TWI460494B - 具有觸控式感測輸入元件的顯示裝置 - Google Patents

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TWI460494B
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Description

具有觸控式感測輸入元件的顯示裝置
本發明係有關於一種例如用於具有觸控式螢幕的顯示裝置之觸控式輸入元件。
在例如手機、掌上型電腦(PDA)或相機等具有液晶顯示器的元件之消費性電子產品應用方面，觸控式螢幕變得愈來愈普及。使用者經由觸控式螢幕操作，可節省輸入按鍵的空間，因而容許固定尺寸的裝置具有較大的顯示面積。觸控式螢幕係提供感測平面(2D)位置的功能，且觸控式螢幕通常做為控制裝置或與裝置互動的元件。
用於觸控式螢幕上定位”觸控”位置的可能實體接觸之影響中，觸控式螢幕須於容易與現有製程相容的情形下仍保證具有最高的解析度，其中上述觸控式螢幕係用以感測正交(orthogonal)的電極群組之間或接地觸控物與各別電極之間產生的電容值改變。
典型地，高解析度之平面電容感測元件的電極係佈局為如第1圖中電極10a和10b所示之正交(orthogonal)電極的陣列圖案。可利用例如銦錫氧化物(ITO)之兩個隔開的透明導電材料層形成電極。當物體於電極上方移動時，電極與物體之間的電容值和電極之間的電容值會產生變化。連接至電極的感測電路能夠偵測在這些交叉設置以測定物體位置之電容中的變化。
典型地，位置感測元件係以覆蓋方式與顯示器結合以供觸控輸入或觸控物輸入。用來感測電容值的感測元件係組成電極群組，上述電極群組係連接以驅動及/或感測電路。利用量測電容及物體的電容改變值，以得知例如觸控物或手指之物體的位置。
在第1圖中，電極係顯示為窄線。然而，電極的外形可隨感測元件的操作而改變。舉例來說，為了增加感測電極和物體之間的電容值，可以使用如第2圖所示之寬度較寬的電極。
在本例中，電極係由連接頂點之菱形物組成，以形成水平和垂直感測電極。
上述電極係形成筆直電極線20a和20b，其包括沿著電極線的菱形部分22a和22b。菱形部分22a和22b的節距(pitch)(意即菱形部分中心之間的距離)與其他陣列的電極線的節距相同，以便定義出一規律陣列。
上述電極的面積實質上較第1圖大，因而導致較高且更易於量測的電容值。
在本例中，感測元件與矩陣顯示裝置的結合處，感測電極的數量可能會低於顯示裝置中畫素的行和列的數量，但是當物體位於感測電極中心之間的中間位置時，可以使用內插技術(interpolation technique)以測定物體的位置。
當感測電極結構位於矩陣顯示裝置的光徑(optical path)中時，會發生位於顯示裝置表面上方之感測電極的圖案可能會因亮度變化而被看見之問題。舉例來說，銦錫氧化物(ITO)之導電層可典型具有95%的穿透率。人眼可以看出僅1%的亮度變化，所以當感測電極圖案為線性或反覆的結構的情況下，當使用者在觀看螢幕時會看見感測電極圖案。特別是觀看移動影像的時候，感測電極的存在會降低顯示影像的品質。
另一個問題是，當被感測的物體明顯小於感測電極的節距時會影響物體位置的電容值的變化，當物體位於感測電極其中之一的中心時，會難以確定物體的位置。
舉例來說，第3圖係顯示感測電極佈局的一部分，而第4圖係顯示其剖面圖。
第3圖係顯示沿著一列電極列的中心的線X-X。當40位於如第4圖所示之線X-X的中心時(位於列方向感測電極32b和30b的其中之一的菱形部分的中間位置)，會對列方向(水平方向)感測電極32b和30b(於後續的描述中會稱為B電極)的電容值影響較大，但對鄰近的行方向(垂直方向)感測電極30a和32a的電容值影響較小(於後續的描述中會稱為A電極)。當觸控物位於例如B電極之其他感測電極群組的其中之一的上方的中間位置時，會難以偵測位於例如A電極之感測電極群組的其中之一的觸控的位置。觸控物沿著行方向的移動對電容值的影響會遠小於觸控物沿著列方向的移動對電容值的影響。
