集成有觸摸屏的顯示裝置及其驅(qū)動方法
【專利摘要】公開了一種集成有觸摸屏的顯示裝置及其驅(qū)動方法，能夠節(jié)約制造成本并且防止由觸摸驅(qū)動所導致的顯示質(zhì)量下降。所述觸摸屏內(nèi)置在液晶面板中，所述顯示裝置包括用于顯示驅(qū)動和觸摸驅(qū)動的驅(qū)動電路單元，所述方法包括：在顯示周期期間，將用于圖像顯示的相應(yīng)顯示信號提供給設(shè)置在所述液晶面板中的柵極線、數(shù)據(jù)線、像素電極以及公共電極；以及在非顯示周期期間，將所述柵極線或所述數(shù)據(jù)線作為觸摸驅(qū)動電極而驅(qū)動，以感測觸摸。
【專利說明】集成有觸摸屏的顯示裝置及其驅(qū)動方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求享有2012年10月22日提交的韓國專利申請N0.10-2012-0117267的權(quán)益，通過援引的方式將該專利申請并入本文，如同在這里完全闡述一樣。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及一種集成有觸摸屏的顯示裝置及其驅(qū)動方法。
【背景技術(shù)】
[0004]代替諸如鼠標或鍵盤這樣的傳統(tǒng)上應(yīng)用于LCD裝置的輸入裝置，能夠使使用者通過手指或筆直接輸入信息的觸摸屏(觸摸傳感器)作為輸入裝置而應(yīng)用于LCD裝置。觸摸屏可由所有使用者很容易地操控，因而觸摸屏的應(yīng)用正在擴大。
[0005]近來，在將觸摸屏應(yīng)用于IXD裝置的過程中，為了纖薄的目的，IXD裝置被發(fā)展成將觸摸屏內(nèi)置于液晶面板中的類型。
[0006]圖1和圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)的集成有觸摸屏的顯示裝置的觸摸屏面板，并且示出了驅(qū)動電極10的結(jié)構(gòu)以及感測電極20的結(jié)構(gòu)。
[0007]參照圖1和圖2，集成有觸摸屏的顯示裝置將形成在下基板(薄膜晶體管(TFT)陣列基板)中的公共電極用作用于顯示的器件，并且還將公共電極用作觸摸電極。這里，多個像素的公共電極構(gòu)成一個觸摸塊，多個觸摸塊構(gòu)成一個觸摸屏。
[0008]多個觸摸塊在X軸方向上彼此連接，以構(gòu)成多個觸摸驅(qū)動電極10(TX)。觸摸感測電極20 (RX)以條帶狀設(shè)置在Y軸方向上。觸摸驅(qū)動信號被施加于觸摸驅(qū)動電極10 (TX),觸摸感測電極20 (RX)感測電容變化。
[0009]這里，觸摸驅(qū)動電極10可設(shè)置在與柵極線的方向相同的X軸方向上。觸摸感測電極20可設(shè)置在與數(shù)據(jù)線的方向相同的Y軸方向上。
[0010]在現(xiàn)有技術(shù)的集成有觸摸屏的顯示裝置中，多個公共電極被分成多個觸摸驅(qū)動電極10和多個觸摸感測電極20。因此，觸摸驅(qū)動電極10和觸摸感測電極20被設(shè)置在同一層上。
[0011]為了檢測觸摸位置，需要分離觸摸驅(qū)動電極10與觸摸感測電極20，因此，觸摸驅(qū)動電極10在X軸方向上由多個接觸部30和多條橋接線40彼此連接。
[0012]由于用于在X軸方向上連接觸摸驅(qū)動電極10的橋接線40應(yīng)當被布置在液晶面板的顯示區(qū)域(即，有源區(qū)域)中，所以增加了在制造中所使用的掩模的數(shù)量以及制造工序的數(shù)量，導致生產(chǎn)率的降低。
[0013]由于掩模和制造工序的數(shù)量的增加，所以增加了制造成本，導致價格競爭力下降。而且，存在觸摸驅(qū)動電極10和觸摸感測電極20的負載(電阻和電容)之間的差異，導致塊暗淡(block dim),因此顯示質(zhì)量降低。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0014]因此，本發(fā)明旨在提供一種大體上克服了由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺陷所導致的一個或多個問題的集成有觸摸屏的顯示裝置及其驅(qū)動方法。
[0015]本發(fā)明一方面旨在提供如下技術(shù):將觸摸屏的觸摸驅(qū)動電極和觸摸感測電極分別設(shè)置在不同層上，從而減少在制造過程中所使用的掩模的數(shù)量。
[0016]本發(fā)明另一方面旨在提供用于節(jié)省集成有觸摸屏的顯示裝置的制造成本的技術(shù)。
[0017]本發(fā)明又一方面旨在提供一種能夠提高觸摸感測性能而不降低圖像顯示質(zhì)量的集成有觸摸屏的顯示裝置及其驅(qū)動方法。
[0018]本發(fā)明再一方面旨在提供一種能夠防止塊暗淡出現(xiàn)的集成有觸摸屏的顯示裝置及其驅(qū)動方法。
[0019]除了本發(fā)明的上述目的以外，本發(fā)明的其它特點和優(yōu)點將在下文進行描述，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員從下文的描述將清楚地理解本發(fā)明的其它特點和優(yōu)點。
[0020]本發(fā)明的附加優(yōu)點和特點的一部分將在下面的描述中列出，一部分對于所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員在研究下文后將是顯而易見的，或者可以通過實施本發(fā)明而獲悉。通過說明書、權(quán)利要求書以及附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)和獲得本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點。
