高触控侦测灵敏度的显示设备的制作方法

文档序号:15828491发布日期:2018-11-03 00:08阅读:152来源:国知局

本揭露涉及一种触控显示面板,尤其涉及一种高触控侦测灵敏度的显示设备。

背景技术

由于布线少、成本低、及具有多点触控功能,互电容触控技术已广泛用于平面显示设备。而基于要求更轻、更薄的触控显示面板的趋势,内嵌式(in-cell)触控面板的使用已是不可避免的。但是,当将触控电极放置在显示面板结构中时,其将遭遇到触控电极与共同电极之间存在有极大杂散电容的巨大挑战。

一种通常的解决方案是将共同电极切割成许多片电极并采用分时技术。亦即,共同电极也是作为触控电极。其虽避免了上述的问题,但却阻碍了显示分辨率的提高、降低了显示质量、并增加了生产难度,进而导致成本的显著增加。

图1是一触控显示面板的示意图。该触控显示面板100包括一触控模块110和一显示模块120,并具有互电容感应技术。在触控侦测操作中,一触控激励电路111输出一触控激励信号至一触控发射电极112,并且一触控感测电路114从一触控接收电极113接收一触控感测信号vrx。

如图1所示,在触控发射电极112、触控接收电极113以及共同电极122当中,存在有寄生电容ctr、crc、ctc,其中ctr代表触控发射电极112与触控接收电极113之间的寄生电容,crc代表触控接收电极113和共同电极122之间的寄生电容,并且ctc代表触控发射电极112和共同电极122之间的寄生电容。由于共同电极非常接近触控发射电极112触控接收电极113,且共同电极122的尺寸远大于触控发射电极112和触控接收电极113的尺寸,因此crc或ctc的大小远大于ctr的大小。

图2是说明图1的等效电容的示意图。在图2中,其显示了触控发射电极112、触控接收电极113和共同电极122之间的等效寄生电容。由于共同电极122被视为导线,寄生电容crc和ctc为串联连接。寄生电容crct等于ctc串联crc。在触控发射电极112和触控接收电极113之间,寄生电容ctr和crct并联连接,并且crct远大于ctr。因此,触控发射电极112与触控接收电极113之间的等效电容大约为crct

图3是说明一手指触摸图1的触控显示面板的示意图。如图所示,当手指触摸或接近触控发射电极112和触控接收电极113时,手指可吸收一部分电力线,从而减小触控发射电极112和触控接收电极113之间的寄生电容,亦即,手指触摸或接近触控发射电极112和触控接收电极113时,对应的寄生电容ctrl小于寄生电容ctr。根据图2中的等效电容的描述,当手指触摸或接近触控发射电极112和触控接收电极113时,触控发射电极112与触控接收电极113之间的等效电容也接近crct。因此,由于crc和ctc的大寄生电容,触控显示面板100将无法检测到手指的触摸。亦即,crc和ctc的背景寄生电容太大以致于无法在触控显示面板100上执行触控侦测。

因此,有必要提供一种改进的触控面板装置来减轻和/或消除上述问题。



技术实现要素:

本揭露的目的在于提供一种高触控侦测灵敏度的显示设备,其能够大幅度降低背景寄生电容,显著提高触控侦测精度,且相较于现有技术更适合于触控侦测的趋势。

依据本揭露的一方面,在此提供一种高触控侦测灵敏度的显示设备,包括:一薄膜晶体管基板层,包括一第一基板具有一表面其上形成有多个显示薄膜晶体管,多条栅极线和数据线,以及一像素电极层具有多个显示像素电极;一显示材料层,设置在该薄膜晶体管基板层的一侧;一共同电极(commonelectrode)层,设置在该第一基板的一侧;一触控电极层,设置于该显示材料层背向该tft基板的一侧,并包括:多个第一触控电极,沿第一方向设置;及多个第二触控电极,沿第二方向设置;一显示控制电路,包括一显示电源和一显示驱动电路;以及一触控控制电路,包括一触控电源以及一互电容感测电路,该触控控制电路依序或随机地耦合一触控激励信号至一选定的第一触控电极,并接收来自一选定的第二触控电极的一触控感测信号,该触控感测信号由一同相放大器所驱动并耦合到该共同电极层或该显示控制电路的一节点,以执行一触控侦测操作,其中,在该触控侦测操作中,该显示控制电路与该触控电路之间没有电流回路存在,或是该显示控制电路与该触控电路之间存在一高阻抗,且该高阻抗不小于100k欧姆。

