專利名稱：顯示設(shè)備、驅(qū)動(dòng)其的方法、和顯示設(shè)備的感測(cè)驅(qū)動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示設(shè)備、驅(qū)動(dòng)該顯示設(shè)備的方法、和該顯示設(shè)備的感測(cè)驅(qū) 動(dòng)器。更具體地，本發(fā)明涉及包括其中安裝了觸摸傳感器的顯示板的顯示設(shè) 備、驅(qū)動(dòng)該顯示設(shè)備的方法、和該顯示設(shè)備的感測(cè)驅(qū)動(dòng)器。
背景技術(shù)：
一般來(lái)說(shuō)，觸摸板安排在圖像顯示裝置的頂部，并與人手或任何其它物 體直接接觸，從而人手或其它物體選擇在圖像顯示裝置上顯示的命令。具有 觸摸板的圖像顯示裝置通過(guò)觸摸板檢測(cè)接觸位置，并將該接觸位置上生成的 命令識(shí)別為輸入信號(hào)，以執(zhí)行其與該命令對(duì)應(yīng)的操作。具有觸摸板的圖像顯示裝置已得到廣泛使用，因?yàn)槠洳恍枰c圖像顯示 裝置相連以驅(qū)動(dòng)該圖像顯示裝置的例如鍵盤和鼠標(biāo)的附加輸入裝置。最近，已在液晶顯示器("LCD")中采用了觸摸板。在該情況下，觸摸 板安排在LCD板的頂部，并接收來(lái)自用戶的特定輸入，以檢測(cè)位置信息。然 而，當(dāng)與LCD板分開地提供觸摸板時(shí)，例如亮度、視角等的LCD的光學(xué)特 性惡化，并且LCD的總厚度增加了在LCD板上添加的觸摸板的厚度。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種具有其中安裝了觸摸傳感器的顯示板的顯示設(shè)備，并 防止與觸摸傳感器相連的感測(cè)驅(qū)動(dòng)器的損壞。 本發(fā)明還提供了 一種驅(qū)動(dòng)顯示設(shè)備的方法。 本發(fā)明還提供了 一種顯示設(shè)備的感測(cè)驅(qū)動(dòng)器。在本發(fā)明的示范實(shí)施例中，顯示設(shè)備包括顯示板、像素驅(qū)動(dòng)器、感測(cè)驅(qū)動(dòng)器、和控制器。該顯示板包括接收公共電壓的公共電極、面向該公共電極并響應(yīng)于驅(qū)動(dòng) 信號(hào)顯示圖像的像素、和與所述像素相鄰安排并通過(guò)外部壓力與該公共電極 接觸以輸出公共電壓的觸摸傳感器。所述像素驅(qū)動(dòng)器與所述像素電氣相連，以向所述像素提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并 且所述感測(cè)驅(qū)動(dòng)器與所述觸摸傳感器電氣相連，以從所述觸摸傳感器接收公 共電壓，并基于該公共電壓生成感測(cè)信號(hào)。該感測(cè)驅(qū)動(dòng)器包括切換電路，從該控制器接收切換信號(hào)，以切換該公共電壓；和感測(cè)信號(hào)生成電路，基于 從該切換電路輸出的公共電壓來(lái)生成感測(cè)信號(hào)。該控制器可控制像素驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)，從該感測(cè)驅(qū)動(dòng)器接收感測(cè)信號(hào)，并 基于該感測(cè)信號(hào)輸出外部壓力所施加到的位置信息。在本發(fā)明的另一示范實(shí)施例中， 一種驅(qū)動(dòng)顯示設(shè)備的方法包括響應(yīng)于 柵極信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)顯示圖像；響應(yīng)于從外部提供的壓力來(lái)輸出公共電壓； 響應(yīng)于切換信號(hào)來(lái)切換該公共電壓；基于響應(yīng)于該切換信號(hào)選擇性提供的公 共電壓，來(lái)計(jì)算壓力所施加到的位置信息；和控制所述柵極信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)， 以執(zhí)行與該位置信息對(duì)應(yīng)的操作。在本發(fā)明的另一示范實(shí)施例中， 一種顯示設(shè)備的感測(cè)驅(qū)動(dòng)器，其中該感 測(cè)驅(qū)動(dòng)器被安排為與該顯示設(shè)備的觸摸傳感器電氣相連，并從該觸摸傳感器 接收公共電壓，該感測(cè)驅(qū)動(dòng)器包括切換電路，包括接收切換信號(hào)以選擇性 輸出公共電壓的晶體管；和感測(cè)信號(hào)生成電路，包括基于從該切換電路輸出 的公共電壓而生成感測(cè)信號(hào)的晶體管。使得該切換電路內(nèi)的晶體管能夠忍受 比感測(cè)信號(hào)生成電路內(nèi)的晶體管更大的電壓電平。根據(jù)以上，感測(cè)驅(qū)動(dòng)器包括從控制器接收切換信號(hào)以切換公共電壓的切 換電路。由此，在該公共電壓的電壓電平異常高的時(shí)間段期間，該切換電路 可阻止該公共電壓，由此防止該感測(cè)驅(qū)動(dòng)器的邏輯電路受損。
當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，通過(guò)參考以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的以上和其它特征 和優(yōu)點(diǎn)將變得容易明白，其中圖2是示出了圖1的示范第一感測(cè)驅(qū)動(dòng)器的框圖；圖3示出了示出輸出到第一數(shù)據(jù)線的第一數(shù)據(jù)信號(hào)、輸出到第二數(shù)據(jù)線 的第二數(shù)據(jù)信號(hào)、公共電壓、和第一切換信號(hào)的波形圖；圖4是示出了圖1的示范像素和示范觸摸傳感器的平面圖；圖5是沿著圖4的線i-r和n-n，呈現(xiàn)的剖視圖；和圖6 狀態(tài)的剖視圖具體實(shí)施方式
