[发明专利]带有触摸屏功能的液晶显示器及用其检测外部照度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及带有触摸屏功能的液晶显示器(LCD)，且更具体地，涉及无需单独的触摸屏装置而将触摸屏嵌入LCD的技术。 

背景技术

带有触摸屏功能的LCD接收由其表面上的手指或触控笔进行的输入，而不需要单独的例如键盘的输入单元。带有触摸屏的LCD根据数据检测方法分为电阻型、电容型、表面声波(SAW)型以及红外型。然而，由于这些类型的每个类型的LCD中附着有触摸屏板，故增加了产品的厚度，增加了成本，减少了收益，且降低了视角。 

为解决这些问题，如韩国专利申请2006-34878号、2006-15480号等所公开，已经开发出了在LCD内部形成触摸屏板的内嵌式(in-cell type)技术。在涉及使用光电晶体管的漏电流的方法的美国专利4,345,248号、5,485,177号、6,995,743号等中，公开了在阵列基板上既形成显示区又形成光敏区的技术。 

例如，在美国专利5,485,177号中，如图1所示，阵列基板包括显示区100与光敏区110。参照图1，在光敏区110中形成有光敏元件113、开关元件111以及电荷存储元件112。光敏元件113的一端连接于电荷存储元件112且另一端连接于扫描线115。当对连接于开关元件111的扫描线115施加电压时，电荷存储元件112就被充电至由开关元件111的列线116所提供的电压。每个光敏元件113根据照度释放存储于电荷存储元件112中的电荷。 

然而，由于每条扫描线115连接有电荷存储元件112，故该工作方法具有扫描线的负载重的缺点。当LCD的分辨率增加时，并非每个像素都需要光敏区。这种情况下，在具有光敏区的像素的扫描线与无光敏区的像素的扫描线之间出现负载差异，使LCD的像素质量降低。 

在另一例子中，在美国专利6,995,743号中的LCD中，阵列基板包括显示区与光敏区。图2是带有触摸屏功能的传统LCD的电路图，且图3是该LCD的横剖面图。 

参照图2，阵列基板的光敏区120包括光敏元件122、开关元件123以及电荷存储元件121。通常，以光电晶体管作为光敏元件122。光电晶体管的栅极端与源极端连接于公共线125。光电晶体管的漏极端连接于开关元件123以及电荷存储元件121的一端。电荷存储元件121的另一端连接于公共线125。因此，光电晶体管122的栅极端与源极端电连接。开关元件123的栅极端连接于扫描线126。开关元件123的另一端连接于读出系统127。参照图3，开关元件123的上部覆盖有黑矩阵128以阻挡外部光，但如附图标记129所示，光电晶体管122的上部设有开口并暴露于外部光。 

当光入射到光敏元件120上时，有电流流经光电晶体管122，且通过开关元件123读出基于入射到光电晶体管122上的照度的差异的输出。 

这里，最大读出电压同光电晶体管122的栅极-源极电压与通过开关元件123存储于电荷存储元件121中的电压之间的差异成比例。通过开关元件123存储于电荷存储元件121中的电压由读出系统127设置，且光电晶体管122的栅极-源极电压是施加于LCD的公共线125的公共电压。该公共电压的值根据LCD的工作原理而有所不同。例如，在点反转原理中，当LCD数据电压范围为0～10V时，公共电压的值通过从中间数据电压值减去偏移电压计算。当LCD数据电压范围为-5～5V时，公共电压的值通过从对应于中间值的0V减去偏移电压计算。在线反转原理中，当LCD数据电压范围为0～5V时，公共电压的值通过从极性已变化的0～5V减去偏移电压计算。 

因此，在带有触摸屏功能的传统LCD中，施加于电荷存储元件的两端的电压之间的差异变成公共电压与由读出系统施加的电压之间的差异。因此，当施加于电荷存储元件的两端的电压之间的差异小时，存在最大读出电压降低的问题。 

发明内容

本发明旨在提供带有触摸屏功能的LCD以及使用该LCD检测外部照度的方法，所述LCD通过将电荷存储元件连接于在阵列基板的光敏区中用于显示操作的公共线，可降低扫描线的负载，且通过增加施加于电荷存储元件的两端的电压，可增加最大读出电压。