CN106598320A - 具有触摸传感器的显示设备及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

一种具有触摸传感器的显示设备及其驱动方法，所述显示设备的显示面板包括第一和第二显示区域，所述第一和第二显示区域中的每一个被划分为多个显示块和n个触摸块，所述方法包括第一和第二步骤。第一步骤依序驱动第一显示区域中的各个显示块，在驱动显示块之后驱动至少一个触摸块，并在驱动所有n个触摸块后产生第一触摸报告。第二步骤依序驱动第二显示区域中的各个显示块，在驱动显示块之后驱动至少一个触摸块，并在再次驱动所有n个触摸块后产生第二触摸报告。所述第一和第二步骤是在一个帧周期内处理的，所述一个帧周期包括不用于输入图像数据的垂直消隐间隔。

Description

具有触摸传感器的显示设备及其驱动方法
技术领域
本发明涉及嵌有触摸传感器的显示设备及该显示设备的驱动方法。
背景技术
随着多媒体内容的发展以及对可显示多媒体内容的显示设备的需求，现在正积极开发平板显示设备，平板显示设备的特征在于更大的显示区域、低功耗和高显示质量(例如视频表现度，分辨率，亮度，对比度和色彩再现性)。这些平板显示设备配备有各种类型的输入装置作为用户界面，例如键盘，鼠标，跟踪球，摇杆和数字转换器。但是，为了使用上述输入装置，需要学***板显示产品进入市场。因此，对于易于使用、简单且能减少故障的显示设备输入装置的需求不断增长。为了满足这种需求，已开发了触摸传感器，能够识别用户利用他/她的手或笔触摸显示设备屏幕或将他/她的手或笔靠近屏幕而输入的信息。
用于显示设备的触摸传感器一般通过将触摸传感器嵌入显示面板内部的嵌入式(In-Cell)方法来实现。采用嵌入式触摸方法的显示设备共用触摸传感器的触摸电极和显示面板的公共电极；并根据时分方案交替使用显示时间和触摸感测时间。由于根据时分方案驱动显示面板和触摸感测器，因此操作时间得不到充分保障。此外，由于用于触摸传感器的操作时间缩短，因此触摸灵敏度很可能相应地下降。为了以可靠的方式驱动触摸传感器，减少显示时间很重要；但是，如果减少显示时间，则视频显示质量会相应地下降。
发明内容
根据本发明的一个实施方式的一种用于驱动显示设备的方法包括第一步骤：将当前帧数据写入显示区域的第一显示区域，并通过同时地驱动第一和第二触摸组产生包括触摸输入区域的坐标信息的第一触摸报告；以及第二步骤：将当前帧数据写入显示区域的第二显示区域，并通过再次驱动第一和第二触摸组产生包括触摸输入区域的坐标信息的第二触摸报告。
根据本发明的触摸IC通过在第一帧周期的第一时期内同时地驱动第一和第二触摸组产生包括触摸输入区域的坐标信息的第一触摸报告；并通过在第一帧周期的第二时期内再次驱动第一和第二触摸组产生包括触摸输入区域的坐标信息的第二触摸报告。
根据本发明的显示设备包括显示面板、显示面板驱动单元和触摸传感器驱动单元，所述显示面板的显示区域被划分为多个显示区域，且所述显示面板的触摸屏被划分为多个触摸组；所述显示面板驱动单元在第一步骤时将当前帧数据写入第一显示区域，并在第二步骤时将当前帧数据写入第二显示区域；所述触摸传感器驱动单元在第一步骤时通过驱动第一和第二触摸组产生包括触摸输入区域的坐标信息的第一触摸报告，并在第二步骤时通过再次同时地驱动第一和第二触摸组产生包括触摸输入区域的坐标信息的第二触摸报告。
在一个实施方式中，公开了一种触摸感测显示设备和所述触摸感测显示设备的操作方法。所述设备包括具有多个像素的显示面板，所述像素具有至少第一像素块和第二像素块，所述显示面板在包括垂直有效时期和垂直消隐时期的第一帧周期内受到驱动。所述设备还包括驱动器电路，例如驱动器集成电路。所述驱动器电路在所述垂直有效时期内的第一显示时期期间，将显示数据驱动至所述第一像素块。所述驱动器电路在所述垂直有效时期内的第一触摸时期期间，将一个或多个触摸驱动信号驱动至一个或多个第一触摸电极。所述驱动器电路在所述垂直有效时期内的第二显示时期期间，将显示数据驱动至所述第二像素块。所述驱动器电路在第二触摸时期期间，将一个或多个触摸驱动信号驱动至一个或多个第二触摸电极。所述第二触摸时期至少具有在所述垂直有效时期内出现的第一部分和在所述垂直消隐时期内出现的第二部分。
在一个实施方式中，所述第二触摸时期的第二部分出现在垂直消隐时期的前沿期间。所述第二触摸时期的第二部分可以出现在垂直消隐时期的垂直同步部分期间。所述第二触摸时期的第二部分还可以出现在垂直消隐时期的后沿期间。
在一个实施方式中，第一触摸电极与第二触摸电极相同。在其他实施方式中，第一触摸电极与第二触摸电极不同。
在一个实施方式中，所述驱动器电路基于在第一触摸时期期间驱动的触摸驱动信号产生第一触摸报告，并基于在第二触摸时期期间驱动的触摸驱动信号产生第二触摸报告。所述第二触摸报告在第一帧周期的垂直消隐时期期间产生的。可选的是，所述第二触摸报告是在第一帧周期之后的第二帧周期期间产生。
在一个实施方式中，所述驱动器电路在所述第一触摸时期期间将触摸驱动信号同时地驱动至所述一个或多个第一触摸电极和所述一个或多个第二触摸电极。所述驱动器电路还在所述第二触摸时期期间将触摸驱动信号同时地驱动至所述一个或多个第一触摸电极和所述一个或多个第二触摸电极。
在一个实施方式中，所述驱动器电路在所述第一触摸时期期间将一个或多个触摸驱动信号驱动至所述显示面板的所有触摸电极。所述驱动器电路在所述第二触摸时期期间将一个或多个触摸驱动信号驱动至所述显示面板的所有触摸电极。
在一个实施方式中，所述垂直消隐时期对应于所述第一帧周期中的当所述触摸感测显示设备不接收输入图像数据时的一段时期，而所述垂直有效时期对应于所述第一帧周期中的除所述垂直消隐时期以外的剩余时期。
在一个实施方式中，所述第一触摸时期是在所述第一显示时期之后，所述第二显示时期是在所述第一触摸时期之后，所述第二触摸时期是在所述第二显示时期之后。
附图说明
用于对本发明提供进一步的理解、并入且构成了本说明书的一部分的附图显示了本发明的多个实施方式，并与文字描述一起用于解释本发明的原理。附图中：
图1显示了根据本发明的嵌有触摸传感器的显示设备。
图2通过显示面板的显示区域的放大部分显示了触摸传感器和像素。
图3至5显示了驱动电路单元的多个实施方式。
图6显示了驱动电路单元的输出信号。
图7显示了MUX单元和触摸传感器之间的连接结构。
图8和9显示了MUX单元的开关结构。
图10显示了根据第一实施方式的驱动方法。
图11通过比较例显示了一种驱动方法。
图12显示了第一实施方式的驱动方法的修改示例。
图13显示了根据第二实施方式的驱动方法。
图14显示了根据第三实施方式的驱动方法。
图15显示了根据第四实施方式的驱动方法。
图16显示了根据第五实施方式的显示块和触摸块。
图17显示了根据第五实施方式的显示设备驱动方法。
图18显示了根据第六实施方式的显示块和触摸块。
图19显示了根据第六实施方式的显示设备驱动方法。
图20显示了根据本发明的一个帧周期。
具体实施方式
