CN117912405A - 显示设备 - Google Patents
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Abstract
根据本公开内容的示例性实施方式,显示设备可以包括:面板,其包括多个子像素和多个触摸电极;第一驱动电路,其在驱动时段中向面板供应驱动信号,并且在待机时段中保持该驱动信号;以及第二驱动电路,其向面板供应互感测信号,并且在待机时段中向面板供应自感测信号。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求在2022年10月19日提交于韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2022-0135211号的优先权,该韩国专利申请的公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开内容涉及显示设备。
背景技术
随着信息社会的发展,对用于显示图像的显示装置的各种需求正在增加,并且利用了诸如液晶显示装置和有机发光显示装置的各种类型的显示装置。包括有机发光二极管(OLED)的有机发光显示设备被以各种方式使用并且具有快的响应速度、大的发光效率、亮度和视角的优点。
有机发光显示设备可以包括各种功能。例如,有机发光显示设备可以包括感测用户的触摸输入的触摸功能。然而,在一些情况下,由于触摸输入,可能在显示设备中引起噪声。当生成噪声时,显示设备的质量可能下降,使得需要处理噪声的计划。
发明内容
本公开内容的示例性实施方式要实现的目的是提供下述显示设备及其操作方法,该显示设备控制触摸输入的感测时段以通过降低由于触摸输入引起的噪声来提高显示质量。
本公开内容的目的不限于上面提及的目的,并且本领域技术人员根据以下描述可以清楚地理解上面未提及的其他目的。
根据本公开内容的一方面,显示设备包括:面板,其包括多个子像素和多个触摸电极;第一驱动电路,其在驱动时段中向面板供应驱动信号,并且在待机时段中保持该驱动信号;以及第二驱动电路,其在驱动时段中向面板供应互感测信号,并且在待机时段中向面板供应自感测信号。
示例性实施方式的其他细节事项包括在具体实施方式和附图中。
根据本公开内容,显示设备可以通过控制触摸输入的感测时段来降低由于触摸输入引起的噪声,以提高显示质量。
根据本公开内容的效果不限于上面例示的内容,并且本说明书中包括更多的各种效果。
附图说明
根据以下结合附图进行的详细描述,将更清楚地理解本公开内容的上述和其他方面、特征和其他优点,在附图中:
图1是根据本公开内容的示例性实施方式的显示设备的框图;
图2是用于说明根据本公开内容的示例性实施方式的显示设备的像素电路的视图;
图3是示出根据本公开内容的示例性实施方式的显示设备的至少一部分的截面的示例的视图;
图4是示出根据本公开内容的示例性实施方式的显示设备的至少一部分的截面的另一示例的视图;
图5是用于说明根据本公开内容的示例性实施方式的显示设备的触摸感测的示例的视图;
图6A和图6B是用于说明根据本公开内容的示例性实施方式的显示设备的触摸感测的另一示例的视图;
图7是用于说明根据本公开内容的示例性实施方式的显示设备的触摸感测的又一示例的视图;
图8是示出根据本公开内容的示例性实施方式的在显示设备中控制触摸感测时段的长度的示例的视图;
图9是用于说明根据本公开内容的示例性实施方式的显示设备的触摸感测时段的视图;
图10是用于说明根据本公开内容的示例性实施方式的显示设备的触摸信号的视图;
图11A、图11B和图11C是示出根据本公开内容的示例性实施方式的显示设备的每种触摸类型的信号波形的示例的视图。
具体实施方式
本说明书的实施方式中使用的术语在考虑到本公开内容的功能的同时,尽可能从目前广泛使用的一般术语中选择,但这些术语也可能根据本领域技术人员的意图或先例、新技术的出现等而变化。在具体情况下,存在由申请人任意选择的术语,并且在这种情况下,含义将在对应的说明书中详细描述。因此,本说明书中使用的术语应当基于该术语的含义和本公开内容的整体内容来定义,而不是简单地基于该术语的名称来定义。
在整个说明书中,当提到某个部分“包括”某个部件时,其意指该部分还可以包括其他部件,除非另有说明,否则不排除其他部件。
在整个说明书中所述的“a、b和c中的至少一个”的表述包括“单独的a”、“单独的b”、“单独的c”、“a和b”、“a和c”、“b和c”或“所有的a、b和c”。参照下面结合附图详细描述的实施方式,本发明的优点和特征以及实现这些优点和特征的方法将变得清楚。
附图中示出的用于描述本公开内容的示例性实施方式的形状、尺寸、比率、角度、数量等仅仅是示例,并且本公开内容不限于此。此外,在本公开内容的以下描述中,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内容的主题。
本文中使用的诸如“包括”、“具有”和“由……组成”的术语通常旨在允许添加其他部件,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以包括复数。
在描述位置关系的情况下,例如,当两个部分的位置关系被描述为“在~上”、“在~上方”、“在~下”、“相邻于”等时,在这两个部件之间,一个或更多个其他部件可以位于其中。当元件或层被称为在另一元件或层“上”时,其包括以下全部情况:所述元件或层直接在另一元件或层上,或者另一层或其他元件介于其间。此外,所谓的“在……上”,不仅包括竖直地放置或交叠的情况,还包括例如斜放置的情况,即使其不是竖直的。“在……下”也是如此。
尽管使用术语“第一”、“第二”等描述各种部件,但这些部件不受这些术语限制。这些术语仅仅用于将一个部件与其他部件区分开。因此,下面提到的第一部件可以是本公开内容的技术构思中的第二部件。
本公开内容的各个实施方式的特征可以彼此部分或全部地依附或组合,并且可以以技术上各种方式互锁和操作,并且实施方式可以彼此独立或关联地执行。
此外,随后将描述的术语是考虑到本说明书的实现方式中的功能而定义的,其可以根据用户、操作者或客户的意图而改变。因此,应当基于整个说明书的内容进行定义。
构成本公开内容的像素电路的晶体管包括氧化物薄膜晶体管(氧化物TFT)、非晶硅TFT(a-Si TFT)和低温多晶硅(LTPS)TFT中的至少一者。
将关于有机发光显示器描述以下示例性实施方式。然而,本公开内容的示例性实施方式不限于有机发光显示器,而是也可以应用于包含无机发光材料的无机发光显示器。例如,本公开内容的示例性实施方式可以应用于量子点显示设备。
当本说明书中提及部件的数值或对应的信息(例如,电平等)时,即使没有单独的明确描述,没有由各种因素(例如,工艺因素、内部或外部冲击、噪声等)指示的该数值或对应信息也可以被解释为包括可能发生的误差范围。
在下文中,将参照附图详细描述根据本公开内容的示例性实施方式。
图1是根据本公开内容的示例性实施方式的显示设备的框图。
根据本公开内容的示例性实施方式的显示设备100可以应用于电致发光显示器。电致发光显示设备可以包括有机发光二极管(OLED)显示设备、量子点发光二极管显示设备或无机发光二极管显示设备。
参照图1,显示设备100可以包括显示面板(或面板)110和驱动电路,作为用于显示图像的部件。
驱动电路是用于驱动显示面板110的电路,并且可以包括数据驱动电路DD、栅极驱动电路GD、定时控制器TC和触摸感测电路。根据示例性实施方式,驱动电路可以被划分成第一驱动电路和第二驱动电路。第一驱动电路可以包括数据驱动电路DD、栅极驱动电路GD和定时控制器TC中的至少一者。第二驱动电路可以包括触摸感测电路。
尽管在图1中,为了描述方便,将驱动电路在功能上分类成如所示的数据驱动电路DD、栅极驱动电路GD、定时控制器TC和触摸感测电路,但不限于此。例如,驱动电路的至少一些配置可以整体地形成。
显示面板110可以包括其中显示图像的有源区域AA和其中不显示图像的非有源区域NA。非有源区域NA可以是有源区域AA的外部边界区域,并且也被称为边框区域。非有源区域NA中的全部或部分可以是从显示设备100的前表面可见的区域,也可以是弯曲从而无法从显示设备100的前表面看见的区域。
显示面板110可以包括基板SUB和设置在基板SUB上的多个子像素PXL。此外,显示面板110还可以包括用于驱动多个子像素PXL的各种类型的信号线。
