專利名稱：觸摸感測(cè)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種觸敏矩陣顯示器、顯示裝置及其觸摸感測(cè)方法，該矩陣顯示器是這樣類型的，其中像素具有如下光學(xué)狀態(tài)當(dāng)不被尋址時(shí)該光學(xué)狀態(tài)基本上保持比向像素寫(xiě)數(shù)據(jù)所需的時(shí)間周期長(zhǎng)。
背景技術(shù)：
在這種觸敏矩陣顯示器中，通常，通過(guò)選擇與被選擇的一個(gè)選擇電極相關(guān)的一行像素，并向被選行像素寫(xiě)數(shù)據(jù)，由此向像素寫(xiě)數(shù)據(jù)。在尋址周期(還被稱為幀周期)期間，多個(gè)行一個(gè)一個(gè)地被選擇，以便給與被選行相關(guān)的像素供給數(shù)據(jù)。由于在尋址周期期間，連續(xù)地將數(shù)據(jù)寫(xiě)入像素，因此在沿著行的方向的觸摸位置的感測(cè)不能使用數(shù)據(jù)電極。因而，需要復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)方案來(lái)感測(cè)觸摸位置，或者必須實(shí)現(xiàn)在數(shù)據(jù)電極的方向延伸的分離電極。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有不復(fù)雜地驅(qū)動(dòng)的觸敏矩陣顯示器。
本發(fā)明的第一方案提供一種如權(quán)利要求1所述的觸敏矩陣顯示器。本發(fā)明的第二方案提供一種如權(quán)利要求9所述的顯示裝置。本發(fā)明的第三方案提供一種如權(quán)利要求10所述的觸摸感測(cè)方法。有利實(shí)施例被限定在從屬權(quán)利要求中。
根據(jù)本發(fā)明的觸敏矩陣顯示器在感測(cè)周期感測(cè)觸摸輸入，其中感測(cè)周期被選擇以便與在尋址周期被寫(xiě)入像素的數(shù)據(jù)不同時(shí)發(fā)生。如現(xiàn)在這樣，在感測(cè)周期期間在進(jìn)行感測(cè)的同時(shí)沒(méi)有數(shù)據(jù)寫(xiě)入顯示器，感測(cè)將是不復(fù)雜的。感測(cè)周期可以被選擇以便在連續(xù)的尋址周期之間發(fā)生，因?yàn)轱@示器具有像素，該像素的光學(xué)狀態(tài)基本上保持比尋址周期持續(xù)得更長(zhǎng)?；旧铣掷m(xù)得比尋址周期長(zhǎng)的這種保持周期例如可以在雙穩(wěn)態(tài)顯示器如電泳顯示器中可以獲得。通常情況下，這種顯示器在保持周期被斷電，但是現(xiàn)在在保持周期進(jìn)行感測(cè)。
現(xiàn)有技術(shù)EP-B-0416176公開(kāi)了一種非機(jī)械和非發(fā)射矩陣顯示器，該顯示器向顯示器的行和列電極供給信號(hào)以便顯示信息，并且利用行和列電極感測(cè)電耦合到顯示器的輸入筆的位置。在一個(gè)實(shí)施例中，在提供顯示數(shù)據(jù)之前，為被選行執(zhí)行觸摸感測(cè)功能。在另一個(gè)實(shí)施例中，在向被選行提供顯示數(shù)據(jù)之前，通過(guò)掃描所有行而執(zhí)行觸摸感測(cè)功能。通常，觸摸感測(cè)功能在一幀中至少發(fā)生一次，從而可以快速反應(yīng)筆的移動(dòng)，筆的移動(dòng)應(yīng)該被顯示在顯示器上，能看到由筆在顯示器上所寫(xiě)的字符，這是基本要求。這種感測(cè)方法消耗相對(duì)高的功率。根據(jù)本發(fā)明的感測(cè)以基本上低于幀速率的速率進(jìn)行，因而降低了功耗。
在如權(quán)利要求2所限定的實(shí)施例中，在感測(cè)周期期間，可以使用已有數(shù)據(jù)電極來(lái)感測(cè)行方向的觸摸位置，因?yàn)橹辉趯ぶ分芷趯?xiě)數(shù)據(jù)。
在如權(quán)利要求3所限定的實(shí)施例中，尋址電路和感測(cè)電路是可操作的并只分別在尋址周期和感測(cè)周期期間消耗功率。在它們可操作的各個(gè)時(shí)間周期之外，由這些電路消耗的功率將是最小的，因此總功耗將降低。
在如權(quán)利要求4所限定的實(shí)施例中，在比保持周期短的感測(cè)周期、在保持周期重復(fù)執(zhí)行感測(cè)。在感測(cè)周期之外，感測(cè)電路被斷電。因而，功耗將進(jìn)一步降低。
在如權(quán)利要求5所限定的實(shí)施例中，在檢測(cè)到第一觸摸輸入之后，感測(cè)電路連續(xù)地被供電，從而增加感測(cè)速度。
