TW201441746A - 具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器 - Google Patents
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Abstract
一種具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器,其具有一畫素單胞及一多工器電路,其中該多工器電路係用以在一顯示期間使所述的畫素單胞與一源極驅動單元耦接以提供一面內轉向顯示功能,及在一觸控偵測期間使所述的畫素單胞與一觸控單元耦接以提供一觸控感測功能。
Description
本發明係有關於一種觸控裝置,特別是關於一種具有面內轉向(in plane switching—IPS)液晶結構之觸控顯示器。
一般的觸控螢幕裝置係在一液晶螢幕上疊加一觸控模組。然而此類的觸控螢幕裝置厚度較大,不能滿足輕、薄的市場需求,且其成本亦較高。
為解決此問題,習知有將液晶螢幕與觸控模組的同性質材料層整合在一起的設計。然而,此做法對觸控螢幕裝置所能降低的厚度仍不能滿足某些高檔產品的要求。
習知亦有嘗試在液晶顯示器上實現觸控功能的設計,其一般的做法乃在薄膜電晶體層增加額外的電極以形成觸控電容。然而,此類做法會降低產品良率,增加成本。
為解決前述之問題,吾人亟需一種新穎、低厚度、且容易生產的觸控螢幕裝置。
本發明之一目的在於揭露一種具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器,其可利用一面內轉向液晶結構提供觸控之功能。
本發明之另一目的在於揭露一種具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器,其可利用一面內轉向液晶結構之二電極層執行一自電容或互電容觸控偵測程序。
本發明之另一目的在於揭露一種具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器,其可利用一面內轉向液晶結構之一畫素電極層、一對向電極層、及一保護電極層執行一自電容或互電容觸控偵測程序。
本發明之另一目的在於揭露一種具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器,其可利用一偏壓技術提高觸控可靠度。
本發明之另一目的在於揭露一種具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器,其可提供雙觸控平面。
本發明之又一目的在於揭露一種具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器,其可簡化觸控螢幕之結構以降低產品厚度、提高良率、及降低成本。
為達到上述之目的,一種具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器乃被提出,其具有一畫素單胞及一多工器電路以提供一顯示功能及一觸控感測功能,其中該畫素單胞具有:
一第一基板;
一對向電極,位於該第一基板上方;
一儲存電容下電極,位於該第一基板上方且與該對向電極分離;
一儲存電容連接線,與該儲存電容下電極電氣相接;
一對向電極連接線,與該對向電極電氣相接;
一絕緣層,位於該對向電極和該儲存電容下電極上方;
一薄膜電晶體,位於該絕緣層上方且具有一閘極、一源極、及一汲極;
一畫素電極,位於該絕緣層上方且與該汲極電氣相接;
一儲存電容上電極,位於該絕緣層上方且與該畫素電極電氣相接;
一閘極連接線,與該閘極電氣相接;
一源極連接線,與該源極電氣相接;以及
一液晶層,位於該薄膜電晶體、該畫素電極、及該儲存電容上電極上方;以及
該多工器電路具有:
一第一多工器,其具有一第一接點、一第二接點、以及一第三接點,其中,該第一接點係與該源極連接線耦接,該第二接點係與一源極驅動單元耦接,該第三接點係與一觸控單元耦接,該第一接點在一顯示期間係與該第二接點電氣相接,及該第一接點在一觸控偵測期間係與該第三接點電氣相接;
一第二多工器,其具有一第四接點、一第五接點、以及一第六接點,其中,該第四接點係與該儲存電容連接線耦接,該第五接點係與一共通電壓耦接,該第六接點係與該觸控單元耦接,該第四接點在所述的顯示期間係與該第五接點電氣相接,及該第四接點在所述的觸控偵測期間係與該第六接點電氣相接;以及
一第三多工器,其具有一第七接點、一第八接點、以及一第九接點,其中,該第七接點係與該對向電極連接線耦接,該第八接點係與該共通電壓耦接,該第九接點係與該觸控單元耦接,該第七接點在所述顯示期間係與該第八接點電氣相接,及該第七接點在所述觸控偵測期間係與該第九接點電氣相接。
在一實施例中,該畫素單胞進一步具有:
一保護電極,位於該液晶層上方;以及
一保護電極連接線,與該保護電極電氣相接且與該觸控單元耦接。
在一實施例中,該畫素單胞進一步具有一第二基板,其係位於該液晶層上方。
在一實施例中,該畫素單胞進一步具有一第二基板,其係位於該保護電極上方。
為達到上述之目的,另一種具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器乃被提出,其具有:
一畫素陣列,其具有複數條源極外接線、複數條閘極外接線、複數條儲存電容外接線、及複數個畫素單胞,各所述畫素單胞具有:
一第一基板;
一對向電極,位於該第一基板上方;
一儲存電容下電極,位於該第一基板上方且與該對向電極電氣相接;
一儲存電容連接線,與該對向電極和該儲存電容下電極電氣相接,且與一所述儲存電容外接線耦接;
一絕緣層,位於該對向電極和該儲存電容下電極上方;
一薄膜電晶體,位於該絕緣層上方且具有一閘極、一源極、及一汲極;
一畫素電極,位於該絕緣層上方且與該汲極電氣相接;
一儲存電容上電極,位於該絕緣層上方且與該畫素電極電氣相接;
一閘極連接線,與該閘極電氣相接且與一所述閘極外接線耦接;
一源極連接線,與該源極電氣相接且與一所述源極外接線耦接;以及
一液晶層,位於該薄膜電晶體、該畫素電極、及該儲存電容上電極上方;
一閘極驅動單元,與所述閘極外接線耦接;
一多工器電路,與所述源極外接線及所述儲存電容外接線耦接;
一源極驅動單元,與該多工器電路耦接;以及
一觸控單元,與該多工器電路耦接;
其中該多工器電路在一顯示期間使所述源極外接線及所述儲存電容外接線與該源極驅動單元耦接,及在一觸控偵測期間使所述源極外接線及所述儲存電容外接線與該觸控單元耦接。
在一實施例中,該觸控單元在所述觸控偵測期間執行一觸控偵測程序,且該觸控偵測程序係由自電容觸控偵測程序、互電容觸控偵測程序、和二者之任一組合所組成之群組中所選擇的一種控偵測程序。
在一實施例中,各所述畫素單胞進一步具有:
複數個保護電極,位於該液晶層上方;以及
複數條保護電極外接線,各與一所述保護電極電氣相接且與該多工器電路耦接;
其中所述保護電極外接線係經由該多工器電路耦接至該觸控單元。
在一實施例中,該觸控單元在所述觸控偵測期間執行一觸控偵測程序,且該觸控偵測程序係由自電容觸控偵測程序、互電容觸控偵測程序、和二者之任一組合所組成之群組中所選擇的一種控偵測程序。
在一實施例中,各所述畫素單胞進一步具有一第二基板,其係位於所述液晶層上方。
在一實施例中,各所述畫素單胞進一步具有一第二基板,其係位於所述保護電極上方。
為達到上述之目的,又一種具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器 乃被提出,其具有:
一畫素陣列,其具有複數條源極外接線、複數條閘極外接線、複數條儲存電容外接線、複數條對向電極外接線、及複數個畫素單胞,各所述畫素單胞具有:
一第一基板;
一對向電極,位於該第一基板上方;
一儲存電容下電極,位於該第一基板上方且與該對向電極分離;
一儲存電容連接線,與該儲存電容下電極電氣相接,且與一所述儲存電容外接線耦接;
一對向電極連接線,與該對向電極電氣相接,且與一所述對向電極外接線耦接;
一絕緣層,位於該對向電極和該儲存電容下電極上方;
一薄膜電晶體,位於該絕緣層上方且具有一閘極、一源極、及一汲極;
