CN103914175B - 内置式触摸显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种内置式触摸显示装置及其驱动方法。该内置式触摸显示装置包括：面板，所述面板包括多个电极、显示驱动IC和开关部，所述多个电极被划分成多个组；和触摸IC，所述触摸IC用于产生触摸扫描信号并将触摸扫描信号施加给所述开关部，其中所述显示驱动IC产生公共电压并将公共电压施加给所述开关部，且其中所述开关部根据所述面板的驱动模式向所述多个电极施加公共电压或者将触摸扫描信号依次施加给所述多个组中的电极。

Description

内置式触摸显示装置及其驱动方法
本申请要求2012年12月28日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2012-0155963的优先权，在此援引该专利申请作为参考。
技术领域
本发明涉及一种显示装置，尤其涉及一种内置式触摸显示器。
背景技术
触摸屏安装在诸如液晶显示（LCD）装置、场发射显示（FED）装置、等离子体显示面板（PDP）和电致发光装置（EL）这样的图像显示装置上。用户触摸触摸屏的触摸传感器，以输入数据。
近来，对在图像显示装置中包括触摸屏的内置式触摸显示装置的需求增加，以用于纤薄的便携终端比如智能电话和平板PC。
图1是现有技术的内置式触摸显示装置的示意图。
如图1中所示，内置式触摸显示装置包括：包括多个电极11的面板10、显示驱动集成电路（IC）20和触摸IC 40。显示驱动IC 20与外部***（未示出）连接并控制面板10中的栅极线和数据线，以驱动面板10。触摸IC 40感测面板10的触摸输入并包括多个触摸IC 41和42。内置式触摸显示装置可以是自电容型的。显示驱动IC 20设置在面板10外侧并将多个电极11连接到触摸IC 40。
参照图2，图2是显示在现有技术的内置式触摸显示装置中根据同步信号，在显示周期和触摸感测周期中的信号的时序图，其解释了现有技术的内置式触摸显示装置的驱动方法。
如图2中所示，通过一帧中的显示周期和触摸感测周期，根据同步信号以场顺序方法驱动现有技术的内置式触摸显示装置。此外，多个触摸IC 41和42在第n和第（n+1）帧的每一个中向多个电极施加用于触摸感测的触摸扫描信号“Touch IC41”和“Touch IC42”。
发明内容
因此，本发明旨在提供一种基本上克服了由于现有技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题的内置式触摸显示装置及其驱动方法。
在下面的描述中将列出本发明附加的特征和优点，这些特征和优点的一部分通过下面的描述将是显而易见的，或者可从本发明的实施领会到。通过说明书、权利要求书以及附图中具体指出的结构可实现和获得本发明的这些和其他优点。
根据本发明，如在此具体化和概括描述的，一种内置式触摸显示装置包括：面板，所述面板包括多个电极、显示驱动IC和开关部，所述多个电极被划分成多个组；和触摸IC，所述触摸IC用于产生触摸扫描信号并将触摸扫描信号施加给所述开关部，其中所述显示驱动IC产生公共电压并将公共电压施加给所述开关部，且其中在所述面板的驱动模式为显示驱动模式时，所述开关部向所述多个电极施加公共电压；在所述面板的驱动模式为触摸驱动模式时，所述开关部按照每个组将触摸扫描信号依次施加给所述多个组中的电极。
在另一个方面中，提供一种驱动内置式触摸显示装置的方法，所述内置式触摸显示装置包括面板和用于产生触摸扫描信号的触摸IC，所述面板包括被划分成多个组的多个电极、用于产生公共电压的显示驱动IC、以及用于向所述多个电极施加公共电压或触摸扫描信号的开关部，其中来自所述触摸IC的触摸扫描信号被施加给所述开关部，所述方法包括如下步骤：当所述面板的驱动模式为显示驱动模式时，向所述多个电极施加公共电压；以及当所述面板的驱动模式为触摸驱动模式时，按照每个组依次向所述多个组中的多个电极施加触摸扫描信号。
