CN112445364B - 触摸显示装置及其驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本公开内容的示例性实施方式涉及一种触摸显示装置及其驱动方法,更具体地,涉及这样一种触摸显示装置及其驱动方法,即在所述触摸显示装置中,仅通过利用用于显示的电极和线结构来感测触摸,从而不需要额外设置触摸面板或不需要在显示面板中形成额外触摸电极,由此减小触摸显示装置的尺寸(厚度)并且简化触摸显示装置的制造工序。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年8月30日提交的韩国专利申请第10-2019-0107612号的优先权,为了所有目的通过引用将该韩国专利申请整体并入本文,如同在此完全阐述一样。
技术领域
本公开内容的示例性实施方式涉及一种触摸显示装置及其驱动方法。
背景技术
除了显示视频或图像的功能之外,触摸显示装置还可提供允许用户直观方便地输入信息或命令的基于触摸的输入功能。
为了提供基于触摸的输入功能,这种触摸显示装置应当能够检查是否存在用户触摸并且精确感测触摸坐标。为此,触摸显示装置包括触摸传感器、感测电路等。
包括对应于触摸传感器的多个触摸电极的触摸面板可以是与显示面板分开制造并且结合至显示面板的外部触摸面板,或者可以是内置于显示面板中的内置触摸面板。在外部触摸面板的情况下,具有需要分开制造并组装两种面板(显示面板和触摸面板)的额外工序并且触摸显示装置的尺寸增加的问题。此外,在内置触摸面板的情况下,具有在制造显示面板过程中,当形成用于显示的电极或线时应当额外形成触摸电极,因而显示面板的制造工序变得复杂的问题。
发明内容
本公开内容致力于提供一种触摸显示装置及其驱动方法,在所述触摸显示装置中,不用额外设置触摸面板或不用在显示面板中形成额外触摸电极,仅通过利用用于显示的电极和线结构来感测触摸。
本公开内容致力于提供一种其中通过利用用于显示的像素电极作为触摸电极来感测触摸的触摸显示装置及其驱动方法。
本公开内容致力于提供一种触摸显示装置及其驱动方法,在所述触摸显示装置中,当用于显示的像素电极用作触摸电极并且对其执行用于触摸感测的触摸驱动时,以与触摸驱动类似的方式驱动用作触摸电极的像素电极附近的电极或线,由此防止形成不必要的寄生电容并且提高触摸灵敏度。
本公开内容致力于提供一种其中通过控制栅极信号的输出来增加触摸电极的尺寸的触摸显示装置及其驱动方法。
本公开内容致力于提供一种其中改变包括一个或多个像素电极的触摸电极的尺寸的触摸显示装置及其驱动方法。
根据本公开内容的一个方面,提供了一种触摸显示装置,包括:显示面板,所述显示面板包括多条数据线、多条扫描线和多个子像素,其中所述多个子像素的每一个包括像素电极、驱动晶体管和存储电容器;和感测电路,所述感测电路在触摸模式时段期间电连接至所述多个子像素之中的第一子像素中包括的第一像素电极,给所述第一像素电极施加其电压电平可变的用于触摸驱动的基准信号,并且感测所述第一像素电极。
根据本公开内容的另一个方面,提供了一种触摸显示装置,包括:显示面板,在所述显示面板中设置有多条数据线、多条扫描线、多条感测线和多条基准线并且所述显示面板包括多个子像素;和感测电路,所述感测电路配置成输出其电压电平可变的基准信号。
所述多个子像素的每一个可包括:包括像素电极、发光层和公共电极的发光器件;配置成驱动所述发光器件的驱动晶体管;扫描晶体管,所述扫描晶体管被扫描信号控制并且设置在所述驱动晶体管的第一节点与所述数据线之间并连接至所述驱动晶体管的第一节点和所述数据线;感测晶体管,所述感测晶体管被感测信号控制并且设置在所述驱动晶体管的第二节点与所述基准线之间并连接至所述驱动晶体管的第二节点和所述基准线;和存储电容器,所述存储电容器设置在所述驱动晶体管的第一节点与第二节点之间并且连接至所述驱动晶体管的第一节点和第二节点。
在触摸模式时段期间,其电压电平可变的感测信号可提供至所述多条感测线之中的两条或更多条感测线。其电压电平可变的所述感测信号的频率、相位和振幅中至少之一对应于其电压电平可变的所述基准信号的频率、相位和振幅中相应者。
其电压电平可变的所述基准信号可提供至所述多条基准线之中的一条或多条基准线并且可施加至所述多个子像素之中的两个或更多个子像素中的与驱动晶体管的第二节点电连接的像素电极。
根据本公开内容的再一个方面,提供了一种触摸显示装置,包括:包括多个子像素的显示面板,其中所述多个子像素的每一个包括:包括像素电极和公共电极的发光器件;配置成驱动所述发光器件的驱动晶体管;和存储电容器,所述存储电容器包括与所述驱动晶体管的第一节点电连接的第一板和与所述像素电极电连接的第二板;以及感测电路,所述感测电路配置成在触摸模式时段期间使用所述多个子像素之中的至少一个子像素中包括的至少一个像素电极检测信号,并且所述至少一个子像素包括第一子像素。
在显示模式时段期间,所述第一子像素中的存储电容器中的第一板和第二板可具有第一电压差。
在所述触摸模式时段期间,所述第一子像素中的存储电容器中的第一板和第二板的每一个可具有电压电平发生变化的电压状态。
在所述触摸模式时段期间,所述第一子像素中的存储电容器中的第一板和第二板可保持所述第一电压差。
根据本公开内容的又一个方面,提供了一种触摸显示装置的驱动方法,所述触摸显示装置包括公共电极、多条数据线、多条扫描线和多个子像素,其中所述多个子像素的每一个包括像素电极、驱动晶体管和存储电容器。
所述触摸显示装置的驱动方法可包括触摸模式操作,在触摸模式时段期间给所述多个子像素之中的第一子像素中包括的第一像素电极施加其电压电平可变的用于触摸驱动的基准信号,并且在所述触摸模式时段期间感测所述第一像素电极。
有益效果
根据本公开内容的示例性实施方式,仅通过利用用于显示的电极和线结构来感测触摸,因而不需要额外设置触摸面板或不需要在显示面板中形成额外触摸电极。因此,可减小触摸显示装置的尺寸(厚度)并且可简化触摸显示装置的制造工序。
根据本公开内容的示例性实施方式,通过利用用于显示的像素电极作为触摸电极来感测触摸,因而可使触摸感测的驱动过程和信号检测过程变得容易。
根据本公开内容的示例性实施方式,当用于显示的像素电极用作触摸电极并且对其执行用于触摸感测的触摸驱动时,可以以与触摸驱动类似的方式驱动用作触摸电极的像素电极附近的电极或线,因而可防止形成不必要的寄生电容并且可提高触摸灵敏度。
根据本公开内容的示例性实施方式,可通过控制栅极信号的输出来增加触摸电极的尺寸。因此,可减小感测电路的通道数量。
根据本公开内容的示例性实施方式,可改变包括一个或多个像素电极的触摸电极的尺寸。因此,可提供适合该情况的触摸感测。
附图说明
本公开内容的上述和其他方面、特征和其他优点将从以下结合附图的详细描述得到更加清楚地理解,其中:
图1是根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置的示意性系统配置图;
图2是根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置的子像素的等效电路;
图3是根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置中的子像素和信号线的布置的示例图;
图4是根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置的驱动时序图;
图5是图解根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置的感测电路的示图;
图6是图解在根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置的显示模式时段期间显示驱动的示图;
图7是图解根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置的触摸模式中的驱动情况的示例图;
图8是在根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置的触摸模式时段期间用于触摸感测的触摸驱动的示图;
图9是图解在根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置的触摸模式时段期间用于触摸感测的触摸驱动的时序图;
图10是图解在根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置的触摸模式时段期间无负载驱动的示图;
图11是图解在根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置的触摸模式时段期间无负载驱动的时序图;
图12是图解在根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置的触摸模式时段期间无负载驱动的另一示图;
图13是图解在根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置的触摸模式时段期间无负载驱动的另一时序图;
图14是图解在根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置的触摸模式时段期间无负载驱动的再一示图;
图15是图解在根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置的触摸模式时段期间无负载驱动的再一时序图;
图16是图解在根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置的触摸模式中,对被分配为一个触摸电极的一个像素执行触摸驱动的时序图;
图17是图解在根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置的触摸模式中,对为了增加触摸电极的尺寸而被分配为一个触摸电极的四个像素执行触摸驱动的时序图;
图18是图解在根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置的触摸模式中,对为了增加触摸电极的尺寸而被分配为一个触摸电极的六个像素执行触摸驱动的时序图;
图19A和图19B是图解根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置中的用来增加触摸电极的尺寸的子像素的内部结构的示图;
图20是根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置的简化剖面图;
图21是图解根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置的用于感测显示元件的特征值的电路的示图;
图22是用于描述根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置的作为显示元件的驱动晶体管的迁移率感测的示图;
图23是用于描述根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置的触摸模式时段和迁移率感测时段的示图;
图24是用于描述根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置的驱动方法的流程图。
具体实施方式
在本公开内容的实施例或实施方式的以下描述中,将参照附图,在附图中通过举例说明能够实施的具体实施例或实施方式的方式进行了显示,并且在附图中可使用相同的参考标记和符号指代相同或相似的部件,即使它们显示在彼此不同的附图中。此外,在本公开内容的实施例或实施方式的以下描述中,当确定结合在此的已知功能和部件的详细描述反而会使本公开内容一些实施方式中的主题不清楚时,将省略其详细描述。在此使用的诸如“包括”、“具有”、“包含”、“由……构成”、“由……组成”和“由……形成”之类的术语一般旨在允许增加其他部件,除非这些术语使用了术语“仅”。如在此使用的,单数形式旨在包括复数形式,除非上下文明显有相反指示。
在此可使用诸如“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”和“(b)”之类的术语来描述本公开内容的元件。这些术语的每一个不用来限定元件的本质、顺序、次序或数量等,而是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“连接或结合”、“接触或重叠”等时,其应当解释为,第一元件不仅可与第二元件“直接连接或结合”或“直接接触或重叠”,而且还可在第一元件与第二元件之间“插入”第三元件,或者第一元件和第二元件可经由第四元件彼此“连接或结合”、“接触或重叠”等。在此,第二元件可包括在彼此“连接或结合”、“接触或重叠”等的两个或更多个元件中的至少一个中。
当使用诸如“在……之后”、“随后”、“接下来”、“在……之前”等之类的时间相对术语描述元件或构造的过程或操作,或者操作方法、加工方法、制造方法中的流程和步骤时,这些术语可用于描述非连续的或非顺序的过程或操作,除非一起使用了术语“直接”或“紧接”。
此外,当提到任何尺度、相对尺寸等时,即使没有指明相关描述,也应当认为元件或特征或者相应信息的数值(例如,水平、范围等)包括可由各种因素(例如,工艺因素、内部或外部冲击、噪声等)导致的公差或误差范围。此外,术语“可”完全涵盖术语“能”的所有含义。
图1是根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100的示意性系统配置图。
参照图1,根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100可包括显示面板110、数据驱动电路120、第一栅极驱动电路130和第二栅极驱动电路140,并且可进一步包括控制器150和感测电路160。
显示面板110可包括多条数据线DL、多条扫描线SCL、多条感测线SENL、多条基准线RL和多个子像素SP。显示面板110可包括显示区域和非显示区域。在显示区域中,可设置用于显示图像的多个子像素SP。在非显示区域中,可彼此电连接或安装驱动电路120、130和140并且可设置焊盘部。
数据驱动电路120是用于驱动多条数据线DL的电路并且可给多条数据线DL提供数据电压。
第一栅极驱动电路130是用于按顺序给作为栅极线的一种类型的多条扫描线SCL提供扫描信号SCAN,或者用于以预定时序给多条扫描线SCL提供扫描信号SCAN的电路。
