TWI430148B - 顯示裝置及判斷在其上之接觸位置的方法 - Google Patents

Description

顯示裝置及判斷在其上之接觸位置的方法

本發明關於藉由光學感測器而具有輸入資訊的功能之顯示裝置。

傳統地，使用滑鼠或是鍵盤來供應輸入信號至電腦。又，遙控控制是用來讓使用者在數位電視(TV)中選擇特定功能。然而，當使用者不習慣操控輸入設備時，使用者可能會對於使用輸入設備(舉例來說，滑鼠、鍵盤或遙控控制)而感到困難。

觸碰面板或觸控螢幕是創新的輸入設備，其被發展來用於去除上述的困難。該觸控螢幕允許使用者藉由直接以使用者的手指或筆觸碰顯示器面板而輸入命令訊號，而不是使用例如滑鼠。因此，對於使用輸入設備(舉例來說，滑鼠或鍵盤)有困難的使用者可以無困難地藉由直接以例如他/她的手指觸碰顯示器面板而使用數位裝置(舉例來說，電腦)。觸碰面板可以根據感測外部輸入的方法而分類。舉例來說，觸碰面板可以分類成使用靜電容、使用電阻層、使用超音波、使用量測張力的整體方法、使用壓電效應以及使用光學感測之 觸碰面板。

特別地，在使用光學感測的的觸碰面板中，舉例來說，由使用者的手指所實行的接觸是藉由在面板中形成光二極體所感測，且感測電流，其電流是藉由入射在光二極體上的光而產生。光二極體是一元件，該元件對能夠簡易製造的觸碰面板來說是必要的，所以該元件可以在形成顯示器面板的驅動電路之程序中而被製造，舉例來說，液晶顯示器(LCD)、有機發光二極體(OLED)。

然而，對於感測光的傳統方法來說，判斷物體(舉例來說，使用者的手指或是光筆)是否觸碰螢幕且精確地計算物體的座標是困難的。又，對於傳統方法來說，其劣勢在於：會因為物體的陰影造成錯誤的感測，且會消耗大量的功率在光學感測器掃描電路操作(無論該接觸是否是由特定物體所實行)以及電路(用於讀取所感測的訊號)。

本發明的具體實施例的一個觀念指出：具有藉由使用光而顯示資訊在螢幕上的功能之顯示裝置，其不僅僅可以判斷是否有使用額外裝置之接觸(而不必解譯所抓取的影像)，且可以藉由使用光學感測器而判斷接觸的位置。

本發明的具體實施例的另一個觀念也提供藉由使用顯示裝置而使低功率消耗成為可能之方法。

本發明的具體實施例提供顯示裝置，其包含：第一基板；在 第一基板上的光學層，該光學層包含用於顯示影像的複數個像素以及用於檢測在顯示裝置上的接觸位置之光學感測器陣列；以及接觸檢測器，其檢測該顯示裝置是否受到觸碰。

接觸檢測器可以包含可變電容器，其透過電容量測而檢測該顯示裝置是否受到觸碰。

該可變電容器可以包含在光學層上的接觸檢測層以及像素的陰極電極。

顯示裝置可以更進一步地包含在接觸檢測層和光學層之間的第二基板。

顯示裝置可以進一步地包含在接觸檢測層上的介電層。

可變電容器可以包含：第一接觸檢測層；以及第二接觸檢測層，其與第一接觸檢測層分離並平行。

顯示裝置可以更進一步地包含在第一接觸檢測層和第二接觸檢測層之間的介電層。

顯示裝置可以更進一步地包含在第一接觸檢測層和第二接觸檢測層之間的第二基板。

顯示裝置可以更進一步地包含在第一接觸檢測層和第二接觸檢測層之間的介電層。

介電層可以包含具有介電常數或間隔的材料，該介電常數或間隔根據施加至介電層的壓力而改變。

顯示裝置可以更進一步地包含在介電層和第二接觸檢測層之間的第二基板。

顯示裝置可以更進一步地包含在第二接觸檢測層和光學層之間的第二基板。

顯示裝置可以更進一步地包含在光學層上的第二基板，且其中接觸檢測器可以包含在第二基板上的觸碰薄膜，其用於將施加在接觸位置的壓力轉換成電訊號。

觸碰薄膜可以包含透明傳導薄膜或是塗覆傳導材料的透明薄膜。

觸碰薄膜可以包含由下列所組成的群組所選出的至少一個材料：聚對苯二甲酸乙二酯樹脂(polyethylene terephthalate resin)、聚醚碸(poly ether sulfone )、聚碳酸酯(poly carbon)、聚芳香酯(poly arylate )、銦錫氧化物、氧化錫、氧化鋅、CdSnO₄、以及其結合者。

