DE102013114078A1

DE102013114078A1 - Anzeigevorrichtung mit integriertem berührungsempfindlichem Bildschirm

Info

Publication number: DE102013114078A1
Application number: DE201310114078
Authority: DE
Inventors: Sang Soo Hwang; Tae-hwan Kim
Original assignee: LG Display Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2013-02-22
Filing date: 2013-12-16
Publication date: 2014-08-28
Anticipated expiration: 2033-12-17
Also published as: JP5665957B2; US9218085B2; TW201433961A; CN104007869B; JP2014164752A; DE102013114078B4; CN104007869A; TWI601040B; KR20140105216A; US20140240279A1; KR101555967B1

Abstract

Es wird eine Anzeigevorrichtung mit einem integrierten berührungsempfindlichen Bildschirm offenbart. Die Anzeigevorrichtung umfasst einen Bildschirm (100), der so konfiguriert ist, dass er mehrere Elektroden und eine die Anzeige steuernde IC (200), die eine gemeinsame Spannung an die mehreren Elektroden anlegt, umfasst, eine berührungsempfindliche IC (300), die so konfiguriert ist, dass sie ein Berührungsabtastsignal erzeugt und das Berührungsabtastsignal an die die Anzeige steuernde IC (200) anlegt, mehrere erste Verbindungsleitungen (130), die so konfiguriert sind, dass sie die mehreren Elektroden mit der die Anzeige steuernden IC (200) in einer ersten Richtung verbinden, und mehrere zweite Verbindungsleitungen (140), die jeweils mit den mehreren Elektroden verbunden sind, um sich in eine zweite Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung zu erstrecken, um mit einem distalen Ende des Bildschirms (100) in Verbindung zu stehen. Die die Anzeige steuernde IC (200) legt gemäß einem Ansteuermodus des Bildschirms die gemeinsame Spannung oder das Berührungsabtastsignal durch die mehreren ersten Verbindungsleitungen an die mehreren Elektroden an.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldungen
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2013-0019167 , eingereicht am 22. Februar 2013, die hier durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen ist.
Hintergrund
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anzeigevorrichtung und insbesondere auf eine Anzeigevorrichtung mit einem integrierten berührungsempfindlichen Bildschirm.
Diskussion des Standes der Technik
Berührungsempfindliche Bildschirme sind eine Art von Eingabevorrichtungen, die in Anzeigevorrichtungen wie Flüssigkristallanzeigevorrichtungen (LCD), Feldemissionsanzeigen (FEDs), Plasmabildschirmen (PDPs), Elektrolumineszenz-Anzeigen (ELDs) und elektrophoretischen Anzeigen (EPDs) enthalten sind, und es einem Anwender ermöglichen, vorgegebene Information durch Ausüben eines Druckes (d. h. drückend oder berührend) auf einen Berührungssensor eines berührungsempfindlichen Bildschirms einzugeben, während er auf die Bildanzeigevorrichtung blickt.
Der berührungsempfindliche Bildschirm, der für Anzeigevorrichtungen verwendet wird, wird abhängig von seinem Aufbau in eine add-on-Bauart, eine on-cell-Bauart und in eine in-cell-Bauart klassifiziert. Die add-on-Bauart ist eine Bauart, bei der eine Anzeigevorrichtung und ein berührungsempfindlicher Bildschirm getrennt hergestellt sind und der berührungsempfindliche Bildschirm auf ein oberes Substrat der Anzeigevorrichtung geklebt ist. Die on-cell-Bauart ist eine Bauart, bei der mehrere Elemente, die einen berührungsempfindlichen Bildschirm konfigurieren, auf einer Oberfläche eines oberen Glassubstrats einer Anzeigevorrichtung angebracht sind. Die in-cell-Bauart ist eine Bauart, bei der ein berührungsempfindlicher Bildschirm in eine Anzeigevorrichtung eingebaut ist, so dass die Anzeigevorrichtung verdünnt ist und die Haltbarkeit der Anzeigevorrichtung verbessert wird.
Da der berührungsempfindliche Bildschirm gemäß der add-on-Bauart einen Aufbau hat, bei dem ein fertiger berührungsempfindlicher Bildschirm auf einer Anzeigevorrichtung befestigt ist, ist der berührungsempfindliche Bildschirm nach der add-on-Bauart jedoch dick und eine Helligkeit der Anzeigevorrichtung wird dunkel, was zu einer Verringerung der Sichtbarkeit führt. Der berührungsempfindliche Bildschirm der on-cell-Bauart ist dünner als der berührungsempfindliche Bildschirm der add-on-Bauart, da der berührungsempfindliche Bildschirm der on-cell-Bauart einen Aufbau hat, bei dem ein separater berührungsempfindlicher Bildschirm auf einer Anzeigevorrichtung angeordnet ist, aber wegen mehrerer Ansteuerelektroden und mehrerer Erfassungselektroden, die den berührungsempfindlichen Bildschirm konfigurieren, und einer Isolierschicht bzw. des Verbindens der mehreren Ansteuerelektroden und der mehreren Erfassungselektroden nimmt auch. die gesamte Dicke des berührungsempfindlichen Bildschirms der add-on-Bauart zu und die Anzahl der Herstellungsschritte nimmt zu, was eine Zunahme der Herstellungskosten verursacht.
Der berührungsempfindliche Bildschirm der in-cell-Bauart kann eine verbesserte Haltbarkeit und ein geringe Dicke besitzen und kann so die Probleme lösen, die bei dem berührungsempfindlichen Bildschirm der add-on-Bauart und dem berührungsempfindlichen Bildschirm der on-cell-Bauart auftreten. Der berührungsempfindliche Bildschirm der in-cell-Bauart ist in einen optischen berührungsempfindlichen Bildschirm und einen kapazitiven berührungsempfindlichen Bildschirm klassifiziert.
