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    一種交錯式驅動的觸控感應方法，係於一感測單元執行，該感測單元耦接於多數條相互並排的第一方向導線，本感應方法的特徵在於：從至少一條第一方向導線發射一檢測訊號，並從至少另一條第一方向導線接收該檢測訊號，以感測該第一方向導線的電荷、電容、磁通量、電磁感應、或電壓、電流、頻率等參數，以數值運算判斷使用者因手指觸碰面板而發生感應變化之位置、距離、觸碰高度和觸碰點。
    公开号:TW201316214A
    申请号:TW100137312
    申请日:2011-10-14
    公开日:2013-04-16
    发明作者:Hong-Da Liu
    申请人:Hong-Da Liu；
    IPC主号:G06F3-00
    专利说明:
    交錯式驅動的觸控感應方法、觸控感應模組及顯示器
    本發明是有關於一種感應方法，特別是指一種應用於觸控感應顯示器的交錯式驅動的觸控感應方法。
    觸控面板(touch screen panel)是一種可供使用者經由手指(finger)或尖筆(stylus)觸碰(touch)感應的面板，使用者可利用觸控面板上寫字元、畫圖，或者藉由畫面中的畫像(icon)執行指令等，而一般常見的觸控面板分為電磁感應模式及電容感應模式。
    對於電容感應模式的顯示器來說，又分成自容式感應(Self Capacitance Sensing)及互容式感應(Mutual Capacitance Sensing)。參閱圖1，為現有自容式感應的顯示器900，其中包含多數條第一感應線911、多數條與第一感應線911相互交錯的第二感應線912，及二分別耦接於第一感應線911及第二感應線912的感應電路913，感應電路913會利用同一條第一感應線911(或同一條第二感應線912)發射及接收檢測訊號，以感應同一條第一感應線911(或同一條第二感應線912)的電流、頻率、磁通量變化，以得知使用者手指觸控的位置。
    而互容式感應的感應電路則是利用一條第一感應線911發射檢測訊號，而由另一方向之另一條第二感應線912接收該檢測訊號，以感應出使用者手指觸控的位置。
    然而，本發明將提出另一種交錯式驅動的觸控感應方法及執行該感應方法的交錯式驅動的觸控感應顯示器，以達到更加的顯示畫面及觸控掃描之控制。
    因此，本發明之目的，即在提供另一種交錯式驅動的觸控感應方法。
    於是，本發明交錯式驅動的觸控感應方法，係於一觸控感應顯示器的一感測單元執行，該感測單元耦接於多數條相互並排的第一方向導線，本感應方法的特徵在於：從至少一條第一方向導線發射一檢測訊號，並從至少另一條第一方向導線接收該檢測訊號，以感測該第一方向導線的電荷、電容、磁通量、電磁感應、或電壓、電流、頻率等參數，以數值運算判斷使用者因手指觸碰面板而發生感應變化之位置、距離、觸碰高度和觸碰點。
    本感應方法發射及接收檢測訊號的方式可有以下幾種：(1)從一條第一方向導線發射檢測訊號，並從另一條第一方向導線接收檢測訊號；(2)從一條第一方向導線發射檢測訊號，並從其餘多數條第一方向導線接收檢測訊號；(3)從多數條第一方向導線發射檢測訊號，並從其餘一條第一方向導線接收檢測訊號；(4)從多數條第一方向導線發射檢測訊號，並從其餘多數條第一方向導線接收檢測訊號。而第(4)種方式中，發射檢測訊號的第一方向導線與接收檢測訊號的第一方向導線還可以至少部分彼此交錯、相鄰、相距一定間距。因此，上述四種方式都能感測第一方向導線的電荷、電容、磁通量、電磁感應、或電壓、電流、頻率等參數，且發射檢測訊號的第一方向導線與接收檢測訊號的第一方向導線間可以彼此相鄰，也可以相隔至少一條第一方向導線，以節省掃描次數及時間。
    另外，多數條第一方向導線也可分成至少四導線群，而本感應方法可先從一第一導線群發射檢測訊號，且從一第二導線群接收檢測訊號，之後再從該第二導線群發射檢測訊號，且從一第三導線群接收檢測訊號，之後再從該第三導線群發射檢測訊號，且從一第四導線群接收檢測訊號；或是，先從一第一導線群發射檢測訊號，且從一第二導線群接收檢測訊號，之後再從一第三導線群發射檢測訊號，且從一第四導線群接收檢測訊號；或是，先從一第一導線群發射檢測訊號，且從一第三導線群接收檢測訊號，之後再從一第二導線群發射檢測訊號，且從一第四導線群接收檢測訊號，如此也可數值運算判斷發生在感應線路變化之位置、距離、觸碰高度和觸碰點。
