ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ ЭКРАН И МОБИЛЬНЫЙ ТЕРМИНАЛ
LCD SCREEN AND MOBILE TERMINAL

[0001] По настоящей заявке испрашивается приоритет китайской патентной заявки № 201510493676.3, поданной 12 августа 2015 года, полностью включенной в настоящую заявку посредством ссылки.
Область техники, к которой относится изобретение
[0002] Настоящее раскрытие в целом относится к технической области устройств отображения, в частности к жидкокристаллическому экрану и мобильному терминалу.
Уровень техники
[0003] С развитием технологий жидкокристаллических экранов жидкокристаллический экран приобретает все больше и больше функций, включая регистрацию позиций для сенсорного управления. На жидкокристаллическом экране, включающем панель сенсорного управления, может быть определена координатная позиция с меняющейся емкостью путем определения изменения емкости панели сенсорного управления, и может быть определена позиция для сенсорного управления, выбранная пользователем на жидкокристаллическом экране. Выше указан способ, позволяющий определить только двумерные координаты на жидкокристаллическом экране, а регистрация давления в третьем измерении данным способом не предусмотрена.
Раскрытие изобретения
[0004] С учетом проблем, встречающихся в предшествующем уровне техники, в настоящем раскрытии описываются жидкокристаллический экран и мобильный терминал.
[0005] В соответствии с первым аспектом настоящего раскрытия представлен жидкокристаллический экран; такой жидкокристаллический экран содержит стеклянную подложку для массива тонкопленочных транзисторов (Thin Film Transistor, TFT), пластину цветофильтра, жидкокристаллический слой между стеклянной подложкой для массива TFT и пластиной цветофильтра, верхнюю пластину поляризатора на поверхности пластины цветофильтра, не прилегающей к жидкокристаллическому слою, и нижнюю пластину поляризатора на поверхности стеклянной подложки для массива TFT, не прилегающей к жидкокристаллическому слою; причем жидкокристаллический слой дополнительно содержит опорный массив и прозрачный электрод, при этом опорный массив и прозрачный электрод соответствующим образом расположены на поверхностях жидкокристаллического слоя, прилегающих к стеклянной подложке для массива TFT и пластине цветофильтра; а пространство между опорным массивом и прозрачным электродом заполнено жидкими кристаллами.
[0006] В альтернативном варианте опорный массив расположен на поверхности жидкокристаллического слоя, прилегающей к стеклянной подложке для массива TFT; а прозрачный электрод расположен на поверхности жидкокристаллического слоя, прилегающей к пластине цветофильтра.
[0007] В альтернативном варианте опорный массив расположен на поверхности жидкокристаллического слоя, прилегающей к пластине цветофильтра; а прозрачный электрод расположен на поверхности жидкокристаллического слоя, прилегающей к стеклянной подложке для массива TFT.
[0008] В альтернативном варианте прозрачный электрод состоит из множества прозрачных электродов, расположенных параллельно в горизонтальном направлении и/или в вертикальном направлении.
[0009] В альтернативном варианте между каждыми двумя последовательными прозрачными электродами, расположенными параллельно в горизонтальном направлении, предусмотрено заранее заданное расстояние.
[0010] В альтернативном варианте между каждыми двумя последовательными прозрачными электродами, расположенными параллельно в вертикальном направлении, предусмотрено заранее заданное расстояние.
[0011] В альтернативном варианте жидкокристаллический дисплей дополнительно содержит управляющую микросхему; при этом прозрачный электрод электрически соединен с управляющей микросхемой.
[0012] В альтернативном варианте жидкокристаллический экран дополнительно содержит средства подсветки; при этом средства подсветки расположены на поверхности нижней пластины поляризатора, не прилегающей к стеклянной подложке для массива TFT.
