TWI812764B - 觸碰驅動裝置以及顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本實施例有關一種觸碰驅動裝置和一種顯示裝置。本實施例提供一種技術，技術用於感測除觸碰感測器以外的顯示電極以便經由寄生電容去除從顯示電極傳遞到觸碰感測器的雜訊，和通過從由觸碰感測器產生的感測器信號中去除由顯示電極產生的雜訊信號來產生觸碰信號。

Description

觸碰驅動裝置以及顯示裝置
本實施例有關一種用於驅動觸碰感測器的技術和一種顯示裝置。
本申請案要求2018年7月30日申請的韓國專利申請案第10-2018-0088352號的優先權，所述韓國專利申請案由此如同在本文完整闡述般出於所有目的以引用的方式併入。
隨著面板變得更薄，更多寄生電容存在於觸碰感測器與顯示電極之間，所述顯示電極如數據線、閘極線、公共電極、陰極電極等。
寄生電容可充當路徑，雜訊沿所述路徑傳播到觸碰感測器中。舉例來說，供應到顯示電極的顯示驅動電壓可由觸碰感測器識別為雜訊，且寄生電容可提供路徑，由顯示驅動電壓引起的雜訊沿所述路徑傳播到觸碰感測器中。
寄生電容越多或顯示驅動電壓變化的模式越快，可傳播到觸碰感測器中的雜訊越多。近來，隨著面板已變得更薄，寄生電容如上文所提及已變得更大，且由於顯示器的刷新速率因其更高解析度而變得更高，因此顯示驅動電壓的模式也趨向於更快速地變化。因此，傳播到觸碰感測器中的雜訊的問題增加。
因此，本實施例的方面提供一種用於通過去除傳播到觸碰感測器中的雜訊的影響或使之最小化來提高觸碰感測器的信號靈敏度的技術。
鑒於前述內容，實施例提供一種觸碰驅動裝置，所述觸碰驅動裝置包含：接收單元（receiving unit），配置成通過從通過處理從觸碰感測器接收的信號獲得的感測器信號中去除通過處理從顯示電極接收的信號獲得的雜訊信號來產生觸碰信號；以及控制單元，配置成通過處理觸碰信號來產生觸碰資料。
在觸碰驅動裝置中，當接收感測器信號時，顯示驅動電壓可供應到顯示電極。
觸碰驅動裝置可進一步包含驅動單元，所述驅動單元配置成經由所述觸碰感測器將上行鏈路信號傳輸到主動筆，所述主動筆是一類觸碰筆，其中接收單元接收從主動筆傳遞到觸碰感測器的下行鏈路信號且產生觸碰信號。
觸碰驅動裝置可進一步包含驅動單元，所述驅動單元配置成將觸碰驅動信號供應到觸碰感測器，其中接收單元回應於觸碰驅動信號而接收形成於觸碰感測器中的響應信號且產生觸碰信號。
在觸碰驅動裝置中，接收單元可通過使用濾波器和放大器中的至少一個來處理從顯示電極接收的信號。
在觸碰驅動裝置中，接收單元可通過整合通過從感測器信號中去除雜訊信號和參考電壓信號獲得的信號來產生觸碰信號。
在觸碰驅動裝置中，觸碰感測器和顯示電極安置於相同層上，且經由開關元件選擇性地連接到接收單元的一個輸入端子或另一輸入端子。
在觸碰驅動裝置中，觸碰感測器和顯示電極是有機發光二極體（Organic Light Emitting Diode；OLED）面板的陰極電極，或在液晶顯示器（Liquid Crystal Display；LCD）面板中公共電壓所供應到的公共電極。
在觸碰驅動裝置中，接收單元接收對應於形成於顯示電極中的電壓的參考電極信號，且接收單元處理參考電極信號以產生雜訊信號。
在觸碰驅動裝置中，接收單元包括整合器，整合器包括感測器信號傳遞到的一個端子和雜訊信號傳遞到的另一端子，且其中接收單元將通過從感測器信號中去除雜訊信號獲得的信號整合到連接到整合器的一個端子和輸出端子的電容器中，以輸出整合的信號。
另一實施例提供一種顯示裝置，所述顯示裝置包含：觸碰感測器層，多個觸碰感測器安置於其中；顯示電極層，至少一個顯示電極安置於其中以具有形成於觸碰感測器與至少一個顯示電極之間的寄生電容；顯示驅動裝置，配置成將顯示驅動電壓供應到顯示電極；以及觸碰驅動裝置，通過從通過處理從觸碰感測器接收的信號獲得的感測器信號中去除通過處理從顯示電極接收的信號獲得的雜訊信號來產生觸碰信號。
在顯示裝置中，顯示電極可以是公共電極，且液晶層或彩色濾光片層可插入於顯示電極與觸碰感測器之間。
在顯示裝置中，顯示電極可以是有機發光二極體（OLED）的陰極電極，且絕緣膜可插入於顯示電極與觸碰感測器之間。
在顯示裝置中，多個觸碰感測器可安置成與彼此電分離，至少一個顯示電極可安置成電連接的，且觸碰驅動裝置可經由多個觸碰信號線連接到多個觸碰感測器且可經由一個電極信號線連接到至少一個顯示電極。
另一實施例提供一種顯示裝置，所述顯示裝置包含：電極層，多個電極安置於其中，所述多個電極各自充當顯示電極和觸碰感測器；顯示驅動裝置，配置成將顯示驅動電壓供應到電極；以及觸碰驅動裝置，配置成通過從感測器信號中去除雜訊信號來產生觸碰信號，所述感測器信號是通過處理從充當觸碰感測器的一個電極接收的信號而獲得，所述雜訊信號是通過處理從充當顯示電極的其它電極中的至少一個接收的信號而獲得。
