CN103576974B - 触摸板、触摸屏装置以及驱动触摸板的方法 - Google Patents

触摸板、触摸屏装置以及驱动触摸板的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103576974B
CN103576974B CN201310047283.0A CN201310047283A CN103576974B CN 103576974 B CN103576974 B CN 103576974B CN 201310047283 A CN201310047283 A CN 201310047283A CN 103576974 B CN103576974 B CN 103576974B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
gate line
sensing
touch pad
display
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310047283.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103576974A (zh
Inventor
安承彦
宋利宪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of CN103576974A publication Critical patent/CN103576974A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103576974B publication Critical patent/CN103576974B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04166—Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412—Digitisers structurally integrated in a display
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0443—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a single layer of sensing electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3648—Control of matrices with row and column drivers using an active matrix
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/06—Details of flat display driving waveforms
    • G09G2310/061—Details of flat display driving waveforms for resetting or blanking

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)

Abstract

一种根据第一电极和第二电极之间的电压差来驱动液晶的触摸板，所述触摸板包括：显示单元，所述显示单元响应于显示栅极线的激活而生成与将要显示的图像数据相对应的图像电压，并且将所述图像电压施加到第一电极；以及感测单元，所述感测单元响应于传感器栅极线的激活从第二电极的电压变化中感测是否通过在触摸板上的物理触摸而生成了手指电容。

