CN105320381A - 具有触摸传感器的显示装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种具有触摸传感器的显示装置。该显示装置包括：显示面板(100)，显示面板(100)包括其中嵌入有触摸传感器的像素阵列；显示驱动电路(102，104)，显示驱动电路(102，104)将1个帧周期在时间上划分成多个像素驱动周期(Td1，Td2)和多个触摸感测周期(Tt1，Tt2)、并且在像素驱动周期(Td1，Td2)期间将输入图像数据逐块写入像素；以及触摸感测电路(110)，触摸感测电路(110)在触摸感测周期(Tt1，Tt2)期间驱动触摸传感器。显示驱动电路(102，104)包括形成在显示面板(100)上的栅极驱动器(104)。该栅极驱动器的移位寄存器包括晶体管，该晶体管响应于在触摸感测周期(Tt1，Tt2)期间生成的补偿脉冲而将高电势电压提供给Q节点。

Description

具有触摸传感器的显示装置
本申请要求了在2014年8月4日提交的韩国专利申请第10-2014-0099716号的权益，将该韩国专利申请通过引用合并到本文中。
技术领域
本发明涉及具有嵌入在显示面板中的触摸传感器的显示装置。
背景技术
用户界面(UI)使得能够在人(用户)与各种类型的电子电气设备之间进行交互，使得用户可以如他们想要容易地控制设备。用户界面的典型示例包括：小键盘、键盘、鼠标、屏上显示器(OSD)以及具有红外通信功能或射频(RF)通信功能的遥控器。用户界面技术不断地发展以增强用户的感受能力且使操作简便。用户界面近来已发展成包括触摸UI、语音识别UI、3DUI等。
触摸UI已不可缺少地用在便携式信息器具中，并且扩大至家用电器的使用。相比于现有的电阻式触摸感测***，电容式触摸感测***提供了更高的耐用度和清晰度，并且能够应用至各种各样的应用。
触摸屏中的触摸传感器可以被放置在显示面板上或嵌入在显示面板中。显示驱动电路包括生成数据电压的数据驱动器以及生成与数据电压同步的栅极脉冲(或扫描脉冲)的栅极驱动器。在触摸传感器嵌入在显示面板中的情况下，触摸传感器和像素电耦合，并且施加至像素的信号可以因此用作触摸传感器上的噪声。当触摸传感器被嵌入在显示面板中时，为了减少像素和触摸传感器彼此的相互影响，显示面板的1个帧周期可以时间上被划分成用于将输入图像数据写入像素的像素驱动周期和用于驱动触摸传感器的触摸感测周期。
显示面板的1个帧周期可以时间上被划分成多个像素驱动周期和多个触摸感测周期。如图1所示，当显示面板的屏幕被划分成第一块B1和第二块B2时，输入图像数据在第一像素驱动周期Td1期间被写入第一块B1的像素，然后如图2所示，遍及整个屏幕的触摸传感器在第一触摸感测周期Tt1期间被驱动以感测触摸输入。接下来，输入图像数据在第二像素驱动周期Td2期间被写入第二块B2的像素，然后遍及整个屏幕的触摸传感器在第二触摸感测周期Tt2期间被驱动以感测触摸输入。
栅极驱动器通过使用移位寄存器使施加至栅极线的栅极脉冲依次移位。栅极脉冲与输入图像数据电压，即像素电压同步，并且逐行依次选择要使用数据电压线充电的像素。移位寄存器包括以级联方式连接的多个级。每个级基于D触发器来操作。因此，当接收启动信号或接收来自前一级的输出作为启动信号并且接收时钟时，这些级产生输出。
如图2所示，如果在第一像素驱动周期Td1与第二像素驱动周期Td2之间存在触摸感测周期Tt1，则与第二像素驱动周期Td2对应的第一栅极脉冲电压变较低，并且第二块B2的第一像素线上的像素的亮度变得与其它像素线上的像素的亮度不同。由于这一点，在块B1与块B2的边界上出现暗线。这是因为输出用于第二块B2的第一栅极脉冲的移位寄存器的Q节点电压在触摸感测周期Tt1期间被反转，从而使级的输出电压降低。触摸感测周期Tt1远长于1个水平周期(horizontalperiod)。因为衰减时间随着触摸感测周期Tt1变长而变长，所以级的Q节点电压的衰减量变大。因此，将触摸传感器嵌入至显示面板以及将显示面板的1个帧周期在时间上划分成多个像素驱动周期和多个触摸感测周期会导致栅极驱动器的输出特性退化。在常规技术中，触摸感测电路在1个帧周期期间输出单个触摸输入的坐标数据。因此，常规的显示装置的触摸报告速率等于输入图像的帧速率。
