CN101246271A - 带有感测单元的显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

显示装置，包括：显示面板，其具有第一面板和第二面板，该第一面板和第二面板通过在其之间的液晶层彼此面对；多条第一感测数据线，在第二面板上以行方向扩展；多条第二感测数据线，在第二衬底上以列方向扩展；以及感测信号处理器。多个感测单元位于由第一感测数据线和第二感测数据线定义的区域中。第一感测数据线通过接触连接到第二感测数据线，以通过第一感测数据线输出第一感测数据信号并通过第二感测数据线输出第二感测数据信号。感测信号处理器读取并处理第一感测数据信号和第二感测数据信号。

Description

带有感测单元的显示装置及其驱动方法
技术领域
本公开涉及带有感测单元(sensing unit)的显示装置及其驱动方法。
背景技术
随着个人计算机和电视机的重量和厚度的不断减小，显示装置的重量和厚度也需要减小。因此，可以由平板显示装置来取代阴极射线管(CRT)。
例如，平板显示装置可以包括液晶显示器(LCD)、场致显示器(FiledEmission Display，FED)装置、有机发光显示器(OLED)和等离子体显示装置(PDP)。
每一个有源(active)平板显示器可以包括以矩阵排列的多个像素，其中基于每一个像素的亮度信息来控制光线强度以显示图像。有源平板显示器中的LCD可以包括提供有像素电极和公共电极的一对面板、以及在这两个面板之间***的带有介电各向异性(dielectric anisotropy)的液晶层。
LCD通过向像素电极和公共电极施加电压来产生电场。可以改变电场的量级(magnitude)来调整经过液晶层的光线的透射(transmittance)，由此显示图像。
触摸屏面板可以用于通过手指、笔等的接触来在屏幕上绘制字符或图画。触摸屏面板也可以通过当按压特定图标(icon)时执行程序来执行期望的命令。带有附带的触摸屏面板的LCD确定是否已经出现接触以及接触的位置。
然而，向LCD添加触摸屏可能会由于用于在液晶面板上粘合(bond)触摸屏面板的制造工艺的添加而提高显示器的成本，降低产量(yield)，由于通过附加层的光线的通路(passage)而劣化液晶面板的亮度，或增加产品的厚度。
已经开发了在LCD中显示图像的像素中提供感测单元的技术。结果，不需要附加的触摸屏。感测单元感测通过用户的手指、笔等施加到LCD屏幕上的光线或压力的变化，来确定是否已经出现与屏幕的接触以及接触的位置。
感测单元包括：多个行感测单元，用于感测行坐标(Y轴坐标)；和多个列感测单元，用于感测列坐标(X轴坐标)。行感测单元连接到在列方向上扩展的列信号线，而列感测单元连接到在行方向上扩展的行信号线。
然而，由于行信号线和列信号线在不同的方向扩展，因此在彼此不同的层中形成行信号线和列信号线。由于行信号线和列信号线的高度差异，行感测单元和列感测单元在接触位置上的响应速度可能是不同的，由此降低了LCD的感测接触的能力的可靠性。因此，存在更可靠感测接触的LCD的需求。
发明内容
根据本发明的示例性实施例，提供了显示装置。该显示装置包括显示面板、多条第一感测数据线、多条第二感测数据线、多个感测单元以及感测信号处理器。显示面板具有第一面板和第二面板，其通过放置于第一和第二面板之间的液晶层彼此面对。多条第一感测数据线在第二面板上以行方向扩展。多条第二感测数据线在第二衬底上以列方向扩展。多个感测单元位于由第一感测数据线和第二感测数据线定义的区域中。通过接触的第一感测数据线之一到第二感测数据线之一的连接通过第一感测数据线输出第一感测数据信号并通过第二感测数据线输出第二感测数据信号。感测信号处理器读取并处理第一感测数据信号和第二感测数据信号。感测信号处理器可以以不同的次数读取并处理第一感测数据信号和第二感测数据信号。
该显示面板可以进一步包括提供有公共电压并形成在第一衬底之上的公共电极。每一个感测单元可以包括晶体管，该晶体管具有控制端、连接到每一条第一感测数据线的第一端和连接到每一条第二感测数据线的第二端。显示面板可以进一步包括面对晶体管的控制端且放置于第一衬底和公共电极之间的突起。
该感测信号处理器可以包括：多个第一处理电路，其连接到第一感测数据线以基于第一感测数据信号产生第一经处理的信号；多个第二处理电路，其连接到第二感测数据线以基于第二感测数据信号产生第二经处理的信号；以及存储单元，存储第一经处理的信号和第二经处理的信号。
每一个第一处理电路可以包括：第一电阻器，连接在第一电压和第一感测数据线之间；第一开关元件，连接在第二电压和第一感测数据线之间；第一比较器，将来自第一感测数据线的第一感测数据信号与基准电压进行比较，以产生第一经处理的信号；第一触发器，存储第一经处理的信号；以及第二开关元件，连接在第一比较器和第一触发器之间。第一电压和第二电压可以彼此不同。
