專利名稱：觸摸感應顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種顯示裝置，特別是涉及一種接觸感應顯示裝置。
背景技術：
顯示裝置之一的液晶顯示器(LCD)包括一對具有像素電極和公共電極的面板以及夾在面板中間的具有介電各向異性的液晶層。像素電極排列成矩陣狀并連著開關元件如薄膜晶體管(TFTs)，因而它們可以逐行地接收圖像數(shù)據(jù)電壓。公共電極覆蓋兩面板之一的整個表面，并且向它施加一個公共電壓。像素電極和公共電極的相應部分，以及液晶層的相應部分形成液晶電容，該電容與連接于其上的開關元件一起成為像素的基本元素。
LCD通過向像素電極和公共電極上施加電壓來產(chǎn)生電場，并且改變電場的強度可以調(diào)節(jié)穿過液晶層的光的透光度，從而顯示圖像。
觸摸屏面板是這樣一種設備，手指或觸筆在其上觸摸以寫字、畫畫或通過使用圖標來命令裝置如計算機執(zhí)行指令。觸摸屏面板有它自己的機制去判定是否以及在哪里存在觸摸，且它通常附屬在顯示裝置如LCD上。但是，由于觸摸屏面板的花費，帶有觸摸屏面板的LCD具有高的制造成本，由于把觸摸屏附屬到LCD上的步驟而導致的低成品率，LCD亮度的降低，和LCD厚度的增加等等。
現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到將包含薄膜晶體管的感應器加入到LCD的像素中而不是觸摸屏面板。感應器能感應到入射到面板的光線的變化或通過使用者的手指等施加在面板上的壓力的變化，從而確定LCD是否有使用者的手指等觸摸到屏幕上以及觸摸被施加在哪里。
感應器和用于感應器的信號線可占據(jù)顯示板中的重要區(qū)域，因此LCD的開口率可被降低。另外，用于感應器的信號線可會被用于像素的信號線干擾。

發(fā)明內(nèi)容
一種根據(jù)本發(fā)明的實施例的顯示裝置包括顯示面板；設置在顯示面板上的多個像素；設置在顯示面板上并且設置在兩個相鄰像素之間的多條感應器數(shù)據(jù)線；設置在顯示面板上并且設置在兩個相鄰像素之間的大量的感應單元。
所述像素包括紅色，綠色和藍色像素。
每個感應單元可以設置在兩個點之間，每個點包括彼此相鄰的紅色像素中的一個、綠色像素中的一個和藍色像素中的一個。
顯示裝置可還包括多條連接像素并傳輸圖像數(shù)據(jù)信號的圖像數(shù)據(jù)線，該圖像數(shù)據(jù)線包括與感應單元中的一個相鄰設置，，并繞著這感應單元彎曲的第一數(shù)據(jù)線。
像素和感應單元可以成行地排列，感應單元可以關于相鄰行的邊線對稱排列。
像素和感應單元可以成行地排列，相鄰行中的感應單元可以彼此相鄰。
感應單元包括接收光線，基于所接收到的光來產(chǎn)生輸出信號，并且把這輸出信號輸出到感應器數(shù)據(jù)線的光感應單元。
每個圖像感應單元可包括光感應元件，該光感應元件接收來自位于圖像感應元件上的開口的環(huán)境光，并產(chǎn)生輸出信號；開關元件，響應于感應器掃描信號而輸出該輸出信號。
顯示裝置可還包括多條設置在相鄰像素之間用以將感應器輸入電壓傳送到感應元件中的輸入電壓線。
輸入電壓線可以覆蓋感應器數(shù)據(jù)線。
感應器輸入電壓可具有恒定的值。
顯示裝置可還包括多個連接著開關元件的感應器掃描線，其中兩相鄰感應器數(shù)據(jù)線相互連接，因此感應單元的輸出信號被疊加。
感應單元包括壓力感應單元，該壓力感應單元能根據(jù)施加在顯示面板上的壓力產(chǎn)生一個輸出信號，并把該輸出信號輸出到感應器數(shù)據(jù)線中。
每一壓力感應單元可能包括響應壓力而傳輸預定電壓的開關；響應預定電壓而產(chǎn)生輸出信號的驅(qū)動晶體管；和響應感應器掃描信號而輸出輸出信號的開關元件。
每個感應單元可包括非晶硅或多晶硅。
根據(jù)本發(fā)明的實施例的顯示裝置包括第一基板；面向第一基板的第二基板；設置在第二基板上的多個圖像掃描線；設置在第二基板上的多個圖像數(shù)據(jù)線，并且和圖像掃描線相交；多個與圖像掃描線和圖像數(shù)據(jù)線相連的第一薄膜晶體管；多個與這些第一薄膜晶體管耦合的像素電極；設置在第二基板上的多個感應器掃描線；設置在第二基板上的，并和感應器掃描線相交的多個感應器數(shù)據(jù)線；多個與感應器掃描線和感應器數(shù)據(jù)線相連的第二薄膜晶體管，其中感應器數(shù)據(jù)線和第二薄膜晶體管設置在兩個相鄰像素電極之間。
顯示裝置還包括設置在第二基板上的多個控制電壓線；設置在第二基板上的多個輸入電壓線；多個與控制電壓線和輸入電壓線相連的第三薄膜晶體管，其中輸入電壓線和第三晶體管設置在相鄰像素電極之間。
輸入電壓線可覆蓋感應器數(shù)據(jù)線。
輸入電壓線可包括與像素電極相同的層。
圖像數(shù)據(jù)線可包括第一數(shù)據(jù)線，該數(shù)據(jù)線與第二和第三薄膜晶體管相鄰，并繞著第二和第三薄膜晶體管和感應器數(shù)據(jù)線彎曲。
兩個相鄰的像素電極可具有不同的形狀。
第一至第三薄膜晶體管可包括非晶硅或多晶硅。
根據(jù)本發(fā)明的實施例的顯示裝置包括第一基板；面向該第一基板的第二基板；設置在第二基板上的多個像素電極；設置在第二基板上的多個感應器數(shù)據(jù)線；多個壓力感應單元，每一個壓力感應單元包括設置在第一基板上的公共電極和設置在第二基板上的開關電極，其中每一個壓力感應單元設置在兩個相鄰像素電極之間，基于施加在顯示面板上的壓力而產(chǎn)生一輸出信號，并響應感應器掃描信號輸出該輸出信號到感應器數(shù)據(jù)線。
公共電極可以由一個公共電極構(gòu)成，且開關電極通過接觸點與公共電極電連接。
顯示裝置還包括多個設置在第一基板上的并向開關電極突出的突起，其公共電極設置在這些突起上。
公共電極和開關電極之間的距離可以是大概0.1微米至大約1.0微米。
公共電極可包括一第一電極、一第二電極和置于第一電極和第二電極之間的突起。
第一電極的厚度大概是0.05-0.1微米，第二電極的厚度大概是0.05-0.2微米。
顯示設備可以還包括有機絕緣層，該有機絕緣層具有凹陷，并設置在開關電極和像素電極的下面，其中開關電極設置在凹陷上，并且它的高度要小于像素電極的高度。
該有機絕緣層可以不平坦，并且這種不平坦和凹陷可以同時形成。
這種顯示裝置可以還包括設置在第一基板上的間隔物，以保持第一基板和第二基板之間的間隙，其中間隔物和突起具有基本相同的高度。
這種顯示裝置可以還包括多個設置在第二基板上的光感應單元，它位于兩個相鄰的像素之間，其中每個光感應單元能接收光線，和基于接收的光產(chǎn)生輸出信號，并把該輸出信號輸出到感應器數(shù)據(jù)線中。
顯示裝置可以還包括多個連接到像素電極并傳輸圖像數(shù)據(jù)信號的圖像數(shù)據(jù)線，該圖像數(shù)據(jù)線包括第一數(shù)據(jù)線，該第一數(shù)據(jù)線設置在靠近壓力感應單元中的一個并繞著感應單位中的該個彎曲。
圖像數(shù)據(jù)線可以沿一行中相鄰像素電極的邊線對稱排列。
每個壓力感應單元可包括個驅(qū)動晶體管，該驅(qū)動晶體管包括控制電極，輸入電極和輸出電極，并且該輸入電極與開關電極相連。
每個壓力感應單元可以還包括開關元件，該開關元件連接到驅(qū)動晶體管的輸出端并輸出輸出信號。


通過參照如下的附圖詳細地描述實施例，本發(fā)明將會變得更加清楚，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的LCD的結(jié)構(gòu)圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例中的一個LCD的像素的等效電路圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例中的包括光感應單元的一個LCD的像素的等效電路圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施例中的包括壓力感應單元的一個LCD的像素的等效電路圖；圖5和6是根據(jù)本發(fā)明一個實施例中的液晶面板組件的輪廓圖；圖7是沿圖5中示出的VII-VII’線的液晶面板組件的截面圖；圖8是沿圖5中示出的VIII-VIII’線的液晶面板組件的截面圖；圖9是沿圖5中示出的IX-IX’線的液晶面板組件的截面圖；圖10是沿圖6中示出的X-X’和X’-X”線的液晶面板組件的示例截面圖；
