CN102436107A - 液晶显示装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供液晶显示装置及其控制方法，该装置包括多个第一像素、多个感测垫、多条读取线、多个开关、多条像素栅极线、多条感测栅极线、以及栅极驱动电路；这些感测垫分别设置于这些第一像素的对应者的附近，且这些感测垫根据是否受到按压而产生不同信号；这些开关分别设置于这些感测垫与对应的这些读取线之间；这些像素栅极线电性耦接至这些第一像素以驱动这些第一像素；这些感测栅极线分别电性耦接至这些开关的对应者以控制这些开关的对应者是否导通；栅极驱动电路用以驱动这些像素栅极线与感测栅极线。其中，至少两条读取线互相电性耦接或至少两条感测栅极线互相电性耦接。本发明可获得较密集的有效感测区域，以较低的成本实现高触控检测性能。

Description

液晶显示装置及其控制方法

本申请为分案申请，原申请日为2009年03月26日，申请号为200910129749.5，发明名称为：液晶显示面板、液晶显示装置及其控制方法。

技术领域

本发明是有关于液晶显示技术领域，且特别是有关于整合有触控功能的液晶显示装置及其控制方法。

背景技术

液晶显示装置因具高画质、体积小、重量轻及应用范围广等优点，而被广泛应用于移动电话、笔记型计算机、桌上型显示装置以及电视等消费性电子产品，并已经逐渐取代传统的阴极射线管显示装置而成为显示装置的主流。

触控荧幕提供了人机互动一个新的介面，在使用上更直觉、更符合人性。目前，许多将触控功能直接整合进入液晶显示装置的面板制造中的对策已被提出；其中，按压式的触控荧幕有不受环境光线影响与使用上符合人性直觉的优势，因此越来越受到关注。然而，如何以较低的成本提供具有高触控检测性能的整合于液晶显示面板的触控荧幕仍是目前关注的问题之一。

发明内容

本发明的目的之一就是在提供一种液晶显示面板，整合有触控功能。

本发明再一目的是在提供一种液晶显示装置。

本发明又一目的是在提供一种液晶显示装置的控制方法。

本发明一实施例提出的一种液晶显示面板，包括第一基板及第二基板。第一基板包括第一像素、第一感测垫、第一开关、第一像素栅极线、第一感测栅极线以及第一读取线；第一感测垫配置于第一像素附近，第一开关电性耦接至第一感测垫，第一像素栅极线电性耦接至第一像素，第一感测栅极线电性耦接至第一开关。第二基板包括第一感测装置及导电层，第一感测装置突出形成于第二基板上，导电层覆盖第一感测装置并电性耦接至一预设电源。其中，当组合第二基板与第一基板时，第一感测装置与第一感测垫相对，并当按压第二基板时使得第一感测装置上所覆盖的导电层与第一感测垫相接触，且第一感测栅极线控制第一开关是否导通以决定第一感测垫与第一读取线间是否电性导通。

在本发明的一实施例中，所述的第一基板还包括第二像素以及第二感测垫，第二感测垫配置于第二像素附近；其中，第一感测栅极线控制第一开关是否导通以决定第二感测垫与第一读取线间是否电性导通。

在本发明的一实施例中，所述的第一基板还包括第二读取线以及第二开关，第二开关电性耦接至第一感测栅极线，第一感测栅极线控制第二开关是否导通；其中，第二读取线与第一读取线相电性耦接。再者，所述的第一基板还可包括第三像素、第三感测垫、第三开关、第二像素栅极线以及第二感测栅极线，第三感测垫设置于第三像素附近，第三开关电性耦接于第三感测垫与第二读取线之间，第二像素栅极线电性耦接至第三像素，第二感测栅极线电性耦接第三开关以控制第三开关是否导通；其中，第二感测栅极线与第一感测栅极线相电性耦接。

