专利名称：触控式液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明关于一种触控式液晶显示装置，特别是关于一种整合触控功能于液 晶显示面板中的触控式液晶显示装置。
背景技术：
功能先进的显示器渐成为现今消费电子产品的重要特色，其中液晶显示器
已经逐渐成为各种电子设备如电视、移动电话、个人数字助理(PDA)、数字相 机、计算机屏幕或笔记型计算机屏幕所广泛应用具有高分辨率彩色屏幕的显示 器。由于现今液晶显示器为了方便携带与使用，使用者可直接触碰的触控式液 晶显示面板也成为市场开发的方向。传统的电阻式或电容式触控液晶显示面 板，在面板上设置额外的电阻或电容组件，并通过检测对象触压点的电压/电 流值变化来判断触压点的位置坐标。
然而，由于电阻及电容等组件是直接设置在显示面板上，因此会导致显示 面板的光线穿透率下降，并且增加显示面板的整体厚度。因此，若能将触控感 测组件整合至液晶显示面板的中，即可减少液晶显示器的整体重量以及体积， 有利于现今讲求轻薄设计的液晶显示产品。
发明内容
本发明提供一种触控式液晶显示装置，其将触控功能整合于液晶显示面板 之中，因而可减少液晶显示装置的整体重量及体积，有利于现今讲求轻薄设计 的显示产品，且支持单点与多点触控因而可适用于各种尺寸的显示产品。
本发明的触控式液晶显示装置的一实施例，包含一第一液晶显示单元、一 触控晶体管、 一第一触控感测组件、以及一触控检测电路。该第一液晶显示单 元耦接于一第一扫描线，该触控检测电路耦接于一感测线。该触控晶体管包含 耦接于一第二扫描线的一栅极、 一第一端点、以及耦接于该感测线的一第二端 点。该第一触控感测组件包含耦接于该触控晶体管的第一端点的一第一导体、耦接于该第一扫描线的一第二导体、以及一第一触控导体，其中当该触控式液 晶显示装置的一感测区被触压时，该第一触控导体电气连接该第一导体及该第 二导体。
本发明的触控式液晶显示装置的另一实施例，包含一第一透明基板、与该 第一透明基板相向的一第二透明基板、设置于该第一透明基板上且耦接于一第 一扫描线的一第一液晶显示单元、设置于该第一透明基板上的一触控晶体管、 以及一第一触控感测组件。该触控晶体管包含耦接于一第二扫描线的一栅极、 一第一端点、以及耦接于一感测线的一第二端点。该第一触控感测组件包含设 置于该第一透明基板上且耦接于该触控晶体管的第一端点的一第一导体、设置 于该第一透明基板上且耦接于该第一扫描线的一第二导体、以及设置于该第二 透明基板上的一第一触控导体，其中当该第二透明基板的一感测区被触压时， 该第一触控导体电气连接该第一导体及该第二导体。
本发明的一种触控式液晶显示装置，将触控功能整合于液晶显示面板之 中，因而可减少液晶显示装置的整体重量及体积，有利于现今讲求轻薄设计的 显示产品，且支持单点与多点触控因而可适用于各种尺寸的显示产品。
图1为本发明的触控式液晶显示装置的一实施例； 图2为本发明的液晶显示面板的一实施例；
图3及图4为本发明的触控感测组件的结构及触压操作的一实施例；
图5为本发明的触控式液晶显示装置的一局部布局实施例；
图6为本发明的液晶显示面板的信号波形图的一实施例；
图7及图8为本发明的触控式液晶显示装置的另一局部布局实施例；
图9为本发明另一实施例的液晶显示面板；
图10为本发明另一实施例的液晶显示面板的信号波形图；以及 图11为本发明另一实施例的液晶显示面板。 其中，附图标记
10触控式液晶显示装置 12 栅极驱动器
14 源极驱动器 16 触控检测电路
20 液晶显示面板 30A 液晶显示单元30D 液晶显示单元
32D 显示晶体管
42 栅极
46 第二端点
50B 触控感测组件
50D 触控感测组件
52B 第一导体
52D 第一导体
54B 第二导体
54D 第二导体
56B 第一触控导体
56D 第二触控导体 58' 触控感测盲区 62A 第一座体 62C 第三座体 72A 间隔件 72C 间隔件 78 彩色滤光膜 92 感测区 100 液晶显示面板 104 感测区
32A 显示晶体管
40 触控晶体管
44 第一端点
