CN101281725B - 触摸感应显示装置及驱动该装置的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种触摸感应显示装置及驱动该装置的设备和方法。驱动设备包括多个级中的至少一个，每个级包括：输入部分、中间处理单元、输出电压发生器和输出通道选择单元。输入部分响应于来自前一级的输出信号或扫描起始信号来输出第一电压。中间处理单元响应于来自后一级的输出信号或多个时钟信号中的一个来输出第二电压。输出电压发生器响应于来自输入部分的第一电压和来自中间处理单位的第二电压来充入第一电压并产生输出信号。输出通道选择单元选择来自输出电压发生器的输出信号的输出通道。因此可以使显示装置的结构简化。

Description

触摸感应显示装置及驱动该装置的设备和方法
本申请要求于2007年4月6日在韩国知识产权局提交的第10-2007-0034306号韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用包含于此。
技术领域
本发明涉及一种显示装置，更具体地讲，涉及一种触摸感应显示装置，及驱动该装置的设备和方法。
背景技术
已经积极开展了大量的研究来开发使用电泳显示(EPD)装置或液晶显示(LCD)装置的平板显示装置。
电泳显示装置包括：像素，具有连接到电泳电容器的开关元件；显示面板组件，具有显示信号线；栅极驱动器，用于通过向显示信号线中的栅极线施加由栅极导通电压和栅极截止电压形成的扫描信号来导通/截止像素的开关元件；数据驱动器，用于通过向显示信号线中的数据线施加数据电压来通过导通的开关元件向像素施加数据电压。
在电泳显示装置的组成元件中，栅极驱动器可以通过与像素的开关元件相同的制造工艺来集成在显示面板组件上以降低制造成本。集成的栅极驱动器为包含多个级(stage)的移位寄存器。
已经引入了触摸感应显示装置。触摸感应显示装置可以包括，例如，LCD装置或EPD装置。
发明内容
本发明的示例性实施例提供一种用于驱动显示装置的设备，具有该设备的显示装置和该显示装置的驱动方法，其中，该显示装置具有简化的结构。
因为触摸感应显示装置感测触摸并显示图像，所以触摸感应显示装置与具有显示图像的功能的普通显示装置相比具有更复杂的结构。
因此，本发明的示例性实施例使触摸感应显示装置的结构简化，更具体地讲，使电泳显示器的结构简化。
根据本发明的示例性实施例，用于驱动显示装置的设备包括用来与多个时钟信号同步地顺序产生输出信号的彼此连接的多个级。所述多个级中的至少一个包括输入部分、中间处理单元、输出电压发生器和输出通道选择单元。输入部分响应于来自前一级的输出信号或扫描起始信号来输出第一电压。中间处理单元响应于来自后一级的输出信号或所述多个时钟信号中的一个来输出第二电压。输出电压发生器响应于来自输入部分的第一电压和来自中间处理单元的第二电压来充入第一电压并产生输出信号。输出通道选择单元选择来自输出电压发生器的输出信号的输出通道。
第一电压可以为高电压的栅极导通电压Von，第二电压可以为低电压的栅极截止电压Voff。
所述多个级中的至少一个可以具有第一输出端和第二输出端，并且输出通道选择单元可以通过选择第一输出端或第二输出端经由输出通道来输出输出信号。
输出通道选择单元可以包括与第一输出端连接的第一晶体管和与第二输出端连接的第二晶体管。
第一晶体管和第二晶体管可以彼此相反地操作。
可以向第一晶体管和第二晶体管的各自的控制端施加相位相反的第一选择信号和第二选择信号。
所述多个级中的至少一个还可以包括设置端、复位端、栅极电压端、第一时钟端和第二时钟端以及第一选择端和第二选择端。输入部分可以包括连接在设置端和第一节点(junction)之间并具有与设置端连接的控制端的第三晶体管。中间处理单元可以包括并联连接在第一节点和栅极电压端之间的第四晶体管和第五晶体管、连接在第二节点和栅极电压端之间的第六晶体管，以及连接在第二节点和第一时钟端之间的第一电容器。第四晶体管可以具有与复位端连接的控制端，第五晶体管可以具有与第二节点连接的控制端，第六晶体管可以具有与第一节点连接的控制端。输出电压发生器可以包括连接在第三节点和第一时钟端之间的第七晶体管、并联连接在第三节点和栅极电压端之间的第八晶体管和第九晶体管以及连接在第一节点和第三节点之间的第二电容器。第七晶体管可以具有与第一节点连接的控制端，第八晶体管可以具有与第二节点连接的控制端，第九晶体管可以具有与第二时钟端连接的控制端。第一晶体管和第二晶体管可以与第三节点连接。
可以向第一选择端提供第一选择信号，并且可以向第二选择端提供与第一选择信号之间具有180°相位差的第二选择信号。
所述多个级中的至少一个还可以包括用来向前一级和后一级输出输出信号的进位输出端。
