DE102013104862A1

DE102013104862A1 - Kapazitives Abtasterfassungsverfahren für eine Aktivpixelmatrix

Info

Publication number: DE102013104862A1
Application number: DE102013104862A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-05-23
Filing date: 2013-05-10
Publication date: 2013-11-28
Also published as: KR20130131256A; CN103425367A; CN103425367B; JP6191064B2; TW201349061A; KR101531660B1; TWI478029B; US20130314369A1; JP2013246825A; US9684400B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein kapazitives Abtasterfassungsverfahren für eine Aktivpixelmatrix zur Verfügung. Das Verfahren umfasst, einen ersten Abtastbereich in der Aktivpixelmatrix auszuwählen. Dann wird ein erstes Signal zum ersten Abtastbereich übertragen. Danach wird ein zweiter Abtastbereich ausgewählt. Ein zweites Signal wird zum zweiten Abtastbereich zum Abtasten übertragen. Letztlich wird eine Veränderung des ersten Signals und des zweiten Signals erfasst und berechnet, um eine Position zu bestimmen.

Description

HINTERGRUND
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Erfassungsverfahren und insbesondere auf ein kapazitives Abtasterfassungsverfahren.
Beschreibung des Standes der Technik
Berührungsempfindliche Technologien, die imstande ist eine natürliche Schnittstelle zwischen einem elektronischen System und einem Anwender bereitzustellen, haben in einer Vielzahl von Gebieten weit verbreitete Anwendungen gefunden, zum Beispiel in Mobiltelefonen, persönlichen digitalen Assistenten (PDAs), Geldausgabeautomaten, Spielautomaten, medizinischen Vorrichtungen, Flüssigkristalldisplayvorrichtungen (LCD), Computervorrichtungen und Ähnlichem, wo ein Anwender gewünschte Informationen eingeben und/oder das elektronische System über eine berührungsempfindliche Vorrichtung, die mit dem elektronischen System verbunden ist, bedienen kann.
Es gibt verschiedene, zur Erfassung einer Berührungsposition verfügbare Arten von berührungsempfindlichen Vorrichtungen. Eine ist eine resistive berührungsempfindliche Vorrichtung, die zwei Schichten von transparent leitfähigem Material beinhaltet, wie beispielsweise ein transparentes, leitfähiges Oxid, die durch einen Spalt getrennt sind. Sobald diese mit ausreichender Kraft berührt werden, biegt sich eine der leitfähigen Schichten, um einen Kontakt mit der anderen leitfähigen Schicht herzustellen. Die Position des Kontaktpunkts ist von einer Steuerung, die die Widerstandsveränderung beim Kontaktpunkt abtastet, erfassbar. Wenn überhaupt, führt die Steuerung als Antwort eine Funktion aus, die mit dem Kontaktpunkt verbunden ist.
Eine andere ist eine kapazitive berührungsempfindliche Vorrichtung. Die kapazitive berührungsempfindliche Vorrichtung kann in zwei Arten unterteilt werden: eine analoge kapazitive Abtastvorrichtung, die eine zusammenhängende Widerstandsschicht verwendet, und eine gegenseitig projektierte kapazitive Abtastvorrichtung, die strukturierte, leitfähige Schichten (Elektroden) verwendet.
In einer projektierten kapazitiven Abtastvorrichtung, setzt der Berührungssensor eine Reihe von strukturierten Elektroden ein, die mit einem Signal von der Steuerung betrieben werden. In ähnlicher Weise kann eine Berührungsposition des Kontaktpunkts von Strömen, die über eine oder mehrere entsprechende Elektroden zum Berührungspunkt als Reaktion auf die Berührung fließen, abgeleitet werden, wobei die durch einen Anwenderfinger induzierte Kapazität abgetastet wird. Eine Fingerberührung auf dem Sensor stellt ein kapazitive Kopplung von der leitfähigen Schicht zum Körper bereit. Die Berührungsposition des Kontaktpunkts ist durch einen Kontroller erfassbar, der eine Veränderung in einem kapazitiv gekoppelten elektrischen Signal bei der Berührungsposition misst. Entsprechend führt der Kontroller, wenn überhaupt, eine Aufgabe aus, die mit der Berührungsposition verbunden ist.
Typischerweise hat ein Berührungspaneel, das eine kapazitive Berührungsabtasterfassung verwendet, folgende Vorteile: Wasserdichtigkeit, Kratzfestigkeit und eine hohe Übertragungsrate. Außerdem ist es für einen Anwender sehr bequem seinen Finger zu verwenden, um diese Art von Berührungspaneel zu steuern. Jedoch wird ein zusätzliches Berührungspaneel benötigt, um die Berührungsposition zu erfassen. Das Berührungspaneel und die Pixelmatrix sind gestapelt, was die Dicke des Displays erhöht. Daher ist ein neues kapazitives Abtasterfassungsverfahren erforderlich, das direkt in der Pixelmatrix ausgeführt werden kann.
KURZFASSUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein kapazitives Abtasterfassungsverfahren, das in einer Pixelmatrix ausgeführt wird, zur Verfügung zu stellen.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Abtasterfassungsverfahren für eine Aktivpixelmatrix zur Verfügung. Das Verfahren umfasst einen ersten Abtastbereich in der Aktivpixelmatrix auszuwählen. Dann wird ein erstes Signal zum ersten Abtastbereich übertragen. Danach wird ein zweiter Abtastbereich ausgewählt. Ein zweites Signal wird zum Abtasten zum zweiten Abtastbereich übertragen. Schließlich wird eine Veränderung des ersten Signals und des zweiten Signals erfasst und berechnet, um eine Position zu bestimmen.
In einer Ausführungsform umfasst der erste Abtastbereich ein Pixel, ein Pixelsegment, eine leitfähige Leitung oder eine Vielzahl leitfähiger Leitungen.
In einer Ausführungsform umfasst der zweite Abtastbereich ein Pixel, ein Pixelsegment, eine leitfähige Leitung oder eine Vielzahl leitfähiger Leitungen.
In einer Ausführungsform überlappt der zweite Abtastbereich den ersten Abtastbereich, oder der zweite Abtastbereich ist benachbart zum ersten Abtastbereich, oder der zweite Abtastbereich ist vom ersten Abtastbereich getrennt.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner das Übertragen eines Pulssignals oder eines Hoch-Pegel-Spannungssignals zum ersten Abtastbereich bevor das erste Signal zum ersten Abtastbereich übertragen wird.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner das Übertragen eines Pulssignals oder eines Hoch-Pegel Spannungssignals zum zweiten Abtastbereich bevor das zweite Signal zum zweiten Abtastbereich übertragen und berechnet wird.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner das Übertragen eines Pulssignals oder eines Hoch – Pegel Spannungssignals zum zweiten Abtastbereich bevor das zweite Signal zum zweiten Abtastbereich übertragen und berechnet wird.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner das Entladen des ersten Abtastbereichs bevor ein erstes Signal zum ersten Abtastbereich übertragen wird.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner das Entladen des zweiten Abtastbereichs bevor ein zweites Signal zum zweiten Abtastbereich übertragen und berechnet wird.
In einer Ausführungsform umfassen der erste Abtastbereich oder der zweite Abtastbereich ferner die Datenleitungen, die Scanleitungen, die Stromleitungen, die Vorspannungsleitungen, die gemeinsamen Elektrodenleitungen, die Ausleseleitungen und die Steuerleitungen eines Displays.
In einer Ausführungsform ist die Aktivpixelmatrix in einem Display angeordnet.
In einer Ausführungsform ist das Display ein organisches, lichtemittierendes Display, ein Dünnschichttransistor-Flüssigkristalldisplay, ein Elektrodenbenetzungsdisplay, ein elektrophoretisches Display, ein mikroelektromechanisches Systemdisplay (MEMS), ein interferenzoptisches MEMS Display.
In einer Ausführungsform umfasst das Display ferner ein Hintergrundbeleuchtungsmodul. Das obige kapazitive Abtasterfassungsverfahren wird ausgeführt, sobald das Hintergrundbeleuchtungsmodul ausgeschaltet ist.
In einer Ausführungsform umfasst das Display ferner ein Vordergrundbeleuchtungsmodul. Das obige kapazitive Abtasterfassungsverfahren wird ausgeführt, sobald das Vordergrundbeleuchtungsmodul ausgeschaltet ist.
In einer Ausführungsform umfasst das Display ferner ein Hintergrundbeleuchtungsmodul. Das obige kapazitive Abtasterfassungsverfahren wird in einem Bereich der Aktivpixelmatrix ausgeführt, der nicht durch das Hintergrundbeleuchtungsmodul beleuchtet wird.
In einer Ausführungsform umfasst das Display ferner ein Vordergrundbeleuchtungsmodul. Das obige kapazitive Abtasterfassungsverfahren wird in einem Bereich der Aktivpixelmatrix ausgeführt, der nicht durch das Vordergrundbeleuchtungsmodul beleuchtet wird.
