TWI615752B - 壓力感測器、壓力感測器之運作方法以及具有壓力感測器之顯示面板 - Google Patents
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Abstract
一種壓力感測器，其設置於顯示面板，顯示面板包括第一基板以及第二基板，壓力感測器包括感測元件、對照元件以及凸塊，感測元件形成於第二基板，感測元件與一共通電極電性耦接，對照元件形成於第二基板，對照元件並與共通電極電性耦接，凸塊形成於第一基板並配置於第一基板以及感測元件之間，凸塊距離感測元件一間隙距離，且間隙距離垂直於第一基板以及第二基板。
Description
本發明是有關於一種壓力感測器，尤其是有關於一種配置於顯示面板內部的壓力感測器。
隨著顯示裝置，例如行動裝置、平板電腦等的蓬勃發展，各種應用於顯示裝置的相關技術也因應而生，例如各種的觸控感測以及壓力感測技術，藉由不同的感測技術能對顯示裝置進行不同的控制以及操作。而習知應用於顯示裝置的壓力感測是以顯示面板另外與外部的壓力感測元件以及控制電路電性耦接的方式來執行，但此方式需要額外空間來配置上述的壓力感測元件以及控制電路，因此使得顯示裝置具有較大的整體體積以及重量。
為了解決上述習知壓力感測元件以及控制電路會造成顯示裝置具有較大的整體體積以及重量的缺憾，本發明之一實施例提出一種壓力感測器。顯示面板包括一第一基板以及一第二基板，第一基板包括面對第二基板的一第一內表面，第二基板包括面對第一內表面的一第二內表面，壓力感測器包括一感測元件、一對照元件以及一凸塊，感測元件設置於第二內表面，感測元件與一共通電極電性耦接，對照元件形成於第二內表面，對照元件並與共通電極電性耦接，凸塊形成於第一內表面，凸塊並配置於第一內表面以及感測元件之間，凸塊距離感測元件一間隙距離，且間隙距離垂直於第一內表面以及第二內表面。
本發明之一實施例提出另一種壓力感測器，其包括感測元件、液晶層、凸塊以及對照元件，感測元件包括第一感測電極以及第二感測電極，第一感測電極與第二感測電極彼此電性連接，所述凸塊相對於第一感測電極以及第二感測電極設置並與其重疊，液晶層位於凸塊以及第一感測電極之間，對照元件包括第一對照電極以及第二對照電極，其中第二感測電極以及第二對照電極係彼此電性連接。
本發明之一實施例提出一種壓力感測器的感測方法，壓力感測器位於一顯示面板內，顯示面板包括一第一基板以及一第二基板，壓力感測器包括一感測元件、一對照元件以及一凸塊，感測元件與對照元件電性耦接，感測元件與對照電容元件形成於第二基板上，凸塊形成於第一基板上，凸塊並配置於第一基板以感測元件之間，凸塊距離感測電容元件一間隙距離，壓力感測器的操作方法包括以下步驟：在一充電時段，使感測元件以及對照元件充電；在一讀取時段，使感測元件輸出一感測訊號，使對照元件輸出一對照訊號。
本發明之一實施例提出一種顯示面板，其包括複數個子畫素單元、壓力感測器以及液晶層，子畫素單元包括一第一畫素電極以及一第二畫素電極，壓力感測器包括感測元件、凸塊以及對照元件，感測元件包括第一感測電極以及第二感測電極，凸塊相對於第一感測電極以及第二感測電極設置並與其重疊，對照元件包括第一對照電極以及第二對照電極，其中第二感測電極以及第二對照電極係彼此電性連接，液晶層位於凸塊以及第一感測電極之間。
綜上所述，由於本發明之一實施例之壓力感測器內嵌於顯示面板內，因此能有效降低顯示裝置的體積以及/或重量，並增進設計顯示裝置的便利性。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例並配合所附圖式做詳細說明如下。
