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      集成的電容性感測裝置和方法

      文檔序號:6478499閱讀:162來源:國知局
      專利名稱:集成的電容性感測裝置和方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      所公開的是一種觸摸屏顯示裝置,并且更具體地是反轉(zhuǎn)的底部柵極結(jié)構(gòu)的薄膜晶 體管液晶顯示器的集成的電容性感測裝置和方法,用于在所述裝置的表面和感測線處感應(yīng) 電場以檢測分路的電場線,從而確定物體在表面處的位置。
      背景技術(shù)
      移動通信裝置的制造商——包括蜂窩電話的制造商——正在越來越多地向他們 的裝置增加功能。雖然有包含更多特征和對當前特征的改進的趨勢,但是也有更小的移動 通信裝置的趨勢。隨著移動通信裝置技術(shù)不斷地改進,這些裝置已經(jīng)變得越來越小和越來 越薄。因此,當在更小的裝置中添加新特征和對當前特征作出改進時,期望更少和/或更小 的硬件和軟件組件。更少的硬件組件可以向消費者提供成本效益。諸如觸摸屏的特征可以改善例如在移動通信裝置以及其他類型的電子裝置上的 顯示菜單操縱和游戲中的用戶的體驗。傳統(tǒng)的觸摸屏是使用在附加玻璃層或者塑料層上的 電阻性或者電容性感測元件來實現(xiàn)的。所述附加觸摸板玻璃層增加了較大的厚度,降低了 亮度,并且可能使得顯示器看起來微黃。而且,在電阻性設(shè)計中,也通??梢姼綦x物,降低了 裝置的美觀。沒有使用附加層的薄設(shè)計觸摸屏是使用例如在薄膜晶體管液晶顯示器(TFT)陣 列中的集成光電傳感器來實現(xiàn)的。這樣的實現(xiàn)由于降低了像素孔徑比而大大地降低了顯示 亮度,并且需要復(fù)雜的感測算法以及限制性的配色方案。另外,在TFT陣列中的集成光電傳 感器可以僅僅一次感測一個觸點。其他薄設(shè)計觸摸屏包括感測玻璃移動的內(nèi)部元件間隙電 容性感測。再次,通過這種實現(xiàn),大大降低顯示亮度并且分辨率受限。


      圖1圖示了包括反轉(zhuǎn)的底部柵極結(jié)構(gòu)的低溫多晶硅薄膜晶體管(LTPS TFT)顯示 器的一個像素,其中,所述底部柵極結(jié)構(gòu)被翻起使得所述柵極現(xiàn)在面向外部;圖2圖示了顯示裝置的一部分和諸如手指或者觸針的物體;圖3圖示了與顯示裝置的上表面相鄰的TFT IXD顯示矩陣的一部分的實施例,其 中,柵極驅(qū)動器和激勵開關(guān)在列線上,并且感測線是交替的列線;圖4圖示了另一個實施例,其中,柵極驅(qū)動器分別交織在交替的行線上,并且激勵 開關(guān)在奇數(shù)行線上且感測線在偶數(shù)行線上;圖5是針對接收到的分路檢測的顯示器和激勵輸出的時序圖;以及圖6圖示了觸摸感測算法,其中,感測線可以在例如χ方向的一個方向上并且然后 在另一個方向y方向上掃描。
      具體實施例方式具體地,在薄設(shè)計觸摸屏中,避免顯示亮度的降低是有益的。當在更小和更薄的裝置中添加新的特征和對當前特征進行改進時,包括更少的硬件和軟件組件是進一步有益 的。具體地,有益的是,可能用最少地附加硬件或者軟件組件,使得基本上不增加裝置尺寸 和/或復(fù)雜性,重新使用已經(jīng)作為裝置的一部分的組件。所公開的是觸摸屏裝置和用于感測在觸摸屏裝置的表面附近的物體的方法。如下面將詳細描述的,電容性傳感器通過下述方式被集成到顯示電子裝置中通過將具有底 部柵極結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)薄膜晶體管液晶顯示器(TFT)層疊結(jié)構(gòu)翻起,使得如下面將更詳細描述 的,TFT是反轉(zhuǎn)的底部柵極結(jié)構(gòu),S卩,柵極面向外部。因此,所述柵極結(jié)構(gòu)在顯示器的頂部附 近,并且除了柵極驅(qū)動線的作為顯示線的功能之外,還將柵極驅(qū)動線重新用作激勵線。