DE102016223052A1

DE102016223052A1 - Anzeigefeld und Verfahren zur Detektion einer Berührungssteuerungskraft

Info

Publication number: DE102016223052A1
Application number: DE102016223052.2A
Authority: DE
Inventors: Feng Lu
Original assignee: Tianma Microelectronics Co Ltd; Shanghai Tianma Microelectronics Co Ltd
Current assignee: Tianma Microelectronics Co Ltd; Shanghai Tianma Microelectronics Co Ltd
Priority date: 2016-06-20
Filing date: 2016-11-22
Publication date: 2017-12-21
Anticipated expiration: 2036-11-23
Also published as: US20170003811A1; CN105867699A; CN105867699B; DE102016223052B4; US10019105B2

Abstract

Ein Anzeigefeld und ein Verfahren zur Detektion einer Berührungssteuerungskraft werden angegeben. Das Anzeigefeld umfasst einen Anzeigebereich (250), einen Nichtanzeigebereich (260), welcher den Anzeigebereich (250) umgibt, und eine Vielzahl von Dehnungssensoren (230) vom Brückentyp, welche in dem Nichtanzeigebereich (260) des Anzeigefelds vorgesehen ist. Der Dehnungssensor (230) vom Brückentyp umfasst einen ersten Ausgabeanschluss (231), welcher elektrisch an eine erste gemeinsame Ausgabe (310) angeschlossen ist, einen zweiten Ausgabeanschluss (232), welcher elektrisch an eine zweite gemeinsame Ausgabeleitung (320) angeschlossen ist, einen ersten Eingabeanschluss (233), welcher elektrisch an eine erste Stromversorgungsspannung (330) angeschlossen ist, einen zweiten Eingabeanschluss (234), welcher elektrisch an eine zweite Stromversorgungsspannung (340) angeschlossen ist, und eine erste Schalteinheit (350).

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein das Gebiet elektronischer Anzeigetechnologie und, genauer, betrifft sie ein Anzeigefeld und ein Verfahren zur Detektion einer Berührungssteuerungskraft.
Hintergrund
Eine Vielzahl elektronischer Geräte, wie zum Beispiel Laptops, Tablets, mobile Kommunikationsgeräte, Fernseher, usw., bietet einen Berührungssteuerungsbildschirm für die Benutzereingabe. Wenn ein Benutzer eine Berührungssteuerungsscheibe in einem elektronischen Gerät unter Verwendung eines Fingers berührt, sendet der Berührungssteuerungsschirm ein Signal an das elektronische Gerät. Bei zahlreichen Berührungssteuerungsbildschirmen werden resistive Kräftesensoren verwendet, um eine Berührungssteuerungskraft zu detektieren. Die resistiven Kraftsensoren sind vergleichsweise billig und können in verschiedenen Arten von Anzeigefeldern eingesetzt werden, wie zum Beispiel Twisted Nematic (TN) Feldern, Vertical Alignment (VA) Feldern, In-Plane Switching (IPS) Felder und Niedrigtemperatur Polysilizium Flüssigkristallanzeige (LTPS LCT) Feldern usw.
Dehnungssensoren vom Brückentyp können eine Berührungssteuerungskraft berechnen, in dem sie In-Ebenen-Deformation, welche von einer Dehnung entlang der Z Richtung induziert wird, detektieren, und die Veränderung im Widerstand der Sensoren messen. Ferner, um zu vermeiden, dass die Anzeigequalität beeinträchtigt wird, können die Dehnungssensoren vom Brückentyp in dem Nichtanzeigebereich eines Anzeigenfelds vorgesehen sein. Wenn es nicht möglich ist, unmittelbar einen Spannungskomparator in dem Anzeigefeld herzustellen, werden zwei Signalleitungen für jeden Sensor benötigt, was zu einer übermäßigen Anzahl von Verdrahtungen führt, was gegen den Trend der Verwendung schmaler Rahmen bei aktuellen elektronischen Geräten ist.
Dementsprechend werden ein neues Anzeigefeld und ein neues Verfahren zur Detektion einer Berührungssteuerungskraft benötigt. Das offenbarte Anzeigefeld und Verfahren zur Detektion einer Berührungssteuerungskraft sind darauf gerichtet, eines oder mehrere der oben dargelegten Probleme und andere Probleme zu lösen.
Die obige Information, welche in diesem Hintergrundabschnitt offenbart ist, dient lediglich zur Verbesserung des Verständnisses des Hintergrunds der Erfindung und kann daher Information enthalten, welche nicht den Stand der Technik, welcher bereits einem Fachmann von durchschnittlichem Können auf dem Gebiet bekannt ist, bildet, enthalten.
Kurze Zusammenfassung der Offenbarung
Ein Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung gibt ein Anzeigefeld an. Das Anzeigefeld umfasst einen Anzeigebereich, einen den Anzeigebereich umgebenden Nichtanzeigebereich, und eine Vielzahl in dem Nichtanzeigebereich des Anzeigefelds vorgesehener Dehnungssensoren vom Brückentyp. Der Dehnungssensor vom Brückentyp umfasst einen ersten Ausgabeanschluss, welcher elektrisch an eine erste gemeinsame Ausgabeleitung angeschlossen ist, einen zweiten Ausgabeanschluss, welcher elektrisch an eine zweite Ausgabeleitung angeschlossen ist, einen ersten Eingabeanschluss, welcher elektrisch an eine erste Stromversorgungsspannung angeschlossen ist, einen zweiten Eingabeanschluss, welcher elektrisch an eine zweite Stromversorgungsspannung angeschlossen ist, und eine erste Schalteinheit. Ein erstes Ende, ein zweites Ende, ein drittes Ende, und ein viertes Ende der ersten Schalteinheit sind elektrisch an den ersten Ausgabeanschluss, den zweiten Ausgabeanschluss, die erste gemeinsame Ausgabeleitung bzw. die zweite gemeinsame Ausgabeleitung angeschlossen, ein erster Steueranschluss der ersten Schalteinheit empfängt ein erstes Steuersignal, um Einschalten und Ausschalten des ersten Ausgabeanschlusses und des zweiten Ausgabeanschlusses zu steuern.
Ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung gibt ein Verfahren zur Detektion einer Berührungssteuerungskraft an, welches in dem Anzeigefeld benutzt wird. Das Verfahren zur Detektion der Berührungssteuerungskraft umfasst Einlesen eines ersten Auslösesignals jedes Anzeigebildes in dem Anzeigefeld; Auslesen eines Ausgabesignal in der ersten gemeinsamen Ausgabeleitung und der zweiten gemeinsamen Ausgabeleitung gemäß einer festgelegten Folge, um ein Ausgabesignal jedes Dehnungssensors vom Brückentyp zu erhalten; und Berechnen einer Berührungssteuerungskraft über das Ausgabesignal des entsprechenden Dehnungssensors vom Brückentyp und den detektierten Berührungssteuerungsort in dem Anzeigefeld.
Andere Gesichtspunkte der vorliegenden Offenbarung können von Fachleuten auf dem Gebiet im Lichte der Beschreibung, der Patentansprüche und der Zeichnungen der vorliegenden Offenbarung verstanden werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die folgenden Zeichnungen sind lediglich Beispiele zu Veranschaulichungszwecken gemäß den verschiedenen offenbarten Ausgestaltungsformen und sollen nicht den Umfang der vorliegenden Offenbarung einschränken.
1 veranschaulicht ein beispielhaftes mobiles Kommunikationsgerät mit einem Anzeigefeld oder Verfahren im Einklang mit offenbarten Ausgestaltungsformen;
2 veranschaulicht ein beispielhaftes Anzeigefeld in einem mobilen Kommunikationsgerät im Einklang mit offenbarten Ausgestaltungsformen;
3 veranschaulicht ein weiteres beispielhaftes Anzeigefeld in einem mobilen Kommunikationsgerät im Einklang mit offenbarten Ausgestaltungsformen;
4 veranschaulicht eine beispielhafte Art von Dehnungssensoren vom Brückentyp in einem Anzeigefeld, welches in einem mobilen Kommunikationsgerät gemäß 1 im Einklang mit offenbarten Ausgestaltungsformen enthalten ist;
5 veranschaulicht eine weitere beispielhafte Art von Dehnungssensoren vom Brückentyp in einem Anzeigefeld, welches in einem mobilen Kommunikationsgerät gemäß 1 im Einklang mit offenbarten Ausgestaltungsformen enthalten ist;
6 veranschaulicht einen beispielhaften Schaltplan, welcher eine Anordnung von Dehnungssensoren vom Brückentyp gemäß 5 im Einklang mit offenbarten Ausgestaltungsformen zeigt;
7 veranschaulicht eine weitere beispielhafte Art von Dehnungssensoren vom Brückentyp in einem Anzeigefeld, welches in einem mobilen Kommunikationsgerät gemäß 1 im Einklang mit offenbarten Ausgestaltungsformen enthalten ist;
8 veranschaulicht ein beispielhaftes Verfahren zur Detektion einer Berührungssteuerungskraft im Einklang mit offenbarten Ausgestaltungsformen;
9 veranschaulicht ein beispielhaftes Zeitgebungsdiagramm eines Verfahrens zur Detektion einer Berührungssteuerung gemäß 8 im Einklang mit offenbarten Ausgestaltungsformen;
10 veranschaulicht ein weiteres beispielhaftes Zeitgebungsdiagramm eines Verfahrens zur Detektion einer Berührungssteuerung nach 8 im Einklang mit offenbarten Ausgestaltungsformen;
11 veranschaulicht ein beispielhaftes Verfahren zur Detektion einer Berührungssteuerungskraft im Einklang mit offenbarten Ausgestaltungsformen;
12 veranschaulicht ein weiteres beispielhaftes Zeitgebungsdiagramm eines Verfahrens zur Detektion einer Berührungssteuerung im Einklang mit offenbarten Ausgestaltungsformen;
13 veranschaulicht ein weiteres beispielhaftes Zeitgebungsdiagramm eines Verfahrens zur Detektion einer Berührungssteuerung im Einklang mit offenbarten Ausgestaltungsformen.
Ausführliche Beschreibung
Nun wird im Einzelnen Bezug genommen werden auf beispielhafte Ausgestaltungsformen der Erfindung, welche in den begleitenden Zeichnungen veranschaulicht sind. Im Folgenden werden Ausgestaltungsformen im Einklang mit der Offenbarung mit Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben werden. Soweit möglich, werden in den Zeichnungen durchgehend die gleichen Bezugszeichen verwendet, um auf gleiche oder entsprechende Teile Bezug zu nehmen. Es ist offensichtlich, dass die beschriebenen Ausgestaltungsformen einige aber nicht alle der Ausgestaltungsformen der vorliegenden Erfindung sind. Basierend auf den offenbarten Ausgestaltungsformen können Personen von durchschnittlichem Können auf dem Fachgebiet andere Ausgestaltungsformen ableiten, welche im Einklang mit der vorliegenden Offenbarung stehen, von denen alle innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung sind. Ferner können die offenbarten Ausgestaltungsformen und die Merkmale der offenbarten Ausgestaltungsformen unter Umständen ohne Konflikte kombiniert oder getrennt werden.
