專利名稱：液晶顯示裝置及其驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器及其驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
通常，液晶顯示器包括具有像素電極和公共電極的兩個基板，以及形成于該兩個基板之間的介電各向異性液晶層。液晶顯示器通過控制施加至液晶層的電場的強(qiáng)度以及控制穿過液晶層的光的透射率來顯示圖像。
可以將觸摸屏面板用于計算機(jī)，這里，可以通過用手指或觸摸筆觸摸屏幕上的圖標(biāo)來繪畫或?qū)懽帧?br> 具有觸摸屏面板的LCD確定觸摸筆或用戶的手指是否觸摸了屏幕上的接觸位置，并且通知接觸點的位置。然而，由于制造觸摸屏面板所用的輔助生產(chǎn)工藝，這種具有觸摸屏面板的LCD造成諸如顯示裝置的成本增加、生產(chǎn)率降低、產(chǎn)品厚度增加、以及亮度劣化的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供了一種在液晶中沒有透射率劣化的感測操作方法。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，液晶顯示器提供了數(shù)據(jù)驅(qū)動器，具有在顯示周期期間用于將數(shù)據(jù)電壓施加至數(shù)據(jù)線的輸出端；柵極驅(qū)動器，用于將柵極電壓施加至柵極線；像素，具有電容器和開關(guān)晶體管，其中，液晶電容器充有第一電壓，并且開關(guān)晶體管連接至柵極線和數(shù)據(jù)線；感測電路，用于感測液晶電容器的電容，并且生成感測信號；以及比較電路，用于將數(shù)據(jù)電壓與感測信號進(jìn)行比較。
感測電路可以進(jìn)一步包括第一節(jié)點；放大器，具有第一輸入端、第二輸入端、以及第二節(jié)點；第一電容器，連接在第一輸入端與第一節(jié)點之間；第二電容器，連接在第一輸入端和作為放大器輸出端的第二節(jié)點之間；第一開關(guān)，用于將數(shù)據(jù)線選擇性地與第一節(jié)點和數(shù)據(jù)驅(qū)動器的輸出端連接；第二開關(guān)，用于連接第一節(jié)點和接地電壓；以及第三開關(guān)，用于連接第二電容器的兩端。
在感測周期期間，第一開關(guān)連接在數(shù)據(jù)線與第一節(jié)點之間，而在除了感測周期期間之外，第一開關(guān)連接在數(shù)據(jù)驅(qū)動器的輸出端與數(shù)據(jù)線之間。
放大器放大液晶電容器的電容變化。顯示周期可以包括感測周期。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，液晶顯示器提供了顯示面板，具有用于顯示圖像的上部基板和下部基板；多個像素組，排列在像素區(qū)中，其中，每個像素組均具有多個像素；數(shù)據(jù)驅(qū)動器，具有用于將數(shù)據(jù)電壓施加至數(shù)據(jù)線的輸出端；柵極驅(qū)動器，用于將柵極電壓施加至柵極線；感測信號發(fā)生器，連接至像素組，并且設(shè)置在下部基板上；以及比較電路，連接至感測信號發(fā)生器。
感測信號發(fā)生器可以包括多個感測電路。
每個感測電路均進(jìn)一步包括第一節(jié)點；放大器，具有第一輸入端、第二輸入端、以及第二節(jié)點；第一電容器，連接在第一輸入端與第一節(jié)點之間；第二電容器，連接在第一輸入端與作為放大器輸出端的第二節(jié)點之間；多個第一開關(guān)，用于將數(shù)據(jù)線選擇性地與第一節(jié)點或數(shù)據(jù)驅(qū)動器的輸出端連接；第二開關(guān)，用于連接第一節(jié)點與接地電壓；以及第三開關(guān)，用于連接第二電容器的兩端。
在感測周期期間，多個第一開關(guān)通常連接至第一節(jié)點，而除了感測周期之外，多個第一開關(guān)通常連接至數(shù)據(jù)驅(qū)動器的輸出端。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，液晶顯示器提供了一種液晶顯示器的驅(qū)動方法，其包括以下步驟通過利用第一開關(guān)將數(shù)據(jù)驅(qū)動器的輸出端連接至數(shù)據(jù)線；將來自數(shù)據(jù)驅(qū)動器的數(shù)據(jù)電壓提供至像素；將數(shù)據(jù)電壓存儲至像素中的液晶電容器；通過利用第一開關(guān)將感測電路連接至數(shù)據(jù)線；感測液晶電容器的電容；通過利用電容放大數(shù)據(jù)電壓；響應(yīng)于放大的數(shù)據(jù)電壓，生成感測信號；以及在比較電路中將感測信號與數(shù)據(jù)電壓進(jìn)行比較。