触摸显示装置及驱动方法和电路、数据和选通驱动电路与流程

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本发明涉及触摸显示装置及其驱动方法、驱动电路、数据驱动电路和选通驱动电路。

背景技术：

随着面向信息的社会的发展，对以各种形式显示图像的触摸显示装置的需求不断增加，因此，近年来已使用了诸如液晶显示器(lcd)装置、等离子体显示面板(pdp)和有机发光显示装置(oled)的不同类型的显示装置。

不同于使用按钮、键盘和鼠标的传统输入模式，显示装置提供基于触摸的输入模式，其使得用户能够容易地、直观地和方便地输入信息或命令。

为了提供基于触摸的输入模式，有必要识别用户是否执行触摸并且精确地检测触摸的坐标。

为此，传统上利用包括电阻模式、电容模式、电磁感应模式、红外模式和超声模式的各种触摸模式中的一种来提供触摸启用显示装置。

在这各种类型的触摸模式当中，经常采用电容触摸模式，其通过形成在触摸屏面板上的多个触摸电极来基于触摸电极之间的电容的变化或者触摸电极与诸如手指的指点器之间的电容的变化检测触摸的发生和触摸的坐标。

此外，已尝试将包括触摸电极的触摸屏面板嵌入显示面板中，以便改进显示装置的制造的便利并且减小显示装置的尺寸。

传统触摸感测启用显示装置在不同的时间执行用于图像显示的显示功能和用于触摸感测的触摸功能。

当在不同的时间执行显示功能和触摸功能时，可能难以完全地和快速地执行显示功能或者完全地和快速地执行触摸功能。即，无法实现高速图像显示和高速触摸感测。

技术实现要素：

本发明的实施方式的一方面在于提供一种允许高速图像显示和高速触摸感测的触摸显示装置及其驱动方法、驱动电路、数据驱动电路和选通驱动电路。

本发明的实施方式的另一方面在于提供一种能够同时执行显示操作和触摸操作的触摸显示装置及其驱动方法、驱动电路、数据驱动电路和选通驱动电路。

本发明的实施方式的另一方面在于提供一种在同时执行显示操作和触摸操作的同时能够在图像没有任何变化的情况下正常地显示图像的触摸显示装置及其驱动方法、驱动电路、数据驱动电路和选通驱动电路。

根据一方面，本发明的实施方式可提供一种触摸显示装置，该触摸显示装置包括：显示面板，其中设置有多条数据线、多条选通线和多个触摸电极；选通驱动电路，其被配置为输出用于驱动所述多条选通线的选通信号；数据驱动电路，其被配置为输出用于驱动所述多条数据线的数据信号；以及触摸驱动电路，其被配置为在所述多条数据线和所述多条选通线被驱动的同时输出触摸驱动信号以便驱动所述多个触摸电极。

在该触摸显示装置中，触摸驱动电路可输出以预定幅度摆动的触摸驱动信号。

在该触摸显示装置中，选通驱动电路可在触摸驱动信号的高电平周期期间输出电压改变达触摸驱动信号的幅度的选通信号。

在该触摸显示装置中，数据驱动电路可在触摸驱动信号的高电平周期期间输出电压改变达触摸驱动信号的幅度的数据信号。

根据另一方面，本发明的实施方式可提供一种驱动触摸显示装置的方法，所述触摸显示装置包括设置有多条数据线、多条选通线和多个触摸电极的显示面板、被配置为驱动所述多条选通线的选通驱动电路以及被配置为驱动所述多条数据线的数据驱动电路。

所述驱动触摸显示装置的方法可包括以下步骤：在所述多条数据线和所述多条选通线被驱动的同时，输出触摸驱动信号以便驱动所述多个触摸电极；以及基于通过各个触摸电极接收的信号来检测触摸的发生或触摸的坐标。

在输出触摸驱动信号的步骤中，触摸驱动信号可按照预定幅度摆动。在触摸驱动信号的高电平周期期间，驱动选通线的选通信号可具有改变达触摸驱动信号的幅度的电压，驱动数据线的数据信号可具有改变达触摸驱动信号的幅度的电压。

根据另一方面，本发明的实施方式可提供一种用于驱动设置有多条数据线和多个触摸电极的显示面板的数据驱动电路。

该数据驱动电路可包括：数模转换器(dac)，其被配置为将数字图像数据转换为模拟电压并且利用输入伽马电压来输出所述模拟电压；以及输出缓冲器，其被配置为基于所述模拟电压来向数据线输出数据信号。

数据信号可在触摸电极被驱动的同时输出，并且可在触摸驱动信号的高电平周期期间具有改变达触摸驱动信号的幅度的电压。

根据另一方面，本发明的实施方式可提供一种用于驱动设置有多条数据线和多个触摸电极的显示面板的驱动电路。

该驱动电路可包括：数据驱动电路，其被配置为驱动所述多条数据线；以及触摸驱动电路，其被配置为驱动所述多个触摸电极。

触摸驱动电路可在所述多条数据线被驱动的同时驱动所述多个触摸电极。

触摸驱动电路可输出以预定幅度摆动的触摸驱动信号以便驱动触摸电极。

数据驱动电路可在触摸驱动信号的高电平周期期间输出电压改变达触摸驱动信号的幅度的数据信号。

根据另一方面，本发明的实施方式可提供一种用于驱动设置有多条选通线和多个触摸电极的显示面板的选通驱动电路。

该选通驱动电路可包括：移位寄存器，其被配置为生成与时钟同步的选通信号；电平移位器，其被配置为转换在移位寄存器中生成的选通信号的信号电压幅度；以及输出缓冲器，其被配置为输出具有转换的信号电压幅度的选通信号。