[0013] В соответствии со вторым аспектом настоящего раскрытия представлен мобильный терминал; такой мобильный терминал содержит процессор и жидкокристаллический экран; причем жидкокристаллический экран содержит стеклянную подложку для массива тонкопленочных транзисторов (TFT), пластину цветофильтра, жидкокристаллический слой между стеклянной подложкой для массива TFT и пластиной цветофильтра, верхнюю пластину поляризатора на поверхности пластины цветофильтра, не прилегающей к жидкокристаллическому слою, и нижнюю пластину поляризатора на поверхности стеклянной подложки для массива TFT, не прилегающей к жидкокристаллическому слою; при этом жидкокристаллический слой дополнительно содержит опорный массив и прозрачный электрод, опорный массив и прозрачный электрод соответствующим образом расположены на поверхностях жидкокристаллического слоя, прилегающих к стеклянной подложке для массива TFT и пластине цветофильтра; а пространство между опорным массивом и прозрачным электродом заполнено жидкими кристаллами; и процессор выполнен с возможностью определения значения емкости между опорным массивом и прозрачным электродом и определения значения давления, приложенного к жидкокристаллическому экрану оператором, на основании определенного таким образом значения емкости.
[0014] В технических решениях, предусмотренных настоящим раскрытием, посредством прозрачного электрода и опорного массива, предусмотренных в жидкокристаллическом слое в жидкокристаллическом дисплее, на основании значения емкости, образованной между прозрачным электродом и опорным массивом, может быть определено значение давления на жидкокристаллический экран; таким образом, на жидкокристаллическом экране реализуется регистрация давления в третьем измерении, помимо регистрации сенсорного управления. С использованием определенного таким образом значения давления могут быть реализованы дополнительные функции и может быть улучшено взаимодействие человека с компьютерными средствами.
[0015] Следует понимать, что и представленное выше общее описание, и последующее подробное описание являются примерными и не могут ограничивать настоящее раскрытие.
Краткое описание чертежей
[0016] Прилагаемые чертежи, содержащиеся в описании и являющиеся его частью, иллюстрируют варианты реализации данного изобретения и вместе с раскрытием служат для объяснения принципов изобретения.
[0017] На фиг. 1 показана схема, представляющая жидкокристаллический экран в соответствии с примерным вариантом его осуществления.
[0018] На фиг. 2 показана структурная схема, представляющая жидкокристаллический слой в жидкокристаллическом экране в соответствии с примерным вариантом осуществления.
[0019] На фиг. 3 показана структурная схема, представляющая другой жидкокристаллический слой в жидкокристаллическом экране в соответствии с примерным вариантом осуществления.
[0020] На фиг. 4 показана структурная схема, представляющая жидкокристаллический экран, в котором прозрачный электрод состоит из множества прозрачных электродов, расположенных параллельно в горизонтальном направлении в соответствии с примерным вариантом осуществления.
[0021] На фиг. 5 показана структурная схема, представляющая жидкокристаллический экран, в котором прозрачный электрод состоит из множества прозрачных электродов, расположенных параллельно в вертикальном направлении в соответствии с примерным вариантом осуществления.
[0022] На фиг. 6 показана структурная схема, представляющая жидкокристаллический экран, в котором прозрачный электрод состоит из множества прозрачных электродов, расположенных параллельно в горизонтальном направлении, и множества прозрачных электродов, расположенных параллельно в вертикальном направлении, в соответствии с примерным вариантом осуществления.
[0023] На фиг. 7 показана блок-схема, представляющая мобильный терминал в соответствии с примерным вариантом осуществления.
Осуществление изобретения
[0024] Далее будет представлено более подробное описание примерных вариантов осуществления, примеры которых проиллюстрированы на прилагаемых чертежах. Следующее описание содержит ссылки на прилагаемые чертежи, на которых одинаковые ссылочные позиции на различных чертежах представляют одни и те же или аналогичные элементы, если не указано иное. Варианты осуществления, изложенные в последующем описании примерных вариантов осуществления, не представляют собой все варианты, соответствующие настоящему изобретению. Они являются всего лишь примерами устройств и способов в соответствии с аспектами, связанными с изобретением, как изложено в прилагаемой формуле изобретения.
