TWI435244B

TWI435244B - 具觸碰感測功能之液晶顯示裝置與其觸碰感測方法

Info

Publication number: TWI435244B
Application number: TW099121427A
Authority: TW
Inventors: Yung Chih Chen; Chun Hsin Liu
Original assignee: Au Optronics Corp
Priority date: 2010-06-30
Filing date: 2010-06-30
Publication date: 2014-04-21
Also published as: TW201201075A; US20120001865A1

Description

具觸碰感測功能之液晶顯示裝置與其觸碰感測方法

本發明係有關於一種液晶顯示裝置，尤指一種具觸碰感測功能之液晶顯示裝置與其觸碰感測方法。

液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display,LCD)具有外型輕薄、省電以及低輻射等優點，因此已被廣泛地應用於多媒體播放器、行動電話、個人數位助理(PDA)、電腦顯示器、或平面電視等電子產品上。此外，利用液晶顯示裝置執行觸碰輸入的功能已漸成流行，亦即，觸碰式液晶顯示裝置的應用越來越廣泛。一般而言，觸碰式液晶顯示裝置的觸碰面板以電阻式觸碰面板與電容式觸碰面板為主。電阻式觸碰面板係以電壓降定位觸碰位置，但無法提供多點觸碰感測功能。電容式觸碰面板通常包含感應電容，其係將對應於觸碰點之感應電容的電容變化作訊號處理而定位出觸碰位置。

第1圖為習知觸碰面板裝置的結構示意圖。如第1圖所示，觸碰面板裝置100包含觸碰面板101、複數讀出線110、複數感應電容120、複數儲存電容140、以及複數比較器150。當觸碰面板101被觸碰時，對應於觸碰位置的感應電容120之電容值會變化，導致其電容電壓跟著變化，此電容電壓的變化會經由對應讀出線110傳輸至對應儲存電容140，再利用對應比較器150執行儲存電容140之電容電壓與參考電壓Vref的比較處理即可產生觸碰讀出訊號Sro。然而，隨著觸碰面板101之尺寸的增大，讀出線110的線電阻跟著增大，所以在感應電容120的電容電壓之變化量傳輸至儲存電容140後，會因線電阻之壓降而顯著減小，導致低觸碰靈敏度。另由於讀出線110的寄生電容也跟著增大，如此會使從感應電容120至儲存電容140的電容電壓之傳輸延遲更嚴重，因而降低觸碰反應速度。此外，對於追求外型輕薄與低成本之具觸碰感測功能的顯示裝置而言，外貼於顯示面板之觸碰面板101並無法滿足要求。

依據本發明之實施例揭露一種具觸碰感測功能之液晶顯示裝置，其包含用來傳輸掃描訊號之掃描線、感測單元、以及讀出線。感測單元電連接於掃描線，用來根據掃描訊號以提供類比讀出訊號。感測單元包含第一電晶體、第一電容、第二電容、以及第二電晶體。第一電晶體包含第一端、第二端與閘極端，其中第一端電連接於掃描線，第二端電連接於閘極端。第一電容電連接於掃描線與第一電晶體的第二端之間。第二電容包含第一端與第二端，其中第一端電連接於第一電晶體之第二端，第二端用來接收共用電壓。第二電晶體包含第一端、第二端與閘極端，其中第一端電連接於掃描線，閘極端電連接於第一電晶體之第二端，第二端係用來輸出類比讀出訊號。讀出線電連接於第二電晶體之第二端，用來傳輸類比讀出訊號。在感測單元的運作中，第二電容之電容值係隨觸碰事件而變更，據以產生對應於觸碰事件之類比讀出訊號。

本發明另揭露一種觸碰感測方法，用於具觸碰感測功能之液晶顯示裝置以定位觸碰位置。此液晶顯示裝置包含用來傳輸掃描訊號之掃描線、感測單元與讀出線。感測單元係用來根據掃描訊號以提供類比讀出訊號。讀出線係用來傳輸類比讀出訊號。此種觸碰感測方法包含：於第一時段內，提供具低準位電壓之掃描訊號至掃描線；於第一時段內，感測單元根據掃描訊號將感測電壓重置為低準位電壓；於第二時段內，提供具高準位電壓之掃描訊號至掃描線；於第二時段內，感測單元根據掃描訊號之高準位電壓以上拉感測電壓，其中感測電壓之增加量係受控於觸碰事件；以及於第二時段內，感測單元根據感測電壓與具高準位電壓之掃描訊號以提供類比讀出訊號饋入至讀出線。

