專利名稱：觸摸顯示板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示板，具體地，涉及一種觸摸顯示板。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(LCD)包括具備像素電極及公共電極(commonelectrode)的一對面板和夾在這些面板之間的具有介電各向異性的液晶層。像素電極排列成矩陣，并連接至例如薄膜晶體管(TFT)等開關(guān)元件，從而基于逐行方式接收圖像數(shù)據(jù)電壓。公共電極覆蓋這兩個面板中的一個的整個表面，并對其提供公共電壓。像素電極和公共電極的對應(yīng)部分、以及液晶層的對應(yīng)部分構(gòu)成液晶電容器，該液晶電容器連同與其相連接的開關(guān)元件限定了像素的基本單元。
LCD通過對像素電極和公共電極施加電壓來產(chǎn)生電場，并改變該電場的強度，以調(diào)整光通過液晶層的透射率，從而顯示圖像。
觸摸屏面板是一種用手指或筆觸摸其上面，以寫字、畫畫，或通過使用圖標指令某設(shè)備(例如計算機)執(zhí)行命令的裝置。觸摸屏顯示板有其自身的機制，用于確定是否以及何處存在觸碰，并且通常將其附著至顯示裝置例如LCD上。然而，具有觸摸屏面板的LCD由于觸摸屏面板的成本而具有較高的制造成本，由于有用于附著觸摸屏面板至LCD的步驟而導(dǎo)致低生產(chǎn)率，還具有液晶顯示面板亮度下降及產(chǎn)品厚度增加等弊端。
因此，正在開發(fā)代替觸摸屏面板的，在液晶顯示面板的像素內(nèi)部內(nèi)置薄膜晶體管的傳感器。傳感器感應(yīng)面板上用戶手指或其他工具觸摸導(dǎo)致的入射光的變化。該面板能夠識別發(fā)生了觸摸以及觸摸發(fā)生在何處。
這些傳感器和用于這些傳感器的信號線在顯示板內(nèi)可占據(jù)很大的面積，從而減小了LCD的開口率(aperture ratio)。另外，用于這些傳感器的信號線可能會受到用于像素的信號線的影響。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的顯示板包括第一像素，其占據(jù)第一像素區(qū)；第二像素，其占據(jù)第二區(qū)，布置得靠近第一像素區(qū)；感應(yīng)元件，其布置在所述第一像素區(qū)內(nèi)，并響應(yīng)于施加在所述顯示板上的觸摸而產(chǎn)生輸出信號；以及，開關(guān)元件，其布置在所述第二像素區(qū)內(nèi)，電耦合至所述感應(yīng)元件，并選擇性地輸出來自所述感應(yīng)元件的所述輸出信號。
所述感應(yīng)元件可響應(yīng)由于所述觸摸所導(dǎo)致的光。
所述顯示板還包括圖像掃描線，連接至所述第一和所述第二像素；第一圖像數(shù)據(jù)線，連接至所述第一像素；第二圖像數(shù)據(jù)線，連接至所述第二像素；以及傳感器數(shù)據(jù)線，耦合至所述開關(guān)元件。
所述顯示板還包括輸入電壓線，其連接至所述感應(yīng)元件。
所述第一圖像數(shù)據(jù)線、所述第二圖像數(shù)據(jù)線、所述傳感器數(shù)據(jù)線、和所述輸入電壓線中的至少一條布置在所述第一像素區(qū)與所述第二像素區(qū)之間。所述顯示板還可包括連接件，其將所述感應(yīng)元件和所述開關(guān)元件相連接，以及與所述第一圖像數(shù)據(jù)線、所述第二圖像數(shù)據(jù)線、和所述傳感器數(shù)據(jù)線中的至少一條相交叉。所述第一圖像數(shù)據(jù)線、所述第二圖像數(shù)據(jù)線、和所述傳感器數(shù)據(jù)線中的第一條可布置在所述第一圖像數(shù)據(jù)線、所述第二圖像數(shù)據(jù)線、和所述傳感器數(shù)據(jù)線中的第二條之上。特別地，所述輸入電壓線可布置在所述第一圖像數(shù)據(jù)線、所述第二圖像數(shù)據(jù)線、和所述傳感器數(shù)據(jù)線中的一條之上。
所述第一圖像數(shù)據(jù)線、所述第二圖像數(shù)據(jù)線、所述傳感器數(shù)據(jù)線中、和所述輸入電壓線的至少一條可布置在所述第一像素區(qū)中或所述第二像素區(qū)中。
所述第一圖像數(shù)據(jù)線、所述第二圖像數(shù)據(jù)線、所述傳感器數(shù)據(jù)線中、和所述輸入電壓線中沒有一條可布置在所述第一像素區(qū)與所述第二像素區(qū)之間。特別地，所述第一圖像數(shù)據(jù)線和所述第二圖像數(shù)據(jù)線都不可布置在所述第一像素區(qū)與所述第二像素區(qū)之間。
所述圖像掃描線可包括第一層，所述第一圖像數(shù)據(jù)線和所述第二圖像數(shù)據(jù)線可包括與所述第一層不相同的第二層。所述第一像素和所述第二像素每個均可包括像素電極，所述像素電極包括不同于所述第一和所述第二層的第三層。
所述傳感器數(shù)據(jù)線和所述輸入電壓線可包括所述第二層或所述第三層。
所述顯示板還可包括傳感器掃描線，其連接至所述開關(guān)元件，并連接至所述第一層；以及控制電壓線，其連接至所述感應(yīng)元件，并包括所述第一層。
所述感應(yīng)元件和所述開關(guān)元件可包括非晶硅或多晶硅。