50A 触控感测组件
50C 触控感测组件
52A 第一导体
52C 第一导体
54A 第二导体
54C 第二导体
56A 第一触控导体
56C 第一触控导体
58 感测区
60 第一透明基板
62B 第二座体
70 第一透明基板
72B 间隔件
74 导电材料
90 液晶显示面板
92' 触控感测盲区
102 感测区
具体实施例方式
图1为本发明的触控式液晶显示装置10的一实施例。该触控式液晶显示 装置10包含一栅极驱动器12、 一源极驱动器14、 一触控检测电路16、以及 一液晶显示面板20。该栅极驱动器12用来产生一扫描信号，并通过多条扫描 线G1-GI传送至该液晶显示面板20。该源极驱动器14用来产生一数据信号电 压，并通过多条数据线D1-DJ传送至该液晶显示面板20。该触控检测电路16 则通过多条感测线Bl-BK耦接于该液晶显示面板20，用来检测该液晶显示面 板20被触压的位置。图2为本发明的液晶显示面板20的一实施例。该液晶显示面板20包含一 液晶显示单元30A、--液晶显示单元30D、 一触控晶体管40、以及触控感测 组件50A。该液晶显示单元30A经由一显示晶体管32A耦接于 -扫描线GI-7， 该液晶显示单元30D经由一显示晶体管32D耦接于另一扫描线G工-4。该触控 晶体管40包含耦接于该扫描线GI-4的一栅极42、 一第一端点44、以及耦接 于一感测线B3的一第二端点46。该触控感测组件50A包含耦接于该触控晶体 管40的第一端点44的一第一导体52A、耦接于该扫描线G工-7的-一第二导体 54A、以及一第一触控导体56A。当该触控式液晶显示装置10的-一感测区58 被触压时，该触控感测组件50A的第一触控导体56A电气连接该第一导体52A 及该第二导体54A。
图3及图4为该触控式液晶显示装置10的结构及触压操作的一实施例， 图5为该触控式液晶显示装置10的一局部布局实施例。该触控式液晶显示装 置10包含一第一透明基板60以及一第二透明基板70，其与该第一透明基板 60相向。该第一透明基板60可为一玻璃基板，该液晶显示面板20、该扫描线 G1-GI、该数据线D1-DJ、以及该感测线B卜BK形成于该第一透明基板60上。 该第二透明基板70亦可为一玻璃基板且包含多个彩色滤光膜78 (显示于图5)。
参考图3，该第一透明基板60包含第一座体62A、第二座体62B及第三座 体62C，且该触控感测组件50A的第一导体52A及第二导体54A设置于该第三 座体62C上。该第二座体62B设置于该第一座体62A与该第一导体52A之间， 且该第一座体62A的高度大于该第二座体62B的高度。该第二透明基板70上 设置有多个间隔件72A-72C，其面向该第一透明基板60的末端具有导电材料 74(例如IT0)，且该间隔件72C上的导电材料74作为该触控感测组件50A的 第一触控导体56A。
参考图3，为该触控感测组件50A处于未导通状态的示意图。该第一透明 基板60上的第一座体62A经由该导电材料74接触该第二透明基板70的间隔 材72A。相对地，该触控感测组件50A的第一触控导体56A尚未接触其第一导 体52A及第二导体54A，且该第二透明基板70上的间隔材72B亦未接触该第 一透明基板60上的第二座体62B。
参考图4，其为一对象80(例如手或笔)触压该触控式液晶显示装置10 的示意图。当该对象80触压该触控式液晶显示装置10的一感测区58时，该第一透明基板60上的第一座体62A仍然保持接触该第二透明基板70的间隔材 72A，且该触控感测组件50A的第一触控导体56A亦接触其第 -导体52A及第 二导体54A并予以电气连接。相对地，该第二透明基板70上的间隔材72B仍 然尚未接触该第一透明基板60上的第二座体62B。
若该对象80持续向下触压该触控感测组件50A，亦即过度施力于该第二 透明基板70时，则该第二透明基板70上的间隔材72B即接触该第一透明基板 60上的第二座体62B,以便避免该对象80因施力过度而损坏该触控感测组件 50A的第一触控导体56A、第 一导体52A及第二导体54A。