另外，每一个第二处理电路可以包括：第二电阻器，连接在第一电压和第二感测数据线之间；第三开关元件，连接在第二电压和第二感测数据线之间；第二比较器，将来自第二感测数据线的第二感测数据信号与基准电压进行比较，以产生第二经处理的信号；第二触发器，存储第二经处理的信号；以及第四开关元件，连接在第二比较器和第二触发器之间。
可以同时导通第一开关元件和第四开关元件，且可以同时导通第二开关元件和第三开关元件。
该第一触发器可以与第一时钟信号同步，且可以同时向存储单元输出第一经处理的信号。第二触发器可以与第二时钟信号同步，且可以同时向存储单元输出第二经处理的信号。第一时钟信号和第二时钟信号可以彼此不同。
该感测单元可以进一步包括连接在晶体管的第一端和控制端之间的开关元件，该开关元件基于初始化(initializing)信号而截止晶体管。
该感测信号处理器可以进一步包括控制器，其输出控制第一处理电路和第二处理电路的控制信号和初始化信号。
该显示装置可以进一步包括接触确定器，其接收第一经处理的信号和第二经处理的信号并确定接触位置。
该接触确定器可以包括：第一确定器，其接收第一经处理的信号，以确定接触的X轴坐标；第二确定器，其接收第二经处理的信号，以确定接触的Y轴坐标；以及寄存器，其在标志中存储接触的X轴和Y轴坐标。
该接触确定器可以进一步包括输出在标志中存储的值的接口。根据本发明的示例性实施例，提供了驱动显示装置和感测接触的方法，该显示装置具有以行方向扩展的多条第一感测数据线、以列方向扩展的多条第二感测数据线、连接到第一感测数据线和第二感测数据线的多个感测单元。该方法包括：当接触出现时，通过至少一个感测单元将至少一条第一感测数据线连接到至少一条第二感测数据线；向第二感测数据线施加第一电压；读取第一感测数据线的电压变化作为第一感测数据信号并基于第一感测数据线产生第一经处理的信号；读取第二感测数据线的电压变化作为第二感测数据信号并基于第二感测数据线产生第二经处理的信号；以及基于第一经处理的信号和第二经处理的信号确定接触信息。
该第一经处理的信号和第二经处理的信号的产生包括将第一感测数据线和第二感测数据线的电压与基准电压进行比较以产生第一经处理的信号和第二经处理的信号。
该方法可以进一步包括在产生第一经处理的信号之后基本上同时地将第一经处理的信号写入寄存器中；以及在产生第二经处理的信号之后基本上同时地将第二经处理的信号写入寄存器中。
该接触信息的确定可以包括输出写入在寄存器中的第一经处理的信号和第二经处理的信号、基于第一经处理的信号确定接触的X轴坐标、基于第二经处理的信号确定接触的Y轴坐标、以及存储已经出现接触的指示和接触的X轴和Y轴坐标。
每一个感测单元可以包括晶体管，该晶体管具有控制端、连接到每一条第一感测数据线的第一端、以及连接到每一条第二感测数据线的第二端，其中控制端通过接触连接到公共电极。
该显示装置可以包括液晶层、具有感测单元的下衬底、和具有公共电极的上衬底。上衬底可以包括面对晶体管的控制端且形成在公共电极之下的突起。
驱动方法可以进一步包括在向第二感测数据线施加第一电压之前截止晶体管。
附图说明
参照附图，通过详细地描述示例性实施例，本发明将变得更加明显，其中：
图1是示出根据本发明的示例性实施例的像素的LCD的框图；
图2是根据本发明的示例性实施例的LCD的像素的等效电路图；
图3是示出根据本发明的示例性实施例的感测单元的LCD的框图；
图4是根据本发明的示例性实施例的LCD的感测单元的等效电路图；
图5是根据本发明的示例性实施例的感测信号处理器和接触确定器的框图；
图6是根据本发明的示例性实施例的图5中所示的第一处理电路和第二处理电路的等效电路图；以及
图7示出了可以用在图6中所示的第一处理电路和第二处理电路的信号。
具体实施方式
在下文中，参照附图，将详细描述本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，且不应该解释为受限于这里提出的示例性实施例。在附图中，为了清楚起见，放大了层和区域的厚度。在全文中，相同的标记表示相同的元件。将理解，当谈到诸如层、薄膜、区域、衬底(substrate)或面板之类的元件位于另一元件“之上”时，其可以直接位于另一元件之上，也可以出现***元件。现在将参照图1到图4描述根据本发明的示例性实施例的LCD。
图1是示出根据本发明的示例性实施例的像素的LCD的框图，图2是根据本发明的示例性实施例的LCD的像素的等效电路图。图3是示出根据本发明的示例性实施例的感测单元的LCD的框图，图4是根据本发明的示例性实施例的LCD的感测单元的等效电路图。
