TWI462580B - 具有影像拾取功能之顯示裝置、驅動方法及電子裝置 - Google Patents

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Description

具有影像拾取功能之顯示裝置、驅動方法及電子裝置
本發明係關於一種併入影像拾取功能以光學偵測外部接近物件之顯示裝置、一種驅動該顯示裝置之方法及一種包括該顯示裝置之電子裝置。
近年來，其中實現資訊輸入之顯示裝置已引起注意。在此顯示裝置中，偵測手指或諸如此類之接觸之觸摸偵測功能配備於例如液晶顯示裝置之顯示裝置中，且代替使用典型的機械按鈕，各種按鈕影像顯示於彼顯示裝置上。在具有此一觸控偵測功能之顯示裝置中，由於例如鍵盤、滑鼠及小鍵盤之輸入裝置係不必要的，因此存在在除電腦以外的便攜式資訊終端機(例如便攜式電話)中擴展該顯示裝置之用途之趨勢。
在觸摸偵測方法中存在若干方法，且其中之一係一光學方法。在具有此一光學觸摸偵測功能之顯示裝置中，例如，存在一其中自該顯示裝置發射且由位於顯示表面附近之外部接近物件反射之光由併入於該顯示裝置中之光偵測器偵測，且外部接近物件係基於光量而偵測之顯示裝置。舉例而言，在第2008-205870號日本未經審查專利公開申請案中，提出併入影像拾取功能之顯示裝置。在彼影像拾取功能中，使用一光電轉換元件作為該光偵測器，並儲存自該光電轉換元件供應之電荷以在一預定週期期間在一電容器中充電，從而基於電荷量來偵測外部接近物件。
然而，在併入上述影像拾取功能之顯示裝置中，例如，存在所謂串擾雜訊自傳輸顯示信號之佈線或諸如此類經由寄生電容混合至一影像拾取元件(電容器)中之風險。在這種情況下，一自該影像拾取元件之一輸入信號獲得，且對應於外部接近物件之存在之觸摸偵測信號之信雜比劣化。因此，例如，存在觸摸感測器對外部接近物件之靈敏度根據顯示影像而變化之風險。另一選擇係，甚至當不存在外部接近物件時，亦存在觸摸感測器根據顯示影像或諸如此類之內容作出反應之誤操作之風險。
為抑制此一串擾雜訊之影像，例如，考量其中屏蔽影像拾取元件及信號佈線之方法。然而，在這種情況下，由於外部接近物件係經由屏蔽而偵測，因此存在觸摸感測器之靈敏度劣化之風險，且存在驅動電路之功耗因信號佈線之寄生電容而增大之風險。此外，由於顯示裝置本身之厚度因添加屏蔽而增大，因此存在尺寸縮減變得困難之風險。因此，在併入影像拾取元件之顯示裝置中，期望使串擾雜訊對影像拾取元件帶來之不利影像最小化。換言之，期望提高對串擾雜訊之抵抗力。
鑒於上文，期望提供一種能夠使由充當雜訊之顯示信號賦予觸摸感測器之操作之不利影響最小化同時抑制裝置尺寸及功耗增大之具有影像拾取功能之顯示裝置、一種驅動方法及一種電子裝置。
根據本發明之一實施例，提供一種具有影像拾取功能之顯示裝置，其包括：各自供應有一像素信號之複數個像素信號線、各自基於該像素信號執行一顯示操作之複數個顯示像素及複數個影像拾取元件。該複數個影像拾取元件中之每一者包括一光偵測器及一電容器，該光偵測器產生對應於一光偵測量之一量值之一電流，該電容器藉助來自該光偵測器之該電流來執行跟隨一充電操作之一放電操作以輸出一經充電電壓來進行一讀取操作。執行控制以致在該放電操作期間該像素信號線之一電壓位準等於在該讀取操作期間該像素信號線之一電壓位準。
根據本發明之另一實施例，提供一種驅動具有影像拾取功能之顯示裝置之方法。該方法包括如下步驟：當驅動具有上述結構之具有影像拾取功能之顯示裝置時，在個別影像拾取元件中，藉助該電流來執行跟隨一對該電容器之充電操作之一對該電容器之放電操作以輸出一經充電電壓來進行一讀取操作，該電流係回應於光電偵測而自該光偵測器供應；及執行控制以致在該放電操作期間該像素信號線之一電壓位準等於在該讀取操作期間該像素信號線之一電壓位準。
根據本發明之另一實施例，提供一種包括本發明之上述具有影像拾取功能之顯示裝置之電子裝置，且該電子裝置對應於例如一電視裝置、一數位攝影機、一個人電腦、一視訊攝影機或一例如一行動電話之行動終端裝置。
在根據本發明各實施例之具有影像拾取功能之顯示裝置、驅動該顯示裝置之方法及電子裝置中，對應於一外部接近物件之一存在之光入射於該影像拾取元件上。該影像拾取元件中之光偵測器產生對應於光偵測量之量值之電流，並藉助彼電流來執行對該電容器之充電操作。此充電操作係在對該電容器之放電操作之後開始，且充電至該電容器之電荷在一預定時間流逝之後讀取為電壓。該讀取電壓具有一對應於外部接近物件之存在之值，且外部接近物件係基於該放電操作與該讀取操作之間該電容器之一電壓差來偵測。
在那時，當一用於顯示操作之顯示信號施加至該像素信號線時，一由該顯示信號帶來之串擾雜訊自該像素信號線混合至該影像拾取元件(電容器)。然而，由於具有彼此相等之電壓位準之信號在對該電容器之放電操作及讀取操作期間施加至該像素信號線，因此自該像素信號至該影像拾取元件之串擾雜訊量在該放電操作及該讀取操作期間彼此大致相等。因此，在該放電操作及該讀取操作兩者中大致消除串擾雜訊之影響，並抑制所偵測到之電容器之電壓差因受該顯示信號影響而變化。
該顯示像素可例如由一水平線順序驅動器驅動。在這種情況下，該放電操作係在某一水平消隱週期中執行，且該讀取操作合意地在一對於一個或複數個水平線之顯示操作週期之預定週期流逝之後的不同水平消隱週期中執行。
舉例而言，在其中該顯示係藉由使用一其中分時多工該等像素信號之分時多工信號執行之情況下，藉由提供複數個第一切換元件，並接通/關斷該複數個第一切換元件，該等個別像素信號自所供應之分時多工信號解多工，且此等像素信號分別供應至該複數個像素信號線。
作為一使在該放電操作及該讀取操作期間該等像素信號線之電壓位準相等之具體實例，例如，可使用以下兩種方法。在一第一方法中，使用一包括與水平消隱週期同步之一時序位置中之一預定位準電壓之一週期之信號作為欲供應之分時多工信號，且所有該等第一切換元件皆在水平消隱週期中接通，且因此該預定位準電壓供應至所有該複數個像素信號線。在此方法中，所有該等像素信號線之位準在所有該等水平消隱週期中彼此相等。因此，該等像素信號線之電壓位準在該放電操作及該讀取操作期間彼此相等。
在一第二方法中，提供可接通/關斷一預定信號之一供應之複數個第二切換元件，在水平消隱週期中所有該等第一切換元件皆關斷，而所有該等第二切換元件皆接通，且因此該預定位準信號供應至所有該複數個像素信號線。利用一具有一恆定電壓位準之DC位準信號作為該預定信號。並且，在此方法中，以相同於上述第一方法之方式，所有該等像素信號線之電壓位準在所有該等水平消隱週期中彼此相等。因此，該等像素信號線之電壓位準在該放電操作及該讀取操作期間彼此相等。另外，作為該預定信號，可使用一在該放電操作及該讀取操作期間具有相同電壓位準之現有信號(例如，一在對一液晶顯示裝置之極性反轉驅動中施加至一共同電極(相反電極)之共同信號)。
根據本發明各實施例之具有影像拾取功能之顯示裝置、驅動該顯示裝置之方法及電子裝置，由於施加至該等像素信號線之電壓位準設定為在對該影像拾取元件之放電操作及讀取操作期間彼此相等，因此可能使一由一充當一雜訊之顯示信號賦予一觸摸感測器之一操作之不利影響最小化，同時抑制裝置尺寸及功耗增大。
根據下文說明將更全面地瞭解本發明之其他及進一步目的、特徵及優點。
在下文中，將參照圖式詳細描述本發明各實施例。將按以下次序來進行說明。
1.第一實施例
2.第二實施例
3.第三實施例
4.應用實例
1.第一實施例
(結構實例)
圖1圖解說明根據本發明之一第一實施例之一具有觸摸感測器之顯示裝置之一結構實例。圖2圖解說明根據第一實施例之具有觸摸感測器之顯示器之一分部之一詳細結構。由於一對根據本發明各實施例之具有觸摸感測器之顯示裝置之驅動方法係由第一實施例實現，因此將同時闡述該驅動方法。此顯示裝置顯示一影像，且具有偵測外部接近物件之觸摸感測器功能。該顯示裝置使用一液晶顯示元件作為一顯示元件，且併入一光電二極體作為一觸摸感測器元件，從而構成一具有一單元內型光學觸摸感測器之顯示裝置。
一具有觸摸感測器之顯示裝置10包括一顯示控制區段11、一共同信號驅動器12、一顯示掃描區段13、一感測器掃描區段14、一顯示信號驅動器15、一選擇開關區段20、一具有感測器之顯示區段30、一光接收信號接收器60及一光接收信號保持區段16。
顯示控制區段11將一針對每一螢幕(一個場之每一顯示)供應之影像信號Vimg儲存並保持於一由一SRAM(靜態隨機存取記憶體)或諸如此類構成之場記憶體中。此外，顯示控制區段11具有一控制驅動具有感測器之顯示區段30之共同信號驅動器12、顯示掃描區段13、感測器掃描區段14及顯示信號驅動器15，以彼此結合運作之功能。特定而言，顯示控制區段11供應一共同信號時序控制信號至共同信號驅動器12，供應一顯示掃描時序控制信號至顯示掃描區段13，供應一感測器掃描時序控制信號至感測器掃描區段14，並供應基於場記憶體中所保持之影像信號之一個水平線(一個顯示水平線)之一影像信號及一顯示時序控制信號至顯示信號驅動器15。
共同信號驅動器12係一回應於自顯示控制區段11供應之共同信號時序控制信號而供應一共同信號Vcom至具有感測器之顯示區段30之電路。特定而言，如稍後將闡述，共同信號驅動器12經由一共同信號線42供應共同信號Vcom至具有感測器之顯示區段30之每一顯示單元40。在此實例中，顯示單元40藉由一線反轉驅動器來執行顯示操作。特定而言，共同信號驅動器12針對每一水平消隱週期反轉並輸出共同信號Vcom。
