触控式液晶显示器及其运作方法技术

一种触控式液晶显示器及其运作方法，该触控式液晶显示器包含栅极驱动器、多个传感单元及判定单元。该栅极驱动器产生扫描信号。每一传感单元包含数据读取线、液晶电容、第一开关晶体管、第二开关晶体管及第三开关晶体管；当扫瞄信号开启该第一开关晶体管时，偏压电压通过该第一开关晶体管对该液晶电容充电；当扫瞄信号开启该第三开关晶体管时，该偏压电压通过该第三及第二开关晶体管产生动态电流至该数据读取线。该判定单元根据该动态电流判定该传感单元是否受到触压，其中当该第一开关晶体管未被开启且该传感单元未受到触压时，该液晶电容偏压为零。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种液晶显示器，特别涉及一种。
技术介绍
近年来，液晶显示器已成为各式消费电子产品的主要构件之一，而触控式液晶显 示器的出现更进一步地提升了液晶显示器的使用便利性。公知触控式液晶显示器中，必需 另外设置额外的触控板，并通过检测触控板上触压点的电压值变化以判定触压点的位置坐 标。然而，额外设置的触控板将增加液晶显示器的厚度并降低液晶显示器的透光率。为解决上述问题，业界提出了内建式光学触控式液晶显示器。此种光学触控式液 晶显示器中，设置有光传感器以检测显示器面板前方的光线强度分布，从而判断显示器面 板上触压点的位置。然而，由于此种光学触控式液晶显示器通过检测环境光的强度变化以 进行触压事件的判定，因此判断机制必须根据不同的操作环境而分别设定，例如于室内及 室外不同的操作环境下，由于环境光的强度明显不同，触压事件的判定机制则需进行校正。 优选地，触压事件的判定机制能够动态并自动地根据操作环境而校正，以使得液晶显示器 的触控操作能够更精确并人性化，然而如此将会大幅增加产品的设计复杂度。图1显示另一种内建式电容触控式液晶显示器的示意图，包含多个横向及纵向设 置的电容传感线St及&以分别读取液晶面板中一行及一列的电压V。ut(x)及V。ut(y)。当液 晶面板受到触压时，触压点的液晶电容Q的电容值会产生变化，导致所检测的电压V。ut(x) 及V。ut(y)产生相对应的变化，从而检测触压事件并进而判定触压点坐标。然而，此种电容 触控式液晶显示器至少具有两个问题(1)由于电容传感线St及&具有较大的杂散电容， 此种结构并不适用于大尺寸面板。⑵由于Δ (AQc = Qc的变化)会随面板尺寸 变大而变小，故具有较低的灵敏度及精确度。有鉴于此，本专利技术提出一种轻薄短小、高灵敏度、高精确度以及设计简单的内建式 触控式液晶显示器。
技术实现思路
本专利技术提供一种，通过检测每一传感单元内因液 晶电容变化所产生的动态电流变化量，从而精确检测触压位置。本专利技术还提供一种，其中当传感单元未受到触压 时，该传感单元液晶电容操作于零偏压，从而提高检测灵敏度。本专利技术提供一种触控式液晶显示器，包含栅极驱动器、多个呈矩阵排列的传感单 元及判定单元。该栅极驱动器用以产生扫描信号。每一传感单元包含数据读取线、第一栅 极线、第二栅极线、第一开关晶体管、液晶电容、第二开关晶体管、第三开关晶体管及存储电 容；该数据读取线用以输出动态电流；该第一栅极线及该第二栅极线耦接该栅极驱动器并 依序接收该扫瞄信号；该第一开关晶体管具有控制端耦接该第一栅极线、第一端耦接节点 及第二端耦接偏压电压；该液晶电容耦接于该节点及共通电压之间；该第二开关晶体管具有控制端耦接该节点及第一端耦接该数据读取线；该第三开关晶体管具有控制端耦接该第 二栅极线、第一端耦接该偏压电压及第二端耦接该第二开关晶体管的第二端。该存储电容 耦接于该第一栅极线及该节点间。该判定单元耦接该数据读取线并根据该动态电流判定该 传感单元是否受到触压；其中，当该第一开关晶体管未被开启且该传感单元未受到触压时， 该液晶电容偏压为零。本专利技术还提供一种触控式液晶显示器的传感单元，包含第一栅极线、第二栅极线、 数据读取线、液晶电容、第一开关晶体管、第二开关晶体管、第三开关晶体管及存储电容。该 第一栅极线及该第二栅极线依序接收扫描信号；该数据读取线用以输出动态电流；该第一 开关晶体管具有控制端耦接该第一栅极线、第一端耦接该液晶电容的第一端及第二端耦接 偏压电压；该第二开关晶体管具有控制端耦接该液晶电容的第一端及第一端耦接该数据读 取线；该第三开关晶体管具有控制端耦接该第二栅极线、第一端耦接该偏压电压及第二端 耦接该第二开关晶体管的第二端；该存储电容耦接于该液晶电容的第一端及该第一栅极线 间；其中，该动态电流用以判定该传感单元是否受到触压；当该第一开关晶体管未被开启 且该传感单元未受到触压时，该液晶电容偏压为零。