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TWI650696B - 互電容觸控裝置及其高感測靈敏性互電容觸控感測方法 - Google Patents

互電容觸控裝置及其高感測靈敏性互電容觸控感測方法 Download PDF

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TWI650696B
TWI650696B TW107109123A TW107109123A TWI650696B TW I650696 B TWI650696 B TW I650696B TW 107109123 A TW107109123 A TW 107109123A TW 107109123 A TW107109123 A TW 107109123A TW I650696 B TWI650696 B TW I650696B
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金上
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Abstract

一種互電容觸控裝置及其高感測靈敏性互電容觸控感測方法，該方法包含：提供一觸控裝置，包含:多個第一觸控電極及多個第二觸控電極，一觸控控制電路包含一觸控發射信號產生電路，一觸控接收電路，及一增益大於零的放大電路。觸控控制電路依序或隨機將一觸控發射信號交連到選定之第一觸控電極，並自一第二觸控電極經該觸控接收電路輸入一觸控感應信號，又將該觸控感應信號經該增益大於零的放大電路處理後輸出到靠近該第二觸控電極的至少一導電體。

Description

互電容觸控裝置及其高感測靈敏性互電容觸控感測方法
本發明係有關於一種觸控裝置及其觸控感測方法，特別是一種互電容觸控裝置及其高感測靈敏性互電容觸控感測方法。
繼笨重的陰極射線管顯示器時代結束後，液晶顯示器、電漿顯示器與有機發光二極體顯示器等平板顯示器各自爭豔。行動裝置的興起帶動觸控顯示面板的潮流；更輕更薄已是行動電子裝置發展的共同趨勢，因此內嵌式觸控顯示面板已快速成為新寵。然而觸控電極嵌入面板結構後立刻遭遇觸控電極太過接近液晶面板之共同電壓電極或OLED面板之共同陰極/共同陽極而面臨巨大背景雜散電容之困境；致使具出線少、易多點偵測與電路簡約優點之互電容觸控幾乎無用武之地。因此如何解決在巨大背景電容下難以偵測的觸碰互電容變化與屏除經此背景電容交連來的龐大雜訊，已成為業界迫切待解的共同課題。
為改善上述習知技術之缺點，本發明之目的在於提供一種高感測靈敏性互電容觸控感測方法。
依據本發明之一特色，本發明揭示一種有效抑制周遭雜散電容的高感測靈敏性互電容觸控感測方法，該互電容觸控方法包含(a) 提供一觸控裝置，該觸控裝置包含:多個第一觸控電極，該些第一觸控電極沿一第一方向設置；多個第二觸控電極，該些第二觸控電極沿一第二方向設置，其中該第一方向與該第二方向不同；一觸控控制電路包含一觸控發射信號產生電路，一觸控接收電路，一增益大於零的放大電路，(b) 該觸控控制電路依序或隨機將一觸控發射信號交連到選定之第一觸控電極，並自一第二觸控電極經該觸控接收電路輸入一觸控感應信號，又將該觸控感應信號經該增益大於零的放大電路處理後輸出到靠近該第二觸控電極的至少一導電體。
依據本發明之另一特色，本發明揭示一種有效抑制周遭雜散電容的高感測靈敏性互電容觸控感測方法，該互電容觸控方法包含(a) 提供一觸控顯示裝置，該觸控顯示裝置包含:多個第一觸控電極，該些第一觸控電極沿一第一方向設置；多個第二觸控電極，該些第二觸控電極沿一第二方向設置，其中該第一方向與該第二方向不同，一電晶體基板，一薄膜電晶體層包含多個薄膜電晶體、多條資料線與多條閘極線，多個畫素電極，電連接到該薄膜電晶體，一顯示材料層設置於該多個畫素電極背對該電晶體基板的一側，一共同電極層，一顯示控制電路包含一顯示螢幕電源，一觸控控制電路包含:一觸控電源，一觸控發射信號產生電路，係產生一觸控發射信號，一觸控接收電路及一增益大於零的放大電路，(b) 該觸控控制電路依序或隨機將該觸控發射信號交連到選定之第一觸控電極，並自一第二觸控電極經該觸控接收電路輸入一觸控感應信號，又將該觸控感應信號經該增益大於零的放大電路處理後輸出到該顯示控制電路之一參考點或輸出到該共同電極，且於觸控偵測操作時該顯示控制電路與該觸控控制電路之間無共同之電流迴路。