Der optische berührungsempfindliche Bildschirm hat eine Bauart, bei der eine Lichterfassungsschicht auf einem Substrat mit einem Dünnschichttransistor-Array (TFT-Array) einer Anzeigevorrichtung gebildet ist, eine Einheit zur Hintergrundbeleuchtung Licht oder infrarotes Licht emittiert, und Licht, das von einem Objekt reflektiert wird, das sich an einer berührten Stelle befindet, erfasst wird. Der optische berührungsempfindliche Bildschirm hat jedoch nur ein relativ stabiles Betriebsverhalten, wenn eine Raumumgebung dunkel ist, aber wenn die Raumumgebung hell ist, wirkt das Licht, das stärker als das reflektierte Licht ist, als Rauschen. Der Grund hierfür besteht darin, dass eine Intensität des Lichts, das durch eine tatsächliche Berührung reflektiert wird, sehr schwach ist, weshalb beim Erfassen der Berührung ein Fehler auftreten kann, wenn es außen nur ein wenig heller ist. Insbesondere wenn eine Raumumgebung Sonnenlicht ausgesetzt ist, kann der optische berührungsempfindliche Bildschirm eine Berührung abhängig von einem Gehäuse nicht erfassen, weil das Sonnenlicht sehr stark ist.
Der kapazitive berührungsempfindliche Bildschirm ist in einen selbstkapazitiven berührungsempfindlichen Bildschirm und einen gegenseitig kapazitiven berührungsempfindlichen Bildschirm klassifiziert. Der gegenseitig kapazitive berührungsempfindliche Bildschirm hat eine Bauart, bei der mehrere gewöhnliche Elektroden in mehrere Ansteuerelektroden und in mehrere Erfassungselektroden geteilt sind, wobei eine gegenseitige Kapazität zwischen der Ansteuerelektrode und entsprechenden der Erfassungselektrode erzeugt wird, wobei eine Berührung durch Messen eines Änderungsbetrags der gegenseitigen Kapazität, der durch die Berührung verursacht wird, erfasst wird.
Bei dem gegenseitig kapazitiven berührungsempfindlichen Bildschirm ist jedoch ein Pegel der gegenseitigen Kapazität, die durch Erfassen einer Berührung erzeugt wird, sehr klein, aber eine parasitäre Kapazität zwischen einer Gate-Leitung und einer Datenleitung, die eine Anzeigevorrichtung konfigurieren, sehr groß, wobei es aus diesem Grund schwierig ist, eine berührte Stelle genau zu detektieren. Da mehrere Berührungsansteuerleitungen für ein Ansteuern durch Berühren und mehrere Berührungserfassungsleitungen für ein Berührungserfassen auf einer gewöhnlichen Elektrode gebildet sein sollten, hat der gegenseitig kapazitive berührungsempfindliche Bildschirm auch eine sehr komplizierte Leitungsstruktur.
Außerdem sollte der gegenseitig kapazitive berührungsempfindliche Bildschirm die Berührungsansteuerleitungen und die Berührungserfassungsleitungen separat so abtasten, dass eine Berührung erfasst wird, wobei die gesamte Anzahl der Abtastungen ein Wert ist, der durch Multiplizieren der Anzahl der Berührungsansteuerleitungen und der Anzahl der Berührungserfassungsleitungen erhalten wird. Ein berührungsempfindlicher Bildschirm für kleine Anzeigevorrichtungen umfasst z. B. zehn Berührungsansteuerleitungen und zehn Berührungserfassungsleitungen und muss deshalb mindestens 100 mal oder öfter eine Abtastung durchführen. Der berührungsempfindliche in-cell-Bildschirm muss ein Ansteuern durch Berühren in einer sehr kurzen Zeit durchführen und kann deshalb nur für Anzeigevorrichtungen, die eine sehr kleine Größe haben, verwendet werden.
Aus diesem Grund ist eine Anzeigevorrichtung mit einem integrierten selbstkapazitiven berührungsempfindlichen Bildschirm der in-cell-Bauart notwendig, um die Probleme der oben beschriebenen Bauarten von berührungsempfindlichen Bildschirmen zu lösen.
Zusammenfassung
Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung darauf gerichtet, eine Anzeigevorrichtung mit einem integrierten berührungsempfindlichen Bildschirm bereitzustellen, die ein oder mehrere Probleme aufgrund von Einschränkungen und Nachteilen des Standes der Technik im Wesentlichen vermeidet.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist darauf gerichtet, eine Anzeigevorrichtung mit einem integriertem selbstkapazitiven berührungsempfindlichen Bildschirm der in-cell-Bauart bereitzustellen, in dem mehrere Berührungserfassungselemente in der Anzeigevorrichtung gebildet sind und so eine Dicke verringern und eine Haltbarkeit verbessern.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind teilweise in der folgenden Beschreibung dargestellt und gehen für den Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet teilweise bei Prüfung des Folgenden hervor oder können aus der Praxis der Erfindung gelernt werden. Die Aufgaben und weiteren Vorteile der Erfindung können durch die besonders in der schriftlichen Beschreibung und in den Ansprüchen sowie in den beigefügten Zeichnungen dargelegte Struktur verwirklicht und erreicht werden.