图6为图2的液晶显示面板20的信号波形图。该栅极驱动器12产生的扫 描信号(高位准电压)在T1时经由该扫描线GI-7导通该显示晶体管32A，以便 该源极驱动器14产生的数据信号电压可经由该显示晶体管32A传送至该液晶 显示单元30A。之后，该扫描线GI-7的电压由高位准转换为低位准，关闭该 显示晶体管32A。同理，该栅极驱动器12产生的扫描信号电压依序导通耦接 于扫描线G2、 G3、 GI-4的显示晶体管。特而言之，该扫描线GI-7是该扫描线 GI-4的前级。
该触控晶体管40的栅极42耦接于该扫描线GI-4，并于T4时被扫描信号 (高位准电压)导通，若该感测区58并未被触压而无法电气连接该第一导体52A 及该第二导体54A，则在该触控晶体管40导通期间，该感测线B3的电压始终 保持高位准。相对地，若该对象80触压该感测区58时使得该第一触控导体 56A电气连接该第一导体52A及该第二导体54A,且该触控晶体管40于T4时 被扫描信号(高位准电压)导通，则该感测线B3的电压将由高位准被下拉至低 位准(即扫描瞄GI-7的低电压位准)。之后，该扫描线GI-4的电压由高位准转 换为低位准而关闭该显示晶体管32D后，该感测线B3的电压将由低电压位准 被充电至原先的高电压位准。
因此，该触控检测电路16可由该感测线B3的电压波形(高位准转换为低 位准)而判断该对象80的横向触压位置。另，该对象80的纵向触压位置则可 由该扫描线GI-4计算得知。特而言之，若同时有多个对象80触压该液晶显示 面板20时，该触控式液晶显示装置10可利用该栅极驱动器12依序完成所有 扫描线G1-GI的扫描后，即可得知该多个对象80的触压位置，亦即该触控式 液晶显示装置10具有单点及多点触控的功能。特而言之，该触控感测组件50A的放电参考电位是前级扫描线GI-7未被扫描时的低位准电压，因此该感测线
B3可由高位准电压迅速放电。
复参图2，该触控感测组件50A的感测区58位于该扫描线GI-7与该该扫 描线GI-4之间，亦即该感测区58是位于该触控晶体管40之前。此一设计在 扫描线GI-3至GI之间形成一触控感测盲区58'。解决该触控感测盲区58'的 方法可通过在扫描线GI-3至GI之间另行设置一触控感测组件，其被触控时耦 接于该扫描线GI与该触控晶体管40的第一端点44。
图7及图8为该第一透明基板60的另一局部布局实施例。参考图7，多 条感测线(图7中的二条感测线Bw及BK-2)经由一信号通路Sl耦合至该触控检 测电路16，亦即将多条(例如N条)感测线并联或串连以形成一有效感测区， 其中N可介于1至10之间。特而言之，较密集的触控信号分布有助于提高有 效的触控信号数据，可大幅提升算法对坐标的计算精度。此外，将多条(例如 N条)感测线经由该信号通路S1耦合至该触控检测电路16，亦即该感测线B^、 BK—2与该触控检测电路16采用多对1设计，其有助于提升触控信号的均匀度。
复参图6，该扫描线GI-4的电压由高位准转换为低位准因而关闭该显示 晶体管32D后，该感测线B3的电压将由低位准被充电至原先的高位准。图7 所示的布局实施例是单向地对该感测线BK—i、 Bw充电。相对地，若将多条感测 线予以连接而形成一回路(图8中的二条感测线BK—i及BK—2)，可双向地对该感 测线BK—,、 Bi2充电，以便大幅地降低该感测线BK—卜BK—2的充电时间。亦即，将 多条(例如N条)感测线并联或串连而形成一回路，以便降低该感测线的充电时 间，其中N可介于1至10之间。
图9为本发明另一实施例的液晶显示面板90。相较图2所示的液晶显示 面板20的触控感测组件50A耦接于一前级扫描线与该触控晶体管40，图9所 示的液晶显示面板90的触控感测组件50B耦接于一后级扫描线与该触控晶体 管40。该触控感测组件50B包含耦接于该触控晶体管40的第一端点44的一 第一导体52B、耦接于该扫描线G7的一第二导体54B、以及一第一触控导体 56B。当液晶显示面板90的一感测区92被触压时，该第一触控导体56B电气 连接该第一导体52B及该第二导体54B。特而言之，该扫描线G7为该扫描线 G4的后级。
