TW201704984A

TW201704984A - 電容式觸控螢幕面板

Info

Publication number: TW201704984A
Application number: TW105131566A
Authority: TW
Inventors: 李聖昊
Original assignee: Ｇ２觸控股份有限公司
Priority date: 2011-03-07
Filing date: 2012-03-06
Publication date: 2017-02-01
Also published as: TWI569188B; EP2685360A2; KR101165456B1; US20150331540A1; CN103518181A; WO2012121517A3; TW201243689A; WO2012121517A9; US20130335376A1; US20170038910A1; CN103518181B; EP2685360A4; US9606691B2; TWI608399B; WO2012121517A2; CN106055166A; US9507467B2; US9740359B2

Abstract

本發明提出一種顯示裝置的電容式觸控螢幕面板，所述電容式觸控螢幕面板包括：多個感測器圖案，其形成在界面的上表面或下表面，所述界面將所述顯示裝置的像素彼此分開，且當觸控構件接近所述多個感測器圖案時產生觸控信號。本發明可簡化製造工程並且提供生産效率。

Description

電容式觸控螢幕面板

本發明關於一種靜電式觸控偵測構件、偵測方法及觸控觸控螢幕面板，和内置該靜電式觸控螢幕面板的顯示裝置，其可偵測出譬如人體之手指或類似導電性觸控輸入器件之靜電式觸控輸入；更特定言之關於一種藉由連接在觸控偵測部上的輔助電容器，施加驅動電壓，偵測出在觸控偵測部上發生的電壓變動，並獲取觸控信號的靜電式觸控偵測構件、偵測方法及觸控觸控螢幕面板，和内置該靜電式觸控螢幕面板的顯示裝置。

一般而言，觸控觸控螢幕面板（Touch Screen Panel）是一種附接在顯示裝置譬如液晶顯示器（LCD）、電漿顯示面板（PDP）、有機發光二極體（OLED）、及主動矩陣式有機發光二極體（AMOLED）中的輸入裝置，且在物體譬如手指或筆碰觸該觸控輸入裝置時偵測與觸控點對應之觸控信號作為輸入信號。觸控觸控螢幕面板被廣泛地用於移動式裝置譬如行動電話、產業用便擕裝置、DID(Digital Information Device)等。

習知技藝之觸控螢幕面板已有多種形式，製造工程簡單且製造成本較低的電阻式觸控螢幕面板被得以廣泛應用。但是電阻式觸控螢幕面板存在諸多問題，譬如透光率較低、需施加壓力、使用不便、難以識別複數觸控，及動作識別，發生偵測錯誤等。

與此相反，靜電式觸控螢幕面板之透光率較高，可識別輕柔觸控，也可良好地識別複數觸控，及動作識別，其市場越來越大。

第1圖是圖示習知技藝之靜電式觸控螢幕面板之一示例圖。參照第1圖，在塑料或玻璃等製成的透明基板2的上下面上形成透明導電膜，在透明基板2的四邊緣分別形成用於施加電壓的金屬電極4。上述透明導電膜由ITO(Indium Tin Oxide)或 ATO(Antimony Tin Oxide)等透明金屬形成。在該透明導電膜的四個邊緣上形成的金屬電極4由銀（Ag）等低阻導電金屬印刷而成。該金屬電極4的周邊形成低阻網絡。該低阻網絡以線性化模式(Linearization Pattern)形成，藉以向該透明導電膜的表面均等地輸送控制信號。在含金屬電極4的透明導電膜的上部具有保護膜。

如上述之靜電式觸控螢幕面板，在該金屬電極4接通高頻交流電時，其在透明基板2上全面展開，此時用手指8或導電性觸控輸入器件輕微觸摸透明基板2上面的透明導電膜時，一定量的電流被體内吸收，内置在控制器6的電流感應器内感應到電流的變化，四個金屬電極4分別演算電流量，識別觸控點。

但是，第1圖之靜電式觸控螢幕面板，採用偵測微小電流之電流量的方式，需要有高價格的偵測裝置，導致成本上升，不易於進行識別複數觸控。

爲了解決上述之技術問題，提出並使用第2圖所圖示之靜電式觸控螢幕面板。第2圖所圖示之靜電式觸控螢幕面板包括：橫向線形感測器圖案5a及縱向線形感測器圖案5b，和分析觸控信號的觸控驅動積體電路7。該觸控螢幕面板藉由偵測在線形感測器圖案5和人體手指8之間所形成的電容器的電容大小的方式，掃描橫向線形感測器圖案5a和縱向線形感測器圖案5b，並偵測信號，藉以識別複數觸控點。

但是，上述之觸控螢幕面板在安裝在LCD等顯示裝置上使用時，會出現因噪聲導致難以偵測信號的問題。舉例來説，LCD 使用共用電極，根據不同情況，該共用電極上施加交流電之共用電壓（Vcom），共用電極之共用電壓（Vcom）在偵測觸控點時，產生噪聲影響。

第3圖圖示了習知技藝之靜電式觸控螢幕面板所設置的實施狀態。顯示裝置200在下側的TFT基板205與上側的濾色器215之間封入液晶，並形成液晶層210。爲了封入液晶，TFT基板 205與濾色器215 在其外輪廓部上藉由密封劑230曡合。未圖示，液晶面板的上下面粘貼偏光板，還設置有BLU(Back Light Unit)。

顯示裝置200的上部設置如圖所示之觸控螢幕面板。觸控螢幕面板具有在基板1的上面設有前述線形感測器圖案5的結構。在基板1上粘貼有保護面板3，其可保護線形感測器圖案5。觸控螢幕面板是將譬如DAT(Double Adhesive Tape)等粘附性部件9作爲媒介，粘附在顯示裝置200的邊緣部，其與顯示裝置200之間形成空隙9a。

參照第3圖，在前述之結構中，發生觸控時，人體手指8和線形感測器圖案5之間形成譬如Ct之靜電電容。但是如圖所示，在線形感測器圖案5與顯示裝置200之濾色器215下面所形成的共用電極220之間，形成譬如Cvom之靜電電容，在線形感測器圖案5上，會因模式間的靜電電容結合或製造工程等因素，發生未知的寄生靜電電容Cp。據此，構成第4圖所圖示之譬如等價回路之回路。

在此，習知技藝之觸控螢幕面板，藉由偵測Ct之變化量來識別觸控，譬如Cvom及Cp之背景成分，在偵測Ct時，可產生噪聲作用。舉例來説，在便攜式中小型LCD中，爲了減少消耗電流，共用電極220之共用電壓Vcom如第5圖所示，使用一個或複數個閘極線（gate line）的交互Line inversion方式，該交互電流在偵測觸控時，產生噪聲作用。

一般而言，爲了去掉前述之噪聲，第3圖所圖示之觸控螢幕面板和顯示裝置200之間留有空隙9a。另外未圖示，觸控螢幕面板之基板1下面塗抹ITO等，藉以形成遮蔽層，該遮蔽層與接地信號接地。

但是，因空隙9a，產品的厚度增大，品質降低。進一步，爲了構成遮蔽層而另外需要遮蔽層及其製造工程，導致製造成本上升。特別是在LCD内置觸控螢幕面板時，空隙9a或遮蔽層是不可能形成的，據此，LCD等顯示裝置上無法内置觸控螢幕面板。

技術問題

為解決習知技藝之上述問題，本發明之目的是提出一種靜電式觸控偵測構件、偵測方法及觸控螢幕面板，和内置該靜電式觸控螢幕面板的顯示裝置，其在觸控偵測部連接輔助電容器，藉由該輔助電容器施加驅動電壓，在感測器圖案和觸控輸入器件之間形成的觸控靜電電容被附加時，偵測因觸控靜電電容的電容量大小而偵測出的電壓之大小差異所產生的電壓變動，獲取觸控信號，據此，最大程度地減小顯示裝置的共用電極之噪聲影響及寄生靜電電容所產生的影響，在穩定地獲取觸控信號的同時，使觸控螢幕面板可易於内置在譬如LCD 之顯示裝置中。

技術解決方案

為達成本發明之上述目的，依據本發明之一觀點，提出一種靜電式觸控偵測構件，偵測譬如人體之手指（25）或類似的電導體接近觸控輸入器件而產生的觸控靜電電容（Ct），該靜電式觸控偵測構件包括：感測器圖案（10），其在該觸控輸入器件之間形成觸控靜電電容（Ct）；輔助電容器（Caux），其一側連接在該感測器圖案（10）上，另一側可接通用於偵測觸控的驅動電壓；充電構件（12），其向該觸控靜電電容（Ct）及該輔助電容器（Caux）發送預充電（Precharge）信號；及觸控偵測部（14），其連接在該感測器圖案（10）上，依據該觸控輸入器件是否有觸控，在該觸控靜電電容（Ct）附加在該輔助電容器（Caux）上時，偵測該感測器圖案（10）的電壓變動，並偵測出觸控信號。

較佳來説但非必須，該充電構件（12）為三終端型切換元件。

較佳來説但非必須，該輔助電容器（Caux）的另一側與該充電構件（12）之開/關控制端連接，施加在該輔助電容器（Caux）另一側的驅動電壓與該充電構件（12）之開/關控制電壓相同。

較佳來説但非必須，施加在該輔助電容器（Caux）另一側的驅動電壓為特定頻率交互的交互電壓。

較佳來説但非必須，該觸控偵測部（14）在施加在該輔助電容器（Caux）上的驅動電壓之上升區間（rising time）及/或下降區間（falling time）中，偵測該感測器圖案（10）上的電壓變動。

較佳來説但非必須，還包含共用電壓偵測部（43），其偵測該共用電極（220）之等級；在該感測器圖案（10）與顯示裝置（200）之共用電極（220）之間，形成共用電極靜電電容量（Cvcom）。

較佳來説但非必須，該共用電壓偵測部（43），偵測因該共用電極靜電電容量（Cvcom）而在該感測器圖案（10）上產生的電壓變動，並偵測該共用電壓等級之上升區間（rising time）及下降區間（falling time）。

較佳來説但非必須，還包含共用電壓接收部（45），其自該顯示裝置（200）接收該共用電極（220）之共用電壓資訊；在該感測器圖案（10）與顯示裝置（200）之共用電極（220）之間，形成共用電極靜電電容量（Cvcom）。

較佳來説但非必須，該觸控偵測部（14）避開該共用電壓等級的上升邊緣（rising edge）及下降邊緣（falling edge），偵測觸控信號。

較佳來説但非必須，該觸控偵測部（14）偵測該電壓變動係未發生觸控時，以該輔助電容器（Caux）在該感測器圖案（10）上的電壓與在因發生觸控後，附加觸控靜電電容量（Ct）時，在該感測器圖案（10）上的電壓之差異之電壓變動，並偵測觸控信號。

較佳來説但非必須，該未發生觸控時，以該輔助電容器（Caux）在該感測器圖案（10）上的電壓，取決於下述公式1；發生觸控，附加觸控靜電電容量（Ct）時，在該感測器圖案（10）上的電壓，取決於下述公式2，該電壓變動藉由公式1和公式2產生。

公式1

公式2

（在此，是感測器圖案上的電壓變動份，Vh 是施加在輔助電容器上的高等級電壓，Vl 是施加在輔助電容器上的低等級電壓，Caux 是輔助電容器靜電電容量，Cvcom 是共用電極靜電電容量，Cp 是寄生靜電電容量，Ct 是觸控靜電電容量。）

