對相關申請的交叉引用

本申請要求于2015年12月31日在大韓民國提交的韓國專利申請第10-2015-0191141號的優先權，其為了所有目的而通過引用整體并入本文，如同在本文中完全闡述一樣。

本公開內容涉及顯示裝置，更具體而言涉及顯示裝置和時序控制器。雖然本公開內容適合于廣泛的應用，但是特別適合于在不使用顯示裝置中的觸摸面板的情況下檢測用戶觸摸交互。

背景技術：

響應于信息社會的發展，對用于顯示圖像的各種顯示裝置的需求正在增加。在這點上，諸如液晶顯示(lcd)裝置、等離子體顯示面板(pdp)和有機發光顯示裝置之類的一系列顯示裝置近來已經被廣泛使用。

顯示裝置通常包括顯示面板和支承顯示面板的支承結構。

通常，支承結構在圍繞顯示面板的后表面和側表面的同時支承顯示面板。近來，位于顯示面板的邊緣處的支承結構的區域的厚度已經逐漸減小。位于顯示面板的邊緣處的支承結構的區域也被稱為邊界區、邊框區、非顯示區等。這個區域已經逐漸減小。

在常規的顯示裝置中，用戶控制按鈕設置在位于顯示面板的邊緣處的這樣的區域中。例如，在這樣的區域中設置電源按鈕、頻道按鈕(或主頁按鈕)、音量按鈕等。

近來，在這樣的區域中設置這樣的用戶控制按鈕變得更加困難，這是因為該區域的尺寸已經逐漸減小。

當這樣的顯示裝置包括觸摸面板時，顯示裝置可使用觸摸面板感測用戶操作(例如，用戶觸摸交互)。然而，由于如上所述側面積的減小，考慮到成本，更難以將用戶控制按鈕設置在不設有觸摸面板的顯示裝置上。

技術實現要素：

因而，本公開內容涉及基本上消除了由現有技術的局限和缺點導致的一個或更多個問題的顯示裝置和時序控制器。

本公開內容的額外特征和優點將在后續描述中闡述，并且部分地將從后續描述中顯而易見，或者可以通過實踐本公開內容而習知。本公開內容的目的和其它優點將通過在書面描述和權利要求以及附圖中特別指出的結構來實現和獲得。

本公開內容的各個方面提供了不使用物理地設置在顯示裝置上的用戶控制按鈕就能夠檢測用戶操作(例如，用戶觸摸交互)的技術。還提供了能夠檢測用戶對不包括觸摸面板的顯示面板進行的觸摸的技術。還提供了能夠將用戶對顯示面板進行的觸摸識別為用戶操作的技術。

根據本公開內容的一個方面，一種顯示裝置可以包括：面板，其上設置有多個子像素；特征感測電路，其感測多個子像素的特征值、并且在所述多個子像素之中的特定子像素的特征值與參考值之差超出預定范圍的情況下生成所述特定子像素的坐標數據；以及主控制器，其基于所述坐標數據來識別用戶操作。

根據本公開內容的另一方面，一種顯示裝置可以包括面板、數據驅動器電路、時序控制器和主控制器。在顯示裝置中，在面板上設置有多個子像素、多個數據線和多個感測線。數據驅動器電路通過多個數據線向子像素提供數據電壓，并且通過多個感測線從多個子像素接收特征感測信號。此外，時序控制器使用時序信號控制數據驅動器電路。時序控制器將與特征感測信號對應的多個子像素的特征值與預定參考值相比較，并且在所述多個子像素之中的特定子像素的特征值與參考值之差超出預定范圍的情況下生成關于特定子像素的坐標數據。此外，主控制器基于坐標數據來識別用戶操作。

根據本公開內容的另一方面，時序控制器可以包括驅動器控制器、坐標數據生成器和通信電路。在時序控制器中，驅動器控制器通過向數據驅動器電路發送時序信號來控制數據驅動器電路。數據驅動器電路通過多個數據線向多個子像素提供數據電壓，并且通過多個感測線從多個子像素接收特征感測信號。坐標數據生成器將與特征感測信號對應的多個子像素的特征值與預定參考值相比較，并且在所述多個子像素之中的特定子像素的特征值與參考值之差超出預定范圍的情況下生成關于特定子像素的坐標數據。通信電路從數據驅動器電路接收特征感測信號，并且將坐標數據發送到主控制器電路。

