触摸传感器和包括该触摸传感器的显示装置的制作方法

本公开的方面涉及一种触摸传感器和一种包括该触摸传感器的显示装置。

背景技术

包括光学方法、热感测方法和电容方法等的各种识别方法被认为是用于实现触摸传感器的方法。在这些方法之中，电容式触摸传感器感测当用户的手或物体与其接触时电容改变的点，从而检测触摸位置。因为电容式触摸传感器容易感测多点触摸并具有优异的精确度，因此近来已广泛使用电容式触摸传感器。

近来，通过使用触摸传感器来不仅检测触摸位置而且检测指纹和触摸压力，已经为用户提供了各种功能。

当人手指的表面与导电感测电极接触时，电容指纹传感器通过检测根据指纹中的脊和谷的形状的电容的变化来获得指纹的形状(指纹图案)。

技术实现要素：

实施例提供了一种用于触摸和指纹感测的小型化的和集成的触摸传感器以及一种包括该触摸传感器的显示装置。

根据本公开的一方面，提供了一种触摸传感器，所述触摸传感器包括：多个传感器像素；传感器扫描驱动器，被构造为通过传感器扫描线向所述多个传感器像素供应传感器扫描信号；电源单元，被构造为通过公共线向所述多个传感器像素供应共电压；以及读出电路，通过公共线连接到所述多个传感器像素，读出电路被构造为通过利用通过公共线输出的输出信号来感测触摸，其中，所述多个传感器像素之中的彼此相邻的两个传感器像素共用一条公共线。

所述两个传感器像素之中的一个传感器像素可以仅在一帧时间段中的第一时间段期间向读出电路提供输出信号，所述两个传感器像素之中的另一个传感器像素可以仅在一帧时间段中的与第一时间段不同的第二时间段期间向读出电路提供输出信号。

电源单元可以针对每个特定时间段向公共线中的每条交替地提供第一共电压和具有比第一共电压的电平低的电平的第二共电压。

电源单元可以同时向公共线之中的奇数公共线和偶数公共线提供具有彼此不同的电平的共电压。

所述两个传感器像素之中的第一传感器像素可以连接到第j(j为自然数)公共线和第j+1公共线，所述两个传感器像素之中的第二传感器像素可以连接到第j+1公共线和第j+2公共线。

在一帧时间段中的第一时间段期间，电源单元可以向第j公共线和第j+2公共线供应第一共电压，并且向第j+1公共线供应具有比第一共电压的电平低的电平的第二共电压。在所述一帧时间段中的第二时间段期间，电源单元可以向第j公共线和第j+2公共线供应第二共电压，并且向第j+1公共线供应第一共电压。

第一时间段和第二时间段可以彼此不重叠。

第一传感器像素可以在第一时间段期间向读出电路提供输出信号。

当通过第j公共线提供输出信号时，读出电路可以确定已经在第一传感器像素上产生了触摸。

当通过第j+1公共线提供输出信号时，读出电路可以确定尚未在第一传感器像素上产生任何触摸。

第二传感器像素可以在第二时间段期间向读出电路提供输出信号

所述多个传感器像素之中的连接到第j(j为自然数)公共线、第j+1公共线、第i(i为自然数)传感器扫描线和第i+1传感器扫描线的传感器像素可以包括：传感器电极；第一晶体管，具有连接到传感器电极的栅电极、连接到第一节点的第一电极和连接到第二节点的第二电极；第二晶体管，具有连接到第i+1传感器扫描线的栅电极、连接到第j公共线的第一电极和连接到第一节点的第二电极；第三晶体管，具有连接到第i传感器扫描线的栅电极、连接到第j公共线的第一电极和连接到传感器电极的第二电极；以及第四晶体管，具有连接到第二节点的第一电极以及连接到第j+1公共线的栅电极和第二电极。

传感器像素还可以包括与传感器电极一起形成第一电容器的电容器电极。

当产生触摸时，传感器电极可以与用户的手指一起形成第二电容器。

当向第i+1传感器扫描线供应传感器扫描信号时，传感器像素可以向读出电路提供输出信号。

根据本公开的另一方面，提供了一种触摸传感器，所述触摸传感器包括：多个传感器像素；传感器扫描驱动器，被构造为通过传感器扫描线向所述多个传感器像素供应传感器扫描信号；电源单元，被构造为通过公共线向所述多个传感器像素供应共电压；以及读出电路，通过公共线连接到所述多个传感器像素，读出电路被构造为通过利用通过公共线输出的输出信号来感测触摸，其中，所述多个传感器像素之中的连接到第j(j为自然数)公共线、第j+1公共线、第i(i为自然数)传感器扫描线和第i+1传感器扫描线的传感器像素包括：传感器电极；第一晶体管，具有连接到传感器电极的栅电极、连接到第一节点的第一电极和连接到第二节点的第二电极；第二晶体管，具有连接到第i+1传感器扫描线的栅电极、连接到第j公共线的第一电极和连接到第一节点的第二电极；第三晶体管，具有连接到第i传感器扫描线的栅电极、连接到第j公共线的第一电极和连接到传感器电极的第二电极；以及第四晶体管，具有连接到第二节点的第一电极以及连接到第j+1公共线的栅电极和第二电极。

当向第j公共线供应第一共电压并且向第j+1公共线供应具有比第一共电压的电平低的电平的第二共电压时，传感器像素可以被激活。当向第j公共线供应第二共电压并且向第j+1公共线供应第一共电压时，传感器像素可以不被激活。