    另外，上述該至少四導線群，其中，該第一導線群、該第二導線群、該第三導線群及該第四導線群中的第一方向導線可部分交疊、重疊或不相重疊。
    此外，本發明之另一目的，即在提供可執行上述交錯式驅動的觸控感應方法的觸控感應模組。
    該交錯式驅動的觸控感應模組，包含多數條相互並排並以一第一方向延伸的第一方向導線，及一耦接於該等第一方向導線的感測單元，感測單元從至少一條第一方向導線發射一檢測訊號，並從至少另一條第一方向導線接收該檢測訊號，以感測該檢測訊號所經路徑的電荷、電容、磁通量、電磁感應、或電壓、電流、頻率等參數。
    觸控感應模組還包含多數條耦接於感測單元的第二方向導線，該等第二方向導線相互並排並以一與第一方向相交的第二方向延伸，該等第二方向導線與該等第一方向導線相互交錯成一夾角但不相導通，感測單元還從至少一條第二方向導線發射另一檢測訊號，並從至少另一條第二方向導線接收檢測訊號，以感測檢測訊號所經路徑的電荷、電容、磁通量、電磁感應、或電壓、電流、頻率等參數。更詳細地說，該等第一方向導線或/及該等第二方向導線係可為一主動陣列上之共構導線，可包含主動陣列上之多數條資料線、多數條閘極線、共電極線、輔助線、偏壓線、讀取線等。
    此外，發射檢測訊號之第一方向導線具有一第一圖像、結構，偵測檢測訊號之第一方向導線具有一第二圖像、結構，該等第一圖像、結構與該等第二圖像、結構可為條狀、菱形及方形等，而兩者之間可以相同，也可以不相同。
    本發明還提供一種交錯式驅動的觸控感應顯示器，其中包含一用以顯示畫面的顯示模組，及上述觸控感應模組。
    此外，顯示模組包括一共電極層，且顯示器還包含一耦接於該共電極層與地、或大導體、或大電容物體之間的接地開關，控制模組於感測單元接收該檢測訊號時控制接地開關不導通，使共電極層不接地、或大導體、或大電容物體；控制模組於顯示模組顯示畫面時，控制接地開關導通，形成共電極接地、或大導體、或大電容物體。
    另外，本發明交錯式驅動的觸控感應顯示器也可為一邊際電場(Fringe Filed Switching，FFS)架構或水平橫向電場(In Plan Switching，IPS)架構，此類觸控感應顯示器包含一用以顯示畫面的顯示模組、一觸控感應模組及一耦接於觸控感應模組的控制模組，觸控感應模組包括多數條相互交錯且不相交的第一方向導線及第二方向導線、一感測單元、一感應傳導線，及多數個耦接於該等第一方向導線、第二方向導線與感應傳導線的開關電路，該等開關電路用以於一使該等第一方向導線(或第二方向導線)與感應傳導線電連接的導通狀態，及一使該等第一方向導線(或第二方向導線)與感應傳導線不電連接的非導通狀態間切換。
    於一電磁觸控感測期間，控制模組將對應至少二條第一方向導線的開關電路導通，以使該二第一方向導線電連接感應傳導線而形成一電磁感測迴路；於一電容觸控感測期間，控制模組將該等開關電路非導通，使得感測單元執行上述交錯式驅動的觸控感應方法，以感測該些感應導線的電荷、電容、磁通量、電磁感應、或電壓、電流、頻率等參數，而數值運算判斷使用者因手指觸碰顯示模組而發生感應變化之位置、距離、觸碰高度和觸碰點，達到本發明觸控掃描最佳化控制之功效。
    更詳細地說，該等感應導線係為共電極線(common electrode)，且該等開關電路係設置於一擬畫素區(dummy pixel region)中。
    本發明之功效在於，本發明利用原本既有的掃描線及閘極線、資料線、輔助線，或是共電極線等等，作為感應使用者觸控位置的感應導線，並配合至少一條導線發射檢測訊號，至少另一條導線接收檢測訊號的方式來感測導線的電荷、電容、磁通量、電磁感應、或電壓、電流、頻率等參數，且控制模組會根據顯示模組的顯示週期而切換接地開關的啟閉，可達到顯示畫面及觸控掃描最佳化之控制。
    有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之二個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。
    在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
