触摸显示装置、触摸电路和触摸感测方法与流程

本公开涉及触摸显示装置、触摸电路和触摸感测方法。

背景技术：

随着信息社会的发展，对显示图像的触摸显示装置的需求以各种形式增加。近来，已经利用了诸如液晶显示装置、等离子体显示装置、有机发光显示装置等这样的各种显示装置。

在这些显示装置当中，存在提供除了诸如按钮、键盘或鼠标这样的传统输入方法之外的使得用户能够容易直观便利地输入信息或命令的基于触摸的输入方法的触摸显示装置。

由于这种触摸显示装置必须提供图像显示功能和触摸感测功能二者，因此诸如帧时间这样的驱动时间可以被划分成显示驱动时段和触摸驱动时段，可以在显示驱动时段中执行显示驱动，并且可以在显示驱动时段之后的触摸驱动时段中执行触摸驱动和触摸感测。

在上述时分驱动方法的情况下，为了以时分方式执行显示驱动和触摸驱动，需要相当精确的定时控制，并且可能需要用于相当精确定时控制的昂贵部件。

另外，在时分驱动方法的情况下，显示驱动时间和触摸驱动时间二者可能不足，使得图像质量和触摸灵敏度二者会降低。特别地，存在由于时分驱动而无法提供高分辨率图像质量的问题。

技术实现要素：

在该背景下，本公开的实施方式的一个方面是提供能够同时执行显示驱动和触摸驱动的触摸显示装置、触摸电路和触摸感测方法。

本公开的实施方式的另一个方面是提供能够防止触摸灵敏度受显示驱动影响的触摸显示装置、触摸电路和触摸感测方法。

本公开的实施方式的另一个方面是提供能够实现高分辨率显示实现方式的触摸显示装置、触摸电路和触摸感测方法。

本公开的实施方式的另一个方面是提供能够执行触摸感测而不受数据驱动影响的触摸显示装置、触摸电路和触摸感测方法。

本公开的实施方式的另一个方面是提供能够在确保最大显示驱动时间和充足像素充电时间的同时感测触摸的触摸显示装置、触摸电路和触摸感测方法。

本公开的实施方式可以提供一种触摸显示装置，该触摸显示装置包括：显示面板，该显示面板包括多条数据线、多条选通线、多个触摸电极和与所述多个触摸电极电连接的多条触摸线；以及触摸电路，该触摸电路被配置成在图像被显示在所述显示面板上的触摸显示装置的显示驱动时段期间，经由所述多条触摸线向所述多个触摸电极供应触摸驱动信号，并且基于从所述多个触摸电极中的两个或更多个接收到的作为对所述触摸驱动信号的响应的感测信号之间的差异来检测是否存在对所述触摸显示装置的触摸。

本公开的实施方式可以提供一种触摸电路，该触摸电路感测显示面板上的触摸，所述显示面板包括多条数据线、多条选通线、多个触摸电极和与所述多个触摸电极电连接的多条触摸线，所述触摸电路被配置成在图像被显示在所述显示面板上的所述触摸显示装置的显示驱动时段期间，经由所述多条触摸线向所述多个触摸电极供应触摸驱动信号，所述触摸电路包括：差分放大器，该差分放大器被配置成基于通过所述多条触摸线中的第一触摸线从所述多个触摸电极中的第一触摸电极接收到的第一感测信号和通过所述多条触摸线中的第二触摸线从所述多个触摸电极中的第二触摸电极接收到的第二感测信号之间的差异来输出指示是否存在对所述显示面板的触摸的输出信号。

本公开的实施方式可以提供一种触摸显示装置的触摸感测方法，该触摸显示装置包括显示面板，该显示面板包括多条数据线、多条选通线、多个触摸电极和与所述多个触摸电极电连接的多条触摸线，该触摸感测方法包括以下步骤：在图像被显示在所述显示面板上的所述触摸显示装置的显示驱动时段期间，经由所述多条触摸线向所述多个触摸电极供应触摸驱动信号；通过所述多条触摸线中的第一触摸线从所述多个触摸电极中的第一触摸电极接收第一感测信号；通过所述多条触摸线中的第二触摸线从所述多个触摸电极中的第二触摸电极接收第二感测信号；基于所述第一感测信号和所述第二感测信号之间的差异来生成输出信号；以及基于所述输出信号来检测是否存在对所述触摸显示装置的触摸。

根据本公开的上述实施方式，能够提供能够同时执行显示驱动和触摸驱动的触摸显示装置、触摸电路和触摸感测方法。

另外，根据本公开的实施方式，能够提供能够防止触摸灵敏度受显示驱动影响的触摸显示装置、触摸电路和触摸感测方法。

另外，根据本公开的实施方式，能够提供能够实现高分辨率显示实现方式的触摸显示装置、触摸电路和触摸感测方法。

另外，根据本公开的实施方式，能够提供能够执行触摸感测而不受数据驱动影响的触摸显示装置、触摸电路和触摸感测方法。

另外，根据本公开的实施方式，能够提供能够在确保最大显示驱动时间和充足像素充电时间的同时感测触摸的触摸显示装置、触摸电路和触摸感测方法。

附记：

附记1.一种触摸显示装置，该触摸显示装置包括：

显示面板，该显示面板包括多条数据线、多条选通线、多个触摸电极和与所述多个触摸电极电连接的多条触摸线；以及

触摸电路，该触摸电路被配置成在图像被显示在所述显示面板上的所述触摸显示装置的显示驱动时段期间，经由所述多条触摸线向所述多个触摸电极供应触摸驱动信号，并且基于从所述多个触摸电极中的两个或更多个接收到的作为对所述触摸驱动信号的响应的感测信号之间的差异来检测是否存在对所述触摸显示装置的触摸。

附记2.根据附记1所述的触摸显示装置，其中，所述触摸电路包括：

差分放大器，该差分放大器被配置成在所述显示驱动时段期间基于经由所述多条触摸线中的第一触摸线从第一触摸电极接收到的第一感测信号和经由所述多条触摸线中的第二触摸线从第二触摸电极接收到的第二感测信号之间的差异来输出输出信号；以及

积分器，该积分器被配置成对所述输出信号进行积分并且输出积分后的输出信号或经信号处理的积分后的输出信号。

附记3.根据附记1所述的触摸显示装置，其中，所述多个触摸电极包括第一触摸电极和与所述第一触摸电极相邻的第二触摸电极。

附记4.根据附记1所述的触摸显示装置，其中，所述多个触摸电极包括第一触摸电极和与所述第一触摸电极不相邻的第二触摸电极。

附记5.根据附记1所述的触摸显示装置，其中，所述触摸电路被配置成在所述显示驱动时段期间检测是否存在触摸。

附记6.根据附记1所述的触摸显示装置，

其中，第一触摸电极与所述多条数据线中的两条数据线交叠并且与所述多条选通线中的两条选通线交叠，

其中，第二触摸电极与所述多条数据线中的与所述第一触摸电极交叠的所述两条数据线相同的两条数据线交叠，并且与所述多条选通线中的与所述第一触摸电极交叠的所述两条选通线不同的两条选通线交叠。

附记7.根据附记1所述的触摸显示装置，

其中，第一触摸电极与所述多条数据线中的两条数据线交叠并且与所述多条选通线中的两条选通线交叠，

其中，第二触摸电极与所述多条选通线中的与所述第一触摸电极交叠的所述两条选通线相同的两条选通线交叠，并且与所述多条数据线中的与所述第一触摸电极交叠的所述两条数据线不同的两条数据线交叠。

