CN107003770A - 显示板、触摸输入装置、从显示板检测触摸位置及触摸压力的检测装置及检测方法 - Google Patents

显示板、触摸输入装置、从显示板检测触摸位置及触摸压力的检测装置及检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及显示板，其作为能够感测触摸压力的显示板包括相隔地形成于不同的层的多个第一电极及多个第二电极、与第一电极形成于同一层的多个第三电极、以及位于形成有第一电极及第三电极的层与形成有第二电极的层之间或位于形成有第一电极及第三电极的层的下部的基准电极，多个第二电极生成具有因触摸而变化的电容的信息的第一信号，多个第三电极生成具有因触摸而变化的电容的信息的第二信号。从而能够通过显示板感测触摸位置及触摸压力，因此无需另外设置触摸传感器，能够同时感测触摸位置与触摸压力而不是依次感测。

Description

显示板、触摸输入装置、从显示板检测触摸位置及触摸压力的 检测装置及检测方法
技术领域
本发明涉及能够感测触摸位置及触摸压力的显示板、能够感测触摸位置及触摸压力的触摸输入装置、从显示板检测触摸位置与触摸压力的检测装置及检测方法。
背景技术
为了操作计算系统而利用多种类型的输入装置。例如，按键(button)、键(key)、操纵杆(joystick)及触摸屏等输入装置。由于触摸屏简单易操作，因此操作计算系统方面越来越多地采用触摸屏。
触摸屏可包括触摸感测板(touch sensor panel)，触摸感测板可以是具有触摸-感应表面(touch-sensitive surface)的透明板。这种触摸感测板附着在显示屏的前面，触摸-感应表面可盖住显示屏的可视面。用户用手指等单纯地触摸触摸屏即可操作计算系统。通常，触摸屏识别触摸屏上的接触及接触位置，计算系统能够解析该触摸以相应地执行运算。
此处，分别配置触摸感测板与显示屏的情况下不仅厚度变厚，可视性也下降，因此需要解决这种问题。并且，需要一种当发生触摸时能够同时检测触摸位置与触摸压力的技术。
发明内容
技术问题
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供能够感测触摸位置与触摸压力的显示板、触摸输入装置、从显示板检测触摸位置与触摸压力的检测装置及检测方法。
本发明的另一目的在于提供能够同时感测触摸位置与触摸压力的显示板、触摸输入装置、能够从显示板检测触摸位置与触摸压力的检测装置及检测方法。
技术方案
用于达成上述目的的本发明的显示板是能够感测触摸压力的显示板，包括包括：多个第一电极及多个第二电极，其相隔地形成于不同的层；多个第三电极，其与所述第一电极形成于同一层；以及基准电极，其位于形成有所述第一电极及所述第三电极的层与形成有所述第二电极的层之间，或者位于形成有所述第一电极及所述第三电极的层的下部，所述多个第二电极生成具有因触摸而变化的电容的信息的第一信号，所述多个第三电极生成具有因触摸而变化的电容的信息的第二信号。
并且，所述多个第三电极能够根据所述触摸引起的与所述基准电极的距离变化所对应的电容变化生成所述第二信号。
并且，所述基准电极形成于形成有所述第一电极及所述第三电极的层的下部的情况下，形成有所述第一电极及所述第三电极的层能够位于形成有所述第二电极的层与形成有所述基准电极的层之间。
并且，所述基准电极可以位于所述显示板的液晶层。
并且，还包括具有滤色器的玻璃层，所述多个第二电极能够通过所述玻璃层相隔于形成有所述基准电极的层。
并且，所述多个第二电极及所述多个第三电极能够同时生成所述第一信号及所述第二信号。
并且，所述第一信号可以是用于检测发生所述触摸的位置的信号，所述第二信号可以是用于检测所述触摸的压力的信号。
并且，所述多个第二电极可以向交叉于所述第一电极的延伸方向的方向延伸，所述多个第三电极可以不重叠于所述多个第二电极。
并且，所述多个第一电极及多个第三电极可以利用包含于显示板的共同电极。
另外，用于达成上述目的的本发明的触摸输入装置包括：显示板，其包括相隔地形成于不同的层的多个第一电极及多个第二电极、与所述第一电极形成于同一层的多个第三电极、以及位于形成有所述第一电极及所述第三电极的层与形成有所述第二电极的层之间或位于形成有所述第一电极及所述第三电极的层的下部的基准电极，驱动部，其向所述多个第一电极施加驱动信号；以及检测部，其从所述多个第二电极接收具有关于因触摸而变化的电容的信息的第一信号，从所述多个第三电极接收具有关于因所述触摸而变化的电容的信息的第二信号。
