ПАНЕЛЬ ДИСПЛЕЯ, ИМЕЮЩАЯ СЕНСОРНУЮ ФУНКЦИЮ, УСТРОЙСТВО ДИСПЛЕЯ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ НИХ Российский патент 2019 года по МПК G06F3/44 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Область изобретения

Настоящее изобретение относится к сенсорному дисплею, и более конкретно к панели дисплея, имеющей сенсорную функцию, устройству дисплея и способу управления для них.

2. Описание предшествующего уровня техники

Сенсорный экран также известен как сенсорная панель. Сенсорный экран представляет собой жидкокристаллическое устройство дисплея, которое может принимать входящий сигнал от события касания, такого как контакт пальцами. Когда пользователь прикасается к графической кнопке на экране, система обратной связи сигнала касания может определить расположение касания в соответствии с предварительно установленным способом управления и сканирования, вследствие чего определяется графическая кнопка, к которой произошло касание, и также определяется тип команды. В сравнении с известной панелью с механическими кнопками сенсорный экран является более удобным, поэтому сенсорный экран широко используется.

Проекционно-емкостный сенсорный экран представляет собой один из обычных сенсорных экранов. Проекционно-емкостный сенсорный экран использует сенсорную технологию изменения емкости, генерируемой пальцем при приближении к емкостному сенсорному экрану. Сенсорную технологию можно разделить на тип собственной емкости и тип взаимной емкости. Сенсорную технологию также можно разделить на тип out-cell и встроенный тип. Встроенный тип также можно разделить на тип in-cell и тип on-cell. Используя сенсорную технологию типа in-cell и собственной емкости в качестве примера, множество сенсорных электродов сформированы на поверхности стеклянной подложки и сделаны из проводящего материала. Сенсорные электроды соответствующим образом соединятся с контроллером через электропровода. Сенсорные электроды соответствующим образом формируют конденсаторы с заземлением, что называется собственной емкостью. Когда палец прикасается к сенсорному экрану, емкость пальца будет добавляться к конденсатору экрана, вследствие чего величина электрического заряда конденсатора экрана увеличивается. В соответствии с изменением емкости до и после касания пальцем определяется положение касания.

С развитием технологии сенсорных экранов, технология in-cell постепенно становится общепринятой технологией для сенсорного экрана среднего и малого размера. При помощи интегрирования сенсорных электродов в ячейку панели и при помощи одного и того же контроллера IC для обработки сигнала отображения и сигнала сенсорного экрана соответственно при помощи способа управления с применением мультиплексирования с временным разделением, вследствие чего уменьшается толщина и вес сенсорной панели дисплея.

Как показано на ФИГ. 1, ФИГ. 1 представляет собой эквивалентную принципиальную схему сенсорной панели дисплея в соответствии с известным уровнем техники.

Панель дисплея включает в себя информационную шину 101 и шину 102 сканирования, шину 103 управления сигналами, первый тонкопленочный транзистор (TFT) T₁, второй тонкопленочный транзистор (TFT) Т₂, жидкокристаллический конденсатор C_LC и накопительный конденсатор C_st1. Затвор первого TFT T₁ соединяется с шиной 102 сканирования. Исток первого TFT T₁ соединяется с информационной шиной 101. Сток первого TFT T₁ соединяется с разъемами жидкокристаллического конденсатора C_LC и накопительного конденсатора C_st1, которые соединяются параллельно. Другой разъем каждого из жидкокристаллического конденсатора C_LC и накопительного конденсатора C_st1 соединяется со стоком второго TFT Т₂. Исток второго TFT Т₂ соединяется с шиной 103 управления сигналами. Затвор второго TFT Т₂ соединяется с общим электродом 104. Когда шина 103 управления сигналами настраивает Т₂ так, чтобы он включился, сенсорная панель дисплея находится в режиме отображения. Через информационную шину 101 и шину 102 сканирования жидкокристаллический конденсатор C_LC и накопительный конденсатор C_st1 заряжаются и разряжаются для того, чтобы управлять отражением жидкокристаллических молекул, для того чтобы реализовать другой отображающий экран. Когда шина 103 управления сигналами настраивает второй TFT Т₂ так, чтобы он выключился, сенсорная панель дисплея находится в сенсорном режиме для обнаружения сенсорного сигнала.

Как отмечалось выше, принципом работы технологии in-cell является способ управления с применением мультиплексирования с временным разделением для сенсорного режима и режима отображения. Говоря другими словами, каждый период кадра разделяется на два временных интервала, которые соответственно передают и обрабатывают сигнал отображения и сенсорный сигнал. Однако для того, чтобы достичь идеального сенсорного эффекта, требуется более высокая частота опроса. В известном уровне техники способ управления с применением мультиплексирования с временным разделением будет ограничивать период времени для обработки сенсорного сигнала, вследствие чего частота опроса сенсорного сигнала является ограниченной.

В известном уровне техники для того, чтобы преодолеть вышеуказанные сложности, обычно уменьшается кадровая частота для того, чтобы увеличить период времени для сенсорного сигнала. Однако уменьшение кадровой частоты подразумевает увеличение временного интервала. В сенсорном режиме, хотя переключатель Т₂ является выключенным, ток утечки все еще будет генерироваться в цепи, что снижает напряжение на двух разъемах жидкокристаллического конденсатора, и нормальное напряжение не может достигаться, что будет сильно влиять на эффект отображения сенсорной панели дисплея.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Технология, раскрытая при помощи настоящего изобретения, заключается в том, чтобы обеспечить панель дисплея, имеющую сенсорную функцию, устройство дисплея и способ управления для них для того, чтобы увеличить частоту опроса сенсорных сигналов с условием отображения нормальной картинки.