从输出缓冲器输出的选通信号可在用于驱动触摸电极的触摸驱动信号的高电平周期期间具有改变达触摸驱动信号的幅度的电压。

如上所述，本发明的实施方式可提供一种允许高速图像显示和高速触摸感测的触摸显示装置及其驱动方法、驱动电路、数据驱动电路和选通驱动电路。

另外，本发明的实施方式可提供一种能够同时执行显示操作和触摸操作的触摸显示装置及其驱动方法、驱动电路、数据驱动电路和选通驱动电路。

此外，本发明的实施方式可提供一种在同时执行显示操作和触摸操作的同时能够在图像没有任何变化的情况下正常地显示图像的触摸显示装置及其驱动方法、驱动电路、数据驱动电路和选通驱动电路。

另外，本发明的实施方式可提供一种在驱动高分辨率显示器时能够同时执行显示操作和触摸操作的触摸显示装置及其驱动方法、驱动电路、数据驱动电路和选通驱动电路。

附图说明

本发明的以上和其它目的、特征和优点将从以下结合附图进行的详细描述而更显而易见，附图中：

图1示出根据本发明的实施方式的触摸显示装置的系统配置。

图2示出设置在根据本发明的实施方式的触摸显示装置的显示面板中的多个触摸电极和信号线。

图3示出根据本发明的实施方式的触摸显示装置的显示面板。

图4示出根据本发明的实施方式的触摸显示装置的显示面板中的一个触摸电极及其区域。

图5是根据本发明的实施方式的触摸显示装置的操作定时图。

图6示出根据本发明的实施方式的触摸显示装置的触摸驱动电路。

图7示出根据本发明的实施方式的触摸显示装置中的用于将信号发送至触摸电极的结构。

图8示出根据本发明的实施方式的触摸显示装置的用于将信号发送至数据驱动电路和数据线的结构。

图9示出根据本发明的实施方式的触摸显示装置中的用于将信号发送至数据线的伽马结构的示例。

图10示出根据本发明的实施方式的触摸显示装置中的用于将信号发送至数据线的伽马结构的另一示例。

图11示出根据本发明的实施方式的触摸显示装置的用于将信号发送至选通线的结构。

图12是示出根据本发明的实施方式的触摸显示装置的驱动方法的流程图。

图13示出根据本发明的实施方式的驱动电路。

图14示出根据本发明的实施方式的选通驱动电路。

具体实施方式

以下，将参照附图详细描述本发明的一些实施方式。在通过标号指代附图的元件时，相同的元件将由相同的标号指代，尽管它们被示出于不同的图中。此外，在本发明的以下描述中，本文中所包含的已知功能和配置的详细描述在可能使本发明的主题不清楚时将被省略。

另外，本文中在描述本发明的组件时可使用诸如第一、第二、a、b、(a)、(b)等的术语。这些术语中的每一个并非用于限定对应组件的本质、次序或顺序，而仅用于将对应组件与其它组件相区分。在描述特定结构元件“连接至”另一结构元件、“联接至”另一结构元件或者“与”另一结构元件“接触”的情况下，应该解释为另一结构元件可“连接至”这些结构元件、“联接至”这些结构元件或者“与”这些结构元件“接触”以及所述特定结构元件直接连接至另一结构元件或者与另一结构元件直接接触。

图1示出根据本发明的实施方式的触摸显示装置100的系统配置。

参照图1，根据本发明的实施方式的触摸显示装置100可包括嵌入有触摸屏面板(tsp)的显示面板110以及各种类型的电路。

根据本发明的实施方式的触摸显示装置100可执行显示图像的显示功能以及感测利用诸如手指或笔的指点器进行的触摸的触摸功能。

代替在不同的时间执行显示功能和触摸功能，根据本发明的实施方式的触摸显示装置100同时执行显示功能和触摸功能。

即，在根据本发明的实施方式的触摸显示装置100中，用于执行显示功能的显示周期可与用于执行触摸功能的触摸周期交叠或重合。

在根据本发明的实施方式的显示面板110中，设置有用于显示功能的多条数据线(dl)和多条选通线(gl)，并且可布置由多条数据线(dl)和多条选通线(gl)限定的多个子像素(sp)。

此外，根据本发明的实施方式的显示面板110还用作tsp，因此可包括被设置为用作触摸传感器的多个触摸电极(te)。

在这个意义上，根据本发明的实施方式的显示面板110被理解为包括tsp并且也被称作“触摸屏嵌入显示面板”。

参照图1，针对显示功能，触摸显示装置100包括：数据驱动电路120，其输出用于驱动布置在显示面板110中的多条数据线(dl)的数据信号；以及选通驱动电路130，其输出用于驱动布置在显示面板110中的多条选通线(gl)的选通信号。

触摸显示装置100还可包括至少一个控制器以控制数据驱动电路120和选通驱动电路130的操作定时或电源。

参照图1，为了执行触摸功能，触摸显示装置100可包括：触摸驱动电路140，其驱动嵌入显示面板110中的多个触摸电极(te)；以及触摸处理器150，其基于从被驱动的触摸电极(te)接收的信号(tss)来确定触摸的发生和/或触摸的位置。

触摸驱动电路140可将触摸驱动信号(tds)供应给多个触摸电极(te)以便驱动多个触摸电极(te)。

触摸驱动电路140可从被供应有触摸驱动信号(tds)的各个触摸电极(te)接收触摸感测信号(tss)。

tds将所接收的tss或者通过处理tss而获得的感测数据发送给触摸处理器150。

触摸处理器150可利用tss或感测数据执行触摸算法，并且可确定触摸的发生和/或触摸的位置。

如上所述，根据本发明的实施方式的触摸显示装置100可采用自电容触摸感测模式，其通过检测各个触摸电极(te)与指点器之间的电容的变化来检测触摸的发生和/或触摸的位置。