Um diese und weitere Vorteile zu erreichen, und nach Maßgabe des Zwecks der wie hier verkörperten und umfassend beschriebenen Erfindung wird eine Anzeigevorrichtung mit einem integrierten berührungsempfindlichen Bildschirm bereitgestellt, die Folgendes umfasst: einen Bildschirm, der so konfiguriert ist, dass er mehrere Elektroden und eine die Anzeige steuernde IC, die eine gemeinsame Spannung an die mehreren Elektroden anlegt, umfasst; eine berührungsempfindliche IC, die so konfiguriert ist, dass sie ein Berührungsabtastsignal erzeugt und das Berührungsabtastsignal an die die Anzeige steuernde IC anlegt; mehrere erste Verbindungsleitungen, die so konfiguriert sind, dass sie die mehreren Elektroden mit der die Anzeige steuernden IC in einer ersten Richtung verbinden; und mehrere zweite Verbindungsleitungen, die jeweils mit den mehreren Elektroden verbunden sind, um sich in eine zweite Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung zu erstrecken, um mit einem distalen Ende des Bildschirms in Verbindung zu stehen, wobei die die Anzeige steuernde IC gemäß einem Ansteuermodus des Bildschirms die gemeinsame Spannung oder das Berührungsabtastsignal durch die mehreren ersten Verbindungsleitungen an die mehreren Elektroden anlegt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Anzeigevorrichtung mit einem integrierten berührungsempfindlichen Bildschirm bereitgestellt, die Folgendes umfasst: einen Bildschirm, der so konfiguriert ist, dass er mehrere Elektroden und eine die Anzeige steuernde IC umfasst; eine berührungsempfindliche IC, die so konfiguriert ist, dass sie ein Berührungsabtastsignal erzeugt und das Berührungsabtastsignal an die mehreren Elektroden anlegt; mehrere erste Verbindungsleitungen, die so konfiguriert sind, dass sie die mehreren Elektroden mit der berührungsempfindlichen IC in einer ersten Richtung verbinden; und mehrere zweite Verbindungsleitungen, die jeweils mit den mehreren Elektroden verbunden sind, um sich in eine zweite Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung zu erstrecken, um mit einem distalen Ende des Bildschirms in Verbindung zu stehen, wobei die die Anzeige steuernde IC die gemeinsame Spannung an die berührungsempfindliche IC anlegt und die berührungsempfindliche IC gemäß einem Ansteuermodus des Bildschirm die gemeinsame Spannung oder das Berührungsabtastsignal durch die mehreren ersten Verbindungsleitungen an die mehreren Elektroden anlegt.
Selbstverständlich sind sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende ausführliche Beschreibung der vorliegenden Erfindung beispielhaft und erläuternd und dafür bestimmt, eine weitere Erläuterung der beanspruchten Erfindung zu geben.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die beigefügten Zeichnungen, die enthalten sind, um ein weiteres Verständnis der Erfindung zu vermitteln, und die in dieser Anmeldung enthalten sind und ein Teil von ihr bilden, veranschaulichen eine oder mehrere Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Prinzipien der Erfindung. In den Zeichnungen sind:
1 ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Anzeigevorrichtung mit einem integrierten berührungsempfindlichen Bildschirm gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 ein Diagramm, das ausführlich eine Verbindungsverknüpfung zwischen einer die Anzeige steuernden integrierten Schaltung (IC) und einer berührungsempfindlichen IC gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
3 ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Anzeigevorrichtung mit einem integrierten berührungsempfindlichen Bildschirm gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
4 ein Diagramm, das ausführlich eine Verbindungsverknüpfung zwischen einer die Anzeige steuernden IC und einer berührungsempfindlichen IC gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und
5 ein Zeitablaufplan der Signale für ein Ansteuern der Anzeige und ein Ansteuern durch Berühren einer Anzeigevorrichtung mit einem integrierten berührungsempfindlichen Bildschirm gemäß den verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Es wird nun ausführlich auf die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, für die Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Wo immer es möglich ist, werden in allen Zeichnungen zur Bezugnahme auf gleiche oder ähnliche Teile dieselben Bezugszeichen verwendet.
Nachstehend werden verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
In dieser Offenbarung wird nachstehend der Einfachheit der Beschreibung halber eine LCD-Vorrichtung als ein Beispiel für eine Anzeigevorrichtung mit einem integrierten berührungsempfindlichen Bildschirm gemäß den verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, aber die vorliegende Erfindung kann auch auf verschiedene Anzeigevorrichtungen wie LCD-Vorrichtungen, FEDs, PDPs, ELDs und EPDs angewendet werden, ohne darauf eingeschränkt zu sein. Ferner wird eine Beschreibung einer allgemeinen Konfiguration der LCD-Vorrichtung nicht bereitgestellt.
1 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Anzeigevorrichtung mit einem integrierten berührungsempfindlichen Bildschirm gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, und 2 ist ein Diagramm, das ausführlich eine Verbindungsverknüpfung zwischen einer die Anzeige steuernden IC und einer berührungsempfindlichen IC gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Die Anzeigevorrichtung mit einem integrierten berührungsempfindlichen Bildschirm gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst, wie in 1 dargestellt ist, einen Bildschirm 100, der eine die Anzeige steuernde IC 200 und eine berührungsempfindliche IC 300 umfasst.
Als erstes ist der Bildschirm 100 in einen anzeigenden Bereich 110, in den ein berührungsempfindlicher Bildschirm (nicht gezeigt) eingebaut ist, und in einen nicht anzeigenden Bereich 120, in dem die die Anzeige steuernde IC 200 angeordnet ist, geteilt. Hierbei erfasst der berührungsempfindliche Bildschirm eine Stelle, die von einem Anwender berührt wird und insbesondere ist der berührungsempfindliche Bildschirm, der in dieser Erfindung verwendet wird, ein selbstkapazitiver berührungsempfindlicher Bildschirm der in-cell-Bauart, bei dem ein Ansteuern der Anzeige und ein Ansteuern durch Berühren zeitlich geteilt und durchgeführt werden.
Der Bildschirm 100 kann als eine Bauart konfiguriert sein, bei der eine Flüssigkristallschicht zwischen zwei Substraten gebildet ist. In diesem Fall werden jeweils mehrere Gate-Leitungen, mehrere Datenleitungen, die sich mit den mehreren Gate-Leitungen kreuzen, mehrere Pixel, die durch die Kreuzungen zwischen den Datenleitungen und den Gate-Leitungen definiert sind, und mehrere Dünnschichttransistoren (TFTs), die jeweils in den mehreren Pixeln gebildet sind, auf einem unteren Substrat des Bildschirms 100 gebildet. Hierbei sind die mehreren Pixel matrixförmig entsprechend der Kreuzungsstruktur der Datenleitungen und der Gate-Leitungen angeordnet.
