CN109491533A - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

显示装置具备显示面板和具有扫描栅极线的多个驱动电路的驱动部。驱动部根据控制信号，在一垂直扫描期间内，交替地切换扫描栅极线的扫描期间和停止栅极线的扫描的非扫描期间。驱动电路(301n)具备对栅极线施加选择电压的第一开关元件N、内部布线netA、将内部布线netA充电至第一电位的第二开关元件A、以及具有漏极电极和源极电极的第三开关元件B，该漏极电极连接至内部布线netA，该源极电极具有低于第一电位的第二电位。至少在扫描期间的开始时与选择对象的栅极线对应的驱动电路还具备充电电路(301b(n))，该充电电路(301b(n))在扫描期间的开始前将内部布线netA(n)再充电至第一电位以上。

Description

显示装置
技术领域
本发明是关于显示装置。
背景技术
下述专利文献1中公开了一种触摸屏面板一体型显示装置，该显示装置具备实现显示器用与触摸屏用的两个作用的面板。在面板中形成多个像素，各像素中设置像素电极及与像素电极连接的晶体管。另外，在面板中，多个电极分离地配置。多个电极在显示驱动模式中，作为与像素电极之间形成横电场(水平电场)的共通电极起作用，该多个电极在触摸驱动模式中，作为与手指等之间形成静电电容的触摸电极起作用。多个电极分别被与数据线大致平行的至少一根信号线连接，并由信号线提供触摸驱动信号或共通电压信号。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开2015-122057号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
在如上所述的触摸屏面板一体型显示装置中，在一帧期间内，交替地进行显示驱动模式与触摸驱动模式，因此在触摸驱动模式下，移位寄存器的栅极线的扫描被中断。即，在像这样的显示装置中，栅极线的扫描间断地进行。移位寄存器在扫描对应的栅极线之前，将用于扫描该栅极线的规定电位保存在内部。在与重新开始显示驱动模式时将要扫描的栅极线对应的移位寄存器中，若保存在内部的电位在中断期间内降低，则不能适当地扫描该栅极线，可能产生显示不均。
本发明的目的在于，提供一种在间断地进行栅极线的扫描的显示装置中，重新开始栅极线的扫描时，不易产生显示不均的技术。解决问题的方案
本发明的一实施方式中的显示装置包括:显示面板，其具有多根栅极线；驱动部，其具有多个驱动电路，所述多个驱动电路分别对应所述多根栅极线而设置且依次扫描所述多根栅极线，所述驱动部根据输入的控制信号，在一垂直扫描期间内，交替地切换扫描栅极线的扫描期间和停止栅极线的扫描的非扫描期间，所述多个驱动电路还分别包括:第一开关元件，其对对应的栅极线施加用于将该栅极线成为选择状态的选择电压；内部布线，其与所述第一开关元件的栅极电极连接；第二开关元件，其与所述内部布线连接，且在所述对应的栅极线成为选择状态之前，对所述内部布线充电至第一电位；第三开关元件，其具有与所述内部布线连接的漏极电极和具有低于所述第一电位的第二电位的源极电极，当所述对应的栅极线为非选择状态时，将所述内部布线的电位降低至所述第二电位，充电电路，其在所述多个驱动电路中，至少在所述扫描期间的开始时与成为选择对象的栅极线对应的驱动电路在该扫描期间开始之前，将该驱动电路的所述内部布线再充电至至少与所述第一电位同等的电位。
发明效果
根据本发明，能够在间断地进行栅极线的扫描的显示装置中，重新开始栅极线的扫描时，难以产生显示不均。
附图说明
图1是第一实施方式中的显示装置的概略剖面图。
图2A是示出图1所示的有源矩阵基板的概略构成的俯视图。
图2B是一个像素的等价电路图。
图3是示出形成于图2所示的有源矩阵基板的对置电极的配置的一个例子的俯视图。
图4是示出一水平扫描期间内的图像显示期间TD与触摸位置检测期间TP的对置电极的电压的图。
图5是说明图2所示的栅极驱动器的移位寄存器的输入输出信号的示意图。
图6是第一实施例中的移位寄存器的等价电路图。
图7A是示出图像显示期间TD的移位寄存器的动作的时序图。
图7B是示出触摸位置检测期间TP的移位寄存器的动作的时序图。
图8是第二实施例中的移位寄存器的等价电路图。
图9是第三实施例中的移位寄存器的等价电路图。
图10A是第四实施方式中的充电电路的等价电路图。
图10B是示出第四实施方式中的移位寄存器的动作的时序图。
图11是第五实施方式中的充电电路的等价电路图。
具体实施例
本发明的一实施方式中的显示装置显示面板，其具有多根栅极线；驱动部，其具有多个驱动电路，所述多个驱动电路分别对应所述多根栅极线而设置且依次扫描所述多根栅极线，所述驱动部根据输入的控制信号，在一垂直扫描期间内，交替地切换扫描栅极线的扫描期间和停止栅极线的扫描的非扫描期间，所述多个驱动电路还分别包括:第一开关元件，其对对应的栅极线施加用于将该栅极线成为选择状态的选择电压；内部布线，其与所述第一开关元件的栅极电极连接；第二开关元件，其与所述内部布线连接，且在所述对应的栅极线成为选择状态之前，对所述内部布线充电至第一电位；第三开关元件，其具有与所述内部布线连接的漏极电极和具有低于所述第一电位的第二电位的源极电极，当所述对应的栅极线为非选择状态时，将所述内部布线的电位降低至所述第二电位，充电电路，其在所述多个驱动电路中，至少在所述扫描期间的开始时与成为选择对象的栅极线对应的驱动电路在该扫描期间开始之前，将该驱动电路的所述内部布线再充电至至少与所述第一电位同等的电位(第一个构成)。
