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TWI412981B - 顯示面版、顯示元件以及其觸控與近接感測方法 - Google Patents

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TWI412981B
TWI412981B TW097151214A TW97151214A TWI412981B TW I412981 B TWI412981 B TW I412981B TW 097151214 A TW097151214 A TW 097151214A TW 97151214 A TW97151214 A TW 97151214A TW I412981 B TWI412981 B TW I412981B
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Bang-Won Lee
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Atlab Inc
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Description

顯示面板、顯示元件以及其觸控與近接感測方法
本發明是有關於一種顯示面板、顯示元件以及其使用方法，且特別是有關於一種觸控與近接感測式顯示面板(touch and proximity sensitive display panel)、顯示元件以及其觸控與近接感測方法。
觸控式螢幕為可取代滑鼠或鍵盤的一種輸入裝置，在眾多可感測觸控或近接量的裝置中，具有相當的代表性。藉由使用手指或觸控筆(stylus)，可以將訊息直接輸入到觸控式螢幕的顯示螢幕上。因此，觸控式螢幕的優點在於任何人都可以簡單地執行輸入操作，因為輸入方法是可以靠直覺得知的，而且在圖形使用者介面(Graphical User Interface，GUI)的應用上，此種輸入方法是一種理想的輸入方式。至今，觸控式螢幕廣泛地應用在各種領域，例如行動電話、個人數位助理(personal digital assistants，PDAs)、安裝在銀行或公家機關(public office)的終端裝置(terminals)、醫療器材以及導航(guide)顯示元件。近來，觸控式螢幕的需求隨著平面顯示元件的發展而與日俱增。
圖1繪示薄膜電晶體液晶顯示器(TFT-LCD)作為一種配備傳統觸控式螢幕的顯示元件的示例。如圖1所示，配備傳統觸控式螢幕的薄膜電晶體液晶顯示器包括一觸控感測式觸控螢幕20、一顯示面板30以及一背光模組40，顯示面板30藉由控制其光穿透率來輸出影像，而背光模組 40提供輸出至顯示面板30的光源。眾所週知，背光模組40是必需的，因為薄膜電晶體液晶顯示器的顯示面板30非自體發光。
保護窗10是用來保護觸控螢幕20以及顯示面板30的構件，而且保護窗10通常以特定的厚度來製作(例如，厚度為3毫米)，以增加耐久性。起初，薄膜電晶體液晶顯示器並沒有配備保護窗10。然而，隨著大尺寸顯示器與行動顯示元件變得更廣泛地使用，大部份的顯示元件通常配備保護窗10。
薄膜電晶體液晶顯示器的顯示面板30具有一層狀結構，其由液晶層31插入兩個由薄玻璃所製成的透明基板32、33組成。共用電極34形成於上方部分(upper portion)的共同透明基板32之上。多條在平行方向的閘極線(未繪示)及多條在垂直方向的資料線(未繪示)形成於下方部分(lower portion)的畫素透明基板33之上。在閘極線與資料線之間的交集區域，形成多個薄膜電晶體(TFTs，未繪示)，其閘極與閘極線連接，源極與資料線連接，而汲極與多個畫素電極35連接。一般而言，共用電極34與畫素電極35使用銦錫氧化物(indium tin oxide，ITO)作為透明導電材料。
每一畫素電極35配置一畫素。當薄膜電晶體對於透過閘極線而外加的訊號起反應而被致動(activated)時，薄膜電晶體外加一透過資料線而被接收的顯示電壓至畫素電極35，此時位於畫素電極35與共用電極34之間的液晶層31會隨著其電場而變化。換句話說，配置於共同透明基板32 的上方部份與畫素透明基板33的下方部份的兩個偏光薄膜36之偏振方向彼此垂直。顯示面板30的光穿透率會隨著兩個偏光薄膜36的偏振方向與液晶排列方式而改變，以藉由控制背光模組40的光源穿透兩偏光薄膜36與液晶層而輸出影像。當顯示面板30為用以輸出彩色影像的彩色面板時，彩色濾光片(未繪示)更進一步配置於共同透明基板32與偏光薄膜36之間。彩色濾光片具有三種形式的濾光片，用以濾光並輸出穿透顯示面板30之光源的紅、藍、綠三原色。黑矩陣(未繪示)配置於濾光片之間，用以抑制色彩干擾(color interference)。在彩色顯示面板30中，紅、藍、綠三色組合配置於輸出自顯示面板30的影像之一畫素中，亦即是三畫素電極35形成一畫素。
圖1所示之觸控螢幕20為電容式(capacitive)觸控螢幕。依據觸控位置(touch-position)量測方式的不同，觸控螢幕可區分為電阻式薄膜(resistive film)觸控螢幕、電容式觸控螢幕、光學觸控螢幕、超音波(ultrasonic)觸控螢幕及電磁感應(electromagnetic)觸控螢幕。在上述所提及的觸控螢幕中，由於電容式觸控螢幕不需直接按壓及可輕易地感測觸控位置，因此在配備有保護窗10的顯示元件之中大受歡迎。
電容式觸控螢幕20的感測靈敏度(sensing sensitivity)取決於觸控螢幕的感測電極21與物體(例如是手指)的觸控或近接量(proximity)之間的間距(space)以及介電常數(dielectric constant)。如上所述，保護窗10的厚度應維持 在一特定程度或更多。為了增加感測靈敏度，觸控螢幕20應緊密地附著於保護窗10之一下方部分(a lower portion)。換句話說，靜電容量(electrostatic capacitance)被產生來作為觸控螢幕20與顯示面板30的電極之間的偏移電容量(offset capacitance)。如果可以，偏移電容量應該被消除。因為當各種控制訊號外加於顯示面板30時，很容易會產生雜訊。為了降低偏移電容量與雜訊，可於觸控螢幕20與顯示面板30之間額外插入一空間間隙(space gap)或一膜層(film)。
