顯示裝置的制作方法

本申請要求2015年7月29日提交的韓國專利申請第10-2015-0107182號的權益，其全部內容通過引用合并于此以用于所有目的。

技術領域

本公開內容涉及一種觸摸傳感器嵌入在像素陣列中的顯示裝置。

背景技術：

用戶接口(UI)被配置為使用戶能夠與各種電子裝置進行通信，從而如他們所期望的那樣容易且舒適地控制電子裝置。UI的示例包括小鍵盤、鍵盤、鼠標、屏幕上顯示器(OSD)以及具有紅外線通信功能或射頻(RF)通信功能的遙控器。用戶接口技術不斷地發展以提高用戶感受和處理方便性。近來UI已經發展為包括觸摸UI、聲音識別UI、3D UI等。

觸摸UI已經被實質地用在諸如智能電話的便攜信息裝置中，并且觸摸UI的使用已經擴展到包括筆記本電腦、計算機顯示器和家用電器。近來已經提出了一種將觸摸傳感器嵌入到顯示面板的像素陣列中的技術(下文中本稱為“嵌入式(in-cell)觸摸傳感器技術”)。在in-cell觸摸傳感器技術中，觸摸傳感器可以安裝在顯示面板中而不增加顯示面板的厚度。觸摸傳感器通過寄生電容連接至像素。為了減小歸因于在像素與觸摸傳感器之間的耦合的相互影響和串擾，一個幀時間段被時分為驅動像素的時間段(下文中被稱為“顯示驅動時間段”)和驅動觸摸傳感器的時間段(下文中被稱為“觸摸傳感器驅動時間段”)。

在in-cell觸摸傳感器技術中，連接至顯示面板的像素的電極用作觸摸傳感器的電極。例如，向液晶顯示器的像素提供公共電壓的公共電極被分割，并且分割后的公共電極圖案用作觸摸傳感器的電極。

連接至in-cell觸摸傳感器的寄生電容由于in-cell觸摸傳感器與像素之間的耦合而增大。當寄生電容增大時，串擾的概率增加并且觸摸靈敏性和觸摸識別準確度劣化。當在觸摸傳感器驅動時間段期間，具有與觸摸驅動信號相同的相位的交流(AC)信號被提供至顯示面板的柵極線時，觸摸傳感器的寄生電容會減小。這個方法在顯示驅動時間段期間向柵極線提供與輸入圖像的數據電壓同步的柵極脈沖，并且在觸摸傳感器驅動時間段期間向柵極線提供AC信號。

為此，電力生成器在觸摸傳感器驅動時間段期間產生AC信號，并且將AC信號提供至柵極驅動器的低電勢輸入端，并且柵極驅動器通過低電勢信號線將提供至低電勢輸入端的AC信號提供至輸出節點。然而，因為在柵極驅動器內的低電勢信號線通過寄生電容與多個薄膜晶體管(TFT)耦合，所以提供至輸出節點的AC信號的波形由于RC延時的影響而失真。因此，觸摸驅動信號與施加至顯示面板的柵極線的AC信號彼此不同相位。因此，現有技術具有如下缺點：在觸摸傳感器驅動時間段期間，觸摸傳感器與柵極線之間的寄生電容的減小受到限制。

技術實現要素：

本公開內容提供了一種能夠使得在觸摸傳感器驅動時間段期間提供至柵極線的交流(AC)信號的失真最小化的顯示裝置。

根據本公開的一方面，提供了一種顯示裝置，包括：顯示面板，具有觸摸傳感器和柵極線；觸摸傳感器驅動器，被配置成在觸摸傳感器驅動時間段期間，將觸摸驅動信號提供至顯示面板的觸摸傳感器；柵極驅動器，被配置成在顯示驅動時間段期間將與輸入圖像的數據電壓同步的柵極脈沖提供至顯示面板的柵極線，并且在觸摸傳感器驅動時間段期間將具有與觸摸驅動信號相同的相位的交流信號提供至柵極線；以及調制器，被配置成在觸摸傳感器驅動時間段期間，將具有與觸摸驅動信號相同的相位的交流信號提供至柵極驅動器。