圖1為本發明之顯示面板實施例示意圖，顯示面板10面對使用者之一側包括一顯示區11以及週邊區12，顯示區11設置多個子畫素單元13，每一子畫素單元13個別與多個資料線D1、D2…Dn的其中之一以及多個掃描線G1、G2…Gm的其中之一電性耦接，子畫素單元13是用以根據掃描線所傳送的閘極驅動訊號接收資料線所傳送的顯示資料，並根據顯示資料進行顯示。週邊區12圍繞著顯示區11設置，其可設置周邊畫素單元131(Dummy pixel)、壓力感測器14、判斷單元16以及用以控制顯示面板10的顯示面板控制電路15，判斷單元16是用以與壓力感測器14電性耦接，並根據壓力感測器14所傳送的感測訊號Vd’以及對照訊號Vd判斷顯示面板10是否有受力，且其受力的大小為何，並據以產生一判斷信號。顯示面板控制電路15包括一閘極驅動器151以及一資料驅動器152，閘極驅動器151與上述的多個掃描線G1、G2…Gm電性耦接，是用以輸出多個閘極驅動訊號，資料驅動器152與上述的多個資料線D1、D2…Dn電性耦接，是用以輸出多個顯示資料。
圖2A為一實施例之顯示面板控制電路與判斷單元之示意圖，判斷單元16係分離於顯示面板控制電路15之外。圖2B為本發明之顯示面板控制電路與判斷單元之另一實施例示意圖，判斷單元16係整合於顯示面板控制電路15內。
接著請參考圖3，圖3為圖1的方向A-A剖面示意圖，上述的顯示面板10更包括一第一基板31以及一第二基板32，第一基板31包括面對第二基板32的第一內表面311，第二基板包括面對第一內表面311的第二內表面321，第一基板31與第二基板32之間更設置一液晶層33，液晶層33包含液晶材料，顯示面板10更包括至少一間隙子，間隙子舉例為光阻間隙子34，光阻間隙子34設置於顯示面板10的第一基板31與第二基板32之間，用以定義第一基板31與第二基板32的間隙，上述的多個子畫素單元13並設置於第二基板32之第二內表面321。上述的壓力感測器14設置於第一基板31與第二基板32之間，並可與子畫素單元13間隔一距離，但不以此為限，壓力感測器14更包括一感測元件141、一對照元件142、以及一凸塊143，感測元件141與對照元件142設置於第二內表面321，凸塊143設置於第一內表面311，凸塊143並配置於第一內表面311以及感測元件141之間並與感測元件141重疊，凸塊143並距離感測元件141一間隙距離144，且間隙距離144實質上垂直於第一內表面311以及第二內表面321，其中，凸塊143可與光阻間隙子34於同一製程中產生，有效減少製造複雜度以及成本。舉例而言，相較於感測元件141，對照元件142更靠近於顯示區11，對照元件142可位於顯示區11或週邊區12，但不以此為限。
接著請參考圖4，圖4為感測元件141以及對照元件142之實施例示意圖。感測元件141包括電晶體T1、電容C1以及電容C2，電晶體T1具有一源極1413、一汲極1414、一通道層(未標示)以及一閘極1415，電晶體T1的源極1413與一充電訊號Vs電性耦接，電晶體T1的閘極1415與一感測閘極驅動訊號Vg電性耦接，電晶體T1的汲極1414是用以與電容C1以及電容C2電性耦接。電容C1例如為子畫素單元13之液晶電容，其具有一第一端以及一第二端，電容C1的第一端與電晶體T1的汲極1414電性耦接，電容C1的第二端與一共通電極Vcom電性耦接，電容C2具有第一端與第二端，電容C2例如為子畫素單元13儲存電容，電容C2的第一端與電晶體T1的汲極1414電性耦接，電容C2的第二端與上述的共通電極Vcom電性耦接。對照元件142包括電晶體T2、電容C3以及電容C4，電晶體T2具有一源極1423、一汲極1424、一通道層(未標示)以及一閘極1425，電晶體T2的源極1423與上述的充電訊號Vs電性耦接，電晶體T2的閘極1425與上述的感測閘極驅動訊號Vg電性耦接，電晶體T2的汲極1424是用以與電容C3以及電容C4電性耦接，電容C3例如為子畫素單元13之液晶電容，其具有第一端以及第二端，電容C3的第一端與電晶體T2的汲極1424電性耦接，電容C3的第二端與上述的共通電極Vcom電性耦接，電容C4具有第一端與第二端，電容C4例如為子畫素單元13之儲存電容，電容C4的第一端與電晶體T2的汲極1424電性耦接，電容C4的第二端與上述的共通電極Vcom電性耦接。