較佳來説但非必須，在偵測觸控信號時，該觸控偵測部（14）的輸入端至少為1Mohm以上的高阻抗狀態。

較佳來説但非必須，該觸控偵測部（14）對應電壓變動的大小，偵測該感測器圖案（10）之觸控輸入器件之觸控佔有率。

較佳來説但非必須，該觸控偵測部（14）包含AD類比數位器（AD converter）。

較佳來説但非必須，該觸控偵測部（14）包含放大該感測器圖案（10）之信號的放大器（18）。

較佳來説但非必須，該放大器（18）是差分放大該感測器圖案（10）之信號的差分放大器（18a）（Differential Amplifier）。

較佳來説但非必須，還包含儲存部（28），其在未發生觸控時，依據感測器圖案（10）儲存該放大器（18）的輸出；並參照該儲存部（28），依據各感測器圖案（10）判斷有無觸控。

為達成本發明之上述目的，依據本發明之一觀點，提出一種靜電式觸控偵測方法，偵測譬如人體之手指（25）或類似的電導體接近觸控輸入器件而產生的觸控靜電電容（Ct），該靜電式觸控偵測方法包含以下步驟：

（a）在該觸控輸入器件之間形成觸控靜電電容（Ct）的感測器圖案（10）及一側連接在該感測器圖案（10）上，另一側可接通用於偵測觸控的驅動電壓的輔助電容器（Caux）上提供預充電（Precharge）信號；

（b）偵測該感測器圖案（10）上的電壓變動；及

（c）偵測該感測器圖案（10）上的電壓變動是否發生，並偵測觸控信號。

較佳來説但非必須，該步驟（b）在施加在該輔助電容器（Caux）上的驅動電壓之上升區間（rising time）及/或下降區間（falling time）中，偵測該感測器圖案（10）上的電壓變動。

較佳來説但非必須，還包含共用電壓偵測步驟，其在該感測器圖案（10）與顯示裝置（200）之共用電極（220）之間，形成共用電極靜電電容量（Cvcom），偵測該共用電極（220）之等級。

較佳來説但非必須，該共用電壓偵測步驟，偵測因該共用電極靜電電容量（Cvcom）而在該感測器圖案（10）上產生的電壓變動，並偵測該共用電壓等級之上升區間（rising time）及下降區間（falling time）。

較佳來説但非必須，還包含共用電壓接收步驟，在該感測器圖案（10）與顯示裝置（200）之共用電極（220）之間，形成共用電極靜電電容量（Cvcom），該共用電壓接收步驟中，自該顯示裝置（200）接收該共用電極（220）之共用電壓資訊。

較佳來説但非必須，該步驟（c）避開該共用電壓等級的上升邊緣（rising edge）及下降邊緣（falling edge），偵測觸控信號。

較佳來説但非必須，該步驟（c）偵測電壓變動及觸控信號，該電壓變動是未發生觸控時，以該輔助電容器（Caux）在該感測器圖案（10）上的電壓與在因發生觸控，附加觸控靜電電容量（Ct）時，在該感測器圖案（10）上的電壓之差異。

公式1

公式2

較佳來説但非必須，在偵測觸控信號時，該步驟（c）的輸入端至少為1Mohm以上的高阻抗狀態。

較佳來説但非必須，該步驟（c）對應電壓變動的大小，偵測該感測器圖案（10）之觸控輸入器件之觸控佔有率。

較佳來説但非必須，該步驟（c）包含AD類比數位器（AD converter）。

較佳來説但非必須，該步驟（c）包含放大該感測器圖案（10）之信號的放大器（18）。

較佳來説但非必須，還包含儲存步驟，其在未發生觸控時，依據感測器圖案（10）儲存該放大器（18）的輸出；該步驟（c）參照該儲存部（28），依據各感測器圖案（10）判斷在該感測器圖案（10）上是否發生電壓變動。

為達成本發明之上述目的，依據本發明之一觀點，提出一種靜電式觸控螢幕面板，偵測譬如人體之手指（25）或類似的電導體接近觸控輸入器件而產生的觸控靜電電容（Ct），該靜電式觸控螢幕面板包括：一基板（50）；感測器圖案（10），其在該基板（50）的上面形成，且在該觸控輸入器件之間形成觸控靜電電容（Ct）；輔助電容器（Caux），其一側連接在該感測器圖案（10）上，另一側可接通用於偵測觸控的驅動電壓；充電構件（12），其向該觸控靜電電容（Ct）及該輔助電容器（Caux）發送預充電（Precharge）信號；及觸控偵測部（14），其連接在該感測器圖案（10）上，依據該觸控輸入器件是否有觸控，在該觸控靜電電容（Ct）附加在該輔助電容器（Caux）上時，偵測該感測器圖案（10）的電壓變動，並偵測出觸控信號；及驅動積體電路IC（30），其控制該充電構件（12），向該觸控靜電電容（Ct）提供預充電信號，從該觸控偵測部（14）的輸出中演算觸控坐標。

較佳來説但非必須，該觸控偵測部（14）因偵測到電壓變動，藉此偵測觸控信號；該電壓變動係未發生觸控時，以該輔助電容器（Caux）在該感測器圖案（10）上的電壓與在因發生觸控，附加觸控靜電電容量（Ct）時，在該感測器圖案（10）上的電壓之差異。

公式1

公式2

較佳來説但非必須，該感測器圖案（10）在該基板（50）之動作區域（90），以點陣（Dot Matrix）形態排列，該充電構件（12）及該觸控偵測部（14）分別設置在各感測器圖案（10）上。

較佳來説但非必須，該感測器圖案（10）在該基板（50）之動作區域（90），以點陣（Dot Matrix）形態排列，該充電構件（12）及該觸控偵測部（14）依據複數個感測器圖案（10）分配，多元傳輸（multiplexing）並使用該複數個感測器圖案（10）。

較佳來説但非必須，該充電構件（12）及該觸控偵測部（14）設置在該基板（50）的非可視區域（92）。

較佳來説但非必須，該充電構件（12）及該觸控偵測部（14）積體設置在該驅動積體電路IC（30）上。

較佳來説但非必須，該感測器圖案（10）在該基板（50）之動作區域（90）上線形排列，至少兩個以上的線形感測器圖案（10a，10b）彼此交叉，形成交叉部（42）。

較佳來説但非必須，該線形感測器圖案（10a，10b）由在與觸控輸入器件之間形成觸控靜電電容量（Ct）的對向面積部（41a）和連接該對向面積部（41a）的連接部（41b）構成。

較佳來説但非必須，分別分配該線形感測器圖案（10a，10b）的該充電構件（12）及觸控偵測部（14）配置在該基板（50）的非可視區域（92）。

較佳來説但非必須，分別分配該線形感測器圖案（10a，10b）的該充電構件（12）及觸控偵測部（14）積體設置在該驅動積體電路IC（30）上。

較佳來説但非必須，在該感測器圖案（10）上引出的感應信號線（22），至少是在該基板（50）之動作區域（90）上，由透明信號線（22a）配線而成。

較佳來説但非必須，該感應信號線（22）在該基板（50）的非可視區域（92），由該透明信號線（22a）和連接部（59）作爲媒介連接的金屬信號線（22b）配線而成。

較佳來説但非必須，在該基板（50）之動作區域（90），在該感測器圖案（10）與感測器圖案（10）之間，配有感應信號線（22）。

較佳來説但非必須，該感應信號線（22）的線寬依據在該基板（50）之感測器圖案（10）的位置而有所不同。

較佳來説但非必須，該驅動積體電路IC（30）以COG(Chip On Glass) 或COF(Chip On Film) 形態裝配在該基板（50）的一側上。

較佳來説但非必須，在該基板（50）一側上，裝配複數個驅動積體電路IC（30），其中一個是向外部傳輸信號的主動驅動積體電路IC（30a），其餘的是與該主驅動積體電路IC（30a）通信的從動驅動積體電路IC（30b）。

較佳來説但非必須，該主動驅動積體電路 IC（30a）和該從動驅動積體電路IC（30b）在其所控制區域之界面上，參照相互的觸控偵測資訊。

較佳來説但非必須，該基板（50）的上面還粘附著保護面板（52）。

較佳來説但非必須，該基板（50）内置在該顯示裝置（200）内，或是構成該顯示裝置（200）之基板中之任一基板。

為達成本發明之上述目的，依據本發明之一觀點，提出一種内置該靜電式觸控螢幕面板之顯示裝置（200），其内置該觸控螢幕面板，或其基本構成基板中之任一基板為該基板（50）。

較佳來説但非必須，該顯示裝置（200）是液晶顯示裝置，該基板（50）是該液晶顯示裝置之濾色器（215）。

較佳來説但非必須，顯示畫面的驅動積體電路IC（60）與該觸控螢幕面板之驅動積體電路IC(30)統合為單一的積體電路IC。

較佳來説但非必須，該感測器圖案（10）位於區別像素的界面上。

較佳來説但非必須，該感測器圖案（10）不侵犯像素區域。

較佳來説但非必須，該感測器圖案（10）上所引出的該感應信號線（22），在區分像素的界面上配線。

較佳來説但非必須，該感測器圖案（10）和該感應信號線（22）由相同的遮罩形成。

較佳來説但非必須，該感測器圖案（10）和該感應信號線（22）由金屬構成。

較佳來説但非必須，該感測器圖案（10）在該濾色器（215）的色膏（COLOR RESIN）和玻璃（GLASS）之間形成。

有利效果

依據本發明之利用電壓變動之靜電式觸控偵測構件、偵測方法及觸控螢幕面板，和内置該觸控螢幕面板之顯示裝置，在顯示裝置之共用電極以特定的頻率交互共用電壓等級時，或是顯示裝置之共用電極以無規定的不特定頻率交互時，偵測出共用電壓之變化狀態，避開變化狀態時點，藉以連接在觸控偵測部之輔助電容器，施加驅動電壓，偵測因觸控輸入而附加的觸控靜電電容量在觸控偵測部所產生的電壓變動，獲取觸控信號，據此，可最大程度的減小耦合噪聲現象或其他因素引起的寄生電容量之影響，不會導致信號錯誤識別；可偵測出相對高的電壓等級，即使觸控輸入器件之觸控面很小，也可以捕捉信號，便於觸控點擊筆的輸入；進一步可依據電壓變動之大小，來獲得觸控輸入器件之觸控佔有率，因此可提高分辨率，可識別微小的筆跡和觸控；動作區域可由單一膜構成，可簡化製造工程，提高生産效率。

下面，根據本發明的實例，參照附圖和實施例進行詳細說明。

首先，本發明是利用電壓變動的靜電式觸控偵測構件、偵測方法及觸控螢幕面板，和内置該靜電式觸控面板的顯示裝置。不同於習知技術的靜電式觸控偵測構件根據人體之手指等的接觸，偵測電容變化的方式，本發明則是在向附加的輔助電容器施加交互驅動電壓時，偵測藉由因輔助電容器和感測器圖案，觸控靜電電容的大小變化而發生的電壓變動方式。本發明的觸控偵測系統是未發生觸控時，因輔助電容器及共用電極靜電電容及寄生靜電電容發生的電壓，比較增加觸控靜電電容時的電壓的大小，偵測兩個電壓差異的電壓變動，最大程度的減小外部噪音或寄生靜電電容等的影響，並可以獲取更穩定的觸控信號。

