CN108062178B - 显示装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种显示装置，包括：显示器，被配置为显示包括多个项目在内的UI；传感器，被配置为：在所述显示器中包括的闭环中产生电动势，并且基于在所述闭环中产生的所述电动势的变化来感测用户的触摸；以及处理器，被配置为基于在所述闭环中产生的所述电动势的变化的大小，执行与所述多个项目中的由用户触摸的项目相对应的功能。

Description

显示装置及其控制方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年11月9日在韩国知识产权局提出的韩国专利申请No.10-2016-0148512的优先权，并在此通过参考引入其全部公开的内容。

技术领域

与本公开的示例性实施例一致的装置和方法涉及显示装置及其控制方法，并且更具体地涉及通过使用由用户触摸产生的电动势来感测用户触摸的显示装置及其控制方法。

背景技术

诸如触摸垫的触摸感测设备是设置在显示装置中的输入设备，且能够使用其自身来提供输入方法，而不需要诸如鼠标和键盘之类的单独设备。触摸感测设备被广泛地应用于难以使用单独输入设备的便携式电子设备，诸如笔记本。

另外，它被广泛地应用于各种电子设备，诸如，触摸屏、最近的移动电话、个人数字助理(PDA)、导航等，这些电子设备被附接到触摸感测设备的显示面板并且可以向用户提供直观的输入方法。特别是近来随着对智能手机的需求的增加，由于触摸感测设备能够以有限的规格提供各种输入方法，触摸屏的采用率稳步提高。

应用于电子设备的触摸感测设备可以根据感测触摸输入的方法被实现为电容型、红外(IR)型、表面声波(SAW)型、内嵌型等。

然而，静电电容方法需要在显示器的前表面上施加诸如氧化铟锡(ITO)或银之类的透明电极，厚度根据电阻值而变化，并且透明度不是100％，从而引起图像质量恶化的问题。另外，红外线方法需要将传感器插入显示器的边框，因此边框的厚度和功耗增加。另外，超声波方法需要单独的结构，因此增加了边框的厚度。此外，该结构的模块必须浮动以用于超声波传输。

内嵌式方法容易受到外部光线的影响，并且存在图像质量恶化、分辨率降低、且成本随着屏幕大小而增加的问题。

因此，需要一种用于检测用户的触摸而不恶化设计质量(例如，加厚边框和降低图像质量)的技术。

发明内容

示例性实施例至少解决上述问题和/或缺点以及以上未描述的其他缺点。此外，示例性实施例不需要克服上述缺点，并且可以不解决任何一个上述问题。

本公开包括可以应对和/或解决上述需要的一个或多个示例性实施例，并且本公开的一个或多个示例性实施例的目的是提供一种显示装置及其控制方法，该显示装置使用由用户的触摸产生的感应电动势来感测用户的触摸。

根据示例实施例的一方面，提供了一种显示装置，包括：显示器，被配置为显示包括一个或多个项目在内的用户界面(UI)；传感器，被配置为：在闭环电路中产生电动势，其中所述闭环电路设置在所述显示器的层中，并且感测在所述闭环电路中产生的电动势的变化；以及处理器，被配置为：基于所感测的电动势的变化来确定触摸输入，并且基于在所述闭环电路中产生的电动势的变化的大小，执行与所述一个或多个项目中的由所述触摸输入触摸的项目相对应的功能。

所述传感器可以设置在所述显示器的后侧。

所述显示装置可以包括：背光层，被配置为发光；以及LCD层，被配置为选择性地传输由所述背光层发射的光，其中所述传感器设置在所述背光层的后侧。

所述显示装置还可以包括：位于所述显示器的前侧的滤色层。

所述传感器还可以包括：线圈；以及电源，被配置为与所述线圈串联连接并提供AC电力，其中，所述传感器还可以被配置为基于所述线圈的电感的变化来确定所述触摸输入，其中所述线圈的电感的变化与感测的在所述闭环电路中产生的电动势的变化相对应。

所述传感器还可以被配置为基于所述电感的变化的大小来识别所述触摸输入触摸了所述一个或多个项目中的哪个项目。

所述一个或多个项目可以包括电源、频道号增、频道号减、音量增大、音量减小、外部输入和菜单中的两个或更多个。

所述显示装置还可以包括：与所述传感器间隔开的另一传感器，其中所述处理器还可以被配置为通过比较由所述传感器和所述另一传感器分别确定的电感变化的大小，来确定所述触摸输入的位置。

