触摸显示装置及其驱动方法与流程

1.本发明涉及一种触摸显示装置及其驱动方法。


背景技术：

2.随着信息技术的发展，用作用户和信息之间的连接介质的显示装置的市场正在增长。因此，越来越多地使用诸如发光显示器(led)、量子点显示器(qdd)和液晶显示器(lcd)的显示装置。
3.上述显示装置包括：显示面板，其包括子像素；驱动器，其输出用于驱动显示面板的驱动信号；以及电源，其产生要提供给显示面板和驱动器的电力。
4.当驱动信号(例如，扫描信号和数据信号)被提供给在显示面板中形成的子像素时，如上所述的显示装置可以通过所选择的子像素通过透射光或直接发射光来显示图像。此外，如上所述的显示装置可以接收基于触摸传感器的触摸形式的用户输入，并执行对应于触摸输入的命令。


技术实现要素：

5.因此，本发明涉及一种触摸显示装置及其驱动方法，其基本上消除了由于相关技术的限制和缺点而引起的一个或多个问题。
6.本发明的目的是减小触摸显示装置的厚度，简化具有触摸传感器的显示面板的制造工艺，以及通过实现以包括在发光二极管中的阳极和阴极为基础的触摸传感器来降低显示面板制造成本。
7.在一个方面，本发明可以提供一种触摸显示装置，其包括：显示面板，其包括子像素；触摸传感器，其包括基于包括在子像素中的发光二极管的电极而形成的触摸电极；以及触摸驱动器，其被配置为感测触摸传感器，其中，发光二极管的电极在用于控制发光二极管的发光的发光控制晶体管的截止时段内用作触摸电极。
8.发光二极管的电极可以是阳极或阴极。
9.发光二极管的阴极可以在用于在显示面板上显示图像的显示工作时段内以连接到低电压的电源线。
10.发光二极管的阴极可以在用于所述触摸传感器的触摸感测的触摸工作时段内电悬置或者可以电连接到触摸驱动器。
11.触摸显示装置还可以包括第一控制晶体管，所述第一控制晶体管设置在发光控制晶体管的第二电极和发光二极管的阳极之间，并且第一控制晶体管可以在用于在显示面板上显示图像的显示工作时段内导通。
12.所述触摸显示装置还可以包括第二控制晶体管，所述第二控制晶体管设置在所述发光二极管的阳极和所述触摸驱动器的感测通道之间，并且所述第二控制晶体管可以在用于所述触摸传感器的触摸感测的触摸工作时段内导通。
13.第一控制晶体管和第二控制晶体管中的每一个可以被配置为n型晶体管或p型晶
体管。
14.触摸驱动器可以在发光控制晶体管的截止时段内通过发光二极管的电极执行感测工作。
15.触摸显示装置还可以包括：选择器，其被配置为在显示工作时段内以将发光二极管的阴极连接到低电压的电源线，以在显示面板上显示图像，并使发光二极管的阴极在触摸工作时段内电悬置，以用于触摸传感器的触摸感测；第一控制晶体管，设置在发光控制晶体管的第二电极和发光二极管的阳极之间，并在显示工作时段内导通；以及第二控制晶体管，设置在发光二极管的阳极和触摸驱动器的感测通道之间，并在触摸工作时段内导通。其中发光二极管的电极可以是阳极。
16.触摸显示装置还可以包括选择器和第一控制晶体管，该选择器被配置为在用于在显示面板上显示图像的显示工作时段内以将发光二极管的阴极连接到低电压的电源线，并且在用于触摸传感器的触摸感测的触摸工作时段内将发光二极管的阴极电连接到触摸驱动器，该第一控制晶体管被设置在发光控制晶体管的第二电极和发光二极管的阳极之间，并且在显示工作时段内导通，其中发光二极管的电极可以是阴极。
17.触摸显示装置还可包括设置在发光控制晶体管的第二电极和发光二极管的阳极之间并在显示工作时段内导通的第一控制晶体管，以及设置在发光二极管的阴极和触摸驱动器的感测通道之间并在触摸工作时段内导通的第二控制晶体管，其中发光二极管的电极可以是阴极。
18.在另一方面，本发明可以提供一种用于驱动触摸显示装置的方法，所述触摸显示装置包括：显示面板，包括子像素；触摸传感器，其包括基于包括在子像素中的发光二极管的电极形成的触摸电极；以及触摸驱动器，被配置为感测触摸传感器。用于驱动触摸显示装置的方法可以包括以下步骤：使子像素在用于在显示面板上显示图像的显示工作时段内发光；以及在用于触摸传感器的触摸感测的触摸工作时段内感测发光二极管的电极中的一个电极，其中发光二极管的电极在用于控制发光二极管的发光的发光控制晶体管的截止时段内用作触摸电极。
19.感测所述发光二极管的电极中的一个电极的步骤可以包括以下步骤：使发光二极管的阴极在触摸工作时段内电悬置，使第一控制晶体管截止，所述第一控制晶体管设置在发光控制晶体管的第二电极和发光二极管的阳极之间，使第二控制晶体管导通，所述第二控制晶体管设置在发光二极管的阳极和触摸驱动器的感测通道之间，以及感测发光二极管的阳极。
20.感测发光二极管的电极中的一个电极的步骤可以包括以下步骤：在触摸工作时段将发光二极管的阴极电连接到触摸驱动器，使第一控制晶体管截止，所述第一控制晶体管设置在发光控制晶体管的第二电极和发光二极管的阳极之间，以及感测发光二极管的阴极。
附图说明
21.附图被包括以提供对本发明的进一步理解，并且被并入本技术并构成本技术的一部分，附图示出了本发明的实施方式，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
22.图1是示意性示出发光显示装置的框图；
23.图2是示意性地示出图1所示的子像素的图；
24.图3至图5是用于简要描述触摸显示装置的示图；
25.图6是示意性地示出根据本发明第一实施方式的触摸显示装置的框图；
26.图7是用于简要描述根据本发明第一实施方式的触摸显示装置的一部分的图；
27.图8是用于描述根据本发明第一实施方式的触摸工作和显示工作的图；
