(57)【要約】      （修正有）【課題】電極間のノイズ蓄積によって引き起こされるエラーを回避し、信号対ノイズ比が有意に改善される、タッチ制御機能と一体化された有機発光ダイオードディスプレイ装置を提供する。【解決手段】基板１１と、基板１１上に配置された有機発光層１２と、有機発光層１２上に配置された保護ガラス１３と、保護ガラス１３上に配置され、二次元アレイに配列された複数個の検知電極１４と、保護ガラス１３上に実装されたタッチ制御チップ１０とを包含し、タッチ制御チップ１０および複数個の検知電極１４が保護ガラス１３の同じ側に位置し、タッチ制御チップ１０が配線を介して複数個の検知電極１４の各々に接続される。【選択図】図１
2014238563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチ制御機能と一体化された有機発光ダイオードディスプレイ装置であって、
基板と、
基板上に配置された有機発光層と、
有機発光層上に配置された保護ガラスと、
保護ガラス上に配置され、二次元アレイに配列された複数個の検知電極と、
保護ガラス上に実装されたタッチ制御チップと
を含み、
タッチ制御チップおよび複数個の検知電極が保護ガラスの同じ側に位置し、タッチ制御チップが配線を介して複数個の検知電極の各々に接続される、タッチ制御機能と一体化された有機発光ダイオードディスプレイ装置。
【請求項２】
検知電極が酸化インジウムスズまたはグラフェンから作られる、請求項１記載のタッチ制御機能と一体化された有機発光ダイオードディスプレイ装置。
【請求項３】
タッチ制御チップがチップオングラス方式で保護ガラス上に実装される、請求項１記載のタッチ制御機能と一体化された有機発光ダイオードディスプレイ装置。
【請求項４】
タッチ制御チップが、
駆動信号を検知電極に提供し、検知電極から検出信号を受信するように構成された駆動／受信ユニットと、
検出信号によってタッチ位置を決定するように構成された検出信号処理ユニットと
を含む、請求項１記載のタッチ制御機能と一体化された有機発光ダイオードディスプレイ装置。
【請求項５】
検出信号処理ユニットが、検出信号によって二次元検知アレイを得て、二次元検知アレイによってタッチ位置を決定するように構成される、請求項４記載のタッチ制御機能と一体化された有機発光ダイオードディスプレイ装置。
【請求項６】
検出信号処理ユニットが検出信号によって各検知電極の自己容量を検出するように構成される、請求項４記載のタッチ制御機能と一体化された有機発光ダイオードディスプレイ装置。
【請求項７】
駆動／受信ユニットが、電圧源または電流源を用いて検知電極を駆動し、検知電極上の電圧、周波数または電気量を検出するように構成される、請求項６記載のタッチ制御機能と一体化された有機発光ダイオードディスプレイ装置。
【請求項８】
駆動／受信ユニットが、
検知電極を駆動および検出し、同時に残りの検知電極を駆動する、または
検知電極を駆動および検出し、同時にその検知電極の周辺にある検知電極を駆動する
ことにより、各検知電極の自己容量を検出しており、
検知電極を駆動するための信号と、残りの検知電極を駆動し、同時にその検知電極の周辺にある検知電極を駆動するための信号とが、同じ電圧もしくは電流信号、または異なる電圧もしくは電流信号である、請求項７記載のタッチ制御機能と一体化された有機発光ダイオードディスプレイ装置。
【請求項９】
駆動／受信ユニットが、
同時に検知電極のすべてを検出する、または
群ごとに検知電極群を検出する
ことにより、各検知電極の自己容量を検出する、請求項８記載のタッチ制御機能と一体化された有機発光ダイオードディスプレイ装置。
【請求項１０】
駆動／受信ユニットが、同時に駆動信号を複数個の検知電極に提供し、検出信号を受信する、請求項４記載のタッチ制御機能と一体化された有機発光ダイオードディスプレイ装置。
【請求項１１】
複数個の検知電極が群で配列され、駆動／受信ユニットが駆動信号を検知電極の各群に連続的に提供し、検出信号を受信する、請求項４記載のタッチ制御機能と一体化された有機発光ダイオードディスプレイ装置。
【請求項１２】
タッチ制御チップが、電圧源または電流源のパラメータを通じて、タッチ検出の感度またはダイナミックレンジを調節するようにさらに構成され、パラメータが振幅、周波数、時間シーケンス、またはそれらの任意の組み合わせのうち一つを含む、請求項７記載のタッチ制御機能と一体化された有機発光ダイオードディスプレイ装置。
