CN108255357B - 触摸显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

公开了触摸显示装置及其驱动方法，该触摸显示装置能够供应用于触摸感测的触摸驱动信号和用于力触摸感测的力触摸驱动信号，并且还减少电流消耗，其中驱动电路改变同步信号的脉冲波形在高逻辑电平和低逻辑电平之间的变化次数，其中提供所述同步信号来控制供应至多个触摸电极的触摸驱动信号和供应至显示模块的力触摸驱动信号。

Description

触摸显示装置及其驱动方法
技术领域
本公开的实施方式涉及触摸显示装置及其驱动方法。
背景技术
触摸显示设备是一种允许用户通过接触显示设备屏幕输入信息而无需在电子装置中具有附加输入装置的输入设备。触摸屏设备通常用作各种类型的产品(例如，电视、笔记本计算机和监视器)以及便携式电子装置(例如，电子笔记本、电子书(e-book)、PMP(便携式多媒体播放器)、导航仪、UMPC(超级移动PC)、移动电话、智能电话、智能手表、平板PC(平板个人计算机)、手表电话和移动通信终端)的输入装置。
近年来，随着用户界面环境(诸如，需要触摸信息的应用)的建立，已经研究和开发了能够感测力触摸的触摸显示设备。在力触摸的情况下，能够通过感测与触摸显示设备的上表面和触摸显示设备的后表面之间的间隙对应的高度差来感测施加至触摸显示设备的上表面的力。
同步信号是用于触摸感测和力触摸感测的输入信号。在现有技术的盒内(in-cell)触摸显示设备的情况下，整个时段被分成触摸感测时段和力触摸感测时段，并且在整个时段供应同步信号。这是因为在触摸感测时段供应触摸驱动信号，并且在力触摸感测时段供应力触摸驱动信号。
触摸驱动信号和力触摸驱动信号具有交替重复高逻辑电平和低逻辑电平的脉冲波形。如果连续地供应触摸驱动信号和力触摸驱动信号，则连续地发生电压变化，这导致电流消耗增加。
发明内容
因而，本公开的实施方式涉及一种基本上消除了由于现有技术的限制和缺点而引起的一个或更多个问题的触摸显示装置及其驱动方法。
本公开的实施方式的一个方面涉及提供一种能够供应用于触摸感测的触摸驱动信号和用于力触摸感测的力触摸驱动信号并且还能够降低电流消耗的触摸显示装置及其驱动方法。
本公开的实施方式的其它优点和特征将部分地在随后的说明中阐述，并且部分地通过审阅如下描述将变得对本领域技术人员显而易见，或者通过本公开的实施方式的实践而获知。本公开的实施方式的目的和其它优点可以通过在撰写的说明书及其权利要求和附图中具体指出的结构来实现和获得。
为了实现这些以及其它优点，根据本公开的实施方式的目的，如这里具体表达和广泛描述的，提供了一种触摸显示装置，该触摸显示装置可以包括：显示模块，所述显示模块具有多个触摸电极；覆盖窗口，所述覆盖窗口用于覆盖所述显示模块的前表面；壳体，所述壳体具有壳体板和壳体侧壁，其中，具有导电性的所述壳体板布置在所述显示模块的后表面下方，并且所述壳体侧壁围绕所述显示模块的侧表面的至少一部分或者支承所述显示模块；以及驱动电路，所述驱动电路用于感测所述多个触摸电极和所述壳体板之间的电容根据所述多个触摸电极和所述壳体板之间的距离变化而产生的变化；其中，所述驱动电路改变同步信号的脉冲波形在高逻辑电平和低逻辑电平之间的的变化次数，其中，提供所述同步信号来控制供应至所述多个触摸电极的触摸驱动信号和供应至所述显示模块的力触摸驱动信号。
在本公开的实施方式的另一个方面中，提供了一种驱动触摸显示装置的方法，该方法可以包括以下步骤：通过使用驱动电路来感测多个触摸电极和壳体板之间的电容根据所述多个触摸电极和所述壳体板之间的距离变化而产生的变化；以及通过使用驱动电路改变同步信号的脉冲波形在高逻辑电平和低逻辑电平之间的变化次数，其中，提供所述同步信号以控制力触摸驱动信号和供应至所述多个触摸电极的触摸驱动信号。
要理解的是，本公开的实施方式的上述一般性描述和如下具体描述是示例性和说明性的，并且是为了提供对所要求保护的公开的进一步说明。
附图说明
附图被包括进来以提供对本公开的进一步理解并且被并入且构成本申请的一部分，附图示出了本公开的实施方式并且与说明书一起用来解释本公开的原理。在附图中：
图1是示出根据本公开的一个实施方式的触摸显示装置的立体图；
图2是沿着图1的I-I’和II-II’的截面图；
图3是示出图2的“A”部分的放大图；
图4示出了图2所示的显示面板；
图5示出了根据本公开的一个实施方式电容根据触摸显示装置上的触摸压力的变化；
图6示出了根据本公开的一个实施方式触摸原始数据根据触摸显示装置上的触摸力的变化；
图7是示出了根据本公开的一个实施方式的同步信号和触摸驱动信号的波形图；
图8是示出了当在根据本公开的一个实施方式的触摸显示装置中感测到触摸时的同步信号、触摸驱动信号和力触摸驱动信号的波形图；
图9是示出了当在根据本公开的一个实施方式的触摸显示装置中没有感测到触摸时的同步信号、触摸驱动信号和力触摸驱动信号的波形图；以及
图10是示出了根据本公开的一个实施方式的用于驱动触摸显示装置的方法的流程图。
具体实施方式
现在将对本公开的示例性实施方式进行详细参考，在附图中示出了示例性实施方式的示例。在可能的情况下，在整个附图中将使用相同的附图标记来表示相同或类似的部件。通过参照附图描述的如下实施方式将阐明本公开的优点和特征以及本公开的实现方法。然而，本公开可以以不同形式来实施，并且不应该被解释为限于这里阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本公开全面、完整，并且将本公开的范围充分地传达给本领域技术人员。另外，本公开仅由权利要求的范围来限定。
为了描述本公开的实施方式而在附图中公开的形状、尺寸、比率、角度和数量仅仅是示例，因此本发明不限于所示出的细节。在所有附图中，相同的附图标记表示相同的元件。在如下描述中，当确定相关已知功能或构造的详细描述会不必要地导致本公开的重要点模糊不清时，将省略这些详细描述。
在使用在本说明书中描述的“包含”、“具有”和“包括”的情况下，除非使用“只”，否则可以增加其它部件。除非另有相反说明，否则单数形式的术语可以包括复数形式。
在解释元件时，尽管没有明确的描述，也将该元件解释为包括误差范围。
在描述位置关系时，例如当将位置顺序描述为“位于……上”、“在……上方”、“在……下方”和“挨着……”时，除非使用了“正好”或“直接”，否则可以包括没有接触的情况。
在描述时间关系时，例如，当将时间顺序描述为“在……之后”、“随后……”、“接下来……”和“在……之前”时，除非使用了“正好”或“直接”，否则可以包括不连续的情况。
将理解的是，尽管这里可能使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应该受到这些术语的限制。使用这些术语仅仅是为了将一个元件与另一个元件区分开。例如，第一元件也可以叫做第二元件，类似地，第二元件可以叫做第一元件，而不会脱离本公开的范围。
