TW201812557A - 具有壓力感測的觸控顯示系統 - Google Patents

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林明傳
王文宏
蔡佩芳
陳世正
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宸盛光電有限公司
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    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0414—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using force sensing means to determine a position

Abstract

本發明提供一種具有壓力感測的觸控顯示系統，其包括一觸控感測層及一顯示模組，該顯示模組進一步包括一導電遮罩層，該觸控感測層設置於該顯示模組上並和該導電遮罩層絕緣地設置，其中該導電遮罩層在第一時序時用於提供壓力感測，並且在第二時序時用於為該顯示模組提供接地。採用本發明所提供的具有壓力感測的觸控顯示系統，無需設置多一層壓力感測層，即可在觸控顯示系統中實現壓力感測的功能，可簡化壓力感測的結構，降低成本。

Description

具有壓力感測的觸控顯示系統
本發明涉及觸控顯示領域，尤其涉及一種具有壓力感測的觸控顯示系統。
觸控顯示面板廣泛應用於各種消費電子設備，例如：智慧型手機、平板電腦、相機、電子書、MP3播放機等攜帶式電子產品，或是應用於操作控制設備的顯示幕幕。近年來，可感測按壓力度大小(又稱三維觸控感測)的觸控顯示面板受到了廣泛關注。
現有技術中要實現壓力感測的方法，一般均需要在結構上額外增加一壓力感測器才可達到壓力感測的功能。然而，壓力感測器通常包括一承載基材及一形成於承載基材上的壓力感測電極層，並且壓力感測器再通過貼合方式來貼合於觸控顯示面板。因此，在觸控顯示面板中整合壓力感測功能將會導致觸控顯示面板的整體厚度增加並且讓成本提高。故，業界亟待提出一種新的整合壓力感測技術的方案，以克服現有具有壓力感測的觸控顯示面板所存在的厚度增加且成本高的問題。
本發明提供一種具有壓力感測的觸控顯示系統，其利用顯示模組中既有的導電遮罩層來作為壓力感測電極層，並搭配對導電遮罩層的運作狀態的切換設計，以實現壓力感測功能。
本發明為解決上述技術問題提供如下技術方案：一種具有壓力感測的觸控顯示系統，包括一觸控感測層及一顯示模組，該顯示模組進一步包括一導電遮罩層，該觸控感測層設置於該顯示模組上並和該導電遮罩層絕緣地設置，其中該導電遮罩層在第一時序時用於提供壓力感測，並且在第二時序時用於為該顯示模組提供接地。
優選地，該觸控感測層包括一第一軸向電極及與該第一軸向電極相交並絕緣設置的一第二軸向電極。
優選地，包括一控制單元，該控制單元電性連接該觸控感測層及該導電遮罩層，並分時控制該觸控感測層及該導電遮罩層的運作狀態。
優選地，在第一時序，該控制單元控制該第一軸向電極及該第二軸向電極為浮接狀態，並感測該導電遮罩層與一接地端之間的一背景電容所產生的一壓力感測信號；在第二時序，該控制單元提供一驅動信號至該第一軸向電極，並感測該第二軸向電極與該第一軸向電極之間的一電容所產生的一觸控感測信號，以及控制該導電遮罩層為接地狀態。
優選地，該控制單元包括一驅動電路模組、一觸控感測電路模組、一壓力感測電路模組及多個電路開關，其中，該驅動電路模組通過該電路開關與該第一軸向電極電性連接，該觸控感測電路模組通過該電路開關與該第二軸向電極電性連接，該壓力感測電路模組通過該電路開關與該導電遮罩層電性連接。