Wie oben besprochen, kann es bei Anzeigefeldern nicht möglich sein, einen Spannungskomparator unmittelbar herzustellen. Dementsprechend können zwei Signalleitungen für jeden Dehnungssensor benötigt werden, was zu einer übermäßigen Anzahl von Verdrahtungen führt, was gegen die Entwicklung hin zur Verwendung schmaler Rahmen bei aktuellen elektronischen Geräten läuft.
Die vorliegende Offenbarung gibt ein verbessertes Anzeigefeld und ein verbessertes Verfahren zur Detektion von Berührungssteuerungskraft an. Das offenbarte Anzeigefeld und Verfahren zur Detektion einer Berührungssteuerungskraft können die Empfindlichkeit beim Detektieren einer Berührungssteuerungskraft verbessern, und eine Anzahl von Verdrahtungen, welche für Dehnungssensoren gewünscht werden, vermindern, um auf diese Weise Rahmenweiten der Anzeigebildschirme zu vermindern.
1 veranschaulicht ein beispielhaftes mobiles Kommunikationsgerät mit einem offenbarten Anzeigefeld oder Verfahren. Wie in 1 gezeigt, kann ein mobiles Kommunikationsgerät 100 ein Anzeigefeld enthalten. Das Anzeigefeld kann ein Berührungssensoranzeigefeld oder ein Berührungssteuerungsbildschirm sein, und das Berührungssensoranzeigefeld oder der Berührungssteuerungsbildschirm können ausgelegt sein, um Benutzereingabedaten zu empfangen, wenn ein Benutzer das Anzeigefeld oder den Bildschirm berührt.
Zum Beispiel kann der Benutzer Eingabedaten direkt in das Anzeigefeld unter Verwendung eines Fingers oder über andere Eingabewerkzeuge wie einen Stift eingeben. Die über das offenbarte Anzeigefeld empfangenen Benutzereingabedaten können unter Verwendung einer Betriebskomponente oder eines Geräts in dem mobilen Kommunikationsgerät 100 verarbeitet werden. Das Berührungsanzeigefeld kann eine Wechselwirkung zwischen einem Benutzer und dem mobilen Kommunikationsgerät 100 ermöglichen und, dementsprechend, kann das mobile Kommunikationsgerät 100 eine oder mehrere Operationen ausführen. In einer Ausgestaltungsform kann das Anzeigefeld ein Flüssigkristallanzeige (LCD) Gerät enthalten.
Das Berührungssensoranzeigefeld oder der Berührungssteuerungsbildschirm können auf eine durch den Finger eines Benutzers induzierte Kapazität reagieren. Ein kapazitives Berührungssensoranzeigefeld (oder Anzeigegerät) können eine entlang einer X Richtung vorgesehene erste Schicht und eine entlang einer Y Richtung vorgesehene zweite Schicht enthalten. Wenn ein Benutzer das Anzeigefeld berührt, können die erste Schicht und die zweite Schicht gleichzeitig „X” und „Y” Koordinaten für den Benutzerfinger auf dem Berührungssensoranzeigefeld bereitstellen.
Das offenbarte Anzeigefeld oder Verfahren können eine von dem Benutzerfinger ausgeübte Kraft messen. Ein Dehnungssensor vom Brückentyp kann eine durch die Dehnung einer angelegten mechanischen Kraft induzierte Widerstandsänderung messen. Im Vergleich zu anderen Materialien kann Silizium eine extrem große piezoresistive Reaktion zeigen. Zum Beispiel kann die piezoresistive Reaktion von Silizium ungefähr 100-mal der piezoresistiven Reaktion normaler Metalle sein. Eine Änderung des Widerstands kann nicht durch geometrische Faktoren induziert werden und kann sich daher nicht auf Änderungen in Länge und Fläche verlassen müssen. Dementsprechend kann, zusammen mit unbenutzten Flächen bei einem in dem Anzeigefeld vorgesehenen Siliziumssubstrat, das offenbarte Anzeigefeld und/oder Verfahren die offenbarten Dehnungssensoren von Brückentyp zum Messen einer von dem Benutzerfinger auf das Anzeigefeld angewendeten Kraft bilden. Die zusätzlichen Kosten für die Dehnungssensoren vom Brückentyp, welche in unbenutztem Silizium auf dem Anzeigefeld implementiert sind, können vernachlässigbar sein, weil Silizium bereits vorhanden ist und kein zusätzlicher Raum zusätzlich benötigt wird.
Wie in 1 gezeigt, kann das mobile Kommunikationsgerät einen Bus 110, eine Prozesslogik 120, einen Speicher 130, ein Eingabegerät 140, ein Ausgabegerät 150, eine Energieversorgung 160, und eine Kommunikationsschnittstelle 170 enthalten. Das mobile Kommunikationsgerät 100 kann unter Verwendung vieler Verfahren eingerichtet sein und kann andere Einheiten enthalten. Zum Beispiel kann das mobile Kommunikationsgerät 100 eine oder mehrere Modulatoren, die Modulatoren, in Kodierer und Dekodierer, usw., enthalten, um Daten zu verarbeiten.
Die Prozesslogik 120 kann einen oder mehrere Prozessoren, Mikroprozessoren, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASIC) und Feld programmierbare Gate Arrays (FPGA) usw. enthalten. In einer Ausgestaltungsform kann die Prozesslogik 120 Logik zum Steuern des Anzeigefelds enthalten. Zum Beispiel kann die Prozesslogik 120 ermitteln, ob der Benutzer Daten an den Berührungssteuerungsbildschirm in dem Anzeigefeld eingibt.
Das Eingabegerät 140 kann einen Mechanismus enthalten, welcher es dem Benutzer ermöglicht, Daten in das mobile Kommunikationsgerät einzugeben. Zum Beispiel kann der Mechanismus ein Mikrofon, ein Berührungssteuerungsbildschirmanzeigefeld, ein Steuerknopf, eine kleine Tastatur, eine Tastatur, ein Stift, ein Spracherkennungsmechanismus und/oder ein biologischer Erkennungsmechanismus sein. Ferner kann ein gesamtes oder partielles Anzeigefeld Daten in ein Berührungssteuerungsbildschirmeingabegerät bei dem mobilen Kommunikationsgerät 100 eingeben. Einige Geräte können einen Berührungssensor enthalten, welcher mit einem Anzeigebildschirm integriert oder kombiniert ist, und der Berührungssensor kann es dem Benutzer ermöglichen, unmittelbar mit Benutzerschnittstelleneinheiten, welche auf dem Anzeigebildschirm angezeigt werden, zu wechselwirken.
Das Eingabegerät 140 kann einen oder mehrere Dehnungssensoren vom Brückentyp enthalten, welche zum Beispiel in einer Sensorzeile angeordnet sind. Wenn das Eingabegerät 140 das Berührungssteuerungsbildschirmanzeigefeld ist, kann das Anzeigefeld die Sensorzeile, welche partiell oder eine gesamte Fläche des offenbarten Anzeigefelds bedeckt, enthalten. In manchen Ausgestaltungsformen kann das Eingabegerät 140 ein integrierter Teil des Anzeigefelds sein. In manchen anderen Ausgestaltungsformen kann das Eingabegerät 140 von dem Anzeigefeld getrennt sein.
2 veranschaulicht ein beispielhaftes Anzeigefeld in einem mobilen Kommunikationsgerät. Wie in 2 gezeigt, kann ein Anzeigefeld 200 ein Substrat 210 und ein auf dem Substrat 210 vorgesehenes Pixelfeld 220 enthalten. Das Substrat 210 kann ein mit einer Siliziumschicht beschichtetes Glassubstrat enthalten.
Zum Beispiel kann das Substrat 210 ein Silizium-auf-Isolator (SOI) Substrat oder ein Polymersubstrat mit einer leitenden oberen Polymerschicht sein.
Das Pixelfeld 220 kann weiße Pixel oder farbige Pixel einschließen. Bei farbigen Pixeln kann jeder Pixel einen oder mehrere Subpixel, zum Beispiel rote Subpixel, grüne Subpixel oder blaue Subpixel, einschließen. Subpixel können in beliebigem Muster, wie zum Beispiel dreieckige Anordnung, streifenförmige Anordnung oder eine diagonale Anordnung, angeordnet sein.
Wie in 2 gezeigt, kann das Anzeigefeld 200 einen Anzeigebereich 250 und einen Nichtanzeigebereich 260, welcher den Anzeigebereich 250 umgibt, einschließen. Das Pixelfeld 220 kann in dem Anzeigebereich 250 vorgesehen sein. Der Nichtanzeigebereich 260 kann einen ersten Unterbereich 261, einen zweiten Unterbereich 262, einen dritten Unterbereich 263 und einen vierten Unterbereich 264 enthalten. Insbesondere kann der erste Unterbereich 261 an der rechten Seite des Anzeigebereichs 250 sein, der zweite Unterbereich 262 kann an der linken Seite des Anzeigebereichs 250 sein, der dritte Unterbereich 263 kann an der Oberseite des Anzeigebereichs 250 sein, und der vierte Unterbereich 264 kann an der Unterseite des Anzeigebereichs 250 sein.
Eine Vielzahl von Dehnungssensoren 230 (von 230-1 bis 230-10, wie in 2 gezeigt) vom Brückentyp können in dem Nichtanzeigebereich 260, zum Beispiel in dem unbenutzten Siliziumbereich, vorgesehen sein. Drähte (nicht gezeigt) können verwendet werden, um an Zeilen und Spalten des Pixelfeldes 220 anzuschließen, und können oben auf der Siliziumschicht vorgesehen sein. Für die Dehnungssensoren 230 vom Brückentyp installierte Drähte können zusammen mit den Drähten, welche Pixelfeld 220 anschließen, angeordnet sein. Die Drähte für die Dehnungssensoren 230 vom Brückentyp können in einer Metallschicht oder einer Indiumzinnoxid (ITO) Schicht nahe der Kante des offenbarten Anzeigefelds 200 vorgesehen sein.
2 veranschaulicht die Anordnung von zehn Dehnungssensoren 230 vom Brückentyp. Die Anzahl der Dehnungssensoren vom Brückentyp ist lediglich zu Veranschaulichungszwecken und ist nicht dazu gedacht, den Umfang der vorliegenden Offenbarung einzuschränken. Die Dehnungssensoren 230 vom Brückentyp können an zwei Seiten (links und rechts) des Pixelfelds 220 angeordnet sein. Zum Beispiel kann, wie in 2 gezeigt, eine Vielzahl von Dehnungssensoren vom Brückentyp, von 230-1 bis 230-5, in dem ersten Unterbereich 261 des Nichtanzeigebereichs 260 vorgesehen sein, und eine Vielzahl von Dehnungssensoren vom Brückentyp, von 230-6 bis 230-10, kann in dem zweiten Unterbereich 262 des Nichtanzeigebereichs 260 vorgesehen sein. Ferner kann die Vielzahl von Dehnungssensoren 230 vom Brückentyp eine Verformung des Substrats 210 entlang der X Richtung und eine Verformung des Substrats 210 entlang der Y Richtung detektieren. Durch Vorsehen der Dehnungssensoren vom Brückentyp in dem Nichtanzeigebereich des Anzeigefelds können zugehörige Schaltungen in dem Anzeigebereich und die Anzeigewirkung des Anzeigefelds nicht beeinflusst werden.