因 此,激勵線驅(qū)動激勵,以在顯示裝置的表面產(chǎn)生感應(yīng)電場。另外,其他線被用作傳感器線,使 得傳感器信號被輸入到裝置控制器,以確定物體在顯示裝置的表面處的位置。因此,掃描激 勵線以檢測手指或者其他物體的存在。在翻起傳統(tǒng)的TFT層疊結(jié)構(gòu)使得它是反轉(zhuǎn)的底部柵 極結(jié)構(gòu)并且如上所述重新使用該硬件時,不影響顯示器的厚度,并且因此不影響所述裝置 的厚度。一般,在顯示裝置中,多條列線被配置成產(chǎn)生顯示輸出,并且多條行線被配置成產(chǎn) 生顯示輸出。如下面將詳細描述的,在一個實施例中,列線或者行線的至少子集被配置為激 勵線,每個子集包括具有激勵輸出的驅(qū)動器。而且,列線或者行線的至少子集是感測線,所 述感測線包括具有傳感器輸入的耦接到傳感器輸出線的驅(qū)動器。以這種方式,具有激勵輸 出的激勵源驅(qū)動器在顯示裝置的上或者上方感應(yīng)電場。感測電容的分路方法使得當手指或 者某個其他接地物體干擾電場時,一些電場線被分路到地,并且沒有到達作為接收器的傳 感器線。因此,當物體接近感應(yīng)電場時,在接收器處測量的總的電容降低。在所描述的顯示 裝置中,保持顯示亮度,并且有簡化的感測算法或者沒有限制性的配色方案的要求。觸摸屏 特征可以改善在移動通信裝置以及其他類型的電子裝置上的顯示菜單操縱和玩游戲中的 用戶體驗。提供本公開以使能的方式來解釋作出和使用根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的最佳方 式。進一步提供本公開以增強對本發(fā)明的原理及其優(yōu)點的理解和領(lǐng)會,而不是以任何方式 限制本發(fā)明。雖然在此說明和描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例,但是很清楚并不如此限制本發(fā) 明。在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下,受益于本公開的本領(lǐng)域的 技術(shù)人員可以想到多種修改、改變、變型、替換和等同物。應(yīng)當理解,諸如第一和第二、上和 下等關(guān)系術(shù)語的使用——如果有的話——僅僅用于將一個實體或者行為與另一個實體或 者行為區(qū)別開,而不一定要求或者暗示在這樣的實體或者行為之間的任何實際的這樣的關(guān) 系或者順序??梢杂密浖绦蚧蛘咧噶詈椭T如專用IC的集成電路或者在其中實現(xiàn)至少一些發(fā) 明功能和發(fā)明原理。為了簡潔和最小化混淆根據(jù)本發(fā)明的原理和概念的任何風險,這樣的 軟件和IC—如果有的話一的討論限于針對優(yōu)選實施例中的原理和思想的要點。圖1圖示了低溫多晶硅薄膜晶體管(LTPS TFT)顯示器100的一個像素,所述低溫 多晶硅薄膜晶體管(LTPS TFT)顯示器100包括反轉(zhuǎn)的底部柵極結(jié)構(gòu),S卩,底部柵極結(jié)構(gòu)被 翻起使得柵極現(xiàn)在朝向外部。如上所簡要描述的,柵極結(jié)構(gòu)因此在顯示器的頂部附近,并且 也在顯示器頂部附近的柵極驅(qū)動線被重新用于驅(qū)動激勵。傳感器信號針對驅(qū)動器被輸入到 裝置控制器。為了如上所述的分路方法的激勵和感測,可以向LTPS TFT添加硬件,使得在一個實施例中在每幾個行和每幾個列上作出模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)。ADC可以僅僅是在每幾個行 上或者每幾個列上,或者兩者都不是。電容性感測顯示結(jié)構(gòu)包括晶體管的矩陣,其一個晶體管102被圖示在圖1中。