专利名称：具有多重触控功能的显示面板的制作方法
技术领域：
本发明相关于一种液晶显示面板，尤指一种具有多重触控功能的液晶显 示面板。
背景技术：
液晶显示器(liquid crystal display, LCD)由于具有轻薄短小的优点，已 逐渐取代传统体积庞大的阴极射线管(cathode ray tube, CRT)显示器，而广泛 地应用在各类型电子产品。随着电子产品的尺寸的微型化，产品上已无足够 空间容纳如键盘、鼠标等传统输入装置，因此结合触控输入与显示功能的触 控式面板(touchpand)是目前最热门的输入技术。
触控式面板种类繁多，主要分为电阻式、电容式、超音波式以及红外线 感测式等。依据技术层面与成本考虑，不同触控式面板适合应用的领域也有 所差异。举例来说，电阻式面板的运作原理是感应因压力产生的电压变化，
具有成本低的优点，也是目前最为普及的技术，常用于个人数字助理(PDA)、 手机、导航系统、电子字典或信息家电等消费性产品。电容式面板依据触控 时人体静电变化来感应电容变化，其透光度较高，但因面板工艺复杂而具有 较高成本，现阶段多半应用在中大型产品上，如自动提款机(ATM)、公共 查询机(KIOSK)或工业用设备等。音波式面板利用检测声波的原理来运作， 其触控准确度佳，但易受到外在噪声干扰，多半应用于较大尺寸产品，如公 共查询机、自动售票机、以及医疗器材等。光学式面板则利用信号遮断的原 理来运作，其体积大且精密度不高，但可达100%的透光度，多半应用于价格 较高的高阶产品，如ATM、 OA事务机、电子白板或工业用设备等。请参考图1，图1为背景技术中液晶显示器100的示意图。液晶显示器 100包含显示区120和非显示区。显示区120上设有多条互相平行的数据线 (data line)D, Dm、多条互相平行的栅极线(gate line)G! Gn、多个显示单元 Pu Pmn、多条互相平行的感测线Sxl SXm、多个感测单元Sn Smn，以及多 个薄膜晶体管(thin film transistor, TFT)开关TFTu TFTmn。数据线D!
Dm和栅极线Gi Gn彼此交错设置，而感测线Sx! Sxm中每一感测线设于数 据线D! Dm中相对应的两相邻数据线之间。显示单元Pn Pmn分别设于相对
应数据线和栅极线的交会处，每一显示单元皆包含TFT开关、液晶电容CLc 和储存电容CsT,可依据电容内存的电荷来控制光线。感测单元Su S^可检
测触控信号，并在检测到触控信号时呈现导通的状态(短路)。薄膜晶体管
开关TFT TFTmn的栅极分别耦接于相对应的栅极线，并依据相对应的栅极 线传来的扫描信号将感测单元Sn Smn分别电连接至相对应的感测线SX1 SXm,或是电性分离感测单元Sn S^和相对应的感测线Sxl SXm。
液晶显示器100的非显示区上设有源极驱动电路(sourcedriver)130、栅极 驱动电路(gate driver) 140，以及一感测电路150。栅极驱动电路140耦接于栅 极线G! Gn，可产生扫描信号以通过相对应的栅极线开启或关闭相对应显示 单元Pu Pmn之内的TFT开关。源极驱动电路130耦接于数据线D广Dm，可 产生对应于每一显示单元欲显示图像的数据信号，并通过相对应的数据线传 至相对应的显示单元。感测电路150耦接于感测线Sxl SXm，可依据感测线
Sxi Sxm传来的信号来计算出触碰点的位置。
发明内容
本发明提供一种具有多重触控功能的显示面板，包含显示区域和非显示 区域。该显示区域包含数据线，用来传递相关于显示图像的数据信号；栅极 线，用来传递扫描信号；显示单元，耦接于该数据线和该栅极线，用来依据 该扫描信号及该数据信号来显示图像；第一感测线，用来输出一相关于该扫描信号的感测信号；第二感测线，用来传送该感测信号；以及感测单元，耦 接于该第一感测线和该第二感测线之间，用来依据一触控信号电连接或电性 分离该第一和第二感测线。该非显示区域包含栅极驱动电路，用来输出该扫 描信号和重置信号；第一开关，耦接于该栅极线和该第二感测线之间，用来 依据该扫描信号提供充电该第二感测线的路径；以及第二开关，用来提供放 电该第二感测线的路径，该第二幵关包含第一端，耦接于该第二感测线； 第二端，耦接于一接地电位；控制端，耦接于该栅极驱动电路，用来依据该 重置信号电连接或电性分离该第一端和该第二端。
