內置式觸摸顯示裝置及其驅動方法
【專利摘要】提供一種內置式觸摸顯示裝置及其驅動方法。該內置式觸摸顯示裝置包括：面板，所述面板包括多個電極、顯示驅動IC和開關部，所述多個電極被劃分成多個組；和觸摸IC，所述觸摸IC用于產生觸摸掃描信號并將觸摸掃描信號施加給所述開關部，其中所述顯示驅動IC產生公共電壓并將公共電壓施加給所述開關部，且其中所述開關部根據所述面板的驅動模式向所述多個電極施加公共電壓或者將觸摸掃描信號依次施加給所述多個組中的電極。
【專利說明】內置式觸摸顯示裝置及其驅動方法
[0001]本申請要求2012年12月28日在韓國提交的韓國專利申請N0.10-2012-0155963的優先權，在此援引該專利申請作為參考。
【技術領域】
[0002]本發明涉及一種顯示裝置，尤其涉及一種內置式觸摸顯示器。
【背景技術】
[0003]觸摸屏安裝在諸如液晶顯示(IXD)裝置、場發射顯示(FED)裝置、等離子體顯示面板(PDP)和電致發光裝置(EL)這樣的圖像顯示裝置上。用戶觸摸觸摸屏的觸摸傳感器，以輸入數據。
[0004]近來，對在圖像顯示裝置中包括觸摸屏的內置式觸摸顯示裝置的需求增加，以用于纖薄的便攜終端比如智能電話和平板PC。
[0005]圖1是現有技術的內置式觸摸顯示裝置的示意圖。
[0006]如圖1中所示，內置式觸摸顯示裝置包括:包括多個電極11的面板10、顯示驅動集成電路(IC) 20和觸摸IC 40。顯示驅動IC 20與外部系統(未示出)連接并控制面板10中的柵極線和數據線，以驅動面板10。觸摸IC 40感測面板10的觸摸輸入并包括多個觸摸IC 41和42。內置式觸摸顯示裝置可以是自電容型的。顯示驅動IC 20設置在面板10外側并將多個電極11連接到觸摸IC 40。
[0007]參照圖2，圖2是顯示在現有技術的內置式觸摸顯示裝置中根據同步信號，在顯示周期和觸摸感測周期中的信號的時序圖，其解釋了現有技術的內置式觸摸顯示裝置的驅動方法。
[0008]如圖2中所示，通過一幀中的顯示周期和觸摸感測周期，根據同步信號以場順序方法驅動現有技術的內置式觸摸顯示裝置。此外，多個觸摸IC 41和42在第η和第(η+1)幀的每一個中向多個電極施加用于觸摸感測的觸摸掃描信號“Touch IC41”和“Touch IC42”。
【發明內容】
[0009]因此，本發明旨在提供一種基本上克服了由于現有技術的限制和缺點而導致的一個或多個問題的內置式觸摸顯示裝置及其驅動方法。
[0010]在下面的描述中將列出本發明附加的特征和優點，這些特征和優點的一部分通過下面的描述將是顯而易見的，或者可從本發明的實施領會到。通過說明書、權利要求書以及附圖中具體指出的結構可實現和獲得本發明的這些和其他優點。
[0011]根據本發明，如在此具體化和概括描述的，一種內置式觸摸顯示裝置包括:面板，所述面板包括多個電極、顯示驅動IC和開關部，所述多個電極被劃分成多個組；和觸摸1C，所述觸摸IC用于產生觸摸掃描信號并將觸摸掃描信號施加給所述開關部，其中所述顯示驅動IC產生公共電壓并將公共電壓施加給所述開關部，且其中在所述面板的驅動模式為顯示驅動模式時，所述開關部向所述多個電極施加公共電壓；在所述面板的驅動模式為觸摸驅動模式時，所述開關部按照每個組將觸摸掃描信號依次施加給所述多個組中的電極。
[0012]在另一個方面中，提供一種驅動內置式觸摸顯示裝置的方法，所述內置式觸摸顯示裝置包括面板和用于產生觸摸掃描信號的觸摸1C，所述面板包括被劃分成多個組的多個電極、用于產生公共電壓的顯示驅動1C、以及用于向所述多個電極施加公共電壓或觸摸掃描信號的開關部，其中來自所述觸摸IC的觸摸掃描信號被施加給所述開關部，所述方法包括如下步驟:當所述面板的驅動模式為顯示驅動模式時，向所述多個電極施加公共電壓；以及當所述面板的驅動模式為觸摸驅動模式時，按照每個組依次向所述多個組中的多個電極施加觸摸掃描信號。
