CN1700161A - 触控式平板显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及触控板和平板显示器，具体涉及触控式平板显示。让平板显示器的显示驱动信号和触控信号共用显示屏电极，让显示屏电极不仅传递驱动信号，而且也传递触控信号。将显示屏的电极通过多位模拟开关组连接显示驱动电路和触控信号检测电路，模拟开关使显示屏电极或与显示驱动电路连通或与触控信号检测电路连通。模拟开关组被扫描控制，逐个使显示屏的每一条电极从连接显示驱动电路转向连接触控信号检测电路，检测是否有触控信号传入，然后再将电极从连接触控信号检测电路转回连接显示驱动电路。让显示屏电极分时用于或传递驱动信号或传递触控信号，使显示屏既用于显示又用于探测触控信号。
Description
技术领域
本发明涉及触控板和平板显示器，具体涉及触控式平板显示。
背景技术
目前的带有触控板的平板显示器以显示屏、显示驱动器、触控板、触控信号检测器、背光源等部件构成，显示屏和触控板是分离的，电阻式、电容式、超声波式和光电式触控板被置于显示屏的顶面之前，电磁式触控板可置于显示屏底面之后或置于显示屏顶面之前。触控板置于显示屏顶面之前，会影响显示的亮度、对比度、清晰度、颜色等显示效果；触控板置于显示屏底面之后，使触控板电极与显示屏电极的对位困难，也会影响显示的亮度。而且电阻式和电容式触控板是双层盒式结构，结构较复杂，可靠性较差；而且盒式结构厚度较大，使触控面与显示面间存在视差，且生产过程复杂。并由于触控板以及带触控板的平板显示器结构的复杂、生产过程的复杂和装配的复杂，也至使触控板成本偏高。
发明内容
本发明旨在提供触控式的平板显示器，让平板显示屏不仅具有显示功能，而且具有触控功能，一物多用；同时也让带触控的平板显示器的结构变得更加简单可靠，性能变好成本变低。
本发明的技术思路是：让平板显示器的显示驱动信号和触控信号共用显示屏电极，让显示屏电极不仅传递驱动信号，而且也传递触控信号。让显示屏电极短时间离开驱动状态而进入触控检测状态，分时用于或传递驱动信号或传递触控信号，使显示屏既用于显示又用于探测触控信号，而不再需要独立之触控板。
本发明的主要技术解决方案是：将显示屏的电极通过多位模拟开关组连接显示驱动电路和触控信号检测电路，模拟开关使显示屏电极或与显示驱动电路连通或与触控信号检测电路连通。模拟开关组被扫描控制，逐个使显示屏的每一条电极从连接显示驱动电路转向连接触控信号检测电路，检测是否有触控信号传入，然后再将电极从连接触控信号检测电路转回连接显示驱动电路。当人手或触控笔等触控信号携带器靠近某一条显示屏电极，模拟开关组被扫描控制使连接此条电极的模拟开关在转向连通触控信号检测电路时，触控信号检测电路检测到靠近的触控信号，并以此条电极为触控定位电极，通过显示屏行和列两条交叉的触控定位电极的确定，而得到触控定位点的确定，并将定位信息有线或无线地传输给显示器的主机。
当多条电极检测到触控信号时，以信号最大的电极为触控定位点，或以这些检测到触控信号的触控电极的中间位置为触控定位点。
如图1所示，多位模拟开关组可以是单刀双掷模拟开关组1.1，开关组内每一单刀双掷模拟开关的一端固定连接于显示屏1.2的一条电极，另两端连接显示驱动电路1.3和连接触控信号检测电路1.4，控制端连接控制电路1.5。控制电路1.5让开关使显示屏1.2的电极在连通显示驱动电路1.3或连通触控信号检测电路1.4之间切换。
如图2出所示，多位模拟开关组也可以是单刀单掷模拟开关组2.1，显示屏2.2的每一条电极通过一个单刀单掷模拟开关与显示驱动电路2.3连接，通过另一个单刀单掷模拟开关与触控信号检测电路2.4连接，控制端连接控制电路2.5。控制电路让连接同一显示屏电极的两个单刀单掷模拟开关不同时连通。
