專利名稱：接觸位置檢測裝置、接觸位置檢測方法及觸摸屏顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及接觸位置檢測裝置、接觸位置的檢測方法、以及具有該接觸位置檢測裝置的觸摸屏顯示裝置。更特別地，本發(fā)明涉及便于接觸位置檢測的接觸位置檢測裝置、檢測接觸位置的方法、以及具有該接觸位置檢測裝置的觸摸屏顯示裝置。
背景技術(shù)：
一般而言，觸摸屏面板是設置于液晶顯示器(“LCD”)面板上以通過手指或物理對象(諸如筆)輸入數(shù)據(jù)的輸入裝置。該觸摸屏面板包括第一基板；第二基板，與第一基板隔開；第一透明電極和第二透明電極，形成在第一基板和第二基板上，使得第一和第二透明電極彼此面對。
LCD裝置和觸摸屏面板通過粘合劑結(jié)合，因此在觸摸屏面板和LCD面板之間產(chǎn)生空的間隙。因此，具有不同于LCD裝置和/或觸摸屏面板的折射率的空氣間隙或粘合劑位于LCD面板和接觸面板裝置之間，從而使LCD裝置的光學性能變差。
為了解決上述問題，已經(jīng)通過光傳感器將觸摸屏面板與LCD面板集成。下文中，具有與其集成的觸摸屏面板的LCD面板稱為“觸摸屏LCD面板”。
當觸摸屏面板采用包括非晶硅/多晶硅a-Si/Poly-Si薄膜晶體管(“TFT”)等的光傳感器時，通過處理從光傳感器提供的感測數(shù)據(jù)來測量觸摸屏內(nèi)的接觸位置。從信號處理和硬件結(jié)構(gòu)方面看，其存在許多缺陷。
第一，感測數(shù)據(jù)不統(tǒng)一，并且在某種程度上包括波紋電壓噪聲。此外，感測數(shù)據(jù)可能干擾圖像數(shù)據(jù)信號而產(chǎn)生噪聲，從而降低信號噪聲比(“SNR”)，并使得難以準確檢測接觸位置。
第二，由于對感測數(shù)據(jù)的處理在一幀間隔(1H＝1/60Hz)內(nèi)執(zhí)行，因此假設20％的持續(xù)時間余量(duration margin)，則集成的LCD接觸面板必須在13ms內(nèi)檢測一個接觸位置。例如，具有160×120接觸傳感器的200ppi Quarter Quarter Video Graphics Array(“QQVGA”)顯示裝置要求在13ms內(nèi)處理160×120個感測數(shù)據(jù)。因此，該面板具有略微繁重的處理量。
第三，當使用包括平滑濾波器(低通濾波器)、銳化濾波器(高通濾波器)、附加圖像轉(zhuǎn)移處理、以及用于轉(zhuǎn)移的圖像的映射處理的分段方法和預處理方法時，花費大量的時間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于簡化檢測接觸位置的過程的接觸位置檢測裝置。
本發(fā)明還提供了一種用于簡化檢測接觸位置的過程的接觸位置檢測方法。
本發(fā)明還提供了一種具有接觸位置檢測裝置的觸摸屏顯示裝置。
在一個示例性實施例中，接觸位置檢測裝置包括接觸感測單元、參考更新單元、以及位置檢測單元。接觸感測單元感測接觸事件并輸出感測數(shù)據(jù)。參考更新單元基于預定的更新信號，使用從接觸感測單元提供的第n幀感測數(shù)據(jù)更新存儲在參考更新單元中的參考數(shù)據(jù)。位置檢測單元通過使用參考數(shù)據(jù)和從接觸感測單元提供的第(n+i)幀感測數(shù)據(jù)檢測接觸位置。
接觸位置檢測裝置可以進一步包括存儲器，用于存儲參考數(shù)據(jù)，并可以進一步包括附加存儲器，用于存儲從接觸感測單元提供的感測數(shù)據(jù)。
位置檢測單元可以通過確定參考數(shù)據(jù)和第(n+i)幀感測數(shù)據(jù)之間的差值來估計接觸位置。
更新信號可以包括用于指示開啟裝置的開啟信號或用于指示從空閑狀態(tài)喚醒裝置的喚醒信號。
接觸位置檢測裝置可以進一步包括后事件感測單元，用于感測離開接觸感測單元的物理對象，并輸出后事件感測信號。更新信號可以進一步包括后事件感測信號。
感測數(shù)據(jù)可以包括背景感測數(shù)據(jù)。位置檢測單元可以進一步包括計算單元，用于當對象感測數(shù)據(jù)的電平低于背景感測數(shù)據(jù)的電平時，決定是否使用感測數(shù)據(jù)更新參考數(shù)據(jù)。
計算單元基于電流感測數(shù)據(jù)的對象感測數(shù)據(jù)和后續(xù)感測數(shù)據(jù)的對象感測數(shù)據(jù)之間的電平差，決定是否更新參考數(shù)據(jù)。當電平差大于預定臨界值時，計算單元可以決定更新參考數(shù)據(jù)。
計算單元可以在電平差停止增長并隨后開始下降的瞬間通過感測數(shù)據(jù)更新參考數(shù)據(jù)。計算單元可以使用對應于在電平差開始下降之前的瞬間(即，當電平差停止增長，然后開始下降時)的感測數(shù)據(jù)更新參考數(shù)據(jù)。
接觸位置檢測裝置可以進一步包括感測信號調(diào)節(jié)單元，用于接收感測數(shù)據(jù)并將感測數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)為恒定電平，其中，當感測數(shù)據(jù)維持在恒定電平時，感測信號調(diào)節(jié)單元將更新信號提供到參考更新單元。如果感測信號不在預定范圍內(nèi)，執(zhí)行柵極電壓調(diào)節(jié)操作、放大增益調(diào)節(jié)操作、以及背景調(diào)節(jié)操作中的一個，直到感測數(shù)據(jù)處于預定范圍內(nèi)。感測信號調(diào)節(jié)單元因此可以進一步包括柵極電壓調(diào)節(jié)單元、放大增益調(diào)節(jié)單元、以及背景調(diào)節(jié)單元中的至少一個，用于將感測數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)到預定范圍內(nèi)。
接觸位置檢測裝置還可以進一步包括濾波器，用于通過將先前檢測到的接觸位置與當前檢測到的接觸位置相比較來消除噪聲成分。
在另一示例性實施例中，一種用于諸如在觸摸屏液晶顯示裝置上的接觸位置的檢測方法，包括以下步驟根據(jù)外部提供的更新控制信號，使用指示接觸事件發(fā)生的感測數(shù)據(jù)更新參考數(shù)據(jù)；以及通過使用感測數(shù)據(jù)和參考數(shù)據(jù)，檢測對應于接觸事件發(fā)生位置的接觸位置。
該方法可以進一步包括生成用于指示接觸事件結(jié)束的后事件感測信號，并根據(jù)后事件感測信號檢查該方法是否被執(zhí)行為陰影模式或背光模式。參考數(shù)據(jù)的更新可以包括當該方法被執(zhí)行為背光模式時通過感測數(shù)據(jù)更新參考數(shù)據(jù)。
該方法可以進一步包括當在陰影模式下執(zhí)行該方法時，決定是否使用感測數(shù)據(jù)更新參考數(shù)據(jù)。
在另一個示例性實施例中，觸摸屏顯示裝置包括顯示面板、感測單元、以及接觸位置檢測單元。顯示面板以幀為單位顯示圖像。感測單元以幀為單位感測接觸事件，以幀為單位輸出感測數(shù)據(jù)。接觸位置檢測單元基于更新的控制信號使用感測數(shù)據(jù)更新參考數(shù)據(jù)，并且通過使用參考數(shù)據(jù)和感測數(shù)據(jù)來估計對應于接觸事件位置的接觸位置數(shù)據(jù)。