[0013]應當理解，本發明前面的大體性描述和下面的詳細描述都是例示性的和解釋性的，意在對要求保護的本發明提供進一步的解釋。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]給本發明提供進一步理解并且并入本申請組成本申請一部分的附圖圖解了本發明的實施方式，并與說明書一起用于說明本發明的原理。在附圖中:
[0015]圖1是現有技術的內置式觸摸顯示裝置的示意圖；
[0016]圖2是在現有技術的內置式觸摸顯示裝置中根據同步信號，在顯示周期和觸摸感測周期中的信號的時序圖；
[0017]圖3是根據本發明第一個實施方式的內置式觸摸顯示裝置的示意圖；
[0018]圖4是顯示根據本發明第一個實施方式的內置式觸摸顯示裝置的開關部的連接的不意圖；
[0019]圖5是根據本發明第二個實施方式的內置式觸摸顯示裝置的示意圖；
[0020]圖6是在根據本發明第一個實施方式的內置式觸摸顯示裝置中根據同步信號，在顯示周期和觸摸感測周期中的信號的時序圖；以及
[0021]圖7是在根據本發明第二個實施方式的內置式觸摸顯示裝置中根據同步信號，在顯示周期和觸摸感測周期中的信號的時序圖。
【具體實施方式】
[0022]現在將詳細描述本發明的優選實施方式，附圖中圖解了這些實施方式的一些例子。
[0023]在本發明的內置式觸摸顯示裝置中，多個電極被劃分成多個組，并依次向每個組中的電極施加觸摸感測信號。為了便于解釋，電極被劃分成兩個和三個組。然而，并不限于此，電極可被劃分成至少四個組。
[0024]參照圖3，4和6，將解釋根據本發明第一個實施方式的本發明內置式觸摸顯示裝置。
[0025]圖3是根據本發明第一個實施方式的內置式觸摸顯示裝置的示意圖，圖4是顯示根據本發明第一個實施方式的內置式觸摸顯示裝置的開關部的連接的示意圖。圖6是在根據本發明第一個實施方式的內置式觸摸顯示裝置中根據同步信號，在顯示周期和觸摸感測周期中的信號的時序圖。
[0026]如圖3中所示，內置式觸摸顯示裝置包括:包括被劃分成兩個組111和112的多個電極101的面板100、顯示驅動IC 200和開關部300、以及產生觸摸掃描信號并向開關部300施加觸摸掃描信號的觸摸IC 400。顯示驅動IC 200產生公共信號并向開關部300施加公共電壓。根據面板100的驅動模式，開關部300向多個電極101施加公共電壓或者按照每個組依次向劃分后的兩個組111和112中的電極101施加觸摸掃描信號。
[0027]面板100感測用戶的觸摸位置。例如，本發明的面板100可以是使用自電容原理的內置式觸摸屏。面板100包括顯示區域110和位于顯示區域110 —側的非顯示區域120。在顯示區域110形成多個電極101，在非顯示區域120形成顯示驅動IC 200和開關部300。多個電極101和開關部300通過多條線(未示出)彼此連接。
[0028]面板100的顯示區域110可包括兩個基板(未示出)和在兩個基板之間的液晶層(未示出)。在這種情形中，多條數據線、與多條數據線交叉以限定像素的多條柵極線、形成在數據線和柵極線的交叉部分處的多個薄膜晶體管(TFT)、用于向像素充入數據電壓的多個像素電極。像素以矩陣形狀布置。
[0029]在面板100的顯示區域110中，多個電極101與多個像素電極(未示出)重疊。當面板100具有顯示驅動模式時，多個電極101用作公共電極，以與多個像素電極一起驅動液晶層。當面板100具有觸摸驅動模式時，多個電極101用作用于通過來自觸摸IC 400的觸摸掃描信號來感測觸摸位置的觸摸電極。
[0030]當面板100具有顯示驅動模式時，顯示驅動IC 200向多個電極101施加公共電壓。當面板100具有觸摸驅動模式時，開關部300按照每個組依次向劃分后的兩個組111和112的電極101施加觸摸掃描信號。
