TWI505160B - 具內建觸控輸入裝置之顯示裝置 - Google Patents

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Description

具內建觸控輸入裝置之顯示裝置
本發明係一關於具有內建觸控輸入單元之顯示裝置，特別是具有新結構的內建輸入單元之顯示裝置，其中觸控輸入單元中的觸控輸入元件安裝於顯示裝置之上基板。因此，顯示裝置的厚度不會增加。而觸控元件可以安裝於與顯示裝置的原有元件相同之垂直線上，因而能避免光穿透率的降低。
觸控面板通常係設置於顯示裝置如LCD(液晶顯示器)、PDP(電漿顯示器面板)、OLED(有機發光二極體)及AMOLED(主動矩陣有機發光二極體)之上並當一物體如手指或筆和觸控面板發生接觸時會產生相應觸控點的訊號的輸入裝置。觸控面板廣泛應用於可攜式裝置、工業設施、DID(數位資訊裝置)等。
如前所述，傳統的觸控面板是額外裝設於完整顯示裝置的上表面，且與顯示裝置分開製造。這種額外安裝觸控面板於顯示裝置上表面的傳統科技造成整個顯示裝置厚度增加而降低產品競爭力，亦因為面板的添加降低光穿透率而降低顯示裝置的顯示品質。除此之外，分別使用不同製程製造觸控面板和顯示裝置再將彼此不同的兩個裝置組裝起來造成了製造成本的上升。
同時，為了解決上述問題，有一種方法是將觸控元件設置於顯示裝置中。以液晶顯示器(LCD)為例，用以偵測觸控輸入的訊號線設置並佈線於作為下基板的薄 膜電晶體(TFT)基板上，並形成和訊號線相連接並且相互間隔一段距離的複數個偵測電極。將共通電極佈滿形成於整個作為上基板的彩色濾光片基板之下表面，和共通電極相連接的突出部分被安裝微向下突出。此外，施加壓力於上基板時，可以偵測突出部分是否和偵測電極有所接觸，因而能夠偵測觸控訊號。使用薄膜電晶體(TFT)基板和彩色濾光片基板觸控元件安裝於顯示裝置中。因此，觸控元件可以不增加顯示裝置的厚度而被安裝。除此之外，顯示裝置和觸控輸入單元可以使用單一的製程一起製造。
同時，對於如傳統的液晶顯示器和有機發光二極體的顯示裝置，閘極線和資料線設置在作為下基板的薄膜電晶體(TFT)基板上，而許多元件，例如像素、像素電極和薄膜電晶體亦如此。所以對於將觸控元件安裝於顯示裝置之下基板的情況，觸控元件會在顯示裝置的下基板上有非常複雜的結構。這造成了製程複雜化，而造成許多伴隨而來的問題，如生產率下降和元件間絕緣變差。
另外，因為顯示影像和偵測觸控輸入的元件都一起被裝設在顯示裝置之下基板上，顯示面板的光穿透率會下降許多。更甚者，形成與上基板之下表面上許多區域上的共通電極電氣連接的突出部分也成為造成製造成本上升及生產率下降的原因。
另外，液晶、有機材料或電漿氣體等根據顯示裝置的類型密封於各種顯示裝置中。因為顯示裝置利用上基板的彎曲以偵測觸控輸入，在顯示裝置密封的部分經常會產生裂縫，而顯示裝置的壽命會大幅下降。另外，在觸控輸入時，觸控位置的液晶也會受到損傷。
再者，因為於上基板之下表面上形成向下突出的突出部分，上基板的製程亦變複雜。顯示裝置在上基板的突出部分和下基板的偵測電極間也需要保持一個準確的 單元間隙。因此，必須多一道在下基板上形成平面化層的製程。即使使用平面化層，要在突出部分和偵測電極間保持精準的單元間隙仍然十分困難。此問題會造成生產良率下降、使用壽命減短和觸控訊號漏失的問題。
為了解決前述傳統觸控方式的問題，本發明的目的在於提供一具內建觸控輸入單元之顯示裝置其中觸控輸入單元被設計為併入顯示裝置之中。因此，可以由單一製程生產顯示裝置及觸控面板，而且不會造成顯示裝置厚度增加。另外，本發明的另一目的在於提供具有內建觸控輸入單元之顯示裝置，觸控輸入單元設置用以偵測觸控輸入而不需要彎曲顯示裝置的上基板，因而解決了降低耐用度和縮短顯示裝置壽命的問題。
本發明的另一目的在於提供具有內建觸控輸入單元的顯示裝置，即使觸控元件設置於顯示裝置之中，該觸控輸入單元幾乎不會降低光穿透率而且有優良的生產率。
為達成本發明的上述目標，提供一種具有內建觸控輸入單元之顯示裝置，該顯示裝置包含：一下基板(20)，其中設置一像素部分(22)，該像素部分(22)具有複數個像素和複數個像素電極；一上基板(30)，設置於距離下基板(20)一段距離處；複數條第一訊號線(32)和複數條第二訊號線(34)，設置於上基板(30)之上表面或下表面，而位置偵測訊號經由該訊號線(32)和(34)傳輸及接收；觸控單元(60)形成於將上基板(30)之上表面或下表面上達成觸控的主動區域分割成複數個區域的分割區域中， 觸控單元(60)分別包含一導電片(50)和至少一個三端開關元件(40)；在各別的分割區域中，當一觸控輸入裝置(90)，和導電片(50)接近到預定的距離(d)時，在觸控輸入裝置(90)，例如人體手指或具類似人體手指之電子特性的其他工具和導電片(50)之間會產生一靜電容；三端開關元件(40)的閘極電極和導電片(50)相互連接；因此，三端開關元件(40)會隨導電片(50)的電壓不同而有相應的不同輸出訊號；以及一觸控位置偵測器(70)，能傳輸位置偵測訊號至第一訊號線(32)和從第二訊號線(34)接收位置偵測訊號，而能偵測三端開關元件(40)的輸出訊號是否因形成於觸控輸入裝置(90)和導電片(50)之間的電容而改變，藉此，獲得發生一觸控輸入的觸控單元(60)的相應訊號。
較佳但非必要，根據本發明之一實施態樣，顯示裝置係LCD(液晶顯示器)、PDP(電漿顯示器)、OLED(有機發光二極體)及AMOLED(主動矩陣有機發光二極體)其中之一。
較佳但非必要，根據本發明之另一實施態樣，下基板(20)係TFT(薄膜電晶體)基板，該基板中依單位像素設置TFT(薄膜電晶體)，並設置用以供給開關控制訊號和資料訊號的閘極線和資料線。
較佳但非必要，根據本發明之又一實施態樣，開關元件(40)係一TFT(薄膜電晶體)。
較佳但非必要，根據本發明之再一實施態樣，複數條輔助訊號線(37)更設置於上基板(30)之上表面或下表面，而其中觸控單元(60)的開關元件(40)的閘極和第一訊號線(32)相連接，且開關元件(40)的輸入電極和輸出電極分別和輔助訊號線(37)和第二訊號線(34)相連接。
較佳但非必要，根據本發明之又一實施態樣，複數條閘極訊號線(36)和複數條輔助訊號線(37)更設置於上基板(30)之上表面或下表面；而其中每個觸控單元(60)的開關元件(40)包含：第一開關元件(42)和第二開關元件(44)；其中，第一開關元件(42)的輸入電極和第一訊號線(32)相連接，第一開關元件(42)的閘極和閘極訊號線(36)相連接，第一開關元件(42)的輸出電極和導電片(50)相連接；第二開關元件(44)的閘極和導電片(50)相連接，第二開關元件(44)的輸入電極和輸出電極分別和輔助訊號線(37)和第二訊號線(34)相連接；且其中觸控位置偵測器(70)分別提供閘極訊號給閘極訊號線(36)以開關第一開關元件(42)。
較佳但非必要，根據本發明之另一實施態樣，一電容(54)更連接於第一開關元件(42)的輸出電極以及輔助訊號線(37)之間。
較佳但非必要，根據本發明之另一實施態樣，分別提供作為輔助訊號線之第一輔助訊號線(37a)和第二輔助訊號線(37b)；第二開關元件(44)的輸入電極與電容(54)的一端分別連接至以不同的輔助訊號線(37a)和(37b)。
較佳但非必要，根據本發明之另一實施態樣，形成複數個偵測觸控單元(61)於上基板(30)之上表面或下表面上，以量測將與接收自第二訊號線(34)的位置偵測訊號進行比較的參考訊號的。
較佳但非必要，根據本發明之另一實施態樣，每個偵測觸控單元(61)和除去導電片(50)的觸控單元(60)以相同的方式形成。
較佳但非必要，根據本發明之另一實施態樣，偵測觸控單元(61)分別設置於藉由將上基板(30)分割 為複數個區域而形成區域中；而在每個區域內由偵測觸控單元(61)量測的參考訊號用以作為參考訊號和在相應區域的位置偵測訊號進行比較。
較佳但非必要，根據本發明之另一實施態樣，一用以阻擋光的遮光罩層形成於開關元件(40)的上方部分之上。
較佳但非必要，根據本發明之又一實施態樣，一用以保護觸控單元(60)的透明絕緣層(55)覆蓋於上基板(30)之上表面或下表面上。
較佳但非必要，根據本發明之又一實施態樣，觸控位置偵測器(70)以數位方式偵測由第二訊號線(34)接收的位置偵測訊號。
