專利名稱：觸敏顯示設(shè)備及其驅(qū)動裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種觸敏顯示設(shè)備及其驅(qū)動裝置和方法，更具體地，涉及一種包括硬連線邏輯單元的顯示設(shè)備，該顯示設(shè)備在省電模式下使用硬連線邏輯單元來檢測觸摸，并且當檢測到觸摸時，將操作模式轉(zhuǎn)換為正常模式以減少功耗。
背景技術(shù)：
顯示設(shè)備中的液晶顯示器(“LCD”)包括分別具有像素電極和公共電極的一對面板。介電各向異性的液晶層置于面板之間。像素電極排列成矩陣并和例如薄膜晶體管(“TFTs”)的各個開關(guān)元件相連，使得它們一行行地接收圖像數(shù)據(jù)電壓。公共電極覆蓋這兩塊面板中一塊的整個表面，并提供有公共電壓。像素電極和公共電極的相應部分以及液晶層的相應部分形成了液晶電容器，液晶電容器是像素的基本元件，相應的開關(guān)元件與其相連。
LCD通過向像素電極和公共電極提供電壓來產(chǎn)生電場，并且改變電場的強度來調(diào)節(jié)通過液晶層的光的透射率，從而顯示圖像。
觸摸屏面板是這樣的一種裝置，手指或手寫筆接觸它來寫字、畫畫，或者通過使用在觸摸屏面板上顯示的圖標來指示例如計算機的設(shè)備來執(zhí)行指令。觸摸屏面板自身具有機制來確定觸摸是否存在以及在什么地方發(fā)生觸摸，并且觸摸顯示屏通常附加在例如LCD的顯示設(shè)備上。然而，具有觸摸屏面板的LCD有許多缺點。這些缺點包括例如由于觸摸屏面板的成本而導致的高制造成本、由于將觸摸屏面板附加到LCD的步驟而帶來的低生產(chǎn)率以及LCD亮度的降低和LCD厚度的增加。
已經(jīng)開發(fā)出代替使用單獨的觸摸屏面板、而將傳感器并入LCD的像素中的技術(shù)。例如，傳感器感應由用戶的手指引起的入射到面板上的光的變化，以將用戶的手指是否觸摸了屏幕以及觸摸發(fā)生在什么地方通知LCD。
然而，讀出傳感器數(shù)據(jù)信號以及從傳感器數(shù)據(jù)信號獲得觸摸信息需要消耗大量的電源。此外，為了在延長的時間段內(nèi)攜帶便攜式設(shè)備而不需要對便攜式設(shè)備進行充電，需要使在例如移動電話、個人數(shù)字助理PDA等的便攜式設(shè)備中使用的中型或者小型LCD的功耗最小化。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個示范性實施例的顯示設(shè)備包括顯示面板；在顯示面板上形成的多個像素；在顯示面板上形成的多個傳感單元，用于響應于在顯示面板上施加的觸摸而產(chǎn)生傳感器輸出信號；傳感信號處理器，用于接收和處理來源于傳感器輸出信號的模擬傳感器數(shù)據(jù)信號，以產(chǎn)生數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號；第一觸摸確定單元，用于基于多個幀的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號來檢測觸摸是否存在，并且工作在省電模式下；第二觸摸確定單元，用于基于多個幀的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號來檢測觸摸是否存在以及觸摸存在的位置，并且工作在正常模式下。
第一觸摸確定單元可以包括硬連線邏輯單元。
第一觸摸確定單元在正常模式下可以斷電。
第一觸摸確定單元可以包括平均單元，用于平均多個幀的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號；差數(shù)據(jù)發(fā)生器，用于基于平均的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號來產(chǎn)生差數(shù)據(jù)；以及比較器，用于將差數(shù)據(jù)和參考數(shù)據(jù)相比較。