[0031]顯示驅動IC 200驅動面板100中的數據線和柵極線。此外，顯示驅動IC200驅動作為公共電極或觸摸電極的多個電極101。顯示驅動IC 200可包括公共電壓產生部210、同步信號產生部220和開關控制信號產生部230。
[0032]公共電壓產生部210產生公共電壓(Vcom)。來自公共電壓產生部210的公共電壓被提供給開關部300。換句話說，當面板100具有顯示驅動模式時，公共電壓產生部210產生公共電壓并向多個電極101施加公共電壓，以顯示圖像。
[0033]同步信號產生部220產生用于確定顯示面板100的驅動模式的同步信號。
[0034]例如，當面板100具有顯示驅動模式時，同步信號產生部220產生用于通過開關部300將來自公共電壓產生部210的公共電壓(Vcom)施加給多個電極101的第一同步信號。當面板100具有觸摸驅動模式時，同步信號產生部220產生用于依次向兩個組111和112的電極101施加觸摸掃描信號的第二同步信號。
[0035]根據來自同步信號產生部220的同步信號，開關控制信號產生部230產生用于將全部多個電極101連接到公共電壓產生部210的第一控制信號或用于將兩個組111和112的電極101依次連接到觸摸IC 400的第二控制信號。
[0036]例如，當同步信號產生部220產生用于顯示驅動模式的第一同步信號時，開關控制信號產生部230產生第一控制信號，使得來自公共電壓產生部210的公共電壓被施加給多個電極101。當同步信號產生部220產生用于觸摸驅動模式的第二同步信號時，開關控制信號產生部230產生第二控制信號，使得來自觸摸IC 400的觸摸掃描信號被依次施加給兩個組111和112的電極101。
[0037]開關部300包括根據來自同步信號產生部220的同步信號進行操作的第一開關部310和根據來自開關控制信號產生部230的控制信號進行操作的第二開關部320。第一開關部310包括多個開關。例如，第一開關部310的開關可以是2:1多路復用器(MUX)。第二開關部320包括多個開關。例如第二開關部320的開關可以是1:2多路解復用器(DEMUX)。
[0038]例如，當同步信號產生部220產生用于顯示驅動模式的第一同步信號，使得開關控制信號產生部230根據第一同步信號產生第一控制信號時，來自公共電壓產生部210的公共電壓被施加給多個電極101。當同步信號產生部220產生用于觸摸驅動模式的第二同步信號，使得開關控制信號產生部230根據第二同步信號產生第二控制信號時，來自觸摸IC 400的觸摸掃描信號被依次施加給兩個組111和112的電極101。
[0039]換句話說，如圖6中所示，當面板100具有顯示驅動模式時，公共電壓被施加給全部電極101。當面板100具有觸摸驅動模式時，用于感測用戶觸摸的觸摸掃描信號通過第二開關部320中的開關的第一通道330被依次施加給第一組111的電極101并通過第二開關部320中的開關的第二通道340被依次施加給第二組112的電極101。盡管圖6中未示出，但在顯示驅動模式中施加的公共電壓也可通過第二開關部320中的開關的第一和第二通道330和340施加給電極101。
[0040]參照圖4，將更詳細地解釋開關部300的第一和第二開關部310和320。
[0041]如圖4中所示，第一開關部310連接到公共電壓產生部210或觸摸IC400。具體地，第一開關部310根據同步信號產生部220的同步信號將第二開關部320連接到公共電壓產生部210或觸摸IC 400。也就是說，當同步信號產生部220產生用于顯示驅動模式的第一同步信號時，第二開關部320通過第一開關部310連接到公共電壓產生部210。當同步信號產生部220產生用于觸摸驅動模式的第二同步信號時，第二開關部320通過第一開關部310連接到觸摸IC400。
