專(zhuān)利名稱(chēng)：包括感應(yīng)單元的液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種液晶顯示器，更具體地講，本發(fā)明涉及一種包括感應(yīng)單元的液晶顯示器。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(LCD)通常包括設(shè)置有像素電極和共電極的一對(duì)面板以及位于兩個(gè)面板之間的具有介電各向異性的液晶層。像素電極通常以矩陣圖案布置并且與開(kāi)關(guān)元件例如薄膜晶體管(TFT)連接，從而像素電極逐行地接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)電壓。共電極覆蓋兩個(gè)面板中的一個(gè)面板的整個(gè)表面，并且被供給共電壓。像素電極、共電極的相應(yīng)部分和液晶層的相應(yīng)部分形成液晶電容器，液晶電容器以及與液晶電容器連接的開(kāi)關(guān)元件是像素的主要元件。
LCD通過(guò)對(duì)像素電極和共電極施加電壓產(chǎn)生電場(chǎng)，改變對(duì)LCD施加的電場(chǎng)的強(qiáng)度，來(lái)調(diào)節(jié)穿過(guò)液晶層的光的透射率，從而顯示圖像。
通過(guò)用手指、觸摸筆或筆觸摸顯示面板，觸摸屏面板寫(xiě)出或畫(huà)出字母或圖片，或者通過(guò)操作圖標(biāo)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器例如電腦的期望操作。觸摸屏面板確定是否對(duì)顯示面板產(chǎn)生接觸(例如，通過(guò)手指、觸摸筆等)，如果產(chǎn)生接觸，則確定對(duì)應(yīng)的觸摸位置，LCD附于該觸摸屏面板上。盡管這些面板提供了一定的優(yōu)點(diǎn)，但是與不采用觸摸屏面板的LCD的制造成本相比，包含觸摸屏面板的LCD的制造成本增加。另外，將觸摸屏面板附于LCD上所采用的工藝使得LCD的產(chǎn)量和亮度下降并且LCD的厚度增加。
為了解決上面的問(wèn)題，用薄膜晶體管實(shí)現(xiàn)的多個(gè)圖片感應(yīng)單元可被集成到LCD的顯示圖像的像素中。所述圖片感應(yīng)單元感應(yīng)由手指或用戶(hù)工具的觸摸引起的入射到顯示面板上的光的變化，來(lái)確定是否接觸顯示面板以及觸摸位置。然而，這些圖片感應(yīng)單元受性質(zhì)例如外部光的強(qiáng)度、來(lái)自包含在LCD中的背光單元的光的強(qiáng)度以及溫度的影響，從而導(dǎo)致相應(yīng)感應(yīng)操作的精確度下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決上面所述的傳統(tǒng)技術(shù)的問(wèn)題。
在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，提供了一種液晶顯示器，該液晶顯示器包括第一面板；第二面板，面向第一面板并與第一面板分開(kāi)；液晶層，位于第一面板和第二面板之間；多個(gè)可變電容器，其電容根據(jù)壓力變化；多個(gè)基準(zhǔn)電容器，形成在第二面板上并且與可變電容器連接。
每個(gè)可變電容器可包括形成在第一面板上的第一電容電極和形成在第二面板上的第二電容電極。
第一電容電極和第二電容電極之間的距離可根據(jù)壓力改變，可變電容器的電容可根據(jù)該距離的變化而改變。
第一電容電極可被供給預(yù)定電壓，該預(yù)定電壓在其兩個(gè)幅值之間擺動(dòng)。
液晶顯示器還可包括形成在第二面板上并且與基準(zhǔn)電容器連接的多條感應(yīng)器掃描線(xiàn)。
液晶顯示器還可包括形成在第二面板上并且與可變電容器和基準(zhǔn)電容器連接的多條感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)。
液晶顯示器還可包括多個(gè)開(kāi)關(guān)電路，開(kāi)關(guān)電路與感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)連接并且用預(yù)定電壓對(duì)基準(zhǔn)電容器和可變電容器之間的接觸點(diǎn)充電。
液晶顯示器還可包括多條圖像掃描線(xiàn)，形成在第二面板上；多條圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)，與圖像掃描線(xiàn)交叉；多個(gè)像素，與圖像掃描線(xiàn)和圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)連接。
基準(zhǔn)電容器可分別與圖像掃描線(xiàn)連接。
在本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例中，提供了一種液晶顯示器，該液晶顯示器包括多條圖像掃描線(xiàn)；多條圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)，與圖像掃描線(xiàn)交叉；多條感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)，與圖像掃描線(xiàn)交叉；多個(gè)像素，與圖像掃描線(xiàn)和圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)連接；多個(gè)感應(yīng)單元，與感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)連接，其中，像素包括液晶電容器以及分別與液晶電容器、圖像掃描線(xiàn)中的一條和圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)中的一條連接的開(kāi)關(guān)元件，感應(yīng)單元與感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)連接并且包括可變電容器以及分別與感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)和可變電容器連接的基準(zhǔn)電容器，其中，可變電容器根據(jù)觸摸而改變其電容。
可變電容器可包括感應(yīng)電極、面向感應(yīng)電極的共電極以及位于感應(yīng)電極和共電極之間的液晶電介質(zhì)。
感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)可包括感應(yīng)電極。
液晶電容器可包括像素電極、面向像素電極的共電極以及位于像素電極和共電極之間的液晶電介質(zhì)。
液晶顯示器還可包括圖像掃描驅(qū)動(dòng)器，用于對(duì)圖像掃描線(xiàn)施加圖像掃描信號(hào)；圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器，用于對(duì)圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)施加圖像數(shù)據(jù)信號(hào)；感應(yīng)信號(hào)處理器，用于處理來(lái)自感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)的感應(yīng)信號(hào)；信號(hào)控制器，用于控制圖像掃描驅(qū)動(dòng)器、圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器和感應(yīng)信號(hào)處理器。
基準(zhǔn)電容器可分別與圖像掃描線(xiàn)連接。
液晶顯示器還可包括與基準(zhǔn)電容器連接的多條感應(yīng)器掃描線(xiàn)。
液晶顯示器還可包括圖像掃描驅(qū)動(dòng)器，用于對(duì)圖像掃描線(xiàn)施加圖像掃描信號(hào)；圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器，用于對(duì)圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)施加圖像數(shù)據(jù)信號(hào)；感應(yīng)器掃描驅(qū)動(dòng)器，用于對(duì)感應(yīng)器掃描線(xiàn)施加感應(yīng)器掃描信號(hào)；感應(yīng)信號(hào)處理器，用于處理來(lái)自感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)的感應(yīng)信號(hào)；信號(hào)控制器，用于控制圖像掃描驅(qū)動(dòng)器、圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器、感應(yīng)器掃描驅(qū)動(dòng)器和感應(yīng)信號(hào)處理器。
在本發(fā)明的又一示例性實(shí)施例中，提供了一種液晶顯示器，該液晶顯示器包括第一面板；共電極，形成在第一面板上；第二面板，面向第一面板并且與第一面板分開(kāi)；圖像掃描線(xiàn)，形成在第二面板上；圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)，形成在第二面板上并且與圖像掃描線(xiàn)交叉；薄膜晶體管，與圖像掃描線(xiàn)和圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)連接；像素電極，與薄膜晶體管連接并且面向共電極；感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)，形成在第二面板上，與圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)平行地延伸并且面向共電極；基準(zhǔn)電極，形成在第二面板上并且面向感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)；液晶層，位于第一面板和第二面板之間。