并且，所述检测部能够根据所述触摸引起的所述基准电极的距离变化所对应的电容变化从所述多个第三电极接收所述第二信号。
并且，所述基准电极形成于形成有所述第一电极及所述第三电极的层的下部的情况下，形成有所述第一电极及所述第三电极的层可以位于形成有所述第二电极的层与形成有所述基准电极的层之间。
并且，所述基准电极可以位于所述显示板的液晶层。
并且，所述检测部能够在发生所述触摸时从所述多个第二电极检测所述第一信号的同时从所述第三电极检测所述第二信号。
并且，所述第一信号可以是用于检测发生所述触摸的位置的信号，所述第二信号可以是用于检测所述触摸的压力的信号。
并且，所述多个第二电极可以向交叉于所述多个第一电极的延伸方向的方向延伸，所述多个第三电极可以不重叠于所述多个第二电极。
并且，所述多个第一电极及多个第三电极可利用包含于所述显示板的共同电极。
另外，用于达成上述目的的本发明的触摸位置及触摸压力检测装置，从显示板检测触摸位置信号及触摸压力信号，所述显示板包括相隔地形成于不同的层的多个第一电极及多个第二电极、与所述第一电极形成于同一层的多个第三电极、以及位于形成有所述第一电极及所述第三电极的层与形成有所述第二电极的层之间或位于形成有所述第一电极及所述第三电极的层的下部的基准电极，包括：驱动部，其向所述多个第一电极施加驱动信号；以及检测部，其从所述多个第二电极接收具有关于因触摸而变化的电容的信息的第一信号，从所述多个第三电极接收具有关于因所述触摸而变化的电容的信息的第二信号。
并且，所述多个第三电极可以根据所述触摸引起的所述基准电极的距离变化所对应的电容变化生成所述第二信号。
并且，所述基准电极可以位于所述显示板的液晶层。
并且，所述检测部可以在发生所述触摸时从所述多个第二电极检测所述第一信号的同时从所述第三电极检测所述第二信号。
并且，所述多个第二电极可以向交叉于所述多个第一电极的延伸方向的方向延伸，所述多个第三电极可以不重叠于所述多个第二电极。
技术效果
根据本发明的显示板、触摸输入装置、从显示板检测触摸位置与触摸压力的检测装置及检测方法，能够通过显示板感测触摸位置与触摸压力，因此具有无需另外设置触摸传感器的技术效果。
根据本发明的显示板、触摸输入装置、从显示板检测触摸位置与触摸压力的检测装置及检测方法，具有能够同时感测触摸位置与触摸压力而不是依次进行感测的效果。
附图说明
图1为显示本发明一个实施例的显示板的层结构的概念图；
图2为显示本发明一个实施例的触摸输入装置的构成的框图；
图3为显示本发明一个实施例的检测装置的构成的框图；
图4为用于说明本发明一个实施例的触摸位置及触摸压力检测方法的流程图；
图5a至图5c为显示本发明多种实施例的显示板的层结构的简要示意图；
图6a至图6c显示本发明一个实施例的第一电极T、第二电极R及第三电极C的排列；
图7显示本发明一个实施例的显示板中第二电极R与第三电极C不重叠的电极排列；
图8a及图8b为本发明一个实施例的用于检测触摸位置及触摸压力的结构图；
图9显示本发明一个实施例的分组的共同电极排列。
图10为显示本发明又一实施例的显示板的层结构的简要示意图。
具体实施方式
下述关于本发明的具体说明参照显示了能够实施本发明的特定实施例的附图。具体说明这些实施例使得本领域技术人员足以实施本发明。需要理解的是虽然本发明的多种实施例各不相同，但无需相互排斥。下述具体说明旨在进行限定，在进行适当说明的情况下本发明的范围限定于技术方案的内容。附图中相似的附图标记在各方面指代相同或相近的功能。
以下参见附图具体说明本发明实施形态的显示板、触摸输入装置、从显示板检测触摸位置/触摸压力的检测装置及检测方法。
图1为显示本发明一个实施例的显示板100的层结构的概念图。如图1所示，本发明一个实施例的显示板100为由第一偏光层101、形成有多个第二电极R的第二电极层152、具有滤色器(color filter)的第一玻璃层103、包括液晶单元(liquidcrystal cell)的液晶层105、多个基准电极154、形成有多个第一电极T与多个第三电极C的第一/第三电极层156、第二玻璃层107及第二偏光层109构成的堆(stack)结构。
如后续所述，第二电极层152与具有滤色器的第一玻璃层103的位置互换也无妨，后续将参见图5a及图5b对此进行说明。
显示板为了执行显示功能还可以包括以上未提及的其他构成且能够变形，这对于本领域技术人员而言是显而易见的。
