集成有觸摸屏面板的顯示設(shè)備及其驅(qū)動方法
【專利說明】集成有觸摸屏面板的顯示設(shè)備及其驅(qū)動方法
[0001]本申請要求享有2013年12月20日提交的美國專利申請?zhí)?1/919，118和2014年I月17日提交的韓國專利申請?zhí)?0-2014-0006350的優(yōu)先權(quán)，在此為了所有目的將這些申請并入本文以供參考，如同在本文中完全闡述一樣。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本公開內(nèi)容涉及集成有觸摸屏面板的顯示設(shè)備及其驅(qū)動方法。
【背景技術(shù)】
[0003]隨著信息社會的發(fā)展，對于顯示圖像的各種類顯示設(shè)備的需求正在增加。目前，使用了諸如液晶顯示器(LCD)、等離子顯示面板(TOP)和有機(jī)發(fā)光二極管顯示器(OLED)之類的各種顯示設(shè)備。
[0004]許多顯示設(shè)備脫離了諸如按鈕、鍵盤和鼠標(biāo)之類的傳統(tǒng)輸入系統(tǒng)，而是提供基于觸摸的輸入系統(tǒng)，這種基于觸摸的輸入系統(tǒng)允許用戶直觀地并且方便地輸入信息或者指令。
[0005]為了提供基于觸摸的輸入系統(tǒng)，要求對于用戶觸摸的靈敏性、以及準(zhǔn)確檢測觸摸坐標(biāo)的能力。
[0006]因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，使用從諸如電阻式觸摸感測技術(shù)、電容式觸摸感測技術(shù)、電磁感應(yīng)技術(shù)、紅外(IR)觸摸感測技術(shù)以及超聲波觸摸感測技術(shù)之類的各種觸摸感測技術(shù)中選擇出的一種觸摸感測方法來實現(xiàn)觸摸感測。
[0007]在各種觸摸感測技術(shù)之中，電容式觸摸感測技術(shù)是最流行的。該技術(shù)使用在觸摸屏面板上形成的多個觸摸電極(例如行電極和列電極)，并基于觸摸電極之間的、或者諸如手指之類的指示器與觸摸電極之間的電容變化來檢測觸摸和觸摸坐標(biāo)。
[0008]根據(jù)電容式觸摸感測技術(shù)，除了觸摸感測所需的電容之外，觸摸電極周圍的其他電壓線或者電極會產(chǎn)生不希望的寄生電容。
[0009]不希望的寄生電容會導(dǎo)致一些問題，例如增加觸摸操作期間的的負(fù)荷，降低觸摸感測準(zhǔn)確度，在一些嚴(yán)重的情況中，會導(dǎo)致無法進(jìn)行觸摸感測。
[0010]由不希望的寄生電容引起的問題在中型或者大型顯示器中是更加嚴(yán)重的。
[0011]此外，由不希望的寄生電容引起的問題會在其中將嵌入式(in-cell)觸摸屏面板內(nèi)置于顯示面板中的集成有觸摸屏面板(TSP)的顯示設(shè)備中頻繁發(fā)生。這些問題使得難以或者無法生產(chǎn)中型或者大型的嵌入式觸摸屏面板。
[0012]背景部分中公開的信息僅僅是為了更好的理解公開內(nèi)容本公開內(nèi)容的背景，而不應(yīng)當(dāng)將其視為承認(rèn)或者任何形式的暗示該信息已構(gòu)成本領(lǐng)域技術(shù)人員已公知的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本公開內(nèi)容的各個方面提供了一種能夠防止寄生電容的集成有觸摸屏面板的顯示設(shè)備及其驅(qū)動方法，所述寄生電容原本會增加觸摸操作期間的負(fù)荷，降低觸摸感測準(zhǔn)確度或者使觸摸感測無法進(jìn)行。