感測單元可集成在顯示面板上，該顯示面板可以包括陣列基板、濾色器基板、以及夾置于陣列基板和濾色器基板之間的液晶層。感測單元可以集成到陣列基板中。
接觸位置檢測單元可以包括參考更新單元、存儲器、以及位置檢測單元。參考更新單元基于更新信號使用感測數(shù)據(jù)更新參考數(shù)據(jù)。存儲器存儲參考數(shù)據(jù)。位置檢測單元通過確定參考數(shù)據(jù)和感測數(shù)據(jù)之間的差值來檢測接觸位置數(shù)據(jù)。
感測單元可以進一步包括第一傳感器，用于識別對象從顯示面板離開，并將用于指示對象從顯示面板離開的后事件感測信號輸出到參考更新單元。
參考更新單元可以用于決定操作模式是陰影模式還是背光模式，并且用于當接收到后事件感測信號時，根據(jù)操作模式，使用感測數(shù)據(jù)更新參考數(shù)據(jù)。
當基于內(nèi)部光確定操作模式是背光模式時，參考更新單元使用感測數(shù)據(jù)更新參考數(shù)據(jù)。
該裝置可以進一步包括計算單元，用于當確定操作模式是陰影模式時，決定是否使用感測數(shù)據(jù)更新參考數(shù)據(jù)。
感測數(shù)據(jù)可以包括對象感測數(shù)據(jù)和背景感測數(shù)據(jù)，并且該裝置可以進一步包括感測信號調(diào)節(jié)單元，用于使對象感測數(shù)據(jù)和背景感測數(shù)據(jù)之間的差值穩(wěn)定。
感測信號調(diào)節(jié)單元可以用于當將對象感測數(shù)據(jù)和背景感測數(shù)據(jù)之間的差值穩(wěn)定時，向接觸位置檢測單元提供更新信號。
因此，通過在特定時間確定參考數(shù)據(jù)和感測數(shù)據(jù)之間的差值，可以容易地被檢測到接觸位置。


通過參照附圖詳細描述本發(fā)明的示例性實施例，本發(fā)明的上述和其他特征及優(yōu)點將變得更加明顯，在附圖中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的示例性實施例的平面圖；圖2是示出圖1中的示例性接觸傳感器和示例性顯示開關(guān)元件的布局圖；圖3是示出具有形成在圖1中的觸摸屏區(qū)域中的示例性接觸式傳感器和示例性顯示開關(guān)元件的顯示裝置的橫截面圖；圖4是示出圖1中的顯示裝置的框圖；圖5是示出圖4的示例性感測信號調(diào)節(jié)單元的框圖；圖6是示出實驗的接觸感測數(shù)據(jù)的曲線圖；
圖7是示出圖5中的感測信號調(diào)節(jié)單元的示例性操作的流程圖；圖8是示出圖4中的示例性接觸位置檢測單元的框圖；圖9是示出通過處于陰影模式的圖8中的操作單元確定更新次數(shù)的處理的曲線圖；圖10是示出由圖4中的顯示裝置進行的示例性接觸位置檢測處理的流程圖；圖11是基于圖10中的步驟S300中所示的更新信號的更新處理的詳細流程圖。
具體實施例方式
因此，本發(fā)明可以有各種改變和可選形式，其特定實施例通過實例的方式在附圖中示出并將在本文中詳細描述。然而，應當理解，這并不是為了將本發(fā)明限制在所公開的特定形式內(nèi)，相反地，在權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)，本發(fā)明可以覆蓋所有修改、等同替換。在整個說明書附圖中，相同的標號表示相同的元件。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的示例性實施例的平面圖。
參照圖1，顯示裝置包括顯示面板100、讀出驅(qū)動單元200、顯示驅(qū)動部300、以及感測數(shù)據(jù)處理單元400。
顯示面板100包括陣列基板110、濾色器基板120、以及設置于陣列基板110和濾色器基板120之間的液晶層130(在圖3中示出)。
陣列基板110包括觸摸屏區(qū)域TSA、感測區(qū)域SA、以及周邊區(qū)域PA，其中，觸摸屏區(qū)域TSA可以位于感測區(qū)域SA和周邊區(qū)域PA之間。觸摸屏區(qū)域TSA對應于顯示面板100與觸摸屏面板集成的區(qū)域。用于驅(qū)動像素的多個顯示開關(guān)元件和多個接觸式傳感器形成在觸摸屏區(qū)域TSA上。
感測區(qū)域SA包括第一感測區(qū)域SA1、第二感測區(qū)域SA2、以及第三感測區(qū)域SA3。第一感測區(qū)域SA1具有用于感測外部光量的多個第一傳感器。第一傳感器可以具有與形成在觸摸屏區(qū)域TSA上的接觸式傳感器類似的結(jié)構(gòu)。第二感測區(qū)域SA2具有用于感測從背光單元(或內(nèi)部光)產(chǎn)生的反射光量的多個第二傳感器。第二傳感器可以具有與形成在觸摸屏區(qū)域TSA上的接觸感式測器類似的結(jié)構(gòu)，但是進一步包括用于阻擋外部光的反射板。
第三感測區(qū)域SA3包括用于感測物理對象從觸摸屏區(qū)域TSA離開的多個第三傳感器。感測區(qū)域SA的第一、第二、和第三傳感器以及觸摸屏區(qū)域TSA的接觸傳感器可以形成感測單元，在下文中將對其進行進一步描述。
周邊區(qū)域PA包括讀出驅(qū)動單元200和顯示驅(qū)動單元300。讀出驅(qū)動單元200控制接觸式傳感器以及分別在第一、第二、和第三感測區(qū)域SA1、SA2、SA3中的第一、第二、和第三傳感器，并讀取從這些傳感器提供的感測信號。顯示驅(qū)動單元300控制顯示開關(guān)元件并向顯示開關(guān)元件提供驅(qū)動信號。
濾色器基板120具有對應于觸摸屏區(qū)域TSA的濾色器圖樣，其具有例如紅色、綠色、和藍色圖樣。濾色器圖樣允許背光穿透并復制(reproduce)顏色。濾色器基板120可以進一步包括共電極，該共電極形成具有在陣列基板110上的像素電極的液晶電容器的一部分。可選地，濾色器圖樣可以形成在陣列基板110上的像素電極上或形成在其下面。
在陣列基板110的周邊區(qū)域PA的一個端部，形成具有各種處理電路的柔性印刷電路板(PCB)，以將處理電路與讀出驅(qū)動單元200和顯示驅(qū)動單元300電連接。感測數(shù)據(jù)處理單元400形成在柔性PCB上，以被電連接至讀出驅(qū)動單元200。
讀出驅(qū)動單元200向形成在觸摸屏區(qū)域TSA上的接觸傳感器提供控制信號。讀出驅(qū)動單元200還向分別形成在第一、第二、和第三感測區(qū)域SA1、SA2、和SA3上的第一、第二、和第三傳感器提供控制信號。另外，讀出驅(qū)動單元200將由接觸傳感器以及第一、第二、和第三傳感器檢測到的感測信號轉(zhuǎn)換為感測數(shù)據(jù)。感測數(shù)據(jù)對應于數(shù)字信號。將感測數(shù)據(jù)施加到感測數(shù)據(jù)處理單元400。
顯示驅(qū)動單元300通過使用由外部圖形裝置提供的視頻數(shù)據(jù)信號和視頻控制信號，驅(qū)動形成在觸摸屏區(qū)域TSA上的顯示開關(guān)元件，從而可以將圖像顯示在觸摸屏區(qū)域TSA的顯示面板100上。
