CN113035122A - 驱动面板的集成电路和定时控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种驱动面板的集成电路和定时控制器。实施例可以将数据驱动电路、像素感测电路和触摸感测电路集成到一个集成电路中，从而简化电路之间的接口和配线并减少组件的数量。

Description

驱动面板的集成电路和定时控制器
技术领域
本实施例涉及一种包括数据驱动电路、像素感测电路和触摸感测电路的集成电路，以及包括该集成电路的显示装置。
背景技术
显示装置可以包括面板和用于驱动面板的面板驱动电路。面板包括水平排列和垂直排列以形成矩阵的多个像素，并且多个所排列的像素像矩阵一样位于面板上。另外，面板可以包括用于感测外部对象的触摸或接近的多个触摸电极。
面板驱动电路可以驱动面板的像素和触摸电极。面板驱动电路可以包括数据驱动电路、像素感测电路和触摸感测电路。数据驱动电路可以根据图像数据确定数据电压，并且可以将数据电压供应至像素，从而驱动面板。像素感测电路可以通过感测像素的电压来驱动面板，以根据像素的特性来补偿像素之间的亮度的差异。触摸感测电路可以通过感测外部对象触摸或接近的触摸电极的电容的变化来驱动面板。
另一方面，像素包括发光器件，并且有机发光二极管(OLED)是近年来最广泛使用的发光器件之一。OLED在可见度、颜色再现性和机械设计方面具有灵活性，因此OLED可以主要用于安装到车辆(例如，集群)的显示装置中。车辆的OLED面板还可以包括具有用于感测触摸或接近的触摸电极的触摸图案以及像素。即，可以在面板中实现显示和触摸感测这两者。
然而，在电路方面，用于输出图像数据的数据驱动电路和用于驱动触摸电极的触摸感测电路彼此分离。如果数据驱动电路和触摸感测电路分离，则电路之间的接口或配线变得复杂，并且组件的数量据此增加。因此，在各组件中，功耗或电磁干扰(EMI可能进一步发生或增加)。
在这点上，本实施例提供通过将面板驱动电路集成来简化电路之间的接口和配线并且减少组件的数量、从而减少功耗或电磁干扰的集成电路以及包括该集成电路的显示装置。
发明内容
在这种背景下，本实施例的一方面在于提供一种用于集成数据驱动电路、像素感测电路和触摸感测电路的技术。
本实施例的另一方面在于提供一种用于通过共享通信线来集成像素感测电路和触摸感测电路的技术。
本实施例的另一方面在于提供一种定时控制器及其数据通信技术，该定时控制器用于将与外部对象的触摸或接近有关的感测数据中继到微控制器。
鉴于上述情况，实施例提供一种集成电路，用于通过多个内部电路来驱动面板，所述集成电路包括：第一内部电路，其被配置为对所述面板进行第一感测；以及第二内部电路，其被配置对所述面板进行与所述第一感测不同的第二感测，其中，所述第一内部电路驱动所述面板上所布置的像素，以感测所述像素的特性，以及其中，所述第二内部电路驱动所述面板上所布置的触摸电极，以感测外部对象的触摸或接近。
在所述集成电路中，所述第一内部电路可以感测由于所述像素的劣化或制造工艺导致的所述像素中所包括的有机发光二极管即OLED和驱动晶体管的变化。
在所述集成电路中，所述第一内部电路和所述第二内部电路可以共享积分器，所述积分器被配置为生成与所述像素的特性有关的感测数据或者与所述触摸或接近有关的感测数据。
所述集成电路还可以包括开关，所述开关被配置为将所述积分器连接到所述像素以感测所述像素的特性、或者将所述积分器连接到所述触摸电极以感测所述触摸或接近。
所述集成电路还可以包括开关电路，所述开关电路被配置为将所述积分器连接到所述像素以感测所述像素的特性、或者将所述积分器连接到所述触摸电极以感测所述触摸或接近。
所述集成电路还可以包括第二信号调节电路，所述第二信号调节电路被配置为减小包括与所述触摸或接近有关的信息的触摸响应信号的强度。
在所述集成电路中，所述第一内部电路和所述第二内部电路可以共享通信线，以与外部电路交换数据。
所述集成电路还可以包括第三内部电路，所述第三内部电路被配置为将针对图像数据的数据电压施加至所述像素，以输出所述图像数据。
在所述集成电路中，所述第三内部电路可以使用与所述第一内部电路和所述第二内部电路所使用的通信线不同的通信线，以与外部电路交换数据。
在所述集成电路中，所述第二内部电路可以将与所述触摸或接近有关的感测数据发送到定时控制器。
在所述集成电路中，所述第一内部电路和所述第二内部电路可以被布置成位于所述面板的一侧，以驱动所述面板。
另一实施例提供一种定时控制器，包括：接收电路，其被配置为通过第一通信线接收与像素的特性有关的第一感测数据以及与外部对象的触摸或接近有关的第二感测数据；以及发送电路，其被配置为将所述第二感测数据发送到外部电路。
所述定时控制器还可以包括控制电路，所述控制电路被配置为使用所述第一感测数据来补偿图像数据，以及所述发送电路可以将所述图像数据发送到集成电路，所述集成电路被配置为将与所述图像数据相对应的数据电压施加至所述像素。
在所述定时控制器中，所述发送电路可以通过与所述第一通信线不同的第二通信线将所述图像数据发送到所述集成电路。
在所述定时控制器中，所述发送电路可以使用第三通信线将所述第二感测数据发送到微控制器，并且与所述第三通信线相比，在所述第一通信线或所述第二通信线中，数据可以以具有较低电平的信号被接收。
在所述定时控制器中，所述控制电路使用所述第二感测数据来生成针对所述触摸或接近的坐标。
如上所述，根据本实施例，通过将数据驱动电路、像素感测电路和触摸感测电路集成到一个集成电路中，可以简化电路之间的接口和配线，并减少组件的数量。
另外，根据本实施例，可以通过简化内部结构并减少组件的数量来减少功耗或电磁干扰。
