CN114647327A - 触摸显示装置、其驱动方法和定时控制器 - Google Patents

触摸显示装置、其驱动方法和定时控制器 Download PDF

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Abstract

触摸显示装置、其驱动方法和定时控制器。本文公开能在触摸操作之后的显示操作周期期间减少图像显示的失真的触摸显示装置及其驱动方法。触摸显示装置包括：面板驱动器，其配置为驱动面板的选通线和数据线并驱动和感测触摸电极；定时控制器，其配置为控制面板驱动器的驱动定时和输出，其中，定时控制器将每帧周期时分驱动为多个显示操作周期和多个触摸操作周期，使各个显示操作周期和各个触摸操作周期交替，并在各个显示操作周期中与紧接在前的触摸操作周期相邻的第一补偿周期和与紧接在后的触摸操作周期相邻的第二补偿周期中的至少一个补偿周期期间，根据在触摸操作周期期间面板的状态变化补偿要供应给补偿区域的数据信号和选通信号中的至少一个。

Description

触摸显示装置、其驱动方法和定时控制器
技术领域
本公开涉及一种能够在触摸操作之后的显示操作周期中减少图像显示的失真的触摸显示装置及其驱动方法。
背景技术
能够使用显示器屏幕上的触摸来输入信息的触摸传感器被广泛应用于诸如膝上型计算机、监视器和家用电器的各种显示器以及诸如智能电话的便携式信息装置。
应用于显示器的触摸传感器包括：外挂式(add-on type)触摸传感器，其中触摸面板附接在显示面板上；以及内嵌式(in-cell type)触摸传感器，其中触摸电极被嵌入在显示面板中。作为内嵌式触摸传感器，已知一种高级内嵌触摸(AIT)式触摸传感器，其中液晶显示器的公共电极被划分并用作触摸电极。
由于AIT显示装置通过面板提供图像显示功能和触摸感测功能二者，所以AIT显示装置进行操作以将每帧周期划分为显示操作周期和触摸操作周期。
然而，AIT触摸显示装置的问题在于，由于面板内部的状态根据触摸操作而改变，所以在触摸操作之后的显示操作期间图像显示失真，因此发生诸如水平线的图像质量劣化。
发明内容
因此，根据本公开，提供了一种能够在触摸操作之后的显示操作周期中减少图像显示的失真的触摸显示装置及其驱动方法。
根据本公开的一方面，提供了一种触摸显示装置，该触摸显示装置包括：面板驱动器，其被配置为驱动面板的选通线和数据线并且驱动和感测触摸电极；以及定时控制器，其被配置为控制面板驱动器的驱动定时和输出。
定时控制器可将每帧周期时分驱动为多个显示操作周期和多个触摸操作周期，使得各个显示操作周期和各个触摸操作周期交替，并且在各个显示操作周期中与紧接在前的触摸操作周期相邻的第一补偿周期和与紧接在后的触摸操作周期相邻的第二补偿周期中的至少一个补偿周期期间，可根据触摸操作周期期间面板的状态变化来补偿要供应给补偿区域的数据信号和选通信号中的至少一个。
用于补偿面板的状态变化的补偿数据和关于补偿区域的信息可被预设并存储在定时控制器的补偿信息寄存器中。
定时控制器可将各个水平线的不同或相同的补偿数据添加到属于补偿区域的子像素的数据以补偿所述数据。
定时控制器可通过在补偿周期期间将属于补偿区域的选通线的选通信号的脉冲宽度或电压电平调节为对于各个选通线彼此相同或不同来执行补偿。
定时控制器可包括：存储器，其被配置为存储输入数据；以及显示数据计算器，其被配置为在各个显示操作周期的各个补偿周期期间根据关于补偿区域的信息将从补偿信息寄存器提供的补偿数据应用于属于补偿区域的子像素的数据，输出经补偿的数据，并且在各个显示操作周期的剩余周期期间输出在未经补偿的情况下从存储器提供的数据。
定时控制器可包括：选通控制信号计算器，其被配置为生成用于在显示操作周期的各个补偿周期期间根据从补偿信息寄存器提供的补偿信息和关于补偿区域的信息来调节属于补偿区域的选通线的选通信号的脉冲宽度的选通补偿信号；以及选通控制信号发生器，其被配置为使用同步信号和选通补偿信号来生成并输出用于在各个显示操作周期期间控制面板驱动器的选通驱动器的选通控制信号。
根据本公开的另一方面，提供了一种驱动触摸显示装置的方法，该方法包括以下步骤：使用触摸同步信号将每帧周期时分成用于划分和驱动像素矩阵的多个显示操作周期以及用于划分和驱动设置在像素矩阵中的多个触摸电极的多个触摸操作周期；以及在各个显示操作周期中与紧接在前的触摸操作周期相邻的第一补偿周期和与紧接在后的触摸操作周期相邻的第二补偿周期中的至少一个补偿周期期间，根据在触摸操作周期期间面板的状态变化来补偿要供应给补偿区域的数据信号和选通信号中的至少一个。
数据信号的补偿可在各个显示操作周期的各个补偿周期期间根据关于补偿区域的信息将补偿数据应用于属于补偿区域的子像素的数据以输出经补偿的数据，并且在各个显示操作周期的剩余周期期间输出未经补偿的数据。
选通信号的补偿可在显示操作周期的各个补偿周期期间根据关于补偿区域的信息和补偿信息来调节属于补偿区域的选通线的选通信号的脉冲宽度或电压电平。
附图说明