附记8.根据附记1所述的触摸显示装置，其中，所述多个触摸电极包括第一触摸电极和第二触摸电极，并且其中，所述多条触摸线包括第一触摸线和第二触摸线，

其中，所述第一触摸线与所述第二触摸电极交叠并且在所述显示面板中绝缘，或者

所述第二触摸线与所述第一触摸电极交叠并且在所述显示面板中绝缘。

附记9.根据附记1所述的触摸显示装置，其中，所述触摸驱动信号的电压对应于所述显示面板的接地电压，

其中，所述接地电压在一定频率下在多个电压电平之间交替，并且其中，所述触摸驱动信号与所述接地电压同相并且具有与所述接地电压的频率匹配的频率。

附记10.根据附记2所述的触摸显示装置，其中，所述触摸电路还包括：

第一前置放大器，该第一前置放大器被配置成通过所述第一触摸线接收所述第一感测信号并且向所述差分放大器输出第一输入信号；以及

第二前置放大器，该第二前置放大器被配置成通过所述第二触摸线接收所述第二感测信号并且向所述差分放大器输出第二输入信号。

附记11.根据附记10所述的触摸显示装置，其中，

所述第一前置放大器包括：

第一非反相输入端子，该第一非反相输入端子接收触摸驱动信号；

第一反相输入端子，该第一反相输入端子被配置成将所述触摸驱动信号输出到所述第一触摸线并且从所述第一触摸线接收所述第一感测信号；以及

第一输出端子，该第一输出端子被配置成将所述第一输入信号输出到所述差分放大器，并且

所述第二前置放大器包括：

第二非反相输入端子，该第二非反相输入端子接收所述触摸驱动信号；

第二反相输入端子，该第二反相输入端子被配置成将所述触摸驱动信号输出到所述第二触摸线并且从所述第二触摸线接收所述第二感测信号；以及

第二输出端子，该第二输出端子被配置成将所述第二输入信号输出到所述差分放大器。

附记12.根据附记11所述的触摸显示装置，该触摸显示装置还包括：

第一反馈电容器，该第一反馈电容器电连接在所述第一前置放大器的所述第一反相输入端子和所述第一前置放大器的所述第一输出端子之间；以及

第二反馈电容器，该第二反馈电容器电连接在所述第二前置放大器的所述第二反相输入端子和所述第二前置放大器的所述第二输出端子之间。

附记13.根据附记11所述的触摸显示装置，该触摸显示装置还包括：

第一电阻器，该第一电阻器电连接在所述第一前置放大器的所述第一反相输入端子和所述第一前置放大器的所述第一输出端子之间；以及

第二电阻器，该第二电阻器电连接在所述第二前置放大器的所述第二反相输入端子和所述第二前置放大器的所述第二输出端子之间。

附记14.一种触摸电路，该触摸电路感测显示面板上的触摸，所述显示面板包括多条数据线、多条选通线、多个触摸电极和与所述多个触摸电极电连接的多条触摸线，所述触摸电路被配置成在图像被显示在所述显示面板上的触摸显示装置的显示驱动时段期间，经由所述多条触摸线向所述多个触摸电极供应触摸驱动信号，所述触摸电路包括：

差分放大器，该差分放大器被配置成基于通过所述多条触摸线中的第一触摸线从所述多个触摸电极中的第一触摸电极接收到的第一感测信号和通过所述多条触摸线中的第二触摸线从所述多个触摸电极中的第二触摸电极接收到的第二感测信号之间的差异来输出指示是否存在对所述显示面板的触摸的输出信号。

附记15.根据附记14所述的触摸电路，其中，所述差分放大器被配置成在所述显示驱动时段期间输出所述输出信号。

附记16.根据附记14所述的触摸电路，该触摸电路还包括：

第一前置放大器，该第一前置放大器被配置成通过所述第一触摸线接收所述第一感测信号并且向所述差分放大器输出第一输入信号；以及

第二前置放大器，该第二前置放大器被配置成通过所述第二触摸线接收所述第二感测信号并且向所述差分放大器输出第二输入信号。

附记17.根据附记16所述的触摸电路，其中，

所述第一前置放大器包括：

第一非反相输入端子，该第一非反相输入端子接收触摸驱动信号；

第一反相输入端子，该第一反相输入端子被配置成将所述触摸驱动信号输出到所述第一触摸线并且从所述第一触摸线接收所述第一感测信号；以及

第一输出端子，该第一输出端子被配置成将所述第一输入信号输出到所述差分放大器，并且

所述第二前置放大器包括：

第二非反相输入端子，该第二非反相输入端子接收所述触摸驱动信号；

第二反相输入端子，该第二反相输入端子被配置成将所述触摸驱动信号输出到所述第二触摸线并且从所述第二触摸线接收所述第二感测信号；以及

第二输出端子，该第二输出端子被配置成将所述第二输入信号输出到所述差分放大器。

附记18.根据附记17所述的触摸电路，该触摸电路还包括：

第一反馈电容器，该第一反馈电容器电连接在所述第一前置放大器的所述第一反相输入端子和所述第一前置放大器的所述第一输出端子之间；以及

第二反馈电容器，该第二反馈电容器电连接在所述第二前置放大器的所述第二反相输入端子和所述第二前置放大器的所述第二输出端子之间。

附记19.根据附记17所述的触摸电路，该触摸电路还包括：

第一电阻器，该第一电阻器电连接在所述第一前置放大器的所述第一反相输入端子和所述第一前置放大器的所述第一输出端子之间；以及

第二电阻器，该第二电阻器电连接在所述第二前置放大器的所述第二反相输入端子和所述第二前置放大器的所述第二输出端子之间。

附记20.根据附记14所述的触摸电路，该触摸电路还包括：

复用器电路，该复用器电路被配置成从所述多条触摸线当中选择用于差分感测的所述第一触摸线和所述第二触摸线，并且将所选择的所述第一触摸线和所述第二触摸线电连接到所述差分放大器。

附记21.一种触摸显示装置的触摸感测方法，该触摸显示装置包括显示面板，该显示面板包括多条数据线、多条选通线、多个触摸电极和与所述多个触摸电极电连接的多条触摸线，该触摸感测方法包括以下步骤：

在图像被显示在所述显示面板上的所述触摸显示装置的显示驱动时段期间，经由所述多条触摸线向所述多个触摸电极供应触摸驱动信号；

通过所述多条触摸线中的第一触摸线从所述多个触摸电极中的第一触摸电极接收第一感测信号；

通过所述多条触摸线中的第二触摸线从所述多个触摸电极中的第二触摸电极接收第二感测信号；

基于所述第一感测信号和所述第二感测信号之间的差异来生成输出信号；以及

基于所述输出信号来检测是否存在对所述触摸显示装置的触摸。

附记22.根据附记21所述的触摸感测方法，其中，在所述显示驱动时段期间检测是否存在对所述触摸显示装置的触摸。

附图说明

根据以下结合附图进行的详细描述，本公开的以上和其它方面、特征和优点将更清楚，在附图中：

图1和图2是例示了根据本公开的实施方式的触摸显示装置的系统配置图；

图3是例示了根据本公开的实施方式的触摸显示装置中的内置有触摸屏面板的显示面板的示图；

图4是例示了根据本公开的实施方式的触摸显示装置的时分驱动的示图；

图5是例示了根据本公开的实施方式的触摸显示装置的时间自由驱动的示图；

图6是例示了根据本公开的实施方式的触摸显示装置的单一感测方法的触摸驱动电路的简化示图；

图7、图8、图9和图10是例示了根据本公开的各种实施方式的触摸显示装置的差分感测方法的触摸驱动电路的示图；

图11a和图11b是根据本公开的各种实施方式的在触摸显示装置中差分感测的两个触摸电极的示例；

图12a和图12b是例示了根据本公开的实施方式的用于触摸显示装置中的时间自由驱动的接地电压调制的示图；

图13是例示了根据本公开的实施方式的根据触摸显示装置的差分感测方法的触摸感测效果的曲线图；

图14是例示了根据本公开的实施方式的触摸显示装置的触摸感测方法的流程图；

图15是例示了根据本公开的实施方式的具有电压感测结构的差分感测方法的触摸驱动电路的另一个示例性示图；

图16是例示了根据本公开的实施方式的具有电压感测结构的差分感测方法的触摸驱动电路中的积分器的输出的示图；以及

图17是例示了根据本公开的实施方式的当使用具有电压感测结构的差分感测方法的触摸驱动电路时差分放大器的数据电压、触摸驱动信号和输出信号。

具体实施方式

下文中，将参照例示性附图来详细地描述本公开的一些实施方式。在附图标记指定图中的元件时，相同的元件将用相同的附图标记来表示，尽管它们是在不同附图中示出的。另外，在以下对本公开的描述中，当并入本文中的已知功能和配置的详细描述会使得本发明的主题相当不清楚时，将省略该详细描述。

