触摸感测系统的制作方法
【专利说明】触摸感测系统
[0001]本申请要求2013年12月2日提交的第10_2013_0148534号韩国专利申请的优先权,在此通过引用将其整体内容并入。
技术领域
[0002]本发明的实施方式涉及触摸感测系统。
【背景技术】
[0003]用户界面(UI)被构造成使得用户能够使用各种电子设备进行通信，从而能够根据他们的愿望很容易地和舒服地控制电子设备。用户界面的例子包括小键盘、键盘、鼠标、屏上显示(OSD)，和具有红外线通信功能或射频(RF)通信功能的遥控器。用户界面技术不断拓展，提高了用户的识别能力和处理便捷性。用户界面已经发展到包括触摸Π、语音识别UI,3D Π等。用于感测用户手势的手势Π最近已经应用于家用电器。
[0004]触摸UI感测直接接触触摸屏或以靠近触摸屏的高度接近的对象。触摸UI感测用户的触摸输入，或者使用包括电阻式触摸传感器或电容性触摸传感器的触摸屏的对象的触摸输入。
[0005]触摸屏可以通过电容式感测技术来实现。电容感应技术感测由于使用电容式传感器的电容耦合效应因导电物体的触摸或接近而造成的电容变化。电容传感器可分为互电容传感器和自电容传感器。互电容传感器形成为交叉的两行，它们相互垂直且中间夹着电介质层。如图1中所示，自电容传感器与分别连接到线路10的分段电极Cl至Cn数量相同且形成在触摸屏上。图1示出了连接到自电容传感器的线路10的一部分。在图1中，“DIC”是附接到显示板100的基板的显示驱动集成电路(IC)。显示驱动IC DIC被连接到形成在显示板100的像素阵列上数据线和选通线(或扫描线)上并对像素提供数据。
[0006]如果在触摸屏上设置了 mXn个自电容传感器，则为了单独施加驱动信号到分段电极Cl至Cn就必须有mXn条线路10。线路10通过柔性印刷电路(FPC)连接到触摸检测IC的端子。连接到每个线路10的一端的焊盘11连接到FPC的输出端，并且线路10的其他端子分别连接到分段电极Cl至Cn。随着线路10的数量增加，FPC的输出端的数目也增大。因此，FPC的大小增大，触摸检测IC的端子的数量也增大。
[0007]可以使用I到X多路复用器(或MUX)将线路的数目减少到(M*N)/x。此外，通过将电容式传感器分为多个组并且同时检测属于每一组的电容式传感器来增加感测时间。然而，即使应用了上述方法，在自电容传感器中所需要的线路数还是多于在互电容传感器中所需的线路数。因此，当使用自电容传感器实现触摸屏时，很难增加分段电极的数量。因此，难以增加触摸屏的尺寸和分辨率。
【发明内容】
[0008]本发明的实施方式提供一种能够减少线路的数量，充分地确保感测时间，并且被应用到大尺寸触摸屏的触摸感测系统。
[0009]一方面，提供了一种触摸感测系统，该触摸感测系统包括:传感器信号线，其连接到分段电极；传感器使能线，其被施加了传感器使能脉冲；传感器薄膜晶体管(TFT)，其响应于所述传感器使能脉冲而导通，并将来自所述传感器信号线的感测脉冲提供到所述分段电极；以及触摸感测电路，其被构造成将所述传感器使能脉冲施加至所述传感器使能线，同时导通两个或更多个传感器TFT，并将所述感测脉冲施加至所述传感器信号线。
【附图说明】
[0010]附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，并包括在说明书中并构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施方式，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中:
[0011]图1示出了采用了相关技术的自电容传感器的触摸屏面板；
[0012]图2是根据本发明的示例性实施方式的显示设备的框图；
[0013]图3是示出液晶显示器的像素的等效电路；
[0014]图4是示出触摸传感器的等效电路；
[0015]图5是示出触摸传感器和像素之间的连接结构的等效电路；
[0016]图6是示出根据本发明的示例性实施方式的用于驱动触摸感测系统的方法的波形图；
[0017]图7是示出其中嵌入了根据本发明的示例性实施方式的触摸传感器的像素阵列的平面图；