第二栅极驱动电路140是用于按顺序给作为栅极线的一种类型的多条感测线SENL提供感测信号SENSE,或者用于以预定时序给多条感测线SENL提供感测信号SENSE的电路。
控制器150可控制数据驱动电路120、第一栅极驱动电路130和第二栅极驱动电路140。控制器150通过给数据驱动电路120、第一栅极驱动电路130和第二栅极驱动电路140提供各种驱动控制信号DCS和GCS来控制数据驱动电路120进行数据驱动并且控制第一栅极驱动电路130和第二栅极驱动电路140进行栅极驱动。
控制器150根据每帧中实现的时序开始扫描,按照数据驱动电路120使用的数据信号格式将从外部输入的输入图像数据转换为图像数据DATA以输出转换的图像数据DATA,并且根据扫描在适当时间控制数据驱动。
控制器150从外部(例如,主机系统)接收包括垂直同步信号VSYNC、水平同步信号HSYNC、输入数据使能DE信号、时钟信号CLK等的各种时序信号以及输入图像数据。
除了按照数据驱动电路120使用的数据信号格式将从外部输入的输入图像数据转换为图像数据DATA以输出转换的图像数据DATA之外,控制器150还接收诸如垂直同步信号VSYNC、水平同步信号HSYNC、输入数据使能DE信号、时钟信号CLK等之类的时序信号,并且产生各种控制信号DCS和GCS,以将产生的控制信号DCS和GCS输出至数据驱动电路120、第一栅极驱动电路130和第二栅极驱动电路140,以便控制数据驱动电路120、第一栅极驱动电路130和第二栅极驱动电路140。
例如,为了控制第一栅极驱动电路130和第二栅极驱动电路140,控制器150输出包括栅极起始脉冲GSP、栅极移位时钟GSC、栅极输出使能信号GOE等的各种栅极控制信号GCS。
在此,栅极起始脉冲GSP控制构成第一栅极驱动电路130和第二栅极驱动电路140的每一个的一个或多个栅极驱动器集成电路的操作起始时序。作为公共地输入至一个或多个栅极驱动器集成电路的时钟信号的栅极移位时钟GSC控制扫描信号(栅极脉冲)的移位时序。栅极输出使能信号GOE指定一个或多个栅极驱动器集成电路的时序信息。
此外,为了控制数据驱动电路120,控制器150输出包括源极起始脉冲SSP、源极采样时钟SSC、源极输出使能信号SOE等的各种数据控制信号DCS。
在此,源极起始脉冲SSP控制构成数据驱动电路120的一个或多个源极驱动器集成电路的数据采样起始时序。源极采样时钟SSC是用于控制每个源极驱动器集成电路中的数据采样时序的时钟信号。源极输出使能信号SOE控制数据驱动电路120的输出时序。
控制器150可实现为与数据驱动电路120分离的部件,或者可与数据驱动电路120集成并实现为集成电路。
数据驱动电路120从控制器150接收图像数据DATA并且给多条数据线DL提供数据电压,以驱动多条数据线DL。在此,数据驱动电路120也可被称为源极驱动电路。
数据驱动电路120可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可包括移位寄存器、锁存电路、数模转换器DAC、输出缓冲器等
在一些情况下,每个源极驱动器集成电路SDIC可进一步包括模数转换器ADC。每个源极驱动器集成电路SDIC可包括感测电路160。
每个源极驱动器集成电路SDIC可利用带式自动焊接(TAB)方法或玻上芯片(COG)方法连接至显示面板110的焊接焊盘,或者可直接设置在显示面板110中。在一些情况下,每个源极驱动器集成电路SDIC可与显示面板110集成设置。另外,可利用覆晶薄膜(COF)方法实现每个源极驱动器集成电路SDIC。在这种情况下,每个源极驱动器集成电路SDIC可安装在连接至显示面板110的膜上并且可通过膜上的布线电连接至显示面板110。
第一栅极驱动电路130按顺序给多条扫描线SCL提供扫描信号SCAN或者以预定时序给多条扫描线SCL提供扫描信号SCAN,以按顺序驱动多条扫描信号线SCL或者以预定时序驱动多条扫描信号线SCL。第一栅极驱动电路130在控制器150的控制下可输出具有导通电平或截止电平的扫描信号SCAN。
第二栅极驱动电路140按顺序给多条感测线SENL提供感测信号SENSE或者以预定时序给多条感测线SENL提供感测信号SENSE,以按顺序驱动多条感测线SENL或者以预定顺序驱动多条感测线SENL。第二栅极驱动电路140在控制器150的控制下可输出具有导通电平或截止电平的感测信号SENSE。
多条扫描线SCL和多条感测线SENL对应于栅极线。扫描信号SCAN和感测信号SENSE的每一个对应于施加至相应晶体管的栅极节点的栅极信号。
第一栅极驱动电路130和第二栅极驱动电路140的每一个可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可包括移位寄存器、电平转换器等。
每个栅极驱动器集成电路GDIC可利用TAB方法或COG方法连接至显示面板110的焊接焊盘,或者可实现为面板内栅极(GIP)型并且直接设置在显示面板110中。在一些情况下,每个栅极驱动器集成电路GDIC可与显示面板110集成设置。另外,可利用COF方法实现每个栅极驱动器集成电路GDIC,在COF方法中,栅极驱动器集成电路GDIC安装在连接至显示面板110的膜上。
当通过第一栅极驱动电路130使能特定扫描线SCL时,数据驱动电路120将从控制器150接收的图像数据DATA转换为模拟型数据电压,以将转换的模拟型数据电压提供至多条数据线DL。
数据驱动电路120可仅位于显示面板110的一侧(例如,上侧或下侧)。在一些情况下,根据驱动方法、面板设计方法等,数据驱动电路120可位于显示面板110的两侧(例如,上侧和下侧)。
第一栅极驱动电路130和第二栅极驱动电路140的每一个可仅位于显示面板110的一侧(例如,左侧或右侧)。在一些情况下,根据驱动方法、面板设计方法等,第一栅极驱动电路130和第二栅极驱动电路140的每一个可位于显示面板110的两侧(例如,左侧和右侧)。
控制器150可以是常规显示技术中使用的时序控制器或者除了时序控制器的功能之外还执行其他控制功能的控制装置、可以是不同于时序控制器的控制装置、或者可以是控制装置中的电路。控制器150可实现为各种电路或电子部件,诸如集成电路(IC)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、处理器等。
控制器150可安装在印刷电路板、柔性印刷电路等上,并且可通过印刷电路板、柔性印刷电路等电连接至数据驱动电路120、第一栅极驱动电路130和第二栅极驱动电路140。
控制器150可根据一个或多个预定接口给数据驱动电路120传送信号或者从数据驱动电路120接收信号。例如,接口可包括低压差分信号(LVDS)接口、嵌入式面板接口(EPI)、串行外设接口(SPI)等。
控制器150可根据一个或多个预定接口给数据驱动电路120、第一栅极驱动电路130和第二栅极驱动电路140传送信号或者从数据驱动电路120、第一栅极驱动电路130和第二栅极驱动电路140接收信号。例如,接口可包括LVDS接口、EPI、SPI等。控制器150可包括诸如一个或多个寄存器等之类的存储单元。
根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100可以是在子像素SP中包括发光元件(发光器件)的任何类型的显示器。例如,根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100可以是在子像素SP中包括有机发光二极管(OLED)作为发光元件(发光器件)的OLED显示器,或者可以是在子像素SP中包括发光二极管(LED)作为发光元件的LED显示器。
参照图1,根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100可提供感测触摸的功能以及显示图像的功能。为此,根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100进一步包括感测电路160。
为了感测触摸,根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100不包括额外的专用触摸传感器(触摸电极)和额外的信号线,而是使用用于显示的电极结构和信号线结构。将参照图4对其进行更详细地描述。
图2是图解根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100的显示面板110中设置的子像素SP的等效电路的示图。
参照图2,多个子像素SP的每一个例如可包括发光器件ED、三个晶体管DT,SCT和SENT、以及一个电容器Cst。这种子像素结构被称为三个晶体管一个电容器(3T1C)结构。
三个晶体管DT,SCT和SENT可包括驱动晶体管DT、扫描晶体管SCT和感测晶体管SENT。
发光器件ED可包括设置在每个子像素SP中的像素电极PE、公共地设置在多个子像素SP中的公共电极CE等。在发光器件ED中,像素电极PE可以是阳极电极或阴极电极,公共电极CE可以是阴极电极或阳极电极。
在图2的发光器件ED的示例中,像素电极PE是阳极电极,公共电极CE是阴极电极。对应于公共电压的基础电压EVSS可施加至公共电极CE。
例如,发光器件ED可实现为包括像素电极PE、发光层和公共电极CE的OLED,或者可实现为LED。
驱动晶体管DT是用于驱动发光器件ED的晶体管,驱动晶体管DT可包括第一节点N1、第二节点N2和第三节点N3。
驱动晶体管DT的第一节点N1可以是栅极节点,并且可电连接至扫描晶体管SCT的源极节点或漏极节点。
驱动晶体管DT的第二节点N2可以是源极节点或漏极节点,可电连接至感测晶体管SENT的源极节点或漏极节点,并且还可电连接至发光器件ED的像素电极PE。
驱动晶体管DT的第三节点N3可电连接至提供驱动电压EVDD的驱动线DVL。
扫描晶体管SCT可响应于从扫描线SCL提供的扫描信号SCAN导通或截止,以控制数据线DL与驱动晶体管DT的第一节点N1之间的连接。
扫描晶体管SCT可通过具有导通电平电压的扫描信号SCAN导通,以将从数据线DL提供的数据电压Vdata传送至驱动晶体管DT的第一节点N1。
感测晶体管SENT可响应于从感测信号线SENL提供的感测信号SENSE导通或截止,以控制基准线RL与驱动晶体管DT的第二节点N2之间的连接。
感测晶体管SENT可通过具有导通电平电压的感测信号SENSE导通,以将从基准线RL提供的基准信号Vref传送至驱动晶体管DT的第二节点N2。
另外,感测晶体管SENT可通过具有导通电平电压的感测信号SENSE导通,以将驱动晶体管DT的第二节点N2的电压传送至基准线RL。
可在用于感测驱动晶体管DT的特征值(例如,阈值电压或迁移率)的驱动中使用其中感测晶体管SENT将驱动晶体管DT的第二节点N2的电压传送至基准线RL的功能。在这种情况下,传送至基准线RL的电压可以是用于计算驱动晶体管DT的特征值的电压。
可在用于感测发光器件ED的特征值(例如,阈值电压)的驱动中使用其中感测晶体管SENT将驱动晶体管DT的第二节点N2的电压传输至基准线RL的功能。在这种情况下,传送至基准线RL的电压可以是用于计算发光器件ED的特征值的电压。
驱动晶体管DT、扫描晶体管SCT和感测晶体管SENT的每一个可以是N型晶体管或P型晶体管。
下文中,为了便于描述,假设驱动晶体管DT、扫描晶体管SCT和感测晶体管SENT的每一个是N型晶体管。因此,扫描信号SCAN和感测信号SENSE的每一个的导通电平电压是高电平栅极电压VGH,并且扫描信号SCAN和感测信号SENSE的每一个的截止电平电压是低电平栅极电压VGL。
当扫描晶体管SCT和感测晶体管SENT的每一个是P型晶体管时,扫描信号SCAN和感测信号SENSE的每一个的导通电平电压可以是低电平栅极电压VGL,并且扫描信号SCAN和感测信号SENSE的每一个的截止电平电压可以是高电平栅极电压VGH。
存储电容器Cst可设置在驱动晶体管DT的第一节点N1与第二节点N2之间。就是说,存储电容器Cst可包括与驱动驱动晶体管DT的第一节点N1电连接的第一板、以及与驱动晶体管DT的第二节点N2和像素电极PE电连接的第二板。
存储电容器Cst被充电与两个节点N1和N2之间的电压差对应的电荷量,并且用于在预定帧时间期间保持两个节点N1和N2之间的电压差。因此,在预定帧时间期间,可从相应子像素SP发光。
存储电容器Cst可以是有意设计在驱动晶体管DT外部的外部电容器,而不是作为存在于驱动晶体管DT的栅极节点与源极节点(或漏极节点)之间的内部电容器的寄生电容器(例如,Cgs或Cgd)。
图3是根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100中的子像素SP1-1至SP1-4、SP2-1至SP2-4、SP3-1至SP3-4、SP4-1至SP4-4、SP5-1至SP5-4和SP6-1至SP6-4以及扫描线SCL1至SCL6、感测线SENL1至SENL6、数据线DL1至DL4和基准线RL的布置的示例图。
参照图3,设置在显示面板110中的多个子像素SP可包括24个子像素SP1-1至SP1-4、SP2-1至SP2-4、SP3-1至SP3-4、SP4-1至SP4-4、SP5-1至SP5-4和SP6-1至SP6-4。图3图解了其中24个子像素SP1-1至SP1-4、SP2-1至SP2-4、SP3-1至SP3-4、SP4-1至SP4-4、SP5-1至SP5-4和SP6-1至SP6-4布置成六行四列的示例。
24个子像素SP1-1至SP1-4、SP2-1至SP2-4、SP3-1至SP3-4、SP4-1至SP4-4、SP5-1至SP5-4和SP6-1至SP6-4布置在六个子像素行SPR1至SPR6中。子像素行也被称为子像素线。
参照图3,在六个子像素行SPR1至SPR6中,可与六个子像素行SPR1至SPR6对应设置六条扫描线SCL1至SCL6。六条扫描线SCL1至SCL6分别给六个子像素行SPR1至SPR6提供扫描信号SCAN1至SCAN6。
参照图3,在六个子像素行SPR1至SPR6中,可与六个子像素行SPR1至SPR6对应设置六条感测线SENL1至SENL6。六条感测线SENL1至SENL6分别给六个子像素行SPR1至SPR6提供感测信号SENSE1至SENSE6。
参照图3,可与四个子像素列对应设置四条数据线DL1至DL4。
在每个子像素列中可设置一条基准线RL,或者可在每两个子像素列中设置一条基准线RL。
根据图3的示例,可在每四个子像素列中设置一条基准线RL。在这种情况下,基准线RL可给布置在四个子像素列中的子像素提供基准信号Vref。就是说,四个子像素列可彼此共用基准线RL。