基準(zhǔn)電極可從圖像掃描線(xiàn)延伸。
液晶顯示器還可包括形成在第二面板上并且與圖像掃描線(xiàn)平行延伸的感應(yīng)器掃描線(xiàn)以及從感應(yīng)器掃描線(xiàn)延伸的基準(zhǔn)電極。
感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)可形成在與形成圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)的層相同的層上。
感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)可形成在與形成像素電極的層相同的層上。
像素可包括透射電極和反射電極，感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)形成在與形成透射電極和反射電極之一的層相同的層上。
液晶顯示器還可包括位于第一面板和第二面板之間的分隔件，分隔件支撐第一面板和第二面板并且在第一面板和第二面板之間形成預(yù)定間隔。
液晶顯示器還可包括位于基準(zhǔn)電極和感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)之間的絕緣體。


通過(guò)參照附圖對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明將變得更加清楚，附圖中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的像素的LCD的方框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的LCD的像素的等效電路圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的感應(yīng)單元的LCD的方框圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的LCD的感應(yīng)單元的等效電路圖；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例中的共電壓和感應(yīng)器掃描信號(hào)的時(shí)序圖；圖6是示出基于與根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的LCD接觸的感應(yīng)信號(hào)的曲線(xiàn)圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的LC面板組件的布局圖；圖8至圖10分別描述沿著線(xiàn)VIII-VIII、線(xiàn)IX-IX和線(xiàn)X-X截取的圖7中示出的LC面板組件的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，將參照附圖來(lái)更充分地描述本發(fā)明，附圖中示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式實(shí)施，而不應(yīng)被理解為限于這里提到的示例性實(shí)施例。
在圖中，為了清晰起見(jiàn)，夸大了層和區(qū)域的厚度。相同的標(biāo)號(hào)始終表示相同的元件。將理解的是，當(dāng)元件例如層、膜、區(qū)域、基底或面板被表示為“在另一個(gè)元件上”時(shí)，該元件可直接位于所述另一個(gè)元件上或者也可存在中間元件。相反，當(dāng)元件被表示為“直接在另一個(gè)元件上”時(shí)，不存在中間元件。如這里使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”包括相關(guān)列出項(xiàng)的一個(gè)或多個(gè)的任何一個(gè)及所有組合。
將理解的是，盡管這里可使用術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等來(lái)描述不同的元件、組件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)受這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅用來(lái)將一個(gè)元件、組件、區(qū)域、層或部分與其它元件、組件、區(qū)域、層或部分區(qū)分開(kāi)。因此，下面討論的第一元件、組件、區(qū)域、層或部分可被定義為第二元件、組件、區(qū)域、層或部分，而沒(méi)有脫離本發(fā)明的教導(dǎo)。
這里使用的術(shù)語(yǔ)僅為了描述特定實(shí)施例的目的，而不意圖成為本發(fā)明的限制。如這里使用的，除非上下文明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式。還將理解的是，當(dāng)在本說(shuō)明書(shū)中使用術(shù)語(yǔ)“包含”和/或“包括”時(shí)，說(shuō)明存在所述特征、區(qū)域、整體、步驟、操作、元件和/或組件，而不排除存在或附加一個(gè)或多個(gè)其它特征、區(qū)域、整體、步驟、操作、元件和/或組件及其組合。
為了描述方便，這里可使用空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)例如“在...下面”、“下面”、“下方”、“上方”、“上面”等來(lái)描述圖中示出的一個(gè)元件或特征與其它元件或特征的關(guān)系。將理解的是，除了圖中描述的方位之外，所述空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)意圖包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中的裝置被翻轉(zhuǎn)，則被描述為“在其它元件或特征下面”或“在其它元件或特征下方”的元件隨后被定位為“在所述其它元件或特征上方”。因此，示例性術(shù)語(yǔ)“在...下面”可包括上下兩個(gè)方位。所述裝置可被另外定位(旋轉(zhuǎn)90度或者在其它方位)，相應(yīng)地解釋這里使用的空間相對(duì)描述符。
除非另有定義，否則這里使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科技術(shù)語(yǔ))具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所通常理解的意思相同的意思。將進(jìn)一步理解，除非這里明確定義，否則術(shù)語(yǔ)例如在通常使用的字典中定義的術(shù)語(yǔ)應(yīng)該被解釋為具有與相關(guān)領(lǐng)域的上下文中以及本公開(kāi)中它們的意思相同的意思，而不是理想地或者過(guò)于正式地解釋它們的意思。
這里參照作為本發(fā)明理想實(shí)施例的示意性示圖的剖視圖來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例。這樣，作為例如制造技術(shù)和/或公差結(jié)果的示圖的形狀的變化是在意料之中的。因此，本發(fā)明的實(shí)施例不應(yīng)被理解為限于這里示出的區(qū)域的特定形狀，而是包括由例如制造引起的形狀的偏差。例如，被示出或描述為平面的區(qū)域通常可具有粗糙和/或非線(xiàn)性的特征。另外，銳角可被示為圓的。因此，圖中示出的區(qū)域?qū)嵸|(zhì)上是示意性的，它們的形狀不意圖示出區(qū)域的精確形狀，且不意圖限制本發(fā)明的范圍。
現(xiàn)在，將參照?qǐng)D1至圖4來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的LCD。
圖1是在根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的像素的示圖中示出的LCD的方框圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的LCD的像素的等效電路圖。圖3是在根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的感應(yīng)單元的示圖中示出的LCD的方框圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的LCD的感應(yīng)單元的等效電路圖。
如圖1和圖3中所示，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的LCD包括液晶(LC)面板組件300以及與面板組件300結(jié)合的圖像掃描驅(qū)動(dòng)器400(圖1)、圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500(圖1)、感應(yīng)器掃描驅(qū)動(dòng)器700(圖3)、感應(yīng)信號(hào)處理器800(圖3)和初始化單元900(圖3)。另外，灰度電壓發(fā)生器550(圖1)與圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500結(jié)合。如這里進(jìn)一步描述的，另外設(shè)置信號(hào)控制器600來(lái)控制上述元件。
