專利名稱：具有改進(jìn)觸摸屏的液晶顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有觸摸屏的液晶顯示器。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(LCD)代表包括分別具有像素電極陣列和公共電極的兩個(gè)顯示面板、且兩面板之間插入介電各向異性的液晶層的顯示設(shè)備。像素電極與諸如薄膜晶體管(TFT)之類的開關(guān)元件連接。每次將數(shù)據(jù)電壓順序提供給一行像素電極。公共電極在一個(gè)顯示面板的整個(gè)表面上形成，并接收公共電壓。像素電極、公共電極和位于二者之間的液晶層形成液晶電容器的等效電路，并且具有開關(guān)元件與之連接的液晶電容器是形成像素的基本單元。施加于兩電極上的變化的數(shù)據(jù)電壓產(chǎn)生電場(chǎng)，電場(chǎng)改變穿過液晶層的光的透射率，以顯示與數(shù)據(jù)電壓相對(duì)應(yīng)的圖像。
觸摸屏面板是允許用戶通過使用手指、觸摸筆或手寫筆(stylus)與屏幕接觸，來書寫文字、繪出圖畫、或執(zhí)行圖標(biāo)的設(shè)備。具有觸摸屏面板的液晶顯示器可以確定用戶的手指或觸摸筆是否在屏幕上接觸，并可以檢測(cè)關(guān)于接觸位置的信息。然而，這樣的液晶顯示器的制造成本由于觸摸屏面板而增加，并且制造觸摸屏面板時(shí)所涉及的附加制造過程降低了顯示設(shè)備的產(chǎn)量。此外，觸摸屏面板降低了液晶面板的亮度，并增加了液晶顯示器的整體厚度。

發(fā)明內(nèi)容
為了提供具有改進(jìn)亮度的觸摸屏液晶顯示器，本發(fā)明的示例性實(shí)施例包括在其中一個(gè)顯示面板上形成的多條傳感數(shù)據(jù)線；多個(gè)可變電容器，與傳感數(shù)據(jù)線連接，其電容隨壓力而改變；多個(gè)參考電容器，與傳感數(shù)據(jù)線連接；以及多個(gè)傳感信號(hào)輸出單元，每個(gè)傳感信號(hào)輸出單元與傳感數(shù)據(jù)線連接，用于基于流過傳感數(shù)據(jù)線的傳感數(shù)據(jù)信號(hào)來生成輸出信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明另一示例性實(shí)施例的顯示設(shè)備包括在像素之間形成的多條傳感數(shù)據(jù)線；多個(gè)傳感單元，用于基于隨所施加壓力而變化的電容來改變傳感數(shù)據(jù)信號(hào)的幅值；以及多個(gè)傳感信號(hào)輸出單元，用于生成輸出信號(hào)。每個(gè)傳感信號(hào)輸出單元包括第一開關(guān)元件，與傳感數(shù)據(jù)線連接，用于根據(jù)可變電容器電容的變化，來改變流過第一開關(guān)元件的電流量；第二開關(guān)元件，用于接收第二輸入信號(hào)，以及根據(jù)第二輸入信號(hào)來改變第二開關(guān)元件的操作狀態(tài)；第三開關(guān)元件，與傳感數(shù)據(jù)線和第二開關(guān)元件連接，用于根據(jù)可變電容器電容的變化和第二開關(guān)元件的操作狀態(tài)，來改變從第三開關(guān)元件中輸出的電流量；以及第四開關(guān)元件，與第一開關(guān)元件連接，用于根據(jù)來自第三開關(guān)元件的電流量，來改變第四開關(guān)元件的操作狀態(tài)，以改變流過第四開關(guān)元件的電流量。流過第一開關(guān)元件的電流量和流過第四開關(guān)元件的電流量可以彼此相反。有利地，基于流過第一開關(guān)元件的電流量和流過第四開關(guān)元件的電流量來確定輸出信號(hào)。
當(dāng)可變電容器的電容增加時(shí)，流過第一開關(guān)元件的電流量與基于電容的傳感數(shù)據(jù)信號(hào)成正比減小，流過第四開關(guān)元件的電流量與基于電容的傳感數(shù)據(jù)信號(hào)成反比減小。


將參照附圖，對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例進(jìn)行描述，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的液晶顯示器的框圖，其中，從像素角度示出了液晶顯示器。
圖2是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的液晶顯示器的一個(gè)像素的等效電路圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的液晶顯示器的框圖，其中，從傳感單元的角度示出了液晶顯示器。
圖4是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的液晶顯示器的一個(gè)傳感單元的等效電路圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明示例性實(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)明示例性實(shí)施例的液晶顯示器中與傳感數(shù)據(jù)線連接的多個(gè)傳感單元的等效電路。
圖6B示出了圖6A的簡化等效電路。
圖7是描述根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的液晶顯示器中的傳感操作的時(shí)序圖。
圖8A是示出了根據(jù)本發(fā)明另一示例性實(shí)施例的與一條傳感數(shù)據(jù)線連接的多個(gè)傳感單元的等效電路圖。
圖8B示出了圖8A的簡化等效電路。
圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明另一示例性實(shí)施例的液晶顯示器的傳感操作的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參照附圖，在以下更加全面地描述本發(fā)明，在附圖中，示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
在附圖中，為了清楚，放大了層、膜、面板、區(qū)域等的厚度。在整個(gè)說明書中，類似的參考數(shù)字代表類似的元件。將理解，當(dāng)稱諸如層、膜、區(qū)域或基板之類的元件在另一元件“上”時(shí)，可以直接在另一元件上，或者也可以存在插入元件。相反地，當(dāng)稱元件“直接”在另一元件“上”時(shí)，不存在插入元件。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D1至圖5，對(duì)根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的液晶顯示器進(jìn)行描述。圖1是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的液晶顯示器的框圖，其中，從像素角度示出了液晶顯示器。圖2是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的液晶顯示器的一個(gè)像素的等效電路圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的液晶顯示器的框圖，其中，從傳感單元的角度示出了液晶顯示器。圖4是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的液晶顯示器的一個(gè)傳感單元的等效電路圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的液晶顯示器的示意圖。