例如,当给对应于第一子像素行SPR1的第一感测线SENL1提供具有导通电平的第一感测信号SENSE1时,第一子像素行SPR1中包括的各个子像素SP1-1至SP1-4中包括的感测晶体管SENT同时导通。这种情况下,提供至基准线RL的基准信号Vref可通过第一子像素行SPR1中包括的各个子像素SP1-1至SP1-4中包括的感测晶体管SENT施加至第一子像素行SPR1中包括的各个子像素SP1-1至SP1-4中包括的像素电极PE。
参照图3,假设在一个子像素行中,彼此共用一条基准线RL的四个子像素SP构成一个像素。例如,构成一个像素的四个子像素SP可包括发射红色光的红色子像素、发射白色光的白色子像素、发射绿色光的绿色子像素和发射蓝色光的蓝色子像素。
例如,在第一子像素行SPR1中,彼此共用一条基准线RL的四个子像素SP1-1至SP1-4构成一个像素。
图4是根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100的驱动时序图。
参照图4,根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100的一帧时间可包括有效时间和消隐时间。有效时间是执行用于显示图像的实际显示驱动的时间并且是用于更新图像的时间。
参照图4,触摸显示装置100可在有效时间期间以显示模式操作,从而执行显示驱动,并且可在消隐时间期间以触摸模式操作,从而执行触摸感测。换句话说,触摸显示装置100可将操作时间时分为显示模式时段DM和触摸模式时段TM,通过在对应于有效时间的显示模式时段DM期间执行显示驱动来更新图像,并且通过在消隐时间中包括的触摸模式时段TM期间执行触摸驱动来感测触摸。
下文中,显示模式时段DM和触摸模式时段TM被描述为时间上分离的时段。然而,在一些情况下,显示模式时段DM和触摸模式时段TM可彼此一致或者可彼此部分重叠。就是说,可同时执行或者可以以重叠时间执行显示驱动和触摸驱动。
参照图4,在根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100的情况下,按顺序扫描显示面板110上的多个子像素行SPR(也被称为子像素线)。
参照图4,在根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100的情况下,可以以预定时序扫描多个子像素行SPR的每一个,在对应于显示模式时段DM的有效时间期间可发光,并且在消隐时间期间可停止发光,然后当到达下一有效时间时可再次发光一直到下一扫描时序为止。
参照图4,在消隐时间的触摸模式时段TM期间,触摸显示装置100可以以触摸模式操作,从而感测触摸。在触摸模式时段TM期间,可停止子像素SP的发光。
图5是图解根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100的感测电路160的示图。
参照图5,根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100包括显示面板110,显示面板110包括多条数据线DL、多条扫描线SCL和多个子像素SP。在显示面板110中,多个子像素SP的每一个可包括像素电极PE、驱动晶体管DT和存储电容器Cst。
在根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100中,每个子像素SP中包括的用于显示的像素电极PE被用作触摸电极。
在触摸模式时段TM期间,根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100中包括的感测电路160电连接至多个子像素SP之中的至少一个子像素SP中包括的像素电极PE。像素电极PE可以是驱动晶体管DT的第二节点N2,或者可以是电连接至驱动晶体管DT的第二节点N2的电极。
在触摸模式时段TM期间,感测电路160给与之电连接的像素电极PE施加其电压电平可变的用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD。
在触摸模式时段TM期间,感测电路160感测被施加了用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD的像素电极PE。感测电路160感测像素电极PE可表示,感测电路160感测像素电极PE与触摸物体(例如,手指、笔等)之间的电容或电容的变化,或者可表示感测电路160从像素电极PE检测信号。
下文中,为便于描述,在触摸模式时段TM期间与感测电路160电连接并且包括被施加了用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD的像素电极PE的子像素SP也被称为感测目标子像素SP。
在触摸模式时段TM期间,感测目标子像素SP中的驱动晶体管DT可处于截止状态。因此,在触摸模式时段TM期间,没有电流通过驱动晶体管DT提供至感测目标子像素SP中的发光器件ED,因而感测目标子像素SP中的发光器件ED可处于不发光状态。
在触摸模式时段TM期间,感测目标子像素SP中的存储电容器Cst的两个节点N1和N2的每一个的电压状态和电压值可相较于触摸模式时段TM之前的电压状态和电压值而发生变化。
然而,在触摸模式时段TM期间感测目标子像素SP中的存储电容器Cst的两个节点N1和N2之间的电压差可对应于在触摸模式时段TM之前或之后的时段期间感测目标子像素SP中的存储电容器Cst的两个节点N1和N2之间的电压差。在此,触摸模式时段TM之前或之后的时段可对应于显示模式时段DM。
就是说,在触摸模式时段TM期间驱动晶体管DT的第一节点N1与第二节点N2之间的电压差可对应于在显示模式时段DM期间驱动晶体管DT的第一节点N1与第二节点N2之间的电压差。
在触摸模式时段TM期间感测目标子像素SP中的存储电容器Cst的两个节点N1和N2之间的电压差可对应于在触摸模式时段TM之前或之后的时段期间感测目标子像素SP中的存储电容器Cst的两个节点N1和N2之间的电压差,因而即使当在显示模式时段DM与另一显示模式时段DM之间存在触摸模式时段TM时,显示也不会受触摸模式时段TM期间的触摸感测影响,可防止由于触摸感测导致的显示质量的劣化。
如上所述,多个子像素SP的每一个可包括像素电极PE、驱动晶体管DT和存储电容器Cst,并且可进一步包括扫描晶体管SCT和感测晶体管SENT。
驱动晶体管DT包括第一节点N1、第二节点N2和第三节点N3。驱动晶体管DT的第二节点N2可电连接至像素电极PE,并且驱动晶体管DT的第三节点N3可电连接至被施加驱动电压EVDD的驱动线DVL。
扫描晶体管SCT的栅极节点可电连接至多条扫描线SCL之中的相应扫描线SCL,扫描晶体管SCT的漏极节点或源极节点可电连接至多条数据线DL之中的相应数据线DL,并且扫描晶体管SCT的源极节点或漏极节点可电连接至驱动晶体管DT的第一节点N1。
感测晶体管SENT的栅极节点可电连接至多条感测线SENL之中的相应感测线SENL,感测晶体管SENT的漏极节点或源极节点可电连接至多条基准线RL之中的相应基准线RL,并且感测晶体管SENT的源极节点或漏极节点可电连接至驱动晶体管DT的第二节点N2。
存储电容器Cst可设置在驱动晶体管DT的第一节点N1与第二节点N2之间并且电连接至驱动晶体管DT的第一节点N1和第二节点N2。
在与触摸模式时段TM不同的显示模式时段DM期间施加至驱动线DVL的驱动电压EVDD可以是具有恒定电压电平的用于显示模式的驱动电压EVDD_DM。
在触摸模式时段TM期间施加至驱动线DVL的驱动电压EVDD是其电压电平可变的用于触摸模式的驱动电压EVDD_TM。在此,用于触摸模式的驱动电压EVDD_TM的频率、相位和振幅中至少之一可对应于用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD的频率、相位和振幅中相应者。因此,在触摸模式时段TM期间,可防止在用作触摸电极的像素电极PE与驱动线DVL之间形成不必要的寄生电容,由此提高触摸灵敏度。
用于触摸模式的驱动电压EVDD_TM的电压电平可以是在其中驱动晶体管DT截止的范围内可变的。例如,用于触摸模式的驱动电压EVDD_TM的高电平电压可低于用于显示模式的驱动电压EVDD_DM的高电平电压。
在触摸模式时段TM期间,施加至公共电极CE的基础电压EVSS的频率、相位和振幅中至少之一可对应于用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD的频率、相位和振幅中相应者,并且施加至公共电极CE的基础电压EVSS的电压电平可变化。因此,在触摸模式时段TM期间,可防止在公共电极CE与驱动线DVL之间形成不必要的寄生电容,由此提高触摸灵敏度。
将更详细地描述上述的感测电路160。
参照图5,感测电路160可包括前置放大器PRE_AMP、积分器INTG和模数转换器ADC。此外,感测电路160可进一步包括多路复用器MUX和额外的开关S1、S2、Q1、Q2和Q3。
多路复用器MUX可将触摸感测节点Nts和非触摸感测节点Nnts之中的一个节点连接至相应基准线RL。
多路复用器MUX的触摸感测节点Nts是在触摸模式时段TM期间电连接至相应基准线RL的节点。在此,在触摸模式时段TM期间电连接至触摸感测节点Nts的基准线RL是与作为触摸感测目标的子像素SP中的像素电极PE电连接的基准线。
两种基准开关S1和S2可连接至多路复用器MUX的非触摸感测节点Nnts。
在显示模式时段DM期间,多路复用器MUX的非触摸感测节点Nnts可电连接至在触摸模式时段TM期间与多路复用器MUX连接的全部基准线RL或者特定基准线RL。
在这种情况下,在显示模式时段DM期间,作为直流(DC)电压型并且具有恒定电压电平的用于显示模式的基准信号Vref_DM可通过导通的第一基准开关S1施加至多路复用器MUX的非触摸感测节点Nnts。
此外,多路复用器MUX的非触摸感测节点Nnts是在触摸模式时段TM期间电连接至相应基准线RL的节点。在此,在触摸模式时段TM期间电连接至非触摸感测节点Nnts的基准线RL是不与作为触摸感测目标的子像素SP中的像素电极PE电连接的基准线。
在这种情况下,在触摸模式时段TM期间,作为交流(AC)电压型并且其电压电平可变的用于无负载驱动(LFD)的基准信号Vref_TM_LFD可通过导通的第二基准开关S2施加至多路复用器MUX的非触摸感测节点Nnts。在此,用于LFD的基准信号Vref_TM_LFD的频率、相位和振幅中至少之一可对应于用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD的频率、相位和振幅中相应者。
在本申请中,LFD是指防止在被执行触摸驱动的像素电极PE与位于像素电极PE附近的各种电极或信号线之间形成寄生电容的驱动。为此,触摸显示装置100给位于像素电极PE附近的各种电极或信号线施加这样的信号,即该信号的频率、相位和振幅中至少之一可对应于施加至被执行触摸驱动的像素电极PE的用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD的频率、相位和振幅中相应者。
前置放大器PRE_AMP用于检查相应像素电极PE的电状态并且可包括运算放大器OP-AMP和反馈电容器Cfb。
运算放大器OP-AMP可包括:第一输入节点IN1,用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD输入至第一输入节点IN1;第二输入节点IN2,第二输入节点IN2电连接至多路复用器MUX的触摸感测节点Nts;和输出节点OUT,通过输出节点OUT输出输出信号Vout。
反馈电容器Cfb可设置在运算放大器OP-AMP的第二输入节点IN2与输出节点OUT之间并且可电连接至运算放大器OP-AMP的第二输入节点IN2和输出节点OUT。
如上所述,根据操作模式DM或TM的类型、基准线RL和像素电极PE是否连接、或者是否感测与基准线RL连接的子像素SP中的像素电极PE,施加至一条基准线RL的基准信号Vref可以是三种基准信号Vref_DM、Vref_TM_TD和Vref_TM_LFD之中的一种基准信号。
积分器INTG将从前置放大器PRE_AMP输出的输出信号积分并且输出积分值。
模数转换器ADC可将与从积分器INTG输出的积分值对应的模拟值转换为对应于感测值的数字值并且输出转换的数字值。
另外,触摸显示装置100可进一步包括触摸控制器400,触摸控制器400基于从模数转换器ADC输出的感测值检测触摸位置和/或触摸坐标。触摸控制器400可实现为微控制单元(MCU)。
感测电路160和触摸控制器400可实现为单独的部件或者可包括在一个部件中。
另外,多路复用器MUX可响应于输入的选择信号SELECT将触摸感测节点Nts和非触摸感测节点Nnts之中的一个节点电连接至相应基准线RL。
响应于输入的选择信号SELECT,多路复用器MUX可控制连接至相应子像素SP的基准线RL与前置放大器PRE_AMP是否连接,或者可选择将要提供至与相应子像素SP连接的基准线RL的基准信号Vref的类型。
选择信号SELECT可以是下述之中的一种信号:具有恒定电压电平的用于显示模式的选择信号SELECT_DM、其电压电平在第一电压范围内可变的用于触摸驱动的选择信号SELECT_TM_TD、以及其电压电平在与第一电压范围不同的第二电压范围内可变的用于LFD的选择信号SELECT_TM_LFD。
在此,第一电压范围可高于第二电压范围。就是说,其电压电平在第一电压范围内可变的用于触摸驱动的选择信号SELECT_TM_TD的低电平电压可高于其电压电平在第二电压范围内可变的用于LFD的选择信号SELECT_TM_LFD的高电平电压。
用于触摸驱动的选择信号SELECT_TM_TD和用于LFD的选择信号SELECT_TM_LFD的每一个的频率、相位和振幅中至少之一可对应于用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD的频率、相位和振幅中相应者。
三种选择开关Q1、Q2和Q3可连接至多路复用器MUX。
用于显示模式的选择信号SELECT_DM可在显示模式时段DM期间通过导通的第一选择开关Q1施加至多路复用器MUX。
用于触摸驱动的选择信号SELECT_TM_TD可在触摸模式时段TM期间通过导通的第二选择开关Q2施加至多路复用器MUX。
用于LFD的选择信号SELECT_TM_LFD可在触摸模式时段TM期间通过导通的第三选择开关Q3施加至多路复用器MUX。
