CN205405474U - 高灵敏度的内嵌式触控显示设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种高灵敏度的内嵌式触控显示设备。一感应暨公共电极层包含多个感应暨公共电极,其中,每一个感应暨公共电极与一个以上的像素电极相对应。本实用新型是利用触控电路拥有专用的独立电源回路,并以感应暨公共电极为一触控电路与一显示电路的共同接点,触控电路与显示电路之间并无电流回路,故不相互影响各自的相对电位的特性。再辅以反射偏向电极以降低电极间杂散电容并提升感测距离,又以此提供各感应暨公共电极相对稳定一致的电荷,使触控操作对显示均质性的扰动降至最小,显示与触控分区而并行操作,提高彼此的操作效率。
Description
技术领域
本实用新型关于触控显示的技术领域,尤指一种高灵敏度的内嵌式触控显示设备。
背景技术
传统的触控显示设备为将一触控面板贴合于一显示面板上,其工序繁复且材料成本不菲,透光度下降以致显示质量恶化,且额外的体积与重量种种皆不利于行动电子装置轻、薄、短小、节能减碳的趋势与需求。故内嵌式触控显示面板已是业界竞相投注研发的重点与市场的明日之星。
现有技术的内嵌式触控显示面板为了克服公共电极与感应电极间巨大电容的难题,便将公共电极切割成多个电极并兼作触控电极。又为了解决从薄膜晶体管层交连来的显示信号造成的严重信号噪声比恶化问题,只好以分时法在非显示操作的短暂显示静音时段(垂直或水平同步时段)作触控检测。请参考LGdisplay公司相关专利文如CN103677381、CN102445800、CN103425317。在上述现有技术的内嵌式触控显示面板中,当屏幕的解像度提升时,显示操作便难以腾出足够时间给触控使用。同理,当屏幕的尺寸加大时,触控点数骤增便需要更多时间来扫描触控感应电极。如此,时区分割成了难解的议题,不仅阻碍了内嵌式触控屏幕的解像度提升,同时也局限了屏幕的尺寸大小。因此,现有技术的内嵌式触控屏幕仍有改善的空间。
实用新型内容
本实用新型的目的在于,提供一高灵敏度的内嵌式触控显示设备,其利用触控电路拥有专用的独立电源回路,并以公共电极为触控电路与显示电路的共同接点,因彼此之间并无电流回路,故不相互影响各自的相对电位的特性。并辅以反射偏向电极使降低电极间杂散电容、并提升感测距离,又以此提供各感应暨公共电极相对稳定一致的电荷,使触控操作对显示均质性的扰动降至最小,显示与触控分区而并行操作,提高触控电路及显示电路的操作效率。
依据本实用新型的一特色,本实用新型提出一种高灵敏度的内嵌式触控显示设备,包括一第一基板、一第二基板、一薄膜晶体管层、一感应暨公共电极层、一显示控制电路、及一触控电路。该第二基板与该第一基板呈平行配置,并将一显示材料层夹置其间。该薄膜晶体管层布置于该第二基板面向显示材料层的一面,该薄膜晶体管层包括多个薄膜晶体管、多个像素电极与多条栅极驱动线及多条源极驱动线。该感应暨公共电极层包含多个感应暨公共电极,其中,每一个感应暨公共电极与一个以上的像素电极相对应,且该多个感应暨公共电极依序轮流区分为显示区域与触控区域,该显示区域与该触控区域同时平行地分别执行显示操作与触控检测操作。该显示控制电路包括一显示信号驱动电路及一显示电源回路;该显示电源回路显示专用或与其他功能电路共享。该触控电路包括一独立的触控专用电源回路、及多个触控选择开关电路。该独立的触控专用电源回路于触控操作模式时,其与该显示控制电路间无任何电流回路。该多个触控选择开关电路依序或动态地将部分该多个感应暨公共电极选定为至少一个感应电极组。其中,该显示控制电路与该触控电路各别施加显示共通信号至显示区域的感应暨公共电极,施加触控感应信号至触控区域的感应暨公共电极。
附图说明
图1是本实用新型一种高灵敏度的内嵌式触控显示设备的迭层示意图。
图2是遮光层的示意图。
图3是本实用新型感应暨公共电极层、显示控制电路及触控电路的示意图。
图4是本实用新型感应暨公共电极层、显示控制电路及触控电路的另一示意图。
图5A、图5B、图5C是本实用新型显示控制电路及触控电路的原理示意图。
图6A、图6B、图6C、图6D是本实用新型感应电极组及偏向电极组的工作原理的示意图。