顯示掃描區段13具有一回應於自顯示控制區段11供應之顯示掃描時序控制信號而選擇欲在具有感測器之顯示區段30中顯示之顯示單元40。特定而言，如稍後將闡述，顯示掃描區段13經由一顯示掃描信號線41供應一顯示掃描信號Vscan至顯示單元40，從而在具有感測器之顯示區段30中形成呈一矩陣之顯示單元40中選擇一個線作為該顯示驅動之目標。然後，在此等顯示單元40中，回應於一自選擇開關區段20供應之像素信號Vpix(稍後將闡述)而顯示一個顯示水平線。以此方式，顯示掃描區段13分時依序逐一掃描該等顯示水平線，並控制具有觸摸感測器之顯示裝置10以顯示影像。
感測器掃描區段14具有一回應於自顯示控制區段11供應之感測器掃描時序控制信號而在具有感測器之顯示區段30中選擇感測器50作為觸摸感測器操作之目標。特定而言，如稍後將闡述，感測器掃描區段14在水平消隱週期中經由一重置信號線51供應一重置信號Vreset至感測器單元50，從而在具有感測器之顯示區段30中形成呈一矩陣之感測器單元50中選擇一個線(一個感測器水平線)作為該重置操作之目標以對彼等感測器單元50之電容器55放電。電容器55回應於外部接近物件之存在而由一來自一光電二極體54(稍後將闡述)之電流充電。此後，感測器掃描區段14在不同於上述水平消隱週期之水平消隱週期中經由一讀取信號線52供應一讀取信號Vread至此等感測器單元50，從而選擇此等感測器單元50作為該讀取操作之目標。換言之，從當供應重置信號Vreset時直到當供應讀取信號Vread時之時間對應於一回應於外部接近物件之存在而對電容器55之充電時間(累積時間Tstr)，且此時間係任意設定的。自構成一個感測器水平線之感測器單元50，對應於一充電至電容器55中之每一者之感測器電容電壓Vcap之一電壓作為一感測器信號Vsens輸出至感測器信號線53。以此方式，感測器掃描區段14分時依序逐一掃描該等感測器水平線，並控制具有觸摸感測器之顯示裝置10以偵測外部接近物件。
感測器掃描區段14具有一與光接收信號接收器60及光接收信號保持區段16結合運作之功能。特定而言，感測器掃描區段14供應一感測器信號線重置信號Vsr至光接收信號接收器60，並供應一光接收時序控制信號至光接收信號保持區段16。
基於自顯示控制區段11供應之一個顯示水平線之影像信號，顯示信號驅動器15將影像信號劃分成複數個群組，並將每一群組作為一係一分時多工信號之顯示信號Vsig供應至選擇開關區段20。在此實例中，如稍後將闡述，一個顯示水平線之影像信號被分組成各自包括六個影像信號之複數個群組。該六個影像信號中之每一者對應於六個顯示單元40中之一者。因此，構成顯示信號Vsig。換言之，在每一顯示信號Vsig中，分時多工對應於六個顯示單元40中之一者之六個影像信號中之每一者。此外，顯示信號驅動器15產生對自多工顯示信號Vsig解多工每一顯示單元40之影像信號(像素信號Vpix)必要之開關控制信號Vsel1至Vsel6，並供應開關控制信號Vsel1至Vsel6及顯示信號Vsig至選擇開關區段20。此分組旨在減少顯示信號驅動器15與選擇開關區段20之間的佈線數量。因此，在每一顯示信號Vsig多工之像素信號數目不僅限於六。此外，例如，藉由編碼開關控制信號Vsel1至Vsel6，可減少控制信號之數目。
此外，顯示信號驅動器15具有一在先於顯示週期之水平消隱週期中輸出一預定電壓作為顯示信號Vsig之功能(預充電功能)。特定而言，如稍後將闡述，顯示信號驅動器15在水平消隱週期中輸出一預定預充電電壓Vpcg作為顯示信號Vsig，且同時，控制並輸出開關控制信號Vsel1至Vsel6以接通選擇開關區段20中之所有開關。因此，顯示信號驅動器15控制選擇開關區段20以事先在先於顯示週期之水平消隱週期中供應預充電電壓Vpcg至所有像素信號線43。
基於自顯示信號驅動器15供應之顯示信號Vsig及開關控制信號Vsel1至Vsel6，選擇開關區段20自顯示信號Vsig解多工分時多工於顯示信號Vsig中之像素信號Vpix，並供應像素信號Vpix至每一顯示單元40作為具有感測器之顯示區段30中之顯示驅動之目標。如圖2中所圖解說明，選擇開關區段20包括複數個開關群組25。在此實例中，開關群組25中之每一者係由六個開關形成。在每一開關中，一端連接至另一開關之一端，且供應有來自顯示信號驅動器15之顯示信號Vsig。另一端連接至具有感測器之顯示區段30之像素信號線43(稍後將闡述)。該六個開關分別由自顯示信號驅動器15供應之開關控制信號Vsel1至Vsel6控制以接通/關斷。根據此結構，選擇開關區段20回應於開關控制信號Vsel1至Vsel6而分時依序接通該六個開關，從而用來自經多工顯示信號Vsig解多工像素信號Vpix。選擇開關區段20分別經由信號線43供應像素信號Vpix至構成一個由顯示掃描區段13選擇之顯示水平線之顯示單元40中之每一者。
此外，選擇開關區段20在先於顯示週期之水平消隱週期中供應自顯示信號驅動器15供應之預充電電壓Vpcg至具有感測器之顯示區段30之像素信號線43(稍後將闡述)。特定而言，在水平消隱週期中，選擇開關區段20基於自顯示信號驅動器15供應之開關控制信號Vsel1至Vsel6接通所有開關。因此，包括於自顯示信號驅動器15供應之顯示信號Vsig中之預充電電壓Vpcg供應至具有感測器之顯示區段30之所有像素信號線43。
另外，例如，選擇開關區段20形成於稍後將闡述之與具有感測器之顯示區段30相同之基板上。在那種情況下，選擇開關區段20之所有開關皆由薄膜電晶體(TFT)或諸如此類構成，且皆由使用此等TFT之類比開關或諸如此類構成。
具有感測器之顯示區段30基於自選擇開關區段20供應之像素信號Vpix顯示一影像。具有感測器之顯示區段30亦具有一偵測一作為具有感測器之顯示區段30之一表面之觸摸偵測面上之外部接近物件之功能。在下文中，參照圖2至4，將闡述具有感測器之顯示區段30之結構實例。
圖3圖解說明具有感測器之顯示區段30之一部分之一放大截面圖。圖4圖解說明具有感測器之顯示區段30之顯示單元40及感測器單元50之一電路結構實例。
如圖3中所圖解說明，具有感測器之顯示區段30係由一液晶面板100與一背光源120構成。液晶面板100包括透明基板101及102、一液晶層106、一像素電極111、一共同電極112、及一光電二極體54。
透明基板101及102經配置以彼此面對且彼此分開，且絕緣層103、104及105按此次序形成於透明基板101於透明基板102側上之一面上。像素電極111形成於絕緣層105之一部分上，且自選擇開關區段20供應之像素信號Vpix供應至像素電極111。共同電極112形成於透明基板102於透明基板101側上之一面上，且自共同信號驅動器12供應之共同信號Vcom供應至共同電極112。液晶層106提供於上面形成像素電極111之絕緣層105與共同電極112之間。背光源120係一在顯示影像時使用之發射背光之光源。此外，背光源120用作一發射用於偵測稍後將闡述之外部接近物件之光(偵測光，例如，不可見光，如紅外光)之光源。根據此結構，具有感測器之顯示區段30基於像素信號Vpix及共同信號Vcom調變提供於像素電極111與共同電極112之間的液晶層106，並調變自背光源120發射之背光之光量，從而顯示影像。
光電二極體54形成於一介於絕緣層103與104之間的部分中，且一光屏蔽金屬感測器閘極115形成於光電二極體54下方透明基板101與絕緣層103之間。此外，在絕緣層104及105中，一連接至光電二極體54之金屬佈線116經形成以環繞光電二極體54之圓周。根據此結構，來自充當觸摸偵測面之具有感測器之顯示區段30之表面之光(亦即，來自透明基板102之方向之光)入射於光電二極體54上。換言之，當外部接近物件接觸或毗鄰觸摸偵測面時，自背光源120發射之偵測光由外部接近物件反射，且反射光在光電二極體54中偵測到。具有感測器之顯示區段30藉由基於反射光之光量偵測外部接近物件從而用作一光學觸摸感測器。
如圖2中所圖解說明，在具有感測器之顯示區段30中，執行顯示之顯示單元40及用作該等觸摸感測器之感測器單元50配置呈一矩陣。在此實例中，儘管該一個感測器單元50係沿列方向配置至該兩個顯示單元40，但其不僅限於此。換言之，例如，該一個感測器單元50可配置至該三個或更多個顯示單元40，或顯示單元40與感測器單元50可以一1:1之比配置。在此實例中，儘管顯示單元40與感測器單元50係以與列方向之上述情況相同之方式沿行方向以1:1之比配置，但其不僅限於此。
如圖2中所圖解說明，在具有感測器之顯示區段30中，每一顯示單元40與屬於具有感測器之顯示區段30之同一列之另一顯示單元40藉由顯示掃描信號41及共同信號線42連接至彼此。顯示掃描信號線41連接至顯示掃描區段13，且顯示掃描信號Vscan自顯示掃描區段13供應至顯示掃描信號線41。共同信號線42連接至共同信號驅動器12，且共同信號Vcom自共同信號驅動器12供應至共同信號線42。每一顯示單元40藉由像素信號線43連接至屬於具有感測器之顯示區段30之同一行之另一顯示單元40。像素信號線43連接至選擇開關區段20，且像素信號Vpix自選擇開關區段20供應至像素信號線43。
如圖4中所圖解說明，顯示單元40包括一電晶體44及一液晶元件45。電晶體44係由一TFT或諸如此類構成，且在此實例中係由一n溝道MOS(金屬氧化物半導體)TFT構成。在電晶體44中，其源極連接至像素信號線43，其閘極連接至顯示掃描信號線41，且其汲極連接至液晶元件45。在液晶元件45中，一端連接至電晶體44之汲極，且另一端連接至共同信號線42。根據此結構，在顯示單元40中，當電晶體44由顯示掃描信號線41之顯示掃描信號Vscan接通時，像素信號線43之像素信號Vpix供應至液晶元件45之一端。液晶元件45基於此像素信號Vpix與共同信號Vcom之電位差來改變偏振方向，並調變來自背光源120之光之光量。
