TWI493395B - 多輸入觸控面板 - Google Patents

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Description

多輸入觸控面板
本發明關於一種觸控面板，且更特別的是關於一種新結構的觸控面板，該新結構複合地感應由於基板彎曲的壓力式觸控以及由於無關於基板彎曲之人體接觸與非接觸的輕觸，以藉此產生觸控訊號，並因此能夠辨識多點觸控點。
通常，觸控面板是一種輸入裝置，該輸入裝置附接在顯示裝置例如LCD(液晶顯示器)、PDP(電漿顯示面板)、OLED(有機發光二極體)以及AMOLED(主動式矩陣有機發光二極體)上，並當物體例如手指或筆接觸該觸控面板時產生相應於觸控點的訊號。該觸控面板非常廣泛地用於可攜式裝置、工業裝置、DID(數位資訊裝置)等等。
傳統的觸控面板以各種類型實現，例如電阻式、光學式以及靜電電容式。在它們之間，電阻式觸控面板的製造過程簡單且製造成本低廉，而最為廣泛使用。
第1圖顯示了電阻式觸控面板的範例。在第1圖中，該觸控面板包含第一基板3以及第二基板5，該第一基板3以及第二基板5在顯示裝置1上彼此面對面。透明的傳導材料例如ITO(氧化銦錫)被分別塗在該第一基板3的上表面以及該第二基板5的下表面上，以藉此形成透明傳導層7以 及9。多個電阻點11被提供在該第一基板3的上表面上，且雖然未示出，多個電阻點也相應地被提供在該第二基板5的下表面上。
如第1圖中所示，如果物體(例如觸控筆17)接觸該第二基板5的表面，則該第二基板5被彎曲，且形成在該第二基板5下部的傳導層9接觸了形成在該第一基板3上表面上的傳導層7。然後，將施加於該傳導層7以及9之間的電壓以在相應之電阻點11處獲得的一電阻值壓降，且由於該電阻值的改變而被偵測到的電壓藉由類比至數位(AD)轉換器13轉換成數位訊號。然後，該數位訊號被傳送到中央處理單元(CPU)15，然後，獲得該觸控點的座標值。此電阻式觸控面板被廣泛地使用，因為其製造過程簡單，且製造成本很低。
然而，該電阻式觸控面板應被配置成滿足該傳導層7以及9具有一致表面電阻值的條件，以根據該觸控面板上的觸控點位置而偵測電壓差。滿足這個條件十分地困難。此外，在塗佈該透明傳導材料的期間，所塗佈的透明傳導材料厚度應被嚴謹地控制。為了此原因，有導致製程成本上升的問題。此外，當該電阻式觸控面板被使用於長時數時，有低耐久性的問題，該低耐久性的問題是由於該第二基板5之該傳導層9特徵的逐漸改變而造成。因此，導致該傳導層9的損壞，因此產生位置解譯的錯誤。
該電阻式觸控面板具有另一個問題是，使用兩片基板3與5，且透明傳導材料例如ITO被塗在每個基板3或5的所有區域上。如果使用該兩片基板3與5，並將該透明傳導材料例如ITO塗在多層中，會降低該觸控面板的透明度，因此導致該顯示裝置1的低品質。
此外，傳統的電阻式觸控面板具有一些瑕疵，因為其不能 辨識在觸控面板上同時發生多個觸控點的多點觸控操作。例如，如果一個人在電子黑板上書寫，那個人的手的一側貼在該電子黑板上的情況，或如果許多人同時在電子黑板上書寫，該多點觸控操作可能發生。在此情況中，傳統的電阻式觸控面板不能辨識該多點觸控操作，或其可能錯誤地操作。
此外，當傳統的電阻式觸控面板藉由類比訊號偵測到觸控操作，需要昂貴的類比至數位(AD)轉換器13來將該類比訊號轉換成數位訊號。此類比至數位的訊號轉換過程帶來了時間的延遲。此外，該電阻式觸控面板需要校準，例如關於電阻點的零點調整。也有各種問題，傳統的電阻式觸控面板難以使用於大尺寸的顯示面板1的各種問題。
在不同類型的傳統觸控面板之中，有揭露了一種靜電電容式觸控面板，該靜電電容式觸控面板感應手指或電導體的輕觸，以因此產生觸控訊號。第2圖顯示了傳統的靜電電容式觸控面板。
在第2圖所描繪之該靜電電容式觸控面板的例子中，透明傳導層分別形成在透明基板10的上與下表面上，該透明基板10是由薄膜、塑膠或玻璃所構成，以及用以施加電壓的金屬端子12分別形成在該透明基板10的四個角落。該透明傳導層由ITO(氧化銦錫)或ATO(氧化銻銦)的透明金屬所形成。分別形成在該透明基板10之四個角落的該金屬端子12是藉由印刷低電阻率的傳導性金屬，例如銀(Ag)，而形成。電阻器網路分別形成在該金屬端子12的周圍。該電阻器網路形成在線性化圖案中，以在該透明傳導層的整個表面上均勻地傳輸控制訊號。保護薄膜被塗在包含該金屬端子12之透明傳導層的上面部分。
如果高頻率的交流電(AC)電壓被施加至該靜電電容式觸 控面板中的該金屬端子12，此電壓被散佈在該透明基板10的整個表面上。這裡，如果形成在該透明基板10上表面上的該透明傳導層被手指16或傳導物體輕輕地碰觸，則特定量的電流被吸收至該人體內，然後電流的改變被裝在控制器14中的電流感應器感測到。然後，該控制器14分別計算在該四個金屬端子12的電流量，以因此辨識觸控點。
由於該靜電電容式觸控面板使用輕觸模式，其壽命較長久。由於該靜電電容式觸控面板使用單片透明基板10，光的透明度較高。由於特別的金屬被塗在接觸該靜電電容式觸控面板的表面上，其強度較強。特別是，由於非有效區的寬度被限制在該觸控面板的邊緣部分中，優點是當該觸控面板與顯示裝置合併時，整體結構較纖薄。
然而，該靜電電容式觸控面板具有的缺點是，當以非導體(例如指甲、手套以及塑膠觸控筆)執行觸控操作時，不可能偵測到觸控位置。該靜電電容式觸控面板具有由雜訊(例如外部靜電)而導致錯誤操作的問題。
此外，由於該靜電電容式觸控面板使用微電流偵測模式，其需要昂貴的偵測器。此外，如同電阻式觸控面板的情況，該靜電電容式觸控面板具有需要校準(例如關於電阻點之零點調整)的問題，以及多點觸控操作不被辨識的問題。
為了解決傳統電阻式觸控面板以及傳統靜電電容式觸控面板之上述所提及的問題，本發明的目的是提供採 取新結構複合輸入模式的觸控面板，該新結構被配置成偵測輕觸輸入以及壓力式觸控輸入，該輕觸輸入是具有人體或諸如此類傳導特徵的觸控單元輕柔地接觸或接近該觸控面板，該壓力式觸控輸入以觸控單元(例如觸控筆或其他非導體)按壓第二基板。
本發明的另一個目的是提供採取新結構複合輸入模式的觸控面板，該新結構被配置成用以獲得與觸控單元種類以及觸控輸入類型無關的觸控訊號。
本發明仍有另一個目的是提供採取新結構複合輸入模式的觸控面板，該新結構被配置成用以對電容式觸控胞元以及壓力式觸控胞元都使用數位位置偵測訊號而獲得觸控訊號。
本發明仍有另一個目的是一種採取新結構複合輸入模式的觸控面板，該新結構快速並準確地執行訊號處理，且不需校準，例如零點調整。
本發明仍有另一個目的是一種採取新結構複合輸入模式的觸控面板，該新結構可辨識分別不同兩種觸控輸入的多點觸控操作。
本發明還有另一個目的是一種採取新結構複合輸入模式的觸控面板，該新結構可預防疊紋現象(moire phenomenon)，當該觸控面板裝設在該顯示裝置的上表面上時，該疊紋現象由於顯示裝置以及觸控面板的訊號線之間的 干擾而產生波浪狀圖案。
為了達到上述本發明的目的，提供了一種偵測觸控單元之接觸或接近的複合輸入式觸控面板，該觸控單元包括人體或物體，以因此產生相應於觸控位置的座標訊號，該複合輸入式觸控面板包含：由可傳遞光的材料所構成的第一基板30以及第二基板60，該第一基板30以及第二基板60藉由多個間隔物25彼此間隔；配置在該第一基板30或該第二基板60上並用以傳輸與接收位置偵測訊號的多個第一電容式訊號線32、多個第二電容式訊號線34以及多個第三電容式訊號線36；分別形成在分隔區域中的多個電容式觸控胞元31，該分隔區域藉由將該觸控面板上執行觸控操作的有效區100劃分成多個區域而形成，且該多個電容式觸控胞元31包含提供於每個分隔區域中的至少一個三端子電容式切換元件40以及觸控墊50，在該分隔區域中，柵極端子、輸入端子以及輸出端子分別連接至該第一電容式訊號線32、該第二電容式訊號線34以及該第三電容式訊號線36，該觸控墊50連接至該電容式切換元件40的該柵極端子，且該觸控墊50由導電材料構成；配置在該第一基板30或該第二基板60上並用以傳輸與接收位置偵測訊號的多個第一壓力式訊號線42以及多個第二壓力式訊號線44；分別形成於該分隔區域中的多個壓力式觸控胞元70，該分隔區域藉由將該有效區100劃分成多個區域而形成， 且該多個壓力式觸控胞元70包含在每個分隔區域中彼此分隔的第一傳導墊46以及第二傳導墊48，在該分隔區域中，當該第一傳導墊46以及該第二傳導墊48互相發生導通時，接收自該第一壓力式訊號線42的位置偵測訊號被傳送至該第二壓力式訊號線44；以及觸控位置偵測器80，該觸控位置偵測器80將位置偵測訊號分別施加至該第一電容式訊號線32以及該第一壓力式訊號線42，並根據各自電容式觸控胞元31中之該電容式切換元件40的狀態改變而接收來自該第三電容式訊號線36的位置偵測訊號，以及當各自的壓力式觸控胞元31中之該第一傳導墊46以及該第二傳導墊48互相發生導通時，接收來自該第二壓力式訊號線44的位置偵測訊號，以因此獲得觸控點的座標值。
較佳但並非必要地，該電容式觸控胞元31以及該壓力式觸控胞元70形成在該有效區100內彼此隔離的區域中。
較佳但並非必要地，該電容式觸控胞元31以及該壓力式觸控胞元70形成在該有效區100內的重複區域中。
較佳但並非必要地，該電容式觸控胞元31的該觸控墊50被預定區域切開，以及至少一該壓力式觸控胞元70的傳導墊形成在該切開區域中，以與該觸控墊50分隔。
較佳但並非必要地，該觸控面板裝設在顯示面板20的上表面上，該顯示面板20具有以矩陣圖案排列的單位像素，以及其中該電容式觸控胞元31以降低成相比於該顯示面 板20之單位像素的整數比例的解析度來配置，以及該第一電容式訊號線32、該第二電容式訊號線34以及該第三電容式訊號線36以延伸成相比於該顯示面板20之訊號線的整數比例的程度來排列。
較佳但並非必要地，該觸控面板裝設在顯示面板20的上表面上，該顯示面板20具有以矩陣圖案排列的單位像素，以及其中該壓力式觸控胞元70以與該顯示面板20之單位像素相同的解析度來配置，以及該第一壓力式訊號線42以及該第二壓力式訊號線44以與該顯示面板20之訊號線相同的程度來排列。
較佳但並非必要地，該觸控面板裝設在顯示面板20的上表面上，該顯示面板20具有以矩陣圖案排列的單位像素，以及其中該壓力式觸控胞元70以降低成相比於該顯示面板20之單位像素的整數比例的解析度來配置，以及該第一電容式訊號線32、該第二電容式訊號線34以及該第三電容式訊號線36以延伸成相比於該顯示面板20之訊號線的整數比例的程度來排列。
較佳但並非必要地，該觸控面板裝設在顯示面板20的上表面上，該顯示面板20具有以矩陣圖案排列的單位像素，以及其中擴散板90被提供於該顯示面板20以及該第一基板30之間。
較佳但並非必要地，該觸控面板裝設在顯示面板 20的上表面上，該顯示面板20具有以矩陣圖案排列的單位像素，以及其中該第一電容式訊號線32、該第二電容式訊號線34、該第三電容式訊號線36、該第一壓力式訊號線42以及該第二壓力式訊號線44分別關於該顯示面板20的訊號線而以斜線排列。
較佳但並非必要地，該觸控位置偵測器80更包含記憶體單元85，該記憶體單元85具有相應於該電容式觸控胞元31以及該壓力式觸控胞元70座標值的位址，以及其中如果分別從該第三電容式訊號線36以及該第二壓力式訊號線44接收位置偵測訊號，相應於該位置偵測訊號的該觸控胞元座標值被儲存於該記憶體單元85的相應位址中。
較佳但並非必要地，該第一傳導墊46以及該第二傳導墊48彼此相隔一距離配置在相等的基板上，以及該電容式觸控胞元31的該觸控墊50被配置在一基板上，該基板面對該第一傳導墊46以及該第二傳導墊48所配置之基板，以藉此接觸該第一傳導墊46以及該第二傳導墊48，以及當該觸控面板被觸控單元加壓時，以因此使該兩個傳導墊發生電導通。
較佳但並非必要地，該第一傳導墊46以及該第二傳導墊48被配置在互相面對的基板上，並彼此接觸，以因此當該觸控面板被觸控單元加壓時互相發生導通。
較佳但並非必要地，該第一傳導墊46以及該第二傳導墊48彼此相隔一距離配置在相等的基板上，以及透明的 傳導層62被配置在一基板上，該基板面對該第一傳導墊46以及該第二傳導墊48所配置之基板，以藉此接觸該第一傳導墊46以及該第二傳導墊48，以及當該觸控面板被觸控單元加壓時，以因此使該兩個傳導墊發生電導通。
較佳但並非必要地，該透明傳導層62被部分地形成，以覆蓋該基板上的至少一該壓力式觸控胞元70。
較佳但並非必要地，該第一傳導墊46以及該第二傳導墊48以相等斜線方向配置，以及該透明傳導層62以橫越該第一傳導墊46以及該第二傳導墊48的斜線方向而形成。
較佳但並非必要地，該第一傳導墊46以及該第二傳導墊48彼此相隔一距離配置在相等的基板上，以及該間隔物25包含充電間隔物25c，該充電間隔物25c的一端固定至一基板，該基板面對該第一傳導墊46以及該第二傳導墊48所配置的基板，以及該充電間隔物25c的另一端被配置成離該第一傳導墊46以及該第二傳導墊48一段距離，以及具有接觸該第一傳導墊46以及該第二傳導墊48的傳導層65，以因此使該兩個傳導墊發生電導通。
