CN112445366B - 具有触摸传感器的显示装置及其驱动方法 - Google Patents

具有触摸传感器的显示装置及其驱动方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种具有触摸传感器的显示装置，所述显示装置包括：显示面板、集成驱动电路、公共电压环线和公共电压反馈线。集成驱动电路输出分别驱动触摸屏和显示面板的触摸驱动信号和显示公共电压。集成驱动电路在驱动显示面板的周期中通过公共电压环凸块输出显示公共电压，并在驱动触摸屏的周期中通过公共电压环凸块输出具有与显示公共电压不同的形式的无负载公共电压。

Description

具有触摸传感器的显示装置及其驱动方法
技术领域
本发明涉及一种具有触摸传感器的显示装置及其驱动方法。
背景技术
随着信息技术的发展，作为用户与信息之间的连接媒介的显示装置的市场正在扩大。因此，越来越多地使用诸如有机发光显示器(OLED)、量子点显示器(QDD)、液晶显示器(LCD)和等离子体显示面板(PDP)之类的显示装置。
前述的一些显示装置，例如LCD或OLED包括：显示面板，包括以矩阵形式布置的多个子像素；驱动器，输出用于驱动显示面板的驱动信号；和电源，产生功率以提供给显示面板和驱动器。该驱动器包括将扫描信号(或栅极信号)提供给显示面板的扫描驱动器和将数据信号提供给显示面板的数据驱动器。
此外，前述显示装置可以实现为诸如智能电话的便携信息装置、膝上型计算机、计算机监视器、家用电器等的。此外，包括在此类产品中的显示装置具有触摸传感器(或触摸屏)作为用户输入手段。
前述显示装置可以以如下方式显示图像：当将驱动信号(例如，扫描信号和数据信号)提供给形成在显示面板中的子像素时，选定的子像素透射光或直接发光。另外，可通过显示面板的触摸来接收用户输入，并且可执行与其相应的硬件或软件操作。
发明内容
本发明的一个目的是增强或改善显示面板的外围部分的触摸灵敏度，并基于从显示面板接收的反馈公共电压来补偿电压纹波，以增强或改善清晰度。
为了实现该目的，本发明提供一种具有触摸传感器的显示装置，所述显示装置包括具有触摸屏的显示面板、集成驱动电路、公共电压环线和公共电压反馈线。集成驱动电路输出分别驱动所述触摸屏和所述显示面板的触摸驱动信号和显示公共电压。公共电压环线设置在所述显示面板中并且连接到所述集成驱动电路的公共电压环凸块。公共电压反馈线设置在所述显示面板中，连接到所述集成驱动电路的公共电压反馈凸块，并在远离所述集成驱动电路的区域中连接到所述公共电压环线。集成驱动电路在驱动所述显示面板的周期中通过所述公共电压环凸块输出所述显示公共电压，并在驱动所述触摸屏的周期中通过所述公共电压环凸块输出具有与所述显示公共电压不同的形式的无负载公共电压。
所述显示公共电压可具有直流形式，并且所述无负载公共电压可具有脉冲形式。
显示装置可进一步包括公共电压补偿电路，所述公共电压补偿电路连接到所述集成驱动电路的输入凸块，并且被配置为基于通过所述公共电压反馈线传送的反馈公共电压来补偿将要施加给所述显示面板的所述显示公共电压。
所述集成驱动电路可在驱动所述显示面板的周期中通过所述公共电压反馈凸块接收所述反馈公共电压，并在驱动所述触摸屏的周期中通过所述公共电压反馈凸块输出所述无负载公共电压。
所述公共电压环线可在围绕位于所述显示面板上的所述触摸屏的所有侧边的同时具有断开的开口区域。
所述开口区域可位于所述显示面板的上部非显示区域中。
所述集成驱动电路可包括：第一选择器，用于通过连接到具有所述触摸屏的所述显示面板的触摸凸块输出从所述显示公共电压、所述无负载公共电压和所述触摸驱动信号中选择的一个；第二选择器，用于通过所述公共电压环凸块输出从所述显示公共电压和所述无负载公共电压中选择的一个；和第三选择器，用于通过所述公共电压反馈凸块接收所述反馈公共电压或输出所述无负载公共电压。
所述第一选择器至第三选择器可基于定义驱动所述显示面板的周期和驱动所述触摸屏的周期的信号来执行选择操作。
本发明提供一种驱动具有触摸传感器的显示装置的方法，所述显示装置包括：集成驱动电路，输出分别驱动触摸屏和显示面板的触摸驱动信号和显示公共电压；公共电压环线，设置在所述显示面板中并且连接到所述集成驱动电路的公共电压环凸块；和公共电压反馈线，设置在所述显示面板中，连接到所述集成驱动电路的公共电压反馈凸块，并在远离所述集成驱动电路的区域中连接到所述公共电压环线。驱动具有触摸传感器的显示装置的方法包括：显示面板驱动步骤，在驱动所述显示面板的周期中通过所述公共电压环凸块输出所述显示公共电压；和触摸屏驱动步骤，在驱动所述触摸屏的周期中通过所述公共电压环凸块输出具有与所述显示公共电压不同的形式的无负载公共电压。