此外，“X轴方向”、“Y轴方向”和“Z轴方向”不限于垂直的几何构造。也就是说，“X轴方向”、“Y轴方向”和“Z轴方向”可以包括可应用的宽范围的功能构造。
此外，应该理解，术语“至少一个”包括与任何一个项目相关的所有组合。例如，“第一元件、第二元件和第三元件中的至少一个”可以包括从第一、第二和第三元件选择的两个或更多个元件的所有组合以及第一、第二和第三元件中的每个元件。此外，如果提到了第一元件定位在第二元件“上”或“上方”，则应该理解，第一和第二元件可以彼此接触，或者第三元件可以介于第一和第二元件之间。
本公开的各种实施方式的特征可以彼此部分地或全部地联接或组合，并且如本领域技术人员能够充分地理解的，可以以各种方式彼此相互操作和技术驱动。本公开的实施方式可以彼此独立地执行，或者可以以相互依赖关系一起执行。
下面，将参照附图描述根据本公开的实施方式的触摸显示装置以及用于驱动该触摸显示装置的方法。
图1是示出了根据本公开的一个实施方式的触摸显示装置的立体图。图2是沿着图1的I-I’和II-II’的截面图。图3是示出图2的“A”部分的放大图。图4示出了图2所示的显示面板。
参照图1至图4，根据本公开的一个实施方式的触摸显示装置包括显示模块100、覆盖窗口300、壳体500、冲击吸收构件700和驱动电路900。
显示模块100可以在驱动电路900的控制下以显示模式或触摸感测模式来驱动。对于显示模式，在显示模块100上显示与从驱动电路900供应的视频信号对应的图像。对于触摸感测模式，显示模块100通过驱动电路900感测用户触摸的触摸位置和触摸力中的至少一个。显示模块100包括用于感测用户触摸的触摸位置和触摸力中的至少一个的触摸传感器。显示模块100可以包括显示面板110、背光单元130和引导框架150。
显示面板110是通过驱动液晶分子而显示图像的液晶显示面板，其中，液晶显示面板包括粘合至彼此的面对的下基板111和上基板113，且液晶层插置在下基板111和上基板113之间。显示面板110通过使用从背光单元130发射的光而显示预定图像。
下基板111是薄膜晶体管阵列基板，其中下基板111包括在彼此交叉的多条选通线GL和多条数据线DL限定的每个像素区处制备的多个子像素SP。每个子像素SP可以包括与选通线和数据线连接的薄膜晶体管、与薄膜晶体管连接的像素电极和与像素电极相邻地设置并且被供应公共电压的公共电极。
在下基板111的下边缘处制备与每条信号线相连的焊盘部分，并且该焊盘部分与驱动电路900连接。在下基板111的左侧、下基板111的右侧或下基板111的左右两侧制备用于驱动显示面板110的选通线GL的内部选通驱动电路。内部选通驱动电路可以在与每条选通线GL相连的同时与薄膜晶体管一起制造。内部选通驱动电路生成根据从驱动电路900供应的选通控制信号依次偏移的选通信号，并且将该选通信号供应至对应的选通线GL。
上基板113包括用于限定与下基板111的每个像素区交叠的开口区域的像素限定图案以及形成在开口区域中的彩色滤光片(color filter)。通过使用密封剂将彼此面对的下基板111和上基板113彼此结合，使得下基板111除了焊盘部分以外的其余区域由上基板113覆盖。
用于设置液晶的预倾角的对准膜形成在下基板111和上基板113中的至少一个中。液晶层介于下基板111和上基板113之间。这里，液晶层由液晶形成，且液晶分子通过施加至像素电极的数据电压和公共电压根据数据共面转换模式的电场排列。
具有第一偏振轴线的下偏振构件115附接至下基板111的后表面，具有第二偏振轴线的上偏振构件117附接至上基板113的前表面，其中第一偏振轴线与第二偏振轴线相交。
在显示面板110中，触摸传感器与用于触摸感测模式的用作公共电极的触摸电极TE对应，并且公共电极与像素电极一起随着向公共电极供应公共电压而用作显示模式的液晶驱动电极。也就是说，该显示面板110可以是盒内触摸式液晶显示面板，更具体地说，可以是盒内自电容触摸式液晶显示面板。
触摸电极TE由相邻子像素SP的每个单元构图。触摸电极TE与至少一条栅极线GL和至少一条数据线DL交叠。像素电极和触摸电极TE由诸如铟锡氧化物(ITO)的透明导电材料形成。触摸电极TE经由触摸路由线TL与驱动电路900连接。
一个触摸电极TE的尺寸可以与若干个子像素SP的总尺寸对应。例如，一个触摸电极TE在平行于选通线GL的长度方向的水平方向上可以具有与40个像素对应的尺寸，并且在平行于数据线DL的长度方向的竖直方向上可以具有与12个像素对应的尺寸。在这种情况下，一个触摸电极TE的尺寸可以与480个像素的总尺寸相同，但是不限于该结构。触摸电极TE的尺寸可以根据显示面板110的尺寸(或分辨率)以及显示面板110的触摸分辨率来改变。在显示面板110中，多个触摸电极TE布置成晶格构造，其中多个触摸电极TE尺寸不相同。例如，布置在显示面板110的边缘中的第二触摸电极中的每个第二触摸电极的尺寸可以小于布置在显示面板110的中心的第一触摸电极中的每个第一触摸电极的尺寸。在这种情况下，可以实现显示面板110的中心与显示面板110的边缘之间的触摸敏感度的均匀性。
背光单元130布置在显示面板110下方，其中背光单元130向显示面板110发射光。背光单元130可以包括导光板131、光源、反射片材133和光学片材部分135。
导光板131包括在至少一个侧表面处制备的光入射部分。导光板131朝向上方向(即，显示面板110的方向)引导入射到光入射部分上的光。
光源以如下方式设置，即光源面对导光板131的光入射部分，由此光源向导光板131的光入射部分提供光。光源可以包括与导光板131的光入射部分相邻地布置的印刷电路板以及设置在该印刷电路板上的多个发光二极管封装。
反射片材133布置在壳体500内部，并且反射片材133覆盖导光板131的后表面。反射片材133朝向导光板131的内部反射通过导光板131的下表面入射的光，由此使光损失最小。
光学片材部分135布置在导光板131上，并且该光学片材部分135被设置成提高由导光板131引导的光的亮度特性。例如，光学片材部分135可以包括漫射(diffusion)片材、棱镜片材和双重亮度增强膜，但是不限于该结构。例如，光学片材部分135可以以沉积结构形成，该沉积结构包括漫射片材、棱镜片材、双重亮度增强膜和透镜片材中的至少两种。
另外，显示模块100可以进一步包括布置在显示面板110和光学片材部分135之间的观看角度控制薄膜。该观看角度控制薄膜与多个子像素SP交叠，并且被设置成限制多个子像素SP中的每个子像素的光发射角，由此将显示面板110的观看角度限制为预设范围。
将引导框架150形成为矩形带状，并且附接至显示面板110的后边缘部分。引导框架150包围背光单元130的每个侧表面，从而可以使背光单元130的移动最小化。引导框架150包括片材支承件151和面板支承件153。
片材支承件151形成为矩形带状，同时与背光单元130(即，光学片材部分135的边缘)交叠，由此支承该光学片材部分135的边缘。片材支承件151的下表面可以通过使用粘合构件150附接至反射片材133的扩展区域。