在顯示裝置中，電極可經由開關元件選擇性地連接到包含在觸碰驅動裝置中的通道的第一輸入端子或第二輸入端子，且觸碰驅動裝置可通過處理在通道的第一輸入端子處接收的信號來產生感測器信號，且可通過處理在通道的第二輸入端子處接收的信號來產生雜訊信號。一個電極可連接到第一輸入端子，且其它電極可連接到第二輸入端子。
在顯示裝置中，開關元件可安置於面板的非顯示區域中或觸碰驅動裝置中。
顯示裝置可進一步包含資料驅動裝置，所述資料驅動裝置配置成經由資料線將圖像資料轉換成的資料電壓供應到像素，其中一個電極和其它電極中的至少一個通過相同資料線和相同寄生電容而耦合。
在顯示裝置中，一個電極和其它電極中的至少一個與資料線平行安置。
如上文所描述，本實施例可通過去除傳播到觸碰感測器中的雜訊的影響或使之最小化來提高觸碰感測器的信號靈敏度。
在下文中，將參考所附圖式詳細地描述本發明的實施例。在將圖式標號添加到每一圖式中的元件時，相同元件儘管在不同圖式中繪示也將盡可能由相同圖式標號指定。此外，在本發明的以下描述中，當確定併入本文中的已知功能和配置的詳細描述可能使本發明的主題相當不清晰時，將省略此描述。
另外，在描述本發明的元件時，可能在本文中使用如第一、第二、A、B、（a）、（b）或類似物的術語。這些術語僅用於區分一個結構元件與其它結構元件，且對應結構元件的特性、次序、順序或類似物不受所述術語限制。當在說明書中描述一個元件“連接”、“耦合”或“接合”到另一元件時，應理解，第一元件可直接連接、耦合或接合到第二元件，而且第三元件可“連接”、“耦合”以及“接合”在第一元件與第二元件之間。
圖1是根據一實施例的顯示裝置的示意圖。
參看圖1，顯示裝置100可包含面板110、資料驅動裝置120、閘極驅動裝置130以及觸碰驅動裝置140等。
資料驅動裝置120、閘極驅動裝置130以及觸碰驅動裝置140中的每一個可驅動包含於面板110中的至少一個元件。
資料驅動裝置120可驅動連接到像素（pixel）P的資料線（data line）DL，且閘極驅動裝置130可驅動連接到像素P的閘極線（gate line）GL。觸碰驅動裝置140可驅動安置於面板110上的觸碰感測器（touch sensor）TS。
資料驅動裝置120可經由資料線DL將資料電壓供應到面板110的每一像素P以顯示圖像。資料驅動裝置120可包含至少一個資料驅動器積體電路。至少一個資料驅動器積體電路可通過使用卷帶式自動接合（Tape Automated Bonding；TAB）技術或玻璃上晶片（Chip On Glass；COG）技術連接到面板110的接合襯墊，根據情況，可直接形成於面板110上，或可形成為集成在面板110上。另外，資料驅動裝置120可使用膜上晶片（Chip On Film；COF）技術而實施。
閘極驅動裝置130可將掃描信號供應到閘極線GL以接通/斷開位於每一像素P處的電晶體。閘極驅動裝置130如圖1中所示出可僅定位在面板110的一側上，或根據驅動模式，劃分為二且位於面板110的兩側上。另外，閘極驅動裝置130可包含至少一個閘極驅動器積體電路。至少一個閘極驅動器積體電路可通過使用卷帶式自動接合（TAB）技術或玻璃上晶片（COG）技術連接到面板110的接合襯墊，根據情況，可實施為面板內閘極（Gate In Panel；GIP）且直接形成於面板110上，或可形成為集成在面板110上。另外，閘極驅動裝置130可使用膜上晶片（Chip On Film；COF）技術而實施。
用於驅動顯示面板的電壓所供應到的電極可稱為顯示電極。顯示電極可以是例如資料線、閘極線、驅動電壓線、在液晶顯示器（LCD）中公共電壓所供應到的公共電極、OLED面板中的有機發光二極體（OLED）的陽極/陰極電極，或類似顯示電極。用於驅動顯示電極的裝置可稱為顯示驅動裝置。
顯示驅動電壓可供應到顯示電極。舉例來說，資料電壓可供應到資料線。掃描信號可供應到閘極線。像素驅動電壓（VDD）可供應到驅動電壓線，公共電壓可供應到公共電極，像素驅動電壓（可供應到OLED的陽極電極，且基極電壓（VSS）可供應到OLED的陰極電極。資料電壓可由資料驅動裝置120供應，且掃描信號可由閘極驅動裝置130供應。公共電壓可由公共電壓供應裝置供應。像素驅動電壓可由驅動電壓供應裝置供應，且基極電壓可由基極電壓供應裝置供應。公共電壓供應裝置、驅動電壓供應裝置以及基極電壓供應裝置可實施為單個裝置或實施為不同裝置。