第5圖係顯示當觸控物對線X-X的中心的任一側移動時，觸控物與感測電極之間的電容估計值。曲線50顯示觸控物與B(列)電極之間的電容值，而曲線52和54顯示觸控物與位於兩側之A(行)電極之間的電容值。
就第5圖而言，觸控物40的尖端直徑為1mm，而菱形狀之感測電極結構的側邊長度4.2mm(如第3圖所示的尺寸L)。
在第5圖中，x軸顯示沿著線X-X的位置。位置0相當於菱形部分32b(如第4圖所示)的中間位置列方向感測電極(30a)。因此，這個位置對於列方向感測電極30b和32b具有電容最大值。當移動至一邊時，對於列方向感測電極的電容值會下降(曲線50)，但對於其中之一個之行方向感測電極的電容值會增加(曲線52和54)。
當觸控物40位於線X-X的中間位置時，觸控物與鄰近之A電極之間的電容會下降到一低電容值，而大部分的電場係位於觸控物與感測電極之間，且終止在B感測電極。這樣會難以偵測物體最靠近那一個A電極。
隨物體位置變化之感測電極的電容值係依感測電極的形狀和尺寸而定。然而，符合想要之感測元件特性要求的電極圖案會不同於符合最小化感測電極的可見度要求的電極圖案。當感測電極與顯示器結合時，降低感測電極的可見度係特別重要。
有鑑於此，本發明之一實施例係提供一種具有觸控式感測輸入元件的顯示裝置，其包括一顯示畫素陣列或具有複數個次畫素群組的一顯示次畫素陣列，該顯示畫素陣列和該顯示次畫素陣列係共同定義各別的顯示畫素，該顯示裝置包括一顯示層；一觸控式感測輸入元件，位於該顯示層上方，該觸控式感測輸入元件係使一觸控輸入至該顯示裝置，其中該觸控式感測輸入元件包括一第一電極陣列和一第二電極陣列，其中在該第一電極陣列中的該複數個電極係與該第二電極陣列中的該複數個電極正交；用於感測隨現今的該觸控輸入變化的一電極電容訊號的一電容感測排列結構，其中為了得到各別單獨的感測訊號而組合每一個該電極陣列的電極群組中的該電極電容訊號，其中該第一電極陣列和該第二電極陣列的節距與該顯示裝置的一畫素節距或一次畫素節距相等。
這種排列方式使電極具有較感測解析度細微的解析度。每一個感測電極為各別電極的組合。可利用插入具有較感測電極排列結構小之幾何形狀且連接在一起的次電極以定義感測電極的方式形成上述感測電極結構。在這種方式中，感測電極排列結構與物體之間感測到的電場會在感測電極排列結構之間更均勻地分佈，其中感測電極排列結構係偵測當物體靠近感測元件表面的特定區域時的位置。
本發明可更容易確認觸控輸入的位置。
為了最小化感測電極排列結構的可見度，係利用感測電極的節距與顯示器中畫素或次畫素的節距匹配的方式選擇次電極節距的重覆週期，使其等於顯示器中畫素節距的重覆週期。
較佳地，一些電極(位於一個或兩個電極陣列)作為虛設電極，上述虛設電極不為任何電極群組使用，因而不用以得到任何各別的感測訊號。在這種方式中，可以選擇想要的電極組合以形成感測訊號，因而使感測電極產生的視覺影響愈小愈好，上述想要的電極組合不會破壞感測電極的規律圖案。
在一實施例中，每一個電極群組包括一鄰近的電極群組。意謂實際上每個感測電極之電極排列結構係有效地延伸成為高解析度電極陣列區域。因此高解析度電極可視為次電極。因為這些次電極具有較感測解析度細微的解析度(舉例來說，較被偵測物體尺寸細微的解析度)，當用來輸入之物體移動時，從一個感測電極到下一個感測電極會有一漸進的電容值變化。然而，上述感測電極排列結構仍會佔據一小的面積，因此可以最小化觸控式感測元件在其下方之顯示裝置影像輸出處的效應。當輸入位置位於感測電極排列結構所在位置之間時，會有較強的觸控式感測電容訊號。
在另一實施例中，每一個電極群組包括沒有鄰近電極區塊的電極群組。在本例中，可將次電極連接在一起形成一感測電極，以便在感測電極和物體偵測位置產生想要的電容關聯。在本例中，可以使感測電極的輸出訊號最佳化。