Для того чтобы решить вышеуказанную задачу, технологическое решение, вводимое при помощи настоящего изобретения, представляет собой: панель дисплея, имеющую сенсорную функцию, содержащую: первую подложку; вторую подложку, расположенную напротив первой подложки; и жидкий кристаллический слой, расположенный между первой подложкой и второй подложкой; причем, первая подложка включает в себя множество шин сканирования и множество пиксельных блоков, определяющихся при помощи шин сканирования и информационных шин, пересекающихся и изолированных друг от друга; каждый пиксельный блок включает в себя жидкокристаллический конденсатор, первый переключатель, второй переключатель и первый накопительный конденсатор; причем, управляющий разъем первого переключателя соединяется с первым контроллером через первую шину управления; входной разъем первого переключателя соединяется с жидкокристаллическим конденсатором; выходной разъем первого переключателя соединяется с первым накопительным конденсатором; причем, управляющий разъем второго переключателя соединяется с сигнальным контроллером через шину управления сигналами; входной разъем второго переключателя соединяется с общим электродом; выходной разъем второго переключателя соединяется соответственно с жидкокристаллическим конденсатором и первым накопительным конденсатором; и когда скорость изменения картинки является более низкой, чем предварительно установленное значение скорости, сигнальный контроллер настраивает время выключения второго переключателя так, чтобы оно увеличилось, и первый контроллер настраивает первый переключатель так, чтобы он включился, для того чтобы увеличить величину электрического заряда для поддержания напряжения жидкокристаллического конденсатора.

Причем, каждый пиксельный блок включает в себя третий переключатель и второй накопительный конденсатор; управляющий разъем третьего переключателя соединяется с шиной сканирования; входной разъем третьего переключателя соединяется с информационной шиной; выходной разъем третьего переключателя соответственно соединяется с жидкокристаллическим конденсатором, вторым накопительным конденсатором и входным разъемом первого переключателя; второй накопительный конденсатор соединяется с выходным разъемом второго переключателя.

Причем, первый переключатель располагается между первым накопительным конденсатором и второй подложкой.

Причем, когда скорость изменения картинки является более высокой, чем предварительно установленное значение, сигнальный контроллер настраивает время выключения второго переключателя так, чтобы оно уменьшилось для того, чтобы уменьшить величину электрического заряда первого накопительного конденсатора.

Причем, все - первый переключатель, второй переключатель и третий переключатель - представляют собой тонкопленочные транзисторы, и являются соответственно первым тонкопленочным транзистором, вторым тонкопленочным транзистором и третьим тонкопленочным транзистором; управляющий разъем, входной разъем и выходной разъем первого переключателя соответствующим образом соответствуют затвору, истоку и стоку первого тонкопленочного транзистора; управляющий разъем, входной разъем и выходной разъем второго переключателя соответствующим образом соответствуют затвору, истоку и стоку второго тонкопленочного транзистора; управляющий разъем, входной разъем и выходной разъем третьего переключателя соответствующим образом соответствуют затвору, истоку и стоку третьего тонкопленочного транзистора.

Для того чтобы решить вышеуказанную технологическую задачу, другое технологическое решение, вводимое при помощи настоящего изобретения, представляет собой: устройство дисплея, имеющее сенсорную функцию, содержащее: панель дисплея, имеющую: первую подложку; вторую подложку, расположенную напротив первой подложки; и жидкий кристаллический слой, расположенный между первой подложкой и второй подложкой; причем, первая подложка включает в себя множество шин сканирования, множество информационных шин и множество пиксельных блоков, определяемых при помощи шин сканирования и информационных шин, пересекающихся и изолированных друг от друга; каждый пиксельный блок включает в себя жидкокристаллический конденсатор, первый переключатель, второй переключатель и первый накопительный конденсатор; причем, управляющий разъем первого переключателя соединяется с первым контроллером через первую шину управления; входной разъем первого переключателя соединяется с жидкокристаллическим конденсатором; выходной разъем первого переключателя соединяется с первым накопительным конденсатором; причем, управляющий разъем второго переключателя соединяется с сигнальным контроллером через шину управления сигналами; входной разъем второго переключателя соединяется с общим электродом; выходной разъем второго переключателя соответственно соединяется с жидкокристаллическим конденсатором и первым накопительным конденсатором; и когда скорость изменения картинки является низкой, чем предварительно установленное значение скорости, сигнальный контроллер настраивает время выключения второго переключателя так, чтобы оно увеличилось, и первый контроллер настраивает первый переключатель так, чтобы он включился, для того чтобы увеличить величину электрического заряда для поддержания напряжения жидкокристаллического конденсатора.

Для того чтобы решить вышеуказанную технологическую задачу, другое технологическое решение, вводимое при помощи настоящего изобретения, представляет собой: способ управления, содержащий: получение скорости изменения картинки, которая отображается в текущий момент, при помощи устройства дисплея, имеющего сенсорную функцию; определение того, является ли скорость изменения картинки более низкой, чем предварительно установленное значение скорости; и когда скорость изменения картинки является более низкой, чем предварительно установленное значение скорости, настраивание переключателя так, чтобы он включился, для того чтобы зарядить первый накопительный конденсатор, вследствие чего величина электрического заряда первого накопительного конденсатора увеличивается, чтобы поддержать напряжение жидкокристаллического конденсатора, причем, первый накопительный конденсатор, жидкокристаллический конденсатор и второй накопительный конденсатор соединяются параллельно.

Причем, перед этапом: когда скорость изменения картинки является более низкой, чем предварительно установленное значение скорости, настраивание переключателя так, чтобы он включился, для того чтобы зарядить первый накопительный конденсатор, вследствие чего величина электрического заряда первого накопительного конденсатора увеличивается, чтобы поддержать напряжение жидкокристаллического накопителя, дополнительно содержится этап: уменьшение кадровой частоты сигнала отображения для того, чтобы увеличить время управления сенсорным сигналом.