在本發明所提及到的顯示裝置是LCD、PDP、OLED、AMOLED中的任何一種，意味著其它所有顯示圖像的構件。在上面所列的顯示裝置中，爲了驅動液晶，LCD需有共用電壓(Vcom)。舉例説明，在可擕式中小型LCD中，為了減少消耗電流，使用共用電極的共用電壓按一個或多個閘極線交互的Line inversion方式。另舉例説明，大型LCD具有共用電極的共用電壓的一定DC等級。又如，有些顯示裝置為了切斷外部ESD，在整個面板上形成共同适用的屏蔽電極，並將其與地面信號接地。或者是在有些平面轉換模式的LCD上，共用電極位於TFT基板上，在濾色器上面偵測的共用電壓以DC等級為基準，具有上下不特定頻率的交互形態。

在本發明中，在施加到如上述之共用電壓(Vcom)的電極外，在顯示裝置內的共同作用的所有電極均被稱為"共用電極"。施加到顯示裝置的共用電極的交互電壓或DC電壓或不特定頻率交互形態的電壓均被稱為"共用電壓"。

本發明偵測譬如人體之手指或具備此類導電性特性的觸控輸入工具的非接觸觸控輸入。在此言及的"非接觸觸控輸入"是指譬如人體之手指等的觸控輸入工具在因基板而與感測器圖案按一定距離離隔的狀態下，所進行的觸控輸入。觸控輸入工具可以接觸到基板的外面。但是在此時，觸控輸入工具和感測器圖案維持非接觸狀態。人體之手指對感測器圖案的觸控行為可以用"接近"一詞表現。另外，也可能是人體之手指對基板的外面的接觸狀態，人體之手指對基板的觸控行為可以用"接觸"一詞表現。在本說明書，"接近"和"接觸"如上述定義使用。

另外，在下面說明的如"~部"的構成是具有特定作用的構成因素，意味著譬如軟件或FPGA（Field-Programmable Gate Array）或ASIC（Application Specific Integrated Circuit）的硬件的構成因素；"~部"被包含於更大的構成因素或"~部"中，或可包含更小的構成因素及"~部"；"~部"還可以自身具有獨自的CPU。

在下面附圖中，為了明確表現許多層及區域，擴大顯示厚度或區域。通過全體說明書，對類似部分使用了統一附圖符號。假設層、區域、基板等部分在其他部分"上"或"上面"，這不僅包括在其他部分"上"也包括在其中間或其他部分上的情況。相反假設某一部分在其他部分"上"時，意味著中間沒有其他部分。再則，記載在本說明書中的信號，如果沒有特別提及，統稱為電壓電流。

第6圖圖示了本發明充電構件的一實例，概念性描寫了所使用的三終端型切換元件。參照第6圖，三終端型切換元件通常具有開/關切換端(Cont)、輸入端(In)、輸出端(Out)三個端子。開/關切換元件為控制切換元件開/關的端子，在此端子施加一定大小的電壓或電流時，施加到輸入端的電壓或電流在輸出端上以電壓或電流形態輸出。

在本發明充電構件的三終端型切換元件，舉例來説，可為繼電器(Relay)、MOS(Metal Oxide Semiconductor)開關、BJT(Bipolar Junction Transistor)、FET(Field Effect Transistor)、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、TFT(Thin Film Transistor)、OP_AMP，還可以以上述元件之同族間或異族間的結合形成。

繼電器可以是三終端型切換元件，也可以是四終端型切換元件。與充電構件輸入輸出端的個數無關，具有可以開/關輸入輸出的切換端。開/關切換端子，可控制所有輸入輸出的元件。

另外，為三終端型切換元件一實例，CMOS開關由PMOS和NMOS的相互組合而形成，輸入輸出端相互連接，但是另外具有開/關切換元件，在相同控制信號下，被一同連接或另外連接在其他控制信號上，藉此決定開/關狀態。繼電器(Relay)是在切換元件上施加電流、並毫無損失地輸出施加到輸入端的電壓或電流的元件。BJT是在把高於基座(Base)的電臨閾電壓(Threshold voltage)的電壓施加到基座的狀態下，如有電流流動，則一定量放大的電流自集電极(Collector)流向發射極(Emitter)的元件。另外TFT由構成LCD或AMOLED等顯示裝置的使用在像素部的切換元件、主控(Gate)端子、輸入端的電源(Source)端子及輸出端損耗(Drain)端子構成。在TFT中，如將主控端子施加到損耗端子的電壓，比施加到電臨閾電壓上的電壓多，主控端子所施加電壓相對的電流則會自輸入端流向輸出端。

在說明本發明的具體方式之前，參照第7圖，簡要說明本發明偵測觸控輸入的原理。如第7圖所示，在譬如人體之手指25或與此類似的導電性觸摸構件接近感測器圖案10時，假設感測器圖案10和人體之手指25以"d"間隔隔開，並具有"A"的對向面積。那麼，在第7圖的右側等價回路及公式中可以看出，人體之手指25和感測器圖案10之間形成靜電電容"C"。在具有靜電電容"C"的感測器圖案10的信號輸入線中供給電壓或電流信號，如積蓄了電荷量"Q"大小的電荷，形成V=Q/C關係式，靜電電容"C"就可以積蓄電荷。在本發明與觸控偵測部連接的感測器圖案10，發生與靜電電容"C"大小相關的電壓變動時，則可利用上述方式偵測觸控。

第8圖是示出依據本發明之觸控偵測構件之基本結構的回路圖。

本發明的觸控偵測構件的基本構造包括：充電構件12、感測器圖案10、感應信號線22、輔助電容器(Caux)及觸控偵測部14。

充電構件12是向感測器圖案10供應預充電（Precharge）的構件，預充電（Precharge）在觸控偵測之前，向連接到觸控偵測部14的所有電容器施加一定的DC電壓，向電容器充入電壓。随之，充電構件12是隨供向開/關切換元件的控制信號而執行開關動作的切換元件，或隨控制信號供應信號的OP_AMP等線性元件。如圖示，充電構件12適用三終端型切換元件時，利用供應在開/關切換元件的控制信號和供應輸入端的信號，在必要的時點上，向感測器圖案10供應適當的充電電壓。充電電壓可以使用包括與零伏(Zero Volt)DC電壓及矩形波或三角波，或正弦波交互的AC電壓。

感測器圖案10由透明導電體或金屬(Metal)形成。感測器圖案 10 被安裝在顯示裝置上，由透明導電體形成時，透明導電體由與ITO(Indium Tin Oxide)、ATO(Antimony Tin Oxide)、CNT(Carbon Nano Tube)、IZO(Indium Zinc Oxide)等導電性透明物質和具有與此類似導電特性的透明物質形成。若不是在顯示裝置上，而是應用在觸控鍵盤、冰箱或顯示器等觸摸鍵上時，感測器圖案10可以由金屬(metal)等非透明物質形成。

感測器圖案10可以以多種形態模式形成。例如，基板50的動作區域上孤立的點(island)以矩陣形態排列成點陣形態或排列成線形模式在基板50上縱橫排列的形態。有關應模式10的形態，在後述實例中將詳細說明。

感應信號線22是在人體之手指25或具備與此類似的導電性觸摸構件(例如，靜電式觸控筆等)接近感測器圖案10時，用於偵測是否有觸控輸入的信號線。感應信號線22為連接感測器圖案10和觸控偵測部14的信號線，可以由與感測器圖案10相同的導電性透明物質形成。根據情況也可以由金屬等非透明物質形成。感應信號線22的具體實例也在後述實例中說明。

輔助電容器(Caux)是本發明中爲了偵測觸控而施加驅動電壓。一端連接到觸控偵測部14，另一端施加驅動電壓。在這裡"Caux"是同時表現電容器的名稱及大小的記號。例如，"Caux"意味著具有Caux名稱的電容器，同時還意味著Caux的電容大小。後述的其他電容器記號(例如，如同Ct、Cvcom、Cp等)也具有相同的含義。

如圖示，充電構件12的輸出端(out)連接在觸控偵測部 14。輔助電容器(Caux)的一側連接到充電構件12的輸出端(out)，輔助電容器(Caux)的另一側施加驅動信號。驅動信號為交互的電壓，是矩形波、正弦波、三角波等週期性或非週期性波形，與交互的驅動電壓大小成比例的電壓，自觸控偵測部14或感測器圖案10流出並被偵測到。被偵測到的電壓在觸控偵測部14或感測器圖案10交點被偵測，在本說明書中，在感測器圖案10或觸控偵測部14偵測到某種信號，就意味著在同一位置偵測到某種信號。

第 9 圖是切換元件的一實例，使用MOS(Metal Oxide Semiconductor)或FET；在觸控偵測部14的一實例中，使用ADC(Analog to Digial Converter)。ADC 14a具有把偵測到的類比信號轉換成數位信號的功能。在本實例中，把被偵測到的觸控信號變化為數位信號，參照第15圖，將其傳達到後述的信號處理部35中。

如第9圖圖示，人體之手指25以一定間隔接近感測器圖案10時，人體之手指25和感測器圖案10之間形成"Ct"的觸控靜電電容。Ct是根據第7圖的關係式而設定的值。觸控構件和感測器圖案10的間隔，隨著對向面積的調節等，可以自由設定。例如，選擇的感測器圖案10的面積較大時，根據第7圖的關係式，Ct也會設計的較大。相反，選擇的感測器圖案10的面積(例如，1mm² 以下選擇等)較小時，Ct的設計也會較小。如一實例，Ct可以設計為數十fF(femto F)到數十uF(micro F)。

第9圖的Cp是寄生電容器，是Ct或Caux規定的電容器以外的電容器值的總和，並可以一側連接到觸控偵測部14，另一側接觸到任意接地的電容器。由此可以形成複數寄生電容器(Cp)，但，在本說明書是假設一接地，只表示連接到此的一個寄生電容器。這種寄生電容器(Cp)在感應信號線22和顯示裝置之間發生的寄生電容器或感測器圖案10，以點陣形態被安裝為複數個，感應信號線22相互平行配線時，有感應信號線22之間發生的寄生電容器等。

如第9圖圖示，充電構件12的輸入端中施加預充電（Precharge）電壓(Pre charge Voltage)Vpre，根據切換元件(cont)中施加的控制電壓(Vg)，開通切換元件時，預充電（Precharge）電壓Vpre通過輸出端(out)被輸出。連接到充電構件12的輸出端的所有電容器充電均是預充電（Precharge）電壓Vpre。

一實例，Vpre為 3V，並Vg在0V(Zero Volt)變為10V時，如開通(turn on)切換元件，輔助電容器(Caux)、觸控電容器(Ct)、寄生電容器(Cp)以3V充電。充電後把切換元件的控制電壓(Vg)從10V下降到0V，關閉切換元件，把觸控偵測部P點設定為高阻抗，孤立P點的電荷後，施加在輔助電容器(Caux)交互的驅動電壓，在P點偵測到的電壓的大小受連接到P點的電容器大小及驅動電壓的大小的影響。

此時，如假設Caux及Cp為固定值，驅動電壓也固定，在P點偵測到的電壓大小就從屬於觸控電容器(Ct)。因此，在觸控偵測部14偵測到的電壓隨著觸控電容器(Ct)大小變動，偵測如此電壓變動，就可以演算出有無觸控及感測器圖案10和觸摸構件25的對向面積。

在本實例中，不計根據切換元件的低導通電阻(Rdson)的下降電壓，輔助電容器(Caux)是在輔助電容器(Caux)的製造過程中決定其大小的值，一旦被決定，就無大小變化，Cp也被假定為沒有大小變化。

另外，第9圖圖示的感測器圖案10在顯示裝置的上面，安裝另外的觸控螢幕面板或將其內置在顯示裝置時，感測器圖案10和顯示裝置的共用電極之間，形成共用電極電容器(Cvcom)。形成感測器圖案10的基板的另一面形成共用電極220，可以人為地形成共用電極電容器(Cvcom)。

