DE102012217545A1

DE102012217545A1 - Verfahren zum Senden und Erfassen von Berührungserfassungssignalen und Berührungsvorrichtung, die dasselbe verwendet

Info

Publication number: DE102012217545A1
Application number: DE102012217545A
Authority: DE
Inventors: Hung-Ta LIU
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-09-28
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2013-03-28
Also published as: CN103034381A; TW201314546A; TWI459278B; CN103034381B

Abstract

Ein Verfahren zum Senden und Detektieren von Berührungserfassungssignalen (S3) in einer Berührungsvorrichtung mit einem Satz von parallelen leitenden Leitungen (11) umfasst: Liefern eines Arbeitssignals und eines Berührungserfassungssignals (S3) an einen ausgewählten Abschnitt der leitenden Leitungen (11), die als Berührungserfassungsleitungen (X1~Xm/d) dienen, und die zusammenwirken, um einen Berührungserfassungsbereich zu definieren; und Detektieren der Berührungserfassungsleitungen (X1~Xm/d), um ein Detektiersignal zu erhalten, das dem Berührungserfassungssignal (S3) entspricht, und das ein Auftreten eines Berührungsereignisses anzeigt, um zumindest entweder eine Position oder eine Intensität des Berührungsereignisses zu bestimmen. Für jede der Berührungserfassungsleitungen (X1~Xm/d) wird das Arbeitssignal während eines ersten Zeitintervalls (T1) geliefert, und das Berührungserfassungssignal (S3) wird während eines zweiten Zeitintervalls T2) geliefert.

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Senden und Detektieren von Berührungserfassungssignalen in einer Berührungsvorrichtung, und insbesondere auf ein Verfahren zum Senden und Detektieren von Berührungserfassungssignalen in einer kapazitiven Berührungserfassungsschaltung.
Eine herkömmliche Berührungsanzeige ist aufgebaut durch Stapeln eines Berührungsfeldes auf ein Anzeigefeld was zu einer relativ dicken und aufwändigen Struktur führt. Um dieses Problem zu lösen, wurde vorgeschlagen, Berührungserfassungsschaltungen in ein Anzeigefeld zu integrieren zum Sparen von Kosten und Reduzieren der Dicke einer Berührungsanzeige. Daher werden Verfahren benötigt, die geeignet sind zum Senden und Detektieren von Berührungserfassungssignalen in einer Berührungsanzeige.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Senden und Detektieren von Berührungserfassungssignalen in einer Berührungsvorrichtung zu schaffen.
Gemäß dieser Erfindung ist ein Verfahren angepasst zum Senden und Detektieren von Berührungserfassungssignalen in einer Berührungsvorrichtung mit einem Satz von parallelen leitenden Leitungen. Das Verfahren weist folgende Schritte auf:

a) Liefern eines Arbeitssignals und eines Berührungserfassungssignals an einen ausgewählten Abschnitt der leitenden Leitungen, die als Berührungserfassungsleitungen dienen und die zusammenwirken, um einen Berührungserfassungsbereich zu definieren, wobei für jede der Berührungserfassungsleitungen das Arbeitssignal während eines ersten Zeitintervalls bereitgestellt bzw. geliefert wird und das Berührungserfassungssignal während eines zweiten Zeitintervalls bereitgestellt wird; und
b) Detektieren der Berührungserfassungsleitungen, um ein Detektiersignal zu erhalten, das dem Berührungserfassungssignal entspricht und das ein Auftreten eines Berührungsereignisses anzeigt, um zumindest entweder eine Position und eine Intensität des Berührungsereignisses zu bestimmen.

Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung offensichtlich, mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen.
1 ist ein schematisches Diagramm, das eine Schaltungsstruktur einer Berührungsvorrichtung darstellt, die ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung implementiert;
2 ist ein Zeitdiagramm, das einen Signalverlauf eines Datensignals und eines Berührungserfassungssignals auf einer Berührungserfassungsleitung gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel zeigt;
3 ist ein Zeitdiagramm, das einen Signalverlauf eines Abtastsignals und des Berührungserfassungssignals auf einer Berührungserfassungsleitung gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel zeigt;
4 ist ein Zeitdiagramm, das einen Signalverlauf des Datensignals und des Berührungserfassungssignals auf einer Berührungserfassungsleitung gemäß einer Modifikation des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels zeigt;
5 ist ein Zeitdiagramm, das einen Signalverlauf des Abtastsignals und des Berührungserfassungssignals auf einer Berührungserfassungsleitung gemäß einer Modifikation des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels zeigt;
6 ist ein Zeitdiagramm, das einen Signalverlauf des Datensignals, des Berührungserfassungssignals und eines Referenzspannungssignals auf einer Berührungserfassungsleitung gemäß einer Modifikation des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels zeigt;
7 ist ein Zeitdiagramm, das einen Signalverlauf des Abtastsignals, des Berührungserfassungssignals und des Referenzspannungssignals auf einer Berührungserfassungsleitung gemäß einer Modifikation des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels zeigt;
8 ist ein Zeitdiagramm, das einen Signalverlauf des Datensignals, des Berührungserfassungssignals und des Referenzspannungssignals auf einer Berührungserfassungsleitung gemäß einer Modifikation des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels zeigt;
9 ist ein Zeitdiagramm, das einen Signalverlauf des Abtastsignals, des Berührungserfassungssignals und des Referenzspannungssignals auf einer Berührungserfassungsleitung gemäß einer Modifikation des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels zeigt;
10 ist ein Zeitdiagramm, das einen Signalverlauf des Datensignals, des Berührungserfassungssignals und des Referenzspannungssignals auf einer Berührungserfassungsleitung gemäß einer Modifikation des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels zeigt;
11 ist ein Zeitdiagramm, das einen Signalverlauf des Abtastsignals, des Berührungserfassungssignals und des Referenzspannungssignals auf einer Berührungserfassungsleitung gemäß einer Modifikation des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels zeigt;
12 ist ein Zeitdiagramm, das einen Signalverlauf des Abtastsignals und des Berührungserfassungssignals auf einer Berührungserfassungsleitung gemäß einer Modifikation des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels zeigt;
13 ist ein schematisches Diagramm, das eine Schaltungsstruktur einer Berührungsvorrichtung darstellt, die ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung implementiert;
14 ist ein Zeitdiagramm, das einen Signalverlauf des Berührungserfassungssignals und des Referenzspannungssignals auf einer Berührungserfassungsleitung gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel zeigt;
15 ist ein Zeitdiagramm, das einen Signalverlauf des Berührungserfassungssignals und des Referenzspannungssignals auf einer Berührungserfassungsleitung gemäß einer Modifikation des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels zeigt;
16(a) bis 16(c) stellen einen Signalverlauf jeweils des Datensignals, des Berührungserfassungssignals und des Referenzspannungssignals auf einer Datenleitung und der Berührungserfassungsleitung gemäß Modifikationen des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels dar;
17 ist ein Zeitdiagramm, das Signalverläufe des Berührungserfassungssignals und des Referenzspannungssignals auf den Berührungserfassungsleitungen gemäß einer Modifikation des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels zeigt;
18 ist ein Zeitdiagramm, das Signalverläufe des Berührungserfassungssignals und des Referenzspannungssignals auf den Berührungserfassungsleitungen gemäß einer Modifikation des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels zeigt;
19 ist eine schematische Schnittansicht einer Berührungsanzeige, die ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung implementiert;
20 ist ein schematisches Diagramm, das eine kapazitive Berührungserfassungsschicht der Berührungsanzeige gemäß dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel zeigt;
21 ist ein Zeitdiagramm, das Signalverläufe des Datensignals und des Referenzspannungssignals auf der Datenleitung und des Berührungssignals auf der Berührungserfassungsleitung zeigt; und
22 ist ein Zeitdiagramm, das Signalverläufe des Abtastsignals und des Referenzspannungssignals auf einer Abtastleitung und des Berührungserfassungssignals auf der Berührungserfassungsleitung zeigt.
Mit Bezugnahme auf 1 wird ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Senden und Detektieren von Berührungserfassungssignalen gemäß dieser Erfindung an eine Berührungsvorrichtung mit einer aktiven Antriebsschaltung 100 angelegt. Die aktive Treiberschaltung 100 ist angepasst, um ein Anzeigefeld zu treiben, wie z. B. ein Flüssigkristallanzeige-(LCD-)Feld, ein Flüssigkristall-auf-Silizium-Mikroanzeigefeld, ein Elektrobenetzungsanzeigefeld, ein elektrophoretisches Anzeigefeld, ein Organische-Lichtemmitierende-Diode-Anzeigefeld, usw. Bei diesem Ausführungsbeispiel umfasst die aktive Treiberschaltung 100 einen ersten Satz von parallelen leitenden Leitungen 11 und einen zweiten Satz von parallelen leitenden Leitungen 12, die sich kreuzen und elektrisch getrennt sind von dem ersten Satz von leitenden Leitungen 11. Der erste und der zweite Satz der leitenden Leitungen 11, 12 können jeweils ein Satz der Datenleitungen, Abtastleitungen, Signalleitungen, Ausleseleitungen, Vorspannungsleitungen, Leistungsleitungen, Steuerleitungen, Gemeinsame-Elektrode-Leitungen, unterstützenden leitenden Leitungen, Kompensationsschaltungen und Signalsteuerleitungen der Kompensationsschaltungen der aktiven Treiberschaltung 100 sein.
Bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Berührungsvorrichtung beispielhaft dargestellt unter Verwendung einer LCD. Der erste Satz der leitenden Leitungen 11 sind Datenleitungen D₁~D_m, gekoppelt mit einer Datensteuerung 13, und der zweite Satz der leitenden Leitungen 12 sind Abtastleitungen G₁~G_n gekoppelt mit einer Abtaststeuerung 14.
Mit Bezugnahme auf 1 bis 12 weist das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel des Verfahrens gemäß dieser Erfindung für zumindest entweder den ersten oder zweiten Satz der leitenden Leitungen 11, 12 die folgenden Schritte a) und b) auf:

a) Liefern eines Arbeitssignals und eines Berührungserfassungssignals S₃ an einen ausgewählten Abschnitt der leitenden Leitungen, die als Berührungserfassungsleitungen dienen und die zusammenwirken, um einen Berührungserfassungsbereich zu definieren. Für jede Berührungserfassungsleitung wird das Arbeitssignal während eines ersten Zeitintervalls T₁, geliefert und das Berührungserfassungssignal S₃ wird während eines zweiten Zeitintervalls T₂ geliefert. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das erste Zeitintervall T₁ ein Anzeigeintervall der LCD, und das zweite Zeitintervall T₂ ist in einem Austastintervall der LCD enthalten. Für jede Datenleitung bezieht sich das Arbeitssignal auf ein Datensignal S₁, das durch die Datensteuerung 13 geliefert wird, und für jede Abtastleitung bezieht sich das Arbeitssignal auf ein Abtastsignal S₂, das durch die Abtaststeuerung 14 geliefert wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind für den Satz der Datenleitungen D₁~D_m die ausgewählten leitenden Leitungen, die als Berührungserfassungsleitungen dienen, als X₁~X_m/d bezeichnet (d ist eine positive Ganzzahl) und mit einem ersten Berührungssensor 15 gekoppelt. Für den Satz der Abtastleitungen G₁~G_n sind die ausgewählten leitenden Leitungen, die als Berührungserfassungsleitungen dienen, als Y₁~Y_n/d' bezeichnet (d' ist eine positive Ganzzahl) und mit einem zweiten Berührungssensor 16 gekoppelt. Außerdem ist für den Satz der Abtastleitungen G₁~G_n die Frequenz des Berührungserfassungssignals S₃ zumindest 30 Mal diejenige des Abtastsignals S₂.
b) Detektieren der Berührungserfassungsleitungen, um ein Detektiersignal zu erhalten, das dem Berührungserfassungssignal S₃ entspricht, und das das Auftreten eines Berührungsereignisses anzeigt, um zumindest entweder eine Position oder eine Intensität des Berührungsereignisses zu bestimmen. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Berührungserfassungssignale S₃, die an die Berührungserfassungsleitungen X₁~X_m/d geliefert werden, unter Verwendung des ersten Berührungssensors 15 detektiert, und die Berührungserfassungssignale S₃, die an die Berührungserfassungsleitungen Y₁~Y_n/d' geliefert werden, werden unter Verwendung des zweiten Berührungssensors 16 detektiert.