图10为图9的液晶显示面板90的信号波形图。该触控晶体管40的栅极42耦接于该扫描线G4，并于T4时被扫描信号(高位准电压)导通，若该感测区 92在此时并未被触压因而该第一触控导体56B无法电气连接该第一导体52B 及该第二导体54B，则在该触控晶体管40导通期间，该感测线B3的电压始终 保持高位准。相对地，若该感测区92被触压因而该第一触控导体56B电气连 接该第一导体52B及该第二导体54B，且该触控晶体管40于T4时被扫描信号 (高位准电压)导通，则该感测线B3的电压将由高位准被下拉至低位准(即后级 扫描线G7的低电压位准)。之后，该扫描线G4的电压由高位准转换为低位准 因而关闭该显示晶体管32D后，该感测线B3的电压将由低位准被充电至原先 的高位准。
因此，该触控检测电路16可通过该感测线B3的电压波形(高位准转换为 低位准)而判断触压点的横向触压位置。另，触压点的纵向触压位置则可由该 扫描线G4计算得知。特而言之，若同时有多个对象触压该液晶显示面板90 时，该触控式液晶显示装置10可利用该栅极驱动器12依序完成所有扫描线 G1-GI的扫描后，即可得知该多个对象的触压位置，亦即该触控式液晶显示装 置10具有单点及多点触控的功能。
复参图9，该触控感测组件50B的感测区92位于该扫描线G4与该该扫描 线G7之间，亦即该感测区92是位于该触控晶体管40之前。此一设计在扫描 线Gl至G4之间形成一触控感测盲区92'。解决该触控感测盲区92'的方法可 通过在扫描线Gl至G4之间另行设置一触控感测组件，其被触控时耦接于该扫 描线Gl与该触控晶体管40的第一端点44。
图11为本发明另一实施例的液晶显示面板100。相较图2或图9所示的 的触控感测组件50A或50B分别耦接于前级扫描线或后级扫描线，图11所示 的液晶显示面板100通过一触控感测组件50C耦接于前级扫描线且通过另一触 控感测组件50D耦接于后级扫描线。该触控感测组件50C包含耦接于该触控晶 体管40的第一端点44的一第一导体52C、耦接于该扫描线Gl的一第二导体 54C、以及一第一触控导体56C。当该液晶显示面板100的一感测区102被触 压时，该第一触控导体56C电气连接该第一导体52C及该第二导体54C。
该触控感测组件50D包含耦接于该触控晶体管40的第一端点44的一第一 导体52D、耦接于该扫描线G7的一第二导体54D、以及一第二触控导体56D。 当该液晶显示面板100的另一感测区104域被触压时，该第二触控导体56D
ii电气连接该第一导体52D及该第二导体54D。特而言之，该扫描线Gl是该扫 描线GI-4的前级，该扫描线G7是该扫描线GI-4的后级。
图2的液晶显示面板20的触控感测组件50A耦接于前级扫描线，因此在 扫描线GI-3至GI之间存有该触控感测盲区58'。此外，图9的液晶显示面板 90的触控感测组件50B耦接于后级扫描线，因此在扫描线Gl至G4之间存有 该触控感测盲区92'。相对地，图11的液晶显示面板100通过该触控感测组 件50C耦接于前级扫描线且通过该触控感测组件50D耦接于后级扫描线，亦即 在该触控晶体管40之前均有触控感测组件，因此没有触控感测盲区的问题。
本发明的技术内容及技术特点已公开如上，然而本发明所属技术领域的技 术人员，在不背离权利要求书所界定的本发明精神和范围内，本发明的教示及 公开可作种种的替换及修改。例如，上文公开的许多制程可以不同的方法实施 或以其它制程予以取代，或者采用上述二种方式的组合。
权利要求
1. 一种触控式液晶显示装置，其特征在于，包含一第一液晶显示单元，耦接于一第一扫描线；一触控晶体管，包含一栅极，耦接于一第二扫描线；一第一端点；以及一第二端点，耦接于一感测线；一第一触控感测组件，包含一第一导体，耦接于该触控晶体管的第一端点；一第二导体，耦接于该第一扫描线；一第一触控导体，其中当该触控式液晶显示装置的一第一感测区被触压时，该第一触控导体电气连接该第一导体及该第二导体；以及一触控检测电路，耦接于该感测线。
2. 根据权利要求1的触控式液晶显示装置，其特征在于，该第一扫描线是 该第二扫描线的前级。
3. 根据权利要求1的触控式液晶显示装置，其特征在于，该第一扫描线是 该第二扫描线的后级。