根据第一个构成，第三开关元件的源极电极具有低于第一电位的第二电位。因此，在具有栅极线的扫描期间与非扫描期间的显示装置中，在内部布线充电至第一电位的状态下中断栅极线的扫描的驱动电路若在非扫描期间内产生第三开关元件的漏电流，则被充电的内部布线的电位降低。然而，重新开始扫描期间之前，该内部布线由充电电路再充电至至少与第一电位同等的电位。因此，与不设置充电电路的情况相比，在扫描期间的重新开始时，能够适当地将成为选择对象的栅极线的驱动电路的第一开关元件切换至On状态，并能够确切地将该栅极线切换至选择状态。
也可以在第一个构成中，在所述充电电路在所述非扫描期间的开始后到该非扫描期间结束前，对所述内部布线再充电(第二个构成)。根据第二个构成，可以在非扫描期间的开始后、非扫描期间结束之前，对由漏电流导致电位降低的内部布线再充电。因此，可以在扫描期间的重新开始时，适当地将选择对象的栅极线切换至选择状态。
也可以在第一个构成中，所述充电电路在所述非扫描期间的开始后，对所述内部布线充电至低于所述第一电位的恒定电位，在所述扫描期间的开始前，对所述内部布线再充电至与所述第一电位相比高电位(第三个构成)。
根据第三个构成，在非扫描期间的开始后，将内部布线充电至低于由漏电流导致电位降低的内部布线的第一电位的恒定电位，扫描期间的重新开始之前，将内部布线再充电与第一电位相比高的电位。因此，内部布线不会低于恒定电位，而能够在扫描期间的重新开始时适当将选择对象的栅极线切换为选择状态。
也可以第一至第三中的任一个构成中，所述充电电路包括:第一充电用开关元件，其与所述内部布线连接，并对所述内部布线再充电；充电用内部布线，其与所述第一充电用开关元件的栅极电极连接；第二充电用开关元件，其在所述内部布线充电至所述第一电位时，对所述充电用内部布线充电；电容，其与所述充电用内部布线连接，所述第一充电用开关元件具有与所述内部布线连接的源极电极、与所述充电用内部布线连接的栅极电极、和提供所述第一电位以上的电位的漏极电极，所述充电用内部布线在所述内部布线由所述第一充电用开关元件被再充电时，经由所述电容，成为与对所述第二充电用开关元件实施的充电时相比高的电位(第四个构成)。
根据第四个构成，在内部布线被再充电时，充电用内部布线成为与由第二充电用开关元件进行的充电相比高的电位。因此，可以在扫描期间的重新开始之前，确切地将第一充电用开关元件切换至On状态。
也可以第四个构成中，所述充电电路还包括第三充电用开关元件，所述第三充电用开关元件与所述充电用内部布线、所述电容、所述第一充电用开关元件连接，所述第一充电用开关元件经由所述电容与所述充电用内部布线连接，在所述第三充电用开关元件中，栅极电极与所述充电用内部布线连接，源极电极与所述第一充电用开关元件的栅极电极及所述电容连接，在所述扫描期间开始之前，漏极电极的电位成为所述第一电位以上的电位，所述电容具有一对电极，且在所述一对电极之中，一个电极与所述充电用内部布线连接，另一个电极与所述第一充电用开关元件的栅极电极和所述第三充电用开关元件的源极电极连接(第五个构成)。
根据第五个构成，在扫描期间的重新开始前，经由电容，充电用内部布线被输入第三充电用开关元件的漏极电极的电位，因此充电用内部布线的电位与由第二充电用开关元件进行的充电相比变高。此时，由于第三充电用开关元件的栅极电极被施加更高的电压，因此通过第三充电用开关元件将第一充电用开关元件确切地切换至On状态，可以对内部布线再充电确切的电位。
也可以在第四或第五个构成中，所述充电电路还包含第四充电用开关元件，所述第四充电用开关元件具有与所述充电用内部布线连接的源极电极、和在所述非扫描期间内成为所述第一电位以上的电位的漏极电极(第六个构成)。
根据第六个构成，可以使由第二充电用开关元件进行的充电用内部布线的充电电位在非扫描期间没有降低。
也可以在第四个构成中，所述电容具有一对电极，且在所述一对电极之中，一个电极与所述充电用内部布线连接，另一个电极在所述扫描期间开始之前提供所述第一电位以上的电位(第七个构成)。
根据第七个构成，在扫描期间的重新开始前，经由电容对充电用内部布线被输入第一电位以上的电位，因此充电用内部布线的电位与由第二充电用开关元件进行的充电相比变高。此时，由于对第三充电用开关元件的栅极电极施加更高的电压，因此经由第三充电用开关元件，可以确切地将第一充电用开关元件切换至On状态，并可以对内部布线再充电电位。
也可以在第四或第七个构成中，所述充电电路还包含第五充电用开关元件，所述第五充电用开关元件与所述充电用内部布线连接，且在每个所述一垂直扫描期间内，将所述充电用内部布线的电位降低至所述第二电位以下(第八个构成)。
根据第八个构成，使充电用内部布线的电位在每一垂直扫描期间控制在第二电位以下，因此每一垂直扫描期间可以将充电电路初期化。
也可以在第四至第六中的任一个构成中，所述充电电路还包含第五充电用开关元件，所述第五充电用开关元件与所述充电用内部布线连接，且在每个所述一垂直扫描期间内，将所述充电用内部布线的电位降低至所述第二电位以下(第九个构成)。
根据第九个构成，使充电用内部布线的电位在每一垂直扫描期间控制在第二电位以下，因此每一垂直扫描期间可以将充电电路初期化。
也可以在第四至第九中的任一个构成中，所述第一充电用开关元件的阈值电压和所述第二开关元件的阈值电压相同(第十个构成)。根据第十个构成，由于第一充电用开关元件的阈值电压与第二开关元件的阈值电压相同，因此可以在第一充电用开关元件为On状态时，对内部布线再充电与第一电位相同的电位。
也可以在在第一至第十中的任一个构成中，所述驱动电路与所述充电电路中所使用的开关元件具有由氧化物半导体形成的半导体层(第十一个构成)。根据第十一个构成，与非晶硅的情况相比，不易产生开关元件的漏电流。
也可以在在第十一个构成中，所述氧化物半导体包含铟、镓、锌、及氧(第十二个构成)。根据第十二个构成，与使用非晶硅的情况相比，开关元件的电子迁移率高且不易产生漏电流。
也可以在第十一或第十二个构成中，所述氧化物半导体包含结晶部分(第十三个构成)。