優選地，該控制單元進一步包括一信號控制模組，該信號控制模組電性連接多個該電路開關，並且用於控制每一該電路開關的連接狀態。
優選地，在第一時序，該信號控制模組控制與該第一軸向電極及該第二軸向電極連接的該電路開關浮接，且控制與該導電遮罩層連接的該電路開關導通於該壓力感測電路模組；在第二時序，該信號控制模組控制與該第一軸向電極連接的該電路開關導通於該驅動電路模組，且控制與該第二軸向電極連接的該電路開關導通於該觸控感測電路模組，以及控制與該導電遮罩層連接的該電路開關接地。
優選地，在第一時序，該控制單元提供一驅動信號至該第一軸向電極，並感測該第二軸向電極與該第一軸向電極之間的一電容所產生的一觸控感測信號，以及感測該導電遮罩層與該第一軸向電極之間的一電容所產生的一壓力感測信號；在第二時序，該控制單元提供該驅動信號至該第一軸向電極，並感測該第二軸向電極與該第一軸向電極之間的該電容所產生的該觸控感測信號，以及控制該導電遮罩層為接地狀態。
優選地，該控制單元包括一驅動電路模組、一觸控感測電路模組、一壓力感測電路模組及多個電路開關，其中，該驅動電路模組通過該電路開關與該第一軸向電極電性連接，該觸控感測電路模組通過該電路開關與該第二軸向電極電性連接，該壓力感測電路模組通過該電路開關與該導電遮罩層電性連接。
優選地，該控制單元進一步包括一信號控制模組，該信號控制模組電性連接該電路開關，並且用於控制每一該電路開關的連接狀態。
優選地，在第一時序，該信號控制模組控制與該第一軸向電極連接的該電路開關導通於該驅動電路模組，且控制與該第二軸向電極連接的該電路開關導通於該觸控感測電路模組，以及控制與該導電遮罩層連接的該電路開關導通於該壓力感測電路模組；在第二時序，該信號控制模組控制與該第一軸向電極連接的該電路開關導通於該驅動電路模組，且控制與該第二軸向電極連接的該電路開關導通於該觸控感測電路模組，以及控制與該導電遮罩層連接的該電路開關接地。
優選地，該控制單元包括一驅動電路模組、一觸控感測電路模組、一壓力感測電路模組及多個電路開關，其中，該驅動電路模組與該第一軸向電極電性連接，該觸控感測電路模組與該第二軸向電極電性連接，該壓力感測電路模組通過該電路開關與該導電遮罩層電性連接。
優選地，該控制單元進一步包括一信號控制模 組，電性連接該電路開關，並且用於控制每一該電路開關的連接狀態。
優選地，在第一時序，該信號控制模組控制與該導電遮罩層連接的該電路開關導通於該壓力感測電路模組；在第二時序，該信號控制模組控制與該導電遮罩層連接的該電路開關接地。
優選地，該導電遮罩層為一具圖案化結構的導電層或一完整平面結構的導電層。
綜上該，本發明所提供的具有壓力感測的觸控顯示系統，其利用顯示模組中既有的導電遮罩層來作為壓力感測層，並搭配對該導電遮罩層的運作狀態的切換設計來進行分時掃描，進而在不影響顯示模組的功能之下實現壓力感測的功能。因此，本發明與現有技術相比，無需設置多一層壓力感測層，即可在觸控顯示系統中實現壓力感測的功能，可簡化壓力感測的結構，降低成本。
10‧‧‧觸控顯示系統
101‧‧‧手指
11‧‧‧控制單元
111‧‧‧信號控制模組
112‧‧‧驅動電路模組
113‧‧‧觸控感測電路模組
114‧‧‧壓力感測電路模組
120‧‧‧顯示模組
121‧‧‧觸控感測層
1211‧‧‧第一軸向電極
1212‧‧‧第二軸向電極
122‧‧‧導電遮罩層
123‧‧‧顯示單元
20‧‧‧觸控顯示系統
21‧‧‧控制單元
221‧‧‧觸控感測層
222‧‧‧導電遮罩層
223‧‧‧顯示單元
90‧‧‧觸控顯示面板
901‧‧‧蓋板
902‧‧‧觸控感測層
