TWI390277B - 具有感應功能的顯示裝置與方法 - Google Patents

Description

具有感應功能的顯示裝置與方法

本發明係有關一種顯示裝置與方法，特別是一種具有感應功能的顯示裝置與方法。

觸控式面板由於直覺式的操作，使得逐漸被廣大的消費者所接受與喜愛，因此觸控式面板已逐漸成為當紅的電子商品，而讓原本的液晶顯示面板具有觸控式面板的感應功能，便可提高傳統液晶顯示面板的附加價值。

習知技術中，具有觸控感應功能的液晶顯示面板，具有複數條掃描線、資料線與感應元件。其中，掃描線與資料線交錯配置，藉由閘極線傳送開啟訊號，而導通電性連接的控制開關，而使資料線所傳送的資料電壓，能進入導通的掃描線而對液晶分子充電，進而使畫素可顯示正確的色階。此外，為了使傳統的液晶顯示面板成為觸控面板，會將感應元件均勻配置於液晶顯示面板，而用以傳送觸控訊號。

然而，液晶顯示器中「亮度」乃是其重要的規格之一，而決定亮度最重要的因素便是所謂的開口率(Aperture Ratio)。習知技術的觸控式面板，為了增加觸控感應的功能，在面板上配置了諸多的感應元件，由於感應元件所配置的區域無法完全透光，因此大幅降低了液晶顯示器中的開口率，亦即使液晶顯示器的亮度大幅降低。

因此，如何改良習知技術中液晶顯示器的設計，而使其具有觸控感應的功能，且不會影響原本液晶顯示器的效能表現，為一亟待解決的議題。

本發明提出一種具有感應功能的顯示裝置，包含：液晶顯示面板具有複數條資料線與複數條掃描線，每一條資料線分別電性連接複數個左畫素(pixel)與複數個右畫素；複數條感應線設置於兩相鄰的資料線之間，每一條感應線與資料線間之配置係為平行，而與掃描線間之配置係為垂直，且感應線用以傳送觸控訊號。

本發明亦提出一種具有感應功能的顯示方法，包含下列步驟：提供具有複數條資料線與複數條掃描線之液晶顯示面板，且每一條資料線分別電性連接複數個左畫素(pixel)與複數個右畫素；設置用以傳送觸控訊號之複數條感應線於兩相鄰的資料線之間，且每一條感應線與資料線間之配置係為平行，而與掃描線間之配置係為垂直。

有關本發明的較佳實施例及其功效，茲配合圖式說明如後。

請參照「第1圖」，該圖所示為具有感應功能的顯示裝置之第一實施例示意圖。本發明之具有感應功能的顯示裝置包含：液晶顯示面板10與感應線20。

液晶顯示面板10具有複數條資料線12與複數條掃描線14。其中，每一條資料線分12別電性連接複數個左畫素LP與複數個右畫素RP。

複數條感應線20設置於兩相鄰的資料線12之間，每一條感應線與資料線12間之配置係為平行，而與掃描線14間之配置係為垂直。其中，感應線20用以傳送觸控訊號。

本發明所提出之液晶顯示面板10的種類為：假設液晶顯示面板具有M*2N之畫素，而液晶顯示面板10便具有總數為N條的資料線12，且總數為2M條的掃描線14，其中M與N皆為正整數。也就是說，原本應該具有2N條的資料線12以分別電性連接左畫素LP與右畫素RP的配置情形，於此，利用一條資料線12來控制左畫素LP與右畫素RP，因而可減少資料線12的設置數目。而原本配置資料線12的空間仍然存在，但於該液晶顯示面板10中則屬於未佈線的區域，因此本發明便是利用該未佈線的區域，亦即兩相鄰的資料線12之間，而將感應線20配置其中。如此，不但充分利用原本未佈線的空間，更可使液晶顯示面板10具有觸控面板般的感應功能，且不需額外增加配置感應線的空間。

請參照「第2圖」為具有感應功能的顯示裝置之第二實施例示意圖。於「第2圖」中可更進一步看出本發明之架構。底下針對本發明之感應功能的顯示裝置中之元件連結關係作更詳盡的說明。