【請求項１３】
任意の検知電極が、長方形、菱形、円形または楕円形である、請求項１記載のタッチ制御機能と一体化された有機発光ダイオードディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、「ORGANIC LIGHT-EMITTING DIODE DISPLAY DEVICE INTEGRATED WITH TOUCH CONTROL FUNCTION」の名称で２０１３年６月６日に中華人民共和国国家知識産権局に出願された中国特許出願第２０１３１０２２４４１１．４号の優先権の利益を主張するものであり、全体を引用例として本明細書に取り込む。
【０００２】
本開示の分野
本出願は、タッチ制御技術、特に、タッチ制御機能と一体化された有機発光ダイオードディスプレイ装置に関する。
【０００３】
技術の背景
現時点では、有機エレクトロルミネッセンス（ＯＥＬ）ディスプレイ装置とも呼ばれる、タッチ制御機能と一体化された有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ装置においては、有機半導体材料および発光性材料を使用して電流駆動下で発光し、故に、ディスプレイの機能が達成される。タッチ制御機能と一体化されたＯＬＥＤディスプレイ装置の場合、タッチ検出の機能は、駆動／検知電極をＯＬＥＤディスプレイ装置に一体化することにより達成される。そのようなタッチ制御機能と一体化されたＯＬＥＤディスプレイ装置は、さまざまなエレクトロニクス製品に広く応用され、既に私たちの仕事や生活で使われている。しかしながら、タッチ制御機能と一体化された既存のＯＬＥＤディスプレイ装置は、一般に、劣った耐干渉性能、低いスキャニングのフレームレート、大きいサイズ、複雑な製造プロセス、その他の問題を有する。
【０００４】
概要
それゆえに、先の問題の少なくとも一つを解決するために、本開示の実施態様による、タッチ制御機能と一体化された有機発光ダイオードディスプレイ装置が提供される。タッチ制御機能と一体化された有機発光ダイオードディスプレイ装置は：
基板と；
基板上に配置された有機発光層と；
有機発光層上に配置された保護ガラスと；
保護ガラス上に配置され、二次元アレイに配列された複数個の検知電極と；
保護ガラス上に実装されたタッチ制御チップとを包含し、タッチ制御チップおよび複数個の検知電極が保護ガラスの同じ側に位置し、タッチ制御チップが配線を介して複数個の検知電極の各々に接続される。
【０００５】
好ましくは、検知電極は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）またはグラフェンから作ることができる。
【０００６】
好ましくは、タッチ制御チップは、チップオングラス（ＣＯＧ）方式で保護ガラス上に実装される。
【０００７】
好ましくは、タッチ制御チップは：
駆動信号を検知電極に提供し、検知電極から検出信号を受信するように構成された駆動／受信ユニットと；
検出信号によってタッチ位置を決定するように構成された検出信号処理ユニットとを包含する。
【０００８】
好ましくは、検出信号処理ユニットは、検出信号によって二次元検知アレイを得て、二次元検知アレイによってタッチ位置を決定するように構成される。
【０００９】
好ましくは、検出信号処理ユニットは、検出信号によって各検知電極の自己容量を決定するように構成される。
【００１０】
好ましくは、駆動／受信ユニットは、電圧源または電流源を用いて検知電極を駆動し、検知電極上の電圧、周波数または電気量を検出するように構成される。
【００１１】
好ましくは、駆動／受信ユニットは、検知電極を駆動および検出し、同時に残りの検知電極を駆動するか、または検知電極を駆動および検出し、同時にその検知電極の周辺にある検知電極を駆動することにより、各検知電極の自己容量を検出しており、検知電極を駆動するための信号と、残りの検知電極を駆動し、同時にその検知電極の周辺にある検知電極を駆動するための信号とは、同じ電圧もしくは電流信号、または異なる電圧もしくは電流信号である。
【００１２】
好ましくは、駆動／受信ユニットは、同時にすべての検知電極を検出するか、または群ごとに検知電極を検出することにより、各検知電極の自己容量を検出する。
【００１３】