參照?qǐng)D1和圖3，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的液晶顯示器包括液晶面板組件300、圖像掃描驅(qū)動(dòng)器400、圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500、以及與液晶面板組件300連接的傳感信號(hào)處理單元800、與圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500連接的灰度電壓發(fā)生器550、與傳感信號(hào)處理單元800連接的接觸確定單元700、以及信號(hào)控制器600，用于控制液晶面板組件300、圖像掃描驅(qū)動(dòng)器400、圖像驅(qū)動(dòng)器500、灰度電壓發(fā)生器550、接觸確定單元700和傳感信號(hào)處理單元800。
參照?qǐng)D1至圖4B，液晶面板組件300包括多條顯示信號(hào)線G1-Gn和D1-Dm；多個(gè)像素PX，與顯示信號(hào)線連接、并基本以矩陣形式排列；多條傳感信號(hào)線SY1-SYN、SX1-SXM和RL；多個(gè)傳感單元SU，與傳感信號(hào)線連接、并基本以矩陣形式排列；多個(gè)初始信號(hào)輸入單元INI，與傳感信號(hào)線SY1-SYN和SX1-SXM的一端連接；多個(gè)傳感信號(hào)輸出單元SOUT，與傳感信號(hào)線SY1-SYN和SX1-SXM的另一端連接；以及多條輸出數(shù)據(jù)線OY1-OYN和OX1-OXM，與傳感信號(hào)輸出單元SOUT連接。
參考圖2和圖5，液晶面板組件300包括彼此面對(duì)排列的薄膜晶體管陣列面板100和公共電極面板200、插入薄膜晶體管陣列面板100和公共電極面板200之間的液晶層3、以及保持兩面板100和200之間間隔的隔板(未示出)，并且隔板具有預(yù)定程度的壓縮和變形的能力。
顯示信號(hào)線G1-Gn和D1-Dm包括用于傳送圖像掃描信號(hào)的多條圖像掃描線G1-Gn、以及用于傳送圖像數(shù)據(jù)電壓的多條圖像數(shù)據(jù)線D1-Dm。傳感信號(hào)線SY1-SYN、SX1-SXM和RL包括用于傳送傳感數(shù)據(jù)信號(hào)的多條水平傳感數(shù)據(jù)線SY1-SYN和多條垂直傳感數(shù)據(jù)線SX1-SXM，以及用于傳送參考電壓的多條參考電壓線RL。如果必要，可以省略參考電壓線RL。
圖像掃描線G1-Gn和水平傳感數(shù)據(jù)線SY1-SYN基本沿行的方向延伸，幾乎彼此平行。圖像數(shù)據(jù)線D1-Dm和垂直傳感數(shù)據(jù)線SX1-SXM基本沿列的方向延伸，幾乎彼此平行。參考電壓線RL沿行或列的方向延伸。
每個(gè)像素PX包括與顯示信號(hào)線G1-Gn和D1-Dm連接的開關(guān)元件Q、以及與開關(guān)元件Q連接的液晶電容器C1c和存儲(chǔ)電容器Cst。如果必要，可以省略存儲(chǔ)電容器Cst。
開關(guān)元件Q是諸如在薄膜晶體管陣列面板100上設(shè)置的薄膜晶體管之類的三端子元，并具有與圖像掃描線G1-Gn連接的控制端子、與圖像數(shù)據(jù)線D1-Dm連接的輸入端子、以及與液晶電容器C1c和存儲(chǔ)電容器Cst連接的輸出端子。薄膜晶體管包括非晶硅和多晶硅。
液晶電容器C1c使用薄膜晶體管陣列面板100的像素電極191和公共電極面板200的公共電極270作為兩個(gè)端子，兩個(gè)電極191和270之間的液晶層3用作介電材料。像素電極191與開關(guān)元件Q連接，在公共電極面板200的整個(gè)表面上形成公共電極270以接收公共電壓Vcom。不同于圖2，可以在薄膜晶體管陣列面板100上設(shè)置公共電極270，并且兩電極191和270中的至少一個(gè)可以是線形或桿形的。
通過將在薄膜晶體管陣列面板100上設(shè)置的另一信號(hào)線(未示出)和像素電極191重疊并在二者之間插入絕緣體，來制造補(bǔ)充液晶電容器C1c的存儲(chǔ)電容器Cst，并且將諸如公共電壓Vcom之類的預(yù)定電壓施加于所述另一信號(hào)線上。然而，可以通過將像素電極191和先前的圖像掃描線重疊并在二者之間插入絕緣體，來制造存儲(chǔ)電容器Cst。
為了實(shí)現(xiàn)彩色顯示器，每個(gè)像素PX唯一地顯示其中一個(gè)基色(空間區(qū)分)、或者根據(jù)時(shí)間交替顯示基色(時(shí)間區(qū)分)，使得通過基色的空間與時(shí)間之和來識(shí)別所需色彩?；梢允羌t、綠和藍(lán)。圖2示出了空間區(qū)分的示例，其中，每個(gè)像素PX在公共電極面板200中與像素電極191對(duì)應(yīng)的區(qū)域中具有濾色器230，代表其中一個(gè)基色。不同于圖2，可以在薄膜晶體管陣列面板100的像素電極191上或下形成濾色器230。
至少一個(gè)偏光器(未示出)附在液晶面板組件300的外表面上，以使光偏振。
如圖4所示，傳感單元包括與水平或垂直傳感數(shù)據(jù)線SL(以下稱為傳感數(shù)據(jù)線)連接的可變電容器Cv，以及在傳感數(shù)據(jù)線SL和參考電壓線RL之間連接的參考電容器Cp。
通過將薄膜晶體管陣列面板100的參考電壓線RL和傳感數(shù)據(jù)線SL重疊并在二者之間插入絕緣體(未示出)，來制造參考電容器Cp。
可變電容器Cv使用薄膜晶體管陣列面板100的傳感數(shù)據(jù)線SL和公共電極面板200的公共電極270作為兩個(gè)端子，并將在兩個(gè)端子之間的液晶層3用作介電材料?？勺冸娙萜鰿v的電容隨來自外部的刺激而變化，如施加于液晶面板組件300上的用戶的觸摸。當(dāng)壓力施加于公共電極面板200上時(shí)，隔板被壓縮并變形以改變兩個(gè)端子之間的距離，因而改變了可變電容器Cv的電容。當(dāng)可變電容器Cv的電容改變時(shí)，參考電容器Cp與可變電容器Cv之間的接觸電壓Vn的值也依據(jù)電容進(jìn)行改變。接觸電壓Vn是傳感數(shù)據(jù)信號(hào)，并流過傳感數(shù)據(jù)線SL，并能夠確定是否進(jìn)行了接觸。由于參考電容器Cp具有固定電容，并且施加于參考電容器Cp上的參考電壓具有預(yù)定電壓值，所以接觸電壓Vn在預(yù)定范圍內(nèi)變化。因此，傳感數(shù)據(jù)信號(hào)可以總是具有固定范圍內(nèi)的電壓電平，因而可以容易地確定接觸的出現(xiàn)和接觸的位置。
傳感單元SU位于兩個(gè)相鄰像素之間。例如，傳感單元SU對(duì)的密度可以約為點(diǎn)密度的1/4。例如，一個(gè)點(diǎn)包括三個(gè)平行排列、且顯示諸如紅、綠和藍(lán)之類的三個(gè)基色的像素，并形成指示液晶顯示器分辨率的基本單元。然而，一個(gè)點(diǎn)還可以由四個(gè)或多個(gè)像素組成，以及在這種情況下，每個(gè)像素PX可以顯示三個(gè)基色和白色中的一個(gè)。
在傳感單元SU對(duì)的密度約為點(diǎn)密度的1/4的示例中，傳感單元SU對(duì)的水平和垂直分辨率可以分別約為液晶顯示器水平和垂直分辨率的1/2。在這種情況下，可以存在沒有傳感單元的像素行和列。
如果將傳感單元SU的密度和點(diǎn)密度調(diào)整為這種程度，則可以將液晶顯示器甚至用于諸如字符識(shí)別之類的高精度應(yīng)用領(lǐng)域。傳感單元的分辨率可以按需較高或較低。
