ПАНЕЛЬ ДИСПЛЕЯ С СЕНСОРНОЙ ФУНКЦИЕЙ И РЕАЛИЗОВАННЫЙ В НЕЙ СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ КАСАНИЯ
DISPLAY PANEL WITH SENSOR FUNCTION AND IMPLEMENTED METHOD OF TOUCH DETECTION

1. ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение относится к области техники, связанной с жидкокристаллическими дисплеями, в частности, к панели дисплея с сенсорной функцией и реализованному в ней способу обнаружения касания.
2. ОПИСАНИЕ УРОВНЯ ТЕХНИКИ
[0002] В настоящее время широкое использование получили устройства отображения с сенсорной функцией, в которых сенсорная функция интегрирована с технологией In-cell (интеграции в ячейку), что позволяет реализовать тонкую и легкую панель дисплея. Относительно панелей дисплея, выполненных по технологии In-cell, частота возбуждения сенсорных электродов выше, чем частота возбуждения сканирования затворных шин. В процессе сканирования одного и того же кадра возможно наложение сигналов отображения и сенсорных сигналов. То есть сигналы отображения и сенсорные сигналы могут накладываться друг на друга, что может повлиять на сенсорные характеристики и характеристики отображения панели дисплея.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0003] В соответствии с настоящим изобретением описаны панель отображения с сенсорной функцией и реализованный в ней способ обнаружения касания для улучшения сенсорных характеристик и характеристик отображения.
[0004] В одном аспекте панель дисплея с сенсорной функцией содержит: компонент отображения, сенсорный компонент и общий электрод, причем компонент отображения и сенсорный компонент используют общий электрод, компонент отображения содержит множество затворных шин, расположенных вдоль заданного направления, и драйвер затвора для управления затворными шинами, причем затворные шины выполнены на расстоянии друг от друга, сенсорный компонент содержит множество сенсорных электродов, расположенных вдоль заданного направления, и драйвер сенсора для управления сенсорными электродами, сенсорные электроды расположены на расстоянии друг от друга, драйвер затвора сконструирован для выполнения операций управления затвором последовательно для затворных шин, первый временной промежуток формируется между двумя последовательными операциями управления затвором в одном кадре, второй временной промежуток формируется между двумя последовательными операциями управления затвором для двух последовательных кадров, драйвер сенсора сконструирован для выполнения операций управления сенсором в направлении сенсорных электродов в течение первого временного промежутка и второго временного промежутка последовательно, компонент отображения сконструирован для выполнения операций управления сенсором в течение первого временного промежутка и второго временного промежутка, когда напряжение общего электрода находится в стабильном состоянии; и панель дисплея разделена на множество блоков вдоль заданного направления, причем каждый из блоков содержит множество затворных шин и множество сенсорных электродов, количество затворных шин в одном блоке превышает количество сенсорных электроды в указанном блоке, последовательные операции управления затвором и операции управления сенсором выполняются в разных блоках в каждом кадре, драйвер сенсора сконструирован для выполнения операций управления сенсором в отношении одних и тех же сенсорных электродов по меньшей мере дважды.
[0005] Причем количество затворных шин в одном блоке вдвое превышает количество сенсорных электродов, драйвер сенсора сконструирован для выполнения операций управления сенсором относительно сенсорных электродов в первом блоке и последнем блоке в течение второго временного промежутка, а драйвер сенсора сконструирован для выполнения операций управления сенсором относительно сенсорных электродов в других блоках в течение первого временного промежутка так, что сенсорный драйвер сконструирован для выполнения операций управления сенсором относительно одних и тех же сенсорных электродов дважды.