在一个示例性实施方式中,显示面板110可以包括多个子像素和多个触摸电极。多个子像素可以包括均发射第一颜色的光的多个第一子像素、均发射第二颜色的光的多个第二子像素和均发射第三颜色的光的多个第三子像素。多个触摸电极可以包括接收触摸信号的多个接收电极和发送触摸信号的多个发送电极。
根据本公开内容的示例性实施方式的显示设备100也可以是液晶显示设备或其中显示面板110通过自身发光的发光显示设备。当根据本公开内容的示例性实施方式的显示设备100是自发光显示设备时,多个子像素PXL中的每一个可以包括发光二极管。
例如,根据本公开内容的示例性实施方式的显示设备100可以是其中发光二极管由有机发光二极管实现的有机发光显示设备。作为另一示例,根据本公开内容的示例性实施方式的显示设备100可以是其中发光二极管由基于无机材料的发光二极管实现的无机发光显示设备。作为另一示例,根据本公开内容的示例性实施方式的显示设备100可以是量子点显示设备,在量子点显示设备中发光二极管由作为自发光半导体晶体的量子点实现。
多个子像素PXL的结构可以根据显示设备100的类型而变化。例如,当显示设备100是其中子像素PXL自身发光的自发光显示设备时,每个子像素PXL可以包括自发光显示装置、一个或更多个晶体管和一个或更多个电容器。
例如,各种类型的信号线可以包括传输数据信号(也称为数据电压或图像信号)的多个数据线DL和传输栅极信号(也称为扫描信号)的多个栅极线GL。
多个数据线DL和多个栅极线GL可以彼此相交。多个数据线DL中的每一个可以被设置成沿第一方向延伸。多个栅极线GL中的每一个可以被设置成沿第二方向延伸。
此处,第一方向可以是列方向,并且第二方向可以是行方向。替选地,第一方向可以是行方向,并且第二方向可以是列方向。
数据驱动电路DD是被配置成驱动多个数据线DL的电路,并且可以向多个数据线DL输出数据信号。栅极驱动电路GD是被配置成驱动多个栅极线GL的电路,并且可以向多个栅极线GL输出栅极信号。
定时控制器TC可以是被配置成控制数据驱动电路DD和栅极驱动电路GD的装置。定时控制器TC可以控制多个数据线DL的驱动时序和多个栅极线GL的驱动时序。
定时控制器TC可以向数据驱动电路DD供应数据驱动控制信号DCS,以控制数据驱动电路DD。定时控制器TC可以向栅极驱动电路GD供应栅极驱动控制信号GCS,以控制栅极驱动电路GD。
定时控制器TC从主系统HS接收输入图像数据,以基于输入图像数据向数据驱动电路DD供应图像数据Data。
数据驱动电路DD可以响应于定时控制器TC的驱动时序控制来向多个数据线DL供应数据信号。
数据驱动电路DD从定时控制器TC接收数字图像数据Data并将接收的图像数据Data转换成模拟数据信号,以将转换的数据信号输出至多个数据线DL。
栅极驱动电路GD可以响应于定时控制器TC的时序控制来向多个栅极线GL供应栅极信号。栅极驱动电路GD被供应有与导通电平电压对应的第一栅极电压和与关断电平电压对应的第二栅极电压以及各种栅极驱动控制信号GCS以生成栅极信号,并且可以将生成的栅极信号供应至多个栅极线GL。
例如,数据驱动电路DD以带载自动接合(tape automated bonding,TAB)方式连接至显示面板110,或者以玻璃上芯片(COG)或面板上芯片(COP)方式连接至显示面板110的接合焊盘,或者以膜上芯片(COF)方式实现以连接至显示面板110。
栅极驱动电路GD以带载自动接合(TAB)方式连接至显示面板110,或者以玻璃上芯片(COG)或面板上芯片(COP)方式连接至显示面板110的接合焊盘,或者以膜上芯片(COF)方式实现以连接至显示面板110。替选地,作为面板内栅极(GIP)型,栅极驱动电路GD可以形成在显示面板110的非有源区域NA中。栅极驱动电路GD可以设置在基板SUB上或连接至基板SUB。也就是说,当栅极驱动电路GD是面板内栅极(GIP)型时,栅极驱动电路可以设置在基板SUB的非有源区域NA中。当栅极驱动电路GD是玻璃上芯片(COG)型或膜上芯片(COF)型时,栅极驱动电路可以连接至基板。
也就是说,数据驱动电路DD和栅极驱动电路GD中的至少一个驱动电路也可以设置在显示面板110的有源区域AA中。例如,数据驱动电路DD和栅极驱动电路GD中的至少一个驱动电路也可以被设置成不与子像素PXL交叠,或者被设置成部分或全部地与子像素PXL交叠。
数据驱动电路DD也可以连接至显示面板110的一侧(例如,上侧或下侧)。取决于驱动方法或面板设计方法,数据驱动电路DD可以连接至显示面板110的两侧(例如,上侧和下侧),或者连接至显示面板110的四个侧表面中的两个或更多个侧表面。
栅极驱动电路GD也可以连接至显示面板110的一侧(例如,左侧或右侧)。取决于驱动方法或面板设计方法,栅极驱动电路GD可以连接至显示面板110的两侧(例如,左侧和右侧),或者连接至显示面板110的四个侧表面中的两个或更多个侧表面。
定时控制器TC也可以实现为与数据驱动电路DD分离的部件,或者可以与数据驱动电路DD集成以实现为集成电路。
定时控制器TC可以是用于一般显示技术的定时控制器,或者可以是包括定时控制器以进一步执行其他控制功能的控制装置,或者可以是与定时控制器不同的控制装置,或者可以是控制装置中的电路。定时控制器TC可以由诸如集成电路(IC)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)或处理器的各种电路或电子部件来实现。
定时控制器TC可以通过印刷电路板(PCB)或柔性印刷电路板(FPCB)电连接至数据驱动电路DD和栅极驱动电路GD。
定时控制器TC可以根据一个或更多个预定接口来与数据驱动电路DD发送和接收信号。此处,例如,接口可以包括低压差分信号(LVDS)接口、EPI接口或串行外围接口(SPI)。
根据本公开内容的示例性实施方式的显示设备100可以包括触摸传感器和触摸感测电路,以进一步不仅提供图像显示功能,而且还提供触摸感测功能。触摸感测电路对触摸传感器进行感测,以检测是否发生由触摸对象(例如,手指或笔)进行的触摸或者检测触摸位置。
触摸感测电路可以包括触摸驱动电路TDC和触摸控制器TCO,触摸驱动电路TDC驱动触摸传感器并对其进行感测以生成并输出触摸感测数据,触摸控制器TCO使用触摸感测数据感测触摸的生成或检测触摸位置。
触摸传感器可以包括多个触摸电极。触摸传感器还可以包括将多个触摸电极和触摸驱动电路TDC电连接的多个触摸线。
触摸传感器也可以作为触摸面板设置在显示面板110的外部处,或者可以设置在显示面板110中。当触摸传感器设置在显示面板110外部处时,触摸传感器被称为外部型。当触摸传感器为外部型时,触摸面板和显示面板110被单独制造以在组装处理期间进行组合。外部型触摸面板可以包括用于触摸面板的基板和在用于触摸面板的基板上的多个触摸电极。
当触摸传感器设置在显示面板110中时,触摸传感器可以与显示驱动有关的信号线和电极一起在制造显示面板110的处理期间形成在基板SUB上。
触摸驱动电路TDC向多个触摸电极中的至少一个触摸电极供应触摸驱动信号,并对多个触摸电极中的至少一个触摸电极进行感测以生成触摸感测数据。
触摸感测电路可以以自电容感测方式或互电容感测方式来进行触摸感测。
当触摸传感电路以自电容感测方式进行触摸感测时,触摸感测电路可以基于每个触摸电极与触摸对象(例如,手指或笔)之间的电容来进行触摸感测。
根据自电容感测方式,多个触摸电极中的每一个也可以用作驱动触摸电极,并且也可以用作感测触摸电极。触摸驱动电路TDC可以驱动多个触摸电极中的全部或一些,并且感测多个触摸电极中的全部或一些。
当触摸感测电路以互电容感测方式进行触摸感测时,触摸感测电路可以基于触摸电极之间的电容来进行触摸感测。
根据互电容感测方式,多个触摸电极被划分成驱动触摸电极和感测触摸电极。触摸驱动电路TDC驱动所述驱动触摸电极,并且可以对所述感测触摸电极进行感测。
在触摸感测电路中包括的触摸驱动电路TDC和触摸控制器TCO可以实现为单独的装置,或者可以实现为一个装置。此外,触摸驱动电路TDC和数据驱动电路DD也可以实现为单独的装置或者实现为一个装置。
显示设备100还可以包括向驱动电路供应各种电力的电源电路。