第二觸摸確定單元可以包括第一存儲器，用于存儲程序代碼；第二存儲器，用于存儲多個幀的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號；以及主處理器，基于從第一存儲器讀出的程序代碼來操作，從第二存儲器中讀出多個幀的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號，以及基于讀出的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號，來確定觸摸是否存在以及觸摸存在的位置。
第一存儲器和主處理器在省電模式下可以斷電。
傳感信號處理器可以包括放大器，用于放大模擬傳感器數(shù)據(jù)信號；以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于對放大的模擬傳感器數(shù)據(jù)信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號。
放大器可以有多個通道，并且在省電模式下至少一個通道可以斷電。
顯示設(shè)備還可以包括幀存儲器，用于存儲多個幀的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號。
傳感信號處理器可以包括第一觸摸確定單元，并且以單個IC來實現(xiàn)。
第二觸摸確定單元可以包括第一觸摸確定單元，并且可以以單個IC來實現(xiàn)。
傳感信號處理器和第一及第二觸摸確定單元可以以單個IC來實現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個示范性實施例，一種顯示設(shè)備包括顯示面板；以及多個傳感單元，響應于在顯示面板上施加的觸摸而產(chǎn)生傳感器輸出信號，一種用于驅(qū)動這種顯示器設(shè)備的裝置包括傳感信號處理器，用于接收和處理來源于傳感器輸出信號的模擬傳感器數(shù)據(jù)信號來產(chǎn)生數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號；第一觸摸確定單元，用于基于多個幀的數(shù)字傳感器信號來檢測觸摸是否存在，并且工作在省電模式下；以及第二觸摸確定單元，用于基于多個幀的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號來檢測觸摸是否存在以及觸摸存在的位置，并且工作在正常模式下。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，一種顯示設(shè)備包括顯示面板；多個傳感器單元，響應于在顯示面板上施加的觸摸而產(chǎn)生傳感器輸出信號；以及第一和第二觸摸確定單元，用于基于傳感器輸出信號來確定觸摸的存在，一種用于驅(qū)動這種顯示設(shè)備的方法包括基于傳感器輸出信號來產(chǎn)生數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號；在第一觸摸確定單元中基于數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號來確定觸摸是否存在；當?shù)谝挥|摸確定單元確定觸摸存在時，將第一觸摸確定單元斷電，給第二觸摸確定單元供電；在第二觸摸確定單元中基于數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號來確定觸摸是否存在，在第二觸摸確定單元確定觸摸不存在后的預定時間之后，將第二觸摸確定單元斷電并且給第一觸摸確定單元供電。
在第一和第二觸摸確定單元中的確定可以包括平均多個幀的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號；基于平均的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號來產(chǎn)生差數(shù)據(jù)；將差數(shù)據(jù)和參考數(shù)據(jù)相比較；以及當差數(shù)據(jù)等于或大于參考數(shù)據(jù)時確定發(fā)生觸摸。


下面簡要描述的附示了本發(fā)明的示范性實施例，并且附圖和詳細的說明一起用于解釋本發(fā)明的原理，附圖中