    參閱圖2，為本發明交錯式驅動的觸控感應顯示器之第一較佳實施例，該觸控感應顯示器100係為電容式觸控感應顯示器，可供使用者經由手指(finger)觸碰(touch)而感應訊號，以執行寫字元、畫圖，或者藉由畫面中的畫像(icon)執行指令等動作。觸控感應顯示器100包含一觸控感應模組10、一用以顯示畫面的顯示模組20、一用以控制顯示模組20顯示畫面且耦接於觸控感應模組10的控制模組30，及一耦接於控制模組30且用以提供光源的背光源(black light)40。當然，觸控感應顯示器100也可以是液晶顯示器、有機發光二極體、電子泳動法顯示器、電濕潤法顯示器。
    參閱圖3，觸控感應模組10至少包括多數條第一方向導線1、多數條第二方向導線2、一絕緣層(insulating layer，也可為介電層)3及一感測單元4。第一方向導線及第二方向導線係為一主動陣列上之共構導線，在本實施例中，第一方向導線1係為資料線(data line)且數量為M條，M為大於一的正整數，並以X1~XM表示，每條第一方向導線1的線寬為4~10μm，各條第一方向導線1的間距為30~100μm且相互等距並排並以一第一方向(即縱向)延伸。第二方向導線2係為閘極線(gate line)且數量為N條，N為大於一的正整數，並以Y1~YN表示，每條第二方向導線2的線寬及各條第二方向導線2的間距分別為4~10μm及30~100μm，且該等第二方向導線2相互等距並排並以一與第一方向相交的第二方向(即橫向)延伸。絕緣層3位於該等第一方向導線1與該等第二方向導線2之間，使第二方向導線2與第一方向導線1相互交錯但不相導通，並形成一M×N的感應矩陣。
    特別說明的是，第一方向導線1並不僅限於為資料線，第二方向導線2也不僅限於為閘極線，第一方向導線1可為閘極線且第二方向導線2可為資料線，或是在特定觸控感應顯示器100的架構中，例如：低溫複晶矽薄膜液晶顯示器(LTPS-TFT-LCD)或主動矩陣式有機發光二極體(Active Matrix Organic Light Emitting Diode，AMOLED)顯示器等，第一方向導線1及第二方向導線2可為或改良自電源線(power line)、讀取線、偏壓線、控制線、部分畫素電路、部分輔助電路、部分輔助畫素、輔助導線、補償電路、補償電路元件的信號控制線、輔助線等，並不以本實施例為限。
    參閱圖2及圖3，感測單元4包括一耦接於該等第一方向導線1的一端的第一感測電路41，及一耦接於該等第二方向導線2的一端的第二感測電路42，第一感測電路41及第二感測電路42用以發射及接收一檢測訊號(或稱刺激訊號)，以感測該檢測訊號所經路徑的電荷、電容、磁通量、電磁感應、或電壓、電流、頻率等參數。
    控制模組30包括一耦接於該等第一方向導線1的另一端的第一驅動電路301、一耦接於該等第二方向導線2的另一端的第二驅動電路302，及一耦接於感測單元4的控制電路303，第一驅動電路301及第二驅動電路302分別為源極驅動器(source driver)及閘極驅動器(gate driver)，其作動及功能與習知技術相同，故不多加贅述。控制電路303用以控制感測單元4及其他電子元件作動，其細部控制容後說明。
    參閱圖4，顯示模組20包括有依序排列的一第一偏光片(polarizer)201、一第一基板(substrate)202、一畫素陣列層(pixel layer)203、一液晶層204、一共電極層(common electrodes layer)205、一彩色濾光片(color filter)206、一第二基板207及一第二偏光片208，以及一耦接於共電極層205與地之間的接地開關209。
    在本實施例中，第一方向導線1及第二方向導線2係佈設於畫素陣列層203。接地開關209受控制電路303的控制而啟閉，使共電極層205在浮接(floating)與接地之間切換。特別強調的是，在此所謂「接地」並不只限於接到地，也可以是耦接到一大電容、一大導體或金屬外殼等。
    此外，本實施例之顯示模組20的結構並不以上述為限，其可以為有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode，OLED)面板、主動矩陣式有機發光二極體(Active Matrix Organic Light Emitting Diode，AMOLED)面板、穿透式、反射式或是部分穿透部分反射式的顯示器面板等。且，第一方向導線1及第二方向導線2也不限於佈設在畫素陣列層203上，也可以佈設於第一基板202內側或外側，或第二基板207內側或外側，其可配合不同的面板種類而改變佈設的位置。