舉例來說，可由不同次電極得到的不同的感測訊號。有些電極可不用於測得任何各別的感測訊號。然而，仍可提供這些不使用的電極以使次電極能定義出一規律陣列。
舉例來說，每一個電極陣列可包括筆直的電極線，上述電極線係具有沿著電極線的放大部分，上述放大部分的間距係對應於其他陣列之電極線之間的節距。上述間距係定義放大部分的陣列，且會增加電容值。上述放大部分可為菱形。兩個電極陣列可具有相同的節距。
本發明實施例之顯示裝置可包括一彩色濾光片排列結構，且電極的節距可與彩色濾光片圖案的節距(對應於次畫素節距)相等。
因此，在使用彩色濾光片之主動矩陣顯示器的實施例中，次電極的重覆週期與彩色濾光片圖案的重覆週期相等。彩色濾光片陣列可位於顯示層和觸控式感測輸入元件之間。
上述觸控式感測輸入元件可包括位於第一電極陣列和第二電極陣列之間的一玻璃基板，以及位於第二電極陣列上方的一抗刮塗層，其中上述第二電極陣列位於玻璃基板和顯示層相鄰側的相反側。上述顯示層可包括一液晶層。
以下以各實施例詳細說明並伴隨著圖式說明之範例，做為本發明之參考依據。
在圖式或說明書描述中，相似或相同之部分皆使用相同之圖號。且在圖式中，實施例之形狀或是厚度可擴大，並以簡化或是方便標示。再者，圖式中各元件之部分將以分別描述說明之，值得注意的是，圖中未繪示或描述之元件，為所屬技術領域中具有通常知識者所知的形式，另外，特定之實施例僅為揭示本發明使用之特定方式，其並非用以限定本發明。
本發明實施例係提供一觸控式感測輸入元件，其中的電容感測電極係排列為連接的電極群組，以使各別電極的間距(pitch)小於感測解析度的間距。上述觸控式感測輸入元件可改善使用於所有位置的觸控式感測輸入元件之量測位置單一性的能力。上述較小的電極節距係與顯示裝置的設計匹配，以降低電容感測電極結構造成的偽影(visual artefacts)問題。
在描述本發明之前，係提供可應用於本發明實施例之顯示裝置。第6圖為可應用於本發明實施例之具有電容觸控式感測輸入元件的習知顯示裝置結構。
元件符號60表示部分的顯示裝置，部分的顯示裝置60包括至少一顯示層。在本發明實施例中，顯示面板的精確設計並非本發明的重要技術特徵，因而在此不做詳細說明。典型地，上述顯示裝置的結構為一液晶顯示器，其包括夾設於基板間的一液晶材料層。對於主動矩陣顯示器而言，上述基板包括一下方之薄膜電晶體陣列基板和一上方之彩色濾光片基板。舉例來說，彩色濾光片基板包括一共用電極62。共用電極62為利用一透明導電層形成的一共用接地面，其位於彩色濾光片層64上。位於共用電極62下方的液晶層61係設置於薄膜電晶體陣列基板上。
一平面介電層66和用於觸控式感測元件之Y感測電極排列結構68係位於彩色濾光片層64上方。
實際上，共用電極62、彩色濾光片64、平面介電層66和Y感測電極排列結構68係設置於基板70上。因此，上述(頂)基板70係雷同於液晶顯示器支撐結構彩色濾光片基板，可做為觸控式感測元件的支撐結構。
X感測電極排列結構72係位於基板70和Y感測電極排列結構68鄰近側的相對側，且一偏光層-抗刮層74係用來做上表面。上述元件(抗刮層74)係用於液晶顯示器觸控式螢幕的習知層，可以做為使用者觸控互動碰觸抗刮層的表面，其中使用者有可能是以觸控物76或手指76來碰觸。
因此，第6圖係顯示一顯示裝置結構，其上方具有觸控式感測元件。例如玻璃基板70、偏光層-抗刮層74和彩色濾光片層64之顯示結構的一些元件可與觸控式感測元件整合。因此，上述顯示裝置結構不具有個別定義的顯示部分和觸控式感測元件部分。然而，一般顯示功能(光的產生或光的調節)係位於一般的觸控式感測功能的下方，因此可以了解說明書的描述和申請專利範圍。
第6圖係僅顯示一種可能的整合結構。進一步的整合係將X感測電極排列結構72移入顯示器中(位於基板之間)。然而，上述進一步的整合會降低觸控物對X感測電極和Y感測電極之電容的影響程度。第6圖係顯示將觸控式感測元件整合於顯示裝置結構中的第一步驟，本發明係應用相同的設計，但將觸控式感測功能與顯示功能做進一步的整合。