在触摸模式时段TM期间,第二选择开关Q2和第三选择开关Q3之中的一个开关可根据相应基准线RL的作用(感测路径还是非感测路径(在该情况下为LFD目标))而选择性地导通。
参照图5,用作触摸电极的像素电极PE的电压对应于驱动晶体管DT的第二节点N2的电压V2。
在触摸模式时段TM期间,驱动晶体管DT的第一节点N1的电压V1可由于驱动晶体管DT的第二节点N2的电压V2而变化。
图6是图解在根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100的显示模式时段DM期间显示驱动的示图。
参照图6,在其中根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100以显示模式操作的显示模式时段DM期间,扫描晶体管SCT可通过具有导通电平的扫描信号SCAN导通,使得提供至数据线DL的数据电压Vdata可施加至驱动晶体管DT的第一节点N1。
在显示模式时段DM期间,感测晶体管SENT通过具有导通电平的感测信号SENSE导通。此外,在显示模式时段DM期间,用于显示模式的基准信号Vref_DM可提供至基准线RL。
因此,提供至基准线RL的用于显示模式的基准信号Vref_DM可通过导通的感测晶体管SENT施加至驱动晶体管DT的第二节点N2。
为了在显示模式时段DM期间给基准线RL提供用于显示模式的基准信号Vref_DM,第一选择开关Q1和第一基准开关S1导通。
当第一选择开关Q1导通时,多路复用器可接收用于显示模式的选择信号SELECT_DM。因此,基准线RL和非触摸感测节点Nnts通过多路复用器连接。
当第一基准开关S1导通时,用于显示模式的基准信号Vref_DM施加至非触摸感测节点Nnts。因此,用于显示模式的基准信号Vref_DM可提供至与非触摸感测节点Nnts连接的基准线RL。
在数据电压Vdata和用于显示模式的基准信号Vref_DM分别施加至驱动晶体管DT的第一节点N1和第二节点N2之后,扫描晶体管SCT和感测晶体管SENT截止。
因此,驱动晶体管DT的第一节点N1和第二节点N2的每一个的电压被升压。当驱动晶体管DT的第二节点N2的电压增加至特定水平以上时,驱动电流iED提供至发光器件ED,发光器件ED发光。
下文中,将参照图8至图15描述在触摸模式时段TM期间用于触摸感测的触摸驱动操作和在执行触摸驱动操作时的LFD操作。为了描述上述内容,将首先参照图7描述触摸传感器的结构和驱动环境的示例。
在描述之前,如上所述,在根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100中,用于显示的像素电极PE用作触摸电极。
一个像素电极PE可用作一个触摸电极,或者两个或更多个像素电极PE可用作一个触摸电极。
图7是图解根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100的触摸模式中的驱动情况的示例图。
根据图7的示例,在显示面板110中,第一子像素行SPR1包括16个子像素SP1-1至SP1-16,第二子像素行SPR2包括16个子像素SP2-1至SP2-16,第三子像素行SPR3包括16个子像素SP3-1至SP3-16,第四子像素行SPR4包括16个子像素SP4-1至SP4-16。
参照图7,在第一子像素行SPR1中设置有用于传送第一扫描信号SCAN1的第一扫描线SCL1和用于传送第一感测信号SENSE1的第一感测线SENL1。在第二子像素行SPR2中设置有用于传送第二扫描信号SCAN2的第二扫描线SCL2和用于传送第二感测信号SENSE2的第二感测线SENL2。在第三子像素行SPR3中设置有用于传送第三扫描信号SCAN3的第三扫描线SCL3和用于传送第三感测信号SENSE3的第三感测线SENL3。在第四子像素行SPR4中设置有用于传送第四扫描信号SCAN4的第四扫描线SCL4和用于传送第四感测信号SENSE4的第四感测线SENL4。
图7中所示的显示面板110包括16个子像素列SPC1至SPC16。16个子像素列SPC1至SPC16之中的第一子像素列SPC1包括四个子像素SP1-1、SP2-1、SP3-1和SP4-1。16个子像素列SPC1至SPC16之中的第二子像素列SPC2包括四个子像素SP1-2、SP2-2、SP3-2和SP4-2。16个子像素列SPC1至SPC16之中的第三子像素列SPC3包括四个子像素SP1-3、SP2-3、SP3-3和SP4-3。16个子像素列SPC1至SPC16之中的第四子像素列SPC4包括四个子像素SP1-4、SP2-4、SP3-4和SP4-4。
参照图7,当显示面板110具有如图3中所示的基准线共用结构时,在其中布置有16个子像素列SPC1至SPC16的区域中设置四条基准线RL1至RL4。
第一至第四子像素列SPC1至SPC4共用第一基准线RL1。第五至第八子像素列SPC5至SPC8共用第二基准线RL2。第九至第十二子像素列SPC9至SPC12共用第三基准线RL3。第十三至第十六子像素列SPC13至SPC16共用第四基准线RL4。
在根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100的显示面板110中,可存在多个触摸电极TE1、TE2、TE3和TE4。多个触摸电极TE1、TE2、TE3和TE4的每一个可包括一个像素电极PE或者两个或更多个像素电极PE。
根据图7的示例,16个子像素SP中包括的16个像素电极PE用作一个触摸电极。
参照图7,位于第一子像素行SPR1和第二子像素行SPR2以及第一至第八子像素列SPC1至SPC8中的16个子像素SP1-1至SP1-8和SP2-1至SP2-8中包括的16个像素电极PE构成第一触摸电极TE1。
此外,位于第一子像素行SPR1和第二子像素行SPR2以及第九至第十六子像素列SPC9至SPC16中的16个子像素SP1-9至SP1-16和SP2-9至SP2-16中包括的16个像素电极PE构成第二触摸电极TE2。
此外,位于第三子像素行SPR3和第四子像素行SPR4以及第一至第八子像素列SPC1至SPC8中的16个子像素SP3-1至SP3-8和SP4-1至SP4-8中包括的16个像素电极PE构成第三触摸电极TE3。
此外,位于第三子像素行SPR3和第四子像素行SPR4以及第九至第十六子像素列SPC9至SPC16中的16个子像素SP3-9至SP3-16和SP4-9至SP4-16中包括的16个像素电极PE构成第四触摸电极TE4。
根据上述的触摸电极构造,感测电路160可包括:连接至第一基准线RL1和第二基准线RL2的第一多路复用器MUX1、连接至第一多路复用器MUX1的第一前置放大器PRE-AMP1、连接至第三基准线RL3和第四基准线RL4的第二多路复用器MUX2、以及连接至第二多路复用器MUX2的第二前置放大器PRE-AMP2。
在触摸模式时段TM期间,第一至第四扫描信号SCAN1、SCAN2、SCAN3和SCAN4可以是其电压电平可变的用于触摸模式的扫描信号SCAN_TM。用于触摸模式的扫描信号SCAN_TM的电压电平在其中扫描晶体管SCT截止的截止电平电压范围内可变。用于触摸模式的扫描信号SCAN_TM的频率、相位和振幅中至少之一可对应于用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD的频率、相位和振幅中相应者。
根据触摸电极的上述布置,在触摸模式时段TM期间,第一感测信号SENSE1和第二感测信号SENSE2总是彼此相同,并且第三感测信号SENSE3和第四感测信号SENSE4总是彼此相同。
图7图解了其中对第一触摸电极TE1执行用于触摸感测的触摸驱动并且对第二至第四触摸电极TE2、TE3和TE4执行用于提高触摸灵敏度的LFD的情况的示例。
因此,在触摸模式时段TM期间应当满足至少两个条件。
作为第一个条件,在触摸模式时段TM期间,被提供至与包括构成第一触摸电极TE1的像素电极PE的子像素连接的第一感测线SENL1和第二感测线SENL2的第一感测信号SENSE1和第二感测信号SENSE2是用于触摸驱动的感测信号SENSE_TM_TD。此外,被提供至不与包括构成第一触摸电极TE1的像素电极PE的子像素连接的第三感测线SENL3和第四感测线SENL4的第三感测信号SENSE3和第四感测信号SENSE4是用于LFD的感测信号SENSE_TM_LFD。
用于触摸驱动的感测信号SENSE_TM_TD和用于LFD的感测信号SENSE_TM_LFD是具有相同频率、相同相位和相同振幅并且具有以相同图案变化的电压电平的信号。然而,用于触摸驱动的感测信号SENSE_TM_TD的电压电平在其中感测晶体管SENT能够导通的导通电平电压范围内可变,而用于LFD的感测信号SENSE_TM_LFD的电压电平在其中感测晶体管SENT截止的截止电平电压范围内可变。
例如,当感测晶体管SENT是N型晶体管时,用于触摸驱动的感测信号SENSE_TM_TD的低电平电压可高于用于LFD的感测信号SENSE_TM_LFD的高电平电压。相反,当感测晶体管SENT是P型晶体管时,用于触摸驱动的感测信号SENSE_TM_TD的高电平电压可低于用于LFD的感测信号SENSE_TM_LFD的低电平电压。
作为第二个条件,在触摸模式时段TM期间,与包括构成第一触摸电极TE1的像素电极PE的子像素连接的第一基准线RL1和第二基准线RL2应当电连接至能够实际检测当前触摸感测时序的信号的第一前置放大器PRE-AMP1。此外,不与包括构成第一触摸电极TE1的像素电极PE的子像素连接的第三基准R3和第四基准线RL4不应当电连接至能够实际检测当前触摸感测时序的信号的第一前置放大器PRE-AMP1。
为了满足第二个条件,当第二选择开关Q2导通时,第一多路复用器MUX1接收用于触摸驱动的选择信号SELECT_TM_TD类型的第一选择信号SELECT1,并且应当使第一基准线RL1和第二基准线RL2连接至触摸感测节点Nts。在这种情况下,第一基准开关S1和第二基准开关S2处于关断状态。
因此,第一前置放大器PRE-AMP1可给第一基准线RL1和第二基准线RL2提供用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD,并且通过第一基准线RL1和第二基准线RL2感测与第一触摸电极TE1的区域重叠的像素电极PE,以输出输出信号Vout。
为了满足第二个条件,当第三选择开关Q3导通时,第二多路复用器MUX2接收用于LFD的选择信号SELECT_TM_LFD类型的第二选择信号SELECT2,并且应当使第三基准线RL3和第四基准线RL4连接至非触摸感测节点Nnts。在这种情况下,第一基准开关S1和第二基准开关S2之中的第二基准开关S2处于导通状态。
因此,用于LFD的基准信号Vref_TM_LFD通过导通的第二基准开关S2施加至非触摸感测节点Nnts。此外,用于LFD的基准信号Vref_TM_LFD提供至与非触摸感测节点Nnts连接的第三基准线RL3和第四基准线RL4。
此外,第三基准线RL3和第四基准线RL4不与第二前置放大器PRE_AMP2电连接。当然,第三基准线RL3和第四基准线RL4不与提供用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD并且感测第一触摸电极TE1的区域中的像素电极PE的第一前置放大器PRE_AMP1连接。
为了构成一个触摸电极的尺寸,多条基准线RL的每一条可被K个子像素SP列(在此,K是大于或等于2的自然数)共用。当具有导通电平的用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD在同一时序提供至多条基准线RL之中的M条基准线RL(在此,M是大于或等于2的自然数),并且具有导通电平的用于触摸驱动的感测信号在同一时序提供至多条感测线之中的N条感测线(在此,N是大于或等于2的自然数)时,多个子像素SP之中的K*M*N个子像素SP中包括的K*M*N个像素电极可构成一个触摸电极。
下文中,在图7的驱动环境下,将更详细地描述触摸驱动方法和LFD方法以及与之相关的子像素驱动方法。
参照图8和图9,将考虑包括设置在第一触摸电极TE1的区域中的像素电极PE之一的子像素SP1-1来更详细地描述触摸驱动。参照图10和图11,将考虑包括设置在第三触摸电极TE3的区域中的像素电极PE之一的子像素SP3-1来更详细地描述LFD。参照图12和图13,将考虑包括设置在第二触摸电极TE2的区域中的像素电极PE之一的子像素SP1-9来更详细地描述LFD。参照图14和图15,将考虑包括设置在第四触摸电极TE4的区域中的像素电极PE之一的子像素SP3-9来更详细地描述LFD。下文中,作为图4中的圆圈所示的部分,驱动时序图示出了通过进行显示模式时段DM而发光,在触摸模式时段TM期间停止发光,然后再次通过进行显示模式时段DM而再次发光的子像素的驱动时序。
图8是图解在根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100的触摸模式时段TM期间用于触摸感测的触摸驱动的示图。图9是图解在根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100的触摸模式时段TM期间用于触摸感测的触摸驱动的时序图。
将参照图8和图9描述用于在触摸模式时段TM期间感测设置在第一触摸电极TE1的区域中的像素电极PE的触摸驱动方法以及相应子像素的驱动方法。为此,包括设置在第一触摸电极TE1的区域中的像素电极PE之一的第一子像素SP1-1被用作示例。
参照图8和图9,根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100中包括的感测电路160在触摸模式时段TM期间连接至多个子像素SP之中的作为触摸感测目标的第一子像素SP1-1中包括的第一像素电极PE,给第一像素电极PE施加其电压电平可变的用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD,并且感测第一像素电极PE。
下文中,将参照图8和图9描述针对各种类型的信号EVDD、EVSS、SELECT1、SCAN1、SENSE1和Vref来说,在触摸模式时段TM期间的用于触摸驱动的信号波形和在显示模式时段DM期间的信号波形。
在显示模式时段DM期间提供至驱动线DVL的驱动电压EVDD是作为DC电压型并且具有恒定电压电平的用于显示模式的驱动电压EVDD_DM。
在触摸模式时段TM期间提供至驱动线DVL的驱动电压EVDD是作为AC电压型并且其电压电平可变的用于触摸模式的驱动电压EVDD_TM。
