发明名称 包含输入感测器之显示装置及其驱动方法
摘要 本发明揭示一种包含输入感测器(例如,光电转换元件)之显示装置及其驱动方法,该装置可有效及灵活地处理显示资料、读取资料及相关资料。该显示装置具有一配置在一矩阵中之像素电路(1311)群;一配置在一矩阵中之光感测器电路(1312)群;一显示驱动电路(112、114),其提供一显示信号至显示元件群且提供一驱动信号至显示元件群;一读取电路(122、123、124),其识别出一光感测器以便自此光感测器读取一感测信号;及一读取信号处理区段(306),其根据一命令处理藉由读取电路输出之感测信号。读取信号处理区段具有一介面区段(302),当要求执行一应用之命令系设定至介面区段时,其传输该命令到一命令暂存器(306)。
申请公布号 TWI283366 申请公布日期 2007.07.01
申请号 TW094109178 申请日期 2005.03.24
申请人 东芝松下显示技术股份有限公司 发明人 中村卓;吉田征弘;林宏宜
分类号 G06F3/147(2006.01);G02F1/1362(2006.01) 主分类号 G06F3/147(2006.01)
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种包含输入感测器之显示装置,该装置包含: 一像素电路群,其等系配置在一矩阵中; 一感测器电路群,其等系配置在一矩阵中; 一显示驱动电路,其提供一显示信号至显示元件群 中之各行,且其提供一驱动信号至该显示元件群中 之各列; 一读取电路,其指定光感测器电路群中之一列及行 ,以识别出一光感测器,以便自此光感测器读取一 感测信号; 一读取信号处理区段,其系根据一要求执行一应用 之命令处理藉由该读取电路输出之该感测信号; 一命令暂存器,其系设置在该读取信号处理区段中 ;及 一介面区段,其系设置在该读取信号处理区段中, 当要求执行该应用之该命令被传送至该介面区段 时,传输该命令到该暂存器。 2.如请求项1之包含输入感测器之显示装置,其中该 读取信号处理区段包括用于根据该感测信号产生 影像资料的构件。 3.如请求项1之包含输入感测器之显示装置,其中该 读取信号处理区段包括用于在对应该感测信号的 该光感测器上产生座标资料之构件。 4.如请求项1之包含输入感测器之显示装置,其中该 读取信号处理区段包括产生对应该感测信号的影 像资料,及将该影像资料回授予该显示驱动电路之 构件。 5.如请求项1之包含输入感测器之显示装置,其中该 显示驱动电路包括: 一显示闸线驱动电路,其输出一驱动信号至该像素 电路群之各列;及 一信号线驱动电路及预充电电路,其输出一显示信 号至该像素电路群的各行。 6.如请求项1之包含输入感测器之显示装置,其中一 输出该显示信号的信号线系连接到沿该信号线设 置的该等像素电路之辅助电容器,且经由一开关连 接至沿该信号线设置之该等光感测器电路,及 该信号线也用以允许信号线驱动电路及预充电电 路预充电一电容器,其与各光感测器电路并联连接 。 7.如请求项1之包含输入感测器之显示装置,其中: 对于一图框内一特定水平周期之一部分,该读取电 路指定该光感测器群中之一行线及复数个列线,以 识别出一复数个光感测器电路群,以便自该复数个 光感测器读取感测信号成为算术输出;且 该读取信号处理区段处理藉由该读取电路输出之 该等感测信号。 8.如请求项7之包含输入感测器之显示装置,其中该 读取电路具有用于控制感测器电路群的构件,因此 该等算术输出被引出至一由该显示元件电路群使 用的信号线。 9.如请求项7之包含输入感测器之显示装置,其中该 读取电路具有用于控制该光感测器群的构件,因此 可在该一图框内之该特定水平周期的该部分中,自 该复数个光感测器同时读取感测信号作为算术输 出。 10.如请求项7之包含输入感测器之显示装置,其中 该读取电路具有用于控制该光感测器群的构件,因 此可在该一图框内之该特定水平周期中的该部分 中,从该复数个光感测器依次读取感测信号作为分 时输出。 11.