根據本公開的另一方面，還提供了一種顯示裝置，包括：顯示面板，包括由數據線和柵極線限定的多個像素、觸摸傳感器和傳感器線，每個像素包括：像素電極和電連接至像素電極的像素薄膜晶體管，其中，像素電極被配置成通過像素薄膜晶體管接收輸入圖像的數據電壓；以及存儲電容器，連接至像素電極，顯示驅動器，被配置成將數據電壓提供至多個像素，顯示驅動器包括數據驅動器、柵極驅動器和定時控制器；觸摸傳感器驅動器，被配置成在觸摸傳感器驅動時間段期間將觸摸驅動信號提供至觸摸傳感器；以及調制器，被配置成將交流信號提供至柵極驅動器，其中，交流信號包括：第一交流信號，具有與觸摸驅動信號相同的相位并且被提供至柵極驅動器的高電勢輸入端；以及第二交流信號，具有與觸摸驅動信號相同的相位并且被提供至柵極驅動器的時鐘輸入端、啟動輸入端、重置輸入端和低電勢輸入端中的至少一個，其中，柵極驅動器被配置成在顯示驅動時間段期間將與數據電壓同步的柵極脈沖提供至柵極線，并且在觸摸傳感器驅動時間段期間將交流信號提供至柵極線。

根據本公開的另一方面，還提供了一種顯示裝置，包括：顯示面板，包括由數據線和柵極線限定的多個像素、觸摸傳感器和傳感器線，每個像素包括：像素電極和電連接至像素電極的像素薄膜晶體管，其中，像素電極被配置成通過像素薄膜晶體管接收輸入圖像的數據電壓；以及存儲電容器，連接至像素電極，顯示驅動器，被配置成將數據電壓提供至多個像素，顯示驅動器包括數據驅動器、柵極驅動器和定時控制器；觸摸傳感器驅動器，被配置成在觸摸傳感器驅動時間段期間，將觸摸驅動信號提供至觸摸傳感器；以及調制器，被配置成生成具有與觸摸驅動信號相同的相位的交流信號，并且通過調制信號供給線將交流信號提供至柵極驅動器的輸出端，其中，調制信號供給線與柵極驅動器的柵極級分開，并且交流信號是低電勢電力，其中，柵極驅動器被配置成在顯示驅動時間段期間將與數據電壓同步的柵極脈沖提供至柵極線，并且在觸摸傳感器驅動時間段期間將具有與觸摸驅動信號相同的相位的交流信號提供至柵極線，以及其中，柵極驅動器的輸出端包括輸出選擇器，輸出選擇器選擇性地輸出從柵極驅動器接收的柵極脈沖和從調制信號供給線接收的交流信號。

附圖說明

本發明包括附圖以提供對本發明的進一步理解并且附圖并入本說明書中且構成本說明書的一部分。這些附圖示出了本發明的實施方式并且與描述一起用于說明本發明的原理。在附圖中：

圖1是示意性示出根據本發明的示例性實施方式的顯示裝置的框圖；

圖2是示出液晶顯示器的像素的等效電路圖；

圖3示出了自電容觸摸傳感器；

圖4示出了互電容觸摸傳感器；

圖5放大示出了in-cell觸摸傳感器的電極圖案；

圖6是示出根據分時驅動在顯示驅動時間段和觸摸傳感器驅動時間段中提供至in-cell觸摸傳感器、數據線和柵極線的信號的波形圖；

圖7示意性示出了根據本發明的第一實施方式的柵極驅動器的一種配置；

圖8是示出根據本發明的第一實施方式的施加至在圖7中所示出的柵極驅動器的輸入端的調制信號的波形圖；

圖9示出了在應用本發明的第一實施方式的情況下，在低電勢信號線與柵極驅動器的其他輸入端之間的寄生電容被最小化；

圖10示出了根據本發明的第一實施方式的產生在圖8中所示出的調制信號的調制器的配置；

圖11A和圖11B示出了根據本發明的第一實施方式的控制信號和圖10中所示出的調制器響應于該控制信號的輸出狀態；

圖12示出了根據本發明的第二實施方式的連接至調制信號供給線的柵極驅動器的輸出端的配置；

圖13是示出根據本發明的第二實施方式的施加至在圖12中所示出的調制信號供給線的調制信號的波形圖；

圖14示出了根據本發明的第二實施方式的產生在圖13中所示出的調制信號的調制器的配置；以及

圖15示出了根據本發明的第二實施方式的控制信號和圖14中所示出的調制器響應于該控制信號的輸出狀態。

具體實施方式

現在將詳細地參照本發明的實施方式，在附圖中示出了本發明的示例。在任何可能的地方，貫穿附圖將使用相同的附圖標記指代相同或相似的部件。如果公知技術的詳細描述會誤導本發明的實施方式，則將省略對公知技術的詳細描述。

