專(zhuān)利名稱(chēng)：光感測(cè)的觸控式液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器，特別涉及一種觸控式液晶顯示器。
背景技術(shù)：
功能先進(jìn)的顯示器漸成為現(xiàn)今消費(fèi)電子產(chǎn)品的重要特色，其中液晶顯示器已經(jīng)逐漸成為各種電子設(shè)備如行動(dòng)電話(huà)、個(gè)人數(shù)位助理(PDA)、數(shù)位相機(jī)、計(jì)算機(jī)屏幕或筆記型計(jì)算機(jī)屏幕所廣泛應(yīng)用具有高分辨率彩色屏幕的顯示器。
由于現(xiàn)今液晶顯示器為了方便攜帶與使用，使用者可直接觸碰的觸控式液晶顯示面板也成為市場(chǎng)開(kāi)發(fā)的方向。傳統(tǒng)上的電阻式或電容式觸控液晶顯示面板，其是在面板上設(shè)置額外的電阻電容組件，并通過(guò)檢測(cè)觸壓點(diǎn)電壓值的變化來(lái)判斷觸壓的位置座標(biāo)。然而，由于電阻電容等組件是直接設(shè)置在面板上，故會(huì)導(dǎo)致液晶顯示面板的光線(xiàn)穿透率下降，并且增加面板的整體厚度。另一種光學(xué)式觸控面板則是在液晶顯示面板的四周設(shè)置大量的光源以及對(duì)應(yīng)的光學(xué)感測(cè)組件，利用光學(xué)感測(cè)組件是否檢測(cè)到對(duì)應(yīng)的光源的光線(xiàn)來(lái)判斷觸壓點(diǎn)的位置座標(biāo)。這樣的設(shè)計(jì)雖然不至于降低面板的光線(xiàn)穿透率，但是會(huì)大幅度增加產(chǎn)品的體積，因此也不適合用于一般可攜式液晶顯示器的需求。
因此若能將感測(cè)組件整合至液晶面板之中，不僅可減少液晶顯示器整體重量以及體積，將有利于現(xiàn)今講求輕薄設(shè)計(jì)的液晶顯示器產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種觸控式液晶顯示器，將光感測(cè)器直接配置于液晶顯示面板之內(nèi)，使得外力觸壓于液晶顯示面板時(shí)，通過(guò)光感測(cè)器檢測(cè)的光線(xiàn)強(qiáng)度來(lái)檢測(cè)外力觸壓的位置。
本發(fā)明的一實(shí)施例提供一種液晶顯示器，包含一第一基板、一第二基板以及多個(gè)像素單元。該第二基板平行且面向于該第一基板。多個(gè)像素單元形成于該第一基板與該第二基板之間，且每一該像素單元具有一光反射件以及一光感測(cè)器。該光反射件設(shè)置在該第一基板上。該光感測(cè)器形成于該第二基板上，且該光感測(cè)器用來(lái)依據(jù)該光反射件反射自該背光模塊的光線(xiàn)，輸出一感測(cè)參數(shù)。當(dāng)施加一外力于第一基板時(shí)，會(huì)改變?cè)摴飧袦y(cè)器輸出的該感測(cè)參數(shù)值，用以判斷相對(duì)于施加外力處的該像素單元位置。


圖1是本發(fā)明的液晶顯示器的示意圖。
圖2是圖1的液晶顯示面板與判斷單元的電路圖。
圖3是圖1的液晶顯示面板與光源的局部構(gòu)造圖。
圖4是圖3的液晶顯示面板在一外力施壓產(chǎn)生形變的示意圖。
附圖符號(hào)說(shuō)明100 液晶顯示器102 柵極驅(qū)動(dòng)器104 源極驅(qū)動(dòng)器106 判斷單元110 液晶顯示面板 112 掃描線(xiàn)114 數(shù)據(jù)線(xiàn)116 傳輸線(xiàn)120 液晶分子 130 光源154 光反射件 156 黑色矩陣層200 像素單元 202 開(kāi)關(guān)晶體管204 存儲(chǔ)電容 206 液晶電容210 檢測(cè)電路 150、152 導(dǎo)電基板212 轉(zhuǎn)換電路 250 決定單元216 開(kāi)關(guān)單元 218 光感測(cè)器211 晶體管214 運(yùn)算放大器221、222 輸入端223 輸出端具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1，圖1是本發(fā)明的液晶顯示器100的示意圖。液晶顯示器100包含一光源130、一柵極驅(qū)動(dòng)器102、一源極驅(qū)動(dòng)器104、一判斷單元106以及一液晶顯示面板110。上述組件皆是包覆于一殼體(圖未示)內(nèi)。