附图被包括以提供本公开的进一步理解，并且被并入本申请中并构成本申请的一部分，附图示出了本公开的实施方式并与说明书一起用来说明本公开的原理。附图中：
图1是示出根据一个实施方式的触摸显示装置的配置的框图；
图2是示出根据一个实施方式的面板中的触摸电极和子像素的配置的图；
图3是示出根据一个实施方式的触摸显示装置的一帧的时分驱动方法的图；
图4是示出根据一个实施方式的触摸显示装置的一帧的时分驱动方法的时序图；
图5是示出根据一个实施方式的触摸显示装置的数据补偿方法的时序图；
图6是示出根据一个实施方式的触摸显示装置的数据补偿方法的时序图；
图7是示出根据一个实施方式的触摸显示装置中的定时控制器的内部配置的框图；以及
图8是示出根据一个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
本公开的优点和特征及其实现方法将通过参照附图描述的以下实施方式而变得清楚。然而，本公开可按照不同的形式具体实现，不应被解释为限于本文所阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式是为了本公开将彻底和完整，并且将向本领域技术人员充分传达本公开的范围。此外，本公开仅由权利要求书的范围限定。
附图中所公开的用于描述本公开的实施方式的形状、尺寸、比例、角度和数量仅是示例，因此，本公开不限于所示的细节。贯穿说明书，相同的标号表示相同的元件。在以下描述中，当相关已知功能或配置的详细描述被确定为使本公开的重点不必要地模糊时，将省略详细描述。
在使用本说明书中所描述的“包括”、“具有”和“包含”的情况下，除非使用“仅～”，否则可添加另一部分。除非相反提及，否则单数形式的术语可包括复数形式。
在解释元件时，尽管没有明确描述，但该元件被解释为包括误差范围。
在描述位置关系时，例如，当两个部分之间的位置关系被描述为“在…上”、“在…上方”、“在…下方”和“在…旁边”时，除非使用诸如“紧挨”或“直接”的更限制性的术语，否则一个或更多个其它部分可设置在这两个部分之间。
在描述时间关系时，例如，当时间顺序被描述为例如“在…之后”、“随…之后”、“接着…”以及“在…之前”时，除非使用诸如“紧挨”、“立即”或“直接”的更限制性的术语，否则可包括不连续的情况。
将理解，尽管本文中可使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，这些元件不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件相区分。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，类似地，第二元件可被称为第一元件。
在描述本公开的元件时，可使用术语“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”、“(b)”等。这些术语旨在将对应元件与其它元件相标识，对应元件的基础、顺序或数量不应受这些术语限制。元件“连接”、“联接”或“附着”到另一元件或层的表达，除非另外指明，否则该元件或层不仅可直接连接或附着到另一元件或层，而且可间接连接或附着到另一元件或层，并且一个或更多个中间元件或层“设置”在这些元件或层之间。
术语“至少一个”应该被理解为包括关联的所列元素当中的一个或更多个的任何和所有组合。例如，除了第一元素、第二元素或第三元素之外，“第一元素、第二元素和第三元素中的至少一个或更多个”的含义表示从第一元素、第二元素和第三元素中的两个或更多个提出的所有元素的组合。
如本领域技术人员可充分理解的，本公开的各种实施方式的特征可部分地或全部地彼此联接或组合，并且可不同地彼此互操作并且在技术上驱动。本公开的实施方式可彼此独立地实现，或者可按照互相依赖的关系一起实现。
如本文所使用的，术语“部”是指诸如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)的软件或硬件组件，并且“部”执行特定功能。然而，“部”不限于软件或硬件。“部”可被配置为存储在可寻址的存储介质中，或者可被配置为由一个或更多个处理器执行。因此，“部”包括例如软件组件、处理、功能、驱动器、固件、电路、数据、数据库和表。
以下，将参照附图详细描述本公开的示例性实施方式。
图1是示出根据一个实施方式的触摸显示装置的配置的示意框图，图2是示出根据一个实施方式的面板中的触摸电极和子像素的配置的图。
参照图1，触摸显示装置包括面板100、选通驱动器200、触摸数据驱动器300、定时控制器400、触摸控制器500、触摸电源集成电路(TPIC)600和电源管理集成电路(PMIC)700。选通驱动器200和触摸数据驱动器300可被定义为面板驱动器。PMIC 700和TPIC 600可被定义为电源电路。
