JP2013529333A - 一体型容量性感知及び表示 - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図1
Description
[0023]典型的な従来の容量性タッチスクリーンは、別個のディスプレイと容量性センサとから構成され、それらは、その容量性センサを光学的に透明な接着材でもってそのディスプレイへ取り付けることによるが如くして、一緒に接合されるものである。更に又、典型的な従来の方法では、液晶ディスプレイ(LCD)の如きディスプレイは、その容量性センサのための駆動電極とは別の共通電圧(Vcom)電極を含む。
[0029]図1は、1つの実施形態による典型的な液晶ディスプレイ(LCD)100の積み重ね層の分解部品配列図である。LCDは、実施例としてこの説明において使用されているのであって、これに限定するものではない。従って、LCD(アクティブマトリックス液晶ディスプレイ及び低温シリコン液晶ディスプレイを含む)に関してここに説明される原理は、なかでも有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイの如き他のタイプのディスプレイにも適用でき且つ拡張できるものである。1つの実施形態では、LCD100は、薄膜トランジスタLCDである。LCD100は、カラーフィルタパネル140、液晶物質130及び薄膜トランジスタ(TFT)パネル120を備えており、これらは、全て偏光子110−2と偏光子110−1との間に配置されている。LCD100は、その底部層、偏光子110−1を通してバックライト150で背面から光を当てられ、上部として考えられる偏光子110−2を通してユーザーによって観られる。TFTパネル120及びカラーフィルタパネル140は、ガラスのシート(又は他の光学的に透明な基板)であり、領域135において、これらシートの間に液晶物質130が挿入され封止されている。2つの外側表面上の偏光フィルタ(110−1、110−2)は、LCD100の全モジュールを透過する光の偏光を決定し、液晶物質130を横切る電界により、バックライト150によって下方からLCD100を透過する光の量が制御されるようにしている。偏光された光が液晶物質130とどのように相互作用するかについての詳細は、ここに説明する実施形態に関しては重要ではない。
[0034]図2Aは、1つの実施形態によるセグメント型共通電圧(Vcom)電極245を含む基板240の平面図である。1つの実施形態では、基板240は、ディスプレイを形成するスタックにおける基板である。例えば、1つの実施形態では、基板240は、図1のカラーフィルタパネル140の如きカラーフィルタパネルである。Vcom電極245は、複数の水平セグメント(例示した実施例における共通電圧電極セグメント245−1から245−15)へとセグメント化されている。1つの実施形態では、これら共通電圧電極セグメント(245−1から245−15)の各々は、細長形状とされており、これら細長形状は、互いに実質的に平行となっている。1つの実施形態では、共通電圧電極セグメント245−1の如き各セグメントは、ピクセルの2つ以上の列(マイクロ列)に亘り又は重なるに充分なサイズとすることができる。従って、セグメント型Vcom電極のセグメントの総数は、ある幾つかの実施形態では表示ピクセル列の数より少なくすることができる。1つの実施形態では、ディスプレイの共通電圧電極セグメント(例えば、図2Aにおける245−1から245−15)は、図7に関して以下に更に説明されるように、駆動トランジスタの複数の列を備えることは、理解されよう。以下説明するように、駆動トランジスタの1つ以上の列(しかし、全ての列より少ない)は、表示リフレッシュのため1つ以上の他の列を同時に駆動している間に、容量性感知のために一緒に駆動される。
[0038]図3は、1つの実施形態による容量性「受信器センサ電極」247のオーバーレイを含む典型的な基板240の平面図である。
[0048]図5は、1つの実施形態によるディスプレイの送信器電極が結合される送信器パッドに従来必要とされている特徴のブロック図である。図5は、2つの入力、即ち、XMTR入力(表示トランジスタのゲートを駆動する信号である)及びXMTR極性(駆動信号の極性を制御する)を有する排他的ORゲートを例示している。この排他的ORゲートの出力は、信号が駆動されるようにイネーブルされる3状態バッファに結合される。この従来型送信器パッドに必要とされる状態は、1)低(接地)、2)高(ある正の電圧、及び3)フローティング(トライステート)を含む。
