專利名稱：觸控與近接感測(cè)式顯示面板、顯示組件以及其觸控與近接感測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種顯示面板，且特別是有關(guān)于一種觸控與近接感測(cè)式顯示面板 (touch and proximity sensitive display panel)、顯示組件以及其觸控與近接感測(cè)方法。
背景技術(shù)：
觸控式屏幕為可取代鼠標(biāo)或鍵盤的一種輸入裝置，在眾多可感測(cè)觸控或近接量的 裝置中，具有相當(dāng)?shù)拇硇?。藉由使用手指或觸控筆(stylus)，可以將信息直接輸入到觸 控式屏幕的顯示屏幕上。因此，觸控式屏幕的優(yōu)點(diǎn)在于任何人都可以簡(jiǎn)單地執(zhí)行輸入操作， 因?yàn)檩斎敕椒ㄊ强梢钥恐庇X(jué)得知的，而且在圖形使用者接口(Graphical User Interface, GUI)的應(yīng)用上，此種輸入方法是一種理想的輸入方式。至今，觸控式屏幕廣泛地應(yīng)用在各種 領(lǐng)域，例如移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理(personal digital assistants，PDAs)、安裝在銀行或 公共機(jī)關(guān)(public office)的終端裝置(terminals)、醫(yī)療器材以及導(dǎo)航(guide)顯示組 件。近來(lái)，觸控式屏幕的需求隨著平面顯示組件的發(fā)展而與日俱增。圖1繪示薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-IXD)作為一種配備傳統(tǒng)觸控式屏幕的顯示 組件的示例。如圖1所示，配備傳統(tǒng)觸控式屏幕的薄膜晶體管液晶顯示器包括一觸控感測(cè) 式觸控屏幕20、一顯示面板30以及一背光模塊40，顯示面板30藉由控制其光透射率來(lái)輸 出圖像，而背光模塊40提供輸出至顯示面板30的光源。眾所周知，背光模塊40是必需的， 因?yàn)楸∧ぞw管液晶顯示器的顯示面板30非自體發(fā)光。保護(hù)窗10是用來(lái)保護(hù)觸控屏幕20以及顯示面板30的構(gòu)件，而且保護(hù)窗10通常 以特定的厚度來(lái)制作(例如，厚度為3毫米)，以增加耐久性。起初，薄膜晶體管液晶顯示器 并沒(méi)有配備保護(hù)窗10。然而，隨著大尺寸顯示器與移動(dòng)顯示組件變得更廣泛地使用，大部份 的顯示組件通常配備保護(hù)窗10。薄膜晶體管液晶顯示器的顯示面板30具有一層狀結(jié)構(gòu)，其由液晶層31插入兩個(gè) 由薄玻璃所制成的透明基板32、33組成。共享電極34形成于上方部分(upper portion) 的共同透明基板32之上。多條在平行方向的柵極線(未繪示)及多條在垂直方向的數(shù)據(jù) 線(未繪示)形成于下方部分(lower portion)的像素透明基板33之上。在柵極線與數(shù) 據(jù)線之間的交集區(qū)域，形成多個(gè)薄膜晶體管(TFTs，未繪示)，其柵極與柵極線連接，源極與 數(shù)據(jù)線連接，而漏極與多個(gè)像素電極35連接。一般而言，共享電極34與像素電極35使用 銦錫氧化物(indium tin oxide, I TO)作為透明導(dǎo)電材料。每一像素電極35配置一像素。當(dāng)薄膜晶體管對(duì)于通過(guò)柵極線而施加的信號(hào)起反 應(yīng)而被致動(dòng)(activated)時(shí)，薄膜晶體管施加一通過(guò)數(shù)據(jù)線而被接收的顯示電壓至像素電 極35，此時(shí)位于像素電極35與共享電極34之間的液晶層31會(huì)隨著其電場(chǎng)而變化。換句話 說(shuō)，配置于共同透明基板32的上方部份與像素透明基板33的下方部份的兩個(gè)偏光膜36之 偏振方向彼此垂直。顯示面板30的光透射率會(huì)隨著兩個(gè)偏光膜36的偏振方向與液晶排列方式而改變，以藉由控制背光模塊40的光源穿透兩偏光膜36與液晶層而輸出圖像。當(dāng)顯 示面板30為用以輸出彩色圖像的彩色面板時(shí)，彩色濾光片(未繪示)更進(jìn)一步配置于共同 透明基板32與偏光膜36之間。彩色濾光片具有三種形式的濾光片，用以濾光并輸出穿透 顯示面板30的光源的紅、藍(lán)、綠三原色。黑矩陣(未繪示)配置于濾光片之間，用以抑制色 彩干擾(color interference)。在彩色顯示面板30中，紅、藍(lán)、綠三色組合配置于輸出自顯 示面板30的圖像之一像素中，亦即是三像素電極35形成一像素。圖1所示的觸控屏幕20為電容式(capacitive)觸控屏幕。依據(jù)觸控位置 (touch-position)測(cè)量方式的不同，觸控屏幕可區(qū)分為電阻式膜(resistive film)觸 控屏幕、電容式觸控屏幕、光學(xué)觸控屏幕、超音波(ultrasonic)觸控屏幕及電磁感應(yīng) (electromagnetic)觸控屏幕。在上述所提及的觸控屏幕中，由于電容式觸控屏幕不需直接 按壓即可輕易地感測(cè)觸控位置，因此在配備有保護(hù)窗10的顯示組件之中大受歡迎。電容式觸控屏幕20的感測(cè)靈敏度(sensing sensitivity)取決于觸控屏幕的感 測(cè)電極21與物體(例如是手指)的觸控或近接量(proximity)之間的間距(space)以及 介電常數(shù)(dielectric constant)。如上所述，保護(hù)窗10的厚度應(yīng)維持在一特定程度或更 多。為了增加感測(cè)靈敏度，觸控屏幕20應(yīng)緊密地附著于保護(hù)窗10的一下方部分(a lower portion)。換句話說(shuō)，靜電容量(electrostatic capacitance)被產(chǎn)生來(lái)作為觸控屏幕20 與顯示面板30的電極之間的偏移電容量(offset capacitance)。如果可以，偏移電容量應(yīng) 該被消除。因?yàn)楫?dāng)各種控制信號(hào)施加于顯示面板30時(shí)，很容易會(huì)產(chǎn)生噪聲。為了降低偏移 電容量與噪聲，可于觸控屏幕20與顯示面板30之間額外插入一空間間隙(space gap)或 一膜層(film)。因此，于配備有傳統(tǒng)觸控屏幕的顯示組件中，保護(hù)窗10的厚度固定在此特定程度 或更多。顯示面板30或背光模塊40的厚度難以減少。特別是，問(wèn)題在于，由于觸控屏幕20 與顯示面板30之間額外插入的空間間隙，使得顯示組件的總厚度Tl增加。分別制造顯示 組件的觸控屏幕會(huì)增加制造成本，以及現(xiàn)有的觸控屏幕無(wú)法提供多點(diǎn)觸控(multi-touch) 功能。為了降低制造成本以及增加觸控靈敏度，感測(cè)電極的面積不可以太小，而造成現(xiàn)有的 觸控屏幕僅具有低感測(cè)分辨率(sensing resolution)。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明提供一種顯示面板，可降低近接觸控感測(cè)顯示組件的厚度，降低制造成本， 使近接觸控分辨率最大化，提供多點(diǎn)觸控功能，并感測(cè)觸控與近接量而不需額外增加其它
直O(jiān)本發(fā)明亦提供一種顯示組件，其配備此近接觸控感測(cè)顯示面板。本發(fā)明亦提出一種觸控與近接感測(cè)方法，以用于此顯示面板。技術(shù)方案本發(fā)明的一實(shí)施例提供一種顯示面板，其包括一像素基板、一共享基板及一面板 控制器。像素基板配置于一圖像輸出方向，且具有多個(gè)像素。所述像素與多條柵極線及多 條數(shù)據(jù)線連接，并排列為陣列形式，且每一像素具有一薄膜晶體管。薄膜晶體管的柵極與柵 極線中相對(duì)應(yīng)的柵極線連接，其源極與數(shù)據(jù)線中相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)線連接，且其漏極與多個(gè)像
