CN107452312A - 显示装置和栅极驱动器电路 - Google Patents

Abstract

公开了一种显示装置和栅极驱动器电路。所述显示装置包括移位寄存器，所述移位寄存器根据移位时钟时序来移位栅极脉冲并且将所述栅极脉冲按顺序输出至栅极线。包括在所述移位寄存器中的多个级的每一个包括：Q节点，控制用于增大所述栅极脉冲的电压的上拉晶体管；第一晶体管，响应于起始信号或在前级的输出信号将所述Q节点充电；和第二晶体管，响应于在后级的输出信号开启或切断所述Q节点的放电路径。包括在所述移位寄存器中的至少一些级包括：放电阻止节点，连接在被提供低电位电压的低电位电压端与第二晶体管之间；和放电阻止电路，配置成在Q节点被充电时将所述放电阻止节点充电，并且在所述Q节点被放电时将所述放电阻止节点放电。

Description

显示装置和栅极驱动器电路

本申请要求于2016年5月30日提交的韩国专利申请No.10-2016-0066434的权益，为了所有目的在此援引该专利申请的整个内容作为参考，如同在这里完全阐述一样。

技术领域

本发明涉及一种其中触摸传感器和像素内置在显示面板中的显示装置和该显示装置的栅极驱动器电路。

背景技术

用户界面或用户接口(UI)配置成允许用户与各种电子装置进行通信并且按照他们的意愿轻松舒适地控制这些电子装置。UI的例子包括小键盘、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。用户界面技术不断扩展，以提高用户的灵敏感和操纵便利性。UI近来已发展为包括触摸UI、语音识别UI、3D UI等。

触摸UI使用显示面板上实现的触摸屏感测触摸输入并将触摸输入传输至电子装置。触摸UI已必不可少地应用在诸如智能电话之类的便携式信息装置中，触摸UI的应用已扩展为包括笔记本电脑、电脑监视器和家用电器中的应用。

近来使用用于将触摸传感器内置在显示面板的像素阵列中的技术(下文中，称为“内嵌式触摸传感器技术”)，将用于实现触摸屏的技术应用于各种显示装置。触摸传感器可由电容触摸传感器实现，电容触摸传感器基于触摸输入前后电容的变化感测触摸输入。

在内嵌式触摸传感器技术中，触摸传感器可安装在显示面板中，而不增加显示面板的厚度。显示面板的像素的电极可用作触摸传感器的触摸电极。如图1中所示，在内嵌式触摸传感器技术中，用于给液晶显示器的像素提供公共电压Vcom的公共电极可被分割，以形成触摸电极C1到C4。触摸电极C1到C4连接至传感器线SL。因为触摸传感器Cs内置在显示面板的像素阵列中，所以触摸传感器Cs通过寄生电容与像素耦合。为了减小在内嵌式触摸传感器技术中由像素与触摸传感器Cs之间的耦合而引起的信号干扰(例如，串扰)，将一个帧周期时分为显示时段和触摸感测时段。内嵌式触摸传感器技术在显示时段期间给触摸电极C1到C4提供像素的基准电压(即，公共电压Vcom)并且在触摸感测时段期间驱动触摸传感器Cs并感测触摸输入。

显示装置包括：给显示面板的数据线提供数据电压的数据驱动器、给显示面板的栅极线提供栅极脉冲(也称为扫描脉冲)的栅极驱动器(也称为栅极驱动器电路或扫描驱动器)、以及驱动触摸传感器的触摸感测单元(也称为触摸感测电路或触摸驱动器电路)。

栅极驱动器使用移位寄存器按顺序移位施加至栅极线的栅极脉冲。栅极脉冲与输入图像的数据电压(即，像素电压)同步并且按顺序选择要被数据电压充电的每个像素。移位寄存器包括级联连接的级。移位寄存器的各级接收起始信号或者接收从在前级(previous stage)接收的进位信号作为起始信号并且当输入时钟时产生输出。

显示装置的屏幕可被划分为两个或更多个块，可在一个块的驱动时间与另一个块的驱动时间之间分配触摸感测时段。例如，在第一显示时段期间，第一块的像素可被驱动，第一块的数据可被更新至当前帧数据。在随第一显示时段之后的触摸感测时段期间，可感测触摸输入。在随触摸感测时段之后的第二显示时段期间，第二块的像素可被驱动，第二块的数据可被更新至当前帧数据。然而，这种方法可劣化提供至栅极线的栅极脉冲的输出特性，结果引起显示装置的图像质量的下降。

例如，在紧接在触摸感测时段之后被驱动的第二块中，输出第一个栅极脉冲的移位寄存器的级处的Q节点的电压由于漏电流而在触摸感测时段期间可被放电。因为Q节点连接至上拉晶体管的栅极，所以Q节点的电压的降低可使导通上拉晶体管的自举操作(bootstrapping operation)不完全。因此，通过上拉晶体管升高其电压的栅极脉冲不能升高至正常的电压电平。结果，由于当第二块的像素开始被驱动时产生的第一个栅极脉冲的电压的降低，布置于第二块中的第一行上的像素的亮度可减小，可出现图像质量的下降，比如线模糊。在其中在前级的输出作为进位信号输入至在后级(next stage)的起始信号输入端的移位寄存器中，在触摸感测时段之后产生第一个栅极脉冲的级的输出特性的退化引起在第一个栅极脉冲之后产生的所有栅极脉冲的电压的降低。此外，在第一个栅极脉冲之后没有产生栅极脉冲。

发明内容

本发明提供了一种显示装置和该显示装置的栅极驱动器电路，所述显示装置采用内嵌式触摸传感器技术并且包括能够防止由于触摸感测时段而导致的图像质量下降的触摸屏。

在一个方面中，提供了一种显示装置，包括：显示面板，所述显示面板包括像素以及连接至所述像素的多个触摸传感器，所述像素连接至数据线和栅极线并且基于多个块被时分驱动，所述多个块通过划分所述显示面板而得到；显示驱动电路，所述显示驱动电路配置成在从一个帧周期划分而来的多个显示时段中向所述像素写入输入图像的数据；和触摸感测单元，所述触摸感测单元配置成在分配在所述多个显示时段之间的触摸感测时段中驱动所述多个触摸传感器并且感测触摸输入，其中所述显示面板的相邻块在彼此分开的多个显示时段中被时分驱动，其中驱动所述触摸传感器的触摸感测时段插入在彼此分开的多个显示时段之间，其中所述显示驱动电路包括移位寄存器，所述移位寄存器根据移位时钟时序来移位栅极脉冲并且将所述栅极脉冲按顺序提供至所述栅极线，其中包括在所述移位寄存器中的多个级的每一个包括：Q节点，所述Q节点控制用于增大所述栅极脉冲的电压的上拉晶体管；第一晶体管，所述第一晶体管响应于起始信号或在前级的输出信号将所述Q节点充电；和第二晶体管，所述第二晶体管响应于在后级的输出信号开启或切断所述Q节点的放电路径，并且其中至少一些级包括：放电阻止节点，所述放电阻止节点连接在被提供低电位电压的低电位电压端与所述第二晶体管之间；和放电阻止电路，所述放电阻止电路配置成在所述Q节点被充电时将所述放电阻止节点充电，并且在所述Q节点被放电时将所述放电阻止节点放电。

在另一个方面中，提供了一种显示装置的栅极驱动器电路，所述显示装置包括显示面板，所述显示面板包括像素以及连接至所述像素的多个触摸传感器，所述像素连接至数据线和栅极线并且基于多个块被时分驱动，所述多个块通过划分所述显示面板而得到，所述栅极驱动器电路包括：移位寄存器，所述移位寄存器配置成根据移位时钟时序来移位栅极脉冲并且将所述栅极脉冲按顺序提供至所述栅极线，其中包括在所述移位寄存器中的多个级中的每一个包括：Q节点，所述Q节点控制用于增大所述栅极脉冲的电压的上拉晶体管；第一晶体管，所述第一晶体管响应于起始信号或在前级的输出信号将所述Q节点充电；和第二晶体管，所述第二晶体管响应于在后级的输出信号开启或切断所述Q节点的放电路径，并且其中至少一些级包括：放电阻止节点，所述放电阻止节点连接在被提供低电位电压的低电位电压端与所述第二晶体管之间；和

放电阻止电路，所述放电阻止电路配置成在所述Q节点被充电时将所述放电阻止节点充电，并且在所述Q节点被放电时将所述放电阻止节点放电。

附图说明

被包括来给本发明提供进一步理解并结合在本申请中组成本申请一部分的附图图解了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1是图解根据相关技术的触摸传感器的触摸电极图案和触摸感测单元的平面图；