圖11是沿圖6中示出的X-X’和X’-X”線的液晶面板組件的另一個示例截面圖；圖12A和12B是圖6-10中顯示的液晶面板組件在有和沒有接觸時的變形的示例性圖解截面圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例中的靠近光感應單元的LCD的擴展輪廓圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例中的靠近壓力感應單元的LCD的擴展輪廓圖；圖15是包括圖13和14中所示的感應單元的LCD的示例性圖解圖；圖16A、16B和16C是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例中的壓力感應單元的等效電路圖；具體實施方式
參照示出本發(fā)明的優(yōu)選實施例的附圖，本發(fā)明將會在下文中被更加全面的描述。
在這些圖中，為了清楚，層和區(qū)域的厚度會被夸大。全文相同的標記表示相同的元件?？梢岳斫獾氖钱斠辉缫粚?、區(qū)域或基板被稱作在另一個元件“上”面時，其可以直接在另一個元件上或也可以存在中間元件。相反，當一元件提到是直接在另一元件上，那么沒有中間元件。
現(xiàn)在參照圖1，2，3和4，將詳細描述根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的一種液晶顯示器。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的LCD的結(jié)構(gòu)圖，圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例中的一個LCD像素的等效電路圖，圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例中的包括光感應單元的一個LCD像素的等效電路圖，圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施例中的包括壓力感應單元的一個LCD像素的等效電路圖。
參考圖1，根據(jù)一個實施例中的LCD包括液晶(LC)面板組件300，與面板組件300相連接的圖像掃描驅(qū)動器400，圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動器500，感應器掃描驅(qū)動器700和感應信號處理器800。與圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動器500相連接的灰度電壓發(fā)生器550，以及控制上述元件的信號控制器600。
參考圖1-4，面板組件300包括多條顯示信號線G1-Gn和D1-Dm，多條感應器信號線S1-SN，P1-PM，Psg和Psd，多個與顯示信號線G1-Gn和D1-Dm連接并基本上排列成矩陣狀的像素PX，以及多個與感應器信號線S1-SN、P1-PM、Psg和Psd連接并基本排列成矩陣狀的感應單元SC。在圖2示出的結(jié)構(gòu)視圖中，面板組件300包括相互面對的下面板100和上面板200，以及夾在下面板100和上面板200之間的液晶(LC)層3。
顯示信號線包括多條傳輸圖像掃描信號的圖像掃描線G1-Gn和多條傳輸圖像數(shù)據(jù)信號的圖像數(shù)據(jù)線D1-Dm。
感應器信號線包括多條傳輸感應器掃描信號的感應器掃描線S1-SN，多個傳輸感應器數(shù)據(jù)信號的感應器數(shù)據(jù)線P1-PM，多個傳輸感應器控制電壓的控制電壓線Psg，和多個傳輸感應器輸入電壓的輸入電壓線Psd。
圖像掃描線G1-Gn和感應器掃描線S1-SN基本上沿行方向延伸，且基本上相互平行，而圖像數(shù)據(jù)線D1-Dm和感應器數(shù)據(jù)線P1-PM基本上沿列方向延伸，且基本上相互平行。
參考圖2，每一個像素PX，例如，第i行(i＝1，2，…，n)和第j列(j＝1，2，…，m)的像素包括連接著圖像掃描線Gi和圖像數(shù)據(jù)線Di的開關元件Qs1，LC電容Clc，存儲電容Cst也連接著開關元件Qs1。存儲電容Cst可以省略。
開關元件Qs1設置在下面板100上，具有三個端點，例如，連接圖像掃描線Gi的控制端點，連接圖像數(shù)據(jù)線Dj的輸入端點，和連接LC電容Clc和存儲電容Cst的輸出端點。
LC電容器Clc包括作為兩個端點的設置在下面板100上的像素電極190和設置在上面板200的公共電極270。置于兩電極190和270之間的LC層3具有作為LC電容器Clc電介質(zhì)的功能。像素電極190連接著開關元件Qs1，公共電極270上加一公共電壓Vcom并覆蓋整個上電極板200的表面。不同于圖2，公共電極270可設置在下面板100上，并且電極190和270中的至少一個可以是條狀或帶狀。
存儲電容器Cst是LC電極Clc的輔助電容。存儲電容器Cst包括像素電極190和單獨的信號線，該信號線設置在下面板100上，通過一絕緣物與像素電極190交疊，并被施加預定的電壓如公共電壓Vcom?？蛇x擇地，存儲電容器Cst包括像素電極190和稱為前柵極線的相鄰柵極線，該柵極線通過絕緣物與像素電極190交疊。
對于彩色顯示，每個像素唯一地代表一種基色(例如，空間區(qū)分)或每個像素輪流依次代表這些基色(例如，時間區(qū)分)，這樣這些基色的空間或時間的總和就能使想要的顏色得以重現(xiàn)。一套基色的范例包括紅色、綠色和藍色。圖2示出了空間區(qū)分的示例，每個像素包括代表一種基色的彩色濾光片230，其設置在上面板200上與像素電極190相對的區(qū)域中?？蛇x擇地，彩色濾光片230設置在下面板100上的像素電極190的上面或下面。
在下文中，認為包括紅色/綠色/藍色濾光片230的像素是紅色/綠色/藍色像素。
一個或多個偏光片(未示出)與面板100和200中的至少一個相附著。另外，在(多個)偏光片和(多個)面板之間設置一個或多個延遲膜(未示出)以補償折射的各向異性。
感應單元SC包括獨自設置的多個光感應單元SC1和壓力感應單元SC2。
圖3中示出的每個光感應單元SC1都包括連接著控制電壓線Psg和輸入電壓線Psd的光感應元件Qp1，連接著該光感應元件Qp1的感應電容器Cp，和連接著感應器掃描線Si、光感應元件Qp1和感應器數(shù)據(jù)線Pj的開關元件Qs2。
光感應元件Qp1有三個端點，例如，連接著控制電壓線Psg以被感應器控制電壓偏置的控制端點，連接著輸入電壓線Psd以被感應器輸入電壓偏置的輸入端點，和連接著開關元件Qs2的輸出端。光感應元件Qp1包括能通過接收光線而產(chǎn)生光電流的光電材料。光感應元件Qp1的例子是具有非晶硅或多晶硅溝道的薄膜晶體管其能產(chǎn)生光電流。施加到光感應元件Qp1控制端的感應器控制電壓要足夠低或足夠高，這樣才能在沒有入射光時保持光感應元件Qp1處于關的狀態(tài)。施加到光感應元件Qp1輸入端的感應器輸入電壓要足夠高或足夠低，以保持光電流沿一個方向流動。通過感應器輸入電壓，光電流朝開關元件Qs2流動，它也流到感應電容器Cp并對感應電容器Cp充電。
感應電容器Cp連接在光感應元件Qp1的控制端和輸出端之間。感應電容器Cp存儲從光感應元件Qp1輸出的電子電荷以維持預定電壓。感應電容Cp可以省略。
開關元件Qs2也有三個端點，例如，連接感應器掃描線Si的控制端，連接光感應元件Qp1輸出端的輸入端，連接感應器數(shù)據(jù)線Pj的輸出端。響應感應器掃描線Si的感應器掃描信號，開關元件Qs2輸出感應器輸出信號到感應器數(shù)據(jù)線Pj。感應器輸出信號是從光感應元件Qp1出來的感應電流。但是，感應器輸出信號可能是存在感應電容器Cp中的電壓。
圖4中示出每個壓力感應單元SC2包括連接公共電壓Vcom和控制電壓線Psg的壓力感應元件PU，連接感應器掃描線Si、壓力感應元件PU和感應器數(shù)據(jù)線Pj的開關元件Qs3。