第10圖是示出依據本發明之感測器圖案結構的一實施例剖面圖。

第11圖是示出依據本發明之感測器圖案結構的另一實施例剖面圖；第10圖是感測器圖案10安裝在與顯示裝置分開形成的基板上的情況，第11圖是感測器圖案10內置在顯示裝置內部的情況，或在形成感測器圖案10的基板50的背面，人為形成共用電極220的實例。參照第10圖及第11圖，說明共用電極電容器(Cvcom)的形成關係。

如第10圖圖示，顯示裝置200具有共用電極220。AMOLED不具有可標記畫質功能的共用電壓；但是，TFT基板和感測器圖案10之間，形成可以形成第9圖Cvcom的假想電位層，這個也被命名為共用電極。顯示裝置200有可能是在前面提及的多種形態顯示裝置，還有可能共用電極220是LCD的Vcom電極或其他另外類型的電極。第10圖的實例圖示了顯示裝置的LCD。

第10圖圖示的顯示裝置200，有在液晶封入了下端的TFT基板205和上端的濾色器215之間，形成的液晶層210。為了封入液晶，TFT基板205和濾色器215，在其外部利用密封劑230粘合。雖未圖示，液晶板上下都附著了偏光板；另外，BLU(Back Light Unit)和構成BEF(Brightness Enhancement Film)的光學墊如BLU一樣被安裝。

顯示裝置200的上部如圖示，安裝觸控螢幕面板的基板50。第10圖的實例中，基板50在其外部，藉以DAT(Double Adhesive Tape)等粘貼元件57作為媒介，將其附著在顯示裝置200的上部。基板50和顯示裝置200之間形成空隙58。

顯示裝置200的共用電極220上，交互一定的頻率時，其大小變化或施加一定大小的DC共用電壓等級。例如，進行反轉線的小型LCD，共用電極220的共用電壓如第5圖進行交互，進行點距反轉的手提電腦或顯示器/TV等的LCD則具有一定大小的電壓DC等級的共用電壓。

如圖示，感測器圖案10和顯示裝置200的共用電極220之間，形成共用電極靜電電容(Cvcom)。如果感測器圖案10中施加某種預充電（Precharge）信號，共用電極靜電電容(Cvcom)因充電電壓而具有一定的電壓等級。此時，共用電極靜電電容(Cvcom)的一端，與共用電極220接地。共用電極220為交互電壓時，因施加到共用電極220的交互電壓，共用電極靜電電容(Cvcom)另一端在感測器圖案10的電位會交互，共用電極為DC時，在感測器圖案10的電位不交互。

另外，圖中未說明的符號24為保護感測器圖案10的保護層24。

第11圖是示出依據本發明之感測器圖案結構的另一實施例剖面圖；參照第11圖，構成觸控螢幕面板的基板50有可能是顯示裝置濾色器215的一部分。如圖示，濾色器215的下部，形成了共用電極220，在濾色器上面，模式化了感測器圖案10。第11圖的實例中，保護層24被偏光板代替。

在本實施方式中，共用電極220和感測器圖案10之間也形成共用電極靜電電容(Cvcom)，共用電極上施加交互電壓時，感測器圖案10的電位被誘導，發生交互時，若施加DC電壓，感測器圖案10電位不因共用電壓而發生交互。

另外，第11圖圖示的實施方式中，在基板50的上面模制感測器圖案10，下面可以人為地形成共用電極220。此時，保護層24是為了保護感測器圖案10的層。例如，保護層24可以由玻璃或塑料構成。如果基板50上面附著了如強化玻璃等的保護面板時，就可以去除上述保護層24。

此時，感測器圖案10和共用電極220之間，形成共用電極靜電電容Cvcom。如此在感測器圖案10背面人為形成共用電極220，觸控螢幕面板與顯示裝置200分開形成時，可以迴避自顯示裝置200流入的雜音。

參照第10圖及第11圖說明的三種實施方式，因共用電壓的交互，感測器圖案10的電壓被同期化交互時，充電構件12的預充電（Precharge）可迴避交互電壓的上升邊緣（rising edge）及下降邊緣（falling edge），進行充電時，就可以迴避共用電壓交互帶來的影響，詳細的波形將後述。

參照第9圖的回路圖。充電構件12的輸出端與作用於感測器圖案10的Caux、Ct、Cvcom及Cp連接。在開通充電構件12的狀態，在輸入端施加任意的電壓或電流等預充電（Precharge）信號時，可對Caux、Ct、Cvcom、Cp充電。此後如果關閉充電構件12，在不另外被放電的4個電容器的充電信號中的一個充電信號就會被孤立。

為了穩定地孤立充電信號，觸控偵測部14的輸入端呈高阻抗(Hi-impedance或Hi-z)狀態。優選為具有1Mohm以上的高阻抗。如果在4個電容器的充電信號被放電的同時，觀察觸控輸入，或利用其他構件孤立充電信號，或在放電開始點迅速觀察信號，觸控偵測部14的輸入端不一定必須是Hi-z。

偵測觸控偵測部14在感測器圖案10上的信號等級是否有變動。優選為，未發生觸控偵測部14的觸控時(即，未形成Ct時)，將在感測器圖案10的電壓大小，與發生觸控時(即，形成Ct時)在感測器圖案10的電壓大小進行對比，即偵測電壓變動是否發生，並獲取觸控信號。觸控偵測部14可以由多種元件或回路構成。在後述實施方式中，將說明使用觸控偵測部14的切換元件及放大器，但是，觸控偵測部14的構成並不侷限於此。

第12圖的觸控偵測構件實施方式中，與第9圖的輔助電容器(Caux)的連接方法不同，其輔助電容器(Caux)的一側被連接到充電構件12的切換元件上。在此情況下，施加到輔助電容器(Caux)的信號大或施加信號的始點被從屬於充電構件12的切換元件動作。但是，可以把輔助電容器(Caux)內置於充電構件12，此時不需要另外有施加到輔助電容器(Caux)上可形成驅動電壓的部位。

未發生觸控時，因施加到輔助電容器(Caux)及Caux一側的驅動電壓，感測器圖案10的電壓變動由下面的＜公式1＞決定。

＜公式1＞

發生觸控時，在觸控偵測部14並列附加觸控靜電電容(Ct)，在感測器圖案10的電壓變動由下面的＜公式2＞決定。

＜公式2＞

在上＜公式1＞及＜公式2＞中，是感測器圖案10或觸控偵測部14中的電壓變動份，Vh 是施加到輔助電容器(Caux)上的高等級電壓或施加到充電構件12的切換元件的開通電壓，Vl 是施加到輔助電容器(Caux)上的低等級電壓或施加到充電構件12的切換元件的關閉電壓，Cvcom 是共用電極靜電電容量，Cp 是寄生靜電電容量，Ct 是觸控靜電電容量。

觸控偵測部14利用如上＜公式1＞和＜公式2＞，偵測在感測器圖案10的＜公式1＞和＜公式2＞之差的電壓變動，對此進行如下詳細說明：

上述公式中，Vh 及Vl 是容易設定的值。Cvcom可以從下面的＜公式3＞中獲取。

＜公式3＞

在＜公式3＞中，是存在於感測器圖案10和共用電極220之間的媒介的複合介電電常數。例如，玻璃的相對介電電常數（relative dielectric constan）為3~5，在這裡可以獲取乘以真空介電常數值，來得到基板50的介電常數。第10圖中，感測器圖案10和共用電極220之間存在玻璃、空氣層(air layer)、偏光板、為了把偏光板附著在玻璃上的粘合劑，這些複合介電常數是公式3的。S1 是感測器圖案10和共用電極220的對向面積，可容易獲得。如第10圖所示，共用電極220通過整個濾色器215的下面而形成時，對向面積S1 由感測器圖案10的面積決定。另外，D1 為感測器圖案10和共用電極220之間的距離，也是媒介的厚度。

由此可見，Cvcom是容易求得的值，同時還是可以設定的值。

Ct可以從下面＜公式4＞中獲取。

＜公式4＞

在＜公式4＞中，可以在感測器圖案10和人體之手指25之間的媒介中獲取。如果在第10圖中，在基板50上面附著鋼化玻璃，以鋼化玻璃的相對介電常數乘以真空介電常數的值來計算介電常數。S2 是感測器圖案10和人體之手指25的對向面積。如果人體之手指25覆蓋所有感測器圖案10，S2 是感測器圖案10的面積。如果人體之手指25只覆蓋感測器圖案10的一部分，S2 是在感測器圖案10上的面積，不與人體之手指25對向的面積減少。另外，D2 是感測器圖案10和人體之手指25間的距離，是放置在基板50上面的鋼化玻璃或保護層24等厚度。

由此可見，Ct也是容易求得的值，同時，利用放置在基板50上部的保護層24或強化玻璃等材質的厚度，容易設定上述Ct值。尤其是根據＜公式4＞，Ct與於人體之手指25和感測器圖案10的對向面積比例，由此可以演算出對感測器圖案10的人體之手指25的觸控佔有率。

觸控偵測部14與如上＜公式1＞的電壓大小對比，偵測是否發生因＜公式2＞減去的電壓大小的電壓變動。觸控偵測部14由在感測器圖案10上放大信號的放大器、ADC(Analogue to Digital Converter)、VFC(Voltage to Frequency Converter)、觸發器(Flip-Flop)、插鎖(Latch)、緩衝器(Buffer)、TR(Transistor)、TFT(Thin Film Transistor)、比較器、DAC(Digital to Analog Converter)、積分器、微分器等構成，或由上述構成元素組合而成。

第9圖圖示觸控偵測部14包括ADC 14a的結構。參照第9圖，感測器圖案10連接到ADC 14a的輸入端。在感測器圖案10的電壓變動，通過ADC 14a的輸入端進行偵測。如圖示，感測器圖案10和ADC14a的輸入端的連接點為"P"，在P的電位Vp如＜公式1＞及＜公式2＞，受觸控靜電電容(Ct)大小的影響。

另外，如第9圖圖示的ADC(14a)，如前述，由高阻抗狀態的緩衝器輸入的ADC或與此緩衝器組合而形成，在本說明書中，ADC或差分放大器等作爲觸控偵測部14的一部分時，視為其與高阻抗狀態的緩衝器結合。

如圖示，輔助電容器(Caux)的一端，施加具有一定高度的交互驅動電壓。雖未圖示，作為一實施方式，驅動電壓是類似於變流器或"AND Gate"等的CMOS輸出或OP_AMP輸出，可輸出交互電壓的元件輸出。由此因Vpre充電電壓，Caux在預充電(Precharge，或充電)的狀態下，Vp的電位與施加到輔助電容器(Caux)的驅動電壓同期交互。之後，連續供應充電電壓和交互驅動電壓，在未發生觸控時，Vp具有與＜公式1＞相同的電壓大小。如果發生觸控輸入，＜公式1＞的分母中增加Ct形成＜公式2＞。由此，Vp的電壓減少，發生在＜公式 1＞中減去＜公式 2＞的電壓變動。

第13圖是示出依據本發明之偵測觸控信號過程的示例波形圖；參照第13圖，利用電壓變動，對偵測觸控信號的方法詳細説明。

在第13圖的實施方式中，分三個區域圖示了波形。利用第13圖的第一個區域--以"未觸控"命名的區間，是不發生觸控的區間，是沒有Ct的區間。第13圖的第二個區域—以"全觸控"命名的區間，是人體之手指25完全覆蓋感測器圖案10的區間，＜公式 4＞中Ct最大的區間。另外，在第13圖中，右下端的最後區域—以"1/2觸控"命名的區間，是人體之手指25只覆蓋50%感測器圖案10的區間，Ct與"全觸控"區域相比，僅為50%。