如图1和图3所示，根据本发明的示例性实施例的LCD包括：液晶(LC)面板组件(assembly)300、与面板组件300耦合的图像扫描驱动器400、与面板组件300耦合的图像数据驱动器500、与面板组件300耦合的感测信号处理器700、与图像数据驱动器500耦合的灰度电压发生器550、与感测信号处理器700耦合的接触确定器800、以及用于控制以上元件的信号控制器600。
参照图1和图3，在等效电路图中，LC面板组件300包括：多条显示信号线G1-Gn和D1-Dm、多个像素PX、多条感测信号线SY1-SYN、SX1-SXM和GL、以及多个感测单元SU。
参照图2和图4，LC面板组件300包括：薄膜晶体管阵列(下)面板100和相对公共电极(上)面板200、***其之间的LC层3、以及在两个面板100和200之间保持空隙且通过压缩可以变形到某种程度的隔离物(spacer)(未示出)。
显示信号线G1-Gn和D1-Dm包括传送图像扫描信号的多条图像扫描线G1-Gn和传送图像数据信号的多条图像数据线D1-Dm。感测信号线SY1-SYN、SX1-SXM和GL包括传送感测信号的多条列感测数据线SX1-SXM和多条行感测数据线SY1-SYN以及传送初始化信号的初始化信号线GL。
图像扫描线G1-Gn和行感测数据线SY1-SYN以近似的行方向扩展并且彼此基本平行，而图像数据线D1-Dm和列感测数据线SX1-SXM以近似的列方向扩展并且彼此基本平行。
初始化信号线GL以近似的行或列方向扩展，且初始化信号线GL的末端(end)彼此连接。
参照图2，每一个像素PX(例如连接到第i条图像扫描线Gi(i＝0，1，...，n)和第j条图像数据线Dj(j＝0，1，...，m)的像素PX)包括连接到信号线Gi和Dj的开关元件Q、以及连接到开关元件Q的LC电容器Clc和存储电容器Cst。可以省略存储电容器Cst。
开关元件Q(其可以实现为TFT)放置于下面板100上且具有三个端。控制端连接到图像扫描线Gi，输入端连接到图像数据线Dj，而输出端连接到LC电容器Clc和存储电容器Cst。TFT可以由诸如(例如)非晶硅或多晶硅之类的材料制成。
LC电容器Clc包括放置于下面板100上的像素电极191和放置于上面板200上的公共电极270作为两个端。放置于两个电极191和270之间的LC层3作为LC电容器Clc的电介质起作用(function)。像素电极191连接到开关元件Q。公共电极270提供有公共电压Vcom并且其覆盖了上面板200的整个表面。尽管图2图解了在上面板200上提供的公共电极270，但是由于公共电极270也可以提供在下面板100上，所以本发明并不仅限于此。另外，电极191和270中的至少一个可以成形为棒状或条状。
存储电容器Cst是用于LC电容器Clc的辅助电容器。存储电容器Cst可以包括像素电极191和分离的信号线，该分离的信号线被提供在下面板100上，经由绝缘器与像素电极191重叠，且提供有诸如公共电压Vcom的预定电压。作为选择，存储电容器Cst可以包括像素电极191和称为在先图像扫描线的相邻图像扫描线，其经由绝缘器与像素电极191重叠。
对于彩色显示器，每一个像素可以唯一地代表原色之一(即空间划分)或每一个像素可以顺序地依次代表原色的每一个(即时间划分)，以便原色的空间或时间之和被识别为所期望的颜色。一组原色的示例包括红、绿和蓝。图2示出了空间划分的示例，其中每一个像素包括在面对像素电极191的上面板200的区域中代表原色之一的滤色片230。作为选择，滤色片230可以提供在下面板100的像素电极191之上或之下。
参照图3，每一个感测单元SU可以放置于由一条行感测数据线SY1-SYN和一条列感测数据线SX1-SXM限定的区域中。每一个感测单元SU包括感测晶体管Q11-QMN、初始化晶体管QG、和开关元件SW11-SWMN。
每一个感测晶体管Q11-QMN都是具有三个端(即控制端、连接到一条行感测数据线SY1-SYN的输入端、和连接到一条列感测数据线SX1-SXM的输出端)的TFT。
初始化晶体管QG初始化感测晶体管Q11-QMN，且每一个初始化晶体管QG包括连接到初始化信号线GL的控制端、连接到感测晶体管Q11-QMN的输出端的输入端、和连接到感测晶体管Q11-QMN的控制端的输出端。
每一个开关元件SW11-SWMN连接在公共电压Vcom和感测晶体管Q11-QMN的控制端之间，并通过接触向感测晶体管Q11-QMN的控制端传送公共电压Vcom。
将参照图4详细地描述开关元件SWji。感测晶体管Qji是与像素PX的开关元件Q一起提供在TFT阵列面板100之上的TFT。感测晶体管Qji的输入端和输出端形成于TFT阵列面板100的衬底110之上，且分别连接到行感测数据线SY1-SYN和列感测数据线SX1-SXM。感测晶体管Qji的控制端124形成于衬底110之上且与输入端和输出端隔离。将层间隔离层160和钝化层180顺序地形成在控制端124上。