即，在根据本发明的实施方式的触摸显示装置100中，tds被施加至各个触摸电极(te)，并且从各个触摸电极(te)检测tss。

根据本发明的实施方式的触摸显示装置100也可采用互电容触摸感测模式，其中多个触摸电极(te)被分成驱动电极(也被称作tx电极)和感测电极(也被称作rx电极)，并且通过将tds施加至驱动电极并通过感测电极接收tss来检测驱动电极与感测电极之间的电容的变化，从而检测触摸的发生和/或触摸的位置。

然而，为了描述方便，在以下描述中假设触摸显示装置采用自电容触摸感测模式。

在自电容触摸感测模式下，被施加有tds以驱动触摸的电极(称作驱动电极或tx电极)以及从其检测tss的电极(称作感测电极或rx电极)不需要被单独地设置在根据本发明的实施方式的触摸屏嵌入显示面板110中，因此方便了面板的工艺。

上面所述的数据驱动电路120、选通驱动电路130、触摸驱动电路140和触摸处理器150根据其功能来分类，并且可被单独地配置。如果需要，数据驱动电路120、选通驱动电路130、触摸驱动电路140和触摸处理器150中的两个或更多个可被集成。

在本发明的实施方式中，一个触摸电极(te)的尺寸可大于一个子像素sp。即，一个触摸电极(te)的尺寸可等于或大于多个子像素(sp)所占据的区域的尺寸。

例如，一个触摸电极(te，单元触摸电极)的尺寸可比一个子像素(sp)的尺寸大几倍至几百倍。

可考虑触摸感测效率和性能或者考虑触摸感测对显示器整体的影响来调节触摸电极的尺寸与子像素的尺寸之比。

此外，在本发明的实施方式中，一个触摸电极te可以是一整个电极(体电极)。

与一个触摸电极(te)对应的一整个电极可以是其中没有开口的平板电极，或者可以是其中具有至少一个开口的电极。

另选地，一个触摸电极(te)可由按照网形式布置并电连接的多个子电极形成。

另选地，一个触摸电极(te)可由按照线形式布置并电连接的多个子电极形成。

如上所述，触摸电极(te)可按照各种形状和尺寸设计。图1所示的各个触摸电极(te)可被理解为用于触摸操作和触摸感测的单元区域。

此外，就显示功能而言，根据本发明的实施方式的触摸显示装置100可以是诸如液晶显示装置和有机发光显示装置的各种类型的显示装置。

当根据本发明的实施方式的触摸显示装置100是液晶显示装置时，多个触摸电极(te)可用作被施加有公共电压(vcom)的公共电极。

由于根据本发明的实施方式的触摸显示装置100同时执行显示功能和触摸功能，所以施加至多个触摸电极(te)以用于触摸感测的tds也用作用于显示功能的公共电压(vcom)。

因此，根据本发明的实施方式的触摸显示装置100同时驱动多个触摸电极(te)。即，tds被施加至所有触摸电极(te)。

然而，触摸处理器150分别利用从各个触摸电极(te)接收的tss来检测触摸的发生和/或触摸的坐标。

如上所述，由于根据本发明的实施方式的触摸显示装置100同时执行显示功能和触摸功能，所以施加至所有多个触摸电极(te)的tds用作公共电压(vcom)以与施加至多个子像素(sp)的像素电极的像素电压(数据电压)一起形成液晶电容(clc)。

如上所述，当多个触摸电极(te)也用作被共同地施加公共电压(vcom)的公共电极时，多个触摸电极(te)可在触摸驱动电路140的内部或外部电连接。

图2示出设置在根据本发明的实施方式的触摸显示装置100的显示面板110中的多个触摸电极(te)和信号线(sl)。这里，图2示出自电容触摸感测结构。

参照图2，用于将多个触摸电极(te)和触摸驱动电路140电连接的多条信号线(sl)可被设置在显示面板110中。

在自电容触摸感测结构中，多个触摸电极(te)彼此不交叠并且不在显示面板110内电连接。

此外，多条信号线(sl)彼此不交叠并且不在显示面板110内电连接。

图3示出根据本发明的实施方式的触摸显示装置100的显示面板110。

参照图3，一个触摸电极(te)被形成为与x*y个子像素(sp)的区域对应。

如上所述，根据本发明的实施方式的触摸显示装置100同时执行用于图像显示的显示功能和用于触摸感测的触摸功能。

即，根据本发明的实施方式的触摸显示装置100同时进行用于图像显示的显示操作和用于触摸感测的触摸操作。

当执行显示操作时，触摸显示装置100驱动数据线(dl)、选通线(gl)和显示相关电极(例如，公共电极)。

在触摸显示装置100中，多个触摸电极(te)可以是与像素电极(pxl)一起形成液晶电容(clc)的公共电极。

如上所述，用作触摸传感器的触摸电极(te)也用作被施加显示操作所需的公共电压(vcom)的公共电极，从而简化面板制造工艺，减小面板的厚度，并且允许触摸屏嵌入显示面板110的高效制造。

为了显示图像，基于作为触摸电极(te)与像素电极(pxl)之间的电容的液晶电容(clc)来确定子像素(sp)中表现的颜色。

基于通过数据线(dl)供应给子像素(sp)的像素电极(pxl)的数据电压(vdata)与施加至触摸电极(te)的tds所对应的公共电压(vcom)之间的电压差(＝vdata-vcom＝vdata-tds)来确定子像素(sp)中表现的颜色。