另外，片材支承件151可以进一步包括用于导光板131的支承件，该支承件从片材支承件151的内表面突出，同时与导光板131交叠。用于导光板131的支承件可以支承导光板131的下表面的边缘。
从片材支承件151的上表面的边缘突出的面板支承件153形成为矩形带状，并且通过使用面板粘合构件160附接至显示面板110的后表面的边缘。面板粘合构件160可以包括双面胶带、热固化树脂、光固化树脂或双面粘合泡沫垫。
引导框架150附接至显示面板110，以由此支承背光单元130。通过使用引导框架150，背光单元130悬置在显示面板110的后表面上。
覆盖窗口300附接至显示面板110的整个表面，并且支承在壳体500上。支承在壳体500上的覆盖窗口300可以根据用户的触摸压力变形而凹入壳体500内。
覆盖窗口300通过使用透明粘合构件200附接至显示面板110，更具体地说，附接至上偏振构件117的整个表面，从而可以支承显示面板110并保护显示面板110免受外部冲击。透明粘合构件200可以包括光学透明粘合剂(OCA)或光学透明树脂(OCR)。
覆盖窗口300可以由钢化玻璃、透明塑料或透明薄膜形成。例如，覆盖窗口300可以包括蓝宝石玻璃和金刚玻璃中的至少一种。根据另一个示例，覆盖窗口300可以包括PET(聚乙二醇对苯二甲酸酯)、PC(聚碳酸酯)、PES(聚醚砜)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)和PNB(聚降冰片烯)中的任一种。考虑到刮擦和透明度，覆盖窗口300优选由钢化玻璃形成。
壳体500容纳显示模块100，并且还支承覆盖窗口300。壳体500直接覆盖显示模块100的后表面和附接至覆盖窗口300的每个侧表面。
壳体500具有由壳体板510和壳体侧壁530限定的容纳空间，其中壳体500可以包括上表面开口的箱体形状。壳体500可以包括导电材料或金属材料。例如，壳体500可以包括铝(Al)材料、殷钢材料或镁(Mg)材料。壳体500与电源电路电连接，其中可以从电源电路以恒定电压电平给壳体500供应AC电压或DC电压，或者壳体500可以电接地(GND)。在下文中，假定壳体500电接地。
壳体板510用作容纳空间的底表面，并且壳体板510覆盖背光单元130的后表面。
在壳体板510的后表面中可以制备至少一个***容纳空间500s。电子装置的用于供应驱动电力的电池800、通信模块、电源电路、存储器和驱动电路900可以被容纳在***容纳空间500s中。***容纳空间500s由后盖600覆盖。为了更换电池800，可将后盖600与壳体500的后表面可打开地连接，但是后盖600不限于该结构。如果在触摸显示装置中使用内置式电池，则后盖600与壳体500的后表面连接而不能被用户打开。
壳体侧壁530与壳体板510的每个侧表面垂直。壳体侧壁530支承覆盖窗口300，由此壳体侧壁530直接覆盖悬置在覆盖窗口300上的显示模块100的每个侧表面。壳体侧壁530的上部分直接覆盖覆盖窗口300的每个侧表面。
壳体侧壁530的高度大于显示模块100的总高度(或厚度)，从而使悬置在覆盖窗口300上的显示模块100与壳体板510间隔开。因而，根据本公开的一个实施方式的触摸显示装置包括在壳体板510与悬置在覆盖窗口300的后表面上的显示模块100之间制备的气隙AG。
该气隙AG可以被定义为壳体板510和与壳体板510间隔开壳体侧壁530的高度的显示模块100的后表面之间的空间。气隙AG提供了一空间，在该空间中，显示模块100能够通过用户的触摸压力而在上下方向(Z)上移动，由此覆盖窗口300和显示模块100可以根据用户的触摸压力而将其形状改变成弯曲的。
壳体侧壁530包括在其上部内表面中制备的凹部550。弹性构件570可以制备在凹部550中。
弹性构件570附接至凹部550，并且布置在覆盖窗口300的后边缘和凹部550的底表面之间，由此覆盖窗口300能够通过用户的触摸压力而在上下方向(Z)上移动。弹性构件570可以包括弹簧、双面粘合泡沫垫或者具有弹性恢复力的弹性垫。覆盖窗口300与布置在壳体侧壁530的凹部550中的弹性构件570连接，以由此覆盖壳体侧壁530和显示模块100之间的空间以及显示模块100的整个表面。因此，可以保护显示模块100免受外部冲击，并且可以防止杂质渗入显示模块100和壳体侧壁530之间的空间。
壳体500包括导电材料，由此在触摸电极TE和壳体板510之间形成用于感测用户的力触摸(即，电容Cm)的触摸传感器。如图5所示，电容Cm根据触摸电极TE和壳体板510之间的距离D的减小而线性地增加。电容Cm的改变与距离变化D’成反比。因而，随着根据施加至覆盖窗口300的触摸压力TP弯曲的显示面板100变得接近壳体板510，触摸电极TE和壳体板510之间的距离D’减小，从而电容Cm的变化增加。
为了提高力触摸的灵敏度，在没有向覆盖窗口300施加触摸压力TP的情况下，将显示模块100的后表面和壳体板510之间的距离优选设置为至少500μm或大于至少500μm。如果显示模块100的后表面和壳体板510之间的距离小于500μm，则电容Cm根据触摸压力TP的变化比较轻微。也就是说，即使向触摸显示装置施加了相对较强的触摸压力TP，电容Cm根据相对较强的触摸压力TP的变化也如此轻微，以致于难以感测到触摸压力TP，由此降低了力触摸的灵敏度。
冲击吸收构件700布置在壳体板510内，同时与显示模块100的后表面间隔开。附接至壳体板510的前表面的冲击吸收构件700面对显示模块100的后表面，且冲击吸收构件700与显示模块100之间设置有气隙AG。冲击吸收构件700防止显示模块100的后表面由于显示模块100变形时显示模块100和壳体板510之间的物理接触而被损坏。冲击吸收构件700吸收从壳体板510施加至显示模块100的后表面的冲击，以由此防止显示模块100被冲击损坏。冲击吸收构件700可以包括软材料，例如聚氨酯(PU)材料。
驱动电路900与下基板113中制备的焊盘部分接触。驱动电路900在显示模式和触摸感测模式的时分驱动方法中使显示面板110显示。对于显示模式，驱动电路900在显示面板110上显示图像。对于触摸感测模式，驱动电路900通过使用触摸电极TE来感测用户的触摸和/或力触摸，并且计算触摸位置和触摸力电平(touch force level)中的至少一个。驱动电路900执行与所计算的触摸位置和/或触摸力电平对应的应用。
例如，驱动电路900可以感测根据用户通过使用手指或导电物体进行触摸而在触摸电极TE中产生的自电容的变化，并且可以计算触摸位置和触摸力电平中的至少一个。根据另一个示例，驱动电路900可以感测根据用户通过使用手指或导电物体进行的触摸而在触摸电极TE和壳体500之间产生的电容Cm的变化，并且可以计算触摸力电平，或者可以基于与触摸力电平对应的触摸电极TE的位置来附加地计算触摸位置。
驱动电路900可以包括主控制器910、触摸驱动器930、无负荷信号生成器950和面板驱动器970。
