CN111538432B - 触摸屏显示装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种触摸屏显示装置。该触摸屏显示装置包括：多条栅极线，通过该多条栅极线传输栅极信号；多条数据线，通过该多条数据线传输数据信号；多个子像素，该多个子像素连接至多条栅极线和多条数据线；多个触摸电极，该多个触摸电极连接至多条栅极线，并且响应于栅极信号而分别存储充电电压；以及控制器，该控制器响应于在多个触摸电极中存储的充电电压来检测触摸。

Description

触摸屏显示装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年12月24日提交的韩国专利申请第10-2018-0168275号的优先权，其全部内容通过引用而并入本文，如同在本文中完全阐述一样。
技术领域
实施方式涉及触摸屏显示装置。
背景技术
随着信息社会的发展，对各种图像显示装置的需求日益增加。在这方面，诸如液晶显示(LCD)装置、等离子体显示装置和有机发光二极管(OLED)显示装置的一系列显示装置已经得到广泛使用。
这种显示装置可以响应于经由各种输入装置(诸如触摸屏面板、键盘和鼠标)传输的输入信号而操作。触摸屏面板通过检测其屏幕上的触摸，允许用户更直观和方便地将指令输入到显示装置。触摸屏面板布置在显示装置的屏幕上，并且用户可以通过触摸显示装置的屏幕上的特定点而将指令输入到显示装置。此外，触摸屏面板嵌入在显示装置中并且与显示装置集成。与显示装置集成的触摸屏面板还可以被称为触摸传感器。
另外，当触摸传感器包括在显示装置中时，可能增加显示装置的厚度。然而，用于诸如智能电话和平板计算机的便携式装置中的显示装置应该具有重量轻且薄的设计，以提高用户便利性。因此，需要一种使包括触摸传感器的显示装置具有重量轻且薄的设计的解决方案。另外，还需要一种能够防止显示装置的制造成本因触摸传感器而增加的解决方案。
发明内容
各个方面提供了一种具有能够减小触摸屏显示装置厚度的结构的触摸屏显示装置。
还提供了一种具有能够降低触摸屏显示装置制造成本的结构的触摸屏显示装置。
根据一个方面，触摸屏显示装置可以包括：多条栅极线，通过该多条栅极线传输栅极信号；多条数据线，通过该多条数据线传输数据信号；多个子像素，该多个子像素连接至多条栅极线和多条数据线；多个触摸电极，该多个触摸电极连接至多条栅极线，并且响应于栅极信号而分别存储充电电压；以及控制器，控制器响应于在多个触摸电极中存储的充电电压来检测触摸。
根据另一方面，触摸屏显示装置可以包括：基板，基板包括开口区域和非开口区域；导电层，对应于开口区域，该导电层布置在基板上；布置在非开口区域中的电路部分，该电路部分用于响应于栅极信号和数据信号而产生驱动电压或驱动电流；栅极线，栅极信号通过栅极线被传输至电路部分；数据线，数据信号通过数据线被传输至电路部分；发光器，发光器布置在开口区域中并且连接至电路部分，以接收驱动电压或驱动电流；以及布置在栅极线与导电层之间的触摸电容器。
根据示例性实施方式，触摸屏显示装置具有能够减小触摸屏显示装置的厚度的结构。
根据示例性实施方式，触摸屏显示装置具有能够降低触摸屏显示装置的制造成本的结构。
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内容的上面和其他的目的、特征和优点，在附图中：
图1示出了根据实施方式的触摸屏显示装置的配置；
图2是示出根据实施方式的由触摸电极执行的触摸检测的概念图；
图3是示出在图2中所示的触摸电极中充电的电压的波形图；
图4是示出根据实施方式的子像素和触摸电极的电路图；
图5是示出图4中所示的子像素的触摸检测操作的定时图；
图6是示出根据实施方式的触摸电极和像素的阵列的顶视图；
图7是示出根据实施方式的连接至与第一子像素组相对应的多个子像素的触摸电容器的连接关系的顶视图；
图8是根据实施方式的显示面板的布局图；
图9是示出根据实施方式的子像素的截面图；
图10是示出根据实施方式的触摸电极和像素的阵列的顶视图；
图11是示出根据实施方式的连接至与第一子像素组相对应的多个子像素的触摸电容器的连接关系的顶视图；
图12是示出图1中所示的触摸屏显示装置中采用的子像素的实施方式的电路图；以及
图13示出了根据实施方式的控制器的配置。
具体实施方式
在下文中，将参照说明性附图详细描述本公开内容的一些实施方式。在通过附图标记表示附图的元件时，尽管它们出现在不同的附图中，但是相同的元件将由相同的附图标记来表示。此外，在本公开内容的以下描述中，当并入本文中的已知功能和配置的详细描述可能使本公开内容的主题很不清楚时，将省略其详细描述。