Die vorliegende Erfindung stellt auch einen integrierten Schaltkreis zur Verfügung, der in einer Aktivpixelmatrix angeordnet ist, um ein kapazitives Abtasterfassungsverfahren auszuführen. Das kapazitive Abtasterfassungsverfahren umfasst einen ersten Abtastbereich in der Aktivpixelmatrix auszuwählen. Dann wird ein erstes Signal zum ersten Abtastbereich übertragen. Danach wird ein zweiter Abtastbereich ausgewählt. Ein zweites Signal wird zum Abtasten zum zweiten Abtastbereich übertragen. Schließlich wird eine Veränderung des ersten Signals und des zweiten Signals erfasst und berechnet, um eine Position zu bestimmen.
Dementsprechend werden die Scanleitungen und die Datenleitungen als Abtastmatrix verwendet, um die kapazitive Abtasterfassung auszuführen. Mit anderen Worten wird kein zusätzliches Abtastpaneel benötigt. Die Dicke des Displays ist verringert. Außerdem wird der Dünnschichttransistor der Pixelmatrix verwendet, um die Abtastelektroden auszuwählen. Daher kann das Arraysubstrat mit einem standardisierten Herstellungsprozess hergestellt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Um das Vorangehende genauso wie andere Aspekte, Merkmale, Vorteile und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offensichtlicher zu machen, werden die beigefügten Zeichnungen wie folgt beschrieben:
1 veranschaulicht ein schematisches Diagramm einer Pixelmatrix zur Verarbeitung einer kapazitiven Abtasterfassung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2A veranschaulicht eine Pixelmatrix zur Durchführung einer kapazitiven Abtasterfassung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2B veranschaulicht eine Pixelmatrix zur Durchführung einer kapazitiven Abtasterfassung gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 veranschaulicht einen Frame, der in zwei Zeitspannen T1 und T2 aufgeteilt ist.
4 veranschaulicht ein Paneel, das in sechs Bereiche aufgeteilt ist, Bereich A1, Bereich A2, Bereich A3, Bereich A4, Bereich A5 und Bereich A6.
5 veranschaulicht einen Zeitablaufplan für die Beleuchtung des Hintergrundbeleuchtungsmoduls.
6 veranschaulicht ein Flussdiagramm zum Verwenden der kapazitiven Berührungsabtasterfassung, um die Position in Reihenrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu bestimmen
7 veranschaulicht ein Flussdiagramm zum Verwenden der kapazitiven Berührungsabtasterfassung, um die Position in Spaltenrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu bestimmen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Verwiesen wird nun im Detail auf die vorliegenden Ausführungsformen der Erfindung und auf Beispiele, die in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht werden.
Wo immer es auch möglich ist, werden die gleichen Bezugszeichen in den Zeichnungen und der Beschreibung verwendet, um sich auf die gleichen oder ähnlichen Teile zu beziehen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Pixelmatrix eines Displays als Abtastelektroden verwendet, um eine kapazitive Abtasterfassung auszuführen. Das Display ist ein organisches, lichtemittierendes Display, ein Dünnschichttransistor-Flüssigkristalldisplay, ein Elektrodenbenetzungsdisplay, ein elektrophoretisches Display, ein mikroelektromechanisches Systemdisplay (MEMS), ein interferenzoptisches MEMS Display. Die Pixelmatrix dieses Displays ist als In-Plane-Switching (IPS) Struktur einer Fringe-Field-Switching (FFS) Struktur konfiguriert.
1 veranschaulicht ein schematisches Diagramm einer Pixelmatrix zur Verarbeitung einer kapazitiven Abtasterfassung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Pixelmatrix 100 ist eine Aktivmatrix. Die Elektrodenstruktur der Pixelmatrix 100 ist auf einem Arraysubstrat angeordnet. Die Elektrodenstruktur beinhaltet eine Vielzahl von Datenleitungen D1~Dm und eine Vielzahl von Scanleitungen G1~Gn. Die Datenleitungen D1~Dm kreuzen die Scanleitungen G1~Gn. In einer Ausführungsform haben die Datenleitungen D1~Dm und die Scanleitungen G1~Gn einen eingeschlossenen Winkel von 90 Grad. In anderen Ausführungsformen haben die Datenleitungen D1~Dm und die Scanleitungen G1~Gn jedoch einen eingeschlossenen Winkel, wie beispielsweise 60 Grad, 45 Grad, 36 Grad oder 30 Grad. Das Material zum Ausbilden der Datenleitungen D1~Dm und der Scanleitungen G1~Gn ist Metall, Metalllegierung, Kohlenstoffnanoröhrchen oder transparentes leitfähiges Material, wie beispielsweise ITO, IZO.
Jedes Paar von Scanleitungen und Datenleitungen steuert ein Pixel. Zum Beispiel steuert Datenleitung D1 und Scanleitung G1 das Pixel 101. Jedes Pixel hat die gleiche Pixelstruktur, die einen Dünnschichttransistor 102, einen Speicherkondensator Cs und einen Flüssigkristallkondensator Cls beinhaltet, der durch eine Pixelelektrode und einer gemeinsamen Elektrode ausgebildet ist. Sobald durch die Pixelmatrix 100 ein Bild angezeigt wird, sendet der Gate-Treiber 103 ein Scansignal der Reihe nach zu den Scanleitungen G1~Gn. Sobald eine der Scanleitungen G1~Gn das Scansignal empfängt, werden die mit den Scanleitungen verbundenen Dünnschichttransistoren eingeschaltet. Zu dieser Zeit wird das in den Datenleitungen D1~Dm übertragene Datensignal zu den Pixeln über die eingeschalteten Dünnschichttransistoren gesendet. Dann wird ein entsprechendes Bild durch. die Pixel gezeigt. Sobald alle Scanleitungen durch das Scansignal gescannt sind ist das Bild eines Frames beendet. Der Scan der Scanleitungen wird wiederholt. Dann wird ein dauerhaftes Bild angezeigt. In der vorliegenden Erfindung werden die Scanleitungen G1~Gn und die Datenleitungen D1~Dm als Abtastmatrix verwendet, um die kapazitive Abtasterfassung durchzuführen. Mit anderen Worten gibt es keine zusätzliche auf dem Substrat angeordnete Abtastelektrode. Deshalb kann das Arraysubstrat hergestellt werden, indem ein üblicher Herstellungsprozess verwendet wird.
Andererseits wird ein Sensor 105 mit Source-Treiber 104 und dem Gate-Treiber 103 gekoppelt, um den Gate-Treiber 103 zu steuern, um das Scansignal an die Scanleitungen G1~Gn auszugeben und um den Source-Treiber 104 zu steuern, um ein Abtastsignal an ein ausgewähltes Pixel, entsprechend dem Scansignal zum Durchführen einer kapazitiven Abtasterfassung zur Berechnung der Berührungsposition und -höhe, auszugeben. Das Scansignal ist ein Pulssignal. In einer Ausführungsform ist der Sensor 105 ein unabhängiger integrierter Schaltkreis, der außerhalb des Source-Treibers 104 und des Gate-Treibers 103 angeordnet ist. In einer anderen Ausführungsform ist der Sensor 105 in einer Zeitsteuerung 106 integriert, die außerhalb des Source-Treibers 104 und des Gate-Treibers 103 angeordnet ist. In einer weiteren Ausführungsform ist der Sensor 105 in den Source-Treiber 104 und den Gate-Treiber 103 integriert.
Dementsprechend stellt die vorliegende Erfindung ein kapazitives Abtasterfassungsverfahren zur Verfügung. Das Verfahren wird bei einer Aktivpixelmatrix eines Displays angewendet. Das Verfahren beinhaltet einen ersten Abtastbereich in der Pixelmatrix auszuwählen. Der erste Abtastbereich beinhaltet wenigstens ein Pixel. Dann wird ein erstes Signal zum ersten Abtastbereich übertragen. Ein zweiter Abtastbereich wird ausgewählt. Der zweite Abtastbereich ist benachbart zum ersten Abtastbereich oder überlappt diesen teilweise. Dann wird ein zweites Signal zum zweiten Abtastbereich übertragen. Danach werden das erste Signal und das zweite Signal abgetastet, um ihre Veränderung zu berechnen, so dass eine Berührungsposition oder ein Berührungsabstand bestimmt worden ist. Die Spannungen des ersten Signals und des zweiten Signals sind beide geringer als die Schwellenspannung des Displays.
