技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種集成有觸摸傳感器的顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù):
已提出這樣的觸摸傳感器,其能使用戶在觀看各種家用電子設(shè)備或數(shù)據(jù)通信裝置的顯示器的同時(shí),直接觸摸或接近屏幕并用他們的手指或筆輸入數(shù)據(jù)。這些觸摸傳感器被用于各種顯示裝置,因?yàn)樗鼈兪褂煤?jiǎn)便,具有低故障可能性,允許用戶在不使用額外的輸入裝置的情況下輸入,并且使得用戶能夠通過在屏幕上顯示的內(nèi)容快速且容易地操作。
觸摸傳感器可由諸如電容式感測(cè)、紅外(IR)感測(cè)等公知的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
電容式感測(cè)可被劃分為附加型(add-on type)、外置型(on-cell type)和內(nèi)嵌型(in-cell type)。
在附加型中,如圖1所示,顯示裝置1和2以及具有觸摸傳感器的觸摸膜3被分別制造,并且將觸摸膜3貼附到顯示裝置的表面。在圖1中,參考標(biāo)記1表示顯示面板,參考標(biāo)記2表示封裝基板,并且參考標(biāo)記4表示觸摸IC。由于完成的觸摸膜3安裝于顯示裝置1和2之上,因此附加型存在以下問題:由其較大厚度以及顯示裝置1和2的低亮度導(dǎo)致的低可見性。
在外置型中,觸摸傳感器直接形成于顯示裝置的上玻璃基板的表面上。在外置型的情形中,觸摸傳感器形成于顯示裝置的上表面上,相比于附加型厚度減小,但是外置型仍具有構(gòu)成觸摸傳感器的感測(cè)電極層和驅(qū)動(dòng)電極層以及用于使這些層絕緣的絕緣膜,這增加了整體厚度和工藝步驟的數(shù)量,導(dǎo)致制造成本增加。
在內(nèi)嵌型中,觸摸傳感器形成于顯示裝置內(nèi)側(cè),因觸摸傳感器能夠制造得很薄而在當(dāng)前引起很大關(guān)注。內(nèi)嵌型觸摸傳感器的已知實(shí)例包括互電容觸摸傳感器和自電容觸摸傳感器。在互電容感測(cè)中,驅(qū)動(dòng)電極線和感測(cè)電極線在顯示面板內(nèi)彼此交叉以形成觸摸傳感器,觸摸驅(qū)動(dòng)信號(hào)被施加至驅(qū)動(dòng)電極線,然后通過感測(cè)電極線檢測(cè)觸摸傳感器處的互電容的變化來感測(cè)觸摸輸入。在自電容感測(cè)中,觸摸電極和傳感器線形成于顯示面板上,觸摸驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過傳感器線被施加至觸摸電極,并且通過檢測(cè)觸摸電極處的自電容的變化來感測(cè)觸摸輸入。
內(nèi)嵌型也需要將與觸摸相關(guān)的信號(hào)線(例如,驅(qū)動(dòng)電極線、感測(cè)電極線和傳感器線)添加在顯示面板上。此外,內(nèi)嵌型需要電極圖案化工藝,因?yàn)橛糜陲@示的內(nèi)部電極被用作觸摸傳感器的電極以實(shí)現(xiàn)纖薄外形,并且內(nèi)嵌型由于觸摸傳感器與像素之間的耦合而具有大的寄生電容。這導(dǎo)致觸摸靈敏度和觸摸識(shí)別精確度降低。
在IR(紅外)感測(cè)中,如圖2所示,顯示裝置1和2以及具有觸摸傳感器的觸摸邊框5被分別制造,并將顯示裝置1和2以及觸摸邊框5結(jié)合在一起。在圖2中,參考標(biāo)記1表示顯示面板,參考標(biāo)記2表示封裝基板,并且參考標(biāo)記4表示觸摸IC。IR(紅外)感測(cè)由于低響應(yīng)速率和低觸摸分辨率而不支持多點(diǎn)觸摸。
從上述內(nèi)容可以看出,傳統(tǒng)的觸摸傳感器技術(shù)需要將用于觸摸感測(cè)的復(fù)雜元件添加在顯示裝置上,這使得制造工藝復(fù)雜,增加了制造成本,并且降低了觸摸感測(cè)能力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一個(gè)方面是提供一種能夠最少化用于觸摸感測(cè)的附加元件并提高觸摸感測(cè)能力的集成有觸摸傳感器的顯示裝置。
在一個(gè)實(shí)施方式中,一種集成有觸摸傳感器的顯示裝置包括:顯示面板,所述顯示面板包括配置成顯示輸入圖像的像素陣列,所述像素陣列被虛擬劃分為多個(gè)觸摸塊,每個(gè)觸摸塊包括用于顯示所述輸入圖像的像素以及用于感測(cè)觸摸輸入的至少一個(gè)感測(cè)目標(biāo)虛擬像素,所述感測(cè)目標(biāo)虛擬像素包括第一驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管(TFT),所述第一驅(qū)動(dòng)TFT配置成基于柵極-源極電壓控制源極-漏極電流;面板驅(qū)動(dòng)電路,所述面板驅(qū)動(dòng)電路配置成在觸摸感測(cè)周期中,向所述感測(cè)目標(biāo)虛擬像素提供掃描控制信號(hào)和感測(cè)控制信號(hào),通過向所述第一驅(qū)動(dòng)TFT的柵極節(jié)點(diǎn)施加觸摸驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)電壓并向所述第一驅(qū)動(dòng)TFT的源極節(jié)點(diǎn)施加基準(zhǔn)電壓而將所述第一驅(qū)動(dòng)TFT的柵極-源極電壓設(shè)定為適于導(dǎo)通所述第一驅(qū)動(dòng)TFT的電壓,并且通過感測(cè)由于所述觸摸輸入導(dǎo)致的所述第一驅(qū)動(dòng)TFT的源極-漏極電流的變化來輸出感測(cè)值;和時(shí)序控制器,所述時(shí)序控制器配置成將所述感測(cè)值與預(yù)定的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較,以檢測(cè)所述觸摸輸入。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,給用于圖像顯示的垂直有效周期分配與所述觸摸塊數(shù)量相同的觸摸感測(cè)周期,其中進(jìn)一步給所述垂直有效周期分配圖像顯示數(shù)據(jù)尋址周期,在所述圖像顯示數(shù)據(jù)尋址周期中在每個(gè)觸摸塊的像素上寫入圖像顯示數(shù)據(jù),并且其中所述觸摸感測(cè)周期和所述圖像顯示數(shù)據(jù)尋址周期交替位于所述垂直有效周期中。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,關(guān)于第一觸摸塊的感測(cè)值的傳輸時(shí)序與和所述第一觸摸塊相鄰的第二觸摸塊的圖像顯示數(shù)據(jù)尋址周期交疊。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,給垂直有效周期之間的垂直消隱周期分配與所述觸摸塊數(shù)量相同的觸摸感測(cè)周期,并且其中在所述垂直有效周期中在所述觸摸塊的全部像素上寫入圖像顯示數(shù)據(jù)。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,關(guān)于第一觸摸塊的感測(cè)值的傳輸時(shí)序與和所述第一觸摸塊相鄰的第二觸摸塊的觸摸感測(cè)周期交疊。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,所述觸摸塊以每一觸摸組為基礎(chǔ)被同時(shí)感測(cè),每一觸摸組包括多個(gè)觸摸塊,其中同一觸摸組的觸摸塊各自連接至所述面板驅(qū)動(dòng)電路的不同感測(cè)單元,并且其中關(guān)于第一觸摸組的感測(cè)值的傳輸時(shí)序與和所述第一觸摸組相鄰的第二觸摸組的觸摸感測(cè)周期交疊。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,所述觸摸感測(cè)周期進(jìn)一步包括偏置應(yīng)力減小周期,其中所述面板驅(qū)動(dòng)電路在所述偏置應(yīng)力減小周期期間向所述第一驅(qū)動(dòng)TFT的柵極電極施加能夠使所述第一驅(qū)動(dòng)TFT截止的應(yīng)力減小數(shù)據(jù)電壓,并且其中所述應(yīng)力減小數(shù)據(jù)電壓等于或小于所述基準(zhǔn)電壓。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,進(jìn)一步給所述垂直消隱周期分配外部補(bǔ)償周期,在所述外部補(bǔ)償周期中感測(cè)用于顯示所述輸入圖像的像素的每一個(gè)中包括的第二驅(qū)動(dòng)TFT的電特性變化,并且其中在所述外部補(bǔ)償周期中,所述面板驅(qū)動(dòng)電路向所述第二驅(qū)動(dòng)TFT的柵極節(jié)點(diǎn)施加大于所述觸摸驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)電壓的外部補(bǔ)償數(shù)據(jù)電壓并且向所述第二驅(qū)動(dòng)TFT的源極節(jié)點(diǎn)施加所述基準(zhǔn)電壓。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,進(jìn)一步給所述垂直消隱周期分配外部補(bǔ)償周期,在所述外部補(bǔ)償周期中感測(cè)用于顯示所述輸入圖像的像素的每一個(gè)中包括的第二驅(qū)動(dòng)TFT的電特性變化,并且其中所述面板驅(qū)動(dòng)電路在所述外部補(bǔ)償周期中包括的感測(cè)周期期間施加處于導(dǎo)通電平的掃描控制信號(hào)和感測(cè)控制信號(hào),以防止所述第二驅(qū)動(dòng)TFT的柵極節(jié)點(diǎn)和源極節(jié)點(diǎn)之一單獨(dú)處于浮置狀態(tài)。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,其中所述時(shí)序控制器包括:存儲(chǔ)器;和存儲(chǔ)器控制器,所述存儲(chǔ)器控制器配置成以第一幀頻將從外部輸入的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并且之后以低于所述第一幀頻的第二幀頻輸出所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,由所述觸摸輸入產(chǎn)生的觸摸電容器連接至所述第一驅(qū)動(dòng)TFT的柵極節(jié)點(diǎn),以改變所述第一驅(qū)動(dòng)TFT的柵極-源極電壓。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,由所述觸摸輸入產(chǎn)生的觸摸電容器連接至所述第一驅(qū)動(dòng)TFT的源極節(jié)點(diǎn),以改變所述第一驅(qū)動(dòng)TFT的柵極-源極電壓。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,所述顯示面板還包括輔助電極,所述輔助電極以每一觸摸塊為基礎(chǔ)被圖案化并且連接至所述感測(cè)目標(biāo)虛擬像素,并且所述輔助電極位于由所述觸摸輸入產(chǎn)生的觸摸電容器的一個(gè)側(cè)電極與所述顯示面板的基板之間,并且所述輔助電極通過貫穿絕緣膜的接觸孔電連接至所述觸摸電容器的一個(gè)側(cè)電極。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,所述輔助電極形成在所述基板和所述絕緣膜之間。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,所述顯示面板還包括輔助電極,所述輔助電極以每一虛擬像素行為基礎(chǔ)被圖案化并且連接至所述感測(cè)目標(biāo)虛擬像素,所述感測(cè)目標(biāo)虛擬像素設(shè)置在所述虛擬像素行上,并且所述輔助電極位于由所述觸摸輸入產(chǎn)生的觸摸電容器的一個(gè)側(cè)電極與所述顯示面板的基板之間,并且所述輔助電極直接電連接至所述觸摸電容器的一個(gè)側(cè)電極。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,所述輔助電極是通過在所述虛擬像素行上延伸所述第一驅(qū)動(dòng)TFT的柵極電極而形成的。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,每個(gè)觸摸塊包括水平像素行和所述虛擬像素行,所述輔助電極僅形成在所述虛擬像素行上而不形成在除所述虛擬像素行以外的水平像素行上。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,多條數(shù)據(jù)線和感測(cè)線以及多條柵極線在所述顯示面板上彼此交叉,所述感測(cè)目標(biāo)虛擬像素還包括連接在所述第一驅(qū)動(dòng)TFT的源極和低電位驅(qū)動(dòng)電壓之間的電容器,并且所述感測(cè)目標(biāo)虛擬像素連接至所述多條數(shù)據(jù)線之一。
在另一個(gè)方面中,提供了一種用于驅(qū)動(dòng)集成有觸摸傳感器的顯示裝置的方法,包括:第一步驟:對(duì)于顯示面板設(shè)定觸摸感測(cè)周期,在所述顯示面板中顯示輸入圖像的像素陣列被虛擬劃分為多個(gè)觸摸塊,每個(gè)觸摸塊包括用于顯示所述輸入圖像的像素以及用于感測(cè)觸摸輸入的至少一個(gè)感測(cè)目標(biāo)虛擬像素,所述感測(cè)目標(biāo)虛擬像素包括第一驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管(TFT),所述第一驅(qū)動(dòng)TFT基于柵極-源極電壓控制源極-漏極電流;第二步驟:在所述觸摸感測(cè)周期中,向所述感測(cè)目標(biāo)虛擬像素提供掃描控制信號(hào)和感測(cè)控制信號(hào),通過向所述第一驅(qū)動(dòng)TFT的柵極節(jié)點(diǎn)施加觸摸驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)電壓并向所述第一驅(qū)動(dòng)TFT的源極節(jié)點(diǎn)施加基準(zhǔn)電壓而將所述第一驅(qū)動(dòng)TFT的柵極-源極電壓設(shè)定為適于導(dǎo)通所述第一驅(qū)動(dòng)TFT的電壓,并且通過感測(cè)由于所述觸摸輸入導(dǎo)致的所述第一驅(qū)動(dòng)TFT的源極-漏極電流的變化來輸出感測(cè)值;和第三步驟:將所述感測(cè)值與預(yù)定的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較,以檢測(cè)所述觸摸輸入。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,給用于圖像顯示的垂直有效周期分配與所述觸摸塊數(shù)量相同的觸摸感測(cè)周期,其中進(jìn)一步給所述垂直有效周期分配圖像顯示數(shù)據(jù)尋址周期,在所述圖像顯示數(shù)據(jù)尋址周期中在每個(gè)觸摸塊的像素上寫入圖像顯示數(shù)據(jù),并且其中所述觸摸感測(cè)周期和所述圖像顯示數(shù)據(jù)尋址周期交替位于所述垂直有效周期中。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,關(guān)于第一觸摸塊的感測(cè)值的傳輸時(shí)序與和所述第一觸摸塊相鄰的第二觸摸塊的圖像顯示數(shù)據(jù)尋址周期交疊。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,給垂直有效周期之間的垂直消隱周期分配與所述觸摸塊數(shù)量相同的觸摸感測(cè)周期,并且其中在所述垂直有效周期中在所述觸摸塊的全部像素上寫入圖像顯示數(shù)據(jù)。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,關(guān)于第一觸摸塊的感測(cè)值的傳輸時(shí)序與和所述第一觸摸塊相鄰的第二觸摸塊的觸摸感測(cè)周期交疊。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,所述第二步驟包括:以每一觸摸組為基礎(chǔ)同時(shí)感測(cè)所述觸摸塊,每一觸摸組包括多個(gè)觸摸塊,其中同一觸摸組的觸摸塊各自連接至不同感測(cè)單元,并且其中關(guān)于第一觸摸組的感測(cè)值的傳輸時(shí)序與和所述第一觸摸組相鄰的第二觸摸組的觸摸感測(cè)周期交疊。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,所述觸摸感測(cè)周期還包括偏置應(yīng)力減小周期,其中所述第二步驟包括:在所述偏置應(yīng)力減小周期期間向所述第一驅(qū)動(dòng)TFT的柵極電極施加能夠使所述第一驅(qū)動(dòng)TFT截止的應(yīng)力減小數(shù)據(jù)電壓,并且其中所述應(yīng)力減小數(shù)據(jù)電壓等于或小于所述基準(zhǔn)電壓。