此外，根据本实施例，可以通过简化内部结构并减少组件的数量来降低制造显示装置所用的电路的成本。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，本发明的上述和其它方面、特征和优点将变得更加明显，在附图中：
图1是根据实施例的显示装置的框图；
图2是示出面板与面板驱动电路之间的连接的图；
图3是示出根据实施例的面板与面板驱动电路之间的连接的图；
图4是示出根据实施例的集成电路与定时控制器之间的数据通信的图；
图5是示出根据实施例的定时控制器与微控制器之间的数据通信的图；
图6是示出基于面板发生数据驱动、像素感测和触摸感测的位置的图；
图7是示出根据实施例的基于面板发生数据驱动、像素感测和触摸感测的位置的图；
图8是示出像素感测电路和触摸感测电路的内部电路的示例的图；
图9是示出根据实施例的集成电路的内部电路的第一示例的图；
图10是示出根据实施例的集成电路的内部电路的第二例的图；
图11是示出显示装置中的数据驱动、像素感测和触摸感测的操作时间的图；以及
图12是示出根据实施例的显示装置中的数据驱动、像素感测和触摸感测的操作时间的图。
具体实施例
图1是根据实施例的显示装置的框图。
参考图1，显示装置100可以包括面板110和用于驱动面板110的面板驱动电路120、130和140。
面板110可以具有：形成在其中以连接到数据驱动电路120-1的多个数据线DL；形成在其中以连接到栅极驱动电路130的多个栅极线GL；形成在其中以连接到像素感测电路120-2A的多个感测线PSL；以及形成在其中以连接到触摸感测电路120-2B的多个感测线TSL。另外，面板110可以具有在多个数据线DL和与其相对应的多个栅极线GL的交点处定义的多个像素P。
各像素P可以具有晶体管，该晶体管包括连接到数据线DL的第一电极(例如，源极电极或漏极电极)、连接到栅极线GL的栅极电极以及连接到显示电极的第二电极(例如，漏极电极或源极电极)。
另外，面板110还可以具有以彼此间隔开的方式形成在其中的多个触摸电极TE。一个像素P或多个像素P可以设置在触摸电极TE所位于的区域中。
面板110可以包括显示面板和触摸面板{即，屏幕面板(TSP)}，其中，显示面板和触摸面板可以彼此共享一些元件。例如，多个触摸电极TE可以是显示面板的一种结构{例如，施加公共电压的公共电极或有机发光二极管(OLED)的阴极电极}，并且还可以是触摸面板的一种结构(用于检测触摸的触摸电极)。考虑到显示面板和触摸面板的一些元件彼此共享，该面板110可被称为“集成型面板”，但是本发明不限于此。另外，尽管已知内嵌型面板是显示面板和触摸面板的一些元件彼此共享的面板，但这仅是上述面板110和应用本发明的面板的示例，不限于内嵌型面板。
另一方面，面板110可以是OLED面板。在这种情况下，布置在面板110上的像素P可以包括有机发光二极管(OLED)以及一个或多个晶体管。各像素P中包括的OLED和晶体管的特性可以根据时间或周围环境而变化。根据实施例的像素感测电路120-2A可以感测各像素P中所包括的上述元件的特性，并且可以将该特性发送到定时控制器140。
用于驱动面板110中所包括的至少一个元件的电路120、130和140可以被称为“面板驱动电路”。例如，集成电路120、栅极驱动电路130或定时控制器140可以被称为“面板驱动电路”。上述电路120、130和140各自可以被称为“面板驱动电路”，并且全部或多个电路可以被称为“面板驱动电路”。
在面板驱动电路中，栅极驱动电路130可以将导通电压或断开电压的扫描信号供应至栅极线GL。如果导通电压的扫描信号供应至像素P，则像素P可以连接到数据线DL，并且如果断开电压的扫描信号供应至像素P，则像素P和数据线DL之间的连接可以被释放。
在面板驱动电路中，定时控制器140可以将各种类型的控制信号供应至栅极驱动电路130和集成电路120。定时控制器140可以根据在各帧中实现的定时生成用于开始扫描的栅极控制信号GCS，并且可以将该栅极控制信号GCS发送到栅极驱动电路130。
定时控制器140可以将从外部输入的图像数据发送到集成电路120。定时控制器140可以将通过将该图像数据转换为数据驱动电路120-1中使用的数据信号格式而获得的图像数据RGB输出到集成电路120。另外，定时控制器140可以根据各定时发送用于控制数据驱动电路120-1的数据控制信号DCS以将数据电压供应至各像素P。
定时控制器140可以发送用于控制像素感测电路120-2A的像素感测控制信号PCS以将参考电压施加至像素，从而感测像素的特性(例如，劣化)。另外，定时控制器140可以根据像素P的特性来补偿图像数据RGB，并且可以发送补偿后的图像数据RGB'。此时，定时控制器140可以从像素感测电路120-2A接收感测数据S_DATA。感测数据S_DATA可以包括像素P的特性的测量值。
定时控制器140可以发送用于控制触摸感测电路120-2B的触摸控制信号TCS以将驱动信号供应至触摸电极TE，从而感测外部对象的触摸或接近。另外，定时控制器140可以从触摸感测电路120-2B接收感测数据S_DATA。感测数据S_DATA可以包括触摸电极TE的电容变化的测量值。
在面板驱动电路中，集成电路120可以包括数据驱动电路120-1和感测电路120-2。数据驱动功能和面板感测功能可以集成到集成电路120中，使得集成电路120可以进行数据驱动操作和面板感测操作这两者。
感测电路120-2可以包括像素感测电路120-2A和触摸感测电路120-2B。像素感测功能和触摸感测功能可以集成到感测电路120-2中，使得感测电路120-2可以进行像素感测操作和触摸感测操作这两者。
集成电路120的数据驱动电路120-1可以将数据电压供应至数据线DL。供应至数据线DL的数据电压可以根据扫描信号发送到与数据线DL连接的像素P。