根据本公开内容的示例性实施方式的显示设备100可以是诸如智能手机或平板电脑的移动终端,或者可以是具有各种尺寸的显示器或TV,但不限于此,并且可以是可以显示信息或图像的各种类型或尺寸的显示设备。
图2是用于说明根据本公开内容的示例性实施方式的显示设备的像素电路的视图。图2示出了图1的子像素PXL的像素电路的示例。
参照图2,设置在显示面板110的基板SUB上的有源区域AA中的每个子像素PXL可以包括发光二极管ED、用于驱动发光二极管ED的驱动晶体管DRT、用于将数据电压Vdata传输至驱动晶体管DRT的第一节点N1的扫描晶体管SCT以及用于在一帧内维持恒定电压的存储电容器Cst。
驱动晶体管DRT可以包括:被施加数据电压Vdata的第一节点N1、电连接至发光二极管ED的第二节点N2以及施加有来自驱动电压线DVL的高电位公共电压Vdd的第三节点N3。在驱动晶体管DRT中,第一节点N1是栅极节点,第二节点N2可以是源极节点或漏极节点,并且第三节点N3可以是漏极节点或源极节点。
发光二极管ED可以包括阳极电极AE、发光层EL和阴极电极CE。阳极电极AE可以是在每个子像素PXL中设置的像素电极。阳极电极AE可以电连接至每个子像素PXL的驱动晶体管DRT的第二节点N2。阴极电极CE可以是在多个子像素PXL中公共地设置的公共电极,并且可以施加有低电位公共电压Vss。
例如,阳极电极AE可以是像素电极并且阴极电极CE可以是公共电极。相反,阳极电极AE可以是公共电极并且阴极电极CE可以是像素电极。在下文中,为描述方便,假定阳极电极AE是像素电极并且阴极电极CE是公共电极。
例如,发光二极管ED可以是有机发光二极管、无机发光二极管或量子点发光二极管。当发光二极管ED是有机发光二极管时,在发光二极管ED中,发光层EL可以包括有机发光层,该有机发光层包含有机材料。
由作为通过栅极线GL施加的栅极信号的扫描信号SCAN来控制扫描晶体管SCT导通/关断。扫描晶体管SCT可以被配置成切换驱动晶体管DRT的第一节点N1与数据线DL之间的电连接。
存储电容器Cst可以电连接在驱动晶体管DRT的第一节点N1与第二节点N2之间。
如图2所示,每个子像素PXL可以具有包括两个晶体管DRT和SCT以及一个电容器Cst的2T(晶体管)1C(电容器)结构。根据示例性实施方式,至少一个子像素可以进一步包括一个或更多个晶体管或一个或更多个电容器。
存储电容器Cst可以是有意设计在驱动晶体管DRT外部处的外部电容器,而不是作为可以在驱动晶体管DRT的第一节点N1与第二节点N2之间形成的内部电容器的寄生电容器。
驱动晶体管DRT和扫描晶体管SCT中的每一个可以是n型晶体管或p型晶体管。
每个子像素PXL中的电路元件(具体地,发光二极管(ED))容易受外部湿气或氧的影响。因此,在显示面板(例如,图1的显示面板110)上可以设置有封装层ENCAP,该封装层ENCAP用于抑制外部湿气或氧渗入电路元件(具体地,发光二极管(ED))中。封装层ENCAP可以被设置成覆盖发光二极管(ED)。例如,封装层ENCAP可以被设置成完全覆盖发光二极管(ED)。
图3是示出根据本公开内容的示例性实施方式的显示设备的至少一部分的截面的示例的视图。
参照图3,薄膜晶体管(由102、104、106和108结合表示)以及有机发光二极管(由112、114和116结合表示)位于基板101上。
在示例性实施方式中,基板101可以是玻璃基板或塑料基板。基板101可以具有柔性。例如,基板101包括基于聚酰亚胺或基于聚碳酸酯的材料,以柔性地弯曲。
薄膜晶体管可以包括半导体层102、栅极绝缘膜103、栅电极104、层间绝缘膜105以及源电极106和漏电极108。在示例性实施方式中,薄膜晶体管可以通过在基板101上依次设置半导体层102、栅极绝缘膜103、栅电极104、层间绝缘膜105、源电极106和漏电极108来形成。然而,本公开内容的示例性实施方式不限于该布置。
在示例性实施方式中,半导体层102可以由多晶硅(p-Si)制成。在这种情况下,预定区域也可以掺杂有杂质。在一个示例性实施方式中,半导体层102也可以由非晶硅(a-Si)或各种有机半导体材料例如并五苯制成。在另一示例性实施方式中,半导体层102可以包含氧化物。
当半导体层102由多晶硅形成时,形成非晶硅并使非晶硅结晶以转变为多晶硅。作为多晶硅结晶方法,例如,可以应用各种方法,例如Lapid热退火(LTA)、金属诱导横向结晶(MILC)、顺序横向凝固(SLS),并且本公开内容的示例性实施方式不限于此。
栅极绝缘膜103可以包括绝缘材料。例如,栅极绝缘膜103可以包括诸如硅氧化物(SiOx)膜或硅氮化物(SiNx)膜的绝缘材料。作为另一示例,绝缘膜103还可以包括绝缘有机材料。
栅电极104可以包括导电材料。例如,栅电极104可以由镁(Mg)、铝(Al)、镍(Ni)、铬(Cr)、钼(Mo)、钨(W)和金(Au)或其合金形成,但本公开内容的示例性实施方式不限于此。
层间绝缘膜105可以包括绝缘材料。例如,层间绝缘膜105可以由诸如硅氧化物(SiOx)膜或硅氮化物(SiNx)膜的绝缘材料形成,或者也可以由绝缘有机材料形成。选择性地去除层间绝缘膜105和栅极绝缘膜103以形成接触孔,通过该接触孔使源极区域和漏极区域露出。
在示例性实施方式中,源电极106和漏电极108可以在层间绝缘膜105上利用电极材料形成为单层或多个层,以埋置接触孔。
在示例性实施方式中,钝化膜107可以位于薄膜晶体管上。钝化膜107可以保护薄膜晶体管并使其平坦化。钝化膜107可以被配置成具有各种形式。例如,钝化膜107也可以由诸如苯并环丁烯(BCB)或丙烯酸(acryl)的有机绝缘膜或者诸如硅氧化物(SiOx)膜或硅氮化物(SiNx)膜的无机绝缘膜形成,或者可以由单层或双层或多个层形成。然而,本公开内容的示例性实施方式不限于此。
有机发光二极管可以通过依次设置第一电极112、有机发光层114和第二电极116来形成。例如,有机发光二极管可以通过在钝化膜107上形成的第一电极112、位于第一电极112上的有机发光层114和位于有机发光层114上的第二电极116来构成。
第一电极112可以通过接触孔电连接至驱动薄膜晶体管的漏电极108。第一电极112可以由具有高反射率的不透明导电材料形成。例如,第一电极112可以由银(Ag)、铝(Al)、氮化铝(AlN)、金(Au)、钼(Mo)、钨(W)和铬(Cr)或它们中的至少一部分的合金来形成,但本公开内容的示例性实施方式不限于此。
在排除发光区域的剩余区域中可以形成堤111。因此,堤111可以具有堤孔,该堤孔使对应于发光区域的第一电极112露出。堤111可以由诸如硅氧化物(SiOx)膜或硅氮化物(SiNx)膜的无机绝缘材料或者诸如BCB、丙烯酸树脂或亚胺树脂的有机绝缘材料形成,但本公开内容的示例性实施方式不限于此。
有机发光层114位于通过堤111露出的第一电极112上。在示例性实施方式中,有机发光层114可以包括发射层、电子注入层、电子传输层、空穴传输层和/或空穴注入层,但本公开内容的示例性实施方式不限于此。
第二电极116位于有机发光层114上。在示例性实施方式中,第二电极116由诸如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)的透明导电材料形成,以使有机发光层114中产生的光在第二电极116上方发射。
上封装层120位于第二电极116上。在示例性实施方式中,上封装层120可以通过由玻璃、金属、铝氧化物(AlOx)或基于硅(Si)的材料形成的无机膜来构成,或者可以具有其中有机膜和无机膜交替地层叠的结构,但本公开内容的示例性实施方式不限于此。上封装层120可以抑制氧和湿气从外部渗入,以抑制发光材料和电极材料的氧化。当有机发光二极管暴露于湿气或氧时,导致其中发光区域缩小的像素收缩现象,或者在发光区域中可能产生暗点。
阻挡膜150位于上封装层120上,用于封装包括有机发光二极管的整个基板101。阻挡膜150可以是延迟膜或光学各向同性膜。当阻挡膜具有光学各向同性时,入射到阻挡膜上的光在没有延迟相位的情况下原样透射。有机膜或无机膜也可以位于阻挡膜的上表面或下表面上。无机膜可以包括硅氧化物(SiOx)膜或硅氮化物(SiNx)膜。有机膜可以包括诸如丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酰亚胺或聚乙烯的聚合物材料,但本公开内容的示例性实施方式不限于此。在阻挡膜的上表面或下表面上形成的有机膜或无机膜可以阻止湿气或氧的渗透。