第7和8圖係顯示用於第1和2圖所示之感測電極結構之建議排列方法的第一種排列結構。在上述實施例中，係以四個次電極連接形成的群組做為每一個感測電極的結構，然而其他實施例也可使用更多數量的次電極連接形成的群組做為每一個感測電極的結構。可利用如第7和8圖所示之電性連接的方式做為群組中次電極之間的連接方式。
第7和8圖所示之次電極的結構類似於原來的感測電極，但原來的感測電極則不需用於本實施例中。可藉由電性連接之方式使位於感測區周圍之鄰近的次電極形成感測電極。可利用垂直A電極84a或84b的電容值來測得物體的水平位置和水平B電極80a或80b的電容值來測得物體的垂直位置之方式來測得物體的位置。
第7圖係顯示個別的條狀水平(列)電極80a，上述水平電極80a係連接形成群組82a。每一個水平電極可視為一次電極，而每一個群組82a可視為組合的感測電極排列結構。同樣地，個別的垂直(行)電極84a係連接形成群組86a。
第8圖係顯示個別的具有菱形物(如第2圖所示)之條狀水平(列)電極80b，上述水平電極80b係又連接形成群組82b。而個別的具有菱形物(如第2圖所示)之條形垂直(行)電極84b係又連接形成群組86b。
第9、10、11圖係顯示使用次電極的優點。
第9圖係顯示第8圖感測電極排列結構的放大部分，以及沿著模擬觸控物(stylus)移動路徑的線X-X。第10圖為感測電極排列結構的剖面圖，其顯示觸控物(stylus)40和個別的水平電極80b和垂直電極84b。
第11圖係顯示觸控物(stylus)與感測電極排列結構之間的量測電容如何隨著觸控物(stylus)40(如第10圖所示)沿著如第9圖所示之線X-X的位置變化。
當觸控物(stylus)沿著線X-X的位置變化時，如曲線110所示，觸控物(stylus)與水平電極形成的群組82b(列感測電極排列結構)之間的電容值並沒有明顯的變化。而三個連續的垂直電極形成的群組86b(垂直感測電極排列結構)的電容值係平緩地變化，且上述垂直電極形成的群組86b的至少一個在所有的位置中具有一明顯的電容值。曲線112、114和116為上述三個鄰近的垂直電極形成的群組86b(垂直感測電極排列結構)的電容值。
第12圖係顯示次電極圖案的水平方向的重覆間距(pitch)PSUB_A 和次電極圖案的垂直方向的重覆間距(pitch)PSUB_B 。當電極於顯示裝置的前方形成時，次電極的節距係與顯示裝置的畫素的重覆節距匹配。因而對所有畫素具有相同的影響，降低偽影(image artefact)的產生。
第13圖係顯示主動距陣顯示器的彩色畫素之一種可能的佈局(layout)，其具有水平方向的重覆間距PRGBH 和垂直方向的重覆間距PRGBV 。上述彩色畫素以紅(R)畫素行、綠(G)畫素行和藍(B)畫素行的方式排列。為了將電容感測電極的可見度(visibility)最小化，應使次電極圖案和顯示裝置的畫素的重覆間距匹配，所以PSUB_A =PRGBH 且PSUB_B =PRGBV 。
在上述實施例中，相鄰的次電極係形成群組。在其他實施例中，可為了調整電容感測元件的特性而改變次電極群組的形成方式，意即電容感測元件量測的電容隨著例如尺寸和位置之被感測物體特性而變。
為了說明上述之其他實施例，係使用基於介於感測電極和例如觸控物(stylus)或手指的被感測物體的電容量測(相對於感測電極之間的電容量測)做為考量的感測元件。上述次電極可以排列為如第1和2圖所示的格子圖案。當例如接地導電觸控物(stylus)的物體接近於其中之一的感測電極時，會增加感測電極與物體之間的電容值。第14圖係顯示觸控物(stylus)與單一次電極(single sub-electrode)之間的電容如何隨著觸控物(stylus)與位於垂直於次電極的軸線上的次電極的中心的相對位置變化。