根据本发明的显示设备可以采用平板显示设备来实现，例如液晶显示器(LCD)、场致发射显示器(FED)、等离子显示器(PDP)、有机发光显示器(OLED)或电泳显示器(EPD)。在下文的实施方式中，采用LCD作为平板显示设备的一个示例，但只要在像素阵列中嵌入触摸传感器，本发明就可以采用***示设备来实现；因此，应当注意的是，本发明不限于LCD。为了增强用户从触摸屏感觉到的触摸感测，本发明提高了触摸报告速率。触摸报告速率是指将通过感测触摸屏内的所有触摸传感器所获得的坐标数据发送至外部主机***的频率。主机***以所述触摸报告速率的频率更新触摸输入的坐标。主机***对于触摸输入的***响应速度是与触摸报告速率成正比的。触摸报告速率越高，则更新触摸输入的坐标的速度越快；因此，更高的触摸报告速率能够有助于用户感觉到的触摸感测，并以精确的方式表现触摸输入轨迹。
在一个实施方式中，显示设备对一个帧周期内的用于驱动像素的时期和用于驱动触摸传感器的时期进行时间划分；并以高于显示帧速率的触摸报告速率产生触摸输入坐标。显示帧速率是指用新数据更新显示面板内的所有像素的频率。例如，当显示帧速率为60Hz时，触摸报告速率变为60*I(其中I为大于等于2的正整数)。在下文中，采用其中触摸报告速率比显示帧速率高两倍的示例来描述各个实施方式，但本发明不限于该示例。例如，通过减少布置在屏幕上的传感器的数量并将触摸屏内划分的触摸组的数量增加2倍或更多，可以使触摸报告速率比帧速率高两倍或更高。
如果是在一个帧周期内定义的垂直有效时间(AT)内驱动触摸传感器，则难以提高触摸报告速率。为了在AT内驱动触摸传感器的同时提高触摸报告速率，需进一步减少用于驱动像素的显示时间；因此，不得不提高驱动电路单元的存储时钟频率，并且不得不降低像素的充电时间。显示设备的一个实施方式是将触摸屏划分为两个或多个组，同时地驱动各组触摸传感器，并将不施加输入图像的垂直消隐时期(VB)用作触摸传感器驱动时期。因此，本发明能够提高触摸报告速率，但不降低驱动存储时钟频率和像素的充电时间。
图1显示了根据本发明的嵌有触摸传感器的显示设备，图2显示了触摸传感器中所包括的像素。虽然图1和2中的各触摸传感器和各感测线采用单独的附图标记，但在详细描述中它们将被统称为触摸传感器(TC)和感测线(TW)而不区分它们在各自结构中的位置。
参照图1，根据本发明的触摸传感器嵌入式显示设备包括显示面板100和驱动电路单元(IC)。
显示面板100包括显示区域AA和非显示区域NA。在显示区域AA中，布置有用于显示图像信息的像素P和触摸传感器(TC)。非显示区域NA布置在显示区域AA的外部。在非显示区域NA中，如图3至5所示布置驱动电路单元IC。驱动电路单元IC包括多路复用器(在下文中，称其为“MUX”)。
显示面板100包括彼此相对的上基板和下基板，且两者间设有液晶(LC)层。
参照图2，显示面板100的像素阵列包括数据线(DL)，栅极线(GL)，在DL和GL之间的交叉部分形成的薄膜晶体管(TFT)，连接到TFT的像素电极5，以及连接到像素电极5的存储电容器(Cst)。响应于来自GL的栅极脉冲而导通的TFT将通过DL施加的数据电压提供给像素电极5。利用像素电极5所充电的数据电压和施加到公共电极7的公共电压(Vcom)之间的电压差驱动LC层，且LC层用于调整透光量。
触摸传感器(TC)连接到多个像素，触摸传感器(TC)是作为电容式传感器实现的，用于检测触摸输入。触摸传感器(TC)被划分为第一触摸组(T_G1)和第二触摸组(T_G2)。第一触摸组(T_G1)包括第一列TC[1,1]的触摸传感器至第n列TC[1,n]的触摸传感器，而第二触摸组(T_G2)包括第(n+1)列TC[1,n+1]的触摸传感器至第2n列TC[1,2n]的触摸传感器。假设图1中的第一和第二触摸组T_G1，T_G2具有相同的尺寸，且具有相同数量的触摸传感器，但本发明不限于上述假设。例如，第一和第二触摸组T_G1，T_G2可以具有不同尺寸，且属于第一触摸组T_G1的触摸传感器的数量可以不同于属于第二触摸组T_G2的触摸传感器的数量。每个触摸传感器TC与多个像素(P)重叠，并连接到这些像素(P)。因此，可以在用于驱动像素P的显示时间期间，通过一个触摸传感器TC将公共电压Vcom提供给多个像素P。
图2显示了其中在一个触摸传感器TC内布置以3×3矩阵方式排列的9个像素P的一个示例。触摸传感器TC在用于驱动像素P的显示时间期间将公共电压Vcom提供给像素P。在触摸感测时间期间被触摸驱动信号Tdrv驱动的触摸传感器TC感测触摸输入。以触摸传感器(TC)为单位划分公共电极7。在图2的示例中，利用3×3个像素的尺寸划分公共电极7，且公共电极7连接到这些像素。按上述方式划分的一个公共电极7被用作一个触摸感测电极。第一行和第一列的感测线TW[1,1]连接到第一行、第一列位置处的触摸传感器TC[1,1]；第一行和第二列的感测线TW[1,2]连接到第一行、第二列位置处的触摸传感器TC[1,2]。
由于触摸传感器连接到像素，因此像素电性耦合到触摸传感器。因此，由于像素和触摸传感器不能被同时地驱动，因此一个帧周期被划分为用于驱动像素以写入输入图像数据的显示时间和用于利用触摸驱动信号驱动触摸传感器的触摸感测时间。在显示器领域中，帧表示在显示设备的像素阵列上所显示的单个图像。一个帧周期对应于将一帧的输入图像数据输入到显示设备、且将一帧数据全部写入像素阵列的全部像素的时期。
非显示区域(NA)布置在显示区域(AA)的外部，在非显示区域(NA)中布置有用于驱动数据线(DL)和栅极线(GL)的驱动电路单元(IC)。
驱动电路单元(IC)包括将输入图像数据写入像素(P)的显示驱动单元，以及基于触摸传感器(TC)的电容变化感测触摸输入的触摸IC(TIC)。通过与驱动单元、栅极驱动单元、时序控制器和模块电源单元相结合，可以将驱动电路单元(IC)集成为驱动IC。
数据驱动单元接收来自时序控制器的图像数据，将图像数据转换为正极性/负极性伽马补偿电压，并输出正极性/负极性数据电压。该数据电压被提供给数据线(DL)。
栅极驱动单元在时序控制器的控制下将栅极脉冲依序提供给栅极线(GL)。从栅极驱动单元输出的栅极脉冲与数据电压同步。通过板载栅极(GIP)工艺，栅极驱动单元能够与像素阵列一起形成在显示面板100的下基板上。
时序控制器接收与输入图像数据同步的时序信号。时序信号包括垂直同步信号(Vsync)，水平同步信号(Hsync)，数据使能信号(DE)和主时钟(CLK)。时序控制器利用时序信号(Vsync，Hsync，DE，CLK)控制驱动电路(例如数据驱动单元和栅极驱动单元)的操作时序。
模块电源单元包括DC-DC转换器。模块电源单元调整从主机***(未显示)提供的输入电压，并产生显示面板100的驱动电压。DC-DC转换器利用PWM调制电路、升压转换器、调节器、电荷泵等，产生正极性/负极性伽马电压(VDH，VDL)、栅极高电压(VGH)、栅极低电压(VGL)、公共电压(Vcom)和逻辑电源电压(Vcc)。栅极高电压(VGH)是栅极脉冲的高电压，被设定为大于在像素阵列和栅极驱动单元中形成的TFT的阈值电压；栅极低电压(VGL)是栅极脉冲的低电压，被设定为小于TFT的阈值电压。将公共电压(Vcom)提供给液晶单元(Clc)的公共电极7。根据灰度级，通过分压电路对正极性/负极性伽马电压(VDH，VDL)进行分压，并输入到数据驱动单元的数模转换器(DAC)。DAC根据数字数据选择正极性/负极性伽马电压的电压电平，并产生数据电压。模块电源单元可通过根据从时序控制器输入的基准频率改变PWM信号的频率(或递升频率)，来调整输出电压。
驱动电路单元(IC)可进一步包括背光驱动单元。驱动电路单元(IC)通过根据输入图像改变调光信号的占空比，来调整背光亮度。调光信号是以脉冲宽度调制(PWM)信号的形式产生的。