在本发明的一实施例中，所述的第一基板还包括第二读取线、第三像素、第三感测垫、第三开关、第二像素栅极线以及第二感测栅极线，第三感测垫设置于第三像素附近，第三开关电性耦接于第三感测垫与第二读取线之间，第二像素栅极线电性耦接至第三像素，第二感测栅极线电性耦接至第三开关以控制第三开关是否导通；其中，第二感测栅极线与第一感测栅极线相电性耦接。

本发明再一实施例提出的一种液晶显示装置，其包括所述的液晶显示面板以及检测电路；检测电路电性耦接至第一读取线(及第二读取线)以检测第一读取线(及第二读取线)上的信号。

本发明又一实施例提出的一种液晶显示装置，包括多个第一像素、多个感测垫、多条读取线、多个开关、多条像素栅极线、多条感测栅极线、以及栅极驱动电路；这些感测垫分别设置于这些第一像素的对应者的附近，且这些感测垫根据液晶显示装置的对应位置是否受到按压而产生不同信号；这些开关分别设置于这些感测垫与对应的这些读取线之间；这些像素栅极线电性耦接至这些第一像素以驱动这些第一像素；这些感测栅极线分别电性耦接至这些开关的对应者以控制这些开关的对应者是否导通；栅极驱动电路用以驱动这些像素栅极线与这些感测栅极线。其中，至少两条读取线互相电性耦接或至少两条感测栅极线互相电性耦接。

在本发明的一实施例中，所述的液晶显示装置的至少两条读取线互相电性耦接且至少两条感测栅极线互相电性耦接。

在本发明的一实施例中，所述的液晶显示装置还包括检测电路及存储装置；检测电路电性耦接至这些读取线以接收这些读取线所传送的信号，并将所接收的信号转换为按压数据；存储装置电性耦接至检测电路以储存按压数据。

在本发明的一实施例中，所述的每一这些感测垫分别设置于对应的这些第一像素的不透光处。

在本发明的一实施例中，所述的这些第一像素周围分别被液晶显示装置中除了这些第一像素的外的多个其他像素所环绕。

本发明另一实施例提出的一种液晶显示装置的控制方法，使用于所述的液晶显示装置中，此控制方法包括使每一这些感测栅极线及每一这些像素栅极线具有同样的使能时间长度。进一步地，此控制方法还可包括：同时使能这些感测栅极线的至少其二，及/或同时接收这些读取线的至少其二所传送的信号。

本发明另一实施例提出的另一种液晶显示装置的控制方法，适用于一液晶显示装置中，液晶显示装置包括多个像素、多个感测垫、多条像素栅极线以及多条感测栅极线，这些像素栅极线用以驱动这些像素，而这些感测栅极线则用以驱动这些感测垫，这些感测栅极线与这些像素栅极线不相电性耦接且这些感测栅极线的数量小于这些像素栅极线的数量；此控制方法包括：使每一这些感测栅极线及每一这些像素栅极线具有同样的使能时间长度；以及在使能每一这些像素栅极线时也同时使能这些感测栅极线的至少其一。

本发明实施例通过液晶显示面板及液晶显示装置的独特的电路结构设计，例如像素栅极线与感测栅极线互相分开的设计、特定的感测垫布局、多条读取线互相电性耦接及/或多条感测栅极线互相电性耦接等设计，以获得较密集的有效感测区域，进而可以较低的成本实现高触控检测性能。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1绘示出本发明实施例提出的一种整合有触控功能的液晶显示装置的一结构方块图。

