觸控顯示裝置及其驅動方法以及壓力檢測方法制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種觸控顯示裝置及其驅動方法以及壓力檢測方法。觸控顯示裝置包括像素陣列基板、對向基板以及顯示介質層。像素陣列基板包括第一基板以及多個感測電極。第一基板具有陣列排列的多個子像素區。感測電極配置在第一基板上且彼此電性絕緣，其中至少部分感測電極分別覆蓋多個子像素區。對向基板相對于像素陣列基板且包括第二基板以及壓力感測層。壓力感測層配置在第二基板面對像素陣列基板的表面上。顯示介質層位于感測電極與壓力感測層之間。另提供觸控顯示裝置的驅動方法以及壓力檢測方法。本實施例可以實現三維觸控感測。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術是有關于一種觸控顯示裝置及其驅動方法以及其壓力檢測方法，特別是有關于一種具有壓力感測的觸控顯示裝置及其驅動方法以及壓力檢測方法。
技術介紹
觸控顯示裝置因能提供使用者更直覺且便利的操控方式，而被廣泛地用于各式消費性電子產品中，如電子書、智能型移動通信裝置、平板電腦以及智能型手表等。當使用者碰觸觸控顯示裝置的用戶界面(userinterface)時，觸控顯示裝置便依據觸控物(如手指或觸控筆)所碰觸的二維坐標，選取對應的顯示物件或執行對應的操作功能。然而，隨著市場競爭越趨激烈以及穿戴式觸控顯示裝置的出現，觸控顯示裝置的判斷維度勢必被要求進一步地提升，以實現更多元的操作功能。
技術實現思路
本專利技術提供一種觸控顯示裝置及其驅動方法以及壓力檢測方法。本專利技術的一種觸控顯示裝置，其包括像素陣列基板、對向基板以及顯示介質層。像素陣列基板包括第一基板以及多個感測電極。第一基板具有以陣列排列的多個子像素區。感測電極配置在第一基板上且彼此電性絕緣，其中至少部分感測電極分別覆蓋多個子像素區。對向基板相對于像素陣列基板且包括第二基板以及壓力感測層。壓力感測層配置在第二基板面對像素陣列基板的表面上。顯示介質層位于感測電極與壓力感測層之間。本專利技術的一種觸控顯示裝置的驅動方法，其包括以下步驟：提供觸控顯示裝置，觸控顯示裝置包括像素陣列基板、對向基板以及顯示介質層，像素陣列基板包括第一基板以及多個感測電極，第一基板具有陣列排列的多個子像素區，感測電極包括多個觸控感測電極以及多個第一壓力感測電極，觸控感測電極配置在第一基板上且彼此電性絕緣，各觸控感測電極覆蓋多個子像素區，第一壓力感測電極配置在第一基板上且電極電性絕緣于觸控感測電極，其中第一壓力感測電極彼此電性絕緣且覆蓋被觸控感測電極暴露的子像素區，對向基板相對于像素陣列基板且包括第二基板以及壓力感測層，壓力感測層配置在第二基板面對像素陣列基板的表面上，顯示介質層位于感測電極與壓力感測層之間，觸控顯示裝置包括顯示模式、觸控感測模式及壓力感測模式；以及在圖框時間(frametime)內，進行顯示模式、觸控感測模式及壓力感測模式的其中至少一種。本專利技術的一種觸控顯示裝置的壓力檢測方法，其包括以下步驟：提供觸控顯示裝置，觸控顯示裝置包括像素陣列基板、對向基板以及顯示介質層，像素陣列基板包括第一基板以及多個感測電極，第一基板具有陣列排列的多個子像素區，感測電極包括多個觸控感測電極以及多個第一壓力感測電極，觸控感測電極配置在第一基板上且彼此電性絕緣，各觸控感測電極覆蓋多個子像素區，第一壓力感測電極配置在第一基板上且電極電性絕緣于觸控感測電極，其中第一壓力感測電極彼此電性絕緣且覆蓋被觸控感測電極暴露的子像素區，對向基板相對于像素陣列基板且包括第二基板以及壓力感測層，壓力感測層配置在第二基板面對像素陣列基板的表面上，顯示介質層位于感測電極與壓力感測層之間；當觸控顯示裝置受壓時，依據各第一壓力感測電極與壓力感測層間的電容值變化，計算第一壓力感測電極與壓力感測層的間距的變化量；以及依據間距變化，計算觸控顯示裝置對應各第一壓力感測電極的位置所受的壓力。基于上述，本專利技術的觸控顯示裝置通過感測電極以及壓力感測層的設置，來判斷被觸控的二維坐標以及計算觸控顯示裝置所受的壓力，從而實現三維觸控感測。