根据本发明的驱动电路单元(IC)可以以图3至5所示的方式实现。
参照图3，驱动电路单元(IC)包括驱动IC(DIC)和触摸IC(TIC)。
驱动IC(DIC)包括触摸传感器通道单元10、Vcom缓冲器11、开关阵列12、时序控制信号产生单元13、MUX 14和DTX补偿单元15。
触摸传感器通道单元10经由感测线(图1和2中的TW)连接到触摸传感器(图1和2中的TC)，并经由开关阵列12连接到Vcom缓冲器11和MUX 14。MUX 14将感测线(TW)连接到触摸IC(TIC)。在n：1MUX的情形中，MUX 14通过将触摸IC(TIC)的一个通道时间复用至n条感测线(TW)，来减少触摸IC(TIC)的通道数量。MUX 14响应于MUX控制信号(SW1-SWn)，选择要连接到触摸IC(TIC)的通道的感测线。MUX 14经由触摸线连接到触摸IC(TIC)的通道。
Vcom缓冲器11输出用于各像素的公共电压(Vcom)。开关阵列12在时序控制器13的控制下，在显示时间期间，将来自Vcom缓冲器11的公共电压(Vcom)提供给触摸传感器通道单元10。开关阵列12在时序控制信号产生单元13的控制下，在触摸时间期间，将感测线(SL)连接到触摸IC(TIC)。
时序控制器13产生时序控制信号，以用于控制显示驱动电路和触摸IC(TIC)的操作时序。显示驱动单元(未显示)包括数据驱动单元和栅极驱动单元，用于将输入图像数据写入像素。数据驱动单元产生数据电压，并将产生的数据电压提供给显示面板的数据线。数据驱动单元可以被集成到驱动IC(DIC)中。数据驱动单元将与数据电压同步的栅极脉冲(或扫描脉冲)依序提供给显示面板的栅极线。栅极驱动单元可以与像素一起布置在显示面板的基板上。
时序控制器13通过产生定义显示时间和触摸时间的触摸使能信号(触摸EN)，使显示驱动电路和触摸IC(TIC)同步。显示驱动单元在触摸使能信号(触摸EN)的第一电平周期期间将数据写入像素。触摸IC(TIC)通过响应于触摸使能信号(触摸EN)的第二电平对触摸传感器进行驱动，来感测触摸输入。触摸使能信号(触摸EN)的第一电平可以是低电平，第二电平可以是高电平，反之亦可。
DTX补偿单元15分析输入图像数据，通过利用触摸输入并根据输入图像的灰度变化来消除数据(TDATA，未显示)中的噪声分量，然后将消除噪声后的输入图像数据发送至触摸IC(TIC)。术语DTX表示显示和触摸串扰。对于触摸其中传感器中的噪声不会根据输入图像数据的变化而灵敏地改变的***类型而言，不需要DTX补偿单元15，因此可以将其省略。在图3中，DTX DATA对应于DTX补偿单元15的输出数据。DTX补偿方法的一个示例可以是本申请人所申请的韩国专利申请10-2014-0079689中公开的方法。
触摸IC(TIC)在触摸时间期间响应于来自时序控制器13的触摸使能信号(触摸EN)驱动MUX 14，并经由MUX 14和感测线(TW)接收触摸传感器的电荷。
触摸IC(TIC)从触摸传感器的接收信号中检测触摸输入前后的电荷的变化量，将电荷变化量与预定阈值比较，将出现大于阈值的电荷变化量的触摸传感器的位置确定为触摸输入区域。触摸IC(TIC)计算每个触摸输入的坐标，并将包含触摸输入坐标信息的触摸数据发送给外部主机***。触摸数据可以是触摸报告的一部分。触摸IC(TIC)包括对触摸传感器的电荷进行放大的放大器，对从触摸传感器接收的电荷进行累积的积分器，将积分器电压转换为数字数据的模数转换器(ADC)，以及计算逻辑单元。计算逻辑单元执行触摸识别算法，该触摸识别算法将从ADC输出的触摸原始数据与阈值比较，根据比较结果确定触摸输入，并计算触摸输入的坐标。
驱动IC(DIC)和触摸IC(TIC)可以经由串行***接口(SPI)发送和接收信号。
主机***是指能够应用本发明的显示设备的电子装置的主***。主机***可以是电话***、电视***、机顶盒、导航***、DVD播放器、蓝光播放器、个人电脑和家庭影院***之一。主机***将输入图像数据传送到驱动IC(DIC)，接收来自触摸IC(TIC)的触摸输入数据，执行与触摸输入相关的应用。
参照图4，驱动装置包括驱动IC(DIC)和微控制器单元(MCU)。
驱动IC(DIC)包括触摸传感器通道单元10、Vcom缓冲器11、开关阵列12、第一时序控制信号产生单元13、MUX 14、DTX补偿单元15、感测单元16，第二时序控制信号产生单元17和存储器18。本实施方式与图3的实施方式的不同之处在于，感测单元16和第二时序控制信号产生单元17被集成到驱动IC(DIC)中。第一时序控制信号产生单元13实际上与图3的相同。因此，第一时序控制器13产生用于控制显示驱动电路和触摸IC(TIC)的操作时序的时序控制信号。
感测单元16包括对触摸传感器的电荷进行放大的放大器、对从触摸传感器接收的电荷进行累积的积分器、将积分器电压转换为数字数据的ADC。从ADC输出的触摸原始数据(TDATA)被发送给MCU。第二时序控制器17产生用于控制MUX 14和感测单元16的操作时序的时序控制信号和时钟等。在驱动IC(DIC)中，可以省略DTX补偿单元16。存储器18在第二时序控制器17的控制下，临时储存TDATA。
驱动IC(DIC)和MCU可以经由串行***接口(SPI)发送和接收信号。MCU执行将TDATA与阈值进行比较的触摸识别算法，根据比较结果确定触摸输入，并计算触摸输入的坐标。
参照图5，驱动装置包括驱动IC(DIC)和存储器(MEM)。
驱动IC(DIC)包括触摸传感器通道单元10、Vcom缓冲器11、开关阵列12、第一时序控制信号产生单元13、MUX 14、DTX补偿单元15、感测单元16、第二时序控制信号产生单元17、存储器(MEM)和MCU 19。本实施方式与图4的实施方式的不同之处在于，MCU 19被集成到驱动IC(DIC)中。MCU执行将TDATA与阈值进行比较的触摸识别算法，根据比较结果确定触摸输入，并计算触摸输入的坐标。
存储器(MEM)储存与显示驱动电路和感测单元16的操作所需的时序信息相关的寄存器配置值。如果启动显示设备，则存储器(MEM)中的寄存器配置值被载入第一时序控制器13和第二时序控制器17。第一时序控制器13和第二时序控制器17基于从存储器(MEM)读取的寄存器配置值，产生用于控制显示驱动电路和感测单元16的时序控制信号。通过修改存储器(MEM)的寄存器配置值，可以在不涉及驱动装置的结构修改的情况下兼容型号变化。
图6显示了由驱动电路单元向信号线输出的信号。
参照图6，驱动装置在显示时间(Td)期间输出图像显示信号，并在触摸感测时间(Tt)期间输出触摸驱动信号(Tdrv)和空载驱动信号(LFD)。驱动装置在显示时间(Td)期间向感测线(TW)提供公共电压Vcom，并在触摸感测时间(Tt)期间提供触摸驱动信号(Tdrv)。驱动装置在显示时间(Td)期间向数据线(DL)提供数据电压(Vdata)，并在触摸感测时间(Tt)期间提供交替的LFD信号(LFD)。驱动装置在显示时间(Td)期间向栅极线(GL)提供栅极脉冲。在触摸感测时间(Tt)期间，驱动装置提供相位与触摸驱动信号(Tdrv)相同的交替LFD信号(LFD)。交替LFD信号(LFD)产生与触摸驱动信号(Tdrv)所产生的电压相同的电压。触摸驱动信号(Tdrv)和交替LFD信号(LFD)的电压低于公共电压(Vcom)。如果在触摸感测时间(Tt)期间将相位与触摸驱动信号(Tdrv)相同的空载驱动信号(LFD)提供给数据线(DL)和栅极线(GL)，则能够降低显示面板的寄生电容中的电荷量。这是可行的，因为通过使寄生电容两端的电压差最小，可以使寄生电容中的电荷量最小。结果，能够使触摸传感器和信号线(DL，GL)之间的寄生电容最小化，并能够提高触摸感测的灵敏度。
