显示装置及其驱动方法

专利名称：显示装置及其驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种显示装置以及驱动所述显示装置的方法。具体地，本发 明涉及一种能够简化面板的、具有高透射率的显示装置以及驱动所述显示装 置方法。
背景技术：
通常，触摸屏幕面板(TSP)是一种设置在显示装置上的、用于通过利用手 指或其它工具触摸其来输入数据的输入单元。近来，正在开发一种集成型液
图像和检测触摸位置。
集成型LCD面板显示图像并且检测外部物体(即手指或者工具)触摸的位 置。所述集成型LCD面板包括阵列基板、滤色器基板和液晶层。所述阵列基 板包括传送用于显示图像的驱动信号的栅极线和源极线。所述阵列基板还包 括传送用于检测触摸位置的位置信号的x轴和y轴读出线。在物体触摸面板 时产生的电特性中的变化通过x轴和y轴读出线传送，由此检测触摸位置。
如上所述，除了用于检测触摸的栅极线和源极线之外，所述集成型LCD 面板还需要包括读出线，并且相应地，与不具有读出线并且仅显示图像的LCD 面板相比，其透射率不利地下降。

发明内容
本发明的例证性实施例解决了上述问题，并且提供了 一种具有高透射率 并能够简化显示面板的显示装置。
本发明的一个例证性实施例还提供一种驱动显示装置的方法。 在按照本发明一个例证性实施例的显示装置中，所述显示装置包括显示 面板、源极驱动部分、栅极驱动部分、读出部分和脉沖产生部分以符合上述 要求。所述显示面板包括其上形成源极线和栅极线的阵列基板、以及其上形 成公共电极的相对基板。在帧时间段的显示时间段期间，所述源极驱动部分
向所述源极线输出数据信号。在所述显示时间段期间，所述栅极驱动部分向 所述栅极线输出栅极信号。所述读出部分与所述阵列基板的线和所述相对基 板的所述公共电极中的至少 一个电连接，在所述帧时间段的消除时间段期间
读出检测信号。在帧时间段的消除时间段(elimination period)期间，所述脉冲 产生部分输出用于驱动所述读出部分的控制脉冲。
按照本发明的例证性实施例，在一种驱动显示装置的方法中，其中所述 显示装置包括其上形成源极线和栅极线的阵列基板以及其上形成公共电极的 相对基板，该方法包括在帧时间段的显示时间段期间通过向所述源极线和 栅极线输出驱动信号，在所述显示装置上显示图像，并且在所述帧时间段的 消除时间段期间，从所述阵列基板的线和所述相对基板的公共电极中的至少 一个读出在显示装置上检测到的检测信号。
另外，按照上述的显示装置以及驱动所述显示装置的方法，通过为显示 图像形成的线或公共电极读出检测信号，由此在没有附加线路的情况下，可 显示图像和检测触摸。结果，所述显示装置的显示质量可以得到提高，并且 其工艺可以得到简化。


通过以下结合附图的描述，将会更详细地理解本发明的例证性实施例， 其中
图l是按照本发明例证性实施例的显示装置的平面图2是图解图1中的显示面板的横截面图3A是图解图2中的显示面板的示意图3B是图解图2中的显示面板的等效电路图4是图1中的第一读出部分和第二读出部分的电路图5是图1中的驱动部分的方块图6是用于说明驱动图1中的显示面板的方法的时序图7是图解按照本发明 一 个例证性实施例的显示面板的横截面图8A是图解图7中的显示面板的示意图8B是图解图7中的显示面板的等效电路图9是用于说明驱动图7中的显示面板的方法的时序图IO是图解按照本发明一个例证性实施例的显示装置的平面图ll是图解图10中的显示面板的横截面图12A是图解图10中的显示面板的示意图12B是图10中的显示面板的等效电路图13是图10中的显示装置的读出部分的电路图；以及
图14是说明驱动图10中的显示面板的方法的时序图。
具体实施例方式
在下文中，将参考附图更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的 例证性实施例。然而，本发明可以以多种不同的形式体现，并且不应该被理 解为限制于在此提出的例证性实施例；相反，提供这些例证性实施例以便本
公开将是彻底的和完整的，并且将全面地向本领域:t支术人员传达本发明的范
围。全文中相似的参考数字指代相似的或者相同的单元。 在下文中，将参考附图详细说明本发明的例证性实施例。 图1是图解按照本发明一个例证性实施例的显示装置的平面图。
参考图1，所述显示装置包括显示面板300、栅极驱动部分130、第一读 出部分150、第二读出部分170和驱动部分400。
所述显示面板300包括阵列基板100、相对基板200和插入在基板100 和200之间的液晶层(未示出)。所述阵列基板100包括用来检测触摸位置和显 示图像的显示区域DA、以及围绕所述显示区域DA的第一外围区域PA1、第 二外围区域PA2和第三外围区域PA3。如图4所示，显示区域DA包括4皮此
相交的源极线DL1、 DL2..... DLm和栅极线GLl、 GL2、 ...、 GLn。所述
源极线DL1、 DL2、 ...、 DLm和所述栅极线GLl、 GL2、 ...、 GLn限定了多 .个像素部分P。每一像素部分P包括开关元件TFT和像素电极(未示出)，即 存储电容器CST和液晶电容器CLC的第一电极。
所述相对基板200与所述阵列基板100组合来容纳所述液晶层。作为液 晶电容器CLC的第二电极并且与所述像素电极相对的公共电极(未示出)形成 在所述相对基板200上。
所述栅极驱动部分130形成在所述阵列基板100的第一外围区域PA1内。
另外，所述栅极驱动部分130连续地向所述栅极线GL1、 GL2..... GLn输
出栅极信号。
所述第一读出部分150形成在所述阵列基板100的第二外围区域PA2内。
如图5所示，所述第一读出部分150读出第一检测信号X1、 X2.....Xi。例
如，第一读出部分150响应于第一控制脉冲而读出通过源极线DL1、DL2、...、
DLm检测的第一检测信号Xl、 X2..... Xi。
所述第二读出部分170形成在阵列基板100的第三外围区域PA3内。所
述第二读出部分170读出第二检测信号Yl、 Y2.....Yj。例如，如图5所示，
第二读出部分170响应于第二控制脉冲而读出通过栅极线GL1、 GL2.....