如上所述，使用根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的傳感單元SU，由傳感單元和傳感數(shù)據(jù)線SL占據(jù)的空間相對(duì)較小，因而可以將像素開口率(opening ratio)的降低最小化。
多個(gè)復(fù)位信號(hào)輸入單元INI具有相同的結(jié)構(gòu)，并且多個(gè)傳感信號(hào)輸出單元SOUT也具有相同的結(jié)構(gòu)。之后將對(duì)初始信號(hào)輸入單元和傳感信號(hào)輸出單元INI和SOUT的結(jié)構(gòu)和操作進(jìn)行詳細(xì)描述。
輸出數(shù)據(jù)線OY1-OYN和OX1-OXM包括多條水平和垂直輸出數(shù)據(jù)線OY1-OYN和OX1-OXM，分別通過相應(yīng)的傳感信號(hào)輸出單元SOUT，與水平和垂直傳感數(shù)據(jù)線SY1-SYN和SX1-SXM連接。輸出數(shù)據(jù)線OY1-OYN和OX1-OXM與傳感信號(hào)處理單元800連接，以將輸出信號(hào)從傳感信號(hào)輸出單元SOUT傳輸至傳感信號(hào)處理單元800。水平和垂直輸出數(shù)據(jù)線OY1-OYN和OX1-OXM基本沿列方向延伸，幾乎彼此平行。
再次參照?qǐng)D1和圖3，灰度電壓發(fā)生器500生成與像素透射率相關(guān)的兩對(duì)灰度電壓組(或參考灰度電壓組)。兩對(duì)灰度電壓組之一具有用于公共電壓Vcom的正值，以及另一對(duì)具有用于公共電壓Vcom的負(fù)值。
在使開關(guān)元件Q導(dǎo)通和截止的柵極導(dǎo)通電壓Von和柵極截止電壓Voff的控制下，圖像掃描驅(qū)動(dòng)器400將圖像掃描信號(hào)施加于圖像掃描線G1-Gn。
圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500與液晶面板組件300的圖像數(shù)據(jù)線D1-Dm連接，以從灰度電壓發(fā)生器550選擇灰度電壓，然后將灰度電壓傳輸至圖像數(shù)據(jù)線D1-Dm作為圖像數(shù)據(jù)信號(hào)。如果灰度電壓發(fā)生器550僅提供預(yù)定數(shù)量的參考灰度電壓，而不是所有的灰度電壓，則圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500分開參考灰度電壓，以生成所有灰度等級(jí)的灰度電壓，并從灰度電壓中選擇圖像數(shù)據(jù)信號(hào)。
傳感信號(hào)處理單元800包括與液晶面板組件300的輸出數(shù)據(jù)線OY1-OYN和OX1-OXM連接的多個(gè)放大單元810，并通過放大來自放大單元810的輸出信號(hào)來執(zhí)行信號(hào)處理，以生成模擬傳感信號(hào)V0，并通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器(未示出)，將模擬傳感信號(hào)V0轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，以生成數(shù)字傳感信號(hào)DSN。
接觸確定單元700從傳感信號(hào)處理單元800接收數(shù)字傳感信號(hào)DSN，執(zhí)行預(yù)定信號(hào)處理，確定是否作出接觸，檢測(cè)接觸位置，并將接觸信息INF輸出至外部設(shè)備。接觸確定單元700通過基于數(shù)字傳感信號(hào)DSN來監(jiān)視傳感單元SU的操作狀態(tài)，以控制施加于傳感單元的信號(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、以及傳感信號(hào)處理單元800的操作。
可以將驅(qū)動(dòng)設(shè)備400、500、550、600、700和800中的每一個(gè)以至少一個(gè)IC芯片的形式直接安裝在液晶面板組件300上，可以以帶載封裝TCP的形式安裝在要附在液晶面板組件300上的軟印刷電路膜(未示出)上，或者可以安裝在附加的印刷電路板PCB(未示出)上。不同于以上，可以將驅(qū)動(dòng)設(shè)備400、500、550、600、700和800與液晶面板組件300、以及信號(hào)線G1-Gn、D1-Dm、SY1-SYN、SX1-SXM、OY1-OYN、OX1-OXM和RL、以及薄膜晶體管Q集成。
參照?qǐng)D5，將液晶面板組件300分為顯示區(qū)域P1、邊緣區(qū)域P2、以及暴露區(qū)域P3。
大多數(shù)像素PX、傳感單元SU、以及信號(hào)線G1-Gn、D1-Dm、SY1-SYN、SX1-SXM、OY1-OYN、OX1-OXM和RL都放置在顯示區(qū)域P1。公共電極面板200包括諸如黑色矩陣之類的覆蓋大多數(shù)邊緣區(qū)域P2的光阻斷構(gòu)件(未示出)，以阻斷來自外部的光。由于公共電極面板200的大小小于薄膜晶體管陣列面板100，所以暴露了部分薄膜晶體管陣列面板100以形成暴露區(qū)域P3。單個(gè)芯片610安裝在暴露區(qū)域P3上，以及軟印刷電路FPC板620附在暴露區(qū)域P3上。
單個(gè)芯片610包括用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，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、接觸確定單元700和傳感信號(hào)處理單元800。將驅(qū)動(dòng)設(shè)備400、500、550、600、700和800集成為單個(gè)芯片610，可以減少安裝面積和功耗。此外，如果必要，可以在單個(gè)芯片610之外設(shè)置驅(qū)動(dòng)設(shè)備400、500、550、600、700和800中的至少一個(gè)，或者形成驅(qū)動(dòng)設(shè)備400、500、550、600、700和800的至少一個(gè)電路元件。
圖像信號(hào)線G1-Gn和Dx-Dx以及傳感數(shù)據(jù)線SY1-SYN和SX1-SXM延伸直至暴露區(qū)域P3，以與相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備400、500和800連接。
FPC板620從外部設(shè)備中接收信號(hào)，并將接收信號(hào)傳輸至單個(gè)芯片610或液晶面板組件300。為了有利于與外部設(shè)備連接，通常使FPC板620的末端形成具有連接器(未示出)。
將對(duì)液晶顯示器的顯示和傳感操作進(jìn)行詳細(xì)描述。
信號(hào)控制器600接收輸入圖像信號(hào)R、G和B、以及用于控制來自外部設(shè)備(未示出)的輸入圖像信號(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包含每個(gè)像素PX的亮度信息，并且亮度具有預(yù)定數(shù)量的灰度等級(jí)，例如，1024(＝210)、256(＝28)、或者64(＝26)灰度等級(jí)。輸入控制信號(hào)可以是垂直同步信號(hào)Vsync、水平同步信號(hào)Hsync、主時(shí)鐘信號(hào)MCLK、以及數(shù)據(jù)使能信號(hào)DE。