主控制器910是微控制器单元(MCU)。显示面板110在显示模式中或触摸感测模式中可以由主控制器910驱动。也就是说，主控制器910在显示模式下生成用于驱动显示面板110的具有第一逻辑状态的模式信号，并且在触摸感测模式下生成用于驱动显示面板110的具有第二逻辑状态的模式信号。主控制器910可以基于帧同步信号(或竖直同步信号)生成用于将显示面板110的每个帧时分成至少一个子帧并且在显示模式和触摸感测模式中驱动该子帧的模式信号。在显示图像的情况下，一个帧的图像可以被分成多个子帧，并且可以以至少一个子帧来进行显示。对于每个子帧的触摸感测模式，可以基于子帧数量来实现用于至少一个触摸电极TE的触摸感测，或者可以实现用于所有触摸电极TE的触摸感测。
对于显示模式，主控制器910生成第一逻辑状态的模式控制信号、数字视频数据和定时同步信号，并且将所生成的模式控制信号、数字视频数据和定时同步信号供应至触摸驱动器930、无负荷信号生成器950和面板驱动器970。
对于触摸感测模式，主控制器910生成第二逻辑状态的模式控制信号，并且将所生成的模式控制信号供应至触摸驱动器930、无负荷信号生成器950和面板驱动器970。
对于触摸感测模式，主控制器910基于从触摸驱动器930供应的触摸原始数据来计算触摸位置和触摸力电平中的至少一个。主控制器910执行与所计算的触摸位置和触摸力电平中的至少一个对应的应用。该应用可以是基于触摸显示装置中的触摸位置的应用程序以及基于触摸显示装置中的触摸力的应用程序。基于触摸位置的应用程序可以是与在触摸位置中显示的程序图标对应的应用程序。基于触摸力的应用程序可以是用于锁定或解锁功能的安全应用程序或者与在触摸位置中显示的程序图标中预先设置的力电平对应的应用程序。
详细地说，对于触摸感测模式，主控制器910将基准原始数据与从触摸驱动器930提供的触摸原始数据进行比较，并且基于比较结果计算触摸位置，或者基于比较结果计算触摸位置和触摸力电平。
例如，形成在触摸电极TE和壳体板510之间的电容Cm根据触摸压力的增加而线性地增加，使得用户的力触摸的触摸原始数据的值高于用户简单触摸(simple touch)的值。参照预设的基准原始数据，主控制器910可以通过使用触摸原始数据来计算触摸位置和触摸力电平。
例如，参照预设基准原始数据，主控制器910将触摸原始数据分成小于基准原始数据的触摸位置感测触摸原始数据和大于基准原始数据的力触摸感测触摸原始数据。因而，根据本公开的实施方式的主控制器910基于小于基准原始数据的触摸原始数据计算触摸位置。在这种情况下，可以通过具有小于基准原始数据的触摸原始数据的触摸电极TE来计算触摸位置(或二维触摸信息)。此外，主控制器910基于大于基准原始数据的触摸原始数据计算触摸力电平和/或触摸位置。在这种情况下，可以计算与大于触摸原始数据的触摸原始数据对应的触摸力电平，或者通过具有大于触摸原始数据的触摸原始数据的触摸电极TE的位置来计算触摸力电平和包含触摸位置的三维触摸信息。
根据另一个示例，主控制器910可以通过使用触摸原始数据而不使用基准原始数据来计算触摸位置和触摸力电平。为了防止由于针对用户的简单触摸而不必要地计算触摸力电平引起的不必要的功耗，必须将用户触摸分成简单触摸和力触摸，并且优选地针对力触摸计算触摸力电平。
响应于从主控制器910供应的第一逻辑状态的模式信号，触摸驱动器930经由用于显示模式的多个触摸路由线TL向多个触摸电极TE供应公共电压Vcom。触摸驱动器930向多个触摸电极TE供应公共电压Vcom，从而使得多个触摸电极TE中的每个根据第一逻辑状态的模式信号而用作用于显示模式的公共电极。
响应于从主控制器910供应的第二逻辑状态的模式信号，触摸驱动器930经由用于触摸感测模式的多条触摸路由线TL向多个触摸电极TE供应触摸驱动信号TDS。之后，触摸驱动器930根据针对经由多条触摸路由线TL而供应有触摸驱动信号TDS的触摸电极TE的用户触摸来感测电容变化，基于该电容变化生成触摸原始数据，并且将所生成的触摸原始数据提供给主控制器910。触摸驱动器930通过利用自电容感测电路感测触摸电极TE中的自电容变化来生成触摸原始数据。
随着触摸压力根据形成在触摸电极TE和壳体板510之间的电容的变化以及在触摸电极TE中发生的自电容根据通过使用手指或其它触摸对象的用户触摸压力的变化而增加，触摸原始数据可以具有大的数据值。根据一个示例，触摸驱动器930可以生成与触摸电极TE中的自电容根据用户使用手指或其它触摸物体进行的触摸产生的变化对应的触摸原始数据。根据另一个示例，触摸驱动器930可以生成与形成在触摸电极TE和壳体板510之间的电容Cm的变化以及触摸电极TE中的自电容根据用户通过用户手指或非导电物体进行的触摸的变化对应的触摸原始数据。
考虑到电荷量、电路结构或功耗，触摸驱动信号TDS可以从AC驱动波形、DC驱动波形和地电压中的任一个选择。AC驱动波形可以包括脉冲波、正弦波、衰减正弦波、方波、矩形波、锯齿波、三角波、阶梯波。
触摸驱动器930感测触摸电极TE中的自电容根据用户触摸的变化。自电容触摸感测方法可以通过经由触摸路由线TL向触摸电极TE施加触摸驱动信号TDS并且感测在经由触摸路由线TL而供应有触摸驱动信号TDS的触摸电极TE中的自电容的变化来获得。由于触摸电极TE与选通线GL和数据线DL交叠，因此在触摸电极TE与选通线GL和数据线DL之间形成寄生电容。寄生电容成为触摸驱动过程中的大负荷，这可能降低触摸感测的精确性或者妨碍触摸感测。
对于触摸感测模式，无负荷信号生成器950响应于从主控制器910供应的第二逻辑状态的模式信号而生成具有与触摸驱动信号TDS相同电位差和相位的无负荷信号，并且将所生成的无负荷信号提供给面板驱动器970。无负荷信号生成器950生成具有与触摸驱动信号TDS相同电位差和相位的无负荷信号，并且将该无负荷信号同时供应给选通线GL1～GLm和数据线DL1～DLn，以由此根据触摸电极TE与选通线GL和数据线DL之间的寄生电容来减小触摸电极TE的负荷。如果无负荷信号被同时施加至触摸电极TE以及选通线GL和数据线DL，则在触摸电极TE与选通线GL1～GLm和数据线DL1～DLn之间不会产生电位差，由此在触摸电极TE与选通线GL1～GLm和数据线DL1～DLn之间不会形成寄生电容。因此，可以提高触摸位置灵敏度和力触摸灵敏度。
无负荷信号生成器950生成具有与触摸驱动信号TDS相同相位且具有以相同电压差摆动的电压摆幅宽度的第一无负荷信号和第二无负荷信号，然后将第一无负荷信号和第二无负荷信号提供给面板驱动器970。第一无负荷信号可以通过面板驱动器970供应给数据线DL，并且第二无负荷信号可以通过面板驱动器970供应给选通线GL。
第一无负荷信号可以具有在第一高电压和第一低电压之间的第一电压摆幅宽度。
第二无负荷信号具有与第一无负荷信号相同的相位，并且具有在第二高电压和第二低电压之间的第一电压摆幅宽度。第一高电压高于第二高电压，并且第一低电压高于第二低电压。第二无负荷信号的第二高电压被设置为低于供应至选通线GL的选通信号的选通高电压，从而开启用于显示模式的薄膜晶体管。这防止了薄膜晶体管由于用于触摸感测模式的供应至选通线GL的第二无负荷信号而开启。第二无负荷信号的第二低电压被设置为比第二高电压低第一电压摆幅宽度的电压电平。因而，第二无负荷信号具有与第一无负荷信号相同的相位，并且还具有与第一无负荷信号相同的电压摆幅宽度。
