液晶顯示器的制作方法

文檔序號：2810834閱讀：194來源：國知局

專利名稱：液晶顯示器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及內嵌式(in-cell)式觸摸板型液晶顯示器，尤其是能夠準確感測是否觸摸了液晶顯示板的液晶顯示器。
背景技術：
本申請要求2008年6月24日提交的韓國專利申請10-2008-0059896 的優(yōu)選權，此處以引證的方式并入其全部內容，就如同在此進行了完整闡述一樣。
液晶顯示器(LCD)利用響應于視頻信號而生成并施加到液晶層上的電場控制透過該液晶層的光來顯示圖像。因為液晶顯示器是一種具有低功耗的薄且尺寸小的平板顯示裝置，所以液晶顯示器已經用于諸如筆記本電腦的個人計算機、辦公自動化設備、音頻/視頻設備等。具體地說，因為有源矩陣型液晶顯示器包括各液晶單元中且被主動控制的開關元件，所以有源矩陣型液晶顯示器在顯示運動圖像方面具有優(yōu)勢。薄膜晶體管(TFT)主要用作有源矩陣型液晶顯示器的開關元件。
通常，有源矩陣型液晶顯示器基于伽馬基準電壓將數字視頻數據轉換成模擬數據電壓。如圖1所示，然后將模擬數據電壓施加到數據線DL 上，同時將掃描脈沖施加到選通線GL上。掃描脈沖激活連接到它的薄膜晶體管TFT，由此利用數據線DL上的數據電壓對液晶單元Clc進行充電。薄膜晶體管TFT包括連接到選通線GL的柵極、連接到數據線DL的源極以及同時連接到液晶單元Clc的像素電極和存儲電容Cst的一個電極的漏極。公共電壓Vcom施加到液晶單元Clc的公共電極。當掃描脈沖施加到選通線GL上時，薄膜晶體管TFT導通，并且在薄膜晶體管TFT的源極和漏極之間形成溝道。因此，數據線DL上的電壓施加到液晶單元Clc 的像素電極上。此外，當薄膜晶體管TFT導通時，利用數據線DL施加的數據電壓對存儲電容Cst進行充電，由此使液晶單元Clc的電壓電平保
持恒定。液晶單元Clc中液晶分子的取向在像素電極和公共電極之間生成的電場的作用下發(fā)生改變，由此改變入射光。因為液晶顯示器通常是光接收元件(即，液晶不產生光)，液晶顯示器利用在液晶顯示板背面形成的背光單元產生的光調節(jié)圖像的亮度。
近來，已經提出了粘接到液晶顯示器的觸摸屏面板。通常粘接到液晶顯示器的觸摸屏面板為檢測在不透明物體(例如手指或筆)接觸該觸摸屏面板的觸摸位置處的電特性變化的用戶接口。當用戶的手指或觸摸筆接觸液晶顯示器的觸摸屏面板的圖像時，顯示裝置檢測到該觸摸位置的信息并且將該信息用于各種應用。
然而，液晶顯示器的觸摸屏面板，通常使液晶顯示器的生產成本增加，可以使液晶顯示器的亮度降低，而且使液晶顯示器的厚度增加，同時由于需要增加將觸摸屏面板粘接到液晶顯示器上的工序，所以可以使生產率降低，等。
為解決上述問題，人們提出了內嵌式觸摸板型液晶顯示器，而不是粘接式觸摸屏面板。內嵌式觸摸板型液晶顯示器包括具有在液晶顯示器
的液晶單元Clc的內部形成的傳感器薄膜晶體管(TFT)的觸摸傳感器電路。如圖2所示，觸摸傳感器電路包括傳感器TFT，其根據進入面板中的外部光的量的變化而改變光電流"i";傳感器電容Cst2，其存儲由該光電流"i"生成的電荷；以及開關TFT，用于接通和切斷該傳感器電容Cst2 中存儲的電荷的輸出。偏壓Vbias施加到傳感器TFT的柵極并且設置為其電壓電平等于或小于傳感器TFT柵極的閾值電壓。
在圖2中所示的觸摸傳感器電路中，當外部環(huán)境比背光更暗時(例如在室內)，觸摸區(qū)中傳感器TFT的光電流(i)大于非觸摸區(qū)中傳感器TFT 的光電流。另一方面，當外部環(huán)境比背光更亮時(例如在室外)，觸摸區(qū) 中傳感器TFT的光電流(i)小于非觸摸區(qū)中傳感器TFT的光電流。在任何情況下，觸摸區(qū)中產生的光感測信號與非觸摸區(qū)中的光感測信號不同。因此，液晶顯示器基于觸摸傳感器電路的光感測信號檢測觸摸位置信息。
因為相關技術的內嵌式觸摸板型液晶顯示器僅基于傳感器TFT中流