另外，图1所示的本发明一个实施例的显示板100可以是包含于液晶显示装置(liquid crystal display；LCD)的显示板，此处无论是PLS(Planeto Line Switching)方式、IPS(In Plane Switching)方式、VA(Vertical Alignment)方式及TN(TwistedNematic)方式中哪种方式的显示板都无妨。并且，本发明的显示板100可以是包含于有机发光显示装置(Organic Light Emitting Diode；OLED)等的显示板。
多个第二电极R生成具有关于因触摸而变化的电容的信息且与触摸位置相关的第一信号。并且，多个第三电极C生成具有关于因触摸而变化的电容的信息且与触摸压力相关的第二信号。
通常，客体(用户的手指或触摸笔等)触摸本发明的显示板100的触摸表面时，即使是显示板100不发生弯曲的轻触摸的情况，驱动电极与接收电极之间的互电容(Cm)也会发生变化。即，触摸显示板100时互电容(Cm)能够相比于基本互电容减小。这是因为用手指或触摸笔等起到导体作用的客体靠近显示板100时客体起到接地(GND)作用，互电容(Cm)的边缘电容(fringing capacitance)被客体吸收。基本互电容是显示板100未受到触摸时驱动电极与接收电极之间的互电容的值。
另外，当通过客体触摸显示板100的触摸表面而施加压力时显示板100发生细微的弯曲。基准电位层(基准电极)保持预定电压的情况下，驱动电极与接收电极之间的互电容(Cm)值能够进一步减小。这是因为显示板100发生弯曲而与基准电位层之间的距离减小，因此互电容(Cm)的边缘电容不仅被客体吸收，还被基准电位层(基准电极)吸收。若触摸客体为非导体，互电容(Cm)的变化可以仅源于基准电位层(基准电极)与触摸传感器的距离变化。基准电位层为浮动点(floating node)的情况下则与之相反，即距离靠近时互电容(Cm)增大。即，基准电位层与第一电极之间的电容及基准电位层与第三电极之间的电容增大，占第一电极与第三电极之间的互电容(Cm)的预定部分的基准电位层与第一电极之间的电容及基准电位层与第三电极之间的电容的串联电容也增大，因此整个互电容(Cm)也增大。
其中，显示板100的触摸表面是显示板100的外面，可以是图1中的上部面或下部面。此处，虽然图1中没有示出，但显示板100的上部面或下部面可以被玻璃之类的盖玻璃(图5a及图5b中的附图标记113)盖住。
再次参见图1，液晶层155上具有基准电极154。第一/第三电极层156相接于液晶层155，位于第一/第三电极层156的多个第一电极T与多个第三电极C之间生成互电容(Cm)。
基准电极154可以设置在液晶层155内且与第一/第三电极层156相隔。可通过向位于液晶层155的间隔部170的局部或整个部分形成导电物质层来构成基准电极154。后续将对此做更具体说明。第一/第三电极层156可以如图1的实施例形成于基准电极154所在层的上部，而根据实施例，也可以形成于基准电极154所在的层的下部。后续参见显示本发明实施例的显示板100的多种层结构的图5a至图5c对此进行说明。
第一/第三电极层156形成于基准电极154所在层的下部的情况下，客体触摸显示板100的触摸表面施加压力时基准电极154向下方移动，因此与第一/第三电极层156之间的距离靠近。因此，第一电极T与第三电极C之间的互电容(Cm)变化(减小)。而基准电极154为浮动点的情况下，第一电极T与第三电极C之间的互电容(Cm)也可以增大。
另外，客体触摸显示板100的触摸表面的情况下，位于第一/第三电极层156的第一电极T与位于第二电极层152的第二电极R之间的互电容(Cm)减小。
同样，第一/第三电极层156形成于基准电极154所在层的上部的情况下，客体触摸显示板100的触摸表面施加压力时第一/第三电极层156向下方移动，因此向基准电极154靠近。因此，第一电极T与第三电极C之间的互电容(Cm)变化(减小)。而基准电极154为浮动点的情况下如上所述，第一电极T与第三电极C之间的互电容(Cm)也可以增大。
并且，客体触摸显示板100的触摸表面时位于第一/第三电极层156的第一电极T与位于第二电极层152的第二电极R之间的互电容(Cm)减小。
可根据所述互电容(Cm)的变化生成能够检测触摸位置与触摸压力的第一信号与第二信号。并且，通过在不同的层配置第二电极R与第三电极C，可以同时生成第一信号及第二信号。
而根据其他实施例，可根据随第一电极T与基准电极154之间的距离变化的自电容(self capacitance；Cs)的变化检测压力。即，可以根据第一电极T与基准电极154之间或第三电极C与基准电极154之间的自电容(Cs)变化检测压力。
