。
因此，第一输入端di1和第二输入端di2中的一个可以是连接到感测电极的感测输入端，另一个是连接到参考电极的参考输入端。
例如，在将第二触摸电极TE 2指定为感测电极并且将第一触摸电极TE 1指定为参考电极时，通过使用差分放大器DAMP执行一次差分感测而获得的结果可以是感测作为感测电极的第二触摸电极TE 2的结果。
随后，当需要感测第一触摸电极TE 1的结果时，需要通过将第一触摸电极TE 1指定为感测电极并将第二触摸电极TE 2指定为参考电极来再次执行差分感测。在差分感测方案的情况下，在执行同时驱动的同时，当基于也用作用于显示驱动的公共电压VCOM的触摸驱动信号TDS调制数据信号VDATA和栅极信号VGATE时，如图5和图6所示，寄生电容的影响可以被数据线DL和栅极线GL抵消。因此，可以容易地确定触摸。
在下文中，将详细描述用于感测上述触摸显示装置中的触摸的部件(触摸系统)。
图10是示出根据本发明实施方式的触摸显示装置的触摸系统中的前端多路复用器F-MUX的图。
参照图10，根据本发明实施方式的触摸显示装置的触摸系统可以包括：触摸面板TSP，包括N个触摸电极(TE 1至TE N)；传感器感测单元块SSUB，用于感测N个触摸电极(TE 1至TE N)中的两个或更多个触摸电极；以及前端多路复用器F-MUX，从N个触摸电极(TE 1至TE N)中选择两个或更多个触摸电极，并将所选择的触摸电极连接到传感器感测单元块SSUB。
传感器感测单元块SSUB可以包括M个传感器感测单元(SSU#1至SSU#M)。
此处，M是同时感测的触摸电极的数量，并且可以大于或等于2。在差分感测的情况下，M是在执行差分感测时指定的感测电极和参考电极中被指定为感测电极的触摸电极的数量。N是触摸电极的总数，并且大于M。
前端多路复用器F-MUX可以从N个触摸电极(TE 1至TE N)中选择位于与第一感测时段对应的感测有效区中的M个触摸电极，并且可以连接M个触摸电极和M个传感器感测单元(SSU#1至SSU#M)。
M个传感器感测单元(SSU#1至SSU#M)可以同时感测位于感测有效区中的M个触摸电极。
位于感测有效区中的M个触摸电极中的每一个可以彼此间隔开。即，同时感测的M个触摸电极中的每一个可以彼此间隔开(→情况1)。
与上述不同，设置在感测有效区内的M个触摸电极可以彼此相邻地设置。即，同时感测的M个触摸电极可以彼此靠近地设置(→情况2)。
M个传感器感测单元(SSU#1至SSU#M)中的每一个可以包括具有感测输入端IN_SEN和参考输入端IN_REF的差分放大器DAMP，以便执行差分感测。
前端多路复用器F-MUX可以从N个触摸电极(TE 1至TE N)中选择设置在感测有效区中的M个触摸电极作为M个感测电极，并且还可以从N个触摸电极(TE 1至TE N)中排除M个触摸电极之后剩余的N-M个触摸电极中选择M个其他触摸电极作为M个参考电极。
前端多路复用器F-MUX可以将M个感测电极中的每一个连接到M个传感器感测单元(SSU#1至SSU#M)中的每一个的差分放大器DAMP的感测输入端IN_SEN，并且可以将M个参考电极中的每一个连接到M个传感器感测单元(SSU#1～SSU#M)中的每一个的差分放大器DAMP的参考输入端IN_REF。
M个传感器感测单元(SSU#1至SSU#M)中的每一个的差分放大器DAMP可以差分地放大分别从相应的感测电极和相应的参考电极输入的第一输入信号和第二输入信号。
前端多路复用器F-MUX可以包括第一复用器MUX1、M个第二复用器(MUX2#1至MUX2#M)和M个第三复用器(MUX3#1至MUX3#M)。
M个第二多路复用器(MUX2#1至MUX2#M)可以对应于M个传感器感测单元(SSU#1至SSU#M)。
M个第三多路复用器(MUX3#1至MUX3#M)可以对应于M个传感器感测单元(SSU#1至SSU#M)。
第一多路复用器MUX1可以从N个触摸电极(TE 1至TE N)中选择2M个触摸电极，以便设置差分感测区。
此处，差分感测区可以包括感测有效区。即，差分感测区可以包括设置有感测电极的感测有效区以及设置有参考电极的区域。
M个第二多路复用器(MUX2#1至MUX2#M)可以将2M个触摸电极分组为M个触摸电极对。
M个第三多路复用器(MUX3#1至MUX3#M)可以选择性地将在M个触摸电极对中的每一对中包括的两个触摸电极连接到M个传感器感测单元(SSU#1至SSU#M)中的每一个中包括的差分放大器DAMP的感测输入端IN_SEN和参考输入端IN_REF。
图11是详细示出根据本发明实施方式的前端多路复用器F-MUX的图。图12是示出根据本发明实施方式的与前端多路复用器F-MUX中包括的单个传感器感测单元对应的第二多路复用器和第三多路复用器的图。图13是示出根据本发明实施方式的与前端多路复用器F-MUX中包括的单个传感器感测单元对应的第二多路复用器和第三多路复用器的图。
参照图11，第一多路复用器MUX1可以从N个触摸电极(TE 1至TE N)中选择2M个触摸电极，以便设置差分感测区。
此处，差分感测区可以包括感测有效区。即，差分感测区可以包括设置有感测电极的感测有效区以及设置有参考电极的区域。
M个第二多路复用器(MUX2#1至MUX2#M)可以将2M个触摸电极分组为M个触摸电极对。
M个第三多路复用器(MUX3#1至MUX3#M)可以选择性地将在M个触摸电极对中的每一对中包括的两个触摸电极连接到M个传感器感测单元(SSU#1至SSU#M)中的每一个中包括的差分放大器DAMP的感测输入端IN_SEN和参考输入端IN_REF。
第一多路复用器MUX1可以包括连接到N个触摸电极(TE 1至TE N)中的每一个的选择开关Ss和辅助开关Sn。
第一多路复用器MUX1可以包括连接线电路CLC，其中设置连接线，连接线将连接到N个触摸电极(TE 1至TE N)中的每一个的选择开关Ss的输出端与M个第二多路复用器(MUX2#1至MUX2#M)中的每一个的六个开关(S1至S6)的输入端连接。
连接线电路CLC可以包括沿第一方向设置的多条第一连接线以及沿与第一方向不同的第二方向设置的多条第二连接线。N个触摸电极(TE 1至TE N)和M个第二多路复用器(MUX2#1至MUX2#M)连接到沿第一方向设置的多条第一连接线的两端。沿第二方向设置的多条第二连接线可以分别对应于2M个通道(CH1至CH2M)，并且可以用于将远距离的触摸电极连接到与另一个触摸电极连接的第一连接线。多条第一连接线和第二连接线可以彼此交叉。在多条第一和第二连接线之间的交叉点中，需要连接N个触摸电极(TE 1至TE N)和M个第二多路复用器(MUX2#1至MUX2#M)的多个点接触。