[0006] Причем компонент отображения дополнительно содержит: множество информационных шин, пересекающихся с затворными шинами, и драйвер данных для управления информационными шинами, причем информационные шины расположены на расстоянии друг от друга, информационные шины и затворные шины изолированы друг от друга, затворные шины и информационные шины образуют множество пиксельных областей в матрице; тонкопленочный транзистор и пиксельные электроды расположены в каждой пиксельной области, причем затвор тонкопленочного транзистора соединен с соответствующей затворной шиной, исток тонкопленочного транзистора соответствующим образом соединен с соответствующей информационной шиной, а сток тонкопленочного транзистора соответствующим образом соединен с пиксельным электродом, а драйвер данных сконструирован для проведения операций управления оттенками серого относительно информационных шин, когда драйвер затвора выполняет операции управления затвором.
[0007] В другом аспекте панель дисплея с сенсорной функцией содержит: компонент отображения и сенсорный компонент, компонент отображения содержит множество затворных шин, расположенных вдоль заданного направления, и драйвер затвора для управления затворными шинами, причем затворные шины расположены на некотором расстоянии друг от друга, сенсорный компонент содержит множество сенсорных электродов, расположенных вдоль заданного направления, и драйвер сенсора для управления сенсорными электродами, сенсорные электроды расположены на расстоянии друг от друга, драйвер затвора сконструирован для выполнения операций управления затвором для затворных шин в последовательности, первый временной промежуток формируется между двумя последовательными операциями управления затвором в одном кадре, второй временной промежуток формируется двумя последовательными операциями управления затвором для двух последовательных кадров, а драйвер сенсора сконструирован для последовательного выполнения операций управления сенсором относительно сенсорных электродов в течение первого временного промежутка и второго временного промежутка.
[0008] Причем панель дисплея разделена на множество блоков вдоль заданного направления, каждый из блоков содержит множество затворных шин и множество сенсорных электродов, количество затворных шин в одном блоке превышает количество сенсорных электродов в указанном блоке, последовательные операции управления затвором и операции управления сенсором выполняются в разных блоках, в каждом кадре, а драйвер сенсора сконструирован для выполнения операций управления сенсором относительно одного и того же сенсорного электрода по меньшей мере дважды.
[0009] Причем количество затворных шин в одном блоке вдвое превышает количество сенсорных электродов, драйвер сенсора сконструирован для выполнения операций управления сенсором относительно сенсорных электродов в первом блоке и последнем блоке в течение второго временного промежутка, а драйвер сенсора сконструирован для выполнения операций управления сенсором относительно сенсорных электродов в других блоках в течение первого временного промежутка так, что сенсорный драйвер сконструирован для выполнения операций управления сенсором относительно одних и тех же сенсорных электродов дважды.
[0010] Причем компонент отображения дополнительно содержит: множество информационных шин, пересекающихся с затворными шинами, и драйвер данных для управления информационными шинами, причем информационные шины расположены на расстоянии друг от друга, информационные шины и затворные шины изолированы друг от друга, затворные шины и информационные шины образуют множество пиксельных областей в матрице; тонкопленочный транзистор и пиксельные электроды расположены в каждой пиксельной области, причем затвор тонкопленочного транзистора соединен с соответствующей затворной шиной, исток тонкопленочного транзистора соответствующим образом соединен с соответствующей информационной шиной, а сток тонкопленочного транзистора соответствующим образом соединен с пиксельным электродом, а драйвер данных сконструирован для проведения операций управления оттенками серого относительно информационных шин, когда драйвер затвора выполняет операции управления затвором.
