DE102011121315A1 - Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung und Verfahren davon - Google Patents

Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung und Verfahren davon Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung bereit. Die Vorrichtung umfasst einen Sensor, eine erste Auswahleinheit, eine zweite Auswahleinheit, eine erste Steuerungseinheit, eine zweite Steuerungseinheit, erste leitfähige Leitungen und zweite leitfähige Leitungen. Die ersten leitfähigen Leitungen sind in einer ersten Richtung angeordnet. Jede erste leitfähige Leitung hat ein erstes Ende und ein zweites Ende. Das erste Ende ist mit der ersten Steuerungseinheit verbunden und das zweite Ende ist mit der ersten Auswahleinheit verbunden. Die zweiten leitfähigen Leitungen sind in einer zweiten Richtung angeordnet. Jede zweite leitfähige Leitung hat ein erstes Ende und ein zweites Ende, das erste Ende ist mit der zweiten Steuerungseinheit verbunden und das zweite Ende ist mit der zweiten Auswahleinheit verbunden.

Description

  • Verwandte Anmeldungen
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen taiwanesischen Anmeldung mit Seriennummer 099144256 , eingereicht am 16 Dezember 2010, die hierin durch Bezugnahme einbezogen ist.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Berührungssensor und ein Betriebsverfahren davon und insbesondere auf eine Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung bzw. Dualmoduserfassungsvorrichtung und Verfahren davon.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Bezüglich der Entwicklung der Anzeigetechnologie bzw. der Bildschirmtechnologie wurden neue Bildschirme bzw. Anzeigen in vielen Typen von portablen bzw. tragbaren Vorrichtungen verwendet, wie etwa Notebooks, Mobiltelefone, eine digitale Kamera und andere elektronische Produkte. Um zu vermeiden, dass diese tragbaren Geräte zu schwer werden, wurde die Eingabevorrichtung von Tastaturen bzw. Keyboards zu berührungserfassenden Bedienfeldern geändert.
  • Typischerweise werden drei Hauptwahrnehmungssteuertechnologien in berührungserfassenden Bedienfeldern verwendet, umfassend Technologie zur Berührungserfassung über Widerstand, elektromagnetische Berührungserfassungsmethode und kapazitive Berührungserfassungsmethode. Gemäß der kapazitiven Berührungserfassungsmethode wird nur eine Seite der Isolation mit einer leitenden Schicht beschichtet bzw. ummantelt. Eine kleine Spannung wird auf der Schicht angewendet, was in einem gleichmäßigen elektrostatischen Feld resultiert. Wenn ein Leiter, wie etwa ein menschlicher Finger, die unbeschichtete Oberfläche berührt, wird dynamisch eine Kapazität bzw. ein Kondensator gebildet. Die Steuerung des Sensors kann die Position der Berührung indirekt aus der Änderung der Kapazität, wie aus den vier Ecken des Bedienfelds gemessen, bestimmen.
  • Andererseits umfasst eine Sensorplatine, die die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode verwendet, ein Substrat mit einer Antennenanordnung, einen Steuerungsschaltkreis zur Berechnung der Berührungsposition bzw. der Berührstelle und einen Erfassungsstift bzw. einen Sensorstift. Der Sensorstift ist ein Sendeempfänger und das Substrat mit der Antennenanordnung ist ein Empfänger. Wenn ein Benutzer den Sensorstift verwendet, um das elektronische Papierdisplay bzw. den elektronischen Papierbildschirm zu berühren, wird der Magnetfluss verändert. Eine Mikrosteuerung kann die Änderung des Magnetflusses detektieren, um die Berührstelle zu berechnen.
  • Typischerweise hat ein berührungserfassendes Bedienfeld, das die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode verwendet, diese Vorteile, umfassend Wasserfestigkeit, Kratzfestigkeit und hohe Transmissionsrate. Außerdem ist es auch sehr bequem für einen Nutzer, seinen Finger zu verwenden, um diese Art von berührungserfassendem Bedienfeld zu steuern. Jedoch, wenn ein Steuerungspunkt, der auf dem berührungserfassenden Bedienfeld gezeigt wird, viel kleiner als die Größe eines menschlichen Fingers ist, ist es sehr gut möglich, einen anderen Steuerungspunkt zu berühren und eine ungewollte Funktion auszulösen, während ein Nutzer seinen Finger verwendet, um den Steuerungspunkt zu berühren. Daher wird ein neues berührungserfassendes Bedienfelddesign benötigt, das verschiedene Erfassungsmöglichkeiten bereitstellen kann.
  • Zusammenfassung
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung bereitzustellen, die Unterstützung für sowohl elektromagnetische Berührungserfassungsmethode als auch kapazitive Berührungserfassungsmethode bereitstellt.
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung bereit. Die Vorrichtung umfasst einen Sensor, eine erste Auswahleinheit, eine zweite Auswahleinheit, eine erste Steuerungseinheit, eine zweite Steuerungseinheit, erste leitfähige Linie bzw. Leitungen und zweite leitfähige Leitungen. Die ersten leitfähigen Leitungen sind in einer ersten Richtung angeordnet. Jede erste leitfähige Leitung hat ein erstes Ende und ein zweites Ende. Das erste Ende ist mit der ersten Steuerungseinheit verbunden und das zweite Ende ist mit der ersten Auswahleinheit verbunden. Die zweiten leitfähigen Leitungen sind in einer zweiten Richtung angeordnet. Jede zweite leitfähige Leitung hat ein erstes Ende und ein zweites Ende, das erste Ende ist mit der zweiten Steuerungseinheit verbunden und das zweite Ende ist mit der zweiten Auswahleinheit verbunden.
  • In einer Ausführungsform, wenn die Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung eine elektromagnetische Berührungserfassungsmethode ausführt, verbindet die erste Steuerungseinheit die ersten Enden jeder der ersten leitfähigen Leitungen mit einer ersten Übertragungsleitung und die erste Auswahleinheit verbindet nacheinander die zweiten Enden der ersten leitfähigen Leitungen basierend auf einer Reihenfolge, um Sensorschleifen in der ersten Richtung zu bilden; die zweite Steuerungseinheit verbindet die ersten Enden jeder der zweiten leitfähigen Leitungen mit einer zweiten Übertragungsleitung, die zweite Auswahleinheit verbindet nacheinander die zweiten Enden der zweiten leitfähigen Leitungen basieren auf einer Reihenfolge, um Sensorschleifen in der zweiten Richtung zu bilden; und ein erstes Erfassungsverfahren wird durchgeführt, um den Magnetfluss, elektromagnetische Induktion, Strom oder Frequenz der Sensorschleifen zu erfassen, um Distanz, Höhe, Stärke, eine Berührstelle oder Berührstärke zu bestimmen.
  • In einer Ausführungsform ist weiter umfasst: Gruppieren der ersten leitfähigen Leitungen und der zweiten leitfähigen Leitungen, wobei jede Gruppe wenigstens zwei erste leitfähige Leitungen oder wenigstens zwei zweite leitfähige Leitungen umfasst; die erste Auswahleinheit verbindet nacheinander die zweiten Enden der ersten leitfähigen Leitungen in jeder Gruppe, basierend auf eine Reihenfolge, um Sensorschleifen in einer ersten Richtung zu bilden; die zweite Auswahleinheit verbindet nacheinander die zweiten Enden der zweiten leitfähigen Leitungen in jeder Gruppe, basierend auf eine Reihenfolge, um Sensorschleifen in einer zweiten Richtung zu bilden; Übertragen eines Erfassungssignals zu den Sensorschleifen; und Durchführen des ersten Erfassungsverfahrens, um den Magnetfluss, elektromagnetische Induktion, Strom oder Frequenz der Sensorschleifen zu erfassen, um Distanz, Höhe, Stärke, eine Berührstelle oder Berührstärke zu bestimmen.
  • In einer Ausführungsform besteht das erste Erfassungsverfahren darin, ein Erfassungssignal mit einer speziellen Frequenz zu den Sensorschleifen zu übertragen, um den Magnetfluss, elektromagnetische Induktion, Strom oder Frequenz der Sensorschleifen zu erfassen, wobei der Sensor bestimmt, ob sich der Magnetfluss, elektromagnetische Induktion, Strom oder Frequenz der Sensorschleifen verändern oder nicht.
  • In einer Ausführungsform, wenn die Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung eine kapazitive Berührungserfassungsmethode durchführt, trennt die erste Steuerungseinheit die Verbindung zwischen dem ersten Ende jeder der ersten leitfähigen Leitungen und einer ersten Übertragungsleitung und die zweite Steuerungseinheit trennt die Verbindung zwischen dem ersten Ende jeder der zweiten leitfähigen Leitungen und einer zweiten Übertragungsleitung und ein zweites Erfassungsverfahren wird durchgeführt, um eine Kapazität, Strom oder Spannung zu erfassen, um Distanz, Höhe, Stärke, einen Berührstelle oder eine Berührstärke zu bestimmen.
  • In einer Ausführungsform ist weiter umfasst: Gruppieren der ersten leitfähigen Leitungen und der zweiten leitfähigen Leitungen, wobei jede Gruppe wenigstens zwei erste leitfähige Leitungen oder wenigstens zwei zweite leitfähige Leitungen umfasst; Übertragen eines Erfassungssignals zu jeder Gruppe; und Durchführen des zweiten Erfassungsverfahrens, um die Kapazität, Strom oder Spannung zu erfassen, um eine Berührstelle oder eine Berührstärke einer jeden Gruppe zu bestimmen, um Distanz, Höhe, Stärke, eine Berührstelle oder eine Berührstärke zu bestimmen.
  • In einer Ausführungsform ist das zweite Sensorverfahren, dass der Sensor ein Erfassungssignal durch die erste Auswahleinheit zu den ersten leitfähigen Leitungen überträgt, und ein Erfassungssignal durch die zweite Auswahleinheit zu den zweiten leitfähigen Leitungen überträgt, um die Veränderung in Kapazität, Strom oder Spannung der ersten leitfähigen Leitungen und der zweiten leitfähigen Leitungen zu erfassen, um Distanz, Höhe, Stärke, eine Berührstelle oder eine Berührstärke zu bestimmen.
  • In einer Ausführungsform besteht das zweite Sensorverfahren darin, dass der Sensor ein Erfassungssignal durch die erste Auswahleinheit zu den ersten leitfähigen Leitungen überträgt und durch die zweite Auswahleinheit, um die Kapazität, Strom oder Spannung der zweiten leitfähigen Leitungen zu erfassen, um Distanz, Höhe, Stärke, eine Berührstelle oder eine Berührstärke zu bestimmen.
  • In einer Ausführungsform umfasst die erste Steuerungseinheit eine Steuerungsleitung und mehrere Schalter oder mehrere Schalter in Serie geschaltet mit den ersten leitfähigen Leitungen, wobei der Sensor die Steuerungsleitung steuert, um die Schalter anzuschalten, um das erste Ende jeder der ersten leitfähigen Leitungen mit einer ersten Übertragungsleitung zu verbinden, und der Sensor steuert die Steuerungsleitung, um die Schalter auszuschalten, um die Verbindung zwischen dem ersten Ende einer jeden der ersten leitfähigen Leitungen und der ersten Übertragungsleitung zu trennen.
  • In einer Ausführungsform umfasst die zweite Steuerungseinheit eine Steuerungsleitung und mehrere Schalter oder mehrere Schalter in Serie geschaltet mit den zweiten leitfähigen Leitungen, wobei der Sensor die Steuerungsleitung steuert, um die Schalter anzuschalten, um das erste Ende jeder der zweiten leitfähigen Leitungen mit einer zweiten Übertragungsleitung zu verbinden und der Sensor steuert die Steuerungsleitung, um die Schalter auszuschalten, um die Verbindung zwischen dem ersten Ende einer jeden der zweiten leitfähigen Leitungen und der zweiten Übertragungsleitung zu trennen.
  • In einer Ausführungsform umfasst die erste Auswahleinheit mehrere Schalter, die jeweils mit den ersten leitfähigen Leitungen verbunden sind, und die zweite Auswahleinheit umfasst mehrere Schalter, die jeweils mit den zweiten leitfähigen Leitungen verbunden sind, wobei der Sensor das Erfassungssignal zu den Schleifen durch die erste Auswahleinheit und die zweite Auswahleinheit überträgt, um eine elektromagnetische Berührungserfassungsmethode auszuführen.
  • In einer Ausführungsform können die erste Auswahleinheit und die zweite Auswahleinheit in einen Gate-Driver bzw. einen Gate-Treiber, einen Source-Driver bzw. einen Source-Treiber, einen Zeitsteuerungsschaltkreis oder einen Sensorschaltkreis in einem Bildschirm integriert sein.
  • In einer Ausführungsform hat der Sensor einen ersten Sensorschaltkreis und einen zweiten Sensorschaltkreis, wobei der erste Sensorschaltkreis eine elektromagnetische Berührungserfassungsmethode ausführt und der zweite Sensorschaltkreis eine Technologie zur Berührungserfassung über Kapazität ausführt.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch einen Bildschirm bzw. ein Display mit einer berührungserfassenden Dual-Mode-Vorrichtung bereit, weiter umfassend: ein erstes Substrat mit einer Pixelanordnung; ein zweites Substrat; eine Bildschirmeinheit, die sich zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat befindet; und eine gemeinsame Elektrodenschicht. Die berührungserfassende Dual-Mode-Vorrichtung. Die Vorrichtung umfasst einen Sensor, eine erste Auswahleinheit, eine zweite Auswahleinheit, eine erste Steuerungseinheit, eine zweite Steuerungseinheit, erste leitfähige Leitungen bzw. Leitungen und zweite leitfähige Leitungen. Die ersten leitfähigen Leitungen sind in einer ersten Richtung angeordnet. Jede erste leitfähige Leitung hat ein erstes Ende und ein zweites Ende. Das erste Ende ist mit der ersten Steuerungseinheit verbunden und das zweite Ende ist mit der ersten Auswahleinheit verbunden. Die zweiten leitfähigen Leitungen sind in einer zweiten Richtung angeordnet. Jede zweite leitfähige Leitung hat ein erstes Ende und ein zweites Ende, das erste Ende ist mit der zweiten Steuerungseinheit verbunden und das zweite Ende ist mit der zweiten Auswahleinheit verbunden.
