TW201317973A - 顯示裝置及其驅動方法、與具備該顯示裝置之顯示系統 - Google Patents

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Abstract

本發明之顯示裝置係交替重複掃描期間與水平遮沒期間並藉由交錯式掃描而驅動顯示元件之至少一部分，該水平遮沒期間至少具有外部之檢測裝置之檢測動作所需的最短期間之長度，且，於水平遮沒期間對檢測裝置輸出指示檢測之檢測指示信號，且於掃描期間不輸出檢測指示信號。

Description

顯示裝置及其驅動方法、與具備該顯示裝置之顯示系統
本發明係關於一種顯示裝置及其驅動方法、與具備該顯示裝置之顯示系統。
近年來，正盛行使用以液晶顯示裝置為代表之薄型、輕量及低消耗電力之顯示裝置。如此之顯示裝置向例如行動電話、智慧手機、或膝上型電腦PC(personal Computer，個人電腦)等之搭載較為顯著。另，期待今後更薄之顯示裝置，即電子紙之開發及普及也快速發展。此狀況下，如今降低各種顯示裝置之消耗電力成為共同之課題。
專利文獻1中揭示一種藉由設置休止期間而實現低消耗電力的顯示裝置之驅動方法，該休止期間係將所有掃描信號線設為非掃描狀態、且係比對畫面進行1次掃描之掃描期間長的非掃描期間。
另，也正盛行使用設置於顯示裝置之顯示畫面上之觸控面板(例如專利文獻2)。觸控面板係藉由使用者之手指或筆等而檢測所指示之顯示畫面上之位置、且輸出檢測到之位置資訊的位置輸入裝置。與鍵盤或滑鼠等輸入裝置相比，觸控面板可直觀操作，因此例如向行動電話、智慧手機、或膝上型電腦PC等之搭載較為顯著。
作為用於提高觸控面板之檢測精度之一個方法，存在藉由在垂直遮沒期間進行觸控面板之檢測動作，而不會受到來自顯示裝置之雜訊的影響之方法。例如，專利申請案 2011-86813中揭示有藉由在1圖框期間設置2次垂直遮沒期間次，而增加觸控面板之檢測次數，從而謀求檢測精度之提高的方法。根據上述之方法，可以顯示裝置之再新率以上之頻率進行觸控面板之檢測動作，從而可提高檢測精度。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本公開專利公報「特開平2001-312253號公報(2001年11月9日公開)」
[專利文獻2]日本公開專利公報「特開平2001-060079號公報(2001年3月6日公開)」
但，於在垂直遮沒期間內進行觸控面板之檢測動作的方法中，需要長久確保垂直遮沒期間，故存在因搭載圖框記憶體所致之成本增高、或因邏輯電路之高頻率化所致之消耗電力之增大等問題。分辨率越高之顯示裝置中此類問題越為顯著。
因此，本發明係鑒於上述問題之完成者，其目的在於提供一種提高觸控面板之檢測精度，且可降低消耗電力的顯示裝置及其驅動方法、與具備該顯示裝置之顯示系統。
為了解決上述之問題，本發明之一形態之顯示裝置包含：顯示元件，其係於畫面上顯示圖像；驅動機構，其係 以使進行掃描之掃描期間與停止該掃描之水平遮沒期間交替重複之方式驅動上述顯示元件，並且藉由交錯式掃描而驅動上述顯示元件之至少一部分，該水平遮沒期間至少具有外部之檢測裝置之檢測動作所需的最短期間之長度；輸出部，其係於上述水平遮沒期間對上述外部之檢測裝置輸出指示檢測之檢測指示信號，且於上述掃描期間不輸出上述檢測指示信號。
另，為了解決上述之問題，本發明之一形態之顯示裝置之驅動方法係驅動具備於畫面上顯示圖像之顯示元件的顯示裝置之方法，其包括：驅動步驟，其係以使進行掃描之掃描期間與停止該掃描之水平遮沒期間交替重複的方式驅動上述顯示元件，且藉由交錯式掃描而驅動上述顯示元件，該水平遮沒期間至少具有外部之檢測裝置之檢測動作所需之最短期間的長度；輸出步驟，其係於上述水平遮沒期間對上述外部之檢測裝置輸出指示檢測之檢測指示信號，且於上述上述掃描期間不輸出上述檢測指示信號。
根據上述之構成及方法，在各個水平遮沒期間內將檢測指示信號輸出至檢測裝置，若輸出檢測指示信號，則檢測裝置進行檢測動作。水平遮沒期間係設置於掃描期間與掃描期間之間，故檢測裝置能以遠高於再新率(refresh rate)之頻率進行檢測動作。結果，可大幅提高檢測裝置之檢測精度。
特別是本發明之一形態中，藉由進行交錯式掃描從而延長水平遮沒期間，從而可提高檢測裝置之檢測精度，故不 必要搭載圖框記憶體等新穎構件，從而可抑制消耗電力。
另，若為具備上述構成之顯示裝置、基於來自該顯示裝置之檢測指示信號進行檢測之檢測裝置的顯示系統，則可發揮與上述效果相同之效果。
可藉由以下所示內容而充分瞭解本發明之其他目的、特徵及優點。另，本發明之優點可藉由參照隨附之圖紙所作的如下說明而瞭解。
如上所述，本發明之一形態之顯示裝置可實現具有較長之水平遮沒期間的交錯式掃描，故，於水平遮沒期間將檢測指示信號輸出至外部之檢測裝置，因此可增加該檢測裝置之檢測動作的次數，且可提高檢測結果之精度。
基於圖紙，詳細說明本發明之實施形態。另，以下說明中，關於表現出相同功能及作用之構件標註相同符號，省略說明。
[第1實施形態] (顯示系統1之構成)