GLn检测的第二检测信号Yl、 Y2、 ...、 Yj。因此，第一读出部分150和第 二读出部分170可以集成在阵列基板100上，或者可以作为一个单独的芯片 安装。
所述驱动部分400可以安装在阵列基板100的第二外围区域PA2内，或 者集成在其内。当驱动部分400具体化为一个芯片时，所述驱动部分400可 以包括第一读出部分150和第二读出部分170。
在帧时间段的显示时间段DISPLAY期间，驱动部分400向源极线DL1、
DL2..... DLm输出用来显示图像的数据信号。另外，在帧时间段期间，驱
动部分400向栅极驱动部分130输出栅极控制信号以控制栅极驱动部分130。 相应地，栅极驱动部分130连续地向栅极线GL1、 GL2、 ...、 GLn输出栅极 信号。
在帧时间段的消除时间段FP和BP期间(参见图6)，驱动部分400分别 向第 一读出部分150和第二读出部分170输出第 一控制脉沖和第二控制脉冲。 驱动部分400分析从第 一读出部分150和第二读出部分170读出的第 一检测
信号X1、 X2.....Xi和第二检测信号Yl、 Y2.....Yj。相应地，驱动部分
400对物体(诸如用户的手指)触摸的位置的坐标进行采样。
图2是图解图1中的显示面板的横截面图。图3A是图解图2中的显示 面板的示意图，而图3B是图2中的显示面板的等效电路图。
参考图2,所述显示面板300包括阵列基板100、面对阵列基板100的相 对基板200、液晶层LC、第一光薄膜120和第二光薄膜220。显示面板300 .具有这样的结构其中阵列基板IOO设置在下面部分，相对基板200设置在 其上面部分。
P车列基板100包括第一玻璃基板110，在其上形成源极线DL、栅极线 GL和像素电极PE。相对基板200包括第二玻璃基板210,在第二玻璃基板 210的下面形成滤色器基板CF和公共电极CE。第一光薄膜120附着在阵列
基板100上，而第二光薄膜220附着在相对基板200上。
光通过显示面板300内的阵列基板100的后表面进入。相对基板200的 上表面意欲供外部物体(诸如用户的手)触摸。在图3A和3B中图解了显示面 板300的等效电路图。
参考图3A和3B,显示面板300的等效电路图包括第一节点N1、检测元 件CS、脉冲发生器PG、第二节点N2和电流检测器"A"。第一节点N1对应 于相对基板200的上表面，其中第二光薄膜220附着在第二玻璃基板210上。 相对基板200的上表面意名夂供外部物体触摸。第二节点N2对应于用于读出 检测信号的源极线DL(或者栅极线)。在这种情况下，相对基板200的公共电 极CE维持在电浮置状态。
检测元件CS的第一电极与第一节点Nl连接，而检测元件CS的第二电 极与脉沖发生器PG和电流检测器"A"连接。检测元件CS由相对基板200、 液晶层LC和源极线DL(或栅极线)卩艮定。源极线DL(或栅极线)分别与脉冲发 生器PG和电流4企测器"A"电连接。
显示面板300的等效电路如下操作。
当物体没有触摸相对基板200(即第一节点N1的电压是第一电压Vl)时， 第一电流Il通过从脉冲发生器PG产生的脉冲而流经等效电路，并且第一电 流Il施加到电流检测器"A"。另一方面，当物体触摸相对基板200(即第一节 点Nl的电压是第二电压V2)时，第二电流I2响应于从脉沖发生器PG产生的 脉冲而流过等效电路。相应地，电流I1-I2(也就是第一电流I1和第二电流I2 之间的差)施加到电流检测器"A"。在此，表达式"I1-I2，，代表第一电流I1和第 二电流12之间的电流差。电流检测器"A"响应于所施加的电流而输出检测信
一;—
图4是图1中所示的第一读出部分和第二读出部分的电路图。 参考图4，第一读出部分150包括第一开关部分151和第一电流;险测部 分153。第二读出部分170包括第二开关部分171和第二电流寺全测部分173。 第一开关部分151包括多个与源极线DL1、 DL2、 ...、 DLm电连接的第
一晶体管TX1、 TX2..... TXm。每一个第一晶体管TX1包括栅极电极，
被施加第一控制脉冲PC1;连接到源极线DL1的源极电极、以及输出第一检 测电流的漏极电极。当第一控制脉冲PC1施加到第一晶体管TX1时，第一晶 .体管TX1输出一电流，其通过源极线DL1流向第一电流4企测部分153。第一电流检测部分153包括多个第一运算放大器AX1、 AX2.....AXi。
每一个第一运算放大器AX1可以分别与多个第一晶体管TX1的每一个连接， 或者每一个第一运算放大器AX1可以与作为整体的多个第一晶体管TX1连 接。在这个例证性实施例中，第一运算放大器AX1与四个第一晶体管TX1、 TX2、 TX3和TX4连接，并且输出流经四条源极线DL1、 DL2、 DL3和DL4 的第一4企测电流作为第一检测信号XI。