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,進(jìn)一步給所述垂直消隱周期分配外部補(bǔ)償周期,在所述外部補(bǔ)償周期中感測(cè)用于顯示所述輸入圖像的像素的每一個(gè)中包括的第二驅(qū)動(dòng)TFT的電特性變化,并且其中所述第二步驟包括:在所述外部補(bǔ)償周期中,向所述第二驅(qū)動(dòng)TFT的柵極節(jié)點(diǎn)施加大于所述觸摸驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)電壓的外部補(bǔ)償數(shù)據(jù)電壓并且向所述第二驅(qū)動(dòng)TFT的源極節(jié)點(diǎn)施加所述基準(zhǔn)電壓。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,進(jìn)一步給所述垂直消隱周期分配外部補(bǔ)償周期,在所述外部補(bǔ)償周期中感測(cè)用于顯示所述輸入圖像的像素的每一個(gè)中包括的第二驅(qū)動(dòng)TFT的電特性變化,并且其中所述第二步驟包括:在所述外部補(bǔ)償周期中,向所述第二驅(qū)動(dòng)TFT的柵極節(jié)點(diǎn)施加大于所述觸摸驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)電壓的外部補(bǔ)償數(shù)據(jù)電壓并且向所述第二驅(qū)動(dòng)TFT的源極節(jié)點(diǎn)施加所述基準(zhǔn)電壓。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,進(jìn)一步給所述垂直消隱周期分配外部補(bǔ)償周期,在所述外部補(bǔ)償周期中感測(cè)用于顯示所述輸入圖像的像素的每一個(gè)中包括的第二驅(qū)動(dòng)TFT的電特性變化,并且其中所述第二步驟包括:在所述外部補(bǔ)償周期中包括的感測(cè)周期期間施加處于導(dǎo)通電平的掃描控制信號(hào)和感測(cè)控制信號(hào),以防止所述第二驅(qū)動(dòng)TFT的柵極節(jié)點(diǎn)和源極節(jié)點(diǎn)之一單獨(dú)處于浮置狀態(tài)。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,進(jìn)一步給所述垂直消隱周期分配外部補(bǔ)償周期,在所述外部補(bǔ)償周期中感測(cè)用于顯示所述輸入圖像的像素的每一個(gè)中包括的第二驅(qū)動(dòng)TFT的電特性變化,并且其中所述第二步驟包括:在所述外部補(bǔ)償周期中包括的感測(cè)周期期間施加處于導(dǎo)通電平的掃描控制信號(hào)和感測(cè)控制信號(hào),以防止所述第二驅(qū)動(dòng)TFT的柵極節(jié)點(diǎn)和源極節(jié)點(diǎn)之一單獨(dú)處于浮置狀態(tài)。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,進(jìn)一步包括以第一幀頻將從外部輸入的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中并且之后以低于所述第一幀頻的第二幀頻輸出所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,由所述觸摸輸入產(chǎn)生的觸摸電容器連接至所述第一驅(qū)動(dòng)TFT的柵極節(jié)點(diǎn),以改變所述第一驅(qū)動(dòng)TFT的柵極-源極電壓。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,由所述觸摸輸入產(chǎn)生的觸摸電容器連接至所述第一驅(qū)動(dòng)TFT的源極節(jié)點(diǎn),以改變所述第一驅(qū)動(dòng)TFT的柵極-源極電壓。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,多條數(shù)據(jù)線和感測(cè)線以及多條柵極線在所述顯示面板上彼此交叉,所述感測(cè)目標(biāo)虛擬像素還包括連接在所述第一驅(qū)動(dòng)TFT的源極和低電位驅(qū)動(dòng)電壓之間的電容器,并且所述感測(cè)目標(biāo)虛擬像素連接至所述多條數(shù)據(jù)線之一。
附圖說明
被包括來給本發(fā)明提供進(jìn)一步理解并結(jié)合在本申請(qǐng)文件中組成本申請(qǐng)文件一部分的附圖圖解了本發(fā)明的實(shí)施方式,并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中:
圖1是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的通過電容感測(cè)來實(shí)現(xiàn)觸摸傳感器的方法的視圖;
圖2是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的通過IR(紅外)感測(cè)來實(shí)現(xiàn)觸摸傳感器的方法的視圖;
圖3是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的集成有觸摸傳感器的顯示裝置的視圖;
圖4是示出源極驅(qū)動(dòng)IC和能夠被用作觸摸傳感器的包括多個(gè)像素的像素陣列的構(gòu)造示例的視圖;
圖5是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的像素的構(gòu)造和連接至像素的感測(cè)單元的構(gòu)造示例的視圖;
圖6是示出根據(jù)另一實(shí)施方式的像素的構(gòu)造和連接至像素的感測(cè)單元的構(gòu)造示例的視圖;
圖7示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的用于驅(qū)動(dòng)集成有觸摸傳感器的顯示裝置的方法;
圖8示出用于感測(cè)當(dāng)觸摸電容器連接至驅(qū)動(dòng)TFT的柵極節(jié)點(diǎn)時(shí)由觸摸輸入導(dǎo)致的驅(qū)動(dòng)TFT的柵極-源極電壓(Vgs)變化的第一感測(cè)方法;
圖9示出用于根據(jù)第一感測(cè)方法執(zhí)行觸摸感測(cè)的電容網(wǎng)絡(luò)(capacitor network)的電路圖;
圖10示出根據(jù)第一感測(cè)方法的一個(gè)實(shí)施方式,用于感測(cè)由觸摸輸入導(dǎo)致的驅(qū)動(dòng)TFT的Vgs變化的方法;
圖11示出根據(jù)第一感測(cè)方法的另一實(shí)施方式,用于感測(cè)由觸摸輸入導(dǎo)致的驅(qū)動(dòng)TFT的Vgs變化的方法;
圖12示出用于感測(cè)當(dāng)觸摸電容器連接至驅(qū)動(dòng)TFT的柵極節(jié)點(diǎn)時(shí)由觸摸輸入導(dǎo)致的驅(qū)動(dòng)TFT的Vgs變化的第二感測(cè)方法;
圖13示出用于根據(jù)第二感測(cè)方法執(zhí)行觸摸感測(cè)的電容網(wǎng)絡(luò)的電路圖;
圖14示出根據(jù)第二感測(cè)方法的一個(gè)實(shí)施方式,用于感測(cè)由觸摸輸入導(dǎo)致的驅(qū)動(dòng)TFT的Vgs變化的方法;
圖15示出根據(jù)第二感測(cè)方法的另一實(shí)施方式,用于感測(cè)由觸摸輸入導(dǎo)致的驅(qū)動(dòng)TFT的Vgs變化的方法;
圖16示出根據(jù)圖10的驅(qū)動(dòng)方法的信號(hào)波形;
圖17A示出像素在復(fù)位周期期間的操作;
圖17B示出像素在感測(cè)周期期間的操作;
圖18示出根據(jù)圖10的驅(qū)動(dòng)方法用于感測(cè)觸摸的驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極和源極電壓;
圖19示出根據(jù)圖10的驅(qū)動(dòng)方法流經(jīng)用于感測(cè)觸摸的驅(qū)動(dòng)晶體管的電流;
圖20示出根據(jù)圖11的驅(qū)動(dòng)方法的信號(hào)波形;
圖21A示出根據(jù)圖11的驅(qū)動(dòng)方法,像素在第一復(fù)位周期期間如何操作;
圖21B示出根據(jù)圖11的驅(qū)動(dòng)方法,像素在第二復(fù)位周期期間如何操作;
圖21C示出根據(jù)圖11的驅(qū)動(dòng)方法,像素在感測(cè)周期期間如何操作;
圖22示出根據(jù)圖11的驅(qū)動(dòng)方法用于感測(cè)觸摸的驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極和源極電壓;
圖23示出根據(jù)圖11的驅(qū)動(dòng)方法流經(jīng)用于感測(cè)觸摸的驅(qū)動(dòng)晶體管的電流;
圖24示出根據(jù)圖14的驅(qū)動(dòng)方法的信號(hào)波形;
圖25A示出根據(jù)圖14的驅(qū)動(dòng)方法,像素在第一復(fù)位周期期間如何操作;
圖25B示出根據(jù)圖14的驅(qū)動(dòng)方法,像素在第二復(fù)位周期期間如何操作;
圖25C示出根據(jù)圖14的驅(qū)動(dòng)方法,像素在感測(cè)周期期間如何操作;
圖26示出根據(jù)圖14的驅(qū)動(dòng)方法用于感測(cè)觸摸的驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極和源極電壓;
圖27示出根據(jù)圖14的驅(qū)動(dòng)方法流經(jīng)用于感測(cè)觸摸的驅(qū)動(dòng)晶體管的電流;
圖28示出根據(jù)圖15的驅(qū)動(dòng)方法的信號(hào)波形;
圖29示出像素的驅(qū)動(dòng)TFT的截面結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例;
圖30示出像素的驅(qū)動(dòng)TFT的截面結(jié)構(gòu)的另一示例;
圖31示出像素的驅(qū)動(dòng)TFT的截面結(jié)構(gòu)的又一示例;
圖32A至32C示出用于轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)模式的方法的各種示例;
圖33圖解了用于改變幀頻的時(shí)序控制器的構(gòu)造;
圖34示出幀頻變化的各種示例;
圖35圖解了觸摸感測(cè)周期的配置;
圖36圖解了其中顯示面板的像素陣列被劃分為多個(gè)觸摸塊的構(gòu)造;
圖37圖解了設(shè)置在每個(gè)觸摸塊的虛擬像素行上并且被用作觸摸傳感器的感測(cè)目標(biāo)虛擬像素的連接構(gòu)造;
圖38圖解了用于給垂直有效周期分配觸摸感測(cè)周期的方法;
圖39圖解了用于給垂直消隱周期分配觸摸感測(cè)周期的方法;
圖40和41示出當(dāng)如圖38中所示給垂直有效周期分配觸摸感測(cè)周期時(shí),施加至一個(gè)塊中的虛擬像素行以及與虛擬像素行相鄰的水平像素行的柵極信號(hào)的示例;
圖42示出當(dāng)如圖38中所示給垂直有效周期分配觸摸感測(cè)周期時(shí),用于減少觸摸感測(cè)時(shí)間的感測(cè)值的傳輸時(shí)序;
圖43和44示出當(dāng)如圖39中所示給垂直消隱周期分配觸摸感測(cè)周期時(shí),感測(cè)目標(biāo)虛擬像素在垂直消隱周期中的驅(qū)動(dòng)時(shí)序;
圖45示出當(dāng)如圖39中所示給垂直消隱周期分配觸摸感測(cè)周期時(shí),用于減少觸摸感測(cè)時(shí)間的感測(cè)值的傳輸時(shí)序;
圖46示出當(dāng)如圖39中所示給垂直消隱周期分配觸摸感測(cè)周期時(shí),同時(shí)驅(qū)動(dòng)多個(gè)觸摸塊中包括的感測(cè)目標(biāo)虛擬像素的時(shí)序;
圖47示出當(dāng)如圖46中所示同時(shí)驅(qū)動(dòng)多個(gè)觸摸塊中包括的感測(cè)目標(biāo)虛擬像素時(shí),用于減少觸摸感測(cè)時(shí)間的感測(cè)值的傳輸時(shí)序;
圖48和49圖解了在觸摸驅(qū)動(dòng)模式的外部補(bǔ)償期間,用于使觸摸輸入的影響最小化的方法;
圖50示出為了提高感測(cè)靈敏度而以每一觸摸塊為基礎(chǔ)被圖案化并且連接至感測(cè)目標(biāo)虛擬像素的輔助電極的示例;
圖51A圖解了圖50所示的感測(cè)目標(biāo)虛擬像素中包括的驅(qū)動(dòng)TFT的截面結(jié)構(gòu);
圖51B圖解了圖50所示的非感測(cè)目標(biāo)像素中包括的驅(qū)動(dòng)TFT的截面結(jié)構(gòu);
圖52示出為了提高感測(cè)靈敏度而以每一虛擬像素行為基礎(chǔ)被圖案化并且連接至感測(cè)目標(biāo)虛擬像素的輔助電極的示例;
圖53A圖解了圖52所示的感測(cè)目標(biāo)虛擬像素中包括的驅(qū)動(dòng)TFT的截面結(jié)構(gòu);
圖53B圖解了圖52所示的非感測(cè)目標(biāo)像素中包括的驅(qū)動(dòng)TFT的截面結(jié)構(gòu);
圖54示出為了提高感測(cè)靈敏度而以每一虛擬像素行為基礎(chǔ)被圖案化并且連接至感測(cè)目標(biāo)虛擬像素的輔助電極的另一示例;以及
圖55示出將感測(cè)目標(biāo)虛擬像素中包括的驅(qū)動(dòng)TFT的柵極電極延伸以形成輔助電極的示例。
具體實(shí)施方式
下文中,將參照?qǐng)D3至圖55描述集成有觸摸傳感器的顯示裝置的各實(shí)施方式。
圖3是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的集成有觸摸傳感器的顯示裝置的視圖。圖4是示出源極驅(qū)動(dòng)IC和能夠被用作觸摸傳感器的包括多個(gè)像素的像素陣列的構(gòu)造示例的視圖。圖5和圖6是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的像素的構(gòu)造和連接至像素的感測(cè)單元的構(gòu)造示例的視圖。
集成有觸摸傳感器的顯示裝置由有機(jī)發(fā)光顯示裝置實(shí)現(xiàn),尤其是由包括用于外部補(bǔ)償?shù)南袼仃嚵械挠袡C(jī)發(fā)光顯示裝置實(shí)現(xiàn)。集成有觸摸傳感器的顯示裝置不需要觸摸電極和傳感器線并且能夠最少化用于觸摸感測(cè)的附加元件,因?yàn)轱@示裝置利用外部補(bǔ)償型像素陣列來感測(cè)觸摸輸入。
外部補(bǔ)償是這樣一種技術(shù),該技術(shù)感測(cè)有機(jī)發(fā)光二極管(下文中,OLED)和包括在像素中的驅(qū)動(dòng)TFT(薄膜晶體管)的電特性并根據(jù)感測(cè)值來校正輸入視頻數(shù)據(jù)。一種包括用于外部補(bǔ)償?shù)南袼仃嚵械挠袡C(jī)發(fā)光裝置公開于以下韓國專利申請(qǐng)?zhí)栔校?0-2013-0134256(2013/11/06)、10-2013-0141334(2013/11/20)、10-2013-0149395(2013/12/03)、10-2014-0086901(2014/07/10)、10-2014-0079255(2014/06/26)、10-2014-0079587(2014/06/27)、10-2014-0119357(2014/09/05)等,在此通過參考的方式將上述申請(qǐng)內(nèi)容并入本文。
參照?qǐng)D3至圖6,根據(jù)一典型實(shí)施方式的集成有觸摸傳感器的顯示裝置可包括顯示面板10、時(shí)序控制器11、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12和柵極驅(qū)動(dòng)電路13。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12和柵極驅(qū)動(dòng)電路13可構(gòu)成面板驅(qū)動(dòng)電路。
多條數(shù)據(jù)線14A和感測(cè)線14B以及多條柵極線15在顯示面板10上彼此交叉,并且能夠被外部補(bǔ)償?shù)南袼豍以矩陣形式布置在交叉處以形成像素陣列。柵極線15包括被提供掃描控制信號(hào)SCAN的多條第一柵極線15A和被提供感測(cè)控制信號(hào)SEN的多條第二柵極線15B。
每個(gè)像素P可連接至數(shù)據(jù)線14A之一、感測(cè)線14B之一、第一柵極線15A之一以及第二柵極線15B之一。包括在像素單元UPXL中的多個(gè)像素P可共享一條感測(cè)線14B。像素單元UPXL可包括(但不限于)以下四個(gè)像素:紅色像素、綠色像素、藍(lán)色像素和白色像素。此外,包括在像素單元UPXL中的像素可單獨(dú)地連接至多條感測(cè)線,而不是共享一條感測(cè)線。每個(gè)像素P從功率發(fā)生器(未示出)接收高電位驅(qū)動(dòng)電壓EVDD和低電位驅(qū)動(dòng)電壓EVSS。
用于外部補(bǔ)償?shù)南袼豍可包括OLED、驅(qū)動(dòng)TFT DT、存儲(chǔ)電容器Cst、第一開關(guān)TFT ST1和第二開關(guān)TFT ST2。TFT可由p型、或n型、或p型和n型的混合型實(shí)現(xiàn)。此外,TFT的半導(dǎo)體層可包括非晶硅、多晶硅或氧化物。
OLED包括連接至源極節(jié)點(diǎn)Ns的陽極、連接至低電位驅(qū)動(dòng)電壓EVSS的輸入端子的陰極以及位于陽極和陰極之間的有機(jī)化合物層。有機(jī)化合物層可包括空穴注入層HIL、空穴傳輸層HTL、發(fā)光層EML、電子傳輸層ETL和電子注入層EIL。