根据本发明的示例性实施例，显示装置包括显示面板组件和栅极驱动器。显示面板组件包括具有第一开关元件的多个像素、与第一开关元件连接的多个图像扫描线、具有第二开关元件的多个传感器以及与第二开关元件连接的多个感测扫描线。栅极驱动器与图像扫描线和感测扫描线连接。栅极驱动器产生输出信号并选择性地向图像扫描线和感测扫描线中的一个提供输出信号。
栅极驱动器可以包括用来与多个时钟信号同步地轮流产生输出信号的彼此连接的多个级。所述多个级中的至少一个可具有输入部分、中间处理单元、输出电压发生器和输出通道选择单元。输入部分可以响应于来自前一级的输出信号或扫描起始信号中的一个来输出第一电压。中间处理单元可以响应于来自后一级的输出信号或多个时钟信号之一来输出第二电压。输出电压发生器可以响应于来自输入部分的第一电压和来自中间处理单元的第二电压来充入第一电压并产生输出信号。输出通道选择单元选择来自输出电压发生器的输出信号的输出通道。
输出通道选择单元可以包括与图像扫描线中的一条连接的第一晶体管和与感测扫描线中的一条连接的第二晶体管。第一晶体管和第二晶体管可以彼此相反地操作。
可以向第一晶体管和第二晶体管的各自的控制端提供相位相反的第一选择信号和第二选择信号。
所述多个级中的至少一个还可以包括设置端、复位端、栅极电压端、第一时钟端和第二时钟端以及第一选择端和第二选择端。输入部分可以包括连接在设置端和第一节点之间并具有与设置端连接的控制端的第三晶体管。中间处理单元可以包括并联连接在第一节点和栅极电压端之间的第四晶体管和第五晶体管、连接在第二节点和栅极电压端之间的第六晶体管以及连接在第二节点和第一时钟端之间的第一电容器。第四晶体管可以具有与复位端连接的控制端，第五晶体管可以具有与第二节点连接的控制端，第六晶体管可以具有与第一节点连接的控制端。输出电压发生器可以包括连接在第三节点和第一时钟端之间的第七晶体管、并联连接在第三节点和栅极电压端之间的第八晶体管和第九晶体管以及连接在第一节点和第三节点之间的第二电容器。第七晶体管可以具有与第一节点连接的控制端，第八晶体管可以具有与第二节点连接的控制端，第九晶体管可以具有与第二时钟端连接的控制端。
所述多个级中的至少一个还可以包括用来向前一级和后一级输出输出信号的进位输出端。
第一开关元件、第二开关元件和第一至第九晶体管可以由非晶硅制成。
栅极驱动器可以与显示面板组件集成。
根据本发明的示例性实施例，用于驱动包括与图像扫描线和图像数据线连接的多个像素及与感测扫描线和感测数据线连接的多个传感器的显示装置的方法包括：响应于第一选择信号向图像扫描线提供栅极导通电压，通过向图像数据线提供图像数据电压来通过像素显示图像，响应于第二选择信号向感测扫描线提供栅极导通电压以及通过处理来自感测数据线的感测数据信号来执行感测操作。
向图像扫描线施加栅极导通电压和显示图像与向感测扫描线施加栅极导通电压和执行感测操作交替进行。
在对像素执行向图像扫描线施加栅极导通电压和显示图像后，可对传感器执行向感测扫描线施加栅极导通电压和执行感测操作。
在对像素连续地多于两次地执行向图像扫描线施加栅极导通电压和显示图像之后，可对传感器执行向感测扫描线施加栅极导通电压和执行感测操作。
附图说明
通过下面结合附图对本发明的示例性实施例进行的描述，本发明的示例性实施例的这些和/或其它方面与特征将会变得明显并更易于理解，在附图中：
图1是示出了根据本发明的示例性实施例的电泳显示装置的框图；
图2是在根据本发明的示例性实施例的电泳显示装置中的传感器和像素的等效电路图；
图3是根据本发明的示例性实施例的电泳显示装置的显示面板组件的剖视图；
图4是示出了根据本发明的示例性实施例的栅极驱动器的框图；
图5是用于图4示出的栅极驱动器的移位寄存器的第i级电路的电路图；
图6是示出了用于描述图4示出的栅极驱动器的操作的信号波形的时序图。
具体实施方式
下文中，将参照附图来更充分地描述本发明的示例性实施例。
在附图中，为了清晰起见，会夸大层、膜、面板、区域等的厚度。在整个说明书中，相同的标号可表示相同的元件。应该理解的是，当元件比如层、膜、区域或基底被称作在另一个元件“上”时，该元件可以直接在其它元件上或者也可存在中间元件。
首先，将参照图1至图3来描述作为根据本发明的示例性实施例的显示装置的示例的电泳显示器。
图1是示出了根据本发明的示例性实施例的电泳显示装置的框图。图2是根据本发明的示例性实施例的电泳显示装置中的像素和传感器的等效电路图。图3是根据本发明示例性实施例的电泳显示器的显示面板组件的剖视图。
如图1所示，根据示例性实施例的电泳显示器包括：电泳面板组件300、栅极驱动器400、数据驱动器500、感测信号处理器900和信号控制器600。
如图1和图2的等效电路所示，电泳显示面板组件300包括：多条显示信号线G1至Gn和D1至Dm、多条感测信号线S1至Sn和P1至Pm以及基本以矩阵排列的多个传感器SC和多个像素PX。此外，如图3所示，电泳显示面板组件300包括彼此面对的对应的下面板100和上面板200以及置于下面板100与上面板200之间的电泳层3。上面板200包括由透明玻璃或塑料制成的绝缘基底210。