数据驱动电路120-1可以通过带式自动接合(TAB)方法或玻上芯片(COG)方法连接到面板110的焊盘，或者可以直接形成在面板110上，或者在一些情况下，数据驱动电路120-1可以集成并形成在面板110上。另外，数据驱动电路120-1可以通过膜上芯片(COF)方法来实现。
在集成电路120中，像素感测电路120-2A接收在各像素P中生成的模拟信号(例如，电压、电流等)。像素感测电路120-2A可以根据扫描信号连接到各像素P，或者可以根据单独的信号连接到各像素P。在这种情况下，可以通过栅极驱动电路130生成单独的信号。
在集成电路120中，触摸感测电路120-2B可以将驱动信号施加至连接到感测线TSL的多个触摸电极TE的全部或一些。
另外，尽管图1中示出一个触摸感测电路120-2B设置在显示装置100中，但是显示装置100可以包括两个或更多个触摸感测电路120-2B。
另一方面，为了使触摸感测电路120-2B将驱动信号施加至多个触摸电极TE的全部或一些，需要连接到多个触摸电极TE各自的感测线TSL。因此，连接到各个触摸电极TE并向其发送驱动信号的感测线TSL可以沿第一方向(例如，垂直方向)或第二方向(例如，水平方向)形成在面板110上。
另一方面，显示装置100可以采用通过感测触摸电极TE的电容变化来识别对象的接近或触摸的电容触摸方案。
例如，电容触摸方案可以划分为互电容触摸方案和自电容触摸方案。
作为一种类型的电容触摸方案的互电容触摸方案可以将驱动信号施加至一个触摸电极(Tx电极)，并且可以感测与Tx电极相互耦合的另一触摸电极(Rx电极)。在该互电容触摸方案中，Rx电极中感测的值根据诸如手指、或笔等的对象的接近或触摸而变化。互电容触摸方案使得可以使用在Rx电极中感测的值来检测是否做出触摸、或触摸坐标等。
在作为另一种类型的电容触摸方案的自电容触摸方案中，可以将驱动信号施加至一个触摸电极TE，然后可以再次感测相应的一个触摸电极TE。在自电容触摸方案中，在相应的一个触摸电极TE中感测到的值根据诸如手指、或笔等的对象的接近或触摸而不同。自电容触摸方案使得可以使用感测到的值来检测是否做出触摸、或触摸坐标等。在自电容触摸方案中，由于施加驱动信号的触摸电极TE与要感测的触摸电极TE相同，因此Tx电极与Rx电极之间可能没有区别。
显示装置100可以采用上述两种电容触摸方案(即，互电容触摸方案和自电容触摸方案)中的一种或全部。然而，在本说明书中，为了便于描述，将在采用自电容触摸方案的假设下描述实施例。
另一方面，显示装置100可以在显示区域与触摸区域之间分别地驱动触摸电极TE。例如，显示装置100的触摸感测电路120-2B可以不将驱动信号施加至被供应数据信号的区域中的全部或一些触摸电极TE。
另外，显示装置100可以在不区分显示区域和触摸区域的情况下驱动触摸电极TE。例如，显示装置100的触摸感测电路120-2B可以将驱动信号施加至被供应数据信号的区域中的全部或一些触摸电极TE。
图2是示出面板与面板驱动电路之间的连接的图。
参考图2，显示装置1还可以包括微控制器(MCU)50。微控制器50可以从触摸感测电路20-2B接收与外部对象OBJ的触摸或接近有关的感测数据，可以生成其坐标，并且可以将坐标发送到主机。另外，数据驱动电路20-1可以包括像素感测电路(未示出)，从而感测像素的特性以及输出图像数据。
传统上，显示装置1的面板驱动电路可以分离以布置在面板10的各个侧。例如，数据驱动电路20-1和定时控制器40可以布置在面板10的下侧(PANEL LOW SIDE)，并且触摸感测电路20-2B和微控制器50可以布置在面板10的上侧(PANEL UPPER SIDE)。
显示装置1可以包括多个数据驱动电路20-1和用于控制该数据驱动电路的定时控制器40，并且可以包括多个触摸感测电路20-2B和用于控制该触摸感测电路的微控制器50。
例如，显示装置1可以通过总共3864个通道输出图像数据，并且其24个通道可以是虚拟通道。输出图像数据所经由的通道可以被称为“数据通道”。显示装置1可以包括用于划分数据通道并分别驱动所划分的通道的四个数据驱动电路20-1。四个数据驱动电路20-1各自可以驱动966个数据通道。
另外，显示装置1可以通过总共3864个通道感测像素的特性。由于针对各像素进行像素感测，因此用于像素感测的通道的数量可以与用于输出图像数据的通道的数量相同。其24个通道可以是虚拟通道。用于感测像素的特性的通道可以被称为“像素感测通道”。显示装置1可以包括用于划分像素感测通道并分别驱动所划分的通道的四个数据驱动电路20-1。四个数据驱动电路20-1各自可以驱动966个像素感测通道。
另一方面，显示装置1可以通过总共180个通道感测外部对象OBJ的触摸或接近。与数据通道相反，输出驱动信号以感测触摸或接近所经由的通道可以被称为“触摸通道”。显示装置1可以包括用于划分触摸通道并分别驱动所划分的触摸通道的两个触摸感测电路20-2B。两个触摸感测电路20-2B各自可以驱动90个触摸通道。
在面板10的下侧，数据驱动电路20-1可以将与像素P的特性有关的感测数据发送到定时控制器40。可以利用低压差分信号(LVDS)方案通过第一通信线LN1发送与像素P的特性有关的感测数据。
在面板10的下侧，定时控制器40可以通过第二通信线LN2将图像数据发送到数据驱动电路20-1。可以利用嵌入式时钟点到点接口(EPI)方案或时钟嵌入式数据信号(CEDS)方案通过第二通信线LN2发送图像数据。
在面板10的上侧，触摸感测电路20-2B可以驱动触摸电极TE，并且可以将与外部对象OBJ的触摸或接近有关的感测数据发送到微控制器50。另外，微控制器50可以向触摸感测电路120-2B发送用于控制触摸感测电路20-2B的时钟或数据。可以利用串行外围接口(SPI)方案或集成电路间(I2C)方案通过第三通信线LN3发送与触摸或接近有关的感测数据、时钟和控制数据。