壓力感應元件PU包括連接到公共電壓Vcom的壓力開關SW和連接在開關SW和開關元件Qs3之間的驅(qū)動晶體管Qp2。
隨著施加在面板組件300的觸摸而產(chǎn)生的壓力，壓力開關SW接通驅(qū)動晶體管Qp2到公共電壓Vcom。例如，壓力使得加有公共電壓的一個電極(未示出)通過接觸連接驅(qū)動晶體管Qp2的一個端點。但是，開關SW可以使用另外的物理特性接通驅(qū)動晶體管Qp2到公共電壓Vcom，在這種情況下，壓力感應元件PU和壓力開關SW可以有另外的名字。
驅(qū)動晶體管Qp2有三個端點，比如，一個連接著控制電壓線Psg并被感應器控制電壓偏置的控制端，一個連接開關SW的輸入端，和一個連接開關元件Qs3的輸出端。驅(qū)動晶體管Qp2接收到來自開關SW的公共電壓就會產(chǎn)生并輸出電子電流。
開關元件Qs3也有三個端點，例如，一個連接感應器掃描線Si的控制端，一個連接驅(qū)動晶體管Qp2輸出端的輸入端，和一個連接感應器數(shù)據(jù)線Pj的輸出端。響應來自感應器掃描線Si的感應器掃描信號，開關元件Qs3輸出從驅(qū)動晶體管Qp2來的電流到感應器數(shù)據(jù)線Pj，作為感應器輸出信號。
開關元件Qs1，Qs2，Qs3，光感應元件Qp1和驅(qū)動晶體管Qp2可以包括非晶硅或多晶硅薄膜晶體管(TFT)。
感應單元SC設置在相鄰像素PX之間的區(qū)域(指的是下文中“感應器區(qū)域”)中。另外，感應單元SC1的集中度等于點的集中度，其中一個點是代表一種顏色的基本單元和包括一套不同顏色的像素。這一套像素包括在一行上順序排列的一個紅色像素，一個綠色像素和一個藍色像素。
但是，感應單元SC的集中度可小于點的集中度。例如，光感應單元SC1的集中度可能只有點的集中度的四分之一，壓力單元SC2的分辨率可能等于或小于光感應單元SC1的分辨率。這樣的LCD能夠在如字符識別這樣的精確應用中使用。光感應單元SC1的集中度可以更高或更低。
兩條相鄰的感應器掃描線S1-SN可以相互連接，這樣光感應單元SC1的感應器輸出信號連接感應器掃描線的光感應單元SC1的感應信號可以疊加組成感應器數(shù)據(jù)信號。這樣的配置可以減少光感應單元SC1特性的變化，同時產(chǎn)生的感應器數(shù)據(jù)信號可以有雙倍的信噪比以得到更精確的觸摸信息。
壓力感應單元SC2能夠準確地探測觸摸的存在，但是它可能無法獲知觸摸的精確位置，因為產(chǎn)生壓力的觸摸可能覆蓋一個寬廣的區(qū)域。相反，光感應單元SC1通過感應由物體的陰影引起的光線亮度的改變能夠獲知物體接觸的精確位置，但是它可能無法準確的獲知接觸是否產(chǎn)生，因為亮度的改變可能是由除了接觸以外的不同原因產(chǎn)生的，例如，一個物體靠近面板組件300但沒有接觸它也會改變光的亮度。
光感應單元SC1和壓力感應單元SC2可以被感應單元替換，感應單元能夠感應除了壓力和光線以外的兩個物理量。感應這兩個物理量中的一個可以獲知是否有接觸，感應另一個物理量可以獲知接觸的位置。接觸可以在一個寬的區(qū)域內(nèi)改變前一個物理量，但在一個窄的區(qū)域內(nèi)改變后一個物理量。前一個物理量可能不易被除接觸以外的刺激所改變，后一個物理量可能容易被除接觸以外的刺激所改變。感應前一個物理量的感應單元SC可包括一開關，該開關能夠根據(jù)前一個物理量大于預定值的變化，開啟/關閉以產(chǎn)生一個雙穩(wěn)態(tài)的輸出信號。感應后一個物理量的感應單元SC可以依據(jù)后一個物理量的大小產(chǎn)生一個連續(xù)或多重值的提示信號。
參考圖1，灰度電壓發(fā)生器800產(chǎn)生兩套涉及像素透光度的多個灰度電壓。一套灰度電壓根據(jù)公共電壓Vcom具有正極性，而另一套灰度電壓根據(jù)公共電壓Vcom具有負極性。
圖像掃描驅(qū)動器400與面板組件300的圖像掃描線G1-Gn連接，并且合成柵極開啟電壓和柵極關閉電壓以產(chǎn)生傳輸?shù)綀D像掃描線G1-Gn上的圖像掃描信號。
圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動500與面板組件300的圖像數(shù)據(jù)線D1-Dm連接，并把圖像數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)綀D像數(shù)據(jù)線D1-Dm，其中的圖像數(shù)據(jù)信號是從灰度電壓發(fā)生器800產(chǎn)生的灰度電壓中選擇得來的。
感應器掃描驅(qū)動器700與面板組件300的感應器掃描線S1-SN連接，并且合成柵極開啟電壓和柵極關閉電壓以產(chǎn)生傳輸?shù)礁袘鲯呙杈€S1-SN的感應器掃描信號。
感應信號處理器800與顯示面板300的感應器數(shù)據(jù)線P1-PM連接，接收并模數(shù)轉(zhuǎn)換從感應器數(shù)據(jù)線P1-PM傳來的感應器數(shù)據(jù)信號，以產(chǎn)生數(shù)字感應器信號DSN。通過感應器數(shù)據(jù)線P1-PM傳輸?shù)母袘鲾?shù)據(jù)信號可以是電流信號，在這種情況下，感應信號處理器800在模數(shù)轉(zhuǎn)換前把電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號。每次，通過一個感應器數(shù)據(jù)線P1-PM傳輸?shù)囊粋€感應器數(shù)據(jù)信號可包括從一個開關元件Qs2發(fā)出的一個感應器輸出信號，或者可包括至少兩個從開關元件Qs2發(fā)出的感應器輸出信號。
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500，感應器掃描驅(qū)動器700和感應信號處理器800等等。
每一個處理單元400，500，600，700和800可包括至少一個集成電路(IC)芯片，其中集成電路(IC)芯片安裝在LC面板組件300上或附著在面板組件300上的帶載封裝(TCP)類型的柔性印刷電路(FPC)薄膜上?？蛇x擇的，處理單元400，500，600，700和800中的至少一個沿著信號線G1-Gn，D1-Dm，S1-SN，P1-PM，Psg和Psd，開關元件Qs1，Qs2，Qs3和光感應元件Qp1集成到面板組件300中。可選擇地，所有的處理單元400，500，600，700和800都可以集成到一個單獨集成的電路芯片中，但是處理單元400，500，600，700和800中的至少一個，或處理單元400，500，600，700和800中的至少一個的至少一個電路元件可以設置在該單個的IC芯片的外面。
現(xiàn)在，具體說明如上所述的LCD的運行。
提供輸入圖像信號R、G、B和輸入控制信號到信號控制器600，以控制其來自于外面的圖像控制器(沒有示出)的顯示。該輸入控制信號包括一個垂直同步信號Vsync，一個水平同步信號Hsync，一個主要時鐘MCLK，和一個數(shù)據(jù)允許信號DE。
基于輸入控制信號和輸入圖像信號R、G、B，信號控制器600產(chǎn)生圖像掃描控制信號CONT1，圖像數(shù)據(jù)控制信號CONT2，感應器掃描控制信號CONT3和感應數(shù)據(jù)控制信號CONT4，信號控制器600處理輸入圖像信號R、G、B以適應顯示面板300的運行。信號控制器600輸送掃描控制信號CONT1到圖像掃描驅(qū)動器400，輸送處理過的圖像信號DAT和數(shù)據(jù)控制信號CONT2到數(shù)據(jù)驅(qū)動器500，輸送感應器掃描控制信號CONT3到感應器掃描驅(qū)動器700，和輸送感應數(shù)據(jù)控制信號CONT4到感應信號處理器800。
圖像掃描控制信號CONT1包括用于指示開始圖像掃描的圖像掃描開始信號STV，和至少一個用于控制柵極開啟電壓Von的輸出時間的時鐘信號。圖像掃描控制信號CONT1可以包括用于定義控制柵極開啟電壓持續(xù)時間的輸出允許信號。