图2和3是图解根据一实施方式的显示装置的框图；

图4图解了内嵌式触摸传感器的平面布局和触摸感测单元的电路构造；

图5图解了面板内栅极(GIP)电路分别设置在显示面板的两侧上的示例；

图6示意性图解了设置在相邻块之间的边界处的GIP电路的一部分；

图7是图解根据一实施方式的显示装置的驱动信号的波形图；

图8和9图解了Q节点在触摸感测时段期间被放电的示例；

图10是根据第一实施方式的栅极驱动器电路的电路图；

图11是图解图10中所示的栅极驱动器电路的操作的波形图；

图12是根据第二实施方式的栅极驱动器电路的电路图；

图13是根据第三实施方式的栅极驱动器电路的电路图；

图14是根据第四实施方式的栅极驱动器电路的电路图；

图15是根据第五实施方式的栅极驱动器电路的电路图；

图16是根据第六实施方式的栅极驱动器电路的电路图；

图17图解了给构成移位寄存器的一些级应用放电阻止电路的示例；

图18图解了给构成移位寄存器的所有级应用放电阻止电路的示例；

图19图解了屏幕块之间的边界变化的示例；以及

图20到22图解了根据是否存在放电阻止电路的实验结果。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的实施方式进行描述，附图中图解了实施方式的一些例子。尽可能地将在整个附图中使用相同的参考标记指代相同或相似的部分。如果确定对已知技术的详细描述可能误导本发明的实施方式，则将省略这些详细描述。

在此根据实施方式的显示装置可由平板显示器，比如液晶显示器(LCD)或有机发光二极管(OLED)显示器实现。在下面的描述中，将使用液晶显示器作为平板显示器的示例描述实施方式。然而，实施方式不限于此，可使用其他类型的平板显示器。例如，在此根据实施方式的显示装置可由可应用内嵌式触摸传感器技术的任何显示装置实现。

根据实施方式的栅极驱动器电路的开关元件可由n型或p型金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)结构的晶体管实现。在此公开的实施方式中，通过示例的方式描述了n型晶体管。然而，实施方式不限于此，可使用其他类型的晶体管。晶体管是包括栅极、源极和漏极的三电极元件。源极是用于给晶体管提供载流子的电极。晶体管内部的载流子开始从源极流动。漏极是载流子离开晶体管的电极。就是说，MOSFET中的载流子从源极流到漏极。在n型MOSFET(NMOS)的情形中，因为载流子是电子，所以源极电压小于漏极电压，使得电子能够从源极流到漏极。在n型MOSFET中，因为电子从源极流到漏极，所以电流从漏极流到源极。在p型MOSFET(PMOS)的情形中，因为载流子是空穴，所以源极电压大于漏极电压，使得空穴能够从源极流到漏极。在p型MOSFET中，因为空穴从源极流到漏极，所以电流从源极流到漏极。在此公开的实施方式中，MOSFET的源极和漏极不是固定的。例如，MOSFET的源极和漏极可根据施加的电压而变化。下面的实施方式不限于晶体管的源极和漏极。

根据实施方式的触摸传感器可由能够内置在像素阵列中的电容触摸传感器，例如互电容触摸传感器或自电容触摸传感器实现。在下面的描述中，将使用自电容触摸传感器作为示例描述实施方式。然而，实施方式不限于此，可使用其他类型的触摸传感器。

参照图2到4，根据一实施方式的显示装置包括显示面板100、显示驱动电路和触摸感测单元110。

为了驱动在像素阵列中内置在一起的内嵌式触摸传感器和像素11(见图4)，显示面板100的一个帧周期可被时分为一个或多个显示时段和一个或多个触摸感测时段。显示面板100的屏幕(即，像素阵列)在两个或更多个块中被时分驱动。显示面板100的相邻块在彼此分开的显示时段中被分开驱动，其中驱动触摸传感器的触摸感测时段插入在彼此分开的显示时段之间。

这些块不必物理分开。图2图解了显示面板100的屏幕被划分为两个块B1和B2的示例。图3图解了显示面板100的屏幕被划分为M个块B1到BM的示例，其中M是大于或等于3的正整数。显示面板100的这些块在之间插入触摸感测时段的情况下被时分驱动。例如，在第一显示时段期间，第一块B1的像素11被驱动，当前帧数据被写入至像素11。在随第一显示时段之后的第一触摸感测时段期间，感测整个屏幕的触摸输入。在随第一触摸感测时段之后的第二显示时段期间，第二块B2的像素11被驱动，当前帧数据被写入至像素11。

显示面板100的屏幕包括像素阵列，在像素阵列上再现输入图像。像素阵列包括形成在由m条数据线S1到Sm和n条栅极线G1到Gn限定的像素区域中的m×n个像素，其中m和n是正整数。每个像素11包括形成在数据线S1到Sm和栅极线G1到Gn的交叉部分处的薄膜晶体管(TFT)、被充入数据电压的像素电极、连接至像素电极并保持数据电压的存储电容器(Cst)等。像素阵列的像素11显示输入图像。像素11的结构可根据显示装置的驱动特性而变化。

显示面板100的像素阵列进一步包括触摸电极C1到C4以及连接至触摸电极C1到C4的传感器线L1到Li，其中“i”是小于m和n的正整数。可使用分割连接至多个像素11的公共电极的方法实现触摸电极C1到C4。一个触摸电极共同地连接至多个像素11并形成一个触摸传感器。因而，触摸传感器在显示时段期间通过触摸电极给像素11提供相同电平的公共电压Vcom。在每个触摸感测时段中，触摸传感器被触摸感测单元110驱动并感测整个屏幕的触摸输入。

内置在像素阵列中的触摸传感器可由电容触摸传感器实现。每个电容触摸传感器可具有电容。电容可分为自电容或互电容。自电容可沿在一个方向上形成的单个层的导线形成，互电容可形成在彼此垂直的两根导线之间。图4通过示例的方式显示了自电容触摸传感器。然而，实施方式不限于此。

黑矩阵、滤色器等可形成在显示面板100的上基板上。

显示驱动电路包括数据驱动器102、栅极驱动器104和时序控制器106，显示驱动电路在显示时段期间将输入图像的数据写入至显示面板100的像素11。在显示时段期间，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为伽马补偿电压并且通过输出通道输出数据电压。然后，数据驱动器102在显示时段期间将数据电压提供至数据线S1到Sm。

在触摸感测时段期间，数据驱动器102的输出通道与数据线S1到Sm分开并可保持高阻抗状态。因为TFT在触摸感测时段期间未导通，所以存储在像素11的电容器中的数据电压未被放电而是被保持。

多路复用器(未示出)可设置在数据驱动器102与数据线S1到Sm之间。多路复用器可形成在显示面板100的基板上或者可与数据驱动器102一起集成到驱动器集成电路(IC)中。多路复用器可在时序控制器106的控制下将从数据驱动器102接收的数据电压分配至数据线S1到Sm。例如，1:2多路复用器可将通过数据驱动器102的一个输出通道输入的数据电压进行时分并且将时分后的数据电压提供至两条数据线S1和S2。因而，使用1:2多路复用器能够将驱动器IC的输出通道的数量减少一半。

栅极驱动器104使用移位寄存器将栅极脉冲(也称为扫描脉冲)按顺序提供至栅极线G1到Gn。移位寄存器根据移位时钟的时序来移位栅极脉冲并将栅极脉冲按顺序提供至栅极线G1到Gn。

移位寄存器包括级联连接的级。每个级响应于Q节点的电压将栅极脉冲按顺序输出至显示面板100的栅极线G1到Gn。Q节点响应于起始信号或来自在前级的进位信号被充电并将上拉晶体管的栅极预充电。当Q节点在被预充电的状态下接收移位时钟时，Q节点的电位由于自举而升高至大于上拉晶体管的阈值电压的电压。因此，相应的级将输出端的电压增大至栅极高电压VGH并开始输出栅极脉冲。栅极脉冲被提供至栅极线G1到Gn且同时导通被提供数据电压的数据线处的TFT。在触摸感测时段期间，移位时钟不输入至栅极驱动器104，使得栅极驱动器104不输出栅极脉冲。结果，在触摸感测时段期间不存在从栅极驱动器104输出的栅极脉冲。

移位寄存器的至少一些级包括在触摸感测时段期间抑制Q节点的放电的放电阻止电路。因为在触摸感测时段期间Q节点的电压由于放电阻止电路而不被放电，所以在触摸感测时段之后第一个产生的栅极脉冲是以在像素11的正常操作中所需的电压产生的。实施方式给移位寄存器的级添加放电防止电路，以防止当一个帧周期被时分为显示时段和触摸感测时段时产生的问题。例如，实施方式能够防止在触摸感测时段之后在屏幕上显示线条并且防止在触摸感测时段之后数据电压异常地施加至像素11。结果，实施方式能够提高包括内嵌式触摸传感器的显示装置的图像质量。

移位寄存器和像素11可一起安装在显示面板100的基板上。下文中，安装在显示面板100的基板上的移位寄存器称为“面板内栅极(GIP)电路。

时序控制器106将从主机系统(未示出)接收的输入图像的数字视频数据传输至数据驱动器102。时序控制器106接收与输入图像的数据同步的时序信号，比如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能信号DE和主时钟MCLK。时序控制器106基于时序信号产生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。

栅极时序控制信号包括起始信号VST、栅极移位时钟CLK、栅极输出使能信号GOE等。在GIP电路中可省略栅极输出使能信号GOE。GIP电路是设置在其上设置有像素阵列的显示面板100的基板上的栅极驱动器104的移位寄存器。起始信号VST输入至栅极驱动器104的移位寄存器的第一级的起始信号输入端并且控制在一个帧周期中第一个产生的第一个栅极脉冲的输出时序。与栅极驱动器的通常操作相同，根据实施方式的起始信号VST在每个帧周期中的帧周期的起始时序处产生一次。栅极移位时钟CLK按顺序产生，以控制每个级中的栅极脉冲的输出时序并控制每个级中的栅极脉冲的移位时序。在触摸感测时段中不产生栅极移位时钟CLK。当在触摸感测时段中产生栅极移位时钟CLK时，施加至像素11的数据电压可被放电或者不期望的噪声可提供至像素11。因此，在屏幕上可出现噪声。栅极输出使能信号GOE控制栅极驱动器104的输出时序。