903‧‧‧上偏光片
904‧‧‧導電遮罩層
905‧‧‧彩色濾光層
907‧‧‧液晶層
908‧‧‧薄膜電晶體組件層
909‧‧‧基板
910‧‧‧下偏光片
911‧‧‧背光板
S‧‧‧電路開關
TX1-TXn‧‧‧連接線
RX1-RXm‧‧‧連接線
RX‧‧‧連接線
第1圖是本發明所提供的觸控顯示面板的結構示意圖。
第2圖是本發明第一實施例具有壓力感測的觸控顯示系統的框架示意圖。
第3圖是第2圖中所示具有壓力感測的觸控顯示系統中控制單元的模組示意圖。
第4圖是第2圖中所示具有壓力感測的觸控顯示系統的等 效電容示意圖。
第5圖是第3圖中所示具有壓力感測的觸控顯示系統中控制單元另一實施例的模組示意圖。
第6圖是本發明第二實施例具有壓力感測的觸控顯示系統的結構示意圖。
第7圖是本發明第二實施例具有壓力感測的觸控顯示系統中一個變形實施例的結構示意圖。
為了使本發明的目的，技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施實例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
請參閱第1圖，其提供一種觸控顯示面板90，該觸控顯示面板90包括由上至下依次設置的蓋板901、觸控感測層902及顯示模組120。其中，觸控感測層902用於對觸控位置進行檢測，並且觸控感測層902可例如通過一光學膠(圖未示)來貼合于蓋板901，或者可直接利用光微影制程來形成于蓋板901的表面，在此並非本實施方式所限制。之後，整合有觸控感測層902的蓋板901再通過另一光學膠(圖未示)來貼合於顯示模組120。
本實施方式的顯示模組120可例如為橫向電場效應顯示面板(In-Plain Switching，IPS)，其由上至下依次設置上偏光片903、導電遮罩層904、彩色濾光層905、 液晶層907、薄膜電晶體組件層908、基板909、下偏光片910及背光板911。其中，本領域技術人員可以瞭解，顯示面板120中的結構並非僅限於本實施方式的態樣，任何包含有導電遮罩層904的顯示面板結構都是本發明可應用及調整的範圍。
在本發明中，採用顯示模組120中已有的導電遮罩層904，通過運作狀態切換的方式來分時掃描，將導電遮罩層904設計為兼具有為顯示模組120提供接地及為觸控顯示系統90提供壓力感測的功能。補充說明的是，顯示模組120中的導電遮罩層904在接地時是用來消除顯示模組120表面所累積的電荷，以及降低外部環境的靜電干擾，避免影響顯示模組120的顯示效果。
請參閱第2圖，本發明第一實施例具體提供一種具有壓力感測的觸控顯示系統10，其包括一顯示模組120及一觸控感測層121。其中，本實施例的顯示模組120可採用如第1圖所示的顯示模組120的整體結構設計，在此為了簡化說明，僅以導電遮罩層122及顯示單元123來代表說明，導電遮罩層122即為第1圖的觸控顯示面板90中的導電遮罩層904，顯示單元123則是包括第1圖的觸控顯示面板90中除了導電遮罩層904之外的其他各層。觸控感測層121用於為具有壓力感測的觸控顯示系統10提供觸碰位置的位置感測。
在本實施例中，觸控感測層121設置於顯示模組120上，並和導電遮罩層122絕緣地設置。具體來講，觸 控感測層121可例如通過一光學膠(圖未示)來貼合於顯示模組120上，以至少通過該光學膠來和顯示模組120的導電遮罩層122絕緣設置。
如第2圖所示，具有壓力感測的觸控顯示系統10進一步包括一控制單元11，該控制單元11電性連接觸控感測層121及導電遮罩層122，並分時控制觸控感測層121及導電遮罩層122的運作狀態。其中，導電遮罩層122在第一時序時用於提供壓力感測，並且在第二時序時用於為顯示模組120提供接地。