28.图9是示出根据本发明第一实施方式的触摸电极和触摸驱动器的图；
29.图10和图11是用于简要描述触摸电极的结构的图；
30.图12是示出根据本发明第二实施方式的触摸电极和触摸驱动器的图；
31.图13是用于描述根据本发明第二实施方式的驱动方法的波形图；
32.图14和图15是示出根据本发明第二实施方式的触摸电极和触摸驱动器的工作的图；
33.图16是示出根据本发明第三实施方式的触摸电极和触摸驱动器的图；
34.图17是用于描述根据本发明第三实施方式的驱动方法的波形图；
35.图18是示出根据本发明第四实施方式的触摸电极和触摸驱动器的图；
36.图19是用于描述根据本发明第四实施方式的驱动方法的波形图；
37.图20是示出根据本发明第五实施方式的触摸电极和触摸驱动器的图；
38.图21和图22是用于简要描述触摸电极的结构的图；
39.图23是示出根据本发明第六实施方式的触摸电极和触摸驱动器的图；
40.图24是用于描述根据本发明第六实施方式的驱动方法的波形图；
41.图25和图26是示出根据本发明第六实施方式的触摸电极和触摸驱动器的工作的图；
42.图27是示出根据本发明第七实施方式的触摸电极和触摸驱动器的图；
43.图28是用于描述根据本发明第七实施方式的驱动方法的波形图；
44.图29是示出根据本发明第八实施方式的触摸电极和触摸驱动器的图；
45.图30是用于描述根据本发明第八实施方式的驱动方法的波形图；
46.图31是示出根据本发明第九实施方式的触摸电极和触摸驱动器的图；以及
47.图32是示出根据本发明第十实施方式的触摸电极和触摸驱动器的图。
具体实施方式
48.根据本发明的触摸显示装置可接收基于触摸传感器的触摸形式的用户输入并执行对应于触摸输入的命令。触摸显示装置可以实现为电视机、视频播放器、个人计算机(pc)、家庭影院系统、汽车电子设备、智能电话等，但不限于此。
49.根据本发明的触摸显示装置可以实现为发光显示(led)装置、量子点显示(qdd)装置、液晶显示(lcd)装置等。然而，为了便于描述，下面将举例说明基于无机发光二极管或有机发光二极管直接发光的led器件。
50.此外，基于单个触摸传感器检测电容变化的自电容触摸传感器或基于两个触摸电极检测电容变化的互电容触摸传感器可用作触摸传感器。然而，为了便于描述，将举例说明自电容式触摸传感器。
51.图1是示意性示出发光显示装置的框图，图2是示意性示出图1所示的子像素的图。
52.如图1和图2所示，发光显示装置可以包括图像提供器110、定时控制器120、扫描驱动器130、数据驱动器140、显示面板150和电源180。
53.图像提供器110(或主机系统)可以连同从外部提供的图像数据信号或存储在内部存储器中的图像数据信号一起输出各种驱动信号。图像提供器110可以向定时控制器120提供数据信号和各种驱动信号。
54.定时控制器120可以输出用于控制扫描驱动器130的工作定时的选通定时控制信号gdc，用于控制数据驱动器140的工作定时的数据定时控制信号ddc，以及各种同步信号(垂直同步信号vsync和水平同步信号hsync)。定时控制器120可以将从图像提供器110提供的数据信号data与数据定时控制信号ddc一起提供给数据驱动器140。定时控制器120可以被配置为集成电路(ic)并且可以被安装在印刷电路板上，但是本发明不限于此。
55.扫描驱动器130可以响应于从定时控制器120提供的选通定时控制信号gdc而输出扫描信号(或扫描电压)。扫描驱动器130可以通过扫描线gl1至glm向包括在显示面板150中的子像素提供扫描信号。扫描驱动器130可以被配置为ic，或者可以在显示面板150上直接形成在面板结构的栅极中。
56.数据驱动器140可以响应于从定时控制器120提供的数据定时控制信号ddc来采样和锁存数据信号data，基于伽马参考电压将数字形式的数据信号转换成模拟形式的数据电压，并输出该数据电压。数据驱动器140可以通过数据线dl1至dln向包括在显示面板150中的子像素提供数据电压。数据驱动器140可以以ic的形式形成并安装在显示面板150上或安装在印刷电路板上，但本发明不限于此。
57.电源180可基于外部输入电压产生高电平的第一电力和低电平的第二电力，并通过第一电力线evdd和第二电力线evss输出第一电力和第二电力。电源180可以产生和输出扫描驱动器130的工作所需的电压(例如，包括栅极高电压和栅极低电压的栅极电压)和数据驱动器140的工作所需的电压(例如，包括漏极电压和半漏极电压的漏极电压)以及第一电力和第二电力。
58.显示面板150可以响应于包括扫描信号和数据电压、第一电力和第二电力的驱动信号来显示图像。显示面板150的子像素直接发光。显示面板150可以基于诸如玻璃基板、硅基板或聚酰亚胺基板的刚性或柔性基板来制造。发光的子像素可以包括红色、绿色和蓝色像素或红色、绿色，蓝色和白色像素。
59.例如，单个子像素sp可以连接到第一数据线dl1、第一选通线gl1、第一电源线evdd和第二电源线evss。单个子像素sp可以具有包括开关晶体管、驱动晶体管、电容器和有机发光二极管的像素电路。发光显示装置中使用的子像素直接发光，因此具有复杂的电路配置。此外，子像素不仅包括有机发光二极管，还包括用于补偿向有机发光二极管提供驱动电流的驱动晶体管的劣化的补偿电路。因此，在图中以方框的形式简单地示出子像素(sp)。
60.尽管已经将定时控制器120、扫描驱动器130和数据驱动器140描述为单独的部件，但是根据发光显示装置实现方法，可以将定时控制器120、扫描驱动器130和数据驱动器140中的一个或多个集成在单个ic中。