应当理解，本发明前面的大体性描述和下面的详细描述都是例示性的和解释性的，意在对要求保护的本发明提供进一步的解释。
附图说明
给本发明提供进一步理解并且并入本申请组成本申请一部分的附图图解了本发明的实施方式，并与说明书一起用于说明本发明的原理。在附图中：
图1是现有技术的内置式触摸显示装置的示意图；
图2是在现有技术的内置式触摸显示装置中根据同步信号，在显示周期和触摸感测周期中的信号的时序图；
图3是根据本发明第一个实施方式的内置式触摸显示装置的示意图；
图4是显示根据本发明第一个实施方式的内置式触摸显示装置的开关部的连接的示意图；
图5是根据本发明第二个实施方式的内置式触摸显示装置的示意图；
图6是在根据本发明第一个实施方式的内置式触摸显示装置中根据同步信号，在显示周期和触摸感测周期中的信号的时序图；以及
图7是在根据本发明第二个实施方式的内置式触摸显示装置中根据同步信号，在显示周期和触摸感测周期中的信号的时序图。
具体实施方式
现在将详细描述本发明的优选实施方式，附图中图解了这些实施方式的一些例子。
在本发明的内置式触摸显示装置中，多个电极被划分成多个组，并依次向每个组中的电极施加触摸感测信号。为了便于解释，电极被划分成两个和三个组。然而，并不限于此，电极可被划分成至少四个组。
参照图3，4和6，将解释根据本发明第一个实施方式的本发明内置式触摸显示装置。
图3是根据本发明第一个实施方式的内置式触摸显示装置的示意图，图4是显示根据本发明第一个实施方式的内置式触摸显示装置的开关部的连接的示意图。图6是在根据本发明第一个实施方式的内置式触摸显示装置中根据同步信号，在显示周期和触摸感测周期中的信号的时序图。
如图3中所示，内置式触摸显示装置包括：包括被划分成两个组111和112的多个电极101的面板100、显示驱动IC 200和开关部300、以及产生触摸扫描信号并向开关部300施加触摸扫描信号的触摸IC 400。显示驱动IC 200产生公共信号并向开关部300施加公共电压。根据面板100的驱动模式，开关部300向多个电极101施加公共电压或者按照每个组依次向划分后的两个组111和112中的电极101施加触摸扫描信号。
面板100感测用户的触摸位置。例如，本发明的面板100可以是使用自电容原理的内置式触摸屏。面板100包括显示区域110和位于显示区域110一侧的非显示区域120。在显示区域110形成多个电极101，在非显示区域120形成显示驱动IC 200和开关部300。多个电极101和开关部300通过多条线（未示出）彼此连接。
面板100的显示区域110可包括两个基板（未示出）和在两个基板之间的液晶层（未示出）。在这种情形中，多条数据线、与多条数据线交叉以限定像素的多条栅极线、形成在数据线和栅极线的交叉部分处的多个薄膜晶体管（TFT）、用于向像素充入数据电压的多个像素电极。像素以矩阵形状布置。
在面板100的显示区域110中，多个电极101与多个像素电极（未示出）重叠。当面板100具有显示驱动模式时，多个电极101用作公共电极，以与多个像素电极一起驱动液晶层。当面板100具有触摸驱动模式时，多个电极101用作用于通过来自触摸IC 400的触摸扫描信号来感测触摸位置的触摸电极。
当面板100具有显示驱动模式时，显示驱动IC 200向多个电极101施加公共电压。当面板100具有触摸驱动模式时，开关部300按照每个组依次向划分后的两个组111和112的电极101施加触摸扫描信号。
显示驱动IC 200驱动面板100中的数据线和栅极线。此外，显示驱动IC200驱动作为公共电极或触摸电极的多个电极101。显示驱动IC 200可包括公共电压产生部210、同步信号产生部220和开关控制信号产生部230。
