包括图像传感器的液晶显示装置及其驱动方法

专利名称：包括图像传感器的液晶显示装置及其驱动方法
技术领域：
本发明的实施例涉及液晶显示装置，更具体地说，涉及一种液晶显 示装置及其驱动方法。尽管本发明的实施例适合于很宽的应用范围，但 是这些实施例特别适合于获得一种包括图像传感器的液晶显示装置及其 驱动方法。
背景技术：
液晶显示(LCD)装置利用液晶分子的光学各向异性和偏振特性来 产生图像。液晶分子的形状长且细，并具有光学各向异性特性，因此可 以将液晶分子沿排列方向排列。液晶分子还具有偏振特性，因此可以根 据所施加的电场的强度来改变排列方向。具体地说，可以通过改变电场 的强度来改变液晶分子的排列。因此，液晶分子的透光率受电场的控制， 并且LCD装置由于透光率的改变而显示图像。通常，LCD装置包括液晶板和驱动电路。液晶板包括彼此间隔开的 第一基板和第二基板及第一基板与第二基板之间的液晶层。第一基板(通 常称作阵列基板)具有薄膜晶体管和像素电极，第二基板(通常称作滤 色器基板)具有滤色器层和公共电极。驱动电路电驱动液晶板。由于LCD 装置是非发射型装置，因此LCD装置包括液晶板下面的光源(例如，背 光单元)。图1是例示根据现有技术的LCD装置的示意图。在图1中，LCD 装置包括液晶板IO、选通驱动器20、数据驱动器40、定时控制器60及 背光单元80。液晶板10包括基板上的多条选通线GL1至GLn及多条数 据线DL1至DLm。该多条选通线GL1至GLn与该多条数据线DL1至 DLm交叉以限定多个像素区。各像素区都包括用以显示图像的薄膜晶体 管TFT和液晶电容器Clc。选通驱动器20和数据驱动器40通过多条选
通线GL1至GLn和多条数据线DL1至DLm向液晶板10提供驱动信号 和图像信号，定时控制器60控制选通驱动器20和数据驱动器40。背光 单元80设置在液晶板10下面，并将光提供到液晶板10上。已经对将薄膜晶体管用作开关元件以及图像感测元件进行了探索。 当薄膜晶体管用作图像感测元件时，其存储与光强相对应的信息，并响应于外部控制信号而输出所存储的信息。例如，当薄膜晶体管用作图像 感测元件时，其可以用作图像处理机(例如，扫描仪和数字复印机)的 图像阅读器。近来，多功能电子设备已成为研发的主题，使得单个设备可以替代 使用多个传统商品而实现相同的效果。另外，要求包括图像感测元件的 装置具有多种功能。因此，研发了包括图像传感器的LCD装置。由于包括图像传感器的 LCD装置显示并感测图像，因此这种包括图像传感器的LCD装置在空间 利用上和生产成本上具有优势。然而，在包括图像传感器的LCD装置中， 因为所选择的像素由于光散射而接收到与相邻的像素相对应的感测数 据，所以与所选择的像素相对应的感测数据可能受到干扰。发明内容因此，本发明的实施例致力于一种液晶显示装置及其驱动方法，其 基本上克服了由于现有技术的局限和缺点而导致的一个或更多个问题。本发明的实施例的目的在于提供一种包括图像传感器的液晶显示装 置及其驱动方法，在该液晶显示装置中，防止了对感测数据的干扰。本发明的实施例的其他特征和优点将在随后的说明中进行阐述，一 部分将从这些说明中变得清楚，或者可以通过实施本发明的实施例而获 知。本发明的实施例的上述目的和其他优点将由在说明书及其权利要求 书以及附图中具体指出的结构而实现并获得。为了实现这些和其他优点，并且根据本发明的实施例的目的，正如 具体实施和广泛描述的，提供了一种液晶显示装置，该液晶显示装置包 括第一数据线和第二数据线，该第一数据线与该第二数据线基本上彼此平行；第一选通线，该第一选通线与所述第一数据线和所述第二数据线交叉；由所述第一选通线与所述第一数据线的交叉限定的显示子像素; 由所述第一选通线与所述第二数据线的交叉限定的感测子像素；以及用 于将所述第二数据线连接到感测处理单元和接地端子中的一个的第一开 关元件，其中，所述显示子像素根据施加给所述第一数据线的数据信号 透射从光源提供的光，所述感测子像素感测入射在所述液晶显示装置上 的光，并生成与感测到的光相对应的电荷。另一方面，提供了一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括多个 第一子像素，激活该多个第一子像素以通过选择性地透射从所述装置的 后侧照射的光来显示图像；以及多个第二子像素，选择性地激活该多个 第二子像素来感测照射到所述装置的前侧上的一种颜色的光，其中，所 述多个第一子像素和所述多个第二子像素彼此交替地设置。