專利名稱：顯示裝置及其驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示裝置以及驅(qū)動所述顯示裝置的方法。具體地，本發(fā) 明涉及一種能夠簡化面板的、具有高透射率的顯示裝置以及驅(qū)動所述顯示裝 置方法。
背景技術(shù)：
通常，觸摸屏幕面板(TSP)是一種設(shè)置在顯示裝置上的、用于通過利用手 指或其它工具觸摸其來輸入數(shù)據(jù)的輸入單元。近來，正在開發(fā)一種集成型液
圖像和檢測觸摸位置。
集成型LCD面板顯示圖像并且檢測外部物體(即手指或者工具)觸摸的位 置。所述集成型LCD面板包括陣列基板、濾色器基板和液晶層。所述陣列基 板包括傳送用于顯示圖像的驅(qū)動信號的柵極線和源極線。所述陣列基板還包 括傳送用于檢測觸摸位置的位置信號的x軸和y軸讀出線。在物體觸摸面板 時產(chǎn)生的電特性中的變化通過x軸和y軸讀出線傳送，由此檢測觸摸位置。
如上所述，除了用于檢測觸摸的柵極線和源極線之外，所述集成型LCD 面板還需要包括讀出線，并且相應(yīng)地，與不具有讀出線并且僅顯示圖像的LCD 面板相比，其透射率不利地下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的例證性實施例解決了上述問題，并且提供了 一種具有高透射率 并能夠簡化顯示面板的顯示裝置。
本發(fā)明的一個例證性實施例還提供一種驅(qū)動顯示裝置的方法。 在按照本發(fā)明一個例證性實施例的顯示裝置中，所述顯示裝置包括顯示 面板、源極驅(qū)動部分、柵極驅(qū)動部分、讀出部分和脈沖產(chǎn)生部分以符合上述 要求。所述顯示面板包括其上形成源極線和柵極線的陣列基板、以及其上形 成公共電極的相對基板。在幀時間段的顯示時間段期間，所述源極驅(qū)動部分
向所述源極線輸出數(shù)據(jù)信號。在所述顯示時間段期間，所述柵極驅(qū)動部分向 所述柵極線輸出柵極信號。所述讀出部分與所述陣列基板的線和所述相對基 板的所述公共電極中的至少 一個電連接，在所述幀時間段的消除時間段期間
讀出檢測信號。在幀時間段的消除時間段(elimination period)期間，所述脈沖 產(chǎn)生部分輸出用于驅(qū)動所述讀出部分的控制脈沖。
按照本發(fā)明的例證性實施例，在一種驅(qū)動顯示裝置的方法中，其中所述 顯示裝置包括其上形成源極線和柵極線的陣列基板以及其上形成公共電極的 相對基板，該方法包括在幀時間段的顯示時間段期間通過向所述源極線和 柵極線輸出驅(qū)動信號，在所述顯示裝置上顯示圖像，并且在所述幀時間段的 消除時間段期間，從所述陣列基板的線和所述相對基板的公共電極中的至少 一個讀出在顯示裝置上檢測到的檢測信號。
另外，按照上述的顯示裝置以及驅(qū)動所述顯示裝置的方法，通過為顯示 圖像形成的線或公共電極讀出檢測信號，由此在沒有附加線路的情況下，可 顯示圖像和檢測觸摸。結(jié)果，所述顯示裝置的顯示質(zhì)量可以得到提高，并且 其工藝可以得到簡化。


通過以下結(jié)合附圖的描述，將會更詳細地理解本發(fā)明的例證性實施例， 其中
圖l是按照本發(fā)明例證性實施例的顯示裝置的平面圖2是圖解圖1中的顯示面板的橫截面圖3A是圖解圖2中的顯示面板的示意圖3B是圖解圖2中的顯示面板的等效電路圖4是圖1中的第一讀出部分和第二讀出部分的電路圖5是圖1中的驅(qū)動部分的方塊圖6是用于說明驅(qū)動圖1中的顯示面板的方法的時序圖7是圖解按照本發(fā)明 一 個例證性實施例的顯示面板的橫截面圖8A是圖解圖7中的顯示面板的示意圖8B是圖解圖7中的顯示面板的等效電路圖9是用于說明驅(qū)動圖7中的顯示面板的方法的時序圖IO是圖解按照本發(fā)明一個例證性實施例的顯示裝置的平面圖ll是圖解圖10中的顯示面板的橫截面圖12A是圖解圖10中的顯示面板的示意圖12B是圖10中的顯示面板的等效電路圖13是圖10中的顯示裝置的讀出部分的電路圖；以及
圖14是說明驅(qū)動圖10中的顯示面板的方法的時序圖。
具體實施例方式
在下文中，將參考附圖更充分地描述本發(fā)明，在附圖中示出了本發(fā)明的 例證性實施例。然而，本發(fā)明可以以多種不同的形式體現(xiàn)，并且不應(yīng)該被理 解為限制于在此提出的例證性實施例；相反，提供這些例證性實施例以便本
公開將是徹底的和完整的，并且將全面地向本領(lǐng)域:t支術(shù)人員傳達本發(fā)明的范
圍。全文中相似的參考數(shù)字指代相似的或者相同的單元。 在下文中，將參考附圖詳細說明本發(fā)明的例證性實施例。 圖1是圖解按照本發(fā)明一個例證性實施例的顯示裝置的平面圖。
參考圖1，所述顯示裝置包括顯示面板300、柵極驅(qū)動部分130、第一讀 出部分150、第二讀出部分170和驅(qū)動部分400。
所述顯示面板300包括陣列基板100、相對基板200和插入在基板100 和200之間的液晶層(未示出)。所述陣列基板100包括用來檢測觸摸位置和顯 示圖像的顯示區(qū)域DA、以及圍繞所述顯示區(qū)域DA的第一外圍區(qū)域PA1、第 二外圍區(qū)域PA2和第三外圍區(qū)域PA3。如圖4所示，顯示區(qū)域DA包括4皮此
相交的源極線DL1、 DL2..... DLm和柵極線GLl、 GL2、 ...、 GLn。所述
源極線DL1、 DL2、 ...、 DLm和所述柵極線GLl、 GL2、 ...、 GLn限定了多 .個像素部分P。每一像素部分P包括開關(guān)元件TFT和像素電極(未示出)，即 存儲電容器CST和液晶電容器CLC的第一電極。
所述相對基板200與所述陣列基板100組合來容納所述液晶層。作為液 晶電容器CLC的第二電極并且與所述像素電極相對的公共電極(未示出)形成 在所述相對基板200上。
所述柵極驅(qū)動部分130形成在所述陣列基板100的第一外圍區(qū)域PA1內(nèi)。
另外，所述柵極驅(qū)動部分130連續(xù)地向所述柵極線GL1、 GL2..... GLn輸
出柵極信號。
所述第一讀出部分150形成在所述陣列基板100的第二外圍區(qū)域PA2內(nèi)。
如圖5所示，所述第一讀出部分150讀出第一檢測信號X1、 X2.....Xi。例
如，第一讀出部分150響應(yīng)于第一控制脈沖而讀出通過源極線DL1、DL2、...、
DLm檢測的第一檢測信號Xl、 X2..... Xi。
所述第二讀出部分170形成在陣列基板100的第三外圍區(qū)域PA3內(nèi)。所
述第二讀出部分170讀出第二檢測信號Yl、 Y2.....Yj。例如，如圖5所示，
第二讀出部分170響應(yīng)于第二控制脈沖而讀出通過柵極線GL1、 GL2.....