下文依本發明具觸碰感測功能之液晶顯示裝置與其觸碰感測方法，特舉實施例配合所附圖式作詳細說明，但所提供之實施例並非用以限制本發明所涵蓋的範圍，而方法流程步驟編號更非用以限制其執行先後次序，任何由方法步驟重新組合之執行流程，所產生具有均等功效的方法，皆為本發明所涵蓋的範圍。

第2圖為本發明具觸碰感測功能的液晶顯示裝置之第一實施例示意圖。如第2圖所示，液晶顯示裝置200包含複數條掃描線201、複數條資料線202、複數畫素單元205、複數條讀出線220，複數感測單元230、以及訊號處理電路250。每一條掃描線201係用來傳輸對應掃描訊號。每一條資料線202係用來傳輸對應資料訊號。每一畫素單元205包含畫素電晶體Qpx1、液晶電容Clc1與儲存電容Cst1。畫素電晶體Qpx1可為薄膜電晶體或場效電晶體。畫素電晶體Qpx1包含第一端、第二端與閘極端，其中第一端電連接於對應資料線202以接收對應資料訊號，閘極端電連接於對應掃描線201以接收對應掃描訊號，第二端電連接於液晶電容Clc1與儲存電容Cst1。畫素電晶體Qpx1係用來根據對應掃描訊號以控制對應資料訊號之寫入運作，而畫素單元205即根據被寫入之對應資料訊號以輸出對應影像訊號。每一條讀出線220電連接於複數對應感測單元230，用來傳輸對應類比讀出訊號。

訊號處理電路250包含複數開關255、複數比較器260、多工器270、記憶單元280、以及訊號定位單元290。每一開關255電連接於對應讀出線220，用來將對應類比讀出訊號之電壓重置為低電源電壓Vss。每一比較器260包含正輸入端、負輸入端與輸出端，其中正輸入端用來接收參考電壓Vref，負輸入端電連接於對應讀出線220以接收對應類比讀出訊號，輸出端電連接於多工器270，用來輸出對應類比讀出訊號與參考電壓Vref比較所產生之對應數位讀出訊號。舉例而言，比較器CP_j電連接於讀出線RLj，用來比較類比讀出訊號Sroa_j與參考電壓Vref以產生數位讀出訊號Srod_j，而比較器CP_m則電連接於讀出線RLm，用來比較類比讀出訊號Sroa_m與參考電壓Vref以產生數位讀出訊號Srod_m。在另一實施例中，比較器260之正輸入端係電連接於對應讀出線220以接收對應類比讀出訊號，而比較器260之負輸入端則用來接收參考電壓Vref。多工器270電連接於複數比較器260，用來將複數比較器260所產生之複數數位讀出訊號依序輸出至記憶單元280。記憶單元280電連接於多工器270，用來儲存多工器270依序輸出之複數數位讀出訊號。訊號定位單元290電連接於記憶單元280，用來根據複數數位讀出訊號以產生觸碰位置訊號Spos。

在第2圖所示之實施例中，每一畫素單元205均相鄰感測單元230。在另一實施例中，感測單元230係可間隔複數掃描線201而設置，或間隔複數資料線202而設置，亦即並非每一畫素單元205均與感測單元230相鄰。同理，讀出線220可相對應地間隔複數資料線202而設置。每一感測單元230包含第一電晶體231、第一電容232、第二電容233、以及第二電晶體234。第一電晶體231與第二電晶體234可為薄膜電晶體(Thin Film Transistor)或場效電晶體(Field Effect Transistor)。下文依感測單元DXn_m以說明各元件之耦合關係與電路運作原理。

第一電晶體231包含第一端、第二端與閘極端，其中第一端電連接於掃描線SLn以接收掃描訊號SSn，第二端電連接於閘極端。第一電容232包含第一端與第二端，其中第一端電連接於掃描線SLn，第二端電連接於第一電晶體231之第二端。在較佳實施例中，第一電容232之第二端係直接連接於第一電晶體231之閘極端，據以縮小電路佈局面積。第二電容233包含第一端與第二端，其中第一端電連接於第一電晶體231之第二端，第二端用來接收共用電壓Vcom。第二電晶體234包含第一端、第二端與閘極端，其中第一端電連接於掃描線SLn，第二端電連接於讀出線RLm，閘極端電連接於第二電容233之第一端以接收感測電壓VDn_m。當掃描訊號SSn具低準位電壓時，第一電晶體231係在導通狀態，據以將感測電壓VDn_m重置為低準位電壓。當掃描訊號SSn由低準位電壓切換為高準位電壓時，第一電晶體231切換為截止狀態使感測電壓VDn_m成為浮接電壓，同時可藉由第一電容232的耦合作用以上拉感測電壓VDn_m，被上拉之感測電壓VDn_m可以下列公式(1)表示。

