[发明专利]集成触摸传感器的显示设备

说明书

本申请要求2011年2月25日提交的韩国专利申请10-2011-0017181和2011年8月4日提交的韩国专利申请10-2011-0077644的优先权，在此援引上述专利申请作为参考。

技术领域

本发明涉及一种显示设备，尤其涉及一种集成触摸传感器的显示设备。

背景技术

触摸传感器是一种安装在诸如液晶显示器(LCD)、场发射显示器(FED)、等离子体显示面板(PDP)、电致发光设备(ELD)、电泳显示器(EPD)等视频显示设备上的输入单元。当视频显示设备显示图像时，用户可通过按压或触摸来接触视频显示设备上的触摸面板，以通过安装在视频显示设备中的触摸传感器输入预定的选择信息。

如上所述用于显示设备的触摸传感器根据其结构可大致分为附加(add-on)型、盒上(on-cell)型和集成型。在附加型触摸传感器的情形中，分别在单独工艺中制造了显示设备和触摸传感器之后，将制造的触摸传感器附接在显示设备的顶板上。在盒上型触摸传感器的情形中，在显示设备上的顶玻璃基板表面上直接形成组成触摸传感器的组件。在集成型触摸传感器的情形中，触摸传感器内嵌在显示设备中，从而获得较薄的显示设备并提高耐用性。

然而，附加型触摸传感器具有如下缺点，即因为触摸传感器以完整形成的产品的形式设置于显示设备上，所以具有这种触摸传感器的显示设备变厚，而且显示设备的亮度易于变低，这降低了显示设备的可视性。此外，因为在显示设备的顶表面上形成单独的触摸传感器，所以具有盒上型触摸传感器的显示设备比具有附加型触摸传感器的显示设备相对较薄。然而，具有盒上型触摸传感器的显示设备具有如下缺点，即显示设备的总厚度变厚，而且由于组成触摸传感器的驱动电极层和感测电极层、以及用于使所述电极层绝缘的绝缘膜的缘故，不仅显示设备的工艺数目，而且其制造成本都相对较高。

另一方面，集成型触摸传感器具有如下优点，即它们可大致实现较薄的显示设备并提高耐用性，因而克服了具有附加型和盒上型触摸传感器的显示设备的缺点。集成型触摸传感器包括光学型、静电电容型等。

在光学型触摸传感器的情形中，在显示设备的薄膜晶体管基板阵列上形成光学感测层。使用来自背光单元的光或红外线，通过在物体上反射的光可识别出触摸光学感测层的物体。光学型触摸传感器在暗环境下可正常安全的操作，当环境光比反射自物体的光更亮时，环境光就充当了噪声。例如，反射自物体的光具有非常低的亮度，从而即使在稍微明亮的环境下，也会产生触摸识别错误。尤其是，在非常亮的日光下，不能正常进行光学型触摸传感器的触摸识别。

静电电容型触摸传感器包括自电容型和互电容型。在互电容型的情形中，用于显示的公共电极被分为驱动电极区域和感测电极区域，在驱动电极区域与感测电极区域之间形成互电容，从而可测量在触摸时产生的互电容变化，以根据测量值识别触摸操作。

然而，互电容型触摸传感器具有如下缺点，即因为触摸识别时产生的互电容非常小，同时栅线与数据线之间的寄生电容相对非常大，所以很难精确识别触摸点。栅线和数据线是显示设备的组成元件。

此外，因为应当在公共电极上形成用于触摸驱动的多条触摸驱动线和用于触摸感测的多条触摸感测线以获得多点触摸识别，所以互电容型触摸传感器需要非常复杂的电路配线结构。

因此，需要一种可解决上述现有触摸传感器问题的新型的集成触摸传感器的显示设备。

发明内容

本发明提供了一种集成触摸传感器的显示设备，其中用于识别触摸的触摸感测元件还可用作显示设备的组成元件，因而使显示设备的厚度减小并可提高耐用性；以及提供了一种集成触摸传感器的显示设备，其中用于识别触摸的信号线和数据线彼此重叠，因而可提高显示设备的孔径比。

本发明的一个实施方式提供了一种集成触摸传感器的显示设备，其中用于识别触摸的触摸感测元件还可用作显示设备的组成元件，因而可减小显示设备的厚度并提高耐用性。本发明的一个实施方式提供了一种集成触摸传感器的显示设备，其中用于识别触摸的信号线与数据线重叠，因而可提高孔径比。

根据本发明的一个实施方式，提供了一种集成触摸传感器的显示设备，包括：在基板上形成为彼此交叉的栅线和数据线、形成在所述栅线和数据线的交叉处的多个像素电极、形成为与所述多个像素电极重叠的公共电极，在所述公共电极与所述多个像素电极之间夹有绝缘膜，其中所述公共电极包括两个或更多个触摸电极，每个触摸电极都与至少一条信号线连接，所述信号线布置在第一方向和与所述第一方向垂直的第二方向中的任意一个方向上。