[0014]還提供了先前由于寄生電容而無法生產(chǎn)的集成有觸摸屏面板的中型或者大型顯示設(shè)備。
[0015]在本公開內(nèi)容的一個方面，提供了一種集成有觸摸屏面板的顯示設(shè)備。所述顯示設(shè)備包括:面板，包括沿第一方向布置的多條數(shù)據(jù)線，沿第二方向布置的多條柵線，和分組為多個電極組的多個電極；觸摸集成電路，在觸摸驅(qū)動模式期間將觸摸驅(qū)動信號施加至所述多個電極中的一個或多個；數(shù)據(jù)驅(qū)動器單元，在顯示驅(qū)動模式期間將數(shù)據(jù)電壓提供至所述多條數(shù)據(jù)線；以及柵極驅(qū)動器單元，在顯示驅(qū)動模式期間將掃描信號順序地提供至所述多條柵線，在觸摸驅(qū)動模式期間，所述觸摸驅(qū)動信號或者與所述觸摸驅(qū)動信號相對應(yīng)的信號被施加到所述多條柵線中的一條或多條。
[0016]在觸摸驅(qū)動模式期間，可以進(jìn)一步將所述觸摸驅(qū)動信號或者與所述觸摸驅(qū)動信號相對應(yīng)的信號施加到所述多條數(shù)據(jù)線中的一條或多條。
[0017]所述觸摸驅(qū)動信號或者與所述觸摸驅(qū)動信號相對應(yīng)的信號可以通過電容器施加到所述多條柵線中的一條或多條。
[0018]在本公開內(nèi)容的另一方面，提供了一種集成有觸摸屏面板的顯示設(shè)備。所述顯示設(shè)備包括相互間隔開的多個電極，其中在顯示驅(qū)動模式中將公共電壓施加到所述多個電極，而在觸摸驅(qū)動模式中將觸摸驅(qū)動信號施加到所述多個電極中的一個或多個。沿第一方向布置的多條數(shù)據(jù)線，其中在顯示驅(qū)動模式中將數(shù)據(jù)電壓施加到所述多條數(shù)據(jù)線；以及沿第二方向布置的多條柵線，其中在顯示驅(qū)動模式中將掃描信號順序地提供至所述多條柵線，在觸摸驅(qū)動模式中將觸摸驅(qū)動信號或者與所述觸摸驅(qū)動信號相對應(yīng)的信號施加至所述多條柵線中的一條或多條。
[0019]在觸摸驅(qū)動模式中，可以進(jìn)一步將所述觸摸驅(qū)動信號或者與所述觸摸驅(qū)動信號相對應(yīng)的信號施加到所述多條數(shù)據(jù)線中的一條或多條。
[0020]在本公開內(nèi)容的又一方面，提供了一種集成有觸摸集成電路和觸摸屏面板的顯示設(shè)備的驅(qū)動方法，所述顯示設(shè)備包括其上形成多條數(shù)據(jù)線和多條柵線以限定多個像素、并形成多個公共電極的面板。該方法包括顯示驅(qū)動步驟和觸摸驅(qū)動步驟，其中顯示驅(qū)動步驟以顯示驅(qū)動時序?qū)⒐搽妷菏┘又了龆鄠€公共電極，其中觸摸驅(qū)動步驟以觸摸驅(qū)動時序?qū)⒂|摸驅(qū)動信號施加至所述多個公共電極中的一個或多個并將所述觸摸驅(qū)動信號或者與所述觸摸驅(qū)動信號相對應(yīng)的信號施加至所述多條柵線中的一條或多條。
[0021]在觸摸驅(qū)動模式中，可以進(jìn)一步按照觸摸驅(qū)動時序?qū)⑺鲇|摸驅(qū)動信號或者與所述觸摸驅(qū)動信號相對應(yīng)的信號施加到所述多條數(shù)據(jù)線中的一條或多條。