在公式(1)中，C1為第一電容232之電容值，C2為第二電容233之電容值，Vgh為掃描訊號SSn之高準位電壓，Vgl為掃描訊號SSn之低準位電壓。第二電容233之電容值C2係隨觸碰事件而變更，據以控制感測電壓VDn_m被上拉之增加量。在一實施例中，當對應於感測單元DXn_m之面板位置發生觸碰事件時，第二電容233之電容值C2係會增加，從而減少感測電壓VDn_m被上拉之增加量。在感測單元DXn_m的運作中，感測電壓VDn_m係用來控制第二電晶體234的導通/截止狀態，進而控制將掃描訊號SSn之高準位電壓饋入至讀出線RLm以設定類比讀出訊號Sroa_m之電壓，所以感測電壓VDn_m之作用並不會因讀出線RLm之線電阻的增加而降低效能，換句話說，感測單元DXn_m之觸碰靈敏度並不會因讀出線RLm之線電阻的增加而降低。此外，由於感測單元230係整合於包含畫素單元205之顯示面板內，所以可使液晶顯示裝置200之外型更輕薄，並能降低其生產成本。

第3圖為第2圖所示之液晶顯示裝置200的工作相關訊號波形示意圖，其中橫軸為時間軸。在第3圖中，由上往下的訊號分別為掃描訊號SSn-1、掃描訊號SSn、感測電壓VDn-1_m、以及感測電壓VDn_m。如第3圖所示，於時段T1內，掃描訊號SSn-1與掃描訊號SSn均具低準位電壓Vgl，所以感測電壓VDn-1_m與感測電壓VDn_m均被重置為低準位電壓Vgl。於時段T2內，掃描訊號SSn-1由低準位電壓Vgl切換為高準位電壓Vgh，所以感測單元DXn-1_m可據其第一電容232的耦合作用將感測電壓VDn-1_m上拉至第一高電壓Vh1。於時段T3內，掃描訊號SSn由低準位電壓Vgl切換為高準位電壓Vgh，所以感測單元DXn_m可據其第一電容232的耦合作用將感測電壓VDn_m上拉至第一高電壓Vh1。於時段T4內，掃描訊號SSn-1與掃描訊號SSn均具低準位電壓Vgl，所以感測電壓VDn-1_m與感測電壓VDn_m又被重置為低準位電壓Vgl。

於時段T5內，掃描訊號SSn由低準位電壓Vgl切換為高準位電壓Vgh，此時由於對應於感測單元DXn_m之面板位置發生第一觸碰事件，導致感測單元DXn_m之第二電容233的電容值上昇，所以感測電壓VDn_m係被上拉至低於第一高電壓Vh1之第二高電壓Vh2，而感測單元DXn_m之第二電晶體234即根據第二高電壓Vh2以輸出對應於第一觸碰事件之類比讀出訊號Sroa_m，使訊號處理電路250可據以產生對應於第一觸碰事件之觸碰位置訊號Spos。於時段T6內，掃描訊號SSn-1由低準位電壓Vgl切換為高準位電壓Vgh，此時由於對應於感測單元DXn-1_m之面板位置發生第二觸碰事件，導致感測單元DXn-1_m之第二電容233的電容值上昇，所以感測電壓VDn-1_m係被上拉至低於第一高電壓Vh1之第三高電壓Vh3，而感測單元DXn-1_m之第二電晶體234即根據第三高電壓Vh3以輸出對應於第二觸碰事件之類比讀出訊號Sroa_m，使訊號處理電路250可據以產生對應於第二觸碰事件之觸碰位置訊號Spos。

