触摸感测装置和使用该触摸感测装置的显示装置的制造方法
【专利说明】触摸感测装置和使用该触摸感测装置的显示装置
[0001]本申请要求2014年9月10日提交的韩国专利申请N0.10-2014-0119603的权益，该专利申请出于所有目的以引用方式并入本文，如同在本文中完全阐明。
技术领域
[0002]本文献涉及在像素阵列内包含触摸传感器的触摸感测装置和使用该触摸感测装置的显示装置。
【背景技术】
[0003]用户接口(UI)被构造成使得用户能够与各种电子装置通信，因此可容易且舒适地根据他们的期望控制电子装置。用户接口的示例包括键区、键盘、鼠标、屏幕显示器(0SD)、具有红外通信功能或射频(RF)通信功能的远程控制器。用户接口技术不断扩展，以增加用户的敏感度和操纵便利度。用户接口近来已发展成包括触摸U1、语音识别U1、3D UI等。
[0004]触摸UI已经是诸如智能电话的便携式信息电器中必须使用的并且已经扩展到用于膝上型计算机、计算机监视器、家用电器等。近年来，已经提出了用于将触摸传感器嵌入显示面板的像素阵列中的技术(下文中，“内嵌式触摸传感器技术”)。用该内嵌式触摸传感器技术，触摸传感器可被安装在显示面板上，而不增加显示面板的厚度。这些触摸传感器通过寄生电容连接到像素。在触摸传感器的驱动方法中，为了降低由于耦合导致的像素和触摸传感器的相互影响，一帧的时段可被时分成用于驱动像素的时段(下文中，“显示驱动时段”)和用于驱动触摸传感器的时段(下文中，“触摸传感器驱动时段”)。
[0005]内嵌式触摸传感器技术使用与显示面板的像素连接的电极作为触摸传感器的电极。在内嵌式触摸技术中，例如，用于向液晶显示装置的像素供应公共电压的公共电极可被划分为并且用作触摸传感器的电极。尽管对于每个像素而言公共电压应该是相同的，但将公共电极划分成触摸传感器的电极使得在大尺寸屏幕上公共电压是不均匀的，从而造成画面质量劣化。
[0006]参照图1至图3，在内嵌式触摸传感器技术中，公共电极COM被划分成多个传感器电极C1至C4。传感器电极C1至C4均像具有自电容的触摸传感器一样操作。传感器线L1至L4分别连接到传感器电极C1至C4。当诸如手指的导电物体触摸触摸屏时，触摸传感器的电容增大。因此，可通过测量因触摸造成的电容变化来检测触摸输入。
[0007]在显示驱动时段Td期间，用于像素的公共电压Vcom通过传感器线L1至L4被供应到传感器电极C1至C4。在触摸传感器驱动时段Tt期间，传感器驱动信号Tdrv通过传感器线L1至L4被供应到传感器电极C1至C4。
[0008]传感器线L1至L4的长度根据触摸传感器所处的位置而变化。因此，由于传感器线L1至L4之间的长度差异，导致施加到传感器电极C1至C4的公共电压Vcom的延迟时间根据触摸传感器的位置而变化，从而使画面质量不均匀。
[0009]例如，如图3中所示，通过第一传感器线L1施加到第一传感器电极C1的公共电压Vcom的延迟时间比通过第四传感器线L4施加到第四传感器电极C4的公共电压Vcom的延迟时间长。也就是说，因为第一传感器线L1的长度大于第四传感器线L4的长度，所以第一传感器线L1包含比第四传感器线L4更长的RC延迟。因此，即使向第一传感器线L1和第四传感器线L4施加相同电压时，第一传感器电极C1的电压也低于第四传感器电极C4的电压。由于RC延迟，导致传感器驱动信号Tdrv的延迟时间也根据触摸传感器的位置而变化。
[0010]对于大屏幕显示装置，第一传感器线L1至第四传感器线L4之间的长度差异变大。因此，传统的内嵌式触摸传感器技术会遭遇在大屏幕显示装置上在显示驱动时段Td期间通过第一传感器电极C1至第四传感器电极C4施加的公共电压Vcom不均匀，从而导致显示装置的画面质量劣化。
[0011]大屏幕显示装置由于内嵌式触摸传感器和像素之间的耦合而具有大寄生电容。这样使使用内嵌式触摸传感器的触摸屏的大小和分辨率增加并且也使与内嵌式触摸传感器连接的寄生电容增加，从而导致触摸灵敏度和触摸识别准确度降低。因此，需要一种使触摸传感器的寄生电容最小以将内嵌式触摸传感器技术应用于大屏幕显示装置的触摸屏的方法。