通過(guò)下面參照實(shí)施例的說(shuō)明將使本發(fā)明的這些和其它方案更顯然。


在圖中圖1表示包括觸敏矩陣顯示器的顯示裝置的方框圖，圖2表示說(shuō)明圖1的顯示裝置的操作的信號(hào)，和圖3更詳細(xì)地表示觸敏矩陣顯示器的一部分。
不同附圖中的相同參考標(biāo)記表示相同的信號(hào)或執(zhí)行相同功能的相同元件。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了包括觸敏矩陣顯示器的顯示裝置的方框圖。觸敏矩陣顯示器包括交叉的選擇電極11和數(shù)據(jù)電極12。像素10與選擇電極11和數(shù)據(jù)電極12的交叉部分相關(guān)。用于驅(qū)動(dòng)顯示器的尋址電路包括數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器2和選擇驅(qū)動(dòng)器3。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器2接收輸入數(shù)據(jù)VI和向數(shù)據(jù)電極12提供數(shù)據(jù)信號(hào)DA。選擇驅(qū)動(dòng)器3向選擇電極11提供選擇信號(hào)SD。
感測(cè)電路5包括多個(gè)測(cè)量電路(例如電荷靈敏放大器)50，它們每個(gè)的輸入端耦合到選擇電極11；和多個(gè)測(cè)量電路(例如電荷靈敏放大器)60，它們每個(gè)的輸入端耦合到數(shù)據(jù)電極12。耦合到測(cè)量電路50的輸出端的檢測(cè)電路51提供位置指示VP，耦合到測(cè)量電路60的輸出端的檢測(cè)電路61提供位置指示HP。位置確定電路70耦合到檢測(cè)電路51和61，以便接收在分別沿著數(shù)據(jù)電極12和選擇電極11的方向上的觸摸事件的位置VP、HP，并提供觸摸位置TP。
控制電路1分別給數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器2、選擇驅(qū)動(dòng)器3和感測(cè)電路5提供控制信號(hào)CD、CS和CP。信號(hào)處理電路6接收觸摸位置TP和給數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器2提供輸入數(shù)據(jù)VI。輸入數(shù)據(jù)VI取決于感測(cè)到的觸摸位置。
圖2示出了說(shuō)明圖1的顯示裝置的操作的信號(hào)。
圖2A示出了控制信號(hào)CS，該控制信號(hào)CS控制選擇驅(qū)動(dòng)器3，以便在尋址周期AP期間一個(gè)一個(gè)地選擇選擇電極11。每個(gè)選擇電極11的選擇時(shí)間是選擇周期SE。
圖2B示出了在每個(gè)選擇周期SE期間提供給選擇電極11的被選擇一個(gè)的數(shù)據(jù)信號(hào)DA。在每個(gè)選擇周期SE期間，數(shù)據(jù)信號(hào)DA必須被提供給每個(gè)數(shù)據(jù)電極12，如由交叉方框表示的。
圖2C示出了提供給感測(cè)電路5的控制信號(hào)CP?？刂菩盘?hào)CP的高電平表示感測(cè)電路5感測(cè)觸摸事件以確定觸摸位置的感測(cè)周期SP。感測(cè)周期SP可以在保持周期HP期間連續(xù)地或間歇地發(fā)生。感測(cè)周期SP可以與在間歇地發(fā)生的感測(cè)周期SP之一期間檢測(cè)到的第一觸摸事件連續(xù)地發(fā)生。可以在完成保持周期HP期間或只在感測(cè)周期SP期間給感測(cè)電路5供電。
圖2D表示在觸摸周期TP期間發(fā)生的觸摸事件。
觸摸事件由感測(cè)電路5來(lái)檢測(cè)，感測(cè)電路5包括測(cè)量電路50和60、觸摸位置確定電路51和61、以及組合器70。由于感測(cè)電路5在尋址周期AP期間是不工作的，因此在尋址周期AP期間發(fā)生的觸摸事件不能被感測(cè)到。
在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中，從像素10的元件或設(shè)置在像素10附近的元件的改變性能來(lái)確定觸摸事件。例如，當(dāng)穿過(guò)像素10施加壓力時(shí)的像素10的像素電容的改變電容可以通過(guò)測(cè)量電路50和60來(lái)測(cè)量，而測(cè)量電路50和60在這種情況下是電荷靈敏放大器。或者，壓敏元件R1可以設(shè)置在像素10附近，并且測(cè)量電路50和60例如通過(guò)在壓敏元件R1的兩端施加固定電壓時(shí)檢測(cè)流過(guò)該壓敏元件R1的電流來(lái)確定壓敏元件R1的阻抗變化。很多替換方法也可以用于檢測(cè)觸摸事件。例如，還可以使光敏元件與每一個(gè)像素10相關(guān)，以便檢測(cè)在觸摸位置上的光的強(qiáng)度的下降。