优选的是多个第一电极、多个第二电极及多个第三电极由透明导电物质(例如氧化锡(SnO2)及氧化铟(In2O3)等构成的铟锡氧化物(Indium Tin Oxide；ITO)或锑锡氧化物(Antimony Tin Oxide；ATO))等形成。
图2为显示本发明一个实施例的触摸输入装置200的构成的框图。如图2所示，本发明一个实施例的触摸输入装置200包括具有触摸传感器150的显示板100、驱动部210、检测部220。图2显示了本发明一个实施例的触摸输入装置200包括控制部230，但也使控制部230与本发明一个实施例的触摸输入装置200分别构成，可以使驱动部210及检测部220包括下述控制部230的功能。
由于已经参见图1具体说明了显示板100的构成，因此此处予以省略。另外，包含于显示板100的触摸传感器150包括图1中直接参与触摸位置及触摸压力的第一/第三电极层156、第二电极层152及包括基准电极154的液晶层105。当然，还可以包括其他构成。
第一电极T与第三电极C形成于同一个层(第一/第三电极层156)。并且，如图6b所示，多个第三电极C可以沿着第一电极T的延伸方向相隔配置。另外，多个第二电极R可以向交叉于第一电极T的方向延伸。即，多个第一电极T与多个第二电极R可构成正交阵列。
但本发明不限于此，多个第一电极T与多个第二电极R可以排列成对角线、同心圆及三维随机排列等任意数维及其应用排列。
驱动部210可以将驱动信号施加到位于第一/第三电极层156的多个第一电极T。在本发明的实施例中，驱动部210可以向形成于显示板100内的触摸传感器150的多个第一电极T依次施加驱动信号。驱动信号的施加可以反复进行。而在其他实施例中，驱动部210可以向多个第一电极T同时施加驱动信号。
检测部220可通过位于第二电极层152的第二电极R接收包括关于被施加驱动信号的第一电极T与第二电极R之间的互电容(Cm)的信息的感测信号(第一信号)检测有无触摸及触摸位置。例如，感测信号(第一信号)可以是施加于第一电极T的驱动信号通过第一电极T与第二电极R之间的互电容(Cm)耦合的信号。
检测部220可通过位于第一/第三电极层156的多个第三电极C接收包括关于被施加驱动信号的第一电极T及第三电极C与基准电极154之间的互电容(Cm)的信息的感测信号(第二信号)检测触摸压力。
检测部220可包括和作为接收电极的第二电极层152的第二电极R及第一/第三电极层156的第三电极C通过开关连接的接收器(未示出)。该开关在感测接收电极的信号的时间区间开启(on)，此时接收器能够从接收电极感测到感测信号。接收器可包括放大器(未示出)及结合于放大器的负(-)输入端与放大器的输出端之间即反馈路径的反馈电容器。此处，放大器的正(+)输入端可连接于接地(ground)。并且，接收器还可以包括与反馈电容器并联的复位开关。放大器的负输入端连接于接收电极，接收包括关于互电容(Cm)的信息的第一信号和包括关于互电容(Cm)的信息的第二信号后积分以转换为电压。检测部220还可以包括将通过接收器积分的数据转换为数字数据的模数转换器(analog to digitalconverter；ADC)(未示出)。之后，数字数据输入到处理器(未示出)被处理成用于获取对显示板100的触摸位置与触摸压力信息。检测部220在包括接收器的同时还可以包括ADC及处理器。
控制部230可以起到控制驱动部210与检测部220的动作的功能。如以上所述，控制部230与本发明一个实施例的触摸输入装置200分别构成也无妨。
控制部230生成驱动控制信号后发送到驱动部210，使驱动部210在预定时间向预先设定的第一电极T施加驱动信号。并且，控制部230生成检测控制信号后发送到检测部220，使检测部220在预定时间从预先设定的第二电极R及第三电极C接收第一信号及第二信号并执行预先设定的功能。
图3为显示本发明一个实施例的触摸位置及触摸压力检测装置300的构成的框图。本实施例的检测装置300包括驱动部310与检测部300。尤其，本实施例的检测装置300从如图1所示的本发明一个实施例的显示板检测触摸位置信号及触摸压力信号。
由于已经参见图2具体说明了驱动部310及检测部320的动作，因此此处省略说明。另外，控制部330的动作也如上所述，因此此处予以省略。另外，根据实施例，控制部330可包含于触摸位置及触摸压力检测装置300。
图4为用于说明本发明一个实施例的触摸位置/触摸压力检测方法的流程图。如图4所示，本实施例的触摸位置/触摸压力检测方法具有首先向第一电极T施加驱动信号的步骤S400。
