专利名称：触控面板的制作方法
触控面板
技术领域：
本发明关于一种触控面板，特别是关于一种适用于平面显示装置的触控面板。背景技术：
近年来，由于触控输入在使用上的直觉性，触控检测装置已经被广泛地应用在许 多领域中，例如手机、个人数字助理(PDAs)、自动提款机、游戏机、医疗仪器、液晶显示装 置和计算机等等。一般而言，典型的触控检测装置会具有一个控制器、一个具有多个触控检 测组件的检测电路、用来连接该控制器以及该些触控检测组件的控制线、和一个触控面板。 比较常见的触控检测装置可以粗分为电容式、按压式和光学式，分别是通过检测按压前后 的电容变化量、压力变化量、或亮度变化量来输出对应的电信号。请参考图14，其绘示一现有的触控检测单元。该检测电路包含重置晶体管 (RST-TFT)、放大晶体管(AMP-TFT)、选择晶体管(SEL-TFT)、参考电容(Cref)和液晶电容 (Clc)。请参考图13，其绘示一现有的光学式触控检测单元。该检测电路包含源极随耦 晶体管(Ml)、重置晶体管^2)、偏压1 1~^3)、光传感器(photosensor, PD)和储存电容 (Cst)。如图13和图14所示的触控检测单元中，有时候由于检测到的信号太过微弱，会导 致控制器无法判断碰触行为是否有发生，也因此导致了触控检测装置的灵敏度下降。
发明内容本发明的目的之一在提供一种触控面板，其可以增加触控面板检测的灵敏度。本发明提出一种触控面板。此触控面板包括一画素数组、多条扫描线、至少一触控 检测单元和一触控检测电路。该画素数组包含多个以矩阵方式排列的画素。该多条扫描线 电性耦接于该画素数组的一对应画素列。该至少一触控检测单元，对应于该画素数组设置。 其中该触控检测单元包含第一晶体管和第二晶体管，该第一晶体管，包含一第一端、一第二 端和一栅极，该第一端用以接收一第一偏压；该第二晶体管，包含一第三端、一第四端和一 栅极，该第第三端电性耦接该第二端，该第四端用以接收一第二偏压。该触控检测电路电性 耦接该第一晶体管的该栅极和该第二晶体管的该栅极，其中该触控检测电路包含一第一电 容和第二电容，并于该触控面板受到碰触时根据该第一电容和第二电容的电容值输出一触 控信号。本发明另提出一种触控面板。此触控面板包含一画素数组、多条扫描线、至少一触 控检测单元。该画素数组，包含多个以矩阵方式排列的画素。该多条扫描线，电性耦接于该 画素数组的一对应画素列。该至少一触控检测单元，对应于该画素数组设置，其中该触控检 测单元包含一感应电路和一触控检测电路。该感应电路包含一第一感应单元和一第二感应 单元，该第一感应单元具有一第一端和一第二端，该第二感应单元具有一第三端和第四端， 其中该第二端耦接该第三端；该触控检测电路包含一串联的一第一电容和一第二电容，该第一电容具有一第一端和一第二端，该第二电容具有一第三端和一第四端，该第二端耦接 该第三端且电性耦接该第一感应单元的该第二端和该第二感应单元的该三端，该第一端适 于接收一周期性信号，其中该触控检测单元于该触控面板受到碰触时根据该第一电容和第 二电容的电容值在该周期性信号位于高准位时输出一触控信号。 本发明又提出一种触控面板。该触控面板包含一画素数组、多条扫描线和至少一 触控检测单元。该画素数组包含多个以矩阵方式排列的画素。该多条扫描线，电性耦接于 该画素数组的一对应画素列。该至少一触控检测单元对应于该画素数组设置，其中该触控 检测单元包含一光敏单元、一重置晶体管和一触控检测电路。该光敏单元具有一第一端和 一第二端；该重置晶体管包含一第一端、一第二端，和一栅极端，该第一端适于接收一周期 性信号，该第二端耦接该光敏单元的该第二端，该栅极端耦接该多条扫描线其中之一。该 触控检测电路包含一串联的一第一电容和一第二电容，该第一电容具有一第一端和一第二 端，该第二电容具有一第三端和一第四端，该第一端适于接收该周期性信号，该第一电容的 第二端耦接该第二电容的该第三端，且该第一电容的该第二端耦接该光敏单元的该第二 端，其中该触控检测单元于该触控面板受到碰触时根据该第一电容和第二电容的电容值输 出一触控信号。