在其他實施例中，電容C1具有一第一感測電極1411及一第二感測電極1412，第一感測電極1411與第二感測電極1412水平配置於圖3所示的第二內表面321，第一感測電極1411與第二感測電極1412彼此交錯配置，第二感測電極1412並與上述之共通電極Vcom電性耦接，第一感測電極1411與電晶體T1的汲極1414電性耦接。在其他實施例中，電容C3具有一第一對照電極1421及第二對照電極1422，第一對照電極1421與第二對照電極1422水平配置於圖3所示的第二內表面321，第一對照電極1421與第二對照電極1422彼此交錯配置，第二對照電極1422並與上述之共通電極Vcom電性耦接，第一對照電極1421與電晶體T2的汲極1424電性耦接。請同時參考圖3以及圖4，當顯示面板有受力事件發生時，例如為顯示面板10被按壓時，第一基板31會因為被按壓而牽引凸塊143往第二基板32方向靠近，間隙距離144因此而減少，而介於凸塊143與感測元件141之間的液晶材料會因此而移動，導致介電系數的改變，因而使得電容C1的電容值改變，感測訊號Vd’的電壓值因此跟著改變，判斷單元16藉由接收感測訊號Vd’以及對照訊號Vd的電壓，即可判斷是否有受力事件發生，且判斷其受力大小為何。
接著請參考圖5，圖5為感測元件141以及對照元件142之等效電路實施例示意圖。圖5與圖4中，具有相同元件名稱的為同一元件且具有相同技術特徵，其中，感測元件141更包括一電容C5，電容C5具有一第一端以及一第二端，電容C5之第一端與電晶體T1的閘極1415電性耦接，電容C5的第二端與電晶體T1的汲極1414電性耦接，電容C5例如為電晶體T1的閘極/汲極電容。對照元件142更包括一電容C6，電容C6具有一第一端以及一第二端，電容C6之第一端與電晶體T2的閘極1425電性耦接，電容C6的第二端與電晶體T2的汲極1424電性耦接，電容C6例如為電晶體T2的閘極/汲極電容。因此，根據
以及
，本發明可藉由調整Vgh、Vgl、C2 、C4、C5以及C6來調整輸出的感測訊號Vd’ 以及對照訊號Vd的大小，使感測訊號Vd’以及對照訊號Vd為判斷單元16可偵測的範圍，判斷單元16可正確的根據所接收的感測訊號Vd’以及對照訊號Vd判斷是否有受力事件發生，且判斷其受力的大小。其中，Vgh為感測閘極驅動訊號Vg的高電壓準位，例如為邏輯高電位，Vgl為感測閘極驅動訊號Vg的低電壓準位，例如為邏輯低電位，C1為電容C1的電容值，C2為電容C2的電容值，C3為電容C3的電容值，C4為電容C4的電容值，C5為電容C5的電容值，C6為電容C6的電容值。
接著請參考圖6A，圖6A為壓力感測器14所應用的時脈實施例示意圖，其中感測閘極驅動訊號Vg可以為子畫素單元13所耦接的閘極驅動訊號，充電訊號Vs可以為子畫素單元所耦接的顯示資料，但不以此為限。以下將配合圖6B說明本發明之壓力感測器14的感測方法，首先，在一充電時段TI1時，感測閘極驅動訊號Vg為高電壓準位，電晶體T1以及電晶體T2為開啟(步驟601)，電晶體T1的汲極1414以及電晶體T2的汲極1424的電壓值皆根據充電訊號Vs而充至第一電壓準位V1，如圖6A中所示。接著在一讀取時段TI2，感測閘極驅動訊號Vg為低電壓準位，因此電晶體T1以及電晶體T2為關閉(步驟603)，而此時電晶體T1的汲極1414以及電晶體T2的汲極1424的電壓值因為電容C1、電容C2、電容C5以及電容C3、電容C4、電容C6的分壓而改變，如圖6B所示，以電晶體T1為例，電晶體T1的汲極1414的電壓值改變為第二電壓準位V2，即感測元件141的感測訊號Vd’，對照元件142同時也輸出對照結果Vd，判斷單元16接收感測訊號Vd’以及對照訊號Vd，並判斷