另一方面，提供了一种驱动液晶显示装置的方法，该方法包括以下 步骤在显示模式中，依次激活第一颜色显示子像素、第二颜色显示子 像素和第三颜色显示子像素；以及在感测模式中，在第一子周期中，激 活第一颜色感测子像素，在第二子周期中，激活第二颜色感测子像素， 以及在第三子周期中，激活第三颜色感测子像素。另一方面，提供了一种驱动具有第一像素、第二像素和第三像素的 液晶显示装置的方法，该第一像素、该第二像素和该第三像素中的每一 个都具有显示子像素和感测子像素，该方法包括以下步骤通过所述第一像素、所述第二像素和所述第三像素中的一个的所述显示子像素透射 第一光，并感测所述第一像素、所述第二像素和所述第三像素中的所述一个的所述感测子像素中的第二光；以及屏蔽所述第一像素、所述第二 像素和所述第三像素中的其他两个的所述显示子像素中的所述第一光。应理解的是，上文的概述与下文的详述都是示例性和解释性的，旨 在提供对如权利要求所述的本发明的实施例的进一步解释。


包含附图以提供对本发明的实施例的进一步理解，并入附图而构成
本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施例，并与说明书一起用于 解释本发明的实施例的原理。在附图中图1是例示根据现有技术的LCD装置的示意图；图2是例示根据本发明实施例的液晶显示装置的示意图；图3是例示根据本发明实施例的用于LCD装置的阵列基板的平面示意图；图4是示意性例示根据本发明实施例的LCD装置的等效电路图； 图5是例示根据本发明实施例的驱动LCD装置的方法的示意图； 图6是例示根据本发明实施例的在感测模式中用于LCD装置的显示 数据信号的时序图；以及图7是例示根据本发明实施例的LCD装置中的感测处理的流程图。
具体实施方式
下面将详细说明本发明的优选实施例，附图中示出了这些优选实施 例的示例。图2是例示根据本发明实施例的液晶显示装置的示意图。在图2中， 具有显示模式和感测模式的液晶显示(LCD)装置包括具有显示子像素 DP和感测子像素SP的像素P。显示子像素DP和感测子像素SP分别用 于显示模式和感测模式。另外，LCD装置包括多条选通线GLl...GLn、 显示数据线DLma及感测数据线DLmb。选通线GLl...GLn与显示数据 线DLma和感测数据线DLmb交叉。由选通线GLl...GLn与显示数据线 DLma的交叉限定显示子像素，由选通线GLl...GLn与感测数据线DLmb 的交叉限定感测子像素。响应于通过选通线GLn的选通信号而导通/截止显示子像素DP中的 第一开关元件(未示出)，并且在该第一开关元件被导通时，将通过显示 数据线DLma的显示数据信号传送给显示子像素DP。因此，显示子像素 通过响应于显示数据信号而改变液晶层的透光率来显示图像。另外，感 测子像素SP中的图像传感器感测从对象反射的光，并生成与该反射光相 对应的电荷。响应于通过选通线GLn的感测选通信号导通/截止感测子像
素SP中的第二开关元件(未示出)，并且在该第二开关元件被导通时，通过感测数据线DLmb将与所述电荷相对应的感测数据信号传送给感测 处理单元。尽管在图2中将显示子像素DP和感测子像素SP连接到不同的选通 线以独立地驱动显示子像素DP和感测子像素SP，但是作为另一种选择， 可以将显示子像素DP和感测子像素SP连接到同一选通线。图3是例示根据本发明实施例的用于LCD装置的阵列基板的平面示 意图。在图3中，在基板上形成有选通线GLn、下一选通线GLn+"公共 线CL、电力线PLn、显示数据线DLma及感测数据线DLmb。选通线GLn、 下一选通线GLn+1、公共线CL和电力线PLn彼此平行，而显示数据线 DLma和感测数据线DLmb彼此平行。选通线GLn、下一选通线GLn+1、 公共线CL和电力线PLn可以由彼此相同的材料形成，而显示数据线 DLma和感测数据线DLmb可以由彼此相同的材料形成。此外，选通线 GLn、下一选通线GL^、公共线CL和电力线PLn与显示数据线DLma 和感测数据线DLmb交叉。由选通线GLn、显示数据线DLma和感测数 据线DLmb的交叉限定像素P。像素P包括显示子像素DP和感测子像素 SP。