GLn檢測的第二檢測信號Yl、 Y2、 ...、 Yj。因此，第一讀出部分150和第 二讀出部分170可以集成在陣列基板100上，或者可以作為一個單獨的芯片 安裝。
所述驅(qū)動部分400可以安裝在陣列基板100的第二外圍區(qū)域PA2內(nèi)，或 者集成在其內(nèi)。當(dāng)驅(qū)動部分400具體化為一個芯片時，所述驅(qū)動部分400可 以包括第一讀出部分150和第二讀出部分170。
在幀時間段的顯示時間段DISPLAY期間，驅(qū)動部分400向源極線DL1、
DL2..... DLm輸出用來顯示圖像的數(shù)據(jù)信號。另外，在幀時間段期間，驅(qū)
動部分400向柵極驅(qū)動部分130輸出柵極控制信號以控制柵極驅(qū)動部分130。 相應(yīng)地，柵極驅(qū)動部分130連續(xù)地向柵極線GL1、 GL2、 ...、 GLn輸出柵極 信號。
在幀時間段的消除時間段FP和BP期間(參見圖6)，驅(qū)動部分400分別 向第 一讀出部分150和第二讀出部分170輸出第 一控制脈沖和第二控制脈沖。 驅(qū)動部分400分析從第 一讀出部分150和第二讀出部分170讀出的第 一檢測
信號X1、 X2.....Xi和第二檢測信號Yl、 Y2.....Yj。相應(yīng)地，驅(qū)動部分
400對物體(諸如用戶的手指)觸摸的位置的坐標進行采樣。
圖2是圖解圖1中的顯示面板的橫截面圖。圖3A是圖解圖2中的顯示 面板的示意圖，而圖3B是圖2中的顯示面板的等效電路圖。
參考圖2,所述顯示面板300包括陣列基板100、面對陣列基板100的相 對基板200、液晶層LC、第一光薄膜120和第二光薄膜220。顯示面板300 .具有這樣的結(jié)構(gòu)其中陣列基板IOO設(shè)置在下面部分，相對基板200設(shè)置在 其上面部分。
P車列基板100包括第一玻璃基板110，在其上形成源極線DL、柵極線 GL和像素電極PE。相對基板200包括第二玻璃基板210,在第二玻璃基板 210的下面形成濾色器基板CF和公共電極CE。第一光薄膜120附著在陣列
基板100上，而第二光薄膜220附著在相對基板200上。
光通過顯示面板300內(nèi)的陣列基板100的后表面進入。相對基板200的 上表面意欲供外部物體(諸如用戶的手)觸摸。在圖3A和3B中圖解了顯示面 板300的等效電路圖。
參考圖3A和3B,顯示面板300的等效電路圖包括第一節(jié)點N1、檢測元 件CS、脈沖發(fā)生器PG、第二節(jié)點N2和電流檢測器"A"。第一節(jié)點N1對應(yīng) 于相對基板200的上表面，其中第二光薄膜220附著在第二玻璃基板210上。 相對基板200的上表面意名夂供外部物體觸摸。第二節(jié)點N2對應(yīng)于用于讀出 檢測信號的源極線DL(或者柵極線)。在這種情況下，相對基板200的公共電 極CE維持在電浮置狀態(tài)。
檢測元件CS的第一電極與第一節(jié)點Nl連接，而檢測元件CS的第二電 極與脈沖發(fā)生器PG和電流檢測器"A"連接。檢測元件CS由相對基板200、 液晶層LC和源極線DL(或柵極線)卩艮定。源極線DL(或柵極線)分別與脈沖發(fā) 生器PG和電流4企測器"A"電連接。
顯示面板300的等效電路如下操作。
當(dāng)物體沒有觸摸相對基板200(即第一節(jié)點N1的電壓是第一電壓Vl)時， 第一電流Il通過從脈沖發(fā)生器PG產(chǎn)生的脈沖而流經(jīng)等效電路，并且第一電 流Il施加到電流檢測器"A"。另一方面，當(dāng)物體觸摸相對基板200(即第一節(jié) 點Nl的電壓是第二電壓V2)時，第二電流I2響應(yīng)于從脈沖發(fā)生器PG產(chǎn)生的 脈沖而流過等效電路。相應(yīng)地，電流I1-I2(也就是第一電流I1和第二電流I2 之間的差)施加到電流檢測器"A"。在此，表達式"I1-I2，，代表第一電流I1和第 二電流12之間的電流差。電流檢測器"A"響應(yīng)于所施加的電流而輸出檢測信
一;—
圖4是圖1中所示的第一讀出部分和第二讀出部分的電路圖。 參考圖4，第一讀出部分150包括第一開關(guān)部分151和第一電流;險測部 分153。第二讀出部分170包括第二開關(guān)部分171和第二電流寺全測部分173。 第一開關(guān)部分151包括多個與源極線DL1、 DL2、 ...、 DLm電連接的第
一晶體管TX1、 TX2..... TXm。每一個第一晶體管TX1包括柵極電極，
被施加第一控制脈沖PC1;連接到源極線DL1的源極電極、以及輸出第一檢 測電流的漏極電極。當(dāng)?shù)谝豢刂泼}沖PC1施加到第一晶體管TX1時，第一晶 .體管TX1輸出一電流，其通過源極線DL1流向第一電流4企測部分153。第一電流檢測部分153包括多個第一運算放大器AX1、 AX2.....AXi。
每一個第一運算放大器AX1可以分別與多個第一晶體管TX1的每一個連接， 或者每一個第一運算放大器AX1可以與作為整體的多個第一晶體管TX1連 接。在這個例證性實施例中，第一運算放大器AX1與四個第一晶體管TX1、 TX2、 TX3和TX4連接，并且輸出流經(jīng)四條源極線DL1、 DL2、 DL3和DL4 的第一4企測電流作為第一檢測信號XI。