依據本發明之更一特色，本發明揭示互電容觸控顯示裝置，包含:多個第一觸控電極，該些第一觸控電極沿一第一方向設置；多個第二觸控電極，該些第二觸控電極沿一第二方向設置，其中該第一方向與該第二方向不同；一電晶體基板；一薄膜電晶體層包含多個薄膜電晶體、多條資料線與多條閘極線；多個畫素電極，電連接到該些薄膜電晶體；一顯示材料層設置於該多個畫素電極背對該電晶體基板的一側；一共同電極層；一顯示控制電路包含一顯示螢幕電源；一觸控控制電路包含：一觸控電源，一觸控發射信號產生電路，係產生一觸控發射信號，一觸控接收電路及一增益大於零的放大電路；其中於觸控階段，該觸控控制電路依序或隨機將該觸控發射信號交連到選定之第一觸控電極，並自一第二觸控電極經該觸控接收電路輸入一觸控感應信號，又將該觸控感應信號經該增益大於零的放大電路放大後輸出到該顯示控制電路之一參考點或輸出到該共同電極。
為了能更進一步瞭解本發明為達成預定目的所採取之技術、手段及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，相信本發明之目的、特徵與特點，當可由此得一深入且具體之瞭解，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。
茲有關本發明之技術內容及詳細說明，配合圖式說明如下：
請參見圖1A-1D，為說明習知互電容觸控感測之示意圖，其中使用者手指尚未觸及一互電容觸控裝置。如圖1A所示，此互電容觸控裝置包含一觸控接收電路140、一觸控發射信號產生電路145、多個第一觸控電極（也稱為觸控發射電極，例如圖示為一個觸控發射電極TX）、多個第二觸控電極（也稱為觸控感應電極，例如圖示為一個觸控感應電極RX）、及第二觸控電極周遭的一個大導體，如導電機壳或顯示螢幕的共同電極層106（例如可為液晶面板之共同電極或是OLED面板之共同陰極/共同陽極）。須知此圖僅為示意說明互電容觸控裝置之操作，該互電容觸控裝置尚且包含其他元件以達成所需觸控或顯示功能。在觸控發射信號產生電路145傳送觸控發射訊號到觸控發射電極TX後，觸控發射電極TX的電力線會耦合到對應之觸控感應電極RX，因此在觸控發射電極TX及對應觸控感應電極RX之間會有感應電容Ctr。再者，在觸控發射電極Tx及共同電極層106之間會有背景雜散電容Ctc，而在觸控感應電極Rx及共同電極層106之間會有背景雜散電容Crc。在嵌入式觸控裝置中，觸控電極非常接近液晶面板之共同電極（或OLED面板之共同陰極/共同陽極），導致背景雜散電容Ctc、Crc之電容值甚大。如圖1B所示，因為觸控發射電極TX及觸控感應電極RX都透過其背景雜散電容而電連接到共同電極層106，背景雜散電容Ctc、Crc可視為串接，進而可以圖1C所示之等效雜散電容Crct代表。由於等效雜散電容Crct之電容值遠大於感應電容Ctr之電容值，因此在彼此並聯後，等效上僅剩下等效雜散電容Crct(如圖1D所示)。換言之，因為背景雜散電容Crc過大，導致感應電容Ctr之變化不易被偵知。
參見圖1E-1H，為說明習知互電容觸控感測之示意圖，其中使用者手指業已觸及此互電容觸控裝置。如圖1E所示，在使用者手指觸及觸控發射電極TX後，會使得觸控發射電極TX耦合到觸控感應電極RX之電力線變少，進而影響感應電容Ctr為接觸感應電容Ctr1。由於手指接觸造成電容變化量極微，因此接觸感應電容Ctr1之電容值極接近感應電容Ctr之電容值。參見圖1F-1H，並配合參見圖1B-1D，由於背景雜散電容Ctc、Crc之電容值遠大於感應電容Ctr之電容值（因此也遠大於接觸感應電容Ctr1之電容值）；造成習知互電容觸控感測技術在嵌入式架構中，不易感測手指觸碰所導致之電容變化。
