CN112817474A - 显示装置及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供显示装置及其操作方法。本发明涉及用于控制显示装置的功率的技术，并且使得能够通过根据显示面板的显示操作或触摸感测操作而以低功率驱动显示操作所用的电路和触摸感测操作所用的电路，来降低功耗。

Description

显示装置及其操作方法

技术领域

本发明涉及用于控制显示装置的功率的技术。

背景技术

与包括移动设备的电子设备有关的最重要问题其中之一是使功耗最小化。随着电子设备变得小型化以及该电子设备的电池的容量变得有限，需要降低功耗。由于该原因，正在进行对功耗的最小化的研究。几乎所有电子设备中所使用的显示装置可以是能够大幅降低功耗的组件。

电子设备的画面可以是显示图像的区域以及接收输入的区域。为了电子设备的画面接收输入，使用用于感知外部物体的触摸或接近的触摸感测技术。在电子设备中，触摸面板位于与显示面板的平面相同的平面中，因此在用户查看显示面板上的图像时，该用户可以将用户操作信号输入到触摸面板中。这样的生成用户操作信号的方法与诸如鼠标输入类型或键盘输入类型等的以前的其它用户操作信号输入类型相比，对于用户来说是非常直观的。

为了进行显示和触摸感测这两者，显示装置可以包括触摸面板和显示面板共享一些组件的In-Cell(单元内)或On-Cell(单元上)型的面板。在面板为In-Cell型或On-Cell型的情况下，显示装置可以采用分时方法，并且可以在一个时间区间中显示图像，并且在另一时间区段中感测外部物体的触摸或接近。

另一方面，在显示装置中，不论时间区间如何，服务显示的块和服务触摸感测的块这两者都可以工作。然而，当显示装置进行显示时，服务触摸感测的块将不需要完全工作，而当显示装置进行触摸感测时，服务显示的块将不需要完全工作。如果不论显示装置的操作如何、显示装置的所有块都始终完全工作，则将消耗不必要的功率，因而显示装置的功耗可能大幅增加。

在这方面，本发明提供用于通过根据显示装置的操作来动态地控制向内部电路的电力供给来降低显示装置的功耗的技术。

发明内容

在该背景下，本发明的一方面是提供一种如下的技术，该技术根据显示面板的显示操作或触摸感测操作来以低功率对显示操作所用的电路或触摸感测操作所用的电路进行驱动。

本发明的另一方面是提供一种如下的技术，该技术根据表示显示装置的显示操作或触摸感测操作的触摸同步信号或者表示电路的低功率操作的功率同步信号，来以低功率对显示操作所用的电路或触摸感测操作所用的电路进行驱动。

为此，本发明的方面提供一种显示装置，包括：面板，用于显示图像数据并且感测外部物体的触摸或接近；图像数据的显示所用的第一电路，用于在感测外部物体的触摸或接近时以低功率工作；外部物体的触摸或接近的感测所用的第二电路，用于在显示图像数据时以低功率工作；以及第三电路，用于生成用于控制所述第一电路和所述第二电路的低功率操作的至少一个控制信号，并且将所述控制信号发送至所述第一电路和所述第二电路。

在所述显示装置中，所述控制信号可以包括触摸同步信号，所述触摸同步信号用于表示在所述面板上显示图像数据的第一时间区间和感测外部物体的触摸或接近的第二时间区间。根据所述触摸同步信号，所述第一电路可以在所述第二时间区间中以低功率工作并且所述第二电路在所述第一时间区间中以低功率工作。

在所述显示装置中，所述控制信号可以包括用于表示所述第一电路和所述第二电路的低功率操作的功率同步信号。

在所述显示装置中，所述功率同步信号可以是与所述触摸同步信号分开生成的，并且表示与由所述触摸同步信号表示的定时不同的定时。

在所述显示装置中，所述第一电路和所述第二电路可以包括在电源管理集成电路即PMIC中。

在所述显示装置中，所述第二电路可以包括触摸调制集成电路即TMIC。

在所述显示装置中，所述第三电路可以包括微控制器即MCU或定时控制器即TCON。

所述显示装置可以还包括第四电路，所述第四电路用于在所述第二电路以低功率工作时维持用于显示图像数据的操作，或者在所述第一电路以低功率工作时维持用于感测外部物体的触摸或接近的操作。

在所述显示装置中，所述第一电路和所述第二电路可以分别接收共同使用的共享电压。所述共享电压可以在感测外部物体的触摸或接近时具有第一电压电平并且在显示图像数据时具有比所述第一电压电平高的第二电压电平。

在所述显示装置中，所述第一电路和所述第二电路可以包括在源极读出集成电路即SRIC中。

在所述显示装置中，所述第一电路和所述第二电路可以包括在微控制器、触摸调制集成电路或源极读出集成电路中，并且所述第三电路可以包括定时控制器。

在所述显示装置中，所述第一电路可以包括为了显示图像数据而工作的、源极驱动器电路的第一部分或电源管理集成电路的第一部分，所述第二电路可以包括为了感测外部物体的触摸或接近而工作的、读出集成电路的第二部分或电源管理集成电路的第二部分，并且所述第三电路可以包括微控制器或定时控制器。

在所述显示装置中，所述第一电路可以包括为了显示图像数据而工作的、源极驱动器电路的第一部分或微控制器的第一部分，所述第二电路可以包括为了感测外部物体的触摸或接近而工作的、读出集成电路的第二部分或微控制器的第二部分，并且所述第三电路可以包括定时控制器。

