CN1678980A - 触摸感测 - Google Patents
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Abstract
一种触敏矩阵显示器在感测周期段(SP)期间感测触摸输入,其中感测周期(SP)被选择以便与在寻址周期(AP)期间写入矩阵显示器的像素(10)中的数据(DA)不是同步发生。如现在这样,在感测周期(SP)期间在进行感测的同时没有数据写入显示器,感测将是不复杂的。感测周期(SP)可以被选择以便在连续的寻址周期之间发生,因为显示器具有像素(10),该像素的光学状态基本上保持比寻址周期(AP)持续得更长。基本上比寻址周期(AP)持续得更长的这种保持周期(HP)例如可以在如电泳显示器等双稳态显示器中获得。
Description
技术领域
本发明涉及一种触敏矩阵显示器、显示装置及其触摸感测方法,该矩阵显示器是这样类型的,其中像素具有如下光学状态:当不被寻址时该光学状态基本上保持比向像素写数据所需的时间周期长。
背景技术
在这种触敏矩阵显示器中,通常,通过选择与被选择的一个选择电极相关的一行像素,并向被选行像素写数据,由此向像素写数据。在寻址周期(还被称为帧周期)期间,多个行一个一个地被选择,以便给与被选行相关的像素供给数据。由于在寻址周期期间,连续地将数据写入像素,因此在沿着行的方向的触摸位置的感测不能使用数据电极。因而,需要复杂的驱动方案来感测触摸位置,或者必须实现在数据电极的方向延伸的分离电极。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有不复杂地驱动的触敏矩阵显示器。
本发明的第一方案提供一种如权利要求1所述的触敏矩阵显示器。本发明的第二方案提供一种如权利要求9所述的显示装置。本发明的第三方案提供一种如权利要求10所述的触摸感测方法。有利实施例被限定在从属权利要求中。
根据本发明的触敏矩阵显示器在感测周期感测触摸输入,其中感测周期被选择以便与在寻址周期被写入像素的数据不同时发生。如现在这样,在感测周期期间在进行感测的同时没有数据写入显示器,感测将是不复杂的。感测周期可以被选择以便在连续的寻址周期之间发生,因为显示器具有像素,该像素的光学状态基本上保持比寻址周期持续得更长。基本上持续得比寻址周期长的这种保持周期例如可以在双稳态显示器如电泳显示器中可以获得。通常情况下,这种显示器在保持周期被断电,但是现在在保持周期进行感测。
现有技术EP-B-0416176公开了一种非机械和非发射矩阵显示器,该显示器向显示器的行和列电极供给信号以便显示信息,并且利用行和列电极感测电耦合到显示器的输入笔的位置。在一个实施例中,在提供显示数据之前,为被选行执行触摸感测功能。在另一个实施例中,在向被选行提供显示数据之前,通过扫描所有行而执行触摸感测功能。通常,触摸感测功能在一帧中至少发生一次,从而可以快速反应笔的移动,笔的移动应该被显示在显示器上,能看到由笔在显示器上所写的字符,这是基本要求。这种感测方法消耗相对高的功率。根据本发明的感测以基本上低于帧速率的速率进行,因而降低了功耗。
在如权利要求2所限定的实施例中,在感测周期期间,可以使用已有数据电极来感测行方向的触摸位置,因为只在寻址周期写数据。
在如权利要求3所限定的实施例中,寻址电路和感测电路是可操作的并只分别在寻址周期和感测周期期间消耗功率。在它们可操作的各个时间周期之外,由这些电路消耗的功率将是最小的,因此总功耗将降低。
在如权利要求4所限定的实施例中,在比保持周期短的感测周期、在保持周期重复执行感测。在感测周期之外,感测电路被断电。因而,功耗将进一步降低。
在如权利要求5所限定的实施例中,在检测到第一触摸输入之后,感测电路连续地被供电,从而增加感测速度。
通过下面参照实施例的说明将使本发明的这些和其它方案更显然。
附图说明
在图中:
图1表示包括触敏矩阵显示器的显示装置的方框图,
图2表示说明图1的显示装置的操作的信号,和
图3更详细地表示触敏矩阵显示器的一部分。
不同附图中的相同参考标记表示相同的信号或执行相同功能的相同元件。
具体实施方式