根據本發明的實施方式的顯示裝置可以被實現為平板顯示器，例如液晶顯示器(LCD)、場發射顯示器(FED)、等離子體顯示面板(PDP)、有機發光二極管顯示器以及電泳顯示器(EPD)。在下面的描述中，將利用液晶顯示器作為平板顯示器的示例來描述本發明的實施方式。然而，本發明的實施方式不限于此，并且可以使用其他的平板顯示器。例如，根據本發明的實施方式的顯示裝置可以被實現為可適用in-cell觸摸傳感器技術的任意顯示裝置。

圖1和圖2示出了根據本發明的示例性實施方式的顯示裝置。圖3和圖4示出了觸摸傳感器的電極圖案。圖5放大示出了in-cell觸摸傳感器的電極圖案。圖6是示出根據分時驅動在顯示驅動時間段和觸摸傳感器驅動時間段中提供至in-cell觸摸傳感器、數據線和柵極線的信號的波形圖。

參照圖1至圖6，根據本發明的示例性實施方式的顯示裝置包括in-cell觸摸傳感器。in-cell觸摸傳感器被嵌入在像素陣列中并且感測觸摸輸入。

根據本發明的實施方式的顯示裝置包括嵌入有in-cell觸摸傳感器的像素陣列。顯示裝置包括在顯示驅動時間段和觸摸傳感器驅動時間段中的分時驅動。在顯示驅動時間段期間，輸入圖像的數據電壓被施加至像素陣列。在觸摸傳感器驅動時間段期間，in-cell觸摸傳感器被驅動并且感測觸摸輸入。

in-cell觸摸傳感器可以被實現為電容觸摸傳感器。例如，公共電極12可以被分割成in-cell觸摸傳感器C1至C4。in-cell觸摸傳感器C1至C4的電容可以被測量為自電容或互電容。如圖3所示，在自電容in-cell觸摸傳感器C1至C4中，傳感器線L1至L4分別連接至自電容in-cell觸摸傳感器C1至C4。如圖4所示，在互電容in-cell觸摸傳感器C1至C4中，傳感器線被分成Tx線和與Tx線交叉的Rx線。Tx線和Rx線通過互電容結合。隔開的Tx線圖案通過鏈路圖案LINK(鏈路)連接并且構成Tx線。鏈路圖案LINK通過絕緣層與Rx線隔開。

在顯示驅動時間段期間，公共電壓Vcom被提供至in-cell觸摸傳感器C1至C4，并且在觸摸傳感器驅動時間段期間，觸摸驅動信號Tdrv(例如，交流(AC)信號)被提供至in-cell觸摸傳感器C1至C4。公共電壓Vcom是例如施加至液晶顯示器的像素的參考電壓。然而，本發明的實施方式不限于此，并且可以使用其他電壓。例如，公共電壓Vcom可以是共同地施加至有機發光二極管顯示器的像素的高電勢電力電壓VDD或低電勢電力電壓VSS。公共電壓Vcom應該被理解為共同地提供至平板顯示器的像素的電壓。

在一個實施方式的液晶顯示器中，顯示面板100包括在上基板與下基板之間的液晶層。液晶層的液晶分子由施加至像素電極11的輸入圖像的數據電壓與施加至公共電極12的公共電壓Vcom之間的差生成的電場來驅動。顯示面板100的像素陣列包括由數據線S1至Sm和柵極線G1至Gn限定的像素、從公共電極12分割得到的in-cell觸摸傳感器C1至C4以及連接至in-cell觸摸傳感器C1至C4的傳感器線，其中m和n為正整數。在本文中所公開的實施方式中，傳感器線可以是在圖3中示出的傳感器線L1至L4和在圖4中示出的Tx線和Rx線。像素電極11和分割后的公共電極12中的每一個可以由諸如銦錫氧化物(ITO)的透明導電材料形成。