当栅极驱动器104由GIP电路实现时，由时序控制器106产生的栅极时序控制信号通过电平移位器(未示出)转换为在栅极高电压VGH与栅极低电压VGL之间摆动的电压并输入至GIP电路。因而，输入至GIP电路的起始信号VST和栅极移位时钟CLK在栅极高电压VGH与栅极低电压VGL之间摆动。栅极高电压VGH大于构成GIP电路和像素的晶体管的阈值电压，栅极低电压VGL小于晶体管的阈值电压。

主机系统可以是下述之一：电视系统、机顶盒、导航系统、DVD播放器、蓝光播放器、个人电脑(PC)、家庭影院系统、电话系统、以及包括显示器或与显示器结合操作的其他系统。主机系统包括内置有缩放器的芯片上系统(SoC)，并且主机系统将输入图像的数字视频数据转换为适于在显示面板100上显示输入图像的格式。主机系统将输入图像的数字视频数据和时序信号Vsync、Hsync、DE和MCLK传输至时序控制器106。主机系统执行与从触摸感测单元110接收的触摸输入的坐标信息(例如，X-Y坐标点)相关的应用。

触摸感测单元110在触摸感测时段期间响应于从时序控制器106或主机系统接收的同步信号Tsync驱动触摸传感器。触摸感测单元110在触摸感测时段期间给传感器线L1到Li提供触摸驱动信号并感测触摸输入。触摸感测单元110将由触摸传感器检测的电荷量的变化与预定阈值进行比较，所述电荷量根据是否存在触摸输入而不同。当电荷量的变化等于或大于预定阈值时，触摸感测单元110确定触摸传感器为存在触摸输入并且计算触摸输入的位置的坐标。触摸感测单元110将触摸输入位置的坐标信息传输至主机系统。

图4图解了内嵌式触摸传感器的平面布局和触摸感测单元的电路构造。

参照图4，触摸电极C1到C4的每一个可由多个像素11的公共电极的分割图案形成。

触摸感测单元110包括多个多路复用器111、多个感测电路112、以及微控制器单元(MCU)113。

多路复用器111在触摸感测时段期间在MCU 113的控制下选择要连接至感测电路112的传感器线L1到L3。每个多路复用器111按顺序将N条传感器线L1到L3连接至感测电路112的一个通道，由此减少感测电路112的通道数量。多路复用器111可在显示时段期间在MCU 113的控制下给传感器线L1到L3提供公共电压Vcom。

感测电路112放大并积分经由多路复用器111接收的传感器线信号的电荷量并且将其转换为数字数据。感测电路112包括：放大接收的触摸传感器信号(传感器线信号)的放大器、累加放大器的输出电压的积分器、以及将积分器的电压转换为数字数据的模拟-数字转换器(ADC)。感测电路112将从ADC输出的数字数据作为触摸原始数据传输至MCU 113。

MCU 113控制多路复用器111以将传感器线L1到L3连接至感测电路112。MCU 113将从感测电路112接收的触摸原始数据与预定阈值进行比较并确定触摸输入。MCU 113执行预定的触摸感测算法并计算每个触摸输入的位置的坐标。MCU 113产生(例如，X轴和Y轴上的)触摸坐标数据并将触摸坐标数据XY传输至主机系统。

图5图解了GIP电路分别设置在显示面板的两侧上的示例。图6示意性图解了设置在相邻块之间的边界处的GIP电路的一部分。

参照图5和6，栅极驱动器104可由位于其上形成有像素阵列的显示面板100的下基板上的GIP电路实现，或者可由单独的IC实现并且附接至显示面板100的下基板。

GIP电路可设置在显示面板100的一个边缘处，或者可如图5中所示分开设置在显示面板100的两个边缘处。如图5中所示，GIP电路GIP_L和GIP_R各自包括在时序控制器106的控制下按顺序移位栅极脉冲的移位寄存器。

GIP电路GIP_L和GIP_R的晶体管可包括下述至少之一：包含非晶硅(a-Si)的TFT、包含氧化物半导体的氧化物TFT、或包含低温多晶硅(LTPS)的LTPS TFT。

GIP电路GIP_L和GIP_R的晶体管可由包含a-Si的TFT制造。因为在截止状态中流动的a-Si TFT的漏电流(即，截止电流)较高，所以a-Si TFT在触摸感测时段期间增加了Q节点的放电量。由于放电，B1到BM中的相邻块之间的边界处亮度减小，此现象称为“线模糊”。根据实施方式的显示装置补偿相应级的Q节点的电压降低，由此防止线模糊，所述级用于输出在触摸感测时段之后将要被驱动的块的第一个栅极脉冲。

GIP电路GIP_L和GIP_R的每一个包括移位寄存器，移位寄存器接收起始信号VST和栅极移位时钟CLK并按顺序输出栅极脉冲。

第一GIP电路GIP_L设置在像素阵列的左侧外部。第一GIP电路GIP_L的移位寄存器可连接至像素阵列的奇数栅极线G1、G3、…、Gn-1并且可将栅极脉冲按顺序输出至奇数栅极线G1、G3、…、Gn-1。第二GIP电路GIP_R设置在像素阵列的右侧外部。第二GIP电路GIP_R的移位寄存器可连接至像素阵列的偶数栅极线G2、G4、…、Gn并且可将栅极脉冲按顺序输出至偶数栅极线G2、G4、…、Gn。

移位寄存器的级S(N-1)到S(N+1)的每一个包括上拉晶体管、下拉晶体管、控制上拉晶体管的Q节点、控制下拉晶体管的QB节点、以及控制Q节点和QB节点的充电和放电的控制器。级S(N-1)到S(N+1)的每一个响应于接收至起始信号输入端的起始信号或从在前级接收的进位信号CAR(N-1)和CAR(N)将Q节点预充电，并且当输入栅极移位时钟CLK1到CLK4时将输出端的电压增大至栅极高电压VGH，由此开始输出栅极脉冲。

控制器控制QB节点的充电时序和放电时序。控制器响应于温度传感器的输出信号在低温环境中增大栅极高电压VGH，能够补偿低温时晶体管的导通电流(ON-current)的减小。因为控制器可由任何已知电路实现，所以省略对控制器的详细电路构造和操作的描述。

在图6中，第(N-1)级S(N-1)被图解为用于产生屏幕的第(N-1)块中的最后一个栅极脉冲的级。第(N-1)级S(N-1)的输出信号Vout(N-1)是施加至第一块B1的最后一行(即，第(N-1)行)的栅极线的栅极脉冲和/或进位信号。第N级S(N)被图解为用于产生在触摸感测时段之后被驱动的屏幕的第N块中的第一个栅极脉冲的级。第N级S(N)的输出信号Vout(N)是施加至在触摸感测时段之后开始驱动的第二块B2的第一行(即，第N行)的栅极线的栅极脉冲和/或进位信号。从第N级S(N)输出的进位信号输入至用于输出第二块B2中的第二栅极脉冲的第(N+1)级S(N+1)的起始信号输入端并将第(N+1)级S(N+1)的Q节点预充电。

图7是图解根据实施方式的显示装置的驱动信号的波形图。在图7中，“Gate”是施加至栅极线G1到Gn的电压，“Data”是施加至数据线S1到Sm的电压，Vcom是施加至触摸电极的电压。

参照图7，一个帧周期可被时分为显示时段Td1和Td2以及触摸感测时段Tt1和Tt2。在显示时段Td1和Td2之间分配一个触摸感测时段。在第一显示时段Td1期间，显示驱动电路(102、104和106)将当前帧数据写入至第一块B1的像素并将第一块B1上再现的图像更新至当前帧数据。

在第一显示时段Td1期间，除第一块B1之外的其余块B2保持在前帧数据，并且触摸感测单元110不驱动触摸传感器。随后，在第一触摸感测时段Tt1期间，触摸感测单元110按顺序驱动所有的触摸传感器，感测触摸输入，产生包括每个触摸输入的坐标信息和识别信息的触摸报告，并且将触摸报告传输至主机系统。

随后，在第二显示时段Td2期间，显示驱动电路(102、104和106)将当前帧数据写入至第二块B2的像素并将第二块B2上再现的图像更新至当前帧数据。在第二显示时段Td2期间，第一块B1保持当前帧数据，并且触摸感测单元110不驱动触摸传感器。随后，在第二触摸感测时段Tt2期间，触摸感测单元110按顺序驱动所有的触摸传感器，感测触摸输入，产生包括每个触摸输入的坐标信息和识别信息的触摸报告，并且将触摸报告传输至主机系统。

在触摸感测时段Tt1和Tt2期间，触摸感测单元110通过传感器线L1到Li给触摸传感器提供传感器驱动信号，检测触摸输入前后触摸传感器的电荷量，将电荷量与阈值电压进行比较并确定触摸输入。