图2绘示出相关于本法明实施例的一种液晶显示面板的一局部结构剖面图。

图3绘示出图2所示液晶显示面板受到手指按压时一局部结构剖面图。

图4绘示出相关于本发明另一实施例的一种液晶显示面板的一局部结构剖面图。

图5绘示出相关于本发明实施例的一种薄膜晶体管阵列基板的一局部电路图。

图6绘示出相关于本发明实施例的再一种薄膜晶体管阵列基板的一局部电路图。

图7绘示出相关于本发明实施例的又一种薄膜晶体管阵列基板的一局部电路图。

图8绘示出相关于本发明实施例的另一种薄膜晶体管阵列基板的一局部电路图。

附图标号：

100：液晶显示装置

10：液晶显示面板

16：栅极驱动电路

18：检测电路

19：存储装置

12：薄膜晶体管阵列基板

121a、121b：感测垫

123：像素

125：第一凸块

127：第二凸块

13：液晶层

14：第二基板

141：导电层

143：感测装置

145：第一感光性间隔柱

147：第二感光性间隔柱

SW：开关

SGLm、SGLm+1：感测栅极线

PGLn、PGLn+1、PGLn+2：像素栅极线

DLp、DLp+1、DLp+2：数据线

RLq、RLq+1、RLq+2：读取线

具体实施方式

有关本发明的所述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

参见图1，其绘示出本发明实施例提出的一种整合有触控功能的液晶显示装置100的一结构方块图。液晶显示装置100包括液晶显示面板10、栅极驱动电路16、检测电路18以及存储装置19。

参见图2及图3，图2绘示出液晶显示面板10的一局部结构剖面图，图3绘示出液晶显示面板10受到物体例如手指(图中未标示)按压时的一局部结构剖面图。液晶显示面板10包括薄膜晶体管阵列基板12、液晶层13以及第二基板14(例如彩色滤光片基板)。图2中示出薄膜晶体管阵列基板12包括感测垫121a(121b)及像素123，感测垫121a(121b)配置于像素123的附近，且位于像素123的不透光处例如黑色矩阵区；第二基板14包括感测装置143及覆盖感测装置143的导电层141，感测装置143突出形成于第二基板14上，导电层141电性耦接至一预设电源例如液晶显示面板10的已知共同电压Vcom。当组合第二基板14与薄膜晶体管阵列基板12时，感测装置143和与其对应的感测垫121a(121b)相对，液晶层13夹设于第二基板14与薄膜晶体管阵列基板12之间。如图3所示，当第二基板14被手指按压时，处于被按压位置处的感测装置143上所覆盖的导电层141与对应的感测垫121a(121b)相接触。

进一步地，参见图4，可在薄膜晶体管阵列基板12上进一步设置多个绝缘的第一凸块125及多个绝缘的第二凸块127，相应地在第二基板14上设置多个第一感光性间隔柱(Photo Spacer)145及多个第二感光性间隔柱147。第一凸块125与第二凸块127具有不同的高度，而第一感光性间隔柱145及第二感光性间隔柱147与感测装置143具有大致相同的高度且均由导电层141覆盖。当组合第二基板14与薄膜晶体管阵列基板12时，第一感光性间隔柱145和与其对应的第一凸块125相对且两者之间的间距大于感测装置143与感测垫121a(121b)之间的间距，第二感光性间隔柱147和与其对应的第二凸块127相对且两者之间的间距基本为零。如此配置，则可通过第二感光性间隔柱147与第二凸块127来维持第二基板14与薄膜晶体管阵列基板12之间的间隙(Gap)，并可通过第一感光性间隔柱145与第一凸块125来防止液晶显示面板10被按压时因受力过大致使局部过度弯折而损伤。