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的液晶顯示器的框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的液晶顯示器中像素的等效電路；圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的液晶顯示器中感測信號發(fā)生器的單元感測電路以及與它連接的像素的等效電路；
圖4是圖3中所示的單元感測電路的等效像素電路；圖5是用于描述根據(jù)本發(fā)明實施例的液晶顯示器的操作的信號波形；圖6是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的液晶顯示面板中多個像素的框圖；圖7是示出具有圖6的LCD面板組件的液晶顯示器的操作的信號波形圖；以及圖8是適用于實施本發(fā)明的檢測單元的電路圖。
具體實施例方式
下面，將具體參照本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在附圖中示出了本發(fā)明優(yōu)選實施例的實例。參照圖1和圖2，詳細(xì)描述了顯示裝置的液晶顯示器。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的LCD的框圖，以及圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的LCD中像素的等效電路。
參照圖1，液晶顯示器50包括像素區(qū)300、連接至像素區(qū)300的柵極驅(qū)動器400和數(shù)據(jù)驅(qū)動器500、連接至數(shù)據(jù)驅(qū)動器500的灰度電壓發(fā)生器800、感測信號發(fā)生器700、連接至感測信號發(fā)生器700的檢測單元750，以及控制所有這些元件的信號控制器600。像素區(qū)300包括與以矩陣形式排列的多個像素PX連接的多條柵極線G1-Gn和數(shù)據(jù)線D1-Dm。同時，參照圖2，液晶顯示器50包括像素區(qū)300中介于下部基板100與上部基板200之間的液晶層3。
如圖1中所示，柵極線G1-Gn將選通信號傳送至像素區(qū)300，以及數(shù)據(jù)線D1-Dm將數(shù)據(jù)電壓提供至像素區(qū)300。柵極線G1-Gn彼此平行并且在行方向上形成；以及數(shù)據(jù)線D1-Dm在列方向上形成并且彼此平行。
在圖3中，作為等效電路，像素區(qū)300中的每一個像素PX均包括開關(guān)Q、液晶電容器Clc、以及存儲電容器Cst，其中，開關(guān)Q連接至第i條柵極線Gi(i＝1、2、......)、第j條數(shù)據(jù)線Dj(j＝1、2、......)、以及存儲電容器Cst。
開關(guān)Q具有三個端子。第一端子，柵極，用于控制晶體管Q的傳導(dǎo)，連接至柵極線Gi；第二端子，源極，用于接收數(shù)據(jù)電壓，連接至數(shù)據(jù)線Dj；第三端子，漏極，用于提供像素電壓，連接至液晶電容器Clc與存儲電容器Cst兩者。
在圖2中，液晶電容器Clc是由介于下部基板100上的像素電極191與上部基板200上的公共電極270之間的液晶層3形成的。像素電極191連接至開關(guān)Q的漏極。公共電極270形成于上部基板200的整個表面上，并且接收公共電壓Vcom。與圖2不同，公共電極270可以形成于下部基板100上，其中，像素電極191具有線型(linear type)電極，而公共電極270具有棒(bar)型電極，或者反之亦然。
當(dāng)用戶觸摸像素區(qū)300時，公共電極270與像素電極191之間的距離變化，使得液晶電容器Clc的電容變?yōu)槠渌?。因此，由于液晶電容器Clc可以改變其本身的電容，所以可以將其視為可變電容器。
作為液晶電容器Clc的輔助部分的存儲電容器Cst形成于下部基板100上的像素電極191與存儲信號線(未示出)之間，絕緣體介于它們之間，并且存儲信號線可以接收預(yù)定的電壓，例如，公共電壓Vcom。然而，通過與像素電極191重疊，存儲電容器Cst可以形成于先前柵極線上，絕緣體介于其間。