图1为根据本发明--实施例所绘示的触控面板的示意图2为根据本发明--实施例触控检测单元的示意图3为根据本发明--实施例触控检测面板的驱动波形的示意图4为根据本发明--实施例的一触控检测单元的示意图5为根据本发明--实施例触控检测面板的驱动波形的示意图6为根据本发明--实施例的触控检测单元的示意图7为根据本发明--实施例的触控检测单元的示意图8为根据本发明--实施例的触控检测面板的驱动波形的示意图
图9为根据本发明--实施例的触控检测单元的示意图10为根据本发明一实施例的触控检测面板的驱动波形的示意图
图11为根据本发明一实施例的触控检测单元的示意图12为根据本发明一实施例的触控检测面板的驱动波形的示意图
图13绘示一现有的光学式触控检测单元；
图14，其绘示一现有的触控检测单元。
主要组件符号说明1
100 触控面板
103 画素数组
105 画素
107、407、607、707、907、1107 触控检测单元
G(I) -G(N)扫描线
D(I) -D(M)数据线
RO读出线
Ml 第一晶体管M2 第二晶体管201、1101 触控检测电路203、1105 输出电路Vdh 第一偏压Vdl 第二偏压Cref:第一电容Clc:第二电容Cl 第三电容Mamp:放大晶体管Msel 选择晶体管301、303、801、803、1201、1203 波形401、1103 重置单元Mrst:晶体管703 感应电路701、1101 触控检测电路705:输出电路7031 第一感应单元7033 第二感应单元1109:光敏单元Rws 周期性信号Va 触控信号
具体实施方式请参考图1，其为根据本发明第一实施例所绘示的触控面板的示意图。该触控面板 100包含一画素数组103、至少一触控检测单元107、多条扫描线G(I) G(N)、多条数据线 D(I) D(M)、和多条读出线(readout line，R0)。该画素数组103包含多个画素105，其中 该多个画素105以矩阵方式排列；该多条扫描线电性耦接于该画素数组的一对应画素列； 该至少一触控检测单元107对应于该画素数组设置。请参考图2，图2为根据本发明一实施 例的一触控检测单元的示意图。该触控检测单元107包含一第一晶体管M1，一第二晶体管 M2，一触控检测电路201，和一输出电路203。该第一晶体管Ml包含一第一端、一第二端和 一栅极，该第一端用以接收一第一偏压Vdh，其中第一偏压Vdh较佳可为一固定偏压，然而 亦可为一周期性或非周期性的变动电压。该第二晶体管M2包含一第三端、一第四端和一栅 极，该第第三端电性耦接该第二端，该第四端用以接收一第二偏压Vdl，其中第二偏压Vdl 较佳可为一固定偏压，然而亦可为一周期性或非周期性的变动电压。该触控检测电路201， 电性耦接该第一晶体管Ml的该栅极和该第二晶体管M2的该栅极，其中该触控检测电路201 包含串联的第一电容Cref和一第二电容Clc。在一较佳实施例中，该第一电容Cref的第一 端和第二端分别连接到第一晶体管Ml和第二晶体管M2的栅极。其中该第一电容Cref较 佳地具有一固定的参考电容值，该第二电容Clc，举例而言，可为一液晶电容，当该触控面板受到触碰的时候，该液晶电容的电容值便会产生变化，此时触控检测电路201会于该触控 面板受到碰触时根据该第一电容Cref和第二电容Clc的电容值产生一触控信号，并通过输 出电路203产生一判别信号，再将其传送给读出线R0。读出线RO再将该判别信号传送给后 端处理单元(图未绘示)做信号处理以判断触碰行为是否发生。