較佳但並非必要地，該第一傳導墊46以及該第二傳導墊48以不均勻的形狀而形成，在該形狀中，凹面部分52以及凸面部分54分別是連續的，以及在每個壓力式觸控胞元70中的該第一傳導墊46以及該第二傳導墊48被配置成分別與該凹面部分52以及該凸面部分54互相齒嚙合。
較佳但並非必要地，該壓力式觸控胞元70被配置，使得該第一傳導墊46連接至該第一壓力式訊號線42，以及該第二傳導墊48連接至該第二壓力式訊號線44。
較佳但並非必要地，該壓力式觸控胞元70更包含至少一壓力式切換元件41，該壓力式切換元件41裝設在該第一壓力式訊號線42以及該第一傳導墊46之間，或在該第二壓力式訊號線44以及該第二傳導墊48之間。
較佳但並非必要地，多個壓力式輔助訊號線49被配置在該第一基板30或該第二基板60中，以及該壓力式切換元件41是三端子切換元件，其柵極端子連接至其中一個該壓力式輔助訊號線49，以及該壓力式切換元件41被經由該壓力式輔助訊號線49施加的訊號打開/關閉。
較佳但並非必要地，該壓力式觸控胞元70更包含第一切換元件41a以及第二切換元件41b，該第一切換元件41a裝設在該第一壓力式訊號線42以及該第一傳導墊46之間，該第二切換元件41b裝設在該第二壓力式訊號線44以及該第二傳導墊48之間。
較佳但並非必要地，多個壓力式輔助訊號線49被配置在該第一基板30或該第二基板60中，且該第一壓力式切換元件41a以及該第二壓力式切換元件41b是三端子切換元件，其柵極端子連接至其中一個該壓力式輔助訊號線49，以及該第一壓力式切換元件41a以及該第二壓力式切換元件41b 被經由該壓力式輔助訊號線49施加的訊號打開/關閉。
較佳但並非必要地，該電容式觸控胞元31更包含電容式輔助切換元件40a，該電容式輔助切換元件40a裝設於該第一電容式訊號線32以及該電容式切換元件40之間。
較佳但並非必要地，多個電容式輔助訊號線37被配置在該第一基板30或該第二基板60中，以及該電容式輔助切換元件40a是三端子切換元件，其柵極端子連接至其中一個該電容式輔助訊號線37，以及該電容式輔助切換元件40被經由該電容式輔助訊號線37施加的訊號打開/關閉。
較佳但並非必要地，多個第一電容式輔助訊號線37a以及多個第二電容式輔助訊號線37b被配置在該第一基板30或該第二基板60中，以及該電容式輔助切換元件40a是三端子切換元件，其柵極端子連接至其中一個該第一電容式輔助訊號線37a，以及該電容式輔助切換元件40a被經由該第一電容式輔助訊號線37a施加的訊號打開/關閉，以及其中電容器55進一步連接於該電容式切換元件40的該柵極端子以及該第二電容式輔助訊號線37b之間。
較佳但並非必要地，參考時間測量胞元120被進一步形成於該第一基板30或該第二基板60中，除了該觸控墊被移除之外，該參考時間測量胞元120以如同該電容式觸控胞元31的相同方式被配置。
較佳但並非必要地，該參考時間測量胞元120被 形成在該第一基板30或該第二基板60的非有效區中。
較佳但並非必要地，該電容式觸控胞元31或該壓力式觸控胞元70被單獨地裝設在該有效區100的一部分中。
較佳但並非必要地，只有該電容式觸控胞元31被單獨地裝設在該有效區100的一部分中，以及該電容式觸控胞元31被形成在該第一基板30的上表面上，以及其中面對只有該電容式觸控胞元31被單獨裝設之區域的該第二基板60被移除。
較佳但並非必要地，透明絕緣層被塗佈在該電容式觸控胞元31表面上只有該電容式觸控胞元31被單獨裝設的區域。
較佳但並非必要地，多個壓力式輔助訊號線49被配置在該第一基板30或該第二基板60中，以及該壓力式觸控胞元70更包含三端子壓力式切換元件41，其輸入端子以及輸出端子分別連接至該第一壓力式訊號線42以及該第二壓力式訊號線44，以及其中每個壓力式觸控胞元70中該兩個傳導墊46以及48的其中一個連接至該壓力式切換元件41的該柵極端子，以及每個壓力式觸控胞元70中該兩個傳導墊46以及48的另外一個連接至其中一個該壓力式輔助訊號線49。
較佳但並非必要地，訊號攔截切換元件41c進一步連接至該壓力式切換元件41三端中的任何一端。
較佳但並非必要地，多個訊號攔截柵極訊號線 49c被進一步配置於該第一基板30或該第二基板60中，以及該訊號攔截切換元件41c是三端子切換元件，其柵極端子連接至其中一個該訊號攔截柵極訊號線49c，以及該訊號攔截切換元件41c被經由該訊號攔截柵極訊號線49c施加的訊號打開/關閉。
根據本發明採用複合輸入模式的觸控面板，使用其中的電容式觸控胞元以及壓力式觸控胞元，以因此偵測與觸控單元種類與觸控輸入類型無關的兩種類型之觸控輸入。
根據本發明之該觸控面板的結構相似於薄膜電晶體(TFT)基板的結構，該薄膜電晶體基板的產品可靠性以及大量生產力在液晶顯示器(LCD)或主動式矩陣有機發光二極體(AMOLED)的製程中被證實，雖然實際的功能與作用彼此不同。因此，顯示裝置(例如該LCD或AMOLED)的製程可用於製造採用根據本發明之該複合輸入模式的該觸控面板。因此，製造成本大大地減低，確保了更穩定的製程，以及高產品可靠性被預期。此外，都可使用數位訊號偵測兩種不同的觸控輸入，以因此達到非常快的訊號處理，並不需零點校準程序。此外，驅動積體電路(ICs)可關於該兩種不同的觸控輸入而被整合，以因此使產品更纖薄。因此，採用根據本發明之複合輸入模式的該觸控面板可被用於大尺寸的顯示裝置、可攜式裝置的顯示器，等等，無關於應用的種類。
此外，根據本發明，電容式觸控胞元以及壓力式觸控胞元可被裝設在有效區中的重複區域中，以藉此在該有效區適當位置之任何點處提供有效偵測兩種不同觸控輸入的效果。
此外，根據本發明，各自的觸控胞元以相應於顯示裝置單位像素的解析度而配置，以藉此使用該顯示裝置製程的一部分，以製造觸控面板，以及藉此提供預防疊紋現象的效果，該疊紋現象顯示被訊號線干擾的疊紋圖案。
此外，根據本發明，擴散板被裝設在顯示面板以及第一基板之間，以藉此提供提供預防疊紋現象的效果，當觸控面板裝設在顯示裝置的上表面上時，該疊紋現象由於訊號線的干擾而發生。
此外，根據此發明，訊號線以斜線方向而被分別配置，使得顯示裝置的訊號線與觸控面板的訊號線彼此橫越，以因此提供預防疊紋現象的效果，該疊紋現象由於該訊號線的干擾而發生。
此外，根據此發明，第一傳導墊以及第二傳導墊被分別配置在彼此面對面的基板上，以及該兩個傳導墊互相接觸以當發生壓力式觸控時發生電導通，以藉此不需使用傳導單元以使該兩個傳導墊發生電導通，以及提供大大地提升觸控面板透明度的效果。
此外，根據此發明，透明傳導層被分隔並形成， 以覆蓋一或更多的壓力式觸控胞元，以藉此提供提升觸控面板透明度的效果，以及電隔離每個壓力式觸控胞元，以因此使觸控面板能夠辨識多點觸控輸入。
此外，根據此發明，壓力式觸控胞元的傳導墊以及透明傳導層分別以斜線方向形成，以彼此橫越，以藉此提供獲得穩定觸控訊號的效果，雖然該透明傳導層並非精確地校直的。
此外，根據此發明，由於壓力式觸控胞元的兩個傳導墊被多個充電間隔物電導通，第二基板不需要過度地薄，以藉此提供大大地提升該第二基板耐久性以及電隔離壓力式觸控胞元的效果，以因此使觸控面板能夠辨識多點觸控輸入。
此外，根據此發明，由於在使用充電間隔物的例子中，兩個傳導墊被配置以彼此齒嚙合，該充電間隔物不需要被精確地配置在壓力式觸控胞元中，以及該充電間隔物的數量被大大減低。
此外，根據此發明，至少一壓力式切換元件被裝設在壓力式觸控胞元中，以藉此提供預防訊號回流以及電隔離每個壓力式觸控胞元的效果，因此使觸控面板能夠辨識多點觸控輸入。
此外，根據此發明，輔助切換元件被裝設在電容式觸控胞元中，以因此提供預防訊號間互相干擾以及使觸控 面板能夠更穩定辨識多點觸控輸入的效果。
此外，根據此發明，電容器被額外地裝設在電容式觸控胞元中，以藉此能夠適當選擇該電容器的電容，以及，以因此提供控制該電容式觸控胞元之輸出波形下降斜率的效果，該輸出波形下降斜率取決於所加入之電容器與由手指所創造出虛擬電容器之間的電荷分享效應。
此外，根據此發明，除了觸控墊被移除之外，以與電容式觸控胞元相同方式配置的參考時間測量胞元被形成在基板上，較佳的是，形成在該基板中的非有效區上，當沒有觸控訊號在該電容式觸控胞元中時，藉此由於導線電阻以及寄生電容而提供輕易地抓住波形特徵的效果。
此外，根據此發明，只有電容式觸控胞元或壓力式觸控胞元被裝設在有效區的一部分，以藉此提供部分提高觸控胞元解析度以及在該電容式觸控胞元的例子中提高偵測敏感度的效果。
此外，根據此發明，在壓力式觸控胞元分別配置用以根據壓力式切換元件的狀態改變而偵測壓力式觸控輸入的例子中，藉由使用訊號攔截切換元件而電隔離各自的每個壓力式觸控胞元，以因此提供使觸控面板能夠更穩定地辨識多點觸控輸入的效果。
CPU、15‧‧‧中央處理單元
AUX、DC、DP、GC、GP、SC、SP‧‧‧訊號
1‧‧‧顯示裝置
3、5、30、60‧‧‧基板
7、9、62、65‧‧‧傳導層
10‧‧‧透明基板
11‧‧‧電阻點
12‧‧‧金屬端子
13‧‧‧類比至數位(AD)轉換器
14‧‧‧控制器
16、26‧‧‧手指
17‧‧‧觸控筆
20‧‧‧顯示面板
25、25a、25b、25c‧‧‧間隔物
28‧‧‧有源層
29‧‧‧歐姆接觸層
31、70‧‧‧觸控胞元
32、34、36、37、37a、37b、42、44、49、49c‧‧‧訊號線
39‧‧‧連接點
40、40a、41、41a、41b、41c‧‧‧切換元件
45、47‧‧‧柵極絕緣層
46、48‧‧‧傳導墊
50‧‧‧觸控墊
51‧‧‧平化層
52‧‧‧凹面部分
54‧‧‧凸面部分
55‧‧‧電容器
56‧‧‧柵極端子
57‧‧‧源極端子
58‧‧‧漏極端子
80‧‧‧觸控位置偵測器
81‧‧‧驅動積體電路
82‧‧‧計時控制器
83‧‧‧訊號處理器
85‧‧‧記憶體單元
90‧‧‧擴散板
100‧‧‧有效區
110‧‧‧框架
120‧‧‧參考時間測量胞元
本發明的上述與其他目的以及優點將藉由描述較佳具體實施例並參考伴隨的圖式而變得更加地明顯，其中：第1圖是傳統電阻式觸控面板的剖面圖；第2圖是傳統靜電電容式觸控面板的透視圖；第3圖是顯示根據本發明之觸控面板的外部結構的分解透視圖；第4圖是根據本發明之觸控面板的基本結構的示意圖；第5圖是概念上顯示使用人體靜電電容之系統的示意圖；第6圖是顯示第一基板中配置觸控胞元之範例的平面圖；第7圖是顯示根據本發明具體實施例之觸控面板的橫剖面圖；第8圖是顯示第4圖具體實施例中辨識觸控訊號之範例的波形圖；第9圖是顯示根據本發明具體實施例之記憶體單元範例的概念區塊圖；第10圖是顯示其中透明傳導層分別形成在分隔區域中之範例的平面圖；第11圖是顯示其中透明傳導層分別形成在分隔區域中之另一個範例的平面圖；第12圖是顯示其中透明傳導層分別形成在分隔區域中之又另一個範例的平面圖；第13圖是顯示其中充電間隔物應用在本發明中之範例的 橫剖面圖；第14圖是顯示其中在第13圖具體實施例中第二基板已被壓下之狀態的橫剖面圖；第15圖是顯示壓力式觸控胞元中兩個傳導墊之配置範例的平面圖；第16圖是示意性地顯示該壓力式觸控胞元之另一個範例的組成圖；第17圖是示意性地顯示該電容式觸控胞元之另一個範例的組成圖；第18圖是顯示第17圖具體實施例中辨識觸控訊號之範例的波形圖；第19圖是顯示參考時間測量胞元之範例的前視圖；第20圖是顯示觸控面板之範例的組成圖，該觸控面板包含與第17圖具體實施例不同的壓力式觸控胞元；第21圖是顯示觸控面板之另一個範例的組成圖，該觸控面板包含與第17圖具體實施例不同的壓力式觸控胞元；第22圖是顯示觸控面板之範例的組成圖，該觸控面板包含與第17圖具體實施例不同的電容式觸控胞元；第23圖是顯示辨識第22圖具體實施例中觸控訊號之範例的波形圖；第24圖是顯示只有該電容式觸控胞元裝設在部分有效區中之範例的組成圖； 第25圖是顯示壓力式觸控胞元之另一個範例的組成圖；第26圖是顯示觸控面板之範例的組成圖，該觸控面板包含與第25圖具體實施例不同的壓力式觸控胞元；第27圖是顯示觸控面板之另一個範例的組成圖，該觸控面板包含與第25圖具體實施例不同的壓力式觸控胞元；以及第28圖是顯示仍為觸控面板之另一個範例的組成圖，該觸控面板包含與第25圖具體實施例不同的壓力式觸控胞元。
通常根據本發明，該最佳運動裝置包括一導軌及一導軌托架以滑動方式安裝於其上。該導軌包括一長形導軌托架，一支柱，及一穩定支撐構件。請參考第1圖與第2圖，運動裝置10包括一導軌12及一導軌托架14。導軌12包括一長形導軌構件16，其一端連接至一支柱20。穩定支撐構件17最好係安裝至導軌12，以限制運動裝置10之橫向移動。
在下文中，根據本發明較佳具體實施例的觸控面板將參照伴隨的圖式而被描述。