本发明另提供一种具有多重触控功能的显示面板，包含显示区域和非显 示区域。该显示区域包含多条数据线，用来传递相关于显示图像的数据信号； 多条栅极线，用来传递扫描信号；多个显示单元，分别耦接于该多条数据线 中相对应的数据线与该多条栅极线中相对应的栅极线，用来依据该相对应的 栅极线传来的扫描信号及该相对应的数据线传来的数据信号来显示图像；多 条第一感测线，用来依据相对应显示单元接收到的扫描信号，分别输出相对 应的感测信号；多条第二感测线，分别用来传送相对应的感测信号；多个感 测单元，分别耦接于相对应的第一感测线和一相对应的第二感测线之间，每
一感测单元依据相对应的触控信号电连接或电性分离该相对应的第一和第二 感测线。该非显示区域包含栅极驱动电路，用来输出扫描信号和重置信号； 多个第一开关，分别耦接于相对应的栅极线和相对应的第二感测线之间，用 来依据相对应的扫描信号分别提供充电相对应的第二感测线的路径；多个第 二开关，分别用来提供放电相对应的第二感测线的路径，每一第二开关包含-第一端，耦接于一相对应的第二感测线；第二端，耦接于一接地电位；以及 控制端，耦接于该栅极驱动电路，用来依据一相对应的重置信号电连接或电 性分离该第一端和该第二端。
传统触控式面板使用单一触控技术(single-touch)，同一时间只能向控 制器传达单一触点信息。在某些较为复杂的应用中(如3D图像处理接口)，使用者常常需要搭配鼠标及键盘一并使用，才能得到最佳的操控效果。本发
明新发展出的多重触控(multi-touch)则能够记录同一时间发生的多点触摸信 息，让使用者能够以手势、动作或是以触碰方式来进行操控触控式萤幕，还 能够在同一时间允许多个用户进行互联通讯(如互动式的电视墙)。
图1为背景技术中一液晶显示器的示意图。
图2为本发明第一实施例中一液晶显示器的示意图。
图3为本发明第二实施例中一液晶显示器的示意图。
附图标号
130、 230源极驱动电路140、 240栅极驱动电路
150、 250感测电路260重置电路
D, Dm数据线G, Gn栅极线
Pll Pnm显示单元S11 Smn感测单元
CLC液晶电容Cst储存电容
D二极管SW! SWn开关电路
120、 220显示区
100、 200、300液晶显示器
sxl sXm、sY1 sYn感测线
TFT、 TFT1、 TFT2、 TFT！薄膜晶体管开关
具体实施例方式
传统触控式面板使用单一触控技术(single-touch)，同一时间只能向控 制器传达单一触点信息。在某些较为复杂的应用中(如3D图像处理接口)，
使用者常常需要搭配鼠标及键盘一并使用，才能得到最佳的操控效果。本发 明新发展出的多重触控(multi-touch)则能够记录同一时间发生的多点触摸信息，让使用者能够以手势、动作或是以触碰方式来进行操控触控式萤幕，还 能够在同一时间允许多个用户进行互联通讯(如互动式的电视墙)。
请参考图2，图2为本发明第一实施例中具有多重触控功能的液晶显示器 200的示意图。液晶显示器200包含显示区220。显示区220上设有多条互相 平行的数据线Di Dm、多条互相平行的栅极线" Gn、多个显示单元Pn
Pmn、多条互相平行的感测线Sjo Sxm和SYi Syn、多个感测单元S,! S咖， 以及多个开关电路SW! SWn。数据线Di Dm和栅极线G广Gn彼此交错设 置，而感测线Sx! S加中每一感测线设于数据线D! Dm中相对应的两相邻 数据线之间。显示单元PU Pmn分别设于相对应数据线和栅极线的交会处，
每一显示单元皆包含TFT开关、液晶电容Cu:和储存电容CsT，可依据电容内 存的电荷来控制光线。感测单元Sn S皿可检测触控信号，并在检测到触控 信号时呈开启(短路)。
感测单元Sn S^的一端分别耦接于相对应的感测线Sxl SXm，另一端
则分别通过相对应的感测线S^ SYn耦接于相对应的开关电路SW! SWn。
针对液晶显示器的运作原理，感测单元Sn S^可检测不同类型的触控信号， 例如触控信号可包含压力、电容、光线强度或超音波信号的变化。若检测到 触控信号，感测单元Su S^会被开启(短路)，亦即将相对应的开关电路 SW, SWn分别通过相对应的感测线SY1 SYn电连接至相对应的感测线SX1
Sxra。
液晶显示器200的非显示区上设有源极驱动电路230、栅极驱动电路240、 感测电路250，以及一重置电路260。栅极驱动电路240耦接于栅极线Gj Gn，可产生扫描信号以通过相对应的栅极线开启或关闭相对应显示单元Pu Pn^之内的TFT开关。源极驱动电路230耦接于数据线Di Dm，可产生对应 于每一显示单元欲显示图像的数据信号，并通过相对应的数据线传至相对应 的显示单元。感测电路250耦接于感测线Sxl SXm，可依据感测线Sxl SXm 传来的信号计算出触碰点的位置。本发明的开关电路SWi SWn各包含两开关元件，在本发明第一实施例