柵極驅(qū)動(dòng)器102用來(lái)產(chǎn)生一掃描信號(hào)，并通過(guò)掃描線(xiàn)112傳送至液晶顯示面板110。源極驅(qū)動(dòng)器104是用來(lái)產(chǎn)生一數(shù)據(jù)信號(hào)電壓，并通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)114傳送至液晶顯示面板110。判斷單元106則通過(guò)傳輸線(xiàn)116耦接于液晶顯示面板110，并用來(lái)檢測(cè)液晶顯示面板110被觸壓的位置。該光源130可為冷陰極射線(xiàn)管，用來(lái)產(chǎn)生液晶顯示面板110所需要的背光。
請(qǐng)一并參閱圖2，圖2是圖1的液晶顯示面板110與判斷單元106的電路圖。液晶顯示面板110包含多個(gè)像素單元200，每一像素單元200包含一開(kāi)關(guān)晶體管202、一存儲(chǔ)電容204以及一液晶電容206。液晶電容206由二電極組成，一電極連接到一共電壓端Vcom，另一電極則連接到開(kāi)關(guān)晶體管202，二電極之間分布有液晶分子。當(dāng)開(kāi)關(guān)晶體管202的柵極接收到掃描線(xiàn)112傳來(lái)柵極驅(qū)動(dòng)器102產(chǎn)生的掃描信號(hào)時(shí)，會(huì)經(jīng)由數(shù)據(jù)線(xiàn)114導(dǎo)通由源極驅(qū)動(dòng)器104產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信號(hào)電壓予液晶電容206。而液晶電容206的液晶分子則依據(jù)共電壓端Vcom產(chǎn)生的共電壓以及數(shù)據(jù)信號(hào)電壓的電壓差產(chǎn)生不同的排列方向，以控制通過(guò)液晶分子的光線(xiàn)強(qiáng)度。而存儲(chǔ)電容204則用來(lái)存儲(chǔ)該數(shù)據(jù)信號(hào)電壓，使得液晶電容206在開(kāi)關(guān)晶體管202關(guān)閉時(shí)仍能維持該數(shù)據(jù)信號(hào)電壓與共電壓之間的電壓差，而使通過(guò)液晶分子的光線(xiàn)強(qiáng)度保持固定。此外，液晶顯示面板110設(shè)有多個(gè)晶體管211以及多個(gè)光感測(cè)器218。光感測(cè)器218用來(lái)依據(jù)光線(xiàn)強(qiáng)度大小產(chǎn)生不同的感測(cè)參數(shù)。舉例來(lái)說(shuō)，光感測(cè)器218可為一光感測(cè)晶體管，其耦接于一偏壓端Vbias，用來(lái)依據(jù)光線(xiàn)強(qiáng)度大小產(chǎn)生不同的感測(cè)電流。晶體管211則用來(lái)于開(kāi)啟時(shí)，導(dǎo)通光感測(cè)器218產(chǎn)生的感測(cè)電流。除此之外，像素單元200另包含一存儲(chǔ)電容219，用來(lái)存儲(chǔ)光感測(cè)器218產(chǎn)生的感測(cè)電流。
請(qǐng)參閱圖3以及圖4，圖3是圖1的液晶顯示面板110與光源120的局部構(gòu)造圖，圖4是圖3的液晶顯示面板110于一外力施壓產(chǎn)生形變的示意圖。液晶顯示面板110包含一第一基板150、一第二基板152以及一黑色矩陣層156。第一基板150與第二基板152是透明導(dǎo)電基板。像素單元200形成于第一基板150以及第二基板152之間。每一像素單元200包含一光感測(cè)器218以及一光反射件154。光感測(cè)器218形成于第二基板152上。光反射件154則是突出于第一基板150，并對(duì)應(yīng)于光感測(cè)器218的位置。光反射件154是用來(lái)反射光源130射出的光線(xiàn)，故其材質(zhì)可為具有較佳反射系數(shù)的金屬。此外，黑色矩陣層156可為不透光的樹(shù)脂，其形成于第一基板150且不形成在對(duì)應(yīng)于光感測(cè)器218的位置上，用來(lái)遮蔽光源130發(fā)出的光線(xiàn)。第一與第二基板150、152是透明導(dǎo)電基板，兩基板150、152之間有液晶分子120。如圖3所示，當(dāng)沒(méi)有外力施加于第一基板150時(shí)，光感測(cè)器218可以接收到光源130發(fā)出的光線(xiàn)。