图3是示出根据实施例的面板与面板驱动电路之间的连接的图。
参考图3，根据实施例的显示装置100还可以包括微控制器150。微控制器150可以从集成电路120接收与外部对象OBJ的触摸或接近有关的感测数据，可以生成其坐标，并且可以将坐标发送到主机。定时控制器140可以根据设计生成坐标，并且可以将坐标发送到主机。另外，集成电路120可以包括像素感测电路(未示出)和触摸感测电路(未示出)，从而感测像素的特性和外部对象OBJ的触摸或接近以及输出图像数据。
根据实施例的显示装置100的一些面板驱动电路可以集成为布置在面板110的一侧。例如，包括数据驱动电路、像素感测电路和触摸感测电路的集成电路120、定时控制器140和微控制器150可以仅布置在面板110的下侧(PANEL LOW SIDE)。
显示装置100可以包括多个集成电路120以及用于控制集成电路120的定时控制器140和微控制器150。
例如，在上述示例中，集成电路120的数据驱动电路可以驱动总共3864个数据通道以输出图像数据。显示装置100可以包括用于划分数据通道并分别驱动所划分的数据通道的四个集成电路120。四个集成电路120各自可以驱动966个数据通道。
另外，在上述示例中，集成电路120的像素感测电路可以驱动总共3864个像素感测通道以感测像素的特性。显示装置100可以包括用于划分像素感测通道并分别驱动所划分的像素感测通道的四个集成电路120。四个集成电路120各自可以驱动966个像素感测通道。
另一方面，在上述示例中，集成电路120的触摸感测电路可以驱动总共180个触摸感测通道以感测外部对象OBJ的触摸或接近。显示装置100可以包括用于划分触摸感测通道并分别驱动所划分的触摸感测通道的四个集成电路120。四个集成电路120各自可以驱动45个触摸感测通道。可选地，多个集成电路120中的仅一些可以包括触摸感测电路。显示装置100可以包括用于划分触摸感测通道并分别驱动所划分的触摸感测通道的两个集成电路120。两个集成电路120各自可以驱动90个触摸感测通道。
在面板10的下侧，集成电路120可以将与像素P的特性有关的感测数据发送到定时控制器140。可以利用LVDS方案通过第一通信线LN1发送与像素P的特性有关的感测数据。
在面板10的下侧，定时控制器40可以通过第二通信线LN2将图像数据发送到集成电路120。可以利用EPI方案或CEDS方案通过第二通信线LN2发送图像数据。
在面板10的下侧，集成电路120可以驱动触摸电极TE，并且可以将与外部对象OBJ的触摸或接近有关的感测数据发送到定时控制器140。另外，定时控制器140可以将用于控制触摸感测电路的时钟或数据发送到触摸感测电路。可以利用LVDS方案通过第一通信线LN1发送与触摸或接近有关的感测数据、时钟和控制数据。
这里，定时控制器140可以在集成电路120与微控制器150之间中继数据。例如，定时控制器140可以从集成电路120接收与外部对象OBJ的触摸或接近有关的感测数据，并且可以将该感测数据发送到微控制器150。定时控制器140可以从微控制器150接收时钟和控制数据，并且可以将该时钟和控制数据发送到集成电路120。可以利用SPI方案或I2C方案通过第三通信线LN3发送与触摸或接近有关的感测数据、时钟和控制数据。
图4是示出根据实施例的集成电路与定时控制器之间的数据通信的图。
参考图4，示出通过第一通信线和第二通信线发送和接收的信号。
集成电路120可以利用LVDS方案通过第一通信线将感测数据发送到定时控制器140。感测数据可以包括像素感测数据和触摸感测数据，像素感测数据包括像素的特性的测量值，触摸感测数据包括外部对象OBJ的触摸或接近的测量值。因此，集成电路120的像素感测电路和触摸感测电路可以共享第一通信线，以将像素感测数据和触摸感测数据发送到定时控制器140。如果显示装置工作以感测像素，则第一通信线可以由像素感测电路使用，并且如果显示装置工作以感测触摸或接近，则第一通信线可以由触摸感测电路使用。
集成电路120可以利用EPI方案通过第二通信线从定时控制器140接收图像数据或使用像素感测数据补偿的图像数据。可以通过与发送感测数据所经由的第一通信线不同的第二通信线发送图像数据。因此，集成电路120的数据驱动电路可以专门使用第二通信线以接收图像数据。不管显示装置是感测像素还是触摸或接近，第一通信线都可以由数据驱动电路使用。
基于LVDS方案的第一通信线可以包括多个通信线，并且可以通过各通信线发送/接收针对时钟或数据的差分信号。例如，为了将时钟发送到定时控制器140，集成电路120可以通过单独的线发送第一高电平时钟信号CLK1+和第一低电平时钟信号CLK1-。定时控制器140可以计算第一高电平时钟信号CLK1+和第一低电平时钟信号CLK1-之间的差，从而获得时钟。另外，为了将感测数据发送到定时控制器140，集成电路120可以通过单独的线发送第一高电平数据信号DATA1+和第一低电平数据信号DATA1-。定时控制器140可以计算第一高电平数据信号DATA1+和第一低电平数据信号DATA1-之间的差，从而获得感测数据。
同样，基于EPI方案的第二通信线可以包括多个通信线，并且可以通过各通信线发送/接收数据或包括时钟的数据的差分信号。例如，为了将图像数据发送到集成电路120，定时控制器140可以通过单独的线发送第一高电平EPI信号EPI1+和第一低电平EPI信号EPI1-。集成电路120可以计算第一高电平EPI信号EPI1+和第一低电平EPI信号EPI1-之间的差，从而获得图像数据。另外，为了进一步将图像数据发送到集成电路120，定时控制器140可以通过单独的线发送第二高电平EPI信号EP12+和第二低电平EPI信号EP12-。集成电路120可以计算第二高电平EPI信号EP12+与第二低电平EPI信号EP12-之间的差，从而获得图像数据。