此外，当描述本公开内容的部件时，在本文中可以使用诸如第一、第二、A、B、(a)、(b)或诸如此类的术语。这些术语中的每一个并不用于限定相应部件的实质、次序或顺序，而是仅用于将相应部件与其他一个或多个部件区分开。在描述某个结构元件“连接至另一个结构元件”、“耦接至另一个结构元件”或“与另一个结构元件接触”的情况下，应该理解为另一个结构元件可以“连接至结构元件”、“耦接至结构元件”或“与结构元件接触”，以及某个结构元件直接连接至另一个结构元件或与另一个结构元件直接接触。
图1示出了根据实施方式的触摸屏显示装置的配置。
参照图1，触摸屏显示装置100可以包括：触摸屏面板110；触摸电容器Ctouch；数据驱动器130；栅极驱动器140；以及控制器150。
触摸屏面板110可以包括沿第一方向布置的多条数据线DL1至DLm和沿第二方向布置的多条栅极线GL1至GLn。尽管多条数据线DL1至DLm和多条栅极线GL1至GLn示出为彼此交叉，但这并非是限制性的。另外，布置在触摸屏面板110中的布线并不局限于多条数据线DL1至DLm和多条栅极线GL1至GLn。
触摸屏面板110可以包括在以下区域中设置的多个子像素101：该区域对应于多条栅极线GL1至GLn与多条数据线DL1至DLm交叉的区域。可以以矩阵的形式设置多个子像素101，该矩阵包括：沿水平方向排列的多个子像素行，以及沿垂直方向排列的多个子像素列。布置在单个像素行中的子像素101可以连接至单条栅极线，但这并非是限制性的。
触摸电极120可以响应于触摸屏面板110上的触摸而生成包括关于触摸点的信息的触摸信号。可以在触摸屏面板110中布置多个触摸电极120。触摸电极120可以布置在触摸屏面板110中。另外，触摸电极120可以布置在触摸屏面板110的顶部上。尽管在本文中触摸电极120示出为九(9)个触摸电极，但这仅是说明性的而非限制性的。另外，触摸电极120可以连接至多条栅极线，并且响应于栅极信号将充电电压存储在触摸电极120中。
数据驱动器130可以通过接收图像信号而生成数据信号，并且将所生成的数据信号施加至多条数据线DL1至DLm。可以根据灰度等级确定数据信号的电压电平。数据信号的电压可以被称为数据电压Vdata。尽管在本文中数据驱动器130示出为单个数据驱动器，但这并非是限制性的。可以根据触摸屏面板110的尺寸、分辨率等提供两个或更多个数据驱动器。此外，数据驱动器130可以实现为集成电路(IC)。数据驱动器130可以从布置在触摸屏面板110中的子像素101接收子像素101的特征值(characteristics value)。此外，数据驱动器130可以将所接收到的子像素101的特征值转换成数字信号，并且输出特征值的数字信号。
栅极驱动器140可以顺序地将栅极信号施加至多条栅极线GL1至GLn。与栅极信号所施加至的多条栅极线GL1至GLn相对应的子像素101可以接收数据信号。尽管在本文中栅极驱动器140示出为单个栅极驱动器，但这并非是限制性的，并且可以提供两个或更多个栅极驱动器。例如，两个栅极驱动器可以分别布置在触摸屏面板110的两侧上，其中一个栅极驱动器连接至多条栅极线GL1至GLn中的奇数栅极线，并且另一个栅极驱动器连接至多条栅极线GL1至GLn中的偶数栅极线。另外，栅极驱动器140可以包括栅极信号发生器电路和电平移位器(level shifter)，该电平移位器将信号、电压或其组合中的至少一个施加至栅极信号发生器电路。另外，栅极信号发生器电路可以布置在触摸屏面板110上。
另外，尽管栅极驱动器140被示出为仅有多条栅极线GL1至GLn与其连接，但是由栅极驱动器140输出的信号并不局限于栅极信号。
控制器150可以控制数据驱动器130和栅极驱动器140。另外，控制器150可以将图像信号传输至数据驱动器130。图像信号可以是数字信号。另外，控制器150可以在将图像信号传输至数据驱动器130之前对图像信号进行校正。控制器150可以从数据驱动器130接收子像素101的特征值，以对图像信号进行校正。
另外，控制器150可以响应于由触摸电极120生成的触摸信号来确定触摸点。控制器150可以响应于在触摸电极120中充电的电压来检测触摸。尽管在本文中控制器150被示出为单个部件，但这并非是限制性的。控制器150可以包括：控制数据驱动器130和栅极驱动器140的定时控制器；以及产生关于触摸位置的信息的微控制单元(MCU)。然而，控制器150的配置并不局限于此。
图2是示出根据实施方式的由触摸电极执行的触摸检测的概念图，并且图3是示出在图2中所示的触摸电极中充电的电压的波形图。
参照图2，触摸电极120可以接收触摸驱动信号TDS和参考电压Vref。也就是说，触摸电极120可以通过第一端接收触摸驱动信号TDS而通过第二端接收参考电压Vref。当在参考电压Vref传输至触摸电极120之后触摸电极120的第二端浮置时，触摸电极120的第一端可以接收触摸驱动信号TDS。