顯示面板可包含在面板110中，且觸碰面板（觸控式螢幕面板（Touch screen Panel；TSP））可進一步包含在所述面板中。顯示面板和觸碰面板可共用某一構成元件。舉例來說，當顯示面板是LCD面板時，用於感測觸碰面板中的觸碰的觸碰感測器TS可用作公共電極，在顯示面板中公共電壓供應到所述公共電極。對於另一實例，當顯示面板是OLED面板時，觸碰感測器TS可用作陰極電極，在顯示面板中基極電壓供應到所述陰極電極。雖然由於顯示面板和觸碰面板共用某一構成元件，所以面板110又稱為集成面板，但本發明不限於此。另外，內嵌型面板廣泛已知為組合顯示面板和觸碰面板的集成類型。然而，內嵌型面板僅僅是以上描述的面板110的實例，且根據本發明的面板不限於此類內嵌型面板。
多個觸碰感測器TS安置於面板110上，且觸碰驅動裝置140可通過使用觸碰驅動信號來驅動觸碰感測器TS。觸碰驅動裝置140可回應於觸碰驅動信號而根據由觸碰感測器TS形成的響應信號來產生用於觸碰感測器TS的感測值。觸碰驅動裝置140可通過使用用於安置於面板110上的多個觸碰感測器TS的感測值來計算物體20的觸碰座標，且計算出的觸碰座標可在傳輸至另一裝置（例如主機）後使用。
觸碰驅動裝置140可借助觸碰感測器TS將信號發送到主動筆10或從主動筆接收信號。觸碰驅動裝置140可將上行鏈路信號供應到觸碰感測器TS，且主動筆10可通過與觸碰感測器TS接觸來接收上行鏈路信號。上行鏈路信號可包含例如資訊（如面板資訊、協定版本）、同步信號或類似物。主動筆10可通過接收上行鏈路信號得到面板資訊或協定版本，且可執行信號同步。
主動筆10可將下行鏈路信號傳輸到觸碰感測器TS。觸碰驅動裝置140可經由觸碰感測器TS接收下行鏈路信號。下行鏈路信號可包含主動筆的狀態資訊。主動筆的狀態資訊可包含例如主動筆的位置、主動筆的按鈕狀態、主動筆的電池狀態、主動筆的斜度等。
寄生電容可形成於顯示電極與觸碰感測器TS之間。此類寄生電容可提供雜訊沿其在內部傳播的路徑，且可以是當觸碰驅動裝置140回應於觸碰驅動信號而接收回應信號或從主動筆10接收下行鏈路信號時引起低信號靈敏度的因素。
圖2是示出根據一實施例的配置為LCD面板的面板的示範性示意圖。
參考圖2，面板110a可包含薄膜電晶體（Thin Film Transistor；TFT）基底210、公共電極層220、液晶層230、彩色濾光片層240、觸碰感測器層250等。
像素電極和安置於像素中的電晶體可安置於TFT基底210上，且公共電極可安置於公共電極層220上。TFT基底210和公共電極層220可共同地稱作顯示電極層。
顯示電極（例如，閘極線、資料線、公共電極等）可安置於顯示電極層上，且供應到顯示電極的顯示驅動電壓可在觸碰感測器層250處識別為雜訊。液晶層230和/或彩色濾光片層240可插入於顯示電極層與觸碰感測器層250之間，且寄生電容可歸因於液晶層230和/或彩色濾光片層240而形成於顯示電極與觸碰感測器之間。
歸因於此類寄生電容，形成於顯示電極層中的雜訊（即顯示電極雜訊）可傳播到觸碰感測器中。
圖3是示出根據一實施例的在LCD面板中形成寄生電容的圖式。
參考圖3，LCD面板的像素Pa可包含電晶體TFT、液晶（liquid crystal）LC以及公共電極（common electrode）VCOM。
電晶體TFT的閘極端子可連接到閘極線GL，其汲極端子可連接到資料線DL，且其源極端子可連接到液晶LC。
當經由閘極線GL將對應於接通電壓的掃描信號SCAN供應到閘極端子時，電晶體TFT的汲極端子和源極端子可連接以允許將資料電壓Vdata供應到液晶LC。掃描信號SCAN可由閘極驅動裝置130供應，且資料電壓Vdata可由資料驅動裝置120供應。
公共電壓可供應到公共電極VCOM。像素Pa的亮度可根據公共電壓與資料電壓Vdata之間的差通過控制液晶LC來調節。
觸碰感測器TS可連接到觸碰驅動裝置140。觸碰驅動裝置140可將TX信號STX傳輸到觸碰感測器TS且從觸碰感測器TS接收RX信號SRX。TX信號STX可包含觸碰驅動信號和傳輸到主動筆的上行鏈路信號，且RX信號SRX可包含回應於觸碰驅動信號的回應信號和從主動筆接收的下行鏈路信號。
寄生電容Cp可形成於觸碰感測器TS與顯示電極之間，顯示電極例如資料線、閘極線、公共電極等。寄生電容Cp的量可根據從觸碰感測器TS到顯示電極中的每一個的間隔距離和顯示電極中的每一個的大小而改變。在普通LCD面板中，觸碰感測器TS與公共電極VCOM之間的寄生電容可最大。
在內嵌型面板中，觸碰感測器TS和公共電極VCOM可相同。在這種情況下，操作為觸碰感測器TS的公共電極VCOM與附近的公共電極VCOM之間的寄生電容Cp可形成為最大。
形成於顯示電極處的顯示電極雜訊可經由此類寄生電容Cp傳播到觸碰感測器TS中，所述顯示電極例如資料線、閘極線、公共電極等。
圖4是示出根據一實施例的配置為OLED面板的面板的示範性示意圖。
參看圖4，面板110b可包含TFT基底410、有機發光材料層420、陰極電極層430、絕緣層440、觸碰感測器層450等。