7素電極中相對(duì)應(yīng)的像素電極連接。共享基板用以接收一共享電壓，并具有一共享電極。共 享電極配置于面向像素的位置。面板控制器于一顯示模式中，通過(guò)數(shù)據(jù)線來(lái)施加一顯示電 壓于像素，以控制顯示面板來(lái)顯示一圖像。面板控制器于一觸控感測(cè)模式中，通過(guò)數(shù)據(jù)線來(lái) 感測(cè)像素電極的靜電容量，以識(shí)別一觸碰物體的觸控與近接位置。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，面板控制器具有顯示模式與觸控感測(cè)模式。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，面板控制器設(shè)定一顯示模式期間較一觸控感測(cè)模式期間 為長(zhǎng)。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，面板控制器于顯示模式中，致動(dòng)?xùn)艠O線。當(dāng)柵極線被致動(dòng) 時(shí)，面板控制器通過(guò)數(shù)據(jù)線而輸出顯示電壓至像素。另外，面板控制器于觸控感測(cè)模式中， 致動(dòng)每一柵極線或一群特定數(shù)目的柵極線，并選擇每一數(shù)據(jù)線或一群特定數(shù)目的數(shù)據(jù)線， 以及感測(cè)指定像素電極的靜電容量。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，面板控制器包括一柵極驅(qū)動(dòng)器、一數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)及感測(cè)單元 及一控制器。柵極驅(qū)動(dòng)器于顯示模式中，依據(jù)一第一控制信號(hào)依序致動(dòng)?xùn)艠O線，以及于觸控 感測(cè)模式中，依據(jù)第一控制信號(hào)依序致動(dòng)一特定數(shù)目的柵極線或一特定組的柵極線。數(shù)據(jù) 驅(qū)動(dòng)及感測(cè)單元于顯示模式中，依據(jù)一第二控制信號(hào)而輸出顯示電壓至數(shù)據(jù)線，以及于觸 控感測(cè)模式中，依據(jù)第二控制信號(hào)藉由選擇一特定數(shù)目的數(shù)據(jù)線或一特定組的數(shù)據(jù)線以及 感測(cè)相對(duì)應(yīng)的像素電極的靜電容量，以輸出觸控?cái)?shù)據(jù)?？刂破饕罁?jù)一外部指令而輸出第一 及第二控制信號(hào)，以及于觸控感測(cè)模式中，藉由接收觸控?cái)?shù)據(jù)來(lái)識(shí)別觸碰物體的觸控位置。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)及感測(cè)單元包括一數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器及一傳感器。數(shù) 據(jù)驅(qū)動(dòng)器于顯示模式中，依據(jù)第二控制信號(hào)而輸出顯示電壓至數(shù)據(jù)線，以及于觸控感測(cè)模 式中，依據(jù)第二控制信號(hào)依序選擇每一數(shù)據(jù)線或一群特定數(shù)目的數(shù)據(jù)線。傳感器于觸控感 測(cè)模式中，通過(guò)被數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器選擇的數(shù)據(jù)線感測(cè)像素電極的靜電容量，以及依據(jù)靜電容量 而輸出觸控?cái)?shù)據(jù)。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，傳感器包括至少一時(shí)間至數(shù)字轉(zhuǎn)換電路。本發(fā)明的另一實(shí)施例提供一種顯示組件，其包括一顯示面板及一保護(hù)窗。顯示面 板包括一像素基板、一共享基板及一面板控制器。像素基板配置于一圖像輸出方向，且具有 多個(gè)像素。所述像素與多條柵極線及多條數(shù)據(jù)線連接，并排列為陣列形式，且每一像素具有 一薄膜晶體管。薄膜晶體管的一柵極與柵極線中相對(duì)應(yīng)的柵極線連接，其源極與數(shù)據(jù)線中 相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)線連接，且其漏極與多個(gè)像素電極中相對(duì)應(yīng)的像素電極連接。共享基板用以 接收一共享電壓，并具有一共享電極。共享電極配置于面向像素的位置。面板控制器于一 觸控感測(cè)模式中，通過(guò)數(shù)據(jù)線來(lái)感測(cè)像素電極的靜電容量，以識(shí)別一觸碰物體的觸控與近 接位置。保護(hù)窗緊密地附著于像素基板的一上方部分，以保護(hù)顯示面板。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，面板控制器于一顯示模式中致動(dòng)?xùn)艠O線。當(dāng)柵極線被致 動(dòng)時(shí)，面板控制器通過(guò)數(shù)據(jù)線而輸出顯示電壓至像素。另外，面板控制器于觸控感測(cè)模式中 致動(dòng)每一柵極線或一群特定數(shù)目的柵極線，并選擇每一數(shù)據(jù)線或一群特定數(shù)目的數(shù)據(jù)線， 以及藉由感測(cè)像素電極的靜電容量而輸出觸控?cái)?shù)據(jù)。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，面板控制器包括一柵極驅(qū)動(dòng)器、一數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)及感測(cè)單元 及一控制器。柵極驅(qū)動(dòng)器于顯示模式中，依據(jù)一第一控制信號(hào)依序致動(dòng)?xùn)艠O線，以及于觸控 感測(cè)模式中，依據(jù)第一控制信號(hào)依序致動(dòng)一特定數(shù)目的柵極線或一特定組的柵極線。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)及感測(cè)單元于顯示模式中，依據(jù)一第二控制信號(hào)而輸出顯示電壓至數(shù)據(jù)線，以及于觸 控感測(cè)模式中，依據(jù)第二控制信號(hào)藉由選擇一特定數(shù)目的數(shù)據(jù)線或一特定組的數(shù)據(jù)線以及 感測(cè)相對(duì)應(yīng)的像素電極的靜電容量，以輸出觸控?cái)?shù)據(jù)?？刂破饕罁?jù)一外部指令，輸出第一及 第二控制信號(hào)，以及于觸控感測(cè)模式中，藉由接收觸控?cái)?shù)據(jù)來(lái)識(shí)別觸碰物體的觸控位置。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，當(dāng)顯示組件于一待機(jī)(standby)模式或一省電模式時(shí)， 面板控制器藉由積分所有像素電極來(lái)感測(cè)靜電容量，并感測(cè)觸碰物體的近接量。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，于待機(jī)模式中，當(dāng)觸控?cái)?shù)據(jù)小于一特定的臨界值時(shí)，面板 控制器被切換至省電模式。于省電模式中，當(dāng)觸控?cái)?shù)據(jù)大于特定的臨界值時(shí)，面板控制器被 切換至待機(jī)模式。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，面板控制器輸出第一及第二控制信號(hào)，以使顯示面板于 顯示模式中，顯示至少一可被使用者選擇的選擇區(qū)域。面板控制器輸出第一及第二控制信 號(hào)，當(dāng)至少一選擇區(qū)域于觸控感測(cè)模式中密集地分布時(shí)，使得一觸控區(qū)域被設(shè)定為小于至 少一選擇區(qū)域，而當(dāng)至少一選擇區(qū)域稀疏地分布時(shí)，使得觸控區(qū)域被設(shè)定為大于至少一選 擇區(qū)域。其中觸控區(qū)域用以感測(cè)一近接觸控，并對(duì)應(yīng)于至少一選擇區(qū)域。本發(fā)明的另一實(shí)施例提供一種使用于一顯示面板的觸控與近接感測(cè)方法。其中顯 示面板包括一像素基板及一共享基板。像素基板配置于一圖像輸出方向，且具有多個(gè)像素。 所述像素與多條柵極線及多條數(shù)據(jù)線連接，并排列為陣列形式，且每一像素具有一薄膜晶 體管。薄膜晶體管的柵極與柵極線中相對(duì)應(yīng)的柵極線連接，其源極與數(shù)據(jù)線中相對(duì)應(yīng)的數(shù) 據(jù)線連接，且其漏極與多個(gè)像素電極中相對(duì)應(yīng)的像素電極連接。共享基板用以接收一共享 電壓，并具有一共享電極。共享電極配置于面向像素的位置。觸控與近接感測(cè)方法包括一 圖像顯示步驟與一觸控識(shí)別步驟。圖像顯示步驟于一顯示模式中，通過(guò)數(shù)據(jù)線而施加一顯 示電壓于像素，以顯示一圖像。觸控識(shí)別步驟于一觸控感測(cè)模式中，通過(guò)數(shù)據(jù)線感測(cè)像素電 極的靜電容量，以識(shí)別一觸碰物體的觸控與近接位置。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，圖像顯示步驟包括一選擇區(qū)域顯示步驟。于選擇區(qū)域顯 示步驟中，顯示至少一可被使用者選擇的選擇區(qū)域。