[0042]第二開關部320連接到第一開關部310以及每個組中的一個電極。利用開關控制信號產生部230的信號，第二開關部320將第一開關部310連接到全部多個電極101，或者分別連接到第一組111的電極101和第二組112的電極101。換句話說，當同步信號產生部220產生用于顯示驅動模式的第一同步信號時，第一開關部310通過第二開關部320連接到全部多個電極101。當同步信號產生部220產生用于觸摸驅動模式的第二同步信號時，第一開關部310通過第二開關部320分別連接到第一組111的電極101和第二組112的電極 101。
[0043]例如，當同步信號產生部220產生用于顯示驅動模式的第一同步信號時，在顯示驅動模式期間，第二開關部320中的開關A連接到電極al和a2，第二開關部320中的開關B連接到電極bl和b2。此外，第二開關部320中的開關C連接到電極Cl和c2，第二開關部320中的開關D連接到電極dl和d2。此外，第二開關部320中的開關E連接到電極el和e2，第二開關部320中的開關F連接到電極f I和f2。
[0044]另一方面，當同步信號產生部220產生用于觸摸驅動模式的第二同步信號時，在一幀即第η幀或第(η+1)幀(η是整數)中的第一觸摸驅動模式中，第二開關部320中的開關Α，B, C，D，E和F分別連接到第一組111的電極al，bl, cl, dl, el和Π，且來自觸摸IC400的觸摸掃描信號分別施加給第一組111的電極al, bl, cl, dl, el和fl。相繼地,在一幀中的第二觸摸驅動模式中，第二開關部320中的開關A，B, C，D，E和F分別連接到第二組112的電極a2，b2，c2, d2，e2和f2，且來自觸摸IC 400的觸摸掃描信號分別施加給第二組112 的電極 a2, b2, c2, d2, e2 和 f2。
[0045]再次參照圖3，觸摸IC 400通過開關部300向多個電極101施加觸摸掃描信號并檢測電極的靜電容的變化。結果，觸摸IC 400感測用戶的觸摸。
[0046]例如，觸摸IC 400可包括觸摸掃描信號產生部(未示出)，觸摸掃描信號產生部用于產生用于感測用戶觸摸的待提供給面板100的多個電極101的觸摸掃描信號。觸摸掃描信號可以是觸摸驅動電壓。觸摸驅動電壓可比提供給多個電極101用于顯示驅動的公共電壓高。例如，觸摸驅動電壓可以是比作為低電平電壓的公共電壓高的高電平電壓。
[0047]此外，觸摸IC 400可包括觸摸感測部(未示出)，觸摸感測部從多個電極101接收觸摸感測信號并計算觸摸坐標，以感測用戶的觸摸。計算的觸摸坐標被提供給顯示裝置的系統，使得觸摸坐標被感測。
[0048]參照圖5和7，下面將解釋根據本發明第二個實施方式的內置式觸摸顯示裝置。
[0049]圖5是根據本發明第二個實施方式的內置式觸摸顯示裝置的示意圖，圖7是在根據本發明第二個實施方式的內置式觸摸顯示裝置中根據同步信號，在顯示周期和觸摸感測周期中的信號的時序圖。在第二個實施方式中，第二開關部320中的每個開關具有三個通道，即第一到第三通道。
[0050]如圖5和7中所示，開關部300根據面板100的模式向多個電極101施加公共電壓或者依次向劃分后的三個組111，112和113的電極101施加觸摸掃描信號。
[0051]當面板100具有顯示驅動模式時，公共電壓施加給全部多個電極101。當面板100具有觸摸驅動模式時，在一巾貞即第η巾貞或第(n+1)巾貞中,來自觸摸IC 400的觸摸掃描信號分別通過第一和第二開關部310和320依次施加給第一到第三組111，112和113中的電極101。也就是說，當面板100具有觸摸驅動模式時，在一幀即第η幀或第(n+1)幀期間，來自觸摸IC 400的用于感測用戶觸摸的觸摸掃描信號分別通過第二開關部320中的開關的第一通道依次施加給第一組111的電極101，通過第二開關部320中的開關的第二通道依次施加給第二組112的電極101，并通過第二開關部320中的開關的第三通道依次施加給第三組113的電極101。