陽極電極和安置於像素中的電晶體可安置於TFT基底410上，且配置成通過使用電能發光的有機發光材料可安置於有機發光材料層420中。配置成將基極電壓供應到OLED的陰極電極可安置於陰極電極層430上。TFT基底410、有機發光材料層420以及陰極電極層430可共同地稱作顯示電極層。
顯示電極（例如，閘極線、資料線、陽極電極、陰極電極等）可安置於顯示電極層中，且供應到顯示電極的顯示驅動電壓可在觸碰感測器層450處識別為雜訊。絕緣層440以及類似物可插入於顯示電極層與觸碰感測器層450之間，且寄生電容可歸因於絕緣層440而形成於顯示電極與觸碰感測器之間。
圖5是示出根據一實施例的在OLED面板中形成寄生電容的圖式。
參看圖5，OLED面板的像素Pb可包含電晶體TFT、OLED結構LT以及陰極電極Cath。
電晶體TFT的閘極端子可連接到閘極線GL，其汲極端子可連接到資料線DL，且其源極端子可連接到OLED結構LT。
當經由閘極線GL將對應於接通電壓的掃描信號SCAN供應到閘極端子時，電晶體TFT的汲極端子和源極端子可連接以允許將資料電壓Vdata供應到OLED結構LT。掃描信號SCAN可由閘極驅動裝置130供應，且資料電壓Vdata可由資料驅動裝置120供應。
OLED結構LT可包含驅動電晶體（未示出）和OLED（未示出）。像素驅動電壓VDD供應到驅動電晶體（未示出）。像素驅動電壓VDD可根據供應到驅動電晶體（未示出）的資料電壓Vdata來傳遞到OLED（未示出）的陽極電極。
基極電壓VSS可供應到陰極電極Cath。像素Pc的亮度可根據基極電壓VSS與陽極電極處的電壓之間的差通過控制OLED來調節。
觸碰感測器TS可連接到觸碰驅動裝置140。觸碰驅動裝置140可將TX信號STX傳輸到觸碰感測器TS且可從觸碰感測器TS接收RX信號SRX。TX信號STX可包含觸碰驅動信號和傳輸到主動筆的上行鏈路信號，且RX信號SRX可包含回應於觸碰驅動信號的回應信號和從主動筆接收的下行鏈路信號。
寄生電容Cp可形成於觸碰感測器TS與顯示電極之間，所述顯示電極例如資料線、閘極線、陰極電極等。寄生電容Cp的量可根據從觸碰感測器TS到顯示電極中的每一個的間隔距離和顯示電極中的每一個的大小而改變。在普通OLED面板中，觸碰感測器TS與陰極電極Cath之間的寄生電容Cp可最大。
在內嵌型面板中，觸碰感測器TS和陰極電極Cath可相同。在這種情況下，操作為觸碰感測器TS的陰極電極Cath與附近的陰極電極Cath之間的寄生電容Cp可形成為最大。
形成於顯示電極處的顯示電極雜訊可經由此類寄生電容Cp傳播到觸碰感測器TS中，所述顯示電極例如資料線、閘極線、陰極電極等。
根據一實施例的顯示裝置可使經由此類寄生電容Cp傳播到觸碰感測器TS中的雜訊的影響最小化。舉例來說，顯示裝置可從觸碰感測器和顯示電極兩者接收信號，且通過從接受自觸碰感測器的信號中去除從顯示電極接收的信號來產生觸碰信號。因此，傳播到觸碰感測器中的顯示雜訊信號可從接收自觸碰感測器的信號中完全或部分地去除。
圖6是根據一實施例的觸碰驅動裝置140的示意圖。
參考圖6，觸碰驅動裝置140可包含接收單元610、控制單元620以及類似物。
接收單元610可從觸碰感測器TS接收RX信號SRX。RX信號SRX可以是響應於觸碰驅動信號的來自觸碰感測器TS的響應信號，且可以是從主動筆傳輸到觸碰感測器TS的下行鏈路信號。
接收單元610可經由觸碰信號線（touch signal line）TSL連接到觸碰感測器TS。多個觸碰感測器TS可安置於面板上。觸碰感測器TS可安置為與彼此電分離，且接收單元610可經由分離觸碰信號線TSL連接到觸碰感測器TS中的每一個。
接收單元610可從顯示電極（display electrode）DE接收參考電極信號REFD。恒定電壓可供應到顯示電極DE。舉例來說，當顯示電極DE是公共電極時，恒定電壓電平下的公共電壓可供應到顯示電極DE。參考電極信號REFD可具有與恒定電壓的電壓電平類似的電壓電平。然而，當雜訊分量添加到參考電極信號時，參考電極信號REFD可具有在以上描述的恒定電壓上下波動的波形（電壓電平）。
接收單元610可經由電極信號線DSL連接到顯示電極DE。
當顯示電極DE是公共電極或陰極電極時，單個顯示電極DE可安置於面板上。僅一個顯示電極DE可安置於整個面板上。否則，兩個或大於兩個顯示電極DE可安置於面板上且安置為彼此電連接。在此類佈置結構中，接收單元610可經由單個信號線DSL連接到顯示電極DE。
接收單元610可通過處理RX信號SRX產生感測器信號，且可通過處理參考電極信號REFD產生雜訊信號。接收單元610可通過從感測器信號中去除雜訊信號來產生觸碰信號。
控制單元620可通過處理觸碰信號來產生觸碰資料。觸碰資料可傳輸到外部，或可內部地用於產生其它資訊，例如觸碰座標。觸碰信號是類比信號，且觸碰資料可以是數位資料。控制單元620可通過執行觸碰信號的模數轉換來產生觸碰資料。