結(jié)合附圖，通過參照下面實施例的描述，本發(fā)明的上述和其他方面將變得更加顯而易見，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的LCD的框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的LCD的一個像素的等效電路圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的LCD的包括一個感應(yīng)元件的一個像素的等效電路圖；圖4A及圖4B是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的LCD的像素及感應(yīng)單元(sensing unit)的排列的示意圖；以及圖5、6、7、8、9、和10是根據(jù)本發(fā)明的實施例的像素及感應(yīng)單元的等效電路示意圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖詳細地描述本發(fā)明，這些附圖中示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
在附圖中，為了清楚起見，放大了各層的厚度及區(qū)域。在全篇說明書中對相同元件附上相同的標號，應(yīng)當理解的是當提到層、膜、區(qū)域、或基片等元件在別的元件“之上”時，指其直接位于別的元件之上，或者也可能有別的元件介于其間。相反，當某個元件被提到“直接”位于別的元件之上時，意味著并無別的元件介于其間。
下面參照圖1、圖2、圖3、和圖4詳細說明根據(jù)本發(fā)明的一個圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的LCD的框圖，圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的LCD的一個像素的等效電路圖，圖3是包括用于根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的LCD的感應(yīng)單元的像素的等效電路圖，圖4a及圖4b是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的LCD的像素及感應(yīng)單元的排列的示圖。
參照圖1，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的LCD包括液晶(LC)面板組件300、圖像掃描驅(qū)動器400、圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動器500、傳感器掃描驅(qū)動器700、以及感應(yīng)信號處理器800，這些部件耦合至面板組件300。灰度電壓發(fā)生器550耦合至圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動器500，信號控制器600耦合至上述部件。
參照圖1-4，面板組件300包括多個顯示圖像掃描線G1-Gn和D1-Dm、多個傳感器信號線S1-SN、P1-PM、Psg、和Psd、多個與顯示信號線連接并基本上排成矩陣的像素Px、以及多個連接至傳感器信號線S1-SN、P1-PM、Psg、和Psd，并基本上排列成矩陣的感應(yīng)單元SC(圖3)。在圖2所示的結(jié)構(gòu)視圖中，面板組件300包括彼此相對的下部面板100和上部面板200，以及夾在下部面板100與上部面板200之間的液晶(LC)層3。
顯示信號線包括多個傳送圖像掃描信號的圖像掃描線G1-Gn和多個傳送圖像數(shù)據(jù)信號的圖像數(shù)據(jù)線D1-Dm。
傳感器信號線包括多個傳送傳感器掃描信號的傳感器掃描信號線S1-SN、多個傳送傳感器數(shù)據(jù)信號的傳感器數(shù)據(jù)線P1-PM、多個傳送傳感器控制電壓的控制電壓線Psg(圖3)、以及多個傳送傳感器輸入電壓的輸入電壓線Psd(圖3)。
圖像掃描線G1-Gn和傳感器掃描線S1-SN基本上沿行方向延伸，并基本上相互平行；而圖像數(shù)據(jù)線D1-Dm和傳感器數(shù)據(jù)線P1-PM基本上沿列方向延伸，并基本上相互平行。
參照圖2，各像素PX，例如第i行(i＝1，2，...，n)第j列(j＝1，2，...，n)的像素，包括連接至圖像掃描線Gi和圖像數(shù)據(jù)線Dj的開關(guān)元件Q和連接至開關(guān)元件Q的LC電容器Clc及儲能電容器Cst。儲能電容器Cst是可選的。
開關(guān)元件Q位于下部面板100上，其具有三個端子，即，連接至圖像掃描線Gi的控制端子、連接至圖像數(shù)據(jù)線Dj的輸入端子、以及連接至LC電容器Clc及儲能電容器Cst的輸出端子。
LC電容器Clc包括設(shè)置在下部面板100上的像素電極190和設(shè)置在上部面板200上的公共電極270，作為兩個端子。并將設(shè)置在兩個電極190和270之間的液晶層3作為LC電容器Clc的電介質(zhì)。像素電極190連接至開關(guān)元件Q，公共電極270被施加公共電壓Vcom，并覆蓋上部面板200的整個表面?？蛇x地，公共電極270可設(shè)置于下部面板100上，并且兩個電極190和270中的至少一個可以形成線狀或棒狀。
儲能電容器Cst是LC電容器Clc的輔助電容器。儲能電容器Cst包括像素電極190和單獨的信號線，該信號線設(shè)置在下部面板100上，通過絕緣體而與像素電極190重疊，并被施加預(yù)定電壓例如公共電壓Vcom。可選地，儲能電容器Cst可以包括像素電極190以及通過絕緣體而與像素電極190重疊的稱之為前柵極線的相鄰柵極線。