在此实施例中，输出电路 203包含一放大晶体管Mamp和一选择晶体管Msel，然而本发明不限于此，在其它实施例中， 输出电路亦可仅具有选择晶体管Msel。请一并参考图2和图3，图3为根据本发明第一实施例的触控检测面板的驱动波 形的示意图。Rws为从外部控制电路(图未绘示)馈入触控检测电路201的周期性信号， Va为根据触控检测电路201的电容值馈出给输出电路203的触控信号，GP(n-l)为控制输 出电路203的控制信号，举例而言，其可为第n-1条扫描线G(n-l)的栅极驱动信号(gate pulse)。在触控面板100受到按压的时候，第二电容Clc的值会变大，造成Va值具有一较 高位准，如图3的波形303所示；而当触控面板100没有受到按压的时候，Va值则具有较低 位准，如同波形301所示。当GP(n-l)为高准位时，则输出电路203会根据该触控信号Va 输出一判别信号到读出线R0，后端处理单元则根据该判别信号来判断触控行为是否发生。请参考图4，其为根据本发明第二实施例的一触控检测单元的示意图。第二实施例 的触控检测单元407与第一实施例的触控检测单元107相较，主要在于第二实施利的触控 检测单元407增加重置单元401。在第二实施例中，外部电路(图未绘示)通过重置单元 401将一重置电压传送到第一晶体管Ml的栅极。其中重置单元401可为一晶体管或一光敏 晶体管。以重置单元401包含一晶体管Mrst为例，晶体管Mrst具有一第一端，一第二端， 和一栅极端。该第一端适用于接收一从外部控制电路(图未绘示)馈入触控检测电路201 的周期性信号Rws ；该第二端耦接该触控检测电路201 ；该栅极端耦接第η条栅极线G(η)， 晶体管Mrst的栅极由第η条栅极线G(n)的栅极驱动信号GP(η)控制。当晶体管Mrst为 一光敏晶体管时，光敏晶体管会由于环境光强度大小不同而导致漏电程度不同，有助于触 控面板在较暗环境下的使用。请参考图5，图5为根据本发明第二实施例的触控检测面板的 驱动波形的示意图。其操作原理与第一实施例类似，在此不再赘述。请参考图6，图6为根据本发明第三实施例的一触控检测单元的示意图。第三实施 例中的触控检测单元607与第二实施例的触控检测单元407相较，主要在于其增加第三电 容Cl，第三电容Cl耦接第一电容Cref及第一晶体管Ml的该栅极端，通过调整第三电容Cl 的电容值，可以调整重置单元401的操作点，使其处于较佳的操作范围。请参考图7，图7为根据本发明第四实施例的一触控检测单元的示意图。该触控 检测单元707包含感应电路703，触控检测电路701，和输出电路705。感应电路703包含 第一感应单元7031和第二感应单元7033，第一感应单元7031具有一第一端和一第二端， 该第一端用以接收一第一偏压Vdh，其中第一偏压Vdh较佳可为一固定偏压，然而亦可为一 周期性或非周期性的变动电压。第二感应单元7033具有一第三端和第四端，该第四端用 以接收一第二偏压Vdl，其中第二偏压Vdl较佳可为一固定偏压，然而亦可为一周期性或非 周期性的变动电压。第一感应单元7031的第二端耦接第二感应单元7033的第三端。第一 感应单元7031，举例而言，可为二极管(diode)、光敏式二极管(photo diode)、光敏晶体管 (phototriode)、或以二极管方式连接的晶体管(diode-connected transistor)；第二感应 单元7033，举例而言，可为晶体管(transistor)，二极管(diode)或以二极管方式连接的晶体管(diode-connected transistor)。该触控检测电路701包含一串联的第一电容Cref 和第二电容Clc，第一电容Cref具有一第一端和一第二端，该第一端适于接收一从外部控 制电路(图未绘示)馈入触控检测电路701的周期性信号Rws ；第二电容Clc具有一第三 端和一第四端，且该第一电容Cref的该第二端耦接该第二电容Clc的该第三端；第一感应 单元7031的该第二端和该第二感应单元7033的该第三端耦接于该第一电容Cref的该第 二端。