專利名稱：顯示裝置及確定在顯示裝置上的接觸位置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有通過光學傳感器輸入信息的功能的顯示裝置及確定在 顯示裝置上的接觸位置的方法。
背景技術(shù)：
常規(guī)上，為了將輸入信號供給計算機，鼠標或鍵盤被使用。而且，用戶 使用遙控裝置來選擇數(shù)字電視(TV)中的特定功能。不過，如果用戶不習 慣操作諸如鼠標、鍵盤或遙控裝置之類的輸入設(shè)備，則他可能在使用這些設(shè) 備方面具有困難。
觸摸面板或觸摸屏是為了消除這些困難而開發(fā)的新式輸入設(shè)備。觸摸面 板允許用戶通過利用該用戶的手指或筆直接觸摸顯示面板而不是利用例如 鼠標來輸入命令信號。因此，在對利用諸如鼠標或鍵盤之類的輸入設(shè)備有困 難的用戶，可以簡單地通過利用例如他/她的手指直接觸4莫顯示面4反來毫無 困難地使用諸如計算機之類的數(shù)字裝置。觸摸面板可以根據(jù)感應外部輸入的 方法被分類。例如，觸摸面板可以被分成利用靜電電容的觸摸面板、利用電 阻層的觸摸面板、利用超聲波的觸摸面板、利用測量張力的一體化方法的觸 摸面板、利用壓電效應的觸摸面板以及利用光學感應的觸摸面板。具體而言，在利用光學感應的觸摸面板中，由例如用戶的手指進行的接 觸通過在面板中形成光二極管并且感應由入射到該光二極管上的光產(chǎn)生的 電流被感應到。對這種觸摸面板是必要的元件的光二極管制造起來簡單，這 是因為它可在形成顯示面板的驅(qū)動電路的過程中被制造出來，所述顯示面板
例如液晶顯示器(LCD)或有機發(fā)光二極管(OLED)。
不過，利用感應光的常規(guī)方法，難以確定諸如用戶的手指或光筆之類的 物體是否觸摸到屏幕，并且難以精確地計算該物體的坐標。而且，利用該常 規(guī)方法的不利之處在于，物體的陰影可能導致錯誤的感應，并且大量的功率 可能被無論特定物體是否進行了接觸都工作的光傳感器掃描電路以及用于 讀取所感應信號的電路消耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例的一方面針對一種具有利用光在屏幕上顯示信息的功能的顯 示裝置，該顯示裝置不僅能夠利用附加設(shè)備在不必解釋所捕獲否認圖像的情況 下確定是否有接觸，而且能夠利用光學傳感器確定接觸的位置。
本發(fā)明實施例的另 一方面還提供一種利用所述顯示裝置實現(xiàn)低功耗的方法。
本發(fā)明實施例提供一種顯示裝置，包括第一基板；在所述第一基板上的
光學層，該光學層包括用于顯示圖像的多個像素以及用于檢測在所述顯示裝置
上的接觸位置的光學傳感器陣列；以及檢測所述顯示裝置是否被觸摸的接觸檢 測器。
所述接觸檢測器可以包括可變電容器，該可變電容器用于通過電容測量檢 測所述顯示裝置是否被觸摸。
所述可變電容器可以包括在所述光學層上的接觸檢測層和所述多個《象素的 陰極。
所述顯示裝置可以進一步包括在所述接觸檢測層與所述光學層之間的第二 基板。所述顯示裝置可以進一步包括在所述接觸檢測層上的介電層。
所述可變電容器可以包括:第一接觸檢測層；以及與所述第一接觸檢測層隔 開并平行的第二接觸檢測層。
所述顯示裝置可以進一步包括在所述第 一接觸檢測層與所述第二4妄觸才全測 層之間的介電層。
所述顯示裝置可以進一步包括在所述第一接觸檢測層與所述第二接觸檢測 層之間的第二基板。
所述顯示裝置可以進一步包括在所述第一接觸檢測層與所述第二接觸檢測 層之間的介電層。
所述介電層可以包括具有根據(jù)施加到所述介電層上的壓力而變化的介電常 數(shù)或間隙的材料。
所述顯示裝置可以進一步包括在所述介電層與所述第二接觸檢測層之間的 第二基板。
所述顯示裝置可以進一步包括在所述第二接觸檢測層與所述光學層之間的 第二基板。
所述顯示裝置可以進一步包括在所述光學層上的第二基;^反，并且其中所述
接觸檢測器可以包括在所述第二基板上的用于將在所述接觸位置施加的壓力轉(zhuǎn)
換成電信號的觸摸膜。
所述觸摸膜可以包括透明導電膜或者被導電材料涂敷的透明膜。 ' 所述觸摸膜可以包括從由聚對苯二曱酸乙二醇酯樹脂、聚醚砜、聚^^灰、多
芳基化合物、氧化銦錫、氧化錫、氧化鋅、CdSn04及其組合構(gòu)成的組中選出
的至少一種材料。
所述觸摸膜可以被配置成利用壓敏方法、電阻層方法或電容方法中的至少 一種將所施加的壓力轉(zhuǎn)換成所述電信號。
所迷接觸檢測器可以包括在所述第一基板的下方的被配置成響應于所施加 的壓力而改變電阻的壓每文傳感器。