当传感器像素被激活并且在传感器像素上产生用户的触摸时，可以经由第一晶体管、第二晶体管和第四晶体管通过第j公共线向读出电路提供输出信号。

当传感器像素被激活并且不在传感器像素上产生用户的触摸时，可以通过第j+1公共线向读出电路提供输出信号。

根据本公开的又一方面，提供了一种显示装置，所述显示装置包括：显示像素，被构造为显示图像；多个传感器像素，设置在显示像素上；传感器扫描驱动器，被构造为通过传感器扫描线向所述多个传感器像素供应传感器扫描信号；电源单元，被构造为通过公共线向所述多个传感器像素供应共电压；以及读出电路，通过公共线连接到所述多个传感器像素，读出电路被构造为通过利用通过公共线输出的输出信号来感测触摸，其中，所述多个传感器像素之中的彼此相邻的两个传感器像素共用一条公共线。

附图说明

现在将在下文中参照附图更充分地描述示例实施例；然而，示例实施例可以以不同的形式实施并且不应解释为受限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底的和完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达示例实施例的范围。

在绘制附图时，为了清楚说明，可以夸大尺寸。将理解的是，当元件被称为“在”两个元件“之间”时，它可以是位于所述两个元件之间的唯一元件，或者也可以存在一个或更多个中间元件。同样的附图标记始终表示同样的元件。

图1是示出根据实施例的显示装置的视图。

图2是示出根据本公开的实施例的触摸传感器的视图。

图3是示出图2中示出的触摸传感器的局部剖面的视图。

图4是根据本公开的实施例的传感器像素的平面图。

图5a和图5b是示出根据指纹的脊和谷改变的电容器的电容的视图。

图6是示出图2中示出的传感器像素的实施例的电路图。

图7是示出图6中示出的传感器像素的操作的时序图。

图8是示出根据本公开的实施例的传感器像素的操作的电路图。

图9a和图9b是示出根据本公开的实施例的触摸传感器的操作的概念视图。

图10是示出根据本公开的实施例的显示像素单元和显示驱动单元的视图。

图11是示出图10中示出的显示像素的实施例的视图。

具体实施方式

出于描述根据本公开的构思的实施例的目的，这里公开的具体结构或功能描述仅是说明性的。根据本公开的构思的实施例可以以各种形式实现，并且不能被解释为局限于这里阐述的实施例。

根据本公开的构思的实施例可以被各种修改并且具有各种形状。因此，附图中示出了实施例，并且意图在这里详细地描述实施例。然而，根据本公开的构思的实施例不被解释为局限于特定公开，并且包括不脱离本公开的精神和技术范围的所有改变、等同物或替代物。

当诸如“第一”和“第二”的术语可以用于描述各种组件时，这样的组件不必被理解为局限于以上术语。以上术语仅用于将一个组件与另一个组件区分开。例如，在不脱离本公开的权利的范围的情况下，第一组件可以被称为第二组件，同样地，第二组件可以被称为第一组件。

将理解的是，当元件被称为“连接”或“结合”到另一元件时，它可以直接连接或结合到所述另一元件，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接连接”或“直接结合”到另一元件时，不存在中间元件。同时，可以相似地解释描述组件之间的关系的其它表述，诸如“在～之间”、“直接在～之间”或“与～相邻”和“与～直接相邻”。

本申请中使用的术语仅用于描述特定实施例，而不意图限制本公开。除非上下文另外明确地表示，否则本公开中的单数形式也意图包括复数形式。还将理解的是，诸如“包括”或“具有”等的术语意图表示在说明书中公开的特征、数量、操作、动作、组件、部件或它们的组合的存在，而不意图排除可以存在或者可以添加一个或更多个其它特征、数量、操作、动作、组件、部件或它们的组合的可能性。

只要未被不同地定义，这里使用的包括技术或科学术语的所有术语就具有本公开所属领域的技术人员通常理解的意思。具有如词典中定义的定义的术语应该被理解为使得它们具有与相关技术的上下文一致的意思。只要未在本申请中明确定义，就不应以理想或过于形式化的方式来理解术语。

图1是示出根据实施例的显示装置的视图。

参照图1，根据本公开的实施例的显示装置10可以包括显示图像的显示面板12和设置在显示面板12的一个表面上的触摸感测层11。

显示装置10可以以具有彼此平行的两对边的矩形板形状设置。当显示装置10以矩形板形状设置时，两对边中的任何一对边可以被设置为比另一对边长。然而，本公开不限于此，显示装置10可以以诸如圆形形状和包括弯曲拐角的矩形形状的各种形状设置。

显示面板12可以在其一个表面上显示例如文本、视频、图片、二维图像或三维图像等的视觉信息，视觉信息可以显示为“图像”。显示面板12的种类不具体地限于显示图像的显示面板。

触摸感测层11可以包括识别由用户的手指300或单独的输入工具产生的触摸事件的触摸传感器。触摸传感器通过使用感测电极来用于感测触摸和/或压力，不具体地限制触摸传感器的种类。例如，可以利用电容方法或压阻方法等来实现触摸传感器。

图2是示出根据本公开的实施例的触摸传感器的视图。图3是示出图2中示出的触摸传感器的局部剖面的视图。

参照图2和图3，根据本公开的实施例的触摸传感器100可以识别由用户输入的触摸。

例如，由触摸传感器100可实现的识别操作可以包括产生触摸的位置的辨别、触摸的手指的指纹的识别和触摸压力的感测中的至少一种。

触摸传感器100可以包括基底sub、传感器像素sp、传感器扫描驱动器110、读出电路120和电源单元130。

基底sub可以由诸如玻璃或树脂的绝缘材料制成。此外，基底sub可以由具有柔性的材料制成，以成为可弯曲的或可折叠的。基底sub可以具有单层结构或多层结构。

例如，基底sub可以包括聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚砜、聚丙烯酸酯、聚醚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚芳酯、聚酰亚胺、聚碳酸酯、三乙酸纤维素和乙酸丙酸纤维素中的至少一种。

