包括触摸电极的显示设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种包括触摸电极的显示设备，其通过降低公共电极与选通/数据线之间的寄生电容并降低触摸感测和显示驱动上的延迟来提高触摸灵敏度，其中，显示设备可包括：包括像素电极的下板；包括公共电极的上板，其中，针对显示驱动模式，所述公共电极与所述像素电极一起形成用于显示图像的电场，并且针对触摸感测模式，所述公共电极感测根据用户触摸的电容改变；以及形成在所述下板与所述上板之间的VA型的液晶层，其根据所述像素电极与所述公共电极之间的电场而发生改变。
【专利说明】包括触摸电极的显示设备
【技术领域】
[0001 ] 本发明的实施方式涉及包括触摸电极的显示设备。
【背景技术】
[0002]液晶显示(IXD)器件通过利用电场来控制液晶的透光率显示图像。为此，IXD设备可包括具有以矩阵构形设置的多个像素的液晶板，以及用于驱动液晶板的驱动器。
[0003]液晶板可包括下基板、上基板、上基板和下基板之间的液晶层。根据是否施加电场，由液晶层的配向控制光透光率，从而显示图像。
[0004]现有技术的IXD器件一般采用输入装置，例如鼠标或键盘。但是，在导航、移动电话和家用电器中也广泛应用触摸屏，触摸屏允许用户在观看屏幕的同时，通过用手指、笔等直接地触摸屏幕来输入信息。
[0005]以下，将参照附图描述现有技术的IXD器件。
[0006]图1是简要示出现有技术的具有on-cell类型触摸板的IXD器件的截面图。
[0007]如图1所示，IXD器件10包括触摸板20、上基板30、下基板40和液晶层50。
[0008]触摸板20可以被配置成on-cell类型以附接到上基板30的上表面。附接到上基板30的上表面的、用于用户触摸的板被称为on-cell触摸板。
[0009]虽然未示出，但上基板30可包括滤色器、偏振片和盖板玻璃。
[0010]下基板400可包括由交叉的选通线和数据线限定的像素以及包括在该像素中的开关二极管。
[0011]根据电场的改变控制液晶层500的配向，从而控制光透过率以显示图像。
[0012]但是，具有现有技术的on-cell类型的IXD装置10存在以下缺点。
[0013]首先，在上基板30上设置了额外的触摸板20，因此增大了 IXD器件10的体积。
[0014]其次，由于这个额外设置的触摸板20，很难在IXD器件10中实现薄型化。
[0015]因此，需要开发一种具有能够实现薄型化的新型触摸板的IXD装置。
【发明内容】
[0016]因此，本发明旨在提供一种显示设备，其基本上能够消除由于现有技术的限制和缺点而造成的一个或多个问题。
[0017]本发明实施方式的一个方面旨在提供一种显示设备，其能够在VA (垂直配向)模式中通过利用形成在上基板的公共电极来感测触摸。
[0018]本发明实施方式的附加优点和特征将会在随后说明书中部分地提出，并且其部分地对于本领域技术人员来说在审查随后的说明书时是明显的，或者可以从实施本发明的实施方式中得出。
[0019]本发明实施方式的目的和其他优点可以通过尤其在所写的说明书中指出的结构、本发明的权利要求以及附图来实现并获得。
[0020]为了实现这些或其他优点并且根据如在此具体地和宽泛地描述的本发明的目的，提供了一种显示设备，所述显示设备包括:下板，其包括在由交叉的选通线和数据线限定的像素区中的像素电极；上板，其包括公共电极，其中，针对显示驱动模式，所述公共电极与所述像素电极一起形成电场以显示图像，并且针对触摸感测模式，所述公共电极感测根据用户触摸的电容改变；以及形成在所述上板与所述下板之间的垂直配向VA型的液晶层，其中，所述液晶层根据形成在所述像素电极与所述公共电极之间的电场而发生改变。
[0021]此时，所述公共电极可以包括:触摸感测电极(RX)，其通过在列方向上对所述公共电极进行构图而形成，用于感测根据用户触摸的电容改变；以及触摸驱动电极(TX)，其通过在列方向和行方向上对所述公共电极进行构图而形成，因此位于各个所述触摸感测电极之间，并且被提供了用于感测用户触摸的触摸驱动信号。