触摸驱动信号TDS可以包括多个时钟。因此，响应于通过第一端传输的触摸驱动信号TDS，触摸电极120可以重复地充电和放电，并且可以利用电压充电。当在触摸电极120利用充电电压Vc充电的状态下对触摸电极120进行触摸时，触摸电极120的充电电压Vc的部分因触摸而向外泄漏。如图3中所示，在这种情况下的充电电压Vc与没有发生触摸情况下的充电电压Vc可以具有差ΔV。另外，可以将差ΔV传输至控制器150，控制器150进而可以基于差ΔV通过计算来确定触摸的发生和强度。
图4是示出根据实施方式的子像素和触摸电极的电路图。
参照图4，子像素101a可以包括有机发光二极管OLED和子像素电路c101。子像素电路c101可以包括：响应于数据信号而供应驱动电流的第一晶体管M1；响应于栅极信号而将数据信号传输至第一晶体管M1的第二晶体管；以及保持数据信号的存储电容器Cst。另外，有机发光二极管OLED可以通过从第一晶体管M1接收驱动电流而产生光。
连接至栅极线GL的触摸电容器Ctouch可以连接至子像素101a。触摸电容器Ctouch可以是图2中所示的触摸电极120的部分。在使用触摸电容器Ctouch在子像素电路c101内连接触摸电极120的情况下，可以将触摸电极120以简单的方式布置在触摸屏面板110中，并且可以使触摸屏面板110的厚度的增加最小化。
第一晶体管M1可以具有：连接至第一节点N1的栅电极；连接至第一电源线EVDD的第一电极；以及连接至第二节点N2的第二电极。第二晶体管M2可以具有：连接至栅极线GL的栅电极；连接至数据线的第一电极；以及连接至第一节点N1的第二电极。存储电容器Cst可以具有连接至第一节点N1的第一电极和连接至第二节点N2的第二电极。另外，有机发光二极管OLED可以具有连接至第二节点N2的阳极和连接至第二电源线EVSS的阴极。
第一晶体管M1可以响应于数据电压Vdata将驱动电流供应至第二节点N2，该数据电压Vdata响应于传输至第一节点N1的数据信号。另外，第二晶体管M2可以响应于传输至栅极线GL的栅极信号将数据信号供应至第一节点N1。存储电容器Cst可以保持第一节点N1与第二节点N2之间的电压，从而使得因第一节点N1与第二节点N2之间的电压而流动的驱动电流恒定。有机发光二极管OLED可以响应于从第二节点N2供应的驱动电流而产生光。
另外，触摸电容器Ctouch可以具有连接至栅极线GL的第一电极和连接至第一参考电压线VRL1的第二电极。另外，第一开关晶体管ST1可以布置在触摸电容器Ctouch的第二电极与第一参考电压线VRL1之间。第一开关晶体管ST1可以具有：连接至第一感测信号线SENSE1的栅电极；连接至第三节点N3的第一电极；以及连接至第一参考电压线VRL1的第二电极。
另外，触摸电容器Ctouch的第二电极可以连接至第三节点N3，使得触摸电容器Ctouch的第二电极可以经由第一开关晶体管ST1连接至第一参考电压线VRL1。尽管在本文中触摸电容器Ctouch被示出为连接至单条栅极线GL，但是这并非是限制性的。触摸电容器Ctouch可以连接至一条或多条相邻的栅极线(未示出)。
另外，第二开关晶体管ST2还可以连接至子像素101a。第二开关晶体管ST2可以将第二参考电压VPRE2从第二参考电压线VRL2传输至存储电容器Cst，并且可以将在存储电容器Cst中充电的电压传输至第二参考电压线VRL2。第二开关晶体管ST2可以具有：连接至第二感测信号线SENSE2的栅电极；连接至第二节点N2的第一电极；以及连接至第二参考电压线VRL2的第二电极。
第一采样开关SAM1和第一开关SW1可以连接至第一参考电压线VRL1，并且第二采样开关SAM2和第二开关SW2可以连接至第二参考电压线VRL2。第一开关SW1可以将第一参考电压VPRE1传输至第一参考电压线VRL1，而第二开关SW2可以将第二参考电压VPRE2传输至第二参考电压线VRL2。此外，第一开关晶体管ST1可以将传输至第一参考电压线VRL1的第一参考电压VPRE1传输至第三节点N3，而第二开关晶体管ST2可以将传输至第二参考电压线VRL2的第二参考电压VPRE2传输至第二节点N2。另外，第一开关晶体管ST1可以将第三节点N3的电压传输至第一参考电压线VRL1，而第二开关晶体管ST2可以将第二节点N2的电压传输至第二参考电压线VRL2。
第一采样开关SAM1和第二采样开关SAM2可以分别连接至模拟至数字转换器130a和130b。第一采样开关SAM1可以连接至第一模拟至数字转换器130a，第二采样开关SAM2可以连接至第二模拟至数字转换器130b。然而，这并非是限制性的，第一采样开关SAM1和第二采样开关SAM2可以连接至单个模拟至数字转换器130a或130b。第一模拟至数字转换器130a和第二模拟至数字转换器130b可以包括在图1中所示的数据驱动器130中。然而，这并非是限制性的。