[0011] Причем панель дисплея дополнительно содержит общий электрод, компонент отображения и сенсорный компонент используют общий электрод, а компонент отображения сконструирован для выполнения операций управления сенсором в первом временном промежутке и втором временном промежутке, когда напряжение общего электрода находится в стабильном состоянии
[0012] В другом аспекте предлагается способ обнаружения касания для панели дисплея, содержащий компонент отображения и сенсорный компонент, компонент отображения содержит множество затворных шин, расположенных вдоль заданного направления, и драйвер затвора для управления затворными шинами, причем затворные шины расположены на некотором расстоянии друг от друга, сенсорный компонент содержит множество сенсорных электродов, расположенных вдоль заданного направления, и драйвер сенсора для управления сенсорными электродами, причем способ содержит следующие этапы: выполняют операции управления затвором на затворных шинах в последовательности с помощью драйвера затвора; настраивают первый временной промежуток между двумя последовательными операциями управления затвором в указанном кадре и настраивают второй временной промежуток между двумя последовательными операциями управления затвором для двух последовательных кадров; а также выполняют операции управления сенсором относительно сенсорных электродов в течение первого временного промежутка и второго временного промежутка с помощью драйвера сенсора.
[0013] Причем панель дисплея разделена на множество блоков вдоль заданного направления, каждый из блоков содержит множество затворных шин и множество сенсорных электродов, количество затворных шин в одном блоке превышает количество сенсорных электродов в указанном блоке, последовательные операции управления затвором и операции управления сенсором выполняются в разных блоках, в каждом кадре, а драйвер сенсора сконструирован для выполнения операций управления сенсором относительно одного и того же сенсорного электрода по меньшей мере дважды.
[0014] Причем количество затворных шин в одном блоке вдвое превышает количество сенсорных электродов, драйвер сенсора сконструирован для выполнения операций управления сенсором относительно сенсорных электродов в первом блоке и последнем блоке в течение второго временного промежутка, а драйвер сенсора сконструирован для выполнения операций управления сенсором относительно сенсорных электродов в других блоках в течение первого временного промежутка так, что сенсорный драйвер сконструирован для выполнения операций управления сенсором относительно одних и тех же сенсорных электродов дважды.
[0015] Причем компонент отображения дополнительно содержит: множество информационных шин, пересекающихся с затворными шинами, и драйвер данных для управления информационными шинами, причем информационные шины расположены на расстоянии друг от друга, информационные шины и затворные шины изолированы друг от друга, затворные шины и информационные шины образуют множество пиксельных областей, расположенных в матрице; тонкопленочные транзисторы и пиксельные электроды расположены в каждой пиксельной области, причем затвор тонкопленочного транзистора соединен с соответствующей затворной шиной, исток тонкопленочного транзистора соединен с соответствующей информационной шиной, а сток тонкопленочного транзистора соединен с пиксельным электродом, а драйвер данных сконструирован для выполнения операций управления оттенками серого относительно информационных шин, когда драйвер затвора выполняет операции управления затвором.
[0016] Причем панель дисплея дополнительно содержит общий электрод, компонент отображения и сенсорный компонент используют общий электрод, и компонент отображения сконструирован для выполнения операций управления сенсором в течение первого временного промежутка и второго временного промежутка, когда напряжение общего электрода находится в стабильном состоянии.
1
2
1
2
[0017] С учетом вышеизложенного первый временной промежуток (t) формируется между двумя последовательными операциями управления затвором в одном кадре, а второй временной промежуток (t) формируется между двумя последовательными операциями управления затвором для двух последовательных кадров. Драйвер сенсора выполняет операции управления сенсором относительно сенсорных электродов в течение первого временного промежутка (t) и второго временного промежутка (t) так, чтобы сигналы отображения и сенсорные сигналы не накладывались друг на друга. Таким образом, сигналы отображения и сенсорные сигналы не могут мешать друг другу, что позволяет улучшить сенсорные характеристики и характеристики отображения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0018] ФИГ. 1 представляет собой схематический вид панели дисплея в соответствии с одним вариантом осуществления.
[0019] ФИГ. 2 представляет собой схематический вид компонента отображения, показанного на ФИГ. 1.
[0020] ФИГ. 3 представляет собой временную диаграмму сигналов затворной шины и сенсорного электрода в соответствии с одним вариантом осуществления.
[0021] ФИГ. 4 представляет собой схематический вид панели дисплея в соответствии с другим вариантом осуществления.