觸碰薄膜可以建構成使用壓力敏感方法、電阻層方法或電容方法中的至少一個而轉換施加的壓力成為電訊號。

接觸檢測器可以包含在第一基板下方之壓力敏感感測器，其建構成改變電阻來響應所施加的壓力。

本發明的另一個具體實施例提供顯示裝置，其包含：顯示面板，其包含：複數個像素，其用於顯示影像；複數個光學感 測器，其檢測在顯示面板上之物體的接觸位置；以及接觸檢測層，其用於檢測顯示面板是否被物體所觸碰；以及接觸位置判斷單元，其用於根據光學感測器所輸出的訊號來判斷在顯示面板上的接觸位置。

接觸檢測層可以嵌入顯示面板中。

接觸檢測層可以在顯示面板的表面上。

接觸位置判斷單元可以包含接觸量測單元，其用於接收來自於接觸檢測層的接觸資訊以及量測接觸資訊改變的幅度。

接觸資訊可以包含電容、介電常數、間隔和電阻值之至少一個。

接觸位置判斷單元可以更進一步地包含接觸判斷單元，其根據接觸量測單元所輸出之接觸資訊的改變幅度而判斷顯示面板是否被接觸。

接觸判斷單元可以建構成藉由將接觸資訊的改變幅度與參考值相比較而判斷顯示面板是否被接觸。

接觸位置判斷單元可以更進一步地包含訊號產生單元，其用於產生第一訊號或第二訊號，第一訊號指示當檢測到接觸時，光學感測器應被驅動，且應從光學感測器讀取資訊，而第二訊號指示當沒有檢測到接觸時，應停止光學感測器的驅動和來自於光學感測器的資訊讀取。

顯示裝置可以更進一步地包含感測器陣列驅動單元，其當從 訊號產生單元接收到第一訊號時，驅動光學感測器。

顯示裝置可以更進一步地包含感測器資訊讀取單元，其從光學感測器接收經感測的訊號並提供經感測的訊號至接觸位置判斷單元。

接觸位置判斷單元可以更進一步地包含座標計算單元，其根據從感測器資訊讀取單元所接收到的經感測訊號而判斷接觸位置。

本發明的另一個具體實施例提供判斷在顯示裝置上的接觸位置的方法，該顯示裝置包含顯示面板、感測器陣列驅動單元、感測器資訊讀取單元、以及接觸位置判斷單元，該顯示面板包含複數個像素、光學感測器陣列、以及接觸檢測層，該方法包含：使用接觸檢測層來檢測在顯示面板上的物體接觸資訊；如果沒有接觸的話，則停用感測器陣列驅動單元和感測器資訊讀取單元；而如果有接觸的話，則促動感測器陣列驅動單元和感測器資訊讀取單元，以從光學感測器讀取經感測的訊號。

該方法可以更進一步地包含根據從感測器陣列驅動單元所接收的掃描訊號而取得接觸顯示面板的物體的影像。

該方法可以更進一步地包含藉由分析影像而計算接觸位置的座標。

本發明的另一個具體實施例提供顯示裝置，其包含影像顯示單元，其包含顯示區域；接觸檢測單元，其用於判斷該顯示 裝置是否被觸碰；以及，接觸位置辨認單元，其用於判斷在顯示區域上被碰觸的位置。

