TW546675B - Organic electroluminescent display with integrated resistive touch screen - Google Patents

Description

546675 A7 B7 五、發明説明（1 本發明係概括關於彩色平面顯示器，尤指一種具有一電 阻式觸感面板之電發光平面顯示器。 新式電子裝置以減少之大小提供增加數量之功能。將愈 來愈多之能力連績整合在電子裝置内，藉以減低成本，並 增加可靠性。觸控螢幕經常配合習知軟式顯示器，諸如陰 極射線管（cathode ray tubes，簡稱CRT)，液晶顯示器 (liquid crystal display，簡稱l C D )，電漿顯示器及電發光 顯不器使用。觸控螢幕予以製造如單獨之裝置，並且機械 式配合顯示器之觀視面。 有三種常用類型之電阻式觸控螢幕，扣線，5·線，及 8 -線。二種類型共用相似之結構。圖1 a示一電阻式觸控 螢幕1 〇及其所予以連接之外部電路之頂視圖。圖i b示電 阻式觸控螢幕丨〇之側視圖。電阻式觸控螢幕丨〇之觸感元 件14包括一下電路層2〇, 一撓性隔板層22包含一隔板點 之矩陣2 4 , —撓性上電路層2 6 ,及一撓性頂部保護層 28。此諸層均為透明。下電路層2〇包含置於一基板I]， 形成一電路圖案之導電材料。 在4 -線，5 -線，及8 -線觸控螢幕間之主要差異，為在 下電路層20及在上電路層26之電路圖案，以及用於作電 阻測量之裝置。一外部控制器18經由電纜16連接至觸控 螢慕電路。在電纜16之導體連接至在下電路層2〇及上電 路層26内之電路，外部控制器18協調電壓之施加至觸控 螢幕電路元件。在按壓電阻式觸控螢幕時，按壓物體，不 論是手指，尖筆，或某種其他物體，使頂部^護層"28，' -4- 546675 A7 B7 五、發明説明（2 ) 上電路層26，及隔板層22變形，在下電路層20與上電路 層2 6間之觸摸點形成一導電路徑。與在電路在觸摸點之 相對電阻成比例，形成一稱作觸摸座標電壓之電壓，並由 連接至電纜1 6之另一端之外部控制器1 8予以測量。控制 器1 8然後計算觸摸點之（X，Y)座標。關於電阻式觸控螢 幕操作之更多資訊，請見Osgood等人之” Touch Screen Controller Tips”，Application Bulletin AB-158，Burr-Brown， Inc. (Tucson，Arizona) o 外部控制器1 8 —般為一焊接至印刷電路板3 0之積體電 路。電纜1 6予以插入至一也焊接至印刷電路板3 0之連接 器3 2。在電纜1 6之導體經由置於在外部控制器1 8與連接 器3 2間延伸之印刷電路板3 0之痕跡連接至外部控制器 18° 外部控制器1 8係由三子電路：一電壓施加電路3 4，一 觸摸檢測電路3 6，及一多工處理電路3 8所構成。電壓施 加電路3 4選擇電壓置於觸控螢幕之電極。觸摸檢測電路 36監視自觸控螢幕所讀取之電壓，決定何時曾進行觸 摸，並計算觸摸點之（X，Y )座標。然後將觸摸點之（X， Y)座標轉移至在電路板之另一積體電路39，常為一微處 理器。夕卜部控制器為商用現有者，例如Texas Instruments (Dallas，Texas)之 ADS7846。 如圖2中所示，觸摸檢測電路3 6常包含一類比-數位轉 換器4 0及一計算電路4 2。類比-數位轉換器4 0將在觸摸 點所測量之類比電壓轉換至一數位值。計算電路4 2常為 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 546675

