集成有触摸屏面板的显示设备及其驱动方法
【专利说明】集成有触摸屏面板的显示设备及其驱动方法
[0001]本申请要求享有2013年12月20日提交的美国专利申请号61/919，118和2014年I月17日提交的韩国专利申请号10-2014-0006350的优先权，在此为了所有目的将这些申请并入本文以供参考，如同在本文中完全阐述一样。
技术领域
[0002]本公开内容涉及集成有触摸屏面板的显示设备及其驱动方法。
【背景技术】
[0003]随着信息社会的发展，对于显示图像的各种类显示设备的需求正在增加。目前，使用了诸如液晶显示器(LCD)、等离子显示面板(TOP)和有机发光二极管显示器(OLED)之类的各种显示设备。
[0004]许多显示设备脱离了诸如按钮、键盘和鼠标之类的传统输入系统，而是提供基于触摸的输入系统，这种基于触摸的输入系统允许用户直观地并且方便地输入信息或者指令。
[0005]为了提供基于触摸的输入系统，要求对于用户触摸的灵敏性、以及准确检测触摸坐标的能力。
[0006]因此，在现有技术中，使用从诸如电阻式触摸感测技术、电容式触摸感测技术、电磁感应技术、红外(IR)触摸感测技术以及超声波触摸感测技术之类的各种触摸感测技术中选择出的一种触摸感测方法来实现触摸感测。
[0007]在各种触摸感测技术之中，电容式触摸感测技术是最流行的。该技术使用在触摸屏面板上形成的多个触摸电极(例如行电极和列电极)，并基于触摸电极之间的、或者诸如手指之类的指示器与触摸电极之间的电容变化来检测触摸和触摸坐标。
[0008]根据电容式触摸感测技术，除了触摸感测所需的电容之外，触摸电极周围的其他电压线或者电极会产生不希望的寄生电容。
[0009]不希望的寄生电容会导致一些问题，例如增加触摸操作期间的的负荷，降低触摸感测准确度，在一些严重的情况中，会导致无法进行触摸感测。
[0010]由不希望的寄生电容引起的问题在中型或者大型显示器中是更加严重的。
[0011]此外，由不希望的寄生电容引起的问题会在其中将嵌入式(in-cell)触摸屏面板内置于显示面板中的集成有触摸屏面板(TSP)的显示设备中频繁发生。这些问题使得难以或者无法生产中型或者大型的嵌入式触摸屏面板。
[0012]背景部分中公开的信息仅仅是为了更好的理解公开内容本公开内容的背景，而不应当将其视为承认或者任何形式的暗示该信息已构成本领域技术人员已公知的现有技术。
【发明内容】
[0013]本公开内容的各个方面提供了一种能够防止寄生电容的集成有触摸屏面板的显示设备及其驱动方法，所述寄生电容原本会增加触摸操作期间的负荷，降低触摸感测准确度或者使触摸感测无法进行。
[0014]还提供了先前由于寄生电容而无法生产的集成有触摸屏面板的中型或者大型显示设备。
[0015]在本公开内容的一个方面，提供了一种集成有触摸屏面板的显示设备。所述显示设备包括:面板，包括沿第一方向布置的多条数据线，沿第二方向布置的多条栅线，和分组为多个电极组的多个电极；触摸集成电路，在触摸驱动模式期间将触摸驱动信号施加至所述多个电极中的一个或多个；数据驱动器单元，在显示驱动模式期间将数据电压提供至所述多条数据线；以及栅极驱动器单元，在显示驱动模式期间将扫描信号顺序地提供至所述多条栅线，在触摸驱动模式期间，所述触摸驱动信号或者与所述触摸驱动信号相对应的信号被施加到所述多条栅线中的一条或多条。
[0016]在触摸驱动模式期间，可以进一步将所述触摸驱动信号或者与所述触摸驱动信号相对应的信号施加到所述多条数据线中的一条或多条。