然而，可以对构成基底sub的材料进行各种改变，基底sub可以由玻璃纤维增强塑料(frp)等制成。

传感器像素sp可以位于基底sub上。此外，传感器像素sp可以连接到传感器扫描线ssl1至ssln和公共线cl1至clm。

传感器像素sp可以接收通过传感器扫描线ssl1至ssln输入的传感器扫描信号。传感器像素sp可以在传感器扫描信号的供应时间段期间向公共线cl1至clm中的一些输出与触摸状态对应的预定输出电流。

具体地，传感器像素sp之中的彼此相邻的两个传感器像素列可以共用一条公共线(cl1至clm中的任何一条)。在这种情况下，不同时激活两个传感器像素列，可以针对触摸感测仅激活与共电压的供应对应的一个传感器像素列。

例如，两个传感器像素列之中的一个传感器像素列可以仅在一帧时间段中的第一时间段期间向读出电路120提供输出电流，另一传感器像素列可以仅在一帧时间段中的与第一时间段不同的第二时间段期间向读出电路120提供输出电流。

传感器扫描线ssl1至ssln可以设置在基底sub上。传感器扫描线ssl1至ssln可以在第一方向(例如，x轴方向)上延伸，以以传感器像素行为单位连接到传感器像素sp。

具体地，传感器像素行之中的至少两个传感器像素行可以连接到同一条传感器扫描线(ssl1至ssln中的一条)，并且同时接收从传感器扫描线(ssl1至ssln中的所述一条)输入的传感器扫描信号。

公共线cl1至clm可以位于基底sub上。公共线cl1至clm可以在第二方向(例如，y轴方向)上延伸，以以线为单位连接到传感器像素sp。

具体地，传感器像素列之中的至少两个传感器像素列可以连接到同一条公共线(cl1至clm中的一条)，并且同时接收从公共线(cl1至clm中的所述一条)供应的共电压。即，相邻的传感器像素列可以共用一条公共线(cl1至clm中的一条)。

此外，传感器像素sp可以对应于用户的触摸而通过公共线cl1至clm中的一些向读出电路120提供输出电流。

同时，可以对公共线cl1至clm的布置方向进行各种改变。例如，公共线cl1至clm可以设置为与传感器扫描线ssl1至ssln平行。

传感器扫描驱动器110可以通过传感器扫描线ssl1至ssln向传感器像素sp供应传感器扫描信号。

在一些实施例中，传感器扫描驱动器110可以向传感器扫描线ssl1至ssln顺序地输出传感器扫描信号。

传感器扫描信号可以具有可以使被供应有传感器扫描信号的晶体管导通的电压电平。

传感器扫描驱动器110可以直接安装在基底sub上，或者可以通过诸如柔性印刷电路板的单独组件连接到基底sub。

读出电路120可以通过公共线cl1至clm从传感器像素sp接收输出电流。

例如，当传感器扫描驱动器110顺序地供应传感器扫描信号时，可以以线为单位选择传感器像素sp，读出电路120可以通过公共线cl1至clm顺序地接收来自选择的传感器像素sp的输出电流。

在这种情况下，如果从连接到一个传感器像素sp的两条公共线之中的第一公共线供应输出电流，则读出电路120可以确定已经在相应的传感器像素sp上产生了触摸。

另一方面，如果从连接到所述一个传感器像素sp的两条公共线之中的第二公共线供应输出电流，则读出电路120可以确定尚未在相应的传感器像素sp上产生触摸。

这里，第一公共线指被供应具有第一电压电平的共电压(在下文中，被称为第一共电压)的线，第二公共线指被供应具有低于第一电压电平的第二电压电平的共电压(在下文中，被称为第二共电压)的线。

通过利用确定的结果，读出电路120可以产生关于发生在传感器像素sp上的触摸的位置、由触摸施加的压力以及包括在手指的指纹中的谷和脊等的信息。

读出电路120可以直接安装在基底sub上，或者可以通过诸如柔性印刷电路板的单独组件连接到基底sub。

电源单元130可以通过公共线cl1至clm向传感器像素sp供应共电压。在这种情况下，电源单元130可以向公共线cl1至clm之中的一些公共线供应第一共电压，并且向其它公共线供应第二共电压。

例如，电源单元130可以向奇数公共线cl1、cl3、…供应第一共电压或第二共电压，并且向偶数公共线cl2、cl4、…供应第二共电压或第一共电压。即，电源单元130可以同时向奇数公共线cl1、cl3、…和偶数公共线cl2、cl4、…供应具有不同的电压电平的共电压。

此外，电源单元130可以针对每个特定时间段向公共线cl1至clm中的每条交替地供应第一共电压和第二共电压。

例如，在一帧时间段中的第一时间段期间，电源单元130可以向奇数公共线cl1、cl3、…供应第一共电压，并且向偶数公共线cl2、cl4、…供应第二共电压。此后，在所述一帧时间段中的不与第一时间段重叠的第二时间段期间，电源单元130可以向奇数公共线cl1、cl3、…供应第二共电压，并且向偶数公共线cl2、cl4、…供应第一共电压。