如圖2中所圖解說明，在具有感測器之顯示區段30中，每一感測器單元50與屬於具有感測器之顯示區段30之同一列之另一感測器單元50藉由重置信號線51及讀取信號線52連接至彼此。重置信號線51連接至感測器掃描區段14，且重置信號Vreset自感測器掃描區段14供應至重置信號線51。讀取信號線52連接至感測器掃描區段14，且讀取信號Vread自感測器掃描區段14供應至讀取信號線52。每一感測器單元50與屬於具有感測器之顯示區段30之同一行之另一感測器單元50藉由感測器信號線53連接至彼此。感測器信號線53連接至光接收信號接收器60，且自第一感測器單元50輸出之感測器信號Vsens經由感測器信號線53供應至光接收信號接收器60。
如圖4中所圖解說明，感測器單元50包括光電二極體54、電容器55及電晶體56至58。在光電二極體54中，其陰極連接至一電源VDD，且其陽極連接至電容器55之一端。電容器55配置於光電二極體54之陽極與一接地(GND)之間。電容器56至58可由MOS TFT或諸如此類構成，且在此實例中，電晶體56至58係由n溝道MOS TFT構成。在電晶體56中，其汲極連接至光電二極體54之陽極，其閘極連接至重置信號線51，且其源極連接至接地(GND)。在電晶體57中，其源極連接至電源VDD，其閘極連接至光電二極體54之陽極，且其汲極連接至電晶體58之源極。在電晶體58中，其源極連接至電晶體57之汲極，其閘極連接至讀取信號線52，且其汲極連接至感測器信號線53。根據此結構，首先，當電晶體56由重置信號線51之重置信號Vreset接通時，對電容器55放電。接下來，光電二極體54接收具有對應於外部接近物件之存在之光量之光，根據彼光量產生一自陰極至陽極之電流，並用此電流來對電容器55充電達一任意週期。當電晶體58由讀取信號線52之讀取信號Vread接通時，對應於充電電容器55之感測器電容電壓Vcap藉由電晶體57之源跟隨器操作而作為感測器信號Vsens輸出至感測器信號線53。
光接收信號接收器60基於自具有感測器之顯示區段30供應之感測器信號Vsens產生並輸出光接收信號Vrec。如圖2中所圖解說明，光接收信號接收器60包括一恆定電流源61、一放大器62及一電晶體63。恆定電流源61配置於感測器信號線53與電源VSS之間，且允許一預定電流自感測器信號線53流至電源VSS。當讀取信號Vread供應至具有感測器之顯示區段30，且感測器單元50之電晶體58接通時，恆定電流源61用作一偏壓電流源以致電晶體57運作如同一源跟隨器。在放大器62中，一輸入連接至感測器信號線53，且一輸出連接至光接收信號保持區段16。放大器62係一放大所供應之感測器信號Vsens以產生光接收信號Vrec，並供應光接收信號Vrec至光接收信號保持區段16之電路。電晶體63由一TFT或諸如此類構成，且在此實施例中由n溝道MOS TFT構成。在電晶體63中，其汲極連接至感測器信號線53，其閘極連接至感測器掃描區段14，且其源極連接至電源VSS。電晶體63經控制以回應於自感測器掃描區段14輸出之感測器信號線重置信號Vsr而接通/關斷，且具有一設定(重置)感測器信號線53以具有電源VSS之電位之功能。
光接收信號保持區段16回應於自感測器掃描區段14供應之光接收時序控制信號基於自光接收信號接收器60供應之光接收信號Vrec針對每一螢幕(一個場之每一顯示)構成光接收信號。舉例而言，以此方式構成之光接收信號儲存且保持於由一SRAM或諸如此類構成之場記憶體中。例如位置偵測之處理程序係基於儲存於光接收信號保持區段16中之光接收信號之資料執行。另外，光接收信號保持區段16可由不同於該等記憶體之記憶體元件構成，且例如，該光接收信號可作為類比資料(電荷)保持於該電容器中。
此處，顯示單元40及感測器單元50對應於本發明中之「顯示像素」及「影像拾取元件」之一具體實例。光電二極體54對應於本發明之「光偵測器」之一具體實例。開關群組25對應於本發明中之「複數個第一切換元件」之一具體實例。
(操作及動作)
接下來，將闡述第一實施例之具有觸摸感測器之顯示裝置10之操作及動作。
(總體操作之概要)
基於所供應之影像信號Vimg，顯示控制區段11供應一個顯示水平線之影像信號至顯示信號驅動器15，並供應該時序控制信號至共同信號驅動器12、顯示掃描區段13及感測器掃描區段14，從而控制共同信號驅動器12、顯示掃描區段13、感測器掃描區段14及顯示信號驅動器15以彼此結合運作。共同信號驅動器12產生共同信號Vcom，並供應共同信號Vcom至具有感測器之顯示區段30。顯示掃描區段13產生顯示掃描信號Vscan，並供應顯示掃描信號Vscan至具有感測器之顯示區段30。顯示信號驅動器15產生其中多工像素信號Vpix之顯示信號Vsig及對應於顯示信號Vsig之開關控制信號Vsel1至Vsel6，並供應顯示信號Vsig及開關控制信號Vsel1至Vsel6至選擇開關區段20。選擇開關區段20基於顯示信號Vsig及開關控制信號Vsel1至Vsel6產生像素信號Vpix，並經由像素信號線43供應像素信號Vpix至具有感測器之顯示區段30。具有感測器之顯示區段30基於所供應之像素信號Vpix、所供應之顯示掃描信號Vscan及所供應之共同信號Vcom按線序逐一掃描顯示水平線，從而顯示對應於影像信號Vimg之影像。此外，在先於此顯示週期之水平消隱週期中，顯示信號驅動器15產生預定預充電電壓Vpcg，並供應預充電電壓Vpcg至區段開關區段20。選擇開關區段20事先供應預充電電壓Vpcg至所有像素信號線43，並對像素信號線43預充電。
在該不同水平消隱週期中，感測器掃描區段14產生重置信號Vreset及讀取信號Vread，並供應重置信號Vreset及讀取信號Vread至具有感測器之顯示區段30。具有感測器之顯示區段30之光電二極體54藉由接收具有對應於外部接近物件之存在之光量之光來產生該電流，並在自藉由重置信號Vreset之放電直到藉由讀取信號Vread之讀取之週期(累積時間Tstr)中對電容器55充電。在具有感測器之顯示區段30中，該等感測器水平線藉助所供應之重置信號Vreset及所供應之讀取信號Vread按線序逐一掃描，且對應於電容器55之感測器電容電壓Vcap之電壓作為感測信號Vsens供應至光接收信號接收器60。光接收信號接收器60放大感測器信號Vsens，並作為光接收信號Vrec供應感測器信號Vsens至光接收信號保持區段16。光接收信號保持區段16藉由場記憶體中之每一掃描依序儲存光接收信號Vrec，且因此構成一個螢幕之光接收信號資料。因此，偵測到外部接近物件在該感測器偵測面中之位置或諸如此類。
(詳細操作)
下面將參照圖5及圖6來闡述在理想情況下之詳細操作。
圖5圖解說明具有觸摸感測器之顯示裝置10之顯示操作及觸摸感測器操作之一時序圖。在圖5中，部分A指示共同信號Vcom之波形，部分B指示顯示信號Vsig之波形，部分C指示開關控制信號Vsel1至Vsel6之波形，部分D指示像素信號Vpix之波形，部分E指示顯示掃描信號Vscan之波形，部分F指示重置信號Vreset之波形，部分G指示讀取信號Vread之波形，部分H指示感測器電容電壓Vcap之波形，部分1指示感測器信號線重置信號Vsr之波形，且部分J指示感測器信號Vsens之波形。此處，當開關控制信號Vsel1至Vsel6分別處於高位準下時，選擇開關區段20之每一開關接通。在此圖中，在其位置對應於具有感測器之顯示區段30之矩陣之該複數個信號線之信號中，僅指示與某一聚焦顯示水平線相關之信號及與某一聚焦感測器水平線相關之信號。換言之，顯示掃描信號Vscan之波形(圖5之部分E)指示供應至該聚集顯示水平線之信號之波形，且重置信號Vreset之波形(圖5之部分F)及讀取信號Vread之波形(圖5之部分G)中之每一者指示供應至該聚集感測器水平線之信號之波形。感測器電容電壓Vcap之波形(圖5之部分H)指示構成該聚焦感測器水平線之感測器單元50中之某一聚焦電容器55之電壓波形。
圖6圖解說明具有觸摸感測器之顯示裝置10之觸摸感測器操作之時序圖。在圖6中，部分A指示共同信號Vcom之波形，部分B指示重置信號Vreset之波形，部分C指示讀取信號Vread之波形，部分D指示感測器信號線重置信號Vsr之波形，且部分E指示感測器信號Vsens之波形。
如圖5中所圖解說明，具有觸摸感測器之顯示裝置10藉由一水平消隱週期An及一顯示週期Bn(n係一k或以下之自然數)之一系列操作來執行顯示操作及觸摸感測器操作。此處，「k」對應於用於對電容器55充電之時間(累積時間Tstr)。特定而言，首先，在水平消隱週期A1中，具有觸摸感測器之顯示裝置10對像素信號線43預充電，重置構成某一感測器水平線之感測器單元50，並在對電容器55放電之後開始對電容器55充電。接下來，在顯示週期B1中，對某一顯示水平線之顯示單元40執行顯示。此後，如圖6中所圖解說明，在水平消隱週期An中對另一感測器水平線執行與水平消隱週期A1相同之操作，且在顯示週期Bn中，對另一顯示水平線執行與顯示週期B1相同之操作。水平消隱週期An與顯示週期Bn交替重複。在水平消隱週期Ak(A1)中，重新對像素信號線43預充電，且讀取已在水平消隱週期A1中開始充電之感測器單元50中之電容器55之電壓(感測器電容電壓Vcap)。此外，在水平消隱週期Ak(A1)中，重置此等感測器單元50，且具有觸摸感測器之顯示裝置10在對電容器55放電之後重新開始對電容器55充電。藉由重複一系列操作，具有觸摸感測器之顯示裝置10連續執行顯示操作及觸摸感測器操作。
(水平消隱週期A1)
