CN105426026A - 触摸感测装置和使用该触摸感测装置的显示装置 - Google Patents

Abstract

触摸感测装置和使用该触摸感测装置的显示装置。一种触摸感测装置包括反馈电压传输器和公共电压补偿器。反馈电压传输器包括反馈线、将传感器线连接到所述反馈线的开关元件、控制所述开关元件的导通/截止的反馈控制线。公共电压补偿器在所述传感器线连接到所述反馈线的同时通过所述反馈线接收供应到所述传感器线的反馈电压，并且补偿所述反馈电压达到参考电压电平。

Description

触摸感测装置和使用该触摸感测装置的显示装置

本申请要求2014年9月10日提交的韩国专利申请No.10-2014-0119603的权益，该专利申请出于所有目的以引用方式并入本文，如同在本文中完全阐明。

技术领域

本文献涉及在像素阵列内包含触摸传感器的触摸感测装置和使用该触摸感测装置的显示装置。

背景技术

用户接口(UI)被构造成使得用户能够与各种电子装置通信，因此可容易且舒适地根据他们的期望控制电子装置。用户接口的示例包括键区、键盘、鼠标、屏幕显示器(OSD)、具有红外通信功能或射频(RF)通信功能的远程控制器。用户接口技术不断扩展，以增加用户的敏感度和操纵便利度。用户接口近来已发展成包括触摸UI、语音识别UI、3DUI等。

触摸UI已经是诸如智能电话的便携式信息电器中必须使用的并且已经扩展到用于膝上型计算机、计算机监视器、家用电器等。近年来，已经提出了用于将触摸传感器嵌入显示面板的像素阵列中的技术(下文中，“内嵌式触摸传感器技术”)。用该内嵌式触摸传感器技术，触摸传感器可被安装在显示面板上，而不增加显示面板的厚度。这些触摸传感器通过寄生电容连接到像素。在触摸传感器的驱动方法中，为了降低由于耦合导致的像素和触摸传感器的相互影响，一帧的时段可被时分成用于驱动像素的时段(下文中，“显示驱动时段”)和用于驱动触摸传感器的时段(下文中，“触摸传感器驱动时段”)。

内嵌式触摸传感器技术使用与显示面板的像素连接的电极作为触摸传感器的电极。在内嵌式触摸技术中，例如，用于向液晶显示装置的像素供应公共电压的公共电极可被划分为并且用作触摸传感器的电极。尽管对于每个像素而言公共电压应该是相同的，但将公共电极划分成触摸传感器的电极使得在大尺寸屏幕上公共电压是不均匀的，从而造成画面质量劣化。

参照图1至图3，在内嵌式触摸传感器技术中，公共电极COM被划分成多个传感器电极C1至C4。传感器电极C1至C4均像具有自电容的触摸传感器一样操作。传感器线L1至L4分别连接到传感器电极C1至C4。当诸如手指的导电物体触摸触摸屏时，触摸传感器的电容增大。因此，可通过测量因触摸造成的电容变化来检测触摸输入。

在显示驱动时段Td期间，用于像素的公共电压Vcom通过传感器线L1至L4被供应到传感器电极C1至C4。在触摸传感器驱动时段Tt期间，传感器驱动信号Tdrv通过传感器线L1至L4被供应到传感器电极C1至C4。

传感器线L1至L4的长度根据触摸传感器所处的位置而变化。因此，由于传感器线L1至L4之间的长度差异，导致施加到传感器电极C1至C4的公共电压Vcom的延迟时间根据触摸传感器的位置而变化，从而使画面质量不均匀。

例如，如图3中所示，通过第一传感器线L1施加到第一传感器电极C1的公共电压Vcom的延迟时间比通过第四传感器线L4施加到第四传感器电极C4的公共电压Vcom的延迟时间长。也就是说，因为第一传感器线L1的长度大于第四传感器线L4的长度，所以第一传感器线L1包含比第四传感器线L4更长的RC延迟。因此，即使向第一传感器线L1和第四传感器线L4施加相同电压时，第一传感器电极C1的电压也低于第四传感器电极C4的电压。由于RC延迟，导致传感器驱动信号Tdrv的延迟时间也根据触摸传感器的位置而变化。

对于大屏幕显示装置，第一传感器线L1至第四传感器线L4之间的长度差异变大。因此，传统的内嵌式触摸传感器技术会遭遇在大屏幕显示装置上在显示驱动时段Td期间通过第一传感器电极C1至第四传感器电极C4施加的公共电压Vcom不均匀，从而导致显示装置的画面质量劣化。