關於本實施形態之顯示系統1之構成，參照圖2進行說明。圖2係表示本實施形態之顯示系統1之構成之詳細情況方塊圖。如圖2所示，顯示系統1具有顯示裝置2、觸控面板3及控制部10。本實施形態之顯示系統1中之控制部10係經由顯示裝置2而顯示且輸出影像，且經由觸控面板3獲取使用者之指示，基於所獲取之指示進行各種處理。另，除 影像以外，靜止圖像或記號等任意資訊亦可經由顯示裝置2而顯示且輸出。
顯示裝置2具有顯示面板2a(顯示元件)、掃描線驅動電路4(驅動機構)、信號線驅動電路5(驅動機構)、共用電極驅動電路6及時序控制部7(輸出部)。再者，觸控面板3具有檢測部8及檢測部控制部9。
顯示面板2a具備包含配置成矩陣狀之複數個像素的畫面。另，顯示面板2a係具備N根(N係任意之整數)掃描信號線G，該等掃描信號線G係用於對畫面按線順序選擇並進行掃描。進而，顯示面板2a具備M根(M係任意之整數)資料信號線S(源極線)，該等資料信號線S係將資料信號供給至所選擇之線中包含之一列像素。掃描信號線G與資料信號線S相互交叉。
圖2所示之G(n)係表示第n根(n係1以上N以內之整數)掃描信號線。例如，G(1)、G(2)及G(3)係分別表示第1根、第2根及第3根之掃描信號G。另一方面，S(i)係表示第i根(i係1以上M以內之整數)資料信號線S。例如S(1)、S(2)、及S(3)分別表示第1根、第2根及第3根資料信號線S。
掃描線驅動電路4係例如對各掃描信號線G從畫面之上方至下方依次進行掃描。此時，對於各掃描信號線G，輸出用於使連接於像素所具備之像素電極的切換元件(TFT)成為導通狀態的矩形波。藉此，將畫面內之1列像素設為選擇狀態。
但，掃描線驅動電路4之掃描並非限定為上述順序掃 描。例如，亦可為對第1根、第3根、第5根...等第奇數號之掃描信號線G掃描後，對第2根、第4根、第6根...等第偶數號之掃描信號線G進行掃描的跳躍掃描(交錯式掃描)。
信號線驅動電路5係從該時序控制部7接收從控制部10輸入至時序控制部7之影像信號(箭頭C)(箭頭E)。信號線驅動電路5係根據從時序控制部7輸入之影像信號，算出應輸出至選擇之1列各像素的電壓值，且將與該值對應之電壓輸出至各資料信號線S。結果，對於位於選擇之掃描信號線G上的各像素，供給圖像資料。
顯示裝置2係具備對於畫面內之各像素設置的共用電極(未圖示)。共用電極驅動電路6係基於從時序控制部7所輸入之信號(箭頭A)，而將用於驅動共用電極之特定之共用電壓輸出至共用電極(箭頭B)。
時序控制部7係基於從控制部10輸入之時脈信號、水平同步信號及垂直同步信號(箭頭C)，而對各電路輸出用於使各電路同步地動作的作為標準之信號。具體而言，掃描線驅動電路4中，基於時脈信號、水平同步信號及垂直同步信號，而輸出閘極起動脈衝信號GSP、閘極時脈信號GCK、及閘極輸出賦能信號GOE(箭頭D)。信號線驅動電路5中，基於時脈信號、水平同步信號及垂直同步信號，輸出源極起動脈衝SSP、源極閂鎖選通信號SLS、及源極時脈信號SCK(箭頭E)。
掃描線驅動電路4係以從時序控制部7所接收之閘極起動脈衝信號GSP來開始顯示面板2a之掃描，且藉由變換掃描 信號線G之選擇狀態的信號即閘極時脈信號GCK，而對各掃描信號線G依序施加選擇電壓。信號線驅動電路5係基於從時序控制部7所接收之源極起動脈衝信號SSP，且根據源極時脈信號SCK而將所輸入之各像素之圖像資料存儲於暫存器中。且，信號線驅動電路5存儲圖像資料之後，根據下一個源極閂鎖選通信號SLS，將圖像資料寫入顯示面板2a之各資料信號線S中。進行圖像資料之寫入時，係例如使用信號線驅動電路5所具有之模擬放大器。
觸控面板3中，檢測部8係靠近顯示裝置2之顯示面板2a之畫面而設置，且檢測由使用者之手指等所指示之畫面上的位置。檢測部控制部9係控制檢測部8。具體而言，檢測部控制部9經由驅動線Tx而驅動檢測部8，即輸入矩形波。檢測部8係基於所輸入之矩形波而將檢測信號經由感測線Rx發送至檢測部控制部9。此處，當藉由使用者之手指等而於觸控面板上產生位置之指示之情形下，其附近之感測線Rx中，由矩形波形成之信號與由使用者之手指等形成之信號以重疊的形式被發送至檢測部控制部9。檢測部控制部9係藉由重疊之信號而製作表示檢測到之位置的檢測資料，且將其發送至控制部10(箭頭G)。
控制部10係基於來自觸控面板3之檢測資料，識別使用者之操作，且為了控制顯示裝置2之顯示，進行將影像信號及影像同步信號發送至顯示裝置2等各種處理。
另，顯示系統1內之各電路動作所需之電壓係例如從電源產生電路(未圖示)供給，但此電源產生電路亦可包含於 控制部10中。此情形時，各電壓從控制部10被供給至顯示裝置2，且各電壓從控制部10被供給至觸控面板3。作為顯示系統1內之各電路動作所需之電壓的一例，信號線驅動電路5中供給有電源電壓Vdd。
本說明書中，將掃描線驅動電路4對1個掃描信號線G進行掃描之期間、即對被選擇之掃描信號線G上所存在之各像素供給圖像資料的期間，稱為1掃描期間。連續之2個掃描期間之間設置有水平遮沒期間。水平遮沒期間係指，掃描1個掃描信號線之後，直至開始下一個掃描信號線G之掃描為止的期間。於水平遮沒期間內，停止藉由掃描線驅動電路4進行之顯示之掃描。另，1水平期間係將1掃描期間與1水平遮沒期間合併之期間。