显示子像素DP包括第一开关元件Tl (薄膜晶体管(TFT))、第一 存储电容器Cstl及液晶电容器(未示出)。第一开关元件T1的栅极连接 到第一选通线GLn，第一开关元件T1的源极连接到显示数据线DLma。 显示子像素DP中的像素电极PE连接到第一开关元件Tl的漏极。像素 电极PE与公共线CL交迭以形成第一存储电容器Cstl。感测子像素SP包括感测元件TP (TFT)、第二存储电容器Cst2及第 二开关元件T2 (TFT)。感测元件TP的源极连接到电力线PL，感测元件 TP的栅极连接到公共线CL。感测元件TP的漏极与公共线CL交迭以形 成第二存储电容器Cst2，并连接到第二开关元件T2的源极。第二开关元 件T2的栅极连接到下一选通线GLn+1，第二开关元件T2的漏极连接到感 测数据线DLmb。在显示模式中，显示子像素DP根据通过显示数据线DLma施加给
像素电极PE的显示数据信号来显示图像，而在感测模式中，感测子像素SP感测图像，并且感测处理单元(未示出)通过感测数据线DLmb读取与感测到的图像相对应的感测数据信号。尽管在图3中将电力线PL示出为与选通线GLn平行，但是在另一 实施例中，电力线PL可以与显示数据线DLma和感测数据线DLmb平行， 并由与显示数据线DLma和感测数据线DLmb相同的材料形成。另外， 尽管在图3中第二开关元件T2连接到下一选通线GLn+1，但是第二开关 元件T2可以连接到相应的选通线GLn或前一选通线(未示出)。此外， 尽管未示出，但是LCD装置包括阵列基板、滤色器基板及该阵列基板与 该滤色器基板之间的液晶层。另外，该滤色器基板包括滤色器层和公共 电极。图4是示意性例示根据本发明实施例的LCD装置的等效电路图。在 图4中，LCD装置包括具有显示子像素DP和感测子像素SP的像素。显 示子像素DP由第n条选通线GLn、第m条显示数据线DLma和电力线 PL的交叉限定，感测子像素SP由第(n+1)条选通线GLn+l、第m条 感测数据线DLmb和电力线PL的交叉限定。显示图像的显示子像素DP包括第一开关元件Tl、液晶电容器Clc 和第一存储电容器Cstl。第一开关元件T1可以包括薄膜晶体管(TFT)。 第一开关元件Tl的栅极连接到第n条选通线GLn，第一开关元件Tl的 源极连接到第m条显示数据线DLma。第一开关元件Tl的漏极连接到液 晶电容器CLc的第一电极和第一存储电容器Cstl的第一电极。液晶电容 器CLc的第二电极和第一存储电容器Cstl的第二电极可以通过公共线CL 接地。对图像进行感测的感测子像素SP包括图像传感器TP、第二存储电 容器Cst2及第二开关元件T2。图像传感器TP和第二开关元件T2可以 分别包括薄膜晶体管(TFT)。另外，图像传感器TP可以包括光敏晶体 管。图像传感器TP的栅极通过公共线CL接地，图像传感器TP的源极 连接到电力线PL。图像传感器TP的漏极连接到第二存储电容器Cst2的 第一电极和第二开关元件T2的漏极。第二存储电容器Cst2的第二电极 通过公共线CL接地。第二开关元件T2的栅极连接到第(n+l)条选通 线GLn+l ，第二开关元件T2的源极连接到第m条感测数据线DLmb。在图4中，为了独立地驱动显示模式和感测模式，显示子像素DP 和感测子像素SP分别连接到第n条选通线GLn和第(n+l)条选通线 GLn+l。然而，在另一实施例中，显示子像素DP和感测子像素SP可以 连接到同一选通线或分别连接到第n条选通线GLn和第(n-l)条选通线 GLn-l (未示出)。可以在显示模式中和感测模式中驱动根据本发明实施例的LCD装 置。在显示模式中，依次向第n条选通线GLn和第(n+l)条选通线GLn+l 提供选通信号。例如，当向第n条选通线GLn提供高电平电压的选通信 号时，第一开关元件T1被导通。通过第一开关元件T1向液晶电容器Qx 和第一存储电容器Cstl传送提供给第m条显示数据线DLma的显示数据 信号。因此，液晶电容器改变液晶电容器Clc的液晶屋的透光率，由此 显示与显示数据信号相对应的图像。尽管图4中未示出，但是背光单元 向液晶电容器Clc提供光。当向第n条选通线GLn提供低电平电压的选 通信号时，第一开关元件T1被截止，利用第一存储电容器Cstl中的电 荷保持液晶电容器Clc的电压。