圖1是根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的LCD的框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的圖1的LCD的像素的等效電路示意圖；圖3是從LCD的傳感單元的角度出發(fā)、根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的圖1的LCD的框圖；圖4A和圖4B是根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的LCD的傳感單元的等效電路示意圖；圖5A和圖5B是根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的LCD的光傳感器的等效電路示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的LCD的傳感器信號處理器和觸摸確定單元的框圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的LCD的喚醒信號發(fā)生器的框圖；圖8是表示根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的LCD的驅(qū)動方法的流程圖；以及圖9是根據(jù)本發(fā)明另一示范性實施例的LCD的傳感器信號處理器和觸摸確定單元的框圖。
具體實施例方式
下文將參考附圖來更完全地描述本發(fā)明，附圖中示出了本發(fā)明的示范性實施例。然而，本發(fā)明可以以多種不同的形式來具體實現(xiàn)，并且不應當理解為受限于在這里提出的實施例。而是，提供這些示范性實施例以使公開徹底且充分，并且向那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員完整地表明本發(fā)明的范圍。在全文中，相同的參考數(shù)字代表相同的元件。
應該了解的是，當一個元件被指出在另一個元件“之上”時，它可以直接在另一個元件上，或者兩者之間存在居間元件。相反，當一個元件被指出在另一個元件的“直接的上面”時，則沒有居間元件。如這里所使用的，術(shù)語“和/或”包括相關(guān)所列項的一個或多個的任意和所有組合。
應該了解的是，盡管術(shù)語第一、第二、第三等可以在這里用來描述不同的元件、組件、區(qū)域、層和/或部分，這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應當被受這些術(shù)語的限制。這些術(shù)語僅用來將一個元件、組件、區(qū)域、層或部分與另一個元件、組件、區(qū)域、層或部分區(qū)分開來。因此，在下面描述的第一元件、組件、區(qū)域、層或部分可以被稱為第二元件、組件、區(qū)域、層或部分，而并未偏離本發(fā)明的教導。
這里使用的術(shù)語僅僅是為了描述特定的示范性實施例，并且并不意味著限制本發(fā)明。如這里所使用的，單數(shù)形式“一個”和“這個”意味著也包括復數(shù)形式，除非上下文清楚地指明了。還應該了解的是，在說明書中使用的術(shù)語“包括”規(guī)定了所述特征、區(qū)域、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但是并不排除一個或多個其他特征、區(qū)域、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或其集合的存在或者附加。
此外，例如“下”或“底部”和“上”或“頂部”之類的相對術(shù)語在這里可以用來描述如圖所示的一個元件和另一個元件的關(guān)系。應該了解的是，除了在圖里描述的方向之外，相對術(shù)語還包括設(shè)備的不同方向。例如，如果翻轉(zhuǎn)一幅圖中的設(shè)備，則被描述為在其他元件“下”側(cè)的元件將位于其他元件的“上”側(cè)。因此，根據(jù)圖中的特定方向，示范性術(shù)語“下”可以包括“下”和“上”兩個方向。類似地，如果翻轉(zhuǎn)一幅圖中的設(shè)備，則被描述為在其他元件“下面”或“之下”的元件將位于其他元件的“上面”。因此，示范性術(shù)語“下面”或“之下”能包括上面和下面兩個方向。