    參閱圖3、圖4及圖5，圖5為本實施例之觸控感應顯示器100的交錯式驅動方法，該驅動方法是以顯示模組20顯示一個圖框(frame)為例，且顯示模組20顯示一圖框的週期可分成一顯示期間及一感測期間。
    首先，當顯示模組20於顯示期間時，控制電路303會先切換顯示模組20中的接地開關209為導通狀態，使得共電極層205得以接地(步驟S10)，接著第一驅動電路301及第二驅動電路302運作並驅動顯示模組20顯示畫面(步驟S20)，如此將可避免共電極層205的雜訊干擾，以獲得較佳地畫面品質。而當顯示模組20進入感測期間時，控制電路303則先切換接地開關209為非導通狀態，使得共電極層205呈浮接(步驟S30)，接著感測單元4針對各條第一方向導線1及第二方向導線2進行觸控掃描(步驟S40)。
    換言之，控制模組30會根據顯示模組20的顯示週期而切換接地開關209的啟閉，以達到顯示畫面及觸控掃描最佳化之控制，且在顯示模組20於感測期間時，控制電路303還會將背光源40關閉(或點暗)。另外，在本實施例中，顯示模組20是於顯示期間及感測期間之間交替且重複地切換以顯示畫面及觸控感應，也就是說在觸控感應顯示器100運作時，會不斷地重複執行上述步驟S10~S40，使得接地開關209可配合不同期間而使共電極層205呈浮接或接地。
    然而，在步驟S40中，感測單元4針對各條第一方向導線1及第二方向導線2所執行的交錯式驅動的觸控感應方法，主要是從至少一條第一方向導線1(或第二方向導線2)發射一檢測訊號，並從至少另一條第一方向導線1(或第二方向導線2)接收該檢測訊號，以感測該第一方向導線1(或第二方向導線2)的電荷、電容、磁通量、電磁感應、或電壓、電流、頻率等參數。
    感測單元4感應使用者手指觸碰位置的方法，可以有以下幾種：參閱圖3，第一種感應方式是感測單元4選擇一條第一方向導線1(例如：X1)發射檢測訊號，並從另一條第一方向導線1(例如：X2)接收該檢測訊號，即可感應第一方向導線X2的訊號變化，接著依循同樣的方式，再從第一方向導線X2發射檢測訊號，從第一方向導線X3接收檢測訊號以此類推，即可感應所有第一方向導線1的訊號變化。換言之，於一第一時間，感測單元4會從第一方向導線X1發射檢測訊號，並從第一方向導線X2接收該檢測訊號，接著於一第二時間，感測單元4會從第一方向導線X2發射檢測訊號，並從第一方向導線X3接收該檢測訊號，如此依序感測每一第一方向導線1的電荷、電容、磁通量、電磁感應、或電壓、電流、頻率等參數，直到一第M-1時間，從第一方向導線XM-1發射檢測訊號，並從第一方向導線XM接收該檢測訊號。
    第二種感應方式是感測單元4選擇一條第一方向導線1(例如：X1)發射檢測訊號，並從其餘多數條第一方向導線1(例如：X2~X5)接收該檢測訊號，如此「單一條發射，多條接收」的方式同樣可以感應所有第一方向導線1的訊號變化。
    第三種感應方式是感測單元4選擇多數條第一方向導線1(例如：X1~X4)發射檢測訊號，並從其餘一條第一方向導線1(例如：X5)接收該檢測訊號，如此「多條發射，單一條接收」的方式也可以感應所有第一方向導線1的訊號變化。
    第四種感應方式是感測單元4選擇多數條第一方向導線1(例如：X1~X2)發射檢測訊號，並從其餘多數條第一方向導線1(例如：X3~X4)接收該檢測訊號，換言之，多數條第一方向導線1可分成多數導線群，而感測單元4可先選擇一第一導線群(例如：X1~X2)發射檢測訊號，且從一第二導線群(例如：X3~X4)接收檢測訊號，之後再從該第二導線群發射檢測訊號，且從一第三導線群(例如：X5~X6)接收檢測訊號，之後再從該第三導線群發射檢測訊號，且從一第四導線群(例如：X7~X8)接收檢測訊號；或是，先選擇一第一導線群(例如：X1~X2)發射檢測訊號，且從一第二導線群(例如：X3~X4)接收檢測訊號，之後再從一第三導線群(例如：X5~X6)發射檢測訊號，且從一第四導線群(例如：X7~X8)接收檢測訊號；或是，先選擇一第一導線群(例如：X1~X2)發射檢測訊號，且從一第三導線群(例如：X5~X6)接收檢測訊號，之後再從一第二導線群(例如：X3~X4)發射檢測訊號，且從一第四導線群(例如：X7~X8)接收檢測訊號，如此「多條發射，多條接收」的方式也可以感應所有第一方向導線1的訊號變化。另外，上述該至少四導線群，其中，該第一導線群、該第二導線群、該第三導線群及該第四導線群中的第一方向導線可部分交疊、重疊或不相重疊。