显示信号线G1至Gn和D1至Dm形成在下面板100的由透明玻璃或塑料制成的绝缘基底110上，包括用于传输图像扫描信号的多条图像扫描线G1至Gn和用于传输图像数据信号的多条图像数据线D1至Dm。图像扫描线G1至Gn基本沿行方向几乎彼此平行地延伸，图像数据线D1至Dm基本沿列方向几乎彼此平行地延伸。
感测信号线S1至Sn和P1至Pm也形成在绝缘基底110上，并包括用来传输感测扫描信号的多条感测扫描线S1至Sn和用来传输感测数据信号的多条感测数据线P1至Pm。感测扫描线S1至Sn基本沿行方向几乎彼此平行地延伸，感测数据线P1至Pm基本沿列方向几乎彼此平行地延伸。
如图2和图3所示，每个像素PX，例如连接到第i图像扫描线Gi和第j图像数据线Dj的像素PX，包括：连接到显示信号线Gi和Dj的开关元件Qs1、连接到开关元件Qs1的存储电容器Cst和电泳电容器Cep，其中i＝1、2、...、n，j＝1、2、...、m。
开关元件Qs1为三端子元件，比如置于下面板100上的薄膜晶体管。开关元件Qs1包括：控制端124a，连接到图像扫描线Gi；输入端173a，连接到图像数据线Dj；输出端175a，连接到电泳电容器Cep和存储电容器Cst。此外，开关元件Qs1包括形成在控制端124a与输入端173a之间和在控制端124a与输出端175a之间的半导体154a以及形成在半导体154a上的欧姆接触163a和165a。
电泳电容器Cep包括下面板100的像素电极191和上面板200的形成在由透明玻璃或塑料制成的绝缘基底210上的共电极270作为两个端子，在像素电极191和共电极270之间的的电泳层3用作介电材料。
像素电极191连接到开关元件Qs1，共电极270形成在上面板200的整个表面上并接收共电压Vcom。像素电极191由透明的导体(比如ITO或IZO)或不透明的金属制成，共电极270由透明的导体制成。钝化层180置于像素电极191和开关元件Qs1之间。像素电极191通过钝化层180的接触孔185连接到开关元件Qs1的输出端175a。
电泳层3包括多个微囊30和用于固定微囊30的粘结剂37。每个微囊30包括：带有负电荷(-)或正电荷(+)的白色电泳颗粒31、带有相反电荷的黑色电泳颗粒33和透明介电流体35。
通过形成在下显示面板100上的附加的信号线(未示出)与像素电极191叠置且在该信号线和像素电极191之间设置绝缘材料，来形成用作电泳电容器Cep的下面的部件的存储电容器Cst。向附加信号线提供预定的电压，比如共电压Vcom。然而，可以通过像素电极191与前图像扫描线Gi-1叠置且将绝缘体作为介质来形成存储电容器Cst。存储电容器Cst可以根据需要而被省略。
每个传感器SC，例如连接到第i感测扫描线Si和第j感测数据线Pj的传感器SC，包括感测元件Qp、开关元件Qs2和感测电容器Cp，其中i＝1、2、...、n，j＝1、2、...、m。传感器SC形成在下面板100上并且大部分被钝化层180覆盖。
感测元件Qp为三端子元件，比如薄膜晶体管。感测元件Qp包括：控制端124b，连接到感测控制电压Vdd1；输出端175b，连接到电容器Cp的一端和开关元件Qs2的输入端173c；输入端173b，连接到感测输入电压Vdd2。感测元件Qp包括形成在控制端124b与输入端173b之间和在控制端124b与输出端175b之间的半导体154b以及形成在半导体154b上的欧姆接触163b和165b。当光通过形成在钝化层180上的曝光孔187照射到感测元件Qp的半导体154b时，形成光电流。由于输入端173b和输出端175b之间的电压差，光电流流入感测电容器Cp和开关元件Qs2。
感测电容器Cp包括连接到感测控制电压Vdd1的一端和连接到感测元件Qp的输出端175b和开关元件Qs2的输入端173c的另一端。感测电容器Cp根据来自感测元件Qp的光电流积聚电荷以维持预定的电压。
同样，开关元件Qs2为三端子元件，比如薄膜晶体管。开关元件Qs2包括：控制端124c，连接到感测扫描线Si；输出端175c，连接到感测数据线Pj；输入端173c，连接到感测元件Qp的输出端。开关元件Qs2包括形成在控制端124c与输入端173c之间和在控制端124c与输出端175c之间的半导体154c以及形成在半导体154c上的欧姆接触163c和165c。当施加感测扫描信号时，开关元件Qs2向感测数据线Pj输出存储在感测电容器Cp中的电压或来自感测元件Qp的光电流作为感测数据信号。
开关元件Qs1、开关元件Qs2和感测元件Qp的半导体154a、半导体154c、半导体154b可以由非晶硅或多晶硅形成。开关元件Qs1、开关元件Qs2和感测元件Qp的控制端124a、控制端124c、控制端124b以及半导体154a、半导体154b、半导体154c通过由氮化硅(SiNx)制成的栅极绝缘层140彼此绝缘。