粘合剂层140可以位于阻挡膜150与上封装层120之间。粘合剂层140使上封装层120和阻挡膜150彼此接合。粘合剂层140可以是热可固化粘合剂或自然可固化粘合剂,但本公开内容的示例性实施方式不限于此。例如,粘合剂层140可以通过诸如阻挡压敏粘合剂(B-PSA)的材料来配置,但本公开内容的示例性实施方式不限于此。
在基板101的下方可以依次形成有下粘合剂层160和下封装层170。下封装层170可以由聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚邻苯二甲酸乙二醇醚、聚碳酸酯、聚芳酯、聚醚酰亚胺、聚醚磺酸盐、聚酰亚胺或聚丙烯酸酯中的一种或更多种有机材料形成。然而,本公开内容的示例性实施方式不限于此。下封装层170可以抑制湿气或氧从外部渗入基板中。
下粘合剂层160由热可固化粘合剂或自然可固化粘合剂形成,并且可以使基板101和下封装层170接合。例如,下粘合剂层160可以由诸如光学透明粘合剂(OCA)的材料形成。
图4是示出根据本公开内容的示例性实施方式的显示设备的至少一部分的截面的另一示例的视图。图4是根据一个示例性实施方式的一个驱动晶体管360、两个开关晶体管330和340以及一个存储电容器350的截面图。图4的一个驱动晶体管360和两个开关晶体管330和340中的至少一个可以被实现成包括氧化物半导体。
参照图4,关于如图2所示的一个子像素PXL,子像素PXL包括驱动元件单元370和发光二极管单元380,发光二极管单元380电连接至基板101上的驱动元件单元370。驱动元件单元370和发光二极管单元380通过平坦化层320和322绝缘。
驱动元件单元370可以指用于驱动一个子像素的包括驱动晶体管360、开关晶体管330和340以及存储电容器350的阵列单元。发光二极管单元380可以指用于发光的包括阳极电极、阴极电极以及在其之间设置的发光层的阵列单元。
在图4中,作为驱动元件单元370的示例,示出了一个驱动晶体管360、两个开关晶体管330和340以及一个存储电容器350,但不限于此。
根据示例性实施方式,驱动晶体管360和至少一个开关晶体管使用氧化物半导体层作为有源层。氧化物半导体层是通过氧化物半导体材料来构成的层,并且具有优异的漏电流阻挡效果,并且具有比使用多晶半导体层的晶体管便宜的制造成本。例如,氧化物半导体层可以是IGZO、ZnO、SnO2、Cu2O、NiO、ITZO或IAZO,但本公开内容的示例性实施方式不限于此。根据本公开内容的示例性实施方式,为了减少功耗和降低制造成本,可以使用氧化物半导体层实现驱动晶体管360和至少一个开关晶体管。
使用包含多晶半导体材料例如多晶硅(poly-Si)的多晶半导体层的晶体管具有快的操作速度和优异的可靠性。基于多晶半导体层的优点,图4示出了使用多晶半导体层制造开关晶体管中的一个的示例。其余晶体管可以被配置为包括氧化物半导体层的晶体管。然而,不限于图4所示的示例性实施方式。
在示例性实施方式中,基板101可以被配置为其中至少一个有机层和至少一个无机层交替地层叠的多层。例如,基板101可以通过交替地层叠有机膜(例如,聚酰亚胺)和无机膜(如硅氧化物(SiO2))来形成,但本公开内容的示例性实施方式不限于此。
参照图4,可以在基板101上设置下缓冲层301。下缓冲层301可以阻挡可从外部渗透的材料例如湿气。下缓冲层301可以使用多个层叠的硅氧化物(SiO2)膜。根据示例性实施方式,可以在下缓冲层301上进一步形成第二缓冲层,以防止湿气渗透。
在基板101上形成第一开关薄膜晶体管330。第一开关薄膜晶体管330可以使用多晶半导体层作为有源层。第一开关晶体管330可以包括第一有源层303,第一有源层303包括电子或空穴移动通过的沟道。第一开关薄膜晶体管330可以包括第一栅电极306、第一源电极317S和第一漏电极317D。
第一有源层303可以由多晶半导体材料构成。第一有源层303包括位于中间的第一沟道区303C,并且可以包括第一源极区303S和第一漏极区303D,其中,第一沟道区303C位于第一源极区303S与第一漏极区303D之间。
第一源极区303S和第一漏极区303D可以包括其中以预定浓度用第5族或第3族杂质离子(例如磷(P)或硼(B))掺杂本征多晶半导体图案而导电的区域。
第一沟道区303C可以通过维持多晶半导体材料的本征状态来提供电子和空穴移动通过的路径。
在示例性实施方式中,第一开关晶体管330可以包括第一栅电极306,第一栅电极306与第一有源层303的第一沟道区303C交叠。第一栅极绝缘层302可以设置在第一栅电极306与第一有源层303之间。
在示例性实施方式中,第一开关晶体管330可以通过其中第一栅极电极306位于第一有源层303上方的顶栅型实现。在这种情况下,由第一栅电极材料构成的第一电容器电极305和第二开关薄膜晶体管340的第二遮光层304可以通过一个掩模工艺形成。因此,可以减少掩模工艺。
在示例性实施方式中,第一栅电极306可以由金属材料构成。例如,第一栅电极306可以由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)和铜(Cu)中的任一种或其合金形成的单层或多层形成,但是不限于此。
在示例性实施方式中,可以在第一栅电极306上沉积第一层间绝缘层307。层间绝缘层307可以由硅氮化物(SiNx)构成。由硅氮化物(SiNx)构成的第一层间绝缘层307可以包括氢粒子。在形成第一有源层303并且在第一有源层303上沉积第一层间绝缘层307之后,当执行热处理工艺时,包括在第一层间绝缘层307中的氢粒子渗入第一源极区303S和第一漏极区303D。因此,氢粒子可以有助于提高和稳定多晶半导体材料的导电性。这可以被称为氢化工艺。
在示例性实施方式中,第一开关晶体管330可以顺序地进一步包括第一层间绝缘层307上的上缓冲层310、第二栅极绝缘层313和第二层间绝缘层316。第一开关晶体管330包括第一源极区303S和第一漏极区303D,第一源极区303S和第一漏极区303D分别连接至形成在第二层间绝缘层316上的第一源电极317S和第一漏电极317D。
在示例性实施方式中,上缓冲层310可以在由多晶半导体材料构成的第一有源层303与由氧化物半导体层构成的第二开关晶体管340的第二有源层312和驱动晶体管360的第三有源层311之间形成间隔。上缓冲层310可以为形成第二有源层312和第三有源层311提供基底。
在示例性实施方式中,第二层间绝缘层316可以包括覆盖第二开关晶体管340的第二栅电极315和驱动晶体管360的第三栅电极314的层间绝缘层。第二层间绝缘层316可以形成在由氧化物半导体材料构成的第二有源层312和第三有源层311上,以形成为不包括氢粒子的无机膜。
在示例性实施方式中,第一源电极317S和第一漏电极317D可以由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(nd)和铜(Cu)中的任一种或其合金形成的单层或多层形成,但是不限于此。
在示例性实施方式中,第二开关晶体管340可以包括形成在上缓冲层310上并且由第二氧化物半导体层构成的第二有源层320、覆盖第二有源层312的第二栅极绝缘层313、形成在第二栅极绝缘层313上的第二栅电极315、覆盖第二栅电极315的第二层间绝缘层316以及形成在第二层间绝缘层316上的第二源电极318S和第二漏电极318D。
根据示例性实施方式,第二开关晶体管340位于上缓冲层310上方并且可以进一步包括与第二有源层312交叠的第二遮光层304。此处,第二遮光层304由与第一栅电极306相同的材料构成并且可以形成在第一栅极绝缘层302的上表面上。
根据示例性实施方式,第二遮光层304电连接(参见虚线)至第二栅电极315以构成双栅极。当第二开关晶体管340具有双栅极结构时,可以更精确地控制流经第二沟道层312C的电流的流动,并且可以将显示设备制造得更小,使得可以实现具有高分辨率的显示设备。
在示例性实施方式中,第二有源层312可以包括由氧化物半导体材料构成并且未掺杂杂质的本征第二沟道区312C以及掺杂杂质以导电的第二源极区312S和第二漏极区312D。