依据本揭露的另一方面,在此提供一种高触控侦测灵敏度的显示设备,包括:一薄膜晶体管基板层,包括:一基板;一薄膜晶体管层,设置于该基板的一侧,并包括多个显示薄膜晶体管、多条栅极线和多条数据线;一共同电极层,设置在该tft层背向该基板的一侧,并包括一共同电极;一显示电极及第一触控电极层,设置在该共同电极层背向该基板的一侧,并包括多个显示像素电极和多个第一透明网格电极,其沿一第一方向设置;及一第二电极层,设置于该显示电极及第一触控电极层背向该共同电极层的一侧,并包括沿一第二方向设置的多个第二触控电极;一彩色滤光基板层,包括一基板层、一黑矩阵层和一彩色滤光层;一显示材料层,设置于该薄膜晶体管基板层与该彩色滤光基板层之间;一显示控制电路,包括一显示电源和一显示驱动电路;以及一触控控制电路,包括一触控电源以及一互电容感测电路,该触控控制电路依序或随机地耦合一触控激励信号至一选定的第一透明网格电极,并接收来自一选定的第二触控电极的一触控感测信号,该触控感测信号由一同相放大器所驱动并耦合到该共同电极层或该显示控制电路的一节点,以执行一触控侦测操作,其中,在该触控侦测操作中,该显示控制电路与该触控电路之间没有电流回路存在,或是该显示控制电路与该触控电路之间存在一高阻抗,且该高阻抗不小于100k欧姆。