Преимущественные эффекты настоящего изобретения представляют собой: в сравнении с известным уровнем техники настоящее изобретение добавляет первый переключатель и первый накопительный конденсатор на основе известной сенсорной панели дисплея. Первый переключатель и первый накопительный конденсатор могут мгновенно обеспечить напряжение для компенсирования тока утечки жидкокристаллического конденсатора, вследствие чего когда кадровая частота панели дисплея является более низкой, панель дисплея может все равно отображать нормальную картинку. Помимо всего прочего, когда сигнал отображения является более слабым, соответственно, время обработки сенсорного сигнала панели дисплея также увеличивается для того, чтобы увеличить частоту опроса сенсорного сигнала и уменьшить потери сенсорной панели. В дополнение к этому, при помощи компенсирования напряжения на общем электроде, вследствие чего разница напряжений жидкокристаллического конденсатора до и после изменения полярности источника энергии является постоянной, для того чтобы поддержать нормальное отображение картинки. Помимо всего прочего, когда частота сигнала отображения уменьшается, соответственно, время обработки сенсорного сигнала для панели дисплея увеличивается для того, чтобы увеличить частоту опроса сенсорного сигнала и уменьшить потери сенсорной панели.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

ФИГ. 1 представляет собой эквивалентную принципиальную схему устройства дисплея в соответствии с известным уровнем техники;

ФИГ. 2 представляет собой эквивалентную принципиальную схему панели дисплея, имеющей сенсорную функцию, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

ФИГ. 3 представляет собой эквивалентную принципиальную схему первой подложки панели дисплея, показанной на ФИГ. 2;

ФИГ. 4 представляет собой блок-схему способа управления в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения; и

ФИГ. 5 представляет собой блок-схему способа управления в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Нижеследующее будет комбинировать чертежи и варианты осуществления для подробного описания настоящего изобретения.

Со ссылкой на ФИГ. 2, ФИГ. 2 представляет собой схематичный чертеж панели дисплея, имеющей сенсорную функцию, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Панель дисплея настоящего варианта осуществления включает в себя первую подложку 201, вторую подложку 202, расположенную напротив первой подложки 201, и жидкий кристаллический слой 203, расположенный между первой подложкой 201 и второй подложкой 202.

Для того чтобы реализовать сенсорную функцию и функцию отображения, панели дисплея, имеющей сенсорную функцию, обычно требуются сенсорные электроды и пиксельные электроды. В известном уровне техники сенсорные электроды обычно включают в себя сенсорные электроды RX (не показаны), расположенные горизонтально, и сенсорные электроды ТХ, расположенные вертикально. При этом, сенсорные электроды RX располагаются снаружи второй подложки 202. Для того чтобы уменьшить толщину и вес панели дисплея, в настоящем варианте осуществления сенсорные электроды ТХ, расположенные вертикально, интегрированы с общим электродом Array Vcom первой подложки 201, расположенного внутри первой подложки 201, и размещены на панели дисплея в виде матрицы.

Для того чтобы реализовать функцию отображения и сенсорную функцию одновременно, панель дисплея использует способ управления с применением мультиплексирования с временным разделением для того, чтобы соответствующим образом управлять сенсорным сигналом и сигналом отображения. Говоря другими словами, для каждого периода кадра, период кадра разделяется на два временных интервала, которые соответственно передают и обрабатывают сигнал отображения и сенсорный сигнал. Когда панель дисплея находится в сенсорном режиме, теоретически панель дисплея не заряжает пиксельные электроды. Для того чтобы поддерживать разницу напряжений между двумя разъемами пиксельного электрода с тем, чтобы поддерживать напряжение жидкокристаллического конденсатора, настоящий вариант осуществления также включает в себя первый накопительный конденсатор, расположенный параллельно с жидкокристаллическим конденсатором.

Как показано на ФИГ. 3, ФИГ. 3 представляет собой эквивалентную принципиальную схему первой подложки панели дисплея, показанной на ФИГ. 2.

Первая подложка 201 настоящего варианта осуществления включает в себя множество шин 302 сканирования, множество информационных шин 301, множество пиксельных блоков 300, определяющихся при помощи шин 302 сканирования и информационных шин 301, пересекающихся и изолированных друг от друга. Каждый из пиксельных блоков включает в себя жидкокристаллический конденсатор C_LC310, первый накопительный конденсатор C_st1307, второй накопительный конденсатор C_st2311, первый переключатель Т1 306, второй переключатель Т2 308, и третий переключатель Т3 309.

Все - первый переключатель Т1 306, второй переключатель Т2 308 и третий переключатель Т3 309 - представляют собой тонкопленочные транзисторы, и являются, соответственно, первым тонкопленочным транзистором, вторым тонкопленочным транзистором и третьим тонкопленочным транзистором. Управляющий разъем, входной разъем и выходной разъем первого переключателя Т1 306 соответствующим образом соответствуют затвору, истоку и стоку первого тонкопленочного транзистора. Управляющий разъем, входной разъем и выходной разъем второго переключателя Т2 308 соответствующим образом соответствуют затвору, истоку и стоку второго тонкопленочного транзистора. Управляющий разъем, входной разъем и выходной разъем третьего переключателя Т3 309 соответствующим образом соответствуют затвору, истоку и стоку третьего тонкопленочного транзистора.

В другом варианте осуществления первый переключатель Т1 306, второй переключатель Т2 308 и третий переключатель Т3 309 могут представлять собой другие типы переключателей. Например, первый переключатель Т1 306, второй переключатель Т2 308 и третий переключатель Т3 309 представляют собой, соответственно, первый транзистор Дарлингтона или биполярный транзистор, второй транзистор Дарлингтона или биполярный транзистор и третий транзистор Дарлингтона или биполярный транзистор. В результате этого, управляющий разъем, входной разъем и выходной разъем первого переключателя Т1 306 соответствующим образом соответствуют базе, коллектору и эмиттеру первого транзистора Дарлингтона или биполярного транзистора. Управляющий разъем, входной разъем и выходной разъем второго переключателя Т2 308 соответствующим образом соответствуют базе, коллектору и эмиттеру второго транзистора Дарлингтона или биполярного транзистора. Управляющий разъем, входной разъем и выходной разъем третьего переключателя Т3 309 соответствующим образом соответствуют базе, коллектору и эмиттеру третьего транзистора Дарлингтона или биполярного транзистора.

