CN102193226A - 具近接感应功能的面板 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种具近接感应功能的面板，包括：基板或彩色滤光片基板、至少一个近接感应单元与至少一个感测电路。近接感应单元形成于液晶显示单元与彩色滤光片基板，使得面板具有近接感应的功能。近接感应单元用以感应一物件的靠近而产生一感应信号，感测电路接收感应信号而产生一控制信号。

Description

具近接感应功能的面板

技术领域

本发明关于为一种面板，特别关于一种具近接感应功能的面板。

背景技术

随着光电科技的发展，近接切换装置已被大量运用在不同的机器上，例如：智能性手机、运输工具的购票系统、数字照像机、遥控器与液晶屏幕等。常见可达近接切换的感测装置包括近接传感器(Proximity sensor)与电容式触控开关(Capacitive touch switch)等，目前主要用以切换系统状态。

近接传感器又称近接开关(Proximity switch)，应用在液晶电视、电源开关、家电开关、门禁系统、手持式遥控器与手机等。近年来，近接传感器更是这些装置与设备不可或缺的角色之一。近接传感器可分成以下4种类型：电感式、电容式、光电式与磁气式。请参考图1，其为一般电感式近接感应统100功能方块图，其包括：物件10、近接感应单元101、感测电路105与微控制器106。当物件10靠近接感应单元101时，近接感应单元101所感应的电感量会随着物件的距离而产生变动。此时，由振荡器102产生的振荡频率/波幅的大小会依据物件的距离而改变并产生一振荡信号。而检波电路103转换振荡信号为固定直流电压并传送至输出电路104，输出电路104用以接受固定直流电压并增强驱动力为输出信号，并传送至微控制器106或受控的负载端。

一般触控面板(touch panel)包括电阻式、表面电容式(Surface CapacitiveTouch Panel，SCT)、投射电容式(Projected Capacitive Touch Panel，PCT)、红外线式、声波式、光学式、电磁感应式与数字式等。以往在TFT、STN、OLED的面板上，只是单纯的显示影像画面。而近期由于频果计算机iPhone的大受欢迎，使得人们开始注意到触控面板的方便性与潮流趋势。现今的手持式手机、计算机屏幕与平板计算机等等，运用触控面板的比重越来越高，尤其最近频果平板计算机iPad的新产品的发表，更是宣告触控时代的到来。

一般液晶面板的结构，请参考图2，其为液晶面板的上视图，包含：液晶面板130、MOS开关140、液晶显示单元142、闸极驱动线144与源极驱动线146。请参考图3，其为液晶面板的剖面图，包含：偏光板150、基板152、彩色滤光片154、导电薄膜156、液晶单元158、导电薄膜160、液晶数组基板162、隔离点164与MOS开关166。

以往必须在原有的液晶面板上再加入触控面板，方能使液晶面板具有触控功能。这样在无形之间会使得生产成本增加，先前技术为了改善此缺点，在原有的液晶面板制程上，提出二种技术：1.加入电容式触控单元组件；2.加入光学感测组件。但这二项技术有些许问题，例如：影响液晶面板的特性、感测度不灵敏或制程良率不高等等。有鉴于此，实在有必要提出一个新的架构，改良以上的缺点。

发明内容

本发明提出一种具近接感应功能的面板，先前技术并无加入近接感应单元于液晶。本发明提出在原本有液晶面板上，于制作液晶面板的过程，形成至少一个近接感应单元于该基板之上，该液晶面板无须触控面板，可直接控制面板的功能。

本发明更提出一种具近接感应功能的面板，包含：基板、多个液晶显示单元、至少一个近接感应单元与至少一个感测电路。多个液晶显示单元，形成于基板上；至少一个近接感应单元，个别形成于一个或多个液晶显示单元的周围，近接感应单元用以感应物件的靠近而产生感应信号；及至少一个感测电路，连接近接感应单元，用以接收感应信号而产生控制信号。

本发明更提出一种具近接感应功能的面板，包含：彩色滤光片基板、至少一个近接感应单元与至少一个感测电路。至少一个近接感应单元，形成于彩色滤光片基板上，个别于空间上对应于一个或多个液晶显示单元的周围，近接感应单元用以感应物件的靠近而产生感应信号；及至少一个感测电路，连接近接感应单元，用以接收感应信号而产生控制信号。

为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举数个较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

