本申請(qǐng)要求2015年7月29日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第10-2015-0107182號(hào)的權(quán)益，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用合并于此以用于所有目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開內(nèi)容涉及一種觸摸傳感器嵌入在像素陣列中的顯示裝置。

背景技術(shù)：

用戶接口(UI)被配置為使用戶能夠與各種電子裝置進(jìn)行通信，從而如他們所期望的那樣容易且舒適地控制電子裝置。UI的示例包括小鍵盤、鍵盤、鼠標(biāo)、屏幕上顯示器(OSD)以及具有紅外線通信功能或射頻(RF)通信功能的遙控器。用戶接口技術(shù)不斷地發(fā)展以提高用戶感受和處理方便性。近來(lái)UI已經(jīng)發(fā)展為包括觸摸UI、聲音識(shí)別UI、3D UI等。

觸摸UI已經(jīng)被實(shí)質(zhì)地用在諸如智能電話的便攜信息裝置中，并且觸摸UI的使用已經(jīng)擴(kuò)展到包括筆記本電腦、計(jì)算機(jī)顯示器和家用電器。近來(lái)已經(jīng)提出了一種將觸摸傳感器嵌入到顯示面板的像素陣列中的技術(shù)(下文中本稱為“嵌入式(in-cell)觸摸傳感器技術(shù)”)。在in-cell觸摸傳感器技術(shù)中，觸摸傳感器可以安裝在顯示面板中而不增加顯示面板的厚度。觸摸傳感器通過(guò)寄生電容連接至像素。為了減小歸因于在像素與觸摸傳感器之間的耦合的相互影響和串?dāng)_，一個(gè)幀時(shí)間段被時(shí)分為驅(qū)動(dòng)像素的時(shí)間段(下文中被稱為“顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)間段”)和驅(qū)動(dòng)觸摸傳感器的時(shí)間段(下文中被稱為“觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段”)。

在in-cell觸摸傳感器技術(shù)中，連接至顯示面板的像素的電極用作觸摸傳感器的電極。例如，向液晶顯示器的像素提供公共電壓的公共電極被分割，并且分割后的公共電極圖案用作觸摸傳感器的電極。

連接至in-cell觸摸傳感器的寄生電容由于in-cell觸摸傳感器與像素之間的耦合而增大。當(dāng)寄生電容增大時(shí)，串?dāng)_的概率增加并且觸摸靈敏性和觸摸識(shí)別準(zhǔn)確度劣化。當(dāng)在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段期間，具有與觸摸驅(qū)動(dòng)信號(hào)相同的相位的交流(AC)信號(hào)被提供至顯示面板的柵極線時(shí)，觸摸傳感器的寄生電容會(huì)減小。這個(gè)方法在顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)間段期間向柵極線提供與輸入圖像的數(shù)據(jù)電壓同步的柵極脈沖，并且在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段期間向柵極線提供AC信號(hào)。

為此，電力生成器在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段期間產(chǎn)生AC信號(hào)，并且將AC信號(hào)提供至柵極驅(qū)動(dòng)器的低電勢(shì)輸入端，并且柵極驅(qū)動(dòng)器通過(guò)低電勢(shì)信號(hào)線將提供至低電勢(shì)輸入端的AC信號(hào)提供至輸出節(jié)點(diǎn)。然而，因?yàn)樵跂艠O驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的低電勢(shì)信號(hào)線通過(guò)寄生電容與多個(gè)薄膜晶體管(TFT)耦合，所以提供至輸出節(jié)點(diǎn)的AC信號(hào)的波形由于RC延時(shí)的影響而失真。因此，觸摸驅(qū)動(dòng)信號(hào)與施加至顯示面板的柵極線的AC信號(hào)彼此不同相位。因此，現(xiàn)有技術(shù)具有如下缺點(diǎn)：在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段期間，觸摸傳感器與柵極線之間的寄生電容的減小受到限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開內(nèi)容提供了一種能夠使得在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段期間提供至柵極線的交流(AC)信號(hào)的失真最小化的顯示裝置。

根據(jù)本公開的一方面，提供了一種顯示裝置，包括：顯示面板，具有觸摸傳感器和柵極線；觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)器，被配置成在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段期間，將觸摸驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供至顯示面板的觸摸傳感器；柵極驅(qū)動(dòng)器，被配置成在顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)間段期間將與輸入圖像的數(shù)據(jù)電壓同步的柵極脈沖提供至顯示面板的柵極線，并且在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段期間將具有與觸摸驅(qū)動(dòng)信號(hào)相同的相位的交流信號(hào)提供至柵極線；以及調(diào)制器，被配置成在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段期間，將具有與觸摸驅(qū)動(dòng)信號(hào)相同的相位的交流信號(hào)提供至柵極驅(qū)動(dòng)器。