液晶顯示面板10包含複數個畫素區30，每一個畫素區30位於相鄰資料線(Data Line，DL)12與相鄰掃描線(Gate Line，GL)14之間，且畫素區30包含左畫素LP與右畫素RP。由圖中可知，畫素區30之左畫素LP與右畫素RP電性連接至相鄰之資料線12。

請續參照「第2圖」，其中畫素區30包含共用掃描線14之第一畫素區32與第二畫素區34，第一畫素區32與第二畫素區34相鄰設置，且每一條資料線12電性連接至第一畫素區32之右畫素RP與第二畫素區34之左畫素LP。

畫素區30包含複數個控制開關40，而控制開關40電性連接至掃描線14與資料線12，且畫素區30的左畫素LP之控制開關40與畫素區30的右畫素RP之控制開關40電性連接至相鄰掃描線14。

如先前所提及，本發明之液晶顯示面板10具有資料線12之總數為N條，而掃描線14之總數為2M條。由於該感應線20乃是用以傳送觸控訊號，因此，感應線20的配置數目可依照液晶顯示面板10所需之感應功能，而有所變更。當所需的感應能力要求較為靈敏時，可配置較多條的感應線20。相對的，當感應功能的要求較為低階時，可配置較少條的感應線20，以降低成本。因此，感應線20之設置總數可介於1~N之間。

此外，本發明更包含複數個感應開關50，設置於感應線20與掃描線14交錯之處，每一個感應開關50分別對應耦接感應線20與掃描線14。由「第2圖」可知，感應開關50設置於畫素區30中。感應開關50即類似一般使用觸控面板，當按壓觸控面板中某一點時，感應開關50便與共用電壓(V_com )導通，此時，只需感應開關50所耦接之掃描線14提供開啟訊號，亦即開啟(turn on)感應開關50，而觸控訊號便可由感應開關50進入所耦接之感應線20，而達成觸控感應之功能。其中，感應開關50可依所需感應的密度而設置其數目。如「第2圖」所示，假設液晶顯示面板10具有M列，圖中所示，單一條感應線20上便連接有M個感應開關50。於此，感應開關50之設置總數可介於1~M之間。

此外，資料線12可傳送來自特殊用途積體電路(ASIC)的影像訊號(video signal)，因此於資料線12上必需提供畫素顯示所需之資料電壓。而感應線 20同樣可連接特殊用途積體電路(ASIC)，但不需提供畫素顯示所需之資料電壓。

再者，簡單說明液晶顯示器中的開口率(Aperture Ratio)。液晶顯示器中有一個重要的規格就是亮度，而決定亮度最重要的因素便是開口率。所謂開口率簡單的說，就是光線能透過的有效區域比例。當光線經由背光板發射出來時，並不是所有的光線都能穿過面板，像是液晶顯示器驅動晶片用的信號走線、TFT本身，以及儲存電壓用的儲存電容等，這些區域除了不完全透光外，也由於經過這些區域的光線並不受到電壓的控制，而無法顯示正確的灰階，所以需利用遮光區(black matrix)加以遮蔽，以免干擾到其他透光區域的正確亮度。所以，有效的透光區域與全部面積的比例即稱之為開口率。

請參照「第3圖」為具有感應功能的顯示裝置之第三實施例示意圖。於第三實施中畫素區30更包含遮光區60。其中，遮光區60與感應線20重疊設置。也就是說，如前所述感應線20所配置的位置，位於由相鄰資料線12所控制的左右兩個畫素之間，亦即未佈線的區域上。而未佈線的區域在應用上便是利用遮光區60加以遮蔽，以免干擾到其他透光區域的正確亮度。所以，遮光區60與感應線20兩者係重疊設置，也因為兩者係重疊配置，也就是說即使未佈線的區域沒有放入感應線20，也是由遮光區60加以遮蔽，因此，即使本發明於未佈線區域設置感應線20，對整體液晶顯示面板10的畫素開口率(Aperture Ratio)幾乎也不會有所改變。