4. 根据权利要求1的触控式液晶显示装置，其特征在于，还包含 一第二液晶显示单元，耦接于一第三扫描线；以及 一第二触控感测组件，包含一第三导体，耦接于该触控晶体管的第一端点； 一第四导体，耦接于该第三扫描线；以及一第二触控导体，其中当该触控式液晶显示装置的一第二感测区被触压 时，该第二触控导体电气连接该第三导体及该第四导体。
5. 根据权利要求4的触控式液晶显示装置，其特征在于，该第一扫描线是 该第二扫描线的前级。
6. 根据权利要求4的触控式液晶显示装置，其特征在于，该第三扫描线是 该第二扫描线的后级。
7. 根据权利要求1的触控式液晶显示装置，其特征在于，N条感测线经由一信号通路耦合至该触控检测电路，N介于1至10之间。
8. 根据权利要求7的触控式液晶显示装置，其特征在于，该N条感测线形 成一回路。
9. 一种触控式液晶显示装置，其特征在于，包含一第一透明基板；一第二透明基板，与该第一透明基板相向；一第一液晶显示单元，设置于该第一透明基板上且耦接于一第一扫描线；一触控晶体管，设置于该第一透明基板上，包含-一栅极，耦接于一第二扫描线；一第一端点；以及一第二端点，耦接于一感测线；一第一触控感测组件，包含一第一导体，设置于该第一透明基板上且耦接于该触控晶体管的第一端点；一第二导体，设置于该第一透明基板上且耦接于该第一扫描线；以及 一第一触控导体，设置于该第二透明基板上，其中当该第二透明基板的一 第一感测区被触压时，该第一触控导体电气连接该第一导体及该第二导体。
10. 根据权利要求9的触控式液晶显示装置，其特征在于，该第一透明基 板包含一第一座体及一第二座体，该第二座体设置于该第一座体与该第一导体 之间。
11. 根据权利要求10的触控式液晶显示装置，其特征在于，该第二透明基 板包含多个间隔材，其面向该第一透明基板的末端具有导电材料。
12. 根据权利要求10的触控式液晶显示装置，其特征在于，该第一座体的 高度大于该第二座体的高度。
13. 根据权利要求9的触控式液晶显示装置，其特征在于，还包含一彩色 滤光膜，设置于该第二透明基板上。
14. 根据权利要求9的触控式液晶显示装置，其特征在于，该第一扫描线 是该第二扫描线的前级。
15. 根据权利要求9的触控式液晶显示装置，其特征在于，该第一扫描线 是该第二扫描线的后级。
16. 根据权利要求9的触控式液晶显示装置，其特征在于，还包含 --第二液晶显示单元，耦接于一 第三扫描线；以及 一第二触控感测组件，包含一第三导体，耦接于该触控晶体管的第一端点； 一第四导体，耦接于该第三扫描线；以及一第二触控导体，设置于该第二基板上，其中当该第二透明基板的一第二 感测区被触压时，该第二触控导体电气连接该第三导体及该第四导体。
17. 根据权利要求16的触控式液晶显示装置，其特征在于，该第一扫描线 是该第二扫描线的前级。
18. 根据权利要求16的触控式液晶显示装置，其特征在于，该第三扫描线是该第二扫描线的后级。
19. 根据权利要求9的触控式液晶显示装置，其特征在于，N条感测线经 由一信号通路耦合至一检测电路，N介于1至10之间。
20. 根据权利要求19的触控式液晶显示装置，其特征在于，该N条感测线 形成一回路。
全文摘要
本发明的触控式液晶显示装置包含一液晶显示单元、一触控晶体管、一触控感测组件、以及一触控检测电路。该第一液晶显示单元系耦接于一第一扫描线，该触控检测电路耦接于一感测线。该触控晶体管包含耦接于一第二扫描线的一栅极、一第一端点、以及耦接于该感测线的一第二端点。该第一触控感测组件包含耦接于该触控晶体管的第一端点的一第一导体、耦接于该第一扫描线的一第二导体、以及一第一触控导体，其中当该触控式液晶显示装置的一感测区被触压时，该第一触控导体即电气连接该第一导体及该第二导体。
文档编号G06F3/041GK101424809SQ200810180220
公开日2009年5月6日 申请日期2008年11月28日 优先权日2008年11月28日
发明者傅光宇, 周恒生, 李煜斌, 王君璧, 王朝珍, 谢曜任, 贾邦强 申请人:友达光电股份有限公司