感測數(shù)據(jù)處理單元400基于由讀出驅(qū)動單元200提供的感測數(shù)據(jù)檢測接觸位置。為了檢測接觸位置，感測數(shù)據(jù)處理單元400存儲參考數(shù)據(jù)，并確定參考數(shù)據(jù)和當前幀數(shù)據(jù)之間的差值。此外，感測數(shù)據(jù)處理單元400將從讀出驅(qū)動單元200提供的接觸感測數(shù)據(jù)維持在預定電平。通過將接觸感測數(shù)據(jù)維持在預定電平，消除了統(tǒng)一數(shù)據(jù)使得難以準確檢測接觸位置的問題。
圖2是示出圖1中的示例性接觸傳感器和示例性顯示開關(guān)元件的布局圖。圖3是示出具有形成在圖1的觸摸屏區(qū)域中的示例性接觸傳感器和示例性顯示開關(guān)元件的顯示裝置的橫截面圖。
參照圖2及圖3，每個像素區(qū)域均包括像素部PP和感測部SP。
顯示開關(guān)元件T1(下文中稱為第一TFT)形成在像素部PP上，并且由顯示驅(qū)動單元300驅(qū)動，用于在觸摸屏區(qū)域TSA的顯示面板100上顯示圖像。第一TFT T1被電連接至柵極線GL和數(shù)據(jù)線DL。柵極線GL沿第一方向D1延伸，并且數(shù)據(jù)線DL沿基本上垂直于第一方向D1的第二方向D2延伸。柵極線GL和數(shù)據(jù)線DL彼此交叉但是彼此電絕緣。像素部PP進一步包括透明電極TE和反射電極RE，其均設置在覆蓋第一TFT T1的絕緣層上。應當理解，像素部PP包括多個上述元件，每一個上述元件均在顯示面板100內(nèi)。
感測部SP包括接觸式傳感器T2(下文中稱為第二TFT)、第三TFT T3、以及感測數(shù)據(jù)線SDL。第二TFT T2由外部光驅(qū)動。第三TFT T3電連接至第二TFT T2。感測數(shù)據(jù)線SDL電連接至第三TFT T3，并且沿第二方向D2延伸，基本上平行于數(shù)據(jù)線DL。感測部SP進一步包括傳感器柵極線SGL，其沿第一方向D1延伸，基本上平行于柵極線GL。從讀出驅(qū)動單元200提供的預定控制信號被施加到傳感器柵極線SGL。
第二TFT T2包括從傳感器柵極線SGL分出的柵電極、從數(shù)據(jù)線DL分出的源電極、以及連接至第三TFT T3的漏電極。傳感器柵極線SGL從與柵極線GL相同的層中形成，但與柵極線GL電隔離。即，傳感器柵極線SGL與柵極線GL分離。
第三TFT T3包括從柵極線GL分出的柵電極、電連接至第二TFT T2的源電極的源電極、以及從感測數(shù)據(jù)線SDL分出的漏電極。感測數(shù)據(jù)線SDL從與數(shù)據(jù)線DL相同的層中形成，但與數(shù)據(jù)線DL電隔離。即，感測數(shù)據(jù)線SDL與數(shù)據(jù)線DL分離。
透明電極TE形成在絕緣層的一部分上。如圖3所示，絕緣層覆蓋第一、第二、和第三TFT T1、T2、和T3。絕緣層包括露出第一TFT T1的漏電極的接觸孔CON。透明電極TE通過接觸孔CON電連接至第一TFT T1的漏電極。透明電極TE包括透明導電材料，例如但不限于，氧化銦錫(“ITO”)或氧化銦鋅(“IZO”)。
反射電極RE形成在透明電極TE的一部分上，并形成在絕緣層的一部分上，諸如形成在透明電極TE未覆蓋絕緣層的部分上。反射電極RE具有通道窗W1和開口窗W2。通過蝕刻或去除反射電極RE的一部分來形成通道窗W1，以露出在反射電極RE的該部分下面的透明電極TE，并且通過蝕刻或去除反射電極RE的另一部分以及在第二TFT T2上方的絕緣層來形成開口窗W2，以露出第二TFT T2。反射電極RE包括高反射材料。反射電極RE可以具有單層結(jié)構(gòu)。當反射電極RE具有單層結(jié)構(gòu)時，反射電極RE包括鋁釹(aluminum neodymium；AlNd)。可選地，反射電極RE可以具有雙層結(jié)構(gòu)。當反射電極RE具有雙層結(jié)構(gòu)時，反射電極RE包括鋁釹(AlNd)層和鉬鎢(molybdenum tungsten；MoW)層。雖然已經(jīng)描述了反射電極RE的特殊實施例，應當理解，反射電極RE材料的可選實施例也將在這些實施例的范圍之內(nèi)。
通道窗W1對應于透射區(qū)域。通道窗W1允許從位于陣列基板110下面的背光組件提供的背光穿過窗W1。反射電極RE對應于反射區(qū)域。反射電極RE反射通過觸摸屏區(qū)域TSA到達反射電極的外部光。
開口窗W2露出第二TFT T2，從而第二TFT T2能容易地接收由用戶從LCD面板100的外部有意提供的外部入射光。
覆蓋第一TFT T1和第三TFT T3但是不覆蓋第二TFT T2的反射電極RE，防止第一TFT T1和第三TFT T3對應于外部入射光，而使第二TFT T2對應于外部入射光(諸如由光筆產(chǎn)生的光或在用戶的手指處反射的背光)，從而形成觸摸屏區(qū)域TSA的接觸傳感器。
因此，從圖2和圖3可以看出，本發(fā)明的顯示裝置集成了接觸感測和圖像顯示功能，由此提供了觸摸屏LCD面板。
圖4是示出圖1的顯示裝置的框圖。
參照圖1及圖4，顯示裝置包括感測單元150、讀出單元210、傳感器控制單元230、感測信號調(diào)節(jié)單元430、以及接觸位置檢測單元450。
感測單元150包括接觸感測單元151、外部光感測單元152、內(nèi)部光感測單元153、以及后事件(post-event)感測單元154。例如，接觸感測單元151包括形成在觸摸屏區(qū)域TSA上的接觸式傳感器，并且在被以幀為單位處理后，將由接觸傳感器感測到的感測信號151a提供到讀出單元210。
外部光感測單元152包括形成在第一感測區(qū)域SA1上的第一傳感器，并將由形成在第一感測區(qū)域SA1上的第一傳感器感測到的外部光感測信號152a提供到讀出單元210。
內(nèi)部光感測單元153包括形成在第二感測區(qū)域SA2上的第二傳感器，并將由形成在第二感測區(qū)域SA2上的第二傳感器感測到的內(nèi)部光感測信號153a提供到讀出單元210。
后事件感測單元154包括形成在第三感測區(qū)域SA3上的第三傳感器，并將由形成在第三感測區(qū)域SA3上的第三傳感器感測到的后事件感測信號154a提供到讀出單元210。后事件感測信號154a指示物理對象(手指、鋼筆等)是否從觸摸屏區(qū)域TSA離開。
讀出單元210接收來自感測單元150的感測信號151a、152a、153a、和154a，并將感測信號151a、152a、153a、和154a轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式的感測數(shù)據(jù)組210a，以向傳感器控制單元230提供感測數(shù)據(jù)組210a。讀出單元210和傳感器控制單元230均包括在讀出驅(qū)動單元200中。
傳感器控制單元230向感測單元150的傳感器提供傳感器柵極信號，并向感測數(shù)據(jù)處理單元400中相應的處理單元提供從讀出單元210接收的感測信號，用于隨后的數(shù)據(jù)處理。例如，傳感器控制單元230向感測信號調(diào)節(jié)單元430提供感測數(shù)據(jù)組233，該感測數(shù)據(jù)組包括從外部光感測信號152a處理的外部光感測數(shù)據(jù)和從內(nèi)部光感測信號153a處理的內(nèi)部光感測數(shù)據(jù)。傳感器控制單元230向接觸位置檢測單元450提供接觸感測數(shù)據(jù)235a和后事件感測信號235b。感測信號調(diào)節(jié)單元430和接觸位置檢測單元450均包括在感測數(shù)據(jù)處理單元400中。