來自像素的光由背光燈產(chǎn)生,并且可以通過例如在膽留醇液晶(CLC)物質(zhì)104上的扭曲向列型 晶體103,所述膽留醇液晶(CLC)物質(zhì)104耦接到公共電極106,并且耦接到像素電極108, 并且光從可以是一塊玻璃的頂部透明基底110出來。黑色矩陣層可以鄰近透明基底110。 黑色矩陣層可以例如是CrOx層,替換在底部柵極結(jié)構(gòu)中使用的反射Cr層。在通常的黑色 顯示器中,黑色矩陣層可能不可見??梢岳缡荂r層的反射層114與黑色矩陣層相對。反 射層114位于底部柵極結(jié)構(gòu)中替換在底部柵極結(jié)構(gòu)中使用的黑色矩陣。柵極116和其源極 118和漏極120以在顯示裝置領(lǐng)域中已知的方式工作。下面將更詳細地討論數(shù)據(jù)總線的線 或者列驅(qū)動線122和柵極驅(qū)動(在此未示出)以及電容性存儲電容器124。如下面將更詳細描述的,通過所描述的底部柵極結(jié)構(gòu)的重新布置和包括可能的最 小附加硬件的修改使得它是反轉(zhuǎn)的底部柵極結(jié)構(gòu),顯示器的列線和行線基本上與作為觸摸 屏的表面的透明基底相鄰。以這種方式,被配置成產(chǎn)生顯示輸出的多個列線和行線中的至 少一個包括驅(qū)動器,該驅(qū)動器提供激勵輸出以產(chǎn)生與作為觸摸屏裝置的表面的頂部透明基 底110的表面相鄰的感應(yīng)電場。而且,通過所描述的反轉(zhuǎn)的底部柵極結(jié)構(gòu),被配置成產(chǎn)生顯 示輸出的多個行線和列線中的至少一個包括耦接到傳感器輸出線的具有傳感器輸入的驅(qū) 動器。感測線被配置成感測在與觸摸屏裝置的表面相鄰的感應(yīng)電場中是否有變化,并且經(jīng) 由至少一個傳感器輸出線向控制器(在下面示出)傳送電容性感測信號。圖2圖示了顯示裝置200的一部分和諸如手指或者觸針226的物體226。可以是 透明的基底210的裝置200表面與包括用于激勵的列線230的印刷電路板(PCB)層1相鄰, 并且PCB層232耦接到感測線(參見圖3)。列線230包括驅(qū)動器,該驅(qū)動器具有激勵輸出 234以在表面310上或者上方產(chǎn)生感應(yīng)電場236。如上所述,感測電容的分路方法使得,當 手指或者某個其他接地物體226干擾電場236時,一些電場線——在這個示例中是電場線 238,240和242——被分路到地,并且沒有達到傳感器線,諸如用作接收器的傳感器線232。 因此,當物體接近感應(yīng)電場時,在接收器西格瑪?shù)露?shù)轉(zhuǎn)換器(Σ - δ模數(shù)轉(zhuǎn)換器)處 測量的總的電容降低。在傳感器線232處測量的電場線236被ADC 244轉(zhuǎn)換到數(shù)字域中。 ADC 244被圖示為向顯示裝置的控制器246發(fā)送數(shù)據(jù)。與例如傳感器線232的傳感器輸出 線進行通信的控制器246被配置成接收電容性感測數(shù)據(jù),并且確定物體已經(jīng)進入感應(yīng)電場 中的位置。用于確定位置的計算可以基于哪個傳感器線232經(jīng)由它的傳感器輸出線248向 控制器246傳送電容性感測信號。圖3圖示了 TFT IXD顯示矩陣350的一部分,TFT IXD顯示矩陣350如上所述與 顯示裝置的上表面相鄰。由于另外的底部柵極結(jié)構(gòu)被翻起以成為具有重新布置和包括附加 硬件的修改的反轉(zhuǎn)底部柵極結(jié)構(gòu),因此列線和行線與頂部透明基底110相鄰(參見圖1), 并且因此在觸摸屏顯示裝置200的表面附近(參見圖2)。在圖3中,柵極驅(qū)動器和激勵開 關(guān)在列線上,并且感測線在交替的列線上。列線330、352和354用作感應(yīng)電場的激勵源,并 且列線351、353和355用作具有耦接的傳感器線372、373和374的傳感器,以確定在表面 附近的物體的位置。應(yīng)當理解,雖然在圖3中圖示的列線用作激勵源并且用作傳感器,但是 行線332、356、357、358和359可以用作激勵源和感測線兩者(如參考圖4所討論的)。此夕卜,可以通過以任何適當布置的列線和行線兩者來完成激勵和感測兩者。所描述的驅(qū)動器 和感測線的布置可以除了其它之外取決于裝置的其他組件和它們的安置的方便性。