第一多路复用器MUX1可以导通连接到N个触摸电极(TE 1至TE N)中的2M个触摸电极中的每一个的选择开关Ss，并且可以在N个触摸电极(TE 1至TE N)中选择2M个触摸电极。
第一多路复用器MUX1可以导通连接到N个触摸电极(TE 1至TE N)中除了2M个触摸电极之外的其余每个触摸电极的辅助开关Sn，并向N个触摸电极(TE 1至TE N)中除了2M个触摸电极之外的其余触摸电极提供无负载驱动信号LFDS。
在将2M个触摸电极分组为M个触摸电极对时，M个第二多路复用器(MUX2#1至MUX2#M)可以将彼此相邻设置的两个触摸电极分组为单个触摸电极对(→情况1)。
在将2M个触摸电极分组为M个触摸电极对时，M个第二多路复用器(MUX2#1至MUX2#M)可以将设置为彼此间隔开一个或多个其他触摸电极的两个触摸电极分组为单个触摸电极对(→情况2)。
M个第二多路复用器(MUX2#1至MUX2#M)中的每一个可以包括第一和第二开关(S1和S2)，其在第一感测时序将第一触摸电极和与第一触摸电极相邻的第二触摸电极分组，并且可以包括第三和第四开关(S3和S4)，其在第二感测时序将第二触摸电极和与第二触摸电极相邻的第三触摸电极分组。
M个第二多路复用器(MUX2#1至MUX2#M)中的每一个可以包括第五和第六开关(S5和S6)，其将第一触摸电极和与第一触摸电极间隔开一个或多个触摸电极的第二触摸电极分组。
M个第三多路复用器(MUX3#1至MUX3#M)中的每一个可以包括四个极性分配开关(Sa、Sb、Sc和Sd)，其选择性地将M个触摸电极对中的每一对中包括的两个触摸电极连接到相应的传感器感测单元的差分放大器DAMP的感测输入端IN_SEN和参考输入端IN_REF。
差分感测方案可以包括第一种情况(情况1)和第二种情况(情况2)。
第一种情况(情况1)是执行两个相邻触摸电极的差分感测的情况。
第二种情况(情况2)是执行彼此远离的两个触摸电极的差分感测的情况。
参照图12，在M个第二多路复用器(MUX2#1至MUX2#M)中包括的六个开关(S1至S6)中，第一至第四开关(S1、S2、S3和S4)仅用于第一种情况，第五和第六开关(S5和S6)仅用于第二种情况。因此，M个第二多路复用器(MUX2#1至MUX2#M)可以设置差分感测类型(情况1和情况2)。
参照图12，在第一种情况下，在M个第三多路复用器(MUX3#1至MUX3#M)中包括的四个极性分配开关(Sa、Sb、Sc和Sd)中，平行定位的两个极性分配开关(Sa和Sb)始终处于导通状态，并且彼此相交的两个极性分配开关(Sc和Sd)始终处于关断状态。
在第二种情况下，在M个第三多路复用器(MUX3#1至MUX3#M)中包括的四个极性分配开关(Sa，Sb，Sc和Sd)中，平行定位的两个极性分配开关(Sa和Sb)与彼此相交的两个极性分配开关(Sc和Sd)交替地导通和关断。
参照图13，在第一种情况(情况1)下，在M个第二多路复用器(MUX2#1至MUX2#M)中包括的第一至第四开关(S1、S2、S3和S4)中，在第一感测时间第一和第二开关(S1和S2)导通(ON)，第三和第四开关(S3和S4)关断(OFF)。在这种情况下，M个第三多路复用器(MUX3#1至MUX3#M)中包括的并且平行设置的两个极性分配开关(Sa和Sb)处于导通状态。
在第一感测时间之后的第二感测时间，在M个第二多路复用器(MUX2#1至MUX2#M)中包括的第一至第四开关(S1、S2、S3和S4)中，第三和第四开关(S3和S4)导通，第一和第二开关(S1和S2)关断。在这种情况下，M个第三多路复用器(MUX3#1至MUX3#M)中包括的并且平行设置的两个极性分配开关(Sa和Sb)处于导通状态。
参照图13，在第二种情况(情况2)下，在第一感测时间，M个第二多路复用器(MUX2#1至MUX2#M)中包括的第五和第六开关(S5和S6)处于导通状态，并且M个第三多路复用器(MUX3#1至MUX3#M)中包括的并且平行设置的两个极性分配开关(Sa和Sb)导通。
在第一感测时间之后的第二感测时间，M个第二多路复用器(MUX2#1至MUX2#M)中包括的第五和第六开关(S5和S6)处于导通状态，并且M个第三多路复用器(MUX3#1至MUX3#M)中包括的并且彼此相交的两个极性分配开关(Sc和Sd)导通。
图14是示出根据本发明实施方式的差分感测的第一种情况的图。假设M＝5。图15是示出根据本发明实施方式的差分感测的第一种情况下在第一感测时间和第二感测时间期间的差分感测的图。图16是示出根据本发明实施方式的差分感测的第一种情况下在第一感测时间期间前端多路复用器F-MUX的操作的图，图17是示出根据本发明实施方式的差分感测的第一种情况下在第二感测时间期间前端多路复用器F-MUX的操作的图。
参照图14，第一多路复用器MUX1可以从N个触摸电极(TE 1、TE 2、……、TE 10、TE11、TE 12、……、TE N)中选择10(2M＝2*5)个触摸电极(TE 1至TE 10)，并且可以设置差分感测区。
此处，差分感测区可以包括感测有效区。即，差分感测区可以包括其中设置有感测电极(SEN；TE 1、TE 3、TE 5、TE 7和TE 9)的感测有效区，以及其中设置有参考电极(REF；TE2、TE 4、TE 6、TE 8和TE 10)的区域。
五(M＝5)个第二多路复用器(MUX2#1至MUX2#5)可以将10(2M)个触摸电极分组为五(M＝5)个触摸电极对(PAIR#1至PAIR#5)。
在第一种情况(情况1)下，在将10(2M)个触摸电极分组为五个触摸电极对(PAIR#1至PAIR#5)时，五个第二多路复用器(MUX2#1至MUX2#5)可以将彼此相邻设置的两个触摸电极分组为单个触摸电极对。
例如，将彼此相邻的第一触摸电极TE 1和第二触摸电极TE 2分组为第一触摸电极对PAIR#1。将彼此相邻的第三触摸电极TE 3和第四触摸电极TE 4分组为第二触摸电极对PAIR#2。将彼此相邻的第五触摸电极TE 5和第六触摸电极TE 6分组为第三触摸电极对PAIR#3。将彼此相邻的第七触摸电极TE 7和第八触摸电极TE 8分组为第四触摸电极对PAIR#4。将彼此相邻的第九触摸电极TE 9和第十触摸电极TE 10分组为第五触摸电极对PAIR#5。