面板100具有触摸感测功能和显示功能。面板100通过子像素以矩阵形式设置的显示区域DA来显示图像。面板100使用包括在显示区域DA的像素矩阵中的用作公共电极的触摸电极(TE)以电容方法检测是否存在触摸。电容触摸感测方法可使用互电容触摸感测方法和自电容触摸感测方法中的任一种。在本公开的实施方式中，将作为示例描述自电容触摸感测方法。
各个子像素SP是用于发射红光的红色子像素、用于发射绿光的绿色子像素、用于发射蓝光的蓝色子像素和用于发射白光的白色子像素当中的任一个，并且由至少一个薄膜晶体管(TFT)独立地驱动。单元像素可由不同颜色的两个、三个或四个子像素的组合形成。
包括在各个子像素SP中的TFT的栅电极通过设置在面板100中的选通线GL连接到选通驱动器200，并且各个TFT的源电极和漏电极中的任一个的一个输入电极通过设置在面板100中的数据线DL连接到触摸数据驱动器300。
例如，如图2所示，各个子像素SP包括连接到选通线GL和数据线DL的TFT以及连接到TFT和作为公共电极COM的触摸电极TE的液晶电容器Clc和存储电容器Cst。液晶电容器Clc充有通过TFT供应给像素电极的数据信号的电压与供应给触摸电极TE的公共电压之间的差电压，并且根据充入的电压来驱动液晶以控制透光率。存储电容器Cst稳定地维持充入液晶电容器Clc中的电压。
面板100包括由触摸电极TE形成的触摸电极矩阵，各个触摸电极TE具有像素矩阵的公共电极功能和触摸传感器功能。如图2所示，触摸电极矩阵包括多个触摸电极列，并且各个触摸电极列包括设置在数据线DL的方向上的多个触摸电极TE以及将多个触摸电极TE中的每一个连接到触摸数据驱动器300的多条触摸路由线TL。多个触摸电极TE形成为使得位于像素矩阵中的公共电极COM被划分为多个段，并且各个触摸电极TE考虑触摸点的大小按包括多个子像素SP的预定大小形成。各个触摸电极TE共同连接到与各个触摸电极TE交叠的多个子像素SP并且形成一个触摸传感器。
PMIC 700接收输入电压并且生成并供应触摸显示装置中所需的多个驱动电压。使用输入电压，PMIC 700可生成并供应TPIC 600、定时控制器400、触摸控制器500、选通驱动器200和触摸数据驱动器300中所需的多个驱动电压。例如，PMIC 700可生成数字电路驱动电压并将其供应给各个驱动电路，并且可生成模拟电路驱动电压并将其供应给TPIC 600和触摸数据驱动器300。PMIC 700可生成并供应选通驱动器200中所需的驱动电压。PMIC 700可生成公共电压VCOM并将其供应给TPIC 600。
TPIC 600可接收PMIC 700的输出电压和触摸控制器500的控制信号，并且可生成并输出与触摸驱动和感测有关的驱动电路(例如，选通驱动器200和触摸数据驱动器300)中所需的多个驱动信号。
在触摸控制器500的控制下，TPIC 600可将在显示操作周期期间从PMIC 700供应的公共电压VCOM供应给触摸数据驱动器300。TPIC 600可根据在触摸操作周期期间从触摸控制器500供应的脉冲宽度调制(PWM)信号来生成交流(AC)波形的触摸驱动信号，并且将触摸驱动信号供应给触摸数据驱动器300。此外，TPIC 600可在触摸操作周期期间根据PWM信号来生成具有与触摸驱动信号相同的相位和相同的幅度的栅极截止调制信号，并且将栅极截止调制信号进一步供应给选通驱动器200。
定时控制器400可从主机系统(未示出)接收图像数据和同步信号。例如，主机系统可以是计算机、电视(TV)系统、机顶盒以及诸如平板计算机或移动电话的便携式终端的系统当中的任一种。同步信号可包括点时钟、数据使能信号、垂直同步信号和水平同步信号。
使用从主机系统供应的定时信号和存储在寄存器中的定时信息，定时控制器400可生成触摸同步信号以用于在多个显示操作周期和多个触摸操作周期中时分驱动每帧，并且可将所生成的触摸同步信号供应给触摸控制器500和触摸数据驱动器300。触摸同步信号可控制各个显示操作周期和各个触摸操作周期交替。
由触摸同步信号区分的各个显示操作周期DP(参见图3)是指图像数据通过面板驱动器200和300被充入(写入)面板100中的对应像素块的子像素中的周期。各个触摸操作周期TP(参见图3)是指触摸驱动信号被施加到面板100中的对应触摸块的触摸电极TE并且从对应触摸电极TE读出电容变化的周期。
使用所供应的同步信号、所供应的触摸同步信号和存储在寄存器中的定时设置信息(包括开始定时、脉冲宽度等)，定时控制器400可生成用于控制触摸数据驱动器300的操作定时的数据控制信号并将数据控制信号供应给触摸数据驱动器300。例如，数据控制信号可包括用于控制数据锁存定时的源极起始脉冲、源极采样时钟、用于控制数据输出定时的源极输出使能信号以及用于控制数据信号的极性的极性控制信号。
使用所供应的同步信号、所供应的触摸同步信号和存储在寄存器中的定时设置信息，定时控制器400可生成用于控制选通驱动器200的操作定时的选通控制信号并将选通控制信号供应给选通驱动器200。例如，选通控制信号可包括选通驱动器200的移位寄存器操作中使用的选通起始脉冲、选通移位时钟以及用于控制选通脉冲的输出定时的选通输出使能信号。