信號(hào)控制器600基于輸入圖像信號(hào)R、G和B、以及輸入控制信號(hào)，對(duì)輸入圖像信號(hào)R、G和B進(jìn)行處理，以適于液晶面板組件300和圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500的操作狀態(tài)，生成圖像掃描控制信號(hào)CONT1、圖像數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2、以及傳感數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT3，將圖像掃描控制信號(hào)CONT1輸出至圖像掃描驅(qū)動(dòng)器400，將圖像數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2和處理過的圖像信號(hào)DAT輸出至圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500，并將傳感數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT3輸出至傳感信號(hào)處理單元800。
圖像掃描控制信號(hào)CONT1包括用于指示掃描操作開始的掃描開始信號(hào)STV，以及用于控制柵極導(dǎo)通電壓Von的輸出的至少一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)。圖像掃描控制信號(hào)CONT1還可以包括用于限制柵極導(dǎo)通電壓Von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包括水平同步開始信號(hào)STH，用于指示一個(gè)像素行中圖像信號(hào)DAT的傳輸?shù)拈_始；加載信號(hào)LOAD，用于指示將圖像數(shù)據(jù)信號(hào)加載至圖像數(shù)據(jù)線D1-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還可以包括反轉(zhuǎn)信號(hào)RVS，用于將圖像數(shù)據(jù)信號(hào)相對(duì)于公共電壓Vcom的電壓極性反轉(zhuǎn)(以下將圖像數(shù)據(jù)信號(hào)相對(duì)于公共電壓Vcom的電壓極性稱為圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的極性)。
根據(jù)來自信號(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接收用于一個(gè)像素行中像素的數(shù)字圖像信號(hào)DAT，并選擇與各個(gè)數(shù)字圖像信號(hào)DAT相對(duì)應(yīng)的灰度電壓，以將數(shù)字圖像信號(hào)DAT轉(zhuǎn)換為模擬圖像數(shù)據(jù)信號(hào)，并將模擬圖像數(shù)據(jù)信號(hào)施加于相應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)線D1-Dm。
圖像掃描驅(qū)動(dòng)器400根據(jù)來自信號(hào)控制器600的圖像掃描控制信號(hào)CONT1，將柵極導(dǎo)通電壓Von施加于圖像掃描線G1-Gn上，以導(dǎo)通與圖像掃描線G1-Gn連接的開關(guān)元件Q。然后，通過導(dǎo)通的開關(guān)元件Q，將施加于圖像數(shù)據(jù)線D1-Dm的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)施加于相應(yīng)的像素PX。
施加于像素PX的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的電壓與公共電壓Vcom之間的差值是液晶電容器C1c的充電電壓，即像素電壓。液晶分子的排列隨像素電壓的幅值而變化，使得穿過液晶層3的光的偏振發(fā)生改變。偏振的改變通過附在液晶面板組件300上的偏光器(未示出)，引起了光透射率的改變，因而可以顯示所需圖像。
通過以一個(gè)水平周期1H(與水平同步信號(hào)Hsync和數(shù)據(jù)使能信號(hào)DE的一個(gè)周期相同)為單位重復(fù)上述操作，將柵極導(dǎo)通電壓Von順序施加于所有圖像掃描線G1-Gn，以將圖像數(shù)據(jù)信號(hào)施加于所有像素，從而顯示一幀圖像。
控制施加于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500的反轉(zhuǎn)信號(hào)RVS的狀態(tài)，使得在一幀結(jié)束時(shí)下一幀開始，并使得施加于各個(gè)像素的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的極性與前一幀的極性相反(“幀反轉(zhuǎn)”)。即使在一幀中，根據(jù)反轉(zhuǎn)信號(hào)RVS的特性，流過一條圖像數(shù)據(jù)線的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的極性也可以改變(例如，行反轉(zhuǎn)和點(diǎn)反轉(zhuǎn))，或者，施加于一個(gè)像素列的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的極性可以彼此不同(例如，列反轉(zhuǎn)和點(diǎn)反轉(zhuǎn))。
傳感信號(hào)處理單元800讀取傳感數(shù)據(jù)信號(hào)，其中，根據(jù)傳感數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT3，每幀一次在幀間邊沿(porch)時(shí)間段中通過輸出數(shù)據(jù)線OY1-OYN和OX1-OXM來施加傳感數(shù)據(jù)信號(hào)。由于在邊沿時(shí)間段中，來自圖像掃描驅(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)較少影響到傳感數(shù)據(jù)信號(hào)，所以傳感數(shù)據(jù)信號(hào)的可靠性提高。不必在每幀執(zhí)行讀取操作，如果必要，可以對(duì)多個(gè)幀執(zhí)行一次。此外，可以在一個(gè)邊沿時(shí)間段中執(zhí)行多于兩次的讀取操作，以及在一幀中至少執(zhí)行一次讀取操作。
傳感信號(hào)處理單元800執(zhí)行諸如通過相應(yīng)放大單元810放大讀取的模擬傳感數(shù)據(jù)信號(hào)之類的信號(hào)處理操作，將處理過的模擬傳感數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字傳感信號(hào)DSN，并將轉(zhuǎn)換的數(shù)字傳感信號(hào)DSN輸出至接觸確定單元700。將在之后對(duì)傳感信號(hào)處理單元800中的放大單元810的操作進(jìn)行描述。
接觸確定單元700接收數(shù)字傳感信號(hào)DSN，并對(duì)于接收的數(shù)字傳感信號(hào)DSN執(zhí)行適當(dāng)?shù)奶幚聿僮鳎源_定是否進(jìn)行了接觸，并檢測(cè)接觸位置，將接觸信息傳輸至外部設(shè)備。然后，外部設(shè)備將圖像信號(hào)R、G和B傳輸至液晶顯示器。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D6A至圖7，對(duì)根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的復(fù)位信號(hào)輸入單元INI、傳感信號(hào)輸出單元SOUT和放大器810的結(jié)構(gòu)和操作進(jìn)行描述。
