CN110018583B - 显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种显示装置,其包括:设置在开口区域中的像素电极和公共电极;选通线,其设置为在围绕开口区域的非开口区域中沿第一方向延伸并且被构造为传输选通信号;数据线,其设置为在非开口区域中沿与第一方向不同的第二方向延伸,并且被构造为将数据信号传输至所述像素电极;多条感测线,其设置在非开口区域中并被构造为将公共电压或触摸扫描信号传输至公共电极;以及光触摸传感器,其设置在非开口区域中并电连接到多条感测线中的任一条。
Description
技术领域
本公开涉及显示装置,并且更具体地涉及集成有触摸屏的显示装置。
背景技术
近来,随着社会进入信息社会,视觉地呈现电信息信号的显示领域正在迅速发展。随着快速发展,已经开发出具有诸如厚度薄、重量轻和功耗低特性之类的优异性能的各种显示装置。上述显示装置的示例可以包括液晶显示装置(LCD)和有机发光显示装置(OLED)等。
近年来,显示装置已经脱离诸如按钮、键盘和鼠标之类的传统输入***,并且通常已经采用允许用户直观且方便地输入信息或命令的触摸屏。换句话说,触摸屏是一种输入装置,其被安装在图像显示装置中并且使得用户能够在观看图像显示装置的同时通过向触摸屏内的触摸传感器施加压力来输入预定信息。
触摸屏根据其结构可以分为附加(add-on)型、单元上(on-cell)型和单元内嵌(in-cell)型。特别地,触摸屏单元内嵌型显示装置因其适用于厚度薄和耐久性提高的显示装置而被广泛使用。
作为触摸屏单元内嵌型显示装置中的触摸传感器,主要使用光触摸传感器(phototouch sensor)和电容式触摸传感器。光触摸传感器能够基于光的强度识别触摸。电容式触摸传感器能够基于电容的变化识别触摸。
存在对将光触摸传感器和电容式触摸传感器两者应用于触摸屏单元内嵌型显示装置以提高触摸灵敏度的需求。然而,将光触摸传感器和电容式触摸传感器两者应用于触摸屏单元内嵌型显示装置会导致开口率降低。
发明内容
本公开要实现的一个目的是提供包括电容式触摸传感器和光触摸传感器的显示装置。
本公开要实现的另一个目的是提供一种显示装置,其辅助在通过公共电极感测触摸的超大尺寸显示装置中的光触摸传感器的设计。
本公开的目的不限于上述目的,并且本领域技术人员从以下描述中可以清楚地理解以上未提及的其它目的。
根据本公开的一方面,提供了一种显示装置。该显示装置包括:设置在开口区域中的像素电极和公共电极;以及设置为在围绕开口区域的非开口区域中沿第一方向延伸并且被构造为传输选通信号的选通线。显示装置还包括设置为在非开口区域中沿与第一方向不同的第二方向延伸并且被构造为将数据信号传输至像素电极的数据线。显示装置还包括设置在非开口区域中并且被构造为将公共电压或触摸扫描信号传输至公共电极的多条感测线。显示装置还包括设置在非开口区域中并且电连接到多条感测线中的任一条的光触摸传感器。
根据本公开的另一方面,提供了一种显示装置。该显示装置包括:公共电极,其被构造为当在显示驱动时段期间被施加以公共电压时与像素电极产生电场,而当在触摸驱动时段期间被施加以触摸扫描信号时感测触摸。显示装置还包括:多个触摸块,公共电极成组地设置在多个触摸块中;以及分别与多个触摸块相对应地设置的多条感测线。显示装置还包括被构造为在触摸驱动时段期间感测触摸的光触摸传感器。多个触摸块中的每一个触摸块电连接到多条感测线中的任一条,并且根据连接到各个触摸块的感测线的位置来设置光触摸传感器。因此,在根据本公开的通过公共电极感测触摸的显示装置中,可以容易地设置光触摸传感器。
实施方式的其它详细内容包括在具体实施方式和附图中。
根据本公开,光触摸传感器被设置为直接连接至多条感测线当中与公共电极相邻的感测线。因此,可以容易地设置光触摸传感器。
此外,根据本公开,在多个触摸块中,如果连接到公共电极的感测线被设置为与该公共电极相邻,则在对应的触摸块中设置光触摸传感器。在多个触摸块中,如果连接到公共电极的感测线未被设置为与该公共电极相邻,则在对应的触摸块中不设置光触摸传感器。因此,能够容易地建立光触摸传感器和感测线之间的电连接。因而,能够容易地设计显示装置。
根据本公开的效果不限于以上例示的内容,而是在本公开中包括更多的各种效果。
附记1.一种显示装置,该显示装置包括:
像素电极和公共电极,所述像素电极和所述公共电极被设置在开口区域中;
选通线,所述选通线被设置为在围绕所述开口区域的非开口区域中沿第一方向延伸并且被构造为传输选通信号;
数据线,所述数据线被设置为在所述非开口区域中沿与所述第一方向不同的第二方向延伸并且被构造为将数据信号传输至所述像素电极;
多条感测线,所述多条感测线被设置在所述非开口区域中并且被构造为将公共电压或触摸扫描信号传输至所述公共电极;以及
光触摸传感器,所述光触摸传感器被设置在所述非开口区域中并且电连接到所述多条感测线中的任一条感测线。
附记2.根据附记1所述的显示装置,其中,所述光触摸传感器包括:
感测选通线,所述感测选通线电连接到所述多条感测线当中与所述光触摸传感器电连接的感测线;以及
感测存储线,所述感测存储线被设置为与所述感测选通线隔开。
附记3.根据附记2所述的显示装置,其中,与所述感测选通线连接的所述感测线电连接到所述公共电极。
附记4.根据附记3所述的显示装置,其中,与所述感测选通线和所述公共电极连接的感测线被设置为在所述多条感测线当中最靠近所述公共电极。
附记5.根据附记3所述的显示装置,其中,所述感测选通线沿与所述第一方向相同的方向延伸。
附记6.根据附记5所述的显示装置,其中,所述感测选通线和所述感测存储线以二极管方式连接。
附记7.根据附记6所述的显示装置,其中,所述光触摸传感器还包括:
感测数据线,所述感测数据线被构造为被施加以来自外部的传感器驱动电压。
附记8.根据附记7所述的显示装置,其中,施加到所述感测数据线的所述传感器驱动电压具有比施加到所述公共电极的电压高的电平。
附记9.根据附记1所述的显示装置,其中,所述多条感测线中的至少一条感测线被设置为与所述数据线完全交叠,所述多条感测线中的另一条感测线被设置为与所述数据线部分交叠。
附记10.根据附记1所述的显示装置,其中,所述公共电极在显示驱动时段期间被施加以来自所述多条感测线的公共电压,在触摸驱动时段期间被施加以来自所述多条感测线的触摸扫描信号。
附记11.根据附记10所述的显示装置,其中,当所述公共电极在所述触摸驱动时段期间被施加以所述触摸扫描信号时,所述光触摸传感器也被施加以触摸扫描信号。
附记12.根据附记1所述的显示装置,该显示装置还包括:
位于所述非开口区域中的滤色器结构,在该滤色器结构中,红色滤色器和蓝色滤色器被层压。
附记13.一种显示装置,该显示装置包括:
公共电极,所述公共电极被构造为当在显示驱动时段期间被施加以公共电压时与像素电极一起产生电场,当在触摸驱动时段期间被施加以触摸扫描信号时感测触摸;
多个触摸块,所述多个触摸块是通过对所述公共电极进行分组而设置的;
多条感测线,所述多条感测线与所述多个触摸块中的每一个触摸块相对应地设置;以及
多个光感测块,在所述多个光感测块中设置有光触摸传感器,所述光触摸传感器被构造为在所述触摸驱动时段期间感测触摸,
其中,所述多个触摸块中的每一个触摸块电连接到所述多条感测线中的任一条感测线,并且
所述多个光感测块是根据连接到各个触摸块的感测线的位置来设置的。
附记14.根据附记13所述的显示装置,其中,所述多个触摸块中的每一个触摸块具有与所述多个光感测块中的每一个光感测块相同的尺寸。
附记15.根据附记14所述的显示装置,其中,所述光感测块被设置为与所述多个触摸块当中电连接到与所述公共电极相邻的感测线的第一触摸块相对应,并且被设置为不与所述多个触摸块当中电连接到与所述公共电极不相邻的感测线的第二触摸块相对应。
附记16.根据附记13所述的显示装置,其中,所述多个触摸块中的每一个触摸块具有与所述多个光感测块中的每一个光感测块不同的尺寸。
附记17.根据附记16所述的显示装置,其中,所述多个光感测块中的每一个光感测块是通过将所述多个触摸块当中电连接到与所述公共电极相邻的感测线的第一触摸块与所述多个触摸块当中电连接到与所述公共电极不相邻的感测线的第二触摸块的一部分合并来限定的。
附记18.根据附记17所述的显示装置,其中,所述多个光感测块当中的至少一个最外侧光感测块具有与其它光感测块不同的尺寸。
附记19.根据附记15和17中的任一项所述的显示装置,其中,所述光触摸传感器通过从所述多条感测线当中与所述公共电极相邻的感测线突出的感测线突出部连接到所述感测线。