相應(yīng)地，第一電流檢測部分153輸出第一檢測電流，其從第一開關(guān)部分 151輸出，作為第一檢測信號X1、 X2、 ...、 Xi。
第二開關(guān)部分171包括多個與柵極線GL1、 GL2..... GLn電連接的第
二晶體管TY1、 TY2..... TYn。每一個第二晶體管TY1包括柵極電極，
'被施加第二控制脈沖PC2;連接到柵極線GL1的源極電極；以及輸出第二檢 測電流的漏極電極。當(dāng)?shù)诙刂泼}沖PC2施加到第二晶體管TY1時，第二晶 體管TY1通過柵極線GL1向第二電流檢測部分173輸出電流。
第二電流檢測部分173包括多個第二運算放大器AY1、 AY2..... AYj。
每一個第二運算放大器AY1可以與多個第二晶體管TY1連接，或者每一個第 二運算放大器AY1可以與多個第二晶體管TY1的每一個分別連接。在此，每 一個第二運算放大器AY1與四個第二晶體管TY1、 TY2、 TY3和TY4連接， 并且輸出流經(jīng)四條柵極線GL1、 GL2、 GL3和GL4的第二檢測電流作為第二 檢測信號Yl。
相應(yīng)地，第二電流檢測部分173輸出從第二開關(guān)部分171輸出的第二檢
測電流作為第二纟企測信號Yl、 Y2.....Yj。
圖5是圖解圖1中的驅(qū)動部分400的方塊圖。
參考圖4和圖5，驅(qū)動部分400包括控制部分410、存儲器420、電壓發(fā) 生部分430、柵極控制部分440、源極驅(qū)動部分450、脈沖發(fā)生部分460和采 樣部分470。
控制部分410控制驅(qū)動部分400的整體操作。 存儲器420存儲通過預(yù)定單元從外部設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)信號。 電壓發(fā)生部分430通過利用外部電源(未示出)產(chǎn)生驅(qū)動電壓。驅(qū)動電壓包 括柵極接通(gate-on)電壓VSS和柵極關(guān)斷(gate-off)電壓VDD、參考灰度電壓 (reference gamma voltage)VREF、公共電壓VCOM、第 一脈沖電壓PV1和第 二脈沖電壓PV2。柵極接通電壓VSS和柵極關(guān)斷電壓VDD提供給柵極控制
部分440。參考灰度電壓VREF提供給源極驅(qū)動部分450。如圖1所示，公共 電壓VCOM提供給顯示面板300的液晶電容器CLC和存儲電容器CST。第 一脈沖電壓PV1和第二脈沖電壓PV2提供給脈沖發(fā)生部分460。
柵極控制部分440向柵極驅(qū)動部分130輸出從控制部分410提供的棚-極 控制信號、以及柵極接通電壓VSS和柵極關(guān)斷電壓VDD。柵^l控制信號包 括垂直啟動信號、第一時鐘信號和第二時鐘信號。
源極驅(qū)動部分450基于參考灰度電壓VREF，將通過控制部分410從存 儲器420讀出的數(shù)字數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)信號，并且向源極線DL1 、 DL2、…、DLm輸出所述模擬數(shù)據(jù)信號。如圖6所示，在每一個幀時間段(frame period)的顯示時間段DISPLAY期間，所述源極驅(qū)動部分450向源極線DL1、 DL2、 ...、 DLm輸出數(shù)據(jù)信號。
如圖6所示，在每一個幀時間段的消除時間段FP和BP期間，所述脈沖 產(chǎn)生部分460向第 一讀出部分150和第二讀出部分170輸出第 一控制脈沖PC 1 和第二控制脈沖PC2。所述第一控制脈沖PC1是用于導(dǎo)通第一晶體管TX1、
TX2.....TXm的控制信號。所述第一控制脈沖PC1具有基本上和第一脈沖
電壓PV1的電位相同的電位。所述第一脈沖電壓PV1的電位可以,皮設(shè)置在不 同的范圍中，只要所述第一脈沖電壓PV1的電位比在圖1所示的4象素部分"P，， 的液晶電容器CLC中所充的數(shù)據(jù)信號的電位高。換句話說，在消除時間段
FP和BP期間，向源極線DL1、 DL2.....DLm輸出第一控制脈沖PC1,具
有基本上和第 一控制脈沖PC 1相同的電位的第 一脈沖電壓PV1的電位比在像 素部分"P"的液晶電容器CLC中所充的數(shù)據(jù)信號的電位高。例如，第一脈沖 電壓PV1可以高大約IO伏特(V),這是因為lt據(jù)信號的電位可以在大約OV 到大約IOV的范圍內(nèi)。
第二控制脈沖PC2是用于導(dǎo)通第二晶體管TY1、 TY2..... TYn的控制
信號。所述第二控制脈沖PC2具有基本上和第二脈沖電壓PV2的電位相同的 電位。第二脈沖電壓PV2的電位被設(shè)置為低于柵極關(guān)斷電壓VSS的電位，這 是因為作為在消除時間段FP和BP期間施加到柵極線GL1、 GL2、 ...、 GLn 的信號的第二控制脈沖PC2的電位應(yīng)當(dāng)比用于關(guān)斷像素部分"P"的開關(guān)元件 TFT的柵極關(guān)斷電壓VSS的電位低，以維持在液晶電容器CLC中所充的數(shù) 據(jù)信號。按照控制部分410的控制，采樣部分470分析第一檢測信號X1、
X2..... Xi和第二檢測信號Yl、 Y2.....Yj (所述檢測信號是在消除時間段FP和BP期間從圖4的第一電流檢測部分153和第二電流檢測部分173輸 出的)，并且對由外部物體(諸如用戶的手指)觸摸的位置的坐標進行采樣。