圖6A是示出了與根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的液晶顯示器中的傳感數(shù)據(jù)線連接的多個(gè)傳感單元的等效電路，以及圖6B示出了圖6A的簡化等效電路。圖7是描述根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的液晶顯示器中的傳感操作的時(shí)序圖。
圖6A和圖6B示出了如以上參照?qǐng)D3所描述的多條傳感數(shù)據(jù)線SL(圖3中的SY1-SYN和SX1-SXM)、與每條數(shù)據(jù)線SL連接的多個(gè)傳感單元SU、與每條數(shù)據(jù)線SL的一端連接的復(fù)位信號(hào)輸入單元INI、以及在每條傳感數(shù)據(jù)線SL的另一端與輸出數(shù)據(jù)線OL(圖3中的OY1-OYN和OX1-OXM)之間連接的多個(gè)傳感信號(hào)輸出單元SOUT之間的關(guān)系。
即，每個(gè)都具有可變電容器Cv和參考電容器Cp的多個(gè)傳感單元SU與單個(gè)傳感數(shù)據(jù)線SL連接。傳感數(shù)據(jù)線SL的一端與復(fù)位信號(hào)輸入單元INI連接，傳感數(shù)據(jù)線SL的另一端與傳感信號(hào)輸出單元SOUT連接。可變電容器Cv與公共電壓Vcom連接，參考電容器Cp與參考電壓Vp連接。
如上所述，每個(gè)可變電容器Cv由作為兩端子的傳感數(shù)據(jù)線SL和公共電極270構(gòu)成，圖6B中示出的可變電容器Cv’代表多個(gè)可變電容器Cv。實(shí)質(zhì)上，可變電容器Cv’的電容沿單個(gè)傳感數(shù)據(jù)線SL均勻分布。如圖6B所示，單個(gè)參考電容器Cp’代表與可變電容器Cv’相對(duì)應(yīng)的多個(gè)參考電容器Cp。
復(fù)位信號(hào)輸入單元INI中的每個(gè)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是諸如薄膜晶體管之類的三端子元件，包括與第一和第二復(fù)位控制信號(hào)RST1和RST2連接的控制端子、與第一和第二復(fù)位電壓Vr1和Vr2連接的輸入端子、以及與傳感數(shù)據(jù)線SL連接的輸出端子。
第一和第二復(fù)位晶體管Qr1和Qr2位于液晶面板組件300中沒有像素的邊緣區(qū)域P2，并根據(jù)第一和第二復(fù)位控制信號(hào)RST1和RST2，將第一和第二復(fù)位電壓Vr1和Vr2提供給傳感數(shù)據(jù)線SL。
傳感信號(hào)輸出單元SOUT包括輸出晶體管Qs。輸出晶體管Qs也諸如薄膜晶體管之類的三端子元件，包括與傳感數(shù)據(jù)線SL連接的控制端子、與輸入電壓Vs連接的輸入端子、以及與輸出數(shù)據(jù)線OL連接的輸出端子。輸出晶體管Qs也位于液晶面板組件300的邊緣區(qū)域P2，并基于沿傳感數(shù)據(jù)線SL流動(dòng)的傳感數(shù)據(jù)信號(hào)，產(chǎn)生輸出信號(hào)。輸出信號(hào)可以是輸出電流。不同地，輸出晶體管Qs可以產(chǎn)生電壓作為輸出信號(hào)。
每個(gè)放大單元810包括放大器AP、電容器Cf、以及開關(guān)SW。放大器AP包括反相端子(-)、非反相端子(+)、以及輸出端子。反相端子(-)與輸出數(shù)據(jù)線OL連接。電容器Cf和開關(guān)SW連接在反相端子(-)和輸出端子(+)之間，非反相端子(+)與參考電壓(Va)連接。放大器AP和電容器Cf形成電流積分器，用于通過對(duì)來自輸出晶體管Qs的輸出電流在預(yù)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行積分，來生成傳感信號(hào)Vo。
參照?qǐng)D7，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的液晶顯示器在幀間的邊沿時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行傳感操作。優(yōu)選地，根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備可以在先于同步信號(hào)Vsync的前沿時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行傳感操作。
公共電壓Vcom具有高電平和低電平，并且每1H在高電平與低電平之間擺動(dòng)。
第一和第二復(fù)位控制信號(hào)RST1和RST2中的每一個(gè)具有導(dǎo)通電壓Ton和截止電壓Toff，用于導(dǎo)通/截止第一和第二復(fù)位晶體管Qr1和Qr2。導(dǎo)通電壓Ton可以約為7至15V，截止電壓Toff可以約為0至-15V。此外，導(dǎo)通電壓Ton可以使用柵極導(dǎo)通電壓Von，截止電壓Toff可以使用柵極截止電壓Voff。當(dāng)公共電壓Vcom是高電平時(shí)，提供第一復(fù)位控制信號(hào)RST1的導(dǎo)通電壓(Ton)。
當(dāng)將導(dǎo)通電壓Ton提供給第一復(fù)位晶體管Qr1，晶體管Qr1導(dǎo)通并將第一復(fù)位電壓Vr1施加至傳感數(shù)據(jù)線SL時(shí)，初始化傳感數(shù)據(jù)線SL。
如果在操作開始時(shí)，將參考電壓Va提供給放大器810，則由于使用參考電壓Va向放大器810的電容器Cf充電，所以放大器AP的輸出電壓幅值變?yōu)榕c參考電壓Va相同。
當(dāng)傳感數(shù)據(jù)線SL的初始化操作結(jié)束時(shí)，執(zhí)行讀取傳感信號(hào)Vo的操作。
因此，當(dāng)在初始化操作結(jié)束之后斷開第一復(fù)位控制信號(hào)RST1時(shí)，傳感數(shù)據(jù)線SL變?yōu)楦?dòng)狀態(tài)，并且根據(jù)由傳感單元確定的接觸狀態(tài)，提供給輸出晶體管Qs控制端子的電壓基于可變電容器CV’的變化和公共電壓Vcom而變化。流過輸出晶體管Qs的傳感數(shù)據(jù)信號(hào)的電流根據(jù)電壓的變化而變化。
將以進(jìn)一步地詳細(xì)對(duì)此進(jìn)行描述。由[等式1]來計(jì)算提供給輸出晶體管Qs的控制端子的電壓Vg。
Vg=Vr1-Cv′Cp′+Cv′(VcomH-VcomL)]]>在等式1中，VcomH表示高電平公共電壓值，VcomL表示低電平公共電壓值，Cp’表示參考電容器的電容，以及Cv’表示可變電容器的電容。
如果用戶接觸傳感單元SU，則顯示面板100和200之間的距離更加接近，并且可變電容器Cv’的電容增加。如[等式1]所示，如果可變電容器Cv’的電容增加，則提供給輸出晶體管Qs控制端子的電壓Vg減小，并且流向放大單元810的電流量也與電壓Vg的幅值成正比減小。結(jié)果，當(dāng)用戶做出接觸時(shí)，提供給放大單元810的電流量與未接觸傳感單元SU時(shí)相比減小。
在讀取從放大單元810中輸出的傳感信號(hào)Vo之前，通過向開關(guān)SW提供高電平開關(guān)信號(hào)Vsw，來使電容器Cf上的電壓放電。在經(jīng)過預(yù)定時(shí)間之后，傳感信號(hào)處理單元800讀取傳感信號(hào)Vo。優(yōu)選地，在第一復(fù)位控制信號(hào)RST1變?yōu)闁艠O截止電壓Voff之后，在1H時(shí)間內(nèi)設(shè)置讀取傳感信號(hào)Vo的時(shí)間。即，優(yōu)選地，在公共電壓Vcom再次變高之前讀取傳感信號(hào)Vo。這是由于傳感信號(hào)Vo也隨公共電壓Vcom的改變而改變。