首先，如圖5中所圖解說明，具有觸摸感測器之顯示裝置10對像素信號線43預充電，重置構成某一感測器水平線之感測器單元50，並開始對電容器55充電。特定而言，首先，顯示掃描區段13從高位準到低位準減小顯示於最後顯示週期Bk-1(未圖解說明於該圖中)中之顯示水平線之顯示掃描信號Vscan之位準，並關斷所有顯示單元40之電晶體44，從而將像素信號線43與所有液晶元件45分離開。顯示信號驅動器15輸出預定預充電電壓Vpcg(此處，0V)作為顯示信號Vsig(圖5之部分B)，且選擇開關區段20從低位準到高位準增大所有開關控制信號Vsel1至Vsel6之位準(圖5之部分C)。因此，在選擇開關區段20中，所有開關皆接通，預充電電壓Vpcg作為像素信號Vpix供應至所有像素信號線43，且對所有像素信號線43預充電(圖5之部分D)。接下來，共同信號驅動器12反轉共同信號Vcom(圖5之部分A)，並為下一顯示週期B1做好準備。亦在這時，預定電壓Vpcg連續供應至所有像素信號線43(圖5之部分D)。以此方式，藉由在顯示週期之前事先對像素信號線43充電，在繼水平消隱週期之後的顯示週期中迅速執行對顯示水平線之顯示。此後，感測器掃描區段14作為重置信號Vreset輸出重置脈衝至某一感測器水平線(圖5之部分F)。在這時，感測器單元50之電晶體56僅在對應於一重置脈衝寬度之時間期間接通，電容器55放電，且感測器電容電壓Vcap變為0V(圖5之部分H)。感測器單元50之光電二極體54接收具有對應於外部接近物件之存在之光量之光，並繼續不停地產生電流。因此，當電晶體56在電容器55放電之後重新關斷時，藉助彼電流開始對電容器55充電，且感測器電容電壓Vcap開始增大(圖5之部分H)。此後，感測器掃描區段14從低位準到高位準增大感測器信號線重置信號Vsr之位準(圖5之部分I)。因此，光接收信號接收器60之電晶體63接通，且電源VSS連接至感測器信號線53，從而允許初始化感測器信號線53之感測器信號Vsens(圖5之部分J)。
(顯示週期B1)
接下來，具有觸摸感測器之顯示裝置10對構成某一水平線之顯示單元40執行顯示。特定而言，顯示掃描區段13從低位準到高位準增大某一顯示水平線中之顯示掃描信號Vscan之位準(圖5之部分E)。因此，顯示掃描信號Vscan供應至其之顯示單元40之電晶體44接通，且連接像素信號線43與液晶元件45。同時，顯示信號驅動器15輸出像素信號Vpix分時多工至其之顯示信號Vsig(圖5之部分B)，並輸出對應開關控制信號Vsel1至Vsel6(圖5之部分C)。回應於開關控制信號Vsel1至Vsel6，選擇開關區段20分時依序接通每一開關群組25之該六個開關，從而自經多工顯示信號Vsig解多工像素信號Vpix。舉例而言，圖5之部分B中之顯示信號Vsig之一信號S1藉由使用開關控制信號Vsel1自顯示信號Vsig解多工，且作為像素信號Vpix(Vpix(1))供應至對應像素信號線43(圖5之部分D)。同樣地，圖5之部分B中之顯示信號Vsig之一信號S6藉由使用開關控制信號Vsel6自顯示信號Vsig解多工，且作為像素信號Vpix(Vpix(6))供應至對應像素信號線43(圖5之部分D)。因此，每一像素信號Vpix供應至構成彼顯示水平線之所有顯示單元40，且執行對顯示水平線之顯示。在完成顯示週期B1之前，感測器掃描區段14從高位準到低位準減小感測器信號線重置信號Vsr之位準(圖5之部分I)。因此，光接收信號接收器60之電晶體63關斷，且完成稍後將執行之對讀取感測器信號Vsens之準備工作。
(水平消隱週期An及顯示週期Bn)
接下來，如圖5中所圖解說明，在水平消隱週期A2中，具有觸摸感測器之顯示裝置10對像素信號線43預充電，重置構成不同於水平消隱週期A1之感測器水平線之感測器單元50，並開始對電容器55充電。特定而言，首先，顯示掃描區段13從高位準到低位準減小顯示掃描信號Vscan之位準(圖5之部分E)。因此，顯示單元40之電晶體44關斷，且像素信號線43與所有液晶元件45分離開。顯示信號驅動器15輸出預定預充電電壓Vpcg(此處，0V)作為顯示信號Vsig(圖5之部分B)，且選擇開關區段20從低位準到高位準增大所有開關控制信號Vsel1至Vsel6之位準(圖5之部分C)。因此，在選擇開關區段20中，所有開關皆接通，預充電電壓Vpcg作為像素信號Vpix供應至所有像素信號線43(圖5之部分D)，且所有像素信號線43以與水平消隱週期A1相同之方式預充電。接下來，共同信號驅動器12反轉共同信號Vcom(圖5之部分A)，並為下一顯示週期B2做好準備。此後，具有觸摸感測器之顯示裝置10如圖6中所圖解說明供應重置信號Vreset至對應於不同於水平消隱週期A1之感測器水平線之重置信號線51(圖6之部分B)，重置感測器單元50，並開始對電容器55充電。彼操作除感測器水平線不同之外完全相同於水平消隱週期A1。
接下來，在顯示週期B2中，具有觸摸感測器之顯示裝置10對構成不同於顯示週期B1之顯示水平線之顯示單元40執行顯示。該操作除顯示水平線不同之外完全相同於顯示週期B1。
此後，具有觸摸感測器之顯示裝置10交替重複水平消隱週期An與顯示週期Bn，同時依序選擇感測器水平線及顯示水平線。換言之，在水平消隱週期An中，對像素信號線43預充電，且如圖6中所圖解說明，重置信號Vreset分時依序供應至重置信號線51(圖6之部分B)，且因此重置構成每一感測器水平線之感測器單元50。如圖5中所圖解說明，在顯示週期Bn中，顯示掃描信號Vscan分時依序供應至顯示掃描信號線41，且因此對構成每一顯示水平線之顯示單元40執行顯示。
(水平消隱週期Ak(A1))
最後，如圖5中所圖解說明，具有觸摸感測器之顯示裝置10重新對像素信號線43預充電，並讀取已在水平消隱週期A1中開始充電之構成該感測器水平線之電容器55之感測器電容電壓Vcap。特定而言，首先，顯示掃描區段13從高位準到低位準減小顯示於最後顯示週期Bk-1(未圖解說明於該圖中)中之顯示水平線之顯示掃描信號Vscan之位準，且所有顯示單元40之電晶體44皆關斷。因此，像素信號線43與所有液晶元件45分離開。顯示信號驅動器15輸出預定預充電電壓Vpcg(此處，0V)作為顯示信號Vsig(圖5之部分B)，並從低位準到高位準增大所有開關控制信號Vsel1至Vsel6之位準(圖5之部分C)。因此，在選擇開關區段20中，所有開關皆接通，預充電電壓Vpcg作為像素信號Vpix供應至所有像素信號線43(圖5之部分D)，且所有像素信號線43以與水平消隱週期A1相同之方式預充電。此後，感測器掃描區段14輸出讀取脈衝作為讀取信號Vread(圖5之部分G)。在這時，感測器單元50之電晶體58僅在對應於讀取脈衝寬度之時間期間接通。電晶體57藉由使用光接收信號接收器60之恆定電流源61之電流作為偏壓電流來執行源跟隨器操作，且對應於電容器55之感測器電容電壓Vcap之電壓作為感測器信號Vsens輸出至感測器信號線53(圖5之部分J)。在電容器55在水平消隱週期A1中放電之後，電容器55在累積週期Tstr期間對應於外部近接物件之存在連續充電(圖5之部分H)。因此，感測器電容電壓Vcap具有對應於外部接近物件之存在之電壓位準，且因此感測器信號Vsens亦對應於外部接近物件之存在。在感測器信號Vsens由光接收信號接收器60之放大器62放大之後，感測器信號Vsens作為光接收信號Vrec供應至光接收信號保持區段16，且儲存於場記憶體中。
另外，在此實例中，水平消隱週期Ak亦在此感測器水平線之下一感測器操作中用作水平消隱週期A1。換言之，在水平消隱週期Ak(A1)中，如上所述，具有觸摸感測器之顯示裝置10讀取構成感測器水平線之電容器55之感測器電容電壓Vcap，重置感測器單元50，並在對電容器55放電之後開始對電容器55充電。以此方式，藉由重複週期A1至Ak(A1)之一系列操作，具有觸摸感測器之顯示裝置10連續執行顯示操作及觸摸感測器操作。
(其中考量串擾雜訊之情況)
接下來，將闡述在其中考量串擾雜訊之情況下之操作。如上所述，具有觸摸感測器之顯示裝置10藉助自光電二極體54供應之電流對電容器55充電，並藉助該經充電電壓來偵測外部接近物件之存在。因此，甚至在其中串擾雜訊自毗鄰佈線混合至電容器55中之情況下，具有觸摸感測器之顯示裝置10運作而幾乎不受串擾雜訊影響係必要的。
圖7圖解說明具有觸摸感測器之顯示裝置10之觸摸感測器操作之時序圖，並圖解說明其中考量串擾雜訊之情況之一實例。此處，為簡便起見，將對光電二極體54不產生電流，而其他條件完全相同於圖5之假定進行說明。在圖7中，部分A指示共同信號Vcom之波形，部分B指示顯示信號Vsig之波形，部分C指示像素信號Vpix之波形，部分D指示重置信號Vreset之波形，部分E指示讀取信號Vread之波形，且部分F指示感測器電容電壓Vcap。
在水平消隱週期A1中，當供應重置脈衝作為重置信號Vreset時，感測器單元50之電晶體56僅在對應於重置脈衝寬度之時間期間接通，電容器55放電，且感測器電容電壓Vcap變為0V(圖7之部分F)。此後，當電晶體56再次關斷時，電容器55之一端處於一浮動狀態下直到供應下一重置信號Vreset。在此時，在感測器電容電壓Vcap下，例如，存在周圍佈線之信號經由介於周圍佈線之間的寄生電容以串擾雜訊形式出現之風險。舉例而言，如圖7中所圖解說明，像素信號線43之像素信號Vpix(圖7之部分C)在感測器電容電壓Vcap下以雜訊形式出現。