      所述行被圖示為包括柵極驅(qū)動器361、362、363、364和365,每條線一個。所述列被 圖示為包括列驅(qū)動線366、367、368、369、370和371,它們可以是每個子像素一個。通常,一 次以3的倍數(shù)(R,G和B)來發(fā)送子像素數(shù)據(jù)。因此,在圖3中圖示的矩陣不是通常的使用 情況。感測線372、373和374可以向控制器246傳送電容性感測信號數(shù)據(jù)(參見圖2),以 表征在感應(yīng)電場中的變化,以基于至少一個電容性感測信號來確定物體在觸摸屏裝置附近 的位置。在圖3的放大的泡中圖示的列線和感測線的相交處375,如圖1中圖示的頂部結(jié) 構(gòu)TFT可以包括存儲電容器312和與柵極驅(qū)動通信的CLC303,所述柵極驅(qū)動例如柵極驅(qū)動 361和列驅(qū)動線355。柵極驅(qū)動器361可以根據(jù)例如方波376來驅(qū)動行。列驅(qū)動線371可 以驅(qū)動在時間t上活動和不活動的列數(shù)據(jù)377,特別是因為顯示器可以操作為光柵掃描。用于感應(yīng)包括電場線236的電場的激勵信號378 (參見圖2)與通常的列頻率相比 較可以是高頻。開關(guān)380、381和382被圖示為分別耦接到列線330、352和354。用于處理 激勵信號378的開關(guān)可以例如是電容性耦合、二極管或者電切換。激勵的耦接可以當列線 330,352和354不活動時發(fā)生在它們之上,并且優(yōu)選地提供隔離以便不將列數(shù)據(jù)耦接到相 鄰列上。圖4圖示了另一個實施例,其中,柵極驅(qū)動器460、461、462和463分別被交織在交 替的行線432、456、457和458上,并且激勵開關(guān)480和481在奇數(shù)行線上,并且感測線484 和485在偶數(shù)行線上。在本討論和圖5的討論中行線432、456、457和458分別被稱為行η、 行η+1、行η+2和行η+3。應(yīng)當理解,諸如開關(guān)480和481和感測線372,373和374的組件 的位置(參見圖3)可以相對于列線和行線矩陣處于任何適當位置并且可以以任何適當?shù)?比率。如在圖3中那樣,圖4示出了列線430、451、452和453和列驅(qū)動線466、467、468和 469。如參考圖3所述,諸如線466的列驅(qū)動線可以驅(qū)動在時間t上活動和不活動的列顯示 數(shù)據(jù)377。圖5是針對接收到的分路檢測的顯示器和激勵輸出的時序圖。圖5圖示了行η在 行η+1的休眠時段期間激勵行η+1。行η+2也可以激勵感測行η+1。這對于行η+3也是成立 的。在行線532上圖示的波形586包括與列頻率相比較高頻的同一類型的激勵信號378 (參 見圖3)。在這個示例中,與行線通信的控制器246 (參見圖2)進一步被配置成使得行線532 交替地產(chǎn)生時變的感應(yīng)電場和顯示輸出。即,當顯示信號關(guān)閉時,激勵信號接通。當顯示器 信號關(guān)閉時,與具有激勵輸出的開關(guān)480通信的驅(qū)動器460 (參見圖4)通過小幅度和高頻 的激勵來弓I起時變感應(yīng)電場。行η+1圖示了與激勵波形586交替的如上所述的行556的顯示波形587。箭頭588 指示在這個示例中在激勵波形586下圖示了分路電荷589,兩者同時發(fā)生。如上所述,當手 指226或者其他物體干擾電場236時并且一些或者全部電場線被分路到地并且沒有達到接 收器時,分路電荷589可以如圖2中所示發(fā)生。箭頭590指示在這個示例中在行557的激 勵波形592上圖示了分路電荷591,兩者同時發(fā)生。類似地,箭頭593指示在這個示例中在 激勵波形592下圖示了分路電荷594,兩者同時發(fā)生。