除非另外指明，在這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學術(shù)語)具有本方面所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常所理解的含義。還應該了解的是，術(shù)語(例如那些在通常使用的字典中定義的術(shù)語)應當解釋為具有與相關(guān)技術(shù)和本公開的上下文語境中的意義一致的意義，不應當被理想化或過度正式地理解，除非在這里清楚地這樣定義了。
這里參考作為本發(fā)明理想實施例的示意圖示的截面圖示描述了本發(fā)明的示范性實施例。同樣地，應該預料到作為例如制造技術(shù)和/或公差的結(jié)果的圖示變形。因此，本發(fā)明的示范性實施例不應當解釋為受限于在這里所示的區(qū)域的特定形狀，而應當包括例如由于制造而產(chǎn)生的形狀的偏差。例如，圖示或描述為平坦的區(qū)域通?？赡芫哂写植诘暮?或非線性的特征。此外，圖示的銳角可以是圓的。因此，在圖中所示的區(qū)域?qū)嶋H上是示意性的，它們的形狀并不意味著說明了區(qū)域的精確形狀，也不意味著限制本發(fā)明的范圍。
現(xiàn)在參照圖1至圖5B來描述液晶顯示器，作為根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的顯示設(shè)備的示例。
圖1是根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的LCD的框圖，圖2是圖1的LCD的像素的等效電路示意圖。圖3是從LCD的傳感單元的角度出發(fā)、圖1的LCD的框圖，以及圖4A和圖4B是根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的LCD的傳感單元的等效電路示意圖。圖5A和圖5B是根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的LCD的光傳感器的等效電路示意圖。
參照圖1和圖3，根據(jù)示范性實施例的LCD包括液晶(“LC”)面板組件300、圖像掃描驅(qū)動器400、圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動器500以及每一個都與面板組件300相連的傳感信號處理器800、與圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動器500相連的灰度電壓發(fā)生器550、與傳感信號處理器800相連的觸摸確定單元700以及用于控制上述元件的信號控制器600。
參照圖1至圖4B，LC面板組件300包括多個像素PX，大致排列成矩陣并連接到多個顯示信號線G1-Gn和D1-Dm；多個傳感單元SU，大致排列成矩陣并連接到傳感器信號線SY1-SYN、SX1-SXM以及RL。參照圖2，LC面板組件300包括彼此相對的薄膜晶體管陣列面板100和公共電極面板200，以及置于兩者之間的液晶(“LC”)層3。
顯示信號線G1-Gn和D1-Dm包括傳輸圖像掃描信號的多個圖像掃描線以及傳輸圖像數(shù)據(jù)信號的多個圖像數(shù)據(jù)線D1-Dm，傳感器信號線SY1-SYN、SX1-SXM以及RL包括傳輸傳感器數(shù)據(jù)信號的多個行傳感器數(shù)據(jù)線SY1-SYN和多個列傳感器數(shù)據(jù)線SX1-SXM以及傳輸參考電壓的多個參考電壓線RL。在可選示范性實施例中，可以省略參考電壓線RL。
顯示信號線G1-Gn和行傳感器數(shù)據(jù)線SY1-SYN大致沿行方向延伸，并且大致相互平行，顯示信號線D1-Dm和列傳感器數(shù)據(jù)線SX1-SXM大致沿列方向延伸，并且大致相互平行。參考電壓線RL大致沿行方向或列方向延伸。
