CN113377235A - 触摸显示装置、有源笔和触摸系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及触摸显示装置、有源笔和触摸系统。本文所描述的实施方式能够提供一种能够有效地提供显示功能、触摸感测功能和笔触摸感测功能的触摸显示装置、有源笔、触摸系统、触摸电路和笔识别方法。

Description

触摸显示装置、有源笔和触摸系统
本申请是原案申请号为201711011671.8的发明专利申请(申请日：2017年10月25日，发明名称：触摸显示装置、有源笔、触摸系统、触摸电路和笔识别方法)的分案申请。
技术领域
本发明涉及触摸显示装置、有源笔、触摸系统、触摸电路和触摸识别方法。
背景技术
随着信息化社会的发展，对用于显示图像的触摸显示装置的需求以各种形式增加，并且使用了诸如液晶显示(LCD)装置、等离子体显示面板(PDP)装置和有机发光显示(OLED)装置的各种显示装置。
除了使用按钮、键盘、鼠标等的传统输入方法之外，这些显示装置提供了基于触摸的输入方法，其使得用户能够容易地直观地和方便地输入信息或命令。
为了提供这种基于触摸的输入方法，有必要确定是否存在用户的触摸，并且正确地检测触摸坐标。
为此，在现有技术中，已采用诸如电阻膜触摸方法、电容触摸方法、电磁感应触摸方法、红外触摸方法和超声触摸方法的各种触摸方法之一，以便提供支持触摸的显示装置。
在这些各种触摸方法当中，经常采用通过形成在触摸屏面板上的多个触摸电极基于触摸电极之间的电容或者触摸电极与指点器(例如，手指)之间的电容的变化来检测是否存在触摸、触摸坐标等的电容触摸方法。
此外，已尝试将由触摸电极组成的触摸屏面板并入显示面板中，以便改进触摸显示装置的制造的便利性，减小触摸显示装置的尺寸等。
除了手指之外，响应于对复杂的笔触摸输入的需求增加，也已开发出笔触摸技术。
然而，尽管触摸显示装置基本上提供显示功能，但是在有效地支持手指触摸和笔触摸方面存在相当大的困难。
发明内容
鉴于上文，本文所公开的实施方式的目的在于提供一种能够有效地提供显示功能、触摸感测功能(例如，感测由手指等进行的触摸的功能)和笔触摸感测功能的触摸显示装置、有源笔、触摸系统、触摸电路和笔识别方法。
实施方式的另一目的在于提供一种能够在不使显示性能或触摸性能劣化的情况下改进笔触摸感测性能的触摸显示装置、有源笔、触摸系统、触摸电路和笔识别方法。
实施方式的另一目的在于提供一种同时允许多个笔触摸输入的触摸显示装置、有源笔、触摸系统、触摸电路和笔识别方法。
实施方式的另一目的在于提供一种能够精确地将多个笔触摸输入彼此区分并处理的触摸显示装置、有源笔、触摸系统、触摸电路和笔识别方法。
本发明的实施方式的另一目的在于提供一种能够不仅针对一个笔，而且针对多个笔识别位置、压力、倾斜、按钮等的触摸显示装置、有源笔、触摸系统、触摸电路和笔识别方法。
在一个方面，本文所公开的实施方式可提供一种触摸显示装置，该触摸显示装置包括：显示面板，其中布置有多条数据线和多条选通线，并且多个触摸电极被嵌入显示面板中，并且其中布置有由所述多条数据线和所述多条选通线限定的多个子像素；数据驱动电路，其被配置为驱动所述多条数据线；选通驱动电路，其被配置为驱动所述多条选通线；以及触摸驱动电路，其被配置为驱动所述多个触摸电极。
在这种触摸显示装置中，一帧周期可在被划分成两个或更多个显示周期和两个或更多个触摸周期的状态下驱动。
此外，在该触摸显示装置中，可在所述两个或更多个触摸周期期间感测有源笔和有源笔以外的触摸目标物体。
所述两个或更多个触摸周期可包括从显示面板向有源笔发送信标信号的周期。
有源笔可基于信标信号确定面板信息和面板状态。
有源笔可基于信标信号来确定笔搜索模式和笔模式中的一个作为触摸面板状态。
在笔搜索模式下，可识别是否存在有源笔以及有源笔的位置。
在笔模式下，可从有源笔接收有源笔的位置和各种类型的数据。当通过整个屏幕区域的全感测增加新的有源笔时，可发送新的有源笔的位置以及相关数据。
多个触摸电极中的每一个可经由信号线连接至触摸驱动电路。
多个触摸电极中的每一个可大于一个子像素区域的尺寸。
根据一个方面，本文所公开的实施方式可提供一种触摸显示装置，该触摸显示装置包括：显示面板，其上布置有多个触摸电极；以及触摸电路，其被配置为向显示面板提供驱动信号，并且基于响应于该驱动信号接收的信号来感测由手指进行的触摸或者感测由两个或更多个有源笔进行的笔触摸。
一帧周期可重复地包括显示周期和消隐周期。
在一帧周期中的多个消隐周期当中的两个或更多个消隐周期中，从所述两个或更多个有源笔输出的笔信号可被发射到显示面板。
触摸电路可基于笔信号来感测由所述两个或更多个有源笔进行的笔触摸。
在另一方面，本文所公开的实施方式可提供一种触摸系统，该触摸系统包括：两个或更多个有源笔；以及触摸显示装置，其包括布置有多个触摸电极的显示面板以及触摸电路，该触摸电路被配置为向显示面板提供驱动信号，并且基于响应于该驱动信号接收的信号来感测由手指进行的触摸或者感测由两个或更多个有源笔进行的笔触摸。
在该触摸显示装置中，一帧周期可重复地包括显示周期和消隐周期，并且在一帧周期中的多个消隐周期当中的两个或更多个消隐周期中，从所述两个或更多个有源笔输出的笔信号可被发射到显示面板。
触摸显示装置的触摸电路可基于笔信号来感测由所述两个或更多个有源笔进行的笔触摸。
在另一方面，本文所公开的实施方式可提供一种与触摸显示装置互锁的有源笔。该有源笔可包括：两个或更多个笔尖，其与触摸显示装置的显示面板接触或不接触；以及处理单元，其被配置为通过所述两个或更多个笔尖中的至少一个感测压力，通过所述两个或更多个笔尖中的至少一个接收施加到显示面板的驱动信号，并且通过所述两个或更多个笔尖中的至少一个向显示面板输出笔信号。
在两个显示周期之间的消隐周期中，可向显示面板输出笔信号。
在向显示面板输出笔信号的消隐周期期间，还可向显示面板输出另一有源笔的笔信号。
在另一方面，本文所公开的实施方式可提供一种触摸电路，该触摸电路包括：第一电路，其被配置为向布置有多个触摸电极的显示面板供应驱动信号并且检测通过显示面板响应于所述驱动信号而生成的信号；以及第二电路，其被配置为基于在第一电路中检测的信号来感测由手指进行的触摸或者感测由有源笔进行的笔触摸，
第一电路可在一帧周期内的多个消隐周期中操作，可在一帧周期中的两个或更多个不同的消隐周期期间向显示面板供应驱动信号，并且可通过显示面板检测从所述两个或更多个有源笔输出的笔信号。
第二电路可基于笔信号来感测由所述两个或更多个有源笔进行的笔触摸。
在另一方面，本文所公开的实施方式可提供一种触摸显示装置中的笔识别方法。该笔识别方法可包括以下步骤：第一步骤，向布置有多个触摸电极的显示面板供应驱动信号并且检测通过显示面板响应于所述驱动信号而生成的信号；以及第二步骤，基于在第一步骤中检测的信号来感测由手指进行的触摸或者感测由有源笔进行的笔触摸。
在第一步骤中，触摸显示装置可在一帧周期内的多个消隐周期中操作，可在一帧周期中的两个或更多个不同的消隐周期期间向显示面板供应驱动信号，并且可通过显示面板检测从所述两个或更多个有源笔输出的笔信号。
在第二步骤中，触摸显示装置可基于笔信号来感测由所述两个或更多个有源笔进行的笔触摸。
根据另一方面，本文所公开的实施方式可提供一种触摸显示装置，该触摸显示装置包括：显示面板，其上布置有多个触摸电极；以及触摸电路，其被配置为向显示面板供应驱动信号，并且基于响应于所述驱动信号接收的信号来感测由手指进行的触摸或者感测由有源笔进行的笔触摸。
在执行显示驱动的每两个显示周期之间存在消隐周期，并且在多个消隐周期当中，存在分别与显示面板从有源笔接收笔信号的三个不同的消隐周期对应的第一消隐周期、第二消隐周期和第三消隐周期。
在第一消隐周期期间，触摸电路可通过经由显示面板接收从有源笔输出的笔信号来感测有源笔的位置，在第二消隐周期期间，触摸电路可通过经由显示面板接收从有源笔输出的笔信号来感测有源笔的位置，并且在第三消隐周期期间，触摸电路可通过经由显示面板接收从有源笔输出的笔信号来感测有源笔的位置。
即使通过第一消隐周期检测的有源笔的位置、通过第二消隐周期检测的有源笔的位置和通过第三消隐周期检测的有源笔的位置中的至少一个不同于其中的剩余位置，第一消隐周期和第二消隐周期之间的时间间隔与第二消隐周期和第三消隐周期之间的时间间隔可相同。
在另一方面，本文所公开的实施方式可提供一种与触摸显示装置互锁的有源笔。该有源笔包括：两个或更多个笔尖，其与触摸显示装置的显示面板接触或不接触；以及处理单元，其被配置为通过所述两个或更多个笔尖中的至少一个感测压力，通过所述两个或更多个笔尖中的至少一个接收施加到显示面板的驱动信号，并且通过所述两个或更多个笔尖中的至少一个向显示面板生成笔信号。
可在第一消隐周期、第二消隐周期和第三消隐周期中生成为了检测有源笔的位置而通过所述两个或更多个笔尖中的至少一个在显示面板上生成的笔信号，所述第一消隐周期、第二消隐周期和第三消隐周期分别对应于各自存在于执行显示驱动的每两个显示周期之间的消隐周期当中的三个不同的消隐周期。即使第一消隐周期中的有源笔的位置、第二消隐周期中的有源笔的位置和第三消隐周期中的有源笔的位置中的至少一个不同于其中的剩余位置，第一消隐周期和第二消隐周期之间的时间间隔与第二消隐周期和第三消隐周期之间的时间间隔可相同。
根据另一方面，本文所公开的实施方式可提供一种触摸显示装置，该触摸显示装置包括：显示面板，其上布置有多个触摸电极；以及触摸电路，其被配置为向显示面板供应驱动信号，并且基于响应于所述驱动信号接收的信号来感测由手指进行的触摸或者感测由有源笔进行的笔触摸。
在显示面板被驱动以显示的显示周期之间可存在消隐周期。可存在从显示面板向有源笔发送信标信号的第一消隐周期和第二消隐周期。
在第一消隐周期中发送的信标信号可包括用于控制用于在存在于第一消隐周期和第二消隐周期之间的一个或更多个消隐周期期间感测由有源笔进行的笔触摸的驱动的信息。
根据另一方面，本文所公开的实施方式可提供一种触摸显示装置，该触摸显示装置包括：显示面板，其上布置有多个触摸电极；以及触摸电路，其被配置为向多个触摸电极供应触摸驱动信号，并且感测在显示面板上生成的触摸。
显示面板的一帧周期可包括多个显示周期和多个消隐周期，并且所述多个消隐周期可至少包括第一消隐周期和第二消隐周期。
在第一消隐周期期间，可向所述多个触摸电极中的至少一个供应信标信号。
在第二消隐周期期间，可向所述多个触摸电极中的至少一个供应触摸驱动信号。
所述多个消隐周期还可包括第三消隐周期，可在该第三消隐周期期间供应与在第二消隐周期中供应给触摸电极的触摸驱动信号不同的信号。
触摸电路可包括：触摸感测单元，其被配置为通过输出触摸驱动信号来通过感测触摸电极感测触摸；信号生成单元，其被配置为生成不同于触摸驱动信号的信号；以及开关，其被配置为选择性地将信号生成单元和触摸感测单元中的至少一个电连接至触摸电极。
在另一方面，本文所公开的实施方式可提供一种与触摸显示装置互锁的有源笔。该有源笔可包括：一个或更多个笔尖，其与触摸显示装置的显示面板接触或不接触；以及处理单元，其被配置为通过所述一个或更多个笔尖中的至少一个接收施加到显示面板的信标信号并且基于信标信号向显示面板输出笔信号。
在另一方面，本文所公开的实施方式可提供一种触摸系统，该触摸系统包括：触摸显示装置，其包括布置有多个触摸电极的触摸面板以及触摸电路，该触摸电路被配置为向多个触摸电极供应触摸驱动信号并且感测在显示面板上生成的触摸；以及有源笔，其包括与显示面板接触或不接触的一个或更多个笔尖以及处理单元，该处理单元被配置为通过所述一个或更多个笔尖中的至少一个接收施加到显示面板的信标信号并且基于信标信号向显示面板输出笔信号。
显示面板的一帧周期可包括多个显示周期和多个消隐周期，并且所述多个消隐周期可至少包括第一消隐周期和第二消隐周期。
在第一消隐周期期间，可向所述多个触摸电极中的至少一个供应信标信号。在第二消隐周期期间，可向所述多个触摸电极中的至少一个供应触摸驱动信号。
在两个显示周期之间的消隐周期中，可向显示面板输出笔信号，并且在向显示面板输出笔信号的消隐周期期间，还可从另一有源笔向显示面板输出笔信号。
根据上述实施方式，可提供一种能够有效地提供显示功能、触摸感测功能和笔触摸感测功能的触摸显示装置、有源笔、触摸系统、触摸电路和笔识别方法。
根据实施方式，可提供一种能够在不使显示性能或触摸性能劣化的情况下改进笔触摸感测性能的触摸显示装置、有源笔、触摸系统、触摸电路和笔识别方法。
根据实施方式，可提供一种能够同时进行多个笔触摸输入的触摸显示装置、有源笔、触摸系统、触摸电路和笔识别方法。
根据实施方式，可提供一种能够精确地将多个笔触摸输入彼此区分并处理的触摸显示装置、有源笔、触摸系统、触摸电路和笔识别方法。
根据实施方式，可提供一种能够不仅针对一个笔，而且针对多个笔识别位置、压力、倾斜、按钮等的触摸显示装置、有源笔、触摸系统、触摸电路和笔识别方法。
附图说明
本发明的以上和其它目的、特征和优点将从以下结合附图进行的详细描述更显而易见，附图中：
图1是示出根据本文所公开的实施方式的触摸显示装置系统的示图；
图2是根据本文所公开的实施方式的触摸显示装置的操作时序图；
图3是示出根据本文所公开的实施方式的触摸显示装置的LHB驱动方法在一帧周期期间执行多个显示周期和多个触摸周期的概念的图；
图4是根据本文所公开的实施方式的触摸显示装置的LHB驱动方法在一帧周期期间执行多个显示周期和多个触摸周期时的驱动时序图；
图5是示出根据本文所公开的实施方式的触摸显示装置的笔搜索模式的概念的示图；
图6是示出根据本文所公开的实施方式的触摸显示装置的笔模式的概念的示图；
图7是示出根据本文所公开的实施方式的触摸显示装置的笔搜索模式的时序图的示图；
图8是示出根据本文所公开的实施方式的触摸显示装置的笔模式的时序图的示图；
图9是示出根据本文所公开的实施方式的触摸显示装置的笔搜索模式下的信标传输周期和全感测(F/S)周期的特定时序图的示图；
图10是示出根据本文所公开的实施方式的触摸显示装置的笔模式下的局部感测周期的特定时序图的示图；
图11是用于说明根据本文所公开的实施方式的触摸显示装置的复用器驱动方法的示图；
图12是示出根据本文所公开的实施方式的触摸显示装置的多笔识别情形的示图；
图13是示出根据本文所公开的实施方式的与触摸显示装置互锁的有源笔的示图；
图14是示出根据本文所公开的实施方式的由与触摸显示装置互锁的有源笔接收信标信号和ping信号的示例的示图；
图15是示出根据本文所公开的实施方式的从与触摸显示装置互锁的有源笔发送位置、倾斜和数据信号的示例的示图；
图16是示出根据本文所公开的实施方式的与触摸显示装置互锁的有源笔中的两个笔尖的示图；
图17和图18是示出根据本文所公开的实施方式的与触摸显示装置互锁的有源笔的两个倾斜情形的示图；
图19和图20是示出根据本文所公开的实施方式的触摸系统中使用信标信号的LHB驱动控制的示图；
图21是举例说明根据本文所公开的实施方式的触摸系统中的信标信号的格式的示图；
图22是举例说明根据本文所公开的实施方式的触摸系统的笔搜索模式的LHB驱动和笔驱动的示图；
图23A是举例说明根据本文所公开的实施方式的触摸系统的笔模式的LHB驱动和笔驱动的示图；
图23B是举例说明根据本文所公开的实施方式的触摸系统的笔模式的LHB驱动和笔驱动的另一示图；
图24A是举例说明根据本文所公开的实施方式的触摸系统中的面板驱动和笔驱动的时序图的示图；
图24B是示出根据本文所公开的实施方式的触摸系统中用于向触摸面板供应三种类型的触摸面板驱动信号(信标信号、手指信号和LFD信号)的电路结构的示图；
图25是示出根据本文所公开的实施方式的在触摸系统中执行笔触摸感测时与有源笔的位置、压力和数据的识别有关的特性的示图；
图26是举例说明根据本文所公开的实施方式的触摸显示装置中的驱动信号的示图；
图27是举例说明根据本文所公开的实施方式的有源笔中的笔信号的示图；
图28是示出根据本文所公开的实施方式的触摸系统中在倾斜音模式和全音模式下面板与有源笔之间的驱动时序图的示图；
图29是根据本文所公开的实施方式的触摸系统中在数据模式下面板与有源笔之间的驱动时序图；
图30是示出根据本文所公开的实施方式的触摸系统中的笔信号的脉冲图案的示图；
图31和图32是示出根据本文所公开的实施方式的触摸系统中与笔位置感测周期对应的LHB的间隔的示图；
图33是示出根据本文所公开的实施方式的触摸系统中用于降低功耗的LHB驱动的示图；