[0017]所述触摸驱动信号或者与所述触摸驱动信号相对应的信号可以通过电容器施加到所述多条栅线中的一条或多条。
[0018]在本公开内容的另一方面，提供了一种集成有触摸屏面板的显示设备。所述显示设备包括相互间隔开的多个电极，其中在显示驱动模式中将公共电压施加到所述多个电极，而在触摸驱动模式中将触摸驱动信号施加到所述多个电极中的一个或多个。沿第一方向布置的多条数据线，其中在显示驱动模式中将数据电压施加到所述多条数据线；以及沿第二方向布置的多条栅线，其中在显示驱动模式中将扫描信号顺序地提供至所述多条栅线，在触摸驱动模式中将触摸驱动信号或者与所述触摸驱动信号相对应的信号施加至所述多条栅线中的一条或多条。
[0019]在触摸驱动模式中，可以进一步将所述触摸驱动信号或者与所述触摸驱动信号相对应的信号施加到所述多条数据线中的一条或多条。
[0020]在本公开内容的又一方面，提供了一种集成有触摸集成电路和触摸屏面板的显示设备的驱动方法，所述显示设备包括其上形成多条数据线和多条栅线以限定多个像素、并形成多个公共电极的面板。该方法包括显示驱动步骤和触摸驱动步骤，其中显示驱动步骤以显示驱动时序将公共电压施加至所述多个公共电极，其中触摸驱动步骤以触摸驱动时序将触摸驱动信号施加至所述多个公共电极中的一个或多个并将所述触摸驱动信号或者与所述触摸驱动信号相对应的信号施加至所述多条栅线中的一条或多条。
[0021]在触摸驱动模式中，可以进一步按照触摸驱动时序将所述触摸驱动信号或者与所述触摸驱动信号相对应的信号施加到所述多条数据线中的一条或多条。
[0022]根据一些实施例，一种触控式显示设备包括包含多个显示像素的显示面板，所述显示像素由多条栅线和多条数据线驱动。所述触控式显示设备进一步包括与所述显示面板集成的触摸屏面板，所述触摸屏面板包括多个电极，所述多个电极由多条信号线驱动。所述触控式显示设备配置为以包含显示驱动模式和触摸驱动模式的多种模式操作。在显示驱动模式期间，所述数据线中的一条或多条由数据电压驱动，所述栅线中的一条或多条由扫描信号驱动，所述信号线中的一条或多条由公共电压信号驱动。在触摸驱动模式期间，所述信号线中的一条或多条由触摸驱动信号驱动，所述栅线中的一条或多条由具有分别模仿所述触摸驱动信号的幅度范围和相位的幅度范围和相位的信号驱动。
[0023]一些实施例提供了包括显示面板和与所述显示面板集成的触摸屏面板的触控式显示设备的驱动方法，所述显示面板包括由多条栅线和多条数据线驱动的多个显示像素，所述触摸屏面板包括由多条信号线驱动的多个电极。所述方法包括，对处于显示驱动模式中的所述触控式显示设备作出响应:将数据电压提供至所述数据线中的一条或多条；将扫描信号提供至所述栅线中的一条或多条；以及将公共电压提供至所述信号线中的一条或多条。所述方法还包括，对处于触摸驱动模式中的所述触控式显示设备作出响应:将触摸驱动信号提供至所述信号线中的一条或多条；以及将具有分别模仿所述触摸驱动信号的幅度范围和相位的幅度范围和相位的信号提供至所述栅线中的一条或多条。
[0024]根据如上所述的本公开内容，可以提供能够避免寄生电容的集成有触摸屏面板的显示设备及其驱动方法，所述寄生电容原本会增加触摸操作期间的负荷，降低触摸感测准确度或者使触摸感测无法进行。
[0025]此外，还能够提供由于寄生电容而一直无法制造的中型或者大型触摸屏集成显示设备。
[0026]本本公开内容的方法和装置具有在并入本文的附图以及以下的详细说明中更加详细阐述或者能够从中明显看出的其他特征和优点，所述附图和详细说明一起用于解释本公开内容的某些原理。