[0022]此外，所述显示设备还可以包括:触摸感测线，其从所述触摸感测电极的所述列方向的一端延伸；触摸驱动线，其在所述上板的所述行方向的一端处沿着所述列方向延伸，所述触摸驱动线用于在所述行方向上连接所述触摸驱动电极；以及触摸驱动器，其与所述触摸感测线和触摸驱动线相连接，用于将所述触摸驱动信号施加至所述触摸驱动电极并从所述触摸感测电极来感测根据用户触摸的电容改变。
[0023]此外，所述显示设备还可包括:触摸感测线，其从所述触摸感测电极的所述列方向的一端延伸；触摸驱动线，其沿着所述列方向从所述触摸驱动电极延伸，以在所述上板的所述列方向的一端沿着所述行方向将在设置同一行的所述触摸驱动电极连接起来；触摸驱动器，其与所述触摸感测线和所述触摸驱动线相连接，用于将所述触摸驱动信号施加至所述触摸驱动电极并从所述触摸感测电极感测所述电容改变。
[0024]此外，所述公共电极还可包括用于感测用户触摸的多个触摸感测块，所述多个感测块是通过在所述行方向和所述列方向上对所述公共电极进行构图而形成的。
[0025]所述上板可包括:遮光部分，其形成在所述上基板上，用于防止漏光；滤色器，其形成在所述遮光部分上，用于通过对从所述下板入射的光进行过滤来表现出颜色；所述公共电极，其形成在所述滤色器上；第一绝缘层，其形成在所述公共电极上；以及触摸布线，其形成在所述第一绝缘层上并位于与所述遮光部分交叠的区域中。
[0026]所述上板可包括:遮光部分，其形成在所述上基板上，用于防止漏光；滤色器；其形成在所述遮光部分上，用于通过对从所述下板入射的光进行过滤来表现出颜色；触摸布线，其形成在所述滤色器上并位于与所述遮光部分交叠的区域中；第一绝缘层，其形成在所述触摸布线上；以及所述公共电极，其形成在所述第一绝缘层上。
[0027]所述上板可包括:遮光部分，其形成在所述上基板上，用于防止漏光；所述公共电极，其形成在所述遮光部分上；滤色器；其形成在所述公共电极上，用于通过对从所述下板入射的光进行过滤来表现出颜色；第一绝缘层，其形成在所述滤色器上；以及触摸布线；其形成在所述第一绝缘层上并位于与所述遮光部分交叠的区域中。
[0028]此时，所述触摸布线的一端与通过对所述公共电极进行构图而形成的触摸驱动电极、触摸感测电极和触摸感测块中的任意一个相连接，并且所述触摸布线的另一端与触摸驱动器相连接以感测用户触摸。
[0029]此外，所述显示设备还包括定时控制器，所述定时控制器用于通过时分方法对一个帧进行驱动，以在一个帧时段内对用于在所述显示板上显示图像的所述显示驱动模式和用于感测用户触摸的所述触摸感测模式进行交替地驱动。[0030]应当理解，前述的一般描述和随后的本发明实施方式的详细描述是示例性的和解释性的，旨在对所要求保护的发明提供进一步解释。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]用于提供对本发明的进一步理解并且被结合并构成本发明的一部分的所包含的附图对本发明实施方式进行说明，并与说明书一起用来解释本发明的主旨，其中:
[0032]图1是简要示出现有技术的具有on-cell类型触摸板的LCD器件的截面图；
[0033]图2示出根据本发明第一实施方式的显示设备；
[0034]图3是根据本发明第一实施方式的显示设备沿A-A的截面图；
[0035]图4示出了包括在根据本发明的显示设备中的上板的第一示例；
[0036]图5示出了包括在根据本发明的显示设备中的上板的第二示例；
[0037]图6示出了包括在根据本发明的显示设备中的上板的第三示例；
[0038]图7示出了根据本发明第二实施方式的显示设备；
[0039]图8示出了根据本发明第三实施方式的显示设备。
【具体实施方式】
[0040]在下文中，将会参照附图详细说明根据本发明实施方式的包括触摸电极的显示设备。
[0041]解释本发明实施方式时，如果提及第一元件位于第二元件“上或之上”，应当理解为第一和第二元件可以彼此接触，或者可以在第一和第二元件之间插入有第三元件。
[0042]根据用于控制液晶层配型的方法，显示设备可具有各种模式，例如，扭曲向列(TN)模式、垂直配向(VA)模式、面内切换(IPS)模式、边缘场开关(FFS)模式等。