一畫素電極,位於該絕緣層上方且與該汲極電氣相接;
一儲存電容上電極,位於該絕緣層上方且與該畫素電極電氣相接;
一閘極連接線,與該閘極電氣相接且與一所述閘極外接線耦接;
一源極連接線,與該源極電氣相接且與一所述源極外接線耦接;以及
一液晶層,位於該薄膜電晶體、該畫素電極、及該儲存電容上電極上方;
一閘極驅動單元,與所述閘極外接線耦接;
一多工器電路,與所述源極外接線、所述儲存電容外接線、及所述對向電極外接線耦接;
一源極驅動單元,與該多工器電路耦接;以及
一觸控單元,與該多工器電路耦接;
其中該多工器電路在一顯示期間使所述源極外接線、所述儲存電容外接線、及所述對向電極外接線與該源極驅動單元耦接,及在一觸控偵測期間使所述源極外接線、所述儲存電容外接線、及所述對向電極外接線與該觸控單元耦接。
在一實施例中,該觸控單元在所述觸控偵測期間執行一觸控偵測程序,且該觸控偵測程序係由自電容觸控偵測程序、互電容觸控偵測程序、和二者之任一組合所組成之群組中所選擇的一種偵測程序。
在一實施例中,各所述畫素單胞進一步具有:
複數個保護電極,位於該液晶層上方;以及
複數條保護電極外接線,各與一所述保護電極電氣相接且與該多工器電路耦接;
其中所述保護電極外接線係經由該多工器電路耦接至該觸控單元。
在一實施例中,該觸控單元在所述觸控偵測期間執行一觸控偵測程序,且該觸控偵測程序係由自電容觸控偵測程序、互電容觸控偵測程序、和二者之任一組合所組成之群組中所選擇的一種偵測程序。
在一實施例中,各所述畫素單胞進一步具有一第二基板,其係位於所述液晶層上方。
在一實施例中,各所述畫素單胞進一步具有一第二基板,其係位於所述保護電極上方。
為使 貴審查委員能進一步瞭解本發明之結構、特徵及其目的,茲附以圖式及較佳具體實施例之詳細說明如后。
100、200、300、400...畫素單胞
110、210、310、410...第一基板
121、221、321、421...對向電極
122、222、322、422...儲存電容下電極
123、223、323、423...儲存電容連接線
324、424...對向電極連接線
130、230、330、430...絕緣層
141、241、341、441...薄膜電晶體
142、242、342、442...畫素電極
143、243、343、443...源極連接線
144、244、344、444...閘極連接線
145、245、345、445...儲存電容上電極
150、250、350、450...液晶層
160、270、360、470...第二基板
170、280、370、480...第一多工器
181、281、381、481、540、640、740、840...觸控單元
182、282、382、482、530、630、730、830...源極驅動單元
190、290、390、490...第二多工器
260、460...保護電極
261、461...保護電極連接線
391、491...第三多工器
500、600、700、800...畫素陣列
510、610、710、810...閘極驅動單元
520、620、720、820...多工器電路
550...偏壓選擇電路
圖1為本發明所採用之一畫素單胞之一實施例之結構示意圖。
圖2(a)為本發明具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器之一實施例之示意圖。
圖2(b)-2(c)為圖2(a)架構所提供之自電容觸控偵測模式之二實施例之示意圖。
圖2(d)為圖2(a)架構所提供之互電容觸控偵測模式之一實施例之示意圖。
圖3為本發明所採用之所述畫素單胞之另一實施例之結構示意圖。
圖4(a)為本發明具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器之另一實施例之示意圖。
圖4(b)-4(c)為圖4(a)架構所提供之自電容觸控偵測模式之二實施例之示意圖。
圖4(d)-4(e)為圖4(a)架構所提供之互電容觸控偵測模式之二實施例之示意圖。
圖5為本發明所採用之一畫素單胞之另一實施例之結構示意圖。
圖6(a)為本發明具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器之另一實施例之示意圖。
圖6(b)-6(d)為圖6(a)架構所提供之自電容觸控偵測模式之三實施例之示意圖。
圖6(e)-6(g)為圖6(a)架構所提供之互電容觸控偵測模式之三實施例之示意圖。
圖7為本發明所採用之一畫素單胞之另一實施例之結構示意圖。
圖8(a)為本發明具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器之另一實施例之示意圖。
圖8(b)-8(e)為圖8(a)架構所提供之自電容觸控偵測模式之四實施例之示意圖。
圖8(f)-8(g)為圖8(a)架構所提供之互電容觸控偵測模式之二實施例之示意圖。
圖9(a)為本發明具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器之另一實施例之示意圖。
圖9(b)為圖9(a)之細部示意圖。
圖10為本發明具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器之另一實施例之示意圖。
圖11為本發明具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器之另一實施例之示意圖。
圖12為本發明具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器之又一實施例之示意圖。
請參照圖1,其為本發明所採用之一畫素單胞之一實施例之結構示意圖。如圖1所示,一畫素單胞100具有一第一基板110、一對向電極121、一儲存電容下電極122、一儲存電容連接線123、一絕緣層130、一薄膜電晶體141、一畫素電極142、一源極連接線143、一閘極連接線144、一儲存電容上電極145、一液晶層150、以及一第二基板160。
第一基板110較佳為一玻璃基板,用以提供一第一觸控平面。
對向電極121係位於第一基板110上方,其可為例如但不限於一ITO(Indium Tin Oxide;銦錫氧化物)電極、一奈米碳電極、或一奈米銀電極。
儲存電容下電極122係位於第一基板110上方且與對向電極121電氣相接,且其可為例如但不限於一ITO(Indium Tin Oxide;銦錫氧化物)電極、一奈米碳電極、或一奈米銀電極。
儲存電容連接線123可由例如但不限於金屬製成,且其係與對向電極121和儲存電容下電極122電氣相接。
絕緣層130係由一透明介電材料製成,且其係位於對向電極121和儲存電容下電極122上方。
薄膜電晶體141係位於絕緣層130上方且其具有一源極、一閘極、和一汲極。
畫素電極142較佳為一ITO電極,其係位於絕緣層130上方並與該汲極電氣相接 ,且其與對向電極121互不相對。
源極連接線143可由例如但不限於金屬製成,且其係與該源極電氣相接。
閘極連接線144可由例如但不限於金屬製成,且其係與該閘極電氣相接。
儲存電容上電極145係位於絕緣層130上方且與畫素電極142電氣相接,且其可為例如但不限於一ITO電極、一奈米碳電極、或一奈米銀電極。
液晶層150係位於薄膜電晶體141、畫素電極142、和儲存電容上電極145上方。
第二基板160係位於液晶層150上方,且其較佳為一玻璃基板,用以提供一第二觸控平面,亦即,圖1之結構可提供雙觸控平面。
請參照圖2(a),其為本發明具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器之一實施例之示意圖。如圖2(a)所示,該觸控顯示器係以一多工器電路搭配圖1之畫素單胞實現一面內轉向顯示功能及一觸控功能,該多工器電路包括一第一多工器170及一第二多工器190。
第一多工器170具有一第一接點、一第二接點、以及一第三接點,其中,所述的第一接點係與源極連接線143耦接,所述的第二接點係與一源極驅動單元182耦接,及所述的第三接點係與一觸控單元181耦接;且在一顯示期間,所述的第一接點係與所述的第二接點電氣相接,及在一觸控偵測期間,所述的第一接點係與所述的第三接點電氣相接。