公共电压产生部210产生公共电压（Vcom）。来自公共电压产生部210的公共电压被提供给开关部300。换句话说，当面板100具有显示驱动模式时，公共电压产生部210产生公共电压并向多个电极101施加公共电压，以显示图像。
同步信号产生部220产生用于确定显示面板100的驱动模式的同步信号。
例如，当面板100具有显示驱动模式时，同步信号产生部220产生用于通过开关部300将来自公共电压产生部210的公共电压（Vcom）施加给多个电极101的第一同步信号。当面板100具有触摸驱动模式时，同步信号产生部220产生用于依次向两个组111和112的电极101施加触摸扫描信号的第二同步信号。
根据来自同步信号产生部220的同步信号，开关控制信号产生部230产生用于将全部多个电极101连接到公共电压产生部210的第一控制信号或用于将两个组111和112的电极101依次连接到触摸IC 400的第二控制信号。
例如，当同步信号产生部220产生用于显示驱动模式的第一同步信号时，开关控制信号产生部230产生第一控制信号，使得来自公共电压产生部210的公共电压被施加给多个电极101。当同步信号产生部220产生用于触摸驱动模式的第二同步信号时，开关控制信号产生部230产生第二控制信号，使得来自触摸IC 400的触摸扫描信号被依次施加给两个组111和112的电极101。
开关部300包括根据来自同步信号产生部220的同步信号进行操作的第一开关部310和根据来自开关控制信号产生部230的控制信号进行操作的第二开关部320。第一开关部310包括多个开关。例如，第一开关部310的开关可以是2：1多路复用器（MUX）。第二开关部320包括多个开关。例如第二开关部320的开关可以是1：2多路解复用器（DEMUX）。
例如，当同步信号产生部220产生用于显示驱动模式的第一同步信号，使得开关控制信号产生部230根据第一同步信号产生第一控制信号时，来自公共电压产生部210的公共电压被施加给多个电极101。当同步信号产生部220产生用于触摸驱动模式的第二同步信号，使得开关控制信号产生部230根据第二同步信号产生第二控制信号时，来自触摸IC 400的触摸扫描信号被依次施加给两个组111和112的电极101。
换句话说，如图6中所示，当面板100具有显示驱动模式时，公共电压被施加给全部电极101。当面板100具有触摸驱动模式时，用于感测用户触摸的触摸扫描信号通过第二开关部320中的开关的第一通道330被依次施加给第一组111的电极101并通过第二开关部320中的开关的第二通道340被依次施加给第二组112的电极101。尽管图6中未示出，但在显示驱动模式中施加的公共电压也可通过第二开关部320中的开关的第一和第二通道330和340施加给电极101。
参照图4，将更详细地解释开关部300的第一和第二开关部310和320。
如图4中所示，第一开关部310连接到公共电压产生部210或触摸IC400。具体地，第一开关部310根据同步信号产生部220的同步信号将第二开关部320连接到公共电压产生部210或触摸IC 400。也就是说，当同步信号产生部220产生用于显示驱动模式的第一同步信号时，第二开关部320通过第一开关部310连接到公共电压产生部210。当同步信号产生部220产生用于触摸驱动模式的第二同步信号时，第二开关部320通过第一开关部310连接到触摸IC400。
第二开关部320连接到第一开关部310以及每个组中的一个电极。利用开关控制信号产生部230的信号，第二开关部320将第一开关部310连接到全部多个电极101，或者分别连接到第一组111的电极101和第二组112的电极101。换句话说，当同步信号产生部220产生用于显示驱动模式的第一同步信号时，第一开关部310通过第二开关部320连接到全部多个电极101。当同步信号产生部220产生用于触摸驱动模式的第二同步信号时，第一开关部310通过第二开关部320分别连接到第一组111的电极101和第二组112的电极101。