在等效電路圖中，面板組件300包括多條信號(hào)線(xiàn)G1-Gn和D1-Dm、多個(gè)像素PX、多條感應(yīng)器信號(hào)線(xiàn)S1-SN和P1-PM以及多個(gè)感應(yīng)單元。像素PX與信號(hào)線(xiàn)G1-Gn和D1-Dm連接并且基本上以矩陣布置。感應(yīng)單元與感應(yīng)器信號(hào)線(xiàn)S1-SN和P1-PM連接并且基本上以矩陣布置。在圖2和圖4中示出的結(jié)構(gòu)示圖中，面板組件300包括下面板100、上面板200、位于下面板100和上面板200之間的液晶層3以及多個(gè)分隔件(未示出)。所述分隔件在面板100和200之間形成間隙，所述分隔件根據(jù)從外部施加的壓力變形。
信號(hào)線(xiàn)G1-Gn和D1-Dm包括用于傳輸圖像掃描信號(hào)的多條圖像掃描線(xiàn)G1-Gn和用于傳輸圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的多條圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)D1-Dm。
感應(yīng)器信號(hào)線(xiàn)S1-SN和P1-PM包括用于傳輸感應(yīng)器掃描信號(hào)的多條感應(yīng)器掃描線(xiàn)S1-SN和用于傳輸感應(yīng)器數(shù)據(jù)信號(hào)的多條感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)P1-PM。
如圖1和圖3中所示，圖像掃描線(xiàn)G1-Gn和感應(yīng)器掃描線(xiàn)S1-SN基本上在行方向上延伸，并且基本上彼此平行，而圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)D1-Dm和感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)P1-PM基本上在列方向上延伸并且基本上彼此平行。
參照?qǐng)D2，每個(gè)像素PX，例如第i行(i＝1，2，...，n)、第j列(j＝1，2，...，m)像素PX與信號(hào)線(xiàn)Gi和Dj連接，并且包括與信號(hào)線(xiàn)G1-Gn和D1-Dm連接的開(kāi)關(guān)元件Q以及與開(kāi)關(guān)元件Q連接的LC電容器CLC和存儲(chǔ)電容器CST。然而，將理解的是，可省略存儲(chǔ)電容器CST。
開(kāi)關(guān)元件Q例如TFT設(shè)置在下面板100上，并且開(kāi)關(guān)元件Q具有三個(gè)端控制端，與圖像掃描線(xiàn)G1-Gn中的一條連接；輸入端，與圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)D1-Dm中的一條連接；輸出端，與LC電容器CLC和存儲(chǔ)電容器CST連接。
LC電容器CLC包括設(shè)置在下面板100上的像素電極191和設(shè)置在上面板200上的共電極270，像素電極191和共電極270作為L(zhǎng)C電容器CLC的兩端。位于電極191和270之間的LC層3作為L(zhǎng)C電容器CLC的電介質(zhì)。像素電極191與開(kāi)關(guān)元件Q連接，共電極270被供給共電壓Vcom(圖1和圖3)，并且共電極270覆蓋上面板200的整個(gè)表面。盡管為了示出的目的在圖2中共電極270位于上面板200上，但是將理解，共電極270可被設(shè)置在下面板100上，電極191和270都可具有包括例如帶狀或條狀的形狀。
存儲(chǔ)電容器CST是LC電容器CLC的輔助電容器。存儲(chǔ)電容器CST包括像素電極191和設(shè)置在下面板100上的單獨(dú)的信號(hào)線(xiàn)(未示出)，該單獨(dú)的信號(hào)線(xiàn)通過(guò)絕緣體(未示出)與像素電極191疊置，存儲(chǔ)電容器CST被供給預(yù)定電壓例如共電壓Vcom。在可選實(shí)施例中，存儲(chǔ)電容器CST包括像素電極191和被稱(chēng)作前圖像掃描線(xiàn)的相鄰的圖像掃描線(xiàn)(G1-Gn中的一條)，所述前圖像掃描線(xiàn)通過(guò)絕緣體與像素電極191疊置。
為了彩色顯示，每個(gè)像素PX唯一地表示多種顏色中的一種(即，空分)或者每個(gè)像素PX以這樣的方式順序地依次表示所述顏色(例如，基色)，即，顏色的空間或時(shí)間的和作為期望的顏色(即，時(shí)分)。一組顏色的例子包括原色紅色、綠色和藍(lán)色。圖2示出了空分的例子，其中，每個(gè)像素PX包括位于上面板200面向像素電極191的區(qū)域中表示一種顏色的濾色器230。在可選實(shí)施例中，濾色器230設(shè)置在下面板100上的像素電極191上或者設(shè)置在像素電極191下。
參照?qǐng)D4，每個(gè)感應(yīng)單元，例如第i行(i＝1，2，...，N)、第j列(j＝1，2，...，M)感應(yīng)單元與感應(yīng)器掃描線(xiàn)Si和感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)Pi連接，并且包括與感應(yīng)器掃描線(xiàn)Si和感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)Pi連接的基準(zhǔn)電容器Cp以及與基準(zhǔn)電容器Cp連接的可變電容器Cv。感應(yīng)單元的數(shù)量小于像素PX的數(shù)量。換而言之，“N”小于或等于“n”，“M”小于或等于“m”。在示例性實(shí)施例中，n是N的倍數(shù)，m是M的倍數(shù)。
基準(zhǔn)電容器Cp通過(guò)絕緣體形成在信號(hào)線(xiàn)Si和Pj之間。
可變電容器Cv包括作為兩端的感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)Pj和設(shè)置在上面板200上的共電極270以及位于感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)Pj和共電極270之間用作絕緣體的LC層3?？勺冸娙萜鰿v的電容通過(guò)施加到LC面板組件300上的外部刺激例如用戶(hù)的觸摸而改變。外部刺激的例子為壓力，可變電容器Cv的兩端之間的距離根據(jù)對(duì)LC面板組件300施加的壓力而改變，從而改變可變電容器Cv的電容。通過(guò)可變電容器Cv的電容的變化，改變基準(zhǔn)電容器Cp和可變電容器Cv之間的接觸點(diǎn)的電壓Vp(被稱(chēng)作“接觸電壓”)，并且電壓Vp作為感應(yīng)器數(shù)據(jù)信號(hào)向感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)P1-PM輸出。
一個(gè)或多個(gè)偏振器(未示出)附于面板100和200中的至少一個(gè)上。
如果不形成感應(yīng)器掃描線(xiàn)S1-SN，則圖像掃描線(xiàn)G1-Gn可作為感應(yīng)器掃描線(xiàn)S1-SN。例如，如果像素行的數(shù)量為感應(yīng)器行的數(shù)量的四倍，則圖像掃描線(xiàn)G4、G8、G12，...，G4k作為感應(yīng)器掃描線(xiàn)S1-SN。
再次參照?qǐng)D1和圖3，灰度電壓發(fā)生器550產(chǎn)生與像素的透射率有關(guān)的兩組灰度電壓(或者基準(zhǔn)灰度電壓)。第一組中的灰度電壓相對(duì)于共電壓Vcom具有正極性，而第二組中的灰度電壓相對(duì)于共電壓Vcom具有負(fù)極性。
圖1中示出的圖像掃描驅(qū)動(dòng)器400與面板組件300的圖像掃描線(xiàn)G1-Gn連接，并且合成第一高電壓和第一低電壓來(lái)產(chǎn)生用于施加到圖像掃描線(xiàn)G1-Gn的圖像掃描信號(hào)。
圖1中示出的圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500與面板組件300的圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)D1-Dm連接，并且將從灰度電壓中選擇的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)施加到圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)D1-Dm。然而，將理解的是，當(dāng)灰度電壓發(fā)生器550產(chǎn)生基準(zhǔn)灰度電壓時(shí)，通過(guò)劃分基準(zhǔn)灰度電壓和從產(chǎn)生的灰度電壓中選擇數(shù)據(jù)電壓，圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500可產(chǎn)生用于兩組灰度電壓的灰度電壓。
如圖3中所示，感應(yīng)器掃描驅(qū)動(dòng)器700與面板組件300的感應(yīng)器掃描線(xiàn)S1-SN連接，并且合成第二高電壓和第二低電壓來(lái)產(chǎn)生用于施加到感應(yīng)器掃描線(xiàn)S1-SN的感應(yīng)器掃描信號(hào)。根據(jù)感應(yīng)器掃描信號(hào)，每個(gè)基準(zhǔn)電容器Cp與每條感應(yīng)器掃描線(xiàn)S1-SN連接的一端被順序供給第一電壓。當(dāng)圖像掃描線(xiàn)G1-Gn(圖1)用作感應(yīng)器掃描線(xiàn)S1-SN時(shí)，圖像掃描驅(qū)動(dòng)器400(圖1)作為感應(yīng)器掃描驅(qū)動(dòng)器700(圖3)，可省略感應(yīng)器掃描驅(qū)動(dòng)器700。
如圖3中所示，感應(yīng)信號(hào)處理器800與顯示面板300的感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)P1-PM連接，并且處理來(lái)自感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)P1-PM的感應(yīng)器數(shù)據(jù)信號(hào)。