100‧‧‧光學感測器陣列層

101‧‧‧第一基板

102‧‧‧第二基板

103‧‧‧光學感測器

104‧‧‧接觸檢測層

105‧‧‧介電層

105’‧‧‧空間

106‧‧‧陰極電極

107‧‧‧手指

108‧‧‧第一接觸檢測層

109‧‧‧第二接觸檢測層

110‧‧‧第一接觸檢測層

111‧‧‧第二接觸檢測層

112‧‧‧第一接觸檢測層

113‧‧‧第二接觸檢測層

114‧‧‧介電質

115‧‧‧第一接觸檢測層

116‧‧‧第二接觸檢測層

117‧‧‧介電質

118‧‧‧第一接觸檢測層

119‧‧‧第二接觸檢測層

120‧‧‧介電質

121‧‧‧觸碰薄膜

122‧‧‧壓力感測器

800‧‧‧顯示面板

810‧‧‧光學感測器

820‧‧‧接觸檢測層

830‧‧‧感測器陣列驅動單元

840‧‧‧感測器資訊讀取單元

850‧‧‧位置資訊取得設備

851‧‧‧接觸量測單元

852‧‧‧接觸判斷單元

853‧‧‧訊號產生單元

854‧‧‧座標計算單元

900-912‧‧‧流程圖的方法

所附圖式連同說明書解釋了本發明的範例具體實施例，且與敘述內容一起用來解釋本發明的原理。

圖1是根據本發明的具體實施例之使用薄層來判斷是否有接觸之面板的剖面圖；圖2是根據本發明的另一個具體實施例之使用薄層來判斷是否有接觸之有機發光顯示裝置的面板之透視圖和剖面圖；圖3是根據本發明的一個具體實施例之如圖1所圖示的面板的經修改的具體實施例之剖面圖；圖4是根據本發明的一個具體實施例之如圖1所圖示的面板的另一個經修改的具體實施例之剖面圖；圖5A、5B、5C是根據本發明的其他具體實施例之使用薄層來判斷是否有接觸之面板的剖面圖；圖6是根據本發明的具體實施例而修改之如圖5A、5B、5C所圖示的面板的剖面圖；圖7是根據本發明的具體實施例而修改之如圖5A、5B、5C所圖示的面板的剖面圖；圖8是根據本發明的具體實施例之方塊圖，其概略地解釋了具有使用光的資訊輸入設備之顯示裝置；以及圖9是根據本發明的具體實施例之流程圖，其圖示了使圖8的顯示裝置為低功率消耗之方法。

在下方詳細的敘述中，僅藉由圖示的方式顯示和敘述本發明的特定具體實施例。擅長此技術的人將會了解，所敘述的具體實施例可以藉由各種不同的方式而被修改，而不背離本發明的精神或範疇。因此，圖式和敘述被認為是解釋性質並非為限制性質。相似的元件符號代表所有圖式中的相似元件。

圖1是根據本發明的具體實施例之使用薄層來判斷是否有接觸之面板的剖面圖。參考圖1，面板包含具有複數個光學感測器103之光學感測器陣列層100、第一基板101、第二基板102、接觸檢測層104以及介電層105。

光學感測器陣列層100安置於第二基板102的上方。在本具體實施例中，光學感測器103介在第一基板101和第二基板102之間(但，本發明不限制於此)，也有複數個薄膜電晶體，且各種顯示裝置可以介在第一基板101和第二基板102之間。第一基板101和第二基板102可以由玻璃、金屬或塑膠所形成。雖然未顯示在目前的具體實施例中，光學感測器陣列層100可以包含複數個電極，其構成薄膜電晶體(TFT)層(舉例來說，半導體層和隔離層)和有機發光設備。有機發光設備包含像素電極、面對像素電極的相反電極、包含發光層的中間層，該發光層介於像素電極(舉例來說，陽極)和相反電極(舉例來說，陰極電極)之間。

當特定物體(舉例來說，手指107)接觸面板，則光學感測器103藉由解譯從光源所產生的手指107的陰影影像而計算接觸面板的位置座標，藉由解譯光總量而產生二元影像( binary image)，且從二元影像解譯接觸面板的位置座標，或藉由解譯從內部光源所反射的光總量而產生二元影像並計算接觸面板的位置座標。光學感測器103可以是PIN型式的光二極體。

接觸檢測層104介於第一基板101和介電層105之間，並使用透明薄膜層而形成，以增加光的透射度，因而減少(或避免)了顯示裝置的性能降低。又，接觸檢測層104可以在面板的製造期間嵌入面板基板，或額外地形成在面板基板上。如果手指107觸碰或接觸面板，接觸檢測層104檢測藉由手指107所造成的電容改變。在此案例中，接觸檢測層104和面板形成電容。在目前的具體實施例中，接觸檢測層104和在第一基板101下方的陰極電極形成電容器。在此，陰極電極包含有機發光設備，其包含在光學感測器陣列層100之中。因此，不需形成額外的電極或層來與接觸檢測層104一起形成電容器。在目前的具體實施例中，如上所述，在藉由使用接觸檢測層104而具有顯示資訊在螢幕上的功能之顯示裝置中，是否有接觸是可以藉由檢測電容改變而判斷，電容改變是由接觸而造成於接觸檢測層104中，而不需使用光學感測器103來解譯所擷取的影像。舉例來說，可以跳過複雜的影像解譯過程，其中檢測了邊緣，計算是否有邊緣從其他邊緣移動到不同方向，且基於計算結果而判斷是否有接觸。因此，光學感測器103可以個別地計算接觸位置的座標而不需解譯所擷取的影像。在此，如果藉由接觸檢測層104所檢測的電 容值是小於或大於飽和電容值(舉例來說，預定飽和電容值)，則主機或接觸判斷模組判斷例如手指107的接觸。替代性地，當光學感測器103計算接觸位置時，用來執行判斷接觸位置的座標之計算的量可以藉由使用關於接觸檢測層104所檢測的接觸之資訊而減少。

在使用光而具有顯示資訊在螢幕上的功能之傳統的顯示裝置中，從所擷取的影像檢測邊緣，且使用所檢測的邊緣判斷物體是否接觸螢幕。即，檢測邊緣的方向，且當該邊緣比起其他邊緣是移動在不同的方向時，判斷物體接觸螢幕。如果判斷物體接觸螢幕，則藉由計算移動在不同方向之邊緣的重心而得到接觸位置的座標。然而，根據本發明的具體實施例，比起根據傳統影像處理方法，使用接觸檢測層會更容易地判斷物體(特別是手指)是否接觸螢幕，因而降低中央處理單元(CPU)的計算總量和記憶體的負載。又，可以減少(或避免)由物體的陰影所造成的錯誤感測，該錯誤感測更可能發生於傳統影像分析方法。