虽然像素PX和传感器SC被描述为相同的数量，但传感器SC的数量可以小于像素PX的数量。因此，可以控制感测数据线P1至Pm和感测扫描线S1至Sn的数量。
例如，如果液晶显示器的分辨率为四分之一视频图形阵列(QVGA，240*320点)且传感器SC的分辨率为QVGA，则每三个像素PX设置一个传感器SC。如果传感器SC的分辨率为QQVGA(四分之一QVGA，120*160点)，则每12个像素PX设置一个传感器SC。这里，1点表示具有用于显示一个图像的三个像素PX的单元。
栅极驱动器400连接到图像扫描线G1至Gn用于向图像扫描线G1至Gn施加图像扫描信号。栅极驱动器400也连接到感测扫描线S1至Sn用于向感测扫描线S1至Sn施加感测扫描信号。图像扫描信号和感测扫描信号包括用于导通和截止开关元件Qs1和开关元件Qs2的电压。栅极驱动器400可以与信号线G1至Gn、信号线D1至Dm、信号线S1至Sn和信号线P1至Pm、开关元件Qs1和开关元件Qs2以及传感器SC集成在电泳显示面板组件300上。然而，栅极驱动器400可以以至少一个IC芯片的形式直接置于电泳显示面板组件300上，可以在被安装在柔性印刷电路膜(未示出)上之后以载带封装TCP的形式附着在电泳显示面板组件300上，或可以安装在附加的印刷电路板PCB(未示出)上。
数据驱动器500连接到电泳显示面板组件300的图像数据线D1至Dm，并向图像数据线D1至Dm施加图像数据信号。
感测信号处理器900连接到电泳显示面板组件300的感测数据线P1至Pm，并接收通过感测数据线P1至Pm输出的感测数据信号。
数据驱动器500和感测信号处理器900中的每个可以以至少一个IC芯片的形式直接置于电泳显示面板组件300上，可以在被安装在柔性印刷电路膜(未示出)上之后以载带封装TCP的形式附着在电泳显示面板组件300上，或可以安装在附加的印刷电路板PCB(未示出)上。虽然不一定，但数据驱动器500和感测信号处理器900可以与信号线G1至Gn、信号线D1至Dm、信号线S1至Sn、信号线P1至Pm、开关元件Qs1和Qs2以及传感器SC集成在电泳显示面板组件300上。
信号控制器600控制感测信号处理器900、数据驱动器500和栅极驱动器400的操作。
同时，电泳显示装置还包括用来产生灰度电压并向数据驱动器500提供产生的灰度电压的灰度电压发生器。在这种情况下，数据驱动器500向图像数据线D1至Dm提供灰度电压或被分压的灰度电压作为图像数据信号。
下文中，将详细描述电泳显示装置的图像显示操作和光感测操作。
信号控制器600接收来自外部图形控制器(未示出)的输入图像信号Din和用于控制输入图像信号的显示的输入控制信号CSin。例如，输入控制信号包括垂直同步信号、水平同步信号、主时钟信号和数据使能信号(data enablesignal)。
信号控制器600根据电泳显示面板组件300的操作条件基于输入图像信号Din和输入控制信号CSin来适当地处理输入图像信号Din，产生栅极控制信号CONT1和数据控制信号CONT2，向栅极驱动器400传输栅极控制信号CONT1并向数据驱动器500传输数据控制信号CONT2和经处理的输出图像信号DAT。
栅极控制信号CONT1包括：扫描起始信号STV，用来指示扫描信号开始扫描；时钟信号CLK中的至少一个，用来控制扫描信号的输出；选择信号SEL，用来选择并扫描感测扫描线S1至Sn和图像扫描线G1至Gn中的一条。栅极控制信号CONT1还包括用来限定栅极导通电压Von的持续时间的输出使能信号OE。
数据控制信号CONT2包括：水平同步起始信号STH，用于通知一个像素行的数据传输；加载信号LOAD，用来向图像数据线D1至Dm施加对应的数据电压；数据时钟信号HCLK。
数据驱动器500根据来自信号控制器600的数据控制信号CONT2来接收用于像素行PX的输出图像信号DAT，将输出图像信号DAT转换为对应的数据电压并向数据线D1至Dm施加经转换的电压。
栅极驱动器400响应于来自信号控制器600的栅极控制信号CONT1通过向图像扫描线G1至Gn施加扫描信号来导通连接到图像扫描线G1至Gn的开关元件Qs1。因此，通过导通的开关元件Qs1向对应的像素PX施加向数据信号线D1至Dm施加的数据电压。
示出了作为电泳电容器Cep的充电电压的向像素PX施加的数据电压和共电压Vcom之间的差，例如，像素电压。电泳颗粒31和电泳颗粒33的位置在微囊30中根据像素电压电平、像素电压的极性和施加像素电压的时间而变化。
例如，如果白色电泳颗粒31靠近共电极270，则电泳显示装置显示白色。相反，如果黑色电泳颗粒33靠近共电极270，则电泳显示装置显示黑色。如果白色电泳颗粒31和黑色电泳颗粒33位于微囊30的中间，则电泳显示装置显示灰色。如上所述，电泳显示装置通过改变电泳颗粒31和电泳颗粒33在微囊30中的位置来显示多种灰度图像。