在图2中，示出了单独设置传感器扫描驱动器110、读出电路120和电源单元130，但是如果需要，则可以集成组件中的至少一些。

此外，传感器扫描驱动器110、读出电路120和电源单元130可以以诸如玻璃上芯片、塑料上芯片、带载封装件和膜上芯片的各种方式安装。

图4是根据本公开的实施例的传感器像素的平面图。

为了便于描述，图4中示出了第一传感器像素sp1和第二传感器像素sp2，第一传感器像素sp1连接到第i传感器扫描线ssli和第i+1传感器扫描线ssli+1以及第j公共线clj和第j+1公共线clj+1，第二传感器像素sp2连接到第i传感器扫描线ssli和第i+1传感器扫描线ssli+1以及第j+1公共线clj+1和第j+2公共线clj+2(这里，i和j是自然数)。

参照图4，根据本公开的实施例的第一传感器像素sp1和第二传感器像素sp2中的每个可以包括传感器电极240、第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3、第四晶体管t4和电容器电极250。

在下文中，将仅详细地描述包括在第一传感器像素sp1中的组件之间的连接关系，以避免冗余。

第一晶体管t1可以控制在第j公共线clj中流动的输出电流。为此，第一晶体管t1可以连接在第二晶体管t2与第四晶体管t4之间。

例如，第一晶体管t1可以包括连接到第二晶体管t2的第二电极223的第一电极212、连接到第四晶体管t4的第一电极242的第二电极213、连接到传感器电极240的栅电极214以及连接在第一电极212与第二电极213之间的半导体层211。

此外，第一晶体管t1的栅电极214、第一电极212和第二电极213可以分别通过接触孔ch1、ch2和ch3连接到其它组件。

因此，第一晶体管t1可以对应于传感器电极240的电势来控制输出到第j公共线clj的输出电流。

第二晶体管t2可以连接在第j公共线clj与第一晶体管t1之间。

例如，第二晶体管t2可以包括连接到第j公共线clj的第一电极222、连接到第一晶体管t1的第一电极212的第二电极223、连接到第i+1传感器扫描线ssli+1的栅电极224以及连接在第一电极222与第二电极223之间的半导体层221。

此外，第二晶体管t2的第一电极222和第二电极223可以分别通过接触孔ch4和ch5连接到其它组件。

因此，当向第i+1传感器扫描线ssli+1供应传感器扫描信号时，第二晶体管t2可以导通。当第二晶体管t2导通时，可以向第一晶体管t1的第一电极212施加第一共电压或第二共电压。

第三晶体管t3可以连接在第j公共线clj与传感器电极240之间。

例如，第三晶体管t3可以包括连接到第j公共线clj的第一电极232、连接到传感器电极240的第二电极233、连接到第i传感器扫描线ssli的栅电极234以及连接在第一电极232与第二电极233之间的半导体层231。

此外，第三晶体管t3的第一电极232和第二电极233可以分别通过接触孔ch6和ch7连接到其它组件。

因此，当向第i传感器扫描线ssli供应传感器扫描信号时，第三晶体管t3可以导通。当第三晶体管t3导通时，传感器电极240的电压可以被初始化为第一共电压或第二共电压。

第四晶体管t4可以连接在第一晶体管t1与第j+1公共线clj+1之间。

例如，第四晶体管t4可以包括连接到第一晶体管t1的第二电极213的第一电极242、连接到第j+1公共线clj+1的第二电极243和栅电极244以及连接在第一电极242与第二电极243之间的半导体层241。

此外，第四晶体管t4的第一电极242、第二电极243和栅电极244可以分别通过接触孔ch9、ch10和ch8连接到其它组件。

因此，当向第一电极242供应第一共电压并且向第j+1公共线clj+1供应第二共电压时，第四晶体管t4可以导通。即，当经由第一晶体管t1向第一电极242供应供应到第j公共线clj的第一共电压并且向第j+1公共线clj+1供应第二共电压时，第四晶体管t4可以导通。

另一方面，当向第一电极242供应第二共电压并且向第j+1公共线clj+1供应第一共电压时，第四晶体管t4可以截止。即，当经由第一晶体管t1向第一电极242供应供应到第j公共线clj的第二共电压并且向第j+1公共线clj+1供应第一共电压时，第四晶体管t4可以截止。

当第四晶体管t4导通时，第一晶体管t1可以对应于传感器电极240的电势向第j公共线clj提供输出电流。

电容器电极250可以定位为与传感器电极240叠置。因此，电容器电极250可以与传感器电极240一起形成第一电容器。

此外，电容器电极250可以连接到第i+1传感器扫描线ssli+1。例如，电容器电极250可以通过第二晶体管t2的栅电极224连接到第i+1传感器扫描线ssli+1。

在这种情况下，电容器电极250和第二晶体管t2的栅电极224可以由与第i+1传感器扫描线ssli+1的材料相同的材料形成。

传感器电极240可以与电容器电极250一起形成电容器。此外，传感器电极240可以对应于手指等的触摸形成电容器。

此外，传感器电极240可以包括导电材料。

例如，导电材料可以包括金属、其任何合金、导电聚合物和透明导电材料中的至少一种。

例如，金属可以包括铜、银、金、铂、钯、镍、锡、铝、钴、铑、铱、铁、钌、锇、锰、钼、钨、铌、钽、钛、铋、锑和铅中的至少一种。

例如，导电聚合物可以包括聚噻吩类化合物、聚吡咯类化合物、聚苯胺类化合物、聚乙炔类化合物和聚苯撑类化合物及其混合物中的至少一种。具体地，由pedot/pss化合物制成的聚噻吩类化合物可以用作导电聚合物。