相应地，第一电流检测部分153输出第一检测电流，其从第一开关部分 151输出，作为第一检测信号X1、 X2、 ...、 Xi。
第二开关部分171包括多个与栅极线GL1、 GL2..... GLn电连接的第
二晶体管TY1、 TY2..... TYn。每一个第二晶体管TY1包括栅极电极，
'被施加第二控制脉冲PC2;连接到栅极线GL1的源极电极；以及输出第二检 测电流的漏极电极。当第二控制脉冲PC2施加到第二晶体管TY1时，第二晶 体管TY1通过栅极线GL1向第二电流检测部分173输出电流。
第二电流检测部分173包括多个第二运算放大器AY1、 AY2..... AYj。
每一个第二运算放大器AY1可以与多个第二晶体管TY1连接，或者每一个第 二运算放大器AY1可以与多个第二晶体管TY1的每一个分别连接。在此，每 一个第二运算放大器AY1与四个第二晶体管TY1、 TY2、 TY3和TY4连接， 并且输出流经四条栅极线GL1、 GL2、 GL3和GL4的第二检测电流作为第二 检测信号Yl。
相应地，第二电流检测部分173输出从第二开关部分171输出的第二检
测电流作为第二纟企测信号Yl、 Y2.....Yj。
图5是图解图1中的驱动部分400的方块图。
参考图4和图5，驱动部分400包括控制部分410、存储器420、电压发 生部分430、栅极控制部分440、源极驱动部分450、脉冲发生部分460和采 样部分470。
控制部分410控制驱动部分400的整体操作。 存储器420存储通过预定单元从外部设备输入的数据信号。 电压发生部分430通过利用外部电源(未示出)产生驱动电压。驱动电压包 括栅极接通(gate-on)电压VSS和栅极关断(gate-off)电压VDD、参考灰度电压 (reference gamma voltage)VREF、公共电压VCOM、第 一脉冲电压PV1和第 二脉冲电压PV2。栅极接通电压VSS和栅极关断电压VDD提供给栅极控制
部分440。参考灰度电压VREF提供给源极驱动部分450。如图1所示，公共 电压VCOM提供给显示面板300的液晶电容器CLC和存储电容器CST。第 一脉冲电压PV1和第二脉冲电压PV2提供给脉冲发生部分460。
栅极控制部分440向栅极驱动部分130输出从控制部分410提供的棚-极 控制信号、以及栅极接通电压VSS和栅极关断电压VDD。栅^l控制信号包 括垂直启动信号、第一时钟信号和第二时钟信号。
源极驱动部分450基于参考灰度电压VREF，将通过控制部分410从存 储器420读出的数字数据信号转换为模拟数据信号，并且向源极线DL1 、 DL2、…、DLm输出所述模拟数据信号。如图6所示，在每一个帧时间段(frame period)的显示时间段DISPLAY期间，所述源极驱动部分450向源极线DL1、 DL2、 ...、 DLm输出数据信号。
如图6所示，在每一个帧时间段的消除时间段FP和BP期间，所述脉冲 产生部分460向第 一读出部分150和第二读出部分170输出第 一控制脉冲PC 1 和第二控制脉冲PC2。所述第一控制脉冲PC1是用于导通第一晶体管TX1、
TX2.....TXm的控制信号。所述第一控制脉冲PC1具有基本上和第一脉冲
电压PV1的电位相同的电位。所述第一脉冲电压PV1的电位可以,皮设置在不 同的范围中，只要所述第一脉沖电压PV1的电位比在图1所示的4象素部分"P，， 的液晶电容器CLC中所充的数据信号的电位高。换句话说，在消除时间段
FP和BP期间，向源极线DL1、 DL2.....DLm输出第一控制脉冲PC1,具
有基本上和第 一控制脉冲PC 1相同的电位的第 一脉沖电压PV1的电位比在像 素部分"P"的液晶电容器CLC中所充的数据信号的电位高。例如，第一脉冲 电压PV1可以高大约IO伏特(V),这是因为lt据信号的电位可以在大约OV 到大约IOV的范围内。
第二控制脉冲PC2是用于导通第二晶体管TY1、 TY2..... TYn的控制
信号。所述第二控制脉冲PC2具有基本上和第二脉冲电压PV2的电位相同的 电位。第二脉冲电压PV2的电位被设置为低于栅极关断电压VSS的电位，这 是因为作为在消除时间段FP和BP期间施加到栅极线GL1、 GL2、 ...、 GLn 的信号的第二控制脉冲PC2的电位应当比用于关断像素部分"P"的开关元件 TFT的栅极关断电压VSS的电位低，以维持在液晶电容器CLC中所充的数 据信号。按照控制部分410的控制，采样部分470分析第一检测信号X1、