[0050]図7は、1つの実施形態による一体型容量性近接センサ700(ここでは、装置700とも称される)を有する表示装置の組み合わされた表示駆動機構710、センサ駆動機構720及び調停機構730の回路図である。図7は、センサ駆動機構(送信器シフトレジスタ720)がアモルファスシリコンアクティブマトリクスLCD(AMLCD)又は低温ポリシリコン(LPTS)LCDの如き液晶ディスプレイにおけるピクセルトランジスタのゲートを常時駆動する表示シフトレジスタに付加されているような実施を示している。ある幾つかの実施形態では、図7に示した回路は、LCDの少なくとも1つのガラス基板上(例えば、図1のカラーフィルタパネル140の表面上)に配設されることは、理解されよう。他の実施形態では、図7に示した回路の部分は、1つ以上の集積回路(IC)内に含まれる。更に別の実施形態では、図7に示した回路の全ては、1つ以上の集積回路(IC)内に含まれる。
[0082]図12は、本発明の1つ以上の実施形態を含むように実施される典型的な一体型表示及びタッチセンサ装置1200の平面ブロック図である。一体型表示及びタッチセンサ装置1200は、ここでは、「装置」1200と言い換えて称することもある。装置1200は、入力物体(例えば、ユーザーの指、スタイラスの如きプローブ及び/又はある他の外部入力物体)を介してのユーザー入力をコンピュータ装置又は他の電子装置へと通信するのに使用できる。
[0092]次に、実施形態の動作の典型的な方法の動作について、詳細に説明する。図13及び図14を参照するに、フロー図1300及び1400は、種々な実施形態により使用される典型的な手順を例示している。フロー図1300及び1400は、種々な実施形態において、コンピュータ読み取り可能な及びコンピュータ実行可能な命令の制御の下で、ASICの如きプロセッサにより実施される幾つかの手順を含む。このような形式にて、フロー図1300及び1400の全て又は部分は、種々な実施形態において、処理システム1210の如きコンピュータ又は処理システムからの信号を使用及び/又は受信して実施される。コンピュータ読み取り可能な及びコンピュータ実行可能な命令は、例えば、処理システム1210の又はそこに結合されたメモリ、ロジック及び/又はシリコンの如き任意の有形のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に存在することができる。これらコンピュータ読み取り可能な及びコンピュータ実行可能な命令は、例えば、プロセッサ又はASICの如き処理システム1210のある部分と関連して制御又は動作するように使用される。フロー図1300及び1400には、特定の手順が開示されているのであるが、このような手順は、実施例である。即ち、実施形態は、種々な他の手順又はフロー図1300及び1400に示され以下に説明される手順の変形を行うのに充分に適合したものである。同様に、ある幾つかの実施形態では、フロー図1300及び1400における手順(以下に説明するものと共に)は、提示されたものとは異なる順序にて行うこともでき、及び/又はフロー図1300及び/又は1400に説明されている手順の全てを行わなくてよい。
[0105]図15A及び図15Bは、1つの実施形態による一体型近接センサを有する表示装置を形成する典型的な方法のフロー図1500を例示している。これは、この方法において特定されるような装置の全て又は部分を準備し、形成し、及び/又は組み立てることを含むことができる。
[0115]本明細書では、少なくとも次のコンセプトを開示している。
前記表示装置の表示要素の一部分として配設され、前記表示装置のセンサ機能及び表示機能の両方を果たすように構成された複数のセンサ電極と、
前記複数のセンサ電極に結合され且つ前記複数のセンサ電極のうちの第1の少なくとも1つのセンサ電極に関して第1の電気信号を駆動するように構成されたセンサ駆動機構であって、前記第1の少なくとも1つのセンサ電極に対する駆動励起情報を選択するように構成された少なくとも1つのメモリ素子を備えるセンサ駆動機構と、
前記複数のセンサ電極と結合され且つ前記複数のセンサ電極のうちの第2の少なくとも1つのセンサ電極に関して第2の電気信号を駆動するように構成された表示駆動機構と、
を備える表示装置。
を更に備える、コンセプト1の表示装置。
表示駆動ロジックと、
調停ロジックと、
を備える、コンセプト2の表示装置。
を更に備える、コンセプト1の表示装置。
を更に備える、コンセプト1の表示装置。