在所述显示装置中，所述第三电路可以包括集成了微控制器和定时控制器的第一组合电路。

在所述显示装置中，所述第一电路和所述第二电路可以包括在集成了触摸调制集成电路和电源管理集成电路的第二组合电路中。

本发明的另一方面提供一种显示装置的操作方法，包括以下步骤：生成控制信号，所述控制信号用于控制为了显示图像数据而工作的第一电路和为了感测外部物体的触摸或接近而工作的第二电路的低功率操作；将所述控制信号发送至所述第一电路和所述第二电路；在感测外部物体的触摸或接近时，使所述第一电路以低功率工作；以及在显示图像数据时，使所述第二电路以低功率工作。

在所述方法中，所述控制信号可以包括触摸同步信号，所述触摸同步信号用于表示显示图像数据的第一时间区间和感测外部物体的触摸或接近的第二时间区间。所述第一电路可以根据所述触摸同步信号在所述第二时间区间中以低功率工作，并且所述第二电路可以根据所述触摸同步信号在所述第一时间区间中以低功率工作。

在所述方法中，所述控制信号可以包括用于表示所述第一电路和所述第二电路的低功率操作的功率同步信号。所述功率同步信号可以是与所述触摸同步信号分开地生成的并且具有与所述触摸同步信号的定时不同的定时。

如上所述，本发明允许通过在触摸感测操作期间以低功率驱动显示操作所用的电路来降低显示装置中的功耗。另外，本发明允许通过在显示操作期间以低功率驱动触摸感测操作所用的电路来降低显示装置中的功耗。

附图说明

图1是根据本发明实施例的显示装置的结构图；

图2是示出根据实施例的显示装置的显示相关电路和触摸感测相关电路的框图；

图3是示出根据实施例的电源管理集成电路中的显示相关电路、电源管理集成电路中的触摸感测相关电路、以及共用电路的功率状态的图；

图4是示出根据实施例的触摸同步信号以及触摸调制集成电路、电源管理集成电路中的显示相关电路、和电源管理集成电路中的触摸感测相关电路的功率状态的图；

图5是示出根据实施例的功率同步信号和触摸同步信号以及触摸调制集成电路、电源管理集成电路中的显示相关电路、和电源管理集成电路中的触摸感测相关电路的功率状态的图；

图6是示出源极读出集成电路所接收到的触摸同步信号和电压的图；

图7是示出电源管理集成电路和触摸调制集成电路的操作的示例性图；

图8是示出根据实施例的电源管理集成电路和触摸调制集成电路的操作的示例性图；

图9是根据另一实施例的显示装置的结构图；

图10是根据又一实施例的显示装置的结构图；

图11是根据又一实施例的显示装置的结构图；

图12是根据又一实施例的显示装置的结构图；

图13是根据又一实施例的显示装置的结构图；以及

图14是根据又一实施例的显示装置的结构图。

具体实施方式

图1是根据本发明实施例的显示装置的结构图。

参考图1，显示装置100可以包括面板110、源极读出集成电路(SRIC)120、栅极驱动电路(GDIC)(130)、触摸调制集成电路(TMIC)140、定时控制器(TCON)150、微控制器(MCU)160和电源管理集成电路(PMIC)170。

在面板110上，可以布置有多个数据线DL和多个栅极线GL，并且还可以布置有多个像素。像素可以包括多个子像素SP。这里，子像素可以是红色(R)子像素、绿色(G)子像素、蓝色(B)子像素或白色(W)子像素。像素可以包括RGB子像素SP、RGBG子像素SP或RGBW子像素。为了便于说明，以下将假定像素包括RGB子像素来进行说明。

源极读出集成电路120、栅极驱动电路130和定时控制器150用于生成用于在面板上显示图像的信号。

源极读出集成电路120在内部可以包括源极驱动器。源极驱动器可以将数据电压经由数据线供给至子像素。经由数据线供给的数据电压可以根据栅极驱动信号被供给至子像素。

另外，源极读出集成电路120在内部可以包括读出集成电路(ROIC)。读出集成电路可以连同源极驱动器一起包括在源极读出集成电路120中。读出集成电路可以通过驱动子像素SP周围的电极来感测触摸。源极读出集成电路120可以通过经由触摸线TL发送的驱动信号来驱动电极，并且从该电极接收模拟信号。

源极读出集成电路120可以连接至带式自动键合(TAB)型或玻璃覆晶(COG)型的显示面板110的接合垫，该接合垫根据情况直接形成在显示面板110上，或者集成在显示面板110上。另外，数据驱动装置120可以以薄膜覆晶(COF)型形成。

栅极驱动装置130可以经由栅极线GL供给接通电压或断开电压作为栅极驱动信号。当将接通电压作为栅极驱动信号被供给至子像素SP时，子像素SP与数据线DL连接。当将断开电压作为栅极驱动信号被供给至子像素SP时，子像素从数据线DL断开。

触摸调制电路140可以生成零负载驱动信号ZLD并将该信号发送至栅极驱动电路130，以降低触摸传感器的寄生电容对感测结果的影响。零负载驱动信号ZLD可以具有与用于驱动触摸传感器的驱动信号的相位相同的相位。如果将零负载驱动信号ZLD和驱动信号分别施加到寄生电容器的两侧，则在寄生电容器中所充电的电荷量变为0，并且寄生电容消失。

定时控制器150可以将控制信号供给至栅极驱动电路130和微控制器160。例如，定时控制器150可以将栅极控制信号(其用以启动扫描)发送至栅极驱动电路130，将图像数据RGB输出至微控制器160，将数据控制信号DCS(其用以控制源极读出集成电路120将数据电压供给至各子像素SP)发送至微控制器160，并且将触摸控制信号TCS(其用以控制源极读出集成电路120驱动各子像素SP的电极以感测触摸)发送至微控制器160。