為了彩色顯示，使各像素唯一地顯示原色中的一個(即，空間分割)，或各像素按照時間輪流顯示各原色(即，時間分割)，并由這些原色的空間、時間之和來顯示期望色彩。一組原色的一個實例包括紅色、綠色、和藍色。圖2作為空間分割的一個例子，顯示了各像素在上部面板200所對應(yīng)像素電極190的區(qū)域中包括濾色器230，其顯示多個原色中的一個?？蛇x地，濾色器230可以形成在下部面板100上的像素電極190之上或下方。
一個或多個偏振鏡(未示出)附著至兩個面板100、200中的至少一個。另外，可在偏振鏡與面板之間設(shè)置一個或多個用于補償折射各向異性的相位差膜(未示出)。
參照圖3，各感應(yīng)單元SC包括連接至控制電壓線Psg和輸入電壓線Psd的感應(yīng)元件Qp。傳感器電容器CP連接至感應(yīng)元件Qp以及開關(guān)元件Qs，其控制端連接至傳感器掃描線Si。Qs的一次電流端連接至感應(yīng)元件Qp、和穿過其數(shù)據(jù)線Pj。
感應(yīng)元件Qp具有三個端子，即，控制端子連接至被施加傳感器控制電壓偏壓的控制電壓線Psg，輸入端子連接至被施加傳感器輸入電壓偏壓的輸入電壓線Psd，以及輸出端子連接至開關(guān)元件Qs。感應(yīng)元件Qp包括光電材料，該材料響應(yīng)于光的接收而產(chǎn)生光電流。感應(yīng)元件Qp可用具有能產(chǎn)生光電流的非晶硅或多晶硅通道的薄膜晶體管來實現(xiàn)。施加到感應(yīng)元件Qp的控制端的傳感器控制電壓低到或高到足以使感應(yīng)元件Qp保持關(guān)斷狀態(tài)，而無需入射光。施加到感應(yīng)元件Qp的輸入端的傳感器輸入電壓高到或低到足以使光電流沿一個方向流動。由于施加了傳感器輸入電壓，使得光電流向開關(guān)元件Qs方向流動，并還向傳感器電容器Cp流動，以向傳感器電容器Cp充電。
傳感器電容器Cp連接至感應(yīng)元件Qp的控制端與輸出端之間。傳感器電容器Cp存儲由感應(yīng)元件Qp輸出的電荷，以保持預(yù)定電壓。傳感器電容器Cp的采用是可選的。
開關(guān)元件Qs也具有三個端子，即，連接至傳感器掃描線Si的控制端子、連接至感應(yīng)元件Qp的輸出端子的輸入端子分別、及傳感器數(shù)據(jù)線Pj的輸出端子。開關(guān)元件Qs響應(yīng)來自于傳感器掃描線Si的傳感器掃描信號，將傳感器輸出信號輸出至傳感器數(shù)據(jù)線Pj。傳感器輸出信號是來自于感應(yīng)元件Qp的感應(yīng)電流。然而，傳感器輸出信號可以是儲存于傳感器電容器Cp中的電壓。
開關(guān)元件Q和Qs以及感應(yīng)元件Qp可以包括非晶硅或多晶硅薄膜晶體管。
在圖4A及圖4B中，用PA表示像素PX占據(jù)的區(qū)域。
一個感應(yīng)單元SC，布置在相鄰的兩個像素區(qū)PA內(nèi)。感應(yīng)元件Qp布置在兩個像素區(qū)PA中的一個內(nèi)，開關(guān)元件Qs布置在另一個像素區(qū)PA內(nèi)。如圖1所示，感應(yīng)元件Qp與開關(guān)元件Qs通過連接件CB相互連接。
控制電壓線Psg和傳感器掃描線S1-SN穿過像素區(qū)PA。傳感器數(shù)據(jù)線P1-PM和輸入電壓線Psd布置在多個像素區(qū)PA之間，或可分開布置在不同的像素區(qū)PA內(nèi)。
這種感應(yīng)單元SC的集中布置(concentration)可等同于如圖4a所示的點的集中布置，在這里，一個點是用于表現(xiàn)一種顏色的基本單位，包括一組不同顏色的像素。限定一個點的該組元素可包括，例如，分別排布于如圖4A所示的一行中的紅色像素、綠色像素、和藍色像素。
可選地，感應(yīng)單元SC的集中布置可以是如圖4b所示的集中布置的一半。
兩條或多于兩條傳感器掃描線S1-SN可相互連接，使連接至傳感器掃描線的感應(yīng)單元SC的感應(yīng)信號重疊，以形成傳感器數(shù)據(jù)信號。該設(shè)置可以減小感應(yīng)單元SC的特性偏差，而且產(chǎn)生的傳感器數(shù)據(jù)信號可得到倍增的信噪比，以執(zhí)行更加精確的觸摸信息。
可選地，感應(yīng)單元SC可由感應(yīng)單元感應(yīng)其他物理量(例如壓力而不是光)來實現(xiàn)。
再來參照圖1，灰度電壓發(fā)生器550產(chǎn)生與像素的透射性有關(guān)的兩組多個灰度電壓。一組中的灰度電壓相對于公共電壓Vcom具有正極性，另一組中的灰度電壓相對于公共電壓Vcom具有負極性。
圖像掃描驅(qū)動器400連接至面板組件300的圖像掃描線G1-Gn，并將柵極導(dǎo)通(gate-on)電壓和柵極關(guān)斷(gate-off)電壓合成，以生成用于施加到圖像掃描線G1-Gn上的圖像掃描信號。
圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動器500連接至面板組件300的圖像數(shù)據(jù)線D1-Dm，并將選自于灰度電壓發(fā)生器550所提供的灰度電壓的圖像數(shù)據(jù)信號施加到圖像數(shù)據(jù)線D1-Dm。
傳感器掃描驅(qū)動器700連接至面板組件300的傳感器掃描線S1-SN上，并將柵極導(dǎo)通電壓和柵極關(guān)斷電壓合成，以生成用于施加到傳感器掃描線S1-SN上的圖像掃描信號。