供应给数据线(dl)的数据电压(vdata)通过连接的子像素(sp)中的晶体管(tr)被发送至像素电极(pxl)。

这里，在晶体管tr中，栅极连接至选通线(gl)，源极(或漏极)连接至数据线(dl)，漏极(或源极)连接至像素电极(pxl)。

针对触摸感测，tds被施加至触摸电极(te)。

由于同时执行触摸操作和显示操作，所以也用作公共电压(vcom)的tds被施加至所有触摸电极(te)。

因此，在设置在用户进行接触的位置的触摸电极te与用户的指点器(例如，手指和笔)之间形成手指电容(cf)。

这里，在显示面板110中可形成有各种寄生电容(cgd、cgt、cdt和ctt)。

可在选通线(gl)和数据线(dl)之间形成寄生电容cgd；可在选通线(gl)和触摸电极(te)之间形成寄生电容cgt；可在数据线(dl)和触摸电极(te)之间形成寄生电容cdt；并且可在两个相邻触摸电极(te)之间形成寄生电容ctt。

由于tds被施加至所有触摸电极(te)，所以在两个相邻触摸电极(te)之间无法形成寄生电容(ctt)。

这各种寄生电容(cgd、cgt、cdt和ctt)可增加电阻器-电容器负载(rc负载)并且可影响形成在触摸电极(te)与用户的指点器(例如，手指或笔)之间的手指电容(cf)，因此降低触摸感测的准确度。

因此，对于触摸感测和图像显示，在也用作公共电压(vcom)的tds被施加至所有触摸电极(te)的同时，tds或对应信号也可被施加至一些或所有数据线(dl)和一些或所有选通线(gl)。

因此，对于触摸感测和视频显示，不管进行触摸的位置如何或者即使没有在任何位置进行触摸，可在也用作公共电压(vcom)的tds被施加至所有触摸电极(te)的同时防止形成不必要的寄生电容(cgd、cgt、cdt和ctt)。

以下，为了改进图像显示性能和触摸感测性能二者，详细描述触摸显示装置100同时执行用于图像显示的显示操作和用于触摸感测的触摸操作的有效方法。

图4示出根据本发明的实施方式的触摸显示装置100的显示面板110中的一个触摸电极(te)及其区域。

图4示出一个触摸电极(te)以及设置在触摸电极的区域中的x*y个子像素(sp)当中的三个子像素(sp1、sp2和sp3)，以便描述触摸显示装置100同时执行用于图像显示的显示操作和用于触摸感测的触摸操作的有效方法。

参照图4，三个子像素(sp1、sp2和sp3)连接至一条数据线(dl)。

因此，通过数据线(dl)向子像素sp1供应数据信号vdata1。通过数据线(dl)向子像素sp2供应数据信号vdata2。通过数据线(dl)向子像素sp3供应数据信号vdata3。

参照图4，三个子像素(sp1、sp2和sp3)分别连接至三条选通线(gl1、gl2和gl3)。

因此，通过选通线gl1向子像素sp1供应选通信号。通过选通线gl2向子像素sp2供应选通信号。通过选通线gl3向子像素sp3供应选通信号。

参照图4，一个触摸电极(te)连接至一条信号线(sl)并被供应有tds。

图5是根据本发明的实施方式的触摸显示装置100的操作定时图。

参照图5，触摸显示装置100同时执行用于图像显示的显示操作和用于触摸感测的触摸操作。

即，触摸显示装置100可在执行用于图像显示的显示操作的一帧的时间期间执行用于在屏幕的整个区域中检测触摸的发生和/或触摸的坐标的触摸操作一次、两次或更多次。

因此，在多条数据线(dl)和多条选通线(gl)被驱动的同时，即，在显示操作周期期间，触摸驱动电路140可输出tds以驱动多个触摸电极(te)。

触摸驱动电路140可输出以预定幅度(vlfd)摆动的tds。

因此，tds可以是具有预定幅度(vlfd)的脉冲信号。

这里，tds的低电平电压可对应于公共电压(vcom)的dc电压值，并且tds的高电平电压可以是比低电平电压高预定幅度(vlfd)的电压。

参照图5，选通驱动电路130可在tds的高电平周期(即，脉冲生成周期)期间输出具有改变(例如，增加)达tds的幅度(vlfd)的电压(vgl+vlfd或vgh+vlfd)的选通信号。

参照图5，数据驱动电路120可在tds的高电平周期(即，脉冲生成周期)期间输出具有增加达tds的幅度(vlfd)的电压(vdata1+vlfd、vdata2+vlfd或vdata3+vlfd)的数据信号。

根据以上描述，尽管触摸电极(te)用作被施加有脉冲信号形式的tds(而非dc电压)的触摸传感器以用于触摸感测，并且还用作显示操作所需的公共电极，数据信号和选通信号根据tds的幅度(vlfd)摆动，从而在执行触摸操作的同时正常地执行显示操作。

参照图5，在tds的高电平周期(1t)期间，选通驱动电路130可将具有导通选通电压(vgh)加tds的幅度(vlfd)的电压(vgh+vlfd)的选通信号输出给多条选通线(gl)当中的与导通时间对应的选通线(gl)。

在tds的高电平周期(1t)期间，选通驱动电路130可将具有截止选通电压(vgl)加tds的幅度(vlfd)的电压(vgl+vlfd)的选通信号输出给多条选通线(gl)当中的与截止时间对应的选通线(gl)。