所述传感器可以仅确定所述显示器的预定区域中的触摸输入。

所述显示装置还可以包括：机架，被配置为保护所述显示器，其中所述传感器设置在所述机架和所述显示器之间。

所述显示装置还可以包括滤波器，被配置为从由所述传感器感测的所述电动势的变化值中去除频率小于预定值的区域。

所述触摸输入可以是用户的触摸。

根据示例性实施例的一方面，提供了一种显示装置的控制方法，所述控制方法包括：在所述显示装置的显示器上显示包括一个或多个项目在内的用户界面UI；使用传感器的电感器将磁场传输到所述显示器的层中包括的闭环电路，所述磁场在所述闭环电路中产生电动势；感测所述电感器的电感的变化，其中所述电感的变化与所述电动势的变化相对应；基于所感测的电动势的变化来确定触摸输入，并且基于感测的电感的变化的大小，执行与所述一个或多个项目中的由所述触摸输入触摸的项目相对应的功能。

所述一个或多个项目可以包括电源、频道号增、频道号减、音量增大、音量减小、外部输入和菜单中的两个或更多个。

所述执行可以包括基于所述电感的变化的大小来识别所述触摸输入触摸了所述一个或多个项目中的哪个项目，其中所述确定包括仅确定所述显示器的预定区域中的触摸输入。

所述确定可以包括通过将在多个传感器中的每个传感器中产生的电感变化的大小进行比较，来确定由所述触摸输入触摸的项目。

所述控制方法还可以包括：从感测的电感中去除频率小于预定值的区域。

所述触摸输入可以是用户的触摸。

根据示例实施例的一方面，提供了一种显示装置，包括：传感器，包括线圈，被配置为根据向所述线圈施加的交流(AC)电压来产生磁场；显示器，被配置为显示用户界面(UI)，所述显示器包括设置有闭环电路的层，所述闭环电路被配置为响应于所述磁场产生电动势；以及处理器，被配置为基于由闭环电路产生的所述电动势的强度水平来确定触摸输入的位置。

当所述线圈和具有所述闭环电路的所述显示器的层之间的距离响应于外力而变化时，所述处理器还可以被配置为基于由所述闭环电路产生的电动势的强度水平的变化来确定所述触摸输入的位置，该电动势的强度水平的变化与所述线圈和具有所述闭环电路的所述显示器的层之间的距离的所述变化相对应。

附图说明

通过参照附图描述特定示例性实施例，上述和/或其他方面将更加明显，在附图中：

图1示出了根据一个示例性实施例的能够感测用户的触摸的显示装置；

图2示出了根据一个示例性实施例的显示装置的示意结构；

图3是示出了根据一个示例性实施例的显示装置的示意结构的框图；

图4示出了根据一个示例性实施例的感测用户的触摸的方法；

图5和图6示出了根据一个示例性实施例的当显示装置关闭时感测到的用户的触摸；

图7-9示出了根据一个示例性实施例的当显示装置接通时感测到的用户的触摸；

图10和图11示出了根据一个示例性实施例的在显示装置的各种状态下感测到的用户的触摸；

图12和图13示出了根据一个示例性实施例的在具有多个传感器的显示装置中感测到的用户的触摸；

图14是根据一个示例性实施例的显示装置的控制方法的流程图。

具体实施方式

下文参照附图更详细地描述示例性实施例。

在以下描述中，即使在不同附图中，相同的附图标记用于相同的元件。提供描述中定义的内容(例如详细构造和元件)以帮助全面理解示例性实施例。然而，应当清楚，即便在缺少这些具体限定的内容的情况下，也能够实践示例性实施例。此外，由于公知的功能或构造会以不必要的细节而模糊本申请，没有对其进行详细地描述。

尽管可以使用诸如“第一”和“第二”的术语来描述各种元件，但这些元件不应受限于这些术语。这些术语仅用于将一个元件与另一元件彼此区分的目的。

除非另外规定，单数表达包括复数表达。应当理解，诸如“包括”或“由......组成”这样的术语在本文中用于指示特征、数量、步骤、操作、元件、组件或其组合的存在，而不排除存在或添加一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、元件、组件或其组合的可能性。

在本公开的示例实施例中，“模块”或“单元”可以执行至少一个功能或操作，并且可以作为硬件(例如电路)、软件或者硬件与软件的组合来实现。此外，除了必须被实现为特定硬件(例如，专用处理器)的“模块”或“单元”之外，多个“模块”或多个“单元”可以被集成到至少一个模块中并作为至少一个处理器来实现。

图1示出了根据一个示例性实施例的能够感测用户的触摸的显示装置。

参考图1，根据本公开示例性实施例的显示装置100包括能够感测用户的触摸的传感器120。具体地，显示装置100可以使用传感器120来执行与感测到的用户的触摸位置相对应的操作。虽然图1仅示出了一个传感器120，但是显示装置100可以包括两个或更多个传感器，并且传感器的布置可以以各种形式来实现。

显示装置100可以在屏幕的一部分上显示可以通过用户10的触摸来选择的区域11。根据另一示例性实施例，在屏幕的一部分上，可以通过用户10的触摸来选择多个区域11。例如，多个区域11可以包括电源区域、频道号增区域、频道号减区域、音量增大区域、音量减小区域、外部输入区域和菜单区域中的至少一个。虽然图1示出将六个区域布置为条形，但是区域的数量、类型和布置不限于此。