在作為行η+3的行線558上,圖示了 顯示波形595和另一個分路電荷596。應(yīng)當理解,與這個示例相比較,行線和列線的矩陣可以很大。例如,可以以在所描述的觸摸屏顯示器上用一個手指覆蓋20-30行。尖的觸針可 以僅僅覆蓋一行。圖6圖示了觸摸感測算法,其中,感測線可以在例如χ方向的一個方向上并且然后 在另一個方向y方向上掃描。根據(jù)用于確定在觸摸屏上的物體的位置的算法,掃描可以不 必包括在χ方向上的掃描。如參考圖5所述,為了開始621,如波形587和595所示來產(chǎn)生 顯示輸出(參見圖5)。在與當產(chǎn)生顯示輸出的時間不同的時間在觸摸屏裝置236(參見圖 2)的表面上產(chǎn)生感應(yīng)電場 。如上所述,在激勵中的偏差可以確定從所產(chǎn)生的電場接收的電 場線的德耳塔(德耳塔是第一值和第二值之差的數(shù)學標記)。在偶數(shù)線上的感測——在這 種情況下是行n+1和行n+3——使用列驅(qū)動計數(shù)以確定χ位置。因此,在這個示例中,行被 掃描623,以檢測625y方向物體位置。如果沒有物體被檢測為具有y方向位置,則掃描623 繼續(xù)。如果物體被檢測為具有y方向位置,則對于在光柵掃描中的一些或者每個幀進行列 掃描627,以獲得χ方向物體位置。為了避免在顯示屏幕中的閃爍,列掃描627可以是每隔 一個幀或者更多。用于表示電容性感測信號的χ方向和y方向數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)被傳送629到控 制器246,使得它可以表征在感應(yīng)電場中的變化,以基于至少一個電容性感測信號來確定物 體在觸摸屏裝置的表面附近的位置。由于如上所述的列線和行線與以觸摸屏顯示器的表面為表面的透明基底相鄰, 如上所述的觸摸屏顯示器被實現(xiàn)在玻璃層之間,并且因此可以獨立于玻璃厚度。由于裝 置——特別是移動通信裝置——已經(jīng)變得越來越小和越來越薄,因此所描述的觸摸屏可以 與許多形式的因素兼容。而且,特別是所描述的薄設(shè)計觸摸屏可以避免降低顯示亮度。所 描述的觸摸屏也有益地重新使用已經(jīng)作為裝置的一部分的組件。在上述觸摸屏中,翻起底 部柵極結(jié)構(gòu)以用最少的附加硬件或者軟件組件成為反轉(zhuǎn)的底部柵極結(jié)構(gòu),使得基本上增加 裝置大小和/或復(fù)雜性,也可以提供成本效益。本公開意在解釋如何形成和使用根據(jù)該技術(shù)的各個實施例,而不是限定其真實 的、希望的和公平的范圍和精神。上述說明不意在是窮盡性的,或者限制成所公開的確切形 式。鑒于以上教導(dǎo)可以進行修改或者改變。選擇和描述實施例(多個)以提供所描述的技 術(shù)及其實踐應(yīng)用的原理的最佳說明,并且使得本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員能夠使用在各個實 施例中的技術(shù)并且各種修改適合于預(yù)期的特定用途。當根據(jù)所有這樣的修改和改變被公平 地、合法地和公正地授權(quán)的寬度來解釋時,所有這樣的修改和改變在由權(quán)利要求及其所有 等同物確定的本發(fā)明的范圍中,所述權(quán)利要求可以在本申請的未決期間被修改。
      權(quán)利要求
      一種具有表面的觸摸屏裝置,包括多個列線和行線中的至少一個,所述多個列線和行線中的至少一個被配置成產(chǎn)生顯示輸出,所述多個列線和行線中的至少一個的至少子集被配置為激勵線,每個所述子集包括具有激勵輸出的驅(qū)動器,所述子集彼此通信以產(chǎn)生與所述觸摸屏裝置的表面相鄰的感應(yīng)電場;多個行線和列線中的至少一個,所述多個行線和列線中的至少一個被配置成產(chǎn)生顯示輸出,所述多個行線和列線中的至少一個的至少子集是感測線,所述感測線包括耦接到傳感器輸出線的具有傳感器輸入的驅(qū)動器,所述感測線被配置成感測在與所述觸摸屏裝置的表面相鄰的感應(yīng)電場中是否有變化,并且經(jīng)由至少一個傳感器輸出線來傳送電容性感測信號;控制器,所述控制器與所述傳感器輸出線通信,所述控制器被配置成接收至少一個電容性感測信號,并且基于包括驅(qū)動器的至少一個感測線中的哪個經(jīng)由它的傳感器輸出線傳送電容性感測信號來確定物體已經(jīng)進入所述感應(yīng)電場中的位置,其中,所述驅(qū)動器具有傳感器輸入。