大屏幕显示装置由于内嵌式触摸传感器和像素之间的耦合而具有大寄生电容。这样使使用内嵌式触摸传感器的触摸屏的大小和分辨率增加并且也使与内嵌式触摸传感器连接的寄生电容增加，从而导致触摸灵敏度和触摸识别准确度降低。因此，需要一种使触摸传感器的寄生电容最小以将内嵌式触摸传感器技术应用于大屏幕显示装置的触摸屏的方法。

因为显示面板上的RC延迟差异，像素的公共电压Vcom可根据屏幕位置而变化。另外，当分别在显示驱动时段和触摸传感器驱动时段中以时分方式驱动显示面板时，或者当在触摸传感器驱动时段之后立即开始显示驱动时段时，公共电压Vcom可变化。由于这种公共电压变化造成像素之间的亮度差异，因此在画面上可显现水平线。用于补偿公共电压Vcom变化的熟知方法是，通过感测从显示面板的公共电极反馈的公共电压变化来补偿公共电压。本发明申请人在2006年7月5日提交的韩国特许专利No.10-2006-0077951和2013年12月23日提交的No.10-2013-0139679中提出了公共电压反馈补偿方法。顺带一提，这种方法需要用反馈线连接公共电极和反馈补偿电路。然而，反馈线不能连接到将如图1中所示的公共电极划分得到的传感器电极中的每个，所以公共电压补偿方法不适用。

发明内容

本文献的一方面在于提供能够补偿施加到传感器电极的公共电压的触摸感测装置和使用该触摸感测装置的显示装置。

根据本发明的一种触摸感测装置包括反馈电压传输器和公共电压补偿器。

反馈电压传输器包括反馈线、将传感器线连接到所述反馈线的开关元件、控制所述开关元件的导通/截止的反馈控制线。

公共电压补偿器在所述传感器线连接到所述反馈线的同时通过所述反馈线接收供应到所述传感器线的反馈电压，并且补偿所述反馈电压达到参考电压电平。

根据本发明的一种显示装置包括反馈电压传输器和公共电压补偿器。

附图说明

附图被包括以提供对本发明的进一步理解，并入且构成本说明书的一部分，附图示出本发明的实施方式并且与描述一起用于说明本发明的原理。在附图中：

图1是示出连接到触摸传感器的传感器线的视图；

图2是示出根据内嵌式触摸传感器技术施加到触摸传感器的公共电压和触摸驱动信号的波形图；

图3是示出根据内嵌式触摸传感器技术的其延迟时间根据触摸传感器的位置而变化的公共电压的波形图；

图4是示意性示出根据本发明的显示装置的框图；

图5是示出双馈送单元(doublefeedingunit)和传感器电极的顶部平面图；

图6是传感器电极的部分的放大顶部平面图；

图7至图9是示出根据本发明的施加到显示装置的像素驱动信号和触摸驱动信号的波形图；

图10是示出触摸驱动信号的各种示例的波形图；

图11是示出其中公共电压被供应到传感器电极中的每个的示例的视图；

图12是示出Vcom补偿器的参考电压的示例的视图；

图13是示出根据本发明的第一示例性实施方式的Vcom补偿器的视图；

图14是示出根据本发明的第二示例性实施方式的Vcom补偿器的视图；

图15和图16是根据本发明的另一个示例性实施方式的公共电压反馈补偿方法的视图。

具体实施方式

下文中，将参照附图详细描述本发明的示例性实施方式。在整个说明书中，相同的附图标记指示基本上相同的组件。另外，在下面的描述中，将不再详细描述与本发明相关的熟知功能或构造，如果看起来这些功能或构造会以不必要的细节混淆本发明。

本发明的显示装置可被实现为诸如液晶显示器(LCD)、场发射显示器(FED)、等离子体显示面板(PDP)、有机发光显示器(OLED)或电泳显示器(EPD)的平板显示器。在下面的描述中，描述本发明的实施方式的重点将放在(但不限于)作为平板显示器示例的液晶显示器。例如，可使用任何显示装置作为本发明的显示装置，只要内嵌式触摸传感器技术可应用于该显示装置即可。

图4至图6是示意性示出根据本发明的显示装置的框图。在图5中，参考标号11表示像素的像素电极，参考标号“101”表示显示输入图像的像素阵列。显示面板100上的像素阵列101之外的部分是非显示边框区。

参照图4至图6，本发明的显示装置包括触摸感测装置。触摸感测装置使用嵌入显示面板100中的触摸传感器检测触摸输入。

本发明的显示装置分别在显示驱动时段和触摸传感器驱动时段中以时分方式驱动。在显示驱动时段期间，写入输入图像数据。在触摸传感器驱动时段期间，驱动触摸传感器以检测触摸输入。