通过形成于层间隔离层160和钝化层180之上的接触孔(hole)185来暴露(expose)控制端124。TFT阵列面板100包括形成于钝化层180之上的接触构件(member)192，且接触构件192通过接触孔185与控制端124连接。
公共电极面板200包括在衬底210和公共电极270之间形成的突起(protrusion)280，且突起280的每一个均面对对应的接触构件192。
连接到接触构件192的感测晶体管Qji的控制端124和突起280上的公共电极270形成开关元件SWji，且开关元件SWji通过接触根据TFT阵列面板100和公共电极面板200之间的距离变化而导通或截止。
当由于按压LC面板组件300(例如通过用户的手指)而出现接触时，隔离物通过手指的压力而变形，由此靠近公共电极面板200的接触点的部分变得更接近于TFT阵列面板100，以便减小两个面板100和200之间的距离。
突起280上的公共电极270和TFT阵列面板100的接触构件192之间的距离可以减小，直到接触构件192和公共电极270彼此接触为止。
当向感测晶体管Qji的控制电极124施加公共电压Vcom时，导通感测晶体管Qji来连接与感测晶体管Qji连接的行感测数据线SYi和列感测数据线SXj。
基于出现接触的位置而改变感测晶体管Qji的操作状态，并根据感测晶体管Qji的操作状态而改变来自感测数据线SY1-SYN和SX1-SXM的感测信号的状态。
将感测单元SU放置于行感测数据线SY1-SYN和列感测数据线SX1-SXM的每一个交叉区域上，且感测单元操作为一点型(one-point type)，一个接触的X轴和Y轴坐标由一个感测单元SU感测。
感测单元SU可以放置于两个相邻的像素PX之间。连接到行感测数据线SY1-SYN和列感测数据线SX1-SXM的一个感测单元SU的密度，例如可以是约1/4点密度(dot density)。
例如，一点(one dot)包括彼此平行排列且显示三原色红、绿和蓝的三个像素PX。一点的单元像素可以联合工作来显示多种颜色。一点也可以定义为LCD的最小分辨率单元。在作为选择的示例性实施例中，一点可以包括至少四个单元像素PX，且每一个像素PX可以显示三原色之一和白色。
一个感测单元SU的密度是1/4点密度的示例是相当于一个感测单元SU的行和列分辨率分别是LCD的行和列分辨率的1/2。可以存在像素行和像素列，其中没有感测单元SU。
当感测单元SU的密度和点密度以这种方式设置时，LCD可以应用于诸如字符识别之类的要求高精度的应用。需要的话，感测单元SU的分辨率可以更高或更低。
感测单元SU以及感测数据线SY1-SYN和SX1-SXM所占用的空间可以小于像素PX，由此最小化孔径缩减(aperture decrement)。
再次参照图1和图3，灰度电压发生器550产生涉及像素PX的透射的全部灰度电压或有限数目的灰度电压(在下文中称为“基准灰度电压”)。一些(基准)灰度电压具有关于公共电压Vcom的正极性，而另一些(基准)灰度电压具有关于公共电压Vcom的负极性。
图像扫描驱动器400连接到面板组件300的图像扫描线G1-Gn，并合成选通电压(gate-on voltage)Von和选关电压(gate-off voltage)Voff来产生用于施加到图像扫描线G1-Gn的图像扫描信号。
图像数据驱动器500连接到面板组件300的图像数据线D1-Dm，并向图像数据线D1-Dm施加在从灰度电压发生器550提供的灰度电压中选择的图像数据电压。当灰度电压发生器550仅产生一些基准灰度电压而不是全部灰度电压时，图像数据驱动器500可以分割基准灰度电压来从基准灰度电压中产生图像数据电压。
感测信号处理器700连接到LC面板组件300的感测数据线SY1-SYN和SX1-SXM以及初始化线GL，以向初始化线GL施加初始化电压，并接收通过感测数据线SY1-SYN和SX1-SXM输出的感测数据信号。感测信号处理器700还将来自感测数据线SY1-SYN和SX1-SXM的模拟感测数据信号转换为数字感测数据信号DSN。
接触确定器800从感测信号处理器700接收数字感测信号，执行信号处理来确定是否出现接触和接触的位置，并输出诸如接触位置之类的接触信息。
信号控制器600控制图像扫描驱动器400、图像数据驱动器500、灰度电压发生器550和感测信号处理器700。