图34是示出根据本文所公开的实施方式的触摸系统中一个LHB被时分成上行链路周期和下行链路周期时在上行链路周期和下行链路周期中的触摸面板和有源笔的驱动的示图；
图35是示出根据本文所公开的实施方式的触摸系统中从触摸面板发送的信号和从有源笔发送的信号的数字调制方法的示图；
图36是示出根据本文所公开的实施方式的触摸系统中的全感测和局部感测的示图；
图37是示出根据本文所公开的实施方式的触摸系统中的局部感测区域的可变控制的示图；
图38和图39是根据本文所公开的实施方式的触摸系统中的局部感测的示意图；
图40是示出根据本文所公开的实施方式的触摸显示装置中的两种类型的触摸电极的示图；
图41是示出根据本文所公开的实施方式的当显示面板是液晶显示面板并且触摸面板被嵌入触摸显示装置中时一个触摸电极所在的区域的示图；
图42是根据本文所公开的实施方式的触摸显示装置中当显示面板是有机发光显示面板时显示面板中的各个子像素的电路图；
图43是示意性地示出当根据本文所公开的实施方式的触摸显示装置中的显示面板是嵌入有触摸面板的有机发光显示面板时形成触摸电极的位置的示图；以及
图44至图47是当根据本文所公开的实施方式的触摸显示装置中的显示面板是嵌入有触摸面板的有机发光显示面板时的封装层上触摸传感器金属层(TOE)结构的示意图。
具体实施方式
以下，将参照附图详细描述本发明的一些实施方式。在通过标号指代附图的元件时，相同的元件将由相同的标号指代，尽管它们被示出于不同的附图中。此外，在本发明的以下描述中，并入本文的已知功能和配置的详细描述在可能使本发明的主题不清楚时将被省略。
另外，在描述本发明的组件时，本文中可使用诸如第一、第二、A、B、(a)、(b)等的术语。这些术语中的每一个并非用于限定对应组件的本质、次序或顺序，而仅用于将对应组件与其它组件相区分。在描述特定结构元件“连接到”另一结构元件、“联接到”另一结构元件或“与”另一结构元件“接触”的情况下，应当解释为除了所述特定结构元件直接连接到另一结构元件或与另一结构元件接触之外，另一结构元件也可“连接到”所述结构元件、“联接到”所述结构元件或“与”所述结构元件“接触”。
图1是示出根据本发明的实施方式的触摸显示装置100的示图，图2是根据本发明的实施方式的触摸显示装置100的操作时序图。
参照图1，除了图像显示功能以外，根据本发明的实施方式的触摸显示装置100还能够提供诸如手指的无源触摸输入指点器的触摸感测功能以及对应于有源触摸输入指点器的有源笔的笔触摸感测功能(笔识别功能)。
根据本发明的实施方式的触摸显示装置100是用作触摸传感器的包括多个触摸电极TE的触摸面板TSP被嵌入显示面板110中的显示装置。触摸显示装置100可以是TV、监视器或移动装置(例如，平板或智能电话)。
例如，通过将在显示驱动的时候使用的公共电极(Vcom电极)分离为多个块，触摸显示装置100可用作多个触摸电极TE。
作为另一示例，触摸显示装置100可使用多个触摸电极TE作为专用于触摸传感器的电极(即，专用于触摸驱动的电极)。
显示面板110可以是诸如液晶显示面板或有机发光显示面板的各种类型的面板。
例如，当显示面板110是液晶显示面板时，触摸显示装置100被施加有公共电压Vcom，以使得与像素电极形成电场的公共电极被分离为多个块以用作多个触摸电极TE。
作为另一示例，当显示面板110是有机发光显示面板时，触摸显示装置100可包括可形成在触摸传感器金属层上的多个触摸电极TE，触摸传感器金属层可被设置在封装层上，该封装层可被设置在构成有机发光二极管(OLED)的第一电极、有机发光层和第二电极上，以具有封装功能。
以下，为了说明方便，假设多个触摸电极TE在触摸驱动的时候用作触摸驱动电极(触摸传感器)，并且在显示驱动的时候用作公共电极(Vcom电极)。
触摸显示装置100可包括触摸电路TC，其被配置为驱动触摸面板TSP(也被称为“触摸屏面板”)，从而通过触摸面板TSP接收信号，并且基于所接收的信号来执行触摸感测和笔触摸感测。
触摸电路TC可包括：第一电路，其被配置为驱动触摸面板TSP，从而通过触摸面板TSP接收信号；以及第二电路，其被配置为利用由第一电路经由触摸面板TSP接收的信号来执行触摸感测(手指触摸感测)和笔触摸感测(笔识别处理)。
第一电路也可被称为触摸驱动电路ROIC，第二电路也可被称为触摸控制器TCR。
如图1所示，各个触摸驱动电路ROIC可与用于驱动数据线的数据驱动电路SDIC一起被实现为集成驱动芯片SRIC。
集成驱动器芯片SRIC可为安装在膜上的膜上芯片(COF)型。
安装有集成驱动芯片SRIC的膜可接合至显示面板110上的接合部分和PCB上的接合部分中的每一个。
触摸控制器TCR等可被安装在PCB上。
触摸驱动电路ROIC和数据驱动电路SDIC可被实现为单独的驱动芯片。触摸操作电路ROIC可通过多条信号线SL电连接至构成触摸面板TSP的多个触摸电极TE。
参照图1和图2，触摸显示装置100通过将其一帧周期(帧周期)划分为一个或更多个显示周期和一个或更多个触摸周期来驱动。这里，显示周期和触摸周期可由同步信号SYNC限定。
例如，当一帧周期被划分成两个显示周期(第一显示周期和第二显示周期)和两个触摸周期(第一触摸周期和第二触摸周期)时，在一帧周期期间，可依次执行第一显示周期中的显示驱动、第一触摸周期中的触摸驱动、第二显示周期中的显示驱动和第二触摸周期中的触摸驱动。
例如，在多个触摸电极TE用作与触摸驱动电极对应的触摸传感器，并且还用作与显示驱动电极对应的公共电极(Vcom电极)的情况下，触摸显示装置100在显示周期期间将公共电压Vcom(可为DC电压的形式)施加至用作公共电极(Vcom电极)的多个触摸电极TE，可将对应显示数据电压Vdata施加至源极(或数据线DL)，并且将具有选通高电压VGH或选通低电压VGL的选通电压Vgate施加至栅极(或选通线GL)。
触摸显示装置100在触摸周期期间将触摸驱动信号TDS施加至触摸电极TE。
这里，在本说明书中，触摸驱动信号也可被称为触摸驱动电压(Vtouch)、触摸面板驱动信号或驱动信号。
此时，触摸显示装置100可向数据线DL和/或选通线GL施加与施加到触摸电极TE的触摸驱动信号Vtouch相同的信号，或者可向数据线DL和/或选通线GL施加在频率、幅度(高电平电压与低电平之间的电压差)和相位中的至少一个方面与触摸驱动信号Vtouch相同、基本上相同或相似的信号。这里，术语“基本上相同”意指两个值彼此不完全相同，但两个值之差在预定公差范围或测量误差范围内时，这两个值可被认为彼此相同。例如，公差范围或测量误差范围可为±20％、±10％、±5％、±1％等。
即，触摸显示装置100可向数据线DL施加与施加到触摸电极TE的触摸驱动信号Vtouch相同的信号Vtouch_data，或者可向数据线DL施加在频率、幅度(高电平电压与低电平电压之差)和相位中的至少一个方面与触摸驱动信号Vtouch相同(基本上相同)或相似的信号Vtouch_data。
另外，触摸显示装置100可向选通线GL施加与施加到触摸电极TE的触摸驱动信号Vtouch相同的信号Vtouch_gate，或者可向选通线GL施加在频率、幅度(高电平电压与低电平电压之差)和相位中的至少一个方面与触摸驱动信号Vtouch相同(基本上相同)或相似的信号Vtouch_gate。
图3是示出根据本发明的实施方式的在一帧周期期间根据触摸显示装置100的长水平消隐(LHB)驱动方法执行多个显示周期(16个显示周期)和多个触摸周期(16个触摸周期)的概念的图。图4是根据本发明的实施方式的在一帧周期期间根据触摸显示装置100的LHB驱动方法执行多个显示周期(16个显示周期)和多个触摸周期(16个触摸周期)的情况下的时序图。
然而，图3和图4示出在一帧周期期间整个屏幕区域被显示一次，并且对整个屏幕区域的触摸感测被执行两次的情况。即，假设显示频率(显示刷新率)为60Hz，触摸频率(触摸报告率)为120Hz。
参照图3和图4，根据本发明的实施方式的触摸显示装置100是用作触摸传感器的触摸电极TE被嵌入显示面板110中的显示装置。
在这种触摸显示装置100中，例如，公共电极(Vcom电极)可用作触摸电极TE。
触摸显示装置100通过将一帧周期(一帧周期)划分成显示周期D和触摸周期T来驱动显示面板110。
这里，显示周期D和触摸周期T中的每一个可被重复一次、或两次或以上。
根据图3和图4的示例，一帧周期被划分成执行显示驱动的16个显示周期D以及不执行显示驱动的16个消隐周期(以下称为长水平消隐(LHB)(LHB#1至LHB#16)。这里，16个LHB周期(LHB#1至LHB#16)可包括16个触摸周期T。即，在16个LHB周期(LHB#1至LHB#16)中执行触摸驱动。
在图3和图4中，“1/16”意指一帧周期中的各个显示周期D的时间长度。在图3和图4中，“2/15”和“1/15”意指一帧周期中的各个触摸周期T的相对时间长度。
参照图4，在一帧周期期间，两个特定LHB(LHB#8和LHB#16)中的触摸周期T的长度(1/15)比其它LHB(LHB#8和LHB#16以外的LHB)中的触摸周期T的长度(2/15)短。
因此，在这两个特定LHB(LHB#8和LHB#16)中，在长度为“1/15”的触摸周期T已过去之后，长度为“1/15”的剩余时间周期可用作各种虚拟周期。
一帧周期中可存在一个或更多个特定LHB(例如，LHB#8和LHB#16)，其各自包括长度(例如，1/15)比其它LHB中的触摸周期T的长度(例如，2/15)短的触摸周期T。
在显示周期期间，公共电压(Vcom DC电压)被施加到公共电极，对应显示数据电压Vdata被施加到源极(或数据线)，并且显示选通电压(VGH或VGL)可被施加到栅极(或选通线)。
在触摸周期期间，当触摸驱动信号(触摸驱动电压)被施加到触摸电极时，与触摸驱动信号相同的信号、在频率、幅度(高电平电压与低电平电压之间的电压差)、相位中的至少一个方面与触摸驱动信号相同(基本上相同)或相似的信号等可被施加到源极和/或栅极(数据线和/或选通线)。
这种电压施加(信号施加)被称为无负载驱动以用于在触摸周期期间消除或减小来自源极和/或栅极(数据线和/或选通线)的寄生电容。
作为这种无负载驱动的示例，可在触摸周期期间将触摸驱动信号相等地施加到所有触摸电极TE、所有数据线、所有选通线等。
图3和图4的示例对应于一帧周期被划分成执行显示驱动的16个显示周期D和不执行显示驱动的16个LHB(LHB#1至LHB#16)，在16个LHB(LHB#1至LHB#16)期间执行触摸驱动，并且在第一至第十五周期中配置复用器(MUX)的情况。在这种情况下，其为显示刷新率为60Hz并且触摸报告率(计算触摸坐标的频率)为120Hz的触摸时序图。
下面更详细描述的根据本发明的实施方式的触摸显示装置100能够执行多笔识别处理，其包括多个有源笔(以下简称为“笔”)的位置的识别以及多个有源笔的压力、倾斜等的识别。
另外，根据本发明的实施方式的触摸显示装置100可提供能够驱动与有源触摸输入指点器对应的多个有源笔的驱动方法。
本发明的实施方式可实现能够执行多个有源笔(各自与有源触摸输入指点器对应)的识别和触摸感测的触摸显示装置100以及与触摸显示装置100互锁的有源笔。
本发明的实施方式使得诸如多个有源笔的位置、压力(也被称为“尖端压力”、“笔压力”、“书写压力”)和倾斜(也被称为“笔倾斜”)的识别以及笔按钮输入的处理的功能能够由触摸显示装置100实现。
本发明的实施方式可使得即使当针对有源笔执行识别(感测)时，也能够针对有源笔(有源触摸输入指点器)以外的无源触摸输入指点器(触摸物体)(例如，手指、一般触摸笔、或无源笔)执行触摸感测。
本发明的示例性实施方式可提供一种驱动方法和装置，其中在一帧周期中交替地执行显示驱动和触摸驱动，并且在执行触摸驱动的触摸周期期间，感测有源笔以及不是有源笔的触摸物体(无源触摸输入指点器(例如，手指或一般触摸笔))。
根据本发明的实施方式的触摸显示装置100单独地包括这样的周期，其中触摸显示面板向有源笔提供触摸面板信息(例如，内嵌式触摸面板ID)或状态)，并且有源笔可基于信标信号(控制信号)来确定是否执行触摸以及触摸面板状态(例如，笔搜索模式或笔模式)。
在根据本发明的实施方式的笔搜索模式下，触摸显示装置100可确定是否存在有源笔、有源笔的位置等。
在根据本发明的实施方式的笔模式下，触摸显示装置100可从有源笔接收位置以及各种类型的数据(触摸感测所需的数据(例如，压力以及诸如有源笔上的按钮输入信息的各种类型的附加信息)，并且能够发送通过整个屏幕区域(所有触摸电极)的全感测增加的有源笔的位置和相关数据。
根据本发明的实施方式，在触摸电极被嵌入显示面板110中的触摸显示装置100(例如，使用公共电极(Vcom电极)作为触摸电极TE的内嵌式触摸型触摸显示装置)中，可提供这样一种驱动方法和驱动装置，其中以所谓的MUX单元(或MUX通道单元)来驱动多个触摸电极TE，在显示周期和触摸周期中单独地执行显示驱动和触摸驱动，用于向有源笔告知触摸面板信息(笔信息)、触摸面板状态等的周期被包括在触摸周期中，并且在触摸周期期间，感测多个有源笔的位置并且发送多个有源笔中的每一个的笔数据(笔信号)。
图5是示出根据本发明的实施方式的触摸显示装置100的笔搜索模式的概念的示图。图6是示出根据本发明的实施方式的触摸显示装置100的笔模式的概念的示图。图7是示出根据本发明的实施方式的触摸显示装置的笔搜索模式的时序图的示图；图8是示出根据本发明的实施方式的触摸显示装置100的笔模式的时序图的示图。
参照图5至图8，一个帧(帧周期)包括执行显示驱动的16个显示周期和不执行显示驱动的16个LHB。
在16个LHB中，一个或两个特定LHB(例如，LHB#1和LHB#9)可以是发送信标信号(也简称为“信标”)的周期，剩余LHB可以是驱动显示面板110和有源笔并且执行触摸感测和笔触摸感测(笔识别)的周期。
在16个LHB中，除了信标信号传输周期(例如，LHB#1和LHB#9)之外的剩余LHB当中的一些LHB(例如，LHB#8和LHB#16)可以是不驱动显示面板110和有源笔的虚拟周期DMY。由于这些虚拟周期DMY，还可获得降低功耗的效果(参见图33)。
这里，例如，虚拟周期DMY可以是紧接在与信标信号传输周期对应的LHB(例如，LHB#1和LHB#9)之前的LHB(例如，LHB#8和LHB#16)。
在图5和图6中，“1/16”意指一帧周期中的各个显示周期的时间长度。在图5和图6中，“2/12”意指一帧周期中除了与信标信号传输周期对应的4个LHB和虚拟周期之外的12个LHB中的各个触摸周期的相对时间长度。参照图7和图8，在一帧周期中所包括的16个LHB中，在前八个LHB(LHB#1至LHB#8)期间执行感测目标区域(全感测区域(整个屏幕区域)或局部感测区域)的第一感测，在接下来的八个LHB(LHB#9至LHB#16)期间执行感测目标区域(全感测区域(整个屏幕区域)或局部感测区域)的第二感测。
在图7中，F/S 1-1、F/S 2-1、F/S 3-1、F/S 4-1、F/S 5-1和F/S 6-1是感测目标区域的第一感测周期中所包括的六个全感测周期，F/S 1-2、F/S 2-2、F/S 3-2、F/S 4-2、F/S5-2和F/S 6-2是感测目标区域的第二感测周期中所包括的六个全感测周期。
参照图5，触摸显示装置100还包括用于向有源笔提供触摸面板信息(例如，内嵌式触摸面板ID)的周期(信标信号传输周期)。然而，显示面板110可被称为“触摸面板”或“面板”，有源笔可被称为“笔”。
有源笔可基于信标信号来确定是否执行触摸(例如，关于对应面板的信息)和触摸面板状态(例如，诸如笔搜索模式或笔模式的操作模式)。
信标信号传输周期中的信标信号可通过所有复用器同时输出，或者可通过一些复用器同时输出。下面，信标信号也可被简称为信标。
在笔搜索模式下，可确定是否存在有源笔、有源笔的位置等。
这里，在全感测(F/S)模式下，可通过所有复用器(或者所有复用器的所有通道)依次执行感测(信号检测)，以确定手指触摸位置或笔位置(有源笔的位置)。
在笔模式下，可从有源笔接收有源笔的位置、倾斜以及各种类型的笔数据，并且可通过在1/2帧(一帧周期的一半)中执行的全感测来感测现有的有源笔的位置以及增加的有源笔的位置。
这里，各种类型的笔数据可包括书写压力(压力)、笔按钮输入信息、笔标识信息(笔ID)等中的至少一个。