在感测模式中，依次向第n条选通线GLn和第(n+l )条选通线GLn+l 提供选通信号。例如，当向第n条选通线GLn提供高电平电压的选通信 号时，第一开关元件T1被导通，并将与最亮的图像相对应的显示数据信 号施加给显示子像素DP。该最亮的图像对应于显示子像素DP的最大透 光率。因此，来自背光单元的光通过显示子像素DP，入射在可能在LCD 装置前面的物体上，并从该物体反射回该LCD装置。反射光进入感测子像素SP的图像传感器TP，并在图像传感器TP 中生成与该反射光的强度相对应的光电流。在第二存储电容器Cst2中将 图像传感器TP的光电流存储为与该反射光的强度相对应的电荷。当向第 (-n+l)条选通线GLn+l提供高电平电压的栅电压时，第二开关元件T2 被导通，感测处理单元SPU通过第m条感测数据线DLmb读取第二存储 电容器Cst2中的电荷作为感测数据信号。感测处理单元SPU可以包括读
出集成电路(ROIC)，并且感测数据信号可以存储在附加存储器中。当根据本发明实施例的LCD装置显示并感测彩色图像时，可以将像 素P分类成红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B。在感测模式中，LCD 装置依次感测并读取图像的红色、绿色和蓝色。因此，当在所选择的颜 色的像素中感测并读取所选择的颜色时，将与最暗的图像相对应的显示 数据信号施加给其他颜色的像素的显示子像素DP，从而阻挡来自背光单 元的光。该最暗的图像对应于显示子像素DP的最小透光率。结果，其他 颜色不被感测和读取，而所选择的颜色被感测和读取，从而提高了 LCD 装置的感测精度。然而，与所选择的颜色相对应的反射光由于光散射而可能进入其他 颜色的像素，并且其他颜色的像素的感测子像素中的第二存储电容器中 可能存储异常电荷。为了清除该异常电荷，根据本发明实施例的LCD装 置还可以包括第三开关元件T3，例如，连接到第m条感测数据线DLmb 的三路开关。第m条感测数据线DLmb可以通过第三开关元件T3连接 到感测处理单元SPU,或者可以通过该第三开关元件T3接地。当第二存 储电容器Cst2中存储有感测数据信号的正常电荷时，第m条感测数据线 DLmb连接到感测处理单元SPU，并读取该正常电荷。当第二存储电容 器Cst2中存储有异常电荷时，第m条感测数据线DLmb接地，该异常电 荷被清除。因此，第三开关元件T3和与最亮的图像相对应的显示数据信 号同步地将第m条感测数据线DLmb连接到感测处理单元SPU。图5是例示根据本发明实施例的驱动LCD装置的方法的示意图，图 6是例示根据本发明实施例的在感测模式中用于LCD装置的显示数据信 号的时序图。在图5中，在显示模式和感测模式中工作的LCD装置包括 液晶板100和背光单元180。在LCD装置的前面设置有用来感测的物体 200。液晶板100包括分别显示并感测红色、绿色和蓝色的红色像素R、 绿色像素G和蓝色像素B。背光单元180向液晶板100提供光。在感测模式中，来'自背光单元180的光通过(图4的)显示子像素 DP，入射在物体200上并从物体200反射。反射光进入(图4的)感测 子像素SP以被存储为感测数据信号，并且(图4的)感测处理单元SPU
读取该感测数据信号以识别该物体。依次向液晶板100的多条选通线提 供选通信号。在一个水平时间周期中，向所选择的选通线提供高电平电 压的选通信号，并向与所选择的选通线相对应的(图4的)显示子像素DP施加显示数据信号。这里，不同时向红色像素R、绿色像素G和蓝色 像素B施加显示数据信号。因此，可以将显示数据信号分类成分别针对 红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B的第一显示数据信号E1、第二显 示数据信号E2和第三显示数据信号E3。如图6所示，例如，感测模式的第一显示数据信号E1、第二显示数 据信号E2和第三显示数据信号E3中的每一个都具有与最亮的图像相对 应的第一电压VI和与最暗的图像相对应的第二电压。在一个水平时间周 期Hl的约三分之一中保持第一电压VI，并在该一个水平时间周期H2 的约三分之二中保持第二电压V2。另外，每个水平时间周期H1都重复 第一电压VI。在第一显示数据信号El具有第一电压VI时，第二显示数 据信号E2和第三显示数据信号E3具有第二电压V2。