[0022]根據(jù)一些實施例，一種觸控式顯示設(shè)備包括包含多個顯示像素的顯示面板，所述顯示像素由多條柵線和多條數(shù)據(jù)線驅(qū)動。所述觸控式顯示設(shè)備進(jìn)一步包括與所述顯示面板集成的觸摸屏面板，所述觸摸屏面板包括多個電極，所述多個電極由多條信號線驅(qū)動。所述觸控式顯示設(shè)備配置為以包含顯示驅(qū)動模式和觸摸驅(qū)動模式的多種模式操作。在顯示驅(qū)動模式期間，所述數(shù)據(jù)線中的一條或多條由數(shù)據(jù)電壓驅(qū)動，所述柵線中的一條或多條由掃描信號驅(qū)動，所述信號線中的一條或多條由公共電壓信號驅(qū)動。在觸摸驅(qū)動模式期間，所述信號線中的一條或多條由觸摸驅(qū)動信號驅(qū)動，所述柵線中的一條或多條由具有分別模仿所述觸摸驅(qū)動信號的幅度范圍和相位的幅度范圍和相位的信號驅(qū)動。
[0023]一些實施例提供了包括顯示面板和與所述顯示面板集成的觸摸屏面板的觸控式顯示設(shè)備的驅(qū)動方法，所述顯示面板包括由多條柵線和多條數(shù)據(jù)線驅(qū)動的多個顯示像素，所述觸摸屏面板包括由多條信號線驅(qū)動的多個電極。所述方法包括，對處于顯示驅(qū)動模式中的所述觸控式顯示設(shè)備作出響應(yīng):將數(shù)據(jù)電壓提供至所述數(shù)據(jù)線中的一條或多條；將掃描信號提供至所述柵線中的一條或多條；以及將公共電壓提供至所述信號線中的一條或多條。所述方法還包括，對處于觸摸驅(qū)動模式中的所述觸控式顯示設(shè)備作出響應(yīng):將觸摸驅(qū)動信號提供至所述信號線中的一條或多條；以及將具有分別模仿所述觸摸驅(qū)動信號的幅度范圍和相位的幅度范圍和相位的信號提供至所述柵線中的一條或多條。
[0024]根據(jù)如上所述的本公開內(nèi)容，可以提供能夠避免寄生電容的集成有觸摸屏面板的顯示設(shè)備及其驅(qū)動方法，所述寄生電容原本會增加觸摸操作期間的負(fù)荷，降低觸摸感測準(zhǔn)確度或者使觸摸感測無法進(jìn)行。
[0025]此外，還能夠提供由于寄生電容而一直無法制造的中型或者大型觸摸屏集成顯示設(shè)備。
[0026]本本公開內(nèi)容的方法和裝置具有在并入本文的附圖以及以下的詳細(xì)說明中更加詳細(xì)闡述或者能夠從中明顯看出的其他特征和優(yōu)點，所述附圖和詳細(xì)說明一起用于解釋本公開內(nèi)容的某些原理。
【附圖說明】
[0027]圖1是示出根據(jù)一個示例性實施例的集成有觸摸屏面板的顯示設(shè)備的示意圖；
[0028]圖2是示出在根據(jù)一個示例性實施例的集成有觸摸屏面板的顯示設(shè)備中出現(xiàn)的電容分量的視圖；
[0029]圖3是示出根據(jù)一個示例性實施例的集成有觸摸屏面板的顯示設(shè)備的面板的頂平面圖；
[0030]圖4是示出根據(jù)一個示例性實施例的集成有觸摸屏面板的顯示設(shè)備的面板的剖視圖；
[0031]圖5是示出根據(jù)一個示例性實施例的集成有觸摸屏面板的顯示設(shè)備的面板的另一范例的頂平面圖；
[0032]圖6是示出在根據(jù)一個示例性實施例的集成有觸摸屏面板的顯示設(shè)備的面板中的單元觸摸電極區(qū)域中的等價電路的視圖；
[0033]圖7是示出根據(jù)一個示例性實施例的集成有觸摸屏面板的顯示設(shè)備的驅(qū)動方法的視圖；