本發(fā)明的另一實施例提供一種顯示裝置，包括顯示面板，該顯示面板包括用于顯示圖像的多個像素，用于檢測物體在所述顯示面板上的接觸位置的 多個光學傳感器，以及用于檢測所述顯示面板是否被物體觸摸的接觸檢測層； 以及接觸位置確定單元，用于根據(jù)由所述多個光學傳感器輸出的信號確定在所 述顯示面板上的接觸位置。
所述接觸檢測層可以被嵌入在所述顯示面板中。
所述接觸檢測層可以在所述面板的表面上。
所述接觸位置確定單元可以包括接觸測量單元，該接觸測量單元用于乂人所 述接觸檢測層接收接觸信息并且測量所述接觸信息的變化程度。
所述接觸信息具有包括電容、介電常數(shù)、間隙和電阻值中的至少一項。 所述接觸位置確定單元可以進一步包括接觸確定單元，該接觸確定單元用 于根據(jù)由所述接觸測量單元輸出的接觸信息的變化程度，確定所述顯示面板是 否祐j妄觸。
所述接觸確定單元可以被配置為通過將所述接觸信息的變化程度與基準值 進行比較確定所述顯示面板是否被接觸。
所述接觸位置確定單元可以進一步包括用于生成第一信號或第二信號的信 號生成單元，其中所述第一信號指令在^^測到接觸時驅(qū)動所述多個光學傳感器 并從所述多個光學傳感器讀取信息，所述第二信號指令在沒有檢測到接觸時中 斷對所述多個光學傳感器的驅(qū)動和信息從所述多個光學傳感器的讀取。
所述顯示裝置可以進一步包括傳感器陣列驅(qū)動單元，該傳感器陣列驅(qū)動單 元用于在所述第一信號^^所述信號生成單元被接收到時驅(qū)動所述多個光學傳感 器。
所述顯示裝置可以進一步包括傳感器信息讀取單元，該傳感器信息讀取單 元用于從所述多個光學傳感器接收所感應的信號并且用于將所感應的信號提供 給所述接觸位置確定單元。
所述接觸位置確定單元可以進一步包括坐標計算單元，該坐標計算單元用 于根據(jù)從所述傳感器信息讀取單元接收到的所感應的信號確定所述接觸位置。
本發(fā)明的另一實施例提供一種確定在顯示裝置上的接觸位置的方法，該顯
9示裝置包括顯示面板、傳感器陣列驅(qū)動單元、傳感器信息讀取單元以及接觸位 置確定單元，所述顯示面板具有多個像素、光學傳感器陣列和接觸檢測層，所
沒有接觸時，停用所述傳感器陣列驅(qū)動單元和所述傳感器信息讀取單元；以及
當有接觸時，啟用所述傳感器陣列驅(qū)動單元和所述傳感器信息讀取單元以/人所
述多個光學傳感器讀取所感應的信號。
所述方法可以進一步包括根據(jù)從所述傳感器陣列驅(qū)動單元接收到的掃描信
號，獲取接觸所述顯示面板的物體的圖像。
所述方法可以進一步包括通過分析所述圖像計算接觸的位置的坐標。 本發(fā)明的另一實施例提供一種顯示裝置，包括包括顯示區(qū)域的圖像顯示
單元；用于確定所述顯示裝置是否被觸摸的接觸檢測單元；以及用于確定在顯
示區(qū)域上被觸摸的位置的接觸位置識別單元。


附圖和說明書一起示出本發(fā)明的示例性實施例，并且附圖和說明 一起用 于闡述本發(fā)明的原理。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的利用薄層確定是否有接觸的面板的剖面
圖2是根據(jù)本發(fā)明另 一實施例的有機發(fā)光顯示裝置的利用薄層確定是否有 接觸的面板的透視剖面圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的圖1中所示面板的一個改進實施例的剖面
圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的圖1中所示面板的另一改進實施例的剖面
圖5A、圖5B和圖5C是根據(jù)本發(fā)明其它實施例的利用薄層確定是否有接 觸的面板的剖面圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例改進的圖5A、圖5B和圖5C中所示面板的剖面圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例改進的圖5A、圖5B和圖5C中所示面板的剖面
圖8是根據(jù)本發(fā)明實施例的示意性地示出具有利用光的信息輸入設(shè)備的顯 示裝置的框圖；以及
圖9是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的用于實現(xiàn)圖8中的顯示裝置的低功耗的方 法的流程圖。
具體實施例方式
在以下詳細描述中，僅本發(fā)明的特定示例性實施例簡單地通過示例凈皮示 出和描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到，所描述的實施例可以各種不同的方式 被修改，而所有的這些均不偏離本發(fā)明的精神或范圍。因此，附圖和說明書 應該在本質(zhì)上被認為是示例性的而非限制性的。在附圖中，相同的附圖標記 始終表示相同的元件。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的利用薄層確定是否有接觸的面板的剖面圖。參 照圖1，該面板包括具有多個光學傳感器103的光學傳感器陣列層100、第 一基板101、第二基板102、接觸檢測層104和介電層105。