一嵌入之處理器或其他電路，其可監視數位電壓值，依… 電壓值檢測觸摸之存在，並依據數位電壓值之量級計算觸 摸之座標。可進行其他處理諸如平均，以使雜訊使為最 小 0 圖la中之多工處理電路38確定將電纜16上之那些導體 路&選擇至電壓施加電路34及至觸摸檢測電路36。此路 '選擇改又以供確足χ及γ座標。外部控制器1 8通常響 應一在印刷電路板30所產生之時鐘脈衝脈衝，並且也有 電壓輸入。電纜16將會包含四導體，供仁線觸控螢幕， 五導體供5-線觸控螢幕，及八導體供扒線觸控螢幕。多 =處理電路38將會有二電線通至電壓施加電路34，及二 :線通至觸摸檢測電路3 6，供仁線觸控螢幕。多工處理 電路38將會有四電線通至電壓施加電路34，及一電線通 至觸摸檢測電路3 ό，供5 -線觸控螢幕。 圖3示一種代表性先前技藝電發光顯示器，諸如1999年 Μ 10日授予丁ang之美國專利5,937,272號所示類型之有 機發光二極體（organic light emitting di〇de ,簡稱 〇L£D )平 面顯不器7〇之剖面圖。0LED顯示器包括_提供機械支座 供顯示器裝置之基板72，一電晶體切換矩陣層74，一光 發射層78包含形成有機發光二極體之材料，及一電纜8〇 供將在平面顯示器内之電路連接至外部控制器81。基板 7 2 一般為破璃，但可使用其他材料，諸如塑膠。電晶體 切換矩陣層74包含一薄膜電晶體（TFT)之平面矩陣76 , 其用以選擇在〇LED顯示器何一像素在既定時間接收影像 -6 - 本纸張\錢种國國家料(CNS) A4規格㈣㈣7公着)— 546675 A7 _____ ____B7 五、發明説明（----- I料。薄膜電晶體7 6使用習知半導體製程製造，並因此 可使用額外薄膜電晶體76，以形成供各種用途之電路。 如在SOOWi月3〇日，_嶋等人提出之美國申請案 09/774,221號中所述，在主動矩陣式平面顯示器内存在 T F T，允$午在與顯不器功能相同之基板完成顯示器功能以 外之其他功能，產生一種面板上系統。〇led顯示器1 8響 應外部控制器8 1所產生之控制信號。此等控制信號一般 包括一像素時鐘脈衝（有時候稱作點時鐘脈衝），一垂直 同步k號（VS YNC )，及一水平同步信號（HS YNC )。 習知為，在配合平面顯示器使用觸控螢幕時，僅只將觸 控螢幕置於平面顯示器上面，並藉一種機械安裝裝置諸如 框架’將一者固持在一起。圖4示此種配置，有一觸控勞 幕士裝在OLED平面顯示器。在觸控螢幕及〇led顯示器 組裝完成後，將二基板12及72—起置·於一常藉機械分隔 器84分開之框架82。所產生之組合件包含二電纜16及 80 ’其將觸控螢幕及平面顯示器連接至外部控制器18 (請見圖la)及81 (請見圖3)。 2001年4月4曰Siwinski等人提出之美國申請案 09/826，194號建議一種裝置，其中有機電發光平面顯示器 與一觸控勞幕整合，共用一共同基板。本發明具有優於現 有觸控螢幕及平面顯示器組合之減低成本，無整合步驟， 減少重量及厚度，以及改進光學品質之優點。 如以上所述，一外部控制器1 8控制習知電阻式觸控螢 幕。此電阻式觸控螢幕予以製造為供簡單性，並因此不含 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 546675 A7 B7 五、發明説明（5 ) ---~--- 半導to私路諸如薄膜電晶體，其可用以在觸控勞幕本身 完成一種觸控螢幕控制器。 習知為，使控制觸控螢幕及主動矩陣式平面顯示器之所 有信號，均經由在二電纜之導體進入每一裝置。由於在平 面顯示器與觸控螢幕之操作間具有相似性，在信號内有冗 餘進入裝置。