7動的光電流之間的相對差來檢測觸摸位置，所以不能準確地確定對是否實際觸摸了液晶顯示器板的檢測。例如，圖3A示出了在強照度環(huán)境(例如室外環(huán)境)下當用戶手指靠近液晶顯示器而沒有觸摸該液晶顯示器時，相關技術的內嵌式觸摸板型液晶顯示器可能無法將這種情況與圖3B中所示實際觸摸的情況區(qū)分開來。這使得感測準確度減小，由此導致液晶顯示器的誤操作。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明致力于一種基本消除了由于相關技術的限制和缺點造成的一個或更多個問題的液晶顯示器。
本發(fā)明的一個目的是提供一種具有提高的感測準確度的液晶顯示
器°
本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點將在下述描述中闡述，部分根據該描述顯而易見或者可以通過本發(fā)明的實踐獲知。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可以通過書面描述及其所附權利要求以及附圖具體指出的結構來實現和獲得。
為實現這些和其他優(yōu)點，并且根據本文中所具體體現和廣泛描述的發(fā)明宗旨，提供了一種液晶顯示器，該液晶顯示器包括液晶顯示板，其具有顯示圖像的像素陣列和根據接收到的光的量感測觸摸位置的觸摸傳感器；透明導電層，其透過顯示光且位于所述液晶顯示板的一個基板上，該透明導電層的一部分連接到接地電平電壓源；位于透明導電層上的偏振板；驅動電壓供應電路，其基于透明導電層的表面電荷量根據是否觸摸了偏振板而發(fā)生的變化，生成觸摸傳感器在觸摸時段期間執(zhí)行光感測操作需要的驅動電壓；以及信號傳輸單元，其將透明導電層電連接到驅動電壓供應電路。
當用戶用其手指觸摸偏振板時，所述偏振板作為電介質而在用戶手指和透明導電層之間形成等效電容器。透明導電層的表面電荷量在觸摸和未觸摸操作期間具有不同的值。
所述偏振板包括導電層和位于該導電層與液晶顯示板的一個基板之間的電介質層。當用戶用其手指觸摸偏振板時，電介質層作為電介質而在導電層和透明導電層之間形成等效電容器。所述透明導電層的表面電荷量在觸摸和未觸摸操作期間具有不同的值。
所述信號傳輸單元包括在液晶顯示板的另一個基板上的觸摸輸出焊盤、將透明導電層電連接到觸摸輸出焊盤的一個表面的導電帶、其上安裝有驅動電壓供應電路的印刷電路板以及將觸摸輸出焊盤的另一表面電連接到印刷電路板的柔性布線膜。
所述信號傳輸單元包括其上安裝有驅動電壓供應電路的印刷電路板，以及將透明導電層電連接到印刷電路板的柔性布線膜。
另一方面，液晶顯示器包括液晶顯示板，具有顯示圖像的像素陣列和根據接收到的光的量感測觸摸位置的觸摸傳感器；第一透明導電層，其透過顯示光且位于液晶顯示板的一個基板上，該第一透明導電層連接
到接地電平電壓源上；位于所述第一透明導電層上的偏振板；在所述偏
振板上形成并露在外部的第二透明導電層，所述第一透明導電層和該第
二透明導電層位于所述偏振板的相對兩側上；驅動電壓供應電路，其基于第二透明導電層的表面電荷量根據是否觸摸了第二透明導電層而發(fā)生的變化，生成觸摸傳感器在蝕摸時段期間執(zhí)行光感測操作需要的驅動電壓；以及將第二透明導電層電連接到驅動電壓供應電路的信號傳輸單元。
當用戶用其手指觸摸第二透明導電層時，偏振板作為電介質而在第一透明導電層和第二透明導電層之間形成等效電容器。第二透明導電層的表面電荷量在觸摸和未觸摸操作期間具有不同的值。
在又一方面，液晶顯示器包括液晶顯示板，具有顯示圖像的像素
陣列和根據接收到的光的量感測觸摸位置的觸摸傳感器；偏振板，其透過顯示光且位于液晶顯示板的一個基板上，該偏振板包括導電層；驅動電壓供應電路，其基于導電層的表面電荷量根據是否了觸摸偏振板而發(fā) 生的變化，生成觸摸傳感器在觸摸時段期間執(zhí)行光感測操作需要的驅動電壓；以及將導電層電連接到驅動電壓供應電路的信號傳輸單元。