用于触摸模式的驱动电压EVDD_TM的频率、相位和振幅中至少之一可对应于用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD的频率、相位和振幅中相应者。
例如,用于触摸模式的驱动电压EVDD_TM的频率、相位和振幅可与用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD的频率、相位和振幅相同或者可仅在预定公差范围内稍微与用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD的频率、相位和振幅不同。
用于触摸模式的驱动电压EVDD_TM的电压电平可在其中驱动晶体管DT截止的范围内变化。因此,在触摸模式时段TM期间,第一子像素SP1-1中的驱动晶体管DT可处于截止状态。在触摸模式时段TM期间,第一子像素SP1-1中的发光器件ED可处于不发光状态。
在显示模式时段DM期间施加至公共电极CE的基础电压EVSS是作为DC电压型并且具有恒定电压电平的用于显示模式的基础电压EVSS_DM。
在触摸模式时段TM期间施加至公共电极CE的基础电压EVSS是作为AC电压型,其频率、相位和振幅中至少之一对应于用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD的频率、相位和振幅中相应者,并且其电压电平可变的用于触摸模式的基础电压EVSS_TM。
例如,用于触摸模式的基础电压EVSS_TM的频率、相位和振幅可与用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD的频率、相位和振幅相同或者可仅在预定公差范围内稍微与用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD的频率、相位和振幅不同。
第一扫描信号SCAN1在显示模式时段DM期间的预定时段具有导通电平栅极电压VGH并且在显示模式时段DM的其余时段期间具有截止电平栅极电压VGL。
在触摸模式时段TM期间,第一扫描信号SCAN1可以是用于触摸模式的扫描信号SCAN_TM。因此,第一子像素SP1-1中的扫描晶体管SCT处于截止状态。
用于触摸模式的扫描信号SCAN_TM可以是其频率、相位和振幅中至少之一对应于用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD的频率、相位和振幅中相应者并且其电压电平可变的LFD信号。例如,用于触摸模式的扫描信号SCAN_TM的频率、相位和振幅可与用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD的频率、相位和振幅相同或者可仅在预定公差范围内稍微与用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD的频率、相位和振幅不同。
在触摸模式时段TM之后再次发光的显示模式时段DM期间,第一扫描信号SCAN1具有截止电平栅极电压VGL。
第一感测信号SENSE1在显示模式时段DM期间的预定时段具有导通电平栅极电压VGH并且在显示模式时段DM的其余时段期间具有截止电平栅极电压VGL。
在触摸模式时段TM期间,第一感测信号SENSE1可以是用于触摸驱动的感测信号SENSE_TM_TD。
用于触摸驱动的感测信号SENSE_TM_TD的频率、相位和振幅中至少之一可对应于用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD的频率、相位和振幅中相应者,并且用于触摸驱动的感测信号SENSE_TM_TD的电压电平可变。例如,用于触摸驱动的感测信号SENSE_TM_TD的频率、相位和振幅可与用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD的频率、相位和振幅相同或者可仅在预定公差范围内稍微与用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD的频率、相位和振幅不同。
用于触摸驱动的感测信号SENSE_TM_TD的电压电平在导通电平电压范围内可变。因此,第一子像素SP1-1中的感测晶体管SENT导通,使得第一子像素SP1-1中的第一像素电极PE电连接至第一基准线RL1。
用于触摸驱动的感测信号SENSE_TM_TD的电压电平可基于与显示模式时段DM中的截止电平栅极电压VGL的电压偏移进行变化。
在触摸模式时段TM之后再次发光的显示模式时段DM期间,第一感测信号SENSE1具有截止电平栅极电压VGL。
在显示模式时段DM期间提供至第一基准线RL1的基准信号Vref是用于显示模式的基准信号Vref_DM。
在触摸模式时段TM期间提供至应当与构成作为触摸感测目标的第一触摸电极TE1的像素电极PE电连接的第一基准线RL1的基准信号Vref是用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD。在此,用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD对应于通过第一基准线RL1施加至第一像素电极PE的实质触摸驱动信号(触摸感测信号)。
用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD通过第一前置放大器PRE-AMP1提供至第一基准线RL1。
用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD从第一前置放大器PRE-AMP1输出并输入至第一多路复用器MUX1的触摸感测节点Nts。第一多路复用器MUX1响应于第一选择信号SELECT1将触摸感测节点Nts连接至第一基准线RL1。因此,输入至触摸感测节点Nts的用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD被提供至第一基准线RL1。
在显示模式时段DM期间输入至第一多路复用器MUX1的第一选择信号SELECT1是用于显示模式的选择信号SELECT_DM。为此,第一选择开关Q1导通。
在触摸模式时段TM期间输入至第一多路复用器MUX1的第一选择信号SELECT1是用于触摸驱动模式的选择信号SELECT_TM_TD。为此,第二选择开关Q2导通。
用于触摸驱动模式的选择信号SELECT_TM_TD的频率、相位和振幅中至少之一可对应于用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD的频率、相位和振幅中相应者,并且用于触摸驱动模式的选择信号SELECT_TM_TD的电压电平可变化。例如,用于触摸驱动模式的选择信号SELECT_TM_TD的频率、相位和振幅可与用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD的频率、相位和振幅相同或者可仅在预定公差范围内稍微与用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD的频率、相位和振幅不同。
用于触摸驱动模式的选择信号SELECT_TM_TD的电压电平可基于与用于显示模式的选择信号SELECT_DM的电压的电压偏移进行变化。
参照图8和图9,根据触摸模式时段TM期间的上述信号EVDD、EVSS、SCAN1、SENSE1、Vref和SELECT1,在触摸模式时段TM期间第一子像素SP1-1中的第一像素电极PE被选择作为第一触摸电极TE1。第一子像素SP1-1中的扫描晶体管SCT由于通过多条扫描线SCL之中的相应第一扫描线SCL1施加至栅极节点的具有截止电平的用于触摸模式的扫描信号SCAN_TM类型的第一扫描信号SCAN1而截止。第一子像素SP1-1中的感测晶体管SENT由于通过多条感测线SENL之中的相应第一感测线SENL1施加至栅极节点的具有导通电平的用于触摸驱动的感测信号SENSE_TM_TD类型的第一感测信号SENSE1而导通。此外,第一子像素SP1-1中的第一像素电极PE通过第一子像素SP1-1中的感测晶体管SENT电连接至多条基准线RL之中的被提供用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD的第一基准线RL1。第一基准线RL1电连接至感测电路160中的第一前置放大器PRE_AMP1。提供至第一基准线RL1的用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD通过第一子像素SP1-1中的感测晶体管SENT施加至第一像素电极PE。
参照图8和图9,在触摸模式时段TM期间施加至第一子像素SP1-1中的扫描晶体管SCT的栅极节点的具有截止电平的用于触摸模式的扫描信号SCAN_TM类型的第一扫描信号SCAN1的电压电平发生变化,使得第一扫描信号SCAN1的频率、相位和振幅对应于用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD的频率、相位和振幅,并且第一扫描信号SCAN1的电压电平在截止电平电压范围内可变。
参照图8和图9,在触摸模式时段TM期间施加至第一子像素SP1-1中的感测晶体管SENT的栅极节点的具有导通电平的用于触摸驱动的感测信号SENSE_TM_TD类型的第一感测信号SENSE1的电压电平发生变化,使得第一感测信号SENSE1的频率、相位和振幅对应于用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD的频率、相位和振幅,并且第一感测信号SENSE1的电压电平从截止电平电压偏移并且在导通电平电压范围内可变。
参照图8和图9,在触摸模式时段TM期间,用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD施加至与第一子像素SP1-1中的第一像素电极PE电连接的驱动晶体管DT的第二节点N2。此外,驱动晶体管DT的第一节点N1具有其中电压电平与施加至驱动晶体管DT的第二节点N2的用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD同步变化的电压状态。
在触摸模式时段TM期间,第一子像素SP1-1中的驱动晶体管DT可处于截止状态。在触摸模式时段TM期间,第一子像素SP1-1中的发光器件ED可处于不发光状态。
参照图8和图9,在触摸模式时段TM期间第一子像素SP1-1中的存储电容器Cst的两个节点N1和N2的各个电压状态和电压值V1和V2相较于触摸模式时段TM之前(即,TM之前的DM)的那些发生变化,并且不同于触摸模式时段TM之后(即,TM之后的DM)的那些。
参照图8和图9,在触摸模式时段TM期间第一子像素SP1-1中的存储电容器Cst的两个节点N1和N2的各个电压值V1和V2可低于正好在触摸模式时段TM开始之前(在触摸模式时段TM之前的显示模式时段DM的终点处)第一子像素SP1-1中的存储电容器Cst的两个节点N1和N2的各个电压值V1和V2。
此外,在触摸模式时段TM之后的显示模式时段DM期间第一子像素SP1-1中的存储电容器Cst的两个节点N1和N2的各个电压值V1和V2可高于在触摸模式时段TM期间第一子像素SP1-1中的存储电容器Cst的两个节点N1和N2的各个电压值V1和V2。
参照图8和图9,在触摸模式时段TM期间第一子像素SP1-1中的存储电容器Cst的两个节点之间的电压差V12对应于触摸模式时段TM之前或之后两个节点之间的电压差V12。如上所述,在触摸模式时段TM期间驱动晶体管DT的第一节点N1与第二节点N2之间的电压差V12可对应于在显示模式时段DM期间驱动晶体管DT的第一节点N1与第二节点N2之间的电压差V12。
换句话说,在触摸模式时段TM期间第一子像素SP1-1中的存储电容器Cst的两个节点之间的电压差V12仍等于或大致类似于触摸模式时段TM之前或之后第一子像素SP1-1中的存储电容器Cst的两个节点之间的电压差V12。因此,显示不受触摸驱动影响。
参照图9,从第一前置放大器PRE-AMP11输出的输出电压Vout可根据在第一子像素SP1-1附近是否存在手指(或笔)的触摸而变化。与在不存在手指(或笔)的触摸时从第一前置放大器PRE-AMP11输出的输出电压Vout相比,在存在手指(或笔)的触摸时从第一前置放大器PRE-AMP11输出的输出电压Vout具有更慢上升且更慢下降的信号波形。
另外,参照图7,位于第二行第一列中的第二子像素SP2-1中的像素电极PE和位于第一行第五列中的第三子像素SP1-5中的像素电极PE是与位于第一行第一列中的第一子像素SP1-1中的像素电极PE一起构成第一触摸电极TE1的像素电极。
参照图7,多个子像素SP之中的第二子像素SP2-1与第一子像素SP1-1一起电连接至第一基准线RL1,并且电连接至与第一感测线SENL1不同的第二感测线SENL2。
第二子像素SP2-1中的感测晶体管SENT的栅极节点连接至第二感测线SENL2,并且第一子像素SP1-1中的感测晶体管SENT的栅极节点连接至第一感测线SENL1。
在触摸模式时段TM期间,在具有导通电平的用于触摸驱动的感测信号SENSE_TM_TD类型的第一感测信号SENSE1提供至第一感测线SENL1的时序,具有导通电平的用于触摸驱动的感测信号SENSE_TM_TD类型的第二感测信号SENSE2提供至第二感测线SENL2。因此,第二子像素SP2-1中的感测晶体管SENT和第一子像素SP1-1中的感测晶体管SENT同时导通。
当第一子像素SP1-1中的第一像素电极PE通过第一基准线RL1电连接至第一前置放大器PRE-AMP1时,第二子像素SP2-1中的第二像素电极PE可通过同一第一基准线RL1电连接至同一第一前置放大器PRE-AMP1。
参照图7,多个子像素SP之中的第三子像素SP1-5电连接至与第一基准线RL1相邻的第二基准线RL2,并且与第一子像素SP1-1一起电连接至第一感测线SENL1。
在触摸模式时段TM期间,第二基准线RL2与第一基准线RL1一起电连接至第一前置放大器PRE-AMP1。
第三子像素SP1-5中的感测晶体管SENT的栅极节点与第一子像素SP1-1中的感测晶体管SENT的栅极节点一起电连接至第一感测线SENL1。因此,在触摸模式时段TM期间,第三子像素SP1-5中的感测晶体管SENT和第一子像素SP1-1中的感测晶体管SENT同时导通。