M(M＝5)个第三多路复用器(MUX3#1至MUX3#5)可以选择性地将5个触摸电极对(PAIR#1至PAIR#5)中的每一对中包括的两个触摸电极连接到M(M＝5)个传感器感测单元(SSU#1至SSU#5)中的每一个中包括的差分放大器DAMP的感测输入端IN_SEN和参考输入端IN_REF。
例如，第一触摸电极对PAIR#1中包括的第一触摸电极TE 1和第二触摸电极TE 2连接到第一传感器感测单元SSU#1。第二触摸电极对PAIR#2中包括的第三触摸电极TE 3和第四触摸电极TE 4连接到第二传感器感测单元SSU#2。第三触摸电极对PAIR#3中包括的第五触摸电极TE 5和第六触摸电极TE 6连接到第三传感器感测单元SSU#3。第四触摸电极对PAIR#4中包括的第七触摸电极TE 7和第八触摸电极TE 8连接到第四传感器感测单元SSU#4。第五触摸电极对PAIR#5中包括的第九触摸电极TE 9和第十触摸电极TE 10连接到第五传感器感测单元SSU#5。
参照图15，在根据本发明实施方式的差分感测的第一种情况下，其中设置有第一至第十触摸电极(TE 1至TE 10)的区域在第一感测时间期间被设置为差分感测区，如参照图14所描述的。
在第一感测时间期间，第一传感器感测单元SSU#1可以差分地感测(差分地放大)对应于感测电极SEN的第一触摸电极TE 1和对应于参考电极REF的第二触摸电极TE 2。第二传感器感测单元SSU#2可以差分地感测(差分地放大)对应于感测电极SEN的第三触摸电极TE 3和对应于参考电极REF的第四触摸电极TE 4。第三传感器感测单元SSU#3可以差分地感测(差分地放大)对应于感测电极SEN的第五触摸电极(TE 5)和对应于参考电极REF的第六触摸电极(TE 6)。第四传感器感测单元SSU#4可以差分地感测(差分地放大)对应于感测电极SEN的第七触摸电极TE 7和对应于参考电极REF的第八触摸电极TE 8。第五传感器感测单元SSU#5可以差分地感测(差分地放大)对应于感测电极SEN的第九触摸电极TE 9和对应于参考电极REF的第十触摸电极TE 10。
在第一感测时间期间，触摸驱动电路TDC可以经由差分感测获得与对应于感测电极SEN的第一、第三、第五、第七和第九触摸电极(TE 1、TE 3、TE 5、TE 7和TE 9)相关联的感测值。
在第一感测时间之后的第二感测时间期间，根据第一种情况，可以通过将第一感测时间的差分感测区移位一行(即，一个触摸电极行)来设置差分感测区。即，通过将现有差分感测区移位一行而获得的差分感测区是其中设置有第二至第十一触摸电极(TE 2至TE11)的区域。
在第二感测时间期间，第一传感器感测单元SSU#1可以差分地感测(差分地放大)对应于感测电极SEN的第二触摸电极TE 2和对应于参考电极REF的第三触摸电极TE 3。第二传感器感测单元SSU#2可以差分地感测(差分地放大)对应于感测电极SEN的第四触摸电极(TE 4)和对应于参考电极REF的第五触摸电极(TE 5)。第三传感器感测单元SSU#3可以差分地感测(差分地放大)对应于感测电极SEN的第六触摸电极TE 6和对应于参考电极REF的第七触摸电极TE 7。第四传感器感测单元SSU#4可以差分地感测(差分地放大)对应于感测电极SEN的第八触摸电极(TE 8)和对应于参考电极REF的第九触摸电极(TE 9)。第五传感器感测单元SSU#5可以差分地感测(差分地放大)对应于感测电极SEN的第十触摸电极TE 10和对应于参考电极REF的第十一触摸电极TE 11。
在第二感测时间期间，触摸驱动电路TDC可以经由差分感测获得与对应于感测电极SEN的第二、第四、第六、第八和第十触摸电极(TE 2、TE 4、TE 6、TE 8和TE 10)相关联的感测值。
参照图16，简要描述在第一种情况下第一感测时间期间前端多路复用器F-MUX的多路复用操作，第一传感器感测单元SSU#1可以差分地感测(差分地放大)对应于感测电极SEN的第一触摸电极TE 1和对应于参考电极REF的第二触摸电极TE 2。
在第一感测时间期间，前端多路复用器F-MUX的第一多路复用器MUX1可以导通连接到差分感测区中包括的第一至第十触摸电极(TE 1至TE 10)的选择开关Ss。
对应于第一传感器感测单元SSU#1的第一个第二多路复用器MUX2#1可以导通六个开关(S1至S6)中的第一和第二开关(S1和S2)。
此外，对应于第一传感器感测单元SSU#1的第一个第三多路复用器MUX3#1可以导通四个极性分配开关(Sa、Sb、Sc和Sd)中平行设置的两个开关(Sa和Sb)。
因此，第一传感器感测单元SSU#1可以连接到对应于感测电极SEN的第一触摸电极TE 1和对应于参考电极REF的第二触摸电极TE 2。
因此，第一传感器感测单元SSU#1的差分放大器DAMP可以差分地放大对应于感测电极SEN的第一触摸电极TE 1和对应于参考电极REF的第二触摸电极TE 2。
以与上述多路复用操作相同的方式，在第一感测时间期间在差分感测区中包括的其他触摸电极(TE 2、TE 3、……等)可以电连接到对应的传感器感测单元。
参照图17，简要描述在第一种情况下第一感测时间之后的第二感测时间期间前端多路复用器F-MUX的多路复用操作，第一传感器感测单元SSU#1可以差分地感测(差分地放大)对应于感测电极SEN的第二触摸电极TE 2和对应于参考电极REF的第三触摸电极TE 3。
此处，在第二感测时间期间，第二触摸电极TE 2是感测电极(1行移位SEN)，其与第一感测时间的触摸电极相比移位了一行。第三触摸电极TE 3是参考电极(1行移位REF)，其与第一感测时间的触摸电极相比移位了一行。
在第二感测时间期间，前端多路复用器F-MUX的第一多路复用器MUX1可以导通连接到差分感测区中包括的第二到第十一触摸电极(TE 2到TE 11)的选择开关Ss。
对应于第一传感器感测单元SSU#1的第一个第二多路复用器MUX2#1可以导通六个开关(S1至S6)中连接到移位了一行的感测电极(1行移位SEN)和参考电极(1行移位REF)的第三和第四开关(S3和S4)。
此外，对应于第一传感器感测单元SSU#1的第一个第三多路复用器MUX3#1可以导通四个极性分配开关(Sa、Sb、Sc和Sd))中平行设置的两个开关(Sa和Sb)。
因此，第一传感器感测单元SSU#1可以连接到对应于感测电极SEN的第二触摸电极TE 2和对应于参考电极REF的第三触摸电极TE 3。