是否大於一門檻值，若大於此門檻值，代表有受力事件發生，判斷單元16並判斷其受力大小為何(步驟605)。
在其他實施例中，感測元件141以及對照元件142可以子畫素單元13來替代。由於上述之感測元件141以及對照元件142與子畫素單元13以及周邊畫素單元131具有相同的元件架構，感測元件141的第一感測電極1411以及第二感測電極1412可對應為子畫素單元13以及周邊畫素單元131的畫素電極，對照元件142的第一對照電極1421以及第二對照電極1422也可對應為子畫素單元13以及周邊畫素單元131的畫素電極。
如圖7所示，圖7為壓力感測器14另一實施例，圖7包括一感測元件71以及對照元件72，感測元件71以及對照元件72可以為上述之子畫素單元13或周邊畫素單元131，感測元件71包括電晶體T3、電容C7以及電容C8，電晶體T3具有一源極713、一汲極714、一通道層(未標示)以及一閘極715，電晶體T3的源極713與充電訊號Vs電性耦接，在此實施例中，電晶體T3的源極713將與多個多個資料線D1、D2…Dn的其中之一電性耦接，以接收顯示資料作為充電訊號Vs，電晶體T3的閘極715與感測閘極驅動訊號Vg電性耦接，在此實施例中，電晶體T3的閘極715將與多個掃描線G1、G2…Gm的其中之一電性耦接，以接收閘極驅動訊號作為感測閘極驅動訊號Vg，電晶體T3的汲極714是用以與電容C7以及電容C8電性耦接。由於感測元件71可以為上述之子畫素單元13或周邊畫素單元131，因此電容C7例如為感測元件71之液晶電容，電容C7具有一第一端以及一第二端，電容C7的第一端與電晶體T3的汲極714電性耦接，電容C7的第二端與共通電極Vcom電性耦接，電容C8具有第一端與第二端，電容C8例如為感測元件71之儲存電容，電容C8的第一端與電晶體T3的汲極714電性耦接，電容C8的第二端與上述的共通電極Vcom電性耦接。第一畫素電極711係與電晶體T3的汲極714電性耦接，第二畫素電極712係與共通電極Vcom電性耦接，第一畫素電極711與第二畫素電極712水平配置於圖3所示的第二內表面321，第一畫素電極711與第二畫素電極712彼此交錯配置，但不以此為限。在其他變化例中，第一畫素電極711與第二畫素電極712係可為不同膜層，且其間具有介電層，第一畫素電極711舉例係位於第二畫素電極712上方，第一畫素電極711具有複數分支，第二畫素電極712對應第一畫素電極711而為一整面結構而不具有分支，但不以此為限，第二畫素電極712亦可具有複數分支而對應第一畫素電極711。
對照元件72包括電晶體T4、電容C9以及電容C10，電晶體T4具有一源極723、一汲極724、一通道層(未標示)以及一閘極725，電晶體T4的源極723與充電訊號Vs電性耦接，電晶體T4的源極723並與電晶體T3的源極713舉例係接收同一顯示資料作為充電訊號Vs，電晶體T4的閘極725與感測閘極驅動訊號Vg電性耦接，電晶體T4的閘極725與電晶體T3的閘極725舉例係接收同一閘極驅動訊號作為感測閘極驅動訊號Vg，電晶體T4的汲極724是用以與電容C9以及電容C10電性耦接。由於對照元件72可以為上述之子畫素單元13或周邊畫素單元131，因此電容C9例如為對照元件72之液晶電容，電容C9具有一第一端以及一第二端，電容C9的第一端與電晶體T4的汲極724電性耦接，電容C9的第二端與共通電極Vcom電性耦接，電容C10具有第一端與第二端，電容C10例如為對照元件72之儲存電容，電容C10的第一端與電晶體T4的汲極724電性耦接，電容C10的第二端與上述的共通電極Vcom電性耦接。