微控制器160可以与源极读出集成电路120交换数据。微控制器160可以向源极读出集成电路120发送用以控制源极读出集成电路120的控制数据和用以使图像数据RGB和施加至面板110的数据同步的时钟。源极读出集成电路120可以从用于感测外部物体的触摸或接近的触摸传感器生成感测数据，并将该感测数据发送至微控制器160。

微控制器160和源极读出集成电路120可以基于串行外围接口(SPI)方法或内部集成电路(I2C)方法进行通信。在SPI方法或I2C方法中，通信的主要代理可以作为主装置和从装置而工作。微控制器160可以作为主装置而工作，并且源极读出集成电路120可以作为从装置而工作。可以存在多个源极读出集成电路120，并且各个源极读出集成电路120可以作为微控制器160的从装置而工作。

电源管理集成电路170可以向面板110、源极读出集成电路120、栅极驱动电路130、触摸调制集成电路140、定时控制器150和微控制器160供给电力。电源管理集成电路170可以通过经由电力线发送驱动电压来供给电力。可以将具有不同电压值的驱动电压供给至相应电路。电源管理集成电路170可充当显示装置100的内部电路的电源。

图2是示出根据实施例的显示装置的显示相关电路和触摸感测相关电路的框图。

参考图2，显示装置100可以包括显示相关电路、触摸感测相关电路和共用电路。尽管显示装置100中所包括的电路可被分类为显示相关电路、触摸感测相关电路和共用电路，但电路的分类不限于此，而且可以存在属于其它类别的其它电路。在该图中，显示相关电路由点图案表示，触摸感测相关电路由波浪图案表示，并且共用电路由斜线图案表示。

显示相关电路可以是涉及显示装置100显示图像数据的操作的电路。显示相关电路可以是为了输出图像数据而必须工作的电路。

例如，显示相关电路可以是源极驱动器电路。源极驱动器电路可以输出与图像数据相对应的数据电压，以在面板上显示图像数据。源极驱动器电路需要工作以进行显示装置100的显示操作。

用于进行一个功能的整个功能电路可以是显示相关电路。或者，显示相关电路可以包括功能电路的一些部分。

例如，源极驱动器电路是用以输出数据电压的功能电路，并且整个源极驱动器电路可以是显示相关电路。相反，电源管理集成电路170可被视为用以进行供给电力的一个功能的功能电路，然而，电源管理集成电路170的仅一些部分可以是显示相关电路。在电源管理集成电路170中，第二电源管理集成电路(GAMMA)172、第四电源管理集成电路(VGH)174、第六电源管理集成电路(HVDD)176和第八电源管理集成电路(VCOM)178可以是显示相关电路。

第二电源管理集成电路172可以生成与图像数据相对应的伽马电压，并将该伽马电压供给至源极驱动器的缓冲器。缓冲器可以将伽马电压供给至面板的像素。伽马电压可以具有正电平或负电平以表示灰度值。

第四电源管理集成电路174可以生成高电压。第四电源管理集成电路所生成的高电压可以包括栅极驱动电路130所施加的栅极高电压VGH。

第六电源管理集成电路176可以生成用以控制伽马电压的半电压HVDD，并将该半电压HVDD供给至源极驱动器的缓冲器。

第八电源管理集成电路178可以生成用以显示图像数据的共用电压VCOM，并将该共用电压VCOM供给至面板的共用电极。

另一方面，触摸感测相关电路可以是涉及显示装置100感测外部物体的触摸或接近的操作的电路。触摸感测相关电路可以是为了进行触摸感测而必须工作的电路。

例如，触摸感测相关电路可以是触摸调制集成电路140。触摸调制集成电路140可以生成用以驱动面板的触摸传感器(例如，触摸电极)的信号。触摸调制集成电路140需要工作以进行显示装置100的触摸感测操作。

进行一个功能的整个功能电路可以是触摸感测相关电路。或者，触摸感测相关电路可以仅包括功能电路的一些部分。

例如，源极读出集成电路可被视为进行驱动面板的一个功能的功能电路，然而，在源极读出集成电路中，除服务显示的源极驱动器电路以外的读出电路可以是触摸感测相关电路。这里，源极读出集成电路可以包括源极驱动器电路和读出电路。相反，触摸调制集成电路140是如下的功能电路，该功能电路用以驱动触摸传感器，或者通过调制来生成具有与触摸传感器驱动信号的相位相同的相位的信号并输出这些信号。整个触摸调制集成电路140可以是触摸感测相关电路。触摸调制集成电路140可以包括第一触摸调制集成电路(VGL1_M)141、第二触摸调制集成电路(VGL2_M)142和第三触摸调制集成电路(VCOM_M)143。

第一触摸调制集成电路141可以生成用于第一线的第一栅极低电压VGL1_M作为零负载驱动信号ZLD。第一栅极低电压VGL1_M可以由栅极驱动电路施加到面板的第一线。

第二触摸调制集成电路142可以生成用于第二线的第二栅极低电压VGL2_M作为另一零负载驱动信号ZLD。第二栅极低电压VGL2_M可以由栅极驱动电路施加到面板的第二线。

第三触摸调制集成电路143可以生成用于驱动触摸传感器的驱动信号VCOM_M。驱动信号VCOM_M可以由读出集成电路传送至触摸面板的触摸传感器。

共用电路可以始终涉及诸如图像数据的显示或者外部物体的触摸或接近的感测等的显示装置100的所有操作。共用电路可以是为了进行显示或触摸感测而必须工作的电路。

例如，共用电路可以是定时控制器150和微控制器160。由于定时控制器150生成并发送显示装置100的显示和触摸感测操作所需的控制信号，因此定时控制器150的核(CORE)151以及发送和接收电路(TX/RX)152可以是共用电路。另外，微控制器160也可以是共用电路。由于微控制器160控制涉及显示装置100的显示和触摸感测操作的源极读出集成电路，因此微控制器的核(CORE)161和接口电路(I/F)162可以是共用电路。