附图说明

图1是一触控显示面板的示意图。

图2是说明图1的等效电容的示意图。

图3是说明一手指触摸图1的触控显示面板的示意图。

图4a是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的操作原理示意图。

图4b是说明一手指触摸依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的示意图。

图5a是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的第一示例性叠层图。

图5b是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的第二示例性叠层图。

图5c是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的第三示例性叠层图。

图6a是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的第四示例性叠层图。

图6b是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的第五示例性叠层图。

图6c是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的第六示例性叠层图。

图7a是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的第七示例性叠层图。

图7b是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的第八示例性叠层图。

图7c是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的第九示例性叠层图。

图8a是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的一示意图。

图8b是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的另一示意图。

图8c是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的再一示意图。

图9是依据本揭露的显示控制电路的信号vr1和节点的示意图。

图10为依据本揭露的触控电极层与触控控制电路的一示意图。

图11为依据本揭露的触控电极层与触控控制电路的另一示意图。

图12a为依据本揭露的触控电极层与触控控制电路的再一示意图。

图12b是示意地显示出图12a中显示设备的黑矩阵层、触控电极层、以及数据线和栅极线的关系。

图13是依据本揭露图6c所示的高触控侦测灵敏度的显示设备的示意性横截面图。

图14是依据本揭露图5c所示的高触控侦测灵敏度的显示设备的示意性横截面图。

图15a是依据本揭露图7c所示的高触控侦测灵敏度的显示设备的示意性横截面图。

图15b是示意地显示出图15a中显示设备的黑矩阵层、触控电极层、以及数据线和栅极线的关系。

图16是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的又一示意性横截面图。

图17是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的又一示意性横截面图。

图18是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的又另一示意性横截面图。

图19是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的一运作示意图。

图20是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的另一运作示意图。

图21是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的又另一示意性横截面图。

【符号说明】

100触控显示设备

110触控模块

111触控激励电路

112触控发射电极

113触控接收电极

114触控感测电路

120显示模块

122共同电极

500示设备

501第一偏光片

5023像素电极层

5024显示薄膜晶体管

5025示像素电极

505示材料层

507共同电极层

509保护层

511触控电极层

5111第一触控电极层

51111触控电极

5112绝缘层

5113第二触控电极层

51131触控电极

513彩色滤光及黑矩阵层

515第二基板

517第二偏光片

519绝缘层

520薄膜晶体管(tft)基板层

5201第一基板

5202薄膜晶体管(tft)层

5203像素电极层

5204显示薄膜晶体管

5205示像素电极

5206像素及共同电极层

521彩色滤光及黑色金属网格电极层

810触控控制电路

811触控电源

813电容电路

8131触控激励信号产生器

8133驱动器

8135放大器

815同相放大器

820示控制电路

821显示电源

823显示驱动电路

825电源输出节点

827接地节点

1120栅极线

1130数据线

1010第一触控架桥

1020第二触控架桥

1201网网格线

1203不透明线

1901无源元件

1907无源元件

2110第一偏光片

2120薄膜晶体管(tft)基板层

2121基板

2122tft层

2123共同电极层

21231共同电极

2124显示电极及第一触控电极层

21241像素电极

21243透明网格电极

2125第二电极层

2130显示材料层

2140保护层

2150彩色滤光基板层

2151基板层

2152黑矩阵层

2153彩色滤光层

2160第二偏光片

具体实施方式

参考图4a,其示意地显示出依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的操作原理。在本揭露中,其使用一同相放大器115来放大触控感测信号vrx以便产生一被驱动的触控感测信号vr1并将该被驱动的触控感测信号vr1耦合到共同电极122。该同相放大器115由一电力系统(vdd和gtouch)所供电,由于该电力系统(vdd和gtouch)独立且不同于显示模块120的电力系统(vcc和gdisp),所以被驱动的触摸感测信号vr1不会影响共同电极122上的共同电压vcom,因此,显示操作不会受到该被驱动的触控感测信号vr1的干扰。

当触控接收电极113上的电压vrx与共同电极122上的电压vr1相同时,触控接收电极113与共同电极122处于相同的电压准位,故在触控接收电极113以及共同电极122之间不存在电场。因此,触控接收电极113与共同电极122之间的寄生电容crc会消失,且触控发射电极112与共同电极122之间的寄生电容ctc会处于一浮动状态,crc和ctc的背景寄生电容会被去除,在触控发射电极112与触控接收电极113之间仅存在寄生电容ctr。据此,该高触控侦测灵敏度的显示设备能够以高触控侦测灵敏度来实际且准确地执行触控侦测。

图4b是说明一手指触摸依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的示意图。如图所示,由于crc和ctc的背景寄生电容被去除,所以当手指触摸或接近显示设备时,等效电容从ctr变为ctrl,因此其可以高触控侦测灵敏度来执行触控侦测。

图5a是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的第一示例性叠层图。如图所示,显示设备500包括第一偏光片501、一薄膜晶体管(tft)基板层520、一显示材料层505、一共同电极层507、一保护层509、一触控电极层511、一彩色滤光及黑矩阵层513、一第二基板515、及一第二偏光片517。

tft基板层520包括一第一基板5201具有一表面其上形成有多条栅极线和数据线(其中栅极线和数据线为显示设备领域的技术人员所熟知,故仅在图12b中以图号1120和1130显示出)、一薄膜晶体管(tft)层5202具有多个显示薄膜晶体管5204、及一像素电极层5203具有多个显示像素电极5205。

显示材料层505设置于tft基板层520的一侧。

共同电极层507设置在显示材料层505背向tft层5202的一侧上。

保护层509设置在共同电极层507的一侧。

触控电极层511设置在显示材料层505背向tft基板层520的一侧。触控电极层511包括多个第一触控电极(如在图10中的图号xe01,xe02...,或在图11中的图号xe1-xen)沿着第一方向(x轴方向)排列、和多个第二触控电极(如在图10中的图号ye01,ye01...,或在图11中的图号ye1-yem)沿着第二方向(y轴方向)排列。

彩色滤光及黑矩阵层513设置在触控电极层511背向tft基板层520的一侧上。第二基板515设置在彩色滤光及黑矩阵层513背向tft基板的一侧上,第二偏光片517设置在第二基板515背向tft基板层520的一侧。

图5b是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的第二示例性叠层图。图5b的显示设备500相似于图5a,其不同之处在于:在图5a中,共同电极层507和像素电极层5203是两个分离的层,而在图5b中,共同电极层设置在像素电极层中以形成一像素及共同电极层5206。

图5c是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的第三示例性叠层图。图5c的显示设备500相似于图5a,其不同之处在于:在图5a中,共同电极层507设置在显示材料层505和保护层509之间,而在图5c中,共同电极层507设置于像素电极层5203的下方。