[0025] На фиг. 1 показана схема, представляющая жидкокристаллический экран в соответствии с примерным вариантом осуществления. Жидкокристаллический экран 100 содержит стеклянную подложку 101 для массива тонкопленочных транзисторов (Thin Film Transistor, TFT), пластину 102 цветофильтра, жидкокристаллический слой 103 между стеклянной подложкой 101 для массива TFT и пластиной 102 цветофильтра, верхнюю пластину 104 поляризатора на поверхности пластины 102 цветофильтра, не прилегающей к жидкокристаллическому слою 103, и нижнюю пластину 105 поляризатора на поверхности стеклянной подложки 101 для массива TFT, не прилегающей к жидкокристаллическому слою 103.
[0026] Жидкокристаллический слой 103 дополнительно содержит опорный массив 1031 и прозрачный электрод 1032, при этом опорный массив 1031 и прозрачный электрод 1032 соответствующим образом расположены на поверхностях жидкокристаллического слоя 103, прилегающих к стеклянной подложке 101 для массива TFT и пластине 102 цветофильтра. Жидкие кристаллы заполняют пространство между опорным массивом 1031 и прозрачным электродом 1032.
[0027] В альтернативном варианте в вариантах осуществления настоящего решения положение опорного массива 1031 и прозрачного электрода 1032 в жидкокристаллическом слое 103 не определены. Опорный массив 1031 может быть расположен на любой стороне жидкокристаллического слоя 103, то есть между жидкокристаллическим слоем 103 и стеклянной подложкой 101 для массива TFT или между жидкокристаллическим слоем 103 и пластиной 102 цветофильтра. Соответственно, прозрачный электрод 1031 может быть расположен на другой стороне жидкокристаллического слоя 103, то есть напротив опорного массива 1031 между жидкокристаллическим слоем 103 и стеклянной подложкой 101 для массива TFT или между жидкокристаллическим слоем 103 и пластиной 102 цветофильтра.
[0028] Как изображено на фиг. 2, где представлена структурная схема жидкокристаллического слоя 103, опорный массив 1031 и прозрачный электрод 1032 могут быть расположены следующим образом: опорный массив 1031 располагается на поверхности жидкокристаллического слоя 103, прилегающей к стеклянной подложке 101 для массива TFT; а прозрачный электрод 1032 располагается на поверхности жидкокристаллического слоя 103, прилегающей к пластине 102 цветофильтра.
[0029] Кроме того, как изображено на фиг. 3, где представлена структурная схема жидкокристаллического слоя 103, опорный массив 1031 и прозрачный электрод 1032 также могут быть расположены следующим образом: опорный массив 1031 располагается на поверхности жидкокристаллического слоя 103, прилегающей к пластине 102 цветофильтра; и прозрачный электрод 1032 располагается на поверхности жидкокристаллического слоя 103, прилегающей к стеклянной подложке 101 для массива TFT.
[0030] В вариантах осуществления настоящего решения прозрачный электрод 1032 может быть цельным прозрачным электродом или может состоять из множества прозрачных электродов.
[0031] В первом случае прозрачный электрод 1032 является цельным прозрачным электродом.
[0032] Опорный массив 1031 не находится в непосредственном контакте с прозрачным электродом 1032 в жидкокристаллическом слое 103, а между опорным массивом 1031 и прозрачным электродом 1032 существует заранее заданное пространственное расстояние. Опорный массив 1031 и прозрачный электрод 1032 в электризованном состоянии представляют собой конденсатор. Поскольку расстояние между опорным массивом 1031 и прозрачным электродом 1032 является постоянным, если отсутствует нажатие на жидкокристаллический экран 100 (ошибкой при определении расстояния можно пренебречь), значение емкости конденсатора, образованного опорным массивом 1031 и прозрачным электродом 1032, находящимися в электризованном состоянии, является относительно постоянной величиной. Таким образом, значение емкости конденсатора, образованного опорным массивом 1031 и прозрачным электродом 1032, в случае, когда отсутствует нажатие на жидкокристаллический экран 100, может быть определено заранее, и значение емкости может быть принято в качестве эталона для определения факта нажатия на жидкокристаллический экран 100.