[0021]為了實現(xiàn)這些和其它優(yōu)點，根據(jù)本發(fā)明的目的，如在此具體化和概括描述的，提供一種集成有觸摸屏的顯示裝置，包括:用于構(gòu)造液晶面板的下基板，多條柵極線和多條數(shù)據(jù)線在所述下基板中彼此交叉地布置；用于構(gòu)造所述液晶面板的上基板，所述上基板與所述下基板接合并且在所述上基板與所述下基板之間具有液晶層；像素電極，所述像素電極設(shè)置在所述下基板中；公共電極，所述公共電極設(shè)置在所述下基板或所述上基板中；柵極驅(qū)動器，所述柵極驅(qū)動器將掃描信號提供給所述多條柵極線；數(shù)據(jù)驅(qū)動器，所述數(shù)據(jù)驅(qū)動器將數(shù)據(jù)電壓提供給相應(yīng)的數(shù)據(jù)線；觸摸驅(qū)動1C，所述觸摸驅(qū)動IC將觸摸驅(qū)動信號提供給所述柵極線、所述數(shù)據(jù)線或所述公共電極；開關(guān)單元，所述開關(guān)單元對信號的輸入或輸出進行切換，以在顯示周期期間將用于圖像顯示的顯示信號提供給所述液晶面板，并且在非顯示周期期間將觸摸驅(qū)動信號提供給所述液晶面板；以及時序控制器，所述時序控制器控制所述柵極驅(qū)動器、所述數(shù)據(jù)驅(qū)動器以及所述觸摸驅(qū)動IC中的每一個的驅(qū)動。
[0022]在本發(fā)明的另一方面，提供一種集成有觸摸屏的顯示裝置的驅(qū)動方法，所述觸摸屏內(nèi)置在液晶面板中，所述顯示裝置包括用于顯示驅(qū)動和觸摸驅(qū)動的驅(qū)動電路單元，所述方法包括:在顯示周期期間，將用于圖像顯示的相應(yīng)顯示信號提供給設(shè)置在所述液晶面板中的柵極線、數(shù)據(jù)線、像素電極以及公共電極；以及在非顯示周期期間，將所述柵極線或所述數(shù)據(jù)線作為觸摸驅(qū)動電極而驅(qū)動，以感測觸摸。
[0023]應(yīng)當理解，本發(fā)明前面的大致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(fā)明提供進一步的解釋。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]給本發(fā)明提供進一步理解并結(jié)合在本申請中組成本申請一部分的附圖圖解了本發(fā)明的實施方式，并與說明書一起用于說明本發(fā)明的原理。在附圖中:
[0025]圖1是示出現(xiàn)有技術(shù)的集成有觸摸屏的顯示裝置中的觸摸屏面板的結(jié)構(gòu)的平面圖；
[0026]圖2是示出現(xiàn)有技術(shù)的集成有觸摸屏的顯示裝置中的觸摸屏面板的結(jié)構(gòu)的剖面圖；
[0027]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明一實施方式的集成有觸摸屏的顯示裝置的示圖；
[0028]圖4是示出在圖3的液晶面板中形成的多個像素的結(jié)構(gòu)的示圖；
[0029]圖5是示出圖3的液晶面板中的觸摸屏的結(jié)構(gòu)的示圖；
[0030]圖6是示出觸摸驅(qū)動電極和觸摸感測電極的各自結(jié)構(gòu)的示圖；
[0031]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明一實施方式的集成有數(shù)據(jù)驅(qū)動器IC和觸摸驅(qū)動IC的數(shù)據(jù)驅(qū)動器，并且圖7是示出將開關(guān)單元內(nèi)置在數(shù)據(jù)驅(qū)動器中的實施方式的示圖；
[0032]圖8是用于描述根據(jù)本發(fā)明一實施方式的驅(qū)動集成有觸摸屏的顯示裝置的方法的示圖；
[0033]圖9是用于描述根據(jù)本發(fā)明一實施方式的驅(qū)動集成有觸摸屏的顯示裝置的方法的示圖；
[0034]圖10是示出實現(xiàn)觸摸感測電極的應(yīng)用的各個實施方式的示圖；
[0035]圖11是示出根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的集成有數(shù)據(jù)驅(qū)動器IC和觸摸驅(qū)動IC的數(shù)據(jù)驅(qū)動器以及具有內(nèi)置開關(guān)單元的液晶面板的示圖；
[0036]圖12是示出根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的集成有觸摸屏的顯示裝置的示圖；
[0037]圖13是示出根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的集成有觸摸屏的顯示裝置的示圖；
[0038]圖14示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的集成有觸摸屏的顯示裝置，并且圖14是示出將柵極線用作觸摸驅(qū)動電極并且以集成式(on-cell type)或附加式(add-on type)設(shè)置觸摸感測電極的示圖；
[0039]圖15示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的集成有觸摸屏的顯示裝置，并且圖15是示出將數(shù)據(jù)線用作觸摸驅(qū)動電極并且將柵極線用作觸摸感測電極的示圖；以及
[0040]圖16示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的集成有觸摸屏的顯示裝置，并且圖16是示出將柵極線用作觸摸驅(qū)動電極并且將數(shù)據(jù)線用作觸摸感測電極的示圖。
【具體實施方式】
[0041]現(xiàn)在詳細參考本發(fā)明的示例性實施方式，附圖中圖解了這些實施方式的一些例子。盡可能地在整個附圖中使用相同的參考數(shù)字表示相同或相似的部件。
[0042]在下文中，將參照附圖詳細描述根據(jù)本發(fā)明實施方式的集成有觸摸屏的顯示裝置及其驅(qū)動方法。
[0043]在本發(fā)明的實施方式的描述中，當一結(jié)構(gòu)被描述為形成在另一結(jié)構(gòu)的上部/下部或者另一結(jié)構(gòu)的上/下時，此描述應(yīng)當被解釋為包括兩結(jié)構(gòu)彼此接觸的情形，并且還包括在它們之間設(shè)置有第三結(jié)構(gòu)的情形。