之后具有步骤S410，所述步骤S410是根据对于从第一电极T施加的驱动信号相应地从所述多个第二电极R感测的具有随触摸变化的电容的信息的第一信号检测触摸位置的同时，根据从所述多个第三电极C感测的具有随所述触摸变化的电容的信息的第二信号检测触摸压力。
换而言之，在步骤S410中，根据从位于第二电极层152的多个第二电极R感测的第一信号检测触摸位置与根据从位于第一/第三电极层156的多个第三电极C感测的第二信号检测触摸压力是同时进行的。第二电极R与第三电极C以具有基准电极154的液晶层105为间隔位于相隔的层，因此能够同时感测第一信号与第二信号，可根据这些信号同时检测触摸位置与触摸压力。
以下对图4所示本发明一个实施例的触摸位置/触摸压力检测方法做进一步具体说明。首先执行步骤S400，向第一电极T施加驱动信号。
此处，客体触摸显示板100的触摸表面时位于第一/第三电极层156的多个第一电极T与位于第二电极层152的多个第二电极R之间的互电容(Cm)减小。位于第二电极层152的多个第二电极R生成具有随触摸变化的电容的信息的第一信号，即触摸位置信号。
与此同时，客体触摸显示板100的触摸表面施加压力时，基准电极154向第二玻璃层107侧移动靠近第一/第三电极层156，或者第一/第三电极层156向第二玻璃层107侧移动靠近基准电极154。因此，第一电极T及第三电极C之间的互电容(Cm)变化(减小或增大)。位于第一/第三电极层156的多个第三电极C生成具有随触摸变化的电容的信息的第二信号，即触摸压力信号。
如上所述，由于同时生成第一信号与第二信号，因此根据对于施加到多个第一电极T的驱动信号相应地从所述多个第二电极R感测的第一信号检测触摸位置的同时根据从所述多个第三电极C感测的第二信号检测触摸压力。
图5a至图5b为显示本发明多种实施例的显示板100的构成的简要示意图。
图5a的实施例的显示板100如图1一样具有第二电极层152位于第一玻璃层103上部的构成。为了更加明确地显示本发明的显示板100的结构，图5a还显示了最上位的盖玻璃层113及用于粘贴该构成的光学胶(optically clear adhesive；OCA)层111，分别显示了滤色器层104与第一玻璃层103，分别显示了TFT层106与第二玻璃层107。本说明所述的显示板100的触摸表面可以是图5a所示的盖玻璃层113的表面。
另外，图5a所示的位于显示板100的液晶层105的基准电极154如图所示，优选设置成与第一/第三电极层156相隔。其中，基准电极154的形成位置是显示板100因表面触摸发生弯曲时第一/第三电极层156与基准电极154之间的距离发生变化的位置的前提下，不是图5a所示的液晶层105的上面也无妨。
显示板100的液晶层105上可具有用于保持间隔的间隔部。所述间隔部形成于液晶层105内也无妨，形成于位于液晶层105上部的上部层也无妨。根据本发明的一个实施例，可通过向所述间隔部形成ITO之类的导电物质(conductive material)形成基准电极154。
而根据其他实施例，可向所述间隔部的局部(不是整个部位)形成导电物质以形成基准电极154。另外，可以独立于所述间隔部形成由导电物质构成的基准电极154。即，基准电极154在相隔于第一/第三电极层156且能够起到改变互电容Cm的电极的作用的前提下以哪种方式构成都无妨。
图5b显示本发明又一实施例的显示板100的层结构。不同于图5a，本实施例中具有多个第二电极R的第二电极层152与液晶层105相接触。其余构成已在关于图5a的说明中加以说明，因此予以省略。
图5a及图5b显示第一/第三电极层156与第二电极层152通过具有基准电极154的液晶层105相隔的多种形态的实施例。只要是第一/第三电极层156与第二电极层152通过包括基准电极154的液晶层105相隔的结构的前提下，第二电极层152或第一/第三电极层156的结构不同于图5a或图5b也无妨。
另外，图5c不同于图5a、图5b的实施例，显示基准电极154形成于第一/第三电极层156下部的层结构。
如图5c所示，显示板100的基准电极154相隔地形成于第一/第三电极层156的下部。其中，基准电极154的形成位置是因显示板100的表面触摸而发生弯曲时第一/第三电极层156与基准电极154之间的距离发生变化的位置的前提下，无论形成于液晶层105内的哪个位置都无妨。
图5c的实施例也可以使用于确保间隔的间隔部115位于显示板100的液晶层105。基准电极154形成于第一/第三电极层156的下部，可以通过在间隔部115上形成ITO之类的导电物质构成。当然，可以在间隔部115的局部(不是整个部分)形成导电物质以构成基准电极154。