時序控制部7係於水平遮沒期間內，將指示觸控面板3之檢測動作的信號即檢測指示信號(箭頭F)，輸出至觸控面板3之檢測部控制部9。觸控面板3中，若檢測部控制部9從顯示裝置2之時序控制部7接收檢測指示信號，則檢測部8進行檢測之動作，且檢測部控制部9將顯示該檢測結果之檢測資料輸出至控制部10。
(顯示系統1之變化例)
圖3係表示本實施形態之顯示系統1'之構成之詳細情況的方塊圖。顯示系統1與顯示系統1'之相異點係檢測指示信號之路徑。如上所述，圖2之顯示系統1中，將檢測指示信號從顯示裝置2之時序控制部7直接輸出至觸控面板3之檢測部控制部9。
對此，圖3之顯示系統1'中，將檢測指示信號從顯示裝置2之時序控制部7經由控制部10而輸出至觸控面板3之檢測部控制部9。具體而言，顯示裝置2之時序控制部7係將第1檢測指示信號(箭頭F1)輸出至控制部10。接著，收到第1檢測指示信號之控制部10將時序與第1檢測指示信號大致相等之第2檢測指示信號(箭頭F2)輸出至觸控面板3之檢測部控制部9。
如此，觸控面板3之檢測動作之控制亦可經由控制部10進行。換言之，只要是可於顯示面板2a之水平遮沒期間內進行觸控面板3之檢測動作的系統即可。即，無論應用顯示系統1及顯示系統1'中之任一者，均可發揮本發明之效果。
(像素之構成)
此處，將顯示面板2a所具備之像素之構成顯示於圖4。圖4係表示面板2a所具備之複數個像素中的2個像素(像素(i、n)及像素(i+1、n))之構成。像素(i、n)表示連接於資料信號線S(i)及掃描信號線G(n)之像素。像素(i+1、n)表示連接於資料信號線S(i+1)及掃描信號線G(n)之像素。另，關於顯示面板2a所具備之其他像素，均為與該等像素相同之構成。
如圖4所示，像素中具備作為開關元件之TFT200。TFT200之閘極電極係連接於相對應之掃描信號線G。另，TFT200之源極電極係連接於相對應之資料信號線S。且，TFT200之汲極電極係連接於液晶電容C1c及保持電容 Ccs。在對該像素寫入像素資料時，首先，對TFT200之閘極電極，從掃描信號線G供給導通電壓。藉此，TFT200被切換為導通狀態。且，當TFT200為導通狀態時，若從對應之資料信號線S供給資料信號，則該資料信號從TFT200之汲極被供給至液晶電容C1c之像素電極及保持電容Ccs。
如此，將資料信號供給至液晶電容C1c之像素電極，藉此，於該像素中，液晶電容C1c之像素電極與共用電極之間經施加電場的液晶之排列方向，會根據所供給之資料信號之電壓位準與供給至共用電極之電壓位準之差分而產生變化，而顯示與該差分相應之圖像。
另，藉由將資料信號供給至保持電容Ccs，而使保持電容Ccs中累積有與此資料信號相應之電壓的電荷。且，藉由累積於保持電容Ccs之電荷，使得該像素在一定程度期間內可維持顯示圖像之狀態。
如圖4所示，於各像素中產生寄生電容Cgs及寄生電容Cgd。寄生電容Cgs係在金屬層即資料信號線S與掃描信號線G之交叉部產生的寄生電容。寄生電容Cgd係在掃描信號線G與汲極電極之間產生的寄生電容。
另，於各像素中，產生寄生電容Csd1及寄生電容Csd2。寄生電容Csd1係在掃描信號線G與汲極電極之間產生的寄生電容。寄生電容Csd2係在鄰接之掃描信號線G與汲極電極之間產生的寄生電容。
(觸控面板3之構成)
本實施形態中係利用投影型靜電電容方式之觸控面板 3。投影型靜電電容方式之觸控面板3之情形中，檢測部8係將藉由ITO(Indium Tin Oxide：銦錫氧化物)等形成之矩陣狀之透明電極圖案形成於玻璃或塑料等透明基板上。
圖5係表示本實施形態之觸控面板3之構成之詳細情況的圖。如圖5所示，觸控面板3具有驅動線Y(1)~Y(27)與感測線X(1)~X(42)，且檢測部控制部9經由驅動線Y(1)~Y(27)而驅動檢測部8。此處，由於金屬在各驅動線Y(1)~Y(27)與感測線X(1)~X(42)之交點附近交叉，故產生寄生電容C。另，為了使圖簡化，而將驅動線Y之數量設為27根，將感測線X之數量設為42根，但並非限定於此。
若使用者之手指等接觸或靠近檢測部8，則其附近之複數個透明電極圖案之靜電電容產生變化。因此，檢測部控制部9對於驅動線Y(1)~Y(27)從畫面之上至下按次序逐列掃描，並輸入脈衝波形。當脈衝波形輸入至各驅動線Y時，經由交點之寄生電容C，感測線X上之電流或電壓產生變化。此變化於使用者之手指等存在於感測線X之附近之情形與未存在之情形時，其程度會產生變化。檢測部控制部9係根據此變化之程度而算出．製作作為位置資訊之檢測資料，且發送至控制部10。如此，觸控面板3中可藉由使用者之手指等檢測被指示之畫面上的位置。另，圖5中雖採用對於驅動線Y之驅動按線順序掃描之方式，但並非限制於此。另，檢測部控制部9亦可為如下之構成：將來自感測線之模擬數據之經數位資料化的數據發送至控制部10，且由控制部10算出．製作位置資訊。
另，觸控面板3也存在檢測使用者之手指等接觸或靠近畫面上任意之位置的情形。此情形時，檢測出使用者之手指等之接觸或靠近即可，不必要檢測其位置。再者，本實施形態中係利用投影型靜電電容方式之觸控面板3，但亦可利用表面型靜電電容方式或電阻膜方式等任意檢測方式之觸控面板3。此外，當設為具有如投影型靜電電容方式般易受顯示面板2a之驅動影響的方式之觸控面板3的顯示系統1之情形時，藉由適用本實施形態之顯示裝置2，可期待本發明之效果。