因此，於配備有傳統觸控螢幕的顯示元件中，保護窗10的厚度固定在此特定程度或更多。顯示面板30或背光模組40的厚度難以減少。特別是，問題在於，由於觸控螢幕20與顯示面板30之間額外插入的空間間隙，使得顯示元件的總厚度T1增加。分別製造顯示元件的觸控螢幕會增加製造成本，以及現存的觸控螢幕無法提供多點觸控(multi-touch)功能。為了降低製造成本以及增加觸控靈敏度，感測電極的面積不可以太小，而造成現存的觸控螢幕僅具有低感測解析度(sensing resolution)。
本發明提供一種顯示面板，可降低近接觸控感測顯示元件的厚度，降低製造成本，使近接觸控解析度最大化，提供多點觸控功能，並感測觸控與近接量而不需額外增加其他裝置。
本發明亦提供一種顯示元件，其配備此近接觸控感測 顯示面板。
本發明亦提出一種觸控與近接感測方法，以用於此顯示面板。
本發明之一實施例提供一種顯示面板，其包括一畫素基板、一共用基板及一面板控制器。畫素基板配置於一影像輸出方向，且具有多個畫素。所述畫素與多條閘極線及多條資料線連接，並排列為陣列形式，且每一畫素具有一薄膜電晶體。薄膜電晶體的閘極與閘極線中相對應的閘極線連接，其源極與資料線中相對應的資料線連接，且其汲極與多個畫素電極中相對應的畫素電極連接。共用基板用以接收一共用電壓，並具有一共用電極。共用電極配置於面向畫素的位置。面板控制器於一顯示模式中，透過資料線來施加一顯示電壓於畫素，以控制顯示面板來顯示一影像。面板控制器於一觸控感測模式中，透過資料線來感測畫素電極的靜電容量，以辨識一觸碰物體的觸控與近接位置。
在本發明之一實施例中，面板控制器具有顯示模式與觸控感測模式。
在本發明之一實施例中，面板控制器設定一顯示模式期間較一觸控感測模式期間為長。
在本發明之一實施例中，面板控制器於顯示模式中，致動閘極線。當閘極線被致動時，面板控制器透過資料線而輸出顯示電壓至畫素。另外，面板控制器於觸控感測模式中，致動每一閘極線或一群特定數目的閘極線，並選擇 每一資料線或一群特定數目的資料線，以及感測指定畫素電極的靜電容量。
在本發明之一實施例中，面板控制器包括一閘極驅動器、一資料驅動及感測單元及一控制器。閘極驅動器於顯示模式中，依據一第一控制訊號依序致動閘極線，以及於觸控感測模式中，依據第一控制訊號依序致動一特定數目的閘極線或一特定群的閘極線。資料驅動及感測單元於顯示模式中，依據一第二控制訊號而輸出顯示電壓至資料線，以及於觸控感測模式中，依據第二控制訊號藉由選擇一特定數目的資料線或一特定群的資料線以及感測相對應的畫素電極的靜電容量，以輸出觸控資料。控制器依據一外部指令而輸出第一及第二控制訊號，以及於觸控感測模式中，藉由接收觸控資料來辨識觸碰物體的觸控位置。
在本發明之一實施例中，資料驅動及感測單元包括一資料驅動器及一感測器。資料驅動器於顯示模式中，依據第二控制訊號而輸出顯示電壓至資料線，以及於觸控感測模式中，依據第二控制訊號依序選擇每一資料線或一群特定數目的資料線。感測器於觸控感測模式中，透過被資料驅動器選擇的資料線感測畫素電極的靜電容量，以及依據靜電容量而輸出觸控資料。
在本發明之一實施例中，感測器包括至少一時間至數位轉換電路。
本發明之另一實施例提供一種顯示元件，其包括一顯示面板及一保護窗。顯示面板包括一畫素基板、一共用基 板及一面板控制器。畫素基板配置於一影像輸出方向，且具有多個畫素。所述畫素與多條閘極線及多條資料線連接，並排列為陣列形式，且每一畫素具有一薄膜電晶體。薄膜電晶體之一閘極與閘極線中相對應的閘極線連接，其源極與資料線中相對應的資料線連接，且其汲極與多個畫素電極中相對應的畫素電極連接。共用基板用以接收一共用電壓，並具有一共用電極。共用電極配置於面向畫素的位置。面板控制器於一觸控感測模式中，透過資料線來感測畫素電極的靜電容量，以辨識一觸碰物體的觸控與近接位置。保護窗緊密地附著於畫素基板之一上方部分，以保護顯示面板。
在本發明之一實施例中，面板控制器於一顯示模式中致動閘極線。當閘極線被致動時，面板控制器透過資料線而輸出顯示電壓至畫素。另外，面板控制器於觸控感測模式中致動每一閘極線或一群特定數目的閘極線，並選擇每一資料線或一群特定數目的資料線，以及藉由感測畫素電極的靜電容量而輸出觸控資料。
在本發明之一實施例中，面板控制器包括一閘極驅動器、一資料驅動及感測單元及一控制器。閘極驅動器於顯示模式中，依據一第一控制訊號依序致動閘極線，以及於觸控感測模式中，依據第一控制訊號依序致動一特定數目的閘極線或一特定群的閘極線。資料驅動及感測單元於顯示模式中，依據一第二控制訊號而輸出顯示電壓至資料線，以及於觸控感測模式中，依據第二控制訊號藉由選擇 一特定數目的資料線或一特定群的資料線以及感測相對應的畫素電極的靜電容量，以輸出觸控資料。控制器依據一外部指令，輸出第一及第二控制訊號，以及於觸控感測模式中，藉由接收觸控資料來辨識觸碰物體的觸控位置。
在本發明之一實施例中，當顯示元件於一待機(standby)模式或一省電模式時，面板控制器藉由整合所有畫素電極來感測靜電容量，並感測觸碰物體的近接量。
在本發明之一實施例中，於待機模式中，當觸控資料小於一特定的臨界值時，面板控制器被切換至省電模式。於省電模式中，當觸控資料大於特定的臨界值時，面板控制器被切換至待機模式。
在本發明之一實施例中，面板控制器輸出第一及第二控制訊號，以使顯示面板於顯示模式中，顯示至少一可被使用者選擇的選擇區域。面板控制器輸出第一及第二控制訊號，當至少一選擇區域於觸控感測模式中密集地分布時，使得一觸控區域被設定為小於至少一選擇區域，而當至少一選擇區域稀疏地分布時，使得觸控區域被設定為大於至少一選擇區域。其中觸控區域用以感測一近接觸控，並對應於至少一選擇區域。
本發明之另一實施例提供一種使用於一顯示面板之觸控與近接感測方法。其中顯示面板包括一畫素基板及一共用基板。畫素基板配置於一影像輸出方向，且具有多個畫素。所述畫素與多條閘極線及多條資料線連接，並排列為陣列形式，且每一畫素具有一薄膜電晶體。薄膜電晶體 的閘極與閘極線中相對應的閘極線連接，其源極與資料線中相對應的資料線連接，且其汲極與多個畫素電極中相對應的畫素電極連接。共用基板用以接收一共用電壓，並具有一共用電極。共用電極配置於面向畫素的位置。觸控與近接感測方法包括一影像顯示步驟與一觸控辨識步驟。影像顯示步驟於一顯示模式中，透過資料線而外加一顯示電壓於畫素，以顯示一影像。觸控辨識步驟於一觸控感測模式中，透過資料線感測畫素電極的靜電容量，以辨識一觸碰物體的觸控與近接位置。