面板驱动器970基于从主控制器910供应的数字视频数据、定时同步信号和第一逻辑状态的模式信号而生成用于显示模式的选通信号GS，并且将该选通信号GS供应至对应的选通线GL1～GLm。此外，面板驱动器970通过每个子像素通过数字视频数据的数模转换与选通信号GS的供应同步地生成数据信号Vdata，并且该数据信号Vdata被供应至对应的数据线DL1～DLn。面板驱动器970利用由数据信号Vdata和公共电压Vcom形成的电场来驱动液晶，以由此在显示面板110上显示图像。如果在显示面板110的下基板111中制备了内部选通驱动电路，则面板驱动器970基于定时同步信号生成选通控制信号，并且将该选通控制信号提供给内部选通驱动电路。内部选通驱动电路根据选通控制信号生成选通信号GS，并且将该选通信号GS供应至选通线GL1～GLm。
面板驱动器970基于从主控制器供应的第二逻辑状态的模式信号而将从无负荷信号生成器950提供的无负荷信号供应至显示面板110，并由此减小触摸电极TE的负荷。面板驱动器970从无负荷信号生成器950接收第一无负荷信号和第二无负荷信号，并且将第一无负荷信号供应至数据线DL1～DLn，并且与第一无负荷信号的供应同步地将第二无负荷信号供应至选通线GL1～GLm。如果显示面板110的下基板111中制备了内部选通驱动电路，则第二无负荷信号可以通过面板驱动器970供应至内部选通驱动电路，或者可以从无负荷信号生成器950直接供应至内部选通驱动电路。内部选通驱动电路可以将从面板驱动器970发送或者直接从无负荷信号生成器950供应的第二无负荷信号供应至选通线GL1～GLm。
在驱动电路900中，主控制器910、触摸驱动器930、无负荷信号生成器950和面板驱动器970中的每个可以以单独集成电路的方式实现。主控制器910、触摸驱动器930、面板驱动器970可以在一个集成电路中实现。触摸驱动器930和面板驱动器970可以在一个集成电路中实现。触摸驱动器930可以设置在主控制器910中。无负荷信号生成器950可以设置在主控制器910、触摸驱动器930和面板驱动器970中的任一个内。
根据本公开的一个实施方式的壳体500的壳体板510电接地(GND)。因而，如果向其施加用户触摸(或触摸力)，则在触摸电极TE和壳体板510之间形成电容Cm。随着触摸压力增加，触摸电极TE和壳体板510之间的距离D减小，从而电容Cm的电荷量线性地增加。
如图6所示，在触摸驱动器930中生成的触摸原始数据的值根据触摸压力的增加而线性地增加。如图5所示，随着触摸压力增加，触摸电极TE和壳体板510之间的距离D’减小，从而在触摸电极TE和壳体板510之间产生的电容Cm发生很大变化。
主控制器910通过根据触摸压力的每个电平预先设置的每个触摸压力根据基于触摸力电平的触摸原始数据的值来计算触摸力电平。
根据本公开的一个实施方式的触摸显示装置包括：显示模块100，其具有多个触摸电极TE；覆盖窗口300，其用于覆盖显示模块100的前表面；壳体500，其具有壳体板510和壳体侧壁530，具有导电性的壳体板510布置在显示模块100的后表面下方，并且壳体侧壁530围绕显示模块110的侧表面的至少一部分或者支承显示模块100；和驱动电路900，其用于感测多个触摸电极TE和壳体板510之间的电容根据多个触摸电极TE和壳体板510之间的距离变化而发生的变化。
根据本公开的一个实施方式的驱动电路900改变同步信号Sync的在高逻辑电平和低逻辑电平之间的脉冲波形的数量，其中，提供该同步信号Sync来控制供应至多个触摸电极TE的触摸驱动信号TDS和供应至显示模块100的力触摸驱动信号FTDS。
图7是示出了根据本公开的一个实施方式的同步信号Sync和触摸驱动信号TDS的波形图。
如果同步信号Sync具有地电压GND，则触摸驱动信号TDS具有地电压GND。如果同步信号Sync具有第一电压V1，触摸驱动信号具有第二电压V2。第二电压V2的电平高于第一电压V1的电平。同步信号Sync和触摸驱动信号TDS具有相同波形和周期，由此同步信号Sync和触摸驱动信号TDS具有相同频率。图7仅示出了同步信号Sync和触摸驱动信号TDS之间的关系。同步信号Sync和力触摸驱动信号FTDS之间的关系与同步信号Sync和触摸驱动信号TDS之间的关系相同。
所生成的触摸驱动信号TDS和力触摸驱动信号FTDS具有与同步信号Sync相同的波形。因而，如果改变同步信号Sync的频率，则触摸驱动信号TDS和力触摸驱动信号FTDS也改变它们的频率。因而，可以在预定时段控制触摸驱动信号TDS和力触摸驱动信号FTDS的脉冲波形变化到高逻辑电平和低逻辑电平的次数。
如果触摸驱动信号TDS和力触摸驱动信号FTDS的脉冲波形变化至高逻辑电平和低逻辑电平的次数较多，则提高触摸感测速度，然而功耗会增加。另外，如果触摸驱动信号TDS和力触摸驱动信号FTDS的脉冲波形变化至高逻辑电平和低逻辑电平的次数较少，则降低功耗，然而触摸感测速度也降低。
根据本公开的实施方式，可以通过改变同步信号Sync的频率来改变触摸驱动信号TDS和力触摸驱动信号FTDS的频率。因而，可以通过增加或减少触摸驱动信号TDS和力触摸驱动信号FTDS的脉冲波形变化至高逻辑电平和低逻辑电平的次数来生成并提供触摸驱动信号TDS和力触摸驱动信号FTDS。
图8是示出了根据本公开的一个实施方式的在感测到触摸时的同步信号Sync、触摸驱动信号TDS和力触摸驱动信号FTDS的波形图。
在根据本公开的一个实施方式的触摸显示装置中重复显示时段DP和触摸感测时段TP。
对于显示时段DP和触摸感测时段TP，连续地生成同步信号Sync。如图8所示，在显示时段DP供应的同步信号Sync的频率可以与在触摸感测时段TP供应的同步信号Sync的频率相同，或者在显示时段DP供应的同步信号Sync的频率可以与在触摸感测时段TP供应的同步信号Sync的频率不同。同步信号Sync可以是一个信号，或者可以是通过将用于显示时段DP的定时信号与用于触摸感测时段TP的定时信号混合而获得的信号。该同步信号Sync在驱动电路900内生成，并且被供应至触摸驱动器930和力触摸驱动器990。
触摸驱动信号TDS在触摸驱动器930中生成。在触摸感测时段TP，触摸驱动信号TDS被供应至多个触摸电极TE。按照触摸驱动信号TDS的频率与在触摸感测时段TP供应的同步信号Sync的频率相同的方式来生成触摸驱动信号TDS。
在力触摸驱动器990中生成力触摸驱动信号FTDS。在显示时段DP，力触摸驱动信号FTDS被供应至显示模块100。按照力触摸驱动信号FTDS的频率与在显示时段DP供应的同步信号Sync的频率相同的方式来生成力触摸驱动信号FTDS。
如果触摸驱动信号TDS和力触摸驱动信号FTDS在相同时间点输入，则由于信号冲突而难以执行正常感测工作。在现有技术的情况下，在时分方法中划分触摸感测时段TP，并且通过时分方法供应触摸驱动信号TDS和力触摸驱动信号FTDS。