較佳但非必要，根據本發明之另一實施態樣，，觸控位置偵測器(70)截斷供給觸控位置偵測完成的觸控單元(60)的位置偵測訊號或開關控制訊號，以將該相應觸控單元(60)重設。
較佳但非必要，根據本發明之另一實施態樣，觸控位置偵測器(70)更包含一記憶單元(74)；該記憶單元(74)具有對應於觸控單元(60)的座標值的位址；而若從第二訊號線(34)接收到位置偵測訊號，將相應觸控單元(60)的座標值儲存於記憶單元(74)的相應位址中。
較佳但非必要，根據本發明之另一實施態樣，單位像素以陣列的方式設置於下基板(20)之上，而觸控單元(60)以單位像素的倍數的解析度設置於上基板(30)之上。
較佳但非必要，根據本發明之另一實施態樣，設置於上基板(30)之上用於偵測觸控輸入的訊號線之中至少一條或多條和設置於下基板(20)之上用以顯示影像的訊號線中至少一條設置於相同垂直線上。
較佳但非必要，根據本發明之另一實施態樣，設置於上基板(30)之上用於偵測觸控輸入的訊號線中一條或多條沿著相對於設置於下基板(20)之上用以顯示影像的訊號線之至少一條的斜線上而設置。
如前所述，根據本發明之具內建觸控輸入單元之顯示裝置係配置為具有可偵測形成該顯示裝置的兩個基板中的上基板上的非接觸性觸控輸入的觸控元件，因此利用導電片和觸控輸入裝置之間形成的虛擬電容偵測觸控輸入。
在本發明之中，顯示裝置的厚度幾乎沒有增加，而顯示裝置可以和觸控面板以單一的製程一起製造。
另外，由於位於上基板上的觸控元件利用類似下基板的製程之中的薄膜電晶體製程而形成，而其可靠性和大量生產能力已被驗證的薄膜電晶體基板可以部分使用。再者，它可以簡化具有內建觸控輸入裝置的顯示裝置的製程和大幅降低其製造成本。
另外，顯示元件密集地設置於下基板上，而偵測觸控輸入元件密集地設置於上基板上，以藉此簡化訊號線的多層結構，得到非常好的光穿透率，提高了設計自由度，生產率的增進也是可預期的。
另外，偵測觸控輸入不需要彎曲基板，以藉此安全地保護密封在用於顯示的兩個基板之內的液晶或有機材料，促進耐用度，而且即使在內部安裝觸控輸入單元也幾乎不會減少壽命。
另外，本發明之顯示裝置配置為具有安裝在每個觸控單元中的兩個或是更多個開關元件，以藉此獲得避免訊號間相互干擾的效果，且可以更穩定地辨識多點觸控操作。
另外，根據本發明之顯示裝置的各觸控單元中 加入一具有適當電容值的電容，以藉此由於加入的電容和虛擬電容之間的電荷共享效應提供控制各觸控單元的輸出波形下降斜率的效果。
另外，本發明之顯示裝置設置當偵測觸控輸入時用以產生參考訊號的偵測觸控單元，以藉此補償因為溫度改變而改變的開關元件特性，而減少觸控訊號的量測誤差，提高訊號偵測準確度。
另外，本發明分別設置偵測觸控單元於複數個被分割的區域，而偵測觸控單元中接收的訊號被用作對應區域的參考訊號，因此提供了減少因訊號線的線電阻而造成的量測誤差的效果。
另外，本發明之顯示裝置中的開關元件的上層部分上形成遮光罩層，因此提供了避免面開關元件因為外界的光而故障的效果。
另外，本發明之顯示裝置中形成保護觸控單元的透明絕緣層，如此提供了可避免元件如導電片等受到傷害的效果，並容易在觸控輸入裝置和導電片間保持一個用以形成電容的穩定間距。
另外，本發明之顯示裝置以數位方式偵測由第二訊號線接收的位置偵測訊號。因為不需要放大器或是信號轉換器等任何元件，因此能快速處理訊號、薄型化顯示裝置和降低製造成本。
另外，本發明之顯示裝置暫時儲存位置偵測訊號於記憶單元中，並呼叫儲存於記憶單元中的位置偵測訊號，且在CPU(中央處理器)處於忙碌狀態而不能夠辨認即時接收的位置偵測訊號的情況下處理觸控操作，以避免訊號漏失。
另外，設置於上基板的“用於偵測觸控輸入的訊號線”和設置於下基板的“用於顯示的訊號線”設置於相 同的垂直線上，以藉此提供因用於顯示的訊號線和用於偵測觸控輸入的訊號線之間干擾而造成的波紋現象的效果。
另外，設置於上基板的“偵測觸控輸入訊號線”沿著相對於“設置於下基板的顯示訊號線”的斜線而配置，以藉此提供避免因顯示訊號線與偵測觸控輸入訊號線之間干擾而造成的波紋現象的效果。
40‧‧‧三端開關元件
50‧‧‧導電片
90‧‧‧觸控輸入裝置
d‧‧‧預定的距離
C‧‧‧靜電容
e‧‧‧介電係數
A‧‧‧面積
26‧‧‧閘極積體電路
28‧‧‧源極積體電路
20‧‧‧下基板
30‧‧‧上基板
71‧‧‧觸控訊號驅動積體電路
22‧‧‧像素部分
24‧‧‧密封膠
60‧‧‧單位觸控單元
37‧‧‧輔助訊號線
32‧‧‧第一訊號線
34‧‧‧第二訊號線
70‧‧‧觸控位置偵測器
72‧‧‧時間控制器
73‧‧‧訊號處理器
74‧‧‧記憶單元
75‧‧‧電源供應器
80、CPU‧‧‧中央處理器
58‧‧‧汲極電極
56‧‧‧閘極電極
57‧‧‧源極電極
59‧‧‧接觸孔
55‧‧‧透明絕緣層
54‧‧‧電容
51‧‧‧閘極絕緣層
52‧‧‧保護層
53‧‧‧主動層
27‧‧‧閘極線
29‧‧‧資料線
Aux‧‧‧輔助訊號
74‧‧‧記憶單元
36‧‧‧閘極訊號線
37a‧‧‧第一輔助訊號線
37b‧‧‧第二輔助訊號線
61、61a、61b、61c、61d‧‧‧感測觸控單元
30a‧‧‧主動區域
30b‧‧‧非主動區域
第1圖係顯示本發明之顯示裝置之外部結構之分解透視圖。
第2圖係概念性顯示AMOLED「主動矩陣有機發光二極體」之一實施例之剖視圖。
第3圖係說明人體和導電片形成靜電容之概念之圖示。
第4圖係顯示本發明之上基板之一實施態樣之結構圖。
第5圖係顯示第4圖之實施態樣中單位觸控單元結構實施例之平面圖之一實施例。
第6圖係沿第5圖I-I’線之剖面圖。
第7圖係一結構圖，顯示消除波紋現象之訊號線布線實施例。
第8圖係一方塊圖，顯示本發明之記憶單元之一實施態樣。
第9圖係一結構圖，顯示本發明之上基板之另一實施態樣。
第10圖係顯示第9圖之實施態樣中單位觸控單元的結構實施例之平面圖。
第11圖係顯示第9圖之實施態樣中分辨觸控訊號之實施例的波形圖。
第12圖係顯示本發明之上基板之再另一實施態樣之結構圖。
第13圖係顯示本發明之上基板之再另一實施態樣之結構圖。
第14圖係一結構圖，顯示安裝第13圖之實施態樣中感測觸 控單元之一實施例。
第15圖係一結構圖，顯示利用第14圖之感測觸控單元解決因線電阻差異造成之量測誤差之實施態樣之概念。
以下將以文字和圖式說明根據本發明之較佳實施態樣之具內建觸控輸入單元之顯示裝置。
在以下圖式中，厚度或面積皆被放大以明確地顯示許多層和區域。整份說明書之詳細描述中，相似的參考標號用在相似的元件上。當提及某部分，例如層、區域、基板等，設置於另外一個部分之上表面或之上時，這不僅表示該部分緊鄰地設置於另外一個部分之上表面或之上，也包括前者設置於前者和後者之間的第三部分上。
另外，在以下的發明說明之中，基本安裝於顯示裝置，例如液晶顯示器和有機發光二極體的閘極線和資料線的訊號線，稱為「顯示訊號線」。另外根據本發明實施例中用以偵測觸控輸入的額外訊號線，例如第一訊號線和第二訊號線，稱為「偵測觸控輸入訊號線」。若只提及「訊號線」，則可了解「訊號線」指出「顯示訊號線」或「偵測觸控輸入訊號線」。
另外，在以下的實施態樣之中，開關元件可被解釋為以「薄膜電晶體」替代。因此，開關元件和薄膜電晶體使用相同的參考標號。
首先，根據本發明之顯示裝置為LCD(液晶顯示器)、PDP(電漿顯示器)、OLED(有機發光二極體)及AMOLED(主動矩陣有機發光二極體)其中之一，並且顯示裝置係具有內建觸控輸入單元。
因為應用於本發明之顯示裝置的一般組成和傳統上已知的顯示裝置相同，故不會詳細描述本發明所屬技術領域中具有通常知識者顯而易知的元件。
本發明中組成觸控輸入單元的元件設置於本發明顯示裝置之上基板之上。每個由一個三端開關元件如TFT(薄膜電晶體)和一導電片所組成的觸控單元形成於本發明觸控輸入單元中之單一基板上，而不像傳統觸控輸入單元利用觸控壓力造成二個基板彎曲而相互接觸時產生觸控訊號。因此，本發明之中，當觸控輸入裝置，例如人體的一部分如手指、鐵製筆、可以產生預設電訊號的電子筆，或諸如此類的手段，和導電片進行非接觸性接近時，以不同形式偵測累積在觸控輸入裝置和導電片之間所形成之虛擬電容中之電荷，並獲得觸控訊號。如本發明之一實施態樣，形成於觸控輸入裝置和導電片之間之虛擬電容可開啟或關閉開關元件，而可得到觸控訊號。雖然不把它當成本發明之一實施態樣，用以開啟或關閉開關元件的開關控制訊號分別供給開關元件，可偵測已累積在形成於觸控輸入裝置和導電片之間之虛擬電容中之電荷，而得到觸控訊號。