第四畫素電極722並與上述之共通電極Vcom電性耦接，第三畫素電極721與電晶體T4的汲極724電性耦接，第三畫素電極721與第四畫素電極722水平配置於圖3所示的第二內表面321，第三畫素電極721與第四畫素電極722彼此交錯配置，但不以此為限。在其他變化例中，第三畫素電極721與第四畫素電極722係可為不同膜層，且其間具有介電層，第三畫素電極721舉例係位於第四畫素電極722上方，第三畫素電極721具有複數分支，第四畫素電極722對應第三畫素電極721而為一整面結構而不具有分支，但不以此為限，第四畫素電極722亦可具有複數分支而對應第三畫素電極721。
因此除了感測元件141以及對照元件142可以子畫素單元13來替代，感測元件141以及對照元件142更可以子畫素單元13相同製程進行製造，有效降低顯示顯示面板10的製造成本。請參考圖8A，感測元件141以及對照元件142可以顯示區11外的其中二個周邊畫素單元131替代，且做為感測元件141以及對照元件142的周邊畫素單元131接收同一感測閘極驅動訊號Vg以及同一充電訊號Vs，如圖8A中感測閘極驅動訊號Vg為掃描線G1所提供的閘極驅動訊號，充電訊號Vs為資料線Dn所提供的顯示資料，做為感測元件141以及對照元件142的周邊畫素單元131並皆與判斷單元16電性耦接。或者如圖8B，可以子畫素單元13以及周邊畫素單元131各一來替代上述之感測元件141以及對照元件142，且做為感測元件141以及對照元件142的子畫素單元13以及周邊畫素單元131接收同一感測閘極驅動訊號Vg以及同一充電訊號Vs，如圖8B中感測閘極驅動訊號Vg為掃描線G1所提供的閘極驅動訊號，充電訊號Vs為資料線Dn所提供的顯示資料，作為感測元件141以及對照元件142的子畫素單元13以及周邊畫素單元131並皆與判斷單元16電性耦接。又或者如圖8C，上述之感測元件141以及對照元件142可直接以顯示區11的子畫素單元13來替代，做為感測元件141以及對照元件142的子畫素單元13接收同一感測閘極驅動訊號Vg以及同一充電訊號Vs，做為感測元件141以及對照元件142的子畫素單元13並皆與判斷單元16電性耦接，在此實施例中，更無需額外產生感測元件141以及對照元件142，可有效減少顯示面板的元件數量以及成本。其中，在上述的實施例中，凸塊143皆對應感測元件141設置於上述之第一內表面311並與感測元件141重疊，以進行感測。在以上實施例中，雖然感測元件141以及對照元件142係設置在顯示面板10的一角落為例，但不以此為限，感測元件141以及對照元件142可設置在顯示面板10的一邊之一處，感測元件141以及對照元件142亦可為複數個而設置在顯示面板10的多個角落或是對應沿著顯示面板10的一邊或多邊設置。
綜以上所述，由於感測訊號Vd’可對應受力事件的發生而改變，因此本案藉由比對感測訊號Vd’以及對照訊號Vd即可得知是否有受力事件發生以及受力之大小，此外由於壓力感測器14設置於顯示面板10的內部，因此不需要額外電路或元件來外掛於顯示面板10，且凸塊143可藉由光阻間隙子34的製程同時產生，感測元件141以及對照元件142可藉由子畫素單元13的製程同時產生，因此本發明之壓力感測器14不僅有效減少顯示面板10之體積及重量，更大幅減少了廠商製作成本。
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，任何熟習此技術者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後付之申請專利範圍所界定者為準。
D1、D2、D3、Dn-1、Dn‧‧‧資料線
G1、G2、G3、Gm-1、Gm‧‧‧掃描線
10‧‧‧顯示面板
11‧‧‧顯示區
12‧‧‧週邊區
13‧‧‧子畫素單元
131‧‧‧周邊畫素單元
14‧‧‧壓力感測器
141‧‧‧感測元件