本专利技术还提供一种触控式液晶显示器的运作方法，该触控式液晶显示器包含多个 呈矩阵排列的传感单元，每一传感单元包含第一栅极线及第二栅极线依序接收扫描信号、 液晶电容、第一开关晶体管具有控制端耦接该第一栅极线、第一端耦接该液晶电容的第一 端及第二端耦接偏压电压；第二开关晶体管具有控制端耦接该液晶电容的第一端、第一端 输出动态电流；第三开关晶体管具有控制端耦接该第二栅极线及第一端耦接该偏压电压及 第二端耦接该第二开关晶体管的第二端，该运作方法包含下列步骤在第一时间间隔，利用 该扫瞄信号通过该第一栅极线开启该第一开关晶体管，该偏压电压对该液晶电容充电；在 第二时间间隔，利用该扫瞄信号通过该第一栅极线关闭该第一开关晶体管以使该液晶电容 的电压产生变化；及在第三时间间隔，利用该扫瞄信号通过该第二栅极线开启该第三开关 晶体管，该偏压电压通过该第二及第三开关晶体管产生该动态电流；及根据该动态电流判 定传感单元是否受到触压，其中当传感单元未受到触压时，在第二时间间隔中该液晶电容 将变化至零偏压。上述的触控式液晶显示器还包含阵列衬底及彩色滤光片衬底，其中该偏压电压可 耦接该阵列衬底的共通电压，该共通电压可耦接该彩色滤光片衬底的共通电压。该偏压电 压设定为高于该共通电压预设电压差，从而使得当该触控式液晶显示器的传感单元未受到 触压时，该液晶电容维持为零偏压，其中该预设电压差根据该扫瞄信号的峰对峰值、该液晶 电容值及该存储电容值所决定。附图说明图1显示公知触控式液晶面板的部分电路图。图2a显示液晶显示装置中的液晶分子受到非零偏压时的示意图。图2b显示液晶显示装置中的液晶分子受到零偏压时的示意图。图2c显示液晶显示装置受到外力触压的示意图。图3显示本专利技术实施例的触控式液晶显示器的方块图。图4显示本专利技术实施例的触控式液晶显示器的传感单元的部分电路图。5图5显示本专利技术实施例的触控式液晶显示器的传感单元的运作时序图。图6a图显示本专利技术实施例的触控式液晶显示器的传感单元在第一时间间隔内的 运作示意图。图6b显示本专利技术实施例的触控式液晶显示器的传感单元在第二时间间隔内的运 作示意图。图6c显示本专利技术实施例的触控式液晶显示器的传感单元在第三时间间隔内的运 作示意图。图7显示本专利技术实施例的触控式液晶显示器的传感单元的开关晶体管在不同时 间间隔内的导通状态。具体实施例方式为了让本专利技术的上述和其他目的、特征、和优点能更明显，下文将配合附图，作详 细说明如下。首先说明本专利技术的基本原理。内建式电容触控式液晶显示器中，增加面板受触压 时的电容变化量可相对增加检测灵敏度及精确度。请参照图2a至2c所示，其分别显示液晶显示装置的概略图，包含两透明衬底以及 夹设于两透明衬底间的多个液晶分子；为了简化说明，图2a至2c中省略了其他构件。图 2a显示两透明衬底间的液晶受到5V偏压时的示意图，并假设此时液晶分子的等效介电常 数(dielectric constant)为ε 〃；图2b显示两透明衬底间的液晶受到零偏压(无偏压) 时的示意图，并假设此时液晶分子的等效介电常数为ε ± ；图2c显示当上方透明衬底受到 外力触压后产生Ad的距离变化，并假设此时的等效介电常数为ε = (ε//+2ε ±)/3，其中ε χ/> ε > ε 丄 ο本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种触控式液晶显示器，包含：栅极驱动器，用以产生扫描信号；多个呈矩阵排列的传感单元，每一传感单元包含：数据读取线，用以输出动态电流；第一栅极线及第二栅极线，耦接所述栅极驱动器并依序接收所述扫瞄信号；第一开关晶体管，具有控制端耦接所述第一栅极线、第一端耦接节点及第二端耦接偏压电压；液晶电容，耦接在所述节点及共通电压之间；第二开关晶体管，具有控制端耦接所述节点及第一端耦接所述数据读取线；第三开关晶体管，具有控制端耦接所述第二栅极线、第一端耦接所述偏压电压及第二端耦接所述第二开关晶体管的第二端；及存储电容，耦接在所述第一栅极线及所述节点间；及判定单元，耦接所述数据读取线并根据所述动态电流判定所述传感单元是否受到触压；其中，当所述第一开关晶体管未被开启且所述传感单元未受到触压时，所述液晶电容偏压为零。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈柏仰，施博盛，
申请(专利权)人：瀚宇彩晶股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]