2A veranschaulicht eine Pixelmatrix zur Durchführung einer kapazitiven Abtasterfassung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Pixelmatrix ist eine Aktivmatrix. Sobald der Sensor 105 eine kapazitive Abtasterfassung durchführt, um die X-Richtung zu bestimmen, steuert der Sensor 105 den Gate-Treiber 103, um ein Scansignal S1 zur Scanleitung G1 zur Teit t1 auszugeben, um die Pixel M11~M1m einzuschalten, um als ein erster Abtastbereich zu agieren. Dementsprechend beinhaltet der erste Abtastbereich ein Pixelsegment, Pixel M11~M1m. Zur gleichen Zeitsteuert der Sensor 105 ebenso den Source-Treiber 104, um das Anregungssignal, das erste Signal, entsprechend zum Scansignal S1, zu den Datenleitungen D1~Dm auszugeben. Das Anregungssignal wird zu den eingeschalteten Pixel M11~M1m übertragen. Danach steuert der Sensor 105 den Gate-Treiber 103, um ein Scansignal S2 zur Scanleitung G2 zur Zeit t2 auszugeben, um die Pixel M21~M2m einzuschalten, um als ein zweiter Abtastbereich zu agieren. Dementsprechend beinhaltet der zweite Abtastbereich ein Pixelsegment, Pixel M21~M2m. Zur gleichen Zeit steuert der Sensor 105 ebenso den Source-Treiber 104, um die eingeschalteten Pixel M21~M2m, den zweiten Abtastbereich, über die Datenleitungen D1~Dm, entsprechend dem Scansignal S2, abzutasten. Das obige Abtastverfahren wird wiederholt ausgeführt. Zum Beispiel steuert der Sensor 105 den Gate-Treiber 103, um ein Scansignal S3 zur Scanleitung G3 zu einer Zeit t3 auszugeben, um die Pixel M31~M3m einzuschalten, um als ein erster Abtastbereich zu agieren. Dementsprechend beinhaltet der erste Abtastbereich ein Pixelsegment, Pixel M31~M3m. Zur gleichen Zeit steuert der Sensor 105 ebenso den Source-Treiber 104, um das Anregungssignal, das erste Signal, zu den Datenleitungen D1~D2, gemäß dem Scansignal S3, auszugeben. Das Anregungssignal wird zu den eingeschalteten Pixel M31~M3m übertragen. Danach steuert der Sensor 105 den Gate-Treiber 103, um ein Scansignal S4 zur Scanleitung G4 zur Zeit t4 auszugeben, um die Pixel M41~M4m einzuschalten, um als ein zweiter Abtastbereich zu agieren. Dementsprechend beinhaltet der zweite Abtastbereich ein Pixelsegment, Pixel M41~M4m. Zur gleichen Zeit steuert der Sensor 105 den Source-Treiber 104, um die eingeschalteten Pixel M41~M4m, der zweite Abtastbereich, über die Datenleitungen D1~Dm, entsprechend dem Scansignal S4, abzutasten. Der Rest kann analog abgeleitet werden.
In dieser obigen Ausführungsform ist der zweite Abtastbereich benachbart zum ersten Abtastbereich. Das heißt, dass die Pixel alternativ angeordnet sind, um das Anregungssignal zu empfangen und damit die Pixel abgetastet werden. Die Scanleitungen G1~Gn sind in erste Scanleitungen zum Auswählen der Pixel gruppiert, um das Anregungssignal zu empfangen und in zweite Scanleitungen gruppiert, um die Pixel auszuwählen, die abgetastet werden. Die erste Scanleitungen und die zweite Scanleitungen sind alternativ im Arraysubstrat angeordnet. Dementsprechend kann der Source-Treiber 104 alternativ das Senden des Anregungssignals zu den Pixeln und das Abtasten der Pixel durchführen, um die Position in X-Richtung zu bestimmen, während die Scanleitungen sequenziell gescannt werden.
Gemäß der kapazitiven Abtasterfassungstechnologie, wird, wenn ein Anwenderfinger das Pixelsegment, die Pixel M21~M2m oder Pixel M41~M4m berührt, die zum Pixelsegment gesendete Ladung des Anregungssignals vom Pixelsegment zum Anwenderfinger bewegt, was die Kapazität des Pixelsegments verändert. Dann kann der Sensor 105 diese Kapazitätsveränderung über die Datenleitungen D1~Dm abtasten, um die Berührungsposition zu bestimmen.
Wenn der Sensor 105 andererseits eine kapazitive Abtasterfassung durchführt, um die Position in Y-Richtung zu bestimmen, steuert der Sensor 105 den Gate-Treiber 103, um sequentiell Abtastsignale zu den Scanleitungen G1~Gn auszugeben, um die Pixel M11~Mn1, den ersten Abtastbereich zu einer Zeit t1 einzuschalten und steuert den Source-Treiber 104, um das Anregungssignal zu Pixel M11~Mn1 über die Datenleitung D1 auszugeben. Dementsprechend beinhaltet der erste Abtastbereich ein Pixelsegment, Pixel M11~Mn1. Danach steuert der Sensor 105 den Gate-Treiber 103, um sequentiell Scansignale zu den Scanleitungen G1~Gn auszugeben, um die Pixel M12~Mn2, den zweiten Abtastbereich zur Zeit t2 einzuschalten und steuert den Source-Treiber 104, um die Pixel M12–Mn2 über die Datenleitung D2 abzutasten. Dementsprechend beinhaltet der zweite Abtastbereich ein Pixelsegment, Pixel M12~Mn2, das zu Pixel M11~Mn1 und dem ersten Abtastbereich benachbart ist. Das obige Abtastverfahren wird wiederholt ausgeführt. Zum Beispiel steuert der Sensor 105 den Gate-Treiber 103, um die Abtastsignale sequentiell zu den Scanleitungen G1~Gn auszugeben, um die Pixel M13~Mn3, den ersten Abtastbereich, zu einer Zeit t3 einzuschalten, und steuert den Source-Treiber 104, um das Anregungssignal zum Pixel M31~M3m über die Datenleitung D3 auszugeben. Dementsprechend beinhaltet der erste Abtastbereich ein Pixelsegment, Pixel M13~Mn3. Danach steuert der Sensor 105 den Gate-Treiber 103, um sequentiell Scansignale zu den Scanleitungen G1~Gn auszugeben, um die Pixel M14~Mn4, den zweiten Abtastbereich, zur Zeit t4 einzuschalten und steuert den Source-Treiber 104, um Pixel M14~Mn4 über die Datenleitung D4 abzutasten. Der Rest kann analog abgeleitet werden. Dementsprechend beinhaltet der zweite Abtastbereich ein Pixelsegment, Pixel M14~Mn4, das zum Pixel M13~Mn3, dem ersten Abtastbereich, benachbart ist.
In dieser obigen Ausführungsform sind die Pixel, die das Anregungssignal empfangen und die Pixel die abgetastet werden alternativ angeordnet. Die Datenleitungen D1~Dm sind in erste Datenleitungen zum Übertragen des Anregungssignals und in zweite Datenleitungen zum Abtasten der Pixel gruppiert. Die ersten Datenleitungen und die zweiten Datenleitungen sind alternativ im Arraysubstrat angeordnet. Dementsprechend kann der Sensor die Position in Y-Richtung kennen.
Es ist festzustellen, dass das obige Erfassungsverfahren ebenso verwendet werden kann, um ein Erfassung einer vorgegebenen Position durchzuführen. In einer Ausführungsform steuert der Sensor 105 den Gate-Treiber 103, um ein Scansignal S1 zur Scanleitung G1 zur Zeit t1 auszugeben, um die Pixel M11~M1m einzuschalten. Zur gleichen Zeit steuert der Sensor 105 ebenso den Source-Treiber 104, um das Anregungssignal zu den Datenleitungen D1~Dm, entsprechend zu dem Scansignal S1, auszugeben. Das Anregungssignal wird zu den eingeschalteten Pixel M11~M1m übertragen. Danach steuert der Sensor 105 den Gate-Treiber 103, um ein Scansignal S2 zur Scanleitung G2 zur Zeit t2 auszugeben, um die Pixel M21~M2m einzuschalten. Zur gleichen Zeit steuert der Sensor 105 ebenso den Source-Treiber 104, um die eingeschalteten Pixel M21~M2m über die Datenleitungen D1~Dm, entsprechend zu dem Scansignal S2, abzutasten. Danach steuert der Sensor 105 den Gate-Treiber 103, um ein Scansignal S3 zur Scanleitung G3 zur Zeit t3 auszugeben, um die Pixel M31~M3m einzuschalten. Zur gleichen Zeit steuert der Sensor 105 ebenso den Source-Treiber 104, um das Anregungssignal, dem ersten Signal, zu den Datenleitungen D1~Dm, entsprechend zu dem Scansignal S3, auszugeben. Das Anregungssignal wird zum eingeschalteten Pixel M31~M3m übertragen. Danach steuert der Sensor 105 den Gate-Treiber 103, um ein Scansignal S4 zur Scanleitung G4 zur Zeit t4 auszugeben, um die Pixel M41~M4m einzuschalten. Zur gleichen Zeit steuert der Sensor 105 den Source-Treiber 104, um die eingeschalteten Pixel M41~M4m über die Datenleitungen D1~Dm, entsprechend zu dem Scansignal S4, abzutasten. Der Rest kann analog abgeleitet werden. Zur Durchführung einer Erfassung einer vorgegebenen Position empfängt der Sensor 105 in dieser Ausführungsform sequentiell das Abtastsignal von den Datenleitungen D1~Dm. Zum Beispiel steuert der Sensor 105 zur Zeit t2 den Source-Treiber 104, um das eingeschaltete Pixel M21~M2m über die Datenleitungen D1~Dm abzutasten. Sobald ein Anwenderfinger eine Position berührt, die zwischen der Scanleitung G1 und der Scanleitung G2 angeordnet ist, kann der Sensor 105, weil der Sensor das Abtastsignal von den Datenleitungen D1~Dm sequentiell empfängt, dementsprechend genau erkennen, welches Datenleitungsabtastsignal verändert ist, so dass die genaue Position in der x-Richtung und in der y-Richtung gleichzeitig bestimmt wird.