  • In einer Ausführungsform ist weiter eine Abdeckscheibe bzw. eine Abdecklinse umfasst, die sich über dem zweiten Substrat befindet, wobei die Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung innerhalb oder außerhalb der Abdeckscheibe angeordnet ist oder die Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung zwischen der Abdeckscheibe und dem zweiten Substrat angeordnet ist.
  • In einer Ausführungsform umfassen die ersten leitfähigen Leitungen und die zweiten leitfähigen Leitungen die Datenleitungen, die Abtastleitungen bzw. Scan-Leitungen, die Stromleitungen, die Bias-Leitungen bzw. Vorspannungsleitungen, die gemeinsamen Elektrodenleitungen, die Ausleseleitungen und die Steuerungsleitungen des Bildschirms.
  • In einer Ausführungsform umfassen die ersten leitfähigen Leitungen und die zweiten leitfähigen Leitungen wenigstens eine Leitung, die durch bzw. als die Datenleitungen, die Abtastleitungen, die Stromleitungen, die Bias-Leitungen, die gemeinsamen Elektrodenleitungen, die Ausleseleitungen und die Steuerungsleitungen des Bildschirms vorgesehen ist.
  • In einer Ausführungsform ist der Bildschirm ein organischer, Licht emittierender Bildschirm, ein Dünnschichttransistor-Flüssigkristallbildschirm, ein Elektrodenbenetzungsbildschirm oder ein elektrophoretischer Bildschirm.
  • In einer Ausführungsform ist die Pixelanordnung eine Pixelanordnung im transmissiven Modus, eine Pixelanordnung im reflektiven Modus oder eine Pixelanordnung im dual-transflektiven Modus oder im teilreflektiven Modus.
  • In einer Ausführungsform ist die Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung innerhalb oder außerhalb des zweiten Substrats angeordnet oder die Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung ist zwischen der gemeinsamen Elektrode und dem zweiten Substrat angeordnet oder die Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung ist auf dem ersten Substrat angeordnet.
  • In einer Ausführungsform ist die gemeinsame Elektrode auf dem zweiten Substrat angeordnet und die Pixelanordnung ist eine Slit-ITO-Pixelstruktur.
  • In einer Ausführungsform umfasst der Bildschirm weiter ein Hintergrundbeleuchtungsmodul und die Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung wird betrieben, wenn das Hintergrundbeleuchtungsmodul ausgeschaltet ist oder dunkelgeschaltet ist.
  • In einer Ausführungsform umfasst der Bildschirm weiter ein Hintergrundbeleuchtungsmodul, der Bildschirm ist in mehrere Bereiche getrennt, um ein Bild anzuzeigen, und wenn in einem der Bereiche das jeweilige Hintergrundbeleuchtungsmodul ausgeschaltet oder dunkelgeschaltet ist, wird die Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung in diesem Bereich betrieben.
  • Entsprechend stellt der Dual-Mode-Berührungssensor der vorliegenden Erfindung zwei Typen von Sensortechnologie bereit, die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode und die kapazitive Berührungserfassungsmethode, um die Berührstelle zu bestimmen. In der elektromagnetischen Berührungserfassungsmethode kann ein Benutzer einen Stift mit einer Magnetsensorschleife oder einer LC-Schleife verwenden, um zu schreiben. In der kapazitiven Berührungserfassungsmethode kann ein Benutzer seinen Finger verwenden, um zu schreiben. Also stellt die vorliegende Erfindung dem Benutzer verschiedene Eingabeschnittstellen bereit, um den Eingabekomfort zu erhöhen. Außerdem können die Datenleitungen und die Abtastleitungen verwendet werden, um als die Elektrode des Dual-Mode-Berührungssensors der vorliegenden Erfindung zu dienen. Entsprechend ist es nicht nötig, zusätzliche Elektroden zu bilden, um die Berührstelle zu erfassen. Daher werden die Produktionskosten gesenkt und der Produktionsertrag bleibt erhalten.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Um das Vorangegangene und andere Aspekte, Merkmale, Vorteile und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung deutlich zu machen, sind die begleitenden Zeichnungen wie folgt beschrieben:
  • 1A zeigt ein schematisches Diagramm eine Elektrodenstruktur eines Dual-Mode-Berührungssensors gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 1B zeigt ein schematisches Diagramm eine Elektrodenstruktur eines Dual-Mode-Berührungssensors gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 2 zeigt ein Flussdiagramm, um zu beschreiben, wie die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode durchgeführt wird und dann die kapazitive Berührungserfassungsmethode durchgeführt wird, um die Berührstelle zu bestimmen.
  • 3 zeigt ein Flussdiagramm, um zu beschreiben, wie die kapazitive Berührungserfassungsmethode durchgeführt wird und dann die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode durchgeführt wird, um die Berührstelle zu bestimmen.
  • 4A zeigt eine Anordnungselektrodenstruktur eines Bildschirmbedienfelds gemäß einer Ausführungsform.
  • 4B zeigt eine Anordnungselektrodenstruktur eines Bildschirmbedienfelds gemäß einer anderen Ausführungsform.
  • 5 zeigt ein Flussdiagramm, um zu beschreiben, wie die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode durchgeführt wird und dann die kapazitive Berührungserfassungsmethode durchgeführt wird, um die Berührstelle zu bestimmen.
  • 6 zeigt ein Flussdiagramm, um zu beschreiben, wie die kapazitive Berührungserfassungsmethode durchgeführt wird und dann die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode durchgeführt wird, um die Berührstelle zu bestimmen.
  • 7 zeigt einen Rahmen, der in drei Zeitsegmente T1, T2 und T3 getrennt ist.
  • 8 zeigt ein Bedienfeld, das in sechs Bereiche, Bereich A1, Bereich A2, Bereich A3, Bereich A4, Bereich A5 und Bereich A6 getrennt ist.
  • 9 zeigt ein Zeitdiagramm zum Beleuchten des Hintergrundbeleuchtungsmoduls.
  • 10 zeigt eine Querschnittsansicht eines Flüssigkristallbildschirms mit dem Dual-Mode-Berührungssensor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 11 zeigt eine Querschnittsansicht eines Flüssigkristallbildschirms mit dem Dual-Mode-Berührungssensor gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 12 zeigt eine Querschnittsansicht eines organischen Licht emittierenden Bildschirms mit dem Dual-Mode-Berührungssensor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Es wird nun detailliert auf die vorliegenden Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, deren Beispiele in den begleitenden Zeichnungen gezeigt sind. Wo immer möglich, werden die gleichen Bezugszeichen in den Zeichnungen und der Beschreibung verwendet, um sich auf gleiche oder ähnliche Teile zu beziehen.
  • 1A zeigt ein schematisches Diagramm eine Elektrodenstruktur eines Dual-Mode-Berührungssensors gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Elektrodenstruktur kann Unterstützungen sowohl in der elektromagnetischen Berührungserfassungsmethode als auch der kapazitiven Berührungserfassungsmethode bereitstellen. Die Elektrodenstruktur eines Dual-Mode-Berührungssensors 100 der vorliegenden Erfindung wird in einem Substrat gebildet. Die Elektrodenstruktur umfasst mehrere erste leitfähige Leitungen 1011~101m, die in einer ersten Richtung angeordnet sind, wie etwa Y-Richtung, und mehrere zweite leitfähige Leitungen 1021~102n, die in einer zweiten Richtung angeordnet sind, wie etwa X-Richtung. Die ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m kreuzen die zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n. Die ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m und die zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n werden in verschiedenen Schichten gebildet, die durch eine Isolationsschicht über dem Substrat getrennt sind. Zwei benachbarte erste leitfähige Leitungen, wie etwa die ersten leitfähigen Leitungen 1011 und 1012, und zwei benachbarte zweite leitfähige Leitungen, wie etwa die die zweiten leitfähigen Leitungen 1021 und 1022, definieren einen Sensorbereich 111. In einer Ausführungsform haben die erste Richtung und die zweite Richtung einen eingeschlossenen Winkel von 90 Grad. Jedoch können die erste Richtung und die zweite Richtung in anderen Ausführungsformen einen anderen eingeschlossenen Winkel haben, wie etwa 60 Grad, 45 Grad, 36 Grad oder 30 Grad. Das Material zur Bildung der ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m und der zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n ist Metall, Mischmetall, Kohlenstoff-Nanoröhren, transparentes Leitermaterial, wie etwa ITO, IZO.
  • Eine Seite der ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m ist mit einer Auswahleinheit 102 verbunden. Die andere Seite der ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m ist mit einer Steuerungseinheit 123 verbunden. Die Steuerungseinheit 123 steuert die Verbindung unter den ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m. Die Steuerungseinheit 123 umfasst eine Steuerungsleitung 120, mehrere Schalter 1231~123m und eine Übertragungsleitung 121. Ein Sensor 105 steuert die Steuerungsleitung 120, um die Schalter 1231~123m umzuschalten. Die ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m sind durch die Schalter 1231~123m mit der Übertragungsleitung 121 verbunden. Daher können die ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m durch die Übertragungsleitung 121 zusammenverbunden bzw. verbunden werden. In einer Ausführungsform sind die Schalter 1231~123m Dünnschichttransistoren (TFT). Die Gate-Elektroden der TFTs sind mit der Steuerungsleitung 120 verbunden. Wenn die Steuerungsleitung 120 die TFTs in einen Aus-Zustand steuert, wird die Verbindung zwischen den ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m und der Übertragungsleitung 121 getrennt. Wenn die Steuerungsleitung 120 die TFTs in einen An-Zustand steuert, wählt die Auswahleinheit 103 einige der ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m aus, um sie mit der Übertragungslinie 121 in der Steuerungseinheit 123 und dem Sensor 105 zu verbinden, um eine Sensorschleife zu bilden.
  • Andererseits ist eine Seite der zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n mit einer Auswahleinheit 104 verbunden. Die andere Seite der ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m ist mit einer Steuerungseinheit 124 verbunden. Die Steuerungseinheit 124 steuert die Verbindung unter den zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n. Die Steuerungseinheit 124 umfasst eine Steuerungsleitung 126, mehrere Schalter 1241~124n und eine Übertragungsleitung 122. Ein Sensor 105 steuert die Steuerungsleitung 126, um die Schalter 1241~124n umzuschalten. Die zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n sind durch die Schalter 1241~124n mit der Übertragungsleitung 122 verbunden. Daher können die zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n durch die Übertragungsleitung 122 zusammenverbunden bzw. verbunden werden. In einer Ausführungsform sind die Schalter 1241~124n Dünnschichttransistoren (TFT). Die Gate-Elektroden der TFTs sind mit der Steuerungsleitung 126 verbunden. Wenn die Steuerungsleitung 126 die TFTs in einen Aus-Zustand steuert, wird die Verbindung zwischen den zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n und der Übertragungsleitung 122 getrennt. Wenn die Steuerungsleitung 126 die TFTs in einen An-Zustand steuert, wählt die Auswahleinheit 104 einige der zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n aus, um sie mit der Übertragungslinie 122 in der Steuerungseinheit 124 und dem Sensor 105 zu verbinden, um eine Sensorschleife zu bilden. Oder der Sensor 105 kann eine Vorrichtung sein, die unabhängig von der Auswahleinheit 103 und der Auswahleinheit 104 ist.
  • Der Sensor 105 hat Dual-Mode-Funktionen, um Unterstützungen in sowohl der elektromagnetischen Berührungserfassungsmethode als auch der kapazitiven Berührungserfassungsmethode bereitzustellen, um die Position und Höhe zu berechnen. In einer Ausführungsform hat der Sensor 105 einen ersten integrierten Sensorschaltkreis und einen zweiten integrierten Sensorschaltkreis. Der erste integrierte Sensorschaltkreis stellt Unterstützung in der kapazitiven Berührungserfassungsmethode bereit, um die Position und Höhe zu berechnen. Der zweite integrierte Sensorschaltkreis stellt Unterstützung in der elektromagnetischen Berührungserfassungsmethode bereit, um die Position und Höhe zu berechnen. Der Sensor 105 kann ein Erregungssignal oder ein Detektorsignal bereitstellen, um das Signal in einigen der ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m zu erfassen, die durch die Auswahleinheit 103 ausgewählt wurden, und stellt ein Erregungssignal oder ein Detektorsignal bereit, um das Signal in einigen der zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n zu erfassen, die durch die Auswahleinheit 104 ausgewählt wurden.
  • In einer Ausführungsform umfasst die Auswahleinheit 103 mehrere Schalter, die mit entsprechenden ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m verbunden sind. Die Schalter werden ausgewählt, um einige der ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m zu verbinden, um eine Sensorschleife zu bilden. Zum Beispiel verbindet sich der Schauer 103a mit der ersten leitfähigen Leitung 1012. Wenn der Schalter 103a und der Schalter 103b ausgewählt sind, werden die ersten leitfähige Leitung 1011 und die erste leitfähige Leitung 1012 zusammenverbunden, um eine Sensorschleife 107 zu bilden. Zu diesem Zeitpunkt, wenn die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode durchgeführt wird, sendet der Sensor 105 ein Erfassungssignal durch den Schalter 103a in der Auswahleinheit 103 zu der Sensorschleife 107 und erhält das Erfassungssignal durch den Schalter 103b in der Auswahleinheit 103, um zu bestimmen, ob ein Berührungsereignis in der Sensorschleife 107 stattfindet oder nicht.
  • Andererseits umfasst die Auswahleinheit 104 auch mehrere Schalter, die mit entsprechenden zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n verbunden sind. Die Schalter werden ausgewählt, um einige der zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n zu verbinden, um eine Sensorschleife zu bilden. Zum Beispiel verbindet sich der Schalter 104a mit der zweiten leitfähigen Leitung 1021. Wenn der Schalter 104a und der Schalter 104b ausgewählt sind, werden die zweite leitfähige Leitung 1021 und die zweiten leitfähigen Leitung 1022 zusammenverbunden, um eine Sensorschleife 108 zu bilden. Zu diesem Zeitpunkt, wenn die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode durchgeführt wird, sendet der Sensor 105 ein Erfassungssignal durch den Schalter 104a in der Auswahleinheit 104 zu der Sensorschleife 108 und erhält das Erfassungssignal durch den Schalter 104b in der Auswahleinheit 104, um zu bestimmen, ob ein Berührungsereignis in der Sensorschleife 108 stattfindet oder nicht. In einer Ausführungsform sind die Schalter 103a, 103b, 104a und 104b Dünnschichttransistoren oder andere Vorrichtungen mit derselben Funktion wie die Dünnschichttransistoren.