感應(yīng)信號處理器800連接至面板組件300的傳感器數(shù)據(jù)線P1-PM上，接收和模數(shù)轉(zhuǎn)換來自于傳感器數(shù)據(jù)線P1-PM的傳感器數(shù)據(jù)信號，以產(chǎn)生數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號DSN。由傳感器數(shù)據(jù)線P1-PM所傳輸?shù)膫鞲衅鲾?shù)據(jù)信號可以是電流信號，在此情況下，感應(yīng)信號處理器800在模數(shù)轉(zhuǎn)換之前，先將電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號。由一條傳感器數(shù)據(jù)線P1-PM一次所運輸?shù)囊粋€傳感器數(shù)據(jù)信號可包括來自于一個開關(guān)元件Qs的一個傳感器輸出信號，或者可包括來自于至少一個開關(guān)元件Qs的至少一個傳感器輸出信號。
信號控制器600控制圖像掃描驅(qū)動器400、圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動器500、傳感器掃描驅(qū)動器700，以及感應(yīng)信號處理器800等。
處理單元400、500、550、600、700和800中的每一個均可包括至少一個LC面板組件300之上的集成電路(IC)芯片，或以載體捆綁式封裝(tape carrier package，TCP)方式安裝在柔性印刷電路(FPC)膜之上的集成電路(IC)芯片，其粘貼在面板組件300上。與此不同地，處理單元400、500、550、600、700和800中的至少一個可以與信號線G1-Gn、D1-Dm、S1-SN、P1-PM、Psg和Psd、開關(guān)元件Q和Qs一起集成在面板組件300上?？蛇x地、所有的處理單元400、500、550、600、700和800可集成為單IC芯片，但是處理單元400、500、550、600、700和800中的至少一個或者處理單元400、500、550、600、700和800中的至少一個電路元件可設(shè)置于該單IC芯片之外。
下面更加詳細說明上述LCD的操作。
信號控制器600被供給來自于外部圖形控制器(未示出)的輸入圖像信號R、G、B及控制其顯示的輸入控制信號。這些輸入信號包括垂直同步信號Vsync、水平同步信號Hsync、主時鐘MCLK、和數(shù)據(jù)允許信號DE。
信號控制器600以輸入圖像信號R、G、B和輸入控制信號為基礎(chǔ)，生成圖像掃描控制信號CONT1、圖像數(shù)據(jù)控制信號CONT2、傳感器掃描控制信號CONT3、和傳感器數(shù)據(jù)控制信號CONT4，以及處理可適合于面板組件300的操作的圖像信號R、G、B。信號控制器600將圖像掃描控制信號CONT1傳送至圖像掃描驅(qū)動器400、將已處理圖像信號DAT和數(shù)據(jù)控制信號CONT2傳送至數(shù)據(jù)驅(qū)動器500、將傳感器掃描控制信號CONT3及傳感器數(shù)據(jù)控制信號CONT4后，將傳感器掃描控制信號CONT3傳送至傳感器掃描驅(qū)動器700，將傳感器數(shù)據(jù)控制信號CONT4傳送至感應(yīng)信號處理器800。
圖像掃描控制信號CONT1包括指示起動圖像掃描的圖像掃描起動信號STV和至少一個用于控制柵極導(dǎo)通電壓的輸出時間的時鐘信號。
圖像數(shù)據(jù)控制信號CONT2包括用于通知起動一組像素PX的圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃酵狡饎有盘朣TH、用于指示向圖像數(shù)據(jù)線D1-Dm施加圖像數(shù)據(jù)信號的荷載信號LOAD、以及數(shù)據(jù)時鐘信號HCLK等。圖像數(shù)據(jù)控制信號CONT2還可包括反轉(zhuǎn)圖像數(shù)據(jù)信號極性(相對于公共電壓Vcom)的反轉(zhuǎn)控制信號RVS圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動器500響應(yīng)于來自信號控制器600的圖像數(shù)據(jù)控制信號CONT2，接收來自于信號控制器600的用于一組像素PX的數(shù)字圖像信號DAT包，并將數(shù)字圖像信號DAT轉(zhuǎn)換成選自于灰度電壓發(fā)生器550所提供的灰度電壓的模擬圖像數(shù)據(jù)信號，然后將此模擬圖像數(shù)據(jù)信號施加到對應(yīng)圖像數(shù)據(jù)線D1-Dm上。
圖像掃描驅(qū)動器400響應(yīng)于來自信號控制器600的圖像掃描控制信號CONT1，將柵極導(dǎo)通電壓施加到圖像掃描線G1-Gn上，從而導(dǎo)通連接到該圖像掃描線的開關(guān)元件Q。由此，施加到圖像數(shù)據(jù)線D1-Dm上的數(shù)據(jù)電壓通過觸發(fā)的開關(guān)元件Q，施加到像素PX上。
圖像數(shù)據(jù)電壓與公共電壓Vcom之間的差表現(xiàn)為LC電容器Clc上的電壓，即，像素電壓。LC電容器Clc中的LC分子取向取決于像素電壓的大小，而該分子取向決定了通過LC層3的光的偏振。偏振鏡將該光偏振轉(zhuǎn)換成光透射率，以顯示圖像。
通過以一個水平周期(也稱之為“1H”，其等于水平同步信號Hsync和數(shù)據(jù)允許信號DE的一個周期)為單位重復(fù)該過程，所有圖像掃描線G1-Gn被依次施加?xùn)艠O導(dǎo)通電壓Von，從而向所有像素PX施加圖像數(shù)據(jù)信號，以顯示一個幀的圖像。