(顯示裝置2之掃描方法)
本實施形態中，為了提高觸控面板3之檢測精度、且降低顯示系統1之消耗電力，於顯示裝置2中進行跳躍掃描(交錯式掃描)。關於其之詳細情況，參照圖1進行說明。圖1係表示進行本實施形態之交錯式掃描之情形時的各掃描信號線G之驅動時序的時序圖。
如圖1所示，交錯式掃描中，使於掃描信號G之奇數線中進行資料掃描之圖框(第n圖框)、與於偶數線中進行掃描之圖框(第n+1圖框)交替重複。此交錯式掃描中，1圖框內掃描之線數為通常之循序掃描的一半，故存在可較低地抑制水平同步信號之頻率的優點。
此時，本實施形態中，水平遮沒期間係至少具有觸控面板3之檢測動作所需之最短期間的長度。例如，掃描信號線G(1)之掃描期間開始後經過特定期間之後，隔著至少具有觸控面板3之檢測動作所需之最短期間之長度的水平遮 沒期間，而開始掃描信號線G(3)之掃描期間。另，所謂觸控面板3之檢測動作所需之最短期間，係指對1個驅動線Y輸出上述矩形波之期間。因此，水平遮沒期間具有至少對1個驅動線Y輸出上述矩形波之期間的長度即可。
此處，圖6中表示進行通常的循序掃描之情形時的各掃描信號線G之驅動時序的時序圖。另，圖7中表示進行通常的交錯式掃描之情形時的各掃描信號線G之驅動時序的時序圖。如圖6所示，進行通常的循序掃描之情形時，掃描期間與掃描期間之間的水平遮沒期間較短。同樣，進行通常的交錯式掃描之情形時，掃描期間與掃描期間之間之水平遮沒期間也較短。
對此，本實施形態中如上所述之水平遮沒期間至少具有觸控面板3之檢測動作所需之最短期間的長度。因此，與先前之循序掃描及交錯式掃描相比較，本實施形態之掃描方法中之水平遮沒期間較長。故，水平遮沒期間內觸控面板3可進行檢測動作。
從時序控制部7，於每個水平遮沒期間將檢測指示信號輸出至檢測部控制部9，且若輸出檢測指示信號，則檢測部控制部9控制檢測部8，並進行檢測動作。水平遮沒期間係設置於掃描期間與掃描期間之間，故，觸控面板3能以遠高於再新率之頻率進行檢測動作。結果，可大幅提高觸控面板3之檢測精度。
特別是，於本實施形態中，因進行交錯式掃描，故可充分地確保掃描期間。因此，不必要搭載圖框記憶體等新穎 構件，從而可抑制消耗電力。
(顯示裝置2之驅動方法)
圖8係表示掃描線驅動電路4之控制信號與來自掃描線驅動電路4之輸出信號之時序圖。圖8中，從上依次表示閘極時脈信號GCK、閘極輸出賦能信號GOE及掃描信號G1~G7之時間變化。另，掃描信號G1~G7係指，為了將各個TFT設為導通狀態，而從掃描線驅動電路4輸出至掃描信號線G(1)~(7)之矩形波。此處，為了使圖簡化，而將掃描信號只顯示G1~G7，但並非限定於此。
閘極輸出賦能信號GOE係於自閘極時脈信號GCK之下降開始經過特定期間的時間點(閘極時脈信號GCK上升之前)上升，且於閘極時脈信號GCK之上升之特定期間後下降。閘極輸出賦能信號GOE上升時，目前為H位準之掃描信號G下降，下降時下一個掃描信號G上升。例如，閘極輸出賦能信號GOE下降，藉此，掃描信號G1上升，且掃描信號G成為選擇狀態。再者，閘極輸出賦能信號GOE上升，藉此，掃描信號G1下降，且掃描信號G(1)成為非選擇狀態。之後，閘極輸出賦能信號GOE下降，藉此，掃描信號G3上升，且掃描信號線G(3)成為選擇狀態。如此，掃描信號G1輸出至掃描信號線G(1)後，將掃描信號G3輸出至掃描信號線G(3)，藉此實現交錯式掃描。
此時，以使閘極時脈信號GCK重複為僅第1時間為H位準之第1期間、與僅比第1時間短之第2時間為H位準之第2期間之方式，控制時序控制部7。進而，時序控制部7中係以 如下之方式控制：閘極輸出賦能信號GOE在第2期間之閘極時脈信號GCK上升之前上升後，直至下一個第1期間之閘極時脈信號GCK上升之特定期間後下降為止，維持H水平。換言之，時序控制部7中係以如下之方式進行控制：閘極輸出賦能信號GOE僅於1掃描期間維持L位準後，僅於1水平遮沒期間維持H位準。
如以上所述，時序控制部7控制閘極時脈信號GCK及閘極輸出賦能信號GOE，藉此可實現具有較長水平遮沒期間的交錯式掃描。另，於閘極輸出賦能信號GOE為H位準的期間，所有掃描信號G為L位準，所有掃描信號線G之驅動停止。即，為水平遮沒期間。
因此，若成為水平遮沒期間，則從時序控制部7，於每個水平遮沒期間將檢測指示信號輸出至檢測部控制部9。於檢測指示信號為H位準之期間內，觸控面板3進行檢測動作。因此，觸控面板3之檢測之動作只要在比該動作所需之最短期間長、且檢測指示信號為H位準之期間內，則可以任意之時序進行。即，觸控面板3之檢測期間係可作各種變更。
另，亦可構成為將閘極輸出賦能信號GOE其本身作為檢測指示信號輸出至觸控面板3。
(TFT特性)