此冗餘在電纖導致冗餘之導體，增加電纖成 本，並提供增加之機會，供雜訊經由此等導體進入裝置。 另外，在㈣電路板上之關聯連接器或諸連接器包含冗餘 之插腳，進一步增加系統成本，及供電子雜訊注入之機 會。 因此仍然需要一種改進之觸控螢幕平面顯示器系統，使 裝置重量最小，除去冗餘材料，減少成本，免除特殊機械 安裝設計，並增加可靠性。 根據本發明，提供一種具有整合觸控螢幕之有機電發光 顯示器，藉以滿足該需要，其包括：一透明基板有二面； 一電晶體切換矩陣及一發光層，形成一主動矩陣式電發光 顯不器，位於基板之一面，供發出光通過基板；一觸控螢 幕I觸感元件位於基板之另一面；一觸控螢幕控制器之組 件位於基板之一面；及一電連接器，供將在基板之一面之 觸控營幕控制器之組件連接至在基板另一面之觸控螢幕元 件。 本發明具有使供作成外部連接至裝置之導體數量為最 小’藉以使裝置重量最小，除去冗餘材料，減少成本，免 除特殊機械安裝設計，並增加可靠性之優點。 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNs) A4規格(210X 297公釐) 546675

圖la及lb為示意圖，示一種先前技藝觸控螢幕及其控 制器之基本結構； 圖2為一種先前技藝電阻式觸控螢幕控制器之示意圖； 圖3為示意圖，示一種先前技藝有機電發光顯示·器之結 構； 示意圖’示一如使用習知技術所將完成，有一平 面光顯示器之觸控螢幕之組合； 5b為示意圖’示一有觸控螢幕及整合觸控螢幕控 制電發光顯示器之基本結構； 圖6為一電發光觸控螢幕顯示器，有一觸控螢幕控制器 之組件整合在包括電壓選擇電路及多工處理電路之顯示器 之7F意圖； 圖7為一電發光觸控螢幕顯示器，有一觸控螢幕控制器 之組件整合在包括電壓選擇電路，多工處理電路，類比-數位轉換器，及數位傳輸電路之顯示器之示意圖； 圖8為一電發光觸控螢幕顯示器，有一觸控螢幕控制器 之組件整合在包括電壓選擇電路，多工處理電路，類比-數位轉換器，計算電路，及數位傳輸電路之顯示器之示意 圖； 圖9為示意圖，示一種先前技藝4 -線電卩且式觸控螢幕； 圖l〇a及10b為示意圖，示一種根據本發明之4-線觸控 螢幕； 圖11為一種根據本發明之電壓選擇電路，及一供4 -線 觸控螢幕控制器之多工處理電路之示意圖； -9 · - …… 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 五、發明説明（7 圖12為示音圖 一 幕； 〜、，不—種先前技藝％線電阻式觸控營 螢;;:tUb為示意圖’示-種根據本發明之5'線觸控 觸：螢幕控制器：多本發明心包壓選擇電路，及-供5 線 k制态又多工處理電路之示意圖。 螢幕㈣^為使用W知CMQS製程所製造之半導辦 積體電路，並設計為使用電晶體切換技術。== 性。〜及觸控勞幕控制器之設計及製程上具有相似 時=陣式平面顯示器及觸控螢幕控制器均藉同步至 ： ’里飞各種㈣信號予讀制。 觸控螢幕，觸栌塋葚化以仰 对包壓她加 Μ觸&螢幕控制器，及平面顯示器。因此，在 動矩陣式平面顯示器與電阻式觸㈣幕控制器之操作間 有相似性。 多 因此，根據本發明，將觸控螢幕控制器丨8之一個或^ 個組件整合在-有主動矩陣式平面顯示器之電晶體切換矩 陣之共同基板。 等 圖5a及b：F —顯不益，有一根據本發明之整合觸控螢幕 及觸二螢幕控制組件。一概括標示1〇〇之電發光顯示器包 括一單一基板102，有一電晶體切換矩陣層74，及一光發 射層78含一電發光顯示器之材料形成在基板之一面，供 發出光通過基板，一形成在基板1〇2之另一面之觸控螢幕 之觸感元件1 4，及一單一撓性電纜丨〇 4 ,如在Feidman 10- 546675 五、發明説明（8 ) 人同時提出之待決美國申請案〇9/855,449號中所揭示，其 可用於將電發光顯示器1〇〇與外部電子裝置1〇6連接。