根據如上所述的本公開內容，可以使用用戶對顯示面板的觸摸、而不使用物理地設置在顯示裝置上的用戶控制按鈕來檢測用戶操作。此外，根據本公開內容，可以檢測用戶對不包括觸摸面板的顯示面板的觸摸。

應理解，前面的一般描述和后面的詳細描述都是示例性的和解釋性的，并且意在提供對所請求保護的公開內容的進一步解釋。

附圖說明

在結合附圖的情況下，根據下面的詳細描述將更清楚地理解本公開內容的上述和其它目的、特征和優點，其中：

圖1是示出根據本公開內容的一方面的顯示裝置的配置圖；

圖2是示出圖1所示的各子像素的內部結構的電路圖；

圖3a和圖3b是示出使用驅動晶體管的源極節點電壓感測驅動晶體管的遷移率的特征感測電路的電路圖和曲線圖；

圖4是示出響應于用戶的觸摸的子像素的特征的改變量的示意圖；

圖5是示出通過感測子像素的特征值來檢測用戶操作的示例性方法的流程圖；

圖6是示出幀的顯示驅動部分和空白部分的示意圖；

圖7是示出感測從多個子像素中選擇的特定子像素的特征值的特征感測電路的示意圖；

圖8是示出顯示在面板上的導引圖像的示意圖；

圖9是示出借助接近度傳感器識別用戶操作的示例性方法的流程圖；

圖10是示出根據本公開內容的另一方面的顯示裝置的配置圖；以及

圖11是示出圖10所示的時序控制器的詳細配置圖。

具體實施方式

在下文中，將詳細參考本公開內容的多方面，其示例在附圖中示出。在本文中，應當參考附圖，其中相同的附圖標記和符號將用于表示相同或相似的部件。在本公開內容的以下描述中，在本公開內容的主題可能由此變得不清楚的情況下，將省略在此并入的已知功能和組件的詳細描述。

還應該理解的是，盡管諸如“第一”、“第二”、“a”、“b”、“(a)”和“(b)”的術語可以在本文中用于描述各種元件，但是這樣的術語僅用于將一個元件與另一個元件區分。這些元件的物質、序列、順序或數目不受這些術語的限制。應當理解的是，當元件被稱為“連接至”或“耦接至”另一元件時，它不僅可以“直接連接或耦接至”另一元件，而且也可以是間接地連接或經由“中間”元件耦接至另一元件。在相同的上下文中，應該理解的是，當元件被稱為在另一元件“上”或“下”形成時，其不僅可以直接在另一元件上或下形成，而且還可以經由中間元件間接在另一元件上或在另一元件下形成。

圖1是示出根據本公開內容的一方面的顯示裝置的配置圖。

參照圖1，顯示裝置100包括面板110、柵極驅動器電路120、數據驅動器電路130、特征感測電路140和主控制器150。

在面板110上設置有多個數據線dl、多個柵極線gl和多個感測線sl，在面板110上限定多個子像素sp。

柵極驅動器電路120可以向柵極線gl提供導通或截止電壓的掃描信號。當向子像素sp提供導通電壓的掃描信號時，子像素sp被連接至相應的數據線dl。當向子像素sp提供截止電壓的掃描信號時，子像素sp從數據線dl斷開。