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，觸控識(shí)別步驟包括一第一觸控區(qū)域設(shè)定步驟以及一第二 觸控區(qū)域設(shè)定步驟。于第一觸控區(qū)域設(shè)定步驟中，當(dāng)至少一選擇區(qū)域密集地分布時(shí)，設(shè)定一 觸控區(qū)域小于至少一選擇區(qū)域。于第二觸控區(qū)域設(shè)定步驟中，當(dāng)至少一選擇區(qū)域稀疏地分 布時(shí)，設(shè)定觸控區(qū)域大于至少一選擇區(qū)域。其中觸控區(qū)域用以感測(cè)一近接觸控，并對(duì)應(yīng)于至 少一選擇區(qū)域。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，顯示面板還包括一待機(jī)模式與一省電模式。觸控與近接 感測(cè)方法還包括一省電模式切換步驟及一顯示模式切換步驟。在省電模式切換步驟中，于 待機(jī)模式時(shí)，當(dāng)藉由積分所有像素電極來(lái)感測(cè)靜電容量，而觸碰物體的近接量沒(méi)有被感測(cè) 到時(shí)，切換至省電模式。在顯示模式切換步驟中，于省電模式時(shí)，當(dāng)藉由積分所有像素電極 來(lái)感測(cè)靜電容量，而感測(cè)到觸碰物體的近接量時(shí)，切換至顯示模式。技術(shù)效果于依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的觸控與近接感測(cè)顯示面板、顯示組件以及其觸控與近接 感測(cè)方法中，顯示面板的像素電極被當(dāng)作觸控屏幕的一個(gè)感測(cè)電極，以致于顯示面板可感 測(cè)觸碰物體的近接觸控。顯示組件的厚度藉由省略額外的觸控屏幕可以被有效地縮減。因?yàn)橄袼仉姌O被用來(lái)當(dāng)作感測(cè)電極，所以觸控與近接感測(cè)分辨率可以與顯示面板的分辨率一 致。各種使用者想要的分辨率及觸控區(qū)域可以自由設(shè)定。多點(diǎn)觸控式操作可以被感測(cè)。制 造成本與功率消耗可以被降低。


圖1繪示薄膜晶體管液晶顯示器作為一種配備傳統(tǒng)觸控式屏幕的顯示組件的示 例。圖2為本發(fā)明的一實(shí)施例的配備近接觸控感測(cè)顯示面板的顯示組件。圖3為圖2的顯示面板的平面示意圖。圖4為圖3的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)及感測(cè)單元的感測(cè)電路的示例。圖5為依據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例所繪示的配備有觸控與近接感測(cè)式顯示面板的 顯示組件。圖6為使用本發(fā)明的一實(shí)施例的顯示組件的示例。
具體實(shí)施例方式為讓觸控與近接感測(cè)式顯示面板、顯示組件以及其觸控與近接感測(cè)方法的上述特 征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文將配合所附圖式作詳細(xì)說(shuō)明。隨著各種傳感器于應(yīng)用領(lǐng)域不斷地?cái)U(kuò)展，致力于改善傳感器感測(cè)功能的努力也未 曾間斷。相較于傳統(tǒng)的傳感器，新式的傳感器于感測(cè)能力(sensing capability)方面已有 顯著的改善。且用以消除傳感器的偏移及噪聲的技術(shù)已有效地發(fā)展。依據(jù)此趨勢(shì)，觸控傳 感器的技術(shù)已有效地發(fā)展。本發(fā)明所提供的顯示組件不同于圖1所示的顯示組件，其具有可直接感測(cè)近接觸 控的顯示面板，而不需獨(dú)立于顯示面板的觸控屏幕。圖2為本發(fā)明的一實(shí)施例的配備近接觸控感測(cè)顯示面板的顯示組件。圖2的保護(hù)窗110及背光模塊140與圖1的保護(hù)窗10及背光模塊40相同。然 而，圖2的顯示組件沒(méi)有獨(dú)立的觸控屏幕。圖2的顯示面板130的結(jié)構(gòu)為圖1的顯示面板 30的結(jié)構(gòu)前后反置。顯示面板130緊密地附著于保護(hù)窗110的一下方部分。在圖1中，共 同的透明基板32配置于顯示面板30的上方部分而像素電極35配置于其下方部分，以致于 共享電極34配置于上方部分而像素電極35配置于下方部分。然而，在圖2中，像素透明基 板133配置于顯示面板130的一上方部分而共同的透明基板132配置于其下方部分，以致 于像素電極135配置于上方部分而共享電極134配置于下方部分。當(dāng)顯示組件構(gòu)型為反向(reversed)顯示面板130時(shí)，反向顯示面板130緊密地附 著于保護(hù)窗110。透明基板132、133及偏光膜136的厚度較保護(hù)窗110的厚度為薄。因此， 顯示面板130的像素電極135非常接近于保護(hù)窗110。透明基板132、133的厚度通常大約 為500 700微米(micrometer，μ m)，而偏光膜136的厚度大約為100 200微米。也就 是說(shuō)，從圖1的保護(hù)窗10的上表面至觸控屏幕20的感測(cè)電極21的距離，以及從圖2的保 護(hù)窗110的上表面至顯示面板130的像素電極135的距離，其間的差異不大。因此，當(dāng)一物 體觸碰保護(hù)窗110的上表面時(shí)，因?yàn)閳D2的顯示面板130的像素電極135可變，所以像素電 極135的功能如同圖1的感測(cè)電極21。
如上所述，依據(jù)兩偏光膜136的偏振方向與液晶的排列方式，藉由改變來(lái)自背光 模塊140的光源的透射率，以使顯示面板130輸出圖像。液晶的排列方式隨著像素電極135 與共享電極134之間產(chǎn)生的電場(chǎng)而改變。即使在如圖2所示的反向顯示面板130中，于像 素電極135與共享電極134之間產(chǎn)生的電場(chǎng)仍然相同，因此液晶的排列方式依舊隨其改變， 以輸出一正常圖像。也就是說(shuō)，圖2的顯示面板130提供圖1的顯示面板30的圖像輸出功能，以及觸 控屏幕20的功能。與圖1的顯示面板30的大小比較，藉由縮減觸控屏幕20的厚度，以及觸控屏幕20 與顯示面板的上偏光膜36之間的間距，因此縮減顯示組件的總厚度T2，可進(jìn)一步縮減圖2 的顯示組件的大小。為了方便解釋，至此皆以一薄膜晶體管液晶顯示器(有源矩陣式液晶 顯示器，active matrix-liquid crystal display，AM-LCD)的結(jié)構(gòu)來(lái)描述。當(dāng)應(yīng)用于有源 矩陣式有機(jī)發(fā)光二極管(active matrix-organic light emitting diode，AM-OLED)時(shí)，由 于不需要背光模塊140，因此厚度可進(jìn)一步被縮減。圖3為圖2的顯示面板130的平面示意圖。在圖3中，顯示面板130包括一像素陣列210、一控制器220、一柵極驅(qū)動(dòng)器230以 及一數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)及感測(cè)單元240。像素陣列210形成于兩透明基板132、133之間。在配置于圖2的上部的像素透明 基板133上，多條柵極線GL與多條數(shù)據(jù)線DL垂直交錯(cuò)。在柵極線GL與數(shù)據(jù)線DL交錯(cuò)的 區(qū)域中，分別形成多個(gè)薄膜晶體管TFTs，其柵極與多條柵極線中相對(duì)應(yīng)的柵極線GL連接， 其源極與多條數(shù)據(jù)線中相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)線DL連接，且其漏極與多個(gè)像素電極中相對(duì)應(yīng)的像 素電極135連接。在此，薄膜晶體管TFT作為開(kāi)關(guān)晶體管。當(dāng)柵極線GL被致動(dòng)時(shí)，薄膜晶 體管TFT被打開(kāi)，因此，數(shù)據(jù)線DL與像素電極135電性連接。另一方面，共享電極134形成于圖2的下部的共同的透明基板132上。一端連接于圖3的薄膜晶體管TFT的源極的液晶電容Clc，以共同的透明基板132 與像素透明基板133之間的液晶層作為其介電層，并以像素電極135與共享電極134作為 其電極而形成。因?yàn)楣餐妷篤com施加于薄膜晶體管液晶顯示器的共享電極134，所以液 晶電容Clc的另一端連接至共同電壓Vcom。依據(jù)來(lái)自控制器220的一第一控制信號(hào)conl，柵極驅(qū)動(dòng)器230致動(dòng)?xùn)艠O線GL之中 一指定數(shù)量的柵極線GL，并致動(dòng)相對(duì)應(yīng)的薄膜晶體管TFTs。依據(jù)來(lái)自控制器220的一第二 控制信號(hào)COn2，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)及感測(cè)單元240輸出一顯示電壓至數(shù)據(jù)線DL。