首先，本發明關於一種裝設在顯示裝置(例如LCD、PDP、OLED以及AMOLED)上方的觸控面板或單獨使用的觸控面板。根據本發明的該觸控面板可偵測靜電電容式(下文中可被稱為電容式)觸控輸入(或輕觸輸入)以及壓力式觸控輸入，在該靜電電容式觸控輸入中，手指或具有類似於該手指傳導特徵之觸控單元的接觸或接近被偵測，以因此獲得觸控訊號，在該壓力式觸控輸入中，兩片基板藉由觸控單元的觸控壓力而互相接觸，以因此獲得觸控訊號。此外，根據本發明的該觸控面板是複合輸 入模式的觸控面板，其可辨識多點觸控輸入。為了此目的，根據此發明之複合輸入模式的該觸控面板包含基本上分別不同之兩種類型的觸控胞元。該兩種類型觸控胞元的其中之一是具有三端子切換元件以及觸控墊的電容式觸控胞元，該觸控墊連接至該切換元件的柵極端子，以及該兩種類型觸控胞元的另一種是包含兩個傳導墊的壓力式觸控胞元，該傳導墊彼此相距一距離而被配置。
該電容式觸控胞元形成在該分隔區域中，該分隔區域是藉由將觸控面板中的有效區劃分成多個區域而形成，在該觸控面板中，實際的觸控是在該有效區上進行。三端子電容式切換元件以及連接至該電容式切換元件之柵極端子的觸控墊被配置在每個分隔區域中，以因此構成單位電容式觸控胞元。該電容式切換元件的柵極端子、源極端子(下文中可指稱為「輸入端子」)以及漏極端子(下文中可指稱為「輸出端子」)分別連接至第一電容式訊號線、第二電容式訊號線以及第三電容式訊號線。此外，如果該電容式切換元件的狀態藉由虛擬靜電容量改變，該虛擬靜電容量是當手指或具有類似於該手指之傳導特徵的觸控單元輕輕地接觸或接近該觸控墊而產生，則該觸控面板偵測該電容式切換元件的狀態，以藉此獲得觸控訊號。
該壓力式觸控胞元也形成在該分隔區域中，該該分隔區域是藉由將觸控面板中的有效區劃分成多個區域而形成，在該觸控面板中，實際的觸控是在該有效區上執行。以成對且彼此相隔一段距離而配置的第一傳導墊以及第二傳導墊被配置在每個分隔區域中，以因此構成單位壓力式觸控胞元。該第一傳導墊以及該第二傳導墊分別連接至第一壓力式訊號 線以及第二壓力式訊號線。此外，當構成觸控面板的兩片基板以觸控單元(例如觸控筆)而彼此接觸時，該第一傳導墊以及該第二傳導墊發生電導通，以因此獲得觸控訊號。
根據本發明，分別兩種不同類型的觸控胞元具有如上所述的基本結構。根據本發明各種具體實施例之觸控胞元的更細節結構將參照伴隨的圖式而更細節地描述於如下。同時，在下面將描述的具體實施例的例子中，切換元件可被薄膜電晶體(TFT)取代。因此，該切換元件以及該TFT是以相等的元件符號所指出。
第3圖是根據本發明之觸控面板的外部結構的分解透視圖。參見第3圖，根據本發明的觸控面板裝設在顯示裝置20的上表面上，其中第一基板30以及第二基板60面向彼此。該第一基板30以及該第二基板60是由傳遞光的材料所構成，例如透明玻璃、薄膜以及塑膠。驅動積體電路(IC)81是以COF(薄膜覆晶)或COG(玻璃覆晶)形式而裝設在該第一基板30或該第二基板60的邊緣部分中。或者，該驅動IC 81可使用低溫多晶製程而裝設在多晶矽(P-Si)結構中的面板中。該驅動IC 81是用以將偵測訊號以及柵極訊號施加至稍後將描述的訊號線或從該訊號線獲得位置偵測訊號以及柵極訊號的積體電路。此外，根據本發明的較佳具體實施例，擴散板90進一步被裝設在該顯示裝置20以及該第一基板30之間，其將在稍後描述。
同時，第3圖的具體實施例已描述了關於該第一基板30以及該第二基板60裝設在該顯示裝置20上表面上的例子，但該兩個基板可裝設在該顯示裝置20中。例如，在LCD的例子中，該第一基板30以及該第二基板60在液晶面板上形成薄片，在該液晶面板中，TFT基板以及彩色濾光片基 板被聯合，然後裝設在BLU(背光模組)外罩中。在此例子中，根據此發明的該觸控面板可嵌在該顯示裝置20內部中。
第4圖是根據本發明之觸控面板的基本結構的示意圖。參見第4圖，電容式觸控胞元31以及壓力式觸控胞元70分別以矩陣形式而配置在觸控面板的有效區100內，在該觸控面板上，實際的觸控被執行。雖然在所繪示的範例中，該電容式觸控胞元31是以2*2解析度配置，以及該壓力式觸控胞元70是以4*4解析度配置，但這只是用以幫助理解此發明的範例。事實上，該各自的觸控胞元以較大的解析度配置。
該電容式觸控胞元31以及該壓力式觸控胞元70可被形成在該有效區內彼此隔離的區域中。因此，如果該兩個觸控胞元31以及70以彼此隔離的形式而形成，當形成該觸控胞元時，墊可被裝設在較大的區域中，且將該墊連接至訊號線的程序變得簡單。在此例子中，只有選自壓力式觸控輸入以及輕觸輸入兩者的觸控輸入不得不在該有效區100上適當的預定點處被偵測。然而，將該電容式觸控胞元31以及該壓力式觸控胞元70形成在該有效區內彼此隔離的區域中之例子在劃分觸控輸入區域的使用中非常地有用。
根據本發明的另一個具體實施例，如同第4圖中所繪示，該電容式觸控胞元31以及該壓力式觸控胞元70被重複地形成在該有效區的至少一部分區域中。電容式觸控胞元31被形成在第4圖中覆蓋四個壓力式觸控胞元70的區域中。因此，如果該兩個觸控胞元31以及70被形成在重複區域中，兩個觸控輸入可在該有效區100上適當的任何點處被有效地偵測。當然第4圖不過是本發明的具體實施例。如同稍後將提供細節描述的第24圖具體 實施例的例子中，有些電容式觸控胞元31或有些壓力式觸控胞元70可獨立地裝設在該有效區100上。
首先，參見第4圖，將描述該電容式觸控胞元31的基本結構。
在該第一基板30或該第二基板60上配置了用以傳輸以及接收位置偵測訊號的多個第一電容式訊號線32、第二電容式訊號線34以及第三電容式訊號線36。在所描繪的具體實施例中，該第一電容式訊號線32以橫向裝上電線，且該第二電容式訊號線34以及該第三電容式訊號線36以縱向裝上電線，但此只是本發明的具體實施例。該各自的訊號線可在基板裝上而不管電線裝上的方向，例如縱向、橫向以及斜線方向。
該電容式觸控胞元31的基本結構示於第4圖中。每個電容式觸控胞元31包含至少一三端子電容式切換元件40以及觸控墊50。該電容式切換元件40想要地由TFT形成。每個電容式觸控胞元31之該電容式TFT40的柵極端子連接至該第一電容式訊號線32，以及如同所描繪的，其輸入端子以及該輸出端子分別連接至該第二電容式訊號線34以及該第三電容式訊號線36,。由電導體構成的觸控墊50連接至該電容式TFT 40的該柵極端子。
該柵極端子藉由虛擬靜電容量打開/關閉該切換元件，該虛擬靜電容量是藉由人體或具有觸控單元的接觸或接近而產生，該觸控單元具有類似於人體的傳導特性。更細節地，觸控位置偵測器80將位置偵測訊號施加至該第一電容式訊號線32以及該第二電容式訊號線34，並當該電容式TFT 40被在該觸控墊50中產生的虛擬靜電容量打開時接收來自該第三電容式訊號線36的位置偵測訊號，以因此偵測觸控位置。然而，這種訊號輸入/輸出模式不過是此發明的具體實施例。換言之，位置偵測訊號可經由在 該三個電容式訊號線32、34以及36之中的一個電容式訊號線傳送以及接收，柵極訊號可經由該三條電容式訊號線32、34以及36之中的另一個電容式訊號線施加至該電容式TFT 40的該柵極端子，以及阻抗訊號可經由該三個電容式訊號線32、34以及36之中的其餘電容式訊號線施加至該電容式TFT 40的該輸入端子或輸出端子。
第5圖是可理解地顯示虛擬靜電容量形成在該電容式觸控胞元31之該觸控墊50中的示意圖。參見第5圖，假設在該手指26以及該觸控墊50之間的距離是「d」，當使一個人的手指26接近該觸控墊50時，如同可從第5圖中右手邊所示之等效電路可看出的，靜電容C存在於該手指26以及該觸控墊50之間。這是因為地球扮演了虛擬接地的角色。當該人體一般地接觸到電導體時，數十個pFs的靜電容存在於地球扮演虛擬接地之角色的情況下。在該人體以非接觸的狀態接近電導體的情況中，根據該人體以及該電導體之間之物體的電容率「e」，可存在約數個pFs的靜電容。因此，可使用這種人體的靜電容特徵而打開/關閉該電容式TFT 40。
如第4圖中所示，已提供了第一電容式訊號線32變成高阻抗以藉此使放電常數變大的範例，以偵測橫越虛擬電容器而形成的電壓，該虛擬電容器形成於該觸控墊50中，而做為以電容式TFT 40偵測輕觸的具體實施例。然而，更佳的是，二或更多的電容式TFT裝設在每個電容式觸控胞元31中，以藉此提供不使該第一電容式訊號線32變成高阻抗，並更穩定地執行訊號處理的方法，該方法將於稍後描述。
在下述中，參見第4圖，將描述該壓力式觸控胞元70的基本結構。
在該第一基板30或該第二基板60上配置了多個第一壓力式訊號線42以及多個第二壓力式訊號線44用以傳輸以及接收位置偵測訊號。在所描繪的具體實施例中，該第一壓力式訊號線42以橫向裝上電線，且該第二壓力式訊號線44以縱向裝上電線，但這只是本發明的具體實施例，就像如上所述的該電容式訊號線。該各自的訊號線可在基板裝上電線，而不管裝上電線的方向，例如縱向、橫向以及斜線方向。
每個壓力式觸控胞元70包括成為一對的第一傳導墊46以及第二傳導墊48，不像該電容式觸控胞元31，且該第一傳導墊46以及第二傳導墊48彼此間隔一段距離而配置。該第一傳導墊46連接至該第一壓力式訊號線42，以及該第二傳導墊48連接至該第二壓力式訊號線44。
當該第二基板60被觸控單元的壓力觸控(例如觸控筆)按壓時，在該壓力式觸控胞元70的例子中，成為一對的該兩個傳導墊46以及48發生電導通，以因此獲得觸控訊號。例如，當在該壓力式觸控胞元70中的該兩個傳導墊46以及48彼此發生導通時，已分別從該觸控位置偵測器80的該驅動IC 81產生的位置偵測訊號被施加至該第一壓力式訊號線42，且被轉送至該第二壓力式訊號線44。該觸控位置偵測器80讀取已經由該第二壓力式訊號線44接收的訊號，並獲得相應壓力式觸控胞元70的座標值。這種訊號輸入/輸出方法不過是此發明的具體實施例。換言之，位置偵測訊號可被傳送以及接收至該兩個壓力式訊號線42以及44的其中一個壓力式訊號線，或從該兩個壓力式訊號線42以及44的其中一個壓力式訊號線傳送以及接收，且阻抗訊號可經由另一個壓力式訊號線施加。
根據此發明的該觸控面板包含該電容式觸控胞元31以及該 壓力式觸控胞元70，其輸入模式彼此不同。然而，在該兩個分別不同輸入模式的例子中，觸控訊號可在該位置偵測訊號的高與低狀態被同樣地偵測。這代表等效控制積體電路可被使用，而不像傳統的例子在該兩個輸入模式使用分別不同的訊號偵測處理以及使用分別不同類型的控制器。也就是說，在此發明中，如同第4圖中所繪示，將該位置偵測訊號傳送與接收至該電容式觸控胞元31以及該壓力式觸控胞元70以及從該電容式觸控胞元31以及該壓力式觸控胞元70傳送與接收該位置偵測訊號的該驅動IC 81可併入至單一的IC中。
更細節地，如同第4圖中所繪示，該觸控位置偵測器80包含用以傳送與接收位置偵測訊號的驅動IC 81、用以產生分時訊號的計時控制器82、訊號處理器83以及記憶體單元85，該訊號處理器83根據從該計時控制器82供給的時鐘將分時位置偵測訊號提供至該驅動IC 81，並處理從該驅動IC 81接收的訊號，以抓取觸控位置，該記憶體單元85具有相應於該電容式觸控胞元31以及該壓力式觸控胞元70之座標值的位址。雖然未示於該圖示中，電功率供應器可包含在該觸控位置偵測器80中。該觸控位置偵測器80的操作將參照該波形圖而於稍後描述。
第6圖是顯示第一基板中配置觸控胞元之範例的平面圖，以及第7圖是顯示根據本發明具體實施例之觸控面板的橫剖面圖，其中顯示該觸控胞元31以及70中各層的結構。
參見第6圖，如同在第4圖中，該電容式觸控胞元31以2*2解析度而配置，且該壓力式觸控胞元70以4*4解析度配置。如第6圖中所示，該兩個觸控胞元31以及70可形成在該第一基板30上。在該兩個觸控胞元31 以及70都形成在該第一基板30上的例子中，用以將該壓力式觸控胞元70之該兩個傳導墊46以及48充電的充電單元被裝設在該第二基板60上。或者，雖然這將於稍後描述，透明傳導層62或充電間隔物25c被形成在該第二基板60上，以因此使該兩個傳導墊46以及48能夠彼此發生導通。
該電容式觸控胞元31以及該壓力式觸控胞元70被形成，以覆蓋第6圖本發明具體實施例中的重複區域，但如同所描繪的，該電容式觸控胞元31的該觸控墊50以及該壓力式觸控胞元70的該兩個傳導墊46以及48被形成，使得它們不彼此重疊而絕緣。更細節地，參見第6圖，預定區域在該電容式觸控胞元31的該觸控墊50中被切開，以及f該壓力式觸控胞元70的該兩個傳導墊46以及48在每個切開的區域中與該觸控墊50相隔一距離而被形成。當然，該壓力式觸控胞元70之該兩個傳導墊46以及48的其中一個可被形成在每個切開區域中，以及其另一個可形成在面對的基板上。根據這種構成，該電容式觸控胞元31以及該壓力式觸控胞元70都可被形成在該第一基板30的重複區域上。因此，兩個觸控輸入可在相等的區域中被獨立地偵測。
