觸摸感測系統的制作方法
【專利說明】觸摸感測系統
[0001]本申請要求2013年12月2日提交的第10_2013_0148534號韓國專利申請的優先權,在此通過引用將其整體內容并入。
技術領域
[0002]本發明的實施方式涉及觸摸感測系統。
【背景技術】
[0003]用戶界面(UI)被構造成使得用戶能夠使用各種電子設備進行通信，從而能夠根據他們的愿望很容易地和舒服地控制電子設備。用戶界面的例子包括小鍵盤、鍵盤、鼠標、屏上顯示(OSD)，和具有紅外線通信功能或射頻(RF)通信功能的遙控器。用戶界面技術不斷拓展，提高了用戶的識別能力和處理便捷性。用戶界面已經發展到包括觸摸Π、語音識別UI,3D Π等。用于感測用戶手勢的手勢Π最近已經應用于家用電器。
[0004]觸摸UI感測直接接觸觸摸屏或以靠近觸摸屏的高度接近的對象。觸摸UI感測用戶的觸摸輸入，或者使用包括電阻式觸摸傳感器或電容性觸摸傳感器的觸摸屏的對象的觸摸輸入。
[0005]觸摸屏可以通過電容式感測技術來實現。電容感應技術感測由于使用電容式傳感器的電容耦合效應因導電物體的觸摸或接近而造成的電容變化。電容傳感器可分為互電容傳感器和自電容傳感器。互電容傳感器形成為交叉的兩行，它們相互垂直且中間夾著電介質層。如圖1中所示，自電容傳感器與分別連接到線路10的分段電極Cl至Cn數量相同且形成在觸摸屏上。圖1示出了連接到自電容傳感器的線路10的一部分。在圖1中，“DIC”是附接到顯示板100的基板的顯示驅動集成電路(IC)。顯示驅動IC DIC被連接到形成在顯示板100的像素陣列上數據線和選通線(或掃描線)上并對像素提供數據。
[0006]如果在觸摸屏上設置了 mXn個自電容傳感器，則為了單獨施加驅動信號到分段電極Cl至Cn就必須有mXn條線路10。線路10通過柔性印刷電路(FPC)連接到觸摸檢測IC的端子。連接到每個線路10的一端的焊盤11連接到FPC的輸出端，并且線路10的其他端子分別連接到分段電極Cl至Cn。隨著線路10的數量增加，FPC的輸出端的數目也增大。因此，FPC的大小增大，觸摸檢測IC的端子的數量也增大。
[0007]可以使用I到X多路復用器(或MUX)將線路的數目減少到(M*N)/x。此外，通過將電容式傳感器分為多個組并且同時檢測屬于每一組的電容式傳感器來增加感測時間。然而，即使應用了上述方法，在自電容傳感器中所需要的線路數還是多于在互電容傳感器中所需的線路數。因此，當使用自電容傳感器實現觸摸屏時，很難增加分段電極的數量。因此，難以增加觸摸屏的尺寸和分辨率。

【發明內容】

[0008]本發明的實施方式提供一種能夠減少線路的數量，充分地確保感測時間，并且被應用到大尺寸觸摸屏的觸摸感測系統。
[0009]一方面，提供了一種觸摸感測系統，該觸摸感測系統包括:傳感器信號線，其連接到分段電極；傳感器使能線，其被施加了傳感器使能脈沖；傳感器薄膜晶體管(TFT)，其響應于所述傳感器使能脈沖而導通，并將來自所述傳感器信號線的感測脈沖提供到所述分段電極；以及觸摸感測電路，其被構造成將所述傳感器使能脈沖施加至所述傳感器使能線，同時導通兩個或更多個傳感器TFT，并將所述感測脈沖施加至所述傳感器信號線。
【附圖說明】
[0010]附圖被包括進來以提供對本發明的進一步理解，并包括在說明書中并構成本說明書的一部分，附圖示出了本發明的實施方式，并且與說明書一起用于解釋本發明的原理。在附圖中:
[0011]圖1示出了采用了相關技術的自電容傳感器的觸摸屏面板；
[0012]圖2是根據本發明的示例性實施方式的顯示設備的框圖；
[0013]圖3是示出液晶顯示器的像素的等效電路；
[0014]圖4是示出觸摸傳感器的等效電路；
[0015]圖5是示出觸摸傳感器和像素之間的連接結構的等效電路；
[0016]圖6是示出根據本發明的示例性實施方式的用于驅動觸摸感測系統的方法的波形圖；
[0017]圖7是示出其中嵌入了根據本發明的示例性實施方式的觸摸傳感器的像素陣列的平面圖；
[0018]圖8是沿著圖7的線Ι-Γ和ΙΙ-ΙΓ截取的截面圖，其中示出了觸摸傳感器和像素的截面結構。