与显示屏电极连接的模拟开关组也可以是由多个模拟开关次组组成。如图3所示，多位单刀双掷模拟开关组3.1由模拟开关次组3.1.1至3.1.X组成，开关组内每一单刀双掷模拟开关的一端固定连接于显示屏3.2的一条电极，另两端连接显示驱动电路3.3和连接触控信号检测电路3.4，控制端连接控制电路3.5。控制电路3.5让开关使显示屏3.2的电极在连通显示驱动电路3.3或连通触控信号检测电路3.4之间切换。如图4所示，多位单刀单掷模拟开关组4.1由模拟开关次组4.1.1至4.1.X组成，显示屏4.2的每一条电极通过一个单刀单掷模拟开关与显示驱动电路4.3连接，通过另一个单刀单掷模拟开关与触控信号检测电路4.4连接，控制端连接控制电路4.5。控制电路让连接同一显示屏电极的两个单刀单掷模拟开关不同时连通。
另一种方案是与显示屏电极连接的触控信号检测电路具有触控信号发射器。模拟开关组被扫描控制，逐个使显示屏的每一条电极从连接显示驱动器转向连接触控信号检测电路时，触控信号检测电路内的发射器通过显示屏电极发出触控信号，然后再将电极从连接触控信号检测电路转回连接显示驱动电路。当具有触控信号接收器的触控笔靠近某一条显示屏电极时，模拟开关组被扫描控制使连接此条电极的模拟开关在转向连通触控信号检测电路内的发射器时，触控信号被靠近的触控笔中的接收器检测到，并以此条电极为触控定位电极，通过显示屏行和列两条交叉的触控定位电极的确定，而得到触控定位点的确定，并将定位信息有线或无线地传输给显示器的主机。
再一种方案是与显示屏一侧(行或列)电极连接的触控信号检测电路具有触控信号发射器，而显示屏另一侧(列或行)电极连接的触控信号检测电路具有触控信号接收器。模拟开关组被扫描控制，逐个使显示屏一侧的每一条电极从连接显示驱动电路转向连接触控信号检测电路，触控信号检测电路内的发射器通过显示屏电极发出触控信号，然后再将电极从连接触控信号检测电路转回连接显示驱动电路。当带有触控信号调制反射器的触控笔靠近某一条显示屏电极时，模拟开关组被扫描控制使连接此条电极的模拟开关在转向连通触控信号检测电路内的发射器时，触控信号被靠近的调制反射器调制反射回显示屏，并被另一侧某一条电极连接的触控信号检测电路内的接收器检测到，以此条发射信号的电极和接收信号的电极交叉点定位触控点，并将定位信息有线或无线地传输给显示器的主机。
这种以显示屏的显示驱动电极也作为触控信号感测电极的方法，既可以简化具有触控功能的平板显示器的结构，又可简化模拟式触控检测电路的定位计算，还可使数字定位精度达到与显示分辨率一致的极至，同时也降低了成本。
平板显示器可以是TN型STN型或TFT型液晶显示器、OLED显示器、PDP显示器、也可以是其他平板显示器。
具体实施方式
本发明的实施例之一如图5所示：一种行列均为扫描检测手指触控漏电流的触控式液晶显示器。液晶显示屏5.1的N条行ITO电极5.1.1通过N位单刀双掷模拟开关组5.2与显示驱动电路5.4和触控信号检测电路5.6相连接，M条列ITO电极5.1.2通过M位单刀双掷模拟开关组5.3与显示驱动电路5.5和触控信号检测电路5.7相连接。控制系统5.8使模拟开关组5.2以扫描方式使5.1.1的N条行ITO电极逐一从连接显示驱动电路5.4转向连接触控信号检测电路5.6，然后再将电极从连接触控信号检测电路转回连接显示驱动电路。当触控的手指5.9触及液晶显示屏5.1，N条行电极5.1.1中的某一条电极连接到触控信号检测电路5.6时，检测到电极通过手指5.9流出的漏电流，从而确定出行定位电极；同样可确定出列定位电极。