Со ссылкой на ФИГ. 3, управляющий разъем первого переключателя Т1 306 соединяется с первым контроллером 312 через первую шину 303 управления. Входной разъем первого переключателя Т1 306 соединяется с жидкокристаллическим конденсатором C_LC310. Выходной разъем первого переключателя Т1 306 соединяется с первым накопительным конденсатором C_st1307. Управляющий разъем второго переключателя Т2 308 соединяется с сигнальным контроллером 313 через шину 304 управления сигналами. Входной разъем второго переключателя Т2 308 соединяется с общим электродом 305 (т.е., Array Vcom). Выходной разъем второго переключателя Т2 308 соответственно соединяется с жидкокристаллическим конденсатором C_LC310 и первым накопительным конденсатором C_st1307.

Управляющий разъем третьего переключателя Т3 309 соединяется с шиной 302 сканирования для ввода сканирующего сигнала в пиксельный блок 300. Входной разъем третьего переключателя Т3 309 соединяется с информационной шиной 301 для ввода информационного сигнала в жидкокристаллический конденсатор C_LC310 и второй накопительный конденсатор C_st2311, т.е. обеспечивая входное напряжение жидкокристаллическому конденсатору C_LC310 и второму накопительному конденсатору C_st2311. Выходной разъем третьего переключателя Т3 309 соответственно соединяется с жидкокристаллическим конденсатором C_LC310, вторым накопительным конденсатором C_st2311 и входным разъемом первого переключателя Т1 306. Второй накопительный конденсатор C_st2311 также соединяется с выходным разъемом второго переключателя Т2 308.

Второй переключатель Т2 308 завершает одно включение и выключение в пределах каждого периода кадра, для того чтобы переключить функцию отображения и сенсорную функцию. Когда второй переключатель Т2 308 является включенным, панель дисплея находится в режиме отображения, и панель дисплея обрабатывает сигнал отображения. Как показано на Фиг. 3, в режиме отображения, входной сигнал заряжает жидкокристаллический конденсатор C_LC310 и второй накопительный конденсатор C_st2311 для того, чтобы накопить требуемое напряжение для дисплея в сенсорном режиме. Когда второй переключатель Т2 308 является выключенным, панель дисплея переключается в сенсорный режим, и панель дисплея обрабатывает сенсорный сигнал.

Поскольку панели дисплея требуется определенное время обработки для управления сенсорным сигналом, для того чтобы увеличить частоту опроса сенсорного сигнала и точность обнаружения касания, требуется продление времени управления для сенсорного сигнала. В настоящем варианте осуществления кадровая частота сигнала отображения уменьшается для того, чтобы уменьшить относительное время, занятое сигналом отображения в каждом периоде кадра. Относительное время, занятое сенсорным сигналом, относительно увеличивается.

При увеличении времени управления сенсорным сигналом в то же время временной период прекращения зарядки жидкокристаллического конденсатора C_LC310 также увеличивается. Вследствие этого, перед тем как сигнальный контроллер 313 уменьшает кадровую частоту сигнала отображения, сигнальный контроллер определяет, является ли скорость изменения картинки более низкой, чем предварительно установленное значение скорости. Например, если картинка не изменяется за 0,5 секунды, определение того, что скорость изменения картинки является более низкой, чем предварительно установленное значение скорости. В частности, сигнальный контроллер 313 получает разницу по времени между одной картинкой, отображающейся в текущий момент, и предыдущей картинкой, для того чтобы определить скорость изменения картинки.

В настоящее время, время выключения второго переключателя Т2 308 увеличивается при помощи сигнального контроллера 313 для того, чтобы увеличить время управления сенсорным сигналом. Помимо всего прочего, первый контроллер 312 настраивает первый переключатель Т1 306 так, чтобы он включался через первую шину 303 управления. Когда второй переключатель Т2 308 также является включенным, первый накопительный конденсатор C_st1307 заряжается, вследствие чего величина электрического заряда первого накопительного конденсатора C_st1307 также увеличивается. Когда второй переключатель Т2 308 опять является выключенным, первый накопительный конденсатор C_st1307 и второй накопительный конденсатор C_st2311 оба разряжаются в жидкокристаллический конденсатор C_LC310, вследствие чего жидкокристаллический конденсатор C_LC310 заряжается для того, чтобы поддерживать нормальное напряжение жидкокристаллического конденсатора C_LC310 для нормального отображения. В результате этого, разница напряжения жидкокристаллического конденсатора C_LC310 для каждого пиксельного блока 300 является постоянной для того, чтобы гарантировать однородность экрана панели дисплея.

Когда сигнальный контроллер 313 определяет то, что скорость изменения картинки является более высокой, чем предварительно установленное значение скорости, время выключения второго переключателя уменьшается при помощи сигнального контроллера 313 для того, чтобы уменьшить величину электрического заряда первого накопительного конденсатора.

В нормальных условиях требуемая величина электрического заряда первого конденсатора C_st2311 является обратно пропорциональной кадровой частоте сигнала отображения. Когда кадровая частота сигнала отображения является более низкой, время управления сенсорным сигналом панели дисплея является более продолжительным, и величина электрического заряда для поддержания жидкокристаллического конденсатора C_LC310 для нормального отображения является более значительной. Соответственно, требуемая величина электрического заряда первого накопительного конденсатора C_st1307 является более значительной. Обычно, когда кадровая частота сигнала отображения снижается от 10 Гц до 20 Гц, емкость первого накопительного конденсатора C_st1307 представляет собой примерно от 2 пФ до 0.8 пФ.

Помимо всего прочего, в процессе зарядки и разрядки жидкокристаллического конденсатора C_LC310 при помощи первого накопительного конденсатора C_st1307 и второго накопительного конденсатора C_st2311 генерируется эффект взаимного влияния, вследствие чего генерируется величина смещения постоянной составляющей. В дополнение к этому, когда изменяется напряжение между двумя разъемами жидкокристаллического конденсатора C_LC310, первый накопительный конденсатор C_st1307 и второй накопительный конденсатор C_st2311 являются более быстрыми, эффект взаимного влияния намного сильнее, т.е. величина смещения постоянной составляющей является более значительной. Рабочее напряжение панели дисплея представляет собой переменный ток (АС), т.е. управляется АС. Когда полярность тока меняется, из-за величины смещения постоянной составляющей, напряжение на двух разъемах жидкокристаллического генератора C_LC310 является недостаточным для того, чтобы поддерживать нормальное отображение картинки. Помимо всего прочего, величина смещения постоянной составляющей в каждом пиксельном блоке 400 является различной, т.е. разница напряжения на двух разъемах каждого жидкокристаллического конденсатора C_LC310 является различной. В результате, весь экран отображается неравномерно.