发明内容
在各种实施方式中，提供了一种显示装置。该显示装置可以包括：显示面板，该显示面板具有其中嵌入有触摸传感器的像素阵列，该像素阵列按多个单独的块来被驱动；以及显示驱动电路，该显示驱动电路被配置成将1个帧周期在时间上划分成多个像素驱动周期和多个触摸感测周期、并且在像素驱动周期期间将输入图像数据逐块写入像素。显示面板还可以包括触摸感测电路，该触摸感测电路被配置成在触摸感测周期期间驱动触摸传感器。显示驱动电路可以包括栅极驱动器。此外，栅极驱动器被配置成响应于Q节点的电压而将栅极脉冲依次输出至显示面板的栅极线。栅极驱动器还被配置成响应于在触摸感测周期期间生成的补偿脉冲而将高电势电压提供给Q节点。
在各种实施方式的配置中，栅极驱动器可以包括移位寄存器，该移位寄存器被配置成响应于Q节点的电压而将栅极脉冲依次输出至显示面板的栅极线。
在各种实施方式的配置中，移位寄存器可以包括晶体管，该晶体管被配置成响应于在触摸感测周期期间生成的补偿脉冲而将高电势电压提供给Q节点。
在各种实施方式的配置中，移位寄存器可以连同像素阵列一起形成在显示面板的衬底上。
在各种实施方式的配置中，如果显示面板的像素阵列被划分成N个块，N是等于或大于2的正整数，则显示装置可以被配置成在1个帧周期期间依次生成N-1个补偿脉冲。
在各种实施方式的配置中，晶体管包括：被施加有补偿脉冲的栅极；连接至Q节点的漏极；以及被提供有高电势电压的源极。
在各种实施方式的配置中，每个触摸感测周期可以长于1个水平周期，并且触摸报告速率可以高于帧速率。
在各种实施方式的配置中，如果显示面板的像素阵列被划分成N个块，N是等于或大于2的正整数，则对于除了第一块以外的N-1个块中的每个块，晶体管可以连接至产生第一输出的级的Q节点。
在各种实施方式的配置中，如果显示面板的像素阵列被划分成N个块，N是等于或大于2的正整数，则在除了第一块以外的N-1个块中的每个块中，晶体管可以连接至每个级的Q节点。
在各种实施方式中，提供了用于驱动显示装置的方法。显示装置可以包括：显示面板，该显示面板具有其中嵌入有触摸传感器的像素阵列；显示驱动电路，该显示驱动电路被配置成驱动显示面板，显示驱动电路具有形成在显示面板上的栅极驱动器。显示装置还可以包括触摸感测电路，该触摸感测电路被配置成驱动触摸传感器。栅极驱动器可以执行以下操作：响应于Q节点的电压而将栅极脉冲依次输出至显示面板的栅极线，以及响应于在触摸感测周期期间生成的补偿脉冲而将高电势电压提供给Q节点。
在各种实施方式的配置中，显示驱动电路可以将1个帧周期在时间上划分成多个像素驱动周期和多个触摸感测周期，并且可以在像素驱动周期期间将输入图像数据逐块写入像素。触摸感测电路可以在触摸感测周期期间驱动触摸传感器。
在各种实施方式的配置中，如果显示面板的像素阵列被划分成N个块，N是等于或大于2的正整数，则显示装置可以在1个帧周期期间依次生成N-1个补偿脉冲。
在各种实施方式的配置中，每个触摸感测周期可以长于1个水平周期，并且触摸报告速率可以高于帧速率。
在各种实施方式的配置中，如果显示面板的像素阵列被划分成N个块，N是等于或大于2的正整数，则对于除了第一块以外的N-1个块中的每个块，晶体管可以连接至产生第一输出的级的Q节点。
在各种实施方式的配置中，如果显示面板的像素阵列被划分成N个块，N是等于或大于2的正整数，则在除了第一块以外的N-1个块中的每个块中，晶体管可以连接至每个级的Q节点。
附图说明
被包括以提供对本发明的进一步理解并且被并入本说明书且构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施方式，并且与具体实施方式一起用于说明本发明的原理。在附图中：
图1是示出了显示面板的屏幕被划分成两个屏幕的示例的视图；
图2是示出了以时间划分的方式驱动图1的显示面板的像素和触摸传感器的方法的时序图；
图3是示出了根据本发明的示例性实施方式的显示装置的框图；
图4是示出了嵌入在像素阵列中的触摸传感器的示例的视图；
图5是示出了以时间划分的方式驱动图3的显示面板的像素和触摸传感器的方法的时序图；
图6是示出了放置在显示面板的任一侧上的GIP电路的示例的视图；