附记20.根据附记19所述的显示装置,其中,所述光触摸传感器包括连接到所述感测线突出部的感测选通线。
附记21.根据附记20所述的显示装置,该显示装置还包括:
选通线和数据线,所述选通线被构造为向所述显示装置供应选通信号并沿第一方向延伸,所述数据线被构造为将数据信号施加到所述像素电极并沿与所述第一方向不同的方向延伸,
其中,所述感测选通线被设置为沿所述第一方向延伸。
附记22.根据附记21所述的显示装置,其中,所述感测选通线与所述数据线不交叠。
附记23.根据附记21所述的显示装置,其中,所述多条感测线中的至少一条感测线被设置为与所述数据线完全交叠,所述多条感测线中的另一条感测线被设置为与所述数据线部分交叠。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述,将更清楚地理解本公开的上述和其它的方面,特征和其它优点,其中:
图1是为了说明根据本公开的示例性实施方式的显示装置而提供的框图;
图2是示意性地例示图1中所例示的显示面板的部分区域的平面图;
图3是为了说明图1所例示的显示面板中设置的触摸块的构造而提供的概念图;
图4A是为了说明根据图1所例示的显示面板的示例性实施方式的显示装置中的像素结构而提供的平面图;
图4B是示意性地例示图4A中所例示的光触摸传感器的电路图;
图5A是沿图4A中线I-I’提取的截面图;
图5B是沿图4A中线II-II’提取的截面图;
图5C是沿图4A中线III-III’提取的截面图;
图5D是沿图4A中线IV-IV’提取的截面图;
图6A是为了说明根据图1所例示的显示面板的另一示例性实施方式的显示装置中的像素结构而提供的平面图;
图6B是示意性地例示图6A中所例示的光触摸传感器的电路图;
图7A和图7B是例示根据本公开的示例性实施方式的光触摸传感器和多条感测线之间的相互连接的示例的图示;
图8A至图8C是为了说明根据本公开的示例性实施方式的显示装置中的光触摸传感器的构造的示例而提供的图示;以及
图9A和图9B是为了说明根据本公开的示例性实施方式的显示装置中的光触摸传感器的构造的另一示例而提供的图示。
具体实施方式
通过参考下面结合附图详细描述的示例性实施方式,本公开的优点和特性以及实现优点和特特性的方法将变得清楚。然而,本公开不限于以下示例性实施方式,而是可以以各种不同的形式实现。提供示例性实施方式仅仅是为了使本公开的公开完整并且向本公开所属领域的普通技术人员全面提供本公开的范畴,而本公开将由所附权利要求来限定。
附图中所例示的用于描述本公开的示例性实施方式的形状、尺寸、比率、角度、和数量等仅仅是示例,而本公开不限于此。在整个说明书中,相似的附图标记通常标示相似的元件。此外,在以下描述中,可以省略对已知相关技术的详细说明,以避免不必要地模糊本公开的主题。本文使用的诸如“包括”、“具有”和“由......构成”之类的术语通常旨在允许添加其它组件,除非这些术语与术语“仅”一起使用。除非另有明确说明,否则对单数的任何引用可包括复数。
即使没有明确说明,组件也被解释为包括常规误差范围。
当使用诸如“上”、“上方”、“下方”和“挨着”之类的术语描述两个部件之间的位置关系时,除非与术语“立即”或“直接”一起使用,否则一个或更多个部件可以位于这两个部件之间。
当元件或层设置在另一元件或层“上”时,又一元件或层可直接设置在该另一元件或层上,或插置在二者之间。
尽管使用术语“第一”、和“第二”等来描述各种组件,但是这些组件不受这些术语的约束。这些术语仅用于将一个组件与其它组件区分开。因此,在本公开的技术构思内,下面提到的第一组件可以是第二组件。
在整个说明书,相似的附图标记通常标示相似的元件。
附图中所例示的各组件的尺寸和厚度是为了便于表述而例示的,并且本公开不限于所例示的组件的尺寸和厚度。
本公开的各种实施方式的特征能够部分地或全部地彼此结合或组合,并且能够在技术上以各种方式相锁和操作,而实施方式能够独立地或彼此结合地实施。
将基于液晶显示装置描述本公开的示例性实施方式。然而,本公开不限于液晶显示装置,而是能够应用于所有类型的显示装置,诸如有机发光显示装置。
下面,将参照附图说明本公开。
图1是为说明根据本公开的示例性实施方式的显示装置而提供的框图。图2是示意性例示了图1中所例示的显示面板的部分区域的平面图。图3是为了说明图1所例示的显示面板中设置的触摸块的构造而提供的概念图。
参照图1,根据本公开的示例性实施方式的显示装置100包括显示面板110、定时控制器120、数据驱动器130、选通驱动器140和触摸驱动器150。
显示面板110包括沿第一方向设置的n条选通线GL1、...、GLn,沿与第一方向不同的方向设置的m条数据线DL1、...、DLm,电连接到n条选通线GL1、...、GLn和m条数据线DL1、...、DLm的多个像素P。多个像素P响应于通过选通线GL1、...、GLn和数据线DL1、...、DLm施加的驱动信号或驱动电压而显示图像。图1中所例示的子像素可以是显示彼此不同的颜色的子像素,并且多个子像素可以形成像素。例如,子像素可以显示红色、绿色和蓝色,或可以显示红色、绿色、蓝色和白色。
显示面板110在其内包括触摸屏。触摸屏起到感测用户的触摸位置的作用。根据本公开的示例性实施方式的显示面板110可以是其内嵌入了使用自电容的单元内嵌型触摸屏的触摸屏集成显示面板。因此,在根据本公开的示例性实施方式的显示面板110中,设置有多个公共电极,这多个公共电极当被施加以公共电压时能够作为公共电极被驱动,而当被施加以触摸感测电压时能够作为触摸感测电极被驱动。此外,设置有触摸块TB,在触摸块TB中包括公共电极的多个像素以预定单位分组。
触摸块TB中的每个触摸块可以被设置为与两个或更多个像素P相对应。根据本公开的示例性实施方式的显示装置100被例示为超大尺寸显示装置,因此,触摸块TB被定义为对应于两个或更多个像素P。然而,本公开不限于此。可存在根据显示装置或显示面板的尺寸和分辨率的变化。设置在各触摸块TB中的公共电极可以被施加以用于显示面板110的显示驱动的公共信号,并且也可以被施加以用于触摸感测驱动的触摸扫描信号。因此,公共电极可以用作与像素电极一起驱动液晶的显示驱动电极。此外,公共电极可以用作感测触摸位置的触摸感测电极。更具体地,根据本公开的示例性实施方式的显示装置100是触摸屏单元内嵌型显示装置。因此,在一个帧中以时分方式执行显示驱动和触摸驱动。如果显示面板110工作在显示驱动模式下,则公共电极被施加以公共电压并且用作公共电极以与像素电极一起执行显示驱动。如果显示面板110工作在触摸驱动模式下,则公共电极被施加以来自触摸驱动器150的触摸扫描信号,并且用作触摸感测电极以感测触摸位置。在本文中,可以从触摸驱动器150向显示面板110施加公共电压或者直接从分离的公共电压发生单元向显示面板110施加公共电压而不通过触摸驱动器150。触摸块TB可以在一个帧期间按组顺序地进行操作。可以考虑到触摸驱动时段和显示驱动时段而改变组中的公共电极的数量。
在根据本公开的显示面板110中,如图2中所例示,在多个感测线组SL1、SL2、SL3、SL4和SL5中分别设置有多条感测线SL11、SL12、SL13、SL21、SL22、SL23、SL31、SL32、SL33、SL41、SL42、SL43、SL51、SL52和SL53,其中的至少一条感测线连接到各个触摸块TB。也就是说,多条感测线SL11、SL12、SL13、SL21、SL22、SL23、SL31、SL32、SL33、SL41、SL42、SL43、SL51、SL52和SL53可以形成多个感测线组SL1、SL2、SL3、SL4和SL5。例如,第一感测线组SL1可以包括1-1感测线SL11、1-2感测线SL12和1-3感测线SL13,而第二感测线组SL2可以包括2-1感测线SL21、2-2感测线SL22和2-3感测线SL23。第三感测线组SL3可以包括3-1感测线SL31、3-2感测线SL32和3-3感测线SL33,而第四感测线组SL4可以包括4-1感测线SL41、4-2感测线SL42和4-3感测线SL43。第五感测线组SL5可以包括5-1感测线SL51、5-2感测线SL52和5-3感测线SL53。多个感测线组SL1、SL2、SL3、SL4和SL5中的每个感测线组中包括的感测线可以一对一地连接到各个触摸块TB。例如,第一感测线组SL1的感测线SL11、SL12和SL13中的一条感测线可以连接到第一触摸块TB11,而第二感测线组SL2的感测线SL21、SL22和SL23中的一条感测线可以连接到第二触摸块TB21。以这种方式,每个触摸块能够连接到各条感测线。此外,根据本公开的示例性实施方式的各感测线组SL1、SL2、SL3、SL4和SL5中所包含的感测线可以首先一对一地连接到设置在第一列中的触摸块TB11和TB12,然后一对一地连接到设置在第二列中的触摸块TB21和TB22。也就是说,多条感测线可以一对一顺序地连接到从第一列到最后一列设置的多个触摸块。可以分别向形成如此连接的多个感测线组SL1、SL2、SL3、SL4和SL5的相邻感测线施加不同的信号。