驅(qū)動(dòng)TFT DT根據(jù)柵極-源極電壓(下文中,Vgs)控制流向OLED的驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極-漏極電流(下文中,Ids)的量。驅(qū)動(dòng)TFT DT具有連接至柵極節(jié)點(diǎn)Ng的柵極電極、連接至高電位驅(qū)動(dòng)電壓EVDD的輸入端子的漏極電極以及連接至源極節(jié)點(diǎn)Ns的源極電極。存儲(chǔ)電容器Cst連接在柵極節(jié)點(diǎn)Ng和源極節(jié)點(diǎn)Ns之間以使驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs保持一定的時(shí)間段。第一開關(guān)TFT ST1響應(yīng)于掃描控制信號(hào)SCAN,將數(shù)據(jù)線14A和柵極節(jié)點(diǎn)Ng之間的電連接導(dǎo)通。第一開關(guān)TFT ST1具有連接至第一柵極線15A的柵極電極、連接至數(shù)據(jù)線14A的漏極電極以及連接至柵極節(jié)點(diǎn)Ng的源極電極。第二開關(guān)TFT ST2響應(yīng)于感測(cè)控制信號(hào)SEN,將源極節(jié)點(diǎn)Ns和感測(cè)線14B之間的電連接導(dǎo)通。第二開關(guān)TFT ST2具有連接至第二柵極線15B的柵極電極、連接至感測(cè)線14B的漏極電極以及連接至源極節(jié)點(diǎn)Ns的源極電極。
具有這樣的用于外部補(bǔ)償?shù)南袼仃嚵械募捎杏|摸傳感器的顯示裝置可按第一驅(qū)動(dòng)模式或第二驅(qū)動(dòng)模式操作,其中第一驅(qū)動(dòng)模式用于顯示圖像和進(jìn)行外部補(bǔ)償,第二驅(qū)動(dòng)模式用于顯示圖像、進(jìn)行外部補(bǔ)償和執(zhí)行觸摸感測(cè)。
當(dāng)集成有觸摸傳感器的顯示裝置按第一驅(qū)動(dòng)模式操作時(shí),在圖像顯示期間的垂直消隱時(shí)段中進(jìn)行外部補(bǔ)償,或者在圖像顯示開始之前的開機(jī)序列時(shí)段中進(jìn)行外部補(bǔ)償,或者在圖像顯示結(jié)束之后的關(guān)機(jī)序列時(shí)段中進(jìn)行外部補(bǔ)償。垂直消隱時(shí)段是期間未寫入圖像數(shù)據(jù)的一段時(shí)間,其被布置在一個(gè)幀的圖像數(shù)據(jù)被寫入的各垂直有效周期之間。開機(jī)序列時(shí)段是驅(qū)動(dòng)功率導(dǎo)通和圖像顯示開始之間的時(shí)間。關(guān)機(jī)序列時(shí)段是圖像顯示結(jié)束和驅(qū)動(dòng)功率截止之間的時(shí)間。
當(dāng)集成有觸摸傳感器的顯示裝置按第二驅(qū)動(dòng)模式操作時(shí),在圖像顯示期間的水平消隱時(shí)段中進(jìn)行觸摸感測(cè),或者在圖像顯示期間的垂直消隱時(shí)段中進(jìn)行觸摸感測(cè)。水平消隱時(shí)段是期間未寫入圖像數(shù)據(jù)的一段時(shí)間,其被布置在一個(gè)水平行的圖像數(shù)據(jù)被寫入的各水平有效周期之間。當(dāng)集成有觸摸傳感器的顯示裝置按第二驅(qū)動(dòng)模式操作時(shí),可與觸摸感測(cè)分開地在垂直消隱時(shí)段中進(jìn)行外部補(bǔ)償,或者在開機(jī)序列時(shí)段中進(jìn)行外部補(bǔ)償,或者在關(guān)機(jī)序列時(shí)段中進(jìn)行外部補(bǔ)償。
時(shí)序控制器11可基于關(guān)于用戶的模式選擇、觸摸輸入存在與否以及顯示裝置與用戶之間的距離等信息在各驅(qū)動(dòng)模式之間切換。時(shí)序控制器11可根據(jù)關(guān)于用戶經(jīng)由遠(yuǎn)程控制、智能手機(jī)、按鈕等的模式選擇的信息從第一驅(qū)動(dòng)模式切換至第二驅(qū)動(dòng)模式或者相反。此外,時(shí)序控制器11可通過執(zhí)行盡可能少的觸摸感測(cè)來確定觸摸輸入存在與否,而不會(huì)影響圖像質(zhì)量,并且可以在感測(cè)到觸摸輸入時(shí)從第一驅(qū)動(dòng)模式切換至第二驅(qū)動(dòng)模式,或者在一定的時(shí)間段或更長的時(shí)間段沒有感測(cè)到觸摸輸入時(shí)從第二驅(qū)動(dòng)模式切換至第一驅(qū)動(dòng)模式。此外,時(shí)序控制器11可基于來自照相機(jī)、紅外傳感器等的信息輸入而確定顯示裝置與用戶之間的距離,并且可以在用戶進(jìn)入給定距離時(shí)從第一驅(qū)動(dòng)模式切換至第二驅(qū)動(dòng)模式,或者在用戶離開給定距離時(shí)從第二驅(qū)動(dòng)模式切換至第一驅(qū)動(dòng)模式。
時(shí)序控制器11基于諸如垂直同步信號(hào)Vsync、水平同步信號(hào)Hsync、點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)DCLK和數(shù)據(jù)使能信號(hào)DE之類的時(shí)序信號(hào),產(chǎn)生用于控制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12的操作時(shí)序的數(shù)據(jù)控制信號(hào)DDC和用于控制柵極驅(qū)動(dòng)電路13的操作時(shí)序的柵極控制信號(hào)GDC。在第一驅(qū)動(dòng)模式中,時(shí)序控制器11可在時(shí)間上將圖像顯示周期和外部補(bǔ)償周期分隔開,并針對(duì)圖像顯示和外部補(bǔ)償分別產(chǎn)生不同的控制信號(hào)DDC和GDC。在第二驅(qū)動(dòng)模式中,時(shí)序控制器11可在時(shí)間上將圖像顯示周期和外部補(bǔ)償周期分隔開,并針對(duì)圖像顯示、外部補(bǔ)償和觸摸感測(cè)分別產(chǎn)生不同的控制信號(hào)DDC和GDC。
時(shí)序控制器11可相對(duì)于k/i Hz的幀頻來調(diào)整柵極控制信號(hào)GDC和數(shù)據(jù)控制信號(hào)DDC的頻率,從而使在k Hz的幀頻下接收的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)以k/i(k和i是正整數(shù))的頻率被寫入顯示面板10的像素陣列中,以便確保用于外部補(bǔ)償?shù)母袦y(cè)周期和/或觸摸感測(cè)周期。
柵極控制信號(hào)GDC包括柵極起始脈沖GSP、柵極移位時(shí)鐘GSC和柵極輸出使能信號(hào)GOE。柵極起始脈沖GSP被施加至用于產(chǎn)生第一掃描信號(hào)的柵極級(jí)(gate stage)并控制柵極級(jí)產(chǎn)生第一掃描信號(hào)。柵極移位時(shí)鐘GSC是共同輸入到多個(gè)柵極級(jí)并將柵極起始脈沖GSP移位的時(shí)鐘信號(hào)。柵極輸出使能信號(hào)GOE是控制柵極級(jí)的輸出的掩蔽信號(hào)(masking signal)。
數(shù)據(jù)控制信號(hào)DDC包括源極起始脈沖SSP、源極采樣時(shí)鐘SSC和源極輸出使能信號(hào)SOE。源極起始脈沖SSP控制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12的數(shù)據(jù)采樣的起始時(shí)序。源極采樣時(shí)鐘SSC是基于上升沿或下降沿來控制每個(gè)源極驅(qū)動(dòng)IC中的數(shù)據(jù)采樣時(shí)序的時(shí)鐘信號(hào)。源極輸出使能信號(hào)SOE控制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12的輸出時(shí)序。數(shù)據(jù)控制信號(hào)DDC包括用于控制包括在數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12中的感測(cè)單元122的操作的基準(zhǔn)電壓控制信號(hào)PRE和采樣控制信號(hào)SAM。基準(zhǔn)電壓控制信號(hào)PRE控制用于將基準(zhǔn)電壓施加至感測(cè)線14B的時(shí)序。采樣控制信號(hào)SAM控制用于對(duì)因外部補(bǔ)償產(chǎn)生的感測(cè)值或因觸摸感測(cè)產(chǎn)生的感測(cè)值進(jìn)行采樣的時(shí)序。
時(shí)序控制器11可將因外部補(bǔ)償產(chǎn)生的感測(cè)值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(未示出)中,然后基于感測(cè)值來補(bǔ)償數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB,以補(bǔ)償各像素之間的驅(qū)動(dòng)TFT的電特性的差異或補(bǔ)償各像素之間的OLED劣化方面的差異。時(shí)序控制器11可將因觸摸感測(cè)產(chǎn)生的感測(cè)值與預(yù)定的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較,從而獲得觸摸輸入位置的坐標(biāo)。
時(shí)序控制器11在針對(duì)圖像顯示操作時(shí),可將從外部視頻源輸入的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB傳輸至數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12。時(shí)序控制器11在針對(duì)外部補(bǔ)償操作時(shí),可將用于外部補(bǔ)償?shù)囊欢娖降臄?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12。時(shí)序控制器11在針對(duì)觸摸感測(cè)操作時(shí),可將用于觸摸感測(cè)的一定電平的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12。
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12包括至少一個(gè)源極驅(qū)動(dòng)IC(集成電路)SDIC。源極驅(qū)動(dòng)IC SDIC可包括鎖存陣列(未示出)、連接至每條數(shù)據(jù)線14A的多個(gè)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(下文中,DAC)121、連接至感測(cè)線14B的多個(gè)感測(cè)單元122、用于選擇性地將感測(cè)單元122連接至模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(下文中,ADC)的MUX 123以及用于產(chǎn)生選擇控制信號(hào)并依次導(dǎo)通MUX 123中的開關(guān)SS1和SS2的移位寄存器124。
鎖存陣列基于數(shù)據(jù)控制信號(hào)DDC,鎖存從時(shí)序控制器11輸入的各種數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并將其提供至DAC。對(duì)于圖像顯示,DAC可將從時(shí)序控制器11輸入的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB轉(zhuǎn)換為用于圖像顯示的數(shù)據(jù)電壓并將其提供至數(shù)據(jù)線14A。在外部補(bǔ)償操作中,DAC可將從時(shí)序控制器11輸入的用于外部補(bǔ)償?shù)臄?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為用于外部補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)電壓并將其提供至數(shù)據(jù)線14A。在觸摸感測(cè)操作中,DAC可將從時(shí)序控制器11輸入的用于觸摸感測(cè)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為用于觸摸感測(cè)的數(shù)據(jù)電壓并將其提供至數(shù)據(jù)線14A。
感測(cè)單元122可基于數(shù)據(jù)控制信號(hào)DDC將基準(zhǔn)電壓Vref提供至感測(cè)線14B,或者可對(duì)通過感測(cè)線14B輸入的感測(cè)值進(jìn)行采樣并將其提供至ADC。這個(gè)感測(cè)值可以是用于外部補(bǔ)償?shù)母袦y(cè)值或者是用于觸摸感測(cè)的感測(cè)值。
感測(cè)單元122可由如圖5所示的電壓感測(cè)型實(shí)現(xiàn)或者由如圖6所示的電流感測(cè)型實(shí)現(xiàn)。
圖5的電壓感測(cè)型感測(cè)單元122根據(jù)驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids來感測(cè)存儲(chǔ)在感測(cè)線14B的線性電容器LCa中的電壓,并且電壓感測(cè)型感測(cè)單元122可包括基準(zhǔn)電壓控制開關(guān)SW1、采樣開關(guān)SW2以及采樣保持部S/H?;鶞?zhǔn)電壓控制開關(guān)SW1響應(yīng)于基準(zhǔn)電壓控制信號(hào)PRE,將基準(zhǔn)電壓Vref的輸入端子和感測(cè)線14B之間的電連接導(dǎo)通。采樣開關(guān)SW2響應(yīng)于采樣控制信號(hào)SAM,將感測(cè)線14B和采樣保持部S/H之間的電連接導(dǎo)通。當(dāng)驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)電壓隨驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids變化時(shí),在采樣開關(guān)SW2被導(dǎo)通時(shí),采樣保持部S/H對(duì)存儲(chǔ)在感測(cè)線14B的線性電容器LCa中的驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)電壓進(jìn)行采樣和保持并將其作為感測(cè)電壓,然后將其傳輸至ADC。
圖6的電流感測(cè)型感測(cè)單元122直接感測(cè)通過感測(cè)線14B傳輸?shù)尿?qū)動(dòng)TFT的Ids,并且電流感測(cè)型感測(cè)單元122可包括電流積分器CI和采樣保持部SH。電流積分器CI對(duì)通過感測(cè)線14B輸入的電流數(shù)據(jù)進(jìn)行積分并產(chǎn)生感測(cè)值Vsen。電流積分器CI包括:放大器AMP,放大器AMP包括用于接收來自感測(cè)線14B的驅(qū)動(dòng)TFT的Ids的反相輸入端子(-)、用于接收放大器基準(zhǔn)電壓Vpre的非反相輸入端子(+)和輸出端子;集成電容器Cfb,集成電容器Cfb連接在放大器AMP的反相輸入端子(-)和輸出端子之間;以及復(fù)位開關(guān)RST,復(fù)位開關(guān)RST連接至集成電容器Cfb的兩端。電流積分器CI通過采樣保持部SH連接至ADC。采樣保持部SH可包括采樣開關(guān)SASS和保持開關(guān)HOLD,采樣開關(guān)SASS用于對(duì)從放大器AMP輸出的感測(cè)值Vsen進(jìn)行采樣并將其存儲(chǔ)在采樣電容器Cs中,保持開關(guān)HOLD用于將存儲(chǔ)在采樣電容器Cs中的感測(cè)值Vsen傳輸至ADC。
柵極驅(qū)動(dòng)電路13基于柵極控制信號(hào)GDC產(chǎn)生用于圖像顯示、外部補(bǔ)償或觸摸感測(cè)的掃描控制信號(hào)SCAN,然后將其提供至第一柵極線15A。柵極驅(qū)動(dòng)電路13基于柵極控制信號(hào)GDC產(chǎn)生用于圖像顯示、外部補(bǔ)償或觸摸感測(cè)的感測(cè)控制信號(hào)SEN,然后將其提供至第二柵極線15B。
將簡(jiǎn)要描述集成有觸摸傳感器的顯示裝置中的感測(cè)觸摸輸入的原理。當(dāng)手指或?qū)щ娢矬w(下文中,統(tǒng)稱為手指)觸摸顯示裝置的表面時(shí),由于驅(qū)動(dòng)TFT的Vgs預(yù)先設(shè)定,驅(qū)動(dòng)TFT的Vgs因手指和驅(qū)動(dòng)TFT之間的觸摸電容器而變化。由于驅(qū)動(dòng)TFT的Vgs變化導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)TFT的Ids變化,因此能夠基于用手指觸摸的像素與其它像素之間的驅(qū)動(dòng)TFT的Ids差異而檢測(cè)到觸摸。Ids與驅(qū)動(dòng)TFT的Vgs和閾值電壓之差的平方成比例。因此,即使由觸摸輸入導(dǎo)致的Vgs變化量較小,但I(xiàn)ds作為放大電流被感測(cè)到,這為提高感測(cè)能力提供了優(yōu)勢(shì)。
下文中,將詳細(xì)描述第二驅(qū)動(dòng)模式下的用于觸摸感測(cè)的具體驅(qū)動(dòng)方法。
圖7示出根據(jù)一個(gè)典型實(shí)施方式的用于驅(qū)動(dòng)集成有觸摸傳感器的顯示裝置的方法。
