触控显示器的制作方法

本发明涉及一种触控显示器，且特别是涉及一种具有触压感测(forcetouch)功能的触控显示器。

背景技术：

随着平面显示器(flatpaneldisplay；fpd)产业的进步，消费者倾向于从传统的阴极射线管显示器(cathode-raytube；crt)转换到液晶显示器(liquidcrystaldisplays；lcd)，因为液晶显示器具有较小的体积、较轻的重量以及较少的耗电量。现今的液晶显示面板在商业上普遍地使用于消费性电子产品，例如个人数字助理(personaldigitalassistants；pda)、移动电话、摄影机、笔记型电脑以及电视机。

为了使液晶显示器的输入更加便利，触控面板普遍地应用于液晶显示器中，以取代传统的输入装置，例如键盘或鼠标。近年来，触压感测(forcetouch)技术更应用于触控面板中，由此使得触控面板可侦测使用者触碰面板的力量大小。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种具有触压感测功能的触控显示器。

根据本发明的一实施例，上述的触控显示器包含背光模块、液晶显示面板以及触压感测电路。背光模块是用以输出光线且包含金属层和感应层。金属层是用以提供屏蔽功能。感应层设置于金属层上，其中感应层用以感应使用者的触碰动作。液晶显示面板设置于背光模块上，以接收背光模块的光线。液晶显示面板包含多条数据线和多条栅极线。数据线用以提供像素数据信号。栅极线用以提供扫描信号。触压感测电路电连接至多条第一感应线，以通过感应层来感应该使用者的触碰动作的力量，其中第一感应线为数据线或栅极线。

根据本发明的另一实施例，上述的触控显示器包含背光模块、液晶显示面板以及触压感测电路。背光模块用以输出光线，其中背光模块包含金属层，其用以提供屏蔽功能。液晶显示面板设置于背光模块上，以接收背光模块的光线。液晶显示面板包含多条数据线和多条栅极线。数据线用以提供像素数据信号。栅极线用以提供扫描信号。触压感测电路电连接至数据线和栅极线，以感应使用者的触碰动作的力量。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。

附图说明

当结合附图阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本发明的态样。应该强调的是，根据工业中的标准作法，各种特征并没有按比例绘示。实际上，为了清楚的讨论，各种特征可以被任意增大或缩小。

图1a是本发明实施例的触控显示器的剖面结构示意图；

图1b是本发明实施例的触控显示器操作的时序图；

图1c是本发明实施例的感应层的上视图；

图2是本发明实施例的触控显示器的剖面结构示意图；

图3a是本发明实施例的触控显示器300的剖面结构示意图；

图3b是本发明实施例的感应层的上视图；

图4是本发明实施例的触控显示器的剖面结构示意图；

图5是本发明实施例的触控显示器的剖面结构示意图；

图6是本发明实施例的触控显示器的剖面结构示意图。

符号说明

100、200、300、400、500、600：触控显示器

110：液晶显示面板

112：上部

114：下部

120：背光模块

122：感应层

122a：第二感应线

124：金属层

130：触压感测电路

132：信号传送电路

134：信号接收电路

330：触压感测电路

630：触压感测电路

cf、cf1、cf2：等效电容

dl：数据线

gl：栅极线

gp：间隙部

gnd：接地参考信号

iso：导体层

lc：液晶层

lfd：同步信号

p1：显示阶段

p2：触控模式阶段

p3：触压感测阶段

rx：反馈信号

tl：电路层

tx：感应信号

具体实施方式

本发明详述如下。以下所述的实施例用以呈现本发明的较佳实施例，而非用以限缩本发明的范畴。

请参照图1a和图1b，图1a是本发明实施例的触控显示器100的剖面结构示意图，图1b是触控显示器100的操作的时序图。触控显示器100的操作包含显示阶段p1、触控模式阶段p2以及触压感测(forcetouch)阶段p3。显示阶段p1用以显示影像，触控模式阶段p2用以感应使用者触碰触控显示器100的轨迹，而触压感测阶段p3用以感应使用者触碰触控显示器100的力量。在本实施例中，在图框n中，首先进行显示阶段p1，然后依序进行触控阶段p2以及触压感测阶段p3。然而，本发明的实施例并不受限于此。