X2..... Xi和第二检测信号Yl、 Y2.....Yj (所述检测信号是在消除时间段FP和BP期间从图4的第一电流检测部分153和第二电流检测部分173输 出的)，并且对由外部物体(诸如用户的手指)触摸的位置的坐标进行采样。
图6是用于说明驱动图1所示的显示面板的方法的时序图。
参考图4和6，控制部分410分别基于外部提供的水平同步信号Vsync, 控制电压发生部分430、脉沖发生部分460和采样部分470。
控制部分410分别相应于帧时间段FRAME的显示时间段DISPLAY以及 消除时间段FP和BP控制电压发生部分430、脉冲发生部分460和采样部分 470 。帧时间段FRAME包括前沿时间段(front porch period)FP 、显示时间段 DISPLAY和后沿时间段(back porch period)BP。在显示时间段DISPLAY期间， 在显示区域DA(见图l)内显示图像。另一方面，前沿时间段FP和后沿时间 段BP是消除时间段，在所述消除时间段期间，在显示区域DA内不显示图像。
在显示时间段DISPLAY期间，控制部分410控制存储器420和源极驱动 部分450以显示图像。
例如，控制部分410读出存储在存储器420内的数字数据信号，并且向 源极驱动部分450输出所述数字数据信号。所述源极驱动部分450将所述数
字数据信号转换成模拟数据信号，并且向源极线DL1、 DL2..... DLm输出
所述模拟数据信号。另外，控制部分410控制电压发生部分430以施加公共 电压VCOM给显示面板300的公共电极CE。公共电压VCOM可以是具有恒 定电平的直流电压，或者是以一个水平周期(1H)为循环振荡的振荡电压。相 应地，显示面板300在显示时间段DISPLAY期间显示预定图像。
在消除时间段FP和BP期间，控制部分410控制电压发生部分430、脉 冲发生部分460和采样部分470以对由外部物体(诸如用户的手指)触摸的 显示区域D A的位置的坐标进行采样。
例如，控制部分410控制电压发生部分430不向/>共电极CE施加7>共 电压VCOM。即，控制部分410保持公共电极CE处在浮置状态。因为在前 面已经参考图2和3进行了详细的解释，所以在下文中，为了简洁，将省略 对关于公共电极CE被保持在浮置状态的必要性的进一步的详细描述。
控制部分410控制脉冲发生部分460向第一读出部分150和第二读出部 分170施加第一控制脉冲PC1和第二控制脉冲PC2。响应于第一控制脉冲PC1 和第二控制脉冲PC2,第一读出部分150和第二读出部分170向采样部分470 输出第一检测信号X1、 X2.....Xi和第二检测信号Yl、 Y2、…、Yj,其中
所述第一检测信号和第二检测信号是分别通过源极线DL1、 DL2、 ...、 DLm 和栅极线GL1、 GL2..... GLn检观'J的。
按照控制部分410的控制，采样部分470在消除时间段FP和BP期间， 分析第一检测信号X1、 X2、 ...、 Xi以及第二检测信号Yl、 Y2、…、Yj,并 且对由物体触摸的在显示区域DA内的位置的坐标进行采样。相应地，显示 面板300在消除时间段FP和BP期间确定所触4莫的位置的坐标。
按照本发明的一个例证性实施例，显示面板300在显示时间,爻DISPLAY 期间作为显示面板操作以显示图像，并且在消除时间段FP和BP期间，作为 触摸检测面板操作以检测由物体触摸的位置。因此，附加读出线不是必需的，
源极线DL1、 DL2.....DLm和栅极线GLl、 GL2、 ...、 GLn被用做读出线，
以便与传统显示面板相比，可以提高孔径比，并且可以简化其制造工艺。
在下文中，将使用相同的参考数字来指代基本上与上述相同的单元，并 且因而，为了筒洁，将省略关于相同单元的任何进一步的详细说明。
图7是表示按照本发明的例证性实施例的显示面板的横截面图。图8A 是表示图7中的显示面板的示意图。图8B是图7中显示面板的等效电路图。
参考图7，相对基板200和阵列基板100分别设置在显示面板500的下 部和上部。光通过显示面板500的相对基板200的后表面提供。阵列基板100 的前表面由外部物体(诸如用户的手指)触摸。显示面板500的等效电路图如图 8A和8B所示。
参考图8A和8B,显示面板500的等效电路图包括第一节点N1、检测元 件CS、脉冲发生器PG、第二节点N2、电流检测器"A"、寄生电容器CP和 第三节点N3。第一节点N1对应于阵列基板100的上表面，其中第一光薄膜 120附着在所述上表面上。阵列基板100的上表面将由外部物体触摸。第二 节点N2对应于读出检测信号的源极线DL(或者栅极线)。检测元件CS形成在 第一节点N1和第二节点N2之间。