圖6是用于說明驅(qū)動圖1所示的顯示面板的方法的時序圖。
參考圖4和6，控制部分410分別基于外部提供的水平同步信號Vsync, 控制電壓發(fā)生部分430、脈沖發(fā)生部分460和采樣部分470。
控制部分410分別相應(yīng)于幀時間段FRAME的顯示時間段DISPLAY以及 消除時間段FP和BP控制電壓發(fā)生部分430、脈沖發(fā)生部分460和采樣部分 470 。幀時間段FRAME包括前沿時間段(front porch period)FP 、顯示時間段 DISPLAY和后沿時間段(back porch period)BP。在顯示時間段DISPLAY期間， 在顯示區(qū)域DA(見圖l)內(nèi)顯示圖像。另一方面，前沿時間段FP和后沿時間 段BP是消除時間段，在所述消除時間段期間，在顯示區(qū)域DA內(nèi)不顯示圖像。
在顯示時間段DISPLAY期間，控制部分410控制存儲器420和源極驅(qū)動 部分450以顯示圖像。
例如，控制部分410讀出存儲在存儲器420內(nèi)的數(shù)字數(shù)據(jù)信號，并且向 源極驅(qū)動部分450輸出所述數(shù)字數(shù)據(jù)信號。所述源極驅(qū)動部分450將所述數(shù)
字數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成模擬數(shù)據(jù)信號，并且向源極線DL1、 DL2..... DLm輸出
所述模擬數(shù)據(jù)信號。另外，控制部分410控制電壓發(fā)生部分430以施加公共 電壓VCOM給顯示面板300的公共電極CE。公共電壓VCOM可以是具有恒 定電平的直流電壓，或者是以一個水平周期(1H)為循環(huán)振蕩的振蕩電壓。相 應(yīng)地，顯示面板300在顯示時間段DISPLAY期間顯示預(yù)定圖像。
在消除時間段FP和BP期間，控制部分410控制電壓發(fā)生部分430、脈 沖發(fā)生部分460和采樣部分470以對由外部物體(諸如用戶的手指)觸摸的 顯示區(qū)域D A的位置的坐標進行采樣。
例如，控制部分410控制電壓發(fā)生部分430不向/>共電極CE施加7>共 電壓VCOM。即，控制部分410保持公共電極CE處在浮置狀態(tài)。因為在前 面已經(jīng)參考圖2和3進行了詳細的解釋，所以在下文中，為了簡潔，將省略 對關(guān)于公共電極CE被保持在浮置狀態(tài)的必要性的進一步的詳細描述。
控制部分410控制脈沖發(fā)生部分460向第一讀出部分150和第二讀出部 分170施加第一控制脈沖PC1和第二控制脈沖PC2。響應(yīng)于第一控制脈沖PC1 和第二控制脈沖PC2,第一讀出部分150和第二讀出部分170向采樣部分470 輸出第一檢測信號X1、 X2.....Xi和第二檢測信號Yl、 Y2、…、Yj,其中
所述第一檢測信號和第二檢測信號是分別通過源極線DL1、 DL2、 ...、 DLm 和柵極線GL1、 GL2..... GLn檢觀'J的。
按照控制部分410的控制，采樣部分470在消除時間段FP和BP期間， 分析第一檢測信號X1、 X2、 ...、 Xi以及第二檢測信號Yl、 Y2、…、Yj,并 且對由物體觸摸的在顯示區(qū)域DA內(nèi)的位置的坐標進行采樣。相應(yīng)地，顯示 面板300在消除時間段FP和BP期間確定所觸4莫的位置的坐標。
按照本發(fā)明的一個例證性實施例，顯示面板300在顯示時間,爻DISPLAY 期間作為顯示面板操作以顯示圖像，并且在消除時間段FP和BP期間，作為 觸摸檢測面板操作以檢測由物體觸摸的位置。因此，附加讀出線不是必需的，
源極線DL1、 DL2.....DLm和柵極線GLl、 GL2、 ...、 GLn被用做讀出線，
以便與傳統(tǒng)顯示面板相比，可以提高孔徑比，并且可以簡化其制造工藝。
在下文中，將使用相同的參考數(shù)字來指代基本上與上述相同的單元，并 且因而，為了筒潔，將省略關(guān)于相同單元的任何進一步的詳細說明。
圖7是表示按照本發(fā)明的例證性實施例的顯示面板的橫截面圖。圖8A 是表示圖7中的顯示面板的示意圖。圖8B是圖7中顯示面板的等效電路圖。
參考圖7，相對基板200和陣列基板100分別設(shè)置在顯示面板500的下 部和上部。光通過顯示面板500的相對基板200的后表面提供。陣列基板100 的前表面由外部物體(諸如用戶的手指)觸摸。顯示面板500的等效電路圖如圖 8A和8B所示。
參考圖8A和8B,顯示面板500的等效電路圖包括第一節(jié)點N1、檢測元 件CS、脈沖發(fā)生器PG、第二節(jié)點N2、電流檢測器"A"、寄生電容器CP和 第三節(jié)點N3。第一節(jié)點N1對應(yīng)于陣列基板100的上表面，其中第一光薄膜 120附著在所述上表面上。陣列基板100的上表面將由外部物體觸摸。第二 節(jié)點N2對應(yīng)于讀出檢測信號的源極線DL(或者柵極線)。檢測元件CS形成在 第一節(jié)點N1和第二節(jié)點N2之間。
檢測元件CS由第一光薄膜120、源極線DL(或者柵極線)和基板層限定， 所述基板層具有預(yù)定介電常數(shù)，如第一玻璃基板IIO、柵極絕緣層、通道層 等等。在這個例證性實施例中，基板層IIO位于第一光薄膜120和源極線 DL(或者柵極線)之間。