图1示出了包括触敏矩阵显示器的显示装置的方框图。触敏矩阵显示器包括交叉的选择电极11和数据电极12。像素10与选择电极11和数据电极12的交叉部分相关。用于驱动显示器的寻址电路包括数据驱动器2和选择驱动器3。数据驱动器2接收输入数据VI和向数据电极12提供数据信号DA。选择驱动器3向选择电极11提供选择信号SD。
感测电路5包括:多个测量电路(例如电荷灵敏放大器)50,它们每个的输入端耦合到选择电极11;和多个测量电路(例如电荷灵敏放大器)60,它们每个的输入端耦合到数据电极12。耦合到测量电路50的输出端的检测电路51提供位置指示VP,耦合到测量电路60的输出端的检测电路61提供位置指示HP。位置确定电路70耦合到检测电路51和61,以便接收在分别沿着数据电极12和选择电极11的方向上的触摸事件的位置VP、HP,并提供触摸位置TP。
控制电路1分别给数据驱动器2、选择驱动器3和感测电路5提供控制信号CD、CS和CP。信号处理电路6接收触摸位置TP和给数据驱动器2提供输入数据VI。输入数据VI取决于感测到的触摸位置。
图2示出了说明图1的显示装置的操作的信号。
图2A示出了控制信号CS,该控制信号CS控制选择驱动器3,以便在寻址周期AP期间一个一个地选择选择电极11。每个选择电极11的选择时间是选择周期SE。
图2B示出了在每个选择周期SE期间提供给选择电极11的被选择一个的数据信号DA。在每个选择周期SE期间,数据信号DA必须被提供给每个数据电极12,如由交叉方框表示的。
图2C示出了提供给感测电路5的控制信号CP。控制信号CP的高电平表示感测电路5感测触摸事件以确定触摸位置的感测周期SP。感测周期SP可以在保持周期HP期间连续地或间歇地发生。感测周期SP可以与在间歇地发生的感测周期SP之一期间检测到的第一触摸事件连续地发生。可以在完成保持周期HP期间或只在感测周期SP期间给感测电路5供电。
图2D表示在触摸周期TP期间发生的触摸事件。
触摸事件由感测电路5来检测,感测电路5包括测量电路50和60、触摸位置确定电路51和61、以及组合器70。由于感测电路5在寻址周期AP期间是不工作的,因此在寻址周期AP期间发生的触摸事件不能被感测到。
在根据本发明的实施例中,从像素10的元件或设置在像素10附近的元件的改变性能来确定触摸事件。例如,当穿过像素10施加压力时的像素10的像素电容的改变电容可以通过测量电路50和60来测量,而测量电路50和60在这种情况下是电荷灵敏放大器。或者,压敏元件R1可以设置在像素10附近,并且测量电路50和60例如通过在压敏元件R1的两端施加固定电压时检测流过该压敏元件R1的电流来确定压敏元件R1的阻抗变化。很多替换方法也可以用于检测触摸事件。例如,还可以使光敏元件与每一个像素10相关,以便检测在触摸位置上的光的强度的下降。
触摸位置确定电路51根据测量电路50的输出信号确定沿着数据电极12的方向上的触摸事件的位置,其表示在数据电极的方向上的何处检测到信号。通常情况下,数据电极12在垂直方延伸,并且触摸确定电路51提供触摸事件的垂直位置,作为表示对应检测到触摸事件的垂直位置VP的选择电极11的编号(number)。触摸位置确定电路61确定沿着选择电极11的方向上的触摸事件的位置。通常,选择电极11在水平方向延伸,并且触摸确定电路61提供触摸事件的水平位置HP。任选的组合器70将水平和垂直位置组合成单个数据字TP。电路51、61和70可以是专用电路或微处理器。
如关于图2中所示的信号进行说明的,显示面板的寻址只是一个例子而已。还可以按照其它方案例如一个一个地选择像素10。
图3更详细地示出了触敏矩阵显示器的一部分。
所示的触敏矩阵显示器的一部分包括像素10之一的像素电容C1、存储电容器C2、列电容C3和通常是薄膜晶体管的开关S1。开关S1的控制电极连接到第N个选择电极11。开关S1的主电流路径连接在数据电极12和节点N1之间。列电容C3设置在数据电极12和节点N1之间。存储电容C2设置在节点N1和连续的第(N+1)个选择电极11之间。像素电容C1设置在节点N1和公共电极CE之间,其中所有的或一组像素10连接到公共电极CE。
