TWI464641B

TWI464641B - 具觸控與近接感測功能的顯示器及具感應電極的顯示器結構

Info

Publication number: TWI464641B
Application number: TW101113409A
Authority: TW
Inventors: Chi Cheng Chen; Chao Chen Wang; Chih Hao Hu
Original assignee: Au Optronics Corp
Priority date: 2012-04-13
Filing date: 2012-04-13
Publication date: 2014-12-11
Also published as: US20130271396A1; US8878808B2; CN102707472B; CN102707472A; TW201342145A

Description

具觸控與近接感測功能的顯示器及具感應電極的顯示器結構

本發明係關於一種顯示器，尤指一種包含觸控與近接感測功能的顯示器。

液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display，LCD)及有機發光二極體(Organic light emitting diode，OLED)顯示裝置因具有外型輕薄、省電以及無輻射等優點，目前已被普遍地應用於多媒體播放器、行動電話、個人數位助理(PDA)、電腦顯示器(monitor)、或平面電視等電子產品上。此外，利用液晶顯示裝置或發光二極體顯示裝置進行觸控感應式的輸入運作也漸成流行，亦即，越來越多電子產品係使用具感應機制之液晶顯示裝置作為其輸入介面。對顯示裝置進行觸控的方式又可分為電阻式或電容式觸控。相較於電阻式觸控面板，電容式觸控面板因具有多點觸控而在操作上更為方便及多元化。

通常使用者在操作電阻式或電容式觸控面板時，必須透過手指直接接觸面板，其表面容易累積病菌，使得不同使用者之間會互相傳播病菌，例如在健身房中，使用觸控面板作為輸入機制的跑步機容易成為病菌傳播的媒介。而近接感測可以讓使用者未觸碰到感測模組表面，就可有指令輸入的效果，並且具有水平與垂直距離的感測功能，惟其感測的精度與電容式觸控面板相較，電容式觸控面板可能較容易達成高精準度的要求。

本發明之一實施例所要解決的技術問題包含提供一種具有具觸控與近接感測電極的顯示模組結構，這些電極結構可以提供予觸控與近接感測系統作為感測電極，本實施例係關於一種具觸控與近接感測電極的顯示模組結構，包含顯示模組及感測模組。感測模組係與顯示模組的堆疊設置，包含第一組感應電極及近接感應電極。第一組感應電極包含複數沿第一方向排列的第一感應電極及複數沿相異於第一方向之第二方向排列的第二感應電極。近接感應電極係設置於第一組感應電極的一側，並且與該第一組感應電極位於相異的平面。本實施例之顯示模組結構具有第一組感應電極與近接感測電極，這些電極結構可以提供予觸控與近接感測系統作為感測電極。

本發明之另一實施例所要解決的技術問題包含提供一種具觸控與近接感測功能的顯示器，使其具備近接感測以及觸控感測功能的優點，本實施例係關於一種具觸控與近接感測功能的顯示器，包含顯示模組及感測模組。顯示模組係用以顯示圖像，且感測模組係與該顯示模組堆疊設置，包含近接感應電極、第一組感應電極、觸控電路、近接電路及處理器。第一組感應電極包含複數第一感應電極，第一感應電極設置於近接感應電極的一側，用以於第一時段感應觸控輸入以提供二維類比觸控訊號，並於第二時段透過第一組感應電極中之四條第一電極搭配近接感應電極感應第一近接輸入以提供三維類比近接訊號，四條第一電極係選自該些第一感應電極，並且四條第一電極係於感測模組上定義出第一區域。觸控電路係電耦接於第一組感應電極的該些第一感應電極，用以於第一時段控制該些第一感應電極感應該觸控輸入，並接收第一組感應電極傳來的二維類比觸控訊號，並將第一組感應電極傳來的二維類比觸控訊號轉換為二維數位觸控訊號。近接電路係電耦接於該第一組感應電極的第一感應電極及近接感應電極，用以於第二時段控制四條第一電極與近接感應電極感應第一近接輸入，並接收四條第一電極傳來的三維類比近接訊號，並將第一組感應電極傳來的三維類比近接訊號轉換為三維數位近接訊號。處理器係電耦接於觸控電路及近接電路，用以根據該觸控電路傳來的二維數位觸控訊號及該近接電路傳來的三維數位近接訊號產生對應之指令。本實施例能夠感測近接輸入與觸控輸入，因此具有近接輸入與觸控輸入的優點，此外由於第一組感應電極採用分時多工的效果，在不同的時間點分別作為觸控感應電極以及近接感應電極，換言之觸控感應電極以及近接感應電極有部分共用，能夠節省電極佈設的空間。