請參照「第4圖」，該圖所示為具有感應功能的顯示方法之流程圖，包 含下列步驟。

步驟S10：提供具有複數條資料線與複數條掃描線之液晶顯示面板，且每一條資料線分別電性連接複數個左畫素(pixel)與複數個右畫素。

於步驟S10中之提供液晶顯示面板的步驟，可包含下列步驟：設置複數個畫素區於相鄰資料線與相鄰掃描線之間，且畫素區包含左畫素與右畫素。

針對上述所設置之畫素區，可包含下列多項步驟。

電性連接畫素區之左畫素與右畫素至相鄰之資料線。

設置共用掃描線之第一畫素區與第二畫素區於畫素區，且第一畫素區與第二畫素區相鄰設置；電性連接每一條資料線至第一畫素區之右畫素與第二畫素區之左畫素。

設置複數個控制開關於畫素區；電性連接控制開關至掃描線與資料線。其中，畫素區的左畫素之控制開關與畫素區的右畫素之控制開關電性連接至相鄰掃描線。

設置與感應線重疊之遮光區於畫素區。

步驟S20：設置用以傳送觸控訊號之複數條感應線於兩相鄰的資料線之間，且每一條感應線與資料線間之配置係為平行，而與掃描線間之配置係為垂直。

於步驟S10中所提供的液晶顯示面板可具有M*2N之畫素，於此，可包含下列步驟：設置資料線之總數為N條；設置掃描線之總數為2M條。其中，M與N皆為正整數。

針對上述所提具有M*2N之畫素的液晶顯示面板，可包含下列步驟。

設置感應線之總數介於1~N之間。設置複數個感應開關於感應線與掃描線交錯之處，且每一個感應開關分別對應耦接感應線與掃描線。設置感應開關於畫素區中。設置感應開關之總數介於1~M之間。

最後，針對所設置的感應開關，可包含下列步驟：由感應開關接收所耦接之掃描線所產生之開啟訊號；依據開啟訊號，使觸控訊號由感應開關進入所耦接之感應線。

雖然本發明的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本發明的範疇內，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

LP‧‧‧左畫素

RP‧‧‧右畫素

10‧‧‧液晶顯示面板

12‧‧‧資料線

14‧‧‧掃描線

20‧‧‧感應線

30‧‧‧畫素區

32‧‧‧第一畫素區

34‧‧‧第二畫素區

40‧‧‧控制開關

50‧‧‧感應開關

60‧‧‧遮光區

第1圖：具有感應功能的顯示裝置之第一實施例示意圖

第2圖：具有感應功能的顯示裝置之第二實施例示意圖

第3圖：具有感應功能的顯示裝置之第三實施例示意圖

第4圖：具有感應功能的顯示方法之流程圖

LP‧‧‧左畫素

RP‧‧‧右畫素

10‧‧‧液晶顯示面板

12‧‧‧資料線

14‧‧‧掃描線

20‧‧‧感應線

30‧‧‧畫素區

32‧‧‧第一畫素區

34‧‧‧第二畫素區

40‧‧‧控制開關

50‧‧‧感應開關

Claims (24)