图7和8显示了MUX 14和感测线(TW)之间的连接结构。
参照图7和8，MUX 14包括与属于第一触摸组(T_G1)的触摸传感器(TC)连接的MUX 1-1至MUX 2m-1；以及与属于第二触摸组(T_G2)的触摸传感器(TC)连接的MUX 1-2至MUX 2m-2。每个MUX可以通过n比1MUX(其中n为大于或等于2的正整数)来实现。
每个MUX通过根据预定顺序将多条感测线依序连接到驱动装置的一个通道，减少了驱动装置的通道数量。在下文中，应当注意的是，MUX的数量或驱动装置的通道数量仅仅是示例，本发明不限于该示例。
MUX 1-1从沿第一触摸组(T_G1)的第一行布置的n条感测线(TW[1,1],TW[1,2],…,TW[1,n])中选择一条感测线，经由第一触摸线将选择的感测线连接到驱动装置的第一通道，并在驱动装置的控制下，按照预定顺序将其他感测线连接到至第一通道。MUX 2-1从沿第一触摸组(T_G1)的第二行布置的n条感测线(TW[2,1],TW[2,2],…,TW[2,n])中选择一条感测线，经由第二触摸线将选择的感测线连接到驱动装置的第二通道，并在驱动装置的控制下，按照预定顺序将其他感测线连接到第二通道。类似地，MUX 2m-1从沿第一触摸组(T_G1)的第2m行布置的n条感测线(TW[2m,1],TW[2m,2],…,TW[2m,n])中选择一条感测线，经由第2m触摸线将选择的感测线连接到驱动装置的第2m通道，并在驱动装置的控制下，按照预定顺序将其他感测线连接到第2m通道。
MUX 1-2从沿第二触摸组(T_G2)的第一行布置的n条感测线(TW[1,n+1]，TW[1,n+2],…,TW[1,2n])中选择一条感测线，经由第(2m+1)触摸线将选择的感测线连接到驱动装置的第(2m+1)通道，并在驱动装置的控制下，按照预定顺序将其他感测线连接到第(2m+1)通道。MUX 2-2从沿第二触摸组(T_G2)的第二行布置的n条感测线(TW[2,n+1],TW[2,n+2],…,TW[2,2n])中选择一条感测线，经由第(2m+2)触摸线将选择的感测线连接到驱动装置的第(2m+2)通道，并在驱动装置的控制下，按照预定顺序将其他感测线连接到第(2m+2)通道。类似地，MUX 2m-2从沿第二触摸组(T_G2)的第2m行布置的n条感测线(TW[2m,n+1],TW[2m,n+2],…,TW[2m,2n])中选择一条感测线，经由第4m触摸线将选择的感测线连接到驱动装置的第4m通道，并在驱动装置的控制下，按照预定顺序将其他感测线连接到第4m通道。
负责第一触摸组(T_G1)的2m个MUX(MUX 1-1至MUX 2m-1)中的每一个响应于图8所示的第一MUX控制信号(SW1)至第n MUX控制信号(SWn)，沿第一至第n列的方向依序驱动属于第一触摸组(T_G1)的触摸传感器(TC)。负责第二触摸组(T_G2)的2m个MUX(MUX 1-1至MUX 2m-1)中的每一个响应于图8所示的第一MUX控制信号(SW1)至第n MUX控制信号(SWn)，沿第n+1至第2n列的方向依序驱动属于第二触摸组(T_G2)的触摸传感器(TC)。
图9显示了MUX 1-1内部的复用电路。在其他MUX中可以找到类似的电路。除了使用图8所示的MUX控制信号的方法之外，每个MUX还可以利用由二进制逻辑值构成的控制信号来连接一个或多个感测线和驱动电路单元。图9显示了利用MUX控制信号将MUX 1-1连接到10条感测线的一个示例。
图9所示的MUX 1-1按照预定顺序依序将布置在第一触摸组(T_G1)的第一行中的第一至第十感测线(TW[1,1],TW[1,2],…,TW[1,10])中的一条或多条感测线连接到触摸线。其他MUX按照与图9相同的方法，经由感测线连接到驱动装置。MUX 1-1响应于来自控制信号产生单元130的MUX控制信号，选择与触摸线连接的感测线。控制信号产生单元130可以产生4位的控制信号。
假设MUX控制信号为“0000”，则MUX 1-1将第一至第十感测线(TW[1,1],TW[1,2],…,TW[1,10])全部连接到触摸线。假设MUX控制信号为“0001”，则MUX 1-1只将第一感测线(TW[1,1])连接到触摸线，假设MUX控制信号为“0010”，则只将第二感测线(TW[1,2])连接到触摸线。以相同的方式，假设MUX控制信号为“0101”，则MUX 1-1只将第十感测线(TW[1,10])连接到触摸线。除了图9所示的MUX控制信号之外，控制信号产生单元130还能产生支持多种逻辑组合的MUX控制信号。
图10显示了根据第一实施方式的显示设备的驱动方法。
参照图10，根据第一实施方式的显示设备的驱动方法将一个帧周期划分为显示时间(Td)和触摸感测时间(Tt)。触摸感测时间Tt的一部分位于一帧的垂直有效时间AT内。触摸感测时间(Tt)的另一部分位于垂直消隐间隔(VB)内。由于根据本发明的显示设备可以利用垂直消隐间隔(VB)作为触摸感测时间，因此触摸感测时间可以变得比现有技术的长。结果，本发明能够提高触摸灵敏度，从而提高触摸识别速率。
现在将参照视频电子标准协会(VESA)标准中规定的显示时序图来描述垂直消隐间隔(VB)。
数据使能信号(DE)与输入图像数据同步。对于一个脉冲的数据使能信号(DE)的周期对应于一个水平时间，而数据使能信号(DE)的高逻辑间隔表示一条水平线的数据的输入时间。一个水平时间是指将数据写入显示面板100的一条线的像素所需的时间。
在垂直有效时间(AT)期间输入数据使能信号(DE)和输入图像数据，但在垂直消隐间隔(VB)期间不进行输入。垂直有效时间(AT)是指通过像素面板中的显示区域(AA)的所有像素显示一帧的数据所需的时期。一个帧周期是指在显示面板100上显示一帧数据所需的时期，总计为垂直有效时间(AT)和垂直消隐间隔(VB)之和。
由数据使能信号(DE)可知，显示设备在垂直消隐间隔(VB)期间不接收输入图像数据。垂直消隐间隔(VB)包括垂直同步时间(VS)，垂直前沿(FP)和垂直后沿(BP)。垂直同步时间(VS)是指从Vsync的下降沿到Vsync的上升沿之间的范围内的时期，并表示一帧的开始(或结束)时间。垂直前沿(FP)是指从最后的DE的下降沿到Vsync脉冲的开始之间的范围内的时期，所述最后的DE表示一帧数据的最后一条线的数据定时。垂直后沿(BP)是指从Vsync脉冲的结束到第一DE的上升沿之间的范围内的时期，所述第一DE表示一帧数据的第一条线的数据定时。
在第一实施方式中，在一帧内的显示时间(Td)和触摸感测时间(Tt)与图11的比较例相同的情况下，可以将垂直消隐间隔(VB)的至少一部分分配给触摸感测时间。例如，可以将整个垂直消隐间隔(VB)分配给触摸感测时间，或者可以将从垂直同步时间(VS)、垂直前沿(FP)和垂直后沿(BP)中选择的一个或多个时期分配给触摸感测时间。