第二多工器190具有一第四接點、一第五接點、以及一第六接點,其中,所述的第四接點係與 儲存電容連接線123耦接,所述的第五接點係與一共通電壓Vcom耦接,及所述的第六接點係與觸控單元181耦接;且在所述的顯示期間,所述的第四接點係與所述的第五接點電氣相接,及在所述的觸控偵測期間,所述的第四接點係與所述的第六接點電氣相接。
圖2(a)之架構可提供自電容觸控偵測模式和互電容觸控偵測模式。請參照圖2(b),其為圖2(a)架構所提供之自電容觸控偵測模式之一實施例之示意圖。在圖2(b)所示之一電容網路中,CS為由儲存電容下電極122和儲存電容上電極145所界定之電容,CLC為由對向電極121和畫素電極142所界定之電容,Ct為由CS和CLC所形成之等效電容,CF1為手指觸碰到畫素電極142時所產生之電容,以及CF2為手指觸碰到對向電極121時所產生之電容。觸控單元181係藉由儲存電容連接線123對該電容網路執行一CDC (charge to digital conversion;電荷至數位信號轉換)操作以偵測是否有觸控事件發生。
圖2(c)為圖2(a)架構所提供之自電容觸控偵測模式之另一實施例之示意圖。在圖2(c)所示之一電容網路中,CS為由儲存電容下電極122和儲存電容上電極145所界定之電容,CLC為由對向電極121和畫素電極142所界定之電容,Ct為由CS和CLC所形成之等效電容,CF1為手指接近畫素電極142時所產生之電容,以及CF2為手指接近對向電極121時所產生之電容。觸控單元181係藉由儲存電容連接線123或源極連接線143對該電容網路執行一CDC (charge to digital conversion;電荷至數位信號轉換)操作以偵測是否有觸控事件發生。
圖2(d)為圖2(a)架構所提供之互電容觸控偵測模式之一實施例之示意圖。在圖2(d)所示之一電容網路中,CS為由儲存電容下電極122和儲存電容上電極145所界定之電容,CLC為由對向電極121和畫素電極142所界定之電容,Ct為由CS和CLC所形成之等效電容,CF1為手指接近畫素電極142時所產生之電容,以及CF2為手指接近對向電極121時所產生之電容。觸控單元181係以儲存電容連接線123作為一訊號傳送端TX而以源極連接線143作為一訊號接收端RX,或以源極連接線143作為一訊號傳送端TX而以儲存電容連接線123作為一訊號接收端RX以偵測是否有觸控事件發生。
請參照圖3,其為本發明所採用之所述畫素單胞之另一實施例之結構示意圖。 如圖3所示,一畫素單胞200具有一第一基板210、一對向電極221、一儲存電容下電極222、一儲存電容連接線223、一絕緣層230、一薄膜電晶體241、一畫素電極242、一源極連接線243、一閘極連接線244、一儲存電容上電極245、一液晶層250、一保護電極260、一保護電極連接線261、以及一第二基板270。
第一基板210較佳為一玻璃基板,用以提供一第一觸控平面 。
對向電極221係位於第一基板210上方,且其可為例如但不限於一ITO電極、一奈米碳電極、或一奈米銀電極。
儲存電容下電極222係位於第一基板210上方且與對向電極221電氣相接,且其可為例如但不限於一ITO電極、一奈米碳電極、或一奈米銀電極。
儲存電容連接線223可由例如但不限於金屬製成,且其係與對向電極221和儲存電容下電極222電氣相接。
絕緣層230係由一透明介電材料製成,且其係位於對向電極221和儲存電容下電極222上方。
薄膜電晶體241係位於絕緣層230上方且其具有一源極、一閘極、和一汲極。
畫素電極242較佳為一ITO電極,其係位於絕緣層230上方並與該汲極電氣相接 ,且其與對向電極221互不相對。
源極連接線243可由例如但不限於金屬製成,且其係與該源極電氣相接。
閘極連接線244可由例如但不限於金屬製成,且其係與該閘極電氣相接。
儲存電容上電極245係位於絕緣層230上方且與畫素電極242電氣相接,且其可為例如但不限於一ITO電極、一奈米碳電極、或一奈米銀電極。
液晶層250係位於薄膜電晶體241、畫素電極242、和儲存電容上電極245上方。
保護電極260係位於液晶層250上方,且其係一透明電極,可由ITO製成。
保護電極連接線261可由例如但不限於金屬製成,且其係與保護電極260電氣相接。
第二基板270較佳為一玻璃基板且其係位於保護電極260上方,用以提供一第二觸控平面,亦即,圖3之結構可提供雙觸控平面。
請參照圖4(a),其為本發明具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器之另一實施例之示意圖。如圖4(a)所示,該觸控顯示器係以一多工器電路搭配圖3之畫素單胞實現一面內轉向顯示功能及一觸控功能,該多工器電路包括一第一多工器280、及一第二多工器290。
第一多工器280具有一第一接點、一第二接點、以及一第三接點,其中,所述的第一接點係與源極連接線243耦接,所述的第二接點係與一源極驅動單元282耦接,及所述的第三接點係與一觸控單元281耦接;且在一顯示期間,所述的第一接點係與所述的第二接點電氣相接,及在一觸控偵測期間,所述的第一接點係與所述的第三接點電氣相接。
第二多工器290具有一第四接點、一第五接點、以及一第六接點,其中,所述的第四接點係與儲存電容連接線223耦接,所述的第五接點係與一共通電壓Vcom耦接,及所述的第六接點係與觸控單元281耦接;且在所述顯示期間,所述的第四接點係與所述的第五接點電氣相接,及在所述觸控偵測期間,所述的第四接點係與所述的第六接點電氣相接。
另外, 保護電極連接線261係與觸控單元281耦接以同時提供一ESD(electrostatic discharge;靜電放電)路徑及一觸控偵測路徑。
圖4(a)之架構可提供自電容觸控偵測模式和互電容觸控偵測模式。請參照圖4(b),其為圖4(a)架構所提供之自電容觸控偵測模式之一實施例之示意圖。在圖4(b)所示之一電容網路中,CS為由儲存電容下電極222和儲存電容上電極245所界定之電容,CLC1為由對向電極221和畫素電極242所界定之電容,CLC2為由畫素電極242和保護電極260所界定之電容,CLC3為由對向電極221和保護電極260所界定之電容,Ct為由CS、CLC1、CLC2、和CLC3所形成之等效電容,CF1為手指接近保護電極260時所產生之電容,CF2為手指接近畫素電極242時所產生之電容,以及CF3為手指接近對向電極221時所產生之電容。觸控單元281係藉由儲存電容連接線223或保護電極連接線261對該電容網路執行一CDC (charge to digital conversion;電荷至數位信號轉換)操作,以偵測是否有觸控事件發生。
圖4(c)為圖4(a)架構所提供之自電容觸控偵測模式之另一實施例之示意圖。在圖4(c)所示之一電容網路中,CS為由儲存電容下電極222和儲存電容上電極245所界定之電容,CLC1為由對向電極221和畫素電極242所界定之電容,CLC2為由畫素電極242和保護電極260所界定之電容,CLC3為由對向電極221和保護電極260所界定之電容,Ct為由CS、CLC1、CLC2、和CLC3所形成之等效電容,CF1為手指接近保護電極260時所產生之電容,CF2為手指接近畫素電極242時所產生之電容,以及CF3為手指接近對向電極221時所產生之電容。觸控單元281係藉由儲存電容連接線223或保護電極連接線261或源極連接線243對該電容網路執行一CDC操作,以偵測是否有觸控事件發生。
圖4(d)為圖4(a)架構所提供之互電容觸控偵測模式之一實施例之示意圖。在圖4(d)所示之一電容網路中,CS為由儲存電容下電極222和儲存電容上電極245所界定之電容,CLC1為由對向電極221和畫素電極242所界定之電容,CLC2為由畫素電極242和保護電極260所界定之電容,CLC3為由對向電極221和保護電極260所界定之電容,Ct為由CS、CLC1、CLC2、和CLC3所形成之等效電容,CF1為手指接近保護電極260時所產生之電容,CF2為手指接近畫素電極242時所產生之電容,以及CF3為手指接近對向電極221時所產生之電容。觸控單元281係以儲存電容連接線223作為一訊號傳送端TX而以保護電極連接線261作為一訊號接收端RX,或以保護電極連接線261作為一訊號傳送端TX而以儲存電容連接線223作為一訊號接收端RX,以偵測是否有觸控事件發生。