另外，当描述本公开的组件时，可以在本文中使用诸如第一、第二、a、b、(a)、(b)等这样的术语。这些术语中的每一个不用于限定对应组件的本质、次序或顺序，而是仅仅用于将对应组件与其它组件区分开。在描述了特定结构元件“连接到”、“联接到”或“接触”另一个结构元件的情况下，应该理解成另一个结构元件可以“连接到”、“联接到”或“接触”所述结构元件以及该特定结构元件直接连接到或直接接触另一个结构元件。

图1和图2是例示了根据本公开的实施方式的触摸显示装置的系统配置图。

根据实施方式的触摸显示装置可以执行图像显示功能和触摸感测功能(触摸输入功能)。

下文中，将参照图1来描述根据实施方式的用于提供触摸显示装置的图像显示功能的配置，并且将参照图2来描述根据实施方式的用于提供触摸显示装置的触摸感测功能(触摸输入功能)的配置。

参照图1，为了提供图像显示功能，根据实施方式的触摸显示装置包括：显示面板disp，在该显示面板disp中设置有多条数据线dl和多条选通线gl并且布置有由多条数据线dl和多条选通线gl限定的多个子像素sp；源驱动电路sdc，该源驱动电路sdc用于驱动多条数据线dl；选通驱动电路gdc，该选通驱动电路gdc用于驱动多条选通线gl；以及定时控制器tcon，该定时控制器tcon用于控制源驱动电路sdc和选通驱动电路gdc。

在显示面板disp中，可以设置每个子像素sp中的像素电极。

可以向每个子像素sp的像素电极施加像素电压。

另外，在显示面板disp中，可以设置被施加公共电压的一个或两个或更多个公共电极。

一个公共电极是形成在显示面板disp的前表面上的一个管状电极。

两个或更多个公共电极可以被视为其中一个管状电极被划分成两个或更多个的电极。所述两个或更多个公共电极中的每一个的大小可以比一个子像素区域的大小大。

在每个子像素sp中，对应的电场可以由施加到对应像素电极的像素电压(其可以是数据电压)和施加到公共电极的公共电压形成。

定时控制器tcon向源驱动电路sdc和选通驱动电路gdc供应各种驱动控制信号dcs和gcs，以控制源驱动电路sdc和选通驱动电路gdc。

此定时控制器tcon根据每个帧中实现的定时开始扫描，根据源驱动电路sdc中使用的数据信号格式来切换从外部输入的输入图像数据，输出切换后的图像数据，并且根据扫描在合适时间控制数据驱动。

除了来自外部(例如，主机系统)的输入图像数据之外，以上提到的定时控制器tcon还接收包括垂直同步信号vsync、水平同步信号hsync、输入数据使能(de)信号、时钟信号clk等的各种定时信号。

除了根据源驱动电路sdc中使用的数据信号格式来切换从外部输入的输入图像数据并且输出切换后的图像数据之外，定时控制器tcon还接收诸如垂直同步信号vsync、水平同步信号hsync、输入de信号、时钟信号clk等这样的定时信号，生成各种驱动控制信号，并且将所生成的各种驱动控制信号输出到源驱动电路sdc和选通驱动电路gdc，以便控制源驱动电路sdc和选通驱动电路gdc。

例如，定时控制器tcon可以输出包括选通起始脉冲gsp、选通移位时钟gsc、选通输出使能信号goe等的各种选通驱动控制信号gcs，以控制选通驱动电路gdc。

例如，定时控制器tcon可以输出包括源起始脉冲ssp、源采样时钟ssc、源输出使能信号goe等的各种数据驱动控制信号dcs，以控制源驱动电路sdc。

此定时控制器tcon可以是包括定时控制器的用于执行其它控制功能的控制装置。

定时控制器tcon可以被实现为与源驱动电路sdc分开的组件，或者可以与源驱动电路sdc集成并且被实现为集成电路。

源驱动电路sdc从定时控制器tcon接收图像数据，并且将数据电压供应到多条数据线dl，以驱动所述多条数据线dl。这里，源驱动电路sdc也被称为数据驱动电路。

此源驱动电路sdc可以通过包括至少一个源驱动器集成电路sdic来实现。

每个源驱动器集成电路sdic可以包括移位寄存器、锁存电路、数模转换器dac、输出缓冲器等。

在一些情况下，每个源驱动器集成电路sdic还可以包括模数转换器adc。

每个源驱动器集成电路sdic可以按带式自动接合(tab)方法或波上芯片(cog)方法与显示面板disp的接合焊盘连接，或者可以直接设置在显示面板disp上。在一些情况下，每个源驱动器集成电路sdic可以集成并设置在显示面板disp上。另外，每个源驱动器集成电路sdic可以按将它安装在与显示面板disp连接的膜上的膜上芯片(cof)方法来实现。

选通驱动电路gdc向多条选通线gl依次供应扫描信号，以依次驱动多条选通线gl。这里，选通驱动电路gdc也被称为扫描驱动电路。

此选通驱动电路gdc可以通过包括至少一个选通驱动器集成电路gdic来实现。

每个选通驱动器集成电路gdic可以包括移位寄存器、电平移位器等。

每个选通驱动器集成电路gdic可以按照带式自动接合(tab)方法或玻上芯片(cog)方法连接至显示面板disp的接合焊盘，或者可以被实现为板内选通(gip)型并且直接设置在显示面板disp上。在一些情况下，每个选通驱动器集成电路gdic可以集成并设置在显示面板disp上。另外，每个选通驱动器集成电路gdic可以按照将它安装在与显示面板disp连接的膜上的cof方法来实现。

选通驱动电路gdc在定时控制器tcon的控制下向多条选通线gl依次供应导通(on)电压或截止(off)电压的扫描信号。

当通过选通驱动电路gdc开启特定选通线时，源驱动电路sdc将从定时控制器tcon接收到的图像数据data转换成模拟数据电压，并且可以将转换后的结果供应到多条数据线dl。

源驱动电路sdc可以只位于显示面板disp的一侧(例如，上侧或下侧)。在一些情况下，根据驱动方法、面板设计方法等，源驱动电路sdc可以位于显示面板disp的两侧(例如，上侧和下侧)上。

选通驱动电路gdc可以只位于显示面板disp的一侧(例如，左侧或右侧)。在一些情况下，根据驱动方法、面板设计方法等，选通驱动电路gdc可以位于显示面板disp的两侧(例如，左侧和右侧)上。

参照图2，根据实施方式的触摸显示装置可以包括触摸屏面板tsp和用于使用触摸屏面板tsp感测触摸的触摸电路tc，以便提供触摸感测功能。

触摸电路tc可以包括触摸驱动电路tdc、微控制单元mcu等。

触摸驱动电路tdc和微控制单元mcu可以被分开实现，或者可以被集成为一个来实现。

在触摸屏面板tsp上，可以设置多个触摸电极te以及在与所述多个触摸电极te对应的同时与所述多个触摸电极te电连接的多条触摸线tl。

一个触摸电极te可以是管状电极、具有多个孔的电极、网状电极或梳状电极。

一个触摸电极te可以通过一个或更多个接触孔等与一条或两条或更多条触摸线tl电连接。

多条触摸线tl将多个触摸电极te与触摸驱动电路tdc电连接。

触摸驱动电路tdc可以驱动触摸屏面板tsp来生成并输出感测数据(触摸原始数据)。

例如，触摸驱动电路tdc可以向设置在触摸屏面板tsp上的多个触摸电极te中的全部或一些供应触摸驱动信号，并且可以检测来自至少一个触摸电极te的信号，以生成并输出感测数据。

触摸驱动电路tdc可以通过一条或更多条触摸线tl向一个或更多个触摸电极te供应触摸驱动信号，并且可以检测触摸感测信号。

微控制单元mcu可以使用从触摸驱动电路tdc输出的感测数据来获取是否存在触摸和/或触摸坐标。

触摸显示装置可以是基于互电容的触摸感测装置或基于自电容的触摸感测装置。

当基于互电容感测触摸时，触摸屏面板tsp上的触摸电极te可以按矩阵形式布置。在这种情况下，触摸电极te中的每一个可以按条的形式设置。

另选地，当基于互电容感测触摸时，面板tsp上的触摸电极te可以形成行方向上的触摸电极行和列方向上的触摸电极行。在这种情况下，触摸电极te可以按菱形的形式设置。

触摸驱动电路tdc向行方向(或列方向)上的触摸电极te或触摸电极线供应触摸驱动信号，从列方向(或行方向)上的触摸电极te或触摸电极线接收触摸感测信号，并且基于接收到的触摸感测信号来生成感测数据，以将所生成的感测数据供应到微控制单元mcu。微控制单元mcu基于感测数据感测是否存在触摸或触摸坐标。

