專(zhuān)利名稱(chēng)：觸敏顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有觸敏屏的顯示器。
背景技術(shù)：
在具有兩個(gè)靠近分離的顯示板的顯示裝置中，液晶顯示(LCD)裝置非常普遍。在這樣的裝置中，通常在一個(gè)面板上提供像素電極、掃描和數(shù)據(jù)電極以及開(kāi)關(guān)元件，而在另一個(gè)面板上提供公共電極。具有介電各向異性的液晶層位于兩個(gè)面板之間。像素電極以矩陣形式排列，并與例如薄膜晶體管(TFT)的開(kāi)關(guān)元件相連。掃描多行像素，并將數(shù)據(jù)電壓施加到所掃描的行上。將公共電壓施加到在面板之一的整個(gè)表面上安排的公共電極。每個(gè)像素電極和公共電極以及液晶層一起構(gòu)成液晶電容器。在像素電極和公共電極之間施加的變化的電場(chǎng)控制通過(guò)液晶層的光的透射率，以顯示圖像。然而，必須每幀、每個(gè)像素行、或每個(gè)像素來(lái)反轉(zhuǎn)所施加的電場(chǎng)的極性，以避免損壞液晶層。
觸摸屏面板是這樣的裝置，其通過(guò)用手指、觸摸筆、或鐵筆接觸觸摸屏面板而命令例如計(jì)算機(jī)的機(jī)器執(zhí)行期望命令，從而寫(xiě)字母、繪圖、或激活圖標(biāo)。其上附著有觸摸屏面板的LCD確定該屏幕已被接觸的時(shí)間和地方。制造具有觸摸屏面板的LCD涉及增加成本、可能降低生產(chǎn)量、以及生產(chǎn)具有降低亮度的顯示器。此外，因?yàn)橛|摸板而增加顯示器的厚度。
為了解決這樣的問(wèn)題，已提出了取代外部觸摸屏面板而在顯示區(qū)域中嵌入感測(cè)單元，該感測(cè)單元包括薄膜晶體管或可變電容器。該感測(cè)單元感測(cè)接觸該LCD屏幕的光或壓力的變化。該感測(cè)單元包括可變電容器陣列，用于基于由該屏幕被接觸的區(qū)域中的可變電容器的電容的改變所引起的電壓改變，而確定已進(jìn)行接觸的時(shí)間和地方。由于電壓改變是基于檢測(cè)公共電壓狀態(tài)的改變的，所以讀取該感測(cè)信號(hào)的時(shí)間有限，由此降低了感測(cè)單元的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種具有觸摸屏液晶顯示器的液晶顯示器，包括第一顯示板；第二顯示板，面對(duì)該第一顯示板，并和該第一顯示板間隔開(kāi)；液晶層，插入在所述第一和第二顯示板之間；多個(gè)感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)，形成在第二顯示板上；多個(gè)可變電容器，與所述感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)和第一電壓相連，所述可變電容器具有根據(jù)壓力改變的電容；多個(gè)參考電容器，與所述感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)和第二電壓相連；和多個(gè)輸出單元，與所述感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)相連，所述輸出單元基于流過(guò)所述感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)的感測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)而生成感測(cè)信號(hào)。該第一電壓的幅度具有第一電平和不同于該第一電平的第二電平，而該第二電壓的幅度恒定，在讀取感測(cè)信號(hào)的間隔中用于將該第一電壓維持為第二電平的時(shí)間段為至少1H，而在將該第一電壓維持為第二電平的同時(shí)，生成該感測(cè)信號(hào)。
在本發(fā)明的以上方面中，該第二電平可以比該第一電平高或低。另外，該第一電壓可以是公共電壓。用于讀取該感測(cè)信號(hào)的間隔可以是邊沿(porch)間隔。該液晶顯示器還可包括多個(gè)復(fù)位信號(hào)輸入單元，與所述感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)相連，所述復(fù)位信號(hào)輸入單元接收復(fù)位電壓，并將該復(fù)位電壓施加到感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)。
與所述感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)相連的復(fù)位信號(hào)輸入單元中的每一個(gè)可包括第一復(fù)位開(kāi)關(guān)元件，用于將取決于第一復(fù)位控制信號(hào)輸入的第一復(fù)位電壓施加到所連接的感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)。
與所述感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)相連的復(fù)位信號(hào)輸入單元中的每一個(gè)還可包括第二復(fù)位開(kāi)關(guān)元件，用于在與施加第一復(fù)位電壓的時(shí)間不同的時(shí)間，將取決于第二復(fù)位控制信號(hào)輸入的第二復(fù)位電壓施加到所連接的感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)。
該液晶顯示器還可包括多個(gè)輸出晶體管，與所述感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)相連，每個(gè)輸出晶體管將取決于流過(guò)感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)的感測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)而生成的輸出信號(hào)傳輸?shù)綄?duì)應(yīng)的輸出單元。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種液晶顯示器，包括第一顯示板；第二顯示板，面對(duì)該第一顯示板，并和該第一顯示板間隔開(kāi)；多個(gè)像素，形成在所述第一和第二顯示板之間；多個(gè)第一感測(cè)單元，形成在所述第一和第二顯示板之間；多個(gè)第二感測(cè)單元，形成在所述第一和第二顯示板之間；多個(gè)第一感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)，與所述第一感測(cè)單元相連，所述第一感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)在第二顯示板上沿水平方向延伸；多個(gè)第二感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)，與所述第二感測(cè)單元相連，所述第二感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)在第二顯示板上沿垂直方向延伸；多個(gè)第一感測(cè)信號(hào)輸出單元，形成在第二顯示板上，所述第一感測(cè)信號(hào)輸出單元變換從所述第一感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)輸出的感測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)；和多個(gè)第二感測(cè)信號(hào)輸出單元，形成在第二顯示板上，所述第二感測(cè)信號(hào)輸出單元變換從所述第二感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)輸出的感測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)，其中所述多個(gè)第一感測(cè)信號(hào)輸出單元形成在第二顯示板的左側(cè)或右側(cè)。
在本發(fā)明的以上方面中，該液晶顯示器還可包括與所述多個(gè)第一感測(cè)信號(hào)輸出單元相連的多個(gè)輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)。
所述多個(gè)第一感測(cè)信號(hào)輸出單元可沿直線(xiàn)被垂直安排。
所述多個(gè)輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)可沿垂直方向延伸。
所述多個(gè)輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)可以以不同長(zhǎng)度沿水平方向在相應(yīng)相鄰像素之間延伸，并然后沿垂直方向延伸。所述相鄰第一感測(cè)信號(hào)輸出單元可以按照以預(yù)定間隔水平偏移的方式而被垂直安排。
所述多個(gè)輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)可沿垂直方向延伸。
所述感測(cè)單元中的每一個(gè)可包括其電容取決于壓力而改變的可變電容器、以及與所述感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)和第二電壓相連的參考電容器。