如上所述，施加于放大單元810的電流量根據(jù)是否對(duì)傳感單元SU做出接觸而變化。如圖7的(a)中所示，當(dāng)未對(duì)傳感單元SU做出接觸時(shí)，輸出傳感信號(hào)Vo。然而，如圖7的(b)中所示，當(dāng)對(duì)傳感單元做接觸時(shí)，施加于放大單元810的電流量減小，并且傳感信號(hào)Vo增大。
由于傳感數(shù)據(jù)信號(hào)以第一復(fù)位電壓Vr1為參考而隨之變化，所以傳感數(shù)據(jù)信號(hào)可以具有電壓電平的恒定范圍。因此，可以容易地確定接觸的出現(xiàn)和接觸位置。
在傳感信號(hào)處理單元800讀取傳感信號(hào)Vo之后，第二復(fù)位控制信號(hào)RST2變?yōu)閷?dǎo)通電壓Ton，以導(dǎo)通第二復(fù)位晶體管Qr2。然后，將第二復(fù)位電壓Vr2提供給傳感數(shù)據(jù)線SL。由于第二復(fù)位電壓Vr2是接地電壓，所以將傳感數(shù)據(jù)線SL復(fù)位為接地電壓。維持第二復(fù)位電壓Vr2，直至將下一個(gè)第一復(fù)位電壓Vr1提供給傳感數(shù)據(jù)線SL。因此，輸出晶體管Qs維持截止?fàn)顟B(tài)，直至將下一個(gè)第一復(fù)位電壓Vr1提供給傳感數(shù)據(jù)線SL，以降低由不必要的操作浪費(fèi)的功耗。
此外，第二復(fù)位電壓Vr2和公共電壓Vcom在傳感數(shù)據(jù)線SL與公共電極270之間的液晶層處形成電場(chǎng)，并根據(jù)形成的電場(chǎng)來確定其間液晶分子的傾斜方向。傳感數(shù)據(jù)信號(hào)的變化量根據(jù)液晶分子傾斜方向而變化。這里，可以通過將第二復(fù)位電壓Vr2設(shè)置為適當(dāng)?shù)闹狄栽黾觽鞲袛?shù)據(jù)信號(hào)的變化量，來提高傳感單元的靈敏度。
可以在公共電壓Vcom處于低電平時(shí)施加第一復(fù)位信號(hào)RST1的導(dǎo)通電壓Ton。這里，在公共電壓Vcom轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖街?、公共電壓Vcom轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娖街埃瑏碜x取傳感信號(hào)Vo。此外，可以使第一復(fù)位控制信號(hào)RST1與施加于最后一條圖像掃描線Gn上的圖像掃描信號(hào)同步。
恰好在讀取傳感信號(hào)Vo之后下一1H時(shí)間段內(nèi)，第二復(fù)位控制信號(hào)RST2可以變?yōu)閷?dǎo)通電壓，或者可以在下一1H時(shí)間段之后的1H時(shí)間段內(nèi)變?yōu)閷?dǎo)通電壓Ton。
之后，將參照?qǐng)D8A至圖9，對(duì)根據(jù)本發(fā)明另一示例性實(shí)施例的復(fù)位信號(hào)輸入單元INI、傳感信號(hào)輸出單元SOUT1、以及放大單元810的結(jié)構(gòu)和操作進(jìn)行描述。
圖8A是示出了與根據(jù)本發(fā)明另一示例性實(shí)施例的一條傳感數(shù)據(jù)線連接的多個(gè)傳感單元的等效電路圖，圖8B示出了圖8A的簡化等效電路，以及圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明另一示例性實(shí)施例的液晶顯示器的傳感操作的時(shí)序圖。
如圖8A和8B中所示，除了傳感信號(hào)輸出單元SOUT1的結(jié)構(gòu)之外，復(fù)位信號(hào)輸入單元INI和放大單元810與圖6A和圖6B中的相同。因此，省略對(duì)其的詳細(xì)描述。
如圖8A和圖8B所示，傳感信號(hào)輸出單元SOUT1包括第一至第四輸出晶體管Qs1至Qs4。第一至第四輸出晶體管Qs1至Qs4是諸如薄膜晶體管之類的三端子元件。第一至第四輸出晶體管Qs1至Qs4中的每個(gè)包括控制端子、輸入端子和輸出端子。
第一輸出晶體管Qs1包括用于接收第一輸入電壓Vs1的輸入端子、與傳感數(shù)據(jù)線SL連接的控制端子、以及與放大單元810的放大器AP的非反相端子(-)連接的輸出端子。
第二輸出晶體管Qs2包括與第一輸出晶體管Qs1的輸出端子連接的輸入端子、以及用于接收接地電壓的輸出端子。
第三輸出晶體管Qs3包括用于接收第二輸入電壓Vs2的輸入端子和控制端子、以及與第二輸出晶體管Qs2的控制端子連接的輸出端子。
第四輸出晶體管Qs4包括與第三晶體管Qs3的輸出端子連接的輸入端子、與傳感數(shù)據(jù)線SL連接的控制端子、以及用于接收接地電壓的輸出端子。
第一至第四輸出晶體管Qs1至Qs4位于液晶顯示組件300中未放置像素PX的邊緣區(qū)域P2。
現(xiàn)在將對(duì)根據(jù)本發(fā)明另一示例性實(shí)施例的復(fù)位信號(hào)輸入單元INI、傳感信號(hào)輸出單元SOUT1、以及放大單元810的操作進(jìn)行描述。
與參照?qǐng)D6A至圖7描述的第一和第二復(fù)位控制信號(hào)RST1和RST2一樣，第二輸入電壓Vs2具有導(dǎo)通電壓Ton和截止電壓Toff，以導(dǎo)通第三輸出晶體管Qs3，并且具有第一復(fù)位控制信號(hào)RST1的反相形式。第二輸入電壓Vs2的導(dǎo)通電壓Ton約為3至15V，以及第二輸入電壓Vs2的截止電壓Toff約為0V。
如果將導(dǎo)通電壓Ton提供給第一復(fù)位晶體管Qr1，則導(dǎo)通第一復(fù)位晶體管Qr1。導(dǎo)通的第一復(fù)位晶體管Qr1將提供給其輸入端子的第一復(fù)位電壓Vr1提供給傳感數(shù)據(jù)線SL，以使用第一復(fù)位電壓Vr1來初始化傳感數(shù)據(jù)線SL。此時(shí)，由于第二輸入電壓Vs2維持截止電壓Toff，所以第三輸出晶體管Qs3維持截止?fàn)顟B(tài)。然而，通過第一復(fù)位晶體管Qr1的導(dǎo)通操作，將第一復(fù)位電壓Vr1提供給第四輸出晶體管Qs4的控制端子。結(jié)果，導(dǎo)通第四輸出晶體管Qs4。因此，第二晶體管Qs2維持截止?fàn)顟B(tài)，并且電流不流過第二晶體管Qs2。
如果在初始化之后，第一復(fù)位控制信號(hào)RST1變?yōu)榻刂闺妷篢off，則傳感數(shù)據(jù)線SL變?yōu)楦?dòng)狀態(tài)。因此，根據(jù)在傳感單元SU處確定的接觸出現(xiàn)，提供給第一輸出晶體管Qs1控制端子的電壓Vg基于可變電容器Cv’的電容變化和公共電壓Vcom的變化而變化。當(dāng)?shù)谝粡?fù)位控制信號(hào)RST1變?yōu)榻刂闺妷簳r(shí)，由于第二輸入電壓Vs2變?yōu)閷?dǎo)通電壓Ton，所以導(dǎo)通第三輸出晶體管Qs3。此時(shí)，與第一輸出晶體管Qs1一樣，第四輸出晶體管Qs4根據(jù)提供給控制端子的電壓Vg，來執(zhí)行不同的操作。
因此，不僅根據(jù)第一輸出晶體管Qs1的操作，而且根據(jù)第二至第四輸出晶體管Qs2至Qs4的操作，來確定提供給放大單元810的電流量，該電流量根據(jù)是否在傳感單元SU處做出接觸而變化。