Außerdem umfasst der Bildschirm 100 mehrere Elektroden 111 und mehrere Verbindungsleitungen 130 und 140. Hierbei sind die mehreren Elektroden 111 in dem anzeigenden Bereich 110 des Bildschirms 100 gebildet und überlappen mehrere Pixelelektroden. Mit anderen Worten, die mehreren Elektroden 1.11 sind nicht in allen der mehreren Pixel gebildet, sondern sie sind in dem anzeigenden Bereich 110 gebildet und überlappen mehrere Pixel.
Jede der Elektroden 110 funktioniert als gewöhnliche Elektrode, die einen Flüssigkristall zusammen mit einer Pixelelektrode, die in jedem Pixel gebildet ist, während der die Anzeige steuernden Zeitdauer ansteuert, und funktioniert als Berührungselektrode, die eine berührte Stelle gemäß einem Berührungsabtastsignal, das von der berührungsempfindlichen IC 300 während der Berührungsansteuerzeitdauer angelegt wird, erfasst.
Die mehreren Verbindungsleitungen sind in mehrere erste Verbindungsleitungen 130 und mehrere zweite Verbindungsleitungen 140 geteilt. Die mehreren ersten Verbindungsleitungen 130 verbinden jeweils mehrere Elektroden mit der die Anzeige steuernden IC 200 in einer ersten Richtung. Die mehreren zweiten Verbindungsleitungen 140 sind jeweils mit mehreren Elektroden verbunden und erstrecken sich in eine zweite Richtung entgegengesetzt zur der ersten Richtung.
Zum Beispiel verbinden, wie in 1 dargestellt ist, die mehreren ersten Verbindungsleitungen 130 mehrere Elektroden 111 mit der die Anzeige steuernden IC 200 und ermöglichen so, dass ein Berührungsabtastsignal und eine gemeinsame Spannung, die von der die Anzeige steuernde IC 200 ausgegeben wird, an die mehreren Elektroden 111 durch die entsprechenden Leitungen angelegt werden.
Insbesondere können sich die mehreren zweiten Verbindungsleitungen 140 mit dem Bildschirm 100 an einem distalen Ende des Bildschirms 100 in Verbindung setzen.
Wie oberhalb beschrieben ist, können die folgenden Auswirkungen erhalten werden, wenn. die mehreren zweiten Verbindungsleitungen 140 mit dem distalen Ende des Bildschirms 100 in Verbindung stehen. Zum Beispiel werden die mehreren ersten Verbindungsleitungen 130 alle massefrei, bevor sie an die die Anzeige steuernde IC 200 angehängt werden, wenn die mehreren ersten Verbindungsleitungen 130 ohne die zweiten Verbindungsleitungen 140 mit der die Anzeige steuernden IC 200 in Verbindung stehen, und sind so anfällig für statische Elektrizität. Um ein solches Problem zu lösen, sind die mehreren zweiten Verbindungsleitungen 140 jeweils mit mehreren Elektroden in einem oberen Teil des Bildschirms verbunden, nämlich in einer Richtung, die entgegengesetzt zu einer Richtung ist, die an die die Anzeige steuernde IC 200 gehängt ist, und dann kann durch Verbinden der mehreren ersten Verbindungsleitungen 130 mit dem distalen Ende des Bildschirms 100 verhindert werden, dass eine statische Elektrizität in den mehreren ersten Verbindungsleitungen 130 auftritt. Hierbei kann ein Kurzschlussbügel an dem distalen Ende des Bildschirms 100 gebildet sein, wobei in diesem Fall die mehreren zweiten Verbindungsleitungen 140 mit dem Kurzschlussbügel an dem distalen Ende des Bildschirms 100 verbunden sein können.
Die die Anzeige steuernde IC 200 legt gemäß einem Ansteuermodus des Bildschirms 100 die gemeinsame Spannung oder das die Berührungsabtastsignal durch die mehreren ersten Verbindungsleitungen 130 an die mehreren Elektroden 111 an.
Mit anderen Worten, wenn der Ansteuermodus des Bildschirms 100 der Anzeigeansteuermodus ist, legt die die Anzeige steuernde IC 200 die gemeinsame Spannung an die mehreren Elektroden 111 an, wodurch es dem Bildschirm 100 ermöglicht wird, ein Ansteuern der Anzeige durchzuführen. Wenn der Ansteuermodus des Bildschirms 100 der Berührungsansteuermodus ist, legt die die Anzeige steuernde IC 200 das Berührungsabtastsignal an die mehreren Elektroden 111 an, wodurch es dem Bildschirm 100 ermöglicht wird, ein Ansteuern durch Berühren durchzuführen.
Insbesondere wenn der Ansteuermodus des Bildschirms 100 der Berührungsansteuermodus ist, kann die die Anzeige steuernde IC 200 die Elektroden des Bildschirms 100 in mehrere Gruppen teilen und kann schrittweise das Berührungsabtastsignal an die mehreren Gruppen anlegen. Zum Beispiel kann die die Anzeige steuernde IC 200 die gemeinsame Spannung an alle Elektroden des Bildschirms 100 während des Anzeigeansteuermodus anlegen, wenn die Elektroden des Bildschirms 100 in zwei Gruppen geteilt sind, und während des Berührungsansteuermodus kann die die Anzeige steuernde IC 200 schrittweise das Berührungsabtastsignal an die erste und zweite Gruppe anlegen.