本揭露特別以下述例子加以描述，這些例子僅係用以舉例說明而已，因為對於熟習此技藝者而言，在不脫離本揭示內容之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。在通篇說明書與申請專利範圍中時，除非內容清楚指定，否則「一」以及「該」的意義包含這一類敘述包括「一或至少一」該元件或成分。此外，如本揭露所用，除非從特定上下文明顯可見將複數排除在外，否則單數冠詞亦包括複數個元件或成分的敘述。而且，應用在此描述中與下述之全部申請專利範圍中時，除非內容清楚指定，否則「在其中」的意思可包含「在其中」與「在其上」。在通篇說明書與申請專利範圍所使用之用詞(terms)，除有特別註明，通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭露之內容中與特殊內容中的平常意義。某些用以描述本揭露之用詞將於下或在此說明書的別處討論，以提供從業人員(practitioner)在有關本揭露之描述上額外的引導。在通篇說明書之任何地方之例子，包含在此所討論之任何用詞之例子的使用，僅係用以舉例說明，當然不限制本揭露或任何例示用詞之範圍與意義。同樣地，本揭露並不限於此說明書中所提出之各種實施例。

在此所使用的用詞「實質上(substantially)」、「大約(around)」、「約(about)」或「近乎(approximately)」應大體上意味在給定值或範圍的20%以內，較佳係在10%以內。此外，在此所提供之數量可為近似的，因此意味著若無特別陳述，可以用詞「大約」、「約」或「近乎」加以表示。當一數量、濃度或其他數值或參數有指定的範圍、較佳範圍或表列出上下理想值之時，應視為特別揭露由任何上下限之數對或理想值所構成的所有範圍，不論該等範圍是否分別揭露。舉例而言，如揭露範圍某長度為X公分到Y公分，應視為揭露長度為H公分且H可為X到Y之間之任意實數。

此外，若使用「電(性)耦接」或「電(性)連接」一詞在此係包含任何直接及間接的電氣連接手段。舉例而言，若文中描述一第一裝置電性耦接於一第二裝置，則代表該第一裝置可直接連接於該第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地連接至該第二裝置。另外，若描述關於電訊號之傳輸、提供，熟習此技藝者應該可以了解電訊號之傳遞過程中可能伴隨衰減或其他非理想性之變化，但電訊號傳輸或提供之來源與接收端若無特別敘明，實質上應視為同一訊號。舉例而言，若由電子電路之端點A傳輸(或提供)電訊號S給電子電路之端點B，其中可能經過一電晶體開關之源汲極兩端及/或可能之雜散電容而產生電壓降，但此設計之目的若非刻意使用傳輸(或提供)時產生之衰減或其他非理想性之變化而達到某些特定的技術效果，電訊號S在電子電路之端點A與端點B應可視為實質上為同一訊號。

可了解如在此所使用的用詞「包含(comprising)」、「包含(including)」、「具有(having)」、「含有(containing)」、「包含(involving)」等等，為開放性的(open-ended)，即意指包含但不限於。另外，本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之申請專利範圍。

下文依本發明面板特舉實施例配合所附圖式作詳細說明，但所提供之實施例並非用以限制本發明所涵蓋的範圍。

請一併參考第1圖及第2圖，第1圖係為本發明第一實施例感測模組100之示意圖，第2圖係為第1圖中感測模組100之結構示意圖。感測模組100具備觸控與近接感測功能，近接感測可以例如是感測使用者在距離感測模組100一預定距離內的手勢(gesture)位置隨時間之變化，多半而言，進接感測可以產生水平方向與垂直方向的感測結果。如第1圖所示，感測模組100包含近接感應電極20、第一組感應電極10、多工器30、觸控電路40、近接電路50、處理器60、第一時脈訊號線C1、第一資料線D1、第二時脈訊號線C2、第二資料線D2、第一中斷訊號線Z1及第二中斷訊號線Z2。第一組感應電極10包含多條第一感應電極19，第一感應電極19可為任何幾何形狀之複數條沿x軸方向設置及沿y軸方向設置矩陣電極，且其材質可以是低阻值、高穿透率之材質(例如可以是銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物)，並設置於近接感應電極20的一側，用以於第一時段T1感應觸控輸入以提供二維類比觸控訊號，並於第二時段T2透過第一組感應電極10中之四第一電極12、14、16、18並搭配近接感應電極20感應第一近接輸入以提供三維類比近接訊號，且第一電極12、14、16、18選自第一組感應電極10的多條第一感應電極19之四條感應電極，並且第一電極12、14、16、18係於感測模組100上定義出第一區域90。此外，第一組感應電極10可於第二時段T2透過多工器30與近接電路50電性耦接，並在第一時段T1與近接電路50電性隔離。