根 據本發明，電晶體切換矩陣層7 4包含薄膜電晶體7 6，除 了提供電發光顯示器之控制外，其也完成一完整或部份電 阻式面板上觸控螢幕控制器112。光發射層體7 8包含電發 光材料’在一稱作電發光顯示器之作用區域110之區域位 於電發光顯示器之中心部份。 基板102係以一種透明材料，諸如玻璃或塑膠作成，並 為厚足夠提供機械支座，供電晶體切換矩陣層74，光發 射層78，及觸感元件14。導體1〇8將觸感元件14連接至 觸控螢幕控制器1 1 2，並且置於基板丨〇2之邊緣。電纜 1 〇 4包含允终影像資料，顯示器控制信號，偏壓電壓，及 觸控螢幕信號在外部電子裝置106與電發光顯示器100之 間傳遞I導體。在此實施例之電纜i 0 4，導體之數量少於 在電纜16 (請見圖la)所需要，外加以上所討論之先前技 藝在電纜80(請見圖3)之導體之數量。此改進之顯示器免 除在電纜104内需要冗餘之導體，並將有些或所有觸控螢 ，控制器功能置於顯示器本身之内。這減低在系統之^料 f ,因此減少系統成本，製造成本，及系統整合複雜性。 可在觸控螢幕控制器112内，依據系統設計限制，完成 各種數量之觸控螢幕控制器功能。此處考慮三實施例， 圖6示本發明之一種實施例，其中觸控螢幕控制器兩路 包括-選用之時鐘分頻器電路126 , _電壓施力^路 J4,及一多工處理電路38。在外部電予裝置ι〇6完成觸 -11 - 本紙張尺度適用巾@ s家標準(CNS) M規格(·χ 297公爱) 546675 A7

摸檢測也路（μ見圖5 a )。施加至觸控螢幕控制器電路[i 2 〈私廢1 2 0及1 2 2係取自供正常影像顯示器功能使用之電 壓。在發生觸摸時，在電壓，及因此電阻所感測之變化， 在電纜104發出至一外部控制器，供（χ , γ)座標選取。 時鐘分頻斋電路126將一輸入時鐘脈衝串124劃分成為 杈低頻率。一般為，輸入時鐘脈衝串丨2 4係取自一控制影 像顯示器:所需要之時鐘脈衝，諸如像素時鐘脈衝。或則， 由於此等L號為周期性，可使用水平同步（HS ync )或垂 直同步（VS YNC)脈衝作為輸人時鐘脈衝。此等同步信號 ¥不具有5 0 %工作循環，如大多數規律時鐘信號之情 形。可使用一分頻器，諸如時鐘脈衝分頻器電路126，藉 以使用此等同步信號產生5〇%工作循環。 像素時鐘脈衝通常為三信號之最快速者，後隨HSYNC， 及然後VS YNC。供VGA解析度及60 Hz框更新速率之平 面顯不器’像素時鐘脈衝約為3〇 MHz (假設每時鐘循環轉 移一像素）’ HSYNC約為30 KHz，及VSYNC為60 Hz。可 選擇在頻率最靠近觸控螢幕控制器之需要之信號，以便使 時鐘脈衝分頻器電路丨2 6之大小為最小。 電壓施加電路34之輸出連接至多工處理電路38。多工 處理電路38包括將適當電壓選擇路徑至在觸感元件14内 之適當導電元件，及將觸摸座標電壓選擇路徑至其他電 路’以供處理之電路。多工處理電路3 8之確切電路實 施’為觸控螢幕之類型（4 -線或5 -線）所特定。以下討論 多工處理電路3 8之特定實施例。 _ __-12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 546675 A7