多条感测线SL11、SL12、SL13、SL21、SL22、SL23、SL31、SL32、SL33、SL41、SL42、SL43、SL51、SL52和SL53可以被设置为与设置有多条数据线DL1、DL2、DL3、DL4和DL5的区域交叠。如上所述,多条感测线SL11、SL12、SL13、SL21、SL22、SL23、SL31、SL32、SL33、SL41、SL42、SL43、SL51、SL52和SL53可以形成多个感测线组,并且组中的感测线可以设置为与多条数据线一对一匹配。在本文中,形成对应于同一条数据线的感测线组的感测线可以分别被施加以不同信号。例如,如果第一感测线组SL1对应于第一数据线DL1,则形成第一感测线组SL1的1-1感测线SL11、1-2感测线SL12和1-3感测线SL13可以分别被施加以不同信号。形成一组的感测线中的一条或多条可以被设置为分别与数据线交叠。例如,第一感测线组SL1中的1-2感测线SL12可以设置为与第一数据线DL1交叠,而第二感测线组SL2中的2-2感测线SL22可以设置为与第二数据线DL2交叠。图2例示出了形成一组的感测线中只有一条与数据线交叠。然而,本公开不限于此,例如,形成一组的一些感测线或所有感测线可以分别设置为与数据线交叠。此外,图2例示出了三条感测线形成感测线组SL1、SL2、SL3、SL4和SL5中的每个感测线组。然而,形成一组的感测线的数量可以根据显示面板110的尺寸和每单位面积设置的像素数量而改变。因此,本公开的示例性实施方式不限于图2。这样,多条感测线设置为与在相邻像素区域(即,开口区域)之间设置有数据线的非开口区域交叠,由此,能够使开口率的降低最小化。此外,能够设置足够数量的感测线。在超大尺寸显示装置中,不需要减小触摸块的尺寸,因此能够保持高触摸灵敏度。
此外,如果如本公开的示例性实施方式所述,形成各个感测线组的感测线的数量是3,则每个触摸块TB的尺寸被设置为宽度对应于40个像素P,而长度对应于12个像素P。如果在长度方向设置180个触摸块TB,则180个触摸块TB中的每个触摸块需要连接到至少一条感测线的每个触摸块。在本文中,在宽度方向设置40个像素P,并且在彼此相邻的第一列和第二列的像素电极之间设置三条感测线。因此,能够确保总共120条感测线。因此,如果采用如图3所示的双馈送方法(例如,通过使用图3所示的SRIC1和SRIC2),则120条感测线能够分配给在沿长度方向设置的180个触摸块TB的上半区域中所设置的90个触摸块以及下半区域中所设置的90个触摸块中的每一者。因此,感测线被分成上半区域和下半区域,并连接到显示面板110的上半区域和下半区域中所设置的触摸块TB。感测线的总数能够减少一半。因此,不必占据显示图像的像素区域中的开口。因此,感测线组中包括的任何感测线都不穿过像素区域中的开口。因而,这能够应用于超大尺寸显示装置而不会对显示质量产生不良影响。
多个触摸块TB中的每个触摸块可以包括多个光触摸传感器。光触摸传感器基于根据光的强度而变化的截止电流(off-current)的改变来识别触摸。光触摸传感器直接连接到形成多个感测线组的感测线中的任一条感测线,并且可以通过连接的感测线将光触摸传感器感测到的触摸感测信号传输至触摸驱动器150。在本文中,电连接到光触摸传感器的感测线也可以电连接到公共电极。也就是说,光触摸传感器和公共电极可以电连接到同一条感测线。然而,如果公共电极电连接到形成感测线组的感测线中的一条感测线并且该一条感测线使得难以设置光触摸传感器,则可以不在对应的像素中设置根据本公开的示例性实施方式的光触摸传感器。既使设置了光触摸传感器,也可以不进行电连接。这样,如果不设置光触摸传感器或者设置了光学触摸传感器但是没有连接到任一条感测线,则光感测块可以与触摸块TB分开限定。也就是说,通过公共电极限定为触摸感测块的触摸块TB和通过光触摸传感器限定为触摸感测块的光感测块可以被限定为相同的块或不同的块。后面将参照图8和图9描述其细节。
如图2中所例示的,每个像素P包括开口区域和非开口区域NOP。非开口区域NOP可以包括像素驱动区域PDA和光感测区域PSA,在像素驱动区域PDA中设置有被构造为驱动设置于开口区域中的像素电极和公共电极以显示图像的像素驱动器件,而在光感测区域PSA中设置有光触摸传感器。光触摸传感器可以设置在光感测区域PSA中。在本文中,非开口区域NOP指的是沿多条选通线GL1、GL2和GL3所沿着设置的第一方向而设置的非开口区域。
定时控制器120将从主机***接收的输入图像信号RGB传输至数据驱动器130。定时控制器120使用诸如时钟信号DCLK、水平同步信号Hsync、垂直同步信号Vsync和数据使能信号DE之类的与输入图像信号RGB一起接收到的定时信号,产生用于控制数据驱动器130和选通驱动器140的操作定时的定时控制信号。定时控制器120产生与定时信号同步的数据驱动器130的控制信号DCS和选通驱动器140的控制信号GCS。定时控制器120产生触摸使能信号并将触摸使能信号传输至触摸驱动器150。
数据驱动器130使用从定时控制器120传输的数据驱动控制信号DCS产生采样信号,并且根据采样信号将从定时控制器120输入的图像数据锁存为数据信号,然后响应于源输出使能信号(SOE)将数据信号供应至数据线DL1、……、DLm。数据驱动器130可以通过玻璃上芯片(COG)方法连接到显示面板110的键合焊盘,或者可以直接设置在显示面板110上。在一些情况下,数据驱动器130可以与显示面板110集成在一起。另外,数据驱动器130可以通过膜上芯片(COF)方法来进行设置。
选通驱动器140响应于从定时控制器120传输的选通驱动控制信号GCS向选通线GL1、GL2、……、GLn顺序地供应选通信号。选通驱动器140可以包括移位寄存器和电平移位器。选通驱动器140可以与显示面板110独立地设置,或者在制造显示面板110的基板期间在显示面板110的未设置像素P的非有效显示区域上通过面板中选通(GIP)方法被嵌入为显示面板110中的薄膜。
触摸驱动器150可以响应于从定时控制器120传输的触摸使能信号生成触摸扫描信号,使用触摸感测信号之间的差来感测有触摸或无触摸,并且向多个触摸块TB施加公共电压或触摸扫描信号。根据显示面板110的驱动模式,触摸驱动器150可以通过感测线SL向多个触摸块TB中的每一个施加公共电压或触摸扫描信号。然后,触摸驱动器150可以响应于触摸扫描信号而接收由触摸块TB感测的电容触摸感测信号和由光触摸传感器感测的光触摸感测信号。然后,触摸驱动器150可以使用所接收到的触摸感测信号之间的差来感测有触摸或无触摸。
图4A是为了说明根据图1所例示的显示面板的示例性实施方式的、显示装置中的像素结构而提供的平面图。图4B是示意性地例示图4A中所例示的光触摸传感器的电路图。
参照图4A,根据本公开的示例性实施方式的像素P包括通过像素电极PE和公共电极CE显示图像的开口区域。此外,像素P包括非开口区域,在非开口区域中设置有用于驱动开口区域中的像素电极PE和公共电极CE的驱动器件,例如薄膜晶体管和光触摸传感器PS。
在开口区域中,设置有像素电极PE和公共电极CE。
像素电极PE在显示面板110的显示驱动时段期间与公共电极CE产生电场。像素电极PE包括彼此平行等间距隔开的多个像素支电极PEb和连接多个像素支电极PEb的像素干电极PEc。像素电极PE并非仅设置在开口区域中,而是可以也设置在非开口区域中。
公共电极CE包括彼此平行等间距隔开的多个公共支电极CEb和连接多个公共支电极CEb的公共干电极CEc。公共支电极CEb可以与像素电极PE的多个像素支电极PEb交替设置,并且可以设置为与数据线DL1和DL2相邻。公共电极CE通常设置在显示面板110的前表面上。
在非开口区域中,可以设置有第一数据线DL1和第二数据线DL2、选通线GL1、薄膜晶体管TFT、第一感测线组SL1和第二感测线组SL2、感测数据线SDL、感测存储线SSL和感测选通线SGL。在设置于非开口区域中的这些组件当中,选通线GL1和薄膜晶体管TFT设置在非开口区域的像素驱动区域PDA中。感测数据线SDL、感测存储线SSL和感测选通线SGL设置在非开口区域的光感测区域PSA中。
