一种具有压力侦测的触控显示模组的制作方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及触控领域，尤其涉及一种具有压力侦测的触控显示模组。
【【背景技术】】
[0002]随着制程技术的进步，触控显示模组已经成功将触控面板与显示面板进行了整合，使得使用者可直接透过触控面板指示电子装置执行所需的工作。一般来说，触控显示模组上的触控感测单元及像素单元皆以矩阵方式排列于二维平面上，并根据扫描脉冲讯号，决定更新显示画面及侦测触控点的时序。
[0003]—般的平面显示面板而言，其显示画面是由二维的像素所组成，以薄膜晶体管(TFT)的液晶显示(IXD)模组所构成的TFT-1XD显示面板为例来说明。显示面板包括多个阵列的像素单元。如果是彩色显示的话，每一个像素又由三个次像素单元所组成来分显示红绿蓝的颜色。每一个像素单元包括至少一个TFT作为驱动开关。显示面板在驱动机制上包括栅极驱动器与源极驱动器，所述栅极驱动器根据待显讯号产生栅极扫描脉冲以控制像素单元的显示色彩。所述源极驱动器根据待显示讯号产生源极扫描脉冲以控制像素单元的色彩显示强度。
[0004]触控面板对应的有触控驱动器，触控驱动器产生触控驱动信号以控制侦测触控点的时序。
[0005]为了进一步丰富触控显示模组的功能，目前已有部分触控面板会加装压力传感器，所述压力传感器包括多个压感单元，该压感单元侦测出使用者的按压力值，其可对应匹配于不同压力值下的设备功能，譬如不同力度下同一触控点可匹配多种功能。这样通过压力传感器的设置进一步为使用者带来了更丰富的体验。现有的触控显示模组设置有对应的有压力驱动器，压力驱动器产生压力驱动扫描脉冲以控制侦测按压力值的时序。
[0006]整合有触控面板和显示面板的触控显示模组虽然功能丰富，但存在一个严重的问题:由于触控显示模组集成度的增加，各元器件以及导电线的排布越来越紧密，电讯号之间的干扰非常严重，以至于触控点位置以及按压力值的侦测精准度降低，如何克服触控面板加载压力传感器，以及触控面板与显示面板在整合时所遇到的讯号之间相互干扰的问题是业界急于解决的一大难题。
【【实用新型内容】】
[0007]为克服目前触控显示模组所存在的电讯号干扰噪声的问题，本实用新型提供一种抗噪性能好的具有压力侦测的触控显示模组。
[0008]本实用新型提供了一种解决上述技术问题的技术方案:一种具有压力侦测的触控显示模组，包括阵列设置的多个像素单元，一三维传感器及至少一屏蔽层，所述三维传感器包括多个触控单元与至少一压感单元，所述至少一屏蔽层设置在所述多个像素单元与所述多个触控单元或至少一压感单元之间。
[0009]优选地，所述多个触控单元和所述至少一压感单元之间另设置一屏蔽层。
[0010]优选地，所述至少一屏蔽层包括多个屏蔽层，所述至少一压感单元两侧均设置有屏蔽层。
[0011]优选地，所述至少一压感单元为多个压感单元，所述具有压力侦测的触控显示模组进一步包括设置有至少一所述压感单元的第一压力层和设置有至少一所述压感单元的第二压力层。
[0012]优选地，所述多个像素单元，所述多个触控单元，所述至少一压感单元由同一驱动器直接或间接驱动。
[0013]优选地，所述至少一压感单元为多个压感单元，所述多个压感单元对应内阻为
RFO, RFl, RF2......RFn，在所述的压感单元附近设置有与其——匹配的电阻RC0，
RC1，RC2......RCn, RF1，RF2......RFn 与 RCO，RC1，RC2......RCn
互为参考电阻，所述具有压力侦测的触控显示模组进一步包括一压力信号处理器，该压力信号处理器包括一电阻Ra，一电阻Rb，多路复用器MUXl与多路复用器MUX2，RFO, RFl,
RF2......RFn接入多路复用器MUXl的输入端，RCO, RC1，RC2......RCn接入所述多路复用器MUX2的输入端，所述多路复用器MUXl与MUX2分别选择相匹配的电阻RFn
和RCn输出并与电阻Ra和Rb构成惠斯通电桥，所述RFO，RF1，RF2......RFn阻值变化量与其所受到的按压力值相关联；请注意，于本实用新型中电阻Ra和Rb属于电桥中固定共用的电阻，又称共用电阻。
[0014]优选地，所述具有压力侦测的触控显示模组进一步包括参考电阻与共用电阻，参考电阻与共用电阻以及所述至少一压感单元构成的一惠斯通电桥，所述惠斯通电桥输出端电连接有一运算放大电路，所述运算放大电路输出端依次电连接有滤波电路和ADC电路。
[0015]优选地，所述具有压力侦测的触控显示模组进一步包括一触控信号接收模组，一压力信号接收模组以及一集成处理器，所触控单元电连接于所述触控信号接收模组，所述至少一压感单元电连接于所述压力信号接收模组，所述触控信号接收模组与所述压力信号接收模组电连接于所述集成处理器。
[0016]优选地，所述触控单元由多条第一方向触控电极与多条第二方向触控电极所界定。
[0017]优选地，所述多条第一方向触控电极相互平行，所述多条第二方向触控电极相互平行，所述多条第一方向触控电极与所述多条第二方向触控电极以及至少一压感单元设置在同一平面内，所述多条第一方向触控电极与所述多条第二方向触控电极之间呈一定夹角，在所述多条第一方向触控电极之间设置有非触控区，所述至少一压感单元设置在所述非触控区内，所述至少一压感单元，所述多条第一方向触控电极与所述多条第二方向触控电极之间有交叠区域，在所述交叠区域内设置有位于所述多条第一方向触控电极与所述多条第二方向触控电极之间的绝缘块。
[0018]优选地，所述多条第一方向触控电极与所述多条第二方向触控电极与压感单元设置在同一平面内，所述多条第一方向触控电极与所述多条第二方向触控电极之间无交叠区域，所述多条第一方向触控电极之间，或所述多条第二方向触控电极之间，或所述多条第一方向触控电极与所述多条第二方向触控电极之间设置有非触控区域，所述至少一压感单元设置在所述非触控区内。
[0019]优选地，所述多条第一方向触控电极相互平行，所述多条第二方向触控电极相互平行，所述多条第一方向触控电极与所述多条第二方向触控电极位于不同的基材层上或设置在同一基材层的不同平面内，在所述多条第一方向触控电极之间有非触控区域，所述至少一压感单元设置在所述非触控区内。
[0020]优选地，所述具有压力侦测的触控显示模组进一步包括一盖板与一触控显示面板，所述触控显示面板包括从上至下依次设置的上偏光片，一上基板，一液晶层，一下基板和一下偏光片，所述多条第一方向触控电极和所述多条第二方向触控电极设置在所述上偏光片下表面，所述上基板上表面或下表面，所述下基板上表面或下表面，所述下偏光片下表面中的一个或两个表面上。
[0021]优选地，所述至少一压感单元与所述多条第一方向触控电极和/或所述多条第二方向触控电极互补。
[0022]与现有技术相比，本实用新型所提供的具有压力侦测的触控显示模组具有如下优占.V.