61.图3至图5是用于简要描述触摸显示装置的示图。
62.如图3和图4所示，触摸显示装置可包括显示面板(pnl)150、触摸传感器(tsp)155、
数据驱动器(dic)140和触摸驱动器(roic)145(读出电路或感测电路)。
63.触摸传感器155是可以接收作为触摸输入的用户输入并且可以与显示图像的显示面板150一起设置的输入设备。更具体地，触摸传感器155可以通过用于制造显示面板150的一系列工艺形成为盒内类型。即，触摸传感器155的触摸电极可以形成在显示面板150(与显示面板集成)中。
64.触摸驱动器145可以通过经由包括在触摸传感器155中的触摸电极施加触摸驱动电压然后感测触摸的处理来检测施加到显示面板150的触摸的存在或不存在、输入位置信息等。触摸驱动器145与触摸传感器155一起工作，并且可以感测来自用户的手指触摸(或来自用户的笔触摸)。
65.如图4和图5所示，根据显示面板150和触摸传感器155的实现方法，触摸驱动器(roic)145可被配置为与数据驱动器140分开的ic的形式，或者可以被包括在数据驱动器140中。
66.图6是示意性地示出根据本发明第一实施方式的触摸显示装置的框图，图7是用于简要描述根据本发明第一实施方式的触摸显示装置的一部分的图，图8是用于描述根据本发明第一实施方式的触摸工作和显示工作的图。
67.如图6所示，触摸传感器155包括多个触摸电极te，并且可以位于显示面板150中。可以基于包括在子像素sp中的电极来形成触摸电极te。触摸电极te可以通过触摸传感线sl电连接到触摸驱动器(roic)145。可以根据触摸传感器155的尺寸设置一个或多个触摸驱动器145。
68.如图7和图8所示，单个子像素sp可以连接到第一电源线evdd、第二电源线evss、第一数据线dl1和第一选通线gl1。单个子像素sp可以包括用于发光的有机发光二极管(oled)。
69.单个子像素sl可以接收用于灰度级表示的数据电压，以便在显示工作时段内发光，并且接收用于触摸感测的黑色数据电压，而不在触摸工作时段内发光，但是本发明不限于此。例如，根据驱动方法可以不施加黑色数据电压。
70.触摸驱动器(roic)145可以包括前置放大器amp、反馈电容器cfb和感测通道sch。前置放大器amp的非反相端子(+)可以连接到通过其传送触摸驱动电压vin的线，并且其反相端子(－)可以连接到感测通道sch。反馈电容器cfb的一端可以连接到前置放大器amp的反相端子(－)，而其另一端可以连接到前置放大器amp的输出端子vout。触摸驱动器(roic)145可以通过感测通道sch连接到触摸感测线sl。
71.触摸驱动器(roic)145可以通过感测通道sch从包括在单个子像素sp中的触摸电极te获取触摸感测值，对触摸感测值进行积分和采样，产生触摸原始数据，通过该触摸原始数据可确定触摸的存在与否或触摸位置信息，并输出原始触摸数据。
72.在根据触摸电极te和触摸驱动器145的触摸工作时段之后，可以存在其中将数据电压施加到子像素sp以使oled发光并显示图像的显示工作时段。
73.示出了在一个帧周期内产生一次触摸工作时段和显示工作时段的示例。然而，根据触摸感测方法和显示驱动方法，触摸工作时段和显示工作时段可以交替地产生两次或更多次。
74.虽然示出了以一比一的比率生成触摸工作时段和显示工作时段的示例，但是其生
成比率可取决于触摸感测方法和显示驱动方法。
75.图9是示出根据本发明第一实施方式的触摸电极和触摸驱动器的图，图10和图11是用于简要描述触摸电极的结构的图。
76.如图9所示，可以基于包括在子像素sp中的有机发光二极管oled的阳极and来形成触摸电极te。有机发光二极管oled的阳极and可以在发光控制晶体管的截止时段内用作触摸电极te。触摸感测线sl可以将有机发光二极管oled的阳极and电连接到触摸驱动器145的感测通道sch。
77.当根据用户的手指触摸在触摸工作时段内被施加时，触摸驱动器145可以获得关于来自有机发光二极管oled的阳极and的反馈电容器cfb的变化的触摸感测值tsen。
78.如图10所示，第一子像素sp1和第二子像素sp2可以具有延伸的阳极eand1和eand2。在第一子像素sp1中，扩展阳极eand1可以被限定为具有比常规阳极更宽的面积的阳极，以便用作第一触摸电极te1。
79.在第一子像素sp1中，扩展的阳极eand1可以像常规阳极一样通过第一接触孔ch1电连接到驱动晶体管的电极。此外，扩展阳极eand1可以通过经由第二接触孔ch2连接到第一感测线sl1而电连接到触摸驱动器的感测通道。
80.参考以上描述，显示面板的子像素具有扩展的阳极。触摸驱动器可以在触摸工作时段内通过连接到延长的阳极的感测线获得触摸感测值。
81.如图11的(a)所示，可以基于包括在第一子像素sp1中的扩展阳极eand形成触摸电极te。延伸的阳极eand可以连接到单个感测线sl。
82.如图11的(b)所示，可以基于包括在第一至第四子像素sp1至sp4中的第一至第四阳极and1至and4形成触摸电极te。第一到第四阳极and1到and4可以连接到单条感测线sl。
83.从图11可以确定，单个接触电极te可以基于包括在单个子像素中的扩展阳极eand或基于包括在多个子像素中的阳极and1到and4形成。
84.在包括在四个子像素sp1至sp4中的第一至第四阳极and1至and4电连接的结构的情况下，如图11的(b)所示，可以基于未延伸的阳极形成单个接触电极te。然而，这仅仅是一个例子，单个接触电极te也可以基于图11的(b)所示的结构中的扩展阳极eand形成。