光學傳感器陣列層IOO被放置在第二基板102上。在本實施例中，光學 傳感器103被插在第一基板101與第二基板102之間，不過，本發(fā)明并不局 限于此，而且多個薄膜晶體管和各種顯示裝置也可被插在第一基板101與第 二基板102之間。第一基板101和第二基板102可以由玻璃、金屬或塑料形 成。盡管未在當前實施例中示出，但是光學傳感器陣列層IOO可以包括構(gòu)成 薄膜晶體管(TFT)層，例如構(gòu)成半導體層和絕緣層的多個電極，以及有機 發(fā)光設(shè)備。該有機發(fā)光設(shè)備包括像素電極、面對該像素電極的對立電極，以 及包括被插在像素電極(例如陽極)與對立電極(例如陰極)之間的發(fā)光層。
在特定物體，例如手指107接觸面板時，光學傳感器103通過解釋根據(jù) 光源產(chǎn)生的手指107的陰影圖像計算接觸面板的位置的坐標，通過解釋光的量創(chuàng)建二進制圖像，并根據(jù)該二進制圖像解釋接觸面板的位置的坐標，或者， 通過解釋從外部光源反射的光的量創(chuàng)建二進制圖像，并計算接觸面板的位置
的坐標。光學傳感器103可以是PIN型光二極管。
接觸檢測層104被插在第一基板101與介電層105之間，并且為了增加 光透射性利用透明薄層形成，從而減小(或者防止)顯示裝置的性能退化。 而且，接觸檢測層104可以在制造面板期間被嵌入面板基板中，或者^皮另外 地形成在面板基板上。如果手指107觸摸或接觸面板，則接觸檢測層104檢 測由手指107引起的電容變化。在這種情況下，接觸檢測層104與面^反形成 電容器。在當前實施例中，接觸檢測層104與在第一基板101下方的陰極形 成電容器。此處，該陰極被包括在有機發(fā)光裝置中，該有機發(fā)光裝置,皮包括 在光學傳感器陣列層100中。因此，附加的電極或?qū)硬恍枰恍纬梢员闩c接 觸檢測層104—起形成電容器。在當前實施例中，如上所述，在具有利用接 觸檢測層104在屏幕上顯示信息的功能的顯示裝置中，是否有接觸可通過檢 測接觸檢測層104中由接觸引起的電容變化來確定，而不需要利用光學傳感 器103解釋所捕獲的圖像。例如，可以跳過復雜的圖像解釋過程，在該圖像 解釋過程中，邊緣被檢測，是否有邊緣沿與其它邊緣不同的方向移動被計算，
并且是否有接觸基于計算結(jié)果被確定。因此，光學傳感器103可逐個計算接 觸的位置的坐標，而不需要解釋所捕獲的圖像。此處，如果接觸檢測層104 所檢測到的電容值小于或大于門限電容值(例如預定門限電容值)，則主機 或接觸確定模塊確定例如與手指107有接觸?？商鎿Q地，在光學傳感器103 計算接觸的位置時，可利用與接觸檢測層104所檢測到的接觸有關(guān)的信息減 少被執(zhí)行以確定接觸的位置的坐標的計算量。
在具有利用光在屏幕上顯示信息的功能的常規(guī)顯示裝置中，利用所捕獲 圖像對邊緣進行檢測，并且利用檢測到的邊緣確定是否有物體接觸該屏幕。 也就是說，對邊緣的方向進行檢測，并且在有邊緣沿與其它邊緣不同的方向 移動時，確定有物體接觸屏幕。如果確定有物體接觸屏幕，則通過計算沿不 同方向移動的邊緣的重心來獲得接觸的位置坐標。不過，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，利用接觸檢測層比根據(jù)常規(guī)圖像處理方法更容易確定是否有物體，
尤其是由手指接觸屏幕，從而減少中央處理單元(CPU)的計算量以及內(nèi)存
的負載。而且，有可能減少(或者防止)在常規(guī)圖像分析方法中更容易發(fā)生 的、由物體的陰影引起的錯誤感應。
介電層105被形成在接觸檢測層104上，并且減少或防止外部自然光入 射到發(fā)光顯示裝置或光學傳感器103上，或者反射來自于此的外部自然光。 如果需要，介電層105可以;故省略。
圖2是示出利用圖1的接觸檢測層104形成電容器的透視剖面圖。參照 圖2,與手指107接觸的接觸檢測層104用作電容器的一個電極，并且形成 在第一基板101下方的陰極106用作電容器的另一電極，其中其它電極彼此 相對。因此，接觸檢測層104與陰極106形成電容器，并且測量由手指107 的接觸引起的電容變化。在本發(fā)明的另一實施例中，如果顯示發(fā)光裝置是有 機發(fā)光裝置，則不需要附加的電極/層來與接觸檢測層104—起形成電容器， 這是因為包括在光學傳感器陣列層100中的有機發(fā)光裝置的陰極106被形成 在第一基板101的下方，以覆蓋(例如完全覆蓋)第一基板101的底部。