下面，参照附图来说明本发明的更具体的实施方式。对图中相同或相当的部分标注同一附图标记，不重复其说明。此外，在以下所参照的附图中，为了使说明容易理解，将构成简化或示意化而示出，或者将一部分构成构件省略。另外，各图所示的构成构件间的尺寸比并不一定表示实际的尺寸比例。
[第一实施方式]
图1是本实施方式中的显示装置的概要剖面图。本实施方式中的显示装置1包括有源矩阵基板2、对置基板3、夹置于有源矩阵基板2和对置基板3之间的液晶层4。有源矩阵基板2及对置基板3分别包括有几乎透明的(具有高透光性)玻璃基板。另外，虽省略图示，但在图1中，显示装置1包括背光和一对偏光片，该背光装置设于与液晶层4相反的一侧的有源矩阵基板2的面方向上，该一对偏光片夹着有源矩阵基板2与对置基板3。对置基板3虽省略图示，但包括有红(R)、绿(G)、蓝(B)的三色彩色滤光片。
显示装置1具有显示图像的功能，且具有检测使用者触摸该显示的图像之上的位置(触摸位置)的功能。该显示装置1为用于检测触摸位置所需要的元件设于有源矩阵基板2的、所谓的In-cell型触摸面板显示装置。
另外，显示装置1中，液晶层4中包含的液晶分子的驱动方式为横电场驱动方式。为了实现横电场驱动方式，用于形成电场的像素电极及对置电极(共通电极)形成于有源矩阵基板2。下面，详细地说明有源矩阵基板2的结构。
图2A是示出有源矩阵基板2的概略构成的俯视图。如图2A所示，有源矩阵基板2具有多根栅极线GL、多根源极线SL、源极驱动器20、栅极驱动器30。
虽在该图中省略图示，但有源矩阵基板2在被栅极线GL与源极线SL区分的区域中设置像素电极，并形成像素。有源矩阵基板2具有由各像素形成的显示区域R1。各像素电极与设于对置基板3的彩色滤光片(图示省略)的R、G、B中的任一个颜色对应。
图2B是示出一个像素的等价电路的图。像素PIX具有TFT(Thin Film Transistor:薄膜晶体管)11、像素电极12和共通电极50。在TFT11中，栅极电极与栅极线GL连接，源极电极与源极线SL连接，漏极电极与像素电极12连接。在像素电极12与对置电极50之间形成液晶电容CLC。
如图2A所示，源极驱动器20与栅极驱动器30设于显示区域R1的外侧。图2A中虽省略图示，但栅极驱动器30具有与各栅极线GL的每一根对应而设置的移位寄存器。各移位寄存器设于栅极线GL的一个端部附近。各移位寄存器向栅极线GL施加规定的电压(下面的选择电压)，并将栅极线GL切换至选择状态。下面，有时将栅极线GL处于选择状态称为栅极线GL的扫描或驱动。
源极驱动器20设于显示区域R1的外侧、即源极线SL的一个端部侧的边框区域，并与各源极线SL连接。源极驱动器20将用于显示图像的数据信号提供至各源极线SL。
图3是示出形成于有源矩阵基板2的对置电极50的配置的一个例子的示意图。如图3所示，对置电极50为矩形状，并在有源矩阵基板2上，多个配置成矩阵状。在有源矩阵基板2的液晶层4(参照图1)侧的面上，对置电极50设置成比像素电极12上层。对置电极50分别是例如一边为几mm的大致正方形，且大于像素。并且，虽在该图中省略图示，但对置电极50中形成有狭缝(例如几μm宽)，所述狭缝用于使与像素电极12之间产生横电场。
有源矩阵基板2在设置有图2所示的源极驱动器20的边框区域的一侧具备控制器40。控制器40进行用于显示图像的图像显示控制，且同时进行用于检测触摸位置的触摸位置检测控制。
控制器40与各对置电极50之间通过沿Y轴方向延伸的信号线51连接。即、与对置电极50的数量相同数量的信号线51形成于有源矩阵基板2上。
对置电极50与像素电极12成对，用于图像显示控制之时和用于触摸位置检测控制之时。
在本实施方式中，如图4所示，在一垂直扫描期间内，图像显示期间TD与触摸位置检测期间TP交替地进行多次。
在图像显示期间TD，控制器40向信号线51提供固定的直流信号，并使对置电极50作为共通电极起作用。另外，在触摸位置检测期间TP，控制器40向信号线51提供具有固定振幅的交流信号，作为用于检测触摸位置的触摸驱动信号。
相邻的对置电极50等之间形成有寄生电容。当人的手指等触摸到显示装置10的显示画面时，则在与人的手指等之间形成电容而增加静电电容。触摸位置检测控制之时，对置电极50接收经由信号线51提供的触摸驱动信号，并将对置电极50的位置中的静电电容的变化经由信号线51输出至控制器40。
栅极驱动器30在图像显示期间TD依次扫描栅极线GL，并在触摸位置检测期间TP中断栅极线GL的扫描。即，图像显示期间TD为栅极线GL的扫描期间，触摸位置检测期间TP为栅极线GL的非扫描期间。
在此，说明栅极驱动器30的移位寄存器。图5示出对应于从第n-2(n:3以上的整数)行栅极线GLn-2到n+2行栅极线GLn+2而设置的移位寄存器301(n-2)～301(n+2)的输入输出信号。虽省略图示，但与其他行的栅极线对应的移位寄存器的构成也与这些相同。下面，以移位寄存器301n为例，说明移位寄存器301的输入输出信号。
如图5所示，移位寄存器301n具有由控制器40(参照图3)来分别提供控制信号(CK1～CK4中的任一个、VTP、RESUME)和电源电压信号(VDD、VSS)的各端子(CK端子、VTP端子、RESUME端子、VDD端子、VSS端子)。
移位寄存器301n还具有S端子、R端子及OUT端子。S端子与该移位寄存器驱动的栅极线GLn的前两行的栅极线GLn-2连接。R端子与栅极线GLn后三行的栅极线GLn+3连接。OUT端子与栅极线GLn连接。并且，栅极线GL1和栅极线GL2的各移位寄存器301的S端子与控制器40(参照图3)连接，并在规定的时刻输入设定信号。