多工器30之輸入端36係分別透過連接線102_1至102_M電耦接於第一組感應電極10的每一電極及近接感應電極20。觸控電路40係透過連接線104_1至104_M電耦接於多工器30之第一輸出端32，用以於第一時段T1控制第一組感應電極10感應觸控輸入，並於第一組感應電極10感應觸控輸入時接收多工器30傳來的二維類比觸控訊號，並將多工器30傳來的二維類比觸控訊號轉換為二維數位觸控訊號，其中二維類比觸控訊號可以例如第一組感應電極10的多條第一感應電極19所形成的多個感測點的類比感測值，二維類比觸控訊號可以例如第一組感應電極10的多條第一感應電極19所形成的多個感測點的類比感測值經過轉換後形成的對應的數位感測值。近接電路50係透過連接線106_1至106_M電耦接於多工器30之第二輸出端34及近接感應電極20，用以於第二時段T2控制第一電極12、14、16、18與近接感應電極20感應第一近接輸入，並於第一電極12、14、16、18感應第一近接輸入時接收多工器30傳來的三維類比近接訊號，並將多工器30傳來的三維類比近接訊號轉換為三維數位近接訊號，其中三維類比近接訊號可以例如是第一電極12、14、16、18傳來的個別的類比感測值，三維數位近接訊號可以例如是第一電極12、14、16、18傳來的個別的類比感測值經過轉換後對應的數位感測值。多工器30內係用以決定將接收到的訊號傳給觸控電路40或近接電路50。處理器60係透過控制線66電耦接於多工器30之選擇端38、觸控電路40及近接電路50，用以控制多工器30將第一組感應電極10於第一時段T1電耦接至觸控電路40並與近接電路50電性隔離，將第一電極12、14、16、18於第二時段T2電耦接至近接電路50並與觸控電路40電性隔離，及根據觸控電路40傳來的二維數位觸控訊號及近接電路50傳來的三維數位近接訊號產生對應之指令，對應之指令可以例如是將二維數位觸控訊號處理後，產生觸控輸入的觸控輸入位置及/或三維數位近接訊號經過處理後，產生近接輸入的近接輸入位置，其中觸控輸入位置通常為二維的座標以指示目前被觸控的位置，而近接輸入位置通常可為三微的座標以指示當前近接輸入與感測模組100之相對三維位置關係；對應之指令也可以是根據觸控輸入位置產生的單點/多點觸控指令(例如點擊確認、翻轉顯示畫面、放大顯示畫面、縮小顯示畫面)及/或根據近接輸入位置產生的單點/多點近接指令(例如點擊確認手勢、取消手勢、放大顯示畫面手勢、縮小顯示畫面手勢)。

如第2圖所示，第一感應電極19包含複數沿y軸方向陣列排列於第一平面P1的第一方向感應電極17_1，及複數沿x軸方向陣列排列於相異於第一平面P1的第二平面P2的第二方向感應電極17_2，近接感應電極20係設置於第二平面P2相對於第一平面P1之對側的第三平面P3。在第2圖中，第一平面P1、第二平面P2、第三平面P3係依序沿著z軸方向由上到下排列，然而本發明並不限制第一平面P1、第二平面P2、第三平面P3排列的次序，且第一方向感應電極17_1與第二方向感應電極17_2可位於同一平面，此外第一方向感應電極17_1與第二方向感應電極17_2的排列方向僅是舉例而言，並不限定為相互垂直。

第一時脈訊號線C1及第一資料線D1係電耦接於觸控電路40與處理器60之間，且第二時脈訊號線C2及第二資料線D2係電耦接於近接電路50與處理器60之間。第一時脈訊號線C1及第二時脈訊號線C2係用以傳輸時脈訊號，第一資料線D1係用以將二維數位觸控訊號自觸控電路40傳至處理器60，且第二資料線D2係用以將三維數位近接訊號自近接電路50傳至處理器60。又，第一中斷訊號線Z1係電耦接於觸控電路40與處理器60之間，用以於觸控電路40完成傳輸二維數位觸控訊號時通知處理器60，且第二中斷訊號線Z2係電耦接於近接電路50與處理器60之間，用以於近接電路50完成傳輸三維數位近接訊號時通知處理器60。

在第1圖中，第一區域90係為感測模組100上第一電極12、14、16、18所包圍的區域，感測模組100可感測使用者垂直於第一區域90並距離第一區域90一預定距離範圍內的近接輸入。此外，第一組感應電極10係用來感測觸控輸入，但第一組感應電極10中的第一電極12、14、16、18除了感應觸控輸入，還可配合近接感應電極20感應近接輸入。由於第一電極12、14、16、18兼具感測觸控與近接輸入的功能，故不需要在感測模組100第一電極12、14、16、18之位置上方或該些位置的內部再設置近接感應電極，因而降低感測模組100的厚度並節省感測模組100的元件數量。當第一電極12、14、16、18進行近接感測時，係可根據使用者的手指分別與第一電極12、14、16、18之間的相對距離，而計算出使用者的手指相對於感測模組100之三維座標。

當多工器30接收到來自第一組感應電極10的觸控訊號及來自第一電極12、14、16、18及近接感應電極20的近接訊號時，會判斷將觸控訊號傳至觸控電路40及將近接訊號傳至近接電路50，由於第一組感應電極10所感測到的觸控訊號係為類比訊號，且第一電極12、14、16、18及近接感應電極20所感測到的近接訊號也是類比訊號，之後觸控電路40會將接收到的類比的觸控訊號轉為數位的觸控訊號並傳至處理器60，且近接電路50會將接收到的類比的近接訊號轉為數位的近接訊號並傳至處理器60。處理器60接收到數位的觸控訊號及數位的近接訊號後，提供對應的指令。