相似的是，在第二 显示数据信号E2具有第一电压VI时，第三显示数据信号E3和第一显 示数据信号El具有第二电压V2，在第三显示数据信号E3具有第一电压 VI时，第一显示数据信号El和第二显示数据信号E2具有第二电压V2。 因此，第一显示数据信号E1、第二显示数据信号E2和第三显示数据信 号E3中的一个具有第一电压V1，而第一显示数据信号E1、第二显示数 据信号E2和第三显示数据信号E3中的其他两个具有第二电压V2。此外， 在一个水平时间周期H1中，第一显示数据信号E1、第二显示数据信号 E2和第三显示数据信号E3依次具有第一电压VI 。再次参照图5，当向(图4的)显示子像素DP施加显示数据信号的 第一电压V1时，显示子像素DP透射来自背光单元180的光。另外，当 向显示子像素DP施加显示数据信号的第二电压V2时，显示子像素DP 屏蔽来自背光单元180的光。由于第一显示数据信号E1、第二显示数据 信号E2和第三显示数据信号E3依次具有(图6的)第一电压V1，因此 红色像素R的显示子像素DP、绿色像素G的显示子像素DP和蓝色像素 B的显示子像素DP依次透射来自背光单元180的光，并且依次将红色的 光、绿色的光和蓝色的光照射到物体200上。例如，在(图6的) 一个水平时间周期1H的第一个三分之一中，红 色像素R的显示子像素DP可以透射光，而绿色像素G的显示子像素DP 和蓝色像素B的显示子像素DP可以屏蔽光。相似的是，在一个水平时 间周期1H的第二个三分之一中，绿色像素G的显示子像素DP可以透射 光，而蓝色像素B的显示子像素DP和红色像素R的显示子像素DP可 以屏蔽光。另外，在一个水平时间周期1H的第三个三分之一中，蓝色像 素B的显示子像素DP可以透射光，而红色像素R的显示子像素DP和 绿色像素G的显示子像素DP可以屏蔽光。因此，红色的光、绿色的光 和蓝色的光依次从物体反射，并且反射的红色的光、绿色的光和蓝色的 光Lk依次被紅色像素R的(图4的)感测子像素SP、绿色像素G的(图 4的)感测子像素SP和蓝色像素B的(图4的)感测子像素SP感测。例如，在一个水平时间周期1H的第一个三分之一中，将红色的光照 射在物体上。尽管大部分红色的光以相对于该物体的表面正交的角度反 射，但是一些红色的光在该物体处以相对于该物体的表面倾斜的角度散 射。因此，反射的红色的光LR进入红色像素R的感测子像素SP，而散 射的红色的光Ls进入相邻的绿色像素G的感测子像素SP和蓝色像素B 的感测子像素SP。在红色像素R的感测子像素SP中，反射的紅光Lr被 图像传感器TP感测，并在第二存储电容器Cst2中存储为正常感测数据 信号。当第二开关单元T2被导通时，通过第m条感测数据线DLmb将 该正常感测数据信号传送给(图4的)感测处理单元SPU。在相邻的绿 色像素G的感测子像素SP和蓝色像素B的感测子像素SP中，散射的红 光Ls被图像传感器TP感测，并在第二存储电容器Cst2中存储为伪感测 数据信号。该伪感测数据信号使与这个水平时间周期1H的随后的第二个 三分之一和第三个三分之一中的反射的绿色的光和反射的蓝色的光相对 应的正常感测数据信号失真。为了解决以上伪感测数据信号的问题，可以清除该伪感测数据信号。 如图4所示，将第三开关元件T3连接到第m条感测数据线DLmb以选 择诸如读出集成电路ROIC的感测处理单元SPU和接地端子中的一个。
因此，在一个水平时间周期1H的第一个三分之一中，红色像素R的第三开关元件T3连接第m条感测数据线DLmb和感测处理单元SPU，而 绿色像素G的第三开关元件T3和蓝色像素B的第三开关元件T3使第m 条感测数据线DLmb接地。结果，在一个水平时间周期1H的第一个三分 之一中，与反射的红色的光LR相对应的正常感测数据信号被传送给感测 处理单元SPU，而与散射的红色的光Ls相对应的伪感测数据信号被传送 给接地端子，即，伪感测数据信号被清除，以对绿色像素G中的第二存 储电容器Cst2和蓝色像素B中的第二存储电容器Cst2进行放电。相似的是，在一个水平时间周期1H的第二个三分之一中，绿色像素 G的第m条感测数据线DLmb连接到感测处理单元SPU，而蓝色像素B 的第m条感测数据线DLmb和红色像素R的第m条感测数据线DLmb 接地。因此，与反射的绿色的光LR相对应的正常感测数据信号被传送给 感测处理单元SPU，而与散射的绿色的光Ls相对应的伪感测数据信号被 清除。