由於該電容式觸控胞元31以及該壓力式觸控胞元70覆蓋重複區域，可預測到的是，該兩個觸控胞元31以及70都在人體或傳導材料被加壓的情況中反應。因此，在兩個觸控訊號已被感測的情況中，需要處理該兩個觸控訊號。在該情況下，例如，在兩個觸控訊號已在觸控面板之適當位置的點處被感測的例子中，該壓力式觸控胞元70中其解析度高的觸控訊號可被辨識為有效的觸控輸入。也就是說，如果在該壓力式觸控胞元70中感測的訊號以優先的基礎被處理，兩個觸控輸入可被處理，且在該電容 式觸控胞元31中感測的訊號接著被處理。
同時，為了有效地達成靜電容模式的觸控輸入，電容式觸控胞元31的觸控墊50應具有數公釐(mm)的寬度或更多。因此，在該靜電容觸控輸入模式中難以辨識具有字體或圖片的高解析度觸控輸入。然而，該壓力式觸控胞元70可辨識觸控筆或非導體(例如手套或指甲)的觸控輸入。此外，該壓力式觸控胞元70可以數百微米(μm)的間距來裝設，以藉此致能高解析度的觸控輸入。例如，將該電容式觸控胞元31形成為8mm*8mm的大小，以及將該壓力式觸控胞元70形成為0.8mm*0.8mm的大小。因此，一百個(100)壓力式觸控胞元70被包含在一個(1)電容式觸控胞元31中。也就是說，再次清楚地說，第6圖的圖示不過是幫助理解此發明的圖示。實際上，該壓力式觸控胞元70可以一百(100)倍或相比於該電容式觸控胞元31解析度更高的高解析度來配置。
參見第7圖的該橫剖面圖，該第一基板30以及該第二基板60以多個間隔物25間隔而相隔一距離而配置。該間隔物25包含球形間隔物25a以及圖案間隔物25b，該球形間隔物25a由絕緣體構成，且在該第一基板30以及該第二基板60之間發生滾動接觸，該圖案間隔物25b也由絕緣體構成，且其一端被加上圖案並固定在基板上，以及其另一端接觸或連接面對的基板。當彎曲發生在該第二基板60中時，該球形間隔物25a被壓縮並變形，並在該基板彎曲處的點的周圍支撐。該圖案間隔物25b被固定在該兩個基板30以及60之間，並裝設在該觸控胞元31以及70的邊界部分。如同所描繪的，可一起使用該兩個間隔物25a以及25b。
在第7圖中所描繪的該具體實施例中，如同第6圖的例子 中，電容式觸控胞元31以及該壓力式觸控胞元70一起形成在該第一基板30的上表面上。形成該電容式觸控胞元31的範例示於第7圖的左手邊，以及形成該壓力式觸控胞元70的範例示於其右手邊。在如上所述之該兩個觸控胞元31以及70都形成在基板上的例子中，在面對的基板中需要充電單元，以充電該壓力式觸控胞元70的該兩個傳導墊46以及48。在第7圖描繪的例子中，該充電單元是形成在該第二基板30下表面上的透明傳導層62。
如同不同於該第7圖具體實施例的另一個具體實施例，兩個觸控胞元31以及70可形成在分別不同的基板上。在此例子中，電容式觸控胞元31的觸控墊50可扮演充電單元的角色，該充電單元將壓力式觸控胞元70的該兩個傳導墊46以及48充電。此外，兩個傳導墊46以及48可形成在分別不同的基板上，且因此藉由互相接觸而充電。例如，兩個傳導墊46以及48可形成在分別面對的基板上，並劃分及形成在每個壓力式觸控胞元70中。在此例子中，校直傳導墊46以及48而使得該兩個傳導墊46以及48穩定地互相接觸是非常重要的。如同替代的範例，一個傳導墊可被劃分並形成在每個壓力式觸控胞元70中，以及另一個傳導墊可形成在面對基板的全部整個表面上(類似於第7圖中形成該透明傳導層的例子)。在此例子中，可預期到在該傳導墊之間的穩定接觸，而不需在相應的位置校直該傳導墊。
雖然觸控面板已概念上地描繪在第4圖中，較佳形成該觸控墊50、該第一傳導墊46以及該第二傳導墊48以與該第一基板30上的各自訊號線重疊。藉由這麼做，該觸控墊50以及兩個傳導墊46以及48的區域可被形成盡可能地大，且可提高透明度。
參見第6以及7圖，電容式切換元件40的該柵極端子56連接 至第一電容式訊號線32，以及其該源極端子57連接至第二電容式訊號線34，以及該漏極端子58連接至第三電容式訊號線36。此外，該電容式切換元件40包含與該柵極端子56重疊的有源層28，並在該源極端子57以及該漏極端子58之間形成通道。該有源層28被形成，使得該源極端子57以及該漏極端子58彼此重疊。用於在該源極端子57以及該漏極端子58之間歐姆接觸的歐姆接觸層29進一步被形成在該有源層28上。該有源層28是由非晶矽(A-Si)或多晶矽(P-Si)所形成。
這裡，柵極絕緣層45被形成在該柵極端子56上，以及絕緣層47被形成在該源極端子57以及該漏極端子58上。該觸控墊50以及該兩個傳導墊46以及48是使用ITO或ATO或IZO(氧化銦鋅)、CNT(奈米碳管)等等而形成。使用ITO、金屬等等之接觸製程的連接點39被使用，以利用該訊號線分別連接該觸控墊50以及該兩個傳導墊46以及48。同時，元件符號51指的是平化層51，在該平化層51上塗了絕緣材料以用於該第一基板30的平坦化，根據需要該第一基板30可能不被使用。
雖然未繪示於該圖式中，可將光攔截層裝設在該電容式TFT 40上。可使用源極金屬或柵極金屬形成該光攔截層。該光阻礙層形成在該電容式TFT 40的上表面上的原因是為了預防該電容式TFT 40與光反應以及發生故障。在稍後將描述的具體實施例中額外地使用多個TFT等諸如此類，其中光攔截層可形成在所有的該多個TFT等諸如此類中。
第4至7圖描繪了根據此發明之觸控面板的基本組成。基於該基本組成之觸控面板的操作將參見第4至7圖而描述於下。
在此發明之觸控面板的例子中，兩個觸控胞元31以及70具 有分別不同的輸入方法以及分別不同的反應機制，該反應機制對每個觸控胞元31或70的觸控輸入做出反應而辨識座標。因此，該電容式觸控胞元31以及該壓力式觸控胞元70分別執行個別的動作，但觸控位置偵測器80的驅動IC 81整合它們的訊號，並控制該兩個觸控胞元31以及70的觸控輸入。雖然該電容式觸控胞元31以及該壓力式觸控胞元70的訊號線彼此分開配置，位置偵測訊號是經由該單一的驅動IC 81而傳送至各自的訊號線以及從各自的訊號線接收。雖然該電容式觸控胞元31以及該壓力式觸控胞元70的訊號線如同非同步化訊號而個別地動作，但較佳如同同步化訊號而動作。
該觸控位置偵測器80經由該驅動IC 81而分別提供連續掃描脈衝給該第一電容式訊號線32以及該第一壓力式訊號線42。如果供給掃描脈衝遍及該觸控面板的整個區域，在短暫的暫停期間之後，另一個掃描脈衝被連續地供給至所有的該訊號線。如同本發明的具體實施例，用以供給所有該訊號線一週期之掃描脈衝將花費的時間約數十至數百毫秒(ms)。因此，位置偵測訊號是以非常短週期在每個單位觸控胞元31或70中獲得。
首先，當該位置偵測訊號的高電壓經由每個電容式觸控胞元31中的該第一電容式訊號線32施加時，該電容式TFT 40被打開。之後，當該位置偵測訊號變低並切斷，該電容式TFT 40被關閉。附帶一提的是，如果觸控輸入是藉由以手指接近該觸控墊50而在任何的該電容式觸控胞元31中產生，形成在該手指以及該觸控墊50之間的虛擬電容器被充電。之後，該位置偵測訊號在該電容式TFT 40的柵極端子被切斷。然後，如果該位置偵測訊號變成高阻抗狀態，放電動作發生在該虛擬電容器中，且該電容式TFT 40的關閉時間被延遲。因此，該觸控位置偵測器80測量輸出至該第三 電容式訊號線36之訊號的延遲時間，並在相應的觸控胞元中獲得觸控訊號。
如果該第二基板60被觸控單元(例如觸控筆或指甲)壓下，該第二基板60向下彎折或彎曲，且位在該第二基板60下表面上的透明傳導層62將該壓力式觸控胞元70的兩個傳導墊46以及48充電。這裡，經由該第一壓力式訊號線42施加的位置偵測訊號經由該第一傳導墊46被轉送至該第二傳導墊48，並延著連接至該第二傳導墊48的該第二壓力式訊號線44輸入至該驅動IC 81。因此，該觸控位置偵測器80讀取輸出至該第二壓力式訊號線44的訊號，以因此獲得在相關觸控胞元中的觸控訊號。
第8圖是顯示第4圖具體實施例中辨識觸控訊號之範例的波形圖，以及第9圖是顯示根據本發明具體實施例之記憶體單元範例的概念區塊圖。
參見該第8圖波形圖，該驅動IC 81將DC 1以及DC2的分時位置偵測訊號施加至該第一電容式訊號線32，並也將DP 1、DP 2、DP 3以及DP4的分時位置偵測訊號施加至該第一壓力式訊號線42。施加至該第一壓力式訊號線42的脈衝週期是「T1」。施加至該第一電容式訊號線32的脈衝週期是「T2」，該「T2」包含在該脈衝之高間隔的觀察時間以及在該脈衝之高間隔之後的間隔。
在繪示第9圖之區塊圖中，於記憶體單元85中的位址相應於第4圖具體實施例中各自觸控胞元31以及70的位置。位在第4圖中左手邊頂端上的該電容式觸控胞元31相應於第9圖區塊圖中的M1位址，以及位在左手邊頂部上的該壓力式觸控胞元70相應於第9圖區塊圖中的M3位址。以此方式，第9圖區塊圖中的M1、M2、M11、在M12位址是相應於第4圖具體實施 例中該電容式觸控胞元31之各自位置的位址，且M3至M10以及M13至M20位址是相應於該壓力式觸控胞元70之各自位置的位址。
如果人體或傳導物體接近，且因此輕觸輸入發生於位在第4圖中左手邊頂端上的該電容式觸控胞元31中，也就是，在相應於該M1位址之位置的該電容式觸控胞元31，在當該位置偵測訊號於相關的電容式觸控胞元31中結束時的時機，也就是，在t3的時間點時，該電容式TFT 40的關閉操作藉由靜電容而被累積的電荷延遲，以及柵極電壓在觀察時間期間是處於打開狀態。當輸入至連接至相關電容式觸控胞元31之該第三電容式訊號線36的訊號被延遲時，該觸控位置偵測器80獲得相應於適當位置之該M1點的觸控訊號，並將該觸控訊號轉送至未繪示出的中央處理單元(CPU)。所獲得的觸控訊號儲存在該記憶體單元85的該M1位址。
如果壓力式觸控輸入藉由觸控單元，例如觸控筆(或包含被人體部分碰觸)，而發生在位在第4圖中右手邊下端之該壓力式觸控胞元70中，也就是，位在相應於該M20位址之位置的該壓力式觸控胞元70中，當DP4訊號被施加至該第一壓力式訊號線42時，位置偵測訊號SP4經由該第二壓力式訊號線44而在t5至t6的時間輸入。該觸控位置偵測器80評斷輸入至該第二壓力式訊號線44之訊號的時機，該第二壓力式訊號線44連接至該相關壓力式觸控胞元70，以藉此獲得相應於適當位置之該M20點的觸控訊號。然後，該觸控位置偵測器80將該觸控訊號轉送至該CPU，並將所獲得的觸控訊號儲存在該記憶體單元85的該M20位址。
同時，在如上所述之經由該電容式觸控胞元31的輕觸輸入以及經由該壓力式觸控胞元70的壓力式觸控輸入在相等區域中一起發生的 例子中，較佳該壓力式觸控輸入被選擇為有效訊號。然而，如同該例子，可基於優先的基礎處理在相等區域中已被偵測之分別不同類型的兩個觸控輸入之經由該電容式觸控胞元31的觸控輸入。當然，分別不同類型的該兩個觸控輸入都可被處理為有效的訊號。
將所獲得之觸控訊號儲存於該記憶體單元85中的原因是因為，在處理許多訊號的期間，該觸控位置偵測器80或該CPU處於「忙碌」狀態的例子中，所獲得的觸控訊號常不被辨識並丟失。為了預防這點，如同中所繪示第9圖，該記憶體單元85具有相應於該電容式觸控胞元31以及該壓力式觸控胞元70各自座標值的絕對位址。該觸控位置偵測器80將所獲得的觸控訊號轉送至該CPU，並同時將其儲存在該記憶體單元85的指定位址中。關於整個有效區100，該觸控位置偵測器80掃描該位置偵測訊號一次，然後讀取該記憶體單元85一暫停時間，以評斷是否有丟失訊號。如果有丟失訊號，該觸控位置偵測器80重新儲存該丟失的訊號。
此發明的基本組成以及操作已描述於上述本發明的具體實施例中。附帶一提的是，藉由該基本組成，該訊號線被裝置電線在該有效區100中，該電容式觸控胞元31以及該壓力式觸控胞元70分別以矩陣形式配置，以及TFT被裝設於該觸控胞元中，該觸控胞元具有類似於顯示裝置20(例如LCD或AMOLED)的結構。因此，根據本發明的該觸控面板可使用顯示裝置的TFT基板製程製造，該顯示裝置的產品可靠性以及大量生產力被確認。附帶一提的是，在此發明的觸控面板裝設在該顯示裝置上表面上的例子中，曝露出波形圖案的疊紋效應可藉由該觸控面板訊號線以及之該顯示裝置20訊號線之間的干擾而發生。
此發明提供預防此疊紋現象的一些解決方法。
該電容式觸控胞元31以及該壓力式觸控胞元70以相同於單位像素在LCD等顯示裝置20中以矩陣形式配置的例子而以矩陣形式配置。因此，如果該電容式觸控胞元31以及該壓力式觸控胞元70的尺寸以整數比例相應於該顯示裝置20的單位像素，以及如果該觸控面板的訊號線如同虛擬垂直線關於該訊號線(例如該顯示裝置20柵極線以及資料線)而位在相同的線上，在該觸控面板以及該顯示裝置訊號線之間的訊號干擾可被大大地減低。