圖像數(shù)據(jù)控制信號CONT2包括用于通知一組傳輸?shù)揭唤M像素PX中的圖像數(shù)據(jù)的傳輸開始的垂直同步開始信號STH，用于指示把圖像數(shù)據(jù)信號傳到圖像數(shù)據(jù)線D1-Dm中的載入信號LOAD，和數(shù)據(jù)時鐘信號HCLK。圖像數(shù)據(jù)控制信號CONT2可還包括反向信號RVS，用于根據(jù)公共電壓Vcom而反向圖像數(shù)據(jù)信號的極性。
響應從信號控制器600發(fā)出的圖像數(shù)據(jù)控制信號CONT2，數(shù)據(jù)驅(qū)動器500接收一包像素組PX的數(shù)字圖像信號DAT，該數(shù)字圖像信號是從信號控制器600發(fā)出，數(shù)據(jù)驅(qū)動器500再把數(shù)字圖像信號DAT轉(zhuǎn)換成模擬圖像數(shù)據(jù)信號，該模擬圖像數(shù)據(jù)信號是從灰度電壓發(fā)生器800產(chǎn)生的灰度電壓中選擇的，數(shù)據(jù)驅(qū)動器500把該模擬圖像數(shù)據(jù)信號施加到圖像數(shù)據(jù)線D1-Dm上。
響應從信號控制器600發(fā)出的圖像掃描控制信號CONT1，圖像掃描驅(qū)動器400把柵極開啟電壓Von施加到圖像掃描線G1-Gn，從而打開連接著的開關晶體管Qs1。隨后，通過激勵的開關晶體管Qs1把施加到圖像數(shù)據(jù)線D1-Dm的圖像數(shù)據(jù)信號施加到像素PX上。
圖像數(shù)據(jù)信號的電壓和公共電壓Vcom之間的差值代表穿過LC電容Clc的電壓，也就是像素電壓。LC電容器Clc中的LC分子有依賴于像素電壓大小的排列方向，而且分子的排列方向決定了穿過LC層3的光線的偏振度。(多個)偏振片把光的偏振度轉(zhuǎn)化為光的透射度以顯示圖像。
通過一個垂直周期(也可以用“1H”表示，等同于垂直同步信號Hsync和數(shù)據(jù)可用信號DE的一個周期)單元重復這個過程，依次向所有圖像掃描線G1-Gn施加柵極開啟電壓Von，這樣圖像數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)饺肯袼豍X，就顯示了一幀圖像。
當一幀圖像結(jié)束后緊接著的一幀開始時，控制施加到數(shù)據(jù)驅(qū)動器500上的反向控制信號RVS，使得圖像數(shù)據(jù)信號的極性倒置(這稱為“幀倒置”)。也可以控制反向控制信號RVS使得在數(shù)據(jù)線中傳輸?shù)膱D像數(shù)據(jù)信號的極性在一個幀中(例如，行倒置和點倒置)周期性地倒置，或者在一個包中的圖像數(shù)據(jù)信號的極性倒置(例如，列倒置和點倒置)。
其間，感應器掃描驅(qū)動器700響應感應控制信號CONT3，把柵極關閉電壓加到感應器掃描線S1-SM上以打開與其連接著的開關元件Qs2和Qs3。然后，開關元件Qs2和Qs3輸出感應器輸出信號到感應器數(shù)據(jù)線P1-PM以形成感應器數(shù)據(jù)信號，并且將感應器數(shù)據(jù)信號輸入到感應信號處理器800中。
響應感應數(shù)據(jù)控制信號CONT4，感應信號處理器800處理，例如，放大和過濾讀取的感應器數(shù)據(jù)信號，并把模擬感應器數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字感應器數(shù)據(jù)信號DSN，再輸送到外部裝置(未示出)中。外部裝置正確處理來自感應信號處理器800的信號，以斷定是否和在哪里有觸摸。外部裝置600基于LCD的觸摸信息發(fā)出圖像信號。
感應操作的執(zhí)行不依賴于顯示操作。取決于感應單元的集中度感應操作在一個或幾個垂直周期內(nèi)重復執(zhí)行。感應操作可以不是每一幀都執(zhí)行，但是它可以每兩幀或更多幀執(zhí)行。
現(xiàn)在，根據(jù)本發(fā)明的具體實施例參照圖5、6、7、8、9、10和11詳細描述包括光感應單元的LC面板組件的詳細結(jié)構(gòu)。
圖5和6是根據(jù)本發(fā)明一個實施例中的LC面板組件的輪廓圖，圖7是沿圖5中示出的VII-VII’線的面板組件的截面圖，圖8是沿圖5中示出的VIII-VIII’線的液晶面板組件的截面圖，圖9是沿圖5中所示的IX-IX’線的面板組件的截面圖，圖10是沿圖6中的X-X’和X’-X”線的面板組件的示例截面圖，圖11是沿圖6中示出的X-X’和X’-X”線的面板組件的另一個示例截面圖。
值得注意的是圖5、7、8和9顯示在光感應單元SC1附近的一區(qū)域，圖6、10和11顯示在壓力感應單元SC2附近的一區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，LC面板組件包括TFT陣列面板100，與TFT陣列面板向面對的公共電極面板200，和介于面板100和200之間的LC層3。
TFT陣列面板100將會被詳細描述。
包括多條圖像掃描線121a的多個柵極導體，多條存儲電極線131、多條感應器掃描線121b和多條控制電壓線122都形成在絕緣基板110上，如透明的玻璃或塑料。
圖像掃描線121a傳輸圖像掃描信號，并基本上沿橫向方向延伸。每一根圖像掃描線121a都包括多個向下突出的第一控制電極124a。
存儲電極線131被施加一預定電壓，如公共電壓，并沿著基本上平行于圖像掃描線121a的方向延伸。每一個存儲電極線131設置成靠近圖像掃描線121a，并包括多個向上和向下伸展的存儲電極137。
感應器掃描線121b傳輸感應器掃描信號，并沿著基本上平行于圖像掃描線121a的方向延伸。每一個感應器掃描線121b設置在兩個相鄰的圖像掃描線121a之間，且更靠近這兩個圖像掃描線121a中上面的一根。感應器掃描線121b包括多個向下突出的第二控制電極124b(如圖5和7-9所示)和第三電極124d(如圖6、10和11所示)。
控制電壓線122被提供感應器控制電壓，并沿著基本上平行于感應器掃描線121b延伸。每一個控制電壓線122設置成靠近感應器掃描線121b，并包括多個朝第二控制電極124b向上突出的第四控制電極124c，和多個朝著第三控制電極124d向上突出的第五控制電極124e。
柵極導體121a、121b、122和131優(yōu)選由含鋁的金屬如鋁和鋁合金，含銀的金屬如銀和銀合金，含銅的金屬如銅和銅合金，含鉬的金屬如鉬和鉬合金，鉻，鉈或鈦構(gòu)成。但是，它們可具有包括兩個不同物理特性的導電膜(未示出)的多層結(jié)構(gòu)。這兩個膜之一優(yōu)選由低電阻金屬包括含鋁的金屬，含銀的金屬和含銅的金屬構(gòu)成，以減少信號的衰減或電壓降。另一個膜適宜由含鉬的金屬，鉻，鉈或鈦構(gòu)成，這些材料與其它材料如氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)具有優(yōu)良的物理、化學和電氣接觸特性。這兩個膜結(jié)合的好例子是一個下鉻膜和一個上鋁(合金)膜，一個下鋁(合金)膜和一個上鉬(合金)膜。但是，柵極導體121a、121b、122和131可以由不同的金屬或?qū)w構(gòu)成。
柵極導體121a、121b、122和131的橫向側(cè)面朝基板110的表面傾斜，其傾斜角度大概是30-80度。
優(yōu)選由氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)構(gòu)成的柵極絕緣層140形成在柵極導體121a、121b、122和131上。
多個半導體條狀物151a和半導體島狀物154b、154c、154d、154e和152都形成在柵極絕緣層140上。半導體條狀物和島狀物151a，154b-154e和152優(yōu)選由氫化非晶硅(簡稱“a-Si”)或多晶硅構(gòu)成。
半導體條狀物151a沿基本上縱向的方向延伸，在靠近掃描線121a、121b存儲電極131和控制電壓線122的地方變寬，這樣半導體條狀物151a就可以覆蓋掃描線121a、121b存儲電極線131和控制電壓線122的大面積。每一個半導體條狀物151a具有多個設置在第一控制電壓電極124a上的突出部154a。