為了進一步提高觸控面板3之檢測精度，本實施形態之顯示裝置2中，作為TFT200，較好的是採用TFT，該TFT中之半導體層中使用所謂氧化物半導體。此氧化物半導體 中，包含例如IGZO(InGaZnOx)。關於其理由，參照圖9進行說明。圖9係表示各種TFT之特性的圖。此圖9中，顯示使用氧化物半導體之TFT、使用a-Si(amorphous silicon：非晶矽)之TFT及使用LTPS(Low Temperature Poly Silicon：低溫多晶矽)之TFT之各個特性。本圖中，橫軸(Vgh)係表示供給至各TFT之閘極的導通電壓之電壓值，且縱軸(Id)係表示各TFT之源極-汲極間之電流量。特別是圖中顯示為「TFT-on」之期間係表示相應於導通電壓之電壓值而為導通狀態的期間，圖中顯示為「TFT-off」之期間係表示相應於導通電壓之電壓值而成為關閉狀態的期間。
如圖9所示，與使用a-Si之TFT相比，使用氧化物半導體之TFT的導通狀態時之電流量(即電子遷移率)較高。雖圖示省略，但具體而言，使用a-Si之TFT中，其TFT-on時之Id電流為1uA，相對於此，使用氧化物半導體之TFT中，其TFT-on時之Id電流為20~50uA。因此，與使用a-Si之TFT相比，使用氧化物半導體之TFT的導通狀態時之電子遷移率高至20~50倍，導通特性非常優秀。
根據以上內容，本實施形態之顯示裝置2中，藉由將使用氧化物半導體之TFT採用於各像素中，使得各像素之TFT之導通特性變得非常優秀。因此，使得對於各像素寫入像素資料寫入時之電子遷移率增大，可進而縮短該寫入所花費之時間。即，本實施形態之顯示裝置2中，可將觸控面板3實行檢測動作之期間即水平遮沒期間變得更長，故可充分地確保觸控面板進行檢測動作之期間。因此，可 進一步提高觸控面板3之檢測精度。
[第2實施形態] (顯示裝置2之掃描方法)
以下，表示提高觸控面板3之檢測精度、且降低顯示系統1之消耗電力的其他掃描方法。關於其之詳細情況，參照圖10進行說明。圖10係表示進行本實施形態之交錯式掃描之情形時的各掃描信號線G之驅動時序的時序圖。
如圖10所示，本實施形態中也進行交錯式掃描。具體而言，使於掃描信號線G之奇數線中進行資料掃描之圖框(第n圖框)、與於偶數線中進行資料掃描之圖框(第n+1圖框)交替重複。
此時，本實施形態中，1掃描期間與1水平遮沒期間係大致同等。另，掃描期間與水平遮沒期間係以相應於閘極時脈信號GCK之時序切換。例如，掃描信號線G(1)之掃描期間開始後，基於閘極時脈信號GCK而經過所特定之期間後，移至水平遮沒期間後，基於閘極時脈信號GCK而經過上述特定之期間後，開始掃描信號線G(3)之掃描期間。
此處，如圖6及圖7所示，進行通常的循序掃描及交錯式掃描之情形時，水平遮沒期間較短。但，本實施形態中，1掃描期間及1水平遮沒期間設為大致同等。因此，與先前之循序掃描及交錯式掃描相比，本實施形態之掃描方法的水平遮沒期間較長。因此，水平遮沒期間內觸控面板3可進行檢測動作。
從時序控制部7，於每個水平遮沒期間將檢測指示信號 輸出至檢測部控制部9。若輸出檢測指示信號，則檢測部控制部9控制檢測部8，且進行檢測動作。水平遮沒期間係設置於掃描期間與掃描期間之間，故觸控面板3能以遠高於再新率之頻率進行檢測動作。結果，可大幅提高觸控面板3之檢測精度。
特別是，於本實施形態中，因進行交錯式掃描，故可充分地確保掃描期間。因此，不必要搭載圖框記憶體等新穎構件，從而可抑制消耗電力。
(顯示裝置2之驅動方法)
圖11係表示掃描線驅動電路4之控制信號與來自掃描線信號電路4之輸出信號的時序圖。圖11中，由上依序表示閘極時脈信號GCK、閘極輸出賦能信號GOE及掃描信號G1~G7之時間變化。另，掃描信號G1~G7係指，為了將各個TFT設為導通狀態，而從掃描線驅動電路4輸出至掃描信號線G(1)~(7)之矩形波。此處，為了使圖簡化，而對掃描信號只顯示G1~G7，但未限定於此。
交錯式掃描之方法係與上述之第1實施形態相同，但閘極時脈信號GCK如通常般輸出。具體而言，輸出重複有僅第3時間為H位準之第3期間的閘極時脈信號GCK。此時，時序控制部7中係以如下之方式控制：閘極輸出賦能信號GOE於第3期間之閘極時脈信號GCK上升之前上升後，直至下一個第3期間之閘極時脈信號GCK上升之特定期間後下降為止，維持H位準。且，以如下之方式進行控制：進而於其下一個第3期間之閘極時脈信號GCK上升之前上升 後，進而在直至下一個第3期間之閘極時脈信號GCK之上升之特定期間後下降為止，維持閘極輸出賦能信號GOE之H位準。換言之，時序控制部7中係以如下之方式控制：閘極輸出賦能信號GOE於僅1掃描期間維持L位準後，於僅1水平遮沒期間維持H位準。
如上所述，時序控制部7控制閘極輸出賦能信號GOE，藉此，可實現具有較長水平遮沒期間之交錯式掃描。另，於閘極輸出賦能信號GOE為H位準之期間，所有掃描信號G為L位準，且所有掃描信號線G之驅動停止。即，為水平遮沒期間。此處，若成為水平遮沒期間，則觸控面板3進行檢測動作之方面與第1實施形態相同。
另，若本實施形態中僅控制閘極輸出賦能信號GOE，則可實現具有較長水平遮沒期間之交錯式掃描，故與第1實施形態相比較，可使顯示裝置2之電路變得更簡易。
[變化例]
本發明並非限定於上述實施形態，可在請求項所示之範圍內進行各種變更。因此，作為上述之實施形態之變化例，顯示以下幾個變化例。
(變化例1)