[0033] Значение емкости конденсатора, образованного опорным массивом 1031 и прозрачным электродом 1032, может быть определено следующим образом: прозрачный электрод 1032 электрически соединен с управляющей микросхемой; управляющая микросхема подает команду на определение в прозрачный электрод 1032, и прозрачный электрод 1032 определяет текущее значение напряжения; значение емкости конденсатора, в текущий момент образованного опорным массивом 1031 и прозрачным электродом 1032, рассчитывается с использованием заданной формулы на основании определенного таким образом значения напряжения.
[0034] Управляющая микросхема может быть устройством в жидкокристаллическом экране 100. Соответственно, жидкокристаллический экран 100 дополнительно содержит управляющую микросхему 106, и прозрачный электрод 1032 электрически соединен с управляющей микросхемой 106. Управляющая микросхема может являться микроконтроллером. Микроконтроллер дополнительно содержит аналогово-цифровой преобразователь, так что может преобразовать сигнал напряжения, снятый с прозрачного электрода 1032, из аналогового сигнала в цифровой сигнал, а затем рассчитать значение емкости.
[0035] В альтернативном варианте управляющая микросхема может быть устройством, являющимся отдельным устройством мобильного терминала, а не входить в состав жидкокристаллического экрана 100.
[0036] Во втором случае прозрачный электрод 1032 состоит из множества прозрачных электродов.
[0037] Прозрачный электрод 1032 имеет следующую конструкцию: прозрачный электрод 1032 состоит из множества прозрачных электродов, расположенных параллельно в горизонтальном направлении; прозрачный электрод 1032 состоит из множества прозрачных электродов, расположенных параллельно в вертикальном направлении; прозрачный электрод 1032 состоит из множества прозрачных электродов, расположенных параллельно в горизонтальном направлении, и множества прозрачных электродов, расположенных параллельно в вертикальном направлении; между каждыми двумя последовательными прозрачными электродами, расположенными параллельно в горизонтальном направлении, предусмотрено заранее заданное расстояние; или между каждыми двумя последовательными прозрачными электродами, расположенными параллельно в вертикальном направлении, предусмотрено заранее заданное расстояние.
[0038] В жидкокристаллическом слое 103 опорный массив 1031 не находится в непосредственном контакте с каждым прозрачным электродом в прозрачном электроде 1032 и между опорным массивом 1031 и каждым прозрачным электродом в прозрачном электроде 1032 существует заранее заданное пространственное расстояние. Опорный массив 1031 и каждый прозрачный электрод в прозрачном электроде 1032 в электризованном состоянии образуют конденсатор, и количество конденсаторов соответствует количеству прозрачных электродов в прозрачном электроде 1032. Так как при отсутствии нажатия на жидкокристаллический экран 100 расстояние между опорным массивом 1031 и каждым прозрачным электродом в прозрачном электроде 1032 является постоянным (ошибкой расстояния можно пренебречь), значение емкости каждого конденсатора, образованного опорным массивом 1031 и каждым прозрачным электродом в прозрачном электроде 1032, находящегося в электризованном состоянии, является относительно постоянной величиной. Таким образом, значение емкости конденсатора, образованного опорным массивом 1031 и каждым прозрачным электродом в прозрачном электроде 1032, в условиях, когда отсутствует нажатие на жидкокристаллический экран 100, может быть определено заранее, и значение емкости для каждого прозрачного электрода может быть принято в качестве эталона для определения факта нажатия на жидкокристаллический экран 100. В общем случае расстояния между опорным массивом 1031 и каждым прозрачным электродом в прозрачном электроде 1032 одинаковы; таким образом, значения емкости конденсаторов, образованных опорным массивом 1031 и каждым прозрачным электродом в прозрачном электроде 1032 в случае, когда отсутствует нажатие на жидкокристаллический экран 100, является одинаковым и значение емкости любого прозрачного электрода может быть рассчитано как значение емкости в случае, когда отсутствует нажатие на жидкокристаллический экран 100.
[0039] Во втором случае необходимо обеспечить наличие управляющей микросхемы, а также электрическое соединение каждого прозрачного электрода с управляющей микросхемой. Управляющая микросхема выдает команды на определение в каждый прозрачный электрод, и каждый прозрачный электрод определяет текущее значение напряжения. Значения емкости конденсаторов, в текущий момент образованных опорным массивом 1031 и каждым прозрачным электродом в прозрачном электроде 1032, рассчитываются с использованием заданной формулы на основании определенных таким образом значений напряжения.