即，當(dāng)導(dǎo)通第三輸出晶體管Qs3時(shí)，第三輸出晶體管Qs3向第二輸出晶體管Qs2的控制端子提供第二輸入電壓Vs2。因此，提供給第二輸出晶體管Qs2控制端子的電壓增加。增加的電壓增加了流過第二輸出晶體管Qs2的電流量，并使流向放大單元810的放大器AP的電流量降低了流過第二輸出晶體管Qs2的增加電流量。
現(xiàn)在將對(duì)此進(jìn)行更加詳細(xì)地描述。
最初，如果未在傳感單元SU處檢測(cè)到接觸，則將由[等式1]確定的電壓Vg提供給第一至第四輸出晶體管Qs1至Qs4的控制端子，并且與電壓Vg成正比地確定的第一電流i1流過第一輸出晶體管Qs1。此外，將基于提供給第四晶體管Qs4控制端子的電壓Vg而確定的電壓提供給第二輸出晶體管Qs2的控制端子，并且相應(yīng)量的第二電流i2流過第二輸出晶體管Q2。由i1-i2來確定提供給放大單元810的電流量。
如果在該狀態(tài)中，在傳感單元SU處做出接觸，則提供給第一輸出晶體管Qs1的控制端子的電壓Vg降低。因此，流過第一輸出晶體管Qs1的電流i1的量減小。由于電壓Vg也提供給第四輸出晶體管Qs4的控制端子，所以流過第四輸出晶體管Qs4的電流量也減小。因此，提供給第二輸出晶體管Qs2控制端子的電壓增加。因此，流過第二輸出晶體管Qs2的電流i2的量增加。
如上所述，當(dāng)在傳感單元SU處做出接觸時(shí)，流過第一輸出晶體管Qs1的電流i1的量減小，并且流過第二輸出晶體管Qs2的電流i2的量增加。因此，提供給放大單元810的電流ir＝i1-i2的量顯著減小。根據(jù)電流ir的變化量，與圖9的(a’)中示出的未在傳感單元SU處做出接觸時(shí)輸出的傳感電壓相比，圖9的(b’)中示出的從放大單元810的放大器AP中輸出的傳感電壓Vo增加。
如果在傳感單元處做出接觸時(shí)，通過第二至第四輸出晶體管Qs2至Qs4，可變電容器Cv的電容增加，則由于ir＝i1-i2，所以ir-Δir＝(i1-Δi)-(i2+Δi)。(這里，Δi＝Δi1-Δi2)。
即，如果在傳感單元SU處做出接觸，則i1減小了Δi，而i2增加了Δi。因此，提供給放大單元810的電流ir的量減小了Δir。
由于僅以電流變化量的角度，-Δir＝-2Δi，所以與未在傳感單元SU處做出接觸時(shí)相比較，在傳感單元SU處做出接觸時(shí)，提供給放大單元810的電流變化量增加至大約兩倍。因此，傳感單元SU的靈敏度也提高了。
根據(jù)本發(fā)明，在沒有在液晶顯示器上安裝附加觸摸屏面板的情況下制造液晶顯示器時(shí)，與液晶顯示器一起形成多個(gè)傳感單元。因此，在液晶顯示器上安裝觸摸屏面板的附加過程是不必要的。此外，可以消除諸如液晶顯示器厚度增加和亮度惡化之類的問題。
此外，通過減小提供給放大單元的預(yù)定部分的電流量，來增加在傳感單元處做出接觸時(shí)以及當(dāng)未在傳感單元處做出接觸時(shí)產(chǎn)生的輸出電壓的變化寬度，從而提高了傳感單元的靈敏度。
盡管已結(jié)合視為實(shí)際的示例性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是將理解，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白各種改變和等同的設(shè)置。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器，包括第一顯示面板；第二顯示面板，與所述第一顯示面板分離以面對(duì)所述第一顯示面板；液晶層，位于所述第一顯示面板和第二顯示面板之間；多條傳感數(shù)據(jù)線，形成在所述第二顯示面板上；多個(gè)可變電容器，與所述傳感數(shù)據(jù)線連接，并具有隨壓力變化的電容；多個(gè)參考電容器，與所述傳感數(shù)據(jù)線連接；以及多個(gè)傳感信號(hào)輸出單元，每個(gè)所述傳感信號(hào)輸出單元與所述傳感數(shù)據(jù)線連接，用于基于流過所述傳感數(shù)據(jù)線的傳感數(shù)據(jù)信號(hào)來產(chǎn)生輸出信號(hào)，其中，所述每個(gè)傳感信號(hào)輸出單元基于所述傳感數(shù)據(jù)信號(hào)來改變電流量，以降低與所述輸出信號(hào)相對(duì)應(yīng)的電流量。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中，所述傳感信號(hào)輸出單元中的每個(gè)包括第一開關(guān)元件，與所述傳感數(shù)據(jù)線連接，用于根據(jù)所述可變電容器的電容變化，來改變流過所述第一開關(guān)元件的電流量；第二開關(guān)元件，用于接收第二輸入信號(hào)，并根據(jù)所述第二輸入信號(hào)來改變所述第二開關(guān)元件的操作狀態(tài)；第三開關(guān)元件，與所述傳感數(shù)據(jù)線和所述第二開關(guān)元件連接，用于根據(jù)可變電容器的電容變化和所述第二開關(guān)元件的操作狀態(tài)，來改變從所述第三開關(guān)元件輸出的電流量；以及第四開關(guān)元件，與所述第一開關(guān)元件連接，用于根據(jù)來自所述第三開關(guān)元件的電流量，來改變所述第四開關(guān)元件的操作狀態(tài)，以改變流過所述第四開關(guān)元件的電流量，其中，流過所述第一開關(guān)元件的電流量和流過所述第四開關(guān)元件的電流量彼此相反地改變，并且基于流過所述第一開關(guān)元件的電流量和流過所述第四開關(guān)元件的電流量來確定所述輸出信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示器，其中，當(dāng)所述可變電容器的電容增加時(shí)，流過所述第一開關(guān)元件的電流量與基于所述電容的所述傳感數(shù)據(jù)信號(hào)成正比減小，并且流過所述第四開關(guān)元件的電流量與基于所述電容的所述傳感數(shù)據(jù)信號(hào)成反比減小。
4.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示器，還包括多個(gè)復(fù)位信號(hào)輸入單元，每個(gè)所述復(fù)位信號(hào)輸入單元與所述傳感數(shù)據(jù)線連接，用于接收復(fù)位電壓并將接收到的復(fù)位電壓提供給所述傳感數(shù)據(jù)線。
5.如權(quán)利要求4所述的液晶顯示器，其中，所述復(fù)位信號(hào)輸入單元中的每個(gè)包括第一復(fù)位開關(guān)元件，與相應(yīng)的傳感數(shù)據(jù)線連接，用于接收第一復(fù)位電壓，并根據(jù)第一復(fù)位控制信號(hào)，將所述第一復(fù)位電壓施加于所連接的傳感數(shù)據(jù)線。
6.如權(quán)利要求5所述的液晶顯示器，其中，所述復(fù)位信號(hào)輸入單元中的每個(gè)還包括第二復(fù)位開關(guān)元件，與相應(yīng)的傳感數(shù)據(jù)線連接，用于接收第二復(fù)位電壓，并根據(jù)第二復(fù)位控制信號(hào)，將所述第二復(fù)位電壓施加于所連接的傳感數(shù)據(jù)線。
7.如權(quán)利要求6所述的液晶顯示器，其中，所述第一復(fù)位電壓和所述第二復(fù)位電壓的電平彼此相反。
8.如權(quán)利要求5所述的液晶顯示器，其中，所述第一復(fù)位控制信號(hào)具有與所述第二復(fù)位控制信號(hào)不同的導(dǎo)通電壓施加時(shí)間。