如前述，在本發明的實施方式中，共用電壓可能是具有一定頻率的交互電壓，或是不交互的DC電壓，或是非周期交互的AC電壓。在本實施方式中，舉例了"未觸控"區間及"全觸控"區間，共用電壓週期性交互，在"1/2觸控"區間具有0V(zero Volt)DC電壓的共用電壓。說明可以與本發明的共用電壓形態無關進行實施。另外，對非周期Vcom，可感應上升邊緣（rising edge）和下降邊緣（falling edge），利用與本實施方式的周期性Vcom相同的方法構成實施方式。

為了進行本實施方式，在未圖示的共用電壓偵測部，要先偵測共用電壓。共用電壓具有一定大小，在進行交互時，在偵測電壓變動的區間施加共用電壓的上升邊緣（rising edge）及下降邊緣（falling edge）波形，因共用電壓波形，可能會歪曲在觸控偵測部14偵測到的波形。由此，本發明迴避發生共用電壓上升幾下將邊緣的始點，偵測預充電（Precharge）及觸控信號的電壓變動。但是，根據其他實施方式，如同本發明的實施方式，在輔助電容器(Caux)的一側施加驅動電壓時，同時偵測發生的電壓變動和在共用電壓的上升及下降邊緣發生的電壓變動，偵測觸控輸入。

如果共用電壓為不交互的DC等級時，就可以偵測不從屬於共用電壓波形的電壓變動。後述的驅動積體電路IC 30中，共用電壓交互時，對其進行偵測，並感應共用電壓的上升及下降邊緣，並參照上述模式；共用電壓不交互時，可以具備不參照共用電壓的模式設定構件。所以，共用電壓不交互時，可以更容易偵測到電壓變動。

如前述，偵測到共用電壓，共用電壓交互時，可以迴避交互始點，偵測到電壓變動。這種方法的優點是共用電壓交互的顯示裝置或不交互的顯示裝置或其它任何情況，都可以根據觸控來偵測電壓變動。

*在未觸控區域的實施方式

首先要偵測共用電壓波形，再偵測邊緣，過一定時間(在本實施方式中以“t1”標記)後，打開充電構件12的開/關控制部，給電容器充電。在非觸控區域充電的電容器有Caux、Cvom、Cp。電容器的充電區間如第13圖的區間②和區間⑦。

第12圖的區間①和區間⑥是因交互的共用電壓，Vp的電壓從屬於共用電壓波形的區間。在區間①假定此為0V，但在區間⑥根據特定公式決定其大小，此內容後述。

電容器充電後，關閉充電構件12，觸控偵測部14的輸入端始終維持Hi-z狀態，儲存在電容器的電荷維持孤立狀態。由此也維持感測器圖案10的電位。在本實施方式中，充電構件12的ON電壓為5V，OFF電壓為0V。

預充電信號Vpre的一例，施加5V，與主控信號Vg同期化同時進行開關，並可以一直維持ON狀態。顯示裝置200的共用電極220的共用電壓假設為Hi等級到5V、Low等級到-1V。

另外，假設施加到輔助電容器(Caux)的驅動電壓Vdrv的Hi等級為9V，Low等級為0V，如圖示，先執行充電動作後，在驅動電壓的上升區間(rising time)及下降區間(falling time)執行偵測動作，這在區間④及區間⑧進行。

第13圖的實施方式中，在區間②及區間⑦執行預充電，P的電位Vp變為5V。在第13圖的波形圖充電放電時，不計過度特性及雜音等影響。

此後斷開Vg，被儲存在電容器的電荷維持孤立狀態，Vp電位維持5V。此區間(區間④及區間⑧)為執行偵測動作的區間，是還未發生觸控前，根據＜公式1＞形成電壓。如果把Caux及Cvcom及Cp都按相對大小假定為1，在區間③驅動電壓上升，與此同期Vp電壓也上升。在區間④的，依據＜公式1＞，"{9-(-0)}*1/3"是3V。P的電位Vp，從5V到8V與驅動電壓同期變化。另外，在區間②預充電後到發生驅動電壓變動，所等待時間t2，優選爲數us到數十us左右。

在區間④偵測的電壓被儲存在儲存器，被用於和發生觸控的偵測電壓做比較。在非觸控(No Touch)區域中的區間④所偵測的電壓，若不在譬如"factory mode"(製造工程的一部分)或"Calibration mode"等之未施加觸控的狀態下，測定並儲存在儲存器中，在發生觸控時與"觸控模式"做比較，可作爲偵測電壓變動的基準資料使用。

若區間④以後，在區間⑤中與上述相反，在驅動電壓Vdrv的下降區間執行了偵測動作，的值是"-{9-(-0)}*1/3"為-3V，P的電位Vp從8V變動到5V。通過這種演算過程，可以提高所測定的資料的可信性。

參照第13圖，區間⑥為共用電壓交互的區間，此時的Vp電壓由下面的公式決定。

＜公式5＞

在上＜公式5＞中，是在感測器圖案10或觸控偵測部14中的電壓變動份，是施加在共用電極電容器Cvcom的共用電壓的高等級電壓，是施加在共用電極電容器Cvcom的共用電壓的低等級電壓，Cvcom 是共用電極靜電容量，Cp 寄生靜電容量。

由＜公式5＞可見，在區間⑥，在共用電壓下降的區域中，是"-{5-(-1)}*1/3"，所以為-2V。共用電壓變動前Vp的電位為5V，在區間⑥Vp電位為3V。

自區間⑤至區間⑥之間的區間中，也可以依據觸控偵測電壓變動，可以偵測是否觸控及感測器圖案10中的觸控面積佔有率。因為自區間⑤至區間⑥發生觸控生成Ct，在觸控偵測部14被偵測的偵測電壓如＜公式6＞。

＜公式6＞

在上述＜公式6＞，Ct為觸控靜電電容量。

比較＜公式5＞和＜公式6＞，不同的是在分母上添加了Ct。根據Ct大小可以知道在觸控偵測部14偵測的電壓大小，即，在＜公式5＞減去＜公式6＞的電壓變動為顯示觸控程度的值。但是這樣的方法需要交互共用電壓，所以如第13圖的"1/2Touch"區域，共用電壓不交互時，則不可偵測觸控，對此可以在共用電極上施加交互共用電壓來解決此問題。

第13圖的區間⑦為充電區間，Vp電位被充為5V，在區間⑧中驅動電壓自高下降到低，在區間⑧的，根據＜公式1＞是"-{9-(-0)}*1/3"，為-3V，在P點上為5V的充電電壓變更為2V。

*在全觸控區域的實施方式

參照第13圖，在區間⑨＜公式4＞的面積S因手指25完全被佔有，作為顯示Ct最大值的區間，Ct比相對大小為1的Cvcom或Caux相比，其相對大小為3的話，在區間⑨，由＜公式6＞決定，是"{5-(-1)}*1/6"，變為1V。在區間⑧的偵測電壓為2V，在區間⑨的電壓為3V。

如前述，根據在＜公式6＞是否發生觸控，存在Ct和不存在Ct時的中，發生(2V-1V)的1V電壓變動，觸控偵測部14偵測電壓變動可以演算出是否觸控及感測器圖案10和例如手指25等觸控構件之間的相對的區域。

在區間⑩由＜公式2＞決定，因上升的驅動電壓，其大小為"{9-(-0)}*1/6"，變為1.5V。區間⑩前的充電區間中的偵測電壓的大小為5V，在區間⑩偵測的電壓為6.5V。

在"未觸控"區域中，根據＜公式1＞定義偵測電壓大小的區間④中的偵測電壓為8V，"全觸控"發生時，偵測電壓的大小由＜公式2＞定義，在區間⑩中偵測電壓大小為6.5V，在＜公式1＞減去＜公式2＞的電壓，即電壓變動為1.5V。在觸控偵測部14偵測出此電壓變動，可決定是否觸控。

在區間⑪根據＜公式2＞定義偵測電壓區，在區間⑪的為"-{9-(-0)}*1/6"，是-1.5V；之前的充電電壓是5V，偵測到3.5V。這是在"未觸控"區域的區間⑧中根據＜公式1＞定義的電壓變動，偵測電壓為2V，與區間⑪的偵測電壓3.5V相比，其電壓之差即電壓變動為1.5V，與前說明的電壓變動的大小相同。電壓變動的大小，不論驅動電壓Vdrv是上升區間還是下降區間，都具有相同的值，並具有不管在驅動電壓Vdrv的上升區間或下降區間，都可以偵測電壓變動的優點。

*在1/2觸控區域的實施方式

另外，如果是手指25覆蓋一部分感測器圖案10的狀態，在＜公式4＞手指25和感測器圖案10間對向面積S2 變小，Ct也變小。在第13圖的波形圖中，電壓變動也會變小。即，如偵測電壓變動的大小，可以演算出對感測器圖案10的手指25的觸控佔有率。這種功能不受感測器圖案10的大小及清晰度的限制，可以增加觸控清晰度。另外，感知觸控坐標的細微變動，可以利用手指或其他觸控輸入工具畫出高清晰度的畫。

如果手指25只覆蓋50﹪感測器圖案10，根據＜公式4＞，Ct具有"全觸控"時的一半即1.5的相對值。在"1/2觸控"區域中，共用電壓並不交互，驅動電壓Vdrv，具有在迴避共用電壓交互的瞬間可不施加電壓的優點。由此偵測時間並不從屬於Vcom，可以任意進行調整。

在區間⑫，Ct為1.5，是"{9-(-0)}*1/4.5"為2V。區間⑫之前的充電電壓為5V，在區間⑫偵測的電壓為7V，驅動電壓Vdrv在下降區間區間⑬的偵測電壓自充電電壓5V減去2V變成3V。由此，測定在觸控偵測部14 "未觸控"區域中的區間④或在區間⑧中的偵測電壓值和區間⑫或區間⑬的偵測電壓值之差的電壓變動，可以計算出感測器圖案10和手指25的對向面積。

第9圖是輔助電容器(Caux)不從屬於充電構件12的開/關切換元件的動作的實施方式，第12圖是施加在輔助電容器(Caux)的驅動電壓Vdrv從屬於充電構件12開/關控制信號時的實施方式。上述實施方式沒有必要另外生成施加於輔助電容器(Caux)的驅動電壓，具有回路簡單的優點；但驅動電壓從屬於充電構件12的控制電壓，在控制電壓的上升區間中，充電構件12的輸出端並不是Hi-z，無法偵測電壓變動，在控制電壓下降時，可以偵測電壓變動，出現降低偵測速度等問題。但是，對此，可以通過快速進行充電構件的充電動作及偵測動作去克服。

另外，第12圖是在觸控偵測部14上使用放大器18的情況。輸入端在Hi-z狀態或輸入端在Hi-z狀態下與缓冲器結合的放大器18也可以穩定孤立P點的信號。

在第12圖的實施方式中，P點的電位因Ct進行電壓變動，這與第9圖的實施方式相同。但是，作為偵測電壓變動的方式來使用放大器18。放大器18放大感測器圖案10的信號。因為因發生觸控的電壓變動被放大輸出，即使電壓變動的值小也可以穩定獲取觸控信號。