例如，透明导电材料可以包括银纳米线(agnw)、氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)、氧化锑锌(azo)、氧化铟锡锌(itzo)、氧化锌(zno)、氧化锡(sno2)、碳纳米管(cnt)和石墨烯中的至少一种。

同时，第一传感器像素sp1和第二传感器像素sp2可以共用第j+1公共线clj+1。即，第一传感器像素sp1的第四晶体管t4以及第二传感器像素sp2的第二晶体管t2和第三晶体管t3可以连接到第j+1公共线clj+1。因此，当向第j+1公共线clj+1供应第一共电压或第二共电压时，第一传感器像素sp1和第二传感器像素sp2可以同时被供应有第一共电压或第二共电压。

图5a和图5b是示出根据指纹的脊和谷改变的电容器的电容的视图。具体地，图5a中示出了手指300的指纹的脊310位于传感器像素sp上的情况，图5b中示出了手指300的指纹的谷320位于传感器像素sp上的情况。

参照图5a和图5b，传感器电极240和电容器电极250可以形成第一电容器c1。传感器电极240和电容器电极250可以定位为彼此分隔开，至少一个绝缘层(未示出)可以位于传感器电极240与电容器电极250之间。

此外，当用户的手指300位于传感器像素sp上以识别指纹时，传感器电极240和手指300可以形成第二电容器c2。

在这种情况下，第二电容器c2是可变电容器，第二电容器c2的电容可以根据是指纹的脊310还是谷320位于传感器电极240上而变化。

即，因为脊310与传感器电极240之间的距离比谷320与传感器电极240之间的距离短，所以当如图5a中所示脊310位于传感器电极240上时第二电容器c2的电容可以与当如图5b中所示谷320位于传感器电极240上时第二电容器c2的电容不同。

第二电容器c2的电容的变化对传感器像素sp的输出电流有影响，因此读出电路120可以通过感测输出电流的变化来识别用户的指纹。

图6是示出图2中示出的传感器像素的实施例的电路图。图7是示出图6中示出的传感器像素的操作的时序图。

为了便于描述，图6中示出了第一传感器像素sp1和第二传感器像素sp2，第一传感器像素sp1连接到第i传感器扫描线ssli和第i+1传感器扫描线ssli+1以及第j公共线clj和第j+1公共线clj+1，第二传感器像素sp2连接到第i传感器扫描线ssli和第i+1传感器扫描线ssli+1以及第j+1公共线clj+1和第j+2公共线clj+2。

此外，图7中示出了供应到第一传感器扫描线ssl1的第一传感器扫描信号ss1至供应到第n传感器扫描线ssln的第n传感器扫描信号ssn，图7中示出了供应到奇数公共线cl1、cl3、…的共电压clodd和供应到偶数公共线cl2、cl4、…的共电压cleven。

第一传感器像素sp1和第二传感器像素sp2中的每个可以包括第一电容器c1、第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3和第四晶体管t4。

在下文中，将仅详细地描述包括在第一传感器像素sp1中的组件之间的连接关系，以避免冗余。

如上所述，第一电容器c1可以由连接到第三节点n3的传感器电极240和连接到第i+1传感器扫描线ssli+1的电容器电极250形成。

此外，第二电容器c2是可变电容器，并且如上所述可以由传感器电极240和用户的手指300形成。在这种情况下，第二电容器c2的电容可以根据传感器电极240与手指300之间的距离、是指纹的脊还是谷位于传感器电极240上或由触摸产生的压力的强度等而改变。

第一晶体管t1可以包括连接到第一节点n1的第一电极、连接到第二节点n2的第二电极和连接到第三节点n3的栅电极。

第二晶体管t2可以包括连接到第j公共线clj的第一电极、连接到第一节点n1的第二电极和连接到第i+1传感器扫描线ssli+1的栅电极。

第三晶体管t3可以包括连接到第j公共线clj的第一电极、连接到第三节点n3的第二电极和连接到第i传感器扫描线ssli的栅电极。

第四晶体管t4可以包括连接到第二节点n2的第一电极以及连接到第j+1公共线clj+1的第二电极和栅电极。

这里，第一节点n1是共同连接第一晶体管t1的第一电极和第二晶体管t2的第二电极的节点，第二节点n2是共同连接第一晶体管t1的第二电极和第四晶体管t4的第一电极的节点，第三节点n3是共同连接传感器电极240、第一晶体管t1的栅电极和第三晶体管t3的第二电极的节点。

这里，第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3和第四晶体管t4中的每个的第一电极可以被设置为源电极和漏电极中的任何一个，第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3和第四晶体管t4中的每个的第二电极可以被设置为与第一电极不同的电极。例如，如果第一电极被设置为源电极，则第二电极被设置为漏电极。

在图6中，作为示例示出了第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3和第四晶体管t4是pmos晶体管的情况。然而，在另一实施例中，第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3和第四晶体管t4可以实现为nmos晶体管。

参照图7，示出了在一帧时间段1frame中的第一时间段pd1和第二时间段pd2期间供应的第一传感器扫描信号ss1至第n传感器扫描信号ssn、供应到奇数公共线cl1、cl3、…的共电压clodd以及供应到偶数公共线cl2、cl4、…的共电压cleven。

这里，一帧时间段1frame可以意味着向所有传感器像素供应传感器扫描信号ss1至ssn至少两次的时间段，或者意味着与供应到显示面板12的垂直同步信号的一个时间段对应的时间段。