當用戶用其手指觸摸偏振板時，導電層上的電介質層作為電介質而在用戶手指和導電層之間形成等效電容器。導電層的表面電荷量在觸摸和未觸摸操作期間具有不同的值。
應當理解，上文對本發(fā)明的概述與下文對本發(fā)明的詳述都是示例性和解釋性的，旨在提供對如權利要求所述發(fā)明的進一步解釋。

為對本發(fā)明提供進一步的理解所包括進來并結合到本說明書中且構成本發(fā)明書的一部分的附圖例示了本發(fā)明的實施方式，并且附圖與本說明書一同用來解釋本發(fā)明的原理。附圖中
圖1是有源矩陣型液晶顯示器的等效電路圖2是解釋觸摸傳感器電路的工作的圖3A和3B是分別示出液晶顯示板未被觸摸時和被觸摸時的圖4是根據本發(fā)明一示例性實施方式的液晶顯示器的框圖5示出了形成等效電容器的第一示例性方法；
圖6示出了形成等效電容器的第二示例性方法；
圖7示出了形成等效電容器的第三示例性方法；
圖8示出了消除噪聲的第一示例性方法；
圖9示出了消除噪聲的第二示例性方法；圖IO示出了信號傳輸單元的第一示例性配置；
圖11示出了信號傳輸單元的第二示例性配置；
圖12示出了圖4中所示感測電路的一個示例性配置；
圖13示出了圖4中所示驅動電壓供應電路的一個示例性配置；
圖14是圖4中所示像素的等效電路圖15示出了觸摸傳感器電路之間的一個示例性連接結構；以及圖16是施加到圖15的觸摸傳感器電路的驅動電壓的一個示例性波形圖。
具體實施例方式
現在來詳細論述本發(fā)明的實施方式，在附圖中例示了本發(fā)明的示例。圖4是根據本發(fā)明一個示例性實施方式的液晶顯示器的框圖。如圖4所示，根據本發(fā)明示例性實施方式的液晶顯示器包括液晶顯示板IO、
數據驅動電路20、選通驅動電路30、定時控制器40、感測電路50、驅動電壓供應電路60、背光單元70和讀出集成電路(IC) 80。液晶顯示板 10包括多條選通線GO到Gn、多條數據線Dl到Dm、多條驅動電壓供應線VL1至(J VLn以及在線GO至(J Gn、 Dl至!J Dm以及VLl至(J VLn的各交點處具有觸摸傳感器的像素p。
數據驅動電路20向數據線D1到Dm提供數據電壓，而選通驅動電路30向選通線GO到Gn提供掃描脈沖。定時控制器40控制數據驅動電路20和選通驅動電路30的驅動定時。感測電路50感測用戶是否用其手指觸摸液晶顯示板10并生成觸摸/未觸摸感測信號TS。驅動電壓供應電路60根據觸摸/未觸摸感測信號TS改變驅動像素P內部的觸摸傳感器電路所需的驅動電壓的電平并將改變后的驅動電壓提供給驅動電壓供應線 VL1到VLn。背光單元70位于液晶顯示板10的背面并產生光。讀出IC 80同時連接到液晶顯示板10的讀出線R0L1到ROLm。
液晶顯示板10包括具有濾色器的上基板、形成有像素電路和像素 P的下基板以及夾在該上基板和下基板之間的液晶層。在液晶顯示板10 的下基板上，數據線Dl到Dm與選通線GO到Gn彼此交叉。驅動電壓供應線VLl到VLn與選通線GO到Gn平行并形成在液晶顯示板10的下基板上。讀出線R0L1到ROLm垂直于選通線GO到Gn。如圖14所示，在數據線Dl到Dm與選通線GO到Gn交叉的各區(qū)域形成有像素電路PI ，并且在驅動電壓供應線VLl到VLn與讀出線ROL1到ROLm交叉的區(qū) 域形成有觸摸傳感器電路P2。各驅動電壓供應線VLl到VLn均包括用于向觸摸傳感器電路P2提供驅動電壓的第一供應線VLla到VLna和用于向觸摸傳感器電路P2提供偏壓的第二供應線VLlb到VLnb。觸摸傳感器電路P2根據觸摸或未觸摸操作生成觸摸/未觸摸感測信號TS，并通過讀出線ROL1到ROLm向讀出IC 80提供該觸摸/未觸摸感測信號TS。
在液晶顯示板10的上基板上形成有黑底以覆蓋各像素P之間的界面。公共電極和像素電極位于液晶層的相對兩側上。在諸如扭曲向列(TN) 模式和垂直取向(VA)模式的垂直電模式中，接收公共電壓的公共電極形成在液晶顯示板10的上基板上。在諸如面內切換(IPS)模式和邊緣
場切換(FFS)模式的橫向電模式下，該公共電極形成在液晶顯示板10 的下基板上。