寄生電容器CP形成在第二節(jié)點N2和第三節(jié)點N3之間。寄生電容器CP 由源極線DL(或者柵極線)、液晶層LC和相對基板200的公共電極CE限定。
第二節(jié)點N2與脈沖發(fā)生器PG和電流檢測器"A"電連接，電流^r測器"A" 響應(yīng)于從脈沖發(fā)生器PG產(chǎn)生的脈沖，而檢測第二節(jié)點N2的電流。當(dāng)脈沖發(fā) 生器PG產(chǎn)生脈沖時， 一個恒定直流電壓就纟皮施加到第三節(jié)點N3，這樣，流 '經(jīng)寄生電容器CP的電流具有恒定值。相應(yīng)地，輸入電流;險測器"A"的電流相 應(yīng)于第一節(jié)點N1的電位變化而變化。
顯示面板500的等效電路如下操作。
當(dāng)物體沒有觸摸陣列基板100時，第一節(jié)點N1的電壓是第一電壓V1， 第一差值電流Il-Ip流經(jīng)電流檢測器"A"。所述第一差值電流Il-Ip具有作為相 應(yīng)于從脈沖發(fā)生器PG輸出的脈沖的第 一 電流11和由寄生電容器CP產(chǎn)生的 寄生電流Ip之間的差的值。
另一方面，當(dāng)物體觸摸到陣列基板100時，第一節(jié)點N1的電壓是第二 電壓V2，而第二差值電流I2-Ip流過第二節(jié)點N2。第二差值電流I2-Ip具有 作為相應(yīng)于從脈沖發(fā)生器PG輸出的脈沖的第二電流12和由寄生電容器CP 產(chǎn)生的寄生電流Ip之間的差的值。
因此，流經(jīng)電流檢測器"A"的電流值對應(yīng)于第一差值電流Il-Ip和第二差 值電流I2-Ip之間的差值(在下文中稱為"Il-I2-2Ip")。在這種情況下，寄生電 流Ip是不變的量，并且因而流經(jīng)電流檢測器"A"的電流隨第二電流I2變化。 電流檢測器"A"響應(yīng)輸入電流而輸出檢測信號。
圖9是用于說明驅(qū)動圖7所示的顯示面板的驅(qū)動方法的時序圖。
參考圖5、 7、 8、 9，控制部分410基于外部施加的水平同步信號，分別 控制電壓發(fā)生部分430、脈沖發(fā)生部分460和采樣部分470。
在顯示時間段DISPLAY期間，控制部分410控制存儲器420和源極驅(qū)動 部分450以顯示圖像。
特別地，控制部分410讀出存儲在存儲器420的數(shù)字數(shù)據(jù)信號，并且向 源極驅(qū)動部分450輸出數(shù)字數(shù)據(jù)信號。所述源極驅(qū)動部分450將所述數(shù)字數(shù)
據(jù)信號轉(zhuǎn)換成模擬數(shù)據(jù)信號，并且向源極線DL1、 DL2..... DLm輸出所述
.模擬數(shù)據(jù)信號。此外，控制部分410控制電壓發(fā)生部分430以施加公共電壓 VCOM到顯示面板500的公共電極CE。所述/>共電壓VCOM可以是具有恒 定電位的直流電壓，或者可以是振蕩電壓，所述振蕩電壓在一個水平周期(1H) 的循環(huán)內(nèi)振蕩。相應(yīng)地，顯示面板500在顯示時間段DISPLAY期間顯示預(yù) 定圖像。
在消除時間段FP和BP期間，控制部分410控制電壓發(fā)生部分430、脈 沖發(fā)生部分460和采樣部分470對由物體(諸如用戶的手指)觸摸的顯示區(qū) 域DA內(nèi)的位置的坐標進行采樣。
例如，控制部分410控制電壓發(fā)生部分430來向公共電極CE提供具有 恒定電平的直流電壓。相應(yīng)地，如上關(guān)于對圖7、 8A、 8B的"i兌明，寄生電容 器CP的電容保持恒定。
此外，控制部分410控制脈沖產(chǎn)生部分460分別向第一讀出部分150和 第二讀出部分170施加第一控制脈沖PC1和第二控制脈沖PC2。響應(yīng)于第一 控制脈沖PC1和第二控制脈沖PC2,第一讀出部分150和第二讀出部分170
分別向采樣部分470輸出第一檢測信號X1、 X2..... Xi以及第二檢測信號
Yl、 Y2.....Yj,所述第一檢測信號和第二檢測信號是分別通過源極線DL1、
DL2、 ...、 DLm和柵極線GLl、 GL2、 ...、 GLn檢測到的。
在消除時間段FP和BP期間，按照控制部分410的控制，采樣部分470
分析第一檢測信號X1、 X2.....Xi以及第二檢測信號Yl、 Y2.....Yj,并
且對由物體(諸如用戶的手指)觸摸的顯示區(qū)域DA內(nèi)的位置的坐標進行采 樣，如圖9內(nèi)的信號所示的那樣。相應(yīng)地，顯示面板500在消除時間段FP和 BP期間檢測由物體(諸如用戶的手)觸摸的位置的坐標。
按照本發(fā)明的一個例證性實施例，顯示面板500在顯示時間^史DISPLAY 期間作為顯示面板操作以顯示圖像，在消除時間段FP和BP期間作為觸摸檢 測面板以檢測觸摸位置。
圖10是圖解按照本發(fā)明的例證性實施例的顯示裝置的平面圖。
參考圖10,所述顯示裝置包括顯示面板600。顯示面板600包括陣列基 板IOO、相對基板200和插入在基板100和200之間的液晶層(未示出)。陣列 基板100包括顯示區(qū)域DA和外圍區(qū)域PA。顯示區(qū)域DA包括源極線DL1、
DL2、…、DLm和柵極線GL1、 GL2.....GLn(未示出)。源極線DL1、 DL2.....