类似的，可以在整个显示时间(Td)和触摸感测时间(Tt)上分配对应于垂直消隐间隔(VB)的时期。因此，如图12所示，假设将垂直消隐间隔(VB)分配给显示时间(Td)和触摸感测时间(Tt)，则显示时间(Td)变得比图10和11的显示时间(Td)长。因此，图12的实施方式不仅能够提高触摸识别速率，还提高了显示质量。
图13显示了根据第二实施方式的显示设备的驱动方法。
参照图13，第二实施方式是在一个帧周期内以交替的方式执行显示时间(Td)和触摸感测时间(Tt)，重复各个时期两次或多次。在触摸感测时间(Tt)期间，垂直消隐间隔(VB)被用于触摸感测。
显示面板100的显示区域(AA)被划分为第一至第n显示块(D_Block1-D_Blockn)。在每个显示时间(Td)期间，输入图像显示数据被驱动至属于一个显示块(D_Block)的像素。第一至第n显示块(D_Block1-D_Blockn)可以不具有相同的尺寸。
触摸感测区域被划分为第一至第n触摸块(T_Block1-T_Blockn)。每个触摸块包括两个或多个触摸传感器。第一至第n触摸块(T_Block1-T_Blockn)可以不具有相同尺寸。在每个触摸感测时间(Tt)期间，触摸驱动信号被驱动至一个或多个触摸块。替代地，在每个触摸感测时间(Tt)期间，触摸驱动信号可以被驱动至显示面板的所有触摸块。
本发明的多个实施方式通过在第一帧周期结束前完成对于整个触摸屏的触摸输入感测，来产生第一触摸报告。利用在产生第一触摸报告之前提供给触摸块的触摸驱动信号，来产生第一触摸报告。并且在垂直消隐间隔(VB)结束前，本发明的多个实施方式可以再次执行对于整个触摸屏的触摸输入感测，并在垂直消隐间隔(VB)内产生第二触摸报告。利用在产生第一触摸报告之后提供给触摸块的触摸驱动信号，来产生第二触摸报告。第一和第二触摸报告中的每一个包括触摸输入的坐标信息和触摸输入区域的识别码(ID)。第一和第二触摸报告还被发送给主机***。
按照上述实施方式的相同方式，由于第二实施方式将垂直消隐间隔(VB)用作触摸感测时间(Tt)，因此可以延长触摸感测时间而不降低像素充电速率；因此可以提高图像显示质量，从而提高触摸识别速率。特别是，由于第二实施方式在以交替的方式执行显示时间(Td)和触摸感测时间(Tt)的同时，在一个帧周期内两次产生触摸报告，因此能够提高触摸灵敏度。
图14显示了根据第三实施方式的显示设备的驱动方法。
参照图14，第三实施方式在一个帧周期内以交替的方式执行显示时间(Td)和触摸感测时间(Tt)，重复各个时期两次或多次。垂直消隐间隔(VB)被用作虚拟触摸时间。
显示面板100的显示区域(AA)被划分为第一至第n显示块(D_Block1-D_Blockn)。在每个显示时间(Td)期间，输入图像数据被写入属于一个显示块(D_Block)的像素，以供图像显示。第一至第n显示块(D_Block1-D_Blockn)可以不具有相同的尺寸。触摸感测区域被划分为第一至第n触摸块(T_Block1-T_Blockn)，在每个触摸感测时间(Tt)期间，感测一个触摸块(T_Block)。第一至第n触摸块(T_Block1-T_Blockn)可以不具有相同的尺寸。
通过在第一帧周期结束前完成对于整个触摸屏的触摸感测，发送第一触摸报告。并且从产生第一触摸报告开始直至垂直消隐间隔(VB)结束前，对整个触摸屏再次执行触摸感测，并发送第二触摸报告。
由于第三实施方式能将垂直消隐间隔(VB)用于噪声测量间隔，因此能够提高触摸性能。
驱动装置在垂直消隐间隔(VB)期间测量通过手指或导体施加在触摸传感器上的噪声，并响应于噪声级别来改变触摸传感器驱动频率。
驱动装置利用所述触摸传感器驱动频率来感测触摸传感器中的电荷变化量。驱动装置在垂直消隐间隔(VB)期间通过触摸传感器测量通过手指或导体引起的电荷量，将与该电荷量成比例的噪声与先前噪声进行比较，基于比较结果测量噪声级别。
驱动装置以预定的触摸报告速率产生触摸输入的坐标。驱动装置可以以某一频率的报告速率(例如触摸报告速率)输出触摸传感器的噪声测量值，但本发明不限于此。
如果根据噪声测量结果发现当前噪声大于先前噪声，则驱动装置可以利用预定的频率改变方法改变当前噪声的频率，并以信噪比(SNR)最大时的频率驱动触摸传感器。
此外，由于第三实施方式在一个帧周期和垂直消隐间隔内两次产生触摸报告，因此能够提高触摸灵敏度。
图15显示了根据第四实施方式的显示设备的驱动方法。
参照图15，第四实施方式在一个帧周期内以交替的方式执行显示时间(Td)和触摸感测时间(Tt)，重复各个时期两次或多次。垂直消隐间隔(VB)被用作触摸感测时间。
显示面板100的显示区域(AA)被划分为第一至第n显示块(D_Block1-D_Blockn)。在每个显示时间(Td)期间，输入图像显示数据被驱动至属于一个显示块(D_Block)的像素以供图像显示。第一至第n显示块(D_Block1-D_Blockn)可以不具有相同的尺寸。触摸感测区域被划分为第一至第n触摸块(T_Block1-T_Blockn)，并且在每个触摸感测时间(Tt)期间，利用触摸感测信号驱动并感测一个或多个触摸块(T_Block)。第一至第n触摸块(T_Block1-T_Blockn)可以不具有相同的尺寸。
通过在第一帧周期(F1)结束前完成对于整个触摸屏的触摸感测，发送第一触摸报告。并且紧跟在第(n-1)触摸感测时间(Tt[n-1])之后产生第二触摸报告。在发送第二触摸报告之后，第n显示块(D_Blockn)显示图像。在第一帧周期(F1)的垂直消隐间隔(VB)期间，可以执行触摸感测以产生下一帧的触摸报告。由于可以利用前一帧周期的垂直消隐间隔(VB)，产生下一帧周期中的触摸报告，因此在下一帧周期期间可以三次产生触摸报告。在图15的示例中，在第m帧周期(Fm)期间，三次产生触摸报告。
最后，由于第四实施方式能够在第m帧产生第(2m+1)触摸报告(其中m＝n且为自然数)，因此可以提高触摸灵敏度。如可从图16至20中看出，在第一步骤时，本发明的驱动装置将当前帧数据写入显示区域(AA)的第一显示区域(D_G1)，并且在对从触摸屏中划分出的第一和第二触摸组(T_G1，T_G2)进行驱动并感测触摸输入的同时产生第一触摸报告，并在显示区域的第二显示区域(D_G2)中仍保留前一帧数据。然后，从图16至20中可知，本发明的驱动装置通过将当前帧数据写入第二显示区域(D_G2)来更新显示图像，并通过同时地驱动第一和第二触摸组(T_G1，T_G2)来感测触摸输入，由此产生第二触摸报告。
在下文中，将描述如下实施方式：将触摸屏虚拟地划分为多个触摸组，以触摸块为单位同时地驱动各触摸组的触摸传感器，并通过将垂直消隐间隔用作触摸感测时间而在一个帧周期内两次或多次产生触摸报告。触摸块包括两个或多个触摸传感器。触摸组包括两个或多个触摸块。在下文的实施方式的示例中，沿触摸屏的水平方向划分触摸块，但本发明不显示该示例。例如，可以沿垂直方向划分触摸块。
图16显示了根据第五实施方式的显示块和触摸块，图17显示了根据第五实施方式的用于驱动显示装置的方法。
参照图16和17，显示区域(AA)被划分为第一显示区域(D_G1)和第二显示区域(D_G2)。第一显示区域(D_G1)和第二显示区域(D_G2)并非在显示面板中进行物理划分，而是表示在一个显示时间期间进行分块驱动的驱动单位。第一显示区域(D_G1)和第二显示区域(D_G2)分别包括m个显示块(D_BLOCK)。每个显示块包括两个或多个像素。可以沿像素阵列的列方向(或垂直方向)划分第一显示区域(D_G1)和第二显示区域(D_G2)，但本发明不限于上述描述。