在该例中，以CK1～CK4表示的控制信号(下面的时钟信号)为，在每两个水平扫描期间，H(High)电平的电位和L(Low)电平的电位成为交替的信号。H电平的电位例如与电源电压信号VDD为同电位，L电平的电位例如与电源电压信号VSS为同电位。并且，时钟信号CK1和CK3、时钟信号CK2和CK4的各组合的时钟信号彼此反相。另外，时钟信号CK1和CK2及CK4之间彼此的相位仅错开一水平扫描期间，时钟信号CK3和CK2及CK4之间彼此的相位仅错开一水平扫描期间。即，时钟信号CK1～CK4为彼此相位错开了四相的时钟信号。
以VTP表示的控制信号(下面，VTP信号)为，在触摸位置检测期间TP、即非扫描期间成为H电平的电位，且在图像显示期间TD、即扫描期间成为L电平的电位的信号。
以RESUME表示的控制信号(下面，RESUME信号)为，在图像显示期间TD成为L电平的电位，且在触摸位置检测期间TP开始下一个图像显示期间TD之前的固定期间成为H电平的电位的信号。
在此，图6中示出移位寄存器301n的等价电路。如图6所示，移位寄存器301n具有选择电路301a(n)与充电电路301b(n)。选择电路301a(n)为用于将栅极线GLn切换至选择状态的电路，充电电路301b(n)为用于再充电选择电路301a(n)的内部布线的电路。
选择电路301a(n)连接以A～I表示的TFT和电容Ca1而构成。充电电路301b(n)连接以J～N表示的TFT和电容Ca2而构成。下面，将以A～N表示的TFT称为TFT-A～TFT-N。
如图6所示，移位寄存器301n具有以netA(n)～netD(n)表示的内部布线。netA(n)为连接选择电路301a(n)中的TFT-A～TFT-D及电容Ca1、和充电电路301b(n)的TFT-N的内部布线。netB(n)为连接选择电路301a(n)中的TFT-C及从TFT-E至TFT-H、和充电电路301b(n)中的TFT-M的内部布线。netC(n)为连接充电电路301b(n)中的TFT-J～TFT-L、和电容Ca2的内部布线。另外，netD(n)为连接充电电路301b(n)中的TFT-L～TFT-N、和电容Ca2的内部布线。
下面，详细地说明移位寄存器301(n)的选择电路301a(n)与充电电路301b(n)的各构成。
(选择电路)
TFT-A中，栅极电极与连接至栅极线GLn-2的S端子连接，漏极电极与提供电源电压信号VDD的VDD端子连接，源极电极与netA(n)连接。
TFT-B中，栅极电极与连接至栅极线GLn+3的R端子连接，漏极电极与netA(n)连接，源极电极与提供电源电压信号VSS的VSS端子连接。
TFT-C中，栅极电极与netB(n)连接，漏极电极与netA(n)连接，源极电极与VSS端子连接。
TFT-D中，栅极电极与netA(n)连接，漏极电极与提供时钟信号CK1的CK端子连接，源极电极与连接至栅极线GLn的OUT端子连接。
TFT-E中，栅极电极及漏极电极与VDD端子连接，源极电极与netB(n)连接。
TFT-F中，栅极电极与S端子连接，漏极电极与netB(n)连接，源极电极与VSS端子连接。
TFT-G中，栅极电极与netA(n)连接，漏极电极与netB(n)连接，源极电极与VSS端子连接。
TFT-H中，栅极电极与netB(n)连接，漏极电极与OUT端子连接，源极电极与VSS端子连接。
TFT-I中，栅极电极与提供VTP信号的VTP端子连接，漏极电极与OUT端子连接，源极电极与VSS端子连接。
电容Ca1中，一个电极与netA(n)连接，另一个电极与OUT端子连接。
(充电电路)
TFT-J中，栅极电极与S端子连接，漏极电极与VDD端子连接，源极电极与netC(n)连接。
TFT-K中，栅极电极与提供时钟信号CK1的CK端子连接，漏极电极与netC(n)连接，源极电极与VSS端子连接。
TFT-L中，栅极电极与netC(n)连接，漏极电极与提供RESUME信号的RESUME端子连接，源极电极与netD(n)连接。
TFT-M中，栅极电极与netB(n)连接，漏极电极与netD(n)连接，源极电极与VSS端子连接。
TFT-N中，栅极电极与netB(n)连接，漏极电极与VDD端子连接，源极电极与netA(n)连接。在本实施方式中，充电电路301b(n)的TFT-N以TFT-N的阈值电压(Vthn)与选择电路301a(n)的TFT-A的阈值电压(Vtha)大致相同的方式构成。
电容Ca2中，一个电极与netC(n)连接，另一个电极与netD(n)连接。
接着，说明移位寄存器301n的图像显示期间TD与触摸位置检测期间TP的各动作。
(图像显示期间TD的动作)
图7A是示出移位寄存器301n的图像显示期间TD的动作的时序图。
如图7A所示，在图像显示期间TD之内，时钟信号CK1～CK4由控制器40提供至各移位寄存器。另外，具有L电平的电位的VTP信号与具有L电平的电位的RESUME信号从控制器40提供至各移位寄存器。
在时刻t0～t1之间，充电电路301b(n)中的TFT-K在时钟信号CK1成为H电平的电位的时刻成为On状态。在此期间，栅极线GLn-2的电位为L电平。因此，在此期间，netC(n)保持在L电平(VSS)的电位，且netD(n)的电位也保持在L电平。
另外，在时刻t0～t1之间，选择电路301a(n)中的TFT-A、TFT-B、TFT-F、及TFT-I为Off状态。因此，netA(n)及netB(n)保持在L电平的电位。
在时刻t1～t2内，栅极线GLn-2被驱动，当栅极线GLn-2的电位过渡到H电平时，选择电路301a(n)的TFT-A与TFT-F和充电电路301b(n)的TFT-J成为On状态。另外，此时，时钟信号CK1过渡到L电平的电位、充电电路301b(n)的TFT-K成为Off状态。