In einer weiteren Ausführungsform kann das obige Erfassungsverfahren gleichzeitig auf das gesamte Panel angewendet werden, um die Berührungsposition zu bestimmen. Der Sensor 105 steuert den Gate-Treiber 103, um Scansignale zu den Scanleitungen G1~Gn gleichzeitig zur Zeit t1 auszugeben, um das Pixel M11~Mnm einzuschalten. Gleichzeitig steuert der Sensor 105 den Source-Treiber 104, um Anregungssignale zu den Datenleitungen D1~Dm auszugeben. Die Anregungssignale werden zu dem eingeschalteten Pixel M11~Mnm übertragen. Danach steuert der Sensor 105 den Source-Treiber 104, um das eingeschaltete Pixel M11~Mnm zur Zeit t2 über die Datenleitungen D1~Dm abzutasten. Sobald ein Anwenderfinger eine Position im Display berührt, kann der Sensor 105 dementsprechend genau erkennen, welches Datenleitungsabtastsignal verändert ist, so dass die Position in der x-Richtung bestimmt wird. Andererseits kann das obige Erfassungsverfahren ebenso verwendet werden, um die Position in y-Richtung zu bestimmen. Dementsprechend erhält man eine genaue Position.
Außerdem, wenn ein Pixelarray als ein Berührungspaneel verwendet wird, weil die Dichte der Datenleitungen D1~Dm und der Scanleitungen G1~Gn, die in einem Arraysubstrat angeordnet sind, sehr hoch ist, verursacht dies die Kapazität zwischen einer Vielzahl von Datenleitungen, und die Scanleitungen werden zur gleichen Zeit verändert, sobald der Anwender das Display berührt. Ein derartiger Fall macht es für den Sensor schwierig eine genaue Berührungsposition zu bestimmen. Zur Lösung des obigen Problems sind in einer Ausführungsform eine Vielzahl von benachbarten Scanleitungen als Gruppe zusammengefasst, um eine erste Scanleitungsgruppe zu sein, um das gleiche Scansignal für die Auswahl von Pixeln zu empfangen, um ein Anregungssignal zu empfangen. Außerdem sind eine Vielzahl benachbarter Scanleitungen als Gruppe zusammengefasst, um eine zweite Scanleitungsgruppe zu sein, um ein gleiches Scansignal für die Auswahl der abzutastenden Pixel zu empfangen. Das heißt, dass während der Gate-Treiber 103 ein Scansignal zu der ersten Scanleitungsgruppe sendet, um die mit der ersten Scanleitungsgruppe verbundenen Pixel einzuschalten, der Source-Treiber 104 Anregungssignale zu den eingeschalteten Pixel sendet. Dann sendet der Gate-Treiber 103 ein Scansignal zu der zweiten Scanleitungsgruppe, die zur ersten Scanleitungsgruppe benachbart ist, um die mit der zweiten Scanleitungsgruppe verbundenen Pixel einzuschalten und der Source-Treiber 104 tastet diese eingeschalteten Pixel ab, um die Berührungsposition zu bestimmen.
In einer Ausführungsform sind einige Scanleitungen in der ersten Scanleitungsgruppe und der zweiten Scanleitungsgruppe die gleichen. Das heißt, dass wenigstens eine Scanleitung sowohl in der ersten Scanleitungsgruppe, als auch in der zweiten Scanleitungsgruppe angeordnet sein kann. Zum Beispiel sind die Scanleitungen G1~G5 als eine Gruppe zusammengefasst, um als erste Scanleitungsgruppe zu agieren und die Scanleitungen G4~G8 sind als eine Gruppe zusammengefasst, um als zweite Scanleitungsgruppe zu agieren. Dementsprechend haben die erste Scanleitungsgruppe und die zweite Scanleitungsgruppe einen überlappenden Bereich, der die Scanleitungen G4 und G5 beinhaltet. Jedoch können in einer anderen Ausführungsform zwei benachbarte erste Scanleitungsgruppe oder zwei zweite Scanleitungsgruppe ebenso einen überlappenden Bereich haben. Zum Beispiel sind die Scanleitungen G1~G5 zu einer Gruppe zusammengefasst, um als eine erste Scanleitungsgruppe zu agieren und die Scanleitungen G4~G8 zu einer Gruppe zusammengefasst, um als eine andere erste Scanleitungsgruppe zu agieren. Dementsprechend haben die zwei benachbarten ersten Scanleitungsgruppen einen überlappenden Bereich, der die Scanleitungen G4 und G5 beinhaltet. Andererseits sind die Scanleitungen G6~G10 oder G9~G13 zu einer Gruppe zusammengefasst, um eine weitere zweite Scanleitungsgruppe zu agieren. Dementsprechend haben die zwei benachbarten zweiten Scanleitungsgruppen einen überlappenden Bereich, der die Scanleitungen G9 und G10 beinhaltet. Außerdem ist die erste Scanleitungsgruppe von der zweiten Scanleitungsgruppe durch wenigstens eine Abtastleitung getrennt. In einer Ausführungsform wird die Breite eines Anwenderfingers verwendet, um als Standard zu dienen, um die Scanleitungen zu gruppieren, wie beispielsweise 2~5 mm, was die Hälfte einer Fingerbreite ist. Es bleibt festzustellen, dass das obige Gruppierungsverfahren verwendet wird, um die Scanleitungen zu gruppieren, um die Position in X-Richtung (Reihen-Richtung) zu bestimmen. Jedoch kann das gleiche Gruppierungsverfahren verwendet, um die Datenleitungen zu gruppieren, um die Position in Y-Richtung (Spalten-Richtung) zu bestimmen.
Andererseits sind Scanleitungen G1~Gn und/oder die Datenleitungen D1~Dm mit einer gemeinsamen Spannung, beispielsweise einer geerdeten Spannung verbunden, um zu verhindern, dass das Abtastsignal durch Geräusche beeinflusst wird, um die Scanleitungen G1~Gn und/oder die Datenleitungen D1~Dm zu entladen bevor die Anregungssignale zu den Scanleitungen G1~Gn und/oder die Datenleitungen D1~Dm übertragen werden. In einer weiteren Ausführungsform sind die Scanleitungen G1~Gn und/oder die Datenleitungen D1~Dm mit einer gemeinsamen Spannung verbunden, um die Scanleitungen G1~Gn und/oder die Datenleitungen D1~Dm zu entladen nachdem die Anregungssignale zu den Scanleitungen G1~Gn und/oder die Datenleitungen D1~Dm übertragen werden. Dann werden die Anregungssignale abgetastet, um die Berührungsposition zu bestimmen. In einer weiteren Ausführungsform wird das Übertragen des Anregungssignalprozesses, das Abtasten des Anregungssignalprozesses und das Entladen der Scanleitungen G1~Gn und/oder die Datenleitungen D1~Dm abwechselnd verarbeitet. Andererseits werden die Stromleitungen, die Vorspannungsleitungen, die gemeinsamen Elektrodenleitungen, die Ausleseleitungen und die Steuerleitungen eines Displays ebenso verwendet, um mit den Datenleitungen D1~Dm und den Scanleitungen G1~Gn zusammenzuwirken, um die kapazitive Abtasterfassung zu beenden.