触摸传感器可被实现为可被实施为内嵌式触摸传感器的电容型触摸传感器。图5示出自电容型触摸传感器。传感器线连接到自电容型触摸传感器中的每个，但传感器线没有被划分成Tx线和Rx线。感测电路向与触摸传感器连接的传感器线供应电荷，通过传感器线感测电容中的电荷量。

向像素供应公共电压Vcom的公共电极被划分成多个传感器电极。因此，触摸传感器被嵌入像素阵列中并且连接到像素。在下面的实施方式中，公共电压被说明为被施加到液晶显示器的像素，但本发明被限于该示例。例如，公共电压应该被理解为是被公共供应到平板显示器的像素的电压(诸如，公共供应到有机发光二极管显示器的像素的高电势电源电压VDD/低电势电源电压VSS)。

在液晶显示器中，液晶层形成在显示面板100上的两个基板之间。通过由施加到像素电极11的数据电压和施加到公共电极的公共电压Vcom之间的电势差产生的电场来驱动液晶层的液晶分子。显示面板100的像素阵列包括由数据线S1至Sm(m是正整数)和选通线G1至Gn(n是正整数)限定的像素、从连接到像素的公共电极划分得到的触摸传感器、连接到传感器线L1至Li(i是大于0且小于m的正整数)的开关元件(图4中未示出)。

传感器线L1至Li在像素阵列(或屏幕)内的长度是相等的。在显示驱动时段Td期间，公共电压Vcom通过传感器线L1至Li的两端被供应到触摸传感器的传感器电极。

传感器线L1至Li可基于一对一的关系连接到触摸传感器的传感器电极C1至C4。例如，第一传感器线L1连接到第一传感器电极C1，第二传感器线L2连接到第二传感器电极C2。第三传感器线L3连接到第三传感器电极C3，第四传感器线L4连接到第四传感器电极C4。图5中示出的双馈送单元连接到传感器线L1至Li的两端。

各像素包括形成在数据线S1至Sm和选通线G1至Gn之间的交叉处的像素TFT(薄膜晶体管)、通过像素TFT接收数据电压的像素电极、用于向像素施加公共电压的公共电极、连接到像素电极并且保持液晶单元的电压的存储电容器Cst。在触摸传感器驱动时段期间，公共电极被划分成多个传感器电极。

黑底、滤色器等可形成在显示面板100的上基板上。显示面板100的下基板可用COT(TFT上的滤色器)结构实现。在这种情况下，滤色器可形成在显示面板100的下基板上。偏振器分别附接到显示面板的上基板和下基板，用于设置液晶的预倾斜角度的取向层形成在接触液晶的内表面处。用于保持单元间隙的柱状间隔体可形成在显示面板100的上玻璃基板和下玻璃基板之间。

背光单元可设置在显示面板100的后表面上。背光单元被实现为边光型或直下型背光单元，用于向显示面板100照射光。显示面板100可被实现为诸如TN(扭曲向列)模式、VA(垂直取向)模式、IPS(面内切换)模式、FFS(边缘场切换)模式的任何熟知的液晶模式。诸如有机发光二极管显示器的自发光型显示装置不需要背光单元。

本发明的显示装置还包括用于将输入图像数据写入像素的显示驱动器102、104和106、用于驱动触摸传感器的触摸传感器驱动器110和Vcom补偿器112。

如图2中所示，一帧时段被时分成显示驱动时段Td和触摸传感器驱动时段Tt。显示驱动器102、104和106和触摸传感器驱动器110响应于同步信号Tsync彼此同步。

在显示驱动时段Td(参见图2)期间，显示驱动器102、104和106将数据写入像素。当在触摸传感器驱动时段Tt(参见图2)期间像素TFT处于截止状态时，像素保持在显示驱动时段Td期间存储在其中的数据电压。显示驱动器102、104和106在触摸传感器驱动时段Tt期间向信号线S1至Sm和G1至Gm供应相位与通过传感器线L1至Li施加到触摸传感器的触摸驱动信号Tdrv相同的交流信号，以使与触摸传感器和像素连接的信号线S1至Sm和G1至Gn之间的寄生电容最小。连接到像素的信号线是用于将数据写入像素的信号线，并且包括用于向像素供应数据电压的数据线S1至Sm和用于供应选择将被写入数据的像素的选通脉冲(或扫描脉冲)的选通线G1至Gm。

显示驱动器102、104和106包括数据驱动器102、选通驱动器104和时序控制器106。

数据驱动器102在显示驱动时段Td期间将从时序控制器106接收的输入图像的数字视频数据RGB转换成模拟正/负伽玛补偿电压，以输出数据电压。从数据驱动器102输出的数据电压被供应到数据线S1至Sm。