[0044]根據(jù)調(diào)整液晶取向的方案，IXD裝置已被不同地開發(fā)為扭曲向列(TN)模式、垂直取向(VA)模式、面內(nèi)切換(IPS)模式以及邊緣場切換(FFS)模式。
[0045]在這些模式中，TN模式和VA模式是這樣的模式，其中多個像素電極布置在下基板中，并且多個公共電極布置在上基板上(濾色器陣列基板)，從而通過垂直電場調(diào)整液晶的取向。
[0046]IPS模式和FFS模式是這樣的模式，其中多個像素電極和多個公共電極布置在下基板上，從而通過像素電極與公共電極之間的電場調(diào)整液晶的取向。[0047]IPS是這樣的模式，其中像素電極和公共電極交替地平行布置，因而，在像素電極與公共電極之間分別產(chǎn)生橫向電場，從而調(diào)整液晶的取向。在IPS模式中，液晶的取向在像素電極和公共電極中的每個電極的上側(cè)部并未被調(diào)整，因而降低了相應(yīng)區(qū)域的光透射率。
[0048]已經(jīng)發(fā)展了 FFS模式用于克服IPS模式的限制。在FFS模式中，提供有多個彼此分離的像素電極和公共電極，并且在像素電極與公共電極之間具有絕緣層。
[0049]在這種情形中，F(xiàn)FS模式是這樣的模式，其中以板形或圖案形式提供像素電極和公共電極中的一種電極，并且以手指形提供另一電極，從而通過像素電極與公共電極之間產(chǎn)生的邊緣場調(diào)整液晶的取向。
[0050]根據(jù)本發(fā)明一實施方式的IXD裝置對模式?jīng)]有限制，可使用TN模式、VA模式、IPS模式和FFS模式。
[0051]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明一實施方式的集成有觸摸屏的顯示裝置的示圖。圖4是示出在圖3的液晶面板中形成的多個像素的結(jié)構(gòu)的示圖。圖5是示出圖3的液晶面板中的觸摸屏的結(jié)構(gòu)的示圖。
[0052]圖4示出了全部像素中的一些像素的平面圖，圖5示出了內(nèi)置在圖3的液晶面板中的觸摸屏的結(jié)構(gòu)。
[0053]參照圖3至圖5，根據(jù)本發(fā)明一實施方式的集成有觸摸屏的顯示裝置包括背光單元、驅(qū)動電路單元以及具有內(nèi)置觸摸屏的液晶面板100 (也可稱作“顯示與觸摸屏面板”)。
[0054]在圖3至圖5中，并未示出背光單元。在圖3中，示出了并入有數(shù)據(jù)驅(qū)動單元210和觸摸驅(qū)動單元220的數(shù)據(jù)驅(qū)動器200作為例子。
[0055]液晶面板100包括顯示區(qū)域和非顯示區(qū)域，用于顯示圖像的多個像素以矩陣形式布置在顯示區(qū)域中。
[0056]液晶面板100包括上基板(濾色器陣列基板)、下基板(TFT陣列基板)、以及設(shè)置在兩塊基板之間的液晶層(未示出)，其中上基板與下基板接合。
[0057]用于顯示全彩色圖像的紅色(R)、綠色(G)和藍色(B)濾色器(未示出)布置在上基板中，用于驅(qū)動像素的黑矩陣(未示出)設(shè)置在相鄰的濾色器之間。
[0058]多個像素以矩陣形式布置在下基板中，并且如圖4中所示，多個像素由多條數(shù)據(jù)線Iio與多條柵極線120之間的交叉所限定，像素結(jié)構(gòu)具有多個狹縫。數(shù)據(jù)線110布置在Y軸方向上，柵極線120布置在X軸方向上。
[0059]盡管未示出，數(shù)據(jù)線110和柵極線120中的每條線均可由單層的具有低電阻率的Ag、Al、Cu、Mo或Cr形成,或者可由單層合金形成。
[0060]可選擇地，數(shù)據(jù)線110和柵極線120中的每條線均可由具有低電阻率的Ag、Al、Cu、Mo或Cr中的兩種或更多種的合金形成的單層膜或多層膜形成。
[0061]這里，一個像素配置有三個子像素，即紅色子像素、綠色子像素和藍色子像素。TFT和存儲電容器設(shè)置在其中數(shù)據(jù)線110和柵極線120彼此交叉的多個區(qū)域的每個區(qū)域中。
[0062]像素電極140設(shè)置在每個子像素中，公共電極130設(shè)置在全部像素中或以確定數(shù)量的像素為單位進行設(shè)置。當液晶面板100以IPS模式或FFS模式驅(qū)動時，像素電極140和公共電極130可設(shè)置在下基板中。
[0063]當液晶面板100以TN模式或VA模式驅(qū)動時，像素電極140可設(shè)置在下基板中，并且公共電極130可設(shè)置在上基板中。[0064]液晶面板100不能自發(fā)光，并且液晶面板100通過使用從背光單元(未示出)供給的光來顯示圖像。背光單元包括發(fā)射光的多個背光燈(例如，LED或CCFL)以及光學構(gòu)件(導光板或漫射板以及多個光學片)，光學構(gòu)件用于將從背光燈發(fā)出的光導向液晶面板100并且提高光效率。
[0065]驅(qū)動電路單元用于顯示驅(qū)動和觸摸驅(qū)動，包括柵極驅(qū)動器(未示出)、數(shù)據(jù)驅(qū)動器200、以及時序控制器300 (T-Con)0驅(qū)動電路單元的全部元件或一些元件可以以玻璃覆晶(COG)式或薄膜覆晶(柔性印刷電路覆晶，C0F)式設(shè)置在液晶面板100中。
[0066]時序控制器300是顯示裝置的主控制器，并且控制柵極驅(qū)動器和數(shù)據(jù)驅(qū)動器200中的每個驅(qū)動器的驅(qū)動。
[0067]時序控制器300產(chǎn)生用于控制柵極驅(qū)動器和數(shù)據(jù)驅(qū)動器200的具有垂直同步信號Vsync、水平同步信號Hsync以及時鐘信號CLK的控制信號，并且供給所述控制信號。
[0068]時序控制器300通過使用輸入的垂直同步信號Vsync、水平同步信號Hsync以及時鐘信號CLK將外部視頻信號轉(zhuǎn)換成以幀為單位的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)R、G和B。時序控制器300將數(shù)字圖像數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動器200的數(shù)據(jù)驅(qū)動單元210。