例如，当同步信号产生部220产生用于显示驱动模式的第一同步信号时，在显示驱动模式期间，第二开关部320中的开关A连接到电极a1和a2，第二开关部320中的开关B连接到电极b1和b2。此外，第二开关部320中的开关C连接到电极c1和c2，第二开关部320中的开关D连接到电极d1和d2。此外，第二开关部320中的开关E连接到电极e1和e2，第二开关部320中的开关F连接到电极f1和f2。
另一方面，当同步信号产生部220产生用于触摸驱动模式的第二同步信号时，在一帧即第n帧或第（n+1）帧（n是整数）中的第一触摸驱动模式中，第二开关部320中的开关A，B，C，D，E和F分别连接到第一组111的电极a1，b1，c1，d1，e1和f1，且来自触摸IC 400的触摸扫描信号分别施加给第一组111的电极a1，b1，c1，d1，e1和f1。相继地，在一帧中的第二触摸驱动模式中，第二开关部320中的开关A，B，C，D，E和F分别连接到第二组112的电极a2，b2，c2，d2，e2和f2，且来自触摸IC 400的触摸扫描信号分别施加给第二组112的电极a2，b2，c2，d2，e2和f2。
再次参照图3，触摸IC 400通过开关部300向多个电极101施加触摸扫描信号并检测电极的静电容的变化。结果，触摸IC 400感测用户的触摸。
例如，触摸IC 400可包括触摸扫描信号产生部（未示出），触摸扫描信号产生部用于产生用于感测用户触摸的待提供给面板100的多个电极101的触摸扫描信号。触摸扫描信号可以是触摸驱动电压。触摸驱动电压可比提供给多个电极101用于显示驱动的公共电压高。例如，触摸驱动电压可以是比作为低电平电压的公共电压高的高电平电压。
此外，触摸IC 400可包括触摸感测部（未示出），触摸感测部从多个电极101接收触摸感测信号并计算触摸坐标，以感测用户的触摸。计算的触摸坐标被提供给显示装置的***，使得触摸坐标被感测。
参照图5和7，下面将解释根据本发明第二个实施方式的内置式触摸显示装置。
图5是根据本发明第二个实施方式的内置式触摸显示装置的示意图，图7是在根据本发明第二个实施方式的内置式触摸显示装置中根据同步信号，在显示周期和触摸感测周期中的信号的时序图。在第二个实施方式中，第二开关部320中的每个开关具有三个通道，即第一到第三通道。
如图5和7中所示，开关部300根据面板100的模式向多个电极101施加公共电压或者依次向划分后的三个组111，112和113的电极101施加触摸扫描信号。
当面板100具有显示驱动模式时，公共电压施加给全部多个电极101。当面板100具有触摸驱动模式时，在一帧即第n帧或第（n+1）帧中，来自触摸IC 400的触摸扫描信号分别通过第一和第二开关部310和320依次施加给第一到第三组111，112和113中的电极101。也就是说，当面板100具有触摸驱动模式时，在一帧即第n帧或第（n+1）帧期间，来自触摸IC400的用于感测用户触摸的触摸扫描信号分别通过第二开关部320中的开关的第一通道依次施加给第一组111的电极101，通过第二开关部320中的开关的第二通道依次施加给第二组112的电极101，并通过第二开关部320中的开关的第三通道依次施加给第三组113的电极101。
换句话说，当面板100具有显示驱动模式时，向全部多个电极101施加公共电压。当面板100具有触摸驱动模式时，用于感测用户对面板100的触摸的触摸感测信号通过DEMUX（开关）的第一通道施加给第一组111中的电极101。此外，在触摸驱动模式中，触摸感测信号通过DEMUX（开关）的第二通道施加给第二组112中的电极101，且触摸感测信号通过DEMUX（开关）的第三通道施加给第三组113中的电极101。
尽管图7中未示出，但在显示驱动模式中施加的公共电压也可通过DEMUX的第一到第三通道施加给全部电极101。