另外，本專利技術還提供對應的觸控顯示裝置的驅動方法以及壓力檢測方法。為讓本專利技術的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。附圖說明圖1A是本專利技術的一實施例的一種觸控顯示裝置的剖面示意圖；圖1B是圖1A中像素陣列基板的局部俯視示意圖；圖1C是圖1A中對向基板的局部俯視示意圖；圖1D是圖1A中像素陣列基板的第一種俯視示意圖；圖1E是圖1A中對向基板的第一種俯視示意圖；圖1F是圖1E的對向基板的另一種實施方式的俯視示意圖；圖2及圖3分別是本專利技術的觸控顯示裝置在觸控感測模式及壓力感測模式的示意圖；圖4是圖1A中對向基板的第二種俯視示意圖；圖5是圖1A中對向基板的第三種俯視示意圖；圖6A及圖6B分別是圖1A中像素陣列基板及對向基板的另一種俯視示意圖；圖7是本專利技術的一實施例的一種觸控顯示裝置的驅動方法的流程圖；圖8至圖14是依照圖7的觸控顯示裝置的驅動方法的示意圖；圖15是本專利技術的一實施例的一種觸控顯示裝置的壓力檢測方法的流程圖；圖16是圖15中間距變化與壓力的關系曲線的示意圖。附圖標記說明：100：觸控顯示裝置；110、110”’：像素陣列基板；112：第一基板；114：感測電極；114A：觸控感測電極；114A1：第一觸控感測電極；114A2：第二觸控感測電極；114B：第一壓力感測電極；114C：第三壓力感測電極；115：控制電路；116：導體；117：第一導線；118：第二導線；119：第三導線；120、120’、120”、120”’：對向基板；122：第二基板；124、124’、124”：壓力感測層；124A：第二壓力感測電極；124B、124B’、124B”：連接部；124C：第四壓力感測電極；126：彩色濾光層；126A：第一彩色濾光圖案；126B：第二彩色濾光圖案；126C：第三彩色濾光圖案；128：黑矩陣；130：顯示介質層；AE：主動元件；BL：背光模塊；CF、CP、CP’：電容；DE：漏極；DL：數據線；F：手指；GE：柵極；M1：顯示模式；M2：觸控感測模式；M3：壓力感測模式；O：開口；P、P’：間距；P1：第一偏光片；P2：第二偏光片；PE：像素電極；PP：電極圖案；PT1、PT2：壓力圖案；S110、S120、S210、S220、S230、S240、S250、S260、S270：步驟；SCL：掃描線；SE：源極；SLA：封膠；SP：子像素區；SS：子間隙物；T：圖框時間；V1、V2、V3：固定電壓；VCOM：共用電壓；W1：顯示驅動波形；W2、W3：驅動波形；W4：壓力感測波形；W5：波形；X、Y、Z：方向。具體實施方式圖1A是本專利技術的一實施例的一種觸控顯示裝置的剖面示意圖。圖1B是圖1A中像素陣列基板的局部俯視示意圖。圖1C是圖1A中對向基板的局部俯視示意圖。圖1D是圖1A中像素陣列基板的第一種俯視示意圖。圖1E是圖1A中對向基板的第一種俯視示意圖。圖1F是圖1E的對向基板的另一種實施方式的俯視示意圖。圖2及圖3分別是本專利技術的觸控顯示裝置在觸控感測模式及壓力感測模式的示意圖。請參照圖1A，觸控顯示裝置100包括像素陣列基板110、對向基板120以及顯示介質層130。像素陣列基板110包括第一基板112以及多個感測電極114。第一基板112適于承載感測電極114。舉例而言，第一基板112可以是玻璃基板或是塑膠基板，但不以此為限。請參照圖1B，第一基板112具有陣列排列的多個子像素區SP(圖1B僅示意性標示出一個子像素區SP)。進一步而言，像素陣列基板110可進一步包括多條掃描線SCL、多條數據線DL、多個主動元件AE以及多個像素電極PE。掃描線SCL、數據線DL、主動元件AE以及像素電極PE配置在第一基板112面對對向基板120的表面上，其中掃描線SCL與數據線DL交錯排列，而劃分出以陣列方式排列的多個子像素區SP。為使掃描線SCL與本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種觸控顯示裝置，其特征在于，包括：像素陣列基板，包括：第一基板，具有陣列排列的多個子像素區；以及多個感測電極，配置在所述第一基板上且彼此電性絕緣，其中至少部分該些感測電極分別覆蓋多個子像素區；對向基板，相對于所述像素陣列基板且包括：第二基板；以及壓力感測層，配置在所述第二基板面對所述像素陣列基板的表面上；以及顯示介質層，位于該些感測電極與所述壓力感測層之間。