圖3是根據(jù)本發(fā)明在圖1中示出的面板的改進實施例的剖面圖。參照圖 3，該面板包括具有多個光學傳感器103的光學傳感器陣列層100、第一基 板101、第二基板102、第一接觸檢測層108、第二接觸4企測層109和介電 層105。圖3中示出的面板與圖1中示出的面板除了第一接觸檢測層108和 第二接觸檢測層109之外相同。因此與圖1中相同的附圖標記表示相同的元 件，因此不再重復對它們的操作和特性的描述。現(xiàn)在將針對這些區(qū)別描述圖 3的面板。
第二接觸檢測層109被形成在第一基板101上，而第一接觸^r測層108 被形成在第二接觸檢測層109上。第一接觸檢測層108與第二接觸檢測層 109形成電容器，并且檢測由手指107的接觸引起的電容變化。如圖3中所 示，在第一接觸檢測層108與第二接觸檢測層109之間有空間105，?？臻g 105，可以被介電材料(例如預定的介電材料)填充。雖然本發(fā)明已經(jīng)針對上述實施例中的有機發(fā)光裝置進行了描述，但是對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言 顯而易見的是，本發(fā)明可被應用于其它類型的平板顯示裝置，例如液晶顯示
器(LCD)或等離子顯示面板(PDP)，只要它們是能夠利用光學傳感器確 定輸入信息的裝置。
圖4是根據(jù)本發(fā)明在圖1中示出的面板的另一改進實施例的剖面圖。參 照圖4，該面板包括具有多個光學傳感器103的光學傳感器陣列層100、第 一基板101、第二基板102、第一接觸一全測層110、第二接觸4企測層111和 介電層105。圖4中示出的面板與圖1中的面板除了第一接觸4企測層110和 第二接觸檢測層lll之外相同。因此與圖1中相同的附圖標記表示相同的元 件，因此不再重復對它們的操作和特性的描述?，F(xiàn)在將針對這些區(qū)別描述圖 4的面板。
參照圖4，第二接觸檢測層UO被形成在第一基板101上，而第二4妄觸 檢測層lll被形成在第一基板101的下方。第一接觸檢測層110與第二接觸 檢測層lll形成電容器，并且測量由面板與手指的接觸引起的電容變化。
圖5A、圖5B和圖5C是根據(jù)本發(fā)明其它實施例的利用薄層確定是否有接 觸的面板的剖面圖。
在參照圖1至圖4描述的先前實施例中， 一個或兩個接觸檢測層被用來檢 測電容變化，而在當前實施例中，介電常數(shù)或接觸檢測層之間的介電變化被用 來檢測電容變化。因此，通過根據(jù)手指的接觸所施加的壓力來測量介電常數(shù)的 變化或接觸檢測層之間的間隙的變化，是否與手指有接觸可被容易地確定，而 不需要光學傳感器。而且，有可能減少或防止在常規(guī)圖像解釋方法中更容易發(fā) 生的、由除了手指以外的東西的陰影引起的錯誤感應。
與在參照圖1至圖4描述的先前實施例中類似，手指接觸的位置的坐標利 用光學傳感器來計算。
參照圖5A,該面板包括具有多個光學傳感器103的光學傳感器陣列層 100、第一基板101、第二基板102、第一接觸檢測層112、第二接觸檢測層 113、電介質(zhì)114和介電層105。第一接觸檢測層112被放置在第一基板101的下方，第二接觸檢測層113 與第一接觸檢測層112隔開一定距離，該距離可以被預先確定。第一接觸4全測 層112與第二接觸檢測層113之間的空間被電介質(zhì)114填充。在所描述的實施 例中，電介質(zhì)114是一種介電常數(shù)或間隙根據(jù)施加于此的壓力而變化的材料。
在手指107接觸面板時，介電常數(shù)或第一接觸檢測層112與第二接觸4企測 層113之間的間隙根據(jù)由接觸手指107施加到該面板的壓力而變化。因此，通 過檢測介電常數(shù)或第一接觸檢測層112與第二接觸檢測層113之間的間隙的變 化，可容易地確定面板是否被接觸。
圖5B是根據(jù)本發(fā)明的在圖5A中示出的面板的改進示例的剖面圖。參照圖 5B,該面板包括具有多個光學傳感器103的光學傳感器陣列層100、第一基 板IOI、第二基板102、第一接觸檢測層115、第二接觸4企測層116、電介質(zhì) 117和介電層105。圖5B中示出的面板與圖5A中的面板在第一接觸檢測層 115和第二接觸檢測層116的位置方面有所不同。與圖1和圖5A中相同的 附圖標記表示相同的元件，因此不再重復對它們的操作和特性的描述?，F(xiàn)在 將針對這些區(qū)別描述圖5B的面板。