每一個像素PX，例如，在第i行(其中i是整數(shù)并且i＝1，2，……，n)和第j列(其中j是整數(shù)并且j＝1，2，……，m)的像素，包括與顯示信號線Gi和Dj相連的開關(guān)元件Q；以及與開關(guān)元件Q相連的液晶電容器Clc和存儲電容器Cst。然而，在可選示范性實施例中，可以省略存儲電容器Cst。
開關(guān)元件Q位于薄膜晶體管陣列面板100上，并且具有三個端子，即與圖像掃描線Gi相連的控制端子，與圖像數(shù)據(jù)線Dj相連的輸入端子，以及與LC電容器Clc和存儲電容器Cst相連的輸出端子。薄膜晶體管包括非晶硅或者多晶硅。
液晶電容器Clc包括位于薄膜晶體管陣列面板100上的像素電極191和位于公共電極面板200上的公共電極270，作為兩個端子。位于兩個電極190和270之間的LC層3用作LC電容器Clc的電介質(zhì)。與開關(guān)元件Q相連的像素電極191和公共電極270被提供有公共電壓Vcom，并且覆蓋了公共電極面板200的整個表面。與圖2不同，公共電極270可以被設(shè)置在薄膜晶體管陣列面板100上，并且電極191和270中的至少一個可以具有條狀或帶狀的外形。
存儲電容器Cst是LC電容器Clc的輔助電容器。存儲電容器Cst包括像素電極191和設(shè)置在薄膜晶體管陣列面板100上的單獨的信號線(未示出)。存儲電容器Cst通過置于之間的絕緣體而與像素電極191交迭，并且被提供有預定電壓，例如公共電壓Vcom。可選擇地，存儲電容器Cst包括像素電極191和被稱作為在前柵極線的相鄰柵極線，相鄰柵極線通過絕緣體與像素電極190交迭。
對于彩色顯示器，每一個像素唯一地代表基色中的一種(即，空間劃分)，或者每一個像素順序地輪流代表基色(即，時間劃分)，因此基色的空間總數(shù)或者時間總數(shù)被辨別為所希望的顏色?；氖纠t、綠和藍。圖2示出了空間劃分的一個示例，其中每一個像素PX包括濾色鏡230，在與像素電極191相對的公共電極面板200的區(qū)域中代表基色中的一種?？蛇x擇地，濾色鏡230被設(shè)置在位于薄膜晶體管陣列面板100上的像素電極191的上面或者下面。
在LC面板組件300之外設(shè)置至少一個偏光鏡(未示出)。
傳感單元SU可以具有如圖4A所示的結(jié)構(gòu)(即，SU1)或者圖4B所示的結(jié)構(gòu)(SU2)。
如圖4A所示的傳感單元SU1包括與行或列數(shù)據(jù)線(在這里稱作傳感器數(shù)據(jù)線SL)相連的可變電容Cv以及與傳感器數(shù)據(jù)線SL和參考電壓線RL相連的參考電容器Cp。
參考電容器Cp包括參考電壓線RL和通過絕緣體與參考電壓線RL交迭的傳感器數(shù)據(jù)線SL。
可變電容器Cv包括位于薄膜晶體管陣列面板100上的傳感器數(shù)據(jù)線SL和位于公共電極面板200上的公共電極270，作為兩個端子。位于兩個端子SL和270之間的LC層3用作可變電容器Cv的電介質(zhì)?？勺冸娙萜鰿v的電容量根據(jù)例如用戶的接觸(例如觸摸)等的在液晶面板組件300上提供的外部沖擊而改變。例如，外部沖擊是接觸壓力。當公共電極面板200接收到接觸壓力時，端子(即，傳感器數(shù)據(jù)線SL和公共電極270)之間的距離改變，因此可變電容器Cv的電容量改變。參考電容器Cp和可變電容器Cv之間的結(jié)電壓Vp根據(jù)可變電容器Cv的電容量而改變。結(jié)電壓Vp是數(shù)據(jù)信號，其傳輸通過傳感器數(shù)據(jù)線SL，并且代表觸摸是否存在。
如圖4B所示的傳感單元SU2包括與傳感器數(shù)據(jù)線SL相連的開關(guān)SWT。
開關(guān)SWT包括傳感器數(shù)據(jù)線SL和公共電極270，作為兩個端子。兩個端子中的至少一個突出，因此兩個端子通過用戶的觸摸物理地并且電子地彼此相連。從而，公共電壓Vcom作為傳感器數(shù)據(jù)信號從公共電極270傳輸?shù)絺鞲衅鲾?shù)據(jù)線SL。如圖4B所示的配置不需要如圖4A所示的參考電壓線RL。
分析傳輸通過行傳感器數(shù)據(jù)線SY1-SYN的傳感器數(shù)據(jù)信號，以確定觸摸點的縱向位置(即，Y坐標)，并且分析傳輸通過列傳感器數(shù)據(jù)線SX1-SXM的傳感器數(shù)據(jù)信號，以確定觸摸點的橫向或水平位置(即，X坐標)。