因此，第一传感器感测单元SSU#1的差分放大器DAMP可以差分地放大对应于感测电极SEN的第二触摸电极TE 2和对应于参考电极REF的第三触摸电极TE 3。
以与上述多路复用操作相同的方式，在第二感测时间期间在差分感测区中包括的其他触摸电极(TE 3、TE 4、……等)可以电连接到对应的传感器感测单元。
图18是示出根据本发明实施方式的差分感测的第二种情况的图。图19是示出根据本发明实施方式的差分感测的第二种情况下在第一感测时间和第二感测时间期间的差分感测的图。图20是示出根据本发明实施方式的差分感测的第二种情况下在第一感测时间期间前端多路复用器F-MUX的操作的的图，图21是示出根据本发明实施方式的差分感测的第二种情况下在第一感测时间和第二感测时间期间前端多路复用器F-MUX的操作的图。图22是示出根据本发明实施方式的差分感测的第二种情况下在第一感测时间和第二感测时间期间的差分感测的图。
参照图18，第一多路复用器MUX1可以从N个触摸电极(TE 1、TE 2、……、TE 10、TE11、TE 12、……、TE N)中选择10(2M＝2*5)个触摸电极(TE 1至TE 10)，并且可以设置差分感测区。
此处，差分感测区可以包括感测有效区。即，差分感测区可以包括其中设置有感测电极(SEN；TE 1、TE 3、TE 5、TE 7和TE 9)的感测有效区，以及其中设置有参考电极(REF；TE2、TE 4、TE 6、TE 8和TE 10)的区域。
五(M＝5)个第二多路复用器(MUX2#1至MUX2#5)可以将10(2M)个触摸电极(TE 1至TE 10)分组为五(M＝5)个触摸电极对(PAIR#1至PAIR#5)。
在第二种情况(情况2)下，在将10(2M)个触摸电极分组为五个触摸电极对(PAIR#1至PAIR#5)时，五个第二多路复用器(MUX2#1至MUX2#5)可以将彼此间隔开的两个触摸电极分组为单个触摸电极对。
例如，将彼此间隔开的第一触摸电极TE 1和第六触摸电极TE 6分组为第一触摸电极对PAIR#1。将彼此间隔开的第二触摸电极TE 2和第七触摸电极TE 7分组为第二触摸电极对PAIR#2。将彼此间隔开的第三触摸电极TE 3和第八触摸电极TE 8分组为第三触摸电极对PAIR#3。将彼此间隔开的第四触摸电极(TE 4)和第九触摸电极(TE 9)分组为第四触摸电极对PAIR#4。将彼此间隔开的第五触摸电极TE 5和第十触摸电极TE 10分组为第五触摸电极对PAIR#5。
M(M＝5)个第三多路复用器(MUX3#1至MUX3#5)可以选择性地将5个触摸电极对(PAIR#1至PAIR#5)中的每一个中包括的两个触摸电极连接到M(M＝5)个传感器感测单元(SSU#1至SSU#5)中的每一个中包括的差分放大器DAMP的感测输入端IN_SEN和参考输入端IN_REF。
例如，第一触摸电极对PAIR#1中包括的第一触摸电极TE 1和第六触摸电极TE 6连接到第一传感器感测单元SSU#1。第二触摸电极对PAIR#2中包括的第二触摸电极TE 2和第七触摸电极TE 7连接到第二传感器感测单元SSU#2。第三触摸电极对PAIR#3中包括的第三触摸电极TE 3和第八触摸电极TE 8连接到第三传感器感测单元SSU#3。第四触摸电极对PAIR#4中包括的第四触摸电极(TE 4)和第九触摸电极(TE 9)连接到第四传感器感测单元SSU#4。第五触摸电极对PAIR#5中包括的第五触摸电极(TE 5)和第十触摸电极(TE 10)连接到第五传感器感测单元SSU#5。
参照图19，在根据本发明实施方式的差分感测的第二种情况下，设置有第一至第十触摸电极(TE 1至TE 10)的区域在第一感测时间期间被设置为差分感测区，如参照图18所描述的。
在第一感测时间期间，第一传感器感测单元SSU#1可以差分地感测(差分地放大)对应于感测电极SEN的第一触摸电极TE 1和对应于参考电极REF的第六触摸电极TE 6。第二传感器感测单元SSU#2可以差分地感测(差分地放大)对应于感测电极SEN的第二触摸电极TE 2和对应于参考电极REF的第七触摸电极TE 7。第三传感器感测单元SSU#3可以差分地感测(差分地放大)对应于感测电极SEN的第三触摸电极TE 3和对应于参考电极REF的第八触摸电极TE 8。第四传感器感测单元SSU#4可以差分地感测(差分地放大)对应于感测电极SEN的第四触摸电极(TE 4)和对应于参考电极REF的第九触摸电极(TE 9)。第五传感器感测单元SSU#5可以差分地感测(差分地放大)对应于感测电极SEN的第五触摸电极(TE 5)和对应于参考电极REF的第十触摸电极(TE 10)。
在第一感测时间期间，触摸驱动电路TDC可以经由差分感测获得与对应于感测电极SEN的第一至第五触摸电极(TE 1至TE 5)相关联的感测值。
在第一感测时间之后的第二感测时间期间，根据第二种情况，可以通过将第一感测时间的差分感测区移位五行(即，五个触摸电极行)来设置差分感测区。即，经由移位五行而获得的差分感测区是设置有六至十五(TE 6至TE 15)触摸电极(TE 6至TE 15)的区域。
在第二感测时间期间，第一传感器感测单元SSU#1可以差分地感测(差分地放大)对应于感测电极SEN的第六触摸电极TE 6和对应于参考电极REF的第十一触摸电极TE 11。第二传感器感测单元SSU#2可以差分地感测(差分地放大)对应于感测电极SEN的第七触摸电极TE 7和对应于参考电极REF的第十二触摸电极TE 12。第三传感器感测单元SSU#3可以差分地感测(差分地放大)对应于感测电极SEN的第八触摸电极TE 8和对应于参考电极REF的第十三触摸电极TE 13。第四传感器感测单元SSU#4可以差分地感测(差分地放大)对应于感测电极SEN的第九触摸电极TE 9和对应于参考电极REF的第十四触摸电极TE 14。第五传感器感测单元SSU#5可以差分地感测(差分地放大)对应于感测电极SEN的第十触摸电极TE10和对应于参考电极REF的第十五触摸电极TE 15。
在第二感测时间期间，触摸驱动电路TDC可以经由差分感测获得与对应于感测电极SEN的第六至第十触摸电极(TE 6至TE 10)相关联的感测值。
第六至第十触摸电极(TE 6至TE 10)在第一感测时间期间对应于参考电极REF，并且在第二感测时间期间对应于感测电极SEN。因此，第六至第十触摸电极(TE 6至TE 10)的极性反转可以由相应的第三多路复用器(MUX3#j)执行。