第一传感器扫描信号ss1至第n传感器扫描信号ssn可以在第一时间段pd1期间被顺序地供应到第一传感器扫描线ssl1至第n传感器扫描线ssln，并且可以在不与第一时间段pd1重叠的第二时间段pd2期间被重复地供应到第一传感器扫描线ssl1至第n传感器扫描线ssln。

此外，可以在第一时间段pd1期间向奇数公共线cl1、cl3、…供应具有第一电压电平v1的共电压clodd，可以在第二时间段pd2期间向奇数公共线cl1、cl3、…供应具有第二电压电平v2的共电压clodd。

此外，可以在第一时间段pd1期间向偶数公共线cl2、cl4、…供应具有第二电压电平v2的共电压cleven，可以在第二时间段pd2期间向偶数公共线cl2、cl4、…供应具有第一电压电平v1的共电压cleven。

因此，在第一时间段pd1期间，可以向奇数传感器像素列上的第二晶体管t2的第一电极和第三晶体管t3的第一电极供应具有第一电压电平v1的共电压clodd，可以向奇数传感器像素列上的第四晶体管t4的第二电极供应具有第二电压电平v2的共电压cleven。

在下文中，将通过假设第一传感器像素sp1位于奇数传感器像素列上并且第二传感器像素sp2位于偶数传感器像素列上来描述第一传感器像素sp1和第二传感器像素sp2的操作。

如果在第一时间段pd1期间供应第i传感器扫描信号ssi，则第一传感器像素sp1的第三晶体管t3可以导通，使得第三节点n3被初始化为第一电压电平v1。此外，第二传感器像素sp2的第三晶体管t3可以导通，使得第三节点n3被初始化为第二电压电平v2。

此后，如果在第一时间段pd1期间供应第i+1传感器扫描信号ssi+1，则第一传感器像素sp1的第二晶体管t2可以导通，使得具有第一电压电平v1的共电压clodd被供应到第一节点n1。此外，第二传感器像素sp2的第二晶体管t2可以导通，使得具有第二电压电平v2的共电压cleven被供应到第一节点n1。

在这种情况下，第一晶体管t1可以对应于栅极电压(施加到第三节点n3的电压)来控制输出电流的供应，第一晶体管t1的栅极电压可以根据下面的等式来确定。

vg＝[ca2/(ca1+ca2)]×vs

这里，vg是栅极电压，ca1是第一电容器c1的电容，ca2是第二电容器c2的电容，vs是供应到第i+1传感器扫描线ssli+1的第i+1传感器扫描信号ssi+1的电压变化。

当通过用户产生触摸时，第一晶体管t1可以根据等式导通。另一方面，当不通过用户产生任何触摸时，第一晶体管t1可以根据等式截止。

当第一传感器像素sp1的第一晶体管t1在第一时间段pd1期间导通时，可以向第四晶体管t4的第一电极供应具有第一电压电平v1的共电压clodd。此外，当第二传感器像素sp2的第一晶体管t1导通时，可以向第四晶体管t4的第一电极供应具有第二电压电平v2的共电压cleven。

此时，因为具有第一电压电平v1的共电压clodd被供应到第一传感器像素sp1的第四晶体管t4的第一电极并且具有第二电压电平v2的共电压cleven被供应到第四晶体管t4的第二电极和栅电极，所以第四晶体管t4可以导通。在这种情况下，可以经由第四晶体管t4、第一晶体管t1和第二晶体管t2向第j公共线clj提供输出电流。

另一方面，因为具有第二电压电平v2的共电压cleven被供应到第二传感器像素sp2的第四晶体管t4的第一电极并且具有第一电压电平v1的共电压clodd被供应到第四晶体管t4的第二电极和栅电极，所以第四晶体管t4可以截止。在这种情况下，第二传感器像素sp2可以不向读出电路120提供任何输出电流。

如上所述，奇数传感器像素列可以在第一时间段pd1期间被激活用于触摸感测，但是偶数传感器像素列可以不被激活。

此后，在第二时间段pd2期间，具有第二电压电平v2的共电压clodd可以被供应到奇数传感器像素列上的第二晶体管t2的第一电极和第三晶体管t3的第一电极，具有第一电压电平v1的共电压cleven可以被供应到第四晶体管t4的第二电极。

此外，在第二时间段pd2期间，具有第一电压电平v1的共电压cleven可以被供应到偶数传感器像素列上的第二晶体管t2的第一电极和第三晶体管t3的第一电极，具有第二电压电平v2的共电压clodd可以被供应到第四晶体管t4的第二电极。

第一传感器像素sp1可以执行与在第一时间段pd1期间的第二传感器像素sp2相同的操作，第二传感器像素sp2可以执行与在第一时间段pd1期间的第一传感器像素sp1相同的操作。在下文中，将省略重复的描述。

因此，在第二时间段pd2期间，奇数传感器像素列不被激活，偶数传感器像素列被激活用于触摸感测。

如上所述，在根据本公开的实施例的触摸传感器100中，奇数传感器像素列可以在一帧时间段1frame中的第一时间段pd1期间被激活，偶数传感器像素列可以在第二时间段pd2期间被激活。

同时，虽然图7中示出了一帧时间段1frame中的第一时间段pd1在第二时间段pd2之前的情况，但是本公开不限于此，第二时间段pd2可以在第一时间段pd1之前。即，在一帧时间段1frame期间，偶数传感器像素列可以首先被激活，奇数传感器像素列可以随后被激活。

此外，虽然图7中示出了一个第一时间段pd1和一个第二时间段pd2存在于一帧时间段1frame中的情况，但是本公开不限于此，多个第一时间段pd1和多个第二时间段pd2可以存在于一帧时间段1frame中。