Description

触摸板、触摸屏装置以及驱动触摸板的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2012年7月25日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2012-0081438的优先权，通过引用，将其内容合并于此。
技术领域
本公开涉及触摸板、触摸屏装置、和用于驱动其的方法，并且更具体地，涉及具有改善的感测精度的触摸板和触摸屏装置以及用于自适应地驱动触摸板的方法。
背景技术
随着对于高性能和微型触摸板的需求的增加，触摸板已经变为高度集成化，并且其设计规则(design rule)已经被减小。因此，需要具有改善的感测精度的触摸板和触摸屏装置以及自适应地驱动触摸板的方法。
发明内容
提供了具有改善的感测精度的触摸板和触摸屏装置以及自适应地驱动触摸板的方法。
另外的方面将部分在下面的描述中得以阐述，并且其部分将从描述中变得显而易见，或者可以通过所示的实施例的实践来获知。
根据本发明的一个方面，触摸板根据在第一和第二电极之间的电压差来驱动液晶，所述触摸板包括：显示单元，其响应于显示栅极线的激活而生成与将要显示的图像数据相对应的图像电压，并且将图像电压施加到第一电极；以及感测单元，其响应于传感器栅极线的激活从第二电极的电压变化中感测是否通过在触摸板上的物理触摸而生成了手指电容。
第一电极可以是像素电极，并且第二电极是公共电极。
触摸板可以进一步包括多个显示单元，第二电极由多个显示单元中的一对显示单元来共享。
触摸板可以进一步包括多个显示单元和多个感测单元，每个感测单元被布置在任意数量的显示单元的每一个中。
可以按照液晶的第一方向形成第一和第二电极。
第二电极的电压变化可以与第二电极和传感器栅极线之间的耦合电容相对于手指电容的比率对应。
触摸板可以是单元内(in-cell)类型，其中，在相同的阵列上形成显示单元与感测单元。
感测单元可以包括：感测晶体管，具有连接到第二电极的栅极，并产生与第二电极的电压变化对应的感测电流；选择晶体管，具有连接到感测晶体管的一端的一端和连接到传感器栅极线的栅极，并且当传感器栅极线被激活时，将感测晶体管的感测电流提供给感测线；以及复位晶体管，具有连接到显示栅极线的栅极、连接到第二电极的一端、以及连接到传感器栅极线的另一端，并且当显示栅极线被激活且传感器栅极线被去激活时，复位第二电极。
感测晶体管的感测电流可以被生成为与第一电极和传感器栅极线之间的耦合电容相对于手指电容的比率相对应的电流量。
感测晶体管的另一端可以连接到传感器栅极线。
感测单元可以被布置在两个相邻的显示单元之间。
触摸板可以进一步包括多个显示单元，复位晶体管被布置在两个相邻的显示单元的显示栅极线的每个中。
触摸板可以进一步包括显示复位单元，其在感测单元执行感测之后当激活显示栅极线时，复位第二电极。
在传感器栅极线被激活时，第一电极可以被浮置，使得保证在驱动液晶中使用的第一和第二电极之间的电压差。
根据本发明的另一个方面，一种触摸屏装置包括：触摸板，所述触摸板包括显示单元和感测单元，所述显示单元响应于显示栅极线的激活而生成与将要显示的图像数据相对应的图像电压，并且将图像电压施加到第一电极，所述感测单元响应于传感器栅极线的激活从第二电极的电压变化中感测是否通过在触摸板上的物理触摸而生成了手指电容，触摸板根据第一和第二电极之间的电压差来驱动液晶；栅极驱动器，所述栅极驱动器将栅极电压施加到触摸板的显示栅极线和传感器栅极线；以及信号输出单元，所述信号输出单元输出与触摸板的感测单元的接收的感测值相对应的信号。
第一电极可以是像素电极，并且第二电极可以是公共电极。
可以按照液晶的第一方向形成第一和第二电极。
感测单元可以包括：感测晶体管，具有连接到第二电极的栅极，并且产生与第一电极的电压变化对应的感测电流；选择晶体管，具有连接到感测晶体管的一端的一端和连接到传感器栅极线的栅极，并且当传感器栅极线被激活时，将感测晶体管的感测电流提供给感测线；以及复位晶体管，具有连接到显示栅极线的栅极、连接到第二电极的一端、以及连接到传感器栅极线的另一端，并且当显示栅极线被激活且传感器栅极线被去激活时，复位第二电极。
根据本发明的另一个方面，一种驱动触摸板的方法，由此根据第一和第二电极之间的电压差来驱动液晶，所述方法包括：响应于第一显示栅极线的激活而生成将要显示的图像电压，并且将图像电压施加到第一电极；以及响应于传感器栅极线的激活从第二电极的电压变化中感测是否通过在触摸板上的物理触摸而生成了手指电容。
所述方法可以进一步包括：在感测之后，响应于第二显示栅极线的激活来复位第二电极。
附图说明
结合附图，从下面对于实施例的描述中，这些和/或其它方面将变得明显和更易于理解，在附图中：
图1是根据本发明实施例的触摸板的概念图；
图2A和图2B是图1中所示的触摸板的类型的视图；