當前一個幀結(jié)束后，下一個幀開始時，控制施加在圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動器500上的反轉(zhuǎn)控制信號RVS(“幀反轉(zhuǎn)”)，使圖像數(shù)據(jù)信號的極性反轉(zhuǎn)。還可控制反轉(zhuǎn)控制信號RVS，使數(shù)據(jù)線上流動的圖像數(shù)據(jù)信號的極性在一個幀內(nèi)周期性地反轉(zhuǎn)(行反轉(zhuǎn)和點反轉(zhuǎn))，或者圖像數(shù)據(jù)信號的極性在一個包內(nèi)反轉(zhuǎn)(例如，列反轉(zhuǎn)和點反轉(zhuǎn))。
此時，傳感器掃描驅(qū)動器700響應(yīng)于傳感器掃描控制信號CONT3，將柵極關(guān)斷電壓施加到S1-SN，以導(dǎo)通連接至該傳感器掃描線的開關(guān)元件Qs。由此，開關(guān)元件Qs將來自傳感器輸出信號施加到傳感器數(shù)據(jù)線P1-PM上，以形成傳感器數(shù)據(jù)信號，然后將傳感器數(shù)據(jù)信號輸入感應(yīng)信號處理器800。
感應(yīng)信號處理器800響應(yīng)于傳感器數(shù)據(jù)控制信號CONT4，處理例如放大和過濾讀取的傳感器數(shù)據(jù)信號，并將模擬傳感器數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成要傳送至外部裝置(未示出)的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號DSN。外部裝置適當?shù)靥幚韥碜杂诟袘?yīng)信號處理器800的信號，以確定是否接觸及接觸位置。外部裝置并將基于觸摸信息所生成的圖像信號傳送到LCD。
感應(yīng)操作相對上述說明的顯示操作獨立進行。根據(jù)感應(yīng)單元SC的集中布置，感應(yīng)操作重復(fù)進行1個或多個水平周期。不必每幀都執(zhí)行感應(yīng)操作，可以每兩幀或更多幀進行一次。
下面參照圖5、6、7、8、9、和10詳細說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的LC面板組件。
圖5、6、7、8、9、和10是根據(jù)本發(fā)明的實施例的像素及感應(yīng)單元的等效電路示意圖。
圖5-10中所示的每個面板組件均包括多個信號線Gi、Gi+1、Dj、Dj+1、Dj+2、Dj+3、Dj+4、Si、Pk、Psg和Psd、排列成矩陣的第一、第二、第三、和第四像素PX1、PX2、PX3、和PX4、以及感應(yīng)單元SC。
信號線包括顯示信號線Gi、Gi+1和Dj-Dj+4、以及感應(yīng)信號線Si、Pk、Psg和Psd。顯示信號線包括沿行方向延伸的圖像掃描線Gi和Gi+1和沿列方向延伸的圖像數(shù)據(jù)線Dj-Dj+4。感應(yīng)信號線包括沿行方向延伸的傳感器掃描線Si和控制電壓線Psg、以及沿列方向延伸的圖像數(shù)據(jù)線Pk和輸入電壓線Psd。
第一至第四像素PX1-PX4中的每個均分別連接至圖像掃描線Gi和圖像數(shù)據(jù)線Dj、Dj+1、Dj+2、和Dj+3，各像素均包括開關(guān)元件Q和與該開關(guān)元件Q耦合的LC電容器Clc及儲能電容器Cst。像素PX1-PX4中的每個均占據(jù)一個“像素區(qū)”(下面術(shù)語像素和像素區(qū)的使用是可交換的)。為像素PX1-PX4中的每個均提供像素電極(圖2中所示的270)，像素電極而且覆蓋幾乎全部的像素區(qū)。在圖5中，一組三個連續(xù)的像素限定了一個單位的重復(fù)，從而第四像素PX4是第一像素PX1的復(fù)制。
感應(yīng)單元SC連接至傳感器掃描線Si和傳感器數(shù)據(jù)線Pk，并包括開關(guān)元件Qs和感應(yīng)元件Qp。
開關(guān)元件Qs布置在第二像素PX2中，感應(yīng)元件Qp布置在第三像素PX3中。開關(guān)元件Qs具有連接至傳感器掃描線Si的控制電極，連接至傳感器數(shù)據(jù)線Pk的輸出電極、以及輸入電極。感應(yīng)元件Qp具有連接至控制電壓線Psg的控制電極，連接至輸入電壓線PsdPk的輸入電極、以及輸出電極。感應(yīng)元件Qp的輸出電極與開關(guān)元件Qs的輸入電極相互電連接。
圖像掃描線Gi和Gi+1、圖像數(shù)據(jù)線Dj-Dj+4、以及像素電極由不同的材料層形成。圖像掃描線Gi和Gi+1由柵極層形成，圖像數(shù)據(jù)線Dj-Dj+4由數(shù)據(jù)層形成，以及像素電極由像素層形成。柵極層和數(shù)據(jù)層可包括金屬，像素電極可包括透明導(dǎo)體，例如銦錫氧化物(ITO)或銦鋅氧化物(IZO)。柵極層和數(shù)據(jù)層可設(shè)置在像素層之下，柵極層可設(shè)置在數(shù)據(jù)層之下或之上。柵極層、數(shù)據(jù)層、和像素層可通過插入絕緣體而彼此絕緣。
傳感器掃描線Si及控制電壓線Psg延伸穿過各像素PX1-PX4，并由與柵極相同的金屬形成。
傳感器數(shù)據(jù)線Pk和輸入電壓線Psd可步驟在兩個相鄰的像素PX2與PX3之間，或布置在像素PX2與PX3中的一個中，以用像素電極覆蓋。傳感器數(shù)據(jù)線Pk和輸入電壓線Psd可由數(shù)據(jù)層或像素層形成。
感應(yīng)元件Qp和開關(guān)元件Qs的控制電極由柵極層形成，感應(yīng)元件Qp和開關(guān)元件Qs的輸入和輸出電極由數(shù)據(jù)層形成。