所述显示面板驱动步骤可进一步包括以下步骤：通过所述公共电压反馈凸块接收反馈公共电压并基于所述反馈公共电压补偿将要施加给所述显示面板的所述显示公共电压，并且所述触摸屏驱动步骤可进一步包括以下步骤：通过所述公共电压反馈凸块输出所述无负载公共电压。
本发明可以提供一种具有触摸传感器的显示装置，用于增强或改善显示面板的外围部分中的触摸灵敏度，并且基于从显示面板接收的反馈公共电压来补偿电压波纹，以增强或改善显示清晰度。此外，本发明可以应对在显示面板上产生容易受到电压波纹影响的图案(混色和水平块变暗)。
附图说明
图1是示意性示出具有触摸传感器的显示装置的配置的框图。
图2图解图1所示的子像素。
图3示意性地图解触摸屏的触摸传感器。
图4图解由公共电极组成的触摸屏。
图5图解用于说明内嵌触摸型时分驱动技术的波形。
图6图解用于说明自触摸感测方法中的逐行感测概念的触摸屏。
图7是用于说明图6所示的集成驱动电路的框图。
图8是示出根据本发明的实施方式的具有触摸传感器的显示装置的主要部件的图。
图9和图10是用于说明根据本发明的实施方式的集成驱动电路的配置的图。
图11至图14是用于说明各个周期中的集成驱动电路的操作状态和输出状态的图。
图15示出根据测试示例的集成有触摸屏的液晶显示器的模拟结果。
图16示出根据实施方式的集成有触摸屏的液晶显示器的模拟结果。
图17示出根据本发明的实施方式的集成驱动电路的内部和外部电路配置。
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述本发明的实施方式。
根据本发明的具有触摸传感器的显示装置可实现为电视、导航系统、视频播放器、蓝光播放器、个人计算机(PC)、家庭影院、平板电脑、智能手机(移动电话)等。
尽管可以选择诸如液晶显示面板、有机发光显示面板、电泳显示面板、量子点显示面板或等离子体显示面板的显示面板作为根据本发明的具有触摸传感器的显示装置，但是本发明不限于此。然而，为了便于描述，下面将以液晶显示器为例。
图1是示意性示出具有触摸传感器的显示装置的配置的框图，图2图解图1所示的子像素，图3示意性地图解触摸屏的触摸传感器，图4图解由公共电极组成的触摸屏，图5图解用于说明内嵌触摸型时分驱动技术的波形。
如图1所示，根据本发明的实施方式的显示装置包括时序控制器20、数据驱动电路12、扫描驱动电路14、液晶显示面板DIS、触摸屏TSP、触摸屏驱动电路30和微控制器40。
时序控制器20控制数据驱动电路12和扫描驱动电路14。时序控制器20接收来自主机系统(未示出)的数字视频数据RGB以及诸如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能信号DE和主时钟信号MCLK的时序信号。
时序控制器20基于诸如栅极起始脉冲信号GSP、栅极移位时钟信号GSC和栅极输出使能信号GOE之类的扫描时序控制信号来控制扫描驱动电路14。时序控制器20基于诸如源采样时钟信号SCC、极性控制信号POL和源输出使能信号SOE之类的数据时序控制信号来控制数据驱动电路12。
数据驱动电路12将从时序控制器20输入的数字视频数据RGB转换成模拟正/负伽马补偿电压，以产生数据电压。数据驱动电路12通过数据线D1至Dm提供数据电压。
扫描驱动电路14顺序地产生与数据电压同步的栅极信号(或扫描脉冲信号)。扫描驱动电路14通过栅极线G1至Gn提供栅极信号。扫描驱动电路14输出用于使包括在液晶显示面板DIS的子像素中的开关晶体管导通的栅极高电压和用于使开关晶体管截止的栅极低电压作为栅极信号。
液晶显示面板DIS基于从扫描驱动电路14提供的栅极脉冲信号和从数据驱动电路12提供的数据电压来显示图像。液晶显示面板DIS包括在两个基板之间形成的液晶层。液晶显示面板DIS可以以诸如扭曲向列(TN)模式、垂直取向(VA)模式、共平面切换(IPS)模式和边缘场切换(FFS)模式的任何已知液晶模式来实现。
液晶显示面板DIS的子像素由数据线D1至Dm(m是等于或大于2的整数)和栅极线G1至Gn(n是等于或大于2的整数)限定。单个子像素可包括在数据线和栅极线的交叉处形成的薄膜晶体管(TFT)、用数据电压进行充电的像素电极以及连接到像素电极以维持液晶单元的电压的存储电容器Cst。液晶显示面板DIS可包括形成在其上基板上的黑矩阵和滤色器。液晶显示面板DIS可包括形成在其下基板上的TFT、像素电极和公共电极。液晶显示面板DIS可以以TFT上滤色器(COT)的结构来实现。在这种情况下，黑矩阵和滤色器可形成在液晶显示面板DIS的下基板上。