与此同时，虽然图1示出了显示装置100感测用户10的手指的触摸，但是在实际实现中，显示装置100也可以感测所有可以施加压力的可能对象(诸如，触控笔、普通笔、书角等)的触摸。

此外，显示装置100可以执行与感测到的用户10的触摸相对应的操作。具体地，显示装置100可以基于由传感器120检测到的信号来从显示的UI所包括的多个项目中确定用户的触摸的位置，并且执行与用户所触摸的项目相对应的功能。根据一个示例性实施例，显示装置100可以基于由传感器120感测的信号的大小来确定用户的触摸的位置。例如，在图1中，显示装置100可以通过触摸与音量增加相对应的“+”区域来增加图像的音量。

此外，根据本公开的示例性实施例的显示装置100可以是TV，但是在实际实现中，显示装置100实现为各种显示装置，诸如智能电话、笔记本计算机、台式PC的监视器和平板式PC。

图2是示出了根据本公开的示例性实施例的显示装置的示意性结构的图。具体地，图2是显示装置100的侧视图。下文中，为了便于描述，将显示装置100的用户侧称为显示装置100的前侧，将相反侧称为后侧。也就是说，在图2中，上侧被称为显示装置100的前侧，而下侧被称为显示装置100的后侧。此外，下面描述的“前端”具有与“前侧”相同的含义，“后端”具有与“后侧”相同的含义。

参考图2，显示装置10包括机架110、传感器120、显示器130、滤色层140和处理器160。

机架110保护显示图像的显示器130。具体地，机架110可以保护显示器130免受外部的破坏。通常，用于保护显示器130的结构包括顶部机架和底部机架。在本说明书中，机架110指底部机架。此外，除了显示器130之外，机架110还可以保护用于显示图像所需的结构，例如滤色层140。

机架110可以是板状铝(Al)合金。另外，它也可以是包括用于安装传感器120等的弯曲部的板的形式。此外，除了上述特征以外的机架110的特征与常规机架的特征相同，并且将省略其描述。

传感器120可以感测用户触摸10。根据一个示例性实施例，传感器120可以是印刷有线圈图案的印刷电路板(PCB)。然而，本公开不限于此，可以使用包括产生感应电动势的电感器并且可以检测感应电动势的变化的任何传感器。同时，显示装置100可以包括至少一个传感器120。

同时，传感器120可以附接到机架110，并且可以使用由用户的触摸10产生的感应电动势来感测用户的触摸的存在与否及位置。根据示例性实施例，传感器120可以设置在显示器130的后端。也就是说，传感器120可以设置在显示器130和机架110之间。具体地，显示器130可以包括背光层131，且传感器120可以设置在背光层131的后端。通过在包括背光层131的显示器130的后端上布置作为PCB的传感器120，有可能在不降低图像质量的情况下获得能够触摸感测的显示装置。

此外，传感器120可以仅检测在显示器130的预定区域中产生的用户的触摸。具体地，透明电极必须被施加到显示器130的整个表面以检测触摸。另一方面，传感器120仅布置在显示要被用户触摸的菜单的区域中，并且可以仅检测用户对相应区域的触摸。通过仅在必要的区域中布置传感器120来感测用户的触摸，获得降低用于实现触摸功能的成本的效果。

此外，传感器120可以基于在电极层133中产生的感应电动势的变化来感测用户的触摸10，这将在下面描述。具体地，传感器120通过由连接的处理器160的控制提供的AC电力，在显示器130的电极层133所包括的闭环中产生感应电动势。电极层133和传感器120之间的距离根据电极层133由于用户的触摸10而产生的移动而变化，此时，传感器120可以基于产生的感应电动势的变化来感测用户的触摸。将参照图4和图14详细描述使用感应电动势来检测用户的触摸的方法。如上所述，通过由来自外部的压力产生的电极层133的移动来感测用户的触摸10。因此，不限制用于触摸的工具，甚至可以检测到佩戴手套的状态下的用户的触摸。

同时，传感器120可以包括线圈、AC电力单元、电阻等。下文将参考图3和4来描述传感器120的详细配置。

显示器130是显示图像的结构。具体地，显示器130可以显示包括多个项目的用户界面(UI)。根据一个示例性实施例，UI可以被显示在显示器130的一部分区域上。

根据一个示例性实施例，显示器130可以通过使用电极选择性地传输光来显示图像。为了实现这一点，显示器130可以包括背光层131、LCD层132和电极层133。此外，除了背光层131和LCD层132之外，显示器130还可以包括多个膜。

参考图2，背光层131可以包括：背光源131-1，用于发射光；以及导光板131-2，用于均匀地传输光以使得所发射的光向显示装置100的前方传播。根据一个示例性实施例，背光源131-1可以是冷阴极荧光灯(CCFL)或发光二极管(LED)。导光板131-2可以是透明的丙烯酸板，即使用户触摸也不会变形。然而，在实际实现中，背光源131-1可以实现为以下形式：在没有导光板的情况下在显示器130的整个表面上直接发光。