根據(jù)本公開的另一方面，還提供了一種顯示裝置，包括：顯示面板，包括由數(shù)據(jù)線和柵極線限定的多個(gè)像素、觸摸傳感器和傳感器線，每個(gè)像素包括：像素電極和電連接至像素電極的像素薄膜晶體管，其中，像素電極被配置成通過(guò)像素薄膜晶體管接收輸入圖像的數(shù)據(jù)電壓；以及存儲(chǔ)電容器，連接至像素電極，顯示驅(qū)動(dòng)器，被配置成將數(shù)據(jù)電壓提供至多個(gè)像素，顯示驅(qū)動(dòng)器包括數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器、柵極驅(qū)動(dòng)器和定時(shí)控制器；觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)器，被配置成在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段期間將觸摸驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供至觸摸傳感器；以及調(diào)制器，被配置成將交流信號(hào)提供至柵極驅(qū)動(dòng)器，其中，交流信號(hào)包括：第一交流信號(hào)，具有與觸摸驅(qū)動(dòng)信號(hào)相同的相位并且被提供至柵極驅(qū)動(dòng)器的高電勢(shì)輸入端；以及第二交流信號(hào)，具有與觸摸驅(qū)動(dòng)信號(hào)相同的相位并且被提供至柵極驅(qū)動(dòng)器的時(shí)鐘輸入端、啟動(dòng)輸入端、重置輸入端和低電勢(shì)輸入端中的至少一個(gè)，其中，柵極驅(qū)動(dòng)器被配置成在顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)間段期間將與數(shù)據(jù)電壓同步的柵極脈沖提供至柵極線，并且在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段期間將交流信號(hào)提供至柵極線。

根據(jù)本公開的另一方面，還提供了一種顯示裝置，包括：顯示面板，包括由數(shù)據(jù)線和柵極線限定的多個(gè)像素、觸摸傳感器和傳感器線，每個(gè)像素包括：像素電極和電連接至像素電極的像素薄膜晶體管，其中，像素電極被配置成通過(guò)像素薄膜晶體管接收輸入圖像的數(shù)據(jù)電壓；以及存儲(chǔ)電容器，連接至像素電極，顯示驅(qū)動(dòng)器，被配置成將數(shù)據(jù)電壓提供至多個(gè)像素，顯示驅(qū)動(dòng)器包括數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器、柵極驅(qū)動(dòng)器和定時(shí)控制器；觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)器，被配置成在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段期間，將觸摸驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供至觸摸傳感器；以及調(diào)制器，被配置成生成具有與觸摸驅(qū)動(dòng)信號(hào)相同的相位的交流信號(hào)，并且通過(guò)調(diào)制信號(hào)供給線將交流信號(hào)提供至柵極驅(qū)動(dòng)器的輸出端，其中，調(diào)制信號(hào)供給線與柵極驅(qū)動(dòng)器的柵極級(jí)分開，并且交流信號(hào)是低電勢(shì)電力，其中，柵極驅(qū)動(dòng)器被配置成在顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)間段期間將與數(shù)據(jù)電壓同步的柵極脈沖提供至柵極線，并且在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段期間將具有與觸摸驅(qū)動(dòng)信號(hào)相同的相位的交流信號(hào)提供至柵極線，以及其中，柵極驅(qū)動(dòng)器的輸出端包括輸出選擇器，輸出選擇器選擇性地輸出從柵極驅(qū)動(dòng)器接收的柵極脈沖和從調(diào)制信號(hào)供給線接收的交流信號(hào)。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明包括附圖以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解并且附圖并入本說(shuō)明書中且構(gòu)成本說(shuō)明書的一部分。這些附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施方式并且與描述一起用于說(shuō)明本發(fā)明的原理。在附圖中：

圖1是示意性示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的顯示裝置的框圖；

圖2是示出液晶顯示器的像素的等效電路圖；

圖3示出了自電容觸摸傳感器；

圖4示出了互電容觸摸傳感器；

圖5放大示出了in-cell觸摸傳感器的電極圖案；

圖6是示出根據(jù)分時(shí)驅(qū)動(dòng)在顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)間段和觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段中提供至in-cell觸摸傳感器、數(shù)據(jù)線和柵極線的信號(hào)的波形圖；

圖7示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的柵極驅(qū)動(dòng)器的一種配置；

圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的施加至在圖7中所示出的柵極驅(qū)動(dòng)器的輸入端的調(diào)制信號(hào)的波形圖；

圖9示出了在應(yīng)用本發(fā)明的第一實(shí)施方式的情況下，在低電勢(shì)信號(hào)線與柵極驅(qū)動(dòng)器的其他輸入端之間的寄生電容被最小化；

圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的產(chǎn)生在圖8中所示出的調(diào)制信號(hào)的調(diào)制器的配置；

圖11A和圖11B示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的控制信號(hào)和圖10中所示出的調(diào)制器響應(yīng)于該控制信號(hào)的輸出狀態(tài)；

圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的連接至調(diào)制信號(hào)供給線的柵極驅(qū)動(dòng)器的輸出端的配置；

圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的施加至在圖12中所示出的調(diào)制信號(hào)供給線的調(diào)制信號(hào)的波形圖；

圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的產(chǎn)生在圖13中所示出的調(diào)制信號(hào)的調(diào)制器的配置；以及

圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的控制信號(hào)和圖14中所示出的調(diào)制器響應(yīng)于該控制信號(hào)的輸出狀態(tài)。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將詳細(xì)地參照本發(fā)明的實(shí)施方式，在附圖中示出了本發(fā)明的示例。在任何可能的地方，貫穿附圖將使用相同的附圖標(biāo)記指代相同或相似的部件。如果公知技術(shù)的詳細(xì)描述會(huì)誤導(dǎo)本發(fā)明的實(shí)施方式，則將省略對(duì)公知技術(shù)的詳細(xì)描述。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的顯示裝置可以被實(shí)現(xiàn)為平板顯示器，例如液晶顯示器(LCD)、場(chǎng)發(fā)射顯示器(FED)、等離子體顯示面板(PDP)、有機(jī)發(fā)光二極管顯示器以及電泳顯示器(EPD)。在下面的描述中，將利用液晶顯示器作為平板顯示器的示例來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施方式。然而，本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此，并且可以使用其他的平板顯示器。例如，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的顯示裝置可以被實(shí)現(xiàn)為可適用in-cell觸摸傳感器技術(shù)的任意顯示裝置。

圖1和圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的顯示裝置。圖3和圖4示出了觸摸傳感器的電極圖案。圖5放大示出了in-cell觸摸傳感器的電極圖案。圖6是示出根據(jù)分時(shí)驅(qū)動(dòng)在顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)間段和觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段中提供至in-cell觸摸傳感器、數(shù)據(jù)線和柵極線的信號(hào)的波形圖。

參照?qǐng)D1至圖6，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的顯示裝置包括in-cell觸摸傳感器。in-cell觸摸傳感器被嵌入在像素陣列中并且感測(cè)觸摸輸入。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的顯示裝置包括嵌入有in-cell觸摸傳感器的像素陣列。顯示裝置包括在顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)間段和觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段中的分時(shí)驅(qū)動(dòng)。在顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)間段期間，輸入圖像的數(shù)據(jù)電壓被施加至像素陣列。在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段期間，in-cell觸摸傳感器被驅(qū)動(dòng)并且感測(cè)觸摸輸入。

in-cell觸摸傳感器可以被實(shí)現(xiàn)為電容觸摸傳感器。例如，公共電極12可以被分割成in-cell觸摸傳感器C1至C4。in-cell觸摸傳感器C1至C4的電容可以被測(cè)量為自電容或互電容。如圖3所示，在自電容in-cell觸摸傳感器C1至C4中，傳感器線L1至L4分別連接至自電容in-cell觸摸傳感器C1至C4。如圖4所示，在互電容in-cell觸摸傳感器C1至C4中，傳感器線被分成Tx線和與Tx線交叉的Rx線。Tx線和Rx線通過(guò)互電容結(jié)合。隔開的Tx線圖案通過(guò)鏈路圖案LINK(鏈路)連接并且構(gòu)成Tx線。鏈路圖案LINK通過(guò)絕緣層與Rx線隔開。

在顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)間段期間，公共電壓Vcom被提供至in-cell觸摸傳感器C1至C4，并且在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段期間，觸摸驅(qū)動(dòng)信號(hào)Tdrv(例如，交流(AC)信號(hào))被提供至in-cell觸摸傳感器C1至C4。公共電壓Vcom是例如施加至液晶顯示器的像素的參考電壓。然而，本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此，并且可以使用其他電壓。例如，公共電壓Vcom可以是共同地施加至有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的像素的高電勢(shì)電力電壓VDD或低電勢(shì)電力電壓VSS。公共電壓Vcom應(yīng)該被理解為共同地提供至平板顯示器的像素的電壓。

在一個(gè)實(shí)施方式的液晶顯示器中，顯示面板100包括在上基板與下基板之間的液晶層。液晶層的液晶分子由施加至像素電極11的輸入圖像的數(shù)據(jù)電壓與施加至公共電極12的公共電壓Vcom之間的差生成的電場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)。顯示面板100的像素陣列包括由數(shù)據(jù)線S1至Sm和柵極線G1至Gn限定的像素、從公共電極12分割得到的in-cell觸摸傳感器C1至C4以及連接至in-cell觸摸傳感器C1至C4的傳感器線，其中m和n為正整數(shù)。在本文中所公開的實(shí)施方式中，傳感器線可以是在圖3中示出的傳感器線L1至L4和在圖4中示出的Tx線和Rx線。像素電極11和分割后的公共電極12中的每一個(gè)可以由諸如銦錫氧化物(ITO)的透明導(dǎo)電材料形成。

每個(gè)像素包括形成在數(shù)據(jù)線S1至Sm與柵極線G1至Gn的交叉處的像素薄膜晶體管(TFT)，通過(guò)像素TFT提供有數(shù)據(jù)電壓的像素電極11，提供有公共電壓Vcom的公共電極12、連接至像素電極11并且保持液晶盒(liquid crystal cell)的電壓的存儲(chǔ)電容器Cst等。在顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)間段期間，in-cell觸摸傳感器C1至C4和連接至in-cell觸摸傳感器C1至C4的傳感器線用作公共電極。如圖5所示，in-cell觸摸傳感器C1至C4中的每一個(gè)連接至像素。