圖12係表示其他實施形態之顯示系統11之概要圖。如圖12所示，亦可設置複數(圖12中為2個)之掃描線驅動電路4a、4b，由複數個掃描線驅動電路4a、4b來驅動掃描信號線G。例如，可以如下之方式設定：掃描線驅動電路4a(第1掃描線驅動電路)控制掃描信號線G之奇數線，掃描線驅動電路4b(第2掃描線驅動電路)控制掃描信號線G之偶數 線。據此，第n圖框中掃描線驅動電路4a動作，且第n+1圖框中掃描線驅動電路4b驅動。如此，藉由分開使用掃描信號線G之奇數線與偶數線上使用之掃描線驅動電路(4a、4b)，可實現交錯式掃描。即，對於1個掃描線驅動電路4而言，無需用於以對第n圖框驅動掃描信號線G之奇數線之方式進行控制、且以對第n+1圖框驅動掃描信號線G之偶數線之方式進行控制的電路等，故可將顯示裝置2之電路更為簡易。
關於資料信號線S也相同，亦可設置複數個(圖12中為3個)之信號線驅動電路5a~5c，由複數個信號線驅動電路5a~5c來驅動資料信號線S。
(變化例2)
圖13係表示其他實施形態之顯示系統11'的概要圖。以第1及第2實施形態所示之交錯式掃描亦可不於顯示面板2a之整個畫面進行掃描。具體而言，亦可藉由交錯式掃描而驅動顯示面板2a之一部分區域，且藉由循序掃描而驅動其餘之區域。例如，於圖13中所示之畫面之上半部分中，進行視頻顯示或文本顯示等不需要觸控面板3之顯示，而於畫面之下半部分中，進行鍵盤顯示等需要觸控面板3之顯示。此情形時，只要僅於進行需要觸控面板3之顯示的區域進行交錯式掃描，而於其他區域中進行通常之循序掃描即可。
關於此之情形時的驅動方法，參照圖14進行說明。圖14係表示掃描線驅動電路4之控制信號與來自掃描線驅動電 路4之輸出信號的時序圖。圖14中，從上起依序表示閘極時脈信號GCK、閘極輸出賦能信號GOE及掃描信號G1~GN之時間變化。另，掃描信號G1~GN係指各自為了使TFT成為導通狀態，而從掃描線驅動電路4輸出至掃描信號線G(1)~G(N)之矩形波。
如圖14所示，進行不需要觸控面板3之顯示的通常掃描區域中所含之掃描信號線G(1)~G(m+3)係藉由通常之循序掃描而驅動。另一方面，進行需要觸控面板3之顯示的交錯式掃描區域中所含之掃描信號線G(m+4)~G(N)係藉由第1或第2實施形態中顯示之交錯式掃描而驅動。
關於於哪一掃描信號線G進行循序掃描或交錯式掃描之控制係藉由控制部10進行。控制部10係將關於要在顯示面板2a之畫面上之哪一區域進行不需要觸控面板3之顯示、在哪一區域進行需要觸控面板3之顯示之顯示區域資訊，輸出至時序控制部7。在時序控制部7中，基於顯示區域資訊，對於相當於不需要觸控面板3之顯示區域(通常掃描區域)的掃描信號線G，進行通常之驅動。另一方面，對於相當於需要觸控面板3之顯示區域(交錯式掃描區域)之掃描信號線G，將對應於交錯式掃描之閘極時脈信號GCK及閘極輸出賦能信號GOE輸出至掃描線驅動電路4。藉此，可僅於交錯式掃描區域進行交錯式掃描。如此，只要對應於需要觸控面板3之顯示區域而適當選擇進行交錯式掃描之掃描信號線G，則可部分地進行交錯式掃描。
本發明並非限定於上述實施形態及變化例，可於如請求 項所示之範圍內作各種變更。即，關於適當組合相異之實施形態或變化例中分別揭示之技術手段所獲得之實施形態，亦包含於本發明之技術範圍內。
例如上述之顯示面板2a亦可為具備液晶層之液晶面板。此情形時，顯示裝置2即為液晶顯示裝置。另，顯示面板2a之像素亦可具有以對應於流動之電流的亮度發光之元件、即有機電致發光(EL)二極體。此情形時，顯示裝置2為有機EL顯示器(有機電致發光顯示裝置)。有機EL顯示器於掃描模式下之消耗電流較大，該有機EL顯示器之驅動信號對於檢測裝置之影響增大。對此，若對於該有機EL顯示器應用顯示裝置2，則更加有效。
另，上述之顯示裝置2可較好地適用於解析度高於1920×1080之全高清(FHD)影像的顯示裝置中。於高解析度之顯示裝置之情形時，負荷電容較大，故難以確保1次掃描期間內像素電極之充電時間。但，顯示裝置2中由於進行交錯式掃描，故易確保像素電極之充電時間。由此，可實現具有較高顯示品質之顯示裝置2。就以上之方面而言，換言之，顯示裝置2係可適用於200 ppi以上之高精細之顯示裝置。
[實施形態之概括]
如以上所述，為了解決上述之問題，本發明之一形態之顯示裝置之特徵在於具備：顯示元件，其係將圖像顯示於畫面中；驅動機構，其係以進行掃描之掃描期間與停止該掃描之水平遮沒線期間交替重複之方式驅動上述顯示元 件，並且藉由交錯式掃描來驅動上述顯示元件之至少一部分，該水平遮沒線期間至少具有外部之檢測裝置之檢測動作所需之最短期間的長度；及輸出部，其係於上述水平遮沒期間中，對上述外部之檢測裝置輸出指示檢測之檢測指示信號，且於上述掃描期間不輸出上述檢測指示信號。
另，為了解決上述之問題，本發明之一形態之顯示裝置之驅動方法之特徵在於，其係對具備將圖像顯示與畫面上之顯示元件的顯示裝置進行驅動的方法，其具有：驅動步驟，其係以使進行掃描之掃描期間與停止該掃描之水平遮沒期間交替重複之方式驅動上述顯示元件，且藉由交錯式掃描來驅動上述顯示元件，該水平遮沒期間至少具有外部之檢測裝置之檢測動作所需最短期間的長度；及輸出步驟，其係於上述水平遮沒期間中，對上述外部之檢測裝置輸出指示檢測之檢測指示信號，且於上述掃描期間不輸出上述檢測指示信號。