背光层131还可以包括反射膜131-3，用于向后反射从背光源131-1发射的光和透射穿过导光板132-2的光，从而有可能减少光的损耗。

另一方面，LCD层132是其中规则排列有液晶的面板，且每个液晶的排列可以根据由电极层133施加的电信号而变化。由此，液晶变为方向性的，并具有预定的图案，从背光层131透射的光穿透每个液晶并折射成不同的图案。光透过滤色层140，且偏振滤光片(未示出)可以是具有不同颜色和亮度的像素。

电极层133是用于向LCD层132施加电压的结构，且可以包括透明电极。根据一个示例性实施例，透明电极可以是ITO、石墨烯、PEDOT(聚(3，4-乙烯二氧噻吩))和碳纳米管(CNT)中的至少一项。

这里，由于电极层133中包括透明电极，所以电极层可以具有闭环。因此，由传感器120的AC电流产生感应电动势，感应电动势由于因外力而产生的闭环移动而变化，并且与传感器120之间的距离略微变化。因此，显示装置100可以检测到存在用户的触摸。

滤色层140设置在电极层133的前端，并被配置为在从背光层131发出的白光中实现色彩。具体地，滤色层140可以是包含三种基本颜色(红色(R)、绿色(G)和蓝色(B))的染料和颜料的树脂膜。

已经描述了显示器130不同于滤光器层140，但是在实际实现中，显示器和滤光器层可以被通称为“LCD单元”。

处理器160设置在机架110的后端，并执行控制上述显示装置100的每个结构的操作。具体地，处理器160将AC电压施加到传感器120以感测电极层133的感应电动势的变化，基于感测到的信号掌握用户的触摸的位置，并且可以控制显示装置100执行与所掌握的位置相对应的操作。下面将参照图3来描述处理器160的更详细的操作。

显示装置100还可以根据需要包括多个膜、窗口罩等，并且还可以包括用于保护显示装置100的各种结构不受外部破坏的塑料盖。

另一方面，如上所述，可以仅通过将传感器添加到现有LCD单元来执行触摸检测。特别地，由于传感器位于背光源的后端，所以可以获得图像质量没有变差且在设计上受到较少限制(例如，边框厚)的显示装置。

图3是示出了根据示例实施例的显示装置的简化配置的框图。

参照图3，显示装置100包括传感器120、显示器130和滤波器170。尽管图3中未示出，但显示装置100还可以包括机架、滤色层等。但是，省略的结构与以上对图2的描述相同，对图2的描述代替对省略的结构的描述。

传感器120可以包括线圈121和AC电源122。具体地，当AC电源单元122在处理器160的控制下向线圈121施加AC电压时，传感器120通过透明电极与具有闭环的显示器130进行交互，并且用户可以感测用户的触摸。这里，线圈121可以是电感器，AC电源单元122和线圈121可以串联连接。尽管在图3中AC电源单元122和处理器160被显示为单独的结构，但是在实际实现中AC电源单元122和处理器160可以具有相同结构。

根据一个示例性实施例，传感器120可以基于在线圈121和显示器130中产生的感应电动势的变化来感测用户的触摸。具体地，传感器120可以基于线圈121的电感的变化来感测用户的触摸。

这里，电感是表示由于在电路中流动的电流的变化而引起的电磁感应所产生的反电动势的比率的量，且传感器120可以基于电感变化的大小来识别用户的触摸是相对于显示在显示器130中的UI所包括的多个项目中的哪个项目。将参照图4描述更详细的检测过程。根据一个示例性实施例，多个项目可以包括电源、频道号增、频道号减、音量增大、音量减小、外部输入和菜单中的至少一个，且不限于此。

可以设置多个传感器120，并且多个传感器120可以彼此间隔开。根据一个示例性实施例，显示装置100可以通过比较由各个传感器120感测到的信号的大小来确定用户的触摸的位置。具体地，显示装置100可以比较由每个传感器120感测到的电感变化的大小，并从显示在显示器130上的多个项目中确定用户触摸的项目。

此外，显示器130可以包括背光层131、LCD层132和电极层133。具体地，背光层131在处理器160的控制下发光，并将发射的光导向显示器的前侧。背光层131设置在LCD层132的后端，并且不会由于诸如用户的触摸之类的外力而变形。

LCD层132可以通过利用电极层133对液晶进行排列来选择性地透射光，其中在处理器160的控制下向电极层133施加电压。具体地，LCD层132可以透射从背光层131透射的光，以控制光的亮度、方向、折射等。

电极层133包括透明电极，并且在处理器160的控制下将电压施加到LCD层132以改变液晶的排列。另一方面，电极层133在所包括的透明电极内具有闭环，且当施加了诸如用户的触摸之类的外力时，电极层133和传感器120的线圈121之间的距离变化，可以产生电动势。