电荷灵敏放大器50连接到连续的第(N+1)个选择电极11,以便测量由触摸事件引起的像素电容C1的变化值导致的流经存储电容C2的电荷。电荷灵敏放大器60连接到数据电极12,以便测量由触摸事件引起的像素电容C1的变化值导致的流经列电容C3的电荷。在现有技术矩阵显示器中,不可能将电荷灵敏放大器60直接连接到数据电极12,因为数据电极12继续用于向像素10中写数据。
优选地,与存储电容器C2相比,列电容C3足够小,以便防止在显示寻址(例如,列电容C3的值比存储电容器C2的值至少小十倍)期间发生过量交扰。
如果用分开的触敏元件R1来确定触摸位置,则矩阵显示器可以构成为使得这个分开的触敏元件R1例如与容性元件C4串联设置在数据电极12和连续的第(N+1)选择电极11之间。
应该指出的是,上述实施例不是用于限制本发明的,在不脱离所附权利要求的范围内的情况下,本领域技术人员都能设计出很多替换
实施例。
在权利要求书中,置于圆括号之间的任何参考标记不应该构成为对权利要求的限制。词语“包括”不排除存在该权利要求中所列举的元件或步骤以外的元件或步骤。本发明可以通过包括几个不同元件的硬件和通过合适的编程计算机来实施。在列举几种装置的装置权利要求中,这些装置的几个可以通过硬件的一个和相同的项目来体现。在互相不同的从属权利要求中限定的某些措施不表示这些措施的组合不能有利地被使用。
Claims (10)
1、一种触敏矩阵显示器,包括:
像素矩阵,
用于在寻址周期(AP)期间向像素写数据(DA)的寻址电路,该像素具有如下光学状态:当不被寻址时它保持基本上比寻址周期(AP)之一更长,
用于在感测周期(SP)期间感测显示器上的触摸位置的感测电路,和
用于控制寻址电路和感测电路以便获得不重叠的寻址周期(AP)和感测周期(SP)的控制器,其中感测周期(SP)不中断寻址周期(AP),并且在寻址周期(AP)的每一个期间基本上寻址所有的像素。
2、根据权利要求1所述的触敏矩阵显示器,其特征在于:触敏矩阵显示器包括选择电极和数据电极,像素与选择电基和数据电极的相交部位相关,并且感测电路包括耦合到数据电极并用于确定触摸位置的第一坐标的第一多个测量电路以及耦合到选择电极并用于确定触摸位置的第二坐标的第二多个测量电路。
3、根据权利要求1所述的触敏矩阵显示器,其特征在于:控制器适于控制寻址电路,使其在保持周期(HP)期间不工作,其中所述保持周期(HP)发生在接下来的寻址周期(AP)之间并基本上持续得比寻址周期(AP)更长,并且所述控制器适于控制感测电路,使其在保持周期(HP)的至少一部分期间是工作的。
4、根据权利要求3所述的触敏矩阵显示器,其特征在于:控制器适于控制感测电路,使其在保持周期(HP)期间间歇地工作,以便在保持周期(HP)期间获得多个分开的感测周期(SP)。
5、根据权利要求3所述的触敏矩阵显示器,其特征在于:控制器适于控制感测电路,使其在已经感测到第一触摸事件之后的保持周期(HP)期间连续地工作。
6、根据权利要求1所述的触敏矩阵显示器,其特征在于:触敏矩阵包括在像素中或与像素相关的光或压敏元件(R1)。
7、根据权利要求1所述的触敏矩阵显示器,其特征在于:感测电路包括用于检测像素的阻抗变化的阻抗检测器。
8、根据权利要求1所述的触敏矩阵显示器,其特征在于:所述矩阵显示器是电泳显示器。
9、一种显示装置,包括:
权利要求1所限定的触敏矩阵显示器,和
信号处理器,它根据感测到的触摸位置而给寻址电路提供输入数据(VI),以便产生将在触敏矩阵显示器上显示的至少一部分图像。
10、一种用包括像素矩阵的触敏矩阵显示器进行触摸感测的方法,该方法包括:
在寻址周期(AP)期间向像素写数据(DA),所述像素具有如下光学状态:当不被寻址时它保持基本上比寻址周期(AP)之一更长,
在感测周期(SP)期间感测显示器上的触摸位置,和
控制寻址和感测,以便获得不重叠的寻址周期(AP)和感测周期(SP),其中感测周期(SP)不中断寻址周期(AP),并且在每一个寻址周期(AP)期间基本上寻址所有的像素。
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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C20 | Patent right or utility model deemed to be abandoned or is abandoned |