參照?qǐng)D7,基于施加至顯示面板10的柵極線15A和15B的掃描控制信號(hào)和感測(cè)控制信號(hào)以及用于控制感測(cè)線14B和基準(zhǔn)電壓Vref的輸入端子之間的電連接的基準(zhǔn)電壓控制信號(hào)PRE,設(shè)定復(fù)位周期和感測(cè)周期(步驟S1)。
在一個(gè)實(shí)施方式中,在復(fù)位周期期間,通過數(shù)據(jù)線14A將用于觸摸感測(cè)的數(shù)據(jù)電壓施加至驅(qū)動(dòng)TFT DT的柵極節(jié)點(diǎn)Ng并且通過感測(cè)線14B將基準(zhǔn)電壓施加至驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)Ns,來設(shè)定導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)TFT DT所需的Vgs(步驟S1)。接下來,在復(fù)位周期之后的感測(cè)周期期間,通過感測(cè)由觸摸輸入導(dǎo)致的驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids變化來輸出感測(cè)值(步驟S2)。
將感測(cè)值與預(yù)定的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較以檢測(cè)觸摸輸入(步驟S3)。
[用于感測(cè)驅(qū)動(dòng)TFT的Vgs變化的第一感測(cè)方法]
圖8和圖9示出用于感測(cè)當(dāng)觸摸電容器連接至驅(qū)動(dòng)TFT的柵極節(jié)點(diǎn)時(shí)由觸摸輸入導(dǎo)致的驅(qū)動(dòng)TFT的Vgs變化的第一感測(cè)方法。
參照?qǐng)D8和圖9,在復(fù)位周期中驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs在存儲(chǔ)電容器Cst中被設(shè)定之后,當(dāng)手指觸摸顯示裝置的表面時(shí),位于手指和驅(qū)動(dòng)TFT DT之間的觸摸電容器Ctouch連接至驅(qū)動(dòng)TFT DT的柵極節(jié)點(diǎn)Ng。連接至柵極節(jié)點(diǎn)Ng的觸摸電容器Ctouch是位于驅(qū)動(dòng)TFT DT的柵極電極和手指之間的指狀電容器。由于手指接觸的面積比一個(gè)像素所占據(jù)的面積大,因此位于手指和驅(qū)動(dòng)TFT DT之間的觸摸電容器Ctouch也可連接至驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)Ns。連接至源極節(jié)點(diǎn)Ns的觸摸電容器Ctouch是位于驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極電極和手指之間的指狀電容器。由于位于驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極電極和手指之間的指狀電容器比感測(cè)線14B的線性電容器LCa小,因此指狀電容器對(duì)驅(qū)動(dòng)TFT的Vgs的變化影響非常小。這是因?yàn)?,在第一感測(cè)方法中,當(dāng)柵極節(jié)點(diǎn)Ng處于浮置狀態(tài)并且源極節(jié)點(diǎn)Ns連接至感測(cè)線14B時(shí),觸摸電容器Ctouch引起驅(qū)動(dòng)TFT的Vgs發(fā)生變化。因此,在第一感測(cè)方法中,認(rèn)為在驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極電極與手指之間不存在指狀電容器。
當(dāng)觸摸電容器Ctouch連接至柵極節(jié)點(diǎn)Ng且柵極節(jié)點(diǎn)Ng處于浮置狀態(tài)時(shí),驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs發(fā)生變化并且驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids由此發(fā)生變化。當(dāng)觸摸電容器Ctouch連接至柵極節(jié)點(diǎn)Ng且柵極節(jié)點(diǎn)Ng處于浮置狀態(tài)時(shí),通過改變施加至源極節(jié)點(diǎn)Ns的基準(zhǔn)電壓,能夠快速地改變驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs,從而能夠快速地改變驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids。
圖10和圖11示出用于實(shí)現(xiàn)圖8和圖9的第一感測(cè)方法的具體驅(qū)動(dòng)方法。
參照?qǐng)D10,在用于實(shí)現(xiàn)第一感測(cè)方法的一個(gè)驅(qū)動(dòng)方法中,在復(fù)位周期期間,通過數(shù)據(jù)線14A將用于觸摸感測(cè)的數(shù)據(jù)電壓施加至驅(qū)動(dòng)TFT DT的柵極節(jié)點(diǎn)Ng并且通過感測(cè)線14B將基準(zhǔn)電壓施加至驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)Ns,來設(shè)定導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)TFT DT所需的Vgs(步驟S11)。
在一個(gè)驅(qū)動(dòng)方法中,在復(fù)位周期之后的感測(cè)周期期間,當(dāng)柵極節(jié)點(diǎn)Ng處于浮置狀態(tài)時(shí),通過感測(cè)因驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs變化產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids來獲得感測(cè)值Vsen(步驟S12)。在連接至觸摸電容器Ctouch的觸摸區(qū)域處的驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids小于非觸摸區(qū)域處的驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids,這導(dǎo)致感測(cè)值Vsen減小。
更具體地說,由于在復(fù)位周期中設(shè)定的驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs,Ids流經(jīng)驅(qū)動(dòng)TFT DT,源極節(jié)點(diǎn)Ns的電位Vs由于Ids而上升ΔVs。在這種情況下,當(dāng)觸摸電容器Ctouch不連接至處于浮置狀態(tài)的柵極節(jié)點(diǎn)Ng時(shí)(也就是說,不存在觸摸輸入),柵極節(jié)點(diǎn)Ng的電位上升ΔVs。因此,驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs沒有變化,并且保持靜態(tài)電流模式。相比之下,當(dāng)觸摸電容器Ctouch連接至處于浮置狀態(tài)的柵極節(jié)點(diǎn)Ng時(shí)(也就是說,存在觸摸輸入),柵極節(jié)點(diǎn)Ng的電位上升ΔVs’,由于存儲(chǔ)電容器Cst和觸摸電容器Ctouch之間的分壓導(dǎo)致ΔVs’小于ΔVs。因此,驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs相比于初始的Vgs減小,結(jié)果,驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids也減小。
[等式1]
Vgs'=Vgs-(ΔVs-ΔVs')
也就是說,觸摸區(qū)域的驅(qū)動(dòng)TFT DT的柵極-源極電壓是等式1的Vgs’。因此,根據(jù)TFT電流的表達(dá)式(Ids=K(Vgs-Vth)2),觸摸區(qū)域的驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids小于非觸摸區(qū)域的驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids。通過感測(cè)驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids的這種變化,能夠檢測(cè)到觸摸輸入。在等式1中,CST表示存儲(chǔ)電容器Cst的電容,并且CTOUCH表示觸摸電容器Ctouch的電容。
在一個(gè)驅(qū)動(dòng)方法中,通過將感測(cè)值Vsen與存儲(chǔ)的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較來檢測(cè)觸摸輸入(步驟S13)。如在此使用的,基準(zhǔn)值是基于在復(fù)位周期期間設(shè)定的Vgs確定的。當(dāng)像素的感測(cè)值Vsen與基準(zhǔn)值之差小于或等于閾值時(shí),與像素相關(guān)聯(lián)的對(duì)應(yīng)位置可被檢測(cè)為非觸摸區(qū)域,或者當(dāng)像素的感測(cè)值Vsen與基準(zhǔn)值之差大于閾值時(shí),與像素相關(guān)聯(lián)的對(duì)應(yīng)位置可被檢測(cè)為觸摸區(qū)域。
圖11示出用于實(shí)現(xiàn)第一感測(cè)方法的另一驅(qū)動(dòng)方法。復(fù)位周期被劃分為其中驅(qū)動(dòng)TFT DT的柵極節(jié)點(diǎn)Ng連接至數(shù)據(jù)線14A的第一復(fù)位周期和其中驅(qū)動(dòng)TFT DT的柵極節(jié)點(diǎn)Ng處于浮置狀態(tài)的第二復(fù)位周期。
在另一驅(qū)動(dòng)方法中,在第一復(fù)位周期期間,通過數(shù)據(jù)線14A將用于觸摸感測(cè)的數(shù)據(jù)電壓施加至驅(qū)動(dòng)TFT DT的柵極節(jié)點(diǎn)Ng并且通過感測(cè)線14B將基準(zhǔn)電壓施加至驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)Ns,來設(shè)定導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)TFT DT所需的Vgs(步驟S21)。
在另一驅(qū)動(dòng)方法中,在第一復(fù)位周期之后的第二復(fù)位周期期間,當(dāng)驅(qū)動(dòng)TFT DT的柵極節(jié)點(diǎn)Ng處于浮置狀態(tài)時(shí),通過改變(減小或增加)基準(zhǔn)電壓而引起驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs的快速變化(步驟S22)。例如,在另一驅(qū)動(dòng)方法中,在第二復(fù)位周期期間,當(dāng)驅(qū)動(dòng)TFT DT的柵極節(jié)點(diǎn)Ng處于浮置狀態(tài)時(shí),施加至源極節(jié)點(diǎn)Ns的基準(zhǔn)電壓可減小ΔVs。在這種情況下,當(dāng)觸摸電容器Ctouch不連接至處于浮置狀態(tài)的柵極節(jié)點(diǎn)Ng時(shí)(也就是說,不存在觸摸輸入),柵極節(jié)點(diǎn)Ng的電位下降ΔVs。因此,驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs沒有發(fā)生變化,并且保持靜態(tài)電流模式。相比之下,當(dāng)觸摸電容器Ctouch連接至處于浮置狀態(tài)的柵極節(jié)點(diǎn)Ng時(shí)(也就是說,存在觸摸輸入),柵極節(jié)點(diǎn)Ng的電位下降ΔVs’,由于存儲(chǔ)電容器Cst和觸摸電容器Ctouch之間的分壓導(dǎo)致ΔVs’小于ΔVs。因此,驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs相比于初始的Vgs增加,結(jié)果,驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids也增加。通過引起驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs的快速變化,能夠減少感測(cè)所需的時(shí)間。
在另一驅(qū)動(dòng)方法中,在第二復(fù)位周期之后的感測(cè)周期期間,當(dāng)柵極節(jié)點(diǎn)Ng處于浮置狀態(tài)時(shí),通過感測(cè)因驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs變化產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids來獲得感測(cè)值Vsen(步驟S23)。在連接至觸摸電容器Ctouch的觸摸區(qū)域處的驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids不同于非觸摸區(qū)域處的驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids,這導(dǎo)致感測(cè)值Vsen的差異。通過感測(cè)驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids的這種變化,能夠檢測(cè)到觸摸輸入。
在另一驅(qū)動(dòng)方法中,通過將感測(cè)值Vsen與存儲(chǔ)的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較來檢測(cè)觸摸輸入(步驟S24)。如在此使用的,基準(zhǔn)值是基于在第一復(fù)位周期期間設(shè)定的Vgs確定的。當(dāng)像素的感測(cè)值Vsen與基準(zhǔn)值之差小于或等于閾值時(shí),與像素相關(guān)聯(lián)的對(duì)應(yīng)位置可被檢測(cè)為非觸摸區(qū)域,或者當(dāng)像素的感測(cè)值Vsen與基準(zhǔn)值之差大于閾值時(shí),與像素相關(guān)聯(lián)的對(duì)應(yīng)位置可被檢測(cè)為觸摸區(qū)域。
[用于感測(cè)驅(qū)動(dòng)TFT的Vgs變化的第二感測(cè)方法]
圖12和圖13示出用于感測(cè)當(dāng)觸摸電容器連接至驅(qū)動(dòng)TFT的柵極節(jié)點(diǎn)時(shí)由觸摸輸入導(dǎo)致的驅(qū)動(dòng)TFT的Vgs變化的第二感測(cè)方法。
參照?qǐng)D12和圖13,在復(fù)位周期中驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs在存儲(chǔ)電容器Cst中被設(shè)定之后,當(dāng)手指觸摸顯示裝置的表面時(shí),位于手指和驅(qū)動(dòng)TFT DT之間的觸摸電容器Ctouch連接至驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)Ns。連接至源極節(jié)點(diǎn)Ns的觸摸電容器Ctouch是位于驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極電極和手指之間的指狀電容器。由于手指接觸的面積比一個(gè)像素所占據(jù)的面積大,因此位于手指和驅(qū)動(dòng)TFT DT之間的觸摸電容器Ctouch也可連接至驅(qū)動(dòng)TFT DT的柵極節(jié)點(diǎn)Ng。連接至柵極節(jié)點(diǎn)Ng的觸摸電容器Ctouch是位于驅(qū)動(dòng)TFT DT的柵極電極和手指之間的指狀電容器。位于驅(qū)動(dòng)TFT DT的柵極電極和手指之間的指狀電容器對(duì)柵極節(jié)點(diǎn)Ng的電位沒有影響。這是因?yàn)?,在第二感測(cè)方法中,當(dāng)柵極節(jié)點(diǎn)Ng的電位是固定的并且源極節(jié)點(diǎn)Ns處于浮置狀態(tài)時(shí),觸摸電容器Ctouch引起驅(qū)動(dòng)TFT的Vgs的變化。因此,在第二感測(cè)方法中,認(rèn)為在驅(qū)動(dòng)TFT DT的柵極電極與手指之間不存在指狀電容器。
當(dāng)源極節(jié)點(diǎn)Ns處于浮置狀態(tài)的同時(shí)觸摸電容器Ctouch連接至源極節(jié)點(diǎn)Ns時(shí),驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs發(fā)生變化,因而相應(yīng)地,驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids發(fā)生變化。當(dāng)源極節(jié)點(diǎn)Ns處于浮置狀態(tài)的同時(shí)觸摸電容器Ctouch連接至源極節(jié)點(diǎn)Ns時(shí),通過改變施加至柵極節(jié)點(diǎn)Ng的用于觸摸感測(cè)的數(shù)據(jù)電壓,能夠快速地改變驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs,從而能夠快速地改變驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids。