参照图20，简要描述在第二种情况下在第一感测时间期间前端多路复用器F-MUX的多路复用操作，第一传感器感测单元SSU#1可以差分地感测(差分地放大)对应于感测电极SEN的第一触摸电极TE 1和对应于参考电极REF的第六触摸电极TE 6。
在第一感测时间期间，前端多路复用器F-MUX的第一多路复用器MUX1可以导通连接到差分感测区中包括的第一至第十触摸电极(TE 1至TE 10)的选择开关Ss。
对应于第一传感器感测单元SSU#1的第一个第二多路复用器MUX2#1可以在六个开关(S1至S6)中导通在第二种情况下使用的第五和第六开关(S5和S6)。
此外，对应于第一传感器感测单元SSU#1的第一个第三多路复用器MUX3#1可以导通四个极性分配开关(Sa、Sb、Sc和Sd)中平行设置的两个开关(Sa和Sb)。
因此，第一传感器感测单元SSU#1可以连接到对应于感测电极SEN的第一触摸电极TE 1和对应于参考电极REF的第六触摸电极TE 6。
因此，第一传感器感测单元SSU#1的差分放大器DAMP可以差分地放大对应于感测电极SEN的第一触摸电极TE 1和对应于参考电极REF的第六触摸电极TE 6。
以与上述多路复用操作相同的方式，在第一感测时间期间在差分感测区中包括的其他触摸电极可以电连接到对应的传感器感测单元。
参照图21，简要描述在第二种情况下在第一感测时间之后的第二感测时间期间前端多路复用器F-MUX的多路复用操作，第一传感器感测单元SSU#1可以差分地感测(差分地放大)对应于感测电极SEN的第六触摸电极(TE 6)和对应于参考电极REF的第十一触摸电极(TE 11)。
在第二感测时间期间，前端多路复用器F-MUX的第一多路复用器MUX1可以导通连接到差分感测区中包括的第六至第十五触摸电极(TE 6至TE 15)的选择开关Ss。
对应于第一传感器感测单元SSU#1的第一个第二多路复用器MUX2#1可以在六个开关(S1至S6)中导通在第二种情况下使用的第五和第六开关(S5和S6)。
第六触摸电极TE 6在第一感测时间是参考电极REF，但是在第二感测时将其功能改变为感测电极SEN。
因此，对应于第一传感器感测单元SSU#1的第一个第三多路复用器MUX3#1可以导通四个极性分配开关(Sa、Sb、Sc和Sd)中彼此相交的两个开关(Sc和Sd)。
因此，第六触摸电极(TE 6)将其功能改变为感测电极SEN。这被称为极性反转。
因此，第一传感器感测单元SSU#1可以连接到对应于感测电极SEN的第六触摸电极TE 6和对应于参考电极REF的第十一触摸电极TE 11。
因此，第一传感器感测单元SSU#1的差分放大器DAMP可以差分地放大对应于感测电极SEN的第六触摸电极TE 6和对应于参考电极REF的第十一触摸电极TE 11。
以与上述多路复用操作相同的方式，在第二感测时间期间在差分感测区中包括的其他触摸电极可以电连接到对应的传感器感测单元。
根据上述第二种情况，在第一感测时间之后的第二感测时间期间，差分感测区滑动(移位)五行(即，五个触摸电极行)。
与上述不同，根据第二种情况，在第一感测时间之后的第二感测时间期间，差分感测区可以滑动(移位)一行(即，一个触摸电极行)，如图22所示。
关于差分感测区的移位(滑动)的概括描述如下：根据第二种情况，在第一感测时间之后的第二感测时间期间，差分感测区可以滑动(可以移位)一行或多行。
将参照图10到22描述使用上述前端多路复用器F-MUX的优点。
当基于时分方式执行显示驱动和触摸驱动时，即，当执行时分驱动时，显示驱动和触摸驱动不会彼此影响，可以根据分别对每个触摸电极TE执行感测的单一感测方案(单端自感测)来感测触摸。
即，在同时驱动的情况下，当使用差分感测时，可以抵消来自显示驱动的噪声，触摸灵敏度可以增加。即，在差分感测的情况下，易于去除常规噪声(电源噪声、接地电压噪声、与显示驱动相关的电压噪声等)。
然而，在差分感测的情况下，可能存在以下缺点。
首先，为了执行一个触摸电极TE的感测，需要执行两次感测。即，针对期望的触摸电极SEN和设置在期望的触摸电极上方的触摸电极REF执行初次差分感测，并且针对期望的触摸电极SEN和设置在期望的触摸电极下方的触摸电极REF执行二次差分感测。需要执行两次差分感测，因为差分感测是感测触摸电极TE的感测信号之间的差并执行放大。因此，执行两次感测(执行两次差分感测)以便获得感测数据的绝对值(触摸原始数据)。
第二，由于触摸驱动电路TDC内部的布线结构等，感测电极SEN和参考电极REF可以具有不同的寄生电阻和不同的寄生电容。差异可以表现为感测数据的偏移，并且可能导致触摸灵敏度降低。
然而，在差分感测的情况下，易于去除常规噪声(电源噪声、接地电压噪声、与显示驱动相关的电压噪声等)。
上述前端多路复用器F-MUX中的M个第二复用器(MUX2#1至MUX2#M)可以确定在执行差分感测时是进行第一种情况(相邻触摸电极的差分感测)还是第二种情况(彼此间隔开的触摸电极的差分感测)。如果使用M个第二多路复用器(MUX2#1至MUX2#M)，则在第一种情况下，当对于一行(一个触摸电极行)执行差分感测时，通过导通或断开第一至第四开关(S1至S4)执行两次感测。在第二种情况下，感测电极SEN和参考电极REF彼此间隔开。尽管执行一次感测，但是可以提取感测值，因此，操作可以类似于单一感测操作。因此，可以克服现有差分感测方案的第一个缺点。
触摸显示装置可以在用于感测手指的触摸或用于感测笔的位置的时段期间根据信噪比(SNR)较高的第一种情况执行感测，并且可以在接收笔数据的时段期间根据即使SNR较低也执行一次感测的第二种情况执行感测。
通过将M个第二多路复用器(MUX2#1至MUX2#M)设置为分别对应于M个传感器感测单元(SSU#1至SSU#M)，感测电极SEN和参考电极REF的寄生电阻和寄生电容可以匹配到触摸驱动电路TDC中的差分放大器DAMP。因此，可以最大程度地减少感测数据的偏移。因此，可以克服现有差分感测方案的第二个缺点。
图23是根据本发明实施方式的触摸显示装置的分组驱动方案的驱动时序图。图24是示出根据本发明实施方式的基于触摸显示装置的分组驱动方案的一组触摸电极的图。
参照图23，为了相对于整个触摸面板TSP执行一次触摸感测，由触摸同步信号TsyncN定义和分配的多个触摸驱动时段(LHB0、LHB1、LHB2、LHVB3、……等)可以开始。
在同时驱动的情况下，多个触摸驱动时段(LHB0、LHB1、LHB2、LHVB3、……等)可以是执行显示驱动的时段。