數據驅動電路20響應于定時控制器40產生的數據控制信號DDC，基于由伽馬基準電壓生成單元(未示出)生成的伽馬基準電壓將數字視頻數據RGB轉換成模擬伽馬補償電壓。用作數據電壓的模擬伽馬補償電壓提供給液晶顯示板10。選通驅動電路30響應于定時控制器40生成的柵控制信號GDC生成掃描脈沖，然后將該掃描脈沖順序地提供給選通線 Gl到Gn以選擇液晶顯示板10中要提供數據電壓的水平行。
定時控制器40將從系統90接收到的數字視頻數據RGB按照液晶顯示板10重新排列并將該數字視頻數據RGB提供給液晶顯示板10。定時控制器40利用從系統90接收到的定時控制信號Vsync、 Hsync、 DCLK 和DE產生用于控制數據驅動電路20的數據控制信號DDC、用于控制選通驅動電路30的柵控制信號GDC和用于控制讀出IC 80的讀出控制信號 RDC。
背光單元70位于液晶顯示板10的背面，并包括以與液晶顯示板10 交疊的方式安裝的多個燈。背光單元70的燈包括冷陰極熒光燈(CCFL)、外部電極熒光燈(EEFL)和熱陰極熒光燈(HCFL)。這些燈在液晶顯示板10的背面提供光并由逆變器(未示出)驅動。背光單元70可以包括多個發(fā)光二極管來代替這些燈，或者可以既包括這些燈又包括發(fā)光二極管。
如圖5所示，分別在液晶顯示板10的上基板和下基板上形成用于選擇線偏振的上偏振板14和下偏振板16。上偏振板14和下偏振板16通常都由包括聚乙烯醇(PVA)的多個有機材料層形成，該多個有機材料層為用于使入射光偏振的高聚物偏振介質層(high polymer polarization medium layer)。當用戶用其手指觸摸上偏振板14時，上偏振板14的全部有機材料層或部分有機材料層位于用作電極的用戶手指和透明導電層 12之間，以用作等效電容器的電介質。因此，由于通過用戶手指形成的等效電容器的電容效應,透明導電層12在觸摸上偏振板14時的表面電荷量Ql不同于透明導電層12在未觸摸上偏振板14時的表面電荷量Q2。表面電荷量Q在觸摸和未觸摸操作期間的變化通過信號傳輸單元18提供給感測電路50，以檢測是否觸摸了液晶顯示板10。如上所述，等效電容器用于提取表面電荷量Q在觸摸和未觸摸操作期間的變化，并且存在多種形成該等效電容器的方法。
作為形成等效電容器的第一示例性方法，如圖5所示，由諸如氧化銦錫(ITO)和氧化銦鋅(IZO)的材料形成的透明導電層12在液晶顯示板10的上基板與透過顯示光的上偏振板14之間形成。當用戶用其手指觸摸上偏振板14時，用戶手指和透明導電層12用作等效電容器Cl的電極，上偏振板14用作等效電容器C1的電介質。上偏振板14包括多個有機材料層，諸如用于使入射光偏振的聚乙烯醇(PVA)層、用于保護PVA 層的三醋酸纖維素(TAC)層、用于防止眩光的防眩(AG)層和用于使上偏振板14粘接到透明導電層12上的粘合層。圖5中所示的上偏振板 14可以用圖6所示的導電偏振板24代替。
作為形成等效電容器的第二示例性方法，如圖6所示，導電偏振板 24還包括粘合層與TAC層之間的導電層AS。用作電極的導電層AS和透明導電層12位于用作電介質的粘合層的相對兩側上，以形成等效電容器C2。信號傳輸單元18連接到透明導電層12以向感測電路50提供透明導電層12在觸摸和未觸摸操作期間的表面電荷量Q的變化。
作為形成等效電容器的第三示例性方法，如圖7所示，可以僅使用導電上偏振板34來形成等效電容器，而不使用透明導電層。導電上偏振板34還包括粘合層與TAC層之間的導電層AS。用作電極的用戶手指和導電層AS位于用作電介質的多個有機材料層(諸如，AG層、TAC層和 PVC層)的相對兩側上，以形成等效電容器C3。信號傳輸單元18連接到導電層AS以向感測電路50提供導電層AS在觸摸和未觸摸操作期間的表面電荷量Q的變化。