觸控螢幕控制器電路i丨2之此實施例，具有將觸控螢幕 控：器電路之一部份置於顯示器本身，利用在影像顯示器 <製程所存在之薄膜電晶體平版印刷之優點。觸控螢幕控 :詻電路11 2為相對簡單，及在大小上小，並且也利用供 影像顯示器控制所需要之各種信號及偏壓，而藉以免除需 要在包纜104所需要之四導體中之二導體，供習知之*•線 觸控螢幕控制器。觸控螢幕控制器電路1 1 2利用供影像顯 不器控制所需要之各種信號及偏壓，而藉以免除需要在電 纜1^0 4所需要之五四導體中之四導體，供習知之5 —線觸控 螢幕控制咨。將更多電晶體密集及面積密集觸摸檢測電路 3 6 (請見圖1 a)在印刷電路板置於外部電子裝置丨〇 6 (請見 圖5a) ’其中供此種電路之習知製程更具有效率。 圖7示本發明之一種實施例，其中觸控螢幕控制器電路 112包括一選用時鐘脈衝分頻器電路126，一電壓施加電 路34，一多工處理電路38，一類比-數位轉換器（adc) 4〇，及一數位介面電路128。時鐘脈衝分頻器電路126， 電壓施加電路34，及多工處理電路38之操作為與關於圖6 之實施例所說明者完全相同。在圖7中所示之實施例，將 多工處理電路38之觸摸電壓輸出路徑選擇至類比_數位轉 換器(ADC) 40之輸a，其將觸《元件所測量之類比電壓 轉換成為一種數位形式。數位化電壓經由數位介面電路 128，在電纜丨04内之一個或多個導體傳輸至一在外=電 子裝置1〇6(請見圖5a)之計算電路42 (請見圖2)，其中= 數位電壓予以轉換至一種觸摸座標。

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五、發明説明（ 數位介面電路128可孝行或在並行傳輸數位資料。因為 人類觸覺響應時間通常較之於顯示器像素時鐘脈衝緩慢， 數位觸摸資料之傳輸常串行進行，降低資料速率，但免除 與並行傳輸關聯之一個或多個導體。通常使數位介面電路 128與一已知時鐘脈衝，諸如像素時鐘脈衝同步。此實施 例具有在電纜1 04傳輸至在印刷電路板之外部電子裝置 前，將實測之電壓轉換至數位形式之優點。這顯著改進實 測電壓之雜訊免受性，允許更準確之觸摸位置計算。 圖8示本發明之一種實施例，其中觸控螢幕控制器電路 112包括一選用之時鐘脈衝分頻器電路126，一電壓施加 電路34 , —多工處理電路38，一類比·數位轉換器（adc) 40 , —計算電路42，及一數位介面電路128。時鐘脈衝 分頻器電路126，電壓施加電路34，多工處理電路38， 類比-數位轉換器40，及數位介面電路128之操作為與關 於圖7之實施例所說明者完全相同。在此實施例，將類 比-數位轉換器40之輸出選擇路徑至計算電路42之輸入。 計算電路42允許在電發光顯示器本身計算觸控螢幕座 標’並將觸控螢幕座標經由數位介面電路128傳輸至外部 電子裝置106 (請見圖5a)。此實施例具有在電發光顯示 益1 0 0本身產生觸控螢幕座標之優點。整個觸控螢幕功能 於是包含在一裝置，經由改進電路功能之區隔而改進系統 設計。在外部電子1〇6不需要另一電路（請見圖5a)，供電 阻式觸控螢幕操作，改進包含電發光顯示器1〇〇之系統之 上市時間。 -14- 本紙張尺度適財關家標準(CNS) A4規格(“ϋΐ)， 546675 A7 B7 五、發明説明（12 ) 圖9示一種先前技藝4-線電阻式觸控螢幕之電結構。下 電路層20包含二朝向在一方向之平行金屬桿50及51，及 一在金屬桿5 0及5 1之間延伸之電阻性I T 0塗層5 4。上電 路層26包含二垂直於金屬桿50及51之金屬桿52及53， 及一在金屬桿5 2及5 3之間延伸之電阻性I Τ Ο塗層5 6。下 電路層20及上電路層26由一含隔板點矩陣之撓性隔板層 2 2 (請見圖1 b )予以分開。要感測觸摸，一外部觸控營幕 控制器在二平行金屬桿之間施加電壓，在中間電阻性I T 〇 塗層形成一電壓:梯度。