第4圖為本發明具觸碰感測功能的液晶顯示裝置之第二實施例示意圖。如第4圖所示，液晶顯示裝置300係類似於第2圖所示之液晶顯示裝置200，主要差異在於將訊號處理電路250置換為訊號處理電路350。訊號處理電路350包含複數開關355、多工器370、比較器360、記憶單元380、以及訊號定位單元390。每一開關355電連接於對應讀出線220，用來將對應類比讀出訊號之電壓重置為低電源電壓Vss。多工器370電連接於複數讀出線220，用來將複數類比讀出訊號依序輸出至比較器360。請注意，第2圖所示之多工器270係為數位多工器，而多工器370則為類比多工器。比較器360包含正輸入端、負輸入端與輸出端，其中正輸入端用來接收參考電壓Vref，負輸入端電連接於多工器370以依序接收類比讀出訊號，輸出端電連接於記憶單元380，用來輸出類比讀出訊號與參考電壓Vref比較所產生之數位讀出訊號。在另一實施例中，比較器360之正輸入端係電連接於多工器370以依序接收類比讀出訊號，而比較器360之負輸入端則用來接收參考電壓Vref。記憶單元380電連接於比較器360，用來儲存比較器360依序產生之數位讀出訊號。訊號定位單元390電連接於記憶單元380，用來根據複數數位讀出訊號以產生觸碰位置訊號Spos。液晶顯示裝置300之其餘功能運作係類同於液晶顯示裝置200，不再贅述。

第5圖為本發明具觸碰感測功能的液晶顯示裝置之第三實施例示意圖。如第5圖所示，液晶顯示裝置400係類似於第2圖所示之液晶顯示裝置200，主要差異在於將複數感測單元230置換為複數感測單元330。感測單元330之內部結構係類似於第2圖所示之感測單元230，主要差異在於另設置第三電晶體235，用來根據掃描訊號以控制類比讀出訊號的輸出運作。第三電晶體235包含第一端、第二端與閘極端，其中第一端電連接於第二電晶體234之第二端，閘極端電連接於掃描線201以接收掃描訊號，第二端電連接於讀出線220。第三電晶體235可為薄膜電晶體或場效電晶體。當掃描訊號具低準位電壓時，第三電晶體235係在截止狀態以除能類比讀出訊號之輸出運作，亦即此時第三電晶體235係用來輔助第二電晶體234以停止輸出類比讀出訊號。或者，當掃描訊號具高準位電壓時，第三電晶體235係在導通狀態以致能類比讀出訊號之輸出運作。液晶顯示裝置400之其餘功能運作係類同於液晶顯示裝置200，不再贅述。

第6圖為本發明具觸碰感測功能的液晶顯示裝置之第四實施例示意圖。如第6圖所示，液晶顯示裝置500係類似於第5圖所示之液晶顯示裝置400，主要差異在於將訊號處理電路250置換為訊號處理電路350。訊號處理電路350之內部結構與功能運作已詳述於液晶顯示裝置300之說明中，不再贅述。

第7圖為本發明具觸碰感測功能的液晶顯示裝置之第五實施例示意圖。如第7圖所示，液晶顯示裝置600包含複數條掃描線601、複數條資料線602、複數條閘極線603、複數畫素單元605、複數條讀出線620，複數感測單元630、以及訊號處理電路250。每一條掃描線601係用來傳輸對應掃描訊號。每一條資料線602係用來傳輸對應資料訊號。每一條閘極線603係用來傳輸對應閘極訊號。請注意，閘極訊號之頻率可相同或相異於掃描訊號之頻率，閘極訊號之高準位電壓可相同或相異於掃描訊號之高準位電壓，閘極訊號之低準位電壓可相同或相異於掃描訊號之低準位電壓。每一畫素單元605包含畫素電晶體Qpx2、液晶電容Clc2與儲存電容Cst2。畫素電晶體Qpx2可為薄膜電晶體或場效電晶體。畫素電晶體Qpx2包含第一端、第二端與閘極端，其中第一端電連接於對應資料線602以接收對應資料訊號，閘極端電連接於對應閘極線603以接收對應閘極訊號，第二端電連接於液晶電容Clc2與儲存電容Cst2。畫素電晶體Qpx2係用來根據對應閘極訊號以控制對應資料訊號之寫入運作，而畫素單元605即根據被寫入之對應資料訊號以輸出對應影像訊號。每一條讀出線620電連接於複數對應感測單元630，用來傳輸對應類比讀出訊號。訊號處理電路250之內部結構與功能運作已詳述於液晶顯示裝置200之的說明中，不再贅述。

在第7圖所示之實施例中，每一畫素單元605均相鄰感測單元630。在另一實施例中，感測單元630係可間隔複數閘極線603而設置，或間隔複數資料線602而設置，亦即並非每一畫素單元605均與感測單元630相鄰。同理，掃描線601可相對應地間隔複數閘極線603而設置，而讀出線620可相對應地間隔複數資料線602而設置。每一感測單元630包含第一電晶體631、第一電容632、第二電容633、以及第二電晶體634。第一電晶體631與第二電晶體634可為薄膜電晶體或場效電晶體。下文依感測單元DYn_m以說明各元件之耦合關係與電路運作原理。