介電層105形成在接觸檢測層104之上，且減少或避免了外部自然光射入發光顯示裝置或光學感測器103的上方，或從該處反射外部自然光。如果需要的話，可以省略介電層105。

圖2是透視圖和剖面圖，其藉由使用圖1的接觸檢測層104解釋了電容器的形成。參考圖2，與手指107接觸的接觸檢測層104作用為電容器的電極，且形成在第一基板101的下方之陰極電極106作用為電容器的其他電極，其中該等其他電極是 彼此反向。因此，接觸檢測層104和陰極電極106形成電容器，並量測由手指107的接觸所造成之電容改變。在另一個本發明的具體實施例中，如果顯示發光設備是有機發光設備，則不需要額外的電極/層來與接觸檢測層104一起形成電容器，因為包含於光學感測器陣列層100的有機發光設備的陰極電極106是形成在第一基板101的下方，以覆蓋(舉例來說，完全地覆蓋)第一基板101的底部。

圖3是根據本發明之圖1所圖示的面板之經修改的具體實施例的剖面圖。參考圖3，該面板包含具有複數個光學感測器103的光學感測器陣列層100、第一基板101、第二基板102、第一接觸檢測層108、第二接觸檢測層109以及介電層105。除了第一接觸檢測層108和第二接觸檢測層109以外，圖示在圖3的面板是與圖1的面板相同。因此，與圖1相同的元件符號代表相同的元件，且將不會重覆它們的操作或特性之敘述。圖3的面板現在將敘述關於這些差異。

第二接觸檢測層109是形成在第一基板101之上，且第一接觸檢測層108是形成在第二接觸檢測層109之上。第一接觸檢測層108和第二接觸檢測層109形成電容器且檢測由手指107的接觸所造成的電容改變。如圖3所示，在第一接觸檢測層108和第二接觸檢測層109之間有空間105’。該空間105’可以介電材料(舉例來說，預定的介電材料)填滿。雖然本發明已經於上述具體實施例中敘述了關於有機發光設備，對擅長此技術者為明顯的是：本發明可以應用於其他形式的平板顯 示裝置(舉例來說，液晶顯示器(LCD)或電漿顯示面板(PDP))，只要它們可以使用光學感測器來判斷輸入資訊的設備。

圖4是根據本發明之如圖1所圖示的面板之另一個經修改的具體實施例的剖面圖。參考圖4，該面板包含具有複數個光學感測器103的光學感測器陣列層100、第一基板101、第二基板102、第一接觸檢測層110、第二接觸檢測層111以及介電層105。除了第一接觸檢測層110和第二接觸檢測層111以外，圖示在圖4的面板是與圖1的面板相同。因此，與圖1相同的元件符號代表相同的元件，且將不會重覆它們的操作或特性之敘述。圖4的面板現在將敘述關於這些差異。

參考圖4，第一接觸檢測層110是形成在第一基板101之上，且第二接觸檢測層111是形成在第一基板101之下。第一接觸檢測層110和第二接觸檢測層111形成電容器且檢測由於手指接觸面板之電容改變。

圖5A、5B、5C是根據本發明的其他具體實施例之使用薄層來判斷是否有接觸之面板的剖面圖。

在參考圖1至圖4所述的先前的具體實施例中，使用一個或兩個接觸檢測層來檢測電容改變，而在目前的具體實施例中，位於接觸檢測層之間的介電常數或介電改變是用來檢測電容改變。因此，根據藉由手指接觸所施加的壓力，可以藉由量測接觸檢測層之間的介電常數或間隔之改變而輕易地判斷手 指是否接觸，而不需要光學感測器。又，這樣可以降低或避免由非手指的物體之陰影所造成的錯誤感測，其更可能發生於傳統影像解譯方法。

手指接觸的位置座標是使用光學感測器所計算，如同參考圖1至圖4所描述的先前的具體實施例。

參考圖5A，面板包含具有複數個光學感測器103的光學感測器陣列層100、第一基板101、第二基板102、第一接觸檢測層112、第二接觸檢測層113、介電質114以及介電層105。

第一接觸檢測層112是位於第一基板101的下方，而第二接觸檢測層113與第一接觸檢測層112留有一段距離，該距離可以為預訂。位於第一接觸檢測層112和第二接觸檢測層113之間的空間可以介電質114來填滿。在所述的具體實施例中，介電質114是一種材料，其根據施加至其的壓力而改變介電常數或間隔。

當手指107接觸面板，在第一接觸檢測層112和第二接觸檢測層113之間的介電常數或間隔根據手指107接觸施加至的面板的壓力而改變。因此，面板是否被接觸可以藉由檢測在第一接觸檢測層112和第二接觸檢測層113之間的介電常數或間隔之改變而簡易地判斷。