在本發明之一實施例中，影像顯示步驟包括一選擇區域顯示步驟。於選擇區域顯示步驟中，顯示至少一可被使用者選擇的選擇區域。
在本發明之一實施例中，觸控辨識步驟包括一第一觸控區域設定步驟以及一第二觸控區域設定步驟。於第一觸控區域設定步驟中，當至少一選擇區域密集地分布時，設定一觸控區域小於至少一選擇區域。於第二觸控區域設定步驟中，當至少一選擇區域稀疏地分布時，設定觸控區域大於至少一選擇區域。其中觸控區域用以感測一近接觸控，並對應於至少一選擇區域。
在本發明之一實施例中，顯示面板更包括一待機模式與一省電模式。觸控與近接感測方法更包括一省電模式切換步驟及一顯示模式切換步驟。在省電模式切換步驟中，於待機模式時，當藉由整合所有畫素電極來感測靜電容量，而觸碰物體的近接量沒有被感測到時，切換至省電模 式。在顯示模式切換步驟中，於省電模式時，當藉由整合所有畫素電極來感測靜電容量，而感測到觸碰物體的近接量時，切換至顯示模式。
為讓觸控與近接感測式顯示面板、顯示元件以及其觸控與近接感測方法之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文將配合所附圖式作詳細說明。
隨著各種感測器於應用領域不斷地擴展，致力於改善感測器感測功能的努力也未曾間斷。相較於傳統的感測器，新式的感測器於感測能力(sensing capability)方面已有顯著的改善。且用以消除感測器的偏移及雜訊的技術已有效地發展。依據此趨勢，觸控感測器的技術已有效地發展。
本發明所提供的顯示元件不同於圖1所示之顯示元件，其具有可直接感測近接觸控的顯示面板，而不需獨立於顯示面板的觸控螢幕。
圖2為本發明之一實施例之配備近接觸控感測顯示面板的顯示元件。
圖2的保護窗110及背光模組140與圖1的保護窗10及背光模組40相同。然而，圖2的顯示元件沒有獨立的觸控螢幕。圖2之顯示面板130的結構為圖1之顯示面板30的結構前後反置。顯示面板130緊密地附著於保護窗110之一下方部分。在圖1中，共同的透明基板32配置於顯示面板30之上方部分而畫素電極35配置於其下方部分，以致於共用電極34配置於上方部分而畫素電極35配置於下 方部分。然而，在圖2中，畫素透明基板133配置於顯示面板130之一上方部分而共同的透明基板132配置於其下方部分，以致於畫素電極135配置於上方部分而共用電極134配置於下方部分。
當顯示元件構型為反向(reversed)顯示面板130時，反向顯示面板130緊密地附著於保護窗110。透明基板132、133及偏光薄膜136的厚度較保護窗110的厚度為薄。因此，顯示面板130的畫素電極135非常接近於保護窗110。 透明基板132、133的厚度通常大約為500~700微米(micrometer，μm)，而偏光薄膜136的厚度大約為100~200微米。也就是說，從圖1的保護窗10的上表面至觸控螢幕20的感測電極21之距離，以及從圖2的保護窗110的上表面至顯示面板130的畫素電極135之距離，其間的差異不大。因此，當一物體觸碰保護窗110的上表面時，因為圖2的顯示面板130的畫素電極135可變，所以畫素電極135的功能如同圖1的感測電極21。
如上所述，依據兩偏光薄膜136的偏振方向與液晶的排列方式，藉由改變來自背光模組140的光源的穿透率，以使顯示面板130輸出影像。液晶的排列方式隨著畫素電極135與共用電極134之間產生的電場而改變。即使在如圖2所示的反向顯示面板130中，於畫素電極135與共用電極134之間產生的電場仍然相同，因此液晶的排列方式依舊隨其改變，以輸出一正常影像。
也就是說，圖2的顯示面板130提供圖1的顯示面板 30的影像輸出功能，以及觸控螢幕20的功能。
與圖1的顯示面板30的大小比較，藉由縮減觸控螢幕20的厚度，以及觸控螢幕20與顯示面板的上偏光薄膜36之間的間距，因此縮減顯示元件的總厚度T2，可進一步縮減圖2的顯示元件的大小。為了方便解釋，至此皆以一薄膜電晶體液晶顯示器(主動式液晶顯示器，active matrix-liquid crystal display，AM-LCD)的結構來描述。當應用於主動式有機發光二極體(active matrix-organic light emitting diode，AM-OLED)時，由於不需要背光模組140，因此厚度可進一步被縮減。
圖3為圖2的顯示面板130的平面示意圖。
在圖3中，顯示面板130包括一畫素陣列210、一控制器220、一閘極驅動器230以及一資料驅動及感測單元240。
畫素陣列210形成於兩穿透基板132、133之間。在配置於圖2的上部的畫素透明基板133上，多條閘極線GL與多條資料線DL垂直交錯。在閘極線GL與資料線DL交錯的區域中，分別形成多個薄膜電晶體TFTs，其閘極與多條閘極線中相對應的閘極線GL連接，其源極與多條資料線中相對應的資料線DL連接，且其汲極與多個畫素電極中相對應的畫素電極135連接。在此，薄膜電晶體TFT作為開關電晶體。當閘極線GL被致動時，薄膜電晶體TFT被打開，因此，資料線DL與畫素電極135電性連接。
另一方面，共用電極134形成於圖2的下部的共同的 透明基板132上。
一端連接於圖3的薄膜電晶體TFT的源極之液晶電容Clc，以共同的透明基板132與畫素透明基板133之間的液晶層作為其介電層，並以畫素電極135與共用電極134作為其電極而形成。因為共同電壓Vcom外加於薄膜電晶體液晶顯示器的共用電極134，所以液晶電容Clc之另一端連接至共同電壓Vcom。
依據來自控制器220之一第一控制訊號con1，閘極驅動器230致動閘極線GL之中一指定數量的閘極線GL，並致動相對應的薄膜電晶體TFTs。依據來自控制器220之一第二控制訊號con2，資料驅動及感測單元240輸出一顯示電壓至資料線DL。一般而言，閘極驅動器230僅依序選擇並致動一條閘極線GL。然而，當最近的顯示面板尺寸增加時，至少有兩條閘極線GL被設計為同時致動。除此之外，當提供多個畫素陣列210、多個閘極驅動器230以及多個資料驅動及感測單元240時，多條閘極線GL以及多條資料線DL可被選擇同時致動。