感測信號調(diào)節(jié)單元430基于由傳感器控制單元230提供的感測數(shù)據(jù)組233，使接觸位置感測數(shù)據(jù)的電平穩(wěn)定，該接觸位置感測數(shù)據(jù)對應于接觸事件發(fā)生在接觸位置區(qū)域TSA上的位置。特別地，通過確定從外部光感測信號152a處理的外部光感測數(shù)據(jù)和從內(nèi)部光感測信號153a處理的內(nèi)部光感測數(shù)據(jù)之間的差值，感測信號調(diào)節(jié)單元430基于感測數(shù)據(jù)組233將接觸位置感測數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)成處于恒定電平。感測信號調(diào)節(jié)單元430輸出傳感器控制信號433a、434a、和435a，該傳感器控制信號將接觸位置感測數(shù)據(jù)維持在恒定電平，以防止難以準確檢測接觸位置。
控制信號433a對應于施加到接觸感測單元151的柵極電壓Vg?？刂菩盘?34a對應于施加到讀出單元210的放大增益AG?？刂菩盘?35a用于調(diào)節(jié)背光組件的背光亮度。當接觸位置感測數(shù)據(jù)由控制信號433a、434a、和435a維持在恒定電平時，感測信號調(diào)節(jié)單元430向接觸位置檢測單元450施加更新控制信號430a。
基于預設條件，接觸位置檢測單元450使用接觸感測數(shù)據(jù)235a的幀來更新參考數(shù)據(jù)。通過判定(換句話說確定)接觸位置感測數(shù)據(jù)235a和更新的參考數(shù)據(jù)之間的差值，接觸位置檢測單元450檢測位置數(shù)據(jù)(X，Y)，其中，位置數(shù)據(jù)(X，Y)對應于接觸事件發(fā)生在觸摸屏區(qū)域TSA內(nèi)的位置，這將在下文中進一步描述。
傳感器控制單元230向接觸位置檢測單元450提供接觸感測信號235a和后事件感測信號235b。接觸感測信號235a對應于從由接觸感測單元151提供的感測信號151a處理的數(shù)字化幀(digitalizedand framed)信號，并且后事件感測信號235b對應于從由后事件感測單元154提供的后事件感測信號154a處理的數(shù)字化感測信號。
提供到接觸位置檢測單元450的更新信號包括后事件感測信號235b、更新控制信號430a、開啟信號511、和喚醒信號512。開啟信號511指示顯示裝置被開啟，并且喚醒信號512指示顯示裝置從休眠模式喚醒。
圖5是示出圖4的示例性感測信號調(diào)節(jié)單元的框圖。
參照圖4及圖5，感測信號調(diào)節(jié)單元430包括第一控制器431、第一緩沖器432、柵極電壓調(diào)節(jié)單元433、放大增益調(diào)節(jié)單元434、以及背光調(diào)節(jié)單元435。
分別由柵極電壓調(diào)節(jié)單元433、放大增益調(diào)節(jié)單元434、以及背光調(diào)節(jié)單元435提供傳感器控制信號433a、434a、和435a。更特別地，傳感器控制信號433a是柵極電壓Vg信號，傳感器控制信號434a是放大增益AG，以及傳感器控制信號435a是背光控制電平信號BLC。
被稱為控制信號發(fā)生器的第一控制器431通過將從內(nèi)部光感測信號152a處理的外部光感測數(shù)據(jù)和從內(nèi)部光感測信號153a處理的內(nèi)部光感測數(shù)據(jù)相比較，來調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)單元433、434、和435以使接觸位置感測數(shù)據(jù)穩(wěn)定。外部光感測數(shù)據(jù)和內(nèi)部光感測數(shù)據(jù)通過來自傳感器控制單元230的感測數(shù)據(jù)組233被提供到第一控制器431。當接觸位置感測數(shù)據(jù)穩(wěn)定時，第一控制器431向接觸位置檢測單元450施加更新控制信號430a。
圖6是示出示例性接觸感測數(shù)據(jù)的曲線圖。
在圖6的曲線圖中，x軸表示觸摸屏區(qū)域TSA上的x坐標或y坐標位置，而y軸表示由接觸傳感器檢測到的以模擬或數(shù)字形式的感測數(shù)據(jù)的電壓電平。
如圖6所示，接觸感測數(shù)據(jù)包括背景感測數(shù)據(jù)V_b和對象感測數(shù)據(jù)V_o。當對象遠離觸摸屏區(qū)域TSA時，可能包括噪聲、外部光等并可能接近恒定的感測信號對應于背景感測數(shù)據(jù)V_b。當對象靠近觸摸屏區(qū)域TSA以使感測信號改變，然后最終穩(wěn)定時，穩(wěn)定的感測信號對應于對象感測數(shù)據(jù)V_o。
外部光量大于內(nèi)部光亮或背光量的第一種情況稱為陰影模式。在陰影模式中，背景感測數(shù)據(jù)V_b大于對象感測數(shù)據(jù)V_o。
另一方面，內(nèi)部光量或背光量大于外部光量的第二種情況稱為背光模式。在背光模式中，背景感測數(shù)據(jù)V_b小于對象感測數(shù)據(jù)V_o。
背景感測數(shù)據(jù)V_b和對象感測數(shù)據(jù)V_o之間的差值可以用于接觸位置感測數(shù)據(jù)ΔVs。然而，接觸位置感測數(shù)據(jù)可以更容易地通過由外部光感測單元152提供的外部光感測數(shù)據(jù)和由內(nèi)部光感測單元153提供的內(nèi)部光感測數(shù)據(jù)之間的差值獲得。
圖5中示出的第一緩沖器432存儲一組參考數(shù)據(jù)用于第一控制器431，該組參考數(shù)據(jù)包括背景感測數(shù)據(jù)V_b_th_high、V_b_th_low；接觸位置感測數(shù)據(jù)ΔVs_th_high、ΔVs_th_low；放大增益AG、AGmax、AGmin、ΔAG；背光控制電平信號BLC、BLC_th_high、BLC_th_low、ΔBLC；柵極電壓Vg和ΔVg。
柵極電壓調(diào)節(jié)單元433基于參考數(shù)據(jù)V_b_th_high和V_b_th_low調(diào)節(jié)柵極電壓Vg信號433a以使背景感測數(shù)據(jù)V_b穩(wěn)定，使得接觸位置感測數(shù)據(jù)ΔVs維持恒定電平。已調(diào)節(jié)的柵極電壓信號433a被施加到屬于圖4中示出的接觸感測單元151的接觸傳感器的柵電極。
放大增益調(diào)節(jié)單元434基于參考數(shù)據(jù)ΔVs_th_high和ΔVs_th_low，調(diào)節(jié)放大增益AG 434a，以使接觸位置感測數(shù)據(jù)ΔVs穩(wěn)定。調(diào)節(jié)的放大增益AG 434a被施加到圖4中示出的讀出單元210。