图7是示出了图6的GIP电路中的一个GIP电路的示例的框图；
图8是示出了在触摸感测周期期间GIP电路中的Q节点电压的衰减的示例的波形图；
图9是示出了用于防止Q节点电压衰减的晶体管的视图；
图10是示出了用于防止Q节点电压衰减的晶体管的操作时序的时序图；
图11是示出了由用于防止Q节点电压衰减的晶体管导致的Q节点电压的变化的波形图；
图12是示出了GIP电路的示例的电路图；
图13是示出了图12的GIP电路的操作的波形图；
图14是示出了GIP电路的另一示例的电路图；
图15是示出了图14的GIP电路的QB节点电压的波形图。
具体实施方式
现在将提到本发明的优选实施方式，在附图中示出了其示例。
在下文中，将参考附图详细地描述本发明的实现。
本发明的显示装置可以被实现为平板显示器，例如液晶显示器(LCD)、场发射显示器(FED)、等离子显示面板(PDP)、有机发光显示器(OLED)、电泳显示器(EPD)等。
贯穿说明书，相同的参考标号表示基本上相同的部件。在下文中，将省略在描述本发明时可能不必要地模糊本发明的主题的相关已知的功能或配置的详细描述。
参考图3至图5，本发明的显示装置包括：显示面板100、显示驱动电路102和显示驱动电路104、触摸感测电路110等。
显示面板100的1个帧周期可以时间上被划分成多个像素驱动周期和多个触摸感测周期。显示面板100被划分成两个或更多个块B1和块B2。块B1和块B2被分成在像素驱动周期内被驱动的像素大小区域。因此，块B1和块B2不需要物理上***开。
显示面板100的屏幕包括再现输入图像的像素阵列。像素阵列包括形成在由m(m是正整数)个数据线S1至Sm和n(n是正整数)个栅极线G1至Gn限定的像素区域中的m×n个像素101。每个像素101包括形成在数据线S1至Sm与栅极线G1至Gn的交叉处的TET(薄膜晶体管)、要用数据电压充电的像素电极、连接至像素电极并保持数据电压的存储电容器Cst等以显示输入图像。可以根据平板显示器的驱动特性来改变像素101的结构。
显示面板100的像素阵列包括触摸传感器C1至C4和连接至触摸传感器C1至C4的传感器线L1至Li(i是小于m和n的正整数)。像素101的公共电极COM被划分成多个段。触摸传感器C1至C4被实现为公共电极COM的段。单个公共电极段一般连接至多个像素101，并形成单个接触传感器。因此，触摸传感器C1至C4在像素驱动周期Td1和Td2期间向像素101提供公共电压Vcom，并在触摸感测周期Tt1和Tt2期间接收触摸驱动信号Vdrv以感测触摸输入。
嵌入在像素阵列中的触摸传感器C1至C4可以被实现为电容式触摸传感器。电容式触摸传感器可以被分类成自电容传感器和互电容传感器。自电容传感器沿着按照一个方向定向的导线的单个层来形成。互电容传感器形成在彼此相交的两根导线之间。虽然图4示出了自电容式触摸传感器，但是触摸传感器C1至C4不限于此。
可以在显示面板100的衬底上形成黑矩阵、滤色片等。
显示驱动电路102包括数据驱动器102、栅极驱动器104和时序控制器106以将输入图像数据写入显示面板100的像素101。显示驱动电路102将1个帧周期在时间上划分成多个像素驱动周期和多个触摸感测周期，并在像素驱动周期期间将输入图像数据逐块写入像素。
在像素驱动周期Td1和Td2期间，数据驱动器102将从时序控制器106接收的输入图像的数字视频数据转换成模拟正/负伽马补偿电压，并且然后通过输出信道输出数据电压。在像素驱动周期Td1和Td2期间将来自数据驱动器102的数据电压输出提供给数据线S1至Sm。数据驱动102的输出信道可以与数据线S1至Sm分离，并且在触摸感测周期Tt1和Tt2期间维持高阻态。数据驱动器102可以在触摸感测周期Tt1和Tt2期间提供与触摸驱动信号Tdrv相同相位的交流信号，以减小像素101与触摸传感器C1至C4之间的寄生电容。由于TFT在触摸感测周期Tt1和Tt2期间未接通，所以像素101通过存储电容器保持于数据电压。
