具有触摸传感器的显示装置的制造方法
【专利说明】具有触摸传感器的显示装置
[0001]本申请要求了在2014年8月4日提交的韩国专利申请第10-2014-0099716号的权益，将该韩国专利申请通过引用合并到本文中。
技术领域
[0002]本发明涉及具有嵌入在显示面板中的触摸传感器的显示装置。
【背景技术】
[0003]用户界面(UI)使得能够在人(用户)与各种类型的电子电气设备之间进行交互，使得用户可以如他们想要容易地控制设备。用户界面的典型示例包括:小键盘、键盘、鼠标、屏上显示器(0SD)以及具有红外通信功能或射频(RF)通信功能的遥控器。用户界面技术不断地发展以增强用户的感受能力且使操作简便。用户界面近来已发展成包括触摸U1、语音识别U1、3D UI等。
[0004]触摸UI已不可缺少地用在便携式信息器具中，并且扩大至家用电器的使用。相比于现有的电阻式触摸感测系统，电容式触摸感测系统提供了更高的耐用度和清晰度，并且能够应用至各种各样的应用。
[0005]触摸屏中的触摸传感器可以被放置在显示面板上或嵌入在显示面板中。显示驱动电路包括生成数据电压的数据驱动器以及生成与数据电压同步的栅极脉冲(或扫描脉冲)的栅极驱动器。在触摸传感器嵌入在显示面板中的情况下，触摸传感器和像素电耦合，并且施加至像素的信号可以因此用作触摸传感器上的噪声。当触摸传感器被嵌入在显示面板中时，为了减少像素和触摸传感器彼此的相互影响，显示面板的1个帧周期可以时间上被划分成用于将输入图像数据写入像素的像素驱动周期和用于驱动触摸传感器的触摸感测周期。
[0006]显示面板的1个帧周期可以时间上被划分成多个像素驱动周期和多个触摸感测周期。如图1所示，当显示面板的屏幕被划分成第一块B1和第二块B2时，输入图像数据在第一像素驱动周期Tdl期间被写入第一块B1的像素，然后如图2所示，遍及整个屏幕的触摸传感器在第一触摸感测周期Ttl期间被驱动以感测触摸输入。接下来，输入图像数据在第二像素驱动周期Td2期间被写入第二块B2的像素，然后遍及整个屏幕的触摸传感器在第二触摸感测周期Tt2期间被驱动以感测触摸输入。
[0007]栅极驱动器通过使用移位寄存器使施加至栅极线的栅极脉冲依次移位。栅极脉冲与输入图像数据电压，即像素电压同步，并且逐行依次选择要使用数据电压线充电的像素。移位寄存器包括以级联方式连接的多个级。每个级基于D触发器来操作。因此，当接收启动信号或接收来自前一级的输出作为启动信号并且接收时钟时，这些级产生输出。
[0008]如图2所示，如果在第一像素驱动周期Tdl与第二像素驱动周期Td2之间存在触摸感测周期Ttl，则与第二像素驱动周期Td2对应的第一栅极脉冲电压变较低，并且第二块B2的第一像素线上的像素的亮度变得与其它像素线上的像素的亮度不同。由于这一点，在块B1与块B2的边界上出现暗线。这是因为输出用于第二块B2的第一栅极脉冲的移位寄存器的Q节点电压在触摸感测周期Ttl期间被反转，从而使级的输出电压降低。触摸感测周期Ttl远长于1个水平周期(horizontal per1d)。因为衰减时间随着触摸感测周期Ttl变长而变长，所以级的Q节点电压的衰减量变大。因此，将触摸传感器嵌入至显示面板以及将显示面板的1个帧周期在时间上划分成多个像素驱动周期和多个触摸感测周期会导致栅极驱动器的输出特性退化。在常规技术中，触摸感测电路在1个帧周期期间输出单个触摸输入的坐标数据。因此，常规的显示装置的触摸报告速率等于输入图像的帧速率。
【发明内容】
[0009]在各种实施方式中，提供了一种显示装置。该显示装置可以包括:显示面板，该显示面板具有其中嵌入有触摸传感器的像素阵列，该像素阵列按多个单独的块来被驱动；以及显示驱动电路，该显示驱动电路被配置成将1个帧周期在时间上划分成多个像素驱动周期和多个触摸感测周期、并且在像素驱动周期期间将输入图像数据逐块写入像素。显示面板还可以包括触摸感测电路，该触摸感测电路被配置成在触摸感测周期期间驱动触摸传感器。显示驱动电路可以包括栅极驱动器。此外，栅极驱动器被配置成响应于Q节点的电压而将栅极脉冲依次输出至显示面板的栅极线。栅极驱动器还被配置成响应于在触摸感测周期期间生成的补偿脉冲而将高电势电压提供给Q节点。
[0010]在各种实施方式的配置中，栅极驱动器可以包括移位寄存器，该移位寄存器被配置成响应于Q节点的电压而将栅极脉冲依次输出至显示面板的栅极线。