背光調(diào)節(jié)單元435基于參考數(shù)據(jù)BLC_th_high和BLC_th_low，調(diào)節(jié)用于控制背光的光量的背光控制電平信號BLC 435a，以使接觸位置感測數(shù)據(jù)ΔVs穩(wěn)定。
圖7是示出圖5中的感測信號調(diào)節(jié)單元的操作的流程圖。
參照圖7，感測信號調(diào)節(jié)單元430的第一控制器431被初始化(步驟S110)。例如，第一控制器431使用對應于DC 15mA的標準背光電流的光電平將背光控制因子BLC的低閾值BLC_th_low初始化，并使用中間放大增益AGmid將放大增益AG初始化，放大增益AGmid是最大放大增益AGmax和最小放大增益AGmin的平均值。
然后，第一控制器431檢查背景感測數(shù)據(jù)V_b是否存在于預定的高閾值電平V_b_th_high和預定的低閾值電平V_b_th_low之間(步驟S120)。
如果背景感測數(shù)據(jù)V_b不在預定的高閾值電平V_b_th_high和預定的低閾值電平V_b_th_low之間，則柵極電壓調(diào)節(jié)單元433響應于來自第一控制器431的控制信號，增大柵極電壓Vg(步驟S123)或減小柵極電壓Vg(步驟S127)，從而使背景感測數(shù)據(jù)V_b穩(wěn)定。
更特別地，當背景感測數(shù)據(jù)V_b低于低閾值電平V_b_th_low(步驟S121)時，柵極電壓調(diào)節(jié)單元433增大柵極電壓Vg(步驟S122)。當背景感測數(shù)據(jù)V_b高于高閾值電平V_b_th_high(步驟S125)時，柵極電壓調(diào)節(jié)單元433減小柵極電壓Vg(步驟S126)。因此，如圖7中的步驟S(A)所示，通過調(diào)節(jié)柵極電壓Vg，可以將背景感測數(shù)據(jù)V_b保持在預定的高閾值電平和預定的低閾值電平之間的特定范圍內(nèi)。
一旦滿足了步驟S120的條件，第一控制器431從來自外部光感測單元152的外部光感測數(shù)據(jù)和來自內(nèi)部光感測單元153的內(nèi)部光感測數(shù)據(jù)之間的差值中獲得接觸位置感測數(shù)據(jù)ΔVs。第一控制器431檢查從外部光感測數(shù)據(jù)和內(nèi)部感測數(shù)據(jù)之間的差值中獲得的接觸位置感測數(shù)據(jù)ΔVs是否存在于預定的高閾值電平ΔVs_th_high和預定的低閾值電平ΔVs_th_low之間(步驟S130)。
如果接觸位置感測數(shù)據(jù)ΔVs不在預定的高閾值電平ΔVs_th_high和預定的低閾值電平ΔVs_th_low之間，則放大增益調(diào)節(jié)單元434響應于來自第一控制器431的控制信號，增大放大增益AG(步驟S133)或減小放大增益(步驟S137)，從而使背景感測數(shù)據(jù)ΔVs穩(wěn)定。
更特別地，當接觸位置感測數(shù)據(jù)ΔVs低于低閾值電平ΔVs_th_low(步驟S131)時，放大增益調(diào)節(jié)單元434增大放大增益AG(步驟S132)。當接觸位置感測數(shù)據(jù)ΔVs高于高閾值電平ΔVs_th_high(步驟S135)時，放大增益調(diào)節(jié)單元434減小放大增益AG(步驟S136)。因此，如圖7中的步驟S(B)所示，通過調(diào)節(jié)放大增益AG，可以將接觸位置感測數(shù)據(jù)ΔVs保持在預定的高閾值電平和預定的低閾值電平之間的特定范圍內(nèi)。
當光量太小使得即使將放大增益AG設置為最大值，背光感測數(shù)據(jù)V_b也略微不同于對象感測數(shù)據(jù)V_o時，接觸位置感測數(shù)據(jù)ΔVs低于低閾值電平ΔVs_th_low。當盡管放大增益AG被設置為最大值，接觸位置感測數(shù)據(jù)ΔVs也低于低閾值電平ΔVs_th_low(步驟S140)時，第一控制器431控制背光調(diào)節(jié)單元435來增大背光控制因子BLC以使得背光變亮(步驟S141)。因此，背光控制因子BLC在低于最高閾值電平BLC_th_high的范圍內(nèi)被調(diào)節(jié)，以使接觸感測數(shù)據(jù)ΔVs維持恒定電平。換句話說，第一控制器431將操作模式從陰影模式改變?yōu)楸彻饽Ｊ?。當背光控制因子BLC增大超過高閾值電平BLC_th_high(步驟S142)時，放大增益AG被設置最小放大增益AGmin(步驟S143)并且將背光控制因子BLC初始化為低閾值電平BLC_th_low(步驟S 144)。換句話說，第一控制器431將操作模式從背光模式改變?yōu)殛幱澳Ｊ健?br> 如步驟S(C)中所示，通過調(diào)節(jié)背光亮度，接觸位置感測數(shù)據(jù)ΔVs可以被保持在預定高閾值電平和預定低閾值電平之間的特定范圍內(nèi)。
如上所述，通過將接觸位置感測數(shù)據(jù)ΔVs維持在預定范圍內(nèi)的特定電平，可以容易地獲得接觸位置感測數(shù)據(jù)ΔVs。在調(diào)節(jié)包括柵極電壓Vg、放大增益AG、以及背光控制因子BLC的控制信號后，感測信號調(diào)節(jié)單元430將更新控制信號430a施加到接觸位置檢測單元450。
圖8是示出圖4中的示例性接觸位置檢測單元的框圖。
參照圖8，接觸位置檢測單元450包括第一存儲器451、第二控制器452、計算單元453、第二存儲器454、位置檢測器455、濾波器456、以及第二緩沖器457。
第一存儲器451存儲由傳感器控制單元230提供的接觸感測數(shù)據(jù)235a。接觸感測數(shù)據(jù)235a是由接觸感測單元151感測到的感測數(shù)據(jù)。
第二控制器452決定是否將存儲在第一存儲器451中的接觸感測數(shù)據(jù)235a傳輸并隨后存儲在第二存儲器454中。這個決定基于提供到對應于特定預定操作條件的第二控制器452的更新控制信號235b、430a、511、和512。存儲在第二存儲器454中的數(shù)據(jù)對應于參考數(shù)據(jù)。
更新控制信號包括后事件感測信號235b、更新控制信號430a、開啟信號511、以及喚醒信號512。
從來自后事件感測單元154的后事件感測信號154a中處理來自傳感器控制單元230的后事件感測信號235b。后事件感測信號235b指示物理對象從觸摸屏區(qū)域TSA離開。如上所述，更新控制信號430a由感測信號調(diào)節(jié)單元430提供。開啟信號511開啟包括根據(jù)本發(fā)明的觸摸屏顯示裝置的系統(tǒng)。喚醒信號512將系統(tǒng)從休眠模式中喚醒。
因此，后事件感測信號235b由傳感器控制單元230提供，并且更新控制信號430a來自第一控制器431。開啟信號511和喚醒信號512可以在感測信號調(diào)節(jié)單元430中生成或可以從外部提供。
根據(jù)第二控制器452的控制，操作計算單元453。即，當接收到后事件感測信號235b時，第二控制器452檢查存儲在第一存儲器451中的接觸感測數(shù)據(jù)235a處于背光模式，還是處于陰影模式。