參見圖2A-2C，為說明依據本發明之互電容觸控感測之示意圖，其中使用者手指尚未觸及一互電容觸控裝置。如圖2A所示，依據本發明，係在觸控接收電路140外另設立一增益大於零之放大電路（同相放大電路）142，並將該觸控感應信號VRX經該增益大於零的放大電路142放大後輸出到靠近該觸控感應電極RX的導電體（例如共同電極層106）。因為觸控感應信號VRX經同相放大（例如增益為1，或是考慮衰減而設定增益大於1）再施加到共同電極層106，等效上可使觸控接收電極RX及共同電極層 之間無電位差；換言之，背景雜散電容Crc之電容值可以降到最低或是零。參見圖2B-2C，背景雜散電容Crc在與背景雜散電容Ctc串接後可使串接電容降至最低或是零。觸控發射電極TX及對應觸控接收電極RX之間會僅有感應電容Ctr，使得觸控接收電路140能更精確偵測感應電容Ctr變化。
參見圖2D-2F，為說明本發明之互電容觸控感測之示意圖，其中使用者手指業已觸及此互電容觸控裝置。如圖2D所示，在使用者手指觸及觸控發射電極TX後，會使得觸控發射電極TX耦合到觸控接收電極RX之電力線變少，進而影響感應電容Ctr為接觸感應電容Ctr1。由於手指接觸造成電容變化量極微，因此接觸感應電容Ctr1之電容值極接近感應電容Ctr之電容值。參見圖2E-2F，並配合參見圖2B-2C，由於背景雜散電容Ctc、Crc之串接電容值接近零或是等於零，因此遠小於電容Ctr之電容值（因此也遠小於接觸感應電容Ctr1之電容值）。藉由本發明在圖2A-2F所示架構，即可大幅增進互電容觸控感測裝置在嵌入式架構中，感測手指觸控所導致之電容變化的精確度。
參見圖3A，為本發明之高感測靈敏性互電容觸控感測方法可適用之觸控顯示裝置10之疊層圖，此觸控顯示裝置10包含由上至下之一觸控保護層116、一觸控電極層112、一封裝層（thin film encapsulation，簡稱為TFE）108、一共同電極層106、一顯示材料層104及一薄膜電晶體基板102，而該薄膜電晶體基板102由上而下則包含一畫素電極層130、一薄膜電晶體層128及一電晶體基板126。該觸控保護層116係設置於該觸控電極層112背對該封裝層108的一側，且係為一基板或一硬化塗層，例如為玻璃、PI、PE、PET等等高分子材料。該觸控電極層112可為透明導電材料所製作（例如銦錫氧化物ITO）或是以金屬網格實現(例如如圖11A所示之金屬網格觸控電極層)。該封裝層108亦可為上基板或保護層（隔絕水氣或空氣），係設置於該觸控電極層112與該共同電極層106之間；該共同電極層106係設置於該顯示材料層104（例如有機發光材料層）上，使得該顯示材料層104被夾置於該共同電極層106與該薄膜電晶體基板102之間。參見圖5，為說明圖3A所示觸控顯示裝置10之觸控電極層112的一種可行實踐方式，此觸控電極層112包含在同一平面之多數第二觸控電極XE01～09（沿著第二方向設置）及多數第一觸控電極YE01～06（沿著第一方向設置），其中第一方向與第二方向不平行，且可大致垂直。該些第二觸控電極XE01～09係藉由跨橋結構分別電連接，該些第一觸控電極YE01～06係藉由跨橋結構分別電連接，且第一觸控電極YE01～06之跨橋結構與其上的第二觸控電極XE01～09跨橋結構彼此之間有一絕緣層，以達成第二觸控電極XE01～09及第一觸控電極YE01～06間的電絕緣；藉由上述架構即可實現圖3A之互電容觸控電極層112。
圖3B所示為依據本發明另一實施例之觸控顯示裝置10，其中觸控電極層112包含由上而下之第二觸控電極層113、絕緣層115及第一觸控電極層111。參見圖6，為對應圖3B實施例之觸控電極層112的一種可行實踐方式，該第二觸控電極層113包含多數之第二觸控電極XE01-XE06（沿著第二方向設置），而第一觸控電極層111包含多數第一觸控電極YE01～04（沿著第一方向設置），其中第一方向與第二方向不平行，且可大致垂直。再者，圖6所示之第二觸控電極XE01-XE06及第一觸控電極YE01～04彼此之間藉由絕緣層115（示於圖3B而達成電性絕緣）。第二觸控電極層113及第一觸控電極層111可為透明導電材料所製作（例如銦錫氧化物ITO）或是以金屬網格實現(例如如圖11B所示之雙金屬網格觸控電極層)。上述圖3A及圖3B所示實施例例如可用於有機發光之觸控顯示裝置10。