在像素驱动周期Td1和Td2期间，栅极驱动器104向栅极线G1至Gn依次提供与数据电压同步的栅极脉冲(或扫描脉冲)，以选择显示面板100的写入有数据电压的线。在触摸感测周期Tt1和Tt2期间，启动信号VST以及栅极移位时钟GCLK1_L至GCLK4_L和GCLK1_R至GCLK4_R未被输入至栅极驱动器104。因此，栅极驱动器104在触摸感测周期Tt1和Tt2期间未输出栅极脉冲。虽然栅极驱动器104的每个级的Q节点被保持于浮置状态，但是如图8所示，可以在触摸感测周期Tt1和Tt2期间使该Q节点通过寄生电容而放电。
栅极驱动104包括移位寄存器，该移位寄存器响应于Q节点电压而将栅极脉冲依次输出至显示面板100的栅极线G1至Gn。移位寄存器包括LH补偿晶体管，该LH补偿晶体管响应于在触摸感测周期Tt1和Tt2期间生成的LH(长水平)补偿脉冲而将高电势电压提供给Q节点。
栅极驱动器104可以被实现为GIP(面板中栅极)电路，如图6所示，该GIP电路与像素阵列一起形成在显示面板100的较低衬底上。嵌入的栅极驱动器104与IC可以被接合于显示面板100上。在GIP电路中，由于非晶硅TET如像素阵列的TFT具有高截止电流，所以在触摸感测周期期间从Q节点放电的电流量相对较大。因此，对于GIP电路的应用，需要在触摸感测周期期间防止Q节点电压衰减的方法。如图6所示，GIP电路可以放置在显示面板100的一个侧边上，或可以放置在显示面板100的另一侧边上。每个GIP电路GIP_L和GIP_R包括在时序控制器106的控制下使栅极脉冲依次移位的移位寄存器。为了简化制造过程，GIP电路GIP_L和GIP_R的晶体管可以由与像素阵列的TFT相同的半导体组成。GIP电路GIP_L和GIP_R的晶体管可以被制成包含非晶硅(a-Si)的TFT。顺便提及，非晶硅TFT具有高截止电流，即当其处于截止状态时流动的泄漏电流。因此，在如图5所示的时间划分方法中，GIP电路GIP_L和GIP_R中的Q节点电压的衰减量会增加以使块之间的边界上的暗线更明显。本发明的显示装置通过向栅极驱动器104的Q节点提供栅极高电压VGH以升高Q节点电压来补偿Q节点的电压衰减。
GIP电路GIP_L和GIP_R的晶体管不限于包含非晶硅(a-Si)的TFT。例如，GIP电路GIP_L和GIP_R的晶体管可以包括以下中的一个或多个：包含非晶硅(a-Si)的TFT、包含氧化物半导体的TFT(氧化物TFT)以及包含低温多晶硅的TFT(LTPSTFT)。
时序控制器106接收从主***(未示出)输入的时序信号如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能信号DE、主时钟MCLK等，并且输出用于控制数据驱动器102的操作时序的数据时序控制信号和用于控制栅极驱动器104的操作时序的栅极时序控制信号。数据时序控制信号包括源极启动脉冲SSP、源极采样时钟SSC、极性控制信号POL、源极输出使能信号SOE等。源极启动脉冲SSP控制数据驱动器102的采样启动时序。源极采样时钟SSC是使数据采样时序移位的时钟。极性控制信号POL控制从数据驱动器102输出的数据电压的极性。如果通过小型(低电压差分信号)接口在时序控制器106和数据驱动器102之间传送信号，则可以省略源极启动脉冲SSP和源极采样时钟SSC。
栅极时序控制信号包括栅极启动脉冲GSP、栅极移位时钟、栅极输出使能信号GOE等。在GIP电路的情况下，可以省略栅极输出使能信号GOE。栅极启动脉冲GSP被输入至移位寄存器并控制从移位寄存器输出第一栅极脉冲的开启时序。栅极移位脉冲GSC被输入至移位寄存器并控制移位寄存器的移位时序。栅极输出使能信号GOE限定栅极脉冲的脉冲宽度。如果栅极驱动器104被实现为GIP电路，则从时序控制器106生成的栅极时序控制信号被转换成在栅极高电压VGH与栅极低电压VGL之间摆动的电压，并且通过电平移位器(未示出)输入至GIP电路。因此，如图13所示，输入至GIP电路的启动信号VST和栅极移位时钟GCLK1至GCLK4在栅极高电压VGH与栅极低电压VGL之间摆动。栅极高电压VGH是比组成GIP电路的晶体管的阈值电压较高的电压，而栅极低电压VGL是比组成GIP电路的晶体管的阈值电压较低的电压。