图7是本实用新型显示操作与触碰感应操作的时序的示意图。
图8是本实用新型感应暨公共电极层、显示控制电路及触控电路的另一示意图。
图9是本实用新型一种高灵敏度的内嵌式触控显示设备的另一迭层示意图。
附图标记说明
高灵敏度的内嵌式触控显示设100,900
第一基板110第二基板120
显示材料层130薄膜晶体管层140
感应暨公共电极层150遮光层160
彩色滤光层170偏光层180
薄膜晶体管141感应暨公共电极151
像素电极152遮光线条161
透光区块163
显示控制电路310触控电路330
显示信号驱动电路311显示电源回路313
触控专用电源回路331触控选择开关电路333
触控感应电路335放大器337
感应电极组350偏向电极组370
触控选择开关电路333-6第一端点a
第二端点b第三端点c
感应暨公共电极E1~E16第四端点d
开关装置410开关元件411
高阻抗元件413
时段T11-T14
触控感应电路335-1、335-2放大器337-1、337-2
共同电压驱动放大器315,317平均值电路810
触控选择开关电路333-1,333-5
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本实用新型进一步详细说明。
图1是本实用新型一种高灵敏度的内嵌式触控显示设备100的迭层示意图。该高灵敏度的内嵌式触控显示设备100具有一第一基板110、一第二基板120、一显示材料层130、一薄膜晶体管层140、一感应暨公共电极层150、一遮光层160、一彩色滤光层170、及一偏光层180。
该第一基板110及该第二基板120较佳为玻璃基板或高分子薄膜基板,该第一基板110及该第二基板120以平行成对的配置将该显示材料层130夹置于二基板110,120之间。该显示材料层130为一液晶显示层。
该薄膜晶体管层140布置于该第二基板120面向显示材料层130的一面。该薄膜晶体管层140包括多个薄膜晶体管141、多个像素电极与多条栅极驱动线及多条源极驱动线。该多条栅极驱动线及该多条源极驱动线定义出多个像素区域,每一个像素区域对应至一个透光区块。
薄膜晶体管141的栅极连接至一条栅极驱动线(图未示),依驱动电路设计的不同,薄膜晶体管141的漏/源极连接至一条源极驱动线(图未示),薄膜晶体管141的源/漏极连接至对应的一个像素区域的像素电极152。该像素电极152与一对应的感应暨公共电极151形成一电容。通过改变电容的电压,进而改变液晶偏转角度,由于栅极驱动线(gateline)及源极驱动线(sourceline),一般平面显示器所具有的配置,故未于图式中显示。
该感应暨公共电极层150包含多个感应暨公共电极(Vcomandsensingelectrode)151,以感应一外部对象的触碰或近接。其中,每一个感应暨公共电极151与一个以上的像素电极相对应,且该多个感应暨公共电极151依序轮流区分为显示区域与触控区域,该显示区域与该触控区域同时平行地分别执行显示操作与触控检测操作。于图1中,其是以IPS(Inpanelswitching)面板为例说明,故该感应暨公共电极151设置于薄膜晶体管141的侧边。且由于是IPS面板的缘故,该感应暨公共电极层150布置于该第二基板120与该显示材料层130之间。
该遮光层160位于该第一基板110的面对该显示材料层130一侧的表面。图2是遮光层的示意图。如图2所示,该遮光层160由多条遮光线条161所构成。该多条遮光线条161设置于一第一方向(X-轴方向)及一第二方向(Y-轴方向),以形成多个透光区块163。该等多条遮光线161由黑色绝缘材质所构成。该多条遮遮光线161依该薄膜晶体管层140的栅极驱动线与源极驱动线的相对位置而设置。该第一方向与该第二方向互相垂直,故该遮光层160在一般现有技术的平面显示器中又称为黑矩阵(blackmatrix)。
该彩色滤光层170位于该遮光层160的面向该显示材料层130一侧。该偏光层180位于该第一基板110的面向该显示材料层130的另一侧。