当基于自电容感测触摸时，触摸屏面板tsp上的触摸电极te可以是彼此电分离的电极。

每个触摸驱动电路tdc向多个触摸电极te中的全部或一些供应触摸驱动信号，从被供应触摸驱动信号的触摸电极te接收触摸感测信号，并且基于接收到的触摸感测信号来生成感测数据，以将所生成的感测数据供应到微控制单元mcu。微控制单元mcu基于感测数据感测是否存在触摸或触摸坐标。

如上所述，根据本公开的实施方式的触摸显示装置可以基于自电容或互电容来检测触摸。然而，为了便于描述，将检测基于自电容的触摸作为示例进行描述。

触摸屏面板tsp可以与显示面板disp分开制造并且接合到显示面板disp或内置在显示面板disp中。

当触摸屏面板tsp内置在显示面板disp中时，触摸屏面板tsp可以被视为多个触摸电极te和多条触摸线tl的集合。

触摸驱动电路tdc和源驱动电路sdc可以被一体地实现。

图3是例示了根据本公开的实施方式的触摸显示装置中的内置有触摸屏面板tsp的显示面板disp的示图。

当触摸屏面板tsp内置在显示面板disp中时，设置在显示面板disp上的多个触摸电极te可以是当驱动显示器时利用的公共电极。在这种情况下，例如，显示面板disp可以是液晶显示面板。

因此，公共电压可以被施加到多个触摸电极te，以进行图像显示，并且触摸驱动信号可以被施加到多个触摸电极te中的全部或一些，以进行触摸感测。

此外，显示面板disp可以是有机发光显示面板。在这种情况下，多个触摸电极te和多条触摸线tl可以位于设置在公共电极上的封装层上，该公共电极设置在显示面板disp的前表面上并且被施加公共电压。

这里，设置在作为有机发光显示面板的显示面板disp的前表面上的公共电极可以是每个子像素sp中的有机发光二极管(oled)的阳极(对应于像素电极)和阴极当中的阴极，并且公共电压可以是阴极电压。

在这种情况下，多个触摸电极te中的每一个可以按照其中没有开口区域的管状电极的形式设置。此时，多个触摸电极te中的每一个可以是用于子像素sp中的光发射的透明电极。

另选地，多个触摸电极te中的每一个可以是具有多个开口区域的网状电极。此时，在多个触摸电极te中的每一个中，每个开口区域可以对应于子像素sp的发光区域(例如，阳极的部分所处的区域)。

此外，关于触摸电极的大小，多个触摸电极te中的每一个的区域可以与两个或更多个子像素sp的区域交叠。

也就是说，一个触摸电极te的区域大小可以对应于两个或更多个子像素sp的区域大小。

一个触摸电极te可以与两条或更多条选通线gl交叠。

一个触摸电极te和两条或更多条选通线gl彼此绝缘。

一个触摸电极te可以与两条或更多条数据线dl交叠。

一个触摸电极te和两条或更多条数据线dl彼此绝缘。

参照图2和图3，多条触摸线tl在触摸屏面板tsp内彼此绝缘。

参照图2和图3，多条触摸线tl可以在与多条数据线dl相同的方向上布置。

在这种情况下，与触摸线tl平行的数据线dl影响在同一方向上布置的触摸电极te。也就是说，与触摸线tl平行的数据线dl的电压状态影响在同一方向上布置的触摸电极te的电压状态。

另选地，多条触摸线tl可以在与多条选通线gl相同的方向上布置。

在这种情况下，与触摸线tl平行的选通线gl影响在同一方向上布置的触摸电极te。也就是说，与触摸线tl平行的选通线gl的电压状态影响在同一方向上布置的触摸电极te的电压状态。

图4是例示了根据本公开的实施方式的触摸显示装置的时分驱动的示图，图5是例示了根据本公开的实施方式的触摸显示装置的时间自由驱动的示图。

下文中，假定多个触摸电极te用作用于显示驱动的公共电极。

根据本公开的实施方式的触摸显示装置可以按时分驱动方法和/或时间自由驱动方法来执行驱动操作。

参照图4，当按时分驱动方法执行驱动操作时，根据本公开的实施方式的触摸显示装置可以在已经执行了时分的显示驱动时段和触摸驱动时段中的每一个中执行用于提供图像显示功能的显示驱动和用于提供触摸感测功能的触摸驱动。

可以通过触摸同步信号tsync按定时来控制显示驱动时段和触摸驱动时段。

在显示驱动时段期间，可以将作为dc电压的公共电压施加到多个触摸电极te。

这里，公共电压可以是与施加到每个子像素中的像素电极的像素电压形成电场的电压。

在触摸驱动时段期间，触摸驱动信号tds可以被施加到多个触摸电极te中的全部或一些。

此时，触摸驱动信号tds或对应的信号可以被施加到数据线dl中的全部或部分。触摸驱动信号tds或与触摸驱动信号对应的信号还可以被施加到选通线gl中的部分或一些。

触摸驱动信号tds可以是其电压电平可变的信号。

触摸驱动信号tds可以被称为ac信号、调制信号或脉冲信号。

参照图5，当按时间自由驱动方法执行驱动操作时，根据本公开的实施方式的触摸显示装置能够同时执行用于提供图像显示功能的显示驱动和用于提供触摸感测功能的触摸驱动。时间自由驱动方法也被称为同时驱动方法。

一帧时间可以对应于一个或更多个显示时间(activetime)和一个或更多个消隐时间。

当按时间自由驱动方法执行驱动操作时，根据实施方式的触摸显示装置可以在每个帧时间的显示时间期间向数据线dl供应数据电压vdata，并且此时，可以将触摸驱动信号tds供应到多个触摸电极te。

触摸驱动信号tds可以是用于驱动触摸电极te以进行触摸感测的信号，并且可以是用于使得触摸电极te能够用作公共电极以进行显示驱动的公共电压。

当根据本公开的实施方式的触摸显示装置按时间自由驱动方法而非dc电压执行驱动操作时，与施加到每个子像素中的像素电极的像素电压形成电场的公共电压可以是其电压电平可变的信号。

此公共电压可以被称为ac信号、调制信号或脉冲信号。

当本公开的实施方式的触摸显示装置按时间自由驱动方法执行驱动操作时，多个触摸电极te可以是被分块成若干组的公共电极，并且触摸驱动信号tds可以被视为公共电压。

此外，根据本公开的实施方式的触摸显示装置可以总是按时分驱动方法执行驱动操作，可以总是按时间自由驱动方法执行驱动操作，或者可以按时分驱动方法和时间自由驱动方法二者执行驱动操作。

图6是例示了根据本公开的实施方式的触摸显示装置的信号感测方法的触摸驱动电路tdc的简化示图。

参照图6，根据本公开的实施方式的触摸显示装置可以依次或者同时驱动多个触摸电极te，并且可以将相应的触摸电极te彼此分开以进行感测。

以这种方式，将触摸电极te彼此分开以进行感测的方法被称为单一感测方法或单端方法。

与显示面板disp上的一个显示电极(例如，数据线或选通线)共同交叠的第一触摸电极te1和第二触摸电极te2可以通过第一触摸线tl1和第二触摸线tl2与触摸驱动电路tdc电连接。

触摸驱动电路tdc可以包括用于第一触摸电极te1的感测单元和用于第二触摸电极te2的感测单元。

触摸驱动电路tdc可以包括用于通过第一触摸线tl1接收第一感测信号tss1的第一前置放大器p-amp1、用于放大从第一前置放大器p-amp1输出的信号的放大器a-apm1和用于对输出到放大器a-apm1的信号进行积分的第一积分器intg1等作为第一触摸电极te1的感测单元。

触摸驱动电路tdc可以包括用于通过第二触摸线tl2接收第二感测信号tss2的第二前置放大器p-amp2、用于放大从第二前置放大器p-amp2输出的信号的放大器a-apm2、用于对输出到放大器a-apm2的信号进行积分的第二积分器intg2等作为第二触摸电极te2的感测单元。