根据本公开的一个实施方式，在显示时段DP供应力触摸驱动信号FTDS。在力触摸驱动信号FTDS与在显示时段DP供应的数据电压Vdata或数字视频数据之间没有冲突。因而，在显示时段DP连续地供应力触摸驱动信号FTDS，从而可以执行力触摸感测工作。
图9是示出了根据本公开的一个实施方式的当没有感测到触摸时的同步信号Sync、触摸驱动信号TDS和力驱动信号FTDS的波形图。
如果即使在没有触摸的情况下也连续地供应力触摸驱动信号FTDS，则功耗增加。根据本公开的一个实施方式，如果在多个触摸电极TE中没有感测到触摸，则需要减少在同步信号Sync的脉冲波形中第一逻辑电平V1和地电平GND之间的振荡次数。
在显示时段DP和触摸感测时段TP中生成同步信号Sync。在空白时段BP中不生成同步信号Sync。如图9所示，在显示时段DP供应的同步信号Sync的频率可以与在触摸感测时段TP供应的同步信号Sync的频率相同，或者在显示时段DP供应的同步信号Sync的频率可以与在触摸感测时段TP供应的同步信号Sync的频率不同。同步信号Sync可以是一个信号，或者可以是通过将用于显示时段DP的定时信号与用于触摸感测时段TP的定时信号混合而获得的信号。同步信号在驱动电路900内生成，并且被供应至触摸驱动器930和力触摸驱动器990。
触摸驱动信号TDS在触摸驱动器930中生成。在触摸感测时段TP，触摸驱动信号TDS被供应至多个触摸电极TE。按照触摸驱动信号TDS的频率可以与在触摸感测时段TP供应的同步信号Sync的频率相同的方式来生成触摸驱动信号TDS。
力触摸驱动信号FTDS在力触摸驱动器990中生成。在显示时段DP，力触摸驱动信号FTDS被供应至显示模块100。按照力触摸驱动信号FTDS的频率与在显示时段DP供应的同步信号Sync的频率相同的方式来生成力触摸驱动信号FTDS。
对于触摸感测时段TP，感测是否存在触摸。根据本公开的一个实施方式，如果在预定触摸感测时段TP没有触摸，则在没有触摸的触摸感测时段TP之后***具有预定时段的空白时段BP。例如，空白时段BP的长度可以是将一个显示时段DP和一个触摸感测时段TP相加获得的总长度。
在空白时段，将同步信号Sync保持为地电压GND。在空白时段BP，仅输入用于显示功能的显示信号。在空白时段BP，将触摸驱动信号TDS和力触摸驱动信号FTDS保持为地电压GND。也就是说，在空白时段BP无法感测到触摸。在空白时段BP，触摸驱动信号TDS和力触摸驱动信号FTDS的电压电平不变，由此没有用于生成触摸驱动信号TDS和力触摸驱动信号FTDS的功耗。
根据本公开的一个实施方式，如果在触摸感测时段TP没有触摸，则在触摸感测时段TP之后***不生成触摸信号的空白时段BP。根据本公开的一个实施方式，可以减少用于生成触摸驱动信号TDS和力触摸驱动信号FTDS的功耗。
根据本公开的一个实施方式的显示模块100可以包括：下基板111，该下基板111具有选通线GL、数据线DL和在显示模式下用作公共电极的多个触摸电极TE；上基板113，该上基板113结合至下基板111；液晶层，该液晶层介于下基板111和上基板113之间；和透明导电层，该透明导电层制备在下基板111的后表面上。根据本公开的一个实施方式的透明导电层是电浮置的(electrically floating)。
尽管在附图中没有明确示出，但是该透明导电层可以制备在下偏振构件115和显示面板110的下基板111之间。透明导电层制备在下基板111的面对壳体板510的整个后表面上。透明导电层是电浮置的，由此透明导电层与触摸电极TE一起用作感测力触摸的触摸电极。由于触摸电极TE和壳体板510之间的距离被透明导电层更多地减小，因此触摸电极TE和壳体板510之间形成相对较大的电容Cm。因而，如果施加相同的触摸压力，则触摸电极TE和壳体板510之间的距离被透明导电层更多地减小，使得电容Cm的电荷量更多地增加。结果，可以提高根据触摸压力感测触摸力电平的效率，由此提高力触摸灵敏度。
由于布置在触摸电极TE和壳体板510之间的透明导电层是电浮置的，因此，根据用户手指或导电物体进行的触摸而在触摸电极TE周围形成的散射场被偏移，从而可以提高感测触摸电极TE和壳体板510之间的电容Cm的变化的效率。此外，透明导电层用作噪音屏蔽层以防止在容纳在壳体500中的驱动电路990中产生的静电或噪音进入显示面板110内。
根据本公开的一个实施方式的驱动电路900可以包括：触摸驱动器930，该触摸驱动器930在触摸感测时段TP将触摸驱动信号TDS供应至多个触摸电极TE，感测壳体板510和多个触摸电极TP之间的电容变化，并且基于该电容变化生成触摸原始数据；力触摸驱动器900，该力触摸驱动器990在显示时段DP将力触摸驱动信号FTDS供应至透明导电层，感测壳体板510和透明导电层之间的电容变化，并且基于该电容变化生成力触摸原始数据；和主控制器910，该主控制器910基于触摸原始数据计算触摸位置，并且基于力触摸原始数据计算触摸力电平。
如果触摸原始数据和力触摸原始数据通过使用单独元件生成，则可以更精确地计算的触摸原始数据和力触摸原始数据。如果通过独立生成的触摸原始数据和力触摸原始数据来执行触摸位置计算和力触摸电平计算，则在触摸位置计算和力触摸电平计算之间没有冲突。
根据本公开的一个实施方式，在显示时段DP将公共电压供应至触摸电极TE，而在触摸感测时段TP使透明导电层电浮置。因而，触摸电极TE可以用作用于显示时段DP的公共电极。此外，在触摸感测时段TP，透明导电层不执行力触摸，使得在触摸电极TE在触摸感测时段TP进行的触摸感测工作与透明导电层在触摸感测时段TP进行的力触摸感测工作之间没有时间冲突。
根据本公开的一个实施方式，如果在多个触摸电极TE中基于触摸原始数据没有感测到触摸，则将同步信号Sync的脉冲波形中的第一逻辑电平V1和地电压GND之间的振荡次数减少，从而可以根据在触摸电极TE中是否存在触摸而减少同步信号Sync的脉冲波形变化次数。因此，如果在触摸驱动信号TDS和力触摸驱动信号FTDS的脉冲模型中没有触摸，则减少同步信号Sync的脉冲波形的变化次数，从而可以减小由触摸驱动信号TDS和力触摸驱动信号FTDS引起的功耗。
图10是示出了根据本公开的一个实施方式的用于驱动触摸显示装置的流程图。根据本公开的一个实施方式的用于驱动触摸显示装置的方法可以包括如下步骤。
首先，在驱动电路900中感测多个触摸电极TE和壳体板510之间的电容根据多个触摸电极TE和壳体板510之间的距离变化的变化。在触摸感测时段TP执行该工作(图10的S1)。
其次，通过驱动电路900改变同步信号Sync的脉冲波形在高逻辑电平和低逻辑电平之间的变化次数，其中提供该同步信号Sync来控制供应至多个触摸电极TE的力触摸驱动信号FTDS和触摸驱动信号TDS。同步信号Sync的脉冲波形与触摸驱动信号TDS和力触摸驱动信号FTDS的脉冲波形相同。因而，通过控制同步信号Sync的波形可以控制触摸驱动信号TDS和力触摸驱动信号FTDS的波形(图10的S2)。