数据驱动器102在触摸传感器驱动时段Tt期间向数据线S1至Sm施加相位与施加到触摸传感器的触摸驱动信号Tdrv相同的交流信号，以使触摸传感器和数据线之间的寄生电容最小。这是因为，寄生电容两端的电压同时改变并且电压差越小，存储在寄生电容中的电荷的量越少。当触摸传感器的一端连接到传感器电极并且触摸传感器的另一端连接到地GND时，触摸传感器在施加触摸驱动信号Tdrv时存储电荷。

选通驱动器104在显示驱动时段Td期间向选通线G1至Gn顺序地施加与数据电压同步的选通脉冲(或扫描脉冲)，以选择显示面板100的将被写入数据电压的那些行。选通脉冲在选通高电压VGH和选通低电压VGL之间摆动。选通脉冲通过选通线G1至Gn施加到像素TFT的栅。选通高电压VGH被设置成比像素TFT的阈值电压高的电压，以导通像素TFT。选通低电压VGL低于像素TFT的阈值电压。

选通驱动器104在触摸传感器驱动时段Tt期间向选通线G1至Gn施加相位与触摸驱动信号Tdrv相同的交流信号，以使触摸传感器和数据线之间的寄生电容最小。在触摸传感器驱动时段Tt期间施加到选通线G1至Gm的交流信号的电压应该比选通高电压VGH和像素TFT的阈值电压低，以防止写入像素的数据改变。

时序控制器106从主机系统108接收诸如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能信号DE和主时钟MCLK的时序信号，以将数据驱动器102和选通驱动器104的操作时序同步。扫描时序控制信号包括选通起始脉冲GSP、选通移位时钟、选通输出使能信号GOE等。数据时序控制信号包括源取样时钟SSC、极性控制信号POL、源输出使能信号SOE等。

主机系统108可被实现为电视系统、机顶盒、导航系统、DVD播放器、蓝光(Blu-ray)播放器、个人计算机(PC)、家庭影院系统和电话系统中的一种。主机系统108包括其中嵌入缩放器(scaler)的片上系统(SoC)，因此将输入图像的数字视频数据RGB转换成适于显示面板100的分辨率的数据格式。主机系统108将数字视频数据RGB和时序信号Vsync、Hsync、DE和MCLK传输到时序控制器106。另外，主机系统108运行与从触摸传感器驱动器110接收的触摸输入的坐标(X,Y)相关的应用。

时序控制器106或主机系统108产生用于将显示驱动器102、104和106与触摸传感器驱动器110同步的同步信号Tsync。

在触摸传感器驱动时段Tt期间，触摸传感器驱动器110产生供应到传感器电极C1至C4的触摸驱动信号Tdrv的电压。当手指触摸自电容型触摸传感器时，电容增大。触摸传感器驱动器110通过测量因物体触摸被施加触摸驱动信号的自电容型触摸传感器造成的电容(或电荷)变化，检测触摸位置和触摸面积。触摸传感器驱动器110计算触摸输入的坐标(X,Y)并且将它们传输到主机系统108。

如图5中所示，数据驱动电路12和触摸传感器驱动器110可被集成在一个IC(集成电路)中并且通过COG(玻上芯片)工艺被结合到显示面板的基板上。另外，Vcom补偿器12可连同数据驱动电路12和触摸传感器驱动器110一起被嵌入IC中。

Vcom补偿器112通过使用图5中示出的双馈送单元在显示驱动时段期间接收传感器电极上的反馈电压。Vcom补偿器112补偿反馈电压达到预定参考电压电平，并且通过双馈送单元将反馈补偿后的公共电压Vcom供应到传感器电极。

在显示驱动时段Td期间，双馈送单元通过彼此短接的传感器电极C1至C4将公共电压Vcom供应到像素。双馈送单元将公共电压施加到传感器线L1至L4的两端，以减小施加到传感器电极C1至C4的公共电压Vcom的延迟并且使得在整个屏幕上像素的公共电压是均匀的。双馈送单元在触摸传感器驱动时段Tt期间截止开关元件，以分离传感器电极C1至C4。

双馈送单元包括：第一馈送器，其在显示驱动时段Td期间将公共电压Vcom施加到传感器线L1至L4的一端；第二馈送器，其在显示驱动时段Td期间借助反馈线D1将传感器线L1至L4互连并且将公共电压Vcom供应到传感器线L1至L4的另一端。在显示驱动时段Td期间，触摸传感器彼此短接，因为它们通过反馈线D1连接到传感器线L1至L4。

第一馈送器在触摸传感器驱动时段Tt期间通过传感器线L1至L4将触摸驱动信号供应到触摸传感器。第二馈送器在触摸传感器驱动时段Tt期间分离传感器线以独立地驱动触摸传感器。