進一步地，本實施例的導電遮罩層122無電極圖案，即該導電遮罩層122為一完整平面結構的導電層。觸控感測層121包括第一軸向電極1211與第二軸向電極1212，其中，第一軸向電極1211和第二軸向電極1212相交並絕緣設置，如第2圖所示，第一軸向電極1211與第二軸向電極1212呈陣列分佈的n行×m列菱形圖案。當然，本領域技術人員可以瞭解，本實施例中的觸控感測層121的具體實施態樣並非本發明所限制，任何可以用來感測觸控位置的電極圖案及電極迭層結構設計皆屬本發明可涵蓋的應用範圍。
第一軸向電極1211與控制單元11之間分別通過連接線TX1-TXn電性連接，第二軸向電極1212與控制單元11之間也分別通過連接線RX1-RXm電性連接。導電遮罩層122與控制單元11之間通過連接線RX電性連接。該連接線的設置有利於控制單元11與觸控感測層121、導電遮罩層122之間各個電極信號互傳。
在本實施例中，為了採用顯示模組120中的導電遮罩層122作為壓力感測層，控制單元11通過控制導電遮罩層122的運作狀態來進行分時掃描，即控制單元11將導電遮罩層122切換運作於壓力感測或接地的狀態，並搭配將信號掃描分為第一時序與第二時序，以使導電遮罩層122在第一時序時用於提供壓力感測，導電遮罩層122在第二時序時用於為該顯示模組120提供接地。
在本實施例中，導電遮罩層122的壓力感測方式具體可採用自容式或互容式來感測手指按壓所產生的電容變化量。更具體來講，由於手指按壓的力度越大，手指與蓋板901的接觸面積也就越大，而當手指具有較大的接觸面積，相對的，在感測上所增加(于自容式感測)或減少(于互容式感測)的電容容值也就越大，對此讓本實施例得以利用電容感測方式來進行壓力感測。
當導電遮罩層122的壓力感測方式是採用自容式感測的設計時，在第一時序，控制單元11控制第一軸向電極1211及第二軸向電極1212為浮接狀態(Floating)，並感測導電遮罩層122與一接地端(圖未示)之間的一背景電容所產生的一壓力感測信號；在第二時序，控制單元11提供一驅動信號至第一軸向電極1211，並感測第二軸向電極1212與第一軸向電極1211之間的一電容所產生的一觸控感測信號，以及控制導電遮罩層122為接地狀態。
當導電遮罩層122的壓力感測方式是採用互容式感測的設計時，在第一時序，控制單元11提供一驅動信 號至第一軸向電極1211，並感測第二軸向電極1212與第一軸向電極1211之間的一電容所產生的一觸控感測信號，以及感測導電遮罩層122與第一軸向電極1211之間的一電容所產生的一壓力感測信號；在第二時序，控制單元11提供驅動信號至第一軸向電極1211，並感測第二軸向電極1212與第一軸向電極1211之間的電容所產生的觸控感測信號，以及控制導電遮罩層122為接地狀態。
如第2及3圖中所示，控制單元11進一步包括信號控制模組111、驅動電路模組112、觸控感測電路模組113、壓力感測電路模組114及多個電路開關S。請同時參閱第2及3圖，驅動電路模組112通過電路開關S及連接線TX1-TXn與觸控感測層121連接，具體是與觸控感測層121的第一軸向電極1211連接；觸控感測電路模組113通過電路開關S及連接線RX1-RXm與觸控感測層121連接，具體是與觸控感測層121的第一軸向電極1212連接；壓力感測電路模組114可通過電路開關S及連接線(RX或TX)與導電遮罩層122連接。
信號控制模組111電性連接電路開關S，並可發出開關信號來控制每一電路開關S的連接狀態。本實施例的控制單元11通過電路開關S的設計可適用於前述對導電遮罩層122所採用的自容式及互容式的壓力感測方式。