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,進一步包括透明基底,所述透明基底在所述觸摸屏裝置的表面和所述多個列線和所述多個行線之間。
      3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置,其中,具有所述多個列線的所述子集的激勵輸出的所 述驅(qū)動器基本上與所述透明基底相鄰。
      4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置,進一步包括黑色矩陣層,所述黑色矩陣層與所述透明基底相鄰。
      5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置,進一步包括與所述黑色矩陣層相對的反射層。
      6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中,所述電容性感測信號表示在與所述觸摸屏裝置 的表面相鄰的感應(yīng)電場中的偏差。
      7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中,與所述列線和所述行線中的至少一個通信的所 述控制器進一步被配置成使得所述列線和所述行線中的至少一個交替地產(chǎn)生時變的感應(yīng) 電場和顯示輸出。
      8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置,其中,具有激勵輸出的驅(qū)動器通過小幅度和高頻率的 激勵來引起所述時變的感應(yīng)電場。
      9.一種具有表面的觸摸屏裝置,包括多個行線和列線中的至少一個,所述多個行線和列線中的至少一個被配置成輸出顯示 輸出,所述多個行線和列線中的至少一個的至少子集包括具有激勵輸出的驅(qū)動器,并且所 述多個行線和列線中的至少一個的至少子集包括耦接到傳感器輸出線的具有傳感器輸入 的驅(qū)動器,其中,包括具有激勵輸出的驅(qū)動器的所述線與包括具有傳感器輸入的驅(qū)動器的 所述線不同;以及控制器,所述控制器與所述傳感器輸出線通信,所述控制器被配置成接收至少一個電 容性感測信號,并且基于包括驅(qū)動器的至少一個感測線中的哪個經(jīng)由它的傳感器輸出線傳 送電容性感測信號來確定物體已經(jīng)進入所述感應(yīng)電場中的位置,其中,所述驅(qū)動器具有傳感器輸入。
      10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置,進一步包括透明基底,所述透明基底在所述觸摸屏裝置的表面和所述多個行線之間。
      11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置,其中,具有傳感器輸入的所述驅(qū)動器與所述透明基 底相鄰。
      12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置,進一步包括黑色矩陣層,所述黑色矩陣層與所述透明基底相鄰。
      13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置,進一步包括與所述黑色矩陣層相對的反射層。
      14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置,其中,所述電容性感測信號表示在與所述觸摸屏裝置 的表面相鄰的感應(yīng)電場中的偏差。