Bei einer Ausgestaltungsform kann das Anzeigefeld 200 entlang einer ersten Richtung angeordnete Gate-Elektrodenleitungen (nicht gezeigt), Datenleitungen (nicht gezeigt) entlang einer zweiten Richtung, Pixeleinheiten (nicht gezeigt) und eine Gate-in-Panel (GIP) Treiberschaltung 270 enthalten. Die Pixeleinheiten können durch die gekreuzten Gate-Elektrodenleitungen und die Datenleitungen definiert sein. Die GIP Treiberschaltung 270 kann eine Vielzahl von Gate-Elektrodentreibereinheiten, von erster bis n-ter, enthalten, und jede Gate-Elektrodentreibereinheit kann einen Ausgabeanschluss, welcher elektrisch an die Gate-Elektrodenleitung angeschlossen ist, enthalten. Eine Schieberegisterfunktion der GIP Schaltung kann einen Abtastbetriebsmodus der Sensoren vom Brückentyp erzielen. Entsprechend Gate-Elektrodenabtastsignalen während Anzeige des Anzeigefelds können Ausgabesignale jedes Sensors ausgelesen werden, wodurch die Anzahl von Verdrahtungen sehr vermindert wird, ohne die Rahmenbreite des Anzeigefelds zu erhöhen.
Die GIP Technologie wird häufig bei Herstellungsprozessen verwendet, um die Herstellungskosten von Anzeigegeräten mit schmalen Rahmen zu reduzieren. Bei der GIP Technologie kann eine Gate-Elektrodentreiberschaltung, nämlich eine GIP Schaltung, unmittelbar in das Anzeigefeld integriert werden. Das Anzeigefeld enthält häufig einen Anzeigebereich, um Bilder anzuzeigen, und einen Nichtanzeigebereich, welcher den Anzeigebereich umgibt. Die Gate-Elektrodentreiberschaltung kann in dem Nichtanzeigebereich vorgesehen sein. Die GIP Technologie kann Abtastchips einsparen, Materialkosten vermindern, die Anzahl von Prozessen herabsetzen und die Verarbeitungszeit verkürzen, wodurch die Kosten der Herstellung von Flüssigkristallfeldern mit schmalem Rahmen vermindert wird.
Das Anzeigefeld kann eine Vielzahl von in Feldern angeordneten Pixeln, eine Vielzahl von Gate-Elektrodenleitungen und eine Vielzahl von Gate-Elektrodentreiberschaltungen beinhalten. Die Gate-Elektrodentreiberschaltungen können verwendet werden, um Mehrpegel GIP Signale zu erzeugen. Das GIP Signal des ersten Pegels kann Gate-Elektrodenleitungen der ersten Pixelreihe zugeführt werden, dass GIP Signal des zweiten Pegels kann Gate-Elektrodenleitungen der zweiten Pixelzeile zugeführt werden, und, auf ähnliche Weise, kann das GIP Signal des n-ten Pegels den Gate-Elektrodenleitungen der n-ten Pixelzeile zugeführt werden. Insbesondere kann entsprechend den von den Gate-Elektrodenleitungen bereitgestellten GIP Signalen die Vielzahl von Pixeln in dem Anzeigefeld 100 selektiv eingeschaltet werden.
Die Gate-Elektrodentreiberschaltung 270 kann einen ersten Teil 271 und einen zweiten Teil 272 beinhalten. Der erste Teil 271 der Gate-Elektrodentreiberschaltung 270 kann in dem ersten Unterbereich 261 des Nichtanzeigebereichs 260 vorgesehen sein, und der zweite Teil 272 der Gate-Elektrodentreiberschaltung 270 kann in dem zweiten Unterbereich 262 des Nichtanzeigebereichs 260 vorgesehen sein.
Die Gate-Elektrodentreiberschaltung 270 kann in einem durch die beiden Seiten (links und rechts) des Pixelfeldes 220 und die Vielzahl von Dehnungssensoren 230 vom Brückentyp definierten Bereich vorgesehen sein. Wie in 2 gezeigt, kann eine Seite des ersten Teils 271 in der Gate-Elektrodentreiberschaltung 270 neben der rechten Seite des Pixelfeldes 220 vorgesehen sein, und die andere Seite des ersten Teils 271 kann in der Nähe neben den linken Seiten der Vielzahl der Dehnungssensoren vom Brückentyp vorgesehen sein, von 230-1 bis 230-5. Eine Seite des zweiten Teils 272 in der Gate-Elektrodentreiberschaltung 270 kann neben der linken Seite des Pixelfeldes 220 vorgesehen sein, und die andere Seite des zweiten Teils 272 kann in der Nähe neben den rechten Seiten der Vielzahl der Dehnungssensoren vom Brückentyp vorgesehen sein, von 230-6 bis 230-10.
Bei einigen Ausgestaltungsformen kann die Gate-Elektrodentreiberschaltung 270 an der Außenseite der Dehnungssensoren 230 vom Brückentyp vorgesehen sein. D. h., die Dehnungssensoren 230 vom Typ können zwischen der Gate-Elektrodentreiberschaltung 270 und der Pixelzeile 220 vorgesehen sein. In einigen Ausgestaltungsformen können die Gate-Elektrodentreiberschaltung 270 und die Dehnungssensoren 230 vom Brückentyp alle in dem Nichtanzeigebereich des Anzeigefelds vorgesehen sein, und die Anzeigewirkung des Berührungssteuerungsanzeigefelds kann nicht beeinträchtigt werden. Die Gate-Elektrodentreiberschaltung 270 und die Dehnungssensoren 230 können nahe beieinander vorgesehen sein, wodurch die Rahmenbreite des Anzeigefelds weiter reduziert wird.
3 veranschaulicht ein beispielhaftes Anzeigefeld in einem mobilen Kommunikationsgerät. Wie in 3 gezeigt, kann das Anzeigefeld 300 ferner eine Vielzahl von Dehnungssensoren vom Brückentyp beinhalten, von 230-11 bis 230-60. Insbesondere können Dehnungssensoren vom Brückentyp, von 230-11 bis 230-13, in einem dritten Unterbereich 263 des Nichtanzeigebereich 260 vorgesehen sein, und eine Vielzahl von Dehnungssensoren vom Brückentyp, von 230-14 bis 230-16, können in einem vierten Unterbereich 264 des Nichtanzeigebereich 260 vorgesehen sein.
In einigen Ausgestaltungsformen kann jede Ecke des Anzeigefelds 200 oder 300 einen Dehnungssensor (nicht dargestellt) vom Brückentyp haben, und eine Prozesslogik 120 kann, entsprechend von den Dehnungssensoren vom Brückentyp gemessenen Kräften, die vom Benutzerfinger auf einen Berührungssteuerungsort ausgeübte Kraft berechnen. In einigen anderen Ausgestaltungsformen kann, wenn der Berührungssteuerungsort durch kapazitive Sensoren in dem Anzeigefeld zur Verfügung gestellt wird, eine Kraftmessung eine Einkanalmessung sein.
Faktoren, welche die Anordnung der Dehnungssensoren vom Brückentyp auf dem Substrat beeinflussen, können das Vorhandensein anderer Komponenten in dem Anzeigefeld, Sensitivität der Sensoren, ob Sensorkalibrierung erforderlich ist, und spezielle Anwendungen, welche möglicherweise die Sensoren benutzen, beinhalten.
Die zehn oder sechzehn Dehnungssensoren vom Brückentyp, welche in 2 oder 3 veranschaulicht sind, sind lediglich veranschaulichend, das Anzeigefeld kann auch eine beliebige Anzahl von Dehnungssensoren vom Brückentyp, welche entlang der Peripherie angeordnet sind, beinhalten. Zum Beispiel kann ein LCD Anzeigefeld ein oberes Polarisationsfilter und ein Schwarzfilter enthalten. Das obere Polarisationsfilter kann ausgelegt sein, um Lichtstrahlen zu polarisieren, welche das LCD Anzeigefeld verlassen, und das Schwarzfilter kann Lichtstrahlen blockieren, welche ein Farbfilter nicht passieren. Ferner kann ein LCD Anzeigefeld auch eine obere ITO Elektrodenschicht und eine Flüssigkristallschicht enthalten. Die Flüssigkristallschicht kann auf eine zwischen einer oberen Elektrode und einer unteren Elektrode angelegte Spannung reagieren. Die untere Elektrode kann in einer Siliziumschicht vorgesehen sein, und die Siliziumschicht kann einen Dünnfilmtransistor (TFT) enthalten, welcher verwendet wird, um Pixel und Speicherkondensatoren zu betreiben.
Eine Zeile oder eine Spalte von Pixeln (d. h., das Pixelfeld 220) kann in der Nähe einer Kante des LCD Anzeigefelds vorgesehen sein, und kann eine Versiegelungskomponente enthalten. Die Dehnungssensoren vom Brückentyp können zum Teil auf der Siliziumschicht, welche außerhalb der Versiegelungskomponente ist und nicht in dem LCD Anzeigefeld benutzt worden ist, vorgesehen sein. In anderen Ausgestaltungsformen können die Dehnungssensoren vom Brückentyp in einem von der Versiegelungskomponente versiegelten Bereich vorgesehen sein.
4 veranschaulicht einen beispielhaften Dehnungssensor vom Brückentyp in einem in einem mobilen Kommunikationsgeräte enthaltenen Anzeigefeld. Wie in 4 gezeigt, kann ein Dehnungssensoren 400 vom Brückentyp einen ersten Ausgabeanschluss 231, einen zweiten Ausgabeanschluss 232, einen ersten Eingabeanschluss 233, einen zweiten Eingabeanschluss 234 und eine erste Schalteinheit 350 enthalten. Der erste Ausgabeanschluss 231 kann elektrisch an eine erste gemeinsame Ausgabeleitung 310 angeschlossen sein, der zweite Ausgabeanschluss 232 kann elektrisch an eine zweite gemeinsame Ausgabeleitung 320 angeschlossen sein, der erste Eingabeanschluss 233 kann elektrisch an eine erste Stromversorgungsspannung 330 angeschlossen sein, und der zweite Eingabeanschluss 234 kann elektrisch an eine zweite Stromversorgungsspannung 340 angeschlossen sein. Ein erster Anschluss 351, ein zweiter Anschluss 352, ein dritter Anschluss 353 und ein vierter Anschluss 354 der ersten Schalteinheit 350 können elektrisch an den ersten Ausgabeanschluss 231, den zweiten Ausgabeanschluss 232, die erste gemeinsame Ausgabeleitung 310 bzw. die zweite gemeinsame Ausgabeleitung 320 angeschlossen sein. Ein erster Steuerungsanschluss 355 der ersten Schalteinheit 350 kann ein erstes Steuerungssignal Gn empfangen, um das Einschalten und Ausschalten des ersten Ausgabeanschlusses 231 des zweiten Ausgabeanschlusses 232 zu steuern.
In einer Ausgestaltungsform kann die erste Stromversorgungsspannung 330 eine positive Stromversorgungsspannung Vin sein, und die zweite Stromversorgungsspannung 340 kann eine Erdespannung (GND) sein.