图3示出了根据本发明实施例的图1的触摸板的第一和第二电极的位置；
图4A和图4B示出了根据本发明的另一个实施例的相比于图3的、图1的触摸板的第一和第二电极；
图5A和图5B是根据本发明的实施例的图1的触摸板的感测单元的等效电路图；
图6是根据本发明的实施例的图5A和图5B中示出的感测单元的截面图；
图7和图8分别示出了根据本发明实施例的图1的触摸板的结构和操作；
图9和图10分别示出了根据本发明的另一个实施例的图1的触摸板的结构和操作；
图11示出了根据本发明实施例的触摸屏装置；
图12是示出了根据本发明实施例的用于驱动触摸板的方法的流程图；以及
图13和图14分别示出了根据本发明的另一个实施例的图1的触摸板的结构和操作。
具体实施方式
现在将详细参考实施例，实施例的示例在附图中示出，其中，相同的标号表示相同的元件。在这方面，本发明的实施例可具有不同的形式，并且不应当被解释为限于这里所阐述的描述。因此，通过参照附图，以下将仅仅将实施例描述用于解释本发明的各方面。
在下文中，将通过参考附图说明本发明的优选实施例，从而对本发明进行详细地描述。在附图中，类似的附图标记表示相同的元件。
图1是根据本发明实施例的触摸板TP的概念图。
参考图1，根据本实施例的触摸板TP包括显示单元DPU和感测单元SENU。响应于显示栅极线DGL的激活，显示单元DPU将图像电压Vimg施加到第一电极ELT1，并且根据第一电极ELT1和第二电极ELT2之间的电压差Vdiff来驱动液晶。与第一电极ELT1和第二电极ELT2之间的电压差Vdiff对应的电荷被充电到将在下面描述的显示单元DPU的存储电容器中。
第一电极ELT1可以是像素电极，并且第二电极ELT2可以是公共电极。如下所述，显示单元DPU的每一个像素可以包括晶体管(未示出)，其响应于显示栅极线DGL的激活而被导通，并且将图像电压Vimg施加到第一电极ELT1。图像电压Vimg是与被施加到源极线(未示出)的图像数据IDTA对应的电压，以便显示图像数据IDTA，一个晶体管的一端连接到该源极线。
公共电压(或参考电压)可以被施加到第二电极ELT2。液晶的扭转程度(twistingdegree)根据第一电极ELT1和第二电极ELT2之间的电压差Vdiff而变化，并且背光的透射程度根据液晶的扭曲差而变化。因此，触摸板TP的显示单元DPU可以显示图像数据IDTA。
感测单元SENU响应于传感器栅极线SGL的激活从第二电极ELT2的电压变化中感测是否通过在触摸板TP上的物理接触而产生了手指电容Cfig。手指电容Cfig是由于物理触摸通过在作为导体的手指和第二电极ELT2之间的电压差而形成的寄生电容。通过感测单元SENU感测的值被输出到感测线SLIN(参见图3)来作为感测电流Isen。将在下面描述感测单元SENU的详细结构和操作。
图2A和图2B是图1中所示的触摸板TP的类型的视图。
参见图1和图2A，根据本发明实施例的触摸板TP可以包括显示单元DPU(像素)和用于感测触摸(触摸功能)的感测单元SENU，它们被布置在偏光器PL1和PL2之间的玻璃GL1和GL2之间的同一单元CL上。在其中用于显示的像素和用于感测的电路被布置在相同的层(阵列)中的这种类型可以被称为单元内(in-cell)类型。如图2A中所示，根据本实施例的触摸板TP被实现为单元内类型。因此，与如图2B中所示的在其中与显示像素(显示单元DPU)分离地布置触摸板TL(感测单元SENU)的情况相比，可以降低生产成本，并且可以简化制造触摸板TP的工艺。此外，根据本实施例的触摸板TP被实现为单元内类型，并且因此，触摸板TP的厚度可以减少。
图2B示出在其中执行触摸功能的触摸板TL被布置在上部偏振器PL1和上部玻璃GL1之间的示例。如图2B中所示的类型可以被称为单元上(on-cell)类型。
与单元内类型一样，当根据本实施例的触摸板TP包括布置在相同的层上的显示单元DPU和感测单元SENU时，由于感测单元SENU而使得可以降低开口率(aperture ratio)。根据本发明的触摸板TP可以被实现为其中第一和第二电极被如图3中所示地布置的单元内类型，以最小化开口率的减小。
图3示出了根据本发明实施例的、图1的触摸板TP的第一和第二电极的位置，并且图4A和图4B示出了根据本发明另一个实施例的、与图3相比的图1的触摸板TP第一和第二电极。
参照图1和图3，可以按照液晶LC的第一方向形成根据本实施例的触摸板TP的第一电极ELT1和第二电极ELT2。如上所述，根据本实施例的触摸板TP可以使用第二电极ELT2来作为感测电极SELT，以用于确定是否在触摸板TP上进行了触摸(参见图3)。在这种情况下，如图4A中所示，当按照液晶LC的第一和第二方向来布置第一电极ELT1和第二电极ELT2时，可以防止开口率减少。如图4B所示，由于在第一电极ELT1和第二电极ELT2与感测电极SELT之间引起的干涉效应而导致感测电极SELT的面积增加，所以可以降低开口率。