      15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置,其中,具有激勵輸出的驅(qū)動器通過小幅度和高頻率的 激勵來引起時變的感應(yīng)電場。
      16. 一種用于感測在觸摸屏裝置的表面附近的物體的方法,所述方法包括產(chǎn)生顯示輸出;在與產(chǎn)生顯示輸出的時間不同的時間,在所述觸摸屏裝置的表面上方產(chǎn)生感應(yīng)電場;檢測在所述感應(yīng)電場中的變化;產(chǎn)生表示在所述感應(yīng)電場中的所述變化的電容性感測信號;向控制器傳送所述電容性感測信號;以及表征在所述感應(yīng)電場中的所述變化,以基于至少一個電容性感測信號來確定物體在所 述觸摸屏裝置的表面附近的位置。
      17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法,其中,所述觸摸屏裝置具有列線和行線,并且其中, 通過所述列線的至少子集來產(chǎn)生在所述觸摸屏裝置的表面上方的時變感應(yīng)電場,所述方法 進一步包括交替地驅(qū)動所述列線的所述子集的顯示輸出,并且驅(qū)動所述列線的所述子集的小幅度 和高頻率的激勵。
      18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法,其中,所述觸摸屏裝置具有列線和行線,并且其中, 通過所述行線的至少子集來產(chǎn)生所述觸摸屏裝置的表面上方的時變感應(yīng)電場,所述方法進 一步包括交替地驅(qū)動所述行線的所述子集的顯示輸出,并且驅(qū)動所述行線的所述子集的小幅度 和高頻率的激勵。
      19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法,其中,所述觸摸屏裝置具有列線和行線,其中,檢測 在所述感應(yīng)電場中的變化進一步包括通過所述行線的所述至少子集的至少一個行線來感測在與所述觸摸屏裝置的表面相 鄰的所述感應(yīng)電場中的偏差。
      20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法,其中,所述觸摸屏裝置具有列線和行線,其中,檢測 在所述感應(yīng)電場中的變化進一步包括通過所述列線的所述至少子集的至少一個列線來感測在與所述觸摸屏裝置的表面相 鄰的所述感應(yīng)電場中的偏差。
      全文摘要
      公開了一種觸摸屏裝置和感測在觸摸屏裝置的表面附近的物體的方法。電容性傳感器通過下述方式被集成到顯示電子設(shè)備中通過將具有底部柵極結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)薄膜晶體管液晶顯示器(TFT)層疊結(jié)構(gòu)翻起,使得它是反轉(zhuǎn)的底部柵極結(jié)構(gòu)。因此,該柵極結(jié)構(gòu)在顯示器的頂部附近,并且除了柵極驅(qū)動線作為顯示線的功能之外,還將柵極驅(qū)動線重新用作激勵線。因此,激勵線驅(qū)動激勵以在顯示裝置的表面上產(chǎn)生感應(yīng)電場。另外,其他線被用作傳感器線,使得傳感器信號被輸入到裝置控制器,以確定物體在顯示裝置的表面上的位置。因此,掃描所述激勵線以檢測手指或者其他物體的存在。
      文檔編號G06F3/041GK101809530SQ200880108329
      公開日2010年8月18日 申請日期2008年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月24日
      發(fā)明者莊志明, 約翰·W·克勒, 肯·K·富 申請人:摩托羅拉公司
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