在第一實施例感測模組100中，由於可偵測近接訊號，因此使用者在操作感測模組100時不必用手直接接觸感測模組100，因而減少習知技術中不同使用者之間互相傳染病菌的缺點。此外，因感測模組100同時具備觸控功能，因此當需要進行較精細的操作時，可以提升操作的精準度。例如使用小尺寸(3吋至4吋)的面板，當要輸入英文字母或注音符號時，精確的觸控輸入就可達到較精準的命令輸入效果。

請參考第3圖，第3圖係為第1圖之感測模組100切換於第一時段T1及第二時段T2之對應操作之示意圖。如第3圖中時序301、302所示，由於感測模組100可切換對應於第一時段T1的觸控操作及對應於第二時段T2的近接操作，例如高於60Hz的切換速率，因此感測模組100可以輪替地感測使用者的觸控輸入及近接輸入。然而以上60Hz的切換速率僅用以舉例，並非對本發明感測模組100的操作方式作進一步限定。此外，處理器60在第一時段T1及第二時段T2皆會進行多次偵測，並根據第一組感應電極10是否感應到觸控輸入來控制第一時段T1與第二時段T2的時間長度比例，時序301中第一時段T1及第二時段T2係設置為相同的時間長度比例，並交替切換，但第一時段T1及第二時段T2亦可以設置為不同的時間長度比例，如時序302所示。在時序302中，當感測模組100操作在第一時段T1時，若第一組感應電極10係感應到觸控輸入時，則延長第一時段T1至一特定的時間才切換至第二時段T2，或是延長第一時段T1直至第一組感應電極10沒有感應到觸控輸入為止，才由處理器60透過第一中斷訊號線Z1停止觸控電路40的操作，並切換至第二時段T2，進行近接電路50的操作；此外，當感測模組100係操作在第二時段T2時，若第一組感應電極10係感應到觸控輸入，則可提早第二時段T2切換至第一時段T1的時間。以上本發明第一時段T1及第二時段T2之間的切換方式僅用以舉例，而非限定。透過上述控制第一時段T1與第二時段T2的時間長度比例，可降低感測模組100的功率消耗，例如當使用者係長時間僅對感測模組進行觸控輸入，而不進行近接輸入時，近接電路50可以被關閉或進入休眠(sleep)模式以降低耗電，或當使用者係長時間僅對感測模組進行近接輸入，而不進行觸控輸入時，觸控電路40可以被關閉或進入休眠(sleep)模式以降低耗電。

請參考第4圖，第4圖係為本發明第二實施例感測模組400之示意圖。感測模組400與感測模組100的差別在於，感測模組400另包含第二組感應電極420。第二組感應電極420可為任何幾何形狀之複數條矩陣電極，且其材質可以是低阻值、高穿透率之材質，並電耦接於近接電路50，用以近接輸入，以提供三維類比近接訊號。透過第二實施例的設置，感測模組400上可具有僅用以感測近接輸入的近接區域94，亦即，若同時對近接區域94進行觸控輸入及近接輸入，近接區域94僅會感測近接輸入，而不會受到觸控輸入的影響，由於第二組感應電極420僅用以感測近接輸入，因此第二組感應電極420可以直接耦接到近接電路50而不需透過多工器30。

請參考第5A及5B圖，第5A圖係為本發明第三實施例感測模組500之示意圖，且第5B圖係為本發明第三實施例感測模組500之另一示意圖。第三實施例與第一實施例的差別在於，近接電路50還用以於第二時段T2控制三條第二電極22、24、26、28搭配近接感應電極20感應第二近接輸入，第二電極22、24、26、28係選自第一組感應電極10的多條第一感應電極19之另四條感應電極，且第二電極22、24、26、28定義出與第一區域90不重疊的第二區域92。當然，第一電極12、14、16、18與第二電極22、24、26、28，也可以都用來感應第一近接輸入，以達到較高的準確性。透過感測模組500中一併感應第一近接輸入及第二近接輸入的設置，處理器60可根據第一近接輸入與第二近接輸入產生對應之多點近接指令，因此使用者即使不直接接觸感測模組500，也可以使用不同的手勢來對感測模組100產生不同的輸入指令。此外，第二電極22、24、26、28與第一電極12、14、16、18可為斷開設置，例如第一電極12與第二電極22實質上係為二條不同的電極，但本發明亦可應用於第一電極12與第二電極22為同一條電極的設置。

此外，感測模組500的處理器60可根據搭配的電子裝置要顯示於感測模組500的影像資料從第一組感應電極10中選出不同的感應電極作為前述第一電極12、14、16、18及第二電極22、24、26、28的功能，亦即從第一組感應電極10中選出部分感應電極在第一時段T1進行觸控感應及在第二時段T2進行近接感應。例如將感測模組500應用在速食店電子點餐系統，當食物選單上僅有兩個選項時，感測模組500所顯示的畫面會如同第5A圖劃分為第一區域90及第二區域92；當食物選單更新為更多選項時，譬如六個選項，如第5B圖所示，感測模組500則自第一組感應電極10中選出更多的感應電極來形成六個區域，因此使用者可對六個區域內的選項進行獨立的操作或互動的操作，而所要形成的區域數量及所要選取作近接感應的感應電極數量並無限制。