如上所述，根据本公开的显示装置100具有这样的效果：通过仅将具有电感器的传感器添加到现有的LCD单元，就可以执行触摸检测，并且通过在背光的后端设置传感器，有可能在图像质量不变差的情况下执行触摸检测。

此外，滤波器170可以去除传感器120检测的信号中的频率小于预定值的的区域。具体地，当显示装置100的电源接通并且再现图像时，可以在整个检测的信号中发生漂移。根据一个示例性实施例，滤波器170可以通过去除感测的信号的低频来校正漂移。例如，滤波器170可以是仅通过高频并去除低频的高通滤波器(HPF)。下面将参照图8至11详细描述用于校正漂移的示例性实施例。

存储单元150可以存储显示器130上的与多个电感变化的大小相对应的位置信息。具体地，存储单元150可以存储关于显示器130上显示的UI所包括的多个项目中的与检测到的电感变化的大小相对应的项目的信息以及UI。

此外，当存在多个传感器120时，存储单元150可以存储与每个传感器的电感变化的大小对应的位置信息。具体地，存储单元150可以将通过比较每个传感器的电感变化的大小而获得的值与UI所包括的多个项目中的对应项目进行匹配和存储。

处理器160可以控制显示装置100的每个结构。具体地，处理器160可以支持传感器120、显示器130和电极层133执行每个操作。

此外，处理器160可以控制显示装置100的每个结构以执行与由传感器120感测到的用户触摸相对应的操作。具体地，处理器160可以控制传感器120以基于感测的信号的大小识别用户触摸了多个项目中的哪一个。同时，处理器160可以从传感器120接收感测的信号，并且可以基于接收的信号来识别用户的触摸的位置。

根据一个示例性实施例，处理器160可以通过将来自用户触摸的感测信号的大小与和UI包括的多个项目相对应的预存储信息进行匹配，来确定用户触摸了项目。根据一个示例性实施例，预存储信息可以存储在存储单元150中。

此外，处理器160可以基于识别的用户触摸的位置和在用户触摸期间显示的UI来执行与用户触摸相对应的操作。具体地，可以执行与在显示的UI所包括的多个项目中进行了用户触摸的区域相对应的功能。例如，当多个项目包括电源、频道号增、频道号减、音量增大、音量减小、外部输入和菜单中的至少一个时，处理器160可以执行与感测到用户触摸的区域相对应的功能。另一方面，可以包括在UI中的区域不限于以上描述，并且可以多样化地配置多个项目的数目、类型和布置。

此外，处理器160可以根据在用户触摸期间显示的UI，来根据用户触摸的强度执行不同的操作。具体地，处理器160可以根据由传感器120感测的信号的大小对用户触摸的强度进行分类，且可以实现为根据触摸的强度执行不同的操作。

此外，处理器160可以基于由彼此间隔开的多个传感器120感测的信号来确定用户的触摸的位置。具体地，处理器160可以通过比较由多个传感器120感测的信号的大小来确定用户的触摸的位置。下面将参照图12和13来描述用于使用多个传感器确定用户的触摸的位置的示例性实施例。

与此同时，虽然未示出，但是显示装置100还可以包括用于操作显示装置所需的结构，例如用于与外部装置通信的通信器、用于存储程序和数据的存储单元等。

此外，如上所述，通过仅将传感器添加到现有的LCD单元，就可以进行触摸感测。特别地，由于传感器位于背光的后端，所以可以在不使图像质量变差且不限制设计(例如，厚的边框)的情况下获得显示装置。

图4示出了根据一个示例性实施例的感测用户的触摸的方法。

参考图4，传感器120和电极层133以距离d设置。更具体地说，传感器120包括线圈121和AC电源122，且电极层133可以是具有电感器的闭环电路。

首先，显示装置可以控制AC电源单元122，使得AC电源单元122向线圈121施加AC电压。由于施加的AC电压而从线圈121产生的磁场在电极层133所包括的闭环电路中产生涡电流(eddy current)，且通过涡电流在闭环电路所包括的电感器中产生磁场。

出于同样的原因，由于在电极层133包括的闭环中产生磁场，所以流过传感器120的电流发生变化，因此在线圈121中产生感应电动势，其方向与电流变化的方向相反。

当电极层133和传感器120的线圈121之间的距离d由于诸如用户的触摸之类的外力而变化时，线圈121中产生的感应电动势发生变化，且线圈121的电感相应地变化。

传感器120可以感测由于电极层133和传感器120的线圈121之间的距离d的变化而引起的电感的变化，并且根据感测的信号的大小确定是否发生用户触摸以及用户触摸的触摸位置。

图5和图6示出了根据一个示例性实施例的当显示装置关闭时感测到的用户的触摸。根据一个示例性实施例，在图6、8和10中，x轴表示以秒为单位的时间，y轴表示电感量。

参考图5，传感器120可以设置在显示装置100的一部分中，且与传感器120相对应的整个20cm刻度部分可以被分成1cm的间隔。例如，图6示出了输出的结果。在这种情况下，图5所示的传感器设置在显示装置100的内部，对于从外部观看显示装置的用户而言是不可见的，并且图5所示的刻度仅仅是为了便于解释，并未在显示装置中示出。