Außerdem kann, wie in 2 dargestellt ist, die die Anzeige steuernde IC 200 einen Generator 210 der gemeinsamen Spannung, einen Synchronisiersignalgenerator 220 und eine Schalteinheit 230 zum Ansteuern der mehreren Elektroden 111 sowie mehrerer gewöhnlicher Elektroden oder mehrerer Berührungselektroden umfassen.
Der Generator 210 der gemeinsamen Spannung erzeugt die gemeinsame Spannung (Vcom) und legt die gemeinsame Spannung an die Schalteinheit 230 an. Mit anderen Worten, wenn der Ansteuermodus des Bildschirms 100 der Anzeigeansteuermodus ist, erzeugt der Generator 210 der gemeinsamen Spannung die gemeinsame Spannung, die an die mehreren Elektroden angelegt wird, um ein Bild auszugeben, und legt die gemeinsame Spannung an die Schalteinheit 230 an.
Der Synchronisiersignalgenerator 220 erzeugt ein Synchronisiersignal, das den Anzeigeansteuermodus und den Berührungsansteuermodus anzeigt. Zum Beispiel erzeugt der Synchronisiersignalgenerator 220 das Synchronisiersignal, das es der gemeinsamen Spannung (Vcom), die von dem Generator 210 der gemeinsamen Spannung erzeugt wird, ermöglicht, durch die Schalteinheit 210 an die mehreren Elektroden 111 angelegt zu werden, oder ermöglicht es, dass das Berührungsabtastsignal an die mehreren Elektroden 111 angelegt wird, gemäß dem Anzeigeansteuermodus und dem Berührungsansteuermodus.
Gemäß dem Synchronisiersignal verbindet die Schalteinheit 230 den Generator 210 der gemeinsamen Spannung mit den mehreren Elektroden 111 oder verbindet die berührungsempfindliche IC 300 mit den mehreren Elektroden 111. Zum Beispiel können mehrere Schalteinheiten 230 den Generator 210 der gemeinsamen Spannung oder die berührungsempfindliche IC 300 mit den mehreren Elektroden 111 verbinden. Wenn das Synchronisiersignal des Synchronisiersignalgenerators 220 ein Synchronisiersignal ist, das den Anzeigeansteuermodus anzeigt, können die mehreren Schalteinheiten 230 den Generator 210 der gemeinsamen Spannung mit den mehreren Elektroden 111 verbinden. Wenn das Synchronisiersignal des Synchronisiersignalgenerators 220 ein Synchronisiersignal ist, das den Berührungsansteuermodus anzeigt, können die mehreren Schalteinheiten 230 die berührungsempfindliche IC 300 mit den mehreren Elektroden 111 verbinden.
Schließlich legt die berührungsempfindliche IC 300 das Berührungsabtastsignal durch die die Anzeige steuernde IC 200 an die mehreren Elektroden 111 an und detektiert eine Änderung der Kapazität an jeder der mehreren Elektroden 111, um zu bestimmen, ob jede Elektrode berührt wird.
Zum Beispiel kann, wie in 2 dargestellt ist, die berührungsempfindliche IC 300 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Generator 310 des Berührungsabtastsignals umfassen, der das Berührungsabtastsignal erzeugt, das an die mehreren Elektroden angelegt wird, um eine Berührung zu erfassen. Das Berührungsabtastsignal kann eine Berührungsansteuerspannung sein, die einen Pegel haben kann, der höher als der der gemeinsamen Spannung ist, die an die mehreren Elektroden des Bildschirms 100 zum Ansteuern der Anzeige angelegt wird. In diesem Fall kann die Berührungsansteuerspannung eine Spannung haben, die der gemeinsamen Spannung als einer Low-Pegel Spannung entspricht, und kann eine Spannung haben, die höher als die Spannung einer High-Pegel Spannung ist. Hierbei ist der Generator 310 des Berührungsabtastsignals durch die Schalteinheit 230 der die Anzeige steuernden IC 200 mit den mehreren Elektroden 111 verbunden.
Außerdem kann die berührungsempfindliche IC 300 eine Berührungserfassungseinheit 320 umfassen, die von den mehreren Elektroden 111 gemäß dem Berührungsabtastsignal mehrere Berührungserfassungssignale empfängt, um die Berührungskoordinaten zu berechnen, und die Stelle einer Berührungseingabe durch den Anwender erfasst. Die berechneten Berührungskoordinaten können an einen Systemteil der Anzeigevorrichtung übertragen werden und können verwendet werden, um die Berührungskoordinaten des Anwenders zu detektieren, die auf dem Bildschirm 100 auftreten. Hierbei ist die Berührungserfassungseinheit 320 durch die Schalteinheit 230 der die Anzeige steuernden IC 200 mit den mehreren Elektroden 111 verbunden.
Nachstehend ist eine Anzeigevorrichtung mit einem integrierten berührungsempfindlichen Bildschirm gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich mit Bezug auf die 3 und 4 beschrieben.
3 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Anzeigevorrichtung mit einem integrierten berührungsempfindlichen Bildschirm gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, und 4 ist ein Diagramm, das ausführlich eine Verbindungsverknüpfung zwischen einer die Anzeige steuernden IC und einer berührungsempfindlichen IC gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Die Anzeigevorrichtung mit einem integrierten berührungsempfindlichen Bildschirm gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst, wie in 3 dargestellt ist, einen Bildschirm 100, der eine die Anzeige steuernde IC 200 und eine berührungsempfindlichen IC 300 umfasst.
Als erstes ist der Bildschirm 100 in einen anzeigenden Bereich 110, in den ein berührungsempfindlicher Bildschirm (nicht gezeigt) eingebaut ist, und in einen nicht anzeigenden Bereich 120, in dem die die Anzeige steuernde IC 200 angeordnet ist, geteilt. Hierbei erfasst der berührungsempfindliche Bildschirm eine Stelle, die von einem Anwender berührt wird, und insbesondere ist der berührungsempfindliche Bildschirm, der in dieser Erfindung verwendet wird, ein selbstkapazitiver berührungsempfindlicher Bildschirm der in-cell-Bauart, bei dem ein Ansteuern der Anzeige und ein Ansteuern durch Berühren zeitlich geteilt und durchgeführt werden.