例如，在背光模式中，第二控制器452使用接觸感測數(shù)據(jù)235a更新第二存儲器454，使得存儲在第二存儲器454中的先前參考數(shù)據(jù)被對應于新參考數(shù)據(jù)的接觸感測數(shù)據(jù)235a代替。然而，在陰影模式中，第二控制單元452控制計算單元453，然后根據(jù)計算單元453的計算結(jié)果決定是否使用接觸感測數(shù)據(jù)235a更新存儲在第二存儲器454中的參考數(shù)據(jù)。下面將參照圖9進一步描述計算單元453的示例性計算過程。
因此，當由第二控制器452指示時，第二存儲器454存儲接觸感測數(shù)據(jù)235a，從而，可以使用接觸感測數(shù)據(jù)235a代替先前參考數(shù)據(jù)。
位置檢測器455根據(jù)第二控制器452的控制，檢測位置數(shù)據(jù)455x和455y，位置數(shù)據(jù)具有對應于存儲在第一存儲器451中的接觸感測數(shù)據(jù)452a和存儲在第二存儲器454中的參考數(shù)據(jù)452b之間的差值的最高值。例如，位置數(shù)據(jù)455x和455y對應于觸摸屏區(qū)域TSA中的觸摸屏表面的坐標。例如，通過使用對應于第n幀感測數(shù)據(jù)的存儲在第二存儲器454中的參考數(shù)據(jù)452b和存儲在第一存儲器451中的第(n+i)幀感測數(shù)據(jù)452a之間的最大差值，位置檢測器455基于更新控制信號獲得位置數(shù)據(jù)455x和455y。
濾波器456通過將諸如來自前一幀的先前檢測到的位置數(shù)據(jù)與當前檢測到的位置數(shù)據(jù)相比較，消除噪聲成分。如上所述，可以最終獲得在觸摸屏區(qū)域TSA上的對應于物理對象等的接觸位置的位置數(shù)據(jù)X和Y。
圖9是示出通過處于陰影模式的圖8中的示例性計算單元453確定更新次數(shù)的二維曲線圖。
在圖9中，曲線圖的x軸表示幀，而y軸表示對應于觸摸屏區(qū)域TSA中的任意接觸位置的接觸感測數(shù)據(jù)的電壓大小。
如圖9所示，在特定位置的接觸事件期間，最低的接觸感測數(shù)據(jù)，即，具有最低電壓的接觸位置感測數(shù)據(jù)的大小為約0.2V。在連續(xù)接觸事件期間，接觸感測數(shù)據(jù)的最高電平的范圍為從約0.35V至約0.4V。
因此，從接觸事件的約0.2V的最低電平到約0.4V的最高電平跟蹤接觸感測數(shù)據(jù)。然后，當接觸感測數(shù)據(jù)達到最大電平時，使用接觸感測數(shù)據(jù)代替存儲在第二存儲器454中的參考數(shù)據(jù)。這種過程可以被設置為如下的表達式1。
<表達式1>
Φn＝Magn(X0，Y0)-Mag0(X0，Y0)在表達式1中，(X0，Y0)表示恰好在接觸事件結(jié)束前檢測到的接觸位置的X軸和Y軸的二維坐標。Mag0(X0，Y0)表示坐標(X0，Y0)的接觸感測數(shù)據(jù)。Magn(X0，Y0)表示在接觸事件結(jié)束之后在第n幀周期的坐標(X0，Y0)的接觸感測數(shù)據(jù)。數(shù)字n在接觸事件結(jié)束后每幀加1，直到參考數(shù)據(jù)被新的參考數(shù)據(jù)代替?？傊?，Φn等于Mag0(X0，Y0)和Magn(X0，Y0)之間的差值。
<表達式2>
ΦMaxn＝MAX{Φ1，Φ2，...，Φn}在表達式2中，Φmaxn表示Φn中的最大值。因此，Mag0(X0，Y0)和Magn(X0，Y0)之間的最大差值等于Φmaxn。
<表達式3>
如果Φn＜Φmaxn并且Φmaxn＞ε，將則存儲在第二存儲器454中的參考幀數(shù)據(jù)通過存儲在第一存儲器451中的接觸感測數(shù)據(jù)235a更新。
ε是臨界值，盡管Φn停止增大，如果Φmaxn不超過ε，則不代替或更新參考數(shù)據(jù)。例如，如圖9中的曲線圖的一部分所示，稱為部分1，當Φmaxn小于ε時，不更新參考數(shù)據(jù)。
圖10是示出由圖4中的顯示裝置進行的示例性接觸位置檢測處理的流程圖。
參照圖4、圖8、和圖10，在空閑狀態(tài)的觸摸屏區(qū)域TSA上的新接觸事件(步驟S210)，使得讀出單元210以幀為單位向傳感器控制單元230提供感測數(shù)據(jù)組210a(步驟S220)。傳感器控制單元230將接觸感測數(shù)據(jù)235a存儲在第一存儲器451中(步驟S230)。
第二控制器452基于更新控制信號確定是否使用接觸感測數(shù)據(jù)235a更新存儲在第二存儲器454中的參考數(shù)據(jù)(步驟S300)。
圖11是圖10中的步驟S300的詳細流程圖。
參照圖11，分別檢查系統(tǒng)開啟信號511(步驟S311)、來自感測信號調(diào)節(jié)單元430的更新控制信號430a(步驟S313)、以及系統(tǒng)喚醒信號512(步驟S315)是否將被輸入。
當任何控制信號在步驟S311、S313、和S315被輸入時，第二控制器452使用存儲在第一存儲器451中的接觸感測數(shù)據(jù)235a更新第二存儲器454的參考數(shù)據(jù)。例如，當在第n幀輸入更新控制信號430a時，第二控制器452使用存儲在第一存儲器451中的第n幀感測數(shù)據(jù)更新第二存儲器454的參考數(shù)據(jù)。換句話說，第n幀感測數(shù)據(jù)變成參考數(shù)據(jù)。
另一方面，當在步驟S311、S313、和S315沒有輸入控制信號時，第二控制器452不更新存儲在第二存儲器454中的參考數(shù)據(jù)。
第二控制器452檢查是否從傳感器控制單元230輸入后事件感測信號235b(步驟S317)。當輸入后事件感測信號235b時，然后，第二控制器452檢查裝置是否處于陰影模式(步驟S319)。如果沒有處于陰影模式，則裝置處于背光模式，從而第二控制器452基于后事件感測信號235b，使用存儲在第一存儲器451中的接觸感測數(shù)據(jù)235a更新第二存儲器454的參考數(shù)據(jù)。(步驟S323)例如，當?shù)趎幀處于背光模式時，第二控制器452使用存儲在第一存儲器451中的第n幀感測數(shù)據(jù)更新存儲在第二存儲器454中的參考數(shù)據(jù)。當步驟S319示出裝置處于陰影模式時，第二控制器452基于計算單元453的計算結(jié)果確定是否使用存儲在第一存儲器451中的接觸感測數(shù)據(jù)235a更新存儲在第二存儲器454中的參考數(shù)據(jù)(步驟S321)。
總之，在確定是否使用存儲在第一存儲器451中的接觸感測數(shù)據(jù)235a更新存儲在第二存儲器454中的參考數(shù)據(jù)之后，根據(jù)該決定處理接觸感測數(shù)據(jù)235a。
隨后，第二控制器452向位置檢測器455提供來自第一存儲器451的接觸感測數(shù)據(jù)452a以及在第二存儲器454中的參考數(shù)據(jù)452b。
再次參照圖10，位置傳感器455確定接觸感測數(shù)據(jù)452a和參考數(shù)據(jù)452b之間的差值(步驟S240)，然后，檢測具有最大差值的位置數(shù)據(jù)(步驟S250)。
例如，位置傳感器455通過使用第一存儲器451的第(n+1)幀感測數(shù)據(jù)和對應于來自第二存儲器454的第n幀感測數(shù)據(jù)的參考數(shù)據(jù)來檢測接觸位置。