在示例性实施方式中,与第一源电极317S和第一漏电极317D类似,第二源电极318S和第二漏电极318D可以由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(nd)和铜(Cu)中的任一种或其合金形成的单层或多层形成。然而,本公开内容的示例性实施方式不限于此。
在示例性实施方式中,第二源电极318S和第二漏电极318D以及第一源电极317S和第一漏电极317D可以用相同材料同时形成在第二层间绝缘层316上。在这种情况下,可以减少掩模工艺的次数。
在示例性实施方式中,驱动晶体管360可以形成在上缓冲层310上。驱动晶体管360可以包括由第一氧化物半导体层构成的第三有源层311。此处,第一氧化物半导体图案和第三有源层基本上相同,使得将使用相同的附图标记来描述。
作为驱动晶体管,对于高速操作有利的多晶半导体图案被用作有源层。然而,包括多晶半导体图案的驱动薄膜晶体管具有以下大问题:在关断状态下产生漏电流,并且因此消耗大量功率。因此,本公开内容的示例性实施方式提出了下述驱动晶体管,在该驱动晶体管中,有利于阻挡漏电流的氧化物半导体被用作有源层。
然而,在使用氧化物半导体图案作为有源层的晶体管的情况下,由于氧化物半导体材料的特性,电流波动值相对于单位电压波动值较大,使得在需要精确电流控制的低灰度区域可能出现故障。因此,在本公开内容的示例性实施方式中,可以提供其中有源层中电流波动值相对于施加至栅电极的电压的波动值相对不敏感的驱动晶体管。
参照图4,驱动晶体管360可以包括上缓冲层310上的由第一氧化物半导体层构成的第三有源层311、覆盖第三有源层311的第二栅极绝缘层313、形成在第二栅极绝缘层313上并且与第二有源层311交叠的第三栅电极314、覆盖第三栅极电极314的第二层间绝缘层316、以及设置在第二层间绝缘层316上的第三源电极319S和第三漏电极319D。
根据示例性实施方式,驱动晶体管360可以进一步包括第一遮光层308,第一遮光层308设置在上缓冲层310中并且与第三有源层311交叠。第一遮光层308可以被实现为插入至上缓冲层310中。
将通过反映工艺特性来描述第一遮光层308设置在上缓冲层310中的形状。第一遮光层308可以形成在设置在第一层间绝缘层307上的上第一子缓冲层310a上。上第二子缓冲层310b从上部完全覆盖第一遮光层308,并且在上第二子缓冲层310b上形成上第三子缓冲层310c。例如,上缓冲层310具有其中顺序地层叠上第一子缓冲层310a、上第二子缓冲层310b和上第三子缓冲层310c的结构。
在示例性实施方式中,上第一子缓冲层310a和上第三子缓冲层310c可以由硅氧化物(SiO2)构成。上第一子缓冲层310a和上第三子缓冲层310c由不包括氢粒子的硅氧化物(SiO2)构成,从而有助于作为第二开关薄膜晶体管340和驱动薄膜晶体管360的基底。第二开关薄膜晶体管340和驱动薄膜晶体管360使用氧化物半导体层作为有源层,该有源层的可靠性可能被氢粒子降低。
上第二子缓冲层310b可以由具有优异的收集氢粒子的能力的硅氮化物(SiNx)构成。上第二子缓冲层310b可以形成为包围第一遮光层308的所有顶表面和侧表面,以完全密封第一遮光层308。
在使用多晶半导体层作为有源层的第一开关晶体管330的氢化工艺期间产生的氢粒子穿过上缓冲层310,并且因此,位于上缓冲层310上的氧化物半导体层的可靠性可能被破坏。也就是说,当氢粒子渗入氧化物半导体层时,可能存在的问题在于,包括氧化物半导体层的晶体管根据氧化物半导体层形成的位置可能具有彼此不同的阈值电压,或者沟道的导电性可能变化。
然而,与硅氧化物(SiO2)相比较,上缓冲层310中包括的硅氮化物(SiNx)具有优异的收集氢粒子的能力,使得可以抑制氢粒子渗入氧化物半导体层时产生的对驱动薄膜晶体管360的可靠性的损害。
在示例性实施方式中,第一遮光层308可以由包括具有优异的收集氢粒子的能力的钛(Ti)材料的金属层构成。例如,第一遮光层308可以包括钛单层或者钼(Mo)和钛(Ti)的双层或者钼(Mo)和钛(Ti)的合金。然而,不限于此,并且包括钛(Ti)的另一金属层也是可能的。
此处,钛(Ti)捕获扩散到上缓冲层310中的氢粒子并且可以抑制氢粒子到达第一氧化物半导体图案311。在这种情况下,驱动晶体管360的第一遮光层308由金属层例如具有收集氢粒子能力的钛构成。此外,第一遮光层308被具有收集氢粒子的能力的硅氮化物(SiNx)层包围,使得可以确保氧化物半导体图案相对于氢粒子的可靠性。
在示例性实施方式中,包括硅氮化物(SiNx)的上第二子缓冲层310b没有与上第一子缓冲层310a类似沉积在有源区的整个表面上,而是可以沉积在上第一子缓冲层310a的顶表面的至少一部分上,以选择性地仅覆盖第一遮光层308。上第二子缓冲层310b由与上第一子缓冲层310a的材料不同的材料例如硅氮化物(SiNx)膜形成。因此,当上第二子缓冲层310b沉积在有源区的整个表面上时,可能出现膜掀离(film lifting)。为了对此进行补偿,上第二子缓冲层310b可以选择性地仅形成在形成第一遮光层308的位置,这是功能所需要的。
在示例性实施方式中,根据其功能,第一遮光层308和上第二子缓冲层310b可以形成在第一氧化物半导体层311的垂直下方以与第一氧化物半导体层311交叠。第一遮光层308和上第二子缓冲层310b可以形成为大于第一氧化物半导体层311,以与第一氧化物半导体层311完全交叠。
在示例性实施方式中,驱动晶体管360的第三源电极319S可以电连接至第一遮光层308。
在示例性实施方式中,存储电容器350在预定时段内存储通过数据线施加的数据电压,然后可以将所存储的数据电压供应至发光二极管。存储电容器350可以包括两个对应的电极和设置在所述两个对应电极之间的介电材料。存储电容器350可以包括:以相同材料设置在与第一栅电极306相同的层上的第一存储电极305;以及以相同材料设置在与第一遮光层308相同的层上的第二存储电极309。第一层间绝缘层307和上第一子缓冲层310a可以位于第一存储电极305与第二存储电极309之间。存储电容器350的第一存储电极309可以电连接至第三源电极319S。
在图4中,示出了存储电容器350形成在与驱动晶体管360分离的一侧的示例。然而,不限于此,并且根据示例性实施方式,存储电容器350可以形成为层叠在驱动晶体管360上。在这种情况下,可以省略连接至第二存储电极309的第三源电极319S的至少一部分。例如,可以进一步在驱动晶体管360的第三栅电极314上形成第四栅电极。此时,第三栅电极314和第四栅电极可以以预定间隔彼此隔开,并且可以基于此形成电容器。
在示例性实施方式中,可以在驱动元件单元370上设置使驱动元件单元370的上端平坦化的第一平坦化层320和第二平坦化层322。第一平坦化层320和第二平坦化层322可以由有机膜例如聚酰亚胺或丙烯酸树脂构成。
在第二平面化层322上形成发光二极管单元380。发光二极管单元380包括作为阳极电极的第一电极323、作为与第一电极323对应的阴极电极的第二电极327、以及插入在第一电极323与第二电极327之间的发光层325。
第一电极323可以形成在每个子像素中。
在示例性实施方式中,发光二极管单元380可以通过形成在第一平坦化层320上的连接电极321连接至驱动元件单元370。例如,发光二极管单元380的第一电极323和构成驱动元件单元370的驱动晶体管360的第三漏电极319D可以通过连接电极321来连接。
在示例性实施方式中,第一电极323可以连接至通过穿过第二平坦化层322的接触孔CH1暴露的连接电极321。此外,连接电极321可以连接至通过穿过第一平坦化层320的接触孔CH2暴露的第三漏电极319D。
第一电极323可以形成为具有多层结构,该多层结构包括透明导电膜和具有高反射效率的不透明导电膜。透明导电膜由具有较高功函数的材料例如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)形成,并且不透明导电膜可以由包括Al、Ag、Cu、Pb、Mo、Ti或其合金的单层或多层化结构形成。然而,本公开内容的示例性实施方式不限于此。例如,第一电极323可以由其中顺序地层叠透明导电膜、不透明导电膜和透明导电膜的结构形成,或者由其中顺序地层叠透明导电膜和不透明导电膜的结构形成。然而,本公开内容的示例性实施方式不限于此。