當傳感器數(shù)據(jù)線Pk和輸入電壓線Psd由像素層形成時，需要有設(shè)置在絕緣體(該絕緣體布置于數(shù)據(jù)層與像素層之間)中的接觸孔，用于將開關(guān)元件Qs的輸出電極連接至傳感器數(shù)據(jù)線Pk，和用于將感應(yīng)元件Qp的輸入電極連接至輸入電壓線Psd。感應(yīng)元件Qp的輸出電極與開關(guān)元件Qs的輸入電極之間的電連接基于是否有阻礙物位于相互之間而用或不用連接件CB來實現(xiàn)。該阻礙物可以是圖像數(shù)據(jù)線Dj-Dj+4、傳感器數(shù)據(jù)線Pk、或傳感器數(shù)據(jù)線Pk中的至少一個。連接件CB由柵極層形成，以使連接件CB從阻礙物上方或下方通過。連接件CB通過標記為X的接觸孔連接至感應(yīng)元件Qp的輸出電極和開關(guān)元件Qs的輸入電極，該接觸孔設(shè)置于絕緣體中，絕緣體位于柵極層與數(shù)據(jù)層之間。
感應(yīng)元件Qp與開關(guān)元件Qs的位置可以互換。
例1-圖5參照圖5，傳感器數(shù)據(jù)線Pk布置在第二像素PX2與第三像素PX3之間，由數(shù)據(jù)層形成。
輸入電壓線Psd布置得靠近傳感器數(shù)據(jù)線Pk，輸入電壓線Psd由數(shù)據(jù)層形成，輸入電壓線Psd布置在第三像素PX3中，以用第三像素PX3的像素電極覆蓋。否則，輸入電壓線Psd可布置于傳感器數(shù)據(jù)線Pk之上，并且輸入電壓線Psd可由像素層形成。
耦合至第三像素PX3的圖像數(shù)據(jù)線Dj+2與其它圖像數(shù)據(jù)線Dj、Dj+1、Dj+2、Dj+3、和Dj+4不同，布置得靠近第三像素PX3的右側(cè)。該數(shù)據(jù)線Dj+2布置在第三像素PX3中，以用第三像素PX3的像素電極覆蓋，然而，該數(shù)據(jù)線Dj+2可布置在第三像素PX3的外部。
感應(yīng)元件Qp的輸出電極與開關(guān)元件Qs的輸入電極布置得遠離傳感器數(shù)據(jù)線Pk和輸入電壓線Psd。感應(yīng)元件Qp的輸出電極與開關(guān)元件Qs的輸入電極通過越過傳感器數(shù)據(jù)線Pk和輸入電壓線Psd的連接件CB而相互連接。
如上所述，將感應(yīng)單元SC布置在兩個像素PX2和PX3上，并在兩個像素PX2、PX3之間布置感應(yīng)信號線Pk和Psd，從而增大像素的透射區(qū)域，以提高透射率。
而且，通過插入像素PX2使傳感器數(shù)據(jù)線Pk與圖像數(shù)據(jù)線Dj+2分離，以減小圖像數(shù)據(jù)信號的電壓對傳感器數(shù)據(jù)信號的影響，從而可以減小傳感器數(shù)據(jù)信號的畸變。此外，當將施加直流電壓的輸入電壓線Psd布置在傳感器數(shù)據(jù)線Pk之上時，減少傳感器數(shù)據(jù)線Pk與像素電極及公共電極(圖2中所示的270)之間的電耦合，以減小傳感器數(shù)據(jù)信號的畸變。
例2-圖6參照圖6，傳感器數(shù)據(jù)線Pk布置在第二像素PX2與第三像素PX3之間，并由數(shù)據(jù)層形成。然而，傳感器數(shù)據(jù)線Pk可由像素層形成。
輸入電壓線Psd布置在第三像素PX3內(nèi)，并由數(shù)據(jù)層形成。
耦合至第三像素PX3的圖像數(shù)據(jù)線Dj+2不同于其他圖像數(shù)據(jù)線Dj、Dj+1、Dj+3、和Dj+4，而是布置得靠近第三像素PX3的右側(cè)。圖像數(shù)據(jù)線Dj+2布置在第三像素PX3中，以用第三像素PX3的像素電極覆蓋，然而，該數(shù)據(jù)線Dj+2可布置在第三像素PX3的外部。
感應(yīng)元件Qp的輸出電極和開關(guān)元件Qs的輸入電極布置得靠近傳感器數(shù)據(jù)線Pk和輸入電壓線Psd。感應(yīng)元件Qp的輸出電極與開關(guān)元件Qs的輸入電極通過越過傳感器數(shù)據(jù)線Pk的連接件CB而相互連接。
然而，當傳感器數(shù)據(jù)線Pk由像素層形成時，連接件CB可省去，感應(yīng)元件Qp的輸出電極與開關(guān)元件Qs的輸入電極可相互延伸以連接。
例3-圖7參照圖7，傳感器數(shù)據(jù)線Pk布置在第二像素PX2與第三像素PX3之間，并由數(shù)據(jù)層形成。
輸入電壓線Psd布置在第二像素PX2與第三像素PX3之間，并由數(shù)據(jù)層或像素層形成。當輸入電壓線Psd并由像素層形成時，輸入電壓線Psd可布置在傳感器數(shù)據(jù)線Pk之上。
耦合至第三像素PX3的圖像數(shù)據(jù)線Dj+2不同于其他圖像數(shù)據(jù)線Dj、Dj+1、Dj+3、和Dj+4，而是布置得靠近第三像素PX3的右側(cè)。圖像數(shù)據(jù)線Dj+2布置在第三像素PX3中，以用第三像素PX3的像素電極覆蓋，然而，該數(shù)據(jù)線Dj+2可布置在第三像素PX3的外部。
感應(yīng)元件Qp的輸出電極和開關(guān)元件Qs的輸入電極布置得靠近傳感器數(shù)據(jù)線Pk和輸入電壓線Psd。感應(yīng)元件Qp的輸出電極與開關(guān)元件Qs的輸入電極通過越過傳感器數(shù)據(jù)線Pk與輸入電壓線Psd的連接件CB而相互連接。
例4-圖8參照圖8，傳感器數(shù)據(jù)線Pk布置在第二像素PX2中，并由數(shù)據(jù)層形成。
輸入電壓線Psd布置在第三像素PX3中，并由數(shù)據(jù)層形成。