定时控制器400可将从系统供应的图像数据存储在存储器中。定时控制器400可对图像数据执行用于图像质量补偿和功耗降低的各种处理并存储所处理的图像数据。在各个显示操作周期DP期间，定时控制器400可按比写速度更快的读速度从存储器读取对应像素块的图像数据并将图像数据和数据控制信号供应给触摸数据驱动器300。
具体地，在显示操作周期DP期间，定时控制器400还可包括用于使用图像数据或选通信号来补偿由于触摸操作而引起的面板100的状态变化的补偿周期CP(参见图3)，并且可防止由于触摸操作周期TP而引起的显示图像的失真。补偿周期CP可包括显示操作周期DP当中与触摸操作周期TP相邻的第一周期(初始周期)和第二周期(晚周期)中的至少一个。
在各个显示操作周期DP的补偿周期CP期间，根据寄存器中预设的补偿信息，定时控制器400可补偿要充入对应子像素中的图像数据，调节用于确定将数据信号供应给(写入)对应子像素的周期的选通信号的脉冲宽度定时或电压电平以补偿选通信号，或者执行图像数据补偿和选通信号补偿二者。
为此，考虑由于触摸操作而引起的面板100的状态变化的程度的补偿信息可被预设并存储在定时控制器400的寄存器中。
例如，面板100的状态可变化，使得触摸电极TE与数据线DL之间或触摸电极TE与选通线GL之间的寄生电容由于触摸操作周期TP而变化。由于面板100的变化，在与触摸操作周期TP相邻的显示操作周期DP期间驱动的数据信号或选通信号失真，因此充入对应子像素中的数据信号可能失真。为了解决该问题，考虑到由于触摸操作周期TP而引起的面板100的变化程度或者数据信号或选通信号的失真程度，补偿信息可预设，并且预设的补偿信息可被存储在寄存器中。
触摸控制器500可从定时控制器400接收触摸同步信号，生成触摸感测所需的PWM信号和触摸控制信号，并且将PWM信号和触摸控制信号供应给触摸数据驱动器300和TPIC600。触摸控制器500可从触摸数据驱动器300接收触摸感测数据，生成产生触摸的触摸节点的触摸坐标，并且将触摸坐标供应给主机系统。
选通驱动器200可从定时控制器400接收选通控制信号，在显示操作周期DP期间根据选通控制信号生成选通脉冲(扫描脉冲)，并且依次单独地驱动对应像素块的选通线GL。在各个显示操作周期DP期间，选通驱动器200可根据选通控制信号在对应选通线GL的各个驱动周期向对应选通线GL供应栅极导通电压的选通脉冲，并且在对应选通线GL的非驱动周期期间，选通驱动器200可将从TPIC 600或PMIC 700供应的栅极截止电压供应给对应选通线GL。
此外，在各个触摸操作周期TP期间，选通驱动器200可将从TPIC 600供应的栅极截止调制信号供应给选通线GL。
具体地，在定时控制器400的控制下，选通驱动器200可将在各个显示操作周期DP期间的补偿周期CP中被补偿的选通信号供应给对应选通线GL，从而校正在触摸操作之后面板100的状态变化或选通信号的失真。
选通驱动器200可与构成面板100的像素矩阵的TFT阵列一起形成在TFT基板中，以作为面板中栅极(GIP)类型嵌入在面板100的边框区域中。GIP型选通驱动器200可位于面板100的一侧部分或其两侧部分。此外，选通驱动器200可由多个选通集成电路(IC)形成，可单独地安装在诸如膜上芯片(COF)的电路膜上，并且可使用载带自动结合(TAB)方法结合到面板100，或者可使用玻璃上芯片(COG)方法安装在面板100上。
触摸数据驱动器300可从定时控制器400接收图像数据和数据控制信号，在各个显示操作周期DP期间将图像数据转换为模拟数据信号，并且将模拟数据信号供应给面板100的数据线DL。触摸数据驱动器300可使用从伽马电压发生器(未示出)供应的多个基准伽马电压分段成的灰度电压将数字图像数据转换为模拟数据信号。在各个显示操作周期DP期间，触摸数据驱动器300可通过触摸路由线TL将从TPIC 600供应的公共电压VCOM供应给触摸电极TE以允许触摸电极TE作为公共电极操作。
在各个触摸操作周期TP期间，触摸数据驱动器300可通过对应块的触摸路由线TL将从TPIC 600供应的触摸驱动信号供应给对应块的触摸电极TE。此外，在触摸操作周期TP期间，触摸数据驱动器300可将触摸驱动信号供应给数据线DL。
触摸数据驱动器300可包括内置读出电路，在各个触摸操作周期TP期间通过触摸路由线TL将触摸驱动信号供应给对应触摸块的触摸电极TE，然后读出通过单独的触摸路由线TL从各个触摸电极TE反馈的信号。触摸数据驱动器300可针对各个触摸电极TE差分放大触摸驱动信号和读出信号以感测由于触摸而引起的各个触摸电极TE的自电容变化(信号延迟量)，通过信号处理生成触摸感测数据，并将触摸感测数据供应给触摸控制器500。
具体地，在定时控制器400的控制下，触摸数据驱动器300可供应在各个显示操作周期DP期间的补偿周期CP中被补偿的数据信号以对对应子像素进行充电，从而校正在触摸操作之后面板100的状态变化或选通信号的失真。