第三，如果在多个触摸电极TE中没有感测到触摸，则由驱动电路900减少同步信号Sync的脉冲波形中在第一逻辑电平V1和地电压GND之间的振荡次数。如果同步信号Sync的脉冲波形具有第一逻辑电平V1，则触摸驱动信号TDS和力触摸驱动信号FTDS具有第二逻辑电平V2。如果同步信号Sync的脉冲波形具有地电压GND，则触摸驱动信号TDS和力触摸驱动信号FTDS具有地电压GND。因而，如果减少同步信号Sync的振荡次数，则也减少触摸驱动信号TDS和力触摸驱动信号FTDS的振荡次数，从而可以减小供应触摸驱动信号TDS和力触摸驱动信号FTDS所需的功耗(图10的S3)。
根据本公开的一个实施方式的用于驱动触摸显示装置的方法可以进一步包括：在触摸感测时段TP，由触摸驱动器930将触摸驱动信号TDS供应至多个触摸电极TE，感测壳体板510和多个触摸电极TE之间的电容变化，并且基于该电容变化生成触摸原始数据。在触摸感测时段TP执行生成触摸原始数据的步骤。
根据本公开的一个实施方式的用于驱动触摸显示装置的方法可以进一步包括：在显示时段DP，由力触摸驱动器990将力触摸驱动信号FTDS供应至透明导电层，感测壳体板510和透明导电层之间的电容变化，并且基于该电容变化生成力触摸原始数据。在显示时段DP执行生成力触摸原始数据的步骤。
如果分开地生成触摸原始数据和力触摸原始数据，则与通过使用触摸原始数据和力触摸原始数据中的一个生成触摸原始数据和力触摸原始数据中的另一个的情况相比可以实现相对较小的误差。此外，在触摸感测时段TP生成触摸原始数据，并且在显示时段DP生成力触摸原始数据，从而可以防止生成触摸原始数据的过程与生成力触摸原始数据的过程之间的冲突。
根据本公开的一个实施方式的用于驱动触摸显示装置的方法可以进一步包括基于触摸原始数据计算触摸位置，并且基于力触摸原始数据计算触摸力电平。可以在主控制器910中执行触摸位置计算和触摸力电平计算。
在这种情况下，在显示时段DP，将公共电压供应至触摸电极TE，在触摸感测时段TP使透明导电层电浮置。因而，触摸电极TE用作用于显示时段DP的公共电极。此外，在触摸感测时段TP，透明导电层不感测力触摸，从而在触摸电极TE在触摸感测时段TP进行的触摸感测工作与透明导电层在触摸感测时段TP进行的力触摸感测工作之间没有冲突。
在根据本公开的一个实施方式的触摸显示装置及其驱动方法中，以时分方法供应用于触摸感测的触摸驱动信号和用于力触摸感测的力触摸驱动信号。同时，在根据本公开的一个实施方式的触摸显示装置及其驱动方法中可以改变同步信号Sync在高逻辑电平和低逻辑电平之间的变化次数。特别是，如果没有触摸，则减小同步信号的变化次数，从而可以减小由触摸驱动信号和力触摸驱动信号引起的功耗。
对本领域技术人员将显而易见的是，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对本公开的实施方式进行各种修改和改变。因而，只要本公开的这些修改和改变落入所附权利要求及其等同物的范围内，就旨在使本公开覆盖本公开的这些修改和改变。
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年12月28日提交的韩国专利申请No.10-2016-0180588的权益，通过引用将该申请结合于此，就如同在此完全阐述一样。

Claims (8)

1.一种触摸显示装置，该触摸显示装置包括：
显示模块，所述显示模块具有多个触摸电极和透明导电层；
覆盖窗口，所述覆盖窗口用于覆盖所述显示模块的前表面；
壳体，所述壳体具有壳体板和壳体侧壁，其中，具有导电性的所述壳体板布置在所述显示模块的后表面下方，并且所述壳体侧壁围绕所述显示模块的侧表面的至少一部分或者支承所述显示模块；以及
驱动电路，所述驱动电路用于感测所述多个触摸电极和所述壳体板之间的电容根据所述多个触摸电极和所述壳体板之间的距离变化而产生的变化；
其中，所述驱动电路对同步信号的脉冲波形在高逻辑电平和低逻辑电平之间的变化次数进行改变，其中，提供所述同步信号来控制供应至所述多个触摸电极的触摸驱动信号和供应至所述显示模块的力触摸驱动信号，
其中，所述驱动电路包括：
触摸驱动器，所述触摸驱动器在触摸感测时段将所述触摸驱动信号供应至所述多个触摸电极，感测所述多个触摸电极和所述壳体板之间的电容变化，并且生成触摸原始数据；
力触摸驱动器，所述力触摸驱动器在显示时段将所述力触摸驱动信号供应至所述透明导电层，感测所述透明导电层和所述壳体板之间的电容变化，并且生成力触摸原始数据；和
主控制器，所述主控制器基于所述触摸原始数据计算触摸位置，并且基于所述力触摸原始数据计算触摸力电平。
2.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中，如果在预定触摸感测时段没有触摸，则所述驱动电路在所述预定触摸感测时段之后***具有预定时间长度的空白时段。
3.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中，所述显示模块还包括：
下基板，所述下基板具有选通线和数据线以及在显示模式下用作公共电极的所述多个触摸电极；
上基板，所述上基板结合至所述下基板；和
液晶层，所述液晶层位于所述下基板和所述上基板之间，
其中，所述透明导电层被制备在所述下基板的后表面上，并且
其中，所述透明导电层是电浮置的。
4.根据权利要求3所述的触摸显示装置，其中，在所述显示时段将公共电压供应至所述触摸电极，并且在所述触摸感测时段使所述透明导电层电浮置。
5.根据权利要求3所述的触摸显示装置，其中，如果在所述多个触摸电极中没有感测到触摸，则所述主控制器减小所述同步信号的脉冲波形中在第一逻辑电平和地电压之间的振荡次数。
6.一种驱动触摸显示装置的方法，该方法包括以下步骤：
通过使用驱动电路来感测多个触摸电极和壳体板之间的电容根据所述多个触摸电极和所述壳体板之间的距离变化而产生的变化；
通过使用驱动电路来对同步信号的脉冲波形在高逻辑电平和低逻辑电平之间的变化次数进行改变，其中，提供所述同步信号以控制力触摸驱动信号和供应至所述多个触摸电极的触摸驱动信号；
在触摸驱动器中在触摸感测时段将所述触摸驱动信号供应至所述多个触摸电极，感测所述多个触摸电极和所述壳体板之间的电容变化，并且生成触摸原始数据；
在力触摸驱动器中在显示时段将所述力触摸驱动信号供应至透明导电层，感测所述透明导电层和所述壳体板之间的电容变化，并且生成力触摸原始数据；以及
在主控制器中基于所述触摸原始数据计算触摸位置，并基于所述力触摸原始数据计算触摸力电平。