存在多種將顏色顯示在液晶顯示器的屏幕上的方法。例如，每個像素PX連續(xù)地顯示其具有的原色之一，這被稱為空間分割法，或者在預(yù)定時間內(nèi)，每個像素PX選擇性地顯示其具有的原色，這被稱為時間分割法，由此，這兩種方法通過混和紅色、綠色、和藍(lán)色來將期望的顏色顯示在屏幕上。圖2示出了包括與像素電極191相對的濾色器230的像素PX，并且在上部基板200上顯示其具有的原色?？梢詫⑵溆糜诳臻g分割法。與圖2不同，濾色器230可以形成于下部基板100的像素電極191的上方或下方。
用于使光偏振的至少一個偏光器(未示出)形成于液晶顯示器50的外表面上。
參照圖1，灰度電壓發(fā)生器800生成與每個像素PX的透射率相關(guān)的兩組灰度電壓。相對于公共電壓Vcom，一組具有正電壓，以及另一組具有負(fù)電壓。
柵極驅(qū)動器400連接至像素區(qū)300中的柵極線G1-Gn，并且將包括柵極導(dǎo)通電壓Von和柵極截止電壓Voff的選通信號施加至柵極線G1-Gn。
數(shù)據(jù)驅(qū)動器500連接至像素區(qū)300中的數(shù)據(jù)線(D1-Dm)，并且接收來自灰度電壓發(fā)生器800的灰度電壓，之后將該灰度電壓作為數(shù)據(jù)電壓施加至數(shù)據(jù)線D1-Dm。
在一個實施例中，感測信號發(fā)生器700設(shè)置于數(shù)據(jù)驅(qū)動器500與像素區(qū)300之間的下部基板100上。當(dāng)然，還可以將其設(shè)置于不同的位置上。當(dāng)用戶觸摸屏幕時，感測信號發(fā)生器700感測液晶電容器Clc電容的變化，將其放大并提供輸出感測信號。下面，將描述感測信號發(fā)生器700的電路和操作。
可以將這種感測信號發(fā)生器700與數(shù)據(jù)驅(qū)動器500組合，并且還可以使其形成于特定的芯片上。
檢測單元750連接至感測信號發(fā)生器700，并且查明是否執(zhí)行了觸摸。通過使用從感測信號發(fā)生器700接收到的感測信號，可以查找觸摸位置。檢測單元750可以包括模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，或者可以被嵌入在信號控制器600中。信號控制器600控制柵極驅(qū)動器400、數(shù)據(jù)驅(qū)動器500、和感測信號發(fā)生器700。
圖8中示出了用于檢測單元750的電路，其操作如下。
如圖8中所示，根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的檢測單元750包括模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器751、第一控制器760和第二控制器753、寄存器單元754、存儲器752、以及接口755。
模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器751接收來自感測信號發(fā)生器700的模擬感測信號，并且將該模擬感測信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字感測信號。數(shù)字感測信號基于當(dāng)前模擬感測信號與先前感測信號的差。
第一控制器760包括存儲器761、數(shù)據(jù)分類單元762、和觸摸狀態(tài)檢驗單元763。這些部件是由硬線邏輯(hard-wired logic)構(gòu)成的。第一控制器760可以進(jìn)一步包括控制檢測單元750的初始化操作的初始化單元(未示出)。
數(shù)據(jù)分類單元762讀取來自模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器751的數(shù)字感測信號，并將數(shù)字感測信號分成垂直感測信號和水平感測信號。之后，數(shù)據(jù)分類單元762將垂直和水平感測信號傳送至存儲器761，以將該信號存儲在存儲器761中。
觸摸狀態(tài)檢驗單元763利用垂直和水平感測信號之一來檢驗感測單元SU上是否執(zhí)行了觸摸操作。
第二控制器753是諸如ARM的處理器。第二控制器753確定感測單元SU上觸摸的發(fā)生以及被觸摸到的位置。
寄存器單元754存儲表示部件操作狀態(tài)的特征值。
存儲器752可以是閃存器(flash memory)。存儲器752存儲用于操作第二控制器753的操作程序。
接口755可以是串行外圍接口(SPI)。該接口755傳送來自外部設(shè)備的觸摸信息或控制信號，并且接收來自外部設(shè)備的所需數(shù)據(jù)和控制信號。
驅(qū)動裝置400、500、600、700、750、和800可以形成于其中形成有柵極線G1-Gn、數(shù)據(jù)線D1-Dm、以及薄膜晶體管開關(guān)Q的像素區(qū)300中。