[0023]1.由于电容式触控面板采用的是人体感应电流的原理进行触控点侦测的，而当触控电极与压力侦测电极设置在同一基材层上且显示面板靠近触控面板时，元器件和导电线等之间的排布非常密切，讯号之间的相互干扰非常严重而导致触控点位置侦测及按压力值侦测不精准。本实用新型中巧妙的通过选择电路和/或脉冲重整电路将为像素单元提供栅极驱动扫描脉冲的栅极驱动器加以利用，通过选择电路和/或脉冲重整电路进行选择，位移，脉宽缩窄以及分频等处理后提供压力扫描脉冲与触控扫描脉冲。栅极扫描脉冲，压力扫描脉冲与触控扫描脉冲之间可以分时序或同时序进行。同时序时，栅极扫描脉冲，压力扫描脉冲与触控扫描脉冲中的两者或三者同时进行，但它们之间的电位切换点相互错位(在电位切换点处，讯号极易受到外部干扰而导致电信号不稳定，讯号错位等等)，这样使得具有压力侦测的触控显示模组反应速度快，讯号之间的干扰降低，触控稳定性较好。在分时序时，栅极扫描脉冲，压力扫描脉冲与触控扫描脉冲分时段进行，故，电讯号之间的干扰也同样降低，具有压力侦测的触控显示模组的触控稳定性得到大幅的提升。
[0024]2.至少一屏蔽层位于所述多个像素单元与多个触控单元之间，和/或所述至少一压感单元之间与触控单元之间，所述屏蔽层可以有效地降低触控面板与显示面板之间、触控单元与压力单元之间的相互讯号干扰。
[0025]3.该具有压力侦测的触控显示模组在进行显示的同时，其不仅能够侦测触控点位置，而且能够侦测到触控点的压力值。触控传感器与压力传感器的通过同一栅极驱动器来驱动，其节约了硬件成本，简化了电路设计，提升了具有压力侦测的触控显示模组的集成度，且从一定程度上降低了具有压力侦测的触控显示模组的厚度与重量。触控传感器与压力传感器以及显示面板的导电线结构上靠近，现有技术中采用不同的驱动器分别对像素单元，触控单元与压感单元进行驱动，其设计空间相比较小，元器件的排布密切不利于散热，本实用新型则很好地解决了这个问题。
[0026]4.本实用新型中采用惠斯通电桥对按压力值进行侦测，其电路结构简单，控制精度高。最重要的所述压力信号处理器中采用电桥与多路复用器结合，通过多路复用器选择不同的压感单元，但不同压感单元在侦测压力信号时所构成的惠斯通电桥中，电阻Ra与Rb为共用电阻，这样设计可以大大地降低惠斯通电桥中的电阻数量，且不同压感单元在进行压力侦测时，由于其部分硬件共享，故相互之间的误差率降低。更进一步，所述压感单元所对应的内阻RFO，RF1，RF2......RFn——对应设置有RCO，RC1，RC2......RCn
互为参考电阻，该参考电阻设置在RFO，RFl, RF2......RFn附近，这样，它们之间的受到温度影响一致，受到的其他噪声也近似，这样有利于惠斯通电桥的稳定，降低了硬件电路因自身温度漂移，环境因素所带来的信号误判。RFO，RF1，RF2......RFn与RCO，RCl，
RC2......RCn互为参考电阻，这样降低噪声的同时优化了资源的配置。惠斯通电桥的输出信号端接有运算放大电路，所述运算放大电路不仅可以将输出信号UO进行放大，且其可以利用运算放大电路抑制噪声的特性来降低噪声。以RFO与RCO为例来进行说明，在上基板受到按压力时，RFO电阻值变化为Λ r，但实际上RFO受到如温度以及其他干扰而会产生Λ s的噪声，对于参考电阻RCO来说，其受到如温度以及其他干扰与其附近的RFO —致，大小也为Λ s的噪声，该噪声Λ s在运算放大电路的反向输入端经过反向后即与同向输入端的压敏电阻RFO的噪声相抵消，这样，大大的降低的其他噪声所带来的干扰，进一步提升了压力信号的侦测精度。
[0027]5.本实施例中，在触控电极的非触控