然後使用其他二平行金屬桿作為電 壓探測點。在觸摸發生時，二電阻性I Τ Ο塗層5 4及5 6在 接觸點短路。在第一電阻性I T 0塗層在該點之電壓轉移至 第二電阻性I Τ Ο塗層。越過另一組平行金屬桿發生一對應 電壓’並經由在電纜16之導體轉移至圖丨中所示在外部觸 控螢幕控制器1 8内之觸摸檢測電路3 6。觸摸檢測電路3 6 (請見圖1)監視自觸控螢幕讀取之電壓，決定何時曾進行 觸摸，並計算越過首二平行金屬桿所置電壓之觸摸點Z (X，Y)座標，。要測量X座標，將一電壓梯度施加至平 行金屬桿52及53。要測量γ座標，將一電壓梯度施加 平行金屬桿50及51。

一種改進之平面顯示器及4 -線電阻式觸控螢幕系統，I 用一包括有觸感元件，發光材料，一單一兩繼 利 包、·見’及觸控答 幕控制器電路之單一基板。圖1 0 a及b示此實施例 · 中所示之觸感元件14完成一在圖10a及1〇1)φ圖& , , τ <實施例之 4-線電阻式觸控勞幕，並且置於基板之頂气 -15- 本紙張尺度適用中國國豕標準(CNS) Α4規格(210 X 297公爱) 546675 A7

:用區域no之電發光顯示器形成在基板ι〇2之底部。完 成-電阻式觸控螢幕控制器之一部份或全部之電路⑴， =形成在基板102之底面電阻式觸控螢幕元件之金屬 桿 50，51，52及53，嶝忐道_1^〇士 ， 、’田導組1 0 8連接至電阻式觸控螢 幕控制器1 1 2。 如關於圖6，7及8所說明，可依據系統設計限制，在觸 ^螢幕控制咨1 1 2内冤成各種數量之觸控螢幕控制器功 能。此電路供5-線及4-線觸控螢幕均可使用。在供二類 型〈觸控螢幕〈實施’其間之主要差異為多工處理電路 3 8之實施。 圖11不本發明 < 一供配合4-線觸控螢幕使用之電壓施 加私路34及多工處理電路38之實施例。電壓施加電路“ 包含電路，其選擇如何將電壓施加至觸感元件以之電 極，並因此控制所讀取之觸摸點之座標。電壓施加電路 3 4係由一乂/丫座標選擇電路129及一反相器13()所構成。 X/Y座標選擇電路129 —般為一觸發器，可在其輸入時鐘 脈衝之每一循環予以反復切換。在觸發器為在低狀態時， 測量X座標。在觸發器為在高狀態時，測量Y座標。一反 相器130用以產生觸發器輸出之倒數。 多工處理電路38包含四類比三態緩衝器134，136， 1：>8及140 ’及二電子開關142及】44。在啟動時，每_ 三態緩衝器驅動其輸入電壓至適當金屬桿，並在中止時防 止電壓傳輸。供此處所考慮之實施例，在三態緩衝器之啟 動輸入，一邏輯高允許輸入電壓傳至輸出，而一邏輯低中 -16-

546675 A7 ____ B7 五、發明説明（14 ) 止輸入電壓之傳輸至輸出。每一電子開關依據其電壓選擇 信號之邏輯電平，將二輸入電壓之一傳至其輸出。供此處 所考慮之實施例，如在圖1 1中所緣示，在電壓選擇信號 之邏輯高將上輸入電壓傳至電子開關之輸出。在電壓選擇 信號之邏輯低將下輸入電壓傳至電子開關之輸出。 請參照圖10a及11，在χ/γ座標選擇電路129包含邏輯 高時’三態緩衝器134及138啟動，而三態緩衝器136及 140中止。因此，將電壓120置於金屬桿50及將電壓122 置於金屬桿51。電壓120或122不驅動金屬桿52及53。 然後將一電壓梯度置於越過電阻性I Τ Ο塗層5 4，允許在γ 方向檢測觸摸。在發生觸摸時，一與觸摸位置之γ座標成 比例之電壓轉移至在上電路層2 6之電阻性I Τ Ο塗層5 6。 因之，電壓轉移至金屬桿5 2及5 3 ^電子開關1 4 2及1 4 4 然後將此等電壓轉移至一類比-數位轉換器（未示）或在電 纜（未示）内之導體。