數據驅動器電路130向數據線dl提供數據電壓。響應于掃描信號，提供至數據線dl的數據電壓被提供給連接至數據線dl的子像素sp。

主控制器150生成圖像數據，并且數據驅動器電路130接收圖像數據并將圖像數據轉換成數據電壓。另外，數據驅動器電路130將轉換成的數據電壓提供給數據線dl。

特征感測電路140基于從感測線sl接收的特征感測信號來感測關于子像素sp的特征的改變量或特征值。

此外，特征感測電路140生成關于其特征值與參考值之差超出預定范圍的子像素的坐標數據，并將坐標數據發送至主控制器150。

主控制器150生成圖像數據并且響應于用戶操作(例如，用戶觸摸交互)來控制顯示裝置100。

主控制器150使用從特征感測電路140接收的坐標數據來檢測用戶操作。

坐標數據包括與用戶所觸摸的面板110上的一部分相對應的坐標值。主控制器150通過基于坐標值識別用戶所觸摸的面板110上的該部分來檢測用戶操作。

圖2是示出圖1所示的各子像素的內部結構的電路圖。

參照圖2，子像素sp包括有機發光二極管(oled)、驅動oled的驅動晶體管drt、將數據電壓傳遞到對應于驅動晶體管drt的柵極節點的第二節點n2的開關晶體管swt以及保持單個幀的時間段的數據電壓的存儲電容器cstg。

oled包括第一電極(例如，陽極或陰極)、有機層、第二電極(例如，陰極或陽極)等。

驅動晶體管drt通過向其提供驅動電流來驅動oled。

驅動晶體管drt的第一節點n1電連接至oled的第一電極，并且第一節點n1可以是源極節點或漏極節點。驅動晶體管drt的第二節點n2電連接至開關晶體管swt的源極節點或漏極節點，并且第二節點n2可以是驅動晶體管drt的柵極節點。驅動晶體管drt的第三節點n3電連接至通過其供應驅動電壓evdd的驅動電壓線dvl，并且第三節點n3可以是漏極節點或源極節點。

如圖2所示，驅動晶體管drt和開關晶體管swt可以是n型晶體管或p型晶體管。

開關晶體管swt電連接在數據線dl與驅動晶體管drt的第二節點n2之間，并且由通過柵極線施加至其的掃描信號scan控制。

開關晶體管swt通過掃描信號scan導通，以將通過數據線dl提供的數據電壓vdata傳遞至驅動晶體管drt的第二節點n2。

存儲電容器cstg電連接在驅動晶體管drt的第一節點n1與第二節點n2之間。

存儲電容器cstg可以是形成在驅動晶體管drt的第一節點n1與第二節點n2之間的內部電容器，即寄生電容器(例如cgs或cgd)，或有意設計為設置在驅動晶體管drt外部的外部電容器

在顯示裝置100中，諸如oled和驅動晶體管drt的電路元件可能隨著驅動時間的流逝而劣化。

因此，諸如oled和驅動晶體管drt的電路元件的獨特特征值(例如，閾值電壓或遷移率)會改變。電路元件的特征值的這種變化可以改變相應子像素sp的亮度。另外，電路元件的特征值的改變程度可以根據電路元件的劣化程度而不同。

這里，電路元件的特征值(下文中稱為“子像素特征值”)可以包括例如驅動晶體管drt的閾值電壓和遷移率，或者在一些情況下可以包括oled的閾值電壓。

顯示裝置100具有感測子像素sp的特征的改變量或特征值的感測功能以及使用感測結果補償子像素sp的亮度的改變和子像素sp之間的亮度的差異的補償功能。

為了補償子像素sp的特征的改變量或特征值，顯示裝置100包括適于補償的子像素結構和包括感測組件和補償組件的補償電路。

參照圖2，除了oled、驅動晶體管drt、開關晶體管swt和存儲電容器cstg之外，設置在面板110上的每個子像素sp還包括例如感測晶體管sent。

參照圖2，感測晶體管sent電連接在驅動晶體管drt的第一節點n1與通過其提供參考電壓vref的感測線sl之間，并且由通過柵極節點施加至其上的感測信號sense(即掃描信號的類型)控制。