圖3中的初始化單元900包括多個(gè)開(kāi)關(guān)元件(未示出)并且通過(guò)感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)P1-PM被供給初始化電壓Vd。
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、感應(yīng)器掃描驅(qū)動(dòng)器700、感應(yīng)信號(hào)處理器800和初始化單元900等。
參照?qǐng)D1和圖3，前面所述的單元400、500、550、600、700、800和900中的每個(gè)可包括以載帶封裝(TCP)型安裝在LC面板組件300上或者柔性印刷電路(FPC)膜上的至少一個(gè)集成電路(IC)芯片，上述單元可附于面板組件300上。在可選實(shí)施例中，單元400、500、550、600、700、800和900中的至少一個(gè)可與信號(hào)線(xiàn)G1-Gn、D1-Dm、S1-SN和P1-PM以及開(kāi)關(guān)元件Q一起集成到面板組件300上。如還可選的，所有的單元400、500、550、600、700、800和900可集成到單個(gè)IC芯片中，而且單元400、500、550、600、700、800和900中的至少一個(gè)或者單元400、500、550、600、700、800和900中的至少一個(gè)的至少一個(gè)電路元件可被設(shè)置在單個(gè)IC芯片的外部。
現(xiàn)在，將參照?qǐng)D1至圖4根據(jù)示例性實(shí)施例來(lái)描述LCD的操作。
如圖1中所示，信號(hào)控制器600被供給來(lái)自外部圖形控制器(未示出)的輸入圖像信號(hào)R、G和B以及用于控制其顯示的輸入控制信號(hào)。輸入圖像信號(hào)R、G和B包括每個(gè)像素PX的亮度信息，所述亮度具有預(yù)定數(shù)量的灰度，例如1024(＝210)，256(＝28)或者64(＝26)。輸入控制信號(hào)包括垂直同步信號(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。
根據(jù)輸入控制信號(hào)和輸入圖像信號(hào)R、G和B，信號(hào)控制器600產(chǎn)生圖像掃描控制信號(hào)CONT1、圖像數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2、感應(yīng)器掃描控制信號(hào)CONT3和感應(yīng)器數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT4，并且信號(hào)控制器600將圖像信號(hào)R、G和B處理為適于面板組件300的操作(即，圖1中示出的DAT信號(hào))。信號(hào)控制器600向圖像掃描驅(qū)動(dòng)器400發(fā)送圖像掃描控制信號(hào)CONT1，向圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500發(fā)送已處理的圖像信號(hào)DAT和圖像數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2，向感應(yīng)器掃描驅(qū)動(dòng)器700發(fā)送感應(yīng)器掃描控制信號(hào)CONT3，向感應(yīng)信號(hào)處理器800發(fā)送感應(yīng)器數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT4。
圖像掃描控制信號(hào)CONT1包括用于指示圖像掃描起始操作的圖像掃描起始信號(hào)STV以及用于控制第一高電壓的輸出時(shí)間的至少一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)。圖像掃描控制信號(hào)CONT1可包括用于限定第一高電壓的持續(xù)時(shí)間的輸出使能信號(hào)OE。
圖像數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2包括用于通知對(duì)一組像素PX傳輸圖像數(shù)據(jù)的開(kāi)始的水平同步起始信號(hào)STH、用于指示對(duì)圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)D1-Dm施加圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的加載信號(hào)LOAD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還可包括用于反轉(zhuǎn)圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的極性(例如，相對(duì)于共電壓Vcom)的反轉(zhuǎn)信號(hào)RVS。
響應(yīng)來(lái)自信號(hào)控制器600(圖1)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從信號(hào)控制器600接收用于像素PX的組的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)包DAT，并且接收從灰度電壓發(fā)生器550供給的兩組灰度電壓中的一組。圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500將處理的圖像信號(hào)DAT轉(zhuǎn)換為在從灰度電壓發(fā)生器550供給的灰度電壓中選擇的模擬圖像數(shù)據(jù)電壓，并且將該圖像數(shù)據(jù)電壓施加到圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)D1-Dm。
響應(yīng)從信號(hào)控制器600接收的圖像掃描控制信號(hào)CONT1，圖像掃描驅(qū)動(dòng)器400(圖1)對(duì)圖像掃描線(xiàn)G1-Gn施加第一高電壓(Von)，從而導(dǎo)通與圖像掃描線(xiàn)G1-Gn連接的開(kāi)關(guān)元件Q。通過(guò)激活的開(kāi)關(guān)元件Q，對(duì)圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)D1-Dm施加的圖像數(shù)據(jù)電壓被供給到像素PX。
圖像數(shù)據(jù)信號(hào)和共電壓Vcom之間的電壓差被表示為L(zhǎng)C電容器CLC(圖2)兩端的電壓，該電壓被稱(chēng)作像素電壓。LC電容器CLC中的LC分子具有取決于像素電壓的大小的取向，液晶分子的取向確定穿過(guò)LC層3(圖2)的光的偏振。偏振器將光偏振轉(zhuǎn)換為透光率，來(lái)顯示圖像。
通過(guò)以水平時(shí)間段(也被稱(chēng)作“1H”，其等于水平同步信號(hào)Hsync和數(shù)據(jù)使能信號(hào)DE的一個(gè)周期)為單位重復(fù)這個(gè)過(guò)程，所有圖像掃描線(xiàn)G1-Gn被順序供給第一高電壓，從而對(duì)所有像素PX施加圖像數(shù)據(jù)信號(hào)，以顯示一幀圖像。
當(dāng)前一幀結(jié)束下一幀開(kāi)始時(shí)，以這種方式控制對(duì)圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500施加的反轉(zhuǎn)控制信號(hào)RVS，即，數(shù)據(jù)電壓的極性被反轉(zhuǎn)(這里被稱(chēng)作“幀反轉(zhuǎn)”)。也可以以這種方式控制反轉(zhuǎn)控制信號(hào)RVS，即，一幀期間，將在圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)中流動(dòng)的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的極性周期性地反轉(zhuǎn)(例如，行反轉(zhuǎn)和點(diǎn)反轉(zhuǎn))，或者將一個(gè)包中的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的極性反轉(zhuǎn)(例如，列反轉(zhuǎn)和點(diǎn)反轉(zhuǎn))。
如圖3中所示，根據(jù)從信號(hào)控制器600接收的開(kāi)關(guān)信號(hào)，在預(yù)定時(shí)間內(nèi)，初始化單元900對(duì)感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)P1-PM施加初始化電壓Vd，以對(duì)可變電容器Cv和基準(zhǔn)電容器Cp之間的接觸點(diǎn)充以初始化電壓Vd。
響應(yīng)感應(yīng)器掃描控制信號(hào)CONT3，感應(yīng)器掃描驅(qū)動(dòng)器700對(duì)感應(yīng)器掃描線(xiàn)S1-SN順序地施加感應(yīng)器掃描信號(hào)。
響應(yīng)感應(yīng)器數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT4，感應(yīng)信號(hào)處理器800讀取感應(yīng)器數(shù)據(jù)信號(hào)并處理所述感應(yīng)器數(shù)據(jù)信號(hào)。
現(xiàn)在，將參照?qǐng)D1至圖5來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的感應(yīng)操作。
圖5是示出共電壓和感應(yīng)器掃描信號(hào)的時(shí)序圖。