圖4(e)為圖4(a)架構所提供之互電容觸控偵測模式之另一實施例之示意圖。在圖4(e)所示之一電容網路中,CS為由儲存電容下電極222和儲存電容上電極245所界定之電容,CLC1為由對向電極221和畫素電極242所界定之電容,CLC2為由畫素電極242和保護電極260所界定之電容,CLC3為由對向電極221和保護電極260所界定之電容,Ct為由CS、CLC1、CLC2、和CLC3所形成之等效電容,CF1為手指接近保護電極260時所產生之電容,CF2為手指接近畫素電極242時所產生之電容,以及CF3為手指接近對向電極221時所產生之電容。觸控單元281係以儲存電容連接線223作為一訊號傳送端TX而以保護電極連接線261或源極連接線243作為一訊號接收端RX;或以保護電極連接線261作為一訊號傳送端TX而以儲存電容連接線223或源極連接線243作為一訊號接收端RX;或以源極連接線243作為一訊號傳送端TX而以儲存電容連接線223或保護電極連接線261作為一訊號接收端RX,以偵測是否有觸控事件發生。
請參照圖5,其為本發明所採用之一畫素單胞之另一實施例之結構示意圖。 如圖5所示,一畫素單胞300具有一第一基板310、一對向電極321、一儲存電容下電極322、一儲存電容連接線323、一對向電極連接線324、一絕緣層330、一薄膜電晶體341、一畫素電極342、一源極連接線343、一閘極連接線344、一儲存電容上電極345、一液晶層350、以及一第二基板360。
第一基板310較佳為一玻璃基板,用以提供一第一觸控平面 。
對向電極321係位於第一基板310上方,且其可為例如但不限於一ITO電極、一奈米碳電極、或一奈米銀電極。
儲存電容下電極322係位於第一基板310上方且與對向電極321分離,且其可為例如但不限於一ITO電極、一奈米碳電極、或一奈米銀電極。
儲存電容連接線323可由例如但不限於金屬製成,且其係與儲存電容下電極322電氣相接。
對向電極連接線324可由例如但不限於金屬製成,且其係與對向電極321電氣相接。
絕緣層330係由一透明介電材料製成,且其係位於對向電極321和儲存電容下電極322上方。
薄膜電晶體341係位於絕緣層330上方且其具有一源極、一閘極、和一汲極。
畫素電極342較佳為一ITO電極,其係位於絕緣層330上方並與該汲極電氣相接 ,且其與對向電極321互不相對。
源極連接線343可由例如但不限於金屬製成,且其係與該源極電氣相接。
閘極連接線344可由例如但不限於金屬製成,且其係與該閘極電氣相接。
儲存電容上電極345係位於絕緣層330上方且與畫素電極342電氣相接,且其可為例如但不限於一ITO電極、一奈米碳電極、或一奈米銀電極。
液晶層350係位於薄膜電晶體341、畫素電極342、和儲存電容上電極345上方。
第二基板360係位於液晶層350上方,且其較佳為一玻璃基板,用以提供一第二觸控平面,亦即,圖5之結構可提供雙觸控平面。
請參照圖6(a),其為本發明具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器之另一實施例之示意圖。如圖6(a)所示,該觸控顯示器係以一多工器電路搭配圖5之畫素單胞實現一面內轉向顯示功能及一觸控功能,該多工器電路包括一第一多工器370、一第二多工器390、及一第三多工器391。
第一多工器370具有一第一接點、一第二接點、以及一第三接點,其中,所述的第一接點係與源極連接線343耦接,所述的第二接點係與一源極驅動單元382耦接,及所述的第三接點係與一觸控單元381耦接;且在一顯示期間,所述的第一接點係與所述的第二接點電氣相接,及在一觸控偵測期間,所述的第一接點係與所述的第三接點電氣相接。
第二多工器390具有一第四接點、一第五接點、以及一第六接點,其中,所述的第四接點係與 儲存電容連接線323耦接,所述的第五接點係與一共通電壓Vcom耦接,及所述的第六接點係與觸控單元381耦接;且在所述的顯示期間,所述的第四接點係與所述的第五接點電氣相接,及在所述的觸控偵測期間,所述的第四接點係與所述的第六接點電氣相接。
第三多工器391具有一第七接點、一第八接點、以及一第九接點,其中,所述的第七接點係與 對向電極連接線324耦接,所述的第八接點係與共通電壓Vcom耦接,及所述的第九接點係與觸控單元381耦接;且在所述的顯示期間,所述的第七接點係與所述的第八接點電氣相接,及在所述的觸控偵測期間,所述的第七接點係與所述的第九接點電氣相接。
圖6(a)之架構可提供自電容觸控偵測模式和互電容觸控偵測模式。請參照圖6(b),其為圖6(a)架構所提供之自電容觸控偵測模式之一實施例之示意圖。在圖6(b)所示之一電容網路中,CS為由儲存電容下電極322和儲存電容上電極345所界定之電容,CLC1為由對向電極321和畫素電極342所界定之電容,Ct為由CS和CLC1所形成之等效電容,CF1為手指接近畫素電極342時所產生之電容,以及CF2為手指接近對向電極321時所產生之電容。觸控單元381係藉由儲存電容連接線323或對向電極連接線324對該電容網路執行一CDC操作以偵測是否有觸控事件發生。
圖6(c)為圖6(a)架構所提供之自電容觸控偵測模式之另一實施例之示意圖。在圖6(c)所示之一電容網路中,CS為由儲存電容下電極322和儲存電容上電極345所界定之電容,CLC1為由對向電極321和畫素電極342所界定之電容,Ct為由CS和CLC1所形成之等效電容,CF1為手指接近畫素電極342時所產生之電容,以及CF2為手指接近對向電極321時所產生之電容。觸控單元381將一直流電壓耦接至對向電極連接線324,並藉由儲存電容連接線323或源極連接線343對該電容網路執行一CDC操作,以偵測是否有觸控事件發生。
圖6(d)為圖6(a)架構所提供之互電容觸控偵測模式之另一實施例之示意圖。在圖6(d)所示之一電容網路中,CS為由儲存電容下電極322和儲存電容上電極345所界定之電容,CLC1為由對向電極321和畫素電極342所界定之電容,Ct為由CS和CLC1所形成之等效電容,CF1為手指接近畫素電極342時所產生之電容,以及CF2為手指接近對向電極321時所產生之電容。觸控單元381將一直流電壓耦接至儲存電容連接線323,並藉由對向電極連接線324或源極連接線343對該電容網路執行一CDC操作,以偵測是否有觸控事件發生。
圖6(e)為圖6(a)架構所提供之互電容觸控偵測模式之一實施例之示意圖。在圖6(e)所示之一電容網路中,CS為由儲存電容下電極322和儲存電容上電極345所界定之電容,CLC1為由對向電極321和畫素電極342所界定之電容,Ct為由CS和CLC1所形成之等效電容,CF1為手指接近畫素電極342時所產生之電容,CF2為手指接近對向電極321時所產生之電容。觸控單元381係以儲存電容連接線323作為一訊號傳送端TX而以對向電極連接線324作為一訊號接收端RX,或以對向電極連接線324作為一訊號傳送端TX而以儲存電容連接線323作為一訊號接收端RX,以偵測是否有觸控事件發生。
圖6(f)為圖6(a)架構所提供之互電容觸控偵測模式之另一實施例之示意圖。在圖6(f)所示之一電容網路中,CS為由儲存電容下電極322和儲存電容上電極345所界定之電容,CLC1為由對向電極321和畫素電極342所界定之電容,Ct為由CS和CLC1所形成之等效電容,CF1為手指接近畫素電極342時所產生之電容,CF2為手指接近對向電極321時所產生之電容。觸控單元381將一直流電壓耦接至對向電極連接線324,並以儲存電容連接線323作為一訊號傳送端TX而以源極連接線343作為一訊號接收端RX,或以源極連接線343作為一訊號傳送端TX而以儲存電容連接線323作為一訊號接收端RX,以偵測是否有觸控事件發生。