根據上述構成及方法，係於每個水平遮沒期間將檢測指示信號輸出至檢測裝置，且若輸出檢測指示信號，則檢測裝置進行檢測動作。水平遮沒期間係設置於掃描期間與掃描器之間，故檢測裝置能以遠高於再新率之頻率進行檢測動作。結果，可大幅提高檢測裝置之檢測精度。
特別是，於本發明之一形態中，藉由進行交錯式掃描可延長水平遮沒期間，可提高檢測裝置之檢測精度，故無需搭載圖框記憶體等新穎構件，從而可抑制消耗電力。
另，本發明之一形態之顯示裝置中，上述掃描期間及上 述水平遮沒期間之長度係大致相同。
根據上述之構成，以對應於閘極時脈信號GCK之時序切換掃描期間與水平遮沒期間即可，故可使驅動機構之電路變得更簡易。
另，本發明之一形態之顯示裝置中，上述顯示元件係具備排列成矩陣狀之複數像素電極的矩陣型顯示元件，且進而具備用於驅動上述像素電極之複數個資料信號線及複數個掃描信號線，且上述驅動機構具備複數個掃描線驅動電路，其分別驅動上述複數個掃描信號線中相互不同之一部分。
另，本發明之一形態之顯示裝置中，上述驅動機構具備：第1掃描線驅動電路，其係驅動排列於第奇數號之行之上述複數個像素電極；及第2掃描線驅動電路，其係驅動排列於第偶數號之上述複數個像素電極。
根據上述之構成，藉由分別使用複數個掃描線驅動電路，可實現交錯式掃描。即，對於1個掃描線驅動電路而言，無需用於以驅動第n圖框之掃描信號線G中之哪一個之方式進行控制、且以驅動第n+1圖框之掃描信號線G中之哪一個之方式進行控制的電路，故可使顯示裝置之電路變得簡易。
另，本發明之一形態之顯示裝置中，上述驅動機構係藉由上述交錯式掃描來驅動上述顯示元件之一部分區域，且藉由循序掃描來驅動其餘之區域。
根據上述之構成，亦可局部地實行交錯式掃描，即，於 進行檢測裝置無需之顯示之區域中進行通常之循序掃描、且於進行檢測裝置需要之顯示之區域中進行交錯式掃描等，。
另，本發明之一形態之顯示裝置中，上述顯示元件之解析度係高於1920×1080之解析度。
另，本發明之一形態之顯示裝置中，上述顯示元件之精細度係200 ppi以上。
高解析度之顯示裝置之情形時，電荷電容較大，故在1次掃描期間中難以確保像素電極之充電時間。但，根據上述之構成，因進行交錯式掃描，故易確保像素電極之充電時間。因此，可實現具有較高顯示品質之顯示裝置。
另，本發明之一形態之顯示裝置中，上述外部之檢測裝置具有複數個感測線、及與上述複數個感測線交叉之複數個驅動線，且選擇各上述驅動線進行掃描，針對每個被選擇之上述驅動線，輸出驅動各上述驅動線之矩形波，且上述外部之檢測裝置之檢測動作所需之最短期間係指對1個上述驅動線輸出上述矩形波的期間。
根據上述之構成，1個水平遮沒期間中，至少對1個驅動線輸出矩形波。藉此，檢測裝置可獲得較高之檢測精度。
另，本發明之一形態之顯示裝置係，構成上述顯示元件之複數個像素之各個TFT之半導體層中，使用氧化物半導體。
另，本發明之一形態之顯示裝置中，上述氧化物半導體較佳為IGZO。
根據上述之構成，作為複數之像素之各個TFT，採用使用有電子遷移量較高之氧化物半導體(例如IGZO)的TFT，藉此，對於各像素寫入像素資料時，增大電子遷移量，可縮短該寫入所花費之時間。藉此，可充分地設置檢測裝置進行檢測動作的期間即水平遮沒期間。因此，可提高檢測裝置之檢測精度。
另，作為本發明之一形態之顯示裝置之例，可列舉液晶顯示裝置或有機電致發光(EL)顯示裝置等。就有機EL顯示裝置而言，掃描模式下之消耗電流較大，該顯示裝置之驅動信號對於檢測裝置之影響增大。因此，若對於有機EL顯示裝置使用本發明之一形態之顯示裝置，則更為有效。
另，若為具備上述構成之顯示裝置、及基於來自該顯示裝置之檢測指示信號而進行檢測之檢測裝置的顯示系統，可具有與上述效果相同之效果。
另，作為檢測裝置之例，可列舉設置於顯示裝置之畫面上之觸控面板等。
觸控面板係靠近顯示裝置而設、或設置於顯示裝置之內部，故該顯示裝置之驅動信號對其之影響較大。因此，若利用觸控面板作為檢測裝置，則更為有效。
發明之詳細說明這一項中所完成之具體實施形態或實施例僅係用於使本發明之技術內容明瞭，並非狹義地解釋為僅限定於此類具體例，可在本發明之精神及如下揭示之請求範圍內作各種變更而進行實施。
[產業上之可利用性]
如上所述，本發明之顯示裝置可實現具有較長水平遮沒期間之交錯式掃描，故水平遮沒期間中，將檢測指示信號輸出至外部檢測裝置，因此，可增加該檢測裝置之檢測動作之次數，且可提高檢測結果之精度，故可適用於進行掃描之任意顯示裝置中。
1‧‧‧顯示系統
1'‧‧‧顯示系統
2‧‧‧顯示裝置
2a‧‧‧顯示面板
3‧‧‧觸控面板
4‧‧‧掃描線驅動電路
4a‧‧‧掃描線驅動電路
4b‧‧‧掃描線驅動電路
5‧‧‧信號線驅動電路
5a‧‧‧信號線驅動電路
5b‧‧‧信號線驅動電路
5c‧‧‧信號線驅動電路
6‧‧‧共用電極驅動電路
7‧‧‧時序控制部
8‧‧‧檢測部
9‧‧‧檢測部控制部
10‧‧‧控制部
11‧‧‧顯示系統
11'‧‧‧顯示系統
200‧‧‧TFT
A‧‧‧箭頭
B‧‧‧箭頭
C‧‧‧箭頭
CCK‧‧‧交流低壓配電櫃
Ccs‧‧‧維持電容