[0069]在驅(qū)動電路單元的元件中，柵極驅(qū)動器可以以面板內(nèi)柵極(GIP)式設(shè)置在液晶面板100的下基板中。再如，柵極驅(qū)動器可作為單獨的驅(qū)動器IC安裝在印刷電路板(PCB)上。
[0070]柵極驅(qū)動器基于從時序控制器300供給的控制信號以及驅(qū)動信號產(chǎn)生用于驅(qū)動設(shè)置在各個像素中的TFT的柵極驅(qū)動信號(或掃描信號)。
[0071]柵極驅(qū)動器在一個幀周期期間依次將柵極驅(qū)動信號提供給布置在液晶面板100中的多條柵極線120，并且設(shè)置在每個像素中的TFT被柵極驅(qū)動信號驅(qū)動，從而開啟每個像素。
[0072]數(shù)據(jù)驅(qū)動器200包括數(shù)據(jù)驅(qū)動單元210和用于檢測觸摸的觸摸驅(qū)動單元220，數(shù)據(jù)驅(qū)動單元210用于分別將數(shù)據(jù)電壓提供給布置在液晶面板100中的像素。這里，數(shù)據(jù)驅(qū)動單元210可使用數(shù)據(jù)驅(qū)動器1C，觸摸驅(qū)動單元220可使用觸摸驅(qū)動1C。
[0073]并且，數(shù)據(jù)驅(qū)動器200包括存儲器230、接口單元240、DC_DC轉(zhuǎn)換器250、輸出單元260以及開關(guān)單元270，存儲器230用于存儲輸入的圖像數(shù)據(jù)，接口單元240用于控制通信，DC-DC轉(zhuǎn)換器250用于增大數(shù)據(jù)電壓，輸出單元260用于將圖像數(shù)據(jù)和觸摸驅(qū)動信號輸出至液晶面板100的相應(yīng)像素，開關(guān)單元270用于對各圖像數(shù)據(jù)和觸摸驅(qū)動信號的輸出或輸入進行切換，優(yōu)選地，開關(guān)單270對來自柵極線、數(shù)據(jù)線或公共電極的信號的輸出或?qū)M入柵極線、數(shù)據(jù)線或公共電極的信號的輸入進行切換。
[0074]數(shù)據(jù)驅(qū)動單元210將從時序控制器300供給的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)R、G和B轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)電壓。當每個像素的TFT導通時，數(shù)據(jù)驅(qū)動單元210根據(jù)來自時序控制器300的數(shù)據(jù)控制信號DCS，將數(shù)據(jù)電壓提供給布置在液晶面板100中的各條數(shù)據(jù)線110。
[0075]觸摸驅(qū)動單元220將用于觸摸檢測的觸摸驅(qū)動信號提供給布置在液晶面板100中的多個觸摸驅(qū)動電極(TX)。此外，觸摸驅(qū)動單元220通過多個觸摸感測電極(RX)感測電容變化從而檢測觸摸位置。
[0076]在根據(jù)本發(fā)明一實施方式的集成有觸摸屏的顯示裝置中，設(shè)置在液晶面板100中的現(xiàn)有元件可構(gòu)造觸摸驅(qū)動電極(TX)和觸摸感測電極(RX)中的至少一種電極。
[0077]例如，設(shè)置在液晶面板100中的數(shù)據(jù)線110、柵極線120或公共電極130可被用作觸摸驅(qū)動電極(TX)?？蛇x擇地，設(shè)置在液晶面板100中的數(shù)據(jù)線110、柵極線120或公共電極130可被用作觸摸感測電極(RX)。
[0078]參照圖5，在一【具體實施方式】中，布置在液晶面板100的下基板中的數(shù)據(jù)線110可被用于將數(shù)據(jù)電壓提供給相應(yīng)子像素，并且還可被用作接收用于觸摸感測的觸摸驅(qū)動信號的觸摸驅(qū)動電極(TX)。
[0079]這里，可以以確定數(shù)量的數(shù)據(jù)線為單位對全部數(shù)據(jù)線110進行分組，以便構(gòu)造多個觸摸驅(qū)動電極(TX)。例如，十條數(shù)據(jù)線的一組可以構(gòu)成一個觸摸驅(qū)動電極，在這種情形中可構(gòu)造相當于數(shù)據(jù)線總數(shù)量的十分之一的多個觸摸驅(qū)動電極。
[0080]如上所述，根據(jù)本發(fā)明，布置在液晶面板100的下基板中的數(shù)據(jù)線110可被用作觸摸驅(qū)動電極(ΤΧ)，并且除了數(shù)據(jù)線110以外的元件可被用作用于觸摸感測的觸摸感測電極(RX)0例如，設(shè)置在下基板或上基板中的公共電極130可被用作用于圖像顯示的電極，并且還可被用作用于觸摸感測的觸摸感測電極(RX )。
[0081]圖6是示出觸摸驅(qū)動電極和觸摸感測電極的各自結(jié)構(gòu)的示圖。
[0082]參照圖6的(A)、(B)和(C)，可在與數(shù)據(jù)線110垂直的方向上，即垂直于觸摸驅(qū)動電極TX的方向上，提供公共電極130。在這種情形中，公共電極(觸摸感測電極)130可被設(shè)置為條帶狀，即可將公共電極130設(shè)置為多個條，以便使觸摸驅(qū)動電極(TX)與觸摸感測電極(RX)垂直交叉。
[0083]與此相似，數(shù)據(jù)線110可布置在下基板中，并且當公共電極130布置在上基板中時，觸摸驅(qū)動電極(TX)與觸摸感測電極(RX)可在不同層上彼此垂直交叉。
[0084]另一方面，當數(shù)據(jù)線110和公共電極130設(shè)置在下基板中時，觸摸驅(qū)動電極(TX)和觸摸感測電極(RX)可設(shè)置在不同層上或同一層上。
[0085]這里，可以以確定間隔布置觸摸感測電極(RX)，以便減少觸摸感測電極之間的干擾。此外，可在相鄰的觸摸感測電極(RX)之間設(shè)置虛擬圖案。
[0086]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明一實施方式的集成有數(shù)據(jù)驅(qū)動器IC和觸摸驅(qū)動IC的數(shù)據(jù)驅(qū)動器，并且圖7是示出將開關(guān)單元內(nèi)置在數(shù)據(jù)驅(qū)動器中的實施方式的示圖。