請參考第6圖，第6圖係為本發明第四實施例整合第1圖感測模組100之顯示器600之示意圖。顯示器600具備觸控與近接感測功能，且顯示器600包含顯示模組601及感測模組100，顯示模組601係用以顯示圖像，且感測模組100係位於顯示模組601的一側或者與顯示模組601重疊設置。相似於第三實施例，顯示器600可根據搭配的電子裝置要顯示於顯示模組601的影像資料從第一組感應電極10中選出不同的感應電極以形成不同的區域進行近接感應，而所要形成的區域數量及所要選取作近接感應的感應電極數量並無限制。此外，本發明各實施例的各感測模組100、100、400、500、801、901、1001、1300、1400、1500皆可以與顯示器搭配，再此不另綴數。

顯示模組601會根據要顯示的影像資料定義出指令接收區塊602與非指令接收區塊603，而感測模組100上的第一區域90對應於顯示模組601之指令區塊602係全部或部分重疊，當感測到觸控輸入或近接輸入位於指令接收區塊602內時，顯示模組601根據指令接收區塊602所預先定義的命令改變顯示模組601之內容，當觸控命令係位於非指令接收區塊603內時，顯示模組601不因觸控命令產生對應的作動，舉例而言指令接收區塊602係顯示模組的各種選擇按鈕。亦即，顯示器600可根據要顯示的影像資料判斷出顯示模組601上哪些區塊係不用以感測觸控輸入或近接輸入，而將那些區塊定義為非指令接收區塊603。又，近接電路50還用以於第二時段T2根據顯示模組601顯示的內容自第一組感應電極10選出第一電極12、14、16、18，並控制第一電極12、14、16、18感應近接輸入，且第一電極12、14、16、18會在感測模組100上形成第一區域90，並且接收區塊602對於感測模組100的垂直投影與第一區域90全部或者部分重疊。

請參考第7A圖，第7A圖係為本發明第五實施例整合第5A圖感測模組500之顯示器700之示意圖。第五實施例與第四實施例的差別在於，在第五實施例中，感測模組500根據顯示模組601顯示的內容自第一組感應電極10選出第一電極12、14、16、18及第二電極22、24、26、28，並控制第一電極12、14、16、18及第二電極22、24、26、28感應近接輸入，且第一電極12、14、16、18及第二電極22、24、26、28會在感測模組500上形成第一區域90及第二區域92。顯示器700會在顯示模組601上定義二對應的指令接收區塊602來分別對應第一區域90及第二區域92，並且兩指令接收區塊602對於感測模組500的正投影分別與對應的第一區域90及第二區域92全部或者部份重疊。此外，若顯示器700在顯示模組601上定義出更多個指令接收區塊602，則感測模組500從第一組感應電極10選出更多感應電極來於其上劃分出對應的更多區域，以此類推。

透過第四實施例及第五實施例中定義指令接收區塊602，當使用者在進行近接輸入時，顯示器600、700不會將使用手的手位於非指令接收區塊603的動作誤判為使用者在非指令接收區塊603進行近接輸入，且透過第五實施例中定義多個指令接收區塊602，顯示器700可進行多點的近接感測，並可根據多點手勢來對顯示器700進行多元化的近接輸入，如第7B圖至7G圖所示。

第7B圖至7G圖係為本發明透過手勢對顯示器700進行近接輸入之示意圖，x、y、z分別為三維空間之三軸向，且指令接收區塊602_1、602_2、602_3、602_4係分別被四條電極所包圍而形成之區塊。相似於一般利用二手指(如拇指及食指)對小尺寸觸控面板進行多點觸控輸入，顯示器700亦可以感測使用者多點近接輸入，若顯示器700為大尺寸(如32吋以上)，則使用者以雙手進行多點近接輸入較為適合；若顯示器700為小尺寸(如10吋以下)，則使用者以二手指進行多點近接輸入較為適合。

在第7B圖至第7G圖中，使用者之左手係正對指令接收區塊602_1且與指令接收區塊602_1相距預定距離內，右手係正對指令接收區塊602_2且與指令接收區塊602_2相距預定距離內。透過第7B圖中將左手自接收區塊602_1內之座標點S1往外移動至接收區塊602_1內之座標點S3且實質上同時將右手自接收區塊602_2內之座標點S2往外移動至接收區塊602_2內之座標點S4，可對顯示器700輸入放大局部畫面之指令；透過第7C圖中將左手自接收區塊602_1內之座標點S1往內移動至接收區塊602_1內之座標點S3且實質上同時將右手自接收區塊602_2內之座標點S2往內移動至接收區塊602_2內之座標點S4，可對顯示器700輸入縮小局部畫面之指令；透過第7D圖中將右手自接收區塊602_2內之座標點S2沿Z軸方向遠離顯示器700但此時左手保持不動，可對顯示器700輸入景深向前之指令；透過第7E圖中將左手自接收區塊602_1內之座標點S1沿Z軸方向遠離顯示器700但此時右手保持不動，可對顯示器700輸入景深向後之指令；透過第7F圖中實質上同時將左手自接收區塊602_1內之座標點S1移動至指令接收區塊602_2內之座標點S3且實質上同時將右手自接收區塊602_2內之座標點S2移動至指令接收區塊602_3內之座標點S4，可對顯示器700輸入畫面順時針方向翻轉之指令；透過第7G圖中實質上同時將左手自接收區塊602_1內之座標點S1移動至指令接收區塊602_4之座標點S3且實質上同時將右手自接收區塊602_2內之座標點S2移動至指令接收區塊602_1內之座標點S4，可對顯示器700輸入畫面逆時針方向翻轉之指令。總之，透過第7B圖至第7G圖中不同的手勢，可以對顯示器700進行更多元化的近接輸入，然而本發明並不限定僅應用以上手勢對顯示器700進行近接輸入，亦可包含應用其他手勢對顯示器700進行近接輸入。