半導體島狀物154b、154c、154d、154e分別設置在第二、第四、第三和第五控制電極124b、124c、124d和124e上。
半導體島狀物152設置在掃描線121a和121b、存儲電極線131和控制電壓線122上。
多個歐姆接觸條狀物161a和多個第一歐姆接觸島狀物165a形成在半導體條狀物151a上，多個第二和第三歐姆接觸島狀物163b和165b形成在半導體島狀物154b上，多個第四和第五歐姆接觸島狀物163d和165d形成在半導體島狀物154d上，多個第六和第七歐姆接觸島狀物163c和165c形成在半導體島狀物154c上，以及多個第八和第九歐姆接觸島狀物163e和165e形成在半導體島狀物154e上。另外，多個其他歐姆接觸島(未示出)形成在半導體島狀物152上。歐姆接觸物161a、163b-163e和165a-165e優(yōu)選由硅化物或重摻雜n型雜質(zhì)如磷的n+氫化a-Si構(gòu)成。
每一個歐姆接觸條狀物161a包括多個突出部163a，突出部163a和第一歐姆接觸島狀物165a成對地位于半導體條狀物151a的突出部154a上。
半導體條狀物和島狀物151a，154b-154e和152以及歐姆接觸物161a，163b-163e和165a-165e的橫側(cè)相對基板110的表面傾斜，其傾斜角度優(yōu)選在大概30-80度的范圍內(nèi)。
多個包括多個包含第一輸入電極173a的圖像數(shù)據(jù)線171a的數(shù)據(jù)導線，多個感應器數(shù)據(jù)線171b和171d，多個包括第二輸入電極173b的電極構(gòu)件177c，多個包括第三輸入電極173d的電極構(gòu)件177e，多個第四和第五輸入電極173c和173e，和多個第一輸出電極175a都形成在歐姆接觸物161a，163b-163e和165a-165e和柵極絕緣層140上。
圖像數(shù)據(jù)線171a傳輸圖像數(shù)據(jù)信號，并沿著基本上縱向的方向基本上直線地與掃描線121a和121b、存儲電極線131、控制電壓線122相交。第一輸入電極173a從圖像數(shù)據(jù)線171a向第一控制電極124a突出。一些圖像數(shù)據(jù)線171a設置在第二和第四控制電極124b和124c附近或第三和第五控制電極124d和124e附近，其中第三和第五控制電極124d和124e設置在圖像數(shù)據(jù)線171a的右邊。
第一輸出電極175a與數(shù)據(jù)線171a和171b分離，并相對于控制電極124a它與第一輸入電極173a是相對設置的。每一個第一輸出電極175a包括一個寬末端部分177a和窄末端部分。該寬末端部分177a與存儲電極137重疊，該窄末端部分被彎曲的第一輸入電極173a所圍繞。
感應器數(shù)據(jù)線171b和171d傳輸感應器數(shù)據(jù)信號，并沿著基本上縱向的方向與掃描線121a和121b、存儲電極線131、控制電壓線122相交。感應器數(shù)據(jù)線171b或171d設置成靠近圖像數(shù)據(jù)線171a，并且繞第二和第四控制電極124b和124c或第三和第五控制電極124d和124e轉(zhuǎn)動。每一個感應器數(shù)據(jù)線171b包括多個設置在第二控制電極124b上的第二輸出電極175b和多個設置在第三控制電極124d上的第三輸出電極175d。
電極構(gòu)件177c和177e與數(shù)據(jù)線171a和171b相分離。每一個電極構(gòu)件177c與控制電壓線122的控制電極124c相重疊，這樣構(gòu)成光感應單元SC1的感應電容Cp。每一個電極構(gòu)件177c/177e包括設置在歐姆接觸物163b/163d上的第二/三輸入電極173b/173d和設置在歐姆接觸物165c/165e上的第四/五輸入電極175c/175e。第二/三輸入電極173b/173d與第二/三輸出電極175b/175d相面對。
第四/五輸入電極173c/173e與數(shù)據(jù)線171a、171b和171d相分離，相對于第四/第五控制電極124c/124e它與第四/五輸出電極175c/175e是相對設置的。
第一控制電極124a、第一輸入電極173a和第一輸出電極175a連同半導體條狀物151a的突出部154a一起構(gòu)成開關TFT Qs1，具有形成在置于第一輸入電極173a和第一輸出電極175a之間的突出部154a中的溝道。
第二控制電極124b、第二輸入電極173b和第二輸出電極175b連同半導體島狀物154b一起構(gòu)成開關TFT Qs2，其中在置于第二輸入電極173b和第二輸出電極175b之間的半導體島狀物154b中形成該開關TFT Qs2的溝道。
第三控制電極124d、第三輸入電極173d和第三輸出電極175d連同半導體島狀物154d一起構(gòu)成開關TFT Qs3，其中在置于第三輸入電極173d和第三輸出電極175d之間的半導體島狀物154d中形成該開關TFT Qs3的溝道。
第四控制電極124c、第四輸入電極173c和第四輸出電極175c連同半導體島狀物154c一起構(gòu)成光感應TFT Qp1，其中在置于第四輸入電極173c和第四輸出電極175c之間的半導體島狀物154c形成為該光感應TFT Qp1的溝道。
第五控制電極124e、第五輸入電極173e和第五輸出電極175e連同半導體島狀物154e一起構(gòu)成驅(qū)動TFT Qp2，其中置于第五輸入電極173e和第五輸出電極175e之間的半導體島狀物154e形成為該光感應TFT Qp2的溝道。
數(shù)據(jù)導體171a、171b、171d、173c、173e、175a、177c和177e優(yōu)選由難熔金屬如鉻、鉬、鉭、鈦、或其合金構(gòu)成。但是它們可以包括具有多層結(jié)構(gòu)包括一難熔金屬膜(未示出)和低電阻膜(未示出)。這種多層結(jié)構(gòu)的好例子是雙層結(jié)構(gòu)，包括下層鉻/鉬(合金)層、上層鋁(合金)層，和三層結(jié)構(gòu)包括下層鉬(合金)層、中間層鋁(合金)層、以及上層鉬(合金)層。但是數(shù)據(jù)導體171a、171b、171d、173c、173e、175a、177c和177e可以由不同的金屬或?qū)w構(gòu)成。
數(shù)據(jù)導體171a、171b、171d、173c、173e、175a、177c和177e具有傾斜邊緣的輪廓，其傾斜角的范圍大約是30-80度。
歐姆接觸物161a、163b-163e和165a-165e只插在下面的半導體條狀物和島狀物151a，154b-154e和152與上面的數(shù)據(jù)導線171a、171b、171d、173c、173e、175a、177c和177e之間，以減少它們之間的接觸電阻。
雖然半導體條狀物151a在多數(shù)地方要比圖像數(shù)據(jù)線171窄，但是半導體條狀物151a的寬度靠近上述的掃描線121a和121b、存儲電極線131和控制線122時就變大，以使其表面輪廓光滑，因此防止了圖像數(shù)據(jù)線171a的斷開。同樣的，設置在存儲電極線131邊緣上的半導體島狀物152也使其表面輪廓光滑，從而防止了感應器數(shù)據(jù)線171b和171d的斷開。半導體條狀物和島狀物151a，154b-154e和152包括一些沒有被數(shù)據(jù)導線171a、171b、171d、173c、173e、175a、177c和177e覆蓋的暴露部分，例如位于輸入電極173a-173e和輸出電極175a-175e之間的部分。
鈍化層180形成在數(shù)據(jù)導線171a、171b、171d、173c、173e、175a、177c和177e上并暴露半導體條狀物和島狀物151a，154b-154e和152的部分。
鈍化層180包括優(yōu)選用無機絕緣體如氮化硅或氧化硅構(gòu)成的下層鈍化膜180p，和優(yōu)選用有機絕緣體構(gòu)成的上層鈍化膜180q。該有機絕緣體優(yōu)選電介質(zhì)常數(shù)小于4.0，并可具有感光性。上層鈍化膜180q具有多個暴露下層鈍化膜180p部分的開口，并且它的表面具有不平整性。鈍化層180可優(yōu)選是由無機或有機絕緣材料構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu)。