在第3圖所示的控制單元11的架構下，以下分別以自容式及互容式的壓力感測方式搭配控制單元11的分時掃描感測設計來進行說明。
自容式的壓力感測方式的實施例：在第一時序(t1時間)時，信號控制模組111控制與第一軸向電極1211及第二軸向電極1212連接的電路開關S浮接，即讓第一軸向電極1211及第二軸向電極1212分別不與驅動電路模組112及觸控感測電路模組113導通；另外，再控制與導電遮罩層122連接的電路開關S導通於壓力感測電路模組114。對此，本實施例在第一時序時，驅動電路模組112及觸控感測電路模組113不會進行觸控位置感測；壓力感測電路模組114以自容式感測來對導電遮罩層122掃描，以進行壓力感測。
在第二時序(t2時間)時，信號控制模組111控制與第一軸向電極1211連接的電路開關S導通於驅動電路模組112，並控制與第二軸向電極1212連接的電路開關S導通於觸控感測電路模組113；另外，控制與導電遮罩層122連接的電路開關S接地。對此，本實施例在第二時序時，驅動電路模組112及觸控感測電路模組113對觸控感測層121(第一軸向電極1211及第二軸向電極1212)進行互容式感測，以進行觸控位置感測；此時，導電遮罩層122為接地狀態，用來為顯示模組123提供所需的接地效果。
補充說明的是，在一實施例中，與導電遮罩層122連接的電路開關S的接地端可例如是設計電連接於觸控顯示系統10的一金屬框架或金屬殼體(圖未示)，亦或者可設計為該導電遮罩層122電連接於控制單元11所在的一電路板(圖未示)上的接地端，在此並非為本發明所限制。
互容式的壓力感測方式的實施例：在第一時序(t1時間)時，信號控制模組111控制與第一軸向電極1211連接的電路開關S導通於驅動電路模組112，且控制與第二軸向電極1212連接的電路開關S導通於觸控感測電路模組113，以及控制與導電遮罩層122連接的電路開關S導通於壓力感測電路模組114。對此，本實施例在第一時序時，驅動電路模組112及觸控感測電路模組113對觸控感測層121(第一軸向電極1211及第二軸向電極1212)進行互容式感測，以進行觸控位置感測；此時，壓力感測電路模組114以互容式感測來對導電遮罩層122掃描，以進行壓力感測。
在第二時序(t2時間)時，信號控制模組111控制與第一軸向電極1211連接的電路開關S導通於驅動電路模組112，且控制與第二軸向電極1212連接的電路開關S導通於觸控感測電路模組113，以及控制與導電遮罩層122連接的電路開關S接地。對此，本實施例在第二時序時，驅動電路模組112及觸控感測電路模組113對觸控感測層121(第一軸向電極1211及第二軸向電極1212)進行互容式感測，以進行觸控位置感測；此時，導電遮罩層122為接地狀態，用來為顯示模組123提供所需的接地效果。
進一步的，具有壓力感測的觸控顯示系統10在對手指按壓進行壓力感測的原理如第4圖所示，其中，手指101、觸控感測層121、導電遮罩層122及接地端GND分別代表一導體，而以空間或介電層隔離的兩個導體即可構成一 電容器。
若導電遮罩層122是採用自容式感測方式，則當手指101觸碰或按壓在具有壓力感測的觸控顯示系統10時，由於因手指101介入所產生的手指101與導電遮罩層122之間的電容會與原本導電遮罩層122與接地端GND之間的背景電容形成串聯，因此，壓力感測電路模組114會感測到導電遮罩層122與接地端GND之間的背景電容容值再加上手指101與導電遮罩層122之間的電容容值，而此一加總後的電容容值與原本背景電容容值之間的電容變化量即為壓力感測電路模組114所感測到的壓力感測信號。而手指101按壓力度越大，則手指101與具有壓力感測的觸控顯示系統10表面的接觸面積越大，對應地，手指101與導電遮罩層122之間所會增加的電容容值也越大。據此，壓力感測電路模組114藉由感測到的電容變化量的大小而得以判斷手指101的按壓力道。