如请求项7之包含输入感测器之显示装置,其中 该读取电路包括用于在从该复数个光感测器中读 取感测信号作为算术输出前,将一系该行线的信号 线设定在一预定电位的构件。 12.如请求项1之包含输入感测器之显示装置,其进 一步包含: 一放大器,其放大一来自该像素电路中之一光感测 器的信号; 该光感测器连接至该放大器的一输入; 设定构件,其系用于设定各放大器之一输入电压至 该放大器的一操作限定値;及 偏移构件,其系用于在该放大器输出一信号前,藉 由一预定値偏移该放大器的该输入电压。 13.如请求项12之包含输入感测器之显示装置,其中 设定该预定値小于该光感测器的一信号变化范围 。 14.如请求项1之包含输入感测器之显示装置,其中 各该等感测器电路包括, 一感测器区段,其中一电容器及一光二极体形成一 平行电路; 一放大电晶体,其具有一连接该感测器区段之一电 极的闸极; 一差分消除电晶体,其串联连接在该放大电晶体的 一电极及该感测器区段之该一电极间; 一I/O电晶体,其具有一连接到该放大电晶体之该一 电极的电极; 一第一信号线,其连接到该I/O电晶体的其他电极; 一第二信号线,其连接到该放大电晶体的其他电极 ; 一第三信号线,其连接到该感测器区段的其他电极 ; 一第一闸线,其连接到该差分消除电晶体的一控制 闸极; 一第二闸线,其连接到该I/O电晶体之一控制闸极; 在该电容器之一预充电周期中,提供一第一预定电 位至该第一信号线,同时提供一零电压到该第二及 第三信号线,以经由该第一闸线开启该差分消除电 晶体,同时经由该第二闸线开启该I/O电晶体的构件 ; 用于在接着该预充电周期后之一差分消除周期中, 经由该第一闸线开启该差分消除电晶体,同时经由 该第二闸线关闭该I/O电晶体的构件; 用于在一影像拾取周期中,经由该第一闸线关闭该 差分消除电晶体,同时经由该第二闸线关闭该I/O电 晶体的构件;及 在一读取周期中,提供该第一预定电位给该第一信 号线,同时提供一零电压给该第二信号线,而提供 一几乎为该感测器区段之一预设最大变化范围一 半的电位给该第三信号线,以经由该第一闸线关闭 该差分消除电晶体,同时经由该第二闸线开启该I/O 电晶体的构件。 15.如请求项14之包含输入感测器之显示装置,进一 步包含用于在该读取周期中读取该第一信号线之 电位中的变化的构件。 16.如请求项15之包含输入感测器之显示装置,其中 该第一、第二及第三信号线系连接至一对应的红( R)像素电路、绿(G)像素电路及蓝(B)像素电路,以输 入显示信号。 17.一种用于驱动一包含输入感测器之显示装置之 方法,该显示装置具有一配置在一矩阵中之像素电 路群;一配置在一矩阵中之感测器电路群;一显示 驱动电路,其提供一显示信号至该显示元件群中之 各行,且其提供一驱动信号至该显示元件群之各列 ;一读取电路,其指定该光感测器群中之一列及行, 以识别出一光感测器,以便自此光感测器读取一感 测信号;及一读取信号处理区段,其系用于根据一 要求执行一应用之命令,处理藉由该读取电路输出 之该感测信号,该方法包含: 对于在该像素电路群之一扫描线上之该等像素电 路, 于一水平周期之一前半设定一第一空白周期; 在该第一空白周期后设定一视频写入周期; 在该视频写入周期后设定一第二空白周期; 在该第二空白周期后及在一存取用于一下一图框 之水平周期到达前,设定一显示周期;及 对于在该光感测器电路群之一扫描线上之该等光 感测器电路, 设定一周期,其对应该第一空白周期而成为一读取 周期; 设定该视频写入周期为一空白周期; 设定一周期,其对应该第二空白周期而成为一预充 电周期; 在该读取周期及该预充电周期间设定一空白周期; 及 在该预充电周期后及在一存取用于一下一图框之 水平周期到达前,设定一影像拾取周期。 18.如请求项17之用于驱动一包含输入感测器之显 示装置之方法,其中该方法进一步包含以下步骤: 对于一图框内一特定水平周期之一部分,指定该光 感测器电路群中之一行线及复数个列线,以识别一 复数个光感测器电路群,以便自该复数个光感测器 读取感测信号成为算术输出;及 使用一信号处理电路以处理藉由该读取电路输出 之该等感测信号。 