图6a是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的第四示例性叠层图,图6a的显示设备500相似于图5a,其不同之处在于:在图5a中,触控电极层511为一单一触控电极层,而在图6a中,触控电极层511包括第一触控电极层5111,一绝缘层5112和一第二触控电极层5113。

图6b是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的第五示例性叠层图,图6b的显示设备500相似于图6a,其不同之处在于:在图6a中,共同电极层507和像素电极层5203是两个分离的层,而在图6b中,共同电极层设置在像素电极层中以形成一像素及共同电极层5206。

图6c是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的第六示例性叠层图。图6c的显示设备500相似于图6a,其不同之处在于:在图6a中,共同电极层507设置在显示材料层505和保护层509之间,而在图6c中,共同电极层507设置在像素电极层5203的下方。

图7a是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的第七示例性叠层图。图7a的显示设备500相似于图5a,其不同之处在于:在图5a中,彩色滤光及黑矩阵层513仅用于避免r、g、b彩色膜混合,据以减少来自相邻子像素的光的影响,而在图7a中,彩色滤光及黑矩阵层被一彩色滤光及黑色金属网格电极层521、以及一设置于彩色滤光及黑色金属网格电极层521与触控电极层511之间的绝缘层519所取代。彩色滤光及黑色金属网格电极层521包括多个黑色金属网格电极。彩色滤光及黑色金属网格电极层521中的每一黑色金属网格电极由黑色金属网网格线所形成。黑色金属网状电极的黑色金属网网格线的一功能相同于彩色滤光及黑矩阵层513的不透明线的功能,其用于避免r、g、b彩色膜混合,据以减少因相邻子像素的光的影响。黑色金属网网格线的另一个功能是感应触控侦测。

图7b是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的第八示例性叠层图,图7b的显示设备500相似于图7a,其不同之处在于:在图7a中,共同电极层507和像素电极层5203是两个分离的层,而在图7b中,共同电极层设置在像素电极层中以形成一像素及共同电极层5206。

图7c是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的第九示例性叠层图,图7c的显示设备500相似于于图7a,其不同之处在于:在图7a中,共同电极层507设置在显示材料层505和保护层509之间,而在图7c中,共同电极层507设置在像素电极层5203的下方。

在图7a、图7b和图7c中,触控电极层511的每一个触控电极可以是一金属网格电极或一透明电极。

图8a是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的一示意图。如图所示,显示设备500还包括一显示控制电路820和一触控控制电路810,显示控制电路820包括一显示电源821和一显示驱动电路823。

显示控制电路820的显示驱动电路823依序输出扫描信号至栅极线,输出数据信号至对应的数据线,并输出共同电压信号vc至共同电极层507,以执行显示操作。

触控控制电路810包括一触控电源811、一互电容电路813、和一同相放大器815,同相放大器的增益大于0,互电容电路813依序或随机耦合一触控激励信号vtx至触控电极层511中的一选定的第一触控电极,或是从触控电极层511的一选定的第二触控电极接收一触控感测信号vrx,触控感测信号vrx由同相放大器815所驱动并且耦合至共同电极层507。在触控侦测操作中,显示控制电路820与触控控制电路810之间没有电流回路存在,或是显示控制电路820与触控控制电路810之间存在一高阻抗,且该高阻抗不小于100kω(欧姆)。

触控感测信号vrx由同相放大器815所驱动以产生一信号vr1。触控控制电路810将信号vr1耦合至共同电极层507。根据本揭露图4a和图4b描述,共同电极层507与触控电极层511中的第一触控电极和第二触控电极之间的寄生电容为零,其可以提高触控侦测的准确性。

由于信号vr1来自触控控制电路810,而触控控制电路810由不同于显示控制电路820的显示电源821的独立触控电源811所供电,因此信号vr1将不会影响共同电压信号vc,并且显示质量不会受到触控操作的影响。在另一方面,共同电压信号vc不会影响信号vr1,因此触控侦测的准确性不会受到显示操作的影响。

在本揭露中,触控控制电路810将信号vr1耦合至共同电极层507,其表示触控控制电路810直接输出信号vr1至共同电极层507,或是触控控制电路810经由一无源元件输出信号vr1至共同电极层507,其中无源元件可以是一电阻器、一电容器或一电感器。

触控控制电路810可将信号vr1耦合至其他未被选定的第一触控电极或其他未被选定的第二触控电极,且信号vr1可与触控感测信号vrx同相位,以进一步减少选定的第二触控电极以及其他未选定的第一触控电极之间的寄生电容、或是选定的第二触控电极与其他未选定的第二触控电极之间的寄生电容。