好ましくは、駆動／受信ユニットは、同時に駆動信号を複数個の検知電極に提供し、検出信号を受信する。
【００１４】
好ましくは、複数個の検知電極は群に分けて配列され、駆動／受信ユニットは、駆動信号を検知電極の各群に連続的に提供し、検出信号を受信する。
【００１５】
好ましくは、タッチ制御チップは、電圧源または電流源のパラメータを通じて感度またはタッチ検出のダイナミックレンジを調節するようにさらに構成され、パラメータが振幅、周波数、時間シーケンス、またはそれらの任意の組み合わせのうち一つを含む。
【００１６】
好ましくは、任意の検知電極は、長方形状、菱形、円形、または楕円形であることができる。
【００１７】
本発明の実施態様によると、保護ガラスの表面上に二次元アレイに配列された検知電極を採用する、タッチ制御機能と一体化されたＯＬＥＤディスプレイ装置が提供される。マルチタッチ達成の前提の下に、先行技術における電極間のノイズ蓄積によって引き起こされるエラーは回避され、信号対ノイズ比が有意に改善される。本発明の実施態様による解決法を用いると、タッチスクリーンの電源ノイズが大幅に除かれ、無線周波数（ＲＦ）および他のノイズ源、例えば、ＯＬＥＤディスプレイモジュールからの干渉も減少させることができる。
【００１８】
その上、タッチ制御チップは配線を介して各検知電極に接続され、タッチ制御チップはＣＯＧ方式で保護ガラス上に実装され、それ故に、多数のピンによって引き起こされることがあるパッケージングの困難を回避することができ、全体的なサイズも減少させることができる。その上、同時に、または群ごとに検知電極を検出することにより、スキャニング時間を有意に減少させ、したがって、多数の検知電極によって引き起こされる、可能性がある問題を回避することができる。
【００１９】
本発明の実施態様の先のおよび他の目的、フィーチャおよび効果は、図面と併せて本発明の実施態様の以下の記載を参照することにより、より容易に理解される。図面中の構成要素は、本開示の原理を図示するにすぎない。図面中、同じまたは同様の技術的フィーチャまたは構成要素は、同じまたは同様の符号で指し示される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施態様によるタッチ制御機能と一体化された有機発光ダイオードディスプレイ装置の概略図である。
【図２】本発明の実施態様による検知電極アレイの平面図である。
【図３】本発明の実施態様によるタッチ制御機能と一体化された有機発光ダイオードディスプレイ装置に適用される検知電極駆動方法を示す概略図である。
【図４Ａ】本発明の実施態様によるタッチ制御機能と一体化された有機発光ダイオードディスプレイ装置に適用される検知電極駆動方法を示す概略図である。
【図４Ｂ】本発明の実施態様によるタッチ制御機能と一体化された有機発光ダイオードディスプレイ装置に適用される検知電極駆動方法を示す概略図である。
【図４Ｃ】本発明の実施態様によるタッチ制御機能と一体化された有機発光ダイオードディスプレイ装置に適用される検知電極駆動方法を示す概略図である。
【図５】本発明の実施態様によるタッチ制御機能と一体化された有機発光ダイオードディスプレイ装置に適用される容量検出方法を示す概略図である。
【図６】本発明の実施態様によるタッチ制御機能と一体化された有機発光ダイオードディスプレイ装置に適用される容量検出方法を示す概略図である。
【図７】本発明の実施態様によるタッチ制御機能と一体化された有機発光ダイオードディスプレイ装置の押圧状況を示す。
【図８】本発明の実施態様によるタッチ制御チップにおける信号フロー図を示す。
【図９Ａ】重心アルゴリズムを使用する、タッチ位置の座標の計算例を示す。
【図９Ｂ】ノイズの存在下で重心アルゴリズムを使用する、タッチ位置の座標の計算例を示す。
【００２１】
詳細な説明
以降に、図面を参照して、本発明の実施態様を記載する。本発明の一つの図面または一つの実施態様に記載する要素およびフィーチャは、他の図面または実施態様に示す一つ以上の要素およびフィーチャと組み合わせることができる。見やすくするため、当業者に公知であり、本開示と無関係の構成要素およびプロセスのための表現や記載が図面および記載において省略されていることに留意されたい。
【００２２】