本发明的实施例之二如图6所示：一种行为分组扫描列为同时检测触控信号的触控式液晶显示器。液晶显示屏6.1的N条行ITO电极6.1.1通过总数为N位两个单刀单掷模拟开关次组6.2和6.3与显示驱动电路6.5和触控信号检测电路6.7相连接，M条列ITO电极6.1.2通过M位单刀单掷模拟开关组6.4与显示驱动电路6.6和触控信号检测电路6.8相连接。控制系统6.9让模拟开关组6.2和6.3分别以扫描方式使6.1.1的N条行电极从连接显示驱动电路6.5转向连接触控信号检测电路6.7，然后再将电极从连接触控信号检测电路转回连接显示驱动电路。当带有发射器的触控笔触及液晶显示屏6.1时，N条行ITO电极6.1.1中的某一条电极在连接到触控信号检测电路6.7时，触控信号检测电路6.7检测到触控笔发射的信号，从而确定出行定位电极；控制系统6.9让模拟开关组6.4使6.1.2的M条行ITO电极同时从连接显示驱动电路6.6转向连接触控信号检测电路6.8，然后再将电极从连接触控信号检测电路转回连接显示驱动电路。当带有发射器的触控笔6.10触及液晶显示屏6.1时，M条行ITO电极6.1.2中的某一条电极在连接到触控信号检测电路6.8时，触控信号检测电路6.8检测到触控笔6.10发射的信号，从而确定出列定位电极。
触控信号检测电路的信号和触控笔的发射信号幅值应尽可能小、频率应远高于液晶显示屏的驱动频率，以避免触控信号干扰到液晶显示屏的正常显示。另一方面为了减小触控信号的衰减应使ITO电极的阻抗尽可能小(至少不大于15/□)，并在ITO电极上涂附绝缘层。必要时可在ITO电极上或电极侧增镀金属或其他导非ITO电层，甚至将导电层制成带有环状，以进一步减小触控信号的衰减，同时也增加获得触控信号的能力。
附图简要说明
图1是多位单刀双掷模拟开关组与显示屏驱动电路触控信号检测电路的连接方式。
图2是多位单刀单掷模拟开关组与显示屏驱动电路触控信号检测电路的连接方式。
图3是多个单刀双掷模拟开关次组组成的模拟开关组与显示屏驱动电路触控信号检测电路的连接方式。
图4是多个单刀单掷模拟开关次组组成的模拟开关组与显示屏驱动电路触控信号检测电路的连接方式。
图5是一种行列均为扫描检测手指触控漏电流的触控式液晶显示器的电气连接图。
图6是一种行为分组扫描列为同时检测触控信号的触控式液晶显示器的电气连接图。
Claims (10)
1.触控式平板显示器，其特征在于：平板显示器的显示驱动信号和触控信号共用显示屏电极，显示驱动电路与显示屏电极之间和触控信号检测电路与显示屏电极之间都是通过多位模拟开关组相连接，模拟开关使显示屏电极或与显示驱动电路连通或与触控信号检测电路连通。
2.根据权利要求1所述的触控式平板显示器，其特征在于：连接显示屏电极的多位模拟开关组是单刀双掷模拟开关组，开关组内每一单刀双掷模拟开关的一端固定连接于显示屏的一条电极，另一端可在连接显示驱动电路或连接触控信号检测电路之间切换。
3.根据权利要求1所述的触控式平板显示器，其特征在于：连接显示屏电极的多位模拟开关组是单刀单掷模拟开关组，显示屏的每一条电极通过一个单刀单掷模拟开关与显示驱动电路连接，通过另一个单刀单掷模拟开关与触控信号检测电路连接，连接同一显示屏电极的两个单刀单掷模拟开关不同时连通。
4.根据权利要求1或2或3所述的模拟开关组，其特征在于：与显示屏连接的模拟开关组是由多个模拟开关次组组成。
5.根据权利要求1或2或3所述的触控信号端，其特征在于：触控信号检测电路具有触控信号接收器。
6.根据权利要求1或2或3所述的触控信号端，其特征在于：触控信号检测电路具有触控信号发射器。
7.根据权利要求1或2或3所述的触控信号端，其特征在于：触控信号检测电路具有触控信号发射器和接收器。
8.根据权利要求1或4所述的模拟开关组，其特征在于：模拟开关组被扫描控制，逐个使显示屏的每一条电极从连接显示驱动电路转向连接触控信号检测电路，然后再从连接触控信号检测电路转回连接显示驱动电路。
9.根据权利要求1或4所述的模拟开关组，其特征在于：各个模拟开关组内的模拟开关是被同时开关。
10.根据权利要求1所述的触控式平板显示器，其特征在于：当检测到超过阈值触控信号的电极为奇数时，以这些电极的中间电极为触控定位点；当检测到超过阈值触控信号的电极为偶数时，以这些电极的中间两个电极中的一个为触控定位点。
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