甚至在這種情況下，具有觸摸感測器之顯示裝置10亦幾乎不受雜訊影響，且可使觸摸感測器之精度之劣化最小化。下面將闡述理由。亦即，在水平消隱週期A1中，在電容器55放電且感測器電容電壓Vcap變為0V之後，儘管對應於像素信號Vpix之信號在感測器電容電壓Vcap下以串擾雜訊形式出現，但水平消隱週期Ak中之電壓位準相同於水平消隱週期A1中之電壓位準。換言之，當重置重置信號Vreset供應至其之感測器單元50時與當讀取讀取信號Vread供應至其之感測器電容電壓Vcap時，感測器電容電壓Vcap處於相同電壓位準下，且不存在自由像素信號Vpix帶來之雜訊接收之影響。這表明，甚至在其中藉由接收對應於外部接近物件之存在之光來產生電流，並藉助該電流來對電容器55充電之情況下，光電二極體54不同樣受由像素信號Vpix帶來之雜訊影響。
如上所述，此由預定預充電電壓Vpcg在水平消隱週期A1及Ak中的任一時刻供應至像素信號線43之情形而引起。因此，像素信號Vpix具有在水平消隱週期A1及Ak中相同之電壓位準(圖7之部分C)。因此，出現在感測器電容電壓Vcap中且由像素信號Vpix帶來之串擾雜訊亦具有在水平消隱週期A1及Ak中相同之電壓位準(圖7之部分F)。因此，在感測器電容電壓Vcap於放電操作(A1)及讀取操作(Ak)中之變化量中，消除串擾雜訊之影響，而且可能使串擾雜訊對觸摸感測器精度之影響最小化。
(比較實例)
接下來，將闡述一根據一比較實例之具有觸摸感測器之顯示裝置。在此比較實例中，不同於第一實施例，預充電僅在水平消隱週期An之一部分中執行。換言之，儘管具有觸摸感測器之顯示裝置10在第一實施例(圖1)中係藉由使用在水平消隱週期An中的任一時刻輸出預定預充電電壓Vpcg作為顯示信號Vsig之顯示信號驅動器15組態而成，但代替此，一具有觸摸感測器之顯示裝置10R在此比較實例中係藉由使用一僅在水平消隱週期An之該部分中輸出預定預充電電壓Vpcg之顯示信號驅動器15R組態而成。其他結構相同於第一實施例(圖1)之結構。在下文中，將參照圖8及圖9來闡述該詳細操作。
圖8圖解說明根據該比較實例之具有觸摸感測器之顯示裝置10R之顯示操作及觸摸感測器操作之時序圖。在圖8中，部分A指示共同信號Vcom之波形，部分B指示顯示信號Vsig之波形，部分C指示開關控制信號Vsel1至Vsel6之波形，部分D指示像素信號Vpix之波形，部分E指示顯示掃描信號Vscan之波形，部分F指示重置信號Vreset之波形，部分G指示讀取信號Vread之波形，部分H指示感測器電容電壓Vcap之波形，部分I指示感測器信號線重置信號Vsr之波形，且部分J指示感測器信號Vsens之波形。另外，與在第一實施例之具有觸摸感測器之顯示裝置10中相同之參考編號將用於指示大致相同之組件，且因此適當地省略說明。
在此比較實例中，顯示週期Bn中之操作相同於在第一實施例之具有觸摸感測器之顯示裝置10中之對應操作(圖5中之週期B1,B2,,,Bk-1)。因此，下面將闡述水平消隱週期Anr(n係一k或以下之自然數)中之操作
(水平消隱週期A1r)
首先，具有觸摸感測器之顯示裝置10R重置構成某一感測器水平線之感測器單元50，並開始對電容器55充電。特定而言，首先，顯示掃描區段13從高位準到低位準減小顯示於最後顯示週期Bk-1(未圖解說明於該圖中)中之顯示水平線之顯示掃描信號Vscan之位準，並將像素信號線43與所有液晶元件45分離開。顯示信號驅動器15R將所有開關控制信號Vsel1至Vsel6設定至低位準(圖8之部分C)。因此，在選擇開關區段20中，所有開關皆關斷，且所有像素信號線43皆處於浮動狀態下。在這時，像素信號Vpix運作以在最後顯示週期中維持該電壓位準。接下來，共同信號驅動器12反轉共同信號Vcom(圖8之部分A)，並為下一顯示週期做好準備。顯示信號驅動器15R輸出預定預充電電壓Vpcg(此處，0V)作為顯示信號Vsig(圖8之部分B)，且選擇開關區段20從低位準到高位準增大所有開關控制信號Vsel1至Vsel6之位準(圖8之部分C)。因此，在選擇開關區段20中，所有開關皆接通，預充電電壓Vpcg作為像素信號Vpix供應至所有像素信號線43，且對所有像素信號線43預充電(圖8之部分D)。以此方式，藉由在顯示週期之前事先對像素信號線43充電，在繼水平消隱週期之後的顯示週期中迅速執行對顯示水平線之顯示。此後，感測器掃描區段14輸出重置脈衝作為重置信號Vreset(圖8之部分F)，電容器55放電，且感測器電容電壓Vcap變為0V(圖8之部分H)。此後，當電晶體56重新關斷時，感測器電容電壓Vcap開始增大(圖8之部分H)。接下來，感測器掃描區段14從低位準到高位準增大感測器信號線重置信號Vsr之位準(圖8之部分I)，且初始化感測器信號線53之感測器信號Vsens(圖8之部分J)。
(水平消隱週期Anr)
接下來，在水平消隱週期A2r中，具有觸摸感測器之顯示裝置10R重置構成不同於水平消隱週期A1r之感測器水平線之感測器單元50，並開始對電容器55充電。該操作除感測器水平線不同之外相同於在水平消隱週期A1r中。
此後，具有觸摸感測器之顯示裝置10R交替重複水平消隱週期Anr及顯示週期Bn同時依序選擇感測器水平線及顯示水平線。
(水平消隱週期Akr(A1r))
最後，具有觸摸感測器之顯示裝置10R讀取已在水平消隱週期A1r中開始充電之構成該感測器水平線之電容器55之感測器電容電壓Vcap。特定而言，首先，顯示掃描區段13從高位準到低位準減小顯示於最後顯示週期Bk-1(未圖解說明於該圖中)之顯示水平線之顯示掃描信號Vscan之位準，並將像素信號線43與所有液晶元件45分離開。同時，顯示信號驅動器15R將所有開關控制信號Vsel1至Vsel6設定至低位準(圖8之部分C)。因此，在選擇開關區段20中，所有開關皆關斷，且所有像素信號線43皆處於浮動狀態下。在這時，像素信號Vpix運作以在顯示週期Bk-1中維持該電壓位準。感測器掃描區段14輸出讀取脈衝作為讀取信號Vread(圖8之部分G)，且對應於電容器55之感測器電容電壓Vcap之電壓作為感測器信號Vsens輸出至感測器信號線53(圖8之部分J)。
在此比較實例中，在水平消隱週期An中，具有觸摸感測器10R僅在反轉共同信號Vcom之後執行預充電。換言之，在第一實施例中，在水平消隱週期An中之任一時刻，顯示信號驅動器15輸出預定預充電電壓Vpcg作為顯示信號Vsig(圖5之部分B)，並供應預充電電壓Vpcg至像素信號線43(圖5之部分D)。另一方面，在此比較實例中，在水平消隱週期Anr中，顯示信號驅動器15R僅在反轉共同信號Vcom之後輸出預定預充電電壓Vpcg作為顯示信號Vsig(圖8之部分B)，並供應預充電電壓Vpcg至像素信號線43(圖8之部分D)。
圖9圖解說明根據該比較實例之具有觸摸感測器之顯示裝置10R之觸摸感測器操作之時序圖，且指示其中考量串擾雜訊之情況之一實例。此處，為簡便起見，將對光電二極體54不產生電流，而其他條件完全相同於圖7之假定進行說明。在圖9中，部分A指示共同信號Vcom之波形，部分B指示顯示信號Vsig之波形，部分C指示像素信號Vpix之波形，部分D指示重置信號Vreset之波形，部分E指示讀取信號Vread之波形，且部分F指示感測器電容電壓Vcap。
在水平消隱週期A1r中，當供應重置脈衝作為重置信號Vreset時，感測器單元50之電晶體56僅在對應於重置脈衝寬度之時間期間接通，電容器55放電，且感測器電容電壓Vcap變為0V(圖9之部分F)。此後，當電晶體56重新關斷時，電容器55之一端處於浮動狀態下直到供應下一重置信號Vreset。在這時，在感測器電容電壓Vcap中，例如，如圖9中所圖解說明，存在配置於電容器55附近之像素信號線43之像素信號Vpix(圖9之部分C)可以串擾雜訊形式出現之風險。
在這時，具有觸摸感測器之顯示裝置10R受串擾雜訊影響，且觸摸感測器精度劣化。換言之，當在水平消隱週期A1r中供應重置信號Vreset時與當在水平消隱週期Akr中供應讀取信號Vread時，感測器電容電壓Vcap因受由像素信號Vpix帶來之雜訊影響而相異。因此，在其中光電二極體54接收到對應於外部接近物件之存在之光，並產生該電流，且對該電容器充電之情況下，在讀取信號Vread中之感測器電容電壓Vcap中，由串擾雜訊提供之電壓疊加於由此充電提供之電壓上，且觸摸感測器精度劣化。
如上所述，此因在水平消隱週期An中，根據第一實施例之具有觸摸感測器之顯示裝置10R僅在反轉共同信號Vcom之後執行預充電之情形而引起。因此，當在水平消隱週期A1中供應重置信號Vreset時(在反轉共同信號Vcom之前)與當在水平消隱週期Ak中供應讀取信號Vread時(在反轉共同信號Vcom之後)，像素信號Vpix具有不同之電壓(圖9之部分C)。因此，亦在其中像素信號Vpix經由寄生電容以串擾雜訊形式出現之感測器電容電壓Vcap中，電壓位準相異(圖9之部分F)。
同時，在第一實施例中，如圖5及圖7中所圖解說明，由於顯示信號驅動器15在水平消隱週期A1及Ak中的任一時刻執行預充電，因此可使觸摸感測器精度之劣化最小化，甚至在接收到來自附近之佈線(例如像素信號線43)之串擾雜訊時。
(效果)
如上所述，在第一實施例中，在水平消隱週期中，由於當重置感測器單元50時與當讀取感測器電容電壓Vcap時向像素信號線43供應相同之預充電電壓Vpcg，因此消除由串擾雜訊帶來之影響。
在第一實施例中，在水平消隱週期中，由於供應至像素信號線43之預定預充電電壓Vpcg產生於顯示信號驅動器15中，且預充電電壓Vpcg經由選擇開關區段20供應至所有像素信號線43，因此該電路結構可更簡單而無需提供一用於預充電電壓Vcg之電源及一用於供應預充電電壓Vcg之電路。
(修改1-1)
在第一實施例中，儘管共同信號Vcom係在水平消隱週期An中的中間附近反轉，但其不僅限於此。另一選擇係，例如，如圖10中所圖解說明，共同信號Vcom可與水平消隱週期An之開始同時反轉。甚至在這種情況下，具有觸摸感測器之顯示裝置亦可使觸摸感測器精度之劣化最小化，同時在繼水平消隱週期之後的顯示週期中迅速執行顯示。