进行一个功能的整个功能电路可以是共用电路。或者，共用电路可以仅包括功能电路的一些部分。

例如，定时控制器150和微控制器160是控制所用的功能电路，并且整个定时控制器150和整个微控制器160可以是共用电路。相反，电源管理集成电路170可被视为用以进行供给电力的一个功能的功能电路，然而，电源管理集成电路170的一些部分可以是共用电路。在电源管理集成电路170中，第一电源管理集成电路(AVDD)171、第三电源管理集成电路(VGL)173、第五电源管理集成电路(VCOM)175、第七电源管理集成电路(BUCK)177和第九电源管理集成电路(LDO)179可以是共用电路。

第一电源管理集成电路171可以生成模拟电压AVDD并将该模拟电压AVDD供给至源极驱动器的缓冲器，使得源极驱动器可以输出伽马电压。

第三电源管理集成电路173可以生成低电压。第三电源管理集成电路173所生成的低电压可以包括栅极驱动电路130所施加的栅极低电压VGL。

第五电源管理集成电路175可以生成不论显示装置100的操作如何、都要供给至共用电极的共用电压VCOM。

第七电源管理集成电路177可以包括降压转换器(step down converter/buckconverter)(BUCK)，以对电压进行转换，使得输出电压低于输入电压。

第九电源管理集成电路179可以包括低压降(LDO)调节器，以对电压进行转换，使得输出电压低于输入电压，特别是在输出电压和输入电压之间的差小的情况下。

图3是示出根据实施例的电源管理集成电路中的显示相关电路、电源管理集成电路中的触摸感测相关电路、以及共用电路的功率状态的图。

参考图3，在不同的时间区间中进行显示装置的显示和触摸感测的情况下，显示装置的内部电路的操作和功耗根据显示或触摸感测的操作而不同。

显示装置的内部电路在进行显示装置的显示操作或触摸感测操作所用的功能时，在正常状况下可以消耗所需功率。该状态下的电路可被定义为处于正常模式。在该图中，电路在正常模式下消耗所需功率由ON(开启)表示。

相反，在显示装置的操作与电路的功能无关的情况下，电路不进行其功能，因而可以消耗最小量的功率。该状态下的电路可被视为处于待机，以在需要时进行其功能。这样的低功耗状态下的电路可被定义为处于待机模式。在该图中，电路在待机模式下消耗低功耗由LP(低功率)表示。

显示装置的操作时间可以根据由触摸同步信号TSYN表示的定时而被分割成多个时间区间，并且显示装置可以在这些时间区间中交替地进行显示操作和触摸感测操作。在该图中，T/D表示显示操作和触摸感测操作的交替。

不论显示装置的诸如显示或触摸感测等的操作如何，共用电路都可以始终处于正常模式，因而可以始终消耗所需功率。在该图中，共用电路的功耗由PW_C表示。

在显示装置进行触摸感测操作时，电源管理集成电路170中的显示相关电路可以处于待机模式并且消耗低功率。在显示装置进行显示操作时，电源管理集成电路170中的这些显示相关电路可以处于正常模式并且完全消耗所需功率。在该图中，电源管理集成电路170中的显示相关电路的功耗由PW_D_PMIC表示。

在显示装置进行显示操作时，电源管理集成电路170中的触摸感测相关电路可以处于待机模式并且消耗低功率。在显示装置进行触摸感测操作时，电源管理集成电路170中的这些触摸感测相关电路可以处于正常模式并且完全消耗所需功率。在该图中，电源管理集成电路170中的触摸感测相关电路的功耗由PW_T_PMIC表示。

显示装置的内部电路可以根据显示的操作(即，涉及这些电路的功能的显示或触摸感测)而以不同方式工作且消耗不同量的功率。尽管在显示装置进行与内部电路的功能无关的操作时、内部电路不是处于其电源切断的断开状态，但由于内部电路在待机时消耗最小量的功率，因此根据实施例的显示装置无论其操作如何与始终完全消耗所需功率的显示装置相比都可以消耗更少量的功率。

图4是示出根据实施例的触摸同步信号以及触摸调制集成电路、电源管理集成电路中的显示相关电路、和电源管理集成电路中的触摸感测相关电路的功率状态的图。

参考图4，显示装置可以在由触摸同步信号TSYNC表示的不同时间区间中进行显示和触摸感测。由于显示装置的操作定时由触摸同步信号TSYNC确定，因此显示装置的内部电路的操作和功耗可以根据触摸同步信号TSYNC而变化。

触摸同步信号TSYNC可以具有表示显示装置的显示操作和触摸感测操作的定时的波形。作为脉冲宽度调制(PWM)信号的触摸同步信号TSYNC可以利用其不同电平表示显示装置进行显示的显示时间区间和显示装置进行触摸感测的触摸感测时间区间。例如，触摸同步信号TSYNC可以利用第二电平(例如，高电压电平)表示显示时间区间，并且利用第一电平(例如，低电压电平)表示触摸感测时间区间。

可以在定时控制器或微控制器中生成触摸同步信号TSYNC。触摸同步信号TSYNC可以被发送至在待机模式下以低功率工作的电路(例如，显示相关电路或触摸感测相关电路)。

在显示装置进行显示操作时，触摸调制集成电路140可以在待机模式下消耗低功率。相反，在显示装置进行触摸感测操作时，触摸调制集成电路140可以在正常模式下完全消耗所需功率。在该图中，触摸调制集成电路140的功耗由T_TMIC表示。