第二接觸檢測層116被放置在第一基板101下方，而電介質(zhì)被涂敷在第 一基板101上。第一接觸^r測層115被形成在電介質(zhì)117上。
在手指107接觸面板時，在第一接觸檢測層115下方的電介質(zhì)117的介 電常數(shù)或第一接觸檢測層115與第二接觸檢測層U6之間的間隙變化。因此， 通過檢測介電常數(shù)或第一接觸檢測層115與第二接觸檢測層116之間的間隙的 變化，可容易地確定面板是否被接觸。
圖5C是根據(jù)本發(fā)明的在圖5A中示出的面板的另一改進示例的剖面圖。參 照圖5C，該面板包括具有多個光學傳感器103的光學傳感器陣列層100、第 一基板101、第二基板102、第一接觸檢測層118、第二接觸檢測層119、電 介質(zhì)120和介電層105。圖5C中示出的面板與圖5A中的面板在第一接觸檢 測層118和第二接觸檢測層119的位置方面有所不同。與圖1和圖5A中相 同的附圖標記表示相同的元件，因此不再重復對它們的操作和特性的描述。現(xiàn)在將針對這些區(qū)別描述圖5C的面板。
第二接觸檢測層119和第一接觸檢測層118按順序被依次形成在第一基 板101上，而第一接觸檢測層118與第二接觸檢測層119之間的空間被電介 質(zhì)120填充。如果手指107接觸面板，則在第一接觸檢測層118下方的電介 質(zhì)120的介電常數(shù)或第一接觸檢測層118與第二接觸檢測層119之間的間隙變 化。因此，通過檢測電介質(zhì)120的介電常數(shù)或第一接觸檢測層118與第二接觸 檢測層119之間的間隙的變化，可容易地確定面板是否被接觸。
圖6是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的利用觸摸膜121確定面板是否被接觸的面 板的剖面圖。參照圖6，該面板包括具有多個光學傳感器103的光學傳感器陣 列層100、第一基板101、第二基板102和觸摸膜121。
觸摸膜121被粘附在第一基板101的頂表面。觸摸膜121優(yōu)選透明導電膜， 并且將手指107所施加的壓力轉(zhuǎn)換成電信號。觸摸膜121優(yōu)選地具有如下特性， 例如低表面電阻、高透光性、高粘附性、光滑表面和耐熱性。 一般地，透明導 電膜被分類成具有導電性的透明膜和被導電材料涂敷的透明膜。透明導電膜的 基膜可以由聚對苯二曱酸乙二醇酯(PET)、聚醚砜(PES)、聚碳(PC) 或多芳基化合物(PAR)形成。透明導電膜可以由氧化銦錫(ITO)、氧化 錫、ZnO或CdSn04形成。
利用觸摸膜121對面板是否被接觸的確定，可以根據(jù)壓敏方法、電阻層 方法和/或電容方法來進行。
圖7是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的利用壓敏傳感器122的面板的剖面圖。 參照圖7,該面板包括具有多個光學傳感器103的光學傳感器陣列層100、 第一基板101、第二基板102和壓敏傳感器122。
壓敏傳感器122被放置在第二基板102的下方，將手指107接觸面板所 產(chǎn)生的壓力轉(zhuǎn)換成電信號。因此，面板是否被接觸可通過檢測這種電信號而 被容易地確定。壓敏傳感器122測量壓力的分布。如果壓力被施加在壓敏傳 感器122的部分上，則壓敏傳感器122的壓敏傳導橡膠的電阻值減少，因此 是否有物體，尤其是手指107接觸面板可通過檢測壓敏傳感器122的電阻值
16的變化而^皮確定。
圖8是根據(jù)本發(fā)明實施例的示意性示出具有位置信息獲取裝置850的顯 示裝置的框圖。參照圖8，該顯示裝置包括具有多個光學傳感器810的顯示 面板800、被嵌入或粘附到顯示面板800的接觸檢測層820、將掃描信號提 供給每個光學傳感器810的傳感器陣列驅(qū)動單元830、讀取每個光學傳感器 810所獲取的數(shù)據(jù)的傳感器信息讀取單元840以及位置信息獲取裝置850。 位置信息獲取裝置850包括接觸測量單元851、接觸確定單元852、信號生 成單元853和坐標計算單元854。
在特定的物體，例如手指接觸該顯示裝置時，每個光學傳感器810均通 過解釋根據(jù)自然光源所產(chǎn)生的手指的陰影圖像來計算接觸的位置的坐標，通 過解釋光的量來創(chuàng)建二進制圖像，并根據(jù)該二進制圖像解釋接觸的位置的坐 標，或者通過解釋從內(nèi)部光源反射的光的量來創(chuàng)建二進制圖像，并且根據(jù)該 二進制圖像計算接觸的位置坐標。顯示面板800包括光學傳感器810以及被
排布在多條信號線和多條掃描線彼此交叉的點處的紅(R)像素、綠(G) 像素和藍(B)像素。顯示面板800基于從外部主機接收到的圖像信號顯示 圖像。