Der Bildschirm 100 kann als eine Bauart konfiguriert sein, bei der eine Flüssigkristallschicht zwischen zwei Substraten gebildet ist. In diesem Fall werden jeweils mehrere Gate-Leitungen, mehrere Datenleitungen, die sich mit den mehreren Gate-Leitungen kreuzen, mehrere Pixel, die durch die Kreuzungen zwischen den Datenleitungen und den Gate-Leitungen definiert sind, und mehrere Dünnschichttransistoren (TFTs), die jeweils in den mehreren Pixeln gebildet sind, auf einem unteren Substrat des Bildschirms 100 gebildet. Hierbei sind die mehreren Pixel matrixförmig entsprechend der Kreuzungsstruktur der Datenleitungen und der Gate-Leitungen angeordnet.
Außerdem umfasst der Bildschirm 100 mehrere Elektroden 111 und mehrere Verbindungsleitungen 130 und 140. Hierbei sind die mehreren Elektroden 111 in dem anzeigenden Bereich 110 des Bildschirms 100 gebildet und überlappen mehrere Pixelelektroden. Mit anderen Worten, die mehreren Elektroden 111 sind nicht in allen der mehreren Pixel gebildet, sondern sie sind in dem anzeigenden Bereich 110 gebildet und überlappen mehrere Pixel. Jede. der Elektroden 111 funktioniert als gewöhnliche Elektrode, die einen Flüssigkristall zusammen mit einer Pixelelektrode, die in jedem Pixel gebildet ist, während der die Anzeige steuernden Zeitdauer ansteuert, und funktioniert als Berührungselektrode, die eine berührte Stelle gemäß einem Berührungsabtastsignal, das von der berührungsempfindlichen IC 300 während der Berührungsansteuerzeitdauer angelegt wird, erfasst.
Die mehreren Verbindungsleitungen sind in mehrere erste Verbindungsleitungen 130 und mehrere zweite Verbindungsleitungen 140 geteilt. Die mehreren ersten Verbindungsleitungen 130 verbinden jeweils mehrere Elektroden mit der berührungsempfindlichen IC 300 in einer ersten Richtung. Die mehreren zweiten Verbindungsleitungen 140 sind jeweils mit mehreren Elektroden verbunden und erstrecken sich in eine zweite Richtung entgegengesetzt zur der ersten Richtung.
Zum Beispiel verbinden, wie in 3 dargestellt ist, die mehreren ersten Verbindungsleitungen 130 mehrere Elektroden 111 mit der berührungsempfindlichen IC 300 und ermöglichen so, dass ein Berührungsabtastsignal und eine gemeinsame Spannung, die von der berührungsempfindlichen IC 300 ausgegeben wird, durch die entsprechenden Leitungen an die mehreren Elektroden 111 angelegt werden.
Insbesondere können sich die mehreren zweiten Verbindungsleitungen 140 in Verbindung mit dem Bildschirm 100 an einem distalen Ende des Bildschirms 100 setzen.
Wie oberhalb beschrieben ist, können die folgenden Auswirkungen erhalten werden, wenn die mehreren zweiten Verbindungsleitungen 140 in Verbindung mit dem distalen Ende des Bildschirms 100 stehen. Zum Beispiel werden die mehreren ersten Verbindungsleitungen 130 alle massefrei, bevor sie an die die Anzeige steuernde IC 200 angehängt werden, wenn die mehreren ersten Verbindungsleitungen 130 ohne die zweiten Verbindungsleitungen 140 mit der die Anzeige steuernden IC 200 in Verbindung stehen, und sind so anfällig für statische Elektrizität. Um ein solches Problem zu lösen, sind die mehreren zweiten Verbindungsleitungen 140 jeweils mit mehreren Elektroden in einem oberen Teil des Bildschirms verbunden, nämlich in einer Richtung, die entgegengesetzt zu einer Richtung ist, die an die die Anzeige steuernde IC 200 gehängt ist, und dann kann durch Verbinden der mehreren ersten Verbindungsleitungen 130 mit dem distalen Ende des Bildschirms 100 verhindert werden, dass eine statische Elektrizität in den mehreren ersten Verbindungsleitungen 130 auftritt. Hierbei kann ein Kurzschlussbügel an dem distalen Ende des Bildschirms 100 gebildet sein, wobei in diesem Fall die mehreren zweiten Verbindungsleitungen 140 mit dem Kurzschlussbügel an dem distalen Ende des Bildschirms 100 verbunden sein können.
Die die Anzeige steuernde IC 200 kann, wie in 4 dargestellt ist, einen Generator 210 der gemeinsamen Spannung umfassen, der die gemeinsame Spannung erzeugt und die gemeinsame Spannung an die berührungsempfindliche IC 300 anlegt. Hierbei erzeugt der Generator 210 der gemeinsamen Spannung die gemeinsame Spannung (Vcom) und legt die gemeinsame Spannung an die berührungsempfindliche IC 300 an. Mit anderen Worten, wenn der Ansteuermodus des Bildschirms 100 der Anzeigeansteuermodus ist, erzeugt der Generator 210 der gemeinsamen Spannung die gemeinsame Spannung, die an die mehreren Elektroden angelegt wird, um ein Bild auszugeben, und legt die gemeinsame Spannung an die berührungsempfindliche IC 300 an.
Schließlich legt die berührungsempfindliche IC 300 gemäß einem Ansteuermodus des Bildschirms 100 die gemeinsame Spannung oder das die Berührungsabtastsignal durch die mehreren ersten Verbindungsleitungen 130 an die mehreren Elektroden 111 an.
