觸摸感測(cè)裝置和使用該觸摸感測(cè)裝置的顯示裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】觸摸感測(cè)裝置和使用該觸摸感測(cè)裝置的顯示裝置
[0001]本申請(qǐng)要求2014年9月10日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)N0.10-2014-0119603的權(quán)益，該專利申請(qǐng)出于所有目的以引用方式并入本文，如同在本文中完全闡明。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本文獻(xiàn)涉及在像素陣列內(nèi)包含觸摸傳感器的觸摸感測(cè)裝置和使用該觸摸感測(cè)裝置的顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]用戶接口(UI)被構(gòu)造成使得用戶能夠與各種電子裝置通信，因此可容易且舒適地根據(jù)他們的期望控制電子裝置。用戶接口的示例包括鍵區(qū)、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、屏幕顯示器(0SD)、具有紅外通信功能或射頻(RF)通信功能的遠(yuǎn)程控制器。用戶接口技術(shù)不斷擴(kuò)展，以增加用戶的敏感度和操縱便利度。用戶接口近來(lái)已發(fā)展成包括觸摸U1、語(yǔ)音識(shí)別U1、3D UI等。
[0004]觸摸UI已經(jīng)是諸如智能電話的便攜式信息電器中必須使用的并且已經(jīng)擴(kuò)展到用于膝上型計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、家用電器等。近年來(lái)，已經(jīng)提出了用于將觸摸傳感器嵌入顯示面板的像素陣列中的技術(shù)(下文中，“內(nèi)嵌式觸摸傳感器技術(shù)”)。用該內(nèi)嵌式觸摸傳感器技術(shù)，觸摸傳感器可被安裝在顯示面板上，而不增加顯示面板的厚度。這些觸摸傳感器通過(guò)寄生電容連接到像素。在觸摸傳感器的驅(qū)動(dòng)方法中，為了降低由于耦合導(dǎo)致的像素和觸摸傳感器的相互影響，一幀的時(shí)段可被時(shí)分成用于驅(qū)動(dòng)像素的時(shí)段(下文中，“顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)段”)和用于驅(qū)動(dòng)觸摸傳感器的時(shí)段(下文中，“觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)段”)。
[0005]內(nèi)嵌式觸摸傳感器技術(shù)使用與顯示面板的像素連接的電極作為觸摸傳感器的電極。在內(nèi)嵌式觸摸技術(shù)中，例如，用于向液晶顯示裝置的像素供應(yīng)公共電壓的公共電極可被劃分為并且用作觸摸傳感器的電極。盡管對(duì)于每個(gè)像素而言公共電壓應(yīng)該是相同的，但將公共電極劃分成觸摸傳感器的電極使得在大尺寸屏幕上公共電壓是不均勻的，從而造成畫(huà)面質(zhì)量劣化。
[0006]參照?qǐng)D1至圖3，在內(nèi)嵌式觸摸傳感器技術(shù)中，公共電極COM被劃分成多個(gè)傳感器電極C1至C4。傳感器電極C1至C4均像具有自電容的觸摸傳感器一樣操作。傳感器線L1至L4分別連接到傳感器電極C1至C4。當(dāng)諸如手指的導(dǎo)電物體觸摸觸摸屏?xí)r，觸摸傳感器的電容增大。因此，可通過(guò)測(cè)量因觸摸造成的電容變化來(lái)檢測(cè)觸摸輸入。
[0007]在顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)段Td期間，用于像素的公共電壓Vcom通過(guò)傳感器線L1至L4被供應(yīng)到傳感器電極C1至C4。在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)段Tt期間，傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)Tdrv通過(guò)傳感器線L1至L4被供應(yīng)到傳感器電極C1至C4。
[0008]傳感器線L1至L4的長(zhǎng)度根據(jù)觸摸傳感器所處的位置而變化。因此，由于傳感器線L1至L4之間的長(zhǎng)度差異，導(dǎo)致施加到傳感器電極C1至C4的公共電壓Vcom的延遲時(shí)間根據(jù)觸摸傳感器的位置而變化，從而使畫(huà)面質(zhì)量不均勻。