触摸数据驱动器300可由一个或更多个触摸数据IC形成，并且各个IC可单独地安装在诸如COF的电路膜上并且使用TAB方法结合到面板100或使用COG方法安装在面板100上。
此外，在触摸感测周期TD期间，选通驱动器200和触摸数据驱动器300(即，面板驱动器200和300)可向面板100的数据线DL供应触摸驱动信号，并且向选通线GL供应具有与触摸驱动信号相同的相位和相同的幅度的栅极截止调制信号，从而允许触摸电极TE执行无负载驱动。即，在触摸感测周期TD期间由于无负载驱动，面板100中触摸电极TE与选通线GL之间以及触摸电极TE与数据线DL之间的寄生电容可被最小化，以使触摸电极TE的电阻器电容器(RC)负载最小化。因此，由于RC负载而引起的信号失真可被最小化，以改进触摸感测灵敏度。除了脉冲形式的方波之外，诸如梯形波或正弦波的各种波形可用作触摸驱动信号和栅极截止调制信号的AC波形。
图3和图4是示出根据一个实施方式的触摸显示装置的一帧的时分驱动方法的时序图，图5和图6是示出根据一个实施方式的触摸显示装置的数据补偿方法的时序图。
参照图3和图4，在从定时控制器400生成的触摸同步信号的控制下，每帧周期可包括：多个显示操作周期DP，用于时分驱动面板100的像素矩阵作为多个像素块；以及多个触摸操作周期TP，用于时分驱动面板100的触摸电极矩阵作为多个触摸块，并且各个显示操作周期DP和各个触摸操作周期TP可交替地操作。一个显示操作周期DP和一个触摸操作周期TP可被定义为一个场周期。在每帧中，像素矩阵可被多个显示操作周期DP扫描一次，而触摸电极矩阵可被多个触摸操作周期TP驱动和感测两次或更多次。
在各个触摸操作周期TP期间，触摸数据驱动器300可将从TPIC 600供应的触摸驱动信号供应给对应触摸块的触摸路由线TL并且通过对应触摸路由线TL读出对应触摸块的各个电极TE的电容变化。触摸数据驱动器300可对读出信号执行信号处理以将所处理的读出信号转换为指示是否发生触摸的触摸感测数据，并且可将触摸感测数据供应给触摸控制器500。
此外，在各个触摸操作周期TP期间，对于无负载驱动，触摸数据驱动器300可向数据线DL供应触摸驱动信号，并且选通驱动器200可将从TPIC 600供应的栅极截止调制信号供应给选通线GL。
在各个显示操作周期DP期间，在定时控制器400的控制下，触摸数据驱动器300将在各个水平周期中供应的图像数据转换为模拟数据信号以将模拟数据信号供应给面板100的数据线DL，并且通过触摸路由线TL将从TPIC 600供应的公共电压VCOM供应给触摸电极TE。在各个显示操作周期DP期间，在定时控制器400的控制下，选通驱动器200依次驱动对应像素块的选通线GL以允许在各个水平周期中供应给数据线DL的数据信号被供应并充入对应子像素中。
具体地，与触摸操作周期TP相邻的各个显示操作周期DP的第一周期和第二周期中的至少一个可包括补偿周期CP。在各个补偿周期CP期间，在定时控制器400的控制下，面板驱动器200和300可向面板100中与补偿区域对应的水平线的子像素SP供应经补偿的数据信号或经补偿的选通信号。
例如，如图5所示，在触摸操作周期TP之后的显示操作周期DP的补偿周期CP期间，通过与补偿数据+c1和+c2相加而补偿的数据信号D1和D2可被供应给并充入补偿区域中由第(n+1)和第(n+2)选通线驱动的第(n+1)和第(n+2)水平线的子像素中。添加到第(n+1)水平线的子像素的第一补偿数据+c1可与添加到第(n+2)水平线的子像素的第二补偿数据+c2不同或相同。即，对于各个补偿区域中的各个水平线，补偿数据可被设定为彼此不同或彼此相同。未补偿的数据信号D3可被供应给并充入由第(n+3)选通线驱动的第(n+3)水平线的子像素中。
另一方面，如图6所示，在触摸操作周期TP之后的显示操作周期DP的补偿周期CP期间，通过与补偿数据-c1、-c2和-c3相加而被补偿的数据信号D1’、D2’和D3’可被供应给并充入补偿区域中由第(n+1)、第(n+2)和第(n+3)选通线驱动的第(n+1)、第(n+2)和第(n+3)水平线的子像素中。添加到第(n+1)水平线的子像素的第一补偿数据+c1、添加到第(n+2)水平线的子像素的第二补偿数据+c2和添加到第(n+3)水平线的子像素的第二补偿数据+c3可彼此不同或相同。
如上所述，在与触摸操作周期TP相邻的各个显示操作周期DP的第一补偿周期CP和第二补偿周期CP中的至少一个补偿周期CP期间，经补偿的数据信号可被供应给补偿区域的对应水平线的子像素SP。另选地，脉冲宽度或电压电平被补偿的选通信号可被供应给补偿区域的对应水平线的选通线。因此，在各个显示操作周期DP的补偿周期CP期间，由于补偿区域的子像素中的触摸操作而引起的面板100的状态变化可被校正为正常状态。因此，在面板100上显示的图像中，防止了水平线中的失真现象，以使得包括画面质量的显示性能可改进。
图7是示出根据一个实施方式的触摸显示装置中的定时控制器400的内部配置的框图。