另外，可以独立于间隔部115形成由导电物质构成的基准电极154。即，基准电极154只要是位于第一/第三电极层156的下方且与之相隔、能够起到改变互电容(Cm)的电极的功能的前提下，以任何方式构成都无妨。
根据图5a至图5c的构成来讲，本发明可以适用于多种方式的液晶显示装置。即，可以适用于具有第一/第三电极层156位于液晶层105的上部的结构的液晶显示装置，也可以适用于具有位于液晶层105的下部的结构的液晶显示装置。
更具体来讲，可以向共同电极位于液晶层下部的PLS方式或IPS方式的液晶显示装置适用图5a及图5b的实施例的显示板100。
PLS方式的液晶显示装置的优点是具有侧面可视性及透过率好，响应速度快、电能消耗低。另外，IPS方式的液晶显示装置也具有侧面可视性好、响应速度快的优点。
共同电极位于液晶层上部的VA方式或TN方式的液晶显示装置可适用图5c的实施例的显示板100。
VA方式的液晶显示装置的优点是明暗比高、TN方式的液晶显示装置在材料费、工程性及透过率方面具有优点，具有响应速度快、电能消耗低的优点。
如上，图5a至图5c的实施例的显示板100的层结构可根据所需的特性适用于多种方式的液晶显示装置。各方式的结构及原理是本发明所属技术领域的公知常识，因此省略具体说明。
图6a至图6c显示本发明一个实施例的第一电极T、第二电极R及第三电极C的排列。
如图6a所示，位于第二电极层152的多个第二电极R可以向预定方向延伸且平行地相隔配置。为便于说明，图6a只显示了三个第二电极R，但可以设置更多或更少数量的第二电极R。
另外，如图6b所示，位于第一/第三电极层156的多个第一电极T是向交叉于多个第二电极R的延伸方向的方向延伸的形态，可以彼此平行配置。
位于第一/第三电极层156的多个第三电极C配置成与第一电极T之间相隔。图6b显示有四个第一电极T与16个第三电极C，但当然也可以设置更多或更少数量的第一电极T及第三电极C。
图6c同时显示图6b的第一/第三电极层156与图6a的第二电极层152。如图6c所示，可以配置成位于第二电极层152的多个第二电极R与位于第一/第三电极层156的多个第三电极C不相互重叠，通过如上配置成作为接收电极的第二电极R与第三电极C之间不相互重叠，能够减少感测第一信号及第二信号时彼此干涉，因此敏感度(sensitivity)进一步提高。
另外，图6c显示了基准电极154位于第一/第三电极层156的上部，而如图5c的实施例使基准电极154位于第一/第三电极层156的下部也无妨。
图7显示本发明一个实施例的显示板100中多个第二电极R与多个第三电极C不相互重叠的电极排列。第二电极R的数量可以多于第三电极C的数量。该情况下，为了使多个第二电极R与多个第三电极C不相互重叠，可以使多个第三电极C分别为拆分形态。
即，如图7所示，可以使多个第三电极C-1、C-2、C-3、C-4分别拆分为四个下位电极。并且，可以配置成第二电极层152中多个第二电极R能够经过第一/第三电极层156中拆分的下位电极的相隔区域，以此避免第三电极C与第二电极R重叠。
并且，用同一排线连接拆分的下位电极的情况下不仅能够像图6c中未拆分的第三电极C一样工作，而且排线结构也不会发生大的改变。具体来讲，用一个排线连接拆分成四个的第三电极C-1，再用一个排线连接拆分成四个的第三电极C-2，再用一个排线连接拆分成四个的第三电极C-3的方式实现。
图7显示多个第三电极C分别拆分成四个下位电极的假设情况，但也可以拆分成更少数量的下位电极或拆分成更多数量的下位电极。
另外，又一实施例则不同于图6c及图7，可以假设使多个第二电极R与第三电极C重叠。
图8a及图8b为本发明一个实施例的用于检测触摸位置及触摸压力的结构图。如图8a所示，本发明一个实施例的显示板100的第二玻璃层107上部形成有TFT层106。TFT层106包括生成用于驱动液晶层105的电磁场(eletric field)所需的电子构成要素。
尤其，TFT层106可以由包括数据线(data line)、栅极线(gate line)、TFT、共同电极(common electrode)及像素电极(pixel electrode)等的多种层构成。这些电子构成要素可以生成被控制的电磁场使位于液晶层105的液晶配向。
在本发明一个实施例的显示板100、触摸输入装置200、触摸位置及触摸压力检测装置300中，多个第一电极及多个第三电极可利用包含于显示板的共同电极。