In einer Ausgestaltungsform kann der Dehnungssensor vom Brückentyp ein siliziumbasierter MEMS Dehnungssensor sein, d. h. eine Brücke vom Diffusionstyp. Das Material des Dehnungssensors kann Metall, Legierung oder Halbleitermaterial sein. Zum Beispiel können siliziumbasierte (Poly-Si oder A-Si) Mischtypen MEMS Dehnungssensoren auf einer Seite eines Substrats hergestellt werden.
Insbesondere kann die Brücke vom Diffusionstyp ein MEMS Gerät mit vier Anschlüssen sein. Das MEMS Gerät kann aus Einzelsilizium, Polysilizium und nicht-Silizium Dünnfilmen hergestellt sein. Die vier Anschlüsse können ein Paar Eingangsanschlüsse und ein Paar Ausgangsanschlüsse senkrecht zueinander enthalten. Im Betrieb kann eine Eingangsspannung zwischen die zwei Eingangsanschlüsse angelegt werden, und die Spannungsdifferenz zwischen zwei Ausgangsanschlüssen kann ein Ausgangssignal sein. Das Ausgangssignal des Gerätes kann der planaren Scherbelastung, welche auf dem Dünnfilm ausgeübt wird, entsprechen und dementsprechend kann das Gerät verwendet werden, um eine auf das Substrat ausgeübte Normalkraft zu detektieren.
5 veranschaulicht einen weiteren beispielhaften Dehnungssensor vom Brückentyp in einem Anzeigefeld, welches in einem mobilen Kommunikationsgeräte enthalten ist. Wie in 5 gezeigt, kann der Dehnungssensor vom Brückentyp eine Wheatstone Brücke sein. Die Wheatstone Brücke kann einen ersten Widerstand R1, einen zweiten Widerstand R2, einen dritten Widerstand R3 und einen vierten Widerstand R4 enthalten. Der erste Widerstand R1 und der zweite Widerstand R2 können bei dem ersten Eingangsanschluss 233 verbunden sein, der dritte Widerstand R3 und der vierte Widerstand R4 können bei dem zweiten Eingangsanschluss 234 verbunden sein, der erste Widerstand R1 und der dritte Widerstand R3 können bei dem ersten Ausgabeanschluss 231 verbunden sein, und der zweite Widerstand R2 und der vierte Widerstand R4 können bei dem zweiten Ausgangsanschluss 232 verbunden sein.
In einer Ausgestaltungsform können der erste Widerstand R1, der zweite Widerstand R2, der dritte Widerstand R3 und der vierte Widerstand R4 sämtlich variable Widerstände sein, welche durch eine Dehnung beeinflusst werden können. Ein Signal von einer Wheatstone Brücke kann über einen analogen Verstärker verstärkt werden, und der analoge Verstärker kann in den unbenutzten Siliziumbereich des Anzeigefelds integriert sein. Bei anderen Ausgestaltungsformen können der erste Widerstand R1 und der vierte Widerstand R4 die gleiche Widerstandsänderungsrate zeigen, und der zweite Widerstand R2 und der dritte Widerstand R3 können die gleiche Widerstandsänderungsrate zeigen. Gleichzeitig können die Widerstandsänderungsrate des ersten Widerstands R1 und des vierten Widerstands R4 unterschiedlich von der Widerstandsänderungsrate des zweiten Widerstands R2 und des Widerstands R3 sein. D. h., der erste Widerstand R1 und der vierte Widerstand R4 können eine erste Widerstandsänderungsrate haben, der zweite Widerstand R2 und der dritte Widerstand R3 können eine zweite Widerstandsänderungsrate haben, und die erste Widerstandsänderungsrate kann unterschiedlich von der zweiten Widerstandsänderungsrate sein.
Weiter kann, wie in 5 gezeigt, die erste Schalteinheit 350 einen ersten Transistor Q1 und einen zweiten Transistor Q2 enthalten. Der erster Transistor Q1 und der zweite Transistor Q2 können bipolare Transistoren, Feldeffekttransistoren oder jede beliebige andere Komponente mit einer ähnlichen Schaltfunktion sein.
Zum Beispiel können der erste Transistor Q1 der zweite Transistor Q2 bipolare Verbindungstransistoren (BJT), nämlich bipolare Transistoren, sein. Das erste Ende 351 (d. h., Emitter Elektrode) des ersten Transistors Q1 kann elektrisch an den ersten Ausgangsanschluss 231 des Dehnungssensors vom Brückentyp angeschlossen sein, das zweite Ende 353 (d. h. Kollektor Elektrode) des ersten Transistors Q1 kann elektrisch an die erste gemeinsame Ausgabeleitung 310 angeschlossen sein. Das erste Ende 352 (d. h. Emitter Elektrode) des zweiten Transistors Q2 kann elektrisch an dem zweitem Ausgangsanschluss 232 des Dehnungssensoren vom Brückentyp angeschlossen sein, und das zweite Ende 354 (d. h. Emitter Elektrode) des zweiten Transistors Q2 kann elektrisch an die zweite gemeinsame Ausgabeleitung 320 des Dehnungssensors vom Brückentyp angeschlossen sein. Ein Steueranschluss 356 (d. h. Basiselektrode) des ersten Transistors Q1 und ein Steuerungsanschluss 357 (d. h. Basiselektrode) des zweiten Transistors Q2 können elektrisch verbunden sein, um einen ersten Steuerungsanschluss 355 zu bilden, welcher ausgelegt ist, um das erste Steuerungssignal Gn zu empfangen.
Bei einer Ausgestaltungsform kann das erste Steuerungssignal Gn von dem Ausgangsanschluss der n-ten Gate-Elektrodentreibereinheit der Gate-Elektrodentreiberschaltung in dem Anzeigefeld ausgegeben werden, und der Ausgangsanschluss der n-ten Gate-Elektrodentreibereinheit kann elektrisch an den ersten Steuerungsanschluss der ersten Schalteinheit angeschlossen sein. In anderen Ausgestaltungsformen kann das erste Steuerungssignal Gn von einer anderen Steuerungsschaltung innerhalb oder außerhalb des Anzeigefelds stammen, solange die offenbarte Steuerungsschaltung auf zeitaufteilende Weise jeden Dehnungssensor vom Brückentyp gemäß einer Reihe von Taktausgangspulssignalen einschalten kann.
6 veranschaulicht einen Schaltplan, welcher die Anordnung von Dehnungssensoren vom Brückentyp zeigt. Wie in 6 gezeigt, kann der erste Steuerungsanschluss der ersten Steuerungseinheit in dem Dehnungssensor vom Brückentyp (d. h. dem Dehnungssensor M vom Brückentyp) elektrisch an einen Ausgangsanschluss G2 einer i-ten Gate Treibersteuerungseinheit angeschlossen sein (zum Beispiel i gleich 2), und der erste Steuerungsanschluss der ersten Steuerungseinheit wenigstens eines anderen Dehnungssensors vom Brückentyp (d. h., des Dehnungssensors M + 1 vom Brückentyp) dann elektrisch an einen Ausgangsanschluss G7 einer j-ten Gate-Elektrodentreibereinheit angeschlossen sein (zum Beispiel Gj, wobei j gleich 7). Sowohl i als auch j sind positive Ganzzahlen, i ist nicht gleich j, und sowohl i als auch j sind kleiner oder gleich n.
In einer Ausgestaltungsform, wie in 6 gezeigt, können i und j (d. h. i gleich 2, und j gleich 2) separat vorgesehen sein. D. h., die ersten Steuerungsanschlüsse zweier benachbarter Dehnungssensoren vom Brückentyp können an die Ausgangsanschlüsse zweier nicht benachbarter Gate-Elektrodentreibereinheiten angeschlossen sein. In einigen anderen Ausgestaltungsformen können i und j benachbarte Werte sein, zum Beispiel kann der erste Steuerungsanschluss des Dehnungssensors M vom Brückentyp elektrisch an einen Ausgangsanschluss einer vierten Gate-Elektrodentreibereinheit angeschlossen sein, der erste Steuerungsanschluss des Dehnungssensoren M + 1 vom Brückentyp kann elektrisch an einen Ausgangsanschluss einer fünften Gate-Elektrodentreibereinheit angeschlossen sein. In anderen Ausgestaltungsformen können die Ausgangsanschlüsse der Gate-Elektrodentreibereinheiten, welche elektrisch durch die ersten Steuerungsanschlüsse zweier benachbarter Dehnungssensoren vom Brückentyp verbunden sind, mit gleichem Zeitintervall vorgesehen sein, oder können mit ungleichen Zeitintervallen vorgesehen sein.
Zum Beispiel kann ein erster Steuerungsanschluss eines Dehnungssensors vom Brückentyp elektrisch an einen Ausgangsanschluss einer ersten Gate-Elektrodentreiberschaltung angeschlossen sein, ein erster Steuerungsanschluss eines zweiten Dehnungssensors vom Brückentyp kann elektrisch an einen Ausgangsanschluss einer dritten Gate-Elektrodentreibereinheit angeschlossen sein, und ein erster Ausgangsanschluss eines dritten Dehnungssensors vom Brückentyp kann elektrisch an einen Ausgangsanschluss einer achten Gate-Elektrodentreibereinheit angeschlossen sein, solange die Detektionsschaltung, welche die Berührungssteuerungskraft des Anzeigefelds berechnet, den eingeschaltet Dehnungssensor vom Brückentyp bei einer entsprechenden Taktsequenz identifizieren kann.
7 veranschaulicht einen beispielhaften Dehnungssensor vom Brückentyp in einem Anzeigefeld, welches in einem mobilen Kommunikationsgerät enthalten ist. Wie in 7 gezeigt, kann ein Dehnungssensor 700 vom Brückentyp auch eine zweite Schalteinheit 710 enthalten. Die zweite Schalteinhalt 710 kann einen zweiten Steuerungsanschluss 715 haben, und der zweite Steuerungsanschluss 715 kann ein zweites Steuerungssignal Gk empfangen, um das Einschalten und Ausschalten des ersten Steuerungsanschlusses 231 bzw. des zweiten Steuerungsanschlusses 232 zu steuern.
Der erste Ausgangsanschluss 355 der ersten Schalteinheit 350 in dem Dehnungssensor vom Brückentyp kann elektrisch an den Ausgangsanschluss Gi der i-ten Gate-Elektrodentreibereinheit angeschlossen sein. Der zweite Ausgangsanschluss 715 und der zweiten Schalteinheit 710 in dem Dehnungssensor vom Brückentyp kann elektrisch an den Ausgangsanschluss Gk der k-ten Gate-Elektrodentreibereinheit angeschlossen sein, wobei k eine positive Ganzzahl nicht gleich i aber kleiner als oder gleich n ist.