圖6(g)為圖6(a)架構所提供之互電容觸控偵測模式之另一實施例之示意圖。在圖6(g)所示之一電容網路中,CS為由儲存電容下電極322和儲存電容上電極345所界定之電容,CLC1為由對向電極321和畫素電極342所界定之電容,Ct為由CS和CLC1所形成之等效電容,CF1為手指接近畫素電極342時所產生之電容,CF2為手指接近對向電極321時所產生之電容。觸控單元381將一直流電壓耦接至儲存電容連接線323,並以對向電極連接線324作為一訊號傳送端TX而以源極連接線343作為一訊號接收端RX,或以源極連接線343作為一訊號傳送端TX而以對向電極連接線324作為一訊號接收端RX,以偵測是否有觸控事件發生。
請參照圖7,其為本發明所採用之一畫素單胞之另一實施例之結構示意圖。 如圖7所示,一畫素單胞400具有一第一基板410、一對向電極421、一儲存電容下電極422、一儲存電容連接線423、一對向電極連接線424、一絕緣層430、一薄膜電晶體441、一畫素電極442、一源極連接線443、一閘極連接線444、一儲存電容上電極445、一液晶層450、一保護電極460、一保護電極連接線461、以及一第二基板470。
第一基板410較佳為一玻璃基板,用以提供一第一觸控平面 。
對向電極421係位於第一基板410上方,且其可為例如但不限於一ITO電極、一奈米碳電極、或一奈米銀電極。
儲存電容下電極422係位於第一基板410上方且與對向電極421分離,且其可為例如但不限於一ITO電極、一奈米碳電極、或一奈米銀電極。
儲存電容連接線423可由例如但不限於金屬製成,且其係與儲存電容下電極422電氣相接。
對向電極連接線424可由例如但不限於金屬製成,且其係與對向電極421電氣相接。
絕緣層430係由一透明介電材料製成,且其係位於對向電極421和儲存電容下電極422上方。
薄膜電晶體441係位於絕緣層430上方且其具有一源極、一閘極、和一汲極。
畫素電極442較佳為一ITO電極,其係位於絕緣層430上方並與該汲極電氣相接 ,且其與對向電極421互不相對。
源極連接線443可由例如但不限於金屬製成,且其係與該源極電氣相接。
閘極連接線444可由例如但不限於金屬製成,且其係與該閘極電氣相接。
儲存電容上電極445係位於絕緣層430上方且與畫素電極442電氣相接,且其可為例如但不限於一ITO電極、一奈米碳電極、或一奈米銀電極。
液晶層450係位於薄膜電晶體441、畫素電極442、和儲存電容上電極445上方。
保護電極460係位於液晶層450上方,且其係一透明電極,可由ITO製成。
保護電極連接線461可由例如但不限於金屬製成,且其係與保護電極460電氣相接。
第二基板470係位於保護電極460上方,且其較佳為一玻璃基板,用以提供一第二觸控平面,亦即,圖7之結構可提供雙觸控平面。
請參照圖8(a),其為本發明具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器之另一實施例之示意圖。如圖8(a)所示,該觸控顯示器係以一多工器電路搭配圖7之畫素單胞實現一面內轉向顯示功能及一觸控功能,該多工器電路包括一第一多工器480、一第二多工器490、及一第三多工器491。
第一多工器480具有一第一接點、一第二接點、以及一第三接點,其中,所述的第一接點係與 源極連接線443耦接,所述的第二接點係與一源極驅動單元482耦接,及所述的第三接點係與一觸控單元481耦接;且在一顯示期間,所述的第一接點係與所述的第二接點電氣相接,及在一觸控偵測期間,所述的第一接點係與所述的第三接點電氣相接。
第二多工器490具有一第四接點、一第五接點、以及一第六接點,其中,所述的第四接點係與儲存電容連接線423耦接,所述的第五接點係與一共通電壓Vcom耦接,及所述的第六接點係與觸控單元481耦接;且在所述的顯示期間,所述的第四接點係與所述的第五接點電氣相接,及在所述的觸控偵測期間,所述的第四接點係與所述的第六接點電氣相接。
第三多工器491具有一第七接點、一第八接點、以及一第九接點,其中,所述的第七接點係與 對向電極連接線424耦接,所述的第八接點係與共通電壓Vcom耦接,及所述的第九接點係與觸控單元481耦接;且在所述的顯示期間,所述的第七接點係與所述的第八接點電氣相接,及在所述的觸控偵測期間,所述的第七接點係與所述的第九接點電氣相接。
另外, 保護電極連接線461係與觸控單元481耦接以同時提供一ESD(electrostatic discharge;靜電放電)路徑及一觸控偵測路徑。
圖8(a)之架構可提供自電容觸控偵測模式和互電容觸控偵測模式。請參照圖8(b),其為圖8(a)架構所提供之自電容觸控偵測模式之一實施例之示意圖。在圖8(b)所示之一電容網路中,CS為由儲存電容下電極422和儲存電容上電極445所界定之電容,CLC1為由對向電極421和畫素電極442所界定之電容,CLC2為由畫素電極442和保護電極460所界定之電容,CLC3為由對向電極421和保護電極460所界定之電容,Ct為由CS、CLC1、CLC2、和CLC3所形成之等效電容,CF1為手指接近保護電極460時所產生之電容,CF2為手指接近對向電極421時所產生之電容,以及CF3為手指接近畫素電極442時所產生之電容。觸控單元481係藉由儲存電容連接線423或對向電極連接線424或保護電極連接線461對該電容網路執行一CDC操作以偵測是否有觸控事件發生。
另外,藉由將特定連接線接地使特定電容失去作用,本發明可進一步簡化圖8(b)的電容網路,其實施例請參照圖8(c)-8(e)。
圖8(c)為圖8(a)架構所提供之自電容觸控偵測模式之另一實施例之示意圖。在圖8(c)中,觸控單元481將源極連接線443、儲存電容連接線423、和對向電極連接線424接地,使CS、CLC1、CF2、和CF3失去作用,並藉由保護電極連接線461對該電容網路執行一CDC操作,以偵測是否有觸控事件發生。
圖8(d)為圖8(a)架構所提供之自電容觸控偵測模式之另一實施例之示意圖。在圖8(d)中,觸控單元481將對向電極連接線424和保護電極連接線461接地,使CLC3、CF1、和CF2失去作用,並藉由儲存電容連接線423對該電容網路執行一CDC操作,以偵測是否有觸控事件發生。
圖8(e)為圖8(a)架構所提供之自電容觸控偵測模式之另一實施例之示意圖。在圖8(e)中,觸控單元481將源極連接線443和保護電極連接線461接地,使CLC2、CF1、和CF3失去作用,並藉由對向電極連接線424對該電容網路執行一CDC操作,以偵測是否有觸控事件發生。
圖8(f)為圖8(a)架構所提供之互電容觸控偵測模式之一實施例之示意圖。在圖8(f)所示之一電容網路中,CS為由儲存電容下電極422和儲存電容上電極445所界定之電容,CLC1為由對向電極421和畫素電極442所界定之電容,CLC2為由畫素電極442和保護電極460所界定之電容,CLC3為由對向電極421和保護電極460所界定之電容,Ct為由CS、CLC1、CLC2、和CLC3所形成之等效電容,CF1為手指接近保護電極460時所產生之電容,CF2為手指接近對向電極421時所產生之電容,以及CF3為手指接近畫素電極442時所產生之電容。觸控單元481係以儲存電容連接線423作為一訊號傳送端TX而以保護電極連接線461或對向電極連接線424作為一訊號接收端RX;或以對向電極連接線424作為一訊號傳送端TX而以儲存電容連接線423或保護電極連接線461作為一訊號接收端RX;或以保護電極連接線461作為一訊號傳送端TX而以儲存電容連接線423或對向電極連接線424作為一訊號接收端RX,以偵測是否有觸控事件發生。