在示例性实施方式中,发光层325可以通过在第一电极323上顺序地或相反顺序地层叠空穴相关层、有机发光层和电子相关层而形成。
在示例性实施方式中,有机发光二极管可以包括设置在基板上的第一电极323、空穴注入层和第一空穴传输层,该基板中限定有红色子像素区域、绿色子像素区域和蓝色子像素区域。在第一空穴传输层上划分红色子像素区域、绿色子像素区域和蓝色子像素区域,并且在每个区域中,可以形成用于发射每种颜色光的空穴相关层、有机发光层和电子相关层。根据示例性实施方式,像素区域中的至少一个像素区域可以具有多个堆叠结构。例如,在红色子像素区域中,可以包括包含第一红色发光层的第一红色发射单元(或发光单元或红色发光单元)。在绿色子像素区域中,可以包括包含第一绿色发光层的第一绿色发射单元(或发光单元或绿色发光单元)和包含第二绿色发光层的第二绿色发射单元(或发光单元或绿色发光单元)。在蓝色子像素区域中,可以包括包含第一蓝色发光层的第一蓝色发射单元(或发光单元或蓝色发光单元)和包括第二蓝色发光层的第二蓝色发射单元(或发光单元或蓝色发光单元)。这种结构可以被称为RGB串叠结构(RGB tandem structure),但是不受该术语的限制。
在示例性实施方式中,堤层324可以暴露每个子像素的第一电极323,并且可以被称为像素限定膜。根据示例性实施方式,堤层324可以由不透明材料例如黑色形成,以抑制相邻子像素之间的光干涉。在这种情况下,堤层324可以包括由彩色颜料、有机黑和碳中的至少任一种形成的遮光材料,但是本公开内容的示例性实施方式不限于此。可以在堤层324上设置间隔物326。
在示例性实施方式中,作为阴极电极的第二电极327设置在发光层325的顶表面和侧表面上,以与第一电极323相对,其中,发光层325位于第一电极323与第二电极327之间。第二电极327可以整体形成在有源区的整个表面上。当第二电极327被应用于顶部发射型有机发光显示设备时,第二电极可以由透明导电膜例如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)构成,但是本公开内容的示例性实施方式不限于此。
在示例性实施方式中,可以在第二电极327上进一步设置抑制湿气渗透的封装单元328。封装单元328可以包括顺序地层叠的第一无机封装层328a、第二有机封装层328b和第三无机封装层328c。
封装单元328的第一无机封装层328a和第三无机封装层328c可以由无机材料例如硅氧化物(SiOx)形成。封装单元328的第二有机封装层328b可以由有机材料例如丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂或聚酰亚胺树脂形成,但是本公开内容的示例性实施方式不限于此。
图5是用于说明根据本公开内容的示例性实施方式的显示设备的触摸感测的示例的视图。
参照图5,根据本公开内容的示例性实施方式的显示设备可以包括与显示驱动相关的多个时段。例如,显示设备可以包括关于显示驱动的待机时段510和驱动时段520。待机时段510可以包括在显示面板上不执行显示的时段。驱动时段520可以包括在显示面板上执行显示的时段。
在示例性实施方式中,待机时段510可以被称为边沿时段(porch period)。待机时段510可以包括前沿(front porch)511时段和后沿(back porch)512时段。当在待机时段510期间输入同步信号Vsync 555时,前沿511可以是指输入同步信号555的定时之前的时段。后沿512可以是指同步信号555的输入结束时的定时之后的时段。例如,当在预定时间内输入同步信号555时,前沿511可以对应于从待机时段510开始时的定时到输入同步信号555时的定时的时段。后沿512可以对应于从同步信号555的输入结束时的定时到待机时段510结束时的定时的时段。
在示例性实施方式中,同步信号555可以是显示一个画面的开始或结束的信号。当输入同步信号555达预定时间时,同步信号555的宽度可以对应于预定时间。输入同步信号555的时间可以被称为垂直同步时间,但是不受该术语的限制。
在示例性实施方式中,执行显示驱动的单位可以被称为帧。该帧可以对应于输入同步信号555时的间隔。例如,如图所示,一帧1Frame可以包括在输入同步信号555之后输入后续同步信号555之前的时段。
根据示例性实施方式,显示设备可以包括第一驱动电路和第二驱动电路。第一驱动电路是与显示设备的显示相关的电路,并且例如可以包括数据驱动电路(例如,图1的数据驱动电路120)、栅极驱动电路(例如,图1的栅极驱动电路GD)和定时控制器(例如,图1的定时控制器140)中的至少一个。第二驱动电路可以包括触摸感测电路例如图1的触摸感测电路。为了稳定地驱动,显示设备可以使用同步信号555,该同步信号555是为了稳定操作起见用于同步第一驱动电路和第二驱动电路的参考信号。例如,具有恒定时段的同步信号555被生成和/或用于匹配第一驱动电路和第二驱动电路的操作。
在示例性实施方式中,第一驱动电路可以在待机时段510期间保持驱动信号。第一驱动电路可以在驱动时段520期间向显示面板供应驱动信号。第二驱动电路可以在待机时段510期间向显示面板供应用于自感测530的自感测信号。第二驱动电路可以在驱动时段520期间向显示面板供应用于互感测540的互感测信号。
在示例性实施方式中,驱动时段520可以包括输入与面板的驱动相关的有效数据的时段。例如,驱动时段520可以包括将数据输入至面板中包括的数据线以驱动该面板的时间段。
在示例性实施方式中,显示设备的触摸感测可以以各种方式执行。例如,显示设备的触摸感测可以使用自感测530和互感测540来执行。
在示例性实施方式中,根据自感测530方式,当施加触摸输入时,显示设备顺序地向与X轴和Y轴对应的电极发送驱动信号,并且顺序地感测驱动信号。通过这样做,显示设备可以识别被施加了触摸输入的电极(或关于电极的信息例如位置信息)。
在示例性实施方式中,可以预先在与X轴对应的每个电极和与Y轴的对应的电极中限定基本电容,并且在这种情况下,当触摸输入被施加至特定电极时,可能引起电容变化。显示设备顺序地检查与X轴对应的每个电极和与Y轴对应的电极以感测电容的变化,以识别产生电容的变化的电极,并且可以基于此来识别触摸输入的位置。这种触摸输入识别方法可以被称为自感测530方式。在一些情况下,自感测530方式也可以被称为自电容感测,但是不受该术语的限制。
在示例性实施方式中,根据互感测540,显示设备可以利用发送触摸电极Tx与接收触摸电极Rx之间产生的电容的变化来识别触摸位置。
在一个示例性实施方式中,根据互感测540,手指吸收发送触摸电极中生成的电场,以改变发送触摸电极与接收触摸电极之间的互电容。在这种情况下,可以通过发送触摸电极与接收触摸电极之间的耦合将发送触摸电极的信号发送至接收触摸电极。因此,当信号被施加至发送触摸电极时,显示设备通过接收触摸电极来感测电容的变化,以识别触摸输入的位置。这种触摸输入识别方法可以被称为互感测方式。在一些情况下,互感测方式也可以被称为互电容感测,但是不受该术语的限制。
在示例性实施方式中,显示设备可以使用自感测530方式和互感测540方式两者。例如,自感测530和互感测540可以在与显示设备的驱动相关的一帧中执行。
参照图5,在示例性实施方式中,显示设备可以在待机时段510中执行自感测530,而在驱动时段520中执行互感测540。在一个示例性实施方式中,显示设备可以在后沿512时段期间执行自感测530。显示设备可以在驱动时段520的至少一部分期间执行互感测540。
在示例性实施方式中,执行自感测530的时段可以短于后沿512时段。自感测530在从后沿512时段的开始时间起的预定时间范围内开始,并且可以在结束后沿512时段之前结束。互感测540可以短于驱动时段520。互感测540可以在驱动时段520的至少一部分中执行。
在示例性实施方式中,自感测530时段的长度可以短于互感测540时段的长度。互感测540可以比自感测530执行得更长。
在示例性实施方式中,可以在每帧中重复进行自感测530和互感测540。例如,在第一帧的待机时段510期间执行自感测530,并且在驱动时段520期间可以执行互感测540。接下来,当第二帧开始时,在第二帧的待机时段510期间,再次执行自感测530,并且在驱动时段520期间,可以再次执行互感测540。