在本實施例中，資料驅動及感測單元240透過資料線DL來感測畫素電極135的靜電容量的變化，並藉由辨識是否有物體觸碰，而輸出觸控資料Cdata至控制器220。
依據來自外部之一指令cmd，控制器220輸出第一控制訊號，以控制閘極驅動器230，並輸出第二控制訊號，以控制資料驅動及感測單元240。控制器220藉由接收並分析來自資料驅動及感測單元240的觸控資料Cdata來辨 識觸碰位置，接著再執行相對應的觸碰位置的預定功能。在此，觸碰位置可以利用被閘極驅動器230致動的閘極線GL，以及被資料驅動及感測單元240感測的資料線DL，來加以辨識。在圖3中，控制器220配置於顯示面板130內。除此之外，控制器220亦可配置於顯示面板130外。
觸控與近接感測式顯示面板的操作將參照圖2及圖3來描述。顯示面板130的基本功能為輸出影像。當顯示面板130輸出影像時，顯示電壓透過資料線DL及薄膜電晶體TFTs而加至畫素電極135。因此，當感測器用以感測靜電容量時，畫素電極135難以同時輸出影像。
如上所述，控制器220於顯示模式中，依據外部指令cmd輸出第一控制訊號con1至閘極驅動器230，接著閘極驅動器230依據第一控制訊號con1，選擇並致動閘極線GL之中一特定數量的閘極線GL。被致動的閘極線GL以列為單位來致動畫素陣列210的薄膜電晶體TFTs。控制器220輸出第二控制訊號con2至資料驅動及感測單元240。依據第二控制訊號con2，資料驅動及感測單元240輸出一指定準位的顯示電壓至資料線DL。連接至被致動的閘極線GL與資料線DL的薄膜電晶體TFTs施加來自資料線DL的顯示電壓至畫素電極135。也就是說，當閘極線GL被致動時，具有特定準位的顯示電壓被加至資料線DL，以致於電壓被加至畫素電極135。
薄膜電晶體液晶顯示器的顯示面板130以多重步驟藉由控制來自背光模組140的光的穿透量以輸出影像。穿透 光的量藉由被加至畫素電極135的顯示電壓的準位來控制。也就是說，透過資料線DL被加至畫素電極135的顯示電壓，控制來自顯示面板130中的背光模組140的光的穿透率。一般而言，顯示電壓具有256組態的8位元灰階(8-bit level of 256 steps)。顯示面板130以所有畫素電極被選一次來顯示一畫面(frame)，以作為一單元。依據美國國家電視委員會(National Television System Committee，NTSC)的標準，例如是電視的顯示元件每秒至少顯示60個畫面。每秒顯示的畫面數以圖框率(frame rate)表示，其單位為畫面/秒(frames/sec)。以最新發表的高解析度電視(full HD TV)而言，顯示面板130至少具有1920×1080個畫素。也就是說，高解析度電視藉由每秒至少外加60次電壓於至少1920×1080個畫素來顯示一畫面。行動顯示元件相較於電視而具有較小的尺寸及較低的解析度。一般而言，行動顯示元件具有320×240個畫素的四分視頻圖型陣列(quarter video graphics array，QVGA)解析度或更多，且每秒至少顯示30個畫面。
如上所述，許多顯示元件顯示影像的圖框率至少每秒60個畫面。即使1~2個畫面被遺漏，使用者不會察覺被遺漏的畫面。在本實施例中，當顯示元件於一特定圖框率沒有輸出1~2個畫面的影像時，表示畫素電極135被用來使用作感測電極。例如，圖框率60的顯示元件每秒輸出58個畫面的影像，而在2個畫面期間感測觸碰。當顯示元件僅有每秒20個畫面的低圖框率時，為了影像品質，顯示元 件應輸出所有畫面影像。在這個例子中，顯示元件每秒的畫面數增加1~2個，而於增加後的圖框率，此1~2個畫面期間可用以感測觸碰。也就是說，於顯示元件中，每秒20個畫面的圖框率可調整為每秒22個畫面的圖框率，且2個畫面期間可用以感測觸碰。對於快速觸控感測運作而言，在每一個畫面結束後可感測觸碰。於此，觸控感測時間應減短，以致於使用者無法察覺圖框率的變化。
作為觸控螢幕的顯示面板操作將參照圖2及圖3來描述。控制器220可週期性地或依據外部指令cmd而進入觸控感測模式，且於相對應的觸控感測模式中，輸出第一控制訊號con1與第二控制訊號con2。基本上，控制器220週期性地進入觸控感測模式。然而，控制器220在行動顯示元件中可能非週期性地進入觸控感測模式。例如，當顯示元件的鎖定功能(hold function)被設定時，控制器220不應進入觸控感測模式。因為依據顯示元件的狀態，觸控感測區域可個別地設定，所以控制器220被設計來接收外部指令cmd。
依據第一控制訊號con1，閘極驅動器230致動一特定數量的閘極線GL。依據第二控制訊號con2，資料驅動及感測單元240感測透過一特定數量的資料線DL連接的畫素電極135的靜電容量。若閘極線GL與資料線DL一個一個地依序被選擇，則顯示面板130的所有畫素電極135可作為個別感測電極。也就是說，顯示面板130的解析度變為觸控螢幕的解析度。因此，高解析度的觸控螢幕不需 任何特別的製程即可實現。如上所述，顯示面板130的圖框率代表每秒選擇所有畫素電極135的次數。因此，圖框率60的顯示元件依序於每1/60秒選擇所有的畫素電極135一次。本實施例的觸控螢幕(在此為「顯示面板」)不同於傳統的觸控螢幕，因為即使在觸碰物體同時近接觸控(touch or proximity)感測電極時，感測電極仍可(在此為「畫素電極」)依序感測該觸碰物體的近接觸控，所以觸控螢幕可正確地感測近接觸控。因為感測電極依序感測觸碰物體的近接觸控的時間非常短暫，所以本實施例的顯示面板用以感測多點觸控操作時，實質上具有如同觸控螢幕的功能(例如，1/60秒)。觸碰物體的近接觸控感測的例子已如上所述。因為本實施例的顯示面板130的運作如同電容式觸控螢幕，所以當非常大的靜電容量的觸碰物體具有一近接量而不觸碰時，畫素電極135的靜電容量會改變，以致於資料驅動及感測單元240可執行感測運作。
換句話說，閘極驅動器230與資料驅動及感測單元240可依據第一或第二控制訊號con1、con2來分別選擇閘極線GL與資料線DL。例如，當閘極驅動器230依序一對一對地(two by two)選擇閘極線GL，且資料驅動及感測單元240感測來自一對資料線DL的靜電容量時，一次四個畫素電極135被當作一個感測電極。本實施例的顯示面板可運作如同具有相對應的畫素電極135的數目的顯示解析度的觸控螢幕。在實際的操作中，需要顯示解析度的觸控螢幕的例子幾乎不常見。因為本實施例的顯示面板130於觸控感 測模式中，藉由控制閘極線GL與資料線DL而同時被選擇的數目，可使用多個畫素電極135作為一個感測電極，所以觸控螢幕的解析度可以自由地控制。