在此，如同設置於上基板的觸控元件，包含一TFT(薄膜電晶體)和一導電片的每個觸控單元，以陣列的方式設置。以設計模式的角度來看，這是和顯示裝置的下基板，也就是TFT基板類似的方式。而下基板的製程，也就是其可靠性和大量生產能力已被驗證的TFT基板，可以部份用於在上基板上安裝觸控元件的製程。因此，當觸控輸入單元內建於顯示裝置中時，穩定的製程和可靠的產出是可以預期的。當然，設置於下基板之上，用以顯示影像的元件如TFT和安裝在顯示裝置下基板中的像素電極，以及偵測觸控輸入的元件如TFT和導電片只以外部表現來說是彼此類似的，但以功能和作用來說是彼此不同的。
本發明中，形成於上基板之上表面或下表面的觸控單元形成在達成觸控輸入的主動區域分割為複數個區 域而形成的複數個區域中。每個觸控單元包含三端開關元件和以每個分割區域與開關元件三端的任一端相連接的導電片。開關元件的另兩端分別和用於偵測觸控輸入的訊號線相連接。一觸控位置偵測器傳輸位置偵測訊號至偵測觸控輸入的訊號線及從偵測觸控輸入的訊號線接收位置偵測訊號。另外，當觸控輸入裝置和導電片間形成虛擬電容時，觸控位置偵測器偵測由訊號線接收的根據開關元件開啟或關閉狀態之訊號的電壓或電流，因此可得到一觸控訊號。例如，觸控位置偵測器能以類比的方式偵測電流大小和流動時間是否因為觸控輸入裝置和導電片之間的靜電容而改變。較佳的是，觸控位置偵測器能以數位方式偵測開關元件輸出的電壓或電流訊號在高或低的狀態。在以下的發明說明中，將描述後者數位偵測模式。
本發明之顯示裝置有許多實施態樣。例如，在每個觸控單元中，導電片和開關元件的源極(以下稱為「輸入電極」)或汲極(以下稱為「輸出電極」)相連接，而作為開關訊號的閘極訊號施加於開關元件的閘極。又例如，在每個觸控單元中，導電片和開關元件的閘極相連接，而開關元件的輸入電極和輸出電極分別和傳輸與接收位置偵測訊號的訊號線相連接。如上所述，本發明之顯示裝置能以很多不同的實施態樣實施，但以下將描述本發明的下述實施例，關於後者的實施態樣，也就是導電片和開關元件的閘極相連接的實施態樣。
第1圖係顯示本發明之顯示裝置之外部結構之拆解透視圖，並顯示了顯示裝置的一般組成。參閱第1圖，本發明之顯示裝置大部份和一般顯示裝置一樣，包含兩片基板。於顯示裝置為LCD(液晶顯示器)的情況，下基板20係一TFT(薄膜電晶體)基板，其上表面設有像素和像素電極，而TFT(薄膜電晶體)分別設置於單位像素中， 並設置有閘極線和資料線。上基板30係一彩色濾光片基板，其上印有彩色濾光片。液晶被密封的液晶層形成於下基板20和上基板30之間。於顯示裝置係AMOLED(主動矩陣有機發光二極體)的情況，下基板20是以和液晶顯示器相似的方式形成的TFT基板，而上基板30係一用以密封有機材料的密封基板。下基板20和上基板30之構成材料係光可穿透的材料如玻璃、塑膠或薄膜。下基板20和上基板30可由具有多層結構而不僅是單一基板的基板形成。例如，上基板30可藉由設置包含觸控單元60的觸控元件於一薄膜上、並將該薄膜與玻璃或塑膠基板結合而配置。
如圖所示，一閘極積體電路(IC)26和一源極積體電路(IC)28設置於下基板20之邊緣部分。閘極IC26將閘極訊號施加至依單位像素安裝的薄膜電晶體，源極IC28則施加資料訊號至各薄膜電晶體。閘極IC26和源極IC28分別是控制顯示訊號的驅動積體電路，並以COF(薄膜上置晶片)或COG(玻璃上置晶片)的方式設置於下基板20之邊緣部分。
如前所述配置之本發明之顯示裝置之組成和傳統的顯示裝置的一般組成相同。如圖所示，本發明之顯示裝置另外包括一觸控訊號驅動積體電路71，用以控制偵測觸控輸入的訊號。如圖所示，觸控訊號驅動積體電路71以COF(薄膜上置晶片)或COG(玻璃上置晶片)的方式設置於上基板30之邊緣部分。當然，觸控訊號驅動積體電路71可被安裝於下基板20之邊緣部分或和下基板20的閘極IC 26或源極IC28整合在一起。在這種情況下，下基板20的觸控訊號驅動積體電路71以訊號傳輸介質如FPC(可撓性印刷電路)和上基板30相連接。
第2圖顯示將本發明之實施態樣應用在 AMOLED(主動矩陣有機發光二極體)之實例。在主動矩陣有機發光二極體的例子中，下基板20係一薄膜電晶體基板，而像素和像素電極設置於薄膜電晶體基板之上表面，藉以形成像素部分22。同時，上基板30是用以密封覆蓋於下基板20之上表面之有機材料的密封基板。如圖所示，下基板20和上基板30以密封膠24密封。雖然沒有顯示在圖上，複數個單位像素以矩陣形式設置於像素部分22之中。用以切換影像訊號的薄膜電晶體安裝於每個單位像素之中。複數條作好絕緣的閘極線和資料線交錯於下基板20之上表面上，並設置和資料線平行運作的共用電力線。在這樣的主動矩陣有機發光二極體結構之中，觸控元件設置於作為密封基板的上基板30之上，如將在之後敘述的實施態樣。同時因為主動矩陣有機發光二極體本身是發光裝置，不需要分開的發光源，但是液晶顯示器需要安裝於下基板20背面之BLU(背光單位)。另外，本發明不限於應用於液晶顯示器或主動矩陣有機發光二極體，而可以應用在各式各樣具有彼此相距一定距離的至少兩個基板的結構的顯示裝置。
在解釋本發明特定的實施態樣之前，以下先簡短解釋本發明偵測非接觸性觸控輸入的原理。第3圖顯示本發明中導電片和人體之間因為手指接近導電片而形成電容的一個例子。第3圖之中，觸控輸入裝置90係人體手指。參閱第3圖，當手指接近導電片50時，令手指和導電片50的距離為間隙“(d)”，而相應的面積為「A」，則形成一靜電容「C」於手指和導電片50之間，如第3圖右方的等效電路，關係式為C=(eA)/d。在這個例子中，地球相對於人體可視為一個虛擬接地。因此，如果電壓被施加至導電片50，電荷會累積在手指和導電片50之間所形成的靜電容「C」中。以下，靜電容「C」將以虛擬 電容來表示。
作為一個實施態樣，當人體和導電片50接觸時，形成一個大小為10-20皮法拉的靜電容。當人體和導電片50以非接觸狀態接近時，根據人體和導電片50間物體的介電係數「e」，形成一個大小為2-5皮法拉的靜電容。本實施態樣利用導電片50和人體間所形成的靜電容特性來辨認具有人體導電特性的觸控輸入裝置90或諸如此類和導電片50輕微接觸或是接近時的觸控動作。
本發明之實施態樣中，導電片50和人體間應該保持一個特定距離。也就是說，因為觸控輸入裝置90和導電片50處於非接觸的狀態，所以使用「接近」這個詞來表示這種情況。若第4圖中的觸控單元60安裝於上基板30之下表面，當觸控輸入裝置90和上基板30之上表面接觸時，觸控輸入裝置90與導電片50會保持分開的狀態。在這種情況下，觸控輸入裝置90和導電片50分開，但與上基板30相接觸。因此，也使用「接觸」這個詞。在本說明書中，「接近」和「接觸」這兩個詞以上述的含義使用。
第4圖係一配置圖，顯示根據本發明將觸控元件設置於上基板之上之實施態樣。第5圖係一平面圖，顯示第4圖之實施態樣中之觸控輸入單元的一個配置實施例。第6圖係第5圖沿I-I’線之剖面圖。參照這些圖式，本發明中將觸控元件設置於上基板的實施例將在以下描述。
如第4圖所示，設置複數條第一訊號線32、第二訊號線34和輔助訊號線37於上基板30之上表面或下表面。第一訊號線32是用以傳送位置偵測訊號的線路，而第二訊號線34是用以接收位置偵測訊號的線路。輔助訊號線37是供給用以觀測位置偵測訊號的輔助訊號的線路。觸控訊號驅動積體電路71分別向第一訊號線 32及從第二訊號線34傳輸及接收位置偵測訊號，並提供用以觀測的輔助訊號給輔助訊號線37。在圖中的實施態樣中，第一訊號線32和第二訊號線34相互平行，而輔助訊號線37和兩條訊號線32及34相互交叉。但這些訊號線的布線方式只是為了使本發明的第4圖容易理解，而第一訊號線32和第二訊號線34可以改成相互交叉。另外，本實施態樣中每條訊號線皆以垂直或水平方向布線，但如之後將說明的內容，每條訊號線可以以斜線方向布線而形成之字形的圖樣。