触控显示器100包含液晶显示面板110、背光模块120以及触压感测电路130。液晶显示面板110包含上部112、液晶层lc以及下部114。在本实施例中，上部112包含彩色滤光片基板、设置于彩色滤光片基板上的保护盖板(coverlens)、以及用以感应使用者的触碰动作的触控感测电路。然而，本发明的实施例并不受限于此。下部114包含用以提供接地屏蔽功能的导体层iso、多条数据线dl、多条栅极线gl以及薄膜晶体管(thin-film-transistior；tft)电路层tl。在本实施例中，下部114为tft阵列基板，但本发明的实施例并不受限于此。

背光模块120包含间隙部gp、感应层122以及金属层124。间隙部gp位于感应层122上，且用以于使用者触碰触控显示器100时产生形变。感应层122位于间隙部gp以及金属层124之间，以感应使用者的触碰动作。金属层124用以提供屏蔽功能来屏蔽触控显示器100。

触压感测电路130包含信号传送电路132以及信号接收电路134。信号传送电路132电连接至第一感应线，以传送感应信号tx，例如方波信号或三角波信号，至第一感应线。在本实施例中，第一感应线为栅极线gl，但本发明的实施例并不受限于此。在本发明的另一实施例中，第一感应线为数据线dl。换句话说，在此实施例中，信号传送电路132传送感应信号tx至数据线dl。

信号接收电路134电连接至感应层122，以从感应层122接收反馈信号rx。反馈信号rx是根据感应讯tx以及使用者的触碰动作而产生于感应层122上。例如，当使用者触碰触控显示器100时，间隙部gp会产生形变(例如，间隙部的表面会凹陷)，由此改变形成于栅极线gl以及感应层122之间的等效电容cf的电容值。此时，由于等效电容cf的电容值产生变化，反馈信号rx产生于感应层122上，而信号接收电路134接收反馈信号rx来决定使用者的触碰动作的力道。

请参照图1c，图1c是感应层122的上视图。在本实施例中，感应层122包含多条第二感应线122a，且每一条第二感应线122a电连接至触压感测电路130。当第二感应线122a与栅极线gl投影至同一平面时，第二感应线122a的排列方式使得第二感应线122a与栅极线gl的投影互相垂直。如此，触压感测电路130可通过感应层122和栅极线gl来获得使用者的触碰位置。

在信号传送电路132传送感应信号tx至数据线dl的实施例中，当第二感应线122a与数据线dl投影至同一平面时，第二感应线122a的排列方式使得第二感应线122a与数据线dl的投影互相垂直。

请参照图2，图2是本发明实施例的触控显示器200的剖面结构示意图。触控显示器200类似于触控显示器100，但不同之处在于信号传送电路132传送感应信号tx至感应层122，而信号接收电路134则从栅极线gl接收反馈信号rx。在另一实施例中，当信号传送电路132传送感应信号tx至感应层122时，信号接收电路134从数据线dl接收反馈信号rx。

请参照图3a，图3a是本发明实施例的触控显示器300的剖面结构示意图。触控显示器300类似于触控显示器100，但不同之处在于触控显示器300操作于自身模式(self-mode)。

触控显示器300包含电连接至感应层122的触压感测电路330，且接地参考信号gnd被施加至栅极线gl。触压感测电路330用以传送感应信号tx至感应层122，且从感应层122接收反馈信号rx。例如，当使用者触碰触控显示器300时，位于栅极线gl与感应层122之间的等效电容的电容值产生变化，而感应层122上的信号也会变化。然后，触压感测电路330可侦测感应层122上的信号变化(反馈信号rx)，来决定使用者的触碰动作的力道。