[0043]在以上模式当中，如果是IPS模式和FFS模式，那么像素电极(像素ΙΤ0)和公共电极(Vcom)两者都形成在下基板上，从而通过像素电极和公共电极之间的电场来对包括在液晶层中的液晶分子进行配向(align)。因此，IPS和FFS模式对应于采用面内切换类型电场的方法。
[0044]根据本发明实施方式的包括触摸电极的显示设备可被应用到包括下基板上的像素电极和上基板上的公共电极的液晶显示(LCD)器件，如在TN模式和VA模式中所示的一样。
[0045]此外，根据本发明实施方式的包括触摸电极的显示设备可被应用到通过对公共电极构图来感测用户触摸的in-cell触摸类型LCD器件。
[0046]以下，将会描述根据本发明第一实施方式的显不设备。
[0047]图2示出了根据本发明第一实施方式的显示设备。
[0048]如图2所示，根据本发明第一实施方式的显示设备可包括定时控制器110、选通驱动器120、数据驱动器130、触摸驱动器140、显示板150、触摸驱动电极160和触摸感测电极170。
[0049]定时控制器110通过时分方法来驱动一个帧时段，使得在一个帧时段内交替地驱动用于在显示板150上显示图像的显示驱动模式和用于感测用户触摸的触摸感测模式。
[0050]对于显示驱动模式，定时控制器110对齐(align)从外部提供的视频信号，以帧为单位将对齐的视频信号转换成数字视频数据(R，G, B)，并将数字视频数据(R，G, B)提供给数据驱动器130。
[0051]对于显示驱动模式，定时控制器110通过利用从外部提供的垂直同步信号(Vsync )、水平同步信号(Hsync)和时钟信号(CLK)来生成用于控制选通驱动器120的选通控制信号(GCS)和用于控制数据驱动器130的数据控制信号(DCS)。
[0052]生成的选通控制信号(GCS)被提供到选通驱动器120，生成的数据控制信号(DCS)被提供到数据驱动器130。
[0053]数据控制信号(DCS)可包括源开始脉冲(SSP)、源采样时钟(SSC)、源输出使能(SOE)和极性控制信号(P0L)。
[0054]选通控制信号(GCS)可包括选通开始脉冲(GSP)、选通移位时钟(GSC)和选通输出使能(GOE)。
[0055]定时控制器110通过时分方法来驱动一个帧时段，使得在一个帧时段内交替地驱动用于在显示板150上显示图像的显示驱动模式(以下称为“显示模式，DM”)和用于感测用户触摸的触摸感测模式(以下称为“触摸模式，TM”)。
[0056]显示模式(DM)是用于在显示板150上显示期望图像的模式，触摸模式(TM)是用于感测显示板150上被用户触摸的位置的模式。
[0057]触摸模式(TM)的维持时间比显示模式(DM)的维持时间相对要短。也就是说，触摸模式(TM)在各个显示模式(DM)之间被驱动一个短时间段，因而不会影响在显示板150上显示的图像的图像质量。根据本发明一个实施方式，触摸模式(TM)的维持时间大约是显示模式(DM)的维持时间的1/10、1/40或更少。
[0058]选通驱动器120接通与要在显示模式(DM)下显示图像的选通线相连接的开关器件。根据本发明一个实施方式，选通驱动器120从定时器110接收信号，并将选通高压(VGH)施加到选通线，从而接通开关器件。
[0059]当与选通线相连接的开关器件被接通时，数据驱动器130向数据线输出显示数据。这种情况下，显示数据可以是具有用于显示图像的灰度信息的灰度值。
[0060]触摸驱动器140与触摸感测线和触摸驱动线相连接。触摸驱动器140将触摸驱动信号施加到触摸驱动电极160，并根据来自触摸感测电极170的用户触摸来感测电容改变。
[0061]以下，将会参照图3-6详细描述显示板150。
[0062]图3是根据本发明第一实施方式的显示设备的沿A-A的截面图。
[0063]如图3所示,显示板150可包括上板200、下板300和液晶层400。