参见图5，其绘示出相关于本发明实施例的薄膜晶体管阵列基板12的一局部电路图；液晶显示装置100的栅极驱动电路16、检测电路18以及存储装置19设置于薄膜晶体管阵列基板12上。如图5所示，薄膜晶体管阵列基板12包括多个像素123、多条像素栅极线PGLn，PGLn+1，PGLn+2、多条数据线DLp，DLp+1，DLp+2、多个感测垫121a及121b、多条读取线RLq，RLq+1，RLq+2、多个开关SW以及多条感测栅极线SGLm，SGLm+1。这些像素123分别包括薄膜晶体管(图5中未标示)及电性耦接至薄膜晶体管的源极的像素电极(图5中未标示)，像素栅极线PGLn，PGLn+1，PGLn+2电性耦接这些像素123的薄膜晶体管的栅极以驱动这些第一像素123，数据线DLp，DLp+1，DLp+2电性耦接这些像素123的漏极以向这些像素123提供显示数据。感测垫121a及121b分别配置于这些像素123的对应者的附近，且这些感测垫121a及121b根据液晶显示装置100的对应位置是否受到按压而产生不同感测信号；在此，相邻的两感测垫121a及121b互相电性耦接且透过同一开关与读取线RLq，RLq+1，RLq+2中的一对应者相电性耦接，附近配置有感测垫121a或121b的各个像素123分别被其他附近未配置有感测垫121a及121b的多个像素123所环绕。这些开关SW分别设置于感测垫121a及121b与对应的读取线RLq，RLq+1，RLq+2的一者之间；这些感测栅极线SGLm，SGLm+1分别电性耦接至这些开关SW的对应者以控制这些开关SW的对应者是否导通进而驱动这些感测垫121a及121b中的对应者。

承上述，像素栅极线PGLn，PGLn+1，PGLn+2电性耦接至栅极驱动电路16并接受栅极驱动电路16驱动。感测栅极线SGLm，SGLm+1与像素栅极线PGLn，PGLn+1，PGLn+2分开设计(亦即不相电性耦接)，且其数量小于像素栅极线PGLn，PGLn+1，PGLn+2的数量；这些感测栅极线SGLm，SGLm+1电性耦接至栅极驱动电路16的各个不同信号通道(Channel)并接受栅极驱动电路16驱动。读取线RLq，RLq+1，RLq+2电性耦接至检测电路18的各个不同信号通道并向侦侧电路18传送感测信号，以由检测电路18将所接收到的感测信号转换为按压数据(亦即按压位置坐标)。存储装置19电性耦接至检测电路18以储存按压数据。

另外，本发明上述实施例中的感测栅极线SGLm，SGLm+1并不仅限于与栅极驱动电路16的信号通道一一对应，也可采用多条相邻的感测栅极线对应单个信号通道的电性耦接方式；同样地，读取线RLq，RLq+1，RLq+2并不仅限于与检测电路16的信号通道一一对应，也可采用多条相邻的读取线对应单个信号通道的电性耦接方式。例如图6所示，相邻的两条感测栅极线SGLm，SGLm+1互相连接以电性耦接至栅极驱动电路16的单一信号通道；或者例如图7所示，相邻的两条读取线RLq，RLq+1互相连接以电性耦接至检测电路18的单一信号通道，在此检测电路18将读取线RLq，RLq+1所传送的信号视为同一数据；或者例如图8所示，相邻的两条感测栅极线SGLm，SGLm+1互相连接以电性耦接至栅极驱动电路16的单一信号通道，且相邻的两条读取线RLq，RLq+1互相连接以电性耦接至检测电路18的单一信号通道。

此外，由于本发明所述实施例提出的液晶显示装置100采用感测栅极线SGLm，SGLm+1与像素栅极线PGLn，PGLn+1，PGLn+2互相分开的设计，因此在液晶显示装置100的控制过程中，可实现每一感测栅极线SGLm，SGLm+1及每一像素栅极线PGLn，PGLn+1，PGLn+2具有同样的使能时间长度。具体可由以下方式来达成使能时间相同的目的：例如(1)在使能每一像素栅极线时也同时使能感测栅极线之一；或者(2)在使能像素栅极线PGLn的同时使能感测栅极线SGLm，后续在使能像素栅极线PGLn+1的同时关闭所有感测栅极线以及在使能像素栅极线PGLn+2的同时才使能感测栅极线SGLm+1，依此类推。