在液晶显示面板DIS的上基板或下基板上可形成提供有公共电压的公共电极。偏振片附接在液晶显示面板DIS的上基板和下基板上，用于设定液晶的预倾角的取向膜形成在偏振片与液晶接触的一侧。
触摸屏驱动电路30使用触摸屏TSP感测是否存在触摸和感测触摸点。触摸屏驱动电路30包括：驱动电路，该驱动电路产生用于驱动触摸传感器的驱动电压；和感测电路，该感测电路感测触摸传感器并产生用于检测是否存在触摸和检测坐标信息的数据。触摸屏驱动电路30的驱动电路和感测电路可以以集成电路(IC)的形式配置或者可被单独地配置。
触摸屏驱动电路30形成在与液晶显示面板DIS连接的外部基板上。触摸屏驱动电路30通过感测线L1至Li(i是正整数)连接到触摸屏TSP。触摸屏驱动电路30基于在触摸屏TSP中形成的触摸传感器之间的电容偏差来感测是否存在触摸和感测触摸点。
在用户手指触摸的位置与未触摸的位置之间产生电容偏差。触摸屏驱动电路30通过感测该电容偏差来感测是否存在触摸和感测触摸点。触摸屏驱动电路30产生关于是否存在触摸和触摸点的触摸数据，并将触摸数据发送到微控制器40。
微控制器40控制触摸屏驱动电路30。微控制器40接收来自时序控制器20的第一触摸同步信号ITsync。微控制器40基于第一触摸同步信号ITsync产生用于控制触摸屏驱动电路30的第二触摸同步信号Tsync。
微控制器40基于接口IF与触摸屏驱动电路30交换触摸数据和其他信号，接口IF限定在微控制器40和触摸屏驱动电路30之间。微控制器40将触摸数据发送到主机系统(未示出)。同时，尽管在以上描述中将微控制器40和触摸屏驱动电路30示为单独的框，但是它们可以实现为以IC形式配置的触摸屏控制器30和40。
在液晶显示面板DIS的上基板与下基板之间形成用于保持液晶单元的单元间隙的柱状间隔件。背光单元设置在液晶显示面板DIS的下偏振片的背面下方。背光单元被实现为边缘型、直下型等，并且将光提供给液晶显示面板DIS。
如图1和图2所示，在液晶显示面板DIS上实现的单个子像素SP包括开关晶体管SW、存储电容器Cst和液晶层Clc。开关晶体管SW的栅极连接到扫描线GL1，源极连接到数据线DL1。存储电容器Cst的一端连接到开关晶体管SW的漏极，另一端连接到公共电压线Vcom。液晶层Clc形成在连接到开关晶体管SW的漏极的像素电极1和连接到公共电压线Vcom的公共电极2之间。
液晶显示面板DIS的子像素SP根据像素电极1和公共电极2的结构以TN模式、VA模式、IPS模式、FFS模式、电控双折射(ECG)模式等实现。
如图3所示，触摸屏TSP可被包括在液晶显示面板DIS的显示区域AA中，使得触摸屏TSP以内嵌自触摸(以下简称为自触摸)感测方式操作。自触摸感测型触摸屏TSP使用电极作为触摸传感器，该电极以形成在液晶显示面板DIS中的电极块(或点)的形式配置。
形成在液晶显示面板DIS的显示区域AA中的C1、C2、C3和C4表示触摸传感器(或触摸传感器块)，并且L1、L2、L3、L4至Li表示连接到触摸传感器的感测线。下面将描述使用公共电极配置触摸传感器的示例。
如图4所示，在自触摸感测型触摸屏TSP中，包括在液晶显示面板DIS中形成的M个(M为等于或大于4的整数)子像素(例如32个水平子像素×32个垂直子像素)中的公共电极VCOM构成单个触摸传感器。也就是说，触摸传感器C1、C2、C3和C4由分别形成在液晶显示面板DIS中的公共电极VCOM限定。
如图1至图5所示，在具有自触摸感测型触摸屏的显示装置上显示图像的显示驱动周期Td与感测触摸屏TSP的触摸屏驱动周期Tt在时间上彼此分开。也就是说，显示驱动周期Td和触摸屏驱动周期Tt以时分方式操作。
触摸屏驱动电路30通过连接到自触摸感测型触摸屏TSP的感测线L1至Li提供触摸驱动信号Tdrv。如上所述，在触摸屏驱动周期Tt中，触摸驱动信号Tdrv被提供给感测线L1至Li。另一方面，在显示驱动周期Td中，公共电压Vcom被提供给感测线L1至Li。可以以AC信号的形式产生触摸驱动信号Tdrv。通过触摸同步信号Tsync来执行显示驱动周期Td和触摸屏驱动周期Tt的时分操作。
图6图解用于说明自触摸感测方法中的逐行感测概念的触摸屏，并且图7是用于说明图6所示的集成驱动电路的框图。
如图6所示，用于驱动液晶显示面板和触摸屏TSP的驱动电路12a至12c和30a至30c被布置在触摸屏TSP的一侧(下侧)。触摸屏TSP的触摸感测区域可以被划分为垂直方向y的三个区域。从划分的垂直方向y的触摸感测区域可以明了，可以根据驱动电路能够操作的物理范围来改变设计。