主***可以被实现为以下中的任一个：TV***、机顶盒、导航***、DVD播放器、蓝光播放器、个人电脑(PC)、家庭影院***、电话***等。主***包括其中嵌入有定标器的片上***(SoC)并且由此将输入图像的数字视频数据转换成适合于显示在显示面板100上的格式。主***将时序信号Vsync、Hsync、DE及MCLK连同输入图像的数字视频数据一起传送至时序控制器106。另外，主***执行与从触摸感测电路110接收的触摸输入的坐标数据相关联的应用。
触摸感测电路110在触摸感测周期Tt1和Tt2期间响应于从时序控制器106或主***输入的同步信号Tsync而驱动触摸传感器。在触摸感测周期Tt1和Tt2期间，触摸感测电路110通过感测器线L1至Li将触摸驱动信号Vdrv提供给触摸传感器C1至C4以感测触摸输入。触摸感测电路110通过对遍及触摸传感器的电荷变化进行分析来检测触摸输入，并且计算触摸输入位置的坐标，电荷变化取决于触摸输入存在还是不存在。触摸输入位置的坐标数据被传送至主***。
如图5所示，在1个帧周期中的像素驱动周期Td1和Td2以及触摸感测周期Tt1和Tt2被划分成两个部分的情况下，触摸感测电路110每触摸感测周期Tt1和Tt2将触摸输入坐标数据传送至主***。因此，触摸报告速率高于帧速率。帧速率是将1个帧图像写入像素阵列的频率。触摸报告速率是生成触摸输入坐标数据的速率。触摸报告速率越大，触摸输入坐标检测的速率就越大，这允许更好的触摸灵敏度。
图6是示出了放置在显示面板的任一侧上的GIP电路的示例的视图。图7是示出了图6的GIP电路中的一个GIP电路的示例的框图。
参考图6和图7，GIP电路GIP_L和GIP_R中的每一个包括移位寄存器，该移位寄存器接收启动信号VST以及栅极移位时钟GCLK1_L至GCLK4_L和GCLK1_R至GCLK4_R，并且依次输出栅极脉冲。虽然示出的栅极移位时钟GCLK1_L至GCLK4_L和GCLK1_R至GCLK4_R是4相时钟，但是也可以使用2相或6相时钟。如图8所示，栅极移位时钟GCLK1_L至GCLK4_L和GCLK1_R至GCLK4_R可以相互交叠以增加像素101中的数据电压充电量。
第一GIP电路GIP_L被放置在像素阵列的左侧外部。第一GIP电路GIP_L的移位寄存器连接至像素阵列的奇数栅极线G1、G3、…、Gn-1，并且将栅极脉冲依次输出至这些栅极线G1、G3、…、Gn-1。第二GIP电路GIP_R被放置在像素阵列的右侧外部。第二GIP电路GIP_R的移位寄存器连接至像素阵列的偶数栅极线G2、G4、…、Gn，并且将栅极脉冲依次输出至这些栅极线G2、G4、…、Gn。
GIP电路GIP_L和GIP_R产生关于每个栅极移位时钟GCLK1_L至GCLK4_L和GCLK1_R至GCLK4_R的输出。因此，从GIP电路GIP_L和GIP_R输出的第N(N是等于或大于2的正整数)个栅极脉冲与第N-1个栅极脉冲的端部交叠如栅极移位时钟GCLK1_L至GCLK4_L和GCLK1_R至GCLK4_R交叠一般多。
GIP电路GIP_L和GIP_R中的每一个包括以级联方式连接的多个级S(N-1)至S(N+1)，栅极移位时钟GCLK1_L至GCLK4_L和GCLK1_R至GCLK4_R被输入至多个级S(N-1)至S(N+1)。
级S(N-1)至S(N+1)中的每一个包括：上拉晶体管；下拉晶体管；用于控制上拉晶体管的Q节点；以及多个晶体管。级S(N-1)至S(N+1)中的每一个可以包括用于控制下拉晶体管的QB节点。晶体管可以被实现为但不限于n型MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)。
级S(N-1)至S(N+1)可以具有但不限于诸如图12或图14所示的电路配置。如果级S(N-1)至S(N+1)具有如图12所示的电路配置，则第N级S(N)从第(N-2)级接收输出Vout(N-2)作为启动信号以对Q节点进行充电，并且当输入第N个时钟CLK(N)时产生第N个输出Vout(N)。第N个时钟被施加于第N个栅极线和第(N+2)级的启动信号输入端子。由于第一级不能从前一级接收输出，所以第一级接收单独的启动信号VST。级S(N-1)至S(N+1)的连接结构不限于任何具体类型的结构，因为其可以根据栅极移位时钟GCLK1_L至GCLK4_L和GCLK1_R至GCLK4_R的相位和脉冲宽度并且根据级电路如何操作来改变级S(N-1)至S(N+1)的连接结构。