[0011]在各种实施方式的配置中，移位寄存器可以包括晶体管，该晶体管被配置成响应于在触摸感测周期期间生成的补偿脉冲而将高电势电压提供给Q节点。
[0012]在各种实施方式的配置中，移位寄存器可以连同像素阵列一起形成在显示面板的衬底上。
[0013]在各种实施方式的配置中，如果显示面板的像素阵列被划分成N个块，N是等于或大于2的正整数，则显示装置可以被配置成在1个帧周期期间依次生成N-1个补偿脉冲。
[0014]在各种实施方式的配置中，晶体管包括:被施加有补偿脉冲的栅极；连接至Q节点的漏极；以及被提供有高电势电压的源极。
[0015]在各种实施方式的配置中，每个触摸感测周期可以长于1个水平周期，并且触摸报告速率可以高于帧速率。
[0016]在各种实施方式的配置中，如果显示面板的像素阵列被划分成N个块，N是等于或大于2的正整数，则对于除了第一块以外的N-1个块中的每个块，晶体管可以连接至产生第一输出的级的Q节点。
[0017]在各种实施方式的配置中，如果显示面板的像素阵列被划分成N个块，N是等于或大于2的正整数，则在除了第一块以外的N-1个块中的每个块中，晶体管可以连接至每个级的Q节点。
[0018]在各种实施方式中，提供了用于驱动显示装置的方法。显示装置可以包括:显示面板，该显示面板具有其中嵌入有触摸传感器的像素阵列；显示驱动电路，该显示驱动电路被配置成驱动显示面板，显示驱动电路具有形成在显示面板上的栅极驱动器。显示装置还可以包括触摸感测电路，该触摸感测电路被配置成驱动触摸传感器。栅极驱动器可以执行以下操作:响应于Q节点的电压而将栅极脉冲依次输出至显示面板的栅极线，以及响应于在触摸感测周期期间生成的补偿脉冲而将高电势电压提供给Q节点。
[0019]在各种实施方式的配置中，显示驱动电路可以将1个帧周期在时间上划分成多个像素驱动周期和多个触摸感测周期，并且可以在像素驱动周期期间将输入图像数据逐块写入像素。触摸感测电路可以在触摸感测周期期间驱动触摸传感器。
[0020]在各种实施方式的配置中，如果显示面板的像素阵列被划分成N个块，N是等于或大于2的正整数，则显示装置可以在1个帧周期期间依次生成N-1个补偿脉冲。
[0021]在各种实施方式的配置中，每个触摸感测周期可以长于1个水平周期，并且触摸报告速率可以高于帧速率。
[0022]在各种实施方式的配置中，如果显示面板的像素阵列被划分成N个块，N是等于或大于2的正整数，则对于除了第一块以外的N-1个块中的每个块，晶体管可以连接至产生第一输出的级的Q节点。
[0023]在各种实施方式的配置中，如果显示面板的像素阵列被划分成N个块，N是等于或大于2的正整数，则在除了第一块以外的N-1个块中的每个块中，晶体管可以连接至每个级的Q节点。
【附图说明】
[0024]被包括以提供对本发明的进一步理解并且被并入本说明书且构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施方式，并且与【具体实施方式】一起用于说明本发明的原理。在附图中:
[0025]图1是示出了显示面板的屏幕被划分成两个屏幕的示例的视图；
[0026]图2是示出了以时间划分的方式驱动图1的显示面板的像素和触摸传感器的方法的时序图；
[0027]图3是示出了根据本发明的示例性实施方式的显示装置的框图；
[0028]图4是示出了嵌入在像素阵列中的触摸传感器的示例的视图；
[0029]图5是示出了以时间划分的方式驱动图3的显示面板的像素和触摸传感器的方法的时序图；
[0030]图6是示出了放置在显示面板的任一侧上的GIP电路的示例的视图；
[0031]图7是示出了图6的GIP电路中的一个GIP电路的示例的框图；
[0032]图8是示出了在触摸感测周期期间GIP电路中的Q节点电压的衰减的示例的波形图；
[0033]图9是示出了用于防止Q节点电压衰减的晶体管的视图；
[0034]图10是示出了用于防止Q节点电压衰减的晶体管的操作时序的时序图；
[0035]图11是示出了由用于防止Q节点电压衰减的晶体管导致的Q节点电压的变化的波形图；
[0036]图12是示出了 GIP电路的示例的电路图；
[0037]图13是示出了图12的GIP电路的操作的波形图；
[0038]图14是不出了 GIP电路的另一不例的电