[0064]根据本发明一个实施方式，上板200可包括上基板210、上基板210上的遮光部分220、遮光部分220上的滤色器230、滤色器230上的公共电极240、公共电极240上的第一绝缘层250、第一绝缘层250上的接触布线260和接触布线260上的第二绝缘层270。
[0065]对于显示模式(DM)，公共电极240与像素电极一起形成电场，从而显示图像。对于触摸模式(TM)，公共电极240根据用户的触摸来感测电容改变。
[0066]公共电极240可包括:触摸感测电极170 (RX)，它是通过在列方向上对公共电极240构图而形成的，用以根据用户的触摸来感测电容改变；触摸驱动电极160 (TX)，它是通过在列方向和行方向上对公共电极240构图而形成的，位于各个触摸感测电极170之间并被施加触摸驱动信号来感测用户的触摸。[0067]触摸布线260通过行方向上的通孔与多个触摸驱动电极160电连接。触摸驱动电极160以预定间隔设置并在触摸驱动电极160之间插入有第一绝缘层250。
[0068]以下将参照图4-6来描述上板200的各种示例。
[0069]图4示出了包括在根据本发明的显示设备中的上板的第一示例。
[0070]参见图4，上板200可包括上基板210、遮光部分220、滤色器230、公共电极240、第一绝缘层250、触摸布线260和第二绝缘层270。
[0071]上基板210由透明材料(例如玻璃或塑料)制成。
[0072]遮光部分220位于与滤色器230的边界相对应的区域中，由此防止在液晶层400的配向不受控制的区域中发生漏光。遮光部分220可用作黑底(BM)。
[0073]滤色器230形成在遮光部分220上，其中滤色器230对从下板入射的光进行过滤从而表现出颜色。
[0074]根据本发明一个实施方式，滤色器230可包括红色、绿色和蓝色滤色器。形成在遮光部分220上的滤色器230仅透射特定波长范围的光。
[0075]公共电极240形成在滤色器230上。对于显示模式(DM)，公共电极240与像素电极一起形成电场，由此来显示图像。对于接触模式(TM)，公共电极240根据用户的触摸来感测电容改变。
[0076]第一绝缘层250形成在公共电极240上，以使得公共电极240与触摸布线260彼此电绝缘。
[0077]第一绝缘层250使公共电极240的表面平坦化，并因此加强了与公共电极240的粘接强度。
[0078]触摸布线260形成在第一绝缘层250上，更具体地，位于与遮光部分220交叠的区域中。
[0079]如图3所示，触摸布线260可以与公共电极240的在预定区域中构图出的一些部分电接触。
[0080]触摸布线260可用作触摸驱动线和触摸感测线。也就是说，触摸布线260的一端可与通过对公共电极240构图而形成的触摸驱动电极相连接，而触摸布线260的另一端可与用于感测用户触摸的触摸驱动器相连接并用作触摸驱动线。此外，触摸布线260的一端可与通过对公共电极240构图而形成的触摸感测电极相连接，而触摸布线260的另一端可与用于感测用户触摸的触摸驱动器相连接并用作触摸感测线。
[0081]第二绝缘层270形成在触摸布线260上以保护触摸布线260。
[0082]图5示出了包括在根据本发明的显示设备中的上板的第二示例。
[0083]如图5所示，上板200可包括上基板210、遮光部分220、滤色器230、公共电极240、第一绝缘层250、触摸布线260和第二绝缘层270。
[0084]上基板210由透明材料(例如玻璃或塑料)制成。
[0085]遮光部分220位于与滤色器230的边界相对应的区域中，由此防止在液晶层400的配向不受控制的区域中发生漏光。遮光部分220可用作黑底(BM)。
[0086]滤色器230形成在遮光部分220上，其中滤色器230对从下板入射的光进行过滤从而表现出颜色。
[0087]根据本发明一个实施方式，滤色器230可包括红色、绿色和蓝色滤色器。形成在遮光部分220上的滤色器230仅透射特定波长范围的光。
[0088]触摸布线260形成在滤色器230上，更具体地，位于与遮光部分220交叠的区域中。
[0089]如图3所示，触摸布线260可以与公共电极240的在预定区域中构图的一些部分电接触。