第一前置放大器p-amp1可以包括用于接收触摸驱动信号tds的非反相输入端子、用于将触摸驱动信号tds输出到第一触摸线tl1并且从第一触摸线tl1接收第一感测信号tss1的反相输入端子以及用于输出第一感测信号tss1和与第一感测信号tss1对应的信号的输出端子。

反馈电容器cfb1可以连接在第一前置放大器p-amp1的反相输入端子和输出端子之间。

第二前置放大器p-amp2可以包括用于接收触摸驱动信号tds的非反相输入端子、用于将触摸驱动信号tds输出到第二触摸线tl2并且从第二触摸线tl2接收第二感测信号tss2的反相输入端子以及用于输出第二感测信号tss2或与第二感测信号tss2对应的信号的输出端子。

反馈电容器cfb2可以连接在第二前置放大器p-amp2的反相输入端子和输出端子之间。

用于第一触摸电极te1的感测单元和用于第二触摸电极te2的感测单元可以彼此不同。

另选地，当在不同时间区域感测第一触摸电极te1和第二触摸电极te2时，用于第一触摸电极te1的感测单元和用于第二触摸电极te2的感测单元可以是相同的。

如上所述，在单一感测方法的情况下，通过诸如数据线dl等这样的显示电极和触摸电极te之间的耦合而引起的显示电极的电压改变影响触摸感测信号tss。因此，触摸感测会出现故障，并且触摸灵敏度会显著降低。

如图4中例示的，在根据本公开的实施方式的触摸显示装置按时分方法执行驱动操作的情况下，当诸如数据线dl等这样的显示电极的电压不发生变化时，执行触摸驱动和感测操作，使得诸如数据线dl等这样的显示电极和触摸电极te之间的耦合效应能够被最小化。

然而，当本发明的实施方式的触摸显示装置按时分驱动方法执行驱动操作时，由于用于触摸驱动和感测的时间必须在一帧时间内进行分开分配，因此显示驱动时间可能短。

特别地，当根据本公开的实施方式的触摸显示装置应用于高分辨率显示器时，高分辨率下的令人满意的显示驱动时间可能显著短，并且当以像素单元观察时，难以确保充足的像素充电时间。

因此，迫切需要一种能够在按时间自由驱动方法执行驱动操作以使得能够进行高分辨率显示的同时使诸如数据线dl等这样的显示电极和触摸电极te之间的耦合效应最小化的方法。

下文中，将描述能够在按时间自由驱动方法执行驱动操作以使得能够进行高分辨率显示的同时使诸如数据线dl等这样的显示电极和触摸电极te之间的耦合效应最小化的所述方法。

图7、图8、图9和图10是例示了根据本公开的各种实施方式的触摸显示装置的差分感测方法的触摸驱动电路的示图。

根据本公开的实施方式的触摸显示装置可以包括其中内置有触摸屏面板tsp的显示面板disp、用于在通过显示面板disp显示图像的同时感测触摸的触摸电路tc。

在其中内置有触摸屏面板tsp的显示面板disp上，设置多条数据线dl和多条选通线gl，设置多个触摸电极te，并且可以设置与多个触摸电极te对应的同时与所述多个触摸电极te电连接的多条触摸线tl。

触摸电路tc可以按时间自由驱动方法驱动触摸电极te，并且可以按差分感测方法来感测触摸电极te。

也就是说，触摸电路tc可以在数据电压vdata被施加到多条数据线dl的显示驱动时段期间基于包括与分别从多条触摸线tl当中的第一触摸线tl1和第二触摸线tl2接收的第一感测信号tss1和第二感测信号tss2之间的差异对应的值的感测数据来获取是否存在触摸和/或触摸坐标。

如上所述，可以通过去除由显示电极在两个触摸电极te1和te2中产生的噪声分量来执行触摸感测。也就是说，触摸驱动和感测能够消除因显示驱动引起的影响。由此，能够正常地执行其中同时执行显示驱动和触摸驱动的时间自由驱动。因此，能够确保最大显示驱动时间并且能够确保充足的像素充电时间，由此实现高分辨率显示。

在下文中，将参照图7至图10更详细地描述用于按时间自由驱动方法驱动触摸电极te并且按差分感测方法感测触摸电极te的触摸电路tc内的触摸驱动电路tdc。

图7至图10是例示了根据本公开的各种实施方式的触摸显示装置的差分感测方法的触摸驱动电路tdc的示图。

参照图7至图10，触摸电路tc内的触摸驱动电路tdc可以从与多条触摸线tl当中的两条或更多条触摸线tl1和tl2对应的两个或更多个触摸电极te1和te2接收两个或更多个感测信号tss1和tss2。

参照图7至图10，触摸电路tc内的触摸驱动电路tdc可以包括与多条触摸线tl当中的第一触摸线tl1和第二触摸线tl2电连接的差分放大器d-amp。

参照图7至图10，差分放大器d-amp可以在数据电压vdata被施加到多条数据线dl的显示驱动时段期间输出与通过多条触摸线tl当中的第一触摸线tl1从第一触摸电极te1接收的第一感测信号tss1和通过所述多条触摸线tl当中的第二触摸线tl2从第二触摸电极te2接收的第二感测信号tss2之间的差异成比例的输出信号。

参照图7至图10，触摸电路tc内的触摸驱动电路tdc还可以包括积分器intg，积分器intg对从差分放大器d-amp输出的输出信号或通过对输出信号进行信号处理而得到的信号(例如，通过放大输出信号而获得的信号)进行积分并输出。

这里，从积分器intg输出的积分值可以是与“tss1-tss2”成比例的值或与“tss2-tss1”成比例的值。

如上所述，两个触摸电极te1和te2被差分感测以去除这两个触摸电极te1和te2从显示电极(例如，数据线、选通线等)接收的噪声分量，由此执行触摸感测。也就是说，触摸驱动和感测能够消除因显示驱动引起的影响。由此，能够正常地执行其中同时执行显示驱动和触摸驱动的时间自由驱动。因此，能够确保最大显示驱动时间并且能够确保充足的像素充电时间，由此实现高分辨率显示。

参照图7至图10，触摸电路tc内的触摸驱动电路tdc可以在显示驱动时段期间将触摸驱动信号tds供应到第一触摸电极te1和第二触摸电极te2，并且可以从第一触摸电极te1和第二触摸电极te2接收第一感测信号tss1和第二感测信号tss2。

也就是说，在显示驱动时段期间，可以基于自电容按差分感测方法来感测触摸。

触摸驱动电路tdc还可以包括用于将积分器intg所输出的积分值转换成数字感测值的模数转换器(未示出)。

触摸驱动电路tdc输出包括模数转换器所产生的数字感测值的感测数据。

触摸电路tc可以包括：触摸驱动电路tdc，该触摸驱动电路tdc用于在显示驱动时段期间输出包含与和两个触摸电极对应的感测信号的差异对应的值的感测信号；以及微控制单元mcu，该微控制单元mcu用于基于在显示驱动时段期间从触摸驱动电路tdc输出的感测数据来感测是否存在触摸或触摸坐标。

如上所述，根据本公开的实施方式的触摸显示装置可以使用构成触摸电路tc的触摸驱动电路tdc和微控制单元mcu来在显示驱动时段期间执行触摸驱动和触摸感测处理。

触摸电路tc内的触摸驱动电路tdc在显示驱动时段期间向多个触摸电极te供应触摸驱动信号tds。

此时，在显示驱动时段期间，供应到多个触摸电极te的触摸驱动信号tds可以是施加到显示面板disp的前表面的公共电压。

例如，触摸驱动信号tds可以是与供应到与每个触摸电极te交叠的两个或更多个子像素中的每一个的数据电压vdata形成电容的公共电压。

也就是说，在显示驱动时段期间，触摸驱动信号tds可以是与供应到与第一触摸电极te1交叠的两个或更多个子像素sp中的每一个的数据电压vdata形成电容的电压以及与供应到与第二触摸电极te2交叠的两个或更多个子像素中的每一个的数据电压vdata形成电容的电压。