圖14和圖15示出用于實(shí)現(xiàn)感測(cè)由觸摸輸入導(dǎo)致的驅(qū)動(dòng)TFT的Vgs變化的第二感測(cè)方法的具體驅(qū)動(dòng)方法。
參照?qǐng)D14,在用于實(shí)現(xiàn)第二感測(cè)方法的一個(gè)驅(qū)動(dòng)方法中,復(fù)位周期被劃分為其中驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)Ns連接至基準(zhǔn)電壓的輸入端子的第一復(fù)位周期和其中驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)Ns處于浮置狀態(tài)的第二復(fù)位周期。
在一個(gè)驅(qū)動(dòng)方法中,在第一復(fù)位周期期間,通過數(shù)據(jù)線14A將用于觸摸感測(cè)的數(shù)據(jù)電壓施加至驅(qū)動(dòng)TFT DT的柵極節(jié)點(diǎn)Ng并且通過感測(cè)線14B將基準(zhǔn)電壓施加至驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)Ns,來設(shè)定導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)TFT DT所需的Vgs(步驟S31)。
在一個(gè)驅(qū)動(dòng)方法中,在第一復(fù)位周期之后的第二復(fù)位周期期間,通過使驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)Ns處于浮置狀態(tài)并且按照源極跟隨器類型來操作驅(qū)動(dòng)TFT DT,引起驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs的快速變化(步驟S32)。
在一個(gè)驅(qū)動(dòng)方法中,在復(fù)位周期之后的感測(cè)周期期間,當(dāng)柵極節(jié)點(diǎn)Ng處于浮置狀態(tài)時(shí),通過感測(cè)因驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs變化產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids來獲得感測(cè)值Vsen(步驟S33)。在連接至觸摸電容器Ctouch的觸摸區(qū)域處的驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids高于非觸摸區(qū)域處的驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids,這導(dǎo)致感測(cè)值Vsen增加。
更具體地說,由于在第一復(fù)位周期中設(shè)定的驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs,Ids流經(jīng)驅(qū)動(dòng)TFT DT,由于Ids導(dǎo)致源極節(jié)點(diǎn)Ns的電位Vs在第二復(fù)位周期中上升,并且柵極節(jié)點(diǎn)Ng的電位Vg在第二復(fù)位周期中固定為用于觸摸驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)電壓。在這種情況下,源極節(jié)點(diǎn)Ns的電位Vs的增加量根據(jù)觸摸電容器Ctouch是連接至處于浮置狀態(tài)的源極節(jié)點(diǎn)Ns(也就是說,存在觸摸輸入)或不連接至處于浮置狀態(tài)的源極節(jié)點(diǎn)Ns(也就是說,不存在觸摸輸入)而有所不同。由于位于OLED兩端處的寄生電容器Coled和觸摸電容器Ctouch之間的分壓,因此當(dāng)存在觸摸輸入時(shí)所觀察到的源極節(jié)點(diǎn)Ns的電位Vs的增加量ΔVs由等式2表示:
[等式2]
Vgs'=Vgs-ΔVs
相反,當(dāng)不存在觸摸輸入時(shí)所觀察到的源極節(jié)點(diǎn)Ns的電位Vs的增加量ΔVs不受觸摸電容器Ctouch的影響,因此不具有觸摸電容器Ctouch情況下的增加量ΔVs變?yōu)镮ds*Δt/COLED,其大于當(dāng)存在觸摸輸入時(shí)所觀察到的增加量ΔVs。也就是說,當(dāng)觸摸電容器Ctouch連接至處于浮置狀態(tài)的源極節(jié)點(diǎn)Ns時(shí),源極節(jié)點(diǎn)Ns的電位Vs上升的量小于當(dāng)觸摸電容器Ctouch不連接至處于浮置狀態(tài)的源極節(jié)點(diǎn)Ns時(shí)所觀察到的上升量。因此,驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs相對(duì)增加,結(jié)果,驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids也增加。在等式2中,COLED表示OLED電容器Coled的電容,CTOUCH表示觸摸電容器Ctouch的電容,并且Δt表示經(jīng)過的時(shí)間。
在一個(gè)驅(qū)動(dòng)方法中,通過將感測(cè)值Vsen與存儲(chǔ)的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較來檢測(cè)觸摸輸入(步驟S34)。如在此使用的,基準(zhǔn)值是基于在復(fù)位周期期間設(shè)定的Vgs確定的。當(dāng)像素的感測(cè)值Vsen與基準(zhǔn)值之差小于或等于閾值時(shí),與像素相關(guān)聯(lián)的對(duì)應(yīng)位置可被檢測(cè)為非觸摸區(qū)域,或者當(dāng)像素的感測(cè)值Vsen與基準(zhǔn)值之差大于閾值時(shí),與像素相關(guān)聯(lián)的對(duì)應(yīng)位置可被檢測(cè)為觸摸區(qū)域。
圖15示出用于實(shí)現(xiàn)第二感測(cè)方法的另一驅(qū)動(dòng)方法。復(fù)位周期被劃分為其中驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)Ns連接至基準(zhǔn)電壓的輸入端子的第一復(fù)位周期和其中驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)Ns處于浮置狀態(tài)的第二復(fù)位周期。
在另一驅(qū)動(dòng)方法中,在第一復(fù)位周期期間,通過數(shù)據(jù)線14A將用于觸摸感測(cè)的數(shù)據(jù)電壓施加至驅(qū)動(dòng)TFT DT的柵極節(jié)點(diǎn)Ng并且通過感測(cè)線14B將基準(zhǔn)電壓施加至驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)Ns,來設(shè)定導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)TFT DT所需的Vgs(步驟S41)。
在另一驅(qū)動(dòng)方法中,在第一復(fù)位周期之后的第二復(fù)位周期期間,通過使驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)Ns處于浮置狀態(tài),按照源極跟隨器類型來操作驅(qū)動(dòng)TFT DT并且改變(減小或增加)用于觸摸感測(cè)的數(shù)據(jù)電壓,引起驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs的快速變化(步驟S42)。例如,在另一驅(qū)動(dòng)方法中,在第二復(fù)位周期期間,當(dāng)驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)Ns處于浮置狀態(tài)時(shí),施加至柵極節(jié)點(diǎn)Ng的用于觸摸感測(cè)的數(shù)據(jù)電壓可減小ΔVg。在這種情況下,當(dāng)觸摸電容器Ctouch不連接至處于浮置狀態(tài)的源極節(jié)點(diǎn)Ns時(shí)(也就是說,不存在觸摸輸入),根據(jù)源極跟隨器方法,源極節(jié)點(diǎn)Ns的電位下降ΔVg并逐漸上升。相比之下,當(dāng)觸摸電容器Ctouch連接至處于浮置狀態(tài)的源極節(jié)點(diǎn)Ns時(shí)(也就是說,存在觸摸輸入),源極節(jié)點(diǎn)Ns的電位下降ΔVg’,由于OLED兩端的寄生電容器Coled和觸摸電容器Ctouch之間的分壓導(dǎo)致ΔVg’小于ΔVg。因此,驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs根據(jù)觸摸電容器Ctouch減小,結(jié)果,驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids也相應(yīng)減小。通過引起驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs的快速變化,能夠減少感測(cè)所需的時(shí)間。
在另一驅(qū)動(dòng)方法中,在第二復(fù)位周期之后的感測(cè)周期期間,當(dāng)柵極節(jié)點(diǎn)Ns處于浮置狀態(tài)時(shí),通過感測(cè)因驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs變化產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids來獲得感測(cè)值Vsen(步驟S43)。在連接至觸摸電容器Ctouch的觸摸區(qū)域處的驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids不同于非觸摸區(qū)域處的驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids,這導(dǎo)致感測(cè)值Vsen的差異。通過感測(cè)驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids的這種變化,能夠檢測(cè)到觸摸輸入。
在另一驅(qū)動(dòng)方法中,通過將感測(cè)值Vsen與存儲(chǔ)的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較來檢測(cè)觸摸輸入(步驟S44)。如在此使用的,基準(zhǔn)值是基于在第一復(fù)位周期期間設(shè)定的Vgs確定的。當(dāng)像素的感測(cè)值Vsen與基準(zhǔn)值之差小于或等于閾值時(shí),與像素相關(guān)聯(lián)的對(duì)應(yīng)位置可被檢測(cè)為非觸摸區(qū)域,或者當(dāng)像素的感測(cè)值Vsen與基準(zhǔn)值之差大于閾值時(shí),與像素相關(guān)聯(lián)的對(duì)應(yīng)位置可被檢測(cè)為觸摸區(qū)域。
[用于實(shí)現(xiàn)第一感測(cè)方法的第一驅(qū)動(dòng)實(shí)例]
圖16示出根據(jù)圖10的驅(qū)動(dòng)方法的信號(hào)波形。圖17A和圖17B示出像素在復(fù)位周期和感測(cè)周期期間如何操作。圖18示出根據(jù)圖10的驅(qū)動(dòng)方法用于感測(cè)觸摸的驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極和源極電壓。圖19示出根據(jù)圖10的驅(qū)動(dòng)方法流經(jīng)用于感測(cè)觸摸的驅(qū)動(dòng)晶體管的電流。
參照?qǐng)D16,用于實(shí)現(xiàn)第一感測(cè)方法的一個(gè)驅(qū)動(dòng)方法包括用于觸摸感測(cè)的復(fù)位周期①和感測(cè)周期②,并且可進(jìn)一步包括圖像恢復(fù)周期③。
參照?qǐng)D16和圖17A,在復(fù)位周期①期間,第一開關(guān)TFT ST1響應(yīng)于具有導(dǎo)通電平的掃描控制信號(hào)SCAN被導(dǎo)通,第二開關(guān)TFT ST2響應(yīng)于具有導(dǎo)通電平的感測(cè)控制信號(hào)SEN被導(dǎo)通,并且基準(zhǔn)電壓控制開關(guān)SW1響應(yīng)于具有導(dǎo)通電平的基準(zhǔn)電壓控制信號(hào)PRE被導(dǎo)通。在復(fù)位周期①期間,用于觸摸感測(cè)的數(shù)據(jù)電壓VT(例如5V)被施加至驅(qū)動(dòng)TFT DT的柵極節(jié)點(diǎn)Ng,并且基準(zhǔn)電壓Vref(例如0V)被施加至驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)Ns。因此,導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)TFT DT所需的Vgs(高于閾值電壓Vth)被設(shè)定。
參照?qǐng)D16和圖17B,在感測(cè)周期②期間,第一開關(guān)TFT ST1響應(yīng)于具有截止電平的掃描控制信號(hào)SCAN被截止,第二開關(guān)TFT ST2響應(yīng)于具有導(dǎo)通電平的感測(cè)控制信號(hào)SEN被導(dǎo)通,并且基準(zhǔn)電壓控制開關(guān)SW1響應(yīng)于具有截止電平的基準(zhǔn)電壓控制信號(hào)PRE被截止。在感測(cè)周期②期間,驅(qū)動(dòng)TFT DT的柵極節(jié)點(diǎn)Ng與數(shù)據(jù)線斷開并處于浮置狀態(tài),并且驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)Ns與基準(zhǔn)電壓Vref的輸入端子斷開并處于浮置狀態(tài)。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)TFT DT的柵極節(jié)點(diǎn)Ng和驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)Ns處于浮置狀態(tài)時(shí),驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)Ns的電位由于Ids而上升ΔVs。在這種情況下,當(dāng)觸摸電容器Ctouch不連接至處于浮置狀態(tài)的柵極節(jié)點(diǎn)Ng時(shí)(也就是說,不存在觸摸輸入),柵極節(jié)點(diǎn)Ng的電位上升ΔVs。因此,如圖18的(A)中所示,驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs沒有發(fā)生變化,并且保持靜態(tài)電流模式。相比之下,當(dāng)觸摸電容器Ctouch連接至處于浮置狀態(tài)的柵極節(jié)點(diǎn)Ng時(shí)(也就是說,存在觸摸輸入),柵極節(jié)點(diǎn)Ng的電位上升ΔVs’,由于存儲(chǔ)電容器Cst和觸摸電容器Ctouch之間的分壓導(dǎo)致ΔVs’小于ΔVs,因此,如圖18的(B)中所示,驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs減小。因此,如圖19所示,被觸摸像素的驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids小于未被觸摸像素的驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids。采樣單元響應(yīng)于具有導(dǎo)通電平的采樣信號(hào)SAM,對(duì)驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids進(jìn)行采樣并將其作為感測(cè)值Vsen。在一個(gè)方面,驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)在復(fù)位周期①和感測(cè)周期②期間保持在低于OLED的導(dǎo)通電壓(例如9V)的電壓,使得OLED在復(fù)位周期①和感測(cè)周期②期間不發(fā)光。
圖像恢復(fù)周期③需要在觸摸感測(cè)之前和之后保持圖像完整性。在圖像恢復(fù)周期③期間,第一開關(guān)TFT ST1響應(yīng)于具有導(dǎo)通電平的掃描控制信號(hào)SCAN被導(dǎo)通,使得數(shù)據(jù)線與驅(qū)動(dòng)TFT DT的柵極節(jié)點(diǎn)Ng電連接;第二開關(guān)TFT ST2響應(yīng)于具有導(dǎo)通電平的感測(cè)控制信號(hào)SEN被導(dǎo)通,使得感測(cè)線與驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)Ns電連接,并且響應(yīng)于具有導(dǎo)通電平的基準(zhǔn)電壓控制信號(hào)PRE,基準(zhǔn)電壓Vref的輸入端子與感測(cè)線電連接。因此,在圖像恢復(fù)周期③期間,用于圖像恢復(fù)的數(shù)據(jù)電壓VR被施加至驅(qū)動(dòng)TFT DT的柵極節(jié)點(diǎn)Ng,并且基準(zhǔn)電壓Vref被施加至驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)Ns。驅(qū)動(dòng)TFT DT通過將由用于圖像恢復(fù)的數(shù)據(jù)電壓VR和基準(zhǔn)電壓Vref之差確定的Ids提供至OLED并且使OLED發(fā)光而允許在觸摸感測(cè)之前和之后顯示相同的圖像。