參見圖10A，為對應圖3A及圖5實施例之詳細結構圖。如圖10A所示，該畫素電極層130包含多個畫素電極172，該薄膜電晶體層128包含多個薄膜電晶體174；該些畫素電極172係對應該些薄膜電晶體174設置。該多個畫素電極172的極性與該共同電極層106的極性相反（亦即，當該畫素電極172為陽極時，該共同電極層106為陰極；當該畫素電極172為陰極時，該共同電極層106為陽極）。該些薄膜電晶體174係設置於該電晶體基板126上。該薄膜電晶體基板102更包含多條閘極線132及多條資料線134，該些閘極線132電性連接至該些薄膜電晶體174，該些資料線134電性連接至該些薄膜電晶體174。此外，該有機發光材料層104包含多個有機發光材料162；圖9所示之該有機發光材料層104內的該些有機發光材料162之顏色彼此不同，例如分別為發紅色光材料，發綠色光材料，與發藍色光材料。
參見圖3C，為本發明之高感測靈敏性互電容觸控感測方法可適用之觸控顯示裝置10之另一實施例。該觸控顯示裝置10包含由上而下的一觸控保護層116、一黑矩陣層158、一觸控電極層112、一彩色濾光層160、一共同電極層106、一顯示材料層104及一薄膜電晶體基板102，而該薄膜電晶體基板102由上而下則包含一畫素電極層130、一薄膜電晶體層128及一電晶體基板126。該顯示材料層104例如可為液晶材料層，使此觸控顯示裝置10為液晶顯示之觸控顯示裝置10。圖10B所示為對應圖3C之詳細結構圖。
圖4A所示為本發明之高感測靈敏性互電容觸控感測方法可適用之觸控顯示裝置10之另一實施例。該觸控顯示裝置10之結構與圖3C所示者相似，然而觸控電極層112及彩色濾光層160之位置有所差異。此外，圖4A所示實施例之畫素電極層係形成於共同電極層106'(即為畫素暨共同電極層106')中，以形成橫向電場效應(In-Plane-Switching, IPS)液晶顯示之觸控顯示裝置10。圖4B所示為本發明之高感測靈敏性互電容觸控感測方法可適用之觸控顯示裝置10之另一實施例。該觸控顯示裝置10之結構與圖4A所示者相似，然觸控電極層112及彩色濾光層160之位置對調。同樣的，圖4B所示實施例為IPS液晶顯示之觸控顯示裝置10。
圖4C所示為本發明之高感測靈敏性互電容觸控感測方法可適用之觸控顯示裝置10之另一實施例。該觸控顯示裝置10之結構與圖3A所示者相似，然而此實施例之顯示材料層104（例如有機發光材料層104）係產生白光，因此另外需要黑矩陣層158及彩色濾光層160。圖4D所示為本發明之高感測靈敏性互電容觸控感測方法可適用之觸控顯示裝置10之另一實施例。該觸控顯示裝置10之結構與圖4C所示者相似，然觸控電極層112及黑矩陣層158之位置對調。同樣的，圖4C及圖4D所示實施例為有機發光之觸控顯示裝置10。
請參考圖7，說明本發明高感測靈敏性之互電容觸控感測方法之操作示意圖。依據本發明之互電容觸控裝置可以圖3A-3C、圖4A-4D、圖5-6、圖10A-10B所示之實施例實施，然本領域人員可知，依據本發明之精神，此高感測靈敏性之互電容觸控感測方法仍可適用於其他的互電容觸控裝置。依據本發明之互電容觸控裝置至少包含沿第一方向設置之多個第一觸控電極TX（例如圖6所示之觸控電極YE01-YE04）、沿第二方向設置之多個第二觸控電極RX（例如圖6所示之觸控電極XE01-XE06）、一觸控控制電路124。此觸控控制電路124包含一觸控信號產生電路145 (包含一觸控發射信號源145a與一發射驅動電路145b)、一觸控接收電路140（包含一放大器140a及一電容140b）、一增益大於零的放大電路142。此外，該互電容觸控裝置另外包含一觸控電源164及一觸控地端166。