若採用互容式掃描方式，則當手指101觸碰或按壓在具有壓力感測的觸摸顯示面板10時，由於因手指101介入所產生的手指101與觸控感測層121之間的電容會與原本觸控感測層121與導電遮罩層122之間的電容形成並聯，因此，壓力感測電路模組114會感測到觸控感測層121與導電遮罩層122之間的電容容值減去手指101與觸控感測層121之間的電容容值，而此一刪減後的電容容值與原本僅觸控感測層121與導電遮罩層122之間的電容容值之間的電容變化量即為壓力感測電路模組114所感測到的壓力感測信 號。同理，壓力感測電路模組114藉由感測到的電容變化量的大小亦可判斷手指101的按壓力道。
請參閱第5圖，在本變形實施例中，該控制單元11同樣包括信號控制模組111、驅動電路模組112、觸控感測電路模組113、壓力感測電路模組114及電路開關S，與第4圖所示的實施例的區別在於，本實施例的驅動電路模組112直接通過連接線TX1-TXn與觸控感測層121(第一軸向電極1211)電性連接，同樣地，觸控感測電路模組113直接通過連接線RX1-RXm與觸控感測層121(第二軸向電極1212)電性連接。另外，壓力感測電路模組114則仍是通過電路開關S及連接線RX或TX與導電遮罩層122連接。對此，信號控制模組111電性連接於電路開關S，且該信號控制模組111還可發出開關信號來控制電路開關S的連接狀態。
本實施例與第3圖的實施例相比，本實施例的控制單元11的結構可以有效省去與觸控感測層121連接的電路開關S所佔用的體積，不過本實施例的控制單元11僅適用於對導電遮罩層122採用互容式的壓力感測方式。
在第5圖所示的控制單元11的架構下，以互容式的壓力感測方式搭配控制單元11的分時掃描感測設計來進行說明如下：在第一時序(t1時間)時，信號控制模組111控制與導電遮罩層122連接的電路開關S導通於壓力感測電路模組114。對此，本實施例在第一時序時，驅動電路模組 112及觸控感測電路模組113對觸控感測層121(第一軸向電極1211及第二軸向電極1212)進行互容式感測，以進行觸控位置感測；此時，壓力感測電路模組114以互容式感測來對導電遮罩層122掃描，以進行壓力感測。
在第二時序(t2時間)時，信號控制模組111控制與導電遮罩層122連接的電路開關S接地。對此，本實施例在第二時序時，驅動電路模組112及觸控感測電路模組113對觸控感測層121(第一軸向電極1211及第二軸向電極1212)進行互容式感測，以進行觸控位置感測；此時，導電遮罩層122為接地狀態，用來為顯示模組123提供所需的接地效果。
在本發明一些實施例中，控制單元11可以採用現有的觸控電路晶片，也可以為新設置的感測電路晶片。在本發明中，僅需改變其信號掃描及處理方式，採用第1圖所示的觸控顯示面板90(其包括IPS面板)已有的該導電遮罩層904，即可使該具有壓力感測的觸控顯示系統10具有三維觸控感測的功能。
在本發明中，在採用自容式掃描或互容式掃描方式對導電遮罩層122進行感測的過程中，對於觸控感測層121的觸控電極的匹配要求可優選為：如採用自容式掃描方式，則第一軸向電極1211與第二軸向電極1212之間的間隙可較小，且其間隙的大小，在對導電遮罩層122進行自容式掃描過程中，不會影響最終所獲得的按壓力大小的電容變化量。
而如採用互容式掃描方式，則第一軸向電極1211與第二軸向電極1212之間的間隙需較大，以減小原本第一軸向電極1211與第二軸向電極1212之間的電容，避免影響對導電遮罩層122的互容式感測效果。