Bei einer Ausgestaltungsform kann die zweite Schalteinheit 710 einen dritten Transistor Q3 und einen vierten Transistor Q4 (d. h. biopolar Transistor) enthalten. Insbesondere kann ein erstes Ende 711 (d. h. Emitter Elektrode) des dritten Transistors Q3 elektrisch an den ersten Ausgangsanschluss 231 des Dehnungssensors vom Brückentyp angeschlossen sein, und ein zweites Ende 713 (d. h. Kollektor Elektrode) und des dritten Transistors Q3 kann elektrisch an die erste gemeinsame Ausgabeleitung 310 des Dehnungssensors vom Brückentyp angeschlossen sein. Ein erstes Ende 712 (d. h. Kollektor Elektrode) des vierten Transistors Q4 kann elektrisch an den zweiten Ausgangsanschluss 232 des Dehnungssensors vom Brückentyp angeschlossen sein, und ein zweites Ende 714 (d. h. Emitter Elektrode) des vierten Transistors kann elektrisch an die zweite gemeinsame Ausgabeleitung 320 des Dehnungssensors vom Brückentyp angeschlossen sein. Ein Steuerungsanschluss 716 des dritten Transistors Q3 und ein Steuerungsanschluss 717 des vierten Transistors Q4 können elektrisch verbunden sein, um einen zweiten Steuerungsanschluss 715 zu bilden, und der zweite Steuerungsanschluss 715 kann elektrisch an den Ausgangsanschluss Gk der k-ten Gate-Elektrodentreibereinheit angeschlossen sein, wobei k eine positive Ganzzahl nicht gleich i ist, und k kann kleiner als oder gleich n sein. Der dritte Transistor Q3 und der erste Transistor Q1 können parallel angeschlossen sein, und der zweite Transistor Q2 und der vierte Transistor Q4 können parallel angeschlossen sein. Das Einschalten und Ausschalten des ersten Ausgangsanschlusses 231 und des zweiten Ausgangsanschlusses 232 können über die erste Schalteinheit 350 und die zweite Schalteinheit 710 gesteuert werden.
In einer Ausgestaltungsform können k und i separat vorgesehen sein. Zum Beispiel kann k ein Ausgangsanschluss Q5 der fünften Gate-Elektrodentreibereinheit sein, und i ist der Ausgangsanschluss G2 in einer zweiten Gate-Elektrodentreibereinheit. G2 und G5 können auf zeitaufteilende Weise eingeschaltet werden, um ein Ausgangssignal des Dehnungssensors vom Brückentyp zweifach an einem selben Ort zu lesen.
In einer Ausgestaltungsform können k und i nebeneinander vorgesehen sein. Zum Beispiel ist k ein Ausgangsanschluss G6 einer sechsten Gate-Elektrodentreibereinheit, und i ist der Ausgangsanschluss G7 einer siebten Gate-Elektrodentreibereinheit. G6 und G7 können auf zeitaufteilende Weise eingeschaltet werden, um eine einzelne Zugriffszeit für ein Ausgangssignal des Dehnungssensors vom Brückentyp bei einem bestimmten Ort zu erweitern.
Wie in 7 gezeigt, kann eine Vielzahl von Schalteinheiten parallel angeordnet sein und in einem beliebigen Dehnungssensor vom Brückentyp vorgesehen sein, um eine einzelne Abtastzeit eines einzelnen Sensors zu erweitern, wenn eine Berührungssteuerungskraft detektiert wird, oder um das Ausgangssignal desselben Sensors mehrere Male zu lesen.
Wie in 7 gezeigt, können zwei Gruppen von Ausgangsschaltern des Dehnungssensors vom Brückentyp (Q1 und Q2 können eine erste Gruppe sein, und Q3 und Q4 können eine zweite Gruppe sein) an die Ausgangsanschlüsse zweier aneinander grenzender oder nicht aneinandergrenzender GIP Schaltungen angeschlossen sein. Eine derartige Anordnung wird zu Zwecken der Veranschaulichung verwendet. In manchen anderen Ausgestaltungsformen kann eine Vielzahl von Schaltkomponenten (größer als oder gleich 2) in der Schaltkomponente des Dehnungssensors vom Brückentyp vorgesehen sein, und die Vielzahl von Schaltkomponenten kann parallel zwischen dem ersten Ausgangsanschluss 231, dem zweiten Ausgangsanschluss 232, der ersten gemeinsamen Ausgangsleitung 310 und der zweiten gemeinsamen Ausgangsleitung 320 angeschlossen sein. Ferner kann die Vielzahl von Schaltkomponenten jeweils an Ausgangsanschlüsse unterschiedliche GIP Schaltungen angeschlossen sein, um die Signallesezugriffszeit des Ausgangssignals des Dehnungssensors vom Brückentyp an einem bestimmten Ort zu erweitern oder um das Ausgangssignal des Dehnungssensors vom Brückentyp an demselben Ort auszulesen.
In einer Ausgestaltungsform kann die erste gemeinsame Ausgangsleitung 310 und die zweite gemeinsame Ausgangsleitung 320 elektrisch an eine Detektionsschaltung angeschlossen sein. Die Detektionsschaltung kann ausgelegt sein, um das Ausgangssignal des Dehnungssensors vom Brückentyp gemäß der Differenz der Spannungen, welche von der ersten gemeinsamen Ausgangsleitung 310 und der zweiten gemeinsamen Ausgangsleitung 320 ausgegeben werden, zu erhalten. Insbesondere kann eine auf das Anzeigefeld oder Pixelfeld ausgeübte Kraft durch Empfangen des Messwerts der von den Dehnungssensoren vom Brückentyp detektierten Widerstandsänderung berechnet werden.
In einigen Ausgestaltungsformen kann der Dehnungssensor vom Brückentyp eingerichtet sein, um in einer Taktungsfolge anpassbar zu sein. Wenn die Detektionsschaltung ein Ausgangssignal eines bestimmten Sensors ausgelesen hat, können sich andere Sensoren mit Ausgangssignalen, welche nicht ausgelesen werden, mit Masse verbinden. Dementsprechend kann ein Energieverbrauch des Anzeigefelds herabgesetzt werden, indem man nicht eine externe und kontinuierliche Spannung an alle Sensoren anlegt.
In einigen Ausgestaltungsformen kann eine Brücke zwei Treibereingangsanschlüsse Vin und GND, zwei Ausgangsanschlüsse Vout1 und Vout2, und eine Ausgangsspannung Vout = Vout2 – Vout1 haben. Der erste Ausgangsanschluss 231 und der zweite Ausgangsanschluss 232 können jeweils an zwei Ausgangsbusse über zwei Halbleiterschalter angeschlossen sein. Die Basiselektroden (bipolar Transistoren) oder die Gate-Elektroden (Feldeffekttransistor) der beiden Halbleiterschalter können kurzgeschlossen werden und an einen Ausgang eines bestimmten Niveauschieberegister einer GIP Schaltung angeschlossen sein. Der Dehnungssensor vom Brückentyp kann als M gekennzeichnet sein und kann zwei Ausgabebusse gemeinsam haben. Ferner kann das Ausgangssignal eines bestimmten Werte- oder Multiwerte GIP Schaltung als ein Steuersignal eines Schalters, welcher eine Dehnung ausgibt, behandelt werden. Der Dehnungssensor vom Brückentyp kann simultan mit der GIP Schaltung arbeiten. Beim Auslesen eines Signals gemäß der Schaltreihenfolge in der GIP Schaltung kann der Dehnungssensor vom Brückentyp an einem entsprechenden Ort die Spannung an zwei gemeinsame Ausgangsbusse ausgeben. Das System kann die Differenz in einer Ausgangsbusschaltung ausgegebener Spannungen detektieren, um Ausgangssignal des Dehnungssensors vom Brückentyp in einer entsprechenden Folge zu erhalten, um die Berührungssteuerungskraft zu berechnen.
Die Detektionsschaltung kann an ein Dehnungssensorfeld vom Brückentyp angeschlossen sein, und eingerichtet sein, um die von einem bestimmten Sensor in dem Feld detektierte Widerstandsänderung zu ermitteln. Auf der Grundlage der von jedem bestimmten Sensor detektierten Widerstandsänderung und der Anordnung der Sensoren kann die Detektionsschaltung einen Berührungssteuerungsort einer an das Pixelfeld 220 angelegten Kraft ermitteln.
Wenn eine genauere Messung erforderlich ist, kann die Messung der Kraft gemäß kapazitiven Berührungssensoren in dem Anzeigefeld kalibriert werden. Wenn ein Benutzer einen Finger benutzt, um eine Kraft auf eine bestimmte Fläche des Anzeigefelds auszuüben, können unterschiedliche Abschnitte des Anzeigefelds unterschiedliche Dehnungen haben. Wenn zum Beispiel ein Benutzer eine Fläche nahe der Kante des Anzeigefelds oder nahe dem Dehnungssensor vom Brückentyp in dem Anzeigefeld berührt, kann eine Dehnung einen größeren Wert haben als die durch Berühren einer Fläche weit entfernt von dem Dehnungssensor vom Brückentyp in dem Anzeigefeld induzierte Dehnung. Auf Grundlage eines möglichen Vorhandenseins einer Kalibrationsmatrix bei dem Berührungssteuerungsort kann ein bestimmter Berührungssteuerungsort angewendet werden, um die Messung der Kraft zu kalibrieren.
Das offenbarte mobile Kommunikationsgerät kann eine Vielzahl von Sensoranordnungen enthalten. Eine Detektionsschaltung kann bestimmte Sensoren auf Grundlage einer erwarteten Empfindlichkeit auswählen. Zum Beispiel kann die Detektionsschaltung in einer Prozesslogik implementiert sein, oder als ein Prozessor, ein Mikroprozessor oder eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), oder ein Feld-programmierbares Gate-Array (FPGA) in einem Eingabegerät verwendet werden.
In einigen Ausgestaltungsformen kann die offenbarte Detektionsschaltung an eine Antwortschaltung angeschlossen sein. Die Antwortschaltung kann eingerichtet sein, um eine dynamische Antwort auf Grundlage der von der Detektionsschaltung berechneten angelegten Kraft zu erzeugen.
Eine bestimmte Aktion oder eine Folge von Aktionen, welche von der Antwortschaltung in Reaktion auf eine detektierte Widerstandsänderung in dem Dehnungssensoren vom Brückentyp ausgelöst wird, kann vorgegeben und von dem Benutzer während eines Herstellungsprozesses eingerichtet werden. Oder die bestimmte Aktion oder die Abfolge von Aktionen kann auf von mobilen Kommunikationsgeräten ausgeführte Anwendungen gestützt sein. Die Antwortschaltung kann eingerichtet sein, um eine Vielzahl von Aktionen auszulösen. Jede Aktion kann entsprechend unterschiedlichen Intervallen von durch die Dehnungssensoren vom Brückentyp detektierten Widerstandsänderungen ausgeführt werden. Die Antwortschaltung kann eingerichtet sein, um Widerstandsänderung zu detektieren, um die Aktionsstärke zu steuern oder kann eine Vielzahl von Objekten in einer bestimmten Aktion enthalten. Die Antwortschaltung kann in der Prozesslogik 120 implementiert sein, wie in 1 veranschaulicht. Oder die Antwortschaltung kann als ein Prozessor, ein Mikroprozessor, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) oder ein Feld-programmierbares Gate-Array (FPGA) zur Implementierung behandelt werden.