当包括在图3的结构中的第一电极ELT1和第二电极ELT2时，根据本实施例的触摸板TP可以通过获得宽视角的面板线路交换(plane line switching PLS)方法来驱动。然而，本发明的各方面不限于此。可以利用通过板内切换(IPS)方法来驱动的面板来实现根据本实施例的触摸板TP。
在下文中，将描述用于执行精确感测的图1的触摸板TP的感测单元SENU的结构和操作。
图5A和图5B是根据本发明实施例的图1的触摸板TP的感测单元SENU的等效电路图。
参照图3、图5A和图5B，根据本实施例的感测单元SENU可以包括感测晶体管SENT、选择晶体管SELT和复位晶体管REST。感测晶体管SENT的栅极被连接到第二电极ELT2，并且感测晶体管SENT的一端被连接到选择晶体管SELT的一端。选择晶体管SELT的栅极被连接到栅极线GLINn，并且选择晶体管SELT的一端被连接到感测晶体管SENT的一端，并且选择晶体管SELT的另一端被连接到感测线SLIN。复位晶体管REST的栅极被连接到栅极线GLINn+1，复位晶体管REST的一端被连接到第二电极ELT2，并且复位晶体管REST的另一端被连接到栅极线GLINn。
如上所述，第二电极ELT2可以是公共电极。栅极线GLINn可以是图1的传感器栅极线SGL，并且栅极线GLINn+1可以是图1的显示栅极线DGL。因此，通过激活传感器栅极线SGL来选通选择晶体管SELT，并且选择晶体管SELT将通过感测晶体管SENT产生并且与第二电极ELT2的电压变化Vvar对应的感测电流Isen提供给感测线SLIN。
第二电极ELT2的电压变化Vvar可以与在第二电极ELT2和传感器栅极线SGL之间的耦合电容Ccap相对于手指电容Cfig的比率对应。例如，当没有形成手指电容Cfig时，也就是说，当没有发生触摸时，第二电极ELT2可以具有与施加到传感器栅极线SGL的电压具有相同电平的电压。然而，当形成手指电容Cfig时，例如，当手指电容Cfig与耦合电容Ccap相同时，第二电极ELT2可以具有与施加到传感器栅极线SGL的电压的一半相对应的电平的电压。当感测晶体管SENT被导通时，感测晶体管SENT可以将感测电流Isen生成为与耦合电容Ccap相对于手指电容Cfig的比相对应的电流量。
在响应于传感器栅极线SGL的激活来执行触摸的感测操作之后，第二电极ELT2响应于传感器栅极线SGL的去激活和显示栅极线DGL的激活而被复位。例如，复位晶体管REST可以利用公共电压来复位第二电极ELT2。
接着，参照图3，感测晶体管SENT的另一端可以连接到传感器栅极线SGL以及复位晶体管REST的另一端。以这种方式，因为感测晶体管SENT的另一端与另一晶体管共享，所以可以减小可能根据手指电容Cfig的变化而产生的寄生电容。
图6是根据本发明实施例的图5A和图5B中示出的感测单元SENU的截面图。
参照图3和图6，复位晶体管REST、感测晶体管SENT和选择晶体管SELT的栅极G1、G2和G3被分别形成在玻璃上，并且通过隔离体将有源区Active形成为与栅极G1、G2和G3中的每一个隔离。有源区Active可被电连接到源极电极S1和漏极电极D1等。复位晶体管REST的一端S1被连接到第二电极ELT2。感测晶体管SENT的栅极G2被连接到第二电极ELT2，并且感测晶体管SENT的一端D2被连接到选择晶体管SELT的一端S3。虽然在图6中未示出，但是复位晶体管的REST的栅极G1和另一端D1、感测晶体管SENT的另一端S1、以及选择晶体管SELT的栅极G3和另一端D3可以经由接触器(未示出)而连接到栅极线GLINn或GLINn+1，或如图3所示的感测线SLIN。
如前所述，耦合电容Ccap可以通过第二电极ELT2以及源极电极S1和漏极电极D1来形成，并且可以通过确定是否产生手指电容Cfig来感测触摸。
图7和图8分别示出根据本发明的实施例的图1的触摸板TP的结构和操作。
参见图1、图7和图8，根据本实施例的触摸板TP的感测单元SENU可以针对共享第二电极ELT2的每两个显示单元DPU1和DPU2而提供。尽管图7仅示出了显示单元DPU1和DPU2的每一个的显示像素DPIX的一部分，但是额外的显示像素也可以被包括在显示单元DPU1和DPU2的每一个中。
如先前所述，显示单元DPU通过显示栅极线DGL而被激活，并且将与经由源级线SOUL而传输的图像数据IDTA相对应的图像电压Vimg施加到第一电极ELT1。可以以三条线R、G和B为单位来布置源极线SOUL。虽然在图7中未示出，但是第一电极ELT1可以被连接到显示单元DPU的开关晶体管ST的漏极。第一电极ELT1和第二电极ELT2之间的电压差Vdiff引起单元电容Clc的变化，从而使液晶响应于图像电压Vimg而被驱动。当第二电极ELT2是公共电极时，公共电压Vcom被施加到第二电极ELT2。显示单元DPU的存储电容器Cst响应于图像电压Vimg而被充电。