定时控制器140可以将数据发送到多个集成电路120并从多个集成电路120接收数据。例如，为了通过LVDS方案将其它时钟和其它感测数据发送到定时控制器140，集成电路120可以将包括第二高电平时钟信号CLK2+和第二低电平时钟信号CLK2-的差分信号发送到定时控制器140，并且可以将包括第二高电平数据信号DATA2+和第二低电平数据信号DATA2-的差分信号发送到定时控制器140。另外，为了利用EPI方案将其它图像数据发送到集成电路120，定时控制器140可以将包括第三高电平EPI信号EPI3+和第三低电平EPI信号EPI3-的差分信号发送到集成电路120，并且可以将包括第四高电平EPI信号EP14+和第四低电平EPI信号EP14-的差分信号发送到集成电路120。
图5是示出根据实施例的定时控制器与微控制器之间的数据通信的图。
参考图5，示出通过第三通信线发送和接收的信号。
定时控制器140可以利用SPI方案通过第三通信线将触摸感测数据发送到微控制器150。定时控制器140可以从集成电路120接收触摸感测数据，并且可以将该触摸感测数据发送到微控制器150。
基于SPI方案的第三通信线可以包括多个通信线，并且可以通过各通信线发送和接收针对时钟或数据的信号。例如，微控制器150可以通过一个线将时钟信号CLK发送到定时控制器140。微控制器150可以通过另一个线将用于控制触摸感测电路的控制信号MOSI发送到定时控制器140。微控制器150可以通过另一个线将用于选择定时控制器140以作为从控制器操作的选择信号SEL发送到定时控制器140。另外，定时控制器140可以将包括触摸感测数据的触摸感测信号MISO发送到微控制器150。如上所述，定时控制器140可以利用SPI方案在集成电路120的触摸感测电路和微控制器150之间中继触摸感测数据。
图6是示出基于面板发生数据驱动、像素感测和触摸感测的位置的图。
参考图6，传统上，数据驱动和像素感测可以发生在面板的一侧，并且触摸感测可以发生在面板的相对侧。
例如，数据驱动电路20-1可以布置在面板的下侧以进行像素感测功能。数据驱动电路20-1可以在面板的下侧感测像素的特性以及施加与图像数据相对应的数据电压。
与数据驱动电路20-1通信的定时控制器40可以布置在面板的下侧。因此，数据驱动电路20-1可以通过第一通信线LN1将差分信号形式的像素感测数据DATA+/-和差分信号形式的时钟CLK+/-发送到定时控制器40。另外，定时控制器40可以通过第二通信线LN2将差分信号的形式的图像数据DATA+/-发送到数据驱动电路20-1。
另一方面，触摸感测电路20-2B可以布置在面板的上侧以进行触摸感测功能。触摸感测电路20-2B可以在面板的上侧感测外部对象的触摸或接近。
与触摸感测电路20-2B通信的微控制器50可以布置在面板的上侧。因此，微控制器50可以通过第三通信线LN3将触摸感测电路20-2B所用的控制数据DATA和时钟CLK发送到触摸感测电路20-2B。另外，触摸感测电路20-2B可以通过第三通信线LN3将触摸感测数据DATA发送到微控制器50。
如上所述，传统的显示装置由于面板在其下侧和上侧被驱动因此可能需要多个面板驱动电路。因而，电路之间的接口或配线变得复杂，并且元件的数量随之增加，这可能导致各组件中的额外的功耗或电磁干扰或者功耗或电磁干扰的增加。
图7是示出根据实施例的基于面板发生数据驱动、像素感测和触摸感测的位置的图。
参考图7，根据实施例，数据驱动、像素感测和触摸感测可以发生在面板的一侧。
例如，集成电路120可以布置在面板的下侧以进行数据驱动功能、像素感测功能和触摸感测功能。集成电路120可以在面板的下侧感测像素的特性和外部对象的触摸或接近，以及施加与图像数据相对应的数据电压。
与集成电路120通信的定时控制器140可以布置在面板的下侧。因此，集成电路120可以利用LVDS方案通过第一通信线LN1将差分信号形式的像素感测数据DATA+/-(包括像素感测数据和触摸感测数据)以及差分信号形式的时钟CLK+/-发送到定时控制器140。另外，定时控制器140可以利用EPI方案或CEDS方案通过第二通信线LN2将差分信号形式的图像数据DATA+/-发送到集成电路120。
另外，与定时控制器140通信的微控制器150可以布置在面板的下侧。因此，微控制器150可以利用SPI方案通过第三通信线LN3将集成电路120的触摸感测电路所用的控制数据DATA和时钟CLK发送到定时控制器140。另外，集成电路120的触摸感测电路可以利用SPI方案通过第三通信线LN3将触摸感测数据DATA发送到微控制器150。
在面板的下侧，集成电路120可以通过带式自动接合(TAB)方法或玻上芯片(COG)方法连接到面板110的焊盘，或者可以直接形成在面板110上，并且在一些情况下，集成电路120可以被集成以形成在面板110上。另外，集成电路120可以通过膜上芯片(COF)方法来实现。另外，定时控制器140和微控制器150这两者可以安装到单个印刷电路板(PCB)。
根据上述实施例的显示装置，由于在面板的下侧驱动面板，因此几乎不需要面板驱动电路。因此，能够简化电路之间的接口或配线，并且据此能够减少组件的数量，这使得可以减少各组件中的功耗或电磁干扰。
另外，用于集成电路120和定时控制器140之间的数据通信的LVDS方案、EPI方案和CEDS方案具有低信号电平(小信号)以使用差分信号，因而可以减小其信号摆动。因此，可以减少电磁干扰(低EMI)。另一方面，用于定时控制器140和微控制器150之间的数据通信的SPI方案可能具有高信号电平(大信号)和大信号摆动(高EMI)。因此，电磁干扰可能增加。