第一开关SW1、第二开关SW2、第一采样开关SAM1和第二采样开关SAM2可以控制控制器150中的接通和断开。然而，这并非是限制性的。另外，第一感测信号线SENSE1和第二感测信号线SENSE2可以连接至栅极驱动器140。另外，当对触摸屏面板110进行触摸时，由于触摸，可以在第三节点N3与地之间产生公共电容器Cf。通过公共电容器Cf可以改变在触摸电容器Ctouch中充电的充电电压Vc。充电电压Vc的这种变化可以通过第一开关晶体管ST1和第一参考电压线VRL1被传输至模拟至数字转换器130a。
图5是示出图4中所示的子像素的触摸检测操作的时序图。
参照图5，在第一时段Ts1中，子像素101可以通过第一感测信号线SENSE1接收第一感测信号SS1。可以导通第一开关晶体管ST1。另外，可以接通第一开关SW1。因此，在第一时段Ts1内，第一开关晶体管ST1和第一开关SW1可以同时接通。然而，这并非是限制性的，第一开关晶体管ST1导通的第一时段的区间可以与第一开关SW1接通的第一时段的区间的(一部分)交叠。当第一开关晶体管ST1和第一开关SW1被接通时，第一参考电压VPRE1可以被传输至触摸电容器Ctouch的第二电极所连接至的第三节点N。
另外，在第二时段Ts2中，在第一参考电压VPRE1被传输至第三节点N3之后，可以断开第一开关晶体管ST1和第一开关SW1。在第一开关晶体管ST1和第一开关SW1断开之后，第一栅极信号GATE1可以通过栅极线GL传输。此时，触摸电容器Ctouch可以连接至多条栅极线GL，并且可以顺序地接收指向多条栅极线GL的多个栅极信号GATE1至GATEk。因此，包括多个时钟的信号，例如图2中所示的触摸驱动信号TDS，可以传输至触摸电容器Ctouch的第一电极。另外，触摸电容器Ctouch的第二电极可以处于浮置状态，并且触摸电容器Ctouch由于多个栅极信号GATE1至GATEk而可以重复地充电和放电，从而可以将电压施加至触摸电容器Ctouch。
另外，在第三时段Ts3内，第一开关晶体管ST1可以由第一感测信号SS1导通，该第一感测信号SS1通过第一感测信号线SENSE1传输至第一开关晶体管ST1。另外，在第一开关晶体管ST1导通之后，可以接通第一采样开关SAM1。此处，由于触摸电容器Ctouch具有施加至触摸电容器Ctouch的电压，因此触摸电容器Ctouch的第二电极的电压可以被输出。也就是说，触摸电容器Ctouch的第二电极所连接至的第三节点N3的电压可以通过第一参考电压线VRL1而输出至第一模拟至数字转换器130a。第一模拟至数字转换器130a可以将触摸电容器Ctouch的第三节点N3的电压转换成数字信号，并且将所转换的数字信号传输至控制器150。
另外，在第四时段Ts4中，第二开关晶体管ST2可以由第二感测信号SS2导通，该第二感测信号SS2通过第二感测信号线SENSE2传输至第二开关晶体管ST2。当第二开关晶体管ST2导通时，施加至第二节点N2的电压可以被传输至第二参考电压线VRL2。此处，可以接通第二开关SW2和第二采样开关SAM2，以将施加至第二节点N2的电压传输至第二模拟至数字转换器130b。因此，子像素101的特性值可以传输至第二模拟至数字转换器130b，使得特性值可以得到补偿。特征值的补偿可以由控制器150执行。
尽管在本文中多个栅极信号GATE1至GATEk中的每一个被示出为具有单个时钟，但这并非是限制性的。相反地，多个栅极信号GATE1至GATEk中的每一个可以包括多个时钟。在多个栅极信号GATE1至GATEk中的每一个包括多个时钟的情况下，在触摸电容器Ctouch中充电的电压与从触摸电容器Ctouch放电的电压之间的差可以增大。
图6是示出根据实施方式的触摸电极和像素的阵列的顶视图。
参照图6，触摸屏面板110可以包括多个触摸电极120和多条触摸线VRL1a、VRL1b和VRL1c。尽管在本文中九(9)个触摸电极120被示出为布置在触摸屏面板110上，但这并非是限制性的。第一触摸电极120a可以连接至沿第二方向延伸的第一触摸线VRL1a。另外，相对于第一触摸电极120a沿第二方向排列的第二触摸电极120b和第三触摸电极120c可以连接至第一触摸线VRL1a。另外，三个触摸电极可以沿第二方向连接至其他触摸线VRL1b和VRL1c中的每一个。触摸线VRL1b和VRL1c可以分别是与图4中所示的第一参考电压线VRL1相对应的信号线，通过该信号线传输与触摸相对应的信号。