由此，选择电路301a(n)中，netA(n)经由TFT-A预充电至(VDD-Vtha)的电位，netB(n)保持在L电平的电位。此时，TFT-D成为On状态，但时钟信号CK1为L电平的电位，因此栅极线GLn保持在L电平的电位。
另外，此时，充电电路301b(n)中，netC(n)经由TFT-J成为(VDD—Vthj)的电位。此时，RESUME信号的电位为L电平，因此netD(n)保持在L电平的电位。
在时刻t2～t3内，时钟信号CK1的电位过渡到H电平。由此，选择电路301a(n)的TFT-D的漏极电极成为H电平的电位，经由电容Ca1的netA(n)的电位(VDD-Vtha)进一步推高至高电位。由此，TFT-D与TFT-G成为On状态，netB(n)保持在L电平的电位，栅极线GLn被施加H电平(VDD)的选择电压且成为选择状态。
另外，此时，充电电路301b(n)的TFT-K成为On状态，netC(n)的电位过渡到L电平，且netD(n)保持在L电平的电位。
在时刻t3～t4内，时钟信号CK1的电位过渡到L电平。由此，经由选择电路301a(n)的TFT-D输入L电平的电位，netA(n)成为低于H电平的低电位，且栅极线GLn的电位过渡到L电平而成为非选择状态。此时，netB(n)保持在L电平的电位。充电电路301b(n)中，TFT-K成为Off状态，netC(n)及netD(n)保持在L电平的电位。
在时刻t4～t5内，栅极线GLn+3成为选择状态。由此，选择电路301a(n)的TFT-B成为On状态。此时，选择电路301a(n)的TFT-C、TFT-F、TFT-G虽成为Off状态，但TFT-E为On状态。因此，经由TFT-E的H电平(VDD-Vthe(Vthe＝TFT-E的阈值电压))的电位被输入至netB(n)。由此，选择电路301a(n)的TFT-C及TFT-H成为On状态。因此，netA(n)与栅极线GLn中输入L电平的电位。
此时，充电电路301b(n)的TFT-M成为On状态，因此netD(n)保持在L电平的电位。
上述为图像显示期间TD的移位寄存器301n的动作。如上所述，在选择电路301a(n)中，TFT-A具有对netA(n)预充电的功能。TFT-B及TFT-C具有在除了栅极线GLn的预充电期间(t1～t2)以外的栅极线GLn的非选择期间(t0～t1、t4～t5)内，将netA(n)拉低至L电平的电位的功能。另外，TFT-D具有向栅极线GLn施加选择电压的功能。
另一方面，在充电电路301b(n)中，TFT-J具有对netC(n)充电的功能，TFT-K具有将netC(n)拉低至L电平的电位的功能，TFT-M具有将netD(n)拉低至L电平的电位的功能。
(触摸位置检测期间的动作)
接着，说明触摸位置检测期间TP的移位寄存器301n的动作。图7B是示出触摸位置检测期间TP的移位寄存器301n的动作的时序图。
在图7B的例子中，在图像显示期间TD(t11～t12)，扫描至栅极线GLn-1，移位寄存器301n的netA(n)在预充电的状态下开始触摸位置检测期间TP(t12～t15)。然后，示出触摸位置检测期间TP之后，重新开始图像显示期间TD(t15～)的情况。下面，以触摸位置检测期间TP内的移位寄存器301n的动作为主进行说明。
如图7B所示，在时刻t11，若栅极线GLn-2被驱动，则选择电路301a(n)的TFT-A与TFT-F成为On状态，开始netA(n)的预充电，并对netB(n)输入L电平的电位。此时，充电电路301b(n)的TFT-J成为On状态，netC(n)被充电至H电平(VDD-Vthj)。此时，netD(n)的电位为L电平。
其后，栅极线GLn-1被驱动，在时刻t12，VTP信号从L电平过渡到H电平的电位，并开始触摸位置检测期间TP。在触摸位置检测期间TP内、即VTP信号为L电平的期间，时钟信号CK1～CK4被控制器40设定为L电平的电位。并且，在该例中，触摸位置检测期间TP内，控制时钟信号CK1～CK4为L电平的电位，但也可以中断时钟信号CK1～CK4的输出。
此时，选择电路301a(n)的TFT-I为On状态，栅极线GLn保持在L电平的电位。另外，选择电路301a(n)的TFT-B及TFT-C为Off状态，但源极电极中输入电源电压信号VSS。因此，由TFT-B、C的漏电流导致被预充电的netA(n)的电位(VDD-Vtha)降低。
在从触摸位置检测期间TP结束的时刻t14的前两个水平扫描期间前的时刻t13，RESUME信号的电位过渡到H电平。由此，H电平的电位被输入至充电电路301b(n)的TFT-L的漏极电极，且经由电容Ca2的netC(n)的电位上升至与(VDD-Vthj)的电位相比高的电位。此时，TFT-N成为On状态，并经由TFT-N对netA(n)充电至VDD-Vthn(Vthn＝TFT-N的阈值电压)的电位。如上所述，选择电路301a(n)的TFT-A的阈值电压和充电电路301b(n)的TFT-N的阈值电压相同。因此，netA(n)被充电到预充电时的电位(VDD-Vtha)。
在时刻t14，VTP信号的电位过渡到L电平，触摸位置检测期间TP结束，RESUME信号的电位也过渡到L电平。由此，选择电路301a(n)的TFT-I成为Off状态。另外，充电电路301b(n)的netC(n)中，经由TFT-L输入L电平的电位，netC(n)的电位被拉低至(VDD-Vthj)。
其后，在时刻t15内，由控制器40提供形成在每两个水平扫描期间交换H电平和L电平的电位的时钟信号CK1～CK4，并重新开始图像显示期间TD。由此，充电电路301b(n)的TFT-K成为On状态，netC(n)过渡到L电平的电位。另外，对选择电路301a(n)的TFT-D的漏极电极输入H电平的电位，且由电容Ca1而netA(n)被拉高至与(VDD-Vtha)相比高的电位。由此，TFT-D成为On状态，对栅极线GLn施加H电平的选择电压。