[0022] ФИГ. 5 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую способ обнаружения касания в соответствии с одним вариантом осуществления.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0023] Варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны более подробно далее со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показаны варианты осуществления настоящего изобретения.
[0024] ФИГ. 1 представляет собой схематический вид панели дисплея в соответствии с одним вариантом осуществления. Как показано на схеме, панель жидкокристаллического дисплея содержит компонент 11 отображения и сенсорный компонент 12. Сенсорный компонент 12 сконструирован для выполнения сенсорной функции панели дисплея. Сенсорный компонент 12 содержит множество сенсорных электродов 121, расположенных вдоль заданного направления и на расстоянии друг от друга. Сенсорный компонент 12 дополнительно содержит драйвер 122 сенсора для управления сенсорными электродами 121. Сенсорные электроды 121 могут быть выполнены в виде полос.
1
2
n
1
2
n
1
2
n
1
2
n
1
2
n
1
2
n
1
2
n
1
2
n
[0025] ФИГ. 2 представляет собой схематический вид компонента отображения, показанного на ФИГ. 1. Как показано на схеме, компонент 11 отображения представляет собой панель жидкокристаллического дисплея без сенсорной функции. Компонент 11 отображения содержит драйвер 111 затвора, драйвер 112 данных, множество затворных шин (G, G, …, G), расположенных вдоль заданного направления, а также множество информационных шин (D, D, …, D), пересекающихся с затворными шинами (G, G, …, G). Затворные шины (G, G, …, G) расположены на расстоянии друг от друга. Информационные шины (D, D, …, D) и затворные шины (G, G, …, G) изолированы друг от друга. Затворные шины (G, G, …, G) и информационные шины (D, D, …, D) образуют множество пиксельных областей 113, расположенных в матрице.
[0026] Каждая из пиксельных областей 113 содержит тонкопленочный транзистор (TFT) и пиксельный электрод (Р). Пиксельный электрод (Р) расположен напротив общего электрода 13. Тонкопленочный транзистор (Т) содержит затвор (g), исток (s) и сток (d). Пиксельный электрод (Р) подключают к соответствующему стоку (d). Затворную шину соединяют с соответствующим затвором (g). Затворную шину соединяют с соответствующим истоком (s). При включении тонкопленочного транзистора (Т) сигналы управления данными передаются на соответствующий пиксельный электрод (Р) через исток (s).
1
2
n
1
2
n
1
2
n
1
2
n
[0027] Драйвер 111 затвора сконструирован для подачи сигналов управления затвором для затворных шин (G, G, …, G) в последовательности для выполнения операций управления затвором для затворов затворных шин (G, G, …, G) в последовательности. Кроме того, драйвер 111 затвора включает тонкопленочный транзистор (Т), соответствующий каждой из затворных шин. Драйвер 112 данных сконструирован для подачи сигналов управления оттенками серого для информационных шин (D, D, …, D) так, чтобы выполнять операции управления оттенками серого на информационных шинах (D, D, …, D) в последовательности. Кроме того, драйвер 112 данных применяет сигналы управления оттенками серого к соответствующему пиксельному электроду (Р) через тонкопленочные транзисторы (Т), которые были включены. В варианте осуществления, когда драйвер 111 затвора выполняет операции управления затвором, драйвер 112 данных выполняет операции управления оттенками серого для информационных шин.
1
2
n
[0028] В варианте осуществления одна затворная шина управляет множеством соответствующих пиксельных областей 113. Кроме того, пиксельные области 113 соответственно показывают зеленые (G), красные (R) и голубые (В) цвета, как показано на ФИГ. 2. Когда затворные шины передают сигналы управления затвором, тонкопленочные транзисторы (Т) в пиксельных областях 113, управляемых одной и той же затворной шиной, включаются одновременно. Информационные шины (D, D, …, D) передают сигналы управления оттенками серого на соответствующий пиксельный электрод (Р) так, чтобы зарядить соответствующие пиксельные области 113, показывающие разные цвета.