第一驱动电路12a和30a设置在左侧区域中以感测第一触摸通道TCH1，第二驱动电路12b和30b设置在中心区域中以感测第二触摸通道TCH2，第三驱动电路12c和30c设置在右侧区域中以感测第三触摸通道TCH3。
第一至第三驱动电路12a至12c和30a至30c分别包括数据驱动电路12a至12c和触摸屏驱动电路30a至30c。也就是说，数据驱动电路12a至12c和触摸屏驱动电路30a至30c被分别组合以实现IC形式的集成驱动电路。
第一至第三驱动电路12a至12c和30a至30c可以通过在其内部或外部设置的MUX逐行时分地感测触摸屏TSP。例如，触摸屏TSP的感测区域可以被划分为水平方向x的16个区域。从划分的水平方向x的触摸感测区域可以明了，可以根据一个驱动电路能够操作的物理范围来改变设计。
第一至第三驱动电路12a至12c和30a至30c可通过在其内部或外部设置的MUX顺序地感测触摸屏TSP的第一MUX线MUX1至第十六MUX线MUX16(或第I MUX线(I是等于或大于2的整数))。可以在方向y2上从顶部到底部执行触摸屏TSP的感测。
如图7所示，集成驱动电路TDDI包括：数据驱动电路12a(称为源IC或源)，具有连接到液晶显示面板的数据线的数据焊盘SPAD；和触摸屏驱动电路30aL和30aR(称为读出IC或ROIC)，具有连接到触摸屏的感测线的触摸焊盘TPADL和TPADR。尽管在图中例示了其中数据驱动电路12a设置在中心并且触摸屏驱动电路30aL和30aR设置在数据驱动电路12a的左侧和右侧的配置，但是本发明不限于此。
在下文中，将描述根据本发明的实施方式的具有触摸传感器的显示装置。小型显示装置将用于描述本发明的主要部件。然而，这是出于描述方便的目的，并且本发明不限于此。
图8是示出根据本发明的实施方式的具有触摸传感器的显示装置的主要部件的图，并且图9和图10是用于说明根据本发明的实施方式的集成驱动电路的配置的图。
如图8所示，根据的本发明实施方式的具有触摸传感器的显示装置包括：具有触摸屏TSP的液晶显示面板DIS；和用于驱动液晶显示面板DIS的集成驱动电路TDDI。尽管例示了在液晶显示面板DIS上以IC的形式配置的集成驱动电路TDDI，但是本发明不限于此。
由于触摸屏TSP由子像素中包括的公共电极VCOM组成，因此形成公共电极VCOM的区域对应于液晶显示面板DIS的显示区域，并且形成集成驱动电路TDDI、公共电压环线VRLL和VRLR以及公共电压反馈线VFLL和VFLR的区域对应于液晶显示面板DIS的非显示区域。
集成驱动电路TDDI包括触摸凸块TBMPL和TBMPR、公共电压环凸块VRBMPL和VRBMPR、公共电压反馈凸块VFBMPL和VFBMPR、显示凸块DBMP和输入凸块IBMP。
输入凸块IBMP可以在水平方向上布置成行。输入凸块IBMP是用于在连接到外部装置的输入端子侧进行信号输入的凸块。与输入凸块IBMP不同，触摸凸块TBMPL和TBMPR、公共电压凸块VRBMPL和VRBMPR、公共电压反馈凸块VFBMPL和VFBMPR以及显示凸块DBMP可沿对角线方向布置。触摸凸块TBMPL和TBMPR、公共电压凸块VRBMPL和VRBMPR、公共电压反馈凸块VFBMPL和VFBMPR以及显示凸块DBMP是用于在连接到布置在液晶显示面板DIS上的电极或线的输出端子侧进行信号输出和反馈的凸块。
公共电压反馈凸块VFBMPL和VFBMPR可分别设置在集成驱动电路TDDI的最左侧和最右侧。公共电压反馈凸块VFBMPL和VFBMPR可包括左公共电压反馈凸块VFBMPL和右公共电压反馈凸块VFBMPR。
左公共电压反馈凸块VFBMPL可连接到左公共电压反馈线VFLL。左公共电压反馈线VFLL可布置在两个区域中，所述两个区域包括液晶显示面板DIS的下部非显示区域和左非显示区域。在远离集成驱动电路TDDI的液晶显示面板DIS的上部非显示区域中，左公共电压反馈线VFLL可电连接到左公共电压环线VRLL。
右公共电压反馈凸块VFBMPR可连接到右公共电压反馈线VFLR。右公共电压反馈线VFLR可以布置在两个区域中，所述两个区域包括液晶显示面板DIS的下部非显示区域和右非显示区域。在远离集成驱动电路TDDI的液晶显示面板DIS的上部非显示区域中，右公共电压反馈线VFLR可电连接到右公共电压环线VRLR。
公共电压环凸块VRBMPL和VRBMPR可分别布置在集成驱动电路TDDI的左侧和右侧。公共电压环凸块VRBMPL和VRBMPR可包括在左公共电压反馈凸块VFBMPL附近的左公共电压环凸块VRBMPL和在右公共电压反馈凸块VFBMPR附近的右公共电压环凸块VRBMPR。