接收單元610可包含多個通道。觸碰信號可在每一時間週期期間產生於通道中的每一個中。
圖7是根據一實施例的觸碰驅動裝置的通道的示意圖。
參看圖7，兩個輸入端子T1、T2可形成於通道710中，第二輸入端子T2可經由電極信號線DSL連接到顯示電極DE或觸碰感測器TS，且第一輸入端子T1可經由觸碰信號線TSL連接到觸碰感測器TS。
通道710可包含整合器712、感測器信號處理電路714以及雜訊信號處理電路716。
從觸碰感測器TS接收的RX信號處理成的感測器信號可傳遞到整合器712的一個端子，且從顯示電極DE接收的電極參考信號處理成的雜訊信號可傳遞到整合器712的另一端子。整合器712的一個端子和輸出端子可經由電容器連接。在電容器中，可整合通過從感測器信號中減去雜訊信號獲得的信號。通過在電容器中整合獲得的值可輸出作為觸碰信號。
感測器信號處理電路714可安置於整合器712的一個端子與觸碰信號線TSL之間。感測器信號處理電路714可調節從觸碰感測器TS接收的RX信號的電平，且可改變RX信號的形式。舉例來說，感測器信號處理電路714可包含用於將電壓轉換成電流的電路，例如包含電阻器的電路，從而將電壓類型的感測器信號轉換成電流類型的感測器信號且將轉換的感測器信號傳遞到整合器712的一個端子。
雜訊信號處理電路716可安置於整合器712的另一端子與電極信號線DSL之間。
雜訊信號處理電路716可包含濾波器FT、旁路電路BP、放大器AM、信號合成器AD等。
濾波器FT可以是頻率濾波器。濾波器FT可從接收自顯示電極DE的電極參考信號中濾出特定頻率分量，且可通過其它頻率分量。舉例來說，濾波器FT可濾出低頻率分量，且通過高頻率分量。或者，濾波器FT可通過在接近顯示驅動頻率的範圍內的頻率，且濾出在其它範圍內的頻率。
旁路電路BP和濾波器FT可選擇性地連接到電極信號線DSL。當旁路電路BP連接到電極信號線DSL時，從電極信號線DSL接收的信號可不通過濾波器FT。
放大器AM可調節已通過濾波器FT的信號的電平或已通過旁路電路BP的信號的電平。
含於由顯示電極DE接收的信號中的雜訊的電平可高於經由寄生電容Cp從顯示電極DE傳遞到觸碰感測器TS的雜訊的電平。放大器AM可調節由顯示電極DE接收的信號的電平，使得所述信號與經由寄生電容Cp傳遞的雜訊在電平上類似。
已通過放大器AM的信號可通過信號合成器AD與參考電壓信號REFS組合。感測器信號含有基本分量，且整合器712可通過從感測器信號中減去參考電壓信號REFS來去除基本分量。整合器712可通過從感測器信號中減去雜訊信號來去除經由寄生電容Cp傳播到觸碰感測器中的雜訊分量，所述雜訊信號是已通過放大器AM的信號。信號合成器AD可將參考電壓信號REFS與雜訊信號組合，以便將參考電壓信號REFS和雜訊信號兩者傳遞到整合器712的另一端子。當信號合成器AD實施為一種類型的加法器時，信號合成器AD可以將雜訊信號添加到參考電壓信號REFS的方式組合信號。
圖8是示出根據一實施例的觸碰驅動裝置的通道經由開關框連接到面板的電極的圖式。
參考圖8，通道710可經由開關框810連接到電極EL1到EL4。電極EL1到EL4安置於面板上，且出於描述方便起見，不示出所述面板。
在開關框810中，可安置多個開關元件S11至S14、S21至S24。
多個開關元件S11至S14、S21至S24可分類成上部開關元件S21至S24和下部開關元件S11至S14。上部開關元件S21至S24的一個端部可分別連接到電極EL1到EL4，且上部開關元件的其它端部可連接到通道710的第一輸入端子T1。下部開關元件S11至S14的一個端部可分別連接到電極EL1到EL4，且下部開關元件的其它端部可連接到通道710的第二輸入端子T2。
電極EL1到EL4放置在相同層中，例如公共電極層（見圖2中的參考標號220）或陰極電極層（見圖4中的參考標號430），且也可充當觸碰感測器或充當顯示電極。內嵌型面板是使用此類放置的一個實例。在內嵌型面板中，顯示電極可用作觸碰感測器。
電極EL1到EL4可經由開關元件S11至S14、S21至S24選擇性地連接到通道710的第一輸入端子T1或第二輸入端子T2。舉例來說，電極EL1到EL4分別連接到開關元件對，且當開關元件對當中的上部開關元件S21至S24建立接點且下部開關元件S11至S14打開時，電極EL1到EL4連接到第一輸入端子T1。相反地，當開關元件對當中的下部開關元件S11至S14建立接點且上部開關元件S21至S24打開時，電極EL1到EL4連接到第二輸入端子T2。