触摸感测单元110在每个触摸感测时段中将触摸输入的坐标信息传输至主机系统。因而，触摸报告速率大于帧速率。帧速率是将一帧图像写入至像素阵列的帧频。触摸报告速率是产生触摸输入的坐标信息的速度。随着触摸报告速率增加，触摸输入的坐标识别速率增加。因此，触摸灵敏度提高。

内嵌式触摸传感器技术基于每个触摸传感器分割显示面板100的像素的公共电极并使用分割的公共电极作为触摸传感器的触摸电极。例如，当如上所述使用液晶显示器时，内嵌式触摸传感器技术分割公共电极并使用分割的公共电极图案作为图2和3中所示的自电容触摸传感器的触摸电极。因为触摸传感器与像素耦合并且形成像素的一部分，所以像素与触摸传感器之间的寄生电容增加。因为像素和触摸传感器通过寄生电容彼此耦合，所以像素和触摸传感器可在电学上相互不利地影响。因此，如图4中所示，像素和触摸传感器被时分驱动。即使使用时分驱动方法，由于显示面板100的寄生电容，触摸传感器的触摸灵敏度和触摸识别精度仍可能降低。

在触摸感测时段Tt1和Tt2期间，数据驱动器102可给数据线S1到Sm提供与传感器驱动信号具有相同相位和相同电压的AC信号(在此称为无负载驱动(LFD)信号)，从而减小像素11与触摸传感器之间的寄生电容。当在数据线S1到Sm与触摸传感器之间的寄生电容的两端之间不存在电压差时，寄生电容的幅度被最小化。因而，当给触摸传感器提供传感器驱动信号时，在给数据线S1到Sm提供与传感器驱动信号具有相同相位和相同电压的LFD信号时能够将数据线S1到Sm与触摸传感器之间的寄生电容的幅度最小化。

以与数据驱动器102相同的方式，在触摸感测时段Tt1和Tt2期间，栅极驱动器104可给栅极线G1到Gn提供与传感器驱动信号具有相同相位和相同电压的LFD信号，从而减小像素11与触摸传感器之间的寄生电容。在栅极线G1到Gn与触摸传感器之间的寄生电容的两端之间不存在电压差时，寄生电容的幅度被最小化。因而，当给触摸传感器提供传感器驱动信号时，在给栅极线G1到Gn提供与传感器驱动信号具有相同相位和相同电压的LFD信号时能够将栅极线G1到Gn与触摸传感器之间的寄生电容的幅度最小化。

触摸感测单元110通过给除了与感测当前触摸输入的触摸传感器连接的传感器线以外的其他传感器线提供LFD信号，能够将相邻触摸传感器之间的寄生电容最小化。

当在触摸感测时段Tt1和Tt2期间给显示面板100的数据线S1到Sm和栅极线G1到Gn以及当前未被连接的触摸传感器提供与传感器驱动信号具有相同相位的LFD信号时，可减少显示面板100的寄生电容的电荷量。这是因为通过将寄生电容的两端之间的电压差最小化，寄生电容的电荷量可被最小化。由于触摸传感器的寄生电容的减小，触摸感测单元110能够提高传感器驱动信号的信噪比(缩写为SNR或S/N)，增加触摸感测单元110的操作裕度(operating margin)并改善触摸输入和触摸灵敏度。

在图7中，“第(N-1)线”是像素的第(N-1)块中的被提供最后一个栅极脉冲的第(N-1)栅极线，“第N线”是继触摸感测时段Tt1和Tt2之后再次开始驱动像素的、像素的第N块中的被提供第一个栅极脉冲的第N栅极线。像素的第N块与像素的第(N-1)块相邻并继像素的第(N-1)块之后被驱动。

图8和9图解了Q节点在触摸感测时段期间被放电的示例。

构成移位寄存器的每个级包括Q节点、第一QB节点QB1和第二QB节点QB2、以及连接至Q节点及第一QB节点QB1和第二QB节点QB2的开关电路等。

相应级通过第一输出端输出栅极脉冲Vgout并且同时通过第二输出端输出进位信号Vcout。第一输出端连接至显示面板100的栅极线。第二输出端不连接至栅极线而是连接至在后级的起始信号输入端。

开关电路包括第一到第4d TFT T11到T14d。

第一TFT T11响应于通过起始信号输入端IN输入的起始信号或来自在前级的进位信号给Q节点提供高电位电压VDD并将Q节点预充电。高电位电压VDD可设为栅极高电压VGH。

2a TFT T12a在非扫描时段期间响应于第一QB节点QB1将Q节点放电。2b TFT T12b在非扫描时段期间响应于第二QB节点QB2将Q节点放电。

3a TFT T13a是第一上拉晶体管，第一上拉晶体管根据当输入时钟CLK时升高的Q节点的电压Vq而导通，将时钟CLK提供至第一输出端OUT1并增大第一输出信号Vcout的电压。在这种情形中，第一输出信号Vcout是从第一输出端OUT1产生的。第一输出信号Vcout是施加至在后级的起始信号输入端的进位信号。时钟CLK的电压可基本等于栅极高电压VGH。

在Q节点被通过第一TFT T11提供的高电位电压VDD预充电至栅极高电压VGH之后，当输入时钟CLK时，Q节点由于自举而增加2VGH。自举是下述现象，即，当时钟CLK输入至上拉晶体管T13a和T13b的漏极时，由于上拉晶体管T13a和T13b的栅极与漏极之间的寄生电容引起的耦合，Q节点的电压Vq充分升高至能够导通上拉晶体管T13a和T13b的电压。

3b TFT 13b是第二上拉晶体管，第二上拉晶体管根据当输入时钟CLK时升高的Q节点的电压Vq而导通，将时钟CLK提供至第二输出端OUT2并增大第二输出信号Vgout的电压。在这种情形中，第二输出信号Vgout是从第二输出端OUT2产生的。第二输出信号Vgout是在触摸感测时段之后第一个产生的第二块B2的第一个栅极脉冲。图8中所示的级电路配置成两个上拉晶体管T13a和T13b连接至一个Q节点并且分开输出进位信号和栅极脉冲。然而，实施方式不限于图8中所示的电路构造。例如，级电路可将通过一个上拉晶体管输出的栅极脉冲提供至栅极线并且同时可将该栅极脉冲作为进位信号提供至在后级。

栅极脉冲在一个帧周期的非常短的扫描时段期间施加至一条栅极线，并且在其余的非扫描时段期间施加第二低电位电压VSS2。扫描时段大约是一个水平周期。下拉晶体管的栅极连接至QB节点，以便将连接至输出端的栅极线放电。下拉晶体管在QB节点的充电时段期间导通，以将输出端放电。因此，下拉晶体管将栅极脉冲的电压减小至第二低电位电压VSS2并将栅极线的电压放电。

下拉晶体管通过被充电至高电位电压VDD的QB节点保持导通状态较长时间段。在这种情形中，下拉晶体管的阈值电压可由于DC栅极偏置应力而偏移。为了解决这个问题，当两个QB节点QB1和QB2设置在相应级上且交替充电时，连接至输出端OUT1和OUT2的下拉晶体管T14a至T14d可被AC驱动。控制器80在Q节点的充电时段期间将QB节点QB1和QB2放电并且使下拉晶体管T14a至T14d截止。控制器80在非扫描时段期间将第一QB节点QB1和第二QB节点QB2交替充电并控制下拉晶体管T14a至T14d的AC驱动。

4a TFT T14a是第一下拉晶体管，第一下拉晶体管在非扫描时段期间响应于第一QB节点QB1将第一输出端OUT1的电压放电至第一低电位电压VSS1。4b TFT T14b是第二下拉晶体管，第二下拉晶体管在非扫描时段期间响应于第一QB节点QB1将第二输出端OUT2的电压放电至第二低电位电压VSS2。4c TFT T14c是第三下拉晶体管，第三下拉晶体管在非扫描时段期间响应于第二QB节点QB2将第一输出端OUT1的电压放电至第一低电位电压VSS1。4dTFT T14d是第四下拉晶体管，第四下拉晶体管在非扫描时段期间响应于第二QB节点QB2将第二输出端OUT2的电压放电至第二低电位电压VSS2。

第一低电位电压VSS1可基本等于栅极低电压VGL，第二低电位电压VSS2可大于第一低电位电压VSS1。然而，实施方式不限于此。当第一低电位电压VSS1较低时，当下拉晶体管T14a和T14b导通时能够在进位信号Vcout的下降时段中获得欠驱动(under-driving)效果。进位信号Vcout和栅极脉冲Vgout的下降时间能够由于欠驱动效果而减小。通过用于减小第一低电位电压VSS1的方法能够获得欠驱动效果。因为能够在不减小时钟CLK的低电平电压和第二低电位电压VSS2的情况下获得欠驱动效果，所以通过减小进位信号和栅极脉冲的摆动宽度能够改善功耗。进位信号Vcout施加至相应级的第一和第二输入端。因而，当进位信号Vcout的低电平电压充分低至第一低电位电压VSS1时，能够以负栅极电压补偿遭受正栅极偏置应力的晶体管T12a、T12b和T14a到T14c的阈值电压的偏移。