當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，根據(jù)以下描述，本發(fā)明的以上和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更清楚，其中圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的從像素觀(guān)點(diǎn)出發(fā)的液晶顯示器的方框圖；圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的液晶顯示器的像素的等效電路圖；圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的從感測(cè)單元觀(guān)點(diǎn)出發(fā)的液晶顯示器的方框圖；圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的液晶顯示器的感測(cè)單元的等效電路圖；
圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的液晶顯示器的示意圖；圖6A是示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的液晶顯示器中的與感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)相連的多個(gè)感測(cè)單元的等效電路圖；圖6B是示意性示出圖6A的等效電路圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的液晶顯示器的感測(cè)操作的時(shí)序圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于讀取接觸感測(cè)單元的感測(cè)信號(hào)的各種公共電壓和取決于所述公共電壓的感測(cè)信號(hào)的波形圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的用于讀取接觸感測(cè)單元的感測(cè)信號(hào)的各種公共電壓和取決于所述公共電壓的感測(cè)信號(hào)的波形圖；和圖10到12示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的其中安排了水平輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OY1到OYN以及與其相連的感測(cè)信號(hào)輸出單元的各種示例。
具體實(shí)施例方式
在圖中，為了清楚起見(jiàn)，各層、膜、板、區(qū)域等的厚度被放大。應(yīng)該理解，當(dāng)例如層、膜、區(qū)域、或基板的元件被稱(chēng)為在另一元件“之上”時(shí)，其可直接在所述另一元件之上，也可存在居間元件。相反，當(dāng)元件被稱(chēng)為“直接”在另一元件“之上”時(shí)，不存在居間元件。其后，將參考圖1到5來(lái)詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液晶顯示器。
參考圖1到3，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液晶顯示器包括液晶板組件300、與該液晶板組件300相連的圖像掃描驅(qū)動(dòng)器400、圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500、感測(cè)信號(hào)處理器800、與該圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500相連的灰度電壓發(fā)生器550、與該感測(cè)信號(hào)處理器800相連的接觸確定器700、和用于控制前述元件的信號(hào)控制器600。
參考圖1到4，該液晶板組件300包括多個(gè)顯示信號(hào)線(xiàn)G1到Gn和D1到Dm；多個(gè)像素PX，基本上以矩陣形式排列并與顯示信號(hào)線(xiàn)G1到Gn和D1到Dm相連；多個(gè)感測(cè)信號(hào)線(xiàn)SY1到SYN、SX1到SXM、和RL；多個(gè)感測(cè)單元SU，基本上以矩陣形式排列并與感測(cè)信號(hào)線(xiàn)SY1到SYN、SX1到SXM、和RL相連；多個(gè)初始信號(hào)輸入單元INI，分別與感測(cè)信號(hào)線(xiàn)SY1到SYN和SX1到SXM中的每一個(gè)的一端相連；多個(gè)感測(cè)信號(hào)輸出單元SOUT，分別與感測(cè)信號(hào)線(xiàn)SY1到SYN和SX1到SXM中的每一個(gè)的另一端相連；以及多個(gè)輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OY1到OYN和OX1到OXM，與感測(cè)信號(hào)輸出單元SOUT相連。
參考圖2到5，該液晶板組件300還包括薄膜晶體管陣列板100和面對(duì)該薄膜晶體管陣列板100的公共電極板200、以及插入在它們之間的液晶層3?？蓧嚎s的隔板(spacer)(未示出)維持兩個(gè)顯示板100和200之間的間隙。
顯示信號(hào)線(xiàn)G1到Gn和D1到Dm包括用于發(fā)送圖像掃描信號(hào)的多個(gè)圖像掃描線(xiàn)G1到Gn和用于發(fā)送圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)D1到Dm。感測(cè)信號(hào)線(xiàn)SY1到SYN、SX1到SXM、和RL包括用于發(fā)送感測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)的多個(gè)水平感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)SY1到SYN、多個(gè)垂直感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)SX1到SXM、和用于發(fā)送參考電壓的多個(gè)參考電壓線(xiàn)RL。如果必要，可省略參考電壓線(xiàn)RL。
圖像掃描線(xiàn)G1到Gn和水平感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)SY1到SYN基本上沿行方向延伸，并基本上彼此平行。圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)D1到Dm和垂直感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)SX1到SXM沿列方向延伸，并基本上彼此平行。參考電壓線(xiàn)RL沿行或列方向延伸。
每一像素PX包括與信號(hào)線(xiàn)G1到Gn和D1到Dm相連的顯示開(kāi)關(guān)元件Q、與該顯示開(kāi)關(guān)元件相連的液晶電容器Clc、和存儲(chǔ)電容器Cst。如果必要，可省略存儲(chǔ)電容器Cst。
開(kāi)關(guān)元件Q是薄膜晶體管陣列板100中的例如薄膜晶體管的三端元件。開(kāi)關(guān)元件Q的控制端與對(duì)應(yīng)圖像掃描線(xiàn)G1到Gn相連。開(kāi)關(guān)元件Q的輸入端與對(duì)應(yīng)圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)D1到Dm相連，并且輸出端與液晶電容器Clc和存儲(chǔ)電容器Cst相連。薄膜晶體管包括非晶硅或多晶硅。
液晶電容器Clc具有兩個(gè)端子，即薄膜晶體管陣列板100的像素電極191和公共電極板200的公共電極270。插入在這兩個(gè)電極191和270之間的液晶層3起到電介質(zhì)的作用。
像素電極191與開(kāi)關(guān)元件Q相連。公共電極270被安排在公共電極板200的整個(gè)表面上并被提供有公共電壓Vcom。與圖2不同，公共電極270可被包括在薄膜晶體管陣列板100中，并且如果這樣的話(huà)，則兩個(gè)電極191和270中的至少一個(gè)可以以線(xiàn)形或條形形成。
通過(guò)將薄膜晶體管陣列板100中的分離信號(hào)線(xiàn)(未示出)和像素電極191彼此重疊并在其間具有絕緣層，而形成起液晶電容器Clc的輔助電容器的作用的存儲(chǔ)電容器Cst。該分離信號(hào)線(xiàn)被提供有例如公共電壓Vcom的預(yù)定電壓?？赏ㄟ^(guò)將像素電極191和緊靠其上的圖像掃描線(xiàn)彼此重疊并具有居間絕緣體，而形成存儲(chǔ)電容器Cst。
為了提供彩色顯示，每一像素PX唯一地顯示原色之一(空間分割)或相對(duì)于時(shí)間交替顯示原色(時(shí)間分割)。因此，通過(guò)原色的空間或時(shí)間和，來(lái)識(shí)別期望顏色。所述原色可以為三原色紅、綠和藍(lán)。圖2示出了空間分割的例子，其中每一像素PX包括濾色器230，其在與像素電極191對(duì)應(yīng)的公共電極板200的區(qū)域中顯示原色之一。與圖2所示不同的是，濾色器230可形成在薄膜晶體管陣列板100的像素電極191之上或之下。使光偏振的一個(gè)或多個(gè)偏振器(未示出)附著在該液晶板組件300的外表面上。