第一基准线RL1和第二基准线RL2均可连接至第一多路复用器MUX1。当第一子像素SP1-1中的第一像素电极PE通过第一基准线RL1电连接至第一前置放大器PRE-AMP1时,第三子像素SP1-5中的第三像素电极PE通过第二基准线RL2电连接至第一前置放大器PRE-AMP1。
将参照图10至图15描述在执行上面参照图8和图9描述的触摸驱动时还执行的LFD。将针对与触摸驱动的不同给出LFD的描述,并且将省略相同内容的描述。此外,当描述图10至图15的LFD时,将针对LFD与触摸驱动之间的不同给出LFD的描述,将省略相同内容的描述。
图10是图解在根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100的触摸模式时段TM期间LFD的示图。图11是图解在根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100的触摸模式时段TM期间LFD的时序图。
将参照图10和图11描述包括设置在第三触摸电极TE3的区域中的像素电极PE之一的第四子像素SP3-1在触摸模式时段TM期间的驱动和LFD。
参照图10和图11,多个子像素SP之中的第四子像素SP3-1电连接至第一基准线RL1并且电连接至与第一感测线SENL1不同的第三感测线SENL3。
在触摸模式时段TM期间,在具有导通电平的用于触摸驱动的感测信号SENSE_TM_TD类型的第一感测信号SENSE1提供至第一感测线SENL1的时序,具有截止电平的用于LFD的感测信号SENSE_TM_LFD类型的第三感测信号SENSE3提供至第三感测线SENL3。
当第一子像素SP1-1中的感测晶体管SENT导通时,第四子像素SP3-1中的感测晶体管SENT截止。
因此,第一子像素SP1-1中的第一像素电极PE电连接至第一基准线RL1,但第四子像素SP3-1中的第四像素电极PE不电连接至第一基准线RL1。在此,第一基准线RL1处于被提供用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD的状态。
因此,当第一子像素SP1-1中的第一像素电极PE通过第一基准线RL1电连接至第一前置放大器PRE-AMP1时,第四子像素SP3-1中的第四像素电极PE不连接至与第一前置放大器PRE-AMP1电连接的第一基准线RL1。
用于触摸模式的驱动电压EVDD_TM的电压电平和用于触摸模式的基础电压EVSS_TM的电压电平在触摸模式时段TM期间发生变化,因而第四子像素SP3-1中的驱动晶体管DT的第一节点N1和第二节点N2的每一个的电压发生变化。然而,第四子像素SP3-1中的驱动晶体管DT的第一节点N1与第二节点N2之间的电压差V12等于或类似于在触摸模式时段TM之前或之后第四子像素SP3-1中的驱动晶体管DT的第一节点N1与第二节点N2之间的电压差V12。
具有截止电平的用于LFD的感测信号SENSE_TM_LFD的电压电平发生变化,使得用于LFD的感测信号SENSE_TM_LFD的频率、相位和振幅对应于具有导通电平的用于触摸驱动的感测信号SENSE_TM_TD的频率、相位和振幅,并且用于LFD的感测信号SENSE_TM_LFD的电压电平可在截止电平电压范围内变化。例如,具有导通电平的用于触摸驱动的感测信号SENSE_TM_TD可具有从具有截止电平的用于LFD的感测信号SENSE_TM_LFD偏移的电压。
图12是图解在根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100的触摸模式时段TM期间LFD的另一示图。图13是图解在根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100的触摸模式时段TM期间LFD的另一时序图。
将参照图12和图13描述包括设置在第二触摸电极TE2的区域中的像素电极PE之一的第五子像素SP1-9在触摸模式时段TM期间的驱动和LFD。
参照图12和图13,多个子像素SP之中的第五子像素SP1-9可电连接至与第一基准线RL1不同的第三基准线RL3并且可与第一子像素SP1-1一起电连接至第一感测线SENL1。
第五子像素SP1-9与第一子像素SP1-1一起连接至同一第一感测线SENL1。
因此,在触摸模式时段TM期间,第五子像素SP1-9中的感测晶体管SENT可与第一子像素SP1-1中的感测晶体管SENT一起导通。
当第三选择开关Q3导通时,第二多路复用器MUX2接收用于LFD的选择信号SELECT_TM_LFD类型的第二选择信号SELECT2并且使第三基准线RL3连接至非触摸感测节点Nnts。此外,当第二基准开关S2导通时,用于LFD的基准信号Vref_TM_LFD施加至非触摸感测节点Nnts并且提供至第三基准线RL3。
第五子像素SP1-9中的像素电极PE连接至第三基准线RL3。
然而,由于第三基准线RL3不连接至触摸感测节点Nts,因此第三基准线RL3不连接至第二前置放大器PRE-AMP2。此外,第三基准线RL3可不连接至在当前时序执行信号选择的第一前置放大器PRE-AMP1。
当用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD施加至第一基准线RL1时,其频率、相位和振幅对应于用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD的频率、相位和振幅的用于LFD的基准信号Vref_TM_LFD施加至第三基准线RL3。
可在与用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD不同的位置处提供用于LFD的基准信号Vref_TM_LFD。从第二前置放大器PRE-AMP2提供用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD,并且从不是第二前置放大器PRE-AMP2的另一电压节点提供用于LFD的基准信号Vref_TM_LFD。
在触摸模式时段TM期间,第五子像素SP1-9中的驱动晶体管DT的第一节点N1和第二节点N2的每一个的电压如图9中所述进行变化。然而,在触摸模式时段TM期间,第五子像素SP1-9中的驱动晶体管DT的第一节点N1与第二节点N2之间的电压差V12等于或类似于在触摸模式时段TM之前或之后第五子像素SP1-9中的驱动晶体管DT的第一节点N1与第二节点N2之间的电压差V12。
另外,可同时感测一个触摸电极行中包括的两个或多个触摸电极TE1、TE2等。因此,在触摸模式时段TM期间,第五子像素SP1-9中的感测晶体管SENT可与第一子像素SP1-1中的感测晶体管SENT一起导通,第五子像素SP1-9中的像素电极PE可连接至第三基准线RL3,并且第三基准线RL3可电连接至与第一前置放大器PRE-AMP1不同的前置放大器(例如,PRE-AMP2),因而可通过该前置放大器(例如,PRE-AMP2)感测触摸电极。
图14是图解在根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100的触摸模式时段TM期间LFD的再一示图。图15是图解在根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100的触摸模式时段TM期间LFD的再一时序图。
将参照图14和图15描述包括设置在第四触摸电极TE4的区域中的像素电极PE之一的第六子像素SP3-9在触摸模式时段TM期间的驱动和LFD。
参照图14和图15,多个子像素SP之中的第六子像素SP3-9可电连接至第三基准线RL3并且电连接至与第一感测线SENL1不同的第三感测线SENL3。
在触摸模式时段TM期间,在具有导通电平的用于触摸驱动的感测信号SENSE_TM_TD类型的第一感测信号SENSE1提供至第一感测线SENL1的时序,具有截止电平的用于LFD的感测信号SENSE_TM_LFD类型的第三感测信号SENSE3提供至第三感测线SENL3。
因此,当第一子像素SP1-1中的感测晶体管SENT导通时,第六子像素SP3-9中的感测晶体管SENT截止。
因此,第六子像素SP3-9中的像素电极PE不连接至第三基准线RL3。第三基准线RL3不连接至第二前置放大器PRE-AMP2。此外,第三基准线RL3不连接至第一前置放大器PRE-AMP1。
用于触摸模式的驱动电压EVDD_TM的电压电平和用于触摸模式的基础电压EVSS_TM的电压电平在触摸模式时段TM期间发生变化,因而第六子像素SP3-9中的驱动晶体管DT的第一节点N1和第二节点N2的每一个的电压发生变化。然而,第六子像素SP3-9中的驱动晶体管DT的第一节点N1与第二节点N2之间的电压差V12等于或类似于在触摸模式时段TM之前或之后第六子像素SP3-9中的驱动晶体管DT的第一节点N1与第二节点N2之间的电压差V12。
图16是图解在根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100的触摸模式中,对被分配为一个触摸电极的一个像素执行触摸驱动的时序图。
图17是图解在根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100的触摸模式中,对为了增加触摸电极的尺寸而被分配为一个触摸电极的四个像素执行触摸驱动的时序图。图18是图解在根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100的触摸模式中,对为了增加触摸电极的尺寸而被分配为一个触摸电极的六个像素执行触摸驱动的时序图。
参照图16至图18,感测电路160实现为包括在源极驱动器集成电路SDIC中。源极驱动器集成电路SDIC可以以COF型实现。在这种情况下,源极驱动器集成电路SDIC可安装在源极电路膜SF上。源极电路膜SF的一端和另一端可分别连接至显示面板110和印刷电路板PCB。
如上所述,一个或多个像素电极PE可构成一个触摸电极TE。
为了增加构成一个触摸电极TE的像素电极的数量,就是说,为了增加触摸电极TE的尺寸,使用在行方向上增加触摸电极的尺寸的方法和在列方向上增加触摸电极的尺寸的方法。
当可连接至一个前置放大器PRE-AMP的基准线RL的数量增加时,在相同驱动状态下像素电极PE的数量在行方向上增加,使得触摸电极TE的尺寸在行方向上增加。
当在同一时序同时提供用于触摸驱动的感测信号SENSE_TM_TD的感测线SENL的数量增加时,在相同驱动状态下像素电极PE的数量在列方向上增加,使得触摸电极TE的尺寸在列方向上增加。
参照图16,一个像素包括在行方向上彼此相邻的四个子像素(R、W、G和B)。当四个子像素(R、W、G和B)共用一条基准线RL时,一个触摸电极TE可包括在一个像素中在行方向上彼此相邻设置的四个像素电极PE。
在这种情况下,基准线RL可通过多路复用器MUX连接至一个前置放大器PRE-AMP。用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD通过一个前置放大器PRE-AMP同时施加至一个像素中的构成一个触摸电极TE的四个像素电极PE。
此外,用于触摸驱动的感测信号SENSE_TM_TD类型的第一至第六感测信号SENSE1至SENSE6按顺序提供至第一至第六感测线SENL1至SENL6。
参照图17,一个像素包括在行方向上彼此相邻的四个子像素(R、W、G和B)。当四个子像素(R、W、G和B)共用一条基准线RL时,一个触摸电极TE可包括四个像素中的两行两列的16个像素电极PE。
在这种情况下,两条基准线RL可通过多路复用器MUX连接至一个前置放大器PRE-AMP。用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD通过一个前置放大器PRE-AMP同时施加至四个像素中的构成一个触摸电极TE的16个像素电极PE。
此外,用于触摸驱动的感测信号SENSE_TM_TD类型的第一感测信号SENSE1和第二感测信号SENSE2在同一时序分别提供至第一感测线SENL1和第二感测线SENL2。接着,用于触摸驱动的感测信号SENSE_TM_TD类型的第三感测信号SENSE3和第四感测信号SENSE4在同一时序分别提供至第三感测线SENL3和第四感测线SENL4。接着,用于触摸驱动的感测信号SENSE_TM_TD类型的第五感测信号SENSE5和第六感测信号SENSE6在同一时序分别提供至第五感测线SENL5和第六感测线SENL6。
参照图18,一个像素包括在行方向上彼此相邻的四个子像素(R、W、G和B)。当四个子像素(R、W、G和B)共用一条基准线RL时,一个触摸电极TE可包括六个像素中的三行两列的24个像素电极PE。
在这种情况下,两条基准线RL可通过多路复用器MUX连接至一个前置放大器PRE-AMP。用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD通过一个前置放大器PRE-AMP同时施加至六个像素中的构成一个触摸电极TE的24个像素电极PE。
此外,用于触摸驱动的感测信号SENSE_TM_TD类型的第一至第三感测信号SENSE1、SENSE2和SENSE3在同一时序分别提供至第一至第三感测线SENL1、SENL2和SENL3。接着,用于触摸驱动的感测信号SENSE_TM_TD类型的第四至第六感测信号SENSE4、SENSE5和SENSE6在同一时序分别提供至第四至第六感测线SENL4、SENL5和SENL6。
通过使用上面参照图16至图18所述的增加触摸电极的尺寸的方法,触摸显示装置100可固定地形成增加的触摸电极的尺寸。根据情况,触摸显示装置100可通过控制感测信号SENSE的输出或者通过多路复用器MUX的操作控制来控制连接至前置放大器PRE-AMP的基准线RL的数量,可适应性地改变触摸电极的尺寸。
图19A和图19B是图解根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100中的用来增加触摸电极的尺寸的子像素SP的内部结构的示图。
参照图19A,触摸显示装置100可进一步包括多个遮光部LS,多个遮光部LS分别设置在多个子像素SP的区域中,与驱动晶体管DT的沟道重叠并且电连接至像素电极PE。
参照图19B,一个子像素SP包括:其中设置有如图19A中的驱动晶体管DT、扫描晶体管SCT、感测晶体管SENT和存储电容器Cst的电路区域CA;和其中设置有像素电极PE和发光层EL并且发光的发光区域EA。然而,在图19B中,为了便于描述,除驱动晶体管DT之外省略了扫描晶体管SCT、感测晶体管SENT和存储电容器Cst。