作為消除噪聲的第一示例性方法，如圖8所示，透明導電層12可以包括連接到接地電平電壓源GND的接地圖案Al和在接地圖案Al之間的感測導電圖案A2，以便消除透明導電層12的表面電荷量Q的變化中包含的噪聲。如上所述，當透明導電層12包括接地圖案Al時，在液晶顯示板10的上基板上形成公共電極的垂直電模式中，消除了公共電極引起的噪聲。因此，能夠顯著提高感測準確度。
作為消除噪聲的第二示例性方法，如圖9所示，在上偏振板14上形成有上透明導電層12b，以連接到接地電平電壓源GND。下透明導電層 12a與上透明導電層12b相對并且在二者之間具有上偏振板14。用作電極的透明導電層12a和12b位于用作電介質的上偏振板14的相對兩側上，以形成等效電容器C4。信號傳輸單元18連接到上透明導電層12b，以向感測電路50提供上透明導電層12b在觸摸和未觸摸操作期間的表面電荷量Q的變化。
如圖IO所示，信號傳輸單元18包括導電帶18a、觸摸輸出焊盤18b 和柔性布線膜18c。圖IO示出導電帶18a將圖5和圖6所示的透明導電層12電連接到觸摸輸出焊盤18b的一個表面。盡管沒有示出，但是導電帶18a將圖7所示的導電層AS電連接到觸摸輸出焊盤18b的一個表面，而將圖9所示的透明導電層12電連接到觸摸輸出焊盤18b的一個表面。利用玻璃上布線(line-cn-glass)的方法在液晶顯示板10的下基板上形成觸摸輸出焊盤18b。觸摸輸出焊盤18b包括柵金屬層或源-漏金屬層。在液晶顯示板10的下基板上形成觸摸輸出焊盤18b和液晶顯示板10的下基板的選通焊盤或數據焊盤。柔性布線膜18c包括柔性印刷電路(FPC)，并且將觸摸輸出焊盤18b的另一表面電連接到印刷電路板(PCB)。數據驅動電路20、選通驅動電路30、定時控制器40、感測電路50和驅動電壓供應電路60安裝在印刷電路板上。
圖11示出了包括柔性布線膜18和FPC的信號傳輸單元18。柔性布線膜18將透明導電層12直接連接到PCB。
圖12示出了感測電路50的一個示例性配置，該感測電路50包括電荷量感測單元52、 QV轉換單元54、 AD轉換單元56和觸摸或未觸摸感測信號生成單元58。感測電路50感測表面電荷量的變化，并生成觸摸和未觸摸感測信號。
電荷量感測單元52連接到信號傳輸單元18，并且感測透明導電層12或12b或偏振板的導電層AS的表面電荷量Q。作為示例，感測透明導電層12的表面電荷量Q。如上所述，透明導電層12的表面電荷量Q 在觸摸和未觸摸操作期間具有不同的值。例如，透明導電層12在觸摸操作期間的表面電荷量Q具有第一電荷量Q1，而透明導電層12在未觸摸操作期間的表面電荷量Q具有第二電荷量Q2。
QV轉換單元54將從電荷量感測單元52接收到的表面電荷量Q(即，第一電荷量Ql或第二電荷量Q2)轉換成模擬電壓值。AD轉換單元56 將從QV轉換單元54接收到的模擬電壓值轉換成數字電壓值。
觸摸或未觸摸感測信號生成單元58基于從AD轉換單元56接收到的數字電壓值生成觸摸/未觸摸感測信號TS。當給出第一電荷量Q1的數字電壓值時，觸摸/未觸摸感測信號TS生成為觸摸信號，而當給出第二電荷量Q2的數字電壓值時，觸摸/未觸摸感測信號TS生成為未觸摸信號。觸摸/未觸摸感測信號TS為0V到3.3V之間的晶體管-晶體管邏輯(TTL) 信號擺幅(signal swing )。
圖13是示出了包括電平轉換器62的示例性的驅動電壓供應電路60。電平轉換器62將觸摸/未觸摸感測信號TS的TTL電平轉換為足以驅動像素P內部的觸摸傳感器電路P2的驅動電壓電平(圖8)。作為電平轉換操作的結果，驅動電壓供應電路60生成擺幅在高電勢Vh和低電勢VI之間的驅動電壓Vdrv，以將該驅動電壓Vdrv提供給驅動電壓供應線VL1到 VLn中的第一供應線VLla到VLna。當響應于觸摸信號生成高電勢Vh 的驅動電壓Vdrv時，觸摸傳感器電路P2執(zhí)行光感測操作。當響應于未觸摸信號生成低電勢VI的驅動電壓Vdrv時，觸摸傳感器電路P2停止光感測操作。盡管未示出，驅動電壓供應電路60還生成偏壓，以將該偏壓提供給驅動電壓供應線VL1到VLn中的第二供應線VLlb到VLnb。