其后，將參考附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的示范實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以 以許多不同形式實(shí)施，并不應(yīng)被解釋為限于這里提出的實(shí)施例。相反，提供 這些實(shí)施例，使得該公開將透徹和完整，并將向本領(lǐng)域普通技術(shù)人員全面?zhèn)?達(dá)本發(fā)明的范圍。在圖中，為了清楚，而夸大了層、膜、和區(qū)域的厚度。將理解的是，當(dāng)元件或?qū)颖环Q為在另一元件或?qū)?之上"、"與其相連" 或"與其耦接"時(shí)，其可以直接在所述另一元件或?qū)又?、與其相連或耦接， 或者可存在居間元件或?qū)?。相反，?dāng)元件被稱為"直接"在另一元件或?qū)?之 上"、"與其直接相連"或"與其直接耦接"時(shí)，不存在居間元件或?qū)?。相?的附圖標(biāo)記始終表示相同的元件。如這里使用的，術(shù)語(yǔ)"和/或"包括一個(gè)或 多個(gè)關(guān)聯(lián)列出的項(xiàng)目的任何和所有組合。將理解的是，盡管這里可使用術(shù)語(yǔ)第一、第二等來(lái)描述各種元件、組件、 區(qū)域、層和/或部件，但是這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部件不應(yīng)受到這些 術(shù)語(yǔ)的限制。這些術(shù)語(yǔ)僅用于區(qū)分一個(gè)元件、組件、區(qū)域、層或部件與另一 個(gè)元件、組件、區(qū)域、層或部件。由此，下面討論的第一元件、組件、區(qū)域、 層或部件可被稱為第二元件、組件、區(qū)域、層或部件，而不脫離本發(fā)明的教 義。這里可使用例如"在…正下方"、"在…下方"、"下面"、"在…上方"、 "上面"等空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)，以易于描述圖中圖示的一個(gè)元件或特征與另外(多 個(gè))元件或特征的關(guān)系。將理解的是，除了圖中描繪的方向，空間相對(duì)術(shù)語(yǔ) 意欲包含使用或操作中的裝置的不同方向。例如，如果翻轉(zhuǎn)圖中的裝置，則 被描述為在其它元件或特征的"下方，'或"正下方"的元件將然后定向?yàn)樗?述其它元件或特征的"上方"。由此，示范術(shù)語(yǔ)"在…下方"可包含上方和下 方兩個(gè)方向。該裝置可以以別的方式定向(旋轉(zhuǎn)90度或其它方向)，并因此解釋這里使用的空間相對(duì)描述符。這里使用的專門名詞是僅為了描述特定實(shí)施例的目的，并不意欲限制本 發(fā)明。如這里使用的，單數(shù)形式"一"、"一個(gè)"和"該"也意欲包括復(fù)數(shù)形 式，除非在上下文中以別的方式明確指明。還將理解的是，術(shù)語(yǔ)"包括"和/或"包含"當(dāng)在說(shuō)明書中使用時(shí)，指明所闡述的特征、整體(integers )、步驟、 操作、元件和/或組件的存在，但是不排除一個(gè)或多個(gè)其它特征、整體、步驟、 操作、元件、組件和/或其組的存在或添加。除非以別的方式定義，否則這里使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)) 具有本發(fā)明所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。還將理解的是，例如在通常使用的字典中定義的術(shù)語(yǔ)應(yīng)被解釋為具有與它們?cè)谙嚓P(guān)領(lǐng)域的上下非這里進(jìn)行了特別定義。這里參考作為本發(fā)明的理想化實(shí)施例的示意性圖示的截面示來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例。同樣，將預(yù)期作為例如制造技術(shù)和/或公差的結(jié)果的與圖示 形狀的差異。由此，本發(fā)明的實(shí)施例不應(yīng)被解釋為限于這里圖示的特定形狀 的區(qū)域，而將包括由例如制造導(dǎo)致的形狀偏差。例如圖示為平面的區(qū)域可以 通常具有粗糙和/或非線性特征。此外，圖示的銳角可以變圓。由此，圖中圖示的區(qū)域本質(zhì)上是示意性的，并且它們的形狀不意欲圖示區(qū)域的精確形狀， 并不意欲限制本發(fā)明的范圍。其后，將參考附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明。參考圖1，顯示設(shè)備400包括顯示板100、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器集成電路("IC") 210、柵極驅(qū)動(dòng)器IC220、和控制器300。顯示板100包括多個(gè)像素PI和多個(gè)觸摸傳感器TS。像素PI包括多個(gè)數(shù) 據(jù)線DLl DLm、多個(gè)柵極線GLl GLn、多個(gè)薄膜晶體管("TFT" ) Tr、和 多個(gè)像素電極PE。具體來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)線DLl DLm沿著第一方向延伸，而柵極 線GLl GLn沿著與第一方向基本正交的第二方向延伸。數(shù)據(jù)線DLl DLm與 柵極線GLl GLn絕緣并相交。數(shù)據(jù)線DLl DLm與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器IC 210電氣相連以接收數(shù)據(jù)信號(hào)，而柵 極線GLl GLn與柵極驅(qū)動(dòng)器IC 220電氣相連以順序接收柵極信號(hào)。每一 TFT Tr與對(duì)應(yīng)柵極線GL和對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)線DL電氣相連，以響應(yīng)于柵極信號(hào)而接收數(shù)據(jù)信號(hào)。每一像素電極PE與對(duì)應(yīng)TFTTr的輸出端電氣相連， 以接收數(shù)據(jù)信號(hào)。