Bei einer Anwendung sind für jede Berührungserfassungsleitung das erste und das zweite Zeitintervall T₁, T₂ nicht überlappende Zeitintervalle. Mit Bezugnahme auf 2 und 3 liegt das zweite Zeitintervall T₂ nach dem ersten Zeitintervall T₁. Mit Bezugnahme auf 4 und 5 ist bei einer Modifikation das erste Zeitintervall T₁ nach dem zweiten Zeitintervall T₂.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Berührungsvorrichtung eine LCD, die die aktive Treiberschaltung 100 verwendet, um verdrillte Winkel von Flüssigkristallmolekülen in einem LCD-Feld zu steuern. Um Störungen mit Bildern zu vermeiden, die angezeigt werden, werden die Berührungserfassungsleitungen vorzugsweise aus den leitenden Leitungen unter einer schwarzen Matrix des LCD-Felds ausgewählt. Außerdem können Flüssigkristallmoleküle an unterschiedlichen Positionen unterschiedliche verdrillte Winkel aufweisen, und können somit die Genauigkeit der Berührungserfassungsdetektion beeinträchtigen. Daher kann mit Bezugnahme auf 6 bis 9 in Schritt a) für jede der Berührungserfassungsleitungen ein Referenzspannungssignal S₄ ferner geliefert werden während eines dritten Zeitintervalls T₃, das vor dem zweiten Zeitintervall T₂ auftritt und das nicht mit dem ersten Zeitintervall T₁ überlappt. Das Referenzspannungssignal S₄ ist ein Gleichspannungssignal, das vorzugsweise einen Betrag von zumindest 4 Volt aufweist, und das dritte Zeitintervall T₃ hat vorzugsweise eine Dauer von zumindest 0,5 ms. Es sollte angemerkt werden, dass der Betrag des Referenzspannungssignals S₄ nicht darauf begrenzt ist, eine positive Spannung zu sein, und eine negative Spannung sein kann, wie z. B. ±5 V oder ±20 V. Die höhere Spannung des Referenzspannungssignals S₄ kann die Flüssigkristallmoleküle schneller zu einem bestimmten Winkel verdrillen. 6 und 7 zeigen Modifikationen von 2 und 3 und das dritte Zeitintervall T₃ liegt zwischen dem ersten und zweiten Zeitintervall T₁ und T₂. 8 und 9 zeigen Modifikationen von 4 und 5, und das dritte Zeitintervall T₃ liegt vor dem ersten und zweiten Zeitintervall T₁ und T₂. Durch Anlegen des Referenzspannungssignals S₄ vor dem Anlegen des Berührungserfassungssignals S₃ können die verdrillten Winkel der Flüssigkristallmoleküle gut geordnet werden, und die Genauigkeit der Berührungserfassungsdetektion wird dadurch nicht beeinträchtigt.
Das Berührungserfassungssignal S₃ und das Referenzspannungssignal S₄ können jedoch gleichzeitig vorliegen. Bei einer Modifikation kann für jede der Berührungserfassungsleitungen das Berührungserfassungssignal S₃ mit dem Referenzspannungssignal S₄ gemischt werden, wie es in 10 und 11 gezeigt ist.
Bei einer anderen Anwendung kann für jede Abtastleitung das Berührungserfassungssignal S₃ mit dem Abtastsignal S₂ gemischt werden, und das erste und zweite Zeitintervall T₁, T₂ überlappen, wie es in 12 gezeigt ist.
Darüber hinaus kann Schritt a) ferner das Koppeln und Entkoppeln jeder der Berührungserfassungsleitungen mit einer Masse einer Schaltungsplatine, eines großen Kondensators oder eines großen Leiters während eines Zeitintervalls umfassen, das vor dem zweiten Zeitintervall T₂ auftritt und das nicht mit dem ersten Zeitintervall T₁ überlappt, sodass vor dem Liefern des Berührungserfassungssignals S₃ die Berührungserfassungsleitungen ein gleiches Potential haben, und Rauschen oder Elektrizitätsleckverluste dadurch eliminiert werden können, was zu einer höheren Genauigkeit der Berührungserfassungsdetektion führt.
Es sollte angemerkt werden, dass bei anderen Ausführungsbeispielen bei Anwendungen, wo der Satz der leitenden Leitungen Gemeinsame-Elektrode-Leitungen sind, die Berührungsvorrichtung eine Schalterschaltung umfassen kann, die mit den Berührungserfassungsleitungen gekoppelt ist, und die Berührungserfassungsleitungen schaltbar sind, um als Gemeinsame-Elektrode-Leitungen der Vorrichtung über die Schalterschaltung zu dienen.
Mit Bezugnahme auf 13 ist ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Senden und Detektieren von Berührungserfassungssignalen gemäß der vorliegenden Erfindung angepasst, um an eine Berührungsvorrichtung mit einer aktiven Treiberschaltung 200 angewendet zu werden. Die aktive Treiberschaltung 200 ist angepasst, um ein Anzeigefeld, wie z. B. ein Flüssigkristallanzeige-(LCD-)Feld, ein Flüssigkristall-auf-Silizium-Mikroanzeigefeld, ein Elektrobenetzungsanzeigefeld, ein elektrophoretisches Anzeigefeld, ein Organische-Lichtemmitierende-Diode-Anzeigefeld, usw. zu treiben. Bei diesem Ausführungsbeispiel umfasst die aktive Treiberschaltung 200 einen ersten Satz von parallelen leitenden Leitungen D₁~D_m, einen zweiten Satz von parallelen leitenden Leitungen G₁~G_n, die sich kreuzen, und elektrisch getrennt sind von dem ersten Satz der leitenden Leitungen D₁~D_m, einen ersten Satz von parallelen Berührungserfassungsleitungen X₁~X_m/d (d ist eine positive Ganzzahl), die mit einem ersten Berührungssensor 15 gekoppelt sind, und einen zweiten Satz von parallelen Berührungserfassungsleitungen Y₁~Y_n/d' (d' ist eine positive Ganzzahl), die mit einem zweiten Berührungssensor gekoppelt sind, und die sich kreuzen und elektrisch getrennt sind von dem ersten Satz von Berührungserfassungsleitungen X₁~X_m/d. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind für jeden der ersten und zweiten Sätze von Berührungserfassungsleitungen X₁~X_m/d und Y₁~Y_n/d' die Berührungserfassungsleitungen äquidistant angeordnet. Der erste Satz von Berührungserfassungserfassungsleitungen X₁–X_m/d kann außerhalb angeordnet sein in Bezug auf den ersten und zweiten Satz von leitenden Leitungen D₁~D_m, G₁~G_n. Wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel können der erste und der zweite Satz der leitenden Leitungen D₁~D_m, G₁~G_n jeweils ein Satz der Datenleitungen, Abtastleitungen, Signalleitungen, Ausleseleitungen, Vorspannungsleitungen, Leistungsleitungen, Steuerleitungen, Gemeinsame-Elektrode-Leitungen, unterstützenden leitenden Leitungen, Kompensationsschaltungen und Signalsteuerleitungen der Kompensationsschaltungen der aktiven Treiberschaltung 200 sein.
Bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Berührungsvorrichtung beispielhaft dargestellt unter Verwendung einer LCD. Der erste Satz der leitenden Leitungen D₁~D_m sind Datenleitungen, die mit einer Datensteuerung 13 gekoppelt sind, und der zweite Satz der leitenden Leitungen G₁~G_n sind Abtastleitungen, die mit einer Abtaststeuerung 14 gekoppelt sind.
Bezug nehmend auf 14 bis 18 weist für zumindest ein Paar der Sätze der leitenden Leitungen D₁~D_m und der Berührungserfassungsleitungen X₁~X_m/d, und der Sätze der leitenden Leitungen G₁~G_n und der Berührungserfassungsleitungen Y₁~Y_n/d', das zweite bevorzugte Ausführungsbeispiel des Verfahrens gemäß dieser Erfindung die folgenden Schritte i) bis iv) auf:

i) Liefern eines Arbeitssignals an den Satz von leitenden Leitungen. Für jede Datenleitung bezieht sich das Arbeitssignal auf ein Datensignal S₁, das durch die Datensteuerung 13 geliefert wird, und für jede Abtastleitung bezieht sich das Arbeitssignal auf ein Abtastsignal S₂, das durch die Abtaststeuerung 14 geliefert wird.
ii) Liefern eines Referenzspannungssignals an einen der Sätze von leitenden Leitungen und den Satz der Berührungserfassungsleitungen zum Verdrillen der nahegelegenen Flüssigkristallmoleküle auf eine gewünschte Weise.
iii) Liefern eines Berührungserfassungssignals S₃ an den Satz von Berührungserfassungsleitungen.
iv) Detektieren der Berührungserfassungsleitungen, um ein Detektiersignal zu erhalten, das dem Berührungserfassungssignal S₃ entspricht und das ein Auftreten eines Berührungsereignisses anzeigt, um zumindest entweder eine Position oder eine Intensität des Berührungsereignisses zu bestimmen.

Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Berührungserfassungssignale S₃ auf den Berührungserfassungsleitungen X₁~X_m/d unter Verwendung des ersten Berührungssensors 15 geliefert und detektiert, und die Berührungserfassungssignale S₃ der Berührungserfassungsleitungen Y₁~Y_n/d' werden unter Verwendung des ersten Berührungssensors 16 geliefert und detektiert. Bei anderen Ausführungsbeispielen werden die Berührungserfassungssignals S₃ entweder der Berührungserfassungsleitungen X₁~X_m/d oder der Berührungserfassungsleitungen Y₁~Y_n/d' unter Verwendung nur eines Berührungssensors geliefert und detektiert.
Mit Bezugnahme auf 14 ist eine Anwendung des zweiten Ausführungsbeispiels gezeigt, wobei in Schritt ii) das Referenzspannungssignal S₄ an den Satz der Berührungserfassungsleitungen geliefert wird, und in Schritt iii) das Berührungserfassungssignal S₃ mit dem Referenzspannungssignal S₄ gemischt wird, sodass Schritte ii) und iii) gleichzeitig auftreten.
Mit Bezugnahme auf 15 ist eine Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels gezeigt, wobei in Schritt ii) das Referenzspannungssignal S₄ an alle Berührungserfassungsleitungen gleichzeitig geliefert wird, und in Schritt iii) das Berührungserfassungssignals S₃ jeweils nach Schritt ii) an die Berührungserfassungsleitungen geliefert wird.
16(a) bis 16(c) zeigen eine weitere Modifikation des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels. Insbesondere zeigt 16(a) einen Signalverlauf eines Signals auf einer der Datenleitungen D₁~D_m. Bei dieser Modifikation wird das Datensignal S₁ während eines ersten Zeitintervalls T₁ an die Datenleitung geliefert, und ein Referenzspannungssignal S₅ wird ferner während eines zweiten Zeitintervalls T₂ nach dem ersten Zeitintervall T₁ an die Datenleitung geliefert. 16(b) und 16(c) stellen unterschiedliche Möglichkeiten der Lieferung des Signals auf einer Berührungserfassungsleitung dar, die mit dem Signalverlauf, der in 16(a) gezeigt ist, zusammenwirkt. In 16(b) wird das Referenzspannungssignal S₄ während des ersten Zeitintervalls T₁ an die Berührungserfassungsleitungen geliefert, sodass Schritte i) und ii) gleichzeitig auftreten, und das Berührungserfassungssignal S₃ wird während des zweiten Zeitintervalls T₂ an die Berührungserfassungsleitungen geliefert. In 16(c) folgt Schritt ii) i), das Referenzspannungssignal S₄ wird in Schritt ii) an den Satz der Berührungserfassungsleitungen geliefert, und Schritt iii) folgt Schritt ii), sodass das Referenzspannungssignal S₄ und das Berührungserfassungssignals S₃ während des zweiten Zeitintervalls T₂ an die Berührungserfassungsleitung geliefert werden.
Darüber hinaus ist bekannt, dass die LCD ein Hintergrundbeleuchtungsmodul umfasst, das als eine Lichtquelle dient. Wenn das Referenzspannungssignal S₅ an die Datenleitungen D₁~D_m geliefert wird, kann die Ausgabe des Hintergrundbeleuchtungsmoduls gedimmt oder abgeschaltet werden.
Mit Bezugnahme auf 17 ist eine Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels gezeigt, bei der in Schritt ii) das Referenzspannungssignal S₄ nacheinander an die Berührungserfassungsleitungen geliefert wird, und in Schritt iii) wird das Berührungserfassungssignal S₃ nach Schritt ii) nacheinander an die Berührungserfassungsleitungen geliefert.
Mit Bezugnahme auf 18 ist eine Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels gezeigt, wobei in Schritt ii) das Referenzspannungssignal S₄ nacheinander an die Berührungserfassungsleitungen geliefert wird, und in Schritt iii) das Berührungserfassungssignal S₃ unmittelbar nach dem Liefern des Referenzspannungssignals S₄ an eine der Berührungserfassungsleitungen an eine der Berührungserfassungsleitungen geliefert wird.
Außerdem kann das Referenzspannungssignal S4 ferner an alle oder an einen Teil der Pixel einer Pixelelektrodenschicht der LCD angelegt werden durch die Datensteuerung 13 und die Abtaststeuerung 14, sodass die nahegelegenen Flüssigkristallmoleküle gut geordnet sein können. Es sollte angemerkt werden, dass die Referenzspannungssignale S₄, S₅ beides Gleichspannungen sind, die vorzugsweise einen Betrag von zumindest 4 Volt und eine Dauer von zumindest 0,5 ms aufweisen.
Darüber hinaus kann Schritt iii) ferner das Koppeln und Entkoppeln jeder der Berührungserfassungsleitungen mit einer Masse, einem großen Kondensator oder einem großen Leiter während eines Zeitintervalls umfassen, das auftritt bevor das Berührungserfassungssignal S₃ an die Berührungserfassungsleitungen geliefert wird, zum Eliminieren von Rauschen oder Elektrizitätsleckverlusten, was zu einer höheren Genauigkeit der Berührungserfassungsdetektion führt.
Mit Bezugnahme auf 19 ist ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Senden und Detektieren von Berührungserfassungssignalen gemäß der vorliegenden Erfindung angepasst, um an eine Berührungsanzeige 300 angelegt zu werden, die eine LCD 3 und eine kapazitive Berührungserfassungsschicht 4 umfasst, die auf der LCD 3 angeordnet ist. Die LCD 3 umfasst eine Flüssigkristallschicht 31, eine Pixelelektrodenschicht 32, die auf einem Substrat 30 angeordnet ist, und ein Hintergrundbeleuchtungsmodul 33, das gegenüber der Pixelelektrodenschicht 32 bezüglich des Substrats 30 angeordnet ist. Die Pixelelektrodenschicht 32 umfasst einen ersten Satz von parallelen leitenden Leitungen D₁~D_m und einen zweiten Satz von parallelen leitenden Leitungen G₁~G_n, die sich kreuzen, und elektrisch getrennt sind von dem ersten Satz von leitenden Leitungen D₁~D_m. Der erste Satz von leitenden Leitungen D₁~D_m sind Datenleitungen, die mit einer Datensteuerung (nicht gezeigt) gekoppelt sind, und der zweite Satz von leitenden Leitungen G₁~G_n sind Abtastleitungen, die mit einer Abtaststeuerung (nicht gezeigt) bei diesem Ausführungsbeispiel gekoppelt sind. Die Daten- und die Abtaststeuerung sind wirksam, um jeweils Daten- und Abtastsignale S₁, S₂ an die Daten- und Abtastleitungen D₁~D_m, G₁~G_n zu liefern, um die Flüssigkristallschicht 31 zu treiben. Mit Bezugnahme auf 20 umfasst die kapazitive Berührungserfassungsschicht einen ersten Satz von parallelen Berührungserfassungsleitungen X₁~X_m/d (d ist eine positive Ganzzahl), die mit einem ersten Berührungssensor (nicht gezeigt) gekoppelt ist, und einen zweiten Satz von parallelen Berührungserfassungsleitungen Y₁~Y_n/d' (d' ist eine positive Ganzzahl), die mit einem zweiten Berührungssensor (nicht gezeigt) gekoppelt sind, und die sich kreuzen und elektrisch getrennt sind von dem ersten Satz der Berührungserfassungsleitungen X₁~X_m/d. Der erste und der zweite Berührungssensor sind wirksam, um die Berührungserfassungssignale von dem ersten Satz bzw. dem zweiten Satz der Berührungserfassungsleitungen X₁~X_m/d, Y₁~Y_n/d' zu detektieren. Das dritte bevorzugte Ausführungsbeispiel ist modifiziert im Vergleich zu dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel und die Unterschiede zwischen dem zweiten und dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel sind wie folgt:

1. In Schritt ii) wird das Referenzspannungssignal S₅ nach Schritt i) an die leitenden Leitungen geliefert.
2. In Schritt iii) wird das Berührungserfassungssignal S₃ nach Schritt ii) an die Berührungserfassungsleitungen geliefert.

Mit Bezugnahme auf 21 liefert die Datensteuerung das Datensignal S₁ an die Datenleitung, gefolgt von einem Liefern des Referenzspannungssignals S₅ an die Datenleitung. Dann wird das Berührungserfassungssignal S₃ an den entsprechenden Satz von Berührungserfassungsleitungen geliefert.
Mit Bezugnahme auf 22 liefert die Abtaststeuerung das Abtastsignal S₂ an die Abtastleitung, gefolgt von einem Liefern des Referenzspannungssignals S₅ an die Abtastleitung. Dann wird das Berührungserfassungssignal S₃ an den entsprechenden Satz von Berührungserfassungsleitungen geliefert.
Außerdem kann das Referenzspannungssignal S₅ ferner an alle oder einen Teil der Pixel einer Pixelelektrodenschicht der LCD angelegt werden durch die Datensteuerung und die Abtaststeuerung, sodass die nahegelegenen Flüssigkristallmoleküle gut geordnet sein können. Das Referenzspannungssignal S₅ ist hierin eine Gleichspannung, die vorzugsweise einen Betrag von zumindest 4 Volt aufweist. Es sollte angemerkt werden dass, wenn das Referenzspannungssignal S₅ an die Datenleitungen und die Abtastleitungen geliefert wird, die Ausgabe des Hintergrundbeleuchtungsmoduls 33 der LCD 3 vorzugsweise gedimmt oder abgeschaltet ist.
Darüber hinaus kann Schritt iii) ferner das Koppeln und Entkoppeln jeder der Berührungserfassungsleitungen mit einer Masse einer Schaltungsplatine, eines großen Kondensators, oder eines großen Leiters umfassen während eines Zeitintervalls, das vor dem Liefern des Berührungserfassungssignals S₃ an die Berührungserfassungsleitungen auftritt, zum Eliminieren von Rauschen oder Elektrizitätsleckverlusten, was zu einer höheren Genauigkeit von Berührungserfassungsdetektion führt.
Zusammenfassend stellt die vorliegende Erfindung Verfahren bereit zum Senden und Detektieren von Berührungserfassungssignalen in einer Berührungsvorrichtung, verwendet ein Referenzspannungssignal, um die Anordnung von Flüssigkristallmolekülen einer LCD zu ordnen, und eliminiert Rauschen und Elektrizitätsleckverluste durch Erden der leitenden Leitungen der Berührungsvorrichtung für eine kurze Zeitperiode um dadurch die Genauigkeit der Berührungserfassungsdetektion zu verbessern.