下文開始係多個具感應電極的顯示器結構之實施例。請參考第8圖，第8圖係為本發明第六實施例整合感測模組之顯示器架構之示意圖。如第8圖所示，顯示器結構800包含感測模組801及顯示模組802。若以液晶顯視器為例，顯示模組802包含背光模組830、第一偏光片(polarizer film)840、基板850、液晶層860、彩色濾光片870及第二偏光片880。背光模組830係用以產生背光，且第一偏光片840係設置於背光模組830之一側。基板850具有多個薄膜電晶體用以控制顯示模組802的各畫素的更新，基板850設置於第一偏光片840相對背光模組830之對側。液晶層860具有多個液晶分子，用以控制通過顯示模組802的各畫素光線的偏振角度，設置於基板850相對第一偏光片840之對側。彩色濾光片870設置於液晶層860相對基板850之對側，且第二偏光片880係設置於彩色濾光片870相對液晶層860之對側。感測模組801舉例而言具有與第2圖相同或相近的結構，詳言之，感測模組801包含第一感應電極19與近接感應電極20，第一感應電極19包含複數沿y軸方向陣列排列於第一平面P1的第一方向感應電極17_1，及複數沿x軸方向陣列排列於相異於第一平面P1的第二平面P2的第二方向感應電極17_2，近接感應電極20係設置於第二平面P2相對於第一平面P1之對側的第三平面P3。在第2圖中，第一平面P1、第二平面P2、第三平面P3係依序沿著z軸方向由上到下排列，然而本發明並不限制第一平面P1、第二平面P2、第三平面P3排列的次序，且第一方向感應電極17_1與第二方向感應電極17_2可位於同一平面，此外第一方向感應電極17_1與第二方向感應電極17_2的排列方向僅是舉例而言，並不限定為相互垂直。

感測模組801係與顯示模組802的堆疊設置，所謂堆疊設置係指感測模組801係設置於顯示模組802的一側，或者兩者之構件相互堆疊，感測模組801係還包含保護層810及玻璃層820。保護層810係設置於第一組感應電極10的一側，玻璃層820係設置於第一組感應電極10相對保護層810之對側，且近接感應電極20係設置於玻璃層820相對第一組感應電極10之對側，此外，舉例而言第一組感應電極10係形成於保護層810面向顯示模組802的表面上或者形成於玻璃層820的表面上，並且當第一組感應電極10係形成於保護層810面像顯示模組802的表面上時，玻璃層820可以選擇性設置。

詳言之，若第一組感應電極10係形成於玻璃層820的表面上時，近接感應電極20可以形成於玻璃層820另一表面上，因此感測模組801結構包含依序堆疊的保護層810、形成於玻璃層820的表面上的第一組感應電極10、玻璃層820以及形成於玻璃層820的另一表面上的近接感應電極20；若第一組感應電極10係形成於保護層810面向顯示模組802的表面上，並將近接感應電極20形成於玻璃層820面向該顯示模組802表面上時，則感測模組801整體結構包含依序堆疊的保護層810、形成於保護層810面向顯示模組802的表面的第一組感應電極10、玻璃層820及形成於玻璃層820面向該顯示模組802表面上的近接感應電極20；若第一組感應電極10係形成於保護層810面向顯示模組802的表面上，且事先將近接感應電極20貼合於一聚對苯二甲酸乙二酯層(請參考第9圖930)上，再將聚對苯二甲酸乙二酯層(請參考第9圖930)與感測模組801其他構件貼合，簡言之此實施例的結構包含依序堆疊的保護層810、形成於保護層810面向顯示模組802的表面第一組感應電極10、聚對苯二甲酸乙二酯層(請參考第9圖930)以及形成於聚對苯二甲酸乙二酯層(請參考第9圖930)表面上的近接感應電極20。透過顯示器架構800的設置，由於感測模組801同時包含第一組感應電極10及近接感應電極20，因此顯示器架構800的電極結構可以提供予觸控與近接感測系統作為感測電極。