感測晶體管sent由感測信號sense接通，以將通過感測線sl提供的參考電壓vref施加至驅動晶體管drt的第一節點n1。

此外，感測晶體管sent可以用作關于驅動晶體管drt的第一節點n1的電壓感測路徑之一。

特征感測電路140接收在驅動晶體管drt的第一節點n1(即源極節點)上形成的電壓或電流作為特征感測信號，以使用接收到的電壓或電流來感測子像素sp的特征值。

圖3a和圖3b是示出使用驅動晶體管的源極節點電壓感測驅動晶體管的遷移率的特征感測電路的電路圖和曲線圖。

當感測遷移率時，將參考電壓vref提供給驅動晶體管drt的源極節點，并且使用用于遷移率感測的數據電壓vdata+vth_comp來對柵極節點進行初始化，其中vth_comp是通過在遷移率感測之前執行的閾值電壓補償而添加的電壓。

然后，驅動晶體管drt的源極節點和柵極節點都被浮置，并且驅動晶體管drt的源極節點電壓vs和柵極節點電壓vg都增加。

這里，源節點電壓vs增加的速率(即，電壓隨時間的改變量)指示驅動晶體管drt的電流能力，即遷移率。電流能力(遷移率)越大，源節點電壓vs增加越顯著。

特征感測電路140使用特征感測信號來接收源極節點電壓vs，其可以被轉換成要在數據電壓補償中使用的數字數據。

特征感測電路140可以使用特征感測信號識別子像素sp的特征值，例如，閾值電壓和遷移率，并且可以使用特征感測信號執行特征補償。

例如，特征感測電路140識別每個子像素的遷移率的改變量或遷移率的差異，計算補償值以補償遷移率的改變量或遷移率的差異，然后使用計算的補償值來轉換圖像數據。

另外，數據驅動器電路130向子像素sp提供基于改變了的圖像數據而補償的數據電壓。

另外，當任何子像素sp的特征值與預設參考值之差超出預定范圍時，特征感測電路140確定用戶已經對相應的子像素sp進行了觸摸(即已經進行了用戶觸摸)，并且生成子像素sp的坐標數據。

圖4是示出響應于用戶進行的觸摸(下文中也稱為“用戶觸摸”)的子像素的特征的改變量的示意圖。

當用戶觸摸面板110時，用戶的體熱被傳遞至特定子像素sp，使得子像素sp的特征可以改變。

此外，不僅用戶的體熱而且用戶觸摸都可以改變子像素sp的電容。例如，可以改變子像素sp中的晶體管或存儲電容器的電容。因此，這可能導致子像素sp的特征的改變。

特征感測電路140可以通過檢測子像素sp的特征的改變來生成用戶所觸摸的位置的坐標數據。

通常，半導體器件的特征由于熱而改變。例如，當對晶體管施加熱時，晶體管的閾值電壓或遷移率改變。特征感測電路140通過檢測位于子像素sp中的晶體管或oled的特征的改變，由用戶的體熱引起的晶體管或oled的特征的改變，來生成用戶所觸摸的位置的坐標數據。

圖5是示出通過感測子像素的特征值來檢測用戶操作的示例性方法的流程圖。

參照圖5，在s500中，特征感測電路140通過感測線sl接收來自子像素sp的特征感測信號。例如，特征感測電路140接收驅動晶體管drt的源極節點電壓vs。

在s502中，特征感測電路140使用特征感測信號來計算特征值。例如，特征感測電路140使用驅動晶體管drt的源極節點電壓vs來計算驅動晶體管drt的遷移率。

在s504中，特征感測電路140使用感測到的特征值生成補償值，使得可以使用補償值來轉換圖像數據。這里，數據驅動器電路130可以使用經補償的圖像數據生成補償的數據電壓，并將補償的數據電壓提供給子像素sp。

當任何感測到的特征值與預設參考值之差超出預定范圍，即s506中的“是”時，在s508中，特征感測電路140生成相應子像素sp的坐標數據。另外，在s510中，特征感測電路140將坐標數據發送到主控制器150。

在s512中，主控制器150基于接收到的坐標數據來識別用戶操作，并且執行與用戶操作相對應的特定功能。

圖5中所示的過程可以針對每個幀執行。

圖6是示出幀的顯示驅動部分和空白部分的示意圖。

在面板110上顯示的圖像被逐幀地轉換。在每個幀的顯示驅動部分中，數據驅動器電路130通過向子像素sp提供從圖像數據轉換成的數據電壓來更新要在面板110上顯示的圖像。