如圖4所示，感測(cè)單元SU包括可變電容器Cv，與由附圖標(biāo)記SL所標(biāo)明的水平或垂直感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)(下面，稱(chēng)為感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn))相連；和參考電容器Cp，連接在感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)SL和參考電壓線(xiàn)RL之間。
通過(guò)穿過(guò)絕緣體(未示出)重疊薄膜晶體管陣列板100的參考電壓線(xiàn)RL和感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)SL而形成參考電容器Cp。
可變電容器Cv具有兩個(gè)端子，即薄膜晶體管陣列板100的感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)SL和公共電極板200的公共電極270。插入在這兩個(gè)端子之間的液晶層3起到電介質(zhì)的作用?？勺冸娙萜鰿v的電容根據(jù)外部刺激而變化，例如用戶(hù)觸摸液晶板組件300的屏幕區(qū)P1(圖5)。當(dāng)這樣的壓力被施加到公共電極板200時(shí)，隔板被壓縮以改變這兩個(gè)端子之間的距離，由此改變可變電容器Cv的電容。當(dāng)改變可變電容器Cv的電容時(shí)，取決于可變電容器Cv的電容幅度的參考電容器Cp和可變電容器Cv之間的接觸電壓Vn的幅度發(fā)生變化。該接觸電壓Vn是感測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)，并且其流過(guò)感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)SL?；谠摻佑|電壓Vn而確定是否存在與LCD屏幕區(qū)P1的接觸。由于參考電容器Cp具有固定電容，并且施加到參考電容器Cp的參考電壓具有特定電壓值，所以該接觸電壓Vn在特定范圍內(nèi)變化，并因此，感測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)電壓電平在特定范圍內(nèi)變化。由此容易確定是否存在與屏幕的接觸，并容易確定接觸位置。
感測(cè)單元SU被安排在兩個(gè)相鄰像素PX之間。與水平和垂直感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)SY1到SYN和SX1到SXM相連并位于水平和垂直感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)的交叉區(qū)域附近的感測(cè)單元SU的密度例如大約為點(diǎn)節(jié)距(pitch)的1/4。單一點(diǎn)包括彼此平行排列的三個(gè)像素PX，并可顯示三原色紅、綠和藍(lán)。單一點(diǎn)顯示一種顏色并且是液晶顯示器的分辨率的基本單位。然而，單一點(diǎn)可包括四個(gè)或更多像素PX。在該情況下，每一像素PX可顯示三原色之一或白色。
存在這樣的示例，其中在感測(cè)單元SU對(duì)的水平和垂直分辨率分別為液晶顯示器的水平和垂直分辨率的1/2的情況下，所述感測(cè)單元SU對(duì)的密度為點(diǎn)節(jié)距的1/4。在前述情況下，可存在感測(cè)單元SU不與其相連的像素行和像素列。當(dāng)感測(cè)單元SU的密度和點(diǎn)節(jié)距被調(diào)整到前述程度時(shí)，液晶顯示器可被應(yīng)用于例如其中需要高精度的字符識(shí)別領(lǐng)域(field)的領(lǐng)域。如果需要，感測(cè)單元SU的分辨率可高于或低于前述值。
如上所述，由于感測(cè)單元SU和感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)SL所占據(jù)的空間相對(duì)小，所以像素孔徑比的降低被最小化。
多個(gè)復(fù)位信號(hào)輸入單元INI具有相同的結(jié)構(gòu)，而多個(gè)感測(cè)信號(hào)輸出單元SOUT也具有相同的結(jié)構(gòu)。其后，將詳細(xì)描述復(fù)位信號(hào)輸入單元INI和感測(cè)信號(hào)輸出單元SOUT的結(jié)構(gòu)和操作。
輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OY1到OYN和OX1到OXM包括通過(guò)對(duì)應(yīng)感測(cè)信號(hào)輸出單元SOUT分別與水平和垂直感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)SY1到SYN和SX1到SXM相連的多個(gè)水平和垂直輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OY1到OYN和OX1到OXM。輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OY1到OYN和OX1到OXM與感測(cè)信號(hào)處理器800相連，并將來(lái)自感測(cè)信號(hào)輸出單元SOUT的輸出信號(hào)發(fā)送到感測(cè)信號(hào)處理器800。水平和垂直輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OY1到OYN和OX1到OXM基本上沿列方向延伸并基本上彼此平行。
再次參考圖1和3，灰度電壓發(fā)生器550生成與像素光透射率相關(guān)的兩組灰度電壓集(或參考灰度電壓集)。相對(duì)于公共電壓Vcom，這兩組灰度電壓中的一組具有正值，而另一組具有負(fù)值。
圖像掃描驅(qū)動(dòng)器400與圖像掃描線(xiàn)G1到Gn相連。圖像掃描驅(qū)動(dòng)器400向圖像掃描線(xiàn)G1到Gn施加通過(guò)組合用于導(dǎo)通開(kāi)關(guān)元件Q的柵極導(dǎo)通電壓Won和用于關(guān)斷開(kāi)關(guān)元件Q的柵極關(guān)斷電壓Woff而獲得的圖像掃描信號(hào)。
圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500與圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)D1到Dm相連。圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500選擇從灰度電壓發(fā)生器550輸出的灰度電壓，并將所選擇的灰度電壓施加到圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)D1到Dm作為圖像數(shù)據(jù)信號(hào)。然而，當(dāng)灰度電壓發(fā)生器550不提供所有灰度的電壓而只提供預(yù)定數(shù)目的參考灰度電壓時(shí)，圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500通過(guò)劃分參考灰度電壓而生成所有灰度電平的灰度電壓，并從所生成的灰度電壓中選擇圖像數(shù)據(jù)信號(hào)。
感測(cè)信號(hào)處理器800包括與輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OY1到OYN和OX1到OXM相連的多個(gè)放大單元810。感測(cè)信號(hào)處理器800從每一放大單元810接收輸出信號(hào)，例如通過(guò)放大等來(lái)處理所接收的信號(hào)以生成模擬感測(cè)信號(hào)Vo，并通過(guò)利用模數(shù)變換器(未示出)將模擬感測(cè)信號(hào)Vo變換為數(shù)字信號(hào)，以生成數(shù)字感測(cè)信號(hào)DSN。
接觸確定器700確定該LCD是否被觸摸，確定接觸位置，并通過(guò)接收和處理來(lái)自感測(cè)信號(hào)處理器800的數(shù)字感測(cè)信號(hào)DSN而將接觸信息INF輸出到外部裝置。接觸確定器700基于數(shù)字感測(cè)信號(hào)DSN而監(jiān)視感測(cè)單元SU的操作，由此控制向其施加的信號(hào)。
信號(hào)控制器600控制圖像掃描驅(qū)動(dòng)器400、圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500、灰度電壓發(fā)生器550、感測(cè)信號(hào)處理器800等的操作。
驅(qū)動(dòng)器件400、500、550、600、700和800中的每一個(gè)可被直接安裝到液晶板組件300上作為一個(gè)或多個(gè)IC芯片，可被附著到液晶板組件300上作為其中將每一驅(qū)動(dòng)器件安裝在撓性印刷電路膜(未示出)上的載帶封裝(TCP)，或可被安裝在單獨(dú)印刷電路板(PCB)(未示出)上。與上述結(jié)構(gòu)不同，驅(qū)動(dòng)器件400、500、550、600、700和800可與信號(hào)線(xiàn)G1到Gn、D1到Dm、SY1到SYN、SX1到SXM、OY1到OYN、OX1到OXM和RL、薄膜晶體管Q等一起被集成在液晶板組件300中。
參考圖5，液晶板組件300被劃分為顯示區(qū)域P1、邊緣區(qū)域P2、和暴露區(qū)域P3。像素PX、感測(cè)單元SU以及信號(hào)線(xiàn)G1到Gn、D1到Dm、SY1到SYN、SX1到SXM、OY1到OYN、OX1到OXM和RL主要位于顯示區(qū)域P1中。公共電極板200包括例如黑底(black matrices)的遮光部件(未示出)，所述遮光部件覆蓋大部分邊緣區(qū)域P2以遮蔽來(lái)自外部的光。由于公共電極板200比薄膜晶體管陣列板100小，所以暴露該薄膜晶體管陣列板100的一部分，從而形成暴露區(qū)域P3。單一芯片610被安裝在暴露區(qū)域P3上，而撓性印刷電路板(FPC基板)620被附著在暴露區(qū)域P3上。