請參考第9圖，第9圖係為本發明第七實施例整合感測模組之顯示器架構之示意圖。如第9圖所示，顯示器結構900與顯示器結構800的差別在於，感測模組901另包含聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)層930，設置玻璃層820相對第一組感應電極10之對側，且近接感應電極20係設置聚對苯二甲酸乙二酯層930相對玻璃層820之對側。透過顯示器架構900的設置，由於感測模組901同時包含第一組感應電極10及近接感應電極20，因此顯示器架構900可以提供予觸控與近接感測系統作為感測電極，因而降低整體體積。此外，顯示器架構900在製造時，可事先將近接感應電極20貼合於聚對苯二甲酸乙二酯層930上，再將聚對苯二甲酸乙二酯層930與玻璃層820貼合，亦即將近接感應電極20形成於聚對苯二甲酸乙二酯層930與第二偏光片880之間，因此在製程上較為簡便。

請參考第10圖，第10圖係為本發明第八實施例整合感測模組之顯示器架構之示意圖。如第10圖所示，顯示器結構1000與顯示器結構800的差別在於，感測模組1001除了包含玻璃層820，還包含玻璃層1020。玻璃層1020係設置於近接感應電極20相對玻璃層820之對側，亦即，近接感應電極20係設置於玻璃層820、1020之間。由於感測模組1001同時包含第一組感應電極10及近接感應電極20，因此顯示器架構1000可以提供予觸控與近接感測系統作為感測電極，而不需要在額外增加近接感測裝置，因而降低整體體積。此外，顯示器架構1000在製造時，可事先將近接感應電極20鍍在玻璃層1020上，再將玻璃層1020與玻璃層820貼合，因此在製程上較為簡便。

請參考第11圖，第11圖係為本發明第九實施例整合感測模組之顯示器架構之示意圖。如第11圖所示，顯示器結構1100與顯示器結構900的差別在於，近接感應電極20係形成於玻璃層820與聚對苯二甲酸乙二酯層930之間，而非形成於聚對苯二甲酸乙二酯層930與第二偏光片880之間，同理，顯示器架構1100在製造時，係事先將近接感應電極20貼合於聚對苯二甲酸乙二酯層930上，再將聚對苯二甲酸乙二酯層930與玻璃層820貼合，因此在製程上較為簡便。

請參考第12圖，第12圖係為本發明第十實施例整合感測模組之顯示器架構之示意圖。如第12圖所示，顯示器結構1200與顯示器結構800的差別在於，近接感應電極20係形成於彩色濾光片870與第二偏光片880之間，而非形成於玻璃層820與第二偏光片880之間。由於顯示器架構1200同時包含第一組感應電極10及近接感應電極20，因此顯示器架構1200可以提供予觸控與近接感測系統作為感測電極，因而降低整體體積。此外，顯示器架構1200在製造時，可事先將近接感應電極20濺鍍或沉積(或透過其他方式)形成在彩色濾光片870上，例如彩色濾光片870面向該第二偏光片880的表面上，再將彩色濾光片870設置於液晶層860與第二偏光片880之間，因此在製程上較為簡便。

請參考第13圖，第13圖係為本發明第十一實施例感測模組1300之示意圖。如第13圖所示，感測模組1300與感測模組100之差別在於，觸控電路40係為直接透過連接線104_1至104_M電耦接於第一組感應電極10的每一電極之設置，而非採用先將觸控電路40電耦接於多工器30，再將多工器30電耦接於第一組感應電極10的每一電極之設置。此外，多工器30之輸入端36係透過連接線102_1至102_M電耦接於第一組感應電極10的每一第一感應電極19，且多工器30之輸出端35係透過連接線106_1至106_M電耦接於近接電路50。透過對第十一實施例之多工器30進行控制，第一組感應電極10可於第二時段T2透過多工器30與近接電路50電性耦接，並在第一時段T1與近接電路50電性隔離。例如在第二時段T2開啟(導通)多工器30之內部開關，第一組感應電極10便會與與近接電路50形成電性耦接，且在第一時段T1關閉(斷開)多工器30之內部開關，第一組感應電極10便會與與近接電路50形成電性隔離。因此，當僅使用感測模組1300感測近接輸入時，可透過控制多工器30以避免感測模組1300一併感測到觸控輸入，而降低感測的準確性。

請參考第14圖，第14圖係為本發明第十二實施例感測模組1400之示意圖。如第14圖所示，感測模組1400與感測模組100之差別在於，近接電路50係為直接透過連接線106_1至106_M電耦接於第一組感應電極10的每一電極之設置，而非採用先將近接電路50電耦接於多工器30，再將多工器30電耦接於第一組感應電極10的每一電極之設置。此外，多工器30之輸入端36係透過連接線102_1至102_M電耦接於第一組感應電極10的每一電極，且多工器30之輸出端35係透過連接線104_1至104_M電耦接於觸控電路40。透過對第十二實施例之多工器30進行控制，第一組感應電極10係於第一時段T1透過多工器30與觸控電路40電性耦接，並在第二時段T2與觸控電路40電性隔離。例如在第二時段T2開啟多工器30之內部開關，第一組感應電極10便會與與觸控電路40形成電性耦接，且在第一時段T1關閉多工器30之內部開關，第一組感應電極10便會與與觸控電路40形成電性隔離。因此，當僅使用感測模組1400感測觸控輸入時，可透過控制多工器30以避免感測模組1400一併感測到近接輸入，而降低感測的準確性。