第一電晶體631包含第一端、第二端與閘極端，其中第一端電連接於掃描線SLn以接收掃描訊號SSn，第二端電連接於閘極端。第一電容632包含第一端與第二端，其中第一端電連接於掃描線SLn，第二端電連接於第一電晶體631之第二端。在較佳實施例中，第一電容632之第二端係直接連接於第一電晶體631之閘極端，據以縮小電路佈局面積。第二電容633包含第一端與第二端，其中第一端電連接於第一電晶體631之第二端，第二端用來接收共用電壓Vcom。第二電晶體634包含第一端、第二端與閘極端，其中第一端電連接於掃描線SLn，第二端電連接於讀出線RLm，閘極端電連接於第二電容633之第一端以接收感測電壓VDn_m。第一電晶體631、第一電容632、第二電容633與第二電晶體634的功能運作係類同於第2圖所示之第一電晶體231、第一電容232、第二電容233與第二電晶體234的功能運作，所以感測單元DYn_m之觸碰靈敏度並不會因讀出線RLm之線電阻的增加而降低。此外，由於感測單元630係整合於包含畫素單元605之顯示面板內，所以可使液晶顯示裝置600之外型更輕薄，並能降低其生產成本。

第8圖為本發明具觸碰感測功能的液晶顯示裝置之第六實施例示意圖。如第8圖所示，液晶顯示裝置700係類似於第7圖所示之液晶顯示裝置600，主要差異在於將訊號處理電路250置換為訊號處理電路350。訊號處理電路350之內部結構與功能運作已詳述於液晶顯示裝置300之說明中，不再贅述。

第9圖為本發明具觸碰感測功能的液晶顯示裝置之第七實施例示意圖。如第9圖所示，液晶顯示裝置800係類似於第7圖所示之液晶顯示裝置600，主要差異在於將複數感測單元630置換為複數感測單元730。感測單元730之內部結構係類似於第7圖所示之感測單元630，主要差異在於另設置第三電晶體635，用來根據掃描訊號以控制類比讀出訊號的輸出運作。第三電晶體635包含第一端、第二端與閘極端，其中第一端電連接於第二電晶體634之第二端，閘極端電連接於掃描線601以接收掃描訊號，第二端電連接於讀出線620。第三電晶體635可為薄膜電晶體或場效電晶體。當掃描訊號具低準位電壓時，第三電晶體635係在截止狀態以除能類比讀出訊號之輸出運作，亦即此時第三電晶體635係用來輔助第二電晶體634以停止輸出類比讀出訊號。或者，當掃描訊號具高準位電壓時，第三電晶體635係在導通狀態以致能類比讀出訊號之輸出運作。液晶顯示裝置800之其餘功能運作係類同於液晶顯示裝置600，不再贅述。

第10圖為本發明具觸碰感測功能的液晶顯示裝置之第八實施例示意圖。如第10圖所示，液晶顯示裝置900係類似於第9圖所示之液晶顯示裝置800，主要差異在於將訊號處理電路250置換為訊號處理電路350。訊號處理電路350之內部結構與功能運作已詳述於第4圖之液晶顯示裝置300的說明，不再贅述。

第11圖為本發明觸碰感測方法的流程圖。第11圖所示之流程990係為基於上述本發明第一至第八實施例之液晶顯示裝置200～900的觸碰感測方法。流程990所示之觸碰感測方法包含下列步驟：步驟S910：於第一時段內，提供具低準位電壓之掃描訊號至掃描線；步驟S915：於第一時段內，感測單元根據掃描訊號將感測電壓重置為低準位電壓；步驟S920：於第二時段內，提供具高準位電壓之掃描訊號至掃描線；步驟S925：於第二時段內，感測單元根據掃描訊號之高準位電壓以上拉感測電壓，其中感測電壓之增加量係受控於觸碰事件；步驟S930：於第二時段內，感測單元根據感測電壓與具高準位電壓之掃描訊號以提供類比讀出訊號饋入至讀出線；步驟S935：於第二時段內，訊號處理電路將類比讀出訊號轉換為數位讀出訊號；步驟S940：於第三時段內，訊號處理電路根據數位讀出訊號產生觸碰位置訊號；以及步驟S945：於第三時段內，訊號處理電路將類比讀出訊號之電壓重置為低電源電壓。