図１は、本発明の実施態様による有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ装置の概略図である。タッチ制御機能と一体化されたＯＬＥＤディスプレイ装置は：基板１１と；基板１１上に配置された有機発光層１２と；有機発光層１２上に配置された保護ガラス１３と；保護ガラス１３上に配置され、二次元アレイに配列された複数個の検知電極１４と；保護ガラス１３上に実装されたタッチ制御チップ１０とを包含し、タッチ制御チップ１０および複数個の検知電極１４が保護ガラス１３の同じ側に位置し、タッチ制御チップ１０が配線を介して複数個の検知電極１４の各々に接続される。
【００２３】
基板１１は、ＯＬＥＤディスプレイ装置全体を支持するために、透明プラスチックまたはガラスで作ることができる。有機発光層１２は、陽極（アノード）、有機層、導電層、放出層および陰極（カソード）を包含することができる。陽極は、透明のＮ型酸化物半導体、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）から作られる。電流が流れると、陽極は、電子を除き、キャビティを増加させる。導電層は、陽極から出るキャビティを運ぶ有機プラスチック分子、例えば、導電性ポリアニリンポリマーから作られる。放出層は、導電層の有機プラスチック分子とは異なる有機プラスチック分子から作られる。例として、放出層のポリマーとしてポリフルオレンを使用することができる。これらの有機プラスチック分子は、陰極から出る電子を運ぶ。陰極は、透明または不透明材料から作ることができる。装置に電流が流れると、陰極は、電子を生成することができる。有機発光層１２上に、保護ガラス１３がさらに配置される。
【００２４】
複数個の検知電極１４は、保護ガラス１３の上部表面または下部表面に配置され、二次元アレイに配列されることができる。
【００２５】
容量式タッチスクリーンの場合、各電極は、タッチスクリーンの異なる区域上のタッチを検知するための一つの容量式センサである。各電極は、配線を介してタッチ制御チップ１０に接続される。もう一つの態様では、タッチ制御チップ１０は、配線を介して電極の各々に接続するための多数のピンを有する。それ故に、タッチ制御チップ１０は、好ましくは、チップオングラス（ＣＯＧ）方式で保護ガラス１３上に実装されることができる。この結合は、例として、異方性導電膜（ＡＣＦ）によって具現化されることができる。ＣＯＧ方式を使用すると、多数のチップピンに起因する従来のパッケージングにおける困難を解消することができる。
【００２６】
その上、通常、タッチ制御チップ、およびＦＰＣの接続要件によるフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）のために物理的空間が確保されるが、これは、システムの簡素化にとっては不都合である。反対に、タッチ制御チップとタッチスクリーンとを全体としてＣＯＧ方式で組み合わせることにより、タッチ制御チップとタッチスクリーンとの間の距離を有意に減少させ、全体的なサイズを減少させ、それゆえに全体的な組立費用が減り、それと同時に、一般的に保護ガラスの上部表面上で実行されるＩＴＯエッチングによって電極が形成され、保護ガラスの同じ上部表面上にチップも位置するので、電極とチップとの間の配線は、ワンステップのＩＴＯエッチングにおいて具現化され、製造プロセスを大幅に簡素化することができる。
【００２７】
本発明の実施態様による検知電極アレイの平面図を示す図２を参照する。図２が検知電極の一つの配列を示すにすぎず、実際、検知電極を任意の二次元アレイに配列できることが当業者に理解される。その上、任意の二つの隣接する検知電極間の任意の方向における間隔は、同じであることも、異なることもできる。図２に示すものよりも多くの検知電極があることができることも当業者に理解される。
【００２８】
図２が検知電極の一つの例示的な形状のみを図示することが理解される。検知電極は、他の実施態様では、長方形、菱形、円形、楕円形、または不規則な形状であることさえできる。検知電極は、同じ形状であることも、異なる形状であることもできる。例として、中央の検知電極は菱形である一方、端部のそれらは三角形である。加えて、検知電極は、同じ寸法であることも、異なる寸法であることもできる。例として、内側部の検知電極をより大きくする一方、端部のそれらをより小さくすると、配線や、端部におけるタッチ精度にとって有利である。
【００２９】