觸摸位置確定電路51根據(jù)測(cè)量電路50的輸出信號(hào)確定沿著數(shù)據(jù)電極12的方向上的觸摸事件的位置，其表示在數(shù)據(jù)電極的方向上的何處檢測(cè)到信號(hào)。通常情況下，數(shù)據(jù)電極12在垂直方延伸，并且觸摸確定電路51提供觸摸事件的垂直位置，作為表示對(duì)應(yīng)檢測(cè)到觸摸事件的垂直位置VP的選擇電極11的編號(hào)(number)。觸摸位置確定電路61確定沿著選擇電極11的方向上的觸摸事件的位置。通常，選擇電極11在水平方向延伸，并且觸摸確定電路61提供觸摸事件的水平位置HP。任選的組合器70將水平和垂直位置組合成單個(gè)數(shù)據(jù)字TP。電路51、61和70可以是專用電路或微處理器。
如關(guān)于圖2中所示的信號(hào)進(jìn)行說(shuō)明的，顯示面板的尋址只是一個(gè)例子而已。還可以按照其它方案例如一個(gè)一個(gè)地選擇像素10。
圖3更詳細(xì)地示出了觸敏矩陣顯示器的一部分。
所示的觸敏矩陣顯示器的一部分包括像素10之一的像素電容C1、存儲(chǔ)電容器C2、列電容C3和通常是薄膜晶體管的開(kāi)關(guān)S1。開(kāi)關(guān)S1的控制電極連接到第N個(gè)選擇電極11。開(kāi)關(guān)S1的主電流路徑連接在數(shù)據(jù)電極12和節(jié)點(diǎn)N1之間。列電容C3設(shè)置在數(shù)據(jù)電極12和節(jié)點(diǎn)N1之間。存儲(chǔ)電容C2設(shè)置在節(jié)點(diǎn)N1和連續(xù)的第(N+1)個(gè)選擇電極11之間。像素電容C1設(shè)置在節(jié)點(diǎn)N1和公共電極CE之間，其中所有的或一組像素10連接到公共電極CE。
電荷靈敏放大器50連接到連續(xù)的第(N+1)個(gè)選擇電極11，以便測(cè)量由觸摸事件引起的像素電容C1的變化值導(dǎo)致的流經(jīng)存儲(chǔ)電容C2的電荷。電荷靈敏放大器60連接到數(shù)據(jù)電極12，以便測(cè)量由觸摸事件引起的像素電容C1的變化值導(dǎo)致的流經(jīng)列電容C3的電荷。在現(xiàn)有技術(shù)矩陣顯示器中，不可能將電荷靈敏放大器60直接連接到數(shù)據(jù)電極12，因?yàn)閿?shù)據(jù)電極12繼續(xù)用于向像素10中寫(xiě)數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，與存儲(chǔ)電容器C2相比，列電容C3足夠小，以便防止在顯示尋址(例如，列電容C3的值比存儲(chǔ)電容器C2的值至少小十倍)期間發(fā)生過(guò)量交擾。
如果用分開(kāi)的觸敏元件R1來(lái)確定觸摸位置，則矩陣顯示器可以構(gòu)成為使得這個(gè)分開(kāi)的觸敏元件R1例如與容性元件C4串聯(lián)設(shè)置在數(shù)據(jù)電極12和連續(xù)的第(N+1)選擇電極11之間。
應(yīng)該指出的是，上述實(shí)施例不是用于限制本發(fā)明的，在不脫離所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員都能設(shè)計(jì)出很多替換在權(quán)利要求書(shū)中，置于圓括號(hào)之間的任何參考標(biāo)記不應(yīng)該構(gòu)成為對(duì)權(quán)利要求的限制。詞語(yǔ)“包括”不排除存在該權(quán)利要求中所列舉的元件或步驟以外的元件或步驟。本發(fā)明可以通過(guò)包括幾個(gè)不同元件的硬件和通過(guò)合適的編程計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)施。在列舉幾種裝置的裝置權(quán)利要求中，這些裝置的幾個(gè)可以通過(guò)硬件的一個(gè)和相同的項(xiàng)目來(lái)體現(xiàn)。在互相不同的從屬權(quán)利要求中限定的某些措施不表示這些措施的組合不能有利地被使用。
權(quán)利要求