表示装置の表示要素の一部分として配設され且つ前記表示装置のセンサ機能及び表示機能の両方を果たすように構成された複数のセンサ電極のうちの第1の少なくとも1つのセンサ電極を駆動するためのセンサ駆動信号を受信し、
前記複数のセンサ電極のうちの第2の少なくとも1つのセンサ電極を駆動するための表示駆動信号を受信し、
前記表示駆動信号及び前記センサ駆動信号が前記複数のセンサ電極のうちのどのセンサ電極にも同時には駆動されないように、前記表示駆動信号と前記センサ駆動信号との間の調停を行う、
ことを含む方法。
ことを更に含む、コンセプト9に記載の方法。
ことを更に含む、コンセプト9に記載の方法。
複数のセンサ電極のうちの第1の少なくとも1つのセンサ電極に関して感知信号を駆動し、
前記複数のセンサ電極のうちの第2のセンサ電極に関して表示信号を駆動する、
ことを含み、前記複数のセンサ電極は、表示装置のセンサ機能及び表示機能の両方を果たすように構成されており、前記感知信号は、メモリ素子を備えるセンサ駆動機構により駆動され、前記センサ駆動機構は、前記複数のセンサ電極のうちの前記第1の少なくとも1つのセンサ電極に結合されており、前記メモリ素子は、前記第1の少なくとも1つのセンサ電極に対する駆動励起情報を選択するように構成されており、前記表示信号は、前記第2のセンサ電極に結合された表示駆動機構により駆動される、
方法。
ことを更に含む、コンセプト12に記載の方法。
ことを更に含む、コンセプト12に記載の方法。
ことを更に含む、コンセプト12に記載の方法。
前記表示装置の表示要素の一部分として、前記表示装置のセンサ機能及び表示機能の両方を果たすように構成された複数のセンサ電極を形成し、
前記複数のセンサ電極と結合され、前記複数のセンサ電極のうちの第1の少なくとも1つのセンサ電極に関して第1の電気信号を駆動するように構成されており且つ前記第1の少なくとも1つのセンサ電極に対する駆動励起情報を選択するように構成された少なくとも1つのメモリ素子を備えるセンサ駆動機構を、前記表示要素の一部分として配設し、
前記複数のセンサ電極のうちの第2の少なくとも1つのセンサ電極に結合され且つ前記第2の少なくとも1つのセンサ電極に関して第2の電気信号を駆動するように構成された表示駆動機構を、前記表示要素の一部分として配設する、
ことを含む方法。
ことを更に含む、コンセプト16に記載の方法。
ことを更に含む、コンセプト16に記載の方法。
ことを更に含む、コンセプト16に記載の方法。
前記励起情報を与えるように構成されたシフトレジスタの一部分として前記少なくとも1つのメモリ素子を配設する、
ことを含む、コンセプト16に記載の方法。
Claims (20)
- 一体型容量性近接センサを有する表示装置であって、
前記表示装置の表示要素の一部分として配設され、前記表示装置のセンサ機能及び表示機能の両方を果たすように構成された複数のセンサ電極と、
前記複数のセンサ電極に結合され且つ前記複数のセンサ電極のうちの第1の少なくとも1つのセンサ電極に関して第1の電気信号を駆動するように構成されたセンサ駆動機構であり、前記第1の少なくとも1つのセンサ電極に対する駆動励起情報を選択するように構成された少なくとも1つのメモリ素子を備えるセンサ駆動機構と、
前記複数のセンサ電極と結合され且つ前記複数のセンサ電極のうちの第2の少なくとも1つのセンサ電極に関して第2の電気信号を駆動するように構成された表示駆動機構と、
を備える表示装置。 - 前記複数のセンサ電極、前記センサ駆動機構及び前記表示駆動機構と結合された調停機構を更に備え、
前記調停機構は、前記第1の電気信号及び前記第2の電気信号が前記複数のセンサ電極のうちのどのセンサ電極にも同時には駆動されないように、前記第1の電気信号と前記第2の電気信号との間の調停を行うように構成されている、請求項1に記載の表示装置。 - 前記調停機構は、
表示駆動ロジックと、
調停ロジックと、
を備える、請求項2に記載の表示装置。 - 前記センサ駆動機構に結合され、且つ、前記第1の電気信号の極性を制御するように構成された極性制御装置を更に備える、請求項1に記載の表示装置。
- 前記複数のセンサ電極に結合されたガードバンド制御装置を更に備え、
前記カードバンド制御装置は、前記センサ駆動機構が前記複数のセンサ電極のうちのガードされるセットに関して前記第1の電気信号を駆動するのを禁止するように構成されている、請求項1に記載の表示装置。 - 前記少なくとも1つのメモリ素子は、前記励起情報を与えるように構成されたシフトレジスタの一部分である、請求項1に記載の表示装置。