如图8a所示，本发明一个实施例的显示板100将形成于位于第一/第三电极层156的上部的间隔部115的ITO之类的导电物质用作基准电极154。以上说明了间隔部115位于液晶层105，但也可以形成于具有滤色器层104的第一玻璃层103。其中，与触摸压力信号相关的边缘电容C1可以形成于利用共同电极的多个第一电极T与基准电极154之间，边缘电容C2可形成于利用共同电极的多个第三电极C与基准电极154之间。
如图8a所示，本发明一个实施例的显示板100在客体触摸触摸表面施加压力的情况下，基准电极154与TFT层106之间的距离减小，因此由低共同电极构成的多个第一电极T及第三电极C与基准电极154的距离靠近，互电容(Cm)发生变化(减小或增大)。从而可以根据由此生成的第二信号检测触摸压力。
图8a的实施例显示了第二电极层152形成于第一玻璃层103的上部，但也可以如图5b形成于滤色器层104的下部。
另外，如图8b所示，根据本发明一个实施例的显示板100，可以在位于第一/第三电极层156的下部的间隔部115形成ITO之类的导电物质用作基准电极154。
此处，第一/第三电极层156可利用位于液晶层105上部的共同电极。以上说明了间隔部115位于液晶层105，但也可以形成于包括像素电极的TFT层106上。
此处，与触摸压力信号相关的边缘电容C1可以形成于利用共同电极的多个第一电极T与基准电极154之间，边缘电容C2可以形成于利用共同电极的多个第三电极C与基准电极154之间。
如图8b所示，根据本发明一个实施例的显示板100，客体触摸触摸表面施加压力时由共同电极构成的多个第一电极T与第三电极C向基准电极154侧移动而距离靠近的过程中互电容(Cm)变化(减小)。可以根据由此生成的第二信号检测触摸压力。
另外，图8a及图8b中，基准电极154为浮动点的情况下，第一电极T及第三电极C与基准电极154靠近的过程中互电容(Cm)能够增大。即，基准电极154与第一电极T之间的电容C1及基准电极154与第三电极C之间的电容C2增大，占据第一电极T与第三电极C之间的互电容(Cm)的预定部分的电容C1及C2的串联电容也增大，从而整个互电容(Cm)也增大。
根据图8a及图8b的构成来讲，本发明可以适用于任意驱动方式的液晶显示装置。即，可以适用于共同电极位于液晶层105上部的结构的液晶显示装置，也可以适用于位于液晶层105下部的结构的液晶显示装置。
更具体来讲，共同电极位于液晶层下部的PLS方式或IPS方式的液晶显示装置可以适用图8a的实施例的显示板100，共同电极位于液晶层上部的VA方式或TN方式的液晶显示装置可适用图8b的实施例的显示板100。
各方式的液晶显示装置在侧面可视性、透过率、明暗比、响应速度、电能消耗等方面分别具有优点，因此可根据所需的产品特性将本发明实施例的显示板100适用于多种液晶显示装置。
图9显示本发明一个实施例的分组化的共同电极排列。如图9所示，多个共同电极可以相隔预定间隔排列成棋盘形状。此处，可以将共同电极分组成如图9中虚线所示。通过如上分组，可分别起到第一电极T及第三电极C的功能。
图9显示多个共同电极分组成两个第一电极T10、T20及6个第三电极C10-1、C10-2、C10-3、C20-1、C20-2、C20-3的状态，但分组的第一电极T及第三电极C的数量可以不同于此，不仅可以分组成更多或更少数量的共同电极，还可以改变分组的第一电极T及第三电极C的形状。
图8a、图8b及图9所示的显示板100可以使显示板100的电子构成要素按本来的目的工作以起到显示板100的功能。并且，显示板100可以使显示模块100的电子构成要素的至少一部分用于感测触摸压力及位置以起到触摸压力感测模块的功能。此处，各动作模式(mode)可以分时动作。即，第一时间区间显示板100作为显示模块工作，而第二时间区间则起到触摸压力及/或触摸位置感测(或输入)装置的功能。
另外，虽然以上以实施例为中心进行了说明，但这只是例示而已，而并非限定本发明，本发明所属领域的一般技术人员可以在不超出本实施例的本质特性的范围内进行以上未举例的多种变形及应用。例如，实施例中具体示出的各构成要素可变形实施。并且，应解释与这种变形应用相关的差异属于本发明的范围。

Claims (22)

1.一种显示板，能够感测触摸压力，其包括：
多个第一电极及多个第二电极，其相隔地形成于不同的层；
多个第三电极，其与所述第一电极形成于同一层；以及
基准电极，其位于形成有所述第一电极及所述第三电极的层与形成有所述第二电极的层之间，或者位于形成有所述第一电极及所述第三电极的层的下部，