    第五種感應方式與第四種感應方式同為「多條發射，多條接收」的方式，不同的是，感測單元4發射檢測訊號的該些第一方向導線1會與接收檢測訊號的該些第一方向導線1至少部分彼此交錯，例如：感測單元4選擇第一方向導線X1及第一方向導線X3發射檢測訊號，選擇第一方向導線X2、第一方向導線X4及第一方向導線X5接收檢測訊號，如此同樣可以感應所有第一方向導線1的訊號變化。此外，參閱圖6，發射檢測訊號之第一方向導線1具有一第一圖像，而偵測檢測訊號之第一方向導線1則可具有一第二圖像，該等第一圖像及該等第二圖像可為條狀、菱形及方形等各種形狀或結構，而本實施例係為矩陣式，且兩者的形狀可以相同，也可以不相同。
    由於本實施例之第一方向導線1及第二方向導線2佈設的密度較高(即導線間距僅有30~100μm)，使用者手指碰觸到面板(顯示模組20)時會涵蓋多數條第一方向導線1及第二方向導線2，因此，上述各種感應方式中，發射檢測訊號的第一方向導線1(或第二方向導線2)與接收檢測訊號的第一方向導線1(或第二方向導線2)間相隔至少一條第一方向導線1(或第二方向導線2)，例如：感測單元4選擇第一方向導線X1發射檢測訊號，並選擇第一方向導線X4接收檢測訊號，之後再從第一方向導線X4發射檢測訊號，從第一方向導線X7接收檢測訊號以此類推，不一定需要感應所有第一方向導線1的訊號變化，以節省掃描次數及時間，也同樣能使感測單元4運算判斷出使用者手指觸碰顯示模組20之位置、距離、觸碰高度和觸碰點。另外，上述各種感應方式同樣適用於第二方向導線2的感測，故不多作贅述。
    再者，參閱圖5，在感測單元4進行觸控掃描之前將共電極層205呈浮接，更仔細地說是為了避免感測單元4在進行接收檢測訊號時受到共電極層205的干擾，故只要在接收檢測訊號之前將共電極層205浮接即可，也就是說當顯示模組20於感測期間時，感測單元4可以先利用上述其中一種感應方式發射檢測訊號，接著控制電路303才切換接地開關209為非導通狀態以將共電極層205呈浮接，之後再接收檢測訊號，如此同樣可達到觸控掃描最佳化控制之功效。
    參閱圖7，本實施例之觸控感應顯示器100還包含一供觸控感應模組10、顯示模組20、控制模組30及背光源40(由於尺寸的關係，觸控感應模組10及控制模組30於圖14中省略)設置於其中的殼體50，該殼體50包括一位置對應顯示模組20的保護面板51，在本實施例中，保護面板51為一上蓋造型片(Cover Glass)，其造型可為橢圓形、近似矩形、多邊形、圓弧型等，且其面積會大於顯示模組20的顯示區域，觸控感應模組10的感測單元4係佈設於保護面板51與顯示模組20之間，或佈設於保護面板51遠離顯示模組20的一側壁上，或佈設於保護面板51之中(保護面板51可為多數層結構)，以降低觸控感應顯示器100的整體厚度，減少製作成本。
    參閱圖8，為本發明交錯式驅動的觸控感應顯示器之第二較佳實施例，在本實施例中，顯示模組20係為畫素陣列層203及共電極層205(如圖4)整合於同一層的邊際電場(Fringe Filed Switching，FFS)架構，且本實施例係用共電極線(common electrode)作為用於觸控掃描的感應導線5。
    本實施例之觸控感應顯示器100的整體架構如同圖2所示，同樣包含一觸控感應模組10、一用以顯示畫面的顯示模組20、一用以控制顯示模組20顯示畫面且耦接於觸控感應模組10的控制模組30，及一耦接於控制模組30且用以提供光源的背光源40。觸控感應模組10包括多數條相互交錯但不相交的第一方向導線1及第二方向導線2(圖8中只繪出第一方向導線1)、一感測單元4、一感應傳導線6，及多數個分別對應耦接於該等第一方向導線1、第二方向導線2與感應傳導線6的開關電路7，各個開關電路7用以於一使該等第一方向導線1與感應傳導線6電連接的導通狀態，及一使該等第一方向導線1與感應傳導線6不電連接的非導通狀態間切換。
    參閱圖3、圖4及圖8，本實施例之觸控感應顯示器100的交錯式驅動方法與第一較佳實施例類似，顯示模組20顯示一圖框的週期同樣分成一顯示期間及一感測期間，而本實施例之感測期間可再分為一電容觸控感應期間及一電磁觸控感應期間，控制模組30首先會於顯示模組20為顯示期間時，將接地開關209導通，使得共電極層205得以接地；而當顯示模組20進入感測期間的電容觸控感應期間時，感測單元4會執行如第一較佳實施例所述的感應使用者手指觸碰位置的方法，即五種感應方式其中一種，而控制模組30會配合感測單元4發射及接收檢測訊號的感應導線5而將對應開關電路7非導通，使得感測單元4感測該些感應導線5的電荷、電容、磁通量、電磁感應、或電壓、電流、頻率等參數，以數值運算判斷使用者因手指觸碰顯示模組20而發生感應變化之位置、距離、觸碰高度和觸碰點，達到本發明觸控掃描最佳化控制之功效。