接觸檢測層820通過檢測是否有特定的物體，尤其是手指接觸顯示屏幕 來獲取接觸信息，并且將該接觸信息提供給位置信息獲取裝置850。根據(jù)先 前實施例，這種接觸信息指定電容、介電常數(shù)、間隙、電阻值，等等。接觸 檢測層820的結(jié)構(gòu)和位置如同以上參照圖l至圖7所描述的那樣。
如果確定手指接觸顯示屏幕，則傳感器陣列驅(qū)動單元830將指令從光學 傳感器810中選擇一個光學傳感器的掃描信號傳送至顯示面板800。
傳感器信息讀取單元840讀取由顯示面板800的所選擇的光學傳感器 810感應到的信號，并且將感應結(jié)果提供給位置信息獲取裝置850。
位置信息獲取裝置850通過傳感器信息讀取單元840接收所感應的信 號，基于所感應的信號計算接觸的位置的坐標，并且將計算結(jié)果輸出到外部 主機。而且，位置信息獲取裝置850從接觸檢測層820接收接觸信息，并且基于該接觸信息控制是否操作傳感器陣列驅(qū)動單元830和傳感器信息讀取 單元840。具體地，如果手指沒有接觸顯示屏幕，則位置信息獲取裝置850 中斷傳感器陣列驅(qū)動單元830和傳感器信息讀取單元840的操作，從而減少 功耗或者實現(xiàn)低功耗。可替代地，在顯示屏幕實際上被接觸時，傳感器陣列 驅(qū)動單元830和傳感器信息讀取單元840的操作可以被部分而不是完全中 斷，使得它們可以高速地操作。
接觸測量單元851從接觸檢測層820接收接觸信息，并且測量該接觸信 息的變化程度。接觸信息指定電容、介電常數(shù)、間隙、電阻值，等等。接觸 測量單元851測量由手指的接觸引起的接觸信息的變化程度，即電容、介電 常數(shù)、間隙、電阻值等等的變化程度。
接觸確定單元852從接觸測量單元851接收接觸信息的變化程度，并且 將該接觸信息的變化程度與基準值(可以是預定的基準值)進行比較，從而 確定顯示屏幕是否被接觸。該基準值從外部主機被提供，然后被存儲。根據(jù) 參照圖1所描述的先前實施例，在由接觸測量單元851測得的電容值以特定 速率增大到大于基準電容值(可以是預定的基準電容值)時，接觸確定單元 852確定顯示屏幕被接觸。具體地，如果確定顯示屏幕未被接觸，則接觸確 定單元852控制信號生成單元853生成一信號，該信號指令中斷傳感器陣列 驅(qū)動單元830和傳感器信息讀取單元840的操作。此處，該信號可以為邏輯 低或邏輯高。
信號生成單元853在接觸確定單元852的控制之下，生成并輸出用于操 作傳感器陣列驅(qū)動單元830和傳感器信息讀取單元840的信號，或者用于中 斷傳感器陣列驅(qū)動單元830和傳感器信息讀取單元840的操作的信號。如果 顯示屏幕未被接觸，則用于計算接觸位置的內(nèi)部電路的操作被中斷，即從光 學傳感器810中選擇一個光學傳感器的傳感器陣列驅(qū)動單元830和傳感器信 息讀取單元840的操作被中斷，從而減小功耗或?qū)崿F(xiàn)低功耗。而且，有可能 減少或防止在常規(guī)圖像分析方法中更可能發(fā)生的、由除了手指以外的東西的 陰影引起的錯誤感應。圖9是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于減小圖8的顯示裝置的功耗或?qū)崿F(xiàn)其低 功耗的方法。參照圖9，在操作卯0中，利用接觸檢測層檢測接觸信息，該 接觸信息指示是否有具體物體，尤其是手指接觸該顯示裝置。在操作902中， 利用該接觸信息確定是否有接觸。如果在操作卯2中確定有接觸，則在操作 904中接通傳感器陣列驅(qū)動單元和傳感器信息讀取單元。在操作卯6中，根 據(jù)從傳感器陣列驅(qū)動單元接收的掃描信號，利用光學傳感器獲取物體的圖 像，尤其是手指的圖像。在操作卯8中，根據(jù)從傳感器信息讀取單元接收的 讀出信號讀取圖像。在操作910中，通過分析所讀取的圖像計算接觸的位置 的坐標。
否則，如果在操作902中確定沒有接觸，則在操作912中切斷傳感器陣 列驅(qū)動單元和傳感器信息讀取單元。因此，在顯示裝置實際未被接觸時，所 有具有傳感器的電路被切斷，從而減小功耗或?qū)崿F(xiàn)低功耗?？商鎿Q地，通過
在顯示裝置被真正接觸時以高速操作，可實現(xiàn)低功耗。而且，有可能減少或 防止盡管物體實際并未接觸該顯示裝置，但由于物體的陰影而使顯示裝置被 錯誤地確定為被物體接觸。
根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置能夠通過利用附加的接觸檢測層在不需 要利用光學傳感器解釋所捕獲的圖像的情況下容易地確定是否有物體接觸 該顯示裝置。