当图8中所示的级电路应用于在触摸感测时段之后开始被第一个驱动的第N级S(N)时，Q节点的预充电电压由于触摸感测时段期间的Q节点的漏电流而可被放电。触摸感测时段Tt1是比一个水平周期长的时间。当Q节点的电压Vq如图9中所示由于触摸感测时段Tt1期间的漏电流(i)而被放电时，Q节点的电压Vq不会正常地充分升高。结果，输出信号Vout的电压未升高到栅极高电压VGH之上。图9中所示的输出信号Vout是图8中的Vgout和Vcout。因为进位信号Vcout的电压的降低导致未正常地将在后级的Q节点预充电，所以在触摸感测时段Tt1之后未正常地产生栅极驱动器104的输出。

实施方式给构成栅极驱动器104的移位寄存器的至少一个级添加放电阻止电路，抑制触摸感测时段期间Q节点的放电。将参照图10到16描述放电阻止电路。

图10到16图解了包括一个QB节点的电路。然而，实施方式不限于此。例如，如图8中所示，QB节点可包括交替充电至AC电压的两个QB节点，并且下拉晶体管可分别连接至两个QB节点。因而，可通过图8中所示的电路实现图10到16中所示的QB节点和下拉晶体管的连接结构和操作。

图10到16中图解的电路是通过第一输出端输出栅极脉冲Vgout并且同时通过第二输出端输出进位信号Vcout(N)的示例。第一输出端连接至显示面板100的栅极线。第二输出端不连接至栅极线而是连接至在后级的起始信号输入端。然而，实施方式不限于此，例如，图10到16中图解的电路可将通过一个上拉晶体管输出的栅极脉冲提供至栅极线并且同时可将该栅极脉冲作为进位信号传输至在后级。

图10是根据第一实施方式的栅极驱动器电路的电路图。图11是图解图10中所示的栅极驱动器电路的操作的波形图。

参照图10和11，根据第一实施方式的栅极驱动器电路包括通过级联连接的级按顺序输出栅极脉冲的移位寄存器。栅极驱动器电路可如图18中所示应用于构成栅极驱动器104的移位寄存器的所有级，或者可如图17中所示仅应用于在触摸感测时段之后被第一个驱动的级。

一个级包括Q节点、QB节点、连接至Q节点和QB节点的开关电路等。Q节点是连接至上拉晶体管T3a和T3b的栅极的第一控制节点。QB节点是连接至下拉晶体管T4a和T4b的栅极的第二控制节点。

开关电路包括放电阻止电路DBC。开关电路进一步包括第一到4b TFT T1到T4b。第二TFT开启或切断Q节点与VSS1端之间的放电路径。第二TFT可包括2a TFT T2a和2b TFTT2b，但并不限于此。除放电阻止电路DBC以外的其他开关可由图8中所示的电路实现。

第一TFT T1响应于通过第一输入端输入的起始信号或来自在前级的进位信号给Q节点提供高电位电压VDD并将Q节点预充电。高电位电压VDD可设为栅极高电压VGH。第一TFTT1包括连接至第一输入端的栅极、被提供高电位电压VDD的漏极和连接至Q节点的源极。

当图10中所示的级是图6中所示的第N级S(N)时，在前级可以是第(N-1)级S(N-1)或者第(N-4)到第(N-1)级之一。考虑到栅极脉冲的脉冲宽度交叠时段，在前级被确定为早于第N级S(N)产生输出信号(即，栅极脉冲)的级。

2a TFT T2a响应于通过第二输入端输入的在后级的输出信号VNEXT将Q节点放电。输出信号VNEXT可以是从在后级输出的进位信号Vcout。2a TFT T2a包括连接至第二输入端的栅极、连接至Q节点的漏极和连接至放电阻止节点(下文中称为“DB节点”)的源极。

当图10中所示的级是图6中所示的第N级S(N)时，在后级可以是第(N+1)级S(N+1)或者第(N+1)到第(N+4)级之一。考虑到栅极脉冲的脉冲宽度交叠时段，在后级被确定为在栅极脉冲的下降时序处产生输出的级。

当QB节点被充电时，2b TFT T2b响应于QB节点的电压将Q节点放电。2b TFT T2b包括连接至QB节点的栅极、连接至Q节点的漏极和连接至DB节点的源极。

DB节点是放电阻止节点，放电阻止节点在Q节点被充电的同时被放电阻止电路DBC充电，并且在Q节点被放电的同时被放电阻止电路DBC放电。DB节点通过在触摸感测时段期间减小开启或切断Q节点的放电路径的2a TFT T2a和2b TFT T2b的漏极-源极电压，抑制Q节点的放电。

3a TFT T3a是第一上拉晶体管，第一上拉晶体管根据当输入时钟CLK时升高的Q节点的电压Vq而导通，将时钟CLK提供至第一输出端并增大第一输出信号Vcout的电压。第一输出信号Vcout是施加至在后级的第一输入端的进位信号。时钟CLK的电压可基本等于栅极高电压VGH。3a TFT T3a包括连接至Q节点的栅极、连接至被输入时钟CLK的时钟端的漏极和连接至第一输出端的源极。

3b TFT 3b是第二上拉晶体管，第二上拉晶体管根据当输入时钟CLK时升高的Q节点的电压Vq而导通，将时钟CLK提供至第二输出端并增大第二输出信号Vgout的电压。第二输出信号Vgout是在触摸感测时段之后第一个产生的第二块B2的第一个栅极脉冲。3b TFT3b包括连接至Q节点的栅极、连接至时钟端的漏极和连接至第二输出端的源极。第二输出信号Vgout作为栅极脉冲提供至在触摸感测时段之后操作的显示面板100的每个块的第一栅极线。

在Q节点被通过第一TFT T1提供的高电位电压VDD预充电至栅极高电压VGH之后，当输入时钟CLK时，Q节点由于自举而增加2VGH并且导通上拉晶体管T3a和T3b。Q节点的充电时间包括预充电时段和其中输入时钟CLK的自举时段。如图11中所示，Q节点在QB节点的充电时段期间被控制器80放电并保持截止状态。此外，如图11中所示，在触摸感测时段期间，由于DB节点的充电电压，Q节点不被放电而是保持充电状态。

4a TFT T4a是第一下拉晶体管，第一下拉晶体管响应于QB节点的电压Vqb将第一输出端的电压放电至第一低电位电压VSS1。4a TFT T4a包括连接至QB节点的栅极、连接至第一输出端的漏极、以及连接至被提供第一低电位电压VSS1的VSS1端的源极。

4b TFT T4b是第二下拉晶体管，第二下拉晶体管响应于QB节点的电压Vqb将第二输出端的电压放电至第二低电位电压VSS2。4b TFT T4b包括连接至QB节点的栅极、连接至第二输出端的漏极、以及连接至被提供第二低电位电压VSS2的VSS2端的源极。

第一低电位电压VSS1可基本等于栅极低电压VGL并且可小于第二低电位电压VSS2。然而，实施方式不限于此。第一低电位电压VSS1可设为小于第二低电位电压VSS2，以便减小栅极脉冲的下降时间并减小像素的TFT的漏电流。

在Q节点的充电时段期间QB节点被控制器80放电。QB节点在扫描时段期间被放电并将下拉晶体管T4a和T4b控制在截止状态中。在一个帧周期的除扫描时段之外的其余时段期间QB节点被充电并将输出端的电压放电至第二低电位电压VSS2。

控制器80可使用反相器电路根据Q节点的充电电压将QB节点放电并且根据QB节点的充电电压将Q节点放电。当QB节点如图8中所示分为两个QB节点并且被AC驱动时，控制器80给两个QB节点提供AC电压并交替充电和放电两个QB节点。

放电阻止电路DBC在Q节点的充电时段期间将DB节点充电，以阻止Q节点的放电路径，并且放电阻止电路DBC在Q节点的放电时段期间将DB节点放电，以形成Q节点的放电路径。Q节点的充电时段包括Q节点的预充电时段和基于时钟输入的自举时段。Q节点的放电时段是其中Q节点被放电并保持在VSS1的时段。此外，QB节点的充电时段是其中QB节点被充电并保持在VDD(或VGH)的时段。QB节点的放电时段是其中QB节点被放电并保持在VSS1的时段。

当DB节点被充电至高电位电压VDD时，2a TFT2a和2b TFT2b的源极电压是VDD。当Q节点被预充电至VDD并且同时QB节点被充电至VDD时，通过将2a TFT2a和2b TFT2b的截止状态中的2a TFT2a和2b TFT2b的漏极-源极电压Vds最小化，在2a TFT2a和2b TFT2b中不会流动漏电流。因此，Q节点的放电路径被阻止。另一方面，当2a TFT2a和2b TFT2b的栅极-源极电压大于阈值电压时，2a TFT2a和2b TFT2b导通。因此，通过2a TFT2a和2b TFT2b在Q节点与VSS1端之间形成放电路径，Q节点被放电。

更具体地说，当晶体管的栅极-源极电压Vgs小于阈值电压Vth时，晶体管截止。因此，漏极电流必然不会在晶体管中流动。然而，在晶体管的截止状态或亚阈值区域(sub-threshold region)中可产生漏电流。当栅极-源极电压Vgs真正小于阈值电压Vth(即Vgs<Vh)时，在晶体管的截止状态或亚阈值区域中产生亚阈值电流。随着晶体管的漏极-源极电压Vds增加，漏电流或亚阈值电流增加。这种现象在金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)中是熟知的。