[0087]參照圖7，如上所述，以確定數(shù)量的數(shù)據(jù)線為單位對多條數(shù)據(jù)線110進行分組，以便構(gòu)造多個觸摸驅(qū)動電極(ΤΧ)。這里，在顯示驅(qū)動時，應(yīng)當將數(shù)據(jù)電壓提供給各條數(shù)據(jù)線110 ;并且在非顯示驅(qū)動時，應(yīng)當將觸摸驅(qū)動信號提供給觸摸驅(qū)動電極(ΤΧ)。
[0088]特別地，以一個觸摸驅(qū)動電極(TX)為單位設(shè)置開關(guān)272，從而對數(shù)據(jù)線110的輸出進行切換。也就是說，在開關(guān)單元270中包括與觸摸驅(qū)動電極(TX)的數(shù)量相等的多個開關(guān)272。這里，可在數(shù)據(jù)驅(qū)動器200內(nèi)部設(shè)置用于構(gòu)造開關(guān)單元270的多個開關(guān)272。
[0089]通過使用用于構(gòu)造開關(guān)單元270的多個開關(guān)272，可采用時分方案將數(shù)據(jù)線110用作兩個功能。
[0090]I)在顯示驅(qū)動中，通過將數(shù)據(jù)電壓提供給各條數(shù)據(jù)線110，將數(shù)據(jù)線110用于顯
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[0091]2)在非顯示驅(qū)動中，通過將觸摸驅(qū)動信號提供給觸摸驅(qū)動電極(ΤΧ)，即數(shù)據(jù)線110，將數(shù)據(jù)線110用于感測觸摸。
[0092]這里，可由觸摸驅(qū)動單元220控制用于構(gòu)造開關(guān)單元270的多個開關(guān)272。可選擇地，時序控制器300可控制用于構(gòu)造開關(guān)單元270的多個開關(guān)272。[0093]在本發(fā)明一實施方式中，當應(yīng)用集成有數(shù)據(jù)驅(qū)動器IC和觸摸驅(qū)動IC的數(shù)據(jù)驅(qū)動器200時，數(shù)據(jù)驅(qū)動器IC和觸摸驅(qū)動IC可共同使用存儲器230和DC-DC轉(zhuǎn)換器250，從而節(jié)約制造成本。
[0094]圖8和圖9是用于描述根據(jù)本發(fā)明一實施方式的驅(qū)動集成有觸摸屏的顯示裝置的方法的示圖。
[0095]參照圖8的(A)，在根據(jù)本發(fā)明一實施方式的集成有觸摸屏的顯示裝置中，在一個幀中的顯示周期期間，用于構(gòu)造開關(guān)單元270的多個開關(guān)塊272被導通以便將來自輸出單元260的數(shù)據(jù)電壓提供給各條數(shù)據(jù)線110。
[0096]并且，公共電壓(Vcom)被提供給公共電極130。因此，根據(jù)施加至相應(yīng)像素的數(shù)據(jù)電壓和公共電壓，通過調(diào)整穿過液晶層的光的透射率來顯示與圖像信號相對應(yīng)的圖像。
[0097]在非顯示周期中，用于構(gòu)造開關(guān)單元270的開關(guān)塊272被導通以便將來自觸摸驅(qū)動單元220的觸摸驅(qū)動信號提供給觸摸驅(qū)動電極(TX)。
[0098]這里，開關(guān)單元270內(nèi)置在數(shù)據(jù)驅(qū)動器200中，并且將確定數(shù)量的數(shù)據(jù)線110分組以構(gòu)成一個觸摸驅(qū)動電極(TX)。此時，將公共電壓或地電壓(GND)提供給公共電極130。從而，通過將數(shù)據(jù)線110用作觸摸驅(qū)動電極(TX)，將觸摸驅(qū)動信號均勻地提供給整個屏幕。
[0099]如圖8的(B)中所示，可以以一個水平周期為單位，或以多個水平周期為單位，將觸摸驅(qū)動信號提供給觸摸驅(qū)動電極(TX)。也就是說，一個水平周期被分成顯示周期和觸摸感測周期，并且在顯示周期期間將數(shù)據(jù)電壓提供給各條數(shù)據(jù)線110。而且，在觸摸感測周期期間可將觸摸驅(qū)動信號提供給作為觸摸驅(qū)動電極(TX)而被驅(qū)動的數(shù)據(jù)線110。
[0100]如圖8和圖9中所示，當將觸摸驅(qū)動信號提供給作為觸摸驅(qū)動電極(TX)而被驅(qū)動的數(shù)據(jù)線110時，在每個觸摸感測電極(RX)中產(chǎn)生的電容經(jīng)由使用者的觸摸而改變。
[0101]觸摸驅(qū)動單元220將從內(nèi)置或外置于液晶面板100的相應(yīng)觸摸感測電極(RX)所施加的觸摸感測信號(即，在相應(yīng)觸摸電極中產(chǎn)生的電容)與基準值進行比較，從而確定是否存在使用者的觸摸。此外，觸摸驅(qū)動單元220檢測電容變化大于基準值的觸摸驅(qū)動線(TX)和觸摸感測線(RX)，從而感測使用者觸摸的位置(觸摸點)。
[0102]再如，觸摸驅(qū)動單元220可在劃分前一幀與后一幀的基準信號(空白信號)周期期間檢測是否存在使用者的觸摸以及觸摸的位置(觸摸點)。對用戶觸摸的位置的檢測操作的起始和結(jié)束可基于垂直同步信號Vsync來執(zhí)行。在劃分前一幀與后一幀的垂直空白(V-空白)周期期間可執(zhí)行檢測是否存在觸摸以及檢測觸摸位置的操作。
[0103]在實施方式中，已經(jīng)如上所述描述了將設(shè)置在下基板或上基板中的公共電極用作觸摸感測電極(RX)。然而，這種描述是針對本發(fā)明的各種實施方式中的一種來作出的。
[0104]圖10是示出實現(xiàn)觸摸感測電極的應(yīng)用的各個實施方式的示圖。
[0105]參照圖10的(A)，在根據(jù)本發(fā)明一實施方式的集成有觸摸屏的顯示裝置中，觸摸感測電極(RX)可以以附加式設(shè)置在液晶面板100上。在這種情形中，觸摸感測電極(RX)可形成在玻璃基板、塑料基板或膜中，然后設(shè)置在液晶面板100上。