85.因此，考虑到触摸感测灵敏度或分辨率，可以基于包括在单个子像素中的阳极或包括在多个子像素中的阳极来形成单个触摸电极te。
86.当如本发明的第一实施方式那样基于包括在子像素中的有机发光二极管oled的阳极形成触摸传感器时，可以减小触摸显示装置的厚度，并且可以减少具有触摸传感器的显示面板的制造工艺的数量和制造成本。
87.在下文中，将描述用于实现如本发明的第一实施方式中的基于包括在子像素中的oled的阳极的触摸传感器的附加实施方式。尽管下面将描述其中单个子像素由七个p型晶体管、单个电容器和单个oled组成的示例，但是本发明不限于此。
88.图12是示出根据本发明第二实施方式的触摸电极和触摸驱动器的图，图13是用于描述根据本发明第二实施方式的驱动方法的波形图，图14和图15是示出根据本发明第二实施方式的触摸电极和触摸驱动器的工作的图。
89.如图12和图13所示，单个子像素可以包括第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3、第四晶体管t4、第五晶体管t5、第六晶体管t6、电容器cst、驱动晶体管dt和有机发光
二极管oled。
90.第一晶体管t1可以具有连接到第n扫描线scan[n]的栅极，连接到驱动晶体管dt的第二电极的第一电极，以及连接到驱动晶体管dt的栅极的第二电极。第一晶体管t1可以用于电连接(二极管连接)驱动晶体管dr的栅极和第二电极，并且响应于通过第n扫描线scan[n]施加的第n扫描信号scan[n]，将通过第二晶体管t2传输的数据电压传输到电容器cst的一端。
[0091]
第二晶体管t2可以具有连接到第n扫描线scan[n]的栅极，连接到第一数据线dl1的第一电极，以及连接到驱动晶体管dt的第一电极和第三晶体管t3的第一电极的第二电极。第二晶体管t2可以用于响应于通过扫描线scan[n]施加的第n扫描信号scan[n]而输出通过第一数据线dl1传输的数据电压。
[0092]
第三晶体管t3可以具有连接到第n发光控制线em[n]的栅极，连接到驱动晶体管dt的第一电极和第二晶体管t2的第二电极的第一电极，以及连接到电容器cst的另一端的第二电极。第三晶体管t3可以用于响应于通过第n发光控制线em[n]施加的第n发光控制信号em[n]，将通过第一电源线evdd传输的第一电力传输到驱动晶体管dt的第一电极。
[0093]
第四晶体管t4可以具有连接到第n发光控制线em[n]的栅极，连接到驱动晶体管dt的第二电极的第一电极，以及连接到有机发光二极管oled的阳极和第六晶体管t6的第一电极的第二电极。第四晶体管t4可以用于响应于通过第n发光控制线em[n]施加的第n发光控制信号em[n]，将从驱动晶体管dt产生的驱动电流传送到有机发光二极管oled的阳极。即，第四晶体管t4是控制有机发光二极管oled的发光的发光控制晶体管。
[0094]
第五晶体管t5可以具有连接到第(n-1)扫描线scan[n-1]的栅极，连接到电容器cst的一端和驱动晶体管dt的栅极的第一电极，以及连接到初始化电压线vini的第二电极。第五晶体管t5可以用于响应于通过第(n-1)扫描线scan[n-1]施加的第(n-1)扫描信号scan[n-1]，将通过初始化电压线vini传输的初始化电压传输到电容器cst的一端和驱动晶体管dt的栅极。
[0095]
第六晶体管t6可以具有连接到第n扫描线scan[n]的栅极，连接到第四晶体管t4的第二电极和有机发光二极管oled的阳极的第一电极，以及连接到初始化电压线vini的第二电极。第六晶体管t6可以用于响应于通过第n扫描线scan[n]施加的第n扫描信号scan[n]，将通过初始化电压线vini传输的初始化电压传输到有机发光二极管oled的阳极。
[0096]
电容器cst的一端可以连接到驱动晶体管dt的栅极、第一晶体管t1的第二电极和第五晶体管t5的第二电极，电容器cst的另一端可以连接到第一电源线evdd和第三晶体管t3的第二电极。电容器cst可用于存储数据电压并将所存储的数据电压传送到驱动晶体管的栅极。
[0097]
驱动晶体管dt的栅极可以连接到电容器cst的一端和第一晶体管t1的第二电极，驱动晶体管dt的第一电极可以连接到第二晶体管t2的第二电极和第三晶体管t3的第一电极，驱动晶体管dt的第二电极可以连接到第一晶体管t1的第一电极和第四晶体管t4的第一电极。驱动晶体管dt可用于响应于存储在电容器cst中的数据电压而产生驱动电流。
[0098]
有机发光二极管oled的阳极可以连接到第四晶体管t4的第二电极和第六晶体管t6的第一电极，并且有机发光二极管oled的阴极可以连接到选择器sel的输入端。有机发光二极管oled可以用于基于来自驱动晶体管dt的驱动电流发光。
[0099]
选择器sel可以包括在子像素中或者设置在子像素之外。子像素的外部可以表示包括在显示面板的显示区域中的非发光区域和位于显示区域外部的非显示区域。选择器sel可以将有机发光二极管oled的阴极连接到第二电源线evss，或者使有机发光二极管oled的阴极响应于通过选择信号线mux施加的选择信号mux而电悬置。
[0100]
触摸驱动器145可以包括前置放大器amp、反馈电容器cfb和感测通道sch。触摸驱动器145可以通过连接到感测通道sch的触摸感测线sl电连接到有机发光二极管oled的阳极。
[0101]
单个子像素可以在初始化时段init、采样时段sam、保持时段hol和发光时段emp中工作。
[0102]