每個像素包括形成在數據線S1至Sm與柵極線G1至Gn的交叉處的像素薄膜晶體管(TFT)，通過像素TFT提供有數據電壓的像素電極11，提供有公共電壓Vcom的公共電極12、連接至像素電極11并且保持液晶盒(liquid crystal cell)的電壓的存儲電容器Cst等。在顯示驅動時間段期間，in-cell觸摸傳感器C1至C4和連接至in-cell觸摸傳感器C1至C4的傳感器線用作公共電極。如圖5所示，in-cell觸摸傳感器C1至C4中的每一個連接至像素。

黑矩陣、濾色器等可以形成在顯示面板100的上基板上。顯示面板100的下基板可以以COT(TFT上的濾色器，color filter on TFT)結構來配置。在這種情況下，濾色器可以形成在顯示面板100的下基板上。偏振板分別附接至顯示面板100的上基板和下基板。用于設置液晶的預傾角的定向層分別形成在與顯示面板100的上基板和下基板中的液晶接觸的內表面上。柱狀間隔物形成在顯示面板100的上基板與下基板之間以保持液晶層的盒間隙(cell gap)恒定。

背光單元可以設置在顯示面板100的背表面之下。背光單元可以被實現為側入式(edge type)背光單元和直下式(direct type)背光單元之一并且將光照射在顯示面板100上。顯示面板100可以以任何公知的模式實現，包括扭曲向列(TN)模式、垂直取向(VA)模式、面內切換(IPS)模式、邊緣場開關(FFS)模式等。在諸如有機發光二極管顯示器的自發光顯示器中不需要背光單元。

根據本發明的實施方式的顯示裝置還包括向像素施加輸入圖像的數據信號的顯示驅動器、驅動觸摸傳感器的觸摸傳感器驅動器110以及對電力電壓進行處理以生成調制信號MSIG的調制器114。

顯示驅動器包括數據驅動器102、柵極驅動器104和定時控制器106。

如圖6所示，根據本發明的實施方式的顯示裝置的驅動時間段被時分成顯示驅動時間段Td和觸摸傳感器驅動時間段Tt。顯示驅動器和觸摸傳感器驅動器110響應于同步信號Tsync而彼此同步。同步信號Tsync的第一邏輯電平限定顯示驅動時間段Td，并且同步信號Tsync的第二邏輯電平限定觸摸傳感器驅動時間段Tt。如圖6所示，第一邏輯電平是高邏輯電平并且第二邏輯電平是低邏輯電平；或者，第一邏輯電平是低邏輯電平并且第二邏輯電平是高邏輯電平，但是實施方式不限于此。在圖6中，“COM”指的是施加至in-cell觸摸傳感器的信號的波形。

在顯示驅動時間段Td期間，顯示驅動器向像素施加輸入圖像的數據電壓。因為像素TFT在觸摸傳感器驅動時間段Tt期間處于關態，所以像素保持在顯示驅動時間段Td期間已經被充電至像素的數據電壓。在觸摸傳感器驅動時間段Tt期間，顯示驅動器向數據線S1至Sm和柵極線G1至Gn提供具有與觸摸驅動信號Tdrv相同的相位的AC信號Vac，以使在觸摸傳感器與連接至像素的數據線S1至Sm和柵極線G1至Gn之間的寄生電容最小化。

在顯示驅動時間段Td期間，數據驅動器102將從定時控制器106接收的輸入圖像的數字視頻數據RGB轉換成正的和負的模擬伽馬補償電壓，并且輸出數據電壓。然后，數據驅動器102將數據電壓提供至數據線S1至Sm。

在觸摸傳感器驅動時間段Tt期間，數據驅動器102向數據線S1至Sm提供具有與施加至in-cell觸摸傳感器C1至C4的觸摸驅動信號Tdrv相同的相位和相同的幅值的AC信號Vac，從而使在in-cell觸摸傳感器C1至C4與數據線S1至Sm之間的寄生電容最小化。這是因為在寄生電容的兩端的電壓同時變化，并且隨著在寄生電容的兩端之間的電壓差減小，被充電至寄生電容的電荷量減小。即，因為Q＝CV，Q隨著V減小而減小。在觸摸傳感器驅動時間段Tt期間，數據驅動器102可以在數據線S1至Sm彼此連接的情況下向數據線S1至Sm提供AC信號Vac。