  • Es ist angemerkt, dass in der obigen Ausführungsform, die beanspruchte Erfindung eine Sensorschleife, die durch Verbinden von zwei benachbarten ersten leitfähigen Leitungen 1011 und 1012 gebildet wird, und durch Verbinden von zwei benachbarten zweiten leitfähigen Leitungen 1021 und 1022 gebildet wird, erfasst. Jedoch kann in anderen Ausführungsformen die beanspruchte Erfindung auch verwendet werden, um die Sensorschleifen, die durch Verbinden zweier getrennter ersten leitfähiger Leitungen, wie etwa die ersten leitfähigen Leitungen 1011 und 1013, gebildet werden und durch Verbinden zweier getrennter zweiter leitfähiger Leitungen, wie etwa die zweiten leitfähigen Leitungen 1021 und 1023, gebildet werden, zu erfassen. Außerdem kann die beanspruchte Erfindung verwendet werden, um die Sensorschleife, die eine erste Hauptleitung und eine zweite Hauptleitung, die mit der ersten Hauptleitung verbunden ist, hat, zu erfassen, wobei die erste Hauptleitung und die zweite Hauptleitung jeweils durch Verbinden einiger erster leitfähiger Leitungen gebildet werden.
  • Zum Beispiel werden die Schalter, die mit den ersten leitfähigen Leitungen 1011, 1012 und 1013 verbunden sind, angeschaltet Daher sind die ersten leitfähigen Leitungen 1011, 1012 und 1013 durch die Übertragungsleitung 121 zusammenverbunden, um die erste Hauptleitung zu sein. Andererseits werden die Schalter, die mit den ersten leitfähigen Leitungen 1017, 1018 und 1019 verbunden sind, angeschaltet. Daher sind die ersten leitfähigen Leitungen 1017, 1018 und 1019 durch die Übertragungsleitung 121 zusammenverbunden, um die zweite Hauptleitung zu sein. Dann werden die erste Hauptleitung und die zweite Hauptleitung zusammenverbunden, um eine Sensorschleife zu bilden. In dieser Ausführungsform, wenn die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode durchgeführt wird, sendet der Sensor 105 ein Erfassungssignal durch die Auswahleinheit 103 zu den ersten leitfähigen Leitungen 1011, 1012 und 1013 und erhält das Erfassungssignal durch die ersten leitfähigen Leitungen 1017, 1018 und 1019, um zu bestimmen, ob ein Berührungsereignis in der Sensorschleife stattfindet oder nicht. Die Sensorschleifen können miteinander überlappen, um einen „Fehlerfassungs”-Fall zu verhindern. Zum Beispiel werden nacheinander eine Sensorschleife A und eine Sensorschleife B gebildet. Ein Teil der Sensorschleife A überlappt die Sensorschleife B, um einen „Fehlerfassungs”-Fall zu verhindern.
  • Entsprechend, wenn die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode durch die Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung 100 durchgeführt wird, steuert der Sensor 105 die Steuerungseinheiten 123 und 124 dazu, die ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m und die zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n jeweils zu verbinden. Der Sensor 105 steuert auch die Auswahleinheit 103 dazu, Schalter umzuschalten, um Sensorschleifen unter den ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m zu bilden und steuert die Auswahleinheit 104 dazu, Schalter umzuschalten, um Sensorschleifen unter den zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n zu bilden, um die Berührstelle zu erfassen. Zum Beispiel berührt ein Benutzer die Position 111. Zu diesem Zeitpunkt steuert der Sensor 105 die Steuerungseinheit 123, um die ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m zu verbinden und steuert die Steuerungseinheit 124, um die zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n zu verbinden. Dann steuert der Sensor 105 auch die Auswahleinheit 103, um Schalter umzuschalten, um Sensorschleifen unter den ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m zu bilden, und steuert die Auswahleinheit 104 dazu, Schalter umzuschalten, um Sensorschleifen unter den zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n zu bilden, um die Berührstelle 111 zu erfassen. In dieser Ausführungsform erfasst der Sensor 105 den Magnetfluss, elektromagnetische Induktion, Strom oder Frequenz der Sensorschleifen, um die Berührstelle zu bestimmen. Zum Beispiel stellt der Sensor 105 die Schalter 1231~123m durch die Steuerungsleitung 120 an, um die ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m mit der Übertragungsleitung 120 zu verbinden und stellt die Schalter 1241~124n durch die Steuerungsleitung 126 an, um die zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n mit der Übertragungsleitung 122 zu verbinden. Dann steuert der Sensor 105 auch die Auswahleinheit 103, um Schalter umzuschalten, um Sensorschleifen unter den ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m zu bilden, und steuert die Auswahleinheit 104 dazu, Schalter umzuschalten, um Sensorschleifen unter den zweiten leitfähigen Leitungen zu bilden. Zu diesem Zeitpunkt sendet der Sensor 105 ein Erfassungssignal zu den Sensorschleifen und erhält ein Signal von den Sensorschleifen. Dann kann der Sensor 105 bestimmen, ob der Magnetfluss, elektromagnetische Induktion, Strom oder Frequenz verändert sind oder nicht, basierend darauf ob das Erfassungssignal verändert ist oder nicht. In einer Ausführungsform ist das Erfassungssignal ein Rechteckwellensignal, ein Dreieckwellensignal, ein dreieckähnliches Wellensignal oder ein Wellensignal, das aus mehreren Rechteckwellensignalen zusammengesetzt ist. Die Änderung des Erfassungssignals umfasst die Verzerrung der Welle, die Änderung des Durchschnittswerts der Welle, die Änderung des Wellenpeaks bzw. des Wellenscheitelwerts, die Änderung des Stroms oder die Änderung der Spannung.
  • Zum Beispiel, wenn ein Benutzer die Position 111 berührt, verändern sich der Magnetfluss, elektromagnetische Induktion, Strom oder Frequenz der Sensorschleife 107 und der Sensorschleife 108. Wenn der Sensor 104 diese Änderung des Erfassungssignals erfasst, kann der Sensor bestimmen, dass die Überlappungsregion zwischen der Sensorschleife 107 und der Sensorschleife 108, Position 111, die Berührstelle des Benutzers ist. Entsprechend der vorliegenden Erfindung werden die Sensorschleifen zuerst durch die Auswahleinheiten 103 und 104 gebildet. Dann erfasst der Sensor die Sensorschleifen, um die Berührstelle zu bestimmen. Entsprechend, wenn die Sensorschleifen nacheinander gebildet werden, erfasst der Sensor 105 die Sensorschleifen nacheinander. Andererseits, wenn die Sensorschleifen zusammen gebildet werden, erfasst der Sensor 105 die Sensorschleifen gleichzeitig.
  • Andererseits, wenn die kapazitive Berührungserfassungsmethode durch die Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung 100 durchgeführt wird, steuert der Sensor 105 die Steuerungseinheit 123 dazu, die Verbindung unter den bzw. zwischen den ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m zu trennen, und steuert die Steuerungseinheit 124 dazu, die Verbindung unter den bzw. zwischen den zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n zu trennen. Als nächstes erfasst der Sensor 105 die Berührstelle. Typischerweise gibt es zwei Typen der kapazitiven Berührungserfassungsmethode. Eine ist die eigenkapazitive Berührungserfassungsmethode. Die andere ist die gegenseitig-kapazitive Berührungserfassungsmethode bzw. mutual-kapazitive Berührungserfassungsmethode. Entsprechend der eigenkapazitiven Berührungserfassungsmethode erfasst der Sensor 105 die Kapazität, die zwischen den ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m und Masse erzeugt wird, und die Kapazität, die zwischen den zweiten leitfähigem Leitungen 1021~102n und Masse erzeugt wird, um die Berührstelle zu bestimmen. Daher, wenn ein Finger eines Benutzers eine Position berührt, werden Ladungen, die sich an dieser Position befinden, von den ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m oder den zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n zu dem Finger des Benutzers bewegt, was die Kapazität an dieser Position verändert. In diesem Fall kann der Sensor 105 diese Änderung der Kapazität an dieser Position erfassen, um die Position zu bestimmen. Dementsprechend, wenn die eigenkapazitive Berührungserfassungsmethode durchgeführt wird, sendet der Sensor 105 ein Erfassungssignal zu den ersten leitfähigem Leitungen 1011~101m und den zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n, um die Position, deren Kapazität sich geändert hat, zu bestimmen. Dann kann der Sensor 105 die Berührstelle berechnen, basierend auf der Änderung der Kapazität.
  • Andererseits, gemäß der gegenseitig-kapazitiven Berührungserfassungsmethode, erfasst der Sensor 105 die Kapazität, die zwischen den ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m und den zweiten leitfähigem Leitungen 1021~102n erzeugt wird, um die Berührstelle zu bestimmen. Das heißt, die erste leitfähige Leitung und die zweite leitfähige Leitung sind die zwei Elektroden eines Kondensators. Daher, wenn ein Finger eines Benutzers eine Position berührt, bewegen sich Ladungen, die sich an dieser Position befinden, von den ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m oder den zweiten leitfähigem Leitungen 1021~102n zu dem Finger des Benutzers, was die Kapazität an dieser Position verändert. In diesem Fall kann der Sensor 105 diese Änderung der Kapazität an dieser Position erfassen, um die Position zu bestimmen. Dementsprechend, wenn die gegenseitig-kapazitive Berührungserfassungsmethode durchgeführt wird, um die Berührstelle zu bestimmen, sendet der Sensor 105 ein Erfassungssignal zu den ersten leitfähigem Leitungen 1011~101m und erhält das Erfassungssignal von den zweiten leitfähigem Leitungen 1021~102n oder der Sensor 105 sendet ein Erfassungssignal zu den zweiten leitfähigem Leitungen 1021~102n und erhält das Erfassungssignal von den ersten leitfähigem Leitungen 1011~101m, um die Position, deren Kapazität sich geändert hat, zu bestimmen. Dann kann der Sensor 105 die Berührstelle berechnen, basierend auf der Änderung der Kapazität.
  • 1B zeigt ein schematisches Diagramm eine Elektrodenstruktur eines Dual-Mode-Berührungssensors gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform verbindet sich der Sensor 105 mit der Übertragungsleitung. Die Auswahleinheiten 103 und 104 werden durch den Sensor 105 gesteuert, um die ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m und die zweiten leitfähigem Leitungen 1021~102n auszuwählen, um Sensorschleifen zu bilden. Die Steuerungseinheit 143 umfasst eine Steuerungsleitung 140, mehrere Schalter 1431~143m und mehrere Übertragungsleitungen 1411~141k. Ein Sensor 105 verbindet sich mit den Übertragungsleitungen 1411~141k. Die ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m sind durch bzw. über die Schalter 1431~143m mit den entsprechenden Übertragungsleitungen 1411~141k verbunden. Daher können die ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m durch die entsprechenden Übertragungsleitungen 1411~141k mit dem Sensor 105 verbunden werden. In dieser Ausführungsform sind die ersten leitfähigen Leitungen 1011 und 1012 durch die Schalter 1431 und 1432 mit der Übertragungsleitung 1411 verbunden. Die ersten leitfähigen Leitungen 1011 und 1012 sind durch die Übertragungsleitung 1411 mit dem Sensor 105 verbunden. Es ist angemerkt, dass die Anzahl und Reihenfolge der ersten leitfähigen Leitungen, die mit jeder Übertragungsleitung verbunden sind, nicht durch diese Ausführungsform beschränkt sind. Zum Beispiel sind die ersten leitfähigen Leitungen 1011 und 1014 durch die Schalter 1431 und 1434 mit der Übertragungsleitung 1411 verbunden. Die ersten leitfähigen Leitungen 1012 und 1013 sind durch die Schalter 1432 und 1433 mit der Übertragungsleitung 1411 verbunden.
  • Ein Sensor 105 steuert die Steuerungsleitung 140, um die Schalter 1431~413m umzuschalten. Die ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m sind durch die Schalter 1431~143m mit den entsprechenden Übertragungsleitungen verbunden. In einer Ausführungsform sind die Schalter 1431~143m Dünnschichttransistoren (TFT). Die Gate-Elektroden der TFTs sind mit der Steuerungsleitung 140 verbunden. Wenn die Steuerungsleitung 140 die TFTs in einen Aus-Zustand steuert, wird die Verbindung zwischen den ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m und den Übertragungsleitungen 1411~141k getrennt. Wenn die Steuerungsleitung 140 die TFTs in einen An-Zustand steuert, wählt die Auswahleinheit 103 einige der ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m aus, um sie mit einer entsprechenden Übertragungsleitung zu verbinden, um eine Sensorschleife zu bilden.
  • Zum Beispiel, wenn die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode durch die Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung durchgeführt wird, steuert der Sensor 105 die Steuerungsleitung 140, um die Schalter 1431~143m anzuschalten und der Sensor steuert auch die Auswahleinheit 103, um die Schalter 103a, 103b, 103c und 103d anzuschalten, um die ersten leitfähigen Leitungen 1011 und 1012 und die ersten leitfähigen Leitungen 1013 und 1014 zu verbinden. Dementsprechend sendet der Sensor ein Erfassungssignal zu den ersten Leitungen 1011 und 1012 und erhält das Erfassungssignal von der Übertragungsleitung 1412 durch die ersten leitfähigen Leitungen 1013 und 1014, um die Berührstelle zu bestimmen.