通道710可通過經由第一輸入端子T1從電極接收信號來產生感測器信號，且通過經由第二輸入端子T2從其它電極中的至少一個接收信號來產生雜訊信號。連接到第一輸入端子T1的一個電極可以是充當觸碰感測器的電極，且連接到第二輸入端子T2的其它電極中的至少一個可以是充當顯示電極的電極。根據一實施例，連接到第一輸入端子T1的一個電極是充當觸碰感測器的電極，且連接到第二輸入端子T2的其它電極中的至少一個是未指派功能的電極，例如不充當觸碰感測器或顯示電極但連接到接地或浮置的電極。
在俯視面板的視圖中，連接到第一輸入端子T1的一個電極和連接到第二輸入端子T2的其它電極中的至少一個可各自與相同資料線DL重疊。舉例來說，由連接到第一輸入端子T1的一個電極重疊的資料線可與由連接到第二輸入端子T2的其它電極中的至少一個重疊的資料線相同。在另一視圖中，連接到第一輸入端子T1的一個電極和連接到第二輸入端子T2的其它電極中的至少一個可由相同資料線和寄生電容耦合。
在又一視圖中，連接到第一輸入端子T1的一個電極和連接到第二輸入端子T2的其它電極中的至少一個可與資料線DL平行安置。
根據此類佈置，連接到第一輸入端子T1的一個電極和連接到第二輸入端子T2的其它電極中的至少一個可受供應到資料線DL的相同資料電壓Vdata影響，且可受由相同資料電壓Vdata引起的相同雜訊影響。因此，通道710可從第一輸入端子T1和第二輸入端子T2接收相同雜訊，且隨後執行雜訊的抵消
接通/斷開開關元件S11至S14、S21至S24可由觸碰驅動裝置控制，且接通/斷開可由另一裝置（例如資料驅動裝置、定時控制器等）控制。在平面視圖中，開關元件S11至S14、S21至S24可安置於其中不安置像素的面板的非顯示區域中，且可安置於觸碰驅動裝置中。根據一實施例，開關元件S11至S14、S21至S24可安置於單獨的印刷電路板中。
圖9是示出根據一實施例的進一步包含驅動器單元的觸碰驅動裝置的圖式。
參考圖9，觸碰驅動裝置940可包含接收單元610和控制單元620，且可進一步包含驅動單元930。
由觸碰驅動線（touch driving line）TDL連接到觸碰感測器TS的驅動單元930可經由觸碰驅動線TDL將TX信號STX傳輸到觸碰感測器TS。
TX信號STX可以是觸碰驅動信號。當驅動單元930將觸碰驅動信號（如TX信號STX）供應到觸碰感測器TS時，接收單元610可接收回應於觸碰驅動信號而形成於觸碰感測器TS中的回應信號，如RX信號SRX。
觸碰驅動線TDL和觸碰信號線TSL可以是相同線路。當以自身模式操作觸碰感測器TS時，觸碰驅動信號所供應到的觸碰感測器TS和從其接收回應信號的觸碰感測器TS可以是相同的。隨後，觸碰驅動裝置940可經由相同線路傳輸觸碰驅動信號且接收回應信號。
觸碰驅動裝置940可經由觸碰感測器TS將資訊傳輸到主動筆或從主動筆接收資訊。
驅動單元930可經由觸碰感測器TS將上行鏈路信號傳輸到主動筆，且接收單元610可經由觸碰感測器TS從主動筆接收下行鏈路信號。隨後，可以TX信號STX形式將上行鏈路信號供應到觸碰感測器TS，且可以RX信號SRX形式從觸碰感測器TS接收下行鏈路信號。
當將上行鏈路信號和下行鏈路信號傳輸到觸碰感測器TS或從所述觸碰感測器接收上行鏈路信號和下行鏈路信號時，顯示驅動電壓可供應到顯示電極。隨後，形成於顯示電極中的顯示雜訊信號可以是在下行鏈路信號的接收中引起低靈敏度的因素，且根據一實施例的觸碰驅動裝置940可通過從感測器信號中去除雜訊信號使顯示雜訊信號對下行鏈路信號的影響最小化。
圖10是示出根據一實施例的通過顯示裝置將信號傳輸到主動筆/從主動筆接收信號的圖式。
參看圖10，可在觸碰驅動裝置與主動筆10之間傳輸/接收上行鏈路信號UPLS和下行鏈路信號DWLS。以觸碰驅動裝置將TX信號STX供應到觸碰感測器TS的方式傳輸/接收上行鏈路信號UPLS，且主動筆10識別經由觸碰感測器TS傳遞的筆接收信號PRX。以主動筆10將筆傳輸信號PTX傳輸到觸碰感測器TS的方式傳輸/接收下行鏈路信號DWLS，且觸碰驅動裝置從觸碰感測器TS接收RX信號SRX。
可在與顯示操作時間段重疊的時間段（例如，在其期間將資料電壓供應到資料線DL的時間段）期間傳輸/接收上行鏈路信號UPSL下行鏈路信號DWLS。隨後，可回應於公共電極VCOM或陰極電極Cath處的顯示操作而引起雜訊，且此類雜訊可經由寄生電容而影響觸碰感測器TS，所述公共電極或陰極電極是顯示電極中的一個。
當接收下行鏈路信號時，觸碰驅動裝置可感測除觸碰感測器以外的顯示電極以便去除因此類寄生電容所致的雜訊，且可通過從由觸碰感測器產生的感測器信號中去除由顯示電極產生的雜訊信號來產生觸碰信號。
如上文所描述，此類實施例可通過去除傳播到觸碰感測器中的雜訊的影響或使之最小化來提高觸碰感測器的信號靈敏度。
由於除非特意相反地描述，否則如“包含”、“包括”以及“具有”的術語意味著對應元件可能存在，所以應理解，可額外包含其它元件，而非省略此類元件。除非有相反定義，否則所有技術、科學或其它術語與如所屬領域的技術人員所理解的含義一致地使用。如詞典中所見的普通術語應在有關技術著作的上下文中加以解釋，而不應過於理想化或脫離實際，除非本發明明確地對其那樣定義。