鈍化層180具有多個暴露第四輸入電極173c的接觸孔183c，多個暴露第五輸入電極173e的接觸孔183e，和多個暴露第一輸出電極175a的突出部177a的接觸孔185。接觸孔183c，183e和185可具有傾斜或者臺階狀的側(cè)壁。
另外，除去設置在半導體島狀物154c上的部分上層鈍化膜180q，使得半導體島狀物154c能充分接收外界光。此外，圖10中顯示的上鈍化膜180q具有很多設置在第三柵電極124d附近的凹陷189。
多個像素電極190、多條輸入電壓線88和多個開關電極196都形成在鈍化層180上。
每一個像素電極190隨上鈍化膜180q的不平整而不平整，它包括透明電極192和設置在其上的反射電極194。透明電極192優(yōu)選由透明導體如ITO或IZO構(gòu)成，反射電極194優(yōu)選由鋁、銀、鉻或它們的合金構(gòu)成。但是，反射電極194可以具有雙層結(jié)構(gòu)，包括優(yōu)選由鋁、銀或它們的合金構(gòu)成的低電阻率且反光的上膜(未示出)，一個具有良好接觸性的下膜(未示出)，其優(yōu)選由與ITO或IZO具有優(yōu)良接觸特性的含鉬金屬、鉻、鉭或鈦構(gòu)成。
反射電極194具有一個透射窗口195，它設置在上鈍化膜180q的開口中，并暴露出透明電極192。
通過接觸孔185，像素電極190與第一輸出電極175a物理及電連接，因此像素電極190能夠接收來自第一輸出電極175a的數(shù)據(jù)電壓。提過有圖像數(shù)據(jù)電壓的像素電極190和施加了公共電壓Vcom的公共電極面板200的公共電極270一起產(chǎn)生一個電場，該電場決定置于兩個電極190和270之間的液晶層3中液晶分子的排列方向。像素電極190和公共電極270組成LC電容Clc，該電容在開關TFT Qs1關閉后存儲所施加的電壓。
面板組件300的一個像素包括TFT陣列面板100，公共電極面板200，LC層3等等，像素可以分成由透射電極192和反射電極194分別定義的透射區(qū)TA和反射區(qū)RA。具體說，透射區(qū)TA包括設置在透射窗口195上面和下面的部分，而反射區(qū)域RA包括設置在反射電極194上面和下面的部分。在透射區(qū)TA，光從面板組件300的后表面入射進來，例如，通過LC層3從TFT陣列面板100進來，并從前表面出去，例如，從公共電極面板200出去，從而顯示圖像。在反射區(qū)域RA，光從前表面進入LC層3，被反射電極194反射，再次穿過LC層3，并從前表面出去，從而顯示圖像。此時，反射電極194的不平整增強了光反射的效率。
像素電極190和第一輸出電極175a的突出部(expansion)177a相連接并與包括存儲電極137的存儲電極線131層疊，這樣形成存儲電容Cst，該存儲電容能增強液晶電容器的存儲能力。
像素電極190與掃描線121a和121b、圖像數(shù)據(jù)線171a、控制電壓線122和TFTs Qs1層疊以增加開口率。
輸入電壓線88傳輸感應器輸入電壓并在基本上縱向的方向上延伸和掃描線121a和121b、儲存電極線131、控制電壓線122相交。輸入電壓線88具有比感應器數(shù)據(jù)線171b更寬的寬度，并覆蓋感應器數(shù)據(jù)線171b。但是，在感應器數(shù)據(jù)線171d附近沒有輸入電壓線。
每一個輸入電壓線88包括一個下膜88p和上膜88q，但是它也可以具有單層結(jié)構(gòu)。下膜88p和透明電極192形成在同一層上，上膜88q和反射電極194形成在同一層上。
輸入電壓線88通過接觸孔183c和第四輸入電極173c相連用以把感應器輸入電壓傳輸?shù)降谒妮斎腚姌O上。
每一個開關電極196還包括透明電極196p和反射電極196q，如圖10顯示的開關電極196有一部分設置在凹陷189中。透明電極196p由和像素電極190的透明電極192的相同層構(gòu)成，且反射電極196q由和像素電極190的反射電極194的相同層構(gòu)成。
通過接觸孔183e，開關電極196與第五輸入電極173e物理和電連接，開關電極196和第五輸入電極173e是電性漂移(floating)。
下面是公共電極面板200的描述。
用于防止光泄漏的、稱作黑矩陣的阻光構(gòu)件220形成在，如透明玻璃或塑料的絕緣基板210上。阻光構(gòu)件220定義出多個面對像素電極190的開放區(qū)域。另外，阻光構(gòu)件220具有多個面對半導體島狀物154c的開口225，用以暴露出半導體島狀物154c以接收外界光。
多個彩色濾光片230也形成在基板210上，并且它們基本設置在被阻光構(gòu)件220包圍的開口區(qū)域中。彩色濾光片230可以基本上沿著像素電極190延伸的縱向來形成條狀物。每一個彩色濾光片230可以代表基色中的一種如紅色、綠色和藍色。在下文中，面對紅色、綠色和藍色濾光片的像素電極190分別指的是紅色、綠色和藍色像素電極，包括紅色、綠色和藍色濾光片的像素分別指的是紅色、綠色和藍色像素。參考標記RP、GP和BP分別代表紅色、綠色和藍色像素以及它們的像素電極。
在彩色濾光片230和阻光構(gòu)件220上形成一保護膜250。該保護膜250優(yōu)選由(有機)絕緣體構(gòu)成，它保護彩色濾光片230，防止彩色濾光片230暴露，并提供一個平整的表面。
在保護膜250上形成公共電極270，該公共電極270包括一個下電極270p和一個上電極270q。下電極270p和上電極270q優(yōu)選由透明導電材料如ITO和IZO構(gòu)成。下電極270p的厚度大約是0.05-0.1微米，上電極270q的厚度大約是0.05-0.2微米。下電極270p可以省略。
多個突起240和多個柱形間隔物320形成在下電極270p和上電極270q之間，因此上電極270q也包括設置在突起240上的高起部分(high portions)。突起240和間隔物320選先由有機絕緣以形成。如圖10中所示的突起240具有和間隔物320基本一樣的高度，而如圖11中所示的突起240要短于間隔物320。
突起240和上電極270q的高起部分夾著間隙t與開關電極196面對，開關電極196和上電極270q的高起部分組成如圖4中所示的開關SW。間隙t可是大約0.1-1.0微米，這可以穩(wěn)定地獲得，因為與形成凹陷所需光的數(shù)量相比較，如圖10中所示的凹陷189的深度和突起240的高度可無大偏差地有效地加以控制。
當由用戶的手指等施加一個壓力在公共電極面板200上時，上電極270q的高起部分接觸到開關電極196，通過開關電極196把公共電壓Vcom傳輸?shù)降谖遢斎腚姌O173e。
間隔物320設置在感應器數(shù)據(jù)線171d上，而沒有設置在像素電極190上。間隔物320連接TFT陣列面板100以支撐TFT陣列面板100和公共電極面板200，因此TFT陣列面板100和公共電極面板200之間的間隙得以保持。
用于對準LC層3的對準層(未示出)覆蓋在面板100和200的內(nèi)表面上，一個或多個偏振片(未示出)設置在面板100和200的外表面上。
LC層3可以被配向為垂直對準或平行對準。在透射區(qū)域TA的LC層3的厚度厚于，在特定情況下，大概是兩倍于反射區(qū)域RA的液晶層的厚度，這是由于在透射區(qū)域TA沒有上鈍化層。
面板組件300可還包括多個彈性間隔物(未示出)來形成TFT陣列面板100和公共電極面板200之間的間隙。
面板組件300可還包括一密封層(未示出)來連接TFT陣列面板100和公共電極面板200。該密封層圍繞著公共電極面板200的邊緣設置。
在圖5-11中顯示的LCD中，綠色和藍色像素電極GP和BP具有基本上相同的形狀，而紅色像素電極RP具有和像素電極GP和BP不同的形狀。除了開關TFT Qs2或Qs3、光感應TFT Qp1或驅(qū)動TFT Qp2外，綠色和藍色像素電極GP和BP是分開的，并且基本是矩形，但是像素電極RP設置成靠近開關TFTQs2或Qs3和光感應TFT Qp1或驅(qū)動TFT Qp2，并具有一個矩形形狀，該矩形形狀在接近開關TFTQs2和光感應TFT Qp處存在一個直角狀的缺角。