显示装置可以根据由触摸同步信号表示的定时交替地进行显示操作和触摸感测操作。在该图中，TSYNC可以表示触摸同步信号TSYNC的波形。触摸同步信号TSYNC可以是PWM信号。

由于不论显示装置的操作如何、共用电路都工作，因此不论触摸同步信号TSYNC如何、共用电路都可以始终在正常状态下工作并且完全消耗所需功率。

电源管理集成电路170的显示相关电路可以在触摸同步信号TSYNC具有第一电平的触摸感测时间区间中处于待机模式并且消耗低功率。相反，电源管理集成电路170的显示相关电路可以在触摸同步信号TSYNC具有第二电平的显示时间区间中处于正常模式并且完全消耗所需功率。

电源管理集成电路170的触摸感测相关电路可以在触摸同步信号TSYNC具有第二电平的显示时间区间中处于待机模式并且消耗低功率。相反，电源管理集成电路170的触摸感测相关电路可以在触摸同步信号TSYNC具有第一电平的触摸感测时间区间中处于正常模式并且完全消耗所需功率。

图5是示出根据实施例的功率同步信号和触摸同步信号以及触摸调制集成电路、电源管理集成电路中的显示相关电路、和电源管理集成电路中的触摸感测相关电路的功率状态的图。

参考图5，显示装置的内部电路的操作和功耗可以根据功率同步信号PSYNC而变化。

功率同步信号PSYNC可以表示显示装置的内部电路的模式或功耗状态。功率同步信号PSYNC可以独立于触摸同步信号TSYNC，因此可以是单独生成的。因此，功率同步信号PSYNC可以具有与触摸同步信号TSYNC的定时不同的定时。例如，在功率同步信号PSYNC中，表示触摸感测相关电路的待机模式的区间可以比由触摸同步信号TSYNC表示的触摸感测时间区间长Δt。优选地，功率同步信号PSYNC和触摸同步信号TSYNC可以具有相同的定时。然而，功率同步信号可以具有与触摸同步信号TSYNC的定时和时间段不同的定时和时间段，以根据电路的特性使电路进入待机模式的定时提前并延长待机模式的持续时间。

由于功率同步信号PSYNC根据显示装置的操作(即，显示和触摸感测)表示电路的不同功耗，因此功率同步信号PSYNC可以与触摸同步信号TSYNC相同或类似。功率同步信号PSYNC的波形可以与显示装置的操作的交替周期相同或类似。

功率同步信号PSYNC可以具有表示电路的正常模式和待机模式的波形。作为PWM信号的功率同步信号PSYNC利用其不同的电平表示电路的正常模式和待机模式。例如，功率同步信号PSYNC的第二电平(诸如高电压电平等)可以表示电路的待机模式，并且其第一电平(诸如低电压电平等)可以表示电路的正常模式。否则，第一电平可以表示电路的待机模式，并且第二电平可以表示电路的正常模式。

电路可以根据其功能来解释功率同步信号PSYN的电平。例如，显示相关电路可以将第一电平解释为待机模式，并且将第二电平解释为正常模式，而触摸感测相关电路可以将第一电平解释为正常模式，并且将第二电平解释为待机模式。

可以在定时控制器或微控制器中生成功率同步信号PSYNC。功率同步信号PSYNC可被发送至在待机模式下以低功率工作的电路(例如，显示相关电路或触摸感测相关电路)。

在功率同步信号处于第二电平时、即在显示装置进行显示操作时，触摸调制集成电路140可以处于待机模式并且消耗低功率。在功率同步信号处于第一电平时、即在显示装置进行触摸感测操作时，触摸调制集成电路140可以处于正常模式并且完全消耗所需功率。

由于不论显示装置的操作如何、共用电路都工作，因此不论功率同步信号PSYNC如何、共用电路都可以始终在正常状况下工作并且完全消耗所需功率。

电源管理集成电路170的显示相关电路在功率同步信号PSYNC处于第一电平时，可以处于待机模式并且消耗低功率，并且在功率同步信号PSYNC处于第二电平时，可以处于正常模式并且完全消耗所需功率。

电源管理集成电路170的触摸感测相关电路在功率同步信号PSYNC处于第二电平时，可以处于待机模式并且消耗低功率，并且在功率同步信号PSYNC处于第一电平时，可以处于正常模式并且完全消耗所需功率。

图6是示出源极读出集成电路所接收到的触摸同步信号和电压的图。

参考图6，源极读出集成电路所接收到的电压可以根据显示装置的显示操作或触摸感测操作而具有不同的电平。在该图中，源极读出集成电路所接收的电压由V_T_SRIC表示。

源极读出集成电路包括显示相关电路和触摸感测相关电路这两者。源极驱动器电路可以对应于显示相关电路并且读出电路可以对应于触摸感测相关电路。源极读出集成电路可以接收在显示相关电路和触摸感测相关电路中共同使用的共享电压。共享电压可以是在电源管理集成电路中生成的，并被发送至源极读出集成电路。

传统上，源极读出集成电路所接收到的共享电压可以具有均匀电平，并且该电平可以适合于源极读出集成电路的显示相关电路工作。由于在源极读出集成电路中，显示相关电路所需的电压的电平高于触摸感测相关电路所需的电压的电平，因此共享电压可以具有适合于显示相关电路的电平。

例如，不论显示装置的显示操作或触摸感测操作如何，源极读出集成电路都可以接收10V的共享电压。作为显示相关电路的源极驱动器电路和作为触摸感测相关电路的读出电路这两者都可以利用10V的共享电压工作。