第五晶体管t5可以在初始化时段init内由第(n-1)扫描信号scan[n-1]导通。电容器cst的一端和驱动晶体管dt的栅极(栅极节点)可以根据导通的第五晶体管t5来初始化。第一晶体管t1和第二晶体管t2可以在采样时段sam中由第n扫描信号scan[n]导通。可以根据导通的第一晶体管t1和第二晶体管t2执行对驱动晶体管dt的阈值电压进行采样的工作。电容器cst可以存储驱动晶体管dt的阈值电压已经被补偿的数据电压。所有晶体管可在保持时段hol内截止。保持时段hol是用于稳定在采样时段sam中执行的采样工作和数据电压存储工作的时段(电压保持时段)。根据驱动方法可以省略保持时段hol。
[0103]
第三晶体管t3和第四晶体管t4可以在发光时段emp内由第n发光控制信号em[n]导通。驱动晶体管dt可以根据导通的第三晶体管t3和第四晶体管t4产生驱动电流。此外，有机发光二极管oled可以基于驱动电流ioled发光。
[0104]
如图13和图14所示，第三晶体管t3、驱动晶体管dt和第四晶体管t4可以在显示工作时段display内导通。选择器sel可以响应于选择信号mux，在显示工作时段display内的将有机发光二极管oled的阴极连接到第二电源线evss。因此，有机发光二极管oled可以在显示工作时段display内基于通过导通的第四晶体管t4传输的驱动电流ioled发光。
[0105]
如图13和图15所示，驱动晶体管dt和第四晶体管t4可以在触摸工作时段touch内截止。选择器sel可以响应于选择信号mux在触摸工作时段内使有机发光二极管oled的阴极电悬置。因此，触摸驱动器145可以在触摸工作时段touch内通过有机发光二极管oled的阳极获得触摸感测值tsen。
[0106]
由于有机发光二极管oled的阳极在触摸工作时段内充当触摸电极，如上所述，有机发光二极管oled的阳极可以以触摸的形式接收和感测用户输入。
[0107]
有机发光二极管oled的发光时段emp可以在第n发光控制信号em[n]从逻辑高电平h转换到逻辑低电平l时开始(发光开启emission on)，并且可以在从逻辑低电平l转换到逻辑高电平h时结束(发光关闭emission off)。因此，触摸工作时段touch可以对应于第n发光控制信号em[n]保持逻辑高电平h的时段。
[0108]
因此，已经描述了在选择信号mux或第n发光控制信号em[n]保持逻辑高电平h的时段中使有机发光二极管oled的阴极电悬置的示例。然而，可以配置有机发光二极管oled的阴极，使得当选择信号mux处于逻辑低电平而不是逻辑高电平h时，其电悬置。图16是示出根据本发明第三实施方式的触摸电极和触摸驱动器的图，图17是用于描述根据本发明第三实施方式的驱动方法的波形图。在下文中，将以从第二实施方式修改的部分为来描述从第二实施方式修改的本发明的第三实施方式。
[0109]
如图16和图17所示，单个子像素还可以包括第一n型控制晶体管tr1和第二n型控制晶体管tr2。第一控制晶体管tr1可以设置在第四晶体管t4和有机发光二极管oled的阳极之间。第二控制晶体管tr2可以设置在有机发光二极管oled的阳极和触摸驱动器145的感测通道sch之间。
[0110]
第一控制晶体管tr1可以具有连接到第一节点控制信号线cs1的栅极，连接到第四晶体管t4的第二电极的第一电极，以及连接到有机发光二极管oled的阳极、第六晶体管t6的第一电极和第二控制晶体管tr2的第二电极的第二电极。
[0111]
第一控制晶体管tr1可以在显示工作时段display内导通并且在触摸工作时段touch内截止。为此，通过第一节点控制信号线cs1发送的第一节点控制信号cs1可以在显示工作时段display内以逻辑高电平h施加，并且在触摸工作时段touch内以逻辑低电平l施加。
[0112]
第二控制晶体管tr2可以具有连接到第二节点控制信号线cs2的栅极，连接到触摸感测线sl的第一电极，以及连接到有机发光二极管oled的阳极、第六晶体管t6的第一电极和第一控制晶体管tr1的第二电极的第二电极。
[0113]
第二控制晶体管tr2可以在显示工作时段display内截止，并且在触摸工作时段touch内导通。为此，通过第二节点控制信号线cs2发送的第二节点控制信号cs2可以在显示工作display时段内以逻辑低电平l施加，并且在触摸工作touch时段内以逻辑高电平h施加。
[0114]
因此，第一控制晶体管tr1可以通过在触摸工作时段内被截止来改善用作触摸电极的有机发光二极管oled的阳极的电独立性。也就是说，第一控制晶体管tr1和第二控制晶体管tr2可以在显示工作时段display和触摸工作时段touch中改善显示装置在工作时段的工作独立性(显示工作和触摸工作)。
[0115]
图18是示出根据本发明第四实施方式的触摸电极和触摸驱动器的图，图19是用于描述根据本发明第四实施方式的驱动方法的波形图。在下文中，将集中于从第三实施方式修改的部分来描述从第三实施方式修改的本发明的第四实施方式。
[0116]
如图18和图19所示，单个子像素还可以包括第一p型控制晶体管tr1和第二n型控制晶体管tr2。第一控制晶体管tr1可以设置在第四晶体管t4和有机发光二极管oled的阳极之间。第二控制晶体管tr2可以设置在有机发光二极管oled的阳极和触摸驱动器145的感测通道sch之间。
[0117]
第一控制晶体管tr1可以具有连接到节点控制信号线cs的栅极，连接到第四晶体管t4的第二电极的第一电极，以及连接到有机发光二极管oled的阳极、第六晶体管t6的第一电极和第二控制晶体管tr2的第二电极的第二电极。