- 前記少なくとも1つのメモリ素子は、前記励起情報を与えるように構成されたメモリバスの一部分である、請求項1に記載の表示装置。
- 前記少なくとも1つのメモリ素子は、前記励起情報を与えるように構成された状態マシンの一部分である、請求項1に記載の表示装置。
- 一体型容量性感知及び表示の方法であって、
表示装置の表示要素の一部分として配設され且つ前記表示装置のセンサ機能及び表示機能の両方を果たすように構成された複数のセンサ電極のうちの第1の少なくとも1つのセンサ電極を駆動するためのセンサ駆動信号を受信するステップと、
前記複数のセンサ電極のうちの第2の少なくとも1つのセンサ電極を駆動するための表示駆動信号を受信するステップと、
前記表示駆動信号及び前記センサ駆動信号が前記複数のセンサ電極のうちのどのセンサ電極にも同時には駆動されないように、前記表示駆動信号と前記センサ駆動信号との間の調停を行うステップと、
を含む方法。 - 前記センサ駆動信号が前記複数のセンサ電極のうちのガードされるセットに関して駆動されるのを禁止するステップを更に含む、請求項9に記載の方法。
- 前記センサ駆動信号の極性を制御するステップを更に含む、請求項9に記載の方法。
- 一体型容量性感知及び表示の方法であって、
複数のセンサ電極のうちの第1の少なくとも1つのセンサ電極に関して感知信号を駆動するステップと、
前記複数のセンサ電極のうちの第2のセンサ電極に関して表示信号を駆動するステップと、
を含み、前記複数のセンサ電極は、表示装置のセンサ機能及び表示機能の両方を果たすように構成されており、前記感知信号は、メモリ素子を備えるセンサ駆動機構により駆動され、前記センサ駆動機構は、前記複数のセンサ電極のうちの前記第1の少なくとも1つのセンサ電極に結合されており、前記メモリ素子は、前記第1の少なくとも1つのセンサ電極に対する駆動励起情報を選択するように構成されており、前記表示信号は、前記第2のセンサ電極に結合された表示駆動機構により駆動される、方法。 - 前記表示信号及び前記感知信号が前記複数のセンサ電極のうちのどのセンサ電極にも同時には駆動されないように、前記表示信号と前記感知信号との間の調停を行うステップを更に含む、請求項12に記載の方法。
- 前記感知信号が前記複数のセンサ電極のうちのガードされるセットに関して駆動されるのを禁止するステップを更に含む、請求項12に記載の方法。
- 前記感知信号の極性を制御するステップを更に含む、請求項12に記載の方法。
- 一体型容量性近接センサを有する表示装置を形成する方法であって、
前記表示装置の表示要素の一部分として、前記表示装置のセンサ機能及び表示機能の両方を果たすように構成された複数のセンサ電極を形成するステップと、
前記複数のセンサ電極と結合され、前記複数のセンサ電極のうちの第1の少なくとも1つのセンサ電極に関して第1の電気信号を駆動するように構成されており且つ前記第1の少なくとも1つのセンサ電極に対する駆動励起情報を選択するように構成された少なくとも1つのメモリ素子を備えるセンサ駆動機構を、前記表示要素の一部分として配設するステップと、
前記複数のセンサ電極のうちの第2の少なくとも1つのセンサ電極に結合され且つ前記第2の少なくとも1つのセンサ電極に関して第2の電気信号を駆動するように構成された表示駆動機構を、前記表示要素の一部分として配設するステップと、
を含む方法。 - 前記複数のセンサ電極、前記センサ駆動機構及び前記標示駆動機構と結合され且つ前記第1及び第2の電気信号が前記複数のセンサ電極のうちのどのセンサ電極にも同時には駆動されないように、前記第1の電気信号と前記第2の電気信号との間の調停を行うように構成された調停機構を、前記表示要素の一部分として配設するステップを更に含む、請求項16に記載の方法。
- 前記センサ駆動機構に結合され且つ前記第1の電気信号の極性を制御するように構成された極性制御装置を、前記表示要素の一部分として配設するステップを更に含む、請求項16に記載の方法。
- 前記複数のセンサ電極に結合され且つ前記センサ駆動機構が前記複数のセンサ電極のうちのガードされるセットに関して前記第1の電気信号を駆動することを禁止するように構成されたガードバンド制御装置を、前記表示要素の一部分として配設するステップを更に含む、請求項16に記載の方法。
- 前記表示要素の部分としてセンサ駆動機構を配設するステップは、
前記励起情報を与えるように構成されたシフトレジスタの部分として前記少なくとも1つのメモリ素子を配設することを含む、請求項16に記載の方法。
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