雖然該顯示裝置20的單位像素以非常高的解析度設計，由於該電容式觸控胞元31應替該觸控墊50獲得數公釐(mm)的區域，該電容式觸控胞元31不得不以低於該單位像素的解析度配置。因此，相較於該顯示裝置20的單位像素，該電容式觸控胞元31以整數比例減低的解析度配置，且相較於該顯示裝置20的訊號線，該電容式訊號線32、34以及36以整數比例延伸的程度裝上電線。同時，由於該壓力式觸控胞元70可以非常高的解析度配置，它們與該顯示裝置20的單位像素相等地配置，以及該壓力式訊號線42以及44以與該顯示裝置20之訊號線相同方式的程度配置。當然，如同該電容式觸控胞元31的例子中，相較於該顯示裝置20的單位像素，該壓力式觸控胞元70以整數比例減低的解析度配置，以及相較於該顯示裝置20的訊號線，該壓力式訊號線42以及44以延伸的程度裝上電線。例如，如果本發明的觸控面板應用於22英吋類型的LCD顯示裝置，其中單位像素具有1366*768解析度，該電容式觸控胞元31被配置成具有136*76解析度，以及該壓力式觸控胞元70以1366*768解析度配置。此外，如果該觸控面板 的訊號線以及該顯示裝置的訊號線以相同的規則裝上電線，則該觸控面板以及該顯示裝置被配置，使得該觸控面板以及該顯示裝置的訊號線都位在相等垂直線上，由在該顯示裝置以及該觸控面板之相同方向中該訊號線之間的干擾所造成的疊紋現象可被預防。
如同預防疊紋現象的另一個範例，如同第3圖中所繪示，擴散板90被進一步裝設在該第二基板60以及該顯示裝置20之間。如果如上所述，該擴散板90被裝設在該第二基板60的下部，即使該觸控面板的訊號線以及該顯示裝置的訊號線沒有垂直的位在相等線上，疊紋現象可藉由該擴散板90的擴散效應而預防。
如同仍是預防疊紋現象的另一個範例，雖然未繪示出，該第一電容式訊號線32、該第二電容式訊號線34、該第三電容式訊號線36、該第一壓力式訊號線42以及該第二壓力式訊號線44都以斜線方向配置並裝上電線。該訊號線，例如該顯示裝置20的柵極線以及資料線被慣常地以所有的方向配置，也就是，垂直地以及水平地配置。因此，如果該觸控面板的訊號線以斜線方向配置，該觸控面板以及該顯示裝置的訊號線彼此橫越，以藉此大大地減少訊號干擾，以因此預防疊紋現象。
根據此發明之複合輸入模式觸控面板的各種修飾以及變異將描述如下。
參見第7圖，做為用以充電該壓力式觸控胞元70兩個傳導墊46以及48的充電單元，該透明傳導層62被形成在該第二基板60的下表面上。附帶一提的是，如果如同第7圖中所示，該透明傳導層62被形成在該第二基板60的整個下表面上，可能會造成該觸控面板透明度減低的問題。因 此，為了提升該觸控面板的透明度，較佳形成該透明傳導層62以覆蓋至少一壓力式觸控胞元70。在此例子中，該透明傳導層62僅以最小的局部區域而足夠地塗佈，以充電相對應於該壓力式觸控胞元70的該兩個傳導墊46以及48。然而，如果該透明傳導層62被過於局部地形成，該觸控面板的製程可能會更複雜一點。因此，本發明提供了簡化該觸控面板製程以及形成該壓力式觸控胞元70與該透明傳導層62的方法。
第10至12圖顯示了此發明中該透明傳導層被劃分以及形成的例子。該電容式觸控胞元31以4*4解析度配置，以及在每個電容式觸控胞元31中該壓力式觸控胞元70以2*2解析度配置。第10至12圖分別顯示了此發明中該壓力式觸控胞元70的結構。這裡，該電容式觸控胞元31的結構未被繪示出，且只有以及該電容式觸控胞元31的區域已在晶格圖案中被指出。此外，該壓力式觸控胞元70被概念上地繪示，其中兩個傳導墊46以及48被繪示，以及透明傳導層62被形成在該兩個傳導墊46以及48上。
參見第10圖，該壓力式觸控胞元70的該兩個傳導墊46以及48以相等的斜線方向配置。該透明傳導層62以與該兩個傳導墊46以及48交叉的斜線方向而形成。因此，如果該壓力式觸控胞元70以及該透明傳導層62如同上述而配置，其上形成該透明傳導層62的區域可大大的減少。此外，雖然該透明傳導層62沒有被準確地位定，可靠地保證該兩個傳導墊46以及48被該透明傳導層62充電。此外，該壓力式訊號線可以斜線配置，且可預防疊紋現象。
參見第11圖，可看到的是，被劃分且以斜線方向形成之該透明傳導層62的各自的斜線被部分中斷。該斜線形式的透明傳導層62可以 簡單的程序完成，在該程序中，該壓力式觸控胞元70可在每個區域中被劃分。
此外，參見繪示於第12圖中的具體實施例，可看到的是，該透明傳導層62已被劃分，並形成在每個單位觸控胞元中。如果如上所述，該透明傳導層62被劃分並形成在每個單位觸控胞元中，製程甚至可更複雜一點，但該觸控面板的透明度可大大的提升。首先，可獲得互相電較佳絕緣該壓力式觸控胞元70的效果。因此，在各自壓力式觸控胞元70中的觸控輸入可被獨立地處理，以藉此最終致能多點觸控輸入。
同時，如上所述，當該壓力式觸控胞元70的兩個傳導墊46以及48被形成在分別不同的基板上，且彎曲發生在該基板上時，該兩個傳導墊46以及48被配置以互相地接觸，以然後被充電。在此具體實施例中，只有一個傳導墊被形成在該第一基板30的每個壓力式觸控胞元70中，且另一個傳導墊與第10至12圖的該透明傳導層62一起被形成在該第二基板上。
根據此發明的較佳具體實施例，該第一基板30是由玻璃基板構成。這是因為將該訊號線裝上電線、裝設該電容式切換元件40、該觸控墊50以及該兩個傳導墊46與48、以及連接該訊號線與各自墊的程序，以與該顯示裝置20製程相同的方式而被簡單地執行。如果所有的元件被設置在該第一基板30上，如同該具體實施例的例子中，只有透明傳導層62可被形成在該第二基板60上。因此，裝設元件在該第二基板的相對負擔消失了，因此該第二基板可使用極佳彎曲性的薄膜材料製造。然而，有問題是，考慮到表面強度，該薄膜基板是溫和的，且容易被尖銳物體(例如筆)產生刮痕。同時，如果該第二基板60是由玻璃基板所形成，其難以保證彎曲性。 如果將該玻璃基板做得太薄，雖然改進了彎曲性，但有該玻璃基板在衝擊中很脆弱的問題。
第13圖的具體實施例顯示了解決上述問題的範例。也就是，在選擇玻璃基板做為該第二基板60的例子中，該第13圖具體實施例提供了穩定地充電該壓力式觸控胞元70之兩個傳導墊46以及48的方法，同時該玻璃基板不被做得太薄。
參見第13圖的橫剖面圖，沒有透明傳導層被形成在該第二基板60的下表面上，但其他元件相同於第7圖橫剖面圖的元件。多個充電間隔物25c而非該透明傳導層被裝設在該第二基板60的下表面上。如同所繪示的，該充電間隔物25c被圖案化，使得各自充電間隔物25c的一端可固定在該第二基板60的下表面上。ITO等被塗在該各自充電間隔物25c的另一端上，以因此形成傳導層65，以及該傳導層65被配置，以在每個壓力式觸控胞元70中與該兩個傳導墊46以及48隔開。更佳的是，多個充電間隔物25c被裝設以相應於單位壓力式觸控胞元70。
第14圖顯示了在該第13圖具體實施例中，其中壓力式觸控輸入發生在第二基板上的例子。參見第14圖，如同所繪示的，當該第二基板60以手指26下壓時，彎曲發生在該第二基板60上。在此例子中，圍繞該間隔物25c末端的該傳導層65將該兩個傳導墊46以及48充電。因此，即使該第二基板60被溫和地彎曲，該壓力式觸控胞元70的該兩個傳導墊46以及48可穩定地被充電。這代表當該第二基板60是由玻璃基板構成時，該玻璃基板不需被擠壓或蝕刻得太薄。
當使用該充電間隔物25c充電該壓力式觸控胞元70的該兩 個傳導墊46以及48時，其中該充電間隔物25c所裝設的位置變成非常重要的因素。然而，第15圖的具體實施例顯示了該兩個傳導墊46以及48被更穩定充電的結構，即使當應用第13圖的該具體實施例時，該充電間隔物25c沒有被精準地定位。在第15圖的具體實施例中，該第一傳導墊46以及該第二傳導墊48以不均勻的形狀形成，其中凹面部分52以及凸面部分54被分別連續地形成。該第一傳導墊46以及該第二傳導墊48被配置成互相齒嚙合，同時該凹面部分52以及該凸面部分54在每個壓力式觸控胞元70中維持預定的間隔。因此，如同所繪示的，即使該充電間隔物25c被配置在該兩個傳導墊46以及48的上部分中，該兩個傳導墊46以及48可被穩定地充電。
用以充電該壓力式觸控胞元70之該兩個傳導墊46以及48的充電機制已描述在先前的具體實施例中。也就是說，將該透明傳導層62形成在該第二基板60下表面的全部整個區域上以因此充電的該兩個傳導墊46以及48範例已參照第7圖的橫剖面圖而被描述。此外，該透明傳導層62被劃分並相對於該壓力式觸控胞元70而形成的範例，以及該兩個傳導墊46以及48以及該透明傳導層62彼此橫越並以斜線方向配置的範例已參照第10至12圖而被描述。此外，使用該該充電間隔物25c而非在該第二基板60形成該透明傳導層來充電該兩個傳導墊46以及48的範例已參照第13至15圖而被描述。
這些具體實施例只是本發明的特定具體實施例。在根據此發明之觸控面板的例子中，該壓力式觸控胞元70的該兩個傳導墊46以及48可以不同於上述所描述的方式而被充電。例如，雖然未繪示於圖式中，該電容式觸控胞元31可被裝設在該第一基板30上，以及該壓力式觸控胞元70 可被裝設在該第二基板60上。如果設置了該電容式觸控胞元31的該觸控墊50以充電該壓力式觸控胞元70的該兩個傳導墊46以及48，同時如上所述該兩個觸控胞元31被裝設在互相面對的基板上，該電容式觸控胞元31的該觸控墊50可關於壓力式觸控輸入而被充電，而不使用該透明傳導層62以及該充電間隔物25c。如同另一個範例，該第一壓力式訊號線42以及該第一傳導墊46被形成在該第一基板30上，且該第二壓力式訊號線44以及該第二傳導墊48被形成在該第二基板60上。此外，當壓力式觸控輸入發生時，該第一傳導墊46以及該第二傳導墊48彼此接觸。如上所述，該壓力式觸控胞元70的該兩個傳導墊46以及48可藉由各種充電機制以關於該壓力式觸控輸入而充電。
在下述中，辨識多點觸控操作的具體實施例將使用根據此發明的觸控面板而描述。
根據此發明的觸控面板包含具有分別不同輸入模式的該電容式觸控胞元31以及該壓力式觸控胞元70。這裡，由於電容式切換元件40被裝設在該電容式觸控胞元31中，來自每個觸控胞元以及輸出至每個觸控胞元之訊號的輸入/輸出可使用該電容式切換元件40攔截，該電容式切換元件40使該電容式觸控胞元31能夠辨識多點觸控輸入。然而，該壓力式觸控胞元70的基本結構使辨識多點觸控操作變得困難。例如，在該透明傳導層62被形成在該第二基板60全部整個下表面上的例子中，如果觸控輸入發生在該壓力式觸控胞元70中的數個點處，數個壓力式觸控胞元70藉由該透明傳導層62電連接，並因此在獲得觸控訊號時發生錯誤。在每個單位壓力式觸控胞元70中劃分以及形成該透明傳導層62的範例，以及在上述具體實施 例中使用該充電間隔物25c充電該壓力式觸控胞元70的範例，致能了該多點觸控的辨識，且如上所述而不導致任何錯誤。然而，在該情況下，例如，將觸控面板應用在小尺寸顯示裝置(例如手機LCD螢幕)的例子，其難以在每個壓力式觸控胞元70中劃分並形成該透明傳導層62，或裝設該充電間隔物25c。因此，此發明提供了在該壓力式觸控胞元70中更穩定地辨識多點觸控操作的方法。
參見第16圖，相較於第4圖的示意圖，每個壓力式觸控胞元70更包含裝設在第二壓力式訊號線44以及第二傳導墊48之間的壓力式切換元件41。該壓力式切換元件41執行連接壓力式訊號線與每個壓力式觸控胞元70中任何一個傳導墊的切換操作。不同於第16圖的具體實施例，該壓力式切換元件41可被裝設在每個壓力式觸控胞元70中該第一壓力式訊號線42以及該第一傳導墊46之間。此外，多個壓力式切換元件41可如同壓力式第一切換元件41a被裝設在該第一壓力式訊號線42與該第一傳導墊46之間，以及壓力式第二切換元件41b裝設在該第二壓力式訊號線44與該第二傳導墊48之間的例子而被使用。
各種切換元件可被使用做為該壓力式切換元件41。例如，該壓力式切換元件可被配置以藉由使用二極體而預防位置偵測訊號回流。然而，更佳地，該壓力式切換元件41是三端子切換元件，例如TFT。該三端子切換元件可使用施加至其柵極端子的脈衝而打開/關閉，以藉此預防訊號回流並穩定地攔截該訊號。此外，有利的是，TFT是在該顯示裝置20(例如LCD或AMOLED)的製程中已被證實的元件。
在第16圖的具體實施例中，該壓力式TFT 41的輸入端子連 接至每個壓力式觸控胞元70中的第二傳導墊48，以及其輸出端子連接至該第二壓力式訊號線44。多個壓力式輔助訊號線49進一步被配置在該第一基板30上，以及該壓力式TFT 41的柵極端子連接至該壓力式輔助訊號線49。該壓力式輔助訊號線49連接至該驅動IC 81，並由該驅動IC 81控制。該驅動IC 81將掃描脈衝連續地分別施加至該壓力式輔助訊號線49。
根據此組成，當施加至該壓力式輔助訊號線49的柵極訊號是關閉訊號時，即使該第一傳導墊46以及該第二傳導墊48在該壓力式觸控胞元70中互相地被充電，位置偵測訊號不經由該第二壓力式訊號線44輸出。也就是說，只要經由該壓力式輔助訊號線49施加的柵極訊號是打開訊號，壓力式觸控輸入可被有效地辨識。因此，該壓力式TFT 41的打開/關閉操作在每個壓力式觸控胞元70中被控制，以藉此致能多點觸控輸入的辨識。