於觸控操作時，該發射驅動電路145b依序或隨機將一觸控發射信號VTX交連到選定之第二觸控電極TXn，並自一對應的第一觸控電極RXm經觸控接收電路140輸入一觸控感應信號VRX。該觸控控制電路124又將此觸控感應信號VRX經過該增益大於零的放大電路142處理後，產生一參考信號VR1，並將此參考信號VR1施予靠近該第二觸控電極的導電體CP。該導電體CP可為液晶顯示器的共同電壓電極、一有機發光顯示器的共同陰極或共同陽極、觸控裝置的機殼、該觸控裝置的一遮蔽電極。此外也可是一觸控顯示裝置之該顯示控制電路122的一電源輸出點，一接地點，其直流迴路的一節點，或一顯示信號驅動級的輸出點；或是非選定之第二觸控電極RXn或是非選定之第一觸控電極TXm。
復配合參見圖2A-2F，由於在靠近該第二觸控電極RX的導電體（例如共同電極106）處施予一參考信號，此參考信號為觸控感應信號VRX經過該增益大於零的放大電路142處理後所得信號，因此等效上可以消除在第二觸控電極RX及該導電體之間的背景雜散電容，提高觸控感測之精確度。再者，由於互電容觸控顯示裝置10架構之不同，靠近該第二觸控電極的導電體也可為觸控顯示裝置的機殼、該觸控顯示裝置的一遮蔽電極或是非選定之第一（第二）觸控電極。
參見圖8，為說明本發明另一實施例之高感測靈敏性之互電容觸控感測方法之操作示意圖。與圖7實施例相比，該互電容觸控顯示裝置10另外包含一顯示控制電路122、一顯示螢幕電源168、一顯示地端170及多個阻抗Z。此外，該互電容觸控顯示裝置10另外包含連接於該放大電路142及該顯示螢幕電源168、及連接於該放大電路142及非選定之第一（第二）觸控電極之間的第一開關組(包含第一開關SW1, SW1n)；連接於觸控地端166及顯示地端170之間的第二開關SW2；及連接於觸控電源164與顯示螢幕電源168之間的一第三開關SW3。
於觸控操作時，該發射驅動電路145b依序或隨機將一觸控發射信號交連到選定之第一觸控電極TXn，並自一對應的第二觸控電極RXm經觸控接收電路140輸入一觸控感應信號VRX。該觸控控制電路124又將此觸控感應信號VRX經過該增益大於零的放大電路142處理後產生一參考信號VR1，並將此參考信號VR1經由該第一開關SW1(狀態為導通) 施予該顯示控制電路122之一參考點P，該點可為該顯示控制電路122的一電源輸出點，其直流迴路的一節點，該顯示控制電路122的接地點或該顯示控制電路122的一驅動級的輸出點。再者，觸控控制電路124也可將此參考信號VR1經由第一開關SW1n(狀態為導通) 施予非選定之第一（第二）觸控電極TXm/RXn。此外，於觸控操作時，第二開關SW2及第三開關SW3之狀態為切斷。由於此時該顯示控制電路122及該觸控控制電路124之間僅有單一實體接點（經由第一開關SW1連接之接點），且該觸控地端166及該顯示地端170為不同接地端，使得該顯示控制電路122及該觸控控制電路124之間無共同之電流迴路，避免該顯示控制電路122之雜訊影響該觸控控制電路124之量測結果。再者，類似上述說明之效應，將觸控感應信號VRX經過該增益大於零的放大電路142處理後再透過第一開關SW1施予該顯示控制電路122之一參考點P（或經由該顯示螢幕電源168及一阻抗Z將此訊號傳送到共同電極106），即可降低選定第二觸控電極RXm及鄰近導電體之間的背景雜散電容，提高觸控感測之精確度。此外，配合參見圖8，此參考信號VR1也經由第一開關SW1n(狀態為導通) 施予非選定之第一（第二）觸控電極TXm/RXn，以更進一步消除選定第二觸控電極TXn/RXm與非選定之第一（第二）觸控電極TXm/RXn之間的背景雜散電容。在非觸控操作階段，也可以切斷第一開關SW1，SW1n，並導通第二開關SW2及第三開關SW3，以使顯示螢幕電源168可以對觸控電源164充電。