然而，根据实施例，源极读出集成电路所接收到的共享电压可以根据显示装置的显示操作或触摸感测操作而具有不同的电平。第一电平可以适合于源极读出集成电路的显示相关电路工作，并且第二电平可以适用于源极读出集成电路的触摸感测相关电路工作。由于在源极读出集成电路中，显示相关电路所需的电压电平高于触摸感测相关电路所需的电压电平，因此第一电平可以高于第二电平。在该图中，第一电平可以是10V并且第二电平可以是6V。

共享电压可以对应于触摸同步信号TSYNC。共享电压可以在显示装置的显示操作所用的区间中具有第一电平并且在显示装置的触摸感测操作所用的区间中具有第二电平。

源极读出集成电路可以在由触摸同步信号TSYNC表示的显示操作所用的区间中以10V的共享电压工作，并且在由触摸同步信号TSYNC表示的触摸感测操作所用的区间中以6V的共享电压工作。

如上所述，根据实施例，包括显示相关电路和触摸感测相关电路这两者的电路(例如，源极读出集成电路)可以在显示操作所用的区间中以具有适合于显示相关电路的电平的电压工作，并且在触摸感测操作所用的区间中以具有适合于触摸感测相关电路的电平的电压工作。这样的方法允许与所有的电路都使用针对显示相关电路排他地设置的均匀电平的电压的方法相比降低功耗。

图7是示出电源管理集成电路和触摸调制集成电路的操作的示例性图。

参考图7，传统上，不论内部电路的显示操作或触摸感测操作如何，显示装置都可以始终消耗相同量的功率。该图将说明电源管理集成电路70将共用电压VCOM供给至触摸调制集成电路40的情况作为示例。

电源管理集成电路70可以包括第一缓冲器71。触摸调制集成电路40可以包括第二缓冲器42、第三缓冲器43、第四缓冲器44和选择器45。

电源管理集成电路70可以生成共用电压VCOM并将该共用电压VCOM发送至触摸调制集成电路40。共用电压VCOM可以从电源管理集成电路70的第一缓冲器71输出，并被输入到触摸调制集成电路40的选择器45中。

触摸调制集成电路40可以生成驱动电压VCOM_M并将该驱动电压VCOM_M发送至电极(例如，触摸电极)。驱动电压VCOM_M可以是使用低驱动电压VCOM_L和高驱动电压VCOM_H生成的。低驱动电压VCOM_L可以从第二缓冲器42输出并被输入到选择器45中，并且高驱动电压VCOM_H可以从第三缓冲器43输出并被输入到选择器45中。选择器45可以通过选择低驱动电压VCOM_L和高驱动电压VCOM_H其中之一来生成驱动电压VCOM_M。驱动电压VCOM_M可以经由第四缓冲器44被发送至电极。

传统上，电源管理集成电路70可以在显示装置的显示操作和触摸感测操作期间生成均匀电平的共用电压VCOM，并将这些共用电压VCOM发送至触摸调制集成电路40。触摸调制集成电路40可以将固定电平的共用电压VCOM或驱动电压VCOM_M发送至外部组件。

如上所述，电源管理集成电路70可以在显示操作和触摸感测操作期间生成具有相同电平的共用电压VCOM。在这种情况下，电源管理集成电路70的功耗可以高于在触摸感测操作期间生成具有低电平的共用电压VCOM的情况下的功耗。为了表示高功耗，电源管理集成电路70的第一缓冲器71和共用电压VCOM所用的线在该图中用粗线表示。

图8是示出根据实施例的电源管理集成电路和触摸调制集成电路的操作的示例性图。

参考图8，根据实施例的显示装置在工作时可以根据显示操作或触摸感测操作而消耗不同的功率。该图示出根据实施例的电源管理集成电路870将共用电压VCOM供给至触摸调制集成电路840的情况。

电源管理集成电路870可以包括第一缓冲器871。触摸调制集成电路840可以包括第二缓冲器842、第三缓冲器843、第四缓冲器844和选择器845。

根据实施例的电源管理集成电路870可以在触摸感测操作中生成具有比显示操作中的共用电压VCOM的电平低的电平的共用电压VCOM，并将该共用电压VCOM发送至触摸调制集成电路840。触摸调制集成电路840可以在显示装置的触摸感测操作中接收低电平的共用电压VCOM。

在这种情况下，电源管理集成电路870的功耗可以低于在不论显示装置的操作(即，显示操作和触摸感测操作)如何、都生成具有相同电平的共用电压VCOM的情况下的功耗。为了表示低功耗，电源管理集成电路870的第一缓冲器871被表示为相对小。

图9是根据另一实施例的显示装置的结构图。

参考图9，显示装置900可以包括源极读出集成电路920、触摸调制集成电路940、定时控制器950、微控制器960和电源管理集成电路970。

定时控制器950可以与微控制器960连接，并将数据发送至微控制器960。

微控制器960可以生成同步信号SYNC(例如，触摸同步信号和功率同步信号)，并将这两者发送至源极读出集成电路920、触摸调制集成电路940和电源管理集成电路970。同步信号SYNC可以是在定时控制器950或微控制器960中生成的。

源极读出集成电路920、触摸调制集成电路940和电源管理集成电路970可以根据同步信号SYNC进入待机模式并且以低功率工作。

源极读出集成电路920的显示相关电路(例如，源极驱动器电路)和电源管理集成电路970的显示相关电路可以在由触摸同步信号表示的触摸感测时间区间中或者在功率同步信号处于第一电平时以低功率工作。

源极读出集成电路920的触摸感测相关电路(例如，读出电路)、以及触摸调制集成电路940和电源管理集成电路970的触摸感测相关电路可以在由触摸同步信号表示的显示时间区间中或者在功率同步信号处于第二电平时以低功率工作。