Для того чтобы преодолеть величину смещения постоянной составляющей, вызванную эффектом взаимного влияния, в настоящем варианте осуществления панель дисплея компенсирует напряжение на общем электроде 305 (Array Vcom), вследствие чего разница напряжений жидкокристаллического конденсатора C_LC310 до и после изменения полярности источника энергии является постоянной, для того чтобы поддерживать нормальное отображение картинки. В частности, в идеальной ситуации напряжение на двух разъемах жидкокристаллического конденсатора представляет собой Vpixel=Vdata-Vcom, причем Vdata представляет собой входное напряжение на входном разъеме жидкокристаллического конденсатора C_LC310; Vcom представляет собой напряжение на общем электроде 305 (Array Vcom). Когда существует величина смещения постоянной составляющей ΔV, входное напряжение становится Vdata', и Vdata'=Vdata-ΔV. Для того чтобы поддерживать разницу напряжений на двух разъемах жидкокристаллического конденсатора C_LC310 таким образом, чтобы она была постоянной, напряжение Vcom на общем электроде Array Vcom должно компенсироваться. В соответствии с формулой Vpixel=(Vdata-ΔV)-(Vcom-ΔV'), если электрический сигнал имеет высокую частоту, величина смещения постоянной составляющей ΔV является более значительной. Компенсированное напряжение ΔV' для напряжения Vcom на общем электроде Array Vcom является более значительным. Если электрический сигнал имеет низкую частоту, величина сдвига постоянной составляющей ΔV является менее значительной. Компенсированное напряжение ΔV' для напряжения Vcom на общем электроде Array Vcom является менее значительным. В то же время, напряжение Vcom на общем электроде Array Vcom является более значительным, вследствие чего разница напряжений жидкокристаллического конденсатора C_LC310 является постоянной.

В других вариантах осуществления первый переключатель Т1 306 не располагается на первой подложке. Первый переключатель Т1 306 может располагаться между первым накопительным конденсатором и второй подложкой. Первый переключатель также может располагаться на других слоях панели дисплея. Единственное требование представляет собой: первый переключатель может включать и выключать первый накопительный конденсатор, вследствие чего первый накопительный конденсатор может заряжаться и разряжаться.

В сравнении с известным уровнем техники настоящее изобретение добавляет первый переключатель (Т1) и первый накопительный конденсатор (C_st1) на основе известной сенсорной панели дисплея. Первый переключатель (Т1) и первый накопительный конденсатор (C_st1) могут мгновенно обеспечить напряжение для компенсирования тока утечки жидкокристаллического конденсатора, вследствие чего, когда кадровая частота панели дисплея является более низкой, панель дисплея все равно может отображать нормальную картинку. Помимо всего прочего, когда сигнал отображения является более слабым, соответственно, время обработки сенсорного сигнала панели дисплея также увеличивается для того, чтобы увеличить частоту опроса сенсорного сигнала и уменьшить потери сенсорной панели. В дополнение к этому, посредством компенсирования напряжения на общем электроде, вследствие чего разница напряжений жидкокристаллического конденсатора до и после изменения полярности источника энергии является постоянной, для того чтобы поддерживать нормальное отображение картинки.

Настоящее изобретение также обеспечивает устройство дисплея, имеющее сенсорную функцию. Устройство дисплея включает в себя панель дисплея, описанную в любом из вышеуказанных вариантов осуществления. Конкретное описание может ссылаться на ФИГ. 2 и ФИГ. 3 и соответствующую иллюстрацию.

Со ссылкой на ФИГ. 4, ФИГ. 4 представляет собой блок-схему способа управления в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Метод управления настоящего варианта осуществления содержит:

401: получение скорости изменения картинки, которая отображается в текущий момент, при помощи устройства дисплея, имеющего сенсорную функцию.

Для того чтобы одновременно реализовать функцию отображения и сенсорную функцию, панель дисплея использует способ управления с применением мультиплексирования с временным разделением для того, чтобы соответствующим образом управлять сенсорным сигналом и сигналом отображения. Другими словами, для каждого периода кадра, период кадра разделяется на два временных интервала, которые соответственно передают и обрабатывают сигнал отображения и сенсорный сигнал. Когда панель дисплея находится в сенсорном режиме, теоретически панель дисплея не заряжает пиксельные электроды. Для того чтобы поддерживать разницу напряжений между двумя разъемами пиксельного электрода, чтобы поддерживать напряжение жидкокристаллического конденсатора, в известном уровне техники, располагается второй накопительный конденсатор, чтобы заряжать жидкокристаллический конденсатор. Настоящий вариант осуществления также включает в себя первый накопительный конденсатор, расположенный параллельно с жидкокристаллическим конденсатором.

Поскольку панели отображение требуется определенное время обработки для управления сенсорным сигналом, для того чтобы увеличить частоту опроса сенсорного сигнала и точность обнаружения касания, требуется продление времени управления для сенсорного сигнала. При увеличении времени управления сенсорного сигнала, в то же время, период времени прекращения зарядки жидкокристаллического конденсатора также увеличивается. Чтобы не влиять на нормальное отображение текущей картинки, т.е. чтобы гарантировать, что в период времени прекращения зарядки жидкокристаллического конденсатора, величина электрического заряда для жидких кристаллов для поддержания изображения является достаточной. Устройству дисплея требуется получение скорости изменения картинки, отображающейся в текущий момент.