當多個畫素電極135作為一個感測電極時，感測電極的面積會增加。感測電極增加的面積會改善感測靈敏度，因為當電容兩端的面積都增加時，靜電容量也會增加。在行動顯示元件中，感測靈敏度可以用各種不同的方法來改善。例如，當行動顯示元件於待機模式時，所有的閘極線GL被致動。當資料驅動及感測單元240的感測電路(未繪示)透過所有資料線DL來感測靜電容量時，所有的畫素電極135作為一個感測電極，以致於感測靈敏度被最大化，且觸碰物體的近接量可高靈敏地被感測。當於待機模式中，沒有觸碰物體的近接量(或觸控資料Cdata低於特定的臨界值)時，行動顯示元件可決定使用者不在觸碰物體的近接量中。因此，行動顯示元件切換至省電模式，以減少功率消耗。
當本實施例的顯示元件用來作為觸控螢幕時，觸控感測區域以及觸控與近接感測解析度可藉由任意地組合閘極線GL與資料線DL而自由地設定。也就是說，當圖3的閘極驅動器230僅致動第二及第三條閘極線GL，而資料驅動及感測單元240感測僅來自第二至第四條資料線DL的靜電容量時，僅畫素陣列210的六個畫素電極135作為感測電極，而剩下的畫素電極135不作為感測電極。
因為資料驅動及感測單元240可感測每一畫素電極的 靜電容量或以特定數目的畫素電極為單位而依序感測靜電容量，所以即使當僅使用一個感測電路時，觸控與近接感測器仍可覆蓋畫素面板的所有區域。在這點上，感測電路應具有非常快的運作速率。當於一個畫面間隔中，所有的畫素電極分別地被使用在觸控模式時，感測電路感測每一畫素電極的靜電容量的時間可以表示為1/(圖框率×解析度)秒。在每秒60個畫面圖框率的四分視頻圖型陣列(QVGA)的顯示元件中，其感測時間為1/(60×320×280)秒，相對較短。當感測電路在上述相對較短的時間內沒有感測到靜電容量時，可藉由使用多個畫素電極135作為一個感測電極來顯著地增加該感測電路感測該感測電極的靜電容量的時間。當然，資料驅動及感測單元240可以包括多個感測電路。
圖4為圖3的資料驅動及感測單元之感測電路的示例。
在本實施例中，資料驅動及感測單元240的感測電路可以是任何可感測靜電容量的電路。因為本實施例的畫素電極135用來作為觸控螢幕的感測電極，所以感測電路需能消除偏移與雜訊，且快速運作。圖4為能夠滿足上述情形之一感測電路320的示例，其為一韓國專利編號0728654(Korean patent No.0728654)所揭露的時間至數位轉換電路。
底下將描述圖4的時間至數位轉換電路320的運作。時間至數位轉換電路320包括一延遲時間變化單元330 (delay time-varying unit)以及一延遲時間計算及資料產生器370(delay time calculation and data generator)。延遲時間變化單元330包括一量測訊號產生器340、一可變延遲單元350以及一固定延遲單元360。
感測器310具有一依據外部刺激強度而可變的阻抗值Isen。感測器310可以使用各種靜電容、電感或電阻值可變的元件。延遲時間變化單元330產生一感測訊號sen以及一參考訊號ref，其具有與感測器310的阻抗值Isen成正比的延遲時間差。據此，量測訊號產生器340產生一量測訊號in，其以一第一時間的週期來計時(clocked)，並輸出該量測訊號in至可變延遲單元350以及該固定延遲單元360。可變延遲單元350電性連接至感測器310，並依據感測器310的阻抗值而延遲該量測訊號in，藉此而產生該感測訊號sen。固定延遲單元360依據一特定值或一控制系統(control scheme)而產生該參考訊號ref。
延遲時間計算及資料產生器370接收參考訊號ref以及感測訊號sen，計算其延遲時間差，並產生數位資料Ddata，其具有一相對應於被計算的延遲時間差之值。
因此，當本實施例之畫素電極135用來作為時間至數位轉換電路320的可變電容感測器310時，時間至數位轉換電路320可以作為本實施例的感測電路。因為時間至數位轉換電路320輸出數位資料Ddata，所以資料驅動及感測單元240可容易地依據數位資料Ddata來產生觸控資料Cdata。使用時間至數位轉換電路320的數位資料Ddata， 觸碰物體的觸碰壓力以及觸控近接量可被量測。當顯示面板設定為使用時間至數位轉換電路320的數位資料Ddata來量測觸碰壓力時，即使在觸碰物體接觸到相同位置時，顯示元件仍可設定為依據觸碰壓力來執行不同功能。很自然地，如果保護窗110有彈性(flexible)，那麼觸碰將產生一壓力訊號，並造成畫素電極135與共用電極134之間的電容變化或電壓變化，且時間至數位轉換電路320量測此電容變化或電壓變化。
本實施例的感測電路並不侷限於圖4的時間至數位轉換電路。
圖5為依據本發明之另一實施例所繪示之配備有觸控與近接感測式顯示面板的顯示元件，並繪示具有外加至圖2的顯示面板130的彩色濾光片437的顯示面板430。
當顯示面板為一用以輸出彩色影像的彩色顯示面板時，傳統的顯示面板30更包括一位於共同的透明基板32與偏光薄膜36之間的彩色濾光片(未繪示)。在現存的顯示面板30中，來自背光模組40的光透過偏光薄膜36、畫素透明基板33、畫素電極35、液晶層31、共同電極34及共同的透明基板32，而加至彩色濾光片(未繪示)。穿透彩色濾光片的光透過偏光薄膜36而加至保護窗10。也就是說，來自背光模組40的光在穿透液晶層31之後，再穿透彩色濾光片。
在本實施例中，顯示面板垂直倒置，以使顯示面板的畫素電極可作為感測電極。當現存的彩色顯示面板直接應 用於本實施例時，來自背光模組40的光被設計為依序穿透彩色濾光片及液晶層。即使當光先穿透彩色濾光片時，顯示面板仍可正常顯示影像。在來自背光模組40的光的照度被彩色濾光片減弱的狀態下，液晶層應藉由外加顯示電壓至畫素電極來控制光。在垂直倒置的顯示面板中，與未倒置的顯示面板相較，彩色顯示影像可能不清楚，因為穿透彩色濾光片的光可能被液晶層31散射(scattered)。