19.如请求项18之用于驱动一包含输入感测器之显 示装置之方法,该方法进一步包含一在从该复数个 光感测器中读取感测信号作为算术输出前,将一系 该行线的信号线设定在一预定电位之步骤。 20.如请求项17之用于驱动一包含输入感测器之显 示装置之方法, 其中该感测器电路具有:一感测器区段,在其中一 电容器及一光二极体形成一平行电路;一放大电晶 体,其具有一连接该感测器区段之一电极的闸极; 一差分消除电晶体,其系串联连接在该放大电晶体 的一电极及该感测器区段之该一电极间;一I/O电晶 体,其具有一连接到该放大电晶体之该一电极的电 极;一第一信号线,其系连接到该I/O电晶体的其他 电极;一第二信号线,其系连接到该放大电晶体的 其他电极;一第三信号线,其系连接到该感测器区 段的其他电极;一第一闸线,其系连接到该差分消 除电晶体的一控制闸极;及一第二闸线,其系连接 到该I/O电晶体之一控制闸极;该驱动方法包含: 在该电容器之一预充电周期中,提供一第一预定电 位至该第一信号线,同时提供一零电压到该第二及 第三信号线,以经由该第一闸线开启该差分消除电 晶体,同时经由该第二闸线开启该I/O电晶体; 在该预充电周期后之一差分消除周期中,经由该第 一闸线开启该差分消除电晶体,同时经由该第二闸 线关闭该I/O电晶体; 在一影像拾取周期中,经由该第一闸线关闭该差分 消除电晶体,同时经由该第二闸线关闭该I/O电晶体 ;及 在一读取周期中,提供该第一预定电位给该第一信 号线,同时提供一零电压给该第二信号线,且提供 一几乎为该感测器区段之一预设最大变化范围一 半的电位给该第三信号线,以经由该第一闸线关闭 该差分消除电晶体,同时经由该第二闸线开启该I/O 电晶体。 图式简单说明: 图1系显示本发明一具体实施例的方块图。 图2系一显示图1中之及影像拾取资料处理区段之 组态的方块; 图3系大体上显示依据本发明之显示及感测器区段 100的方块图; 图4A及4B系显示一像素电路及一感测器电路及其操 作之特殊实例的图式; 图5系依据本发明显示针对一装置中各图框之显示 及影像拾取时序的图式; 图6系显示依据本发明之一像素电路及一感测器电 路之另一特殊实例的图式; 图7系大体上显示图6中电路之元件图案的图式; 图8A及8B是显示为描述依据本发明的装置之操作的 一实例之影像及取样时序的图式; 图9系显示包括在依据本发明之装置的操作之实例 中的杂讯测量之实例的图式; 图10系依据本发明另一方面之装置的显示及影像 拾取资料处理区段之功能方块的组态的图式; 图11系显示包括在依据本发明之装置的操作之实 例中的杂讯测量之另一实例的图式; 图12A及12B系显示有关藉由依据本发明之装置施行 的影像拾取操作之方法的撷取适当预充电电压之 一实例的图式; 图13系显示使用图12所示方法决定在一输入表面上 的适当预充电电压之分布实例的图式; 图14系显示依据本发明的包含输入感测器之显示 装置的外观实例之图式; 图15A及15B系显示如果电荷是由感测器电路读取时, 信号线上之电压如何变化的图表; 图16A及16B系显示依据本发明之一像素电路及一感 测器电路的另一特例的图式; 图17系显示用于图16之电路中各图框之显示及影像 拾取时序的图式; 图18A系显示依据本发明之一像素电路及一感测器 电路的另一特例之图式; 图18B系显示图18A中电路之操作的时序表; 图19系显示用于图18A之电路中各图框的显示及像 拾取时序的图式; 图20系显示如果电荷是由感测器电路读取时,信号 线上之电压如何变化之图表; 图21系显示图3中所示之像素电路及感测器电路的 另一特例的图式; 图22系显示图21中之像素电路及感测器电路的操作 时序之图式; 图23系控制图21中之像素电路及感测器电路的控制 区段之流程图; 图24系显示依据本发明之装置中各图框的显示及 像素拾取时序的图式;及 图25系显示用于依据本发明之装置中各图框的显 示及像素拾取时序的另一特例的图式。
地址 日本
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