耦合至第三像素PX3的圖像數(shù)據(jù)線Dj+2類似于其他圖像數(shù)據(jù)線Dj、Dj+1、Dj+3、和Dj+4，布置得靠近第三像素PX3的左側(cè)。圖像數(shù)據(jù)線Dj+2可布置在第三像素PX3中，以用第三像素PX3的像素電極覆蓋。
感應(yīng)元件Qp的輸出電極和開關(guān)元件Qs的輸入電極布置得靠近傳感器數(shù)據(jù)線Pk和輸入電壓線Psd。感應(yīng)元件Qp的輸出電極與開關(guān)元件Qs的輸入電極通過越過圖像數(shù)據(jù)線Dj+2的連接件CB而相互連接。
例5-圖9參照圖9，傳感器數(shù)據(jù)線Pk布置在第二像素PX2與第三像素PX3之間，并由數(shù)據(jù)層形成。然而，傳感器數(shù)據(jù)線Pk可由像素層形成。
輸入電壓線Psd布置在第三像素PX3中，并由數(shù)據(jù)層形成。然而，輸入電壓線Psd可布置在第二像素PX2與第三像素PX3之間。
耦合至第三像素PX3的圖像數(shù)據(jù)線Dj+2類似于其他圖像數(shù)據(jù)線Dj、Dj+1、Dj+3、和Dj+4，布置得靠近第三像素PX3的左側(cè)。圖像數(shù)據(jù)線Dj+2可布置在第三像素PX3中，以用第三像素PX3的像素電極覆蓋。當傳感器數(shù)據(jù)線Pk由像素層形成時，傳感器數(shù)據(jù)線Pk可布置在圖像數(shù)據(jù)線Dj+2之上。
感應(yīng)元件Qp的輸出電極和開關(guān)元件Qs的輸入電極布置得靠近傳感器數(shù)據(jù)線Pk和輸入電壓線Psd。感應(yīng)元件Qp的輸出電極與開關(guān)元件Qs的輸入電極通過越過圖像數(shù)據(jù)線Dj+2與傳感器數(shù)據(jù)線Pk的連接件CB而相互連接。
例6-圖10參照圖10，傳感器數(shù)據(jù)線Pk布置在第二像素PX2中，并由數(shù)據(jù)層形成。
輸入電壓線Psd布置在第三像素PX3中，并由數(shù)據(jù)層形成。
耦合至第三像素PX3的圖像數(shù)據(jù)線Dj+2不同于其他圖像數(shù)據(jù)線Dj、Dj+1、Dj+3、和Dj+4，而是布置得靠近第三像素PX3的左側(cè)。圖像數(shù)據(jù)線Dj+2可布置在第三像素PX3中，以用第三像素PX3的像素電極覆蓋。然而，圖像數(shù)據(jù)線Dj+2可布置在第三像素PX3之外。
感應(yīng)元件Qp的輸出電極和開關(guān)元件Qs的輸入電極布置得靠近傳感器數(shù)據(jù)線Pk和輸入電壓線Psd。
由于第二像素PX2與第三像素PX3之間沒有信號線，所以感應(yīng)元件Qp的輸出電極與開關(guān)元件Qs的輸入電極相互連接，不需要連接件CB。
由于該結(jié)構(gòu)不需要形成接觸孔的工序，因此可以簡化制造工序。
如上所述，感應(yīng)單元布置在兩個像素上，從而增大透射區(qū)域，可以提高透射率。
而且，將傳感器數(shù)據(jù)線布置為相對于像素而與圖像數(shù)據(jù)線相對，使得減少了圖像數(shù)據(jù)信號對傳感器數(shù)據(jù)信號的影響。此外，用提供直流電壓的輸入電壓線來覆蓋傳感器數(shù)據(jù)信號，從而減小傳感器數(shù)據(jù)線與像素電極及公共電極之間的耦合。
上述實施例還可應(yīng)用于其他顯示裝置，例如有機發(fā)光二極管顯示裝置、場發(fā)光裝置、等離子體顯示板等。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種顯示板，包括第一像素，占據(jù)第一像素區(qū)；第二像素，占據(jù)第二像素區(qū)，所述第二像素布置得靠近所述第一像素區(qū)感應(yīng)元件，布置在所述第一像素區(qū)內(nèi)，所述感應(yīng)元件操作以響應(yīng)于施加在所述顯示板上的觸摸而產(chǎn)生輸出信號；以及開關(guān)元件，布置在所述第二像素區(qū)內(nèi)，所述開關(guān)元件電耦合至所述感應(yīng)元件，其中，所述開關(guān)元件選擇性地操作以輸出從所述感應(yīng)元件接收的信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示板，其中所述感應(yīng)元件響應(yīng)于所述觸摸所導(dǎo)致的光接收量中的變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示板，還包括圖像掃描線，連接至所述第一像素和所述第二像素；第一圖像數(shù)據(jù)線，連接至所述第一像素；第二圖像數(shù)據(jù)線，連接至所述第二像素；以及傳感器數(shù)據(jù)線，耦合至所述開關(guān)元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示板，其中所述第一圖像數(shù)據(jù)線、所述第二圖像數(shù)據(jù)線、和所述傳感器數(shù)據(jù)線中的至少一條布置在所述第一像素區(qū)與所述第二像素區(qū)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示板，還包括連接件，其將所述感應(yīng)元件連接至所述開關(guān)元件，其中所述連接件沿與所述第一圖像數(shù)據(jù)線、所述第二圖像數(shù)據(jù)線、和所述傳感器數(shù)據(jù)線中的至少一條不同的方向延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示板，其中所述第一圖像數(shù)據(jù)線、所述第二圖像數(shù)據(jù)線、和所述傳感器數(shù)據(jù)線中的第一條布置在所述第一圖像數(shù)據(jù)線、所述第二圖像數(shù)據(jù)線、和所述傳感器數(shù)據(jù)線中的第二條之上。