[0052]換句話說，當面板100具有顯示驅動模式時，向全部多個電極101施加公共電壓。當面板100具有觸摸驅動模式時，用于感測用戶對面板100的觸摸的觸摸感測信號通過DEMUX (開關)的第一通道施加給第一組111中的電極101。此外，在觸摸驅動模式中，觸摸感測信號通過DEMUX (開關)的第二通道施加給第二組112中的電極101，且觸摸感測信號通過DEMUX (開關)的第三通道施加給第三組113中的電極101。
[0053]盡管圖7中未示出，但在顯示驅動模式中施加的公共電壓也可通過DEMUX的第一到第三通道施加給全部電極101。
[0054]根據本發明第二個實施方式的內置式觸摸顯示裝置的顯示驅動IC 200和開關部300的操作因為與第一個實施方式相同而被省略。
[0055]下文將參照圖3和4更詳細地解釋內置式觸摸顯示裝置的驅動方法。
[0056]內置式觸摸顯示裝置包括面板和觸摸1C。面板包括被劃分成多個組的電極、產生公共電壓的顯不驅動1C、以及向多個電極施加公共電壓或觸摸掃描信號的開關部。觸摸IC產生觸摸掃描信號并向開關部施加觸摸掃描信號。
[0057]顯示驅動IC包括公共電壓產生部、同步信號產生部和開關控制信號產生部。公共電壓產生部產生公共電壓。同步信號產生部產生用于確定顯示面板的驅動模式的同步信號。開關控制信號產生部根據同步信號產生用于將全部多個電極連接到公共電壓產生部或者依次將組中的電極連接到觸摸IC的控制信號。開關部包括根據同步信號進行操作的第一開關部和根據控制信號進行操作的第二開關部。
[0058]當面板具有顯示驅動模式時，本發明的內置式觸摸顯示裝置的驅動方法包括向面板的電極施加公共電壓的步驟。
[0059]向面板的電極施加公共電壓的步驟可包括:當第一開關部接收用于顯示驅動模式的同步信號時將公共電壓產生部與第二開關部連接的步驟、和當多個第二開關部根據用于顯示驅動模式的同步信號接收控制信號時將多個第一開關部與電極連接的步驟。
[0060]另一方面，當面板具有觸摸驅動模式時，本發明的內置式觸摸顯示裝置的驅動方法包括依次向劃分后的組中的電極施加觸摸掃描信號的步驟。
[0061]依次向劃分后的組中的電極施加觸摸掃描信號的步驟可包括:當第一開關部接收用于觸摸驅動模式的同步信號時將觸摸IC與第二開關部連接的步驟、和當第二開關部根據用于觸摸驅動模式的同步信號接收控制信號時依次將第一開關部與劃分后的組中的電極連接的步驟。
[0062]在內置式觸摸顯示裝置的驅動方法中，通過將至少兩個電極組與開關部連接，公共電壓或觸摸掃描信號通過開關部施加給組中的電極。顯示驅動IC和開關部可形成在內置式觸摸顯示裝置的面板中。
[0063]在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在本發明中可進行各種修改和變化，這對于本領域技術人員來說是顯而易見的。因而，本發明意在覆蓋落入所附權利要求書范圍及其等同范圍內的對本發明的所有修改和變化。
【權利要求】
1.一種內置式觸摸顯示裝置，包括: 面板，所述面板包括多個電極、顯示驅動IC和開關部，所述多個電極被劃分成多個組；和觸摸1C，所述觸摸IC用于產生觸摸掃描信號并將觸摸掃描信號施加給所述開關部，其中所述顯示驅動IC產生公共電壓并將公共電壓施加給所述開關部，且其中在所述面板的驅動模式為顯示驅動模式時，所述開關部向所述多個電極施加公共電壓；在所述面板的驅動模式為觸摸驅動模式時，所述開關部按照每個組將觸摸掃描信號依次施加給所述多個組中的電極。