图8是示出根据本公开的实施例的传感器像素的操作的电路图。

参照图8，示出了共同地连接到第一传感器扫描线ssl1和第二传感器扫描线ssl2的第一传感器像素sp1至第四传感器像素sp4。第一传感器像素sp1连接到第一公共线cl1和第二公共线cl2，第二传感器像素sp2连接到第二公共线cl2和第三公共线cl3，第三传感器像素sp3连接到第三公共线cl3和第四公共线cl4，第四传感器像素sp4连接到第四公共线cl4和第五公共线cl5。

此外，可以向第一公共线cl1、第三公共线cl3和第五公共线cl5供应具有第一电压电平v1的共电压，可以向第二公共线cl2和第四公共线cl4供应具有第二电压电平v2的共电压。

因此，第一传感器像素sp1和第三传感器像素sp3被激活用于触摸感测，但是第二传感器像素sp2和第四传感器像素sp4可以不被激活。

在图8中，示出了箭头以描述根据是否通过用户产生触摸而改变的输出电流的路径。在下文中，描述了在第一传感器像素sp1上不产生任何触摸的情况和在第三传感器像素sp3上产生触摸的情况，以彼此区分开。然而，这仅是为了便于描述的实施例，本公开的实施例不限于此。

同时，当从连接到激活的传感器像素的第二晶体管t2和第三晶体管t3的公共线供应输出电流时，读出电路120可以确定已经在相应的传感器像素上产生了触摸。此外，当从连接到激活的传感器像素的第四晶体管t4的公共线供应输出电流时，读出电路120可以确定尚未在相应的传感器像素上产生任何触摸。即，读出电路120可以基于是否从连接到激活的传感器像素的第四晶体管t4的公共线供应输出电流来确定触摸的产生。

首先，虽然向第一传感器像素sp1的第二晶体管t2的栅电极供应第二传感器扫描信号ss2，但是尚未在第一传感器像素sp1上产生任何触摸，因此第一晶体管t1截止。因此，第一传感器像素sp1的输出电流i1通过第二公共线cl2被提供到读出电路120而不穿过第一晶体管t1。

此外，如果向第三传感器像素sp3的第二晶体管t2的栅电极供应第二传感器扫描信号ss2，并且已经在第三传感器像素sp3上产生了触摸，则因此第一晶体管t1导通。因此，经由第四晶体管t4、第一晶体管t1和第二晶体管t2向第三公共线cl3提供第三传感器像素sp3的输出电流i2。

因此，读出电路120可以确定在激活的第一传感器像素sp1和第三传感器像素sp3之中的第一传感器像素sp1上尚未产生任何触摸并且已经在第三传感器像素sp3上产生了触摸。

图9a和图9b是示出根据本公开的实施例的触摸传感器的操作的概念视图。

在图9a和图9b中，存在第一传感器扫描线ssl1至第九传感器扫描线ssl9、第一公共线cl1至第九公共线cl9以及具有8×8矩阵结构的传感器像素sp。为了便于描述，这概念性地示出了图2中示出的触摸传感器100。第一传感器扫描线ssl1至第九传感器扫描线ssl9、第一公共线cl1至第九公共线cl9以及具有8×8矩阵结构的传感器像素sp的数量、布置等不限于此，并且可以进行各种修改和实现。

同时，用黑色显示一些传感器像素sp。然而，黑色仅仅被显示以仅描述激活的传感器像素，并且不包含任何特定的技术含义。

参照图9a，传感器扫描驱动器110可以通过第一传感器扫描线ssl1至第九传感器扫描线ssl9连接到传感器像素sp，读出电路120和电源单元130可以通过第一公共线cl1至第九公共线cl9连接到传感器像素sp。

此外，彼此相邻的传感器像素列可以共用一条公共线。例如，第一传感器像素列和第二传感器像素列可以共同地连接到第二公共线cl2。

如图9a中所示，如果向奇数公共线cl1、cl3、…，cl9供应具有第一电压电平v1的共电压并且向偶数公共线cl2、cl4、…，cl8供应具有第二电压电平v2的共电压，则奇数传感器像素可以被激活用于触摸感测，并且偶数传感器像素可以不被激活。

参照图9b，如果向奇数公共线cl1、cl3、…，cl9供应具有第二电压电平v2的共电压并且向偶数公共线cl2、cl4、…，cl8供应具有第一电压电平v1的共电压，则奇数传感器像素可以不被激活，并且偶数传感器像素可以被激活用于触摸感测。

如上所述，根据本公开的实施例的触摸传感器100可以通过选择性地向公共线供应具有第一电压电平v1或第二电压电平v2的共电压来控制传感器像素sp以被激活。

图10是示出根据本公开的实施例的显示像素单元和显示驱动单元的视图。

参照图10，根据本公开的实施例的显示面板12可以包括显示像素单元500和显示驱动单元400。

显示像素单元500可以包括多个显示像素dp。

显示像素dp可以连接到数据线d1至dq和显示扫描线ds1至dsp。例如，显示像素dp可以以矩阵形式布置在数据线d1至dq和显示扫描线ds1至dsp的交叉部分处。

此外，显示像素dp中的每个可以通过数据线d1至dq和显示扫描线ds1至dsp而被供应有数据信号和显示扫描信号。

显示像素dp中的每个可以包括发光器件(例如，有机发光二极管)，可以通过从第一电源elvdd经由发光器件流向第二电源elvss的电流从显示像素dp发射与数据信号对应的光。