传统上，由于在多个触摸感测电路和微控制器150之间使用具有大信号摆动的SPI方案，因此总的电磁干扰可能增加。然而，根据实施例的显示装置，由于在一个定时控制器140和一个微控制器150之间使用SPI方案，因此总体上可以减少电磁干扰。
图8是示出像素感测电路和触摸感测电路的内部电路的示例的图。
参考图8，传统的数据驱动电路20-1可以向像素P施加数据电压以输出图像数据，并且可以感测像素P的特性。为了感测像素P的特性，数据驱动电路20-1可以包括像素驱动电路20-1_DRV和像素感测积分器20-1_INT。数据驱动电路20-1还可以包括用于控制像素驱动电路20-1_DRV的操作的开关SW和用于控制像素感测积分器20-1_INT的操作的开关SW。
在面板10的下侧，像素驱动电路20-1_DRV可以将像素驱动信号(例如，电压)施加至像素P。
在面板10的下侧，像素感测积分器20-1_INT可以接收与像素驱动信号相对应的像素响应信号(例如，电压或电流)。像素响应信号可以包括与像素的特性有关的信息。像素的特性可以包括由于像素的劣化或制造工艺导致的像素中包括的OLED和驱动晶体管DRT的变化。例如，像素的特性可以包括驱动晶体管DRT的阈值电压、迁移率和电流特性等。另外，像素的特性可以包括诸如OLED的寄生电容和电流特性等的OLED的劣化的程度。
像素感测积分器20-1_INT可以通过对像素响应信号进行解调来生成感测数据(即，感测电压Vout)。
像素感测积分器(20-1_INT)可以包括放大器Ap、连接在放大器Ap的输入端子(例如，负输入端子)和输出端子之间的电容器Ci、并联连接到电容器Ci的重置开关SWr。
像素感测积分器20-1_INT可以使用电容器Ci对像素响应信号进行积分。由电容器Ci积分的值可以在进行后续积分之前由重置开关SWr重置。积分值可以通过采样保持(S&H)电路和模数转换器(ADC)转换为像素感测数据，然后可以输出。
像素P可以包括OLED、驱动晶体管DRT、开关晶体管SWT、感测晶体管SENT和存储电容器Cstg等。
OLED可以包括阳极电极、有机层和阴极电极等。在驱动晶体管DRT的控制下，阳极电极连接到驱动电压EVDD，并且阴极电极连接到基极电压EVSS，从而发光。
驱动晶体管DRT可以通过控制供应至OLED的驱动电流来控制OLED的亮度。
开关晶体管SWT可以电连接在数据线DL和驱动晶体管DRT之间，并且可以通过经由栅极线接收扫描信号而导通。如果开关晶体管SWT导通，则图像数据的数据电压被传输到驱动晶体管DRT。
存储电容器Cstg可以是设置在驱动晶体管DRT和OLED之间的寄生电容器，或者可以是有意设计在驱动晶体管DRT外部的外部电容器。
感测晶体管SENT可以连接驱动晶体管DRT和像素感测线PSL，并且像素感测线PSL可以将驱动信号发送到驱动晶体管DRT，并且可以将在OLED中生成的模拟信号(例如，电压或电流)发送到像素感测积分器20-1_INT。
因此，像素感测积分器20-1_INT可以使用通过像素感测线PSL发送的模拟信号来测量像素P的特性。像素感测积分器20-1_INT可以感测由像素的劣化或制造工艺导致的像素P中包括的OLED和驱动晶体管的变化。即，像素感测积分器20-1_INT可以识别驱动晶体管DRT的阈值电压、迁移率和电流特性等。另外，像素感测积分器20-1_INT可以识别诸如OLED的寄生电容或电流特性等的OLED的劣化的程度。
为了如上所述识别驱动晶体管DRT的特性，数据驱动电路20-1可以通过像素驱动电路20-1_DRV来驱动驱动晶体管DRT的源极端子，并且可以通过像素感测积分器20-1_INT检测流入驱动晶体管DRT的电流。定时控制器可以将检测结果反映到图像数据以生成补偿后的图像数据，并且可以将补偿后的图像数据发送到数据驱动电路20-1。数据驱动电路20-1可以将用于补偿后的图像数据的数据电压重新施加至像素P。
另外，为了识别OLED的特性，数据驱动电路20-1可以通过像素驱动电路20-1_DRV来驱动OLED，并且可以通过像素感测积分器20-1_INT检测流入OLED的电流。可选地，外部照相机可以通过检测像素P的纬度变化来检测流过OLED的电流。定时控制器可以将检测结果反映到图像数据以生成补偿后的图像数据，并且可以将补偿后的图像数据发送到数据驱动电路20-1。
另一方面，传统上，触摸感测电路20-2B可以感测外部对象OBJ的触摸或接近。为了感测触摸或接近，触摸感测电路20-2B可以包括触摸驱动电路20-2B_DRV和触摸感测积分器20-2B_INT。触摸感测电路20-2B还可以包括用于控制触摸驱动电路20-2B_DRV的操作的开关SW和用于控制触摸感测积分器20-2B_INT的操作的开关SW。
在面板10的上侧，触摸驱动电路20-2B_DRV可以将触摸驱动信号(例如，电压)施加至触摸电极。
在面板10的上侧，触摸感测积分器20-2B_INT可以接收响应于触摸驱动信号的触摸响应信号(例如，电压或电流)。触摸响应信号可以包括与触摸或接近的存在有关的信息(例如，外部对象OBJ与触摸电极TE之间的电容Cp的变化)。触摸感测积分器20-2B_INT可以解调触摸响应信号，从而生成感测数据(例如，感测电压Vout)。
可以以与像素感测积分器20-1_INT相同的方式配置触摸感测积分器20-2B_INT以进行相同的功能。触摸感测积分器20-2B_INT可以使用电容器Ci对触摸响应信号进行积分。由电容器Ci积分的值可以在进行后续积分之前由重置开关SWr重置。可以通过采样保持电路和模数转换器将积分值转换为触摸感测数据，然后可以将其输出。
图9是示出根据实施例的集成电路的内部电路的第一示例的图。
参考图9，根据实施例的集成电路120可以将数据电压施加至像素P以输出图像数据，并且可以感测像素P的特性以及外部对象OBJ的触摸或接近。为了感测像素P的特性，集成电路120可以包括像素感测电路120-2A。另外，为了感测触摸或接近，集成电路120可以包括触摸感测电路120-2B。这里，像素感测电路120-2A和触摸感测电路120-2B可以被称为“感测电路”。