第一数据线DL1、第二数据线DL2和第一选通线GL1可以限定开口区域。
薄膜晶体管TFT可以设置在像素驱动区域PDA中。薄膜晶体管TFT可以包括作为栅极的第一选通线GL1、从第一数据线DL1分支出来的源极SE、与源极SE隔开的漏极DE、以及有源层(未示出)。薄膜晶体管通过第一接触孔CH1电连接到像素电极PE。
形成第一感测线组SL1的多条感测线SL11、SL12和SL13设置在与第一数据线DL1交叠的区域中。形成第二感测线组SL2的多条感测线SL21、SL22和SL23设置在与第二数据线DL2交叠的区域中。具体地,在形成第二感测线组SL2的多条感测线SL21、SL22和SL23当中,2-1感测线SL21可以电连接到公共电极CE。在显示面板110的显示驱动时段期间,2-1感测线SL21从触摸驱动器150接收公共电压,并将公共电压施加到公共电极CE。此外,在显示面板110的触摸驱动时段期间,2-1感测线SL21从触摸驱动器150接收触摸扫描信号并且将触摸扫描信号施加到公共电极CE。
此外,2-1感测线SL21可以通过从2-1感测线SL21突出的感测线突出部SLp电连接至光感测区域PSA中的感测选通线SGL。此外,图4A例示了形成第二感测线组SL2的多条感测线SL21、SL22和SL23当中的2-1感测线SL21电连接至光感测区域PSA中的光触摸传感器PS的感测选通线SGL,但是本公开不限于此。如果公共电极连接到第一感测线组SL1的1-3感测线SL13,则光感测区域PSA中的光触摸传感器的感测选通线SGL也能够连接到1-3感测线SL13。也就是说,在根据本公开的示例性实施方式的显示装置100中,感测选通线SGL可以电连接到用于与光触摸传感器PS电连接的多条感测线当中最接近开口区域中的公共电极、非开口区域中的光触摸传感器PS、或诸如薄膜晶体管之类的像素驱动器件的感测线。因此,在根据本公开的示例性实施方式的显示装置100中,公共电极CE可以优选地连接到多条感测线当中与光触摸传感器或像素驱动器件相邻的感测线,以提高光触摸传感器的容易度。
光感测区域PSA指的是设置有光触摸传感器PS的区域。感测数据线SDL、感测存储线SSL和感测选通线SGL设置在光感测区域PSA中。在本文中,感测数据线SDL、感测存储线SSL和感测选通线SGL彼此隔开,并且可以沿选通线GL延伸的第一方向设置。在本文中,如果感测选通线SGL不沿第一方向设置,则光触摸传感器PS需要具有在多条感测线下方的用于与多条感测线中的任一条电连接的接触孔。在这种情况下,接触孔设置在与多条感测线交叠的区域中,这会导致不对称电容。因此,变得难以设置数据线DL。然而,如在本公开的示例性实施方式中所述,用于将触摸扫描信号施加到光触摸传感器PS的感测选通线SGL沿第一方向设置,因此,可以形成用于光触摸传感器PS的分离区域。因此,当设置光触摸传感器PS时,设计自由度能够提高。
此外,如图4B所示,光触摸传感器PS可以以电压驱动的方式进行连接。
参照图4B,光触摸传感器PS包括感测薄膜晶体管和感测存储电容器。具体地,在光触摸传感器PS中,当感测晶体管根据光的强度而导通时,感测存储电容器被充入电压,而电压在预定定时处被输出到与其电连接的感测线SL,以识别触摸。在本文中,通过感测数据线SDL施加的电压可以具有比施加到公共电极CE的电压更高的电平以感测触摸。
如图4B中所例示地构造的光触摸传感器PS在触摸驱动时段期间可以与公共电极CE一起感测触摸感测信号。普通公共电极通过负载自由驱动LFD方法感测触摸。然而,根据本公开,为了使公共电极CE和光触摸传感器PS在触摸驱动时段期间同时感测触摸,感测数据线SDL被施加以比传统的自由负载驱动LFD方法所使用的触摸电压高的电压。例如,在根据本公开的示例性实施方式的显示装置100中,可以将第一电平的电压施加到公共电极CE,并且比第一电平更高电平的第二电平的电压可以也施加到感测数据线SDL,以感测触摸。在本文中,感测数据线SDL被施加以比施加到公共电极CE的电压高的电压的原因是为了产生延迟差异,从而辨别由公共电极CE感测到的触摸感测信号。因此,在根据本公开的示例性实施方式的显示装置100中,高电平的电压被施加到感测数据线SDL,以使光触摸传感器PS与公共电极CE同时感测触摸。因此,可以设计能够同时执行手指的公共电极触摸感测和光的触摸感测的显示装置100。
将参照图5A至图5D详细描述如上所述构造的像素的截面。
图5A是沿图4A中的线I-I'提取的截面图。
参照图5A,在根据本公开的示例性实施方式的显示面板110中,公共线CL设置在基板SUB上。公共线CL可以被设置为使像素区域的一侧开口并且在与触摸块TB对应的区域内彼此连接。栅绝缘层GI设置在其上设置有公共线CL的基板SUB上。
栅绝缘层GI使公共线CL与未例示但是设置在选通线GL和栅绝缘层GI上的有源层ACT电绝缘。栅绝缘层GI可以形成为例如硅氧化物层(SiOx)、硅氮化物层(SiNx)或其多层。有源层ACT设置在栅绝缘层GI上。
有源层ACT可以由例如多晶硅、低温多晶硅(LTPS)和氧化物半导体中的任一种形成。第一数据线DL1设置在有源层ACT上。
第一数据线DL1可以由选自由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)和铜(Cu)或其合金构成的组中的任一种形成。第一绝缘层INS1设置在第一数据线DL1上。
第一绝缘层INS1可以形成为例如硅氧化物层(SiOx)、硅氮化物层(SiNx)或其多层。滤色器CF可以设置在第一绝缘层INS1上。
滤色器CF可以设置在开口区域和非开口区域中。滤色器CF可以包括在开口区域中的红滤色器、绿滤色器和蓝滤色器中的仅任一个以及在非开口区域中的红滤色器和蓝滤色器层压以遮蔽光的结构。第二绝缘层INS2设置在滤色器CF上。
第二绝缘层INS2可以形成为例如硅氧化物层(SiOx)、硅氮化物层(SiNx)或其多层。外覆层PAC设置在第二绝缘层INS2上。
外覆层PAC形成为对下侧的台阶进行平坦化。外覆层PAC可以由诸如光亚克力(photo acryl)、聚酰亚胺、苯并环丁烯树脂、丙烯酸酯树脂之类的有机材料形成。多条感测线SL11、SL12和SL13设置在外覆层PAC上。
多条感测线SL11、SL12和SL13中的至少一条感测线可以设置在外覆层PAC上,以与下侧的第一数据线DL1交叠。例如,1-2感测线SL12可以设置为与第一数据线DL1完全交叠,而1-1感测线SL11和1-3感测线SL13可以设置为与第一数据线DL1部分交叠。这样,多条感测线SL11、SL12和SL13被设置为与第一数据线DL1交叠,因此,多条感测线SL11、SL12和SL13可以起到遮蔽光并减少显示装置的漏光的作用。多条感测线SL11、SL12和SL13中的一条可以电连接到光触摸传感器PS。多条感测线SL11、SL12和SL13在显示驱动时段期间向公共电极CE传输公共电压,而在触摸驱动时段期间向公共电极CE和光触摸传感器PS传输触摸扫描信号。多条感测线SL11、SL12和SL13可以由选自由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)和铜(Cu)或其合金构成的组中的任一种形成。第三绝缘层INS3设置在多条感测线SL11、SL12和SL13上。
第三绝缘层INS3用作钝化层,并且可以形成为例如硅氧化物层(SiOx)、硅氮化物层(SiNx)或其多层。在本文中,第三绝缘层INS3已被描述为钝化层,但不限于此,而是可以用作例如外覆层。公共电极CE和像素电极PE设置在第三绝缘层INS3上。
公共电极CE和像素电极PE交替地设置在第三绝缘层INS3上。更具体地,公共支电极CEb和像素支电极PEb可以交替地设置在开口区域中。公共电极CE在显示驱动时段期间可以被作为公共电极驱动,以与像素电极PE产生用于使液晶倾斜的电场。此外,公共电极CE在触摸驱动时段期间可以被作为触摸感测电极驱动以感测触摸感测信号。公共电极CE和像素电极PE可以由透明导电层形成。透明导电层可以是诸如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)之类的透明导电材料。
下面,将更详细地描述非开口区域(即,像素驱动区域PDA)中的公共电极CE与感测线SL之间的互相连接。
图5B是沿图4A中的线II-II'提取的截面图。
参照图5B,在根据本公开的示例性实施方式的显示面板110中,公共线CL设置在基板SUB上。栅绝缘层GI设置在公共线CL上。