第一馈送器和第二馈送器彼此相对地设置，使传感器线L1至L4插入其间。如图5中所示，第一馈送器可以是与传感器线L1至L4的下端连接的IC并且第二馈送器可连接到传感器线L1至L4的上端，但本发明不限于这个示例。如果传感器线L1至L4沿着例如水平方向形成，则第一馈送器和第二馈送器可分别设置在显示面板100的左侧和右侧，使传感器线L1至L4插入其间。

第二馈送器包括连接到传感器线L1至L4的TFTT1、连接到TFTT1的反馈线D1、反馈控制线D2。从时序控制器106或触摸传感器驱动器110产生用于导通/截止第二馈送器的TFT的使能信号Ten。使能信号Ten被供应到反馈控制线D2。第二馈送器操作为反馈电压传输器，其通过传感器线L1至L4将关于供应到传感器电极C1至C4的公共电压的反馈发送到Vcom补偿器112。

TFTT1是与像素TFT同时形成并且与像素TFT具有相同结构和大小的开关元件。各TFTT1具有连接到反馈控制线D2的栅、连接到反馈线D1的漏、连接到传感器线的源。在显示驱动时段Td期间，TFTT1响应于使能信号Ten将公共电压Vcom从反馈线D1供应到传感器线L1至L4，使能信号Ten具有通过反馈控制线D2施加的选通高电压VGH。因此，TFTT1响应于通过反馈控制线D2的电压选择性连接反馈线D1和传感器线L1至L4。

反馈线D1和反馈控制线D2是沿着像素阵列102之外的边框区形成的低电阻金属线。在触摸传感器驱动时段Tt期间，TFTT1处于截止状态。在触摸传感器驱动时段Tt期间，为了使TFT和传感器线L1至L4之间的寄生电容最小，可向TFTT1的栅和漏施加相位与触摸驱动信号Tdrv相同的交流信号。

图6是传感器电极的部分的放大顶部平面图。

如图6中所示，传感器电极C1至C4被图案化成大小比像素大并且分别连接到多个像素。传感器电极C1至C4可由透明导电材料(例如，ITO(氧化铟锡))制成。传感器线L1至L4可由低电阻金属(例如，Cu、AlNd、Mo或Ti)制成。传感器电极C1至C4是相互连接并且在显示驱动时段Td期间向像素供应公共电压Vcom的公共电极。在触摸传感器驱动时段Tt期间，传感器电极C1至C4彼此分离。因此，在触摸传感器驱动时段Tt期间，触摸传感器彼此分离并且独立地驱动。

图7至图9是示出施加到显示装置的像素驱动信号和触摸驱动信号的波形图。

参照图7，在显示驱动时段Td期间，输入图像数据被写入像素。在显示驱动时段Td期间，输入图像的数据电压被供应到数据线S1和S2，与数据电压同步的选通脉冲被顺序施加到扫描线G1和G2。在显示驱动时段Td期间，公共电压Vcom通过传感器线L1至L4的两端被供应到相互连接的传感器电极C1至C4。在显示驱动时段Td期间，比TFTT1的阈值电压高的选通高电压VGH被供应到反馈控制线D2，公共电压Vcom被供应到反馈线D1。因此，公共电压Vcom通过IC和TFTT1被供应到传感器线L1至L4的两端。当公共电压Vcom通过传感器线L1至L4的两端被施加到传感器电极C1至C4时，可防止跨传感器电极C1至C4的电压降，从而使施加到大屏幕上的像素的公共电压Vcom均匀并且提高画面质量。

在触摸传感器驱动时段Tt期间保持存储在像素中的数据电压，因为在触摸传感器驱动时段Tt期间像素TFT和第二馈送器的TFTT1处于截止状态。

在触摸传感器驱动时段Tt期间，反馈线D1和反馈控制线D2保持不施加电压的高阻抗(Hi-Z)。TFTT1在触摸传感器驱动时段Tt期间保持截止状态，因为反馈线D1和反馈控制线D2保持高阻抗。

在触摸传感器驱动时段Tt期间，显示驱动器102、104和106产生相位与触摸驱动信号Tdrv相同的交流信号并且将它供应到信号线S1、S2、G1和G2，以使传感器线L1至L4和连接到像素的信号线S1、S2、G1和G2之间的寄生电容最小。为了使寄生电容最小，交流信号的电压可被设置成与触摸驱动信号Tdrv的电压相同。

参照图8，在显示驱动时段Td期间将执行的像素驱动方法和触摸传感器驱动方法与图7的示例性实施方式的像素驱动方法和触摸传感器驱动方法基本上相同，所以将省略对这些方法的详细描述。