可在所谓的局部感测(L/S)模式下处理有源笔的辅助位置信息、笔数据、位置和倾斜，其中可仅针对有源笔所在的复用器执行感测。执行这种局部感测的复用器的配置可为可变的。
笔搜索模式可以是可在不存在识别的有源笔的情况下执行的操作模式，并且可在笔搜索模式下识别第一有源笔。
笔模式可以是可识别关于有源笔的各种类型的信息(例如，位置、倾斜(笔的倾斜)、书写压力(压力)、笔按钮输入信息和笔标识(笔ID)信息)的操作模式，并且可在笔模式下新识别附加有源笔。
笔搜索模式下的信标信号和笔模式下的信标信号可包括相同的信息或不同的信息。
即使在有源笔的驱动期间，也可允许手指触摸感测(即，针对诸如手指的无源触摸输入指点器的感测)，并且可允许多个有源笔(即，有源触摸输入指点器)的位置、压力(也被称为“尖端压力”或“书写压力”)、倾斜(也被称为“笔倾斜”)和按钮的感测功能。
图9是示出根据实施方式的触摸显示装置100的笔搜索模式下的信标传输周期和全感测(F/S)周期的特定时序图的示图。图10是示出根据实施方式的触摸显示装置100的笔模式下的局部感测周期的特定时序图的示图。
参照图9，在笔搜索模式下，在信标周期(信标信号传输周期)中可从触摸显示装置100向有源笔发送信标信号。
作为一个示例，在一帧周期中，16个LHB中的第一LHB(LHB#1)可用作信标信号传输周期。
作为另一示例，在一帧周期中，16个LHB中的第一LHB(LHB#1)以及一个或更多个附加LHB(例如，LHB#8、LHB#9和LHB#10)可用作一帧周期中的信标信号传输周期。
可通过信标信号来发送触摸面板信息(例如，触摸面板ID、触摸面板状态和驱动频率(LFD频率))，针对其可使用扩频等通信方法。
这里，扩频通信方法可包括例如直接序列扩频(DSSS)、跳频扩频(FHSS)等。
对于信标周期(信标信号传输周期)以外的周期期间执行感测的各个触摸周期中的预定时间长度，可在触摸面板TSP中生成用于使驱动嵌入显示面板110中的触摸面板TSP的驱动信号(触摸面板驱动信号)与有源笔的驱动信号(笔信号)同步的单独信号(以下称为“ping信号”或“ping”)，并且有源笔可接收ping信号(也简称为“ping”)并且可生成并发射(输出)与用于驱动触摸面板TSP的驱动信号同步的笔信号。
在接收到ping信号之后，有源笔可生成与触摸面板(TSP)的驱动频率同步的笔信号。
笔信号可具有与用于驱动触摸面板的驱动信号(触摸面板驱动信号)相同的频率，并且可与驱动信号(触摸面板驱动信号)具有正相(0度)关系，或者可以是具有与用于驱动触摸面板的驱动信号(触摸面板驱动信号)相同的频率并且与驱动信号(触摸面板驱动信号)具有反相(180度)关系的AC信号或者具有预定DC电压的DC信号。
作为一个示例，如图9和图10所示，用于结合全感测或局部感测来感测有源笔的位置和/或倾斜的笔信号可包括由具有与触摸面板驱动信号相同的频率并与触摸面板驱动信号具有正相关系的脉冲组成的信号周期(0)以及由具有与触摸面板驱动信号相同的频率并与触摸面板驱动信号具有反相关系的脉冲组成的信号周期(1)中的一者或二者。
作为另一示例，如图10所示，用于发送关于有源笔的各种类型的附加信息(例如，压力和按钮信息)的笔信号(笔数据)可包括(0)由具有与触摸面板驱动信号相同的频率并与触摸面板驱动信号具有正相关系的脉冲组成的信号周期、(1)由具有与触摸面板驱动信号相同的频率并与触摸面板驱动信号具有反相关系的脉冲组成的信号周期、以及(Z)具有预定DC电压的信号周期中的一个、两个或三个。
当笔信号是AC信号时，笔信号可为例如相移键控(PSK)或差分相移键控(D-PSK)的形式。
有源笔能够通过根据悬停(非接触)状态或接触状态变化相位的方法(例如，PSK或D-PSK)来执行编码。
参照图10，在笔模式下，在信标周期(信标信号传输期间)中从触摸面板TSP向有源笔发送信标信号。
通过信标信号，可发送触摸面板信息(例如，触摸面板ID、触摸面板状态和驱动频率(LFD频率))。
笔模式的信标信号可以是与笔搜索模式的信标信号相同类型的信号或者不同地表示触摸面板信息(例如，状态)的信号。例如，笔模式的信标信号可为诸如直接序列扩频(DSSS)的扩频信号的形式。
在信标信号传输周期以外的周期中执行感测的各个触摸周期中的预定时间长度期间，可在触摸面板TSP中生成用于使驱动触摸面板TSP的触摸面板驱动信号与有源笔的驱动信号(笔信号)同步的单独ping信号，并且有源笔可通过接收ping信号来执行信号同步。
在接收到ping信号之后，有源笔可生成与触摸面板(TSP)的驱动频率同步的笔信号。
笔信号可具有与用于驱动触摸面板的驱动信号(触摸面板驱动信号)相同的频率并且可与驱动信号(触摸面板驱动信号)具有正相(0度)关系，或者可以是具有与用于驱动触摸面板的驱动信号(触摸面板驱动信号)相同的频率并与驱动信号(触摸面板驱动信号)具有反相(180度)关系的AC信号或者具有预定DC电压的DC信号。
作为一个示例，用于结合全感测或局部感测来感测有源笔的位置和/或倾斜的笔信号可包括(0)由具有与触摸面板驱动信号相同的频率并与触摸面板驱动信号具有正相关系的脉冲组成的信号周期以及(1)由具有与触摸面板驱动信号相同的频率并与触摸面板驱动信号具有反相关系的脉冲组成的信号周期中的一者或二者。
作为另一示例，用于发送关于有源笔的各种类型的附加信息(例如，压力和按钮信息)的笔信号(笔数据)可包括由具有与触摸面板驱动信号相同的频率并与触摸面板驱动信号具有正相关系的脉冲组成的信号周期(0)、由具有与触摸面板驱动信号相同的频率并与触摸面板驱动信号具有反相关系的脉冲组成的信号周期(1)、以及具有预定DC电压的信号周期(Z)中的一个、两个或三个。
笔信号可以是例如PSK或D-PSK形式的AC信号或者具有预定DC电压的DC信号。
首先在全感测周期中计算有源笔的位置，然后通过仅针对部分区域执行感测的局部感测获得辅助位置和笔数据(压力、倾斜以及各种类型的附加信息)，以使得可感测笔位置和笔数据(压力、倾斜以及各种类型的附加信息)。
执行局部感测的感测线的数量(触摸电极行数或触摸电极列数)为可变的，并且可每LHB改变。
有源笔能够通过根据悬停(非接触)状态或接触状态变化相位的方法(例如，PSK或D-PSK)来执行编码。
在接触方法的情况下，多个尖端(也被称为“笔尖”)可形成在有源笔中，并且可通过使得各个尖端的输出信号生成定时根据时间而变化来将笔位置、倾斜信息等发送到触摸面板TSP。
在单独分配的时间将不与笔位置和倾斜关联的其它笔信号所对应的笔数据从有源笔发送到触摸面板(TSP)。
笔数据可包括(0)由具有与触摸面板驱动信号相同的频率并与触摸面板驱动信号具有正相关系的脉冲组成的信号周期、(1)由具有与触摸面板驱动信号相同的频率并与触摸面板驱动信号具有反相关系的脉冲组成的信号周期、以及(Z)具有恒定DC电压的信号周期中的一个、两个或三个。
在笔数据为AC信号的形式的信号周期(0，1)中，笔数据可为例如PSK或D-PSK的信号的形式。
笔数据可包括诸如笔尖的压力(书写压力)、笔按钮输入信息和笔标识信息(ID)的至少一条附加信息。
上述书写压力信息无需每一帧都发送。
笔数据中可包括的信息可按照预定次序在有源笔和触摸显示装置100(面板)之间发送。
图11是用于说明根据本发明的实施方式的触摸显示装置100的复用器驱动方法的示图。
参照图11，假设复用器电路包括八个复用器MUX A、MUX B、MUX C、MUX D、MUX E、MUX F、MUX G和MUX H。
MUX A、MUX B、MUX C、MUX D、MUX E、MUX F、MUX G和MUX H中的每一个具有四个通道(1、2、3和4)。(1、2、3、4是各个MUX的通道号)。
参照图11，例如，多个触摸电极TE可被分成多个组(组1、组2、组3和组4)。
组1 1110可对应于由通过各个复用器的通道1输出的驱动信号感测的触摸电极(在MUX 1驱动周期中感测的触摸电极)。
组2 1120可对应于由通过各个复用器的通道2输出的驱动信号感测的触摸电极(在MUX 2驱动周期中感测的触摸电极)。
组3 1130可对应于由通过各个复用器的通道3输出的驱动信号感测的触摸电极(在MUX 3驱动周期中感测的触摸电极)。
组4 1140可对应于由通过各个复用器的通道4输出的驱动信号感测的触摸电极(在MUX 4驱动周期中感测的触摸电极)。
当感测触摸电极时，各个复用器的其它通道可输出与触摸驱动信号(也被称为“触摸面板驱动信号”或“驱动信号”)相似或相同或基本上相同的LFD驱动信号。
这里，术语“基本上相同”意指两个值彼此不完全相同，但两个值之差在预定公差范围或测量误差范围内时，这两个值可被认为彼此相同。例如，公差范围或测量误差范围可为±20％、±10％、±5％、±1％等。
LFD驱动信号是要施加到周边电极以便减小要感测的触摸电极与周边电极(例如，数据线和选通线)之间的寄生电容的信号。
此外，当在触摸周期期间施加到触摸电极的触摸驱动信号(触摸面板驱动信号)与施加到其它电极(例如，数据线和选通线)的LFD驱动信号相同时，在触摸周期期间施加到触摸面板TSP的所有信号(包括触摸驱动信号)可被称为LFD驱动信号。
图12是示出根据本发明的实施方式的触摸显示装置100的多笔识别情形的示图。
参照图12，由通过各个复用器的通道1输出的驱动信号驱动的触摸电极的区域1以及通过各个复用器的通道3输出的驱动信号驱动的触摸电极的区域3是局部感测区域，其可根据笔位置而彼此相同或不同。
即使这些区域1和3相同，可能需要笔ID等以便精确地区分区域1和3。
图13是示出根据本发明的实施方式的与触摸显示装置100互锁的有源笔的示图。图14是示出根据本发明的实施方式的与触摸显示装置100互锁的有源笔接收信标信号和ping信号的示例的示图。图15是示出根据本发明的实施方式的从与触摸显示装置100互锁的有源笔发送诸如位置、倾斜和笔数据信号的笔信号的示例的示图。
参照图13，在有源笔中，P/A是笔尖部分，其可由接收或发送电场的两个或更多个部分构成。
两个或更多个笔尖P/A可彼此间隔开预定距离。
两个或更多个笔尖P/A之间的距离的值可被包括在笔数据中并且可被提供给触摸显示装置100。
两个或更多个笔尖P/A之间的距离用于计算有源笔的倾斜。因此，可通过有意地设计两个或更多个笔尖P/A之间的距离来计算笔倾斜。
P/B是用于感测笔尖的压力的部分，其可由例如压力传感器(例如，MEMS)和放大器Amp构成。
P/C可包括：接收级，其被配置为感测从笔尖P/A接收的电场的频率；发送级，其被配置为生成与触摸面板TSP同步的信号；微控制单元(MCU)，其被配置为从接收级接收信号以识别触摸面板ID，生成适合于触摸面板ID的通信协议，控制发送级的定时，从P/B接收关于压力信号的信息以生成关于其的信息，并且控制其它按钮信号；以及电路单元，其由不包括单独的通信单元(例如，蓝牙)的单元组成。
P/B或P/C可包括：开关，其被配置为执行与两个或更多个笔尖的切换操作；频率传感器，其被配置为感测通过触摸面板TSP接收的电场(信号)的频率；脉冲发生器，其被配置为生成与笔信号对应的脉冲；等等。
这里，频率传感器可通过例如比较器等来实现，并且可包括放大器。脉冲发生器可包括放大器。
MCU可根据信标信号来选择协议，并且可根据信标信号或ping信号来控制脉冲生成定时。
P/B和P/C的组合被称为处理单元P/BC。
P/D是电池单元。
P/E是包括诸如按钮和蓝牙单元的外围装置的部分。
P/F是笔身。
图16是示出根据本发明的实施方式的与触摸显示装置100互锁的有源笔中的两个笔尖的示图。图17和图18是示出根据本发明的实施方式的与触摸显示装置100互锁的有源笔的两个倾斜情形的示图。
参照图16，有源笔具有两个笔尖(尖端1和尖端2)，其分别能够发送单独的信号脉冲(笔信号)。
包括触摸驱动电路ROIC和触摸控制器TCR的触摸电路TC可利用通过触摸面板TSP接收的信号脉冲(笔信号)来计算尖端1和2中的每一个的中心，并且可利用各个中心之间的距离来计算对应有源笔的角度(倾斜)。在下文中，尖端1的中心被视为尖端1的位置，尖端2的中心被视为尖端2的位置。
参照图17，当有源笔与触摸面板TSP之间的角度(倾斜角度)为90度时，有源笔中的两个相应尖端在触摸面板TSP中的位置(即，尖端1的位置和尖端2的位置)可彼此重合或基本上重合。
在这种情况下，倾斜角度的余弦值cosθ可如下获得。
Cosθ＝(尖端1和尖端2在触摸面板上的位置之差)/(有源笔中的尖端1和尖端2之间的距离)≒0
因此，倾斜角度θ变为90度。
参照图18，当有源笔与触摸面板TSP之间的角度(倾斜角度)为60度时，在触摸面板TSP上尖端1的位置和尖端2的位置彼此不重合。
在这种情况下，倾斜角度的余弦值可如下获得。
Cosθ＝(尖端1和尖端2在触摸面板上的位置之差)/(有源笔中的尖端1和尖端2之间的距离)≒0.5
因此，倾斜角度θ变为60度。
此外，笔ID可如下分配。
例如，可为每一个帧分配预定比特数的笔数据。另外，可通过信标信号来指定有源笔的次序。触摸电路TC可基于经由触摸面板TSP接收的笔信号来执行笔ID跟踪。
例如，在通过由形成笔ID的两个比特组成的比特串来表示包括有源笔A、有源笔B、有源笔C和有源笔D的四个有源笔的笔ID，将笔ID包括在数据中，将该数据发送给触摸显示装置100的情况下，由00所对应的比特串表示的笔ID可被指派给有源笔A，由01所对应的比特串表示的笔ID可被指派给有源笔B，由10所对应的比特串表示的笔ID可被指派给有源笔C，由11所对应的比特串表示的笔ID可被指派给有源笔D。
指派给四个有源笔中的每一个的笔ID被包括在数据中并发送给触摸显示装置100，触摸显示装置100可通过确认包括在所接收的数据中的笔ID来识别有源笔。
各个有源笔可通过在每次有源笔向触摸显示装置100发送数据(笔数据)时将笔ID包括在数据中来发送关于其笔ID的信息，或者可通过将笔ID包括在要以预定周期发送的数据中来发送笔ID。
此外，在其它有源笔位于远处区域中的情况下，各个有源笔可增大发送其笔ID的周期或者可不发送笔ID。
作为另一示例，触摸电路TC能够经由蓝牙来执行笔ID跟踪。即，有源笔可经由蓝牙来发送它自己的笔ID，触摸电路TC可从有源笔接收笔ID并且可执行笔ID跟踪。
另一方面，将参照笔压力作为示例进行描述。假设笔压力(书写压力)由9比特表示并且在各个帧中指派给笔压力的比特数为3比特，则笔压力可横跨3个帧发送。
例如，当显示驱动频率为60Hz时，识别笔压力的速率(频率)为20Hz(＝60/3)。
以下，将以特定示例再次描述根据上述实施方式的触摸系统、触摸显示装置、有源笔、触摸电路、驱动方法和笔识别方法。
在详细描述之前，将再次简要描述根据上述实施方式的触摸系统、触摸显示装置、有源笔和触摸电路。
如上所述，根据本发明的实施方式的触摸系统包括触摸显示装置100、至少一个有源笔等。
根据本发明的实施方式的触摸显示装置100可包括：触摸面板TSP，其上布置有多个触摸电极TE；触摸电路TC，其被配置为感测手指所进行的触摸或者执行感测处理以用于感测至少一个有源笔所进行的笔触摸；等等。
由触摸电路TC执行的感测处理可意指向触摸面板TSP供应驱动信号(也被称为触摸驱动信号、触摸面板驱动信号等)，并且基于响应于驱动信号通过触摸面板TSP接收的驱动信号感测手指所进行的触摸或者感测至少一个有源笔所进行的笔触摸。
当触摸电路TC向触摸面板TSP供应驱动信号时，供应给触摸面板TSP的驱动信号被发送到对触摸面板TSP进行触摸或者位于触摸面板TSP附近的有源笔。
根据本发明的实施方式的触摸显示装置100中的触摸面板TSP意指多个触摸电极TE，并且可单独地存在于显示面板110外部。然而，触摸面板TSP可被嵌入显示面板110中。
包括在根据本发明的实施方式的触摸显示装置100中的触摸电路TC可包括：第一电路ROIC，其被配置为向布置有多个触摸电极TE的显示面板110供应驱动信号，并且检测通过显示面板110响应于驱动信号生成的信号；第二电路TCR，其被配置为基于第一电路ROIC所检测的信号来感测手指所进行的触摸或者有源笔所进行的笔触摸；等等。
根据本发明的实施方式的有源笔可包括：两个或更多个笔尖P/A，其与触摸显示装置100的显示面板110接触或不接触；以及处理单元P/BC，其被配置为通过两个或更多个笔尖P/A中的至少一个来感测压力(书写压力或笔压力)，通过两个或更多个笔尖P/A中的至少一个接收施加到显示面板110的驱动信号，并且通过两个或更多个笔尖P/A中的至少一个来在显示面板110上生成笔信号。