參見圖9說明說明本發明一實施例之高感測靈敏性之互電容觸控感測方法之操作示意圖。與圖8相比，該觸控顯示裝置10之增益大於零的放大電路142係經由一第一開關SW1而連接到共同電極106。同樣的，該互電容觸控顯示裝置10之增益大於零的放大電路142係經由另一第一開關SW1n而連接到非選定之第一（第二）觸控電極TXm/RXn；該觸控地端166係經由一第二開關SW2而連接到顯示地端170；觸控電源164係經由一第三開關SW3而連接到顯示螢幕電源168。同樣的，在觸控階段，該發射驅動電路145b依序或隨機將一觸控發射信號VTX交連到選定之第一觸控電極TXn，並自一對應的選定第二觸控電極RXm經觸控接收電路140輸入一觸控感應信號VRX。該觸控控制電路124又將此觸控感應信號VRX經過該增益大於零的放大電路142處理後， 產生一參考信號VR1，並將此參考信號VR1經由該第一開關SW1(狀態為導通) 施予該共同電極106。再者，觸控控制電路124也可將此參考信號VR1經由第一開關SW1n(狀態為導通) 施予非選定之第一（第二）觸控電極TXm/RXn。此外，於觸控操作時，第二開關SW2及第三開關SW3之狀態為切斷。由於此時該顯示控制電路122及該觸控控制電路124之間僅有單一實體接點（經由第一開關SW1連接之接點），且該觸控地端166及該顯示地端170為不同接地端，使得該顯示控制電路122及該觸控控制電路124之間無共同之電流迴路，避免該顯示控制電路122之雜訊影響該觸控控制電路124之量測結果。再者，類似上述說明之效應，將觸控感應信號VRX經過該增益大於零的放大電路142處理後再透過第一開關SW1施予該共同電極106，即可降低第二觸控電極RXm及鄰近導電體之間的背景雜散電容，提高觸控感測之精確度。在非觸控操作階段，也可以切斷第一開關SW1，SW1n，並導通第二開關SW2及第三開關SW3，以使顯示螢幕電源168可以對觸控電源164充電。
再者，於圖7-9所示實施例中，可以經由觸控控制電路124的控制，且依據輸入之該觸控感應信號，逐次以一預設值遞增或遞減該放大器之增益至獲得較佳的觸控感應信號輸入。例如該觸控顯示裝置之一校正過程中（可於出廠前或是使用者使用時進行），觸控控制電路124可預設增益大於零的放大電路142的放大為一，接著逐漸以一預設值增加放大倍率（例如以1.2, 1.4, 1.6等倍率遞增），然後測試預定按壓點對應之觸控感應信號（例如偵測一個已經指示使用者按壓位置對應的按壓點之觸控感應信號），以決定最佳放大倍率。再者，觸控控制電路124可預設增益大於零的放大電路142的放大為一，接著逐漸以一預設值增加減少倍率（例如以0.9, 0.8, 0.7等倍率遞減），然後測試預定按壓點對應之觸控感應信號（例如偵測一個已經指示使用者按壓位置對應的按壓點之觸控感應信號），以決定最佳放大倍率。
此外，上述校正過程也可在觸控顯示裝置製作後，由測試廠以電腦自動化方式進行。換言之，可由一處理器（未圖示）控制觸控控制電路124以上述方式變化增益大於零的放大電路142的放大倍率，並且將所產生參考信號VR1施予到第二觸控電極的至少一導電體。該導電體可為液晶顯示器的共同電壓電極、一有機發光顯示器的共同陰極或共同陽極、觸控顯示裝置的機殼、該觸控顯示裝置的一遮蔽電極。該導電體也可為該顯示控制電路的一電源輸出點，一接地點，其直流迴路的一節點，或一顯示信號驅動級的輸出點；或是非選定之第二觸控電極或是非選定之第一觸控電極。處理器可依據校正結果決定最佳放大倍率，及決定針對不同第二觸控電極的特定導電體（參考信號VR1待施予的導電體）。不同之第二觸控電極可能有不同之特定導電體，特定導電體之數目也可不只一個，且針對於不同之第二觸控電極及對應之特定導電體也可能有不同之放大倍率。藉由上述方式，可以最佳化觸控顯示裝置之觸控控制，減少來自顯示面板結構的雜訊。
然以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，當不能限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍意圖保護之範疇。本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本發明所附的權利要求的保護範圍。綜上所述，當知本發明已具有產業利用性、新穎性與進步性，又本發明之構造亦未曾見於同類產品及公開使用，完全符合發明專利申請要件，爰依專利法提出申請。