當觸控物(stylus)朝著次電極移動時，電容值會增加。當觸控物(stylus)位於次電極的正上方時，電容值會達到峰值。在本例中，次電極的寬度約為0.1mm，而觸控物(stylus)的直徑為1.5mm。
鄰近的次電極相對於偏移一段距離之觸控物(stylus)位置的電容值會有類似的變化，其中偏移距離係對應於次電極的間隔。每一個感測電極可利用電性連接上述各別的次電極群組形成。之後，可利用計算群組中次電極的電容值的總和，得到感測電極與觸控物(stylus)之間的電容值變化，其中觸控物(stylus)與感測電極的中心係具有一相對位置。
第15圖顯示本發明一實施例之次電極群組，上述次電極群組不以鄰近的次電極群組為基礎，而以一組次電極替代，以得到想要的電容值。第15圖中的次電極係以相對於位於中心的次電極來編號，其中位於右側的次電極以正值標示，位於左側的次電極以負值標示。
中心位於次電極0的感測電極係利用連接次電極+3、-3、+19、-19、+20、-20、+22和-22形成。如第16圖所示，感測電極與觸控物之間的電容變化係依觸控物與次電極0的相對位置而定。
在第16圖中，曲線160表示觸控物位置的電容值目標曲線，而曲線162顯示利用第15圖所示的次電極群組量測的電容近似曲線。由上述可知，利用適當地將次電極分組的方式可實質上調整感測電極的特性。
為了感測一物體在一區域上方的位置，必須使用多重感測電極(multiple sense electrode)。第17圖係顯示為了形成一組感測電極，而使一些次電極群組可以彼此平行的方式設置。在本例中，感測電極的間距為次電極間距的30倍。因此，次電極的間距遠比感測解析度更為狹窄。感測電極的節距係決定感測解析度。另外，次電極群組彼此部分重疊。可以從第17圖中清楚地看出，每一個感測電極利用複數個次電極橫跨一定的寬度，且上述寬度大於感測電極之間的距離。
對於這種特定的次電極群組圖案和感測電極間距，可使次電極不需成為一個以上群組的一部分。
然而，在其他實施例中。可利用不同群組之間的次電極在時間多路傳輸(multiplex)或結合從次電極傳來的資料以在訊號處理階段形成虛擬群組之方式，使次電極可用於多重感測電極(multiple sense electrode)中。上述情形會在後續討論。這些量測表示次電極可為兩個不同感測電極的一部分，不是因為結合不同時間的次電極訊號以形成不同的感測電極訊號，就是因為利用訊號處理方式得到感測電極訊號(會於後續描述)。
第18圖係顯示如第17圖所示的三個鄰近的感測電極隨物體位置變化的電容量測結果。每一個感測電容的電容值曲線180a、180b和180c的形狀相同，但沿水平軸線位置偏移，其偏移量等於感測電容的間距。
經由編組次電極產生之隨物體位置變化的電容曲線的實施例係純粹用於說明。事實上，可由例如將感測電極得到的訊號的訊號雜訊比(signal to noise ratio)最大化或簡化轉換感測電極資料對物體位置需要的訊號處理等標準選擇電容曲線和編組次電極。
在編組次電極的實施例中，形成群組的次電極的圖案係呈中心對稱。然而其他實施例中，形成群組的次電極的圖案可不對稱。舉例來說，感測元件的區域上方的次電極群組的圖案具有變化是有益的。舉例來說，為了保證感測區域的邊緣被截斷的感測電極群組仍具有一致的性能，接近邊緣之次電極群組可使用不同的圖案。
可能會有一些不用於感測物體的次電極，這是因為上述次電極不包含在感測電極群組。雖然這些次電極不用於感測，但這些次電極仍可存在。這是為了要藉由使感測元件各處區域之電極圖案均一，而使感測電極的能見度降低。這些次電極可做為虛設電極。
如上所述，位於與顯示器結合的感測元件位置之均一且重覆的圖案係與顯示器相匹配。然而，為了最小化感測用的次電極量測時產生的任何干擾或破壞，應該電處理上述不使用的次電極。在大多數情形下，意謂上述不使用的次電極應連接至一低阻抗元件，舉例來說，上述不使用的次電極可以接地。