该高灵敏度的内嵌式触控显示设备100还包含一显示控制电路310及一触控电路330。图3是本实用新型感应暨公共电极层150、显示控制电路310及触控电路330的示意图。如图3所示,该感应暨公共电极层150包含16个感应暨公共电极151,此仅为说明之便,并不以此为限。
该显示控制电路310具有一显示信号驱动电路311及一显示电源回路313。
该触控电路330包含一独立的触控专用电源回路331、多个触控选择开关电路333、一触控感应电路335、及至少一增益大于零的放大器337。该独立的触控专用电源回路331于触控操作模式时,其与该显示控制电路310间无任何电流回路。该多个触控选择开关电路333依序或动态地将该多个感应暨公共电极151区分为至少一个感应电极组、及至少一个偏向电极组。其中,该显示控制电路310施加显示共通信号(Vcom)至显示区域的感应暨公共电极151,该触控电路330施加触控感应信号至触控区域的感应暨公共电极151。
该多个触控选择开关电路333依序或动态地将该多个感应暨公共电极151区分为至少一个感应电极组350、及至少一个偏向电极组370。如图3所示,触控选择开关电路333-6的第一端点a与第三端点c连接,其余的触控选择开关电路333的第一端点a与第二端点b连接,因此,感应电极组则包含感应暨公共电极151-E6,偏向电极组则包含感应暨公共电极151(E1~E5、E7~E16)。
由图3所示,该多个触控选择开关电路333将选定的感应电极组350上的感应暨公共电极151(E6)的电气信号交连到相对应的至少一个增益大于零的放大器337的输入端,并将该至少一个放大器337输出的反射偏向信号交连到该偏向电极组370的感应暨公共电极151(E1~E5、E7~E16)。亦即,感应电极组的感应暨公共电极151(E6)与该触控感应电路335电性连接,以进行触碰感测。偏向电极组的感应暨公共电极151(E1~E5、E7~E16)则与该至少一增益大于零的放大器337的输出端电性连接,以接收该至少一个放大器337输出的反射偏向信号。
于图3中,感应电极组350仅包含一个感应暨公共电极151(E6),于其他实施例中,感应电极组350也可包含多个感应暨公共电极151。如图3所示,该偏向电极组370是由其相对应的感应电极组350的感应暨公共电极151(E6)以外的所有感应暨公共电极151(E1~E5、E7~E16)所组成。
该显示信号驱动电路311及该显示电源回路313的接地端为一第一接地(GDISP)。该显示信号驱动电路311连接至该薄膜晶体管层140的多条栅极驱动线及多条源极驱动线,以进行影像的显示。
图4是本实用新型感应暨公共电极层150、显示控制电路310及触控电路330的另一示意图。该触控电路330还可包含一开关装置410。其中,该开关装置410为一可切换两端导通与否的开关元件411,或是包括该开关元件411及跨接于其两端的一高阻抗元件413,于本实施例中,该开关装置410包括有该开关元件411及跨接于其两端的高阻抗元件413。
该触控电路330由一不同于该显示电源回路313的触控专用电源回路331供电,该触控电路330及该触控专用电源回路331的接地端为一第二接地(GTH)。该触控感应电路335连接至该多个感应暨公共电极151,以驱动该感应暨公共电极151,以感应手指的接触。其中,当进行触控感应操作时,该显示电源回路313及该触控专用电源回路331之间无直接的电流回路,或经由一高阻抗元件形成微弱的电流回路。
该独立的触控专用电源回路331于非触控操作模式时,经由特定开关装置410交连至该显示电源回路313及显示控制电路310,以传递同步信息与触控信息或作电源之充电。
该开关装置410连接于该显示电源回路313的接地端及该触控专用电源回路331的接地端之间,用以控制该显示电源回路313的接地端及该触控专用电源回路331的接地端的断开或连接。亦即当进行触控感应操作时,该显示电源回路313及该触控专用电源回路331之间呈断开而无共同的电流回路。当非进行触控感应操作时,该显示电源回路313及该触控专用电源回路331之间呈连接而有共同的电流回路。