左公共电压环凸块VRBMPL可连接到左公共电压环线VRLL。左公共电压环线VRLL可布置在三个区域中，所述三个区域包括液晶显示面板DIS的下部非显示区域、左非显示区域和上部非显示区域。右公共电压环凸块VRBMPR可连接到右公共电压环线VRLR。右公共电压环线VRLR可布置在三个区域中，所述三个区域包括液晶显示面板DIS的下部非显示区域、右非显示区域和上部非显示区域。
左公共电压环线VRLL可设置在左公共电压反馈线VFLL的内侧，右公共电压环线VRLR可设置在右公共电压反馈线的VFLR的内侧。
然而，在液晶显示面板DIS的上部非显示区域中，左公共电压环线VRLL和右公共电压环线VRLR处于切开(断开)状态(如“CTA”所示)，而未彼此电连接。也就是说，左公共电压环线VRLL和右公共电压环线VRLR以围绕触摸屏TSP的形式布置，同时在上部非显示区域中开口。在液晶显示面板DIS的上部非显示区域中，当左公共电压环线VRLL和右公共电压环线VRLR以这种方式彼此断开时，可解决液晶显示面板DIS的侧边中产生的噪声分量被放大(噪声放大)的问题。
多个触摸凸块TBMPL和TBMPR可布置在集成驱动电路TDDI的左公共电压环线VRLL与右公共电压环线VRLR之间。触摸凸块TBMPL和TBMPR可通过感测线L1至Li连接到触摸屏TSP的公共电压VCOM。与其他线不同，感测线L1至Li可布置成延伸至液晶显示面板DIS的内部。
多个显示凸块DBMP可布置在输入端子上的输入凸块IBMP与集成驱动电路TDDI中包括的触摸凸块TBMPL和TBMPR、公共电压环凸块VRBMPL和VRBMPR以及公共电压反馈凸块VFBMPL和VFBMPR之间的空间中。显示凸块DBMP可沿对角线方向布置。
如图9和图10所示，集成驱动电路TDDI与公共电压补偿电路VCOMCC相关联地驱动触摸屏TSP和液晶显示面板DIS。公共电压补偿电路VCOMCC可包括放大器AMP、第一电阻器CR1、第二电阻器CR2和电容器CC。公共电压补偿电路VCOMCC可基于通过集成驱动电路TDDI的公共电压反馈凸块VFBMP反馈的公共电压来补偿要通过触摸凸块TBMP输出的公共电压。
放大器AMP的非反相端子(+)可连接到参考电压端子Vref，反相端子(-)可连接到与第一电阻器CR1的一端和第二电阻器CR2的一端连接的节点，输出端子可连接到第一电阻器CR1的另一端和集成驱动电路TDDI的输入凸块IBMP(图9和图10中的上部输入凸块)。电容器CC的一端可连接到第二电阻器CR2的另一端，电容器CC的另一端可连接到集成驱动电路TDDI的另一输入凸块IBMP(图9和图10中的下部输入凸块)。
如图9所示，公共电压补偿电路VCOMCC的放大器AMP可位于控制板CBD上，并且第一电阻器CR1、第二电阻器CR2和电容器CC可位于印刷电路板FPCB上。或者，如图10所示，公共电压补偿电路VCOMCC的放大器AMP、第一电阻器CR1、第二电阻器CR2和电容器CC可位于印刷电路板FPCB上。然而，图9和图10仅是示例，本发明不限于此，并且根据装置配置，可以以各种方式布置公共电压补偿电路VCOMCC的放大器AMP、第一电阻器CR1、第二电阻器CR2和电容器CC。
集成驱动电路TDDI可包括第一选择器TSM、第二选择器VRM和第三选择器VFM。第一选择器TSM、第二选择器VRM和第三选择器VFM可实现为多路复用器、开关等，其可以通过单个输出端子以时分方式输出一个或多个电压或信号。第一选择器TSM、第二选择器VRM和第三选择器VFM可基于施加到集成驱动电路TDDI的内部部件的显示/触摸控制信号来选择性地控制电压或信号的输出。
第一选择器TSM可用于通过触摸凸块TBMP输出从显示公共电压Display Vcom、无负载公共电压Vcom LFD和触摸驱动信号TAFE中选择的一个。可以将无负载公共电压VcomLFD定义为用于无负载驱动(LFD)的具有与触摸驱动信号TAFE相同的电压或相位的信号(数据信号、栅极信号或公共电压)，以便最小化液晶显示面板DIS的负载(或最小化寄生电容)。同时，第一选择器TSM可基于根据第三选择器VFM的操作而传送的反馈公共电压来输出补偿的显示公共电压。
第二选择器VRM可用于通过公共电压环凸块VRBMP输出从显示公共电压DisplayVcom和无负载公共电压Vcom LFD中选择的一个。第三选择器VFM可用于通过公共电压反馈凸块VFBMP接收施加到液晶显示面板DIS的公共电压的反馈或者输出无负载公共电压VcomLFD。
