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_2

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极被划分成多个传感器电极。因此,触摸传感器被嵌入像素阵列中并且连接到像素。在下面的实施方式中,公共电压被说明为被施加到液晶显示器的像素,但本发明被限于该示例。例如,公共电压应该被理解为是被公共供应到平板显示器的像素的电压(诸如,公共供应到有机发光二极管显示器的像素的高电势电源电压VDD/低电势电源电压VSS)。
[0039]在液晶显示器中,液晶层形成在显示面板100上的两个基板之间。通过由施加到像素电极11的数据电压和施加到公共电极的公共电压Vcom之间的电势差产生的电场来驱动液晶层的液晶分子。显示面板100的像素阵列包括由数据线S1至Sm(m是正整数)和选通线G1至Gn(n是正整数)限定的像素、从连接到像素的公共电极划分得到的触摸传感器、连接到传感器线L1至Li (i是大于0且小于m的正整数)的开关元件(图4中未示出)。
[0040]传感器线L1至Li在像素阵列(或屏幕)内的长度是相等的。在显示驱动时段Td期间,公共电压Vcom通过传感器线L1至Li的两端被供应到触摸传感器的传感器电极。
[0041]传感器线L1至Li可基于一对一的关系连接到触摸传感器的传感器电极C1至C4。例如,第一传感器线L1连接到第一传感器电极C1,第二传感器线L2连接到第二传感器电极C2。第三传感器线L3连接到第三传感器电极C3,第四传感器线L4连接到第四传感器电极C4。图5中示出的双馈送单元连接到传感器线L1至Li的两端。
[0042]各像素包括形成在数据线S1至Sm和选通线G1至Gn之间的交叉处的像素TFT (薄膜晶体管)、通过像素TFT接收数据电压的像素电极、用于向像素施加公共电压的公共电极、连接到像素电极并且保持液晶单元的电压的存储电容器Cst。在触摸传感器驱动时段期间,公共电极被划分成多个传感器电极。
[0043]黑底、滤色器等可形成在显示面板100的上基板上。显示面板100的下基板可用C0T(TFT上的滤色器)结构实现。在这种情况下,滤色器可形成在显示面板100的下基板上。偏振器分别附接到显示面板的上基板和下基板,用于设置液晶的预倾斜角度的取向层形成在接触液晶的内表面处。用于保持单元间隙的柱状间隔体可形成在显示面板100的上玻璃基板和下玻璃基板之间。
[0044]背光单元可设置在显示面板100的后表面上。背光单元被实现为边光型或直下型背光单元,用于向显示面板100照射光。显示面板100可被实现为诸如TN(扭曲向列)模式、VA(垂直取向)模式、IPS(面内切换)模式、FFS(边缘场切换)模式的任何熟知的液晶模式。诸如有机发光二极管显示器的自发光型显示装置不需要背光单元。
[0045]本发明的显示装置还包括用于将输入图像数据写入像素的显示驱动器102、104和106、用于驱动触摸传感器的触摸传感器驱动器110和Vcom补偿器112。
[0046]如图2中所示,一帧时段被时分成显示驱动时段Td和触摸传感器驱动时段Tt。显示驱动器102、104和106和触摸传感器驱动器110响应于同步信号Tsync彼此同步。
[0047]在显示驱动时段Td(参见图2)期间,显示驱动器102、104和106将数据写入像素。当在触摸传感器驱动时段Tt (参见图2)期间像素TFT处于截止状态时,像素保持在显示驱动时段Td期间存储在其中的数据电压。显示驱动器102、104和106在触摸传感器驱动时段Tt期间向信号线S1至Sm和G1至Gm供应相位与通过传感器线L1至Li施加到触摸传感器的触摸驱动信号Tdrv相同的交流信号,以使与触摸传感器和像素连接的信号线S1至Sm和G1至Gn之间的寄生电容最小。连接到像素的信号线是用于将数据写入像素的信号线,并且包括用于向像素供应数据电压的数据线S1至Sm和用于供应选择将被写入数据的像素的选通脉冲(或扫描脉冲)的选通线G1至Gm。
[0048]显示驱动器102、104和106包括数据驱动器102、选通驱动器104和时序控制器106。
[0049]数据驱动器102在显示驱动时段Td期间将从时序控制器106接收的输入图像的数字视频数据RGB转换成模拟正/负伽玛补偿电压,以输出数据电压。从数据驱动器102输出的数据电压被供应到数据线S1至Sm。
[0050]数据驱动器102在触摸传感器驱动时段Tt期间向数据线S1至Sm施加相位与施加到触摸传感器的触摸驱动信号Tdrv相同的交流信号,以使触摸传感器和数据线之间的寄生电容最小。这是因为,寄生电容两端的电压同时改变并且电压差越小,存储在寄生电容中的电荷的量越少。当触摸传感器的一端连接到传感器电极并且触摸传感器的另一端连接到地GND时,触摸传感器在施加触摸驱动信号Tdrv时存储电荷。