1411‧‧‧第一感測電極
1412‧‧‧第二感測電極
1413‧‧‧源極
1414‧‧‧汲極
1415‧‧‧閘極
142‧‧‧對照元件
1421‧‧‧第一對照電極
1422‧‧‧第二對照電極
1423‧‧‧源極
1424‧‧‧汲極
1425‧‧‧閘極
143‧‧‧凸塊
144‧‧‧間隙距離
15‧‧‧顯示面板控制電路
151‧‧‧閘極驅動器
152‧‧‧資料驅動器
16‧‧‧判斷單元
31‧‧‧第一基板
311‧‧‧第一內表面
32‧‧‧第二基板
321‧‧‧第二內表面
33‧‧‧液晶層
34‧‧‧光阻間隙子
71‧‧‧感測元件
711‧‧‧第一畫素電極
712‧‧‧第二畫素電極
713‧‧‧源極
714‧‧‧汲極
715‧‧‧閘極
72‧‧‧對照元件
721‧‧‧第三畫素電極
722‧‧‧第四畫素電極
723‧‧‧源極
724‧‧‧汲極
725‧‧‧閘極
Vs‧‧‧充電訊號
Vg‧‧‧感測閘極驅動訊號
Vcom
Vd‧‧‧對照訊號
Vd’‧‧‧感測訊號
V1‧‧‧第一電壓準位
V2‧‧‧第二電壓準位
T1、T2、T3、T4‧‧‧電晶體
C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10‧‧‧電容
TI1‧‧‧充電時段
TI2‧‧‧讀取時段
601、603、605‧‧‧步驟
G1、G2、G3、Gm-1、Gm‧‧‧掃描線
10‧‧‧顯示面板
11‧‧‧顯示區
12‧‧‧週邊區
13‧‧‧子畫素單元
131‧‧‧周邊畫素單元
14‧‧‧壓力感測器
141‧‧‧感測元件
1411‧‧‧第一感測電極
1412‧‧‧第二感測電極
1413‧‧‧源極
1414‧‧‧汲極
1415‧‧‧閘極
142‧‧‧對照元件
1421‧‧‧第一對照電極
1422‧‧‧第二對照電極
1423‧‧‧源極
1424‧‧‧汲極
1425‧‧‧閘極
143‧‧‧凸塊
144‧‧‧間隙距離
15‧‧‧顯示面板控制電路
151‧‧‧閘極驅動器
152‧‧‧資料驅動器
16‧‧‧判斷單元
31‧‧‧第一基板
311‧‧‧第一內表面
32‧‧‧第二基板
321‧‧‧第二內表面
33‧‧‧液晶層
34‧‧‧光阻間隙子
71‧‧‧感測元件
711‧‧‧第一畫素電極
712‧‧‧第二畫素電極
713‧‧‧源極
714‧‧‧汲極
715‧‧‧閘極
72‧‧‧對照元件
721‧‧‧第三畫素電極
722‧‧‧第四畫素電極
723‧‧‧源極
724‧‧‧汲極
725‧‧‧閘極
Vs‧‧‧充電訊號
Vg‧‧‧感測閘極驅動訊號
Vcom
Vd‧‧‧對照訊號
Vd’‧‧‧感測訊號
V1‧‧‧第一電壓準位
V2‧‧‧第二電壓準位
T1、T2、T3、T4‧‧‧電晶體
C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10‧‧‧電容
TI1‧‧‧充電時段
TI2‧‧‧讀取時段
601、603、605‧‧‧步驟
圖1為本發明之顯示面板實施例示意圖。 圖2A為本發明之顯示面板控制電路與判斷單元之實施例示意圖。 圖2B為本發明之顯示面板控制電路與判斷單元之另一實施例示意圖。 圖3為圖1的方向A-A剖面示意圖。 圖4為感測元件以及對照元件之實施例示意圖。 圖5為感測元件以及對照元件之等效電路實施例示意圖。 圖6A為時脈實施例示意圖。 圖6B為感測方法步驟實施例示意圖。 圖7為感測元件以及對照元件之另一實施例示意圖。 圖8A為感測元件以及對照元件配置位置一實施例示意圖。 圖8B為感測元件以及對照元件配置位置另一實施例示意圖。 圖8C為感測元件以及對照元件配置位置又一實施例示意圖。
11‧‧‧顯示區
12‧‧‧週邊區
13‧‧‧子畫素單元
14‧‧‧壓力感測器
141‧‧‧感測元件
142‧‧‧對照元件
143‧‧‧凸塊
144‧‧‧間隙距離
31‧‧‧第一基板