附图说明

图1为电感性近接感应系统功能方块图(先前技术)；

图2为先前技术液晶面板的上视图(先前技术)；

图3为先前技术液晶面板的结构图(先前技术)；

图4为具近接感应功能的液晶面板的系统功能方块图；

图5为具近接感应功能的液晶面板的第一实施例上视图；

图6为具近接感应功能的液晶面板的第二实施例上视图；

图7为具近接感应功能的液晶面板的第三实施例上视图；

图8为具近接感应功能的液晶面板的第四实施例上视图；

图9为具近接感应功能的液晶面板的第一实施例剖面图；

图10为具近接感应功能的液晶面板的第二实施例剖面图；及

图11为具近接感应面板的电容式液晶面板的另一实施例图。

符号说明

10     物件                        100    电感式近接感应系统

101    近接感应单元                102    振荡电路

103    检波电路                    104    输出电路

105    感测电路                    106    微控制器

130    液晶面板                    140    MOS开关

142    液晶显示单元                144    闸极驱动线

146    源极驱动线                  150    偏光板

152    彩色滤光片基板              154    彩色滤光片

156    导电薄膜                    158    液晶单元

160    导电薄膜                    162    液晶数组基板

164    隔离点                      166    MOS开关

200    具近接感应功能的面板的系统  210    具近接感应功能的面板

220    近接感应单元                222    近接感应单元

224    近接感应单元                226    近接感应单元

228    近接感应单元                240    感测电路

241    驱动电路                    242    侦测电路

250    微控制器

具体实施方式

本发明提出一种具近接感应功能的面板，包含：液晶显示单元或彩色滤光片基板、至少一个近接感应单元与至少一个感测电路。藉由将近接感应单元形成于液晶显示单元与彩色滤光片基板，使得整体制作成本降低，并使得液晶面板具有近接感应的功能，进而使得采用此面板的机器更能达到最佳的人机互动的效果。形成于液晶显示单元与彩色滤光片基板，可在不影响原液晶面板制作的流程上，设法将近接感应单元的制作整合入液晶面板的制作流程，如此，即可大幅降低近接感应单元所需的成本。

请参考图4，其为本发明具近接感应功能的面板200的具近接感应功能的面板210的功能方块图，具近接感应功能的面板210包含：液晶显示单元或彩色滤光片基板(未画出)，至少一个近接感应单元220、至少一个感测电路240与微控制器250。近接感应单元220形成于一个或多个液晶显示单元周围，或形成于彩色滤光片基板上，其可依据物件10的靠近而产生所对应的感应信号，且感应信号的大小依据物件10的距离远近来改变。感测电路240用以接收感应信号而产生控制信号。微控制器250连接感测电路240，用以接收控制信号并进行计算而产生坐标信息(X，Y)。微控制器250可利用此坐标信息(X，Y)进行手势方向的判断，例如：物件由左至右、由右至左、由左斜至右斜、由右斜至左斜、由上至下、由下至上、两物件放大、两物件缩小等等。如此，即可实现使用者与各种面板的互动手势。

其中，近接感应单元220为电感式近接感应单元。电感式近接感应单元利用物件的距离而改变感应信号的大小，其中，感应信号的大小为电感量的变化。感测电路240内的振荡电路藉由电感量的变化而改变振荡频率/振幅的大小，并依据此振荡频率/振幅的大小产生控制信号而输出至微控制器250。

而电容式近接感应单元利用该物件的距离远近而改变感应信号的大小，其中，感应信号的大小为电容量的变化。感测电路240内的振荡电路依据电容量的变化而改变振荡频率/振幅的大小，并依据此振荡频率/振幅的大小产生控制信号而输出至微控制器250。其中，电容式近接感应单元包含了自容式近接感应单元与互容式近接感应单元。自容式近接感应单元运用至少一电极进行驱动(Driving)与侦测(Sensing)。而互电容式近接感应单元运用至少两电极的排列分别来进行驱动与侦测。

其中电感式近接感应单元的形状可选自：正方形、矩形、螺旋形、工字形、空心形或任意形状。

近接感应单元形成于液晶显示单元，每个近接感应单元形成于一个或多个液晶显示单元的周围，例如，图5～8的实施例所示者。其中，近接感应单元亦可形成于彩色滤光片基板，例如，形成于彩色滤光片基板的上表面、彩色滤光片基板的下表面、彩色滤光片基板的上下表面。每个近接感应单元于空间上对应于一个或多个该液晶显示单元的周围。