DLm和柵極線GLl、 GL2.....GLn限定了多個像素部分(未示出)。每一像
素部分包括開關(guān)元件(未示出)和像素電極(未示出)，其是存儲電容器(未示出) 和液晶電容器(未示出)的第一電極。多個短路點SP1、 SP2、 SP3和SP4形成 在外圍區(qū)域PA內(nèi)。所述多個短路點SP1 、 SP2、 SP3和SP4與相對基板200 電連接。
相對基板200與陣列基板100組合以容納液晶層LC。公共電極(未示出)
形成在相對基板200上，其是液晶電容器CLC的第二電極并與像素電極相對。 公共電極被圖案化(pattem)來形成多個電極CEl、 CE2、 CE3和CE4。所述電 極CE1、 CE2、 CE3和CE4分別與所述短路點SP1、 SP2、 SP3和SP4電連接。
圖ll是圖解如圖IO所示的顯示面板的橫截面圖。圖12A是圖解圖10 所示的顯示面板的示意圖，圖12B是圖IO所述的顯示面板的等效電路圖。
參考圖10和11，顯示面板600包括陣列基板100、相對基板200、液晶 層LC、作為陣列基板的一部分的第一光薄膜120和作為相對基板的一部分的 第二光薄膜220。陣列基板100包括第一玻璃基板110,在其上形成源極線 DL、柵極線GL和像素電極PE。相對基板200包括第二玻璃基^反210，其上 形成濾色器基板CF和電極CE1、 CE2、 CE3和CE4。第一光薄膜120附著在 第一玻璃基板110上，而第二光薄膜220附著在第二玻璃基板210上。
如圖11所示，陣列基板100和相對基板200分別設(shè)置在顯示面板600的 下部和上部。光通過顯示面板600的陣列基板100的后表面提供。相對基板 200的上表面由外部物體(諸如用戶的手指)觸摸。顯示面板600的等效電 J洛圖如圖12A和12B所示。
參考圖12A和12B，顯示面板600的等效電路圖包括第一節(jié)點N1、檢測 元件CS、脈沖發(fā)生器PG、第二節(jié)點N2、電流檢測器"A"、寄生電容器CP 和第三節(jié)點N3。第一節(jié)點N1對應(yīng)于相對基板200的第二光薄膜220，其將 由物體觸摸。第二節(jié)點N2對應(yīng)于電極，即，電極CE1到CE4中讀取由物體 的觸摸所產(chǎn)生的檢測電流的一個電極。檢測元件CS形成在第一節(jié)點Nl和第 二節(jié)點N2之間。
第二光薄膜220和電極CE1起檢測元件CS的電極的作用。檢測元件CS 由第二光薄膜220、電極CE1和電介質(zhì)物質(zhì)(諸如第二玻璃基板210)、濾色 器基板CF等來限定，其位于第二光薄膜220和電極CE1之間。
寄生電容器CP形成在第二節(jié)點N2和第三節(jié)點N3之間。寄生電容器CP 由電極CE1、液晶層LC和源極線DL(或者柵極線)限定。
第二節(jié)點N2電連接到脈沖發(fā)生器PG和電流檢測器"A"。電流檢測器"A" 響應(yīng)于從脈沖發(fā)生器PG產(chǎn)生的脈沖而檢測第二節(jié)點N2的電流。當(dāng)脈沖發(fā)生 器PG產(chǎn)生脈沖時， 一個恒定直流電壓被施加到第三節(jié)點N3以保持寄生電容 器CP的電容值恒定，或者維持第三節(jié)點N3在浮置狀態(tài)以消除寄生電容器 CP,以便阻止施加到電流檢測器"A"的電流被寄生電容器CP改變。
顯示面板600的等效電路如下操作。
當(dāng)物體沒有觸摸相對基板200時，第一節(jié)點N1的電壓是第一電壓VI, 第一電流Il通過從脈沖發(fā)生器PG產(chǎn)生的脈沖流經(jīng)等效電路，第一電流Il施 加到電流檢測器"A"。另一方面，當(dāng)物體觸摸到相對基板200時，第一節(jié)點 Nl的電壓是第二電壓V2,第二電流I2響應(yīng)于由脈沖發(fā)生器PG產(chǎn)生的脈沖 而流經(jīng)等效電路。相應(yīng)地，電流11-12施加到電流檢測器"A",所述電流11-12 是第一電流Il和第二電流I2之間的差。電流檢測器"A，，響應(yīng)于所施加的電流 11-12而輸出檢測信號。
在這個例證性實施例中，為了保持寄生電容器CP的電容恒定，當(dāng)?shù)谌?節(jié)點N3是源極線DL時，恒定直流電壓被施加到第三節(jié)點N3 (即源極線)。 當(dāng)?shù)谌?jié)點是柵極線GL時，柵極關(guān)斷電壓VSS被施加到第三節(jié)點N3 (即柵 極線)，來消除寄生電容器CP。
圖13是圖IO所示的顯示裝置的讀出部分180的電路圖。
參考圖13，讀出部分180包括開關(guān)部分181和電流檢測部分183。讀出 部分180可以直接集成在陣列基板100上，或者可以作為單獨的芯片安裝。 進一步地，讀出部分180可以包括在驅(qū)動部分400內(nèi)，以表現(xiàn)為一個芯片。
開關(guān)部分181包括與短路點SP1、 SP2、 SP3和SP4電連接的晶體管TR1、 TR2、 TR3和TR4。晶體管TR1-TR4的每一個包括柵極電極，；故施加控制 脈沖PC;連接到短路點SP1-SP4的源極電極和輸出相應(yīng)的檢測電流的漏極電 極。當(dāng)控制脈沖PC施加到晶體管TR1-TR4時，晶體管TR1-TR4輸出相應(yīng)的 電流，該電流流經(jīng)短路點SP1-SP4到第一電流;險測部分183。