当预定的时间段(数据能使信号DE和水平同步信号Hsync的一个时间段)过去时，数据驱动器500和栅极驱动器400对于下一行像素重复执行同样的操作。如上所述，向图像扫描线G1至Gn顺序施加栅极导通电压Von，从而向像素PX施加数据电压。
然后，栅极驱动器400响应于来自信号控制器600的栅极控制信号CONT1顺序向感测扫描线S1至Sn提供栅极导通电压Von。因此，感测数据线P1至Pm从传感器SC向感测信号处理器900传输感测数据信号。感测信号处理器900放大或过滤感测数据信号、将经放大或过滤的感测数据信号转换为数字信号，并向信号控制器600传输该数字信号。为了根据包括在数字信号中的信息来显示预定的图像，信号控制器600向栅极驱动器400和数据驱动器500传输多种控制信号CONT1和CONT2及输出图像信号DAT。
感测输入电压Vdd2可以与栅极截止电压Voff相同。
下文中，将参照图4至图6描述用于驱动根据本发明的示例性实施例的显示装置的设备。
图4是示出了根据本发明的示例性实施例的栅极驱动器的框图。图5是用于图4中示出的栅极驱动器的移位寄存器的第i级的电路图。图6是示出了用于描述图4中示出的栅极驱动器的操作的信号波形的时序图。
如图4所示，栅极驱动器400为包括多个级410的移位寄存器，其中，每个级具有连接到图像扫描线G1至Gn和感测扫描线S1至Sn的各边。栅极驱动器400接收扫描起始信号STV1和扫描起始信号STV2、时钟信号CLK1和时钟信号CLK2、通道选择信号SEL1和SEL2以及栅极截止电压Voff。
每一级410包括设置端S、复位端R、栅极电压端GV、输出端OUT1和输出端OUT2、时钟端CK1和时钟端CK2、选择端SE1和选择端SE2以及进位(carry)输出端COUT。
在每一级410中，例如在第i级[ST(i)]中，设置端S接收前一级[ST(i-1)]的进位信号[Cout(i-1)]，复位端R接收后一级[ST(i+1)]的进位信号[Cout(i+1)]，时钟端CK1和时钟端CK2接收时钟信号CLK1和时钟信号CLK2。输出端OUT1向图像扫描线Gi输出图像扫描输出[Gout(i)]，输出端OUT2向感测扫描线Si输出感测扫描输出[Sout(i)]。
此外，选择端SE1和选择端SE2接收通道选择信号SEL1和通道选择信号SEL2。进位输出端COUT向前一级[ST(i-1)]和后一级[ST(i+1)]输出进位信号[Cout(i)]。这里，进位信号可以与图像扫描输出[Gout(i)]或感测扫描输出[Sout(i)]相同。
换言之，每一级410与时钟信号CLK1和时钟信号CLK2同步地基于前一级[ST(i-1)]的进位信号[Cout(i-1)]与后一级[ST(i+1)]的进位信号[Cout(i+1)]来产生图像扫描输出[Gout(i)]和感测扫描输出[Sout(i)]中的一个以及进位信号[Cout(i)]。然后，根据通道选择信号SEL1和SEL2来确定图像扫描输出[Gout(i)]和感测扫描输出[Sout(i)]中的一个。
然而，扫描起始信号STV1代替前一级的进位信号输入到移位寄存器的第一级ST1，扫描起始信号STV2代替后一级的进位信号输入到最后一级[ST(n)]。
时钟信号CLK1和时钟信号CLK2具有大约为50％的占空比和大约为180°的相位差。通道选择信号SEL1和通道选择信号SEL2也具有大约为50％的占空比和大约为180°的相位差。
例如，如果在第i级[ST(i)]中时钟信号CLK1输入到时钟端CK1并且时钟信号CLK2输入到时钟端CK2，则在相邻的第(i-1)级[ST(i-1)]和第(i+1)级[ST(i+1)]中时钟信号CLK2输入到时钟端CK1并且时钟信号CLK1输入到时钟端CK2。
参照图5，根据本实施例的栅极驱动器400的每个级，例如第i级，包括：输入部分420、中间处理单元440、输出电压发生器450和输出通道选择单元460。每个组成元件包括N沟道场效应晶体管T1至T9中的至少一个。可以使用P沟道场效应晶体管来代替N沟道场效应晶体管。
输入部分420包括连接到设置端S的晶体管T2。晶体管T2包括公共连接到设置端S的输入端和控制端，并如二极管一样操作。晶体管T2向节点J1输出为高电压的栅极导通电压Von。
中间处理单元440向节点J1和J2输出为低电压的栅极截止电压Voff，并包括三个晶体管T3、T4和T7以及电容器C1。
晶体管T3具有连接到复位端R的控制端并向节点J1输出栅极截止电压Voff。晶体管T4包括连接到节点J2的控制端并向节点J1输出栅极截止电压Voff。晶体管T7包括连接到节点J1的控制端并向节点J2输出栅极截止电压Voff。
电容器C1连接在时钟端CK1和节点J2之间。