一般而言，柵極驅(qū) 動(dòng)器230僅依序選擇并致動(dòng)一條柵極線GL。然而，當(dāng)最近的顯示面板尺寸增加時(shí)，至少有兩 條柵極線GL被設(shè)計(jì)為同時(shí)致動(dòng)。除此之外，當(dāng)提供多個(gè)像素陣列210、多個(gè)柵極驅(qū)動(dòng)器230 以及多個(gè)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)及感測(cè)單元240時(shí)，多條柵極線GL以及多條數(shù)據(jù)線DL可被選擇同時(shí)致 動(dòng)。在本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)及感測(cè)單元240通過(guò)數(shù)據(jù)線DL來(lái)感測(cè)像素電極135的靜 電容量的變化，并藉由識(shí)別是否有物體觸碰，而輸出觸控?cái)?shù)據(jù)Cdata至控制器220。依據(jù)來(lái)自外部的一指令cmd，控制器220輸出第一控制信號(hào)，以控制柵極驅(qū)動(dòng)器 230，并輸出第二控制信號(hào)，以控制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)及感測(cè)單元240。控制器220藉由接收并分析來(lái) 自數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)及感測(cè)單元240的觸控?cái)?shù)據(jù)Cdata來(lái)識(shí)別觸碰位置，接著再執(zhí)行相對(duì)應(yīng)的觸碰位置的預(yù)定功能。在此，觸碰位置可以利用被柵極驅(qū)動(dòng)器230致動(dòng)的柵極線GL，以及被數(shù)據(jù) 驅(qū)動(dòng)及感測(cè)單元240感測(cè)的數(shù)據(jù)線DL，來(lái)加以識(shí)別。在圖3中，控制器220配置于顯示面板 130內(nèi)。除此之外，控制器220亦可配置于顯示面板130外。觸控與近接感測(cè)式顯示面板的操作將參照?qǐng)D2及圖3來(lái)描述。顯示面板130的基 本功能為輸出圖像。當(dāng)顯示面板130輸出圖像時(shí)，顯示電壓通過(guò)數(shù)據(jù)線DL及薄膜晶體管 TFTs而施加至像素電極135。因此，當(dāng)傳感器用以感測(cè)靜電容量時(shí)，像素電極135難以同時(shí) 輸出圖像。如上所述，控制器220于顯示模式中，依據(jù)外部指令cmd輸出第一控制信號(hào)conl 至柵極驅(qū)動(dòng)器230，接著柵極驅(qū)動(dòng)器230依據(jù)第一控制信號(hào)conl，選擇并致動(dòng)?xùn)艠O線GL之 中一特定數(shù)量的柵極線GL。被致動(dòng)的柵極線GL以列為單位來(lái)致動(dòng)像素陣列210的薄膜晶 體管TFTs?？刂破?20輸出第二控制信號(hào)Con2至數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)及感測(cè)單元240。依據(jù)第二控 制信號(hào)COn2，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)及感測(cè)單元240輸出一指定電平的顯示電壓至數(shù)據(jù)線DL。連接至被 致動(dòng)的柵極線GL與數(shù)據(jù)線DL的薄膜晶體管TFTs施加來(lái)自數(shù)據(jù)線DL的顯示電壓至像素電 極135。也就是說(shuō)，當(dāng)柵極線GL被致動(dòng)時(shí)，具有特定電平的顯示電壓被施加至數(shù)據(jù)線DL，以 致于電壓被施加至像素電極135。薄膜晶體管液晶顯示器的顯示面板130以多重步驟藉由控制來(lái)自背光模塊140的 光的透射量以輸出圖像。透射光的量藉由被施加至像素電極135的顯示電壓的電平來(lái)控 制。也就是說(shuō)，通過(guò)數(shù)據(jù)線DL被施加至像素電極135的顯示電壓，控制來(lái)自顯示面板130中 的背光模塊140的光的透射率。一般而言，顯示電壓具有256組態(tài)的8位灰階(8-bit level of 256 st印s)。顯示面板130以所有像素電極被選一次來(lái)顯示一幀(frame)，以作為一單 元。依據(jù)美國(guó)國(guó)家電視委員會(huì)(National Television System Committee, NTSC)的標(biāo)準(zhǔn)， 例如是電視的顯示組件每秒至少顯示60個(gè)幀。每秒顯示的幀數(shù)以幀率(frame rate)表示， 其單位為幀/秒(frames/sec)。以最新發(fā)表的高分辨率電視(full HD TV)而言，顯示面板 130至少具有1920X 1080個(gè)像素。也就是說(shuō)，高分辨率電視藉由每秒至少施加60次電壓于 至少1920X1080個(gè)像素來(lái)顯示一幀。移動(dòng)顯示組件相較于電視而具有較小的尺寸及較低 的分辨率。一般而言，移動(dòng)顯示組件具有320X240個(gè)像素的四分視頻圖形陣列(quarter video graphics array, QVGA)分辨率或更多，且每秒至少顯示30個(gè)幀。如上所述，許多顯示組件顯示圖像的幀率至少每秒60個(gè)幀。即使1 2個(gè)幀被遺 漏，使用者不會(huì)察覺(jué)被遺漏的幀。在本實(shí)施例中，當(dāng)顯示組件于一特定幀率沒(méi)有輸出1 2 個(gè)幀的圖像時(shí)，表示像素電極135被用來(lái)使用作感測(cè)電極。例如，幀率60的顯示組件每秒 輸出58個(gè)幀的圖像，而在2個(gè)幀期間感測(cè)觸碰。當(dāng)顯示組件僅有每秒20個(gè)幀的低幀率時(shí)， 為了圖像質(zhì)量，顯示組件應(yīng)輸出所有幀圖像。在這個(gè)例子中，顯示組件每秒的幀數(shù)增加1 2個(gè)，而于增加后的幀率，此1 2個(gè)幀期間可用以感測(cè)觸碰。也就是說(shuō)，于顯示組件中，每 秒20個(gè)幀的幀率可調(diào)整為每秒22個(gè)幀的幀率，且2個(gè)幀期間可用以感測(cè)觸碰。對(duì)于快速 觸控感測(cè)操作而言，在每一個(gè)幀結(jié)束后可感測(cè)觸碰。于此，觸控感測(cè)時(shí)間應(yīng)減短，以致于使 用者無(wú)法察覺(jué)幀率的變化。作為觸控屏幕的顯示面板操作將參照?qǐng)D2及圖3來(lái)描述?？刂破?20可周期性地 或依據(jù)外部指令cmd而進(jìn)入觸控感測(cè)模式，且于相對(duì)應(yīng)的觸控感測(cè)模式中，輸出第一控制 信號(hào)conl與第二控制信號(hào)COn2?；旧?，控制器220周期性地進(jìn)入觸控感測(cè)模式。然而，控制器220在移動(dòng)顯示組件中可能非周期性地進(jìn)入觸控感測(cè)模式。例如，當(dāng)顯示組件的鎖 定功能(hold function)被設(shè)定時(shí)，控制器220不應(yīng)進(jìn)入觸控感測(cè)模式。因?yàn)橐罁?jù)顯示組 件的狀態(tài)，觸控感測(cè)區(qū)域可個(gè)別地設(shè)定，所以控制器220被設(shè)計(jì)來(lái)接收外部指令cmd。依據(jù)第一控制信號(hào)conl，柵極驅(qū)動(dòng)器230致動(dòng)一特定數(shù)量的柵極線GL。依據(jù)第二 控制信號(hào)COn2，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)及感測(cè)單元240感測(cè)通過(guò)一特定數(shù)量的數(shù)據(jù)線DL連接的像素電極 135的靜電容量。若柵極線GL與數(shù)據(jù)線DL —個(gè)一個(gè)地依序被選擇，則顯示面板130的所有 像素電極135可作為獨(dú)立的感測(cè)電極。也就是說(shuō)，顯示面板130的分辨率變?yōu)橛|控屏幕的分 辨率。因此，高分辨率的觸控屏幕不需任何特別的制程即可實(shí)現(xiàn)。如上所述，顯示面板130 的幀率代表每秒選擇所有像素電極135的次數(shù)。因此，幀率60的顯示組件依序于每1/60 秒選擇所有的像素電極135—次。本實(shí)施例的觸控屏幕(在此為“顯示面板”)不同于傳 統(tǒng)的觸控屏幕，因?yàn)榧词乖谟|碰物體同時(shí)近接觸控(touch or proximity)感測(cè)電極時(shí)，感 測(cè)電極仍可(在此為“像素電極”)依序感測(cè)該觸碰物體的近接觸控，所以觸控屏幕可正確 地感測(cè)近接觸控。