例如，当选通线gl1与导通时间对应并且选通线gl2和gl3与截止时间对应时，在施加至触摸电极(te)的tds的高电平周期(1t)期间，具有导通选通电压(vgh)加tds的幅度(vlfd)的电压(vgh+vlfd)的选通信号被施加至选通线gl1。这里，具有截止选通电压(vgl)加tds的幅度(vlfd)的电压(vgl+vlfd)的选通信号可被施加至选通线gl2和gl3。

因此，tds与在tds的高电平周期(1t)期间输出至选通线(gl)当中的与导通时间对应的选通线(gl)的选通信号之间的电压差是导通选通电压(vgh)，tds与输出至选通线(gl)当中的与截止时间对应的选通线(gl)的选通信号之间的电压差是截止选通电压(vgl)。

如上所述，通过使选通信号增加达tds的幅度(vlfd)，选通线(gl)与触摸电极(te)之间的电压差可被消除，因此防止在选通线(gl)与触摸电极(te)之间形成寄生电容(cgt)并且使得用于图像显示的选通操作能够正常地执行。

此外，tds的高电平周期(1t)可等于或短于一个水平持续时间(1h)，即，要施加使对应子像素的晶体管导通的电压的周期。

在另一方面，选通驱动电路130可在一帧的周期期间向一条选通线输出多个脉冲。

例如，参照图5，在一帧的周期期间，具有vgh+vlfd的高电平电压的一个脉冲以及具有vgl+vlfd的高电平电压的两个脉冲被输出至选通线gl1。

这里，具有vgh+vlfd的高电平电压的一个脉冲是用于实际使选通线gl1导通的选通脉冲。

即，在一帧的周期期间施加至一条选通线的多个脉冲当中，一个脉冲具有导通选通电压(vgh)加tds的幅度(vlfd)的电压(vgh+vlfd)，其它脉冲具有截止选通电压(vgl)加tds的幅度(vlfd)的电压(vgl+vlfd)。

参照图5，数据驱动电路120可在tds的高电平周期(1t)期间输出具有与输入数字图像数据对应的数据电压(vdata1、vdata2或vdata3)加tds的幅度vlfd的电压(vdata1+vlfd、vdata2+vlfd或vdata3+vlfd)的数据信号。

例如，根据本发明的实施方式，当要被供应给图4的子像素sp1的数字图像数据被直接改变为模拟电压时获得的数据电压为vdata1时，实际供应给子像素sp1的数据信号为vdata1+vlfd。

同样，根据本发明的实施方式，当要被供应给图4的子像素sp2的数字图像数据被直接改变为模拟电压时获得的数据电压为vdata2时，实际供应给子像素sp2的数据信号为vdata2+vlfd。

根据本发明的实施方式，当要被供应给图4的子像素sp3的数字图像数据被直接改变为模拟电压时获得的数据电压为vdata3时，实际供应给子像素sp3的数据信号为vdata3+vlfd。

根据以上描述，在tds的高电平周期(1t)期间数据信号(vdata1+vlfd、vdata2+vlfd或vdata3+vlfd)与tds的电压(vlfd)之间的电压差可对应于用于图像显示的原始数据电压(vdata1、vdata2或vdata3)。

如上所述，通过使数据信号增加达tds的幅度(vlfd)，数据线(dl)与触摸电极(te)之间的电压差可被消除，因此防止在数据线(dl)与触摸电极(te)之间形成寄生电容(cdt)并且使得用于图像显示的数据操作能够正常地执行。

在根据图5所示的操作定时执行操作的情况下，即使在触摸感测期间，也不会发生由显示操作引起的图像差异。

参照下式再次描述上述操作。

当触摸电极(te)在一个水平时间(1h)期间按照幅度(vlfd)脉动以执行触摸感测时，选通线(gl)和数据线(dl)也按照幅度(vlfd)脉动。

因此，选通线(gl)、数据线(dl)、不执行感测的另一触摸电极(te)、或者其它邻近电极按照幅度(vlfd)脉动被称作无负载驱动(lfd)。

这里，与液晶电容(clc)对应充入的电荷量的变化由下式1表示。

[式1]

qlc1＝clc×vlc＝clc×(vdata-vcom)

qlc2＝clc×vlc＝clc×[(vdata+vlfd)-(vcom+vlfd)]＝clc×(vdata-vcom)

在式1中，qlc1表示在不存在lfd的情况下与液晶电容(clc)对应地充入的电荷量，qlc2表示在存在lfd的情况下与液晶电容(clc)对应地充入的电荷量。

在式1中，clc表示像素电极(pxl)与作为公共电极的触摸电极(te)之间的液晶电容，vlc表示液晶电容的相对端之间的电位差。

在式1中，vdata表示施加至像素电极(pxl)的数据信号的电压，vcom表示与施加至触摸电极(te)的tds的低电平电压对应的公共电压。vlfd对应于tds的高电平电压。

式1示出无论不执行lfd还是执行lfd以同时执行显示操作和触摸操作，相同量的电荷被充入。

由于与液晶电容(clc)对应的电荷量的变化导致图像变化，所以没有电荷量的变化意味着即使根据lfd同时执行触摸操作和显示操作，也不存在图像变化。

另外，如式2所示，尽管根据lfd同时执行触摸操作和显示操作，选通线(gl)与数据线(dl)之间的电容(cgd)的电荷量不存在变化。

[式2]

qgd1＝cgd×vgd＝cgd×(vgate-vdata)

qgd2＝cgd×vgd＝cgd×[(vgate+vlfd)-(vdata+vlfd)]＝cgd×(vgata-vdata)