311‧‧‧第一內表面
32‧‧‧第二基板
321‧‧‧第二內表面
33‧‧‧液晶層
34‧‧‧光阻間隙子
Claims (20)
- 一種壓力感測器，其位於一顯示面板內，該顯示面板包括一第一基板以及一第二基板，該第一基板包括面對該第二基板的一第一內表面，該第二基板包括面對該第一內表面的一第二內表面，該壓力感測器包括：一感測元件，設置於該第二內表面，該感測元件與一共通電極電性耦接，該感測元件包括：一第一電晶體，其具有一源極、一汲極以及一閘極，該第一電晶體的該源極與一充電訊號電性耦接，該第一電晶體的該閘極與一感測閘極驅動訊號電性耦接；以及一第一電容，該第一電容具有一第一端以及一第二端，該第一電容的該第一端與該第一電晶體的該汲極電性耦接，該第一電容的該第二端與該共通電極電性耦接；一對照元件，設置於該第二內表面，該對照元件與該共通電極電性耦接；以及一凸塊，設置於該第一內表面，該凸塊係位於該第一內表面以及該感測元件之間，該凸塊距離該感測元件一間隙距離，且該間隙距離實質上垂直於該第一內表面以及該第二內表面。
- 如第1項所述之壓力感測器，該對照元件包括：一第二電晶體，其具有一源極、一汲極以及一閘極，該第二電晶體的該源極與該充電訊號電性耦接，該第二電晶體的該閘極與該感測閘極驅動訊號電性耦接；以及 一第二電容，該第二電容具有一第一端以及一第二端，該第二電容的該第一端與該第二電晶體的該汲極電性耦接，該第二電容的該第二端與該共通電極電性耦接。
- 如第2項所述之壓力感測器，該對照元件更包括：一第三電容，該第三電容具有一第一端以及一第二端，該第三電容的該第一端與該第二電晶體的該汲極電性耦接，該第三電容的該第二端與該共通電極電性耦接。
- 如第3項所述之壓力感測器，該感測元件更包括：一第四電容，該第四電容具有一第一端以及一第二端，該第四電容的該第一端與該第一電晶體的該汲極電性耦接，該第四電容的該第二端與該共通電極電性耦接。
- 如第2項所述之壓力感測器，該第二電容包括一第一對照電極以及一第二對照電極，該第一對照電極與該第二對照電極水平配置於該第二內表面，該第一對照電極與該第二對照電極彼此交錯配置，該第二對照電極並與該共通電極電性耦接，該第一對照電極與該第一電晶體的該汲極電性耦接。
- 如第2項所述之壓力感測器，更包括一子畫素單元，該子畫素單元與一掃描線電性耦接以接收一閘極驅動訊號，該子畫素單元與一資料線電性耦接以接收用以顯示的一顯示資料，其中，該感測閘極驅動訊號為該閘極驅動訊號。
- 如第6項所述之壓力感測器，該充電訊號為該顯示資料。
- 如第6項所述之壓力感測器，該感測元件以及該對照元件至少其中之一為該子畫素單元。
- 如第1項所述之壓力感測器，該第一電容包括一第一感測電極以及一第二感測電極，該第一感測電極與該第二感測電極水平配置於該第二內表面，該第一感測電極與該第二感測電極彼此交錯配置，該第二感測電極並與該共通電極電性耦接，該第一感測電極與該第一電晶體的該汲極電性耦接。
- 一種壓力感測器的感測方法，該壓力感測器設置於一顯示面板，該顯示面板包括一第一基板以及一第二基板，該壓力感測器包括一感測元件、一對照元件以及一凸塊，該感測元件與該對照元件電性耦接，該感測元件與該對照電容元件形成於該第二基板，該凸塊形成於該第一基板，該凸塊並配置於該第一基板以及該感測元件之間，該凸塊距離該感測電容元件一間隙距離，該壓力感測器的操作方法包括以下步驟：在一充電時段，使該感測元件以及該對照元件充電；以及在一讀取時段，使該感測元件輸出一感測訊號，使該對照元件輸出一對照訊號。
- 如第10項所述之壓力感測器的感測方法，更包括：使一判斷單元接收該感測訊號以及該對照訊號以判斷該感測電容元件所感測到之受力大小。