检测元件CS由第一光薄膜120、源极线DL(或者栅极线)和基板层限定， 所述基板层具有预定介电常数，如第一玻璃基板IIO、栅极绝缘层、通道层 等等。在这个例证性实施例中，基板层IIO位于第一光薄膜120和源极线 DL(或者栅极线)之间。
寄生电容器CP形成在第二节点N2和第三节点N3之间。寄生电容器CP 由源极线DL(或者栅极线)、液晶层LC和相对基板200的公共电极CE限定。
第二节点N2与脉冲发生器PG和电流检测器"A"电连接，电流^r测器"A" 响应于从脉冲发生器PG产生的脉冲，而检测第二节点N2的电流。当脉沖发 生器PG产生脉冲时， 一个恒定直流电压就纟皮施加到第三节点N3，这样，流 '经寄生电容器CP的电流具有恒定值。相应地，输入电流;险测器"A"的电流相 应于第一节点N1的电位变化而变化。
显示面板500的等效电路如下操作。
当物体没有触摸阵列基板100时，第一节点N1的电压是第一电压V1， 第一差值电流Il-Ip流经电流检测器"A"。所述第一差值电流Il-Ip具有作为相 应于从脉冲发生器PG输出的脉冲的第 一 电流11和由寄生电容器CP产生的 寄生电流Ip之间的差的值。
另一方面，当物体触摸到阵列基板100时，第一节点N1的电压是第二 电压V2，而第二差值电流I2-Ip流过第二节点N2。第二差值电流I2-Ip具有 作为相应于从脉冲发生器PG输出的脉冲的第二电流12和由寄生电容器CP 产生的寄生电流Ip之间的差的值。
因此，流经电流检测器"A"的电流值对应于第一差值电流Il-Ip和第二差 值电流I2-Ip之间的差值(在下文中称为"Il-I2-2Ip")。在这种情况下，寄生电 流Ip是不变的量，并且因而流经电流检测器"A"的电流随第二电流I2变化。 电流检测器"A"响应输入电流而输出检测信号。
图9是用于说明驱动图7所示的显示面板的驱动方法的时序图。
参考图5、 7、 8、 9，控制部分410基于外部施加的水平同步信号，分别 控制电压发生部分430、脉冲发生部分460和采样部分470。
在显示时间段DISPLAY期间，控制部分410控制存储器420和源极驱动 部分450以显示图像。
特别地，控制部分410读出存储在存储器420的数字数据信号，并且向 源极驱动部分450输出数字数据信号。所述源极驱动部分450将所述数字数
据信号转换成模拟数据信号，并且向源极线DL1、 DL2..... DLm输出所述
.模拟数据信号。此外，控制部分410控制电压发生部分430以施加公共电压 VCOM到显示面板500的公共电极CE。所述/>共电压VCOM可以是具有恒 定电位的直流电压，或者可以是振荡电压，所述振荡电压在一个水平周期(1H) 的循环内振荡。相应地，显示面板500在显示时间段DISPLAY期间显示预 定图像。
在消除时间段FP和BP期间，控制部分410控制电压发生部分430、脉 冲发生部分460和采样部分470对由物体(诸如用户的手指)触摸的显示区 域DA内的位置的坐标进行采样。
例如，控制部分410控制电压发生部分430来向公共电极CE提供具有 恒定电平的直流电压。相应地，如上关于对图7、 8A、 8B的"i兌明，寄生电容 器CP的电容保持恒定。
此外，控制部分410控制脉冲产生部分460分别向第一读出部分150和 第二读出部分170施加第一控制脉冲PC1和第二控制脉冲PC2。响应于第一 控制脉冲PC1和第二控制脉冲PC2,第一读出部分150和第二读出部分170
分别向采样部分470输出第一检测信号X1、 X2..... Xi以及第二检测信号
Yl、 Y2.....Yj,所述第一检测信号和第二检测信号是分别通过源极线DL1、
DL2、 ...、 DLm和栅极线GLl、 GL2、 ...、 GLn检测到的。
在消除时间段FP和BP期间，按照控制部分410的控制，采样部分470
分析第一检测信号X1、 X2.....Xi以及第二检测信号Yl、 Y2.....Yj,并
且对由物体(诸如用户的手指)触摸的显示区域DA内的位置的坐标进行采 样，如图9内的信号所示的那样。相应地，显示面板500在消除时间段FP和 BP期间检测由物体(诸如用户的手)触摸的位置的坐标。
按照本发明的一个例证性实施例，显示面板500在显示时间^史DISPLAY 期间作为显示面板操作以显示图像，在消除时间段FP和BP期间作为触摸检 测面板以检测触摸位置。
图10是图解按照本发明的例证性实施例的显示装置的平面图。
参考图10,所述显示装置包括显示面板600。显示面板600包括阵列基 板IOO、相对基板200和插入在基板100和200之间的液晶层(未示出)。阵列 基板100包括显示区域DA和外围区域PA。显示区域DA包括源极线DL1、
DL2、…、DLm和栅极线GL1、 GL2.....GLn(未示出)。源极线DL1、 DL2.....