在显示驱动时段期间，供应到多个触摸电极te的触摸驱动信号tds可以是其电压电平改变以进行触摸驱动的信号。

当根据本公开的实施方式的触摸显示装置按时间自由驱动方法执行驱动操作时，多个触摸电极te是公共电极，并且触摸驱动信号tds是公共电压，并且在显示驱动时段期间供应到公共电极的公共电压可以被视为其电压电平改变的信号。

如上所述，触摸驱动信号tds可以被用作用于显示驱动的公共电压。因此，根据本公开的实施方式的触摸显示装置能够按时间自由驱动方法高效地驱动其中内置有触摸屏面板tsp的显示面板disp。

参照图7至图10，触摸电路tc内的触摸驱动电路tdc还可以包括：第一前置放大器p-amp1，该第一前置放大器p-amp1用于通过多条触摸线tl当中的第一触摸线tl1接收第一感测信号tss1并且将第一输入信号in1输出到差分放大器d-amp；以及第二前置放大器p-amp2，该第二前置放大器p-amp2用于通过所述多条触摸线tl当中的第二触摸线tl2接收第二感测信号tss2并且将第二输入信号in2输出到差分放大器d-amp。

如上所述，通过在信号检测配置(例如，模数转换器)的前端处设置第一前置放大器p-amp1和第二前置放大器p-amp2，能够防止由于信号衰减和噪声引起的信噪比(snr)的劣化，由此更准确地用第一触摸电极te1和第二触摸电极te2中的每一个执行信号检测。

参照图7至图10，第一前置放大器p-amp1具有第一非反相输入端子a1、第一反相输入端子b1和第一输出端子c1。

触摸驱动信号tds被输入到第一前置放大器p-amp1的第一非反相输入端子a1。

第一前置放大器p-amp1的第一反相输入端子b1将触摸驱动信号tds输出到第一触摸线tl1，并且从第一触摸线tl1接收第一感测信号tss1。

第一前置放大器p-amp1的第一输出端子c1将第一输入信号in1输出到差分放大器d-amp。

第二前置放大器p-amp2具有第二非反相输入端子a2、第二反相输入端子b2和第二输出端子c2。

第二前置放大器p-amp2的第二非反相输入端子a2接收触摸驱动信号tds。

第二前置放大器p-amp2的第二反相输入端子b2将触摸驱动信号tds输出到第二触摸线tl2，并且从第二触摸线tl2接收第二感测信号tss2。

第二前置放大器p-amp2的第二输出端子c2将第二输入信号in2输出到差分放大器d-amp。

第一非反相输入端子a1和第二非反相输入端子a2可以彼此电连接。

因此，触摸驱动信号tds被同时输入到第一前置放大器p-amp1的第一非反相输入端子a1和第二前置放大器p-amp2的第二非反相输入端子a2。

另外，触摸驱动信号tds被同时输出到第一前置放大器p-amp1的第一反相输入端子b1和第二前置放大器p-amp2的第二反相输入端子b2。

因此，触摸驱动信号tds可以通过第一触摸线tl1被施加到第一触摸电极te1，并且同时，可以通过第二触摸线tl2被施加到第二触摸电极te2。

第一反馈电容器cfb1可以连接在第一前置放大器p-amp1的第一反相输入端子b1和第一输出端子c1之间。

第二反馈电容器cfb2可以连接在第二前置放大器p-amp2的第二反相输入端子b2和第二输出端子c2之间。

如上所述，通过使用第一前置放大器p-amp1和第二前置放大器p-amp2，能够高效地执行用于触摸驱动的驱动信号供应和用于触摸感测的感测信号检测，以便基于自电容来感测触摸。

参照图8，触摸电路tc内的触摸驱动电路tdc还可以包括连接在差分放大器d-amp和积分器intg之间的放大器a-amp。

通过利用该附加放大器a-amp，可以放大从差分放大器d-amp输出的信号并且使该信号经受积分处理。因此，能够获得更大(更高)的触摸感测值，由此增加触摸灵敏度。

参照图9，触摸电路tc内的触摸驱动电路tdc还可以包括连接在第一前置放大器p-amp1和差分放大器d-amp之间的第一放大器amp1以及连接在第二前置放大器p-amp2和差分放大器d-amp之间的第二放大器amp2。

通过进一步利用第一放大器amp1和第二放大器amp2，可以放大输入到差分放大器d-amp的第一输入信号in1和第二输入信号in2。因此，能够增大输出到差分放大器d-amp的信号，并且能够获得更大(更高)的触摸感测值，由此增加触摸灵敏度。

参照图10，触摸驱动电路tdc还可以包括复用器电路mux，该复用器电路mux用于根据从微控制单元mcu、定时控制器tcon、内部控制器或其它控制装置输入的两个控制信号q1和q2来选择用于差分感测的两个触摸电极te1和te2，并且将所选择的触摸电极te1和te2与差分放大器d-amp连接。这里，两个控制信号q1和q2中的每一个可以是与两个触摸电极te1和te2或两条触摸线tl1和tl2对应的控制信号。

在图10中，通过省略复用器电路mux和差分放大器d-amp之间的电路配置来获得复用器电路mux的放大部分。

因此，通过复用器电路mux，出于为了差分感测而进行信号检测的目的，可以将第一前置放大器p-amp1和第二前置放大器p-amp2在两个控制信号q1和q2的作用下与第一触摸线tl1和第二触摸线tl2选择性电连接。

根据上述的复用器电路mux，能够只使用少量的差分感测单元(第一前置放大器和第二前置放大器、差分放大器、积分器等)来感测许多触摸电极te。对于包括两个或更多个触摸电极te的每一个触摸电极行或者对于每两个或更多个触摸电极行，可以存在一个复用器电路mux。也就是说，复用器电路mux可以选择触摸电极te进行比较，以确定是否存在触摸。例如，复用器电路mux可以选择相邻的触摸电极te1和te2进行比较，以确定是否存在触摸。另选地，复用器电路mux可以选择非相邻的触摸电极te1和te3进行比较，以确定是否存在触摸。

下文中，可以进一步扩展并描述用于两个触摸电极te1和te2的上述差分感测方法。假定在一个触摸电极行中有八个触摸电极te1至te8，te1和te2之间的差分感测操作、te3和te4之间的差分感测操作、te5和te6之间的差分感测操作以及te7和te8之间的差分感测操作可以在第一信号检测间隔中执行。在第二信号检测间隔中，可以执行te2和te3之间的差分感测操作、te4和te5之间的差分感测操作以及te6和te7之间的差分感测操作。作为上述差分感测序列的另一个示例，可以依次执行te1和te2之间的差分感测操作te1-te2、te2和te3之间的差分感测操作te2-te3以及te3和te4之间的差分感测操作te3-te4。该差分感测也能够以倒序进行。也就是说，可以执行te4和te3之间的差分感测操作te4-te3、te3和te2之间的差分感测操作te3-te2以及te2和te1之间的差分感测操作te2-te1。

在执行此差分感测操作之后，微控制单元mcu可以使用差分感测值(即，用差分放大器d-amp输出的输出信号得到的感测值)来计算与八个触摸电极te1至te8中的每一个对应的感测值。例如，通过求解与差分感测值对应的联立方程(即，从输出到差分放大器d-amp的输出信号得到的感测值)的计算处理，可以计算出与八个触摸电极te1至te8中的每一个对应的感测值作为联立方程的解。

图11a和图11b是根据本公开的各种实施方式的在触摸显示装置中差分感测的两个触摸电极te1和te2的示例。

参照图11a和图11b，第一触摸电极te1与两条或更多条数据线dl和两条或更多条选通线gl交叠，并且第二触摸电极te2与两条或更多条数据线dl和两条或更多条选通线gl交叠。

参照图11a，要经历差分感测的第一触摸电极te1和第二触摸电极te2可以与同一数据线交叠。

在这种情况下，与第一触摸电极te1交叠的两条或更多条数据线dl和与第二触摸电极te2交叠的两条或更多条数据线dl可以是相同的。与第一触摸电极te1交叠的两条或更多条选通线gl和与第二触摸电极te2交叠的两条或更多条选通线gl可以彼此不同。