级S(N-1)至S(N+1)的Q节点在触摸感测周期Tt1和Tt2期间被放电，并且它们的电压衰减。触摸感测周期Tt1和Tt2中的每一个长于1个水平周期，并且这增加了上述级处的Q节点电压的衰减量。由于这一点，用于在触摸感测周期Tt1和Tt2之后紧接着的下一个数据写块的输出第一栅极脉冲的级生成比其它级低的电压，因为第一栅极脉冲在触摸感测周期Tt1和Tt2期间Q节点电压衰减之后生成，如图8所示。
为了防止该问题，如图9所示，用于防止Q节点电压的衰减的LH补偿TFT连接至该级的Q节点。LH补偿TFTT10响应于在触摸感测周期Tt1和Tt2期间生成的LH补偿脉冲VLH、通过将栅极高电压VGH即高电势电压提供给Q节点来防止Q节点的电压的衰减。在连接至除了第一块B1以外的块B2的GIP电路中，LH补偿TFTT10可以连接至产生第一输出的用于每个块的第一级。可替选地，在连接至除了第一块B1以外的块B2的GIP电路中，LH补偿TFTT10可以连接至每个级。
Q节点电压的衰减量仅在与在触摸感测周期之后被写入数据的块的第一栅极线连接的级处是大的。与除了在触摸感测周期之后立即被写入数据的块以外的块连接的GIP电路不输出栅极高电压VGH，而是将输出电压维持在栅极低电压VGL。如果LH补偿脉冲VLH被施加至与除了在触摸感测周期之后立即被写入数据的块以外的块连接的GIP电路中的Q节点，则可能产生不必要的泄漏电流。与第一块B1连接的GIP电路在触摸感测周期Tt1和Tt2未造成Q节点电压衰减的情况下产生输出，因为该输出在每个帧周期的初始阶段产生。因此，可以沿扫描方向逐块依次输出LH补偿脉冲VLH，使得LH补偿脉冲VLH仅被施加至与在触摸感测周期之后立即被写入数据的当前块连接的GIP电路中的Q节点。如果显示面板100的像素阵列被划分成N个块，则每触摸感测周期可以生成LH补偿脉冲VLH，即，可以在1个帧周期期间依次生成(N-1)个LH补偿脉冲VLH(1)至VLH(N-1)。
在图11中，参考标号“32”代表示出了在触摸感测周期Tt1和Tt2期间衰减的Q节点电压的测试结果。参考标号“31”代表示出了当通过LH补偿TFTT10将高电势电压施加至Q节点时在触摸感测周期Tt1和Tt2期间的Q节点电压的测试结果。在本发明中，Q节点电压的衰减通过针对在触摸感测周期之后紧接着的下一个数据写块升高产生第一输出的级的Q节点电压来补偿。
图12是示出了GIP电路的电路图，图13是示出了图12的GIP电路的操作的波形图。
参考图12和图13，GIP电路的第N级包括Q节点和多个TFT。
TFTT1响应于来自第(N-2)级的输出VOUT(N-2)而用栅极高电压VGH对Q节点进行充电。TFT3NT3N响应于来自第(N+2)级的输出VOUT(N+2)而使Q节点放电低至栅极低电压VGL。TFT3RT3R响应于启动信号VST而使Q节点放电低至栅极低电压VGL以在1个帧周期的初始阶段对每个级的Q节点进行初始化。TFT3CT3C响应于第(N-1)个时钟CLK(N-1)而将来自第(N-1)级的输出电压提供给Q节点。
在第N个时钟CLK(N)的栅极高电压VGH被输入至TFT6T6的漏极同时Q节点已预充电至栅极高电压VGH的情况下，由于TFT6T6的栅极与漏极之间的寄生电容，Q节点被升高至较高电压。在输入第N个时钟CLK(N)的情况下，TFT6T6将输出端子的电压升高至栅极高电压VGH并且输出第N个栅极脉冲Vout(N)。TFT6T6操作为上拉晶体管。
TFT7CT7C响应于第(N+2)个时钟CLK(N+2)而将输出端子放电至栅极低电压VGL。TFT7DT7D操作为二极管，其中，其栅极和漏极连接至输出端子。当输出端子处于栅极高电压VGH并且第N个时钟CLK(N)的电压降低至栅极低电压VGL时，TFT7DT7D接通以降低输出端子的电压，由此减轻了TFT7CT7C的退化。
图14是示出了GIP电路的另一示例的电路图，图15是示出了图14的GIP电路的QB节点电压的波形图。
参考图14和图15，该GIP电路可以选择性地改变输出的移位方向。另外，该GIP电路可以通过将QB节点电压转换成AC电压来补偿与QB节点连接的下拉晶体管上的栅极偏置应力。