參閱第4圖的電路組成及第5圖的平面組成，每個單位觸控單元60包含一個三端開關元件40和一導電片50。三端開關元件40可為一薄膜電晶體。形成觸控單元60的薄膜電晶體40安裝於上基板30之上，而與安裝於下基板20之上用以切換顯示影像訊號的薄膜電晶體分開。因為觸控單元60包含薄膜電晶體40，可以輕易地利用供給閘極訊號予薄膜電晶體的閘極電極而控制薄膜電晶體的開關而且可以穩定地截斷訊號的流動和干擾是有利的。另外，每個觸控單元60的訊號是分開的，利用這個特性可以使多點觸控操作能被辨識。另外，薄膜電晶體40還有一個優點是這個元件已經在液晶顯示器和主動矩陣有機發光二極體的領域中被驗證。
參閱第4圖，在每個觸控單元60中，薄膜電晶體40的閘極電極和第一訊號線32相連接，且TFT40的輸入電極和輸出電極分別和輔助訊號線37和第二訊號線34相連接。同時，導電片50和薄膜電晶體40的閘極電極相連接。
參閱第5圖之平面圖，可更清楚地看見單位觸控單元60之配置實施例。如圖所示，在每個單位觸控單元60中，薄膜電晶體40、訊號線和導電片50的連接 關係如下所述。薄膜電晶體40的閘極電極56從第一訊號線32抽出並和導電片50相連接。薄膜電晶體40的源極電極57和輔助訊號線37相連接，而汲極電極58和第二訊號線34相連接。使用ITO(銦錫氧化物)的接觸製程中的接觸孔59被使用於一層中的端子、訊號線、導電片等和其它層相互連接的部份。
這裡，導電片50的形成方式為覆蓋一層透明導電材料如ITO(銦錫氧化物)、IZO(銦锌氧化物)、ATO(銻錫氧化物)、CNT(奈米碳管)於上基板30之表面上。導電片50可僅安裝於觸控單元60的局部區域，但如第5圖所示，導電片50盡可能以最大的面積安裝於觸控單元60中。隨著導電片50的面積增加，觸控輸入裝置90和導電片50之間形成的虛擬電容將會增加，因而可得到一個穩定的觸控訊號。
第6圖為由第5圖平面組成部分切開一剖面所得的剖面圖，並顯示觸控輸入單元60中的層結構。雖然觸控元件可以安裝於上基板30之上表面或下表面，第6圖剖面圖僅顯示一個將觸控元件安裝於上基板30之上表面的實施例。
參閱第6圖，薄膜電晶體40的閘極電極56和第一訊號線32形成於同一金屬層，而其源極電極57則和輔助訊號線37形成於同一金屬層，至於其汲極電極58則和第二訊號線34形成於同一金屬層。如圖所示，閘極電極56安裝於薄膜電晶體40之中。薄膜電晶體40包含一主動層53，用以在源極電極57和汲極電極58之間形成通道。主動層53被形成以使源極電極57和汲極電極58相重疊。設置一歐姆接觸層54於主動層53之上以使源極電極57和汲極電極58形成歐姆接觸。主動層53由非晶矽(A-Si)或多晶矽(P-Si)形成。
形成一閘極絕緣層51於閘極電極56之上表面，並分別形成保護層52於源極電極57和汲極電極58之上表面。如圖所示，利用以銦錫氧化物等材料形成的接觸孔59使導電片50和薄膜電晶體40的閘極電極56相連接。
如圖所示，當觸控元件安裝於上基板30之上表面時，覆蓋一透明絕緣層55於上基板30之上表面之上以保護觸控元件。透明絕緣層55防止觸控元件因暴露而受損，同時使觸控輸入裝置90和導電片50之間的距離保持穩定。另外，使用透明絕緣層55能使觸控輸入裝置90和導電片50之間保持窄距離。因此，當虛擬電容是藉由接近觸控輸入裝置90而形成且虛擬電容變大時，算式C=(eA)/d之分母的距離變數變小。
如果觸控元件安裝於上基板30的下表面，透明絕緣層55就可以被移除。這是因為上基板30安全地保護觸控元件，且因為上基板30的厚度能使觸控輸入裝置90和導電片50之間的距離保持穩定。因為少了透明絕緣層55，這種情況有更簡化製程和增加光穿透率的優點。
同時，儘管沒有顯示在圖上，一用以阻擋光的遮光罩層可被安裝於開關元件40之上表面。遮光罩層可用製造開關元件40之源極電極57或汲極電極58的金屬、製造閘極電極56的金屬、或是不透水的絕緣層為材料。該不透水的絕緣層可由氧化層、氮化層或絕緣多晶矽層形成。遮光罩層可防止開關元件40因和光反應而故障。
另外，材料係不透水的絕緣層的遮光罩層可以形成於第一訊號線32、第二訊號線34、輔助訊號線37或以下會提及的其它訊號線之上或下表面。形成於開關元 件40之上表面的遮光罩層和形成於訊號線32、34、37之上表面的遮光罩層可用相同的光罩形成而能在相同的製程中一次同時製造。訊號線32、34、37的遮光罩層可以解決由訊號線反射光線造成閃光與顯示裝置的對比度下降而造成可見度下降的問題。
保護層可以再形成於遮光罩層的上層部分之上。保護層係一氮化層或形成於遮光罩層之外部層上的磷矽酸鹽玻璃(PSG)，主要是為了增加物理強度、以及增加對抗外界水氣和溫度的耐受和隔絕能力的目的而形成。
本發明之顯示裝置中，安裝於上基板30的觸控單元60可以陣列的方式設置，如同安裝於下基板20之像素部分22。根據陣列設置結構，觸控單元60可以和像素部分22的單位像素有相似的設計規則，而帶來許多技術上的優勢。
如本發明較佳之一實施態樣，觸控單元60以相對於安裝於下基板20之上的單位像素實數倍數的解析度的方式設置。如上所述，若觸控單元60之解析度為單位像素的實數倍數，下基板20和上基板30的訊號線可以規律地排列，以避免造成上、下訊號線之間光干涉的波紋現象。因此，即使上基板30之上設置偵測觸控輸入的訊號線顯示裝置的顯示品質不會下降。
另外，設置於上基板30之上的偵測觸控輸入的訊號線可以和設置於下基板20之上用於顯示的訊號線設置於相同的垂直線上。訊號線這樣的設置方式可以避免面板的光穿透率下降而因此增強顯示器之顯示品質，以及防止因為偵測觸控輸入訊號線和顯示訊號線之間的干涉而造成波形圖案出現的波紋現象。
第7圖的實施態樣提供另一種防止波紋現象的方法。參閱第7圖，設置於下基板20之上表面的閘極線 27和資料線29等顯示訊號線以水平和垂直的虛線表示。設置於上基板30之偵測觸控輸入訊號線以相對於閘極線27和資料線29的斜線的方式設置。雖然第一訊號線32、第二訊號線34和輔助訊號線37已經以之字形圖案的方式相對於下基板20的顯示訊號線設置於斜線方向上，但明顯地將在以下敘述的外加之偵測觸控輸入的訊號線也可以相對於顯示訊號線設置於斜線方向上。另外，在偵測觸控輸入的訊號線之中，只有一條訊號線可以也設置於斜線方向上。另外，上基板30之偵測觸控輸入的訊號線可以以垂直和水平線方向設置，而設置於下基板的20的顯示訊號線則以之字形的圖案和偵測觸控輸入訊號線設置於不同斜線方向上。
如前所述，若偵測觸控輸入的訊號線相對於顯示訊號線設置於斜線方向上，兩方的訊號線設置在互相交叉的方向上。因為設置於下基板20和上基板30的各訊號線沒有相互重疊，可以防止因為相同方向訊號線之間光的干涉發生之波紋現象。
如前面的第4圖所示，可見觸控單元60以3X3的解析度說明。實際上，觸控單元60會以相當高的解析度設置，而在第4圖中以3X3的解析度設置觸控單元60的原因只是一個幫助理解本發明的例子而已。以下描述的實施態樣也將利用觸控單元60以3X3的解析度設置的例子描述。第4圖描述具有觸控單元60的電路組成的觸控輸入單元的系統配置。參閱第4圖，觸控位置偵測器70被安裝在上基板30的一側的邊緣部份或是在上基板30的外部。如圖所示，觸控位置偵測器70包括觸控訊號驅動IC 71、時間控制器72、訊號處理器73及記憶單元74。在觸控位置偵測器70中所獲得的觸控訊號被傳遞至CPU 80，並產生對應於相應座標的輸入訊號。
觸控訊號驅動積體電路71供給位置偵測訊號予第一訊號線32，並從第二訊號線34接收位置偵測訊號。如前所述，觸控訊號驅動積體電路71以COF(薄膜上置晶片)或COG(玻璃上置晶片)的方式設置於上基板30或下基板20一側之邊緣部分。另外，在之後的實施態樣中會敘述，觸控訊號驅動積體電路71可以平均提供閘極訊號和用以觀測的輔助訊號給閘極線36和輔助訊號線37。
時間控制器72產生時間共享訊號，而根據時間控制器72提供的時鐘，訊號處理器73提供時間共享的位置偵測訊號、閘極訊號、用以觀測的輔助訊號予觸控訊號驅動積體電路71。記憶單元74是可儲存觸控輸入被偵測的觸控單元60的座標值的單元。電源供應器75是用以創造偵測觸控輸入訊號的高電壓或低電壓的單元。
又，當觸控位置偵測器70在處理太多訊號的流程中而處於「忙碌」狀態時，可能發生沒有偵測出位置偵測訊號的情況。因為沒有偵測出的位置偵測訊號沒有辦法重現，可能造成訊號的漏失。觸控位置偵測器70利用記憶單元74來防止訊號漏失。