觸控發射電極Tx
觸控感應電極RX
背景雜散電容Ctc、Crc
感應電容Ctr
共同電極層106
接觸感應電容Ctr1
觸控顯示裝置10
薄膜電晶體基板102
顯示材料層104
共同電極層106
封裝層108
觸控電極層112
第二觸控電極層113
絕緣層115
第一觸控電極層111
觸控保護層116
彩色濾光層160
顯示控制電路122
觸控控制電路124
電晶體基板126
薄膜電晶體層128
畫素電極層130
閘極線132
資料線134
彩色濾光基板156
黑矩陣層158
有機發光材料162
觸控電源164
觸控地端166
顯示螢幕電源168
顯示地端170
畫素電極172
薄膜電晶體174
觸控接收電路140
放大器140a
電容140b
觸控發射信號產生電路145
觸控發射信號源145a
發射驅動電路145b
放大電路142
第二觸控電極XE
第一觸控電極YE
觸控發射信號VTX
觸控感應信號VRX
參考信號VR1
阻抗 Z
導電體CP
觸控電極 TXn, RXm, TXm, RXn
第一開關SW1, SW1n
第二開關SW2
第三開關SW3
圖1A-1H為說明習知互電容觸控感測之示意圖。
圖2A-2F為說明本發明高感測靈敏性之互電容觸控感測示意圖。
圖3A-3C為說明本發明高感測靈敏性之互電容觸控感測方法所適用的觸控顯示裝置疊層示意圖。
圖4A-4D為說明本發明高感測靈敏性之互電容觸控感測方法所適用的觸控顯示裝置疊層示意圖。
圖5為說明本發明高感測靈敏性之互電容觸控感測方法所適用的觸控顯示裝置之觸控電極之一分布圖。
圖6為說明本發明高感測靈敏性之互電容觸控感測方法所適用的觸控顯示裝置之觸控電極之另一分布圖。
圖7為說明本發明高感測靈敏性之互電容觸控感測方法之一操作示意圖。
圖8為說明本發明高感測靈敏性之互電容觸控感測方法之另一操作示意圖。
圖9為說明本發明高感測靈敏性之互電容觸控感測方法之另一操作示意圖。
圖10A為說明本發明高感測靈敏性之互電容觸控感測方法所適用的有機發光顯示觸控裝置之詳細結構圖。
圖10B為說明本發明高感測靈敏性之互電容觸控感測方法所適用的液晶顯示觸控裝置之詳細結構圖。
圖11A, 11B為互電容金屬網格電極之示意圖。

Claims (21)

  1. 一種高感測靈敏性互電容觸控感測方法，包含：(a)提供一觸控裝置，該觸控裝置包含：多個第一觸控電極，該些第一觸控電極沿一第一方向設置；多個第二觸控電極，該些第二觸控電極沿一第二方向設置，其中該第一方向與該第二方向不同；一觸控控制電路包含一觸控發射信號產生電路，一觸控接收電路，一增益大於零的放大電路，(b)該觸控控制電路依序或隨機將一觸控發射信號傳送到選定之第一觸控電極，並自一第二觸控電極經該觸控接收電路輸入一觸控感應信號，又將該觸控感應信號經該增益大於零的放大電路處理後輸出到靠近該第二觸控電極的至少一導電體。
  2. 如請求項1之高感測靈敏性互電容觸控感測方法，該靠近第二觸控電極的導電體是一液晶顯示器的共同電壓電極，一有機發光顯示器的共同陰極或共同陽極。
  3. 如請求項1之高感測靈敏性互電容觸控感測方法，該靠近第二觸控電極的導電體是該觸控裝置的機殼。
  4. 如請求項1之高感測靈敏性互電容觸控感測方法，該靠近第二觸控電極的導電體是該觸控裝置的一遮蔽電極。
  5. 如請求項1之高感測靈敏性互電容觸控感測方法，該靠近第二觸控電極的導電體是非選定之第一觸控電極或非選定之第二觸控電極。
  6. 如請求項1之高感測靈敏性互電容觸控感測方法，更包含：該觸控控制電路依據輸入之該觸控感應信號，逐次以一預設值遞增或遞減該增益大於零的放大電路之增益至獲得較佳的觸控感應信號輸入。