在式2中，qgd1表示在不存在lfd的情况下与选通线(gl)与数据线(dl)之间的电容(cgd)对应地充入的电荷量，qlc2表示在存在lfd的情况下与选通线(gl)与数据线(dl)之间的电容(cgd)对应地充入的电荷量。

在式2中，cgd表示选通线(gl)与数据线(dl)之间的电容，vgd表示选通线(gl)与数据线(dl)之间的电容的相对端之间的电位差。

在式2中，vgate表示施加至选通线(gl)的选通信号的电压，vdata表示施加至数据线(dl)的数据信号的电压，并且vlfd对应于tds的高电平电压。

式2示出无论不执行lfd还是执行lfd以同时执行显示操作和触摸操作，相同量的电荷被充入。

当利用式1和式2计算图3所示的cgd、cgt、cdt、ctt和clc时，即使执行lfd以同时执行显示操作和触摸操作，电荷量也不存在变化。

当用户触摸用作公共电极的特定触摸电极(te)时，形成诸如手指的指点器与触摸电极(te)之间的手指电容(cf)。

当执行lfd以同时执行显示操作和触摸操作时，与手指电容(cf)对应地充入的电荷量的变化如下。

[式3]

qfinger1＝cf×vtf＝cf×(vcom-vfinger)

qfinger2＝cf×vtf＝cf×[(vcom+vlfd)-vfinger)]

δqfinger＝cf×vtf＝cf×vlfd

在式3中，qfinger1表示在不存在lfd的情况下与手指电容(cf)对应地充入的电荷量，qfinger2表示在存在lfd的情况下与手指电容(cf)对应地充入的电荷量。

在式3中，cf表示诸如手指的指点器与触摸电极(te)之间的手指电容(cf)，vtf表示诸如手指的指点器与触摸电极(te)之间的电位差。

在式3中，vcom表示与施加至触摸电极(te)的tds的低电平电压对应的公共电压。vlfd对应于tds的高电平电压。vfinger对应于诸如手指的指点器的电压。

根据式3，可根据tds的高电平电压(vlfd)和手指电容(cf)来确定电荷量的变化。

图6示出根据本发明的实施方式的触摸显示装置100的触摸驱动电路140。

参照图6，触摸驱动电路140可包括放大器610、积分器620、采样保持电路630和模数转换器(adc)640。

放大器610将从正端子输入的tds输出至负端子。

输出至放大器610的负端子的tds被施加至设置在显示面板110中的触摸电极(te)。

当tds被施加至触摸电极(te)时，在触摸电极(te)上响应于触摸的发生形成手指电容(cf)。

随着手指电容cf形成，通过触摸电极(te)输入信号(tss)作为tds，并且与连接至放大器610的负端子和输出端子的反馈电容(cfb)对应地充入电荷。所充入的电荷的量根据触摸而变化。

积分器620将从放大器610输出的信号积分预定次数并且输出信号。采样保持电路630对从积分器620输出的信号进行采样并存储。

adc读取由采样保持电路630存储的信号，将信号转换为数字感测值，并且将该感测值输出给触摸处理器150。

触摸处理器150基于感测值来计算触摸的发生和/或触摸的坐标。

以下，将描述将参照图5描述的tds、数据信号、选通信号等发送至对应电极或导线的结构。

图7示出根据本发明的实施方式的触摸显示装置100中的用于将信号发送至触摸电极(te)的结构。

参照图7，所有触摸电极(te)被同时驱动，其中，在特定时间，仅一些触摸电极(tes)被驱动用于触摸感测，其它触摸电极(teo)被驱动以防止形成寄生电容(ctt、cgt或cdt)。

各个触摸电极(tes和teo)可连接至用于接收用于触摸感测的tds的电路组件710a和610和用于接收用于防止形成寄生电容(ctt、cgt或cdt)的tds的电路组件710b二者。

用于触摸感测的tds从触摸电源ic(tpic)700输出并经由放大器610和第一复用器710a施加至被驱动用于触摸感测的触摸电极(tes)。

用于防止形成寄生电容的tds从tpic700输出并通过第二复用器710b施加至被驱动以防止形成寄生电容的触摸电极(teo)。

这里，用于防止形成寄生电容的tds也被称作无负载驱动信号(lfds)。

图8示出根据本发明的实施方式的触摸显示装置100的用于将信号发送至数据驱动电路120和数据线(dl)的结构。

参照图8，根据本发明的实施方式的触摸显示装置100的数据驱动电路120包括：一个或更多个锁存器810，其从控制器等接收并存储数字图像数据；数模转换器(dac)820，其将从锁存器810输出的数字图像数据转换为模拟电压并利用输入伽马电压(vgam1、vgam2、...、和vgam256)输出该模拟电压；以及输出缓冲器830，其基于模拟电压将数据信号输出至数据线(dl)。

从输出缓冲器830输出至数据线(dl)的数据信号在触摸电极(te)被驱动的同时输出，并且在tds的高电平周期(1t)期间具有增加达tds的幅度(vlfd)的电压。

参照图8，伽马电压(vgam1、vgam2、...、和vgam256)可根据tds的幅度(vlfd)摆动。

因此，从dac820输出的模拟电压以及从输出缓冲器830输出的数据信号也可根据伽马电压(vgam1、vgam2、...、和vgam256)摆动。

因此，随着用于生成数据信号的伽马电压(vgam1、vgam2、...、vgam256)根据tds的摆动而摆动，从数据驱动电路120输出的数据信号也根据tds的摆动而摆动。