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示板，其中所述第一圖像數(shù)據(jù)線、所述第二圖像數(shù)據(jù)線、和所述傳感器數(shù)據(jù)線中的至少一條布置在所述第一像素區(qū)中或所述第二像素區(qū)中。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示板，其中所述第一圖像數(shù)據(jù)線和所述第二圖像數(shù)據(jù)線都不布置在所述第一像素區(qū)與所述第二像素區(qū)之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示板，其中所述第一圖像數(shù)據(jù)線、所述第二圖像數(shù)據(jù)線、和所述傳感器數(shù)據(jù)線中沒有一條布置在所述第一像素區(qū)與所述第二像素區(qū)之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示板，其中所述第一圖像數(shù)據(jù)線、所述第二圖像數(shù)據(jù)線、和所述傳感器數(shù)據(jù)線中的至少一條布置在所述第一像素區(qū)中或所述第二像素區(qū)中。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示板，還包括輸入電壓線，其連接至所述感應(yīng)元件。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示板，其中所述第一圖像數(shù)據(jù)線、所述第二圖像數(shù)據(jù)線、所述傳感器數(shù)據(jù)線、和所述輸入電壓線中的至少一條布置在所述第一像素區(qū)與所述第二像素區(qū)之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示板，其中所述輸入電壓線布置在所述第一圖像數(shù)據(jù)線、所述第二圖像數(shù)據(jù)線、和所述傳感器數(shù)據(jù)線中的一條之上。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示板，其中所述第一圖像數(shù)據(jù)線、所述第二圖像數(shù)據(jù)線、所述傳感器數(shù)據(jù)線、和所述輸入電壓線中的至少一條布置在所述第一像素區(qū)中或所述第二像素區(qū)中。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的顯示板，其中所述第一圖像數(shù)據(jù)線、所述第二圖像數(shù)據(jù)線、所述傳感器數(shù)據(jù)線、和所述輸入電壓線中沒有一條布置在所述第一像素區(qū)與所述第二像素區(qū)之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示板，其中所述圖像掃描線位于第一材料層中，并且所述第一圖像數(shù)據(jù)線和所述第二圖像數(shù)據(jù)線位于不同材料層的第二材料層中。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的顯示板，其中所述第一像素和所述第二像素均包括像素電極，其布置在不同于所述第一材料層和所述第二材料層的第三材料層中。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的顯示板，其中所述傳感器數(shù)據(jù)線和所述輸入電壓線位于所述第二材料層中或所述第三材料層中。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的顯示板，還包括傳感器掃描線，連接至所述開關(guān)元件，其中所述傳感器掃描線位于所述第一材料層中；以及控制電壓線，連接至所述感應(yīng)元件，其中所述控制電壓線位于所述第一材料層中。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示板，其中所述感應(yīng)元件和所述開關(guān)元件中的一個或兩個包括非晶硅或多晶硅。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種顯示板，其包括第一像素，其占據(jù)第一像素區(qū)；第二像素，其占據(jù)第二區(qū)，布置得靠近第一像素區(qū)；感應(yīng)元件，其布置在第一像素區(qū)內(nèi)，并響應(yīng)于施加在顯示板上的觸摸而產(chǎn)生輸出信號；以及，開關(guān)元件，其布置在第二像素區(qū)內(nèi)，電耦合至感應(yīng)元件，該開關(guān)元件選擇性地輸出來自感應(yīng)元件的輸出信號。
文檔編號G09G3/36GK1801068SQ2005100228
公開日2006年7月12日 申請日期2005年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月10日
發(fā)明者李柱亨, 魚基漢, 樸商鎮(zhèn), 李明雨 申請人:三星電子株式會社