该触控检测电路701该触控面板受到碰触时根据该第一电容Cref和第二电容Clc 的电容值输出一触控信号。其中第一电容Cref较佳地具有一固定的参考电容值，第二电容 Clc，举例而言，可为一液晶电容，当该触控面板受到触碰的时候，该液晶电容Clc的电容值 便会产生变化，此时触控检测电路705会于该触控面板受到碰触时根据该第一电容Cref和 第二电容Clc的电容值产生一触控信号，并通过输出电路203产生一判别信号，再将其传送 给读出线R0。读出线RO再将该判别信号传送给后端处理单元(图未绘示)做信号处理以 判断触碰行为是否发生。在此实施例中，输出电路705包含一放大晶体管Mamp，然而本发明 不限于此，输出电路705亦可如图2所绘示的输出电路203，包含放大晶体管Mamp和选择晶 体管Msel。请一并参考图7和图8，图8为根据本发明一实施例的触控检测面板的驱动波形的 示意图。Rws为从外部控制电路(图未绘示)馈入触控检测电路701的周期性信号，Va为从 触控检测电路701馈出给输出电路705的触控信号。在触控面板100受到按压(touched) 的时候，第二电容Clc的值会变大，造成Va值具有一较大变动幅度的曲线801，如图8所 示；而当触控面板100没有受到按压(untouched)的时候，Va值具有一较小变动幅度的曲 线803。当Rws为高准位时，输出电路705会根据该触控信号Va输出一判别信号到读出线 R0，后端处理单元则根据该判别信号来判断触控行为是否发生。请参考图9，图9为根据本发明第四实施例的一触控检测单元的示意图。第四实 施例的触控检测单元907与第三实施例的触控检测单元407相较，主要差异在于其增加重 置单元901。在第四实施例中，外部电路(图未绘示)通过重置单元901将一重置电压Rws 传送到第一感应单元7031的第二端。其中重置单元901较佳可为一晶体管或一光敏晶体 管。当重置单元901为一晶体管时，晶体管Mrst具有一第一端，一第二端，和一栅极端。该 第一端适用于接收一从外部控制电路(图未绘示)馈入的周期性信号Rws ；该第二端耦接 该触控检测电路701 ；该栅极端耦接第η条栅极线G(n)，晶体管Mrst的栅极由第η条栅极 线G(n)的栅极驱动信号GP(η)控制。当晶体管Mrst为一光敏晶体管时，光敏晶体管会由 于环境光强度大小不同而导致漏电程度不同，有助于触控面板在较暗环境下的使用。请参 考图10，图10为根据本发明第四实施例的触控检测面板的驱动波形的示意图。其操作原理 与第三实施例类似，在此不再赘述。请参考图11，图11为根据本发明第五实施例的一触控检测单元的示意图。该触控 检测单元1107包含重置单元1103，光敏单元1109，触控检测电路1101，和输出电路1105。 光敏单元1109，举例而言，亦可为一光敏晶体管。其具有一第一端，一第二端和一栅极端，该 第一端用以接收一第一偏压Vdh，其中第一偏压Vdh较佳可为一固定偏压，然而亦可为一周 期性或非周期性的变动电压，该栅极端用以接收一光漏电流控制电压Vg，用以调变该光敏 晶体管在被照光时所产生的光漏电流大小。光敏单元1109，举例而言，可为一光敏二极管， 其具有一第一端和一第二端，该第一端用以接收一第一偏压Vdh，其中第一偏压Vdh较佳可为一固定偏压，然而亦可为一周期性或非周期性的变动电压。外部电路(图未绘示)通过 重置单元1103将一重置电压Rws传送到第一感应单元7031的第二端。重置单元1103较 佳可为一晶体管Mrst，晶体管Mrst具有一第一端，一第二端，和一栅极端。