图11至图14是用于说明各个周期中的集成驱动电路的操作状态和输出状态的图，并且图15和图16示出用于说明根据本发明的实施方式的具有触摸传感器的显示装置的效果的模拟结果。
如图11至图14所示，根据实施方式的集成驱动电路TDDI的第一至第三选择器TSM、VRM和VFM可以在液晶显示面板DIS上显示图像的显示驱动周期Td和感测触摸屏TSP的触摸屏驱动周期Tt中执行不同的操作。
第一选择器TSM操作为在显示驱动周期Td中通过触摸凸块TBMP输出显示公共电压Display Vcom，并且操作为在触摸屏驱动周期Tt中以时分方式输出无负载公共电压VcomLFD和触摸驱动信号TAFE。
第二选择器VRM操作为在显示驱动周期Td中通过公共电压环凸块VRBMP输出显示公共电压Display Vcom，并且操作为在触摸屏驱动周期Tt中输出无负载公共电压VcomLFD。
第三选择器VFM操作为在显示驱动周期Td中通过公共电压反馈凸块VFBMP接收施加到液晶显示面板DIS的公共电压的反馈，并且操作为在触摸屏驱动周期Tt中输出无负载公共电压Vcom LFD。
如可以从图13和图14中明了的，在显示驱动周期Td中从集成驱动电路TDDI的触摸凸块TBMP和公共电压环凸块VRBMP输出的显示公共电压Display Vcom和在触摸屏驱动周期Tt中从集成驱动电路TDDI的触摸凸块TBMP和公共电压环凸块VRBMP输出的无负载公共电压Vcom LFD具有不同的特性。
显示公共电压Display Vcom固定为具有特定电压电平的DC(直流)形式，而无负载公共电压Vcom LFD具有高低电压电平交替的脉冲形式。另外，构成无负载公共电压VcomLFD的脉冲的频率或宽度可根据负载而变化。
根据本发明，基于上述部件，在触摸屏驱动周期Tt，触摸驱动信号TAFE和无负载公共电压Vcom LFD可被施加到用作触摸屏的触摸传感器的公共电极。另外，通过经由另外配置的公共电压环凸块VRBMP施加无负载公共电压Vcom LFD，可以增强或改善液晶显示面板的外围部分中的触摸灵敏度。
此外，根据本发明，基于上述部件，在显示驱动周期Td，可反馈施加到用作液晶显示面板的电极的公共电极的公共电压。另外，可基于反馈公共电压，响应于显示公共电压Display Vcom的耦合程度来补偿波纹，以增强或改善液晶显示面板的清晰度。
因此，由于可基于在驱动周期中分别使用公共电压反馈线和公共电压环线的集成驱动电路TDDI来驱动装置，本发明具有应对容易受到公共电压纹波(由于容易受到公共电压纹波影响的图案而导致的混色和水平块变暗)影响的图案的产生的效果。
图15示出根据测试示例的集成有触摸屏的液晶显示器的模拟结果，并且图16示出根据实施方式的集成有触摸屏的液晶显示器的模拟结果。在没有通过公共电压环凸块VRBMP和公共电压反馈凸块VFBMP执行补偿操作的条件下(跳过补偿操作)获得测试示例的模拟结果，并且在通过公共电压环凸块VRBMP和公共电压反馈凸块VFBMP执行补偿操作的条件下获得实施方式的模拟结果。
如图15和图16所示，在与触摸屏集成的液晶显示器中，同一帧中的所有输出(奇数通道和偶数通道)的转变在相同方向(上升/下降)上发生。
相应地，当通过公共电压环凸块VRBMP和公共电压反馈凸块VFBMP的补偿操作受到限制(不执行)时，如图15的测试示例所示，难以补偿或减轻开关噪声对公共电压的影响，因此可能产生纹波噪声。通常，纹波噪声的峰值水平不会在例如1个水平时间(1H)的短时间内稳定。因此，如测试示例中，当波纹噪声的峰值水平高时，在液晶显示面板中可能发生混色。对于具有较短的1个水平时间(1H)、较高分辨率和较大尺寸的显示装置，这种现象加剧(作为参考，在低分辨率下，由于负载微不足道，所以几乎没有认识到上述问题)。
然而，当通过公共电压环凸块VRBMP和公共电压反馈凸块VFBMP执行补偿操作时，如图16的实施方式，可补偿或减轻开关噪声对公共电压的影响，因此可使纹波噪声的发生最小化。因此，如本实施方式，即使产生波纹噪声，波纹噪声的峰值水平也较低，此时可在例如1个水平时间(1H)的短时间的有限条件下相对快速地执行稳定化。因此，本实施方式可防止或改善液晶显示面板中的混色。
因此，通过比较图15与图16可明了，根据本实施方式的集成有触摸屏的液晶显示器可通过在各个驱动周期中分别使用公共电压反馈线和公共电压环线来执行补偿操作，因此可防止或改善在测试示例中可能引起的问题。
图17示出根据本发明的实施方式的集成驱动电路的内部和外部电路配置。