在上述觸碰感測方法的流程990中，感測單元另可於第一時段內根據掃描訊號之低準位電壓以除能該類比讀出訊號之輸出運作，以及於第二時段內根據掃描訊號之高準位電壓以致能該類比讀出訊號之輸出運作。

綜上所述，在本發明液晶顯示裝置之感測單元的運作中，感測電壓係用來控制感測單元之第二電晶體的導通/截止狀態，進而控制將掃描訊號之高準位電壓饋入至讀出線以設定類比讀出訊號之電壓，所以感測電壓之作用並不會因讀出線之線電阻的增加而降低效能，亦即觸碰靈敏度不會因讀出線之線電阻的增加而降低。此外，本發明液晶顯示裝置之感測單元係整合於包含畫素單元之顯示面板內，所以可使其外型更輕薄，並能降低生產成本。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何具有本發明所屬技術領域之通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種更動與潤飾，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。

100．．．觸碰面板裝置

101．．．觸碰面板

110、220、620．．．讀出線

120．．．感應電容

140．．．儲存電容

150、260、360．．．比較器

200、300、400、500、600、700、800、900．．．液晶顯示裝置

201、601．．．掃描線

202、602．．．資料線

205、605．．．畫素單元

230、330、630、730．．．感測單元

231、631．．．第一電晶體

232、632．．．第一電容

233、633．．．第二電容

234、634．．．第二電晶體

235、635．．．第三電晶體

250、350．．．訊號處理電路

255、355．．．開關

270、370．．．多工器

280、380．．．記憶單元

290、390．．．訊號定位單元

603．．．閘極線

990．．．流程

CP_j、CP_m．．．比較器

Clc1、Clc2．．．液晶電容

Cst1、Cst2．．．儲存電容

DXn_m、DXn-1_m、DYn_m、DYn-1_m．．．感測單元

Qpx1、Qpx2．．．畫素電晶體

RLj、RLm．．．讀出線

S910～S945．．．步驟

SLn-1、SLn、SLn+1．．．掃描線

Spos．．．觸碰位置訊號

Sro．．．觸碰讀出訊號

Sroa_j、Sroa_m．．．類比讀出訊號

Srod_j、Srod_m‧‧‧數位讀出訊號

SSn-1、SSn、SSn+1‧‧‧掃描訊號

T1、T2、T3、T4、T5、T6‧‧‧時段

Vcom‧‧‧共用電壓

VDn-1_m、

VDn_m‧‧‧感測電壓

Vgh‧‧‧高準位電壓

Vgl‧‧‧低準位電壓

Vh1‧‧‧第一高電壓

Vh2‧‧‧第二高電壓

Vh3‧‧‧第三高電壓

Vref‧‧‧參考電壓

第1圖為習知觸碰面板裝置的結構示意圖。

第2圖為本發明具觸碰感測功能的液晶顯示裝置之第一實施例示意圖。

第3圖為第2圖所示之液晶顯示裝置的工作相關訊號波形示意圖，其中橫軸為時間軸。

第4圖為本發明具觸碰感測功能的液晶顯示裝置之第二實施例示意圖。

第5圖為本發明具觸碰感測功能的液晶顯示裝置之第三實施例示意圖。

第6圖為本發明具觸碰感測功能的液晶顯示裝置之第四實施例示意圖。

第7圖為本發明具觸碰感測功能的液晶顯示裝置之第五實施例示意圖。

第8圖為本發明具觸碰感測功能的液晶顯示裝置之第六實施例示意圖。

第9圖為本發明具觸碰感測功能的液晶顯示裝置之第七實施例示意圖。

第10圖為本發明具觸碰感測功能的液晶顯示裝置之第八實施例示意圖。

第11圖為本發明觸碰感測方法的流程圖。

200．．．液晶顯示裝置

201．．．掃描線

202．．．資料線

205．．．畫素單元

230．．．感測單元

231．．．第一電晶體

232．．．第一電容

233．．．第二電容

234．．．第二電晶體