在顯示驅動時間段Td期間，柵極驅動器104順序地向柵極線G1至Gn提供與數據電壓同步的柵極脈沖(或掃描脈沖)，并且選擇顯示面板100的施加了數據電壓的線。柵極脈沖在從調制器114接收的柵極高電壓VGH與柵極低電壓VGL之間擺動。柵極脈沖通過柵極線G1至Gn施加至像素TFT。柵極高電壓VGH被設置為大于像素TFT的閾值電壓的電壓并且接通像素TFT。柵極低電壓VGL被設置為小于像素TFT的閾值電壓的電壓。

在觸摸傳感器驅動時間段Tt期間，柵極驅動器104向柵極線G1至Gn提供具有與施加至觸摸傳感器的觸摸驅動信號Tdrv相同的相位和相同的幅值的AC信號Vac，從而使得在觸摸傳感器與柵極線G1至Gn之間的寄生電容最小化。在觸摸傳感器驅動時間段Tt期間提供至柵極線G1至Gn的AC信號Vac的電壓小于柵極高電壓VGH并且小于像素TFT的閾值電壓，使得施加至像素的數據電壓不改變。

調制器114接收來自電力生成器112的電力電壓。在顯示驅動時間段Td期間，調制器114利用在電力生成器112中生成的柵極高電壓VGH和柵極低電壓VGL產生高電勢電力、低電勢電力、時鐘信號、啟動信號等，并且將它們提供至柵極驅動器104。

在觸摸傳感器驅動時間段Tt期間，調制器114對從電力生成器112接收的柵極高電壓VGH和柵極低電壓VGL進行處理以產生調制信號MSIG即AC信號Vac，并且將AC信號Vac提供至柵極驅動器104的輸入端和輸出端之一。因此，調制器114能夠使提供至柵極線G1至Gn的AC信號Vac的失真最小化。這將參照圖7至圖15在之后進行描述。

定時控制器106從主機系統108接收定時信號，例如垂直同步信號Vsync、水平同步信號Hsync和數據使能信號DE，并且控制數據驅動器102和柵極驅動器104的工作定時。定時控制器106生成用于控制柵極驅動器104的工作定時的掃描定時控制信號GDC，并且生成用于控制數據驅動器102的工作定時的數據定時控制信號SDC。

主機系統108可以實現為電話系統、電視系統、機頂盒、導航系統、DVD播放器、藍光播放器、個人計算機(PC)以及家庭影院系統之一。主機系統108包括嵌入有縮放器(scaler)的片上系統(SOC)，并且將輸入圖像的數字視頻數據RGB轉換成適合于顯示面板100的分辨率的格式。主機系統108向定時控制器106發送輸入圖像的數字視頻數據RGB以及定時信號Vsync、Hsync和DE。另外，主機系統108執行與從觸摸傳感器驅動器110接收到的觸摸輸入的坐標信息XY相關聯的應用程序。

定時控制器106或主機系統108可以生成用于使顯示驅動器與觸摸傳感器驅動器110同步的同步信號Tsync。

在觸摸傳感器驅動時間段Tt期間，觸摸傳感器驅動器110向in-cell觸摸傳感器C1至C4提供觸摸驅動信號Tdrv。當導電材料(例如手指)接近in-cell觸摸傳感器時，電容的電荷量改變。觸摸傳感器驅動器110測量in-cell觸摸傳感器的電荷的改變量并且感測觸摸位置和觸摸面積。觸摸傳感器驅動器110計算各個觸摸輸入的坐標信息XY并且將所計算的坐標信息XY發送至主機系統108。

數據驅動器102和觸摸傳感器驅動器110可以被集成為一個驅動器集成電路(IC)。驅動器IC可以通過玻璃上芯片(COG)工藝附接至顯示面板100的基板。

圖7示意性示出根據本發明的第一實施方式的柵極驅動器的配置。圖8是示出根據本發明的第一實施方式的施加至在圖7中示出的柵極驅動器的輸入端的調制信號的波形圖。圖9示出了在應用本發明的第一實施方式的情況下，在低電勢信號線與柵極驅動器的其他輸入端之間的寄生電容被最小化。