中，每一开关电路皆包含二极管D和薄膜晶体管开关TFT。在多点触控的应
用中，若使用者同时碰触感测单元Su和Sm，感测线SY,感测线和Syn皆会被
电连接至感测线Sxp若无其它控制机制，此时感测线Sx,则将无法识别信号。 因此，本发明的液晶显示器200使用开关电路中的二极管D来控制在栅极 线G!接收到扫描信号时，虽然感测单元Su和S^皆为导通，但仅有开关电路 SW,中的二极管D会被开启，因此信号仅会通过感测单元Su传递至感测线
SX1;同理，在栅极线Gn接收到扫描信号时，虽然感测单元Su和Sm皆为导 通，但仅有开关电路SWn中的二极管D会被开启，因此信号仅会通过感测单
元S^传递至感测线SX1。
另一方面，若感测线Sw SYn的电位一直维持在高电位，并无法达到多
点触控的要求。当栅极线&接收到扫描信号时，会开启开关电路sw,中的二
极管D，此时感测线S^会被充电至扫描信号的高电位，若无其它控制机制，
此时感测线s^的电位一直维持在高电位，并无法继续提供扫描功能。因此，
本发明的液晶显示器200使用开关电路中的薄膜晶体管开关TFT来控制。在 扫描信号的空白时间(blanking)，栅极驱动电路230内的重置电路260会输出 控制信号至开关电路SW! SW。，通过开启开关电路SWi SWn的薄膜晶体 管开关TFT以分别提供感测线S^ SYn的放电路径，使得每一感测线SY1
Syn的电位皆能再次回到低电位。因此，本发明的液晶显示器200能提供多重
触控的功能。
请参考图3，图3为本发明第二实施例中具有多重触控功能的液晶显示器 300的示意图。本发明第二实施例的液晶显示器300和第一实施例的液晶显示 器200结构类似，不同之处在于开关电路SW! SWn的结构。在本发明第一 实施例的液晶显示器200中，每一开关电路皆包含二极管D和薄膜晶体管开 关TFT。在本发明第二实施例的液晶显示器300中，每一开关电路皆包含薄 膜晶体管开关TFT1和TFT2。液晶显示器300的薄膜晶体管开关TFT1和TFT2功能分别同于液晶显示器200的二极管D和薄膜晶体管开关TFT，因此液晶 显示器300的运作方式和液晶显示器200类似，在前述说明书内容中己经详 细说明，在此不另加赘述。
依据运作原理，本发明的液晶显示器200和300可使用不同种类的感测 单元，例如电阻式、电容式和压电材料等感压元件，或是光二极管和光晶体 管等感光元件。此外，本发明的开关电路SW
SWn可包含二极管D和薄膜 晶体管开关TFT，或是其它具有相同功能的开关元件。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均 等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1. 一种具有多重触控功能的显示面板，其特征在于，所述的显示面板包含一显示区域，包含一数据线，用来传递一相关于显示图像的数据信号；一栅极线，用来传递一扫描信号；一显示单元，耦接于所述数据线和所述栅极线，用来依据所述扫描信号及所述数据信号来显示图像；一第一感测线，用来输出一相关于所述扫描信号的感测信号；一第二感测线，用来传送所述感测信号；以及一感测单元，耦接于所述第一感测线和所述第二感测线之间，用来依据一触控信号电连接或电性分离所述第一和第二感测线；以及一非显示区域，包含一栅极驱动电路，用来输出所述扫描信号和一重置信号；一第一开关，耦接于所述栅极线和所述第二感测线之间，用来依据所述扫描信号提供充电所述第二感测线的路径；以及一第二开关，用来提供放电所述第二感测线的路径，所述第二开关包含一第一端，耦接于所述第二感测线；一第二端，耦接于一接地电位；一控制端，耦接于所述栅极驱动电路，用来依据所述重置信号电连接或电性分离所述第一端和所述第二端。
2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示单元包含 一薄膜晶体管开关，其控制端耦接于所述栅极线，而其第一端耦接于所述数据线；一液晶电容，耦接于所述薄膜晶体管开关的第二端；以及一储存电容，耦接于所述薄膜晶体管开关的第二端和一共同电压。