DLm和栅极线GLl、 GL2.....GLn限定了多个像素部分(未示出)。每一像
素部分包括开关元件(未示出)和像素电极(未示出)，其是存储电容器(未示出) 和液晶电容器(未示出)的第一电极。多个短路点SP1、 SP2、 SP3和SP4形成 在外围区域PA内。所述多个短路点SP1 、 SP2、 SP3和SP4与相对基板200 电连接。
相对基板200与阵列基板100组合以容纳液晶层LC。公共电极(未示出)
形成在相对基板200上，其是液晶电容器CLC的第二电极并与像素电极相对。 公共电极被图案化(pattem)来形成多个电极CEl、 CE2、 CE3和CE4。所述电 极CE1、 CE2、 CE3和CE4分别与所述短路点SP1、 SP2、 SP3和SP4电连接。
图ll是图解如图IO所示的显示面板的横截面图。图12A是图解图10 所示的显示面板的示意图，图12B是图IO所述的显示面板的等效电路图。
参考图10和11，显示面板600包括阵列基板100、相对基板200、液晶 层LC、作为阵列基板的一部分的第一光薄膜120和作为相对基板的一部分的 第二光薄膜220。阵列基板100包括第一玻璃基板110,在其上形成源极线 DL、栅极线GL和像素电极PE。相对基板200包括第二玻璃基^反210，其上 形成滤色器基板CF和电极CE1、 CE2、 CE3和CE4。第一光薄膜120附着在 第一玻璃基板110上，而第二光薄膜220附着在第二玻璃基板210上。
如图11所示，阵列基板100和相对基板200分别设置在显示面板600的 下部和上部。光通过显示面板600的阵列基板100的后表面提供。相对基板 200的上表面由外部物体(诸如用户的手指)触摸。显示面板600的等效电 J洛图如图12A和12B所示。
参考图12A和12B，显示面板600的等效电路图包括第一节点N1、检测 元件CS、脉冲发生器PG、第二节点N2、电流检测器"A"、寄生电容器CP 和第三节点N3。第一节点N1对应于相对基板200的第二光薄膜220，其将 由物体触摸。第二节点N2对应于电极，即，电极CE1到CE4中读取由物体 的触摸所产生的检测电流的一个电极。检测元件CS形成在第一节点Nl和第 二节点N2之间。
第二光薄膜220和电极CE1起检测元件CS的电极的作用。检测元件CS 由第二光薄膜220、电极CE1和电介质物质(诸如第二玻璃基板210)、滤色 器基板CF等来限定，其位于第二光薄膜220和电极CE1之间。
寄生电容器CP形成在第二节点N2和第三节点N3之间。寄生电容器CP 由电极CE1、液晶层LC和源极线DL(或者栅极线)限定。
第二节点N2电连接到脉冲发生器PG和电流检测器"A"。电流检测器"A" 响应于从脉冲发生器PG产生的脉冲而检测第二节点N2的电流。当脉冲发生 器PG产生脉沖时， 一个恒定直流电压被施加到第三节点N3以保持寄生电容 器CP的电容值恒定，或者维持第三节点N3在浮置状态以消除寄生电容器 CP,以便阻止施加到电流检测器"A"的电流被寄生电容器CP改变。
显示面板600的等效电路如下操作。
当物体没有触摸相对基板200时，第一节点N1的电压是第一电压VI, 第一电流Il通过从脉冲发生器PG产生的脉冲流经等效电路，第一电流Il施 加到电流检测器"A"。另一方面，当物体触摸到相对基板200时，第一节点 Nl的电压是第二电压V2,第二电流I2响应于由脉冲发生器PG产生的脉冲 而流经等效电路。相应地，电流11-12施加到电流检测器"A",所述电流11-12 是第一电流Il和第二电流I2之间的差。电流检测器"A，，响应于所施加的电流 11-12而输出检测信号。
在这个例证性实施例中，为了保持寄生电容器CP的电容恒定，当第三 节点N3是源极线DL时，恒定直流电压被施加到第三节点N3 (即源极线)。 当第三节点是栅极线GL时，栅极关断电压VSS被施加到第三节点N3 (即栅 极线)，来消除寄生电容器CP。
图13是图IO所示的显示装置的读出部分180的电路图。
参考图13，读出部分180包括开关部分181和电流检测部分183。读出 部分180可以直接集成在阵列基板100上，或者可以作为单独的芯片安装。 进一步地，读出部分180可以包括在驱动部分400内，以表现为一个芯片。
开关部分181包括与短路点SP1、 SP2、 SP3和SP4电连接的晶体管TR1、 TR2、 TR3和TR4。晶体管TR1-TR4的每一个包括栅极电极，；故施加控制 脉冲PC;连接到短路点SP1-SP4的源极电极和输出相应的检测电流的漏极电 极。当控制脉冲PC施加到晶体管TR1-TR4时，晶体管TR1-TR4输出相应的 电流，该电流流经短路点SP1-SP4到第一电流;险测部分183。