傳感單元SU位于彼此相鄰的兩個像素PX之間。
成對的傳感單元SU的密度大約是點密度的四分之一，其中每一對傳感單元SU分別與行和列傳感器數(shù)據(jù)線SY1-SYN和SX1-SXM相連并位于交點的相鄰區(qū)域。這里，作為LCD分辨率的單位的點包括一組三個像素PX，三個象素彼此相鄰且代表三個基色，例如紅、綠和藍。然而，點可以包括四個或更多的像素PX，在這種情況下，像素PX可以代表三基色中的一種和白色。
當成對的傳感單元SU的密度大約是LCD分辨率(即，點的密度)的四分之一時，例如，在一行上的成對的傳感單元SU的密度可以是在一行上點的密度的一半，在一列上的成對的傳感單元SU的密度可以是在一列上點的密度的一半。在這種情況下，可以存在不具有傳感單元SU的像素行和列。
具有上述傳感單元密度和點密度的LCD可以被應用于例如字符識別的精確領(lǐng)域?？梢愿淖儌鞲袉卧姆直媛省?br> 同時，參考圖5A和圖5B，LC面板組件300還可以包括多個傳感信號線Sα、Pβ、Psg和Psd(α，β是自然數(shù))以及與傳感信號線Sα、Pβ、Psg和Psd相連并且大致排列成矩陣的多個光傳感器。
多個傳感信號線Sα、Pβ、Psg和Psd包括傳輸傳感器掃描信號的多個傳感器掃描線Sα、傳輸傳感器數(shù)據(jù)信號的多個傳感器數(shù)據(jù)線Pβ、傳輸傳感器控制電壓的多個控制電壓線Psg和傳輸傳感器輸入電壓的多個輸入電壓線Psd。
傳感器掃描線Sα和控制電壓線Psg大致沿行方向延伸，并且大致相互平行，而傳感器數(shù)據(jù)線Pβ和輸入電壓線Psd大致沿列方向延伸，并且大致相互平行。
光傳感器PS可以具有如圖5A所示的結(jié)構(gòu)(PS1)或圖5B所示的結(jié)構(gòu)(PS2)。
如圖5A所示的光傳感器PS1包括與信號線Psg和Psd相連的傳感元件Qp1以及與信號線Sα和Pβ相連的開關(guān)元件Qs。
傳感元件Qp1具有三個端子，即與控制電壓線Psg相連的控制端子，與輸入電壓線Psd相連的輸入端子，以及與開關(guān)元件Qs相連的輸出端子。傳感元件Qp包括在接收到光時產(chǎn)生光電流的光電材料。傳感元件Qp1的示例是薄膜晶體管，其具有能夠產(chǎn)生光電流的非晶硅或多晶硅通道。施加到傳感元件Qp1的控制端子的傳感器控制電壓足夠低或者足夠高，以保持傳感元件Qp1處于截止狀態(tài)，沒有入射光。施加到傳感元件Qp1的輸入端子的傳感器輸入電壓足夠高，以保持光電流流向開關(guān)元件Qs。
開關(guān)元件Qs也具有三個端子，即與傳感器掃描線Sα相連的控制端子，與傳感器數(shù)據(jù)線Pβ相連的輸出端子，以及與傳感元件Qp1相連的輸入端子。開關(guān)元件Qs響應于來自傳感器掃描線Sα的傳感器掃描信號，將傳感器輸出信號輸出到傳感器數(shù)據(jù)線Pβ。傳感器輸出信號可以是來自傳感元件Qp1的光電流。
如圖5B所示的光傳感器PS2僅包括與傳感信號線Sα、Pβ和Psd相連的傳感元件Qp2。
傳感元件Qp2也具有三個端子，即與傳感器掃描線Sα相連的控制端子，與傳感器數(shù)據(jù)線Pβ相連的輸出端子，以及與輸入電壓線Psd相連的輸入端子。傳感元件Qp2同樣包括在接收到光時產(chǎn)生光電流的光電材料，并且響應于在光下來自傳感器掃描線Sα的傳感器掃描信號，將傳感器輸出信號輸出到傳感器數(shù)據(jù)線Pβ。當傳感器掃描信號比預定電壓高時，傳感元件Qp2輸出傳感器輸出信號，該預定電壓可以根據(jù)傳感元件Qp2的工作范圍來確定。
圖5B所示的配置不需要圖5A所示的控制電壓線Psg。
圖5A和圖5B所示的配置不包括如圖3所示的雙向傳感器數(shù)據(jù)線和其連接的傳感單元中的一個。這里，來自傳感單元SU的傳感器數(shù)據(jù)信號被用來確定觸摸的存在，而來自光傳感器PS1和PS2的傳感器數(shù)據(jù)信號被用來確定觸摸的位置。
再次參考圖1和圖3，灰度電壓發(fā)生器550產(chǎn)生與像素的透射率有關(guān)的全部數(shù)量的灰度電壓或有限數(shù)量的灰度電壓(這里稱作“參考灰度電壓”)。一些(參考)灰度電壓具有相對于公共電壓Vcom的正極性，而其他(參考)灰度電壓具有相對于公共電壓Vcom的負極性。