参考图6，可以看出，大约有5秒没有进行触摸，从第6秒起通过从1cm到20cm每次移动1cm来进行触摸。可以看出，随着与传感器120之间的距离减小，电感的变化增大，且随着与传感器120之间的距离增加，电感的变化减小。

因此，显示装置100可以根据由传感器感测到的信号的大小来识别用户的触摸的位置。

图7至图9示出根据一个示例性实施例的当显示装置打开时感测到的用户的触摸。

参考图7，传感器120可以设置在显示装置100的一部分中，非导体从传感器120开始在整个46cm的部分上进行往复运动(①，，②)，输出结果在图8中示出。这里，为了便于说明，以2cm的间隔设定刻度。图7所示的传感器120设置在显示装置100中，并且对于从外部观看显示装置的用户而言是不可见的。图7中所示的刻度仅仅是为了方便说明，并未在显示装置中示出。

参考图8，从大约5秒到大约20秒，从刻度0到刻度23的拖动(①)表明，从大约5秒到大约20秒，电感的变化减少。这是因为传感器120设置在刻度0的区域中，电感的减小是由于触摸区域与传感器120之间的距离变大。然后，从大约20秒到大约35秒，将非导体从刻度23拖动到刻度0(②)，这表明，从大约20秒到大约35秒，电感的变化增加。还应理解的是，由于触摸区域越来越靠近传感器120，电感的变化量增加。与此同时，由于即使在40秒之后电感变化经历下降并接着增加，所以可以看出，再次执行了从刻度0到刻度23的相同的往复运动(①，②)。

参考图8，可以确定电感信号整个发生漂移。这是因为接通了显示装置100，因而显示装置100由于其他部件之间的电流流动而受到传感器120的线圈的电感的影响。对于基于感测的信号的大小来识别触摸的位置和强度而言，校正漂移的过程可以是必不可少的。

根据一个示例性实施例，显示装置100可以使用滤波器来校正漂移。具体地，可以使用高通滤波器来校正漂移。在图8中，电感逐渐增大。然而，作为实验的结果，如果时间延长，则电感可能会再次逐渐减小。即，由于以非常低的频率发生漂移，所以可以使用仅使高频信号通过并去除低频信号的高通滤波器来执行漂移校正，以便得到仅由触摸产生的变化量。

图9示出了通过使用高通滤波器来校正图8的结果而获得的结果。电感变化量的基准不逐渐增加，而是被设置为零。因此，可以确认的是显示装置100可以更容易地使用由传感器120感测的信号。

如上所述，由于可以通过使用电感的改变量来检测拖动类型的触摸，所以可以通过直接触摸来实现显示装置的更多功能，从而改善了用户的便利性。

图10和图11示出了根据一个示例性实施例的在显示装置的各种状态下感测到的用户的触摸。

传感器的线圈也受到显示装置的其他结构中的电流流动的影响，因此电感可以是随时间变化的，即使显示装置的电源是打开的或是关闭的、或者电缆与显示装置是连接的或断开的。

参考图10，在改变显示装置的各种状态(例如，电源线拆卸、HDMI拆卸、电缆拆卸以及显示装置的电源打开/关闭)的同时执行触摸感测。然而，在显示装置的状态变化时，即使线圈的电感随时间变化，也可以将变化的电感与由触摸引起的电感变化区分开来。

在图10中，电感逐渐增大，这要求校正漂移。图11示出了校正图10的输出而得到的结果。

参考图11，可以看出，电感变化量的基准不会逐渐增大，而是被设置为零，使得显示装置可以更容易地使用传感器感测的信号。此外，尽管根据显示装置的状态变化观察到电感的时间变化，但是对信号的强度和时间的长度之间的比较会明显地将这种变化与由触摸引起的电感变化区分开来。因此，显示装置可以通过使用除了电感的时间变化之外的信号的算法识别用户的触摸。

如上所述，根据一个示例性实施例，当显示装置的状态以各种方式变化时，可以确认感测用户的触摸是没有问题的。

图12和图13示出了根据一个示例性实施例的在具有多个传感器的显示装置中感测到的用户的触摸。

参考图12，多个传感器120a和120b可以在显示装置100的一部分中分别设置在位置a和b，并且彼此间隔开，多个传感器120可以以大小约为2cm的间隔来设置。将多个传感器120的中心的整个20cm部分划分成1cm的间隔，并且使用非导体对每个刻度执行一次触摸。根据一个示例性实施例，从刻度0到刻度20(①)并且从刻度20到刻度0(②)执行触摸。

输出结果如图13所示。在这种情况下，图12所示的传感器设置在显示装置100的内部，对于从外部观看显示装置的用户而言是不可见的，并且图12所示的刻度仅仅是为了便于解释，并未在显示装置中示出。