9.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示器，還包括多個(gè)傳感信號(hào)處理器，用于接收輸出信號(hào)，并基于所述輸出信號(hào)來產(chǎn)生傳感信號(hào)。
10.如權(quán)利要求9所述的液晶顯示器，其中，所述傳感信號(hào)處理器中的每個(gè)包括積分器，用于對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行積分以產(chǎn)生所述傳感信號(hào)。
11.如權(quán)利要求10所述的液晶顯示器，其中，所述積分器包括放大器和電容器。
12.一種顯示設(shè)備，包括多個(gè)像素；多條傳感數(shù)據(jù)線，形成在所述像素之間；多個(gè)傳感單元，用于基于隨所施加的壓力而變化的電容，來改變要輸出至所述傳感數(shù)據(jù)線的傳感數(shù)據(jù)信號(hào)的幅值；以及多個(gè)傳感信號(hào)輸出單元，每個(gè)所述傳感信號(hào)輸出單元與所述傳感數(shù)據(jù)線連接，用于基于流過所述傳感數(shù)據(jù)線的所述傳感數(shù)據(jù)信號(hào)來產(chǎn)生輸出信號(hào)，其中，每個(gè)所述傳感信號(hào)輸出單元基于所述傳感數(shù)據(jù)信號(hào)來改變電流量，以減小與所述輸出信號(hào)相對(duì)應(yīng)的電流量。
13.如權(quán)利要求12所述的顯示設(shè)備，其中，所述傳感信號(hào)輸出單元中的每個(gè)包括第一開關(guān)元件，與所述傳感數(shù)據(jù)線連接，用于根據(jù)所述傳感單元的操作變化，來改變流過所述第一開關(guān)元件的電流量；第二開關(guān)元件，用于接收第二輸入信號(hào)，并根據(jù)所述第二輸入信號(hào)來改變所述第二開關(guān)元件的操作狀態(tài)；第三開關(guān)元件，與所述傳感數(shù)據(jù)線和所述第二開關(guān)元件連接，用于根據(jù)可變電容器的電容變化和所述第二開關(guān)元件的操作狀態(tài)，來改變從所述第三開關(guān)元件輸出的電流量；以及第四開關(guān)元件，與所述第一開關(guān)元件連接，用于根據(jù)來自所述第三開關(guān)元件的電流量，來改變所述第四開關(guān)元件的操作狀態(tài)，以改變流過所述第四開關(guān)元件的電流量，其中，流過所述第一開關(guān)元件的電流量和流過所述第四開關(guān)元件的電流量彼此相反地改變，并且基于流過所述第一開關(guān)元件的電流量和流過所述第四開關(guān)元件的電流量來確定所述輸出信號(hào)。
14.如權(quán)利要求13所述的顯示設(shè)備，其中，當(dāng)所述可變電容器的電容增加時(shí)，流過所述第一開關(guān)元件的電流量與基于所述電容的所述傳感數(shù)據(jù)信號(hào)成正比減小，并且流過所述第四開關(guān)元件的電流量與基于所述電容的所述傳感數(shù)據(jù)信號(hào)成反比減小。
15.如權(quán)利要求13所述的顯示設(shè)備，還包括多個(gè)復(fù)位信號(hào)輸入單元，每個(gè)所述復(fù)位信號(hào)輸入單元與所述傳感數(shù)據(jù)線連接，用于接收復(fù)位電壓并將接收到的復(fù)位電壓提供給所述傳感數(shù)據(jù)線。
16.如權(quán)利要求15所述的顯示設(shè)備，其中，所述復(fù)位信號(hào)輸入單元中的每個(gè)包括第一復(fù)位開關(guān)元件，與相應(yīng)的傳感數(shù)據(jù)線連接，用于接收第一復(fù)位電壓，并根據(jù)第一復(fù)位控制信號(hào)，將所述第一復(fù)位電壓施加于所連接的傳感數(shù)據(jù)線。
17.如權(quán)利要求16所述的顯示設(shè)備，其中，所述復(fù)位信號(hào)輸入單元中的每個(gè)還包括第二復(fù)位開關(guān)元件，與相應(yīng)的傳感數(shù)據(jù)線連接，用于接收第二復(fù)位電壓，并根據(jù)第二復(fù)位控制信號(hào)，將所述第二復(fù)位電壓施加于所連接的傳感數(shù)據(jù)線。
18.如權(quán)利要求17所述的顯示設(shè)備，其中，所述第一復(fù)位電壓和所述第二復(fù)位電壓的電平彼此相反。
19.如權(quán)利要求16所述的顯示設(shè)備，其中，所述第一復(fù)位控制信號(hào)具有與所述第二復(fù)位控制信號(hào)不同的導(dǎo)通電壓施加時(shí)間。
20.如權(quán)利要求12所述的顯示設(shè)備，其中，所述傳感單元中的每個(gè)包括可變電容器，與所述傳感數(shù)據(jù)線連接，并具有隨所施加的壓力而變化的電容；以及參考電容器，與所述傳感數(shù)據(jù)線連接，并具有預(yù)定電容。
21.如權(quán)利要求12所述的顯示設(shè)備，還包括多個(gè)傳感信號(hào)處理器，用于接收輸出信號(hào)，并基于所述輸出信號(hào)來產(chǎn)生傳感信號(hào)。
22.如權(quán)利要求21所述的顯示設(shè)備，其中，所述傳感信號(hào)處理器中的每個(gè)包括積分器，用于對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行積分以產(chǎn)生所述傳感信號(hào)。
23.如權(quán)利要求22所述的顯示設(shè)備，其中，所述積分器包括放大器和電容器。
24.一種具有觸摸屏的液晶顯示器，包括多個(gè)周期性掃描的像素；可變電容器矩陣，所述可變電容器形成在像素之間，其電容隨施加于屏幕的壓力而變化；多條傳感數(shù)據(jù)線，與所述電容器連接，并輸出傳感數(shù)據(jù)信號(hào)；裝置，用于在掃描的邊沿時(shí)間段期間，周期性地將充電和復(fù)位電壓施加于所述傳感數(shù)據(jù)線；傳感信號(hào)輸出單元，與所述傳感數(shù)據(jù)線連接，每個(gè)傳感信號(hào)輸出單元基于所述傳感數(shù)據(jù)信號(hào)來改變輸出電流量；以及電流積分器，與每個(gè)所述傳感信號(hào)輸出單元連接，用于僅在邊沿時(shí)間段期間將所述充電和復(fù)位電壓施加于所述傳感數(shù)據(jù)線之間的時(shí)間內(nèi)，基于從傳感信號(hào)輸出單元輸出的電流產(chǎn)生輸出信號(hào)。
全文摘要
具有觸摸屏的液晶顯示器包括多條傳感數(shù)據(jù)線，形成在顯示面板上；多個(gè)可變電容器，與所述傳感數(shù)據(jù)線連接，并具有隨壓力變化的電容；多個(gè)參考電容器，與所述傳感數(shù)據(jù)線連接；以及多個(gè)傳感信號(hào)輸出單元，每個(gè)所述傳感信號(hào)輸出單元與所述傳感數(shù)據(jù)線連接，用于基于流過所述傳感數(shù)據(jù)線的傳感數(shù)據(jù)信號(hào)來產(chǎn)生輸出信號(hào)。傳感信號(hào)輸出單元基于所述傳感數(shù)據(jù)信號(hào)來改變所述電流量，以減小與所述輸出信號(hào)相對(duì)應(yīng)的電流。
文檔編號(hào)G02F1/133GK1959481SQ20061014390
公開日2007年5月9日 申請(qǐng)日期2006年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月4日
發(fā)明者李柱亨, 樸商鎮(zhèn), 魚基漢, 鄭東珍 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社