【技術特征摘要】
2015.10.22 TW 104134600;2015.09.03 US 62/213,648;21.一種觸控顯示裝置，其特征在于，包括：像素陣列基板，包括：第一基板，具有陣列排列的多個子像素區；以及多個感測電極，配置在所述第一基板上且彼此電性絕緣，其中至少部分該些感測電極分別覆蓋多個子像素區；對向基板，相對于所述像素陣列基板且包括：第二基板；以及壓力感測層，配置在所述第二基板面對所述像素陣列基板的表面上；以及顯示介質層，位于該些感測電極與所述壓力感測層之間。2.根據權利要求1所述的觸控顯示裝置，其特征在于，該些感測電極包括：多個觸控感測電極，彼此電性絕緣，且各所述觸控感測電極覆蓋多個子像素區；以及多個第一壓力感測電極，電性絕緣于該些觸控感測電極，其中該些第一壓力感測電極彼此電性絕緣，且覆蓋被該些觸控感測電極暴露的該些子像素區。3.根據權利要求2所述的觸控顯示裝置，其特征在于，所述壓力感測層包括多個第二壓力感測電極以及多個連接部，各所述第二壓力感測電極分別對應其中一感測電極設置，且該些連接部將該些第二壓力感測電極連接。4.根據權利要求3所述的觸控顯示裝置，其特征在于，該些觸控感測電極包括多個第一觸控感測電極以及多個第二觸控感測電極，該些第一觸控感測電極與該些第二觸控感測電極彼此電性絕緣且彼此不重疊，各所述第一觸控感測電極具有開口，且各所述第一壓力感測電極分別設置在其中一開口中。5.根據權利要求4所述的觸控顯示裝置，其特征在于，各所述第一壓力感測電極的面積與各所述第一觸控感測電極的面積的比值落在0.01％至15％的范圍內。6.根據權利要求4所述的觸控顯示裝置，其特征在于，該些第一壓力感測電極的面積總和與該些第一觸控感測電極以及該些第二觸控感測電極的面
\t積總和的比值落在0.01％至15％的范圍內。7.根據權利要求4所述的觸控顯示裝置，其特征在于，各所述第二壓力感測電極的面積與對應的第一壓力感測電極的面積比值落在1倍至5倍之間。8.根據權利要求1所述的觸控顯示裝置，其特征在于，所述像素陣列基板還包括：控制電路，配置在所述第一基板上；至少一導體，配置在所述第一基板與所述第二基板之間，且所述至少一導體電性連接所述壓力感測層；多條第一導線，配置在所述第一基板上，且各所述第一導線分別連接其中一感測電極以及所述控制電路；以及至少一第二導線，配置在所述第一基板上，且各所述第二導線分別連接其中一導體以及所述控制電路，使所述壓力感測層與所述控制電路電性連接。9.根據權利要求8所述的觸控顯示裝置，其特征在于，所述控制電路包括集成控制電路，用以進行顯示模式、觸控感測模式及壓力感測模式。10.一種觸控顯示裝置的驅動方法，其特征在于，包括：提供觸控顯示裝置，所述觸控顯示裝置包括像素陣列基板、對向基板以及顯示介質層，所述像素陣列基板包括第一基板以及多個感測電極，所述第一基板具有陣列排列的多個子像素區，該些感測電極包括多個觸控感測電極以及多個第一壓力感測電極，該些觸控感測電極配置在所述第一基板上且彼此電性絕緣，各所述觸控感測電極覆蓋多個子像素區，該些第一壓力感測電極配置在所述第一基板上且電極電性絕緣于該些觸控感測電極，其中該些第一壓力感測電極彼此電性絕緣且覆蓋被該些觸控感測電極暴露的該些子像素區，所述對向基板相對于所述像素陣列基板且包括第...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蕭培宏，賴曜宏，
申請(專利權)人：敦泰電子股份有限公司，
類型：發明
國別省市：中國臺灣;71