在触摸传感器驱动时段Tt期间保持存储在像素中的数据电压，因为在触摸传感器驱动时段Tt期间像素TFT和第二馈送器的TFTT1处于截止状态。在触摸传感器驱动时段Tt期间，反馈线D1保持高阻抗。反馈控制线D2保持比TFTT1的阈值电压低的选通低电压VGL。

在触摸传感器驱动时段Tt期间，触摸传感器驱动器110产生供应到传感器电极C1至C4的触摸驱动信号Tdrv的电压。在触摸传感器驱动时段Tt期间，数据驱动器102、104和106产生相位与触摸驱动信号Tdrv相同的交流信号，以使传感器线L1至L4和连接到像素的信号线S1、S2、G1和G2之间的寄生电容最小。

参照图9，在显示驱动时段Td期间将执行的像素驱动方法和触摸传感器驱动方法与图7的示例性实施方式的像素驱动方法和触摸传感器驱动方法基本上相同，所以将省略对这些方法的详细描述。

在触摸传感器驱动时段Tt期间保持存储在像素中的数据电压，因为在触摸传感器驱动时段Tt期间像素TFT和第二馈送器的TFTT1处于截止状态。

施加到像素信号线S1和S2和G1和G2及传感器线L1至L4的交流信号的电压和触摸驱动信号Tdv的电压应该低于选通高电压VGH和像素TFT的阈值电压，以防止写入像素的数据改变。

在触摸传感器驱动时段Tt期间，触摸传感器驱动器110产生供应到传感器电极C1至C4的触摸驱动信号Tdrv的电压。在触摸传感器驱动时段Tt期间，数据驱动器102、104和106产生相位与触摸驱动信号Tdrv相同的交流信号，以使传感器线L1至L4和连接到像素的信号线S1、S2、G1和G2之间的寄生电容、传感器线L1至L4和反馈线D1之间的寄生电容、传感器线L1至L4和反馈控制线D2之间的寄生电容最小。在触摸传感器驱动时段Tt期间，这个交流信号被供应到传感器线L1至L4、连接到像素的信号线S1、S2、G1和G2、反馈线D1和反馈控制线D2。触摸驱动信号Tdrv和产生的相位与触摸驱动信号Tdrv相同的交流信号的电压低于TFTT1的阈值电压。因此，在触摸传感器驱动时段Tt期间，TFTT1处于截止状态。

图10是示出触摸驱动信号Tdrv的各种示例的波形图。

因考虑到显示面板的大小、分辨率、RC延迟等，触摸驱动信号Tdrv可具有不同的波形和电压。例如，如果RC延迟长，则考虑到电压降，触摸驱动信号Tdrv优选地设置成高电压。触摸驱动信号Tdrv可具有在高电势电压MH和低电势电压ML之间摆动的电压。另外，触摸驱动信号Tdrv可具有在M1至M4(M1>M2>M3>M4)内变化的多阶梯波形。M1是用于在短时间内向触摸传感器提供电荷的电势，M3是用于快速耗尽触摸传感器中的残余电荷的电势。图10的(B)中示出的触摸驱动信号Tdrv可具有多阶梯波形，如在2013年11月14日提交的美国专利申请No.154/079,798中提出的。与触摸驱动信号Tdrv具有相同相位的交流信号可具有不同的波形，如图10中所示。

图11是示出其中公共电压Vcom被供应到传感器电极C1至C4中的每个的示例的视图。图12是示出Vcom补偿器的参考电压变化的视图。

参照图11和图12，Vcom补偿器112的反馈输入端子连接到反馈线D1。Vcom补偿器112从反馈线D1接收关于公共电压Vcom的反馈。

Vcom补偿器112通过与传感器线L1至L4连接的反馈线D1接收反馈电压并且输出反馈补偿后的公共电压Vcom，所述补偿的量达到反馈电压VFB和参考电压之差那么多。触摸传感器驱动器110通过传感器线L1至L4将反馈补偿后的公共电压Vcom供应到传感器电极C1至C4中的每个。

Vcom补偿器112可被实现为图12中示出的反相放大器10。反相放大器10包括连接到反馈线D1的反相输入端(-)、被输入参考电压Vcom_Ref的非反相输入端(+)、输出反馈补偿后的公共电压Vcom的输出端。反相放大器10将反馈电压VFB和参考电压Vcom_ref之差反相并且放大，使得将被供应到传感器电极C1至C4的公共电压Vcom保持参考电压Vcom_Ref的电压电平。