第17圖描繪了第16圖具體實施例中該電容式觸控胞元31之加強結構的具體實施例。在第16圖中，由於橫向的該電容式觸控胞元31連接至共同的第一電容式訊號線32，處於橫向的該觸控墊50也連接至該共同的第一電容式訊號線32。當觸控輸入發生在此結構中的任何一個電容式觸控胞元31時，該觸控輸入可影響連接至該共同第一電容式訊號線32的另一個電容式觸控胞元31。此現象可藉由將該第一電容式訊號線個別地裝設在每個電容式單位觸控胞元31中而解決。然而，由於電容式第一訊號線的數量變大的因素，此方法可能導致降低基板透明度的問題。因此，更可靠的解決方法是將該電容式觸控胞元31的該觸控墊50與該共同第一電容式訊號線32電隔離，而第17圖顯示了此具體實施例。
參見第17圖，除了第16圖的具體實施例之外，電容式輔助 切換元件40a連接在該第一電容式訊號線32以及該電容式TFT 40的柵極端子之間。當TFT用以做為電容式輔助切換元件40a時，由於該TFT通常具有大約10Mohm的RDS(on)電阻，訊號在該觸控墊50之間被攔截。此外，當輕觸發生時，RDS(on)電阻扮演決定形成在該觸控墊50與該人體之間虛擬電容器中電壓的放電常數的角色。該電容式輔助切換元件40a可如同該壓力式切換元件41的例子中，而藉由各種切換元件而配置。較佳地，該電容式輔助切換元件40a是由三端子切換元件(例如TFT)所形成。
此外，該電容式輔助TFT 40的輸入端子連接至每個電容式觸控胞元31中的該第一電容式訊號線32，以及其輸出端子連接至該電容式TFT 40的柵極端子。多個電容式輔助訊號線37被進一步配置在該第一基板30上，以及該電容式輔助TFT 40a的柵極端子連接至所增加的電容式輔助訊號線37。該電容式輔助訊號線37也連接至該驅動IC 81，並由該驅動IC 81控制。該驅動IC 81可將掃描脈衝或一般的打開電壓連續地分別施加至該電容式輔助訊號線37。
做為此組成的較佳具體實施例，當施加至該電容式輔助訊號線37的柵極訊號是關閉訊號時，該電容式輔助TFT 40a被關閉，以因此在此時間點偵測壓力式觸控訊號。當施加至該壓力式輔助訊號線49的柵極訊號是關閉訊號時，該壓力式切換元件41被關閉，以因此在此時間點偵測電容式觸控訊號。因此，由於該電容式觸控胞元31的偵測時間不同於該壓力式觸控胞元70的偵測時間，可穩定地預防該電容式觸控胞元31以及該壓力式觸控胞元70彼此影響。
第18圖是顯示第17圖具體實施例中辨識觸控訊號之範例的 波形圖。參見第18圖，第17圖具體實施例的操作將描述如下。
在第18圖下部分中所描繪的區段中，「區域1」是偵測壓力式觸控胞元70是否被觸控的區域，「區域2」是偵測電容式觸控胞元31是否被觸控的區域，以及「區域3」與「區域4」分別是該「區域1」與該「區域2」的反覆區段。描繪在該第18圖波形圖中的訊號將描述如下。施加至該第一電容式訊號線32的訊號是DCn，施加至該第二電容式訊號線34的訊號是AUXn，輸入至該第三電容式訊號線36的訊號是SCn，施加至該電容式輔助訊號線37的柵極訊號是GCn，施加至該第一壓力式訊號線42的訊號是DPn，輸入至該第二壓力式訊號線44的訊號是SPn，以及施加至該壓力式輔助訊號線49的柵極訊號是GPn。
在第18圖中，想要的是，當偵測電容式觸控輸入之「區域2」的訊號繼續進行時，壓力式觸控輸入之「區域1」的訊號不被產生。也就是說，想要的是，在該「區域2」以及「區域4」中，施加至該第一壓力式訊號線42的訊號DPn是高阻抗訊號或浮動訊號。在第18圖中，在該「區域2」以及「區域4」中，施加至該第一壓力式訊號線42的該訊號被描繪，猶如其為低訊號但其在高阻抗或浮動區段。這是因為壓力式觸碰輸入發生在甚至在該「區域2」中該訊號DPn是持續地施加的例子中，因此由於偵測電壓所形成的電場，其難以在該觸控墊50以及該人體之間形成靜電容，該偵測電壓相應於壓力式觸控輸入，且被施加至該第二基板60的該透明傳導層。
同樣地，想要的是，該電容式觸控胞元31的該觸控墊50在該「區域1」是處於高阻抗或浮動區段，該「區域1」是壓力式觸控輸入偵測區段。這是因為偵測電壓藉由該「區域1」中的壓力式觸控輸入而施加至 該第二基板60的該透明傳導層62，但是如果該電容式觸控胞元31作用，該電容式觸控胞元31的該透明傳導層62以及該觸控墊50接觸，以藉此由於電導通而產生過電流。也就是說，來自該電容式觸控胞元31以及輸出至該電容式觸控胞元31的訊號輸入/輸出在該「區域1」中被攔截。因此，即使該第二基板60的該透明傳導層62以及該觸控墊50已彼此接觸，消耗電流不被產生。此外，DPn的雜訊被減低，該DPn的雜訊為該壓力式觸控輸入的偵測電壓，且該DPn可如同穩定的訊號而作用。如同所描繪的，如果在該「區域1」中用以做為該電容式輔助TFT 40a之柵極電壓的訊號被關閉，該電容式觸控胞元31的該觸控墊50被決定為處於高阻抗狀態，無關於施加至該第一電容式訊號線32之訊號DCn的狀態以及在該「區域」中施加至該第二電容式訊號線34之訊號AUXn的狀態。
參見第18圖，該觸控位置偵測器80分別提供「區域1」以及「區域3」中的該壓力式輔助訊號線49以及該第一壓力式訊號42連續掃描脈衝，該「區域1」以及「區域3」是壓力式觸控輸入的偵測區段。如同所描繪的，在數個柵極訊號GPn任何一線中的柵極訊號被打開的例子中，剩餘的該柵極訊號維持關閉狀態。如果訊號GP3被打開，其他的柵極訊號GP1、GP2以及GP4關閉狀態。在該訊號GP3被打開的例子中，TFT打開電壓被供給至連接至該第三壓力式輔助訊號線49之該壓力式TFT 41的柵極端子。在此例子中，TFT分別被供給至連接至其他壓力式輔助訊號線49之該壓力式TFT 41的柵極端子。做為範例，GPn的該TFT打開電壓是12V至18V，以及GPn的該TFT關閉電壓是-5V至-10V。施加至該第一壓力式訊號線42而用於該壓力式TFT 41之穩定切換動作的DPn使用比相應於該壓力式TFT 41之柵極訊號的 GPn低了一TFT門檻電壓或更多的電壓。做為範例，使用5V做為DPn。參見第18圖，該觸控位置偵測器80分別提供「區域2」以及「區域4」該電容式輔助訊號線37以及該第一電容式訊號線32連續掃描脈衝，該「區域2」以及「區域4」是電容式觸控輸入的偵測區段。如同所描繪的，柵極訊號GCn可被同時地施加至數個電容式輔助訊號線37。然而，當一個DCn被施加至該電容式輔助訊號線37時，為了預防SCn的相互干擾，該SCn是從該電容式觸控胞元31輸出的訊號，其他的DCn維持關閉狀態而無關於該柵極訊號GCn。例如，當DC1被施加至該電容式輔助訊號線37時，即使GC2被施加至該電容式輔助訊號線37，DC2維持關閉狀態。因此，連接至DC2的該電容式TFT 40變成處於關閉狀態。做為範例，GCn的該TFT打開電壓是12V至18V，以及GCn的該TFT關閉電壓是-5V至-10V。想要的是，DCn使用比相應於該電容式TFT之柵極訊號的GCn低了一TFT門檻電壓或更多的電壓，該DCn是該電容式輔助TFT 40a的輸入訊號。做為範例，使用12V做為DCn。此外，想要的是，AUXn使用比DCn低了一TFT門檻電壓或更多的電壓，該AUXn做為該電容式TFT 40的輸入訊號而被施加至該第二電容式訊號線34，該DCn是該電容式TFT 40的柵極訊號。做為範例，使用5V做為AUXn。
如同所描繪的，在施加做為被施加至該電容式觸控胞元31之GCn的打開電壓以偵測電容式觸控輸入之後，在連續訊號之間提供充足的觀察時間。這是用以在測量從虛擬電容器放出的訊號時具有充足的時間，根據該人體的接近，該虛擬電容器形成於該手指26以及該觸控墊50之間。為了訊號的穩定處理，並預防訊號重疊，想要在各自的訊號之間具有暫停時期。
參見第18圖的波形圖，從第17圖具體實施例之該電容式觸控胞元31獲得觸控訊號的過程將描述如下。
至於每個電容式觸控胞元31中的輸出波形SCn，如同所繪示的，因為導線電阻以及寄生電容器存在於訊號所輸入至的該第三電容式訊號線36，在波形從高位準上升至低位準的區段中以及波形從低位準下降至高位準的區段中形成曲線。在觸控不發生在該人體以及該觸控墊50之間的例子中，訊號傳輸被GCn終止，且該電容式TFT 40的柵極電壓在改變至觀察時間之後不久即急劇下降，假定SCn下降至50%位準所花費的時間是「T1」。然而，相較於該柵極訊號GCn以及該輸入訊號DCn與AUXn，時間延遲發生在該輸出訊號SCn中，且在該波形圖中已忽略了在該人體以及該觸控墊50之間的觸控發生時的時間點的暫態響應特徵。
如果由於在特定的時間點，身體接近位在第17圖左手邊上端的該電容式觸控胞元31而發生觸控輸入，則靜電容形成在該人體的該手指26以及該電容式觸控胞元31的該觸控墊50之間適當處的相應點。如同第18圖的波形圖所見，如果觸控已發生在「區域2」的時間點，由該靜電容充電的電壓將在「區域2」的觀察時間模式開始被放電，也就是，當DC1變成低位準的時間點。因此，該電容式TFT 40的柵極電壓緩慢地下降，且該電容式TFT 40的輸出波形顯示了固有的波形，如同從SC1的波形所見，TFT的門檻電壓特徵反映在該固有波形上。這裡，假定該SC1波形下降至50%位準所花費的時間是「T2」，T2比T1大很多。
因此該觸控位置偵測器80偵測該SCn波形下降至預定位準的時間或在預定時間點已下降的電壓大小，該SCn波形是在該觀察時間經由 該第三電容式訊號線36輸入的訊號。
可使用計時器以測量被該靜電容延遲的下降時間T2，該靜電容形成於該人體的該手指以及該觸控墊50之間。可使用參考電壓以決定在預定時間點己下降的電壓大小。可藉由裝設在該觸控位置偵測器80中的功率供應器(未示出)產生該參考電壓。此外，當該電容式觸控輸入沒有發生時，固有輸出波形SCn上升的下降時間以及固有輸出波形SCn下降的上升時間可用以做為該計時器的參考時間。
然而，該計時器的該參考時間可藉由裝上訊號線之電阻或寄生電容器的電線而改變，且該計時器的該參考時間是可藉由該觸控面板以及該顯示裝置20之間的結合狀態而改變的可變時間。換言之，該計時器的該參考時間可取決於該觸控面板被製造的狀態。這代表其需要許多時間以及努力以準確地測量該參考時間，且這種參考時間有時可能會被不準確地測量。
第19圖顯示了解決上述問題之觸控面板的具體實施例。第19圖顯示了手持裝置(例如行動電話)的框架110，其中根據此發明的觸控面板被裝設在該框架110的下部。如同所描繪的，多個參考時間測量胞元120可被形成在結合在該手持裝置之該框架110下部的該觸控面板中。第19圖顯示了其中形成在該觸控面板中之多個參考時間測量胞元120被投射至該框架110的狀態。想要的是，該參考時間測量胞元120可形成在該第一基板30或該第二基板60的無效區，但它們可形成在該第一基板30或該第二基板60的有效區。同時，該參考時間測量胞元120分別具有與該電容式觸控胞元31相同的結構，但沒有從該參考時間測量胞元120分別裝設觸控墊50，以對觸 控不具反應。該參考時間測量胞元120藉由該電容式觸控胞元31中該導線電阻以及該寄生電容器的存在與大小差異而找到波形特徵。也就是說，該參考時間測量胞元120找到其中該觸控墊50不涉及該電容式觸控胞元31中訊號偵測之狀態的波形特徵。換言之，該觸控墊50分別從該參考時間測量胞元120中被忽略。
該參考時間測量胞元120被使用如下。除了該觸控墊之外，參考時間測量胞元120分別具有與該電容式觸控胞元31相同的結構。訊號被分別施加至該參考時間測量胞元120，然後以與該電容式觸控胞元31中獲得觸控訊號的相同方式，而在該觸控面板製造步驟決定從該參考時間測量胞元120輸出的訊號。繪示在第18圖波形圖中的T1分別從輸出自該參考時間測量胞元120的訊號測量。所測量的T1用以分別偵測該電容式觸控胞元31中的觸控輸入。
參見第19圖的範例，該參考時間測量胞元120分別裝設在該觸控面板的較低區域中，在該手持裝置之該框架110的P1、P2以及P3適當點處。在該參考時間測量胞元120中測量之P1適當點處的參考時間被用以做為獲得位在「區域A」之該電容式觸控胞元31的觸控訊號的參考時間。同樣地，P2以及P3適當點的該參考時間測量胞元120分別提供了獲得位在「區域B以及C」之該電容式觸控胞元31的觸控訊號的參考時間。分別在適當的該P1、P2以及P3點測量的該參考時間可由於該導線電阻或該寄生電容器的差異而改變。因此，電容式觸控輸入的偵測敏感度可使用該多個參考時間測量胞元120而提高。由於有許多該參考時間測量胞元120的裝設位置，電容式觸控輸入的偵測敏感度可被進一步提高。
同時，其可能以不同於參見該第18圖波形圖之已描述的方法，而從該電容式觸控胞元31獲得各自的觸控訊號。例如，在特定時間點施加至該壓力式觸控胞元70的訊號DPn被關閉的狀態下，也就是，在其中該壓力式觸控胞元70的所有操作被關閉的狀態下，所有電容式TFT 40的柵極訊號GCn被同時打開。然後，形成於該人體以及該觸控墊50之間的該虛擬電容器的充電被誘導，此後訊號被分別連續地傳至該第二電容式訊號線34，以因此觀察各自的輸出至該第三電容式訊號線36的波形輸出。此外，本領域的技術人員可使用此發明的技術精神與概念而以各種方法偵測電容式觸控輸入。