如圖4所示，當(dāng)一外力A施加于第一基板150的一觸壓點(diǎn)時(shí)，第一基板150與第二基板152位于該觸壓點(diǎn)之間的距離會(huì)縮短。此時(shí)光源130射出光線(xiàn)會(huì)被光反射件154所反射，導(dǎo)致光感測(cè)器218接收到的光線(xiàn)強(qiáng)度較未施力于該觸壓點(diǎn)時(shí)為弱。由于光感測(cè)器218依據(jù)接收到的光線(xiàn)強(qiáng)度產(chǎn)生感測(cè)電流，且接收到的光線(xiàn)強(qiáng)度越強(qiáng)，則感測(cè)電流越大，因此，光感測(cè)器218在未施力于觸壓點(diǎn)所產(chǎn)生的感測(cè)電流(如圖3所示)，大于施力于觸壓點(diǎn)所產(chǎn)生的感測(cè)電流(如圖4所示)。
請(qǐng)參閱圖2。光感測(cè)器218依據(jù)不同的光線(xiàn)強(qiáng)度產(chǎn)生不同的感測(cè)電流，并將感測(cè)電流輸出至轉(zhuǎn)換電路212。轉(zhuǎn)換電路212包含一運(yùn)算放大器214、一回授電容Cf以及一開(kāi)關(guān)單元216。運(yùn)算放大器214包含一第一輸入端221、一第二輸入端222以及一輸出端223。第一輸入端耦接于一參考電壓端Vref，該參考電壓端Vref是用來(lái)提供一直流參考電壓。整個(gè)轉(zhuǎn)換電路212可視為一積分電路。當(dāng)掃描線(xiàn)112傳送一掃描信號(hào)時(shí)，開(kāi)關(guān)單元216會(huì)關(guān)閉(turn-off)。反之，當(dāng)掃描線(xiàn)112未傳送掃描信號(hào)時(shí)，開(kāi)關(guān)單元216會(huì)開(kāi)啟(turn-on)，使得第二輸入端222與輸出端223之間短路，而此時(shí)輸出端223的電壓等于該直流參考電壓。當(dāng)開(kāi)關(guān)單元216關(guān)閉(turn-off)時(shí)，運(yùn)算放大器214的輸出端223的輸出電壓Vout符合方程式1Vout=-Vc=-I×tCf]]>方程式1其中，I表示光感測(cè)器218產(chǎn)生的感測(cè)電流，t表示時(shí)間。
接下來(lái)，運(yùn)算放大器214會(huì)將光感測(cè)器218傳送的感測(cè)電流轉(zhuǎn)換為一感測(cè)電壓。因?yàn)閷?duì)應(yīng)于有外力施加的觸壓點(diǎn)的光感測(cè)器218所輸出的感測(cè)電流較小，所以轉(zhuǎn)換電路輸出的感測(cè)電壓也較小。最后決定單元250會(huì)接收各個(gè)運(yùn)算放大器214所輸出的感測(cè)電壓，并依據(jù)感測(cè)電壓的大小判斷觸壓點(diǎn)在液晶顯示面板110上的對(duì)應(yīng)座標(biāo)。
由于觸壓在第一基板150的不同外力大小，會(huì)使得第一基板150與第二基板152之間的距離也不相同，連帶影響光感測(cè)器218感測(cè)的光線(xiàn)強(qiáng)度大小以及其輸出的感測(cè)電流。所以，運(yùn)算放大器214所輸出的感測(cè)電壓的大小也不一樣。因此，在設(shè)計(jì)上，除了決定被觸壓點(diǎn)的座標(biāo)之外，決定單元250也可以依據(jù)各個(gè)運(yùn)算放大器214的輸出電壓大小，決定施加于該觸壓點(diǎn)的外力大小。
本發(fā)明的液晶顯示器是將多個(gè)光感測(cè)器整合至液晶顯示面板之中，并藉由觸壓時(shí)光感測(cè)器接收的光線(xiàn)強(qiáng)度的差異來(lái)判斷觸壓點(diǎn)在液晶顯示面板的座標(biāo)。由于光感測(cè)器整合在液晶顯示面板中，不僅可減少液晶顯示器整體重量以及體積，也有利于現(xiàn)今講求輕薄設(shè)計(jì)的液晶顯示器產(chǎn)品。