不设置充电电路301b(n)的情况下，在触摸位置检测期间TP，图7B的netA(n)的电位由漏电流导致降低。因此，重新开始图像显示期间TD时，即使对选择电路301a(n)的TFT-D输入时钟信号CK1，也不能将netA(n)的电位拉高至TFT-D的阈值电压，TFT-D处于原本的Off状态，且不能驱动栅极线GLn。
另一方面，在上述实施方式中，在与触摸位置检测期间TP的开始时的netA(n)的预充电同时地对充电电路301b(n)的netC(n)充电。然后，在触摸位置检测期间TP，即使由漏电流导致netA(n)的电位降低，重新开始下一图像显示期间TD之前，netC(n)也由RESUME信号充电至H电平，且netA(n)也经由充电电路301b(n)的TFT-N以成为与预充电时的电位相同的方式被再充电。因此，重新开始了图像显示期间TD时，可以将移位寄存器301n的netA(n)的电位拉高至与(VDD-Vtha)相比高的电位，并能够确切地将栅极线GLn切换为选择状态。
[第二实施方式]
图8是本实施例中的移位寄存器的等价电路图。在图8中，对与第一实施方式(图6)等同的构成标注与第一实施方式相同的附图标记。
图8所示的移位寄存器311n中，选择电路301a(n)与第一实施方式相同，但充电电路311b(n)的构成与第一实施方式不同。充电电路311b(n)在对TFT-K的源极电极输入VTP信号的方面上，与第一实施方式的充电电路301b(n)不同。
第一实施方式情况下，充电电路301b(n)的TFT-K中，由于对源极电极输入电源电压信号VSS，因此在图7B所示的时刻t11～t13期间，由向TFT-K的漏电流导致被充电的netC(n)的电位降低。
另一方面在本实施方式中，充电电路311b(n)的TFT-K中，对源极电极输入VTP信号。因此，在图7B所示的触摸位置检测期间TP内，netC(n)的电位为(VDD-Vthj)，TFT-K的源极端的电位为(VDD)。由此，与对TFT-K的源极电极输入电源电压信号VSS的情况相比，漏电流受到抑制。其结果，netC(n)的电位降低受到抑制，在netC(n)中保持在恒定电位。因此，在本实施方式中，与第一实施方式相比可以更确切地驱动栅极线GLn。
[第三实施方式]
图9是本实施例中的移位寄存器的等价电路图。在图9中，对与第二实施方式(图8)等同的构成标注与第二实施方式相同的附图标记。
图9所示的移位寄存器321n在追加了在选择电路321a(n)中以a～c表示的TFT(下面，TFT-a～TFT-c)、和在充电电路321b(n)中以d及e表示的TFT(下面，TFT-d及TFT-f)的方面上，与第二实施方式的移位寄存器311n不同。在本实施方式中，通过控制器40，在每一垂直扫描期间，作为控制信号，成为H电平的电位的重置信号(下面，CLR信号)仅在两个水平扫描期间提供至移位寄存器321n。移位寄存器321n具有输入CLR信号的CLR端子(图示省略)。
TFT-a中，栅极电极与CLR端子连接，漏极电极与netA(n)连接，源极电极与VSS端子连接。
TFT-b中，栅极电极与CLR端子连接，漏极电极与netB(n)连接，源极电极与VSS端子连接。
TFT-c中，栅极电极与CLR端子连接，漏极电极与OUT端子连接，源极电极与VSS端子连接。
TFT-d中，栅极电极与CLR端子连接，漏极电极与netC(n)连接，源极电极与VTP端子连接。
TFT-e中，栅极电极与CLR端子连接，漏极电极与netD(n)连接，源极电极与VTP端子连接。
TFT-a～TFT-e若在每一垂直扫描期间提供H电平的电位的CLR信号，则成为On状态。由此，netA(n)的电位通过TFT-a，在每一垂直扫描期间成为L电平，netB(n)的电位通过TFT-b，在每一垂直扫描期间成为L电平。栅极线GLn的电位通过TFT-c，在每一垂直扫描期间成为L电平。另外，netC(n)的电位通过TFT-d，在每一垂直扫描期间成为L电平，netD(n)的电位通过TFT-e，在每一垂直扫描期间成为L电平。
在本实施方式中，通过设置TFT-a～TFT-e，在每一垂直扫描期间将netA(n)、netB(n)、栅极线GLn、netC(n)及netD(n)的电位设为L电平。因此，可以防止在将原本栅极线GLn设为非选择状态的期间，因移位寄存器321n的误动作导致栅极线GLn被驱动。另外，VTP信号除了触摸位置检测期间TP以外均为L电平的电位，因此在触摸位置检测期间TP内，TFT-K、d的漏电流受到抑制，并能够在netC(n)中保持恒定电位。
[第四实施方式]
图10A是本实施方式中的充电电路的等价电路图。在图10A中，对于第三实施方式的充电电路321b(n)等同的构成标注与第三实施方式相同的附图标记。并且，在本实施方式中，图10A所示的充电电路与第一至第三实施方式中的任一个的选择电路连接。
图10A所示的充电电路331b(n)相对于第三实施方式的充电电路321b(n)而言，在追加以f表示的TFT(下面，TFT-f)和电容Ca21，且没有设置TFT-L、TFT-M、TFT-e及netD(n)的方面上，与充电电路321b(n)不同。下面，关于充电电路331b(n)的构成，主要说明与第三实施方式不同的方面。
如图10A所示，充电电路331b(n)是由TFT-J、TFT-f和TFT-d及TFT-L和电容Ca21与netC(n)连接而构成。
TFT-f中，栅极电极与netB(n)(参照图9)连接，漏极电极与netC(n)连接，源极电极与VSS端子连接。
电容Ca21中，一个电极与netC(n)连接，另一个电极与RESUME端子连接。
TFT-N中，栅极电极与netC(n)连接，漏极电极与VDD端子连接，源极电极与netA(n)连接。