可選地，驅(qū)動裝置400、500、600、700、750、和800可以以集成電路芯片或帶載封裝件(tape carrier package，TCP)(該帶載封裝件包括柔性印刷電路膜或特定的印刷電路板(未示出))的形式直接附著至液晶顯示器50。
此外，驅(qū)動裝置400、500、600、700、750、和800可以集成在一塊芯片中，并且上述驅(qū)動裝置中的至少一個或其電路可以形成于該芯片之外。
在圖3和圖4中示出了感測信號發(fā)生器700。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的液晶顯示器中感測信號發(fā)生器的單元感測電路以及與其連接的像素的等效電路。圖4是圖3中示出的單元感測電路的等效像素電路。
如圖3所示，感測信號發(fā)生器700包括在像素區(qū)300中的若干感測電路。感測信號發(fā)生器700中的感測電路包括開關(guān)電容放大器。其包括輸入電容器C1、反饋電容器C2、輸入開關(guān)S1、放電開關(guān)S2、以及放大器711。放大器711將一些輸出通過反饋電容器C2和反饋開關(guān)S3反饋至其反相輸入端。輸入電容器C1的一端連接至放大器711的反相輸入端，并且輸入電容器C1的另一端連接至輸入開關(guān)S1和放電開關(guān)S2。放大器711的另一輸入具有正極性，被稱為同相輸入端。通常，同相輸入端接地。輸入開關(guān)S1包括若干開關(guān)S11、S12、......、S1k。
包括若干輸入開關(guān)S11-S1k的輸入開關(guān)S1通常被控制，并且響應(yīng)于控制信號(未示出)將像素區(qū)300中的數(shù)據(jù)線D1-Dk與數(shù)據(jù)驅(qū)動器500的輸出端Y1-Yk、或者感測電路710的第一節(jié)點n1相連接。
電容器C1的一個端子連接至放大器711的反相輸入端，并且在感測周期期間，C1的另一個端子通過開關(guān)S11至S1k連接至線D1至Dk。
在放電周期期間，通過基于放電開關(guān)S2的控制信號(未示出)來將第一節(jié)點n1接地，釋放輸入電容器C1上的所有電荷。
此外，通過反饋開關(guān)S3的控制信號(未示出)，釋放反饋電容器C2上的電荷。
多個像素PX連接至感測信號發(fā)生器700，并且為了方便說明，在圖4中示出了簡化的電路?？梢杂蓤D4中所示的一個像素PX’來表示感測信號發(fā)生器700，并且可以由液晶電容器Clc’來表示多個液晶電容器CLc。液晶電容器Clc’的靜電容量與多個液晶電容器Clc的靜電容量之和相同。
與圖4中的液晶電容器Clc’類似，可以由存儲電容器Cst’來表示多個存儲電容器Cst，并且可以由開關(guān)Q’來表示多個開關(guān)Q。此外，可以由一個輸入開關(guān)S1’來表示多個輸入開關(guān)S11-S1k。
液晶顯示器50的操作如下。
信號控制器600接收來自外部圖形控制器(未示出)的輸入視頻信號R、G、B、以及用于對輸入視頻信號進(jìn)行控制的輸入控制信號。輸入視頻信號R、G、B包括每個像素PX的亮度信息，其中，可以將亮度分成多個灰度，例如，具有1024(＝210)、256(＝28)、或者64(＝26)個灰度。
輸入控制信號的實例是垂直同步信號Vsync和水平同步信號Hsync、主時鐘MCLK、以及數(shù)據(jù)使能信號DE等。
響應(yīng)于輸入視頻信號R、G、B和輸入控制信號，信號控制器600生成柵極控制信號CONT1和數(shù)據(jù)控制信號CONT2。柵極控制信號CONT1被提供至柵極驅(qū)動器400，以及數(shù)據(jù)控制信號CONT2和視頻信號DAT被提供至數(shù)據(jù)驅(qū)動器500。來自信號控制器600的感測控制信號CONT3被提供至感測信號發(fā)生器700中。
柵極控制信號CONT1包括表示注入開始的注入起始信號STV、以及控制柵極導(dǎo)通電壓Von的輸出周期的至少一個時鐘信號。柵極控制信號CONT1可以包括限制柵極導(dǎo)通電壓Von的持續(xù)時間的輸出使能信號OE。
數(shù)據(jù)控制信號CONT2包括表示像素PX的數(shù)字視頻信號DAT的傳送開始的水平同步起始信號STH、表示將模擬數(shù)據(jù)電壓提供至數(shù)據(jù)線D1-Dm的加載信號LOAD和數(shù)據(jù)時鐘信號HCLK。
數(shù)據(jù)控制信號CONT2可以包括相比于公共電壓Vcom將模擬數(shù)據(jù)電壓的極性反轉(zhuǎn)的反轉(zhuǎn)信號RVS。相比于公共電壓的數(shù)據(jù)電壓極性可以被稱為數(shù)據(jù)電壓的極性。