每個幀可以包括其中不更新數據電壓的空白部分。特征感測電路140可以在空白部分中感測子像素sp的特征值。

由于空白部分比顯示驅動部分短，所以特征感測電路140可以不感測位于面板110上的全體子像素sp的特征值。因此，特征感測電路140可以在單個幀中感測子像素sp之中的特定子像素的特征值。

圖7是示出感測從多個子像素中選擇的特定子像素的特征值的特征感測電路的示意圖。

參照圖7，特征感測電路140可以在單個幀中感測面板110上的特定子像素710的特征值。

特定子像素710可以隨機地均勻地分布在面板110上。在一些實施例中，為了增加分布的均勻性，面板110可以被劃分為多個區域，并且可以從每個劃分區域中隨機地或根據預定規則選擇特定子像素。

用戶觸摸通常由用戶的身體部分(例如手指)進行，其寬的范圍觸摸面板。因此，特征感測電路140可以通過在每個幀中感測位于用戶所觸摸的區域中的一個或更多個子像素sp的特征值、而不感測全體子像素sp的特征值來識別用戶觸摸。

另外，用戶觸摸保持比幀的持續時間更長的時間。因此，即使在用戶所觸摸的區域中沒有在一幀中感測到其特征值的子像素的情況下，特征感測電路140也很可能在另一幀中感測一個或更多個子像素sp的特征值。

當由特征感測電路140生成的坐標數據被發送到主控制器150時，主控制器150根據包括在坐標數據中的坐標值來執行預設的特定功能。

在這種情況下，主控制器150具有與特定區域匹配的特定功能，并且當接收到與特定區域相對應的坐標數據時，執行與特定區域匹配的特定功能。主控制器150僅針對預定區域中的坐標數據來識別用戶操作，而忽略預定區域之外的坐標數據。

主控制器150將包括導引消息的圖像數據發送到數據驅動器電路130，以通知用戶特定功能與特定區域匹配。

圖8是示出顯示在面板上的導引圖像的示意圖。

參照圖8，在與面板110的右邊緣鄰近的第一區域830上顯示導引圖像。

導引圖像包括導引消息和操作區域圖像820、821、822、823和824。操作區域圖像820至824可以是例如按鈕圖像。

主控制器150僅針對與操作區域圖像820至824對應的預定區域中的坐標數據來識別用戶操作。主控制器150將從其他區域發送的坐標數據處理為噪聲數據。

與操作區域圖像820至824對應的區域可以與特定功能匹配。例如，當接收到與第一操作區域圖像820對應的區域的坐標數據時，主控制器150關閉電源。當接收到與第二操作區域圖像821對應的區域的坐標數據時，主控制器150改變廣播頻道(朝向較高頻道號)。

其上顯示導引圖像的第一區域830可以是面板110的其中產生較少熱量的區域。例如，生成相對大量的熱的電源管理集成電路(pmic)不位于第一區域830中。

顯示裝置100還包括接近度傳感器810。當主控制器150已使用接近度傳感器檢測到對象鄰近時，主控制器150將包括導引圖像的圖像數據發送到數據驅動器電路130。

此外，主控制器150僅在其中接近度傳感器已檢測到對象鄰近的時間段內基于坐標數據來識別用戶操作。

通過與接近度傳感器協同工作，主控制器150可以減少當用戶不鄰近時原本會發生的故障的可能性。

圖9是示出結合接近度傳感器識別用戶操作的示例性方法的流程圖。

參照圖9，在s900中，主控制器150通過接近度傳感器檢測到用戶鄰近。在接近度傳感器已檢測到用戶鄰近之后，執行以下處理。

當接近度傳感器已檢測到用戶鄰近時，在s902中，主控制器150將包括導引圖像的圖像數據發送到數據驅動器電路130，并且數據驅動器電路130通過將從圖像數據轉換成的數據電壓提供給相應的子像素sp而在面板110上顯示導引圖像。