图8b是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的另一示意图,其类似于图8a,不同之处在于:在图8a中,触控电极层511为一单一触控电极层,而在图8b中,触控电极层511包括一第一触控电极层5111、一绝缘层5112和一第二触控电极层5113。

互电容电路813依序或随机地耦合触控激励信号vtx至第一触控电极层5111中的一选定的第一触控电极yten,并从第二触控电极层5113中的一选定的第二触控电极xtem接收一触控感测信号vrx,触控感测信号vrx由同相放大器815所驱动并耦合至共同电极层507。

图8c是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的再一示意图,其类似于图8b,不同之处在于:在图8b中,触控控制电路810将信号vr1耦合至共同电极层507,而在图8c所示,触控控制电路810将信号vr1耦接至显示控制电路820的一节点,以进行触控侦测操作,其中显示控制电路820的节点为显示控制电路820的一电源输出节点、显示控制电路820的一接地节点、或显示控制电路820的一驱动输出节点。

图9是依据本揭露的显示控制电路的信号vr1和节点的示意图,如图所示,信号vr1可以耦合到显示控制电路820的电源输出节点825、显示控制电路820的接地节点827、或显示控制电路820的驱动输出节点829。

图10为依据本揭露的触控电极层与触控控制电路的一示意图,如图所示,触控电极层511是一单层,并且包括沿第一方向(x轴方向)设置的多个第一触控电极xe01,xe02,...,xe09、和沿第二方向(y轴方向)设置的多个第二触控电极ye01,ye02,...,ye06。触控电极ye01经由第一触控架桥1010而连接到相邻的触控感测电极ye01,因此借由连接的触控电极ye01而形成在第一方向(x轴方向)延伸的一条状触控感测线。触控电极xe02经由一第二触控架桥1020而连接到相邻的触控感测电极xe02,因此借由连接的触控电极xe02而形成在第二方向(y轴方向)延伸的一条状触控感测线。一绝缘材料设置于第一触控架桥1010与第二触控架桥1020之间,以绝缘第一触控电极与第二触控电极。

图11为依据本揭露的触控电极层与触控控制电路的另一示意图。触控电极层511包括第一触控电极层5111和第二触控电极层5113(如图6a、图6b、或图6c所示),第一触控电极层5111包括沿着第一方向(x轴方向)设置的多个第一触控电极xe1,xe2,...,xen,每个第一触控电极为一条状线形状,第二触控电极层5113包括沿着第二方向(y轴方向)设置的多个第二触控电极ye1,ye2,...,yem,每个第二触控电极为一条状线形状。第一触控电极xe1,xe2,...,xen和第二触控电极ye1,ye2,...,yem中的每一个触控电极为一透明导电电极。

图12a为依据本揭露的触控电极层与触控控制电路的再一示意图,图12b是示意地显示出图12a中之显示设备的黑矩阵层、触控电极层、以及数据线和栅极线的关系。如图12a和图12b所示,触控电极层511包括第一触控电极层5111和第二触控电极层5113,第一触控电极层5111包括沿着第一方向(x轴方向)设置的多个第一触控电极xe1,xe2,...,xen,每个第一触控电极为一金属格网电极,较佳为一黑色金属网格电极。第二触控电极层5113包括沿着第二方向(y轴方向)设置的多个第二触控电极ye1,ye2,...,yem,每个第二触控电极为一金属网格电极,较佳为一黑色金属网格电极。第一触控电极xe1,xe2,...,xen和第二触控电极ye1,ye2,...,yem中的每一个触控电极是由网网格线1201形成的金属网格电极,并且金属网格电极的网网格线1201位于对应于彩色滤光和黑矩阵层513的不透明线1203的相同位置。

图13是依据本揭露图6c所示的高触控侦测灵敏度的显示设备的示意性横截面图,如图所示,图13中的显示设备500是一边缘场切换(fringe-field-switching)液晶面板,共同电极层507设置在像素电极层的下方。第一触控电极层5111和第二触控电极层5113的每一个触控电极可以为一如图10和图11中所示之透明电极,或是为一如图12a和图12b中所示的金属网格电极。