根据本发明第二个实施方式的内置式触摸显示装置的显示驱动IC 200和开关部300的操作因为与第一个实施方式相同而被省略。
下文将参照图3和4更详细地解释内置式触摸显示装置的驱动方法。
内置式触摸显示装置包括面板和触摸IC。面板包括被划分成多个组的电极、产生公共电压的显示驱动IC、以及向多个电极施加公共电压或触摸扫描信号的开关部。触摸IC产生触摸扫描信号并向开关部施加触摸扫描信号。
显示驱动IC包括公共电压产生部、同步信号产生部和开关控制信号产生部。公共电压产生部产生公共电压。同步信号产生部产生用于确定显示面板的驱动模式的同步信号。开关控制信号产生部根据同步信号产生用于将全部多个电极连接到公共电压产生部或者依次将组中的电极连接到触摸IC的控制信号。开关部包括根据同步信号进行操作的第一开关部和根据控制信号进行操作的第二开关部。
当面板具有显示驱动模式时，本发明的内置式触摸显示装置的驱动方法包括向面板的电极施加公共电压的步骤。
向面板的电极施加公共电压的步骤可包括：当第一开关部接收用于显示驱动模式的同步信号时将公共电压产生部与第二开关部连接的步骤、和当多个第二开关部根据用于显示驱动模式的同步信号接收控制信号时将多个第一开关部与电极连接的步骤。
另一方面，当面板具有触摸驱动模式时，本发明的内置式触摸显示装置的驱动方法包括依次向划分后的组中的电极施加触摸扫描信号的步骤。
依次向划分后的组中的电极施加触摸扫描信号的步骤可包括：当第一开关部接收用于触摸驱动模式的同步信号时将触摸IC与第二开关部连接的步骤、和当第二开关部根据用于触摸驱动模式的同步信号接收控制信号时依次将第一开关部与划分后的组中的电极连接的步骤。
在内置式触摸显示装置的驱动方法中，通过将至少两个电极组与开关部连接，公共电压或触摸扫描信号通过开关部施加给组中的电极。显示驱动IC和开关部可形成在内置式触摸显示装置的面板中。
在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在本发明中可进行各种修改和变化，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。因而，本发明意在覆盖落入所附权利要求书范围及其等同范围内的对本发明的所有修改和变化。

Claims (11)

1.一种内置式触摸显示装置，包括：
面板，所述面板包括多个电极、显示驱动IC和开关部，所述多个电极被划分成多个组；和
触摸IC，所述触摸IC用于产生触摸扫描信号并将触摸扫描信号施加给所述开关部，
其中所述显示驱动IC产生公共电压并将公共电压施加给所述开关部，且其中在所述面板的驱动模式为显示驱动模式时，所述开关部向所述多个电极施加公共电压；在所述面板的驱动模式为触摸驱动模式时，所述开关部按照每个组将触摸扫描信号依次施加给所述多个组中的电极，
其中所述多个组包括第一组和第二组，
其中所述触摸驱动模式包括第一触摸驱动模式和相继于所述第一触摸驱动模式的第二触摸驱动模式，
其中在所述面板的驱动模式为所述第一触摸驱动模式时，所述开关部将用于感测触摸位置的触摸扫描信号施加给所述第一组的电极，并且所述开关部不将所述触摸扫描信号施加给所述第二组的电极，并且
其中在所述面板的驱动模式为所述第二触摸驱动模式时，所述开关部不将所述触摸扫描信号施加给所述第一组的电极，并且所述开关部将用于感测触摸位置的触摸扫描信号施加给所述第二组的电极。
2.根据权利要求1所述的内置式触摸显示装置，其中所述面板被划分成显示区域和非显示区域，其中所述多个电极形成在所述显示区域中，所述显示驱动IC和开关部形成在所述非显示区域中。
3.根据权利要求1或2所述的内置式触摸显示装置，其中在所述面板的驱动模式为显示驱动模式时，所述多个电极用作公共电极；在所述面板的驱动模式为触摸驱动模式时，所述多个电极用作触摸电极。
4.根据权利要求1所述的内置式触摸显示装置，其中所述显示驱动IC包括：