使用此等電壓，可計算觸摸位置之γ 座標。 在X/Y座標選擇電路129包含邏輯低時，三態緩衝哭 1 3 6及1 4 0啟動，而三態緩衝器丨3 4及丨3 8中止。因此， 將電壓120置於金屬桿52及將電壓122置於金屬桿53。 電壓120或122不驅動金屬桿50及51。然後將一電壓梯 度置於越過電阻性I T 0塗層5 6，允許在X方向檢測觸摸。 在發生觸摸時，一與觸摸位置之X座標成比例之電壓轉移 至下電路層20之電阻性ITO塗層54。因之，電壓轉移至 金屬桿5 0及5 1。電子開關1 4 2及1 4 4然後將此等電壓轉 -17-

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移至一類比:數位轉換器（未示），或在電境（未示）内之導 體。使用此等電壓，可計算觸摸位置之X座標。 圖12示-種先前技藝5.線電阻性觸控螢；之電結構。 下電路層20包含位於角部，連接至一電阻性ιτ〇塗層“ 之四金屬電極60,61，62及63。四金屬電極6〇 61, 62及63也連接至在電纜16之四導體。也在下電路層有一 金屬電極66，其連接至一在電纜“上之導體。上電路層 26包含一連接至一透明金屬導電區域Μ之金屬電極㈠。 一撓性隔板層（未示）使下電路層2〇及上電路層26分開。 在製造時，金屬觸點65及66電連接在一起，將在透明金 屬導電區域68之電壓轉移至電纜16。要感測觸摸，一外 部觸控營幕控制器（未示）施加電壓至四金屬電極6〇， 61，62及63，在中間電阻性ΙΤ〇塗層64形成一電壓梯 度。正常為，此四金屬電極中之二者始終有一施加至其之 固定電壓。二保持至固定電壓之金屬電極通常彼此斜對； 例如，金屬電極60將有一固定電壓5乂，而金屬電極63將 有一固定電壓0V。所測量之座標於是依施加至其餘二金 屬電極61及62之電壓而定。使用第五金屬電極65作為一 電恩探測點。在觸摸發生時，電阻性I Τ 0塗層6 4及透明 金屬導電區域6 8在接觸點短路。在電阻性丨τ 〇塗層在該 點之電壓，經由一在電纜16上之導體轉移至透明金屬導 電區域，附著之金屬電極6 5，及至在外部觸控螢幕控制 器1 8 (請見圖1 a)内之觸摸檢測電路3 6 (請見圖1 a)。觸摸 檢測電路監視自觸控螢幕所讀取之電壓，決定何時曾進行 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 546675 A7 B7

觸摸，並計算觸摸點之（X，Y )座標。 要測量X座標，將一電壓梯度在X -方向置於越過電阻性 ITO塗層64。要做到如此，5V將會施加至金屬電極， 及0V將會施加至金屬電極61。要測量Y座標，將合> 加至金屬電極61，及0V將會施加至金屬電極62。 如同4-線觸控螢幕，可如關於圖6，7及8所說明，依據 系統設計限制，在位於基板之電發光顯示器侧面之觸控螢 幕控制器1 1 2内，實施各種數量之5 -線觸控螢幕控制器功 能。供5 -線觸控螢幕控制器，多工處理電路3 8為顯著不 同。 圖14示本發明之供配合5-線觸控螢幕使用之電壓施加 電路3 4及多工處理電路3 8之實施例。供目前之實施例， 電壓施加電路34包含一 X/Y座標選擇電路129。不需要如 供4 -線實施例所需要之反相器。在其他方面，電壓施加電 路3 4之操作為同等於關於圖！ ！所說明之4 ·線實施例者。 請參照圖1 4，多工處理電路3 8係由二電子開關i 4 8及 150所構成，其確定發出至金屬電極61及62之電壓。金 屬電極60予以設定至電壓120，而金屬電極63予以設定 至電壓1 22。 在X/Y座標選擇電路129包含邏輯高時，電子開關148 將電懕120置於金屬電極61，而電子開關150將電壓122 置於金屬電極63，導致越過電阻性ITO塗層64在Y方向 形成一電壓梯度。在X/Y座標選擇電路包含邏輯低時。電 子開關148將電壓122置於金屬電極61，而電子開關150 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