该开关装置410至少包含一开关元件411,其为晶体管开关元件。该开关装置或者更包含一高阻抗元件413,该高阻抗元件413跨接于该开关元件411,以防止该显示控制电路310与该触控电路330之间形成静电位差。该高阻抗元件413可为100KΩ以上的电阻。该开关元件411的闭合或断开由该触控感应电路335控制。在其它实施例中,该开关元件241的闭合或断开可由显示信号驱动电路311所控制。如图4所示,该偏向电极组370由其相对应的感应电极组350周边的多个感应暨公共电极151(E1~E3,E5,E7,E9~E11)所组成。该偏向电极组370同时电气连结至触控电路330的反射偏向信号与显示控制电路310的第一显示共通信号Vcom1。其余感应暨公共电极151(E4、E8、E12、E13~E16)可组合成另一偏向电极组,其同时电气连结至触控电路330的第二接地GTH与显示控制电路310的第二显示共通信号Vcom2。其中,Vcom1与Vcom2是同电位信号;且由于Vcom1与Vcom2分别由各自独立的共同电压驱动放大器317、315输出,故由触控电路端看去可视为开路(无电流回路)。如图4所示,相对于感应暨公共电极151(E4、E8、E12、E13~E16)的另一偏向电极组的触控选择开关电路333,触控选择开关电路333的第一端点a与第四端点d连接。
图5A是本实用新型显示控制电路310及触控电路330的原理示意图。其中左侧电流回路电路的A点与右侧电流回路电路的B点电气连接在一起,亦即两不共地且不共电源的电路之间仅有一共点(A/B);即A点可视同为B点;如图5A所示,该A点相对于第二接地(GTH)的电压为(9V*R2)/(R1+R2),该B点相对于第一接地(GDISP)的电压为(5V*R4)/(R3+R4)。亦即右侧电路的电源5V对左侧电路并无影响,同时左侧电路的电源9V对右侧电路亦无影响。
图5B是本实用新型显示控制电路310及触控电路330的原理的另一示意图。如图5B所示,左右两侧不共地的电路仅有一点相连接(C点即D点),左侧电路包括一交流信号源Vt,其是一三角波信号;右侧电路包括另一交流信号源Vd,其是一正弦波信号;由于左右两电路之间并无共同电流回路,故示波器A相对于第二接地点(GTH)在C点所量测到的为一三角波信号,其振幅为(Vt*Z2)/(Z1+Z2),其中并无右侧正弦波信号源的成份。同样的示波器B相对于第一接地点(GDISP)在D点所量测到的为一正弦波信号,其振幅为(Vd*Z4)/(Z3+Z4),其中并无左侧三角波信号源的成份。亦即左右两侧电路中的交流信号彼此不会互相影响。
图5C是本实用新型显示控制电路310及触控电路330的原理的又一示意图。如图5C所示左右两侧电路不共地,无共同电流回路且无任何连接点。Ct为左侧电路的E点与右侧电路的F点之间的杂散电容,Ctdg为左侧电路的地点(第二接地点)与右侧电路的地点(第一接地点)之间的杂散电容。左侧电路包括一交流信号源Vt,其是一三角波信号;右侧电路包括一交流信号源Vd,其是一正弦波信号;当Ctdg极小时,其阻抗几近无限大,故示波器A相对于第二接地(GTH)在E点所量测到的为一三角波信号,其振幅为(Vt*Z2)/(Z1+Z2),其中并无右侧正弦波信号源的成份;同样的示波器B相对于第一接地点(GDISP)在F点所量测到的为一正弦波信号,其振幅为(Vd*Z4)/(Z3+Z4),其中并无左侧三角波信号的成份。亦即左右两侧电路中的交流信号彼此不会互相影响。
在图5B与图5C中,左右两侧的交流信号源Vt与Vd可代表无共同电流回路的两个电路各别的作动信号以及迭加在双方电源上的噪声,其可能为各种频率与各式波形信号的组合,图例中的三角波与正弦波只是为方便描述说明,并非以此为限。
由图5A、图5B与图5C可知,当进行触控感应操作时,由于该显示电源回路313及该触控专用电源回路331之间无共同的电流回路,因此该显示控制电路310上的信号或噪声不会对该触控电路330造成影响,因此可降低该触控电路330上的噪声,进而提高该触控电路330触控感应操作时的灵敏性与准确度。同理,加诸各感应暨公共电极的触控信号也不会干扰显示控制电路310,也不影响各共同电极相对显示电极电位的均值性。