总之，显示装置900以低功率工作的方式如下。定时控制器950或微控制器960可以生成控制信号(例如，同步信号)，以控制用于显示图像数据的第一电路和用于感测外部物体的触摸或接近的第二电路，从而在待机模式下工作。这里，第一电路可以包括显示相关电路，并且第二电路可以包括触摸感测相关电路。定时控制器950或微控制器960可以将控制信号发送至第一电路和第二电路。第一电路或第二电路可以根据控制信号以低功率工作。在感测外部物体的触摸或接近时，用于显示图像数据的第一电路可以在待机模式下工作。在显示图像数据时，用于感测外部物体的触摸或接近的第二电路可以在待机模式下工作。

图10是根据又一实施例的显示装置的结构图。

参考图10，显示装置1000可以包括源极读出集成电路1020、触摸调制集成电路1040、定时控制器1050、微控制器1060和电源管理集成电路1070。

定时控制器1050可以生成同步信号SYNC(例如，触摸同步信号和功率同步信号)，并将这些同步信号SYNC发送至源极读出集成电路1020、触摸调制集成电路1040、微控制器1060和电源管理集成电路1070。同步信号SYNC可以是在定时控制器1050中生成的。

源极读出集成电路1020、触摸调制集成电路1040和电源管理集成电路1070可以根据同步信号SYNC进入待机模式并以低功率工作。

源极读出集成电路1020的显示相关电路(例如，源极驱动器电路)以及电源管理集成电路1070的显示相关电路可以在由触摸同步信号表示的触摸感测时间区间中或者在功率同步信号处于第一电平时以低功率工作。

源极读出集成电路1020的触摸感测相关电路(例如，读出电路)、以及触摸调制集成电路1040和电源管理集成电路1070的触摸感测相关电路可以在由触摸同步信号表示的显示时间区间中或者在功率同步信号处于第二电平时以低功率工作。

不论同步信号SYNC如何，微控制器1060都可以以正常模式工作。微控制器1060可以涉及显示装置1000的显示操作和触摸感测操作这两者。

图11是根据又一实施例的显示装置的结构图。

参考图11，显示装置1100可以包括源极驱动器电路1121、读出电路1122、触摸调制集成电路1140、定时控制器1150、微控制器1160和电源管理集成电路1170。

定时控制器1150可以与微控制器1160连接，并将数据发送至微控制器1160。

微控制器1160可以生成同步信号SYNC(例如，触摸同步信号和功率同步信号)，并将这些同步信号SYNC发送至源极驱动器电路1121、读出电路1122、触摸调制集成电路1140和电源管理集成电路1170。同步信号SYNC可以是在定时控制器1150或微控制器1160中生成的。

源极驱动器电路1121、读出电路1122、触摸调制集成电路1140和电源管理集成电路1170可以根据同步信号SYNC进入待机模式并以低功率工作。

源极驱动器电路1121和电源管理集成电路1170的显示相关电路可以在由触摸同步信号表示的触摸感测时间区间中或者在功率同步信号处于第一电平时以低功率工作。

读出电路1122、触摸调制集成电路1140和电源管理集成电路1170的触摸感测相关电路可以在由触摸同步信号表示的显示时间区间中或者在功率同步信号处于第二电平时以低功率工作。

图12是根据又一实施例的显示装置的结构图。

参考图12，显示装置1200可以包括源极驱动器电路1221、读出电路1222、触摸调制集成电路1240、定时控制器1250、微控制器1260和电源管理集成电路1270。

定时控制器1250可以生成同步信号SYNC(例如，触摸同步信号和功率同步信号)，并将这些同步信号SYNC发送至源极驱动器电路1221、读出电路1222、触摸调制集成电路1240、微控制器1260和电源管理集成电路1270。同步信号SYNC可以是在定时控制器1250中生成的。

源极驱动器电路1221、读出电路1222、触摸调制集成电路1240、微控制器1260和电源管理集成电路1270可以根据同步信号SYNC进入待机模式并以低功率工作。

源极驱动器电路1221和电源管理集成电路1270的显示相关电路可以在由触摸同步信号表示的触摸感测时间区间中或者在功率同步信号处于第一电平时以低功率工作。

读出电路1222、触摸调制集成电路1240和电源管理集成电路1270的触摸感测相关电路可以在由触摸同步信号表示的显示时间区间中或者在功率同步信号处于第二电平时以低功率工作。

不论同步信号SYNC如何，微控制器1260都可以在正常模式下工作。微控制器1260可以涉及显示装置1200的显示操作和触摸感测操作这两者。

图13是根据又一实施例的显示装置的结构图。

参考图13，显示装置1300可以包括源极读出集成电路1320、触摸调制集成电路1340、电源管理集成电路1370和第一组合电路1301。

定时控制器和微控制器集成在一个电路中的第一组合电路1301可用作定时控制器和微控制器这两者。

第一组合电路1301可以生成同步信号SYNC(例如，触摸同步信号和功率同步信号)，并将这些同步信号SYNC发送至源极读出集成电路1320、触摸调制集成电路1340和电源管理集成电路1370。同步信号SYNC可以是在第一组合电路1301中生成的。

源极读出集成电路1320、触摸调制集成电路1340和电源管理集成电路1370可以根据同步信号SYNC进入待机模式并以低功率工作。

源极读出集成电路1320的显示相关电路(例如，源极驱动器电路)和电源管理集成电路1370的显示相关电路可以在由触摸同步信号表示的触摸感测时间区间中或者在功率同步信号处于第一电平时以低功率工作。

源极读出集成电路1320的触摸感测相关电路(例如，读出电路)、以及触摸调制集成电路1340和电源管理集成电路1370的触摸感测相关电路可以在由触摸同步信号表示的显示时间区间中或者在功率同步信号处于第二电平时以低功率工作。