[0090]触摸布线260可用作触摸驱动线和触摸感测线。也就是说，触摸布线260的一端可与通过对公共电极240构图而形成的触摸驱动电极相连接，而触摸布线260的另一端可与用于感测用户触摸的触摸驱动器相连接并用作触摸驱动线。此外，触摸布线260的一端可与通过对公共电极240构图而形成的触摸感测电极相连接，并且触摸布线260的另一端可与用于感测用户触摸的触摸驱动器相连接并用作触摸感测线。
[0091]第一绝缘层250形成在触摸布线260上以使得公共电极240与触摸布线260彼此电绝缘。
[0092]第一绝缘层250使公共电极240的表面平坦化，并因此加强了与公共电极240的粘接强度。
[0093]公共电极240形成在第一绝缘层250上。对于显示模式，公共电极240与像素电极一起形成电场以显示图像。对于触摸模式，公共电极240根据用户触摸来感测电容改变。
[0094]第二绝缘层270形成在公共电极240上以保护公共电极240。
[0095]图6示出了包括在根据本发明的显示设备中的上板的第三示例。
[0096]如图6所示，上板200可包括上基板210、遮光部分220、滤色器230、公共电极240、第一绝缘层250、触摸布线260和第二绝缘层270。
[0097]上基板210由透明材料(例如玻璃或塑料)制成。
[0098]遮光部分220位于与滤色器230的边界相对应的区域中，从而防止在液晶层400的配向不受控制的区域中发生漏光。遮光部分220可用作黑底(BM)。
[0099]公共电极240形成在遮光部分220上。对于显示模式(DM)，公共电极240与像素电极一起形成电场以显示图像。对于触摸模式(TM)，公共电极240根据用户触摸来感测电
容改变。
[0100]滤色器230形成在公共电极240上，其中滤色器230对从下板入射的光进行过滤从而表现出颜色。
[0101]根据本发明一个实施方式，滤色器230可包括红色、绿色和蓝色滤色器。形成在公共电极240上的滤色器230仅透射特定波长范围的光。
[0102]第一绝缘层250形成在滤色器230上以使得公共电极240和触摸布线260彼此电
绝缘。第一绝缘层250能够使表面平坦。
[0103]触摸布线260形成在第一绝缘层250上，更具体地，位于与遮光部分220交叠的区域中。
[0104]如图3所示，触摸布线260可以与公共电极240的在预定区域中构图的一些部分电接触。
[0105]触摸布线260可用作触摸驱动线和触摸感测线。也就是说，触摸布线260的一端可与通过对公共电极240构图而形成的触摸驱动电极相连接，而触摸布线260的另一端可与用于感测用户触摸的触摸驱动器相连接并用作触摸驱动线。此外，触摸布线260的一端可与通过对公共电极240构图而形成的触摸感测电极相连接，并且触摸布线260的另一端可与用于感测用户触摸的触摸驱动器相连接并用作触摸感测线。
[0106]第二绝缘层270形成在触摸布线260上以保护触摸布线260。
[0107]再次参见图3，在下板300上有通过交叉的多条选通线和数据线限定的多个像素区和形成在像素区中的像素电极。
[0108]虽然未示出，但在下板300上有用于驱动液晶层400的像素阵列。
[0109]在下板300上，多条选通线(GL)形成得与多条数据线(DL)垂直，从而限定了多个像素。
[0110]根据本发明一个实施方式，各个像素可被配置为包括与红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器相对应的三个子像素(红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素)，其中各个子像素可包括薄膜晶体管(TFT)、存储电容器(Cst)和像素电极。
[0111]薄膜晶体管(TFT)可包括栅极、有源层、绝缘层和数据电极(源极/漏极)。此时，薄膜晶体管(TFT)可被配置为栅极位于有源层下面的底部栅极结构，或者被配置为栅极位于有源层上面的顶部栅极结构。
[0112]像素电极(像素ΙΤ0)通过预设的接触部(contact)与薄膜晶体管(TFT)的源极电连接，并根据视频信号向子像素提供数据电压(像素电压)。