触摸传感器驱动器110通过第一馈送器和第二馈送器将反馈补偿后的公共电压Vcom供应到传感器线L1至L4的两端。因考虑到RC延迟根据传感器电极C1至C4的位置而变化，触摸传感器驱动器110可变化施加到传感器线L1至L4的公共电压Vcom的电压电平。例如，施加到第二传感器线L2的公共电压Vcom可比施加到第一传感器线L1的公共电压Vcom高，因为第二传感器电极C2的RC延迟比第一传感器电极C1的RC延迟长。

可根据显示面板的特性和驱动方法，不同地优化公共电压Vcom。为此目的，Vcom补偿器112还可包括多路复用器MUX11。多路复用器11响应于选择信号SEL选择数个参考电压Vcom_ref1至Vcom_ref4中的一个并且将它转发到反相放大器10的非反相端(+)。选择信号SEL可固定于按显示面板的特性和驱动方法选择的特定逻辑值，或者可由时序控制器106主动进行选择。

图13是示出根据本发明的第一示例性实施方式的Vcom补偿器的视图。

参照图13，开关T1在显示驱动时段Td期间响应于使能信号Ten全部导通并且将所有传感器线L1至L4连接到反馈线D1。

在显示驱动时段Td期间，反相放大器10通过反馈线D1从传感器电极C1至C4接收公共电压反馈。在显示驱动时段Td期间，反相放大器10将反馈电压VFB和参考电压Vcom_ref之差反相并且放大。触摸传感器驱动器110通过传感器线L1至L4将反馈补偿后的公共电压Vcom供应到传感器电极C1至C4。反相放大器10的参考电压Vcom_ref可选自具有不同电压电平的数个电压，如图12中所示，在这个示例性实施方式中，第二馈送器没有将公共电压Vcom供应到反馈线D1，而是替代地使用反馈线D1作为反馈电压VFB的传输路径。

图14是示出根据本发明的第二示例性实施方式的Vcom补偿器的视图。

参照图14，Vcom补偿器112包括第一反相放大器10a和第二反相放大器10b。

开关T1在显示驱动时段Td期间响应于使能信号Ten全部导通并且将所有传感器线L1至L4连接到反馈线D1。

在显示驱动时段Td期间，第一反相放大器10a通过反馈线D1接收反馈电压VFB并且将反馈补偿后的公共电压Vcom供应到传感器线L1至L4。另一方面，在显示驱动时段Td期间，第二反相放大器10b通过传感器线L1至L4接收反馈电压VFB并且将反馈补偿后的公共电压Vcom供应到反馈线D1。第一反相放大器10a和第二反相放大器10b的参考电压Vcom_ref可选自具有不同电压电平的数个电压，如图12中所示。

在这个示例性实施方式中，第二馈送器将反馈电压VFB供应到第一反相放大器10a，同时将经过第二反相端10b反馈补偿的公共电压Vcom供应到传感器线L1至L4。

图15和图16是根据本发明的另一个示例性实施方式的公共电压反馈补偿方法的视图。

参照图15和图16，在显示驱动时段Td和触摸传感器驱动时段Tt中，施加到传感器电极C1至C4的电压是不同的。因此，施加到传感器电极C1至C4的公共电压可在显示驱动时段Td的初始阶段中陡降。

Vcom补偿器112可在显示驱动时段Td的初始阶段中将参考电压升至Vcom_ref2以过驱动公共电压Vcom，接着将参考电压降低至Vcom_ref1，以补偿显示驱动时段Td的初始阶段中电压的快速下降。过驱动时段可被设置成等于或小于显示驱动时段Td的初始阶段中的1个水平周期。

Vcom补偿器112可补偿关于公共电压Vcom的反馈和触摸驱动信号Tdrv。为此目的，Vcom补偿器112包括第一多路复用器MUX111a、第二多路复用器MUX211b和反相放大器10。

第一多路复用器11a通过根据第一选择信号Sync1或Sync2选择不同的电压电平来变化参考电压Vcon_ref。

第二多路复用器11b响应于第二选择信号Tsync或Th选择来自第一多路复用器11a的参考电压Vcon_ref或者触摸驱动信号Tdrv的交流电压MH或ML。第二选择信号Tsync或Th允许划分成显示驱动时段Td和触摸传感器驱动时段Tt。另外，根据所选择的驱动时段来选择公共电压Vcom和触摸驱动信号Tdrv。第一选择信号Sync1或Sync2和第二选择信号Tsync或Th可由(但不限于)时序控制器106产生。

如上所述，本发明允许通过将传感器线连接到反馈线并且接收关于供应到传感器线的公共电压的反馈来补偿关于供应到传感器电极的公共电压的反馈。

此外，本发明使公共电压被均匀施加到像素并且允许通过在传感器电极连接到反馈线的同时向传感器线的两端供应公共电压并且在触摸传感器驱动时段期间将传感器线彼此分开来独立地驱动触摸传感器。