以这种方式，当要经历差分感测的两个触摸电极te1和te2位于数据线方向上时，能够获得去除了在触摸感测时由数据线所产生的噪声分量的效果。

如图11a中例示的，当要经历差分感测的第一触摸电极te1和第二触摸电极te2与同一数据线交叠时，与第一触摸电极te1连接的第一触摸线tl1可以与不同层中的第二触摸电极te2交叠，并且可以与显示面板disp中的第二触摸电极te2绝缘。

另选地，与第二触摸电极te2电连接的第二触摸线tl2可以与不同层中的第一触摸电极te1交叠，并且可以与显示面板disp中的第一触摸电极te1绝缘。

据此，触摸线tl不需要设置在非显示区域中。这里，非显示区域是触摸电极te所处的显示区域的外部区域。因此，能够减小非显示区域的大小，由此减小触摸显示装置的边框大小。

此外，参照图11a，在显示驱动时段期间，可以使供应到数据线的数据电压vdata和供应到多个触摸电极te的触摸驱动信号tds同步。

例如，在显示驱动时段期间，供应到多个触摸电极te的触摸驱动信号tds的电压电平可以在从供应到数据线的数据电压vdata的电压电平改变的定时延迟了特定时间的定时升高。

参照图11b，要经历差分感测的第一触摸电极te1和第二触摸电极te2可以与同一选通线交叠。

在这种情况下，与第一触摸电极te1交叠的两条或更多条数据线dl和与第二触摸电极te2交叠的两条或更多条数据线dl可以彼此不同。与第一触摸电极te1交叠的两条或更多条选通线gl和与第二触摸电极te2交叠的两条或更多条选通线gl可以相同。

以这种方式，当要经历差分感测的两个触摸电极te1和te2位于选通线方向上时，能够获得去除了触摸感测时选通线所产生的噪声分量的效果。

此外，当在时间自由驱动期间同时执行显示驱动和触摸驱动时，在向触摸电极(te)施加其电压电平可变的调制信号型的触摸驱动信号(tds)时，施加到数据线(dl)的数据电压(vdata)可以是通过在用于显示图像的原始电压中添加触摸驱动信号(tds)而获得的信号形式(两个信号的组合)。在一个示例中，使用与触摸驱动信号(tds)对应的调制信号的形式的伽玛电压来产生数据电压(vdata)。因此，施加到数据线(dl)的数据电压(vdata)可以具有在用于图像显示的原始电压下进一步摆动达触摸驱动信号(tds)的幅度的信号形式。在这种情况下，施加到显示面板(disp)的接地电压可以是dc电压。在另一个示例中，与触摸驱动信号(tds)对应接地调制施加到显示面板(disp)的接地电压。因此，施加到数据线(dl)的数据电压(vdata)变成在用于图像显示的原始电压变化中进一步摆动达施加到显示面板(disp)的接地电压的幅度的信号形状。这里，接地电压的幅度对应于触摸驱动信号(tds)的幅度。

同样地，当在时间自由驱动期间同时执行显示驱动和触摸驱动时，在向触摸电极(te)施加其电压电平可变的调制信号型的触摸驱动信号(tds)时，施加到选通线(gl)的扫描信号可以是通过在用于显示图像的栅极电压中添加触摸驱动信号(tds)而获得的信号形式(两个信号的组合)。这里，栅极电压可以是用于断开选通线的断开电平栅极电压(例如，vgl)和用于接通选通线的接通电平栅极电压(例如，vgh)。在一个示例中，使用栅极电压(vgh、vgl)生成扫描信号，栅极电压(vgh、vgl)是与触摸驱动信号(tds)对应接地调制的调制信号型。因此，施加到选通线(gl)的扫描信号可以具有从用于图像显示的栅极电压(vgh、vgl)进一步摆动达触摸驱动信号(tds)的幅度的信号形状。在这种情况下，施加到显示面板(disp)的接地电压可以是dc电压。在另一种示例性方法中，与触摸驱动信号(tds)对应接地调制施加到显示面板(disp)的接地电压。因此，施加到选通线(gl)的扫描信号可以具有在用于图像显示的栅极电压(vgh、vgl)下进一步摆动达施加到显示面板(disp)的接地电压的幅度的信号形状。这里，接地电压的幅度对应于触摸驱动信号(tds)的幅度。

虽然以上已经通过示例的方式描述了用于时间自由驱动的一些方案，但是本发明不限于此，可以以各种方式来实现。下文中，将详细描述用于时间自由驱动的方法当中的用于使施加到显示面板(disp)的接地电压摆动的接地电压调制方法。

图12a和图12b是例示了根据本公开的实施方式的用于触摸显示装置中的时间自由驱动的接地电压调制的示图。

参照图12a和图12b，在根据本公开的实施方式的触摸显示装置中，用于时间自由驱动的触摸驱动信号tds可以是与显示面板disp被接地的接地电压gnd_m对应的电压。

显示面板disp被接地的接地电压gnd_m可以是其电压电平改变的信号。

触摸驱动信号tds可以对应于显示面板disp被接地的接地电压gnd_m的频率和相位。

显示面板disp被接地的接地电压gnd_m可以是在显示驱动时段期间基于感测是否存在触摸或触摸坐标的微控制单元mcu或用于显示驱动控制的定时控制器tcon被接地的dc电压形式的接地电压gnd的调制信号。

关于上述接地调制和触摸驱动信号tds，即使dc电压型触摸驱动信号tds按照显示面板disp被接地至经调制的接地电压m_gnd的方式被施加到与设置在显示面板disp上的公共电极对应的触摸电极te，触摸驱动信号tds与经调制的接地电压m_gnd同步，使得触摸驱动信号tds变成其电压电平改变成与经调制的接地电压m_gnd相同或相似的信号。

将再次描述采用dc电压和经调制的接地电压gnd_m的形式的上述接地电压gnd以及与公共电压对应的触摸驱动信号tds。

这里，采用dc电压形式的接地电压gnd可以被称为第一接地电压gnda，并且经调制的接地电压gnd_m可以被称为第二接地电压gndb。

作为采用dc电压形式的接地电压gnd的第一接地电压gnda是保持恒定电压的dc电压，但是与经调制的接地电压gnd_m对应的第二接地电压gndb可以是从采用dc电压形式的接地电压方面的调制电压。

也就是说，经调制的接地电压gnd_m的电压电平可以是在采用dc电压形式的接地电压gnd方面未保持在恒定电压电平的调制信号的电压。

可以认识到，与施加到显示面板disp的公共电压对应的触摸驱动信号tds也被经调制的接地电压gnd_m调制。

也就是说，与公共电压对应的触摸驱动信号tds可以被识别为其电压电平根据采用dc电压形式的接地电压gnd随时间而改变的调制信号。

然而，与公共电压对应的触摸驱动信号tds可以被识别为与经调制的接地电压gnd_m相比其电压电平没有随时间推移而改变的dc电压。

也就是说，与公共电压对应的触摸驱动信号tds可以是其电压电平根据采用dc电压形式的接地电压gnd随时间而改变。然而，就经调制的接地电压gnd_m而言，与公共电压对应的触摸驱动信号tds可以是具有恒定电压电平的信号，而电压电平没有随时间而改变。

此外，根据本公开的一个实施方式的触摸显示装置还可以包括接地调制电路gmc，该接地调制电路gmc基于从微控制单元mcu输出的脉冲调制信号(例如，脉宽调制信号)从采用dc电压形式的接地电压gnd产生经调制的接地电压gnd_m。

当基于脉冲调制信号(例如，脉宽调制信号)来产生第二接地电压gnbb时，根据本公开的一个实施方式的触摸显示装置的接地调制电路gmc可以按照第二接地电压gndb的频率和相位与脉冲调制信号(例如，脉宽调制信号)匹配的方式产生第二接地电压gndb。

当基于脉冲调制信号pwm来产生第二接地电压gndb时，接地调制电路gmc可以独立于脉冲调制信号pwm的幅值va产生具有所期望的幅值vb的第二接地电压gndb。

根据本公开的一个实施方式的触摸显示装置的接地调制电路gmc可以包括诸如电平移位器这样的电压电平改变电路。

根据本公开的一个实施方式的触摸显示装置的接地调制电路gmc可以具有电源分隔功能，用于将采用dc电压形式的第一接地电压和采用ac电压形式的第二接地电压gnd_m分隔。