對於具有鄰近群組或沒有鄰近群組的次電極群組兩者而言，上述實施例係顯示利用例如金屬線或導線的導體做為次電極硬接線(hard wire)之間的連接，以將次電極連接成群組。在其他實施例中，可以經由一電容或允許電荷通過群組中次電極之間的其他電子元件，以間接耦接群組中的次電極。
另外，也可以連接虛設感測電極以虛擬方式形成群組的次電極。在本例中，群組中的次電極之間沒有直接的電性連接。可以從各別的次電極或次電極的小群組(較形成感測電極所需次電極數量少的次電極形成的群組)中得到替代資料，且上述替代資料可於訊號處理程序結合以得到可從次電極的全部群組資料表現的訊號。因此，重點為結合次電極的群組的訊號以形成感測電極的訊號，且可經由直接連接或訊號處理方式得到這種結合。因此，可排列上述元件，以使群組中並非所有次電極都直接連接在一起，且上述電極訊號的結合係至少一部分應用於訊號處理。
較佳可以同時量測次電極或次電極群組的電容值，以降低所有的量測時間。在其他實施例中，可用時間序列(time sequential)的方式量測次電極或次電極群組的電容值。
使用已存在之習知的排列結構做為上述感測電容的排列結構在此不做詳細描述。上述感測電容的排列結構不是用來感測一對電極之間的電容值，就是用來感測一電極和一接地觸控物之間的電容值，其中每一個感測電極對的一個電極係屬於每一個電極陣列。
本發明實施例係應用利用電容感測的觸控式感測輸入元件的電容值量測，特別是應用於例如主動式矩陣液晶顯示器(AMLCDs)或主動矩陣有機發光二極體顯示器(AMOLEDs)之陣列顯示器。
上述電極的節距較佳與次畫素節距(紅(R)、綠(G)、藍(B)次畫素的節距)相同。然而，上述電極的節距可與所有畫素的節距相同，每一個畫素均一影響。當然，有些顯示器可以沒有次畫素。舉例來說，彩色序列顯示器可以時序方式對不同色彩使用相同的畫素。
在一些實施例中，用以形成一條感測線的電極群組可延伸跨越大量數目的次電極。舉例來說，位於中心次電極線的每一側至少三個、五個或八個次電極。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定為準。
10a、10b．．．電極
20a、20b、30a、30b．．．筆直電極線
22a、22b、32a、32b．．．菱形部分
40．．．觸控物
60．．．部分的顯示裝置
62．．．共用電極
64．．．彩色濾光片層
68．．．Y感測電極排列結構
66．．．平面介電層
70．．．基板
72．．．X感測電極排列結構
74．．．偏光層-抗刮層
76．．．觸控物
80a、80b．．．水平B電極
84a、84b．．．垂直A電極
82a、82b、86a、86b．．．群組
50、52、54、110、112、114、116、160、162、180a、180b、180c．．．曲線
PSUB_A 、PSUB_B 、PRGBH 、PRGBV ．．．節距
第1圖為習知觸控式感測元件的電極的第一排列結構。
第2圖為另一習知觸控式感測元件的電極的第二排列結構。
第3圖為第2圖的一部分，其用以解釋第2圖排列結構的問題。
第4圖顯示輸入元件與觸控式感測元件如何互相作用，其用以解釋第2圖排列結構的問題。
第5圖係用以解釋第2圖排列結構的問題。
第6圖為可應用於本發明實施例之具有觸控式感測輸入元件的習知顯示裝置結構。
第7圖為本發明一實施例之觸控式感測元件的電極的第一排列結構。
第8圖為本發明一實施例之觸控式感測元件的電極的第二排列結構。
第9圖為第8圖的一部分，其用以解釋本發明的優點。
第10圖顯示輸入元件與觸控式感測元件如何互相作用，其用以解釋本發明的優點。
第11圖係用以解釋本發明的優點。
第12圖係定義本發明一實施例之感測電極的節距。
第13圖顯示本發明一實施例之感測電極的節距如何可與一彩色濾光片的排列結構匹配。
第14圖顯示介於觸控物和單一基板之間的電容如何隨觸控物與次電極的中心的距離變化。
第15圖顯示本發明一實施例之次電極群組，上述次電極群組不以鄰近的次電極群組為基礎。