而且，該顯示裝置能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗，并且減少或防止由物體的陰影引起 的錯誤感應。
盡管本發(fā)明已經(jīng)結(jié)合特定示例性實施例進行了描述，但是應該理解的 是，本發(fā)明不局限于所公開的實施例，而是相反地，本發(fā)明意在涵蓋包括在 所附權(quán)利要求書及其等同物的精神和范圍的各種修改和等同布置。
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權(quán)利要求
1、一種顯示裝置，包括第一基板；在所述第一基板上的光學層，該光學層包括用于顯示圖像的多個像素以及用于檢測在所述顯示裝置上的接觸位置的光學傳感器陣列；以及檢測所述顯示裝置是否被觸摸的接觸檢測器。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中所述接觸檢測器包括可變電容器， 該可變電容器用于通過電容測量檢測所述顯示裝置是否被觸摸。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其中所述可變電容器包括在所迷光學 層上的接觸檢測層和所述多個像素的陰極。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示裝置，進一步包括在所述接觸檢測層與所述 光學層之間的第二基板。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示裝置，進一步包括在所述接觸檢測層上的介 電層。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其中所述可變電容器包括 第一接觸檢測層；以及與所述第 一接觸檢測層隔開并平行的第二接觸4企測層。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示裝置，進一步包括在所述第一接觸檢測層與 所述第二接觸檢測層之間的介電層。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示裝置，進一步包括在所述第一接觸檢測層與 所述第二接觸檢測層之間的第二基板。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示裝置，其中所述介電層包括具有才艮據(jù)施加到 所述介電層的壓力而變化的介電常數(shù)或間隙的材料。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示裝置，進一步包括在所述介電層與所述第 二接觸檢測層之間的第二基板。
11、根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示裝置，進一步包括在所述第二4^觸^^測層與所述光學層之間的第二基板。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，進一步包括在所述光學層上的第二 基板，并且其中所述接觸檢測器包括在所述第二基板上的用于將在所述接觸位置施加 的壓力轉(zhuǎn)換成電信號的觸4莫膜。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示裝置，其中所述觸摸膜包括透明導電膜或 者被導電材料涂敷的透明膜。
14、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示裝置，其中所述觸摸膜包括從由聚對苯二 曱酸乙二醇酯樹脂、聚醚4RU聚碳、多芳基化物、氧化銦錫、氧化錫、氧化鋅、 CdSn04及其組合構(gòu)成的組中選出的至少一種材料。
15、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示裝置，其中所述觸摸膜被配置成利用壓敏 方法、電阻層方法或電容方法中的至少一種將所施加的壓力轉(zhuǎn)換成所述電信號。
16、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中所述接觸檢測器包括在所述第 一基板的下方的被配置成響應于所施加的壓力而改變電阻的壓敏傳感器。
17、 一種顯示裝置，包括 顯示面板，包括顯示圖像的多個像素；用于檢測物體在所述顯示面板上的接觸位置的多個光學傳感器；以及 用于檢測所述顯示面板是否被觸摸的接觸檢測層；以及 接觸位置確定單元，用于根據(jù)由所述多個光學傳感器輸出的信號確定在所 述顯示面板上的接觸位置。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的顯示裝置，其中所述接觸檢測層被嵌入在所述 顯示面板中。