图10B是示出本实施方式中的移位寄存器331b(n)的动作的时序图。图10B所示的时序图与第一实施方式的图7B所示的时序图大致相同，但netA(n)被再充电的时刻和被再充电的电压与第一实施方式不同。
充电电路331b(n)中的netC(n)与上述的实施方式相同，在t11，栅极线GLn-2被驱动时，被充电至(VDD-Vthj)的电位(图7B的t11)。充电电路331b(n)中的TFT-N若对漏极电极提供电源电压信号VDD并由netC(n)的充电导致TFT-N成为On状态，则对netA(n)输入(VDD-Vthj-Vthn)的电位。
因此，在时刻t11，netA(n)被预充电，在触摸位置检测期间TP的开始后，若因漏电流导致netA(n)的电位降低，则netA(n)继续充电至(VDD-Vthj-Vthn)的电位。
其后，在触摸位置检测期间TP的结束前，若在时刻t13的时刻对电容Ca21输入H电平的电位的RESUME信号，则netC(n)经由电容Ca21被拉高至与(VDD-Vthj)相比高的电位。由此，经由TFT-N对netA(n)再充电至VDD的电位。
然后，在时刻t15，若时钟信号CK1的电位过渡到H电平，则对TFT-D的漏极电极输入H电平的电位。由此，netA(n)的电位经由电容Ca1被拉高，TFT-D成为On状态，并对栅极线GLn施加选择电压。
在本实施方式中，在触摸位置检测期间TP的开始后到输入电位为H电平的RESUME信号为止，可以将因漏电流导致降低的netA(n)充电至恒定电平。另外，电位在输入H电平的RESUME信号时，netA(n)在充电至与上述实施方式的情况相比高的电位(VDD)。因此，与上述实施方式的情况相比，可以更早地将栅极线GLn切换至选择状态。另外，本实施方式中的充电电路321b(n)中，与上述实施方式的充电电路相比，可以减轻构成充电电路的元件数。
[第五实施方式]
图11是本实施方式的充电电路的等价电路图。在图11中，对与第四实施方式的充电电路331b(n)等同的构成标注与第四实施方式相同的附图标记。
图11所示的充电电路341b(n)在追加以g表示的TFT(下面，TFT-g)，且TFT-J、TFT-f及TFT-d的连接关系不同的方面上，与第四实施方式的充电电路331b(n)不同。下面，具体地说明。
充电电路341b(n)中，TFT-J的栅极电极于TFT-g的漏极电极连接，TFT-J的漏极电极与netC(n)连接。
TFT-g中，栅极电极与VTP端子连接，漏极电极与TFT-J的栅极电极连接，源极电极与netA(n)连接。
TFT-f中，栅极电极与netB(n)连接，漏极电极与netC(n)连接，源极电极与VSS端子连接。
TFT-d中，栅极电极与CLR端子连接，漏极电极与netC(n)连接，源极电极与VSS端子连接。
电容Ca21与TFT-N的连接关系与第四实施方式相同。
TFT-f、TFT-d的各源极电极与VSS端子连接，因此在对netC(n)充电之后到输入电位为H电平的RESUME信号为止的期间，因TFT-f、d的漏电流导致netC(n)的电位降低。然而，在图7B所示的触摸位置检测期间TP内到输入电位为H电平的VTP信号的期间，TFT-g成为On状态，netC(n)经由TFT-J及TFT-g与netA(n)连接。此时，因漏电流导致netA(n)的电位低于(VDD-Vtha)，但经由TFT-N向netA(n)提供电荷，并经由TFT-J、g从netA(n)向netC(n)提供电荷。因此，比起因漏电流产生的netC(n)的电位降低，如果从netA(n)向netC(n)的电荷供给量大，则能抑制netC(n)的电位降低，并能继续经由TFT-N的向netA(n)的电荷的提供。
上面，说明了本发明的显示装置的一个例子，但本发明的显示装置不限于上述实施方式的构成，可以采用各种变形构成。下面，说明其变形例。
(1)在上述实施方式中，说明了在触摸位置检测期间TP结束的两个水平扫描期间之前，H电平的电位的RESUME信号被提供至移位寄存器301的例子，但也可以是在重新开始下一图像显示期间TD之前提供。充电电路301b的充电能力越高，对选择电路301a的充电时间越短。因此，为了在重新开始图像显示期间TD之前完成对选择电路301a的充电，只要根据充电电路301b的能力，输入H电平的电位的RESUME信号即可。由此，例如在充电电路301b的能力低的情况下，从大于触摸位置检测期间TP结束的两个水平扫描期间之前，也可以提供H电平的电位的RESUME信号。
(2)在上述的实施方式中，像素用的TFT11和选择电路301a及充电电路301b中所使用的TFT的半导体层也可以使用非晶硅(a-Si)，但优选使用氧化物半导体。
作为氧化物半导体例如为In(铟)-Ga(镓)-Zn(锌)-O(氧)类的三元类氧化物。In、Ga及Zn的比例(成分比)没有特别限定，但也可以是例如In:Ga:Zn＝2:2:1、In:Ga:Zn＝1:1:1、In:Ga:Zn＝1:1:2等。另外，也可以是例如以1:1:1的比例含有In、Ga及Zn。具有In-Ga-Zn-O类半导体层的TFT具有与使用a-Si的TFT相比高的迁移率(大于20倍)及与使用a-Si的TFT相比低的漏电流(小于百分之一)。因此，尤其适用于选择电路301a与充电电路301b的TFT。由此，如果使用具有In-Ga-Zn-O类的半导体层的TFT，移位寄存器301中的漏电流受到抑制，则能大宽削减显示装置1的消耗电力。
另外，In-Ga-Zn-O系半导体也可以是非晶硅，而且也可以包含结晶质部分，具有结晶性。作为结晶质In-Ga-Zn-O类半导体，优选c轴与层面大致垂直地取向的结晶质In-Ga-Zn-O类半导体。这样的In-Ga-Zn-O系半导体的晶体结构例如在特开2012-134475号公报被公开。为了参考，在本说明书中援用日本特开2012-134475号公报的全部公开内容。