請參閱第6圖，本發明的第二實施例同樣提供一種具有壓力感測的觸控顯示系統20，其至少包括自上而下設置的觸控感測層221、導電遮罩層222及顯示單元223。
其中，與第3圖該具有壓力感測的觸控顯示系統10的區別在於：導電遮罩層222具有電極圖案，即導電遮罩層222為一具圖案化結構的導電層。具體如第6圖中所示，導電遮罩層222可圖案化為多條條狀圖案的電極。
進一步說明的是，由於導電遮罩層222主要是用來提供壓力感測及接地的功能，而不是用來精准地感測觸控位置，因此在較佳實施例中，導電遮罩層222中的多條電極不需分別通過各自一條連接線來與控制單元21電性連接，而僅需將所有電極先行並接或串接，並最後通過一條連接線來與控制單元21電性連接即可，以節省連接線的走線面積。
在本發明另外的一些實施例中，如第7圖中所示，導電遮罩層222’可圖案化為曲線狀的多條電極，且多條電極之間為串接設置。
在本發明一些較優的實施例中，該導電遮罩層222’還可進一步圖案化為輻射狀、迴旋狀或折線型等形狀中的一種或幾種的組合的電極。
在本實施例中，列舉的導電遮罩層222(222’)的電極的數量及其形狀僅作為舉例說明，而不作為本發明的限定。在實際應用中，導電遮罩層222(222’)是否具有特定圖案設計，並不影響三維觸控感測的準確度及靈敏度。
與現有技術相比，本發明所提供的具有壓力感測的觸控顯示系統具有如下的優點：本發明所提供的具有壓力感測的觸控顯示系統，其包括一觸控感測層及一顯示模組，通過對包含在顯示模組中的導電遮罩層進行分時掃描，以使該導電遮罩層在第一時序時用於提供壓力感測，該導電遮罩層在第二時序用於為該顯示模組提供接地。具體地，利用顯示模組中既有的導電遮罩層來作為壓力感測層，並搭配對該導電遮罩層的運作狀態的切換設計來進行分時掃描，進而在不影響顯示模組的功能之下實現壓力感測的功能。因此，本發明與現有技術相比，無需設置多一層壓力感測層，即可在觸控顯示系統中實現壓力感測的功能，可簡化壓力感測的結構，降低成本。
在本發明中，採用控制單元分時控制該觸控感測層及該導電遮罩層的運作狀態，該控制單元可進一步感測第一軸向電極與第二軸向電極之間的一電容所產生的一觸控感測信號，還可採用自容式感測或互容式感測對導電遮罩層進行壓力感測。採用控制單元分時控制的方式可以避免觸碰或按壓的位置感測及壓力感測之間信號的干擾，降低壓力感測信號的信噪比，以實現更為精准的觸碰與按壓的位置感 測及壓力感測。
以上該僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的原則之內所作的任何修改，等同替換和改進等均應包含本發明的保護範圍之內。

Claims (15)

  1. 一種具有壓力感測的觸控顯示系統，包括：一觸控感測層；及一顯示模組，該顯示模組進一步包括一導電遮罩層，該觸控感測層設置於該顯示模組上並和該導電遮罩層絕緣地設置，其中該導電遮罩層在第一時序時用於提供壓力感測，並且在第二時序時用於為該顯示模組提供接地。
  2. 如請求項1所示之觸控顯示系統，其中，該觸控感測層包括一第一軸向電極及與該第一軸向電極相交並絕緣設置的一第二軸向電極。
  3. 如請求項2所示之觸控顯示系統，其中，該觸控感測層包括一控制單元，該控制單元電性連接該觸控感測層及該導電遮罩層，並分時控制該觸控感測層及該導電遮罩層的運作狀態。
  4. 如請求項3所示之觸控顯示系統，其中，在第一時序，該控制單元控制該第一軸向電極及該第二軸向電極為浮接狀態，並感測該導電遮罩層與一接地端之間的一背景電容所產生的一壓力感測信號；在第二時序，該控制單元提供一驅動信號至該第一軸向電極，並感測該第二軸向電極與該第一軸向電極之間的一電容所產生的一觸控感測信號，以及控制該導電遮罩層為接地狀態。