触摸屏被划分为第一触摸组(T_G1)和第二触摸组(T_G2)。可以沿触摸屏的水平方向划分触摸组(T_G1，T_G2)。第一触摸组(T_G1)被划分为两个或多个触摸块(T_BLOCK_1～n)。第二触摸组(T_G2)被划分为两个或多个触摸块(T_BLOCK_1’～n’)。如图16所示，可以沿触摸屏的水平方向划分触摸块(T_BLOCK_1～n，T_BLOCK_1’～n’)，但本发明不限于上述描述。每个触摸块包括两个或多个触摸传感器。例如，第1触摸块(T_BLOCK1)可以包括第1列中的触摸传感器(TC[1,1]～TC[2m,1])。第1’触摸块(T_BLOCK1’)可以包括第(n+1)列的触摸传感器(TC[1,n+1]～TC[2m,n+1])。
驱动装置可以通过控制MUX 14来选择触摸传感器，从而以触摸块(T_BLOCK)为单位进行驱动。驱动装置在第N触摸感测时间(其中N为正整数)期间同时地驱动第一触摸组(T_G1)和第二触摸组(T_G2)中的一个或多个触摸块之后，在第(N+1)触摸感测时间期间同时地驱动第一触摸组(T_G1)和第二触摸组(T_G2)中的其他触摸块。由于按照上述方法同时地驱动多个触摸组，因此能够大大缩短驱动所有触摸传感器所需的时间；因此，相比于现有技术，可以在短得多的时期内在整个触摸屏上执行触摸输入感测。此外，由于本发明将垂直消隐间隔(VB)用作触摸感测时间，因此触摸感测时间能够被延长，因此能够在不减少显示时间的同时，确保用于能够在一个帧周期内两次或多次产生触摸报告的触摸输入感测周期。
本发明能够重复驱动至少一部分触摸块中的触摸传感器，从而在显示时间(Td)之间以及在包括垂直消隐间隔(VB)的时期内均匀地分配触摸感测时间(Tt)。
参照图17，根据本发明的用于驱动显示设备的方法包括驱动第一显示区域(D_G1)并产生第一触摸报告的第一步骤；以及驱动第二显示区域(D_G2)并产生第二触摸报告的第二步骤。
以显示块(D_BLOCK)为单位依序驱动第一显示区域(D_G1)的像素。驱动装置通过在第一显示时间(Td1)期间将输入图像数据写入第一显示块(D_BLOCK1)的像素，来显示图像。然后，驱动装置在第一触摸感测时间(Tt1)期间开始同时地驱动第一和第二触摸组(T_G1，T_G2)，并通过同时地驱动相关触摸传感器来感测来自第1和第1’触摸块(T_BLOCK1，T_BLOCK1’)的触摸输入。然后，驱动装置通过在第二显示时间(Td2)期间将输入图像数据写入第二显示块(D_BLOCK2)的像素，来显示图像。然后，驱动装置通过同时地驱动第2和第2’触摸块(T_BLOCK2，T_BLOCK2’)来感测触摸输入。通过重复上述方法，在第一步骤时，驱动装置通过在将数据写入第一显示区域(D_G1)的像素的同时驱动所有触摸传感器，感测整个触摸屏上的触摸输入，由此产生第一触摸报告。包含各个触摸输入的坐标信息和触摸输入识别码(ID)的第一触摸报告被发送给主机***。
在发送第一触摸报告之后，以显示块(D_BLOCK)为单位依序驱动第二显示区域(D_G2)的像素。驱动装置通过在第(m+1)显示时间(Td[m+1])期间将输入图像数据写入第(m+1)显示块(D_BLOCK[m+1])的像素，来显示图像。然后，驱动装置在第(n+1)触摸感测时间(Tt[n+1])期间开始同时地驱动第一和第二触摸组(T_G1，T_G2)，并通过同时地驱动相关触摸传感器来感测来自第1和第1’触摸块(T_BLOCK1，T_BLOCK1’)的触摸输入。然后，驱动装置在第(m+2)显示时间(Td[m+2])期间将输入图像数据写入第(m+2)显示块(D_BLOCK[m+2])的像素，来显示图像。然后，驱动装置通过在第(n+2)触摸感测时间(Tt[n+2])期间同时地驱动第2和第2’触摸块(T_BLOCK2，T_BLOCK2’)来感测触摸输入。通过重复上述方法，在第二步骤时，驱动装置在将数据写入第二显示区域(D_G2)的像素的同时驱动所有触摸传感器，感测整个触摸屏上的触摸输入，由此产生第二触摸报告。包含各个触摸输入的坐标信息和触摸输入识别码(ID)的第二触摸报告被发送给主机***。第二触摸报告是在垂直消隐间隔(VB)期间产生的。由于本发明在一个帧周期内两次产生触摸报告，因此能够提高触摸灵敏度。例如，如果帧速率为60Hz，则触摸报告速率可达120Hz或更高。
划分后的触摸感测时间可能不足以作为用于驱动属于一个触摸块的触摸传感器的时期。例如，第一触摸感测时间(Tt1)和第二触摸感测时间(Tt2)中的每一个可能对应于驱动第1触摸块(T_BLOCK1)的触摸传感器所需的时期的一半。在该情况下，可以在第一触摸感测时间(Tt1)和第二触摸感测时间(Tt2)期间驱动属于一个触摸块(T_BLOCK1)的触摸传感器。
可以在包含垂直消隐间隔的一帧内执行所有的第一和第二步骤。在第一和第二步骤中，所有显示时间(Td)都持续相同的时间量，并且所有触摸感测时间(Tt)都具有相同的长度。在大多数情况下，在图像数据输入时期内，根据时分方案驱动显示块(D_BLOCK)和触摸块(T_BLOCK)。另一方面，由于用于驱动触摸传感器的触摸感测时间被延长至垂直消隐间隔(VB)，因此可以确保用于执行触摸感测的充足时期。
图18显示了根据第六实施方式的显示块和触摸块，图19显示了根据第六实施方式的用于驱动显示设备的方法。图20显示了根据本发明的一个帧周期。
参照图18至20，显示区域(AA)被划分为第一显示区域(D_G1)和第二显示区域(D_G2)。第一显示区域(D_G1)和第二显示区域(D_G2)并非在显示面板中物理划分的，而是表示在一个显示时间期间用于分块驱动的驱动单位。每个显示块包括两个或多个像素。显示区域(AA)可以不划分为均匀尺寸的显示区域。例如，第二显示区域(D_G2)可以设置为小于第一显示区域(D_G1)的尺寸。在该情况下，属于第二显示区域(D_G2)的显示块(D_BLOCK)的数量少于属于第一显示区域(D_G1)的显示块(D_BLOCK)的数量。
触摸屏被划分为第一触摸组(T_G1)和第二触摸组(T_G2)。第一触摸组(T_G1)被划分为两个或多个触摸块(T_BLOCK_1～n)。第二触摸组(T_G2)被划分为两个或多个触摸块(T_BLOCK_1’～n’)。每个触摸块包括两个或多个触摸传感器。
驱动装置可以通过控制MUX 14来选择触摸传感器，从而以触摸块(T_BLOCK)为单位进行驱动。在第N触摸感测时间(其中N为正整数)期间同时地驱动第一触摸组(T_G1)和第二触摸组(T_G2)中的一个或多个触摸块之后，驱动装置在第(N+1)触摸感测时间期间同时地驱动第一触摸组(T_G1)和第二触摸组(T_G2)中的其他触摸块。由于本发明同时地驱动两个或多个触摸组，并将垂直消隐间隔(VB)用作触摸感测时间，因此可以确保足够长的触摸感测时间，因此在不减少显示时间的同时，可以确保用于能够在一个帧周期内两次或多次产生触摸报告的触摸输入感测时期。
参照图19，根据本发明的用于驱动显示设备的方法包括驱动第一显示区域(D_G1)并产生第一触摸报告的第一步骤；以及驱动第二显示区域(D_G2)并产生第二触摸报告的第二步骤。