250．．．訊號處理電路

255．．．開關

260．．．比較器

270．．．多工器

280．．．記憶單元

290．．．訊號定位單元

CP_j、CP_m．．．比較器

Clc1．．．液晶電容

Cst1．．．儲存電容

DXn_m、DXn-1_m．．．感測單元

Qpx1．．．畫素電晶體

RLj、RLm．．．讀出線

SLn-1、SLn、SLn+1．．．掃描線

Spos．．．觸碰位置訊號

Sroa_j、Sroa_m．．．類比讀出訊號

Srod_j、Srod_m．．．數位讀出訊號

SSn-1、SSn、SSn+1．．．掃描訊號

Vcom．．．共用電壓

VDn-1_m、VDn_m．．．感測電壓

Vref．．．參考電壓

Claims

一種具觸碰感測功能之液晶顯示裝置，其包含：一掃描線，用來傳輸一掃描訊號；一感測單元，電連接於該掃描線，用來根據該掃描訊號以提供一第一類比讀出訊號，該感測單元包含：一第一電晶體，包含一第一端、一第二端與一閘極端，其中該第一端電連接於該掃描線，該第二端電連接於該閘極端；一第一電容，電連接於該掃描線與該第一電晶體的第二端之間；一第二電容，包含一第一端與一第二端，其中該第二電容之第一端電連接於該第一電晶體之第二端，該第二電容之第二端用來接收一共用電壓；一第二電晶體，包含一第一端、一第二端與一閘極端，其中該第二電晶體之第一端電連接於該掃描線，該第二電晶體之閘極端電連接於該第一電晶體之第二端，該第二電晶體之第二端係用來輸出該第一類比讀出訊號；以及一第三電晶體，包含一第一端、一第二端與一閘極端，其中該第三電晶體之第一端電連接於該第二電晶體之第二端，該第三電晶體之閘極端電連接於該掃描線，該第三電晶體之第二端電連接於該第一讀出線；以及一第一讀出線，電連接於該第二電晶體之第二端，用來傳輸該第一類比讀出訊號；其中該第二電容之電容值係隨一觸碰事件而變更，據以產生對應於該觸碰事件之該第一類比讀出訊號。
如請求項1所述之液晶顯示裝置，其中該第一電晶體與該第二電晶體係為薄膜電晶體或場效電晶體。
如請求項1所述之液晶顯示裝置，其中該第三電晶體係為薄膜電晶體或場效電晶體。
一種具觸碰感測功能之液晶顯示裝置，包含：一掃描線，用來傳輸一掃描訊號；一感測單元，電連接於該掃描線，用來根據該掃描訊號以提供一第一類比讀出訊號，該感測單元包含：一第一電晶體，包含一第一端、一第二端與一閘極端，其中該第一端電連接於該掃描線，該第二端電連接於該閘極端；一第一電容，電連接於該掃描線與該第一電晶體的第二端之間；一第二電容，包含一第一端與一第二端，其中該第二電容之第一端電連接於該第一電晶體之第二端，該第二電容之第二端用來接收一共用電壓；以及一第二電晶體，包含一第一端、一第二端與一閘極端，其中該第二電晶體之第一端電連接於該掃描線，該第二電晶體之閘極端電連接於該第一電晶體之第二端，該第二電晶體之第二端係用來輸出該第一類比讀出訊號；一第一讀出線，電連接於該第二電晶體之第二端，用來傳輸該第一類比讀出訊號；一第二讀出線，用來傳輸一第二類比讀出訊號；一第一開關，電連接於該第一讀出線，用來將該第一類比讀出訊號之電壓重置為一低電源電壓；一第二開關，電連接於該第二讀出線，用來將該第二類比讀出訊號之電壓重置為該低電源電壓；一第一比較器，電連接於該第一讀出線，用來比較該第一類比讀出訊號與一參考電壓以產生一第一數位讀出訊號；以及一第二比較器，電連接於該第二讀出線，用來比較該第二類比讀出訊號與該參考電壓以產生一第二數位讀出訊號；其中該第二電容之電容值係隨一觸碰事件而變更，據以產生對應於該觸碰事件之該第一類比讀出訊號。
如請求項4所述之液晶顯示裝置，另包含：一多工器，電連接於該第一比較器與該第二比較器，用來依序輸出該第一數位讀出訊號與該第二數位讀出訊號；一記憶單元，電連接於該多工器，用來儲存該多工器依序輸出之該第一數位讀出訊號與該第二數位讀出訊號；以及一訊號定位單元，電連接於該記憶單元，用來根據該第一數位讀出訊號與該第二數位讀出訊號產生一觸碰位置訊號。