在s904中，特征感測電路140在每個幀中感測從子像素sp中隨機選擇的特定子像素的特征值。在s906中，特征感測電路140將感測到的特征值與參考值相比較，并且在s908中生成關于其特征值與參考值之差超出預定范圍的子像素的坐標數據。

另外，在s910中，主控制器150使用坐標數據識別用戶操作。

已參照圖1至圖9描述的特征感測電路140不限于特定集成電路(ic)或特定電路，而是可以實現為各種形式的硬件。例如，特征感測電路140可以被實現為與數據驅動器電路130分開的電路，或者可以被實現為共享具有數據驅動器電路130的電路或者處理器的一部分的形式。在另一示例中，特定功能的特征感測電路140可以與數據驅動器電路130集成以形成數據驅動器，而特征感測電路140的其他功能可以與時序控制器集成。

圖10是示出根據本公開內容的另一方面的顯示裝置的配置圖，圖11是示出圖10所示的時序控制器的詳細配置圖。

參照圖10，顯示裝置1000包括面板110、柵極驅動器電路120、數據驅動器1040、時序控制器1060和主控制器150。

數據驅動器電路1040可以執行已經參照圖1描述的數據驅動器電路130的所有功能。

另外，數據驅動器1040通過感測線sl接收子像素sp的特征感測信號。

數據驅動器電路1040將接收到的特征感測信號轉換成數字信號，并將數字信號發送到時序控制器1060。

參照圖11，時序控制器1060包括驅動器控制器1110、坐標數據生成電路1120和通信電路1130。

驅動器控制器1110通過向驅動器電路120和數據驅動器電路1040提供時序信號來控制柵極驅動器電路120和數據驅動器電路1040。

此外，坐標數據生成電路1120基于從數據驅動器電路1040接收的特征感測信號測量子像素sp的特征值，并將子像素sp的特征值與預定的參考值相比較。坐標數據生成電路1120生成特定子像素的坐標數據，其特征值與參考值之差超出預定范圍。

通信電路1130是向其它組件發送信息和從其他組件接收信息的組件。通信電路1130從數據驅動器電路1040接收特征感測信號，并將坐標數據發送到主控制器150。

另外，通信電路1130從主控制器150接收設定值，并將設定值發送到坐標數據生成電路1120。

坐標數據生成電路1120根據從主控制器150接收的設定值來調整預定范圍，其中，基于預定范圍生成坐標數據。例如，用戶可以設置用戶操作識別的靈敏度，并且主控制器150將基于由用戶設置的用戶操作識別的靈敏度確定的預定范圍的設定值發送到時序控制器1060。另外，時序控制器1060的坐標數據生成電路1120根據設定值調整預定范圍，其中，基于預定范圍生成坐標數據。

根據如上所述的各方面，可以使用用戶對顯示面板進行的觸摸、而不使用物理地設置在顯示裝置上的用戶控制按鈕來檢測用戶操作。此外，根據本公開內容，可以檢測用戶對不包括觸摸面板的顯示面板的觸摸。

應該理解的是，除非明確地描述為相反，否則術語“包括”、“包含”，“具有”及其在本文中使用的任何變體旨在涵蓋非排他性的包含。除非另有定義，否則包括本文使用的技術和科學術語的所有術語具有與本公開內容所屬領域的技術人員通常理解的相同的含義。還應該理解的是，諸如在通常使用的字典中定義的那些術語應當被解釋為具有與它們在相關技術和本公開內容的上下文中的含義一致的含義，并且將不被解釋為理想化的或過度正式的意義，除非本文中明確地這樣定義。

前面的描述和附圖是為了解釋本公開內容的特定原理而給出的。本公開內容相關領域的技術人員可以通過在不脫離本公開內容的原理的情況下進行組合、劃分、替換或改變元件來進行許多修改和變化。本文公開的前述各方面應當被解釋為僅僅是說明性的，而不是對本公開內容的原理和范圍的限制。應當理解，本公開內容的范圍應由所附權利要求限定，并且它們的所有等同物落入本公開內容的范圍內。