对应于触摸电极120，可以在触摸屏面板110中布置多个子像素101。例如，十六(16)个子像素可以与第一触摸电极120a相对应。多个子像素101可以包括分别发射红光、蓝光、绿光或白光的子像素101。由子像素101发射的光的颜色并不局限于此。与第一触摸电极120a相对应的子像素可以被称为一组子像素或子像素组102a。也就是说，触摸电极120a、120b和120c可以分别与子像素组102a、102b和102c相对应。另外，多条第一感测信号线(未示出)可以布置在触摸屏面板110中。
图7是示出根据实施方式的连接至与第一子像素组相对应的多个子像素的触摸电容器的连接关系的顶视图。
参照图7，触摸电容器Ctouch可以连接至与第一触摸电极120a相对应的多个子像素101。尽管在本文中十六个子像素被示出为与第一触摸电极120a相对应，但子像素的数目并不局限于此。
另外，多个触摸电容器Ctouch的第一电极可以连接至公共电容器Cf。公共电容器Cf可以通过触摸产生。另外，触摸电容器Ctouch的第一电极可以分别连接至栅极线GL1至GL4，而触摸电容器Ctouch的第二电极可以连接至公共电容器Cf的第一电极。触摸电容器Ctouch的第二电极可以通过第一开关晶体管ST1连接至第一参考电压线VRL1a。
由于第一子像素组102a中的多个子像素101连接至四条栅极线GL1至GL4，因此公共电容器Cf可以连接至四条栅极线GL1至GL4。因此，四(4)个时钟可以被传输至公共电容器Cf的第一电极。然而，连接至公共电容器Cf的栅极线的数目是说明性的而并非限制性的。
另外，与对应于第一触摸电极120a的第一子像素组102a相对应的多个子像素101可以分别连接至第一开关晶体管ST1。第一开关晶体管ST1中的每一个可以连接至四条感测线SENSE1至SENSE4。响应于传输至四条感测线SENSE1至SENSE4的感测信号，存储在触摸电容器Ctouch中的充电电压可以被传输至触摸线VRL1a。可以通过四条感测线SENSE1至SENSE4来确定与第一触摸电极120a相对应的触摸电容器Ctouch和公共电容器Cf的充电电压将要被传输的时间点。因此，多个触摸电极可以连接至单个第一触摸线VRL1a。
图8是根据实施方式的显示面板的布局图。
参照图8，多条栅极线GL、多条第一感测信号线SENSE1和多条第二感测信号线SENSE2可以沿第一方向布置在触摸屏面板110上，并且多条数据线DL、多条第一电源线VL1、多条第一参考电压线VRL1、多条第二参考电压线VRL2可以沿第二方向布置在触摸屏面板110上。另外，电路部分230可以布置在多条数据线DL与多条栅极线GL交叉的区域中。尽管电路部分230被示意性示出为具有矩形形状，但这并非是限制性的。如图4中所示，子像素101的子像素电路c101可以布置在电路部分230的每一个中。然而，布置在电路部分230的每一个中的子像素电路c101并不局限于此。电路部分230可以通过栅极线GL接收栅极信号，并且可以通过数据线DL接收数据信号。
此外，可以设置导电层220。导电层220可以被设置为与布置有有机发光二极管的发光区域相对应。例如，导电层220可以布置为与发光区域交叠。然而，这并非是限制性的，导电层220可以布置为与发光区域的一部分交叠。另外，导电层220可以连接至与同一触摸电极相对应的另一导电层。另外，触摸电容器Ctouch可以布置在栅极线GL与导电层220之间。
导电层220可以是透明电极。例如，导电层220可以由铟锡氧化物(ITO)制成，但这并非是限制性的。导电层220可以与图7中所示的公共电容器Cf的第一电极相对应。另外，当手指、笔(例如触摸笔)或其组合中的至少一个对触摸屏面板110进行触摸时，可以在导电层220与手指、笔或其组合中的至少一个之间产生公共电容器Cf。
图9是示出根据实施方式的子像素的截面图。
参照图9，基板210包括开口区域OA和非开口区域NOA。在子像素101中，导电层220可以布置在基板210的一部分上，与开口区域OA相对应。图8中所示的电路部分230可以布置在非开口区域NOA中，以响应于栅极信号和数据信号而产生驱动电压或驱动电流。开口区域OA可以对应于与图8中的导电层220交叠的每一个发光区域。
在电路部分230中，导电层211可以布置在基板210上，并且第一绝缘层212和第二绝缘层213可以布置在导电层211的顶部上。导电层211可以具有双层结构。另外，有源层214可以在与导电层211交叠的位置处布置在第二绝缘层213的顶部上。另外，栅极绝缘层215可以布置在有源层214的顶部上，并且栅电极216可以布置在栅极绝缘层215的顶部上，以与有源层214交叠。另外，第一电极217和第二电极218可以布置为与有源层214接触。