一種具觸碰感測功能之液晶顯示裝置，包含：一掃描線，用來傳輸一掃描訊號；一感測單元，電連接於該掃描線，用來根據該掃描訊號以提供一第一類比讀出訊號，該感測單元包含：一第一電晶體，包含一第一端、一第二端與一閘極端，其中該第一端電連接於該掃描線，該第二端電連接於該閘極端；一第一電容，電連接於該掃描線與該第一電晶體的第二端之間；一第二電容，包含一第一端與一第二端，其中該第二電容之第一端電連接於該第一電晶體之第二端，該第二電容之第二端用來接收一共用電壓；以及一第二電晶體，包含一第一端、一第二端與一閘極端，其中該第二電晶體之第一端電連接於該掃描線，該第二電晶體之閘極端電連接於該第一電晶體之第二端，該第二電晶體之第二端係用來輸出該第一類比讀出訊號；一第一讀出線，電連接於該第二電晶體之第二端，用來傳輸該第一類比讀出訊號；一第二讀出線，用來傳輸一第二類比讀出訊號；一第一開關，電連接於該第一讀出線，用來將該第一類比讀出訊號之電壓重置為一低電源電壓；一第二開關，電連接於該第二讀出線，用來將該第二類比讀出訊號之電壓重置為該低電源電壓；一多工器，電連接於該第一讀出線與該第二讀出線，用來依序輸出該第一類比讀出訊號與該第二類比讀出訊號；以及一比較器，電連接於該多工器，用來比較該第一類比讀出訊號與一參考電壓以產生一第一數位讀出訊號，以及用來比較該第二類比讀出訊號與該參考電壓以產生一第二數位讀出訊號；其中該第二電容之電容值係隨一觸碰事件而變更，據以產生對應於該觸碰事件之該第一類比讀出訊號。
如請求項6所述之液晶顯示裝置，另包含：一記憶單元，電連接於該比較器，用來儲存該比較器依序產生之該第一數位讀出訊號與該第二數位讀出訊號；以及一訊號定位單元，電連接於該記憶單元，用來根據該第一數位讀出訊號與該第二數位讀出訊號產生一觸碰位置訊號。
4或6所述之液晶顯示裝置，另包含：一資料線，用來傳輸一資料訊號；以及一畫素單元，電連接於該掃描線與該資料線，用來根據該掃描訊號與該資料訊號以輸出一影像訊號。
如請求項8所述之液晶顯示裝置，其中該畫素單元包含：一畫素電晶體，包含一第一端、一第二端與一閘極端，其中該畫素電晶體之第一端係電連接於該資料線以接收該資料訊號，該畫素電晶體之閘極端係電連接於該掃描線以接收該掃描訊號；一液晶電容，電連接於該畫素電晶體之第二端；以及一儲存電容，電連接於該畫素電晶體之第二端。
一種具觸碰感測功能之液晶顯示裝置，包含：一掃描線，用來傳輸一掃描訊號；一感測單元，電連接於該掃描線，用來根據該掃描訊號以提供一第一類比讀出訊號，該感測單元包含：一第一電晶體，包含一第一端、一第二端與一閘極端，其中該第一端電連接於該掃描線，該第二端電連接於該閘極端；一第一電容，電連接於該掃描線與該第一電晶體的第二端之間；一第二電容，包含一第一端與一第二端，其中該第二電容之第一端電連接於該第一電晶體之第二端，該第二電容之第二端用來接收一共用電壓；以及一第二電晶體，包含一第一端、一第二端與一閘極端，其中該第二電晶體之第一端電連接於該掃描線，該第二電晶體之閘極端電連接於該第一電晶體之第二端，該第二電晶體之第二端係用來輸出該第一類比讀出訊號；一第一讀出線，電連接於該第二電晶體之第二端，用來傳輸該第一類比讀出訊號；一閘極線，用來傳輸一閘極訊號；一資料線，用來傳輸一資料訊號；以及一畫素單元，電連接於該閘極線與該資料線，用來根據該閘極訊號與該資料訊號以輸出一影像訊號；其中該第二電容之電容值係隨一觸碰事件而變更，據以產生對應於該觸碰事件之該第一類比讀出訊號。
如請求項10所述之液晶顯示裝置，其中該畫素單元包含：一畫素電晶體，包含一第一端、一第二端與一閘極端，其中該畫素電晶體之第一端係電連接於該資料線以接收該資料訊號，該畫素電晶體之閘極端係電連接於該閘極線以接收該閘極訊號；一液晶電容，電連接於該畫素電晶體之第二端；以及一儲存電容，電連接於該畫素電晶體之第二端。
如請求項10所述之液晶顯示裝置，其中該閘極訊號之頻率係異於該掃描訊號之頻率。
如請求項10所述之液晶顯示裝置，其中該閘極訊號之高準位電壓係異於該掃描訊號之高準位電壓。
如請求項10所述之液晶顯示裝置，其中該閘極訊號之低準位電壓係異於該掃描訊號之低準位電壓。