如图17所示，根据本发明的实施方式的集成驱动电路TDDI可包括输入凸块IBMP_L、IBMP_C和IBMP_R、输出凸块VFBMPL、VRBMPL、TBMPL、TBMPC、TBMPR、VRBMPL和VFBMPR、选择器VFM、VRM和TSM以及公共电压施加部分VCM。在图17中省略了沿对角线方向布置的多个显示凸块的图解。此外，“R”代表与输入凸块IBMP_L、IBMP_C和IBMP_R、输出凸块VFBMPL、VRBMPL、TBMPL、TBMPC、TBMPR、VRBMPL和VFBMPR以及选择器VFM、VRM和TSM相关的线上存在的线电阻。
输出凸块VFBMPL、VRBMPL、TBMPL、TBMPC、TBMPR、VRBMPL和VFBMPR可在液晶显示面板的显示区域附近布置成行。输出凸块VFBMPL、VRBMPL、TBMPL、TBMPC、TBMPR、VRBMPL和VFBMPR可包括公共电压反馈凸块VFBMPL和VFBMPR、公共电压环凸块VRBMPL和VRBMPR以及触摸凸块TBMPL、TBMPC和TBMPR。
公共电压反馈凸块VFBMPL和VFBMPR可分别设置在集成驱动电路TDDI的最左侧和最右侧。公共电压反馈凸块VFBMPL和VFBMPR可包括左公共电压反馈凸块VFBMPL和右公共电压反馈凸块VFBMPR。
公共电压环凸块VRBMPL和VRBMPR可分别布置在集成驱动电路TDDI的左侧和右侧。公共电压环凸块VRBMPL和VRBMPR可包括在左公共电压反馈凸块VFBMPL附近的左公共电压环凸块VRBMPL和在右公共电压反馈凸块VFBMPR附近的右公共电压环凸块VRBMPR。
多个触摸凸块TBMPL、TBMPC和TBMPR可布置在公共电压环凸块VRBMPL和VRBMPR之间。根据集成驱动电路TDDI的位置，可将触摸凸块TBMPL、TBMPC和TBMPR定义为左触摸凸块TBMPL、中心触摸凸块TBMPC和右触摸凸块TBMPR。
输入凸块IBMP_L、IBMP_C和IBMP_R可在液晶显示面板的边缘区域附近在水平方向上布置成行。根据集成驱动电路TDDI的位置，可将输入凸块IBMP_L、IBMP_C和IBMP_R定义为左输入凸块IBMP_L、中心输入凸块IBMP_C和右输入凸块IBMP_R。
公共电压补偿电路可包括放大器AMP、第一电阻器CR1、第二电阻器CR2和电容器CC。公共电压补偿电路VCOMCC可连接到输入凸块IBMP_L、IBMP_C和IBMP_R。左输入凸块IBMP_L和右输入凸块IBMP_R分别与左公共电压反馈凸块VFBMPL和右公共电压反馈凸块VFBMPR相关。因此，电容器CC的一端可连接到左输入凸块IBMP_L或右输入凸块IBMP_R。为了基于反馈公共电压均匀地补偿将要施加到液晶显示面板的公共电压，可连接公共电压补偿电路VCOMCC，使得补偿的公共电压被施加到中心输入凸块IBMP_C。
公共电压施加部分VCM可用于施加将要施加到液晶显示面板的公共电压。公共电压施加部分VCM可实现为使得其产生并输出公共电压，或者可传输从外部施加的公共电压。公共电压施加部分VCM可位于连接到左输入凸块IBMP_L的线上和连接到右输入凸块IBMP_R的线上，但是本发明不限于此。
选择器VFM、VRM和TSM可包括第一选择器TSM、第二选择器VRM和第三选择器VFM。第一选择器TSM、第二选择器VRM和第三选择器VFM可实现为通过单个输出端子以时分方式输出一个或多个电压或信号的多路复用器、开关等。第一选择器TSM、第二选择器VRM和第三选择器VFM可基于施加到集成驱动电路TDDI的内部部件的显示/触摸控制信号来执行选择操作。
第一选择器TSM可以用于通过触摸凸块TBMPL、TBMPC和TBMPR输出从显示公共电压Display Vcom、无负载公共电压LFD和触摸驱动信号TAFE中选择的一个。例如，第一选择器TSM可实现为具有3个输入和1个输出的MUX。可将无负载公共电压LFD定义为用于无负载驱动的具有与触摸驱动信号TAFE相同的电压或相位的信号(数据信号、栅极信号或公共电压)，以便最小化液晶显示面板DIS的负载(或最小化寄生电容)。同时，第一选择器TSM可基于根据第三选择器VFM的操作而传送的反馈公共电压来输出补偿的显示公共电压。
第二选择器VRM可用于通过公共电压环凸块VRBMPL和VRBMPR输出从显示公共电压Display Vcom和无负载公共电压LFD中选择的一个。例如，第二选择器VRM可实现为具有2个输入和1个输出的MUX。第三选择器VFM可用于通过公共电压反馈凸块VFBMPL和VFBMPR输出公共电压，或者接收施加到液晶显示面板的公共电压的反馈，或者输出无负载公共电压LFD。例如，第三选择器VFM可实现为具有3个输入和1个输出的MUX。