图12所示的多个传感器120的布置类型仅仅是一个示例性实施例，本公开不限于此，有可能将传感器120布置在且不限于如下位置：上端的两个拐角、下端的两个拐角以及对角线等。在图12中，尽管传感器120的数量是两个，但是三个或更多个传感器可以布置为相互间隔的布置。

参考图13，以如下方式执行触摸：从大约5秒到大约80秒，以1cm的间隔从刻度0移动到刻度20(①)，且从大约90秒到大约170秒，以1cm的间隔从刻度20移动到刻度0(②)。参考图5，当显示装置上的触摸输入越来越接近传感器120时，电感的变化量变大，并且当显示装置上的触摸输入越来越远离传感器120时，电感的变化量变小。因此，参考图12，当比较由多个传感器120a和120b中的每一个感测的电感变化的大小时，显示装置可以确定用户的触摸的位置。例如，显示装置100将由设置在位置a处的传感器120a感测的电感变化的大小和由设置在位置b处的传感器120b感测的电感变化的大小进行比较，并且如果由设置的传感器120a感测的电感变化的大小较大时，则可以确定设置在位置a处的传感器120a附近的区域被触摸。如果由设置在位置b处的传感器120b感测的电感变化的大小较大，则可以确定设置在位置b处的传感器120b附近的区域被触摸。

与此同时，显示装置100可以基于与预存储的电感的变化的大小相对应的位置来确定在对应位置处产生了触摸。

如上所述，显示装置100可以比较由多个传感器感测的信号的大小，并识别执行了用户触摸的位置。

图14是示出了根据本公开的实施例的检测显示装置中的用户的触摸并且基于感测的用户的触摸来控制显示装置的方法的流程图。

参考图14，显示装置显示包括多个项目在内的UI(S1410)。具体地，显示装置可以在显示图像的显示单元的部分区域中显示包括多个项目在内的UI。这里，多个项目可以包括电源、频道号增、频道号减、音量增大、音量减小、外部输入和菜单中的至少一个，且不限于此，可以多样化地实现所述项目的数量、类型和布置类型。

接着，显示装置可以使用电感器将磁场传输到显示器中包括的闭环电路(S1420)。具体地，显示装置可以包括设置在显示器的后侧的传感器，并且传感器可以具有电感器，该电感器可以将磁场传输到包括闭环电路在内的显示器的电极层。这里，磁场的传输可以意味着通过将AC电压施加到传感器的电感器而产生的磁场在电极层的闭环电路中产生涡电流。

然后，显示装置可以感测电感器中的电感(S1430)。具体地，通过在电极层的闭环电路中产生的涡电流，在传感器的电感器中产生感应电动势，使得显示装置可以通过感测在传感器的电路中变化的电流来感测传感器的电感器的电感。

然后，显示装置可以基于感测的电感的变化的大小来执行与由用户触摸的项目对应的功能(S1440)。具体地，当通过用户的触摸而移动了电极层的闭环电路，并且闭环电路的电感器和传感器的电感器之间的距离变化时，可以改变电感器的磁通量，并且可以改变电感器的电感。根据一个示例性实施例，显示装置可以感测电感的变化，检测触摸是否是用户的触摸，并且可以基于电感的变化的大小，确定用户的触摸的位置。具体地，显示设备可以基于电感变化的大小来确定用户触摸了包括在显示的UI中的多个项目中的哪一个，并执行与被确定为由用户触摸的项目对应的功能。

显示装置可以仅检测在显示器的预定区域中的用户触摸。具体地，显示装置可以仅检测可以由设置在显示器后侧上的传感器检测的区域中的用户触摸。显示装置可以通过调整被确定为是用户触摸的电感值的大小来控制能够感测触摸的区域的大小。例如，如果将被确定为是用户触摸的电感的大小设置为较大值，则显示装置可以仅将狭窄区域中的触摸确定为用户触摸。如果将该电感设置为较小值，则可以将相对较大范围内的触摸确定为用户触摸。

显示装置还可以包括校正根据显示装置的状态产生的电感值的漂移的步骤。具体地，电感值的漂移的频率比通过触摸产生的电感变化量的频率低，且显示装置可以通过使用高通滤波器来从感测的电感中去除频率小于预定值的区域，来校正感测的电感。

根据以上各种示例性实施例，可以仅通过将传感器添加到现有LCD单元来执行触摸检测。特别地，由于传感器位于背光的后端，所以可以获得图像质量不会变差并且在设计上受到较少限制(例如厚的边框)的显示装置。另外，对用于触摸的装置没有限制，并且预期的是可以通过仅将传感器布置在感测用户触摸的必要区域中，来降低用于实现触摸功能的成本。