另外，放大器18可以使用差分放大器18a。參照第12圖，以替代放大器18的差分放大器18a的輸入端，輸入P點的電位，為形成差分電壓，基準電壓(Vdif)被輸入差分放大器18a的另外一個輸入端。如果基準電壓(Vdif)被輸入的差分放大器的非反相端，差分放大器18a的輸出則在P點電位上減去基準電壓(Vdif)，乘以未圖示的差分放大器18a的放大率的值，此數值將被作爲差分放大器18a的輸出值輸出。此構成的優點是，與調小施加在P點的雜音的等級所演算出的穩定信號相比，可以提高觸控的準確度。在第12圖的實施方式中，放大器18和差分放大器18a不同時使用，在兩個中只有一個連接於P點。

另外，在第13圖預充電電壓Vpre為5V的單一電壓時，根據需要，在驅動電壓的上升區間及下降區間可以調整其大小，並可以使用多個預充電電壓。例如，在第13圖的區間④中，偵測電壓為8V，在使用耐壓為5V的控制IC時，可以超出耐壓範圍。此時，充電電壓Vpre可以施加1V，在區間④中的偵測電壓為4V，可以在滿足控制IC在耐壓的範圍內使用。

另外，Cp的各個感測器圖案10都可不同。例如，因感測器圖案10的位置、配線長度、其他外部因素等，要均勻設計所有感測器圖案10是非常困難的。另外，可能每個Cvcom感測器圖案10都不同。如果電壓變動大，可以忽視如此偏差，電壓變動越小，每個感測器圖案10的偏差則不可忽視。

為了解決如上問題點，在驅動積體電路IC 30，如第14圖圖示，還可以包括按各個感測器圖案10不發生觸控時的觸控偵測部14或後述的儲存信號處理部35的信號處理結果的儲存部28。儲存部28中儲存的信號是以各個感測器圖案10具有的固有的Cp及固有的Cvcom為根據的值，每個感測器圖案10都有所不同。

例如，施加電源後，不發生觸控的狀態下立即掃描感測器圖案10或在製造結構出貨前，在完全未形成觸控狀態的"factory mode"中，可以獲取觸控偵測部14的輸出或信號處理部35的處理結果。這種工廠初始值被儲存在儲存部28中。

也可以儲存儲存部28中發生觸控時的值。再則，還可以具有另外儲存發生觸控時的值的儲存器。還有驅動積體電路IC 30與同一列的值比較，在事前設定的基準值以上的電壓發生變動時，判斷為發生觸控，通過演算可以演算出感測器圖案10的觸控佔有率。

或為了減少Cp的影響力，在＜公式1＞或＜公式2＞，Caux或Ct的值對比Cp可以相對大地設定。Caux或內存到驅動積體電路IC 30或安裝在驅動積體電路IC 30中，內存到驅動積體電路IC 30時，在IC的製造過程決定其大小，安裝在外部時，安裝可知的零件。由此可以體現相對小的Cp，還可以最大程度減小未知因素所決定的Cp。

參照第14圖，感測器圖案10按照點陣形態排列，具有m*n的分解能時，儲存部28由具有m個列和n個行的行列構成。例如，分割在M1-1地址上左上端的感測器圖案10未發生觸控時，儲存差分放大器18a輸出。並對儲存在儲存部28的信號在左上端的感測器圖案10偵測是否觸控時進行參照。

儲存在儲存部28的各個地址上的值週期性地補正。週期性的補正在如上裝置上施加電源時，或在休眠狀態中實施。如此按不同的感測器圖案10，在未發生觸控時(或按區分發生觸控時和發生時)，把差分放大器18a的輸出儲存在儲存部28中，週期性地進行補正；偵測觸控信號時，如參照儲存部28，感測器圖案10具有固有Cp時，可以穩定獲得觸控信號。

第15圖至第22圖圖示本發明的觸控螢幕面板的實施方式。首先，第15圖和第16圖為適用第9圖或第12圖相同的觸控偵測方法的實施方式，顯示出感測器圖案10按點陣形態排列的實施例。

在第15圖的下端，圖示驅動積體電路IC 30的構成。驅動積體電路IC 30由驅動部31和觸控偵測部14、時間控制部33、信號處理部35、儲存部28構成。其他還由共用電壓偵測部43、共用電壓接收部45、交互電壓生成部37中的任意一個構成。或驅動積體電路IC 30如第14圖圖示具備共用電壓偵測部43、共用電壓接收部45、交互電壓生成部37；分選器47可在共用電壓偵測部43，共用電壓接收部45或交互電壓生成部37中選擇任意一個。

在驅動積體電路IC 30獲取的驅動信號被傳達到CPU 40。CPU 40顯示裝置的CPU或電腦裝置的主CPU或觸控螢幕面板自身的CPU。例如，內存(embedded)8bit或16bit等的微處理機，可以處理觸控信號。雖未圖示，構成系統中還包括為了生成偵測觸控輸入的信號的高低電壓的電源部。

內存在驅動積體電路IC 30的微處理機演算被觸控輸入的坐標，識別觸控地點或縮放(zoom)、旋轉(rotation)、移動(move)等動作，可以把其準坐標(或中心點坐標)和動作等資料傳達到主CPU。另外，演算觸控輸入的面積，生成縮放信號，或算出觸控輸入的強度，複數GUI客體同時觸控時，只把使用者希望(例如，偵測面積多時)的GUI客體識別為有效輸入，並以多種形態加工並傳送資料。

時間控制部33發生數十ms以下的分時系統信號；信號處理部35通過驅動部31，在各個感測器圖案10送收信信號。驅動部31供應充電構件12的開/關控制信號Vgn和預充電信號Vpren。開/關控制信號Vgn因時間控制部33被分時，按各個感測器圖案10順次或非順次供應。儲存部28參照第13圖，如圖示，在各個感測器圖案10未發生觸控時，儲存為信號的初始值；發生觸控時，為儲存信號，按各個感測器圖案10具有固有的地址。

如前述，只具有一個儲存部28，臨時儲存已經獲得的坐標值，或可以儲存未發生觸控時的基準值。或由複數的儲存器構成，可分別儲存未發生觸控時的基準值和發生觸控時的偵測值。

圖示的實施方式圖示了感測器圖案10在4*5清晰度時的情況。實際上具備更高的清晰度，在處理許多信號的過程中，可能會損失信號。例如，信號處理部35為"Busy"狀態時，未能識別觸控驅動信號，可能會放棄信號。儲存部28可以防止此信號的損失。例如，信號處理部35把偵測的觸控信號臨時儲存到儲存部28中，並掃描全體感測器圖案10，參照儲存部28判斷是否有遺漏的信號。如果在信號處理過程中被遺漏，但儲存部28中如有儲存的觸控坐標，信號處理部35將正常識別該觸控坐標。

共用電壓接收部45從顯示裝置200直接接收共用電極220的共用電壓資訊。此時可以非常輕鬆獲取共用電壓的開始點、大小、上升區間及下降區間等資訊，信號處理部35聯動共用電壓的上升區間及下降區間，可以輕鬆處理信號。但是，在顯示裝置200會有需要發送共用電壓資訊的負擔。

另外，在顯示裝置200中，共用電極220具有一定DC等級時，在交互電壓生成部37有可能在共用電極220上強制施加交互電壓。交互電壓生成部37根據時間控制部33的分時系統信號，在共用電極220上，施加一定頻率的交互電壓等級。施加在共用電極220的交互電壓頻率，可以進行調整。信號處理部35聯動共用電壓的上升區間及下降區間，可以輕鬆處理信號。但是，會有往顯示裝置200側發送共用電壓的負擔。

但是，共用電壓偵測部43自動偵測共用電壓資訊。無需交換有關顯示裝置和共用電壓的資訊。在共用電壓偵測部43偵測的共用電壓交互的信號時，信號處理部35如第12圖，迴避共用電壓上升邊緣下降邊緣，施加傳達到輔助電容器的驅動電壓。共用電壓偵測部43可以具有多種回路。

在如第15圖的實施方式中，感應信號線22安裝感測器圖案10的動作區域內，在感測器圖案10之間配線並與驅動積體電路IC 30連接。若觸控螢幕面板在顯示裝置上另外安裝，或內置到顯示裝置時，感應信號線22最少在可視區域中是要由透明信號線ITO或IZO等形成。如此配線的優點是全體信號線集中在一起，不能通過一個通路傳達到驅動積體電路IC 30，所以不需要為信號線的配線安排另外區域。但是，感測器圖案10和感測器圖案10之間安排信號線，導致感測器圖案10之間的間隔變寬。

另外，在如第15圖的感應信號線22的配線方法，位於最上端的連接到感測器圖案10的信號線和位於最下端的感測器圖案10的信號線長度不同，信號線的配線電阻按感測器圖案10變動。電阻值大，延緩觸控信號的偵測。往上端配線的感應信號線22的幅度要比配線到下端的感應信號線22的幅度寬，越接近驅動積體電路IC 30，減少配線的幅度，對所有感測器圖案10，可以一致信號線的配線電阻，使信號處理部35更容易偵測觸控信號。

另外，在如第2圖習知技術的方法，線形感測器圖案由透明物質構成，但是為了降低線形感測器圖案和Touch Drive IC連接的信號線電阻值，應該使用譬如銀或銅之不透明金屬，並使用多個遮罩。此工程存在增加工程費用，降低生産效率的問題。但是，參照利用本發明的電壓變動的觸控偵測的＜公式1＞和＜公式2＞，電阻不為變數，可以比較高地設定感應信號線22的電阻，可以在感應信號22上使用高阻抗值ITO或IZO。在如第15圖的構成中，如感測器圖案10和感應信號線22 ITO或IZO的透明物質相同，這意味著感測器圖案10和感應信號線22可以製成一個遮罩，有減少成本，提高效率的效果。

第16圖還圖示觸控螢幕面板的另一實施方式。參照第16圖，在基板50的動作區域90中形成感測器圖案10和感應信號線22。感應信號線22在動作區域90可用金屬配線，優選為，在動作區域90用透明信號線22a配線。感應信號線22在動作區域90用透明信號線22a配線，如第15圖的實施方式，可在感測器圖案10之間配線，如第16圖的右側上端的實施方式，在動作區域90中用透明信號線22a配線，在非可視區域92，也可以用透明信號線22a和連接部59為媒體連接的金屬信號線22b進行配線。如此配線方法之缺點，是要非可視區域92的幅度要寬，所以很難小型化觸控裝置。

觸控偵測部14可是安裝在驅動積體電路IC 30內的AD轉換器或是緩衝器、放大器或是其組合。但是，如圖示，觸控偵測部14，利用差分放大器18a擴大處理除去雜音的觸控信號，容易撲捉信號。在第16圖中，差分放大器18a和ADC14a不一起使用，兩個當中有一個偵測觸控輸入。若差分放大器18a偵測觸控輸入，ADC連接在差分放大器18a的輸出部上，可以把在差分放大器18a輸出的類比信號變換成數位信號。

參照第16圖，差分放大器18a的輸出端(或是未圖示卻連接在P點的緩衝器的輸出端)還連接比較器19。此比較器19在顯示裝置200的共用電壓交互時，自動偵測上升邊緣和下降邊緣。在關掉充電構件12的狀態下，差分放大器18a的輸入端為Hi-z，感測器圖案10以電性孤立變成流動狀態。此時，在顯示裝置200的共用電極220上，若電壓等級變動，在感測器圖案10上的電位就做變動。即P的電位同期於共用電壓的交互進行交互。這種交互電壓等級以充電電壓為基準或高或低。如果把P的電壓直接連接比較器19進行比較電壓5V(第13圖的波形圖與充電電壓相同)，可以判斷共用電壓的高低。