在圖5的彩色顯示面板430中，彩色基板437被插入於配置在上部的偏光薄膜436及畫素透明基板433之間。除了彩色基板437之外，其他構件則與圖2的顯示面板130相同。也就是說，圖5的彩色顯示面板430的配置為現存的顯示面板垂直倒置。彩色基板437的配置方式，使得來自背光模組40的光在穿透液晶層31之後，才抵達彩色基板437。因此，圖5的彩色顯示面板430可藉由執行與傳統的彩色顯示面板相同的控制運作以顯示影像。作為觸控與近接感測式顯示面板的薄膜電晶體液晶顯示器面板已如上所述，但本發明並不限於薄膜電晶體液晶顯示器面板。也就是說，本發明可應用於其他種類的顯示面板，例如是應用於主動式有機發光二極體面板或其他類似的裝置。當本發明應用於主動式有機發光二極體面板時，主動式有機發光二極體面板可自發光，不像薄膜電晶體液晶顯示器。如此一來，因為主動式有機發光二極體面板不需要背光模組以及偏光薄膜，所以顯示元件的厚度可進一步被縮減。此外，本發明可應用於各種顯示面板，例如是應用於與現 今的薄膜電晶體液晶顯示器面板或有機發光二極體面板一起製作的可撓式顯示面板(例如，電子紙張(e-ink))。
圖6為使用本發明之一實施例之顯示元件的示例。
圖6的示例將同時參照圖2與圖3來描述。首先，控制器220操作在顯示模式中，顯示面板130顯示關於相關的應用程式之一影像。此時，顯示面板130的圖框率設定為60畫面/秒。在顯示畫面之中的兩個畫面期間，顯示面板130可被設定為操作在觸控感測模式。也就是說，顯示面板130設定為每秒感測兩個觸碰。顯示面板130重複在29個畫面期間顯示影像，在1個畫面期間感測觸碰的運作。很自然地，若觸控與近接感測電路足夠快，觸控頻率可增加至顯示圖框率。
圖6的實線所指的區域代表現在應用程式給使用者選擇的區域，其顯示六個小標籤(icon)Icon1~Icon6、兩個大標籤Icon7、Icon8、三個按鈕(button)Btn1~Btn3以及捲軸(Scroll bar)SCL。底下將描述圖6的選擇區域的配置。六個小標籤Icon1~Icon6的配置相對密集，但其他兩個大標籤Icon7、Icon8、三個按鈕Btn1~Btn3以及捲軸SCL的配置則相對稀疏。當作為配置密集的選擇區域的六個小標籤Icon1~Icon6的其中之一被使用者選擇時，其他相鄰的標籤或另一個標籤同時被選擇的機率很高。換句話說，當配置稀疏的選擇區域其中之一被選擇時，使用者同時選擇其他相鄰的標籤或另一個標籤，而造成錯誤選擇運作的機率很低。
另一方面，本實施例之觸控與近接感測式顯示面板可藉由控制閘極驅動器230與資料驅動及感測單元240來選擇閘極線GL與資料線DL，以自由地設定觸控與近接感測區域。
因此，可藉由設定較於選擇區域密集配置的標籤Icon1~Icon6為小的觸控區域TIcon1~TIcon6，以避免使用者的錯誤選擇。藉由設定較稀疏配置的選擇區域Icon7、Icon8、Btn1~Btn3以及SCL為大的觸控區域TIcon7、TIcon8、TBtn1~TBtn3以及TSCL，以改善使用者的便利性。藉由設定每一個在對應於標籤Icon1~Icon8以及Btn1~Btn3的每一個觸控區域TIcon1~TIcon8以及TBtn1~TBtn3的畫素電極135運作如同一個感測電極，以改善感測靈敏度。因為捲軸SCL需感測觸碰物體的移動，所以在觸控區域TSCL中的單一畫素電極或特定數目的畫素電極被設定成運作如同一個感測電極。
因為本實施例之觸控與近接感測式顯示面板可執行感測操作僅設定在觸控區域TIcon1~TIcon8、TBtn1~TBtn3以及TSCL，不需要所有的區域都用來執行感測操作，且可避免使用者的錯誤操作，所以與配備現存觸控螢幕的顯示面板相較，本實施例之顯示面板可進一步減少功率損耗。
控制器220、閘極驅動器230以及資料驅動及感測單元240雖然分別繪示，但可積體成嵌入(integrated into)一面板控制器中。於顯示模式中，藉由透過資料線而施加顯示電壓於畫素電極，以顯示影像。於觸控感測模式中，藉 由透過資料線而感測畫素電極的靜電容量，以辨識各近接觸控位置。
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，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
於依據本發明之實施例的觸控與近接感測顯示面板、顯示元件以及其觸控與近接感測方法中，顯示面板的畫素電極被當作觸控螢幕的一個感測電極，以致於顯示面板可感測觸碰物體的近接觸控。顯示元件的厚度藉由省略額外的觸控螢幕可以被有效地縮減。因為畫素電極被用來當作感測電極，所以觸控與近接感測解析度可以與顯示面板的解析度一致。各種使用者想要的解析度及觸控區域可以自由設定。多點觸控式操作可以被感測。製造成本與功率消耗可以被降低。
10、110、410‧‧‧保護窗
20‧‧‧觸控螢幕
21‧‧‧感測電極
30、130、430‧‧‧顯示面板
31、131、431‧‧‧液晶層
32、132、432‧‧‧共同的透明基板
33、133、433‧‧‧畫素透明基板
34、134、434‧‧‧共用電極
35、135、435‧‧‧畫素電極
36、136、436‧‧‧偏光薄膜
40、140、440‧‧‧背光模組
210‧‧‧畫素陣列
220‧‧‧控制器
230‧‧‧閘極驅動器
240‧‧‧資料驅動及感測單元
310‧‧‧感測器
320‧‧‧數位轉換電路
330‧‧‧延遲時間變化單元
340‧‧‧量測訊號產生器
350‧‧‧可變延遲單元
360‧‧‧固定延遲單元
370‧‧‧延遲時間計算及資料產生器
437‧‧‧彩色濾光片
T1、T2、T3‧‧‧厚度
con1‧‧‧第一控制訊號
con2‧‧‧第二控制訊號
cmd‧‧‧外部指令
Cdata‧‧‧觸控資料
Clc‧‧‧液晶電容
Vcom‧‧‧共同電壓
TFT‧‧‧薄膜電晶體
GL‧‧‧閘極線
DL‧‧‧資料線
Ddata‧‧‧數位資料
in‧‧‧量測訊號
ref‧‧‧參考訊號
sen‧‧‧感測訊號
Isen‧‧‧阻抗值
Icon1~Icon8‧‧‧標籤
Btn1~Btn3‧‧‧按鈕
SCL‧‧‧捲軸
TIcon1~TIcon8、TBtn1~TBtn3、TSCL‧‧‧觸控區域
圖1繪示薄膜電晶體液晶顯示器作為一種配備傳統觸控式螢幕的顯示元件的示例。
圖2為本發明之一實施例之配備近接觸控感測顯示面板的顯示元件。