第8圖係顯示記憶單元74及記憶單元之組成之方塊圖，如第4圖所示，在觸控單元60的解析度為3X3的情形下。記憶單元74有相對應於觸控單元60座標值的絕對位址m1-m9。在這個實施態樣中，記憶單元74有至少9位元的容量。若觸控輸入發生於位於第4圖的觸控單元60的中心位置的觸控單元60，觸控位置偵測器70所接收到的位置偵測訊號具有座標值「D2,S2」。另外，觸控位置偵測器70儲存相應的訊號於記憶單元74中的「M5」位址。之後需要用到這些被儲存的訊號時，訊號處理器73會呼叫這些訊號。例如，觸控位置偵測器70 掃描一次給予第一訊號線32的全部位置偵測訊號，之後讀取記憶單元74以確定是否有遺漏的訊號。如果觸控單元60的解析度為1366X768，記憶單元74需要至少1049088個位元或更多的容量，而應該要有132千位元組的容量以確保足夠。
同時，第4圖之實施態樣雖然是解釋本發明基本運作方式的一個好實施例，但有一個問題是除非訊號經過特殊處理，對於進行多點觸控操作有困難。例如，當提供訊號給第一訊號線32，所有和第一訊號線32相連接的薄膜電晶體40都會運作。如此，當多點觸控輸入發生時，很難確認所有關於每個觸控輸入的絕對位置。為了解決這個問題，第9圖的實施態樣提供安裝兩個三端開關元件42和44於每個觸控單元60的一個例子，以比較穩定地處理訊號而能辨認多點觸控操作。在這之後，第一開關元件42和第二開關元件44分別用「薄膜電晶體」這個詞來說明，使用相同的參考編號和特性。
參閱第9圖，設置第一訊號線32、第二訊號線34、閘極訊號線36和輔助訊號線37於上基板30之一表面上。另外，單位觸控單元60中包含導電片50和第一薄膜電晶體42以及第二薄膜電晶體44。第一薄膜電晶體42之輸入電極和第一訊號線32相連接，其閘極電極和閘極訊號線36相連接。第一薄膜電晶體42的輸出電極和第二薄膜電晶體44的閘極電極相連接。第二薄膜電晶體44的輸入電極和輔助訊號線37相連接，其輸出電極和第二訊號線34相連接。另外，導電片50和第二薄膜電晶體44的閘極電極相連接。
觸控位置偵測器70連續地分別提供掃描脈衝予閘極訊號線36，依序打開第一薄膜電晶體42。另外，閘極訊號Gn(n=1,2,3)被同時打開以和人體形成感 應電荷，而用以觀測的輔助訊號連續提供予輔助訊號線37，而能偵測觸控位置。
第9圖的實施態樣使第一薄膜電晶體42隔絕導電片50之間的訊號，以達成多點觸控操作。
第10圖係顯示第9圖之實施態樣中單位觸控單元60結構例子之平面圖。參閱第10圖，第一訊號線32和第二訊號線34以垂直的方向設置於上基板30之上，而閘極訊號線36和輔助訊號線37以水平的方向設置。形成導電片50以確保每個觸控單元60中有足夠大的面積，並且導電片50和訊號線32與34相重疊，或可以形成於由訊號線32與34分割出來的區域的延伸區域。
第一薄膜電晶體42之閘極電極56和閘極訊號線36相連接，其源極電極57和第一訊號線32相連接，而其汲極電極58和導電片50相連接。第二薄膜電晶體44之閘極電極56和第一薄膜電晶體42之汲極電極58相連接，其源極電極57和輔助訊號線37相連接，而其汲極電極58和第二訊號線34相連接。設置於上基板30之上之每條訊號線，由源極金屬或閘極金屬以層狀方式形成，並且第一薄膜電晶體42和第二薄膜電晶體44之各電極由多層結構形成，該多層結構中閘極金屬、源極金屬和非晶矽被絕緣層絕緣。使用利用銦錫氧化物之接觸製程之接觸孔59，使導電片50和薄膜電晶體40與訊號線相連接。
在第9圖和第10圖的實施態樣中，兩個薄膜電晶體42和44設置於每個觸控單元60之中。如此，雖然觸控訊號驅動積體電路71給予第一訊號線32的輸出不是高阻抗，因為第一薄膜電晶體42的幫助，導電片50處的訊號可以保持高阻抗。因此，第9圖和第10圖的實施 態樣能輕易地處理訊號和提供一個穩定的觸控位置偵測方法。
第11圖係一波形圖，顯示第9圖之實施態樣如何得到觸控訊號之一實施例。參閱第11圖，觸控位置偵測器70連續提供掃描脈衝予每條閘極訊號線36。由觸控位置偵測器70提供之閘極訊號Gn有大小足以使第一薄膜電晶體42的閘極電極進入主動區的電壓位準。例如，閘極訊號Gn較佳的設定是高於或是比位置偵測訊號Dn的電壓大3伏特。本發明較佳之一實施態樣中，位置偵測訊號Dn的高電壓(Hi)位準為13伏特，而閘極訊號Gn的高電壓(Hi)位準為18伏特。另外，閘極的關閉電壓(OFF)設定為-5伏特到-7伏特之間以使第一薄膜電晶體42能夠穩定地關閉。
閘極訊號Gn在兩個個別訊號之間有足夠的觀測時間。這是為了使人體的手指和導電片50之間因人體手指接近而形成之虛體電容有足夠的充電時間。如圖所示，在閘極訊號G1和G2之間有足夠的觀測時間1的暫停期間。在任一閘極訊號Gn於高電壓(Hi)狀態時，提供透過第一訊號線32供給的位置偵測訊號Dn以保持高電壓(Hi)狀態。較佳的是，當一個閘極訊號Gn處於暫停期間時，位置偵測訊號Dn也有少量的暫停期間。
觸控位置偵測器70經由輔助訊號線37提供觀測電壓。輔助訊號Auxn提供之觀測電壓降低3伏特或超過13伏特，當位置偵測訊號Dn於高電壓(Hi)時，使手指和導電片50之間的電容充電。例如，輔助訊號Auxn之觀測電壓約為5伏特即足夠。
如第11圖所示，透過第二訊號線34得到的波形和透過該波形而得到觸控訊號的方法將在以下描述。
若供給閘極訊號後人體沒有接近，而觀測時間 過去，如提供閘極訊號G1和G2的情況下，經由第二訊號線34得到的訊號Sn具有如第11圖所示的波形。這是因為人體沒有接近，因而在導電片50中沒有形成靜電容。更詳細地說，當提供閘極訊號G1，第一薄膜電晶體42打開。在這樣的情況下，因為提供第二薄膜電晶體44之閘極電極的電壓高於第二TFT 44的輸入電極經由輔助訊號線37提供之電壓，第二薄膜電晶體44也打開。又，如圖所示，因為第二訊號線44的線電阻和寄生靜電容存在，得到的訊號Sn在分別往高電壓(Hi)上升的區段或往低電壓(Lo)下降的區段會是曲線。如圖所示，從當第一薄膜電晶體42被閘極訊號G1關閉之後而變成觀測時間的瞬間，到第二薄膜電晶體44的閘極電壓大幅下降，而所獲得的訊號完全達到低電壓(Lo)的這段時間，令為「T1」。在第11圖的波形圖中，忽略發生於輸出訊號Sn和輸入訊號Dn比較之時間延遲。
若在某個時間點人體接近第9圖中右下方之觸控單元60，人體手指和導電片50之間會在相應的觸控單元60中形成一靜電容。如在第11圖之波形可見，若觸控發生於閘極訊號G3處於高電壓(Hi)的區段時，一個虛擬電容會在人體手指和導電片50接近的時刻形成。這裡，因為第11圖中波形圖中S3的波形在觸控發生時間點扭曲，充電電壓會在充電開始時間不同。無論如何，當充電結束時，S3的波形會上升到高電壓(Hi)。
又，當G3訊號的模式改成觀測時間時，也就是G3訊號關閉，在虛擬電容中之前所充的電荷放電，而第二薄膜電晶體44的閘極電壓緩慢下降。如S3之波形所示，第二薄膜電晶體44的輸出波形展現出特殊的輸出特性。這裡，Sn的波形下降50%或以下所需要的時間令為「T2」。
參閱第11圖之波形圖，時間T1和T2之間有相當大的時間差。觸控位置偵測器70藉由讀取在閘極訊號Gn如上所述關閉後，經由第二訊號線34獲得之訊號Sn之波形下降所花的時間或在特定下降時間點的電壓，可以得到觸控訊號。因為在這個例子的觸控訊號中，在閘極訊號G3關閉之後的觀測時間已得到訊號S3，這個得到的觸控訊號有相應於「D3,S3」的座標值。
第11圖之實施態樣係得到觸控訊號的一個例子。也可以以和第11圖之實施態樣不同的方法得到觸控訊號。例如，根據另一種方法，在所有Gn訊號都同時打開時，因此引發人體和導電片50間形成之虛擬電容被充電，訊號依序供應至輔助訊號線37，以藉此觀測輸出波形。
或者，可以用偵測電流的方法。作為此情形下之一個實施態樣，參考電壓如接地電壓流經輔助訊號線37。觸控訊號驅動積體電路71提供參考電壓給第二訊號線34，並且當閘極訊號Gn變高而第二薄膜電晶體44打開時，偵測電流大小以藉此判斷是否有觸控輸入。以本發明之技術精神，在本發明所屬技術領域中具有通常知識者能夠輕易以各種形式實施取得觸控訊號的方法。
顯示於第9圖之實施態樣為如上所述利用人體接近形成而產生的靜電容得到觸控訊號之實施態樣。這裡，可以假設觸控輸入裝置90如人體手指，接觸導電片50。當然，即使在這個情況，數個皮法拉大小的靜電容可能發生而仍能以靜電容獲得觸控訊號。但若有一個實際的電容額外地和導電片50相連接，實際的電容可以和由人體形成的虛擬電容共享電荷，也就是可以有電荷共享的功能。如此，第二薄膜電晶體44的閘極電壓下降或充電時間延長。如此，當偵測到第二薄膜電晶體44的閘極電壓 和充電時間，在人體接觸的情況下可以更穩定地獲得觸控訊號。