Claims

Ein Verfahren zum Senden und Detektieren von Berührungserfassungssignalen (S₃) in einer Berührungsvorrichtung mit einem Satz von parallelen leitenden Leitungen (11), wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch: a) Liefern eines Arbeitssignals und eines Berührungserfassungssignals (S₃) an einen ausgewählten Abschnitt der leitenden Leitungen (11), die als Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d) dienen, und die zusammenwirken, um einen Berührungserfassungsbereich zu definieren, wobei für jede der Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d) das Arbeitssignal während eines ersten Zeitintervalls (T₁) geliefert wird und das Berührungserfassungssignal (S₃) während eines zweiten Zeitintervalls (T₂) geliefert wird; und b) Detektieren der Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d), um ein Detektiersignal zu erhalten, das dem Berührungserfassungssignal (S₃) entspricht, und das ein Auftreten eines Berührungsereignisses anzeigt, um zumindest entweder eine Position oder eine Intensität des Berührungsereignisses zu bestimmen.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für jede der Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d) das erste und das zweite Zeitintervall (T₁, T₂) nicht überlappende Zeitintervalle sind.
Das Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt a) für jede der Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d) ferner ein Referenzspannungssignal (S₄) während eines dritten Zeitintervalls (T₃) geliefert wird, das vor dem zweiten Zeitintervall (T₂) auftritt und das nicht mit dem ersten Zeitintervall (T₁) überlappt.
Das Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass für jede der Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d) das Berührungserfassungssignal (S₃) mit einem Referenzspannungssignal (S₄) gemischt ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für jede der Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d) das Berührungserfassungssignal (S₃) mit dem Arbeitssignal gemischt ist und das erste und das zweite Zeitintervall (T₁, T₂) überlappen.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Berührungsvorrichtung eine Berührungsanzeige ist, und der Satz von leitenden Leitungen (11) einer eines Satzes von Datenleitungen (D₁~D_m) und eines Satzes von Abtastleitungen der Berührungsanzeige (G₁~G_n) ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt a) ein Koppeln und Entkoppeln jeder der Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d) mit/von einem einer Masse, eines Leiters und eines Kondensators während eines dritten Zeitintervalls (T₃) umfasst, der vor dem zweiten Zeitintervall (T₂) auftritt und nicht mit dem ersten Zeitintervall (T₁) überlappt.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Berührungsvorrichtung eine Berührungsanzeige ist, die eine Schalterschaltung umfasst, die mit den Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d) gekoppelt ist, wobei die Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d) schaltbar sind, um als gemeinsame Elektroden der Berührungsanzeige über die Schalterschaltung zu dienen.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Berührungsvorrichtung eine Berührungsanzeige ist, die ausgewählt ist aus einer Flüssigkristallanzeige (3), die eine Flüssigkristallschicht (31) und einen weiteren Satz von parallelen leitenden Leitungen (12) umfasst, die sich kreuzen und mit einem Satz von parallelen leitenden Leitungen (11) zusammenwirken, um die Flüssigkristallschicht (31), eine Flüssigkristall-auf-Silizium-Mikroanzeige, eine Elektrobenetzungsanzeige, eine elektrophoretische Anzeige und eine Organische-Lichtemmitierende-Diode-Anzeige zu treiben.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Berührungsvorrichtung eine Berührungsanzeige ist, das erste Zeitintervall (T₁) ein Anzeigeintervall der Berührungsanzeige ist, und das zweite Zeitintervall (T₂) in einem Austastintervall der Berührungsanzeige enthalten ist.
Ein Verfahren zum Senden und Detektieren von Berührungserfassungssignalen (S₃) in einer Berührungsvorrichtung mit einem Satz von leitenden Leitungen (D₁~D_m) und einem Satz von Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d), wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch: i) Liefern eines Arbeitssignals an den Satz von leitenden Leitungen (D₁~D_m); ii) Liefern eines Referenzspannungssignals (S₅ oder S₄) an einen des Satzes von leitenden Leitungen (D₁~D_m) und des Satzes von Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d); iii) Liefern eines Berührungserfassungssignals (S₃) an den Satz von Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d); und iv) Detektieren der Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d), um ein Detektiersignal zu erhalten, das dem Berührungserfassungssignal (S₃) entspricht, und das ein Auftreten eines Berührungsereignisses anzeigt, um zumindest entweder eine Position oder eine Intensität des Berührungsereignisses zu bestimmen.
Das Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt ii) das Referenzspannungssignal (S₄) an den Satz von Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d) geliefert wird, und in Schritt iii) das Berührungserfassungssignal (S₃) mit dem Referenzspannungssignal (S₄) gemischt wird, sodass Schritte ii) und iii) gleichzeitig auftreten.
Das Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt ii) das Referenzspannungssignal (S₄) an alle Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d) gleichzeitig geliefert wird, und in Schritt iii) das Berührungserfassungssignal (S₃) jeweils nach Schritt ii) an die Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d) geliefert wird.