[用于實(shí)現(xiàn)第一感測(cè)方法的第二驅(qū)動(dòng)實(shí)例]
圖20示出根據(jù)圖11的驅(qū)動(dòng)方法的信號(hào)波形。圖21A、圖21B和圖21C示出像素在第一復(fù)位周期、第二復(fù)位周期和感測(cè)周期期間如何操作。圖22示出根據(jù)圖11的驅(qū)動(dòng)方法用于感測(cè)觸摸的驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極和源極電壓;圖23示出根據(jù)圖11的驅(qū)動(dòng)方法流經(jīng)用于感測(cè)觸摸的驅(qū)動(dòng)晶體管的電流。
參照?qǐng)D20,用于實(shí)現(xiàn)第一感測(cè)方法的另一驅(qū)動(dòng)方法包括用于觸摸感測(cè)的第一復(fù)位周期①和第二復(fù)位周期②以及感測(cè)周期③,并且可進(jìn)一步包括圖像恢復(fù)周期④。
參照?qǐng)D20和圖21A,在第一復(fù)位周期①期間,第一開關(guān)TFT ST1響應(yīng)于具有導(dǎo)通電平的掃描控制信號(hào)SCAN被導(dǎo)通,第二開關(guān)TFT ST2響應(yīng)于具有導(dǎo)通電平的感測(cè)控制信號(hào)SEN被導(dǎo)通,并且基準(zhǔn)電壓控制開關(guān)SW1響應(yīng)于具有導(dǎo)通電平的基準(zhǔn)電壓控制信號(hào)PRE被導(dǎo)通。在第一復(fù)位周期①期間,用于觸摸感測(cè)的數(shù)據(jù)電壓VT(例如7V)被施加至驅(qū)動(dòng)TFT DT的柵極節(jié)點(diǎn)Ng,并且具有第一電平(LV1)的基準(zhǔn)電壓Vref(例如6V)被施加至驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)Ns。因此,導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)TFT DT所需的Vgs(高于閾值電壓Vth)被設(shè)定。
參照?qǐng)D20和圖21B,在第二復(fù)位周期②期間,第一開關(guān)TFT ST1響應(yīng)于具有截止電平的掃描控制信號(hào)SCAN被截止,第二開關(guān)TFT ST2響應(yīng)于具有導(dǎo)通電平的感測(cè)控制信號(hào)SEN被導(dǎo)通,并且基準(zhǔn)電壓控制開關(guān)SW1響應(yīng)于具有導(dǎo)通電平的基準(zhǔn)電壓控制信號(hào)PRE被導(dǎo)通。在第二復(fù)位周期②期間,驅(qū)動(dòng)TFT DT的柵極節(jié)點(diǎn)Ng與數(shù)據(jù)線斷開并處于浮置狀態(tài),并且低于第一電平(LV1)的第二電平(LV2)的基準(zhǔn)電壓Vref(例如0V)被施加至驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)Ns,因此電位減小ΔVs(例如6V)。
在第二復(fù)位周期②期間,當(dāng)觸摸電容器Ctouch不連接至處于浮置狀態(tài)的柵極節(jié)點(diǎn)Ng時(shí)(也就是說,不存在觸摸輸入),柵極節(jié)點(diǎn)Ng的電位下降ΔVs(例如6V)。因此,驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs沒有發(fā)生變化,并且保持靜態(tài)電流模式。相比之下,當(dāng)觸摸電容器Ctouch連接至處于浮置狀態(tài)的柵極節(jié)點(diǎn)Ng時(shí)(也就是說,存在觸摸輸入),柵極節(jié)點(diǎn)Ng的電位下降ΔVs’,由于存儲(chǔ)電容器Cst和觸摸電容器Ctouch之間的分壓導(dǎo)致ΔVs’小于ΔVs(例如6V)。因此,驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs增加,結(jié)果,驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids也增加。通過引起驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs的快速變化,能夠減少感測(cè)所需的時(shí)間。
參照?qǐng)D20和圖21C,在感測(cè)周期③期間,第一開關(guān)TFT ST1響應(yīng)于具有截止電平的掃描控制信號(hào)SCAN被截止,第二開關(guān)TFT ST2響應(yīng)于具有導(dǎo)通電平的感測(cè)控制信號(hào)SEN被導(dǎo)通,并且基準(zhǔn)電壓控制開關(guān)SW1響應(yīng)于具有截止電平的基準(zhǔn)電壓控制信號(hào)PRE被截止。在感測(cè)周期③期間,驅(qū)動(dòng)TFT DT的柵極節(jié)點(diǎn)Ng與數(shù)據(jù)線斷開并處于浮置狀態(tài),并且驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)Ns與基準(zhǔn)電壓Vref的輸入端子斷開并處于浮置狀態(tài)。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)TFT DT的柵極節(jié)點(diǎn)Ng和驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)Ns處于浮置狀態(tài)時(shí),驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)Ns的電位由于Ids而上升ΔVs2。在這種情況下,當(dāng)觸摸電容器Ctouch不連接至處于浮置狀態(tài)的柵極節(jié)點(diǎn)Ng時(shí)(也就是說,不存在觸摸輸入),柵極節(jié)點(diǎn)Ng的電位上升ΔVs2。因此,如圖22的(A)中所示,驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs沒有發(fā)生變化,并且保持靜態(tài)電流模式。相比之下,當(dāng)觸摸電容器Ctouch連接至處于浮置狀態(tài)的柵極節(jié)點(diǎn)Ng時(shí)(也就是說,存在觸摸輸入),柵極節(jié)點(diǎn)Ng的電位上升ΔVs2’,由于存儲(chǔ)電容器Cst和觸摸電容器Ctouch之間的分壓導(dǎo)致ΔVs2’小于ΔVs2,因此,如圖22的(B)中所示,驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs發(fā)生變化。相比于未被施加觸摸輸入的驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs,已被施加觸摸輸入的驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs在第二復(fù)位周期②中已相對(duì)增加。因此,即使被施加觸摸輸入的驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs變?yōu)檩^低電平,其仍舊比未被施加觸摸輸入的驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs高。因此,如圖23所示,被觸摸像素的驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids高于未被觸摸像素的驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids。采樣單元響應(yīng)于具有導(dǎo)通電平的采樣信號(hào)SAM,對(duì)驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids進(jìn)行采樣并將其作為感測(cè)值Vsen。在一個(gè)方面,驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)在第一復(fù)位周期①、第二復(fù)位周期②和感測(cè)周期③期間保持在低于OLED的導(dǎo)通電壓(例如9V)的電壓,使得OLED在第一復(fù)位周期①、第二復(fù)位周期②和感測(cè)周期③期間不發(fā)光。
圖像恢復(fù)周期④的操作效果與上文闡述的那些相同。
[用于實(shí)現(xiàn)第二感測(cè)方法的第一驅(qū)動(dòng)實(shí)例]
圖24示出根據(jù)圖14的驅(qū)動(dòng)方法的信號(hào)波形。圖25A、圖25B和圖25C示出像素在第一復(fù)位周期、第二復(fù)位周期和感測(cè)周期期間如何操作。圖26示出根據(jù)圖14的驅(qū)動(dòng)方法用于感測(cè)觸摸的驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極和源極電壓。圖27示出根據(jù)圖14的驅(qū)動(dòng)方法流經(jīng)用于感測(cè)觸摸的驅(qū)動(dòng)晶體管的電流。
參照?qǐng)D24,用于實(shí)現(xiàn)第二感測(cè)方法的一個(gè)驅(qū)動(dòng)方法包括用于觸摸感測(cè)的第一復(fù)位周期①和第二復(fù)位周期②以及感測(cè)周期③,并且可進(jìn)一步包括圖像恢復(fù)周期④。
參照?qǐng)D24和圖25A,在第一復(fù)位周期①期間,第一開關(guān)TFT ST1響應(yīng)于具有導(dǎo)通電平的掃描控制信號(hào)SCAN被導(dǎo)通,第二開關(guān)TFT ST2響應(yīng)于具有導(dǎo)通電平的感測(cè)控制信號(hào)SEN被導(dǎo)通,并且基準(zhǔn)電壓控制開關(guān)SW1響應(yīng)于具有導(dǎo)通電平的基準(zhǔn)電壓控制信號(hào)PRE被導(dǎo)通。在第一復(fù)位周期①期間,用于觸摸感測(cè)的數(shù)據(jù)電壓VT(例如5V)被施加至驅(qū)動(dòng)TFT DT的柵極節(jié)點(diǎn)Ng,并且基準(zhǔn)電壓Vref(例如0V)被施加至驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)Ns。因此,導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)TFT DT所需的Vgs(高于閾值電壓Vth)被設(shè)定。
參照?qǐng)D24和圖25B,在第二復(fù)位周期②期間,第一開關(guān)TFT ST1響應(yīng)于具有導(dǎo)通電平的掃描控制信號(hào)SCAN被導(dǎo)通,第二開關(guān)TFT ST2響應(yīng)于具有截止電平的感測(cè)控制信號(hào)SEN被截止,并且基準(zhǔn)電壓控制開關(guān)SW1響應(yīng)于具有導(dǎo)通電平的基準(zhǔn)電壓控制信號(hào)PRE被導(dǎo)通。
在第二復(fù)位周期②期間,驅(qū)動(dòng)TFT DT的柵極節(jié)點(diǎn)Ng的電位固定為用于觸摸感測(cè)的數(shù)據(jù)電壓VT(例如5V),并且驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)Ns處于浮置狀態(tài)。在第二復(fù)位周期②期間,由于在第一復(fù)位周期中設(shè)定的驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs,Ids流經(jīng)驅(qū)動(dòng)TFT DT,并且由于Ids導(dǎo)致源極節(jié)點(diǎn)Ns的電位Vs上升ΔVs’。也就是說,在第二復(fù)位周期②期間,按照源極跟隨器類型來操作驅(qū)動(dòng)TFT DT,從而引起驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs發(fā)生變化。
在第二復(fù)位周期②期間,源極節(jié)點(diǎn)Ns的電位Vs的增加量根據(jù)觸摸電容器Ctouch是連接至處于浮置狀態(tài)的源極節(jié)點(diǎn)Ns(也就是說,存在觸摸輸入)或不連接至處于浮置狀態(tài)的源極節(jié)點(diǎn)Ns(也就是說,不存在觸摸輸入)而有所不同。由于位于OLED兩端處的寄生電容器Coled和觸摸電容器Ctouch之間的分壓,導(dǎo)致當(dāng)存在觸摸輸入時(shí)所觀察到的源極節(jié)點(diǎn)Ns的電位Vs的增加量ΔVs’變?yōu)镮ds*Δt/(COLED+CTOUCH)。相反,當(dāng)不存在觸摸輸入時(shí)所觀察到的源極節(jié)點(diǎn)Ns的電位Vs的增加量ΔVs’不受觸摸電容器Ctouch的影響,因此不具有觸摸電容器Ctouch情況下的增加量ΔVs’變?yōu)镮ds*Δt/COLED,其大于當(dāng)存在觸摸輸入時(shí)所觀察到的增加量ΔVs’。也就是說,當(dāng)觸摸電容器Ctouch連接至處于浮置狀態(tài)的源極節(jié)點(diǎn)Ns時(shí),源極節(jié)點(diǎn)Ns的電位Vs上升的量小于當(dāng)觸摸電容器Ctouch不連接至處于浮置狀態(tài)的源極節(jié)點(diǎn)Ns時(shí)所觀察到的上升量。因此,驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs根據(jù)觸摸電容器Ctouch增加,結(jié)果,驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids也增加。
參照?qǐng)D24和圖25C,在感測(cè)周期③期間,第一開關(guān)TFT ST1響應(yīng)于具有截止電平的掃描控制信號(hào)SCAN被截止,第二開關(guān)TFT ST2響應(yīng)于具有導(dǎo)通電平的感測(cè)控制信號(hào)SEN被導(dǎo)通,并且基準(zhǔn)電壓控制開關(guān)SW1響應(yīng)于具有截止電平的基準(zhǔn)電壓控制信號(hào)PRE被截止。在感測(cè)周期③期間,驅(qū)動(dòng)TFT DT的柵極節(jié)點(diǎn)Ng與數(shù)據(jù)線斷開并處于浮置狀態(tài),并且驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)Ns與基準(zhǔn)電壓Vref的輸入端子斷開并處于浮置狀態(tài)。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)TFT DT的柵極節(jié)點(diǎn)Ng和驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)Ns處于浮置狀態(tài)時(shí),驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)Ns的電位由于Ids而上升。當(dāng)觸摸電容器Ctouch不連接至源極節(jié)點(diǎn)Ns時(shí)(也就是說,不存在觸摸輸入),源極節(jié)點(diǎn)Ns的電位的增加量等于第一值,并且柵極節(jié)點(diǎn)Ng的電位上升了第一值。因此,驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs保持在第二值,如圖26的(A)中所示。相比之下,當(dāng)觸摸電容器Ctouch連接至源極節(jié)點(diǎn)Ns時(shí)(也就是說,存在觸摸輸入),源極節(jié)點(diǎn)Ns的電位的增加量變?yōu)棣s2,由于OLED兩端的寄生電容器Coled和觸摸電容器Ctouch之間的分壓導(dǎo)致ΔVs2小于第一值,柵極節(jié)點(diǎn)Ng的電位上升ΔVs2,因此,驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs變?yōu)榇笥诘诙档闹担鐖D26的(B)中所示。在一個(gè)方面,驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)在第一復(fù)位周期①、第二復(fù)位周期②和感測(cè)周期③期間保持在低于OLED的導(dǎo)通電壓(例如9V)的電壓,使得OLED在第一復(fù)位周期①、第二復(fù)位周期②和感測(cè)周期③期間不發(fā)光。
如圖27所示,被觸摸像素的驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids高于未被觸摸像素的驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids。采樣單元響應(yīng)于具有導(dǎo)通電平的采樣信號(hào)SAM,對(duì)驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids進(jìn)行采樣并將其作為感測(cè)值Vsen。