另外，第一电极217可以通过接触孔连接至布置在第一绝缘层213下方的导电层211。栅电极216、第一电极217、第二电极218和有源层214可以与图3中所示的第一开关晶体管ST1相对应。栅电极216、第一电极217和第二电极218中的每一个可以具有双层结构。然而，这并非是限制性的。另外，布置在有源区OA中的导电层220的部分可以在位于第一绝缘层213上的同时连接至第一电极217。
另外，当物体接触基板210的后表面时，可以在导体(即导电层220和导电层211)与物体之间生成公共电容器Cf。导电层220和导电层211可以与图6中所示的公共电容器Cf的第一电极相对应。
图10是示出根据实施方式的触摸电极和像素的阵列的顶视图。
参照图10，触摸屏面板110可以包括多个触摸电极120和多条触摸线VRL1a1至VRL1a3、VRL1b1至VRL1b3和VRL1c1至VRL1c3。触摸线VRL1a1至VRL1a3、VRL1b1至VRL1b3和VRL1c1至VRL1c3可以是与第一参考电压线VRL1相对应的信号线，通过该信号线传输与触摸相对应的信号。第二触摸电极120b和第三触摸电极120c可以相对于第一触摸电极120a沿第二方向布置。触摸线VRL1a1至VRL1a3、VRL1b1至VRL1b3和VRL1c1至VRL1c3可以沿第二方向布置。第一触摸电极120a可以连接至沿第二方向延伸的第一触摸线VRL1a1，第二触摸电极120b可以连接至沿第二方向延伸的第二触摸线VRL1a2、VRL1b2和VRL1c2，第三触摸电极120c可以连接至第三触摸线VRL1a3、VRL1b3和VRL1c3。
也就是说，第一触摸电极120a、第二触摸电极120b和第三触摸电极120c可以连接至不同的触摸线。因此，可以增加触摸线的数目。
触摸屏面板110可以被配置成使得多个子像素101与单个触摸电极120a相对应。多个子像素101可以包括分别发射红光、蓝光、绿光或白光的子像素。由子像素101发射的光的颜色并不局限于此。与触摸电极120a、120b和120c中的每一个相对应的多个子像素可以被称为子像素组102a、102b或102c。在触摸屏面板110中，可以布置与触摸电极120a、120b和120c相对应的多个子像素组102a、102b和102c。与图4中所示的子像素101a不同，子像素组102a、102b和102c中的每一个的子像素101可以不包括第一开关晶体管ST1。
因此，在增加触摸线的数目的同时可以进一步简化子像素101a的结构。
图11是示出根据实施方式的连接至与第一子像素组相对应的多个子像素的触摸电容器的连接关系的顶视图。
参照图11，与第一触摸电极120相对应的第一子像素组102a的多个子像素101可以分别包括触摸电容器Ctouch。尽管第一子像素组102a被示出为包括十六个子像素101，但这并非是限制性的。
另外，多个触摸电容器Ctouch的第一电极可以连接至公共电容器Cf。另外，触摸电容器Ctouch的第一电极可以分别连接至栅极线GL1至GL4，而触摸电容器Ctouch的第二电极可以连接至公共电容器Cf的第一电极。由于第一子像素组102a的多个子像素101连接至四条栅极线GL1至GL4，因此公共电容器Cf可以连接至四条栅极线GL1至GL4。因此，可以将4个时钟传输至公共电容器Cf的第一电极。另外，第一触摸电极120a的多个触摸电容器Ctouch以及公共电容器Cf仅连接至第一参考电压线VRL1a，但其他触摸电极120b和120c均未连接至第一参考电压线VRL1a。因此，与图7中所示的配置不同，不需要连接到其的第一开关晶体管ST1。
图12是示出图1中所示的触摸屏显示装置中采用的子像素的实施方式的电路图。
参照图12，子像素101b可以包括：第一晶体管M1；存储电容器Cst；以及液晶LC。第一晶体管M1可以具有：连接至栅极线GL的栅电极；连接至数据线DL的第一电极；以及连接至第一节点N1的第二电极。存储电容器Cst可以具有连接至第一节点N1的第一电极和连接至电源线的第二电极，公共电压Vcom通过该电源线传输。像素电极可以布置在液晶LC的连接至第一节点N1的一侧上，公共电极可以布置在液晶LC的另一侧上。公共电极可以连接至通过其传输公共电压Vcom的电源线。因此，液晶LC可以与存储电容器Cst并联连接。
第一晶体管M1可以响应于通过栅极线GL传输的栅极信号使通过数据线传输的数据信号传输至第一节点N1，使得可以输出与数据信号相对应的数据电压。传输至第一节点N1的数据电压可以由存储电容器Cst保持，并且液晶LC可以响应于数据电压而操作。
另外，子像素101b可以包括开关晶体管ST和触摸电容器Ctouch。开关晶体管ST可以具有：连接至感测信号线SENSE的栅电极；连接至第二节点N2的第一电极；以及连接至参考电压线VRL的第二电极。另外，触摸电容器Ctouch可以具有连接至栅极线GL的第一电极和连接至第二节点N2的第二电极。