Mit anderen Worten, wenn der Ansteuermodus des Bildschirms 100 der Anzeigeansteuermodus ist, legt die berührungsempfindliche IC 300 die gemeinsame Spannung, die von der die Anzeige steuernden IC 200 übertragen wird, an die mehreren Elektroden 111 an, wodurch es dem Bildschirm 100 ermöglicht wird, ein Ansteuern der Anzeige durchzuführen. Wenn der Ansteuermodus des Bildschirms 100 der Berührungsansteuermodus ist, legt die berührungsempfindliche IC 300 das erzeugte Berührungsabtastsignal an die mehreren Elektroden 111 an, wodurch es dem Bildschirm 100 ermöglicht wird, ein Ansteuern durch Berühren durchzuführen.
Insbesondere wenn der Ansteuermodus des Bildschirms 100 der Berührungsansteuermodus ist, kann die berührungsempfindliche IC 300 die Elektroden des Bildschirms 100 in mehrere Gruppen teilen und kann schrittweise das Berührungsabtastsignal an die mehreren Gruppen anlegen. Zum Beispiel kann die berührungsempfindliche IC 300 die gemeinsame Spannung an alle Elektroden des Bildschirms 100 während des Anzeigeansteuermodus anlegen, wenn die Elektroden des Bildschirms 100 in zwei Gruppen geteilt sind, und während des Berührungsansteuermodus kann die berührungsempfindliche IC 300 schrittweise das Berührungsabtastsignal an die erste und zweite Gruppe anlegen.
Die berührungsempfindliche IC 300 legt das Berührungsabtastsignal durch die die Anzeige steuernde IC 200 an die mehreren Elektroden 111 an und detektiert eine Änderung der Kapazität an jeder der mehreren Elektroden 111, um zu bestimmen, ob jede Elektrode berührt wird.
Zum Beispiel kann, wie in 4 dargestellt ist, die berührungsempfindliche IC 300 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Generator 310 des Berührungsabtastsignals umfassen, der das Berührungsabtastsignal erzeugt, das an die mehreren Elektroden angelegt wird, um eine Berührung zu erfassen. Das Berührungsabtastsignal kann eine Berührungsansteuerspannung sein, die einen Pegel haben kann, der höher als der der gemeinsamen Spannung ist, die an die mehreren Elektroden des Bildschirms 100 zum Ansteuern der Anzeige angelegt wird. In diesem Fall kann die Berührungsansteuerspannung eine Spannung haben, die der gemeinsamen Spannung als einer Low-Pegel Spannung entspricht, und kann eine Spannung haben, die höher als die Spannung einer High-Pegel Spannung ist. Hierbei ist der Generator 310 des Berührungsabtastsignals durch die Schalteinheit 330 mit den mehreren Elektroden 111 verbunden.
Außerdem kann die berührungsempfindliche IC 300 eine Berührungserfassungseinheit 320 umfassen, die von den mehreren Elektroden 111 gemäß dem Berührungsabtastsignal mehrere Berührungserfassungssignale empfängt, um die Berührungskoordinaten zu berechnen, und die Stelle einer Berührungseingabe durch den Anwender erfasst. Die berechneten Berührungskoordinaten können an einen Systemteil der Anzeigevorrichtung übertragen werden und können verwendet werden, um die Berührungskoordinaten des Anwenders zu detektieren, die auf dem Bildschirm 100 auftreten. Hierbei ist die Berührungserfassungseinheit 320 durch die Schalteinheit 330 mit den mehreren Elektroden 111 verbunden.
Gemäß dem Ansteuermodus des Bildschirms 100 verbindet die Schalteinheit 330 die mehreren Elektroden 111 mit dem Generator 210 der gemeinsamen Spannung der die Anzeige steuernden IC 200 oder verbindet die mehreren Elektroden 111 mit dem Generator 300 des Berührungsabtastsignals und der Berührungserfassungseinheit 320.
Verschiedene Verfahren zum Ansteuern der Anzeigevorrichtung mit einem integrierten berührungsempfindlichen Bildschirm werden mit Bezug auf 5 beschrieben.
5 ist ein Zeitablaufplan der Signale für ein Ansteuern der Anzeige und ein Ansteuern durch Berühren einer Anzeigevorrichtung mit einem integrierten berührungsempfindlichen Bildschirm gemäß den verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Wie in 5 gezeigt ist, ist während eines Einzelbildes, wenn der Ansteuermodus des Bildschirms 100 der Anzeigeansteuermodus ist, die gemeinsame Spannung an die mehreren Elektroden angelegt, um es dem Bildschirm 100 zu ermöglichen, ein Ansteuern der Anzeige durchzuführen, und wenn der Ansteuermodus des Bildschirms 100 der Berührungsansteuermodus ist, ist das Berührungsabtastsignal an die mehreren Elektroden angelegt, um es dem Bildschirm 100 zu ermöglichen, ein Ansteuern durch Berühren durchzuführen.
Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann, da die mehreren Berührungserfassungselemente in der Anzeigevorrichtung gebildet sind, eine Dicke verringert und eine Haltbarkeit verbessert werden.
Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann, da es nicht notwendig ist, separat Berührungserfassungsleitungen und Berührungsansteuerleitungen zum Erfassen einer Berührung bereitzustellen, die Anzahl der Signalleitungen verringert werden, wodurch eine Leitungsstruktur vereinfacht und die Gesamtzahl der Abtastungen vermindert wird.
Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann durch Bereitstellen der Verbindungsleitung die mehrere Elektroden wie eine verbindet, eine anfällige statische Elektrizität, die kennzeichnend für Berührungserfassungselemente ist, ausgeglichen werden, wodurch eine Ertragsrate verbessert wird.