输出电压发生器450连接在第一时钟端CK1和栅极截止电压端GV之间，根据节点J1和节点J2的电压选择地向节点J3输出第一时钟信号CLK1和栅极截止电压Voff，并包括三个晶体管T1、T5和T6以及电容器C2。
晶体管T1包括连接到节点J1的控制端并向节点J3输出时钟信号CLK1。晶体管T5包括连接到节点J2的控制端并向节点J3输出栅极截止电压Voff。晶体管T6包括连接到时钟端CK2的控制端并向节点J3输出栅极截止电压Voff。
电容器C2连接在节点J1和节点J3之间。
输出通道选择单元460包括连接在输出端OUT1和节点J3之间的晶体管T8以及连接在输出端OUT2和节点J3之间的晶体管T9。
晶体管T8包括连接到选择端SE1的控制端并向连接到图像扫描线G1至Gn的输出端OUT1传输节点J3的电压。晶体管T9包括连接到选择端SE2的控制端并向连接到感测扫描线S1至Sn的输出端OUT2传输节点J3的电压。
下文中，将参照图6来描述图5示出的移位寄存器的操作。
在描述移位寄存器的操作之前，需要假设：如果第i级[ST(i)]由于第一时钟信号CLK1而产生输出，则前一级[ST(i-1)]和后一级[ST(i+1)]与第二时钟信号CLK2同步地产生输出。此外，与时钟信号CLK1和时钟信号CLK2的高电压对应的电压电平与栅极导通电压Von相同，并被称为高电压。与低电平对应的电压电平与栅极截止电压Voff相同，并被称为低电压。
最初，当第一时钟信号CLK1跃变到低电压并且第二时钟信号CLK2和前进位信号[Cout(i-1)]跃变到高电压时，晶体管T2和T6被导通。然后，栅极导通电压Von通过晶体管T2传输到节点J1。结果，晶体管T1和T7被导通。当栅极电压端GV的栅极截止电压Voff通过晶体管T7传输到节点J2时，晶体管T4和晶体管T5截止，然后，因为后进位信号[Cout(i+1)]为低电压，所以晶体管T3保持截止状态。同时，栅极截止电压Voff通过两个导通的晶体管T1和晶体管T6传输到节点J3。
当前进位信号[Cout(i-1)]和第二时钟信号CLK2跃变到低电压并且第一时钟信号CLK1跃变到高电压时，晶体管T2和晶体管T6截止。然后，因为后进位信号[Cout(i+1)]保持为低电压，所以晶体管T3保持截止状态。当晶体管T2截止时，节点J1与设置端S断开连接，从而变为悬浮。因此，晶体管T1和晶体管T7保持导通状态。然后，通过晶体管T7向节点J2提供栅极截止电压Voff。因此，晶体管T4和晶体管T5保持截止状态。
因为晶体管T5和晶体管T6截止，所以传输到节点J3的栅极电压端GV的栅极截止电压Voff被中断。因为晶体管T1保持导通状态，所以作为第一时钟信号CLK1的高电压的栅极导通电压Von传输到节点J3。因此，与第一时钟信号CLK1的上升沿同步地，第i级[ST(i)]的节点J3变为与栅极导通电压Von相同。
这时，电容器C2充入对应于栅极导通电压Von和栅极截止电压Voff的差的电压。同时，因为电容器C2保持恒定电压，所以节点J3的电压上升至栅极导通电压Von。结果，悬浮的节点J1的电压进一步上升了栅极导通电压Von那么多。由于由晶体管T7的控制端和输出端的叠置所引起的寄生电容，导致作为控制端的节点J1的电压增加。然后，例如，作为输出端的节点J2的电势也增加，如所示的。
电容器C1充入与作为第一时钟信号CLK1的高电压的栅极导通电压Von与作为节点J2的电压的栅极截止电压Voff的差对应的电压。
当第一时钟信号CLK1跃变为低电压并且第二时钟信号CLK2和后进位信号[Cout(i+1)]跃变为高电压时，晶体管T3和晶体管T6被导通。因为前进位信号[Cout(i-1)]保持为低电压，所以晶体管T2保持截止状态。因为晶体管T3被导通，所以栅极截止电压Voff传输到节点J1并且晶体管T1和晶体管T7截止。
当晶体管T7截止时，节点J2变为悬浮。因为电容器C1随后保持恒定电压且第一时钟信号CLK1跃变为低电压，所以节点J2的电压进一步降低至栅极截止电压Voff以下。然而，当节点J2的电压降低至栅极截止电压Voff以下时，晶体管T7被再次导通并且栅极截止电压Voff传输到节点J2。因此，节点J2的电压在后的并行状态下变为与栅极截止电压Voff几乎相等。因此，晶体管T4和晶体管T5继续保持截止状态。
因为晶体管T1截止并且晶体管T6被导通，所以栅极电压端GV的栅极截止电压Voff被传输并输出到节点J3并且使电容器C2放电。
在这之后，第一时钟信号CLK1和第二时钟信号CLK2分别跃变为低电压和高电压。然而，第一时钟信号CLK1的电压电平的变化将节点J2的电压提升至栅极截止电压Voff，并且第二时钟信号CLK2的电压电平的变化周期性地导通和截止晶体管T6。因此，向节点J3周期性地施加栅极截止电压Voff。因此，节点J3继续保持栅极截止电压Voff。在后进位信号[Cout(i+1)]跃变为低电压并且晶体管T3截止之后，第i级[ST(i)]的节点J3保持低电压，例如，栅极截止电压Voff，而不管第一时钟信号CLK1和第二时钟信号CLK2如何。