[0106]參照圖10的(B)，在根據(jù)本發(fā)明一實施方式的集成有觸摸屏的顯示裝置中，觸摸感測電極(RX)可形成在上基板的頂部。也就是說，觸摸感測電極(RX)可形成在濾色器(CF)上。
[0107]參照圖10的(C)，在根據(jù)本發(fā)明一實施方式的集成有觸摸屏的顯示裝置中，觸摸感測電極(RX)可形成在上基板的底部。也就是說，觸摸感測電極(RX)可形成在濾色器(CF)的下方。
[0108]在圖10的(A)至(C)的實施方式中，觸摸感測電極(RX)設(shè)置在屏上顯示的平面上，因而，觸摸感測電極(RX)可由諸如氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)這樣的透明導電材料形成。在這種情形中，包括觸摸驅(qū)動單元220的數(shù)據(jù)驅(qū)動器200可通過柔性印刷電路(FPC)與觸摸感測電極(RX)連接。
[0109]再如，包括觸摸驅(qū)動單元220的數(shù)據(jù)驅(qū)動器200可與設(shè)置在液晶面板100的下基板中的焊盤連接，并且觸摸感測電極(RX)可與下基板的焊盤連接，從而將觸摸驅(qū)動單元220與觸摸感測電極(RX)連接。
[0110]圖11是示出根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的集成有數(shù)據(jù)驅(qū)動器IC和觸摸驅(qū)動IC的數(shù)據(jù)驅(qū)動器以及具有內(nèi)置開關(guān)單元的液晶面板的示圖。
[0111]參照圖11，以確定數(shù)量的數(shù)據(jù)線為單位對多條數(shù)據(jù)線110進行分組，從而構(gòu)造多個觸摸驅(qū)動電極(TX);以一個觸摸驅(qū)動電極(TX)為單位設(shè)置開關(guān)272，從而對相應(yīng)數(shù)據(jù)線110的輸出進行切換。
[0112]這里，包括用于對數(shù)據(jù)線110的輸出進行切換的多個開關(guān)272的開關(guān)單元270可設(shè)置在液晶面板100內(nèi)部。與以GIP式將柵極驅(qū)動器設(shè)置在液晶面板100的下基板中相似，開關(guān)單元270的開關(guān)272可設(shè)置在液晶面板100的下基板中。
[0113]盡管開關(guān)單元270設(shè)置在液晶面板100的內(nèi)部，可采用時分方案將數(shù)據(jù)線110用作兩個功能。I)在顯示驅(qū)動中，數(shù)據(jù)電壓被提供給各條數(shù)據(jù)線110。2)在非顯示驅(qū)動中，觸摸驅(qū)動信號被提供給觸摸驅(qū)動電極(TX)，即數(shù)據(jù)線110。
[0114]這里，用于構(gòu)造開關(guān)單元270的多個開關(guān)272可由觸摸驅(qū)動單元220控制。可選擇地，時序控制器300可控制用于構(gòu)造開關(guān)單元270的多個開關(guān)272。
[0115]圖12和圖13是示出根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的集成有觸摸屏的顯示裝置的示圖。
[0116]參照圖12，在根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的集成有觸摸屏的顯示裝置中，可分離地構(gòu)造數(shù)據(jù)驅(qū)動器200和觸摸驅(qū)動IC400。在這種情形中，可與圖3和圖7相同，將用于驅(qū)動作為觸摸驅(qū)動電極(TX)的多條數(shù)據(jù)線110的開關(guān)單元270設(shè)置在數(shù)據(jù)驅(qū)動器200的內(nèi)部。
[0117]這里，可以與圖5、圖6和圖10的描述相同，提供多個觸摸感測電極(RX)，也可與上述實施方式相同地應(yīng)用顯示驅(qū)動和觸摸感測驅(qū)動。
[0118]參照圖13，在根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的集成有觸摸屏的顯示裝置中，可分離地構(gòu)造數(shù)據(jù)驅(qū)動器200和觸摸驅(qū)動IC400。在這種情形中，可以與圖11相同，將用于驅(qū)動作為觸摸驅(qū)動電極(TX)的多條數(shù)據(jù)線110的開關(guān)單元270設(shè)置在液晶面板100的內(nèi)部。
[0119]這里，可以與圖5、圖6和圖10的描述相同，設(shè)置多個觸摸感測電極(RX)，也可與上述實施方式相同地應(yīng)用顯示驅(qū)動和觸摸感測驅(qū)動。
[0120]圖14示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的集成有觸摸屏的顯示裝置，并且圖14是示出將柵極線用作觸摸驅(qū)動電極并且以集成式或附加式設(shè)置觸摸感測電極的示圖。
[0121]參照圖14，在根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的集成有觸摸屏的顯示裝置中，布置在液晶面板100中的多條柵極線120可被用作觸摸驅(qū)動電極(TX)，并且可以以圖10的集成式或附加式設(shè)置多個觸摸感測電極(RX)。[0122]盡管未示出，布置在液晶面板100中的柵極線120可被用作觸摸驅(qū)動電極(TX)，并且設(shè)置在下基板或上基板中的公共電極130可被用作觸摸感測電極(RX)。
[0123]這里，用作觸摸驅(qū)動電極(TX)的柵極線120的輸出由開關(guān)單元270控制。在顯示周期期間，掃描信號被提供給柵極線120。在非顯示周期期間，觸摸驅(qū)動信號被提供給柵極線120，即觸摸驅(qū)動電極(ΤΧ)。
[0124]在這種情形中，可與圖3和圖7相同，將開關(guān)單元270設(shè)置在數(shù)據(jù)驅(qū)動器200的內(nèi)部。再如，當柵極驅(qū)動器以GIP式設(shè)置在液晶面板100的下基板中時，開關(guān)單元270可以以與上述實施方式相似的形式設(shè)置在液晶面板100的內(nèi)部。