1
n
1
n
1
1
1
n
2
1
2
[0029] ФИГ. 3 представляет собой временную диаграмму сигналов затворной шины и сенсорного электрода в соответствии с одним вариантом осуществления. Как показано на диаграмме, драйвер 122 сенсора выводит сенсорные сигналы (Тх) так, чтобы сенсорный электрод 121 выполнил операции обнаружения касания в ответ на сенсорные сигналы (Тх). Затворная шина (G~G) соответствует определенному кадру. Затворная шина (G~G) и затворная шина G соответствуют двум последовательным кадрам. В пределах указанного кадра существует первый временный промежуток (t) между двумя последовательными операциями управления затворами. Относительно двух последовательных операций управления затвором для двух последовательных кадров, таких как затворная шина (G) и затворная шина (G) существует второй временной промежуток (t). Драйвер 122 сенсора выполняет операции управления сенсором в течение первого временного промежутка (t) и второго временного промежутка (t) так, что сигналы управления затвором и сенсорные сигналы не накладывались друг на друга. Таким образом, сигналы не мешают друг другу, что позволяет улучшить сенсорные характеристики и характеристики отображения.
[0030] ФИГ. 4 представляет собой схематический вид панели дисплея в соответствии с другим вариантом осуществления. Процесс обнаружения касания будет описан далее со ссылкой на ФИГ. 4.
1
2
m
[0031] Как показано на ФИГ. 4, панель дисплея разделена на множество блоков (Z, Z, …, Z) в соответствии с заданным направлением. Каждый из блоков содержит множество затворных шин и множество сенсорных электродов 121. Количество затворных шин в одном блоке превышает количество сенсорных электродов 121 в указанном блоке. Последовательные операции управления затвором и операции управления сенсором выполняются в разных блоках. Кроме того, в каждом кадре драйвер 122 сенсора выполняет по меньшей мере дважды операции управления сенсором относительного одного и того же сенсорного электрода 121.
1
2
1
3
1
20
20
[0032] Например, панель дисплея с разрешением 960*540 содержит n затворных шин, где n равно 960. Панель дисплея может быть разделена вдоль направления распространения информационной шины на m блоков, где m равно 20. Каждый из блоков содержит 48 затворных шин. Если драйвер 122 сенсора выполняет операции управления сенсором относительно сенсорного электрода 121 дважды во время каждого кадра, операции управления затвором не будут применены к блоку (Z). Когда операции управления сенсором выполняются в блоке (Z), последовательные операции управления затвором выполняются в верхней части блока (Z). Когда операции управления сенсором выполняются в блоке (Z), последовательные операции управления затвором выполняются в нижней части блока (Z). Когда операции управления сенсором выполняются в блоке (Z), последовательные операции управления затвором еще не достигли блока (Z). То есть сигналы управления затвором не накладываются с сенсорными сигналами.
1
m
2
1
[0033] В примере количество затворных шин в одном блоке вдвое превышает количество сенсорных электродов 121. Когда панель дисплея разделена на 20 блоков, каждый из блоков содержит 48 затворных шин. Кроме того, 24 сенсорных электрода 121 сконструированы для управления каждым из блоков. Частота возбуждения сенсорных электродов 121 выше частоты возбуждения затворных шин для нормальных операций отображения. Драйвер 122 сенсора выполняет операции управления сенсором относительного сенсорных электродов 121 в первом блоке (Z) и последнем блоке (Z) во время второго временного промежутка (t). Кроме того, драйвер 122 сенсора выполняет операции управления сенсором относительно сенсорных электродов 121 в других блоках в течение первого временного промежутка (t). Кроме того, в каждом кадре драйвер 122 сенсора выполняет операции управления сенсором относительного одного и того же сенсорного электрода 121 дважды.