驱动装置400、500、550、600、700和800中的每一个都可以包括安装在LC面板组件300上或薄膜封装(tape carrier package，TCP)型中的柔性印刷电路(flexible printed circuit，FPC)膜上(其附着于面板组件300)的至少一个集成电路(IC)芯片。作为选择，驱动装置400、500、550、600、700和800中的至少一个可以与信号线G1-Gn、D1-Dm、SY1-SYN、SX1-SXM和GL以及开关元件Q一起集成到面板组件300中。作为进一步的选择，驱动装置400、500、550、600、700和800中的一些可以与驱动装置400、500、550、600、700和800中的至少一个或放置于单个IC芯片外部的驱动装置400、500、550、600、700和800中的至少一个中的至少一个电路元件一起集成到单个IC芯片中。
信号控制器600提供有输入图像信号R、G和B、以及诸如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、主时钟信号MCLK和数据使能信号DE之类的输入控制信号，用于从外部图像控制器(未示出)控制其显示器。基于输入控制信号和输入图像信号R、G和B，信号控制器600产生栅极控制信号CONT1和数据控制信号CONT2，并处理图像信号R、G和B，使其适于面板组件300和图像数据驱动器500的操作。
响应于来自信号控制器600的数据控制信号CONT2，图像数据驱动器500接收来自信号控制器600的一行像素PX的数字图像信号DAT的分组，将数字图像信号DAT转换为从灰度电压选择的模拟图像数据电压，并将模拟图像数据电压施加到图像数据线D1-Dm。
响应于来自信号控制器600的栅极控制信号CONT1，图像扫描驱动器400向图像扫描线G1-Gn施加选通电压Von，由此导通连接至其的开关晶体管Q。然后将施加到图像数据线D1-Dm的图像数据电压通过激活的开关晶体管Q施加到像素PX。
将施加到像素PX的图像数据电压和公共电压Vcom之差表示为像素PX的LC电容器Clc两端的电压，其称为像素电压。LC电容器Clc中的LC分子具有取决于像素电压量级的取向(orientation)，且该分子取向确定通过LC层3的光线的偏振(polarization)。偏振器将光线偏振转换到光线透射，以便像素PX具有由图像数据电压的灰度表示的亮度。
通过按水平周期(也被表示为“1H”且等于水平同步信号Hsync和数据使能信号DE的一个周期)单元重复该过程，所有图像扫描线G1-Gn均顺序地提供有选通电压Von，由此向所有像素PX施加图像数据电压以显示一帧图像。
当在在前帧完成之后下一帧开始时，控制施加到图像数据驱动器500的反转(inversion)信号RVS，以便反转图像数据电压的极性(也被称作“帧反转”)。也可以控制反转信号RVS，以便在一帧期间周期性地反转图像数据线中流动的图像数据电压的极性(例如，行反转和点反转)，或反转一个分组中的图像数据电压的极性(例如，列反转和点反转)。
LCD通过预定周期从感测数据线SY1-SYN和SX1-SXM读取感测数据信号并确定是否出现接触和接触的位置。
将参照图5到图7描述包括一点型感测单元SU的LCD的接触感测操作。
图5是根据本发明的示例性实施例的感测信号处理器和接触确定器的框图，图6是根据本发明的示例性实施例的图5中所示的第一处理电路和第二处理电路的等效电路图，图7是在图6中所示的第一处理电路和第二处理电路中使用的信号。
参照图5，感测信号处理器700包括分别连接到行感测数据线SY1-SYN的多个第一处理电路710、分别连接到列感测数据线SX1-SXM的多个第二处理电路720、寄存器750和控制器760。
第一处理电路710和第二处理电路720从每一条行感测数据线SY1-SYN和每一条列感测数据线SX1-SXM读取模拟感测数据信号，转换具有关于X轴和Y轴坐标的接触信息的数字感测数据信号DSN，并将它们输出到寄存器750。
第一处理电路710和第二处理电路720可以同时操作。第一处理电路710和第二处理电路720的操作状态彼此相反。
寄存器750可以是具有X轴坐标和Y轴坐标作为地址的存储器。寄存器750顺序地从第一处理电路710和第二处理电路720接收数字感测数据信号DSNX和DSNY，并将它们存储在该地址中。数字感测数据信号DSNX是来自列感测数据线SX1-SXM的列数字感测数据信号，而数字感测数据信号DSNY是来自行感测数据线SY1-SYM的行数字感测数据信号。列数字感测信号DSNX和行数字感测数据信号DSNY形成数字感测数据信号DSN。
控制器760输出控制信号P1、P2、CKX和CKY。控制信号P1、P2、CKX和CKY控制第一处理电路710和第二处理电路720的输入和输出操作。控制器760可以放置于感测信号处理器700中，但是可选择地可以放置于感测信号处理器700的外部，例如，放置于接触确定器800中。