电流检测部分183包括多个运算放大器Al、 A2、 A3和A4。每一个运算 放大器Al与相应晶体管TR1-TR4的漏极电极连接。运算放大器Al-A4输出 相应的检测电流，分别作为检测信号Xl-X4流经短路点SP1-SP4。
相应地，当物体触摸相对基板200的第二光薄膜220时，流经电极CE1、 CE2、 CE3和CE4的检测电流经由短路点SP1、 SP2、 SP3和SP4而被施加到 读出部分180，读出部分180输出对应于检测信号XI、 X2、 X3和X4的检测 电流。然后，驱动部分400的采样部分(未示出)根据检测信号X1、 X2、 X3 和X4对由物体触摸的位置的坐标进行采样。
图14是用于说明驱动如图IO所示的显示面板的方法的时序图。
参考图5、 10、 11、 12、 13和14,基于外部提供的水平同步信号Vsync,
控制部分410分别控制电压发生部分430、脉冲发生部分460和采样部分470。
在显示时间段DISPLAY期间，控制部分410控制存储器420和源极驱动 部分450向源极线DL1、 DL2…DLm输出数据信号。另外，控制部分410控 制栅极驱动部分130向栅极线GL1、 GL2、 ...、 GLn输出栅极接通电压VDD。 相应地，在显示时间段DISPLAY期间，显示面板600显示期望的图像。
在消除时间段FP和BP期间，控制部分410控制源极驱动部分450、脉 冲发生部分460和采样部分470对由物体(诸如用户的手)触摸的显示区域 DA内的位置的坐标进行采样。
例如，控制部分410控制源极驱动部分450向源极线DL1、 DL2、...、 DLm提供具有恒定电平的直流电压，如图14中所示的信号DATA一OUT那样。 相应地，恒定直流电压施加到第三节点N3，以-便在消除时间段FP和BP期 间，寄生电容器CP的电容保持恒定。
进一步地，控制部分410控制栅极驱动部分130向栅极线GL1 、 GL2.....
GLn输出栅极关断电压VSS。相应地，第三节点N3被电浮置，以便在消除 时间段FP和BP期间，消除寄生电容器CP。 一般地，在消除时间段FP和
BP期间，栅极关断电压VSS被施加到栅极线GL1、 GL2..... GLn,这样，
可以不需要附加驱动系统。
而且，在消除时间—敬FP和BP期间，控制部分410控制脉冲发生部分460 向读出部分180施加控制脉沖PC。响应于控制脉沖PC,读出部分180向采 样部分470输出检测信号X1、 X2、 X3和X4，其是分别从与电极CE1、 CE2、 CE3和CE4电连接的短路点SP1 、 SP2、 SP3和SP4检测到的。
在消除时间段FP和BP期间，采样部分470根据控制部分410的控制能 力分析检测信号X1、 X2、 X3和X4，并借助采样信号SAMPLE,对由物体 (诸如手指)在显示区域DA触摸的位置的坐标进行采样。
为了更精确地检测在显示装置中的触摸位置，按照本发明的例证性实施 例，可以增加图案化的电极的数量，与图案化的电极连接的短路点的数目也
可以相应;l也增加。
按照上述的本发明的例证性实施例，通过形成在显示阵列基板上的源极 和栅极线读出检测信号，以便可以增加孔径比，并且可以简化其制造工艺。 例如，本发明的例证性实施例包括与源极线和栅极线电连接的读出部分。在 消除时间段期间，控制读出部分以从源极线和栅极线读出检测信号。进一步
地，在显示时间段期间，驱动信号被施加到源极线和栅极线以显示图像。
另外，按照本发明的例证性实施例，通过形成在相对基板上的公共电极
读出检测信号，以便可以提高孔径比，并且可以简化其制造工艺。例如，本
发明的例证性实施例包括和多个对应于公共电极的电极电连接的读出部分。
控制所述读出部分以从公共电极读出检测信号。
因此，用于读出检测信号的附加线对于显示图像和检测触摸位置不是必须的。
虽然已经显示描述了本发明的例证性实施例，但是应当理解，本发明不 应该限制于这些例证性实施例，而是在如下文所声明的本发明的精神和范围 内，本领域技术人员可以做出各种改变和修改。
权利要求
1、 一种显示装置，包括显示面板，包括阵列基板，在其上形成源极线和栅极线；相对基板， 在其上形成公共电极；源极驱动部分，用于在帧时间段的显示时间段期间，向所述源极线输出 数据信号；栅极驱动部分，用于在所述显示时间段期间，向所述栅极线输出栅极信号；读出部分，用于在所述帧时间段的消除时间段期间，读出检测信号，所 述读出部分与所述阵列基板的线和所述相对基板的公共电极中的至少一个电 连接，其中所述消除时间段与所述显示时间段分开；以及脉沖发生部分，用于在所述消除时间段期间，输出用于操作所述读出部 分的控制脉冲。