如圖5中所示，共電壓Vcom在第三高電壓電平和第三低電壓電平之間擺動(dòng)，并且共電壓Vcom的周期為“2H”。當(dāng)共電壓Vcom具有第三高電壓電平時(shí)，信號(hào)控制器600向初始化單元900輸出具有高電壓電平的開(kāi)關(guān)信號(hào)SW，從而以“2H”為周期用初始化電壓Vd將感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)P1-PM初始化。然而，當(dāng)共電壓Vcom具有第三低電壓電平時(shí)，即，在讀取感應(yīng)器數(shù)據(jù)信號(hào)中，信號(hào)控制器600輸出具有低電壓電平的開(kāi)關(guān)信號(hào)SW，以使感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)P1-PM處于浮置狀態(tài)(floating state)。
開(kāi)關(guān)信號(hào)SW的脈沖寬度比“1H”窄。當(dāng)共電壓Vcom的電平改變時(shí)，開(kāi)關(guān)信號(hào)SW保持低電壓電平。如上所述，由于當(dāng)共電壓Vcom具有第三高電壓電平時(shí)，用初始化電壓Vd將基準(zhǔn)電容器Cp和可變電容器Cv之間的接觸電壓Vp初始化，所以可保持感應(yīng)器數(shù)據(jù)信號(hào)的一致性。
當(dāng)共電壓Vcom為第三低電壓電平時(shí)，感應(yīng)器掃描驅(qū)動(dòng)器700向感應(yīng)器掃描線(xiàn)S1-SN順序輸出具有第二高電壓電平的感應(yīng)器掃描信號(hào)Vs1、Vs2，...，等，以進(jìn)行掃描操作。感應(yīng)器掃描信號(hào)Vs1、Vs2，...，等的第二高電壓的每個(gè)脈沖寬度是“1H”。如圖5中所示，當(dāng)像素PX的垂直分辨率是感應(yīng)單元的分辨率的四倍時(shí)，每“4H”順序地施加感應(yīng)器掃描信號(hào)Vs1、Vs2，...，等。
相反，當(dāng)共電壓Vcom具有第三低電壓電平時(shí)，感應(yīng)器掃描線(xiàn)P1-PM可被初始化，當(dāng)共電壓Vcom的電平具有第三高電壓電平時(shí)，可進(jìn)行掃描操作。另外，共電壓Vcom可為具有預(yù)定且恒定電平的DC(直流)電壓。
當(dāng)共電壓Vcom具有第二高電壓電平時(shí)，感應(yīng)信號(hào)處理器800從感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)P1-PM讀取感應(yīng)器數(shù)據(jù)信號(hào)，接著在對(duì)讀取的感應(yīng)器數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行放大或者濾波之后，將感應(yīng)器數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字感應(yīng)信號(hào)DSN，并將該數(shù)字感應(yīng)信號(hào)DSN發(fā)送到信號(hào)控制器600。信號(hào)控制器600適當(dāng)?shù)靥幚頂?shù)字感應(yīng)信號(hào)DSN(圖3)，以實(shí)現(xiàn)確定觸摸信息例如“觸摸”或“未觸摸”以及觸摸位置的觸摸確認(rèn)操作，并且將所述信息發(fā)送到外部裝置(未示出)。外部裝置根據(jù)所述信息將圖像信號(hào)R、G和B發(fā)送到LCD。在可選實(shí)施例中，感應(yīng)信號(hào)處理器800直接向外部裝置輸出數(shù)字感應(yīng)信號(hào)DSN，外部裝置可執(zhí)行該觸摸確認(rèn)操作。
在示例性實(shí)施例中，每幀重復(fù)上面的感應(yīng)操作。然而，將理解的是，可每幾幀重復(fù)所述感應(yīng)操作。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖6，參照?qǐng)D1至圖4，現(xiàn)在將根據(jù)示例性實(shí)施例來(lái)描述通過(guò)觸摸LC面板組件300的感應(yīng)單元的操作及感應(yīng)信號(hào)。
圖6是示出通過(guò)與根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的LCD接觸產(chǎn)生的感應(yīng)信號(hào)的曲線(xiàn)圖。當(dāng)對(duì)于一幀，每條感應(yīng)器掃描信號(hào)線(xiàn)S1-SN被順序供給第二高電壓時(shí)，通過(guò)適當(dāng)?shù)靥幚砹鬟^(guò)感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)P1-PM中的一條的感應(yīng)器數(shù)據(jù)信號(hào)得到上述感應(yīng)信號(hào)。
響應(yīng)對(duì)LC面板組件300的觸摸測(cè)定感應(yīng)信號(hào)。感應(yīng)器掃描線(xiàn)S1-SN的數(shù)量是大約84，X軸表示LC面板組件300的行方向的位置，Y軸表示標(biāo)準(zhǔn)化的感應(yīng)信號(hào)。
當(dāng)用手指、觸摸筆等壓LC面板組件300時(shí)，位于面板100和200(圖2、圖4)之間的分隔件由于施加的壓力而變形，從而引起組件300的上面板200的觸摸部分變得靠近下面板100，減小了面板100和200之間的間隔。結(jié)果，上面板200的共電極270和感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)P1-PM之間的間隔也減小，從而增大了靠近觸摸部分的可變電容器Cv的電容。因此，與不發(fā)生接觸的其它位置相比，靠近觸摸部分的基準(zhǔn)電容器Cp和可變電容器Cv之間的接觸電壓Vp發(fā)生變化。與被供給第二低電壓的基準(zhǔn)電容器Cp的接觸電壓Vp相比，被供給第二高電壓的基準(zhǔn)電容器Cp的接觸電壓Vp顯著地影響感應(yīng)器數(shù)據(jù)信號(hào)。因此，盡管靠近觸摸部分，但是被供給第二低電壓的基準(zhǔn)電容器Cp的接觸電壓Vp對(duì)感應(yīng)器數(shù)據(jù)信號(hào)幾乎沒(méi)有影響。
如圖6的圓圈中所示，由于靠近觸摸位置的感應(yīng)信號(hào)的大小突然變得大于(或者可小于)其它位置的感應(yīng)信號(hào)的大小，所以利用感應(yīng)信號(hào)的變化來(lái)確定列方向的觸摸位置。在沒(méi)有觸摸的情況下，在相同的感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)P1-PM中，當(dāng)圖像掃描線(xiàn)G1-Gn的數(shù)量變大時(shí)，由于RC延遲等導(dǎo)致來(lái)自與每條圖像掃描線(xiàn)G1-Gn連接的每個(gè)感應(yīng)單元的感應(yīng)信號(hào)的大小減小。然而，由于靠近觸摸位置的感應(yīng)信號(hào)的大小相對(duì)于觸摸位置周?chē)牟糠值母袘?yīng)信號(hào)的大小較大，所以感應(yīng)信號(hào)處理器800容易確定觸摸位置。
當(dāng)對(duì)每條感應(yīng)器掃描線(xiàn)S1-SN施加第二高電壓時(shí)，感應(yīng)信號(hào)處理器800處理從感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)P1-PM輸出的一個(gè)感應(yīng)單元行的感應(yīng)器數(shù)據(jù)信號(hào)，來(lái)檢測(cè)行方向的觸摸位置。
因此，當(dāng)用戶(hù)觸摸LC面板組件300時(shí)，感應(yīng)信號(hào)處理器800分析一幀的感應(yīng)信號(hào)，以確定行方向和列方向的觸摸位置。
根據(jù)示例性實(shí)施例，現(xiàn)在將參照?qǐng)D7至圖10來(lái)描述LC面板組件300的結(jié)構(gòu)。
圖7是示出本發(fā)明的LC面板組件的示例性實(shí)施例的布局的平面圖，圖8至圖10分別是沿著線(xiàn)VIII-VIII、IX-IX和X-X截取的圖7中示出的LC面板組件的剖視圖。
如前面在圖2和圖4中所述，LC面板組件300包括下面板100、面向下面板100的上面板200以及位于面板100和200之間的液晶層3。
現(xiàn)在，將參照?qǐng)D7至圖10來(lái)更詳細(xì)地描述下面板100。
多條圖像掃描線(xiàn)121和多條存儲(chǔ)電極線(xiàn)131形成在下面板100的絕緣基底110上。絕緣基底110可由材料例如透明玻璃或塑料制成。
圖像掃描線(xiàn)121傳輸圖像掃描信號(hào)并且基本上在橫向方向上延伸。每條圖像掃描線(xiàn)121包括多個(gè)控制電極124，向上突出；端部129，具有用于接觸其它層或外部驅(qū)動(dòng)電路的較大面積；長(zhǎng)基準(zhǔn)電極122，向下延伸并面向存儲(chǔ)電極線(xiàn)131。
用于產(chǎn)生圖像掃描信號(hào)的圖像掃描驅(qū)動(dòng)電路(未示出)可被安裝在柔性印刷電路(FPC)膜(未示出)上，該柔性印刷電路膜例如可附于基底110上、直接安裝在基底110上或者可與基底110集成。圖像掃描線(xiàn)121可延伸為與可被集成到基底110上的驅(qū)動(dòng)電路(未示出)連接。
存儲(chǔ)電極線(xiàn)131被供給預(yù)定電壓并且基本上與圖像掃描線(xiàn)121平行地延伸。每條存儲(chǔ)電極線(xiàn)131位于兩條相鄰的圖像掃描線(xiàn)121之間，并且靠近兩條相鄰的圖像掃描線(xiàn)121中的下面的圖像掃描線(xiàn)。每條存儲(chǔ)電極線(xiàn)131包括向上和向下延伸的多個(gè)存儲(chǔ)電極133。然而，將理解的是，存儲(chǔ)電極線(xiàn)131可具有各種形狀和布置。