參照圖7和圖8，柵極驅動器104包括多個柵極級，每個柵極級均包括節點控制器、上拉開關Tpu和下拉開關Tpd。每個柵極級的輸出節點NO連接至柵極線G1至Gn之一，并且柵極輸出信號MVg通過輸出節點NO被提供至相應的柵極線。柵極輸出信號MVg包括在顯示驅動時間段Td期間提供的柵極脈沖和在觸摸傳感器驅動時間段Tt期間提供的AC信號。

為此，在顯示驅動時間段Td期間，調制器114向柵極驅動器104的時鐘輸入端T1提供在柵極高電壓VGH與柵極低電壓VGL之間擺動的時鐘信號MCLK，向柵極驅動器104的啟動輸入端T2提供在柵極高電壓VGH與柵極低電壓VGL之間擺動的啟動信號MVST，向柵極驅動器104的高電勢輸入端T4提供柵極高電壓VGH的高電勢電力MVDD或MVDD_O，并且向柵極驅動器104的低電勢輸入端T5提供柵極低電壓VGL的低電勢電力MVSS。在顯示驅動時間段Td期間，隨后的柵極級的柵極脈沖作為重置信號MRST被提供至柵極驅動器104的重置輸入端T3。

如圖8所示，在觸摸傳感器驅動時間段Tt期間，調制器114向柵極驅動器104的高電勢輸入端T4提供在第一柵極高電壓VGH(H)與第二柵極高電壓VGH(L)之間擺動的第一AC信號Vac1，并且向柵極驅動器104的時鐘輸入端T1、啟動輸入端T2、重置輸入端T3以及低電勢輸入端T5中的每一個提供在第一柵極低電壓VGL(H)與第二柵極低電壓VGL(L)之間擺動的第二AC信號Vac2。在本文所公開的實施方式中，第一柵極高電壓VGH(H)等于或大于柵極高電壓VGH，并且第二柵極高電壓VGH(L)等于或小于柵極高電壓VGH。第一柵極低電壓VGL(H)等于或大于柵極低電壓VGL，并且第二柵極低電壓VGL(L)等于或小于柵極低電壓VGL。第一柵極高電壓VGH(H)與第二柵極高電壓VGH(L)之間的幅值和第一柵極低電壓VGL(H)與第二柵極低電壓VGL(L)之間的幅值基本上等于觸摸驅動信號Tdrv的幅值。

在圖7中所示出的節點控制器可以被實現為如圖9所示的多個TFTW1至W7。連接至低電勢輸入端T5的低電勢信號線通過多個寄生電容C1至C6與TFT W1至W7耦合。本發明的實施方式向柵極驅動器104的高電勢輸入端T4、時鐘輸入端T1、啟動輸入端T2和重置輸入端T3以及低電勢輸入端T5提供AC信號，以防止施加至柵極驅動器104的輸出節點NO的AC信號在觸摸傳感器驅動時間段Tt期間由于耦合導致的RC延時的影響而失真。因此，本發明的實施方式能夠使在低電勢信號線與TFT W1至W7之間的寄生電容C1至C6最小化。這是因為在寄生電容C1至C6中的每一個的兩端的電壓同時變化，并且被充電至寄生電容C1至C6的電荷量隨著在寄生電容C1至C6中的每一個的兩端之間的電壓差的減小而減小。

圖10示出了根據本發明的第一實施方式的產生在圖8中示出的調制信號的調制器的配置。圖11A和圖11B示出了根據本發明的第一實施方式的控制信號和圖10中所示出的調制器響應于控制信號的輸出狀態。

參照圖10，調制器114包括根據第一偏置電壓BVGH工作的第一比較器CP1和第二比較器CP2、連接至第一比較器CP1和第二比較器CP2的第一選擇器MUX1、根據第二偏置電壓BVGL工作的第三比較器CP3和第四比較器CP4以及連接至第三比較器CP3和第四比較器CP4的第二選擇器MUX2。

第一比較器CP1基于第一參考電壓Ref1生成等于或大于柵極高電壓VGH的第一柵極高電壓VGH(H)，并且將第一柵極高電壓VGH(H)提供至第一選擇器MUX1。第二比較器CP2基于第二參考電壓Ref2生成等于或小于柵極高電壓VGH的第二柵極高電壓VGH(L)，并且將第二柵極高電壓VGH(L)提供至第一選擇器MUX1。