如上所述，第12圖和第13圖顯示當人體和導電片50接觸時，能夠較穩定獲得觸控訊號之實施態樣。當然，本實施態樣中人體的非接觸性接近也能穩定地確保觸控訊號的發生。
參閱第12圖，除了第9圖的實施態樣，實際的電容54更被連接於第一薄膜電晶體42的輸出電極和輔助訊號線37之間。即使在本實施態樣中，觸控位置偵測器70可連續提供掃描脈衝予個別的閘極訊號線36，或使用可供給予所有閘極訊號線36之相同閘極訊號。
這裡，用於觀察時不需要同步供給閘極訊號Gn和輔助訊號Auxn。在這個實施態樣中，閘極訊號Gn和輔助訊號Auxn可以分別供給以用於觀測。這裡，若電容54被閘極訊號Gn充電後經過太久時間，自動放電會發生在電容54中而不能觀測。因此，最好能在電容54被閘極訊號Gn充電後，立刻提供輔助訊號Auxn。
作為本發明之一實施態樣，閘極訊號Gn之開啟電壓(ON)設定為15V。當提供閘極訊號Gn時，也提供位置偵測訊號Dn，以對和第二薄膜電晶體44之閘極電極相連接之電容54進行充電。因為位置偵測訊號Dn的高電壓(Hi)是一個開啟第二薄膜電晶體44的開啟電壓(ON)，考慮到閘極訊號Gn的關係，該開啟電壓(ON)適當的電壓約為10伏特。提供位置偵測訊號Dn足夠的時間使電容54充電。
第二薄膜電晶體44之閘極電壓昇高3伏特，或高於輔助訊號Auxn時，第二薄膜電晶體44總是打開的。當在提供用以觀測的輔助訊號Auxn時，若人體接觸發生於右下方之觸控單元60，儲存於電容54的電 荷被放電並移動至因人體形成之虛擬電容。這個現象會持續到兩個電容有相同電壓為止。考慮到供給予第二薄膜電晶體44之閘極電壓與輔助電壓Auxn之間的大小關係，若電容54之充電量比人體形成的虛擬電容小許多，電荷共享發生於第二薄膜電晶體44發生未開啟，或發生輸出訊號Sn的大小降低時。因此，閱讀和解析電荷共享發生的時間可以得到觸控訊號。即使在本實施態樣中，得到的觸控訊號仍有相應於「D3,S3」的座標值。參閱第13圖，輔助訊號線37被分成第一輔助訊號線37a和第二輔助訊號線37b。同時，電容54的一端部分和第一輔助訊號線37a相連接，而第二薄膜電晶體44之輸入電極和第二輔助訊號線37b相連接。
本實施態樣和第12圖之實施態樣差異僅為將輔助訊號分成用以觀測的輔助訊號和用以監測狀態的輔助訊號，以其它的角度來看，則兩者是相同的。提供輔助訊號Aux1-n予第一輔助訊號線37a以用於觀測，並且提供輔助訊號Aux2-n予第二輔助訊號線37b以用於監測狀態。
本實施態樣中，閘極訊號Gn之開啟電壓(ON)設定為18伏特。位置偵測訊號Dn之高電壓(Hi)之適當電壓值為12伏特，以作為打開第二薄膜電晶體44的電壓。作為一實施態樣，用以觀測的輔助訊號Aux1-n在低電壓(Lo)具有-18伏特，在高電壓(Hi)為0伏特。例如，當輔助訊號Aux1-n處於低電壓(Lo)且電容54被充電時，第二薄膜電晶體44之閘極電壓下降為-6伏特，因為第二輔助訊號線37b具有高於閘極電壓之電壓，第二薄膜電晶體44沒有開啟。另外，因為當輔助訊號Aux1-n的高電壓(Hi)時，也就是0伏特時，位置偵測訊號Dn的高電壓(Hi)為12伏特，所以 當輔助訊號Aux2-n降低3伏特或是低於輔助訊號Aux1-n之電壓時，第二薄膜電晶體44被穩定地開啟。較佳的是，輔助訊號Aux2-n和輔助訊號Aux1-n同步。另外，較佳的是輔助訊號Aux2-n和輔助訊號Aux1-n之高電壓(Hi)及低電壓(Lo)相同。
於第12圖和第13圖之實施態樣中，在利用選擇不同形式之電容54的靜電容的電荷共享後，可以控制提供至第二薄膜電晶體44之閘極電極的電壓，並且這個控制電壓變成當觸控發生後，決定Sn訊號波形下降斜率的要素。也就是，選擇每個訊號的電壓的寬度因為加上了電容54而變寬，，可以藉由使Sn訊號的下降斜率更緩而穩定得到觸控訊號。
於第12圖和第13圖之實施態樣中，分辨電容54中形成高電壓或低電壓的以及偵測觸控訊號的方法可以很多形式來實行。作為一實施態樣，顯示裝置製造者經由第二訊號線34量測當觸控沒有發生時電容54的電壓範圍，以及當觸控發生時電容54的電壓範圍，並將這兩個量測值輸入至觸控位置偵測器70。之後，當判斷觸控是否發生時，觸控位置偵測器70可以利用這兩個量測值做為參考資料。為了這個目的，觸控位置偵測器70包含一沒有在圖上顯示的比較器。觸控位置偵測器70將顯示裝置製造者所輸入的電壓作為參考電壓，判斷由第二訊號線34接收的電壓大小，以決定觸控是否發生。另外，觸控位置偵測器70設有一沒有顯示在圖上的計時器，以利用計時器分辨充電時間的差而決定觸控是否發生。
作為另一實施態樣，如第14圖所示，安裝感測觸控單元61於上基板30之上，感測觸控單元61可用以量測參考訊號。感測觸控單元61可以很多形式安裝。例如，每個感測觸控單元61可量測具有一個或多個薄膜 電晶體的電流大小。較佳的是，感測觸控單元61和第14圖中之觸控單元60有相同的電路組成，除了移除導電片50以外。感測觸控單元61沒有包含導電片50，故不會和手指形成靜電容。也就是，當沒有觸控發生時，從感測觸控單元61輸出的訊號Sr和從觸控單元60輸出的訊號S1-S3相似。
這裡，觸控位置偵測器70利用感測觸控單元61所量測到的訊號Sr作為比較器的參考電壓，當訊號低於經由第二訊號線34偵測之位置偵測訊號S1-S3中的參考電壓時，判斷觸控發生。根據這種方法，顯示裝置製造者省去分別量測和輸入比較器參考電壓的步驟，而能增加生產效率。
同時，第一訊號線32和第二訊號線34的長度因為觸控單元60在上基板30上的位置而彼此不同。如此，當作成較大的顯示裝置時，因訊號線32和34長度不同而造成的線電阻差異不能被忽略。因為這個差異改變電壓充入和從和觸控單元60相連接的電容54放電的的充電和放電時間常數，而造成電壓量測和時間量測的差異。這會造成難以量測一個正確的觸控訊號。
第15圖係一結構圖，顯示一實施態樣，說明利用第14圖之感測觸控單元61解決因線電阻差異而造成之量測誤差之概念。參閱第15圖，上基板30上，觸控輸入發生之主動區域30分割成複數個區域。感測觸控單元61安裝於每個分割區域中。和感測觸控單元61相連接的電容54中量到的電壓成為用以量測觸控單元61所安裝之相應區域中的位置偵測訊號的比較器的參考電壓。
也就是，感測觸控單元61a中的電容54中所偵測之電壓Sr1成為用以偵測發生於第15圖中區域“A”的觸控輸入之比較器的參考電壓。並且，以感測觸控單元 61b中的電容54中所偵測之電壓Sr2成為用以偵測發生於第15圖中區域“B”的觸控輸入之比較器的參考電壓。因此，為了判斷觸控輸入是否存在於分割區域內的觸控單元60中，以在相同分割區域中具有相似訊號線32及34的長度之感測觸控單元61量測的電壓做為參考電壓。因而能把因訊號線32及34的線電阻造成的量測誤差減到最小。
如第15圖所示，感測觸控單元61安裝於上基板30之主動區域30a。然而，感測觸控單元61可以設置於上基板30上觸控不會產生之非主動區域30b。在這樣的情況下，雖然安裝感測觸控單元61，上基板30的光穿透率不會下降。另外，雖然這裡展示了使用感測觸控單元61量測的電壓作為參考訊號的方法，但也可以使用感測觸控單元61量測的電流作為參考訊號。
前述的實施態樣中，已描述了在每個觸控單元60之組成中導電片50和開關元件40的閘極電極相連接的情形。然而，導電片50可以和開關元件40的輸入電極或輸出電極相連接，而不是開關元件40的閘極電極。並且，每個觸控單元60的電路組成可以不同。
例如，開關元件40的輸入電極和導電片50相連接，而第一訊號線32和其閘極電極相連接，第二訊號線34和其輸出電極相連接。另外，開關元件40的開關控制訊號被提供予第一訊號線32，而偵測從第二訊號線34得到的訊號，可以得到觸控訊號。
另外，在本實施態樣中，以身體手指來說明觸控輸入裝置90，但觸控輸入裝置90可以以許多單元取代，例如鐵製筆或是可以產生電子訊號的電子筆。例如，使用產生電子訊號的電子筆作為觸控輸入裝置90時，由於電子筆產生的電子訊號，因而電子筆和導電片50之間形成靜電容。在這樣的情況下，以開關控制開關元件40 以偵測電子筆的觸控輸入。如此，觸控單元60的電路組成可以更加簡化。