    而在電磁觸控感應期間時，控制模組30將對應至少二條第一方向導線1的開關電路7導通，以使該二第一方向導線1電連接感應傳導線6而形成一電磁感測迴路，使得感測單元4可從其中一條第一方向導線1發射檢測訊號，並從其中一條第一方向導線1接收檢測訊號，以數值運算判斷發生在電磁感應迴路變化之位置、距離、觸碰高度和觸碰點。更詳細地說，本實施例是將該等第一方向導線1(或第二方向導線2)分成多數導線群，其中每一導線群包括至少二條第一方向導線1(或第二方向導線2)，而控制模組30根據一順序，依照一定間距，依序導通對應各該導線群的開關電路7，以形成多數個電磁感測迴路，使得感測單元4依序傳送檢測訊號至該等電磁感測迴路，以判斷電磁觸控筆之位置、距離和觸碰點等。
    特別說明的是，本實施例之開關電路7的數量不一定需要與感應導線5的數量對應，也可以如圖9所示，將多數條感應導線5電連接於一個開關電路7，使得感測單元4同時對該些感應導線5發射或接收檢測訊號。此外，本實施例之顯示模組20也可以如圖10所示為水平橫向電場(In Plan Switching，IPS)架構，同樣可以達到觸控掃描的最佳化控制。再者，顯示模組包括一擬畫素區(dummy pixel region，圖未示)，而該等開關電路7則係設置於該擬畫素區中，以更加節省空間配置，降低製作成本。
    綜上所述，本發明交錯式驅動的觸控感應顯示器利用原本既有的掃描線及閘極線，或是共電極線作為感應使用者觸控位置的感應導線，並配合至少一條導線發射檢測訊號，至少另一條導線接收檢測訊號的五種方式來感測導線的電荷、電容、磁通量、電磁感應、或電壓、電流、頻率等參數。此外，控制模組30還會根據顯示模組20的顯示週期而切換接地開關209的啟閉，以達到顯示畫面及觸控掃描最佳化之控制，故確實能達成本發明之目的。
    惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
    S10~S40．．．步驟
    100．．．觸控感應顯示器
    10．．．觸控感應模組
    1．．．第一方向導線
    2．．．第二方向導線
    3．．．絕緣層
    4．．．感測單元
    6．．．感應傳導線
    7．．．開關電路
    41．．．第一感測電路
    42．．．第二感測電路
    20．．．顯示模組
    201．．．第一偏光片
    202．．．第一基板
    203．．．畫素陣列層
    204．．．液晶層
    205．．．共電極層
    206．．．彩色濾光片
    207．．．第二基板
    208．．．第二偏光片
    209．．．接地開關
    30．．．控制模組
    301．．．第一驅動電路
    302．．．第二驅動電路
    303．．．控制電路
    40．．．背光源
    50．．．殼體
    51．．．保護面板
    圖1是說明現有自容式感應顯示器的電路示意圖；
    圖2是說明交錯式驅動的觸控感應顯示器之第一較佳實施例；
    圖3是說明第一較佳實施例中觸控感應模組的電路結構；
    圖4是說明第一較佳實施例中顯示模組的內部構造的剖面示意圖；
    圖5是說明第一較佳實施例中觸控感應顯示器的交錯式驅動方法；
    圖6是說明第一圖像及第二圖像的形狀結構；
    圖7是說明第一較佳實施例中觸控感應顯示器的剖面示意圖；
    圖8是說明交錯式驅動的觸控感應顯示器之第二較佳實施例，其中顯示模組為邊際電場架構；
    圖9是說明顯示模組為邊際電場架構的另一電路示意圖；及
    圖10是說明顯示模組為水平橫向電場的電路示意圖。
    S10~S40．．．步驟
    权利要求:
    Claims (32)
    [1] 一種交錯式驅動的觸控感應方法，係於一觸控感應元件的一感測單元執行，該感測單元耦接於多數條相互並排的第一方向導線，該觸控感應方法的特徵在於：從至少一條第一方向導線發射一檢測訊號，並從至少另一條第一方向導線接收該檢測訊號，以感測該等第一方向導線的電荷、電容、磁通量、電磁感應、或電壓、電流、頻率等參數。
    [2] 依據申請專利範圍第1項所述之交錯式驅動的觸控感應方法，其中，該感應方法係從多數條第一方向導線發射該檢測訊號，並從其他多數條第一方向導線接收該檢測訊號。