在一个水平时间周期1H的第三个三分之一中执行相似的处理。在根据本发明实施例的LCD装置中，由于依次且独立地感测反射的 红色的光、反射的绿色的光和反射的蓝色的光，因此防止了颜色之间的 千扰，从而提高了感测特性。另外，由于与散射的光相对应的伪感测数 据信号被清除，因此防止了由伪感测数据信号导致的失真，从而进一步 提高了感测特性。图7是例示根据本发明实施例的LCD装置中的感测处理的流程图。 如图7所示，在第一步骤ST1中，使能第n条选通线。例如，向第n条 选通线提供高电平电压的选通信号，导通(图4的)第一开关元件T1。在第二步骤ST2中，由(图5的)红色像素R、绿色像素G和蓝色 像素B中的一个感测物体。例如，向红色像素R的(图4的)显示子像 素DP施加与最亮的图像相对应的(图6的)第一电压V1，而向绿色像 素G的显示子像素DP和蓝色像素B的显示子像素DP施加与最暗的图 像相对应的(图6的)第二电压V2。因此，来自(图5的)背光单元180 的光通过红色像素R的显示子像素DP，而被绿色像素G的显示子像素 DP和蓝色像素B的显示子像素DP阻挡。从物体反射的光被红色像素R 的(图4的)感测子像素SP感测，并存储为正常感测数据信号。在第三步骤ST3中，红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B中的其 他两个的感测数据信号被清除。当通过红色像素R的显示子像素DP的 光在物体处被散射时，散射的光在绿色像素G的感测子像素SP和蓝色像 素B的感测子像素SP中被存储为伪感测数据信号。当使能第n条选通线 时，(图4的)第二开关元件T2被导通。结果，绿色像素G的伪感测数 据信号和蓝色像素B的伪感测数据信号被清除，而红色像素R的正常感 测数据信号被传送给感测处理单元SPU。如果散射的光是可忽略的，则 可以省去第三步骤ST3。在第四步骤ST4中，判断是否对与第n条选通线相对应的全部红色 像素R、绿色像素G和蓝色像素B都进行了感测。如果未对与第n条选 通线相对应的全部红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B都进行感测 ("否")，则重复第二步骤ST2至第四步骤ST4。如果对与第n条选通线 相对应的全部红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B都进行了感测 ("是")，则针对第n条选通线的感测处理结束，并将执行针对第(n+l) 条选通线的感测处理。因此，在根据本发明实施例的LCD装置及其驱动方法中，由于红色 像素、绿色像素和蓝色像素依次感测图像，因此防止了不同颜色的光之 间的干扰。而且，由于在读取正常感测数据信号之前清除了由散射光导 致的伪感测数据信号，因此防止了由伪感测数据信号导致的失真。因此， 提高了感测特性。显然，对于本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情 况下，可以对本发明实施例的液晶显示装置及其驱动方法进行各种修改 和变型。因此，本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求及其等同物 的范围内的这些修改和变型。本发明要求于2006年12月29日在韩国提交的韩国专利申请No. 10-2006-0138466的优先权，在此通过引用并入其全部内容。
权利要求
1. 一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括第一数据线和第二数据线，该第一数据线与该第二数据线基本上彼此平行；第一选通线，该第一选通线与所述第一数据线和所述第二数据线交叉；由所述第一选通线与所述第一数据线的交叉限定的显示子像素；由所述第一选通线与所述第二数据线的交叉限定的感测子像素；以及第一开关元件，用于将所述第二数据线连接到感测处理单元和接地端子中的一个，其中，所述显示子像素根据施加给所述第一数据线的数据信号透射从光源提供的光，并且所述感测子像素感测入射在所述液晶显示装置上的光，并生成与感测到的光相对应的电荷。
2、 根据权利要求l所述的液晶显示装置，其中，所述显示子像素包 括连接到所述第一选通线和所述第一数据线的第二开关元件。