Q节点和QB节点通过放电阻止电路DBC被相等地充电至高电位电压VDD并且被相等地放电至低电位电压VSS。因而，用于开启或切断Q节点与VSS1端之间的放电路径的晶体管T2a和T2b的Vds在触摸感测时段期间被最小化至零(即，Vds＝0)。结果，如图11中所示，Q节点的电压Vq在触摸感测时段期间保持在VDD(或VGH)。

可考虑不用放电阻止电路DBC而在触摸感测时段期间增加VSS1。然然，此方法通过将在显示时段中操作的级的Q节点的电压充电，可能将像素的电压放电。另一方面，因为放电阻止电路DBC仅在Q节点的充电时段期间阻止放电路径，所以能够防止上述故障。

放电阻止电路DBC包括第一放电控制开关TS1、第二放电控制开关TSN和第三放电控制开关TS。放电控制开关TS1、TSN和TS由TFT实现。

第一放电控制开关TS1在第一TFT T1导通的同时导通并将DB节点充电。由于第一放电控制开关TS1，在Q节点被充电的同时DB节点被充电。第一放电控制开关TS1响应于通过第一输入端输入的起始信号或来自在前级的进位信号给DB节点提供高电位电压VDD，由此将DB节点充电至高电位电压VDD。第一放电控制开关TS1包括连接至第一输入端的栅极、被提供高电位电压VDD的漏极和连接至DB节点的源极。

第二放电控制开关TSN在2a TFT T2a导通的同时导通并将DB节点放电。由于第二放电控制开关TSN，在Q节点被放电的同时DB节点被放电。第二放电控制开关TSN响应于通过第二输入端输入的在后级的输出信号VNEXT将DB节点放电。第二放电控制开关TSN包括连接至第二输入端的栅极、连接至DB节点的漏极和连接至VSS1端的源极。

第三放电控制开关TS在2b TFT T2b导通的同时导通并将DB节点放电。由于第三放电控制开关TS，DB节点在QB节点的充电时间被放电并保持在VSS1。当QB节点被充电时，第三放电控制开关TS响应于QB节点的电压将DB节点放电。第三放电控制开关TS包括连接至QB节点的栅极、连接至DB节点的漏极和连接至VSS1端的源极。

在图11中，“Vq”是第N级的Q节点的电压；“Vdb”是第N级的DB节点的电压；“Vqb”是第N级的QB节点的电压；“Vgout”是第N级的输出电压并且是施加至栅极线的栅极脉冲；“VNEXT”是在第N级的输出之后产生输出的在后级的输出电压。从图11能够看出，放电阻止电路DBC与Q节点同时地将DB节点充电和放电并且将触摸感测时段期间Q节点的放电路径上的晶体管T2a和T2b的漏电流最小化，由此在触摸感测时段期间阻止Q节点的放电。

放电阻止电路DBC不限于图10中所示的栅极驱动器电路，其可应用于各种栅极驱动器电路。例如，放电阻止电路DBC可应用于图8中所示的开关电路。放电阻止电路DBC的构造可如图12到16中所示被修改，因而不限于图10。为了简化栅极驱动器电路的构造，栅极驱动器电路中可省略QB节点。在这种情形中，放电阻止电路DBC中可省略连接至QB节点的第三放电控制开关TS。

图12是根据第二实施方式的栅极驱动器电路的电路图。在第二实施方式中给与图10中所示的结构和部件相同或等同的结构和部件指定相同的参考标记，并将简要进行或完全省略其进一步的描述。

参照图12，根据第二实施方式的栅极驱动器电路包括通过级联连接的级按顺序输出栅极脉冲的移位寄存器。栅极驱动器电路可应用于构成移位寄存器的所有级，或者可仅应用于在触摸感测时段之后被第一个驱动的级。

一个级包括Q节点、QB节点、连接至Q节点和QB节点的开关电路等。开关电路包括第一到4b TFT T1到T4b和放电阻止电路DBC。

放电阻止电路DBC在Q节点的充电时段期间将DB节点充电，以阻止Q节点的放电路径，并且放电阻止电路DBC在Q节点的放电时段期间将DB节点放电，以形成Q节点的放电路径。

放电阻止电路DBC包括第一放电控制开关TS1、第二放电控制开关TSN和二极管TSD。

第一放电控制开关TS1与第一TFT T1同时地导通和截止。由于第一放电控制开关TS1，在Q节点被充电的同时DB节点被充电。第一放电控制开关TS1响应于通过第一输入端输入的起始信号或来自在前级的进位信号给DB节点提供高电位电压VDD，由此将DB节点充电至高电位电压VDD。第一放电控制开关TS1包括连接至第一输入端的栅极、被提供高电位电压VDD的漏极和连接至DB节点的源极。

第二放电控制开关TSN与2a TFT T2a同时地导通和截止。由于第二放电控制开关TSN，在Q节点被放电的同时DB节点被放电。第二放电控制开关TSN响应于通过第二输入端输入的在后级的输出信号VNEXT将DB节点放电。第二放电控制开关TSN包括连接至第二输入端的栅极、连接至DB节点的漏极和连接至VSS1端的源极。

可通过将TFT的栅极和漏极连接实现二极管TSD。当DB节点的电压大于第一低电位电压VSS1且等于或大于二极管TSD的阈值电压时，二极管TSD导通并将DB节点放电。当DB节点被放电时，二极管TSD截止并阻止Q节点的放电路径。因而，当Q节点在触摸感测时段期间被放电并且Q节点的电压小于二极管TSD的阈值电压时，Q节点的放电路径被阻止，Q节点不再被放电。放电阻止电路DBC可应用于图8和10到16中所示的栅极驱动器电路，也可应用于不具有QB节点的栅极驱动器电路。

图13是根据第三实施方式的栅极驱动器电路的电路图。在第三实施方式中给与图10中所示的结构和部件相同或等同的结构和部件指定相同的参考标记，并将简要进行或完全省略其进一步的描述。

参照图13，根据第三实施方式的栅极驱动器电路包括通过级联连接的级按顺序输出栅极脉冲的移位寄存器。栅极驱动器电路可应用于构成移位寄存器的所有级，或者可仅应用于在触摸感测时段之后被第一个驱动的级。

一个级包括Q节点、QB节点、连接至Q节点和QB节点的开关电路等。开关电路包括第一到4b TFT T1到T4b和放电阻止电路DBC。

放电阻止电路DBC在Q节点的充电时段期间将DB节点充电，以阻止Q节点的放电路径，并且放电阻止电路DBC在Q节点的放电时段期间将DB节点放电，以形成Q节点的放电路径。

放电阻止电路DBC包括第一放电控制开关TS1、第二放电控制开关TSN和电容器C1。

第一放电控制开关TS1与第一TFT T1同时地导通和截止。由于第一放电控制开关TS1，在Q节点被充电的同时DB节点被充电。第一放电控制开关TS1响应于通过第一输入端输入的起始信号或来自在前级的进位信号给DB节点提供高电位电压VDD，由此将DB节点充电至高电位电压VDD。第一放电控制开关TS1包括连接至第一输入端的栅极、被提供高电位电压VDD的漏极和连接至DB节点的源极。

第二放电控制开关TSN与2a TFT T2a同时地导通和截止。第二放电控制开关TSN包括连接至第二输入端的栅极、连接至DB节点的漏极和连接至VSS1端的源极。

电容器C1连接在DB节点与VSS1端之间并保持DB节点的电压。随着电容器C1的电容增加，DB节点的放电时间被延缓。结果，Q节点的电压Vq在触摸感测时段期间不会下降至能够自举的电压以下。放电阻止电路DBC可应用于图8和10到16中所示的栅极驱动器电路，也可应用于不具有QB节点的栅极驱动器电路。

图14是根据第四实施方式的栅极驱动器电路的电路图。在第四实施方式中给与图10中所示的结构和部件相同或等同的结构和部件指定相同的参考标记，并将简要进行或完全省略其进一步的描述。

参照图14，根据第四实施方式的栅极驱动器电路包括通过级联连接的级按顺序输出栅极脉冲的移位寄存器。栅极驱动器电路可应用于构成移位寄存器的所有级，或者可仅应用于在触摸感测时段之后被第一个驱动的级。

一个级包括Q节点、QB节点、连接至Q节点和QB节点的开关电路等。开关电路包括第一到4b TFT T1到T4b和放电阻止电路DBC。

放电阻止电路DBC在Q节点的充电时段期间将DB节点充电，以阻止Q节点的放电路径，并且放电阻止电路DBC在Q节点的放电时段期间将DB节点放电，以形成Q节点的放电路径。

放电阻止电路DBC包括第一放电控制开关TS1、二极管TSD和电容器C1。

第一放电控制开关TS1与第一TFT T1同时地导通和截止。由于第一放电控制开关TS1，在Q节点被充电的同时DB节点被充电。第一放电控制开关TS1响应于通过第一输入端输入的起始信号或来自在前级的进位信号给DB节点提供高电位电压VDD，由此将DB节点充电至高电位电压VDD。第一放电控制开关TS1包括连接至第一输入端的栅极、被提供高电位电压VDD的漏极和连接至DB节点的源极。