濾波器456通過將存儲在第二緩沖器457中先前檢測到的位置數(shù)據(jù)與當前由位置檢測器455檢測到的位置數(shù)據(jù)相比較來消除特定噪聲成分(步驟S260)。
然后，根據(jù)系統(tǒng)是否關(guān)閉來重復前面的步驟(步驟S270)。因此，可以獲得對應于觸摸屏區(qū)域TSA上的接觸位置的位置數(shù)據(jù)。
如上所述，本發(fā)明的實施例根據(jù)操作條件基于指定的更新控制信號，使用接觸感測數(shù)據(jù)更新參考數(shù)據(jù)，并通過使用接觸感測數(shù)據(jù)和參考數(shù)據(jù)之間的差值來檢測接觸位置。
接觸感測數(shù)據(jù)和參考數(shù)據(jù)之間的差值基本一致，從而根據(jù)本發(fā)明的實施例提高了信號噪聲比(“SNR”)并便于檢測接觸位置。此外，根據(jù)本發(fā)明的實施例簡化了工藝并減小了檢測的持續(xù)時間。結(jié)果，可以更容易地完成本發(fā)明實施例的硬件實現(xiàn)和軟件實現(xiàn)。
雖然已經(jīng)詳細描述了本發(fā)明的示例性實施例及其優(yōu)點，應當理解，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。另外，術(shù)語第一、第二等的使用不表示任何次序或重要性，相反地，術(shù)語第一、第二等的用于將一個元件與另一個元件區(qū)分。此外，術(shù)語一個、這個等的使用不表示對數(shù)量的限制，相反地，表示存在至少一個相關(guān)項。
權(quán)利要求
1.一種接觸位置檢測裝置，包括接觸感測單元，用于感測接觸事件并輸出感測數(shù)據(jù)；參考更新單元，用于基于預定的更新信號，使用從所述接觸感測單元提供的第n幀感測數(shù)據(jù)更新存儲在所述參考更新單元中的參考數(shù)據(jù)；以及位置檢測單元，用于通過使用所述參考數(shù)據(jù)和從所述接觸感測單元提供的第(n+i)幀感測數(shù)據(jù)來檢測接觸位置，其中，‘n’和‘i’是自然數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸位置檢測裝置，進一步包括存儲器，用于存儲所述參考數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的接觸位置檢測裝置，進一步包括第一儲存器，用于存儲從所述接觸感測單元提供的所述感測數(shù)據(jù)，其中，用于存儲所述參考數(shù)據(jù)的所述存儲器是第二存儲器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸位置檢測裝置，其中，所述位置檢測單元通過確定所述參考數(shù)據(jù)和所述第(n+i)幀感測數(shù)據(jù)之間的差值來檢測所述接觸位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸位置檢測裝置，其中，所述更新信號對應于用于開啟所述接觸位置檢測裝置的開啟信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸位置檢測裝置，其中，所述更新信號包括用于喚醒所述接觸位置檢測裝置的喚醒信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸位置檢測裝置，其中，所述更新信號包括用于開啟所述接觸位置檢測裝置的開啟信號、用于喚醒所述接觸位置檢測裝置的喚醒信號、后事件感測信號、以及來自感測信號調(diào)節(jié)單元的更新控制信號中的至少一個。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸位置檢測裝置，進一步包括后事件感測單元，用于感測物理對象是否從所述接觸感測單元離開，并輸出后事件感測信號，其中，當所述后事件感測信號被施加到所述參考更新單元時，所述參考更新單元使用從所述接觸感測單元提供的所述感測數(shù)據(jù)更新所述參考數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的接觸位置檢測裝置，其中，所述感測數(shù)據(jù)包括背景感測數(shù)據(jù)，所述背景感測數(shù)據(jù)對應于沒有接觸事件發(fā)生情況下的感測數(shù)據(jù)，并且所述參考更新單元進一步包括計算單元，用于當對應于接觸事件的感測數(shù)據(jù)的對象感測數(shù)據(jù)的電平低于所述背景感測數(shù)據(jù)的電平時，決定是否使用所述感測數(shù)據(jù)更新所述參考數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的接觸位置檢測裝置，其中，所述計算單元基于先前感測數(shù)據(jù)的對象感測數(shù)據(jù)和當前感測數(shù)據(jù)的對象感測數(shù)據(jù)之間的電平的差值，決定是否更新所述參考數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的接觸位置檢測裝置，其中，當先前感測數(shù)據(jù)的所述對象感測數(shù)據(jù)和當前感測數(shù)據(jù)的所述對象感測數(shù)據(jù)之間的所述電平的差值大于預定臨界值時，所述計算單元決定更新所述參考數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的接觸位置檢測裝置，其中，當先前感測數(shù)據(jù)的所述對象感測數(shù)據(jù)和當前感測數(shù)據(jù)的所述對象感測數(shù)據(jù)之間的所述電平的差值停止增大并隨后開始減小時，所述計算單元使用所述感測數(shù)據(jù)更新所述參考數(shù)據(jù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的接觸位置檢測裝置，其中，當所述電平的差值停止增大并隨后開始減小時，在先前感測數(shù)據(jù)的所述對象感測數(shù)據(jù)和當前感測數(shù)據(jù)的所述對象感測數(shù)據(jù)之間的所述電平的差值開始減小之前的瞬間，所述計算單元使用所述感測數(shù)據(jù)更新所述參考數(shù)據(jù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸位置檢測裝置，進一步包括感測信號調(diào)節(jié)單元，用于接收所述感測數(shù)據(jù)并將所述感測數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)成恒定電平，其中，當所述感測數(shù)據(jù)維持在恒定電平時，所述感測信號調(diào)節(jié)單元向所述參考更新單元提供所述更新信號。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的接觸位置檢測裝置，其中，如果所述感測信號不在預定范圍內(nèi)，則執(zhí)行柵極電壓調(diào)節(jié)操作、放大增益調(diào)節(jié)操作、以及背光調(diào)節(jié)操作中的一個，直到所述感測數(shù)據(jù)處于所述預定范圍內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的接觸位置檢測裝置，其中，所述感測信號調(diào)節(jié)單元進一步包括柵極電壓調(diào)節(jié)單元、放大增益調(diào)節(jié)單元、以及背光調(diào)節(jié)單元中的至少一個，用于調(diào)節(jié)所述感測數(shù)據(jù)以使其落入預定范圍內(nèi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸位置檢測裝置，進一步包括濾波器，用于通過將先前檢測到的接觸位置和當前檢測到的接觸位置相比較來消除噪聲成分。