單一芯片610包括用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)器件，即圖像掃描驅(qū)動(dòng)器400、圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500、灰度電壓發(fā)生器550、信號(hào)控制器600、接觸確定器700、和感測(cè)信號(hào)處理器800。通過(guò)將驅(qū)動(dòng)器件400、500、550、600、700和800集成在單一芯片610中，可能降低安裝面積和功耗。如果需要，一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)器件或構(gòu)成該驅(qū)動(dòng)器件的一個(gè)或多個(gè)電路元件可位于單一芯片610外部。
圖像信號(hào)線(xiàn)G1到Gn和D1到Dm以及輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OY1到OYN和OX1到OXM延伸到暴露區(qū)域P3，以便連接到對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)器件400、500和800。
撓性印刷電路(FPC)基板620接收信號(hào)，并將信號(hào)發(fā)送到單一芯片610或液晶板組件300。一般來(lái)說(shuō)，F(xiàn)PC基板620的一端包括連接器(未示出)，以便容易與外部裝置相連。
其后，將詳細(xì)描述液晶顯示器的顯示操作和感測(cè)操作。
信號(hào)控制器600從外部裝置(未示出)接收輸入圖像信號(hào)R、G和B以及用于控制輸入圖像信號(hào)R、G和B的顯示的輸入控制信號(hào)。輸入圖像信號(hào)R、G和B包括每一像素PX的亮度信息，并且該亮度信息包括預(yù)定數(shù)目灰度，例如1024(＝210)、256(＝28)或64(＝26)。輸入控制信號(hào)的示例是垂直同步信號(hào)Vsync、水平同步信號(hào)Hsync、主時(shí)鐘信號(hào)MCLK、數(shù)據(jù)使能信號(hào)DE等。
信號(hào)控制器600基于輸入圖像信號(hào)R、G和B與輸入控制信號(hào)而處理輸入圖像信號(hào)R、G和B，以滿(mǎn)足液晶板組件300和圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500的操作條件，生成圖像掃描控制信號(hào)CONT1、圖像數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2、感測(cè)數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT3等，將圖像掃描控制信號(hào)CONT1輸出到圖像掃描驅(qū)動(dòng)器400，將用圖像數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2處理的圖像信號(hào)DAT輸出到圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500，并將感測(cè)數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT3輸出到感測(cè)信號(hào)處理器800。
圖像掃描控制信號(hào)CONT1包括掃描開(kāi)始信號(hào)STV，用于命令圖像掃描驅(qū)動(dòng)器400開(kāi)始掃描；以及一個(gè)或多個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，用于控制柵極導(dǎo)通電壓Von的輸出。圖像掃描控制信號(hào)CONT1還可包括輸出使能信號(hào)OE，用于限制柵極導(dǎo)通電壓Von的持續(xù)時(shí)間。
圖像數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2包括水平同步開(kāi)始信號(hào)STH，用于表明單一像素行的圖像數(shù)據(jù)DAT的傳輸開(kāi)始；裝載信號(hào)LOAD，用于命令將圖像數(shù)據(jù)信號(hào)施加到圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)D1到Dm；以及數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)HCLK。圖像數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2還可包括反相線(xiàn)RVS，用于相對(duì)于公共電壓Vcom反轉(zhuǎn)圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的電壓極性(其后，圖像數(shù)據(jù)信號(hào)相對(duì)于公共電壓的電壓極性被簡(jiǎn)稱(chēng)為“圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的極性”)。
根據(jù)來(lái)自信號(hào)控制器600的圖像數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2，圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500接收單一像素行的像素PX的數(shù)字圖像信號(hào)DAT，選擇與每一數(shù)字圖像信號(hào)DAT對(duì)應(yīng)的灰度電壓，將該數(shù)字圖像信號(hào)DAT變換為模擬圖像數(shù)據(jù)信號(hào)，并將該模擬圖像數(shù)據(jù)信號(hào)施加到對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)D1到Dm。
圖像掃描驅(qū)動(dòng)器400根據(jù)來(lái)自信號(hào)控制器600的圖像掃描控制信號(hào)CONT1而將柵極導(dǎo)通電壓Von施加到圖像掃描線(xiàn)G1到Gn，由此導(dǎo)通與圖像掃描線(xiàn)G1到Gn相連的開(kāi)關(guān)元件Q。然后，施加到圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)D1到Dm的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)元件Q被施加到對(duì)應(yīng)像素PX。
施加到像素PX的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的電壓和公共電壓Vcom之間的差值是液晶電容器Clc的充電電壓，即像素電壓。液晶分子取決于像素電壓的幅度而不同地排列，并且液晶分子改變穿過(guò)液晶層3的光的偏振。該偏振改變導(dǎo)致穿過(guò)附著在液晶板組件300上的偏振器的光的透射率的改變，由此顯示期望的圖像。
以一個(gè)水平周期(或作為水平同步信號(hào)Hsync和數(shù)據(jù)使能信號(hào)DE的一個(gè)周期的“1H”)為單位重復(fù)前述過(guò)程，并因此，在一幀期間，柵極導(dǎo)通電壓Von被依次施加到所有柵極線(xiàn)G1到Gn，由此向所有像素施加數(shù)據(jù)電壓，從而顯示圖像的一幀。在一幀結(jié)束之后開(kāi)始下一幀，并且控制提供到圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500的反相信號(hào)RVS的狀態(tài)，使得對(duì)于每一幀都反轉(zhuǎn)施加到相應(yīng)像素的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的極性(“幀反轉(zhuǎn)”)?？商鎿Q地，可例如通過(guò)使用行反轉(zhuǎn)或點(diǎn)反轉(zhuǎn)而在一幀內(nèi)反轉(zhuǎn)通過(guò)一個(gè)數(shù)據(jù)線(xiàn)提供的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的極性，或者提供到一行中各像素的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的極性可取決于反相信號(hào)RVS的特性而彼此相反(例如列反轉(zhuǎn)、點(diǎn)反轉(zhuǎn))。