盡管圖1中未示出，但是顯示板100還包括面對(duì)像素電極PE并從外部接 收公共電壓Vcom的公共電極、以及插入在像素電極PE和公共電極之間的液 晶層。由此，當(dāng)向像素電極PE施加數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，在公共電極和像素電極PE 之間生成電場(chǎng)。結(jié)果，顯示設(shè)備400利用電場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)控制液晶層的透光系數(shù)， 由此在其上顯示期望的圖像。稍后將參考圖5來(lái)詳細(xì)描述圖1中未示出的公 共電極和液晶層。觸摸傳感器TS包括多個(gè)第一感測(cè)線SLl-l SLl-i、多個(gè)第二感測(cè)線 SL2-l SL2-i、以及多個(gè)感測(cè)電極SE。第一感測(cè)線SLl-l SLl-i與數(shù)據(jù)線 DLl DLm平行地延伸，并與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器IC 210中安裝的第一感測(cè)驅(qū)動(dòng)器230 電氣相連。第二感測(cè)線SL2-l SL2-i與柵極線GLl GLn平行地延伸，并與柵 極驅(qū)動(dòng)器IC 220中安裝的第二感測(cè)驅(qū)動(dòng)器240電氣相連。每一感測(cè)電極SE 與對(duì)應(yīng)第一感測(cè)線SL1和對(duì)應(yīng)第二感測(cè)線SL2電氣相連。作為本發(fā)明的示例，圖1中已示出了其中每三個(gè)像素PI安排每一觸摸傳 感器TS的結(jié)構(gòu)。然而，在替換示范實(shí)施例中，可比圖l所示那樣彼此更靠近 地安排觸摸傳感器TS,以便增加觸摸敏感度，或可比圖l所示那樣更稀疏地 安排觸摸傳感器TS，以便改善顯示設(shè)備400的開口 (opening)比，例如孔徑 比。當(dāng)向顯示板100提供外部壓力時(shí)，感測(cè)電極SE中的與外部壓力所施加到 的區(qū)域?qū)?yīng)的至少一個(gè)感測(cè)電極SE可與公共電極接觸。由此，將施加到公共 電極的公共電壓Vcom施加到與公共電極接觸的至少一個(gè)感測(cè)電極SE。將施 加到所述至少 一個(gè)感測(cè)電極SE的公共電壓Vcom通過(guò)對(duì)應(yīng)第 一和第二感測(cè)線 SL1和SL2分別提供到第一和第二感測(cè)驅(qū)動(dòng)器230和240?？刂破?00從外部接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)I-data和各種控制信號(hào)CS?？刂破?00 改變各種控制信號(hào)CS,以生成數(shù)據(jù)控制信號(hào)CS-data和柵極控制信號(hào)CS-gate。 控制器300將數(shù)據(jù)控制信號(hào)CS-data和圖像數(shù)據(jù)I-data傳送到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器IC 210,并將柵極控制信號(hào)CS-gate傳送到柵極驅(qū)動(dòng)器IC 220。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器IC 210響應(yīng)于數(shù)據(jù)控制信號(hào)CS-data而將圖像數(shù)據(jù)I-data改 變?yōu)閿?shù)據(jù)信號(hào)，并將該數(shù)據(jù)信號(hào)輸出到數(shù)據(jù)線DLl DLm。柵極驅(qū)動(dòng)器IC220 響應(yīng)于柵極控制信號(hào)CS-gate而向柵極線GLl GLn輸出第 一驅(qū)動(dòng)電壓Von或第二驅(qū)動(dòng)電壓Voff作為柵極信號(hào)。而且，控制器300基于輸入到控制器300的各種控制信號(hào)CS而生成第一 讀出信號(hào)ROl、第二讀出信號(hào)R02、第一切換信號(hào)S1、和第二切換信號(hào)S2。 將第一讀出信號(hào)ROl和第一切換信號(hào)Sl提供到在數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器IC 210中安裝 的第一感測(cè)驅(qū)動(dòng)器230,而將第二讀出信號(hào)R02和第二切換信號(hào)S2提供到在 柵極驅(qū)動(dòng)器IC 220中安裝的第二感測(cè)驅(qū)動(dòng)器240。在初始狀態(tài)下，第一和第二感測(cè)驅(qū)動(dòng)器230和240分別向第一和第二感 測(cè)線SLl-l SLl-i和SL2-l SL2-i輸出參考電壓Vref，并由此復(fù)位第一和第二 感測(cè)線SLl-l~SLl-i和SL2-l SL2-i。然后，當(dāng)觸^l莫傳感器TS中的至少一個(gè) 觸摸傳感器TS通過(guò)外部壓力與公共電極接觸并接收公共電壓Vcom時(shí)，第一 和第二感測(cè)驅(qū)動(dòng)器230和240從與該公共電極接觸的觸摸傳感器TS接收公共 電壓Vcom。第一和第二感測(cè)驅(qū)動(dòng)器230和240選擇其中響應(yīng)于第一和第二切換信號(hào) Sl和S2而分別輸入來(lái)自觸摸傳感器TS的公共電壓Vcom的時(shí)間段。也就是 說(shuō)，第一和第二感測(cè)驅(qū)動(dòng)器230和240分別響應(yīng)于第一和第二切換信號(hào)Sl和 S 2而在公共電壓V c o m處于正常電壓電平的范圍中的第 一 時(shí)間段期間接收公 共電壓Vcom,并在公共電壓Vcom處于正常電壓電平的范圍之外的第二時(shí)間 段期間阻止公共電壓Vcom的輸入。由此，可防止向第一和第二感測(cè)驅(qū)動(dòng)器 230和240施加具有異常高或低電壓電平的公共電壓Vcom,由此防止第一和 第二感測(cè)驅(qū)動(dòng)器230和240的邏輯電路被損壞。