[0113]液晶层400形成在上板和下板之间，其中以垂直配向(VA)驱动的液晶层通过在像素电极和公共电极之间形成的电场而发生改变。
[0114]再次参见图2，通过在列方向和行方向上对公共电极240构图来形成触摸驱动电极160，使得触摸驱动电极160位于各个触摸感测电极170之间，并且向触摸驱动电极160施加用于感测用户触摸的触摸驱动信号。
[0115]触摸驱动线连接了行方向上的触摸驱动电极160，并且从上板200的行方向的一端沿着列方向延伸的触摸驱动线与触摸驱动器140相连接。
[0116]通过在列方向上对公共电极240构图来形成触摸感测电极170，从而根据用户触摸来感测电容改变。
[0117]触摸感测线从触摸感测电极170的列方向的一端延伸，并且触摸感测线的一端与触摸驱动器140相连接。
[0118]以下将描述根据本发明第二实施方式的显示设备。
[0119]图7示出了根据本发明第二实施方式的显示设备。
[0120]如图7所示，根据本发明第二实施方式的显示设备包括定时控制器110、选通驱动器120、数据驱动器130、触摸驱动器140、显示板150、触摸驱动电极160和触摸感测电极170。
[0121]图7所示的定时控制器110、选通驱动器120、数据驱动器130、触摸驱动器140与图2所示的定时控制器110、选通驱动器120、数据驱动器130、触摸驱动器140相同。因此，省略对于定时控制器110、选通驱动器120、数据驱动器130和触摸驱动器140的详细说明。
[0122]显示板150具有图4-6所示的上板。因此,省略对显示板150的详细说明。
[0123]通过在列方向和行方向上对公共电极240构图来形成触摸驱动电极160，使得触摸驱动电极160位于各个触摸感测电极170之间，并且向触摸驱动电极160施加用于感测用户触摸的触摸驱动信号。[0124]触摸驱动线从触摸驱动电极160沿着列方向延伸，使得在同一行设置的触摸驱动电极160上板200的列方向的一端在行方向上连接。
[0125]也就是说，如图7所描述的一样，设置在同一行的四个触摸驱动电极(TXl)在上板200的列方向的一端(图7中140的上方)沿着行方向连接。此外，设置在同一行的四个驱动电极(TX2)在上板200的列方向的一端(图7中140的上方)沿着行方向连接，并且设置在同一行的四个驱动电极(TX3)在上板200的列方向的一端(图7中140的上方)沿着行方向连接。
[0126]通过在列方向上对公共电极240构图来形成触摸感测电极170，从而根据用户的触摸来感测电容改变。
[0127]触摸感测线从触摸感测电极170的列方向的一端延伸，并且触摸感测线的一端与触摸驱动器140连接。
[0128]以下将详细描述根据本发明第三实施方式的显示设备。
[0129]图8示出了根据本发明第三实施方式的显示设备。
[0130]如图8所示，根据本发明第三实施方式的显示设备可包括定时控制器110、选通驱动器120、数据驱动器130、触摸驱动器140、显示板150和触摸感测块180。
[0131]定时控制器110通过时分方法驱动一个帧时段，使得在一个帧时段内用于在显示板150上显示图像的显示驱动模式和用于感测用户触摸的触摸感测模式被交替地驱动。
[0132]对于显示驱动模式，定时控制器110对齐从外部提供的视频信号，以帧为单位将对齐的视频信号转换成数字视频数据(R，G, B)并将数字视频数据(R，G, B)提供给数据驱动器 130。
[0133]对于显示驱动模式，定时控制器110通过利用从外部提供的垂直同步信号(Vsync )、水平同步信号(Hsync)和时钟信号(CLK)来生成用于控制选通驱动器120的选通控制信号(GCS)和用于控制数据驱动器130的数据控制信号(DCS)。
[0134]然后，将生成的选通控制信号(GCS)提供到选通驱动器120，并将生成的数据控制信号(DCS)提供到数据驱动器130。
[0135]这种情况下，数据控制信号(DCS)可包括源开始脉冲(SSP)、源采样时钟(SSC)、源输出使能(SOE)和极性控制信号(P0L)。