圖像掃描線(xiàn)121和存儲(chǔ)電極線(xiàn)131優(yōu)選地由含Al金屬如Al和Al合金、含Ag金屬如Ag和Ag合金、含Cu金屬如Cu和Cu合金、含Mo金屬如Mo和Mo合金、Cr、Ta或者Ti制成。然而，將理解的是，圖像掃描線(xiàn)121和存儲(chǔ)電極線(xiàn)131可具有包括物理性質(zhì)不同的兩層導(dǎo)電膜(未示出)的多層結(jié)構(gòu)。兩層膜中的一層優(yōu)選地由包括含Al金屬、含Ag金屬和含Cu金屬的低電阻率金屬制成，以減少信號(hào)延遲或降低電壓降。另一層膜優(yōu)選地由材料例如含Mo金屬、Cr、Ta或Ti制成，這些材料具有良好的物理和化學(xué)性能并具有與其它材料例如氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)的良好的電接觸性能。兩層膜結(jié)合的例子包括下Cr膜和上Al(合金)膜以及下Al(合金)膜和上Mo(合金)膜。然而，將理解的是，圖像掃描線(xiàn)121和存儲(chǔ)電極線(xiàn)131可由各種金屬或?qū)w制成。
圖像掃描線(xiàn)121和存儲(chǔ)電極線(xiàn)131的側(cè)面相對(duì)于基底110的表面傾斜，它們的傾斜角度在大約30度至大約80度的范圍內(nèi)。
優(yōu)選地由氮化硅(SiNX)或者氧化硅(SiOX)制成的絕緣層140形成在圖像掃描線(xiàn)121和存儲(chǔ)電極線(xiàn)131上。
優(yōu)選地由加氫非晶硅(縮寫(xiě)為“a-Si”)或多晶硅制成的多個(gè)半導(dǎo)體帶151形成在絕緣層140上。每個(gè)半導(dǎo)體帶151基本上在縱向方向上延伸并且包括向控制電極124分支的多個(gè)突出部分154以及向存儲(chǔ)電極133分支的多個(gè)突出部分157。半導(dǎo)體帶151在圖像掃描線(xiàn)121和存儲(chǔ)電極線(xiàn)131附近變寬，以使半導(dǎo)體帶151寬廣地覆蓋圖像掃描線(xiàn)121和存儲(chǔ)電極線(xiàn)131。
多個(gè)歐姆接觸帶161和多個(gè)歐姆接觸島165分別形成在半導(dǎo)體帶151上。歐姆接觸帶161和歐姆接觸島165優(yōu)選地由用n型雜質(zhì)例如磷摻雜的n+加氫a-Si制成，或者它們可由硅化物制成。每個(gè)歐姆接觸帶161包括多個(gè)突出部分163，突出部分163和歐姆接觸島165成對(duì)地位于半導(dǎo)體帶151的突出部分154上。
半導(dǎo)體帶151以及歐姆接觸帶161和歐姆接觸島165的側(cè)面相對(duì)于基底110的表面傾斜，它們的傾斜角度優(yōu)選地在大約30度至大約80度的范圍內(nèi)。
多條圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)171、多個(gè)輸出電極175和多條感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)172形成在歐姆接觸帶161、歐姆接觸島165以及絕緣層140上。
圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)171傳輸圖像數(shù)據(jù)信號(hào)并且基本在縱向方向上延伸，從而與圖像掃描線(xiàn)121和存儲(chǔ)電極線(xiàn)131交叉。每條圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)171包括向控制電極124突出的多個(gè)輸入電極173以及具有用于與其它層或外部驅(qū)動(dòng)電路連接的較大面積的端部179。用于產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路(未示出)可被安裝在FPC膜(未示出)上，該FPC膜可附于基底110上、直接安裝在基底110上或者集成到基底110上。圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)171可延伸為與可被集成到基底110上的驅(qū)動(dòng)電路連接。
輸出電極175與圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)171分開(kāi)，并且關(guān)于控制電極124與輸入電極173相對(duì)設(shè)置。每個(gè)輸出電極175具有與存儲(chǔ)電極133疊置的寬且為矩形的擴(kuò)展部分177以及其一部分被輸入電極173的彎曲部分包圍的帶形部分。
控制電極124、輸入電極173和輸出電極175以及半導(dǎo)體帶151的突出部分154一起形成具有在輸入電極173和輸出電極175之間設(shè)置的突出部分154中的溝道的TFT。
感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)172傳輸感應(yīng)器數(shù)據(jù)信號(hào)并且基本上在與圖像掃描線(xiàn)121和存儲(chǔ)電極線(xiàn)131交叉的縱向方向上延伸。每條感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)172與圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)171分開(kāi)預(yù)定間隔，與圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)171平行地延伸并且與基準(zhǔn)電極122疊置。
圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)171、感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)172、輸出電極175優(yōu)選地由難熔金屬例如Cr、Mo、Ta、Ti或它們的合金制成?？蛇x地，上述元件可具有包括難熔金屬膜(未示出)和低電阻率膜(未示出)的多層結(jié)構(gòu)。所述多層結(jié)構(gòu)的例子包括含有下Cr/Mo(合金)膜和上Al(合金)膜的雙層結(jié)構(gòu)以及下Mo(合金)膜、中間Al(合金)膜和上Mo(合金)膜的三層結(jié)構(gòu)。然而，將理解的是，圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)171、感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)172和輸出電極175可由各種金屬或?qū)w制成。
圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)171、感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)172和輸出電極175具有傾斜的邊緣外形，它們的傾斜角度在從大約30度至大約80度的范圍內(nèi)。
歐姆接觸帶161和歐姆接觸島165僅位于下面的半導(dǎo)體帶151和在半導(dǎo)體帶151上的上面的導(dǎo)體(例如，圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)171、感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)172和輸出電極175)之間，減小了元件之間的接觸電阻。盡管在大多數(shù)位置半導(dǎo)體帶151比圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)171窄，但是如上所述，在圖像掃描線(xiàn)121和存儲(chǔ)電極線(xiàn)131附近，半導(dǎo)體帶151的寬度變大，以使表面的輪廓平滑，從而防止圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)171和感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)172的斷開(kāi)。半導(dǎo)體帶151包括一些沒(méi)有被圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)171和輸出電極175覆蓋的暴露部分，例如位于輸入電極173和輸出電極175之間的部分。
鈍化層180形成在圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)171、感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)172、輸出電極175和半導(dǎo)體帶151的暴露部分上。鈍化層180包括優(yōu)選地由無(wú)機(jī)絕緣體例如氮化硅或氧化硅制成的下鈍化膜180p以及優(yōu)選地由有機(jī)絕緣體制成的上鈍化膜180q。優(yōu)選地，上鈍化膜180q可具有小于大約4.0的介電常數(shù)并具有感光性。上鈍化膜180q具有凸出表面(embossed surface)。然而，將理解的是，鈍化層180可具有優(yōu)選地由無(wú)機(jī)絕緣體或有機(jī)絕緣體制成的單層結(jié)構(gòu)。
分別去除圖像掃描線(xiàn)121的端部129以及圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)171的端部179上的鈍化膜180q，來(lái)暴露下鈍化膜180p。
鈍化層180具有分別暴露圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)171的端部179和輸出電極175的多個(gè)接觸孔182和185。鈍化層180和絕緣層140具有暴露圖像掃描線(xiàn)121的端部129的多個(gè)接觸孔181。