虽然已经参照实施方式的多个示例性实施方式描述了实施方式，但应该理解，本领域的技术人员可设想到将落入本公开原理的精神和范围内的众多其它修改形式和实施方式。更特别地，在本公开、附图和随附权利要求书的范围内，可以对主题组合布置的组成部件和/或布置中进行各种变形和修改。除了对组成部件和/或布置进行变形和修改之外，对于本领域的技术人员而言，替代使用也将是清楚的。

Claims (14)

1.一种触摸感测装置，该触摸感测装置包括：

传感器线，其连接到传感器电极；

反馈电压传输器，其包括反馈线、将所述传感器线连接到所述反馈线的开关元件、控制所述开关元件的导通/截止的反馈控制线；

公共电压补偿器，其在所述传感器线连接到所述反馈线的同时通过所述反馈线接收供应到所述传感器线的反馈电压，并且补偿所述反馈电压达到参考电压电平。

2.根据权利要求1所述的触摸感测装置，其中，所述公共电压补偿器包括反相放大器，

所述反相放大器包括连接到所述反馈线的反相输入端、被输入参考电压的非反相输入端和输出反馈补偿后的公共电压的输出端。

3.根据权利要求1所述的触摸感测装置，其中，所述公共电压补偿器包括第一反相放大器和第二反相放大器，

所述第一反相放大器包括连接到所述反馈线的反相输入端、被输入参考电压的非反相输入端，并且将反馈补偿后的公共电压供应到所述传感器线，

所述第二反相放大器包括连接到所述传感器线的反相输入端、被输入参考电压的非反相输入端，并且将所述反馈补偿后的公共电压供应到所述反馈线。

4.根据权利要求2所述的触摸感测装置，其中，所述公共电压补偿器包括多路复用器，所述多路复用器响应于选择信号改变所述参考电压的电压电平。

5.根据权利要求2所述的触摸感测装置，其中，所述公共电压补偿器包括：

第一多路复用器，其响应于第一选择信号改变所述参考电压的电压电平；

第二多路复用器，其响应于第二选择信号选择所述第一多路复用器的输出电压或触摸驱动信号的电压。

6.根据权利要求3所述的触摸感测装置，其中，所述公共电压补偿器包括多路复用器，所述多路复用器响应于选择信号改变所述参考电压的电压电平。

7.根据权利要求3所述的触摸感测装置，其中，所述公共电压补偿器包括：

第一多路复用器，其响应于第一选择信号改变所述参考电压的电压电平；

第二多路复用器，其响应于第二选择信号选择所述第一多路复用器的输出电压或触摸驱动信号的电压。

8.一种显示装置，该显示装置包括：

显示面板，其包括连接到传感器电极的传感器线、反馈线、将所述传感器线连接到所述反馈线的开关元件、控制所述开关元件的导通/截止的反馈控制线；

公共电压补偿器，其在所述传感器线连接到所述反馈线的同时通过所述反馈线接收供应到所述传感器线的反馈电压，并且补偿所述反馈电压达到参考电压电平。

9.根据权利要求8所述的显示装置，其中，所述公共电压补偿器包括反相放大器，

所述反相放大器包括连接到所述反馈线的反相输入端、被输入参考电压的非反相输入端和输出反馈补偿后的公共电压的输出端。

10.根据权利要求8所述的显示装置，其中，所述公共电压补偿器包括第一反相放大器和第二反相放大器，

所述第一反相放大器包括连接到所述反馈线的反相输入端、被输入参考电压的非反相输入端，并且将反馈补偿后的公共电压供应到所述传感器线，

所述第二反相放大器包括连接到所述传感器线的反相输入端、被输入参考电压的非反相输入端，并且将所述反馈补偿后的公共电压供应到所述反馈线。

11.根据权利要求9所述的显示装置，其中，所述公共电压补偿器包括多路复用器，所述多路复用器响应于选择信号改变所述参考电压的电压电平。

12.根据权利要求9所述的显示装置，其中，所述公共电压补偿器包括：

第一多路复用器，其响应于第一选择信号改变所述参考电压的电压电平；

第二多路复用器，其响应于第二选择信号选择所述第一多路复用器的输出电压或触摸驱动信号的电压。

13.根据权利要求10所述的显示装置，其中，所述公共电压补偿器包括多路复用器，所述多路复用器响应于选择信号改变所述参考电压的电压电平。

14.根据权利要求10所述的显示装置，其中，所述公共电压补偿器包括：

第一多路复用器，其响应于第一选择信号改变所述参考电压的电压电平；

第二多路复用器，其响应于第二选择信号选择所述第一多路复用器的输出电压或触摸驱动信号的电压。