第一显示栅极线DGL1和第二显示栅极线DGL2被顺序激活，并且第一显示单元DPU1和第二显示单元DPU2顺序地驱动液晶，使得第一传感器栅极线SGL1被激活。在传感器栅极线SGL被激活时，显示栅极线DGL被去激活，并且第一电极ELT1被浮置。液晶可以被保持在(第二显示单元DPU2的存储电容器Cst的电压)由第二显示单元DPU2来驱动的状态，直到下一个显示栅极线(第三显示栅极线DGL3)被激活为止。
当第一传感器栅极线SGL1被激活时，如上所述，通过感测电流Isen而感测到通过生成的手指电容Cfig而引起的第二电极ELT2的电压变化Vvar。尽管图7仅示出第一感测单元SENU1的感测像素SPIX的一部分，但是额外的感测像素也可以被包括在第一感测单元SENU1中。
在图8中，当形成手指电容Cfig时，第二感测单元SENU2的感测晶体管SENT的栅极电压可以具有第一电平L1，并且当没有形成手指电容Cfig时，第二感测单元SENU2的感测晶体管SENT的栅极电压可以具有第二电平L2。
第一感测单元SENU1的第一复位晶体管REST1和第二复位晶体管REST2中的每一个可以在执行第一感测单元SENU1的感测操作之前和之后来对第二电极ELT2进行复位。例如，第一复位晶体管REST1和第二复位晶体管REST2中的每一个可以利用公共电压Vcom来复位第二电极ELT2。
在第一传感器栅极线SGL被去激活之后，第三显示栅极线DGL3被激活，并且重复地执行上述的显示和感测操作。在图7中，为方便起见，未示出第二感测单元SENU2。
图7和图8示出了其中每两个显示单元布置一个感测单元的示例。然而，共享一个感测单元的显示单元的数量不受限制。共享一个感测单元的显示单元的数目可以根据所需的触摸灵敏度和显示像素的大小而有所不同。例如，当显示像素的大小较小或者需要较高的触摸灵敏度时，共享一个感测单元的显示单元的数目可以大于图7中的数量。
此外，感测单元可以不由两个或更多个显示单元来共享。图9和图10分别示出了根据本发明的另一个实施例的、图1的触摸板TP的结构和操作。如图9和图10所示，感测单元可被布置在每个显示单元中。当感测单元被布置在每一个显示单元中时，可根据所需的触摸灵敏度和显示像素的大小来设置感测单元。
图11示出了根据本发明实施例的触摸屏装置THCA。
参考图11，根据本实施例的触摸屏装置THCA可以包括：分别将栅极电压Vgat和源极电压Vsou施加到如图1所示的触摸板TP的栅极驱动器GDRV和源极驱动器SDRV；以及信号输出单元SOUT，其输出与通过触摸板TP而感测的接收的感测值Isen对应的信号(数据)。
图12是示出了根据本发明的实施例的驱动触摸板的方法的流程图。
参考图12，根据本实施例的驱动触摸板的方法包括：通过响应于显示栅极线的激活而将图像电压施加到第一电极，根据第一电极和第二电极之间的电压差来驱动液晶(S1220)；以及从第二电极的电压变化中感测是否通过在触摸板上的物理触摸而产生手指电容(S1240)。所述方法可以进一步包括：在分别执行感测操作(S1240)之前和之后来复位第二电极。如上所述，第二电极可以是公共电极。
本发明的示例性实施例已在上面描述。然而，本领域的普通技术人员应该理解的是，在不脱离本发明的精神和技术的范围内的修改也被包括在本发明当中。
例如，在图7中，第一感测单元SENU1还可以包括第二复位晶体管REST2和在执行感测操作之前对第二电极ELT2进行复位的第一复位晶体管REST1，使得第二复位晶体管REST2可以在感测操作被执行之后当激活显示栅极线时，复位第二电极ELT2。然而，本发明的方面不限于此。
图13和图14分别示出了根据本发明的另一个实施例的图1的触摸板TP的结构和操作。参照图13和图14，根据本实施例的触摸板TP的感测单元SENU1和SENU2中的每一个可以仅包括第一复位晶体管REST1，并且还可以包括分离的显示复位单元DSU。显示复位单元DSU可以响应于显示复位信号DRST，在感测单元SENU1和SENU2中的每一个执行感测操作之后当激活显示栅极线时，复位第二电极ELT2。通过可以被布置在图11的触摸屏装置THCA上的控制逻辑(未示出)，可以将显示复位信号DRST传输到显示复位单元DSU。
如上所述，在根据本发明的一个或多个实施例的触摸板、触摸屏装置、和自适应地驱动触摸板的方法中，特定电极被用作感测电极而不需要在单元内类型的触摸板上布置额外的感测电极，使得可以将开口率的减小最小化，并且可以改善感测精度。
应当理解的是，其中所描述的示例性实施例应被视为仅仅描述性的意义，而不是为了限制性的目的。每个实施例内对于特征和方面的描述通常被认为可以用于在其他实施例中的相似的特征和情况。