402: Определение того, является ли скорость изменения картинки более низкой, чем предварительно установленное значение скорости. В частности, устройство дисплея получает временную разницу между картинкой, отображающейся в текущий момент, и картинкой, отображенной в предыдущий момент, для того чтобы определить скорость изменения картинки, отображающейся в текущий момент. Например, если картинка, отображающаяся в текущий момент, не меняется за 0,5 секунды, определение того, что скорость изменения картинки является более низкой, чем предварительно установленное значение скорости.

403: Когда скорость изменения картинки является более низкой, чем предварительно установленное значение скорости, настраивать переключатель так, чтобы он включился, для того чтобы зарядить первый накопительный конденсатор, вследствие чего величина электрического заряда первого накопительного конденсатора увеличивается, чтобы поддерживать напряжение жидкокристаллического конденсатора. Причем, первый накопительный конденсатор, жидкокристаллический конденсатор и второй накопительный конденсатор соединяются параллельно.

Причем, управляющий разъем переключателя соединяется с первым контроллером через первую шину управления. Входной разъем первого переключателя соединяется с жидкокристаллическим конденсатором. Выходной разъем переключателя соединяется с первым накопительным конденсатором.

Когда скорость изменения картинки является более низкой, чем предварительно установленное значение скорости, и устройство дисплея находится в режиме для обработки сигнала отображения, первый контроллер настраивает переключатель таким образом, чтобы он включился через первую шину управления, для того чтобы зарядить первый накопительный конденсатор и увеличить величину электрического заряда первого накопительного конденсатора.

Когда второй переключатель опять выключается, первый накопительный конденсатор и второй накопительный конденсатор - оба разряжаются, чтобы зарядить жидкокристаллический конденсатор, вследствие чего жидкокристаллический конденсатор заряжается для того, чтобы поддерживать нормальное напряжение жидкокристаллического конденсатора для нормального отображения. В результате этого, разница напряжений жидкокристаллического накопителя каждого пиксельного блока является постоянной, для того чтобы гарантировать однородность отображения панели дисплея.

Когда скорость изменения картинки является более высокой, чем предварительно установленное значение скорости, устройство дисплея настраивает переключатель таким образом, чтобы он выключился, для того чтобы прекратить зарядку первого накопительного конденсатора.

В нормальных условиях требуемая величина электрического заряда первого накопителя является обратно пропорциональной кадровой частоте сигнала отображения. Когда кадровая частота сигнала отображения является более низкой, время обработки сенсорного сигнала панели дисплея является более продолжительным, и величина электрического заряда для поддержания жидкокристаллического конденсатора для нормального отображения является более значительной. Соответственно, требуемая величина электрического заряда первого накопительного конденсатора является более значительной. Обычно, когда кадровая частота сигнала отображения представляет собой от 10 Гц до 20 Гц, требуемая емкость первого накопительного конденсатора представляет собой примерно от 2 пФ для 0,8 пФ.

Помимо всего прочего, в процессе зарядки и разрядки жидкокристаллического конденсатора при помощи первого накопительного конденсатора и второго накопительного конденсатора, генерируется эффект взаимного влияния, вследствие чего генерируется величина смещения постоянной составляющей. В дополнение к этому, когда изменяется напряжение между двумя разъемами жидкокристаллического конденсатора, первый накопительный конденсатор и второй накопительный конденсатор являются более быстрыми, эффект взаимного влияния намного сильнее, т.е. величина смещения постоянной составляющей является более значительной. Рабочее напряжение панели дисплея представляет собой переменный ток (АС), т.е. управляется АС. Когда полярность тока меняется из-за величины смещения постоянной составляющей, напряжение на двух разъемах жидкокристаллического генератора является недостаточным для того, чтобы поддерживать нормальное отображение картинки. Помимо всего прочего, величина смещения постоянной составляющей в каждом пиксельном блоке является различной, т.е. разница напряжения на двух разъемах каждого жидкокристаллического конденсатора является различной. В результате весь экран отображается неравномерно.

Для того чтобы преодолеть величину смещения постоянной составляющей, вызванную эффектом взаимного влияния, в настоящем варианте осуществления панель дисплея компенсирует напряжение на общем электроде Array Vcom, вследствие чего разница напряжений жидкокристаллического конденсатора до и после изменения полярности источника энергии является постоянной, для того чтобы поддерживать нормальное отображение картинки. В частности, в идеальной ситуации напряжение на двух разъемах жидкокристаллического конденсатора представляет собой Vpixel=Vdata-Vcom, причем Vdata представляет собой входное напряжение на входном разъеме жидкокристаллического конденсатора; Vcom представляет собой напряжение на общем электроде Array Vcom. Когда существует величина сдвига постоянной составляющей ΔV, входное напряжение становится Vdata', и Vdata'=Vdata-ΔV. Для того чтобы поддерживать разницу напряжений на двух разъемах жидкокристаллического конденсатора таким образом, чтобы она была постоянной, напряжение Vcom на общем электроде Array Vcom должно компенсироваться. В соответствии с формулой Vpixel=(Vdata-ΔV)-(Vcom-ΔV'), если электрический сигнал имеет высокую частоту, величина смещения постоянной составляющей ΔV является более значительной. Компенсированное напряжение ΔV' для напряжения Vcom на общем электроде Array Vcom является более значительным. Если электрический сигнал имеет низкую частоту, величина смещения постоянной составляющей ΔV является менее значительной. Компенсированное напряжение ΔV' для напряжения Vcom на общем электроде Array Vcom является менее значительным. В это же время напряжение Vcom на общем электроде Array Vcom является более значительным, вследствие чего разница напряжений жидкокристаллического конденсатора является постоянной.

В сравнении с известным уровнем техники, способ управления настоящего изобретения, когда скорость изменения картинки является более низкой, чем предварительно установленное значение скорости, настраивает переключатель таким образом, чтобы он включился, чтобы заряжать первый накопительный конденсатор, для того чтобы увеличить величину электрического заряда первого накопительного конденсатора, чтобы мгновенно обеспечить напряжение для компенсирования тока утечки жидкокристаллического конденсатора, вследствие чего, когда кадровая частота панели дисплея является более низкой, панель дисплея также может отображать нормальную картинку. Помимо всего прочего, когда сигнал отображения является более слабым, соответственно, время обработки сенсорного сигнала панели дисплея также увеличивается, для того чтобы увеличить частоту опроса сенсорного сигнала и снизить потери сенсорной панели. В дополнение к этому, при помощи компенсирования напряжения на общем электроде, вследствие чего разница напряжений жидкокристаллического конденсатора до и после изменения полярности источника энергии является постоянной, для того чтобы поддерживать нормальное отображение картинки.