第一感測(cè)驅(qū)動(dòng)器230基于正常電壓電平范圍內(nèi)的公共電壓Vcom生成具 有關(guān)于與公共電極接觸的觸摸傳感器TS的位置座標(biāo)中的x軸座標(biāo)值的信息的 第一感測(cè)信號(hào)SS1。而且，第二感測(cè)驅(qū)動(dòng)器240基于正常電壓電平范圍內(nèi)的 公共電壓Vcom生成具有關(guān)于觸摸傳感器TS的位置座標(biāo)中的y軸座標(biāo)值的信 息的第二感測(cè)信號(hào)SS2。將分別從第一和第二感測(cè)驅(qū)動(dòng)器230和240生成的第一和第二感測(cè)信號(hào) SS1和SS2提供到控制器300?？刂破?00基于來(lái)自第一和第二感測(cè)驅(qū)動(dòng)器 230和240的第一和第二感測(cè)信號(hào)SS1和SS2而生成外部壓力所施加到的接 觸位置(即，觸摸傳感器TS與公共電極接觸的區(qū)域)的位置座標(biāo)，并控制柵 極驅(qū)動(dòng)器IC 210和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器IC 220,以便執(zhí)行與該接觸位置對(duì)應(yīng)的操作。在示范實(shí)施例中，第一和第二感測(cè)驅(qū)動(dòng)器230和240可具有相同或基本相同的電路配置。因此，將參考圖2來(lái)詳細(xì)描述第一感測(cè)驅(qū)動(dòng)器230的電路 配置，并為了避免重復(fù)而將省略第二感測(cè)驅(qū)動(dòng)器240的詳細(xì)描述。圖2是示出了圖1的示范第一感測(cè)驅(qū)動(dòng)器的框圖，而圖3示出了輸出到 第一數(shù)據(jù)線的第一數(shù)據(jù)信號(hào)、輸出到第二數(shù)據(jù)線的第二數(shù)據(jù)信號(hào)、公共電壓、 和第一切換信號(hào)的波形圖。參考圖2，第一感測(cè)驅(qū)動(dòng)器230包括切換電路231、電平移位器232、和 感測(cè)信號(hào)發(fā)生器236，而該感測(cè)信號(hào)發(fā)生器236包括比較器部分233、讀出部 分234、和移位寄存器235。該切換電路231包括按照——對(duì)應(yīng)關(guān)系與第一感測(cè)線SLl-l SLl-i分別 相連的多個(gè)晶體管STl STi。具體來(lái)說(shuō)，每一晶體管STl STi包括與對(duì)應(yīng)第 一感測(cè)線SL1相連的例如輸入電極的輸入端、從電平移位器232接收第一切 換信號(hào)Sl的例如控制電極的控制端、和與感測(cè)信號(hào)發(fā)生器236相連的例如輸 出電極的輸出端。當(dāng)對(duì)應(yīng)感測(cè)電極SE (圖1所示)與公共電極接觸時(shí)，第一感測(cè)線 SLl-l SLl-i中的每一個(gè)輸出公共電壓Vcom,而當(dāng)對(duì)應(yīng)感測(cè)電極SE不與公 共電極接觸時(shí)，第一感測(cè)線SLl-l SLl-i中的每一個(gè)輸出從第一感測(cè)驅(qū)動(dòng)器 230輸入的初始狀態(tài)的參考電壓Vref。所以，晶體管STl STi的每一輸入端 可從對(duì)應(yīng)第一感測(cè)線SL1接收公共電壓Vcom或參考電壓Vref。如圖3所示，在示范實(shí)施例中，在第一時(shí)間段tl期間，將通過(guò)第一感測(cè) 線SLl-l SLl-i提供到切換電路231的公共電壓Vcom維持為大約2.64伏或 大約3.56伏的電壓電平。在第一時(shí)間段tl期間，可認(rèn)為公共電壓Vcom處于 例如預(yù)定正常電壓電平的預(yù)置電壓電平范圍中。然而，在第二時(shí)間段t2期間， 公共電壓Vcom的電壓電平增加到大約6.08伏或降低到大約0.28伏，并因此 在第二時(shí)間段t2期間，可認(rèn)為公共電壓Vcom處于例如預(yù)定正常電壓電平的 預(yù)置電壓電平范圍之外。由施加到數(shù)據(jù)線DLl DLm的數(shù)據(jù)信號(hào)的改變引起 公共電壓Vcom的電壓電平的改變。例如，當(dāng)施加到第一和第二數(shù)據(jù)線DL1 和DL2的數(shù)據(jù)信號(hào)的電壓電平增加時(shí)，公共電壓Vcom的電壓電平增加到大 約6.08伏，而當(dāng)施加到第一和第二數(shù)據(jù)線DL1和DL2的數(shù)據(jù)信號(hào)的電壓電 平降低時(shí)，公共電壓Vcom的電壓電平降低到大約0.28伏。即，由于數(shù)據(jù)信 號(hào)的改變使得公共電壓Vcom的電壓電平在大約0.28伏到大約6.08伏的范圍 內(nèi)。在示范實(shí)施例中，其中應(yīng)用第一感測(cè)驅(qū)動(dòng)器230的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器IC 210(圖 1中示出)可采用大約3.3伏的低電壓晶體管。由此，低電壓晶體管用于在第 一感測(cè)驅(qū)動(dòng)器230中包括的邏輯電路，如下面將進(jìn)一步描述的那樣。在示范實(shí)施例中，切換電路231中包括的晶體管STl STi包括高電壓晶 體管。例如，高電壓晶體管STl STi可以能夠忍受大約10伏到大約40伏的 電壓電平，以便忍受具有大約0.28伏到大約6.08伏的電壓電平的公共電壓 Vcom。因此，即使當(dāng)通過(guò)第一感測(cè)線SL1-1 SL1-1施加具有異常信號(hào)電平的 公共電壓Vcom時(shí)，也可防止晶體管STl STi受損。施加到切換電路231的第一切換信號(hào)Sl在第一時(shí)間段tl期間維持為高 狀態(tài)，而在第二時(shí)間段t2期間維持為低狀態(tài)。由此，每一晶體管STl STi響 應(yīng)于第一切換信號(hào)Sl在第一時(shí)間段tl期間輸出從對(duì)應(yīng)第一感測(cè)線 SLl-l SLl-i提供的公共電壓Vcom，并在第二時(shí)間段t2期間阻止具有異常電 壓電平的公共電壓Vcom,以便不施加到感測(cè)信號(hào)發(fā)生器236。