在本实施例中，同步信号lfd被施加至数据线dl，以忽略位于数据线dl与感应层122间的等效电容的影响，其中同步信号lfd同步于施加在感应层122的感应信号tx。然而，在本发明的另一实施例中，接地参考信号gnd被施加于数据线dl，且同步信号lfd被施加于栅极线gl。在此实施例中，反馈信号rx是根据数据线dl与感应层122间的等效电容的电容值变化而产生，且位于栅极线gl与感应层122间的等效电容的影响可忽略。

请参照图3b，图3b是本发明实施例的感应层322的上视图。感应层322可用以取代触控显示器300的感应层322。在本实施例中，感应层322包含多个排列为矩阵型态的感应块322a，且每一感应块322a电连接至触压感测电路330。如此，触压感测电路330可通过感应层322来获得使用者所触碰的位置。

请参照图4，图4是本发明实施例的触控显示器400的剖面结构示意图。触控显示器400类似于触控显示器300，但不同之处在于触控感测电路330电连接至栅极线gl，而接地参考信号gnd被施加于感应层122。如此，当使用者触碰触控显示器400时，位于感应层122与栅极线gl间的等效电容的电容值会产生变化，而栅极线gl上的信号也会相应地变化。然后，触控感测电路330可侦测栅极线gl上的信号变化(反馈信号rx)来决定使用触碰的力道。

在本发明的另一实施例中，接地参考信号gnd被施加于数据线dl，且同步信号lfd被施加于感应层122。如此，当使用者触碰触控显示器400时，位于数据线dl与栅极线gl间的等效电容的电容值会产生变化，而栅极线gl上的信号也会相应地变化。然后，触控感测电路330可侦测栅极线gl上的信号变化(反馈信号rx)来决定使用触碰的力道。

在本发明的另一实施例中，触压感测电路330可电连接至数据线dl。在此实施例中，接地参考信号gnd被施加至数据线dl或感应层122，而同步信号lfd可被施加至另一者。

请参照图5，图5是本发明实施例的触控显示器500的剖面结构示意图。触控显示器500类似于触控显示器100，但不同之处在于触控显示器500不包含感应层122。

在本实施例中，因为触控显示器500不包含感应层122，信号传送电路132电连接至金属层124，以传送感应信号tx至金属层124。再者，信号接收电路134电连接至栅极线gl和数据线dl，以从栅极线gl和数据线dl接收反馈信号rx。例如，当使用者触碰触控显示器500时，位于栅极线gl和金属层124间的等效电容cf1的电容值会产生变化，而位于数据线dl和金属层124间的等效电容cf2的电容值也会产生变化。等效电容cf1和cf2的电容值变化会造成栅极线gl和数据线dl上的信号变化。如此，触压感测电路130可侦测栅极线gl和数据线dl上的信号变化(反馈信号rx)来决定使用者的触碰动作的力道。

请参照图6，图6是本发明实施例的触控显示器600的剖面结构示意图。触控显示器600类似于触控显示器500，但不同之处在于触控显示器600操作于自身模式。

触控显示器600包含电连接至栅极线gl和数据线dl的触压感测电路630，且接地参考信号gnd被施加于金属层124。触压感测电路630用以传送感应信号tx至栅极线gl和数据线dl，且从栅极线gl和数据线dl接收反馈信号rx。例如，当使用者触碰触控显示器600时，等效电容cf1和cf2的电容值会产生变化，而栅极线gl和数据线dl上的信号也会相应地改变。如此，触压感测电路630可侦测栅极线gl和数据线dl上的信号变化(反馈信号rx)来决定使用者的触碰动作的力道。在本实施例中，同步信号lfd被施加于导体层iso。

在本发明的另一实施例中，同步信号lfd被施加于金属层124，而接地参考信号gnd被施加于导体层iso。在此实施例中，当使用者触碰触控显示器600时，位于栅极线gl和导体层iso间的等效电容的电容值会产生变化，而位于数据线dl和导体层iso间的等效电容的电容值也会产生变化。上述等效电容的电容值变化会造成栅极线gl和数据线dl上的信号变化。如此，触压感测电路130可侦测栅极线gl和数据线dl上的信号变化(反馈信号rx)来决定使用者的触碰动作的力道。

虽然结合以上实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。