图6A、图6B、图6C、图6D是本实用新型感应电极组350及偏向电极组370的工作原理的示意图。如图6A所示,当感应暨公共电极151(E6)上有触控感应信号、感应暨公共电极151(E5、E7)没有触控感应信号时,电力线由感应暨公共电极151(E6)射向感应暨公共电极151(E5、E7)。如图6B所示,当感应暨公共电极151(E6)上有触控感应信号、感应暨公共电极151(E5、E7)有与感应暨公共电极151(E6)同极性的触控感应信号时,基于同性相斥的原理,感应暨公共电极151(E6)发出的电力线受感应暨公共电极151(E5、E7)发出的电力线排斥而向更远处延伸。如图6C所示,当感应暨公共电极151(E6)上有触控感应信号、感应暨公共电极151(E5、E7)有较大触控感应信号时,电力线由感应暨公共电极151(E5、E7)射向感应暨公共电极151(E6)。如图6D所示,当感应暨公共电极151(E6)上有触控感应信号、感应暨公共电极151(E5、E7)有同极性的较小触控感应信号时,电力线由感应暨公共电极151(E6、E5、E7)往外射出,且电力线被感应暨公共电极151(E7)的触控感应信号推挤而向感应暨公共电极151(E5)方向偏过去,因此感应暨公共电极151(E6)发出的电力线受到偏转而向感应暨公共电极151(E5)上方延伸。
由图6B可知,当该多个触控选择开关电路333将选定的感应电极组350上的感应暨公共电极151(E6)的电气信号交连到相对应的该至少一个增益大于零的放大器337的输入端,并将该至少一个放大器337输出的反射偏向信号交连到该偏向电极组370的感应暨公共电极151(E1~E5、E7~E16)时,若增益G1=G2=1,则感应暨公共电极151(E6)与感应暨公共电极151(E1~E5、E7~E16)有相同的电气信号,因此,感应暨公共电极151(E6)与感应暨公共电极151(E1~E5、E7~E16)之间的等效电容为零,因此当感应暨公共电极151(E1~E5、E7~E16)进行显示操作、且当感应暨公共电极151(E6)进行触碰感应操作时,可消除经由感应暨公共电极151(E1~E5、E7~E16)与感应暨公共电极151(E6)之间杂散电容交连来的噪声。同时,感应暨公共电极151(E6)其上的电力线会被向上提升,因此其感测范围变大,进而可提高该触控电路330触控感应操作时的灵敏性与准确度。该至少一个增益大于零的放大器337的增益值为可程序调控。
图7是本实用新型显示操作与触碰感应操作的时序的示意图。为方便说明起见,将感应暨公共电极151(E1~E4)分成为列1、将感应暨公共电极151(E5~E8)分成为列2、将感应暨公共电极151(E9~E12)分成为列3、将感应暨公共电极151(E13~E16)分成为列4。如图7所示,于时段T11-T14时,列2轮流进行触碰感应操作与显示操作,列1、列3、列4则同时进行显示操作。于时段T12时,感应暨公共电极151(E6)进行触碰感应操作,此时,触控选择开关电路333-6的第一端点a与第三端点c连接,其余的触控选择开关电路333的第一端点a与第二端点b连接。即在T12时段仅感应暨公共电极151(E6)所涵盖的区域为触控区域,其余感应暨公共电极151(E1~E5与E7~E15)为显示区域。此时感应暨公共电极151(E6)仅有触控感应电路施予的触控信号,其余感应暨公共电极151(E1~E5与E7~E16)同时有显示控制电路施予的共同电压信号Vcom与触控电路施与的反射偏向信号。于本实用新型中,由于该显示电源回路313及该触控专用电源回路331之间无共同的电流回路,故同时施加在感应暨公共电极151(E1~E5、E7~E16)上的共同电压信号Vcom与反射偏向信号互不干涉,即显示操作与触碰感应操作可同时进行而不会互相影响。在T11时段只有感应暨公共电极151(E5)作触控感应操作,其余感应暨公共电极151(E1~E4与E6~E16)皆作显示操作兼反射偏向电极。在T13时段仅有感应暨公共电极151(E7)作触控感应操作。在T14时段仅感应暨公共电极151(E8)作触控感应操作。同理可任意规划多个感应暨公共电极151为感应电极组350(E1~E2,E3~E4...两两一组或E1~E2及E5~E6,E3~E4及E7~E8...每四个一组等等),使该感应电极组350内的触控暨公共电极151相对应的该等选择开关电路333的接点a都接至接点c的触控信号,作触控检测操作。其余的触控暨公共电极的相对应选择开关电路的a接点都接到b接点,作显示操作兼反射偏向电极。相关的触控与显示区域的分区,其面积大小及检测顺序可依序轮流或动态分区以提升报点率并节约能源的消耗。