圖像恢復(fù)周期④的操作效果與上文闡述的那些相同。
[用于實(shí)現(xiàn)第二感測(cè)方法的第二驅(qū)動(dòng)實(shí)例]
圖28示出根據(jù)圖15的驅(qū)動(dòng)方法的信號(hào)波形。
參照?qǐng)D28,用于實(shí)現(xiàn)第二感測(cè)方法的另一驅(qū)動(dòng)方法包括用于觸摸感測(cè)的第一復(fù)位周期①和第二復(fù)位周期②以及感測(cè)周期③,并且可進(jìn)一步包括圖像恢復(fù)周期④。
此驅(qū)動(dòng)方法與圖24的驅(qū)動(dòng)方法的不同之處在于,在第二復(fù)位周期②期間,通過使驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)Ns處于浮置狀態(tài)以按照源極跟隨器類型來操作驅(qū)動(dòng)TFT DT并且改變(減小或增加)用于觸摸感測(cè)的數(shù)據(jù)電壓,引起驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs的快速變化,其它構(gòu)造元件與參照?qǐng)D24所描述的那些基本上相同。
具體而言,在此驅(qū)動(dòng)方法中,在第二復(fù)位周期②期間,當(dāng)驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)Ns處于浮置狀態(tài)時(shí),施加至柵極節(jié)點(diǎn)Ng的用于觸摸感測(cè)的數(shù)據(jù)電壓可減小ΔVg。在這種情況下,當(dāng)觸摸電容器Ctouch不連接至處于浮置狀態(tài)的源極節(jié)點(diǎn)Ns時(shí)(也就是說,不存在觸摸輸入),根據(jù)源極跟隨器方法,源極節(jié)點(diǎn)Ns的電位下降ΔVg并逐漸上升。相比之下,當(dāng)觸摸電容器Ctouch連接至處于浮置狀態(tài)的源極節(jié)點(diǎn)Ns時(shí)(也就是說,存在觸摸輸入),源極節(jié)點(diǎn)Ns的電位下降ΔVg’,由于OLED兩端的寄生電容器Coled和觸摸電容器Ctouch之間的分壓導(dǎo)致ΔVg’小于ΔVg。因此,驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs根據(jù)觸摸電容器Ctouch減小,結(jié)果,驅(qū)動(dòng)TFT DT的Ids也相應(yīng)減小。通過引起驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs的快速變化,能夠減少感測(cè)所需的時(shí)間。在一個(gè)方面,驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)在第一復(fù)位周期①、第二復(fù)位周期②和感測(cè)周期③期間保持在低于OLED的導(dǎo)通電壓(例如9V)的電壓,使得OLED在第一復(fù)位周期①、第二復(fù)位周期②和感測(cè)周期③期間不發(fā)光。
圖29至圖31示出像素的驅(qū)動(dòng)TFT的截面結(jié)構(gòu)的各個(gè)示例。
在上述第一感測(cè)方法中,觸摸電容器Ctouch連接在驅(qū)動(dòng)TFT DT的柵極節(jié)點(diǎn)Ng和手指之間。因此,驅(qū)動(dòng)TFT DT需要以這樣的方式配置,使得柵極電極GAT用作觸摸電容器Ctouch的電極,以便實(shí)現(xiàn)第一感測(cè)方法。驅(qū)動(dòng)TFT DT的結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例如圖29和圖30所示,只要柵極電極GAT通過基板GLS朝向發(fā)光面暴露,驅(qū)動(dòng)TFT DT可具有任何結(jié)構(gòu)。
在上述第二感測(cè)方法中,觸摸電容器Ctouch連接在驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)Ns和手指之間。因此,驅(qū)動(dòng)TFT DT需要以這樣的方式配置,使得源極電極SD用作觸摸電容器Ctouch的電極,以便實(shí)現(xiàn)第二感測(cè)方法。驅(qū)動(dòng)TFT DT的結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例如圖31所示,并且只要源極電極SD通過基板GLS朝向發(fā)光面暴露,驅(qū)動(dòng)TFT DT可具有任何結(jié)構(gòu)。在圖31中,電連接至源極電極SD的金屬光阻擋圖案LS通過基板GLS暴露于發(fā)光面。
在圖29至圖31中,GLS表示基板,LS表示金屬光阻擋圖案,ACT表示驅(qū)動(dòng)TFT的有源層,GAT、GAT1、GAT2和GAT3表示柵極電極,SD表示驅(qū)動(dòng)TFT的源極電極(或漏極電極),并且GI、BUF、ILD、ESL和PAS表示絕緣膜。
[驅(qū)動(dòng)模式轉(zhuǎn)換方法]
圖32A至32C示出用于轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)模式的方法的各種示例。
當(dāng)集成有觸摸傳感器的顯示裝置總是執(zhí)行觸摸感測(cè)操作時(shí),集成有觸摸傳感器的顯示裝置就功耗和圖像質(zhì)量而言可能是無效的。因此,要求集成有觸摸傳感器的顯示裝置僅在需要時(shí)執(zhí)行觸摸感測(cè)操作。因而,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的集成有觸摸傳感器的顯示裝置可在輸入與觸摸有關(guān)的信息之前,在用于實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量圖像的非觸摸驅(qū)動(dòng)模式中進(jìn)行驅(qū)動(dòng),并且當(dāng)輸入與觸摸有關(guān)的信息時(shí)可在觸摸驅(qū)動(dòng)模式中進(jìn)行驅(qū)動(dòng),由此執(zhí)行觸摸感測(cè)操作。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的時(shí)序控制器11可基于是否存在觸摸輸入、用戶的模式選擇信息、顯示裝置與用戶之間的距離信息等而在非觸摸驅(qū)動(dòng)模式與觸摸驅(qū)動(dòng)模式之間切換。
更具體地說,如圖32A中所示,時(shí)序控制器11通過不影響圖像質(zhì)量的最少觸摸感測(cè)操作來確定是否存在觸摸輸入。當(dāng)在非觸摸驅(qū)動(dòng)模式中感測(cè)到觸摸輸入時(shí),時(shí)序控制器11可將非觸摸驅(qū)動(dòng)模式變?yōu)橛|摸驅(qū)動(dòng)模式。當(dāng)在觸摸驅(qū)動(dòng)模式中在預(yù)定時(shí)間段未感測(cè)到觸摸輸入時(shí),時(shí)序控制器11可將觸摸驅(qū)動(dòng)模式變?yōu)榉怯|摸驅(qū)動(dòng)模式。此外,時(shí)序控制器11可根據(jù)通過如圖32B中所示的遙控器、智能手機(jī)、按鈕等輸入的用戶模式選擇信息在非觸摸驅(qū)動(dòng)模式與觸摸驅(qū)動(dòng)模式之間切換。此外,時(shí)序控制器11基于從安裝在顯示裝置上的照相機(jī)或者圖32C中所示的紅外傳感器CC等輸入的信息確定顯示裝置與用戶之間的距離。當(dāng)在非觸摸驅(qū)動(dòng)模式中顯示裝置與用戶之間的距離處于預(yù)定距離內(nèi)時(shí),時(shí)序控制器11可將非觸摸驅(qū)動(dòng)模式變?yōu)橛|摸驅(qū)動(dòng)模式。當(dāng)在觸摸驅(qū)動(dòng)模式中顯示裝置與用戶之間的距離超出預(yù)定距離時(shí),時(shí)序控制器11可將觸摸驅(qū)動(dòng)模式變?yōu)榉怯|摸驅(qū)動(dòng)模式。
[用于確保感測(cè)時(shí)間的方法]
圖33圖解了用于改變幀頻的時(shí)序控制器的構(gòu)造,圖34示出幀頻變化的各種示例。
當(dāng)顯示裝置在非觸摸驅(qū)動(dòng)模式中操作時(shí),本發(fā)明的實(shí)施方式需要用于外部補(bǔ)償?shù)母袦y(cè)時(shí)間,并且當(dāng)顯示裝置在觸摸驅(qū)動(dòng)模式中操作時(shí),需要觸摸感測(cè)時(shí)間以及用于外部補(bǔ)償?shù)母袦y(cè)時(shí)間。如圖33中所示,為了確保感測(cè)時(shí)間,時(shí)序控制器11可包括存儲(chǔ)器DDR和存儲(chǔ)器控制器11A。存儲(chǔ)器控制器11A可控制存儲(chǔ)器DDR的寫入操作和讀取操作并且以第一幀頻(例如,120Hz)將從外部輸入的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器DDR中。然后,時(shí)序控制器11可以以低于第一幀頻的第二幀頻(例如,60Hz)輸出存儲(chǔ)器DDR中存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)。
例如,存儲(chǔ)器控制器11A可以以兩幀的間隔時(shí)段讀取存儲(chǔ)器DDR中存儲(chǔ)的120Hz的輸入圖像數(shù)據(jù)(如圖34的(A)中所示)并將其輸出,由此將數(shù)據(jù)的輸出幀頻減小至60Hz,如圖34的(B)中所示。此外,存儲(chǔ)器控制器11A可以以四幀的間隔時(shí)段讀取存儲(chǔ)器DDR中存儲(chǔ)的120Hz的輸入圖像數(shù)據(jù)并將其輸出,由此將數(shù)據(jù)的輸出幀頻減小至30Hz,如圖34的(C)中所示。此外,存儲(chǔ)器控制器11A可以以八幀的間隔時(shí)段讀取存儲(chǔ)器DDR中存儲(chǔ)的120Hz的輸入圖像數(shù)據(jù)并將其輸出,由此將數(shù)據(jù)的輸出幀頻減小至15Hz,如圖34的(D)中所示。輸出幀頻越低,一個(gè)屏幕的刷新周期越長。因而,同一圖像的增加的保持周期的一部分可被用作感測(cè)時(shí)間。因此,本發(fā)明的實(shí)施方式能夠通過改變幀頻很容易確保感測(cè)時(shí)間。
[用于確保觸摸驅(qū)動(dòng)模式中的觸摸感測(cè)時(shí)間的方法]
參照?qǐng)D35到44描述在觸摸驅(qū)動(dòng)模式中驅(qū)動(dòng)顯示裝置期間用于確保觸摸感測(cè)時(shí)間的各種方法。
圖35圖解了觸摸感測(cè)周期的配置。圖36圖解了其中顯示面板的像素陣列被劃分為多個(gè)觸摸塊的構(gòu)造,每個(gè)觸摸塊都包括感測(cè)目標(biāo)像素行。
參照?qǐng)D35,觸摸感測(cè)周期TSEN包括復(fù)位周期、感測(cè)周期和偏置應(yīng)力(bias stress)減小周期。如上所述,本發(fā)明的實(shí)施方式在復(fù)位周期中設(shè)定適于導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)TFT的Vgs,在感測(cè)周期中響應(yīng)于觸摸輸入來感測(cè)驅(qū)動(dòng)TFT的Ids變化,以獲得感測(cè)值,并且在偏置應(yīng)力周期中調(diào)整驅(qū)動(dòng)TFT的Vgs,以緩解累積在驅(qū)動(dòng)TFT的柵極電極上的柵極偏置應(yīng)力。
圖36詳細(xì)圖解了其中顯示面板的像素陣列被劃分為多個(gè)觸摸塊的構(gòu)造。圖37圖解了設(shè)置在每個(gè)觸摸塊的虛擬像素行上并且被用作觸摸傳感器的感測(cè)目標(biāo)虛擬像素的連接構(gòu)造。
如圖36中所示,在觸摸塊BL1、BL2、BL3和BL4的每一個(gè)上執(zhí)行觸摸感測(cè)。例如,觸摸塊BL1、BL2、BL3和BL4的每一個(gè)可包括一個(gè)虛擬像素行(例如,DHL1、DHL2、DHL3和DHL4)和四個(gè)水平像素行(例如,HL1-HL4、HL5-HL8、HL9-HL12和HL13-HL16)??稍谔摂M像素行DHL1、DHL2、DHL3和DHL4的每一上設(shè)置至少一個(gè)感測(cè)目標(biāo)虛擬像素TPXL。在這種情形中,就水平分辨率和垂直分辨率而言,觸摸分辨率可小于顯示面板的物理分辨率。本發(fā)明的實(shí)施方式不限于圖36中所示的構(gòu)造??墒褂闷渌麡?gòu)造。例如,每個(gè)觸摸塊中的虛擬像素行的位置和數(shù)量以及感測(cè)目標(biāo)虛擬像素的位置和數(shù)量可進(jìn)行各種變化。
在圖36中,因?yàn)榈谝坏降谒奶摂M像素行DHL1到DHL4的感測(cè)目標(biāo)虛擬像素TPXL通過不同的感測(cè)線14B連接至不同的感測(cè)單元SU,所以能夠在第一到第四虛擬像素行DHL1到DHL4的感測(cè)目標(biāo)虛擬像素TPXL上同時(shí)執(zhí)行觸摸感測(cè)操作。這將在后面參照?qǐng)D46和47進(jìn)行描述。
參照?qǐng)D37,感測(cè)目標(biāo)虛擬像素TPXL可配置成包括源極電容器Cs而不是OLED,并且感測(cè)目標(biāo)虛擬像素TPXL可連接至與像素單元連接的四條數(shù)據(jù)線14A之一。
圖38圖解了用于給垂直有效周期分配觸摸感測(cè)周期的方法。圖39圖解了用于給垂直消隱周期分配觸摸感測(cè)周期的方法。
可在觸摸塊的水平像素行上寫入圖像顯示數(shù)據(jù)的同時(shí)在具體虛擬像素行上執(zhí)行觸摸感測(cè)。為此,如圖38中所示,在垂直有效周期AP中布置其間感測(cè)目標(biāo)虛擬像素被感測(cè)的多個(gè)觸摸感測(cè)周期TSEN(1)到TSEN(n),并且可給每個(gè)觸摸塊分配一個(gè)觸摸感測(cè)周期。多個(gè)觸摸感測(cè)周期TSEN(1)到TSEN(n)和多個(gè)圖像顯示數(shù)據(jù)尋址周期TDRV(1)到TDRV(n)交替布置在垂直有效周期AP中。通過圖像顯示數(shù)據(jù)尋址周期,圖像顯示數(shù)據(jù)被寫入在每個(gè)觸摸塊的水平像素行上。例如,在第一觸摸感測(cè)周期TSEN(1)期間感測(cè)第一觸摸塊BL1中包含的虛擬像素行的觸摸輸入,并且在第一圖像顯示數(shù)據(jù)尋址周期TDRV(1)期間在第一觸摸塊BL1中包含的水平像素行上寫入圖像顯示數(shù)據(jù)??山o圖38中所示的垂直消隱周期VBP額外分配外部補(bǔ)償周期TRT。為了外部補(bǔ)償?shù)哪康?,可在外部補(bǔ)償周期TRT中感測(cè)驅(qū)動(dòng)TFT(或OLED)的電特性(例如,閾值電壓、遷移率等)的變化。
可在觸摸塊的全部水平像素行上寫入圖像顯示數(shù)據(jù)之后在虛擬像素行上執(zhí)行觸摸感測(cè)。為此,如圖39中所示,在分配給垂直有效周期AP的多個(gè)圖像顯示數(shù)據(jù)尋址周期TDRV(1)到TDRV(n)中,在觸摸塊的全部水平像素行上寫入圖像顯示數(shù)據(jù)。此外,給垂直消隱周期VBP分配其間感測(cè)目標(biāo)虛擬像素被感測(cè)的多個(gè)觸摸感測(cè)周期TSEN(1)到TSEN(n),并且可給每個(gè)觸摸塊分配一個(gè)觸摸感測(cè)周期??山o垂直消隱周期VBP額外分配外部補(bǔ)償周期TRT,在外部補(bǔ)償周期TRT中感測(cè)并補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)TFT(或OLED)的電特性(例如,閾值電壓、遷移率等)的變化。
圖40和41示出當(dāng)如圖38中所示給垂直有效周期分配觸摸感測(cè)周期時(shí),施加至位于一個(gè)塊中的虛擬像素行以及與虛擬像素行相鄰的水平像素行的柵極信號(hào)的示例。圖42示出當(dāng)如圖38中所示給垂直有效周期分配觸摸感測(cè)周期時(shí),用于減小觸摸感測(cè)時(shí)間的感測(cè)值的傳輸時(shí)序。
結(jié)合圖36參照?qǐng)D40和41,能夠在垂直有效周期AP中執(zhí)行觸摸感測(cè)的柵極信號(hào)(例如,掃描控制信號(hào)SCAN和感測(cè)控制信號(hào)SEN)被施加至設(shè)置在第二觸摸塊BL2的第二虛擬像素行DHL2上的感測(cè)目標(biāo)虛擬像素TPXL??稍趫D16、20、24和28中所示的柵極信號(hào)之中選擇柵極信號(hào),并且在相應(yīng)圖中描述了用于觸摸感測(cè)的驅(qū)動(dòng)方法。在垂直有效周期AP中可按行順序方式(line sequential manner)給非感測(cè)目標(biāo)像素P施加同相的掃描控制信號(hào)SCAN和感測(cè)控制信號(hào)SEN。
觸摸感測(cè)時(shí)間甚至包括將通過數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12的ADC轉(zhuǎn)換為數(shù)字值的感測(cè)值傳輸至?xí)r序控制器11所需的時(shí)間。為了減少觸摸感測(cè)時(shí)間,如圖42中所示,當(dāng)如上所述給垂直有效周期AP分配觸摸感測(cè)周期時(shí),本發(fā)明的實(shí)施方式可將感測(cè)值的傳輸時(shí)序與圖像顯示數(shù)據(jù)尋址周期交疊。例如,本發(fā)明的實(shí)施方式可在第(a+1)觸摸塊BLa+1的圖像顯示數(shù)據(jù)尋址周期TDRV(a+1)期間傳輸針對(duì)第a觸摸塊BLa的感測(cè)值。