因?yàn)楦袦y(cè)電極依序感測(cè)觸碰物體的近接觸控的時(shí)間非常短暫，所以本實(shí) 施例的顯示面板用以感測(cè)多點(diǎn)觸控操作時(shí)，實(shí)質(zhì)上具有如同觸控屏幕的功能(例如，1/60 秒)。觸碰物體的近接觸控感測(cè)的例子已如上所述。因?yàn)楸緦?shí)施例的顯示面板130的操作 如同電容式觸控屏幕，所以當(dāng)非常大的靜電容量的觸碰物體靠近而不觸碰時(shí)，像素電極135 的靜電容量會(huì)改變，以致于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)及感測(cè)單元240可執(zhí)行感測(cè)操作。換句話說(shuō)，柵極驅(qū)動(dòng)器230與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)及感測(cè)單元240可依據(jù)第一或第二控制信 號(hào)conl、con2來(lái)分別選擇柵極線GL與數(shù)據(jù)線DL。例如，當(dāng)柵極驅(qū)動(dòng)器230依序一對(duì)一對(duì) 地(two by two)選擇柵極線GL，且數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)及感測(cè)單元240感測(cè)來(lái)自一對(duì)數(shù)據(jù)線DL的靜 電容量時(shí)，一次四個(gè)像素電極135被當(dāng)作一個(gè)感測(cè)電極。本實(shí)施例的顯示面板可操作如同 具有相對(duì)應(yīng)的像素電極135的數(shù)目的顯示分辨率的觸控屏幕。在實(shí)際的操作中，需要顯示 分辨率的觸控屏幕的例子幾乎不常見(jiàn)。因?yàn)楸緦?shí)施例的顯示面板130于觸控感測(cè)模式中， 藉由控制柵極線GL與數(shù)據(jù)線DL而同時(shí)被選擇的數(shù)目，可使用多個(gè)像素電極135作為一個(gè) 感測(cè)電極，所以觸控屏幕的分辨率可以自由地控制。當(dāng)多個(gè)像素電極135作為一個(gè)感測(cè)電極時(shí)，感測(cè)電極的面積會(huì)增加。感測(cè)電極增 加的面積會(huì)改善感測(cè)靈敏度，因?yàn)楫?dāng)電容兩端的面積都增加時(shí)，靜電容量也會(huì)增加。在移動(dòng) 顯示組件中，感測(cè)靈敏度可以用各種不同的方法來(lái)改善。例如，當(dāng)移動(dòng)顯示組件于待機(jī)模式 時(shí)，所有的柵極線GL被致動(dòng)。當(dāng)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)及感測(cè)單元240的感測(cè)電路(未繪示)通過(guò)所有 數(shù)據(jù)線DL來(lái)感測(cè)靜電容量時(shí)，所有的像素電極135作為一個(gè)感測(cè)電極，以致于感測(cè)靈敏度 被最大化，且觸碰物體的近接量可高靈敏地被感測(cè)。當(dāng)于待機(jī)模式中，沒(méi)有觸碰物體的近接 量(或觸控?cái)?shù)據(jù)Cdata低于特定的臨界值)時(shí)，移動(dòng)顯示組件可決定使用者不在觸碰物體 的近接量中。因此，移動(dòng)顯示組件切換至省電模式，以減少功率消耗。當(dāng)本實(shí)施例的顯示組件用來(lái)作為觸控屏幕時(shí)，觸控感測(cè)區(qū)域以及觸控與近接感測(cè) 分辨率可藉由任意地組合柵極線GL與數(shù)據(jù)線DL而自由地設(shè)定。也就是說(shuō)，當(dāng)圖3的柵極 驅(qū)動(dòng)器230僅致動(dòng)第二及第三條柵極線GL，而數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)及感測(cè)單元240感測(cè)僅來(lái)自第二至 第四條數(shù)據(jù)線DL的靜電容量時(shí)，僅像素陣列210的六個(gè)像素電極135作為感測(cè)電極，而剩 下的像素電極135不作為感測(cè)電極。因?yàn)閿?shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)及感測(cè)單元240可感測(cè)每一像素電極的靜電容量或以特定數(shù)目的
13像素電極為單位而依序感測(cè)靜電容量，所以即使當(dāng)僅使用一個(gè)感測(cè)電路時(shí)，觸控與近接傳 感器仍可覆蓋像素面板的所有區(qū)域。在這點(diǎn)上，感測(cè)電路應(yīng)具有非常快的操作速率。當(dāng)于 一個(gè)幀間隔中，所有的像素電極分別地被使用在觸控模式時(shí)，感測(cè)電路感測(cè)每一像素電極 的靜電容量的時(shí)間可以表示為1/(幀率X分辨率)秒。在每秒60個(gè)幀幀率的四分視頻圖 形陣列(QVGA)的顯示組件中，其感測(cè)時(shí)間為1/(60X320X280)秒，相對(duì)較短。當(dāng)感測(cè)電路 在上述相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有感測(cè)到靜電容量時(shí)，可藉由使用多個(gè)像素電極135作為一個(gè) 感測(cè)電極來(lái)顯著地增加該感測(cè)電路感測(cè)該感測(cè)電極的靜電容量的時(shí)間。當(dāng)然，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)及 感測(cè)單元240可以包括多個(gè)感測(cè)電路。圖4為圖3的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)及感測(cè)單元的感測(cè)電路的示例。在本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)及感測(cè)單元240的感測(cè)電路可以是任何可感測(cè)靜電容量 的電路。因?yàn)楸緦?shí)施例的像素電極135用來(lái)作為觸控屏幕的感測(cè)電極，所以感測(cè)電路需能 消除偏移與噪聲，且快速操作。圖4為能夠滿足上述情形的一感測(cè)電路320的示例，其為一 第0728654號(hào)韓國(guó)專利(Korean patent No. 0728654)所揭露的時(shí)間至數(shù)字轉(zhuǎn)換電路。底下將描述圖4的時(shí)間至數(shù)字轉(zhuǎn)換電路320的操作。時(shí)間至數(shù)字轉(zhuǎn)換電路320包 括一延遲時(shí)間變化單元330 (delay time-varying unit)以及一延遲時(shí)間計(jì)算及數(shù)據(jù)產(chǎn)生 器 370 (delay time calculation and data generator)。延遲時(shí)間變化單元 330 包括一測(cè) 量信號(hào)產(chǎn)生器340、一可變延遲單元350以及一固定延遲單元360。傳感器310具有一依據(jù)外部刺激強(qiáng)度而可變的阻抗值Isen。傳感器310可以使用 各種靜電容、電感或電阻值可變的組件。延遲時(shí)間變化單元330產(chǎn)生一感測(cè)信號(hào)sen以及 一參考信號(hào)ref，其具有與傳感器310的阻抗值Isen成正比的延遲時(shí)間差。據(jù)此，測(cè)量信號(hào) 產(chǎn)生器340產(chǎn)生一測(cè)量信號(hào)in，其以一第一時(shí)間的周期來(lái)計(jì)時(shí)(clocked)，并輸出該測(cè)量信 號(hào)in至可變延遲單元350以及該固定延遲單元360?？勺冄舆t單元350電性連接至傳感器 310，并依據(jù)傳感器310的阻抗值而延遲該測(cè)量信號(hào)in，藉此而產(chǎn)生該感測(cè)信號(hào)sen。固定 延遲單元360依據(jù)一特定值或一控制系統(tǒng)(control scheme)而產(chǎn)生該參考信號(hào)ref。