2.第二實施例
接下來，將闡述根據一第二實施例之具有觸摸感測器之顯示裝置。在第二實施例中，一供應預定預充電電壓Vpcg之方法不同於第一實施例中之方法。特定而言，儘管該顯示信號驅動器在第一實施例中供應預定預充電電壓Vpcg，但在第二實施例中預定預充電電壓Vpcg係以不同方法供應。另外，與在第一實施例之具有觸摸感測器之顯示裝置中類似之參考編號將用於指示大致相同之組件，且因此適當地省略說明。
(結構實例)
圖11圖解說明一根據本發明之第二實施例之具有觸摸感測器之顯示裝置70之一結構實例。圖12圖解說明根據第二實施例之具有觸摸感測器之顯示裝置之一部分之一詳細結構。具有觸摸感測器之顯示裝置70包括一顯示信號驅動器71及一選擇開關區段80。其他結構相同於第一實施例(圖1)之結構。
基於自顯示控制區段11供應之一個顯示水平線之影像信號，顯示信號驅動器71將影像信號劃分成複數個群組，並作為顯示信號Vsig供應每一群組至選擇開關區段80。在此實例中，將一個顯示水平線之影像信號分組成各自對應於一個像素之六個影像信號，從而構成顯示信號Vsig。換言之，在每一顯示信號Vsig中，分時多工各自對應於一個像素之六個影像信號。此外，顯示信號驅動器71產生對自經多工顯示信號Vsig解多工每一像素之影像信號(像素信號Vpix)必要之開關控制信號Vsel1至Vsel6，並供應影像開關控制信號Vsel1至Vsel6及顯示信號Vsig至選擇開關區段80。
此外，顯示信號驅動器71具有一產生一具有在水平消隱週期中與在顯示週期中不同之邏輯位準之預充電開關信號Vsw，並供應預充電開關信號Vsw至選擇開關區段80之功能。因此，顯示信號驅動器71控制選擇開關區段80以在先於顯示週期之水平消隱週期中供應共同信號Vcom至所有像素信號線43。
選擇開關區段80基於自顯示信號驅動器71供應之顯示信號Vsig及開關控制信號Vsel1至Vsel6自顯示信號Vsig解多工分時多工於顯示信號Vsig中之像素信號Vpix，並供應像素信號Vpix至每一顯示單元40作為具有感測器之顯示區段30中之顯示驅動之目標。
此外，在先於顯示週期之水平消隱週期中，選擇開關區段80基於自顯示信號驅動器71供應之預充電開關信號Vsw供應共同信號Vcom至所有像素信號線43。如圖12中所圖解說明，選擇開關區段80包括一預充電開關區段86。預充電開關區段86係由複數個開關構成。在預充電開關區段86中，該開關之一端與另一開關之一端連接至彼此，且供應有來自共同信號驅動器12之共同信號Vcom。該等開關之另一端分別連接至具有感測器之顯示區段30之像素信號線43。預充電開關區段86之所有開關受自顯示信號驅動器71供應之預充電開關信號Vsw控制以接通並關斷。根據此結構，預充電開關區段86回應於預充電開關信號Vsw而供應共同信號Vcom至所有像素信號線43。
另外，例如，選擇開關區段80形成於與具有感測器之顯示區段30相同之基板上。在那種情況下，選擇開關區段80之所有開關皆由薄膜電晶體(TFT)或諸如此類構成，且皆由使用此等TFT之類比開關或諸如此類構成。
此處，預充電開關區段86對應於本發明之「複數個第二開關」之一具體實例。
(操作及動作)
(詳細操作)
圖13圖解說明具有觸摸感測器之顯示裝置70之顯示操作及觸摸感測器操作之時序圖。在圖13中，部分A指示共同信號Vcom之波形，部分B指示顯示信號Vsig之波形，部分C指示開關控制信號Vsel1至Vsel6之波形，部分D指示預充電開關信號Vsw之波形，部分E指示像素信號Vpix之波形，部分F指示顯示掃描信號Vscan之波形，部分G指示重置信號Vreset之波形，部分H指示讀取信號Vread之波形，部分I指示感測器電容電壓Vcap之波形，部分J指示感測器信號線重置信號Vsr之波形，且部分K指示感測器信號Vsens之波形。此處，選擇開關區段80中之預充電開關區段86之所有開關皆在預充電開關信號Vsw處於高位準下時接通。
具有觸摸感測器之顯示器70之顯示週期Bn中之操作相同於第一實施例之具有觸摸感測器之顯示裝置10中之對應操作(圖5中之週期B1,B2,,,Bk-1)。因此，下面將闡述水平消隱週期Ana(n係一k或以下之自然數)中之操作。
(水平消隱週期A1a)
首先，具有觸摸感測器之顯示裝置70對像素信號線43預充電，重置構成某一感測器水平線之感測器單元50，並開始對電容器55充電。特定而言，首先，顯示掃描區段13從高位準到低位準減小顯示於最後顯示週期Bk-1(未圖解說明於該圖中)中之顯示水平線之顯示掃描信號Vscan之位準，關斷所有顯示單元40之電晶體44，從而將像素信號線43與所有液晶元件45分離開。顯示信號驅動器71將所有開關控制信號Vsel1至Vsel6設定至低位準(圖13之部分C)，並從低位準到高位準增大預充電開關信號Vsw之位準(圖13之部分D)。因此，在選擇開關區段80中，開關群組25之所有開關皆關斷，預充電開關區段86之所有開關皆接通，且共同信號Vcom作為像素信號Vpix供應至像素信號線43以對像素信號線43預充電(圖13之部分E)。接下來，共同信號驅動器12反轉共同信號Vcom(圖13之部分A)，並為下一顯示週期做好準備。亦在這時，共同信號Vcom連續供應至所有像素信號線43(圖13之部分E)。感測器掃描區段14作為重置信號Vreset輸出重置脈衝至某一水平線(圖13之部分G)。在這時，感測器單元50之電晶體56僅在對應於重置脈衝寬度之時間期間接通，電容器55放電，且感測器電容電壓Vcap變為0V(圖13之部分I)。當電晶體56在電容器55放電之後重新關斷時，藉助彼電流開始對電容器55充電，且感測器電容電壓Vcap開始增大(圖13之部分I)。此後，感測器掃描區段14從低位準到高位準增大感測器信號線重置信號Vsr之位準(圖13之部分J)。因此，光接收信號接收器60之電晶體63接通，且電源VSS連接至感測器信號線53，從而允許初始化感測器信號線53之感測器信號Vsens(圖13之部分K)。
(水平消隱週期Ana)
接下來，在水平消隱週期A2a中，具有觸摸感測器之顯示裝置70對像素信號線43預充電，重置構成不同於水平消隱週期A1a之感測器水平線之感測器單元50，並開始對電容器55充電。該操作除感測器水平線不同之外相同於在水平消隱週期A1a中。
此後，具有觸摸感測器之顯示裝置70交替重複水平消隱週期Ana及顯示週期Bn，同時依序選擇感測器水平線及顯示水平線。
(水平消隱週期Aka(A1a))
最後，具有觸摸感測器之顯示裝置70重新對像素信號線43預充電，並讀取已在水平消隱週期A1a中開始充電之構成該感測器水平線之電容器55之感測器電容電壓Vcap。特定而言，首先，顯示掃描區段13從高位準到低位準減小顯示於最後顯示週期Bk-1(未圖解說明於該圖中)中之顯示水平線之顯示掃描信號Vscan之位準，並將像素信號線43與所有液晶元件45分離開。顯示信號驅動器71將所有開關控制信號Vsel1至Vsel6設定至低位準(圖13之部分C)，並從低位準到高位準增大預充電開關信號Vsw之位準(圖13之部分D)。因此，在選擇開關區段80中，開關群組25之所有開關皆關斷，預充電開關區段86之所有開關皆接通，共同信號Vcom作為像素信號Vpix供應至像素信號線43(圖13之部分E)，且像素信號線43以與在水平消隱週期A1a中相同之方式預充電。感測器掃描區段14輸出讀取脈衝作為讀取信號Vread(圖13之部分H)。在這時，感測器單元50之電晶體58僅在對應於讀取脈衝寬度之時間期間接通。電晶體57藉由使用光接收信號接收器60之恆定電流源61之電流作為偏壓電流來執行源跟隨器操作，且對應於電容器55之感測器電容電壓Vcap之電壓作為感測器信號Vsens供應至感測器信號線53(圖13之部分K)。在感測器信號Vsens由光接收信號接收器60之放大器62放大之後，感測器信號Vsens作為光接收信號Vrec供應至光接收信號保持區段16，且儲存於場記憶體中。
另外，在此實例中，水平消隱週期Aka亦在此感測器水平線之下一感測器操作中用作水平消隱週期A1a。以此方式，藉由重複週期A1a至Aka(A1a)之一系列操作，具有觸摸感測器之顯示裝置70連續執行顯示操作及觸摸感測器操作。
類似於第一實施例之具有觸摸感測器之顯示裝置10，第二實施例之具有觸摸感測器之顯示裝置70在水平消隱週期中對像素信號線43預充電，且像素信號Vpix之位準設定為在因供應有重置信號Vreset而重置感測器單元50時與在因供應有讀取信號Vread而讀取感測器電容電壓Vcap時相同(圖13之部分E)。因此，甚至當來自毗鄰佈線(例如像素信號線43)之串擾雜訊疊加於感測器單元50中之電晶體55之電容元件電壓Vcap上時，亦可能使觸摸感測器精度之劣化最小化。
(效果)
如上所述，在第二實施例中，由於預充電開關區段86與開關群組25分開提供於選擇開關區段80中，且輸入至預充電開關區段86之信號可用於預充電，因此可能以一更高自由度來設定預充電，例如電壓可自由地設定。
在第二實施例中，由於使用共同信號Vcom作為用於預充電之信號，因此一新的信號產生電路(例如一電源及一放大器)對預充電係不必要的，且電路結構可係簡單的。
其他效果相同於第一實施例之情況。
(修改2-1)
在第二實施例中，儘管使用共同信號Vcom作為用於預充電之信號，但其不僅限於此。另一選擇係，可使用一自外部供應之信號(外部輸入信號Vin)。此情況之一電路結構實例圖解說明於圖14中。作為外部輸入信號Vin，可使用在因供應有重置信號Vreset而重置感測器單元50時及在因供應有讀取信號Vred而讀取感測器電容電壓Vcap時具有相同電壓位準之信號。該信號可係例如一直流電源或一脈衝信號。作為該脈衝信號，可使用一與共同信號Vcom同步之信號。