Claims (1)

1. »71 年月 Hi； :專利申請案 ^圍替換本(92年4月）申請專利範圍 A B c D •一種具有整合觸控螢幕之有機發光顯示器，包含： a) 一透明基板，有二面； b ) 一電晶體切換矩陣及一發光層，形成一主動矩陣 式私發光顯示器，位於基板之一面，供發出光通過基 板； c) 一觸控螢幕之觸感元件，位於基板之另一面； d) 一觸控螢幕控制器之組件，位於基板之一面；以及 e) 一電連接器，供將在基板一面之觸控螢幕控制器 之組件連接至在基板另一面之觸控螢幕元件。 2·如申請專利範圍第丨項之顯示器，其中電發光顯示一有 機發光顯示器（OLED )。 3·如申請專利範圍第1項之顯示器，其中觸控營幕為一電 阻式觸控螢幕’並且觸控營幕控制器為一電阻式觸控勞 幕控制器。 4.如申請專利範圍第3項之顯示器，其中電阻式觸控勞幕 為4 -線。 5·如申請專利範圍第3項之顯示器，其中電阻式觸控螢幕 為5 -線。 6·如申請專利範圍第3項之顯示器，其中觸控螢幕控制器 響應控制電發光顯示器之控制信號。 7·如申請專利範圍第1項之顯示器，其中電連接器包含少 於如果觸控螢幕控制器位於有機電發光顯示器外部時所 需要之導體。 8·如申請專利範圍第1項之顯示器，其中基板為玻璃。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公爱^ "~'""""' ' ' --- 546675 A8 B8 C8 __________D8 六、申請專利範圍 9·如申請專利範圍第！項之顯示器，其中基板為塑膠。 1〇.如申請專利範圍第1項之顯示器，丨中位於基板一面之 觸技螢幕之組件包含： &) 一電壓施加電路，響應所存在之信號，供控制發 光元件，以及 b) 一多工處理電路，供選擇施加至觸感元件之電 壓，及供將成類比形式之實測電壓梯度選擇路徑至電連 接器’供藉一外部控制器計算。 U·如申請專利範圍第10項之顯示器，其中位於基板一面之 觸控螢幕之組件另包含一類比-數位轉換器，供將實測 之^員比包壓轉換至數位格式，以供傳輸至電連接器，供 藉一外部控制器計算。 12.如申請專利範圍第丨丨項之顯示器，其中位於基板一面之 觸k螢幕之組件另包含一計算電路，供計算觸摸之座 標。 13·如申凊專利範圍第1項之顯示器，另包含裝置，供產生 周期性信號’以供使電發光顯示器操作及觸控螢幕控 制器同步。 14·如申請專利範圍第η項之顯示器，其中周期性信號為一 時鐘脈衝信號。 15.如申請專利範圍第14項之顯示器，其中時鐘脈衝信號為 一像素時鐘脈衝。 16·如中請專利範圍第i 3項之顯示器，另包含一分頻器電 路，位於觸控螢幕控制器，以產生一供使觸控螢幕控制 -2- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 546675 8 8 8 8 A B c D 六、申請專利範圍 器同步之較低周期性頻率信號。 17. 如申請專利範圍第1 3項之顯示器，其中周期性信號為一 水平同步信號。 18. 如申請專利範圍第1 3項之顯示器，其中周期性信號為一 .垂直同步信號。 -3- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）