  • Andererseits umfasst die Steuerungseinheit 144 eine Steuerungsleitung 146, mehrere Schalter 1441~144n und mehrere Übertragungsleitungen 1421~142k. Ein Sensor 106 verbindet sich mit den Übertragungsleitungen 1421~142k. Die zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n sind durch bzw. über die Schalter 1441~144n mit den entsprechenden Übertragungsleitungen 1441~144k verbunden. Daher können die zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n durch die entsprechenden Übertragungsleitungen 1421~142k mit dem Sensor 106 verbunden werden. In dieser Ausführungsform sind die zweiten leitfähigen Leitungen 1023 und 1024 durch die Schalter 1443 und 1444 mit der Übertragungsleitung 1422 verbunden. Die zweiten leitfähigen Leitungen 1023 und 1024 sind durch die Übertragungsleitung 1422 mit dem Sensor 106 verbunden. Es ist angemerkt, dass die Anzahl und Reihenfolge der zweiten leitfähigen Leitungen, die mit jeder Übertragungsleitung verbunden sind, nicht durch diese Ausführungsform beschränkt sind. Zum Beispiel sind die zweiten leitfähigen Leitungen 1021 und 1024 durch die Schalter 1441 und 1444 mit der Übertragungsleitung 1421 verbunden. Die ersten leitfähigen Leitungen 1022 und 1023 sind durch die Schalter 1442 und 1443 mit der Übertragungsleitung 1422 verbunden.
  • Ein Sensor 106 steuert die Steuerungsleitung 146, um die Schalter 1441~144n umzuschalten. Die zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n sind durch die Schalter 1441~144b mit den entsprechenden Übertragungsleitungen verbunden. In einer Ausführungsform sind die Schalter 1441~144n Dünnschichttransistoren (TFT). Die Gate-Elektroden der TFTs sind mit der Steuerungsleitung 146 verbunden. Wenn die Steuerungsleitung 146 die TFTs in einen Aus-Zustand steuert, wird die Verbindung zwischen den zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n und den Übertragungsleitungen 1421~142k getrennt. Wenn die Steuerungsleitung 126 die TFTs in einen An-Zustand steuert, wählt die Auswahleinheit 103 einige der zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n aus, um sie mit einer entsprechenden Übertragungsleitung zu verbinden, um eine Sensorschleife zu bilden.
  • Andererseits, wenn die Technologie zur Berührungserfassung über Kapazität durch die Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung durchgeführt wird, steuert der Sensor 105 die Steuerungseinheit 143 dazu, die Verbindung unter den bzw. zwischen den ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m zu trennen, und der Sensor 106 steuert die Steuerungseinheit 144 dazu, die Verbindung unter den bzw. zwischen den zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n zu trennen. Als nächstes erfassen die Sensoren 105 und 106 die Berührstelle durch die kapazitive Berührungserfassungsmethode. Typischerweise gibt es zwei Typen der kapazitiven Berührungserfassungsmethode. Eine ist die eigenkapazitive Berührungserfassungsmethode. Die andere ist die gegenseitig-kapazitive Berührungserfassungsmethode. Wenn die eigenkapazitive Berührungserfassungsmethode prozessiert wird, senden die Sensoren 105 und 106 ein Erfassungssignal zu den ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m und den zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n, um die Position zu bestimmen, deren Kapazität sich verändert hat. Dann können die Sensoren 105 und 106 die Berührstelle berechnen, basierend auf der Änderung der Kapazität.
  • Andererseits, wenn die gegenseitig-kapazitive Berührungserfassungsmethode durchgeführt wird, um die Berührstelle zu erfassen, senden die Sensoren 105 und 106 ein Erfassungssignal zu den ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m und erhalten das Erfassungssignal von den zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n oder die Sensoren 105 und 106 senden ein Erfassungssignal zu den zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n und erhalten das Erfassungssignal von den ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m, um die Position zu bestimmen, deren Kapazität sich verändert hat. Dann können die Sensoren 105 und 106 die Berührstelle berechnen, basierend auf der Änderung der Kapazität.
  • Andererseits, wie in 1A gezeigt, egal, ob die eigenkapazitive Berührungserfassungsmethode oder die gegenseitig-kapazitive Berührungserfassungsmethode verwendet wird, steuert der Sensor 105 die Steuereinheit 123, um die Verbindung zwischen den ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m zu trennen und steuert die Steuerungseinheit 124, um die Verbindung zwischen den zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n zu trennen. Als nächstes erfasst der Sensor 105 die Berührstelle durch die kapazitive Berührungserfassungsmethode. In der gegenseitig-kapazitiven Berührungserfassungsmethode erfasst der Sensor 105 die Kapazität zwischen den ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m und den zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n, um die Berührstelle zu bestimmen. Das heißt, die erste leitfähige Leitung und die zweite leitfähige Leitung sind die zwei Elektroden eines Kondensators. Daher, wenn ein Benutzer nicht das berührungserfassende Bedienfeld berührt, ist die Kapazität zwischen den ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m und den zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n fest. Wenn ein Benutzer eine Position des Bedienfelds berührt, werden Ladungen, die sich an dieser Position befinden, von den ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m oder den zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n zu dem Finger des Benutzers bewegt, was die Kapazität an dieser Position verändert. In diesem Fall kann der Sensor 105 diese Änderung der Kapazität an dieser Position erfassen, um die Position zu bestimmen.
  • Außerdem können die ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m und die zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n in dieser Ausführungsform gruppiert sein. Die kapazitive Berührungserfassungsmethode wird auf diese Gruppen angewendet, um die Berührstelle zu bestimmen und gleichzeitig die Erfassungszeit zu reduzieren.
  • Dementsprechend stellt der Dual-Mode-Berührungssensor 100 der vorliegenden Erfindung zwei Typen von Sensortechnologie bereit, die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode und die kapazitive Berührungserfassungsmethode, um die Berührstelle zu bestimmen. In der elektromagnetischen Berührungserfassungsmethode kann ein Benutzer einen Stift mit einer Magnetsensorschleife oder einer LC-Schleife verwenden, um zu schreiben. In der kapazitiven Berührungserfassungsmethode kann ein Benutzer seinen Finger verwenden, um zu schreiben. Das heißt, die vorliegende Erfindung stellt dem Benutzer verschiedene Eingabeschnittstellen bereit, um den Eingabekomfort zu erhöhen. Wenn ein Benutzer ein Bedienfeld berührt, das den Dual-Mode-Berührungssensor 100 der vorliegenden Erfindung verwendet, werden sowohl die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode als auch die kapazitive Berührungserfassungsmethode verwendet, um die Berührstelle zu bestimmen, was die Erfassungsgenauigkeit erhöht. In einer anderen Ausführungsform kann ein Benutzer eine der elektromagnetischen Berührungserfassungsmethode und der kapazitiven Berührungserfassungsmethode auswählen, um die Berührstelle zu bestimmen. Wenn sowohl die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode als auch die kapazitive Berührungserfassungsmethode verwendet werden, um die Berührstelle zu bestimmen, wird in einer Ausführungsform die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode durchgeführt, dann wird die kapazitive Berührungserfassungsmethode durchgeführt, um die Berührstelle zu bestimmen, oder, in einer anderen Ausführungsform, wird die kapazitive Berührungserfassungsmethode durchgeführt, dann wird die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode durchgeführt, um die Berührstelle zu bestimmen.
  • 2 zeigt ein Flussdiagramm, um zu beschreiben, wie die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode durchgeführt wird und dann die kapazitive Berührungserfassungsmethode durchgeführt wird, um die Berührstelle zu bestimmen. Es wird auf 1A und 2 verwiesen.
  • In Schritt 201 werden Sensorschleifen gebildet. In einer Ausführungsform steuert der Sensor 105 die Auswahleinheit, um einige der ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m und einige der zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n auszuwählen, um die Sensorschleifen zu bilden. In einer Ausführungsform umfassen die Sensorschleifen zwei benachbarte leitfähige Leitungen. In einer anderen Ausführungsform umfassen die Sensorschleifen zwei getrennte leitfähige Leitungen. In einer weiteren Ausführungsform umfassen die Sensorschleifen mehrleitfähige bzw. mehrere leitfähige Leitungen. Außerdem werden die Sensorschleifen nacheinander gebildet oder werden gleichzeitig gebildet.
  • In Schritt 202 detektiert der Sensor die Sensorschleifen, um zu bestimmen, ob das Erfassungssignal in den detektierten Schleifen verändert ist oder nicht. In einer Ausführungsform sendet der Sensor 105 ein Erfassungssignal zu der Sensorschleife und erhält das Erfassungssignal, um zu bestimmen, ob das Erfassungssignal in den detektierten Schleifen verändert ist oder nicht. Der Sensor 105 kann bestimmen, ob der Magnetfluss, elektromagnetische Induktion, Strom oder Frequenz verändert ist, basierend darauf, ob das Erfassungssignal verändert ist oder nicht. In einer Ausführungsform ist das Erfassungssignal ein Rechteckwellensignal bzw. ein Quadratwellensignal, ein Dreieckwellensignal, ein dreieckähnliches Wellensignal oder ein Wellensignal, das aus mehreren Rechteckwellensignalen zusammengesetzt ist. Die Änderung des Erfassungssignals umfasst die Verzerrung der Welk, die Änderung des Durchschnittswerts der Welle, die Änderung des Wellenpeaks bzw. des Wellenscheitelwerts, die Änderung des Stroms oder die Änderung der Spannung.
  • Als nächstes wird die kapazitive Berührungserfassungsmethode durchgeführt. In Schritt 203 steuert der Sensor 105 die Steuerungseinheit 123, um die Verbindung zwischen den ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m zu trennen, und steuert die Steuerungseinheit 124, um die Verbindung zwischen den zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n zu trennen.
  • In Schritt 204 erfasst der Sensor 105 die Berührstelle durch kapazitive Berührungserfassungsmethode. In einer Ausführungsform, wenn die gegenseitig-kapazitive Berührungserfassungsmethode verwendet wird, um die Berührstelle zu bestimmen, erfasst der Sensor 105 die Kapazität, die zwischen den ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m und den zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n erzeugt wird, um die Berührstelle zu bestimmen. Das heißt, die erste leitfähige Leitung und die zweite leitfähige Leitung sind die zwei Elektroden eines Kondensators. Daher, wenn ein Finger eines Benutzers eine Position des Bedienfelds berührt, bewegen sich Ladungen, die sich an dieser Position befinden, von den ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m oder den zweiten leitfähigem Leitungen 1021~102n zu dem Finger des Benutzers, was die Kapazität an dieser Position verändert. In diesem Fall kann der Sensor 105 diese Änderung der Kapazität an dieser Position erfassen, um die Position zu bestimmen.
  • Andererseits zeigt 3 ein Flussdiagramm, um zu beschreiben, wie die kapazitive Berührungserfassungsmethode durchgeführt wird und dann die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode durchgeführt wird, um die Berührstelle zu bestimmen. Es wird auf 1A und 3 verwiesen.
  • In Schritt 301 erfasst der Sensor 105 die Berührstelle durch die kapazitive Berührungserfassungsmethode. In einer Ausführungsform, wenn eine gegenseitig-kapazitive Berührungserfassungsmethode verwendet wird, erfasst der Sensor 105 die Kapazität, die zwischen den ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m und den zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n erzeugt wird, um die Berührstelle zu bestimmen. Das heißt, die erste leitfähige Leitung und die zweite leitfähige Leitung sind die zwei Elektroden eines Kondensators. Daher, wenn ein Benutzers eine Position des Bedienfelds berührt, bewegen sich Ladungen, die sich an dieser Position befinden, von den ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m oder den zweiten leitfähigem Leitungen 1021~102n zu dem Finger des Benutzers, was die Kapazität an dieser Position verändert. In diesem Fall kann der Sensor 105 diese Änderung der Kapazität an dieser Position erfassen, um die Position zu bestimmen.
  • In Schritt 302 steuert der Sensor die Steuerungseinheit, um die ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m und die zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n zu verbinden.
  • In Schritt 303 werden Sensorschleifen gebildet. In einer Ausführungsform steuert der Sensor 105 die Auswahleinheiten, um einige der ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m und einige der zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n auszuwählen, um die Sensorschleifen zu bilden. Der Sensor 105 sendet ein Erfassungssignal zu den Sensorschleifen. In einer Ausführungsform umfassen die Sensorschleifen zwei benachbarte leitfähige Leitungen. In einer anderen Ausführungsform umfassen die Sensorschleifen zwei getrennte leitfähige Leitungen. In einer weiteren Ausführungsform umfassen die Sensorschleifen mehrleitfähige bzw. mehrere leitfähige Leitungen. Außerdem werden die Sensorschleifen nacheinander gebildet oder werden gleichzeitig gebildet.
  • In Schritt 304 detektiert der Sensor die Sensorschleifen, um zu bestimmen, oh das Erfassungssignal in den detektierten Schleifen verändert ist oder nicht. In einer Ausführungsform sendet der Sensor 105 ein Erfassungssignal zu der Sensorschleife und erhält das Erfassungssignal, um zu bestimmen, ob das Erfassungssignal in den detektierten Schleifen verändert ist oder nicht. Der Sensor 105 kann bestimmen ob der Magnetfluss, elektromagnetische Induktion, Strom oder Frequenz verändert ist, basierend darauf, ob das Erfassungssignal verändert ist oder nicht. In einer Ausführungsform ist das Erfassungssignal ein Rechteckwellensignal bzw. ein Quadratwellensignal, ein Dreieckwellensignal, ein dreieckähnliches Wellensignal oder ein Wellensignal, das aus mehreren Rechteckwellensignalen zusammengesetzt ist. Die Änderung des Erfassungssignals umfasst die Verzerrung der Welle, die Änderung des Durchschnittswerts der Welle, die Änderung des Wellenpeaks bzw. des Wellenscheitelwerts, die Änderung des Stroms oder die Änderung der Spannung.
  • In Schritt 305 steuert der Sensor 105 die Steuerungseinheit 123, um die Verbindung zwischen den ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m zu trennen, und steuert die Steuerungseinheit 124, um die Verbindung zwischen den zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n zu trennen.