圖3為圖2的顯示面板的平面示意圖。
圖4為圖3的資料驅動及感測單元之感測電路的示例。
圖5為依據本發明之另一實施例所繪示之配備有觸控 與近接感測式顯示面板的顯示元件。
圖6為使用本發明之一實施例之顯示元件的示例。
110‧‧‧保護窗
130‧‧‧顯示面板
131‧‧‧液晶層
132‧‧‧共同的透明基板
133‧‧‧畫素透明基板
134‧‧‧共用電極
135‧‧‧畫素電極
136‧‧‧偏光薄膜
140‧‧‧背光模組
T2‧‧‧厚度

Claims (31)

  1. 一種顯示面板，包括：一畫素基板，配置於一影像光輸出方向，且該畫素基板具有多個畫素，該些畫素與多條閘極線及多條資料線連接，並排列為陣列形式，且每一畫素具有一薄膜電晶體，該薄膜電晶體之一閘極與該些閘極線中之一相對應的閘極線連接，其源極與該些資料線中之一相對應的資料線連接，且其汲極與多個畫素電極中之一相對應的畫素電極連接，其中至少該畫素電極組成該畫素；一共用基板，用以接收一共用電壓，並具有一共用電極，該共用電極配置於面向該些畫素的位置；以及一面板控制器，於一顯示模式中，透過該些資料線而外加一顯示電壓於該些畫素，以控制該顯示面板來顯示一影像，且於一觸控感測模式中，透過該些資料線來感測該些畫素電極的靜電容量，以辨識一觸碰物體的觸控與近接位置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，其中該面板控制器設定一顯示模式期間較一觸控感測模式期間為長。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，其中該面板控制器於該顯示模式中致動該些閘極線，當該些閘極線被致動時，該面板控制器透過該些資料線而輸出該顯示電壓至該些畫素，以及該面板控制器於該觸控感測模式中致動每一閘極線 或一群特定數目的閘極線，並選擇每一資料線或一群特定數目的資料線，以及感測指定的畫素電極的靜電容量。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之顯示面板，其中該面板控制器包括：一閘極驅動器，於該顯示模式中依據一第一控制訊號依序致動該些閘極線，以及於該觸控感測模式中依據該第一控制訊號依序致動一特定數目的閘極線或一特定群的閘極線；一資料驅動及感測單元，於該顯示模式中依據一第二控制訊號，輸出該顯示電壓至該些資料線，以及於該觸控感測模式中依據該第二控制訊號，藉由選擇一特定數目的資料線或一特定群的資料線以及感測相對應的畫素電極的靜電容量，以輸出觸控資料；以及一控制器，依據一外部指令而輸出該第一及第二控制訊號，以及於該觸控感測模式中藉由接收該觸控資料來辨識該觸碰物體的觸控位置。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之顯示面板，其中該資料驅動及感測單元包括：一資料驅動器，於該顯示模式中依據該第二控制訊號而輸出該顯示電壓至該些資料線，以及於該觸控感測模式中依據該第二控制訊號而依序選擇每一資料線或一群特定數目的資料線；以及一感測器，於該觸控感測模式中，透過被該資料驅動器選擇的該些資料線來感測該畫素電極的靜電容量，以及 對該靜電容量起反應而輸出該觸控資料。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之顯示面板，其中該感測器包括至少一時間至數位轉換電路。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之顯示面板，其中該至少一時間至數位轉換電路包括：一量測訊號產生器，用以產生一量測訊號；一固定延遲單元，延遲該量測訊號一特定時間，以產生一參考訊號；一可變延遲單元，依據施加至該些資料線的該畫素電極的靜電容量，延遲該量測訊號，以產生一感測訊號；以及一延遲時間計算及資料產生器，量測該感測訊號與該參考訊號的延遲時間差，並輸出具有一對應於所量測之該延遲時間差之值的觸控資料。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，其中該顯示面板為一液晶顯示面板，該液晶顯示面板包括該畫素基板，且該畫素基板配置於該觸碰物體之一觸控或近接部份，以及該液晶顯示面板感測該觸碰物體的靜電容量或近接量。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之顯示面板，更包括：一液晶層，配置於該共用基板與該畫素基板之間；以及二偏光薄膜，分別配置於該共用基板之一下方部分以及該畫素基板之一上方部分。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，其中該顯示面板為一電激發光顯示器，該電激發光顯示器包括該畫素基板，且該畫素基板配置於該觸碰物體之一觸控或近接部份，以及該電激發光顯示器感測該觸碰物體的靜電容量或近接量。
  11. 如申請專利範圍第9項或第10項所述之顯示面板，更包括：一彩色濾光片，配置於該畫素基板之上且相對於該共用基板之一側上。
  12. 一種顯示元件，包括：一顯示面板，包括一畫素基板、一共用基板及一面板控制器，該畫素基板配置於一影像光輸出方向，且具有多個畫素，該些畫素與多條閘極線及多條資料線連接，並排列為陣列形式，且每一畫素具有一薄膜電晶體，該薄膜電晶體之一閘極與該些閘極線中之一相對應的閘極線連接，其源極與該些資料線中之一相對應的資料線連接，且其汲極與多個畫素電極中之一相對應的畫素電極連接，其中至少該畫素電極組成該畫素，該共用基板用以接收一共用電壓，並具有一共用電極，該共用電極配置於面向該些畫素的位置，以及該面板控制器於一觸控感測模式中，透過該些資料線來感測該些畫素電極的靜電容量，以辨識一觸碰物體的觸控與近接位置；以及一保護窗，緊密地附著於該畫素基板之一上方部分，以保護該顯示面板。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之顯示元件，其中該面板控制器於一顯示模式中致動該些閘極線，當該些閘極線被致動時，該面板控制器透過該些資料線而輸出顯示電壓至該些畫素，以及該面板控制器於該觸控感測模式中致動每一閘極線或一群特定數目的閘極線，並選擇每一資料線或一群特定數目的資料線，以及藉由感測該畫素電極的靜電容量而輸出觸控資料。