讀出IC 80包括分別連接到液晶顯示板10的讀出線ROL1到ROLm 的多個電路。讀出IC 80將從讀出線R0L1到ROLm接收到的光感測信號轉換成要提供給系統90的數字信號。系統90通過觸摸算法執(zhí)行觸摸識別處理和座標計算處理，并指示出液晶顯示板10上的觸摸區(qū)域。
圖14示出了上面簡述的像素P的等效電路圖。如圖14所示，像素P包括像素電路Pl和觸摸傳感器電路P2，其中像素電路Pl在第j條選
通線Gj和第j條數據線Dj的交叉區(qū)域處，而觸摸傳感器電路P2在第j 條第一供應線VLja、第j條第二供應線VLjb和第j條讀出線ROLj的交叉區(qū)域處。像素電路P1包括液晶單元Clc、用于驅動第j條選通線Gj 和第j條數據線Dj的交叉區(qū)域處的液晶單元Clc的像素薄膜晶體管 (TFT)，以及使液晶單元Clc的充電電壓保持在一幀期間恒定的存儲電容Cstl 。
像素TFT TFT1響應于通過第j條選通線Gj接收到的掃描信號向液晶單元Clc的像素電極提供通過第j條數據線Dj提供的數據電壓。為此，像素TFTTFT1包括連接到第j條選通線Gj的柵極、連接到第j條數據線 Dj的源極和連接到液晶單元Clc的像素電極的漏極。利用與數據電壓和公共電壓Vcom之間的電壓差相對應的電壓幅度對液晶單元Clc進行充電。液晶分子的排列通過該電壓幅度形成的電場改變，因此可以控制透
、觸摸傳感器電路P2包括傳感器TFT S-TFT、傳感器電容器Cst2和開關TFT TFT2。當驅動電壓Vdrv具有高電勢Vh時傳感器TFT S-TFT 產生光電流"i"，而當驅動電壓Vdrv具有低電勢VI時傳感器TFT S-TFT 不產生光電流"i"。傳感器電容器Cst2存儲由光電流"i"產生的電荷。開關 TFTTFT2控制傳感器電容器Cst2中存儲的電荷對讀出線ROLj的供給。傳感器TFT S-TFT包括連接到第二供應線VLjb的柵極、連接到第一供應線VLja的源極和連接到第一節(jié)點Nl的漏極。偏壓Vbias的電壓設置為等于或小于傳感器TFT S-TFT柵極的閾值電壓，并且偏壓Vbias 提供給傳感器TFT S-TFT的柵極。根據是否觸摸了上偏振板14，將擺幅在高電勢Vh與低電勢VI之間的驅動電壓Vdrv提供給傳感器TFT S-TFT 的柵極。當驅動電壓Vdrv響應于觸摸操作保持為高電勢Vh時，傳感器 TFT S-TFT執(zhí)行光感測操作，由此提高了感測操作的準確度。另一方面，當驅動電壓Vdrv響應于未觸摸操作保持為低電勢VI時，傳感器TFT S-TFT停止光感測操作。因此，避免了可能由連續(xù)的光感測操作引起的傳感器TFT S-TFT的劣化。與像素TFT TFT1和開關TFT TFT2不同，傳感器TFT S-TFT未被上基板的黑底覆蓋。因此，當使驅動電壓Vdrv保持為高電勢Vh時，傳感器TFT S-TFT響應于從外部進入的光產生光電流"i"。此外，傳感器TFT S-TFT產生的光電流"i"的量取決于傳感器TFT S-TFT是否對應于觸摸位置。例如，在比背光暗的環(huán)境(例如室內)下，在觸摸位置上的傳感器 TFT S-TFT產生的光電流"i"比在未觸摸位置上的傳感器TFT S-TFT產生的光電流更大。另一方面，在比背光亮的環(huán)境(例如室外)下，在觸摸位置上的傳感器TFT S-TFT產生的光電流"i"比在未觸摸位置的傳感器 TFT S-TFT產生的光電流更小。
第一節(jié)點Nl和第二供應線VLjb之間連接的傳感器電容器Cst2存儲由光電流"i"產生的電荷。第一節(jié)點Nl處的電壓VN1通過傳感器電容器 Cst2中存儲的電荷不斷增加，直到開關TFTTFT2導通。當驅動電壓Vdrv 為高電勢Vh時，第一節(jié)點Nl處的電壓VN1根據傳感器TFT S-TFT是否處于觸摸位置而改變。例如，在比背光暗的環(huán)境(例如室內)下，第 —節(jié)點Nl處的電壓VN1在傳感器TFT S-TFT處于觸摸位置時比在傳感器TFT S-TFT處于未觸摸位置時更高。例如，在比背光亮的環(huán)境(例如室外)下，第一節(jié)點Nl處的電壓VN1在傳感器TFT S-TFT處于觸摸位置時比傳感器TFT S-TFT處于未觸摸位置時更低。當驅動電壓Vdrv保持在低電勢V1時，第一節(jié)點N1處的電壓VN1保持為初始值。