感測控制信號CONT3可以控制第一至第三開關(guān)控制信號，該第一至第三開關(guān)控制信號控制例如S1、S2、S3的輸入開關(guān)。
在顯示周期期間，信號控制器600可以單獨地控制感測周期。在感測周期期間，在感測電路720中感測液晶電容器Clc的變化，并且與液晶電容器Clc先前的電容進(jìn)行比較。當(dāng)用戶觸摸屏幕時，基于感測到的電容與先前的電容之間的變化，檢測單元750獲得觸摸信息。在顯示期間，傳送數(shù)據(jù)并且感測液晶電容器Clc的變化。
本發(fā)明的液晶顯示器50的操作如下。
響應(yīng)于來自信號控制器600的數(shù)據(jù)控制信號CONT2，數(shù)據(jù)驅(qū)動器500接收一列像素PX的數(shù)字視頻信號DAT。選擇對應(yīng)于每個數(shù)字視頻信號的灰度電壓，并將其改變?yōu)槟M圖像數(shù)據(jù)電壓。最后，數(shù)據(jù)驅(qū)動器將模擬圖像數(shù)據(jù)電壓輸出至輸出端Y1-Ym。輸出端Y1-Ym由于控制信號(未示出)連接至數(shù)據(jù)線D1-Dm。
通過響應(yīng)于控制信號CONT1將柵極導(dǎo)通電壓Von施加至柵極線G1-Gn，柵極驅(qū)動器400使連接至柵極線G1-Gn的開關(guān)Q導(dǎo)通。之后，將施加至數(shù)據(jù)線D1-Dm的圖像數(shù)據(jù)電壓通過導(dǎo)通的開關(guān)Q傳送至每個像素PX。
施加至像素PX的數(shù)據(jù)電壓與公共電壓之間的電壓差表示為液晶電容器Clc中的充電電壓，例如，像素電壓Vpx。液晶分子根據(jù)像素電壓Vpx的電平不同地傾斜。因此，穿過液晶層3的光根據(jù)偏振率而變化。由于附著在液晶面板組件300上的偏光器，偏振變化表現(xiàn)出光的透射率，并且顯示了具有視頻信號DAT灰度的像素PX的亮度。
在每一個水平周期(稱為“1H”)內(nèi)重復(fù)地進(jìn)行上述操作，該水平周期具有與水平同步信號Hsync和數(shù)據(jù)使能信號DE相同的周期。由此，所有的柵極線G1-Gn順序接收柵極導(dǎo)通電壓Von，因此，所有的像素PX接收數(shù)據(jù)電壓，從而可以示出一個幀的圖像。
如果一個幀的操作結(jié)束以及另一個幀的操作開始，則基于施加在數(shù)據(jù)驅(qū)動器500上的反轉(zhuǎn)信號RVS，將具有與先前極性相反極性的數(shù)據(jù)電壓施加至每個像素PX。通常，將其稱為幀反轉(zhuǎn)。
基于一個幀內(nèi)的每條數(shù)據(jù)線(行反轉(zhuǎn)或點反轉(zhuǎn))或每個像素(列反轉(zhuǎn)或點反轉(zhuǎn))，可以改變數(shù)據(jù)電壓的極性。
通過圖4和圖5，說明了在感測周期內(nèi)液晶顯示器50的操作。
圖4是用于圖3中所示的單元感測電路的等效像素電路。圖5是用于描述根據(jù)本發(fā)明實施例的液晶顯示器的操作的信號波形。
參照圖4和圖5，數(shù)據(jù)驅(qū)動器500將一行中的像素的數(shù)據(jù)電壓提供至輸出端Yj’。柵極驅(qū)動器400將柵極導(dǎo)通電壓Von施加至柵極線Gi，并使連接至柵極線Gi的開關(guān)Q’導(dǎo)通。在第一周期T1期間，由于輸入開關(guān)S1’連接至數(shù)據(jù)驅(qū)動器500的輸出端Yj’與數(shù)據(jù)線Dj’兩者，因此將數(shù)據(jù)電壓通過導(dǎo)通的開關(guān)Q’提供至對應(yīng)于像素PX’的液晶電容器Clc’和存儲電容器Cst’。
在第二周期T2期間，響應(yīng)于開關(guān)控制信號CS1，數(shù)據(jù)線Dj’通過輸入開關(guān)S1’連接至感測信號發(fā)生器700的第一節(jié)點n1，同時，響應(yīng)于第二開關(guān)控制信號CS2，放電開關(guān)S2斷開。在周期T2和T4期間，響應(yīng)于第三開關(guān)控制信號CS3，使反饋開關(guān)S3導(dǎo)通或閉合，因此，使電容器C2放電。由于液晶電容器Clc’和存儲電容器Cst’與輸入電容器C1串聯(lián)連接，所以當(dāng)三個電容器(液晶電容器Clc’、存儲電容器Cst’、和輸入電容器C1)具有相同的電荷時，由于液晶電容器Clc’和存儲電容器Cst’中的電荷被轉(zhuǎn)移至輸入電容器C1，因此可以確定第一節(jié)點n1的電壓電平。