根据本发明的实施方式的触摸系统驱动方法和笔识别方法基于消隐驱动。
在触摸显示装置100中，一帧周期可包括用于显示图像所需的显示驱动的至少一个显示周期D以及不执行显示驱动的至少一个消隐周期。
显示周期D和消隐周期被重复。
消隐周期是不存在用于显示图像的驱动的周期，并且存在于两个显示周期D之间。这里，用于显示图像的驱动可包括向数据线供应数据电压(Vdata)的处理、向选通线供应扫描信号的处理等。
在这种消隐周期中，可执行感测处理。
即，在消隐周期中，可通过驱动触摸面板TSP基于通过触摸面板TSP接收的信号来执行用于感测手指所进行的触摸或者感测一个或更多个有源笔所进行的笔触摸的感测处理。
此外，在触摸显示装置100中，一帧周期可包括两个或更多个显示周期D以及两个或更多个消隐周期。
即，在一帧周期中，显示周期D和消隐周期可被重复两次或更多次。
如上所述，当在一帧周期中包括两个或更多个消隐周期时，各个消隐周期将被称为“LHB”。
存在于一帧周期中的两个或更多个LHB可用作用于触摸感测和/或笔触摸感测的周期。
图19和图20是示出根据本发明的实施方式的触摸系统中使用信标信号的LHB驱动控制的示图，图21是举例说明根据本发明的实施方式的触摸系统中的信标信号BCON的格式的示图。
图19和图20仅示出在如图4所示一帧周期包括执行显示驱动的16个显示周期D以及16个LHB LHB#1至LHB#16的情况下用于分离16个显示周期D的16个LHB(LHB#1至LHB#16)。
从触摸电路TC向触摸面板TSP供应信标信号BCON。有源笔可通过笔尖P/A接收供应给触摸面板TSP的信标信号BCON。
如图19所示，在一帧周期中的多个LHB(LHB#1至LHB#16)中，可仅存在从触摸面板TSP向有源笔发送信标信号BCON的一个LHB(LHB#1)。
如图20所示，在一帧周期中的多个LHB(LHB#1至LHB#16)中，可存在从触摸面板TSP向有源笔发送信标信号BCON的两个或更多个LHB(LHB#1和LHB#9)。
参照图20的示例，一帧周期中的十六个LHB(LHB#1至LHB#16)可包括从触摸面板TSP向至少一个有源笔发送信标信号BCON的第一LHB(LHB#1)和第二LHB(LHB#9)。即，在一帧周期中包括与信标信号传输周期对应的第一LHB(LHB#1)和第二LHB(LHB#9)。
从第一LHB(LHB#1)发送给至少一个有源笔的信标信号BCON可包括用于控制用于在存在于第一LHB(LHB#1)和第二LHB(LHB#9)之间的一个或更多个LHB(LHB#2至LHB#8)期间感测至少一个有源笔所进行的笔触摸的驱动的信息。
包括在信标信号BCON中的信息可包括触摸面板信息(当触摸面板被嵌入显示面板中时，可以是显示面板信息)、驱动控制信息等。
根据以上描述，可通过信标信号BCON向与触摸显示装置100互锁的有源笔告知如何在发送信标信号BCON的LHB(LHB#1)之后的一个或更多个LHB中执行驱动，并且有源笔可基于信标信号BCON执行与触摸显示装置100的驱动对应的驱动。因此，可执行正确的笔识别(笔触摸感测)。
如图20所示，当一帧周期中包括与信标信号传输周期对应的两个或更多个LHB(LHB#1和LHB#9)时，信标信号BCON中承载的信息量可减少。这可减轻生成信标信号BCON的触摸电路TC的处理负担以及接收和读取信标信号BCON的有源笔的处理负担。
参照图20，可在存在于第一LHB(LHB#1)和第二LHB(LHB#9)之间的一个或更多个LHB(LHB#2至LHB#8)期间根据从第一LHB(LHB#1)发送的信标信号BCON改变有源笔的操作模式。
这里，有源笔的操作模式可以是与笔搜索、详细笔信息识别、附加笔搜索等关联的笔搜索模式、笔模式等以及与感测区域关联的全感测模式、局部感测模式等，并且还可以是与从有源笔输出的笔信号或笔识别信息的类型关联的全音模式、倾斜音模式等。
根据以上描述，触摸显示装置100和有源笔可通过信标信号BCON来共享操作模式，从而精确地执行适合于对应操作模式的操作。因此，触摸显示装置100和有源笔可通过正确的互锁操作来执行笔识别驱动操作。
参照图20，在存在于第一LHB(LHB#1)和第二LHB(LHB#9)之间的一个或更多个LHB(LHB#2至LHB#8)期间从有源笔输出的笔信号(包括多个脉冲的AC信号)的频率可根据从第一LHB(LHB#1)发送的信标信号BCON而改变。
因此，有源笔能够生成具有触摸电路TC能够执行信号检测和信号处理的频率的笔信号。因此，触摸电路TC能够通过触摸面板TSP正确地接收和识别具有要由它自己识别和处理的频率的笔信号，因此，触摸电路TC能够执行精确的笔识别。
参照图20，在存在于第一LHB(LHB#1)和第二LHB(LHB#9)之间的一个或更多个LHB(LHB#2至LHB#8)期间从有源笔输出的笔信号的脉冲数量可根据从第一LHB(LHB#1)发送的信标信号BCON而改变。
因此，有源笔能够生成具有基于触摸电路TC能够执行信号检测和信号处理的数量的脉冲的笔信号。因此，触摸电路TC能够通过触摸面板TSP正确地接收和识别具有要由它自己识别和处理的脉冲数量的笔信号，因此，触摸电路TC能够执行精确的笔识别。
参照图20，存在于第一LHB(LHB#1)和第二LHB(LHB#9)之间的一个或更多个LHB(LHB#2至LHB#8)的数量可根据从第一LHB(LHB#1)发送的信标信号BCON而改变。
因此，有源笔能够精确地知道根据通过信标信号BCON了解的驱动控制信息的驱动操作要执行多久，以使得有源笔能够正确地执行与触摸显示装置100的互锁操作。
对于通过上述信标信号BCON的驱动控制，信标信号BCON可按照图21所示的格式来形成。
图21是图20的示例的信标信号BCON的格式。即，该格式是在与信标信号传输周期对应的LHB(LHB#1)之后直至与下一信标信号传输周期对应的LHB(LHB#9)存在7个LHB(LHB#2、LHB#3、LHB#4、LHB#5、LHB#6、LHB#7和LHB#8)的情况下信标信号BCON的格式。
参照图21，信标信号BCON可包括第一部分F、第二部分P和第三部分CNTP。
第一部分F是设定表示笔信号的频率的信息的部分。
第一部分F可由一个比特或比特串组成，并且一个或更多个比特或对应十进制值可对应于特定频率值。
例如，当第一部分F为11(2比特)时，由第一部分F指示的频率可以是与11(十进制数＝3)对应的第一频率。作为另一示例，当第一部分F为10(2比特)时，由第一部分F指示的频率可以是与10(十进制数＝2)对应的第二频率。
第二部分P是设定笔信号的脉冲数量或对应信息的部分。
第二部分P可由一个比特或比特串组成，并且一个或更多个比特或对应十进制值可对应于特定数量的脉冲或者与其对应的信息。
第三部分CNTP是设定控制信息的部分，其指示当前信标信号传输周期(在图20中，LHB#1)与下一信标信号传输周期(在图20中，LHB#9)之间的各个LHB(在图20中，7个LHB(LHB#1至LHB#8))中的驱动状态、驱动类型、传输信号类型等。
第三部分CNTP可包括一个子字段或者两个或更多个子字段。
子字段的数量对应于当前信标信号传输周期与下一信标信号传输周期之间的LHB的数量。
根据图20的情况根据图21的信标信号格式，第三部分CNTP包括与存在于当前信标信号传输周期(LHB#1)和下一信标信号传输周期(LHB#7)之间的LHB的数量(七个)对应的子字段C1至C7。
即，包括在第三部分CNTP中的七个子字段C1值C7对应于存在于当前信标信号传输周期(LHB#1)和下一信标信号传输周期(LHB#9)之间的7个LHB(LHB#2至LHB#8)。
在C1中，设定表示LHB#2中的驱动状态、驱动类型、传输信号类型等的控制信息。
在C2中，设定表示LHB#3中的驱动状态、驱动类型、传输信号类型等的控制信息。
在C3中，设定表示LHB#4中的驱动状态、驱动类型、传输信号类型等的控制信息。
在C4中，设定表示LHB#5中的驱动状态、驱动类型、传输信号类型等的控制信息。
在C5中，设定表示LHB#6中的驱动状态、驱动类型、传输信号类型等的控制信息。
在C6中，设定表示LHB#7中的驱动状态、驱动类型、传输信号类型等的控制信息。
在C7中，设定表示LHB#8中的驱动状态、驱动类型、传输信号类型等的控制信息。
包括在第三部分CNTP中的7个子字段C1至C7中的每一个可由一个比特或比特串组成，并且一个或更多个比特或对应十进制值可表示特定数量的脉冲或者与其对应的信息。
构成七个子字段C1至C7中的每一个的比特数根据包括在第三部分CNTP中的七个子字段C1至C7中的每一个中要表示的控制信息的类型数而变化。
例如，当包括在第三部分CNTP中的七个子字段C1至C7中的每一个中要表示的控制信息的类型数为三或四时，七个子字段C1至C7中的每一个应该由两个或更多个比特组成。
在另一示例中，当包括在第三部分CNTP中的七个子字段C1至C7中的每一个中要表示的控制信息的类型数为五或以上时，七个子字段C1至C7中的每一个应该由三个或更多个比特组成。
作为特定示例，包括在第三部分CNTP中的七个子字段C1至C7中的每一个可由表示十进制数0、1、2和3的比特串(包括两个或更多个比特)组成。
十进制数0可以是表示用于与笔搜索、笔位置感测等关联的全扫描(全感测)的笔信号的全音模式的值。
十进制数1可以是表示用于倾斜识别的倾斜音模式的值。
十进制数2可以是表示有源笔的压力的值。
十进制数3可以是表示数据(也被称为笔数据，可包括诸如按钮、笔ID和校验和的附加信息)的值。
此外，信标信号传输周期之间的间隔可以是均匀的间隔或不均匀的间隔。
例如，参照图20，在存在第一LHB(LHB#1)和第二LHB(LHB#9)的帧周期或另一帧周期中还包括发送信标信号BCON的第三LHB 20(图20中未示出)，并且第一LHB(LHB#1)和第二LHB(LHB#9)之间的间隔与第二LHB和第三LHB之间的间隔可彼此相同或不同。
当信标信号传输周期之间的间隔被相等地设定时，可更有效地执行触摸面板TSP和有源笔的互锁操作(驱动)。
当信标信号传输周期之间的间隔未相等地设定时，触摸面板TSP和有源笔的互锁操作(驱动)可根据是否存在有源笔、有源笔的数量、是否存在无源触摸输入指点器(例如，手指)等来自适应地执行。
具有这种格式的信标信号BCON可包括触摸面板类型信息(例如，内嵌型)、LHB驱动信息、复用器驱动信息、功率模式信息(例如，关于不执行面板驱动和笔驱动以便降低功耗的LHB的信息)等。
此外，信标信号BCON可包括用于触摸面板TSP与有源笔之间的驱动同步的信息。即，信标信号BCON也可用作ping信号。
包括在信标信号BCON中的各种类型的信息可被存储在触摸显示装置100的查找表中。
这里，可预先与有源笔共享该查找表。
图22是举例说明根据本发明的实施方式的触摸系统的笔搜索模式的LHB驱动和笔驱动的示图，图23A是举例说明根据本发明的实施方式的触摸系统的笔模式的LHB驱动和笔驱动的示图，图23B是举例说明根据本发明的实施方式的触摸系统的笔模式的LHB驱动和笔驱动的另一示图。
笔搜索模式可以是在不存在识别的有源笔的情况下可执行以便搜索有源笔的操作模式，可在笔搜索模式下识别第一有源笔。
笔模式可以是可识别关于有源笔的各种类型的信息(例如，位置、倾斜(笔的倾斜)、书写压力(压力)、笔按钮输入信息和笔标识信息(笔ID))的操作模式，可在笔模式下新识别附加有源笔。
参照图22至图23B，在笔搜索模式的情况下从与信标信号传输周期对应的LHB(图22中的LHB#1和LHB#9)发送的信标信号BCON与在笔模式的情况下从与信标信号传输周期对应的LHB(图23A和图23B中的LHB#1、LHB#9)发送的信标信号BCON可彼此不同。
参照图22，在笔搜索模式的情况下，当前信标传输周期(LHB#1)和下一信标传输周期(LHB#9)之间的七个LHB(LHB#2至LHB#8)中的每一个可以是触摸面板TSP和有源笔操作以便通过执行整个屏幕区域的全感测来确定整个屏幕区域中是否存在触摸和笔触摸的“全音模式周期”。
即，在全音模式周期中，AC信号形式的触摸驱动信号(Vtouch)被供应给触摸面板(TSP)，并且有源笔通过所有尖端(在一些情况下，一个尖端)输出笔信号。
因此，在信标信号BCON中，第三部分CNTP中的七个子字段C1至C7全部被设定为表示全音模式的0(十进制数)。因此，信标信号BCON可被设定为FP0000000。
图23A示出一个有源笔的笔模式，图23B示出两个有源笔的笔模式。
参照图23A，在一个有源笔的笔模式的情况下，一帧周期中的多个LHB(LHB#1至LHB#16)可包括向有源笔发送信标信号BCON的LHB(LHB#1和LHB#9)、与触摸面板TSP和有源笔操作以便通过执行屏幕的整个区域的全感测来知道在整个区域中是否存在触摸和笔触摸的“全音模式周期”对应的LHB(LHB#4、LHB#5、LHB#8、LHB#12、LHB#13和LHB#16)、与触摸显示装置100通过从有源笔输出的笔信号来感测有源笔的位置和倾斜的周期(笔位置/倾斜感测周期)对应的LHB(LHB#2、LHB#6、LHB#10和LHB#14)、与有源笔向触摸显示装置100告知笔压力并且触摸显示装置100识别笔的压力的周期(笔压力感测周期)对应的LHB(LHB#3和LHB#7)、以及与有源笔输出包括笔相关附加信息的数据并且触摸显示装置100识别笔相关附加信息的周期(笔数据传输周期)对应的LHB(LHB#11和LHB#15)。
根据依据图23A的示例的驱动情形，通过在图21中的第三部分CNTP中设定七个子字段C1至C7的值的示例，在LHB#1中发送的信标信号BCON可被设定为FP1200120，在LHB#9中发送的信标信号BCON可被设定为FP1300130。
参照图23B，在两个有源笔(第一有源笔Pen 1和第二有源笔Pen 2)的笔模式的情况下，一帧周期内的多个LHB(LHB#1至LHB#16)可包括向两个有源笔Pen 1和Pen 2发送信标信号BCON的LHB(LHB#1和LHB#9)、与触摸面板TSP和两个有源笔Pen 1和Pen 2操作以便确定整个屏幕区域中是否存在触摸和笔触摸的“全音模式周期”对应的LHB(LHB#4、LHB#5、LHB#8、LHB#12、LHB#13和LHB#16)、与触摸显示装置100通过从两个有源笔Pen 1和Pen 2输出的笔信号来感测两个有源笔Pen 1和Pen 2的位置的周期(笔位置/倾斜感测周期)对应的LHB(LHB#2和LHB#10)、与触摸显示装置100通过从两个有源笔Pen 1和Pen 2输出的笔信号来感测两个有源笔Pen 1和Pen 2的倾斜的周期(笔位置/倾斜感测周期)对应的LHB(LHB#6和LHB#14)、与第一有源笔Pen 1向触摸显示装置100告知笔压力并且触摸显示装置100识别第一有源笔Pen 1的笔压力的周期(笔压力感测周期)对应的LHB(LHB#3)以及与第二有源笔Pen 2向触摸显示装置100告知笔压力并且触摸显示装置100识别第二有源笔Pen 2的笔压力的周期(笔压力感测周期)对应的LHB(LHB#11)、与第一有源笔Pen 1输出包括笔相关附加信息的数据并且触摸显示装置100识别关于第一笔Pen 1的笔相关附加信息的周期(笔数据传输周期)对应的LHB(LHB#7)、以及与第二有源笔Pen 2输出包括笔相关附加信息的数据并且触摸显示装置100识别关于第二有源笔Pen 2的笔相关附加信息的周期(笔数据传输周期)对应的LHB(LHB#15)。
根据依据图23B的示例的驱动情形，利用在图21中的第三部分CNTP中设定七个子字段C1至C7的值的示例，在LHB#1中发送的信标信号BCON可被设定为FP1200130，在LHB#9中发送的信标信号BCON可被设定为FP1200130。
根据图23B的示例，一帧周期被时分成16个显示周期D和16个LHB(LHB#1至LHB#16)。
16个LHB(LHB#1至LHB#16)可包括感测两个或更多个有源笔Pen 1和Pen 2所进行的笔触摸的位置的两个或更多个LHB(LHB#2和LHB#10)。
根据上述LHB配置和LHB驱动，可提供优化的显示性能和感测性能，并且可通过LHB驱动有效地识别笔位置、笔压力、笔附加信息等。特别地，多笔识别性能可改进。