但是，紅色像素電極RP的寬度相對大于綠色和藍色像素電極GP和BP的寬度，因此紅色像素電極RP的區(qū)域基本上等于綠色或藍色像素電極GP或BP的區(qū)域。與此相應，相對于紅色像素RP相互反向設置的圖像數(shù)據(jù)線171a之間的距離，和相對于紅色像素RP反向設置的圖像數(shù)據(jù)線171a和感應器數(shù)據(jù)線171b或輸入電壓線88之間的距離要大于相對于綠色或藍色像素電極GP或BP相互反向設置的圖像數(shù)據(jù)線171a之間的距離。優(yōu)選的是紅色、綠色或藍色像素電極RP、GP或BP的透射區(qū)域TA都相同，并且紅色、綠色或藍色像素電極RP、GP或BP的反射區(qū)域RA也都相同。
在這樣的構(gòu)造中，感應器數(shù)據(jù)線171b的數(shù)量大概是圖像數(shù)據(jù)線171a的三分之一，因此被感應單元SC占據(jù)的區(qū)域，相對于每個像素都包括一個感應單元SC，需要感應器數(shù)據(jù)線171b和圖像數(shù)據(jù)線171a數(shù)目相同的結(jié)構(gòu)來說，要相對地小。特別，因為感應器數(shù)據(jù)線171b是不透明地和感應器數(shù)據(jù)線171b數(shù)目的減少，被透射區(qū)域TA占據(jù)的區(qū)域增加了。
同時，施加了可能是常數(shù)的感應器輸入電壓的輸入電壓線88覆蓋感應器數(shù)據(jù)線171b。那么，感應器數(shù)據(jù)線171b和公共電極270之間與感應器數(shù)據(jù)線171b和像素電極190之間的電耦合會急劇地減少。另外，感應器數(shù)據(jù)線171b和圖像數(shù)據(jù)線171a之間的電耦合也可以某種方法減少。與此相應，感應器數(shù)據(jù)線171b中傳輸?shù)母袘鲾?shù)據(jù)信號很難被公共電壓Vcom和數(shù)據(jù)電壓的浮動所影響。
因為輸入電壓線88中傳輸?shù)母袘鬏斎腚妷簬缀跏枪潭ǖ?，感應器?shù)據(jù)線171b和輸入電壓線88之間的寄生電容不可能篡改感應器數(shù)據(jù)信號。
雖然如圖5和6所示的感應單元SC設置在藍色像素BP和紅色像素RP之間，感應單元SC可以設置在綠色像素GP和藍色像素BP之間或紅色像素RP和綠色像素GP之間。
現(xiàn)在，參考圖12A和12B來描述壓力感應單元的運行。
圖12A和12B是圖6-10中所示的面板組件在有和沒有接觸時的變形的示例圖解截面圖。
參照圖12A和12B，LC面板組件300包括下面板100、上面板200和多個彈性間隔物320以及設置在面板100和200之間的LC層3。
認為下面板100，像素構(gòu)件115設置在絕緣基板110上。除了開關電極196外，像素構(gòu)件115包括像素PX、光感應單元SC1和壓力感應單元SC2。
多個開關電極196設置在像素構(gòu)件115上，其中開關電極196連接壓力感應單元SC2中驅(qū)動晶體管Qp2的輸入端。開關電極196可以是驅(qū)動晶體管Qp2的輸入端。
認為上面板200，光阻構(gòu)件220、多個彩色濾光片230和保護層250形成在絕緣基板210上。
多個突起240形成在保護層250上。
公共電極270形成在保護層250和突起240上。公共電極270優(yōu)選由透明導電材料如ITO(氧化銦錫)和IZO(氧化銦鋅)構(gòu)成，并且在它上面施加了公共電壓Vcom。公共電極270可包括設置在像圖5-10所示中顯示的突起240和保護層250之間的部分。
間隔物320支撐TFT陣列面板100和公共電極面板200以在它們中間形成間隙。間隔物320是球形或橢圓形的珠子并遍布在面板組件300中。但是，間隔物320可以用如圖5-10所示的柱形或剛性的間隔物320代替。
圖12A示出沒有任何接觸的面板組件300。間隔物320支撐面板100和200，因此公共電極270和開關電極196之間的距離保持恒定。
圖12B顯示上面被用戶的手指下壓的面板組件300。通過手指施加的壓力，上面板200接近下面板100。與此相應，公共電極270和開關電極196之間的距離減少使得公共電極270連接到開關電極196，所以公共電壓Vcom傳入開關電極196中。接著，驅(qū)動晶體管Qp2產(chǎn)生輸出電流。
現(xiàn)在，參考圖13和14，將詳細描述根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的光感應單元和壓力感應單元的結(jié)構(gòu)。
圖13是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的靠近光感應單元的LCD的擴展輪廓圖，圖14是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的靠近壓力感應單元的LCD的擴展輪廓圖。
圖13和14只示出靠近光感應單元和壓力感應單元的放大視圖，因為根據(jù)本實施例的LCD的其他部分具有和如圖5-10所示的相同的結(jié)構(gòu)。
參考圖13和14，設置在感應單元附近的數(shù)據(jù)線171a繞著感應單元轉(zhuǎn)向，設置在數(shù)據(jù)線171a相對兩側(cè)的兩個像素電極190具有直角狀的缺角。這種構(gòu)造也增加了開口率。
現(xiàn)在，參考圖15，將詳細描述根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例中的像素和感應單元的排列。
圖15是如圖13和14中所示的包括感應單元的LCD的示例圖解截面圖。
參考圖15，在兩個相鄰像素行中的感應器區(qū)域S依照在兩個像素行中間的邊線對稱排列。感應器區(qū)域S設置在行和列邊線交叉點附近。與此相應，每兩個行邊線設置該感應器區(qū)域S，因而每兩行圖像數(shù)據(jù)線就要彎曲。這種構(gòu)造減少了圖像數(shù)據(jù)線彎曲的數(shù)目，從而降低了圖像數(shù)據(jù)信號的改變。
現(xiàn)在，參考圖16A、16B和16C，將詳細描述根據(jù)本發(fā)明的其它實施例中的壓力感應單元。
圖16A、16B和16C是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的壓力感應單元的等效電路圖。
如圖16A中所示的壓力感應電路SC2包括一個連接公共電壓Vcom的壓力開關SW，和連接感應信號線Si和Pj的開關元件Qs3。
隨著施加到面板組件300上的觸摸而產(chǎn)生的壓力，壓力開關SW連接開關晶體管Qs3到公共電壓Vcom上。
開關元件Qs3具有三個端點，即連接感應器掃描信號線Si的控制端，連接開關SW輸出端的輸入端，以及連接感應器數(shù)據(jù)線Pj的輸出端。對來自感應信號掃描線Si的感應器掃描信號的響應，開關元件Qs3從開關SW輸出公共電壓Vcom到感應器數(shù)據(jù)線Pj作為感應器輸出信號。
如圖16B中所示的壓力感應電路SC2包括連接公共電壓Vcom的開關SW，連接輸入電壓線Psd的驅(qū)動晶體管Qp2，和連接感應信號線Si和Pj的開關元件Qs3。
驅(qū)動晶體管Qp2具有三個端點，即連接開關SW的控制端，連接輸入電壓線Psd的輸入端，以及連接開關元件Qs3的輸出端。通過控制端接收到來自開關SW的公共電壓Vcom后，驅(qū)動晶體管Qp2產(chǎn)生并輸出電子電流。
開關元件Qs3也具有三個端點，即連接感應器掃描線Si的控制端，連接驅(qū)動晶體管Qp2輸出端的輸入端，以及連接感應器數(shù)據(jù)線Pj的輸出端。對來自感應信號線Si的感應器掃描信號的響應，開關元件Qs3把來自驅(qū)動晶體管Qp2的電流輸出到感應器數(shù)據(jù)線Pj作為感應器輸出信號。
如圖16B中所示的壓力感應電路SC2包括開關SW，該開關SW和驅(qū)動晶體管Qp2連接公共電壓Vcom，和連接感應信號線Si和Pj的開關元件Qs3。