并且，氧化物半导体层也可以代替In-Ga-Zn-O类半导体，包含其它氧化物半导体。例如还可以为Zn-O类半导体(ZnO)、In-Zn-O类半导体(IZO(注册商标))、Zn-Ti-O类半导体(ZTO)、Cd-Ge-O类半导体、Cd-Pb-O类半导体、CdO(氧化镉)、Mg-Zn-O类半导体、In-Sn-Zn-O类半导体(例如In2O3-SnO2-ZnO)、In-Ga-Sn-O类半导体等。
附图标记说明
1…显示装置，2…有源矩阵基板，3…对置基板，4…液晶层，12…源极线连接部，20…源极驱动器，30…栅极驱动器，40…控制器，50…对置电极(共通电极)，51…信号线，301、311、321…移位寄存器，301a、311a、321a…选择电路，301b、311b、321b、331b、341b…充电电路，GL…栅极线，SL…源极线。

Claims (13)

1.一种显示装置,其特征在于,包括:
显示面板,其具有多根栅极线；
驱动部,其具有多个驱动电路,所述多个驱动电路分别对应所述多根栅极线而设置且依次扫描所述多根栅极线,
所述驱动部根据输入的控制信号,在一垂直扫描期间内,交替地切换扫描栅极线的扫描期间和停止栅极线的扫描的非扫描期间,
所述多个驱动电路还分别包括:
第一开关元件,其对对应的栅极线施加用于将该栅极线成为选择状态的选择电压；
内部布线,其与所述第一开关元件的栅极电极连接；
第二开关元件,其与所述内部布线连接,且在所述对应的栅极线成为选择状态之前,将所述内部布线充电至第一电位；
第三开关元件,其具有与所述内部布线连接的漏极电极、和具有低于所述第一电位的第二电位的源极电极,当所述对应的栅极线为非选择状态时,将所述内部布线的电位降低至所述第二电位,
充电电路,其在所述多个驱动电路中,至少在所述扫描期间的开始时与成为选择对象的栅极线对应的驱动电路,在该扫描期间开始之前,将该驱动电路的所述内部布线再充电至至少与所述第一电位同等的电位。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
所述充电电路在所述非扫描期间的开始后到该非扫描期间结束前,对所述内部布线再充电。
3.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
所述充电电路在所述非扫描期间的开始后,对所述内部布线充电至低于所述第一电位的恒定电位,在所述扫描期间的开始前,对所述内部布线再充电至与所述第一电位相比高电位。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的显示装置,其特征在于,所述充电电路包括:
第一充电用开关元件,其与所述内部布线连接,并对所述内部布线再充电；
充电用内部布线,其与所述第一充电用开关元件的栅极电极连接；
第二充电用开关元件,其在所述内部布线充电至所述第一电位时,对所述充电用内部布线充电；
电容,其与所述充电用内部布线连接,
所述第一充电用开关元件具有与所述内部布线连接的源极电极、与所述充电用内部布线连接的栅极电极、和提供所述第一电位以上的电位的漏极电极,
所述充电用内部布线在所述内部布线由所述第一充电用开关元件被再充电时,经由所述电容，成为高于由所述第二充电用开关元件充电时的电位。
5.根据权利要求4所述的显示装置,其特征在于,
所述充电电路还包括第三充电用开关元件,所述第三充电用开关元件与所述充电用内部布线、所述电容、所述第一充电用开关元件连接,
所述第一充电用开关元件经由所述电容与所述充电用内部布线连接,
在所述第三充电用开关元件中,栅极电极与所述充电用内部布线连接,源极电极与所述第一充电用开关元件的栅极电极及所述电容连接,在所述扫描期间开始之前，漏极电极的电位成为所述第一电位以上的电位,
所述电容具有一对电极,且在所述一对电极之中,一个电极与所述充电用内部布线连接,另一个电极与所述第一充电用开关元件的栅极电极和所述第三充电用开关元件的源极电极连接。
6.根据权利要求4或5所述的显示装置,其特征在于,
所述充电电路还包含第四充电用开关元件,
所述第四充电用开关元件具有与所述充电用内部布线连接的源极电极、和在所述非扫描期间内成为所述第一电位以上的电位的漏极电极。
7.根据权利要求4所述的显示装置,其特征在于,
所述电容具有一对电极,且在所述一对电极之中,一个电极与所述充电用内部布线连接,另一个电极在所述扫描期间开始之前提供所述第一电位以上的电位。
8.根据权利要求4或7所述的显示装置,其特征在于,
所述充电电路还包含第五充电用开关元件,
所述第五充电用开关元件与所述充电用内部布线连接,且在每个所述一垂直扫描期间内,将所述充电用内部布线的电位降低至所述第二电位以下。
9.根据权利要求4至6中任一项所述的显示装置,其特征在于,
所述充电电路还包含第五充电用开关元件,
所述第五充电用开关元件与所述充电用内部布线连接,且在每个所述一垂直扫描期间内,将所述充电用内部布线的电位降低至所述第二电位以下。
10.根据权利要求4至9中任一项所述的显示装置,其特征在于,
所述第一充电用开关元件的阈值电压和所述第二开关元件的阈值电压相同。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的显示装置,其特征在于,
所述驱动电路与所述充电电路中所使用的开关元件具有由氧化物半导体形成的半导体层。
12.根据权利要求11所述的显示装置,其特征在于,
所述氧化物半导体包含铟、镓、锌、及氧。
13.根据权利要求11或12所述的显示装置,其特征在于,
所述氧化物半导体包含结晶部分。
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