[0118]
第二控制晶体管tr2可以具有连接到节点控制信号线cs的栅极，连接到触摸感测线sl的第一电极，以及连接到有机发光二极管oled的阳极、第六晶体管t6的第一电极和第一控制晶体管tr1的第二电极的第二电极。
[0119]
第一控制晶体管tr1可以在显示工作时段display内导通，并且在触摸工作时段touch内截止。第二控制晶体管tr2可以在显示工作时段display内截止，并且在触摸工作时段touch内导通。
[0120]
通过节点控制信号线cs传输的节点控制信号cs可以在显示工作时段display内以
逻辑低电平l施加，并且在触摸工作时段touch内以逻辑高电平h施加。因此，当第一控制晶体管tr1被配置为p型晶体管并且第二控制晶体管tr2被配置为n型晶体管时，两个晶体管tr1和tr2可以共享单条节点控制信号线cs，并且因此可以克服由于信号线数量的增加而导致的缺点以及由于信号线的设置而导致的设计困难。
[0121]
图20是示出根据本发明第五实施方式的触摸电极和触摸驱动器的图，图21和图22是用于简要描述触摸电极的结构的图。
[0122]
如图20所示，可以基于包括在子像素sp中的有机发光二极管oled的阴极cat形成触摸电极te。有机发光二极管oled的阴极cat可以在发光控制晶体管的截止时段内用作接触电极te。触摸感测线sl可以电连接有机发光二极管oled的阴极cat和触摸驱动器145的感测通道sch。
[0123]
当在触摸工作时段内施加根据用户的手指触摸时，触摸驱动器145可以获得关于来自有机发光二极管oled的阴极cat的反馈电容器cfb的变化的触摸感测值tsen。
[0124]
如图21所示，阴极cat被形成为覆盖具有触摸传感器tsp的显示面板(pnl)150的整个显示区域aa，但是阴极cat可以根据阴极分隔而在触摸电极te中被分隔。通过经由第三接触孔ch3连接到第一感测线sl1，分隔的触摸电极te可以电连接到触摸驱动器的感测通道。
[0125]
参考以上描述，显示面板的子像素具有分隔的阴极。触摸驱动器可以在触摸工作时段内通过连接到分隔的阴极的感测线获得触摸感测值。
[0126]
如图22的(a)所示，触摸电极te可以包括在第一子像素sp1中，并基于与其它阴极分隔的阴极cat形成。分隔的阴极cat可以连接到单个感测线sl。即，触摸电极te可以对应于第一子像素sp1的尺寸(面积)。
[0127]
如图22的(b)所示，触摸电极te可以包括在第一至第四子像素sp1至sp4中，并且基于与其它阴极分隔的阴极cat形成。分隔的阴极cat可以连接到单条感测线sl。即，触摸电极te可以对应于第一至第四子像素sp1至sp4的尺寸(面积)。
[0128]
如上所述，当如本发明的第五实施方式那样基于包括在子像素中的有机发光二极管的阴极来配置触摸传感器时，可以减小触摸显示装置的厚度，并且可以减少具有触摸传感器的显示面板的制造工艺的数量和制造成本。
[0129]
在下文中，将描述用于实现如本发明的第一实施方式中的基于包括在子像素中的oled的阴极的触摸传感器的附加实施方式。尽管下面将描述其中单个子像素由七个p型晶体管、单个电容器和单个oled组成的示例，但是本发明不限于此。
[0130]
图23是示出根据本发明第六实施方式的触摸电极和触摸驱动器的图，图24是用于描述根据本发明第六实施方式的驱动方法的波形图，图25和图26是示出根据本发明第六实施方式的触摸电极和触摸驱动器的工作的图。
[0131]
如图23和图24所示，单个子像素可以包括第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3、第四晶体管t4、第五晶体管t5、第六晶体管t6、电容器cst、驱动晶体管dt、第一控制晶体管tr1和有机发光二极管oled。
[0132]
第一控制晶体管tr1可以被配置为不同于其他晶体管的n型晶体管。根据第六实施方式的子像素中的部件及其连接关系与上述第二实施方式中的部件及其连接关系的不同之处在于，第一控制晶体管tr1附加地设置在第四晶体管t4和有机发光二极管oled之间。因此，将仅另外描述关于第四晶体管t4、第一控制晶体管tr1和有机发光二极管oled的部分。
[0133]
第四晶体管t4可以具有连接到第n发光控制线em[n]的栅极，连接到驱动晶体管dt的第二电极的第一电极，以及连接到第一控制晶体管tr1的第一电极的第二电极。第四晶体管t4可以用于响应于通过第n发光控制线em[n]施加的第n发光控制信号em[n]，将从驱动晶体管dt产生的驱动电流传送到第四晶体管t4的第一电极。即，第四晶体管t4是控制有机发光二极管oled的发光的发光控制晶体管。
[0134]
第一控制晶体管tr1可以具有连接到节点控制信号线cs的栅极，连接到第四晶体管t4的第二电极的第一电极，以及连接到有机发光二极管oled的阳极和第六晶体管t6的第一电极的第二电极。第一控制晶体管tr1可以用于在显示工作时段内将从第四晶体管t4传输的驱动电流传输到有机发光二极管oled的阳极。为此，第一控制晶体管tr1可以在显示工作时段内导通，而在触摸工作时段内截止。
[0135]
有机发光二极管oled的阳极可以连接到第一控制晶体管tr1的第二电极和第六晶体管t6的第一电极，并且有机发光二极管oled的阴极可以连接到选择器sel的输入端。有机发光二极管oled可以用于基于来自驱动晶体管dt的驱动电流发光。
[0136]