    [3] 依據申請專利範圍第2項所述之交錯式驅動的觸控感應方法，其中，該等發射該檢測訊號的第一方向導線與該等接收該檢測訊號的第一方向導線至少部分彼此交錯、相鄰、或相距一定間距。
    [4] 依據申請專利範圍第1項所述之交錯式驅動的觸控感應方法，其中，該等第一方向導線係分成多數導線群，其中每一導線群包括至少二條第一方向導線，該感測方法為係從其中一導線群發射該檢測訊號，並從其中另一導線群接收該檢測訊號，並檢測該檢測訊號以數值運算判斷發生在感應線路變化之位置、距離、觸碰高度和觸碰點。
    [5] 依據申請專利範圍第1項中所述之交錯式驅動的觸控感應方法，該感測單元更耦接於多數條相互並排的第二方向導線，並以一與該第一方向相交的第二方向延伸，該等第二方向導線與該等第一方向導線相互交錯成一夾角但不相導通。
    [6] 依據申請專利範圍第5項所述之交錯式驅動的觸控感應方法，其中，該感應方法係從多數條不完全相鄰第一方向導線發射該檢測訊號，並從其他多數條不完全相鄰第二方向導線接收該檢測訊號；或從多數條不完全相鄰第二方向導線發射該檢測訊號，並從其他多數條不完全相鄰第一方向導線接收該檢測訊號。
    [7] 依據申請專利範圍第4項所述之交錯式驅動的觸控感應方法，其中，該等第一方向導線係分成至少四導線群，該感測方法係先從一第一導線群發射該檢測訊號，且從一第二導線群接收該檢測訊號，之後再從該第二導線群發射該檢測訊號，且從一第三導線群接收該檢測訊號，之後再從該第三導線群發射該檢測訊號，且從一第四導線群接收該檢測訊號以數值運算判斷發生在感應線路變化之位置、距離、觸碰高度和觸碰點。
    [8] 依據申請專利範圍第4項所述之交錯式驅動的觸控感應方法，其中，該等第一方向導線係分成至少四導線群，該感測方法係先從一第一導線群發射該檢測訊號，且從一第二導線群接收該檢測訊號，之後再從一第三導線群發射該檢測訊號，且從一第四導線群接收該檢測訊號，以數值運算判斷發生在感應線路變化之位置、距離、觸碰高度和觸碰點。
    [9] 依據申請專利範圍第4項所述之交錯式驅動的觸控感應方法，其中，該等第一方向導線係分成至少四導線群，該感測方法係先從一第一導線群發射該檢測訊號，且從一第三導線群接收該檢測訊號，之後再從一第二導線群發射該檢測訊號，且從一第四導線群接收該檢測訊號，以數值運算判斷發生在感應線路變化之位置、距離、觸碰高度和觸碰點。
    [10] 依據申請專利範圍第7~9項中任一項所述之交錯式驅動的觸控感應方法，其中，該第一導線群、該第二導線群、該第三導線群及該第四導線群中的第一方向導線可部分交疊、重疊或不相重疊。
    [11] 一種交錯式驅動的觸控感應模組，包含：多數條第一方向導線，該等第一方向導線相互並排並以一第一方向延伸；一可執行如申請專利範圍第1~10項之任一項交錯式驅動的觸控感應方法的感測單元，耦接於該等第一方向導線，以檢測該第一方向導線的電荷、電容、磁通量、電磁感應、或電壓、電流、頻率等參數。
    [12] 依據申請專利範圍第11項所述之交錯式驅動的觸控感應模組，其中，該發射檢測訊號之第一方向導線具有一第一圖像、結構，該偵測檢測訊號之第一方向導線具有一第二圖像、結構。
    [13] 依據申請專利範圍第12項所述之交錯式驅動的觸控感應模組，其中，該等第一圖像與該等第二圖像可以是相同、或不相同。
    [14] 依據申請專利範圍第13項所述之交錯式驅動的觸控感應模組，其中，該等第一圖像或該等第二圖像可為條狀、菱形、網格狀、方形或其組合。
    [15] 依據申請專利範圍第11~14項中任一項所述之交錯式驅動的觸控感應模組，還包含多數條耦接於該感測單元的第二方向導線，該等第二方向導線相互並排並以一與該第一方向相交的第二方向延伸，該等第二方向導線與該等第一方向導線相互交錯成一夾角但不相導通。
    [16] 依據申請專利範圍第15項所述之交錯式驅動的觸控感應模組，其中，該等第一方向導線及該等第二方向導線係為一主動陣列上之共構導線。
    [17] 依據申請專利範圍第16項所述之交錯式驅動的觸控感應模組，其中，該等第一方向導線及該等第二方向導線可為或改良自該主動陣列上之多數條資料線、閘極線、共電極線、輔助線、偏壓線、讀取線等。