7.根据权利要求6所述的方法，该方法还包括以下步骤：如果在所述多个触摸电极中没有感测到触摸，则通过使用驱动电路来减小所述同步信号的脉冲波形中在第一逻辑电平和地电压之间的振荡次数。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，在所述显示时段将公共电压供应至所述触摸电极，并且在所述触摸感测时段使所述透明导电层电浮置。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11740736B2 (en) * 2018-06-27 2023-08-29 Apple Inc. Electronic display adaptive touch interference scheme systems and methods
KR102627345B1 (ko) * 2018-11-26 2024-01-19 엘지디스플레이 주식회사 디스플레이 장치
KR20200115857A (ko) 2019-03-28 2020-10-08 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
CN110596965B (zh) * 2019-10-25 2022-04-12 业成科技（成都）有限公司 显示装置
US11528028B2 (en) * 2020-01-05 2022-12-13 Brilliant Home Technology, Inc. Touch-based control device to detect touch input without blind spots
USD953844S1 (en) 2020-02-25 2022-06-07 View, Inc. Flush-mount faceplate
USD989009S1 (en) * 2020-02-25 2023-06-13 View, Inc. Control aid housing
CN112698746B (zh) * 2020-12-29 2023-10-31 厦门天马微电子有限公司 一种触控显示面板及其驱动方法、触控显示装置
US11353988B1 (en) * 2021-02-19 2022-06-07 Himax Technologies Limited Touch display apparatus and method for touch display panel

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102314255A (zh) * 2010-07-09 2012-01-11 索尼公司 检测装置和显示设备
CN102375601A (zh) * 2010-08-20 2012-03-14 索尼公司 位置检测装置、显示装置和电子装置
CN106201127A (zh) * 2014-08-28 2016-12-07 乐金显示有限公司 触摸面板和用于该触摸面板的驱动的设备

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7784366B2 (en) * 2008-07-29 2010-08-31 Motorola, Inc. Single sided capacitive force sensor for electronic devices
US20100108409A1 (en) * 2008-11-06 2010-05-06 Jun Tanaka Capacitive coupling type touch panel
JP5295914B2 (ja) * 2009-09-18 2013-09-18 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
US8451250B2 (en) * 2010-07-22 2013-05-28 Au Optronics Corporation Capacitive touch device and method of driving same
TW201232373A (en) * 2011-01-19 2012-08-01 Wintek Corp Touch-sensitive device and touch-sensitive display device
JP5537743B2 (ja) * 2012-04-19 2014-07-02 パナソニック株式会社 携帯電子機器
US10817096B2 (en) * 2014-02-06 2020-10-27 Apple Inc. Force sensor incorporated into display
US9983715B2 (en) * 2012-12-17 2018-05-29 Apple Inc. Force detection in touch devices using piezoelectric sensors
US10402000B2 (en) * 2013-03-04 2019-09-03 Apple Inc. Display with integrated pressure sensing utilizing capacitive coupling to circuit elements
US9304575B2 (en) 2013-11-26 2016-04-05 Apple Inc. Reducing touch sensor panel power consumption
KR101859419B1 (ko) 2014-12-26 2018-05-23 엘지디스플레이 주식회사 터치 스크린 장치와 그의 구동방법
JP6698389B2 (ja) * 2016-03-15 2020-05-27 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置及び表示方法
US10310682B2 (en) * 2016-04-18 2019-06-04 Novatek Microelectronics Corp. Touch display panel and fabrication method thereof
TWI633469B (zh) * 2016-08-12 2018-08-21 鴻海精密工業股份有限公司 內嵌式觸控顯示裝置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102314255A (zh) * 2010-07-09 2012-01-11 索尼公司 检测装置和显示设备
CN102375601A (zh) * 2010-08-20 2012-03-14 索尼公司 位置检测装置、显示装置和电子装置
CN106201127A (zh) * 2014-08-28 2016-12-07 乐金显示有限公司 触摸面板和用于该触摸面板的驱动的设备

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US10444889B2 (en) 2019-10-15
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