Со ссылкой на ФИГ. 5, ФИГ. 5 представляет собой блок-схему способа управления в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. Различие между настоящим вариантом осуществления и вышеуказанным вариантом осуществления заключается в следующем: после этапа 502: определение того, является ли скорость изменения картинки более низкой, чем предварительно установленное значение скорости, и перед этапом 504: когда скорость изменения картинки является более низкой, чем предварительно установленное значение скорости, настраивать переключатель таким образом, чтобы он включился, для того чтобы зарядить первый накопительный конденсатор, вследствие чего величина электрического заряда первого накопительного конденсатора увеличивается, чтобы поддерживать напряжение жидкокристаллического конденсатора, дополнительно содержит этап 503: уменьшение кадровой частоты сигнала отображения, для того чтобы увеличить время управления сенсорным сигналом.

Когда скорость изменения картинки является более низкой, чем предварительно установленное значение скорости, например, если картинка не меняется за 0,5 секунды, в это же время количество сигналов отображения в периоде кадра является небольшим, и устройству дисплея не требуется слишком много времени для обработки сигнала отображения. Для того чтобы увеличить скорость использования периода кадра, кадровая частота сигнала отображения уменьшается, чтобы уменьшить относительное время, занятое сигналом отображения в каждом периоде кадра. Относительное время, занятое сенсорным сигналом, относительно увеличивается. В результате этого, время управления сенсорным сигналом увеличивается, для того чтобы увеличить частоту опроса сенсорного сигнала и точность обнаружения касания.

В сравнении с известным уровнем техники, способ управления настоящего изобретения, когда скорость изменения картинки является более низкой, чем предварительно установленное значение скорости, настраивает переключатель таким образом, чтобы он включился, чтобы зарядить первый накопительный конденсатор, чтобы увеличить величину электрического заряда первого накопительного конденсатора, чтобы мгновенно обеспечить напряжение для компенсирования тока утечки жидкокристаллического конденсатора, вследствие чего, когда кадровая частота панели дисплея является более низкой, панель дисплея также может отображать нормальную картинку. Помимо всего прочего, когда сигнал отображения является более слабым, соответственно, время обработки сенсорного сигнала панели дисплея также увеличивается, для того чтобы увеличить частоту опроса сенсорного сигнала и снизить потери сенсорной панели. В дополнение к этому, при помощи компенсирования напряжения на общем электроде, вследствие чего разница напряжений жидкокристаллического конденсатора до и после изменения полярности источника энергии является постоянной, для того чтобы поддерживать нормальное отображение картинки.

В сравнение с вышеуказанным вариантом осуществления, способ управления настоящего варианта осуществления снижает кадровую частоту сигнала отображения, когда скорость изменения картинки является более низкой, чем предварительно установленное значение скорости, для того чтобы уменьшить относительное время, занятое сигналом отображения в одном периоде кадра, и увеличить относительное время, занятое сенсорным сигналом. Частота опроса сенсорного сигнала и точность касания устройства дисплея увеличиваются.

Вышеуказанные варианты осуществления настоящего изобретения не используются для того, чтобы ограничить формулу изобретения этого изобретения. Любое использование контента в описании или в чертежах настоящего изобретения, который создает эквивалентные структуры или эквивалентные процессы, или напрямую или опосредованно используется в других связанных технических областях, все равно охватывается формулой изобретения в настоящем изобретении.

Изобретение относится к сенсорным дисплеям. Технический результат заключается в увеличении частоты опроса сенсорных сигналов без оказания влияния на эффект отображения сенсорной панели. Панель включает в себя первую подложку, имеющую множество пиксельных блоков, каждый пиксельный блок включает в себя жидкокристаллический конденсатор, первый переключатель, второй переключатель и первый накопительный конденсатор. Управляющий, входной и выходной разъемы первого переключателя соответственно соединяются с первым контроллером, жидкокристаллическим конденсатором и первым накопительным конденсатором. Управляющий, входной и выходной разъемы второго переключателя соответственно соединяются с сигнальным контроллером, общим электродом и жидкокристаллическим конденсатором и первым накопительным конденсатором. Когда скорость изменения изображения является более низкой, чем предварительно установленное значение скорости, время выключения второго переключателя увеличивается и первый переключатель включается, чтобы увеличить величину электрического заряда для поддержания напряжения жидкокристаллического конденсатора. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Панель дисплея, имеющая сенсорную функцию, содержащая первую подложку, вторую подложку, расположенную напротив первой подложки, и слой жидкого кристалла, расположенный между первой подложкой и второй подложкой,

причем первая подложка включает в себя множество шин сканирования, множество информационных шин и множество пиксельных блоков, определенных при помощи шин сканирования и информационных шин, пересекающихся и изолированных друг от друга, каждый пиксельный блок включает в себя жидкокристаллический конденсатор, первый переключатель, второй переключатель и первый накопительный конденсатор,

управляющий разъем первого переключателя соединен с первым контроллером через первую шину управления, входной разъем первого переключателя соединен с жидкокристаллическим конденсатором, выходной разъем первого переключателя соединен с первым накопительным конденсатором,

управляющий разъем второго переключателя соединен с сигнальным контроллером через шину управления сигналами, входной разъем второго переключателя соединен с общим электродом, выходной разъем второго переключателя соединен соответственно с жидкокристаллическим конденсатором и первым накопительным конденсатором, и когда скорость изменения изображения ниже предварительно установленного значения скорости, сигнальный контроллер настраивает время выключения второго переключателя так, чтобы оно увеличилось, и первый контроллер настраивает первый переключатель так, чтобы он включился, для того чтобы увеличить величину электрического заряда для поддержания напряжения жидкокристаллического конденсатора.