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之顯示元件，其中該面板控制器包括：一閘極驅動器，於該顯示模式中依據一第一控制訊號而依序致動該些閘極線，以及於該觸控感測模式中依據該第一控制訊號而依序致動一特定數目的閘極線或一特定群的閘極線；一資料驅動及感測單元，於該顯示模式中依據一第二控制訊號，輸出該顯示電壓至該些資料線，以及於該觸控感測模式中依據該第二控制訊號，藉由選擇一特定數目的資料線或一特定群的資料線以及感測相對應的畫素電極的靜電容量，以輸出觸控資料；以及一控制器，對一外部指令起反應而輸出該第一及第二控制訊號，以及於該觸控感測模式中藉由接收該觸控資料來辨識該觸碰物體的觸控位置。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之顯示元件，其中該資料驅動及感測單元包括： 一資料驅動器，於該顯示模式中依據該第二控制訊號，輸出該顯示電壓至該些資料線，以及於該觸控感測模式中依據該第二控制訊號，依序選擇每一資料線或一群特定數目的資料線；以及一感測器，於該觸控感測模式中，透過被該資料驅動器選擇的該些資料線來感測該畫素電極的靜電容量，以及對該靜電容量起反應而輸出該觸控資料。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之顯示元件，其中該感測器包括：至少一時間至數位轉換電路，包括：一量測訊號產生器，用以產生一量測訊號；一固定延遲單元，延遲該量測訊號一特定時間，以產生一參考訊號；一可變延遲單元，依據施加至該些資料線的該畫素電極的靜電容量，延遲該量測訊號，以產生一感測訊號；以及一延遲時間計算及資料產生器，量測該感測訊號與該參考訊號的延遲時間差，並輸出具有一對應於所量測之該延遲時間差之值的觸控資料。
  17. 如申請專利範圍第14項所述之顯示元件，其中當該顯示元件於一待機模式或一省電模式時，該面板控制器藉由整合所有該畫素電極來感測靜電容量，並感測該觸碰物體的近接量。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之顯示元件，其中於 該待機模式中，當該觸控資料小於一特定的臨界值時，該面板控制器被切換至該省電模式，而於該省電模式中，當該觸控資料大於該特定的臨界值時，該面板控制器被切換至該待機模式。
  19. 如申請專利範圍第13項所述之顯示元件，其中該面板控制器交替地切換該顯示模式與該觸控感測模式。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之顯示元件，其中該面板控制器設定一顯示模式期間較一觸控感測模式期間為長。
  21. 如申請專利範圍第14項所述之顯示元件，其中該面板控制器輸出該第一及該第二控制訊號，以使該顯示面板於該顯示模式中，顯示至少一可被使用者選擇的選擇區域，以及該面板控制器輸出該第一及該第二控制訊號，以根據該至少一選擇區域於該觸控感測模式時的分布情形，使得一觸控區域被設定為小於或大於該至少一選擇區域，其中該觸控區域用以感測一近接觸控，並對應於該至少一選擇區域。
  22. 如申請專利範圍第12項所述之顯示元件，其中該顯示面板為一液晶顯示面板。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之顯示元件，其中該顯示面板包括：一液晶層，配置於該共用基板與該畫素基板之間；以及二偏光薄膜，分別配置於該共用基板之一下方部分以 及該畫素基板之一上方部分。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之顯示元件，其中該顯示面板更包括一彩色濾光片，該彩色濾光片位於該畫素基板與配置於該畫素基板之該上方部分的該偏光薄膜之間。
  25. 如申請專利範圍第23項所述之顯示元件，更包括：一背光模組，配置於該顯示面板之下，以發射光源至該顯示面板。
  26. 如申請專利範圍第12項所述之顯示元件，其中該顯示面板為一電激發光顯示器。
  27. 一種使用於一顯示面板中之觸控與近接感測方法，其中該顯示面板包括一畫素基板及一共用基板，該畫素基板配置於一影像光輸出方向，且具有多個畫素，該些畫素與多條閘極線及多條資料線連接，並排列為陣列形式，且每一畫素具有一薄膜電晶體，該薄膜電晶體之一閘極與該些閘極線中之一相對應的閘極線連接，其源極與該些資料線中之一相對應的資料線連接，且其汲極與多個畫素電極中之一相對應的畫素電極連接，其中至少該畫素電極組成該畫素，以及該共用基板用以接收一共用電壓，並具有一共用電極，該共用電極配置於面向該些畫素的位置，該觸控與近接感測方法包括：一影像顯示步驟，於一顯示模式中，透過該些資料線而外加一顯示電壓於該些畫素，以顯示一影像；以及一觸控辨識步驟，於一觸控感測模式中，透過該些資 料線來感測該些畫素電極的靜電容量，以辨識一觸碰物體的觸控與近接位置。
  28. 如申請專利範圍第27項所述之觸控與近接感測方法，其中該影像顯示步驟與該觸控辨識步驟交替地切換。
  29. 如申請專利範圍第28項所述之觸控與近接感測方法，其中該影像顯示步驟包括：一選擇區域顯示步驟，顯示至少一可被使用者選擇的選擇區域。
  30. 如申請專利範圍第29項所述之觸控與近接感測方法，其中該觸控辨識步驟包括：一第一觸控區域設定步驟，根據該至少一選擇區域於該觸控感測模式時的分布情形，設定一觸控區域使其小於該至少一選擇區域；以及一第二觸控區域設定步驟，根據該至少一選擇區域於該觸控感測模式時的分布情形，設定該觸控區域使其大於該至少一選擇區域，其中該觸控區域用以感測一近接觸控且對應於該至少一選擇區域。
  31. 如申請專利範圍第28項所述之觸控與近接感測方法，其中該顯示面板更包括一待機模式與一省電模式，以及其中該觸控與近接感測方法更包括：一省電模式切換步驟，於該待機模式中，當藉由整合所有該畫素電極來感測該靜電容量，而該觸碰物體的近接 量沒有被感測到時，切換至該省電模式；以及一顯示模式切換步驟，於該省電模式中，當藉由整合所有該畫素電極來感測該靜電容量，而感測到該觸碰物體的近接量時，切換至該顯示模式。
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