各検知電極は、検知電極間の隙間に配置された配線を介して外に導かれる。一般的に、配線は、可能な限り均一かつ短かくする。その上、配線の範囲は、安全な距離を確実にする条件下で可能な限り狭くし、したがって、検知電極にはより多くの空間が残され、検知がより正確になる。
【００３０】
それを通じて各検知電極をバス２２に接続する配線は、バス２２によって直接、または適切な順序付け後に、タッチ制御チップ上のピンに接続される。大きいサイズのタッチスクリーンには、大量の検知電極があることができる。この状況では、すべての検知電極を制御するように単一のタッチ制御チップを構成することができ、あるいは、スクリーン上の区分された異なる区域における検知電極を制御するように複数のタッチ制御チップを構成することができ、クロックを用いて複数のタッチ制御チップを同期することができる。ここで、バス２２を異なるタッチ制御チップに接続するいくつかのバス群に分けることができ、各タッチ制御チップは、同じまたは異なる数の検知電極を制御することができる。
【００３１】
図２に示す検知電極アレイは、自己容量タッチ検出の原理に基づく。検知電極の各々は、スクリーン上の具体的な場所に対応する。図２では、符号２ａ〜２ｄは異なる検知電極を表し、符号２１はタッチを表す。検知電極に対応する場所がタッチされると、検知電極上の電荷が変化し、故に、検知電極上の電荷（電流／電圧）を検出することにより、検知電極に対応するタッチイベントが生じたか否かを決定することができ、これは、一般的に、アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）を通じたアナログデジタル変換を手段として具現化される。検知電極における電荷の変化は、検知電極の覆われた面積に関連し、例として、電極２ｂまたは２ｄ上の電荷の変化は、電極２ａまたは２ｃ上のそれよりも大きい。
【００３２】
スクリーン上のあらゆる場所に対応する検知電極が提供され、検知電極間の物理的接続はない。実施態様による容量式タッチスクリーンを用いて、実際のマルチタッチ制御を具現化することができ、自己容量タッチ検出におけるゴーストポイントの問題および先行技術における電極間のノイズ蓄積によって引き起こされるエラーが回避され、はるかに改善され、信号対ノイズ比が有意に改善される。
【００３３】
図３および図４Ａ〜４Ｃは、本発明の実施態様によるタッチ制御機能と一体化された有機発光ダイオードディスプレイ装置に適用される検知電極駆動方法を示す概略図である。図３に示すように、検知電極１９は、電圧源または電流源であることができる駆動源２４によって駆動される。異なる検知電極１９のための駆動源２４は、異なる構造であることができる。例として、駆動源の一部は電圧源であり、一部は電流源である。加えて、異なる検知電極１９のための駆動源２４は、同じ周波数を有することも、有さないこともできる。駆動源２４の時間シーケンスは、時間シーケンス制御回路２３によって制御される。
【００３４】
検知電極１９のシーケンスを駆動するための複数のオプションがある。図４Ａに示すように、すべての検知電極は、同時に駆動および検出される。この方法の場合、スキャニングを完了するまでの時間が最短である一方、駆動源の数が最多（検知電極の数と同じ）である。図４Ｂに示すように、対応する区域における電極を連続的に駆動するために、検知電極のための駆動源をいくつかの群に分けることができる。駆動源は、この方法で再利用されることができる一方、スキャニング時間は増加する。適切な数の群を選択することにより、駆動源を再利用する効果とスキャニング時間との間で妥協することができる。
【００３５】
図４Ｃは、相互容量タッチ検出のための従来のスキャニング方法を図示する。Ｎ個の駆動チャネル（ＴＸ）があり、各ＴＸのスキャニング時間がＴｓであると仮定すると、その時、一つのフレームのスキャニング時間はＮ＊Ｔｓである。それに対して、本発明の実施態様による検知電極駆動方法を用いると、すべての検知電極が同時に検出されるため、一つのフレームの最短スキャニング時間は、Ｔｓのみである。換言すると、本開示の方法を用いると、従来の相互容量タッチ検出と比較してスキャンのフレームレートをＮ倍高めることができる。
【００３６】