[0125]圖15示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的集成有觸摸屏的顯示裝置，并且圖15是示出將數(shù)據(jù)線用作觸摸驅(qū)動電極并且將柵極線用作觸摸感測電極的示圖。
[0126]參照圖15，在根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的集成有觸摸屏的顯示裝置中，布置在液晶面板100中的多條數(shù)據(jù)線110可被用作觸摸驅(qū)動電極(ΤΧ)，并且多條柵極線120可被用作觸摸感測電極(RX)。
[0127]這里，用作觸摸驅(qū)動電極(TX)的數(shù)據(jù)線110的輸出以及用作觸摸感測電極(RX)的柵極線120的輸入/輸出由開關(guān)單元270控制。
[0128]在顯示周期期間，數(shù)據(jù)電壓可被提供給各條數(shù)據(jù)線110。在非顯示周期期間，觸摸驅(qū)動信號被提供給數(shù)據(jù)線110，即觸摸驅(qū)動電極(ΤΧ)。
[0129]并且，在顯示周期期間，掃描信號被提供給柵極線120。在非顯示周期期間，柵極線120，即觸摸感測電極(RX)可以與數(shù)據(jù)驅(qū)動器200或觸摸驅(qū)動IC400連接。
[0130]圖16示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的集成有觸摸屏的顯示裝置，并且圖16是示出將柵極線用作觸摸驅(qū)動電極并且將數(shù)據(jù)線用作觸摸感測電極的示圖。
[0131]參照圖16，在根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的集成有觸摸屏的顯示裝置中，布置在液晶面板100中的多條柵極線120可被用作觸摸驅(qū)動電極(ΤΧ)，多條數(shù)據(jù)線110可被用作觸摸感測電極(RX)。
[0132]這里，用作觸摸驅(qū)動電極(TX)的柵極線120的輸出以及用作觸摸感測電極(RX)的數(shù)據(jù)線110的輸入/輸出由開關(guān)單元270控制。
[0133]在顯示周期期間，掃描信號可被提供給柵極線120。在非顯示周期期間，觸摸驅(qū)動信號被提供給柵極線120，即觸摸驅(qū)動電極(ΤΧ)。
[0134]并且，在顯示周期期間，數(shù)據(jù)電壓可被提供給各條數(shù)據(jù)線110。在非顯示周期期間，數(shù)據(jù)線110，即觸摸感測電極(RX)可與數(shù)據(jù)驅(qū)動器200或觸摸驅(qū)動IC400連接。
[0135]在參照圖15和圖16中的每幅圖如上所述的另一實施方式中，可以與圖3和圖7相同，將開關(guān)單元270設(shè)置在數(shù)據(jù)驅(qū)動器200的內(nèi)部。再如，當柵極驅(qū)動器以GIP式設(shè)置在液晶面板100的下基板中時，開關(guān)單元270可以以與上述實施方式相似的形式設(shè)置在液晶面板100的內(nèi)部。
[0136]在根據(jù)本發(fā)明實施方式的集成有觸摸屏的上述顯示裝置中，觸摸屏的觸摸驅(qū)動電極(TX)和觸摸感測電極(RX)設(shè)置在不同層上，從而減少在制造過程中所使用的掩模數(shù)量并且節(jié)約制造成本。
[0137]在根據(jù)本發(fā)明實施方式的集成有觸摸屏的顯示裝置及其驅(qū)動方法中，通過將布置在液晶面板100中的數(shù)據(jù)線110或柵極線120用作觸摸驅(qū)動電極(TX)并且將公共電極用作觸摸感測電極(RX)，能夠防止由觸摸驅(qū)動電極(TX)與觸摸感測電極(RX)之間的負載差異所導致的塊暗淡。因此，能夠提高觸摸感測性能，而不降低顯示質(zhì)量。
[0138]并且，在根據(jù)本發(fā)明實施方式的集成有觸摸屏的顯示裝置及其驅(qū)動方法中，將布置在液晶面板100中的數(shù)據(jù)線110或柵極線120用作觸摸驅(qū)動電極(TX)，并且將觸摸驅(qū)動電極(TX)設(shè)置在液晶面板100的上基板中或者分離地設(shè)置在液晶面板100上，從而防止由觸摸驅(qū)動電極(TX)與觸摸感測電極(RX)之間的負載差異所導致的塊暗淡。
[0139]在根據(jù)本發(fā)明實施方式的集成有觸摸屏的顯示裝置中，將數(shù)據(jù)驅(qū)動器IC和觸摸驅(qū)動IC集成到一個數(shù)據(jù)驅(qū)動器中，從而節(jié)約制造成本。
[0140]如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的實施方式的集成有觸摸屏的顯示裝置及其驅(qū)動方法中，將觸摸屏的觸摸驅(qū)動電極和觸摸感測電極分別設(shè)置在不同層上，從而減少在制造過程中所使用的掩模數(shù)量并且節(jié)約制造成本。
[0141]并且，在根據(jù)本發(fā)明實施方式的集成有觸摸屏的顯示裝置及其驅(qū)動方法中，能夠提高觸摸感測性能而不降低顯示質(zhì)量。
[0142]并且，根據(jù)本發(fā)明實施方式的集成有觸摸屏的顯示裝置及其驅(qū)動方法能夠防止塊暗淡的出現(xiàn)。
[0143]并且，在根據(jù)本發(fā)明實施方式的集成有觸摸屏的顯示裝置及其驅(qū)動方法中，能夠提高觸摸感測性能。
[0144]并且，在根據(jù)本發(fā)明實施方式的集成有觸摸屏的顯示裝置中，將數(shù)據(jù)驅(qū)動器IC和觸摸驅(qū)動IC集成到一個數(shù)據(jù)驅(qū)動器中，從而節(jié)約制造成本。
[0145]除了上述本發(fā)明的特點和效果之外，可從本發(fā)明的實施方式新解釋出本發(fā)明的其它特點和效果。
[0146]在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在本發(fā)明中可進行各種修改和變化，這對于所屬領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。因而，本發(fā)明意在覆蓋落入所附權(quán)利要求書范圍及其等效范圍內(nèi)的對本發(fā)明的所有修改和變化。