多個(gè)像素電極191和多個(gè)接觸輔助物81、82形成在鈍化層180上。
像素電極191沿著上鈍化膜180q的凸出表面彎曲。每個(gè)像素電極191包括透射電極192和形成在透射電極192上的反射電極194。透射電極192優(yōu)選地由透明導(dǎo)體例如ITO或IZO制成，反射電極194優(yōu)選地由反射導(dǎo)體例如Ag、Al、Cr或其合金制成。
然而，將理解的是，反射電極194可具有包括具有低電阻率的例如Al、Ag或其合金的上反射膜以及由具有與ITO或IZO良好的接觸特性的含Mo金屬、Cr、Ta或Ti制成的下膜的雙層結(jié)構(gòu)。
每個(gè)反射電極194包括位于上鈍化膜180q的開(kāi)口中并且暴露透射電極192的透射窗195。
像素電極191通過(guò)接觸孔185與輸出電極175物理連接且電連接，以使像素電極191從輸出電極175接收數(shù)據(jù)電壓。
被供給數(shù)據(jù)電壓的像素電極191與被供給共電壓的相對(duì)的上面板200的共電極270一起產(chǎn)生電場(chǎng)，該電場(chǎng)確定位于面板100和200之間的LC層3中的LC分子(未示出)的取向。穿過(guò)LC層3的光的偏振根據(jù)已確定的LC分子的取向而改變。像素電極191和共電極270形成被稱(chēng)作“液晶電容器”的電容器，該電容器存儲(chǔ)在TFT截止之后施加的電壓。
具有下面板100、上面板200和LC層3的透射LCD包括多個(gè)透射區(qū)TA和多個(gè)反射區(qū)RA。每個(gè)透射區(qū)TA由透射電極192限定，每個(gè)反射區(qū)RA由反射電極194限定。具體地，透射窗195上面或下面的部分分別為透射區(qū)TA，位于反射電極194的上面或下面的部分分別為反射區(qū)RA。
在透射區(qū)TA中，來(lái)自位于下面板100下面的背光單元(未示出)的光穿過(guò)LC層3和上面板200來(lái)顯示期望的圖像。在反射區(qū)RA中，外部光例如太陽(yáng)光入射到上面板200上并且穿過(guò)上面板200和LC層3，到達(dá)反射電極194。接著，外部光被反射電極194反射，再次穿過(guò)LC層3。此時(shí)，光的反射效率被反射電極194的凸出表面提高。
像素電極191和與像素電極191連接的輸出電極175的擴(kuò)展部分177與存儲(chǔ)電極133疊置。像素電極191、與像素電極191連接的輸出電極175分別與存儲(chǔ)電極133形成存儲(chǔ)電容器CST，電容器CST提高LC電容器CLC的電壓存儲(chǔ)能力。
通過(guò)位于基準(zhǔn)電極122和感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)172之間的絕緣層140，基準(zhǔn)電極122和感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)172疊置，形成基準(zhǔn)電容器Cp。通過(guò)位于感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)172和共電極270之間的鈍化層180和LC層3，感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)172和位于上面板200上的共電極270疊置，形成可變電容器Cv。因此，如圖3中所示，多個(gè)可變電容器Cv沿著一條感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)172連續(xù)形成，而多個(gè)基準(zhǔn)電容器Cp分別沿著一條感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)172分開(kāi)地形成。
返回圖7至圖10，接觸輔助物81和82分別通過(guò)接觸孔181和182與圖像掃描線(xiàn)121的端部129和圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)171的端部179連接。接觸輔助物81和82保護(hù)端部129和179并且提高端部129、179與外部器件之間的粘接性。
現(xiàn)在，將參照?qǐng)D7至圖10來(lái)描述示例性實(shí)施例中的共電極面板200。
用于防止漏光的被稱(chēng)作黑色矩陣的阻光構(gòu)件220形成在由材料例如透明玻璃或塑料形成的絕緣基底210上。
阻光構(gòu)件220具有面向像素電極191的多個(gè)開(kāi)口(未示出)并且防止兩個(gè)相鄰像素之間的光泄漏。
多個(gè)濾色器230也形成在基底210上，多個(gè)濾色器230基本上設(shè)置在被阻光構(gòu)件220包圍的區(qū)域中。濾色器230可沿著像素電極191基本上在縱向方向上延伸。濾色器230可表示各種顏色例如原色紅色、綠色和藍(lán)色中的一種顏色。
在反射區(qū)RA中，每個(gè)濾色器230包括光孔240。光孔240補(bǔ)償由于透過(guò)濾色器230的光線(xiàn)的量的差而引起的反射區(qū)RA和透射區(qū)TA之間的色調(diào)的差。可選地，可通過(guò)改變透射區(qū)TA和反射區(qū)RA中的濾色器230的厚度來(lái)補(bǔ)償色調(diào)的差。
保護(hù)體250形成在濾色器230和阻光構(gòu)件220上。保護(hù)體250也形成在光孔240中。保護(hù)體250優(yōu)選地由(有機(jī))絕緣體制成，保護(hù)體250防止濾色器230被暴露并且提供平坦的表面。然而，保護(hù)體250面向感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)172的部分突出形成突出部分。在可選實(shí)施例中，可省略保護(hù)體250。
共電極270形成在保護(hù)體250上。共電極270優(yōu)選地由透明導(dǎo)電材料例如ITO和IZO形成。
取向?qū)?未示出)涂覆在面板100和200的內(nèi)表面上，偏振器(未示出)設(shè)置在面板100和200的外表面上。
LC層3水平取向或者垂直取向。因?yàn)槿コ送干鋮^(qū)TA上的上鈍化層180q，所以L(fǎng)C層3在透射區(qū)TA中的厚度是LC層3在反射區(qū)RA中的厚度的兩倍。
LC面板組件300還包括多個(gè)彈性分隔件320(圖8)。分隔件320具有圓形或者橢圓形的形狀，并且分散在LC面板組件300上，以在面板100和200之間形成預(yù)定間隙。分隔件320的尺寸或形狀根據(jù)對(duì)面板施加的壓力而改變。在可選實(shí)施例中，分隔件320可具有柱形的形狀。分隔件320可為可選地剛性分隔件且規(guī)則布置。
另外，可用密封劑密封LC面板組件300的TFT陣列面板100和共電極面板200。密封劑位于共電極面板200的邊界上。
在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)172形成在與圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)171形成的層相同的層上。然而，將理解的是，感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)172可以可選地形成在與透射電極192或反射電極194形成的層相同的層上。感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)172可由材料例如ITO、IZO或Al制成。
另外，感應(yīng)器掃描線(xiàn)可形成在與圖像掃描線(xiàn)121形成的層相同的層上。在這種情況下，感應(yīng)器掃描線(xiàn)與感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)172疊置來(lái)代替與圖像掃描線(xiàn)121疊置，形成基準(zhǔn)電容器Cp。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，可變電容器和基準(zhǔn)電容器與LC面板組件300集成，來(lái)檢測(cè)觸摸和觸摸位置。
盡管已經(jīng)參照示例性實(shí)施例詳細(xì)描述了本發(fā)明，但是將理解，本發(fā)明不限于公開(kāi)的實(shí)施例，而且相反，本發(fā)明意圖覆蓋包含在權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等效布置。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器，包括第一面板；第二面板，面向所述第一面板并與所述第一面板分開(kāi)；液晶層，位于所述第一面板和所述第二面板之間；多個(gè)可變電容器，其中，所述可變電容器的電容根據(jù)壓力變化；多個(gè)基準(zhǔn)電容器，形成在所述第二面板上并且與所述可變電容器連接。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中，每個(gè)所述可變電容器包括形成在所述第一面板上的第一電容電極和形成在所述第二面板上的第二電容電極。
3.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示器，其中，所述第一電容電極和所述第二電容電極之間的距離根據(jù)壓力改變，所述可變電容器的電容根據(jù)所述距離的變化而改變。
4.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示器，其中，所述第一電容電極被供給預(yù)定電壓，所述預(yù)定電壓在其兩個(gè)幅值之間擺動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，還包括形成在所述第二面板上并且與所述基準(zhǔn)電容器連接的多條感應(yīng)器掃描線(xiàn)。