例如，当第一时钟信号CLK1为高电压并且第二时钟信号CLK2为低电压时，节点J2的电压由于电容器C1而升高，从而导通晶体管T4和晶体管T5。因此，栅极截止电压Voff传输到节点J1，结果使晶体管T1和晶体管T7保持截止状态。此外，栅极截止电压Voff通过导通的晶体管T5传输到节点J3。
当第一时钟信号CLK1为低电压并且第二时钟信号CLK2为高电压时，节点J2的电压由于电容器C1而降低，从而截止晶体管T4和晶体管T5。因此，节点J1悬浮。因此，节点J1由于电容器C2保持作为前电压的低电压，结果使晶体管T1和T7保持截止状态。此外，晶体管T6被导通，并且栅极截止电压Voff传输到节点J3。
虽然第一时钟信号CLK1和第二时钟信号CLK2在随后的预定的时间段改变，但是节点J3恒定地保持栅极截止电压Voff。
因为在图像显示时间段PR1期间向选择端SE1施加的通道选择信号SEL1为高电平电压并且向选择端SE2施加的通道选择信号SEL2为低电平电压，所以晶体管T8被导通并且晶体管T9截止。因此，从节点J3向输出端OUT1传输作为栅极输出的栅极导通/截止电压Von和Voff，并且不向输出端OUT2传输作为栅极输出的栅极导通/截止电压Von和Voff。最后，在图像显示时间段PR1内，向图像扫描线Gi提供扫描信号。
因为在感测时间段PR2内，通道选择信号SEL1为低电平电压并且通道选择信号SEL2为高电平电压，所以晶体管T8截止并且晶体管T9被导通。因此，向感测扫描线Si施加扫描信号。如上所述，在图像显示时间段PR1内，图像扫描信号输出到第一级[ST1]至最后一级[ST(n)]，并且在感测时间段PR2内，感测扫描信号输出到第一级[ST1]至最后一级[ST(n)]。
与本示例性实施例不同，可以包括一个选择信号和一个选择端。在这种情况下，栅极驱动器400还包括在两个薄膜晶体管T8和T9中的一个的控制端与选择端之间的反相器。利用该反相器，可以向两个薄膜晶体管T8和T9的控制端施加具有相反相位的两个信号。
进位输出端COUT总是输出节点J3的电压，而不管通道选择信号SEL1和通道选择信号SEL2如何。
如上所述，根据本发明的示例性实施例的触摸感应显示装置、其驱动设备和其驱动方法可以利用一个栅极驱动器驱动像素和传感器。因此可以使显示装置的结构简化。
应该理解的是，本发明不限于公开的示例性实施例，而是意在覆盖各种修改和等同的布置。

Claims (14)

1.一种用于驱动显示装置的栅极驱动器，所述显示装置包括显示面板组件，所述显示面板组件包括具有第一开关元件的多个像素、与所述第一开关元件连接的多条图像扫描线、具有第二开关元件的多个传感器以及与所述第二开关元件连接的多条感测扫描线，所述栅极驱动器与所述图像扫描线和所述感测扫描线连接，用于产生输出信号并选择性地向所述感测扫描线和所述图像扫描线中的一个提供输出信号，所述栅极驱动器包括用于与多个时钟信号同步地顺序产生输出信号的彼此连接的多个级，所述多个级中的至少一个具有设置端、复位端、栅极电压端、第一时钟端、第二时钟端、第一选择端、第二选择端、与所述图像扫描线中的一个连接的第一输出端和与所述感测扫描线中的一个连接的第二输出端，并包括：
输入部分，所述输入部分包括第三晶体管，所述第三晶体管连接在所述设置端和第一节点之间并具有与所述设置端连接的控制端，所述输入部分响应于来自前一级的输出信号或扫描起始信号来输出第一电压；
中间处理单元，所述中间处理单元包括并联连接在所述第一节点与所述栅极电压端之间的第四晶体管和第五晶体管、连接在第二节点和所述栅极电压端之间的第六晶体管及连接在所述第二节点和第一时钟端之间的第一电容器，其中，所述第四晶体管具有与所述复位端连接的控制端，所述第五晶体管具有与所述第二节点连接的控制端，所述第六晶体管具有与所述第一节点连接的控制端，所述中间处理单元响应于来自后一级的输出信号或所述多个时钟信号中的一个来输出第二电压；
输出电压发生器，所述输出电压发生器包括连接在第三节点和所述第一时钟端之间的第七晶体管、并联连接在所述第三节点与所述栅极电压端之间的第八晶体管和第九晶体管及连接在所述第一节点和所述第三节点之间的第二电容器，其中，所述第七晶体管具有与所述第一节点连接的控制端，所述第八晶体管具有与所述第二节点连接的控制端，所述第九晶体管具有与第二时钟端连接的控制端，所述输出电压发生器响应于来自所述输入部分的第一电压和来自所述中间处理单元的第二电压来将与第一电压和第二电压的差对应的电压充入第二电容器并产生输出信号；
输出通道选择单元，所述输出通道选择单元包括连接在所述第一输出端 和所述第三节点之间的第一晶体管以及连接在所述第二输出端和所述第三节点之间的第二晶体管，其中，所述第一晶体管具有与所述第一选择端连接的控制端，所述第二晶体管具有与所述第二选择端连接的控制端，所述第一晶体管和所述第二晶体管彼此相反地操作，所述输出通道选择单元选择所述第一输出端或所述第二输出端作为来自所述输出电压发生器的输出信号的输出通道。