在觸摸傳感器驅動時間段Tt期間，第一選擇器MUX1交替地輸出第一柵極高電壓VGH(H)和第二柵極高電壓VGH(L)，并且產生具有與觸摸驅動信號Tdrv相同的幅值的第一AC信號Vac1。另一方面，第一選擇器MUX1在顯示驅動時間段Td期間輸出柵極高電壓VGH。

為此，如圖11A所示，第一選擇器MUX1包括響應于同步信號Tsync和第一輔助控制信號PWM_Tx(VGH)而選擇性接通的第一開關SW1至第三開關SW3。在顯示驅動時間段Td期間，同步信號Tsync具有第一邏輯電平“1”，并且第二開關SW2接通并且輸出柵極高電壓VGH。在觸摸傳感器驅動時間段Tt期間，同步信號Tsync具有第二邏輯電平“0”，并且第一開關SW1和第三開關SW3響應于第一輔助控制信號PWM_Tx(VGH)而選擇性地接通。當同步信號Tsync具有第二邏輯電平“0”并且第一輔助控制信號PWM_Tx(VGH)具有第一邏輯電平“1”時，第一開關SW1接通并且輸出第一柵極高電壓VGH(H)。當同步信號Tsync具有第二邏輯電平“0”并且第一輔助控制信號PWM_Tx(VGH)具有第二邏輯電平“0”時，第三開關SW3接通并且輸出第二柵極高電壓VGH(L)。

第三比較器CP3基于第三參考電壓Ref3生成等于或大于柵極低電壓VGL的第一柵極低電壓VGL(H)，并且將第一柵極低電壓VGL(H)提供至第二選擇器MUX2。第四比較器CP4基于第四參考電壓Ref4生成等于或小于柵極低電壓VGL的第二柵極低電壓VGL(L)，并且將第二柵極低電壓VGL(L)提供至第二選擇器MUX2。

在觸摸傳感器驅動時間段Tt期間，第二選擇器MUX2交替地輸出第一柵極低電壓VGL(H)和第二柵極低電壓VGL(L)，并且產生具有與觸摸驅動信號Tdrv相同的幅值的第二AC信號Vac2。另一方面，第二選擇器MUX2在顯示驅動時間段Td期間輸出柵極低電壓VGL。

為此，如圖11B所示，第二選擇器MUX2包括響應于同步信號Tsync和第二輔助控制信號PWM_Tx(VGL)而選擇性接通的第四開關SW4至第六開關SW6。在顯示驅動時間段Td中，同步信號Tsync具有第一邏輯電平“1”，并且第五開關SW5接通并且輸出柵極低電壓VGL。在觸摸傳感器驅動時間段Tt中，同步信號Tsync具有第二邏輯電平“0”，并且第四開關SW4和第六開關SW6響應于第二輔助控制信號PWM_Tx(VGL)而選擇性地接通。當同步信號Tsync具有第二邏輯電平“0”并且第二輔助控制信號PWM_Tx(VGL)具有第一邏輯電平“1”時，第四開關SW4接通并且輸出第一柵極低電壓VGL(H)。當同步信號Tsync具有第二邏輯電平“0”并且第二輔助控制信號PWM_Tx(VGL)具有第二邏輯電平“0”時，第六開關SW6接通并且輸出第二柵極低電壓VGL(L)。

圖12示出了根據本發明的第二實施方式的連接至調制信號供給線的柵極驅動器的輸出端的配置。圖13是示出根據本發明的第二實施方式的施加至在圖12中示出的調制信號供給線的調制信號的波形圖。

參照圖12和圖13，柵極驅動器104包括多個柵極級，每個柵極級均包括節點控制器、上拉開關Tpu和下拉開關Tpd。每個柵極級的輸出節點NO連接至柵極線G1至Gn之一，并且柵極輸出信號MVg通過輸出節點NO提供至相應的柵極線。柵極輸出信號MVg包括在顯示驅動時間段Td期間提供的柵極脈沖和在觸摸傳感器驅動時間段Tt期間提供的AC信號。

在觸摸傳感器驅動時間段Tt期間，調制器114通過位于柵極驅動器104的外部的調制信號供給線MLINE將AC信號直接提供至柵極驅動器104的輸出端。AC信號通過單獨的調制信號供給線MLINE來提供，而不通過柵極驅動器104的低電勢信號線。因此，因為AC信號不受柵極驅動器104內部的耦合影響，所以能夠使AC信號的失真最小化。