此時，第二節(jié)點n2的輸出電壓被保持在0V，例如，將放大器711的反相輸入(-)和同相輸入以及第一節(jié)點n1的電壓Vn1充入輸入電容器C1。
在第三周期T3期間，通過輸入開關(guān)S1’，數(shù)據(jù)線Dj’與Yj’，再次連接。由于放電開關(guān)S2閉合并且反饋開關(guān)S3斷開，所以第一節(jié)點n1的電壓Vn1變?yōu)?V。由此，充入輸入電容器C1的電荷移動至反饋電容器C2，下面給出了輸出端(即，第二節(jié)點n2)的電壓Vn2的等式。
Vn2＝Vn10*C1/C2Vn2＝Vn10*C1/C2其中，Vn10是第二周期T2中第一節(jié)點n1的電壓Vn1；C1是輸入電容器C1的靜電容量；C2是反饋電容器C2的靜電容量。
根據(jù)輸入電容器C1相對于反饋電容器C2的靜電容量比率，將放大的輸出端n2的電壓Vn2作為感測信號提供至檢測單元750。在檢測單元750中，由于將感測信號與先前充入的電壓進(jìn)行比較，所以可以得到用戶是否觸摸了屏幕。
最后，在第四周期T4期間，由于放電開關(guān)S2斷開并且反饋開關(guān)S3閉合，所以輸入電容器C1和反饋電容器C2被初始化。
貫穿第一至第四周期T1-T4的操作在一個水平周期“1H”內(nèi)完成，同時像素PX’接收柵極導(dǎo)通電壓Von。因此，通過在感測信號發(fā)生器700中使用開關(guān)電容放大器電路，實現(xiàn)了高速驅(qū)動。
當(dāng)用戶用手指或觸筆按壓像素區(qū)300中的屏幕時，上部基板200與下部基板100之間的距離間隔減小。由于上部基板200的公共電極270與下部基板100的像素電極191之間的距離間隔減小，所以液晶電容器Clc’的靜電容量增加。
在數(shù)據(jù)驅(qū)動器500的輸出端Yj’通過輸入開關(guān)S1’連接至數(shù)據(jù)線Dj’的同時，如果用戶按壓顯示像素區(qū)300上方的屏幕，充入液晶電容器Clc’的靜電容量根據(jù)電容的變化而改變。
在第二周期T2期間，當(dāng)串聯(lián)連接的液晶電容器Clc’與輸入電容器C1的電容平衡時，這種電容的改變影響第一節(jié)點n1的電壓Vn1。在第二周期T2期間，通過液晶電容器Clc’的電容相對于液晶電容器Clc’與輸入電容器C1的靜電容量之和的比率，確定第一節(jié)點n1的電壓Vn1，使得第一節(jié)點n1的電壓Vn1根據(jù)液晶電容器Clc’的電容的增加而增加。
因此，在用戶觸摸屏幕位置上的第一節(jié)點n1的電壓Vn1高于用戶沒有觸摸屏幕的其它區(qū)域的電壓。第一節(jié)點n1的電壓Vn1與壓強(qiáng)成比例地增加。
最后，感測信號發(fā)生器700通過放大第一節(jié)點n1的電壓Vn1來生成感測信號，并將其提供至檢測單元750。檢測單元750將感測信號與先前的數(shù)據(jù)電壓進(jìn)行比較。因此，可以獲得接觸信息和位置信息。
如上所述，先前的數(shù)據(jù)電壓可以是圖像數(shù)據(jù)電壓或黑數(shù)據(jù)電壓。黑數(shù)據(jù)電壓與圖像數(shù)據(jù)電壓不同。
當(dāng)順序地將兩個圖像數(shù)據(jù)顯示在像素區(qū)300中時，將黑數(shù)據(jù)電壓提供至兩個圖像數(shù)據(jù)之間，以防止模糊效應(yīng)。即，生成脈沖效應(yīng)(impulsive effect)以防止模糊現(xiàn)象，從而可以改進(jìn)運動圖像的質(zhì)量。
當(dāng)輸入開關(guān)S1’連接在數(shù)據(jù)線Dj’與第一節(jié)點n1之間的同時用戶觸摸屏幕時，因為液晶電容器Clc’已經(jīng)充有特定電平的靜電容量，所以在液晶電容器Clc’的電容變化引起像素電壓Vpx變化的同時，像素電極處于浮置狀態(tài)(floating state)。
因此，在第三周期T3期間，感測信號發(fā)生器700放大像素電壓Vpx的變化，并生成感測信號。
由此，在感測周期期間，通過感測充入液晶電容器Clc’中的電容變化或像素電壓Vpx的變化，根據(jù)本發(fā)明一個實施例的液晶顯示器50生成感測信號。最后，通過利用感測信號和先前的數(shù)據(jù)電壓，檢測單元750解出接觸信息。
盡管可以將感測周期設(shè)置在每個幀周期中，但是也可以將感測周期設(shè)置在每幾個幀周期中。
圖6是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的液晶顯示面板中多個像素的框圖。參照圖6，液晶顯示器50的像素區(qū)300可以包括多個像素組PG1、PG2、......、PGx，其中，每個組均包括多個像素。