19、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的顯示裝置，其中所述接觸檢測層在所述顯示面 板的表面上。
20、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的顯示裝置，其中所述接觸位置確定單元包括接 觸測量單元，該接觸測量單元用于從所述接觸檢測層接收接觸信息并且測量所述接觸信息的變化程度。
21、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的顯示裝置，其中所述接觸信息包括電容、介電 常數(shù)、間隙和電阻值中的至少一項。
22、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的顯示裝置，其中所述接觸位置確定單元進一步 包括接觸確定單元，該接觸確定單元用于根據(jù)由所述接觸測量單元輸出的4妄觸 信息的變化程度確定所迷顯示面板是否被接觸。
23、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的顯示裝置，其中所述接觸確定單元被配置成通 過將所述接觸信息的變化程度與基準值進行比較來確定所述顯示面板是否被接 觸。
24、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的顯示裝置，其中所述接觸位置確定單元進一步 包括用于生成第一信號或第二信號的信號生成單元，其中所述第一信號指令在 檢測到接觸時驅(qū)動所述多個光學傳感器并從所述多個光學傳感器讀取信息，所 述第二信號指令在沒有檢測到接觸時中斷對所述多個光學傳感器的驅(qū)動和信息從所述多個光學傳感器的讀取。
25、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的顯示裝置，進一步包括傳感器陣列驅(qū)動單元， 該傳感器陣列驅(qū)動單元用于在所述第一信號從所述信號生成單元祐:接收到時驅(qū) 動所述多個光學傳感器。
26、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的顯示裝置，進一步包括傳感器信息讀取單元， 該傳感器信息讀取單元用于從所述多個光學傳感器接收所感應的信號，并且用 于將所感應的信號提供給所述接觸位置確定單元。
27、 根據(jù)權(quán)利要求26所述的顯示裝置，其中所述接觸位置確定單元進一步 包括坐標計算單元，該坐標計算單元用于根據(jù)從所述傳感器信息讀取單元接收 到的所感應的信號確定所述4^觸位置。
28、 一種確定在顯示裝置上的接觸位置的方法，該顯示裝置包括顯示面板、 傳感器陣列驅(qū)動單元、傳感器信息讀取單元以及接觸位置確定單元，所述顯示 面板具有多個像素、光學傳感器陣列和接觸檢測層，所述方法包括利用所述接觸檢測層檢測物體在所述顯示面板上的接觸信息；當沒有接觸時，停用所述傳感器陣列驅(qū)動單元和所述傳感器信息讀取單元;以及當有接觸時，啟用所述傳感器陣列驅(qū)動單元和所述傳感器信息讀取單元以 從所述多個光學傳感器讀取所感應的信號。
29、 根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，進一步包括根據(jù)從所述傳感器陣列驅(qū)動 單元接收到的掃描信號獲取接觸所述顯示面板的物體的圖像。
30、 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，進一步包括通過分析所述圖像計算接觸 的位置的坐標。
31、 一種顯示裝置，包括 包括顯示區(qū)域的圖像顯示單元；用于確定所述顯示裝置是否被觸摸的接觸檢測單元；以及用于確定在所述顯示區(qū)域上被觸摸的位置的接觸位置識別單元。
全文摘要
本發(fā)明的實施例提供一種顯示裝置及確定在顯示裝置上的接觸位置的方法，該顯示裝置包括第一基板；在該第一基板上的光學層，該光學層包括用于顯示圖像的多個像素，以及用于檢測在該顯示裝置上的接觸位置的光學傳感器陣列；以及用于檢測該顯示裝置是否被觸摸的接觸檢測器。
文檔編號G06F3/041GK101634920SQ200910164590
公開日2010年1月27日 申請日期2009年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月17日
發(fā)明者安淳晟, 崔仁豪, 樸镕盛 申請人:三星移動顯示器株式會社