In einer anderen Ausführungsform wird der Sensor 105 mit dem Source-Treiber 104 und dem Gate-Treiber 103 verbunden, um den Gate-Treiber 103 zu steuern, um das Scansignal an die Scanleitungen G1~Gn auszugeben, worin das Scansignal eine Hoch-Pegel-Spannung ist. Das heißt, dass das Scansignal die Pixel mit der gleichen Scanleitung verbindet, die miteinander eingeschaltet werden. Der Source-Treiber 104 übermittelt gleichzeitig zum Abtasten der Berührungsposition das Anregungssignal zu den eingeschalteten Pixeln. Zum Beispiel steuert der Sensor 105 den Gate-Treiber 103, um ein Hoch-Pegel-Scansignal S1 an die Scanleitung G1 zur Zeit t1 auszugeben, um die Pixel M11~M1m zu einer gleichen Zeit einzuschalten, um als ein erster Abtastbereich zu agieren. Zur gleichen Zeit steuert der Sensor 105 auch den Source-Treiber 104, um das Anregungssignal zu den Datenleitungen D1~Dm gemäß dem Scansignal S1 auszugeben. Das Anregungssignal wird auf die eingeschalteten Pixel M11~M1m übertragen. Danach steuert der Sensor 105 den Gate-Treiber 103, um ein Hoch-Pegel-Scansignal S2 an die Scanleitung G2 zur Zeit t2 auszugeben, um die Pixel M21~M2m zu einer gleichen Zeit einzuschalten, um als ein zweiter Abtastbereich zu agieren. Zur gleichen Zeit steuert der Sensor 105 auch den Source-Treiber 104, um die eingeschalteten Pixel M21~M2m über die Datenleitungen D1~Dm gemäß dem Scansignal S2 abzutasten. Das obige Abtastverfahren wird wiederholt ausgeführt. Zum Beispiel steuert der Sensor 105 den Gate-Treiber 103, um ein Hoch-Pegel-Scansignal S3 an die Scanleitung G3 zur Zeit t3 auszugeben, um die Pixel M31~M3m zu einer gleichen Zeit einzuschalten, um als ein erster Abtastbereich zu agieren. Zur gleichen Zeit steuert der Sensor 105 auch den Source-Treiber 104, um das Anregungssignal zu einer gleichen Zeit zu den Datenleitungen D1~Dm gemäß dem Scansignal S3 auszugeben. Das Anregungssignal wird auf die eingeschalteten Pixel M31~M3m übertragen. Danach steuert der Sensor 105 den Gate-Treiber 103, um ein Scansignal S4 an die Scanleitung G4 zur Zeit t4 auszugeben, um die Pixel M41~M4m einzuschalten, um als ein zweiter Abtastbereich zu agieren. Zur gleichen Zeit steuert der Sensor 105 auch den Source-Treiber 104, um die eingeschalteten Pixel M41~M4m über die Datenleitungen D1~Dm gemäß dem Scansignal S4 abzutasten. Der Rest kann analog abgeleitet werden. Dementsprechend ist das Scansignal in dieser Ausführungsform Hoch-Pegel-Spannung. Die mit der gleichen Scanleitung verbundenen Pixel werden miteinander eingeschaltet. Daher werden der Prozess der Übertragung der Anregungssignale und der Prozess der Abtastung der Anregungssignale bei den Pixeln angewendet, die mit einer gleichen Scanleitung zu einer gleichen Zeit verbunden sind. Das erhöht die Abtastgeschwindigkeit.
Gemäß der kapazitiven Abtasterfassungstechnologie wird, wenn ein Finger eines Anwenders das Pixelsegment, Pixel M21~M2m oder Pixel M41~M4m berührt, die zu dem Pixelsegment (Pixel M11~M1m) oder Pixel M31~M3m gesendete Ladung des Anregungssignals zum Finger des Anwenders bewegt, was die Kapazität des Pixelsegments verändert. Dann kann der Sensor 105 diese Kapazitätsveränderung über die Datenleitungen D1~Dm abtasten, um die Berührungsposition zu bestimmen. In einer anderen Ausführungsform tastet der Sensor 105 die Veränderung dieses Anregungssignals über die Datenleitungen D1~Dm ab, um die Berührungsposition zu bestimmen. Die Veränderung des Anregungssignals beinhaltet die Verzerrung der Anregungssignalwelle, die Veränderung des durchschnittlichen Spannungswertes des Anregungssignals, die Veränderung des Peak-Werts des Anregungssignals oder die Veränderung des durchschnittlichen Stromwerts des Anregungssignals. Das obige Verfahren kann ebenso verwendet werden, um die Position in Y-Richtung zu bestimmen.
Außerdem werden in den obigen Ausführungsformen die Anregungssignale auf die Pixel übertragen und dann wird die Berührungsposition durch Abtasten der Veränderung der Anregungssignale bei anderen Pixeln bestimmt. Mit anderen Worten sind die Pixel die Einheiten, um die Berührungsposition zu bestimmen. In einer anderen Ausführungsform werden die Anregungssignale jedoch zu den Pixeln übertragen und dann wird die Berührungsposition durch Abtasten der Veränderung der Anregungssignale in den Datenleitungen (oder Scanleitungen) bestimmt. Mit anderen Worten sind die Pixel und die Datenleitungen (oder Scanleitungen) die Einheiten, um die Berührungsposition zu bestimmen.
Zum Beispiel werden die Anregungssignale zu den Pixeln übertragen und dann wird die Berührungsposition durch Abtasten der Veränderung der Anregungssignale in den Scanleitungen bestimmt. In dieser Ausführungsform steuert der Sensor 105 den Gate-Treiber 103, um Scansignal S1 zu den Scanleitungen G1~Gn auszugeben, um sequenziell die Pixel M11~M1m, den ersten Abtastbereich zur Zeit t1 einzuschalten und steuert den Source-Treiber 104, um das Anregungssignal zum Pixel M11~M1m über die Datenleitungen D1~Dm gemäß dem Scansignal S1 auszugeben. Danach steuert der Sensor 105 den Source-Treiber 104, um die Scanleitung G2, den zweiten Abtastbereich, zur Zeit t2 abzutasten. Das obige Abtastverfahren wird wiederholt ausgeführt. Zum Beispiel steuert der Sensor 105 den Gate-Treiber 103, um Scansignal S3 zu den Scanleitungen G1~Gn auszugeben, um sequenziell die Pixel M31~M3m, den ersten Abtastbereich, zur Zeit t3 einzuschalten und steuert den Source-Treiber 104, um das Anregungssignal zum Pixel M31~M3m über die Datenleitungen D1~Dm auszugeben. Danach steuert der Sensor 105 den Source-Treiber 104, um die Scanleitung G4, den zweiten Abtastbereich, zur Zeit t4 abzutasten, um die Position in X-Richtung (Reihenrichtung) zu bestimmen. Der Rest kann analog abgeleitet werden. Dementsprechend sind die Pixel zum Empfangen der Anregungssignale und die Scanleitungen, die abgetastet wurden, um die Positionen zu bestimmen, alternativ angeordnet. Zum Beispiel sind die Pixel, die mit den Scanleitungen G1, G3, G5 ... Gn, die verwendet werden, um die Anregungssignale zu empfangen und den Scanleitungen G2, G4, G6 ... Gn – 1, die verwendet werden, um abgetastet zu werden, um die Positionen zu bestimmen, alternativ angeordnet.
Gemäß der kapazitiven Abtasterfassungstechnologie werden, wenn ein Finger eines Anwenders eine Position berührt, die umgeben ist durch die Scanleitungen G1~G4, die zu dem Pixelsegment, Pixel M11~M1m oder Pixel M31~M3m gesendeten Ladungen des Anregungssignals zum Finger des Anwenders bewegt, was die Kapazität des Pixelsegments verändert. Dann kann der Sensor 105 diese Kapazitätsveränderung über die Scanleitung G2~G4 abtasten, um die Berührungsposition in X-Richtung zu bestimmen.
Das obige Verfahren kann auch verwendet werden, um die Position in Y-Richtung zu bestimmen. Zum Beispiel steuert der Sensor 105 den Gate-Treiber 103, um das Scansignal sequenziell zu den Scanleitungen G1~Gn auszugeben, um das. Pixel M11~Mn1, den ersten Abtastbereich, zur Zeit t1 einzuschalten und steuert den Source-Treiber 104, um das Anregungssignal zum Pixel M11~Mn1 über die Datenleitung D1 auszugeben. Das Scansignal ist ein Pulssignal. Danach steuert der Sensor 105 den Source-Treiber 104, um die Datenleitung D2, der zweite Abtastbereich, zur Zeit t2 abzutasten. Das obige Abtastverfahren wird wiederholt ausgeführt. Zum Beispiel steuert der Sensor 105 den Gate-Treiber 103, um das Scansignal zu den Scanleitungen G1~Gn sequenziell auszugeben, um das Pixel M13~Mn3, der erste Abtastbereich, zur Zeit t3, einzuschalten und steuert den Source-Treiber 104, um das Anregungssignal zum Pixel M13~Mn3 über die Datenleitung D3 auszugeben. Danach steuert der Sensor 105 den Source-Treiber 104, um die Datenleitung D4, der zweite Abtastbereich, zur Zeit t4 abzutasten, um die Position in Y-Richtung (Spaltenrichtung) zu bestimmen. Der Rest kann analog abgeleitet werden. Dementsprechend sind die Pixel zum Empfangen der Anregungssignale und die Datenleitungen, die abgetastet wurden, um die Positionen zu bestimmen, alternativ angeordnet. Zum Beispiel sind die Pixel, die mit den Scanleitungen D1, D3..., Dm, die verwendet werden, um die Anregungssignale zu empfangen und den Datenleitungen D2, D4, ..., Dm – 1, die verwendet werden, um abgetastet zu werden, um die Positionen zu bestimmen, alternativ angeordnet.