感測(cè)信號(hào)處理器800根據(jù)感測(cè)數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT3而讀取在連續(xù)幀之間的邊沿間隔中通過(guò)輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OY1到OYN和OX1到OXM施加的感測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)。在該邊沿間隔中，感測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)較少受到來(lái)自圖像掃描驅(qū)動(dòng)器400和圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的影響，并因此增加了感測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)的可靠性。不需要每幀執(zhí)行讀取操作，并且如果需要的話(huà)，可以每隔多個(gè)幀執(zhí)行一次讀取操作。可以在邊沿間隔中執(zhí)行兩次或多次讀取操作，或者可以在一幀中執(zhí)行一次或多次讀取操作。
然后，感測(cè)信號(hào)處理器800通過(guò)利用相應(yīng)的放大單元810而對(duì)讀取的模擬感測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行放大，將放大的信號(hào)變換為數(shù)字感測(cè)信號(hào)DSN，并將變換后的信號(hào)輸出到接觸確定器700。其后，將詳細(xì)描述感測(cè)信號(hào)處理器800的每一放大單元810的操作。
接觸確定器700確定該LCD是否被觸摸，確定接觸位置，并通過(guò)接收和處理數(shù)字感測(cè)信號(hào)DSN而將接觸信息INF輸出到外部裝置。外部裝置基于該接觸信息INF將圖像信號(hào)R、G和B發(fā)送到LCD，并且LCD顯示用戶(hù)所選擇的圖像。
接下來(lái)，參考圖6A到9，將描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的復(fù)位信號(hào)輸入單元INI、感測(cè)信號(hào)輸出單元SOUT、和放大單元810的結(jié)構(gòu)和操作。圖6A是示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的液晶顯示器中的與感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)相連的多個(gè)感測(cè)單元的等效電路圖，而圖6B是示意性示出圖6A的等效電路圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的液晶顯示器的感測(cè)操作的時(shí)序圖。圖8是用于讀取接觸感測(cè)單元的感測(cè)信號(hào)的各種公共電壓和感測(cè)信號(hào)的波形圖，而圖9是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的用于讀取接觸感測(cè)單元的感測(cè)信號(hào)的各種公共電壓和感測(cè)信號(hào)的波形圖。
參考圖6A和6B，如以上參考圖3所述，液晶板組件300包括多個(gè)感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)SL(在圖3中，SY1到SYN、SX1到SXM)、與感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)SL相連的多個(gè)感測(cè)單元SU、與感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)SL的每一個(gè)的一端分別相連的復(fù)位信號(hào)輸入單元INI、以及分別連接在感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)SL和輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OL(在圖3中，OY1到OYN、OX1到OXM)的每一個(gè)的另一端之間的多個(gè)感測(cè)信號(hào)輸出單元SOUT。另外，如圖3所述，感測(cè)信號(hào)處理器800包括與輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OL相連的多個(gè)放大單元810。
具體來(lái)說(shuō)，各自包括可變電容器Cv和參考電容器Cp的多個(gè)感測(cè)單元SU與單一感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)SL相連。每一感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)的一端與復(fù)位信號(hào)輸入單元INI相連，而每一感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)的另一端與感測(cè)信號(hào)輸出單元SOUT相連?？勺冸娙萜鰿v與公共電壓Vcom相連，而參考電容器Cp與參考電壓Vp相連。
如上所述，由于多個(gè)可變電容器Cv各自包括作為感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)SL和公共電極270的兩個(gè)端子，所以所述多個(gè)可變電容器Cv可被替換為圖6B所示等效可變電容器Cv’。實(shí)際上，可變電容器Cv’的電容沿單一感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)SL均勻分布。如圖6B所示，與可變電容器Cv’類(lèi)似，多個(gè)參考電容器Cp也可被替換為等效參考電容器Cp’。
每一復(fù)位信號(hào)輸入單元INI包括第一和第二復(fù)位晶體管Qr1和Qr2。第一和第二復(fù)位晶體管Qr1和Qr2是例如薄膜晶體管的三端元件。第一和第二復(fù)位晶體管Qr1和Qr2的控制端分別與第一和第二復(fù)位控制信號(hào)RST1和RST2相連。第一和第二復(fù)位晶體管Qr1和Qr2的輸入端分別與第一和第二復(fù)位電壓Vr1和Vr2相連，并且第一和第二復(fù)位晶體管Qr1和Qr2的輸出端與感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)SL相連。
位于液晶板組件300的邊緣區(qū)域P2上的第一和第二復(fù)位晶體管Qr1和Qr2根據(jù)第一和第二復(fù)位控制信號(hào)RST1和RST2而向?qū)?yīng)的感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)提供第一和第二復(fù)位電壓Vr1和Vr2。
每一感測(cè)信號(hào)輸出單元SOUT包括輸出晶體管Qs。輸出晶體管Qs也是例如薄膜晶體管的三端元件。輸出晶體管Qs的控制端與感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)SL相連。輸出晶體管Qs的輸入端與輸入電壓Vs相連，并且輸出晶體管Qs的輸出端與輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OL相連。位于液晶板組件300的邊緣區(qū)域P2上的輸出晶體管Qs基于流過(guò)感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)SL的感測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)而生成輸出信號(hào)。該輸出信號(hào)可以是輸出電流?？商鎿Q地，輸出晶體管Qs生成電壓作為輸出信號(hào)。
每一放大單元810包括放大器AP、電容器Cf、和開(kāi)關(guān)SW。
放大器AP包括反相端(-)、非反相端(+)、和輸出端。反相端(-)與輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OL相連，電容器Cf和開(kāi)關(guān)SW被連接在反相端(-)和輸出端之間，并且非反相端被連接到參考電壓Va。放大器AP和電容器Cf構(gòu)成電流積分器，而該電流積分器對(duì)來(lái)自輸出晶體管Qs的輸出電流進(jìn)行積分預(yù)定時(shí)間，由此生成感測(cè)信號(hào)Vo。
參考圖7，如上所述，液晶顯示器在兩幀之間的邊沿間隔中執(zhí)行感測(cè)操作，并更優(yōu)選地，在跟隨有垂直同步信號(hào)Vsync的前沿(front porch)間隔中執(zhí)行感測(cè)操作。
公共電壓Vcom具有高和低電平，并每1H就在高和低電平之間擺動(dòng)。
如圖7所示，第一和第二復(fù)位控制信號(hào)RST1和RST2包括用于分別導(dǎo)通第一和第二復(fù)位晶體管Qr1和Qr2的導(dǎo)通電壓Ton和用于分別關(guān)斷第一和第二復(fù)位晶體管Qr1和Qr2的關(guān)斷電壓Toff。盡管已經(jīng)闡明導(dǎo)通電壓Ton是柵極導(dǎo)通電壓Von而關(guān)斷電壓Toff是柵極關(guān)斷電壓Voff，但是所述導(dǎo)通和關(guān)斷電壓可以是其他電壓。
如圖7所示，當(dāng)公共電壓Vcom維持為低電平時(shí)，有利地執(zhí)行感測(cè)操作。
首先，當(dāng)公共電壓為高電平時(shí)，施加第一復(fù)位控制信號(hào)RST1的導(dǎo)通電壓Ton。
當(dāng)將導(dǎo)通電壓Ton施加到第一復(fù)位晶體管Qr1時(shí)，第一復(fù)位晶體管Qr1被導(dǎo)通，而施加到輸入端的第一復(fù)位電壓Vr1被施加到感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)SL，以初始化所述感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)SL。當(dāng)開(kāi)始該操作、并且將參考電壓Va施加到放大單元810時(shí)，放大單元810的電容器Cf被該參考電壓Va充電，并且輸出電壓Vo的幅度和參考電壓Va的相同。