可以在實現(xiàn)感測的區(qū)域內(nèi)確定每個組的尺寸。由于將像素劃分成若干個組，并且在每個組中進(jìn)行感測操作，所以可以降低功率消耗。
下面，將參照圖6和圖7描述液晶顯示器的另一操作。
圖6是根據(jù)本發(fā)明另一示例性實施例的液晶顯示器中LC面板組件的框圖，以及圖7是示出具有圖6的LC面板組件的液晶顯示器的操作的信號波形圖。
參照圖6，根據(jù)本發(fā)明另一示例性實施例的液晶顯示器的LC面板組件包括多個像素組PG1、PG2、......、PGx，該像素組中包括多個像素行，即，I個像素行。
此時，在可以感測在感測點內(nèi)是否發(fā)生觸摸的空間區(qū)域范圍內(nèi)，確定一個像素組PG1、PG2、......、PGx的尺寸，即，數(shù)字I。
此時，圖6的液晶顯示器的顯示部的操作與圖5的液晶顯示器的操作相同。
在顯示部中，將感測數(shù)據(jù)電壓Vsen可選地提供至一個像素組PG1、PG2、......、PGx中的一些像素PX行，即，如圖7所示的一個像素組PG1、PG2、......、PGx的一行像素，并且將圖像數(shù)據(jù)電壓提供至像素的其它像素行。因此，輸入開關(guān)元件S1’連接至數(shù)據(jù)線D1-Dm和數(shù)據(jù)驅(qū)動器500的輸出端Y1-Ym，并且僅當(dāng)從數(shù)據(jù)驅(qū)動器500輸出感測數(shù)據(jù)電壓Vsen時，該輸入開關(guān)連接數(shù)據(jù)線D1-Dm與感測信號發(fā)生器700的節(jié)點n1。
如此，將多個像素PX分成塊，從而對每個塊執(zhí)行感測操作，由此降低功率消耗。
此時，感測數(shù)據(jù)電壓Vsen可以是如圖7所示的表示黑色的黑數(shù)據(jù)電壓，或者顯示特有圖像的圖像數(shù)據(jù)電壓。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，利用執(zhí)行顯示操作的LC電容器來可選地讀取感測信息，而不需要安裝任何傳感器，從而保證了孔徑比并且可以進(jìn)行感測操作。
此外，在執(zhí)行感測操作時，通過顯示黑色圖像可以獲得脈沖效應(yīng)。
因此，根據(jù)本發(fā)明，可以獲得觸摸信息而不用附加任何其它的感測裝置，并且可以在沒有孔徑比損失的情況下完成感測操作。此外，在感測操作期間，通過顯示黑色圖像可以獲得脈沖效應(yīng)。
盡管利用特定的術(shù)語描述了本發(fā)明的實施例，但是這種描述僅是為了說明的目的，并且應(yīng)當(dāng)理解，在不背離以下權(quán)利要求的主旨或范圍的情況下可以做出改變和變化。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器，包括數(shù)據(jù)線；柵極線；數(shù)據(jù)驅(qū)動器，具有用于在顯示周期期間將數(shù)據(jù)電壓施加至所述數(shù)據(jù)線的輸出端；柵極驅(qū)動器，用于將柵極電壓施加至所述柵極線；像素，包括連接至開關(guān)晶體管的液晶電容器，其中，通過連接至所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線的所述開關(guān)晶體管，所述液晶電容器被充電至一電壓；感測信號發(fā)生器，具有輸入并且適用于感測所述液晶電容器的電容值并生成感測信號；以及第一開關(guān)，用于選擇性地將所述感測信號發(fā)生器連接至所述液晶電容器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中，所述感測信號發(fā)生器包括開關(guān)電容放大器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示器，其中，所述開關(guān)電容放大器包括輸入節(jié)點；放大器，具有第一輸入端、第二輸入端、以及輸出端；第一電容器，連接在所述第一輸入端與所述輸入節(jié)點之間；第二電容器，連接在所述第一輸入端與第二節(jié)點之間，其中，所述第二節(jié)點是所述放大器的所述輸出端；第二開關(guān)，用于將所述輸入節(jié)點選擇性地接地；以及第三開關(guān)，用于將所述第一輸入端選擇性地連接至所述輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶顯示器，其中，在感測周期期間，所述第一開關(guān)將所述液晶電容器連接至所述輸入節(jié)點。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶顯示器，其中，所述第一開關(guān)用于在所述感測周期期間之外的時間期間將所述數(shù)據(jù)線連接至所述開關(guān)晶體管。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示器，其中，所述開關(guān)電容放大器放大所述液晶電容器的電容變化。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中，所述顯示周期包括感測周期。