2.如权利要求1所述的栅极驱动器，其中：
所述第一电压为高电压的栅极导通电压Von；
所述第二电压为低电压的栅极截止电压Voff。
3.如权利要求1所述的栅极驱动器，其中，向所述第一晶体管的控制端和所述第二晶体管的控制端施加相位相反的第一选择信号和第二选择信号。
4.如权利要求1所述的栅极驱动器，其中，所述多个级中的至少一个还包括用来向前一级和后一级输出输出信号的进位输出端。
5.一种显示装置，包括显示面板组件和栅极驱动器，所述显示面板组件包括具有第一开关元件的多个像素、与所述第一开关元件连接的多条图像扫描线、具有第二开关元件的多个传感器以及与所述第二开关元件连接的多条感测扫描线，所述栅极驱动器与所述图像扫描线和所述感测扫描线连接，用于产生输出信号并选择性地向所述感测扫描线和所述图像扫描线中的一个提供输出信号，所述栅极驱动器包括用于与多个时钟信号同步地顺序产生输出信号的彼此连接的多个级，所述多个级中的至少一个具有设置端、复位端、栅极电压端、第一时钟端、第二时钟端、第一选择端、第二选择端、与所述图像扫描线中的一个连接的第一输出端和与所述感测扫描线中的一个连接的第二输出端，并包括：
输入部分，所述输入部分包括第三晶体管，所述第三晶体管连接在所述设置端和第一节点之间并具有与所述设置端连接的控制端，所述输入部分响应于来自前一级的输出信号或扫描起始信号来输出第一电压；
中间处理单元，所述中间处理单元包括并联连接在所述第一节点与所述栅极电压端之间的第四晶体管和第五晶体管、连接在第二节点和所述栅极电压端之间的第六晶体管及连接在所述第二节点和第一时钟端之间的第一电容器，其中，所述第四晶体管具有与所述复位端连接的控制端，所述第五晶体管具有与所述第二节点连接的控制端，所述第六晶体管具有与所述第一节点 连接的控制端，所述中间处理单元响应于来自后一级的输出信号或所述多个时钟信号中的一个来输出第二电压；
输出电压发生器，所述输出电压发生器包括连接在第三节点和所述第一时钟端之间的第七晶体管、并联连接在所述第三节点与所述栅极电压端之间的第八晶体管和第九晶体管及连接在所述第一节点和所述第三节点之间的第二电容器，其中，所述第七晶体管具有与所述第一节点连接的控制端，所述第八晶体管具有与所述第二节点连接的控制端，所述第九晶体管具有与第二时钟端连接的控制端，所述输出电压发生器响应于来自所述输入部分的第一电压和来自所述中间处理单元的第二电压来将与第一电压和第二电压的差对应的电压充入第二电容器并产生输出信号；
输出通道选择单元，所述输出通道选择单元包括连接在所述第一输出端和所述第三节点之间的第一晶体管以及连接在所述第二输出端和所述第三节点之间的第二晶体管，其中，所述第一晶体管具有与所述第一选择端连接的控制端，所述第二晶体管具有与所述第二选择端连接的控制端，所述第一晶体管和所述第二晶体管彼此相反地操作，所述输出通道选择单元选择所述第一输出端或所述第二输出端作为来自所述输出电压发生器的输出信号的输出通道。
6.如权利要求5所述的显示装置，其中，向所述第一晶体管的控制端和所述第二晶体管的控制端施加相位相反的第一选择信号和第二选择信号。
7.如权利要求5所述的显示装置，其中，所述多个级中的至少一个还包括用来向前一级和后一级输出输出信号的进位输出端。
8.如权利要求5所述的显示装置，其中，所述第一开关元件和所述第二开关元件及所述第一至第九晶体管由非晶硅制成。
9.如权利要求8所述的显示装置，其中，所述栅极驱动器与所述显示面板组件集成。
10.一种用于驱动如权利要求5所述的显示装置的方法，所述方法包括：
响应于第一选择信号向所述图像扫描线提供栅极导通电压；
通过向所述图像数据线施加图像数据电压来通过所述像素显示图像；
响应于第二选择信号向所述感测扫描线施加栅极导通电压；
通过处理来自感测数据线的感测数据信号执行感测操作。
11.如权利要求10所述的方法，其中，在向所述图像扫描线和所述感测 扫描线施加栅极导通电压的过程中的所述第一选择信号和所述第二选择信号彼此相位相反。
12.如权利要求10所述的方法，其中，向所述图像扫描线施加栅极导通电压和显示所述图像与向所述感测扫描线施加栅极导通电压和执行所述感测操作交替进行。
13.如权利要求10所述的方法，其中，在对所述像素执行向所述图像扫描线施加栅极导通电压和显示所述图像后，对所述传感器执行向所述感测扫描线施加栅极导通电压和执行所述感测操作。
14.如权利要求13所述的方法，其中，在对所述像素连续地多于两次地执行向所述图像扫描线施加栅极导通电压和显示所述图像之后，对所述传感器执行向所述感测扫描线施加栅极导通电压和执行所述感测操作。 
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