请参考图3,该多个触控选择开关电路333为场效晶体管电路,其实现(implement)在该触控电路330内。于其他实施例中,该多个触控选择开关电路333为薄膜晶体管电路,其实现(implement)在该感应暨公共电极层150内。
图8是本实用新型感应暨公共电极层150、显示控制电路310及触控电路330的另一示意图。如图8所示,该感应暨公共电极层150包含八个感应暨公共电极151,并分为列1及列2。该触控电路330包含一独立的触控专用电源回路331、多个触控选择开关电路333、两触控感应电路335-1、335-2、至少一增益大于零的放大器337-1、337-2、及一平均值电路810。
如图8所示,其可同时由列1及列2进行触碰感应操作。触控选择开关电路333-1及333-5的第一端点a与第三端点c连接,其余的触控选择开关电路333的第一端点a与第二端点b连接,列1的感应暨公共电极151(E1)及列2的感应暨公共电极151(E5)则可进行触碰感应操作。此时感应暨公共电极151(E1)为第一感应电极组,且感应暨公共电极151(E2~E4)组成第一偏向电极组与其对应;感应暨公共电极151(E5)为第二感应电极组,且感应暨公共电极151(E6~E8)组成第二偏向电极组与其对应。在图8中,第一偏向电极组(E2~E4)与第一感应电极组(E1)画在同一列,第二偏向电极组(E6~E8)与第二感应电极组(E5)画在同一列仅为绘图说明方便,并不以此为限。实务上,偏向电极组的感应暨公共电极当以环绕其相对应的感应电极组为较佳配置。
该多个触控选择开关电路333将选定的一个以上感应电极组上的感应暨公共电极151(E1、E5)的电气信号交连到该平均值电路810取平均值后,再将此平均值信号Vave交连到相对应的至少一个增益大于零的放大器337-1、337-2的输入端,并将该等放大器337-1、337-2输出的反射偏向信号分别交连到该第一偏向电极组(E2~E4)与该第二偏向电极组(E6~E8)。于此同时,源自共通信号驱动放大器315、317的显示共通信号Vcom1与Vcom2亦各自电器交连至第一偏向电极组、第二偏向电极组;即该两偏向电极组的电极(E2~E4与E6~E8)于该两感应电极组执行触控操作的同时兼作显示操作。同理可利用选择开关电路333将感应暨偏向电极151(E1~E2)选为第一感应电极组且将感应暨公共电极151(E5~E6)选为第二感应电极组;又把感应暨公共电极151(E3~E4)选为第一偏向电极组且将感应暨公共电极151(E7~E8)选为第二偏向电极组。依此类推,弹性调整感应电极组的大小可调整触控检测的分辨率。同时选定一组以上的感应电极组则可再增高触控报点率。
如图8所示,放大器337-1及触控感应电路335-1靠近列1,此仅是示意图,并非该放大器337-1及触控感应电路335-1一定是实现(implement)在该感应暨公共电极层150内。于其他实施例中,该放大器337-1及触控感应电路也可实现(implement)在该触控电路330内。
图9是本实用新型一种高灵敏度的内嵌式触控显示设备900的另一迭层示意图。其与图1主要差别在于该感应暨公共电极层150布置于该第一基板110与该显示材料层130之间。其主要应用于VA形式的液晶显示面板。
针对现有技术的内嵌式触控显示面板的缺失,本实用新型提出一种触控与显示可分区并行操作且大幅增进信号噪声比的解决方案。不仅突破了内嵌式触控屏幕解像度与屏幕尺寸的局限性,又避免了触控与显示相互干扰的困扰,既提高了触控报点率与正确性,更改善了显示质量。