Das Verfahren gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass Schritte i) und ii) gleichzeitig auftreten.
Das Verfahren gemäß Anspruch 13, ferner gekennzeichnet durch Liefern des Referenzspannungssignals (S₄) an die Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d), während das Arbeitssignal an die leitenden Leitungen (D₁~D_m) geliefert wird, wobei in Schritt ii) das Referenzspannungssignal (S₅) an die leitenden Leitungen (D₁~D_m) geliefert wird, und Schritte ii) und iii) gleichzeitig auftreten.
Das Verfahren gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt ii) Schritt i) folgt, das Referenzspannungssignal (S₄) in Schritt ii) an den Satz von Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d) geliefert wird, und Schritt iii) Schritt ii) folgt.
Das Verfahren gemäß Anspruch 16, ferner gekennzeichnet durch Liefern des Referenzspannungssignals (S₅) an die leitenden Leitungen (D₁~D_m), während entweder das Referenzspannungssignal S₄ oder das Berührungserfassungssignal (S₃) an die Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d) geliefert wird.
Das Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt ii) das Referenzspannungssignal (S₄) nacheinander an die Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d) geliefert wird, und in Schritt iii) das Berührungserfassungssignal (S₃) nach Schritt ii) nacheinander an die Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d) geliefert wird.
Das Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt ii) das Referenzspannungssignal (S₄) nacheinander an die Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d) geliefert wird, und in Schritt iii) das Berührungserfassungssignal (S₃) an eine der Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d) geliefert wird, unmittelbar nachdem das Referenzspannungssignal (S₄) an eine der Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d) geliefert wird.
Das Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt iii) ein Koppeln und Entkoppeln jeder der Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d) mit/von einem einer Masse, eines Leiters, und eines Kondensators umfasst, vor dem Liefern des Berührungserfassungssignals (S₃) an die Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d).
Das Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Berührungsvorrichtung eine Berührungsanzeige ist, ausgewählt aus einer Flüssigkristallanzeige (3), die eine Flüssigkristallschicht (31) und einen weiteren Satz von leitenden Leitungen (G₁~G_n) umfasst, die sich kreuzen und mit einem Satz von leitenden Leitungen (D₁~D_m) zusammenwirken, um die Flüssigkristallschicht (31), eine Flüssigkristall-auf-Silizium-Mikroanzeige, eine Elektrobenetzungsanzeige, eine elektrophoretische Anzeige und eine Organische-Lichtemittierende-Diode-Anzeige zu treiben.
Das Verfahren gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Berührungsvorrichtung die Flüssigkristallanzeige (3) ist, die ferner ein Hintergrundbeleuchtungsmodul (33) umfasst, das als eine Lichtquelle dient, wobei das Verfahren ferner entweder das Dimmen der Lichtausgabe des Hintergrundbeleuchtungsmoduls (33) oder das Abschalten des Hintergrundbeleuchtungsmoduls (33) gleichzeitig mit Schritt ii) umfasst, wenn das Referenzspannungssignal (S₅) an den Satz von leitenden Leitungen (D₁~D_m) geliefert wird.
Das Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass: die Berührungsvorrichtung eine Berührungsanzeige ist, die eine Flüssigkristallanzeige LCD (3) umfasst, und eine kapazitive Berührungserfassungsschicht (4), die auf der LCD (3) angeordnet ist, wobei die leitenden Leitungen (D₁~D_m) in der LCD (3) enthalten sind, wobei die Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d) in der kapazitiven Berührungserfassungsschicht (4) enthalten sind; in Schritt ii) das Referenzspannungssignal (S₅) nach Schritt i) an die leitenden Leitungen (D₁~D_m) geliefert wird; und in Schritt iii) das Berührungserfassungssignal (S₃) nach Schritt ii) an die Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d) geliefert wird.
Das Verfahren gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die LCD (3) ferner ein Hintergrundbeleuchtungsmodul (33) umfasst, das als eine Lichtquelle dient, wobei das Verfahren entweder das Dimmen der Lichtausgabe des Hintergrundbeleuchtungsmoduls (33) oder das Abschalten des Hintergrundbeleuchtungsmoduls (33) gleichzeitig mit Schritt ii) umfasst.
Das Verfahren gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt iii) ein Koppeln und Entkoppeln jeder der Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d) mit/von entweder einer Masse, einem Leiter, und einem Kondensator umfasst, bevor das Berührungserfassungssignal (S₃) an die Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d) geliefert wird.
Ein Verfahren zum Senden und Erfassen von Berührungserfassungssignalen (S₃) in einer kapazitiven Berührungserfassungsschaltung mit einem Satz von Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d), wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch: Koppeln und Entkoppeln jeder der Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d) mit/von entweder einer Masse oder einem Kondensator; Liefern eines Berührungserfassungssignals (S₃) an die Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d); und Detektieren der Berührungserfassungsleitungen (X₁~X_m/d), um ein Detektiersignal zu erhalten, das dem Berührungserfassungssignal (S₃) entspricht, und das ein Auftreten eines Berührungsereignisses anzeigt, um zumindest entweder eine Position oder eine Intensität des Berührungsereignisses zu bestimmen.