圖5B是根據本發明之圖示於圖5A的面板的經修改範例之剖面圖。參考圖5B，面板包含具有複數個光學感測器103的光學感測器陣列層100、第一基板101、第二基板102、第一接觸 檢測層115、第二接觸檢測層116、介電質117以及介電層105。就第一接觸檢測層115和第二接觸檢測層116之位置的方面來說，圖示於圖5B的面板是與圖5A的面板不同。與圖1和圖5A相同的元件符號代表相同的元件，且將不會重覆它們的操作或特性之敘述。圖5B的面板現在將敘述關於這些差異。

第二接觸檢測層116是位於第一基板101的下方，且電介質施加至第一基板101上。第一接觸檢測層115形成在介電質117的上方。

當手指107接觸面板，在第一接觸檢測層115和第二接觸檢測層116之間的介電質117的介電常數(在第一接觸檢測層115下方)或間隔改變。因此，面板是否被接觸可以藉由檢測在第一接觸檢測層115和第二接觸檢測層116之間的介電常數或間隔之改變而簡易地判斷。

圖5C是根據本發明之圖示於圖5A的面板的另一個經修改範例之剖面圖。參考圖5C，面板包含具有複數個光學感測器103的光學感測器陣列層100、第一基板101、第二基板102、第一接觸檢測層118、第二接觸檢測層119、介電質120以及介電層105。就第一接觸檢測層118和第二接觸檢測層119之位置的方面來說，圖示於圖5C的面板是與圖5A的面板不同。與圖1和圖5A相同的元件符號代表相同的元件，且將不會重覆它們的操作或特性之敘述。圖5C的面板現在將敘述關於這些差異。

第二接觸檢測層119和第一接觸檢測層118是相繼地按照順序形成於第一基板101上，且在第一接觸檢測層118和第二接觸檢測層119之間的空間可以介電質120來填滿。當手指107接觸面板，在第一接觸檢測層118和第二接觸檢測層119之間的介電質120的介電常數(在第一接觸檢測層118下方)或間隔改變。因此，面板是否被接觸可以藉由檢測在第一接觸檢測層118和第二接觸檢測層119之間的介電質120的介電常數或間隔之改變而簡易地判斷。

圖6是根據本發明的另一個具體實施例之使用觸碰薄膜來判斷面板是否被接觸之面板的剖面圖。參考圖6，面板包含具有複數個光學感測器103的光學感測器陣列層100、光學感測器103、第一基板101、第二基板102以及觸碰薄膜121。

觸碰薄膜121黏合至第一基板101的頂表面。觸碰薄膜121較佳是透明傳導薄膜，且轉換藉由手指107所施加的壓力成為電訊號。觸碰薄膜121較佳具有特性，舉例來說，低表面電阻、高光透射度、高黏合特徵、平滑表面以及熱抵抗力。一般來說，透明傳導薄膜是分類在具有傳導性的透明薄膜，和塗覆了傳導材料的透明薄膜。透明傳導薄膜的基底薄膜可以由聚對苯二甲酸乙二酯樹脂(PET)、聚醚碸(PES)、聚碳酸酯(PC)、聚芳香酯(PAR)所形成。該透明傳導薄膜可以由銦錫氧化物、氧化錫、ZnO、CdSnO₄所形成。

使用觸碰薄膜121來判斷面板是否被接觸可以根據壓力敏感方法、電阻層方法及/或電容方法而實施。

圖7是根據本發明的另一個具體實施例之使用壓力感測器122的面板之剖面圖。參考圖7，面板包含具有複數個光學感測器103的光學感測器陣列層100，第一基板101、第二基板102以及壓力敏感感測器122。

壓力敏感感測器122是安置於第二基板102的下方，且轉換壓力(該壓力是由手指107接觸面板所造成)成為電訊號。因此，面板是否被接觸可以藉由檢測此類電訊號而輕易地判斷。壓力敏感感測器122量測壓力的分布。如果壓力是施加在壓力敏感感測器122的一部分，則壓力感測器122的壓力敏感傳導橡膠的電阻值會下降，且因此，物體(特別是手指107)是否接觸面板可以藉由檢測壓力感測器122的電阻值的改變而判斷。

圖8是根據本發明的具體實施例之方塊圖，其概略地解釋了具有位置資訊取得設備850之顯示裝置。參考圖8，顯示裝置包含具有複數個光學感測器810的顯示面板800、嵌入或黏合至顯示面板800的接觸檢測層820、提供掃描訊號至每一個光學感測器810的感測器陣列驅動單元830、讀取藉由每一個光學感測器810所取得的資料之感測器資訊讀取單元840、以及位置資訊取得設備850。該位置資訊取得設備850包含接觸量測單元851、接觸判斷單元852、訊號產生單元853以及座標計算單元854。