電流檢測部分183包括多個運算放大器Al、 A2、 A3和A4。每一個運算 放大器Al與相應(yīng)晶體管TR1-TR4的漏極電極連接。運算放大器Al-A4輸出 相應(yīng)的檢測電流，分別作為檢測信號Xl-X4流經(jīng)短路點SP1-SP4。
相應(yīng)地，當(dāng)物體觸摸相對基板200的第二光薄膜220時，流經(jīng)電極CE1、 CE2、 CE3和CE4的檢測電流經(jīng)由短路點SP1、 SP2、 SP3和SP4而被施加到 讀出部分180，讀出部分180輸出對應(yīng)于檢測信號XI、 X2、 X3和X4的檢測 電流。然后，驅(qū)動部分400的采樣部分(未示出)根據(jù)檢測信號X1、 X2、 X3 和X4對由物體觸摸的位置的坐標進行采樣。
圖14是用于說明驅(qū)動如圖IO所示的顯示面板的方法的時序圖。
參考圖5、 10、 11、 12、 13和14,基于外部提供的水平同步信號Vsync,
控制部分410分別控制電壓發(fā)生部分430、脈沖發(fā)生部分460和采樣部分470。
在顯示時間段DISPLAY期間，控制部分410控制存儲器420和源極驅(qū)動 部分450向源極線DL1、 DL2…DLm輸出數(shù)據(jù)信號。另外，控制部分410控 制柵極驅(qū)動部分130向柵極線GL1、 GL2、 ...、 GLn輸出柵極接通電壓VDD。 相應(yīng)地，在顯示時間段DISPLAY期間，顯示面板600顯示期望的圖像。
在消除時間段FP和BP期間，控制部分410控制源極驅(qū)動部分450、脈 沖發(fā)生部分460和采樣部分470對由物體(諸如用戶的手)觸摸的顯示區(qū)域 DA內(nèi)的位置的坐標進行采樣。
例如，控制部分410控制源極驅(qū)動部分450向源極線DL1、 DL2、...、 DLm提供具有恒定電平的直流電壓，如圖14中所示的信號DATA一OUT那樣。 相應(yīng)地，恒定直流電壓施加到第三節(jié)點N3，以-便在消除時間段FP和BP期 間，寄生電容器CP的電容保持恒定。
進一步地，控制部分410控制柵極驅(qū)動部分130向柵極線GL1 、 GL2.....
GLn輸出柵極關(guān)斷電壓VSS。相應(yīng)地，第三節(jié)點N3被電浮置，以便在消除 時間段FP和BP期間，消除寄生電容器CP。 一般地，在消除時間段FP和
BP期間，柵極關(guān)斷電壓VSS被施加到柵極線GL1、 GL2..... GLn,這樣，
可以不需要附加驅(qū)動系統(tǒng)。
而且，在消除時間—敬FP和BP期間，控制部分410控制脈沖發(fā)生部分460 向讀出部分180施加控制脈沖PC。響應(yīng)于控制脈沖PC,讀出部分180向采 樣部分470輸出檢測信號X1、 X2、 X3和X4，其是分別從與電極CE1、 CE2、 CE3和CE4電連接的短路點SP1 、 SP2、 SP3和SP4檢測到的。
在消除時間段FP和BP期間，采樣部分470根據(jù)控制部分410的控制能 力分析檢測信號X1、 X2、 X3和X4，并借助采樣信號SAMPLE,對由物體 (諸如手指)在顯示區(qū)域DA觸摸的位置的坐標進行采樣。
為了更精確地檢測在顯示裝置中的觸摸位置，按照本發(fā)明的例證性實施 例，可以增加圖案化的電極的數(shù)量，與圖案化的電極連接的短路點的數(shù)目也
可以相應(yīng);l也增加。
按照上述的本發(fā)明的例證性實施例，通過形成在顯示陣列基板上的源極 和柵極線讀出檢測信號，以便可以增加孔徑比，并且可以簡化其制造工藝。 例如，本發(fā)明的例證性實施例包括與源極線和柵極線電連接的讀出部分。在 消除時間段期間，控制讀出部分以從源極線和柵極線讀出檢測信號。進一步
地，在顯示時間段期間，驅(qū)動信號被施加到源極線和柵極線以顯示圖像。
另外，按照本發(fā)明的例證性實施例，通過形成在相對基板上的公共電極
讀出檢測信號，以便可以提高孔徑比，并且可以簡化其制造工藝。例如，本
發(fā)明的例證性實施例包括和多個對應(yīng)于公共電極的電極電連接的讀出部分。
控制所述讀出部分以從公共電極讀出檢測信號。
因此，用于讀出檢測信號的附加線對于顯示圖像和檢測觸摸位置不是必須的。
雖然已經(jīng)顯示描述了本發(fā)明的例證性實施例，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不 應(yīng)該限制于這些例證性實施例，而是在如下文所聲明的本發(fā)明的精神和范圍 內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以做出各種改變和修改。
權(quán)利要求
1、 一種顯示裝置，包括顯示面板，包括陣列基板，在其上形成源極線和柵極線；相對基板， 在其上形成公共電極；源極驅(qū)動部分，用于在幀時間段的顯示時間段期間，向所述源極線輸出 數(shù)據(jù)信號；柵極驅(qū)動部分，用于在所述顯示時間段期間，向所述柵極線輸出柵極信號；讀出部分，用于在所述幀時間段的消除時間段期間，讀出檢測信號，所 述讀出部分與所述陣列基板的線和所述相對基板的公共電極中的至少一個電 連接，其中所述消除時間段與所述顯示時間段分開；以及脈沖發(fā)生部分，用于在所述消除時間段期間，輸出用于操作所述讀出部 分的控制脈沖。