結(jié)果，切換電 路23]可防止配置為具有低電壓晶體管的感測(cè)信號(hào)發(fā)生器236受到瞬時(shí)增加 到異常高電壓電平的公共電壓Vcom的損壞。再次參考圖2,電平移位器232從控制器300 (圖1所示)接收第一切換 信號(hào)Sl,并提升(boosts)該第一切換信號(hào)Sl,以將切換信號(hào)Sl提供到切 換電路231中的晶體管STl STi的控制端。電平移位器232將第一切換信號(hào) Sl的電壓電平提升到預(yù)定電平，以便控制在切換電路231中安排的晶體管 STl STi的導(dǎo)通/截止。感測(cè)信號(hào)發(fā)生器236的比較器部分233包括按照——對(duì)應(yīng)關(guān)系分別連接 到切換電路231的晶體管STl STi的多個(gè)比較器COMl COMi。每一比較器 COMl COMi包括與對(duì)應(yīng)晶體管STl STi的輸出端相連的第一輸入端和通過(guò) 其輸入?yún)⒖茧妷篤ref的第二輸入端?？梢恢睂⒖茧妷篤ref施加到第二輸入 端，而根據(jù)感測(cè)電極SE是否與公共電極接觸而將公共電壓Vcom或參考電壓 Vref施加到第 一輸入端。每一比較器COMl COMi比較通過(guò)第一輸入端輸入的信號(hào)和通過(guò)第二輸 入端輸入的參考電壓Vref,并根據(jù)比較結(jié)果而輸出地電壓VSS或驅(qū)動(dòng)電壓 VDD。更具體地，當(dāng)將參考電壓Vref施加到第一輸入端時(shí)，每一比較器 COMl COMi輸出地電壓VSS,而當(dāng)將公共電壓Vcom施加到第一輸入端時(shí)， 每一比較器COMl COMi輸出驅(qū)動(dòng)電壓VDD。感測(cè)信號(hào)發(fā)生器236的讀出部分234響應(yīng)于從控制器300提供的第一讀 出信號(hào)ROl而切換從比較器部分233輸出的信號(hào)。具體來(lái)說(shuō)，讀出部分234 存儲(chǔ)從比較器233輸出的信號(hào)，并當(dāng)生成第一讀出信號(hào)R01作為邏輯高電平 時(shí)，將所存儲(chǔ)的信號(hào)提供到移位寄存器235。移位寄存器235包括按照——對(duì)應(yīng)關(guān)系分別與比較器COMl COMi對(duì)應(yīng) 的多級(jí)SRl SRi。由此，每一級(jí)SRl SRi從比較器部分233中的比較器 COMl COMi中的對(duì)應(yīng)比較器COM接收地電壓VSS或驅(qū)動(dòng)電壓VDD。級(jí) SRl SRi中的接收驅(qū)動(dòng)電壓VDD的級(jí)SR導(dǎo)通，而級(jí)SRl SRi中的接收地電 壓VSS的級(jí)SR截止。導(dǎo)通級(jí)SR輸出與關(guān)于感測(cè)電極SE與公共電極接觸的 位置的x軸座標(biāo)值對(duì)應(yīng)的第一感測(cè)信號(hào)SS1。然后，將從導(dǎo)通級(jí)SR輸出的第 一感測(cè)信號(hào)SS1提供到控制器300。盡管還沒(méi)有詳細(xì)描述第二感測(cè)驅(qū)動(dòng)器240 (圖1中示出)，但是由于第二 感測(cè)驅(qū)動(dòng)器240與第一感測(cè)驅(qū)動(dòng)器230具有相同的電路配置或基本相同的電 路配置，所以應(yīng)該理解，第二感測(cè)驅(qū)動(dòng)器240輸出與關(guān)于感測(cè)電極SE與公共 電極接觸的位置的y軸座標(biāo)值對(duì)應(yīng)的第二感測(cè)信號(hào)SS2。按照與上述第一感 測(cè)驅(qū)動(dòng)器230類似的方式，第二感測(cè)驅(qū)動(dòng)器240的切換電路接收第二切換信 號(hào)S2,而第二感測(cè)驅(qū)動(dòng)器240的感測(cè)信號(hào)發(fā)生器的讀出部分接收第二讀出信 號(hào)R02。由此，控制器300可基于第一和第二感測(cè)信號(hào)SS1和SS2精確計(jì)算感測(cè) 電極SE與公共電極接觸的位置，并控制柵極驅(qū)動(dòng)器IC 210和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器IC 220的驅(qū)動(dòng)，以便執(zhí)行它們的與接觸位置對(duì)應(yīng)的操作。圖4是示出了圖1的示范像素和示范觸摸傳感器的平面圖，而圖5是沿圖4的線i陽(yáng)r和n-n，的剖視圖。顯示板100包括像素PI和觸摸傳感器TS,然而，由于每一像素PI可具 有相同電路配置，并且每一觸摸傳感器TS可具有相同電路配置，所以在本示 范實(shí)施例中，將參考圖4和5來(lái)詳細(xì)描述一個(gè)像素(例如PI ( 3 x 1 ))和一個(gè) 觸摸傳感器(例如TS (lxl))的平面圖和截面結(jié)構(gòu)，并由此為了避免重復(fù) 而將省略對(duì)于剩余像素PI和觸摸傳感器TS的詳細(xì)描述。參考圖4和5，顯示板100包括陣列基板110、面對(duì)陣列基板110的相對(duì) 基板120、以及插入在陣列基板110和相對(duì)基板120之間的液晶層130。陣列基板110包括第一基本基板111,并且在第一基本基板111上安排像素PI ( 3 x 1)和觸摸傳感器TS ( 1 x 1 )。像素PI ( 3 x 1 )包括第三數(shù)據(jù)線DL3、 第一柵極線GL1、 TFTTr、和像素電極PE。更具體地，第三數(shù)據(jù)線DL3沿著第一方向Dl延伸，而第一柵極線GL1 沿著與第一方向Dl基本正交的第二方向D2延伸，以與第三數(shù)據(jù)線DL3相 交和絕緣。TFTTr包括從第一柵極線GL1分叉的柵極電極112、從第三數(shù)據(jù) 線DL3分叉的源極電極116、以及與像素電極PE電氣相連并與源極電極116 隔開預(yù)定距離的漏極電極117。