图14是依据本揭露图5c所示的高触控侦测灵敏度的显示设备的示意性横截面图,如图所示,图14中的显示设备500包括:14是一边缘场切换(fringe-field-switching)液晶面板,共同电极层507设置在像素电极层的下方,触控电极层511为一单一电极层,且触控电极层511的每一个触控电极可以为一如图10和图11中所示的透明电极,或是为一如图12a和图12b中所示的金属网格电极。

图15a是依据本揭露图7c所示的高触控侦测灵敏度的显示设备的示意性横截面图,图15b是示意地显示出图15a中显示设备的黑矩阵层、触控电极层、以及数据线和栅极线的关系。如图15a和图15b所示,共同电极层507设置在像素电极层的下方。

彩色滤光和黑色金属网格电极层521包括多个黑色金属网格电极5211,每个黑色金属网格电极5211由黑色金属网网格线5213所形成,黑色金属网格电极5211用于形成一第二触控层以并同使用触控电极层511来进行触控侦测。触控电极层511为一单一电极层,触控电极层511的每一个触控电极可以为一如图10和图11中所示的透明电极,或者为一如图12a和图12b中所示的金属网状电极。

图16是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的又一示意性横截面图。如图所示,彩色滤光和黑色金属网格电极层521包括多个黑色金属网格电极5211,每一黑色金属网格电极5211由黑色金属网网格线5213所形成。黑色金属网格电极5211用于形成一第二触控电极层以并同使用触控电极层511来进行触控侦测。触控电极层511为一单一电极层,且触控电极层511的每一个触控电极可为一在图10和图11中所示的透明电极,或是为一在图12a和图12b中所示的金属网状电极。

图17是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的又一示意性横截面图,不同于具有两个分离的层,共同电极层设置在像素电极层中以形成一像素和共同电极层5206,如图所示,图17中的显示设备500是一面内切换型(in-plane-switching)液晶面板,且像素电极5205与共同电极52061在同一平面上。触控电极层511包括一第一触控电极层5111、一绝缘层5112、和一第二触控电极层5113,第一触控电极层5111和第二触控电极层5113的每一个触控电极51111,51131可为一如图10和图11中所示的透明电极,或为一如图12a和图12b中所示的金属网状电极。

图18是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的又另一示意性横截面图,如图所示,图18中的显示设备500是一扭曲向列(twistednematic,tn)液晶面板或垂直取向(verticalalignment,va)液晶面板,触控电极层511包括一第一触控电极层5111、一绝缘层5112、和一第二触控电极层5113,第一触控电极层5111和第二触控电极层5113的每一个触控电极51111,51131可为一如图10和图11中所示的透明电极,或为一如图12a和图12b中所示的金属网格电极。

图19是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的一运作示意图,其中互电容电路813包括一触控激励信号产生器8131、一驱动器8133、和一放大器8135,触控激励信号产生器8131依序或随机地产生触控激励信号vtx,驱动器8133将触控激励信号vtx耦合到触摸电极层511中的一选定的第一触控电极txn,放大器8135从触控电极层511中的一选定的第二触控电极rxm接收一触控感测信号vrx,触控感测信号vrx由同相放大器815所驱动以产生一信号vr1,其中信号vr1与触控感测信号vrx同相,同相放大器815经由一开关sw1n和一无源元件1901将信号vr1耦合至其他未选定的第一触控电极或其他未选定的第二触控电极。

如图19所示,在显示控制电路820与触控控制电路810之间设置有三个开关sw1,sw2,sw3。

当开关sw1处于导通(on)状态时,信号vr1可以耦合到显示于图9中的显示控制电路820的电源输出节点825,在触控侦测操作中,开关sw2和sw3处于断开(off)状态,并且在显示控制电路820和触控控制电路810之间没有电流回路存在,或者在显示控制电路820和触控控制电路810之间有一高阻抗的无源元件存在,其中高阻抗不小于100kω(欧姆)。

图20是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的另一运作示意图,如图所示,在显示控制电路820和共同电极层507之间设置有一开关sw4和一无源元件1907,同相放大器815经由开关sw4和无源元件1907将信号vr1耦合至共同电极层507。