3.第三實施例
接下來，將闡述一根據一第三實施例之具有觸摸感測器之顯示裝置。在第三實施例中，在沒有選擇開關區段的情況下，顯示信號驅動器直接輸出像素信號Vpix，且驅動具有感測器之顯示裝置。另外，與在根據第一及第二實施例之具有觸摸感測器之顯示裝置中類似之參考編號將用於指示大致相同之組件，且因此適當省略說明。
(結構實例)
圖15圖解說明一根據本發明之一第三實施例之具有觸摸感測器之顯示裝置90之一結構實例。代替選擇開關區段，具有觸摸感測器之顯示裝置90包括一直接驅動具有感測器之顯示區段30之像素信號驅動器91。其他結構相同於第一實施例及第二實施例(圖1及圖11)之結構。
在顯示週期中，基於自顯示控制區段11供應之一個顯示水平線之影像信號，像素信號驅動器91產生像素信號Vpix，並供應像素信號Vpix至每一顯示單元40作為具有感測器之顯示區段30中之顯示驅動之目標。此外，在水平消隱週期中，像素信號驅動器91具有一產生預定預充電電壓Vpcg，並供應預充電電壓Vpcg至具有感測器之顯示區段30中之所有像素信號線43之功能。
(操作及動作)
(詳細操作)
圖16圖解說明具有觸摸感測器之顯示裝置90之顯示操作及觸摸感測器操作之時序圖。在圖16中，部分A指示共同信號Vcom之波形，部分B指示像素信號Vpix之波形，部分C指示顯示掃描信號Vscan之波形，部分D指示重置信號Vreset之波形，部分E指示讀取信號Vread之波形，部分F指示感測器電容電壓Vcap之波形，部分G指示感測器信號線重置信號Vsr之波形，且部分H指示感測器信號Vsens之波形。
具有觸摸感測器之顯示裝置90中之顯示週期Bn中之操作相同於第一實施例之具有觸摸感測器之顯示裝置10中之對應操作(圖5之週期B1,B2,,,Bk-1)。因此，下面將闡述水平消隱週期Anb(n係一k或以下之自然數)中之操作。
(水平消隱週期A1b)
首先，具有觸摸感測器之顯示裝置90重置構成某一感測器水平線之感測器單元50，並開始對電容器55充電。特定而言，首先，顯示掃描區段13從高位準到低位準減小顯示於最後顯示週期Bk-1(未圖解說明於該圖中)中之顯示水平線之顯示掃描信號Vscan之位準，關斷所有顯示單元40之電晶體44，從而將像素信號線43與所有液晶元件45分離開。像素信號驅動器91作為像素信號Vpix供應預定預充電電壓Vpcg(此處，0V)至所有像素信號線43，並對像素信號線43預充電(圖16之部分B)。接下來，共同信號驅動器12反轉共同信號Vcom(圖16之部分A)，並為下一顯示週期做好準備。亦在這時，共同信號Vcom連續供應至所有像素信號線43(圖16之部分B)。感測器掃描區段14作為重置信號Vreset輸出重置脈衝至某一感測器水平線(圖16之部分D)。在這時，感測器單元50之電晶體56僅在對應於重置脈衝寬度之時間期間接通，電容器55放電，且感測器電容電壓Vcap變為0V(圖16之部分F)。當電晶體56在電容器55放大之後重新關斷時，藉助彼電流開始對電容器55充電，且感測器電容電壓Vcap開始增大(圖16之部分F)。此後，感測器掃描區段14從低位準到高位準增大感測器信號線重置信號Vsr之位準(圖16之部分G)。因此，光接收信號接收器60之電晶體63接通，且電源VSS連接至感測器信號線53，從而允許初始化感測器信號線53之感測器信號Vsens(圖16之部分H)。
(水平消隱週期Anb)
接下來，在水平消隱同期A2b中，具有觸摸感測器之顯示裝置90對像素信號線43預充電，重置構成不同於水平消隱週期A1b之感測器水平線之感測器單元50，並開始對電容器55充電。該操作除感測器水平線不同之外相同於在水平消隱週期A1b中。
此後，具有觸摸感測器之顯示裝置90交替重複水平消隱週期Anb及顯示週期Bn，同時依序選擇感測器水平線及顯示水平線。
(水平消隱週期Akb(A1b))
最後，具有觸摸感測器之顯示裝置90對像素信號線43預充電，並讀取已在水平消隱週期A1b中開始充電之構成該感測器水平線之電容器55之感測器電容電壓Vcap。特定而言，首先，顯示掃描區段13從高位準到低位準減小顯示於最後顯示週期Bk-1(未圖解說明於該圖中)中之顯示水平線之顯示掃描信號Vscan之位準，並將像素信號線43與所有液晶元件45分離開。以與在水平消隱週期A1b中相同之方式，像素信號驅動器91作為像素信號Vpix供應預定預充電電壓Vpcg(此處，0V)至所有像素信號線43，並對所有像素信號線43預充電(圖16之部分B)。感測器掃描區段14輸出讀取脈衝作為讀取信號Vread(圖16之部分D)。在這時，感測器單元50之電晶體58僅在對應於讀取脈衝寬度之時間期間接通。電晶體57然後藉助使用光接收信號接收器60之恆定電流源61之電流作為偏壓電流來執行源跟隨器操作，且對應於電容器55之感測器電容電壓Vcap之電壓作為感測器信號Vsens輸出至感測器信號線53(圖16之部分H)。在感測器信號Vsens由光接收信號接收器60之放大器62放大之後，感測器信號Vsens作為光接收信號Vrec供應至光接收信號保持區段16，且儲存於場記憶體中。
另外，在此實例中，水平消隱週期Akb亦在此感測器水平線之下一感測器操作中用作水平消隱週期A1b。以此方式，藉由重複週期A1b至Akb(A1b)之一系列操作，具有觸摸感測器之顯示裝置90連續執行顯示操作及觸摸感測器操作。
類似於第一實施例及第二實施例之具有觸摸感測器之顯示裝置，第三實施例之具有觸摸感測器之顯示裝置90在水平消隱週期中對像素信號線43預充電，並將像素信號Vpix之電壓位準設定為當因供應有重置信號Vreset而重置感測器單元50時與當因供應有讀取信號Vread而讀取感測器電容電壓Vcap時相同(圖16之部分B)。因此，甚至當來自毗鄰佈線(例如像素信號線43)之串擾雜訊疊加於感測器50中之電容器55之電容器電壓Vcap上時，亦可能使觸摸感測器精度之劣化最小化。
(效果)
如上所述，在第三實施例中，由於像素信號驅動器91產生包括預定預充電電壓Vpcg之像素信號Vpix，因此選擇開關區段係不必要的，且可能減少組件之數目。其他效果相同於第一實施例。
4.應用實例
接下來，將參照圖17至21G來對上述實施例及其修改中所述之具有觸摸感測器之顯示裝置之應用實例進行說明。上述實施例及諸如此類之具有觸摸感測器之顯示裝置適用於諸如電視裝置、數位攝影機、筆記本型個人電腦、行動終端裝置(例如行動電話)及視訊攝影機之各種領域中之電子單元。換言之，上述實施例及諸如此類之具有觸摸感測器之顯示裝置適用於其中一從外部輸入之視訊信號或一產生於該顯示裝置內部之視訊信號顯示為一影像或一視訊之各種領域中之電子單元。
第一應用實例
圖17圖解說明上述實施例及諸如此類之具有觸摸感測器之顯示裝置應用於其之一電視裝置之一外觀。該電視裝置包括例如一包括一前面板511及一濾光鏡512之視訊顯示螢幕區段510。視訊顯示螢幕區段510係由上述實施例及諸如此類之具有觸摸感測器之顯示裝置構成。
第二應用實例
圖18A及圖18B圖解說明上述實施例及諸如此類之具有觸摸感測器之顯示裝置應用於其之一數位攝影機之一外觀。該數位攝影機包括例如一用於一閃光燈之發光區段521、一顯示區段522、一選單開關523及一快門按鈕524。顯示區段522係由上述實施例及諸如此類之具有觸摸感測器之顯示裝置構成。
第三應用實例
圖19圖解說明上述實施例及諸如此類之具有觸摸感測器之顯示裝置應用於其之一筆記本型個人電腦之一外觀。該筆記本型個人電腦包括例如一主體531、一用於操作輸入字元及諸如此類之鍵盤532、及一用於顯示一影像之顯示區段533。顯示區段533係由上述實施例及諸如此類之具有觸摸感測器之顯示裝置構成。
第四應用實例
圖20圖解說明上述實施例及諸如此類之具有觸摸感測器之顯示裝置應用於其之一視訊攝影機之一外觀。該視訊攝影機包括例如一主體541、一用於捕捉一提供於主體541之前側面上之物件之透鏡542、一用以捕捉之開始/停止開關543及一顯示區段544。顯示區段544係由上述實施例及諸如此類之具有觸摸感測器之顯示裝置構成。
第五應用實例
圖21A至21G圖解說明上述實施例及諸如此類之具有觸摸感測器之顯示裝置應用於其之一行動電話之一外觀。在該行動電話中，例如，一上封殼710與一下封殼720由一連結區段(鉸鏈區段)730連結。該行動電話包括一顯示器740、一子顯示器750、一圖像燈760及一攝影機770。顯示器740或子顯示器750係由上述實施例及諸如此類之具有觸摸感測器之顯示裝置構成。
本申請案含有與2009年11月12日在日本專利局提出申請之日本優先權專利申請案JP 2009-258942中所揭示之標的物相關之標的物，該申請案之全部內容以引用方式據此併入。
熟習此項技術者應瞭解，可視設計要求及其他因素而作出各種修改、組合、子組合及變更，只要其歸屬於隨附申請專利範圍及其等效範圍之範疇內即可。
10．．．顯示裝置
11．．．顯示控制區段
12．．．共同信號驅動器
13．．．顯示掃描區段
14．．．感測器掃描區段
15．．．顯示信號驅動器
16．．．光接收信號保持區段
20．．．選擇開關區段
25．．．開關群組
30．．．顯示區段
40．．．顯示單元
41．．．顯示掃描信號
42．．．共同信號線
43．．．像素信號線
44．．．電晶體
45．．．液晶元件
50．．．感測器單元
51．．．重置信號線
52．．．讀取信號線
53．．．感測器信號線
54．．．光電二極體
55．．．電容器
56．．．電晶體
57．．．電晶體
58．．．電晶體
60．．．光接收信號接收器
61．．．恆定電流源
62．．．放大器
63．．．電晶體
70．．．顯示裝置
71．．．顯示信號驅動器