- 如第10項所述之壓力感測器的感測方法，該感測元件包括：一第一電晶體，其具有一源極、一汲極以及一閘極，該第一電晶體的該源極與一充電訊號電性耦接，該第一電晶體的該閘極與一感測閘極驅動訊號電性耦接；以及 一第一電容，該第一電容具有一第一端以及一第二端，該第一電容的該第一端與該第一電晶體的該汲極電性耦接，該第一電容的該第二端與一共通電極電性耦接。
- 如第12項所述之壓力感測器的感測方法，該對照電容元件包括：一第二電晶體，其具有一源極、一汲極以及一閘極，該第二電晶體的該源極與該充電訊號電性耦接，該第二電晶體的該閘極與該感測閘極驅動訊號電性耦接；以及一第二電容，該第二電容具有一第一端以及一第二端，該第二電容的該第一端與該第二電晶體的該汲極電性耦接，該第二電容的該第二端與該共通電極電性耦接。
- 如第13項所述之壓力感測器的感測方法，其中，在該充電時間，該第一電晶體為開啟。
- 如第12項所述之壓力感測器的感測方法，其中，在該充電時間，該第二電晶體為開啟。
- 一種壓力感測器，包括：一感測元件，包括：一第一感測電極以及一第二感測電極；以及一凸塊，相對於該第一感測電極以及該第二感測電極設置並與其重疊；一液晶層，位於該凸塊以及該第一感測電極之間；以及一對照元件，包括一第一對照電極以及一第二對照電極，其中該第二感測電極以及該第二對照電極係彼此電性連接。
- 如第16項所述之壓力感測器，其中該凸塊實質上係不與該對照元件重疊。
- 一種顯示面板，包含：複數個子畫素單元，其中各該子畫素單元包括一第一畫素電極以及一第二畫素電極；一壓力感測器，係與該些子畫素單元間隔一距離，該壓力感測器包括：一感測元件，包括：一第一感測電極以及一第二感測電極；一凸塊，相對於該第一感測電極以及該第二感測電極設置並與其重疊；以及一對照元件，包括一第一對照電極以及一第二對照電極，其中該第二感測電極以及該第二對照電極係彼此電性連接；以及一液晶層，位於該凸塊以及該第一感測電極之間。
- 如第18項所述之顯示面板，其中各該第二畫素電極係與該第二感測電極電性連接。
- 如第18項所述之顯示面板，更包含一判斷單元，其中該判斷單元係根據該第一感測電極之一電壓變化以及該第一對照電極之電壓來提供一判斷信號。
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|---|---|---|---|
| TW105116197A TWI615752B (zh) | 2016-05-25 | 2016-05-25 | 壓力感測器、壓力感測器之運作方法以及具有壓力感測器之顯示面板 |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW105116197A TWI615752B (zh) | 2016-05-25 | 2016-05-25 | 壓力感測器、壓力感測器之運作方法以及具有壓力感測器之顯示面板 |
Publications (2)
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| TW201741823A TW201741823A (zh) | 2017-12-01 |
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ID=57495198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| TW105116197A TWI615752B (zh) | 2016-05-25 | 2016-05-25 | 壓力感測器、壓力感測器之運作方法以及具有壓力感測器之顯示面板 |
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|---|---|---|---|
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