其中，具近接感应功能的面板的基板可以是：有机发光液晶显示基板与薄膜液晶基板。

以下，图5、图6、图7与图8的实施例，将分别列举四个采用电感式近接感应单元的面板实施例。

请参考图5，其说明具近接感应功能的面板的第一实施例上视图，近接感应单元222采用方形的设计。

请参考图6，其说明具近接感应功能的面板的第二实施例上视图，近接感应单元224采用方形的设计。

请参考图7，其说明具近接感应功能的面板的第三实施例上视图，其中，近接感应单元226采用矩形的设计。

请参考图8，其说明具近接感应功能的面板的第四实施例上视图，其中，近接感应单元228采用螺旋形的设计。

以下，图9与图10列举了具近接感应功能的液晶面板的第一实施例剖面图与第二实施例剖面图。其中，液晶面板包含：偏光板150、彩色滤光片基板152、彩色滤光片154、导电薄膜156、液晶单元158、导电薄膜160、液晶数组基板162、隔离点164、MOS开关166与近接感应单元220。其中，图9的第一实施例为近接感应单元220形成于彩色滤光片基板上；而图10的第二实施例为近接感应单元220形成于液晶显示单元的周围。

接着，请参考图11，其为近接感应面板的电容式面板的另一实施例图。其图11为互容式近接感应单元的应用电路，其中，感测电路240包含驱动电路241与侦测电路242。其中，互容式近接感应单元至少包括两个电极，如图11所示者。而运用互容式近接感应单元230来进行物件近接侦测的动作原理为：由驱动电路241驱动一信号于与其相连的第一电极，第二电极会产生相应的互电容感应。当物件10靠近近接感应单元230时，近接感应单元230的电容量将受到扰动而改变，此时，侦测电路242即可依据与其所连接的第二电极侦测到电容的变化，并藉由电压或电流的大小的改变，进而得知近接感应单元230电容量变化。如此，即可计算物件接近面板的相对距离。

其中，运用互容式近接感应单元，可达到反应速度较快，且稳定性较高的功效。

虽然本发明的较佳实施例揭露如上所述，然其并非用以限定本发明，任何熟悉相关技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围须根据本申请权利要求所界定的内容为准。

Claims (12)

1.一种具近接感应功能的面板，其特征在于，包含：

一基板；

多个液晶显示单元，形成于该基板上；

至少一个近接感应单元，个别形成于一个或多个该液晶显示单元的周围，该近接感应单元用以感应一物件的靠近而产生一感应信号；及

至少一个感测电路，连接该近接感应单元，用以接收该感应信号而产生一控制信号。

2.如权利要求1所述的面板，其中该近接感应单元为：一电容式近接感应单元或一电感式近接感应单元。

3.如权利要求2所述的面板，其中该电容式近接感应单元为：一自容式近接感应单元或一互容式近接感应单元。

4.如权利要求3所述的面板，其中每个该互容式近接感应单元包含至少两电极。

5.如权利要求1所述的面板，其中该近接感应单元的形状为：一正方形、一矩形、一螺旋形、一工字形或一空心形。

6.如权利要求1所述的面板，其中该基板为：一有机发光液晶显示基板或一薄膜液晶基板。

7.一种具近接感应功能所述的面板，包含：

一彩色滤光片基板；

至少一个近接感应单元，形成于该彩色滤光片基板上，个别于空间上对应于一个或多个该液晶显示单元的周围，该近接感应单元用以感应一物件的靠近而产生一感应信号；及

至少一个感测电路，连接该近接感应单元，用以接收该感应信号而产生一控制信号。

8.如权利要求7所述的面板，其中该近接感应单元为：一电容式近接感应单元或一电感式近接感应单元。

9.如权利要求8所述的面板，其中该电容式近接感应单元为：一自容式近接感应单元或一互容式近接感应单元。

10.如权利要求9所述的面板，其中每个该互容式近接感应单元包含至少两电极。

11.如权利要求7所述的面板，其中该近接感应单元的形状为：一正方形、一矩形、一螺旋形、一工字形或一空心形。

12.如权利要求7所述的面板，其中该近接感应单元形成于该彩色滤光片基板的上表面、该彩色滤光片基板的下表面、该彩色滤光片基板的上下表面。

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