    [18] 一種交錯式驅動的觸控感應顯示器，包含：一顯示模組，用以顯示畫面；一觸控感應模組，包括多數條相互並排的第一方向導線及一感測單元；及一控制模組，耦接於該觸控感應模組，該控制模組於一顯示期間時控制該顯示模組，而於一電容觸控感測期間，該感測單元執行如申請專利範圍第1~10項任一項所述之交錯式驅動的觸控感應方法，以感測該等第一方向導線的電荷、電容、磁通量、電磁感應、或電壓、電流、頻率等參數。
    [19] 依據申請專利範圍第18項所述之交錯式驅動的觸控感應顯示器，其中，該觸控感應模組還包括一感應傳導線，及多數個耦接於該等第一方向導線與該感應傳導線的開關電路，該等開關電路用以於一使該等第一方向導線與該感應傳導線電連接的導通狀態，及一使該等第一方向導線與該感應傳導線不電連接的非導通狀態間切換，於一電磁觸控感應期間，該控制模組將對應至少二條第一方向導線的開關電路導通以使該二第一方向導線電連接該感應傳導線，以形成一電磁感測迴路。
    [20] 依據申請專利範圍第19項所述之交錯式驅動的觸控感應顯示器，其中，該觸控感應模組還包括多數條耦接於該感測單元的第二方向導線，該等第二方向導線相互並排並以一與該第一方向相交的第二方向延伸，該等第二方向導線與該等第一方向導線相互交錯成一夾角但不相導通。
    [21] 依據申請專利範圍第20項所述之交錯式驅動的觸控感應顯示器，其中，該等第一方向導線及該等第二方向導線係為一主動陣列上之共構導線。
    [22] 依據申請專利範圍第21項所述之交錯式驅動的觸控感應顯示器，其中，該等第一方向導線及該等第二方向導線可為該主動陣列上之多數條資料線、閘極線、共電極線、輔助線、偏壓線、讀取線等。
    [23] 依據申請專利範圍第20項所述之交錯式驅動的觸控感應顯示器，其中，該顯示模組包括一第一基板及一第二基板，該觸控感應模組可設於該第一基板內側、該第一基板外側、該第二基板內側，或及該第二基板外側之位置上。
    [24] 依據申請專利範圍第18項所述之交錯式驅動的觸控感應顯示器，該觸控感應顯示器可以是液晶顯示器、有機發光二極體、電子泳動法顯示器、電濕潤法顯示器。
    [25] 依據申請專利範圍第18項所述之交錯式驅動的觸控感應顯示器，還包含一殼體，及一設於該殼體內且耦接於該控制模組的背光源，該控制模組會於該電磁觸控感應期間、該電容觸控感應期間將該背光源關閉或點暗，且於該顯示期間將該背光源開啟。
    [26] 依據申請專利範圍第25項所述之交錯式驅動的觸控感應顯示器，其中，該殼體包括一保護面板，該等第一方向導線及該等第二方向導線係位在該保護面板上。
    [27] 依據申請專利範圍第18項所述之交錯式驅動的觸控感應顯示器，其中，該發射檢測訊號之第一方向導線具有一第一圖像、結構，該偵測檢測訊號之第一方向導線具有一第二圖像、結構。
    [28] 依據申請專利範圍第27項所述之交錯式驅動的觸控感應顯示器，其中，該等第一圖像或該等第二圖像可為條狀、菱形、網格狀、方形或其組合。
    [29] 依據申請專利範圍第20項所述之交錯式驅動的觸控感應顯示器，其中，該等第一方向導線係分成多數導線群，其中每一導線群包括至少二條第一方向導線，該控制模組根據一順序，依照一定間距，依序導通對應各該導線群的開關電路，以形成多數個電磁感測迴路，且該感測單元依序傳送該檢測訊號至該等電磁感測迴路，並檢測該檢測訊號以數值運算判斷發生在電磁感應迴路變化之位置、距離、觸碰高度和觸碰點。
    [30] 依據申請專利範圍第20或29項所述之交錯式驅動的觸控感應顯示器，其中，該等第二方向導線係分成多數導線群，其中每一導線群包括至少二條第二方向導線，該控制模組根據一順序，依照一定間距，依序導通對應各該導線群的開關電路，以形成多數個電磁感測迴路，且該感測單元依序傳送該檢測訊號至該等電磁感測迴路，並檢測該檢測訊號以數值運算判斷發生在電磁感應迴路變化之位置、距離、觸碰高度和觸碰點。
    [31] 依據申請專利範圍第18項所述之交錯式驅動的觸控感應顯示器，其中，該顯示模組包括一擬畫素區域，該等開關電路及該感應傳導線係設置於該擬畫素區域。
    [32] 依據申請專利範圍第18項所述之交錯式驅動的觸控感應顯示器，其中，該顯示模組包括一共電極層，且該顯示器還包含一耦接於該共電極層與地、或大導體、或大電容物體之間的接地開關，該控制模組於該感測單元接收該檢測訊號時控制該接地開關不導通，使該共電極層不接地、或大導體、或大電容物體，該控制模組於該顯示模組顯示畫面時，控制該接地開關導通，以形成共電極接地、或大導體、或大電容物體。
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