用于产生公共电压的公共电压产生部；
用于产生用于驱动模式的同步信号的同步信号产生部；和
开关控制信号产生部，所述开关控制信号产生部根据同步信号产生用于将所述多个电极与所述公共电压产生部连接或者将所述多个组中的电极与所述触摸IC依次连接的控制信号。
5.根据权利要求1所述的内置式触摸显示装置，其中所述开关部包括根据同步信号进行操作的第一开关部和根据控制信号进行操作的第二开关部。
6.根据权利要求5所述的内置式触摸显示装置，其中所述第一开关部与所述公共电压产生部和所述触摸IC连接，其中在同步信号是用于显示驱动模式的第一同步信号时，所述第一开关部将所述公共电压产生部与所述第二开关部连接；在同步信号是用于触摸驱动模式的第二同步信号时，所述第一开关部将所述触摸IC与所述第二开关部连接，
其中所述第二开关部与所述第一开关部和每个组的一个电极连接，且其中在同步信号是第一同步信号时，所述第二开关部将所述第一开关部与所述电极连接；在同步信号是第二同步信号时，所述第二开关部将所述第一开关部与所述多个组内的电极依次连接。
7.根据权利要求5所述的内置式触摸显示装置，其中所述第一开关部包括多个2：1多路复用器。
8.一种驱动内置式触摸显示装置的方法，所述内置式触摸显示装置包括面板和用于产生触摸扫描信号的触摸IC，所述面板包括被划分成多个组的多个电极、用于产生公共电压的显示驱动IC、以及用于向所述多个电极施加公共电压或触摸扫描信号的开关部，其中来自所述触摸IC的触摸扫描信号被施加给所述开关部，所述方法包括如下步骤：
当所述面板的驱动模式为显示驱动模式时，向所述多个电极施加公共电压；以及
当所述面板的驱动模式为触摸驱动模式时，按照每个组依次向所述多个组中的多个电极施加触摸扫描信号，
其中所述多个组包括第一组和第二组，
其中所述触摸驱动模式包括第一触摸驱动模式和相继于所述第一触摸驱动模式的第二触摸驱动模式，
其中在所述面板的驱动模式为所述第一触摸驱动模式时，所述开关部将用于感测触摸位置的触摸扫描信号施加给所述第一组的电极，并且所述开关部不将所述触摸扫描信号施加给所述第二组的电极，并且
其中在所述面板的驱动模式为所述第二触摸驱动模式时，所述开关部不将所述触摸扫描信号施加给所述第一组的电极，并且所述开关部将用于感测触摸位置的触摸扫描信号施加给所述第二组的电极。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述显示驱动IC包括：
用于产生公共电压的公共电压产生部；
用于产生用于驱动模式的同步信号的同步信号产生部；和
开关控制信号产生部，所述开关控制信号产生部根据同步信号产生用于将所述多个电极与所述公共电压产生部连接或者将所述多个组中的电极与所述触摸IC依次连接的控制信号。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述开关部包括根据同步信号进行操作的第一开关部和根据控制信号进行操作的第二开关部，其中向所述多个电极施加公共电压的步骤包括：
当所述第一开关部接收用于显示驱动模式的同步信号时，将所述公共电压产生部与所述第二开关部连接；和
当所述第二开关部接收用于显示驱动模式的同步信号时，将所述第一开关部与所述电极连接。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述开关部包括根据同步信号进行操作的第一开关部和根据控制信号进行操作的第二开关部，其中依次向所述多个组中的多个电极施加触摸扫描信号的步骤包括：
当所述第一开关部接收用于触摸驱动模式的同步信号时，将所述触摸IC与所述第二开关部连接；和
当第二开关部根据用于触摸驱动模式的同步信号接收控制信号时，将所述第一开关部与所述多个组中的多个电极依次连接。
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