延遲時(shí)間計(jì)算及數(shù)據(jù)產(chǎn)生器370接收參考信號(hào)ref以及感測(cè)信號(hào)sen，計(jì)算其延遲 時(shí)間差，并產(chǎn)生數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Ddata，其具有一相對(duì)應(yīng)于被計(jì)算的延遲時(shí)間差的值。因此，當(dāng)本實(shí)施例的像素電極135用來(lái)作為時(shí)間至數(shù)字轉(zhuǎn)換電路320的可變電容 傳感器310時(shí)，時(shí)間至數(shù)字轉(zhuǎn)換電路320可以作為本實(shí)施例的感測(cè)電路。因?yàn)闀r(shí)間至數(shù)字 轉(zhuǎn)換電路320輸出數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Ddata，所以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)及感測(cè)單元240可容易地依據(jù)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù) Ddata來(lái)產(chǎn)生觸控?cái)?shù)據(jù)Cdata。使用時(shí)間至數(shù)字轉(zhuǎn)換電路320的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Ddata，觸碰物體 的觸碰壓力以及觸控近接量可被測(cè)量。當(dāng)顯示面板設(shè)定為使用時(shí)間至數(shù)字轉(zhuǎn)換電路320的 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Ddata來(lái)測(cè)量觸碰壓力時(shí)，即使在觸碰物體接觸到相同位置時(shí)，顯示組件仍可設(shè) 定為依據(jù)觸碰壓力來(lái)執(zhí)行不同功能。很自然地，如果保護(hù)窗110有彈性(flexible)，那么觸 碰將產(chǎn)生一壓力信號(hào)，并造成像素電極135與共享電極134之間的電容變化或電壓變化，且 時(shí)間至數(shù)字轉(zhuǎn)換電路320測(cè)量此電容變化或電壓變化。本實(shí)施例的感測(cè)電路并不局限于圖4的時(shí)間至數(shù)字轉(zhuǎn)換電路。圖5為依據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例所繪示的配備有觸控與近接感測(cè)式顯示面板的 顯示組件，并繪示具有施加至圖2的顯示面板130的彩色濾光片437的顯示面板430。當(dāng)顯示面板為一用以輸出彩色圖像的彩色顯示面板時(shí)，傳統(tǒng)的顯示面板30還包
14括一位于共同的透明基板32與偏光膜36之間的彩色濾光片(未繪示)。在現(xiàn)有的顯示面 板30中，來(lái)自背光模塊40的光透過(guò)偏光膜36、像素透明基板33、像素電極35、液晶層31、 共同電極34及共同的透明基板32，而施加至彩色濾光片(未繪示)。穿透彩色濾光片的光 透過(guò)偏光膜36而施加至保護(hù)窗10。也就是說(shuō)，來(lái)自背光模塊40的光在穿透液晶層31之 后，再穿透彩色濾光片。在本實(shí)施例中，顯示面板垂直倒置，以使顯示面板的像素電極可作為感測(cè)電極。當(dāng) 現(xiàn)有的彩色顯示面板直接應(yīng)用于本實(shí)施例時(shí)，來(lái)自背光模塊40的光被設(shè)計(jì)為依序穿透彩 色濾光片及液晶層。即使當(dāng)光先穿透彩色濾光片時(shí)，顯示面板仍可正常顯示圖像。在來(lái)自 背光模塊40的光的照度被彩色濾光片減弱的狀態(tài)下，液晶層應(yīng)藉由施加顯示電壓至像素 電極來(lái)控制光。在垂直倒置的顯示面板中，與未倒置的顯示面板相較，彩色顯示圖像可能不 清楚，因?yàn)榇┩覆噬珵V光片的光可能被液晶層31散射(scattered)。在圖5的彩色顯示面板430中，彩色基板437被插入于配置在上部的偏光膜436及 像素透明基板433之間。除了彩色基板437之外，其它構(gòu)件則與圖2的顯示面板130相同。 也就是說(shuō)，圖5的彩色顯示面板430的配置為現(xiàn)有的顯示面板垂直倒置。彩色基板437的 配置方式，使得來(lái)自背光模塊40的光在穿透液晶層31之后，才抵達(dá)彩色基板437。因此，圖 5的彩色顯示面板430可藉由執(zhí)行與傳統(tǒng)的彩色顯示面板相同的控制操作以顯示圖像。作 為觸控與近接感測(cè)式顯示面板的薄膜晶體管液晶顯示器面板已如上所述，但本發(fā)明并不限 于薄膜晶體管液晶顯示器面板。也就是說(shuō)，本發(fā)明可應(yīng)用于其它種類的顯示面板，例如是應(yīng) 用于有源矩陣式有機(jī)發(fā)光二極管面板或其它類似的裝置。當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用于有源矩陣式有機(jī) 發(fā)光二極管面板時(shí)，有源矩陣式有機(jī)發(fā)光二極管面板可自發(fā)光，不像薄膜晶體管液晶顯示 器。如此一來(lái)，因?yàn)橛性淳仃囀接袡C(jī)發(fā)光二極管面板不需要背光模塊以及偏光膜，所以顯示 組件的厚度可進(jìn)一步被縮減。此外，本發(fā)明可應(yīng)用于各種顯示面板，例如是應(yīng)用于與現(xiàn)今的 薄膜晶體管液晶顯示器面板或有機(jī)發(fā)光二極管面板一起制作的可撓式顯示面板(例如，電 子紙張(e-ink))。圖6為使用本發(fā)明的一實(shí)施例的顯示組件的示例。圖6的示例將同時(shí)參照?qǐng)D2與圖3來(lái)描述。首先，控制器220操作在顯示模式中， 顯示面板130顯示關(guān)于相關(guān)的應(yīng)用程序的一圖像。此時(shí)，顯示面板130的幀率設(shè)定為60幀 /秒。在顯示幀之中的兩個(gè)幀期間，顯示面板130可被設(shè)定為操作在觸控感測(cè)模式。也就是 說(shuō)，顯示面板130設(shè)定為每秒感測(cè)兩個(gè)觸碰。顯示面板130重復(fù)在29個(gè)幀期間顯示圖像， 在1個(gè)幀期間感測(cè)觸碰的操作。很自然地，若觸控與近接感測(cè)電路足夠快，觸控頻率可增加 至顯示幀率。圖6的實(shí)線所指的區(qū)域代表現(xiàn)在應(yīng)用程序給使用者選擇的區(qū)域，其顯示六個(gè)小圖 標(biāo)(icon) Iconl Icon6、兩個(gè)大圖標(biāo) Icon7、Icon8、三個(gè)按鈕(button)Btnl Btn3 以及 滾動(dòng)條(Scroll bar) SCL0底下將描述圖6的選擇區(qū)域的配置。六個(gè)小圖標(biāo)Iconl ICon6 的配置相對(duì)密集，但其它兩個(gè)大圖標(biāo)Icon7、ICon8、三個(gè)按鈕Btnl Btn3以及滾動(dòng)條SCL 的配置則相對(duì)稀疏。當(dāng)作為配置密集的選擇區(qū)域的六個(gè)小圖標(biāo)Iconl Icone的其中之一 被使用者選擇時(shí)，其它相鄰的圖標(biāo)或另一個(gè)圖標(biāo)同時(shí)被選擇的機(jī)率很高。換句話說(shuō)，當(dāng)配置 稀疏的選擇區(qū)域其中之一被選擇時(shí)，使用者同時(shí)選擇其它相鄰的圖標(biāo)或另一個(gè)圖標(biāo)，而造 成錯(cuò)誤選擇操作的機(jī)率很低。
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另一方面，本實(shí)施例的觸控與近接感測(cè)式顯示面板可藉由控制柵極驅(qū)動(dòng)器230與 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)及感測(cè)單元240來(lái)選擇柵極線GL與數(shù)據(jù)線DL，以自由地設(shè)定觸控與近接感測(cè)區(qū) 域。因此，可藉由設(shè)定較于選擇區(qū)域密集配置的圖標(biāo)Iconl ICon6為小的觸控區(qū) 域TIconl TIcone，以避免使用者的錯(cuò)誤選擇。藉由設(shè)定較稀疏配置的選擇區(qū)域ICon7、 Icon8、Btnl Btn3 以及 SCL 為大的觸控區(qū)域 TIcon7、TIcon8、TBtnl TBtn3 以及 TSCL， 以改善使用者的便利性。藉由設(shè)定每一個(gè)在對(duì)應(yīng)于圖標(biāo)Iconl IconS以及按鈕Btnl Btn3的每一個(gè)觸控區(qū)域TIconl TIcon8以及TBtnl TBtn3的像素電極135操作如同一 個(gè)感測(cè)電極，以改善感測(cè)靈敏度。因?yàn)闈L動(dòng)條SCL需感測(cè)觸碰物體的移動(dòng)，所以在觸控區(qū)域 TSCL中的單一像素電極或特定數(shù)目的像素電極被設(shè)定成操作如同一個(gè)感測(cè)電極。因?yàn)楸緦?shí)施例的觸控與近接感測(cè)式顯示面板可執(zhí)行感測(cè)操作僅設(shè)定在觸控區(qū)域 TIconl TIc0n8、TBtnl TBtn3以及TSCL，不需要所有的區(qū)域都用來(lái)執(zhí)行感測(cè)操作，且可 避免使用者的錯(cuò)誤操作，所以與配備現(xiàn)有觸控屏幕的顯示面板相較，本實(shí)施例的顯示面板 可進(jìn)一步減少功率損耗?？