柵極驅動器104的輸出端包括輸出選擇器MUXO，輸出選擇器MUXO選擇性地輸出從柵極級的輸出節點NO接收的柵極脈沖和從調制信號供給線MLINE接收的AC信號。

在觸摸傳感器驅動時間段Tt期間，調制器114經由調制信號供給線MLINE向柵極驅動器104的輸出端提供在第一柵極低電壓VGL(H)與第二柵極低電壓VGL(L)之間擺動的AC信號Vac。在本文所公開的實施方式中，第一柵極低電壓VGL(H)等于或大于柵極低電壓VGL，并且第二柵極低電壓VGL(L)等于或小于柵極低電壓VGL。第一柵極低電壓VGL(H)與第二柵極低電壓VGL(L)之間的幅值基本上等于觸摸驅動信號Tdrv的幅值。

圖14示出了根據本發明的第二實施方式的產生在圖13中所示出的調制信號的調制器的配置。圖15示出了根據本發明的第二實施方式的控制信號和圖14中示出的調制器響應于控制信號的輸出狀態。

參照圖14，調制器114包括根據偏置電壓BVGL工作的第一比較器CP1和第二比較器CP2以及連接至第一比較器CP1和第二比較器CP2的選擇器MUX。

第一比較器CP1基于第一參考電壓Ref1生成等于或大于柵極低電壓VGL的第一柵極低電壓VGL(H)，并且將第一柵極低電壓VGL(H)提供至選擇器MUX。第二比較器CP2基于第二參考電壓Ref2生成等于或小于柵極低電壓VGL的第二柵極低電壓VGL(L)，并且將第二柵極低電壓VGL(L)提供至選擇器MUX。

在觸摸傳感器驅動時間段Tt期間，選擇器MUX交替地輸出第一柵極低電壓VGL(H)和第二柵極低電壓VGL(L)，并且產生具有與觸摸驅動信號Tdrv相同的幅值的AC信號Vac。然后，選擇器MUX輸出AC信號Vac作為低電勢電力MVSS。另一方面，選擇器MUX在顯示驅動時間段Td期間輸出柵極低電壓VGL作為低電勢電力MVSS。

為此，如圖15所示，選擇器MUX包括響應于同步信號Tsync和輔助控制信號PWM_Tx(VGL)而選擇性接通的第一開關SW1至第三開關SW3。在顯示驅動時間段Td中，同步信號Tsync具有第一邏輯電平“1”，并且第二開關SW2接通并且輸出柵極低電壓VGL。在觸摸傳感器驅動時間段Tt中，同步信號Tsync具有第二邏輯電平“0”，并且第一開關SW1和第三開關SW3響應于輔助控制信號PWM_Tx(VGL)而選擇性地接通。當同步信號Tsync具有第二邏輯電平“0”并且輔助控制信號PWM_Tx(VGL)具有第一邏輯電平“1”時，第一開關SW1接通并且輸出第一柵極低電壓VGL(H)。當同步信號Tsync具有第二邏輯電平“0”并且輔助控制信號PWM_Tx(VGL)具有第二邏輯電平“0”時，第三開關SW3接通并且輸出第二柵極低電壓VGL(L)。

如上所述，本發明的實施方式在觸摸傳感器驅動時間段期間向柵極驅動器的其他輸入端以及低電勢輸入端施加AC信號，從而去除了在柵極驅動器內部的耦合的影響。因此，本發明的實施方式能夠使提供至柵極線的AC信號的失真最小化。

此外，本發明的實施方式在觸摸傳感器驅動時間段期間通過在柵極驅動器的外部的調制信號供給線直接向柵極驅動器的輸出端提供AC信號，而不通過柵極驅動器內部的低電勢信號線，從而去除了在柵極驅動器內部的耦合的影響。因此，本發明的實施方式能夠使提供至柵極線的AC信號的失真最小化。

盡管已經參照大量示例性實施方式對實施方式進行了描述，但是本領域技術人員可以設計出落在本公開內容的原理的范圍內的許多其他修改和實施方式。特別是，可以在本公開內容、附圖和所附權利要求的范圍內對主題組合的組成部分和/或布置進行各種變型和修改。除了組成部分和/或布置的變型和修改之外，替代性用途對本領域技術人員也將是明顯的。