参照图7，根据一个实施方式的定时控制器400可通过显示接收器410从主机系统接收显示数据和同步信号(包括垂直同步信号、水平同步信号、点时钟和数据使能信号)。显示接收器410可将所接收的显示数据存储在用于存储显示数据信息的存储器434中。显示接收器410可将所接收的同步信号(包括垂直同步信号、水平同步信号、点时钟和数据使能信号)供应给显示和触摸控制器420。
使用所接收的同步信号，显示和触摸控制器420可生成用于确定显示操作周期DP和触摸操作周期TP的触摸同步信号并且将所生成的触摸同步信号和其它同步信号供应给显示控制信号发生器430。显示和触摸控制器420可向触摸控制器500输出触摸同步信号。
使用从显示和触摸控制器420提供的触摸同步信号和其它同步信号，显示控制信号发生器430可生成用于在各个显示操作周期DP期间控制触摸数据驱动器300的数据控制信号。显示控制信号发生器430可将数据控制信号输出到显示发送器438。显示控制信号发生器430可将触摸同步信号和其它同步信号输出到选通控制信号计算器440或选通控制信号发生器443。
在显示控制信号发生器430的控制下，补偿信息寄存器432可将在显示操作周期DP的补偿周期CP期间要供应的补偿数据和要被供应补偿数据的补偿区域信息(水平线的位置信息)输出到显示数据计算器436。此外，补偿信息寄存器432可将选通信号的补偿信息和补偿区域信息输出到选通控制信号计算器440。存储在补偿信息寄存器432中的补偿信息被预设并存储在其中。
在各个显示操作周期DP的补偿周期CP期间，显示数据计算器436可将从补偿信息寄存器432提供的补偿数据应用于从存储器434提供的显示数据，生成经补偿的显示数据，并且将经补偿的显示数据输出到显示发送器438。在各个显示操作周期DP期间，显示数据计算器436可根据从补偿信息寄存器432提供的补偿区域信息将补偿数据应用于对应水平线的显示数据，补偿显示数据，并且将经补偿的显示数据输出到显示发送器438。显示数据计算器436将不需要补偿的显示数据输出到显示发送器438而无需补偿。
显示发送器438(显示Tx)可按高速串行接口方式将从显示数据计算器436供应的显示数据和从显示控制信号发生器430供应的数据控制信号转换为传输数据并且将该传输数据发送到触摸数据驱动器300。
使用从显示控制信号发生器430提供的触摸同步信号和其它同步信号以及从补偿信息寄存器432提供的补偿区域信息和补偿信息，选通控制信号计算器440可生成用于调节要供应给补偿区域(水平线)的选通线的选通信号的定时(例如，脉冲宽度)或调节选通信号的电压电平的选通补偿信号。选通控制信号计算器440可将触摸同步信号、其它同步信号和所生成的选通补偿信号输出到选通控制信号发生器442。选通控制信号计算器440可被省略。
使用从选通控制信号计算器440提供的触摸同步信号、其它同步信号和选通补偿信号，选通控制信号发生器442可生成用于在各个显示操作周期DP期间控制选通驱动器200的选通控制信号。另一方面，当选通控制信号计算器440被省略时，使用从显示控制信号发生器430提供的触摸同步信号和其它同步信号，选通控制信号发生器442可生成用于在各个显示操作周期DP期间控制选通驱动器200的选通控制信号。选通控制信号发生器442可将选通控制信号输出到选通驱动器200。
图8是示出根据一个实施方式的触摸显示装置的驱动方法的流程图，该方法由图1所示的定时控制器400执行。
参照图8，定时控制器400输入从主机系统供应的显示数据和同步信号(S802)。定时控制器400将显示数据存储在存储显示数据信息的存储器434中。使用同步信号，定时控制器400生成用于确定显示操作周期DP和触摸操作周期TP的触摸同步信号。
定时控制器400可确定触摸同步信号是指示显示操作周期DP还是触摸操作周期TP(S804)。
当定时控制器400向触摸控制器500输出触摸同步信号，因此触摸同步信号指示触摸操作周期TP时(S804为否)，定时控制器400允许面板100通过触摸控制器500执行触摸操作(S806)。
当触摸同步信号指示显示操作周期DP时(S804为是)，定时控制器400确定补偿区域是否存储在补偿信息寄存器432中(S808)。
在补偿区域的情况下(S808)，定时控制器400使用存储在补偿信息寄存器432中的补偿区域信息以水平线为单位检查补偿区域(S810)。
针对补偿区域中的各个水平线使用存储在补偿信息寄存器432中的补偿数据和存储在存储器434中的显示数据，定时控制器400可对补偿区域的显示数据执行补偿操作并输出经补偿的显示数据(S812)。
定时控制器400将经补偿的显示数据输出到触摸数据驱动器300，因此在显示操作周期DP期间经补偿的显示数据被供应给面板100。当不在补偿区域的情况下(S808为否)，定时控制器400将未经补偿的显示数据输出到触摸数据驱动器300，因此在显示操作周期DP期间显示数据被供应给面板100。
如上所述，在与触摸操作周期相邻的一些显示操作周期期间，根据一个实施方式的触摸显示装置、其驱动方法和定时控制器可使用数据信号和选通信号当中的至少一个来补偿由于触摸操作而引起的面板100的状态变化程度，从而将面板100的状态变化校正为正常状态。因此，可防止在面板100上显示的图像中出现水平线的失真现象，从而改进诸如画面质量的显示性能。