當(dāng)?shù)谝粡?fù)位控制信號(hào)RST1為關(guān)斷電壓時(shí)，感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)SL變?yōu)楦≈脿顟B(tài)，并且施加到輸出晶體管Qs的控制端的電壓取決于可變電容器Cv’的電容的變化和公共電壓Vcom的變化而改變。流過(guò)輸出晶體管Qs的感測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)的電流取決于前述電壓變化而改變。
然后，由以下等式1計(jì)算施加到輸出晶體管Qs的控制端的電壓Vg等式1Vg=Vr1-Cp′Cv′+Cp′(VH-VL)]]>其中VH是高電平的公共電壓值，VL是低電平的公共電壓值，Cp’是參考電容器的電容，而Cv’是可變電容器的電容。
如等式1所示，施加到輸出晶體管Qs的控制端的電壓Vg取決于電容器Cp’和Cv’的電容變化以及公共電壓Vcom的變化。因此，當(dāng)用戶(hù)觸摸感測(cè)單元SU時(shí)，兩個(gè)顯示板100和200之間的距離降低，從而改變可變電容器Cv’的電容和公共電壓的電平，并因此對(duì)應(yīng)量電流經(jīng)由輸出晶體管Qs流過(guò)輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OL。
當(dāng)?shù)谝粡?fù)位信號(hào)RST1被改變?yōu)闁艠O關(guān)斷電壓Voff時(shí)，開(kāi)關(guān)信號(hào)Vsw被施加到用于對(duì)在電容器Cf中充電的電壓進(jìn)行放電的開(kāi)關(guān)SW。
在預(yù)定時(shí)間之后，感測(cè)信號(hào)處理器800讀取感測(cè)信號(hào)Vo。讀取感測(cè)信號(hào)Vo的時(shí)間可被設(shè)置為在第一復(fù)位控制信號(hào)RST1變?yōu)殛P(guān)斷電壓Voff之后的1H之內(nèi)。也就是說(shuō)，可在公共電壓Vcom再次改變?yōu)楦唠娖街白x取感測(cè)信號(hào)Vo。這是因?yàn)楦袦y(cè)信號(hào)Vo也取決于公共電壓的電平而改變。
由于感測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)相對(duì)于第一復(fù)位電壓Vr1改變，所以感測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)的電壓電平在恒定范圍內(nèi)，并因此容易確定該LCD是否被接觸以及接觸位置。
在感測(cè)信號(hào)處理器800讀取了感測(cè)信號(hào)Vo之后，第二復(fù)位控制信號(hào)RST2變?yōu)閷?dǎo)通電壓(Ton)，由此導(dǎo)通第二復(fù)位晶體管Qr2。因此，第二復(fù)位電壓Vr2被施加到感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)SL，并然后，由于第二復(fù)位電壓Vr2是地電壓，所以感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)SL被復(fù)位為地電壓。維持該第二復(fù)位電壓Vr2，直到第一復(fù)位電壓Vr2被施加到感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)SL為止。所以，由于輸出晶體管Qs維持關(guān)斷直到施加了下一個(gè)第一復(fù)位電壓Vr2為止，因此降低了由不必要的操作引起的功耗。
另外，第二復(fù)位電壓Vr2和公共電壓Vcom在插入在感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)SL和公共電極270之間的液晶層中生成電場(chǎng)。取決于該電場(chǎng)而確定插入在感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)SL和公共電極270之間的液晶分子的傾斜方向。由于液晶分子的傾斜方向的改變?nèi)Q于感測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)的改變，所以通過(guò)將第二復(fù)位電壓Vr2設(shè)置為合適值而增加感測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)的改變，由此改善了感測(cè)單元SU的靈敏度。
當(dāng)公共電壓Vcom為低電平時(shí)，可施加第一復(fù)位控制信號(hào)RST1的導(dǎo)通電壓Ton。然后，在公共電壓Vcom改變?yōu)楦唠娖街笤俅胃淖優(yōu)榈碗娖街?，讀取該感測(cè)信號(hào)Vo。另外，第一復(fù)位控制信號(hào)RST1可與施加到最后一根圖像掃描線(xiàn)Gn的圖像掃描信號(hào)同步。
第二復(fù)位控制信號(hào)RST2可在剛讀取了感測(cè)信號(hào)Vo之后的1H內(nèi)變?yōu)閷?dǎo)通電壓Ton，或可在下一1H內(nèi)變?yōu)閷?dǎo)通電壓Ton。
在除了1H之外的預(yù)定數(shù)目的水平周期中，可執(zhí)行讀取感測(cè)信號(hào)Vo的讀取操作。也就是說(shuō)，可通過(guò)在邊沿間隔中改變公共電壓Vcom的輸出波形而控制讀取感測(cè)信號(hào)Vo的時(shí)間。
為此，當(dāng)以公共電壓Vcom的低電平執(zhí)行讀取感測(cè)信號(hào)Vo的操作時(shí)，如圖8所示，在邊沿間隔中，在除了1H之外的例如2H或3H的期望數(shù)目的水平周期中，公共電壓Vcom維持為低電平。
因此，在公共電壓Vcom維持為低電平的同時(shí)，執(zhí)行放大單元810的積分運(yùn)算，由此輸出積分結(jié)果的電壓作為感測(cè)信號(hào)Vo。隨著讀取感測(cè)信號(hào)的時(shí)間的增加，積分時(shí)間也增加，由此增加當(dāng)接觸感測(cè)單元SU工作時(shí)達(dá)到目標(biāo)幅度的時(shí)間。因此，降低了由于噪聲對(duì)感測(cè)信號(hào)Vo的負(fù)面影響，從而改善感測(cè)單元的靈敏度。
如圖9所示，當(dāng)以公共電壓Vcom的高電平執(zhí)行讀取感測(cè)信號(hào)Vo的操作時(shí)，在邊沿間隔中，在除了1H之外的例如2H或3H的預(yù)定數(shù)目的水平周期中，公共電壓Vcom維持為高電平，由此讀取感測(cè)信號(hào)Vo。因此，如圖8所示，隨著公共電壓Vcom維持為高電平的時(shí)間的增加，放大單元810的積分時(shí)間也增加，由此降低了由于噪聲對(duì)感測(cè)信號(hào)Vo的負(fù)面影響，從而改善感測(cè)單元的靈敏度。
如上所述，由于用于讀取感測(cè)信號(hào)Vo的公共電壓Vcom的波形在不執(zhí)行正常掃描操作的邊沿間隔中發(fā)生改變，所以公共電壓Vcom的波形改變不影響像素的顯示操作。
可在公共電壓Vcom的波形改變?yōu)槔绲突蚋唠娖降钠谕麪顟B(tài)之后的預(yù)定時(shí)間內(nèi)執(zhí)行讀取感測(cè)信號(hào)的操作。特別是，因?yàn)楣搽妷篤com的斜率取決于例如當(dāng)顯示黑灰度時(shí)顯示的圖像數(shù)據(jù)和顯示白灰度時(shí)顯示的圖像數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)的灰度，所以在每隔預(yù)定時(shí)間段擺動(dòng)的公共電壓Vcom維持為穩(wěn)定狀態(tài)之后，可執(zhí)行讀取感測(cè)信號(hào)Vo的操作。
接下來(lái)，參考圖10到12，示出了其中安排感測(cè)信號(hào)輸出單元SOUT和輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OY1到OYN的各種示例。
再次參考圖3，感測(cè)信號(hào)輸出單元SOUT和與其相連的水平輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OY1到OYN被垂直沿直線(xiàn)安排在液晶板組件300的一側(cè)，例如右側(cè)。另外，示出了其中與感測(cè)信號(hào)輸出單元SOUT相連的水平輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OY1到OYN被基本垂直地安排為與感測(cè)信號(hào)處理器800相連的結(jié)構(gòu)。與圖3所示結(jié)構(gòu)不同，可能在液晶板組件300的左側(cè)沿直線(xiàn)垂直安排感測(cè)信號(hào)輸出單元SOUT，并然后安排與感測(cè)信號(hào)輸出單元SOUT相連的水平輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OY1到OYN。