【權(quán)利要求】
1.一種集成有觸摸屏的顯示裝置，包括: 用于構(gòu)造液晶面板的下基板，多條柵極線和多條數(shù)據(jù)線在所述下基板中彼此交叉地布置； 用于構(gòu)造所述液晶面板的上基板，所述上基板與所述下基板接合并且在所述上基板與所述下基板之間具有液晶層； 像素電極，所述像素電極設(shè)置在所述下基板中； 公共電極，所述公共電極設(shè)置在所述下基板或所述上基板中； 柵極驅(qū)動器，所述柵極驅(qū)動器將掃描信號提供給所述多條柵極線； 數(shù)據(jù)驅(qū)動器，所述數(shù)據(jù)驅(qū)動器將數(shù)據(jù)電壓提供給相應(yīng)的數(shù)據(jù)線； 觸摸驅(qū)動1C，所述觸摸驅(qū)動IC將觸摸驅(qū)動信號提供給所述柵極線、所述數(shù)據(jù)線或所述公共電極； 開關(guān)單元，所述開關(guān)單元對信號的輸入或輸出進行切換，以在顯示周期期間將用于圖像顯示的顯示信號提供給所述液晶面板，并且在非顯示周期期間將觸摸驅(qū)動信號提供給所述液晶面板；以及 時序控制器，所述時序控 制器控制所述柵極驅(qū)動器、所述數(shù)據(jù)驅(qū)動器以及所述觸摸驅(qū)動IC中的每一個的驅(qū)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中， 所述開關(guān)單元包括多個開關(guān)，并且 所述開關(guān)單元設(shè)置在所述液晶面板的下基板中或者設(shè)置在所述數(shù)據(jù)驅(qū)動器的內(nèi)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中所述觸摸驅(qū)動IC內(nèi)置在所述數(shù)據(jù)驅(qū)動器中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中所述柵極線、所述數(shù)據(jù)線或所述公共電極作為用于接收所述觸摸驅(qū)動信號的觸摸驅(qū)動電極而被驅(qū)動。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示裝置，其中 所述多條數(shù)據(jù)線被分成確定數(shù)量的組，并且作為觸摸驅(qū)動電極而被驅(qū)動，或者 所述多條柵極線被分成確定數(shù)量的組，并且作為觸摸驅(qū)動電極而被驅(qū)動。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示裝置，其中，在所述非顯示周期期間， 所述開關(guān)單元對信號的輸入或輸出進行切換，以將來自所述觸摸驅(qū)動IC的觸摸驅(qū)動信號提供給所述柵極線、所述數(shù)據(jù)線或所述公共電極，并且 所述柵極線、所述數(shù)據(jù)線或所述公共電極作為所述觸摸驅(qū)動電極而被驅(qū)動。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中在所述非顯示周期期間，所述柵極線、所述數(shù)據(jù)線或所述公共電極作為觸摸感測電極而被驅(qū)動。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示裝置，其中所述開關(guān)單元對來自所述柵極線、所述數(shù)據(jù)線或所述公共電極的信號的輸出或?qū)M入所述柵極線、所述數(shù)據(jù)線或所述公共電極的信號的輸入進行切換。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中 所述柵極線、所述數(shù)據(jù)線或所述公共電極作為用于接收所述觸摸驅(qū)動信號的觸摸驅(qū)動電極而被驅(qū)動，并且 在所述上基板的頂部或底部，或在所述液晶面板上，設(shè)置觸摸感測電極。
10.一種集成有觸摸屏的顯示裝置的驅(qū)動方法，所述觸摸屏內(nèi)置在液晶面板中，所述顯示裝置包括用于顯示驅(qū)動和觸摸驅(qū)動的驅(qū)動電路單元，所述方法包括: 在顯示周期期間，將用于圖像顯示的相應(yīng)顯示信號提供給設(shè)置在所述液晶面板中的柵極線、數(shù)據(jù)線、像素電極以及公共電極；以及 在非顯示周期期間，將所述柵極線或所述數(shù)據(jù)線作為觸摸驅(qū)動電極而驅(qū)動，以感測觸摸。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中在所述非顯示周期期間，將所述觸摸驅(qū)動信號提供給所述柵極線或所述數(shù)據(jù)線。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括在非顯示周期期間，將所述柵極線、所述數(shù)據(jù)線或所述公共電極作為觸摸感測電極而驅(qū)動，以感測觸摸。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，在一幀中， 在所述顯示周期期間，將用于圖像顯示的顯示信號提供給所述液晶面板，并且在所述非顯示周期期間，將用于觸摸感測的觸摸驅(qū)動信號提供給所述柵極線、所述數(shù)據(jù)線或所述公共電極。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中， 一個水平周期被分成所述顯示周期和觸摸感測周期， 在所述顯示周期期間，將用于圖像顯示的顯示信號提供給所述液晶面板，并且在所述觸摸感測周期期間，將用于觸摸感測的觸摸驅(qū)動信號提供給所述柵極線、所述數(shù)據(jù)線或所述公 共電極。
【文檔編號】G06F3/041GK103777801SQ201310146778
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月22日
【發(fā)明者】金成撤, 李政翰, 李正燮, 表勝恩, 李楊植 申請人:樂金顯示有限公司