为此目的，接地调制电路gmc可以包括电源分隔电路，该电源分隔电路包括反激变换器、回扫变换器和变压器中的一个或更多个。

施加到设置在显示面板disp上的多个触摸电极te的触摸驱动信号tds可以与和通过上述接地调制而调制的接地电压gnd_m对应的第二接地电压gndb同步。因此，能够同时有效地执行显示驱动和触摸驱动。

图13是例示了根据本公开的实施方式的根据触摸显示装置的差分感测方法的触摸感测效果的曲线图。

在图13中例示的曲线图中，x轴是时间，y轴是从触摸驱动电路tdc中的积分器intg输出的电压值。

在图13中例示的曲线图中，在没有触摸的情况下，从积分器intg输出的电压值1300是0v时，在有触摸时，示出根据如图6中例示的单一感测方法从积分器intg输出的电压值1310和根据如图7至图10中例示的差分感测方法从积分器intg输出的电压值1320。

参照图13，可以看出，根据差分感测方法从积分器intg输出的电压值1320显著高于根据单一感测方法从积分器intg输出的电压值1310。

因此，当根据差分感测方法执行触摸感测时，与单一感测方法相比，因为使用更高的电压值执行触摸感测，所以可以显著地增加触摸灵敏度。

图14是例示了根据本公开的实施方式的触摸显示装置的触摸感测方法的流程图。

参照图14，根据本公开的实施方式的触摸显示装置的触摸感测方法可以包括：操作s1210，该操作s1210在数据电压vdata被施加到多条数据线dl的显示驱动时段期间通过多条触摸线tl当中的第一触摸线tl1从第一触摸电极te1接收第一感测信号tss1，并且通过多条触摸线tl当中的第二触摸线tl2从第二触摸电极te2接收第二感测信号tss2；操作s1220，该操作s1220生成与第一感测信号tss1和第二感测信号tss2之间的差异对应的输出信号；以及操作s1230，该操作s1230基于输出信号来获取是否存在触摸或触摸坐标。

当使用上述感测方法时，可以去除两个触摸电极te1和te2从显示电极(例如，数据线、选通线等)接收的噪声分量，以通过对两个触摸电极te1和te2进行差分感测来执行触摸感测。也就是说，触摸驱动和感测能够消除因显示驱动引起的影响。由此，能够正常地执行其中同时执行显示驱动和触摸驱动的时间自由驱动。因此，能够确保最大显示驱动时间并且能够确保充足的像素充电时间，由此实现高分辨率显示。

如上所述，根据本公开的实施方式的触摸显示装置和触摸电路tc基本上根据用于感测两个触摸电极te之间的电荷改变量的电荷感测方法来感测触摸，并且具有电荷感测结构(例如，具有反馈电容器的前置放大器)。

此外，根据本公开的实施方式的触摸显示装置和触摸电路tc可以提供除了上述的电荷感测方法和电荷感测结构之外的能够独立于通过寄生电容引入的电荷变化进行感测的电压感测方法和电压感测结构。下文中，将描述所述电压感测方法和所述电压感测结构。

这里，通过寄生电容引入的电荷变化可能是由数据线的电压状态变化引起的，当按时间自由驱动方法同时执行显示驱动和触摸驱动时，会出现该电荷变化。

图15是例示了根据本公开的实施方式的具有电压感测结构的差分感测方法的触摸驱动电路tdc的另一个示例性示图。

与图6至图11a中例示的具有电荷感测结构的差分感测方法的触摸驱动电路tdc相比，图15中例示的具有电压感测结构的差分感测方法的触摸驱动电路tdc的不同之处在于，第一前置放大器p-amp1和第二前置放大器p-amp2中的第一反馈电容器cfb1和第二反馈电容器cfb2被改变为第一电阻器r1和第二电阻器r2，并且具有电压感测结构的差分感测方法的触摸驱动电路tdc具有连接在差分放大器d-amp的输入端子和输出端子之间的电阻器rd。

更具体地，图6至图11a中例示的差分感测方法的触摸驱动电路tdc可以具有电荷感测结构。根据该电荷感测结构，第一反馈电容器cfb1可以电连接在第一前置放大器p-amp1的第一反相输入端子b1和第一输出端子c1之间，并且第二反馈电容器cfb2可以电连接在第二前置放大器p-amp2的第二反相输入端子b2和第二输出端子c2之间。

图15中例示的差分感测方法的触摸驱动电路tdc可以具有电压感测结构。根据该电压感测结构，第一电阻器r1可以电连接在第一前置放大器p-amp1的第一反相输入端子b1和第一输出端子c1之间，并且第二电阻器r2可以电连接在第二前置放大器p-amp2的第二反相输入端子b2和第二输出端子c2之间。

第一前置放大器p-amp1可以从显示面板disp接收第一感测信号tss1，可以将输入的第一感测信号tss1与对应于参考电压的触摸驱动信号tds进行比较，并且可以放大输入的第一感测信号tss1，以将第一电压值输出到第一输出端子c1。

第二前置放大器p-amp2可以从显示面板disp接收第二感测信号tss2，可以将输入的第一感测信号tss2与对应于参考电压的触摸驱动信号tds进行比较，并且可以放大输入的第二感测信号tss2，以将第二电压值输出到第二输出端子c2。

参照图15，根据电压感测结构，在差分放大器d-amp中，电阻器rd可以电连接在被输入输出到第一前置放大器p-amp1的第一电压值或输出到第二前置放大器p-amp2的第二电压值的输入端子与输出信号被输出到的输出端子之间。

差分放大器d-amp可以将第一前置放大器p-amp1的输出信号(第一电压值)和第二前置放大器p-amp2的输出信号(第二电压值)进行比较，并且可以放大并输出这两个输出信号之差。

图16是例示了根据本公开的实施方式的具有电压感测结构的差分感测方法的触摸驱动电路tdc中的积分器intg的输出的示图，图17是例示了根据本公开的实施方式的当使用具有电压感测结构的差分感测方法的触摸驱动电路tdc时数据电压vdata、触摸驱动信号tds和差分放大器d-amp的输出信号的示图。

图16是例示当没有触摸时以及当存在手指触摸时积分器intg的输出的曲线图。

如图16的曲线图中例示的，有手指触摸时的积分器intg的输出与没有触摸时积分器intg的输出不同。

因此，即使通过电压感测方法，也能够正常感测触摸。

图17是例示了施加到设置在显示面板disp上的数据线dl的数据电压vdata、施加到设置在显示面板disp上的触摸电极te的触摸驱动信号tds以及触摸驱动电路tdc内的差分放大器d-amp的输出信号。

如图17中例示的，在按时间自由驱动方法同时执行显示驱动和触摸驱动的情况下，即使产生数据电压vdata的变化，差分放大器d-amp的输出信号受数据电压vdata变化的影响也最小。因此，能够执行准确的触摸感测。

根据本公开的上述实施方式，能够提供能够同时执行显示驱动和触摸驱动的触摸显示装置、触摸电路和触摸感测方法。

另外，根据本公开的实施方式，能够提供能够防止触摸灵敏度受显示驱动影响的触摸显示装置、触摸电路和触摸感测方法。

另外，根据本公开的实施方式，能够提供能够实现高分辨率显示实现方式的触摸显示装置、触摸电路和触摸感测方法。

另外，根据本公开的实施方式，能够提供能够执行触摸感测而不受数据驱动影响的触摸显示装置、触摸电路和触摸感测方法。

另外，根据本公开的实施方式，能够提供能够在确保最大显示驱动时间和充足像素充电时间的同时感测触摸的触摸显示装置、触摸电路和触摸感测方法。

仅出于例示目的，以上描述和附图提供了本公开的技术构思的示例。本公开所属的技术领域中的普通技术人员将领会的是，可以在不脱离本公开的基本特征的情况下进行诸如配置的组合、分离、替代和改变的形式上的各种变形和改变。因此，本公开中公开的实施方式旨在例示本公开的技术构思的范围，并且本公开的范围不受示例性实施方式的限制。应当基于所附的权利要求按照包括在权利要求的等同范围内的所有技术构思都属于本发明这样的方式理解本公开的范围。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年9月8日提交的韩国专利申请no.10-2017-0115373和2017年12月11日提交的韩国专利申请no.10-2017-0169776的优先权，这两个韩国专利申请各自以引用方式并入本文中。