[0012]因为显示面板上的RC延迟差异，像素的公共电压Vcom可根据屏幕位置而变化。另外，当分别在显示驱动时段和触摸传感器驱动时段中以时分方式驱动显示面板时，或者当在触摸传感器驱动时段之后立即开始显示驱动时段时，公共电压Vcom可变化。由于这种公共电压变化造成像素之间的亮度差异，因此在画面上可显现水平线。用于补偿公共电压Vcom变化的熟知方法是，通过感测从显示面板的公共电极反馈的公共电压变化来补偿公共电压。本发明申请人在2006年7月5日提交的韩国特许专利N0.10-2006-0077951和2013年12月23日提交的N0.10-2013-0139679中提出了公共电压反馈补偿方法。顺带一提，这种方法需要用反馈线连接公共电极和反馈补偿电路。然而，反馈线不能连接到将如图1中所示的公共电极划分得到的传感器电极中的每个，所以公共电压补偿方法不适用。
【发明内容】
[0013]本文献的一方面在于提供能够补偿施加到传感器电极的公共电压的触摸感测装置和使用该触摸感测装置的显示装置。
[0014]根据本发明的一种触摸感测装置包括反馈电压传输器和公共电压补偿器。
[0015]反馈电压传输器包括反馈线、将传感器线连接到所述反馈线的开关元件、控制所述开关元件的导通/截止的反馈控制线。
[0016]公共电压补偿器在所述传感器线连接到所述反馈线的同时通过所述反馈线接收供应到所述传感器线的反馈电压，并且补偿所述反馈电压达到参考电压电平。
[0017]根据本发明的一种显示装置包括反馈电压传输器和公共电压补偿器。
【附图说明】
[0018]附图被包括以提供对本发明的进一步理解，并入且构成本说明书的一部分，附图示出本发明的实施方式并且与描述一起用于说明本发明的原理。在附图中:
[0019]图1是示出连接到触摸传感器的传感器线的视图；
[0020]图2是示出根据内嵌式触摸传感器技术施加到触摸传感器的公共电压和触摸驱动信号的波形图；
[0021]图3是示出根据内嵌式触摸传感器技术的其延迟时间根据触摸传感器的位置而变化的公共电压的波形图；
[0022]图4是示意性示出根据本发明的显示装置的框图；
[0023]图5是示出双馈送单元(double feeding unit)和传感器电极的顶部平面图；
[0024]图6是传感器电极的部分的放大顶部平面图；
[0025]图7至图9是示出根据本发明的施加到显示装置的像素驱动信号和触摸驱动信号的波形图；
[0026]图10是示出触摸驱动信号的各种示例的波形图；
[0027]图11是示出其中公共电压被供应到传感器电极中的每个的示例的视图；
[0028]图12是示出Vcom补偿器的参考电压的示例的视图；
[0029]图13是示出根据本发明的第一示例性实施方式的Vcom补偿器的视图；
[0030]图14是示出根据本发明的第二示例性实施方式的Vcom补偿器的视图；
[0031]图15和图16是根据本发明的另一个示例性实施方式的公共电压反馈补偿方法的视图。
【具体实施方式】
[0032]下文中，将参照附图详细描述本发明的示例性实施方式。在整个说明书中，相同的附图标记指示基本上相同的组件。另外，在下面的描述中，将不再详细描述与本发明相关的熟知功能或构造，如果看起来这些功能或构造会以不必要的细节混淆本发明。
[0033]本发明的显示装置可被实现为诸如液晶显示器(IXD)、场发射显示器(FED)、等离子体显示面板(PDP)、有机发光显示器(0LED)或电泳显示器(ETO)的平板显示器。在下面的描述中，描述本发明的实施方式的重点将放在(但不限于)作为平板显示器示例的液晶显示器。例如，可使用任何显示装置作为本发明的显示装置，只要内嵌式触摸传感器技术可应用于该显示装置即可。
[0034]图4至图6是示意性示出根据本发明的显示装置的框图。在图5中，参考标号11表示像素的像素电极，参考标号“101”表示显示输入图像的像素阵列。显示面板100上的像素阵列101之外的部分是非显示边框区。
[0035]参照图4至图6，本发明的显示装置包括触摸感测装置。触摸感测装置使用嵌入显示面板100中的触摸传感器检测触摸输入。
[0036]本发明的显示装置分别在显示驱动时段和触摸传感器驱动时段中以时分方式驱动。在显示驱动时段期间，写入输入图像数据。在触摸传感器驱动时段期间，驱动触摸传感器以检测触摸输入。
[0037]触摸传感器可被实现为可被实施为内嵌式触摸传感器的电容型触摸传感器。图5示出自电容型触摸传感器。传感器线连接到自电容型触摸传感器中的每个，但传感器线没有被划分成Tx线和Rx线。感测电路向与触摸传感器连接的传感器线供应电荷，通过传感器线感测电容中的电荷量。
[0038]向像素供应公共电压Vcom的公共电