如上所述，本发明可提供一种具有触摸传感器的显示装置，其可增强或改善显示面板的外围部分中的触摸灵敏度，并且基于从显示面板接收的反馈公共电压来补偿电压波纹，以增强或改善清晰度。此外，本发明可应对在显示面板上产生容易受到电压波纹影响的图案(混色和水平块变暗)。

Claims (9)

1.一种具有触摸传感器的显示装置，包括：
显示面板，具有触摸屏；
集成驱动电路，输出分别驱动所述触摸屏和所述显示面板的触摸驱动信号和显示公共电压；
公共电压环线，设置在所述显示面板中并且连接到所述集成驱动电路的公共电压环凸块；
公共电压反馈线，设置在所述显示面板中，连接到所述集成驱动电路的公共电压反馈凸块，并在远离所述集成驱动电路的区域中连接到所述公共电压环线；和
公共电压补偿电路，所述公共电压补偿电路连接到所述集成驱动电路的输入凸块，并且被配置为基于通过所述公共电压反馈线传送的反馈公共电压来补偿将要施加给所述显示面板的所述显示公共电压，
其中所述集成驱动电路在驱动所述显示面板的周期中通过所述公共电压环凸块输出所述显示公共电压，并在驱动所述触摸屏的周期中通过所述公共电压环凸块输出具有与所述显示公共电压不同的形式的无负载公共电压，
其中所述集成驱动电路包括：
第一选择器，用于通过连接到具有所述触摸屏的所述显示面板的触摸凸块输出从所述显示公共电压、所述无负载公共电压和所述触摸驱动信号中选择的一个；
第二选择器，用于通过所述公共电压环凸块输出从所述显示公共电压和所述无负载公共电压中选择的一个；和
第三选择器，用于通过所述公共电压反馈凸块接收所述反馈公共电压或输出所述无负载公共电压。
2.根据权利要求1所述的具有触摸传感器的显示装置，其中所述显示公共电压具有直流形式，并且所述无负载公共电压具有脉冲形式。
3.根据权利要求1所述的具有触摸传感器的显示装置，其中所述集成驱动电路在驱动所述显示面板的周期中通过所述公共电压反馈凸块接收所述反馈公共电压，并在驱动所述触摸屏的周期中通过所述公共电压反馈凸块输出所述无负载公共电压。
4.根据权利要求1所述的具有触摸传感器的显示装置，其中所述公共电压环线在围绕位于所述显示面板上的所述触摸屏的所有侧边的同时具有断开的开口区域。
5.根据权利要求4所述的具有触摸传感器的显示装置，其中所述开口区域位于所述显示面板的上部非显示区域中，所述上部非显示区域与附接有所述集成驱动电路的所述显示面板的下部非显示区域相对。
6.根据权利要求1所述的具有触摸传感器的显示装置，其中所述第一选择器至所述第三选择器基于定义驱动所述显示面板的周期和驱动所述触摸屏的周期的信号来执行选择操作。
7.根据权利要求1所述的具有触摸传感器的显示装置，其中所述第一选择器至所述第三选择器实现为通过单个输出端子以时分方式输出一个或多个电压或信号的多路复用器或开关。
8.一种驱动具有触摸传感器的显示装置的方法，所述显示装置包括：集成驱动电路，输出分别驱动触摸屏和显示面板的触摸驱动信号和显示公共电压；公共电压环线，设置在所述显示面板中并且连接到所述集成驱动电路的公共电压环凸块；公共电压反馈线，设置在所述显示面板中，连接到所述集成驱动电路的公共电压反馈凸块，并在远离所述集成驱动电路的区域中连接到所述公共电压环线；和公共电压补偿电路，所述公共电压补偿电路连接到所述集成驱动电路的输入凸块，并且被配置为基于通过所述公共电压反馈线传送的反馈公共电压来补偿将要施加给所述显示面板的所述显示公共电压，所述方法包括：
显示面板驱动步骤，在驱动所述显示面板的周期中通过所述公共电压环凸块输出所述显示公共电压；和
触摸屏驱动步骤，在驱动所述触摸屏的周期中通过所述公共电压环凸块输出具有与所述显示公共电压不同的形式的无负载公共电压，
其中所述集成驱动电路包括：
第一选择器，用于通过连接到具有所述触摸屏的所述显示面板的触摸凸块输出从所述显示公共电压、所述无负载公共电压和所述触摸驱动信号中选择的一个；
第二选择器，用于通过所述公共电压环凸块输出从所述显示公共电压和所述无负载公共电压中选择的一个；和
第三选择器，用于通过所述公共电压反馈凸块接收所述反馈公共电压或输出所述无负载公共电压。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述显示面板驱动步骤进一步包括以下步骤：通过所述公共电压反馈凸块接收反馈公共电压并基于所述反馈公共电压补偿将要施加给所述显示面板的所述显示公共电压，并且所述触摸屏驱动步骤进一步包括以下步骤：通过所述公共电压反馈凸块输出所述无负载公共电压。
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