４０個の駆動チャネルを持ち、各駆動チャネルのスキャニング時間が５００μsである相互容量タッチスクリーンを考えた場合、タッチスクリーン全体（一つのフレーム）のスキャニング時間は２０msであり、すなわち、フレームレートは５０Hzであり、これは、通例、良好な使用経験には不十分である。実施態様に提供される解決法により、この問題を解決することができる。検知電極を二次元アレイに配列することにより、すべての電極を同時に検出することができ、各電極の検出時間を５００μsに維持したときのフレームレートは２０００Hzに達し、これは、ほとんどのタッチスクリーンの適用要件をはるかに超える。より良好な効果を達成するために、デジタル信号処理ユニット、例として、耐干渉またはタッチトレースの最適化により、過剰なスキャニングデータを活用することができる。
【００３７】
好ましくは、各検知電極の自己容量を検出する。検知電極の自己容量は、検知電極の接地に対する容量であることができる。
【００３８】
例を挙げると、電荷検出を使用することができる。図５および図６は、本発明の実施態様によるタッチ制御機能と一体化された有機発光ダイオードディスプレイ装置に適用される容量検出方法を示す概略図である。図５では、定電圧Ｖ１は、駆動源５１によって提供される。電圧Ｖ１は、接地に対して正、負または等しいことができる。符号Ｓ１およびＳ２は二つの制御スイッチを表し、符号５２は検知電極の接地に対する容量を表し、符号５５は入力電圧を具体的な値Ｖ２に固定し、電荷の入力量または出力量を測定することができる電荷受感モジュールを表す。まず、Ｓ１をオンし、Ｓ２をオフして、駆動源５１によって提供される電圧Ｖ１までＣｘの上部プレートに電荷を与え、次に、Ｓ１をオフし、Ｓ２をオンして、Ｃｘは、電荷受感モジュール５５と電荷を交換する。電荷移動量がＱ１であり、Ｃｘの上部プレート上の電圧がＶ２に変わると想定すると、Ｃ＝Ｑ／ΔＶからＣｘ＝Ｑ１／（Ｖ２−Ｖ１）であると結論することができ、故に、自己容量が検出される。
【００３９】
あるいは、電流源を使用することができ、または検知電極の周波数に基づき、自己容量を検出することができる。
【００４０】
場合により、複数の駆動源を採用するケースでは、検知電極を検出する際、検出される検知電極に隣接する、または周辺の検知電極には、検出される検知電極に採用される駆動源の電圧とは異なる電圧を選ぶことができる。図示の便宜上、図６は、三つの検知電極、すなわち、検出される電極６７、ならびに二つの隣接する電極６６および６８のみを示す。より多くの検知電極を用いる状況には、以下の例も適用可能であることが当業者に理解される。
【００４１】
検出される電極６７に接続する駆動源６４は、スイッチＳ２を通じて電圧源６１に接続し、検出される電極６７を駆動する。検出される電極６７に隣接する電極６６および６８は、それぞれ、駆動源６３および６５に接続し、それぞれ、スイッチＳ１およびＳ３を通じて電圧源６１または具体的な基準電圧６２（例えば、接地）に接続することができる。検出される電極および周辺電極は、スイッチＳ１およびＳ３が電圧源６１に接続されているとき、同じ電圧源によって同時に駆動される。このケースでは、検出される電極と周辺電極との間の差異は減少し、これは、検出される電極の容量を減少させ、水滴によって引き起こされる誤タッチを防ぐために有利である。
【００４２】
好ましくは、タッチ制御チップは、駆動源のパラメータを手段として、タッチ検出の感度またはダイナミックレンジを調節するように構成される。パラメータは、振幅、周波数、時間シーケンスの任意の一つ、またはそれらの組み合わせを包含する。図６に示すように、例として、各駆動源のパラメータ（例えば、駆動電圧、電流および周波数）ならびに駆動源の時間シーケンスは、タッチ制御チップ内の信号駆動回路の制御論理回路６０によって制御されることができる。異なる回路動作モード、例えば、高感度、中感度もしくは低感度または異なるダイナミックレンジは、パラメータを通じて調節することができる。
【００４３】
異なる回路動作モードは、異なる押圧状況に応じて構成することができる。図７は、本発明の実施態様によるタッチ制御機能と一体化された有機発光ダイオードディスプレイ装置の４つの押圧状況である、正常な指タッチ、指が浮いているタッチ、アクティブ／パッシブ型スタイラスまたは小型の導体を使用したタッチ、および手袋内の指によるタッチを示す。一つ以上の正常なタッチおよび小型の導体を用いた一つ以上のタッチは、先に記載したパラメータと併せて検出されることができる。、図６には信号駆動回路６０と分離している信号受信ユニット６９が示されているものの、他の実施態様では一つの回路に具現化できることが当業者に理解される。