尽管描述了根据一个实施方式的触摸显示装置应用于液晶显示装置的示例，但触摸显示装置可应用于包括电致发光显示装置和微型发光二极管(LED)显示装置的各种显示装置当中的任一种。电致发光显示装置可以是有机LED(OLED)显示装置、量子点LED显示装置或无机LED显示装置。
根据实施方式的包括其的触摸显示装置可应用于各种电子装置。例如，根据实施方式的包括其的触摸显示装置可应用于移动装置、视频电话、智能手表、手表电话、可穿戴装置、可折叠装置、可卷曲装置、可弯曲装置、柔性装置、弯曲装置、电子笔记本、电子书、便携式多媒体播放器(PMP)、个人数字助理(PDA)、MPEG音频层3播放器、移动医疗装置、台式个人计算机(PC)、膝上型PC、上网本计算机、工作站、导航装置、车载导航装置、车载显示装置、电视、壁纸显示装置、标牌装置、游戏装置、笔记本计算机、监视器、相机、摄像机、家用电器等。
上面在本公开的各种示例中描述的特征、结构、效果等被包括在本公开的至少一个示例中，并且未必仅限于一个示例。此外，本公开的技术构想所属领域的技术人员可针对其它示例组合或修改本公开的至少一个示例中示出的特征、结构、效果等。因此，与这些组合和修改有关的内容应该被解释为被包括在本公开的技术精神或范围内。
尽管上述本公开不限于上述实施方式和附图，但是对于本公开所属领域的技术人员而言将显而易见的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可对其进行各种替代、修改和改变。因此，本公开的范围由所附权利要求限定，从权利要求的含义、范围和等同物推导的所有改变或修改应被解释为被包括在本公开的范围内。
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年12月18日提交的韩国专利申请No.10-2020-0178629的权益，其通过引用并入本文，如同在本文中充分阐述一样。

Claims (21)

1.一种触摸显示装置，该触摸显示装置包括：
面板驱动器，该面板驱动器被配置为驱动面板的选通线和数据线并且驱动和感测触摸电极；以及
定时控制器，该定时控制器被配置为控制所述面板驱动器的驱动定时和输出，
其中，所述定时控制器将每帧周期时分驱动为多个显示操作周期和多个触摸操作周期，使得各个显示操作周期和各个触摸操作周期交替，并且
在各个显示操作周期中与紧接在前的触摸操作周期相邻的第一补偿周期和与紧接在后的触摸操作周期相邻的第二补偿周期中的至少一个补偿周期期间，所述定时控制器根据在所述触摸操作周期期间所述面板的状态变化来对要供应给补偿区域的数据信号和选通信号中的至少一个进行补偿。
2.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中，用于补偿所述面板的所述状态变化的补偿数据和关于所述补偿区域的信息被预设并存储在所述定时控制器的补偿信息寄存器中。
3.根据权利要求1所述的触摸显示装置，该触摸显示装置还包括触摸控制器，该触摸控制器被配置为控制所述面板驱动器的触摸电极驱动和感测操作。
4.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中，设置在所述面板的像素矩阵中的所述触摸电极在各个显示操作周期期间用作所述像素矩阵的公共电极，并且在各个触摸操作周期期间用作所述触摸电极。
5.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中，所述定时控制器将各个水平线的不同或相同的补偿数据添加到属于所述补偿区域的子像素的数据以补偿所述数据。
6.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中，所述定时控制器通过在所述补偿周期期间将属于所述补偿区域的所述选通线的所述选通信号的脉冲宽度或电压电平调节为对于各个选通线彼此相同或不同来执行补偿。
7.根据权利要求2所述的触摸显示装置，其中，所述定时控制器包括：
存储器，该存储器被配置为存储输入数据；以及
显示数据计算器，该显示数据计算器被配置为在各个显示操作周期的各个补偿周期期间根据关于所述补偿区域的信息将从所述补偿信息寄存器提供的所述补偿数据应用于属于所述补偿区域的子像素的数据，输出经补偿的数据，并且在各个显示操作周期的剩余周期期间输出在未经补偿的情况下从所述存储器提供的数据。
8.根据权利要求2所述的触摸显示装置，其中，所述定时控制器包括：
选通控制信号计算器，该选通控制信号计算器被配置为生成用于在所述显示操作周期的各个补偿周期期间根据从所述补偿信息寄存器提供的补偿信息和关于所述补偿区域的信息来调节属于所述补偿区域的所述选通线的所述选通信号的脉冲宽度的选通补偿信号；以及
选通控制信号发生器，该选通控制信号发生器被配置为使用同步信号和所述选通补偿信号来生成并输出用于在各个显示操作周期期间控制所述面板驱动器的选通驱动器的选通控制信号。