参照图19B,像素电极PE包括从其设置在发光区域EA中的部分突出到电路区域CA的突出部PE_P。遮光部LS可设置在电路区域CA中。遮光部LS可与驱动晶体管DT完全重叠或者可与驱动晶体管DT的沟道完全重叠。
参照图19B,像素电极PE的突出部PE_P可通过第一接触孔CNT1电连接至设置在电路区域CA中的遮光部LS。像素电极PE的突出部PE_P可通过第二接触孔CNT2电连接至设置在电路区域CA中的驱动晶体管DT的第二节点N2。
将像素电极PE的突出部PE_P与遮光部LS彼此连接的第一接触孔CNT1和将像素电极PE的突出部PE_P与驱动晶体管DT的第二节点N2彼此连接的第二接触孔CNT2可与图19B中所示的那些接触孔不同或者可与那些接触孔相同。
由于遮光部LS电连接至像素电极PE,因此在触摸模式时段TM期间用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD施加至遮光部LS以及像素电极PE。因此,用作触摸电极的电极的有效区域,即,被施加信号的电极的区域增加了遮光部LS的区域。因为电极的有效区域增加,所以触摸感测所需的电容的大小增加,由此提高触摸灵敏度。
图20是根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100的简化剖面图。
参照图20,根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100可以是底部发光结构。
根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100的显示面板110可进一步包括基板SUB、设置在基板SUB上的像素电极PE上的发光层EL、设置在发光层EL上的公共电极CE、和设置在公共电极CE上的封装层ENCAP。
公共电极CE可设置在显示面板110的显示图像的整个显示区域上。
在用作触摸电极的多个像素电极PE与基板SUB之间不存在设置于整个显示区域上的金属层。与设置在整个显示区域上的金属层对应的公共电极CE存在于用作触摸电极的多个像素电极PE与封装层ENCAP之间。
因此,难以检测在封装层ENCAP的顶部上发生的触摸,并且容易检测在基板SUB的底部上发生的触摸。
当假设用户触摸的触摸表面与显示图像的屏幕相同或者设置为与屏幕共面时,根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100可由底部发光结构实现。当触摸显示装置100可由底部发光结构实现时,滤色器(R、G、B等)可设置在像素电极PE与基板SUB之间。
上述根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100可包括具有多个子像素SP的显示面板110,其中多个子像素SP的每一个可包括:包括像素电极PE和公共电极CE的发光器件;配置成驱动发光器件的驱动晶体管DT;和存储电容器Cst,存储电容器Cst包括与驱动晶体管DT的第一节点N1电连接的第一板和与像素电极PE电连接的第二板,并且触摸显示装置100可包括感测电路160,感测电路160配置成在触摸模式时段TM期间使用多个子像素SP之中的至少一个子像素中包括的至少一个像素电极PE检测信号,并且至少一个子像素包括第一子像素SP1-1。
在显示模式时段DM期间,第一子像素SP1-1中的存储电容器Cst中的第一板和第二板具有第一电压差。
在触摸模式时段TM期间,第一子像素SP1-1中的存储电容器Cst中的第一板和第二板的每一个可具有电压电平发生变化的电压状态。
在触摸模式时段TM期间,第一子像素SP1-1中的存储电容器Cst中的第一板和第二板可保持第一电压差。
在显示模式时段DM期间施加至驱动晶体管DT的驱动电压EVDD是具有恒定电压电平的用于显示模式的驱动电压EVDD_DM。
在触摸模式时段TM期间施加至驱动晶体管DT的驱动电压EVDD是电压电平可变的用于触摸模式的驱动电压EVDD_TM。
用于触摸模式的驱动电压EVDD_TM的电压电平变化、频率、相位和振幅可对应于存储电容器Cst的第一板和第二板的每一个的电压电平变化、频率、相位和振幅。
在触摸模式时段TM期间,第一子像素SP1-1中的发光器件ED可处于不发光状态。
根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100可包括:显示面板110,在显示面板110中设置有多条数据线DL、多条扫描线SCL、多条感测线SENL和多条基准线RL并且显示面板110包括多个子像素SP;和感测电路160,感测电路160配置成输出其电压电平可变的基准信号Vref_TM_TD。
多个子像素SP的每一个可包括:包括像素电极PE、发光层EL和公共电极CE的发光器件ED;配置成驱动发光器件ED的驱动晶体管DT;扫描晶体管SCT,扫描晶体管SCT被扫描信号SCAN控制并且设置在驱动晶体管DT的第一节点N1与数据线DL之间并连接至驱动晶体管DT的第一节点N1和数据线DL;感测晶体管SENT,感测晶体管SENT被感测信号SENSE控制并且设置在驱动晶体管DT的第二节点N2与基准线RL之间并连接至驱动晶体管DT的第二节点N2和基准线RL;和存储电容器Cst,存储电容器Cst设置在驱动晶体管DT的第一节点N1与第二节点N2之间并且连接至驱动晶体管DT的第一节点N1和第二节点N2。
参照图7,在触摸模式时段TM期间,其电压电平可变的感测信号SENSE_TM_TD可同时提供至多条感测线SENL之中的两条或更多条感测线SENL1和SENL2。其电压电平可变的基准信号Vref_TM_TD可提供至多条基准线RL之中的一条或多条基准线RL1并且施加至多个子像素SP之中的两个或更多个子像素SP1-1和SP2-1中的与驱动晶体管DT的第二节点N2电连接的像素电极PE。
图21是图解根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100的用于感测显示元件的特征值的电路的示图。
图21是图解根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100中的用于感测每个子像素SP中的显示元件的特征值的显示感测和补偿电路的示图。
每个子像素SP中的显示元件可包括驱动晶体管DT或发光器件ED。每个子像素SP中的显示元件的特征值可包括驱动晶体管DT的阈值电压和迁移率或者可包括发光器件ED的阈值电压。
参照图21,除了上述子像素结构以外,显示感测和补偿电路还包括:初始化开关RPRE,初始化开关RPRE配置成控制是否给基准线RL提供用于显示感测驱动的基准信号Vref_DM_SEN;模数转换器ADC,模数转换器ADC配置成感测基准线RL的电压,将感测的电压转换为数字感测值并且输出转换的值;采样开关SAM,采样开关SAM配置成控制是否将基准线RL和模数转换器ADC连接;和补偿单元COMP,补偿单元COMP配置成基于从模数转换器ADC输出的感测值,感测相应子像素SP中的诸如驱动晶体管DT或发光器件ED之类的显示元件的特征值(例如,阈值电压、迁移率等),计算用于补偿与另一子像素SP中的显示元件的特征值的偏差的补偿值,并且基于计算的补偿值改变图像数据。
图21的初始化开关RPRE、模数转换器ADC和采样开关SAM可包括在源极驱动器集成电路SDIC中。
初始化开关RPRE和基准线RL连接的点可以是图5中所示的非触摸感测节点Nnts。
用于显示感测驱动的基准信号Vref_DM_SEN可与用于显示模式的基准信号Vref_DM相同或不同。
当用于显示感测驱动的基准信号Vref_DM_SEN与用于显示模式的基准信号Vref_DM相同时,初始化开关RPRE可以是图5中所示的第一基准开关S1。
图21的模数转换器ADC可与图5中所示的模数转换器ADC不同。就是说,可额外设置用于显示感测的模数转换器ADC和用于触摸感测的模数转换器ADC。
图21的模数转换器ADC可与图5中所示的模数转换器ADC相同。就是说,用于触摸感测的模数转换器ADC可被用作用于显示感测的模数转换器ADC。
补偿单元COMP中改变的图像数据通过数模转换器DAC提供至相应子像素SP。因此,可补偿显示元件的特征值的偏差。
图22是用于描述根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100的作为显示元件的驱动晶体管DT的迁移率感测的示图。
参照图22,用于感测驱动晶体管DT的迁移率的驱动可包括初始化时段S10、跟踪(tracking)时段S20和采样时段S30。
在初始化时段S10中,扫描晶体管SCT通过具有导通电平的扫描信号SCAN导通,并且感测晶体管SENT通过具有导通电平的扫描信号SCAN导通。接着,初始化开关RPRE导通。
因此,在初始化时段S10中,提供至数据线DL的数据电压Vdata(用于显示感测驱动的数据电压)通过导通的扫描晶体管SCT施加至驱动晶体管DT的第一节点N1。
在初始化时段S10中,通过导通的初始化开关RPRE提供至基准线RL的用于显示感测驱动的基准信号Vref_DM_SEN通过导通的感测晶体管SENT施加至驱动晶体管DT的第二节点N2。
在跟踪时段S20中,扫描晶体管SCT通过具有截止电平的扫描信号SCAN截止并且初始化开关RPRE关断。因此,驱动晶体管DT的第一节点N1和第二节点N2浮置。
驱动晶体管DT的第二节点N2浮置,因而驱动晶体管DT的第二节点N2的电压V2增加。
由于导通的感测晶体管SENT,基准线RL具有与驱动晶体管DT的第二节点N2的电压V2对应的电压。
在初始化时段S10和跟踪时段S20中,由于导通的感测晶体管SENT,基准线RL具有与驱动晶体管DT的第二节点N2的电压V2对应的电压。
在驱动晶体管DT的第二节点N2的电压V2增加预定时间Δt之后,采样开关SAM导通。因此,执行采样时段S30。
在这种情况下,增加了预定时间Δt的驱动晶体管DT的第二节点N2的电压V2是通过对在增加之前的用于显示感测驱动的基准信号Vref_DM_SEN的电压增加一电压增量ΔV而获得的值。
在采样时段S30中,当采样开关SAM导通时,模数转换器ADC电连接至基准线RL,感测基准线RL的电压,并且将感测电压Sen转换为数字值。
感测电压Sen是通过对在增加之前已知的用于显示感测驱动的基准信号Vref_DM_SEN的电压增加所述电压增量ΔV而获得的值。
因此,补偿单元COMP可基于从模数转换器ADC输出的数字感测值和已知的用于显示感测驱动的基准信号Vref_DM_SEN计算电压增量ΔV。
补偿单元COMP可基于预定时间Δt和计算的电压增量ΔV计算相应子像素SP中的驱动晶体管DT的迁移率。
补偿单元COMP可通过将计算的电压增量ΔV除以预定时间Δt来计算电压增加斜率。
通过使用电压增加斜率与驱动晶体管DT的迁移率成比例的特点,补偿单元COMP可从计算的电压增加斜率计算驱动晶体管DT的迁移率。
图23是用于描述根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100的触摸模式时段TM和迁移率感测时段的示图。
参照图23,消隐时间可包括触摸模式时段TM和迁移率感测时段二者。就是说,可在消隐时间期间执行触摸驱动(LFD)和迁移率感测驱动(显示感测驱动)二者。
图24是用于描述根据本公开内容示例性实施方式的触摸显示装置100的驱动方法的流程图。
参照图24,触摸显示装置100包括公共电极CE、多条数据线DL、多条扫描线SCL和多个子像素SP,其中多个子像素SP的每一个包括像素电极PE、驱动晶体管DT和存储电容器Cst,触摸显示装置100的驱动方法包括触摸模式操作S2420,在触摸模式时段TM期间给多个子像素SP之中的第一子像素SP1-1中包括的第一像素电极PE施加其电压电平发生变化的用于触摸驱动的基准信号Vref_TM_TD,并且在触摸模式时段TM期间感测第一子像素SP1-1中包括的第一像素电极PE。
在触摸模式时段TM期间,第一子像素SP1-1中的驱动晶体管DT处于截止状态。
触摸显示装置100的驱动方法可在触摸模式操作S2420之前进一步包括发光操作S2410,由于第一子像素SP1-1中的存储电容器Cst的两个节点之间的电压差,通过第一子像素SP1-1中的发光器件发光。
触摸显示装置100的驱动方法可在触摸模式操作S2420之后进一步包括再次发光操作S2430,将第一子像素SP1-1中的存储电容器Cst的两个节点之间的电压差恢复为发光操作S2410中第一子像素SP1-1中的存储电容器Cst的两个节点之间的电压差,并且通过第一子像素SP1-1中的发光器件ED再次发光。
触摸模式操作S2420中第一子像素SP1-1中的存储电容器Cst的两个节点的每一个的电压状态和电压值可与发光操作S2410或再次发光操作S2430中第一子像素SP1-1中的存储电容器Cst的两个节点的每一个的电压状态和电压值不同。
如上所述,描述了一物理量对应于另一物理量,物理量例如是频率、相位、振幅、电压差或电压等。在此,术语“对应于”指的是相同或者在仅在预定公差范围内稍微不同。
根据上述本公开内容的示例性实施方式,仅通过利用用于显示的电极和线结构来感测触摸,因而不需要额外设置触摸面板或不需要在显示面板中形成额外触摸电极。因此,可减小触摸显示装置100的尺寸(厚度)并且可简化触摸显示装置100的制造工序。
根据上述本公开内容的示例性实施方式,通过利用用于显示的像素电极作为触摸电极来感测触摸,因而可使触摸感测的驱动过程和信号检测过程变得容易。
根据上述本公开内容的示例性实施方式,当用于显示的像素电极PE用作触摸电极TE并且对其执行用于触摸感测的触摸驱动时,可以以与触摸驱动类似的方式驱动用作触摸电极的像素电极PE附近的电极或线,因而可防止形成不必要的寄生电容并且可提高触摸灵敏度。
根据上述本公开内容的示例性实施方式,可通过控制作为一种栅极信号的感测信号SENSE的输出来增加触摸电极的尺寸。因此,可减小感测电路160的通道数量。
根据上述本公开内容的示例性实施方式,可改变包括一个或多个像素电极PE的触摸电极TE的尺寸。因此,可提供适合该情况的触摸感测。
已提供了上面的描述以使本领域技术人员能够获得并使用本公开内容的技术构思,并且在特定应用及其要求的情况下提供了上面的描述。对上述实施方式的各种修改、增加和替换对于本领域技术人员来说将是很显然的,在不背离本公开内容的精神和范围的情况下,在此限定的一般原理可应用于其他实施方式和应用。上面的描述和附图仅是为了说明的目的而提供了本公开内容的技术构思的示例。就是说,公开的实施方式旨在说明本公开内容的技术构思的范围。因而,本公开内容的范围不限于示出的这些实施方式,而是与权利要求一致的最宽范围相符合。本公开内容的保护范围应当基于随后的权利要求进行解释,其等同范围内的所有技术构思都应当被解释为包括在本公开内容的范围内。