Claims (19)

1.一种根据第一电极和第二电极之间的电压差来驱动液晶的触摸板，所述触摸板包括：
显示单元，所述显示单元响应于显示栅极线的激活而生成与将要显示的图像数据相对应的图像电压，并且将所述图像电压施加到第一电极；以及
感测单元，所述感测单元响应于传感器栅极线的激活从第二电极的电压变化中感测是否通过在触摸板上的物理触摸而生成了手指电容，
其中，在传感器栅极线被激活时，显示栅极线被去激活且第一电极被浮置，使得保持在驱动液晶中使用的所述第一电极和第二电极之间的电压差。
2.根据权利要求1所述的触摸板，其中，所述第一电极是像素电极，并且所述第二电极是公共电极。
3.根据权利要求2所述的触摸板，其中，所述触摸板中的显示单元的数量是多个，所述第二电极由多个显示单元中的一对显示单元来共享。
4.根据权利要求1所述的触摸板，其中，所述触摸板中的显示单元的数量是多个，且感测单元的数量是多个，每任意数量个显示单元布置一个感测单元。
5.根据权利要求1所述的触摸板，其中，在液晶的同一侧形成所述第一电极和第二电极。
6.根据权利要求1所述的触摸板，其中，所述第二电极的电压变化与在所述第二电极和传感器栅极线之间的耦合电容相对于手指电容的比率对应。
7.根据权利要求1所述的触摸板，其中，所述触摸板是单元内类型，其中在相同的阵列上形成显示单元与感测单元。
8.根据权利要求1所述的触摸板，其中，所述感测单元包括：
感测晶体管，所述感测晶体管具有连接到第二电极的栅极，并产生与所述第二电极的电压变化对应的感测电流；
选择晶体管，所述选择晶体管具有连接到感测晶体管的一端的一端和连接到传感器栅极线的栅极，并且当传感器栅极线被激活时，将所述感测晶体管的感测电流提供给感测线；以及
复位晶体管，所述复位晶体管具有连接到显示栅极线的栅极、连接到第二电极的一端、以及连接到传感器栅极线的另一端，并且当显示栅极线被激活且传感器栅极线被去激活时，复位所述第二电极。
9.根据权利要求8所述的触摸板，其中，所述感测晶体管的感测电流被生成为与第二电极和传感器栅极线之间的耦合电容相对于手指电容的比率相对应的电流量。
10.根据权利要求8所述的触摸板，其中，所述感测晶体管的另一端连接到所述传感器栅极线。
11.根据权利要求9所述的触摸板，其中，所述感测单元被布置在两个相邻的显示单元之间。
12.根据权利要求11所述的触摸板，其中，所述触摸板中的显示单元的数量是多个，每两个相邻的显示单元的显示栅极线的每个中布置所述复位晶体管。
13.根据权利要求1所述的触摸板，进一步包括显示复位单元，所述显示复位单元在所述感测单元执行感测之后当激活所述显示栅极线时，复位所述第二电极。
14.一种触摸屏装置，包括：
触摸板，所述触摸板包括显示单元以及感测单元，所述显示单元响应于显示栅极线的激活而生成与将要显示的图像数据相对应的图像电压，并且将所述图像电压施加到第一电极，所述感测单元响应于传感器栅极线的激活从第二电极的电压变化中感测是否通过在触摸板上的物理触摸而生成了手指电容，所述触摸板根据所述第一电极和第二电极之间的电压差来驱动液晶；
栅极驱动器，所述栅极驱动器将栅极电压施加到所述触摸板的显示栅极线和传感器栅极线；以及
信号输出单元，所述信号输出单元输出与所述触摸板的感测单元的接收的感测值相对应的信号，
其中，在传感器栅极线被激活时，显示栅极线被去激活且第一电极被浮置，使得保持在驱动液晶中使用的所述第一电极和第二电极之间的电压差。
15.根据权利要求14所述的触摸屏装置，其中，第一电极是像素电极，并且第二电极是公共电极。
16.根据权利要求14所述的触摸屏装置，其中，在液晶的同一侧形成所述第一电极和第二电极。
17.根据权利要求14所述的触摸屏装置，其中，所述感测单元包括：
感测晶体管，所述感测晶体管具有连接到第二电极的栅极，并且产生与第一电极的电压变化对应的感测电流；
选择晶体管，所述选择晶体管具有连接到所述感测晶体管的一端的一端和连接到所述传感器栅极线的栅极，并且当所述传感器栅极线被激活时，将所述感测晶体管的感测电流提供给感测线；以及
复位晶体管，所述复位晶体管具有连接到所述显示栅极线的栅极、连接到所述第二电极的一端、以及连接到所述传感器栅极线的另一端，并且当所述显示栅极线被激活且所述传感器栅极线被去激活时，复位所述第二电极。
18.一种驱动触摸板的方法，由此根据第一电极和第二电极之间的电压差来驱动液晶，所述方法包括：
响应于第一显示栅极线的激活而生成将要显示的图像电压，并且将所述图像电压施加到第一电极；以及
响应于传感器栅极线的激活从第二电极的电压变化中感测是否通过在触摸板上的物理触摸而生成了手指电容，
其中，在传感器栅极线被激活时，显示栅极线被去激活且第一电极被浮置，使得保持在驱动液晶中使用的所述第一电极和第二电极之间的电压差。
19.根据权利 要求18所述的方法，进一步包括：在感测之后，响应于第二显示栅极线的激活来复位第二电极。
CN201310047283.0A 2012-07-25 2013-02-06 触摸板、触摸屏装置以及驱动触摸板的方法 Active CN103576974B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2012-0081438 2012-07-25
KR1020120081438A KR101902929B1 (ko) 2012-07-25 2012-07-25 터치 패널, 터치 스크린 장치 및 이의 구동 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103576974A CN103576974A (zh) 2014-02-12
CN103576974B true CN103576974B (zh) 2018-01-09