圖8(g)為圖8(a)架構所提供之互電容觸控偵測模式之一實施例之示意圖。在圖8(g)所示之一電容網路中,CS為由儲存電容下電極422和儲存電容上電極445所界定之電容,CLC1為由對向電極421和畫素電極442所界定之電容,CLC2為由畫素電極442和保護電極460所界定之電容,CLC3為由對向電極421和保護電極460所界定之電容,Ct為由CS、CLC1、CLC2、和CLC3所形成之等效電容,CF1為手指接近保護電極460時所產生之電容,CF2為手指接近對向電極421時所產生之電容,以及CF3為手指接近畫素電極442時所產生之電容。觸控單元481係以儲存電容連接線423作為一訊號傳送端TX而以保護電極連接線461或源極連接線443或對向電極連接線424作為一訊號接收端RX;或以對向電極連接線424作為一訊號傳送端TX而以儲存電容連接線423或源極連接線443或保護電極連接線461作為一訊號接收端RX;或以保護電極連接線461作為一訊號傳送端TX而以源極連接線443或儲存電容連接線423或對向電極連接線424作為一訊號接收端RX;或以源極連接線443作為一訊號傳送端TX而以儲存電容連接線423或對向電極連接線424或保護電極連接線461作為一訊號接收端RX,以偵測是否有觸控事件發生。
請參照圖9(a),其為本發明具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器之另一實施例之示意圖。如圖9(a)所示,該觸控顯示器具有一畫素陣列500、一閘極驅動單元510、一多工器電路520、一源極驅動單元530、以及一觸控單元540。
畫素陣列500具有複數條源極外接線S、複數條閘極外接線G、複數條儲存電容外接線C、及複數個畫素單胞100,其中各畫素單胞100(請參照圖1)具有:一第一基板110;一對向電極121,位於第一基板110上方;一儲存電容下電極122,位於第一基板110上方且與對向電極121電氣相接;一儲存電容連接線123,與對向電極121和儲存電容下電極122電氣相接,且與一所述儲存電容外接線C耦接;一絕緣層130,位於對向電極121和儲存電容下電極122上方;一薄膜電晶體141,位於絕緣層130上方且具有一閘極、一源極、及一汲極;一畫素電極142,位於絕緣層130上方且與該汲極電氣相接;一儲存電容上電極145,位於絕緣層130上方且與畫素電極142電氣相接;一閘極連接線144,與該閘極電氣相接且與一所述閘極外接線G耦接;一源極連接線143,與該源極電氣相接且與一所述源極外接線S耦接;一液晶層150,位於薄膜電晶體141、畫素電極142、及儲存電容上電極145上方;以及一第二基板160,位於液晶層150上方。
閘極驅動單元510係與閘極外接線G耦接。
多工器電路520係與源極外接線S及儲存電容外接線C耦接。
源極驅動單元530係與多工器電路520耦接。
觸控單元540係與多工器電路520耦接。
其中,多工器電路520會在一顯示期間使源極外接線S及儲存電容外接線C與源極驅動單元530耦接,及在一觸控偵測期間使源極外接線S及儲存電容外接線C與觸控單元540耦接;且觸控單元540在所述觸控偵測期間會執行一觸控偵測程序,其係由自電容觸控偵測程序、互電容觸控偵測程序、和二者之任一組合所組成之群組中所選擇的一種控偵測程序。
圖9(b)為圖9(a)之細部示意圖,其中一偏壓選擇電路550被加入以提供使特定電容失去作用的功能。以儲存電容為例,當偏壓選擇電路550提供給畫素陣列500的電壓等於觸控單元540提供給畫素陣列500的電壓時,就不會有電流流入儲存電容,亦即,儲存電容就會失去作用。在觸控偵測的過程中,由手指產生的電容量並不大,若能使畫素陣列500內部的電容量降低,將可提升觸控偵測的可靠度。
依照圖9(a)和圖9(b)所揭示之觸控偵測原理(包括如何使畫素陣列內部的電容量降低之偏壓技術),本發明進一步揭露如圖10-12所示之其他實施例。
請參照圖10,其為本發明具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器之另一實施例之示意圖。如圖10所示,該觸控顯示器具有一畫素陣列600、一閘極驅動單元610、一多工器電路620、一源極驅動單元630、以及一觸控單元640。
畫素陣列600具有複數條源極外接線S、複數條閘極外接線G、複數條儲存電容外接線C、複數條保護電極外接線E、及複數個畫素單胞200,其中各畫素單胞200(請參照圖3)具有:一第一基板210;一對向電極221,位於第一基板210上方;一儲存電容下電極222,位於第一基板210上方且與對向電極221電氣相接;一儲存電容連接線223,與對向電極221和儲存電容下電極222電氣相接,且與一所述儲存電容外接線C耦接;一絕緣層230,位於對向電極221和儲存電容下電極222上方;一薄膜電晶體241,位於絕緣層230上方且具有一閘極、一源極、及一汲極;一畫素電極242,位於絕緣層230上方且與該汲極電氣相接;一儲存電容上電極245,位於絕緣層230上方且與畫素電極242電氣相接;一閘極連接線244,與該閘極電氣相接且與一所述閘極外接線G耦接;一源極連接線243,與該源極電氣相接且與一所述源極外接線S耦接;一液晶層250,位於薄膜電晶體241、畫素電極242、及儲存電容上電極245上方;一保護電極260,位於液晶層250上方;一保護電極連接線261,與保護電極260電氣相接且與一所述保護電極外接線E耦接;以及一第二基板270,位於保護電極260上方。另外,保護電極260可沿列的方向或行的方向或任一歪斜的方向排列,且其圖形可為長條形、三角形、或其他任一形狀。
閘極驅動單元610係與閘極外接線G耦接。
多工器電路620係與源極外接線S、儲存電容外接線C、以及保護電極外接線E耦接。
源極驅動單元630係與多工器電路620耦接。
觸控單元640係與多工器電路620耦接。
其中,多工器電路620會使保護電極外接線E與觸控單元640耦接;在一顯示期間使源極外接線S以及儲存電容外接線C與源極驅動單元630耦接;以及在一觸控偵測期間使源極外接線S及儲存電容外接線C與觸控單元640耦接。觸控單元640在所述觸控偵測期間會執行一觸控偵測程序,其係由自電容觸控偵測程序、互電容觸控偵測程序、和二者之任一組合所組成之群組中所選擇的一種控偵測程序。
請參照圖11,其為本發明具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器之另一實施例之示意圖。如圖11所示,該觸控顯示器具有一畫素陣列700、一閘極驅動單元710、一多工器電路720、一源極驅動單元730、以及一觸控單元740。
畫素陣列700具有複數條源極外接線S、複數條閘極外接線G、複數條儲存電容外接線Cs、複數條對向電極外接線C、及複數個畫素單胞300,其中各畫素單胞300(請參照圖5)具有:一第一基板310;一對向電極321,位於第一基板310上方;一儲存電容下電極322,位於第一基板310上方且與對向電極321分離;一儲存電容連接線323,與儲存電容下電極322電氣相接,且與一所述儲存電容外接線Cs耦接;一絕緣層330,位於對向電極321和儲存電容下電極322上方;一薄膜電晶體341,位於絕緣層330上方且具有一閘極、一源極、及一汲極;一畫素電極342,位於絕緣層330上方且與該汲極電氣相接;一儲存電容上電極345,位於絕緣層330上方且與畫素電極342電氣相接;一閘極連接線344,與該閘極電氣相接且與一所述閘極外接線G耦接;一源極連接線343,與該源極電氣相接且與一所述源極外接線S耦接;一液晶層350,位於薄膜電晶體341、畫素電極342、及儲存電容上電極345上方;以及一第二基板360,位於液晶層350上方。
閘極驅動單元710係與閘極外接線G耦接。
多工器電路720係與源極外接線S、儲存電容外接線Cs、以及對向電極外接線C耦接。
源極驅動單元730係與多工器電路720耦接。
觸控單元740係與多工器電路720耦接。
其中,多工器電路720會在一顯示期間使源極外接線S、儲存電容外接線Cs、以及對向電極外接線C與源極驅動單元730耦接,及在一觸控偵測期間使源極外接線S、儲存電容外接線Cs、以及對向電極外接線C與觸控單元740耦接;且觸控單元740在所述觸控偵測期間會執行一觸控偵測程序,其係由自電容觸控偵測程序、互電容觸控偵測程序、和二者之任一組合所組成之群組中所選擇的一種控偵測程序。
請參照圖12,其為本發明具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器之又一實施例之示意圖。如圖12所示,該觸控顯示器具有一畫素陣列800、一閘極驅動單元810、一多工器電路820、一源極驅動單元830、以及一觸控單元840。