【００４４】
図８は、本発明の実施態様によるタッチ制御チップにおける信号フローを図示する。検知電極がタッチされると検知電極の容量に変化が生じ、変化は、ＡＤＣを通じてデジタル量に変換され、タッチの情報を復元する。容量の変化は、一般的に、タッチ物によって覆われた検知電極の面積に関連する。検知電極の検知データは信号受信ユニット６９によって受信され、それ故に、タッチの情報は信号処理ユニットを通じて復元される。
【００４５】
例を挙げると、信号処理ユニットのためのデータ処理方法を、図８を参照して、以降に詳細に記載する。図８は、本発明の実施態様によるタッチ制御チップの信号フローを示す。図８に示すように、データ処理方法は、以下の工程を包含する。
【００４６】
検知データを得る、工程８１。
【００４７】
検知データのフィルタリングおよびノイズ除去を行う、工程８２。この工程は、その後の計算の便宜のため、原画像から可能な限り多くのノイズを取り除く。この工程には、空間領域フィルタリング、時間領域フィルタリングまたは閾値フィルタリングを使用することができる。
【００４８】
可能性があるタッチ面積をサーチする、工程８３。面積は、実際のタッチ面積および無効信号を包含する。無効信号は、大面積タッチ信号、電源ノイズ信号、一時的な異常信号、水滴信号などを包含する。無効信号においては、一部は実際のタッチと同様であり、一部は実際のタッチに干渉し、一部は実際のタッチとして解釈されることができる。
【００４９】
無効信号を取り除き、合理的なタッチ面積を得るために例外を手渡す、工程８４。
【００５０】
合理的なタッチ面積のデータに基づきタッチ位置の座標を計算する、工程８５。
【００５１】
好ましくは、タッチ位置の座標は、二次元検知アレイに基づき決定することができる。具体的には、タッチ位置の座標は、重心アルゴリズムを通じて、二次元検知アレイに基づき決定することができる。
【００５２】
図９Ａは、重心アルゴリズムを通じてタッチ位置の座標を計算する例を図示する。以下においては、簡潔さのためにタッチ位置の一次元の座標の計算のみを図示している。すべての座標を同じまたは同様の方法を用いて得ることができることが当業者に理解される。図６に示す検知電極６６〜６８が指によって覆われたと仮定すると、検知データの対応する要素は、それぞれ、ＰＴ１、ＰＴ２およびＰＴ３であり、検知電極６６〜６８の対応する座標は、それぞれ、ｘ１、ｘ２およびｘ３であり、その時、重心アルゴリズムを通じて得られるタッチ位置の座標は以下の通りである。
【００５３】
【数１】
2014238563.tif 000003
【００５４】
場合により、タッチ位置の座標を得た後、以前のフレームのデータを分析して、複数のフレームのデータから現在のフレームのデータを得る工程８６を実行することができる。
【００５５】
場合により、タッチ位置の座標を得た後、複数のフレームのデータに基づきタッチトレースを追跡する工程８７を実行することができる。加えて、ユーザの操作に基づき、イベント情報を得て、レポートすることができる。
【００５６】
本発明の実施態様によるタッチ制御機能と一体化されたＯＬＥＤディスプレイ装置は、マルチタッチ達成の前提の下に、先行技術におけるノイズ蓄積の問題を解決することができる。
【００５７】
図６に示すように電源コモンモードノイズが場所６０１に取り込まれることを図示すると、ノイズによるタッチ位置の計算における影響は、以下のように分析される。
【００５８】
先行技術における相互容量タッチ検出に基づくタッチシステムでは、複数個の駆動チャネル（ＴＸ）および複数個の受信チャネル（ＲＸ）があり、各ＲＸはすべてのＴＸに接続される。コモンモード干渉信号は、一度システム内に取り込まれると、ＲＸの接続性のため、すべてのＲＸを通じて運ばれる。とりわけ、一つのＲＸに複数個のノイズ源が存在するケースでは、ノイズ源によって生成されるノイズは蓄積され、それにより、結果生じるノイズの振幅は増加する。測定されるコンデンサ上の電圧信号は、ノイズのために変動し、故に、タッチしていないポイントに誤検出が生じる。
【００５９】
本発明の実施態様によるタッチ制御機能と一体化されたＯＬＥＤディスプレイ装置では、検知電極は、タッチ制御チップの外では物理的には接続されず、故に、ノイズが検知電極間に運ばれたり蓄積されたりせず、誤検出が回避される。
【００６０】