选择器sel可以包括在子像素中或者设置在子像素之外。子像素的外部可以表示包括在显示面板的显示区域中的非发光区域和位于显示区域外部的非显示区域。选择器sel可以响应于通过选择信号线mux施加的选择信号mux将有机发光二极管oled的阴极连接到第二电源线evss或触摸感测线sl。
[0137]
触摸驱动器145可以包括前置放大器amp、反馈电容器cfb和感测通道sch。触摸驱动器145可以通过连接到感测通道sch的触摸感测线sl电连接到有机发光二极管oled的阴极。
[0138]
单个子像素可以在初始化时段init、采样时段sam、保持时段hol和发光时段emp中工作。
[0139]
包括在子像素中的晶体管在初始化时段init、采样时段sam、保持时段hol和发光时段emp中的工作与第二实施方式中的相似。因此，将重点描述在显示工作时段display和触摸工作时段touch中的修改部分。
[0140]
如图24和图25所示，第三晶体管t3、驱动晶体管dt、第四晶体管t4和第一控制晶体管tr1可以在显示工作时段display内导通。选择器sel可以响应于选择信号mux，在显示工作时段display内将有机发光二极管oled的阴极连接到第二电源线evss。因此，有机发光二极管oled可以在显示工作时段内基于通过导通的第一控制晶体管tr1传输的驱动电流ioled来发光。
[0141]
如图24和图26所示，驱动晶体管dt、第四晶体管t4和第一控制晶体管tr1可以在触摸工作时段touch内截止。选择器sel可以响应于选择信号mux在触摸工作时段内将有机发光二极管oled的阴极连接到触摸感测线sl。因此，触摸驱动器145可以在触摸工作时段touch内通过有机发光二极管oled的阴极获得触摸感测值tsen。
[0142]
如上所述，有机发光二极管oled的阴极在触摸工作时段touch内充当触摸电极，并且因此可以以触摸的形式接收和感测用户输入。
[0143]
有机发光二极管oled的发光时段emp可以在第n发光控制信号em[n]从逻辑高电平h转换到逻辑低电平l时开始(发光开启)，并且可以在从逻辑低电平l转换到逻辑高电平h时结束(发光关闭)。因此，触摸工作时段touch可以对应于第n发光控制信号em[n]保持逻辑高
电平h的时段。
[0144]
因此，已经描述了在选择信号mux或第n发光控制信号em[n]保持逻辑高电平h的时段中使有机发光二极管oled的阴极电悬置的示例。然而，可以配置有机发光二极管oled的阴极，使得当选择信号mux处于逻辑低电平而不是逻辑高电平h时，有机发光二极管oled的阴极电悬置。
[0145]
此外，尽管已经描述了其中在显示工作时段display内以逻辑高电平h产生节点控制信号cs，并且在触摸工作时段touch内以逻辑低电平l产生的示例，但是本发明不限于此。即，已经描述了节点控制信号cs具有与第n发光控制信号em[n]的相位相反的相位的示例，但是本发明不限于此。
[0146]
图27是示出根据本发明第七实施方式的触摸电极和触摸驱动器的图，图28是用于描述根据本发明第七实施方式的驱动方法的波形图。
[0147]
在下文中，将集中于从第六实施方式修改的部分来描述从第六实施方式修改的本发明的第七实施方式。
[0148]
如图27和图28所示，单个子像素还可以包括第一n型控制晶体管tr1和第二n型控制晶体管tr2。第一控制晶体管tr1可以设置在第四晶体管t4和有机发光二极管oled的阳极之间。第二控制晶体管tr2可以设置在有机发光二极管oled的阴极和触摸驱动器145的感测通道sch之间。
[0149]
第一控制晶体管tr1可以具有连接到第一节点控制信号线cs1的栅极，连接到第四晶体管t4的第二电极的第一电极，以及连接到有机发光二极管oled的阳极和第六晶体管t6的第一电极的第二电极。
[0150]
第一控制晶体管tr1可以在显示工作时段display内导通，并且在触摸工作时段touch内截止。为此，通过第一节点控制信号线cs1发送的第一节点控制信号cs1可以在显示工作时段display内以逻辑高电平h施加，并且在触摸工作时段touch内以逻辑低电平l施加。
[0151]
第二控制晶体管tr2可以具有连接到第二节点控制信号线cs2的栅极，连接到触摸感测线sl的第一电极，以及连接到有机发光二极管oled的阴极的第二电极。
[0152]
第二控制晶体管tr2可以在显示工作时段display内截止，并且在触摸工作时段touch内导通。为此，通过第二节点控制信号线cs2发送的第二节点控制信号cs2可以在显示工作时段display内以逻辑低电平l施加，并且在触摸工作时段touch内以逻辑高电平h施加。
[0153]
图29是示出根据本发明第八实施方式的触摸电极和触摸驱动器的图，图30是用于描述根据本发明第八实施方式的驱动方法的波形图。在下文中，将集中于从第七实施方式修改的部分来描述从第七实施方式修改的本发明的第八实施方式。
[0154]
如图29和图30所示，单个子像素还可以包括第一p型控制晶体管tr1和第二n型控制晶体管tr2。第一控制晶体管tr1可以设置在第四晶体管t4和有机发光二极管oled的阳极之间。第二控制晶体管tr2可以设置在有机发光二极管oled的阴极和触摸驱动器145的感测通道sch之间。
[0155]
第一控制晶体管tr1可以具有连接到节点控制信号线cs的栅极，连接到第四晶体管t4的第二电极的第一电极，以及连接到有机发光二极管oled的阳极和第六晶体管t6的第
一电极的第二电极。
[0156]
第二控制晶体管tr2可以具有连接到节点控制信号线cs的栅极，连接到触摸感测线sl的第一电极，以及连接到有机发光二极管oled的阴极的第二电极。