在正向扫描中，TFT1T1响应于启动信号VST或来自前一级的输出而用栅极高电压VGH对Q节点进行充电。TFT41T41是将第一栅极高电压VGH1提供给第一QB节点QB1的二极管。TFT51T51响应于用栅极高电压VGH充电的Q节点的电压而使第一QB节点QB1放电。TFT71T71响应于第二栅极高电压VGH2而使第一QB节点QB1放电。TFT81T81响应于用第一栅极高电压VGH1充电的第一QB节点QB1的电压而使Q节点放电。在正向扫描中，TFT91T91响应于下一级的电压VEND而使Q节点放电。
TFT42T42是将第二栅极高电压VGH2提供给第二QB节点QB2的二极管。TFT52T52响应于用栅极高电压VGH充电的Q节点的电压而使第二QB节点QB2放电。TFT72T72响应于第一栅极高电压VGH1而使第二QB节点QB2放电。TFT82T82响应于用第二栅极高电压VGH2充电的第二QB节点QB2的电压而使Q节点放电。
TFT2T2是当输入时钟CLK时使输出端子的电压升高的上拉晶体管。TFT31T31和TFT32T32是响应于第一QB节点QB1和第二QB节点QB2的电压而交替地接通以使输出端子放电的下拉晶体管。
在DC电压长时间被施加至QB节点的情况下，由于栅极偏置应力，使与QB节点连接的TFT31和TFT32的阈值电压移位。为了减轻栅极偏置应力，以预定的时间间隔交替地生成第一栅极高电压VGH1和第二栅极高电压VGH2。因此，如图15所示，第一QB节点QB1和第二QB节点QB2交替地充电和放电。
在正向扫描中，TFT1T1响应于来自前一级的输出而对Q节点进行预充电，并且TFTT9响应于来自下一级的输出而使Q节点放电。在逆向扫描中，栅极低电压VGL被施加至TFT1T1的漏极，并且栅极高电压VGH被施加至TFT9T9的漏极。即，在逆向扫描中，TFT1T1与TFT9T9以相反的方式操作。TFT1T1与TFT9T9被形成具有相同的信道比W/L以获得相同的输出特性。
在如图12至图14所示的GIP电路中的每个GIP电路中，LH补偿TFTT10响应于在触摸感测周期Tt1和Tt2期间生成的LH补偿电压VLH而向Q节点提供栅极高电压VGH。LH补偿TFTT10的漏极连接至Q节点。LH补偿脉冲VLH被施加至LH补偿TFTT10的栅极，并且栅极高电压VGH被施加至LH补偿TFTT10的源极。
如上所述，在本发明中，晶体管连接至栅极驱动器的Q节点以响应于在触摸感测周期期间生成的补偿脉冲而将高电势电压提供给Q节点。因此，本发明的显示装置可以通过防止栅极驱动器的输出性能退化来在没有暗线的情况下实现高的图片质量，栅极驱动器的输出性能退化由以下原因造成：其中嵌入有触摸传感器的显示面板的1个帧周期被时分成多个像素驱动周期和多个触摸感测周期。
在各种实施方式中，包括响应于在触摸感测周期期间生成的补偿脉冲而将高电势电压提供给Q节点的晶体管的移位寄存器可以由提供类似功能的替选电路来替换。借助于示例，可以提供控制器诸如例如可编程微控制器以在输出端处依次提供高电势电压。该输出端可以连接至多路复用器。多路复用器可以包括多个输出端，其中，每个输出端可以对应于移位寄存器实现的输出。然后，连续提供的高电势电压可以在多路复用器电路的各个输出处被依次提供。

Claims (15)

1.一种显示装置，包括：
显示面板(100)，所述显示面板(100)包括其中嵌入有触摸传感器的像素阵列，所述像素阵列按多个单独的块来被驱动；
显示驱动电路(102，104)，所述显示驱动电路(102，104)被配置成将1个帧周期在时间上划分成多个像素驱动周期(Td1，Td2)和多个触摸感测周期(Tt1，Tt2)、并且在所述像素驱动周期(Td1，Td2)期间将输入图像数据逐块写入像素；以及
触摸感测电路(110)，所述触摸感测电路(110)被配置成在所述触摸感测周期(Tt1，Tt2)期间驱动所述触摸传感器，
所述显示驱动电路(102，104)包括栅极驱动器(104)，
其中，所述栅极驱动器被配置成响应于Q节点的电压而将栅极脉冲依次输出至所述显示面板(100)的栅极线(G1，G2，…，Gn)，并且