【附图说明】
[0027]图1是示出根据一个示例性实施例的集成有触摸屏面板的显示设备的示意图；
[0028]图2是示出在根据一个示例性实施例的集成有触摸屏面板的显示设备中出现的电容分量的视图；
[0029]图3是示出根据一个示例性实施例的集成有触摸屏面板的显示设备的面板的顶平面图；
[0030]图4是示出根据一个示例性实施例的集成有触摸屏面板的显示设备的面板的剖视图；
[0031]图5是示出根据一个示例性实施例的集成有触摸屏面板的显示设备的面板的另一范例的顶平面图；
[0032]图6是示出在根据一个示例性实施例的集成有触摸屏面板的显示设备的面板中的单元触摸电极区域中的等价电路的视图；
[0033]图7是示出根据一个示例性实施例的集成有触摸屏面板的显示设备的驱动方法的视图；
[0034]图8是一个单元触摸电极区域中的等价电路视图，其示出与根据一个示例性实施例的集成有触摸屏面板的显示设备的驱动方法相关的各种电压的供应方法；
[0035]图9和图10是示出当根据触摸电极列(列型触摸电极组)执行触摸感测时将触摸驱动信号施加至根据一个示例性实施例的集成有触摸屏面板的显示设备中的触摸电极的方法的视图；
[0036]图11和图12是示出当根据触摸电极行(行型触摸电极组)执行触摸感测时将触摸驱动信号施加至根据一个示例性实施例的集成有触摸屏面板的显示设备中的触摸电极的方法的视图；
[0037]图13和图14是示出当根据触摸电极列(列型触摸电极组)执行触摸感测时将触摸驱动信号施加至根据一个示例性实施例的集成有触摸屏面板的显示设备中的数据线和栅线的方法的视图；
[0038]图15和图16是示出当根据触摸电极行(行型触摸电极组)执行触摸感测时将触摸驱动信号施加至根据一个示例性实施例的集成有触摸屏面板的显示设备中的数据线和栅线的方法的视图；
[0039]图17是示出当起触摸电极作用的多个电极的每一电极是包括指形部分的图案时，在根据一个示例性实施例的集成有触摸屏面板的显示设备中的单元触摸电极区域的顶平面图；以及
[0040]图18是示出当起触摸电极作用的多个电极的每一电极是包括指形部分的图案时，在根据一个示例性实施例的集成有触摸屏面板的显示设备中的单元触摸电极区域的剖视图。
【具体实施方式】
[0041]现在将详细参考本公开内容，附图中图示出了其实施例。在整个文件中，应参考附图，其中可在所有不同附图中使用相同附图编号和符号表示相同或者相似的组件。在本公开内容的以下说明中，当对于本文中包含的已知功能和组件的详细说明可能会导致本公开内容的本题不清楚时，将省略这种详细说明。
[0042]应清楚的是，尽管本文中可使用“第一”、“第二”、“A”、“B”、“ (a) ”、“ (b) ”等等描述各种元件，但这些术语仅仅用于区分一种元件与另一种元件。这些元件的本质、序列、顺序或者数目并不受限于这些术语。应清楚的是，当一种元件被称为“连接”或“耦接”到另一元件，它不仅可以是“直接连接”或“耦接”到其他元件，也可以是经由“中介”元件而“间接连接或耦接”到其他元件。
[0043]图1是示出根据一个示例性实施例的集成有触摸屏面板的显示设备(以下简称“触摸屏集成显示设备”)100的示意图。
[0044]参考图1，根据一个示例性实施例的触摸屏集成显示设备100包括面板110，数据驱动器单元120，栅极驱动器单元130，和触摸集成电路(10140。
[0045]在面板110上，在第一方向上(例如，在一列中，或在一行中)布置多条数据线DL，在第二方向上(例如，在一行中或者在一列中)布置多条栅线G