1. 一種具有感應功能的顯示裝置，包含：一液晶顯示面板，具有複數條資料線與複數條掃描線，每一該資料線分別電性連接複數個左畫素(pixel)與複數個右畫素；複數條感應線，設置於兩相鄰的該資料線之間，每一該感應線與該資料線間之配置係為平行，而與該掃描線間之配置係為垂直，該些感應線用以傳送一觸控訊號；及複數個遮光區，分別重疊設置於該複數條感應線。
2. 如請求項1之具有感應功能的顯示裝置，其中該液晶顯示面板包含：複數個畫素區，該畫素區位於該相鄰資料線與該相鄰掃描線之間，且該畫素區包含該左畫素與該右畫素。
3. 如請求項2之具有感應功能的顯示裝置，其中該畫素區之該左畫素與該右畫素電性連接至相鄰之該資料線。
4. 如請求項2之具有感應功能的顯示裝置，其中該畫素區包含共用該掃描線之一第一畫素區與一第二畫素區，該第一畫素區與該第二畫素區相鄰設置，且每一該資料線電性連接至該第一畫素區之右畫素與該第二畫素區之左畫素。
5. 如請求項2之具有感應功能的顯示裝置，其中該畫素區包含複數個控制開關，該控制開關電性連接至該掃描線與該資料線，且該畫素區之左畫素之該控制開關與該畫素區之右畫素之該控制開關電性連接至相鄰掃描線。
6. 如請求項2之具有感應功能的顯示裝置，其中該遮光區位於該複數個畫素區。
7. 如請求項2之具有感應功能的顯示裝置，其中該感應線係位於各該複數個畫素區之間。
8. 如請求項2之具有感應功能的顯示裝置，其中該液晶顯示面板具有M*2N之畫素，且該些資料線之總數為N條，而該些掃描線之總數為2M條，其中M與N皆為正整數。
9. 如請求項8之具有感應功能的顯示裝置，其中該些感應線之設置總數係介於1~N之間。
10. 如請求項8之具有感應功能的顯示裝置，更包含：複數個感應開關，設置於該些感應線與該些掃描線交錯之處，每一該感應開關分別對應耦接該些感應線與該些掃描線。
11. 如請求項10之具有感應功能的顯示裝置，其中該感應開關設置於該畫素區中。
12. 如請求項10之具有感應功能的顯示裝置，其中該些感應開關之設置總數係介於1~M之間。
13. 如請求項10之具有感應功能的顯示裝置，其中該觸控訊號是否由該感應開關進入所耦接之該感應線，由該感應開關所耦接之該掃描線所提供之一開啟訊號所決定。
14. 一種具有感應功能的顯示方法，包含下列步驟：提供具有複數條資料線與複數條掃描線之一液晶顯示面板，且每一 該資料線分別電性連接複數個左畫素(pixel)與複數個右畫素；設置用以傳送一觸控訊號之複數條感應線於兩相鄰的該資料線之間，且每一該感應線與該資料線間之配置係為平行，而與該掃描線間之配置係為垂直；及設置與該感應線重疊之一遮光區。
15. 如請求項14之具有感應功能的顯示方法，其中提供該液晶顯示面板之步驟，包含下列步驟：設置複數個畫素區於該相鄰資料線與該相鄰掃描線之間，且該畫素區包含該左畫素與該右畫素。
16. 如請求項15之具有感應功能的顯示方法，更包含下列步驟：電性連接該畫素區之該左畫素與該右畫素至相鄰之該資料線。
17. 如請求項15之具有感應功能的顯示方法，更包含下列步驟：設置共用該掃描線之一第一畫素區與一第二畫素區於該畫素區，且該第一畫素區與該第二畫素區相鄰設置；及電性連接每一該資料線至該第一畫素區之右畫素與該第二畫素區之左畫素。
18. 如請求項15之具有感應功能的顯示方法，更包含下列步驟：設置複數個控制開關於該畫素區；及電性連接該控制開關至該掃描線與該資料線；其中，該畫素區之左畫素之該控制開關與該畫素區之右畫素之該控制開關電性連接至相鄰掃描線。
19. 如請求項15之具有感應功能的顯示方法，其中提供該液晶顯示面板的步驟，包含下列步驟：設置該些資料線之總數為N條；及設置該些掃描線之總數為2M條；其中，M與N皆為正整數，且該液晶顯示面板具有M*2N之畫素。
20. 如請求項19之具有感應功能的顯示方法，其中設置該些感應線之步驟，包含下列步驟：設置該些感應線之總數介於1~N之間。
21. 如請求項19之具有感應功能的顯示方法，更包含下列步驟：設置複數個感應開關於該些感應線與該些掃描線交錯之處，且每一該感應開關分別對應耦接該些感應線與該些掃描線。
22. 如請求項21之具有感應功能的顯示方法，其中設置該些感應開關之步驟，包含下列步驟：設置該感應開關於該畫素區中。
23. 如請求項21之具有感應功能的顯示方法，其中設置該些感應開關之步驟，包含下列步驟：設置該些感應開關之總數介於1~M之間。
24. 如請求項21之具有感應功能的顯示方法，更包含下列步驟：由該感應開關接收所耦接之該掃描線所產生之一開啟訊號；及依據該開啟訊號，使該觸控訊號由該感應開關進入所耦接之該感應線。