儘管已出於說明性目的而描述了本發明的優選實施例，但本領域的普通技術人員將瞭解，在不脫離申請專利範圍中所公開的實施例的範圍和精神的情況下，各種修改、添加以及替代都是可能的。因此，在本發明中公開的實施例意圖說明本發明的技術理念的範圍，且本發明的範圍不受實施例限制。本發明的範圍應基於申請專利範圍進行解釋，其方式為使得包含在與權利要求書等效的範圍內的所有技術理念屬於本發明。
10‧‧‧主動筆 20‧‧‧物體 100‧‧‧顯示裝置 110、110a、110b‧‧‧面板 120‧‧‧資料驅動裝置 130‧‧‧閘極驅動裝置 140、940‧‧‧觸碰驅動裝置 210、410‧‧‧薄膜電晶體基底/TFT基底 220‧‧‧公共電極層 230‧‧‧液晶層 240‧‧‧彩色濾光片層 250、450‧‧‧觸碰感測器層 420‧‧‧有機發光材料層 430‧‧‧陰極電極層 440‧‧‧絕緣層 610‧‧‧接收單元 620‧‧‧控制單元 710‧‧‧通道 712‧‧‧整合器 714‧‧‧感測器信號處理電路 716‧‧‧雜訊信號處理電路 810‧‧‧開關框 930‧‧‧驅動單元 AD‧‧‧信號合成器 AM‧‧‧放大器 BP‧‧‧旁路電路 Cath‧‧‧陰極電極 Cp‧‧‧寄生電容 DE‧‧‧顯示電極 DL‧‧‧資料線 DSL‧‧‧信號線 DWLS‧‧‧下行鏈路信號 EL1、EL2、EL3、EL4‧‧‧電極 FT‧‧‧濾波器 GL‧‧‧閘極線 LC‧‧‧液晶 LT‧‧‧OLED結構 P、Pa、Pb‧‧‧像素 PRX‧‧‧筆接收信號 PTX‧‧‧筆傳輸信號 REFD‧‧‧參考電極信號 REFS‧‧‧參考電壓信號 S11、S12、S13、S14、S21、S22、S23、S24‧‧‧開關元件 SCAN‧‧‧掃描信號 SRX‧‧‧RX信號 STX‧‧‧TX信號 T1、T2‧‧‧輸入端子 TDL‧‧‧觸碰驅動線 TFT‧‧‧電晶體 TS‧‧‧觸碰感測器 UPLS‧‧‧上行鏈路信號 VCOM‧‧‧公共電極 Vdata‧‧‧資料電壓 VDD‧‧‧像素驅動電壓 VSS‧‧‧基極電壓
通過以下結合所附圖式進行的詳細描述，本發明的上述內容和其它方面、特徵以及優點將更加顯而易見，在所附圖式中： 圖1是根據一實施例的顯示裝置的示意圖。 圖2是示出根據一實施例的配置為LCD面板的面板的示範性示意圖。 圖3是示出根據一實施例的在LCD面板中形成寄生電容的圖式。 圖4是示出根據一實施例的配置為OLED面板的面板的示範性示意圖。 圖5是示出根據一實施例的在OLED面板中形成寄生電容的圖式。 圖6是根據一實施例的觸碰驅動裝置的示意圖。 圖7是根據一實施例的觸碰驅動裝置的通道的示意圖。 圖8是示出根據一實施例的觸碰驅動裝置的通道經由開關框連接到面板的電極的圖式。 圖9是示出根據一實施例的進一步包含驅動器單元的觸碰驅動裝置的圖式。 圖10是示出根據一實施例的通過顯示裝置將信號傳輸到主動筆/從主動筆接收信號的圖式。
10‧‧‧主動筆
20‧‧‧物體
100‧‧‧顯示裝置
110‧‧‧面板
120‧‧‧資料驅動裝置
130‧‧‧閘極驅動裝置
140‧‧‧觸碰驅動裝置
DL‧‧‧資料線
GL‧‧‧閘極線
P‧‧‧像素
TS‧‧‧觸碰感測器

Claims (19)

  1. 一種觸碰驅動裝置，包括：接收單元，經由觸碰信號線連接到觸碰感測器，通過處理從所述觸碰感測器接收的信號產生感測器信號，經由電極信號線連接到電容耦合到所述觸碰感測器的顯示電極，通過處理經由所述電極信號線從所述顯示電極接收的信號產生雜訊信號，且通過從所述感測器信號中去除所述雜訊信號產生觸碰信號；以及控制單元，配置成產生用於通過執行所述觸碰信號的模數轉換來感測觸碰的觸碰資料。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的觸碰驅動裝置，其中當接收所述感測器信號時，顯示驅動電壓供應到所述顯示電極。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的觸碰驅動裝置，更包括：驅動單元，配置成經由所述觸碰感測器將上行鏈路信號傳輸到觸碰筆，其中所述接收單元接收從所述觸碰筆傳遞到所述觸碰感測器的下行鏈路信號且產生所述觸碰信號。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的觸碰驅動裝置，更包括：驅動單元，配置成將觸碰驅動信號供應到所述觸碰感測器，其中所述接收單元回應於所述觸碰驅動信號而接收形成於所述觸碰感測器中的響應信號且產生所述觸碰信號。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的觸碰驅動裝置，其中所述接收單元通過使用濾波器和放大器中的至少一個來處理從所述顯示電極接收的信號。