为了有效的多笔识别，需要在一帧周期内可获取笔信号两次或更多次的周期。
因此，在根据本发明的实施方式的触摸系统中，显示周期和LHB在一帧周期期间重复，并且从两个或更多个有源笔输出的笔信号可在一帧周期中的多个LHB当中的两个或更多个LHB中被发射到显示面板110。因此，触摸电路TC可基于笔信号来感测两个或更多个有源笔所进行的笔触摸。
包括在根据本发明的实施方式的触摸电路TC中的第一电路ROIC可在一帧周期内的多个消隐周期中操作，可在一帧周期中的两个或更多个不同的LHB期间向显示面板110供应驱动信号(触摸驱动信号和触摸面板驱动信号)，并且可通过显示面板110检测从两个或更多个有源笔输出的笔信号。
因此，包括在根据本发明的实施方式的触摸电路TC中的第二电路TCR可基于第一电路ROIC所检测的笔信号来感测两个或更多个有源笔所进行的笔触摸。
另外，根据本发明的实施方式的触摸显示装置100的笔识别方法可包括：第一步骤，向布置有多个触摸电极TE的显示面板110供应驱动信号，并且检测通过显示面板110响应于驱动信号生成的信号；以及第二步骤，基于在第一步骤中检测的信号来感测手指所进行的触摸或者感测有源笔所进行的笔触摸。在第一步骤中，触摸显示装置100可在一帧周期内的多个LHB中操作，可在一帧周期中的两个或更多个不同的LHB期间向显示面板110供应驱动信号，并且可通过显示面板110检测从两个或更多个有源笔输出的笔信号。在第二步骤中，触摸显示装置100可基于笔信号来感测两个或更多个有源笔所进行的笔触摸。
根据上述多笔识别方法，在任一个有源笔通过至少一个笔尖P/A向显示面板110输出笔信号的消隐周期(例如，LHB)期间，也可从任何其它有源笔向显示面板110输出笔信号。因此，在同一消隐周期期间，从两个或更多个有源笔输出的笔信号可被发射到显示面板110。
如上所述，触摸显示装置100可在一帧周期内获取笔信号两次或更多次，并且可提供快速和有效的多笔识别处理。
如上所述，为了有效的多笔识别，一帧周期中的多个LHB当中从两个或更多个有源笔输出的笔信号被发射到显示面板110的两个或更多个LHB可以是感测两个或更多个有源笔的位置和倾斜中的至少一个的笔位置/倾斜感测周期(图23B中的LHB#2、LHB#6、LHB#10和LHB#14)。
根据以上描述，触摸显示装置100可在一帧周期中获取从两个或更多个有源笔输出的笔信号两次或更多次，从而感测两个或更多个有源笔的位置和/或倾斜。
与用于感测有源笔的位置和/或倾斜的笔位置/倾斜感测周期对应的LHB(图23B中的LHB#2、LHB#6、LHB#10和LHB#14)之间的间隔可彼此相等。
因此，可没有偏差地感测与用户使用有源笔触摸的轨迹精确对应的笔触摸位置。
参照图22至图23B，包括在一帧周期中的多个LHB可包括与信标传输周期对应的一个或更多个LHB(例如，LHB#1和LHB#9)，其中从显示面板110向两个或更多个有源笔发送由表示预定代码的脉冲组成的信标信号BCON。
通过信标信号BCON的传输，触摸显示装置100可向与触摸显示装置100互锁的有源笔告知在发送信标信号BCON的LHB(LHB#1)之后的一个或更多个LHB(例如，LHB#2至LHB#8)中如何执行驱动。因此，有源笔可基于信标信号BCON与触摸显示装置100协作地操作。因此，可执行正确的笔识别(笔触摸感测)。
信标信号BCON可被供应给布置在触摸面板TSP的整个区域上的所有触摸电极TE。
信标信号BCON是供应给触摸面板TSP并发送到有源笔的信号，并且鉴于被供应给触摸面板TSP的事实，可被视为一种触摸面板驱动信号。
将图22与图23A和图23B相比，可以看出在笔搜索模式的情况下信标信号BCON中的第三部分CNTP全部被设定为0(十进制数)。因此，笔搜索模式下的信标信号BCON和笔模式下的信标信号BCON可彼此不同。
因此，不仅根据本发明的实施方式的触摸显示装置100，而且有源笔也可根据信标信号BCON在笔搜索模式和笔模式中的一个下操作。
根据以上描述，触摸显示装置100和有源笔可通过信标信号BCON共享操作模式，从而精确地执行适合于对应操作模式的操作。因此，触摸显示装置100和有源笔可通过正确的互锁操作执行笔识别驱动操作。
信标信号BCON可包括面板信息(例如，面板ID、面板状态和面板类型)和驱动控制信息。
这里，面板信息也被称为触摸面板信息。面板信息可包括例如面板ID、面板类型信息(例如，外挂型、内嵌型、覆盖表面型等)和面板状态信息。
驱动控制信息可包括图21的信标信号格式中所示的信息。
通过信标信号BCON，触摸显示装置100能够向有源笔告知关于触摸面板TSP的信息以及关于与笔触摸感测有关的驱动的信息。因此，可精确地执行用于触摸显示装置100与有源笔之间的笔触摸感测(笔识别)的互锁操作。
如图21所示，构成从有源笔输出的笔信号的多个笔脉冲的频率可由信标信号BCON限定。
因此，有源笔能够生成具有触摸电路TC能够执行信号检测和信号处理的频率的笔信号。因此，触摸电路TC能够通过触摸面板TSP正确地接收和识别具有由它自己识别和处理的频率的笔信号，因此，触摸电路TC能够执行精确的笔识别。
如图21所示，构成从有源笔输出的笔信号的多个笔脉冲的脉冲数量可由信标信号BCON限定。
因此，有源笔能够生成具有基于触摸电路TC能够执行信号检测和信号处理的数量的脉冲的笔信号。因此，触摸电路TC能够通过触摸面板TSP正确地接收和识别具有由它自己识别和处理的脉冲数量的笔信号，因此，触摸电路TC能够执行精确的笔识别。
如图21所示，存在于当前信标信号传输周期(例如，LHB#1)和下一信标信号传输周期(例如，LHB#9)之间的LHB的数量可由信标信号BCON限定。
因此，有源笔能够精确地知道根据通过信标信号BCON了解的驱动控制信息的驱动操作要执行多久，以使得有源笔能够正确地执行与触摸显示装置100的互锁操作。
另选地，在当前信标信号传输周期(例如，LHB#1)和下一信标信号传输周期(例如，LHB#9)之间可存在不从有源笔发射笔信号的至少一个LHB。
因此，有源笔和触摸显示装置100的功耗可降低。
参照图23B的示例，在触摸显示装置100中，一帧周期中的多个LHB可在与从触摸面板装置100的触摸面板TSP向两个或更多个有源笔发送信标信号BCON的周期(信标信号传输周期)对应的LHB(LHB#1)之后包括与两个或更多个有源笔可输出笔信号并且可感测两个或更多个有源笔的位置和倾斜中的至少一个的周期(笔位置/倾斜感测周期和全音模式周期)对应的一个或更多个LHB(LHB#2、LHB#6、LHB#4、LHB#5和LHB#8)。
另外，一帧周期中的多个LHB还可包括：与两个或更多个有源笔可输出表示笔压力的笔信号并且触摸显示装置100可感测两个或更多个有源笔的压力(笔压力或书写压力)的周期(笔压力感测周期)对应的至少一个LHB(LHB#3)和/或与包括两个或更多个有源笔的附加笔信息(例如，笔ID、笔按钮输入信息以及用于差拍错误校验的校验和)的数据(笔数据)被发送给触摸显示装置100的周期(笔数据传输周期)对应的至少一个LHB(LHB#7)。
感测两个或更多个有源笔的位置和倾斜中的至少一个的周期可包括用于局部感测的笔位置/倾斜感测周期(LHB#2和LHB#6)以及用于全感测的全音模式周期(LHB#4、LHB#5和LHB#8)。
包括在数据(笔数据)中的有源笔的附加笔信息可包括例如对应有源笔的笔ID、有源笔的笔按钮输入信息以及用于校验有源笔的附加笔信息的比特错误的校验和中的至少一个。
如上所述，在一帧周期期间，触摸显示装置100可精确地识别两个或更多个有源笔的位置和/或倾斜以及两个或更多个有源笔的压力和/或附加笔信息。
此外，参照图23B，在用于感测两个或更多个有源笔的位置和/或倾斜的四个LHB(LHB#2、LHB#6、LHB#10和LHB#14)中的每一个中，可通过时分驱动和感测来发现与各个有源笔对应的对应位置。
例如，为了感测第一有源笔Pen 1和第二有源笔Pen 2的位置和/或倾斜，可在LHB#2和LHB#10中感测通过笔搜索模式或笔模式下的全扫描模式发现的第一有源笔Pen 1的位置和/或倾斜，并且可在LHB#6和LHB#14中感测通过笔搜索模式或笔模式下的全扫描模式发现的第二有源笔Pen 2的位置和/或倾斜。
此时，用于感测第一有源笔Pen 1的位置和/或倾斜的LHB可按照均匀的间隔设定。类似地，用于感测第二有源笔Pen 2的位置和/或倾斜的LHB周期可按照均匀的间隔设定。这是因为当用于感测有源笔的位置和/或倾斜的间隔彼此相等时，触摸感测的精确度可改进。
在另一示例中，为了感测第一有源笔Pen 1、第二有源笔Pen 2、第三有源笔Pen3和第四有源笔Pen 4的位置和倾斜，在LHB#2中，可感测与通过笔搜索模式或笔模式下的全扫描模式发现的第一有源笔Pen 1的位置对应的区域，在LHB#6中，可感测与通过笔搜索模式或笔模式下的全扫描模式发现的第二有源笔Pen 2的位置对应的区域，在LHB#10中，可感测与通过笔搜索模式或笔模式下的全扫描模式发现的第三有源笔Pen 3的位置对应的区域，在LHB#14中，可感测与通过笔搜索模式或笔模式下的全扫描模式发现的第四有源笔Pen 4的位置对应的区域。
参照图23B，在用于感测两个或更多个有源笔的位置和/或倾斜的四个LHB(LHB#2、LHB#6、LHB#10和LHB#14)中的每一个中，可通过同时驱动和感测来发现各个有源笔的位置和/或倾斜。
例如，为了感测第一有源笔Pen 1和第二有源笔Pen 2的位置和倾斜，在四个LHB(LHB#2、LHB#6、LHB#10和LHB#14)期间，可同时感测与通过笔搜索模式或笔模式下的全扫描模式发现的两个有源笔Pen 1和Pen 2的位置对应的区域(相同或不同的区域)。此时，当两个有源笔Pen 1和Pen 2位于相同的局部感测区域中时，触摸显示装置100可通过从两个有源笔Pen 1和Pen 2发射的笔信号(数据)中所包括的笔ID来区分两个有源笔Pen 1和Pen 2。
图24A是举例说明根据本发明的实施方式的触摸系统中的面板驱动和笔驱动的时序图的示图。
图24A举例说明八个LHB期间的面板驱动和笔驱动，其中假设布置在触摸面板TSP上的触摸电极在被划分成三组(组1、组2和组3)的状态下驱动(实际中，组的数量可少于三个或多于三个)。
参照图24A，在八个LHB(LHB#1至LHB#8)中，LHB#1是信标周期，LHB#2和LHB#6是用于感测至少一个有源笔的位置和/或倾斜的笔位置/倾斜感测周期，LHB#3和LHB#7是用于识别一个或更多个有源笔的压力(书写压力)的笔压力感测周期，LHB#4、LHB#5和LHB#8是用于在整个屏幕区域中对手指和/或一个或更多个有源笔所进行的触摸执行全感测的全音模式周期。
因此，在作为信标周期的LHB#1期间，由FP1200120表示的信标信号BCON可被施加到触摸面板TSP的整个区域(即，所有触摸电极)。
根据另一实施方式，由FP1200120表示的信标信号BCON可被施加到触摸面板TSP的部分区域(即，与一些触摸电极或所检测的有源笔的位置对应的区域)。例如，信标信号BCON可仅被施加到触摸面板的触摸电极当中位于偶数列的触摸电极，或者信标信号BCON可仅被施加到位于奇数列的触摸电极。另选地，信标信号BCON可仅被施加到预定触摸电极组。另选地，触摸面板的触摸电极可被划分成多个触摸组，然后，在第一信标信号周期，信标信号可被施加到第一触摸电极组，在第二信标周期中，信标信号可被施加到第二触摸电极组。
因此，一个或更多个有源笔可接收信标信号BCON，因此，可接收包括面板信息和驱动控制信息的各种类型的信息(例如，触摸面板类型、LHB驱动信息、复用器驱动信息和功率模式)。
信标信号可以是例如直接序列扩频(DSSS)信号。
作为信标周期的LHB#1以外的剩余LHB(LHB#2至LHB#8)中的每一个可被时分成执行面板驱动的上行链路周期以及执行笔驱动的下行链路周期。这将参照图34和图35再次描述。
在与笔位置/倾斜感测周期对应的LHB#2和LHB#6中的每一个的上行链路周期期间，ping信号PNG可被施加到触摸面板TSP的整个区域(即，所有触摸电极)。因此，一个或更多个有源笔可接收ping信号PNG。
在与笔位置/倾斜感测周期对应的LHB#2和LHB#6中的每一个中，在紧接着上行链路周期之后的下行链路周期期间或者在距上行链路周期特定时间长度之后，具有恒定电压的DC型驱动信号可被施加到触摸面板TSP的整个区域(即，所有触摸电极)，并且一个或更多个有源笔中的每一个可利用其两个或更多个笔尖Tip 1和Tip 2向触摸面板TSP发射(输出)笔信号。
这里，例如，各个有源笔可利用两个或更多个笔尖Tip 1和Tip 2依次发射笔信号以用于倾斜感测，并且可同时利用两个或更多个笔尖Tip 1和Tip 2或者仅利用两个或更多个笔尖Tip 1和Tip 2中的一个发射笔信号以用于位置感测。
在作为笔压力感测周期的LHB#3和LHB#7中的每一个的上行链路周期期间，ping信号PNG可被施加到触摸面板TSP的整个区域(即，所有触摸电极)。因此，一个或更多个有源笔可接收ping信号PNG。
在作为笔压力感测周期的LHB#3和LHB#7中的每一个中，在紧接着上行链路周期之后的下行链路周期期间或者在距上行链路周期特定时间长度之后，具有恒定电压的DC型驱动信号可被施加到触摸面板TSP的整个区域(即，所有触摸电极)，并且一个或更多个有源笔中的每一个可向触摸面板TSP发射(输出)与包括关于其笔尖压力(即，书写压力或压力)的信息的数据对应的笔信号。
这里，与表示压力信息的数据对应的笔信号可由三个状态(正相状态、反相状态和DC状态)表示。这已参照图10进行了描述，稍后将参照图29详细描述。
在作为全音模式周期的LHB#4、LHB#5和LHB#8中的每一个的上行链路周期期间，ping信号PNG可被施加到触摸面板TSP的整个区域(即，所有触摸电极)。因此，一个或更多个有源笔可接收ping信号PNG。
在作为全音模式周期的LHB#4、LHB#5和LHB#8中的每一个中，在紧接着上行链路周期之后的下行链路周期期间或者在距上行链路周期特定时间长度之后，具有预定频率并由多个脉冲组成的驱动信号(LFD信号和触摸面板驱动信号)可被施加到触摸面板TSP的整个区域(即，所有触摸电极)。
因此，各个有源笔可响应于驱动信号(LFD信号和触摸面板驱动信号)通过其两个或更多个笔尖Tip 1和Tip 2向触摸面板TSP发射(输出)笔信号。
图24B是示出根据本发明的实施方式的触摸系统中用于向触摸面板供应三种类型的触摸面板驱动信号(信标信号、ping信号、LFD信号和DC信号)的电路结构的示图。
根据手指等进行的触摸的感测和有源笔所进行的笔触摸的感测的驱动定时向触摸面板TSP供应作为三种类型的驱动信号的信标信号(BCON、PNG和LFD信号)。
触摸电路SRIC可包括：信标/ping信号生成单元2410，其被配置为生成信标信号BCON和ping信号PNG；笔/手指触摸感测单元2420，其被配置为输出LFD信号；以及开关SW，其被配置为根据驱动定时信息将信标/ping信号生成单元2410和笔/手指触摸感测单元2420中的一个电连接至复用器MUX。
例如，在图24A中，在与信标周期对应的LHB#1中，开关SW将信标/ping信号生成单元2410和复用器MUX电连接。因此，由信标/ping信号生成单元2410生成的信标信号BCON通过复用器MUX输出到连接至触摸电极TE的信号线SL。
在图24A中，在诸如LHB#2的上行链路周期(ping周期)中，开关SW将信标/ping信号生成单元2410和复用器MUX电连接。因此，由信标/ping信号生成单元2410生成的ping信号PNG通过复用器MUX输出到连接至触摸电极TE的信号线SL。
在图24A中，在诸如LHB#2的下行链路周期(ping周期)中，开关SW将笔/手指信号生成单元2420和复用器MUX电连接。因此，从笔/手指触摸感测单元2420输出的LFD信号通过复用器MUX输出到连接至触摸电极TE的信号线SL。笔/手指触摸感测单元2420可通过连接至被施加有LFD信号或DC信号的触摸电极TE的信号线SL接收并检测表示电容的变化的信号或者从有源笔发射的笔信号。
例如，信标/ping信号生成单元2410可包括诸如下列电路组件：伪噪声码发生器，其被配置为生成也被有源笔共享的伪噪声码，以便以扩频调制信号(例如，DSSS信号)的形式生成信标信号BCON和ping信号PNG；乘法器，其被配置为将要发送的码与伪噪声码相乘并对相乘结果进行调制；以及数模转换器，其被配置为将通过乘法器调制的信号转换为模拟信号并输出笔信号(BCON或PNG)。