柵極電極112充當(dāng)從第一柵極線GL1接收柵 極信號(hào)的TFTTr的控制端，源極電極116充當(dāng)從第三數(shù)據(jù)線DL3接收數(shù)據(jù)信 號(hào)的TFT Tr的輸入端，而漏極電極117充當(dāng)向像素電極PE輸出數(shù)據(jù)信號(hào)的 TFTTr的llT出端。其間，觸摸傳感器TS ( 1 x 1 )包括第一感測(cè)線SL1-1、第二感測(cè)線SL2-1 和感測(cè)電極SE。第一感測(cè)線SL1-1沿著與第三數(shù)據(jù)線DL3平行的第一方向 Dl延伸，而第二感測(cè)線SL2-1沿著與和第一感測(cè)線SL1-1相交和絕緣的第一 柵極線GL1平行的第二方向D2延伸。感測(cè)電極SE與像素電極PE隔開預(yù)定 距離，以與像素電極PE絕緣，而感測(cè)電極SE與第一和第二感測(cè)線SL1-1和 SL2-1電氣相連。如圖5所示，在第一基本基底111上形成包括柵極金屬的柵極電極112 和第二感測(cè)線SL2-1。在第一基本基底111上還形成第一柵極線GL1。柵極 電極112從第一柵極線GL1叉開(見圖4),并從第一柵極線GL1接收柵極 信號(hào)，以便驅(qū)動(dòng)TFTTr。在柵極電極112上形成柵極絕緣層113,以便覆蓋 柵極電極112和第二感測(cè)線SL2-1。柵極絕緣層113還可覆蓋第一柵極線GL1 和第一基本基底111上的暴露部分。在與其中形成柵極電極112的區(qū)域?qū)?yīng) 的柵極絕緣層113上順序形成激活(active)層114和歐姆接觸層115。然后， 形成包括數(shù)據(jù)金屬的源極電極116和漏極電極117，以便覆蓋歐姆接觸層115。 第三數(shù)據(jù)線DL3與源極電極116和漏極電極117形成在陣列基底110的同一 層上。源極電極116和漏極電極117在柵極電極112之上彼此隔開預(yù)定距離。 因此，在第一基本基底111上完成TFTTr。源極電極116從第三數(shù)據(jù)線DL3 叉開(見圖4),并從第三數(shù)據(jù)線DL3接收數(shù)據(jù)信號(hào)。當(dāng)將柵極信號(hào)施加到 TFTTr日于，漏極電極117經(jīng)由激活層114從源極電極116接收數(shù)據(jù)信號(hào)。其間，包括數(shù)據(jù)金屬的第一感測(cè)線SU-1與源極電極116和漏極電極117 形成在柵極絕緣層113上。換言之，第一感測(cè)線SL1-1與源極電極116、漏極電極117 、和第三數(shù)據(jù)線DL3形成在陣列基底110的同 一層中。TFT Tr和第一感測(cè)線SL1-1由包括無(wú)機(jī)絕緣層119的保護(hù)層118覆蓋， 并且在保護(hù)層118上形成有機(jī)絕緣層119。保護(hù)層118和有機(jī)絕緣層119具有 通過(guò)圖案形成(patterning)處理形成的第一接觸孔Cl、第二接觸孔C2、和 第三接觸孔C3。具體來(lái)說(shuō)，第一接觸孔C1暴露TFTTr的漏極電極117,第 二接觸孔C2暴露第一感測(cè)線SL1-1,而第三接觸孔C3暴露第二感測(cè)線SL2-1。 第一接觸孔Cl和第二接觸孔C2形成穿過(guò)保護(hù)層118和有機(jī)絕緣層119，而 第三接觸孔C3形成穿過(guò)保護(hù)層118、有機(jī)絕緣層119、和柵極絕緣層113。在有機(jī)絕緣層119上形成像素電極PE和感測(cè)電極SE。像素電極PE通過(guò) 第一接觸孔Cl與TFTTr的漏極電4及117電氣相連。感測(cè)電才及SE通過(guò)第二和 第三接觸孔C2和C3分別與第一和第二感測(cè)線SL1-1和SL2-1電氣相連。由 此，完成了陣列基底110。相對(duì)基底120包括第二基本基底121、黑矩陣122、濾色鏡層123、護(hù)膜 (overcoat)層124、突出部分125、公共電極126和隔板127。第二基本基底 121面對(duì)第一基本基底111，而黑矩陣122形成在與例如其中形成TFT Tr的 區(qū)域的非有效顯示區(qū)對(duì)應(yīng)的第二基本基底121上。濾色鏡層123與黑矩陣122 部分重疊，并形成在與陣列基底110的有效顯示區(qū)對(duì)應(yīng)的區(qū)域中。護(hù)膜層124 具有預(yù)定厚度地形成在黑矩陣122和濾色鏡層123上，使得護(hù)膜層124具有 平坦表面，而不管黑矩陣122和濾色鏡層123之間的階梯(step)差如何?？砂ń^緣材料的突出部分125形成在與陣列基底110上形成感測(cè)電極 SE的區(qū)域?qū)?yīng)的護(hù)膜層124上。公共電極126具有均勻厚度地形成在護(hù)膜層 124和突出部分125上。突出部分125具有小于感測(cè)電極SE和護(hù)膜層124之 間的距離的高度，使得當(dāng)不向顯示板100提供外部壓力時(shí)，感測(cè)電極SE和公 共電才及126不4皮此4妻觸。為了均勻維持陣列基底110和相對(duì)基底120之間的距離，在公共電極126 上安排隔板127。隔板127可具有與公共電極126和有機(jī)絕緣層119之間的 距離基本相同的高度。在示范實(shí)施例中，在非有效顯示區(qū)中安排隔板127, 以防止顯示板100的孔徑比降低，例如與其中形成TFTTr的區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域。 在替換示范實(shí)施例中，可在陣列基底110上形成隔板127。液晶層130按照隔板127定義的間隔插入在陣列基底110和相對(duì)基底120 之間。圖6是示出了通過(guò)外部壓力在示范公共電極和示范感測(cè)電極之間的接觸 狀態(tài)的剖視圖。參考圖6，當(dāng)如箭頭所示在施加外部壓力的區(qū)域處、陣列基底110和相對(duì)基底120之間的距離由于外部壓力而變窄時(shí)，安排在突出部分125上的公共 電極126與面對(duì)該公共電極126的感測(cè)電極SE接觸。換言之，公共電極126 和感測(cè)電極SE通過(guò)外部壓力而彼此電氣相連，并將施加到公共電極126的公 共電壓Vcom提供到感測(cè)電極SE。