Für den Fachmann auf dem Gebiet ist klar, dass an der vorliegenden Erfindung verschiedene Abwandlungen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Erfindungsgedanken oder von dem Schutzumfang der Erfindungen abzuweichen. Somit soll die vorliegende Erfindung die Abwandlungen und Änderungen dieser Erfindung, sofern sie im Schutzumfang der beigefügten Ansprüche und ihrer Entsprechungen liegen, umfassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 2013-0019167 [0001]

Claims

Anzeigevorrichtung mit einem integrierten berührungsempfindlichen Bildschirm, wobei die Anzeigevorrichtung Folgendes umfasst: einen Bildschirm, der so konfiguriert ist, dass er mehrere Elektroden und eine die Anzeige steuernde IC, die eine gemeinsame Spannung an die mehreren Elektroden anlegt, umfasst; eine berührungsempfindliche IC, die so konfiguriert ist, dass sie ein Berührungsabtastsignal erzeugt und das Berührungsabtastsignal an die die Anzeige steuernde IC anlegt; mehrere erste Verbindungsleitungen, die so konfiguriert sind, dass sie die mehreren Elektroden mit der die Anzeige steuernden IC in einer ersten Richtung verbinden; und mehrere zweite Verbindungsleitungen, die jeweils mit den mehreren Elektroden verbunden sind, um sich in eine zweite Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung zu erstrecken, um mit einem distalen Ende des Bildschirms in Verbindung zu stehen, wobei die die Anzeige steuernde IC gemäß einem Ansteuermodus des Bildschirms die gemeinsame Spannung oder das Berührungsabtastsignal durch die mehreren ersten Verbindungsleitungen an die mehreren Elektroden anlegt.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Bildschirm in einen anzeigenden Bereich und einen nicht anzeigenden Bereich geteilt ist, die mehreren Elektroden in dem anzeigenden Bereich gebildet sind, und die die Anzeige steuernde IC in dem nicht anzeigenden Bereich angeordnet ist.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei dann, wenn der Ansteuermodus des Bildschirms der Anzeigeansteuermodus ist, die die Anzeige steuernde IC die gemeinsame Spannung an die mehreren Elektroden anlegt, und dann, wenn der Ansteuermodus des Bildschirms der Berührungsansteuermodus ist, die die Anzeige steuernde IC das Berührungsabtastsignal an die mehreren Elektroden anlegt.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 3, wobei die die Anzeige steuernde IC Folgendes umfasst: einen Generator der gemeinsamen Spannung, der so konfiguriert ist, dass er die gemeinsame Spannung erzeugt; einen Synchonisiersignalgenerator, der so konfiguriert ist, dass er ein Synchronisiersignal erzeugt, das den Anzeigeansteuermodus und den Berührungsansteuermodus anzeigt; und eine Schalteinheit, die so konfiguriert ist, dass sie gemäß dem Synchronisiersignal den Generator der gemeinsamen Spannung mit den mehreren Elektroden verbindet oder die berührungsempfindliche IC mit den mehreren Elektroden verbindet.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die berührungsempfindliche IC Folgendes umfasst: einen Generator des Berührungsabtastsignals, der so konfiguriert ist, dass er das Berührungsabtastsignal erzeugt; und eine Berührungserfassungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie eine Eingabestelle der Berührung auf dem Bildschirm gemäß dem Berührungsabtastsignal detektiert.
Anzeigevorrichtung mit einem integrierten berührungsempfindlichen Bildschirm, wobei die Anzeigevorrichtung Folgendes umfasst: einen Bildschirm, der so konfiguriert ist, dass er mehrere Elektroden und eine die Anzeige steuernde IC zu umfasst; eine berührungsempfindliche IC, die so konfiguriert ist, dass sie ein Berührungsabtastsignal erzeugt und das Berührungsabtastsignal an die mehreren Elektroden anlegt. mehrere erste Verbindungsleitungen, die so konfiguriert sind, dass sie die mehreren Elektroden mit der die Anzeige steuernden IC in einer ersten Richtung verbinden; und mehrere zweite Verbindungsleitungen, die jeweils mit den mehreren Elektroden verbunden sind, um sich in eine zweite Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung zu erstrecken, um mit einem distalen Ende des Bildschirms in Verbindung zu stehen, wobei die die Anzeige steuernde IC die gemeinsame Spannung an die berührungsempfindliche IC anlegt, und die berührungsempfindliche IC gemäß einem Ansteuermodus des Bildschirms die gemeinsame Spannung oder das Berührungsabtastsignal durch die mehreren ersten Verbindungsleitungen an die mehreren Elektroden anlegt.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Bildschirm in einen anzeigenden Bereich und einen nicht anzeigenden Bereich geteilt ist, die mehreren Elektroden in dem anzeigenden Bereich gebildet sind, und die die Anzeige steuernde IC in dem nicht anzeigenden Bereich angeordnet ist.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 6, wobei dann, wenn der Ansteuermodus des Bildschirms der Anzeigeansteuermodus ist, die berührungsempfindliche IC die gemeinsame Spannung an die mehreren Elektroden anlegt, und dann, wenn der Ansteuermodus des Bildschirms der Berührungsansteuermodus ist, die berührungsempfindliche IC das Berührungsabtastsignal an die mehreren Elektroden anlegt.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 8, wobei die berührungsempfindliche IC Folgendes umfasst: einen Generator des Berührungsabtastsignals, der so konfiguriert ist, dass er ein Berührungsabtastsignal erzeugt; eine Berührungserfassungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie gemäß dem Berührungsabtastsignal eine Eingabestelle der Berührung des Bildschirms detektiert; und eine Schalteinheit, die so konfiguriert ist, dass sie gemäß dem Ansteuermodus des Bildschirms die mehreren Elektroden mit der die Anzeige steuernden IC verbindet oder die mehreren Elektroden mit dem Generator des Berührungsabtastsignals und der Berührungserfassungseinheit verbindet.