根据本公开内容的示例性实施方式,在待机时段510期间执行自感测530,使得可以使自感测530和用于显示设备的显示的驱动的干扰最小化。在这种情况下,可能由自感测530引起的噪声不会被施加至用于驱动显示设备的布线,使得可以提高显示质量。此外,由于可能由自感测530引起的噪声造成的数据电压的波动被最小化或消除,从而改善缺陷并且提高显示质量。
图6A和图6B是用于说明根据本公开内容的示例性实施方式的显示设备的触摸感测的另一示例的视图。图6A和图6B是用于说明在显示设备中进一步执行笔感测660的示例的视图。
参照图6A和图6B,笔感测660可以在待机时段610中进一步执行。在示例性实施方式中,笔感测660可以包括感测连接至显示设备的笔(或智能笔或电子笔)的感测方法。
在示例性实施方式中,在笔感测660时段期间,显示设备将驱动信号顺序地发送至与X轴和Y轴对应的电极,并且顺序地感测驱动信号以识别被施加了笔输入的电极。显示设备可以基于所识别的电极的位置来识别笔输入在显示面板上的位置。显示设备可以响应于笔输入接收来自笔的与该笔的状态相关的信息(或状态信息)。例如,响应于笔输入,显示设备可以接收关于笔的剩余电池量、笔的操作信息、笔输入的类型和笔输入的压力中的至少一者的信息。
参照图6A,笔感测660可以在自感测630之后执行。例如,当自感测630结束时,显示设备可以执行笔感测660。
在示例性实施方式中,笔感测660可以在后沿时段中执行。然而,不限于此,并且笔感测660可以在待机时段610的至少一部分中执行。
在示例性实施方式中,笔感测660时段的长度可以预先指定。笔感测660时段的长度可以短于互感测640。笔感测660时段的长度可以短于待机时段610。
在示例性实施方式中,用于笔感测660的笔感测信号可以从第二驱动电路提供,例如从触摸感测电路提供至显示面板。
在示例性实施方式中,提供自感测信号的时段例如自感测630时段被称为第一时段,并且提供笔感测信号的时段例如笔感测660时段可以被称为第二时段。第一时段与第二时段分离,并且可以预先指定第一时段与第二时段之间的间隔。
例如,参照图6B,在自感测630结束并且保持时段670过去之后,可以执行笔感测660。保持时段670可以对应于第一时段与第二时段之间的间隔。保持时段670可以包括不执行触摸感测功能例如自感测630和笔感测660的时段。可以预先指定保持时段670。
根据本公开内容的示例性实施方式的显示设备在待机时段610期间执行自感测630和笔感测660,以使得对显示设备的显示驱动的干扰最小化。在这种情况下,可能由自感测630和/或笔感测660引起的噪声不会被施加至用于驱动显示设备的布线,使得可以提高显示质量。在显示设备中,由可能由自感测630和/或笔感测660引起的噪声引起的数据电压的波动被最小化或消除,从而改善缺陷并且提高显示质量。
图7是用于说明根据本公开内容的示例性实施方式的显示设备的触摸感测的又一示例的视图。
参照图7,在待机时段710期间,可以在待机时段710中执行自感测730、互感测740和笔感测750。在示例性实施方式中,可以顺序地执行自感测730、互感测740和笔感测。然而,不限于此,并且在一些情况下,可以改变自感测730、互感测740和笔感测750的顺序。例如,在执行自感测730之后,执行笔感测750,并且然后可以执行互感测740。
在示例性实施方式中,在自感测730、互感测740和笔感测750中,互感测740的时段的长度可以是最长的。
在示例性实施方式中,可以在待机时段710的后沿时段中执行自感测730、互感测740和笔感测750。
图8是示出根据本公开内容的示例性实施方式的在显示设备中控制触摸感测时段的长度的示例的视图。
参照图8,可以在待机时段801中执行自感测803和笔感测805。在这种情况下,待机时段801的长度可以具有第一长度810。驱动时段802的长度可以具有第二长度820。第一长度810和第二长度820可以是预定长度。第一长度810可以短于第二长度820。
在示例性实施方式中,可以省略笔感测805。在这种情况下,待机时段801的长度可以从第一长度810改变为第三长度830。第三长度830可以短于第一长度810。与省略笔感测805对应,第三长度830可以是预先指定的长度。
在示例性实施方式中,第三长度830可以对应于通过从第一长度810中减去与笔感测805时段对应的长度而获得的长度。在另一示例性实施方式中,第三长度830可以对应于通过从第一长度810中减去大于笔感测805的长度而获得的长度。
在示例性实施方式中,当第一长度810被改变为第三长度830时,第二长度820可以改变为第四长度840。第四长度840可以对应于比第二长度820更长的长度。与省略笔感测805对应,第四长度840可以是预先指定的长度。
在示例性实施方式中,显示设备可以感测是否省略了笔感测805。例如,当显示设备接收到用于开始笔感测805的输入时,该显示设备可以识别出正在执行笔感测805。在这种情况下,显示设备可以将待机时段801的长度控制为等于第一长度810。在一些情况下,显示设备将待机时段801的长度控制为第一长度810,并且可以将驱动时段802的长度控制为第二长度820。
作为另一示例,当显示设备接收到用于结束笔感测805的输入时,该显示设备可以识别出正在省略笔感测805。在这种情况下,显示设备可以将待机时段801的长度控制为等于第三长度830。在一些情况下,显示设备将待机时段801的长度控制为第三长度830,并且可以将驱动时段802的长度控制为第四长度840。
在示例性实施方式中,待机时段801的长度可以根据提供笔感测信号的时段而变化。例如,当接收到触发(或引起)供应笔感测信号的第一输入时,待机时段的长度可以对应于第一长度810。当接收到停止提供笔感测信号的第二输入时,待机时段的长度可以对应于第三长度830,第三长度短于第一长度810。
图9是用于说明根据本公开内容的示例性实施方式的显示设备的触摸感测时段的视图。图9是用于说明在待机时段945中执行自感测的示例的视图。
参照图9,关于自感测,可以识别自感测发送信号910和自感测接收信号920。关于待机时段945,可以识别TE信号940。TE信号是撕裂效应信号(tearing effect signal),并且信号值为高的时段可以对应于待机时段945。TE信号的信号值为低的时段可以对应于驱动时段。
在示例性实施方式中,当在待机时段945中执行自感测时,可以识别如图9所示的信号。例如,在待机时段945中,可以识别自感测发送信号910和自感测接收信号920。
在示例性实施方式中,可以在待机时段945中输入同步信号930。同步信号930可以在第一定时901处输入。在待机时段945中在输入同步信号930之前的时段可以对应于前沿时段。在待机时段945中在输入同步信号930之后的时段可以对应于后沿时段955。
在示例性实施方式中,可以在后沿时段955中执行自感测。例如,在第一时间901之后的后沿时段955中,显示设备可以基于自感测发送信号910和自感测接收信号920来执行自感测。
图10是用于说明根据本公开内容的示例性实施方式的显示设备的触摸信号的视图。
参照图10,显示设备可以识别各种触摸信号。例如,显示设备可以识别笔感测信号1010、互感测信号1020和自感测信号1030。笔感测信号1010、互感测信号1020和自感测信号1030的至少一部分可以具有彼此不同的电压值。例如,自感测信号1030的电压值可以比互感测信号1020的电压值和笔感测信号1010的电压值低。
笔感测信号1010、互感测信号1020和自感测信号1030中的每一者的更具体的示例将参照图11A、图11B和图11C。
图11A、图11B和图11C是示出根据本公开内容的示例性实施方式的显示设备的每种触摸类型的信号波形的示例的视图。
图11A示出了图6A、图6B、图7和图8的笔感测信号660、750和805的示例。图11B示出了互感测信号,例如图5、图6A、图6B、图7和图8的互感测信号540、640和740的示例。图11C示出了图5、图6A、图6B、图7和图8的笔感测信号530、630和730以及803的示例。在下文中,将一起参照图11A、图11B和图11C来进行描述。