其中，所述栅极驱动器还被配置成响应于在所述触摸感测周期(Tt1，Tt2)期间生成的补偿脉冲而将高电势电压提供给所述Q节点。
2.根据权利要求1所述的显示装置，
其中，所述栅极驱动器包括移位寄存器，所述移位寄存器被配置成响应于所述Q节点的电压而将栅极脉冲依次输出至所述显示面板(100)的所述栅极线(G1，G2，…，Gn)。
3.根据权利要求2所述的显示装置，
其中，所述移位寄存器包括晶体管(T10)，所述晶体管(T10)被配置成响应于在所述触摸感测周期(Tt1，Tt2)期间生成的补偿脉冲而将高电势电压提供给所述Q节点。
4.根据权利要求2或3中的任一项所述的显示装置，
其中，所述移位寄存器连同所述像素阵列一起形成在所述显示面板(100)的衬底上。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的显示装置，
其中，如果所述显示面板(100)的所述像素阵列被划分成N个块，N是等于或大于2的正整数，则所述显示装置被配置成在1个帧周期期间依次生成N-1个补偿脉冲。
6.根据权利要求3至5中的任一项所述的显示装置，
其中，所述晶体管(T10)包括：
被施加有所述补偿脉冲的栅极；
连接至所述Q节点的漏极；以及
被提供有所述高电势电压的源极。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的显示装置，
其中，每个所述触摸感测周期(Tt1，Tt2)长于1个水平周期，并且
其中，触摸报告速率高于帧速率。
8.根据权利要求6或7中的任一项所述的显示装置，
其中，如果所述显示面板(100)的所述像素阵列被划分成N个块，N是等于或大于2的正整数，则对于除了第一块以外的N-1个块中的每个块，所述晶体管连接至产生第一输出的级的Q节点。
9.根据权利要求6至7中的任一项所述的显示装置，
其中，如果所述显示面板(100)的所述像素阵列被划分成N个块，N是等于或大于2的正整数，则在除了第一块以外的N-1个块中的每个块中，所述晶体管连接至每个级的Q节点。
10.一种用于驱动显示装置的方法，
所述显示装置包括：
显示面板(100)，所述显示面板(100)包括其中嵌入有触摸传感器的像素阵列；
显示驱动电路(102，104)，所述显示驱动电路(102，104)被配置成驱动所述显示面板，所述显示驱动电路(102，104)包括形成在所述显示面板(100)上的栅极驱动器(104)；以及
触摸感测电路(110)，所述触摸感测电路(110)被配置成驱动所述触摸传感器，
所述栅极驱动器执行以下操作：
响应于Q节点的电压而将栅极脉冲依次输出至所述显示面板(100)的栅极线(G1，G2，…，Gn)，以及
响应于在触摸感测周期(Tt1，Tt2)期间生成的补偿脉冲而将高电势电压提供给所述Q节点。
11.根据权利要求10所述的方法，
其中，所述显示驱动电路(102，104)将1个帧周期在时间上划分成多个像素驱动周期(Td1，Td2)和多个触摸感测周期(Tt1，Tt2)、并且在所述像素驱动周期(Td1，Td2)期间将输入图像数据逐块写入像素；并且
其中，所述触摸感测电路(110)在所述触摸感测周期(Tt1，Tt2)期间驱动所述触摸传感器。
12.根据权利要求11所述的方法，
其中，如果所述显示面板(100)的所述像素阵列被划分成N个块，N是等于或大于2的正整数，则所述显示装置在1个帧周期期间依次生成N-1个补偿脉冲。
13.根据权利要求11或12中的任一项所述的方法，
其中，每个所述触摸感测周期(Tt1，Tt2)长于1个水平周期，并且
其中，触摸报告速率高于帧速率。
14.根据权利要求12或13中的任一项所述的方法，
其中，如果所述显示面板(100)的所述像素阵列被划分成N个块，N是等于或大于2的正整数，则对于除了第一块以外的N-1个块中的每个块，晶体管连接至产生第一输出的级的Q节点。
15.根据权利要求12或13中的任一项所述的方法，
其中，如果所述显示面板(100)的所述像素阵列被划分成N个块，N是等于或大于2的正整数，则在除了第一块以外的N-1个块中的每个块中，晶体管连接至每个级的Q节点。
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