在时分驱动的情况下，多个触摸驱动时段(LHB0、LHB1、LHB2、LHVB3、……等)可以是显示驱动时段之间的空白时段。
参照图23，可以将设置在触摸面板TSP中的所有触摸电极TE分组为多个组(GR0、GR1、GR2、GR3、……等)。
参照图24的示例，多个组(GR0、GR1、GR2、GR3、……等)中的每一组包括八个触摸电极行(下文中，称为行)，可以将64行分组为八组(GR0至GR7)。
可以将多个组(GR0、GR1、GR2、GR3、……等)分配给多个触摸驱动时段(LHB0、LHB1、LHB2、LHVB3、……等)，并且可以执行触摸驱动。
例如，在第一触摸驱动时段LHB0期间，执行第一组GR0和第二组GR1的触摸驱动。在第二触摸驱动时段LHB1期间，执行第三组GR3和第四组GR4的触摸驱动。在第三触摸驱动时段LHB2期间，执行第五组GR4和第六组GR5的触摸驱动。在第四触摸驱动时段LHB3期间，执行第七组GR6和八组GR7的触摸驱动。在多个触摸驱动时段(LHB0、LHB1、LHB2、LHVB3、……等)与多个组(GR0、GR1、GR2、GR3、……等)之间的匹配信息可由组信息信号GR_addr来表示。触摸控制器TCTR或显示控制器DCTR可向触摸驱动电路TDC输出组信息信号GR_addr。
参照图23和24，在第一触摸驱动时段LHB0的前半部分期间，可以激活第一组GR0作为感测有效区。在这种情况下，可以感测设置在第一组GR0中包括的第一行至第八行(行号：1至8)中的触摸电极TE。随后，在第一触摸驱动时段LHB0的后半部分期间，可以激活第二组GR1作为感测有效区。在这种情况下，可以感测设置在第二组GR1中包括的第九至第十六行(行号：9至16)中的触摸电极TE。
以这种方式，可以在第二至第八触摸驱动时段(LHB1至LHB7)期间执行感测。
以这种方式，顺序激活八组(GR0至GR7)作为感测有效区。为了检测触摸坐标，可以花费与八组(GR0到GR7)中的每一组的感测时间的总和相对应的时间段，因此为了检测触摸坐标可花费大量的时间并引起延迟。
另外，参照图23，当在相邻组(例如，GR3和GR4)之间的边界处发生触摸并且激活第四组GR3作为感测有效区时，仅感测对应于第四组GR3的部分并且不感测对应于第五组GR4的部分。此外，当激活第五组GR4作为感测有效区时，仅感测对应于第五组GR4的部分，并且不感测对应于第四组GR3的部分。
由于可以作为感测有效区被激活的多个组(GR0至GR7)的位置是固定的，并且多个组(GR0至GR7)中的每一组包括多个行(触摸电极行)，因此引起缺陷。
因此，根据本发明实施方式的触摸驱动电路TDC中的前端多路复用器F-MUX可以自适应地设置感测有效区。即，前端多路复用器F-MUX可以自适应地改变感测有效区的起点(起始行)。
图25A至25F是示出根据本发明实施方式的用于触摸显示装置的触摸驱动的感测有效区TENA的各种示例的图。
如图25A至25F所示，在单一感测时间期间感测有效区TENA的起点(起始行)不是固定的，而是可以变化。
具体地，感测有效区TENA可以包括设置在触摸面板TSP中的多个触摸电极行中的H个触摸电极行。此处，H大于或等于2，并且在图25A至图25F的示例中H为8。
前端多路复用器F-MUX可以以行为单位而不是以固定组为单位改变感测有效区TENA的第一触摸电极行。
在图25A中，感测有效区TENA的第一触摸电极行是第一行。
在图25B中，感测有效区TENA的第一触摸电极行是第二行。
在图25C中，感测有效区TENA的第一触摸电极行是第二十行。
在图25D中，感测有效区TENA的第一触摸电极行是第三十二行。
在图25E中，感测有效区TENA的第一触摸电极行是第四十六行。
在图25F中，感测有效区TENA的第一触摸电极行是第五十七行。
图26是示出根据实施方式的触摸显示装置中的触摸电极与传感器感测单元之间的匹配关系的图。图27是示出根据本发明实施方式的触摸显示装置中的自适应前端多路复用器F-MUX的图，图28是示出根据本发明实施方式的触摸显示装置中的自适应前端多路复用器F-MUX的图，图29是示出根据本发明实施方式的触摸显示装置中的自适应前端多路复用器F-MUX的图，图30是示出根据本发明实施方式的触摸显示装置中的自适应前端多路复用器F-MUX的图。
参照图26，如上所述，为了以行为单位而不是以固定组为单位改变感测有效区TENA的第一触摸电极行，前端多路复用器F-MUX可能需要将触摸电极TE和传感器感测单元(SSU#j，j＝1、2、……、和72)相匹配。即，传感器感测单元(SSU#j，j＝1、2、……、和72)可以基于触摸电极TE的坐标进行匹配。
每个触摸电极TE的坐标可以由每个触摸电极TE的行编号和列编号对(坐标＝(行编号，列编号))来定义。每个传感器感测单元(SSU#j，j＝1、2、……、和72)可以由唯一标识号(j)定义。
图26是示出当触摸电极TE在触摸面板TSP中以128行和180列设置时与触摸电极以64行和9列设置的部分相关联的匹配关系的图。在下文中，为了便于描述，将描述触摸电极TE以64行和9列设置的部分。
参照图26，可以在不同时间连接到M个传感器感测单元(SSU#1至SSU#M)中的每一个的触摸电极的数量可以是K(＝N/M)。
根据图26的示例，作为传感器感测单元的数量的M是72，并且作为触摸电极的数量的N是576(＝64*9)。因此，作为可以连接到单个传感器感测单元的触摸电极的数量的K可以是8(＝576/72)。
参照图27至30，前端多路复用器F-MUX可以包括用于将K个触摸电极中的一个连接到相应的传感器感测单元的开关元件SW，其可连接到M个传感器感测单元(SSU#1至SSU#M)中的每一个。在图27至30中，触摸点的位置可以对应于触摸电极的位置。
例如，第一传感器感测单元SSU#1可以经由八个开关元件SW在不同的时间(不同的感测时间)连接到设置在坐标(1,1)、(9,1)、(17,1)、(25,1)、(33,1)、(41,1)、(49,1)和(57,1)处的八个(K＝8)触摸电极。
作为另一示例，第二传感器感测单元SSU#2可以经由八个开关元件SW在不同的时间(不同的感测时间)连接到设置在坐标(1,2)、(9,2)、(17,2)、(25,2)、(33,2)、(41,2)、(49,2)和(57,2)处的八个(K＝8)触摸电极。