像素感测电路120-2A可以包括像素驱动电路120-2A_DRV和感测积分器120_INT。在面板110的下侧，像素驱动电路120-2A_DRV可以将像素驱动信号(例如，电压)施加至像素P。在面板110的下侧，感测积分器120_INT可以接收响应于像素驱动信号的像素响应信号(例如，电压或电流)。像素响应信号可以包括与像素的特性有关的信息。像素的特性可以包括由于像素的劣化或制造工艺导致的像素中包括的OLED和驱动晶体管DRT的变化。例如，像素的特性可以包括驱动晶体管DRT的阈值电压、迁移率和电流特性等。另外，像素的特性可以包括诸如OLED的寄生电容和电流特性等的OLED的劣化的程度。
另外，感测积分器120_INT可以使用通过像素感测线PSL发送的模拟信号来测量像素P的特性。感测积分器120_INT可以感测由像素的劣化或制造工艺导致的像素P中包括的OLED和驱动晶体管的变化。即，感测积分器120_INT可以识别驱动晶体管DRT的阈值电压、迁移率和电流特性等。另外，感测积分器120_INT可以识别诸如OLED的寄生电容和电流特性等的OLED的劣化的程度。
为了如上所述识别驱动晶体管DRT的特性，集成电路120可以通过像素驱动电路120-2A_DRV来驱动驱动晶体管DRT的源极端子，并且可以通过感测积分器120_INT检测流入驱动晶体管DRT的电流。定时控制器可以将检测结果反映到图像数据以生成补偿后的图像数据，并且可以将补偿后的图像数据发送到集成电路120。集成电路120可以将用于补偿后的图像数据的数据电压重新施加至像素P。
另外，为了识别OLED的特性，集成电路120可以通过像素驱动电路120-2A_DRV来驱动OLED，并且可以通过感测积分器120_INT检测流入OLED的电流。可选地，外部照相机可以通过检测像素P的纬度变化来检测流过OLED的电流。定时控制器可以将检测结果反映到图像数据以生成补偿后的图像数据，并且可以将补偿后的图像数据发送到集成电路120。
另一方面，触摸感测电路120-2B可以包括触摸驱动电路120-2B_DRV和感测积分器120_INT。在面板110的下侧，触摸驱动电路120-2B_DRV可以将触摸驱动信号(例如，电压)施加至触摸电极TE。在面板110的下侧，感测积分器120_INT可以接收响应于触摸驱动信号的触摸响应信号(例如，电压或电流)。触摸响应信号可以包括与触摸或接近的存在有关的信息(例如，外部对象OBJ与触摸电极TE之间的电容Cp的变化)。感测积分器120_INT可以解调触摸响应信号，从而生成感测数据(例如，感测电压Vout)。
这里，像素感测电路120-2A和触摸感测电路120-2B可以共享感测积分器120_INT。感测积分器120_INT可以生成与像素P的特性有关的感测数据，或者可以生成与触摸或接近有关的感测数据。
集成电路120可以包括用于控制感测积分器120_INT以使得感测积分器120_INT进行像素感测或触摸感测其中之一的开关SW1至SW4。例如，在感测积分器120_INT感测像素P的情况下，第一开关SW1和第二开关SW2可以闭合，并且第三开关SW3和第四开关SW4可以打开。然后，感测积分器120_INT可以与像素P交换信号。可选地，在感测积分器120_INT感测到触摸或接近的情况下，可以打开第一开关SW1和第二开关SW2，并且可以闭合第三开关SW3和第四开关SW4。然后，感测积分器120_INT可以与触摸电极TE交换信号。
如上所述，在现有技术中，由于触摸感测电路120-2B被分离为位于集成电路120的外部，因此像素感测电路120-2A和触摸感测电路120-2B必须分别包括积分器。然而，在一个实施例中，由于像素感测电路120-2A和触摸感测电路120-2B这两者都被安装到集成电路120，因此可以仅包括要共享的一个积分器。
图10是示出根据实施例的集成电路的内部电路的第二示例的图。
参考图10，根据实施例，集成电路120可以包括用于调节像素响应信号的强度和触摸响应信号的强度的信号调节电路1000-2A和1000-2B，该像素响应信号包括与像素P的特性有关的信息，该触摸响应信号包括与外部对象OBJ的触摸或接近有关的信息。信号调节电路1000-2A和1000-2B可以包括第一信号调节电路1000-2A和第二信号调节电路1000-2B。
第一信号调节电路1000-2A可以布置在像素响应信号进入感测积分器120_INT所经由的路径上，从而控制像素响应信号。例如，第一信号调节电路1000-2A可以布置在第一开关SW1和第二开关SW2之间，以连接到像素驱动电路120-2A_DRV和感测积分器120_INT。
第二信号调节电路1000-2B可以布置在触摸响应信号进入感测积分器120_INT所经由的路径上，从而控制触摸响应信号。例如，第二信号调节电路1000-2B可以布置在第三开关SW3和第四开关SW4之间，以连接到触摸驱动电路120-2B_DRV和感测积分器120_INT。
第一信号调节电路1000-2A可以放大像素响应信号，并且第二信号调节电路1000-2B可以使触摸响应信号减弱。用于感测触摸电极TE的信号的电平可以大于用于感测像素P的信号的电平。一个共享的感测积分器120_INT必须感测像素P和触摸电极TE这两者，但是如果感测积分器120_INT关注于一种感测上，其它感测会无法适当进行。例如，如果感测积分器120_INT被配置为感测像素P的特性，则针对具有低电平的像素响应信号而优化的感测积分器120_INT可能由于性能差异而无法对具有高电平的触摸响应信号进行适当的解调。因此，第一信号调节电路1000-2A和第二信号调节电路1000-2B可以调节信号以符合感测积分器120_INT的性能。