黑矩陣、濾色器等可以形成在顯示面板100的上基板上。顯示面板100的下基板可以以COT(TFT上的濾色器，color filter on TFT)結(jié)構(gòu)來(lái)配置。在這種情況下，濾色器可以形成在顯示面板100的下基板上。偏振板分別附接至顯示面板100的上基板和下基板。用于設(shè)置液晶的預(yù)傾角的定向?qū)臃謩e形成在與顯示面板100的上基板和下基板中的液晶接觸的內(nèi)表面上。柱狀間隔物形成在顯示面板100的上基板與下基板之間以保持液晶層的盒間隙(cell gap)恒定。

背光單元可以設(shè)置在顯示面板100的背表面之下。背光單元可以被實(shí)現(xiàn)為側(cè)入式(edge type)背光單元和直下式(direct type)背光單元之一并且將光照射在顯示面板100上。顯示面板100可以以任何公知的模式實(shí)現(xiàn)，包括扭曲向列(TN)模式、垂直取向(VA)模式、面內(nèi)切換(IPS)模式、邊緣場(chǎng)開關(guān)(FFS)模式等。在諸如有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的自發(fā)光顯示器中不需要背光單元。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的顯示裝置還包括向像素施加輸入圖像的數(shù)據(jù)信號(hào)的顯示驅(qū)動(dòng)器、驅(qū)動(dòng)觸摸傳感器的觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)器110以及對(duì)電力電壓進(jìn)行處理以生成調(diào)制信號(hào)MSIG的調(diào)制器114。

顯示驅(qū)動(dòng)器包括數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器102、柵極驅(qū)動(dòng)器104和定時(shí)控制器106。

如圖6所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)時(shí)間段被時(shí)分成顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Td和觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Tt。顯示驅(qū)動(dòng)器和觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)器110響應(yīng)于同步信號(hào)Tsync而彼此同步。同步信號(hào)Tsync的第一邏輯電平限定顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Td，并且同步信號(hào)Tsync的第二邏輯電平限定觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Tt。如圖6所示，第一邏輯電平是高邏輯電平并且第二邏輯電平是低邏輯電平；或者，第一邏輯電平是低邏輯電平并且第二邏輯電平是高邏輯電平，但是實(shí)施方式不限于此。在圖6中，“COM”指的是施加至in-cell觸摸傳感器的信號(hào)的波形。

在顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Td期間，顯示驅(qū)動(dòng)器向像素施加輸入圖像的數(shù)據(jù)電壓。因?yàn)橄袼豑FT在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Tt期間處于關(guān)態(tài)，所以像素保持在顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Td期間已經(jīng)被充電至像素的數(shù)據(jù)電壓。在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Tt期間，顯示驅(qū)動(dòng)器向數(shù)據(jù)線S1至Sm和柵極線G1至Gn提供具有與觸摸驅(qū)動(dòng)信號(hào)Tdrv相同的相位的AC信號(hào)Vac，以使在觸摸傳感器與連接至像素的數(shù)據(jù)線S1至Sm和柵極線G1至Gn之間的寄生電容最小化。

在顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Td期間，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器102將從定時(shí)控制器106接收的輸入圖像的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB轉(zhuǎn)換成正的和負(fù)的模擬伽馬補(bǔ)償電壓，并且輸出數(shù)據(jù)電壓。然后，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器102將數(shù)據(jù)電壓提供至數(shù)據(jù)線S1至Sm。

在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Tt期間，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器102向數(shù)據(jù)線S1至Sm提供具有與施加至in-cell觸摸傳感器C1至C4的觸摸驅(qū)動(dòng)信號(hào)Tdrv相同的相位和相同的幅值的AC信號(hào)Vac，從而使在in-cell觸摸傳感器C1至C4與數(shù)據(jù)線S1至Sm之間的寄生電容最小化。這是因?yàn)樵诩纳娙莸膬啥说碾妷和瑫r(shí)變化，并且隨著在寄生電容的兩端之間的電壓差減小，被充電至寄生電容的電荷量減小。即，因?yàn)镼＝CV，Q隨著V減小而減小。在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Tt期間，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器102可以在數(shù)據(jù)線S1至Sm彼此連接的情況下向數(shù)據(jù)線S1至Sm提供AC信號(hào)Vac。

在顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Td期間，柵極驅(qū)動(dòng)器104順序地向柵極線G1至Gn提供與數(shù)據(jù)電壓同步的柵極脈沖(或掃描脈沖)，并且選擇顯示面板100的施加了數(shù)據(jù)電壓的線。柵極脈沖在從調(diào)制器114接收的柵極高電壓VGH與柵極低電壓VGL之間擺動(dòng)。柵極脈沖通過(guò)柵極線G1至Gn施加至像素TFT。柵極高電壓VGH被設(shè)置為大于像素TFT的閾值電壓的電壓并且接通像素TFT。柵極低電壓VGL被設(shè)置為小于像素TFT的閾值電壓的電壓。