图21是依据本揭露的高触控侦测灵敏度的显示设备的又另一示意性横截面图,如图所示,显示设备500包括第一偏光片2110、一薄膜晶体管(tft)基板层2120,一显示材料层2130、一保护层2140、一彩色滤光基板层2150、和一第二偏光片2160。

tft基板层2120设置在第一偏光片2110的一侧,tft基板层2120包括一基板2121、一tft层2122、一共同电极层2123、一显示电极及第一触控电极层2124、以及一第二电极层2125。

基板2121设置在第一偏光片2110的一侧,tft层2122设置在基板2121的一侧,且包括多个显示薄膜晶体管,多条栅极线和数据线(在图12b中以图号1120和1130显示出)。

共同电极层2123设置于tft层2122背向基板2121的一侧,且包括一共同电极21231。

显示电极及第一触控电极层2124设置于共同电极层2123背向基板2121的一侧,且包括多个像素电极21241及多个第一透明网格电极21243,其沿第一方向(x轴方向)设置。

第二电极层2125设置于显示电极及第一触控电极层2124背向共同电极层2123的一侧,并包括沿第二方向设置的多个第二触控电极21251。每个第二触控电极21251为一透明网格导电电极,或者每个第二触控电极21251为由网网格线1201所形成的一金属网格电极,且金属网格电极21251的网网格线1201位于对应于黑矩阵层2152的不透明线1203的相同位置(如图12a和图12b所示)。

显示材料层2130设置于tft基板层2120背向第一偏光片2110的一侧。保护层2140设置于显示材料层2130的与第一偏光片2110的一侧。

彩色滤光基板层2150设置于保护层2140背向第一偏光片2110的一侧,且包括一基板层2151、一黑矩阵层2152、以及一彩色滤光层2153。彩色滤光层2153设置在保护层2140背向第一偏光片2110的一侧。黑矩阵层2152设置在彩色滤光层2153背向第一偏光片2110的一侧。基板层2151设置在黑矩阵层2152背向第一偏光片2110的一侧。第二偏光片2160设置于基板层2151背向第一偏光片2110的一侧。

图21的显示设备500相似于先前实施例的显示设备,因此可参照图8a、图9、图19和图19来说明本实施例的显示设备500,亦即,如图8a所示,显示设备500还包括一显示控制电路820和一触控控制电路810。

显示控制电路820包括一显示电源821和一显示驱动电路823。

触控控制电路810包括一触控电源811、一互电容感测电路813、以及一同相放大器815,触控控制电路810依次或随机地耦合触控激励信号vtx至一选定的第一透明网格电极txn,并从一选定的第二触控电极rxm接收触控感测信号vrx。触控感测信号vrx由同相放大器815所驱动并且耦合到共同电极层2123或显示控制电路820的一节点,以执行触控侦测操作。同相放大器815具有一大于0的增益。

在触控侦测操作中,显示控制电路820与触控控制电路810之间没有电流回路存在,或者显示控制电路820与触控控制电路810之间存在有一高阻抗,且高阻抗不小于100kω(欧姆)。触控控制电路810将信号vr1耦合至其他未选定的第一透明网格电极或其他未选定的第二触控电极,且信号vr1与触控感测信号vrx同相。

显示控制电路820依序输出扫描信号至栅极线、输出数据信号至对应的数据线、并输出共同电压信号vc至共同电极层2123,以进行一显示操作。

接着,请参照图9,显示控制电路820的节点是显示控制电路820的一电源输出节点825、显示控制电路820的一接地节点827、或显示控制电路820的一驱动输出节点829。

此外,参照图19,在显示控制电路820和触控控制电路810之间设置有三个开关sw1、sw2和sw3,当开关sw1处于导通(on)状态时,信号vr1可以耦合到显示控制电路820的电源输出节点825,如图9所示。在触控侦测操作中,开关sw2和sw3处于断开(off)状态,并且在显示控制电路820和触控控制电路810之间没有电流回路存在,或者在显示控制电路820和触控控制电路810之间存在有一高阻抗的无源元件,其中高阻抗不小于100kω(ohm)。

由以上说明可知,如图3所示的现有设计会增加触控面板的寄生电容,因此不适合触控侦测的发展趋势。在本揭露中,由于背景寄生电容被去除,所以根据本揭露的显示设备500可以执行高触控侦测灵敏度的触控检测。

尽管已经说明本发明的较佳实施例,应该理解的是,在不背离本发明的精神及申请专利范围下,可进行许多其他可能的修饰及变化。

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