開關TFT TFT2包括連接到第(j-1)條選通線Gj-1的柵極、連接到第一節(jié)點Nl的源極和連接到第j條讀出線ROLj的漏極。開關TFTTFT2 響應于提供給第(j-1)條選通線Gj-1的掃描脈沖SPj-1而導通，并由此將第一節(jié)點Nl處的電壓VNl作為光感測信號輸出給第j條讀出線ROLj。
圖15示出了觸摸傳感器電路P2之間的第一示例性連接結構。圖16 是施加到圖15的觸摸傳感器電路P2的驅動電壓Vdrv的一個示例性波形圖。
如圖15和16所示，觸摸傳感器電路P2共同連接到各第一供應線 VLla到VLna。此外，第一供應線VLla到VLna共同連接以接收驅動電壓供應電路60生成的驅動電壓Vdrv。在本實施方式中，在觸摸/未觸摸感測信號TS的高位時間(on-time)期間驅動電壓Vdrv處于高電勢Vh，而在觸摸/未觸摸感測信號TS的低位時間(off-time)期間驅動電壓Vdrv 處于低電勢VI。根據本發(fā)明示例性實施方式的液晶顯示器僅在觸摸/未觸摸感測信號TS的高位時間期間生成處于高電勢Vh的驅動電壓Vdrv，并基于該高電勢Vh的驅動電壓Vdrv間歇地驅動觸摸傳感器電路P2。因此，與相關技術相比，能夠顯著提高感測操作的準確度，并且與相關技術相比能夠極大地減小觸摸傳感器電路P2內部的傳感器TFT S-TFT的劣化。
如上所述，根據本發(fā)明示例性實施方式的液晶顯示器通過檢測觸摸和未觸摸操作期間透明導電層或偏振板內導電層的表面電荷量的變化準確地感測出用戶是否用其手指觸摸了該液晶顯示板，由此顯著地提高了感測操作的準確度。
對于本領域的技術人員很明顯的是，能夠在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下在本發(fā)明的實施方式中作出各種修改和變型。因此，意圖在于只要本發(fā)明的這些修改和變型落入所附權利要求及其等同范圍內，本發(fā)明的實施方式就覆蓋這些修改和變型。
權利要求
1、一種液晶顯示器，該液晶顯示器包括液晶顯示板，其包括顯示圖像的像素陣列和根據接收光的量感測觸摸位置的觸摸傳感器；透明導電層，其透過顯示光且位于所述液晶顯示板的一個基板上，該透明導電層的一部分連接到接地電平電壓源；位于所述透明導電層上的偏振板；驅動電壓供應電路，其基于所述透明導電層的表面電荷量根據是否觸摸了所述偏振板而發(fā)生的變化，生成所述觸摸傳感器在觸摸時段期間執(zhí)行光感測操作需要的驅動電壓；以及信號傳輸單元，其將所述透明導電層電連接到所述驅動電壓供應電路。
2、根據權利要求1所示的液晶顯示器，其中，當用戶用其手指觸摸所述偏振板時，所述偏振板作為電介質而在所述用戶的手指和所述透明導電層之間形成等效電容器，其中，所述透明導電層的表面電荷量在觸摸和未觸摸操作期間具有不同的值。
3、根據權利要求1所示的液晶顯示器，其中，所述偏振板包括導電層和位于該導電層與所述液晶顯示板的所述一個基板之間的電介質層，其中，當用戶用其手指觸摸所述偏振板時，所述電介質層作為電介質而在所述導電層和所述透明導電層之間形成等效電容器，其中，所述透明導電層的表面電荷量在觸摸和未觸摸操作期間具有不同的值。
4、根據權利要求1所示的液晶顯示器，其中，所述信號傳輸單元包括觸摸輸出焊盤，其位于所述液晶顯示板的另一個基板上；導電帶，其將所述透明導電層電連接到所述觸摸輸出焊盤的一個表面；印刷電路板，所述驅動電壓供應電路安裝在該印刷電路板上；以及柔性布線膜，其將所述觸摸輸出焊盤的另一表面電連接到所述印刷電路板。
5、根據權利要求i所示的液晶顯示器，其中，所述信號傳輸單元包括印刷電路板，所述驅動電壓供應電路安裝在該印刷電路板上；以及柔性布線膜，其將所述透明導電層電連接到所述印刷電路板。