图14是根据又一实施例的显示装置的结构图。

参考图14，显示装置1400可以包括源极读出集成电路1420、第一组合电路1401和第二组合电路1402。

定时控制器和微控制器集成在一个电路中的第一组合电路1401可用作定时控制器和微控制器这两者。

触摸调制集成电路和电源管理集成电路集成在一个电路中的第二组合电路1402可用作触摸调制集成电路和电源管理集成电路这两者。

第一组合电路1401可以生成同步信号SYNC(例如，触摸同步信号和功率同步信号)，并将这些同步信号SYNC发送至源极读出集成电路1420和第二组合电路1402。同步信号SYNC可以是在第一组合电路1401中生成的。

源极读出集成电路1420和第二组合电路1402可以根据同步信号SYNC进入待机模式并以低功率工作。

源极读出集成电路1420的显示相关电路(例如，源极驱动器电路)以及第二组合电路1402的显示相关电路可以在由触摸同步信号表示的触摸感测时间区间中或者在功率同步信号处于第一电平时以低功率工作。这里，第二组合电路1402的显示相关电路可对应于电源管理集成电路的显示相关电路。

源极读出集成电路1420的触摸感测相关电路(例如，读出电路)以及第二组合电路1402的触摸感测相关电路在由触摸同步信号表示的显示时间区间中或者在功率同步信号处于第二电平时以低功率工作。这里，第二组合电路1402的触摸感测相关电路可以对应于触摸调制集成电路和电源管理集成电路的触摸感测相关电路。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年11月18日提交的韩国专利申请10-2019-0147414的优先权，其通过引用而被全部包含于此。

Claims (18)

1.一种显示装置，包括：

面板，用于显示图像数据并且感测外部物体的触摸或接近；

图像数据的显示所用的第一电路，用于在感测外部物体的触摸或接近时以低功率工作；

外部物体的触摸或接近的感测所用的第二电路，用于在显示图像数据时以低功率工作；以及

第三电路，用于生成用于控制所述第一电路和所述第二电路的低功率操作的至少一个控制信号，并且将所述控制信号发送至所述第一电路和所述第二电路。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述控制信号包括触摸同步信号，所述触摸同步信号用于表示在所述面板上显示图像数据的第一时间区间和感测外部物体的触摸或接近的第二时间区间，根据所述触摸同步信号，所述第一电路在所述第二时间区间中以低功率工作并且所述第二电路在所述第一时间区间中以低功率工作。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述控制信号包括用于表示所述第一电路和所述第二电路的低功率操作的功率同步信号。

4.根据权利要求3所述的显示装置，其中，所述功率同步信号是与所述触摸同步信号分开生成的，并且表示与由所述触摸同步信号表示的定时不同的定时。

5.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一电路和所述第二电路包括在电源管理集成电路即PMIC中。

6.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第二电路包括触摸调制集成电路即TMIC。

7.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第三电路包括微控制器即MCU或定时控制器即TCON。

8.根据权利要求1所述的显示装置，还包括第四电路，所述第四电路用于在所述第二电路以低功率工作时维持用于显示图像数据的操作，或者在所述第一电路以低功率工作时维持用于感测外部物体的触摸或接近的操作。

9.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一电路和所述第二电路分别接收共同使用的共享电压，并且所述共享电压在感测外部物体的触摸或接近时具有第一电压电平并且在显示图像数据时具有比所述第一电压电平高的第二电压电平。

10.根据权利要求9所述的显示装置，其中，所述第一电路和所述第二电路包括在源极读出集成电路即SRIC中。

11.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一电路和所述第二电路包括在微控制器、触摸调制集成电路或源极读出集成电路中，并且所述第三电路包括定时控制器。

12.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一电路包括为了显示图像数据而工作的、源极驱动器电路的第一部分或电源管理集成电路的第一部分，所述第二电路包括为了感测外部物体的触摸或接近而工作的、读出集成电路的第二部分或电源管理集成电路的第二部分，并且所述第三电路包括微控制器或定时控制器。

13.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一电路包括为了显示图像数据而工作的、源极驱动器电路的第一部分或微控制器的第一部分，所述第二电路包括为了感测外部物体的触摸或接近而工作的、读出集成电路的第二部分或微控制器的第二部分，并且所述第三电路包括定时控制器。

14.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第三电路包括集成了微控制器和定时控制器的第一组合电路。

15.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一电路和所述第二电路包括在集成了触摸调制集成电路和电源管理集成电路的第二组合电路中。

16.一种显示装置的操作方法，包括以下步骤：

生成控制信号，所述控制信号用于控制为了显示图像数据而工作的第一电路和为了感测外部物体的触摸或接近而工作的第二电路的低功率操作；

将所述控制信号发送至所述第一电路和所述第二电路；

在感测外部物体的触摸或接近时，使所述第一电路以低功率工作；以及

在显示图像数据时，使所述第二电路以低功率工作。

17.根据权利要求16所述的操作方法，其中，所述控制信号包括触摸同步信号，所述触摸同步信号用于表示显示图像数据的第一时间区间和感测外部物体的触摸或接近的第二时间区间，以及

其中，所述第一电路根据所述触摸同步信号在所述第二时间区间中以低功率工作，并且所述第二电路根据所述触摸同步信号在所述第一时间区间中以低功率工作。

18.根据权利要求17所述的操作方法，其中，所述控制信号包括用于表示所述第一电路和所述第二电路的低功率操作的功率同步信号，并且所述功率同步信号是与所述触摸同步信号分开地生成的并且具有与所述触摸同步信号的定时不同的定时。

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