3. 如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述非显示区域另包含一 源极驱动电路，用来提供所述数据信号。
4. 如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述非显示区域另包含一 感测电路，耦接于所述第一感测线，用来依据所述感测信号判断产生所述触 控信号的位置。
5. 如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述栅极驱动电路另包含 一重置电路，用来产生所述重置信号。
6. 如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述栅极驱动电路、所述 第一开关，和所述第二开关系设置于同一印刷电路板之上。
7. 如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述感测单元是包含一感 压元件或一感光元件。
8. 如权利要求7所述的显示面板，其特征在于，所述感压元件包含一电容 式感压元件或一压电元件。
9. 如权利要求7所述的显示面板，其特征在于，所述感光元件包含一光二 极管或一光晶体管。
10. —种具有多重触控功能的显示面板，其特征在于，所述的显示面板包含一显示区域，包含多条数据线，用来传递相关于显示图像的数据信号； 多条栅极线，用来传递扫描信号；多个显示单元，分别耦接于所述多条数据线中一相对应的数据线与 所述多条栅极线中一相对应的栅极线，用来依据所述相对应的栅极线传来的 扫描信号及所述相对应的数据线传来的数据信号来显示图像；多条第一感测线，用来依据相对应显示单元接收到的扫描信号，分 别输出相对应的感测信号；多条第二感测线，分别用来传送相对应的感测信号； 多个感测单元，分别耦接于一相对应的第一感测线和一相对应的第 二感测线之间，每一感测单元依据一相对应的触控信号电连接或电性分离所 述相对应的第一和第二感测线；以及 一非显示区域，包含-一栅极驱动电路，用来输出扫描信号和重置信号； 多个第一开关，分别耦接于相对应的栅极线和相对应的第二感测线 之间，用来依据相对应的扫描信号分别提供充电相对应的第二感测线的路径； 多个第二开关，分别用来提供放电相对应的第二感测线的路径，每 一第二开关包含一第一端，耦接于一相对应的第二感测线； 一第二端，耦接于一接地电位；以及一控制端，耦接于所述栅极驱动电路，用来依据一相对应的重 置信号电连接或电性分离所述第一端和所述第二端。
11. 如权利要求10所述的显示面板，其特征在于，每一显示单元包含 一薄膜晶体管开关，其控制端耦接于一相对应的栅极线，而其第一端耦接于一相对应的数据线；一液晶电容，耦接于所述薄膜晶体管开关的第二端；以及 一储存电容，耦接于所述薄膜晶体管开关的第二端和一共同电压。
12. 如权利要求10所述的显示面板，其特征在于，所述非显示区域另包含 一源极驱动电路，用来提供数据信号。
13. 如权利要求10所述的显示面板，其特征在于，所述非显示区域另包含 一感测电路，耦接于所述多条第一感测线，用来依据所述多条第一感测线传 来的感测信号判断产生触控信号的位置。
14. 如权利要求10所述的显示面板，其特征在于，所述栅极驱动电路另包 含一重置电路，用来产生所述重置信号。
15. 如权利要求10所述的显示面板，其特征在于，所述栅极驱动电路、所述多个第一开关，和所述多个第二幵关系设置于同一印刷电路板之上。
16. 如权利要求10所述的显示面板，其特征在于，所述多个感测单元是包含感压元件或感光元件。
17. 如权利要求16所述的显示面板，其特征在于，所述感压元件是包含电 容式感压元件或压电元件。
18. 如权利要求16所述的显示面板，其特征在于，所述感光元件是包含光 二极管或光晶体管。
全文摘要
本发明提供一种具有多重触控功能的显示面板，该具有多重触控功能的显示面板包含显示区域和非显示区域。显示区域上设有数据线、栅极线、第一感测线、第二感测线，以及感测单元。感测单元依据触控信号电连接或电性分离该第一和第二感测线。非显示区域上设有栅极驱动电路、第一开关和第二开关。第一开关依据扫描信号提供充电第二感测线的路径，而第二开关依据重置信号则用来提供放电该第二感测线的路径。
文档编号G02F1/133GK101424855SQ20081018381
公开日2009年5月6日 申请日期2008年12月9日 优先权日2008年12月9日
发明者王朝珍, 蔡育铮, 贾邦强, 郑国兴, 马玫生 申请人:友达光电股份有限公司