当DB节点的电压大于第一低电位电压VSS1且等于或大于二极管TSD的阈值电压时，二极管TSD导通并将DB节点放电。当DB节点被放电时，二极管TSD截止并阻止Q节点的放电路径。因而，当Q节点在触摸感测时段期间被放电并且Q节点的电压小于二极管TSD的阈值电压时，Q节点的放电路径被阻止，Q节点不再被放电。

电容器C1连接在DB节点与VSS1端之间并保持DB节点的电压。随着电容器C1的电容增加，DB节点的放电时间变慢。结果，Q节点的电压Vq在触摸感测时段期间不会下降至能够自举的电压以下。

图15是根据第五实施方式的栅极驱动器电路的电路图。在第五实施方式中给与图10中所示的结构和部件相同或等同的结构和部件指定相同的参考标记，并将简要进行或完全省略其进一步的描述。

参照图15，根据第五实施方式的栅极驱动器电路包括通过级联连接的级按顺序输出栅极脉冲的移位寄存器。栅极驱动器电路可应用于构成移位寄存器的所有级，或者可仅应用于在触摸感测时段之后被第一个驱动的级。

一个级包括Q节点、QB节点、连接至Q节点和QB节点的开关电路等。开关电路包括第一到4b TFT T1到T4b和放电阻止电路DBC。

放电阻止电路DBC在Q节点的充电时段期间将DB节点充电，以阻止Q节点的放电路径，并且放电阻止电路DBC在Q节点的放电时段期间将DB节点放电，以形成Q节点的放电路径。

放电阻止电路DBC包括第一放电控制开关TS1、电阻器R1和电容器C1。

第一放电控制开关TS1与第一TFT T1同时地导通和截止。由于第一放电控制开关TS1，在Q节点被充电的同时DB节点被充电。第一放电控制开关TS1响应于通过第一输入端输入的起始信号或来自在前级的进位信号给DB节点提供高电位电压VDD，由此将DB节点充电至高电位电压VDD。第一放电控制开关TS1包括连接至第一输入端的栅极、被提供高电位电压VDD的漏极和连接至DB节点的源极。

当DB节点被放电时，电阻器R1和电容器C1延缓DB电压的放电时间。电阻器R1在触摸感测时段中限制DB节点的放电电压，并且电容器C1保持DB节点的电压。电阻器R1和电容器C1抑制Q节点的放电，使得通过延缓将DB节点的电压放电至第一低电位电压VSS1所需的放电时间，DB节点的电压保持在能够实现Q节点的自举的电压电平。电阻器R1连接在DB节点与VSS1端之间，电容器C1也连接在DB节点与VSS1端之间。电容器C1的一个电极连接至DB节点，电容器C1的另一个电极连接至4a晶体管T4a的源极和VSS1端。

图16是根据第六实施方式的栅极驱动器电路的电路图。在第六实施方式中给与图10中所示的结构和部件相同或等同的结构和部件指定相同的参考标记，并将简要进行或完全省略其进一步的描述。

参照图16，根据第六实施方式的栅极驱动器电路包括通过级联连接的级按顺序输出栅极脉冲的移位寄存器。栅极驱动器电路可应用于构成移位寄存器的所有级，或者可仅应用于在触摸感测时段之后被第一个驱动的级。

一个级包括Q节点、QB节点、连接至Q节点和QB节点的开关电路等。开关电路包括第一到4b TFT T1到T4b和放电阻止电路DBC。

放电阻止电路DBC在Q节点的充电时段期间将DB节点充电，以阻止Q节点的放电路径，并且放电阻止电路DBC在Q节点的放电时段期间将DB节点放电，以形成Q节点的放电路径。

放电阻止电路DBC包括第一放电控制开关TS1、第二放电控制开关TSN、电阻器R1和电容器C1。

第一放电控制开关TS1与第一TFT T1同时地导通和截止。由于第一放电控制开关TS1，在Q节点被充电的同时DB节点被充电。第一放电控制开关TS1响应于通过第一输入端输入的起始信号或来自在前级的进位信号给DB节点提供高电位电压VDD，由此将DB节点充电至高电位电压VDD。第一放电控制开关TS1包括连接至第一输入端的栅极、被提供高电位电压VDD的漏极和连接至DB节点的源极。

第二放电控制开关TSN与2a TFT T2a同时地导通和截止。第二放电控制开关TSN包括连接至第二输入端的栅极、连接至DB节点的漏极和连接至VSS1端的源极。

电阻器R1和电容器C1抑制Q节点的放电，使得通过延缓将DB节点的电压放电至第一低电位电压VSS1所需的放电时间，DB节点的电压保持在能够实现Q节点的自举的电压电平。电阻器R1连接在DB节点与VSS1端之间，电容器C1也连接在DB节点与VSS1端之间。电容器C1的一个电极连接至DB节点，电容器C1的另一个电极连接至4a晶体管T4a的源极和VSS1端。

图17图解了给构成移位寄存器的一些级应用放电阻止电路的示例。图18图解了给构成移位寄存器的所有级应用放电阻止电路的示例。

在图17和18中，“A”是未应用放电阻止电路DBC的电路；“B”是应用放电阻止电路DBC的电路；S1到S1085是级编号；B1到B35是块编号。在除第一块B1以外的其余块B2到B35中，第一级通过第一输入端接收起始信号VST，其余级S2到S1085通过第一输入端接收在前级的输出信号。级S1到S1084通过第二输入端接收在后级的输出信号，级S1085通过第二输入端接收虚拟级(未示出)的输出信号。电路A可以是图8中所示的电路，但并不限于此。电路B可以是图10到16中所示的电路之一。

因为在紧接在触摸感测时段之后被驱动的级S32、S63和S1055中的Q节点的电压在触摸感测时段期间被放电，所以级S32、S63和S1055没有正常地自举。优选的是，通过内置有放电阻止电路的电路B实现级S32、S63和S1055。因为除在紧接在触摸感测时段之后被驱动的级S32、S63和S1055以外的其余级S1-S31、S33-S62、…、S1056-S1085中的Q节点具有较短的放电时间，所以尽管不包括放电阻止电路，但其余级S1-S31、S33-S62、…、S1056-S1085能够正常地自举。因而，不管是否存在放电阻止电路，其中Q节点具有较短放电时间的级S1-S31、S33-S62、…、S1056-S1085都能够正常地自举。

如图17中所示，当构成移位寄存器的级S1到S1085中的仅一些级S32、S63和S1055由其中内置有放电阻止电路的电路B实现时，能够减小GIP电路占据的面积。因此，能够减小像素阵列外部的非显示区域(即，边框)的尺寸。因而，图17中所示的电路A和B的布置能够实现显示装置的窄边框。然而，因为图17所示的电路布置中的块之间的边界不能与其他模式兼容，所以必须重新设计光学掩模等。

图19中所示的驱动方法是改变块之间的边界的位置，使得在内嵌式触摸驱动方法中看不到由于触摸感测时段而导致的块之间的边界处的线模糊的示例。在该驱动方法中，通过时序控制器106控制块之间的边界的位置。当内置有放电阻止电路的电路B的位置如图17中所示被固定时，不能使用如图19中所示的改变块之间的边界的位置的驱动方法。

应用放电阻止电路的电路B可内置在构成移位寄存器的所有级S1到S1085中。在这种情形中，由于GIP电路的尺寸增加，边框尺寸可增加。然而，放电阻止电路可在不改变电路构造的情况下应用于其中块之间的边界的位置发生变化的其他模式的移位寄存器。此外，当如图19中所示块之间的边界的位置发生变化时，放电阻止电路可在不改变电路构造的情况下应用于电路B中的移位寄存器，对于电路B中的移位寄存器，放电阻止电路应用于所有级S1到S1085。

图20到22图解了根据是否存在放电阻止电路的实验结果。应用于图20到22中所示的实验的放电阻止电路是图10中所示的电路。在图20到22中，X轴是时间(单位：s)，Y轴是电压(单位：伏特)。图20图解了当在-40℃的环境中通过相同的内嵌式触摸驱动方法驱动不包括放电阻止电路的电路A和包括放电阻止电路的电路B时，在触摸感测时段中测量Q节点的电压、QB节点的电压和输出信号的电压的实验结果。图21图解了当在25℃的环境中通过相同的内嵌式触摸驱动方法驱动不包括放电阻止电路的电路A和包括放电阻止电路的电路B时，在触摸感测时段中测量Q节点的电压、QB节点的电压和输出信号的电压的实验结果。图22图解了当在95℃的环境中通过相同的内嵌式触摸驱动方法驱动不包括放电阻止电路的电路A和包括放电阻止电路的电路B时，在触摸感测时段中测量Q节点的电压、QB节点的电压和输出信号的电压的实验结果。从图20到22能够看出，随着温度增加，TFT的漏电流增加。此外，当不存在放电阻止电路时，Q节点被过度放电。在95℃的环境中，当不存在放电阻止电路时，Q节点在触摸感测时段期间被完全放电，没有输出栅极脉冲Vout。另一方面，当内置有放电阻止电路时，Q节点的电压在触摸感测时段期间在任何温度时都都能稳定地保持。因此，在触摸感测时段之后能够产生分别具有正常波形的栅极脉冲和进位信号。