[0157]
第一控制晶体管tr1可以在显示工作时段display内导通，并且在触摸工作时段touch内截止。第二控制晶体管tr2可以在显示工作时段display内截止，并且在触摸工作时段touch内导通。
[0158]
通过节点控制信号线cs传输的节点控制信号cs可以在显示工作时段display内以逻辑低电平l施加，并且在触摸工作时段touch内以逻辑高电平h施加。因此，当第一控制晶体管tr1被配置为p型晶体管并且第二控制晶体管tr2被配置为n型晶体管时，两个晶体管tr1和tr2可以共享单条节点控制信号线cs，并且因此可以克服由于信号线数量的增加而导致的缺点以及由于信号线的设置而导致的设计困难。
[0159]
图31是示出根据本发明第九实施方式的触摸电极和触摸驱动器的图。以下，为了便于说明，将以从第四实施方式修改的部分为中心来描述本发明的第九实施方式，该实施方式是在实现第一至第四实施方式时提及的修改实施方式。
[0160]
如图31所示，在第九实施方式中，有机发光二极管oled的阳极可以在触摸工作时段touch内用作触摸电极。为此，第一控制晶体管tr1可以在触摸工作时段touch内截止。然而，即使在用于初始化有机发光二极管oled的阳极的触摸工作时段touch中，第一控制晶体管tr1也可以仅在与第六晶体管t6导通的时段相同的时段中导通。
[0161]
第一控制晶体管tr1可以被配置为p型晶体管。第一控制晶体管tr1可以具有连接到节点控制信号线cs的栅极，连接到第四晶体管t4的第二电极和第六晶体管t6的第一电极的第一栅极，以及连接到有机发光二极管oled的阳极和触摸感测线sl的第二电极。
[0162]
与连接到发光控制信号线em[n]的第四晶体管t4类似，第一控制晶体管tr1可以在显示工作时段display内导通，在触摸工作时段touch内截止。因此，第一控制晶体管tr1可以像第四晶体管t4一样连接到发光控制信号线em[n]。即，第九实施方式可以克服由于信号线数量增加而造成的缺点和由于信号线设置而造成的设计困难。
[0163]
此外，基于在触摸工作时段touch中截止的第一控制晶体管tr1，第九实施方式可以改善用作触摸电极的有机发光二极管oled的阳极的电独立性。换言之，当有机发光二极管oled的阳极用作接触电极时，可以增强可能由晶体管(例如，t4和t6)的工作引起的电干扰的阻挡。因此，第九实施方式可以改善用于子像素的发光的装置的工作独立性(显示工作)和用于触摸感测的装置的工作独立性(触摸工作)。
[0164]
同时，与第四实施方式不同，在第九实施方式中没有提供第二控制晶体管。然而，第二控制晶体管可以取决于触摸驱动器145的感测方法，并且因此第二控制晶体管可以如第四实施方式中那样被添加或者可以被省略。
[0165]
图32是示出根据本发明第十实施方式的触摸电极和触摸驱动器的图。以下，为了便于说明，将以从第八实施方式修改的部分为中心来描述本发明的第十实施方式，第十实施方式是在实现第五至第八实施方式时提及的修改实施方式。
[0166]
如图32所示，在第十实施方式中，有机发光二极管oled的阴极可以在触摸工作时段touch内用作触摸电极。为此，第一控制晶体管tr1可以在触摸工作时段touch内截止。然而，即使在用于初始化有机发光二极管oled的阳极的触摸工作时段touch中，第一控制晶体
管tr1也可以仅在与第六晶体管t6导通的时段相同的时段中导通。
[0167]
第一控制晶体管tr1可以被配置为p型晶体管。第一控制晶体管tr1可以具有连接到节点控制信号线cs的栅极，连接到第四晶体管t4的第二电极和第六晶体管t6的第一电极的第一栅极，以及连接到有机发光二极管oled的阳极的第二电极。
[0168]
与连接到发光控制信号线em[n]的第四晶体管t4类似，第一控制晶体管tr1可以在显示工作时段display内导通，在触摸工作时段touch内截止。因此，第一控制晶体管tr1可以像第四晶体管t4一样连接到发光控制信号线em[n]。即，第十实施方式可以克服由于信号线数量增加而造成的缺点和由于信号线设置而造成的设计困难。
[0169]
基于在触摸工作时段内截止的第一控制晶体管tr1的工作以及将有机发光二极管oled的阴极连接到触摸感测线sl的选择器sel的工作，第十实施方式可以改善用作触摸电极的有机发光二极管oled的阴极的电独立性。
[0170]
换言之，当有机发光二极管oled的阴极用作接触电极时，可以增强可能由晶体管(例如，t4和t6)的工作引起的电干扰的阻挡。因此，第十实施方式可以改善用于子像素的发光的装置的工作独立性(显示工作)和用于触摸感测的装置的工作独立性(触摸工作)。
[0171]
同时，与第八实施方式不同，在第十实施方式中没有提供第二控制晶体管。然而，第二控制晶体管可以取决于触摸驱动器145的感测方法，并且因此第二控制晶体管可以如第八实施方式中那样被添加或者可以被省略。
[0172]
本发明可以实现基于包括在发光二极管中的阳极或阴极的触摸传感器，以减小触摸显示装置的厚度并减少包括触摸传感器的显示面板的制造过程的数量和制造成本。此外，当基于包括在发光二极管中的阳极或阴极实现触摸传感器时，本发明可以克服由于信号线数量增加而导致的缺点和由于信号线设置而导致的设计困难。此外，当基于包括在发光二极管中的阳极或阴极实现触摸传感器时，本发明可以改善器件之间的电干扰的阻挡。
[0173]
相关申请的交叉引用
[0174]
本技术要求于2020年12月31日提交的韩国专利申请no.10-2020-0189501的权益，该申请通过引用结合于此，如同在此完全阐述一样。