以显示块(D_BLOCK)为单位依序驱动第一显示区域(D_G1)的像素。驱动装置通过在第一显示时间(Td1)期间将输入图像数据写入第一显示块(D_BLOCK1)的像素，来显示图像。然后，驱动装置在第一触摸感测时间(Tt1)期间开始同时地驱动第一和第二触摸组(T_G1，T_G2)，并通过同时地驱动相关触摸传感器感测来自第1和第1’触摸块(T_BLOCK1，T_BLOCK1’)的触摸输入。然后，驱动装置通过在第二显示时间(Td2)期间将输入图像数据写入第二显示块(D_BLOCK2)的像素，来显示图像。然后，驱动装置通过同时地驱动第2和第2’触摸块(T_BLOCK2，T_BLOCK2’)，感测触摸输入。通过重复上述方法，在第一步骤时，驱动装置通过在将数据写入第一显示区域(D_G1)的像素的同时驱动所有触摸传感器，感测整个触摸屏上的触摸输入，由此产生第一触摸报告。包含各个触摸输入的坐标信息和触摸输入识别码(ID)的第一触摸报告被发送给主机***。
在发送第一触摸报告之后，以显示块(D_BLOCK)为单位依序驱动第二显示区域(D_G2)的像素。如果第二显示区域(D_G2)的尺寸较小，则在第二步骤时由显示时间(Td[2n+1],Td[2n+2k])所占用的时期被减少；因此，通过显示时间中减少的时间量，进一步确保了触摸感测时间。
驱动装置通过在第(2n+1)显示时间(Td[2n+1])期间将输入图像数据写入第(2n+1)显示块(D_BLOCK[2n+1])的像素，来显示图像。然后，驱动装置在第(2n+1)触摸感测时间(Tt[2n+1])期间开始同时地驱动第一和第二触摸组(T_G1，T_G2)，并通过同时地驱动相关触摸传感器来感测来自第1和第1’触摸块(T_BLOCK1，T_BLOCK1’)的触摸输入。然后，驱动装置在第(2n+2)显示时间(Td[2n+2])期间将输入图像数据写入第(2n+2)显示块(D_BLOCK[2n+2])中的像素来显示图像。然后，驱动装置通过在第(2n+2)触摸感测时间(Tt[2n+2])期间同时地驱动第2和第2’触摸块(T_BLOCK2，T_BLOCK2’)，感测触摸输入。通过重复上述方法，驱动装置将数据写入作为第二显示区域(D_G2)最后一个块的第(2n+2k)显示块(D_BLOCK[2n+2k])的像素，然后通过将垂直消隐间隔用作触摸感测时间(Tt[2n+2k]～Tt[4n])来驱动触摸传感器。在第二步骤时，驱动装置将输入图像数据写入第二显示区域(D_G2)的像素，并通过驱动所有触摸传感器来感测整个触摸屏上的触摸输入，由此产生第二触摸报告。包含各个触摸输入的坐标信息和触摸输入识别码(ID)的第二触摸报告被发送给主机***。在垂直消隐间隔(VB)期间产生的第二触摸报告被发送给主机***。
如果第二显示区域(D_G2)的显示块(D_BLOCK)的数量为2k(其中k为小于2n的自然数)，则显示设备在第(2n+2k)显示时间(Td[2n+2k])之后的第(2n+2k)触摸感测时间(Tt[2n+2k])期间两次驱动第k个触摸块(T_BLOCKk)。由于显示块的数量达不到触摸块数量的四倍，因此即使已完成第二显示区域(D_G2)，仍然存在根本未被驱动过的触摸块(T_BLOCK)。在第二步骤时，那些未被驱动的触摸块(T_BLOCKk,T_BLOCK[k+1],…,T_BLOCKn)被划分两次，并被驱动一次。也就是说，在第二步骤时，在第(2n+2k)触摸感测时间(Tt[2n+2k]期间驱动第k个触摸块(T_BLOCKk)之后，第(k+1)个触摸块(T_BLOCK[k+1])至第n个触摸块(T_BLOCKn)被划分两次，并被驱动一次。在其中第(k+1)个触摸块(T_BLOCK[k+1])至第n个触摸块(T_BLOCKn)被划分两次并被驱动一次的第二步骤完成之后，将第二触摸报告发送给触摸IC(TIC)。由于本发明在一个帧周期内两次产生触摸报告，因此能够提高触摸灵敏度。例如，如果帧速率为60Hz，则触摸报告速率可以是120Hz或更高。
图20显示了根据第五实施方式的一个帧周期。在图20中，TBa表示用于驱动触摸块的触摸感测时间，并且用于显示时间的附图标记被省略。
垂直消隐间隔VB可以用作触摸感测时间。如果如上所述地通过利用垂直消隐间隔VB延长触摸感测时间，则触摸感测时间可以以均匀的方式变长；因此，在不减少显示时间的同时，可以确保用于每个触摸传感器的足够长的驱动时期。因此，本发明能够提高触摸灵敏度，同时不减少显示时间。也就是说，本发明能在不降低图像显示质量的情况下提高触摸灵敏度。但是，应当注意的是，如果在一个帧周期内两次产生触摸报告以提高触摸灵敏度，则用于驱动每个触摸块(T_BLOCK)所需的时间可能不足。但是，由于本发明能够在不缩短用于驱动显示模块的时间的情况下将触摸报告速率提高两倍或更高，因此可以以精确的方式执行触摸输入感测，同时提高触摸灵敏度。
图17和19显示了在第一步骤期间通过对各个触摸块两次执行触摸感测而产生第一触摸报告的实施方式，以及在第二步骤期间通过对各个触摸块两次执行触摸感测而产生第二触摸报告的实施方式。由于一旦满足了对所有触摸块执行至少一次或多次感测的条件就能够产生第一和第二触摸报告，因此不需要如上文的实施方式所述那样对每个触摸块执行两次感测。因此，在对所有触摸块执行至少一次感测的条件下，可以对任意一个触摸块执行三次或更多次感测。如果增加触摸屏的分组数量且增加组数，则可以进一步提高触摸报告速率。
根据本发明的嵌有触摸传感器的显示设备在显示一个图像帧的同时两次产生触摸报告，这提高了触摸灵敏度。
特别是，由于根据本发明的嵌有触摸传感器的显示设备能够在不减少图像显示时间的情况下延长用于检测触摸块的输入的触摸感测时间，因此能够在不降低图像显示质量的情况下提高触摸灵敏度。
虽然已参照多个相关的示意性实施方式描述了各个实施方式，但应当理解的是，本领域技术人员可以想到落在本发明的原理范围内的多种其他修改和实施方式。更具体而言，可以是本说明书、附图和权利要求的范围内的排列组合的组件部分和/或排列中的各种变形和修改。除了上述组件部分和/或排列中的各种变形和修改之外，对于本领域技术人员而言选择性应用也是显而易见的。

Claims (30)

1.一种触摸感测显示设备，包括：
显示面板，所述显示面板包括多个像素，所述像素具有至少第一像素块和第二像素块，所述显示面板在包括垂直有效时期和垂直消隐时期的第一帧周期内受到驱动；
驱动器电路，所述驱动器电路用于：
在所述垂直有效时期内的第一显示时期期间，将显示数据驱动至所述第一像素块；
在所述垂直有效时期内的第一触摸时期期间，将一个或多个触摸驱动信号驱动至一个或多个第一触摸电极；
在所述垂直有效时期内的第二显示时期期间，将显示数据驱动至所述第二像素块；以及
在第二触摸时期期间，将一个或多个触摸驱动信号驱动至一个或多个第二触摸电极，所述第二触摸时期至少具有在所述垂直有效时期内出现的第一部分和在所述垂直消隐时期内出现的第二部分。
2.根据权利要求1所述的触摸感测显示设备，其中，所述第二触摸时期的所述第二部分是在所述垂直消隐时期的前沿期间和/或所述垂直消隐时期的后沿期间出现的。
3.根据权利要求1所述的触摸感测显示设备，其中，所述第二触摸时期的所述第二部分是在所述垂直消隐时期的垂直同步部分期间出现的。
4.根据权利要求1所述的触摸感测显示设备，其中，所述第一触摸电极与所述第二触摸电极相同。
5.根据权利要求1所述的触摸感测显示设备，其中，所述驱动器电路：
基于在所述第一触摸时期期间驱动的触摸驱动信号产生第一触摸报告；以及