在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Tt期間，柵極驅(qū)動(dòng)器104向柵極線G1至Gn提供具有與施加至觸摸傳感器的觸摸驅(qū)動(dòng)信號(hào)Tdrv相同的相位和相同的幅值的AC信號(hào)Vac，從而使得在觸摸傳感器與柵極線G1至Gn之間的寄生電容最小化。在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Tt期間提供至柵極線G1至Gn的AC信號(hào)Vac的電壓小于柵極高電壓VGH并且小于像素TFT的閾值電壓，使得施加至像素的數(shù)據(jù)電壓不改變。

調(diào)制器114接收來(lái)自電力生成器112的電力電壓。在顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Td期間，調(diào)制器114利用在電力生成器112中生成的柵極高電壓VGH和柵極低電壓VGL產(chǎn)生高電勢(shì)電力、低電勢(shì)電力、時(shí)鐘信號(hào)、啟動(dòng)信號(hào)等，并且將它們提供至柵極驅(qū)動(dòng)器104。

在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Tt期間，調(diào)制器114對(duì)從電力生成器112接收的柵極高電壓VGH和柵極低電壓VGL進(jìn)行處理以產(chǎn)生調(diào)制信號(hào)MSIG即AC信號(hào)Vac，并且將AC信號(hào)Vac提供至柵極驅(qū)動(dòng)器104的輸入端和輸出端之一。因此，調(diào)制器114能夠使提供至柵極線G1至Gn的AC信號(hào)Vac的失真最小化。這將參照?qǐng)D7至圖15在之后進(jìn)行描述。

定時(shí)控制器106從主機(jī)系統(tǒng)108接收定時(shí)信號(hào)，例如垂直同步信號(hào)Vsync、水平同步信號(hào)Hsync和數(shù)據(jù)使能信號(hào)DE，并且控制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器102和柵極驅(qū)動(dòng)器104的工作定時(shí)。定時(shí)控制器106生成用于控制柵極驅(qū)動(dòng)器104的工作定時(shí)的掃描定時(shí)控制信號(hào)GDC，并且生成用于控制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器102的工作定時(shí)的數(shù)據(jù)定時(shí)控制信號(hào)SDC。

主機(jī)系統(tǒng)108可以實(shí)現(xiàn)為電話系統(tǒng)、電視系統(tǒng)、機(jī)頂盒、導(dǎo)航系統(tǒng)、DVD播放器、藍(lán)光播放器、個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)以及家庭影院系統(tǒng)之一。主機(jī)系統(tǒng)108包括嵌入有縮放器(scaler)的片上系統(tǒng)(SOC)，并且將輸入圖像的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB轉(zhuǎn)換成適合于顯示面板100的分辨率的格式。主機(jī)系統(tǒng)108向定時(shí)控制器106發(fā)送輸入圖像的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB以及定時(shí)信號(hào)Vsync、Hsync和DE。另外，主機(jī)系統(tǒng)108執(zhí)行與從觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)器110接收到的觸摸輸入的坐標(biāo)信息XY相關(guān)聯(lián)的應(yīng)用程序。

定時(shí)控制器106或主機(jī)系統(tǒng)108可以生成用于使顯示驅(qū)動(dòng)器與觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)器110同步的同步信號(hào)Tsync。

在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Tt期間，觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)器110向in-cell觸摸傳感器C1至C4提供觸摸驅(qū)動(dòng)信號(hào)Tdrv。當(dāng)導(dǎo)電材料(例如手指)接近in-cell觸摸傳感器時(shí)，電容的電荷量改變。觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)器110測(cè)量in-cell觸摸傳感器的電荷的改變量并且感測(cè)觸摸位置和觸摸面積。觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)器110計(jì)算各個(gè)觸摸輸入的坐標(biāo)信息XY并且將所計(jì)算的坐標(biāo)信息XY發(fā)送至主機(jī)系統(tǒng)108。

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器102和觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)器110可以被集成為一個(gè)驅(qū)動(dòng)器集成電路(IC)。驅(qū)動(dòng)器IC可以通過(guò)玻璃上芯片(COG)工藝附接至顯示面板100的基板。

圖7示意性示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的柵極驅(qū)動(dòng)器的配置。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的施加至在圖7中示出的柵極驅(qū)動(dòng)器的輸入端的調(diào)制信號(hào)的波形圖。圖9示出了在應(yīng)用本發(fā)明的第一實(shí)施方式的情況下，在低電勢(shì)信號(hào)線與柵極驅(qū)動(dòng)器的其他輸入端之間的寄生電容被最小化。

參照?qǐng)D7和圖8，柵極驅(qū)動(dòng)器104包括多個(gè)柵極級(jí)，每個(gè)柵極級(jí)均包括節(jié)點(diǎn)控制器、上拉開關(guān)Tpu和下拉開關(guān)Tpd。每個(gè)柵極級(jí)的輸出節(jié)點(diǎn)NO連接至柵極線G1至Gn之一，并且柵極輸出信號(hào)MVg通過(guò)輸出節(jié)點(diǎn)NO被提供至相應(yīng)的柵極線。柵極輸出信號(hào)MVg包括在顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Td期間提供的柵極脈沖和在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Tt期間提供的AC信號(hào)。