若發生了觸控輸入，P的電壓變動幅度將變小，如圖示把P的電壓等級用差分放大器18a放大後，在比較器19與適當的Vref做比較，可以判斷共用電壓高低變化的時點。如此利用比較器19的簡單回路構成，可以構成共用電壓偵測部43。

在第15圖或第16圖的實施方式中，感測器圖案10具有固有的位置坐標。無論是按順序掃描每個感測器圖案10，或組別掃描，可以確認各個感測器圖案10的固有位置坐標，在本發明中，在許多的感測器圖案10中，可以識別發生觸控的複數觸控。

另外，第16圖的實施方式圖示了所有感測器圖案10的各單位構成元件，分別由充電構件12和觸控偵測部14構成。但這只是一個實施方式，複數感測器圖案10使用多元傳輸(Mux)，可以連接一個充電構件12及一個觸控偵測部14。

第17圖圖示了提高觸控清晰度的方法。參照第17圖，基板50上可安裝複數的驅動積體電路IC 30a、30b。優選為在安裝複數的驅動積體電路IC 30a、30b時，如圖示，驅動積體電路IC 30a、30b在玻璃基板50上以COG形態被安裝。驅動積體電路IC 30a、30b包括：為了往外部傳達觸控信號的主動驅動積體電路IC30a，和在此主動驅動積體電路IC 30a和基板50上，連接到通訊頻道94的從動驅動積體電路IC 30b。在主動驅動積體電路IC 30a連接與外部交換信號的FPC 96a。從動驅動積體電路IC 30b通過通訊頻道94與主動驅動積體電路IC 30a進行通訊，無需連接FPC 96a。但是為了區分電源，如圖示，在從動驅動積體電路IC 30b 上連接電源傳送用FPC 96b。

主動驅動積體電路IC 30a為了防止自體偵測的信號和從動驅動積體電路IC 30b偵測的信號間的衝突。兩者間賦予優先順序或賦予掃描順序，擁有獨立儲存器空間等處理觸控信號。另外主動驅動積體電路IC 30a或從動驅動積體電路IC 30b，可以在觸控偵測界面參照相互值。

例如第17圖的全體清晰圖10 x 20 (橫 x 豎)時，假設僅按各個IC按10 x 10(橫x豎)的區域負責觸控偵測。這樣在豎方向相互界面第10和第11的連接部上主動驅動積體電路IC 30a和從動驅動積體電路IC 30b是無法知道超出自身區域的區域觸控資訊的，在豎方向第10和第11的區域中偵測力降低，即觸控偵測的線性度(Linearity)下降。

為了解決上述問題，各個驅動積體電路IC在界面上，參照相對驅動積體電路IC的資訊。例如，如果主動驅動積體電路IC 30a按豎方向從第1號～第10號的區域偵測觸控，主動驅動積體電路IC 30a按豎方向在第11上，從動驅動積體電路IC 30b參照偵測觸控信號的區域的信號，在按豎方向偵測在第10號上感測器圖案10的觸控。另外，利用從動驅動積體電路IC 30b按豎方向偵測在第11號的感測器圖案的觸控時，按主動驅動積體電路IC 30a掌管的豎方向參照第10號感測器圖案10的資訊。

為此，主動驅動積體電路IC 30a和從動驅動積體電路IC 30b添加了儲存器，在分界線上，在對方IC上通過偵測的通訊線，接收到輸入後記入儲存器中，使用在信號處理部35的演算。

第18圖是圖示又一個其他觸控螢幕面板的實施方式的構成圖。先前觸控螢幕面板實施方式感測器圖案10按點陣形態排列，第18圖的實施方式圖示感測器圖案10按線性排列。參照第18圖，在基板50的動作區域90中x軸線形感測器圖案10a和y軸線形感測器圖案10b交叉排列。各個線形感測器圖案10a、10b由為了在觸控輸入工具之間形成觸控靜電電容(Ct)對向面積部41a和為連接對向面積部41a的連接部41b構成。x軸線形感測器圖案10a和y軸線形感測器圖案10b在連接部41b上相互交叉形成交叉部42。

交叉部42由相互切斷相互不同軸的線形感測器圖案10a、10b構成。例如，首先形成x軸線形感測器圖案10a的連接部41b，在其上形成絕緣層後，y軸線形感測器圖案10b的連接部41b經過絕緣層上面的橋樑形態構成。

第18圖的實施方式可以大大減少在基板50的動作區域90或非可視區域92配線的感應信號線22。如果感測器圖案10小，在基板50可視區域92或動作區域90上，配線在感測器圖案10之間的感應信號線22少，與先前實施方式相比，提高了物理性觸控清晰度。

在如第18圖的線性排列實施方式中，x軸線形感測器圖案10a和y軸線形感測器圖案10b對x軸或y軸偵測是否觸控後，可以對剩餘一個軸偵測觸控，還可以同時偵測或x軸或y軸。偵測時可利用掃描方法，按順序掃描x軸或y軸的方法。並可以以全體x軸為活動對向，偵測觸控或全體y軸為活動對向，進行觸控偵測。在如此構成中，與適用在先前說明的點陣方式相同，適用利用電壓變動的偵測技法。另外，在如第18圖的線性排列實施方式中，參照偵測電壓變動的＜公式1＞和＜公式2＞，不包括在線性模式10和感應信號線22阻抗值的變量，線性模式10和感應信號線22中，可以同時使用阻抗值比較大的如ITO和IZO的透明物質，可以用一個遮罩製造線性模式10和感應信號線22。

另外，第19圖圖示LCD的TFT基板構成，圖示平面轉換模式的TFT基板構成。這樣的平面轉換模式的LCD與先前提及的實施方式不同，共用電極220在模式的部分面積上形成。參照第19圖，就平面轉換模式的LCD，簡單說明如下：

如第19圖圖示，在TFT基板上面縱橫配有閘極線242及資料線244，因閘極線242及資料線244劃分的區域形成像素。像素內中安裝開關畫像信號的TFT 250。TFT 250的閘極電極251連接到閘極線242，接受施加掃描信號，源電極253和汲極電極255各個連接在資料線244和像素電極線248。TFT 250的半導體層257為了把畫像信號施加到液晶層，源電極253和汲極電極255之間形成頻道。如像素內圖示，與像素電極線248平行形成共用電極線246。

啟動具備如此構成的LCD，在TFT 250啓動像素電極線248施加畫像信號，共用電極線246和像素電極線248之間，發生實質上的平行平面轉換，液晶分子在平面上移動。

但是如圖示，共用電極線246只形成在部分區域中。隨之形成在感測器圖案10和共用電極線246之間的Cvcom比先前圖示的要小。Cvcom比例於感測器圖案10和共用電極線246的對向面積，感測器圖案10覆蓋第18圖圖示的全體像素，也按共用電極線246面積發生對向面積，若如第18圖的實施方式中，顯示裝置200的共用電極220如第19圖形成，對比Ct的Cvcom的大小將變得很小。因有無觸控的電壓變動變得更大。

在如第19圖的實施方式中，根據閘極線242、資料線244、像素電極線248等的寄生靜電容量(Cp)與Cvcom具有近似或更大的值，其在偵測觸控信號中起雜音作用。在如第19圖的實施方式中，優選為驅動積體電路IC 30的LCD閘極線242及資料線244，考慮沒有信號變化時的時間後偵測觸控。

第20圖及第21圖是内置觸控螢幕面板的顯示裝置的剖面圖及分解圖。參照此圖，根據本發明的觸控螢幕面板及對内置此觸控螢幕面板的顯示裝置進行如下說明：

如第20圖圖示，顯示裝置200的濾色器215，可以用根據本發明觸控螢幕面板進行替代。通常如在LCD，濾色器215的下面形成共用電極220。另外舉例，在如第19圖的平面轉換模式下，TFT基板205的上面形成共用電極220。如第19圖或第20圖的例子中，如濾色器215的上面圖示形成感測器圖案10。並為了保護感測器圖案10，譬如鋼化玻璃等的保護面板52可以安裝在感測器圖案10上部。第20圖的實施方式中，保護面板52因譬如紫外線硬化樹脂98等透明黏合材料來粘貼在濾色器215上面。

在這種構成中，感測器圖案10和共用電極220之間，只有濾色器215以媒介存在。由此Cvcom變大，Ct相對變小。Cvcom變大在＜公式1＞可以看出，可以最小化Cp的影響。因未知因素最大程度減小Cp的影響並可以穩定地偵測觸控信號。

如圖示，TFT基板205中為表示LCD畫面，驅動積體電路IC 60以COG形態安裝。濾色器215中為控制觸控信號，由驅動積體電路IC 30以COG或COF形態安裝。在各個驅動積體電路IC 30、60中輸出FPC 96、97。另外，如第21圖的實施方式中，觸控驅動積體電路IC 30及LCD驅動積體電路IC 60可以用單一的IC進行統合。TFT基板205和濾色器215用FPC連接。

另外，如果可以用一遮罩，製造本發明的感測器圖案10和感應信號線22，就可增加生産效率，縮短製造時間，並降低產品的製造成本。如下利用第22圖說明這種方法。

如第20圖或第21圖，在濾色器215的上面形成感測器圖案10時，在濾色器215中感測器圖案10變成圖案的面的反面，標記顏色的樹脂以Red/Green/Blue形態存在，各個Red、Green及Blue被定義為像素，R/G/B的3個像素270a、270b、270c結合的形態定為點(Dot，270)。

第22圖圖示橫方向的6個點270和豎方向的5個點270構成的濾色器215。如第22圖感測器圖案10可於個像素270a、270b、270c的分界BM(Black Matrix、275)中。

具有區分連接在BM 275的各個像素270a、270b、270c的信號線或區分像素顏色等的作用，通常按數um到數十um左右的寬度配置。BM 275由不反射、不透過的黑色系列物質構成，位於濾色器215下端的樹脂界面中。在一個像素270a、270b、270c，BM 275的佔有率通常為20%~50%左右。由此在BM 275形成感測器圖案10，也可以充分確保感測器圖案面積。

參照第22圖，感測器圖案10位於像素間的BM位置，一個感測器圖案10可以收容4點270。感測器圖案10在像素270a、270b、270c及點270周圍BM 275內，以方格構造相互連接，感應信號線22在BM進行配線，連接在驅動積體電路IC 30上。

這種構造的優點是，把感測器圖案10和感應信號線22安排在非可視區域BM 275上。感測器圖案10及感應信號線22可以由金屬構成。不僅可以用一遮罩構成感測器圖案10和感應信號線22，可以降低感應信號線22的阻抗值，不用太考慮配線電阻。另外，感測器圖案10和感應信號線22由金屬構成，不降低像素的開口率，金屬的導電性優異，可以更穩定的把信號傳達到驅動積體電路IC 30。

第22圖的實施方式為了配感應信號線22，感測器圖案10和感測器圖案10之間需要不包括感測器圖案10的多數像素。另外，在圖示例上下方向的感測器圖案10的界面中，用一個像素區分為分界，也可以用多數像素進行分界。

在第22圖的實施方式中，說明了感測器圖案10是安裝在濾色器215上面即濾色器215外側時的實施方式，但是還可以在濾色器215內側。即，在彩色樹脂(R/G/B)和濾色器215的內側之間存在。感測器圖案10位於濾色器215的上側時，濾色器215的製造工程要在玻璃內側和外側兩側形成。但是，感測器圖案10只位於濾色器215內側時，製造結構變得簡單，生産率上升。