當特定物體(舉例來說，手指)接觸顯示裝置，則每一個光學感測器810藉由解譯從自然光源所產生的手指的陰影影像 而計算接觸的位置座標，藉由解譯光總量而產生二元影像，且從二元影像解譯接觸位置的座標，或藉由解譯從內部光源所反射的光總量而產生二元影像並從二元影像計算接觸的位置座標。顯示面板800包含紅(R)、綠(G)、藍(B)像素，其與光學感測器810一起配置在複數個掃描線和複數個掃描線彼此交錯的點上。顯示面板800基於從外部主機所接收的影像訊號而顯示影像。

接觸檢測層820藉由檢測是否有特定物體(特別是手指)接觸顯示螢幕而取得接觸資訊，並提供接觸資訊至位置資訊取得設備850。根據先前的具體實施例，此類接觸資訊明確為電容、介電常數、間隔、電阻值等等。接觸檢測層820的結構和位置是參考圖1至圖7之上方描述。

如果判斷手指接觸顯示螢幕，則感測器陣列驅動單元830傳送掃描訊號至顯示面板800，該掃瞄訊號指示被選擇的光學感測器810的一者。

感測器資訊讀取單元840讀取由顯示面板800的經選擇光學感測器810所感測的訊號，並提供感測結果至位置資訊取得設備850。

位置資訊取得設備850經由感測器資訊讀取單元840接收經感測的訊號，基於所感測的訊號計算接觸位置的座標，且輸出計算結果至外部主機。又，位置資訊取得設備850接收來自於接觸檢測層820的接觸資訊，且基於接觸資訊來控制是否 要操作感測器陣列驅動單元830和感測器資訊讀取單元840。特別地，如果手指沒有接觸顯示螢幕，則位置資訊取得設備850停止感測器陣列驅動單元830和感測器資訊讀取單元840的操作，從而降低功率消耗或實現較低的功率消耗。替代性地，感測器陣列驅動單元830和感測器資訊讀取單元840的操作可以部份地停止而非全部地停止，使得當顯示螢幕真的被接觸時，他們可以在高速下操作。

接觸量測單元851接收來自於接觸檢測層820的接觸資訊，且量測在接觸資訊中的改變幅度。該接觸資訊明確為電容、介電常數、間隔、電阻值等等。接觸量測單元851量測由手指接觸所造成的接觸資訊的改變幅度，即在電容、介電常數、間隔、電阻值等等之改變。

接觸判斷單元852接收來自於接觸量測單元851的接觸資訊的改變幅度，且將接觸資訊的改變幅度與參考值(其可以是預定的參考值)相比較，以判斷顯示螢幕是否被接觸。參考值是由由外部主機所提供，且接著被儲存。根據參考圖1所敘述的先前具體實施例，當藉由接觸量測單元851所量測的電容值增加且大於參考電容值(其可以是預定的參考值)於特定的比率時，接觸判斷單元852判斷顯示螢幕為被接觸。特別地，如果判斷顯示螢幕沒有被接觸，接觸判斷單元852控制訊號產生單元853產生訊號，該訊號指示停止感測器陣列驅動單元830和感測器資訊讀取單元840的操作。在此，訊號可以是邏輯低或邏輯高。

在接觸判斷單元852的控制下，訊號產生單元853產生並輸出訊號，以操作感測器陣列驅動單元830和感測器資訊讀取單元840，或產生並輸出訊號，以停止感測器陣列驅動單元830和感測器資訊讀取單元840的操作。如果顯示螢幕沒有被接觸，則停止用於計算接觸位置的內部電路操作(即，選擇光學感測器810的一者的感測器陣列驅動單元830和感測器資訊讀取單元840之操作)，從而降低功率消耗或實現較低的功率消耗。又，可能降低或避免顯示裝置由陰影而非手指所造成的錯誤感測，該錯誤的判斷可能會發生在傳統影像分析方法中。

圖9是根據本發明的具體實施例的流程圖，其解釋了圖8的顯示裝置的降低功率消耗和實現較低的功率消耗的方法。參考圖9，在操作方法900中，接觸資訊(其指示特定物體(特別是手指)是否接觸顯示裝置)是使用接觸檢測層來檢測。在操作方法902中，使用接觸資訊來判斷是否有接觸。如果判斷在操作方法902中有接觸，則開啟感測器陣列驅動單元和感測器資訊讀取單元(操作方法904)。在操作方法906中，物體的影像(特別是手指的影像)是根據從感測器陣列驅動單元所接收的掃描訊號而使用光學感測器加以取得。在操作方法908中，根據從感測器資訊讀取單元所接收的讀出訊號來讀取影像。在操作方法910中，接觸位置的座標是藉由分析讀取影像而計算。