刂破?20、柵極驅(qū)動(dòng)器230以及數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)及感測(cè)單元240雖然分別繪示，但可集 成到(integrated into) —面板控制器中。于顯示模式中，藉由通過(guò)數(shù)據(jù)線而施加顯示電 壓于像素電極，以顯示圖像。于觸控感測(cè)模式中，藉由通過(guò)數(shù)據(jù)線而感測(cè)像素電極的靜電容 量，以識(shí)別各近接觸控位置。雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域 的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，故本發(fā)明的保護(hù) 范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種顯示面板，包括像素基板，配置于圖像輸出方向，且該像素基板具有多個(gè)像素，該些像素與多條柵極 線及多條數(shù)據(jù)線連接，并排列為陣列形式，且每一像素具有薄膜晶體管，該薄膜晶體管中的 柵極與該些柵極線中的相對(duì)應(yīng)的柵極線連接，其源極與該些數(shù)據(jù)線中的相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)線連 接，且其漏極與多個(gè)像素電極中的相對(duì)應(yīng)的像素電極連接；共享基板，用以接收共享電壓，并具有共享電極，該共享電極配置于面向該些像素的位 置；以及面板控制器，于顯示模式中，通過(guò)該些數(shù)據(jù)線而施加顯示電壓于該些像素，以控制該顯 示面板來(lái)顯示圖像，且于觸控感測(cè)模式中，通過(guò)該些數(shù)據(jù)線來(lái)感測(cè)該些像素電極的靜電容 量，以識(shí)別觸碰物體的觸控與近接位置。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示面板，其中該面板控制器具有該顯示模式與該觸控感測(cè)模式。
3.如權(quán)利要求2所述的顯示面板，其中該面板控制器設(shè)定顯示模式期間較觸控感測(cè)模 式期間為長(zhǎng)。
4.如權(quán)利要求1所述的顯示面板，其中該面板控制器于該顯示模式中致動(dòng)該些柵極 線，當(dāng)該些柵極線被致動(dòng)時(shí)，該面板控制器通過(guò)該些數(shù)據(jù)線而輸出該顯示電壓至該些像素， 以及該面板控制器于該觸控感測(cè)模式中致動(dòng)每一柵極線或特定數(shù)目的柵極線，并選擇每一 數(shù)據(jù)線或特定數(shù)目的數(shù)據(jù)線，以及感測(cè)指定的像素電極的靜電容量。
5.如權(quán)利要求4所述的顯示面板，其中該面板控制器包括柵極驅(qū)動(dòng)器，于該顯示模式中依據(jù)第一控制信號(hào)依序致動(dòng)該些柵極線，以及于該觸控 感測(cè)模式中依據(jù)該第一控制信號(hào)依序致動(dòng)特定數(shù)目的柵極線或特定組的柵極線；數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)及感測(cè)單元，于該顯示模式中依據(jù)第二控制信號(hào)，輸出該顯示電壓至該些數(shù) 據(jù)線，以及于該觸控感測(cè)模式中依據(jù)該第二控制信號(hào)，藉由選擇特定數(shù)目的數(shù)據(jù)線或特定 組的數(shù)據(jù)線以及感測(cè)相對(duì)應(yīng)的像素電極的靜電容量，以輸出觸控?cái)?shù)據(jù)；以及控制器，依據(jù)外部指令而輸出該第一及第二控制信號(hào)，以及于該觸控感測(cè)模式中藉由 接收該觸控?cái)?shù)據(jù)來(lái)識(shí)別該觸碰物體的觸控位置。
6.如權(quán)利要求5所述的顯示面板，其中該數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)及感測(cè)單元包括數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器，于該顯示模式中依據(jù)該第二控制信號(hào)而輸出該顯示電壓至該些數(shù)據(jù)線， 以及于該觸控感測(cè)模式中依據(jù)該第二控制信號(hào)而依序選擇每一數(shù)據(jù)線或特定數(shù)目的數(shù)據(jù) 線；以及傳感器，于該觸控感測(cè)模式中，通過(guò)被該數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器選擇的該些數(shù)據(jù)線來(lái)感測(cè)該像素 電極的靜電容量，以及對(duì)該靜電容量起反應(yīng)而輸出該觸控?cái)?shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求6所述的顯示面板，其中該傳感器包括至少一時(shí)間至數(shù)字轉(zhuǎn)換電路。
8.如權(quán)利要求7所述的顯示面板，其中該至少一時(shí)間至數(shù)字轉(zhuǎn)換電路包括測(cè)量信號(hào)產(chǎn)生器，用以產(chǎn)生測(cè)量信號(hào)；固定延遲單元，延遲該測(cè)量信號(hào)特定時(shí)間，以產(chǎn)生參考信號(hào)；可變延遲單元，依據(jù)通過(guò)該數(shù)據(jù)線而施加的該像素電極的靜電容量，延遲該測(cè)量信號(hào)， 以產(chǎn)生感測(cè)信號(hào)；以及延遲時(shí)間計(jì)算及數(shù)據(jù)產(chǎn)生器，測(cè)量該感測(cè)信號(hào)與該參考信號(hào)的延遲時(shí)間差，并輸出具 有對(duì)應(yīng)于該測(cè)量延遲時(shí)間差的值的觸控?cái)?shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求1所述的顯示面板，其中該顯示面板為液晶顯示面板，該液晶顯示面板 包括該像素基板，且該像素基板配置于該觸碰物體的觸控或近接部份，以及該液晶顯示面 板感測(cè)該觸碰物體的靜電容量或近接量。
10.如權(quán)利要求9所述的顯示面板，還包括液晶層，配置于該共同基板與該像素基板之間；以及偏光膜，配置于該共同基板的下方部分以及該像素基板的上方部分。
11.如權(quán)利要求1所述的顯示面板，其中該顯示面板為電致發(fā)光顯示器，該電致發(fā)光顯 示器包括該像素基板，且該像素基板配置于該觸碰物體的觸控或近接部份，以及該電致發(fā) 光顯示器感測(cè)該觸碰物體的靜電容量或近接量。
12.如權(quán)利要求10或權(quán)利要求11所述的顯示面板，還包括彩色濾光片，配置于該像素基板之上且面向該共同基板的側(cè)部上。
13.一種顯示組件，包括顯示面板，包括像素基板、共享基板及面板控制器，該像素基板配置于圖像輸出方向， 且具有多個(gè)像素，該些像素與多條柵極線及多條數(shù)據(jù)線連接，并排列為陣列形式，且每一像 素具有薄膜晶體管，該薄膜晶體管的柵極與該些柵極線中的相對(duì)應(yīng)的柵極線連接，其源極 與該些數(shù)據(jù)線中的相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)線連接，且其漏極與多個(gè)像素電極中的相對(duì)應(yīng)的像素電極 連接，該共享基板用以接收共享電壓，并具有共享電極，該共享電極配置于面向該些像素的 位置，以及該面板控制器于觸控感測(cè)模式中，通過(guò)該些數(shù)據(jù)線來(lái)感測(cè)該些像素電極的靜電 容量，以識(shí)別觸碰物體的觸控與近接位置；以及保護(hù)窗，緊密地附著于該像素基板的上方部分，以保護(hù)該顯示面板。
14.如權(quán)利要求13所述的顯示組件，其中該面板控制器于顯示模式中致動(dòng)該些柵極 線，當(dāng)該些柵極線被致動(dòng)時(shí)，該面板控制器通過(guò)該些數(shù)據(jù)線而輸出該顯示電壓至該些像素， 以及該面板控制器于該觸控感測(cè)模式中致動(dòng)每一柵極線或特定數(shù)目的柵極線，并選擇每一 數(shù)據(jù)線或特定數(shù)目的數(shù)據(jù)線，以及藉由感測(cè)該像素電極的靜電容量而輸出觸控?cái)?shù)據(jù)。