接触确定器800包括第一确定器810和第二确定器820、寄存器830以及接口单元840。第一确定器810从寄存器750接收关于Y轴坐标的数字感测数据信号DSNY，并分析行数字感测数据信号DSNY来确定是否出现接触和接触的Y轴坐标。第二确定器820从寄存器750接收关于X轴坐标的数字感测数据信号DSNX，并分析列数字感测数据信号DSNX来确定是否出现接触和接触的X轴坐标。
寄存器830可以用于存储诸如接触状态标志值和接触信息之类的信息。接触状态标志值和接触信息基于第一确定器810和第二确定器820的确定结果而变化。
例如，接口单元840可以是串行***接口(serial peripheral interface，SPI)。接口单元840向外部装置输出接触信息或控制信号(未示出)，并从外部装置接收数据(未示出)或控制信号。
将参照图6详细描述第一处理电路710和第二处理电路720。第一处理电路710和第二处理电路720(其每一个均连接到对应的行或列感测数据线SY1-SYN和SX1-SXM)可以由相同的元件构成。例如，每一个第一处理电路710和第二处理电路720可以包括多个开关元件SP1和SP2、电阻器R1和R2、转换器711或721以及触发器(flip-flop)712或722。
电阻器R1连接在高电压VDH和对应的行/列感测数据线SY1-SYN/SX1-SXM之间。第一开关元件SP1连接在低电压VDL和对应的行/列感测数据线SY1-SYN/SX1-SXM之间。转换器711/721连接到对应的行/列感测数据线SY1-SYN/SX1-SXM。转换器711/721将来自行/列感测数据线SY1-SYN/SX1-SXM的感测数据信号与基准电压Vcmp进行比较。转换器711/721包括具有反转端(-)、非反转端(+)和输出端的比较器COM。反转端(-)连接到对应的行/列感测数据线SY1-SYN/SX1-SXM，而非反转端(+)连接到基准参考电压Vcmp。
第二开关元件SP2连接在比较器COM的输出端和触发器712/722之间。第二开关元件SP2将输出信号从比较器COM传送到触发器712/722。
触发器712/722通过第二开关元件SP2存储来自比较器COM的输出信号，并与时钟信号CKY/CKX同步地输出该输出信号作为数字感测数据信号DSNY/DSNX。
触发器712/722的输入端连接到寄存器R2，该寄存器R2连接到地。当截止第二开关元件SP2时，触发器712/722的输入端在寄存器R2维持预定电压电平。可选择地，触发器712/722的输入端可以连接到电容器。
将参照图6和图7描述感测单元SU和感测信号处理器700的操作。在感测接触之前截止第一处理电路710和第二处理电路720的第一开关元件SP1和第二开关元件SP2，且行感测数据线SYi和列感测数据线SXj通过电阻器R1提供有高电压VDH。
当开始接触的感测操作时，控制器760将初始化信号GC的电平变化到高电平，即足以导通用于到初始化信号线GL的传输的初始化晶体管QG的电平。当导通初始化晶体管QG时，感测晶体管Qji的输出端和控制端变为彼此连接。截止感测晶体管Qji以截止行感测数据线SYi和列感测数据线SXj。
当将第一控制信号P1从控制器760分别施加到第一处理电路710和第二处理电路720时，导通第一处理电路710的第二开关元件SP2，并导通第二处理电路720的第一开关元件SP1，导致列感测数据线SXj通过第一开关元件SP1提供有低电压VDL。
第一处理电路710读取行感测数据线SYi的电压作为感测数据信号。当接触出现时，导通开关元件SWji，以便连接行感测数据线SYi和列感测数据线SXj。行感测数据线SYi的感测数据信号基于开关元件SWji的输入端和输出端之间(即列感测数据线SXj和行感测数据线SYi之间)的电压变化。然而，当接触没有出现且由此截止开关元件SWji时，行感测数据线SYi的感测数据信号基于通过电阻器R1施加的低电压VDL。
转换器711将来自行感测数据线SYi的感测数据信号与基准电压Vcmp进行比较，并将感测数据信号和基准电压Vcmp之间的差值电压转换为数字信号，以产生输出信号。基准电压Vcmp可以具有高电压VDH和低电压VDL之间的电平，而来自比较器COM的输出信号可以具有基于差值电压的极性而定义的数字值。作为选择，基准电压Vcmp可以具有低于低电压VDL的电平，而来自比较器COM的输出信号可以具有从差值电压的量级数字转换的数字值。
将来自比较器COM的输出信号通过导通的第二开关元件SP2存储在触发器712中。
可以同时执行第一处理电路和第二处理电路710/720的操作。与时钟信号CKY同步，所有第一处理电路710的所有触发器712可以向寄存器750同时输出存储的输出信号作为数字感测数据信号DSNY，该时钟信号CKY可以从控制器760施加，而与时钟信号CKX同步，所有第二处理电路720的所有触发器722可以向寄存器750同时输出存储的输出信号作为数字感测数据信号DSNX，该时钟信号CKX可以从控制器760施加。