有源笔可包括包含模数转换器、乘法器、伪噪声码发生器等的电路组件，以便对扩频调制信号形式的信标信号BCON和ping信号PNG进行解调。
此时，将再次描述图22的笔搜索模式以及图23A和图23B的笔模式的一些特征。
在笔搜索模式下，信标信号BCON被周期性地施加到布置在触摸面板TSP上的所有触摸电极，并且可从触摸面板TSP向一个或更多个有源笔发送信标信号BCON。
在这种笔搜索模式下，可进行与全扫描模式(全音模式)周期对应的多个LHB。
即，在笔搜索模式下，一帧周期中的所有LHB中的一个LHB、两个LHB或者预定数量的LHB可以是信标周期，剩余LHB可以是全扫描模式(全音模式)周期。
当一帧周期包括16个LHB时，即，在16-LHB驱动的情况下，16个LHB可包括与信标周期对应的2个LHB以及与全扫描模式(全音模式)周期对应的14个LHB。
此时，触摸电极可被分组以使得一些组可同时被感测。
在一帧周期(一个显示帧周期)期间，通过14个LHB执行全扫描模式(全音模式)，以使得可进行一个触摸报告或者可进行两个或更多个触摸报告。即，在一帧周期期间，在整个屏幕区域中感测触摸位置的处理可仅执行一次或者执行两次或更多次。
在笔搜索模式下，可在所有LHB中向触摸面板TSP供应ping信号PNG，或者可仅在一些LHB中向触摸面板TSP供应ping信号PNG，在剩余LHB中可不向触摸面板TSP供应ping信号PNG。
在笔搜索模式下，可在所有LHB中执行全扫描模式(全音模式)，但是可在一些LHB中执行全扫描模式(全音模式)。
在笔模式下，一帧周期中的所有LHB可包括与信标周期对应的至少一个LHB、与用于感测至少一个有源笔的位置和倾斜中的至少一个的笔位置/倾斜感测周期对应的至少一个LHB、与从一个或更多个有源笔向触摸面板TSP发送包括多条附加笔信息的数据以便感测至少一个有源笔的多条附加笔信息(例如，压力、笔ID、按钮信息和校验和信息)的数据周期对应的至少一个LHB、以及执行全扫描模式(全音模式)的至少一个LHB。
在笔模式下，在与全扫描模式(全音模式)对应的各个LHB中，ping信号PNG和LFD信号(AC型驱动信号)被依次供应给触摸面板TSP以被发送到有源笔。
在一帧周期包括16个LHB的情况下，即，在16-LHB驱动的情况下，16个LHB可包括与信标周期对应的两个LHB、与笔位置/倾斜感测周期对应的四个LHB、与笔压力感测周期对应的两个LHB、与用于发送除了压力之外还包括附加笔信息的数据的数据传输周期对应的两个LHB以及与全扫描模式(全音模式)周期对应的六个LHB。
此时，触摸电极可被分组以使得一些组可同时被感测。
在笔模式下，在一帧周期期间(一个显示帧周期)，通过六个LHB执行全扫描模式(全音模式)，以使得可进行一个触摸报告。即，在笔模式下，在一帧周期期间，在整个屏幕区域中感测触摸位置的处理可仅执行一次。
另外，可针对各个类型的信息在不同的LHB中发送多条附加笔信息中的每一条。
例如，多条附加笔信息当中的压力可经由一个或更多个单独的LHB从有源笔向触摸面板发送，剩余附加笔信息(例如，笔ID、按钮信息和校验和信息)可经由一个或更多个LHB一起发送。
另外，可在预定数量的帧周期期间执行笔搜索模式，而不管是否搜索到有源笔。
如上所述，在笔模式下，一帧周期可包括信标周期、笔位置/倾斜感测周期、在附加笔信息中发送包括压力信息的数据以便感测压力的笔压力感测周期、包括多条附加笔信息(包括其它附加笔信息(例如，笔ID、按钮输入信息和校验和信息))的数据的数据传输周期和全扫描模式(全音模式)周期中的全部或一些。
在一帧周期中，笔位置/倾斜感测周期、笔压力感测周期、数据传输周期和全扫描模式周期的数量和次序可不同地改变。
在一帧周期期间，笔位置/倾斜感测周期、笔压力感测周期、数据传输周期和全扫描模式周期可全部存在或仅存在一些。
关于一帧周期中的各个LHB被分配的次序和周期的类型的LHB驱动方法以及与各个LHB中的面板驱动和笔驱动有关的信号传输方法和信号格式被定义为协议，并且这些协议可在触摸显示装置100与有源笔之间预先定义，或者可从触摸显示装置100通过信标信号等发送到有源笔。
协议可根据诸如触摸系统的驱动环境、是否存在有源笔和有源笔的数量、以及面板或有源笔的驱动状态和条件的各种情形的变化而自适应地改变。
另选地，当发现一个有源笔或预定数量的有源笔时，笔搜索模式可中断，并且模式可切换为笔模式。
当触摸频率(触摸感测率或触摸报告率)在笔搜索模式下为A Hz，在笔模式下为BHz时，A和B可相同，或者A和B可彼此不同。
例如，笔搜索模式下的触摸频率A Hz可低于笔模式下的触摸频率B Hz。即，笔搜索模式下的触摸报告率可低于笔模式下的触摸报告率。
作为特定示例，当显示频率为60Hz时，笔搜索模式下的手指触摸的触摸频率为120Hz，笔模式下的手指触摸的触摸频率可为60Hz。
例如，当执行笔搜索模式时，需要与有源笔关联的通信周期，以使得与手指触摸关联的周期减小至该程度，因此，感测手指触摸的次数可减少，结果，手指触摸的触摸报告率可减小。
图25是示出根据本发明的实施方式的触摸系统中在笔触摸感测的时候与有源笔的位置和/或倾斜、压力和数据的识别有关的特性的示图。
如上所述，根据本发明的实施方式的触摸显示装置100识别有源笔的位置和/或倾斜、压力和数据(附加笔信息)。
有源笔的位置和/或倾斜、压力和数据(附加笔信息)在识别重要性方面彼此不同，触摸显示装置100和有源笔可根据重要性设定自适应地驱动。
参照图25的示例，有源笔的位置和/或倾斜的识别的重要性可被设定为最高，有源笔的压力的识别的重要性可被设定为第二高，有源笔的数据的识别的重要性可被设定为最低。
在重要性设定的此示例中，在一帧周期中用于识别有源笔的位置和/或倾斜的LHB的数量可被设定为最大，在一帧周期中用于识别有源笔的压力的LHB的数量可被设定为第二大，在一帧周期中用于识别有源笔的数据(附加笔信息)的LHB的数量可被设定为最小。
此外，为了根据用户通过有源笔所触摸的轨迹识别精确的笔触摸位置，用于识别笔位置的LHB的间隔可均匀地设定。
除了笔信号的输出方法之外，用于感测(识别)有源笔的位置的面板和笔驱动与用于感测(识别)有源笔的倾斜的面板和笔驱动基本上相同。因此，在本说明书中，感测有源笔的位置(或倾斜)可暗指感测有源笔的倾斜(或位置)。
从有源笔输出的笔信号可被大致分类为用于感测笔位置和/或倾斜感测信号的信号以及用于感测各种附加笔信息(例如，压力、笔ID、按钮输入信息和校验和信息)的数据。
用于感测笔位置和/或倾斜的信号是未承载信息的信号。触摸显示装置100通过检测与信号关联的电特性(例如，电压、电流、电容和信号强度)来发现笔的位置和/或倾斜。
与用于感测各种类型的附加笔信息(例如，压力、笔ID、按钮输入信息和校验和信息)的数据对应的笔信号是承载预定信息的信号。触摸显示装置100可确认数据并通过信号解调检测数据中所承载的各种类型的附加笔信息。
图26是举例说明根据本发明的实施方式的触摸显示装置100中的驱动信号的示图。
参照图26，触摸电路(TC)可向触摸面板TSP供应驱动信号以用于对无源触摸输入指点器(例如，手指)所进行的触摸的触摸感测以及对有源触摸输入指点器(例如，有源笔)所进行的笔触摸的笔触摸感测。
这种驱动信号是用于驱动触摸面板TSP以进行触摸感测和笔触摸感测的信号，并且可被不同地称为触摸面板驱动信号、触摸驱动信号TDS、触摸驱动电压Vtouch信号、无负载驱动(LFD)信号等。
这种驱动信号从触摸电路TC供应给触摸面板TSP(接合至显示面板外部的外部型或者嵌入显示面板中的内置型)，并且可通过有源笔的笔尖被传送至与触摸面板TSP接触或者未与触摸面板TSP接触但在触摸面板TSP附近的有源笔的内部。
如图26所示，驱动信号可以是具有多个脉冲的AC型信号或者具有恒定电压的DC型信号。
AC型驱动信号是在高电平电压和低电平电压之间切换的信号。AC型驱动信号可由具有一个频率或者两个或更多个频率的多个脉冲组成，并且可具有诸如方波、三角波、正弦波、梯形波等的各种波形。
例如，AC型驱动信号可用于在整个屏幕区域(全感测区域)中感测手指所进行的触摸的位置，在整个屏幕区域(全感测区域)中搜索有源笔，并且在用于感测有源笔所进行的笔触摸的位置的周期(即，全音周期)(图22中的LHB#2至LHB#8，图23A和图23B中的LHB#4、LHB#5、LHB#8、LHB#12、LHB#13和LHB#16)中驱动触摸面板TSP。
例如，DC型驱动信号可用于在用于在部分屏幕区域(局部感测区域)中识别有源笔的位置、倾斜、压力和附加笔信息(数据)的周期(图23A和图23B中的LHB#2、LHB#3、LHB#6、LHB#7、LHB#10、LHB#11、LHB#14和LHB#15)中驱动触摸面板TSP。
当使用AC型驱动信号时，可更精确地在整个屏幕区域中感测手指的触摸位置和有源笔的位置，当使用DC型驱动信号时，可更精确地在屏幕的部分区域中识别有源笔的位置、倾斜、压力、附加笔信息(数据)等。
图27是举例说明根据本发明的实施方式的有源笔中的笔信号的示图。
如图27所示，在根据本发明的实施方式的有源笔中生成并从该有源笔输出的笔信号可为全音、倾斜音等形式。
例如，全音笔信号可以是用于在整个屏幕区域(全感测区域)中感测笔位置的笔信号，并且当AC型驱动信号被供应给触摸面板TSP时，即，在全音模式周期(图22中的LHB#2至LHB#8，图23A和图23B中的LHB#4、LHB#5、LHB#8、LHB#12、LHB#13和LHB#16)中，全音笔信号可以是从有源笔的两个或更多个尖端Tip1和Tip 2相等地输出的信号中的全部或一些。
当有源笔处于即使当有源笔靠近触摸面板TSP但是未触摸触摸面板TSP时也能够执行笔触摸感测的悬停模式(非接触模式)时，有源笔的两个或更多个尖端Tip 1和Tip 2可同时输出相同的笔信号。在只有当有源笔与触摸面板TSP接触时才允许触摸感测的接触模式下，可仅从有源笔的两个或更多个尖端Tip 1和Tip 2中的一些输出笔信号。
例如，倾斜音笔信号可以是用于在部分屏幕区域(局部感测区域)中感测笔位置和/或笔倾斜的笔信号，并且可在从触摸面板TSP供应DC型驱动信号时，即，在笔位置/倾斜感测周期(图23A和图23B中的LHB#2、LHB#6、LHB#8、LHB#10和LHB#14)中从有源笔的两个或更多个尖端Tip 1和Tip 2依次输出。
另外，在用于发送有源笔的压力的周期以及用于向有源笔发送数据(附加笔信息)的周期中，笔信号并非如全音和倾斜音中一样为脉冲定期重复的形式，而可以是脉冲按照表示对应压力和附加笔信息的特定图案布置的信号。
如上所述，笔信号的输出位置(笔尖)和定时可根据用于驱动触摸面板TSP的驱动信号的类型(AC或DC)而变化。
另外，如上所述，当用于驱动触摸面板TSP的驱动信号为包括多个脉冲的AC型信号时，笔信号可从两个或更多个笔尖P/A同时输出，或者可仅从两个或更多个笔尖P/A中的一些输出。
当用于驱动触摸面板TSP的驱动信号为具有恒定电压的DC型信号时，笔信号可从两个或更多个笔尖P/A依次输出。
因此，有源笔可确认通过触摸面板TSP接收的驱动信号的类型并且可控制其驱动操作。
图28是示出根据本发明的实施方式的触摸系统中在倾斜音模式(与笔位置/倾斜感测周期对应的模式)和全音模式(与全音模式周期对应的模式)下触摸面板TSP与有源笔之间的驱动时序图的示图，图29是根据本发明的实施方式的触摸系统中在数据模式(与数据传输周期对应的模式)下触摸面板TSP与有源笔之间的驱动时序图。
参照图28和图29，在从一个或更多个有源笔输出笔信号的两个或更多个LHB中的每一个的前半部(与图34中的上行链路周期对应)中，从触摸面板TSP或者嵌入有触摸面板TSP的显示面板110向一个或更多个有源笔发送由表示预定码的脉冲构成的ping信号PNG。
这里，ping信号PNG是供应给触摸面板TSP并发送给有源笔的信号，并且鉴于其被供应给触摸面板TSP的事实，可被视为一种触摸面板驱动信号。
此后，驱动信号可被供应给触摸面板TSP或者嵌入有触摸面板TSP的显示面板110，并且可从一个或更多个有源笔输出笔信号。
可在从构成ping信号PNG的脉冲当中的最后脉冲过去了预定时间Td之后，从一个或更多个有源笔输出笔信号。
上述ping信号是使触摸面板(TSP)和有源笔同步的信号。基于ping信号PNG，有源笔可生成并输出与供应给触摸面板TSP的驱动信号或者触摸驱动电路ROIC或包括触摸驱动电路ROIC的集成驱动芯片SRIC内的操作信号同步的笔信号。
此外，参照图28和图29，MUX 1表示触摸驱动电路ROIC或包括触摸驱动电路ROIC的集成驱动芯片SRIC中所包括的各个复用器的第一通道。MUX 2表示触摸驱动电路ROIC或包括触摸驱动电路ROIC的集成驱动芯片SRIC中所包括的各个复用器的第二通道。
在MUX 1驱动周期期间，从触摸电路TC输出的驱动信号可通过各个复用器的第一通道施加到触摸面板TSP，并且从有源笔输出的倾斜音或全音笔信号可被发射到触摸面板TSP并由触摸电路TC通过各个复用器的第一通道接收。
在MUX 2驱动周期期间，从触摸电路TC输出的驱动信号可通过各个复用器的第二通道施加到触摸面板TSP内的对应触摸电极，并且从有源笔输出的倾斜音或全音笔信号可被发射到触摸面板TSP并由触摸电路TC通过各个复用器的第二通道接收。
在一个LHB期间，可通过各个复用器的一个通道执行驱动和信号接收(感测)，或者可通过各个复用器的两个通道依次执行驱动和信号接收(感测)。
图28和图29是各自示出在一个LHB期间通过各个复用器的两个通道依次执行驱动和信号接收(感测)的情况的时序图。
参照图28，在倾斜音模式(与笔位置/倾斜感测周期对应的模式)和全音模式(与全音模式周期对应的模式)下，当通过触摸面板TSP向有源笔发送ping信号PNG时，有源笔可在从确认ping信号PNG的最后脉冲的时间点过去了预定时间Td之后输出倾斜音或全音笔信号。
参照图29，在数据模式(与数据传输周期对应的模式)下，当通过触摸面板TSP向有源笔发送ping信号PNG时，有源笔可在从有源笔确认ping信号PNG的最后脉冲的时间点过去了预定时间Td之后输出与包括附加笔信息的数据对应的笔信号。
笔信号可包括多个笔脉冲。
笔信号可处于笔信号与触摸电路TC的操作信号或者施加到触摸面板TSP的驱动信号成同相关系的第一状态，或者可处于笔信号与触摸电路TC的操作信号或者施加到触摸面板TSP的驱动信号成反相关系的第二状态。
该笔信号可用在图28中的倾斜音模式(与笔位置/倾斜感测周期对应的模式)和全音模式(与全音模式周期对应的模式)下。
如上所述，由于响应于触摸电路TC的操作信号或者施加到触摸面板TSP的驱动信号生成笔信号，所以触摸电路TC可精确地检测发射到触摸面板TSP的笔信号。
此外，包括在笔信号中的多个笔脉冲中的一些处于脉冲与触摸电路TC的操作信号或施加到触摸面板TSP的驱动信号成正相(同相)关系的第一状态(“0”)、脉冲与触摸电路TC的操作信号或施加到触摸面板TSP的驱动信号成反相关系的第二状态(“1”)、或者脉冲具有恒定值的第三状态(“-”)。
据此，可利用笔信号的三种状态(“0”、“1”和“-”)来表示各种类型的信息。此示例示出于图30中。
图30是示出根据本发明的实施方式的触摸系统中的笔信号的脉冲图案的示图。
可通过参考触摸信号TC(即，触摸驱动电路ROIC或集成驱动芯片SRIC)的操作信号或施加到触摸面板TSP的驱动信号的相位组合三种状态(“0”、“1”和“-”)来形成笔信号。
例如，假设笔信号具有两位值，当三个状态(“0”、“1”和“-”)被组合时，许多笔信号可形成为00、01、0-、10、11、1-、-0、-1、--等，以便表示各种类型的信息。
图30作为示例示出了包括由“00”表示的信息的笔信号、包括由“10”表示的信息的笔信号以及包括由“0-”表示的信息的笔信号。
这些笔信号可用在图29中的发送各种附加笔信息(数据)的数据模式(与数据传输周期对应的模式)下。
如上所述，由于响应于触摸电路TC的操作信号或施加到触摸面板TSP的驱动信号生成笔信号，所以触摸电路TC可精确地检测发射到触摸面板TSP的笔信号。另外，由于通过三种状态(“0”、“1”和“-”)的组合形成笔信号的脉冲状态，所以可通过笔信号从有源笔向触摸显示装置100发送更多信息。