圖像掃描驅(qū)動器400與LC面板組件300的圖像掃描線G1-Gn相連，并且合成柵極導通電壓和柵極截止電壓，來產(chǎn)生施加到圖像掃描線G1-Gn的圖像掃描信號。
圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動器500與LC面板組件300的圖像數(shù)據(jù)線D1-Dm相連，并且將從灰度電壓發(fā)生器550提供的灰度電壓中選擇的圖像數(shù)據(jù)信號提供給圖像數(shù)據(jù)線D1-Dm。然而，如果灰度電壓發(fā)生器550提供的是有限數(shù)量的參考灰度電壓而不是所有的灰度電壓，則圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動器500劃分參考灰度電壓以產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)信號。
傳感信號處理器800與面板組件300的傳感器數(shù)據(jù)線SY1-SYN和SX1-SXM相連，接收從傳感器數(shù)據(jù)線SY1-SYN和SX1-SXM輸出的傳感器數(shù)據(jù)信號，并且例如放大和濾波傳感器數(shù)據(jù)信號，對傳感器數(shù)據(jù)信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號DSN。傳感信號處理器800使用產(chǎn)生的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號DSN，來產(chǎn)生喚醒信號WU。
觸摸確定單元700接收和處理來自傳感信號處理器800的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號DSN，以確定觸摸是否存在以及觸摸位置。觸摸確定單元700然后將觸摸確定信息IN和中斷信號INTR輸出到外部設(shè)備，并且將待機信號SD輸出到傳感信號處理器800。觸摸確定單元700可以監(jiān)視傳感單元SU以及光傳感器PS1和PS2的工作狀況，以控制向其提供的信號。此外，觸摸確定單元700可以基于與光傳感器PS1和PS2有關(guān)的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號DSN，來確定外部光的強度，以控制LCD的背光照明(未示出)。
信號控制器600控制圖像掃描驅(qū)動器400、圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動器500、灰度電壓發(fā)生器550和傳感信號處理器800等。
處理單元400、500、550、600、700和800的每一個可以包括安裝在LC面板組件300上的至少一個集成電路(“IC”)芯片，在附著于LC面板組件300的帶載封裝(“TCP”)類型的柔性印刷電路(“FPC”)薄膜上或者單獨的印刷電路板(“PCB”)上?？蛇x擇地，處理單元400、500、550、600、700和800中的至少一個可以和信號線G1-Gn、D1-Dm、SY1-SYN和SX1-SXM、薄膜晶體管Q等一起集成到LC面板組件300中?？蛇x擇地，所有的處理單元400、500、550、600、700和800可以集成到一個單個IC芯片中，但是它們中的至少一個或者它們中的至少一個中的至少一個電路元件可以置于單個IC芯片的外部。
包括光傳感器PS1或PS2的LCD還包括與傳感器掃描線Sα相連的傳感器掃描驅(qū)動器(未示出)，用于給傳感器掃描線Sα提供傳感器掃描信號。在應用光傳感器PS1中，合成柵極導通電壓和柵極截止電壓以產(chǎn)生傳感器掃描信號，而在應用光傳感器PS2中，根據(jù)傳感元件QP2的工作范圍，傳感器掃描信號包括產(chǎn)生光電流的高電壓和不產(chǎn)生光電流的低電壓。
現(xiàn)在，將在下面更加詳細地描述上述LCD的顯示操作和傳感操作。