图11是示出显示装置中的数据驱动、像素感测和触摸感测的操作时间的图。
参考图11，在现有技术中，数据驱动、像素感测和触摸感测是在单独的电路中独立进行的，因此对于不工作的电路可能需要待机功率。在将显示装置的工作分为初始化步骤、面板操作步骤和面板补偿步骤的情况下，在各步骤中可能会或可能不会发生数据驱动、像素感测和触摸感测。这里，初始化步骤可以包括在工厂中批量生产电路的步骤。
像素感测可以由像素感测电路进行。由于像素感测电路可以被包括在数据驱动电路中，因此像素感测也可以由数据驱动电路进行。数据驱动可以由数据驱动电路进行。触摸感测可以由触摸感测电路进行。
可以在初始化步骤和面板补偿步骤中进行像素感测。初始化步骤中的初始补偿可以被理解为使用照相机检测和去除色差。面板补偿步骤中的劣化补偿可以被理解为补偿像素的驱动晶体管的劣化。由于在面板操作步骤中不进行像素感测，因此不使用某些像素感测电路或数据驱动电路，并且在那里可能消耗待机功率。
可以在初始化步骤、面板操作步骤和面板补偿步骤中进行数据驱动。
可以在初始化步骤和面板操作步骤中进行触摸感测。初始化步骤中的触摸测试可以被理解为标准化触摸面板或检测触摸面板中的缺陷。面板操作步骤可以被理解为感测外部对象的触摸或接近。由于在面板补偿步骤中不进行触摸感测，因此不使用触摸感测电路，并且在那里可能消耗待机功率。
图12是示出根据实施例的显示装置中的数据驱动、像素感测和触摸感测的操作时间的图。
参考图12，根据实施例，可以在一个集成电路中进行数据驱动、像素感测和触摸感测，因此对于不工作的电路可能不需要待机功率。特别地，集成电路的一个感测电路可以进行像素感测和触摸感测这两者，从而增加了电路的使用频率并消除了待机功率。
像素感测和触摸感测可以由一个感测电路进行。数据驱动可以由数据驱动电路进行。
可以在初始化步骤、面板操作步骤和面板补偿步骤中进行数据驱动。另外，可以在初始化步骤和面板补偿步骤中进行像素感测，并且可以在初始化步骤和面板操作步骤中进行触摸感测。因此，感测电路可以在所有步骤中工作。由于在所有步骤中都使用了感测电路，因此感测电路的使用频率可以增加，并且对此可以不需要待机功率。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年12月24日提交的韩国专利申请10-2019-0173634的优先权，其全部目的通过引用合并于此，如同在此完整阐述一样。

Claims (16)

1.一种集成电路，用于通过多个内部电路来驱动面板，所述集成电路包括：
第一内部电路，其被配置为对所述面板进行第一感测；以及
第二内部电路，其被配置对所述面板进行与所述第一感测不同的第二感测，
其中，所述第一内部电路驱动所述面板上所布置的像素，以感测所述像素的特性，以及
其中，所述第二内部电路驱动所述面板上所布置的触摸电极，以感测外部对象的触摸或接近。
2.根据权利要求1所述的集成电路，其中，所述第一内部电路感测由于所述像素的劣化或制造工艺导致的所述像素中所包括的有机发光二极管即OLED和驱动晶体管的变化。
3.根据权利要求1所述的集成电路，其中，所述第一内部电路和所述第二内部电路共享积分器，所述积分器被配置为生成与所述像素的特性有关的感测数据或者与所述触摸或接近有关的感测数据。
4.根据权利要求3所述的集成电路，还包括开关电路，所述开关电路被配置为将所述积分器连接到所述像素以感测所述像素的特性、或者将所述积分器连接到所述触摸电极以感测所述触摸或接近。
5.根据权利要求1所述的集成电路，还包括第一信号调节电路，所述第一信号调节电路被配置为增加包括与所述像素的特性有关的信息的像素响应信号的强度。
6.根据权利要求1所述的集成电路，还包括第二信号调节电路，所述第二信号调节电路被配置为减小包括与所述触摸或接近有关的信息的触摸响应信号的强度。
7.根据权利要求1所述的集成电路，其中，所述第一内部电路和所述第二内部电路共享通信线，以与外部电路交换数据。
8.根据权利要求1所述的集成电路，还包括第三内部电路，所述第三内部电路被配置为将针对图像数据的数据电压施加至所述像素，以输出所述图像数据。
9.根据权利要求8所述的集成电路，其中，所述第三内部电路使用与所述第一内部电路和所述第二内部电路所使用的通信线不同的通信线，以与外部电路交换数据。
10.根据权利要求1所述的集成电路，其中，所述第二内部电路将与所述触摸或接近有关的感测数据发送到定时控制器。
11.根据权利要求1所述的集成电路，其中，所述第一内部电路和所述第二内部电路被布置成位于所述面板的一侧，以驱动所述面板。
12.一种定时控制器，包括：
接收电路，其被配置为通过第一通信线接收与像素的特性有关的第一感测数据以及与外部对象的触摸或接近有关的第二感测数据；以及
发送电路，其被配置为将所述第二感测数据发送到外部电路。
13.根据权利要求12所述的定时控制器，还包括控制电路，所述控制电路被配置为使用所述第一感测数据来补偿图像数据，其中，所述发送电路将所述图像数据发送到集成电路，所述集成电路被配置为将与所述图像数据相对应的数据电压施加至所述像素。
14.根据权利要求13所述的定时控制器，其中，所述发送电路通过与所述第一通信线不同的第二通信线将所述图像数据发送到所述集成电路。
15.根据权利要求14所述的定时控制器，其中，所述发送电路使用第三通信线将所述第二感测数据发送到微控制器，并且与所述第三通信线相比，在所述第一通信线或所述第二通信线中，数据以具有较低电压电平的信号的形式被接收。
16.根据权利要求13所述的定时控制器，其中，所述控制电路使用所述第二感测数据来生成针对所述触摸或接近的坐标。
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