  • Es ist angemerkt, dass die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode und die kapazitive Berührungserfassungsmethode in unterschiedlichen Zeitsegmenten durchgeführt werden. Wie in 2 gezeigt, wird die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode in einem ersten Zeitsegment durchgeführt. Zwei verschiedene Sensorfrequenzen bzw. Erfassungsfrequenzen, eine erste Sensorfrequenz und eine zweite Sensorfrequenz, werden in der elektromagnetischen Berührungserfassungsmethode verwendet. Das heißt, das erste Zeitsegment wird in zwei Perioden bzw. Zeitabschnitte unterteilt, eine erste Periode und eine zweite Periode. Die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode verwendet die erste Sensorfrequenz, um die Berührstelle in der ersten Periode zu bestimmen. Die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode verwendet die zweite Sensorfrequenz, um die Berührstelle in der zweiten Periode bestimmen. Die Auswahleinheiten 103 und 104 wählen einige der ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m und einige der zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n aus, um die Sensorschleifen zu bilden. Der Sensor 105 führt die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode aus, um die Berührstelle zu bestimmen. Dann wird die kapazitive Berührungserfassungsmethode in einem zweiten Zeitsegment durchgeführt. Der Sensor 105 erfasst die Änderungen der Kapazität zwischen den ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m und den zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n, um die Position zu bestimmen.
  • In einer anderen Ausführungsform wird der Fluss, der in 2 gezeigt ist, in drei verschiedenen Zeitsegmenten durchgeführt. In dem ersten Zeitsegment werden die Pixel in dem Bildschirmbereich gescannt bzw. abgetastet, um ein Bild anzuzeigen. In dem zweiten Zeitsegment wird die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode durchgeführt. Wenigstens eine Sensorfrequenz wird in der elektromagnetischen Berührungserfassungsmethode verwendet, um die Berührstelle zu bestimmen. Die Auswahleinheiten 103 und 104 wählen einige der ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m und einige der zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n aus, um die Sensorschleifen zu bilden. Der Sensor 105 führt die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode aus, um die Berührstelle zu bestimmen. Dann wird die kapazitive Berührungserfassungsmethode in dem dritten Zeitsegment durchgeführt. Der Sensor 105 erfasst die Änderungen der Kapazität zwischen den ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m und den zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n, um die Position zu bestimmen. Andererseits kann die Elektrodenstruktur eines Dual-Mode-Berührungssensors gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in die Anordnungselektrode eines Bildschirmbedienfelds integriert werden. Das heißt, die Anordnungselektrode eines Bildschirmbedienfelds kann verwendet werden, um als die Elektrode des Dual-Mode-Berührungssensors der vorliegenden Erfindung zu dienen.
  • 4A zeigt eine Anordnungselektrodenstruktur eines Bildschirmbedienfelds gemäß einer Ausführungsform. Das Bildschirmbedienfeld ist aus mehreren Datenleitungen D1, D2 ... Dm und mehreren Scanleitungen bzw. Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn zusammengesetzt. Die Datenleitungen kreuzen die Abtastleitungen. Jedes Paar von Datenleitungen und Abtastleitung steuert eine Pixeleinheit. Zum Beispiel steuern die Datenleitung D1 und die Abtastleitung G1 eine Pixeleinheit 402, Jede Pixeleinheit 402 umfasst einen Dünnschichttransistor 403, einen Speicherkondensator Cs und einen Flüssigkristallkondensator Clc, der aus einer Pixelelektrode und einer gemeinsamen Elektrode zusammengesetzt ist. Die Gate-Elektrode des Dünnschichttransistors 403 ist mit der Abtastleitung G1 verbunden. Die Drain-Elektrode des Dünnschichttransistors 403 ist mit der Datenleitung D1 verbunden. Das Abtastsignal in der Abtastleitung kann den Dünnschichttransistor 403 anschalten. Dann wird das Bildsignal in der Datenleitung D1 zu der Pixeleinheit übertragen. Die Datenleitungen D1, D2, ... Dm und die Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn können verwendet werden, um als die Elektrode des Dual-Mode-Berührungssensors der vorliegenden Erfindung zu dienen. Dementsprechend ist es nicht nötig, zusätzliche Elektroden zur Erfassung der Berührstelle zu bilden. Daher werden die Produktionskosten gesenkt und der Produktionsertrag bleibt erhalten.
  • In dieser Ausführungsform sind die Datenleitungen D1, D2, ... Dm die zweiten leitfähigen Leitungen 1021~102n, wie in 1A und 1B gezeigt. Die Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn sind die ersten leitfähigen Leitungen 1011~101m, wie in 1A und 1B gezeigt.
  • Dementsprechend, um zu verhindern, dass das Bildsignal durch das Erfassungssignal interferiert wird, wird eine Steuerungseinheit 123 zwischen den Datenleitungen D1, D2, ... Dm und der Übertragungsleitung 120 gebildet, um die Verbindung zwischen den Datenleitungen D1, D2, ... Dm und der Übertragungsleitung 121 zu steuern. Außerdem werden das Bildsignal und das Erfassungssignal zu unterschiedlichen Zeitpunkten zu den Datenleitungen D1, D2, ... Dm und den Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn übertragen. Das heißt, wenn das Bildsignal zu den Datenleitungen D1, D2, ... Dm zur Anzeige übertragen wird, wird kein einziges Erfassungssignal in den Datenleitungen D1, D2, ... Dm übertragen. Daher kann das Bildsignal normal angezeigt werden.
  • Die Steuerungseinheit 123 umfasst eine Steuerungsleitung 120, mehrere Schalter 1231~123m und eine Übertragungsleitung 121. Die Steuerungsleitung 120 schaltet die Schalter 1231~123m um. Die Datenleitungen D1, D2, ... Dm sind durch die Schalter 1231~123m mit der Übertragungsleitung 121 verbunden. Daher können die Datenleitungen D1, D2, ... Dm durch die Übertragungsleitung 121 zusammenverbunden bzw. verbunden werden. In einer Ausführungsform sind die Schalter 1231~123m Dünnschichttransistoren (TFT). Die Gate-Elektroden der TFTs sind mit der Steuerungsleitung 120 verbunden. Wenn die Steuerungsleitung 120 die TFTs in einen Aus-Zustand steuert, wird die Verbindung zwischen den Datenleitungen D1, D2, ... Dm und der Übertragungsleitung 121 getrennt. Wenn die Steuerungsleitung 120 die TFTs in einen An-Zustand steuert, schaltet die Steuerungsleitung 120 die Schalter 1231~123m an, um die Datenleitungen D1, D2, ... Dm dazu zu veranlassen, sich mit der Übertragungsleitung 121 zu verbinden, um eine Sensorschleife zu bilden, um eine elektromagnetische Berührungserfassungsmethode durchzuführen.
  • Andererseits ist eine Steuerungseinheit 124 zwischen den Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn und der Übertragungsleitung 122 gebildet. Die Steuerungseinheit 124 umfasst eine Steuerungsleitung 126, mehrere Schalter 1241~124n und eine Übertragungsleitung 122. Die Steuerungsleitung 126 schaltet die Schalter 1241~124n. Die Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn sind durch die Schalter 1241~124n mit der Übertragungsleitung 122 verbunden. Daher können die Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn durch die Übertragungsleitung 122 zusammenverbunden bzw. verbunden werden. In einer Ausführungsform sind die Schalter 1241~124n Dünnschichttransistoren (TFT). Die Gate-Elektroden der TFTs sind mit der Steuerungsleitung 125 verbunden. Wenn die Steuerungsleitung 126 die TFTs in einen Aus-Zustand steuert, wird die Verbindung zwischen den Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn und der Übertragungsleitung 122 getrennt. Wenn die Steuerungsleitung 126 die TFTs in einen An-Zustand steuert, schaltet die die Steuerungsleitung 126 die Schalter 1241~124n an, um die Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn dazu zu veranlassen sich mit der Übertragungsleitung 122 zu verbinden, um eine Sensorschleife zu bilden, um eine elektromagnetische Berührungserfassungsmethode durchzuführen.
  • Wenn die kapazitive Berührungserfassungsmethode durchgeführt wird, steuert der Sensor 105 die Steuerungseinheit 123 dazu, die Verbindung unter den bzw. zwischen den Datenleitungen D1, D2, ... Dm zu trennen, und steuert die Steuerungseinheit 124 dazu, die Verbindung unter den bzw. zwischen den Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn zu trennen. Als nächstes erfasst der Sensor 105 die Berührstelle. Typischerweise gibt es zwei Typen der kapazitiven Berührungserfassungsmethode. Eine ist die eigenkapazitive Berührungserfassungsmethode. Die andere ist die gegenseitig-kapazitive Berührungserfassungsmethode. Entsprechend der eigenkapazitive Berührungserfassungsmethode sendet der Sensor 105 ein Erfassungssignal zu den Datenleitungen D1, D2, ... Dm und den Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn, um die Position, deren Kapazität sich geändert hat, zu bestimmen. Dann kann der Sensor 105 die Berührstelle berechnen, basierend auf der Änderung der Kapazität. Andererseits, wenn die gegenseitig-kapazitive Berührungserfassungsmethode durchgeführt wird, um die Berührstelle zu erfassen, sendet der Sensor 105 ein Erfassungssignal zu den Datenleitungen D1, D2, ... Dm und erhält das Erfassungssignal von den Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn, oder der Sensor 105 sendet ein Erfassungssignal zu den Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn und erhält das Erfassungssignal von den Datenleitungen D1, D2, ... Dm, um die Position zu bestimmen, deren Kapazität sich verändert hat. Dann kann der Sensor 105 die Berührstelle berechnen, basierend auf der Änderung der Kapazität.
  • Außerdem, da die Datenleitungen D1, D2, ... Dm und die Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn hochkonzentriert in dem Bedienfeld angeordnet sind, wenn ein Benutzer dieses Bedienfeld berührt, ist es für diesem Benutzer gut möglich, viele Datenleitungen und Abtastleitungen zur selben Zeit zu berühren. Solch ein Fall kann viele Positionen, deren Kapazität verändert ist, verursachen, was den Sensor dazu veranlasst, die exakte Berührstelle nicht bestimmen zu können. Zur Lösung dieses Problems werden mehrere Datenleitungen, wie etwa 30 Datenleitungen, zusammengruppiert, um als eine Berührungsleitung zu dienen, und mehrere Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn, wie etwa 30 Abtastleitungen, werden zusammengruppiert, um als eine Berührungsleitung zu dienen. Wie in 4A gezeigt, sind die Datenleitungen D1~D30 zusammengruppiert, um als eine erste Berührungsleitung zu dienen, und die Datenleitungen D31~D60 sind zusammengruppiert, um als eine zweite Berührungsleitung zu dienen. Der Rest kann analog abgeleitet werden. Die Abtastleitungen G1~G30 sind zusammengruppiert, um als eine erste Berührungsleitung zu dienen, und die Abtastleitungen G31~G60 sind zusammengruppiert, um als eine zweite Berührungsleitung zu dienen. Der Rest kann analog abgeleitet werden. Das Erfassungssignal wird zu der Berührungsleitung und der zweiten Berührungsleitung übertragen. In einer anderen Ausführungsform ist das Gruppierungsverfahren gemäß der Größe eines Fingers, wie etwa 2mm~5mm.
  • Außerdem, um Sensorschleifen zwischen den Datenleitungen D1, D2, ... Dm und den Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn zu bilden, sind zwei Auswahleinheiten 103 und 104 auf dem Bildschirmbedienfeld gebildet. Die Auswahleinheit 103 umfasst mehrere Schalter, die mit entsprechenden Datenleitungen D1, D2, ... Dm verbunden sind. Die Schalter werden ausgewählt, um einige der Datenleitungen D1, D2, ... Dm zu verbinden, um eine Sensorschleife zu bilden. Die Auswahleinheit 104 umfasst auch mehrere Schalter, die mit entsprechenden Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn verbunden sind. Die Schalter werden ausgewählt, um einige der Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn zu verbinden, um eine Sensorschleife zu bilden.
  • Es ist angemerkt, dass die Sensorschleifen durch Verbinden zweier benachbarter Datenleitungen D1, D2, ... Dm gebildet werden können und durch Verbinden zweier benachbarter Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn gebildet werden können. In anderen Ausführungsformen, werden die Sensorschleifen jedoch durch Verbinden getrennter Datenleitungen D1, D2, ... Dm und Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn gebildet. Zum Beispiel steuert der Sensor 105 die Auswahleinheit 103, um Datenleitungen D1 und D30 auszuwählen, um die Sensorschleife zu bilden. Die Sensorschleifen können auch durch eine erste Hauptleitung und eine zweite Hauptleitung, die mit der ersten Hauptleitung verbunden ist, gebildet werden, wobei die erste Hauptleitung und die zweite Hauptleitung jeweils durch Verbinden einiger Datenleitungen D1, D2, ... Dm oder Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn gebildet werden. Zum Beispiel sind die Datenleitungen D1~D20 durch die Übertragungsleitung 120 zusammenverbunden, um die erste Hauptleitung zu sein. Die Datenleitungen D121~D140 sind durch die Übertragungsleitung 120 zusammenverbunden, um die zweite Hauptleitung zu sein. Dann werden die erste Hauptleitung und die zweite Hauptleitung zusammenverbunden, um eine Sensorschleife zu bilden. Dementsprechend, wenn die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode durchgeführt wird, sendet der Sensor 105 ein Erfassungssignal durch die Auswahleinheit 103 zu den Datenleitungen D1~D20 und erhält das Erfassungssignal durch die Datenleitungen D121~D140, um zu bestimmen ob ein Berührungsereignis in der Sensorschleife stattgefunden hat oder nicht. Die Sensorschleifen können nacheinander gebildet werden oder gleichzeitig gebildet werden. Die Sensorschleifen können miteinander überlappen, um einen „Fehlerfassungs”-Fall zu verhindern. Zum Beispiel werden nacheinander eine Sensorschleife A und eine Sensorschleife B gebildet. Die Sensorschleife A hat eine erste Hauptleitung, die aus den Datenleitungen D1~D10 zusammengesetzt ist, und eine zweite Hauptleitung, die aus den Datenleitungen D111~D120 zusammengesetzt ist. Die Sensorschleife B hat eine erste Hauptleitung, die aus den Datenleitungen D100~D110 zusammengesetzt ist, und eine zweite Hauptleitung, die aus den Datenleitungen D211~D220 zusammengesetzt ist. Dementsprechend haben die Sensorschleife A und die Sensorschleife 13 eine Überlappungsregion, die aus Datenleitungen D100~D120 zusammengesetzt ist, um einen „Fehlerfassungs”-Fall zu verhindern.