该第一端适于接 收一从外部控制电路(图未绘示)馈入的周期性信号Rws ；该第二端耦接该光敏单元1109 的第二端；该栅极端耦接第η条栅极线G(n)。该触控检测电路1101包含一串联的第一电容 Cref和第二电容Clc，第一电容Cref具有一第一端和一第二端，该第一端适于接收一从外 部控制电路(图未绘示)馈入触控检测电路701的周期性信号Rws ；第二电容Clc具有一第 三端和一第四端，且该第一电容Cref的该第二端耦接该第二电容Clc的该第三端；第一电 容Cref的第二端耦接于光敏单元1109的第二端。其中第一电容Cref较佳地具有一固定的 参考电容值，第二电容Clc，举例而言，可为一液晶电容，当该触控面板受到触碰的时候，该 液晶电容Clc的电容值便会产生变化，此时触控检测电路1101会根据该第一电容Cref和 第二电容Clc的电容值产生一触控信号，并通过输出电路203产生一判别信号，再传送给读 出线R0。读出线RO再将该判别信号传送给后端处理单元(图未绘示)做信号处理以判断 触碰行为是否发生。在此实施例中，输出电路1105包含一放大晶体管Msel，然而本发明不 限于此，输出电路1105亦可如图2所绘示的输出电路203或如图7所绘示的输出电路705。请一并参考图11和图12，图12为根据本发明第五实施例的触控检测面板的驱动 波形的示意图。Rws为从外部控制电路(图未绘示)馈入触控检测电路701的周期性信 号，Va为从触控检测电路701馈出给输出电路705的触控信号。在触控面板100受到按压 (touched)的时候，第二电容Clc的值会变大，造成Va值具有一较小变动幅度的曲线1201 ； 而当触控面板100没有受到按压(untouched)的时候，Va值具有一较大变动幅度的曲线 1203。当GP(n-l)为高准位时，输出电路705会根据该触控信号输出一判别信号到读出线 R0，后端处理单元则根据该判别信号来判断触控行为是否发生。本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。 必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于申请专利范围的精 神及范围的修改及均等设置均包含于本发明的范围内。
权利要求
一种触控面板，包含一画素数组，包含多个以矩阵方式排列的画素；多条扫描线，电性耦接于该画素数组的一对应画素列；和至少一触控检测单元，对应于该画素数组设置，其中该触控检测单元包含一第一晶体管，包含一第一端、一第二端和一栅极，该第一端用以接收一第一偏压；一第二晶体管，包含一第三端、一第四端和一栅极，该第第三端电性耦接该第二端，该第四端用以接收一第二偏压；和一触控检测电路，电性耦接该第一晶体管的该栅极和该第二晶体管的该栅极，其中该触控检测电路包含一第一电容和第二电容，并于该触控面板受到碰触时根据该第一电容和第二电容的电容值输出一触控信号。
2.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该触控检测单元另包含一输出单元，电性耦接该第一晶体管和该第二晶体管，用以根据该触控信号输出一判 别信号。
3.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该触控检测单元另包含一重置单元，电性耦接该第一电容，用以将一重置电压通过该重置单元传送到该第一 晶体管的该栅极。
4.根据权利要求3所述的触控面板，其特征在于，该重置单元包含一晶体管。
5.根据权利要求3所述的触控面板，其特征在于，该重置单元包含一光敏晶体管。
6.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该触控检测单元另包含一第三电容， 该第三电容耦接该第一电容及该第一晶体管的该栅极端。