因此，数据线(dl)与触摸电极(te)之间的电压差可被消除，因此防止在数据线(dl)与触摸电极(te)之间形成寄生电容(cdt)。

可从伽马生成电路800生成并输出以tds的幅度(vlfd)摆动的伽马电压(vgam1、vgam2、...、和vgam256)。

伽马生成电路800可被包括在数据驱动电路120中，或者可被设置在数据驱动电路120外部。

上述伽马电压也被称作伽马基准电压或伽马基准。

下面描述伽马生成电路800的两个示例。

图9示出根据本发明的实施方式的触摸显示装置100中用于将信号发送至数据线(dl)的伽马结构的示例。

参照图9，伽马生成电路800可包括第一级放大器电路910和第一级电阻串920。

第一级放大器电路910可包括：上放大器911，其输入节点被输入有上dc电压(vtop)，通过电容器(cc)与以tds的幅度(vlfd)摆动的信号(gs)耦合；以及下放大器912，其输入节点被输入有下dc电压(vbot)，通过电容器(cc)与以tds的幅度(vlfd)摆动的信号(gs)耦合。

输入至上放大器911的正输入端子的信号是通过将上dc电压(vtop)与以tds的幅度(vlfd)摆动的信号(gs)耦合而获得并且以tds的幅度(vlfd)摆动的信号。

输入至下放大器912的正输入端子的信号是通过将下dc电压(vbot)与以tds的幅度(vlfd)摆动的信号(gs)耦合而获得并且以tds的幅度(vlfd)摆动的信号。

第一级电阻串920可连接至上放大器911的输出节点和下放大器912的输出节点。

可在第一级电阻串920中的电阻器连接点处输出伽马电压(vgam1、vgam2、...、和vgam256)。

这里，伽马电压(vgam1、vgam2、...、和vgam256)以tds的幅度(vlfd)摆动。

利用图9所示的伽马生成电路800，可仅使用简单的电路配置生成按照与tds相似或相同的方式摆动的伽马电压(vgam1、vgam2、...、和vgam256)。

图10示出根据本发明的实施方式的触摸显示装置100中用于将信号发送至数据线(dl)的伽马结构的另一示例。

参照图10，伽马生成电路800可包括第一级放大器电路910、第一级电阻串920、第二级放大器电路1010和第二级电阻串1020。

输入至上放大器911的正输入端子的信号是通过将上dc电压(vtop)与以tds的幅度(vlfd)摆动的信号(gs)耦合而获得并且以tds的幅度(vlfd)摆动的信号。

输入至下放大器912的正输入端子的信号是通过将下dc电压(vbot)与以tds的幅度(vlfd)摆动的信号(gs)耦合而获得并且以tds的幅度(vlfd)摆动的信号。

第一级电阻串920可连接至上放大器911的输出节点和下放大器912的输出节点。

第二级放大器电路1010可包括输入节点连接至第一级电阻串920中的电阻器连接点的多个放大器。

第二级电阻串1020可连接至包括在第二级放大器电路1010中的放大器的输出节点。

可在第二级电阻串1020中的电阻器连接点处输出伽马电压(vgam1、vgam2、...、和vgam256)。

参照图10，第一级放大器电路910和第一级电阻串920对应于粗略伽马生成部，第二级放大器电路1010和第二级电阻串1020对应于精细伽马生成部。

粗略伽马生成部生成初级伽马电压(伽马基准)，并且精细伽马生成部利用在粗略伽马生成部中生成的初级伽马电压并通过调整电阻值以调节伽马电压来生成精细伽马电压。

粗略伽马生成部生成4比特粗略伽马电压(伽马基准)。

精细伽马生成部生成4比特精细伽马电压(伽马基准)。

因此，最终输出的伽马电压(vgam1、...、和vgam256)对应于8比特伽马基准。

粗略伽马生成部生成伽马曲线的重要部分，并且输出固定值。精细伽马生成部输出可变值。

粗略伽马生成部生成4比特粗略伽马电压(伽马基准)并且精细伽马生成部生成4比特精细伽马电压(伽马基准)仅是示例。作为替代，这些生成部可生成不同比特的伽马电压。

利用图10所示的伽马生成电路800，可精确地生成按照与tds相似或相同的方式摆动的伽马电压(vgam1、vgam2、...、和vgam256)。

图11示出根据本发明的实施方式的触摸显示装置100的用于将信号发送至选通线(gl)的结构。

参照图11，选通驱动电路130可通过开关电路1100基于从导通选通电压(vgh)、导通选通电压(vgh)加tds的幅度(vlfd)的电压、截止选通电压(vgl)、以及截止选通电压(vgl)加该tds的幅度(vlfd)的电压当中选择的一个输出选通信号。

如上所述，选通驱动电路130可生成根据tds的摆动而摆动的选通信号。

参照图11，导通选通电压(vgh)、导通选通电压(vgh)加tds的幅度(vlfd)的电压、截止选通电压(vgl)、以及截止选通电压(vgl)加该tds的幅度(vlfd)的电压可从电源管理ic(pmic)1110供应。

选通驱动电路130可包括电平移位器。

此外，选通驱动电路130可被配置成面板内栅极(gip)型。

以下，简要描述上述触摸显示装置100的驱动方法。

图12是示出根据本发明的实施方式的触摸显示装置100的驱动方法的流程图。

参照图12，触摸显示装置100包括：显示面板110，其中设置有多条数据线(dl)、多条选通线(gl)和多个触摸电极(te)；选通驱动电路130，其驱动多条选通线(gl)；以及数据驱动电路120，其驱动多条数据线(dl)。

触摸显示装置100的驱动方法可包括以下步骤：在多条数据线(dl)和多条选通线(gl)被驱动的同时输出tds以驱动多个触摸电极(te)(s1210)；以及基于通过各个触摸电极(te)接收的信号来检测触摸的发生或触摸的坐标(s1220)。