此外，结合ping信号PNG的传输，ping信号PNG是供应给触摸面板TSP并从触摸面板TSP发送到有源笔的同步信号。即，ping信号PNG可被供应给布置在触摸面板TSP上的所有触摸电极TE，并且可从所有触摸电极TE发送至有源笔。
可在与向触摸面板TSP供应信标信号BCON的周期分离的周期中向触摸面板TSP供应ping信号PNG。
在这种情况下，可在向触摸面板TSP供应信标信号BCON的LHB以外的全部或一些LHB中向触摸面板TSP供应ping信号PNG。
ping信号PNG可在可向触摸面板TSP供应信标信号BCON的LHB中与信标信号BCON一起被供应给触摸面板TSP，并且可通过被包括在信标信号BCON中来供应给触摸面板TSP。
在向触摸面板TSP供应ping信号PNG之后过去了预定时间(例如，一个脉冲时间(大约几毫秒或几微秒))之后，可向触摸面板TSP供应面板驱动信号(例如，AC型驱动信号(LFD信号)或DC型驱动信号)。这是为了确保有源笔接收ping信号PNG以执行信号识别和处理的时间长度。
在ping信号PNG被供应给触摸面板TSP并发送到有源笔的同时，有源笔可不发射(输出)任何信号。
图31和图32是示出根据本发明的实施方式的触摸系统中与笔位置感测周期对应的LHB的间隔的示图。
参照图31，在设计LHB驱动的时候，与用于感测有源笔的位置(和/或倾斜)的笔位置/倾斜感测周期对应的LHB(LHB#2、LHB#6、LHB#10和LHB#14)可按照均匀的间隔布置。
即，与用于感测有源笔的位置(和/或倾斜)的笔位置/倾斜感测周期对应的每两个LHB(LHB#2和LHB#6、LHB#6和LHB#10、LHB#10和LHB#14、以及LHB#14和下一帧周期的LHB#2)之间的间隔彼此相等，为3个LHB。
这将参照图31和图32更详细地描述。
假设在存在于一个或更多个帧周期中的多个LHB当中，存在与显示面板110从有源笔接收笔信号的三个不同的LHB对应的第一LHB(LHB#2)、第二LHB(LHB#6)和第三LHB(LHB#10)，在第一LHB(LHB#2)期间，触摸电路TC通过显示面板110接收从有源笔输出的笔信号以感测有源笔的位置，在第二LHB(LHB#6)期间，触摸电路TC通过显示面板110接收从有源笔输出的笔信号以感测有源笔的位置，在第三LHB(LHB#10)期间，触摸电路TC通过显示面板110接收从有源笔输出的笔信号以感测有源笔的位置。
即使通过第一LHB(LHB#2)检测的有源笔的位置P1、通过第二LHB(LHB#6)感测的有源笔的位置P2以及通过第三LHB(LHB#10)感测的有源笔的位置P3中的至少一个不同于其它，第一LHB(LHB#2)和第二LHB(LHB#6)之间的时间间隔D1与第二LHB(LHB#6)和第三LHB(LHB#10)之间的时间间隔D2可彼此相等。
即使第一LHB(LHB#2)中的有源笔的真实位置P1、第二LHB(LHB#6)中的有源笔的真实位置P2以及第三LHB(LHB#10)中的有源笔的真实位置P3中的至少一个不同于其它，第一LHB(LHB#2)和第二LHB(LHB#6)之间的时间间隔D1与第二LHB(LHB#6)和第三LHB(LHB#10)之间的时间间隔D2可彼此相等。
因此，可没有偏差地感测与用户使用有源笔触摸的轨迹精确对应的笔触摸位置。
图33是示出根据本发明的实施方式的触摸系统中用于降低功耗的LHB驱动的示图。
参照图33，在存在于第一LHB(LHB#1)和第二LHB(LHB#9)之间的两个或更多个LHB(LHB#2至LHB#8)当中，可存在不从有源笔输出笔信号的至少一个LHB(LHB#5、LHB#6、LHB#7或LHB#8)。
因此，有源笔和触摸显示装置100的功耗可降低。
图34是示出根据本发明的实施方式的触摸系统中当一个LHB被时分成上行链路周期ULNK和下行链路周期DLNK时上行链路周期ULNK和下行链路周期DLNK中的触摸面板TSP和有源笔的驱动的示图。
参照图34，一帧周期中的多个LHB中的每一个包括：上行链路周期ULINK，用于从触摸面板TSP或包括触摸面板TSP的显示面板110至有源笔的信号传输；以及下行链路周期DLINK，用于从有源笔至触摸面板TSP或包括触摸面板TSP的显示面板110的信号传输。
参照图34，在上行链路周期ULINK期间，与驱动信号(LFD信号)区分的信标信号BCON或ping信号PNG可被供应给显示面板110，从而通过显示面板110被发送到有源笔。
在下行链路周期DLINK期间，驱动信号(LFD信号)可被供应给显示面板110，从而通过显示面板110被发送到有源笔，并且可从有源笔向显示面板110输出笔信号。
如上所述，当与触摸周期对应的LHB被划分成上行链路周期ULINK和下行链路周期DLINK时，针对上行链路周期ULINK和下行链路周期DLINK中的每一个形成笔识别所需的适当面板驱动状态，并且触摸面板TSP和有源笔交换笔识别所需的信息或信号，可允许用于笔识别的有效和精确的信号发送和接收，并且因此可允许精确和有效的笔识别。
图35是示出根据本发明的实施方式的触摸系统中从触摸面板TSP发送的信号以及从有源笔发送的信号的数字调制方法的示图。
参照图35，从显示面板110发送给有源笔的信号以及从有源笔发送给显示面板110的信号可以是不同的数字调制信号。
例如，在上行链路周期ULINK期间从触摸面板TSP发送给有源笔的信号(例如，用于驱动触摸面板的驱动信号，例如BCON或PNG)以及在下行链路周期DLINK期间从有源笔发送给触摸面板TSP的信号(例如，笔信号)可以是通过不同的数字调制方法调制的信号。
如上所述，通过针对从触摸面板TSP发送给有源笔的信号(例如，用于驱动触摸面板的驱动信号，例如BCON或PNG)以及在下行链路周期DLINK期间从有源笔发送给触摸面板TSP的信号(例如，笔信号)使用不同的数字调制方法，可提供适合于双向发送的信号(信息)的特性和传输环境的通信环境。
作为数字调制方法的特定示例，如图35所示，在上行链路周期ULINK期间从触摸面板TSP发送给有源笔的信号(例如，用于驱动触摸面板的驱动信号，例如BCON或PNG)可以是扩频调制信号。
另外，在下行链路周期DLINK期间从有源笔发送到触摸面板TSP的信号(例如，笔信号)可以是多电平调制信号。
扩频调制是一种使用伪噪声(PN)码来对要发送的信号进行扩频的调制技术。
这种扩频调制可包括例如直接序列扩频(DSSS)调制、跳频扩频(FHSS)调制、跳时扩频(THSS)调制等。
另外，多电平调制是在执行将数字信号调制为载波时使用的幅度调制、相位调制、频率调制等时以表示二进制数的三个或更多个电平对要发送的数字信号进行调制的方法。即，多电平调制是在旨在在有限传输频带中发送更多信息的情况下在不改变调制速率的情况下将调制中可采取的多个状态多值表示为两个或更多个(电平或相位)的调制技术。
这种多电平调制包括作为相位调制的相移键控(PSK)、作为幅度调制的脉冲幅度调制(PAM)、作为相位和幅度的组合调制的正交幅度调制(QAM)、残留边带(VSB)调制等。
如上所述，当从触摸面板TSP向活动笔发送信号时，可利用扩频技术向有源笔发送对噪声鲁棒且安全性高的信号，并且在多笔环境中可预期有显著的笔识别改进。此外，当从有源笔向触摸面板TSP发送信号时，可利用多电平调制技术在有限传输频带中向触摸面板TSP发送更多信息。
图36是示出根据本发明的实施方式的触摸系统中的全感测和局部感测的示图。
参照图36，根据本发明的实施方式的触摸显示装置100可在整个屏幕区域中感测手指和有源笔所进行的触摸。
在触摸显示装置100的整个屏幕区域中感测手指和有源笔所进行的触摸被称为全感测。
执行全感测的整个屏幕区域被称为全感测区域(FSA)。
参照图36，在根据本发明的实施方式的触摸显示装置100中，手指和/或有源笔所进行的触摸可仅在部分屏幕区域中进行。
在触摸显示装置100的部分屏幕区域中感测手指和/或有源笔所进行的触摸被称为局部感测。
执行局部感测的部分屏幕区域被称为局部感测区域(LSA)。
这样的LSA的数量可为一个或更多个。
在局部感测的时候，触摸电路TC可在与整个屏幕区域的部分区域对应的LSA中执行笔识别处理(笔触摸感测处理)。
结合局部感测时的驱动方法，触摸显示装置100可通过仅向布置在触摸面板TSP中的所有触摸电极当中的布置在LSA中的触摸电极供应驱动信号来经由布置在LSA中的触摸电极执行信号检测，从而执行感测处理(触摸感测处理或笔触摸感测处理)。
在一些情况下，在局部感测的时候，触摸显示装置100可通过向布置在触摸面板TSP上的所有触摸电极供应驱动信号并且(相反)仅通过布置在LSA中的触摸电极检测驱动信号来执行感测处理(触摸感测处理或笔触摸感测处理)。
参照图36，感测整个屏幕区域的方法可在一个LHB期间感测FSA。然而，当仅一个LHB仅短时间分配时，可在多个LHB(例如，4、6、8或14个LHB)期间感测FSA。
例如，当在各个LHB期间感测FSA的六分之一时，可在经过六个LHB之后感测整个屏幕区域。
图37是示出根据本发明的实施方式的触摸系统中的LSA的可变控制的示图。
如图37所示，触摸显示装置100可在两个或更多个LSA(LSA#1和LSA#2)中执行局部感测，并且可使得两个或更多个LSA(LSA#1和LSA#2)中的至少一个的大小可变。
换言之，LSA的位置或大小可为可变的。
因此，即使在有源笔的数量和有源笔的触摸范围动态可变的可变情形下，也可允许精确的笔识别(笔触摸感测)。
在图36和图37中，以方块的形式示出LSA。然而，这仅是用于方便说明的示例，LSA可具有各种形状。
例如，LSA的形状可根据显示面板110的性能和状态、各个触摸电极的形状、触摸电极的数量、触摸电极的分组等而变化。例如，根据触摸电极的分组的形状，LSA可具有诸如正方形、圆形、椭圆形、多边形或十字形的各种形状。
另外，LSA的形状可一直恒定，或者可根据手指和/或有源笔是否存在、手指和/或有源笔的数量等而自适应地改变。
图38和图39是根据本发明的实施方式的触摸系统中的局部感测的示意图。
如图38和图39所示，三个触摸驱动电路ROIC#1、ROIC#2和ROIC#3可驱动触摸面板TSP。
第一触摸驱动电路ROIC#1控制触摸面板TSP的第一触摸面板区域TSPA#1。
即，第一触摸驱动电路ROIC#1可驱动布置在触摸面板TSP的第一触摸面板区域TSPA#1中的触摸电极，并且可检测来自布置在第一触摸面板区域TSPA#1中的触摸电极的信号。
第二触摸驱动电路ROIC#2控制触摸面板TSP的第二触摸面板区域TSPA#2。
即，第二触摸驱动电路ROIC#2可驱动布置在触摸面板TSP的第二触摸面板区域TSPA#2中的触摸电极，并且可检测来自布置在第二触摸面板区域TSPA#2中的触摸电极的信号。
第三触摸驱动电路ROIC#3控制触摸面板TSP的第三触摸面板区域TSPA#3。
即，第三触摸驱动电路ROIC#3可驱动布置在触摸面板TSP的第三触摸面板区域TSPA#3中的触摸电极，并且可检测来自布置在第三触摸面板区域TSPA#3中的触摸电极的信号。
如图38所示，三个触摸驱动电路ROIC#1、ROIC#2和ROIC#3中的每一个执行驱动和信号检测以用于局部感测的局部感测区域可存在于它自己的触摸面板区域中。
具体地，第一触摸驱动电路ROIC#1可在第一触摸面板区域TSPA#1中的第一局部感测区域LSA #1中执行驱动和信号检测。
第二触摸驱动电路ROIC#2可在第二触摸面板区域TSPA#2的第二局部感测区域LSA#2中执行驱动和信号检测。
第三触摸驱动电路ROIC#3可在第三触摸面板区域TSPA#3的第三局部感测区域LSA#3中执行驱动和信号检测。
如图39所示，三个触摸驱动电路ROIC#1、ROIC#2和ROIC#3中的每一个执行驱动和信号检测以用于局部感测的局部感测区域可共同地存在于所有触摸面板区域TSP#1、TSPA#2和TSPA#3中。
具体地，第一触摸驱动电路ROIC#1可在触摸面板TSP的整个区域上延伸的第一局部感测区域LSA#1中执行驱动和信号检测。
第二触摸驱动电路ROIC#2可在触摸面板TSP的整个区域上延伸的第二局部感测区域LSA#2中执行驱动和信号检测。
第三触摸驱动电路ROIC#3可在触摸面板TSP的整个区域上延伸的第三局部感测区域LSA#3中执行驱动和信号检测。
图40是示出根据本发明的实施方式的显示装置100中的两种类型的触摸电极TE的示图。
如图40所示，构成触摸面板TSP的多个触摸电极TE中的每一个可为不存在开放区域的板型或者存在至少一个开放区域OA的网型。
板型触摸电极TE可为透明电极。
当一个触摸电极TE为网型时，存在于一个触摸电极TE中的各个开放区域OA对应于用于图像显示的子像素的光发射区域。
此外，根据本发明的实施方式的触摸显示装置100可以是诸如液晶显示(LCD)装置、有机发光显示(OLED)装置和量子点显示装置的各种类型的显示器。
另外，在根据本发明的实施方式的触摸显示装置100中，触摸面板TSP可为与显示面板110分开制造并接合至显示面板110的外挂型(或外置型)。
另选地，触摸面板TSP可为嵌入显示面板110中的内置型(例如，内嵌型、覆盖表面型等)。在这种情况下，触摸面板TSP可被视为多个触摸电极TE的聚合，并且多个触摸电极TE可被嵌入和布置在显示面板110中。
以下，在显示面板是LCD面板的情况下，将参照图41简要描述多个触摸电极TE被嵌入显示面板110中的面板结构。
接下来，在显示面板110是OLED面板的情况下，将参照图42至图47作为示例简要描述多个触摸电极TE被嵌入显示面板110中的面板结构。
图41是示出当根据本发明的实施方式的触摸显示装置100的显示面板110是内置有触摸面板TSP的LCD面板110时一个触摸电极TE所在的区域的示图，其中该区域以电路概念化。
参照图41，一个触摸电极TE按照与通过i条数据线(DL1至DLi)和j条选通线(GL1至GLj)布置有i×j子像素(SP)的区域TEA对应的尺寸设置。
在各个子像素SP中，存在晶体管TR，其栅极连接至对应选通线，源极(或漏极)连接至对应数据线，漏极(或源极)连接至对应像素电极PXL。
多个触摸电极TE按照块布置在整个显示面板110中。
多个触摸电极TE形成各个子像素SP中的像素电极PXL和电容器Cst。
参照图41，各个子像素SP中的电容器Cst通过施加到对应像素电极PXL的像素电压和施加到CEP点的公共电压Vcom形成。
一个触摸电极区域TEA中的所有CEP点是从电方面看时存在于一个触摸电极TE上的点。
在显示周期期间，在所有触摸电极区域TEA中，各自与构成各个子像素SP中的电容器Cst的一个电极对应的所有CEP点可通过复用器MUX连接。因此，公共电压Vcom可被施加到显示面板110的所有子像素区域。
因此，公共电压Vcom可通过复用器MUX被施加到显示面板110中的所有CEP点。
在消隐周期(例如，LHB)期间，在一个或更多个或所有触摸电极区域TEA中，各自与构成各个子像素SP中的电容器Cst的一个电极对应的所有CEP点可通过复用器MUX连接。
因此，驱动信号(例如，触摸驱动信号TDS)可通过复用器MUX被施加到布置在显示面板110上的所有或一些触摸电极TE。
因此，驱动信号(例如，触摸驱动信号TDS)可通过复用器MUX被施加到布置在显示面板110上的所有或一些触摸电极TE上的所有CEP点。
为了防止在数据线与触摸电极之间形成寄生电容，当触摸驱动信号TDS被施加到触摸电极TE时，与触摸驱动信号TDS相同(基本上相同)的无负载驱动信号LFD_DATA(图2中的Vtouch_data)可被施加到数据线DL1至DLi。
为此，复用器MUXd1至MUXdi连接至数据线DL1至DLi。
在显示周期期间，复用器MUXd1至MUXdi可分别向数据线DL1至DLi供应对应数据电压Vdata。
在显示周期期间，复用器MUXd1至MUXdi可向触摸电极区域TEA中的所有数据线DL1至DLi供应无负载驱动信号LFD_DATA(图2中的Vtouch_data)。
此外，为了防止在选通线和触摸电极之间形成寄生电容，当触摸驱动信号TDS被施加到触摸电极TE时，与触摸驱动信号TDS相同(基本上相同)的无负载驱动信号LFD_GATE(图2中的Vtouch_gate)可被施加到选通线GL1至GLj。
为此，复用器MUXg1至MUXgj连接至选通线GL1至GLj。