[0051]选通驱动器104在显示驱动时段Td期间向选通线G1至Gn顺序地施加与数据电压同步的选通脉冲(或扫描脉冲),以选择显示面板100的将被写入数据电压的那些行。选通脉冲在选通高电压VGH和选通低电压VGL之间摆动。选通脉冲通过选通线G1至Gn施加至IJ像素TFT的栅。选通高电压VGH被设置成比像素TFT的阈值电压高的电压,以导通像素TFT ο选通低电压VGL低于像素TFT的阈值电压。
[0052]选通驱动器104在触摸传感器驱动时段Tt期间向选通线G1至Gn施加相位与触摸驱动信号Tdrv相同的交流信号,以使触摸传感器和数据线之间的寄生电容最小。在触摸传感器驱动时段Tt期间施加到选通线G1至Gm的交流信号的电压应该比选通高电压VGH和像素TFT的阈值电压低,以防止写入像素的数据改变。
[0053]时序控制器106从主机系统108接收诸如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能信号DE和主时钟MCLK的时序信号,以将数据驱动器102和选通驱动器104的操作时序同步。扫描时序控制信号包括选通起始脉冲GSP、选通移位时钟、选通输出使能信号G0E等。数据时序控制信号包括源取样时钟SSC、极性控制信号P0L、源输出使能信号S0E 等。
[0054]主机系统108可被实现为电视系统、机顶盒、导航系统、DVD播放器、蓝光(Blu-ray)播放器、个人计算机(PC)、家庭影院系统和电话系统中的一种。主机系统108包括其中嵌入缩放器(scaler)的片上系统(SoC),因此将输入图像的数字视频数据RGB转换成适于显示面板100的分辨率的数据格式。主机系统108将数字视频数据RGB和时序信号Vsync,Hsync,DE和MCLK传输到时序控制器106。另外,主机系统108运行与从触摸传感器驱动器110接收的触摸输入的坐标(X,Y)相关的应用。
[0055]时序控制器106或主机系统108产生用于将显示驱动器102、104和106与触摸传感器驱动器110同步的同步信号Tsync。
[0056]在触摸传感器驱动时段Tt期间,触摸传感器驱动器110产生供应到传感器电极C1至C4的触摸驱动信号Tdrv的电压。当手指触摸自电容型触摸传感器时,电容增大。触摸传感器驱动器110通过测量因物体触摸被施加触摸驱动信号的自电容型触摸传感器造成的电容(或电荷)变化,检测触摸位置和触摸面积。触摸传感器驱动器110计算触摸输入的坐标(X,Y)并且将它们传输到主机系统108。
[0057]如图5中所示,数据驱动电路12和触摸传感器驱动器110可被集成在一个1C (集成电路)中并且通过C0G(玻上芯片)工艺被结合到显示面板的基板上。另外,Vcom补偿器12可连同数据驱动电路12和触摸传感器驱动器110 —起被嵌入1C中。
[0058]Vcom补偿器112通过使用图5中示出的双馈送单元在显示驱动时段期间接收传感器电极上的反馈电压。Vcom补偿器112补偿反馈电压达到预定参考电压电平,并且通过双馈送单元将反馈补偿后的公共电压Vcom供应到传感器电极。
[0059]在显示驱动时段Td期间,双馈送单元通过彼此短接的传感器电极C1至C4将公共电压Vcom供应到像素。双馈送单元将公共电压施加到传感器线L1至L4的两端,以减小施加到传感器电极C1至C4的公共电压Vcom的延迟并且使得在整个屏幕上像素的公共电压是均匀的。双馈送单元在触摸传感器驱动时段Tt期间截止开关元件,以分离传感器电极C1至C4。
[0060]双馈送单元包括:第一馈送器,其在显示驱动时段Td期间将公共电压Vcom施加到传感器线L1至L4的一端;第二馈送器,其在显示驱动时段Td期间借助反馈线D1将传感器线L1至L4互连并且将公共电压Vcom供应到传感器线L1至L4的另一端。在显示驱动时段Td期间,触摸传感器彼此短接,因为它们通过反馈线D1连接到传感器线L1至L4。
[0061]第一馈送器在触摸传感器驱动时段Tt期间通过传感器线L1至L4将触摸驱动信号供应到触摸传感器。第二馈送器在触摸传感器驱动时段Tt期间分离传感器线以独立地驱动触摸传感器。
[0062]第一馈送器和第二馈送器彼此相对地设置,使传感器线L1至L4插入其间。如图5中所示,第一馈送器可以是与传感器线L1至L4的下端连接的1C并且第二馈送器可连接到传感器线L1至L4的上端,但本发明不限于这个示例。如果传感器线L1至L4沿着例如水平方向形成,则第一馈送器和第二馈送器可分别设置在显示面板100
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