為此，在顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Td期間，調(diào)制器114向柵極驅(qū)動(dòng)器104的時(shí)鐘輸入端T1提供在柵極高電壓VGH與柵極低電壓VGL之間擺動(dòng)的時(shí)鐘信號(hào)MCLK，向柵極驅(qū)動(dòng)器104的啟動(dòng)輸入端T2提供在柵極高電壓VGH與柵極低電壓VGL之間擺動(dòng)的啟動(dòng)信號(hào)MVST，向柵極驅(qū)動(dòng)器104的高電勢(shì)輸入端T4提供柵極高電壓VGH的高電勢(shì)電力MVDD或MVDD_O，并且向柵極驅(qū)動(dòng)器104的低電勢(shì)輸入端T5提供柵極低電壓VGL的低電勢(shì)電力MVSS。在顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Td期間，隨后的柵極級(jí)的柵極脈沖作為重置信號(hào)MRST被提供至柵極驅(qū)動(dòng)器104的重置輸入端T3。

如圖8所示，在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Tt期間，調(diào)制器114向柵極驅(qū)動(dòng)器104的高電勢(shì)輸入端T4提供在第一柵極高電壓VGH(H)與第二柵極高電壓VGH(L)之間擺動(dòng)的第一AC信號(hào)Vac1，并且向柵極驅(qū)動(dòng)器104的時(shí)鐘輸入端T1、啟動(dòng)輸入端T2、重置輸入端T3以及低電勢(shì)輸入端T5中的每一個(gè)提供在第一柵極低電壓VGL(H)與第二柵極低電壓VGL(L)之間擺動(dòng)的第二AC信號(hào)Vac2。在本文所公開的實(shí)施方式中，第一柵極高電壓VGH(H)等于或大于柵極高電壓VGH，并且第二柵極高電壓VGH(L)等于或小于柵極高電壓VGH。第一柵極低電壓VGL(H)等于或大于柵極低電壓VGL，并且第二柵極低電壓VGL(L)等于或小于柵極低電壓VGL。第一柵極高電壓VGH(H)與第二柵極高電壓VGH(L)之間的幅值和第一柵極低電壓VGL(H)與第二柵極低電壓VGL(L)之間的幅值基本上等于觸摸驅(qū)動(dòng)信號(hào)Tdrv的幅值。

在圖7中所示出的節(jié)點(diǎn)控制器可以被實(shí)現(xiàn)為如圖9所示的多個(gè)TFTW1至W7。連接至低電勢(shì)輸入端T5的低電勢(shì)信號(hào)線通過(guò)多個(gè)寄生電容C1至C6與TFT W1至W7耦合。本發(fā)明的實(shí)施方式向柵極驅(qū)動(dòng)器104的高電勢(shì)輸入端T4、時(shí)鐘輸入端T1、啟動(dòng)輸入端T2和重置輸入端T3以及低電勢(shì)輸入端T5提供AC信號(hào)，以防止施加至柵極驅(qū)動(dòng)器104的輸出節(jié)點(diǎn)NO的AC信號(hào)在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Tt期間由于耦合導(dǎo)致的RC延時(shí)的影響而失真。因此，本發(fā)明的實(shí)施方式能夠使在低電勢(shì)信號(hào)線與TFT W1至W7之間的寄生電容C1至C6最小化。這是因?yàn)樵诩纳娙軨1至C6中的每一個(gè)的兩端的電壓同時(shí)變化，并且被充電至寄生電容C1至C6的電荷量隨著在寄生電容C1至C6中的每一個(gè)的兩端之間的電壓差的減小而減小。

圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的產(chǎn)生在圖8中示出的調(diào)制信號(hào)的調(diào)制器的配置。圖11A和圖11B示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的控制信號(hào)和圖10中所示出的調(diào)制器響應(yīng)于控制信號(hào)的輸出狀態(tài)。

參照?qǐng)D10，調(diào)制器114包括根據(jù)第一偏置電壓BVGH工作的第一比較器CP1和第二比較器CP2、連接至第一比較器CP1和第二比較器CP2的第一選擇器MUX1、根據(jù)第二偏置電壓BVGL工作的第三比較器CP3和第四比較器CP4以及連接至第三比較器CP3和第四比較器CP4的第二選擇器MUX2。

第一比較器CP1基于第一參考電壓Ref1生成等于或大于柵極高電壓VGH的第一柵極高電壓VGH(H)，并且將第一柵極高電壓VGH(H)提供至第一選擇器MUX1。第二比較器CP2基于第二參考電壓Ref2生成等于或小于柵極高電壓VGH的第二柵極高電壓VGH(L)，并且將第二柵極高電壓VGH(L)提供至第一選擇器MUX1。