栅绝缘层GI设置为使公共线CL与有源层ACT电绝缘。栅绝缘层GI可以形成为例如硅氧化物层(SiOx)、硅氮化物层(SiNx)或其多层。有源层ACT设置在栅绝缘层GI上。
有源层ACT可以由例如多晶硅、低温多晶硅(LTPS)和氧化物半导体中的任一种形成。第二数据线DL2设置在有源层ACT上。
第二数据线DL2可以由选自由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)和铜(Cu)或其合金构成的组中的任一种形成。第一绝缘层INS1设置在第二数据线DL2上。
第一绝缘层INS1可以形成为例如硅氧化物层(SiOx)、硅氮化物层(SiNx)或其多层。滤色器CF可以设置在第一绝缘层INS1上。
滤色器CF可以具有红滤色器和蓝滤色器层压以屏蔽光的结构。第二绝缘层INS2设置在滤色器CF上。
第二绝缘层INS2可以形成为例如硅氧化物层(SiOx)、硅氮化物层(SiNx)或其多层。外覆层PAC设置在第二绝缘层INS2上。
外覆层PAC形成为对下侧的台阶进行平坦化。外覆层PAC可以由诸如光亚克力、聚酰亚胺、苯并环丁烯树脂、丙烯酸酯树脂之类的有机材料形成。第二感测线组SL2的多条感测线SL21、SL22和SL23设置在外覆层PAC上。
多条感测线SL21、SL22和SL23中的至少一条感测线可以设置在外覆层PAC上,以与下侧上的第二数据线DL2交叠。例如,2-2感测线SL22可以设置为与第二数据线DL2完全交叠,而2-1感测线SL21和2-3感测线SL23可以设置为与第二数据线DL2部分交叠。这样,多条感测线SL21、SL22和SL23设置为与第二数据线DL2交叠,因此,多条感测线SL21、SL22和SL23能够起到遮蔽光并减少显示装置的漏光的作用。多条感测线SL21、SL22和SL23中的一条可以电连接到公共电极CE。参照图5B,多条感测线SL21、SL22和SL23中的2-1感测线SL21可以电连接到公共电极CE。因此,2-1感测线SL21在显示驱动时段期间向公共电极CE传输公共电压,而在触摸驱动时段期间向公共电极CE传输触摸扫描信号。多条感测线SL21、SL22和SL23可以由选自由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)和铜(Cu)或其合金构成的组中的任一种形成。第三绝缘层INS3设置在多条感测线SL21、SL22和SL23上。
第三绝缘层INS3包括用于与下侧的2-1感测线SL21电连接的第三接触孔CH3。第三绝缘层INS3用作钝化层并且可以形成为例如硅氧化物层(SiOx)、硅氮化物层(SiNx)或其多层。在本文中,第三绝缘层INS3已被描述为钝化层,但不限于此,而是可以用作例如外覆层。公共电极CE设置在第三绝缘层INS3上。
公共电极CE通过形成在栅绝缘层GI、第一绝缘层INS1、滤色器CF、第二绝缘层INS2、外覆层PAC和第三绝缘层INS3中的第二接触孔CH2电连接到公共线CL。公共电极CE可以由透明导电层形成。透明导电层可以是诸如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)之类的透明导电材料。
下面,将参照图5C更详细地描述根据本公开的示例性实施方式的显示装置的薄膜晶体管以及薄膜晶体管与像素电极之间的互相连接。
图5C是沿图4A中的线III-III'提取的截面图。
参照图5C,第一选通线GL1和公共线CL设置在基板SUB上。第一选通线GL1和公共线CL可以由选自由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)和铜(Cu)或其合金构成的组中的任一种形成。栅绝缘层GI设置在第一选通线GL1和公共线CL上。
栅绝缘层GI使第一选通线GL1和公共线CL与有源层ACT电绝缘。栅绝缘层GI可以形成为例如硅氧化物层(SiOx)、硅氮化物层(SiNx)或其多层。有源层ACT设置在栅绝缘层GI上,以与设置有第一选通线GL1的区域相对应。
有源层ACT可以由例如多晶硅、低温多晶硅(LTPS)和氧化物半导体中的任一种形成。源极SE和与源极SE隔开的漏极DE设置在有源层ACT上。有源层ACT可以在与第一选通线GL1相对应的上部区域中形成源极SE和漏极DE之间的空间中的沟道。
源极SE和漏极DE可以由选自由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)和铜(Cu)或其合金构成的组中的任一种形成。第一绝缘层INS1设置在源极SE和漏极DE上。
第一绝缘层INS1可以形成为例如硅氧化物层(SiOx)、硅氮化物层(SiNx)或其多层。滤色器CF可以设置在第一绝缘层INS1上。
滤色器CF可以具有红滤色器和蓝滤色器层压以遮蔽光的结构。第二绝缘层INS2设置在滤色器CF上。
第二绝缘层INS2可以形成为例如硅氧化物层(SiOx)、硅氮化物层(SiNx)或其多层。外覆层PAC设置在第二绝缘层INS2上。
外覆层PAC形为对下侧的台阶进行平坦化。外覆层PAC可以由诸如光亚克力、聚酰亚胺、苯并环丁烯树脂、丙烯酸酯树脂之类的有机材料形成。第三绝缘层INS3设置在外覆层PAC上。
第三绝缘层INS3包括用于像素电极PE和薄膜晶体管TFT之间的电连接的第一接触孔CH1。具体地,第一接触孔CH1形成在第一绝缘层INS1、滤色器CF、第二绝缘层INS2、外覆层PAC和第三绝缘层INS3中,以部分地露出薄膜晶体管TFT的漏极DE的部分上部。第三绝缘层INS3用作钝化层并且可以形成为例如硅氧化物层(SiOx)、硅氮化物层(SiNx)或其多层。在本文中,第三绝缘层INS3已被描述为钝化层,但不限于此,而是可以用作例如外覆层。像素电极PE设置在第三绝缘层INS3上。
像素电极PE通过形成在第一绝缘层INS1、滤色器CF、第二绝缘层INS2、外覆层PAC和第三绝缘层INS3中的第一接触孔CH1电连接到薄膜晶体管TFT的漏极DE。在本公开的示例性实施方式中,像素电极PE被例示为电连接到薄膜晶体管TFT的漏极DE,但是不限于此。例如,像素电极PE可以连接到薄膜晶体管TFT的源极SE。像素电极PE可以由透明导电层形成。透明导电层可以是诸如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)之类的透明导电材料。
下面,将更详细地描述根据本公开的示例性实施方式的光触摸传感器PS的截面结构。
图5D是沿图4A中的线IV-IV'提取的截面图。
参照图5D,感测选通线SGL、感测存储线SSL和感测数据线SDL设置在基板SUB上。感测选通线SGL、感测存储线SSL和感测数据线SDL可以设置为沿第一选通线GL延伸的第一方向延伸。感测选通线SGL沿第一方向设置,因此能够直接连接到与数据线DL交叠设置的多条感测线中的任一条。感测选通线SGL、感测存储线SSL和感测数据线SDL可以由选自由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)和铜(Cu)或其合金构成的组中的任一种形成。栅绝缘层GI设置在感测选通线SGL、感测存储线SSL和感测数据线SDL上。
栅绝缘层GI使感测选通线SGL、感测存储线SSL和感测数据线SDL与有源层ACT电绝缘。栅绝缘层GI可以形成为例如硅氧化物层(SiOx)、硅氮化物层(SiNx)或其多层。有源层ACT设置在栅绝缘层GI上,以与设置有感测存储线SSL的区域相对应。
有源层ACT可以由例如多晶硅、低温多晶硅(LTPS)和氧化物半导体中的任一种形成。第一金属线M1和第二金属线M2设置在有源层ACT上。
第一金属线M1和第二金属线M2可以被构造为形成光触摸传感器PS。更具体地,当通过感测选通线SGL输入触摸扫描信号时,第一金属线M1或第二金属线M2在与下侧的感测存储线SSL的存储电容器中充入电压。当充入的电压具有要从感测数据线SDL施加的电平时,通过感测线输出触摸感测信号。第一金属线M1和第二金属线M2可以由选自由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)和铜(Cu)或其合金构成的组中的任一种形成。第一绝缘层INS1设置在第一金属线M1和第二金属线M2上。
第一绝缘层INS1可以形成为例如硅氧化物层(SiOx)、硅氮化物层(SiNx)或其多层。滤色器CF可以设置在第一绝缘层INS1上。
滤色器CF可以具有红滤色器和蓝滤色器层压以遮蔽光的结构。第二绝缘层INS2设置在滤色器CF上。