2、 如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中所述讀出部分包括 第一讀出部分，用于從所述源極線讀出第一檢測信號，所述第一讀出部分與所述源極線的末端連接；以及第二讀出部分，用于從所述柵極線讀出第二檢測信號，所述第二讀出部 分與所述柵極線的末端連接。
3、 如權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其中所述脈沖發(fā)生部分分別輸出用于 控制所述第 一讀出部分的操作的第 一控制脈沖、以及用于控制所述第二讀出 部分的操作的第二控制脈沖。
4、 如權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其中所述第一讀出部分包括 第一開關(guān)部分，其連接到所述源極線的末端，所述第一開關(guān)部分通過所述第一控制脈沖接通；以及第一電流檢測部分，其連接到所述第一開關(guān)部分，所述第一電流檢測部 分輸出流過所述源極線的第 一檢測電流作為第 一檢測信號。
5、 如權(quán)利要求4所述的顯示裝置，其中所述第一控制脈沖的電位電平比 所述數(shù)據(jù)信號的電位高。
6、 如權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其中所述第二讀出部分包括 第二開關(guān)部分，其連接到所述柵極線的末端，所述第二開關(guān)部分通過所述第二控制脈沖接通；以及第二電流;險測部分，其連接到所述第二開關(guān)部分，所述第二電流;險測部 分輸出流過所述柵極線的第二檢測電流作為第二檢測信號。
7、 如權(quán)利要求6所述的顯示裝置，其中所述第二控制脈沖的電位電平比 柵極關(guān)斷電壓的電位低。
8、 如權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其中光入射到所述顯示面板的所述陣 列基板上，并且所述相對基板適合于被物體觸摸。
9、 如權(quán)利要求8所述的顯示裝置，進一步包括電壓發(fā)生部分，用于在 消除時間段期間電浮置所述公共電極。
10、 如權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其中光入射到所述顯示面板的所述 相對基板上，并且所述陣列基板適合于被物體觸摸。
11、 如權(quán)利要求IO所述的顯示裝置，進一步包括電壓發(fā)生部分，用于 在消除時間段期間向所述/>共電極施加直流電壓。
12、 如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中所述陣列基板進一步包括與所 述公共電極電連接的短路點，并且所述讀出部分從所述短路點讀出檢測信號。
13、 如權(quán)利要求12所述的顯示裝置，其中所述公共電極包括多個圖案化 的電極，并且所述讀出部分從與所述多個圖案化的電極電連接的多個短路點讀出檢測 信號。
14、 如權(quán)利要求12所述的顯示裝置，其中在消除時間段期間，所述源極 驅(qū)動部分向所述源極線輸出直流電壓。
15、 一種驅(qū)動顯示裝置的方法，所述顯示裝置包括陣列基板，其上形 成源極線和柵極線；相對基板，其上形成公共電極，所述方法包括通過在幀時間段的顯示時間段期間，向所述源極線和柵極線輸出驅(qū)動信 號，而在所述顯示裝置上顯示圖像；以及在所述幀時間段的消除時間段期間，從所述陣列基板的線和所述相對基 板的所述公共電極中的至少一個讀出在所述顯示裝置上檢測到的檢測信號， 其中所述消除時間段與所述顯示時間段分開。
16、 如權(quán)利要求15所述的方法，其中讀出檢測信號包括從所述源極線 讀出第 一檢測信號，以及從所述柵極線讀出第二檢測信號。
17、 如權(quán)利要求16所述的方法，其中讀出檢測信號進一步包括當(dāng)光入 射到所述陣列基板的底面上時，在所述消除時間段期間電浮置所述公共電極。
18、 如權(quán)利要求16所述的方法，其中讀出檢測信號進一步包括當(dāng)光入 射到所述相對基板的底面上時，在所述消除時間段期間向所述公共電極施加 直流電壓。
19、 如權(quán)利要求15所述的方法，其中讀出檢測信號包括從與所述公共 電極電連接的短路點讀出檢測信號。
20、 如權(quán)利要求19所述的方法，其中讀出檢測信號進一步包括當(dāng)光入 射到所述陣列基板的底面上時，在消除時間段期間向所述源極線輸出直流電 壓。
全文摘要
一種顯示裝置，包括顯示面板、源極驅(qū)動部分、柵極驅(qū)動部分、讀出部分和脈沖發(fā)生部分。所述顯示面板包括陣列基板，其上形成源極線和柵極線；相對基板，其上形成公共電極。所述讀出部分與所述陣列基板的線和所述相對基板的公共電極中的至少一個電連接，并且在幀時間段的消除時間段期間讀出檢測信號。所述脈沖發(fā)生部分在消除時間段期間輸出用于驅(qū)動所述讀出部分的控制脈沖。相應(yīng)地，通過為顯示圖像而形成的線或公共電極讀出檢測信號，以便可以提高孔徑比，并且可以簡化其制造工藝。
文檔編號G09G3/20GK101122725SQ20071014941
公開日2008年2月13日 申請日期2007年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月9日
發(fā)明者樸商鎮(zhèn), 李柱亨, 趙晚升, 魚基漢 申請人:三星電子株式會社