9.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中，所述面板驱动器包括：
触摸数据驱动器，该触摸数据驱动器被配置为在各个显示操作周期期间向所述数据线供应所述数据信号，向所述触摸电极供应公共电压，在各个触摸操作周期期间向所述数据线和对应触摸电极供应触摸驱动信号，读出所述对应触摸电极的电容变化，并且输出触摸感测数据；以及
选通驱动器，该选通驱动器被配置为在各个显示操作周期期间向对应选通线供应选通信号并且在各个触摸操作周期期间向所述选通线供应具有与所述触摸驱动信号相同的相位和相同的幅度的选通调制信号。
10.一种驱动触摸显示装置的方法，该方法包括以下步骤：
使用触摸同步信号将每帧周期时分成用于划分和驱动像素矩阵的多个显示操作周期以及用于划分和驱动设置在所述像素矩阵中的多个触摸电极的多个触摸操作周期；以及
在各个显示操作周期中与紧接在前的触摸操作周期相邻的第一补偿周期和与紧接在后的触摸操作周期相邻的第二补偿周期中的至少一个补偿周期期间，根据在所述触摸操作周期期间面板的状态变化来对要供应给补偿区域的数据信号和选通信号中的至少一个进行补偿。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，用于补偿所述面板的所述状态变化的补偿数据和关于所述补偿区域的信息被预设并存储。
12.根据权利要求10所述的方法，该方法包括以下步骤：
在各个显示操作周期期间，向数据线供应数据信号，向所述触摸电极供应公共电压，并且向对应选通线供应选通信号；以及
在各个触摸操作周期期间，向所述数据线和对应触摸电极供应触摸驱动信号，读出所述对应触摸电极的电容变化以输出触摸感测数据，并且向选通线供应具有与所述触摸驱动信号相同的相位和相同的幅度的选通调制信号。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述数据信号的补偿将各个水平线的不同或相同的补偿数据添加到属于所述补偿区域的子像素的数据以补偿所述数据。
14.根据权利要求10所述的方法，其中，所述选通信号的补偿通过在所述补偿周期期间将属于所述补偿区域的选通线的选通信号的脉冲宽度或电压电平调节为对于各个选通线彼此相同或不同来执行补偿。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，所述数据信号的补偿在各个显示操作周期的各个补偿周期期间根据关于所述补偿区域的信息将所述补偿数据应用于属于所述补偿区域的子像素的数据以输出经补偿的数据，并且在各个显示操作周期的剩余周期期间输出未经补偿的数据。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，所述选通信号的补偿在所述显示操作周期的各个补偿周期期间根据补偿信息和关于所述补偿区域的信息来调节属于所述补偿区域的选通线的选通信号的脉冲宽度。
17.一种定时控制器，该定时控制器将每帧周期时分驱动为多个显示操作周期和多个触摸操作周期，使得各个显示操作周期和各个触摸操作周期交替，并且在各个显示操作周期中与紧接在前的触摸操作周期相邻的第一补偿周期和与紧接在后的触摸操作周期相邻的第二补偿周期中的至少一个补偿周期期间，根据在所述触摸操作周期期间面板的状态变化来对要供应给补偿区域的数据信号和选通信号中的至少一个进行补偿。
18.根据权利要求17所述的定时控制器，其中，通过针对各个水平线添加不同或相同的补偿数据来补偿属于所述补偿区域的子像素的数据。
19.根据权利要求17所述的定时控制器，其中，通过在所述补偿周期期间将属于所述补偿区域的选通线的选通信号的脉冲宽度或电压电平调节为对于各个选通线彼此相同或不同来执行补偿。
20.根据权利要求17所述的定时控制器，该定时控制器包括：
补偿信息寄存器，其中预设和存储有用于补偿所述面板的所述状态变化的补偿数据和关于所述补偿区域的信息；以及
显示数据计算器，该显示数据计算器被配置为在各个显示操作周期的各个补偿周期期间根据关于所述补偿区域的信息将从所述补偿信息寄存器提供的所述补偿数据应用于属于所述补偿区域的子像素的数据，并且输出经补偿的数据。
21.根据权利要求17所述的定时控制器，该定时控制器包括：
补偿信息寄存器，其中预设和存储有用于补偿所述面板的所述状态变化的补偿数据和关于所述补偿区域的信息；
选通控制信号计算器，该选通控制信号计算器被配置为生成用于在所述显示操作周期的各个补偿周期期间根据从所述补偿信息寄存器提供的补偿信息和关于所述补偿区域的信息来调节属于所述补偿区域的选通线的选通信号的脉冲宽度的选通补偿信号；以及
选通控制信号发生器，该选通控制信号发生器被配置为在各个显示操作周期期间使用同步信号和所述选通补偿信号来生成并输出选通控制信号。
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