Family

ID=48049844

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310047283.0A Active CN103576974B (zh) 2012-07-25 2013-02-06 触摸板、触摸屏装置以及驱动触摸板的方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9400578B2 (zh)
EP (1) EP2690532A3 (zh)
KR (1) KR101902929B1 (zh)
CN (1) CN103576974B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103677420B (zh) * 2013-12-17 2015-12-30 合肥京东方光电科技有限公司 触摸控制单元、阵列基板、显示装置和触摸控制方法
KR20160056759A (ko) * 2014-11-12 2016-05-20 크루셜텍 (주) 이미지 스캔이 가능한 플렉서블 디스플레이 장치 및 이의 구동 방법
JP6698321B2 (ja) 2014-12-02 2020-05-27 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置
KR102302139B1 (ko) 2015-01-27 2021-09-14 삼성디스플레이 주식회사 터치 표시 장치 및 그 구동 방법
US20190346944A1 (en) * 2018-05-10 2019-11-14 Sharp Kabushiki Kaisha Integrated active matrix touch panel with amplification
CN114299891B (zh) * 2021-12-23 2023-04-25 长沙惠科光电有限公司 显示面板驱动方法、驱动器及显示装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1380635A (zh) * 2001-04-11 2002-11-20 三洋电机株式会社 显示装置
CN101571780A (zh) * 2008-05-02 2009-11-04 精工爱普生株式会社 传感电路、显示装置以及电子设备
CN102239462A (zh) * 2008-12-05 2011-11-09 苹果公司 用于tft显示器的集成触控板