2、 如权利要求1所述的显示装置，其中所述读出部分包括 第一读出部分，用于从所述源极线读出第一检测信号，所述第一读出部分与所述源极线的末端连接；以及第二读出部分，用于从所述栅极线读出第二检测信号，所述第二读出部 分与所述栅极线的末端连接。
3、 如权利要求2所述的显示装置，其中所述脉冲发生部分分别输出用于 控制所述第 一读出部分的操作的第 一控制脉冲、以及用于控制所述第二读出 部分的操作的第二控制脉冲。
4、 如权利要求3所述的显示装置，其中所述第一读出部分包括 第一开关部分，其连接到所述源极线的末端，所述第一开关部分通过所述第一控制脉冲接通；以及第一电流检测部分，其连接到所述第一开关部分，所述第一电流检测部 分输出流过所述源极线的第 一检测电流作为第 一检测信号。
5、 如权利要求4所述的显示装置，其中所述第一控制脉冲的电位电平比 所述数据信号的电位高。
6、 如权利要求3所述的显示装置，其中所述第二读出部分包括 第二开关部分，其连接到所述栅极线的末端，所述第二开关部分通过所述第二控制脉沖接通；以及第二电流;险测部分，其连接到所述第二开关部分，所述第二电流;险测部 分输出流过所述栅极线的第二检测电流作为第二检测信号。
7、 如权利要求6所述的显示装置，其中所述第二控制脉冲的电位电平比 栅极关断电压的电位低。
8、 如权利要求2所述的显示装置，其中光入射到所述显示面板的所述阵 列基板上，并且所述相对基板适合于被物体触摸。
9、 如权利要求8所述的显示装置，进一步包括电压发生部分，用于在 消除时间段期间电浮置所述公共电极。
10、 如权利要求2所述的显示装置，其中光入射到所述显示面板的所述 相对基板上，并且所述阵列基板适合于被物体触摸。
11、 如权利要求IO所述的显示装置，进一步包括电压发生部分，用于 在消除时间段期间向所述/>共电极施加直流电压。
12、 如权利要求1所述的显示装置，其中所述阵列基板进一步包括与所 述公共电极电连接的短路点，并且所述读出部分从所述短路点读出检测信号。
13、 如权利要求12所述的显示装置，其中所述公共电极包括多个图案化 的电极，并且所述读出部分从与所述多个图案化的电极电连接的多个短路点读出检测 信号。
14、 如权利要求12所述的显示装置，其中在消除时间段期间，所述源极 驱动部分向所述源极线输出直流电压。
15、 一种驱动显示装置的方法，所述显示装置包括阵列基板，其上形 成源极线和栅极线；相对基板，其上形成公共电极，所述方法包括通过在帧时间段的显示时间段期间，向所述源极线和栅极线输出驱动信 号，而在所述显示装置上显示图像；以及在所述帧时间段的消除时间段期间，从所述阵列基板的线和所述相对基 板的所述公共电极中的至少一个读出在所述显示装置上检测到的检测信号， 其中所述消除时间段与所述显示时间段分开。
16、 如权利要求15所述的方法，其中读出检测信号包括从所述源极线 读出第 一检测信号，以及从所述栅极线读出第二检测信号。
17、 如权利要求16所述的方法，其中读出检测信号进一步包括当光入 射到所述阵列基板的底面上时，在所述消除时间段期间电浮置所述公共电极。
18、 如权利要求16所述的方法，其中读出检测信号进一步包括当光入 射到所述相对基板的底面上时，在所述消除时间段期间向所述公共电极施加 直流电压。
19、 如权利要求15所述的方法，其中读出检测信号包括从与所述公共 电极电连接的短路点读出检测信号。
20、 如权利要求19所述的方法，其中读出检测信号进一步包括当光入 射到所述阵列基板的底面上时，在消除时间段期间向所述源极线输出直流电 压。
全文摘要
一种显示装置，包括显示面板、源极驱动部分、栅极驱动部分、读出部分和脉冲发生部分。所述显示面板包括阵列基板，其上形成源极线和栅极线；相对基板，其上形成公共电极。所述读出部分与所述阵列基板的线和所述相对基板的公共电极中的至少一个电连接，并且在帧时间段的消除时间段期间读出检测信号。所述脉冲发生部分在消除时间段期间输出用于驱动所述读出部分的控制脉冲。相应地，通过为显示图像而形成的线或公共电极读出检测信号，以便可以提高孔径比，并且可以简化其制造工艺。
文档编号G09G3/20GK101122725SQ20071014941
公开日2008年2月13日 申请日期2007年6月11日 优先权日2006年6月9日
发明者朴商镇, 李柱亨, 赵晚升, 鱼基汉 申请人:三星电子株式会社