  • In einer Ausführungsform sind die Schalter Dünnschichttransistoren oder andere Vorrichtungen mit derselben Funktion wie die Dünnschichttransistoren. Wenn die Schalter Dünnschichttransistoren sind, können die Schalter auf einem Anordnungssubstrat gebildet sein. In einer anderen Ausführungsform können die Schalter in der Auswahleinheit 103 in den Quelltreiber 400 integriert sein, die Schalter in der Auswahleinheit 104 können in den Gate-Treiber 401 integriert sein.
  • 4B zeigt eine Anordnungselektrodenstruktur eines Bildschirmbedienfelds gemäß einer anderen Ausführungsform. Gemäß dieser Ausführungsform verbindet sich der Sensor 105 mit der Übertragungsleitung. Die Auswahleinheiten 103 und 104 werden durch den Sensor 105 gesteuert.
  • Die Steuerungseinheit 143 umfasst eine Steuerungsleitung 140, mehrere Schalter 1431~143m und eine Übertragungsleitungen 1411~141k. Die Steuerungsleitung 140 schaltet die Schalter 1431~143m um. Die Datenleitungen D1, D2, ... Dm sind durch die Schalter 1431~143m mit den Übertragungsleitungen 1411~141k verbunden. Daher können die Datenleitungen D1, D2, ... Dm durch die Übertragungsleitungen 1411~141k mit dem Sensor 105 verbunden werden. In dieser Ausführungsform sind die Datenleitungen D1, D2 durch die Schalter 1431 und 1432 mit der Übertragungsleitung 1411 verbunden. Daher können die Datenleitungen D1, D2 durch die Übertragungsleitung 1411 mit dem Sensor 105 verbunden sein. Die Datenleitungen D3, D4 sind durch die Schalter 1433 und 1434 mit der Übertragungsleitung 1411 verbunden. Daher können die Datenleitungen D3, D4 durch die Übertragungsleitung 1412 mit dem Sensor 105 verbunden sein.
  • Der Sensor 105 steuert die Steuerungsleitung 140, um die Schalter 1431~143m umzuschalten, um die Datenleitungen D1~Dm dazu zu veranlassen, sich mit den entsprechenden Übertragungsleitungen zu verbinden. Die Schalter 1231~123m sind Dünnschichttransistoren (TFT). Die Gate-Elektroden der TFTs sind mit der Steuerungsleitung 140 verbunden. Wenn die Steuerungsleitung 140 die TFTs in einen Aus-Zustand steuert, wird die Verbindung zwischen den Datenleitungen D1, D2, ... Dm und den Übertragungsleitungen 1411~141k getrennt. Wenn die Steuerungsleitung 140 die TFTs in einen An-Zustand steuert, schaltet die die Steuerungsleitung 140 die Schalter 1431~143m an, um die Datenleitungen D1, D2, ... Dm dazu zu veranlassen, sich mit den Übertragungsleitungen 1411~141k zu verbinden, um eine Sensorschleife zu bilden, um eine elektromagnetische Berührungserfassungsmethode durchzuführen.
  • Die Steuerungseinheit 144 umfasst eine Steuerungsleitung 146, mehrere Schalter 1441~144n und Übertragungsleitungen 1421~142k. Die Steuerungsleitung 146 schaltet die Schalter 1441~144n. Die Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn sind durch die Schalter 1441~144n mit den Übertragungsleitungen 1421~142k verbunden. Daher können die Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn durch die Übertragungsleitungen 1421~142k mit dem Sensor 105 verbunden werden. In dieser Ausführungsform sind die Abtastleitungen G1, G2 durch die Schalter 1441 und 1442 mit der Übertragungsleitung 1421 verbunden. Daher können die Abtastleitungen G1, G2 durch die Übertragungsleitung 1421 mit dem Sensor 105 verbunden sein. Die Abtastleitungen G3, G4 sind durch die Schalter 1443 und 1444 mit der Übertragungsleitung 1422 verbunden. Daher können die Abtastleitungen G3, G4 durch die Übertragungsleitung 1422 mit dem Sensor 105 verbunden sein.
  • Der Sensor 105 steuert die Steuerungsleitung 246, um die Schalter 1441~144m umzuschalten, um die Abtastleitungen G1~Gn dazu zu veranlassen, sich mit den entsprechenden Übertragungsleitungen zu verbinden, um eine Sensorschleife zu bilden, um eine elektromagnetische Berührungserfassungsmethode durchzuführen. In einer Ausführungsform sind die Schalter 1441~144n Dünnschichttransistoren (TFT). Die Gate-Elektroden der TFTs sind mit der Steuerungsleitung 125 verbunden. Wenn die Steuerungsleitung 146 die TFTs in einen Aus-Zustand steuert, wird die Verbindung zwischen den Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn und den Übertragungsleitungen 1421~142k getrennt. Wenn die Steuerungsleitung 146 die TFTs in einen An-Zustand steuert, schaltet die Steuerungsleitung 146 die Schalter 1441~144n an, um die Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn dazu zu veranlassen, sich mit den Übertragungsleitungen 1421~142k zu verbinden, um eine Sensorschleife zu bilden, um eine elektromagnetische Berührungserfassungsmethode durchzuführen.
  • Wenn eine kapazitive Berührungserfassungsmethode durchgeführt wird, steuert der Sensor 105 die Steuerungseinheit 143 dazu, die Verbindung unter den bzw. zwischen den Datenleitungen D1, D2, ... Dm zu trennen, und steuert die Steuerungseinheit 144 dazu, die Verbindung unter den bzw. zwischen den Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn zu trennen. Als nächstes erfasst der Sensor 105 die Berührstelle. Typischerweise gibt es zwei Typen der kapazitiven Berührungserfassungsmethode. Eine ist die eigenkapazitive Berührungserfassungsmethode. Die andere ist die gegenseitig-kapazitive Berührungserfassungsmethode. Gemäß der eigenkapazitive Berührungserfassungsmethode sendet der Sensor 105 ein Erfassungssignal zu den Datenleitungen D1, D2, ... Dm und den Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn, um die Position, deren Kapazität sich geändert hat, zu bestimmen. Dann kann der Sensor 105 die Berührstelle berechnen, basierend auf der Änderung der Kapazität. Andererseits, wenn die gegenseitig-kapazitive Berührungserfassungsmethode durchgeführt wird, um die Berührstelle zu erfassen, senden der Sensor 105 ein Erfassungssignal zu den Datenleitungen D1, D2, ... Dm und erhält das Erfassungssignal von den Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn oder der Sensor 105 sendet ein Erfassungssignal zu den Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn und erhält das Erfassungssignal von den Datenleitungen D1, D2, ... Dm, um die Position zu bestimmen, deren Kapazität sich verändert hat. Dann kann der Sensor 105 die Berührstelle berechnen, basierend auf der Änderung der Kapazität.
  • Wenn ein Benutzer dieses Bedienfeld berührt, werden sowohl die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode als auch die kapazitive Berührungserfassungsmethode verwendet, um die Berührstelle zu bestimmen. In einer anderen Ausführungsform kann ein Benutzer auch eine der elektromagnetischen Berührungserfassungsmethode und der kapazitiven Berührungserfassungsmethode auswählen, um die Berührstelle zu bestimmen. Wenn sowohl die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode als auch die kapazitive Berührungserfassungsmethode verwendet werden, um die Berührstelle zu bestimmen, wird in einer Ausführungsform die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode durch geführt, dann wird die kapazitive Berührungserfassungsmethode durchgeführt, um die Berührstelle zu bestimmen, oder in einer anderen Ausführungsform wird die kapazitive Berührungserfassungsmethode durchgeführt, dann wird die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode durchgeführt, um die Berührstelle zu bestimmen.
  • 5 zeigt ein Flussdiagramm, um zu beschreiben, wie die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode durchgeführt wird und dann die kapazitive Berührungserfassungsmethode durchgeführt wird, um die Berührstelle zu bestimmen. Es wird auf 4A und 5 verwiesen.
  • In Schritte 501 werden die Datenleitungen D1~Dm zusammenverbunden und die Abtastleitungen G1~Gn werden zusammenverbunden, um die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode durchzuführen. Um zu verhindern, dass das Bildsignal durch das Erfassungssignal interferiert wird, wird eine Steuerungseinheit 123 zwischen den Datenleitungen D1, D2, ... Dm und der Übertragungsleitung 121 gebildet, um die Verbindung zwischen den Datenleitungen D1, D2, ... Dm und der Übertragungsleitung 121 zu steuern. Eine Steuerungseinheit 124 wird zwischen den Abtastleitungen G1~Gn und der Übertragungsleitung 122 gebildet, um die Verbindung zwischen den Abtastleitungen G1~Gn und der Übertragungsleitung 122 zu steuern. Der Sensor 105 verbindet sich auch mit den Auswahleinheiten 103 und 104, um Sensorschleifen zu bilden.
  • In Schritt 502 werden Sensorschleifen gebildet. In einer Ausführungsform steuert der Sensor 105 die Auswahleinheiten, um einige der Datenleitungen D1, D2, ... Dm und einige der Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn auszuwählen, um die Sensorschleifen zu bilden. Der Sensor 105 sendet ein Erfassungssignal zu den Sensorschleifen. In einer Ausführungsform umfasst die Sensorschleife zwei benachbarte Datenleitungen oder Abtastleitungen. In einer anderen Ausführungsform umfasst die Sensorschleife zwei getrennte Datenleitungen oder Abtastleitungen. In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Sensorschleife mehrere Leitungen. Außerdem werden die Sensorschleifen nacheinander gebildet oder werden gleichzeitig gebildet.
  • In Schritt 503 detektiert der Sensor die Sensorschleifen, um zu bestimmen, ob das Erfassungssignal in den detektierten Schleifen verändert ist oder nicht. In einer Ausführungsform sendet der Sensor 105 ein Erfassungssignal zu der Sensorschleife und erhält das Erfassungssignal, um zu bestimmen, ob das Erfassungssignal in den detektierten Schleifen verändert ist oder nicht. Der Sensor 105 kann bestimmen ob der Magnetfluss, elektromagnetische Induktion, Strom oder Frequenz verändert ist oder nicht, basierend darauf, ob das Erfassungssignal verändert ist oder nicht. In einer Ausführungsform ist das Erfassungssignal ein Rechteckwellensignal bzw. ein Quadratwellensignal, ein Dreieckwellensignal, ein dreieckähnliches Wellensignal oder ein Wellensignal, das aus mehreren Rechteckwellensignalen zusammengesetzt ist. Die Änderung des Erfassungssignals umfasst die Verzerrung der Welle, die Änderung des Durchschnittswerts der Welle, die Änderung des Wellenpeaks bzw. des Wellenscheitelwerts, die Änderung des Stroms oder die Änderung der Spannung.
  • Als nächstes wird die kapazitive Berührungserfassungsmethode durchgeführt. In Schritt 504 steuert der Sensor 105 die Steuerungseinheit 123, um die Verbindung zwischen den Datenleitungen D1~Dm zu trennen und steuert die Steuerungseinheit 124, um die Verbindung zwischen den Abtastleitungen G1~Gn zu trennen.
  • In Schritt 505 erfasst der Sensor 105 die Berührstelle durch die kapazitive Berührungserfassungsmethode. In einer Ausführungsform, wenn die gegenseitig-kapazitive Berührungserfassungsmethode verwendet wird, um die Berührstelle zu bestimmen, erfasst der Sensor 105 die Kapazität, die zwischen den Datenleitungen D1~Dm und den Abtastleitungen G1~Gn erzeugt wird, um die Berührstelle zu bestimmen. Das heißt, die Datenleitungen D1~Dm und die Abtastleitungen G1~Gn sind die zwei Elektroden eines Kondensators. Daher, wenn der Benutzer eine Position des Bedienfelds berührt, bewegen sich Ladungen, die sich an dieser Position befinden, von den Datenleitungen D1~Dm oder den Abtastleitungen G1~Gn zu dem Finger des Benutzers, was die Kapazität an dieser Position verändert. In diesem Fall kann der Sensor 105 diese Änderung der Kapazität an dieser Position erfassen, um die Position zu bestimmen. Andererseits, wenn die gegenseitig-kapazitive Berührungserfassungsmethode durchgeführt wird, um die Berührstelle zu erfassen, sendet der Sensor 105 ein Erfassungssignal zu den Datenleitungen D1, D2, ... Dm und erhält das Erfassungssignal von den Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn oder der Sensor 105 sendet ein Erfassungssignal zu den Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn und erhält das Erfassungssignal von den Datenleitungen D1, D2, ... Dm, um die Position zu bestimmen, deren Kapazität sich verändert hat. Dann kann der Sensor 105 die Berührstelle berechnen, basierend auf der Änderung der Kapazität.
  • Andererseits zeigt 6 ein Flussdiagramm, um zu beschreiben, wie die kapazitive Berührungserfassungsmethode durchgeführt wird und dann die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode durchgeführt wird, um die Berührstelle zu bestimmen. Es wird auf 4A und 6 verwiesen.
  • In Schritt 601, erfasst der Sensor 105 die Berührstelle durch die kapazitive Berührungserfassungsmethode. In einer Ausführungsform, wenn die gegenseitig-kapazitive Berührungserfassungsmethode verwendet wird, um die Berührstelle zu bestimmen, erfasst der Sensor 105 die Kapazität, die zwischen den Datenleitungen D1~Dm und den Abtastleitungen G1~Gn erzeugt wird, um die Berührstelle zu bestimmen. Das heißt, die Datenleitungen D1~Dm und die Abtastleitungen G1~Gn sind die zwei Elektroden eines Kondensators. Daher, wenn der Benutzer eine Position des Bedienfelds berührt, bewegen sich Ladungen, die sich an dieser Position befinden, von den Datenleitungen D1~Dm oder den Abtastleitungen. G1~Gn zu dem Finger des Benutzers, was die Kapazität an dieser Position verändert. In diesem Fall kann der Sensor 105 diese Änderung der Kapazität an dieser Position erfassen, um die Position zu bestimmen. Andererseits, wenn die gegenseitig-kapazitive Berührungserfassungsmethode durchgeführt wird, um die Berührstelle zu erfassen, sendet der Sensor 105 ein Erfassungssignal zu den Datenleitungen D1, D2, ... Dm und erhält das Erfassungssignal von den Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn oder der Sensor 105 sendet ein Erfassungssignal zu den Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn und erhält das Erfassungssignal von den Datenleitungen D1, D2, ... Dm, um die Position zu bestimmen, deren Kapazität sich verändert hat. Dann kann der Sensor 105 die Berührstelle berechnen, basierend auf der Änderung der Kapazität.