畫素陣列800具有複數條源極外接線S、複數條閘極外接線G、複數條儲存電容外接線Cs、複數條對向電極外接線C、複數條保護電極外接線E、及複數個畫素單胞400,其中各畫素單胞400(請參照圖7)具有:一第一基板410;一對向電極421,位於第一基板410上方;一儲存電容下電極422,位於第一基板410上方且與對向電極421分離;一儲存電容連接線423,與儲存電容下電極422電氣相接,且與一所述儲存電容外接線Cs耦接;一絕緣層430,位於對向電極421和儲存電容下電極422上方;一薄膜電晶體441,位於絕緣層430上方且具有一閘極、一源極、及一汲極;一畫素電極442,位於絕緣層430上方且與該汲極電氣相接;一儲存電容上電極445,位於絕緣層430上方且與畫素電極442電氣相接;一閘極連接線444,與該閘極電氣相接且與一所述閘極外接線G耦接;一源極連接線443,與該源極電氣相接且與一所述源極外接線S耦接;一液晶層450,位於薄膜電晶體441、畫素電極442、及儲存電容上電極445上方;一 保護電極460,係位於液晶層450上方之一透明電極,可由ITO製成;一保護電極連接線461,可由金屬製成,其係與保護電極460電氣相接;以及一第二基板470,位於保護電極460上方。
閘極驅動單元810係與閘極外接線G耦接。
多工器電路820係與源極外接線S、儲存電容外接線Cs、對向電極外接線C、以及保護電極外接線E耦接。
源極驅動單元830係與多工器電路820耦接。
觸控單元840係與多工器電路820耦接。
其中,多工器電路820會使保護電極外接線E與觸控單元840耦接;在一顯示期間使源極外接線S、儲存電容外接線Cs、以及對向電極外接線C與源極驅動單元830耦接;及在一觸控偵測期間使源極外接線S、儲存電容外接線Cs、和對向電極外接線C與觸控單元840耦接。觸控單元840在所述觸控偵測期間會執行一觸控偵測程序,其係由自電容觸控偵測程序、互電容觸控偵測程序、和二者之任一組合所組成之群組中所選擇的一種控偵測程序。
本發明因其新穎之設計而具有以下之優點:
1.本發明之觸控顯示器可利用一面內轉向液晶結構提供觸控功能。
2.本發明之觸控顯示器可利用一面內轉向液晶結構之二電極層執行一自電容或互電容觸控偵測程序。
3.本發明之觸控顯示器可利用一面內轉向液晶結構之一畫素電極層、一對向電極層、及一保護電極層執行一自電容或互電容觸控偵測程序。
4.本發明之觸控顯示器 可利用一偏壓技術提高觸控可靠度。
5. 本發明之觸控顯示器可提供雙觸控平面。
6.本發明之觸控顯示器 可簡化觸控螢幕之結構以降低產品厚度、提高良率、及降低成本。
本案所揭示者,乃較佳實施例,舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者,俱不脫本案之專利權範疇。
綜上所陳,本案無論就目的、手段與功效,在在顯示其迥異於習知之技術特徵,且其首先發明合於實用,亦在在符合發明之專利要件,懇請 貴審查委員明察,並祈早日賜予專利,俾嘉惠社會,實感德便。
321...對向電極
322...儲存電容下電極
323...儲存電容連接線
324...對向電極連接線
341...薄膜電晶體
342...畫素電極
343...源極連接線
344...閘極連接線
345...儲存電容上電極
350...液晶層
370...第一多工器
381...觸控單元
382...源極驅動單元
390...第二多工器
391...第三多工器
Claims (16)
- 一種具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器,其具有一畫素單胞及一多工器電路以提供一顯示功能及一觸控感測功能,其中該畫素單胞具有:
一第一基板;
一對向電極,位於該第一基板上方;
一儲存電容下電極,位於該第一基板上方且與該對向電極分離;
一儲存電容連接線,與該儲存電容下電極電氣相接;
一對向電極連接線,與該對向電極電氣相接;
一絕緣層,位於該對向電極和該儲存電容下電極上方;
一薄膜電晶體,位於該絕緣層上方且具有一閘極、一源極、及一汲極;
一畫素電極,位於該絕緣層上方且與該汲極電氣相接;
一儲存電容上電極,位於該絕緣層上方且與該畫素電極電氣相接;
一閘極連接線,與該閘極電氣相接;
一源極連接線,與該源極電氣相接;以及
一液晶層,位於該薄膜電晶體、該畫素電極、及該儲存電容上電極上方;以及
該多工器電路具有:
一第一多工器,其具有一第一接點、一第二接點、以及一第三接點,其中,該第一接點係與該源極連接線耦接,該第二接點係與一源極驅動單元耦接,該第三接點係與一觸控單元耦接,該第一接點在一顯示期間係與該第二接點電氣相接,及該第一接點在一觸控偵測期間係與該第三接點電氣相接;
一第二多工器,其具有一第四接點、一第五接點、以及一第六接點,其中,該第四接點係與該儲存電容連接線耦接,該第五接點係與一共通電壓耦接,該第六接點係與該觸控單元耦接,該第四接點在所述的顯示期間係與該第五接點電氣相接,及該第四接點在所述的觸控偵測期間係與該第六接點電氣相接;以及
一第三多工器,其具有一第七接點、一第八接點、以及一第九接點,其中,該第七接點係與該對向電極連接線耦接,該第八接點係與該共通電壓耦接,該第九接點係與該觸控單元耦接,該第七接點在所述顯示期間係與該第八接點電氣相接,及該第七接點在所述觸控偵測期間係與該第九接點電氣相接。 - 如申請專利範圍第1項所述之具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器,其中該畫素單胞進一步具有:
一保護電極,位於該液晶層上方;以及
一保護電極連接線,與該保護電極電氣相接且與該觸控單元耦接。 - 如申請專利範圍第1項所述之具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器,其中該畫素單胞進一步具有一第二基板,其係位於該液晶層上方。
- 如申請專利範圍第2項所述之具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器,其中該畫素單胞進一步具有一第二基板,其係位於該保護電極上方。
- 一種具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器,其具有:
一畫素陣列,其具有複數條源極外接線、複數條閘極外接線、複數條儲存電容外接線、及複數個畫素單胞,各所述畫素單胞具有:
一第一基板;
一對向電極,位於該第一基板上方;
一儲存電容下電極,位於該第一基板上方且與該對向電極電氣相接;
一儲存電容連接線,與該對向電極和該儲存電容下電極電氣相接,且與一所述儲存電容外接線耦接;
一絕緣層,位於該對向電極和該儲存電容下電極上方;
一薄膜電晶體,位於該絕緣層上方且具有一閘極、一源極、及一汲極;
一畫素電極,位於該絕緣層上方且與該汲極電氣相接;
一儲存電容上電極,位於該絕緣層上方且與該畫素電極電氣相接;
一閘極連接線,與該閘極電氣相接且與一所述閘極外接線耦接;
一源極連接線,與該源極電氣相接且與一所述源極外接線耦接;以及
一液晶層,位於該薄膜電晶體、該畫素電極、及該儲存電容上電極上方;
一閘極驅動單元,與所述閘極外接線耦接;
一多工器電路,與所述源極外接線及所述儲存電容外接線耦接;
一源極驅動單元,與該多工器電路耦接;以及
一觸控單元,與該多工器電路耦接;
其中該多工器電路在一顯示期間使所述源極外接線及所述儲存電容外接線與該源極驅動單元耦接,及在一觸控偵測期間使所述源極外接線及所述儲存電容外接線與該觸控單元耦接。 - 如申請專利範圍第5項所述之具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器,其中該觸控單元在所述觸控偵測期間執行一觸控偵測程序,且該觸控偵測程序係由自電容觸控偵測程序、互電容觸控偵測程序、和二者之任一組合所組成之群組中所選擇的一種控偵測程序。