否則，如果判斷在操作方法902為沒有接觸，則關閉感測器 陣列驅動單元和感測器資訊讀取單元(操作方法912)。因此，當顯示裝置沒有被實際接觸時，關閉具有感測器的所有電路，從而降低功率消耗或實現較低的功率消耗。替代性地，較低的功率消耗可以藉由僅關閉一些感測器陣列驅動單元和感測器資訊讀取單元的操作而實現，使得當顯示螢幕真的被接觸時，他們可以在高速下操作。再者，可能降低或避免顯示裝置錯誤地判斷成有物體接觸(由於物體的陰影，甚至物體並沒有實際地接觸到顯示裝置)。

根據本發明的具體實施例的顯示裝置能夠藉由使用額外的接觸檢測層而輕易地判斷物體是否接觸顯示裝置，且因此不需要使用光學感測器解譯所擷取的影像。

又，顯示裝置可以實現較低的功率消耗和降低或避免由物體的陰影所造成的錯誤感測。

雖然本發明已經結合特定範例具體實施例而描述，但應了解的是：本發明不限制於已揭示的具體實施例，但相反地，本發明傾向於包含具有所附申請專利範圍的精神與範疇之各種改變和相等的配置以及其相等者。

100‧‧‧光學感測器陣列層

101‧‧‧第一基板

102‧‧‧第二基板

103‧‧‧光學感測器

104‧‧‧接觸檢測層

105‧‧‧介電層

107‧‧‧手指

Claims (29)