  • In Schritte 602 werden die Datenleitungen D1~Dm zusammenverbunden und die Abtastleitungen G1~Gn werden zusammenverbunden, um die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode durchzuführen. Um zu verhindern, dass das Bildsignal durch das Erfassungssignal interferiert wird, wird eine Steuerungseinheit 123 zwischen den Datenleitungen D1, D2, ... Dm und der Übertragungsleitung 121 gebildet, um die Verbindung zwischen den Datenleitungen D1, D2, ... Dm und der Übertragungsleitung 121 zu steuern. Eine Steuerungseinheit 124 wird zwischen den Abtastleitungen G1~Gn und der Übertragungsleitung 122 gebildet, um die Verbindung zwischen den Abtastleitungen G1~Gn und der Übertragungsleitung 122 zu steuern. Der Sensor 105 verbindet sich auch mit den Auswahleinheiten 103 und 104, um Sensorschleifen zu bilden.
  • In Schritt 603 werden Sensorschleifen gebildet. In einer Ausführungsform steuert der Sensor 105 die Auswahleinheiten, um einige der Datenleitungen D1, D2, ... Dm und einige der Abtastleitungen G1~Gn auszuwählen, um die Sensorschleifen zu bilden. Der Sensor 105 sendet ein Erfassungssignal zu den Sensorschleifen. In einer Ausführungsform umfasst die Sensorschleife zwei benachbarte Datenleitungen oder Abtastleitungen. In einer anderen Ausführungsform umfasst die Sensorschleife getrennte Datenleitungen oder Abtastleitungen. In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Sensorschleife mehrere Leitungen. Außerdem werden die Sensorschleifen nacheinander gebildet oder werden gleichzeitig gebildet.
  • In Schritt 604 detektiert der Sensor die Sensorschleifen, um zu bestimmen, ob das Erfassungssignal in den detektierten Schleifen verändert ist oder nicht. In einer Ausführungsform sendet der Sensor 105 ein Erfassungssignal zu der Sensorschleife und erhält das Erfassungssignal, um zu bestimmen, ob das Erfassungssignal in den detektierten Schleifen verändert ist oder nicht. Der Sensor 105 kann bestimmen, ob der Magnetfluss, elektromagnetische Induktion, Strom oder Frequenz verändert ist oder nicht, basierend darauf ob das Erfassungssignal verändert ist oder nicht. In einer Ausführungsform ist das Erfassungssignal ein Rechteckwellensignal bzw. ein Quadratwellensignal, ein Dreieckwellensignal, ein dreieckähnliches Wellensignal oder ein Wellensignal, das aus mehreren Rechteckwellensignalen zusammengesetzt ist. Die Änderung des Erfassungssignals umfasst die Verzerrung der Welle, die Änderung des Durchschnittswerts der Welle, die Änderung des Wellenpeaks bzw. des Wellenscheitelwerts, die Änderung des Stroms oder die Änderung der Spannung.
  • In Schritt 605 steuert der Sensor 105 die Steuerungseinheit 123, um die Verbindung zwischen den Datenleitungen D1~Dm zu trennen und steuert die Steuerungseinheit 124, um die Verbindung zwischen den Abtastleitungen G1~Gn zu trennen.
  • Es ist angemerkt, dass die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode und die kapazitive Berührungserfassungsmethode in unterschiedlichen Zeitsegmenten durchgeführt werden. Wie in 5 gezeigt, wird die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode in einem ersten Zeitsegment durchgeführt. Zwei verschiedene Sensorfrequenzen bzw. Erfassungsfrequenzen, eine erste Sensorfrequenz und eine zweite Sensorfrequenz, werden in der elektromagnetischen Berührungserfassungsmethode verwendet. Das heißt, das erste Zeitsegment wird in zwei Perioden bzw. Zeitabschnitte unterteilt, eine erste Periode und eine zweite Periode. Die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode verwendet die erste Sensorfrequenz, um die Berührstelle in der ersten Periode bestimmen. Die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode verwendet die zweite Sensorfrequenz, um die Berührstelle in der zweiten Periode bestimmen. Die Auswahleinheiten 103 und 104 wählen einige der Datenleitungen D1~Dm und einige der Abtastleitungen G1~Gn aus, um die Sensorschleifen zu bilden. Der Sensor 105 führt die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode durch, um die Berührstelle zu bestimmen. Dann wird die kapazitive Berührungserfassungsmethode in einem zweiten Zeitsegment durchgeführt. Der Sensor 105 erfasst die Änderungen der Kapazität zwischen den Datenleitungen D1~Dm und den Abtastleitungen G1~Gn, um die Position zu bestimmen.
  • In einer anderen Ausführungsform wird der Fluss, der in 5 gezeigt ist, in drei verschiedenen Zeitsegmenten durchgeführt. In dem ersten Zeitsegment werden die Pixel in dem Bildschirmbereich gescannt bzw. abgetastet, um ein Bild anzuzeigen. In dem zweiten Zeitsegment wird die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode durchgeführt. Wenigstens eine Sensorfrequenz wird in der elektromagnetischen Berührungserfassungsmethode verwendet, um die Berührstelle zu bestimmen. Die Auswahleinheiten 103 und 104 wählen einige der Datenleitungen D1~Dm und einige der Abtastleitungen G1 Gn aus, um die Sensorschleifen zu bilden. Der Sensor 105 führt die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode aus, um die Berührstelle zu bestimmen. Dann wird die kapazitive Berührungserfassungsmethode in dem dritten Zeitsegment durchgeführt. Der Sensor 105 erfasst die Änderungen der Kapazität zwischen den Datenleitungen D1~Dm und den Abtastleitungen G1~Gn, um die Position zu bestimmen.
  • Außerdem, um zu verhindern, dass das Bildsignal durch das Erfassungssignal interferiert wird, basiert das übertragene und empfangene Erfassungssignal auf einer Zeiteinteilung des Lichts des Hintergrundbeleuchtungsmoduls. In einer Ausführungsform ist ein Rahmen in drei Zeitsegmente getrennt, ein erstes Zeitsegment, ein zweites Zeitsegment und ein drittes Zeitsegment. In dem ersten Zeitsegment ist das Hintergrundbeleuchtungsmodul beleuchtet, um ein Bild anzuzeigen. In dem zweiten Zeitsegment ist das Hintergrundbeleuchtungsmodul ausgeschaltet oder dunkelgeschaltet, um die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode durchzuführen, um die Berührstelle zu bestimmen. In dem dritten Zeitsegment wird das Hintergrundbeleuchtungsmodul in einem Aus-Zustand gehalten, um die kapazitive Berührungserfassungsmethode durchzuführen, um die Berührstelle zu bestimmen.
  • 7 zeigt einen Rahmen, der in drei Zeitsegmente T1, T2 und T3 getrennt ist. In dem ersten Zeitsegment T1 ist das Hintergrundbeleuchtungsmodul beleuchtet, um ein Bild anzuzeigen. In dem zweiten Zeitsegment T2 ist das Hintergrundbeleuchtungsmodul ausgeschaltet oder dunkelgeschaltet, um die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode durchzuführen, um die Berührstelle zu bestimmen. In dem dritten Zeitsegment T3 wird das Hintergrundbeleuchtungsmodul in einem Aus-Zustand gehalten, um die kapazitive Berührungserfassungsmethode durchzuführen, um die Berührstelle zu bestimmen. Dementsprechend werden sowohl die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode als auch die kapazitive Berührungserfassungsmethode in den Zeitsegmenten durchgeführt, in denen das Hintergrundbeleuchtungsmodul ausgeschaltet oder dunkelgeschaltet ist, was verhindern kann, dass das Bildsignal durch das Erfassungssignal interferiert wird. In einer anderen Ausführungsform kann die kapazitive Berührungserfassungsmethode in dem zweiten Zeitsegment T2 durchgeführt werden. Die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode wird in dem dritten Zeitsegment T3 durchgeführt.
  • 8 zeigt ein Bedienfeld, das in sechs Bereiche, Bereich A1, Bereich A2, Bereich A3, Bereich A4, Bereich A5 und Bereich A6 getrennt ist. In dieser Ausführungsform wird das Hintergrundbeleuchtungsmodul nacheinander bzw. in einer Reihenfolge beleuchtet, den sechs Bereichen folgend. 9 zeigt ein Zeitdiagramm, um das Hintergrundbeleuchtungsmodul zu beleuchten. In dem ersten Zeitsegment T1 wird das Hintergrundbeleuchtungsmodul beleuchtet, um ein Bild des Bereichs A1 anzuzeigen. In dem zweiten Zeitsegment T2 ist das Hintergrundbeleuchtungsmodul beleuchtet, um ein Bild des Bereichs A2 anzuzeigen. Der Rest kann analog abgeleitet werden. Dementsprechend, wenn der Bereich A1 in dem ersten Zeitsegment angezeigt wird, kann die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode oder die kapazitive Berührungserfassungsmethode in einem der Bereiche von Bereich A2, Bereich A3, Bereich A4, Bereich A5 und Bereich A6 durchgeführt werden. Anders ausgedrückt wird die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode oder die kapazitive Berührungserfassungsmethode in einem Bereich, dessen Hintergrundbeleuchtungsmodul nicht beleuchtet ist, durchgeführt. In einer Ausführungsform ist die Reihenfolge zum Beleuchten des Hintergrundbeleuchtungsmoduls von Bereich A1, über Bereich A2, Bereich A3, Bereich A4, Bereich A5 zu Bereich A6, dann ist die Reihenfolge zum Erfassen der Berührstelle von Bereich A3, über Bereich A4, Bereich A5, Bereich A6, Bereich A1 zu Bereich A2 oder von Bereich A4, über Bereich A5, Bereich A6, Bereich A1, Bereich A2 zu Bereich A3. In der vorliegenden Erfindung können auch andere Erfassungsreihenfolgen verwendet werden.
  • Der Dual-Mode-Berührungssensor der vorliegenden Erfindung kann an verschiedenen Positionen des Bildschirms gebildet sein. 10 zeigt eine Querschnittsansicht eines Bildschirms mit dem Dual-Mode-Berührungssensor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Bildschirm 1000 umfasst ein erstes Substrat 1001, einen Farbfilter 1002, eine gemeinsame Elektrodenschicht 1003, eine Flüssigkristallmolekülschicht 1004, eine Pixelschicht 1005, ein zweites Substrat 1006 und einen Polarisator 1007 über dem zweiten Substrat 1006. Die Flüssigkristallmolekülschicht 1004 befindet sich zwischen dem ersten Substrat 1001 und dem zweiten Substrat 1006. Die gemeinsame Elektrodenschicht 1003 ist in dem zweiten Substrat 1006 gebildet. Die Pixelschicht 1005 ist in dem ersten Substrat 1001 gebildet. Die Struktur der Pixelschicht 1005 ist eine Slit-ITO-Pixelstruktur. In dieser Ausführungsform befindet sich der Dual-Mode-Berührungssensor 100 zwischen dem zweiten Substrat 1006 und dem Polarisator 1007. In einer anderen Ausführungsform befindet sich der Dual-Mode-Berührungssensor 100 innerhalb des zweiten Substrats 1006. In einer anderen Ausführungsform ist der Dual-Mode-Berührungssensor 100 in den Polarisator 1007 integriert. In einer anderen Ausführungsform befindet sich der Dual-Mode-Berührungssensor 100 über der gemeinsamen Elektrodenschicht 1003.
  • Außerdem kann ein zusätzlicher Polarisator 1011 in dem ersten Substrat 1001 gebildet sein. Das Hintergrundbeleuchtungsmodul 1010 ist unter dem ersten Substrat 1001 angeordnet.
  • In dieser Ausführungsform ist die gemeinsame Elektrodenschicht 1003 außerdem in dem zweiten Substrat 1006 gebildet. Die Pixelschicht 1005 ist in dem ersten Substrat 1001 gebildet. In einer anderen Ausführungsform ist die gemeinsame Elektrodenschicht 1003 jedoch in dem ersten Substrat 1001 gebildet. Die Pixelschicht 1005 ist in dem zweiten Substrat 1006 gebildet. In einer weiteren Ausführungsform sind sowohl die gemeinsame Elektrodenschicht 1003 als auch die Pixelschicht 1005 in dem ersten Substrat 1001 gebildet. Die Struktur der Pixelschicht 1005 ist eine IPS(In plan Switching)-Pixelstruktur oder eine FFS(Fridge Field Switching)-Pixelstruktur.
  • In einer Ausführungsform ist außerdem der Dual-Mode-Berührungssensor 100 in die Pixelschicht 1005 integriert. Das heißt, die Datenleitungen und die Abtastleitungen der Pixelschicht werden verwendet, um als die Erfassungselektroden bzw. die Sensorelektroden des Dual-Mode-Berührungssensors zu dienen.
  • In einer anderen Ausführungsform ist eine Abdeckscheibe über dem zweiten Substrat 1006 gebildet. Der Dual-Mode-Berührungssensor 100 ist über der Abdeckscheibe oder in der Abdeckscheibe angeordnet.
  • 11 zeigt eine Querschnittsansicht eines Bildschirms mit dem Dual-Mode-Berührungssensor gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Bildschirm 1100 umfasst ein erstes Substrat 1102, eine Pixelschicht 1103, eine gemeinsame Elektrodenschicht 1104, eine Flüssigkristallmolekülschicht 1105, einen Farbfilter 1106, ein zweites Substrat 1107 und einen Polarisator 1108 über dem zweiten Substrat 1107. Die Flüssigkristallmolekülschicht 1104 befindet sich zwischen dem ersten Substrat 1102 und dem zweiten Substrat 1107. Die gemeinsame Elektrodenschicht 1104 und die Pixelschicht 1103 sind in dem ersten Substrat 1102 gebildet. Die Struktur der Pixelschicht 1103 ist eine IPS(In plan Switching)-Pixelstruktur oder eine FFS(Fridge Field Switching)-Pixelstruktur. In dieser Ausführungsform befindet sich der Dual-Mode-Berührungssensor 100 zwischen dem zweiten Substrat 1107 und dem Polarisator 1108. In einer anderen Ausführungsform befindet sich der Dual-Mode-Berührungssensor 100 unter dem zweiten Substrat 1107. In einer anderen Ausführungsform ist der Dual-Mode-Berührungssensor 100 der Farbfilter 1106. In einer anderen Ausführungsform befindet sich der Dual-Mode-Berührungssensor 100 über der gemeinsamen Elektrodenschicht 1105.