在示例性实施方式中,自感测信号的电压值可以比互感测信号的电压值和笔感测信号的电压值低。例如,波形的高度可以对应于图11A、图11B和图11C中的电压值,并且可以理解,自感测信号的电压值比互感测信号的电压值和笔感测信号的电压值低。
在示例性实施方式中,自感测信号和互感测信号的时段、电压和相位可以是恒定的。在一个示例性实施方式中,参照图11B和图11C,自感测信号的波形和互感测信号的波形可以在预定时段中以特定形状重复。由于自感测信号和互感测信号分别具有预定时段,因此自感测信号的波形和互感测信号的波形可以在预定时段中重复。例如,参照图11B,自感测信号的波形可以在第一时段1140中重复。参照图11C,互感测信号的波形可以在第二时段1150中重复。
在示例性实施方式中,自感测信号和互感测信号的电压和相位可以是恒定的。由于自感测信号和互感测信号具有恒定的电压和相位,因此可以维持波形的特定形状。
在示例性实施方式中,参照图11A,笔感测信号的时段1110、电压1120和相位中的至少一者可以变化。例如,如图所示,可以减少笔感测信号1110的时段的预定部分。可以预先指定笔感测信号的时段1110、电压1120和相位中的至少一者的可变图案,以对应于与面板相关的笔的类型或者安装在显示设备中的软件的类型。此处,可变图案包括笔感测信号的波形的形状。可变图案可以不规则地表示。
在示例性实施方式中,笔感测信号可以包括与连接至显示设备的笔的状态相关的信息。例如,笔感测信号可以包括关于下述中的至少一者的信息:笔的剩余电池、笔输入的类型(例如,线形、点形、虚线形、选择输入、删除输入)、笔的标识、笔输入的状态(例如,悬浮)、笔输入的坐标、笔输入的压力、是否输入设置在笔上的按钮、笔输入的维持时间以及通信状态。
在示例性实施方式中,互感测信号和自感测信号可以包括关于高电平和低电平的信息。可以预先指定互感测信号和自感测信号中的每一者的高电平和低电平。
根据本公开内容的一方面的显示设备包括:面板,其包括多个子像素和多个触摸电极;第一驱动电路,其在驱动时段中向面板供应驱动信号,并且在待机时段中保持该驱动信号;以及第二驱动电路,其在驱动时段中向面板供应互感测信号,并且在待机时段中向面板供应自感测信号。
第二驱动电路还可以在待机时段中向面板供应笔感测信号。
在待机时段中,可以包括提供自感测信号的第一时段和提供笔感测信号的第二时段,并且可以预先指定第一时段与第二时段之间的间隔。
自感测信号的电压值可以比互感测信号的电压值和笔感测信号的电压值低。
自感测信号的时段、电压和相位以及互感测信号的时段、电压和相位可以是恒定的。
笔感测信号的时段、电压和相位中的至少一者的可变图案可以与同面板相关的笔的类型或者安装在显示设备中的软件的类型对应地预先确定。
互感测信号的时段和自感测信号的时段可以是恒定的。
待机时段的长度根据可以提供笔感测信号的时段而变化。
当接收到触发提供笔感测信号的第一输入时,待机时段的长度可以对应于第一长度,并且当接收到停止提供笔感测信号的第二输入时,待机时段的长度可以对应于第二长度,第二长度短于第一长度。
笔感测信号可以包括与连接至显示设备的笔的状态相关的信息。
第一驱动电路还可以向第二驱动电路提供同步信号,待机时段包括提供该同步信号的定时之前的前沿时段和提供该同步信号的定时之后的后沿时段,并且在该后沿时段中识别自感测信号。
多个子像素中的每一个可以包括至少一个氧化物晶体管。
多个子像素中的每一个可以包括发光二极管,该发光二极管可以包括:至少一个发光单元,所述至少一个发光单元包括阳极电极、阴极电极和多个有机层;以及设置在至少一个发光单元之间的电荷生成层,并且所述多个有机层中的每一个可以包括空穴传输层、发光层和电子传输层。
面板还可以包括设置在多个子像素上的封装层,并且多个触摸电极设置在该封装层上。
第一驱动电路可以包括下述中的至少一者:数据驱动电路,其向面板供应数据电压;栅极驱动电路,其向面板供应栅极信号;以及定时控制器,其向第二驱动电路供应同步信号,并且该第二驱动电路可以包括:触摸感测电路,其控制到面板的触摸信号。
虽然已经参照附图详细描述了本公开内容的示例性实施方式,但是本公开内容不限于此并且可以在不脱离本公开内容的技术构思的情况下以许多不同的形式实施。因此,提供本公开内容的示例性实施方式仅是出于说明目的,而非旨在限制本公开内容的技术构思。本公开内容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说明性的,而不限制本公开内容。本公开内容的保护范围应当基于所附权利要求书来解释,并且在其等同范围内的所有技术构思应当被解释为落入本公开内容的范围内。
Claims (16)
1.一种显示设备,包括:
面板,其包括多个子像素和多个触摸电极;
第一驱动电路,其在驱动时段中向所述面板供应驱动信号,并且在待机时段中保持所述驱动信号;以及
第二驱动电路,其在所述驱动时段中向所述面板供应互感测信号,并且在所述待机时段中向所述面板供应自感测信号。
2.根据权利要求1所述的显示设备,其中,所述第二驱动电路还在所述待机时段中向所述面板供应笔感测信号。
3.根据权利要求2所述的显示设备,其中,在所述待机时段中,包括提供所述自感测信号的第一时段和提供所述笔感测信号的第二时段,并且预先指定所述第一时段与所述第二时段之间的间隔。
4.根据权利要求2所述的显示设备,其中,所述自感测信号的电压值比所述互感测信号的电压值和所述笔感测信号的电压值低。
5.根据权利要求2所述的显示设备,其中,所述自感测信号的时段、电压和相位以及所述互感测信号的时段、电压和相位是恒定的。
6.根据权利要求5所述的显示设备,其中,所述笔感测信号的时段、电压和相位中的至少一者的可变图案与同所述面板相关的笔的类型或者安装在所述显示设备中的软件的类型对应地预先确定。
7.根据权利要求1所述的显示设备,其中,所述互感测信号的时段和所述自感测信号的时段是恒定的。
8.根据权利要求2所述的显示设备,其中,所述待机时段的长度根据提供所述笔感测信号的时段而变化。
9.根据权利要求8所述的显示设备,其中,当接收到触发提供所述笔感测信号的第一输入时,所述待机时段的长度对应于第一长度,并且当接收到停止提供所述笔感测信号的第二输入时,所述待机时段的长度对应于第二长度,所述第二长度短于所述第一长度。
10.根据权利要求2所述的显示设备,其中,所述笔感测信号包括与连接至所述显示设备的笔的状态相关的信息。
11.根据权利要求1所述的显示设备,其中,所述第一驱动电路还向所述第二驱动电路提供同步信号,所述待机时段包括提供所述同步信号的定时之前的前沿时段和提供所述同步信号的定时之后的后沿时段,并且在所述后沿时段中识别所述自感测信号。
12.根据权利要求1所述的显示设备,其中,所述多个子像素中的每一个包括至少一个氧化物晶体管。
13.根据权利要求1所述的显示设备,其中,所述多个子像素中的每一个包括发光二极管,
所述发光二极管包括:至少一个发光单元,所述至少一个发光单元包括阳极电极、阴极电极和多个有机层;以及设置在至少一个发光单元之间的电荷生成层,并且
所述多个有机层中的每一个包括空穴传输层、发光层和电子传输层。
14.根据权利要求1所述的显示设备,其中,所述面板还包括设置在所述多个子像素上的封装层,并且所述多个触摸电极设置在所述封装层上。
15.根据权利要求1所述的显示设备,其中,所述第一驱动电路包括下述中的至少一者:数据驱动电路,其向所述面板供应数据电压;栅极驱动电路,其向所述面板供应栅极信号;以及定时控制器,其向所述第二驱动电路供应同步信号,并且
所述第二驱动电路包括:触摸感测电路,其控制到所述面板的触摸信号。
16.一种显示设备,包括:
面板,其包括多个子像素和多个触摸电极;
第一驱动电路,其在驱动时段中向所述面板供应驱动信号,并且在待机时段中保持所述驱动信号;以及
第二驱动电路,其在所述待机时段中向所述面板供应自感测信号、互感侧信号和笔感测信号。
Applications Claiming Priority (2)
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- 2023-10-18 DE DE102023128506.8A patent/DE102023128506A1/de active Pending
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PB01 | Publication |