雖然本發(fā)明已用較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視本發(fā)明申請(qǐng)專(zhuān)利范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器，包含一第一基板；一第二基板，平行且面向于該第一基板；以及多個(gè)像素單元，形成于該第一基板與該第二基板之間，且每一該像素單元包含一光反射件，設(shè)置在該第一基板上；以及一光感測(cè)器，形成于該第二基板上，且該光感測(cè)器用來(lái)依據(jù)該光反射件反射自該背光模塊的光線(xiàn)，輸出一感測(cè)參數(shù)；其中，當(dāng)施加一外力于第一基板時(shí)，會(huì)改變?cè)摴飧袦y(cè)器輸出的該感測(cè)參數(shù)值，用以判斷相對(duì)于施加外力處的該像素單元位置。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，更包含一判斷單元，用以接收來(lái)自該光感測(cè)器輸出的該感測(cè)參數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示器，其中，該判斷單元包含多個(gè)積分電路，用來(lái)依據(jù)該感測(cè)參數(shù)輸出一感測(cè)電壓；以及一決定單元，用來(lái)依據(jù)該多個(gè)積分電路輸出的感測(cè)電壓判斷該感測(cè)電壓來(lái)源的位置。
4.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，更包含多個(gè)光反射器，每一光反射器突出于該第一基板相對(duì)于該多個(gè)光感測(cè)器的一光感測(cè)器的位置上，用來(lái)反射該光源發(fā)出的光線(xiàn)。
5.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中，該多個(gè)光感測(cè)器是一光感測(cè)晶體管，用來(lái)依據(jù)對(duì)應(yīng)該光感測(cè)晶體管的該光反射器反射的光線(xiàn)強(qiáng)度產(chǎn)生該感測(cè)參數(shù)。
6.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，更包含多個(gè)晶體管，每一晶體管形成于該第二基板上并耦接于該等光感測(cè)器的一光感測(cè)器，用來(lái)傳送該感測(cè)參數(shù)至該判斷單元。
7.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其另包含一黑色矩陣層，形成于該第一基板且不形成在對(duì)應(yīng)于該多個(gè)光感測(cè)器的位置上，用來(lái)遮蔽該光源發(fā)出的光線(xiàn)。
8.如權(quán)利要求7所述的液晶顯示器，其中，該每一光反射器突出于該第一基板相對(duì)于該多個(gè)光感測(cè)器的一光感測(cè)器的位置上，用來(lái)反射該光源發(fā)出的光線(xiàn)。
9.如權(quán)利要求7所述的液晶顯示器，其中，該多個(gè)光感測(cè)器是一光感測(cè)晶體管，用來(lái)依據(jù)對(duì)應(yīng)該光感測(cè)晶體管的該光反射器反射的光線(xiàn)強(qiáng)度產(chǎn)生該感測(cè)參數(shù)。
10.如權(quán)利要求9所述的液晶顯示器，其中，該判斷單元包含多個(gè)積分電路，用來(lái)依據(jù)該感測(cè)參數(shù)輸出一感測(cè)電壓；以及一決定單元，用來(lái)依據(jù)該多個(gè)積分電路輸出的感測(cè)電壓判斷該感測(cè)電壓來(lái)源的位置。
11.如權(quán)利要求9所述的液晶顯示器，其中，該第一、第二基板是透明基板。
全文摘要
一種液晶顯示器，包含一第一基板、一第二基板以及多個(gè)像素單元。該第二基板平行且面向于該第一基板。多個(gè)像素單元形成于該第一基板與該第二基板之間，且每一該像素單元具有一光反射件以及一光感測(cè)器。該光反射件設(shè)置在該第一基板上。該光感測(cè)器形成于該第二基板上，且該光感測(cè)器用來(lái)依據(jù)該光反射件反射自該背光模塊的光線(xiàn)，輸出一感測(cè)參數(shù)。當(dāng)施加一外力于第一基板時(shí)，會(huì)改變?cè)摴飧袦y(cè)器輸出的該感測(cè)參數(shù)值，用以判斷相對(duì)于施加外力處的該像素單元位置。
文檔編號(hào)G09G3/36GK1916711SQ20061015369
公開(kāi)日2007年2月21日 申請(qǐng)日期2006年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月14日
發(fā)明者吳政芳, 曹正翰, 陳彥廷, 黃乙白, 張庭瑞 申請(qǐng)人:友達(dá)光電股份有限公司