另外，通过栅极线GL传输的栅极信号可以传输至触摸电容器Ctouch的第一电极。虽然在本文中触摸电容器Ctouch被示出为连接至单个栅极线GL，但这并非是限制性的。多条栅极线可以连接至触摸电容器Ctouch的第一电极。因此，触摸电容器Ctouch可以接收具有多个脉冲的触摸驱动信号，如图2中所示的触摸驱动信号TDS，作为通过多条栅极线传输的栅极信号。
另外，开关SW和采样开关SAM还可以布置在连接至子像素101b的第一参考电压线VRL1上。开关SW可以传输参考电压VPRE，并且采样开关SAM可以连接模拟至数字转换器130a和第一参考电压线VRL1。
当开关SW和开关晶体管ST接通时，参考电压VPRE可以传输至第二节点N2。可以断开开关SW和开关晶体管ST。栅极信号可以通过多条栅极线传输至触摸电容器Ctouch的第一电极。此处，触摸电容器Ctouch可以通过多个栅极信号而重复地充电和放电，以利用电压充电。
另外，当发生触摸时，公共电容器Cf可以连接在第二节点N2与地之间，并且在触摸电容器Ctouch中充电的电压由于公共电容器Cf而被改变。因此，第二节点N2的电压根据是否发生触摸而不同。另外，当开关晶体管ST和采样开关SAM接通时，第二节点N2的电压可以传输至模拟至数字转换器130a。如图6和图10所示，如上面提供的多个子像素101b可以布置在显示面板上，使得触摸屏面板110可以包括触摸电极。
图13示出了根据实施方式的控制器的配置。
参照图13，控制器150a可以根据第一时段至第三时段执行操作。具体地，在第一时段中，控制器150a可以将第一参考电压VPRE1传输至触摸电容器Ctouch的第二电极。在第二时段中，控制器150a可以将栅极信号传输至触摸电容器Ctouch的第一电极。在第三时段中，控制器150a可以接收触摸电容器Ctouch的第二电极的电压。
另外，控制器150a可以包括计算器151和查找表(LUT)152。控制器150a可以是图1中所示的控制器150的一部分。另外，控制器150a可以是微控制单元(MCU)。
控制器150a可以从模拟至数字转换器130a接收充电电压的电压电平。充电电压的电压电平可以作为数字值传输。
另外，查找表152可以根据电压电平存储关于是否发生触摸的值。例如，查找表152可以存储与在触摸电极中充电的电压有关的参考值，并且可以将该参考值传输至计算器151。此外，计算器151可以通过将从模拟至数字转换器130a接收的充电电压Vc的电压电平与从查找表152获得的参考值进行比较而计算电压差ΔV。另外，查找表152可以存储与电压差ΔV相对应的触摸的强度有关的信息。另外，计算器151可以从查找表152接收与所接收的充电电压Vc的电压电平相对应的触摸信息，并且输出关于触摸的结果值，例如，与电压差ΔV相对应的数字信号。
另外，控制器150a可以基于从模拟至数字转换器130a接收的数字值而计算电压差ΔV。因此，用于检测触摸屏面板110上的触摸的触摸传感器电路可以具有简化的配置。
以上描述和附图提供了本公开内容的技术构思的示例，仅用于说明性目的。本公开内容所属技术领域的普通技术人员将理解，在不脱离本公开内容的基本特征的情况下，可以在形式上进行各种修改和更改，例如配置的组合、分离、替换和更改。因此，本公开内容中所公开的实施方式旨在说明本公开内容的技术构思的范围，并且本公开内容的范围并不局限于实施方式。本公开内容的范围应基于所附权利要求书以下述方式来解释：包括在等同于权利要求书的范围内的所有技术构思属于本公开内容。

Claims (16)

1.一种触摸屏显示装置，包括：
多条栅极线，其中通过所述多条栅极线传输栅极信号；
多条数据线，其中通过所述多条数据线传输数据信号；
多个子像素，所述多个子像素连接至所述多条栅极线和所述多条数据线；
多个触摸电极，所述多个触摸电极连接至所述多条栅极线，并且响应于所述栅极信号而分别存储充电电压；以及
控制器，所述控制器响应于在所述多个触摸电极中存储的所述充电电压来检测触摸，
其中，所述多个触摸电极中的每一个包括存储有所述充电电压的触摸电容器，所述触摸电容器具有：连接至所述多条栅极线中的对应栅极线的第一电极；以及连接至第一参考电压线的第二电极，其中通过所述第一参考电压线传输第一参考电压。
2.根据权利要求1所述的触摸屏显示装置，还包括第一开关晶体管，所述第一开关晶体管布置在所述触摸电容器的第二电极与所述第一参考电压线之间。
3.根据权利要求1所述的触摸屏显示装置，其中，所述多个触摸电极中的每一个还包括导电层，所述导电层连接至所述触摸电容器的第二电极。
4.根据权利要求1所述的触摸屏显示装置，其中，所述控制器