再者，对于所述多条(例如两条)相邻的感测栅极线对应栅极驱动电路16的单个信号通道的电性耦接方式，栅极驱动电路16将会同时使能这些互相连接的感测栅极线；当然，通过栅极驱动电路16的电路变更设计，同时使能多条感测栅极线的控制方法同样可适用于电性耦接至栅极驱动电路16的不同信号通道的多条感测栅极线。同样地，对于所述多条(例如两条)相邻的读取线对应检测电路18的单个信号通道的电性耦接方式，检测电路18将会同时接收这些互相连接的读取线所传送的感测信号；当然，通过检测电路18的电路变更设计，同时接收多条读取线所传送的感测信号的控制方法同样适用于电性耦接至检测电路18的不同信号通道的多条读取线。

本发明所述实施例通过液晶显示面板及液晶显示装置的独特的电路结构设计，例如像素栅极线与感测栅极线互相分开的设计、特定的感测垫布局、多条读取线互相电性耦接及/或多条感测栅极线互相电性耦接等设计，以获得较密集的有效感测区域，进而可以较低的成本实现高触控检测性能。

另外，本技术领域技术人员还可对本发明所述实施例提出的液晶显示面板、液晶显示装置及其控制方法做适当变更，例如适当变更感测垫于薄膜晶体管阵列基板上的布局、感测栅极线的布局、读取线的布局、及/或像素栅极线与感测栅极线由不同的驱动电路驱动等等。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本技术领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当以权利要求所界定的为准。

Claims (11)

1.一种液晶显示装置，其特征在于，所述液晶显示装置包括：

多个第一像素；

多个感测垫，分别设置于所述这些第一像素的一对应者的附近，所述这些感测垫根据所述液晶显示装置的对应位置是否受到按压而产生不同信号；

多条读取线；

多个开关，分别设置于所述这些感测垫与对应的所述这些读取线之间；

多条像素栅极线，电性耦接至所述这些第一像素以驱动所述这些第一像素；

多条感测栅极线，分别电性耦接至所述这些开关的对应者以控制所述这些开关的对应者是否导通；以及

一栅极驱动电路，用以驱动所述这些像素栅极线与所述这些感测栅极线；

其中，至少两条读取线互相电性耦接或至少两条感测栅极线互相电性耦接。

2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述至少两条读取线互相电性耦接且至少两条感测栅极线互相电性耦接。

3.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述液晶显示装置还包括：

一检测电路，电性耦接至所述这些读取线以接收所述这些读取线所传送的信号，并将所接收的信号转换为一按压数据；以及

一存储装置，电性耦接至所述检测电路以储存所述按压数据。

4.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，每一所述这些感测垫分别设置于相对应的所述这些第一像素的不透光处。

5.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一像素周围分别被多个第二像素所环绕，所述这些第二像素为所述液晶显示装置中除了所述这些第一像素的外的其他像素。

6.一种液晶显示装置的控制方法，使用于如权利要求1所述的液晶显示装置中，其特征在于，所述控制方法包括：

使每一所述这些感测栅极线及每一所述这些像素栅极线具有同样的使能时间长度。

7.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

同时使能所述这些感测栅极线的至少其二。

8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

同时接收所述这些读取线的至少其二所传送的信号。

9.一种液晶显示装置的控制方法，适用于一液晶显示装置中，所述液晶显示装置包括多个像素、多个感测垫、多条像素栅极线以及多条感测栅极线，所述这些像素栅极线用以驱动所述这些像素，而所述这些感测栅极线则用以驱动所述这些感测垫，所述这些感测栅极线与所述这些像素栅极线不相电性耦接且所述这些感测栅极线的数量小于所述这些像素栅极线的数量，其特征在于，所述控制方法包括：

使每一所述这些感测栅极线及每一所述这些像素栅极线具有同样的使能时间长度；以及

在使能每一所述这些像素栅极线时也同时使能所述这些感测栅极线的至少其一。

10.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，还所述控制方法包括：

同时使能所述这些感测栅极线的至少其二。

11.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述液晶显示装置还包括多条读取线以及多个开关，所述这些开关分别设置于所述这些感测垫与对应的所述这些读取线之间，其特征在于，所述控制方法还包括：

同时接收所述这些读取线的至少其二所传送的信号。

Images