18.一種用于檢測接觸位置的方法，包括根據(jù)從外部提供的更新控制信號，通過用于指示接觸事件發(fā)生的感測數(shù)據(jù)更新參考數(shù)據(jù)；以及通過使用所述感測數(shù)據(jù)和所述參考數(shù)據(jù)，檢測對應于所述接觸事件發(fā)生位置的接觸位置數(shù)據(jù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，在觸摸屏液晶顯示裝置上檢測接觸位置。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，進一步包括生成用于指示所述接觸事件結(jié)束的后事件感測信號；根據(jù)所述后事件感測信號，檢查在陰影模式或是在背光模式下執(zhí)行所述方法，所述陰影模式用于指示外部環(huán)境的感測數(shù)據(jù)具有高于接觸對象的感測數(shù)據(jù)的電平；以及當確定所述方法在所述背光模式下執(zhí)行時，使用所述感測數(shù)據(jù)更新所述參考數(shù)據(jù)，所述背光模式用于指示所述外部環(huán)境的所述感測數(shù)據(jù)具有低于所述接觸對象的所述感測數(shù)據(jù)的電平。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，進一步包括當確定所述方法在所述陰影模式下執(zhí)行時，確定是否使用所述感測數(shù)據(jù)更新所述參考數(shù)據(jù)。
22.一種觸摸屏顯示裝置，包括顯示面板，用于以幀為單位顯示圖像；感測單元，用于以所述幀為單位感測接觸事件，以便以所述幀為單位輸出感測數(shù)據(jù)；以及接觸位置檢測單元，用于基于更新控制信號，使用從所述感測單元提供的第n幀感測數(shù)據(jù)更新參考數(shù)據(jù)，并使用所述參考數(shù)據(jù)和從所述感測單元提供的第(n+i)幀感測數(shù)據(jù)檢測對應于所述接觸事件的接觸位置數(shù)據(jù)，其中，‘n’和‘i’是自然數(shù)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，其中，所述感測單元被集成在所述顯示面板上。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其中，所述顯示面板包括陣列基板、濾色器基板、以及夾置于所述陣列基板和所述濾色器基板之間的液晶層，所述感測單元被集成到所述陣列基板中。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，其中，所述接觸位置檢測單元包括參考更新單元，用于基于所述更新控制信號，使用第n幀感測數(shù)據(jù)更新所述參考數(shù)據(jù)；存儲器，用于存儲所述參考數(shù)據(jù)；以及位置檢測單元，用于通過確定所述參考數(shù)據(jù)和所述第(n+i)幀感測數(shù)據(jù)之間的差值來檢測所述接觸位置數(shù)據(jù)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的裝置，其中，所述感測單元進一步包括第一傳感器，用于識別對象從所述顯示面板離開的時間，并向所述參考更新單元輸出用于指示對象從所述顯示面板離開時間的后事件感測信號。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的裝置，其中，所述參考更新單元決定操作模式是否是陰影模式，所述陰影模式用于指示外部環(huán)境的感測數(shù)據(jù)具有高于接觸對象的感測數(shù)據(jù)的電平，或者決定操作模式是否是背光模式，所述背光模式用于指示所述外部環(huán)境的所述感測數(shù)據(jù)具有低于所述接觸對象的所述感測數(shù)據(jù)的電平，并且當所述后事件感測信號被接收時，所述參考更新單元根據(jù)所述操作模式，使用從所述感測單元提供的所述感測數(shù)據(jù)更新所述參考數(shù)據(jù)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的裝置，其中，當確定所述操作模式是所述背光模式時，所述參考更新單元使用所述感測數(shù)據(jù)更新所述參考數(shù)據(jù)。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的裝置，其中，所述裝置進一步包括計算單元，用于當確定所述操作模式是所述陰影模式時，決定是否使用所述感測數(shù)據(jù)更新所述參考數(shù)據(jù)。
30.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，其中，所述感測數(shù)據(jù)包括對應于接觸事件的感測數(shù)據(jù)的對象感測數(shù)據(jù)和對應于沒有接觸事件發(fā)生情況下的感測數(shù)據(jù)的背景感測數(shù)據(jù)，并進一步包括感測信號調(diào)節(jié)單元，用于使所述對象感測數(shù)據(jù)和所述背光感測數(shù)據(jù)之間的差值穩(wěn)定。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的裝置，其中，當所述對象感測數(shù)據(jù)和所述背景感測數(shù)據(jù)之間的差值穩(wěn)定時，所述感測信號調(diào)節(jié)單元向所述接觸位置檢測單元提供更新信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種接觸位置檢測方法、使用該方法的裝置、以及具有該裝置的觸摸屏顯示裝置。接觸感測單元感測接觸事件并輸出感測信號。參考更新單元基于預定的更新信號，使用從接觸感測單元提供的第n幀感測數(shù)據(jù)更新參考數(shù)據(jù)。位置檢測單元通過使用參考數(shù)據(jù)和來自接觸感測單元的第(n+i)幀感測數(shù)據(jù)檢測接觸位置。因此，通過在特定時間確定參考數(shù)據(jù)和感測數(shù)據(jù)之間的差值，容易地檢測接觸位置。
文檔編號G06F3/041GK1797306SQ20051013299
公開日2006年7月5日 申請日期2005年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月31日
發(fā)明者樸鐘雄, 金炯杰, 李柱亨, 趙晚升, 魚基漢, 車憐沃 申請人:三星電子株式會社