相較於第17圖的具體實施例，第20圖顯示了壓力式觸控胞元70被不同配置的範例。第20圖的該具體實施例顯示了壓力式TFT 41被分別裝設在第一壓力式訊號線42以及壓力式觸控胞元70中的第一傳導墊46之間。該壓力式TFT 41的柵極端子連接至壓力式輔助訊號線49，以及該壓力式TFT 41的輸入端子以及輸出端子分別連接至該第一壓力式訊號線42以及該第一傳導墊46。因此，如果該壓力式TFT 41分別執行打開操作以連接該第一壓力式訊號線42以及該第一傳導墊46，可預防由於靜電或外部擾亂而施加至一個第一壓力式訊號線42的訊號影響另一個第一壓力式訊號線42。
然而，在第20圖的具體實施例的例子中，每個壓力式觸控胞元70執行選擇操作以連接該第一壓力式訊號線42。由於該第二基板的位置偵測訊號可在該壓力式觸控胞元70被充電的時間點經由透明傳導層62而施加至任何一個壓力式觸控胞元70的第二傳導墊48。
第21圖的具體實施例顯示了不管該透明傳導層62的存在， 藉由更完全地隔離該壓力式觸控胞元70而致能穩定多點觸控辨識的具體實施例。參見第21圖，每個壓力式觸控胞元70包含兩個壓力式切換元件41a以及41b。壓力式第一切換元件41a被裝設在該第一壓力式訊號線42以及該第一傳導墊46之間，以及壓力式第二切換元件41b被裝設在該第二壓力式訊號線44以及該第二傳導墊48之間。較佳地，該壓力式第一切換元件41a以及該壓力式第二切換元件41b都分別由TFT形成，以及該兩個TFT的柵極端子分別共同連接至壓力式輔助訊號線49。
藉由這種組成，在施加至該壓力式輔助訊號線49的柵極訊號被關閉的例子中，在相關線上的該壓力式觸控胞元70完全地將該兩個傳導墊46以及48從該訊號線隔離。因此，可完全地預防訊號經由接觸該透明傳導層62的該兩個傳導墊46以及48回流。此外，可預防由於靜電或外部擾亂而發生在該第一壓力式訊號線42中的故障。然而，在該第21圖的具體實施例中，其導致在每個壓力式觸控胞元70中裝設兩個TFT的負擔。
第22圖顯示了被配置成具有與第17圖不同之電容式觸控胞元31的範例。參見第22圖，除了該第17圖的具體實施例之外，多個電容式第一輔助訊號線37a以及多個電容式第二輔助訊號線37b被配置在該第一基板30上。電容式輔助切換元件40a被裝設在每個電容式觸控胞元31中，以及該電容式輔助切換元件40a是以與第17圖之該具體實施例相同的方式而由TFT形成。該電容式輔助TFT 40a的輸入端子連接至該第一電容式訊號線32，其輸出端子連接至該電容式TFT 40的柵極端子，以及其柵極端子連接至該電容式第一輔助訊號線37a。
除了該組成之外，第22圖的該具體實施例更包含在每個電 容式觸控胞元31中的電容器55。如同所描繪的，電容器55連接於每個電容式觸控胞元31中該電容式切換元件40的柵極端子以及該電容式第二輔助訊號線37b之間。
第23圖是顯示該第22圖具體實施例中辨識觸控訊號之範例的波形圖。第23圖的波形圖類似於第18圖的波形圖。在該壓力式觸控胞元70中獲得觸控訊號的操作以及波形相當於第18圖的操作以及波形。因此，關於該壓力式觸控胞元70操作的基本說明將在第23圖的波形圖中省略。
做為關於獲得該電容式觸控訊號的具體實施例，GCn的打開電壓是18V，以及DCn的高位準電位適當為約12V，做為打開該電容式TFT 40的打開電壓。根據本發明的具體實施例，連接至該電容器55另一端的第二電容式輔助訊號線AUX2-n可被做成具有零(0)電位，以做為用以觀察的訊號線。
在第22圖具體實施例的例子中，相較於該第17圖的具體實施例，額外的電容器55被進一步裝設在每個電容式觸控胞元31中。此額外的電容器55與形成於該人體以及觸控墊50之間的虛擬電容器結合，並扮演延遲SCn訊號下降所花費之時間的角色。如同在「區域4」中之該SC1訊號可看到的，如果沒有電容式觸控輸入發生，輸出往第三電容式訊號線36之訊號的波形以T1的下降時間下降。如果手指26(如第14圖中所示)接近任何一個電容式觸控胞元31，該虛擬電容器形成於該人體以及觸控墊50。該虛擬電容器與該額外的電容器55像是該「區域2」中的該SC1，以藉此延長該下降時間成T2。因此，該觸控位置偵測器80偵測T1以及T2之間的時間差，以因此獲得觸控訊號。
同時，第22圖的該具體實施例可由各種不同的方式而從該電容式觸控胞元31獲得觸控訊號。例如，藉由一方法，該電容器55的充電可在觸控輸入發生之前事先完成。因此，如果輕觸輸入在已完成該電容器55的充電之後發生，充入該電容器55中的電荷與該虛擬電容器分享，也就是說，該電容器55該虛擬電容器執行電荷分享操作。因此，可看到的是，從該電容器55輸出之放電訊號的下降時間具有比T1還短的T4，如同可從該「區域4」中的該SC2訊號所看到的。也就是說，在事先充電該電容器55，然後偵測觸控輸入的方法的例子中，藉由在該電容器55以及該虛擬電容器之間電荷的分享，該輸出波形SCn下降所花費的時間變得比參考時間還短。因此，該觸控位置偵測器80偵測T1以及T4之間的時間差，以因此獲得觸控訊號。
因此，根據第22圖的具體實施例，所加入之電容器55的靜電容可各方面地被控制，以藉此控制施加至該電容式TFT 40之柵極的電壓。因此，可適當地選擇該電容器55的電容，以當已達成觸控時，藉此選擇該SCn訊號的下降斜率。因此，可穩定地偵測該電容式觸控。
第24圖顯示了一些電容式觸控胞元31被個別裝設的範例。參見第24圖，位在第24圖下部的三個電容式觸控胞元31被形成，而不分別與壓力式觸控胞元70重覆，但被形成在獨立的區域中。因此，在該電容式觸控胞元31被個別形成的例子中，可從相關位置移除該第二基板60。這是因為該電容式觸控胞元31偵測輕觸輸入，例如身體的接觸或接近，且進一步地，該電容式觸控胞元31的所有元件被裝設在一片基板中。因此，如果從只有該電容式觸控胞元31已形成的區域移除該第二基板60，該手指26以 及該觸控墊50之間的間隔「d」變小，以因此提供增加電容式觸控訊號敏感度的效果。然而，即使在此例子中，該電容式觸控胞元31需要藉由將透明絕緣材料塗在各自的電容式觸控胞元31表面上而被保護。
然而，如果該電容式觸控胞元31是裝設在該第二基板60中，如同第24圖中所示，該第一基板30不需從形成該電容式觸控胞元31的區域中移除，且進一步地，由於該電容式觸控胞元31是形成在該第二基板60的下表面中，需要將該透明絕緣材料塗在該電容式觸控胞元31上。然而，該手指26以及該觸控墊50之間的間隔「d」被縮短，以因此提供增加電容式觸控訊號敏感度的效果。
同時，不像第24圖的具體實施例，只有壓力式觸控胞元70可被裝設在觸控面板的一些區域中。因此，就如上所述之只有該壓力式觸控胞元70已被裝設的區域而言，在形成兩個傳導墊46以及48的過程中，可不考慮與該觸控墊50的關聯。因此，該壓力式觸控胞元70可以高解析度來整合。
也就是說，可以各種修飾來設計根據此發明的觸控面板，也就是說，在增加該電容式觸控胞元31觸控敏感度的的例子中，或在該觸控面板的一些區域中部分需要高解析度觸控輸入的例子中，以只將電容式觸控胞元31或只將壓力式觸控胞元70形成在該觸控面板的一些區域的方式來修飾。
第25至28圖顯示了以分別不同的形式而形成壓力式觸控胞元70的具體實施例。這些具體實施例顯示了藉由壓力式切換元件41狀態的改變而在壓力式觸控胞元70中分別偵測觸控輸入的各種方法。相較於上述 壓力式觸控胞元70的元件，這些具體實施例與先前描述的具體實施例在電路組成以及操作機制方面有些許不同。
參見第25圖，多個壓力式輔助訊號線49被進一步配置在第一基板30上。各自的壓力式觸控胞元70具有三端子壓力式切換元件41，其輸入以及輸出端子分別連接至第一壓力式訊號線42以及第二壓力式訊號線44。兩個傳導墊46以及48的其中一個連接至每個壓力式觸控胞元70中該壓力式切換元件41的柵極端子的，以及另一個傳導墊連接至該壓力式輔助訊號線49。在所描繪的範例中，該第一傳導墊46連接至該壓力式切換元件41的柵極端子，以及該第二傳導墊48連接至該壓力式輔助訊號線49。在此具體實施例中，該壓力式切換元件41較佳為TFT。
該壓力式輔助訊號線49分別是打開/關閉壓力式TFT 41的掃描訊號線。打開電壓被施加至用以偵測觸控訊號的訊號線，以及關閉電壓被施加至另一個訊號線。這裡，做為範例，施加至該壓力式輔助訊號線49的一般關閉狀態電壓是-5V至-10V，以及打開電壓是12V至18V。根據此組成，如果觸控輸入在所有該壓力式TFT 41已被關閉的狀態下在特定的壓力式觸控胞元70中發生，在當掃描脈衝被施加至相應的壓力式觸控胞元70時的時間點，該相關的壓力式TFT 41被打開。此外，該第一壓力式訊號線42所施加的位置偵測訊號被該壓力式TFT 41輸出至該第二壓力式訊號線44。該觸控位置偵測器80偵測該位置偵測訊號，並獲得該觸控訊號。
第26至28圖顯示了除了第25圖的具體實施例之外，進一步裝設訊號攔截切換元件41c的組成。為了更了解本發明，只有單一壓力式觸控胞元70的電路組成已被描繪在該圖式中。
可藉由二極體，像是切換元件，來配置該訊號攔截切換元件41c，以預防訊號回流，並攔截該訊號，但較佳是由TFT形成。如同所描繪的，在每個壓力式觸控胞元70中，該訊號攔截切換元件41c被裝設在該壓力式TFT 41之三個端子的任何一個端子中。此外，多個訊號攔截柵極訊號線49c被進一步配置，以打開/關閉在該第一基板30中的該訊號攔截切換元件41c。
在第26圖的具體實施例中，該訊號攔截TFT 41c被裝設至該壓力式TFT 41的柵極端子。這裡，該訊號攔截TFT 41c的柵極端子連接至該訊號攔截柵極訊號線49c，以及該訊號攔截TFT 41c的輸入與輸出端子分別連接至該第二傳導墊48以及該壓力式TFT 41的柵極端子。在第27圖的具體實施例中，該訊號攔截TFT 41c被裝設至該壓力式TFT 41的輸入端子。這裡，該訊號攔截TFT 41c的柵極端子連接至該訊號攔截柵極訊號線49c，以及該訊號攔截TFT 41c的輸入與輸出端子分別連接至該第一壓力式訊號線42以及該壓力式TFT 41的輸入端子。在第28圖的具體實施例中，該訊號攔截TFT 41c被裝設至該壓力式TFT 41的輸出端子。這裡，該訊號攔截TFT 41c的柵極端子連接至該訊號攔截柵極訊號線49c，以及該訊號攔截TFT 41c的輸入與輸出端子分別連接至該壓力式TFT 41的輸出端子以及該第二壓力式訊號線44。
在第26至28圖的具體實施例中，所加入的訊號攔截TFT 41c攔截訊號回流，並預防該訊號在每個壓力式觸控胞元70中的干擾，並只在想要的時間點充電該壓力式觸控胞元70。因此，可能在該壓力式觸控胞元70中執行穩定的多點觸控輸入。
本發明已描述了關於較佳具體實施例。然而，本發明不受上述具體實施例的限制，且本領域具一般技藝的技術人員可能做出各種修飾以及變異，而不背離由申請專利範圍所定義的本發明精神。
20‧‧‧顯示面板
30、60‧‧‧基板
81‧‧‧驅動積體電路
90‧‧‧擴散板

Claims (33)

  1. 一種偵測一觸控單元的一接觸或接近的複合輸入式觸控面板，該觸控單元包括一人體或一物體，以因此產生相應於一觸控位置的一座標訊號，該複合輸入式觸控面板包含；一第一基板(30)以及一第二基板(60)，其由一光傳遞材料構成，且藉由複數個間隔物(25)彼此間隔；多複數個第一電容式訊號線(32)、複數個第二電容式訊號線(34)以及複數個第三電容式訊號線(36)，其配置在該第一基板(30)或該第二基板(60)上，且用以傳輸以及接收一位置偵測訊號；多複數個電容式觸控胞元(31)，其分別形成在被劃分的區域中，該被劃分的區域是藉由將該觸控面板上執行一觸控操作的一有效區(100)劃分成複數個區域而形成，以及該複數個電容式觸控胞元(31)包含提供於每個分隔區域中的至少一三端子電容式切換元件(40)以及一觸控墊(50)，在該至少一三端子電容式切換元件(40)中，一柵極端子、一輸入端子以及一輸出端子分別連接至該第一電容式訊號線(32)、該第二電容式訊號線(34)以及該第三電容式訊號線(36)，該觸控墊(50)連接至該電容式切換元件(40)的該柵極端子，且由一電傳導材料構成； 多複數個第一壓力式訊號線(42)以及複數個第二壓力式訊號線(44)，其配置在該第一基板(30)或該第二基板(60)上，且用以傳輸以及接收一位置偵測訊號；多複數個壓力式觸控胞元(70)，其分別形成在藉由劃分該有效區(100)而形成的該分隔區域中，以及複數個壓力式觸控胞元(70)包含一第一傳導墊(46)以及一第二傳導墊(48)，該第一傳導墊(46)以及該第二傳導墊(48)在每個分隔區域中彼此分隔，在該分隔區域中，當該第一傳導墊(46)以及該第二傳導墊(48)互相發生導通時，從該第一壓力式訊號線(42)接收的一位置偵測訊號被傳輸至該第二壓力式訊號線(44)；以及一觸控位置偵測器(80)，其將一位置偵測訊號分別施加至該第一電容式訊號線(32)以及該第一壓力式訊號線(42)，以及根據各自電容式觸控胞元(31)中該電容式切換元件(40)一狀態的改變，而從該第三電容式訊號線(36)接收一位置偵測訊號，以及當在該各自壓力式觸控胞元(31)中的該第一傳導墊(46)以及該第二傳導墊(48)互相發生導通時，從該第二壓力式訊號線(44)接收一位置偵測訊號，以因此獲得一觸控點的一座標值。