作为另一示例，第三传感器感测单元SSU#3可以经由八个开关元件SW在不同的时间(不同的感测时间)连接到设置在坐标(1,3)、(9,3)、(17,3)、(25,3)、(33,3)、(41,3)、(49,3)和(57,3)处的八个(K＝8)触摸电极。
以这种方式，72(M＝72)个传感器感测单元(SSU#1至SSU#72)中的每一个可以与八个触摸电极匹配。
参照图27至30，前端多路复用器F-MUX可以基于存储在开关使能寄存器(REG)中的寄存器值来导通开关元件SW中的一些。
开关使能寄存器(REG)可以存储对应于64行的寄存器值。
开关使能寄存器(REG)可以存在于触摸驱动电路TDC或触摸控制器TCTR的内部或外部。
存储在开关使能寄存器(REG)中的寄存器值可以由触摸驱动电路TDC或触摸控制器TCTR设置。
例如，将描述第一传感器感测单元SSU#1。
在存储在开关使能寄存器(REG)中的寄存器值中，可以将与第一传感器感测单元SSU#1对应的第1、第9、第17、第25、第33、第41、第49和第57寄存器值设置为用于在感测时间的适当时序导通开关元件SW的导通值和关断开关元件SW的关断值。
即，在预定的感测时间期间，将第1、第9、第17、第25、第33、第41、第49和第57寄存器值中的一个设置为导通值，并且将其余的寄存器值设置为关断值。
根据第1、第9、第17、第25、第33、第41、第49和第57寄存器值，前端多路复用器F-MUX中包括的576个开关元件SW中，八个开关元件SW中对应于第一传感器感测单元SSU#1的一个导通并且剩余的七个开关元件关断。
触摸驱动电路TDC基于第1、第9、第17、第25、第33、第41、第49和第57寄存器值将八个开关元件SW的栅极电压设置为导通电平电压，并且导通八个开关元件SW。
如上所述，前端多路复用器F-MUX可以使用开关使能寄存器(REG)以行为单位改变感测有效区TENA的第一触摸电极行的位置。
当更新存储在开关使能寄存器(REG)中的寄存器值时，前端多路复用器F-MUX可以以行为单位改变感测有效区TENA的第一触摸电极行的位置。
因此，如图26中所示，可以设置从第17行开始的第一感测有效区TENA1用于一个感测时间，并且可以设置从第30行开始的第二感测有效区TENA2用于另一感测时间。
图31是示出根据本发明实施方式的触摸显示装置中使用自适应前端多路复用器F-MUX的效果的图。
上述前端多路复用器F-MUX可以以行为单位而不是以固定组为单位改变感测有效区TENA的第一触摸电极行，可以自适应地改变和设置感测有效区TENA。
通过自适应地改变感测有效区TENA，发生触摸的位置可以始终包括在感测有效区TENA中。
当在相邻组(例如，GR 3和GR 4)之间的边界处发生触摸并且激活第四组GR3作为感测有效区时，仅感测对应于第四组GR3的部分，不感测对应于第五组GR4的部分。当激活第五组GR4作为感测有效区时，仅感测对应于第五组GR4的部分，不感测对应于第四组GR3的部分。如图31所示，可以克服缺点。
图32是示出根据本发明实施方式的触摸显示装置中利用自适应前端多路复用器F-MUX的触摸驱动的示例的图。
参照图32，前端多路复用器F-MUX可以在多个触摸驱动时段(LHB0至LHB3)期间连续地选择对应于具体位置的触摸电极行(例如，行29)。因此，触摸驱动电路TDC可以无延迟地连续感测相同的触摸电极行(例如，行29)。
与多个触摸驱动时段(LHB0至LHB3)匹配的触摸电极行(例如，行29)可由组信息信号GR_addr来表示。触摸控制器TCTR或显示控制器DCTR可向触摸驱动电路TDC输出组信息信号GR_addr。
根据上述实施方式，可以提供实现有效触摸驱动的前端多路复用器F-MUX、包括前端多路复用器F-MUX的触摸显示装置以及触摸驱动电路TDC。
此外，根据实施方式，可以提供能够在一个感测时间期间同时感测设置在预定区域(感测有效区或差分感测区)中的触摸电极的前端多路复用器F-MUX、包括前端多路复用器F-MUX的触摸显示装置以及触摸驱动电路TDC。
此外，根据实施方式，可以提供实现根据感测时间同时感测的区域(感测有效区或差分感测区)的有效和各种变化的前端多路复用器F-MUX、包括前端多路复用器F-MUX的触摸显示装置以及触摸驱动电路TDC。
根据实施方式，可以提供适用于差分感测方案的前端多路复用器F-MUX、包括前端多路复用器F-MUX的触摸显示装置以及触摸驱动电路TDC。
根据实施方式，可以提供适用于同时执行显示驱动和触摸驱动的同时驱动方案的前端多路复用器F-MUX、包括前端多路复用器F-MUX的触摸显示装置以及触摸驱动电路TDC。
根据实施方式，可以提供可以以行为单位改变可根据感测时间同时感测的区域的前端多路复用器F-MUX、包括前端多路复用器F-MUX的触摸显示装置以及触摸驱动电路TDC。
已经呈现了以上描述以使得所属领域的任何技术人员能够实现和使用本发明的技术构思，并且已经在具体应用及其需求的背景下提供了以上描述。对于所属领域技术人员来说，对所描述的实施方式的各种修改、添加和替换将是显而易见的，并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本文中定义的大致原理可以应用于其他实施方式和应用。以上描述和附图仅出于例示的目的提供了本发明的技术构思的示例。即，所公开的实施方式旨在例示本发明的技术构思的范围。因此，本发明的范围不限于所示的实施方式，而是应被赋予与权利要求书一致的最宽范围。应基于以下权利要求书来解释本发明的保护范围，并且在其等同范围内的所有技术构思都应被解释为包括在本发明的范围内。

Claims (19)

1.一种触摸显示装置，包括：
触摸面板，包括N个触摸电极；
传感器感测单元块，被配置为感测所述N个触摸电极中的两个或更多个触摸电极；
前端多路复用器，被配置为选择所述N个触摸电极中的两个或更多个触摸电极，并将所选择的触摸电极连接到所述传感器感测单元块，
其中，所述传感器感测单元块包括M个传感器感测单元，M大于或等于2，N大于M，
所述前端多路复用器被配置为从所述N个触摸电极中选择M个触摸电极，并且将所述M个触摸电极匹配并连接到M个传感器感测单元，其中所述M个触摸电极设置在与第一感测时段对应的感测有效区中，
所述M个传感器感测单元被配置为在所述第一感测时段期间同时感测设置在所述感测有效区中的M个触摸电极。
2.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中，所述M个传感器感测单元中的每一个包括具有感测输入端和参考输入端的差分放大器，