显示驱动单元400可以包括扫描驱动器410、数据驱动器420和时序控制器450。

扫描驱动器410可以响应于扫描驱动器控制信号scs而向显示扫描线ds1至dsp供应扫描信号。例如，扫描驱动器410可以向显示扫描线ds1至dsp顺序地供应显示扫描信号。

为了使扫描驱动器410连接到显示扫描线ds1至dsp，扫描驱动器410可以直接安装在基底上或者通过诸如柔性印刷电路板的单独组件连接到基底。

数据驱动器420可以接收从时序控制器450输入的数据驱动器控制信号dcs和图像数据data，以产生数据信号。

数据驱动器420可以向数据线d1至dq供应产生的数据信号。

为了使数据驱动器420连接到数据线d1至dq，数据驱动器420可以直接安装在基底上或者通过诸如柔性印刷电路板的单独组件连接到基底。

如果向特定显示扫描线供应显示扫描信号，则连接到特定显示扫描线的一些显示像素dp可以被供应有从数据线d1至dq传输的数据信号。所述一些显示像素dp可以发射具有与所供应的数据信号对应的亮度的光。

时序控制器450可以产生用于控制扫描驱动器410和数据驱动器420的控制信号。

例如，控制信号可以包括用于控制扫描驱动器410的扫描驱动器控制信号scs和用于控制数据驱动器420的数据驱动器控制信号dcs。

此外，时序控制器450可以向扫描驱动器410供应扫描驱动器控制信号scs，并且向数据驱动器420供应数据驱动器控制信号dcs。

时序控制器450可以将图像数据data转换为适合于数据驱动器420的规格，并且向数据驱动器420供应转换的图像数据。

在图10中，示出了单独设置扫描驱动器410、数据驱动器420和时序控制器450，但是如果需要，则可以集成组件中的至少一些。

此外，扫描驱动器410、数据驱动器420和时序控制器450可以以诸如玻璃上芯片、塑料上芯片、带载封装件和膜上芯片的各种方式安装。

图11是示出图10中示出的显示像素的实施例的视图。

为了便于说明，图11中示出了连接到第p显示扫描线dsp和第q数据线dq的显示像素dp。

参照图11，显示像素dp可以包括有机发光二极管oled以及连接到第q数据线dq、第p显示扫描线dsp以控制有机发光二极管oled的像素电路pc。

有机发光二极管oled的阳极电极可以连接到像素电路pc，有机发光二极管oled的阴极电极可以连接到第二电源elvss。

有机发光二极管oled可以产生具有与从像素电路pc供应的电流对应的预定亮度的光。

当向第p显示扫描线dsp供应显示扫描信号时，像素电路pc可以存储供应到第q数据线dq的数据信号。像素电路pc可以对应于存储的数据信号来控制供应到有机发光二极管oled的电流量。

例如，像素电路pc可以包括第一晶体管m1、第二晶体管m2和存储电容器cst。

第一晶体管m1可以连接在第q数据线dq与第二晶体管m2之间。

例如，第一晶体管m1的栅电极可以连接到第p显示扫描线dsp，第一晶体管m1的第一电极可以连接到第q数据线dq，第一晶体管m1的第二电极可以连接到第二晶体管m2的栅电极。

第一晶体管m1可以在显示扫描信号被供应到第p显示扫描线dsp时导通，以向存储电容器cst供应来自第q数据线dq的数据信号。

在这种情况下，存储电容器cst可以充入与数据信号对应的电压。

第二晶体管m2可以连接在第一电源elvdd与有机发光二极管oled之间。

例如，第二晶体管m2的栅电极可以连接到存储电容器cst的第一电极和第一晶体管m1的第二电极，第二晶体管m2的第一电极可以连接到存储电容器cst的第二电极和第一电源elvdd，第二晶体管m2的第二电极可以连接到有机发光二极管oled的阳极电极。

第二晶体管m2是驱动晶体管，并且可以对应于存储在存储电容器cst中的电压来控制从第一电源elvdd经由有机发光二极管oled流向第二电源elvss的电流量。

在这种情况下，有机发光二极管oled可以产生与从第二晶体管m2供应的电流量对应的光。

这里，第一晶体管m1和第二晶体管m2中的每个的第一电极可以被设置为源电极和漏电极中的任何一个，第一晶体管m1和第二晶体管m2中的每个的第二电极可以被设置为与第一电极不同的电极。例如，如果第一电极被设置为源电极，则第二电极可以被设置为漏电极。

在图11中，作为示例示出了第一晶体管m1和第二晶体管m2是pmos晶体管的情况。然而，在另一实施例中，第一晶体管m1和第二晶体管m2可以被实现为nmos晶体管。

在根据本公开的触摸传感器和包括该触摸传感器的显示装置中，虽然未设置单独的共电压线和单独的输出线，但是可以通过一条公共线向传感器像素供应共电压，并且可以感测从传感器像素输出的输出电流。

在根据本公开的触摸传感器和包括该触摸传感器的显示装置中，可以减小驱动触摸传感器所需的线的数量。

在这里已经公开了示例实施例，虽然采用了具体术语，但是仅以一般性的和描述性的含义而非出于限制性的目的来使用和解释这些术语。在一些情况下，如对于截止到提交本申请时的本领域普通技术人员而言将明显的是，除非另有明确指示，否则结合具体实施例描述的特征、特性和/或元件可单独使用，或者可与结合其它实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用。因此，本领域技术人员将理解的是，在不脱离如权利要求中阐述的本公开的精神和范围的情况下，可以做出形式上和细节上的各种变化。