感測(cè)電極SE通過(guò)第二和第三接觸孔C2和C3而與第一和第二感測(cè)線 SL1-1和SL2-1電氣相連，使得可通過(guò)第一和第二感測(cè)線SL1-1和SL2-1將 提供到感測(cè)電極SE的公共電壓Vcom分別施加到第一和第二感測(cè)驅(qū)動(dòng)器230 和240 (圖1所示)。由于已參考圖1和2而詳細(xì)描述了第一和第二感測(cè)驅(qū)動(dòng)器230和240， 所以將省略利用公共電壓Vcom計(jì)算外部壓力所施加到的位置信息的處理。根據(jù)上述顯示設(shè)備，顯示板包括通過(guò)外部壓力與公共電極接觸以輸出公 共電壓的觸摸傳感器，并且感測(cè)驅(qū)動(dòng)器包括從控制器接收切換信號(hào)以切換從 觸摸傳感器提供的公共電壓的切換電路。入公共電壓，由此防止配置為具有低壓晶體管的感測(cè)驅(qū)動(dòng)器的邏輯電路受損。 盡管已描述了本發(fā)明的示范實(shí)施例，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不應(yīng)限于這 些示范實(shí)施例，而是在所要求保護(hù)的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)，可由本領(lǐng)域 技術(shù)人員進(jìn)行各種修改和變形。
權(quán)利要求
1.一種顯示設(shè)備，包括顯示板，包括接收公共電壓的公共電極、面對(duì)該公共電極并響應(yīng)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)顯示圖像的像素、和與所述像素相鄰安排并通過(guò)外部壓力與所述公共電極接觸以輸出公共電壓的觸摸傳感器；像素驅(qū)動(dòng)器，與所述像素電氣相連，以向所述像素提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)；感測(cè)驅(qū)動(dòng)器，與所述觸摸傳感器電氣相連，以從所述觸摸傳感器接收公共電壓，并基于該公共電壓生成感測(cè)信號(hào)；和控制器，控制該像素驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)，從該感測(cè)驅(qū)動(dòng)器接收感測(cè)信號(hào)，并基于該感測(cè)信號(hào)輸出外部壓力所施加到的位置信息，和該感測(cè)驅(qū)動(dòng)器包括切換電路，從該控制器接收切換信號(hào)，以選擇性地輸出公共電壓；和感測(cè)信號(hào)生成電路，基于從該切換電路輸出的公共電壓來(lái)生成感測(cè)信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的顯示設(shè)備，其中每一觸摸傳感器包括 感測(cè)電極，通過(guò)外部壓力與該公共電極接觸，以從該公共電極接收公共電壓；禾口感測(cè)線，從該感測(cè)電極接收7>共電壓，以將該公共電壓提供到感測(cè)驅(qū)動(dòng)器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的顯示設(shè)備，其中在該公共電壓處于預(yù)置電壓電平的 范圍內(nèi)的第一時(shí)間段期間，該切換電路輸出公共電壓，而在該公共電壓處于 該預(yù)置電壓電平的范圍之外的第二時(shí)間段期間，該切換電路阻止該公共電壓。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的顯示設(shè)備，其中在該第一時(shí)間段期間，該切換信號(hào) 維持為高狀態(tài)，而在該第二時(shí)間段期間，該切換信號(hào)維持為低狀態(tài)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的顯示設(shè)備，其中該切換電路包括晶體管，該晶體管 包括與感測(cè)線相連以接收公共電壓的輸入端、接收切換信號(hào)的控制端、和向 該感測(cè)信號(hào)生成電路輸出公共電壓的輸出端。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2的顯示設(shè)備，其中該感測(cè)驅(qū)動(dòng)器還包括電平移位器， 用于提升來(lái)自控制器的切換信號(hào)，并將已提升的切換信號(hào)提供到該切換電路。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的顯示設(shè)備，其中每一像素包括 柵極線，用于接收驅(qū)動(dòng)信號(hào)中的柵極信號(hào)；數(shù)據(jù)線，與所述柵極線相交并接收驅(qū)動(dòng)信號(hào)中的數(shù)據(jù)信號(hào)； 薄膜晶體管，與所述柵極線和數(shù)據(jù)線電氣相連，以響應(yīng)于該柵極信號(hào)輸 出該數(shù)據(jù)信號(hào)；和像素電極，與該薄膜晶體管的輸出電極相連以接收該數(shù)據(jù)信號(hào)，并面對(duì) 該公共電極。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的顯示設(shè)備，其中每一觸摸傳感器包括 感測(cè)電極，通過(guò)外部壓力與該公共電極接觸，以從該公共電極接收公共電壓；第一感測(cè)線，與該數(shù)據(jù)線平行地安排，并從該感測(cè)電極接收公共電壓；和第二感測(cè)線，與該柵極線平行地安排，并從該感測(cè)電極接收公共電壓。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的顯示設(shè)備，其中該感測(cè)驅(qū)動(dòng)器包括 第一感測(cè)驅(qū)動(dòng)器，用于從該第一感測(cè)線接收公共電壓，以輸出第一感測(cè)信號(hào)；和第二感測(cè)驅(qū)動(dòng)器，用于從該第二感測(cè)線接收公共電壓，以輸出第二感測(cè)信號(hào)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的顯示設(shè)備，其中該像素驅(qū)動(dòng)器包括 柵極驅(qū)動(dòng)器，用于將柵極信號(hào)提供到該柵極線；和 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器，用于將數(shù)據(jù)信號(hào)提供到該數(shù)據(jù)線。