本实用新型利用触控电路拥有专用的独立电源回路,并以感应暨公共电极为触控电路与显示电路的共同接点,因彼此之间并无电流回路,故不相互影响各自的相对电位的特性。再辅以反射偏向电极使降低电极间杂散电容并提升感测距离,又以此提供各感应暨公共电极相对稳定一致的电荷,使触控操作对显示均质性的扰动降至最小,显示与触控分区而并行操作,提高彼此的操作效率。
以上所述的具体实施例,对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已,并不用于限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种高灵敏度的内嵌式触控显示设备,其特征在于,包括:
一第一基板;
一第二基板,其与该第一基板呈平行配置,并将一显示材料层夹置其间;
一薄膜晶体管层,布置于该第二基板面向显示材料层的一面,该薄膜晶体管层包括多个薄膜晶体管、多个像素电极与多条栅极驱动线及多条源极驱动线;
一感应暨公共电极层,包含多个感应暨公共电极,其中,每一个感应暨公共电极与一个以上的像素电极相对应,且该多个感应暨公共电极依序轮流或动态地区分为显示区域与触控区域,该显示区域与该触控区域同时平行地分别执行显示操作与触控检测操作;
一显示控制电路,其包括:
一显示信号驱动电路;及
一显示电源回路;以及
一触控电路,其包括:
一独立的触控专用电源回路,于触控操作模式时,其与该显示控制电路间无任何电流回路;及
多个触控选择开关电路,该多个选择开关依序或动态地将部分该多个感应暨公共电极选定为至少一个感应电极组;
其中,该显示控制电路与该触控电路各别施加显示共通信号至显示区域的感应暨公共电极,施加触控感应信号至触控区域的感应暨公共电极。
2.根据权利要求1所述的高灵敏度的内嵌式触控显示设备,其特征在于,该多个选择开关还自选定的该至少一个感应电极组之外的感应暨公共电极中选出至少一个偏向电极组,该每一个偏向电极组包含至少一个感应暨公共电极。
3.根据权利要求1所述的高灵敏度的内嵌式触控显示设备,其特征在于,该多个触控选择开关电路为场效晶体管电路。
4.根据权利要求1所述的高灵敏度的内嵌式触控显示设备,其特征在于,该多个触控选择开关电路为薄膜晶体管电路。
5.根据权利要求1所述的高灵敏度的内嵌式触控显示设备,其特征在于,每一个该感应电极组包含至少一个感应暨公共电极。
6.根据权利要求2所述的高灵敏度的内嵌式触控显示设备,其特征在于,该偏向电极组是由其相对应的感应电极组周边的多个感应暨公共电极所组成。
7.根据权利要求2所述的高灵敏度的内嵌式触控显示设备,其特征在于,该偏向电极组是由其相对应的感应电极组除外的所有的感应暨公共电极所组成。
8.根据权利要求2所述的高灵敏度的内嵌式触控显示设备,其特征在于,该触控电路还包括至少一增益大于零的放大器。
9.根据权利要求8所述的高灵敏度的内嵌式触控显示设备,其特征在于,该多个触控选择开关电路将选定的感应电极组上的电气信号交连到相对应的该至少一个增益大于零的放大器的输入端,并将该至少一个放大器输出的反射偏向信号交连到该偏向电极组。
10.根据权利要求8所述的高灵敏度的内嵌式触控显示设备,其特征在于,该多个触控选择开关电路将选定的一个以上感应电极组上的电气信号交连到一平均值电路取平均值后再将此平均值信号交连到相对应的至少一个增益大于零的放大器输入端,并将该等放大器输出的反射偏向信号交连到该偏向电极组。
11.根据权利要求8所述的高灵敏度的内嵌式触控显示设备,其特征在于,该至少一个增益大于零的放大器的增益值为可程序调控。
12.根据权利要求1所述的高灵敏度的内嵌式触控显示设备,其特征在于,该感应暨公共电极层布置于该第二基板与该显示材料层之间。
13.根据权利要求1所述的高灵敏度的内嵌式触控显示设备,其特征在于,该感应暨公共电极层布置于该第一基板与该显示材料层之间。
14.根据权利要求1所述的高灵敏度的内嵌式触控显示设备,其特征在于,该显示材料层为一液晶层。
15.根据权利要求1所述的高灵敏度的内嵌式触控显示设备,其特征在于,该独立的触控专用电源回路于非触控操作模式时,经由特定开关电路交连至该显示电源回路及其它功能电路,以传递同步信息与触控信息或作电源的充电。
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