第二绝缘层INS2可以形成为例如硅氧化物层(SiOx)、硅氮化物层(SiNx)或其多层。外覆层PAC设置在第二绝缘层INS2上。
形成外覆层PAC以对下侧的台阶进行平坦化。外覆层PAC可以由诸如光亚克力、聚酰亚胺、苯并环丁烯树脂、丙烯酸酯树脂之类的有机材料形成。从2-1感测线SL21突出的感测线突出部SLp和连接金属线CML设置在外覆层PAC上。
感测线突出部SLp可以通过形成在栅绝缘层GI、第一绝缘层INS1、滤色器CF、第二绝缘层INS2和外覆层PAC中的第四接触孔CH4电连接到感测选通线SGL。在本文中,第四接触孔CH4形成为露出感测选通线SGL的部分上表面和第一金属线M1的侧表面,以电连接感测选通线SGL和第一金属线M1。在本文中,图5D例示了第四接触孔CH4形成为露出第一金属线M1的仅侧表面,但是本公开不限于此。第四接触孔CH4可以形成为露出第一金属线M1的侧表面和部分上表面。因此,通过2-1感测线SL21输入的触摸扫描信号能够被施加到光触摸传感器PS,而由光触摸传感器PS感测到的触摸感测信号能够被传输到2-1感测线SL21。感测线突出部SLp可以从2-1感测线SL21分支出来,因此可以由与2-1感测线SL21相同的材料形成。
连接金属线CML可以通过形成在栅绝缘层GI、第一绝缘层INS1、滤色器CF、第二绝缘层INS2和外覆层PAC中的第五接触孔CH5电连接到感测数据线SDL。在本文中,第五接触孔CH5形成为露出感测数据线SDL的部分上表面和第二金属线M2的侧表面,以电连接感测数据线SDL和第二金属线M2。在本文中,图5D例示了第五接触孔CH5形成为露出第二金属线M2的仅侧表面,但是本公开不限于此。第五接触孔CH5可以形成为露出第二金属线M2的侧表面和部分上表面。因此,当光触摸传感器PS中充入的电压具有与从感测数据线SDL施加的电压相同的电平时,该电压通过2-1感测线SL21输出。第三绝缘层INS3设置在感测线突出部SLp和连接金属线CML上。
如上所述,光触摸传感器PS以电压驱动方式设置,因此,可以将公共电极CE的触摸感测与光触摸传感器PS的触摸感测区分开。因此,在显示面板110的触摸驱动时段期间,可以同时执行公共电极CE的触摸感测和光触摸传感器PS的触摸感测。
此外,光触摸传感器PS可以以电流驱动方式设置。下面,将更详细地描述以电流驱动方式感测触摸的方法和公共电极CE的触摸感测。
图6A是用于为了说明根据图1中所例示的显示面板的另一示例性实施方式的、显示装置中的像素结构而提供的平面图。图6B是示意性地例示了图6A中所例示的光触摸传感器的电路图。
图6A例示了除了设置在光感测区域PSA中的光触摸传感器PS的结构之外与图4A中例示的相同的结构。因此,将不提供其详细描述。
参照图6A,感测存储线SSL和感测选通线SGL在光感测区域PSA中彼此隔开地设置。在本文中,与图4A不同,省略了感测数据线SDL的例示。图6A例示了以电流驱动方式感测触摸的光触摸传感器,并且在本文中,感测存储线SSL和感测选通线SGL以二极管方式连接。因此,可以省略感测数据线SDL。此外,感测存储线SSL和感测选通线SGL沿选通线GL延伸的第一方向设置,并且可以设置在每个像素P中。在本文中,如果感测选通线SGL没有沿第一像素P设置,那么光触摸传感器PS需要在多条感测线下方具有用于与多条感测线中的任一条电连接的接触孔,或者设置用于直接连接的组件以与感测线交叠。在这种情况下,接触孔设置在与多条感测线交叠的区域中,这会导致不对称电容。因此,变得难以设置数据线DL。然而,如在本公开的示例性实施方式中所述,用于将触摸扫描信号施加到光触摸传感器PS的感测选通线SGL沿第一方向设置,因此,可以形成用于光触摸传感器PS的分离区域。因此,当设置光触摸传感器PS时,能够提高其它组件之间的构造和设计的自由度
光触摸传感器PS能够以如图6B所例示的电流驱动方式连接。
参照图6B,以电流驱动方式连接的光触摸传感器PS的触摸感测方法可以使用与电容器中充入的电荷量Q相关的两个公式来感测触摸。更具体地,能够通过使用公式Q=C(电容器的电容)×V(电压)和公式Q=di/dt来得到公式CV=di/dt。结果,能够得到公式V=it/C。
光触摸传感器PS通常通过光从外部施加电流,并且在公共电极CE中,通过手指等的触摸导致电荷量的增加。由于根据上述公式,电荷量和电流彼此成反比,所以在使用电流的触摸感测方法中电流可以降低。因此,如图6B所例示,光触摸传感器PS以二极管方式连接。当感测到触摸时,二极管导通并且电流减小。通过使用在电压达到预定的特定电压之止的时间,可以确定公共电极CE还是光触摸传感器PS感测到触摸。更具体地,在光触摸传感器PS中,电流增加,因此,在电压达到预定的特定电压为止,计数器时钟数小。在公共电极CE中,电流减小,因此,在电压达到预定的特定电压为止,计数器时钟数大。根据在电压达到预定的特定电压为止的计数器时钟数,可以确定是公共电极CE还是光触摸传感器PS感测到触摸。
这样,根据本公开的示例性实施方式的显示装置100在触摸驱动时段期间能够将公共电极CE的触摸感测与光触摸传感器PS的触摸感测区分开。
图7A和图7B是例示了根据本公开的示例性实施方式的光触摸传感器和多条感测线之间的互相连接的示例的图示。
参照图7A,公共电极CE与第二感测线组SL2的2-1感测线SL21接触并连接。此外,光触摸传感器的感测选通线SGL可以与从第二感测线组SL2的2-1感测线SL21突出的感测线突出部SLp接触并连接。
如此,公共电极CE电连接到第二感测线组SL2当中在开口区域中最靠近该公共电极的2-1感测线SL21。因此,设置光触摸传感器的感测选通线SGL变得容易。换句话说,如果第二感测线组SL2的2-3感测线SL23是最外侧感测线,则当最内侧2-1感测线SL21连接到公共电极CE时,设置光触摸传感器变得容易。如果公共电极CE与第二感测线组SL2的多条感测线SL21、SL22和SL23当中的2-2感测线SL22或2-3感测线SL23而不是最内侧的2-1感测线SL21接触并连接,则光触摸传感器需要连接到相同的感测线。因此,为了使光触摸传感器连接到2-2感应线SL22和2-3感应线SL23,则用于与2-2感测线SL22或2-3感测线SL23连接的组件或接触孔需要形成在2-2感测线SL22或2-3感测线SL23下方。然而,在这种情况下,第二感测线组SL2与第二数据线DL2交叠设置,因此,可能难以形成用于与光触摸传感器电连接的组件或接触孔。
参照图7B,公共电极CE与第一感测线组SL1的1-3感测线SL13接触并连接。此外,光触摸传感器的感测选通线SGL可以与从第一感测线组SL1的1-3感测线SL13突出的感测线突出部SLp接触并连接。即使在图7B中所例示的示例性实施方式中,公共电极CE连接到第一感测线组SL1的多条感测线SL11、SL12和SL13当中最靠近驱动器件的1-3感测线SL13。在这种情况下,设置光触摸传感器变得容易。
为了同时执行公共电极CE的触摸感测和光触摸传感器PS的触摸感测,需要容易地设置光触摸传感器PS。在设计方面,可能难以将公共电极CE仅连接到多条感测线当中最靠近驱动器件的感测线。因此,本公开建议如下的光触摸传感器的构造。
图8A至图8C是为了说明根据本公开的示例性实施方式的显示装置中的光触摸传感器的构造的示例而提供的图示。
在参照图8A至图8C之前,要注意到,方框代表触摸块而每个方框中的数字表示公共电极连接到形成感测线组的感测线当中的第一感测线、第二感测线或第三感测线。例如,如果多个感测线组中的每一个包括三条感测线,即第一感测线、第二感测线和第三感测线,则在图8A至图8C中,1代表其中公共电极连接至感测线组中的第一感测线的触摸块,2代表其中公共电极连接到感测线组中第二感测线的触摸块,而3代表其中公共电极连接到感测线组中第三感测线的触摸块。
参照例示了典型触摸块TB的设计的图8A,未设置光触摸传感器PS。在典型的触摸块TB中,第一行的触摸块TB11至TB19连接至多个感测线组的第一感测线,第二行的触摸块TB21至TB29连接至多个感测线组中的第二感测线。此外,第三行的触摸块TB31至TB39连接到多个感测线组的第三感测线。在典型的触摸块TB中,每行中的触摸块被设置为一对一地连接到相同编号的感测线。
如下所述,光触摸传感器可以设置在典型触摸块TB中。