在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Tt期間，第一選擇器MUX1交替地輸出第一柵極高電壓VGH(H)和第二柵極高電壓VGH(L)，并且產(chǎn)生具有與觸摸驅(qū)動(dòng)信號(hào)Tdrv相同的幅值的第一AC信號(hào)Vac1。另一方面，第一選擇器MUX1在顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Td期間輸出柵極高電壓VGH。

為此，如圖11A所示，第一選擇器MUX1包括響應(yīng)于同步信號(hào)Tsync和第一輔助控制信號(hào)PWM_Tx(VGH)而選擇性接通的第一開關(guān)SW1至第三開關(guān)SW3。在顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Td期間，同步信號(hào)Tsync具有第一邏輯電平“1”，并且第二開關(guān)SW2接通并且輸出柵極高電壓VGH。在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Tt期間，同步信號(hào)Tsync具有第二邏輯電平“0”，并且第一開關(guān)SW1和第三開關(guān)SW3響應(yīng)于第一輔助控制信號(hào)PWM_Tx(VGH)而選擇性地接通。當(dāng)同步信號(hào)Tsync具有第二邏輯電平“0”并且第一輔助控制信號(hào)PWM_Tx(VGH)具有第一邏輯電平“1”時(shí)，第一開關(guān)SW1接通并且輸出第一柵極高電壓VGH(H)。當(dāng)同步信號(hào)Tsync具有第二邏輯電平“0”并且第一輔助控制信號(hào)PWM_Tx(VGH)具有第二邏輯電平“0”時(shí)，第三開關(guān)SW3接通并且輸出第二柵極高電壓VGH(L)。

第三比較器CP3基于第三參考電壓Ref3生成等于或大于柵極低電壓VGL的第一柵極低電壓VGL(H)，并且將第一柵極低電壓VGL(H)提供至第二選擇器MUX2。第四比較器CP4基于第四參考電壓Ref4生成等于或小于柵極低電壓VGL的第二柵極低電壓VGL(L)，并且將第二柵極低電壓VGL(L)提供至第二選擇器MUX2。

在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Tt期間，第二選擇器MUX2交替地輸出第一柵極低電壓VGL(H)和第二柵極低電壓VGL(L)，并且產(chǎn)生具有與觸摸驅(qū)動(dòng)信號(hào)Tdrv相同的幅值的第二AC信號(hào)Vac2。另一方面，第二選擇器MUX2在顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Td期間輸出柵極低電壓VGL。

為此，如圖11B所示，第二選擇器MUX2包括響應(yīng)于同步信號(hào)Tsync和第二輔助控制信號(hào)PWM_Tx(VGL)而選擇性接通的第四開關(guān)SW4至第六開關(guān)SW6。在顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Td中，同步信號(hào)Tsync具有第一邏輯電平“1”，并且第五開關(guān)SW5接通并且輸出柵極低電壓VGL。在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Tt中，同步信號(hào)Tsync具有第二邏輯電平“0”，并且第四開關(guān)SW4和第六開關(guān)SW6響應(yīng)于第二輔助控制信號(hào)PWM_Tx(VGL)而選擇性地接通。當(dāng)同步信號(hào)Tsync具有第二邏輯電平“0”并且第二輔助控制信號(hào)PWM_Tx(VGL)具有第一邏輯電平“1”時(shí)，第四開關(guān)SW4接通并且輸出第一柵極低電壓VGL(H)。當(dāng)同步信號(hào)Tsync具有第二邏輯電平“0”并且第二輔助控制信號(hào)PWM_Tx(VGL)具有第二邏輯電平“0”時(shí)，第六開關(guān)SW6接通并且輸出第二柵極低電壓VGL(L)。

圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的連接至調(diào)制信號(hào)供給線的柵極驅(qū)動(dòng)器的輸出端的配置。圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的施加至在圖12中示出的調(diào)制信號(hào)供給線的調(diào)制信號(hào)的波形圖。

參照?qǐng)D12和圖13，柵極驅(qū)動(dòng)器104包括多個(gè)柵極級(jí)，每個(gè)柵極級(jí)均包括節(jié)點(diǎn)控制器、上拉開關(guān)Tpu和下拉開關(guān)Tpd。每個(gè)柵極級(jí)的輸出節(jié)點(diǎn)NO連接至柵極線G1至Gn之一，并且柵極輸出信號(hào)MVg通過(guò)輸出節(jié)點(diǎn)NO提供至相應(yīng)的柵極線。柵極輸出信號(hào)MVg包括在顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Td期間提供的柵極脈沖和在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Tt期間提供的AC信號(hào)。

在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Tt期間，調(diào)制器114通過(guò)位于柵極驅(qū)動(dòng)器104的外部的調(diào)制信號(hào)供給線MLINE將AC信號(hào)直接提供至柵極驅(qū)動(dòng)器104的輸出端。AC信號(hào)通過(guò)單獨(dú)的調(diào)制信號(hào)供給線MLINE來(lái)提供，而不通過(guò)柵極驅(qū)動(dòng)器104的低電勢(shì)信號(hào)線。因此，因?yàn)锳C信號(hào)不受柵極驅(qū)動(dòng)器104內(nèi)部的耦合影響，所以能夠使AC信號(hào)的失真最小化。

