專利名稱：觸控式平面顯示器及觸控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種觸控技術(shù)，尤指一種可直接感測平面顯示器的觸控點(diǎn)的觸控式平
面顯示器。
背景技術(shù)：
由于高科技電子信息業(yè)的蓬勃發(fā)展，消費(fèi)性電子產(chǎn)品已成為人們?nèi)粘Ｉ钪械谋?需品，且許多消費(fèi)性電子產(chǎn)品已朝向輕薄短小的趨勢邁進(jìn)，特別是結(jié)合顯示與輸入兩種技 術(shù)的觸控式液晶顯示面板，其同時(shí)具有液晶顯示與觸控輸入的功能，而能大幅度提升各類 消費(fèi)性電子產(chǎn)品的實(shí)用性能。 請參閱圖1所示，為現(xiàn)有的觸控式液晶顯示面板示意圖，如圖所示，觸控式液晶顯 示面板1主要具有液晶面板11與觸控面板12所組成，其組裝時(shí)，在液晶面板11 (或觸控面 板12)表面布滿光學(xué)膠，接著將觸控面板12(或液晶面板11)貼附于光學(xué)膠上，接著通過壓 合與加熱等手續(xù)，待光學(xué)膠固化后，便完成觸控式液晶顯示面板1的組裝。
觸控式液晶顯示面板1在使用時(shí)，液晶面板11有專屬的顯示驅(qū)動(dòng)電路，觸控面板 12也需要專屬的觸控位置分析電路，除此之外，也需要有相關(guān)的驅(qū)動(dòng)電路，將觸控位置與液 晶顯示位置進(jìn)行整合，以便觸碰到觸控面板12時(shí)，液晶面板11即時(shí)顯示對應(yīng)的動(dòng)作。
然而，上述可發(fā)現(xiàn)，觸控式液晶顯示面板1必須要兩種面板，即觸控面板11與液晶 面板12予以組合，因此，位于底層的液晶面板12在發(fā)光顯示時(shí)，光線會(huì)先經(jīng)過觸控面板11， 導(dǎo)致觸控式液晶顯示面板1的發(fā)光效率下降，同時(shí)，觸控式液晶顯示面板1的厚度也無法有 效降低，主要原因仍是其至少需要兩種不同的面板疊設(shè)而成。 再者，不同技術(shù)型態(tài)的觸控面板12，如電阻式或電容式等，其觸控位置分析電路也 不相同，因此，觸控式液晶顯示面板1僅對應(yīng)一種技術(shù)型態(tài)觸控面板12，且不容易與液晶面 板11的的顯示驅(qū)動(dòng)電路整合，另外，各型態(tài)的觸控面板12在使用或制造時(shí)，各有其缺失，例 如電阻式的觸控面板12，其使用時(shí)受限于環(huán)境溫度，溫度偏高、偏低或溫差大的環(huán)境下，容 易影響到其觸控位置判斷的精確度，同時(shí)，電阻式的觸控面板12不容易朝大尺寸開發(fā)；再 如電容式的觸控面板12，其使用時(shí)容易受周遭電場與濕度影B向，導(dǎo)致判斷觸控位置的精確 度下降，同時(shí)，電容式的觸控面板12必須以手指作為接觸的來源，無法隨意使用一般的觸 控筆，更無法以手寫的方式輸入。 因此，便有本領(lǐng)域技術(shù)人員開發(fā)出不需要觸控面板12，便能直接進(jìn)行觸控的液晶 面板l，如中國臺(tái)灣省專利公報(bào)，公告號(hào)第1245252號(hào)的液晶顯示器及其觸控方法，其是利 用現(xiàn)成的液晶面板結(jié)構(gòu)，而其在掃描線掃描寫入影像數(shù)據(jù)(或信號(hào))的空檔時(shí)間，也即掃 描線所對應(yīng)的晶體管呈關(guān)閉(off)狀態(tài)時(shí)，分別量測薄膜晶體管液晶顯示器的對向電極 (o卯osite electrode)與掃描線(scan line)間的液晶電容效應(yīng)，并依據(jù)各掃描線所對應(yīng) 的液晶電容效應(yīng)來判斷液晶顯示器的液晶熒幕是否有被觸壓，若有被觸壓，則將一 電壓信 號(hào)注入至各數(shù)據(jù)線中，之后，再分別量測對向電極與數(shù)據(jù)線(data line)間的液晶電容效 應(yīng)，再依據(jù)掃描線、信號(hào)線所檢測出的各液晶電容效應(yīng)大小或變化，來決定熒幕上的受壓點(diǎn)(座標(biāo))，據(jù)此，即可達(dá)到觸控?zé)赡坏墓δ堋?雖然所述專利案并未改變現(xiàn)行的液晶面板結(jié)構(gòu)，但在判斷液晶面板是否有觸控 時(shí)，除了需要同時(shí)偵測掃描線與信號(hào)線的信號(hào)外，其必須額外提供一個(gè)電壓信號(hào)，再由所述 電壓信號(hào)連同檢測的電容效應(yīng)變化進(jìn)行分析，因此，所述專利案在電路設(shè)計(jì)時(shí)，因此，除了 液晶面板的驅(qū)動(dòng)電路、觸控分析的電路外，還需要額外設(shè)置提供所述電壓信號(hào)的電路，則當(dāng) 所述液晶面板在連續(xù)觸控時(shí)，將造成耗電量提高。 再者，所述專利案必須在掃描線掃描寫入影像數(shù)據(jù)(或信號(hào))的空檔時(shí)間才能進(jìn) 行觸控的判斷，掃描線的動(dòng)作時(shí)間極短，因此在連續(xù)動(dòng)作下，若有些微觸碰，便容易造成誤 判，同時(shí)若掃描線在數(shù)據(jù)連續(xù)寫入時(shí)，將無法有效判斷觸控的位置。 再如中國臺(tái)灣省專利公報(bào)，公告號(hào)第1245253號(hào)的觸控式液晶顯示器及其觸控 方法，本發(fā)明的一特征是利用現(xiàn)成的薄膜晶體管液晶顯示器的結(jié)構(gòu)，而在其掃描線掃描寫 入影像數(shù)據(jù)(信號(hào))的空檔時(shí)間(Idle Time)將一交流信號(hào)輸入至對向電極(opposite electrode)上，以使所述交流信號(hào)分別耦合(couple)至所述對向電極與薄膜晶體管(以下 簡稱TFT)基板上的數(shù)據(jù)線(data line)及掃描線(scanline)所形成的液晶電容，在液晶 顯示板受壓時(shí)，使受壓點(diǎn)所對應(yīng)的數(shù)據(jù)線及掃描線的耦合信號(hào)變大，之后，再檢測出耦合信 號(hào)變大的數(shù)據(jù)線及掃描線的相對位置(座標(biāo))，據(jù)以獲致薄膜晶體管液晶顯示器的熒幕上 的受壓點(diǎn)位置(座標(biāo))，據(jù)此，即可達(dá)到觸控?zé)赡坏墓δ堋?然此專利案如同公告號(hào)第1245252號(hào)，除了必須由外部輸入交流信號(hào)，作為觸控 點(diǎn)感測的基準(zhǔn)信號(hào)外，其必須于掃描線掃描寫入影像數(shù)據(jù)的空檔時(shí)間才能進(jìn)行觸控的判 斷，掃描線的動(dòng)作時(shí)間極短，因此在連續(xù)動(dòng)作下，若有些微觸碰，便容易造成誤判，同時(shí)若掃 描線在數(shù)據(jù)連續(xù)寫入時(shí)，將無法有效判斷觸控的位置。 有鑒于上述的需求，本發(fā)明人精心研究，并積個(gè)人從事所述項(xiàng)事業(yè)的多年經(jīng)驗(yàn)，終 設(shè)計(jì)出 一種嶄新的觸控式平面顯示器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，是提供一種可直接由平面顯示器上進(jìn)行觸控位置與觸控力道 偵測與判斷的觸控式平面顯示器及觸控方法，其以平面顯示器的既有結(jié)構(gòu)下，直接判斷波 形信號(hào)傳輸?shù)牟ㄐ巫兓?，便可定位平面顯示器上的觸控位置與觸控力道，同時(shí)可提高波形 信號(hào)傳輸?shù)牟ㄐ巫兓俊?為達(dá)上述目的，本發(fā)明觸控式平面顯示器，具有一平面顯示器，其可為薄膜晶體管 液晶顯示器(Thin Film Transistors Liquid Cyrstal Display, TFT LCD)、電槳顯示器、 電子紙(E-P即er)或低溫多晶硅液晶面板等主動(dòng)矩陣液晶顯示器(Active-Matrix liquid crystal displays, AM-LCDs)其中之一 ；所述平面顯示器其包括有一第一基板與一第二基 板，所述兩基板間設(shè)有一用以調(diào)控光線穿透、反射或改變其偏振態(tài)的液體層，而所述第二基 板于相鄰所述液體層的表面設(shè)有復(fù)數(shù)掃描元件，所述這些掃描元件電性連接至一控制器。
所述這些掃瞄元件傳輸波形信號(hào)時(shí)，控制器持續(xù)感測所述這些掃瞄元件的波形信 號(hào)，由于所述第一基板、所述第二基板與所述液體層間形成有一第一電容效應(yīng)與一第一電 阻效應(yīng)，所述這些掃瞄元件的波形信號(hào)依據(jù)所述第一電容效應(yīng)、所述第一電阻效應(yīng)而維持 特定形狀。
當(dāng)所述平面顯示器的第一基板受到外力觸控時(shí)，所述第一基板于所述觸控位置 處，將產(chǎn)生一大于所述第一電容效應(yīng)與所述第一電阻效應(yīng)的一第二電容效應(yīng)與一第二電阻 效應(yīng)，所述第二電容效應(yīng)與所述第二電阻效應(yīng)令所述這些掃描元件于傳輸波形信號(hào)時(shí)，因 阻容遲滯(RC Delay)產(chǎn)生所述波形變化(waveform difference)，如頻譜變化、波形斜率、 波峰大小或上升至峰值時(shí)間等等，則所述控制器將產(chǎn)生波形變化的波形信號(hào)、未產(chǎn)生波形 變化的波形信號(hào)做分析，輔以觸控位置的所述掃描元件、鄰近所述觸控位置的掃描元件進(jìn) 行分析，并通過波形變化量定位所述觸控位置與按壓力道。 為了使第一基板觸控時(shí)，所述第二電容效應(yīng)、所述第二電阻效應(yīng)的變化量得以有 效提高，可通過下列方式進(jìn)行 改變所述第一基板的柔度(flexibility)使其大于所述第二基板；
改變所述第一基板的厚度使其小于所述第二基板；以及 改變所述第一基板的楊氏模數(shù)(Young' s modulus)使其小于所述第二基板；
由于所述第一基板、所述第二基板間的距離為固定，因此，當(dāng)所述第一基板的柔度 大于所述第二基板、所述第一基板的厚度小于所述第二基板，或者所述第一基板的楊氏模 數(shù)小于所述第二基板，所述第一基板相較于所述第二基板于觸控位置的變形量會(huì)增大，導(dǎo) 致所述第一基板與所述第二基板的間距小，使得所述第二電容效應(yīng)與所述第二電阻效應(yīng)的 變化量明顯增加。 除了上述方式外，也可通過后敘方式，提高第二電容效應(yīng)的變化量。
再說明第二電容效應(yīng)前，首先說明所述第一基板與所述第二基板細(xì)部結(jié)構(gòu)，所 述第一基板、所述第二基板分別在相鄰所述液體層表面設(shè)有一透明電極層(IndiumTin 0xide， ITO)，且所述第一基板與所述第二基板間以一復(fù)數(shù)的間隔件(PhotoSpacer)連接， 所述這些間隔件兩端分別支撐于所述第一基板與所述第二基板表面的所述透明電極層上， 以及所述第一基板與所述透明電極層間設(shè)有一復(fù)數(shù)并列的色阻層(Color Resin)，所述這 些色阻層與所述第一基板間設(shè)有一黑色矩陣(BlackMatrix)，則，通過所述這些色阻層的厚 度小于所述這些間隔件的厚度，或增加所述這些黑色矩陣位于所述色阻層內(nèi)的面積，皆可 使所述第二電容效應(yīng)呈現(xiàn)階梯式或非連續(xù)式的增加。 再者，上述增加所述這些黑色矩陣位于所述色阻層內(nèi)的面積，以及使所述這些色 阻層的厚度小于所述這些間隔件的厚度，在現(xiàn)行的平面顯示器加工中，都已有固定的加工， 僅需調(diào)整色阻層光罩布局(layout)，完全不需要改變加工中的任何參數(shù)，便可達(dá)到提高所 述第二電容效應(yīng)的效果。 上述僅是針對本發(fā)明的所述平面顯示器結(jié)構(gòu)簡單點(diǎn)單說明，由于其動(dòng)作于原理 并非本案訴求，且早為公開且熟知相關(guān)技藝者所能理解，故對于所述平面顯示器的結(jié)構(gòu)與 動(dòng)作原理并不相加贅述，此目的僅說明如何提高平面顯示在觸控時(shí)的所述第二電容效應(yīng)與 所述第二電阻效應(yīng)，并非限定本發(fā)明的所述平面顯示器類別，只要所述平面顯示器具有兩 疊設(shè)的基板，在所述兩基板間填充有特定物質(zhì)，并在底層基板上設(shè)置有用此顯示畫面的掃 描元件，即可以本發(fā)明進(jìn)行觸控位置與觸控力道的感測，例如，如液晶顯示器，為具有兩透 明基板相互疊設(shè)，且其間填充有液晶物質(zhì)，而形成如本發(fā)明所述的第一電容效應(yīng)與第一電 阻效應(yīng)，或者，如電子紙，相同液晶顯示器具有兩基板，其內(nèi)填充為液體物質(zhì)而形成如本發(fā) 明所述的第一電容效應(yīng)與所述第二電阻效應(yīng)，或著為薄膜晶體管液晶顯示器(Thin FilmTransistors LiquidCyrstal Display, TFT LCD)、電槳顯示器、電子紙(E-Paper)或低溫多晶硅液晶面板等主動(dòng)矩陣液晶顯示器(Active-Matrix liquid crystal displays,AM-LCDs)其中之一者相關(guān)的平面顯示器。 另外，需注意的是，所述第二基板表面設(shè)置的所述這些名單元，除了單軸設(shè)置，即縱向或橫向單一方向設(shè)置，例如單軸設(shè)置的掃描線或信號(hào)線，也可以雙軸方式設(shè)置，即所述這些掃描元件設(shè)置為縱橫交錯(cuò)的掃描線與信號(hào)線，并同時(shí)連接到所述控制器，則當(dāng)平面顯示器在觸控時(shí)，可通過雙軸感測的量測數(shù)據(jù)平差，提高感測觸控位置與按壓力道時(shí)的準(zhǔn)確度。 本發(fā)明的有益效果在于可直接由平面顯示器上進(jìn)行觸控位置與觸控力道偵測與判斷、可提高波形信號(hào)傳輸?shù)牟ㄐ巫兓俊⒖啥ㄎ黄矫骘@示器上的觸控位置與觸控力道。


圖1為現(xiàn)有的觸控式液晶顯示面板示意圖； 圖2為本發(fā)明較佳實(shí)施例的方塊圖； 圖3為本發(fā)明較佳實(shí)施例的流程圖； 圖4為本發(fā)明較佳實(shí)施例的俯視圖； 圖5為本發(fā)明第4圖A-A'處的剖視圖； 圖6為本發(fā)明第4圖B-B'處的剖視圖； 圖7為本發(fā)明再一較佳實(shí)施例的方塊圖； 圖8為本發(fā)明較佳實(shí)施例的電路示意圖； 圖9為本發(fā)明圖8的波形示意圖； 圖10為本發(fā)明較佳實(shí)施例的觸控時(shí)的示意圖； 圖11為本發(fā)明又一較佳實(shí)施例的方塊圖。 附圖標(biāo)記說明1-觸控式液晶顯示面板；11-液晶面板；12_觸控面板；2_平面顯示器；21-第一基板；211-透明電極層；212-色阻層；213_黑色矩陣；22_第二基板；221-透
明電極層；222-保護(hù)層；23-液體層；24-掃描元件；241-掃描元件；242-掃描元件；25-間隔件；26、261、262-驅(qū)動(dòng)元件；27-波形信號(hào)；271-波形變化；28、281、282、283、284、285-畫素電容；3-控制器；31-信號(hào)放大器；4、41、42-觸控點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說明。
請參閱圖2 6所示，為本發(fā)明較佳實(shí)施例的方塊圖、流程圖與俯視圖，而圖5、6分別為圖4A-A'與B-B'處的剖視圖。 如圖所示，本發(fā)明觸控式平面顯示器包括有一平面顯示器2與一控制器3，本實(shí)施例中所述的平面顯示器2可為薄膜晶體管液晶顯示器(Thin Film TransistorsLiquidCyrstal Display, TFT LCD)、電漿顯示器、電子紙(E-P即er)或低溫多晶硅液晶面板等主動(dòng)矩陣液晶顯示器(Active-Matrix liquid crystal displays, AM-LCDs)其中之一。
所述平面顯示器2具有兩相對的一第一基板21與一第二基板22，所述兩基板間設(shè)有一用以調(diào)控光線穿透、反射或改變其偏振態(tài)的液體層23，其中
所述第一基板21在相鄰所述液體層23表面設(shè)有一透明電極層211(Indium Tin0xide， IT0)，所述透明電極層211與所述第一基板21間設(shè)有一復(fù)數(shù)并列的色阻層 212 (Color Resin)，所述這些色阻層與所述第一基板21間設(shè)有一黑色矩陣213 (Black Matrix)，且所述這些色阻層212的厚度小于所述這些間隔件25的厚度。
所述第二基板22在相鄰所述液體層23表面設(shè)有復(fù)數(shù)間隔排列的掃描元件24，其 可為單軸的掃描線(Scan line)、單軸的信號(hào)線(Data line)、雙軸或交錯(cuò)設(shè)置的掃描線與 信號(hào)線其中之一，而所述第二基板22在相同的表面設(shè)有一覆蓋于所述這些掃描元件24的 透明電極層221，另所述透明電極層221表面設(shè)有一保護(hù)層222。 而所述第一基板21與所述第二基板22間以復(fù)數(shù)的間隔件25 (Photo Spacer)連 接，所述這些間隔件25兩端分別支撐于所述第一基板21與所述第二基板22表面的所述透 明電極層211與保護(hù)層222上。 所述控制器3與所述第二基板22的所述這些掃描元件24電性連接，而所述這些 掃瞄元件24也連接至一驅(qū)動(dòng)元件26，當(dāng)驅(qū)動(dòng)元件26產(chǎn)生一波形信號(hào)輸入到所述這些掃 瞄元件24時(shí)，所述這些掃瞄元件24依照所述波形信號(hào)使所述平面顯示器2產(chǎn)生對應(yīng)的文 字與圖像，在本發(fā)明中提到平面顯示器2，其動(dòng)作于原理并非本案訴求，且早為公開且熟知 相關(guān)技藝者所能理解，故對于平面顯示器2的結(jié)構(gòu)與動(dòng)作原理并不相加贅述，再者，本發(fā)明 所述的平面顯示器2，只要所述平面顯示器2具有兩疊設(shè)的基板，在所述兩基板間填充有 特定物質(zhì)，而形成有所述第一電效應(yīng)與所述第一電阻效應(yīng)，并在底層基板上設(shè)置有用此顯 示畫面的掃描元件，即可以本發(fā)明進(jìn)行觸控位置與觸控力道的感測，例如，如液晶顯示器， 為具有兩透明基板相互疊設(shè)，且其間填充有液晶物質(zhì)，而形成如本發(fā)明所述的第一電容效 應(yīng)與所述第一電阻效應(yīng)，或者，如電子紙，相同液晶顯示器具有兩基板，其內(nèi)填充為液體物 質(zhì)而形成如本發(fā)明所述的第一電容效應(yīng)與所述第一電阻效應(yīng)，或者為薄膜晶體管液晶顯 示器(Thin Film Transistors Liquid Cyrstal Display, TFT LCD)、電槳顯示器、電子紙 (E-P即er)或低溫多晶硅液晶面板等主動(dòng)矩陣液晶顯示器(Active-Matrixliquid crystal displays, AM_LCDs)其中之一。 當(dāng)所述平面顯示器2的所述這些掃瞄元件24接收到所述波形信號(hào)后，所述控制器
3判斷并定義所述平面顯示器2表面的觸控位置，包括下列步驟 (100)持續(xù)感測復(fù)數(shù)掃描元件24傳輸波形信號(hào)的波形； (200)所述平面顯示器表面產(chǎn)生一觸控位置； (300)感測所述觸控處位置的波形變化；以及 (400)分析并定義所述接觸位置。 在上述步驟中，所述這些控制器24持續(xù)傳輸所述驅(qū)動(dòng)元件26所傳輸?shù)牟ㄐ涡盘?hào)， 所述波形傳輸?shù)倪^程中，由于所述第一基板21、所述第二基板22與所述液體層23間具有一 第一電容效應(yīng)與一第一電阻效應(yīng)，使所述波形信號(hào)在傳輸?shù)倪^程中，保持固定的頻譜變化、 波形、波形斜率、上升時(shí)間或波峰大小等，而當(dāng)所述第一基板21表面受到外力觸碰，導(dǎo)致第 一基板21表面產(chǎn)生變形時(shí)，所述第一基板21、所述第二基板22與所述液體層23間的電容 效應(yīng)增大，成為一第二電容效應(yīng)，且所述第二電容效應(yīng)令所述這些掃描元件24在傳輸波形 信號(hào)時(shí)，因阻容遲滯(RC Delay)產(chǎn)生所述波形變化(waveform difference)，則所述控制 器3依據(jù)所述波形變化，如頻譜變化、波形形狀改變、波形斜率、上升時(shí)間或波峰大小等，定位所述觸控位置與按壓力道。 請參閱圖7所示，為本發(fā)明再一較佳實(shí)施例的方塊圖，如圖所示，前述的控制器3 為了提高感測的靈敏度，其與所述這些掃瞄元件24間，連接有一用以放大所述波形變化的 信號(hào)放大器31，利于在感測所述波形變化時(shí)，使所述波形變化量得以提升，提高判定所述觸 控位置與按壓力道的準(zhǔn)確度；所述信號(hào)放大器31也可設(shè)置于所述控制器3內(nèi)；再者，所述 控制器3也可設(shè)置于所述驅(qū)動(dòng)元件26內(nèi)(圖中未標(biāo)示)，使平面顯示器2應(yīng)用于小尺寸時(shí)， 能有效縮小電路體積。 請同時(shí)參閱圖2、8、9、10所示，為本發(fā)明較佳實(shí)施例的方塊圖、電路示意圖與圖7 的波形示意圖，如圖所示，平面顯示器2可視為多個(gè)電阻電容電路所構(gòu)成，此用以輔助說明 平面顯示器2在觸控時(shí)波形的變化，在本實(shí)施例中，僅以4X5的大小做說明，并非限定本發(fā) 明平面顯示器2的大小或尺寸，同時(shí)，為了方便解釋，在本實(shí)施例中，平面顯示器2可視為薄 膜晶體管液晶顯示器(Thin Film TransistorsLiquid Cyrstal Display, TFT LCD)。
在圖中可清楚看出，所述驅(qū)動(dòng)元件26別與所述這些掃瞄元件24電性連接，平面 顯示器2的驅(qū)動(dòng)模式為驅(qū)動(dòng)元件26提供一方波以打開所述條掃瞄元件24上的薄膜晶體 管，為了利于說明與解釋，本實(shí)施例以方波波形做說明，并非限定驅(qū)動(dòng)元件26輸出的信號(hào) 型態(tài)； 當(dāng)所述條掃描元件241 (在此，掃描元件241可視為掃描線)的像素電路都打開 時(shí)，儲(chǔ)存于緩沖器的畫素信號(hào)通過掃描元件242 (此時(shí)，掃描元件242可視為數(shù)據(jù)線)，同時(shí) 充到所述掃描元件24的畫素電容28(包含儲(chǔ)存電容與液體電容，在本實(shí)施例中，液體電容 可視為液晶電容)，因?yàn)閷?dǎo)線本身阻抗與彩色光片(ColorFilter，CF)側(cè)的共電位讓逐條輸 入的方波變形。 所述這些掃瞄元件24在持續(xù)傳輸波形信號(hào)27時(shí)，由控制器3偵測波形信號(hào)27，此
時(shí)，所述第一基板21、所述第二基板22與所述液體層23間具有固定的所述第一電容效應(yīng)與
所述第一電阻效應(yīng)，而使所述波形信號(hào)27在傳輸?shù)倪^程中，保持固定的頻譜變化、波形、波
形斜率、上升時(shí)間或波峰大小等，在本實(shí)施例中為形狀固定的方波作說明。 當(dāng)所述平面顯示器2受到外力觸控時(shí)，在一觸控點(diǎn)4的所述第一基板21產(chǎn)生變
形，此變形并非肉眼可直接觀的，對于厚度極薄的平面顯示器2而言，其變形量已極為龐
大，使所述第一基板21表面產(chǎn)生變形，則所述第一基板21、所述第二基板22與所述液體層
23間距離縮短，導(dǎo)致電容、電阻效應(yīng)增大，成為所述第二電容效應(yīng)與所述第二電阻效應(yīng)，且
所述第二電容效、所述第二電阻效應(yīng)令所述這些掃描元件24于傳輸波形信號(hào)時(shí)，因阻容遲
滯產(chǎn)生所述波形變化，則所述控制器3依據(jù)所述波形變化，如頻譜變化、波形形狀改變、波
形斜率、上升時(shí)間或波峰大小等，偵測并定位所述觸控位置與按壓力道。 再者，不同的觸控力道，以及相近的一觸控點(diǎn)41、42，其導(dǎo)致所述第一基板21的變
化也不相同，此于圖9中更可清楚看出，若由左而右以同樣的力道逐次按壓平面顯示器2，
各按壓點(diǎn)即為各畫素電容281、282、283、284、285由左至右依序按壓時(shí)，則可得圖9的結(jié)果，
在圖中可明顯看出，各畫素電容281 285的波形變化量明顯不同，波形變化量不同，利用
這些波形變化量就可以得到同樣力道大小按壓時(shí)的位置。由圖10，不同觸控力道、按壓范圍
或多點(diǎn)觸碰，第一基板21的彈性變形曲線均不相同，即使是同一個(gè)所述掃描元件24，所造
成的所述第二電容效應(yīng)、第二電阻效應(yīng)也不相同，因此，則所述控制器3只要依據(jù)各掃描元件241的波形變化，如頻譜變化、波形形狀改變、波形斜率、上升時(shí)間或波峰大小等，并可進(jìn) 行多個(gè)觸控點(diǎn)4的位置判斷以及力道判斷。 請參閱圖11所示，為本發(fā)明又一較佳實(shí)施例的方塊圖，此實(shí)施例與前述圖2的不 同點(diǎn)在在于，圖2中所使用的所述這些掃描元件24為單軸設(shè)置，即縱向或橫向單一方向設(shè) 置，而在此實(shí)施例中，可將所述這些掃描元件241、242以雙軸方式設(shè)置，即所述這些掃描元 件241、242分別連接所述驅(qū)動(dòng)元件261、261后，其于平面顯示器2內(nèi)設(shè)置為縱橫交錯(cuò)，并同 時(shí)連接到所述控制器3，則當(dāng)平面顯示器2在觸控時(shí)，可通過雙軸感測的量測結(jié)果做平差計(jì) 算，提高感測觸控位置與按壓力道大小時(shí)的準(zhǔn)確度。 再者，所述這些掃描元件241、242分別為掃描線與信號(hào)線，意指所述掃描元件241 為掃描線，并連接到所述驅(qū)動(dòng)元件261時(shí)，所述掃描元件242為信號(hào)線連接到所述驅(qū)動(dòng)元件 262，反之，所述掃描元件242為掃描線，并連接到所述驅(qū)動(dòng)元件262時(shí)，所述掃描元件241 為信號(hào)線連接到所述驅(qū)動(dòng)元件261。 綜上所述，本發(fā)明的觸控式平面顯示器，具有專利的發(fā)明性，及對產(chǎn)業(yè)的利用價(jià) 值；申請人依專利法的規(guī)定，提起發(fā)明專利的申請。 以上說明對本發(fā)明而言只是說明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解， 在不脫離以下所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許多修改，變化，或等 效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種觸控式平面顯示器，包括有一平面顯示器，所述平面顯示器具有兩相對的一第一基板與一第二基板，所述兩基板間設(shè)有一液體層，所述第二基板在相鄰所述液體層的表面設(shè)有復(fù)數(shù)掃描元件，所述復(fù)數(shù)掃描元件用以傳輸波形信號(hào)，其特征在于所述復(fù)數(shù)掃描元件電性連接至一控制器，所述控制器持續(xù)偵測所述復(fù)數(shù)掃描元件，由波形信號(hào)產(chǎn)生的波形變化定位觸控位置與按壓力道。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控式平面顯示器，其特征在于，所述復(fù)數(shù)掃瞄元件為掃描 線、信號(hào)線或交錯(cuò)設(shè)置的掃描線與信號(hào)線其中之一。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控式平面顯示器，其特征在于，所述第一基板、所述第二基 板與所述液體層間具有一第一電容效應(yīng)與一第一電阻效應(yīng)，而所述第一基板在所述觸控位 置產(chǎn)生一第二電容效應(yīng)與一第二電阻效應(yīng)，所述第二電容效應(yīng)、所述第二電阻效應(yīng)大于所 述第一電容效應(yīng)與所述第一電阻效應(yīng)，且所述第二電容效應(yīng)、所述第二電阻效應(yīng)令所述復(fù) 數(shù)掃描元件在傳輸波形信號(hào)時(shí)產(chǎn)生所述波形變化，則所述控制器依據(jù)所述波形變化，偵測 并定位所述觸控位置與按壓力道。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的觸控式平面顯示器，其特征在于，所述波形變化為頻譜變化、 波形斜率、波峰大小或上升至峰值時(shí)間其中之一。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的觸控式平面顯示器，其特征在于，所述控制器連接有一用以放大所述波形變化的信號(hào)放大器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的觸控式平面顯示器，其特征在于，以提高所述第二電容效應(yīng)； 所述第二電阻效應(yīng)的方式為所述第一基板的柔度大于所述第二基板、所述第一基板的厚度 小于所述第二基板或所述第一基板的楊氏模數(shù)小于所述第二基板其中之一的方式。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控式平面顯示器，其特征在于，所述第一基板、所述第二基 板分別在相鄰所述液體層表面設(shè)有一透明電極層，且所述第一基板與所述第二基板間以一 復(fù)數(shù)間隔件連接，所述復(fù)數(shù)間隔件兩端分別支撐于所述第一基板與所述第二基板表面的所 述透明電極層上，以及所述第一基板與所述透明電極層間設(shè)有一復(fù)數(shù)并列的色阻層，所述 復(fù)數(shù)色阻層與所述第一基板間設(shè)有一黑色矩陣，且所述復(fù)數(shù)色阻層的厚度小于所述復(fù)數(shù)間 隔件的厚度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控式平面顯示器，其特征在于，所述平面顯示器的所述復(fù) 數(shù)掃描元件連接有一產(chǎn)生波形信號(hào)的驅(qū)動(dòng)元件，則所述控制器設(shè)置于所述驅(qū)動(dòng)元件內(nèi)或與 所述驅(qū)動(dòng)元件電性連接。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控式平面顯示器，其特征在于，所述平面顯示器為薄膜晶 體管液晶顯示器、電漿顯示器、電子紙或低溫多晶硅液晶面板主動(dòng)矩陣液晶顯示器其中之
10. —種觸控式平面顯示器的觸控方法，用以判斷并定義一平面顯示器表面的觸控位 置，其特征在于，包括下列步驟持續(xù)感測復(fù)數(shù)掃描元件傳輸波形信號(hào)的波形； 所述平面顯示器表面產(chǎn)生一觸控位置； 感測所述觸控處位置的波形變化；以及 分析并定義所述接觸位置。
11. 根據(jù)權(quán)利要求io所述的觸控式平面顯示器的觸控方法，其特征在于，在分析并定義所述接觸位置的步驟中，所述觸控位置的所述掃描元件以及其相鄰的所述復(fù)數(shù)掃描元件 進(jìn)行波形比對，以所述波形變化的定義所述接觸位置。
12. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的觸控式平面顯示器的觸控方法，其特征在于，所述波形變 化為頻譜變化、波形斜率、波峰大小或上升至峰值時(shí)間其中之一。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的觸控式平面顯示器的觸控方法，其特征在于，所述平面顯 示器具有兩相對的一第一基板與一第二基板，所述兩基板間設(shè)有一液體層，所述第二基板 于相鄰所述液體層的表面設(shè)有一復(fù)數(shù)的掃描元件，所述復(fù)數(shù)掃描元件電性連接至一控制 器。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的觸控式平面顯示器的觸控方法，其特征在于，所述復(fù)數(shù)掃 瞄元件為掃描線、信號(hào)線或交錯(cuò)設(shè)置的掃描線與信號(hào)線其中之一。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的觸控式平面顯示器的觸控方法，其特征在于，所述第一基 板、所述第二基板與所述液體層間具有一第一電容效應(yīng)一第一電阻效應(yīng)，而所述第一基板 于所述觸控位置產(chǎn)生一第二電容效應(yīng)與一第二電阻效應(yīng)，所述第二電容效應(yīng)、所述第二電 阻效應(yīng)大于所述第一電容效應(yīng)與所述第一電阻效應(yīng)，且所述第二電容效應(yīng)、所述第二電阻 效應(yīng)令所述復(fù)數(shù)掃描元件于傳輸波形信號(hào)時(shí)產(chǎn)生所述波形變化，則所述控制器依據(jù)所述波 形變化，定位所述觸控位置與按壓力道。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的觸控式平面顯示器的觸控方法，其特征在于，所述控制器 連接有一用以放大所述波形變化的信號(hào)放大器。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的觸控式平面顯示器的觸控方法，其特征在于，以提高所述 第二電容效應(yīng)，所述第二電阻效應(yīng)的方式為所述第一基板的柔度大于所述第二基板、所述 第一基板的厚度小于所述第二基板或所述第一基板的楊氏模數(shù)小于所述第二基板其中之 一者的方式。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的觸控式平面顯示器的觸控方法，其特征在于，所述第一基 板、所述第二基板分別在相鄰所述液體層表面設(shè)有一透明電極層，且所述第一基板與所述 第二基板間以一復(fù)數(shù)間隔件連接，所述復(fù)數(shù)間隔件兩端分別支撐于所述第一基板與所述第 二基板表面的所述透明電極層上，以及所述第一基板與所述透明電極層間設(shè)有一復(fù)數(shù)并列 的色阻層，所述復(fù)數(shù)色阻層與所述第一基板間設(shè)有一黑色矩陣，且所述復(fù)數(shù)色阻層的厚度 小于所述復(fù)數(shù)間隔件的厚度。
19. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的觸控式平面顯示器的觸控方法，其特征在于，所述平面顯 示器的所述復(fù)數(shù)掃描元件連接有一產(chǎn)生波形信號(hào)的驅(qū)動(dòng)元件，則所述控制器設(shè)置于所述驅(qū) 動(dòng)元件內(nèi)或與所述驅(qū)動(dòng)元件電性連接。
20. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的觸控式平面顯示器的觸控方法，其特征在于，所述平面顯 示器為薄膜晶體管液晶顯示器、電漿顯示器、電子紙或低溫多晶硅液晶面板主動(dòng)矩陣液晶 顯示器其中之一。
全文摘要
本發(fā)明是一種觸控式平面顯示器及觸控方法，所述平面顯示器具有第一基板與第二基板，兩基板間設(shè)有液體層，第二基板表面設(shè)有復(fù)數(shù)掃描元件，所述這些掃描元件電性連接至控制器，所述控制器持續(xù)偵測所述這些掃描元件傳輸波形信號(hào)，當(dāng)平面顯示器受到觸控時(shí)，所述波形信號(hào)因阻容遲滯(RC Delay)產(chǎn)生波形變化(waveform difference)，則控制器由所述這些掃描元件傳輸?shù)牟ㄐ涡盘?hào)產(chǎn)生的波形變化，偵測并定位觸控位置與觸控力道，達(dá)到不需要額外增設(shè)觸控面板，便可直接在平面顯示器上進(jìn)行觸控的功能。
文檔編號(hào)G02F1/01GK101727224SQ200810171579
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月29日
發(fā)明者尹瑞堂, 王湧鋒, 麥建進(jìn) 申請人:嘉威光電股份有限公司;麥建進(jìn)