In einer anderen Ausführungsform werden die Anregungssignale zu den Scanleitungen übertragen und dann wird die Berührungsposition bestimmt, indem die Veränderung der Anregungssignale in den Pixeln abgetastet wird. In dieser Ausführungsform steuert der Sensor 105 den Gate-Treiber 103, um ein Anregungssignal zur Scanleitung G1, zur Zeit t1, auszugeben. Dann steuert der Sensor 105 den Gate-Treiber 103, um Scansignal S2 zur Scanleitung G2 auszugeben, um das Pixel M21~M2m, zur Zeit t2, sequenziell einzuschalten und steuert den Source-Treiber 104, um Pixel M21~M2m über die Datenleitung D1~Dm gemäß dem Scansignal S2 abzutasten. Der Sensor 105 steuert den Gate-Treiber 103, um ein Anregungssignal zur Scanleitung G3, zur Zeit t3, auszugeben. Dann steuert der Sensor 105 den Gate-Treiber 103, um Scansignal S4 zur Scanleitung G4 auszugeben, um das Pixel M41~M4m, zur Zeit t4, sequenziell einzuschalten und steuert den Source-Treiber 104, um Pixel M41~M4m über die Datenleitung D1~Dm gemäß dem Scansignal S4 abzutasten. Der Rest kann analog abgeleitet werden. Dementsprechend sind die Scanleitungen zum Empfang der Anregungssignale und die Pixel, die abgetastet werden, um die Positionen zu bestimmen, alternativ angeordnet. Zum Beispiel sind die Scanleitungen G1, G3, G5 ... Gn, die verwendet werden, um die Anregungssignale zu empfangen und die Pixel, die mit den Scanleitungen G2, G4, G6 ..., Gn – 1 verbunden sind, die verwendet werden, um abgetastet zu werden, um die Positionen zu bestimmen, alternativ angeordnet.
Gemäß der kapazitiven Abtasterfassungstechnologie werden, wenn ein Finger eines Anwenders eine Position berührt, die umgeben ist von den Scanleitungen G1~G4, die Ladungen des Anregungssignals, das zu den Scanleitungen G1 oder G3 gesendet wurde, zum Finger des Anwenders bewegt, was die Kapazität des Pixelsegments verändert. Dann kann der Sensor 105 diese Kapazitätsveränderung über die Pixel, die mit der Scanleitung G2 oder G4 verbunden sind, um die Berührungsposition in X-Richtung zu bestimmen, abtasten.
Das obige Verfahren kann auch verwendet werden, um die Position in Y-Richtung zu bestimmen. In dieser Ausführungsform steuert der Sensor 105 den Source-Treiber 103, um ein Anregungssignal zur Datenleitung D1, zur Zeit t1, auszugeben. Dann steuert der Sensor 105 den Gate-Treiber 103, um das Scansignal bei den Scanleitungen G1~Gn auszugeben, um die Pixel M12~Mn2, zur Zeit t2 sequenziell einzuschalten und steuert den Source-Treiber 104, um die Pixel M12~Mn2 über die Datenleitung D2 abzutasten. Der Sensor 105 steuert den Source-Treiber 104, um ein Anregungssignal zur Datenleitung D3, zur Zeit t3 auszugeben. Dann steuert der Sensor 105 den Gate-Treiber 103, um das Scansignal bei den Scanleitungen G1~Gn auszugeben, um die Pixel M14~Mn4, zur Zeit t4, sequenziell einzuschalten und steuert den Source-Treiber 104, um die Pixel M14~Mn4 über die Datenleitung D4 abzutasten. Der Rest kann analog abgeleitet werden. Dementsprechend sind die Datenleitungen zum Empfangen der Anregungssignale und die Pixel, die abgetastet werden, um die Positionen zu bestimmen, alternativ angeordnet. Zum Beispiel werden die Datenleitungen D1, D3 ... Dm, die verwendet werden, um die Anregungssignale zu empfangen und die Pixel, die mit den Datenleitungen D2, D4, ..., Dm – 1 verbunden sind, die verwendet werden, um abgetastet zu werden, um die Positionen zu bestimmen, alternativ angeordnet.
2B veranschaulicht eine Pixelmatrix zur Ausführung einer kapazitiven Abtasterfassung gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform werden die Anregungssignale zu einem Pixelsegment übertragen und dann wird die Berührungsposition bestimmt, indem die Veränderung der Anregungssignale in einem anderen Pixelsegment abgetastet wird. Zum Beispiel wie in 2B gezeigt, werden die Anregungssignale zum Pixelsegment 210 übertragen, das die Datenleitungen D1~D30 und die Scanleitungen G1~Gn beinhaltet. Dann wird die Berührungsposition bestimmt, indem die Veränderung der Anregungssignale im Pixelsegment 212, das die Datenleitungen D31~D60 und die Scanleitungen G1~G50 beinhaltet, abgetastet wird. Der Rest kann analog abgeleitet werden. Es ist festzustellen, dass die Größe des Pixelsegments durch die obige Ausführungsform nicht begrenzt wird. Zum Beispiel werden in einer anderen Ausführungsform die Anregungssignale zum Pixelsegment 210 übertragen, das die Datenleitungen D1~D20 und die Scanleitungen G1~G20 beinhaltet. Dann wird die Berührungsposition bestimmt, indem die Veränderung der Anregungssignale im Pixelsegment 212 abgetastet wird, das die Datenleitungen D21~D30 und die Scanleitungen G1~G40 beinhaltet. Das heißt, dass die Größe des Pixelsegments gemäß den Anforderungen des Anwenders gestaltet werden kann.
Um zu verhindern, dass das Bildsignal wegen Rauschens, das während der Ausführung der Positionserfassung erzeugt wird, gestört wird, wird der Übertragungsprozess des Anregungssignals und das Abtasten der Veränderung des Anregungssignals, um den Berührungspositionsprozess zu bestimmen, in der Zeitdauer ausgeführt, in der das Hintergrundbeleuchtungs-Modul ausgeschaltet ist. In einer Ausführungsform ist ein Frame in zwei Zeitsegmente unterteilt, einer ersten Zeitspanne und einer zweiten Zeitspanne. In der ersten Zeitspanne wird das Hintergrundbeleuchtungsmodul eingeschaltet, um ein Bild zu zeigen. In der zweiten Zeitspanne wird das Hintergrundbeleuchtungsmodul ausgeschaltet, um die kapazitive Abtasterfassung auszuführen, um die Berührungsposition zu bestimmen.
3 veranschaulicht einen Frame, der in zwei Zeitspannen T1 und T2 unterteilt ist. In der erste Zeitspanne T1 ist das Hintergrundbeleuchtungsmodul beleuchtet, um ein Bild zu zeigen. In der zweiten Zeitspanne T2 wird das Hintergrundbeleuchtungsmodul ausgeschaltet oder verdunkelt, um die kapazitive Abtasterfassung auszuführen, um die Berührungsposition zu bestimmen. Dementsprechend wird die kapazitive Abtasterfassung, um die Berührungsposition zu erfassen, in der zweiten Zeitspanne ausgeführt, in der das Hintergrundbeleuchtungsmodul ausgeschaltet ist, was verhindern kann, dass das Bildsignal wegen Rauschens, das während der Ausführung der Positionserfassung erzeugt wird, gestört wird.
In einer anderen Ausführungsform, falls die Lichtquelle ein Vordergrundbeleuchtungsmodul ist, werden der Übertragungsprozess des Anregungssignals und das Abtasten der Veränderung des Anregungssignals, um den Berührungspositionsprozess zu bestimmen, in der Zeitspanne ausgeführt, in der das Vordergrundbeleuchtungsmodul ausgeschaltet ist. In einer weiteren Ausführungsform, falls das Display ein selbstleuchtendes Display ist, werden der Übertragungsprozess des Anregungssignals und das Abtasten der Veränderung des Anregungssignals, um den Berührungspositionsprozess zu bestimmen, in der Zeitspanne ausgeführt, in der das Display ausgeschaltet ist.