15.如權(quán)利要求14所述的顯示組件，其中該面板控制器包括柵極驅(qū)動(dòng)器，于該顯示模式中依據(jù)第一控制信號(hào)而依序致動(dòng)該些柵極線，以及于該觸 控感測(cè)模式中依據(jù)該第一控制信號(hào)而依序致動(dòng)特定數(shù)目的柵極線或特定組的柵極線；數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)及感測(cè)單元，于該顯示模式中依據(jù)第二控制信號(hào)，輸出該顯示電壓至該些數(shù) 據(jù)線，以及于該觸控感測(cè)模式中依據(jù)該第二控制信號(hào)，藉由選擇特定數(shù)目的數(shù)據(jù)線或特定 組的數(shù)據(jù)線以及感測(cè)相對(duì)應(yīng)的像素電極的靜電容量，以輸出觸控?cái)?shù)據(jù)；以及控制器，對(duì)外部指令起反應(yīng)而輸出該第一及第二控制信號(hào)，以及于該觸控感測(cè)模式中 藉由接收該觸控?cái)?shù)據(jù)來(lái)識(shí)別該觸碰物體的觸控位置。
16.如權(quán)利要求15所述的顯示組件，其中該數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)及感測(cè)單元包括數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器，于該顯示模式中依據(jù)該第二控制信號(hào)，輸出該顯示電壓至該些數(shù)據(jù)線，以 及于該觸控感測(cè)模式中依據(jù)該第二控制信號(hào)，依序選擇每一數(shù)據(jù)線或特定數(shù)目的數(shù)據(jù)線； 以及傳感器，于該觸控感測(cè)模式中，通過(guò)被該數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器選擇的該些數(shù)據(jù)線來(lái)感測(cè)該像素 電極的靜電容量，以及對(duì)該靜電容量起反應(yīng)而輸出該觸控?cái)?shù)據(jù)。
17.如權(quán)利要求16所述的顯示組件，其中該傳感器包括至少一時(shí)間至數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，包括測(cè)量信號(hào)產(chǎn)生器，用以產(chǎn)生測(cè)量信號(hào)；固定延遲單元，延遲該測(cè)量信號(hào)特定時(shí)間，以產(chǎn)生參考信號(hào)；可變延遲單元，依據(jù)通過(guò)該數(shù)據(jù)線而外加的該像素電極的靜電容量，延遲該測(cè)量信號(hào)， 以產(chǎn)生感測(cè)信號(hào)；以及延遲時(shí)間計(jì)算及數(shù)據(jù)產(chǎn)生器，測(cè)量該感測(cè)信號(hào)與該參考信號(hào)的延遲時(shí)間差，并輸出具 有對(duì)應(yīng)于該測(cè)量延遲時(shí)間差的值的觸控?cái)?shù)據(jù)。
18.如權(quán)利要求15所述的顯示組件，其中當(dāng)該顯示組件于待機(jī)模式或省電模式時(shí)，該 面板控制器藉由積分所有該像素電極來(lái)感測(cè)靜電容量，并感測(cè)該觸碰物體的近接量。
19.如權(quán)利要求18項(xiàng)所述的顯示組件，其中于該待機(jī)模式中，當(dāng)該觸控?cái)?shù)據(jù)小于特定 的臨界值時(shí)，該面板控制器被切換至該省電模式，而于該省電模式中，當(dāng)該觸控?cái)?shù)據(jù)大于該 特定的臨界值時(shí)，該面板控制器被切換至該待機(jī)模式。
20.如權(quán)利要求14所述的顯示組件，其中該面板控制器交替地切換該顯示模式與該觸 控感測(cè)模式。
21.如權(quán)利要求20所述的顯示組件，其中該面板控制器設(shè)定顯示模式期間較觸控感測(cè) 模式期間為長(zhǎng)。
22.如權(quán)利要求14所述的顯示組件，其中該面板控制器輸出該第一及該第二控制信 號(hào)，以使該顯示面板于該顯示模式中，顯示至少一可被使用者選擇的選擇區(qū)域，以及該面板 控制器輸出該第一及該第二控制信號(hào)，當(dāng)該至少一選擇區(qū)域于該觸控感測(cè)模式中密集地分 布時(shí)，使得觸控區(qū)域被設(shè)定為小于該至少一選擇區(qū)域，而當(dāng)該至少一選擇區(qū)域稀疏地分布 時(shí)，使得該觸控區(qū)域被設(shè)定為大于該至少一選擇區(qū)域，其中該觸控區(qū)域用以感測(cè)近接觸控， 并對(duì)應(yīng)于該至少一選擇區(qū)域。
23.如權(quán)利要求13所述的顯示組件，其中該顯示面板為液晶顯示面板。
24.如權(quán)利要求23所述的顯示組件，其中該顯示面板包括液晶層，配置于該共同基板與該像素基板之間；以及偏光膜，配置于該共同基板的下方部分以及該像素基板的上方部分。
25.如權(quán)利要求24所述的顯示組件，其中該顯示面板還包括彩色濾光片，該彩色濾光 片位于該像素基板與配置于該像素基板的該上方部分的該偏光膜之間。
26.如權(quán)利要求24所述的顯示組件，還包括背光模塊，配置于該顯示面板之下，以發(fā)射光源至該顯示面板。
27.如權(quán)利要求13所述的顯示組件，其中該顯示面板為電致發(fā)光顯示器。
28.一種使用于顯示面板中的觸控與近接感測(cè)方法，其中該顯示面板包括像素基板及 共享基板，該像素基板配置于圖像輸出方向，且具有多個(gè)像素，該些像素與多條柵極線及多 條數(shù)據(jù)線連接，并排列為陣列形式，且每一像素具有薄膜晶體管，該薄膜晶體管的柵極與該 些柵極線中的相對(duì)應(yīng)的柵極線連接，其源極與該些數(shù)據(jù)線中的相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)線連接，且其 漏極與多個(gè)像素電極中的相對(duì)應(yīng)的像素電極連接，以及該共享基板用以接收共享電壓，并具有共享電極，該共享電極配置于面向該些像素的位置，該觸控與近接感測(cè)方法包括圖像顯示步驟，于顯示模式中，通過(guò)該些數(shù)據(jù)線而施加顯示電壓于該些像素，以顯示圖 像；以及觸控識(shí)別步驟，于觸控感測(cè)模式中，通過(guò)該些數(shù)據(jù)線來(lái)感測(cè)該些像素電極的靜電容量， 以識(shí)別觸碰物體的觸控與近接位置。
29.如權(quán)利要求28所述的觸控與近接感測(cè)方法，其中該圖像顯示步驟與該觸控識(shí)別步 驟交替地切換。
30.如權(quán)利要求29所述的觸控與近接感測(cè)方法，其中該圖像顯示步驟包括選擇區(qū)域顯示步驟，顯示至少一可被使用者選擇的選擇區(qū)域。
31.如權(quán)利要求30所述的觸控與近接感測(cè)方法，其中該觸控識(shí)別步驟包括第一觸控區(qū)域設(shè)定步驟，當(dāng)該至少一選擇區(qū)域密集地分布時(shí)，設(shè)定觸控區(qū)域使小于該 至少一選擇區(qū)域，該觸控區(qū)域用以感測(cè)近接觸控且對(duì)應(yīng)于該至少一選擇區(qū)域；以及第二觸控區(qū)域設(shè)定步驟，當(dāng)該至少一選擇區(qū)域稀疏地分布時(shí)，設(shè)定該觸控區(qū)域使大于 該至少一選擇區(qū)域，其中該觸控區(qū)域?qū)?yīng)于該至少一選擇區(qū)域。
32.如權(quán)利要求29所述的觸控與近接感測(cè)方法，其中該顯示面板還包括待機(jī)模式與省 電模式，以及其中該觸控與近接感測(cè)方法還包括省電模式切換步驟，于該待機(jī)模式中，當(dāng)藉由積分所有該像素電極來(lái)感測(cè)該靜電容量， 而該觸碰物體的近接量沒(méi)有被感測(cè)到時(shí)，切換至該省電模式；以及顯示模式切換步驟，于該省電模式中，當(dāng)藉由積分所有該像素電極來(lái)感測(cè)該靜電容量， 而感測(cè)到該觸碰物體的近接量時(shí)，切換至該顯示模式。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種觸控與近接感測(cè)式顯示面板、顯示組件以及其觸控與近接感測(cè)方法。該顯示面板包括多個(gè)像素、一像素基板、一共享基板及一面板控制器。多個(gè)像素排列為陣列形式，像素基板具有配置于圖像輸出方向的像素電極，共享基板具有一配置于面向像素位置的共享電極，以及面板控制器于一觸控感測(cè)模式中，通過(guò)數(shù)據(jù)線來(lái)感測(cè)像素電極的靜電容量，以識(shí)別一觸碰物體的觸控與近接位置。顯示面板可感測(cè)該觸碰物體的觸控與近接位置，而不需要一額外的觸控屏幕。
文檔編號(hào)G02F1/1333GK102007446SQ200880128582
公開(kāi)日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月22日
發(fā)明者李芳遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:艾勒博科技股份有限公司