8 veranschaulicht ein beispielhaftes Fließdiagramm eines Verfahrens zur Detektion einer Berührungssteuerungskraft. Wie in 8 gezeigt, kann das Verfahren zur Detektion der Berührungssteuerungskraft in dem Anzeigefeld, welches einen Anzeigebereich und einen Nichtanzeigebereich, welcher den Anzeigebereich umgibt, enthält, angewendet werden. Das Anzeigefeld kann eine Vielzahl von Dehnungssensoren vom Brückentyp enthalten. Die Dehnungssensoren vom Brückentyp können einen ersten Ausgangsanschluss, einen zweiten Ausgangsanschluss, einen ersten Eingangsanschluss, einen zweiten Eingangsanschluss und eine erste Schalteinheit enthalten.
Der erste Ausgangsanschluss kann elektrisch an die erste gemeinsame Ausgangsleitung angeschlossen sein, der zweite Ausgangsanschluss kann elektrisch an die zweite gemeinsame Ausgangsleitung angeschlossen sein, der erste Eingangsanschluss kann elektrisch an die erste Stromversorgungsspannung angeschlossen sein, und der zweite Eingangsanschluss kann elektrisch an die zweite Stromversorgungsspannung angeschlossen sein. Das erste Ende, das zweite Ende, das dritte Ende, und das vierte Ende der ersten Schalteinheit können elektrisch an den ersten Ausgangsanschluss, den zweiten Ausgangsanschluss, die erste gemeinsame Ausgangsleitung, bzw. die zweite gemeinsame Ausgangsleitung angeschlossen sein. Der erste Steuerungsanschluss der ersten Schalteinheit kann das erste Steuerungssignal empfangen, um das Einschalten und Ausschalten des ersten Ausgangsanschlusses und des zweiten Ausgangsanschlusses zu steuern.
Wie in 8 gezeigt, kann ein Starttriggersignal jedes Anzeigebildes in dem Anzeigefeld in (S810) eingelesen werden. Gemäß einer vorgegebenen Taktungsfolge kann das erste Ausgangssignal in der ersten gemeinsamen Ausgangsleitung und der zweiten gemeinsamen Ausgangsleitung ausgelesen werden, um das Ausgangssignal jedes Dehnungssensors vom Brückentyp zu erhalten (S820). Die Berührungssteuerungskraft kann über das Ausgangssignal eines zugeordneten Dehnungssensors vom Brückentyp und dem Anzeigefeld detektierten Berührungssteuerungsort berechnet werden (S830).
9 veranschaulicht eine beispielhafte Taktfolge eines Verfahrens zur Detektion einer Berührungssteuerung. Wie in 9 gezeigt, können die ersten Steueranschlüsse der ersten Schalteinheiten in Dehnungssensoren vom Brückentyp M1, M2 und M3 ein erstes Steuerungssignal G1, G2 bzw. G3 empfangen, um Einschalten und Ausschalten des ersten Ausgangsanschlusses und des zweiten Ausgangsanschlusses zu steuern, indem sie das Triggersignal STV jedes Bilddatensatzes einlesen. Insbesondere kann der erste Steuerungsanschluss der ersten Schalteinheit in dem Dehnungssensor M1 vom Brückentyp elektrisch an das erste Steuerungssignal G1 angeschlossen sein, der erste Steuerungsanschluss der ersten Schalteinheit in dem Dehnungssensor M2 vom Brückentyp kann elektrisch an das erste Steuerungssignal G2 angeschlossen sein, und der erste Steuerungsanschluss der ersten Schalteinheit in dem Dehnungssensor M3 vom Brückentyp kann elektrisch an das erste Steuerungssignal G3 angeschlossen sein. Jeder Ausgang kann nacheinander ausgelesen werden entsprechend den voreingestellten Zeitintervallen, und das gemäß der Taktungsfolge erhaltene Ausgangssignal kann mit Dehnungssensoren vom Brückentyp an unterschiedlichen Orten in Deckung gebracht werden.
In einer Ausgestaltungsform können eine Vielzahl von Steuersignalen, von dem ersten Steuersignal G1 bis zu dem siebten Steuersignal G7, sieben aneinanderliegende Ausgangsanschlüsse der Gate-Elektrodentreibereinheiten in dem GIP Schaltkreis des Anzeigefelds sein. In einer anderen Ausgestaltungsform kann die Vielzahl von Steuersignalen, von dem ersten Steuersignal G1 bis zu dem siebten Steuersignal G7, ein einzelnes von einer Steuerschaltung ausgegebenes Pulssignal zum Steuern des Einschaltens und Ausschaltens des Ausgangsanschlusses des zugehörigen Dehnungssensors vom Brückentyp sein.
Wie in 9 gezeigt, können zwei nebeneinanderliegende Dehnungssensoren vom Brückentyp (M1 und M2, oder M2 und M3) sequenziell entsprechend der kontinuierlichen Taktungsfolge eingeschaltet werden. In einer anderen Ausgestaltungsform können die nebeneinanderliegenden Dehnungssensoren vom Brückentyp diskontinuierlich eingeschaltet werden, oder die gleichen Dehnungssensoren vom Brückentyp können kontinuierlich eingeschaltet sein, um das Ausgangssignal des Dehnungssensors vom Brückentyp an demselben Ort kontinuierlich auszulesen, oder um das Ausgangssignal eines bestimmten oder eine Vielzahl von Dehnungssensoren vom Brückentyp zu einem einzigen Zeitintervall auszudehnen.
10 veranschaulicht eine andere beispielhafte Taktungsfolge eines Verfahrens zur Detektion von Berührungssteuerung. Wie in 10 gezeigt, kann der Dehnungssensor M1 vom Brückentyp, durch Einlesen des Triggersignals STV jedes Bilddatensatzes, eine erste Schalteinheit, eine zweite Schalteinheit und eine dritte Schalteinheit enthalten. Die erste Schalteinheit, die zweite Schalteinheit und die dritte Schalteinheit des Dehnungssensors vom Brückentyp können parallel zueinander zwischen den ersten gemeinsamen Ausgangsanschluss, die zweite gemeinsame Ausgangsleitung und die erste Ausgangsleitung, die zweite Ausgangsleitung des Dehnungssensoren M1 vom Brückentyp geschaltet sein. Der erste Steueranschluss der ersten Schalteinheit in dem Dehnungssensor M1 vom Brückentyp kann das erste Steuersignal G1 empfangen, der zweite Steueranschluss der zweiten Schalteinheit kann das zweite Steuersignal G2 empfangen, und der dritte Steueranschluss der dritten Schalteinheit kann das dritte Steuersignal G3 empfangen, um das Einschalten und Ausschalten des ersten Ausgangsanschlusses und des zweiten Ausgangsanschlusses des Dehnungssensors M1 zum Brückentyp zu steuern, um auf diese Weise das Ausgangssignal des Dehnungssensors vom Brückentyp an demselben Ort für drei aufeinanderfolgende Pulse auszulesen.
Der Dehnungssensor M2 vom Brückentyp kann eine erste Schalteinheit und eine zweite Schalteinheit beinhalten. Die erste Schalteinheit und die zweite Schalteinheit des Dehnungssensors M2 vom Brückentyp können parallel zueinander zwischen die erste gemeinsame Ausgangsleitung, die zweite gemeinsame Ausgangsleitung und den ersten Ausgangsanschluss, den zweiten Ausgangsanschluss des Dehnungssensors M2 vom Brückentyp geschaltet sein. Der erste Steueranschluss der ersten Schalteinheit in dem Dehnungssensor M2 vom Brückentyp kann ein fünftes Steuersignal G5 empfangen, der zweite Steueranschluss der zweiten Schalteinheit kann ein sechstes Steuersignal G6 empfangen, um das Einschalten und Ausschalten des ersten Ausgangsanschlusses und des zweiten Ausgangsanschlusses des Dehnungssensors M2 vom Brückentyp zu steuern.
Der erste Dehnungssensor M1 vom Brückentyp kann einen Impuls nach dem zweiten Dehnungssensor M2 vom Brückentyp ausgelesen werden, und die Anzahl der Pulse zwischen zwei aneinandergrenzenden Dehnungssensoren vom Brückentyp ist lediglich zu Veranschaulichungszwecken, und darf nicht beabsichtigen, den Umfang der vorliegenden Offenbarung einzuschränken. Jede zwei aneinander liegende Dehnungssensoren vom Brückentyp können mit dem gleichen Zeitintervall oder mit unterschiedlichen Zeitintervallen vorgesehen sein.
Der Dehnungssensor M3 vom Brückentyp kann eine erste Schalteinheit enthalten, und ein erster Steueranschluss der ersten Schalteinheit in dem Dehnungssensor M3 vom Brückentyp kann das siebte Steuersignal G7 empfangen, um das Einschalten und Ausschalten des ersten Ausgangsanschlusses und des zweiten Ausgangsanschlusses des Dehnungssensors M3 vom Brückentyp zu steuern. Das gemäß der Taktungsfolge erhaltene Ausgangssignal kann mit Dehnungssensoren vom Brückentyp an verschiedenen Orten in Deckung gebracht werden. In einer anderen Ausgestaltungsform kann eine Vielzahl von parallelen Schalteinheiten in dem Dehnungssensor vom Brückentyp nicht-kontinuierliche Steuersignale empfangen, um das Ausgangssignal an demselben Ort mehrmals auszulesen.
11 veranschaulicht ein beispielhaftes Verfahren zur Detektion einer Berührungssteuerungskraft. Wie in 11 gezeigt, kann das Verfahren zur Detektion einer Berührungssteuerungskraft in dem Anzeigefeld angewendet werden. Das Verfahren zur Detektion einer Berührungssteuerungskraft kann in dem Anzeigefeld angewendet werden, welches einen Anzeigebereich, einen den Anzeigebereich umgebenden Nichtanzeigebereich, und eine Vielzahl von Dehnungssensoren vom Brückentyp enthält. Der Dehnungssensor vom Brückentyp kann einen ersten Ausgangsanschluss, einen zweiten Ausgangsanschluss, einen ersten Eingangsanschluss, einen zweiten Eingangsanschluss und eine erste Schalteinheit enthalten.
Der erste Ausgangsanschluss kann elektrisch an die erste gemeinsame Ausgangsleitung angeschlossen sein, der zweite Ausgangsanschluss kann elektrisch an die zweite gemeinsame Ausgangsleitung angeschlossen sein, der erste Eingangsanschluss kann elektrisch an die erste Stromversorgungsspannung angeschlossen sein, und der zweite Eingangsanschluss kann elektrisch an die zweite Stromversorgungsspannung angeschlossen sein. Das erste Ende, das zweite Ende, das dritte Ende, und das vierte Ende der ersten Schalteinheit können elektrisch an den ersten Ausgangsanschluss, den zweiten Ausgangsanschluss, die erste gemeinsame Ausgangsleitung, und die zweite gemeinsame Ausgangsleitung angeschlossen sein. Der erste Steueranschluss der ersten Schalteinheit kann das erste Steuersignal empfangen, um das Einschalten und Ausschalten des ersten Ausgangsanschlusses und des zweiten Ausgangsanschlusses zu steuern.