如图8A所示,第一行的触摸块TB11至TB19连接到第一感测线。因此,容易设置光触摸传感器,并且光触摸传感器可以设置在第一行的所有触摸块中。然而,接下来第二行的触摸块TB21至TB29连接到难以连接到光触摸传感器的第二感测线。因此,参照图8B,在第一行的一些触摸块中,公共电极可以连接到第二感测线,而可以考虑到每个光触摸传感器的触摸点而不设置光触摸传感器。例如,在第一行的触摸块TB11至TB19当中的1-2触摸块TB12、1-5触摸块TB15和1-8触摸块TB18中,公共电极可以连接到第二感测线,因此,光触摸传感器可以不设置在1-2触摸块TB12、1-5触摸块TB15和1-8触摸块TB18中。在图8B中,描述了在触摸块中没有光触摸传感器,但是本公开不限于此。光触摸传感器可以设置在第一行的各触摸块TB11至TB19中,以便于构造,但是可以不进行电连接。
此外,在图8A中,第二行的触摸块TB21至TB29连接到第二感测线。因此,不容易设置光触摸传感器。即使如此,如果光触摸传感器不设置在第二行的所有触摸块TB21至TB29中或者不电连接,则在第二行的触摸块TB21至TB29中不能执行光触摸传感器的触摸感测。因此,在本公开的示例性实施方式中,第二行的触摸块TB21至TB29中一些触摸块的公共电极连接至第一感测线或第三感测线,并且光触摸传感器设置于公共电极连接到第一感测线或第三感测线的相应触摸块中,如图8B所示。例如,在第二行的触摸块TB21至TB29当中的2-2触摸块TB22、2-3触摸块TB23、2-5触摸块TB25、2-6触摸块TB26、2-8触摸块TB28和2-9触摸块TB29中设置的公共电极可以连接到第一感测线或第三感测线,并且在相应块中可以设置有光触摸传感器。在图8B中,描述了在触摸块中没有光触摸传感器的情况,但是本公开不限于此。光触摸传感器可以设置在第二行的各个触摸块TB21至TB29中,以便于构造,但是可以不进行电连接。
此外,在图8A中,第三行的触摸块TB31至TB39连接至第三感测线。因此,易于设置光触摸传感器。因此,光触摸传感器可以设置在第三行的所有触摸块中。然而,前面第二行的触摸块TB21至TB29连接到难以连接到光触摸传感器的第二感测线。因此,可以考虑到各个光触摸传感器的触摸点,在第三行的一些触摸块中不设置光触摸传感器。例如,在第三行的触摸块TB31至TB39当中的3-3触摸块TB33、3-6触摸块TB36和3-9触摸块TB39中,公共电极可以连接到第二感测线,因此,在3-3触摸块TB33、3-6触摸块TB36和3-9触摸块TB39中可以不设置光触摸传感器。在本文中,在第三行的触摸块TB31至TB39当中公共电极连接到第二感测线的那些触摸块中,不设置光触摸传感器。因此,光触摸传感器可以被设置为考虑到各个光触摸传感器的触摸点布置在相应触摸块中。在图8B中,描述了在触摸块中没有光触摸传感器的情况,但是本公开不限于此。光触摸传感器可以设置在第三行的各触摸块TB31至TB39中,以便于构造,但是可以不进行电连接。
这样,在根据本公开的示例性实施方式的显示装置中,各行中的所有触摸块不连接到相同编号的感测线。在第一行和第三行中设置有连接到第二感测线的触摸块,而在第二行中设置有连接到第一感测线或第三感测线的触摸块。因此,能够均匀地设置光触摸传感器。当从整体上看时,连接到第二感测线的触摸块可以对角地设置。
此外,图8B例示了第一行的触摸块TB11至TB19中的一些触摸块连接到第一感测线,而且一些触摸块被设置为连接到第二感测线以设置光触摸传感器。然而,如图8C所例示,所有行中的每三个触摸块可以分别连接到不同感测线。例如,参照图8C,在第一行的触摸块TB11至TB19当中,1-1触摸块TB11可以连接到第一感测线,1-2触摸块TB12可以连接到第二感测线,而1-3触摸块TB13可以连接到第三感测线。此外,在接下来的第二行的触摸块TB21至TB29当中,2-1触摸块TB21可以连接至第二感测线,2-2触摸块TB22可以连接至第三感测线,而2-3触摸块TB23可以连接到第一感测线。这里,在连接到第二感测线的触摸块中,不设置光触摸传感器。因此,光触摸传感器可以被设置为考虑到各个光触摸传感器的触摸点而布置在相应的触摸块中。也就是说,如图8B所示,在显示装置的所有触摸块当中连接到第二感测线的触摸块可以设置为对角地延伸。
如以上参照图8B和图8C所描述的,与连接到各触摸块的多条感测线当中的第二感测线连接的触摸块不容易连接到光触摸传感器。因此,在连接到第二感测线的触摸块中,不设置光触摸传感器或不对光触摸传感器进行电连接。因此,触摸块和光触摸传感器所限定的光感测块能够设计成具有相同尺寸。也就是说,如图8B和图8C所例示的,如果触摸块被设计为6毫米的正方形,则光触摸传感器所限定的光感测块也能够被设计为6毫米的正方形。
然而,本公开不限于此。由公共电极感测触摸的触摸块可以被设计为具有与由光触摸传感器感测触摸的光感测块不同的尺寸。
具体地,如图8A至图8C所例示的根据本公开的示例性实施方式的显示装置可以包括其中未设置或未电连接光触摸传感器的触摸块。因此,可能存在不执行光触摸传感器的触摸感测的时段,这可能导致触摸性质的恶化。即使在根据本公开的示例性实施方式的显示装置中,考虑到各个光触摸传感器的触摸点来设置光触摸传感器,也可以不会降低触摸特性很多。本公开提出了以下方法来使这种担忧最小。
图9A和图9B是为了说明根据本公开的示例性实施方式的显示装置中的光触摸传感器构造的另一示例而提供的图。
与图8B和图8C不同,图9A例示了在图8A所例示的所有各触摸块TB中设置光触摸传感器的设计方法。如果设置有光触摸传感器的块被称为光感测块PSB,则通过将连接到第一感测线或第三感测线的触摸块与连接到第二感测线的一部分触摸块合并来限定光感测块PSB。例如,可以通过将连接到第一感测线的1-1触摸块TB11与连接到第二感测线的2-1触摸块TB21合并来限定第一光感测块PSB11。此外,可以通过将2-1触摸块TB21的其余部分与3-1触摸块TB31合并来限定2-1光感测块PSB21。触摸块TB电连接到公共电极。根据本公开的光触摸传感器连接到沿第一方向设置的感测选通线。因此,可以与触摸块TB不同地设置光感测块PSB。因此,在根据本公开另一示例性实施方式的显示装置中,设计的触摸块TB可以具有与光感测块PSB不同的尺寸。例如,触摸块TB可以是6毫米的正方形,而光感测块PSB可以是9×6mm的矩形。
由于光感测块PSB能够被设计为矩形,因此光感测块PSB可以以Z字形图案设置,如图9A和图9B所例示的。
更详细地参照图9B,在典型触摸块TB中,可以通过将第一行的1-1触摸块TB11与第二行的2-2触摸块TB22中的一部分合并以连接到第一感测线,设计设置有光触摸传感器PS的1-1光感测块PSB11。此外,可以通过将第二行的2-2触摸块TB22的其余部分与第一行的1-3触摸块TB13合并以连接到第一感测线,设计设置有光触摸传感器PS的1-2光感测块PSB12。此外,可以通过将2-1触摸块TB21的一部分与3-2触摸块TB32合并以连接到第三感测线,设计设置有光触摸传感器PS的3-1光感测块PSB31,而可以通过将2-1触摸块TB21的其余部分与3-3触摸块TB33合并以连接到第三感测线,设计设置有光触摸传感器PS的3-2光感测块PSB32。在图9B中,1-1触摸块TB11、1-3触摸块TB13和2-2触摸块TB22可以与第一感测线接触并连接,如A所例示,而2-1触摸块TB21、3-2触摸块TB32和3-3触摸块TB33可以与第三感测线接触并连接,如B所例示。这里,至少一个最外侧感测块PSB,例如,2-1光感测块PSB,可以具有与其它光感测块PSB不同的尺寸。也就是说,如图9B所示,2-1光感测块PSB21可以具有比相邻的2-2光感测块PSB22小的尺寸。
如果如此设置触摸块,则能够在所有触摸块中分别设置光触摸传感器PS。而且,能够同时执行触摸块的触摸感测和光触摸传感器的触摸感测。
本公开的示例性实施方式还可以被描述如下:
根据本公开的一个方面,显示装置可以包括:设置在开口区域中的像素电极和公共电极;选通线,其设置为在围绕开口区域的非开口区域中沿第一方向延伸并构造为传输选通信号;数据线,其设置为在非开口区域中沿与第一方向不同的第二方向延伸并构造为将数据信号传输至像素电极;多条感测线,其设置在非开口区域中并且构造为将公共电压或触摸扫描信号传输至公共电极;以及光触摸传感器,其设置在非开口区域中并且电连接到多条感测线中任一条。
光触摸传感器可以包括:与多条感测线当中电连接至光触摸传感器的感测线电连接的感测选通线以及设置为与感测选通线隔开的感测存储线。
连接到感测选通线的感测线可以电连接到公共电极。
连接到感测选通线和公共电极的感测线可以设置为在多条感测线当中最靠近公共电极。
感测选通线可以沿与第一方向相同的方向延伸。