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10的顯示設(shè)備，其中所述柵極驅(qū)動(dòng)器和所述第二感測(cè) 驅(qū)動(dòng)器安裝在柵極驅(qū)動(dòng)器集成電路內(nèi)部，而所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器和所述第一感測(cè) 驅(qū)動(dòng)器安裝在數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器集成電路內(nèi)部。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11的顯示設(shè)備，其中該柵極驅(qū)動(dòng)器集成電路安置在該 顯示板上并與所述柵極線和第二感測(cè)線電氣相連，而該數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器集成電路 安置在該顯示板上并與所述數(shù)據(jù)線和第一感測(cè)線電氣相連。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1的顯示設(shè)備，其中每N個(gè)像素安排每一觸摸傳感器， 其中N是自然數(shù)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1的顯示設(shè)備，其中該顯示板包括 陣列基底；面對(duì)該陣列基底的相對(duì)基底；和液晶層，插入在所述陣列基底和相對(duì)基底之間。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14的顯示設(shè)備，其中該陣列基底包括第一基本基底、 在該第一基本基底上安排的像素、和在該第一基本基底上安排的觸摸傳感器， 而該相對(duì)基底包括面對(duì)該第 一基本基底的第二基本基底、與所述觸摸傳感器 對(duì)應(yīng)的在該第二基本基底上安排的突出部分，并且該公共電極覆蓋所述突出 部分和第二基本基底。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1的顯示設(shè)備，其中使得該切換電路內(nèi)的晶體管能夠 忍受比感測(cè)信號(hào)生成電路內(nèi)的晶體管更大的電壓電平。
17. —種驅(qū)動(dòng)顯示i殳備的方法，該方法包括 響應(yīng)于柵極信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)顯示圖像； 通過(guò)從外部提供的壓力來(lái)輸出公共電壓；響應(yīng)于切換信號(hào)來(lái)切換該公共電壓；基于響應(yīng)于該切換信號(hào)的該公共電壓，來(lái)計(jì)算壓力所施加到的位置信息；和控制所述柵極信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)執(zhí)行與該位置信息對(duì)應(yīng)的操作。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中所述切換公共電壓的步驟包括 在公共電壓處于預(yù)置電壓電平的范圍之內(nèi)的第一時(shí)間段期間，響應(yīng)于高狀態(tài)的切換信號(hào)而輸出公共電壓；和在公共電壓處于預(yù)置電壓電平的范圍之外的第二時(shí)間段期間，響應(yīng)于低 狀態(tài)的切換信號(hào)而阻止公共電壓。
19. 一種顯示設(shè)備的感測(cè)驅(qū)動(dòng)器，該感測(cè)驅(qū)動(dòng)器被安排為與該顯示設(shè)備 的觸摸傳感器電氣相連，并從該觸摸傳感器接收公共電壓，該感測(cè)驅(qū)動(dòng)器包 括切換電路，包括接收切換信號(hào)以選擇性地輸出公共電壓的晶體管；和 信號(hào)的晶體管；其中使得該切換電路內(nèi)的晶體管能夠忍受比感測(cè)信號(hào)生成電路內(nèi)的晶體 管更大的電壓電平。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19的感測(cè)驅(qū)動(dòng)器，其中在該公共電壓處于預(yù)置電壓電 平的范圍內(nèi)的第一時(shí)間段期間，該切換電路的晶體管輸出公共電壓，而在該公共電壓處于該預(yù)置電壓電平的范圍之外的第二時(shí)間段期間，該切換電路的 晶體管阻止該公共電壓，以防止該感測(cè)信號(hào)生成電路的晶體管受損。
全文摘要
在顯示設(shè)備中，顯示板包括觸摸傳感器，通過(guò)外部壓力與公共電極接觸以輸出公共電壓；和感測(cè)驅(qū)動(dòng)器，從所述觸摸傳感器接收公共電壓，以生成感測(cè)信號(hào)?？刂破鲝脑摳袦y(cè)驅(qū)動(dòng)器接收感測(cè)信號(hào)，并基于該感測(cè)信號(hào)計(jì)算該外部壓力所施加到的位置信息。該感測(cè)驅(qū)動(dòng)器包括切換電路，用于從該控制器接收切換信號(hào)，以切換該公共電壓。由此，顯示設(shè)備防止在其中公共電壓的電壓電平異常高的時(shí)間段期間輸入公共電壓，由此防止感測(cè)驅(qū)動(dòng)器的邏輯電路受損。
文檔編號(hào)G02F1/133GK101334544SQ20081009057
公開日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2008年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月28日
發(fā)明者孫宣圭 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社