Das offenbarte Anzeigefeld kann auch Gate-Elektrodenleitungen, Pixeleinheiten und Gate-Elektrodentreiberschaltungen enthalten. Die Gate-Elektrodenleitungen können sequenziell entlang einer ersten Richtung angeordnet sein, die Datenleitungen können sequenziell entlang einer zweiten Richtung angeordnet sein. Die Pixeleinheit kann durch gekreuzte Gate-Elektrodenleitungen und Datenleitungen definiert sein. Die Gate-Elektrodentreiberschaltung kann die Gate-Elektrodentreibereinheit der n-ten Stufe enthalten und die Gate-Elektrodentreibereinheit in jeder Stufe kann einen elektrisch an die offenbarten Gate-Elektrodenleitungen angeschlossenen Ausgangsanschluss enthalten. Ferner kann der Ausgangsanschluss wenigstens einer Gate-Elektrodentreibereinheit elektrisch an den ersten Steueranschluss der offenbarten ersten Steuereinheit angeschlossen sein.
Wie in 11 gezeigt, kann ein Taktsignal der Gate-Elektrodentreiberschaltung als das Triggersignal behandelt werden, welches das Ausgangssignal einer Vielzahl von Dehnungssensoren vom Brückentyp ausliest (S1110). Für jedes andere Zeitintervall kann ein Taktsignal voreingestellt sein, um die Ausgangsignale der ersten gemeinsamen Ausgangsleitung und der zweiten gemeinsamen Ausgangsleitung auszulösen und einzulesen, um das Ausgangssignal jedes Dehnungssensors vom Brückentyp zu erhalten (S1120). Die Berührungssteuerungskraft kann über das Ausgangssignal des entsprechenden Dehnungssensors vom Brückentyp und die detektierte Berührungssteuerungsortsinformation auf dem Anzeigefeld (S1130) berechnet werden.
12 veranschaulicht eine andere beispielhafte Taktungsfolge eines in 11 gezeigten Verfahrens zur Detektion einer Berührungssteuerung. Wie in 12 gezeigt, können Taktungsfolgen Signale wie zum Beispiel CLK Triggersignale sein, und, in jedem STV folgenden Zeitintervall, wird das Ausgangssignal für jede mehrere CLK Triggersignale oder Zyklen ausgelesen. Die ersten Steueranschlüsse jeder ersten Steuereinheit in dem Dehnungssensor vom Brückentyp M1, M2 und M3 können das erste Steuersignal G1, G2, bzw. G3 empfangen, um das Einschalten und Ausschalten des ersten Ausgangsanschlusses und des zweiten Ausgangsanschlusses zu steuern. Insbesondere kann der erste Steueranschluss der ersten Schalteinheit in dem Dehnungssensor M1 vom Brückentyp elektrisch an das erste Steuersignal G1 angeschlossen sein, der erste Steueranschluss der ersten Schalteinheit in dem Dehnungssensor M2 vom Brückentyp kann elektrisch an das erste Steuersignal G2 angeschlossen sein, und der erste Steueranschluss der ersten Schalteinheit in dem Dehnungssensor M3 vom Brückentyp kann elektrisch an das erste Steuersignal G3 angeschlossen sein, um auf diese Weise die sequenzielle Ausgabe für jeden Dehnungssensor vom Brückentyp zu verwirklichen.
In einer Ausgestaltungsform können die Vielzahl von Steuersignalen, von dem ersten Steuersignal G1 bis zu dem siebten Steuersignal G7, sieben aneinandergrenzende Ausgangsanschlüsse der Gate-Elektrodentreibereinheiten in der GIP Schaltung in dem Anzeigefeld sein. In einer anderen Ausgestaltungsform kann die Vielzahl von Steuersignalen, von dem ersten Steuersignal G1 bis zu dem siebten Steuersignal G7, ein einzelnes von einer Steuerschaltung ausgegebenes Pulssignal sein, um das Einschalten und Ausschalten des Ausgangsanschlusses des zugeordneten Dehnungssensors vom Brückentyp zu steuern.
13 veranschaulicht eine weitere beispielhafte Taktfolge des in 11 angedeuteten Verfahrens zur Detektion einer Berührungssteuerung. Wie in 13 gezeigt, können jede zwei benachbarte Dehnungssensoren vom Brückentyp sequenziell und kontinuierlich eingeschaltet werden. In einer anderen Ausgestaltungsform können jede zwei benachbarte Dehnungssensoren vom Brückentyp sequenziell und diskontinuierlich eingeschaltet werden.
Zum Beispiel kann in 13 der Dehnungssensor M1 vom Brückentyp eine erste Schalteinheit und eine zweite Schalteinheit enthalten. Die erste Schalteinheit und die zweite Schalteinheit in dem Dehnungssensor M1 vom Brückentyp können parallel zwischen der ersten gemeinsamen Ausgangsleitung, der zweiten gemeinsamen Ausgangsleitung, und dem ersten Ausgangsanschluss und dem zweiten Ausgangsanschluss des Dehnungssensors M1 vom Brückentyp angeschlossen sein. Der erste Steueranschluss der ersten Schalteinheit in dem Dehnungssensor M1 vom Brückentyp kann das erste Steuersignal G1 empfangen, der zweite Steueranschluss der zweiten Schalteinheit in dem Dehnungssensor M1 zum Brückentyp kann das dritte Steuerungssignal G3 empfangen, um das Einschalten und Ausschalten des ersten Ausgangsanschlusses und des zweiten Ausgangsanschlusses des Dehnungssensors M1 vom Brückentyp zu steuern, um das Ausgangssignal des selben Dehnungssensors vom Brückentyp zweifach auszulesen. Die spezielle Anzahl von Malen zum Auslesen der Ausgangsignale kann entsprechend der Systemanforderung eingerichtet sein.
Die ersten Steueranschlüsse jeder ersten Schalteinheit in dem Dehnungssensor M2 und M3 vom Brückentyp können die ersten Steuersignale G4 bzw. G7 empfangen, um das Einschalten und Ausschalten des ersten Ausgangsanschlusses und des zweiten Ausgangsanschlusses zu steuern. In einer anderen Ausgestaltungsform, wie in 10 gezeigt, kann ein bestimmter oder eine Vielzahl von Dehnungssensoren vom Brückentyp zwei oder mehr als zwei parallel angeschlossene Schalteinheiten enthalten, und die parallel angeschlossenen Schalteinheiten können das kontinuierliche Steuersignal empfangen, um die Zugriffszeit für das Ausgangssignal desselben Dehnungssensors vom Brückentyp auszudehnen.
In einer anderen Ausgestaltungsform können jede zwei benachbarte Dehnungssensoren vom Brückentyp sequenziell und diskontinuierlich mit demselben Zeitintervall eingeschaltet werden. Zum Beispiel kann das Taktfolgesignal CLK das Triggersignal in jedem Zeitintervall oder Zyklus sein, und das Ausgangssignal kann für jede Vielzahl von CLK Triggersignalen nach STV ausgelesen werden. Die ersten Steueranschlüsse jeder ersten Steuereinheit in den Dehnungssensoren M1, M2 und M3 vom Brückentyp können die ersten Steuersignal G1, G4 bzw. G7 empfangen, um das Einschalten und Ausschalten des ersten Ausgangsanschluss und des zweiten Ausgangsanschluss zu steuern.
Insbesondere kann der erste Steueranschluss der ersten Schalteinheit in dem Dehnungssensoren M1 vom Brückentyp elektrisch an das erste Steuersignal G1 angeschlossen sein, der erste Steueranschluss der ersten Schalteinheit in dem Dehnungssensor M2 vom Brückentyp kann elektrisch an das erste Berührungssignal G4 angeschlossen sein, der erste Steueranschluss der ersten Schalteinheit in dem Dehnungssensoren M3 vom Brückentyp kann elektrisch an das erste Steuersignal G7 angeschlossen sein, um sequenziell die Ausgabe jedes Dehnungssensorstrom Brückentyp zu erhalten. In anderen Ausgestaltungsformen können jede zwei benachbarte Dehnungssensoren vom Brückentyp sequenziell mit verschiedenen Zeitintervallen ausgelesen werden. Zum Beispiel können die ersten Steueranschlüsse jeder ersten Schalteinheit in den Dehnungssensoren M1, M2 und M3 vom Brückentyp die ersten Steuersignale G1, G3 bzw. G7 empfangen.
Das offenbarte Anzeigefeld und Verfahren zur Detektion einer Berührungssteuerungskraft können den Abtastbedienmodus des Dehnungssensoren vom Brückentyp über die Schieberegisterfunktion einer GIP Schaltung realisieren. Das Ausgangssignal jedes Sensors kann in einer Zeit-Multiplex-Art ausgelesen werden entsprechend Gate-Elektrodenabtastsignal, welches auf einem Anzeigefeld angezeigt wird, um die Anzahl der Verdrahtungen wesentlich zu reduzieren, ohne die Rahmenbreite zu erhöhen. Die Verminderung in der Anzahl von Verdrahtungen kann die Miniaturisierung von Sensoren ermöglichen. Unter der Bedingung, dass die Rahmenfläche des Anzeigefelds festgelegt ist, können mehr Sensoren in dem Rahmen vorgesehen werden, wodurch die Empfindlichkeit der Kraftdetektion verbessert wird. Die Sensoren können auch in dem Nichtanzeigebereich des Anzeigefelds vorgesehen sein, ohne zugehörige Schaltung innerhalb des Anzeigebereichs zu beeinflussen. Die Schalter können parallel geschaltet sein, um das Abtastzeitintervall der Berührungssteuerungskraftdetektion unter Verwendung eines einzigen Sensors einzustellen.

Claims

Anzeigefeld, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: einen Anzeigebereich (250); einen Nichtanzeigebereich (260), welcher den Anzeigebereich (250) umgibt; und eine Vielzahl von Dehnungssensoren (230) vom Brückentyp, welche in dem Nichtanzeigebereich (260) des Anzeigefelds vorgesehen sind, wobei der Dehnungssensor (230) vom Brückentyp ferner umfasst: einen ersten Ausgangsanschluss (231), welcher elektrisch an eine erste gemeinsame Ausgangsleitung (310) angeschlossen ist; einen zweiten Ausgangsanschluss (232), welcher elektrisch an eine zweite gemeinsame Ausgabeleitung (320) angeschlossen ist; einen ersten Eingangsanschluss (233), welcher elektrisch an eine erste Stromversorgungsspannung (330) angeschlossen ist; einen zweiten Eingangsanschluss (234), welcher elektrisch an eine zweite Stromversorgungsspannung (340) angeschlossen ist; und eine erste Schalteinheit (350), wobei ein erstes Ende (351), ein zweites Ende (352), ein drittes Ende (353) und ein viertes Ende (354) der ersten Schalteinheit (350) jeweils elektrisch an den ersten Ausgangsanschluss (231), den zweiten Ausgabeanschluss (232), die erste gemeinsame Ausgabeleitung (310) und die zweite gemeinsame Ausgabeleitung (320), angeschlossen sind, und ein erster Steuerungsanschluss (355) der ersten Schalteinheit (350) ein erstes Steuersignal (Gn) empfängt, um Einschalten und Ausschalten des ersten Ausgabeanschlusses (231) und des zweiten Ausgabeanschlusses (232) zu steuern.
Das Anzeigefeld gemäß Patentanspruch 1, wobei: der Dehnungssensor (230) vom Brückentyp eine Wheatstone Brücke ist, umfassend einen ersten Widerstand (R1) einen zweiten Widerstand (R2), einen dritten Widerstand (R3) und einen vierten Widerstand (R4), und der erste Widerstand (R1) und der zweite Widerstand (R2) kann an den ersten Eingangsanschluss (233) angeschlossen sind, der dritte Widerstand (R3) und der vierte Widerstand (R4) an den zweiten Eingangsanschluss (234) angeschlossen sind, der erste Widerstand (R1) und der dritte Widerstand (R3) an den ersten Eingangsanschluss (231) angeschlossen sind, und der zweite Widerstand (R2) und der vierte Widerstand (R4) an den zweiten Ausgabeanschluss (232) angeschlossen sind.
Das Anzeigefeld gemäß Patentanspruch 1, wobei der Dehnungssensor (230) vom Brückentyp ein Silizium-basierter MEMS Dehnungssensor ist.
Das Anzeigefeld gemäß dem Patentanspruch 1, wobei: die erste Schalteinheit (350) einen ersten Transistor (Q1) und einen zweiten Transistor (Q2) umfasst, ein erstes Ende (351) des ersten Transistors (Q1) elektrisch an den ersten Ausgabeanschluss (231) des Dehnungssensors (230) vom Brückentyp angeschlossen ist, ein zweites Ende (353) des ersten Transistors (Q1) elektrisch an die erste gemeinsame Ausgabeleitung (310) angeschlossen ist, ein erstes Ende (352) des zweiten Transistors (Q2) elektrisch an den zweiten Ausgabeanschluss (232) des Dehnungssensors (230) vom Brückentyp angeschlossen ist, ein zweites Ende (354) des zweites Transistors (Q2) elektrisch an die zweite gemeinsame Ausgabeleitung (320) des Dehnungssensors (230) vom Brückentyp angeschlossen ist, und ein Steueranschluss (346) des erstes Transistors (Q1) und ein Steueranschluss (357) des zweiten Transistors (Q2) zusammengeschaltet sind, um den ersten Steueranschluss (355), welcher ausgelegt ist um das erste Steuersignal (Gn) zu empfangen, zu bilden.
Das Anzeigefeld gemäß Patentanspruch 1, ferner umfassend: Gate-Elektrodenleitungen, welche sequenziell entlang einer ersten Richtung angeordnet sind; Datenleitungen, welche sequenziell entlang einer zweiten Richtung angeordnet sind; Pixeleinheiten, welche definiert sind durch gekreuzte Gate-Elektrodenleitungen und die Datenleitungen; und eine Gate-Elektrodentreiberschaltung (270) enthaltend Gate-Elektrodentreibereinheiten von Ebene 1 bis Ebene n, wobei die Gate-Elektrodentreibereinheit in jeder Ebene einen Ausgabeanschluss umfasst, welcher elektrisch an Gate-Elektrodenleitungen angeschlossen ist, und n eine Ganzzahl größer oder gleich 2 ist.
Das Anzeigefeld gemäß Patentanspruch 5, wobei der erste Steueranschluss (355) der ersten Schalteinheit (350) in dem Dehnungssensor (230) vom Brückentyp elektrisch an einen Ausgabeanschluss (Gi) einer i-ten Gate-Elektrodentreibereinheit angeschlossen ist, und der erste Ausgabeanschluss (355) der ersten Schalteinheit (350) bei wenigstens einem weiteren Dehnungssensor (230) vom Brückentyp elektrisch an den Ausgabeanschluss (Gj) einer j-ten Gate-Elektrodeneinheit angeschlossen ist, i und j positive Ganzzahlen sind, i nicht gleich j ist und sowohl i und j kleiner als oder gleich n sind.
Das Anzeigefeld gemäß Patentanspruch 5, wobei wenigstens ein Dehnungssensor (230) vom Brückentyp eine zweite Schalteinheit (710) enthält und die zweite Schalteinheit (710) einen zweiten Steueranschluss (715) enthält, welcher ein zweites Steuersignal (Gk) empfängt, um das Einschalten und Ausschalten des ersten Ausgabeanschlusses (231) bzw. des zweiten Ausgabeanschlusses (232) zu steuern.
Das Anzeigefeld gemäß Patentanspruch 7, wobei der erste Steueranschluss (355) der ersten Schalteinheit (350) in dem Dehnungssensor (230) vom Brückentyp elektrisch an den Ausgabeanschluss (Gi) der i-ten Gate-Elektrodeneinheit angeschlossen ist, der zweite Ausgabeanschluss (715) der zweiten Schalteinheit (710) bei dem Dehnungssensor (230) vom Brückentyp elektrisch an den Ausgabeanschluss (Gk) einer k-ten Gate-Elektrodentreibereinheit angeschlossen ist, k eine positive Ganzzahl kleiner als oder gleich n ist.
Das Anzeigefeld gemäß Patentanspruch 8, wobei die zweite Schalteinheit (710) einen dritten Transistor (Q3) und einen vierten Transistor (Q4) umfasst, ein erstes Ende (711) des dritten Transistors (Q3) elektrisch an den ersten Ausgabeanschluss (231) des Dehnungssensors (230) vom Brückentyp angeschlossen ist, und ein zweites Ende (713) des dritten Transistors (Q3) elektrisch an die erste gemeinsame Ausgabeleitung (310) des Dehnungssensors (230) vom Brückentyp angeschlossen ist, ein erstes Ende (712) des vierten Transistors (Q4) elektrisch an den zweiten Ausgabeanschluss (232) des Dehnungssensors (230) vom Brückentyp angeschlossen ist, und ein zweites Ende (714) des vierten Transistors (Q4) elektrisch an die zweite gemeinsame Ausgabeleitung (320) des Dehnungssensors (230) vom Brückentyp angeschlossen ist, ein Steueranschluss (716) des dritten Transistors (Q3) und Steueranschluss (717) des vierten Transistors (Q4) elektrisch zusammengeschaltet sind, um einen zweiten Steueranschluss (715) zu bilden, und der zweite Steueranschluss (715) elektrisch an den Ausgabeanschluss (Gk) der k-ten Gate-Elektrodentreibereinheit angeschlossen ist, k eine positive Ganzzahl kleiner als oder gleich n ist.
Das Anzeigefeld gemäß Patentanspruch 5, wobei: der Nichtanzeigebereich (260) einen ersten Unterbereich (261) an einer ersten Seite des Anzeigebereichs (250) und einen zweiten Unterbereich (262) auf einer zweiten Seite relativ zu der ersten Seite des Anzeigebereichs (250) enthält, und die Gate-Elektrodentreiberschaltung (270) in dem ersten Unterbereich (261) und dem zweiten Unterbereich (262) angeordnet ist.
Das Anzeigefeld gemäß Patentanspruch 1, wobei die erste gemeinsame Ausgabeleitung (310) und die zweite gemeinsame Ausgabeleitung (320) elektrisch an eine Detektionsschaltung angeschlossen sind, und die Detektionsschaltung ausgelegt ist, um eine Differenz zwischen Spannungen der ersten gemeinsamen Ausgabeleitung (310) und der zweiten gemeinsamen Ausgabeleitung (320) auszugeben, um ein Ausgabesignal des Dehnungssensors (230) vom Brückentyp zu erhalten.
Ein Verfahren zur Detektion einer Berührungssteuerungskraft, welches in dem Anzeigefeld verwendet wird, welches einen Anzeigebereich (250), einen den Anzeigebereich (250) umgebenden Nichtanzeigebereich (260), und eine Vielzahl von in dem Nichtanzeigebereich (260) des Anzeigefelds vorgesehenen Dehnungssensor (230) vom Brückentyp enthält, wobei der Dehnungssensor (230) vom Brückentyp ferner einen ersten Ausgabeanschluss (231) umfasst, welcher elektrisch an eine erste gemeinsame Ausgabeleitung (310) angeschlossen ist; einen zweiten Ausgabeanschluss (232), welcher elektrisch an eine zweite gemeinsame Ausgabeleitung (320) angeschlossen ist, einen ersten Eingabeanschluss (233), welcher an eine erste Stromversorgungsspannung (330) angeschlossen ist; einen zweiten Eingabeanschluss (234), welcher elektrisch an eine zweite Stromversorgungsspannung (340) angeschlossen ist; und eine erste Schalteinheit (350), wobei ein erstes Ende (351), ein zweites Ende (352), ein drittes Ende (353), und ein viertes Ende (354) der ersten Schalteinheit (350) elektrisch an den ersten Ausgabeanschluss (231), den zweiten Ausgabeanschluss (232), die erste gemeinsame Ausgabeleitung (310) bzw. die zweite gemeinsame Ausgabeleitung (320) angeschlossen ist, und ein erster Steueranschluss (355) der ersten Schalteinheit (350) ein erstes Steuersignal (Gn) empfängt, um ein Einschalten und Ausschalten des ersten Ausgabeanschlusses (231) und des zweiten Ausgabeanschlusses (232) zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren umfasst: Auslesen (S810) eines Anfangsauslesesignals jedes Anzeigebildes in dem Anzeigefeld; Auslesen (S820) eines Ausgabesignals in der ersten gemeinsamen Ausgabeleitung (310) und der zweiten gemeinsamen Ausgabeleitung (320) gemäß einer festgelegten Folge, um ein Ausgabesignal jedes Dehnungssensors (230) vom Brückentyp zu erhalten; Berechnen (S830) einer Berührungssteuerungskraft über das Ausgabesignal entsprechender Dehnungssensoren (230) vom Brückentyp und den detektierten Berührungssteuerungsort in dem Anzeigefeld.
Das Verfahren zur Detektion einer Berührungssteuerungskraft gemäß Patentanspruch 12, wobei das Anzeigefeld ferner entlang einer ersten Richtung angeordnete Gate-Elektrodenleitungen; entlang einer zweiten Richtung angeordnete Datenleitungen; durch gekreuzte Gate-Elektrodenleitungen und Datenleitungen definierte Pixeleinheiten; und eine Gate-Elektrodentreiberschaltung (270) enthaltend Gate-Elektrodentreibereinheiten von Ebene 1 bis Ebene n umfasst, wobei die Gate-Elektrodentreibereinheit in jeder Ebene einen Ausgabeanschluss, welcher elektrisch an Gate-Elektrodenleitungen angeschlossen ist, umfasst, n eine Ganzzahl größer als oder gleich 2 ist, wobei das Verfahren ferner umfasst: Stellen (S1110) eines Taktsignals der Gate-Elektrodentreiberschaltung (270) als das Auslösesignal jedes Mal, um das Ausgabesignal einer Vielzahl von Dehnungssensoren (230) vom Brückentyp auszulesen; Voreinstellen (S1120) eines Taktsignals bei jedem Zeitintervall, um das Ausgabesignal in der ersten gemeinsamen Ausgabeleitung (310) und der zweiten gemeinsamen Ausgabeleitung (320) auszulösen und auszulesen, um das Ausgabesignal jedes Dehnungssensors (230) vom Brückentyp zu erhalten; Berechnen (S1130) der Berührungssteuerungskraft über das Ausgabesignal des entsprechenden Dehnungssensors (230) vom Brückentyp und der detektierten Berührungssteuerungsortsdaten in dem Anzeigefeld.