在第一时段中，将触摸参考电压传输至所述触摸电容器的第二电极，
在第二时段中，将所述栅极信号传输至所述触摸电容器的第一电极，以及
在第三时段中，接收所述触摸电容器的第二电极的电压。
5.根据权利要求1所述的触摸屏显示装置，其中，所述多个子像素被划分为多个子像素组，所述多个子像素组至少包括第一子像素组和第二子像素组，
所述多个触摸电极至少包括：连接至所述第一子像素组的子像素的第一触摸电极；以及连接至所述第二子像素组的子像素的第二触摸电极，
所述第一触摸电极连接至所述第一参考电压线，其中通过所述第一参考电压线传输参考电压，并且
所述第二触摸电极连接至所述第一参考电压线。
6.根据权利要求1所述的触摸屏显示装置，其中，所述多个子像素被划分为多个子像素组，所述多个子像素组至少包括第一子像素组和第二子像素组，
所述多个触摸电极至少包括：连接至所述第一子像素组的子像素的第一触摸电极；以及连接至所述第二子像素组的子像素的第二触摸电极，并且
所述第一触摸电极和所述第二触摸电极连接至不同的参考电压线，其中通过所述不同的参考电压线中的每一个传输所述第一参考电压。
7.根据权利要求1所述的触摸屏显示装置，其中，所述多个子像素中的每一个包括：
响应于所述数据信号而供应驱动电流的第一晶体管；
响应于所述栅极信号而将所述数据信号传输至所述第一晶体管的第二晶体管；
保持所述数据信号的存储电容器；以及
从所述第一晶体管接收所述驱动电流的有机发光二极管。
8.根据权利要求7所述的触摸屏显示装置，其中，所述子像素还包括第二开关晶体管，所述第二开关晶体管连接至第二参考电压线，以将第二参考电压从所述第二参考电压线传输至所述存储电容器，并且将在所述存储电容器中充电的电压传输至所述第二参考电压线。
9.根据权利要求1所述的触摸屏显示装置，其中，所述多个子像素中的每一个包括：
第一晶体管，所述第一晶体管响应于所述栅极信号而传输与所述数据信号对应的数据电压；
保持所述数据电压的存储电容器；
接收所述数据电压的像素电极；
与所述像素电极对应的公共电极；以及
布置在所述像素电极与所述公共电极之间的液晶层。
10.根据权利要求1所述的触摸屏显示装置，还包括模拟至数字转换器，所述模拟至数字转换器响应于存储在所述触摸电容器中的充电电压，接收所述触摸电容器的第二电极的电压以将所述电压转换成数字信号。
11.一种触摸屏显示装置，包括：
基板，所述基板包括开口区域和非开口区域；
导电层，对应于所述开口区域，所述导电层布置在所述基板上；
布置在所述非开口区域中的电路部分，所述电路部分用于响应于栅极信号和数据信号而产生驱动电压或驱动电流；
栅极线，所述栅极信号通过所述栅极线被传输至所述电路部分；
数据线，所述数据信号通过所述数据线被传输至所述电路部分；
发光器，所述发光器布置在所述开口区域中并且连接至所述电路部分，以接收所述驱动电压或所述驱动电流；
布置在所述栅极线与所述导电层之间的触摸电容器；以及
控制器，所述控制器响应于在所述触摸电容器中充电的电压来检测触摸。
12.根据权利要求11所述的触摸屏显示装置，其中，所述电路部分包括：
生成所述驱动电流的第一晶体管；
通过接收所述栅极信号将所述数据信号供应至所述第一晶体管的第二晶体管；
保持所述数据信号的电压的存储电容器；
连接在所述触摸电容器与第一参考电压线之间的第一开关晶体管，
其中，所述发光器包括有机发光二极管，所述驱动电流被供应至所述有机发光二极管。
13.根据权利要求12所述的触摸屏显示装置，其中，所述电路部分还包括第二开关晶体管，所述第二开关晶体管布置在第二参考电压线与所述存储电容器之间，以将第二参考电压从所述第二参考电压线传输至所述存储电容器，以及将存储在所述存储电容器中的电压传输至所述第二参考电压线。
14.根据权利要求11所述的触摸屏显示装置，其中，所述电路部分包括：
响应于所述栅极信号而传输与所述数据信号对应的数据电压的第一晶体管；以及
保持所述数据电压的存储电容器，并且
所述发光器包括：
接收所述数据电压的像素电极；
与所述像素电极对应的公共电极；以及
布置在所述像素电极与所述公共电极之间的液晶层。
15.根据权利要求11所述的触摸屏显示装置，其中，所述控制器在第一时段中，将触摸参考电压传输至所述触摸电容器的第二电极，
在第二时段中，将所述栅极信号传输至所述触摸电容器的第一电极，以及
在第三时段中，接收所述触摸电容器的第二电极的电压。
16.根据权利要求11所述的触摸屏显示装置，还包括模拟至数字转换器，所述模拟至数字转换器响应于存储在所述触摸电容器中的充电电压，接收所述触摸电容器的第二电极的电压以将所述电压转换成数字信号。
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