在第一处理电路710的触发器712将输出信号输出之后，控制器760终止第一控制信号P1的输出，并向第一和第二处理电路710和720输出第二控制信号P2。
响应于第二控制信号，导通第一处理电路710的第一开关元件SP1和第二处理电路720的第二开关元件SP2。然而，响应于第一控制信号P1的输出的终止，截止第一处理电路710的第二开关元件SP2和第二处理电路720的第一开关元件SP1。
将行感测数据线SYi的电平设置为低电平VDL，且第二处理电路720读取列感测数据线SXj的电压作为感测数据信号。当接触出现并由此导通开关元件SWji时，列感测数据线SXj的感测数据信号基于开关元件SWji的输入端和控制端之间的电压变化。然而，当接触没有出现并由此截止开关元件SWji时，列感测数据线SXj的感测数据信号基于通过电阻器R1施加的低电压VDL。
转换器721将来自列感测数据线SXj的感测数据信号与基准电压Vcmp进行比较，以产生数字输出信号，并通过第二开关元件SP2将来自比较器COM的数字输出信号保存在触发器722中。与时钟信号CKX同步，第二处理电路720的触发器722向寄存器750输出存储的数字输出信号作为数字感测数据信号DSNX。
由于可以将控制信号P1和P2以及时钟信号CKX和CKY同时从控制器760施加到所有的第一和第二处理电路710和720，所以所有的第一和第二处理电路710和720可以同时操作。响应于控制信号P1，所有的第一处理电路710可以同时从所有行感测数据线SY1-SYN读取感测数据信号，然后响应于控制信号，所有的第二处理电路720可以同时从所有列感测数据线SX1-SXM读取感测数据信号。作为选择，可以改变从行和列感测数据线SY1-SYN和SX1-SXM的感测数据信号的读取顺序。
关于所有行感测数据线SY1-SYN的数字感测数据信号DSNY和关于所有列感测数据线SX1-SXM的数字感测数据信号DSNX存储在对应于相应坐标的寄存器750的地址中。
接触确定器800从感测信号处理器700的寄存器750接收数字感测数据信号DSNY和DSNX，并执行信号处理以确定是否出现接触和接触的位置，并向外部装置输出确定结果的输出信息。外部装置向LCD传送基于该信息的图像信号。
感测信号处理器700可以在两个相邻帧之间的边沿(porch)周期，最好在垂直同步信号Vsync之前的前边沿周期中，读取感测数据信号。边沿周期可以用于减小驱动信号(诸如图像扫描驱动器400和图像数据驱动器500的驱动信号)对感测数据信号的影响，以便提高感测数据信号的可靠性。然而，通过感测信号处理器700的感测数据信号的读取不是每帧必须执行，可以多帧执行一次。此外，感测数据信号的读取可以在一个边沿周期中执行两次或更多，或者可以在边沿周期之外的周期中至少执行一次。
虽然已经描述了使用公共电极面板的公共电极和TFT阵列面板的感测数据线作为两个端(其中至少一个被设计为突起)的感测单元，但是本发明并不尽限于此。可以在本发明中采用其他感测单元。例如，可以采用使用可变电容器和基准电容器、或输出其电平基于光线强度而变化的输出信号的光感测器的感测单元。另外，本发明可以应用于包括两种或更多种感测单元的显示装置中。
虽然已经通过LCD描述了本发明的示例性实施例，但是本发明并不尽限于此。例如，可以在本发明中采用等离子体显示装置、有机发光装置(OLED)、或其他平板显示器。
已经描述了本发明的示例性实施例，将理解，本发明并不限于所公开的实施例，而是相反，本发明旨在覆盖所附权利要求的精神和范围所包括的各种修改和等价配置。

Claims (21)

1.一种显示装置，包括：
显示面板，具有第一面板和第二面板，其彼此面对且带有放置于第一面板和第二面板之间的液晶层；
多条第一感测数据线，其在该第二面板上以行方向扩展；
多条第二感测数据线，其在该第二衬底上以列方向扩展；
多个感测单元，位于由该第一感测数据线和第二感测数据线限定的区域中，其中第一感测数据线通过接触连接到第二感测数据线来通过该第一感测数据线输出第一感测数据信号并通过该第二感测数据线输出第二感测数据信号；以及
感测信号处理器，读取并处理该第一感测数据信号和第二感测数据信号。
2.如权利要求1所述的显示装置，其中该显示面板进一步包括提供有公共电压且形成于第一衬底之上的公共电极。
3.如权利要求2所述的显示装置，其中每一个感测单元包括晶体管，该晶体管具有控制端、连接到每一条第一感测数据线的第一端、和连接到每一条第二感测数据线的第二端。
4.如权利要求3所述的显示装置，其中该显示面板进一步包括面对该晶体管的控制端的突起，其中该突起被放置于该第一衬底和该公共电极之间。