  5. 如請求項4所示之觸控顯示系統，其中，該控制單元包括一驅動電路模組、一觸控感測電路模組、一壓力感測電路模組及多個電路開關，其中，該驅動電路模組通過該電路開關與該第一軸向電極電性連接，該觸控感測電路模組通過該電路開關與該第二軸向電極電性連接，該壓力感測電路模組通過該電路開關與該導電遮罩層電性連接。
  6. 如請求項5所示之觸控顯示系統，其中，該控制單元進一步包括一信號控制模組，該信號控制模組電性連接多個該電路開關，並且用於控制每一該電路開關的連接狀態。
  7. 如請求項6所示之觸控顯示系統，其中，在第一時序，該信號控制模組控制與該第一軸向電極及該第二軸向電極連接的該電路開關浮接，且控制與該導電遮罩層連接的該電路開關導通於該壓力感測電路模組；在第二時序，該信號控制模組控制與該第一軸向電極連接的該電路開關導通於該驅動電路模組，且控制與該第二軸向電極連接的該電路開關導通於該觸控感測電路模組，以及控制與該導電遮罩層連接的該電路開關接地。
  8. 如請求項3所示之觸控顯示系統，其中，在第一時序，該控制單元提供一驅動信號至該第一軸向電極，並感測該第二軸向電極與該第一軸向電極之間的一電 容所產生的一觸控感測信號，以及感測該導電遮罩層與該第一軸向電極之間的一電容所產生的一壓力感測信號；在第二時序，該控制單元提供該驅動信號至該第一軸向電極，並感測該第二軸向電極與該第一軸向電極之間的該電容所產生的該觸控感測信號，以及控制該導電遮罩層為接地狀態。
  9. 如請求項8所示之觸控顯示系統，其中，該控制單元包括一驅動電路模組、一觸控感測電路模組、一壓力感測電路模組及多個電路開關，其中，該驅動電路模組通過該電路開關與該第一軸向電極電性連接，該觸控感測電路模組通過該電路開關與該第二軸向電極電性連接，該壓力感測電路模組通過該電路開關與該導電遮罩層電性連接。
  10. 如請求項9所示之觸控顯示系統，其中，該控制單元進一步包括一信號控制模組，該信號控制模組電性連接該電路開關，並且用於控制每一該電路開關的連接狀態。
  11. 如請求項10所示之觸控顯示系統，其中，在第一時序，該信號控制模組控制與該第一軸向電極連接的該電路開關導通於該驅動電路模組，且控制與該第二軸向電極連接的該電路開關導通於該觸控感測電路模組，以及控制與該導電遮罩層連接的該電路開關導通於該壓力感 測電路模組；在第二時序，該信號控制模組控制與該第一軸向電極連接的該電路開關導通於該驅動電路模組，且控制與該第二軸向電極連接的該電路開關導通於該觸控感測電路模組，以及控制與該導電遮罩層連接的該電路開關接地。
  12. 如請求項8所示之觸控顯示系統，其中，該控制單元包括一驅動電路模組、一觸控感測電路模組、一壓力感測電路模組及多個電路開關，其中，該驅動電路模組與該第一軸向電極電性連接，該觸控感測電路模組與該第二軸向電極電性連接，該壓力感測電路模組通過該電路開關與該導電遮罩層電性連接。
  13. 如請求項12所示之觸控顯示系統，其中，該控制單元進一步包括一信號控制模組，電性連接該電路開關，並且用於控制每一該電路開關的連接狀態。
  14. 如請求項13所示之觸控顯示系統，其中，在第一時序，該信號控制模組控制與該導電遮罩層連接的該電路開關導通於該壓力感測電路模組；在第二時序，該信號控制模組控制與該導電遮罩層連接的該電路開關接地。
  15. 如請求項1~14中任一項所示之觸控顯示系統，其中，該導電遮罩層為一具圖案化結構的導電層 或一完整平面結構的導電層。
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