1
2
[0034] Понятно, что драйвер 122 сенсора может сконструирован для выполнения операции управления сенсором в течение каждого первого временного промежутка (t) один раз и для выполнения операций управления сенсором определенное количество раз в течение каждого второго временного промежутка (t) в соответствии с количеством затворных шин и количеством сенсорных электродов 121 в каждом блоке.
1
2
[0035] В соответствии с настоящим изобретением панель дисплея может дополнительно содержать общий электрод, который может быть расположен на подложке из цветной пленки. Соответственно, компонент 11 отображения расположен на подложке массива панели дисплея. Компонент 11 отображения и сенсорный компонент 12 могут использовать общий электрод. Компонент 11 отображения сконструирован с возможностью выполнять операции управления сенсором в течение первого временного промежутка (t) и второго временного промежутка (t), когда напряжение общего электрода находится в стабильном состоянии
[0036] Во время состояния отображения драйвер 111 затвора выводит сигналы управления затвором на высоком уровне и управляет затворными шинами для вывода сигналов на высоком уровне. Кроме того, драйвер 111 затвора включает тонкопленочный транзистор (Т). Драйвер 112 данных выводит сигналы управления оттенками серого на высоком уровне, чтобы заряжать пиксельные области 113 для отображения изображений.
[0037] В состоянии касания драйвер 122 сенсора применяет сигналы управления к сенсорным электродам 121. Кроме того, драйвер 122 сенсора получает сигналы обнаружения от общего электрода так, чтобы отслеживать изменения емкости между общим электродом и сенсорными электродами 121, вызванными событием касания.
[0038] В варианте осуществления сигналы управления затвором и сигналы управления оттенками серого в состоянии отображения перекрываются с продолжительностью, с которой применяются сенсорные сигналы во время состояния касания. Таким образом, обнаружение касания может контролироваться высокой частотой, а длительность отбора в процессе обнаружения касания увеличивается.
[0039] ФИГ. 5 представляет собой блок-схему способа обнаружения касания для обнаружения касания на панели дисплея по ФИГ. 1 в соответствии с одним вариантом осуществления. Способ содержит следующие шаги.
[0040] На шаге S51 драйвер затвора последовательно выполняет операции управления затвором на затворных шинах.
1
2
[0041] На шаге S52 первый временной промежуток (t) формируется между двумя последовательными операциями управления затвором в одном кадре, а второй временной промежуток (t) формируется между двумя последовательными операциями управления затвором для двух последовательных кадров.
1
2
[0042] На шаге S53 драйвер сенсора выполняет операции управления сенсором относительно сенсорных электродов в течение первого временного промежутка (t) и второго временного промежутка (t) в последовательности.
[0043] Способ обнаружения касания может выполняться с помощью вышеописанных компонентов панели дисплея. Подробное описание шагов способа обнаружения касания может ссылаться на операции в состоянии отображения и в состоянии касания панели дисплея.
1
2
1
2
[0044] С учетом вышеизложенного первый временной промежуток (t) формируется между двумя последовательными операциями управления затвором в одном кадре, а второй временной промежуток (t) формируется между двумя последовательными операциями управления затвором для двух последовательных кадров. Драйвер сенсора выполняет операции управления сенсором относительно сенсорных электродов в течение первого временного промежутка (t) и второго временного промежутка (t) так, чтобы сигналы отображения и сенсорные сигналы не накладывались друг на друга. Таким образом, сигналы отображения и сенсорные сигналы не могут мешать друг другу, что позволяет улучшить сенсорные характеристики и характеристики отображения.
[0045] Считается, что настоящие варианты осуществления и их преимущества будут понятны из вышеприведенного описания и будет очевидно, что изменение настоящего изобретения допустимо при условии, что изменения вносятся без отступления от сущности и объема изобретения, а также без нанесения ущерба материальными преимуществами настоящего изобретения. Примеры, описанные выше, являются предпочтительными и примерными вариантами осуществления изобретения.