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100477605B1 (ko) 2002-06-29 2005-03-18 엘지.필립스 엘시디 주식회사 터치패널 일체형 액정표시장치
KR101133753B1 (ko) 2004-07-26 2012-04-09 삼성전자주식회사 감지 소자를 내장한 액정 표시 장치
KR20070000042A (ko) 2005-06-27 2007-01-02 고경담 터치패널과 발광소자(el) 일체형 입력장치 구조
US8243027B2 (en) * 2006-06-09 2012-08-14 Apple Inc. Touch screen liquid crystal display
JP4816668B2 (ja) 2008-03-28 2011-11-16 ソニー株式会社 タッチセンサ付き表示装置
TW201013495A (en) 2008-09-30 2010-04-01 Hannstar Display Corp In-cell capacitive type sensing input display device
TW201025108A (en) 2008-12-31 2010-07-01 Acrosense Technology Co Ltd Capacitive touch panel
US8217913B2 (en) * 2009-02-02 2012-07-10 Apple Inc. Integrated touch screen
CN101825788B (zh) 2009-03-04 2012-11-21 北京京东方光电科技有限公司 触摸显示器、tft-lcd阵列基板及其制造方法
JP5191452B2 (ja) * 2009-06-29 2013-05-08 株式会社ジャパンディスプレイウェスト タッチパネルの駆動方法、静電容量型タッチパネルおよびタッチ検出機能付き表示装置
CN105702688B (zh) 2009-10-21 2020-09-08 株式会社半导体能源研究所 液晶显示器件及包括该液晶显示器件的电子设备
KR101144724B1 (ko) 2009-12-17 2012-05-24 이성호 터치패널의 터치셀 구조
KR101662797B1 (ko) 2009-12-21 2016-10-06 한국전자통신연구원 정전용량형 터치센서용 인터페이스 회로
KR101152716B1 (ko) 2010-07-12 2012-06-15 일진디스플레이(주) 정전용량 터치 센서 및 이를 포함하는 윈도우 패널 일체형의 정전용량 터치 패널
KR20120017587A (ko) 2010-08-19 2012-02-29 삼성모바일디스플레이주식회사 터치스크린패널 일체형 액정표시장치
TWI427522B (zh) 2010-09-15 2014-02-21 Au Optronics Corp 觸碰感測裝置與觸碰感測方法
KR101085086B1 (ko) 2010-09-29 2011-11-18 이성호 레벨시프트를 이용한 정전식 터치 검출수단, 검출방법 및 터치스크린패널과, 그러한 정전식 터치스크린패널을 내장한 표시장치
TWI520018B (zh) * 2010-10-07 2016-02-01 晨星半導體股份有限公司 觸控感測電路與相關方法
KR101292733B1 (ko) 2010-10-18 2013-08-05 주식회사 포인칩스 멀티 터치 패널용 정전용량 감지회로
TWI421748B (zh) 2010-12-30 2014-01-01 Au Optronics Corp 觸控面板
US20130063404A1 (en) * 2011-09-13 2013-03-14 Abbas Jamshidi Roudbari Driver Circuitry for Displays
KR101955336B1 (ko) 2012-03-13 2019-03-07 삼성전자주식회사 광 센싱 트랜지스터, 이의 제조방법 및 이를 채용한 디스플레이 패널
KR101349915B1 (ko) 2012-09-07 2014-01-15 실리콘 디스플레이 (주) 정전용량 터치 센서를 내장한 박막 트랜지스터 액정 디스플레이

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1380635A (zh) * 2001-04-11 2002-11-20 三洋电机株式会社 显示装置
CN101571780A (zh) * 2008-05-02 2009-11-04 精工爱普生株式会社 传感电路、显示装置以及电子设备
CN102239462A (zh) * 2008-12-05 2011-11-09 苹果公司 用于tft显示器的集成触控板

Also Published As

Publication number Publication date
US20140028612A1 (en) 2014-01-30
EP2690532A3 (en) 2015-09-09
EP2690532A2 (en) 2014-01-29
US9400578B2 (en) 2016-07-26
KR20140013622A (ko) 2014-02-05
CN103576974A (zh) 2014-02-12
KR101902929B1 (ko) 2018-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103576974B (zh) 触摸板、触摸屏装置以及驱动触摸板的方法
CN104111749B (zh) 显示装置
CN103870084B (zh) 触摸传感器集成型显示装置
KR101842137B1 (ko) 자기-정전용량성 터치 센서를 위한 통합된 터치 및 디스플레이 아키텍처
CN103365461B (zh) 触摸传感器集成型显示装置及其制造方法
CN103809801B (zh) 包括集成式触摸面板的显示装置
CN202854453U (zh) 电子显示器面板、电子显示器和电子设备
EP2869166B1 (en) Touch panel, touch display panel, and touch detection and display method
CN103699256B (zh) 混合触摸屏幕装置、混合触摸面板及其驱动方法
EP2602697A2 (en) Display device with integrated touch screen
CN105373272A (zh) 触摸传感器集成式显示设备
KR20120121705A (ko) 인셀 터치 패널
CN103914177B (zh) 混合感测触摸屏装置及驱动其的方法
CN103728755A (zh) 具有触控功能的薄膜晶体管液晶显示设备
CN103488327A (zh) 触摸传感器集成式显示设备及其制造方法
CN102789098B (zh) 显示设备
JP2019102087A (ja) タッチパネル、タッチパネルの駆動方法および表示装置
US10156952B2 (en) Input detection device and electronic device
EP3719621B1 (en) Touch panel, touch device, and method for manufacturing touch panel
CN107340935A (zh) 触摸显示装置和触摸显示面板
CN101430621B (zh) 触碰感测器及其触碰式显示面板
WO2018214491A1 (zh) 阵列基板、显示装置及其驱动方法
CN107621905A (zh) 一种显示面板及显示装置
KR102436563B1 (ko) 표시장치
CN103809784A (zh) 触控装置、触控显示器及电子装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant