TWI590139B - 顯示觸控裝置 - Google Patents
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Description
本發明提供一種顯示觸控裝置,特別關於一種具有觸控感測結構與壓力感測結構之顯示觸控裝置。
近年來具有觸控及顯示之顯示觸控裝置愈來愈受到注目。特別是互容式(mutual-capacitance type)觸控面板,這類的的觸控面板係藉由驅動X方向上之電極與感測Y方向上之電極間之電容變化,得出使用者所觸碰之位置的座標。然而,以非導體來輸入的方式會有難以辨識出座標位置的困難。因此,需要一種新的顯示觸控裝置,其可以改善前述的問題。
本說明書提供一種顯示觸控裝置,包括一顯示面板;一觸控面板,設置於上述顯示面板之一側,其中上述觸控面板包括一透明基板;複數圖案化的第一電極,沿著一第一方向設置於上述透明基板上;以及複數圖案化的第二電極,沿著一第二方向設置於上述透明基板上,上述第一電極與上述第二電極之間包含多個互電容,共同構成一觸控感測結構;以及複數圖案化的第三電極,設置於一承載基板上,上述第一電極與上述第三電極在一第三方向上重疊部分,或者上述第二電極與上述第三電極在該第三方向上重疊部分構成一壓力感測結構,其中上述第三方向
為上述顯示面板與上述觸控面板之一堆疊方向。
10‧‧‧顯示觸控裝置
100‧‧‧顯示面板
110‧‧‧彩色濾光片
200‧‧‧觸控面板
201‧‧‧微處理器
202‧‧‧驅動電路
203A、203B‧‧‧感測電路
204A、204B‧‧‧類比數位轉換器
210‧‧‧透明基板
220‧‧‧絕緣層
230‧‧‧偏光片
240、250‧‧‧絕緣基材
TX、TX1~TX4‧‧‧第一電極
RXc‧‧‧第二電極
RXf、RXf1~RXf4、RXf1”、RXf2”、RXfA‧‧‧第三電極
Cm、Cu‧‧‧感應電容
TU、TU1~TU16、RUf‧‧‧電極部
S1、S2、S3‧‧‧控制信號
HS‧‧‧水平同步信號
VS‧‧‧垂直同步信號
VBP‧‧‧部分
FSE‧‧‧壓力觸控感測信號
第1A圖係為本發明之一顯示觸控裝置之一示意圖。
第1B圖係為本發明之一顯示觸控裝置之另一示意圖。
第1C圖係為本發明之一顯示觸控裝置之另一示意圖。
第1D圖係為本發明之一顯示觸控裝置之另一示意圖。
第1E圖係為本發明之一顯示觸控裝置之另一示意圖。
第1F圖係為本發明之一顯示觸控裝置之另一示意圖。
第1G圖係為本發明之一顯示觸控裝置之另一示意圖。
第1H圖係為本發明之一顯示觸控裝置之另一示意圖。
第1I圖係為本發明之一顯示觸控裝置之另一示意圖。
第1J圖係為本發明之一顯示觸控裝置之另一示意圖。
第2圖係為第一電極TX與第二電極RXc之示意圖。
第3圖係為電極部TU與電極部RU之示意圖。
第4圖係為第一電極TX與第三電極RXf之示意圖。
第5圖係為第一電極TX與第三電極RXf之另一示意圖。
第6A圖係為第三電極之示意圖。
第6B圖係為第一電極之電極部的投影面積與第三電極之電極部的投影面積之示意圖。
第6C圖係為第一電極之電極部的投影面積與第三電極之電極部的投影面積之另一示意圖。
第6D圖係為第三電極之另一實施例。
第7圖係為觸控面板之電路示意圖。
第8圖係為顯示觸控裝置之畫框的示意圖。
第9圖用以說明顯示面板中之水平同步信號HS與垂直同步信號VS和壓力觸控感測信號的關係。
第10圖係為第二電極RXc與第三電極TXf之示意圖。
第11圖係為第二電極RXc與第三電極TXf之另一示意圖。
第1A圖係為本發明之一顯示觸控裝置之一示意圖。如圖所示,顯示觸控裝置10包括一顯示面板100與一觸控面板200,而觸控面板200係設置於顯示面板100之一側。舉例而言,顯示面板100係可為一液晶顯示面板、一場發射顯示面板(field emission display panel)、一電致發光顯示面板(electroluminescent display panel)、有機發光二極體(OLED)顯示面板或一電漿顯示面板,但不限定於此。在一實施例中,觸控面板200係設置於顯示面板100之一彩色濾光片(color filter substrate)的一側,該側朝向觀賞者。
在本說明書之一實施例中,觸控面板200具有觸控感測與壓力感測的兩種功能。如第1A圖所示,觸控面板200至少包括複數圖案化的第一電極TX、複數圖案化的第二電極RXc以及複數圖案化的第三電極RXf。第一電極TX係設置於透明基板210之一第一側上,並且第一側係朝向顯示面板100。第二電極RXc係設置
於透明基板210之第一側上,第一電極TX與第二電極RXc構成一觸控感測結構,在此,觸控感測結構是利用偵測第一電極TX與第二電極RXc之間的邊緣電容變化來決定觸碰與否。其中,透明基板210可以是做為觸控面板200的透明覆蓋板,該透明覆蓋板可包括玻璃覆蓋板、塑膠覆蓋板或其他具有高機械強度材質所形成具有保護(例如防刮)、覆蓋或是美化其對應裝置之覆蓋板,透明覆蓋板的厚度可介於0.2~2mm。透明覆蓋板可為平面形狀或曲面形狀,或前述之組合,例如為2.5D玻璃,但並不以此為限,透明覆蓋板係具有85%以上的透光度。另外,也可以選擇在透明覆蓋板面向使用者進行操作之一側設置一防污鍍膜(Anti-Smudge Coating)。
在本說明書之一實施例中,第一電極TX與第二電極RXc係形成於一絕緣層220中,並且第一電極TX與第二電極RXc藉由絕緣層220彼此隔開。可選擇地,當絕緣層220是島狀形態時,第一電極TX與第二電極RXc係形成於同一層。
而如第1C圖所示之實施例中所示,當絕緣層220是整面時,第一電極TX與第二電極RXc係形成於不同層,絕緣層220可以是有機絕緣層、無機絕緣層、或有機絕緣層與無機絕緣層的堆疊層,其中無機絕緣層的材質可以是氧化矽或氧化氮,而有機絕緣層的材質可以是感光性樹脂或聚醯亞胺(polyimide)。
另外,在第1D圖所示之實施例中,第一電極TX與第二電極RXc也可以分別設置在另一絕緣基材240的一側,絕緣基材240並與透明基板210貼合,其中,該絕緣基材240是透明絕緣薄膜、透明絕緣塑膠基板或透明絕緣玻璃基板,但不限於此,也可
以是可撓性的有機基板,如polyimide。在第1E圖所示之實施例中,第一電極TX與第二電極RXc也可以分別設置在另一絕緣基材240的相對兩側,絕緣基材240並與透明基板210貼合。其中,該絕緣基材240是透明絕緣薄膜、透明絕緣塑膠基板或透明絕緣玻璃基板,但不限於此,也可以是可撓性的有機基板,如polyimide。
在第1E、1F、1G、1I圖所示之實施例中,第一電極TX與第二電極RXc也可以分別設置在兩個絕緣基材240與250的個別的一側,兩個絕緣基材240與250並於透明基板210貼合。其中,絕緣基材240與250是透明絕緣薄膜、透明絕緣塑膠基板或透明絕緣玻璃基板,但不限於此,也可以是可撓性的有機基板,如polyimide。
第一電極TX與第二電極RXc之間會形成多個電容,以構成觸控感測結構,例如在第3圖中,第一電極TX之電極部TU與第二電極RXc之電極部RU之間存在絕緣間隙,並在這些間隙之間建立互電容。在某些實施例中,第一電極TX亦可稱為驅動電極,而第二電極RXc亦可稱為觸控感測電極,但不限定於此。在本說明書之其中一實施例中,由於第二電極RXc與第一電極TX皆形成於同一層,且第一電極TX與第二電極RXc係設置於觸控面板200中離顯示面板100較遠之一側,故可降低來自顯示面板100的干擾。
第三電極RXF係設置一承載基板上,例如可以是顯示面板100中的一彩色濾光片,且第三電極RXF係朝向觸控面板200,第一電極TX與第三電極RXf構成一壓力感測結構,在此,壓力感測結構是利用偵測第一電極TX與第三電極RXf之間沿著顯示
面板100與觸控面板200堆疊方向上形成的重疊電容變化來決定觸碰與否。如第1A圖所示,其揭露第三電極RXf的設置結構的其中一實施例,但不限於此,第三電極RXf係形成於顯示面板100之彩色濾光片110中朝向觸控面板200的表面與觸控面板200之一偏光片230中朝向顯示面板100的表面之間。在一實施例中,第三電極RXf亦可形成彩色濾光片110與偏光片230間之一絕緣層(未標示)中,並且藉由此絕緣層彼此隔開。舉例而言,第三電極RXf亦可稱為壓力感測電極,第一電極TX與第三電極RXf亦會形成多個互電容,以構成壓力感測結構。在某些實施例中,觸控面板200中之觸控感測結構係藉由空氣、光學透明樹脂(Optical Clear Resin;OCR)或光學膠(Optical Clear Adhesive;OCA)貼合至形成顯示面板100,而第三電極RXf設置在顯示面板100與觸控面板200之間。在本說明書之一實施例中,前述的光學透明樹脂或光學膠為可形變的。在某些實施例中,觸控面板200與形成有第三電極RXf之顯示面板100之間具有一介質層,例如油、空氣、膠...等絕緣介質層。在本發明之一實施例中,此介質層的厚度小於或等於0.5mm,但不限定於此。另一可選擇的實施例中,第三電極RXf是設置在另一承載基板上,且設有第三電極RXf的承載基板是貼合在顯示面板100與觸控面板200之間。
在本說明書之實施例中,第一電極TX與第三電極RXf所形成的互電容係為第一電極TX與第三電極RXf在垂直方向(例如顯示面板100與觸控面板200的堆疊方向、朝向觀賞者的方向或朝向彩色濾光片110的方向)的互相重疊所導致。在本說明書之實施例中,第一電極TX與第二電極RXc所形成的互電容係為第一
電極TX與第二電極RXc在水平方向的互相重疊所導致。
第1B圖係為本發明之一顯示觸控裝置之另一示意圖。如圖所示,在第一模式中,當第一電極TX送出驅動信號時,第一電極TX與第二電極RXc之間會建立一邊緣電場。當手指觸碰時,由於手指為導體,因此會吸引第一電極TX與第二電極RXc之間所建立的邊緣電場的電力線,等效上如圖1B所示,感應電容Cm的電容值會使得第一電極TX與第二電極RXc之間的等效邊緣電容(由邊緣電場所建立)產生變化,而第二電極RXc用以則採集電容變化量。再者,在第二模式中,送出驅動信號的第一電極TX會與進行壓力感測的第三電極RXf產生感應電容Cμ。當觸控面板200受壓力而形變時,第一電極TX與第三電極RXf之間的距離變近,故感應電容Cμ的電容值會產生變化,而第三電極RXf用以則採集感應電容Cμ的電容變化量。在實施例中,觸控面板200受壓力產生的形變係由導體(例如手指)及/或非導體(例如觸控筆或戴著手套的手指)所產生。當在本說明書之一實施例中,由於第一電極TX、第二電極RXc與第三電極RXf皆為圖案化後的電極,故觸控感測結構與壓力感測結構皆為可同時多點觸控/多點偵測的結構。
第2圖係為局部的第一電極TX與第二電極RXc之示意圖。如圖所示,第一電極TX沿著一第一方向(例如X方向)排列於透明基板210上,並且第一電極TX係沿著一第二方向(例如Y方向)延伸形成。每個第一電極TX包括沿著第二方向排列且彼此電性連接的複數電極部TU。在某些實施例中,每個第一電極TX中的複數電極部TU是在同一道製程中完成,且這些電極部TU是連續的而非中斷的。每個第二電極RXc包括沿著第一方向排列且彼
此電性連接的複數電極部RU。需注意的是,第二電極RXc中的多個電極部RU係藉由導電材料電性連接成一串。舉例而言,如第3圖所示,其係第2圖的局部示意圖在第一方向上相鄰的兩個電極部RU係藉由一導線14電性連接,並且導線14與第一電極TX之電極部TU之間係藉由島狀的絕緣層220隔開。在本實施例中,第二方向係垂置於第一方向。在某一實施例中,第二方向亦可僅交錯於第一方向。
第4圖係為第一電極TX與第三電極RXf之示意圖。如圖所示,第三電極RXf1、RXf2、RXf3與RXf4係藉由絕緣材料彼此隔開。每個電極部TU沿著垂直方向(例如顯示面板100與觸控面板200的堆疊方向、朝向觀賞者的方向或朝向彩色濾光片110的方向)在顯示面板100上具有一第一投影面積(未標示),每個第三電極RXf1、RXf2、RXf3與RXf4沿著顯示面板100與觸控面板200的堆疊方向在觸控面板200上具有一第二投影面積,第一投影面積完全位於一對應之第三電極RXf1、RXf2、RXf3或RXf4的第二投影面積中。在此實施例中,電極部TU1、TU5、TU9與TU13在顯示面板100的第一投影面積皆位於第三電極RXf1的第二投影面積中,電極部TU2、TU6、TU10與TU14在顯示面板100的第一投影面積皆位於第三電極RXf2的第二投影面積中,以此類推。在某一實施例中,第一電極TX未與第三電極RXf1~RXf4之第二投影面積重疊的部分可視為第一電極TX之連接部,用以連接兩相鄰的電極部,例如TU1與TU2。在此實施例中,第一電極TX1至TX4係以一次一條的方式依序驅動,以便第二電極RXf1~RXf4進行感測。
第5圖係為第一電極TX與第三電極RXf之另一示意
圖。如圖所示,第三電極RXf1”與RXf2”藉由絕緣材料彼此隔開。每個電極部TU沿著顯示面板100與觸控面板200的堆疊方向在顯示面板100上具有一第一投影面積(未標示),每個第三電極RXf1”與RXf2”沿著顯示面板100與觸控面板200的堆疊方向在觸控面板200上具有一第二投影面積,兩個電性連接且相鄰之電極部的第一投影面積係完全位於一對應之第三電極的第二投影面積中。舉例而言,第一電極TX1之相鄰的電極部TU1與TU2的第一投影面積係完全位於對應之第三電極RXf1”的第二投影面積中,依此類推。仔細而言,電極部TU1、TU2、TU5、TU6、TU9、TU10、TU13與TU14在顯示面板100的第一投影面積皆位於第三電極RXf1”的第二投影面積中,電極部TU3、TU4、TU7、TU8、TU11、TU12、TU15與TU16在顯示面板100的第一投影面積皆位於第三電極RXf2”的第二投影面積中。在此實施例中,第一電極TX1至TX4係以一次一條的方式依序驅動,以便第三電極RXf1”與RXf2”進行感測,使得在被按壓的此情況下,第三電極RXf1”或RXf2”所感測到的電容值變化可為第4圖中第三電極RXf1至RXf4之任一者的兩倍。在另一實施例中,第一電極TX1至TX4亦可以一次兩條的方式依序驅動,以便第二電極RXf1~RXf4進行感測,使得在被按壓的此情況下,第三電極RXf1”或RXf2”所感測到的電容值變化可為第4圖中第三電極RXf1至RXf4之任一者的四倍。
第6A圖係為第三電極之示意圖。如圖所示,第三電極RXf可包括沿著第一方向區排列之多個不重疊的電極部RUf,每個電極部RUf沿著垂直方向在觸控面板200上具有一第三投影面積。第6B圖係為第一電極之電極部的投影面積與第三電極之電極
部的投影面積之示意圖。如圖所示,電極部TU沿著垂直方向在顯示面板100的第一投影面積會完全位於電極部RUf的第三投影面積中。第6C圖係為第一電極之電極部的投影面積與第三電極之電極部的投影面積之另一示意圖。如圖所示,四個電極部TU(例如第一電極TX1與TX2中之兩對相鄰的電極部TU)在顯示面板100的第一投影面積皆會完全位於電極部RUf的第三投影面積中。如第6B、6C圖中所示,電極部RUf的投影面積會大於第一電極TX中任一電極部TU的投影面積。第6D圖係為第三電極之另一實施例。如圖所示,第三電極RXfA亦可移除與第二電極RXc重疊的部分。此時,電極部RUf的投影面積會等於第一電極TX中任一電極部TU的投影面積。換言之,在本說明書之實施例中,每個電極部RUf在觸控面板200上的投影面積會大於或等於第一電極TX的任一電極部TU在顯示面板100的投影面積。電極部RUf的投影面積與電極部TU的投影面積關係並不限制在上述的實施例。在另一實施例中,電極部RUf的投影面積也可以小於電極部TU的投影面積(未繪示),在此一結構下,由於電極部TU較電極部RUf靠近使用者,因此當使用者以導體按壓時,電極部RUf因電極部TU的屏蔽而不會使導體與電極部RUf之間建立電容,影響偵測訊號的操作。
第7圖係為觸控面板之電路示意圖。如圖所示,觸控面板200更包括微處理器201、驅動電路202、感測電路203A與203B、類比數位轉換器204A與204B。舉例而言,驅動電路202用以根據微處理器201所輸出之一控制信號S1選擇性地驅動第一電極TX。感測電路203A用以在第一模式下,根據微處理器201所輸出之一控制信號S2,感測第二電極RXc的電壓或電荷變化,並藉
由類比數位轉換器204A產生一觸碰位置資料,並將觸碰位置資料送至微處理器201進行後續處理。感測電路203B用以在第二模式下,根據微處理器201所輸出之一控制信號S3,感測第三電極RXf的電壓或電荷變化,並藉由類比數位轉換器204B產生一壓力感測資料,並將壓力感測資料送至微處理器201進行後續處理。舉例而言,第二電極RXc用以感測觸控筆或手指觸摸觸控面板200時所發生的微小的電容變化,將感測到的電容變化轉換為電壓形式,並由感測電路203A偵測此一變化。第三電極RXf用以感測觸控筆或手指觸壓觸控面板200時觸控面板200發生形變產生微小的電容變化,將感測到的電容變化轉換為電壓形式,並由感測電路203B偵測此一變化。在一實施例中,可對應於第4圖的結構,於第二模式下,驅動電路202用以根據微處理器201所輸出之控制信號S1以一次一條的方式,依序驅動第一電極TX,以便第三電極RXf感測觸控面板200發生形變產生的電容變化量。在另一實施例中,可對應於第5圖的結構,於第二模式下,驅動電路202用以根據微處理器201所輸出之控制信號S1以一次兩條的方式,依序驅動第一電極TX,以便第三電極RXf感測觸控面板200發生形變產生的電容變化量。在某些實施例中,感測電路203A與感測電路203B亦可整合成一個感測電路,並藉由一多工器的控制而選擇性地感測第二電極RXc或第三電極RXf的電壓或電荷變化。
在本說明書之一實施例中,微處理器201係電性耦接至顯示面板100。舉例而言,顯示面板100可包括一閘極驅動電路、一資料信號傳送電路、一畫素矩陣以及控制晶片。一般而言,畫素矩陣可由複數閘極信號線、複數資料信號線以及複數畫素所組
成。閘極驅動電路用以產生複數閘極驅動信號以驅動畫素矩陣之複數畫素,而資料信號傳送電路用以產生複數資料信號以提供資料至畫素矩陣之畫素。控制晶片則用以產生複數控制信號,包括水平同步信號HS、垂直同步信號VS、時脈信號與起始脈波等,用以控制閘極驅動電路、資料信號傳送電路與畫素矩陣之操作,使得顯示面板100可顯示影像。舉例而言,顯示面板100係在每個畫框的顯示週期中,以驅動畫素矩陣之複數畫素以進行顯示。在本說明書之一實施例中,微處理器201亦可根據來自顯示面板100之控制晶片的水平同步信號HS、垂直同步信號VS。在另一實施例中,微處理器201與控制晶片可以整合為一。
第8圖係為顯示觸控裝置之畫框(frame)的示意圖。如圖所示,每個畫框皆具有一顯示週期與一垂直遮沒週期(blanking time),並且顯示週期並不重疊於垂直遮沒週期。在一實施例中,觸控面板200係於每個畫框的顯示週期中,進入第一模式以進行觸控感測,而觸控面板200係於每個畫框的垂直遮沒週期中,進入第二模式以進行壓力感測。舉例而言,在顯示週期中,第三電極RXf係耦接至一接地電位,驅動電路202用以根據微處理器201所輸出之控制信號S1選擇性地驅動第一電極TX(意即使第一電極送出驅動信號),而第二電極RXc則用以收集電容變化量。在顯示週期中,耦接至接地電位的第三電極RXf係作為第二電極RXc對於顯示面板100上之干擾的遮蔽層。再者,在垂直遮沒週期中,第二電極RXc係耦接至接地電位,驅動電路202用以根據微處理器201所輸出之控制信號S1選擇性地驅動第一電極TX(意即使第一電極送出驅動信號),而第二電極RXc則用以收集觸控面板200受壓力而形
變所產生的電容變化量。在垂直遮沒週期中,第一電極TX與耦接至接地電位的第二電極RXc係作為第三電極RXf對於對於外部物件(例如手指)之干擾的遮蔽層。換言之,觸控感測結構的感測係與顯示面板110的顯示週期同步,而第三電極RXf係作為觸控感測結構相對於顯示面板100上之干擾的遮蔽層。在另一實施例中,第一模式與第二模式都可以在垂直遮沒週期進行觸控感測操作。
第9圖用以說明顯示面板中之水平同步信號HS與垂直同步信號VS和壓力觸控感測信號的關係。如圖所示,一個畫框的完整的垂直遮沒週期會被顯示週期區分成兩個部分VBP,但由於畫框N中位於顯示週期後的部分VBP會與畫框N+1中位於顯示週期前的部分VBP構成一個完整的垂直遮沒週期,觸控面板200係在這完整的垂直遮沒週期進入第二模式以進行壓力感測。換言之,觸控面板200係在壓力觸控感測信號FSE為高準位時,進入第二模式以進行壓力感測,並在壓力觸控感測信號FSE為低準位時,進入第一模式以進行觸控感測。在此實施例中,壓力感測結構的更新速率或報點率(report rate)係與垂直同步信號VS同步,亦可進一步避免來自顯示面板100的干擾。在本說明書之一實施例中,微處理器201亦可根據來自顯示面板100之控制晶片的水平同步信號HS及/或垂直同步信號VS產生壓力觸控感測信號FSE,以便進行第一模式中的觸控感測與第二模式中的壓力感測,但不限定於此。在本說明書之另一實施例中,微處理器201亦可整合至顯示面板100之控制晶片中,而整合後的控制晶片則用以控制顯示面板100進行顯示,並控制觸控面板200在第一模式中的進行觸控感測與第二模式中進行壓力感測,但不限定於此。在某些實施例中,
觸控面板200的第一模式與第二模式亦可在垂直遮沒週期之兩個不重疊的週期中所進行。換言之,壓力感測與觸控感測可皆在垂直遮沒週期之兩個不重疊的週期中所進行。
在第1J圖所示之實施例中,第三電極TXf為驅動電極,第二電極RXc與第三電極TXf構成一壓力感測結構。亦即,第二電極RXc與第三電極TXf之間可以具有重疊關係,進而使第二電極RXc與第三電極TXf之間建立互電容,藉由量測互電容的變化來進行感測。
第10圖係為第二電極RXc與第三電極TXf之示意圖。如圖所示,第三電極TXf1、TXf2、TXf3與TXf4係藉由絕緣材料彼此隔開。第二電極RXc的每個電極部RU沿著顯示面板100與觸控面板200的堆疊方向在顯示面板100上具有一第一投影面積,第三電極TXf1、TXf2、TXf3與TXf4中之每個電極部TUf1~TUf16係沿著顯示面板100與觸控面板200的堆疊方向在觸控面板200上具有一第二投影面積,第一投影面積與第二投影面積會部分地重疊。在此實施例中,第三電極TXf1至TXf4係以一次一條的方式依序驅動,以便第二電極RXc進行感測。
第11圖係為第二電極RXc與第三電極RXf之另一示意圖。如圖所示,第二電極RXc的每個電極部RU沿著顯示面板100與觸控面板200的堆疊方向在顯示面板100上具有一第一投影面積,第三電極TXf1與TXf2中之每個電極部TUf係沿著顯示面板100與觸控面板200的堆疊方向在觸控面板200上具有一第二投影面積,第一投影面積重疊於第二投影面積會部分地重疊。
在第1J圖的實施例中,第7圖中之感測電路203BB、類
比數位轉換器204B、控制信號S3亦可被省略。驅動電路202用以根據微處理器201所輸出之一控制信號S1選擇性地驅動第一電極TX或第三電極TXf。在第一模式下,驅動電路202用以根據控制信號S1驅動第一電極TX,並且在第二模式下,驅動電路202用以根據控制信號S1驅動第三電極TXf。感測電路203A用以在第一模式下,根據微處理器201所輸出之一控制信號S2,感測第二電極RXc的電壓或電荷變化,並藉由類比數位轉換器204A產生一觸碰位置資料,並將觸碰位置資料送至微處理器201進行後續處理。感測電路203A用以在第二模式下,根據微處理器201所輸出之一控制信號S3,感測第二電極RXc的電壓或電荷變化,並藉由類比數位轉換器204B產生一壓力感測資料,並將壓力感測資料送至微處理器201進行後續處理。舉例而言,在第一模式中,第二電極RXc用以感測觸控筆或手指觸摸觸控面板200時所發生的微小的電容變化,將感測到的電容變化轉換為電壓形式,並由感測電路203A偵測此一變化。在第二模式中,第二電極RXc用以感測觸控筆或手指觸壓觸控面板200時觸控面板200發生形變產生微小的電容變化,將感測到的電容變化轉換為電壓形式,並由感測電路203B偵測此一變化。
在本說明書之一實施例中,觸控面板200中之觸控感測結構與壓力感測結構會具有不同的更新速率或報點率(report rate)。舉例而言,觸控感測結構的更新速率或報點率(report rate)可為每秒100至120次。在某些實施例中,觸控感測結構的更新速率或報點率(report rate)會高於壓力感測結構的更新速率或報點率(report rate)。
在本說明書之實施例中,觸控面板200在第一模式與第二模式所感測到的資料可送到微處理器進行後續地處理。舉例而言,微處理器可以將第一模式與第二模式所感測到的資料相關連。在某一實施例中,觸控面板200可在第一模式下感測導體(例如手指)在觸控面板200上的輸入,亦可在第二模式下感測非導體(例如手套)在觸控面板200上的輸入。
10‧‧‧顯示觸控裝置
100‧‧‧顯示面板
110‧‧‧彩色濾光片
200‧‧‧觸控面板
210‧‧‧透明基板
220‧‧‧絕緣層
230‧‧‧偏光片
TX‧‧‧第一電極
RXc‧‧‧第二電極
RXf‧‧‧第三電極
Claims (14)
- 一種顯示觸控裝置,包括:一顯示面板;一觸控面板,設置於上述顯示面板之一側,其中上述觸控面板包括:一透明基板;複數圖案化的第一電極,沿著一第一方向設置於上述透明基板上;以及複數圖案化的第二電極,沿著一第二方向設置於上述透明基板上,上述第一電極與上述第二電極之間包含多個互電容,共同構成一觸控感測結構;以及複數圖案化的第三電極,設置於一承載基板,上述第一電極與上述第三電極在一第三方向上重疊部分,或者上述第二電極與上述第三電極在該第三方向上重疊部分構成一壓力感測結構,其中,上述第三方向為上述顯示面板與上述觸控面板的一堆疊方向,其中上述觸控感測結構係於一畫框中之一第一週期中進行觸控感測,而上述壓力感測結構係於上述畫框中之一第二週期中進行壓力感測,其中上述第一週期不重疊於上述第二週期。
- 如申請專利範圍第1項所述之顯示觸控裝置,更包括一絕緣層,其中上述第一電極與上述第二電極藉由上述絕緣層而彼此電性絕緣。
- 如申請專利範圍第1項所述之顯示觸控裝置,其中上述第三電極彼此電性隔離,且上述第三電極與上述第一電極之間具有一介質層。
- 如申請專利範圍第3項所述之顯示觸控裝置,其中上述介質層為油、空氣或膠之絕緣介質層。
- 如申請專利範圍第1項所述之顯示觸控裝置,其中上述第一電極之每一者包括沿著上述第二方向排列且彼此電性連接的複數電極部,上述電極部之每一者在上述顯示面板上具有一第一投影面積,上述第三電極之每一者在上述觸控面板上具有一第二投影面積,上述第一投影面積完全位於上述第三電極中之對應一者的上述第二投影面積中。
- 如申請專利範圍第1項所述之顯示觸控裝置,其中上述第一電極之每一者包括沿著上述第二方向排列且彼此電性連接的複數電極部,上述電極部之每一者在上述顯示面板上具有一第一投影面積,上述第三電極之每一者在上述觸控面板上具有一第二投影面積,兩個電性連接且相鄰之上述電極部的上述第一投影面積係完全位於上述第三電極中之對應一者的上述第二投影面積中。
- 如申請專利範圍第1項所述之顯示觸控裝置,其中上述第一電極之每一者包括沿著上述第二方向排列且彼此電性連接的複數電極部,上述第一電極的上述電極部之每一者在上述顯示面板上具有一第一投影面積,上述第三電極之每一 者包括沿著第一方向排列之多個不重疊的電極部,上述第三電極的上述電極部之每一者在上述觸控面板上具有一第二投影面積,上述第三電極的上述電極部之每一者的上述第二投影面積大於等於上述第一電極中一對應之電極部的上述第一投影面積。
- 如申請專利範圍第1項所述之顯示觸控裝置,其中上述第一電極之每一者包括沿著上述第二方向排列且彼此電性連接的複數電極部,上述第一電極的上述電極部之每一者在上述顯示面板上具有一第一投影面積,上述第三電極之每一者包括沿著第一方向排列之多個不重疊的電極部,上述第三電極的上述電極部之每一者在上述觸控面板上具有一第二投影面積,上述第三電極的上述電極部之每一者的上述第二投影面積小於上述第一電極中一對應之電極部的上述第一投影面積。
- 如申請專利範圍第1項所述之顯示觸控裝置,其中上述第二電極之每一者包括沿著上述第一方向排列之多個不重疊的電極部,上述第二電極的上述電極部之每一者在上述顯示面板上具有一第一投影面積,上述第三電極之每一者包括沿著第一方向排列且彼此電性連接的複數電極部,上述第三電極的上述電極部之每一者在上述觸控面板上具有一第二投影面積,上述第二電極的上述電極部之每一者的上述第一投影面積小於上述第三電極中一對應之電極部的上 述第二投影面積。
- 如申請專利範圍第1項所述之顯示觸控裝置,其中上述第一週期為上述畫框之一顯示週期,而上述第二週期係為上述畫框之一垂直遮沒週期。
- 如申請專利範圍第10項所述之顯示觸控裝置,其中於上述顯示週期中,上述第一電極用以送出一驅動信號,上述第二電極用以收集電容變化量,上述第三電極係耦接至一接地電位,而於上述垂直遮沒週期中,上述第一電極用以送出另一驅動信號,上述第三電極用以收集上述觸控面板受壓力而形變所產生的電容變化量,上述第二電極係耦接至上述接地電位。
- 如申請專利範圍第11項所述之顯示觸控裝置,其中在上述第一週期中,上述第三電極係作為上述第二電極對於上述顯示面板上之干擾的遮蔽層,而在上述第二週期中,上述第一電極與上述第二電極係作為上述第三電極對於外部物件之干擾的遮蔽層。
- 如申請專利範圍第1項所述之顯示觸控裝置,其中上述承載基板為上述顯示面板的一彩色濾光基板。
- 如申請專利範圍第1項所述之顯示觸控裝置,其中上述承載基板設置在上述顯示面板與上述觸控面板之間。
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