1. 一種顯示裝置，其包含：第一基板；在該第一基板上的光學層，該光學層包含用於顯示影像的複數個像素以及用於檢測在顯示裝置上的接觸位置之光學感測器陣列；以及接觸檢測器，其檢測該顯示裝置是否被觸碰；其中該接觸檢測器包含可變電容器，其透過電容量測而檢測該顯示裝置是否被觸碰；其中該可變電容器包含在該光學層上的接觸檢測層以及該些像素之陰極電極；其中該接觸檢測層係位於該第一基板之整個表面。
2. 根據申請專利範圍的第1項所述之顯示裝置，其更進一步地包含在該接觸檢測層和該光學層之間的第二基板。
3. 根據申請專利範圍的第1項所述之顯示裝置，其更進一步地包含在該接觸檢測層上的介電層。
4. 一種顯示裝置，其包含：第一基板；在該第一基板上的光學層，該光學層包含用於顯示影像的複數個像素以及用於檢測在顯示裝置上的接觸位置之光學感測器陣列；以及接觸檢測器，其包含位於該光學層上的接觸檢測層，且用 於檢測該顯示裝置是否被觸碰；其中該接觸檢測器包含可變電容器，其透過電容量測而檢測該顯示裝置是否被觸碰；其中該可變電容器包含：第一接觸檢測層；以及第二接觸檢測層，其與該第一接觸檢測層分離並平行；其中該第一接觸檢測層及該第二接觸檢測層係位於該第一基板之整個表面。
5. 根據申請專利範圍的第4項所述之顯示裝置，其更進一步地包含在該第一接觸檢測層和該第二接觸檢測層之間的第二基板。
6. 根據申請專利範圍的第4項所述之顯示裝置，其更進一步地包含在該第一接觸檢測層和該第二接觸檢測層之間的介電層。
7. 根據申請專利範圍的第6項所述之顯示裝置，其中該介電層包含具有介電常數或間隔的材料，該介電常數或間隔根據施加至該介電層的壓力而改變。
8. 根據申請專利範圍的第7項所述之顯示裝置，其更進一步地包含在該介電層和該第二接觸檢測層之間的第二基板。
9. 根據申請專利範圍的第6項所述之顯示裝置，其更進一步地包含在該第二接觸檢測層和該光學層之間的第二基板。
10. 一種顯示裝置，其包含：第一基板；在該第一基板上的光學層，該光學層包含用於顯示影像的 複數個像素以及用於檢測在顯示裝置上的接觸位置之光學感測器陣列；接觸檢測器，其包含位於該光學層上的接觸檢測層，且用於檢測該顯示裝置是否被觸碰；以及在該光學層上的第二基板；其中該接觸檢測器包含在該第二基板上的觸碰薄膜，其用於將施加在該接觸位置的壓力轉換成電訊號；其中當該接觸檢測器檢測到該顯示裝置被觸碰時，則選擇該光學感測器陣列以檢測在該顯示裝置上的該接觸位置。
11. 根據申請專利範圍的第10項所述之顯示裝置，其中該觸碰薄膜包含透明傳導薄膜或是塗覆傳導材料的透明薄膜。
12. 根據申請專利範圍的第10項所述之顯示裝置，其中該觸碰薄膜包含由下列所組成的群組所選出的至少一個材料：聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、聚醚碸、聚碳酸酯、聚芳香酯、銦錫氧化物、氧化錫、氧化鋅、CdSnO₄、以及其結合者。
13. 根據申請專利範圍的第10項所述之顯示裝置，其中該觸碰薄膜建構成使用壓力敏感方法、電阻層方法或電容方法中的至少一個而轉換所施加的壓力成為該電訊號。
14. 一種顯示裝置，其包含：第一基板；在該第一基板上的光學層，該光學層包含用於顯示影像的複數個像素以及用於檢測在顯示裝置上的接觸位置之光學感測器陣列；以及接觸檢測器，其包含位於該光學層上的接觸檢測層，且用 於檢測該顯示裝置是否被觸碰；其中該接觸檢測器包含在該第一基板下方之壓力敏感感測器，其建構成改變電阻來響應所施加的壓力；其中當該接觸檢測器檢測到該顯示裝置被觸碰時，則選擇該光學感測器陣列以檢測在該顯示裝置上的該接觸位置。
15. 一種顯示裝置，其包含：顯示面板，其包含：複數個像素，其顯示影像；複數個光學感測器，其檢測在該顯示面板上之物體的接觸位置；以及接觸檢測層，其用於檢測該顯示面板是否被觸碰；以及接觸位置判斷單元，其用於根據該些光學感測器基於該接觸檢測層檢測觸碰之結果所輸出的訊號來判斷在該顯示面板上的該接觸位置；其中當該接觸檢測層檢測到該顯示面板被觸碰時，則選擇該些光學感測器以檢測在該顯示裝置上的該接觸位置。
16. 根據申請專利範圍的第15項所述之顯示裝置，其中該接觸檢測層嵌入該顯示面板中。
17. 根據申請專利範圍的第15項所述之顯示裝置，其中該接觸檢測層在該顯示面板的表面上。
18. 根據申請專利範圍的第15項所述之顯示裝置，其中該接觸位置判斷單元包含接觸量測單元，其接收來自於該接觸檢測層的接觸資訊並量測該接觸資訊改變的幅度。
19. 根據申請專利範圍的第18項所述之顯示裝置，其中該接觸資 訊包含電容、介電常數、間隔和電阻值之至少一個。
20. 根據申請專利範圍的第18項所述之顯示裝置，其中該接觸位置判斷單元更進一步地包含接觸判斷單元，其根據該接觸量測單元所輸出之該接觸資訊的改變幅度而判斷該顯示面板是否被接觸。
21. 根據申請專利範圍的第20項所述之顯示裝置，其中該接觸判斷單元建構成藉由將該接觸資訊的改變幅度與參考值相比較而判斷該顯示面板是否被接觸。
22. 根據申請專利範圍的第20項所述之顯示裝置，其中該接觸位置判斷單元更進一步地包含訊號產生單元，其用於產生該第一訊號或該第二訊號，其中該第一訊號指示當檢測到接觸時，該些光學感測器應被驅動，且應從該些光學感測器讀取資訊，而該第二訊號指示當沒有檢測到接觸時，應停止該些光學感測器的驅動和來自於該些光學感測器的資訊讀取。
23. 根據申請專利範圍的第22項所述之顯示裝置，其更進一步地包含感測器陣列驅動單元，當從該訊號產生單元接收到該第一訊號時，該感測器陣列驅動單元驅動該些光學感測器。
24. 根據申請專利範圍的第22項所述之顯示裝置，其更進一步地包含感測器資訊讀取單元，其從該些光學感測器接收經感測的訊號並提供該經感測的訊號至該接觸位置判斷單元。
25. 根據申請專利範圍的第24項所述之顯示裝置，其中該接觸位置判斷單元更進一步地包含座標計算單元，其根據從該感測器資訊讀取單元所接收到的該經感測訊號而判斷該接觸位置。
26. 一種判斷在顯示裝置上的接觸位置的方法，該顯示裝置包含顯示面板、感測器陣列驅動單元、感測器資訊讀取單元、以及接觸位置判斷單元，該顯示面板包含複數個像素、光學感測器陣列、以及接觸檢測層，該方法包含：使用該接觸檢測層來檢測在該顯示面板上的物體接觸資訊；如果沒有接觸的話，則停用該感測器陣列驅動單元和該感測器資訊讀取單元；以及如果有接觸的話，則促動該感測器陣列驅動單元和該感測器資訊讀取單元，以從該光學感測器陣列讀取經感測的訊號。
27. 根據申請專利範圍的第26項所述之方法，其更進一步地包含根據從該感測器陣列驅動單元所接收的掃描訊號而取得接觸該顯示面板的物體的影像。
28. 根據申請專利範圍的第27項所述之方法，其更進一步地包含藉由分析影像而計算接觸位置的座標。
29. 一種顯示裝置，其包含：影像顯示單元，其包含顯示區域；接觸檢測單元，其用於判斷該顯示裝置是否被觸碰；以及接觸位置辨認單元，其用於判斷在該顯示區域上的接觸位置；其中當該接觸檢測單元判斷該顯示裝置被觸碰時，則該接觸位置辨認單元判斷在顯示裝置上之該接觸位置。