[0040] В альтернативном варианте управляющая микросхема может выдавать команды на определение в каждый прозрачный электрод следующим образом: выдача команд на определение в прозрачные электроды построчно с первым периодом; выдача команд на определение в каждый прозрачный электрод одновременно со вторым периодом. Если команды на определение выдаются одновременно, необходимо обеспечить наличие нескольких аналогово-цифровых преобразователей в управляющей микросхеме для обработки данных, возвращаемых каждым прозрачным электродом.
[0041] В альтернативном варианте управляющая микросхема выдает команды на определение в каждый прозрачный электрод, когда жидкокристаллический экран 100 находится в интервале гашения, с целью избежать помех, вызванных сканированием жидкокристаллического экрана 100.
[0042] На фиг. 4 показана структурная схема, представляющая жидкокристаллический экран, в котором прозрачный электрод 1032 состоит из множества прозрачных электродов, расположенных параллельно в горизонтальном направлении.
[0043] На фиг. 5 показана структурная схема, представляющая жидкокристаллический экран, в котором прозрачный электрод 1032 состоит из множества прозрачных электродов, расположенных параллельно в вертикальном направлении.
[0044] На фиг. 6 показана структурная схема, представляющая жидкокристаллический экран, в котором прозрачный электрод 1032 состоит из множества прозрачных электродов, расположенных параллельно в горизонтальном направлении, и множества прозрачных электродов, расположенных параллельно в вертикальном направлении.
[0045] Кроме того, поскольку опоры в опорном массиве 1032 расположены под участками черной матрицы (black matrix, BM) между субпикселями и участками интервалов между субпикселями в пластине 102 цветофильтра, необходимо обеспечить нахождение прозрачных электродов в положениях, соответствующих положениям наличия опорного массива 1032.
[0046] В альтернативном варианте, когда прозрачный электрод 1032 состоит из множества прозрачных электродов, расположенных параллельно в горизонтальном направлении, и множества прозрачных электродов, расположенных параллельно в вертикальном направлении, идентификаторы строк или идентификаторы объемов, соответствующие каждому прозрачному электроду, могут быть заданы заранее, причем линии и объемы могут быть расположены соответствующим образом на основании параллельного расположения в горизонтальном направлении или параллельного расположения в вертикальном направлении прозрачных электродов. Положение каждого прозрачного электрода в жидкокристаллическом экране 100 может быть определено заранее на основании идентификаторов строк или идентификаторов объемов.
[0047] Управляющая микросхема может далее определить идентификаторы строк или идентификаторы объемов, соответствующие каждому прозрачному электроду, получая значения напряжения, определенные каждым прозрачным электродом. Кроме того, если определенное таким образом значение емкости прозрачного электрода отличается от определенного таким образом значения емкости для случая, когда отсутствует нажатие на жидкокристаллический экран 10, то позиция нажатия на жидкокристаллическом экране 100 может быть определена на основании идентификатора линии или идентификатора объема прозрачного электрода.
[0048] В вариантах осуществления настоящего раскрытия после того, как определено значение емкости с использованием прозрачного электрода 1032, значение давления, приложенного к жидкокристаллическому экрану 100 оператором, может быть определено на основании заранее заданных соответствующих соотношений между значениями емкости и значениями давления.
[0049] В вариантах осуществления настоящего раскрытия после определения множества значений емкости посредством множества прозрачных электродов в прозрачном электроде 1032 может быть выбрано одно значение емкости сопротивления из множества таких значений; например, выбирается наибольшее значение емкости, и значение давления на жидкокристаллический экран 100 может быть определено на основании заранее заданных соответствующих соотношений между значениями емкости и значениями давления. В альтернативном варианте, поскольку прозрачные электроды в жидкокристаллическом экране 100 нажимаются неравномерно, когда пользователь нажимает на жидкокристаллический экран, может быть выбрано множество участков, соответствующих позициям, определенным как нажатые оператором, из данных участков может быть выбрано одно или более значений емкости для расчета значений давления на соответствующих участках и далее множество значений давления на участках, соответствующих нажатым позициям, может быть определено в процессе нажатия на жидкокристаллический экран оператором.
[0050] В альтернативном варианте в вариантах осуществления настоящего раскрытия, как изображено на фиг. 1, жидкокристаллический экран 100 дополнительно содержит средства 107 подсветки. Средства 107 подсветки располагаются на поверхности нижней пластины поляризатора 105, не примыкающей к стеклянной подложке 101 для массива TFT.
[0051] В альтернативном варианте, если жидкокристаллический экран 100 является жидкокристаллическим дисплеем (ЖКД, LCD), жидкокристаллический экран 100 содержит средства 107 подсветки; если жидкокристаллический экран 100 является дисплеем на органических светодиодах (organic light-emitting diode, OLED), жидкокристаллический экран 100 не содержит средства 107 подсветки.
[0052] В вариантах реализации настоящего раскрытия посредством прозрачного электрода и опорного массива, предусмотренных в жидкокристаллическом слое в жидкокристаллическом экране, значения давления на жидкокристаллический экран могут быть определены на основании значений емкости, образующейся между прозрачным электродом и опорным массивом; таким образом в жидкокристаллическом экране реализуется регистрация давления в третьем измерении, помимо регистрации сенсорного управления. С использованием определенного таким образом значения давления могут быть реализованы дополнительные функции и может быть улучшено взаимодействие человека с компьютерными средствами.
[0053] На фиг. 7 показана блок-схема, представляющая мобильный терминал в соответствии с примерным вариантом осуществления. Как изображено на фиг. 7, мобильный терминал содержит процессор 701 и жидкокристаллический экран 702. Жидкокристаллический экран 702 содержит стеклянную подложку для массива тонкопленочных транзисторов (TFT), пластину цветофильтра, жидкокристаллический слой между стеклянной подложкой для массива TFT и пластиной цветофильтра, верхнюю пластину поляризатора на поверхности пластины цветофильтра, не прилегающей к жидкокристаллическому слою, и нижнюю пластину поляризатора на поверхности стеклянной подложки для массива TFT, не прилегающей к жидкокристаллическому слою. Жидкокристаллический слой дополнительно содержит опорный массив и прозрачный электрод, причем опорный массив и прозрачный электрод соответствующим образом расположены на поверхностях жидкокристаллического слоя, прилегающих к стеклянной подложке для массива TFT и пластине цветофильтра. Жидкие кристаллы заполняют пространство между опорным массивом и прозрачным электродом. Процессор 701 выполнен с возможностью определения значения емкости между опорным массивом и прозрачным электродом и определения значения давления, приложенного на жидкокристаллический экран оператором, на основании определенного таким образом значения емкости.
[0054] В вариантах осуществления настоящего раскрытия посредством прозрачного электрода и опорного массива, предусмотренных в жидкокристаллическом слое в жидкокристаллическом экране, на основании значения емкости, образованной между прозрачным электродом и опорным массивом, может быть определено значение давления на жидкокристаллический экран; таким образом в жидкокристаллическом экране реализуется регистрация давления в третьем измерении, помимо регистрации сенсорного управления. С использованием определенного таким образом значения давления могут быть реализованы дополнительные функции и может быть улучшено взаимодействие человека с компьютерными средствами.
[0055] Другие варианты осуществления изобретения будут очевидны для специалистов в данной области из рассмотрения описания и практики раскрытия согласно данному документу. Предполагается, что данный вид применения включает в себя любые вариации, виды использования или адаптации раскрытия, соответствующие его общим принципам, включая те отклонения от настоящего раскрытия, которые являются известной или обычной практикой в данной области. Предполагается, что описание и примеры следует рассматривать исключительно в качестве примера, а истинная суть и объем изобретения указаны в прилагаемой формуле изобретения.
[0056] Следует понимать, что концепция изобретения не ограничивается точной конструкцией, описанной выше и показанной на сопроводительных чертежах, и что могут быть сделаны различные модификации и изменения без выхода за рамки объема охраны настоящего изобретения. Следует полагать, что объем охраны изобретения ограничен только прилагаемой формулой изобретения.