如前所述，本發明已敘述一些特定之較佳實施態樣。然而，本發明不限於以上所述之實施態樣，而可能使本發明所屬技術領域中具有通常知識者在不違背本發明的精神下進行各種修改與變化。因此，本發明的保護範圍不被其發明說明的細部說明所限制，而應該由本發明的技術精神和其後敘述的申請專利範圍來界定。
40‧‧‧三端開關元件
50‧‧‧導電片
90‧‧‧觸控輸入裝置
d‧‧‧預定的距離
C‧‧‧靜電容
e‧‧‧介電係數
A‧‧‧面積

Claims (19)

  1. 一種具有一內建觸控輸入單元之顯示裝置，該顯示裝置包含：一下基板，設置一像素部分(22)，該像素部分(22)具有複數個像素和複數個像素電極；一上基板(30)，設置於距離該下基板(20)一段距離處；複數條第一訊號線(32)和複數條第二訊號線(34)，設置於該上基板(30)之上表面或下表面，而一位置偵測訊號經由該訊號線(32)和(34)傳輸及接收；複數個觸控單元(60)形成於該上基板(30)之上表面或下表面發生觸控之一主動區域分割出來所形成之分割區域中，該觸控單元(60)分別包含一導電片(50)和至少一個三端開關元件(40)；在各分割區域中，當一觸控輸入裝置(90)，和該導電片(50)接近到一預定距離(d)時，在該觸控輸入裝置(90)，例如人體手指或具人體手指之電子特性之其他工具，和該導電片(50)之間會形成一靜電容；該三端開關元件(40)之閘極電極和該導電片(50)相互連接；因此，該三端開關元件(40)會隨該導電片(50)之電壓不同而有相應之不同輸出訊號；以及一個觸控位置偵測器(70)，能對該第一訊號線(32)和從該第二訊號線(34)傳輸及接收複數個位置偵測訊號，並偵測該三端開關元件(40)之輸出訊號是否因該觸控輸入裝置(90)和該導電片(50)之間形成電容而改變，以藉此獲得發生該觸控輸入的該觸控單元(60)之一相應訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具有內建觸控輸入單元之顯示裝置，其中該顯示裝置係LCD(液晶顯示器)、PDP(電漿顯示面板)、OLED(有機發光二極體)以及AMOLED(主動矩陣有機發光二極體)其中之一。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之具有內建觸控輸入單元之顯示裝置，其中該下基板(20)係一TFT(薄膜電晶體)基板，該TFT基板中依單位像素設置一TFT(薄膜電晶體)，並設置用以供給一開關控制訊號和一資料訊號之一閘極線和一資料線。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之具有內建觸控輸入單元之顯示裝置，其中，該三端開關元件(40)係一TFT(薄膜電晶體)。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之具有內建觸控輸入單元之顯示裝置，其中複數條輔助訊號線(37)進一步設置於該上基板(30)之上表面或下表面，而該觸控單元(60)之該三端開關元件(40)之該閘極電極和該第一訊號線(32)相連接，且該三端開關元件(40)之該輸入電極和該輸出電極分別和該輔助訊號線(37)和該第二訊號線(34)相連接。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之具有內建觸控輸入單元之顯示裝置，其中複數條閘極訊號線(36)和複數條輔助訊號線(37)進一步設置於該上基板(30)之上表面或下表面；而每個該觸控單元(60)之該三端開關元件(40)包含：一第一開關元件(42)以及一第二開關元件(44)；其中，該第一開關元件(42)之輸入電極和該第一訊號線(32)相連接，其閘極電極和該閘極訊號線(36)相連接，其輸出電極和該導電片(50)相連接；該第二開關元件(44)之閘極電極和該導電片(50)相連接，其輸入電極和輸出電極分別和 該輔助訊號線(37)和該第二訊號線(34)相連接；以及，其中該觸控位置偵測器(70)分別提供閘極訊號給該閘極訊號線(36)以開關該第一開關元件(42)。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之具有內建觸控輸入單元之顯示裝置，其中一電容(54)更連接於該第一開關元件(42)之輸出電極以及該輔助訊號線(37)之間。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之具有內建觸控輸入單元之顯示裝置，其中分別提供作為該輔助訊號線(37)之一第一輔助訊號線(37a)和一第二輔助訊號線(37b)，且該第二開關元件(44)之輸入電極與該電容(54)之一端分別連接至不同之該輔助訊號線(37a)和(37b)。
  9. 如申請專利範圍第1至8項之中之任一項所述之具有內建觸控輸入單元之顯示裝置，其中形成複數個感測觸控單元(61)於該上基板(30)之上表面或下表面以量測一參考訊號，該參考訊號會和從該第二訊號線(34)接收之該位置偵測訊號進行比較。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之具有內建觸控輸入單元之顯示裝置，其中每個該感測觸控單元(61)以除去該導電片(50)之該觸控單元(60)相同之方式形成。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之具有內建觸控輸入單元之顯示裝置，其中該感測觸控單元(61)分別安裝於將該上基板(30)分割為複數個區域所形成之區域中，且由各區域中該感測觸控單元(61)量測之該參考訊號用作和在相應區域之該位置偵測訊號進行比較的該參考訊號。
  12. 如申請專利範圍第1至8項之中之任一項所述之具有內建觸控輸入單元之顯示裝置，其中用以阻擋光之遮光罩層形成於該三端開關元件(40)之一上方部分之上。
  13. 如申請專利範圍第1至8項之中之任一項所述之具有內建觸控輸入單元之顯示裝置，其中用以保護該觸控單元(60)之一透明絕緣層(55)覆蓋於該上基板(30)之上表面或下表面。
  14. 如申請專利範圍第1至8項之中之任一項所述之具有內建觸控輸入單元之顯示裝置，其中該觸控位置偵測器(70)以一數位方式偵測從該第二訊號線(34)接收之該位置偵測訊號。
  15. 如申請專利範圍第1至8項之中之任一項所述之具有內建觸控輸入單元之顯示裝置，其中該觸控位置偵測器(70)截斷供給觸控位置偵測完成之該觸控單元(60)之該位置偵測訊號或該開關控制訊號，以將相應之該觸控單元(60)重設。
  16. 如申請專利範圍第1至8項之中之任一項所述之具有內建觸控輸入單元之顯示裝置，其中該觸控位置偵測器(70)更包含一記憶單元(74)，該記憶單元(74)具有相應於該觸控單元(60)之複數個座標值之複數個記憶位址，而當從該第二訊號線(34)接收到該位置偵測訊號時，將該觸控單元(60)之該座標值儲存於該記憶單元(74)之相應位址中。
  17. 如申請專利範圍第1至8項之中之任一項所述之具有內建觸控輸入單元之顯示裝置，其中單位像素以陣列形式設置於該下基板(20)之上，而該上基板(30)之該觸控單元(60)以具有該複數單位像素之一實數倍數之一解析度設置。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之具有內建觸控輸入單元之顯示裝置，其中設置於該上基板(30)之上用以偵測觸控輸入的訊號線之中的至少一條或多條訊號線設置於和設置於該下基板(20)之上用以顯示影像之訊號線中至少一條訊號線之相同垂直線上。
  19. 如申請專利範圍第1至8項之中之任一項所述之具有內建觸控輸入單元之顯示裝置，其中設置於該上基板(30)之上用以偵測觸控輸入的訊號線中的至少一條或多條訊號線，沿著相對於設置於該下基板(20)之上用以顯示影像之訊號線中至少一條訊號線之斜線而設置。
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KR101052769B1 (ko) 2009-12-31 2011-08-01 한국과학기술원 재사용이 가능한 전자 메모지 및 이를 포함하는 데이터 처리 시스템