5.如权利要求4所述的显示装置，其中该感测信号处理器包括：
多个第一处理电路，其连接到该第一感测数据线，其中该第一处理电路基于该第一感测数据信号而产生第一经处理的信号；
多个第二处理电路，其连接到该第二感测数据线，其中该第二处理电路基于该第二感测数据信号而产生第二经处理的信号；以及
存储单元，其存储该第一经处理的信号和第二经处理的信号。
6.如权利要求5所述的显示装置，其中每一个第一处理电路包括：
第一电阻器，连接在第一电压和该第一感测数据线之间；
第一开关元件，连接在第二电压和该第一感测数据线之间；
第一比较器，将来自该第一感测数据线的该第一感测数据信号与基准电压进行比较，以产生该第一经处理的信号；
第一触发器，存储该第一经处理的信号；以及
第二开关元件，连接在该第一比较器和该第一触发器之间，并且
其中每一个第二处理电路包括：
第二电阻器，连接在该第一电压和该第二感测数据线之间；
第三开关元件，连接在该第二电压和该第二感测数据线之间；
第二比较器，将来自该第二感测数据线的该第二感测数据信号与基
准电压进行比较，以产生该第二经处理的信号；
第二触发器，存储该第二经处理的信号；以及
第四开关元件，连接在该第二比较器和该第二触发器之间。
7.如权利要求6所述的显示装置，其中该第一开关元件和第四开关元件被同时导通，且该第二开关元件和第三开关元件被同时导通。
8.如权利要求7所述的显示装置，其中该第一触发器与第一时钟信号同步，并且同时向该存储单元输出该第一经处理的信号，并且
该第二触发器与第二时钟信号同步，并且同时向该存储单元输出该第二经处理的信号。
9.如权利要求8所述的显示装置，其中该感测单元进一步包括连接在该晶体管的第一端和控制端之间的开关元件，其中该开关元件基于初始化信号而截止该晶体管。
10.如权利要求9所述的显示装置，其中该感测信号处理器进一步包括控制器，该控制器输出控制该第一处理电路和第二处理电路的控制信号以及该初始化信号。
11.如权利要求10所述的显示装置，进一步包括接收该第一经处理的信号和第二经处理的信号并确定接触位置的接触确定器。
12.如权利要求11所述的显示装置，其中该接触确定器包括第一确定器，其接收该第一经处理的信号以确定接触的X轴坐标；
第二确定器，其接收该第二经处理的信号以确定该接触的Y轴坐标；以及
寄存器，其在标志中存储该接触的X轴和Y轴坐标。
13.如权利要求12所述的显示装置，其中该接触确定器进一步包括输出存储在该标志中的值的接口。
14.一种驱动显示装置的方法，该显示装置具有以行方向扩展的多条第一感测数据线、以列方向扩展的多条第二感测数据线、连接到该第一感测数据线和第二感测数据线并感测接触的多个感测单元，该方法包括：
当接触出现时，通过至少一个该感测单元连接至少一条该第一感测数据线和至少一条该第二感测数据线；
向该第二感测数据线施加第一电压；
读取该第一感测数据线的电压变化作为第一感测数据信号，并基于该第一感测数据线产生第一经处理的信号；
向该第一感测数据线施加该第一电压；
读取该第二感测数据线的电压变化作为第二感测数据信号，并基于该第二感测数据线产生第二经处理的信号；以及
基于该第一经处理的信号和第二经处理的信号确定接触信息。
15.如权利要求14所述的方法，其中该第一经处理的信号和第二经处理的信号的产生包括将该第一感测数据线和第二感测数据线的电压与基准电压进行比较以产生该第一经处理的信号和第二经处理的信号。
16.如权利要求15所述的方法，进一步包括：
在产生该第一经处理的信号之后，基本上同时地将该第一经处理的信号写入寄存器；以及
在产生该第二经处理的信号之后，基本上同时地将该第二经处理的信号写入该寄存器。
17.如权利要求16所述的方法，其中该接触信息的确定包括：
输出在该寄存器中写入的该第一经处理的信号和第二经处理的信号；
基于该第一经处理的信号确定该接触的X轴坐标；
基于该第二经处理的信号确定该接触的Y轴坐标；以及
存储已经出现接触的指示以及该接触的X轴和Y轴坐标。
18.如权利要求17所述的驱动方法，其中每一个感测单元包括晶体管，该晶体管具有控制端、连接到每一条第一感测数据线的第一端和连接到每一条第二感测数据线的第二端，并且该控制端通过接触连接到公共电极。
19.如权利要求18所述的驱动方法，其中该显示装置包括液晶层、具有该感测单元的下衬底以及具有该公共电极的上衬底。
20.如权利要求19所述的驱动方法，其中该上衬底包括面对该晶体管的控制端的突起，其中该突起形成在该公共电极之下。
21.如权利要求20所述的驱动方法，进一步包括在向该第二感测数据线施加该第一电压之前截止该晶体管。
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