7.一种触控面板，包含一画素数组，包含多个以矩阵方式排列的画素； 多条扫描线，电性耦接于该画素数组的一对应画素列；和 至少一触控检测单元，对应于该画素数组设置，其中该触控检测单元包含 一感应电路，包含一第一感应单元和一第二感应单元，该第一感应单元具有一第一端 和一第二端，该第二感应单元具有一第三端和第四端，其中该第二端耦接该第三端；和一触控检测电路，包含一串联的一第一电容和一第二电容，该第一电容具有一第一端 和一第二端，该第二电容具有一第三端和一第四端，该第二端耦接该第三端且电性耦接该 第一感应单元的该第二端和该第二感应单元的该三端，该第一端适于接收一周期性信号， 其中该触控检测单元于该触控面板受到碰触时根据该第一电容和第二电容的电容值在该 周期性信号位于高准位时输出一触控信号。
8.根据权利要求7所述的触控面板，其特征在于，该触控检测单元另包含一输出单元，电性耦接该第一晶体管和该第二晶体管，用以根据该触控信号输出一判 别信号。
9.根据权利要求7所述的触控面板，其特征在于，该触控检测单元另包含一重置单元，电性耦接该第一电容，用以将一重置电压通过该重置单元传送到该第一 感应单元的该第二端。
10.根据权利要求9所述的触控面板，其特征在于，该第一感应单元为一光敏晶体管。
11.根据权利要求10所述的触控面板，其特征在于，该重置单元包含一晶体管。
12.根据权利要求11所述的触控面板，其特征在于，该晶体管为一光敏晶体管。
13.根据权利要求7所述的触控面板，其特征在于，该第一感应单元和该第二感应单元 分别为二极管。
14.一种触控面板，包含一画素数组，包含多个以矩阵方式排列的画素；多条扫描线，电性耦接于该画素数组的一对应画素列；和至少一触控检测单元，对应于该画素数组设置，其中该触控检测单元包含一光敏单元，该光敏单元具有一第一端和一第二端；一重置晶体管，包含一第一端，一第二端，和一栅极端，该第一端适于接收一周期性信 号，该第二端耦接该光敏单元的该第二端，该栅极端耦接该多条扫描线其中之一；和一触控检测电路，包含一串联的一第一电容和一第二电容，该第一电容具有一第一端 和一第二端，该第二电容具有一第三端和一第四端，该第一端适于接收该周期性信号，该第 一电容的第二端耦接该第二电容的该第三端，且该第一电容的该第二端耦接该光敏单元的 该第二端，其中该触控检测单元于该触控面板受到碰触时根据该第一电容和第二电容的电 容值输出一触控信号。
15.根据权利要求14所述的触控面板，其特征在于，该光敏单元包含一光敏二极管。
16.根据权利要求14所述的触控面板，其特征在于，该光敏单元包含一光敏晶体管。
17.根据权利要求16所述的触控面板，其特征在于，该光敏晶体管另包含一栅极，该 栅极用以接收一光电流控制电压，用以调变该光敏晶体管在被照光时所产生的光漏电流大
18.根据权利要求14所述的触控面板，其特征在于，该触控检测单元另包含 一输出单元，电性耦接该第一电容的该第二端，用以根据该触控信号输出一判别信号。
全文摘要
一种触控面板，包含一画素数组，包含多个以矩阵方式排列的画素；多条扫描线，电性耦接于该画素数组的一对应画素列；和至少一触控检测单元，对应于该画素数组设置，其中该触控检测单元包含一第一晶体管，包含一第一端、一第二端和一栅极，该第一端用以接收一第一偏压；一第二晶体管，包含一第三端、一第四端和一栅极，该第三端电性耦接该第二端，该第四端用以接收一第二偏压；和一触控检测电路，电性耦接该第一晶体管的该栅极和该第二晶体管的该栅极，其中该触控检测电路包含一第一电容和第二电容，并于该触控面板受到碰触时根据该第一电容和第二电容的电容值输出一触控信号。
文档编号G06F3/041GK101930320SQ20101028640
公开日2010年12月29日 申请日期2010年9月6日 优先权日2010年9月6日
发明者刘子维 申请人:友达光电股份有限公司