KR101049770B1 (ko) * 2009-12-31 2011-07-19 한국과학기술원 필기 입력 장치와 이의 제조 방법
US9152279B2 (en) * 2012-01-31 2015-10-06 Snowshoefood, Inc. Tool and method for authenticating transactions
JP5770132B2 (ja) * 2012-03-23 2015-08-26 株式会社ジャパンディスプレイ 検知装置、検知方法、プログラム、及び表示装置
TW201349062A (zh) * 2012-05-28 2013-12-01 Wintek Corp 具觸控功能之有機發光二極體顯示結構
JP5772802B2 (ja) * 2012-11-29 2015-09-02 コニカミノルタ株式会社 情報処理装置、情報処理装置の制御方法、及び情報処理装置の制御プログラム
WO2014168388A1 (ko) * 2013-04-08 2014-10-16 동진홀딩스 주식회사 터치 패널 및 그 제조 방법
JP6121812B2 (ja) * 2013-06-25 2017-04-26 株式会社ジャパンディスプレイ タッチパネル付液晶表示装置
US9626046B2 (en) * 2013-09-24 2017-04-18 Apple Inc. Devices and methods for reduction of display to touch crosstalk
US10599831B2 (en) 2014-02-07 2020-03-24 Snowshoefood Inc. Increased security method for hardware-tool-based authentication
WO2015131308A1 (en) * 2014-03-03 2015-09-11 Nokia Technologies Oy Capacitive touch sensor circuit, method of forming circuit, and touch screen and mobile device comprising the same
WO2015153726A1 (en) 2014-04-01 2015-10-08 Snowshoefood, Inc. Methods for enabling real-time digital object and tangible object interactions
US9952725B2 (en) * 2014-04-22 2018-04-24 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device and electronic device having sensor circuit comprising a transistor and a capacitor
US20160073260A1 (en) 2014-09-08 2016-03-10 Snowshoefood, Inc. Systems and methods for hybrid hardware authentication
KR102244693B1 (ko) * 2014-11-10 2021-04-27 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR101538153B1 (ko) * 2014-11-28 2015-07-22 주식회사 에이텍 음식물 종량제 처리기
CN104699347B (zh) * 2015-04-01 2017-05-31 上海中航光电子有限公司 一种阵列基板、显示面板及电子设备
CN106353903B (zh) * 2015-07-17 2019-10-18 群创光电股份有限公司 触控显示面板及触控模式的驱动方法
KR101747263B1 (ko) 2015-09-25 2017-06-14 엘지디스플레이 주식회사 드라이버ｉｃ 및 이를 이용한 표시장치
KR102480270B1 (ko) * 2015-12-11 2022-12-23 주식회사 지2터치 터치스크린 내장형 표시 장치 및 터치 검출 방법
KR102541545B1 (ko) * 2016-01-19 2023-06-09 삼성디스플레이 주식회사 전자펜 센싱 장치 및 이를 포함하는 표시 장치
KR102298370B1 (ko) * 2017-07-07 2021-09-06 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 제조방법
US20190346944A1 (en) * 2018-05-10 2019-11-14 Sharp Kabushiki Kaisha Integrated active matrix touch panel with amplification
KR102583203B1 (ko) * 2018-11-29 2023-09-27 삼성디스플레이 주식회사 전자 패널 및 이를 포함하는 전자 장치
CN116363960A (zh) * 2019-12-20 2023-06-30 京东方科技集团股份有限公司 显示面板和显示装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200519714A (en) * 2003-09-22 2005-06-16 Ntt Docomo Inc Input keys and input device
CN2802573Y (zh) * 2004-12-22 2006-08-02 郦东 一种具有触觉反馈功能的感应式触摸键盘及其便携式终端

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002298588A (ja) * 2001-03-30 2002-10-11 Fujitsu Ltd 半導体装置及びその検査方法
US20060001655A1 (en) * 2004-07-01 2006-01-05 Koji Tanabe Light-transmitting touch panel and detection device
KR101226440B1 (ko) * 2005-09-26 2013-01-28 삼성디스플레이 주식회사 표시패널, 이를 구비한 표시장치 및 표시장치의 터치 위치검출방법
KR100793548B1 (ko) * 2006-03-02 2008-01-14 삼성에스디아이 주식회사 액정 표시장치
EP2027527A2 (en) * 2006-06-09 2009-02-25 Apple, Inc. Touch screen liquid crystal display
EP2330491A3 (en) * 2006-06-09 2011-08-31 Apple Inc. Touch screen liquid crystal display
JP5206250B2 (ja) * 2008-05-02 2013-06-12 セイコーエプソン株式会社 表示装置および電子機器
KR101354292B1 (ko) * 2008-05-16 2014-02-05 주식회사 옵솔 터치 패널 일체형 평판 디스플레이 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200519714A (en) * 2003-09-22 2005-06-16 Ntt Docomo Inc Input keys and input device
CN2802573Y (zh) * 2004-12-22 2006-08-02 郦东 一种具有触觉反馈功能的感应式触摸键盘及其便携式终端

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