驅(qū)動晶體管Qp2具有三個端點，即通常連接開關SW的控制端和輸入端，和連接開關元件Qs3的輸出端。接收到來自開關SW的公共電壓Vcom后，驅(qū)動晶體管Qp2產(chǎn)生并輸出電子電流。
開關元件Qs3，如同圖16B所示的開關元件Qs3，響應來自感應信號線Si的感應器掃描信號，把來自驅(qū)動晶體管Qp2的電流輸出到感應器數(shù)據(jù)線Pj作為感應器輸出信號。
如圖16A和16B所示的開關SW可能具有如圖5-11所示的結(jié)構(gòu)。
上面描述的實施例也能應用到其它顯示裝置中，如有機發(fā)光二極管顯示器，場發(fā)射顯示器，等離子顯示面板等等。
雖然本發(fā)明優(yōu)選的實施例已經(jīng)在上文中詳細描述了，但是應該清楚理解，用對本領域的技術人員來說可能是顯而易見的基本發(fā)明構(gòu)思而做出的諸多的變化和/或修改仍將落入所附權利要求確定的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種顯示器裝置包括顯示面板；設置在該顯示面板上的多個像素；設置在顯示面板上并且設置在兩個相鄰像素之間的多條感應器數(shù)據(jù)線；和設置在顯示面板上并且設置在兩個相鄰像素之間的多個感應單元。
2.如權利要求1所述的顯示裝置，其中像素包括紅色、綠色和藍色像素。
3.如權利要求2所述的顯示裝置，其中每個感應單元設置在點之間，每個點包括彼此相鄰的紅色像素中的一個、綠色像素中的一個和藍色像素中的一個。
4.如權利要求1所述的顯示裝置，還包括多條連接著像素并傳輸圖像數(shù)據(jù)信號的圖像數(shù)據(jù)線，該圖像數(shù)據(jù)線包括與感應單元中的一個相鄰設置，并繞著該感應單元中的一個彎曲的第一數(shù)據(jù)線。
5.如權利要求4所述的顯示裝置，其中像素和感應單元成行地排列，感應單元沿相鄰行的邊線對稱排列。
6.如權利要求5所述的顯示裝置，其中像素和感應單元成行地排列，相鄰行中的感應單元彼此相鄰。
7.如權利要求1所述的顯示裝置，其中感應單元包括接收光、基于所收到的光產(chǎn)生輸出信號、并且把該輸出信號輸出到感應器數(shù)據(jù)線的光感應單元。
8.如權利要求7所述的顯示裝置，其中每個圖像感應單元包括光感應元件，該光感應元件接收從置于光感應元件上的開口得來的環(huán)境光，并產(chǎn)生輸出信號；和開關元件，響應于感應器掃描信號而輸出該輸出信號。
9.如權利要求8所述的顯示裝置，還包括多條將感應器輸入電壓傳輸?shù)礁袘⒃O置在相鄰像素之間的輸入電壓線。
10.如權利要求9所述的顯示裝置，其中輸入電壓線覆蓋感應器數(shù)據(jù)線。
11.如權利要求10所述的顯示裝置，其中感應器輸入電壓具有恒定值。
12.如權利要求8所述的顯示裝置，還包括多條連接到開關元件的感應器掃描線，其中兩相鄰感應器數(shù)據(jù)線相互連接使得感應單元的輸出信號被疊加。
13.如權利要求1所述的顯示裝置，其中感應單元包括壓力感應單元，該壓力感應單元根據(jù)施加在顯示面板上的壓力產(chǎn)生輸出信號，并把該輸出信號輸出到感應器數(shù)據(jù)線。
14.如權利要求13所述的顯示裝置，其中每一壓力感應單元包括響應于壓力而傳輸預定電壓的開關；響應于預定電壓而產(chǎn)生輸出信號的驅(qū)動晶體管；和響應于感應器掃描信號而輸出輸出信號的開關元件。
15.如權利要求1所述的顯示裝置，其中每個感應單元包括非晶硅或多晶硅。
16.顯示裝置包括第一基板；面向第一基板的第二基板；設置在第二基板上的多條圖像掃描線；設置在第二基板上與圖像掃描線相交的多條圖像數(shù)據(jù)線；多個與圖像掃描線和圖像數(shù)據(jù)線相連的第一薄膜晶體管；多個與這些第一薄膜晶體管耦合的像素電極；設置在第二基板上的多條感應器掃描線；設置在第二基板上與感應器掃描線相交的多條感應器數(shù)據(jù)線；和多個與感應器掃描線和感應器數(shù)據(jù)線相連的第二薄膜晶體管，其中感應器數(shù)據(jù)線和第二薄膜晶體管設置在兩個相鄰像素電極之間。
17.如權利要求16所述的顯示裝置，還包括設置在第二基板上的多條控制電壓線；設置在第二基板上的多個輸入電壓線；和多個與控制電壓線和輸入電壓線相連的第三薄膜晶體管，其中輸入電壓線和第三薄膜晶體管設置在兩個相鄰像素電極之間。
18.如權利要求17所述的顯示裝置，其中輸入電壓線覆蓋感應器數(shù)據(jù)線。
19.如權利要求18所述的顯示裝置，其中輸入電壓線包括與像素電極相同的層。
20.如權利要求17所述的顯示裝置，其中圖像數(shù)據(jù)線包括第一數(shù)據(jù)線，該第一數(shù)據(jù)線與第二、第三薄膜晶體管相鄰，并繞著第二、第三薄膜晶體管和感應器數(shù)據(jù)線彎曲。
21.如權利要求17所述的顯示裝置，其中兩個相鄰的像素電極具有不同的形狀。
22.如權利要求16所述的顯示裝置，其中第一至第三薄膜晶體管包括非晶硅或多晶硅。
23.顯示裝置包括第一基板；面向第一基板的第二基板；設置在第二基板上的多個像素電極；設置在第二基板上的多條感應器數(shù)據(jù)線；和多個壓力感應單元，每個壓力感應單元包括設置在第一基板上的公共電極和設置在第二基板上的開關電極。其中每個壓力感應單元設置在兩個相鄰像素電極之間，基于施加在顯示面板上的壓力而產(chǎn)生輸出信號，并響應于該感應器掃描信號輸出該輸出信號到感應器數(shù)據(jù)線。
24.如權利要求23所述的顯示裝置，其中公共電極提供有公共電壓，并且開關電極通過接觸點與公共電極電連接。
25.如權利要求24所述的顯示裝置，還包括多個設置在第一基板上且向開關電極突出的突起，其中公共電極設置在這些突起上。
26.如權利要求25所述的顯示裝置，其中公共電極和開關電極之間的距離約為0.1微米至1.0微米。
27.如權利要求25所述的顯示裝置，其中公共電極包括第一電極、第二電極和設置于第一電極和第二電極之間的突起。
28.如權利要求27所述的顯示裝置，其中第一電極的厚度約為0.05-0.1微米，第二電極的厚度約為0.05-0.2微米。
29.如權利要求25所述的顯示裝置，還包括有機絕緣層，該有機絕緣層具有凹陷，并設置在開關電極和像素電極的下面，其中開關電極設置在凹陷上，并且開關電極具有像素電極的高度低的高度。
30.如權利要求29所述的顯示裝置，其中有機絕緣層具有不平坦，并且不平坦和凹陷同時形成。
31.如權利要求25所述的顯示裝置，還包括設置在第一基板上的間隔物，保持第一基板和第二基板之間的間隙，其中間隔物和突起具有基本相同的高度。
32.如權利要求25所述的顯示裝置，還包括多個設置在第二基板上的光感應單元，它位于兩個相鄰的像素之間，其中每個光感應單元能接收光線，并基于接收的光產(chǎn)生輸出信號，并把該輸出信號輸出到感應器數(shù)據(jù)線。
33.如權利要求25所述的顯示裝置，還包括多條連接到像素電極并傳輸圖像數(shù)據(jù)信號的圖像數(shù)據(jù)線，該圖像數(shù)據(jù)線包括第一數(shù)據(jù)線，該第一數(shù)據(jù)線設置在靠近壓力感應單元中的一個并繞該壓力感應單元中的一個彎曲。
34.如權利要求33所述的顯示裝置，其中圖像數(shù)據(jù)線沿一行中相鄰像素電極的邊線對稱排列。
35.如權利要求25所述的顯示裝置，其中每一壓力感應單元包括驅(qū)動晶體管，該驅(qū)動晶體管包括控制電極、輸入電極和輸出電極，并且該輸入電極與開關電極相連。
36.如權利要求35所述的顯示裝置，其中每一壓力感應單元還包括開關元件，該開關元件連接到驅(qū)動晶體管的輸出端并輸出輸出信號。
全文摘要
一種根據(jù)本發(fā)明的實施例的顯示裝置，包括顯示面板；設置在顯示面板上的多個像素；設置在該顯示面板上以及兩個相鄰像素之間的多條感應器數(shù)據(jù)線；以及設置在顯示面板上以及兩個相鄰像素之間的多個感應單元。
文檔編號H01L27/00GK1800923SQ200510137390
公開日2006年7月12日 申請日期2005年11月22日 優(yōu)先權日2004年11月22日
發(fā)明者李柱亨, 金炯杰, 魚基漢, 樸商鎮(zhèn) 申請人:三星電子株式會社