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的複合輸入式觸控面板，其中該電容式觸控胞元(31)以及該壓力式觸控胞元(70)形成在該有效區(100)內彼此隔離的一區域中。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的複合輸入式觸控面板，其中該電容式觸控胞元(31)以及該壓力式觸控胞元(70)形成在該有效區(100)內的一重覆區域中。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的複合輸入式觸控面板，其中該電容式觸控胞元(31)的該觸控墊(50)的被一預定區域切開，以及至少一該壓力式觸控胞元(70)的該傳導墊形成在所切開的區域中，以與該觸控墊(50)分隔。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的複合輸入式觸控面板，其中該觸控面板被裝設在一顯示面板(20)的上表面上，該顯示面板(20)具有以一矩陣圖案排列的複數個單位像素，以及其中該電容式觸控胞元(31)是以一解析度配置，該解析度降低成相較於該顯示面板(20)之該單位像素的一整數比例，以及該第一電容式訊號線(32)、該第二電容式訊號線(34)以及該第三電容式訊號線(36)以一程度排列，該程度延伸成相較於該顯示面板(20)之該訊號線的一整數比例。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的複合輸入式觸控面板，其中該觸控面板被裝設在一顯示面板(20)的上表面上，該顯示面板(20)具有以一矩陣圖案排列的複數個單位像素，以及其中該壓力式觸控胞元(70)是以與該顯示面板(20)之該單位像素相同的解析度配置，以及該第一壓力式訊號 線(42)以及該第二壓力式訊號線(44)是以如同該顯示面板(20)之該訊號線的相同程度排列。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的複合輸入式觸控面板，其中該觸控面板被裝設在一顯示面板(20)的上表面上，該顯示面板(20)具有以一矩陣圖案排列的複數個單位像素，其中該壓力式觸控胞元(70)是以一解析度配置，該解析度降低成相較於該顯示面板(20)之該單位像素的一整數比例，以及該第一電容式訊號線(32)、該第二電容式訊號線(34)以及該第三電容式訊號線(36)以一程度排列，該程度延伸成相較於該顯示面板(20)之該訊號線的一整數比例。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的複合輸入式觸控面板，其中該觸控面板被裝設在一顯示面板(20)的上表面上，該顯示面板(20)具有以一矩陣圖案排列的複數個單位像素，以及其中一擴散板(90)被提供於該顯示面板(20)以及該第一基板(30)之間。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的複合輸入式觸控面板，其中該觸控面板被裝設在一顯示面板(20)的上表面上，該顯示面板(20)具有以一矩陣圖案排列的複數個單位像素，以及其中該第一電容式訊號線(32)、該第二電容式訊號線(34)、該第三電容式訊號線(36)、該第一壓力式訊號 線(42)以及該第二壓力式訊號線(44)分別以相對於該顯示面板(20)之該訊號線的一斜線而排列。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的複合輸入式觸控面板，其中該觸控位置偵測器(80)更包含一記憶體單元(85)，該記憶體單元(85)具有相應於該電容式觸控胞元(31)以及該壓力式觸控胞元(70)之座標值的位址，以及其中如果分別從該第三電容式訊號線(36)以及該第二壓力式訊號線(44)接收一位置偵測訊號，相應於該位置偵測訊號之該觸控胞元的一座標值被儲存在該記憶體單元(85)的一相應位址中。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的複合輸入式觸控面板，其中該第一傳導墊(46)以及該第二傳導墊(48)在一相等的基板上彼此相隔一距離配置，以及該電容式觸控胞元(31)的該觸控墊(50)被配置在面對該第一傳導墊(46)以及該第二傳導墊(48)所配置之該基板的一基板上，以藉此與該第一傳導墊(46)以及該第二傳導墊(48)接觸，以因此當該觸控面板被一觸控單元按壓時，使兩個傳導墊電導通。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的複合輸入式觸控面板，其中該第一傳導墊(46)以及該第二傳導墊(48)被配置在互相面對的基板上，並彼此接觸，以因此當該觸控面板被一觸控單元按壓時互相發生導通。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的複合輸入式觸控面板，其中該第一傳導墊(46)以及該第二傳導墊(48)在一相等的基板上彼此相隔一距離配置，以及一透明傳導層(62)被配置在面對該第一傳導墊(46)以及該第二傳導墊(48)所配置之該基板的一基板上，以藉此接觸該第一傳導墊(46)以及該第二傳導墊(48)，以及以因此當該觸控面板被一觸控單元按壓時，使該兩個傳導墊電導通。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的複合輸入式觸控面板，其中該透明傳導層(62)被部分地形成，以覆蓋該基板上的至少一該壓力式觸控胞元(70)。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的複合輸入式觸控面板，其中該第一傳導墊(46)以及該第二傳導墊(48)以一相等的斜線方向而配置，以及該透明傳導層(62)以橫越該第一傳導墊(46)以及該第二傳導墊(48)的一斜線方向而形成。
  16. 如申請專利範圍第1項所述的複合輸入式觸控面板，其中該第一傳導墊(46)以及該第二傳導墊(48)在一相等的基板上彼此相隔一距離配置，以及該間隔物(25)包含一充電間隔物(25c)，該充電間隔物(25c)的一端被固定至面對該第一傳導墊(46)以及該第二傳導墊(48)所配置之該基板的一基板，以及該充電間隔物(25c)的另一端與該第一傳導墊(46)以及該第二傳導墊(48)相隔一距離 而配置，以及具有與該第一傳導墊(46)以及該第二傳導墊(48)接觸的一傳導層(65)，以因此使該兩個傳導墊電導通。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的複合輸入式觸控面板，其中該第一傳導墊(46)以及該第二傳導墊(48)以一不均勻的形狀形成，在該形狀中凹面部分(52)以及凸面部分(54)分別是連續的，以及每個壓力式觸控胞元(70)中的該第一傳導墊(46)以及該第二傳導墊(48)被配置以分別與該凹面部分(52)以及該凸面部分(54)互相地齒嚙合。
  18. 如申請專利範圍第1項所述的複合輸入式觸控面板，其中該壓力式觸控胞元(70)被配置，使得該第一傳導墊(46)連接至該第一壓力式訊號線(42)，以及該第二傳導墊(48)連接至該第二壓力式訊號線(44)。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的複合輸入式觸控面板，其中該壓力式觸控胞元(70)更包含至少一壓力式切換元件(41)，該壓力式切換元件(41)裝設在該第一壓力式訊號線(42)以及該第一傳導墊(46)之間，或在該第二壓力式訊號線(44)以及該第二傳導墊(48)之間。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的複合輸入式觸控面板，其中複數個壓力式輔助訊號線(49)被配置在該第一基板(30)或該第二基板(60)中，以及該壓力式切換元件(41)是一三端子切換元件，其柵極端子連接至其中一個該壓力式 輔助訊號線(49)，且藉由經由該壓力式輔助訊號線(49)施加的一訊號打開/關閉。
  21. 如申請專利範圍第18項所述的複合輸入式觸控面板，其中該壓力式觸控胞元(70)更包含一第一切換元件(41a)以及一第二切換元件(41b)，該第一切換元件(41a)裝設在該第一壓力式訊號線(42)以及該第一傳導墊(46)之間，該第二切換元件(41b)裝設在該第二壓力式訊號線(44)以及該第二傳導墊(48)之間。
  22. 如申請專利範圍第21項所述的複合輸入式觸控面板，其中複數個壓力式輔助訊號線(49)被配置在該第一基板(30)或該第二基板(60)中，以及該第一壓力式切換元件(41a)以及該第二壓力式切換元件(41b)是一三端子切換元件，其柵極端子連接至其中一個該壓力式輔助訊號線(49)，且藉由經由該壓力式輔助訊號線(49)施加的一訊號打開/關閉。
  23. 如申請專利範圍第1項所述的複合輸入式觸控面板，其中該電容式觸控胞元(31)更包含裝設在該第一電容式訊號線(32)以及該電容式切換元件(40)之間的一電容式輔助切換元件(40a)。
  24. 如申請專利範圍第23項所述的複合輸入式觸控面板，其中複數個電容式輔助訊號線(37)被配置在該第一基板(30)或該第二基板(60)中，以及該電容式輔助切換元件(40a) 是一三端子切換元件，其柵極端子連接至其中一個該電容式輔助訊號線(37)，且藉由經由該電容式輔助訊號線(37)施加的一訊號打開/關閉。
  25. 如申請專利範圍第23項所述的複合輸入式觸控面板，其中複數個第一電容式輔助訊號線(37a)以及複數個第二電容式輔助訊號線(37b)被配置在該第一基板(30)或該第二基板(60)中，以及該電容式輔助切換元件(40a)是一三端子切換元件，其柵極端子連接至其中一個該第一電容式輔助訊號線(37a)，且藉由經由該第一電容式輔助訊號線(37a)施加的一訊號打開/關閉，以及其中一電容器(55)進一步連接於該電容式切換元件(40)的該柵極端子以及該第二電容式輔助訊號線(37b)之間。
  26. 如申請專利範圍第23至25項中任一項所述的複合輸入式觸控面板，其中一參考時間測量胞元(120)進一步形成在該第一基板(30)或該第二基板(60)中，除了該觸控墊被移除之外，該參考時間測量胞元(120)以與該電容式觸控胞元(31)相同的方式配置。
  27. 如申請專利範圍第26項所述的複合輸入式觸控面板，其中該參考時間測量胞元(120)被形成在該第一基板(30)或該第二基板(60)的一非有效區中。
  28. 如申請專利範圍第1項所述的複合輸入式觸控面板，其中該電容式觸控胞元(31)或該壓力式觸控胞元(70)被獨自裝設在該有效區(100)的一部分中。
  29. 如申請專利範圍第1項所述的複合輸入式觸控面板，其中只有該電容式觸控胞元(31)被獨自裝設在該有效區(100)的一部分中，以及該電容式觸控胞元(31)被形成在該第一基板(30)的上表面上，以及其中面對只有獨自裝設該電容式觸控胞元(31)之區域的該第二基板(60)被移除。
  30. 如申請專利範圍第29項所述的複合輸入式觸控面板，其中一透明絕緣層被塗在該電容式觸控胞元(31)中只有該電容式觸控胞元(31)被獨自裝設之區域的表面上。
  31. 如申請專利範圍第1項所述的複合輸入式觸控面板，其中複數個壓力式輔助訊號線(49)被配置在該第一基板(30)或該第二基板(60)中，以及該壓力式觸控胞元(70)更包含一三端子壓力式切換元件(41)，其輸入端子以及輸出端子分別連接至該第一壓力式訊號線(42)以及該第二壓力式訊號線(44)，以及其中每個壓力式觸控胞元(70)中該兩個傳導墊(46以及48)的其中一個連接至該壓力式切換元件(41)的該柵極端子，以及每個壓力式觸控胞元(70)中該兩個傳導墊(46以及48)的另外一個連接至其中一個該壓力式輔助訊號線(49)。
  32. 如申請專利範圍第31項所述的複合輸入式觸控面板，其中一訊號攔截切換元件(41c)更連接至該壓力式切換元件(41)之三個端子中的任一個。
  33. 如申請專利範圍第32項所述的複合輸入式觸控面板，其中複數個訊號攔截柵極訊號線(49c)更配置在該第一基板(30)或該第二基板(60)中，以及該訊號攔截切換元件(41c)是一三端子切換元件，其柵極端子連接至其中一個該訊號攔截柵極訊號線(49c)，且藉由經由該訊號攔截柵極訊號線(49c)施加的一訊號打開/關閉。
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