2.根據權利要求1所述的內置式觸摸顯示裝置，其中所述面板被劃分成顯示區域和非顯示區域，其中所述多個電極形成在所述顯示區域中，所述顯示驅動IC和開關部形成在所述非顯示區域中。
3.根據權利要求1或2所述的內置式觸摸顯示裝置，其中在所述面板的驅動模式為顯示驅動模式時，所述多個電極用作公共電極；在所述面板的驅動模式為觸摸驅動模式時，所述多個電極用作觸摸電極。
4.根據權利要求1到3之一所述的內置式觸摸顯示裝置，其中所述顯示驅動IC包括: 用于產生公共電壓的公共電壓產生部； 用于產生用于驅動模式的同步信號的同步信號產生部；和開關控制信號產生部，所述開關控制信號產生部根據同步信號產生用于將所述多個電極與所述公共電壓產生部連接或者將所述多個組中的電極與所述觸摸IC依次連接的控制信號。
5.根據權利要求1到4之一所述的內置式觸摸顯示裝置，其中所述開關部包括根據同步信號進行操作的第一開關部和根據控制信號進行操作的第二開關部。
6.根據權利要求5所述的內置式觸摸顯示裝置，其中所述第一開關部與所述公共電壓產生部和所述觸摸IC連接，其中在同步信號是用于顯示驅動模式的第一同步信號時，所述第一開關部將所述公共電壓產生部與所述第二開關部連接；在同步信號是用于觸摸驅動模式的第二同步信號時，所述第一開關部將所述觸摸IC與所述第二開關部連接， 其中所述第二開關部與所述第一開關部和每個組的一個電極連接，且其中在同步信號是第一同步信號時，所述第二開關部將所述第一開關部與所述電極連接；在同步信號是第二同步信號時，所述第二開關部將所述第一開關部與所述多個組內的電極依次連接。
7.根據權利要求5或6所述的內置式觸摸顯示裝置，其中所述第一開關部包括多個2:1多路復用器。
8.—種驅動內置式觸摸顯示裝置的方法，所述內置式觸摸顯示裝置包括面板和用于產生觸摸掃描信號的觸摸1C，所述面板包括被劃分成多個組的多個電極、用于產生公共電壓的顯示驅動1C、以及用于向所述多個電極施加公共電壓或觸摸掃描信號的開關部，其中來自所述觸摸IC的觸摸掃描信號被施加給所述開關部，所述方法包括如下步驟: 當所述面板的驅動模式為顯示驅動模式時，向所述多個電極施加公共電壓；以及當所述面板的驅動模式為觸摸驅動模式時，按照每個組依次向所述多個組中的多個電極施加觸摸掃描信號。
9.根據權利要求8所述的方法，其中所述顯示驅動IC包括:用于產生公共電壓的公共電壓產生部； 用于產生用于驅動模式的同步信號的同步信號產生部；和 開關控制信號產生部，所述開關控制信號產生部根據同步信號產生用于將所述多個電極與所述公共電壓產生部連接或者將所述多個組中的電極與所述觸摸IC依次連接的控制信號。
10.根據權利要求9所述的方法，其中所述開關部包括根據同步信號進行操作的第一開關部和根據控制信號進行操作的第二開關部，其中向所述多個電極施加公共電壓的步驟包括: 當所述第一開關部接收用于顯示驅動模式的同步信號時，將所述公共電壓產生部與所述第二開關部連接；和 當所述第二開關部接收用于顯示驅動模式的同步信號時，將所述第一開關部與所述電極連接。
11.根據權利要求9所述的方法，其中所述開關部包括根據同步信號進行操作的第一開關部和根據控制信號進行操作的第二開關部，其中依次向所述多個組中的多個電極施加觸摸掃描信號的步驟包括: 當所述第一開關部接收用于觸摸驅動模式的同步信號時，將所述觸摸IC與所述第二開關部連接；和 當第二開關部根據用于觸摸驅動模式的同步信號接收控制信號時，將所述第一開關部與所述多個組中的多個電極依次連接。
【文檔編號】G06F3/041GK103914175SQ201310714252
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月20日 優先權日:2012年12月28日
【發明者】金景妿, 禹允煥 申請人:樂金顯示有限公司