請參考第15圖，第15圖係為本發明第十三實施例感測模組1500之示意圖。如第15圖所示，感測模組1500與感測模組100之差別在於，感測模組1500並未包含多工器30，且觸控電路40、近接電路50係為分別直接透過連接線104_1至104_M、106_1至106_M電耦接於第一組感應電極10的每一電極之設置。觸控電路40之內部可設置判斷單元，以使觸控電路40僅接收屬於觸控輸入的訊號而不會接收屬於近接輸入的訊號，同理，近接電路50之內部亦可設置判斷單元，以使近接電路50僅接收屬於近接輸入的訊號而不會接收屬於觸控輸入的訊號。或者在近接電路50驅動第一組感應電極10時，禁能觸控電路40，相對地，在觸控電路40驅動第一組感應電極10時，禁能近接電路50，而使得觸控電路40與近接電路50能構在不同的時段分別透過第一組感應電極10來感應觸控輸入與近接輸入相較於感測模組100，感測模組1500整體上具有較小的整體面積。

透過本發明實施例提供之裝置與方法，感測模組100、400、500、801、901、1001、1300、1400、1500因同時具備近接感測功能及觸控功能，因此除了可避免手指因直接地觸碰感測模組100、400、500而導致細菌傳染，也可在進行較精細之輸入時使用者可轉為使用感測模組100、400、500的觸控功能提高精準度。此外，透過選取第一組感應電極10中的感應電極，可將感測模組100、400、500、801、901、1001、1300、1400、1500劃分為多個區域，例如第一區域90、第二區域92等，因此使用者亦可據以進行多點的近接輸入。又，顯示器架構800、900、1000、1100、1200因兼具觸控感測及近接感測的功能，而不需要在額外增加近接感測裝置，因而降低整體體積，且顯示模組架構900、1000、1100、1200在製程上較為簡便。另外，感測模組1300可提升感測近接輸入的準確性、感測模組1400可提升感測觸控輸入的準確性，且感測模組1500整體上具有較小的整體面積。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10．．．第一組感應電極

12、14、16、18．．．第一電極

17_1．．．第一方向感應電極

17_2．．．第二方向感應電極

19．．．第一感應電極

20．．．近接感應電極

22、24、26、28．．．第二電極

30．．．多工器

32．．．第一輸出端

34．．．第二輸出端

35．．．輸出端

36．．．輸入端

38．．．選擇端

40．．．觸控電路

50．．．近接電路

60．．．處理器

66．．．控制線

90．．．第一區域

92．．．第二區域

94．．．近接區域

100、400、500、801、901、1001、1300、1400、1500．．．感測模組

102_1至102_M、104_1至104_M、106_1至106_M．．．連接線

301、302．．．時序

420．．．第二組感應電極

600、700．．．顯示器

601．．．顯示模組

602、602_1、602_2、602_3、602_4．．．指令接收區塊

603．．．非指令接收區塊

800、900、1000、1100、1200．．．顯示器架構

802．．．顯示模組

810．．．保護層

820、1020．．．玻璃層

830．．．背光模組

840．．．第一偏光片

850．．．基板

860．．．液晶層

870．．．彩色濾光片

880．．．第二偏光片

930．．．聚對苯二甲酸乙二酯層

C1．．．第一時脈訊號線

C2．．．第二時脈訊號線

D1．．．第一資料線

D2．．．第二資料線

P1．．．第一平面

P2．．．第二平面

P3．．．第三平面

S1、S2、S3、S4．．．座標點

T1．．．第一時段

T2．．．第二時段

x、y、z．．．軸向

Z1．．．第一中斷訊號線

Z2．．．第二中斷訊號線

第1圖係為本發明第一實施例感測模組之示意圖。

第2圖係為第1圖中感測模組之結構示意圖。

第3圖係為第1圖之感測模組切換於第一時段及第二時段之對應操作之示意圖。

第4圖係為本發明第二實施例感測模組之示意圖。

第5A圖係為本發明第三實施例感測模組之示意圖。

第5B圖係為本發明第三實施例感測模組之另一示意圖。

第6圖係為本發明第四實施例整合第1圖感測模組之顯示器之示意圖。

第7A圖係為本發明第五實施例整合第5A圖感測模組顯示器之示意圖。

第7B圖至第7G圖係為本發明透過手勢對第7A圖顯示器進行近接輸入之示意圖。

第8圖係為本發明第六實施例整合感測模組之顯示器架構之示意圖。

第9圖係為本發明第七實施例整合感測模組之顯示器架構之示意圖。

第10圖係為本發明第八實施例整合感測模組之顯示器架構之示意圖。

第11圖係為本發明第九實施例整合感測模組之顯示器架構之示意圖。

第12圖係為本發明第十實施例整合感測模組之顯示器架構之示意圖。

第13圖係為本發明第十一實施例感測模組之示意圖。

第14圖係為本發明第十二實施例感測模組之示意圖。

第15圖係為本發明第十三實施例感測模組之示意圖。