- 如申請專利範圍第5項所述之具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器,其中各所述畫素單胞進一步具有:
複數個保護電極,位於該液晶層上方;以及
複數條保護電極外接線,各與一所述保護電極電氣相接且與該多工器電路耦接;
其中所述保護電極外接線係經由該多工器電路耦接至該觸控單元。 - 如申請專利範圍第7項所述之具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器,其中該觸控單元在所述觸控偵測期間執行一觸控偵測程序,且該觸控偵測程序係由自電容觸控偵測程序、互電容觸控偵測程序、和二者之任一組合所組成之群組中所選擇的一種控偵測程序。
- 如申請專利範圍第5項所述之具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器,其中各所述畫素單胞進一步具有一第二基板,其係位於所述液晶層上方。
- 如申請專利範圍第7項所述之具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器,其中各所述畫素單胞進一步具有一第二基板,其係位於所述保護電極上方。
- 一種具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器,其具有:
一畫素陣列,其具有複數條源極外接線、複數條閘極外接線、複數條儲存電容外接線、複數條對向電極外接線、及複數個畫素單胞,各所述畫素單胞具有:
一第一基板;
一對向電極,位於該第一基板上方;
一儲存電容下電極,位於該第一基板上方且與該對向電極分離;
一儲存電容連接線,與該儲存電容下電極電氣相接,且與一所述儲存電容外接線耦接;
一對向電極連接線,與該對向電極電氣相接,且與一所述對向電極外接線耦接;
一絕緣層,位於該對向電極和該儲存電容下電極上方;
一薄膜電晶體,位於該絕緣層上方且具有一閘極、一源極、及一汲極;
一畫素電極,位於該絕緣層上方且與該汲極電氣相接;
一儲存電容上電極,位於該絕緣層上方且與該畫素電極電氣相接;
一閘極連接線,與該閘極電氣相接且與一所述閘極外接線耦接;
一源極連接線,與該源極電氣相接且與一所述源極外接線耦接;以及
一液晶層,位於該薄膜電晶體、該畫素電極、及該儲存電容上電極上方;
一閘極驅動單元,與所述閘極外接線耦接;
一多工器電路,與所述源極外接線、所述儲存電容外接線、及所述對向電極外接線耦接;
一源極驅動單元,與該多工器電路耦接;以及
一觸控單元,與該多工器電路耦接;
其中該多工器電路在一顯示期間使所述源極外接線、所述儲存電容外接線、及所述對向電極外接線與該源極驅動單元耦接,及在一觸控偵測期間使所述源極外接線、所述儲存電容外接線、及所述對向電極外接線與該觸控單元耦接。 - 如申請專利範圍第11項所述之具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器,其中該觸控單元在所述觸控偵測期間執行一觸控偵測程序,且該觸控偵測程序係由自電容觸控偵測程序、互電容觸控偵測程序、和二者之任一組合所組成之群組中所選擇的一種偵測程序。
- 如申請專利範圍第11項所述之具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器,其中各所述畫素單胞進一步具有:
複數個保護電極,位於該液晶層上方;以及
複數條保護電極外接線,各與一所述保護電極電氣相接且與該多工器電路耦接;
其中所述保護電極外接線係經由該多工器電路耦接至該觸控單元。 - 如申請專利範圍第13項所述之具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器,其中該觸控單元在所述觸控偵測期間執行一觸控偵測程序,且該觸控偵測程序係由自電容觸控偵測程序、互電容觸控偵測程序、和二者之任一組合所組成之群組中所選擇的一種偵測程序。
- 如申請專利範圍第11項所述之具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器,其中各所述畫素單胞進一步具有一第二基板,其係位於所述液晶層上方。
- 如申請專利範圍第13項所述之具有面內轉向液晶結構之觸控顯示器,其中各所述畫素單胞進一步具有一第二基板,其係位於所述保護電極上方。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI569177B (zh) * | 2014-12-15 | 2017-02-01 | The touch control system is planned by the arithmetic processing unit |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104898314B (zh) * | 2014-03-07 | 2018-01-05 | 敦泰电子有限公司 | 显示装置及其驱动电路和驱动方法、电子设备 |
CN107863076B (zh) * | 2017-11-15 | 2020-07-31 | 信利光电股份有限公司 | 一种笔段式液晶显示器驱动电路及驱动方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101239019B1 (ko) * | 2006-06-09 | 2013-03-04 | 애플 인크. | 터치 스크린 액정 디스플레이 |
CN104965621B (zh) * | 2006-06-09 | 2018-06-12 | 苹果公司 | 触摸屏液晶显示器及其操作方法 |
US8243027B2 (en) * | 2006-06-09 | 2012-08-14 | Apple Inc. | Touch screen liquid crystal display |
CN101943961B (zh) * | 2009-07-08 | 2014-08-20 | 新励科技(深圳)有限公司 | 一种触控式平板显示器的驱动实现 |
KR101077031B1 (ko) * | 2009-08-19 | 2011-10-26 | 주식회사 실리콘웍스 | 데이터 구동회로 및 이를 포함하는 터치스크린 액정표시장치 |
JP5925896B2 (ja) * | 2011-09-07 | 2016-05-25 | シナプティクス インコーポレイテッド | 非表示更新時間の間の容量性検知 |
KR102006151B1 (ko) * | 2012-11-27 | 2019-10-10 | 삼성디스플레이 주식회사 | 터치를 인식하고 전기 촉각 자극을 제공하는 표시 장치 및 그 구동 방법 |
-
2013
- 2013-04-25 TW TW102114879A patent/TW201441746A/zh not_active IP Right Cessation
- 2013-09-06 US US14/020,418 patent/US8957846B2/en active Active
-
2014
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI569177B (zh) * | 2014-12-15 | 2017-02-01 | The touch control system is planned by the arithmetic processing unit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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TWI480658B (zh) | 2015-04-11 |
US8957846B2 (en) | 2015-02-17 |
CN104122699A (zh) | 2014-10-29 |
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