[0009]例如，如圖3中所示，通過(guò)第一傳感器線L1施加到第一傳感器電極C1的公共電壓Vcom的延遲時(shí)間比通過(guò)第四傳感器線L4施加到第四傳感器電極C4的公共電壓Vcom的延遲時(shí)間長(zhǎng)。也就是說(shuō)，因?yàn)榈谝粋鞲衅骶€L1的長(zhǎng)度大于第四傳感器線L4的長(zhǎng)度，所以第一傳感器線L1包含比第四傳感器線L4更長(zhǎng)的RC延遲。因此，即使向第一傳感器線L1和第四傳感器線L4施加相同電壓時(shí)，第一傳感器電極C1的電壓也低于第四傳感器電極C4的電壓。由于RC延遲，導(dǎo)致傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)Tdrv的延遲時(shí)間也根據(jù)觸摸傳感器的位置而變化。
[0010]對(duì)于大屏幕顯示裝置，第一傳感器線L1至第四傳感器線L4之間的長(zhǎng)度差異變大。因此，傳統(tǒng)的內(nèi)嵌式觸摸傳感器技術(shù)會(huì)遭遇在大屏幕顯示裝置上在顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)段Td期間通過(guò)第一傳感器電極C1至第四傳感器電極C4施加的公共電壓Vcom不均勻，從而導(dǎo)致顯示裝置的畫(huà)面質(zhì)量劣化。
[0011]大屏幕顯示裝置由于內(nèi)嵌式觸摸傳感器和像素之間的耦合而具有大寄生電容。這樣使使用內(nèi)嵌式觸摸傳感器的觸摸屏的大小和分辨率增加并且也使與內(nèi)嵌式觸摸傳感器連接的寄生電容增加，從而導(dǎo)致觸摸靈敏度和觸摸識(shí)別準(zhǔn)確度降低。因此，需要一種使觸摸傳感器的寄生電容最小以將內(nèi)嵌式觸摸傳感器技術(shù)應(yīng)用于大屏幕顯示裝置的觸摸屏的方法。
[0012]因?yàn)轱@示面板上的RC延遲差異，像素的公共電壓Vcom可根據(jù)屏幕位置而變化。另外，當(dāng)分別在顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)段和觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)段中以時(shí)分方式驅(qū)動(dòng)顯示面板時(shí)，或者當(dāng)在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)段之后立即開(kāi)始顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)段時(shí)，公共電壓Vcom可變化。由于這種公共電壓變化造成像素之間的亮度差異，因此在畫(huà)面上可顯現(xiàn)水平線。用于補(bǔ)償公共電壓Vcom變化的熟知方法是，通過(guò)感測(cè)從顯示面板的公共電極反饋的公共電壓變化來(lái)補(bǔ)償公共電壓。本發(fā)明申請(qǐng)人在2006年7月5日提交的韓國(guó)特許專利N0.10-2006-0077951和2013年12月23日提交的N0.10-2013-0139679中提出了公共電壓反饋補(bǔ)償方法。順帶一提，這種方法需要用反饋線連接公共電極和反饋補(bǔ)償電路。然而，反饋線不能連接到將如圖1中所示的公共電極劃分得到的傳感器電極中的每個(gè)，所以公共電壓補(bǔ)償方法不適用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本文獻(xiàn)的一方面在于提供能夠補(bǔ)償施加到傳感器電極的公共電壓的觸摸感測(cè)裝置和使用該觸摸感測(cè)裝置的顯示裝置。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一種觸摸感測(cè)裝置包括反饋電壓傳輸器和公共電壓補(bǔ)償器。
[0015]反饋電壓傳輸器包括反饋線、將傳感器線連接到所述反饋線的開(kāi)關(guān)元件、控制所述開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通/截止的反饋控制線。
[0016]公共電壓補(bǔ)償器在所述傳感器線連接到所述反饋線的同時(shí)通過(guò)所述反饋線接收供應(yīng)到所述傳感器線的反饋電壓，并且補(bǔ)償所述反饋電壓達(dá)到參考電壓電平。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一種顯示裝置包括反饋電壓傳輸器和公共電壓補(bǔ)償器。
【附圖說(shuō)明】
[0018]附圖被包括以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并入且構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分，附圖示出本發(fā)明的實(shí)施方式并且與描述一起用于說(shuō)明本發(fā)明的原理。在附圖中:
[0019]圖1是示出連接到觸摸傳感器的傳感器線的視圖；
[0020]圖2是示出根據(jù)內(nèi)嵌式觸摸傳感器技術(shù)施加到觸摸傳感器的公共電壓和觸摸驅(qū)動(dòng)信號(hào)的波形圖；
[0021]圖3是示出根據(jù)內(nèi)嵌式觸摸傳感器技術(shù)的其延遲時(shí)間根據(jù)觸摸傳感器的位置而變化的公共電壓的波形圖；
[0022]圖4是示意性示出根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的框圖；
[0023]圖5是示出雙饋送單元(double feeding unit)和傳感器電極的頂部平面圖；
[0024]圖6是傳感器電極的部分的放大頂部平面圖；
[0025]圖7至圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的施加到顯示裝置的像素驅(qū)動(dòng)信號(hào)和觸摸驅(qū)動(dòng)信號(hào)的波形圖；
[0026]圖10是示出觸摸驅(qū)動(dòng)信號(hào)的各種示例的波形圖；
[0027]圖11是示出其中公共電壓被供應(yīng)到傳感器電極中的每個(gè)的示例的視圖；
[0028]圖12是示出Vcom補(bǔ)償器的參考電壓的示例的視圖；
[0029]圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施方式的Vcom補(bǔ)償器的視圖；
[0030]圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施方式的Vcom補(bǔ)償器的視圖；
[0031]圖15和圖16是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式的公共電壓反饋補(bǔ)償方法的視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下文中，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中，相同的附圖標(biāo)記指示基本上相同的組件。另外，在下面的描述中，將不再詳細(xì)描述與本發(fā)明相關(guān)的熟知功能或構(gòu)造，如果看起來(lái)這些功能或構(gòu)造會(huì)以不必要的細(xì)節(jié)混淆本發(fā)明。
[0033]本發(fā)明的顯示裝置可被實(shí)現(xiàn)為諸如液晶顯示器(IXD)、場(chǎng)發(fā)射顯示器(FED)、等離子體顯示面板(PDP)、有機(jī)發(fā)光顯示器(0LED)或電泳顯示器(ETO)的平板顯示器。在下面的描述中，描述本發(fā)明的實(shí)施方式的重點(diǎn)將放在(但不限于)作為平板顯示器示例的液晶顯示器。例如，可使用任何顯示裝置作為本發(fā)明的顯示裝置，只要內(nèi)嵌式觸摸傳感器技術(shù)可應(yīng)用于該顯示裝置即可。
[0034]圖4至圖6是示意性示出根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的框圖。在圖5中，參考標(biāo)號(hào)11表示像素的像素電極，參考標(biāo)號(hào)“101”表示顯示輸入圖像的像素陣列。顯示面板100上的像素陣列101之外的部分是非顯示邊框區(qū)。
[0035]參照?qǐng)D4至圖6，本發(fā)明的顯示裝置包括觸摸感測(cè)裝置。觸摸感測(cè)裝置使用嵌入顯示面板100中的觸摸傳感器檢測(cè)觸摸輸入。
[0036]本發(fā)明的顯示裝置分別在顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)段和觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)段中以時(shí)分方式驅(qū)動(dòng)。在顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)段期間，寫(xiě)入輸入圖像數(shù)據(jù)。在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)段期間，驅(qū)動(dòng)觸摸傳感器以檢測(cè)觸摸輸入。
[0037]觸摸傳感器可被實(shí)現(xiàn)為可被實(shí)施為內(nèi)嵌式觸摸傳感器的電容型觸摸傳感器。圖5示出自電容型觸摸傳感器。傳感器線連接到自電容型觸摸傳感器中的每個(gè)，但傳感器線沒(méi)有被劃分成Tx線和Rx線。感測(cè)電路向與觸摸傳感器連接的傳感器線供應(yīng)電荷，通過(guò)傳感器線感測(cè)電容中的電荷量。
[0038]向像素供應(yīng)公共電壓Vcom的公共電