6.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，還包括形成在所述第二面板上并且與所述可變電容器和所述基準(zhǔn)電容器連接的多條感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)。
7.如權(quán)利要求6所述的液晶顯示器，還包括多個(gè)開(kāi)關(guān)電路，所述開(kāi)關(guān)電路與所述感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)連接并且用預(yù)定電壓對(duì)所述基準(zhǔn)電容器和所述可變電容器之間的接觸點(diǎn)充電。
8.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，還包括多條圖像掃描線(xiàn)，形成在所述第二面板上；多條圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)，與所述圖像掃描線(xiàn)交叉；多個(gè)像素，與所述圖像掃描線(xiàn)和所述圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)連接。
9.如權(quán)利要求8所述的液晶顯示器，其中，所述基準(zhǔn)電容器分別與所述圖像掃描線(xiàn)連接。
10.一種液晶顯示器，包括多條圖像掃描線(xiàn)；多條圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)，與所述圖像掃描線(xiàn)交叉；多條感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)，與所述圖像掃描線(xiàn)交叉；多個(gè)像素，與所述圖像掃描線(xiàn)和所述圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)連接；多個(gè)感應(yīng)單元，與所述感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)連接，其中，所述像素包括液晶電容器以及分別與所述液晶電容器、所述圖像掃描線(xiàn)中的一條和所述圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)中的一條連接的開(kāi)關(guān)元件，所述感應(yīng)單元與所述感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)連接并且包括可變電容器以及分別與所述感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)和所述可變電容器連接的基準(zhǔn)電容器，其中，所述可變電容器根據(jù)觸摸而改變其電容。
11.如權(quán)利要求10所述的液晶顯示器，其中，所述可變電容器包括感應(yīng)電極、面向所述感應(yīng)電極的共電極以及位于所述感應(yīng)電極和所述共電極之間的液晶電介質(zhì)。
12.如權(quán)利要求11所述的液晶顯示器，其中，所述感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)包括所述感應(yīng)電極。
13.如權(quán)利要求10所述的液晶顯示器，其中，所述液晶電容器包括像素電極、面向所述像素電極的共電極以及位于所述像素電極和所述共電極之間的液晶電介質(zhì)。
14.如權(quán)利要求10所述的液晶顯示器，還包括圖像掃描驅(qū)動(dòng)器，用于對(duì)所述圖像掃描線(xiàn)施加圖像掃描信號(hào)；圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器，用于對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)施加圖像數(shù)據(jù)信號(hào)；感應(yīng)信號(hào)處理器，用于處理來(lái)自所述感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)的感應(yīng)信號(hào)；信號(hào)控制器，用于控制所述圖像掃描驅(qū)動(dòng)器、所述圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器和所述感應(yīng)信號(hào)處理器。
15.如權(quán)利要求10所述的液晶顯示器，其中，所述基準(zhǔn)電容器分別與所述圖像掃描線(xiàn)連接。
16.如權(quán)利要求10所述的液晶顯示器，還包括與所述基準(zhǔn)電容器連接的多條感應(yīng)器掃描線(xiàn)。
17.如權(quán)利要求16所述的液晶顯示器，還包括圖像掃描驅(qū)動(dòng)器，用于對(duì)所述圖像掃描線(xiàn)施加圖像掃描信號(hào)；圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器，用于對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)施加圖像數(shù)據(jù)信號(hào)；感應(yīng)器掃描驅(qū)動(dòng)器，用于對(duì)所述感應(yīng)器掃描線(xiàn)施加感應(yīng)器掃描信號(hào)；感應(yīng)信號(hào)處理器，用于處理來(lái)自所述感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)的感應(yīng)信號(hào)；信號(hào)控制器，用于控制所述圖像掃描驅(qū)動(dòng)器、所述圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器、所述感應(yīng)器掃描驅(qū)動(dòng)器和所述感應(yīng)信號(hào)處理器。
18.一種液晶顯示器，包括第一面板；共電極，形成在所述第一面板上；第二面板，面向所述第一面板并且與所述第一面板分開(kāi)；圖像掃描線(xiàn)，形成在所述第二面板上；圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)，形成在所述第二面板上并且與所述圖像掃描線(xiàn)交叉；薄膜晶體管，與所述圖像掃描線(xiàn)和所述圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)連接；像素電極，與所述薄膜晶體管連接并且面向所述共電極；感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)，形成在所述第二面板上，與所述圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)平行地延伸并且面向所述共電極；基準(zhǔn)電極，形成在所述第二面板上并且面向所述感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)；液晶層，位于所述第一面板和所述第二面板之間。
19.如權(quán)利要求18所述的液晶顯示器，其中，所述基準(zhǔn)電極從所述圖像掃描線(xiàn)延伸。
20.如權(quán)利要求18所述的液晶顯示器，還包括形成在所述第二面板上并且與所述圖像掃描線(xiàn)平行延伸的感應(yīng)器掃描線(xiàn)以及從所述感應(yīng)器掃描線(xiàn)延伸的基準(zhǔn)電極。
21.如權(quán)利要求18所述的液晶顯示器，其中，所述感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)形成在與形成所述圖像數(shù)據(jù)線(xiàn)的層相同的層上。
22.如權(quán)利要求18所述的液晶顯示器，其中，所述感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)形成在與形成所述像素電極的層相同的層上。
23.如權(quán)利要求18所述的液晶顯示器，其中，所述像素電極包括透射電極和反射電極，所述感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)形成在與形成所述透射電極和所述反射電極之一的層相同的層上。
24.如權(quán)利要求18所述的液晶顯示器，還包括位于所述第一面板和所述第二面板之間的分隔件，所述分隔件支撐所述第一面板和所述第二面板并且在所述第一面板和所述第二面板之間形成預(yù)定間隔。
25.如權(quán)利要求18所述的液晶顯示器，還包括位于所述基準(zhǔn)電極和所述感應(yīng)器數(shù)據(jù)線(xiàn)之間的絕緣體。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種液晶顯示器。該液晶顯示器包括第一面板；第二面板，面向第一面板并與第一面板分開(kāi)；液晶層，位于第一面板和第二面板之間；多個(gè)可變電容器，該電容器的電容根據(jù)壓力改變；多個(gè)基準(zhǔn)電容器，形成在第二面板上并且與可變電容器連接。
文檔編號(hào)G02F1/136GK1908744SQ20061010839
公開(kāi)日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2006年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月4日
發(fā)明者樸商鎮(zhèn), 李明雨, 魚(yú)基漢, 李柱亨 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社