[0136]选通控制信号(GCS)可包括选通开始脉冲(GSP)、选通移位时钟(GSC)和选通输出使能(GOE)。
[0137]定时控制器110通过时分方法驱动一个帧时段，使得在一个帧时段内，用于在显示板150上显示图像的显示驱动模式(以下称为“显示模式，DM”)和用于感测用户触摸的触摸感测模式(以下称为“触摸模式”，TM)被交替地驱动。
[0138]显示模式(DM)是用于在显示板150上显示期望图像的模式，触摸模式(TM)是用于感测用户在显示板150上触摸的位置的模式。
[0139]根据本发明一个实施方式，如果在显示板150上与选通线平行的方向上形成“η”列触摸感测块180，那么定时控制器110重复“η”次地交替驱动显示模式(DM)和触摸模式(TM)以在一帧期间内从所有列的感测块180感测用户的触摸。
[0140]也就是说，在一帧期间，定时控制器110在第一列上设置的触摸感测块180中驱动触摸模式(TMl)和显示模式(DM1)，在第二列上设置的触摸感测块180中驱动触摸模式(TM2)和显示模式(DM2)，在第(n-1)列上设置的触摸感测块180中驱动触摸模式(TMn-1)和显示模式(DMn-1 )，并在第η列上设置的触摸感测块180中驱动触摸模式(TMn)和显示模式(DMn)，从而对时分方法进行控制。
[0141]根据本发明一个实施方式，对于具有768条选通线的XGA级TFT-1XD显示设备，选通线的TFT导通时间不能高于21微妙，并且在它以60帧每秒的速度进行刷新时，一帧的时间是16.7毫秒。因此，触摸模式(TM)和显示模式(DM)以16.7毫秒为周期交替地重复。
[0142]触摸模式(TM)的维持时间比显示模式(DM)的维持时间相对要短。也就是说，触摸模式(TM)在各个显示模式(DM)之间被驱动一个短时间段，因而不会影响在显示板150上显示的图像的图像质量。根据本发明一个实施方式，触摸模式(TM)的维持时间大约是显示模式(DM)维持时间的1/10、1/40或更少。
[0143]选通驱动器120接通与要显示用于显示模式(DM)的图像的选通线相连接的开关器件。根据本发明一个实施方式，选通驱动器120从定时控制器110接收信号，并将选通高压(VGH)施加到选通线，从而接通开关器件。
[0144]当与选通线相连接的开关器件被接通时，数据驱动器130向数据线输出显示数据。这种情况下，显示数据可以是具有用于显示图像的灰度信息的灰度值。
[0145]与触摸布线相连接的触摸驱动器140根据来自触摸感测块180的用户触摸来感测电容改变，从而感测是否存在用户触摸并感测触摸位置。
[0146]显示板150具有图4-6所示的上板。因此,省略对显示板150的详细说明。
[0147]通过在列方向和行方向上对公共电极构图来形成触摸感测块180。
[0148]从触摸感测块180的列方向的一端延伸的触摸布线260与触摸驱动器140相连接。
[0149]根据本发明，减小了公共电极与选通线之间以及公共电极与数据线之间的寄生电容，由于减小了寄生电容从而降低了触摸感测和显示驱动上的延迟，从而提高了触摸灵敏度。
[0150]此外，用于连接在有源区中构图出的公共电极240的触摸布线260被形成在上基板中，从而提高了孔径比。
[0151]此外，用于连接所构图的公共电极240的触摸布线260被形成在上基板的内部，使得能够减小板侧的斜面，从而实现了显示设备的薄型化。
[0152]在不脱离本发明精神和范围的情况下，可以本发明实施方式进行各种修改和变形，这对于本领域技术人员来说是明显的。因此，本发明涵盖对所提供的发明的修改和变形并且它们都在权利要求及其等同物所要求保护的范围内。
[0153]相关申请的交叉引用
[0154]本申请要求2013年I月30日提交的韩国专利申请N0.10-2013-0010383的优先权，在此通过参考将其并入，如同在此进行了充分阐述。
【权利要求】