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的觸碰驅動裝置，其中所述接收單元通過整合通過從所述感測器信號中去除所述雜訊信號和參考電壓信號獲得的信號來產生所述觸碰信號。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的觸碰驅動裝置，其中所述觸碰感測器和所述顯示電極安置於相同層上，且經由開關元件選擇性地連接到所述接收單元的一個輸入端子或另一輸入端子。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的觸碰驅動裝置，其中所述觸碰感測器和所述顯示電極是有機發光二極體面板的陰極電極，或在液晶顯示器面板中公共電壓所供應到的公共電極。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的觸碰驅動裝置，其中所述接收單元接收對應於形成於所述顯示電極中的電壓的參考電極信號，且所述接收單元處理所述參考電極信號以產生所述雜訊信號。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的觸碰驅動裝置，其中所述接收單元包括整合器，所述整合器包括所述感測器信號傳遞到的一個端子和所述雜訊信號傳遞到的另一端子，且其中所述接收單元將通過從所述感測器信號中去除所述雜訊信號獲得的信號整合到連接到所述整合器的所述一個端子和輸出端子的電容器中，以輸出整合的所述信號。
  11. 一種顯示裝置，包括：觸碰感測器層，多個觸碰感測器安置於所述觸碰感測器層上；顯示電極層，至少一個顯示電極安置於所述顯示電極層上，所述顯示電極利用所述觸碰感測器在其間形成寄生電容；顯示驅動裝置，配置成將顯示驅動電壓供應到所述顯示電極；以及 觸碰驅動裝置，通過從通過處理從所述觸碰感測器接收的信號獲得的感測器信號中去除通過處理經由電極信號線從所述顯示電極接收的信號獲得的雜訊信號來產生觸碰信號，且所述觸碰驅動裝置產生用於通過執行所述觸碰信號的模數轉換來感測觸碰的觸碰資料。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的顯示裝置，其中所述顯示電極是公共電極，且液晶層或彩色濾光片層插入於所述顯示電極與所述觸碰感測器之間；或所述顯示電極是有機發光二極體的陰極電極，且絕緣膜插入於所述顯示電極與所述觸碰感測器之間。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的顯示裝置，其中所述多個觸碰感測器安置成與彼此電分離，所述至少一個顯示電極安置成電連接的，且所述觸碰驅動裝置經由多個觸碰信號線連接到所述多個觸碰感測器且經由一個電極信號線連接到所述至少一個顯示電極。
  14. 一種顯示裝置，包括：電極層，多個電極安置於所述電極層上，所述多個電極各自充當顯示電極和觸碰感測器；顯示驅動裝置，配置成將顯示驅動電壓供應到所述電極；以及觸碰驅動裝置，配置成通過從感測器信號中去除雜訊信號來產生觸碰信號，其中通過處理從充當所述觸碰感測器的一個電極接收的信號獲得所述感測器信號，且通過處理經由電極信號線從 充當所述顯示電極的其它電極中的至少一個接收的信號獲得所述雜訊信號。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的顯示裝置，其中所述電極經由開關元件選擇性地連接到包含在所述觸碰驅動裝置中的通道的一個輸入端子或另一輸入端子，且所述觸碰驅動裝置通過處理在所述通道的所述一個輸入端子處接收的信號來產生所述感測器信號，且通過處理在所述通道的所述另一輸入端子處接收的信號來產生所述雜訊信號。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的顯示裝置，其中所述一個電極連接到所述一個輸入端子，且所述其它電極連接到所述另一輸入端子。
  17. 如申請專利範圍第15項所述的顯示裝置，其中所述開關元件安置於面板的非顯示區域中或所述觸碰驅動裝置中。
  18. 如申請專利範圍第14項所述的顯示裝置，更包括：資料驅動裝置，配置成經由資料線將通過轉換圖像資料獲得的資料電壓供應到像素，其中所述一個電極和所述其它電極中的所述至少一個通過相同資料線和相同寄生電容而耦合。
  19. 如申請專利範圍第14項所述的顯示裝置，更包括：資料驅動裝置，配置成經由資料線將圖像資料轉換成的資料電壓供應到像素，其中所述一個電極和所述其它電極中的所述至少一個與所述資料線平行安置。
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