3、 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述感测子像素包 括用于感测所述入射光的第三开关元件以及用于选择性地向所述第二数 据线施加所述电荷的第四开关元件。
4、 根据权利要求3所述的液晶显示装置，其中，所述第三开关元件 连接到公共线和电力线，所述第四开关元件连接到所述第二数据线以及 所述第一选通线和下一选通线二者中的一个。
5、 一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括多个第一子像素，激活该多个第一子像素以通过选择性地透射从所 述液晶显示装置的后侧照射的光来显示图像；以及多个第二子像素，选择性地激活该多个第二子像素来感测照射到所 述液晶显示装置的前侧上的一种颜色的光； 其中，所述多个第一子像素和所述多个第二子像素彼此交替地设置。
6、 根据权利要求5所述的液晶显示装置，其中，所述多个第一子像素包括第一颜色显示子像素、第二颜色显示子像素和第三颜色显示子像 素，该第一颜色显示子像素、该第二颜色显示子像素和该第三颜色显示 子像素依次被驱动。
7、 根据权利要求5所述的液晶显示装置，其中，所述多个第二子像 素包括第一颜色感测子像素、第二颜色感测子像素和第三颜色感测子像 素，该第一颜色感测子像素、该第二颜色感测子像素和该第三颜色感测 子像素依次生成强度信号。
8、 根据权利要求7所述的液晶显示装置，该液晶显示装置还包括 感测处理单元，选择性地连接该感测处理单元以接收来自所述第一颜色感测子像素、所述第二颜色感测子像素和所述第三颜色感测子像素 中的一个的所述强度信号。
9、 根据权利要求5所述的液晶显示装置，该液晶显示装置还包括多条选通线、多条第一数据线、多条第二数据线、多条电力线和多 条公共线，所述多条选通线与所述多条第一数据线交叉以限定所述多个 第一子像素，所述多条选通线与所述多条第二数据线交叉以限定所述多 个第二子像素。
10、 一种驱动液晶显示装置的方法，该方法包括以下步骤在显示模式中，依次激活第一颜色显示子像素、第二颜色显示子像素和第三颜色显示子像素；以及在感测模式中，在第一子周期中，激活第一颜色感测子像素； 在第二子周期中，激活第二颜色感测子像素；以及 在第三子周期中，激活第三颜色感测子像素。
11、 根据权利要求10所述的方法，其中，所述颜色显示子像素包括红色显示子像素、绿色显示子像素和蓝色 显示子像素，所述颜色感测子像素包括红色感测子像素、绿色感测子像素和蓝色 感测子像素，并且在所述感测模式中，激活所述颜色感测子像素的步骤包括以下步骤:向第n条选通线提供高电平电压的选通信号以导通连接到所述第n条选通线的至少三个第一开关元件和至少三个第二开关元件；依次通过红色显示数据线、绿色显示数据线和蓝色显示数据线中的一个向所述红色显示子像素、所述绿色显示子像素和所述蓝色显示子像 素中的一个提供第一显示数据信号；以及分别通过红色感测数据线、绿色感测数据线和蓝色感测数据线读取 所述红色感测子像素、所述绿色感测子像素和所述蓝色感测子像素中的 感测数据信号。
12、 根据权利要求ll所述的方法，该方法还包括以下步骤在所述感测模式中，通过所述红色显示数据线、所述绿色显示数据 线和所述蓝色显示数据线中的两个向所述红色显示子像素、所述绿色显 示子像素和所述蓝色显示子像素中的两个提供第二显示数据信号，所述 第二显示数据信号的电压比所述第一显示数据信号低，并且在一时间周 期中，所述红色显示子像素、所述绿色显示子像素和所述蓝色显示子像 素中的每一个都接收所述第一显示数据信号和所述第二显示数据信号中 的一个。
13、 根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一显示数据信号和 所述第二显示数据信号分别与所述红色显示子像素、所述绿色显示子像 素和所述蓝色显示子像素中的每一个的最大透光率和最小透光率相对 应。
14、 根据权利要求ll所述的方法，其中，读取所述感测数据信号的步骤包括以下步骤通过所述红色感测数据线、所述绿色感测数据线和 所述蓝色感测数据线中的一个将所述红色感测子像素、所述绿色感测子 像素和所述蓝色感测子像素之一中的所述感测数据信号传送给感测处理 单元。