在圖10中，感測(cè)信號(hào)輸出單元SOUT被安排在液晶板組件300的一側(cè)，例如右側(cè)，而與感測(cè)信號(hào)輸出單元SOUT相連的水平輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OY1到OYN穿過(guò)具有預(yù)定寬度的顯示區(qū)域，并沿垂直方向延伸。因此，交替安排與垂直輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OX1到OXM相連的放大單元810以及與水平輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OX1到OXM相連的放大單元。盡管在圖10中的沿水平方向延伸的第一水平輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OY1是最短的，但是最后一根水平輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OYN也可以是最短的。另外，盡管相對(duì)于與水平輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OY1到OYN相連的放大單元810而首先安排與垂直輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OX1到OXM相連的放大單元810，但是也可相對(duì)于與垂直輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OX1到OXM相連的放大單元810而首先安排與水平輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OY1到OYN相連的放大單元810。前述對(duì)于水平輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OY1到OYN的安排也可應(yīng)用到以下情況與水平輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OY1到OYN相連的感測(cè)信號(hào)輸出單元SOUT被安排在液晶板組件300的左側(cè)。
在圖11中，示出了其中感測(cè)信號(hào)輸出單元SOUT和與其相連的水平輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OY1到OYN被安排在液晶顯示板組件300的左側(cè)和右側(cè)的示例。例如，奇數(shù)編號(hào)的水平輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OY1、OY3、...和與其相連的感測(cè)信號(hào)輸出單元SOUT被安排在液晶板組件300的右側(cè)，而偶數(shù)編號(hào)的水平輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OY2、OY4、...和與其相連的感測(cè)信號(hào)輸出單元SOUT被安排在液晶板組件300的左側(cè)。與前述示例不同，水平輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OY1到OYN和感測(cè)信號(hào)輸出單元SOUT可被安排在相反側(cè)。
如圖3、10和11所示，當(dāng)感測(cè)信號(hào)輸出單元SOUT被垂直沿直線(xiàn)安排以將水平感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)SY1到SYN的長(zhǎng)度維持恒定時(shí)，通過(guò)水平感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)SY1到SYN輸出的感測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)之間的差值降低，而通過(guò)感測(cè)信號(hào)輸出單元SOUT輸出的感測(cè)信號(hào)Vo之間的差值也降低。也就是說(shuō)，包括在水平感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)SY1到SYN和在水平感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)SY1到SYN之下形成的金屬層之間的寄生電容的總電容相同，由此降低通過(guò)水平感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)SY1到SYN輸出的感測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)之間的差值。
在圖12中，與圖3中相同的是，感測(cè)信號(hào)輸出單元SOUT和與其相連的水平輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OY1到OYN被安排在液晶板組件300的一側(cè)，例如右側(cè)。然而，與圖3中不同的是，感測(cè)信號(hào)輸出單元SOUT可以不沿直線(xiàn)垂直定位。感測(cè)信號(hào)輸出單元SOUT可以按照以預(yù)定間隔水平偏移的方式而垂直定位。由此，與感測(cè)信號(hào)輸出單元SOUT相連的水平感測(cè)信號(hào)線(xiàn)SY1到SYN的長(zhǎng)度不同。盡管在圖12中的第一水平感測(cè)信號(hào)線(xiàn)SY1最短，但是相反，可以安排感測(cè)信號(hào)輸出單元SOUT和感測(cè)輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OY1到OYN，使得最后一根水平感測(cè)信號(hào)線(xiàn)SYN最短。
如上所述，由于感測(cè)信號(hào)輸出單元SOUT和水平輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OY1到OYN可以以各種方式被安排在液晶板組件300上，所以可有效使用液晶板組件300的空間，并增加了設(shè)計(jì)的自由度。
雖然將包括可變電容器和參考電容器的感測(cè)單元用作根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的感測(cè)單元的示例，但是該感測(cè)單元不限于前述類(lèi)型的感測(cè)單元，并且可使用另一類(lèi)型的感測(cè)元件。特別是，可使用壓力感測(cè)單元或光感測(cè)單元。該壓力感測(cè)單元具有兩個(gè)端子，即公共電極板的公共電極和薄膜晶體管陣列板的感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)。所述兩個(gè)端子中的至少一個(gè)突出，并因此，這些端子由于用戶(hù)的接觸而彼此物理和電學(xué)連接，由此輸出公共電壓作為感測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)。在光感測(cè)單元中，輸出信號(hào)取決于光強(qiáng)度而改變。
另外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的顯示裝置可包括兩個(gè)或多個(gè)類(lèi)型的感測(cè)單元，以改善確定該顯示裝置是否被接觸的精度。另外，盡管將液晶顯示器用作根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的顯示裝置，但是顯示裝置不限于前述類(lèi)型。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的顯示裝置可以是等離子顯示裝置、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器等。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)控制公共電壓而增加對(duì)感測(cè)信號(hào)進(jìn)行積分的時(shí)間，并增加由于噪聲造成的感測(cè)信號(hào)的可靠性，由此改善感測(cè)單元的靈敏度。
另外，由于感測(cè)信號(hào)輸出單元SOUT和水平輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OY1到OYN可以以各種方式安排，所以可有效使用液晶板組件300的空間，并增加了設(shè)計(jì)的自由度。