本公开描述的示例性实施例可以通过使用以下项中的至少一个来实现：专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器和用于执行其他功能的电气单元。在一些情况下，示例性实施例可以由处理器160来实现。根据各种示例性实施例，本公开中描述的过程和功能可以利用单独的软件模块来实现。每个软件模块可以执行本说明书中描述的一个或多个功能和操作。

这里，程序存储在可由计算机记录的非暂时记录介质中，并由计算机读取并执行，可以实现本公开的示例性实施例。

非暂时计算机可读存储介质可以是指配置为半永久性地存储数据的装置可读介质，而不是临时存储数据的介质(例如，寄存器、缓存器以及内存)。具体地，上述多种应用或程序可以存储和提供在非暂时性装置可读介质中，例如光盘(CD)、数字多用盘(DVD)、硬盘、蓝光盘、通用串行总线(USB)存储器、存储卡或只读存储器(ROM)。

前述示例性实施例和优点仅是示例性的，而不应被理解为限制本发明构思。可以容易地将示例性实施例应用于其他类型的设备或装置。此外，对示例实施例的描述只是说明性的，而不是为了限制本发明构思的范围，并且本领域技术人员将清楚多种备选、修改和变化。

Claims (15)

1.一种显示装置，包括：

显示器，其中所述显示器包括电极层，所述电极层被配置为向所述显示器提供电力；

传感器，被配置为：

在所述电极层包括的闭环电路中提供电动势，并且

感测在所述闭环电路中提供的电动势的变化；以及

处理器，被配置为：

在所述显示器上显示包括一个或多个项目在内的用户界面UI；

通过使用传感器的电感器来将磁场传输到在所述电极层包括的闭环电路，所述电极层被包括在显示器中，其中所述磁场在所述闭环电路中提供电动势；获得关于在所述闭环电路中提供的电动势的变化的感测信息；

经由所述传感器基于所感测的电动势的变化来识别触摸所述一个或多个项目中的至少一个项目的触摸输入，并且

基于在所述闭环电路中提供的电动势的变化的大小，执行与被所述触摸输入触摸的所述至少一个项目相对应的功能。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述传感器设置在所述显示器的后侧。

3.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述显示器包括：

背光层，被配置为发光；以及

LCD层，被配置为选择性地传输由所述背光层发射的光，

其中所述传感器设置在所述背光层的后侧。

4.根据权利要求1所述的显示装置，还包括：

位于所述显示器的前侧的滤色层。

5.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述传感器包括：

线圈；以及

电源，被配置为与所述线圈串联并提供AC电力，

其中，所述传感器被配置为基于所述线圈的电感的变化来识别所述触摸输入，其中所述线圈的电感的变化与感测到的在所述闭环电路中提供的电动势的变化相对应。

6.根据权利要求5所述的显示装置，其中所述传感器被配置为基于所述电感的变化的大小来识别所述触摸输入触摸了所述一个或多个项目中的哪个项目。

7.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述一个或多个项目包括电源、频道号增、频道号减、音量增大、音量减小、外部输入和菜单中的两个或更多个。

8.根据权利要求1所述的显示装置，还包括：

与所述传感器间隔开的另一传感器，

其中所述处理器被配置为通过将由所述传感器和所述另一传感器分别确定的电感变化的大小进行比较，来识别所述触摸输入的位置。

9.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述传感器仅识别在所述显示器的预定区域中的触摸输入。

10.根据权利要求1所述的显示装置，还包括：

机架，被配置为保护所述显示器，

其中所述传感器设置在所述机架和所述显示器之间。

11.根据权利要求1所述的显示装置，还包括：

滤波器，被配置为从由所述传感器感测的所述电动势的变化值中去除频率小于预定值的区域。

12.一种显示装置的控制方法，所述控制方法包括：

在所述显示装置的显示器上显示包括一个或多个项目在内的用户界面UI；

使用传感器的电感器将磁场传输到电极层中包括的闭环电路，所述电极层包括在所述显示器中并被配置为向所述显示器提供电力，所述磁场在所述闭环电路中提供电动势；

感测在所述闭环电路中提供的电动势的变化，获得关于在所述闭环电路中提供的电动势的变化的感测信息；

由所述传感器基于感测的电动势的变化来识别触摸所述一个或多个项目中的至少一个项目的触摸输入，并且

基于在所述闭环电路中提供的电动势的变化的大小，执行与被所述触摸输入触摸的所述至少一个项目相对应的功能。

13.根据权利要求12所述的控制方法，其中所述执行包括基于所述电感器的电感的变化的大小来识别所述触摸输入触摸了所述一个或多个项目中的哪个项目，其中所述电感的变化与所述电动势的变化相对应，

其中所述识别包括仅识别在所述显示器的预定区域中的触摸输入。

14.根据权利要求13所述的控制方法，其中所述识别包括，通过将在多个传感器中的每个传感器中提供的电感变化的大小进行比较，来识别由所述触摸输入触摸的项目。

15.根据权利要求12所述的控制方法，还包括：

从感测的电感中去除频率小于预定值的区域。

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