[0018]图8是沿着图7的线Ι-Γ和ΙΙ-ΙΓ截取的截面图，其中示出了触摸传感器和像素的截面结构。
【具体实施方式】
[0019]现在将详细地参照本发明的实施方式，附图中例示了其实施例。只要有可能，相同的附图标记将贯穿附图使用来表示相同或相似的部分。应当注意的是，如果确定已知现有技术能够误导本发明的实施方式，则将省略对该现有技术的详细描述。
[0020]根据本发明示例性实施方式的显示设备可以基于平板显示器来实现，如液晶显示器(IXD)、有机发光显示器、电泳显示器(EPD)和等离子体显示板(PDP)。在下面的描述中，将使用液晶显示器作为平板显示器的一个例子对本发明的实施方式进行说明。也可以使用其它平板显示器。
[0021]如图2至图4所示，根据本发明实施方式的显示设备包括嵌入在显示板100的像素阵列中的触摸屏。
[0022]根据本发明实施方式的显示设备包括:用于驱动显示板100的像素的显示驱动电路202，204和206，以及用于驱动触摸屏的触摸传感器的触摸感测电路300。
[0023]输入图像被显示在显示板100的像素阵列上。像素阵列的像素被布置成由数据线Dl至Dm(其中m是正整数)和选通线Gl到Gn (其中η是正整数)限定的矩阵形式。显示板100的薄膜晶体管(TFT)阵列基板包括:多条数据线Dl到Dm ;与多条数据线Dl到Dm交叉的多条选通线Gl至Gn ;形成在数据线Dl至Dm与选通线Gl至Gn的交叉处的像素TFT Tl ；像素电极I，其通过像素TFT Tl连接到数据线Dl至Dm并被充电到数据电压；存储电容器Cst，其连接到像素电极I并保持液晶单元的电压；公共电极2，对其供应了公共电压Vcom;多个触摸传感器等。
[0024]像素TFT Tl响应于来自选通线Gl至Gn的选通脉冲GP (参照图6)而导通，并将来自数据线Dl至Dm的数据电压提供到像素电极I。像素TFT Tl的栅极连接到选通线Gl至Gn。像素TFT Tl的漏极连接到数据线Dl至Dm，并且像素TFT Tl的源极连接到像素电极I。每个像素都是由基于施加到像素电极I的数据电压与施加到公共电极2的Vcom之间的电压差而施加的电场而被驱动的并且调节显示板100的透光率。像素TFT Tl在显示驱动时段DP内导通(参见图6)，并且在触摸感测时间段TP(参照图6)内保持截止状态。
[0025]黑底、滤色器等形成在显示板100的滤色器基板上。偏振片分别附接到显示板100的TFT阵列基板和滤色器基板。用于设置液晶的预倾斜角度的配向层分别形成在显示板100的TFT阵列基板和滤色器基板中与液晶相接触的内表面上。柱状间隔物形成在显示板100的液晶层上并使液晶单元之间的间隙保持恒定。
[0026]触摸传感器连接到TFT阵列基板的像素。公共电极被划分成与触摸传感器数量相同的分段电极SI至Sn。分段电极SI至Sn被实现为从共用电极2划分成的图案。因此，分段电极SI至Sn在显示驱动时段DP内接收公共电压Vcom，并充当公共电极2。另外，分段电极SI至Sn在触摸感测时段TP内接收感测脉冲(参照图6)并充当触摸传感器。
[0027]如图4所示，多个分段电极SI至Sn通过传感器TFT T2连接到传感器使能线路12。如图4和图5所示，分段电极SI至Sn直接连接到传感器信号线14。传感器使能线路12和传感器信号线14可以彼此垂直。
[0028]传感器TFT T2连接到像素，在像素上会显示输入图像。传感器TFT T2经由分段电极SI至Sn(也就是说，公共电极和像素电极I)连接到像素TFT Tl。传感器TFT T2在显示驱动时段DP期间处于截止状态。传感器TFT T2在触摸感测时间段TP期间响应于来自传感器使能线路12的传感器使能脉冲EN(参照图6)而导通，并将感测脉冲提供到分段电极SI至Sn。TFT T2的栅极连接到传感器使能线路12。传感器TFT T2的漏极连接到传感器信号线14，并且传感器TFT T2的源极连接到分段电极SI至Sn。
[0029]显示驱动电路202,204和206在显示驱动时段DP期间向像素施加数据。显示驱动电路202，204和206包括数据驱动电路202、选通驱动电路2