基于在所述第二触摸时期期间驱动的触摸驱动信号产生第二触摸报告，所述第二触摸报告是在所述第一帧周期的所述垂直消隐时期期间产生的。
6.根据权利要求1所述的触摸感测显示设备，其中，所述驱动器电路：
基于在所述第一触摸时期期间驱动的触摸驱动信号产生第一触摸报告；以及
基于在所述第二触摸时期期间驱动的触摸驱动信号产生第二触摸报告，所述第二触摸报告是在所述第一帧周期之后的第二帧周期期间产生的。
7.根据权利要求1所述的触摸感测显示设备，其中，所述驱动器电路：
在所述第一触摸时期期间将触摸驱动信号同时地驱动至所述一个或多个第一触摸电极和所述一个或多个第二触摸电极；以及
在所述第二触摸时期期间将触摸驱动信号同时地驱动至所述一个或多个第一触摸电极和所述一个或多个第二触摸电极。
8.根据权利要求1所述的触摸感测显示设备，其中，所述驱动器电路在所述第一触摸时期期间将一个或多个触摸驱动信号驱动至所述显示面板的所有触摸电极，且所述驱动器电路在所述第二触摸时期期间将一个或多个触摸驱动信号驱动至所述显示面板的所有触摸电极。
9.根据权利要求1所述的触摸感测显示设备，其中，所述垂直消隐时期对应于所述第一帧周期中的当所述触摸感测显示设备不接收输入图像数据时的一段时期，而所述垂直有效时期对应于所述第一帧周期中的除所述垂直消隐时期以外的剩余时期。
10.根据权利要求1所述的触摸感测显示设备，其中，所述第一触摸时期是在所述第一显示时期之后，所述第二显示时期是在所述第一触摸时期之后，所述第二触摸时期是在所述第二显示时期之后。
11.一种用于触摸感测显示设备的驱动器电路，所述触摸感测显示设备包括显示面板，所述显示面板包括多个像素，所述像素具有至少第一像素块和第二像素块，所述显示面板在包括垂直有效时期和垂直消隐时期的第一帧周期内受到驱动，所述驱动器电路包括：
电路，所述电路用于：
在所述垂直有效时期内的第一显示时期期间，将显示数据驱动至所述第一像素块；
在所述垂直有效时期内的第一触摸时期期间，将一个或多个触摸驱动信号驱动至一个或多个第一触摸电极；
在所述垂直有效时期内的第二显示时期期间，将显示数据驱动至所述第二像素块；以及
在第二触摸时期期间，将一个或多个触摸驱动信号驱动至一个或多个第二触摸电极，所述第二触摸时期至少具有在所述垂直有效时期内出现的第一部分和在所述垂直消隐时期内出现的第二部分。
12.根据权利要求11所述的驱动器电路，其中，所述第二触摸时期的所述第二部分是在所述垂直消隐时期的前沿期间和/或所述垂直消隐时期的后沿期间出现的。
13.根据权利要求11所述的驱动器电路，其中，所述第二触摸时期的所述第二部分是在所述垂直消隐时期的垂直同步部分期间出现的。
14.根据权利要求11所述的驱动器电路，其中，所述第一触摸电极与所述第二触摸电极相同。
15.根据权利要求11所述的驱动器电路，其中，所述电路：
基于在所述第一触摸时期期间驱动的触摸驱动信号产生第一触摸报告；以及
基于在所述第二触摸时期期间驱动的触摸驱动信号产生第二触摸报告，所述第二触摸报告是在所述第一帧周期的所述垂直消隐时期期间产生的。
16.根据权利要求11所述的驱动器电路，其中，所述电路：
基于在所述第一触摸时期期间驱动的触摸驱动信号产生第一触摸报告；以及
基于在所述第二触摸时期期间驱动的触摸驱动信号产生第二触摸报告，所述第二触摸报告是在所述第一帧周期之后的第二帧周期期间产生的。
17.根据权利要求11所述的驱动器电路，其中，所述电路：
在所述第一触摸时期期间将触摸驱动信号同时地驱动至所述一个或多个第一触摸电极和所述一个或多个第二触摸电极；以及
在所述第二触摸时期期间将触摸驱动信号同时地驱动至所述一个或多个第一触摸电极和所述一个或多个第二触摸电极。
18.根据权利要求11所述的驱动器电路，其中，所述驱动电路在所述第一触摸时期期间将一个或多个触摸驱动信号驱动至所述显示面板的所有触摸电极，且所述驱动电路在所述第二触摸时期期间将一个或多个触摸驱动信号驱动至所述显示面板的所有触摸电极。
19.根据权利要求11所述的驱动器电路，其中，所述垂直消隐时期对应于所述第一帧周期中的当所述触摸感测显示设备不接收输入图像数据时的一段时期，而所述垂直有效时期对应于所述第一帧周期中的除所述垂直消隐时期以外的剩余时期。
20.根据权利要求11所述的驱动器电路，其中所述第一触摸时期是在所述第一显示时期之后，所述第二显示时期是在所述第一触摸时期之后，所述第二触摸时期是在所述第二显示时期之后。
21.一种用于操作触摸感测显示设备的方法，所述触摸感测显示设备包括多个像素，所述像素具有至少第一像素块和第二像素块，所述触摸感测显示设备在包括垂直有效时期和垂直消隐时期的第一帧周期内受到驱动，所述方法包括：
在所述垂直有效时期内的第一显示时期期间，将显示数据驱动至所述第一像素块；
在所述垂直有效时期内的第一触摸时期期间，将一个或多个触摸驱动信号驱动至一个或多个第一触摸电极；
在所述垂直有效时期内的第二显示时期期间，将显示数据驱动至所述第二像素块；以及
在第二触摸时期期间，将一个或多个触摸驱动信号驱动至一个或多个第二触摸电极，所述第二触摸时期至少具有在所述垂直有效时期内出现的第一部分和在所述垂直消隐时期内出现的第二部分。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述第二触摸时期的所述第二部分是在所述垂直消隐时期的前沿期间和/或所述垂直消隐时期的后沿期间出现的。
23.根据权利要求21所述的方法，其中，所述第二触摸时期的所述第二部分是在所述垂直消隐时期的垂直同步部分期间出现的。
24.根据权利要求21所述的方法，其中所述第一触摸电极与所述第二触摸电极相同。
25.根据权利要求21所述的方法，进一步包括：
基于在所述第一触摸时期期间驱动的触摸驱动信号产生第一触摸报告；以及
基于在所述第二触摸时期期间驱动的触摸驱动信号产生第二触摸报告，所述第二触摸报告是在所述第一帧周期的所述垂直消隐时期期间产生的。
26.根据权利要求21所述的方法，进一步包括：
基于在所述第一触摸时期期间驱动的触摸驱动信号产生第一触摸报告；以及
基于在所述第二触摸时期期间驱动的触摸驱动信号产生第二触摸报告，所述第二触摸报告是在所述第一帧周期之后的第二帧周期期间产生的。
27.根据权利要求21所述的方法，进一步包括：
在所述第一触摸时期期间将触摸驱动信号同时地驱动至所述一个或多个第一触摸电极和所述一个或多个第二触摸电极；以及
在所述第二触摸时期期间将触摸驱动信号同时地驱动至所述一个或多个第一触摸电极和所述一个或多个第二触摸电极。
28.根据权利要求21所述的方法，其中，在所述第一触摸时期期间将一个或多个触摸驱动信号驱动至所述显示面板的所有触摸电极，且在所述第二触摸时期期间将一个或多个触摸驱动信号驱动至所述显示面板的所有触摸电极。
29.根据权利要求21所述的方法，其中所述垂直消隐时期对应于所述第一帧周期中的当所述触摸感测显示设备不接收输入图像数据时的一段时期，而所述垂直有效时期对应于所述第一帧周期中的除所述垂直消隐时期以外的剩余时期。
30.根据权利要求21所述的方法，其中所述第一触摸时期是在所述第一显示时期之后，所述第二显示时期是在所述第一触摸时期之后，所述第二触摸时期是在所述第二显示时期之后。
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