8.一種液晶顯示器，包括多條數(shù)據(jù)線；多條柵極線；顯示面板，具有用于顯示圖像的上部基板和下部基板；多個像素，呈矩陣地排列在像素區(qū)中，其中，每個像素組均具有多個像素；數(shù)據(jù)驅(qū)動器，具有用于將數(shù)據(jù)電壓施加至相關(guān)數(shù)據(jù)線的輸出端；柵極驅(qū)動器，用于將柵極電壓施加至相關(guān)柵極線；感測信號發(fā)生器，連接至所述像素組，并且位于所述下部基板上；多個第一開關(guān)，用于選擇性地將所述感測信號發(fā)生器連接至所述像素；以及比較電路，連接至所述感測信號發(fā)生器的輸出。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示器，其中，所述感測信號發(fā)生器包括多個感測電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液晶顯示器，其中，每個所述感測電路均包括輸入節(jié)點；放大器，具有第一輸入端、第二輸入端、以及輸出端；第一電容器，連接在所述第一輸入端與所述輸入節(jié)點之間；第二電容器，連接在所述第一輸入端與第二節(jié)點之間，其中，所述第二節(jié)點是所述放大器的輸出端；第二開關(guān)，用于選擇性地將所述輸入節(jié)點接地；以及第三開關(guān)，用于選擇性地將所述第一輸入端連接至所述輸出端。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液晶顯示器，其中，在感測周期期間，所述多個第一開關(guān)共同連接至所述輸入節(jié)點。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液晶顯示器，其中，在感測周期期間之外，所述多個第一開關(guān)共同連接至所述數(shù)據(jù)驅(qū)動器的所述輸出端。
13.一種液晶顯示器的驅(qū)動方法，包括通過利用第一開關(guān)將數(shù)據(jù)驅(qū)動器的輸出端連接至數(shù)據(jù)線；將來自所述數(shù)據(jù)驅(qū)動器的數(shù)據(jù)電壓提供至包括液晶電容器的像素；選擇性地將感測電路連接至所述像素；感測所述液晶電容器的電容；通過利用所述電容來放大所述數(shù)據(jù)電壓；響應(yīng)于所述放大的數(shù)據(jù)電壓，生成感測信號；以及在比較電路中，將所述感測信號與所述數(shù)據(jù)電壓進(jìn)行比較。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液晶顯示器的驅(qū)動方法，其中，在感測周期期間執(zhí)行所述電容的感測。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液晶顯示器的驅(qū)動方法，進(jìn)一步包括將所述數(shù)據(jù)電壓存儲至存儲電容器。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液晶顯示器的驅(qū)動方法，進(jìn)一步包括在感測所述電容之后，使所述感測電路與所述像素斷開。
全文摘要
一種液晶顯示器，包括多個像素、數(shù)據(jù)驅(qū)動器、以及感測信號發(fā)生器，其中，每個像素均包括連接至數(shù)據(jù)線的開關(guān)和液晶電容器。液晶電容器連接至開關(guān)，并且其電容響應(yīng)于外部的觸摸而變化。柵極驅(qū)動器將選通信號提供至像素，以及數(shù)據(jù)驅(qū)動器將數(shù)據(jù)電壓提供至數(shù)據(jù)線。感測信號發(fā)生器通過感測液晶電容器的電容來生成感測信號。
文檔編號G09G3/36GK101089687SQ20071011106
公開日2007年12月19日 申請日期2007年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月13日
發(fā)明者李起贊 申請人:三星電子株式會社