Cgd‧‧‧寄生電容
Cgs‧‧‧寄生電容
COE‧‧‧高期正交系統
Csd1‧‧‧寄生電容
Csd2‧‧‧寄生電容
D‧‧‧箭頭
E‧‧‧箭頭
F‧‧‧箭頭
F1‧‧‧箭頭
F2‧‧‧箭頭
G‧‧‧掃描信號線
G1‧‧‧掃描信號
G2‧‧‧掃描信號
G3‧‧‧掃描信號
G4‧‧‧掃描信號
G5‧‧‧掃描信號
G6‧‧‧掃描信號
G7‧‧‧掃描信號
G8‧‧‧掃描信號
Rx‧‧‧讀出線
S‧‧‧資料信號線
Tx‧‧‧驅動線
Vdd‧‧‧電源電壓
圖1係表示進行本發明之一實施形態之交錯式掃描之情形時的各掃描信號線G之驅動時序的時序圖。
圖2係表示本發明之一實施形態之顯示系統之構成之詳細情況的方塊圖。
圖3係表示本發明之一實施形態之顯示系統之構成之詳細情況的方塊圖。
圖4係表示本發明之一實施形態之顯示面板所具備之像素之構成的圖。
圖5係表示本發明之一實施形態之觸控面板之構成之詳細情況的圖。
圖6係表示進行通常之循序掃描之情形時的各掃描信號線G之驅動時序的時序圖。
圖7係表示進行通常之交錯式掃描之情形時的各掃描信號線G之驅動時序的時序圖。
圖8係表示本發明之一實施形態之掃描線驅動電路之控制信號與來自掃描線驅動電路之輸出信號的時序圖。
圖9係表示各種TFT之特性的圖。
圖10係表示進行本發明之一實施形態之交錯式掃描之情 形時的各掃描信號線G之驅動時序的時序圖。
圖11係表示本發明之一實施形態之掃描線驅動電路之控制信號與來自掃描線驅動電路之輸出信號的時序圖。
圖12係表示本發明之其他實施形態之顯示系統的概要圖。
圖13係表示本發明之其他實施形態之顯示系統的概要圖。
圖14係表示本發明之其他實施形態之掃描線驅動電路之控制信號與來自掃描線驅動電路之輸出信號的時序圖。
G1‧‧‧掃描信號
G2‧‧‧掃描信號
G3‧‧‧掃描信號
G4‧‧‧掃描信號
G5‧‧‧掃描信號
G6‧‧‧掃描信號
G7‧‧‧掃描信號
G8‧‧‧掃描信號

Claims (15)

  1. 一種顯示裝置，其特徵在於包含：顯示元件，其係於畫面上顯示圖像；驅動機構，其係以使進行掃描之掃描期間與停止該掃描之水平遮沒期間交替重複之方式驅動上述顯示元件，並且藉由交錯式掃描而驅動上述顯示元件之至少一部分，該水平遮沒期間至少具有外部之檢測裝置之檢測動作所需的最短期間之長度；及輸出部，其係於上述水平遮沒期間對上述外部之檢測裝置輸出指示檢測之檢測指示信號，且於上述掃描期間不輸出上述檢測指示信號。
  2. 如請求項1之顯示裝置，其中上述掃描期間及上述水平遮沒期間之長度係大致相同。
  3. 如請求項1或2之顯示裝置，其中上述顯示元件係矩陣型之顯示元件，其具備排列成矩陣狀之複數個像素電極，且進而具備用於驅動上述像素電極之複數個資料信號線及複數個掃描信號線；上述驅動機構具備複數個掃描線驅動電路，其分別驅動上述複數個掃描信號線中之互不相同之一部分。
  4. 如請求項3之顯示裝置，其中上述驅動機構具備第1掃描線驅動電路，其驅動排列於第奇數號之行的上述複數個像素電極；及第2掃描線驅動電路，其驅動排列於第偶數號之行的上述複數個像素電極。
  5. 如請求項1至4中任一項之顯示裝置，其中上述驅動機構係藉由上述交錯式掃描而驅動上述顯示元件之一部分區域，且藉由循序掃描而驅動其餘區域。
  6. 如請求項1至5中任一項之顯示裝置，其中上述顯示元件之解析度高於1920×1080之解析度。
  7. 如請求項1至6中任一項之顯示裝置，其中上述顯示元件之精細度係200 ppi以上。
  8. 如請求項1至7中任一項之顯示裝置，其中上述外部之檢測裝置包含複數個感測線、及與上述複數個感測線交叉的複數個驅動線，且選擇各上述驅動線進行掃描，針對每一個被選擇之上述驅動線而輸出驅動各上述驅動線之矩形波；上述外部之檢測裝置之檢測動作所需之最短期間係指對1個上述驅動線輸出上述矩形波之期間。
  9. 如請求項1至8中任一項之顯示裝置，其中構成上述顯示元件之複數個像素之各者之TFT之半導體層使用氧化物半導體。
  10. 如請求項9之顯示裝置，上述氧化物半導體係IGZO。
  11. 如請求項1至10中任一項之顯示裝置，其中上述顯示裝置係液晶顯示裝置。
  12. 如請求項1至11中任一項之顯示裝置，其中上述顯示裝置係有機電致發光顯示裝置。
  13. 一種顯示系統，其包含：如請求項1至12中任一項之顯示裝置；及 檢測裝置，其基於來自該顯示裝置之檢測指示信號而進行檢測。
  14. 如請求項13之顯示系統，其中上述檢測裝置係設置於上述顯示裝置之畫面上之觸控面板。
  15. 一種驅動方法，其特徵在於，其係驅動具備於畫面上顯示圖像之顯示元件的顯示裝置之方法，其包括：驅動步驟，其係以使進行掃描之掃描期間與停止該掃描之水平遮沒期間交替重複的方式驅動上述顯示元件，且藉由交錯式掃描而驅動上述顯示元件，該水平遮沒期間比外部之檢測裝置之檢測動作所需之最短期間長；及輸出步驟，其係於上述水平遮沒期間，對上述外部之檢測裝置輸出指示檢測之檢測指示信號，且於上述掃描期間不輸出上述檢測指示信號。
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