柵極驅(qū)動(dòng)器104的輸出端包括輸出選擇器MUXO，輸出選擇器MUXO選擇性地輸出從柵極級(jí)的輸出節(jié)點(diǎn)NO接收的柵極脈沖和從調(diào)制信號(hào)供給線MLINE接收的AC信號(hào)。

在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Tt期間，調(diào)制器114經(jīng)由調(diào)制信號(hào)供給線MLINE向柵極驅(qū)動(dòng)器104的輸出端提供在第一柵極低電壓VGL(H)與第二柵極低電壓VGL(L)之間擺動(dòng)的AC信號(hào)Vac。在本文所公開的實(shí)施方式中，第一柵極低電壓VGL(H)等于或大于柵極低電壓VGL，并且第二柵極低電壓VGL(L)等于或小于柵極低電壓VGL。第一柵極低電壓VGL(H)與第二柵極低電壓VGL(L)之間的幅值基本上等于觸摸驅(qū)動(dòng)信號(hào)Tdrv的幅值。

圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的產(chǎn)生在圖13中所示出的調(diào)制信號(hào)的調(diào)制器的配置。圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的控制信號(hào)和圖14中示出的調(diào)制器響應(yīng)于控制信號(hào)的輸出狀態(tài)。

參照?qǐng)D14，調(diào)制器114包括根據(jù)偏置電壓BVGL工作的第一比較器CP1和第二比較器CP2以及連接至第一比較器CP1和第二比較器CP2的選擇器MUX。

第一比較器CP1基于第一參考電壓Ref1生成等于或大于柵極低電壓VGL的第一柵極低電壓VGL(H)，并且將第一柵極低電壓VGL(H)提供至選擇器MUX。第二比較器CP2基于第二參考電壓Ref2生成等于或小于柵極低電壓VGL的第二柵極低電壓VGL(L)，并且將第二柵極低電壓VGL(L)提供至選擇器MUX。

在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Tt期間，選擇器MUX交替地輸出第一柵極低電壓VGL(H)和第二柵極低電壓VGL(L)，并且產(chǎn)生具有與觸摸驅(qū)動(dòng)信號(hào)Tdrv相同的幅值的AC信號(hào)Vac。然后，選擇器MUX輸出AC信號(hào)Vac作為低電勢(shì)電力MVSS。另一方面，選擇器MUX在顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Td期間輸出柵極低電壓VGL作為低電勢(shì)電力MVSS。

為此，如圖15所示，選擇器MUX包括響應(yīng)于同步信號(hào)Tsync和輔助控制信號(hào)PWM_Tx(VGL)而選擇性接通的第一開關(guān)SW1至第三開關(guān)SW3。在顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Td中，同步信號(hào)Tsync具有第一邏輯電平“1”，并且第二開關(guān)SW2接通并且輸出柵極低電壓VGL。在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段Tt中，同步信號(hào)Tsync具有第二邏輯電平“0”，并且第一開關(guān)SW1和第三開關(guān)SW3響應(yīng)于輔助控制信號(hào)PWM_Tx(VGL)而選擇性地接通。當(dāng)同步信號(hào)Tsync具有第二邏輯電平“0”并且輔助控制信號(hào)PWM_Tx(VGL)具有第一邏輯電平“1”時(shí)，第一開關(guān)SW1接通并且輸出第一柵極低電壓VGL(H)。當(dāng)同步信號(hào)Tsync具有第二邏輯電平“0”并且輔助控制信號(hào)PWM_Tx(VGL)具有第二邏輯電平“0”時(shí)，第三開關(guān)SW3接通并且輸出第二柵極低電壓VGL(L)。

如上所述，本發(fā)明的實(shí)施方式在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段期間向柵極驅(qū)動(dòng)器的其他輸入端以及低電勢(shì)輸入端施加AC信號(hào)，從而去除了在柵極驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的耦合的影響。因此，本發(fā)明的實(shí)施方式能夠使提供至柵極線的AC信號(hào)的失真最小化。

此外，本發(fā)明的實(shí)施方式在觸摸傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)間段期間通過(guò)在柵極驅(qū)動(dòng)器的外部的調(diào)制信號(hào)供給線直接向柵極驅(qū)動(dòng)器的輸出端提供AC信號(hào)，而不通過(guò)柵極驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的低電勢(shì)信號(hào)線，從而去除了在柵極驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的耦合的影響。因此，本發(fā)明的實(shí)施方式能夠使提供至柵極線的AC信號(hào)的失真最小化。

盡管已經(jīng)參照大量示例性實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出落在本公開內(nèi)容的原理的范圍內(nèi)的許多其他修改和實(shí)施方式。特別是，可以在本公開內(nèi)容、附圖和所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)對(duì)主題組合的組成部分和/或布置進(jìn)行各種變型和修改。除了組成部分和/或布置的變型和修改之外，替代性用途對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員也將是明顯的。