80．．．選擇開關區段
86．．．預充電開關區段
90．．．顯示裝置
91．．．像素信號驅動器
100．．．液晶面板
101．．．透明基板
102．．．透明基板
103．．．絕緣層
104．．．絕緣層
105．．．絕緣層
106．．．液晶層
111．．．像素電極
112．．．共同電極
115．．．光屏蔽金屬感測器閘極
116．．．金屬佈線
120．．．背光源
510．．．視訊顯示螢幕區段
511．．．前面板
512．．．濾光鏡
521．．．發光區段
522．．．顯示區段
523．．．選單開關
524．．．快門按鈕
531．．．主體
532．．．鍵盤
533．．．顯示區段
541．．．主體
542．．．透鏡
543．．．開始/停止開關
544．．．顯示區段
710．．．上封殼
720．．．下封殼
730．．．連結區段(鉸鏈區段)
740．．．顯示器
750．．．子顯示器
760．．．圖像燈
770．．．攝影機
圖1係一圖解說明根據本發明之一第一實施例之一具有觸摸感測器之顯示裝置之一結構實例之方塊圖。
圖2係一圖解說明圖1中所圖解說明之具有觸摸感測器之顯示裝置之一主要部分之一結構實例之方塊圖。
圖3係一圖解說明圖1中所圖解說明之一具有感測器之顯示區段之結構之一部分之一截面。
圖4係一圖解說明圖2中所圖解說明之一顯示單元及一感測器單元之一結構實例之電路圖。
圖5係一圖解說明圖1中所圖解說明之具有觸摸感測器之顯示裝置之一操作實例之時序波形圖。
圖6係一圖解說明圖1中所圖解說明之具有觸摸感測器之顯示裝置中之一觸摸感測器操作之順序掃描之一實例之時序波形圖。
圖7係一圖解說明在其中一串擾雜訊存在於圖1中所圖解說明之具有觸摸感測器之顯示裝置中之狀態下一操作實例之時序波形圖。
圖8係一圖解說明根據一比較實例之一具有觸摸感測器之顯示裝置之一操作實例之時序波形圖。
圖9係一圖解說明在其中串擾雜訊存在於根據該比較實例之具有觸摸感測器之顯示裝置中之狀態下一操作實例之時序波形圖。
圖10係一圖解說明根據第一實施例之一修改之具有觸摸感測器之顯示裝置之一操作實例之時序波形圖。
圖11係一圖解說明根據本發明之第二實施例之具有觸摸感測器之顯示裝置之一結構實例之方塊圖。
圖12係一圖解說明圖11中所圖解說明之具有觸摸感測器之顯示裝置之主要部分之一結構實例之方塊圖。
圖13係一圖解說明圖11中所圖解說明之具有觸摸感測器之顯示裝置之一操作實例之時序波形圖。
圖14係一圖解說明根據第二實施例之一修改之具有觸摸感測器之顯示裝置之一結構實例之方塊圖。
圖15係一圖解說明根據本發明之一第三實施例之具有觸摸感測器之顯示裝置之一結構實例之方塊圖。
圖16係一圖解說明圖15中所圖解說明之具有觸摸感測器之顯示裝置之一操作實例之時序波形圖。
圖17係一圖解說明第一實施例至第三實施例應用於其之具有觸摸感測器之顯示裝置中之一第一應用實例之外觀結構之透視圖。
圖18A及圖18B係圖解說明一第二應用實例之外觀結構之透視圖。
圖19係一圖解說明一第三應用實例之外觀結構之透視圖。
圖20係一圖解說明一第四應用實例之外觀結構之透視圖。
圖21A至21G係圖解說明一第五應用實例之外觀結構之正視圖、側視圖、俯視圖及仰視圖。
(無元件符號說明)

Claims (9)

  1. 一種具有一影像拾取功能之顯示裝置，其包含：在一顯示週期中各自被供以一像素信號之複數個像素信號線；各自基於該像素信號執行一顯示操作之複數個顯示像素；及各自包括一光偵測器及一電容器之複數個影像拾取元件，該光偵測器產生對應於一光偵測量之一量值之一電流，該電容器執行在藉助來自該光偵測器之該電流之一充電操作之後的一放電操作以輸出一經充電電壓來進行一讀取操作，其中在該顯示週期之前在一水平消隱週期中預充電一像素信號線，使得在該放電操作期間該像素信號線之一電壓位準等於在該讀取操作期間該像素信號線之一電壓位準，及當該像素信號線成為在該水平消隱週期中之一預定預充電位準時，供應一讀取信號且接著供應一重設信號至該等影像時取元件。
  2. 如請求項1之具有影像拾取功能之顯示裝置，其中該複數個顯示像素係以一水平線順序顯示模式驅動，且在包括該放電操作、該充電操作及該讀取操作之一組操作中，該放電操作係在兩個水平消隱週期中之一者期間執行，且在同一組操作中，該讀取操作係在該兩個水平消隱週期中之另一者期間執行，該兩個水平消隱週期 中之每一者出現在於該等顯示像素之一個或複數個水平線上繼續的顯示操作週期之前或之後。
  3. 如請求項2之具有影像拾取功能之顯示裝置，其進一步包含複數個第一切換元件，該複數個第一切換元件在該顯示操作週期中解多工藉由將該等像素信號分時多工成若干個個別像素信號所產生之一經分時多工信號，並供應該等個別像素信號至各別像素信號線。
  4. 一種具有一影像拾取功能之顯示裝置，其包含：各自被供以一像素信號之複數個像素信號線；各自基於該像素信號執行一顯示操作之複數個顯示像素；及各自包括一光偵測器及一電容器之複數個影像拾取元件，該光偵測器產生對應於一光偵測量之一量值之一電流，該電容器執行在藉助來自該光偵測器之該電流之一充電操作之後的一放電操作，以輸出一經充電電壓來進行一讀取操作，其中該複數個顯示像素係以一水平線順序顯示模式驅動，且在包括該放電操作、該充電操作及該讀取操作之一組操作中，該放電操作係在兩個水平消隱週期中之一者期間執行，且在同一組操作中，該讀取操作係在該兩個水平消隱週期中之另一者期間執行，該兩個水平消隱週期中之每一者出現在於該等顯示像素之一個或複數個水平線上繼續的顯示操作週期之前或之後， 該顯示裝置進一步包含複數個第一切換元件，該複數個第一切換元件在該顯示操作週期中解多工藉由將該等像素信號分時多工成若干個個別像素信號所產生之一經分時多工信號，並供應該等個別像素信號至各別像素信號線，其中該經分時多工信號包括一時序位置中之一預定位準電壓之與該水平消隱週期同步之一週期，且該預定位準電壓係藉由僅在該水平消隱週期中接通所有該等第一切換元件而共同施加至所有該複數個像素信號線。
  5. 一種具有一影像拾取功能之顯示裝置，其包含：各自被供以一像素信號之複數個像素信號線；各自基於該像素信號執行一顯示操作之複數個顯示像素；及各自包括一光偵測器及一電容器之複數個影像拾取元件，該光偵測器產生對應於一光偵測量之一量值之一電流，該電容器執行在藉助來自該光偵測器之該電流之一充電操作之後的一放電操作以輸出一經充電電壓來進行一讀取操作，其中在該放電操作期間之該像素信號線之一電壓位準等於在該讀取操作期間之該像素信號線之一電壓位準；其中該複數個顯示像素係以一水平線順序顯示模式驅動，且在包括該放電操作、該充電操作及該讀取操作之一組 操作中，該放電操作係在兩個水平消隱週期中之一者期間執行，且在同一組操作中，該讀取操作係在該兩個水平消隱週期中之另一者期間執行，該兩個水平消隱週期中之每一者出現在於該等顯示像素之一個或複數個水平線上繼續的顯示操作週期之前或之後，該顯示裝置進一步包含複數個第一切換元件，該複數個第一切換元件在該顯示操作週期中解多工藉由將該等像素信號分時多工成若干個個別像素信號所產生之一經分時多工信號，並供應該等個別像素信號至各別像素信號線，該顯示裝置進一步包含複數個第二切換元件，該複數個第二切換元件各自接通/關斷一預定信號之一供應，其中該預定位準電壓係藉由關斷所有該等第一切換元件，並藉由僅在該水平消隱週期中接通所有該等第二切換元件以供應該預定信號至所有該複數個像素信號線而共同施加至所有該複數個像素信號線。
  6. 如請求項5之具有影像拾取功能之顯示裝置，其中該複數個顯示像素係藉由使用以一極性反轉驅動模式驅動之液晶元件組態而成，該模式允許以所建立之間隔反轉由該像素信號及一共同信號兩者確定之一像素應用電壓之一極性，且該共同信號係用作該預定信號。
  7. 如請求項5之具有影像拾取功能之顯示裝置，其中一恆定電壓位準之一DC位準信號係用作該預定信號。
  8. 一種驅動具有一影像拾取功能之一顯示裝置之方法，該方法包含如下步驟：當驅動具有該影像拾取功能之該顯示裝置時，該顯示裝置包括在一顯示週期中各自被供以一像素信號之複數個像素信號線、各自基於該像素信號執行一顯示操作之複數個顯示像素及各自包括一光偵測器及一電容器之複數個影像拾取元件，在個別影像拾取元件中，執行在藉助電流之該電容器之一充電操作之後的該電容器之一放電操作以輸出一經充電電壓來進行一讀取操作，該電流係回應於光電偵測而自該光偵測器供應；及在該顯示週期之前在一水平消隱週期中預充電一像素信號線，使得在該放電操作期間該像素信號線之一電壓位準等於在該讀取操作期間該像素信號線之一電壓位準，及當該像素信號線成為在該水平消隱週期中之一預定預充電位準時，供應一讀取信號且接著供應一重設信號至該等影像時取元件。
  9. 一種電子單元，其包含：一處理區段，其執行一預定處理程序；及具有一影像拾取功能之一顯示區段，其顯示由該處理區段處理之資訊，並捕捉欲由該處理區段處理之該資訊，其中具有該影像拾取功能之該顯示區段包括 各自具有一像素信號之複數個像素信號線；各自基於該像素信號執行一顯示操作之複數個顯示像素；及各自包括一光偵測器及一電容器之複數個影像拾取元件，該光偵測器產生對應於一光偵測量之一量值之一電流，該電容器執行藉助來自該光偵測器之該電流之一充電操作之後的一放電操作以輸出一經充電電壓來進行一讀取操作，其中在該顯示週期之前在一水平消隱週期中預充電一像素信號線，使得在該放電操作期間該像素信號線之一電壓位準等於在該讀取操作期間該像素信號線之一電壓位準，及當該像素信號線成為在該水平消隱週期中之一預定預充電位準時，供應一讀取信號且接著供應一重設信號至該等影像時取元件。
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