2. Панель дисплея по п. 1, в которой каждый пиксельный блок включает в себя третий переключатель и второй накопительный конденсатор, управляющий разъем третьего переключателя соединен с шиной сканирования; входной разъем третьего переключателя соединен с информационной шиной, выходной разъем третьего переключателя соответственно соединен с жидкокристаллическим конденсатором, вторым накопительным конденсатором и входным разъемом первого переключателя и второй накопительный конденсатор соединен с выходным разъемом второго переключателя.

3. Панель дисплея по п. 1, в которой первый переключатель расположен между первым накопительным конденсатором и второй подложкой.

4. Панель дисплея по п. 1, в которой, когда скорость изменения изображения выше предварительно установленного значения скорости, сигнальный контроллер настраивает время выключения второго переключателя так, чтобы оно уменьшилось, для того чтобы уменьшить величину электрического заряда первого накопительного конденсатора.

5. Панель дисплея по п. 1, в которой первый переключатель, второй переключатель и третий переключатель представляют собой тонкопленочные транзисторы и являются соответственно первым тонкопленочным транзистором, вторым тонкопленочным транзистором и третьим тонкопленочным транзистором; управляющий разъем, входной разъем и выходной разъем первого переключателя соответствующим образом соответствуют затвору, истоку и стоку первого тонкопленочного транзистора; управляющий разъем, входной разъем и выходной разъем второго переключателя соответствующим образом соответствуют затвору, истоку и стоку второго тонкопленочного транзистора и управляющий разъем, входной разъем и выходной разъем третьего переключателя соответствующим образом соответствуют затвору, истоку и стоку третьего тонкопленочного транзистора.

6. Устройство дисплея, имеющее сенсорную функцию, содержащее панель дисплея, имеющую первую подложку, вторую подложку, расположенную напротив первой подложки, и слой жидкого кристалла, расположенный между первой подложкой и второй подложкой,

причем первая подложка включает в себя множество шин сканирования, множество информационных шин и множество пиксельных блоков, определенных при помощи шин сканирования и информационных шин, пересекающихся и изолированных друг от друга, каждый пиксельный блок включает в себя жидкокристаллический конденсатор, первый переключатель, второй переключатель и первый накопительный конденсатор,

управляющий разъем первого переключателя соединен с первым контроллером через первую шину управления, входной разъем первого переключателя соединен с жидкокристаллическим конденсатором, выходной разъем первого переключателя соединяется с первым накопительным конденсатором,

управляющий разъем второго переключателя соединен с сигнальным контроллером через шину управления сигналами, входной разъем второго переключателя соединен с общим электродом, выходной разъем второго переключателя соединен соответственно с жидкокристаллическим конденсатором и первым накопительным конденсатором, и когда скорость изменения изображения ниже предварительно установленного значения скорости, сигнальный контроллер настраивает время выключения второго переключателя так, чтобы оно увеличилось, и первый контроллер настраивает первый переключатель так, чтобы он включился, для того чтобы увеличить величину электрического заряда для поддержания напряжения жидкокристаллического конденсатора.

7. Устройство дисплея по п. 6, в котором каждый пиксельный блок включает в себя третий переключатель и второй накопительный конденсатор, управляющий разъем третьего переключателя соединен с шиной сканирования, входной разъем третьего переключателя соединен с информационной шиной, выходной разъем третьего переключателя соответственно соединен с жидкокристаллическим конденсатором, вторым накопительным конденсатором и входным разъемом первого переключателя и второй накопительный конденсатор соединен с выходным разъемом второго переключателя.

8. Устройство дисплея по п. 6, в котором, когда скорость изменения изображения выше предварительно установленного значения скорости, сигнальный контроллер настраивает время выключения второго переключателя так, чтобы оно уменьшилось, для того чтобы уменьшить величину электрического заряда первого накопительного конденсатора.

9. Устройство дисплея по п. 6, в котором первый переключатель расположен между первым накопительным конденсатором и второй подложкой.

10. Устройство дисплея по п. 6, в котором первый переключатель, второй переключатель и третий переключатель представляют собой тонкопленочные транзисторы и являются соответственно первым тонкопленочным транзистором, вторым тонкопленочным транзистором и третьим тонкопленочным транзистором; управляющий разъем, входной разъем и выходной разъем первого переключателя соответствующим образом соответствуют затвору, истоку и стоку первого тонкопленочного транзистора; управляющий разъем, входной разъем и выходной разъем второго переключателя соответствующим образом соответствуют затвору, истоку и стоку второго тонкопленочного транзистора; и управляющий разъем, входной разъем и выходной разъем третьего переключателя соответствующим образом соответствуют затвору, истоку и стоку третьего тонкопленочного транзистора.

11. Способ управления устройством дисплея, включающий: получение скорости изменения изображения, которое отображается в текущий момент, при помощи устройства дисплея, имеющего сенсорную функцию;

определение того, является ли скорость изменения изображения более низкой, чем предварительно установленное значение скорости; и когда скорость изменения изображения является более низкой, чем предварительно установленное значение скорости, настраивание переключателя таким образом, чтобы он включился, для того чтобы зарядить первый накопительный конденсатор, вследствие чего величина электрического заряда первого накопительного конденсатора увеличивается, чтобы поддерживать напряжение жидкокристаллического конденсатора, причем первый накопительный конденсатор, жидкокристаллический конденсатор и второй накопительный конденсатор соединяются параллельно.

12. Способ управления устройством дисплея по п. 11, в котором перед этапом:

когда скорость изменения изображения является более низкой, чем предварительно установленное значение скорости, настраивание переключателя таким образом, чтобы он включился, для того чтобы зарядить первый накопительный конденсатор, вследствие чего величина электрического заряда первого накопительного конденсатора увеличивается, чтобы поддерживать напряжение жидкокристаллического конденсатора, дополнительно содержится этап:

уменьшение кадровой частоты сигнала отображения, чтобы увеличить время управления сенсорным сигналом.