電圧を検出する手法を例に取る。タッチされた電極上の電圧はノイズのために変化し、その結果として、タッチされた電極の検知データは変化する。自己容量タッチ検出の原理によると、ノイズによって引き起こされる検知値は、正常なタッチのケースと同じように、タッチされた電極の覆われた面積に比例する。
【００６１】
図９Ｂは、ノイズ存在下の重心アルゴリズムを通じたタッチ位置の座標の計算を図示する。正常なタッチによってもたらされる検知値がＰＴ１、ＰＴ２およびＰＴ３であると仮定すると、ノイズによってもたらされる検知値は、ＰＮ１、ＰＮ２およびＰＮ３であり、その時、（検知電極６６〜６８を例に取ると）以下の通りである。
【００６２】
【数２】
2014238563.tif 000004
【００６３】
ここで、ＰＮ１＝Ｋ＊ＰＴ１、ＰＮ２＝Ｋ＊ＰＴ２、ＰＮ３＝Ｋ＊ＰＴ３であり、Ｋは定数である。
【００６４】
ノイズの電圧の極性と駆動源のそれとが同じであるケースでは、電圧の重畳のため、検知データの最終の要素は以下の通りである。
【００６５】
ＰＮＴ１＝ＰＮ１＋ＰＴ１＝（１＋Ｋ）＊ＰＴ１
【００６６】
ＰＮＴ２＝ＰＮ２＋ＰＴ２＝（１＋Ｋ）＊ＰＴ２
【００６７】
ＰＮＴ３＝ＰＮ３＋ＰＴ３＝（１＋Ｋ）＊ＰＴ３
【００６８】
その時、重心アルゴリズムを使用して得られる座標は、以下の通りである。
【００６９】
【数３】
2014238563.tif 000005
【００７０】
明らかに、式（２）は、式（１）と同じである。それ故に、本発明の実施態様による容量式タッチスクリーンは、コモンモードノイズに影響されない。最終的に決定される座標は、ノイズがシステムのダイナミックレンジを上回りさえしなければ、影響を受けないことができる。
【００７１】
ノイズの電圧の極性と駆動源のそれとが逆であるケースでは、有効信号を減少させることができる。先の分析から見てとれるように、減少した有効信号が検出可能である場合、最終的に決定される座標は影響を受けない。減少した有効信号が検出可能でない場合、現在のフレームのデータは無効となる。それでもなお、本発明の実施態様による容量式タッチスクリーンのスキャニング周波数が正常なスキャニング周波数の最大Ｎ倍（Ｎは、通例、１０よりも大きい）まで増加することができるため、複数のフレームのデータを通じて現在のフレームのデータを復元することができる。スキャニング周波数が実際に要求されるレポートレートよりもはるかに高いため、正常なレポートレートが複数のフレームのデータを用いる処理による影響を受けないことができることが当業者に理解される。
【００７２】
同様に、限られた量のシステムのダイナミックレンジをノイズが上回るケースでは、正しい座標を得るために、複数のフレームのデータを通じて、現在のフレームを復元することもできる。このフレーム間処理方法は、ＲＦ耐性および他のノイズ源、例えば、液晶ディスプレイモジュールからの干渉にも適用可能である。
【００７３】
本明細書で使用する言い回し「含む／包含する」は、記述したフィーチャ、要素、工程、操作または構成要素の存在を指し示すが、一つ以上の他のフィーチャ、要素、工程、操作または構成要素の存在または追加を排除しないことに留意されたい。
【００７４】
本開示の実施態様および効果を先に記載した。しかしながら、請求項に定義された本開示の本質および範囲を逸することなく、本開示にさまざまな変形態様、変更および変形をなすことができることが理解される。また、本開示の範囲は、明細書に記載するプロセス、装置、手段、方法および工程の具体的な実施態様に限定されるわけではない。本開示から、本明細書の対応する実施態様と実質的に同じ機能を実行するか、本明細書の対応する実施態様と実質的に同じ結果を得る、現在のところ利用可能なおよび今後開発されるプロセス、装置、手段、方法または工程を使用できることが本開示から当業者に容易に理解される。それ故に、請求項は、これらのプロセス、装置、手段、方法または工程を包含することが意図される。
【図１】
2014238563.tif 000006
【図２】
2014238563.tif 000007
【図３】
2014238563.tif 000008
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
2014238563.tif 000016
【図９Ｂ】
2014238563.tif 000017
【外国語明細書】
2014238563000001.pdf