In einer anderen Ausführungsform wird das Hintergrundbeleuchtungsmodul regional geschaltet. 4 veranschaulicht ein Paneel, das in sechs Bereiche unterteilt ist, Bereich A1, Bereich A2, Bereich A3, Bereich A4, Bereich A5 und Bereich A6. In dieser Ausführungsform wird das Hintergrundbeleuchtungsmodul gemäß den sechs Bereichen sequentiell beleuchtet. 5 veranschaulicht einen Zeitablaufplan zur Beleuchtung des Hintergrundbeleuchtungsmoduls. In der ersten Zeitspanne T1 wird das Hintergrundbeleuchtungsmodul beleuchtet, um den Bereich A1 des Displays zu beleuchten, um ein Bild zu zeigen. In der zweiten Zeitspanne T2 wird das Hintergrundbeleuchtungsmodul beleuchtet, um den Bereich A2 des Displays zu beleuchten, um ein Bild zu zeigen. Der Rest kann analog abgeleitet werden. Wenn der Bereich A1 in der ersten Zeitspanne beleuchtet wird, wird die kapazitive Berührungsabtasterfassung dementsprechend in einem der Bereiche A2, Bereich A3, Bereich A4, Bereich A5 und Bereich A6 ausgeführt. Mit anderen Worten wird die kapazitive Berührungsabtasterfassung in einem Bereich ausgeführt, der nicht durch das Hintergrundbeleuchtungsmodul beleuchtet wird. In einer Ausführungsform, falls der Bereich A1, Bereich A2, Bereich A3, Bereich A4, Bereich A5 und Bereich A6 sequentiell durch das Hintergrundbeleuchtungsmodul beleuchtet wird, werden der Bereich A4, Bereich A4, Bereich A5, Bereich A6, Bereich A1 und Bereich A2 oder der Bereich A4, Bereich A5, Bereich A6, Bereich A1, Bereich A2 und Bereich A3 sequentiell durch die kapazitive Berührungsabtasterfassung erfasst.
6 veranschaulicht ein Flussdiagramm zum Verwenden der kapazitiven Berührungsabtasterfassung, um die Position in Reihenrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu bestimmen. Bezugnehmend auf 2A und 6
In Schritt 401 sind die Scanleitungen in eine erste Scanleitungsgruppe und eine zweite Scanleitungsgruppe gruppiert.
In Schritt 402 sendet der Gate-Treiber ein Scansignal zur ersten Scanleitungsgruppe und zur zweiten Scanleitungsgruppe. In einer Ausführungsform beinhaltet das Displaypaneel eine Vielzahl von Datenleitungen D1~Dm und eine Vielzahl von Scanleitungen G1~Gn, die die Datenleitungen D1~Dm kreuzen. Die ungeraden Zahlen der Scanleitungen G1~Gn sind gruppiert, um die erste Scanleitungsgruppe zu sein. Die geraden Zahlen der Scanleitungen G1~Gn sind gruppiert, um die zweite Scanleitungsgruppe zu sein. Der Sensor 105 steuert den Gate-Treiber 103, um das Scansignal zur ersten Scanleitungsgruppe und zur zweiten Scanleitungsgruppe zu senden. In einer anderen Ausführungsform, weil die Dichte der Datenleitungen D1~Dm und der Scanleitungen G1~Gn, die im Array-Substrat angeordnet sind, sehr hoch ist, verursacht dies die Kapazität zwischen einer Vielzahl von Datenleitungen, und die Scanleitungen sind zur gleichen Zeit verändert, wenn ein Anwender das Display berührt. Ein solcher Fall, macht es für den Sensor 105 schwierig, die exakte Berührungsposition zu bestimmen. Zur Lösung des obigen Problems werden in einer Ausführungsform eine Vielzahl benachbarter Scanleitungen zusammen gruppiert, um eine erste Scanleitungsgruppe zu sein, um ein gleiches Scansignal für Auswahlpixel zu erhalten, um das Anregungssignal zu erhalten. Eine Vielzahl benachbarter Scanleitungen wird zusammen gruppiert, um eine zweite Scanleitungsgruppe zu sein, um ein gleiches Scansignal für Auswahlpixel zu empfangen, um abgetastet zu werden. In einer Ausführungsform sind einige Scanleitungen in der ersten Scanleitungsgruppe und der zweiten Scanleitungsgruppe gleich. Das heißt, wenigstens eine Scanleitung kann in der ersten Scanleitungsgruppe genauso wie in der zweiten Scanleitungsgruppe angeordnet sein. Demensprechend haben die erste Scanleitungsgruppe und die zweite Scanleitungsgruppe einen Überlappungsbereich. In einer anderen Ausführungsform wird die Breite eines Anwenderfingers außerdem verwendet, um als ein Standard zu dienen, um die Scanleitungen, wie zum Beispiel 2~5 mm, das die Hälfte der Fingerbreite ist, zu gruppieren. Andererseits ist das Scansignal ein Pulssignal oder ein Hoch-Pegel-Spannungssignal. Das Display ist ein organisches lichtemittierendes Display, ein Dünnschichttransistor-Flüssigkristalldisplay, ein Elektrodenbenetzungsdisplay, ein elektrophoretisches Display, ein mikroelektromechanisches Systemdisplay (MEMS), ein interferenzoptisches MEMS Display. Die Pixelmatrix dieses Displays ist als In-Plane-Switching (IPS) Struktur einer Fringe-Field-Switching (FFS) Struktur konfiguriert.
In Schritt 403 sendet der Source-Treiber Anregungssignale, um die Anregungssignale über die erste Scanleitungsgruppe und die zweite Scanleitungsgruppe jeweils zu erfassen. In einer Ausführungsform, während der Gate-Treiber 103 das Scansignal zur ersten Scanleitungsgruppe sendet, sendet der Source-Treiber Anregungssignale zu den Pixeln, die mit der ersten Scanleitungsgruppe verbunden sind. Während der Gate-Treiber 103 das Scansignal zur zweiten Scanleitungsgruppe sendet, erfasst der Source-Treiber die Anregungssignale in den Pixeln, die mit der zweiten Scanleitungsgruppe verbunden sind, um die Berührungsposition zu bestimmen. In einer andern Ausführungsform, während der Gate-Treiber 103 das Scansignal zur ersten Scanleitungsgruppe sendet, sendet der Source-Treiber Anregungssignale zu den Pixeln, die mit der ersten Scanleitungsgruppe verbunden sind. Während der Gate-Treiber 103 das Scansignal zu der zweiten Scanleitungsgruppe sendet, erfasst der Source-Treiber die Anregungssignale in der zweiten Scanleitungsgruppe, um die Berührungsposition zu bestimmen. In einer weiteren Ausführungsform, während der Gate-Treiber 103 das Scansignal zu der ersten Scanleitungsgruppe sendet, sendet der Source-Treiber Anregungssignale zur ersten Scanleitungsgruppe. Während der Gate-Treiber 103 das Scansignal zur zweiten Scanleitungsgruppe sendet, erfasst der Source-Treiber die Anregungssignale in den Pixels, die mit der zweiten Scanleitungsgruppe verbunden sind, um die Berührungsposition zu bestimmen. In einer weiteren Ausführungsform, während der Gate-Treiber 103 das Scansignal zur ersten Scanleitungsgruppe sendet, sendet der Source-Treiber Anregungssignale zur ersten Scanleitungsgruppe. Während der Gate-Treiber 103 das Scansignal zur zweiten Scanleitungsgruppe sendet, erfasst der Source-Treiber die Anregungssignale in der zweiten Scanleitungsgruppe, um die Berührungsposition zu bestimmen.
In Schritt 404 sind die Datenleitungen D1~Dm und die. Scanleitungen G1~Gn entladen. In einer Ausführungsform sind die Scanleitungen G1~Gn und/oder die Datenleitungen D1~Dm mit einer gemeinsamen Spannung, wie zum Beispiel einer geerdeten Spannung verbunden, um die Ladung in den Scanleitungen G1~Gn und/oder den Datenleitungen D1~Dm zu entfernen, um zu verhindern, dass das Abtastsignal durch Rauschen beeinflusst wird.
7 veranschaulicht ein Flussdiagramm zum Verwenden der kapazitiven Berührungsabtasterfassung, um die Position in Spaltenrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu bestimmen. Bezugnehmend auf 2A und 7.
In Schritt 501 werden die Datenleitungen in eine erste Datenleitungsgruppe und eine zweite Datenleitungsgruppe gruppiert.
In Schritt 502 sendet der Gate-Treiber ein Datensignal zur ersten Datenleitungsgruppe und zur zweiten Datenleitungsgruppe. In einer Ausführungsform beinhaltet das Displaypaneel eine Vielzahl von Datenleitungen D1~Dm und eine Vielzahl von Datenleitungen G1~Gn, die die Datenleitungen D1~Dm kreuzen. Die ungeraden Zahlen der Datenleitungen G1~Gn sind gruppiert, um die erste Datenleitungsgruppe zu sein. Die geraden Zahlen der Datenleitungen G1~Gn sind gruppiert, um die zweite Datenleitungsgruppe zu sein. In einer anderen Ausführungsform, weil die Dichte der Datenleitungen D1~Dm und der Datenleitungen G1~Gn, die in einem Array-Substrat angeordnet sind, sehr hoch ist, verursacht dies die Kapazität zwischen einer Vielzahl von Datenleitungen und die Datenleitungen sind zur gleichen Zeit verändert, wenn ein Anwender das Display berührt. Ein solcher Fall macht es für den Sensor 105 schwierig, die exakte Berührungsposition zu bestimmen. Zur Lösung des obigen Problems werden in einer Ausführungsform eine Vielzahl benachbarter Datenleitungen zusammen gruppiert, um eine erste Datenleitung zu sein, um das Anregungssignal zu übertragen. Eine Vielzahl benachbarter Datenleitungen ist zusammen gruppiert, um eine zweite Datenleitungsgruppe zu sein, um die Anregungssignale abzutasten.