[0034]圖8是一個單元觸摸電極區(qū)域中的等價電路視圖，其示出與根據(jù)一個示例性實施例的集成有觸摸屏面板的顯示設(shè)備的驅(qū)動方法相關(guān)的各種電壓的供應(yīng)方法；
[0035]圖9和圖10是示出當(dāng)根據(jù)觸摸電極列(列型觸摸電極組)執(zhí)行觸摸感測時將觸摸驅(qū)動信號施加至根據(jù)一個示例性實施例的集成有觸摸屏面板的顯示設(shè)備中的觸摸電極的方法的視圖；
[0036]圖11和圖12是示出當(dāng)根據(jù)觸摸電極行(行型觸摸電極組)執(zhí)行觸摸感測時將觸摸驅(qū)動信號施加至根據(jù)一個示例性實施例的集成有觸摸屏面板的顯示設(shè)備中的觸摸電極的方法的視圖；
[0037]圖13和圖14是示出當(dāng)根據(jù)觸摸電極列(列型觸摸電極組)執(zhí)行觸摸感測時將觸摸驅(qū)動信號施加至根據(jù)一個示例性實施例的集成有觸摸屏面板的顯示設(shè)備中的數(shù)據(jù)線和柵線的方法的視圖；
[0038]圖15和圖16是示出當(dāng)根據(jù)觸摸電極行(行型觸摸電極組)執(zhí)行觸摸感測時將觸摸驅(qū)動信號施加至根據(jù)一個示例性實施例的集成有觸摸屏面板的顯示設(shè)備中的數(shù)據(jù)線和柵線的方法的視圖；
[0039]圖17是示出當(dāng)起觸摸電極作用的多個電極的每一電極是包括指形部分的圖案時，在根據(jù)一個示例性實施例的集成有觸摸屏面板的顯示設(shè)備中的單元觸摸電極區(qū)域的頂平面圖；以及
[0040]圖18是示出當(dāng)起觸摸電極作用的多個電極的每一電極是包括指形部分的圖案時，在根據(jù)一個示例性實施例的集成有觸摸屏面板的顯示設(shè)備中的單元觸摸電極區(qū)域的剖視圖。
【具體實施方式】
[0041]現(xiàn)在將詳細(xì)參考本公開內(nèi)容，附圖中圖示出了其實施例。在整個文件中，應(yīng)參考附圖，其中可在所有不同附圖中使用相同附圖編號和符號表示相同或者相似的組件。在本公開內(nèi)容的以下說明中，當(dāng)對于本文中包含的已知功能和組件的詳細(xì)說明可能會導(dǎo)致本公開內(nèi)容的本題不清楚時，將省略這種詳細(xì)說明。
[0042]應(yīng)清楚的是，盡管本文中可使用“第一”、“第二”、“A”、“B”、“ (a) ”、“ (b) ”等等描述各種元件，但這些術(shù)語僅僅用于區(qū)分一種元件與另一種元件。這些元件的本質(zhì)、序列、順序或者數(shù)目并不受限于這些術(shù)語。應(yīng)清楚的是，當(dāng)一種元件被稱為“連接”或“耦接”到另一元件，它不僅可以是“直接連接”或“耦接”到其他元件，也可以是經(jīng)由“中介”元件而“間接連接或耦接”到其他元件。
[0043]圖1是示出根據(jù)一個示例性實施例的集成有觸摸屏面板的顯示設(shè)備(以下簡稱“觸摸屏集成顯示設(shè)備”)100的示意圖。
[0044]參考圖1，根據(jù)一個示例性實施例的觸摸屏集成顯示設(shè)備100包括面板110，數(shù)據(jù)驅(qū)動器單元120，柵極驅(qū)動器單元130，和觸摸集成電路(10140。
[0045]在面板110上，在第一方向上(例如，在一列中，或在一行中)布置多條數(shù)據(jù)線DL，在第二方向上(例如，在一行中或者在一列中)布置多條柵線G