盡管已結(jié)合當(dāng)前被認(rèn)為是實(shí)際示范實(shí)施例的那些實(shí)施例而描述了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，各種修改和等效配置都是顯而易見(jiàn)的并且都可進(jìn)行，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器，包括第一顯示板；第二顯示板，面對(duì)該第一顯示板，并和該第一顯示板間隔開(kāi)；液晶層，被插入在所述第一和第二顯示板之間；多個(gè)感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)，形成在該第二顯示板上；多個(gè)可變電容器，與所述感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)和第一電壓相連，所述可變電容器具有取決于壓力而改變的電容；多個(gè)參考電容器，與所述感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)和第二電壓相連；和多個(gè)輸出單元，與所述感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)相連，所述輸出單元基于流過(guò)所述感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)的感測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)而生成感測(cè)信號(hào)，其中該第一電壓的幅度具有第一電平和不同于該第一電平的第二電平，而該第二電壓的幅度恒定，和其中在讀取該感測(cè)信號(hào)的間隔中用于將該第一電壓維持為第二電平的時(shí)間段為至少1H，并且在將該第一電壓維持為第二電平的同時(shí)，生成該感測(cè)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示器，其中，該第二電平比該第一電平高。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示器，其中，該第二電平比該第一電平低。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示器，其中，該第一電壓是公共電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的液晶顯示器，其中，所述用于讀取該感測(cè)信號(hào)的間隔是邊沿間隔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示器，還包括多個(gè)復(fù)位信號(hào)輸入單元，與所述感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)相連，所述復(fù)位信號(hào)輸入單元接收復(fù)位電壓，并將該復(fù)位電壓施加到所述感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的液晶顯示器，其中，與所述感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)相連的所述復(fù)位信號(hào)輸入單元中的每一個(gè)包括第一復(fù)位開(kāi)關(guān)元件，用于將取決于第一復(fù)位控制信號(hào)輸入的第一復(fù)位電壓施加到所連接的感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的液晶顯示器，其中與所述感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)相連的所述復(fù)位信號(hào)輸入單元中的每一個(gè)還包括第二復(fù)位開(kāi)關(guān)元件，用于在與施加第一復(fù)位電壓的時(shí)間不同的時(shí)間，將取決于第二復(fù)位控制信號(hào)輸入的第二復(fù)位電壓施加到所連接的感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示器，還包括多個(gè)輸出晶體管，與所述感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)相連，每個(gè)輸出晶體管將取決于流過(guò)感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)的感測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)而生成的輸出信號(hào)傳輸?shù)綄?duì)應(yīng)的輸出單元。
10.一種液晶顯示器，包括第一顯示板；第二顯示板，面對(duì)該第一顯示板，并和該第一顯示板間隔開(kāi)；多個(gè)像素，形成在所述第一和第二顯示板之間；多個(gè)第一感測(cè)單元，形成在所述第一和第二顯示板之間；多個(gè)第二感測(cè)單元，形成在所述第一和第二顯示板之間；多個(gè)第一感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)，與所述第一感測(cè)單元相連，所述第一感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)在該第二顯示板上沿水平方向延伸；多個(gè)第二感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)，與所述第二感測(cè)單元相連，所述第二感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)在該第二顯示板上沿垂直方向延伸；多個(gè)第一感測(cè)信號(hào)輸出單元，形成在該第二顯示板上，所述第一感測(cè)信號(hào)輸出單元變換從所述第一感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)輸出的感測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)；和多個(gè)第二感測(cè)信號(hào)輸出單元，形成在該第二顯示板上，所述第二感測(cè)信號(hào)輸出單元變換從所述第二感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)輸出的感測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)，其中所述多個(gè)第一感測(cè)信號(hào)輸出單元被形成在該第二顯示板的左側(cè)或右側(cè)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的液晶顯示器，還包括與所述多個(gè)第一感測(cè)信號(hào)輸出單元相連的多個(gè)輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的液晶顯示器，其中，所述多個(gè)第一感測(cè)信號(hào)輸出單元沿直線(xiàn)被垂直安排。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的液晶顯示器，其中，所述多個(gè)輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)沿垂直方向延伸。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的液晶顯示器，其中，所述多個(gè)輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)以不同長(zhǎng)度沿水平方向在相應(yīng)相鄰像素之間延伸，并然后沿垂直方向延伸。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的液晶顯示器，其中，所述相鄰第一感測(cè)信號(hào)輸出單元按照以預(yù)定間隔水平偏移的方式而被垂直安排。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的液晶顯示器，其中，所述多個(gè)輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)沿垂直方向延伸。
17.根據(jù)權(quán)利要求10到16中的任一個(gè)的液晶顯示器，其中，所述感測(cè)單元中的每一個(gè)包括其電容取決于壓力而改變的可變電容器、以及與所述感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)和第二電壓相連的參考電容器。
全文摘要
一種液晶顯示器包括第一顯示板、第二顯示板、液晶層、在該第二顯示板上形成的多個(gè)感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)、其電容取決于壓力而改變的與所述感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)和第一電壓相連的多個(gè)可變電容器、與所述感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)和第二電壓相連的多個(gè)參考電容器、以及基于流過(guò)感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)的感測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)而生成感測(cè)信號(hào)的與感測(cè)數(shù)據(jù)線(xiàn)相連的多個(gè)輸出單元。該第一電壓的幅度具有第一電平和不同于該第一電平的第二電平，而該第二電壓的幅度恒定。在讀取感測(cè)信號(hào)的間隔中用于將該第一電壓維持為第二電平的時(shí)間段為至少1H，并在將該第一電壓維持為第二電平的同時(shí)，生成該感測(cè)信號(hào)。因此，增加了用于輸出感測(cè)信號(hào)的時(shí)間并改善了感測(cè)單元的靈敏度，由此增加了感測(cè)信號(hào)的可靠性。
文檔編號(hào)G09G3/36GK101025496SQ20071008497
公開(kāi)日2007年8月29日 申請(qǐng)日期2007年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月17日
發(fā)明者李柱亨, 文俊熙, 樸商鎮(zhèn), 崔寧準(zhǔn), 李明雨 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社