1.一种显示设备，所述显示设备包括: 下板，其包括在由交叉的选通线和数据线限定的像素区中的像素电极； 上板，其包括公共电极，其中，针对显示驱动模式，所述公共电极与所述像素电极一起形成电场以显示图像，并且针对触摸感测模式，所述公共电极感测根据用户触摸的电容改变；以及 形成在所述上板与所述下板之间的垂直配向VA型的液晶层，其中，所述液晶层根据形成在所述像素电极与所述公共电极之间的电场而发生改变。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述公共电极包括: 触摸感测电极(RX)，其通过在列方向上对所述公共电极进行构图而形成，用于感测根据用户触摸的电容改变；以及 触摸驱动电极(TX)，其通过在列方向和行方向上对所述公共电极进行构图而形成，因此位于各个所述触摸感测电极之间，并且被提供了用于感测用户触摸的触摸驱动信号。
3.根据权利要求2所述的显示设备，所述显示设备还包括: 触摸感测线，其从所述触摸感测电极的所述列方向的一端延伸； 触摸驱动线，其在所述上板的所述行方向的一端处沿着所述列方向延伸，所述触摸驱动线用于在所述行方向上连接所述触摸驱动电极；以及 触摸驱动器，其与所述触摸感测线和触摸驱动线相连接，用于将所述触摸驱动信号施加至所述触摸驱动电极并从所述触摸感测电极感测根据用户触摸的电容改变。
4.根据权利要求2所述的显示设备，所述显示设备还包括: 触摸感测线，其从所述触摸感测电极的所述列方向的一端延伸； 触摸驱动线，其沿着所述列方向从所述触摸驱动电极延伸，以在所述上板的所述列方向的一端沿着所述行方向将在设置同一行的所述触摸驱动电极连接起来； 触摸驱动器，其与所述触摸感测线和所述触摸驱动线相连接，用于将所述触摸驱动信号施加至所述触摸驱动电极并从所述触摸感测电极感测所述电容改变。
5.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述公共电极还包括用于感测用户触摸的多个触摸感测块，所述多个感测块是通过在所述行方向和所述列方向上对所述公共电极进行构图而形成的。
6.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述上板包括: 遮光部分，其形成在所述上基板上，用于防止漏光； 滤色器，其形成在所述遮光部分上，用于通过对从所述下板入射的光进行过滤来表现出颜色； 所述公共电极，其形成在所述滤色器上； 第一绝缘层，其形成在所述公共电极上；以及 触摸布线，其形成在所述第一绝缘层上并位于与所述遮光部分交叠的区域中。
7.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述上板包括: 遮光部分，其形成在所述上基板上，用于防止漏光； 滤色器；其形成在所述遮光部分上，用于通过对从所述下板入射的光进行过滤来表现出颜色； 触摸布线，其形成在所述滤色器上并位于与所述遮光部分交叠的区域中；第一绝缘层，其形成在所述触摸布线上；以及 所述公共电极，其形成在所述第一绝缘层上。
8.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述上板包括: 遮光部分，其形成在所述上基板上，用于防止漏光； 所述公共电极，其形成在所述遮光部分上； 滤色器；其形成在所述公共电极上，用于通过对从所述下板入射的光进行过滤来表现出颜色； 第一绝缘层，其形成在所述滤色器上；以及 触摸布线；其形成在所述第一绝缘层上并位于与所述遮光部分交叠的区域中。
9.根据权利要求6-8中任一项所述的显示设备，其中，所述触摸布线的一端与通过对所述公共电极进行构图而形成的触摸驱动电极、触摸感测电极和触摸感测块中的任意一个相连接，并且所述触摸布线的另一端与触摸驱动器相连接以感测用户触摸。
10.根据权利要求1所述的显示设备，所述显示设备还包括定时控制器，所述定时控制器用于通过时分方法对一个帧进行驱动，以在一个帧时段内对用于在所述显示板上显示图像的所述显示驱动模式和用于感测用户触摸的所述触摸感测模式进行交替地驱动。
【文档编号】G06F3/041GK103970340SQ201310700480
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年1月30日
【发明者】金兑桓, 朴容赞, 黄相守, 朴振佑 申请人:乐金显示有限公司