1.一種觸敏矩陣顯示器，包括像素矩陣，用于在尋址周期(AP)期間向像素寫(xiě)數(shù)據(jù)(DA)的尋址電路，該像素具有如下光學(xué)狀態(tài)當(dāng)不被尋址時(shí)它保持基本上比尋址周期(AP)之一更長(zhǎng)，用于在感測(cè)周期(SP)期間感測(cè)顯示器上的觸摸位置的感測(cè)電路，和用于控制尋址電路和感測(cè)電路以便獲得不重疊的尋址周期(AP)和感測(cè)周期(SP)的控制器，其中感測(cè)周期(SP)不中斷尋址周期(AP)，并且在尋址周期(AP)的每一個(gè)期間基本上尋址所有的像素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸敏矩陣顯示器，其特征在于觸敏矩陣顯示器包括選擇電極和數(shù)據(jù)電極，像素與選擇電基和數(shù)據(jù)電極的相交部位相關(guān)，并且感測(cè)電路包括耦合到數(shù)據(jù)電極并用于確定觸摸位置的第一坐標(biāo)的第一多個(gè)測(cè)量電路以及耦合到選擇電極并用于確定觸摸位置的第二坐標(biāo)的第二多個(gè)測(cè)量電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸敏矩陣顯示器，其特征在于控制器適于控制尋址電路，使其在保持周期(HP)期間不工作，其中所述保持周期(HP)發(fā)生在接下來(lái)的尋址周期(AP)之間并基本上持續(xù)得比尋址周期(AP)更長(zhǎng)，并且所述控制器適于控制感測(cè)電路，使其在保持周期(HP)的至少一部分期間是工作的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的觸敏矩陣顯示器，其特征在于控制器適于控制感測(cè)電路，使其在保持周期(HP)期間間歇地工作，以便在保持周期(HP)期間獲得多個(gè)分開(kāi)的感測(cè)周期(SP)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的觸敏矩陣顯示器，其特征在于控制器適于控制感測(cè)電路，使其在已經(jīng)感測(cè)到第一觸摸事件之后的保持周期(HP)期間連續(xù)地工作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸敏矩陣顯示器，其特征在于觸敏矩陣包括在像素中或與像素相關(guān)的光或壓敏元件(R1)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸敏矩陣顯示器，其特征在于感測(cè)電路包括用于檢測(cè)像素的阻抗變化的阻抗檢測(cè)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸敏矩陣顯示器，其特征在于所述矩陣顯示器是電泳顯示器。
9.一種顯示裝置，包括權(quán)利要求1所限定的觸敏矩陣顯示器，和信號(hào)處理器，它根據(jù)感測(cè)到的觸摸位置而給尋址電路提供輸入數(shù)據(jù)(VI)，以便產(chǎn)生將在觸敏矩陣顯示器上顯示的至少一部分圖像。
10.一種用包括像素矩陣的觸敏矩陣顯示器進(jìn)行觸摸感測(cè)的方法，該方法包括在尋址周期(AP)期間向像素寫(xiě)數(shù)據(jù)(DA)，所述像素具有如下光學(xué)狀態(tài)當(dāng)不被尋址時(shí)它保持基本上比尋址周期(AP)之一更長(zhǎng)，在感測(cè)周期(SP)期間感測(cè)顯示器上的觸摸位置，和控制尋址和感測(cè)，以便獲得不重疊的尋址周期(AP)和感測(cè)周期(SP)，其中感測(cè)周期(SP)不中斷尋址周期(AP)，并且在每一個(gè)尋址周期(AP)期間基本上尋址所有的像素。
全文摘要
一種觸敏矩陣顯示器在感測(cè)周期段(SP)期間感測(cè)觸摸輸入，其中感測(cè)周期(SP)被選擇以便與在尋址周期(AP)期間寫(xiě)入矩陣顯示器的像素(10)中的數(shù)據(jù)(DA)不是同步發(fā)生。如現(xiàn)在這樣，在感測(cè)周期(SP)期間在進(jìn)行感測(cè)的同時(shí)沒(méi)有數(shù)據(jù)寫(xiě)入顯示器，感測(cè)將是不復(fù)雜的。感測(cè)周期(SP)可以被選擇以便在連續(xù)的尋址周期之間發(fā)生，因?yàn)轱@示器具有像素(10)，該像素的光學(xué)狀態(tài)基本上保持比尋址周期(AP)持續(xù)得更長(zhǎng)?；旧媳葘ぶ分芷?AP)持續(xù)得更長(zhǎng)的這種保持周期(HP)例如可以在如電泳顯示器等雙穩(wěn)態(tài)顯示器中獲得。
文檔編號(hào)G09G5/00GK1678980SQ03821096
公開(kāi)日2005年10月5日 申請(qǐng)日期2003年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月6日
發(fā)明者M·T·約翰遜, A·V·亨澤恩, H·J·科內(nèi)里斯森 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司