使用譬如金屬的不透明性物質時，使用不反射的金屬，在金屬的上面可以塗布無反射性的氧化铬或氧化銀(Ag)或黑色系列的無機物質或有機物質。在本實施方式中，説明了使用金屬的實施方式，構成感測器圖案和信號線的物質不限於譬如金屬之非透明物質，透明導電物質的導電物質也都可以適用。

在此實施方式中，BM的佔有率有數十%左右，被安裝在BM的感測器圖案10的面積也變為像素面積的數十%，在＜公式4＞形成的靜電容量也有數十%，可以任意調整絕對面積，並不妨礙觸控偵測。

如第22圖實施方式的另一優點是，沒有像素透過區域中存在的物質，像素的透過率比原有的其他觸控螢幕面板高。另外，形成透明導電物質形成的感測器圖案的觸控螢幕面板，為了防止肉眼識別透明導電物質，實施匹配索引，在第22圖的實施方式中，具有可以去除這種工程的優點。

在第22圖的實施方式中，有點6 x 5(橫x豎)的情況，本發明不僅限於此，一個感測器圖案10的下側，可以有數十個到數百個或者超過此數的點。再則，在本實施方式中，有通過濾色器區分點時的實施方式，也可有PDP具有濾色器、像素間區分以隔壁區分的實施方式，以及有區分像素和像素的區分體的其他實施方式。如上所述，已參照特定較佳實施例說明本發明。然本發明不侷限於以上實施例，且熟習此技藝者有可能不脫離本發明之精神做出多種修改及變化。因此，本發明的保護範圍不在以上詳細說明中界定而是由以下提出之申請專利範圍及本發明之技術精神界定。

1‧‧‧基板
2‧‧‧透明基板
3‧‧‧保護面板
4‧‧‧金屬電極
5‧‧‧線形感測器圖案
5a‧‧‧橫向線形感測器圖案
5b‧‧‧縱向線形感測器圖案
6‧‧‧控制器
7‧‧‧觸控驅動積體電路
8‧‧‧手指
9‧‧‧粘附性部件
9a‧‧‧空隙
10‧‧‧感測器圖案
10a‧‧‧x軸線形感測器圖案
10b‧‧‧y軸線形感測器圖案
12‧‧‧充電構件
14‧‧‧觸控偵測部
14a‧‧‧ADC
18‧‧‧放大器
18a‧‧‧差分放大器
19‧‧‧比較器
22‧‧‧感應信號線
22a‧‧‧透明信號線
22b‧‧‧金屬信號線
24‧‧‧保護層
25‧‧‧手指
28‧‧‧儲存部
30‧‧‧驅動積體電路IC
30a‧‧‧主動驅動積體電路IC
30b‧‧‧從動驅動積體電路IC
31‧‧‧驅動部
33‧‧‧時間控制部
35‧‧‧信號處理部
37‧‧‧交互電壓生成部
40‧‧‧CPU
41a‧‧‧對向面積部
41b‧‧‧連接部
42‧‧‧交叉部
43‧‧‧共用電壓偵測部
45‧‧‧共用電壓接收部
47‧‧‧分選器
50‧‧‧基板
52‧‧‧保護面板
57‧‧‧粘貼元件
58‧‧‧空隙
59‧‧‧連接部
60‧‧‧驅動積體電路IC
90‧‧‧動作區域
92‧‧‧非可視區域
94‧‧‧通訊頻道
96、96b、97‧‧‧FPC
98‧‧‧紫外線硬化樹脂
200‧‧‧顯示裝置
205‧‧‧TFT基板
210‧‧‧液晶層
215‧‧‧濾色器
220‧‧‧共用電極
230‧‧‧密封劑
242‧‧‧閘極線
244‧‧‧資料線
246‧‧‧共用電機線
248‧‧‧像素電極線
250‧‧‧TFT
251‧‧‧閘極電極
253‧‧‧源電極
255‧‧‧汲極電極
257‧‧‧半導體層
270‧‧‧點
270a、270b、270c‧‧‧像素
275‧‧‧BM
B‧‧‧藍樹脂/藍像素
Caux‧‧‧輔助電容器
Cont‧‧‧開/關切換端
Cp‧‧‧寄生電容器
Ct‧‧‧觸控靜電電容
Cvcom‧‧‧共用電極靜電電容量
G‧‧‧綠樹脂/綠像素
Gate、Gate1~Gate3‧‧‧主控
In‧‧‧輸入端
M1-1、M1-2、M1-3、M1-m、M2-1、M2-2、M2-3、M2-m M1-1、M3-2、M3-3、M3-m、Mn-1、Mn-2、Mn-3、Mn-m‧‧‧地址
Out‧‧‧輸出端
P‧‧‧連接點
R‧‧‧紅樹脂/紅像素
Vcom‧‧‧共用電壓
Vdata‧‧‧電壓
Vdif‧‧‧基準電壓
Vdrv‧‧‧驅動電壓
Vg‧‧‧控制電壓
Vpre‧‧‧預充電電壓

藉由參照隨附圖式說明較佳實施例，本發明之上述及其他目的和優點將會更為清楚，圖式中：第1圖是示出顯示習知技術之靜電式觸控螢幕面板裝置之實施方式透視圖。第2圖是示出顯示習知技術之靜電式觸控螢幕面板裝置之平面結構圖。第3圖是示出第2圖之靜電式觸控螢幕面板裝置設置在顯示裝置上之實施例的剖面圖。第4圖是示出第3圖之偵測觸控靜電電容量的等價回路圖。第5圖是示出液晶顯示裝置之共用電壓波形之波形圖。第6圖是示出習知技藝之三終端型切換元件之概念圖。第7圖是示出偵測輸入原理之示例圖。第8圖是示出依據本發明之觸控偵測構件之基本結構的回路圖。第9圖是示出依據本發明之觸控偵測構件之另一實施例的回路圖。第10圖是示出依據本發明之感測器圖案結構的一實施例剖面圖。第11圖是示出依據本發明之感測器圖案結構的另一實施例剖面圖。第12 圖是示出依據本發明之觸控偵測構件的另一實施例的回路圖。第13圖是示出依據本發明之偵測觸控信號過程的示例波形圖。第14圖是示出儲存部結構示例之模塊圖。第15圖是示出觸控螢幕面板之一實施例的結構圖。第16圖是示出觸控螢幕面板之另一實施例的結構圖。第17圖是示出設置複數驅動積體電路 IC 的一實施方式之平面圖。第18圖是示出依據本發明之觸控螢幕面板的另一實施例的結構圖。第19圖是示出LCD的TFT基板結構之平面圖。第20圖是示出依據本發明之内置觸控螢幕面板的顯示裝置的剖面圖。第21圖是示出依據本發明之内置觸控螢幕面板的顯示裝置的分解透視圖。第22圖是感測器圖案結構的另一實施方式之平面結構圖。

10‧‧‧感測器圖案

22‧‧‧感應信號線

270‧‧‧點

270a、270b、270c‧‧‧像素

275‧‧‧BM

B‧‧‧藍樹脂/藍像素

G‧‧‧綠樹脂/綠像素

R‧‧‧紅樹脂/紅像素

Claims

一種顯示裝置的電容式觸控螢幕面板，所述電容式觸控螢幕面板包括：多個感測器圖案，其形成在界面的上表面或下表面，所述界面將所述顯示裝置的像素彼此分開且當觸控構件接近所述多個感測器圖案時產生觸控信號。
如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置的電容式觸控螢幕面板，其中，所述顯示裝置包括紅、綠和藍樹脂，並且將所述像素彼此分開的所述界面用以將所述紅、綠和藍樹脂的紅像素、綠像素和藍像素中的每一個彼此分開。
如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置的電容式觸控螢幕面板，其中，所述顯示裝置包括紅、綠和藍像素中的每一個，並且將所述像素彼此分開的所述界面用以將所述紅、綠和藍像素的所述紅像素、所述綠像素和所述藍像素中的每一個彼此分開。
如申請專利範圍第2項所述的顯示裝置的電容式觸控螢幕面板，其中，所述多個感測器圖案具有形成在將所述像素彼此分開的所述界面的平面格子形狀。
如申請專利範圍第4項所述的顯示裝置的電容式觸控螢幕面板，其中，所述平面格子形狀為正方形格子形狀。
如申請專利範圍第5項所述的顯示裝置的電容式觸控螢幕面板，其中，所述多個感測器圖案具有以矩陣形式佈置的所述正方形格子形狀。
如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置的電容式觸控螢幕面板，其中，使用所述多個感測器圖案的本身電容來形成所述觸控信號。
如申請專利範圍第6項所述的顯示裝置的電容式觸控螢幕面板，更包括：多個感應信號線，其連接至所述多個感測器圖案並且傳輸所述觸控信號至觸控驅動積體電路，其中所述多個感應信號線形成在將所述像素彼此分開的所述界面上。
如申請專利範圍第8項所述的顯示裝置的電容式觸控螢幕面板，其中，所述多個感測器圖案和所述多個感應信號線是由金屬形成的。
如申請專利範圍第8項所述的顯示裝置的電容式觸控螢幕面板，其中，所述多個感測器圖案和所述多個感應信號線是由透明導電物質形成的。
如申請專利範圍第8項所述的顯示裝置的電容式觸控螢幕面板，其中，所述多個感測器圖案和所述多個感應信號線是由單個遮罩形成的。
如申請專利範圍第8項所述的顯示裝置的電容式觸控螢幕面板，其中，所述多個感應信號線形成在將所述多個感測器圖案之間的像素彼此分開的所述界面上。
如申請專利範圍第8項所述的顯示裝置的電容式觸控螢幕面板，其中，在以所述矩陣形式佈置的相鄰行上經設置的所述多個感測器圖案藉由具有所述界面的至少一對所述紅、綠和藍樹脂而分開，所述界面具有形成在所述界面上的所述多個感應信號線且將所述像素彼此分開。
如申請專利範圍第8項所述的顯示裝置的電容式觸控螢幕面板，其中，在以所述矩陣形式佈置的相鄰行上經設置的所述多個感測器圖案藉由具有所述界面的至少一對所述紅、綠和藍像素而分開，所述界面具有形成在所述界面上的所述多個感應信號線且將所述像素彼此分開。
如申請專利範圍第8項所述的顯示裝置的電容式觸控螢幕面板，其中，在以所述矩陣形式佈置的相鄰行上經設置的所述多個感測器圖案藉由具有所述界面的至少一對所述紅、綠和藍樹脂而分開，所述界面不具有形成在所述界面上的所述多個感應信號線且將所述像素彼此分開。
如申請專利範圍第8項所述的顯示裝置的電容式觸控螢幕面板，其中，在以所述矩陣形式佈置的相鄰行上經設置的所述多個感測器圖案藉由具有所述界面的至少一對所述紅、綠和藍像素而分開，所述界面不具有形成在所述界面上的所述多個感應信號線且將所述像素彼此分開。
如申請專利範圍第8項所述的顯示裝置的電容式觸控螢幕面板，其中，形成所述多個感測器圖案的所述平面格子形狀的大小是根據所述觸控驅動積體電路的距離而變化。
如申請專利範圍第2項所述的顯示裝置的電容式觸控螢幕面板，更包括：濾色器，其中所述多個感測器圖案形成在所述濾色器的上表面，並且所述紅、綠和藍樹脂形成在所述濾色器的下表面。
如申請專利範圍第2項所述的顯示裝置的電容式觸控螢幕面板，更包括：濾色器，所述紅、綠和藍樹脂形成在所述濾色器的下表面，並且所述多個感測器圖案形成在所述濾色器與所述紅、綠和藍樹脂之間。