所述多个第二电极生成具有因触摸而变化的电容的信息的第一信号，所述多个第三电极生成具有因触摸而变化的电容的信息的第二信号。
2.根据权利要求1所述的显示板，其中：
所述多个第三电极根据所述触摸引起的与所述基准电极的距离变化所对应的电容变化生成所述第二信号。
3.根据权利要求1所述的显示板，其中：
所述基准电极形成于形成有所述第一电极及所述第三电极的层的下部的情况下，形成有所述第一电极及所述第三电极的层位于形成有所述第二电极的层与形成有所述基准电极的层之间。
4.根据权利要求1所述的显示板，其中：
所述基准电极位于所述显示板的液晶层。
5.根据权利要求1所述的显示板，其还包括：
玻璃层，其具有滤色器，
所述多个第二电极通过所述玻璃层相隔于形成有所述基准电极的层。
6.根据权利要求1所述的显示板，其中：
所述多个第二电极及所述多个第三电极同时生成所述第一信号及所述第二信号。
7.根据权利要求1所述的显示板，其中：
所述第一信号是用于检测发生所述触摸的位置的信号，所述第二信号是用于检测所述触摸的压力的信号。
8.根据权利要求1所述的显示板，其中：
所述多个第二电极向交叉于所述第一电极的延伸方向的方向延伸，所述多个第三电极不重叠于所述多个第二电极。
9.根据权利要求1所述的显示板，其中：
所述多个第一电极及多个第三电极利用包含于显示板的共同电极。
10.一种触摸输入装置，其包括：
显示板，其包括相隔地形成于不同的层的多个第一电极及多个第二电极、与所述第一电极形成于同一层的多个第三电极、以及位于形成有所述第一电极及所述第三电极的层与形成有所述第二电极的层之间或位于形成有所述第一电极及所述第三电极的层的下部的基准电极，
驱动部，其向所述多个第一电极施加驱动信号；以及
检测部，其从所述多个第二电极接收具有关于因触摸而变化的电容的信息的第一信号，从所述多个第三电极接收具有关于因所述触摸而变化的电容的信启、的第二信号。
11.根据权利要求10所述的触摸输入装置，其中：
所述检测部根据所述触摸引起的所述基准电极的距离变化所对应的电容变化从所述多个第三电极接收所述第二信号。
12.根据权利要求10所述的触摸输入装置，其中：
所述基准电极形成于形成有所述第一电极及所述第三电极的层的下部的情况下，形成有所述第一电极及所述第三电极的层位于形成有所述第二电极的层与形成有所述基准电极的层之间。
13.根据权利要求10所述的触摸输入装置，其中：
所述基准电极位于所述显示板的液晶层。
14.根据权利要求10所述的触摸输入装置，其中：
所述检测部在发生所述触摸时从所述多个第二电极检测所述第一信号的同时从所述第三电极检测所述第二信号。
15.根据权利要求10所述的触摸输入装置，其中：
所述第一信号是用于检测发生所述触摸的位置的信号，所述第二信号是用于检测所述触摸的压力的信号。
16.根据权利要求10所述的触摸输入装置，其中：
所述多个第二电极向交叉于所述多个第一电极的延伸方向的方向延伸，所述多个第三电极不重叠于所述多个第二电极。
17.根据权利要求10所述的触摸输入装置，其中：
所述多个第一电极及多个第三电极利用包含于所述显示板的共同电极。
18.一种触摸位置及触摸压力检测装置，从显示板检测触摸位置信号及触摸压力信号，所述显示板包括相隔地形成于不同的层的多个第一电极及多个第二电极、与所述第一电极形成于同一层的多个第三电极、以及位于形成有所述第一电极及所述第三电极的层与形成有所述第二电极的层之间或位于形成有所述第一电极及所述第三电极的层的下部的基准电极，其包括：
驱动部，其向所述多个第一电极施加驱动信号；以及
检测部，其从所述多个第二电极接收具有关于因触摸而变化的电容的信息的第一信号，从所述多个第三电极接收具有关于因所述触摸而变化的电容的信息的第二信号。
19.根据权利要求18所述的触摸位置及触摸压力检测装置，其中：
所述多个第三电极根据所述触摸引起的所述基准电极的距离变化所对应的电容变化生成所述第二信号。
20.根据权利要求18所述的触摸信息检测装置，其中：
所述基准电极位于所述显示板的液晶层。
21.根据权利要求18所述的触摸位置及触摸压力检测装置，其中：
所述检测部在发生所述触摸时从所述多个第二电极检测所述第一信号的同时从所述第三电极检测所述第二信号。
22.根据权利要求18所述的触摸位置及触摸压力检测装置，其中：
所述多个第二电极向交叉于所述多个第一电极的延伸方向的方向延伸，所述多个第三电极不重叠于所述多个第二电极。
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