圖43和44示出當(dāng)如圖39中所示給垂直消隱周期分配觸摸感測(cè)周期時(shí),在垂直消隱周期中感測(cè)目標(biāo)虛擬像素的驅(qū)動(dòng)時(shí)序。圖45示出當(dāng)如圖39中所示給垂直消隱周期分配觸摸感測(cè)周期時(shí),用于減少觸摸感測(cè)時(shí)間的感測(cè)值的傳輸時(shí)序。
結(jié)合圖36參照?qǐng)D43和44,給第一到第四虛擬像素行DHL1到DHL4施加?xùn)艠O信號(hào)(例如,掃描控制信號(hào)SCAN和感測(cè)控制信號(hào)SEN),使得在垂直消隱周期VBP期間觸摸塊BL1到BL4的感測(cè)目標(biāo)虛擬像素TPXL被依次感測(cè)。可在圖16、20、24和28中所示的柵極信號(hào)之中選擇柵極信號(hào),并且在相應(yīng)圖中描述了用于觸摸感測(cè)的驅(qū)動(dòng)方法。圖44示出在垂直消隱周期VBP中依次布置期間感測(cè)第一觸摸塊BL1的第一虛擬像素行DHL1的第一觸摸感測(cè)周期TSEN(a)、期間感測(cè)第二觸摸塊BL2的第二虛擬像素行DHL2的第二觸摸感測(cè)周期TSEN(a+1)、期間感測(cè)第三觸摸塊BL3的第三虛擬像素行DHL3的第三觸摸感測(cè)周期TSEN(a+2)、以及期間感測(cè)第四觸摸塊BL4的第四虛擬像素行DHL4的第四觸摸感測(cè)周期TSEN(a+3)。
為了減少觸摸感測(cè)時(shí)間,如圖45中所示,當(dāng)如上所述給垂直消隱周期VBP分配觸摸感測(cè)周期時(shí),本發(fā)明的實(shí)施方式可將關(guān)于一觸摸塊的感測(cè)值的傳輸時(shí)序與和該觸摸塊相鄰的觸摸塊的觸摸感測(cè)周期交疊。例如,本發(fā)明的實(shí)施方式可在第二觸摸塊BL2的觸摸感測(cè)周期TSEN(a+1)期間傳輸關(guān)于第一觸摸塊BL1的感測(cè)值A(chǔ)DC(a)。
圖46示出當(dāng)如圖39中所示給垂直消隱周期分配觸摸感測(cè)周期時(shí),同時(shí)驅(qū)動(dòng)多個(gè)觸摸塊中包括的感測(cè)目標(biāo)虛擬像素的時(shí)序。圖47示出當(dāng)如圖46中所示同時(shí)驅(qū)動(dòng)多個(gè)觸摸塊中包括的感測(cè)目標(biāo)虛擬像素時(shí),用于減少觸摸感測(cè)時(shí)間的感測(cè)值的傳輸時(shí)序。
如上面參照?qǐng)D36所述的,因?yàn)榇怪毕噜彽挠|摸塊BL1到BL4中包括的虛擬像素行DHL1到DHL4的感測(cè)目標(biāo)虛擬像素TPXL通過不同的感測(cè)線14B連接至不同的感測(cè)單元SU,所以能夠在感測(cè)目標(biāo)虛擬像素TPXL上同時(shí)執(zhí)行觸摸感測(cè)操作。例如,如圖46中所示,觸摸組BL1-BL4、BL5-BL8和BL9-BL12的每一個(gè)中包括的四個(gè)垂直相鄰的觸摸塊可被同時(shí)感測(cè)。被同時(shí)感測(cè)的感測(cè)值依次施加至ADC,被轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。在圖46所示的示例中,同時(shí)感測(cè)方法中的觸摸感測(cè)時(shí)間可減少至依次感測(cè)方法中的觸摸感測(cè)時(shí)間的1/4或更少。
為了進(jìn)一步減少觸摸感測(cè)時(shí)間,如圖47中所示,當(dāng)如上所述給垂直消隱周期分配觸摸感測(cè)周期時(shí),本發(fā)明的實(shí)施方式可將關(guān)于一觸摸組的感測(cè)值的傳輸時(shí)序與和該觸摸組相鄰的觸摸組的觸摸感測(cè)周期交疊。例如,可在與第一觸摸組BL5-BL8相鄰的第二觸摸組BL9-BL12的觸摸感測(cè)周期TSEN(9-12)期間傳輸關(guān)于第一觸摸組BL5-BL8的感測(cè)值A(chǔ)DC(5-8)。
[在觸摸驅(qū)動(dòng)模式中的外部補(bǔ)償期間,用于使觸摸影響最小化的方法]
圖48和49圖解了在觸摸驅(qū)動(dòng)模式的外部補(bǔ)償期間,用于使觸摸輸入的影響最小化的方法。
如上所述,甚至在執(zhí)行觸摸感測(cè)的觸摸驅(qū)動(dòng)模式中,與觸摸感測(cè)操作并排執(zhí)行用于補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)TFT的電特性變化的外部補(bǔ)償操作。可在垂直消隱周期VBP的外部補(bǔ)償周期TRT中執(zhí)行外部補(bǔ)償操作。當(dāng)使用外部補(bǔ)償周期TRT感測(cè)驅(qū)動(dòng)TFT的電特性(例如,閾值電壓、遷移率等)時(shí),外部補(bǔ)償?shù)母袦y(cè)值可能受觸摸輸入影響而畸變。因?yàn)橥獠垦a(bǔ)償?shù)母袦y(cè)值是感測(cè)每個(gè)像素P中包括的驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)電壓的結(jié)果,所以當(dāng)每個(gè)像素P的驅(qū)動(dòng)TFT DT的Vgs和Ids由于觸摸輸入而變化時(shí),每個(gè)像素P的驅(qū)動(dòng)TFT DT的源極節(jié)點(diǎn)電壓在外部補(bǔ)償感測(cè)期間可能畸變。
作為用于使由于觸摸輸入導(dǎo)致的外部補(bǔ)償?shù)母袦y(cè)值的畸變最小化的方法,本發(fā)明的實(shí)施方式可在外部補(bǔ)償周期TRT中給每個(gè)像素P的驅(qū)動(dòng)TFT的柵極節(jié)點(diǎn)施加大于觸摸驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)電壓的外部補(bǔ)償數(shù)據(jù)電壓,并且在外部補(bǔ)償周期TRT中給每個(gè)像素P的驅(qū)動(dòng)TFT的源極節(jié)點(diǎn)施加基準(zhǔn)電壓,由此將驅(qū)動(dòng)TFT的Vgs增加至大于在觸摸感測(cè)期間在虛擬像素中設(shè)定的值。當(dāng)驅(qū)動(dòng)TFT的Vgs增加時(shí),驅(qū)動(dòng)TFT的Ids可與Vgs的增加成比例地增加。因此,感測(cè)速度增大,因而能夠使感測(cè)值的畸變最小化。圖48示出了其驅(qū)動(dòng)波形。在其間驅(qū)動(dòng)TFT的Vgs被設(shè)定為較大值的復(fù)位周期Ti、以及其間驅(qū)動(dòng)TFT的源極節(jié)點(diǎn)電壓被以最大感測(cè)速度感測(cè)的感測(cè)周期Ts期間執(zhí)行外部補(bǔ)償。在外部補(bǔ)償中,基于感測(cè)值的大小確定驅(qū)動(dòng)TFT的電特性變化。
作為用于使由于觸摸輸入導(dǎo)致的外部補(bǔ)償?shù)母袦y(cè)值的畸變最小化的另一個(gè)方法,如圖49中所示,本發(fā)明的實(shí)施方式可在感測(cè)周期Ts期間施加處于導(dǎo)通電平的掃描控制信號(hào)SCAN和感測(cè)控制信號(hào)SEN,由此防止驅(qū)動(dòng)TFT的柵極節(jié)點(diǎn)和源極節(jié)點(diǎn)之一在感測(cè)周期Ts中單獨(dú)處于浮置狀態(tài)。如上所述,只有當(dāng)僅驅(qū)動(dòng)TFT的柵極節(jié)點(diǎn)和源極節(jié)點(diǎn)之一在復(fù)位周期Ti中處于浮置狀態(tài)時(shí),驅(qū)動(dòng)TFT的Vgs由于觸摸輸入而變化。當(dāng)驅(qū)動(dòng)TFT的柵極節(jié)點(diǎn)和源極節(jié)點(diǎn)在感測(cè)周期Ts期間同時(shí)連接至各自信號(hào)線(例如,柵極線和數(shù)據(jù)線)時(shí),即使存在觸摸輸入,驅(qū)動(dòng)TFT的Vgs也不變化。在這種情形中,驅(qū)動(dòng)TFT的Ids僅依賴于驅(qū)動(dòng)TFT的電特性。圖49示出了其驅(qū)動(dòng)波形。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的外部補(bǔ)償在感測(cè)周期Ts期間同時(shí)施加處于導(dǎo)通電平的掃描控制信號(hào)SCAN和感測(cè)控制信號(hào)SEN,由此預(yù)先防止觸摸輸入影響驅(qū)動(dòng)TFT的Vgs。在外部補(bǔ)償中,基于關(guān)于驅(qū)動(dòng)TFT的源極節(jié)點(diǎn)電壓的感測(cè)值的大小確定驅(qū)動(dòng)TFT的電特性變化。
[用于提高觸摸驅(qū)動(dòng)模式中的觸摸感測(cè)性能的方法]
觸摸性能受觸摸電容器Ctouch的電容和存儲(chǔ)電容器Cst的電容影響。在存儲(chǔ)電容器Cst的電容均勻的情況下,隨著觸摸電容器Ctouch的電容增加,觸摸性能提高。此外,在觸摸電容器Ctouch的電容均勻的情況下,隨著存儲(chǔ)電容器Cst的電容減小,觸摸性能提高。因?yàn)榇鎯?chǔ)電容器Cst影響驅(qū)動(dòng)TFT的Vgs的保持能力,所以存儲(chǔ)電容器Cst的電容的減小存在限制。
為了提高觸摸性能,本發(fā)明的實(shí)施方式提出了在保持存儲(chǔ)電容器Cst的電容的同時(shí)增加觸摸電容器Ctouch的電容的方法。
圖50示出為了提高感測(cè)靈敏度而以每一觸摸塊為基礎(chǔ)被圖案化并且連接至感測(cè)目標(biāo)虛擬像素的輔助電極的示例。圖51A圖解了圖50所示的感測(cè)目標(biāo)虛擬像素中包括的驅(qū)動(dòng)TFT的截面結(jié)構(gòu),圖51B圖解了圖50所示的非感測(cè)目標(biāo)像素中包括的驅(qū)動(dòng)TFT的截面結(jié)構(gòu)。
參照?qǐng)D50,為了提高觸摸感測(cè)靈敏度,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的像素陣列進(jìn)一步包括輔助電極TEO。輔助電極TEO以每一觸摸塊為基礎(chǔ)被圖案化并且連接至感測(cè)目標(biāo)虛擬像素TPXL。更具體地說,如圖51A中所示,輔助電極TEO位于基板GLS與觸摸電容器Ctouch的一個(gè)側(cè)電極GAT1之間并且通過貫穿絕緣膜PAC的接觸孔CH1電連接至觸摸電容器Ctouch的一個(gè)側(cè)電極GAT1。在此公開的實(shí)施方式中,觸摸電容器Ctouch的一個(gè)側(cè)電極GAT1可以是感測(cè)目標(biāo)虛擬像素TPXL中包括的驅(qū)動(dòng)TFT的柵極電極(或源極電極)。輔助電極TEO通過將觸摸電容器Ctouch的一個(gè)側(cè)電極GAT1的面積增加至觸摸塊的尺寸,極大地增加了觸摸電容器Ctouch的電容。
如圖51B中所示,由于絕緣膜PAC,輔助電極TEO與隸屬于此觸摸塊的非感測(cè)目標(biāo)像素P中包括的驅(qū)動(dòng)TFT電絕緣。因而,因?yàn)橛|摸塊的非感測(cè)目標(biāo)像素P不受觸摸輸入的影響,所以即使存在觸摸輸入,也能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)良質(zhì)量的圖像。輔助電極TEO可由透明材料的導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)。
圖52示出為了提高感測(cè)靈敏度而以每一虛擬像素行為基礎(chǔ)被圖案化并且連接至感測(cè)目標(biāo)虛擬像素的輔助電極的示例。圖53A圖解了圖52所示的感測(cè)目標(biāo)虛擬像素中包括的驅(qū)動(dòng)TFT的截面結(jié)構(gòu),圖53B圖解了圖52所示的非感測(cè)目標(biāo)像素中包括的驅(qū)動(dòng)TFT的截面結(jié)構(gòu)。
參照?qǐng)D52,為了提高觸摸感測(cè)靈敏度,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的像素陣列可進(jìn)一步包括輔助電極TEO,輔助電極TEO以每一虛擬像素行為基礎(chǔ)被圖案化并且連接至感測(cè)目標(biāo)虛擬像素TPXL。
更具體地說,如圖53A中所示,輔助電極TEO位于基板GLS與觸摸電容器Ctouch的一個(gè)側(cè)電極GAT1之間并且直接電連接至觸摸電容器Ctouch的一個(gè)側(cè)電極GAT1。在此公開的實(shí)施方式中,觸摸電容器Ctouch的一個(gè)側(cè)電極GAT1可以是感測(cè)目標(biāo)虛擬像素TPXL中包括的驅(qū)動(dòng)TFT的柵極電極(或源極電極)。輔助電極TEO通過將觸摸電容器Ctouch的一個(gè)側(cè)電極GAT1的面積增加至虛擬像素行的尺寸,增加了觸摸電容器Ctouch的電容。
輔助電極TEO僅形成在觸摸塊的虛擬像素行上而不形成在除虛擬像素行以外的水平像素行上。輔助電極TEO與隸屬于此觸摸塊的非感測(cè)目標(biāo)像素P中包括的驅(qū)動(dòng)TFT電絕緣。因而,觸摸輸入對(duì)觸摸塊的非感測(cè)目標(biāo)像素P的影響被最小化。輔助電極TEO可由導(dǎo)電材料形成。
圖54示出為了提高感測(cè)靈敏度而以每一虛擬像素行為基礎(chǔ)被圖案化并且連接至感測(cè)目標(biāo)虛擬像素的輔助電極的另一示例。圖55示出將感測(cè)目標(biāo)虛擬像素中包括的驅(qū)動(dòng)TFT的柵極電極延伸以形成輔助電極的示例。
參照?qǐng)D54,為了提高觸摸感測(cè)靈敏度,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的像素陣列可進(jìn)一步包括輔助電極TEO,輔助電極TEO以每一虛擬像素行為基礎(chǔ)被圖案化并且連接至感測(cè)目標(biāo)虛擬像素TPXL。
更具體地說,通過在虛擬像素行DHL上延伸圖29中所示的感測(cè)目標(biāo)虛擬像素中包括的驅(qū)動(dòng)TFT的柵極電極GAT1來形成輔助電極TEO。驅(qū)動(dòng)TFT的柵極電極GAT1成為觸摸電容器Ctouch的一個(gè)側(cè)電極。輔助電極TEO將觸摸電容器Ctouch的一個(gè)側(cè)電極的面積增加至虛擬像素行DHL的尺寸。結(jié)果,可增加觸摸電容器Ctouch的電容。
如圖55中所示,輔助電極TEO僅形成在觸摸塊的虛擬像素行上而不形成在除虛擬像素行以外的水平像素行上。因?yàn)檩o助電極TEO與感測(cè)目標(biāo)虛擬像素中包括的驅(qū)動(dòng)TFT的柵極電極GAT1形成一體,所以不需要單獨(dú)額外的工藝。輔助電極TEO可由柵極金屬材料形成。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的集成有觸摸傳感器的顯示裝置不需要觸摸電極和傳感器線。因而,本文公開的集成有觸摸傳感器的顯示裝置的各種實(shí)施方式因?yàn)槔猛獠垦a(bǔ)償型像素陣列來感測(cè)觸摸輸入,所以能夠最少化用于觸摸感測(cè)的附加元件。
此外,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的集成有觸摸傳感器的顯示裝置感測(cè)由觸摸輸入導(dǎo)致的驅(qū)動(dòng)TFT的Vgs的變化產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)TFT的Ids的變化。因此,即使由觸摸輸入導(dǎo)致的Vgs變化的量較小,但I(xiàn)ds作為放大電流也能被感測(cè)到,這為提高感測(cè)能力提供了優(yōu)勢(shì)。
此外,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的集成有觸摸傳感器的顯示裝置能夠提高觸摸驅(qū)動(dòng)模式中的觸摸感測(cè)性能,并且還能夠在觸摸驅(qū)動(dòng)模式中的外部補(bǔ)償期間使觸摸輸入的影響化最小,由此提高觸摸感測(cè)的精確度。
此外,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的集成有觸摸傳感器的顯示裝置將像素陣列虛擬劃分為多個(gè)觸摸塊并且在每個(gè)觸摸塊上設(shè)置感測(cè)目標(biāo)虛擬像素以及圖像顯示像素。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的集成有觸摸傳感器的顯示裝置在觸摸感測(cè)期間僅感測(cè)所述感測(cè)目標(biāo)虛擬像素,因而能夠進(jìn)一步簡(jiǎn)化感測(cè)操作。
盡管參照多個(gè)示例性的實(shí)施方式描述了實(shí)施方式,但應(yīng)當(dāng)理解,所屬領(lǐng)域技術(shù)人員能設(shè)計(jì)出多個(gè)其他修改例和實(shí)施方式,這落在本發(fā)明的原理的范圍內(nèi)。更具體地說,在說明書、附圖和所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi),在組成部件和/或主題組合構(gòu)造的配置中可進(jìn)行各種變化和修改。除了組成部件和/或配置中的變化和修改之外,可選擇的使用對(duì)于所屬領(lǐng)域技術(shù)人員來說也將是顯而易見的。