In Schritt 503 sendet und erfasst der Source-Treiber Anregungssignale jeweils über die erste Datenleitungsgruppe und die zweite Datenleitungsgruppe. In einer Ausführungsform, während der Gate-Treiber 103 das Scansignal zu den Gate-Leitungen G1~Gn sendet, sendet der Source-Treiber Anregungssignale zu den Pixeln, die mit der ersten Datenleitungsgruppe verbunden sind. Während der Gate-Treiber 103 das Scansignal zu den Gate-Leitungen G1~Gn sendet, erfasst der Source-Treiber die Anregungssignale in den Pixeln, die mit der zweiten Datenleitungsgruppe verbunden sind, um die Berührungsposition zu erfassen. In einer anderen Ausführungsform, während der Gate-Treiber 103 das Scansignal zu den Gate-Leitungen G1~Gn sendet, sendet der Source-Treiber Anregungssignale zu den Pixeln, die mit der ersten Datenleitungsgruppe verbunden sind. Während der Gate-Treiber 103 das Scansignal zu den Gate-Leitungen G1~Gn sendet, erfasst der Source-Treiber die Anregungssignale in der zweiten Datenleitungsgruppe, um die Berührungsposition zu bestimmen. In einer weiteren Ausführungsform, während der Gate-Treiber 103 das Scansignal zu den Gate-Leitungen G1~Gn sendet, sendet der Source-Treiber Anregungssignale zu der ersten Datenleitungsgruppe. Während der Gate-Treiber 103 das Scansignal zu den Gate-Leitungen G1~Gn sendet, erfasst der Source-Treiber die Anregungssignale in den Pixeln, die mit der zweiten Datenleitungsgruppe verbunden sind, um die Berührungsposition zu bestimmen. In einer weiteren Ausführungsform, während der Gate-Treiber 103 das Scansignal zu den Gate-Leitungen G1~Gn sendet, sendet der Source-Treiber Anregungssignale zur ersten Datenleitungsgruppe. Während der Gate-Treiber 103 das Scansignal zu den Gate-Leitungen G1~Gn sendet, erfasst der Source-Treiber die Anregungssignale in der zweiten Datenleitungsgruppe, um die Berührungsposition zu bestimmen.
In Schritt 504 werden die Datenleitungen D1~Dm und die Datenleitungen G1~Gn entladen. In einer Ausführungsform sind die Datenleitungen G1~Gn und/oder die Datenleitungen D1~Dm mit einer gemeinsamen Spannung verbunden, wie zum Beispiel einer geerdeten Spannung, um die Ladung in den Datenleitungen G1~Gn und/oder den Datenleitungen D1~Dm zu entfernen, um zu verhindern, dass das Abtastsignal durch Rauschen beeinflusst wird.
Dementsprechend werden in der vorliegenden Erfindung die Scanleitungen G1~Gn und die Datenleitungen D1~Dn als Abtastmatrix verwendet, um die kapazitive Abtasterfassung auszuführen. Mit anderen Worten wird kein zusätzliches Abtastpaneel benötigt. Die Dicke des Displays ist verringert. Außerdem wird der Dünnschichttransistor der Pixelmatrix verwendet, um die Abtastelektroden auszuwählen. Deshalb kann das Array-Substrat hergestellt werden, indem ein standardisierter Herstellungsprozess verwendet wird.
Für den Fachmann ist es offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Variationen bei der Struktur der vorliegenden Erfindung gemacht werden können, ohne vom Schutzbereich oder Geist der Erfindung abzuweichen. In Anbetracht des Vorangegangenen ist es beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung Modifikationen und Variationen von dieser zur Verfügung gestellten Erfindung abdeckt, vorausgesetzt, dass sie unter den Schutzbereich der folgenden Ansprüche fallen.

Claims

Kapazitives Abtasterfassungsverfahren für eine Aktivpixelmatrix, umfassend: Auswählen eines ersten Abtastbereichs in der Aktivpixelmatrix; Übertragen eines ersten Signals zum ersten Abtastbereich; Auswählen eines zweiten Abtastbereichs; Übertragen und Abtasten eines zweiten Signals im zweiten Abtastbereich; und Erfassen und Berechnen der Veränderung des ersten Signals und des zweiten Signals, um eine Position zu bestimmen.
Kapazitives Abtasterfassungsverfahren nach Anspruch 1, bei welchem der erste Abtastbereich ein Pixel, ein Pixelsegment, eine leitfähige Leitung oder eine Vielzahl von leitfähigen Leitungen umfasst.
Kapazitives Abtasterfassungsverfahren nach Anspruch 1, bei welchem der zweite Abtastbereich ein Pixel, ein Pixelsegment, eine leitfähige Leitung oder eine Vielzahl von leitfähigen Leitungen umfasst.
Kapazitives Abtasterfassungsverfahren nach Anspruch 1, bei welchem der zweite Abtastbereich den ersten Abtastbereich überlappt oder der zweite Abtastbereich zum ersten Abtastbereich benachbart ist oder der zweite Abtastbereich vom ersten Abtastbereich getrennt ist.
Kapazitives Abtasterfassungsverfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Übertragen eines Pulssignals oder eines Hoch-Pegel-Spannungssignals auf den ersten Abtastbereich vor der Übertragung eines ersten Signals zum ersten Abtastbereich.
Kapazitives Abtasterfassungsverfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Übertragen eines Pulssignals oder eines Hoch-Pegel-Spannungssignals zum zweiten Abtastbereich vor der Übertragung und Berechnung eines zweiten Signals zum zweiten Abtastbereich.
Kapazitives Abtasterfassungsverfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Entladen des ersten Abtastbereichs vor dem Übertragen eines ersten Signals zum ersten Abtastbereich.
Kapazitives Abtasterfassungsverfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Entladen des zweiten Abtastbereichs vor dem Übertragen und Berechnen eines zweiten Signals zum zweiten Abtastbereich.
Kapazitives Abtasterfassungsverfahren nach Anspruch 1, bei welchem der erste Abtastbereich oder der zweite Abtastbereich ferner die Datenleitungen, die Scanleitungen, die Stromleitungen, die Vorspannungsleitungen, die gemeinsamen Elektrodenleitungen, die Ausleseleitungen und die Steuerleitungen eines Displays umfasst.
Kapazitives Abtasterfassungsverfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Aktivpixelmatrix in einem Display angeordnet ist.
Kapazitives Abtasterfassungsverfahren nach Anspruch 10, bei welchem das Display ein organisches, lichtemittierendes Display, ein Dünnschichttransistor-Flüssigkristalldisplay, ein Elektrodenbenetzungsdisplay, ein elektrophoretisches Display, ein mikroelektromechanisches Systemdisplay (MEMS) oder ein interferenzoptisches MEMS Display ist.
Kapazitives Abtasterfassungsverfahren nach Anspruch 10, bei welchem das Display ferner ein Hintergrundbeleuchtungs-Modul umfasst, wobei das kapazitive Abtasterfassungsverfahren von Anspruch 1 ausgeführt wird, wenn das Hintergrundbeleuchtungsmodul ausgeschaltet ist.
Kapazitives Abtasterfassungsverfahren nach Anspruch 10, bei welchem das Display ferner ein Vordergrundbeleuchtungsmodul umfasst, wobei das kapazitive Abtasterfassungsverfahren von Anspruch 1 ausgeführt wird, wenn das Vordergrundbeleuchtungsmodul ausgeschaltet ist.
Kapazitives Abtasterfassungsverfahren nach Anspruch 10, bei welchem das Display ferner ein Hintergrundbeleuchtungsmodul umfasst, wobei das kapazitive Abtasterfassungsverfahren von Anspruch 1 in einem Bereich der Aktivpixelmatrix ausgeführt wird, der nicht durch das Hintergrundbeleuchtungsmodul beleuchtet wird.
Kapazitives Abtasterfassungsverfahren nach Anspruch 10, bei welchem das Display ferner ein Vordergrundbeleuchtungsmodul umfasst, wobei das kapazitive Abtasterfassungsverfahren von Anspruch 1 in einem Bereich der Aktivpixelmatrix ausgeführt wird, der nicht durch das Vordergrundbeleuchtungsmodul beleuchtet wird.
Integrierter Schaltkreis, der in einer Aktivpixelmatrix zur Ausführung des kapazitiven Abtasterfassungsverfahrens von Anspruch 1 angeordnet ist.