  7. 一種高感測靈敏性互電容觸控感測方法，包含：(a)提供一觸控顯示裝置，該觸控顯示裝置包含：多個第一觸控電極，該些第一觸控電極沿一第一方向設置；多個第二觸控電極，該些第二觸控電極沿一第二方向設置，其中該第一方向與該第二方向不同；一電晶體基板；一薄膜電晶體層包含多個薄膜電晶體、多條資料線與多條閘極線，多個畫素電極，電連接到該薄膜電晶體；一顯示材料層，設置於該多個畫素電極背對該電晶體基板的一側；至少一共同電極層；一顯示控制電路包含一顯示螢幕電源；一觸控控制電路包含：一觸控電源，一觸控發射信號產生電路，係產生一觸控發射信號，一觸控接收電路及一增益大於零的放大電路；(b)該觸控控制電路依序或隨機將該觸控發射信號傳送到選定之第一觸控電極，並自一第二觸控電極經該觸控接收電路輸入一觸控感應信號，又將該觸控感應信號經該增益大於零的放大電路處理後輸出到該顯示控制電路之一參考點或輸出到該共同電極層，且於觸控偵測操作時該顯示控制電路與該觸控控制電路之間無共同之電流迴路。
  8. 如請求項7之高感測靈敏性互電容觸控感測方法，該顯示材料層是一液晶材料層。
  9. 如請求項7之高感測靈敏性互電容觸控感測方法，該顯示材料層是一有機發光材料層，該畫素電極是畫素陽極或畫素陰極，該共同電極層是共同陰極或共同陽極。
  10. 如請求項7之高感測靈敏性互電容觸控感測方法，於非觸控偵測操作時，該顯示控制電路與該觸控控制電路之間有共同之電流迴路。
  11. 如請求項7之高感測靈敏性互電容觸控感測方法，該顯示控制電路之一參考點是該顯示控制電路的一電源輸出點，一接地點，該顯示控制電路的直流迴路的一節點，或一顯示信號驅動級的輸出點。
  12. 如請求項7之高感測靈敏性互電容觸控感測方法，該觸控控制電路又將該觸控感應信號經該增益大於零的放大電路處理後輸出到非選定的第一觸控電極或是非選定的第二觸控電極。
  13. 如請求項7之高感測靈敏性互電容觸控感測方法，更包含：該觸控控制電路依據輸入之該觸控感應信號，逐次以一預設值遞增或遞減該增益大於零的放大電路之增益至獲得較佳的觸控感應信號輸入。
  14. 一種互電容觸控顯示裝置，包含：多個第一觸控電極，該些第一觸控電極沿一第一方向設置；多個第二觸控電極，該些第二觸控電極沿一第二方向設置，其中該第一方向與該第二方向不同；一電晶體基板；一薄膜電晶體層包含多個薄膜電晶體、多條資料線與多條閘極線；多個畫素電極，電連接到該些薄膜電晶體；一顯示材料層，設置於該多個畫素電極背對該電晶體基板的一側； 一共同電極層；一顯示控制電路包含一顯示螢幕電源；一觸控控制電路包含：一觸控電源，一觸控發射信號產生電路，係產生一觸控發射信號，一觸控接收電路及一增益大於零的放大電路；其中於觸控階段，該觸控控制電路依序或隨機將該觸控發射信號交連到選定之第一觸控電極，並自一第二觸控電極經該觸控接收電路輸入一觸控感應信號，又將該觸控感應信號經該增益大於零的放大電路處理後輸出到該顯示控制電路之一參考點或輸出到該共同電極層。
  15. 如請求項14之互電容觸控顯示裝置，其中於觸控偵測操作時該顯示控制電路與該觸控控制電路之間無共同之電流迴路。
  16. 如請求項14之互電容觸控顯示裝置，其中該顯示材料層是一液晶材料層。
  17. 如請求項14之互電容觸控顯示裝置，該顯示材料層是一有機發光材料層，該畫素電極是畫素陽極或畫素陰極，該共同電極層是共同陰極或共同陽極。
  18. 如請求項14之互電容觸控顯示裝置，於非觸控偵測操作時該顯示控制電路與該觸控控制電路之間有共同之電流迴路。
  19. 如請求項14之互電容觸控顯示裝置，該顯示控制電路之一參考點是該顯示控制電路的一電源輸出點，一接地點，該顯示控制電路的直流迴路的一節點，或一顯示信號驅動級的輸出點。
  20. 如請求項14之互電容觸控顯示裝置，該觸控控制電路又將該觸控感應信號經該增益大於零的放大電路處理後輸出到非選定的第一觸控電極或是非選定的第二觸控電極。
  21. 如請求項14之互電容觸控顯示裝置，其中該觸控控制電路依據輸入之該觸控感應信號，逐次以一預設值遞增或遞減該增益大於零的放大電路之增益至獲得較佳的觸控感應信號輸入。
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