15、 根据权利要求10所述的方法，其中，所述颜色显示子像素包括红色显示子像素、绿色显示子像素和蓝色 显示子像素，所述颜色感测子像素包括红色感测子像素、绿色感测子像素和蓝色 感测子像素，并且在所述感测模式中，激活所述颜色感测子像素的步骤包括以下步骤:向第n条选通线提供高电平电压的选通信号以导通连接到所述第n 条选通线的至少三个第一开关元件；向第(n+l)条选通线提供高电平电压的所述选通信号以导通连接到 所述第(n+l)条选通线的至少三个第二开关元件；分别通过红色显示数据线、绿色显示数据线和蓝色显示数据线依次 向所述红色显示子像素、所述绿色显示子像素和所述蓝色显示子像素提 供第一显示数据信号；以及分别通过红色感测数据线、绿色感测数据线和蓝色感测数据线读取 所述红色感测子像素、所述绿色感测子像素和所述蓝色感测子像素中的 感测数据信号。
16、 根据权利要求15所述的方法，该方法还包括以下步骤-在所述感测模式中，通过所述红色显示数据线、所述绿色显示数据线和所述蓝色显示数据线中的两个向所述红色显示子像素、所述绿色显 示子像素和所述蓝色显示子像素中的两个提供第二显示数据信号，所述 第二显示数据信号的电压比所述第一显示数据信号低，并且在一时间周 期中，所述红色显示子像素、所述绿色显示子像素和所述蓝色显示子像 素中的每一个都接收所述第一显示数据信号和所述第二显示数据信号中 的一个。
17、 根据权利要求16所述的方法，其中，所述第一显示数据信号和 所述第二显示数据信号分别与所述红色显示子像素、所述绿色显示子像 素和所述蓝色显示子像素中的每一个的最大透光率和最小透光率相对 应。
18、 根据权利要求15所述的方法，其中，读取所述感测数据信号的 步骤包括以下步骤通过所述红色感测数据线、所述绿色感测数据线和 所述蓝色感测数据线中的一个将所述红色感测子像素、所述绿色感测子像素和所述蓝色感测子像素之一中的所述感测数据信号传送给感测处理 单元。
19、 根据权利要求10所述的方法，该方法还包括以下步骤 在所述第一子周期中，重置所述第二颜色感测子像素和所述第三颜色感测子像素；在所述第二子周期中，重置所述第一颜色感测子像素和所述第三颜 色感测子像素；以及在所述第三子周期中，重置所述第一颜色感测子像素和所述第二颜 色感测子像素。
20、 根据权利要求10所述的方法，其中，重置所述感测子像素的步 骤包括以下步骤将在所述感测子像素处生成的电荷接地。
21、 一种驱动具有第一像素、第二像素和第三像素的液晶显示装置 的方法，该第一像素、该第二像素和该第三像素中的每一个都具有显示子像素和感测子像素，该方法包括以下步骤通过所述第一像素、所述第二像素和所述第三像素中的一个的所述 显示子像素透射第一光，并感测所述第一像素、所述第二像素和所述第三像素中的所述一个的所述感测子像素中的第二光；以及屏蔽所述第一像素、所述第二像素和所述第三像素中的其他两个的 所述显示子像素中的所述第一光。
22、 根据权利要求21所述的方法，其中，重复对所述第一光的透射 和屏蔽，以依次通过所述第一像素、所述第二像素和所述第三像素中的 每一个的所述显示子像素透射所述第一光。
23、 根据权利要求21所述的方法，该方法还包括以下步骤 在感测所述第二光时，感测所述第一像素、所述第二像素和所述第三像素中的所述其他两个的所述感测子像素中的第三光，并清除与所述 第一像素、所述第二像素和所述第三像素中的所述其他两个中的所述第 三光相对应的感测数据信号。
全文摘要
本发明提供一种包括图像传感器的液晶显示装置及其驱动方法。该液晶显示装置包括第一数据线和第二数据线，该第一数据线与该第二数据线基本上彼此平行；第一选通线，该第一选通线与所述第一数据线和所述第二数据线交叉；由所述第一选通线与所述第一数据线的交叉限定的显示子像素；由所述第一选通线与所述第二数据线的交叉限定的感测子像素；以及用于将所述第二数据线连接到感测处理单元和接地端子中的一个的第一开关元件，其中，所述显示子像素根据施加给所述第一数据线的数据信号透射从光源提供的光，并且所述感测子像素感测入射在所述液晶显示装置上的光，并生成与感测到的光相对应的电荷。
文档编号G02F1/1343GK101211079SQ200710105430
公开日2008年7月2日 申请日期2007年5月30日 优先权日2006年12月29日
发明者安忠焕, 赵镕完 申请人:Lg.菲利浦Lcd株式会社