  • Außerdem kann ein zusätzlicher Polarisator 1101 in dem ersten Substrat 1102 gebildet sein. Das Hintergrundbeleuchtungsmodul 1110 ist unter dem ersten Substrat 1102 angeordnet.
  • In einer Ausführungsform, ist außerdem der Dual-Mode-Berührungssensor 100 in die Pixelschicht 1103 integriert. Das heißt, die Datenleitungen und die Abtastleitungen der Pixelschicht werden verwendet, um als die Erfassungselektroden bzw. die Sensorelektroden des Dual-Mode-Berührungssensors zu dienen.
  • In einer anderen Ausführungsform ist eine Abdeckscheibe über dem zweiten Substrat 1107 gebildet. Der Dual-Mode-Berührungssensor 100 ist über der Abdeckscheibe oder in der Abdeckscheibe angeordnet.
  • Es ist angemerkt, dass der Bildschirm ein Transmissivmodus-LCD, ein Reflektivmodus-LCD oder ein Dual-Mode-Reflektiv- oder Teilreflektiv-LCD.
  • Außerdem kann der Dual-Mode-Berührungssensor auch in einem organischen, Licht emittierenden Bildschirm verwendet werden. 12 zeigt eine Querschnittsansicht eines organischen, Licht emittierenden Bildschirms mit dem Dual-Mode-Berührungssensor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der organische, Licht emittierende Bildschirm 1200 umfasst ein erstes Substrat 1201, eine erste Elektrode 1201, eine organische, Licht emittierende Einheit 1203, eine zweite Elektrode 1204, eine Schutzschicht 1205 und ein zweites Substrat 1206. In dieser Ausführungsform befindet sich der Dual-Mode-Berührungssensor 100 auf dem zweiten Substrat 1206 oder befindet sich zwischen dem zweiten Substrat 1206 und der Schutzschicht 1205.
  • In einer anderen Ausführungsform ist eine Abdeckscheibe über dem zweiten Substrat 1206 gebildet. Der Dual-Mode-Berührungssensor 100 ist über der Abdeckscheibe oder in der Abdeckscheibe angeordnet.
  • Dementsprechend umfasst der Dual-Mode-Berührungssensor 100 die Datenleitungen, die Abtastleitungen, die Stromleitungen, die Bias-Leitungen, die gemeinsamen Elektrodenleitungen, die Ausleseleitungen und die Steuerungsleitungen.
  • Entsprechend stellt der Dual-Mode-Berührungssensor der vorliegenden Erfindung zwei Typen von Sensortechnologie bereit, die elektromagnetische Berührungserfassungsmethode und die kapazitive Berührungserfassungsmethode, um die Berührstelle zu bestimmen. In der elektromagnetischen Berührungserfassungsmethode kann ein Benutzer einen Stift mit einer Magnetsensorschleife oder einer LC-Schleife verwenden, um zu schreiben. In der kapazitiven Berührungserfassungsmethode kann ein Benutzer seinen Finger verwenden, um zu schreiben. Das heißt, die vorliegende Erfindung stellt dem Benutzer verschiedene Eingabeschnittstellen bereit, um den Eingabekomfort zu erhöhen. Außerdem können die Datenleitungen D1, D2, ... Dm und die Abtastleitungen G1, G2, ..., Gn verwendet werden, um als die Elektrode des Dual-Mode-Berührungssensors der vorliegenden Erfindung zu dienen. Entsprechend ist es nicht nötig zusätzliche Elektroden zu bilden, um die Berührstelle zu erfassen. Daher werden die Produktionskosten gesenkt und der Produktionsertrag bleibt erhalten.
  • Es wird für Fachleute offensichtlich sein, dass verschiedene Modifikationen und Variationen an der Struktur der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich oder das Wesen der Erfindung zu verlassen. Hinsichtlich der vorhergehenden Ausführungen ist es beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung Modifikationen und Variationen dieser Erfindung überdeckt, falls sie in den Schutzbereich der folgenden Ansprüche und ihrer Äquivalente fallen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • TW 099144256 [0001]

Claims (15)

  1. Berührungserfassende Dual-Mode-Vorrichtung, umfassend: einen Sensor; eine erste Auswahleinheit, die mit dem Sensor verbunden ist; eine zweite Auswahleinheit, die mit dem Sensor verbunden ist; eine erste Steuerungseinheit, die mit dem Sensor verbunden ist; eine zweite Steuerungseinheit, die mit dem Sensor verbunden ist; mehrere erste leitfähige Leitungen, die parallel zueinander und in einer ersten Richtung angeordnet sind, wobei jede erste leitfähige Leitung ein erstes Ende und ein zweites Ende hat, das erste Ende jeder der ersten leitfähigen Leitungen mit der ersten Steuerungseinheit verbunden ist, das zweite Ende jeder der ersten leitfähigen Leitungen mit der ersten Auswahleinheit verbunden ist; und mehrere zweite leitfähige Leitungen, die parallel zueinander und in einer zweiten Richtung angeordnet sind, wobei jede zweite leitfähige Leitung ein erstes Ende und ein zweites Ende hat, das erste Ende jeder der zweiten leitfähigen Leitungen mit der zweiten Steuerungseinheit verbunden ist, das zweite Ende jeder der zweiten leitfähigen Leitungen mit der zweiten Auswahleinheit verbunden ist.
  2. Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei, wenn die Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung eine elektromagnetische Berührungserfassungsmethode durchführt, die erste Steuerungseinheit das erste Ende jeder der ersten leitfähigen Leitungen mit einer ersten Übertragungsleitung verbindet, und die erste Auswahleinheit nacheinander die zweiten Enden der ersten leitfähigen Leitungen basierend auf einer Reihenfolge verbindet, um Sensorschleifen in der ersten Richtung zu bilden; die zweite Steuerungseinheit das erste Ende jeder der zweiten leitfähigen Leitungen mit einer zweiten Übertragungsleitung verbindet, und die zweite Auswahleinheit nacheinander die zweiten Enden der zweiten leitfähigen Leitungen basierend auf einer Reihenfolge verbindet, um Sensorschleifen in der zweiten Richtung zu bilden; und ein erstes Erfassungsverfahren durchgeführt wird, um den Magnetfluss, elektromagnetische Induktion, Strom, Spannung oder Frequenz der Sensorschleifen zu erfassen, um Distanz, Höhe, Stärke, eine Berührstelle oder eine Berührstärke zu bestimmen.
  3. Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, weiter umfassend: Gruppieren der ersten leitfähigen Leitungen und der zweiten leitfähigen Leitungen, wobei jede Gruppe wenigstens zwei erste leitfähige Leitungen oder zwei zweite leitfähige Leitungen umfasst; die erste Auswahleinheit nacheinander die zweiten Ende der ersten leitfähigen Leitungen in jeder Gruppe verbindet, basierend auf einer Reihenfolge, um Sensorschleifen in der ersten Richtung zu bilden; die zweite Auswahleinheit nacheinander die zweiten Ende der zweiten leitfähigen Leitungen in jeder Gruppe verbindet, basierend auf einer Reihenfolge, um Sensorschleifen in der zweiten Richtung zu bilden; Übertragen eines Erfassungssignals zu den Sensorschleifen; und Durchführen des ersten Erfassungsverfahrens, um den Magnetfluss, elektromagnetische Induktion, Strom, Spannung oder Frequenz der Sensorschleifen zu erfassen, um Distanz, Höhe, Stärke, eine Berührstelle oder eine Berührstärke zu bestimmen.
  4. Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei das erste Erfassungsverfahren darin besteht ein Erfassungssignal mit einer speziellen Frequenz zu den Sensorschleifen zu übertragen, um den Magnetfluss, elektromagnetische Induktion, Strom, Spannung oder Frequenz der Sensorschleifen zu erfassen, wobei der Sensor bestimmt, ob der Magnetfluss, elektromagnetische Induktion, Strom, Spannung oder Frequenz der Sensorschleifen verändert sind oder nicht.
  5. Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei, wenn die Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung eine kapazitive Berührungserfassungsmethode durchführt, die erste Steuerungseinheit die Verbindung zwischen dem ersten Ende jeder der ersten leitfähigen Leitungen und einer ersten Übertragungsleitung trennt und die zweite Steuerungseinheit die Verbindung zwischen dem ersten Ende jeder der zweiten leitfähigen Leitungen und einer zweiten Übertragungsleitung trennt, und ein zweites Erfassungsverfahren durchgeführt wird, um die Kapazität, Strom oder Spannung zu erfassen, um Distanz, Höhe, Stärke, eine Berührstelle oder eine Berührstärke zu bestimmen, weiter umfassend: Gruppieren der ersten leitfähigen Leitungen und der zweiten leitfähigen Leitungen, wobei jede Gruppe wenigstens zwei erste leitfähige Leitungen oder zwei zweite leitfähige Leitungen umfasst; Übertragen eines Erfassungssignals zu jeder Gruppe; und Durchführen des zweiten Erfassungsverfahrens, um die Kapazität, Strom oder Spannung zu erfassen, um eine Berührstelle oder eine Berührstärke jeder Gruppe zu bestimmen, um Distanz, Höhe, Stärke, eine Berührstelle oder eine Berührstärke zu bestimmen.
  6. Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei das zweite Erfassungsverfahren darin besteht, dass der Sensor ein Erfassungssignal durch die erste Auswahleinheit zu den ersten leitfähigen Leitungen überträgt und ein Erfassungssignal durch die zweite Auswahleinheit zu den zweiten leitfähigen Leitungen überträgt, um die Änderung der Kapazität, Strom oder Spannung der ersten leitfähigen Leitungen und der zweiten leitfähigen Leitungen zu erfassen, um Distanz, Höhe, Stärke, eine Berührstelle oder eine Berührstärke zu bestimmen.
  7. Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei das zweite Erfassungsverfahren darin besteht, dass der Sensor ein Erfassungssignal durch die erste Auswahleinheit zu den ersten leitfähigen Leitungen überträgt und dann durch die zweite Auswahleinheit, um nacheinander die Kapazität, Strom oder Spannung der zweiten leitfähigen Leitungen zu erfassen, um Distanz, Höhe, Stärke, eine Berührstelle oder eine Berührstärke zu bestimmen.
  8. Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die erste Steuerungseinheit eine Steuerungsleitung und mehrere Schalter oder mehrere Schalter, die mit den ersten leitfähigen Leitungen in Serie verbunden sind, umfasst, wobei der Sensor die Steuerungsleitung steuert, um die Schalter anzuschalten, um das erste Ende jeder der ersten leitfähigen Leitungen mit einer ersten Übertragungsleitung zu verbinden und der Sensor die Steuerungsleitung steuert, um die Schalter auszuschalten, um die Verbindung zwischen dem ersten Ende jeder der ersten leitfähigen Leitungen und der ersten Übertragungsleitung zu trennen.
  9. Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die erste Auswahleinheit mehrere Schalter umfasst, die jeweils mit den ersten leitfähigen Leitungen verbunden sind, und die zweite Auswahleinheit mehrere Schalter umfasst, die jeweils mit den zweiten leitfähigen Leitungen verbunden sind, wobei der Sensor das Erfassungssignal durch die erste Auswahleinheit und die zweite Auswahleinheit zu den Schleifen überträgt, um eine elektromagnetische Berührungserfassungsmethode durchzuführen.
  10. Bildschirm mit einer berührungserfassenden Dual-Mode-Vorrichtung gemäß Anspruch 1, weiter umfassend: ein erstes Substrat mit einer Pixelanordnung; ein zweites Substrat; eine Bildschirmeinheit, die sich zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat befindet; und eine gemeinsame Elektrodenschicht.
  11. Bildschirm gemäß Anspruch 10, weiter umfassend eine Abdeckscheibe, die sich über dem zweiten Substrat befindet, wobei die Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung innerhalb oder außerhalb der Abdeckscheibe angeordnet ist oder die Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung zwischen der Abdeckscheibe und dem zweiten Substrat angeordnet ist.
  12. Bildschirm gemäß Anspruch 10, wobei die ersten leitfähigen Leitungen und/oder die zweiten leitfähigen Leitungen die Datenleitungen, die Abtastleitungen, die Stromleitungen, die Bias-Leitungen, die gemeinsamen Elektrodenleitungen, die Ausleseleitungen und die Steuerungsleitungen des Bildschirms umfassen.
  13. Bildschirm gemäß Anspruch 10, wobei die ersten leitfähigen Leitungen und die zweiten leitfähigen Leitungen wenigstens eine Leitung umfassen, die von den Datenleitungen, den Abtastleitungen, den Stromleitungen, den Bias-Leitungen, den gemeinsamen Elektrodenleitungen, den Ausleseleitungen und den Steuerungsleitungen des Bildschirms bestimmt oder modifiziert sind.
  14. Bildschirm gemäß Anspruch 10, wobei die Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung innerhalb oder außerhalb des zweiten Substrats angeordnet ist oder die Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung zwischen der gemeinsamen Elektrode und dem zweiten Substrat angeordnet ist oder die Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung auf dem ersten Substrat angeordnet ist.
  15. Bildschirm gemäß Anspruch 10, wobei der Bildschirm weiter ein Hintergrundbeleuchtungsmodul umfasst, der Bildschirm in mehrere Bereiche getrennt ist, um ein Bild anzuzeigen, und wobei, wenn bei einem der Bereiche dessen Hintergrundbeleuchtungsmodul ausgeschaltet ist oder dunkelgeschaltet ist, die Dual-Mode-Berührungserfassungsvorrichtung in diesem Bereich betrieben wird.
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