第16圖為觸控物位置的電容目標曲線，以及利用第15圖所示的次電極群組量測的電容近似曲線。
第17圖顯示為了形成一組感測電極，而使如第15圖所示的一些次電極群組可以彼此平行的方式設置。
第18圖為利用第17圖的三個鄰近的感測電極的物體位置特性和電容的關係。
80a．．．水平B電極
84a．．．垂直A電極
82a、86a．．．群組

Claims (10)

  1. 一種具有觸控式感測輸入元件的顯示裝置，其包括具有複數個次畫素群組的一顯示畫素陣列或一顯示次畫素陣列，該顯示畫素陣列和該顯示次畫素陣列係共同定義各別的顯示畫素，該顯示裝置包括：一顯示層；一觸控式感測輸入元件，該觸控式感測輸入元件係使一觸控輸入至該顯示裝置，其中該觸控式感測輸入元件包括：一第一電極陣列和一第二電極陣列，該第一電極陣列和該第二電極陣列各自包含複數個電極群組，該些電極群組各自包含複數個次電極，其中在該第一電極陣列中的該些電極群組係與該第二電極陣列中的該些電極群組正交；以及其中該些次電極的間距與該顯示裝置的一畫素間距或一次畫素間距相等，其中該第一電極陣列和該第二電極陣列的其中之一或兩者的一些該些次電極係作為虛設電極，該虛設電極不用來得到任何的感測訊號，且其中該第一電極陣列或該第二電極陣列的該電極群組的該些次電極橫跨一寬度，且該寬度大於該第一電極陣列和該第二電極陣列的該電極群組之間的一距離，且其中該第一電極陣列或該第二電極陣列的該些次電極不呈中心對稱。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具有觸控式感測輸入元件的顯示裝置，其中從不同的該些次電極得到該不同的感測訊號。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之具有觸控式感測輸入元件的顯示裝置，其中該電極群組的該些次電極互相連接。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之具有觸控式感測輸入元件的顯示裝置，其中並非所有的該電極群組的該些次電極相互連接在一起，且實體電性連接在一起的該電極群組至少一部分用於訊號處理。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之具有觸控式感測輸入元件的顯示裝置，其中每一個該電極陣列包括複數個垂直電極線，沿著該電極線係具有複數個放大部分，該複數個放大部分之間具有一間距，且該間距對應至其他該電極陣列的該電極線的間距，在一個該電極陣列中的該複數個放大部分與其他該電極陣列的的該複數個放大部分的尺寸不同。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之具有觸控式感測輸入元件的顯示裝置，其中該放大部分為菱形。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之具有觸控式感測輸入元件的顯示裝置，其中該第一電極陣列和該第二電極陣列的間距相同。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之具有觸控式感測輸入元件的顯示裝置，更包括一彩色濾光片的結構。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之具有觸控式感測輸入元件的顯示裝置，其中該觸控式感測輸入元件更包括一玻璃基板，介於該第一電極陣列和該第二電極陣列之間，以及一抗刮塗層，位於該第二電極陣列上方，且該抗刮塗層位於該玻璃基板與該顯示層鄰近側的相對側。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之具有觸控式感測輸入元件的顯示裝置，其中該顯示層包括一液晶層。
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