感测选通线和感测存储线可以以二极管方式连接。
光触摸传感器还可以包括感测数据线,其被构造为被施加以来自外部的传感器驱动电压。
施加到感测数据线的传感器驱动电压可以具有比施加到公共电极的电压高的电平。
多条感测线中的至少一条可以设置为与数据线完全交叠,而多条感测线中的另一条可以设置为与数据线部分交叠。
在显示驱动时段期间,可以向公共电极施加来自多条感测线的公共电压,而在触摸驱动时段期间,向公共电极施加来自多条感测线的触摸扫描信号。
当在触摸驱动时段期间可以向公共电极施加触摸扫描信号时,也可以向光触摸传感器施加触摸扫描信号。
根据本公开的另一方面,显示装置可以包括:公共电极,其被构造为当在显示驱动时段期间被施加以公共电压时与像素电极产生电场,而当在触摸驱动时段期间被施加以触摸扫描信号时感测触摸;通过将公共电极进行分组而设置的多个触摸块;与多个触摸块中各个对应设置的多条感测线;以及多个光感测块,其中设置有被构造为在触摸驱动时段期间感测触摸的光触摸传感器,其中多个触摸块各电连接至多条感测线中的任一条,并且根据连接到各触摸块的感测线的位置来设置多个光感测块。
多个触摸块中的每一个可以具有与多个光感测块中的每一个相同的尺寸。
光感测块可以被设置为与多个触摸块当中电连接到与公共电极相邻的感测线的第一触摸块相对应,并且被设置为与多个触摸块当中电连接到不与公共电极相邻的感测线的第二触摸块不对应。
多个触摸块中的每一个可以具有与多个光感测块中的每一个不同的尺寸。
可以通过将多个触摸块当中电连接到与公共电极相邻的感测线的第一触摸块与多个触摸块当中电连接到与公共电极不相邻的感测线的第二触摸块的一部分合并,来限定多个光感测块中的每一个。
多个光感测块当中的至少一个最外侧的光感测块可具有与其它光感测块不同的尺寸。
光触摸传感器可以通过从多条感测线当中与公共电极相邻的感测线突出的感测线突出部连接到该感测线。
光触摸传感器可以包括连接到感测线突出部的感测选通线。
显示装置还可以包括:选通线,其被构造为将选通信号施加到显示装置并且沿第一方向延伸;以及数据线,其被构造为将数据信号施加到像素电极并且沿与第一方向不同的方向延伸,其中感测选通线被设置为沿第一方向延伸。
感测选通线不与数据线交叠。
多条感测线中的至少一条可以设置为与数据线完全交叠,而多条感测线中的另一条设置为与数据线部分交叠。
尽管已经参照附图详细描述了本公开的示例性实施方式,但是本公开不限于此,而是在不脱离本公开的技术构思的情况下可以以许多不同的形式实施。因此,本公开的示例性实施方式仅出于示例性目的而提供的,并非旨在限制本公开的技术构思。本公开的技术构思的范围不限于此。因此,应该理解,上述示例性实施方式在所有方面都是示例性的,并不限制本公开。本公开的保护范围应基于所附权利要求书来解释,并且落入其等同范围内的所有技术构思应被解释为落入本公开的范围内。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年12月29日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0184245的优先权,其公开内容通过引用全部结合于此。
Claims (20)
1.一种显示装置,该显示装置包括:
像素电极和公共电极,所述像素电极和所述公共电极被设置在开口区域中;
选通线,所述选通线被设置为在围绕所述开口区域的非开口区域中沿第一方向延伸并且被构造为传输选通信号;
数据线,所述数据线被设置为在所述非开口区域中沿与所述第一方向不同的第二方向延伸并且被构造为将数据信号传输至所述像素电极;
多条感测线,所述多条感测线被设置在所述非开口区域中并且被构造为将公共电压或触摸扫描信号传输至所述公共电极;以及
光触摸传感器,所述光触摸传感器被设置在所述非开口区域中并且电连接到所述多条感测线中的任一条感测线,
其中,所述光触摸传感器包括电连接到所述多条感测线当中与所述光触摸传感器电连接的感测线的感测选通线以及被设置为与所述感测选通线隔开的感测存储线,
其中,所述感测选通线经由从所述感测线突出的感测线突出部电连接到所述感测线,并且
其中,在所述多条感测线当中,所述光触摸传感器连接到的所述感测线与所述公共电极相邻设置。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其中,与所述感测选通线连接的所述感测线电连接到所述公共电极。
3.根据权利要求2所述的显示装置,其中,与所述感测选通线和所述公共电极连接的感测线被设置为在所述多条感测线当中最靠近所述公共电极。
4.根据权利要求2所述的显示装置,其中,所述感测选通线沿与所述第一方向相同的方向延伸。
5.根据权利要求4所述的显示装置,其中,所述感测选通线和所述感测存储线以二极管方式连接。
6.根据权利要求5所述的显示装置,其中,所述光触摸传感器还包括:
感测数据线,所述感测数据线被构造为被施加以来自外部的传感器驱动电压。
7.根据权利要求6所述的显示装置,其中,施加到所述感测数据线的所述传感器驱动电压具有比施加到所述公共电极的电压高的电平。
8.根据权利要求1所述的显示装置,其中,所述多条感测线中的至少一条感测线被设置为与所述数据线完全交叠,所述多条感测线中的另一条感测线被设置为与所述数据线部分交叠。
9.根据权利要求1所述的显示装置,其中,所述公共电极在显示驱动时段期间被施加以来自所述多条感测线的公共电压,在触摸驱动时段期间被施加以来自所述多条感测线的触摸扫描信号。
10.根据权利要求9所述的显示装置,其中,当所述公共电极在所述触摸驱动时段期间被施加以所述触摸扫描信号时,所述光触摸传感器也被施加以触摸扫描信号。
11.根据权利要求1所述的显示装置,该显示装置还包括:
位于所述非开口区域中的滤色器结构,在该滤色器结构中,红色滤色器和蓝色滤色器被层压。
12.一种显示装置,该显示装置包括:
公共电极,所述公共电极被构造为当在显示驱动时段期间被施加以公共电压时与像素电极一起产生电场,当在触摸驱动时段期间被施加以触摸扫描信号时感测触摸;
多个触摸块,所述多个触摸块是通过对所述公共电极进行分组而设置的;
多条感测线,所述多条感测线与所述多个触摸块中的每一个触摸块相对应地设置;以及
多个光感测块,在所述多个光感测块中设置有光触摸传感器,所述光触摸传感器被构造为在所述触摸驱动时段期间感测触摸,
其中,所述多个触摸块中的每一个触摸块电连接到所述多条感测线中的任一条感测线,
所述多个光感测块是根据连接到各个触摸块的感测线的位置来设置的,
其中,所述光触摸传感器包括电连接到所述多条感测线当中与所述光触摸传感器电连接的感测线的感测选通线以及被设置为与所述感测选通线隔开的感测存储线,
其中,所述光触摸传感器通过从所述多条感测线当中与所述公共电极相邻的感测线突出的感测线突出部连接到所述感测线,并且
其中,所述感测选通线连接到所述感测线突出部。
13.根据权利要求12所述的显示装置,其中,所述多个触摸块中的每一个触摸块具有与所述多个光感测块中的每一个光感测块相同的尺寸。
14.根据权利要求13所述的显示装置,其中,所述光感测块被设置为与所述多个触摸块当中电连接到与所述公共电极相邻的感测线的第一触摸块相对应,并且被设置为不与所述多个触摸块当中电连接到与所述公共电极不相邻的感测线的第二触摸块相对应。
15.根据权利要求12所述的显示装置,其中,所述多个触摸块中的每一个触摸块具有与所述多个光感测块中的每一个光感测块不同的尺寸。
16.根据权利要求15所述的显示装置,其中,所述多个光感测块中的每一个光感测块是通过将所述多个触摸块当中电连接到与所述公共电极相邻的感测线的第一触摸块与所述多个触摸块当中电连接到与所述公共电极不相邻的感测线的第二触摸块的一部分合并来限定的。
17.根据权利要求16所述的显示装置,其中,所述多个光感测块当中的至少一个最外侧光感测块具有与其它光感测块不同的尺寸。
18.根据权利要求12所述的显示装置,该显示装置还包括:
选通线和数据线,所述选通线被构造为向所述显示装置供应选通信号并沿第一方向延伸,所述数据线被构造为将数据信号施加到所述像素电极并沿与所述第一方向不同的方向延伸,
其中,所述感测选通线被设置为沿所述第一方向延伸。
19.根据权利要求18所述的显示装置,其中,所述感测选通线与所述数据线不交叠。
20.根据权利要求18所述的显示装置,其中,所述多条感测线中的至少一条感测线被设置为与所述数据线完全交叠,所述多条感测线中的另一条感测线被设置为与所述数据线部分交叠。
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