在显示周期期间，复用器MUXg1至MUXgj可依次向选通线GL1至GLj供应对应选通电压Vgate。
在显示周期期间，复用器MUXg1至MUXgj可向触摸电极区域TEA中的所有选通线GL1至GLj供应无负载驱动信号LFD_GATE(图2中的Vtouch_gate)。
图42是当在根据本发明的实施方式的触摸显示装置100中显示面板110是有机发光显示面板时显示面板110中的各个子像素的电路图。
参照图42，在根据本发明的实施方式的显示面板110中，各个子像素SP可基本上包括：OLED；驱动晶体管DRT，其被配置为驱动OLED；第一晶体管T1，其被配置为向与驱动晶体管DRT的栅节点对应的第一节点N1发送数据电压Vdata；以及存储电容器C1，其被配置为在一帧周期期间保持与图像信号电压对应的数据电压Vdata或者与数据电压对应的电压。
OLED可包括第一电极E1(阳极或阴极)、有机发光层EL、第二电极E2(阴极或阳极)等。
例如，接地电压EVSS可被施加到OLED的第二电极E2。
驱动晶体管DRT通过向OLED供应驱动电流来驱动OLED。
驱动晶体管DRT具有第一节点N1、第二节点N2和第三节点N3。
驱动晶体管DRT的第一节点N1是与栅节点对应的节点，并且可电连接至第一晶体管T1的源节点或漏节点。
驱动晶体管DRT的第二节点N2可电连接至OLED的第一电极E1，并且可以是源节点或漏节点。
驱动晶体管DRT的第三节点N3可以是被施加有驱动电压EVDD的节点，并且可电连接至供应驱动电压EVDD的驱动电压线DVL。第三节点N3可以是漏节点或源节点。
驱动晶体管DRT和第一晶体管Tl中的每一个可被实现为n型或p型。
第一晶体管T1电连接在数据线DL与驱动晶体管DRT的第一节点N1之间，并且可通过接收经由选通线施加到其栅节点的扫描信号SCAN来控制。
第一晶体管T1可通过扫描信号SCAN来导通以将从数据线DL供应的数据电压Vdata发送到驱动晶体管DRT的第一节点N1。
存储电容器C1可电连接在驱动晶体管DRT的第一节点N1和第二节点N2之间。
存储电容器C1不是作为存在于驱动晶体管DRT的第一节点N1和第二节点N2之间的内部电容器的寄生电容器(例如，Cgs或Cgd)，而是有意设计在驱动晶体管DRT外部的外部电容器。
图43是简要示出当在根据本发明的实施方式的触摸显示装置100中显示面板110是有机发光显示面板110并且触摸面板TSP被嵌入其中时形成触摸电极TE的位置的示图。
当根据本发明的实施方式的显示面板110是有机发光显示面板110并且触摸面板TSP被嵌入其中时，多个触摸电极TE可被设置在封装层ENCAP上。这里，封装层ENCAP是用于保护面板免受在制造工艺期间可能出现的水分、空气、物理冲击或异物影响以便确保面板的可靠性的层。
该结构被称为封装层上触摸传感器(TOE)结构。
图44至图46是当在根据本发明的实施方式的触摸显示装置100中显示面板110是OLED面板110并且触摸面板TSP被嵌入其中时与一个网型触摸电极TE有关的TOE结构的示意图。
参照图44至图46，除了多个触摸电极TE之外，用于触摸感测的触摸传感器金属还可包括与将多个电极TE电连接至触摸电路TC的信号线SL对应的多条触摸线以及多条触摸线TL连接至触摸电路TC的触摸焊盘。
所有触摸传感器金属可位于封装层ENCAP上。
图44和图45示出触摸电极TE和触摸线TL存在于不同的层中的TOE结构。
图46和图47示出触摸电极TE和触摸线TL存在于同一层中的TOE结构。
首先，将描述图44所示的第一TOE结构。
由于TOE结构，触摸电极TE、触摸线TL和触摸焊盘TP存在于封装层ENCAP上。
然而，触摸电极TE、触摸线TL和触摸焊盘TP存在于不同的层中。
触摸线TL位于封装层ENCAP上。
触摸线TL的端部用作触摸焊盘TP，或者可连接至位于面板外部的触摸焊盘TP。这里，触摸焊盘TP连接至触摸电路TC。
绝缘层IL存在于触摸线TL上。
网型触摸电极TE被置于绝缘层IL上。
在桥部分中，触摸电极TE通过穿过绝缘层IL的接触孔来电连接至触摸线TL。
可设置覆盖层OCL以覆盖触摸电极TE。
黑色基底BM和滤色器CF被设置在覆盖层OCL上。
滤色器CF对应于例如红色滤色器CF_R、绿色滤色器CF_G和蓝色滤色器CF_B，并且红色滤色器CF_R、绿色滤色器CF_G和蓝色滤色器CF_B中的每一个的位置对应于一个子像素的位置。
一个黑色基底BM存在于两个子像素SP之间的边界部分中，并且一个触摸电极TE所占据的区域大于一个子像素SP所占据的区域。
按照图44所示的网型形成的一个触摸电极TE中的开放区域的位置对应于各个子像素SP的光发射区域的位置。
接下来，将描述图45所示的第二TOE结构。
由于TOE结构，触摸电极TE、触摸线TL和触摸焊盘TP存在于封装层ENCAP上。
然而，触摸电极TE、触摸线TL和触摸焊盘TP存在于不同的层中。
黑色基底BM和滤色器CF被设置在封装层ENCAP上。
设置覆盖层OCL以覆盖黑色基底BM和滤色器CF。
触摸线TL位于覆盖层OCL上。
触摸线TL的端部用作触摸焊盘TP，或者可连接至位于面板外部的触摸焊盘TP。这里，触摸焊盘TP连接至触摸电路TC。
绝缘层IL存在于触摸线TL上。
网型触摸电极TE被置于绝缘层IL上。
在桥部分中，触摸电极TE通过穿过绝缘层IL的接触孔来电连接至触摸线TL。
按照图45所示的网型形成的一个触摸电极TE中的开放区域的位置对应于各个子像素SP的光发射区域的位置。
接下来，将描述图46所示的第三TOE结构。
由于TOE结构，各自包括触摸电极TE、触摸线TL和触摸焊盘TP的触摸传感器金属存在于封装层ENCAP上。
然而，各自包括触摸电极TE、触摸线TL和触摸焊盘TP的触摸传感器金属存在于同一层中。
然而，各自包括触摸电极TE、触摸线TL和触摸焊盘TP的触摸传感器金属位于封装层ENCAP上。
触摸线TL的端部用作触摸焊盘TP，或者可连接至位于面板外部的触摸焊盘TP。这里，触摸焊盘TP连接至触摸电路TC。
覆盖层OCL可被设置在各自包括触摸电极TE、触摸线TL和触摸焊盘TP的触摸传感器金属上。
黑色基底BM和滤色器CF被设置在覆盖层OCL上。
按照图46所示的网型形成的一个触摸电极TE中的开放区域的位置对应于各个子像素SP的光发射区域的位置。
接下来，将描述图47所示的第四TOE结构。
由于TOE结构，各自包括触摸电极TE、触摸线TL和触摸焊盘TP的触摸传感器金属存在于封装层ENCAP上。
然而，各自包括触摸电极TE、触摸线TL和触摸焊盘TP的触摸传感器金属可位于同一层上。
黑色基底BM和滤色器CF被设置在封装层ENCAP上。
设置覆盖层OCL以覆盖黑色基底BM和滤色器CF。
然而，各自包括触摸电极TE、触摸线TL和触摸焊盘TP的触摸传感器金属位于覆盖层OCL上。
触摸线TL的端部用作触摸焊盘TP，或者可连接至位于面板外部的触摸焊盘TP。这里，触摸焊盘TP连接至触摸电路TC。
按照图47所示的网型形成的一个触摸电极TE中的开放区域的位置对应于各个子像素SP的光发射区域的位置。
此外，在图44至图47的TOE结构中，滤色器CF被布置在封装层ENCAP上方。在使用白色OLED的情况下，这些滤色器CF可为必需的。当各个白色OLED使用例如红色、绿色和蓝色的OLED时，可不需要滤色器CF。
上述实施方式可提供包括嵌入显示面板110中的触摸电极的触摸显示装置100中的驱动方法和装置，其中多个触摸电极TE由所谓的复用器单元(或复用器通道单元)驱动，显示驱动和触摸驱动在显示周期和触摸周期中分开执行，用于向有源笔侧告知触摸面板信息、触摸面板状态等的周期(信标信号传输周期)被包括在触摸周期中，并且在触摸周期期间执行多个有源笔的位置感测和各个有源笔的笔信号的传输。
根据上述本发明的实施方式，可提供能够有效地提供显示功能、触摸感测功能和笔触摸感测功能的触摸显示装置100、有源笔、触摸系统、触摸电路和笔识别方法。
根据本发明的实施方式，可提供能够在不使显示性能或触摸性能劣化的情况下改进笔触摸感测性能的触摸显示装置100、有源笔、触摸系统、触摸电路和笔识别方法。
根据本发明的实施方式，可提供能够同时进行多个笔触摸输入的触摸显示装置100、有源笔、触摸系统、触摸电路和笔识别方法。
根据本发明的实施方式，可提供能够精确地将多个笔触摸输入彼此区分并处理的触摸显示装置100、有源笔、触摸系统、触摸电路和笔识别方法。
根据本发明的实施方式，可提供能够不仅针对一个笔，而且针对多个笔识别位置、压力、倾斜、按钮等的触摸显示装置100、有源笔、触摸系统、触摸电路和笔识别方法。
以上描述和附图仅为了例示目的而提供了本发明的技术构思的示例。本发明所属技术领域的普通技术人员将理解，在不脱离本发明的基本特征的情况下，可进行形式上的各种修改和变化，例如组合、分离、置换和配置的改变。因此，本发明中所公开的实施方式旨在示出本发明的技术构思的范围，本发明的范围不由实施方式限制。本发明的范围应基于所附权利要求书解释，使得包括在与权利要求书等同的范围内的所有技术构思属于本发明。
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年10月25日提交的韩国专利申请No.10-2016-0139550和2017年3月3日提交的韩国专利申请No.10-2017-0027939的优先权，其出于所有目的通过引用并入本文，如同在本文中充分阐述一样。

Claims (18)

1.一种触摸显示装置，该触摸显示装置包括：
显示面板，在该显示面板上布置有多个触摸电极；以及
触摸电路，该触摸电路被配置为向所述显示面板供应驱动信号，并且基于响应于所述驱动信号而接收的信号来感测由手指进行的触摸或者感测由有源笔进行的笔触摸，
其中，在执行显示驱动的每两个显示周期之间存在消隐周期，
在多个消隐周期当中，存在分别与所述显示面板从所述有源笔接收笔信号的三个不同的消隐周期对应的第一消隐周期、第二消隐周期和第三消隐周期，
在所述第一消隐周期期间，所述触摸电路通过经由所述显示面板接收从所述有源笔输出的笔信号来感测所述有源笔的位置，
在所述第二消隐周期期间，所述触摸电路通过经由所述显示面板接收从所述有源笔输出的笔信号来感测所述有源笔的位置，
并且在所述第三消隐周期期间，所述触摸电路通过经由所述显示面板接收从所述有源笔输出的笔信号来感测所述有源笔的位置，并且
即使通过所述第一消隐周期检测的所述有源笔的位置、通过所述第二消隐周期检测的所述有源笔的位置和通过所述第三消隐周期检测的所述有源笔的位置中的至少一个不同于其中的剩余位置，所述第一消隐周期和所述第二消隐周期之间的时间间隔与所述第二消隐周期和所述第三消隐周期之间的时间间隔相同。
2.一种与触摸显示装置互锁的有源笔，该有源笔包括：
两个或更多个尖端，所述两个或更多个尖端与所述触摸显示装置的显示面板接触或不接触；以及
处理单元，该处理单元被配置为通过所述两个或更多个尖端中的至少一个感测压力，通过所述两个或更多个尖端中的至少一个接收施加到所述显示面板的驱动信号，并且通过所述两个或更多个尖端中的至少一个向所述显示面板生成笔信号，
其中，在第一消隐周期、第二消隐周期和第三消隐周期中生成为了检测所述有源笔的位置而通过所述两个或更多个尖端中的至少一个在所述显示面板上生成的笔信号，所述第一消隐周期、所述第二消隐周期和所述第三消隐周期分别对应于各自存在于执行显示驱动的每两个显示周期之间的消隐周期当中的三个不同的消隐周期，并且
即使所述第一消隐周期中的所述有源笔的位置、所述第二消隐周期中的所述有源笔的位置和所述第三消隐周期中的所述有源笔的位置中的至少一个不同于其中的剩余位置，所述第一消隐周期和所述第二消隐周期之间的时间间隔与所述第二消隐周期和所述第三消隐周期之间的时间间隔相同。
3.一种触摸显示装置，该触摸显示装置包括：
显示面板，在该显示面板上布置有多个触摸电极；以及
触摸电路，该触摸电路被配置为向所述显示面板供应驱动信号，并且基于响应于所述驱动信号而接收的信号来感测由手指进行的触摸或者感测由有源笔进行的笔触摸，
其中，在所述显示面板被驱动以进行显示的显示周期之间存在消隐周期，
存在从所述显示面板向所述有源笔发送信标信号的第一消隐周期和第二消隐周期，并且
在所述第一消隐周期中发送的所述信标信号包括用于控制用于在存在于所述第一消隐周期和所述第二消隐周期之间的一个或更多个消隐周期期间感测由所述有源笔进行的笔触摸的驱动的信息。
4.根据权利要求3所述的触摸显示装置，其中，根据在所述第一消隐周期中发送的所述信标信号，在存在于所述第一消隐周期和所述第二消隐周期之间的所述一个或更多个消隐周期期间改变所述有源笔的操作模式。
5.根据权利要求4所述的触摸显示装置，其中，所述操作模式包括笔搜索模式和笔模式，并且所述操作模式是基于所述信标信号来确定的，
其中，在所述笔搜索模式下，识别是否存在有源笔以及所述有源笔的位置，并且在所述笔模式下，从所述有源笔接收所述有源笔的位置以及各种类型的数据。
6.根据权利要求3所述的触摸显示装置，其中，根据在所述第一消隐周期中发送的所述信标信号，在存在于所述第一消隐周期和所述第二消隐周期之间的所述一个或更多个消隐周期期间改变从所述有源笔输出的笔信号的频率。
7.根据权利要求3所述的触摸显示装置，其中，根据在所述第一消隐周期中发送的所述信标信号，在存在于所述第一消隐周期和所述第二消隐周期之间的所述一个或更多个消隐周期期间改变从所述有源笔输出的笔信号的脉冲的数量。
8.根据权利要求3所述的触摸显示装置，其中，根据在所述第一消隐周期中发送的所述信标信号，改变存在于所述第一消隐周期和所述第二消隐周期之间的所述一个或更多个消隐周期的数量。
9.根据权利要求3所述的触摸显示装置，其中，在存在于所述第一消隐周期和所述第二消隐周期之间的两个或更多个消隐周期当中，存在不从所述有源笔输出笔信号的消隐周期。
10.根据权利要求3所述的触摸显示装置，其中，所述第一消隐周期和所述第二消隐周期被包括在一帧周期中。
11.根据权利要求3所述的触摸显示装置，其中，多个消隐周期还包括发送信标信号的第三消隐周期，并且
所述第一消隐周期和所述第二消隐周期之间的间隔与所述第二消隐周期和所述第三消隐周期之间的间隔彼此相等。
12.根据权利要求3所述的触摸显示装置，其中，多个消隐周期还包括发送信标信号的第三消隐周期，并且所述第一消隐周期和所述第二消隐周期之间的间隔与所述第二消隐周期和所述第三消隐周期之间的间隔彼此不同。
13.一种触摸显示装置，该触摸显示装置包括：
显示面板，在该显示面板上布置有多个触摸电极；以及
触摸电路，该触摸电路被配置为向多个触摸电极供应触摸驱动信号，并且感测在所述显示面板上生成的触摸，
其中，所述显示面板的一帧周期包括多个显示周期和多个消隐周期，
所述多个消隐周期至少包括第一消隐周期和第二消隐周期，
在所述第一消隐周期期间，向所述多个触摸电极中的至少一个供应信标信号，并且
在所述第二消隐周期期间，向所述多个触摸电极中的至少一个供应触摸驱动信号。
14.根据权利要求13所述的触摸显示装置，其中，所述多个消隐周期还包括第三消隐周期，并且在所述第三消隐周期期间，供应与在所述第二消隐周期中供应给所述触摸电极的所述触摸驱动信号不同的信号。
15.根据权利要求13所述的触摸显示装置，其中，所述触摸电路包括：
触摸感测单元，该触摸感测单元被配置为通过输出所述触摸驱动信号来通过感测所述触摸电极感测所进行的触摸；
信号生成单元，该信号生成单元被配置为生成不同于所述触摸驱动信号的信号；以及
开关，该开关被配置为将所述信号生成单元和所述触摸感测单元中的一个选择性地电连接至所述触摸电极。
16.一种与触摸显示装置互锁的有源笔，该有源笔包括：
一个或更多个尖端，所述一个或更多个尖端与所述触摸显示装置的显示面板接触或不接触；以及
处理单元，该处理单元被配置为通过所述一个或更多个尖端中的至少一个接收施加到所述显示面板的信标信号并且基于所述信标信号向所述显示面板输出笔信号。
17.根据权利要求16所述的有源笔，其中，在两个显示周期之间的消隐周期中，向所述显示面板输出所述笔信号，并且在向所述显示面板输出所述笔信号的消隐周期期间，也从另一有源笔向所述显示面板输出所述笔信号。
18.一种触摸系统，该触摸系统包括：
根据权利要求13至15中的任一项所述的触摸显示装置；以及
根据权利要求16和17中的任一项所述的有源笔。
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