所述前端多路复用器被配置为：
从所述N个触摸电极中选择设置在所述感测有效区中的M个触摸电极作为M个感测电极；
在从所述N个触摸电极中排除所述M个触摸电极后剩余的N-M个触摸电极中进一步选择其他M个触摸电极作为M个参考电极；
将所述M个感测电极中的每一个连接到所述M个传感器感测单元中的每一个的差分放大器的感测输入端；及
将所述M个参考电极中的每一个连接到所述M个传感器感测单元中的每一个的差分放大器的参考输入端，
其中，所述M个传感器感测单元中的每一个的差分放大器差分地放大分别从相应的感测电极和相应的参考电极输入的第一输入信号和第二输入信号。
3.根据权利要求2所述的触摸显示装置，其中，所述前端多路复用器包括：
第一多路复用器，被配置为从所述N个触摸电极中选择2M个触摸电极，并设置差分感测区；
对应于所述M个传感器感测单元的M个第二多路复用器，被配置为将所述2M个触摸电极分组为M个触摸电极对；以及
对应于所述M个传感器感测单元的M个第三多路复用器，被配置为将所述M个触摸电极对中的每一对中包括的两个触摸电极选择性地连接到所述M传感器感测单元中的每一个中包括的差分放大器的感测输入端和参考输入端。
4.根据权利要求3所述的触摸显示装置，其中，所述第一多路复用器被配置为：从所述N个触摸电极中选择2M个触摸电极，并且向从所述N个触摸电极中排除所述2M个触摸电极之后剩余的触摸电极提供无负载驱动信号。
5.根据权利要求3所述的触摸显示装置，其中，在将所述2M个触摸电极分组为M个触摸电极对时，所述M个第二多路复用器将设置为彼此相邻的两个触摸电极分组为单个触摸电极对。
6.根据权利要求3所述的触摸显示装置，其中，在将所述2M个触摸电极分组为M个触摸电极对时，所述M个第二多路复用器将设置为彼此间隔开的两个触摸电极分组为单个触摸电极对。
7.根据权利要求3所述的触摸显示装置，其中，所述M个第二多路复用器中的每一个包括：
第一开关和第二开关，在第一感测时序将第一触摸电极和与所述第一触摸电极相邻的第二触摸电极分组为一组；及
第三开关和第四开关，在第二感测时序将所述第二触摸电极和与所述第二触摸电极相邻的第三触摸电极分组为一组。
8.根据权利要求3所述的触摸显示装置，其中，所述M个第二多路复用器中的每一个包括第五开关和第六开关，将第一触摸电极和与所述第一触摸电极相隔一个或多个触摸电极的第二触摸电极分组为一组。
9.根据权利要求3所述的触摸显示装置，其中，所述M个第三触摸电极多路复用器中的每一个包括四个极性分配开关，用于将在所述M个触摸电极对中的每一对中包括的两个触摸电极选择性地连接到相应传感器感测单元的差分放大器的感测输入端和参考输入端。
10.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中，所述触摸面板包括多个触摸电极行，
所述感测有效区包括所述多个触摸电极行中的H个触摸电极行，
所述前端多路复用器以行为单位改变所述感测有效区的第一触摸电极行。
11.根据权利要求10所述的触摸显示装置，其中，所述前端多路复用器包括：
开关元件，被配置为将与所述M个传感器感测单元中的每一个可连接的K个触摸电极中的一个连接到对应的传感器感测单元，
其中K是在不同时间点与所述M个传感器感测单元中的每一个可连接的触摸电极的数量，并且是N/M。
12.根据权利要求11所述的触摸显示装置，其中，所述前端多路复用器基于存储在开关使能寄存器中的寄存器值导通所述开关元件中的一些。
13.根据权利要求12所述的触摸显示装置，其中，所述前端多路复用器响应于存储在所述开关使能寄存器中的寄存器值的更新，以行为单位改变所述感测有效区的第一触摸电极行的位置。
14.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中，所述感测有效区以行为单位改变，使得触摸发生位置包括在所述感测有效区中。
15.一种触摸驱动电路，包括：
传感器感测单元块，被配置为从触摸面板中包括的N个触摸电极中感测两个或更多个触摸电极；
前端多路复用器，被配置为从所述N个触摸电极中选择两个或更多个触摸电极，并将所述两个或更多个触摸电极连接到所述传感器感测单元块，
其中，所述传感器感测单元块包括M个传感器感测单元，M大于或等于2，N大于M，
所述前端多路复用器被配置为从所述N个触摸电极中选择M个触摸电极，并且将所述M个触摸电极与所述M个传感器感测单元匹配并连接，其中所述M个触摸电极设置在与第一感测时段对应的感测有效区中，
所述M个传感器感测单元被配置为在所述第一感测时段期间同时感测设置在所述感测有效区中的M个触摸电极。
16.根据权利要求15所述的触摸驱动电路，其中，所述M个传感器感测单元中的每一个包括具有感测输入端和参考输入端的差分放大器，
所述前端多路复用器被配置为：
从所述N个触摸电极中选择设置在所述感测有效区中的M个触摸电极作为M个感测电极；
在从所述N个触摸电极中排除所述M个触摸电极后剩余的N-M个触摸电极中进一步选择其他M个触摸电极；
将所述M个感测电极中的每一个连接到所述M个传感器感测单元中的每一个的差分放大器的感测输入端；及
将所述M个参考电极中的每一个连接到所述M个传感器感测单元中的每一个的差分放大器的参考输入端，
其中所述M个传感器感测单元中的每一个的差分放大器差分地放大分别从相应的感测电极和相应的参考电极输入的第一输入信号和第二输入信号。
17.根据权利要求16所述的触摸驱动电路，其中，所述前端多路复用器包括：
第一多路复用器，被配置为从所述N个触摸电极中选择2M触摸电极，并设置差分感测区；
对应于所述M个传感器感测单元的M个第二多路复用器，被配置为将所述2M个触摸电极分组为M个触摸电极对；以及
对应于所述M个传感器感测单元的M个第三多路复用器，被配置为将所述M个触摸电极对中的每一对中包括的两个触摸电极选择性地连接到所述M传感器感测单元中的每一个中包括的差分放大器的感测输入端和参考输入端。
18.根据权利要求15所述的触摸驱动电路，其中，所述感测有效区包括在所述触摸面板中包括的多个触摸电极行中的H个触摸电极行，
所述前端多路复用器以行为单位改变所述感测有效区的第一触摸电极行。
19.根据权利要求18所述的触摸驱动电路，其中，所述前端多路复用器使用开关使能寄存器，以行为单位改变所述感测有效区的第一触摸电极行的位置。
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