Claims (24)
1.一种触摸显示装置,包括:
显示面板,所述显示面板包括多条数据线、多条扫描线和多个子像素,其中所述多个子像素的每一个包括像素电极、驱动晶体管和存储电容器;和
感测电路,所述感测电路配置成在触摸模式时段期间电连接至所述多个子像素之中的第一子像素中包括的第一像素电极,给所述第一像素电极施加其电压电平可变的用于触摸驱动的基准信号,并且感测所述第一像素电极,
其中在所述触摸模式时段期间,所述第一子像素中的驱动晶体管处于截止状态。
2.根据权利要求1所述的触摸显示装置,其中:
在所述触摸模式时段期间所述第一子像素中的存储电容器的两个节点的每一个的电压状态和电压值相较于所述触摸模式时段之前的电压状态和电压值发生变化并且与所述触摸模式时段之后的电压状态和电压值不同;并且
在所述触摸模式时段期间所述第一子像素中的所述存储电容器的所述两个节点之间的电压差对应于在所述触摸模式时段之前或之后所述第一子像素中的所述存储电容器的所述两个节点之间的电压差。
3.根据权利要求1所述的触摸显示装置,其中:
所述多个子像素的每一个进一步包括扫描晶体管和感测晶体管;
所述驱动晶体管包括第一节点、第二节点和第三节点,其中所述驱动晶体管的第二节点电连接至所述像素电极,并且所述驱动晶体管的第三节点电连接至被施加驱动电压的驱动线;
所述扫描晶体管的栅极节点电连接至所述多条扫描线之中的相应扫描线,所述扫描晶体管的漏极节点或源极节点电连接至所述多条数据线之中的相应数据线,并且所述扫描晶体管的源极节点或漏极节点电连接至所述驱动晶体管的第一节点;
所述感测晶体管的栅极节点电连接至多条感测线之中的相应感测线,所述感测晶体管的漏极节点或源极节点电连接至多条基准线之中的相应基准线,并且所述感测晶体管的源极节点或漏极节点电连接至所述驱动晶体管的第二节点;
所述存储电容器设置在所述驱动晶体管的第一节点与第二节点之间并且电连接至所述驱动晶体管的第一节点和第二节点;
在与所述触摸模式时段不同的显示模式时段期间施加至所述驱动线的所述驱动电压是具有恒定电压电平的用于显示模式的驱动电压;并且
在所述触摸模式时段期间施加至所述驱动线的所述驱动电压是其电压电平可变的用于触摸模式的驱动电压,并且所述用于触摸模式的驱动电压的频率、相位和振幅对应于所述用于触摸驱动的基准信号的频率、相位和振幅。
4.根据权利要求3所述的触摸显示装置,其中所述用于触摸模式的驱动电压的电压电平在其中所述驱动晶体管截止的范围内可变。
5.根据权利要求3所述的触摸显示装置,其中在所述触摸模式时段期间所述驱动晶体管的第一节点与第二节点之间的电压差对应于在所述显示模式时段期间所述驱动晶体管的第一节点与第二节点之间的电压差。
6.根据权利要求3所述的触摸显示装置,其中:
在所述触摸模式时段期间,所述第一子像素中的所述第一像素电极被选择作为触摸电极;
所述第一子像素中的扫描晶体管由于通过所述多条扫描线之中的相应第一扫描线施加至所述扫描晶体管的栅极节点的具有截止电平的用于触摸模式的扫描信号类型的第一扫描信号而截止;
所述第一子像素中的感测晶体管由于通过所述多条感测线之中的相应第一感测线施加至所述感测晶体管的栅极节点的具有导通电平的用于触摸驱动的感测信号类型的第一感测信号而导通;
所述第一子像素中的所述第一像素电极通过所述第一子像素中的所述感测晶体管电连接至所述多条基准线之中的被提供所述用于触摸驱动的基准信号的第一基准线;
所述第一基准线电连接至所述感测电路中的第一前置放大器;并且
提供至所述第一基准线的所述用于触摸驱动的基准信号通过所述第一子像素中的感测晶体管施加至所述第一像素电极。
7.根据权利要求6所述的触摸显示装置,其中:
所述用于触摸驱动的基准信号施加至与所述第一像素电极电连接的所述驱动晶体管的第二节点;并且
所述驱动晶体管的第一节点具有其中电压电平与施加至所述驱动晶体管的第二节点的所述用于触摸驱动的基准信号同步变化的电压状态。
8.根据权利要求6所述的触摸显示装置,其中:
施加至所述第一子像素中的扫描晶体管的栅极节点的具有截止电平的用于触摸模式的扫描信号类型的所述第一扫描信号的电压电平发生变化,使得所述第一扫描信号的频率、相位和振幅对应于所述用于触摸驱动的基准信号的频率、相位和振幅,其中所述第一扫描信号的电压电平在截止电平电压范围内可变;并且
施加至所述第一子像素中的感测晶体管的栅极节点的具有导通电平的用于触摸驱动的感测信号类型的所述第一感测信号的电压电平发生变化,使得所述第一感测信号的频率、相位和振幅对应于所述用于触摸驱动的基准信号的频率、相位和振幅,其中所述第一感测信号的电压电平从截止电平电压偏移并且在导通电平电压范围内可变。
9.根据权利要求6所述的触摸显示装置,其中:
所述多个子像素进一步包括第二子像素,所述第二子像素电连接至所述第一基准线并且电连接至与所述第一感测线不同的第二感测线;并且
在所述触摸模式时段期间,在具有导通电平的用于触摸驱动的感测信号类型的所述第一感测信号提供至所述第一感测线的时序,具有导通电平的用于触摸驱动的感测信号类型的第二感测信号提供至所述第二感测线,
所述第二子像素中的感测晶体管与所述第一子像素中的感测晶体管一起导通,并且
当所述第一子像素中的所述第一像素电极通过所述第一基准线电连接至所述第一前置放大器时,所述第二子像素中的第二像素电极通过所述第一基准线电连接至所述第一前置放大器。
10.根据权利要求6所述的触摸显示装置,其中:
所述多个子像素进一步包括第三子像素,所述第三子像素电连接至与所述第一基准线相邻的第二基准线并且电连接至所述第一感测线;并且
在所述触摸模式时段期间,所述第二基准线与所述第一基准线一起电连接至所述第一前置放大器,
所述第三子像素中的感测晶体管的栅极节点与所述第一子像素中的感测晶体管的栅极节点一起电连接至所述第一感测线,
所述第三子像素中的感测晶体管与所述第一子像素中的感测晶体管一起导通,并且
当所述第一子像素中的所述第一像素电极通过所述第一基准线电连接至所述第一前置放大器时,所述第三子像素中的第三像素电极通过所述第二基准线电连接至所述第一前置放大器。
11.根据权利要求6所述的触摸显示装置,其中:
所述多个子像素进一步包括第四子像素,所述第四子像素电连接至所述第一基准线并且电连接至与所述第一感测线不同的第三感测线;并且
在所述触摸模式时段期间,在具有导通电平的用于触摸驱动的感测信号类型的所述第一感测信号提供至所述第一感测线的时序,具有截止电平的用于无负载驱动的感测信号类型的第三感测信号提供至所述第三感测线,
当所述第一子像素中的感测晶体管导通时,所述第四子像素中的感测晶体管截止,
当所述第一子像素中的所述第一像素电极通过所述第一基准线电连接至所述第一前置放大器时,所述第四子像素中的第四像素电极不连接至与所述第一前置放大器电连接的所述第一基准线,并且
具有截止电平的用于无负载驱动的感测信号类型的所述第三感测信号的电压电平发生变化,使得用于所述第三感测信号的频率、相位和振幅对应于具有导通电平的用于触摸驱动的感测信号类型的所述第一感测信号的频率、相位和振幅,其中所述第三感测信号的电压电平在截止电平电压范围内可变。
12.根据权利要求6所述的触摸显示装置,其中:
所述多个子像素进一步包括第五子像素,所述第五子像素电连接至与所述第一基准线不同的第三基准线并且电连接至所述第一感测线;并且
在所述触摸模式时段期间,所述第五子像素中的感测晶体管与所述第一子像素中的感测晶体管一起导通,并且
所述第五子像素中的第五像素电极连接至所述第三基准线,并且所述第三基准线不连接至所述第一前置放大器。
13.根据权利要求12所述的触摸显示装置,其中:
当所述用于触摸驱动的基准信号施加至所述第一基准线时,其频率、相位和振幅对应于所述用于触摸驱动的基准信号的频率、相位和振幅的用于无负载驱动的基准信号施加至所述第三基准线;并且
在与所述用于触摸驱动的基准信号不同的位置处提供所述用于无负载驱动的基准信号。
14.根据权利要求6所述的触摸显示装置,其中:
所述多个子像素进一步包括第五子像素,所述第五子像素电连接至与所述第一基准线不同的第三基准线并且电连接至所述第一感测线;并且
在所述触摸模式时段期间,所述第五子像素中的感测晶体管与所述第一子像素中的感测晶体管一起导通,并且
所述第五子像素中的第五像素电极连接至所述第三基准线,并且所述第三基准线连接至与所述第一前置放大器不同的另一前置放大器并且被感测。
15.根据权利要求6所述的触摸显示装置,其中:
所述多个子像素进一步包括第六子像素,所述第六子像素电连接至第三基准线并且电连接至与所述第一感测线不同的第三感测线;并且
在所述触摸模式时段期间,在具有导通电平的用于触摸驱动的感测信号类型的所述第一感测信号提供至所述第一感测线的时序,具有截止电平的用于无负载驱动的感测信号类型的第三感测信号提供至所述第三感测线,
当所述第一子像素中的感测晶体管导通时,所述第六子像素中的感测晶体管截止,并且
所述第六子像素中的第六像素电极不连接至所述第三基准线,并且所述第三基准线不连接至所述第一前置放大器。
16.根据权利要求3所述的触摸显示装置,其中:
所述多条基准线的每一条被K个子像素列共用,其中K是大于或等于2的自然数;
所述多条基准线之中的M条基准线在同一时序接收具有导通电平的用于触摸驱动的基准信号,其中M是大于或等于2的自然数;
所述多条感测线之中的N条感测线在同一时序接收具有导通电平的用于触摸驱动的感测信号,其中N是大于或等于2的自然数;并且
所述多个子像素之中的K*M*N个子像素中包括的K*M*N个像素电极构成一个触摸电极。
17.根据权利要求1所述的触摸显示装置,其中所述感测电路包括:
前置放大器,所述前置放大器配置成检查所述第一像素电极的电状态;和
多路复用器,所述多路复用器配置成响应于输入的选择信号控制是否将与所述第一子像素连接的基准线连接至所述前置放大器,或者配置成选择要提供至与所述第一子像素连接的所述基准线的基准信号的类型。
18.根据权利要求17所述的触摸显示装置,其中:
所述选择信号是下述之中的一种信号:具有恒定电压电平的用于显示模式的选择信号、其电压电平在第一电压范围内可变的用于触摸驱动的选择信号、以及其电压电平在与所述第一电压范围不同的第二电压范围内可变的用于无负载驱动的选择信号;并且
所述用于显示模式的选择信号和所述用于无负载驱动的选择信号的每一个频率、相位和振幅对应于所述用于触摸驱动的基准信号的频率、相位和振幅。
19.根据权利要求1所述的触摸显示装置,进一步包括多个遮光部,所述多个遮光部分别设置在所述多个子像素的区域中,与所述驱动晶体管的沟道重叠并且电连接至所述像素电极。
20.一种触摸显示装置,包括:
显示面板,在所述显示面板中设置有多条数据线、多条扫描线、多条感测线和多条基准线并且所述显示面板包括多个子像素;和
感测电路,所述感测电路配置成输出其电压电平可变的基准信号,
其中所述多个子像素的每一个包括:包括像素电极、发光层和公共电极的发光器件;
配置成驱动所述发光器件的驱动晶体管;
扫描晶体管,所述扫描晶体管被扫描信号控制并且设置在所述驱动晶体管的第一节点与所述数据线之间并连接至所述驱动晶体管的第一节点和所述数据线;
感测晶体管,所述感测晶体管被感测信号控制并且设置在所述驱动晶体管的第二节点与所述基准线之间并连接至所述驱动晶体管的第二节点和所述基准线;和
存储电容器,所述存储电容器设置在所述驱动晶体管的第一节点与第二节点之间并且连接至所述驱动晶体管的第一节点和第二节点,
其中在触摸模式时段期间,其电压电平可变的感测信号同时提供至所述多条感测线之中的两条或更多条感测线,使得所述感测信号的频率、相位和振幅中至少之一对应于其电压电平可变的所述基准信号的频率、相位和振幅中相应者,并且
其电压电平可变的所述基准信号提供至所述多条基准线之中的一条或多条基准线并且施加至所述多个子像素之中的两个或更多个子像素中的每一个的与驱动晶体管的第二节点电连接的像素电极,并且
其中在所述触摸模式时段期间,所述两个或更多个子像素中的每一个中的驱动晶体管处于截止状态。
21.一种触摸显示装置,包括:
包括多个子像素的显示面板,其中所述多个子像素的每一个包括:包括像素电极和公共电极的发光器件;配置成驱动所述发光器件的驱动晶体管;和存储电容器,所述存储电容器包括与所述驱动晶体管的第一节点电连接的第一板和与所述像素电极电连接的第二板;以及
感测电路,所述感测电路配置成在触摸模式时段期间使用所述多个子像素之中的至少一个子像素中包括的至少一个像素电极检测信号,并且所述至少一个子像素包括第一子像素,
其中,在显示模式时段期间,所述第一子像素中的存储电容器中的第一板和第二板具有第一电压差,
在所述触摸模式时段期间,所述第一子像素中的存储电容器中的第一板和第二板的每一个具有电压电平发生变化的电压状态,并且
在所述触摸模式时段期间,所述第一子像素中的存储电容器中的第一板和第二板保持所述第一电压差,
其中在所述触摸模式时段期间,所述第一子像素中的驱动晶体管处于截止状态。
22.根据权利要求21所述的触摸显示装置,其中:
在所述显示模式时段期间施加至所述驱动晶体管的驱动电压是具有恒定电压电平的用于显示模式的驱动电压;
在所述触摸模式时段期间施加至所述驱动晶体管的驱动电压是其电压电平可变的用于触摸模式的驱动电压;并且
在所述触摸模式时段期间,所述用于触摸模式的驱动电压的电压电平变化、频率、相位和振幅对应于所述存储电容器的第一板和第二板的每一个的电压电平变化、频率、相位和振幅。
23.一种触摸显示装置的驱动方法,所述触摸显示装置包括公共电极、多条数据线、多条扫描线和多个子像素,其中所述多个子像素的每一个包括像素电极、驱动晶体管和存储电容器,所述驱动方法包括触摸模式操作,在触摸模式时段期间给所述多个子像素之中的第一子像素中包括的第一像素电极施加其电压电平可变的用于触摸驱动的基准信号,并且在所述触摸模式时段期间感测所述第一像素电极,
其中在所述触摸模式时段期间,所述第一子像素中的驱动晶体管处于截止状态。
24.根据权利要求23所述的驱动方法,进一步包括:
在所述触摸模式操作之前的发光操作,由于所述第一子像素中的存储电容器的两个节点之间的电压差,通过所述第一子像素中的发光器件发光;和
在所述触摸模式操作之后的再次发光操作,将所述第一子像素中的存储电容器的两个节点之间的电压差恢复为所述发光操作中所述第一子像素中的存储电容器的两个节点之间的电压差,并且通过所述第一子像素中的发光器件再次发光。
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