在操作s1210中，tds以预定幅度(vlfd)摆动。

此外，驱动选通线(gl)的选通信号根据tds的摆动而摆动。

因此，在tds的高电平周期(t1)期间，驱动选通线(gl)的选通信号具有增加达tds的幅度(vlfd)的电压。

此外，驱动数据线(dl)的数据信号根据tds的摆动而摆动。

因此，驱动数据线(dl)的数据信号具有增加达tds的幅度(vlfd)的电压。

利用该驱动方法，尽管触摸电极(te)用作被施加有脉冲信号形式的tds(而非dc电压)以用于触摸感测的触摸传感器，并且还用作显示操作所需的公共电极，数据信号和选通信号根据tds的幅度(vlfd)摆动，由此在执行触摸操作的同时正常地执行显示操作。

图13示出根据本发明的实施方式的驱动电路1300。

上面所述的数据驱动电路120和触摸驱动电路140可被配置在一个集成电路中。

例如，如图13所示，一个数据驱动电路120和两个触摸驱动电路140可被配置在一个集成电路中。

参照图13，驱动设置有多条数据线(dl)和多个触摸电极(te)的显示面板110的驱动电路1300可包括驱动多条数据线(dl)的数据驱动电路120和驱动多个触摸电极(te)的触摸驱动电路140。

触摸驱动电路140可在多条数据线(dl)被驱动的同时驱动多个触摸电极(te)。

触摸驱动电路140可输出以预定幅度(vlfd)摆动的tds以便驱动触摸电极(te)。

数据驱动电路120可在tds的高电平周期期间输出具有增加达tds的幅度(vlfd)的电压的数据信号。

如上所述，可通过配置成一个集成电路的驱动电路1300来提供数据操作和触摸操作二者。此外，利用驱动电路1300，数据信号以tds的幅度(vlfd)摆动，因此，可在执行触摸操作的同时正常地执行用于图像显示的数据操作。

以下，将要描述上述选通驱动电路130。

图14示出根据本发明的实施方式的选通驱动电路130。

参照图14，根据本发明的实施方式的选通驱动电路130可包括：移位寄存器1410，其生成与时钟同步的选通信号；电平移位器1420，其将移位寄存器1410中生成的选通信号的信号电压幅度转换为用于选通操作的电平；以及输出缓冲器1430，其输出具有经转换的信号电压幅度的选通信号。

从输出缓冲器1430输出的选通信号可在tds的高电平周期(1t)期间具有增加达tds的幅度(vlfd)的电压以驱动触摸电极(te)。

利用选通驱动电路130，可生成并输出根据tds摆动的选通信号。因此，选通线(gl)与触摸电极(te)之间的电压差可被消除，因此防止在选通线(gl)与触摸电极(te)之间形成寄生电容(cgt)并且使得用于图像显示的选通操作能够正常地执行。

选通驱动电路130还可包括开关电路1100，其选择导通选通电压(vgh)、导通选通电压(vgh)加tds的幅度(vlfd)的电压(vgh+vlfd)、截止选通电压(vgl)、以及截止选通电压(vgl)加该tds的幅度(vlfd)的电压(vgl+vlfd)中的一个，并将所选择的电压供应给移位寄存器1410。

开关电路1100可包括：开关swh1，其控制向移位寄存器1410供应导通选通电压(vgh)；开关swh2，其控制向移位寄存器1410供应导通选通电压(vgh)加tds的幅度(vlfd)的电压(vgh+vlfd)；开关swl1，其控制向移位寄存器1410供应截止选通电压(vgl)；以及开关swl2，其控制向移位寄存器1410供应截止选通电压(vgl)加该tds的幅度(vlfd)的电压(vgl+vlfd)。

可从pmic1110将导通选通电压(vgh)、导通选通电压(vgh)加tds的幅度(vlfd)的电压(vgh+vlfd)、截止选通电压(vgl)、以及截止选通电压(vgl)加该tds的幅度(vlfd)的电压(vgl+vlfd)供应给开关电路1100。

利用开关电路1100，可根据需要选择生成根据tds摆动的选通信号所需的四个电压(vgh、vgh+vlfd、vgl和vgl+vlfd)。因此，可生成具有四个电压(vgh、vgh+vlfd、vgl和vgl+vlfd)的选通信号。

如上所述，本发明的实施方式可提供允许高速图像显示和高速触摸感测的触摸显示装置100及其驱动方法、驱动电路1300、数据驱动电路120和选通驱动电路130。

另外，本发明的实施方式可提供能够同时执行显示操作和触摸操作的触摸显示装置100及其驱动方法、驱动电路1300、数据驱动电路120和选通驱动电路130。

此外，本发明的实施方式可提供在同时执行显示操作和触摸操作的同时能够在图像没有任何变化的情况下正常地显示图像的触摸显示装置100及其驱动方法、驱动电路1300、数据驱动电路120和选通驱动电路130。

另外，本发明的实施方式可提供当驱动高分辨率显示器时能够同时执行显示操作和触摸操作的触摸显示装置100及其驱动方法、驱动电路1300、数据驱动电路120和选通驱动电路130。

以上描述和附图仅出于例示性目的提供了本发明的技术构思的示例。本发明所属技术领域的普通技术人员将理解，在不脱离本发明的基本特征的情况下，可进行形式上的各种修改和变化，例如配置的组合、分离、置换和变化。因此，本发明所公开的实施方式旨在例示本发明的技术构思的范围，本发明的范围不由实施方式限制。本发明的范围将基于所附权利要求书来解释，以使得包括在权利要求书的等同范围内的所有技术构思属于本发明。