如上所述，实施方式将放电阻止电路连接至输出栅极脉冲的移位寄存器的至少一些级。放电阻止电路在Q节点被充电时将连接至Q节点的放电路径的放电阻止节点充电，并且在Q节点被放电时将放电阻止节点放电，由此防止触摸感测时段期间Q节点的放电。因而，实施方式能够使应用内嵌式触摸传感器技术的显示装置的栅极驱动器电路正常操作并且能够防止由触摸感测时段引起的图像质量的下降。

尽管参考多个示例性的实施方式描述了实施方式，但应当理解，所属领域技术人员能够设计出多个其他修改例和实施方式，这落在本发明的原理的范围内。更具体地说，在说明书、附图和所附权利要求书的范围内，在组成部件和/或主题组合构造的配置中可进行各种变化和修改。除了组成部件和/或配置中的变化和修改之外，替代的使用对于所属领域技术人员来说也将是显而易见的。

Claims (18)

1.一种显示装置，包括：

显示面板，所述显示面板包括像素以及连接至所述像素的多个触摸传感器，所述像素连接至数据线和栅极线并且基于多个块被时分驱动，所述多个块通过划分所述显示面板而得到；

显示驱动电路，所述显示驱动电路配置成在从一个帧周期划分而来的多个显示时段中向所述像素写入输入图像的数据；和

触摸感测单元，所述触摸感测单元配置成在分配在所述多个显示时段之间的触摸感测时段中驱动所述多个触摸传感器并且感测触摸输入，

其中所述显示面板的相邻块在彼此分开的多个显示时段中被时分驱动，其中驱动所述触摸传感器的触摸感测时段插入在彼此分开的多个显示时段之间，

其中所述显示驱动电路包括移位寄存器，所述移位寄存器根据移位时钟时序来移位栅极脉冲并且将所述栅极脉冲按顺序提供至所述栅极线，

其中包括在所述移位寄存器中的多个级的每一个包括：Q节点，所述Q节点控制用于增大所述栅极脉冲的电压的上拉晶体管；第一晶体管，所述第一晶体管响应于起始信号或在前级的输出信号将所述Q节点充电；和第二晶体管，所述第二晶体管响应于在后级的输出信号开启或切断所述Q节点的放电路径，并且

其中至少一些级包括：

放电阻止节点，所述放电阻止节点连接在被提供低电位电压的低电位电压端与所述第二晶体管之间；和

放电阻止电路，所述放电阻止电路配置成在所述Q节点被充电时将所述放电阻止节点充电，并且在所述Q节点被放电时将所述放电阻止节点放电。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其中每个级还包括QB节点，所述QB节点控制用于降低所述栅极脉冲的电压的下拉晶体管。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其中所述第二晶体管包括：

2a晶体管，所述2a晶体管配置成响应于在后级的输出信号将所述Q节点放电；和

2b晶体管，所述2b晶体管配置成响应于所述QB节点的电压将所述Q节点放电。

4.根据权利要求3所述的显示装置，其中所述放电阻止电路包括：

第一放电控制开关，所述第一放电控制开关与所述第一晶体管同时地导通并且配置成将所述放电阻止节点充电；

第二放电控制开关，所述第二放电控制开关与所述2a晶体管同时地导通并且配置成将所述放电阻止节点放电；和

第三放电控制开关，所述第三放电控制开关与所述2b晶体管同时地导通并且配置成将所述放电阻止节点放电。

5.根据权利要求3所述的显示装置，其中所述放电阻止电路包括：

第一放电控制开关，所述第一放电控制开关与所述第一晶体管同时地导通并且配置成将所述放电阻止节点充电；

第二放电控制开关，所述第二放电控制开关与所述2a晶体管同时地导通并且配置成将所述放电阻止节点放电；和

二极管，所述二极管连接在所述放电阻止节点与被提供所述低电位电压的低电位电压端之间。

6.根据权利要求3所述的显示装置，其中所述放电阻止电路包括：

第一放电控制开关，所述第一放电控制开关与所述第一晶体管同时地导通并且配置成将所述放电阻止节点充电；

第二放电控制开关，所述第二放电控制开关与所述2a晶体管同时地导通并且配置成将所述放电阻止节点放电；和

电容器，所述电容器连接在所述放电阻止节点与被提供所述低电位电压的低电位电压端之间。

7.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述放电阻止电路包括：

第一放电控制开关，所述第一放电控制开关与所述第一晶体管同时地导通并且配置成将所述放电阻止节点充电；

二极管，所述二极管连接在所述放电阻止节点与被提供所述低电位电压的低电位电压端之间；和

电容器，所述电容器连接在所述放电阻止节点与被提供所述低电位电压的低电位电压端之间。

8.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述放电阻止电路包括：

第一放电控制开关，所述第一放电控制开关与所述第一晶体管同时地导通并且配置成将所述放电阻止节点充电；

电阻器，所述电阻器连接在所述放电阻止节点与被提供所述低电位电压的低电位电压端之间；和

电容器，所述电容器连接在所述放电阻止节点与被提供所述低电位电压的低电位电压端之间。

9.根据权利要求3所述的显示装置，其中所述放电阻止电路包括：

第一放电控制开关，所述第一放电控制开关与所述第一晶体管同时地导通并且配置成将所述放电阻止节点充电；

第二放电控制开关，所述第二放电控制开关与所述2a晶体管同时地导通并且配置成将所述放电阻止节点放电；

电阻器，所述电阻器连接在所述放电阻止节点与被提供所述低电位电压的低电位电压端之间；和

电容器，所述电容器连接在所述放电阻止节点与被提供所述低电位电压的低电位电压端之间。

10.根据权利要求1所述的显示装置，其中在所述多个级之中仅在所述触摸感测时段之后被第一个驱动的级包括所述放电阻止节点和所述放电阻止电路。

11.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述多个级的每一个都包括所述放电阻止节点和所述放电阻止电路。

12.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述触摸感测单元通过多条传感器线连接至所述显示面板，所述触摸感测单元包括多个多路复用器、多个感测电路、以及微控制器单元，

其中所述多路复用器在所述触摸感测时段期间在所述微控制器单元的控制下选择要连接至所述感测电路的传感器线，且在所述显示时段期间在所述微控制器单元的控制下向所述传感器线提供公共电压，

所述感测电路放大并积分经由所述多路复用器接收的传感器线信号的电荷量并且将该电荷量转换为数字数据，

所述微控制器单元控制所述多路复用器以将所述传感器线连接至所述感测电路，并且产生触摸坐标数据并将该触摸坐标数据传输至与主机系统。

13.根据权利要求12所述的显示装置，其中所述感测电路包括：放大接收的传感器线信号的放大器、累加所述放大器的输出电压的积分器、以及将所述积分器的电压转换为数字数据的模拟-数字转换器，所述感测电路将从所述模拟-数字转换器输出的数字数据作为触摸原始数据传输至所述微控制器单元。

14.根据权利要求12所述的显示装置，其中每个多路复用器按顺序将多条传感器线连接至所述感测电路的一个通道。

15.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述触摸感测单元通过多条传感器线连接至所述显示面板，所述显示驱动电路包括数据驱动器，

其中在所述触摸感测时段期间，所述触摸感测单元通过所述传感器线向触摸传感器提供传感器驱动信号，所述数据驱动器向所述数据线提供与所述传感器驱动信号具有相同相位和相同电压的AC信号。

16.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述触摸感测单元通过多条传感器线连接至所述显示面板，所述显示驱动电路包括栅极驱动器，

其中在所述触摸感测时段期间，所述触摸感测单元通过所述传感器线向触摸传感器提供传感器驱动信号，所述栅极驱动器向所述栅极线提供与所述传感器驱动信号具有相同相位和相同电压的AC信号。

17.根据权利要求2所述的显示装置，其中所述下拉晶体管包括第一下拉晶体管和第二下拉晶体管，所述第一下拉晶体管响应于所述QB节点的电压将相应级的第一输出端的电压放电至第一低电位电压，所述第二下拉晶体管响应于所述QB节点的电压将相应级的第二输出端的电压放电至第二低电位电压，其中所述第一低电位电压等于栅极低电压并小于所述第二低电位电压。

18.一种显示装置的栅极驱动器电路，所述显示装置包括显示面板，所述显示面板包括像素以及连接至所述像素的多个触摸传感器，所述像素连接至数据线和栅极线并且基于多个块被时分驱动，所述多个块通过划分所述显示面板而得到，所述栅极驱动器电路包括：

移位寄存器，所述移位寄存器配置成根据移位时钟时序来移位栅极脉冲并且将所述栅极脉冲按顺序提供至所述栅极线，

其中包括在所述移位寄存器中的多个级中的每一个包括：Q节点，所述Q节点控制用于增大所述栅极脉冲的电压的上拉晶体管；第一晶体管，所述第一晶体管响应于起始信号或在前级的输出信号将所述Q节点充电；和第二晶体管，所述第二晶体管响应于在后级的输出信号开启或切断所述Q节点的放电路径，并且

其中至少一些级包括：

放电阻止节点，所述放电阻止节点连接在被提供低电位电压的低电位电压端与所述第二晶体管之间；和

放电阻止电路，所述放电阻止电路配置成在所述Q节点被充电时将所述放电阻止节点充电，并且在所述Q节点被放电时将所述放电阻止节点放电。