【具體實施方式】
[0019]現在將詳細地參照本發明的實施方式，附圖中例示了其實施例。只要有可能，相同的附圖標記將貫穿附圖使用來表示相同或相似的部分。應當注意的是，如果確定已知現有技術能夠誤導本發明的實施方式，則將省略對該現有技術的詳細描述。
[0020]根據本發明示例性實施方式的顯示設備可以基于平板顯示器來實現，如液晶顯示器(IXD)、有機發光顯示器、電泳顯示器(EPD)和等離子體顯示板(PDP)。在下面的描述中，將使用液晶顯示器作為平板顯示器的一個例子對本發明的實施方式進行說明。也可以使用其它平板顯示器。
[0021]如圖2至圖4所示，根據本發明實施方式的顯示設備包括嵌入在顯示板100的像素陣列中的觸摸屏。
[0022]根據本發明實施方式的顯示設備包括:用于驅動顯示板100的像素的顯示驅動電路202，204和206，以及用于驅動觸摸屏的觸摸傳感器的觸摸感測電路300。
[0023]輸入圖像被顯示在顯示板100的像素陣列上。像素陣列的像素被布置成由數據線Dl至Dm(其中m是正整數)和選通線Gl到Gn (其中η是正整數)限定的矩陣形式。顯示板100的薄膜晶體管(TFT)陣列基板包括:多條數據線Dl到Dm ;與多條數據線Dl到Dm交叉的多條選通線Gl至Gn ;形成在數據線Dl至Dm與選通線Gl至Gn的交叉處的像素TFT Tl ；像素電極I，其通過像素TFT Tl連接到數據線Dl至Dm并被充電到數據電壓；存儲電容器Cst，其連接到像素電極I并保持液晶單元的電壓；公共電極2，對其供應了公共電壓Vcom;多個觸摸傳感器等。
[0024]像素TFT Tl響應于來自選通線Gl至Gn的選通脈沖GP (參照圖6)而導通，并將來自數據線Dl至Dm的數據電壓提供到像素電極I。像素TFT Tl的柵極連接到選通線Gl至Gn。像素TFT Tl的漏極連接到數據線Dl至Dm，并且像素TFT Tl的源極連接到像素電極I。每個像素都是由基于施加到像素電極I的數據電壓與施加到公共電極2的Vcom之間的電壓差而施加的電場而被驅動的并且調節顯示板100的透光率。像素TFT Tl在顯示驅動時段DP內導通(參見圖6)，并且在觸摸感測時間段TP(參照圖6)內保持截止狀態。
[0025]黑底、濾色器等形成在顯示板100的濾色器基板上。偏振片分別附接到顯示板100的TFT陣列基板和濾色器基板。用于設置液晶的預傾斜角度的配向層分別形成在顯示板100的TFT陣列基板和濾色器基板中與液晶相接觸的內表面上。柱狀間隔物形成在顯示板100的液晶層上并使液晶單元之間的間隙保持恒定。
[0026]觸摸傳感器連接到TFT陣列基板的像素。公共電極被劃分成與觸摸傳感器數量相同的分段電極SI至Sn。分段電極SI至Sn被實現為從共用電極2劃分成的圖案。因此，分段電極SI至Sn在顯示驅動時段DP內接收公共電壓Vcom，并充當公共電極2。另外，分段電極SI至Sn在觸摸感測時段TP內接收感測脈沖(參照圖6)并充當觸摸傳感器。
[0027]如圖4所示，多個分段電極SI至Sn通過傳感器TFT T2連接到傳感器使能線路12。如圖4和圖5所示，分段電極SI至Sn直接連接到傳感器信號線14。傳感器使能線路12和傳感器信號線14可以彼此垂直。
[0028]傳感器TFT T2連接到像素，在像素上會顯示輸入圖像。傳感器TFT T2經由分段電極SI至Sn(也就是說，公共電極和像素電極I)連接到像素TFT Tl。傳感器TFT T2在顯示驅動時段DP期間處于截止狀態。傳感器TFT T2在觸摸感測時間段TP期間響應于來自傳感器使能線路12的傳感器使能脈沖EN(參照圖6)而導通，并將感測脈沖提供到分段電極SI至Sn。TFT T2的柵極連接到傳感器使能線路12。傳感器TFT T2的漏極連接到傳感器信號線14，并且傳感器TFT T2的源極連接到分段電極SI至Sn。
[0029]顯示驅動電路202,204和206在顯示驅動時段DP期間向像素施加數據。顯示驅動電路202，204和206包括數據驅動電路202、選通驅動電路2