6、一種液晶顯示器，該液晶顯示器包括液晶顯示板，其包括顯示圖像的像素陣列和根據接收光的量感測觸摸位置的觸摸傳感器；第一透明導電層，其透過顯示光且位于所述液晶顯示板的一個基板上，該第一透明導電層連接到接地電平電壓源；位于所述第一透明導電層上的偏振板；第二透明導電層，其形成在所述偏振板上并露在外部，所述第一透明導電層和該第二透明導電層位于所述偏振板的相對兩側上；驅動電壓供應電路，其基于所述第二透明導電層的表面電荷量根據是否觸摸了所述第二透朋導電層而發(fā)生的變化，生成所述觸摸傳感器在觸摸時段期間執(zhí)行光感測操作需要的驅動電壓；以及信號傳輸單元，將所述第二透明導電層電連接到所述驅動電壓供應電路。
7、根據權利要求6所示的液晶顯示器，其中，當用戶用其手指觸摸所述第二透明導電層時，所述偏振板作為電介質而在所述第一透明導電層和所述第二透明導電層之間形成等效電容器，其中，所述第二透明導電層的表面電荷量在觸摸和未觸摸操作期間具有不同的值。
8、根據權利要求6所示的液晶顯示器，其中，所述信號傳輸單元包括觸摸輸出焊盤，其位于所述液晶顯示板的另一個基板上；導電帶，其將所述第二透明導電層電連接到所述觸摸輸出焊盤的一個表面；印刷電路板，所述驅動電壓供應電路安裝在該印刷電路板上；以及柔性布線膜，其將所述觸摸輸出焊盤的另一表面電連接到所述印刷電路板。
9、根據權利要求6所示的液晶顯示器，其中，所述信號傳輸單元包括印刷電路板，所述驅動電壓供應電路安裝在該印刷電路板上；以及柔性布線膜，其將所述第二透明導電層電連接到所述印刷電路板。
10、一種液晶顯示器，該液晶顯示器包括液晶顯示板，其包括顯示圖像的像素陣列和根據接收光的量感測觸摸位置的觸摸傳感器；偏振板，其透過顯示光且位于所述液晶顯示板的一個基板上，該偏振板包括導電層；驅動電壓供應電路，其基于所述導電層的表面電荷量根據是否觸摸了所述偏振板而發(fā)生的變化，生成所述觸摸傳感器在觸摸時段期間執(zhí)行光感測操作需要的驅動電壓；以及信號傳輸單元，其將所述導電層電連接到所述驅動電壓供應電路。
11、根據權利要求10所示的液晶顯示器，其中，當用戶用其手指觸摸所述偏振板時，所述導電層上的電介質層作為電介質而在所述用戶手指和所述導電層之間形成等效電容器，其中，所述導電層的表面電荷量在觸摸和未觸摸操作期間具有不同的值。
12、根據權利要求10所示的液晶顯示器，其中，所述信號傳輸單元包括-觸摸輸出焊盤，其位于所述液晶顯示板的另一個基板上；導電帶，其將所述導電層電連接到所述觸摸輸出焊盤的一個表面；印刷電路板，所述驅動電壓供應電路安裝在該印刷電路板上；以及柔性布線膜，其將所述觸摸輸出焊盤的另一表面電連接到所述印刷電路板。
13、根據權利要求10所示的液晶顯示器，其中，所述信號傳輸單元包括印刷電路板，所述驅動電壓供應電路安裝在該印刷電路板上；以及柔性布線膜，其將所導電層電連接到所述印刷電路板。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液晶顯示器。該液晶顯示器包括具有顯示圖像的像素陣列和觸摸傳感器的液晶顯示板；位于液晶顯示板的一個基板上且透過顯示光的透明導電層；位于所述透明導電層上的偏振板；驅動電壓供應電路；以及將透明導電層電連接到驅動電壓供應電路的信號傳輸單元。透明導電層的一部分連接到接地電平電壓源。驅動電壓供應電路基于所述透明導電層的表面電荷量根據是否觸摸了所述偏振板而發(fā)生的變化，生成所述觸摸傳感器在觸摸時段期間執(zhí)行光感測操作需要的驅動電壓。
文檔編號G02F1/133GK101614893SQ200810184679
公開日2009年12月30日申請日期2008年12月15日優(yōu)先權日2008年6月24日
發(fā)明者文秀煥, 樸信權, 樸昌根, 李得秀, 李珉京, 秋教奕, 都美英, 金一浩, 金兌桓申請人:樂金顯示有限公司

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