信號控制器600被提供有輸入圖像信號R、G和B以及輸入控制信號，用于控制來自外部設(shè)備(未示出)的顯示。輸入圖像信號R、G和B包括每個像素PX的亮度信息，并且具有例如1024(＝210)、256(＝28)或64(＝26)的預定數(shù)目的灰度級。輸入控制信號包括例如垂直同步信號Vsync、行同步信號Hsync、主時鐘信號MCLK以及數(shù)據(jù)使能信號DE。
根據(jù)輸入圖像信號R、G和B以及輸入控制信號，信號控制器600處理輸入圖像信號R、G和B，使之適合LC面板組件300和圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動器500的操作，并且產(chǎn)生圖像掃描控制信號CONT1、圖像數(shù)據(jù)控制信號CONT2、傳感器數(shù)據(jù)控制信號CONT3等等。信號控制器600接著將掃描控制信號CONT1發(fā)送到圖像掃描驅(qū)動器400，將圖像數(shù)據(jù)控制信號CONT2和處理過的圖像信號DAT發(fā)送到圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動器500，以及將傳感器數(shù)據(jù)控制信號CONT3(見圖3)發(fā)送到傳感信號處理器800。
圖像掃描控制信號CONT1包括圖像掃描開始信號STV，用于命令開始圖像掃描；以及至少一個時鐘信號，用于控制柵極導通電壓Von的輸出時間。圖像掃描控制信號CONT1可以包括輸出使能信號OE，用于定義柵極導通電壓Von的持續(xù)時間。
圖像數(shù)據(jù)控制信號CONT2包括行同步開始信號STH，用于通知一組像素PX的圖像數(shù)據(jù)DAT傳輸?shù)拈_始；加載信號LOAD，用于命令將圖像數(shù)據(jù)信號施加到圖像數(shù)據(jù)線D1-Dm；以及數(shù)據(jù)時鐘信號HCLK。圖像數(shù)據(jù)控制信號CONT2還可以包括反轉(zhuǎn)信號RVS，用于使圖像數(shù)據(jù)信號相對于公共電壓Vcom(這里稱為“圖像數(shù)據(jù)信號極性”)的電壓極性反向。
響應于來自信號控制器600的圖像數(shù)據(jù)控制信號CONT2，圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動器500接收一組像素PX的數(shù)字圖像信號DAT的分組，通過選擇與每個數(shù)字圖像信號DAT相對應的灰度電壓，將數(shù)字圖像信號DAT轉(zhuǎn)換成邏輯圖像數(shù)字信號，并且將模擬圖像數(shù)據(jù)信號提供給圖像數(shù)據(jù)信號線D1-Dm。
圖像掃描驅(qū)動器400響應于來自信號控制器600的圖像掃描控制信號CONT1，將柵極導通電壓Von提供給圖像掃描線G1-Gn，從而導通與其相連的開關(guān)晶體管Q。被提供給圖像數(shù)據(jù)線D1-Dm的圖像數(shù)據(jù)信號接著通過激活的開關(guān)晶體管Q，被提供給像素PX。
圖像數(shù)據(jù)信號的電壓和公共電壓Vcom之間的差表示為LC電容器Clc兩端的電壓，該電壓被稱作像素電壓。LC電容器Clc中的LC分子具有取決于像素電壓大小的方向，并且分子方向確定通過LC層3的光的偏振。偏振器將光的偏振轉(zhuǎn)換為光的透射率來顯示圖像。
通過以行周期(也稱作“1H”，并且等于行同步信號Hsync和數(shù)據(jù)使能信號DE的一個周期)為單位重復這個過程，順序地給所有的圖像掃描線G1-Gn提供柵極導通電壓，因此給所有的像素PX提供了圖像數(shù)據(jù)信號來顯示幀的圖像。
當在一個幀結(jié)束后下一個幀開始時，控制提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動器500的反轉(zhuǎn)控制信號RVS，使圖像數(shù)據(jù)信號的極性反向(稱作“幀反轉(zhuǎn)”)。也可以控制反轉(zhuǎn)控制信號RVS，使在數(shù)據(jù)線中流動的圖像數(shù)據(jù)信號的極性在一個幀期間周期性地反向(例如，行反轉(zhuǎn)和點反轉(zhuǎn))，或者使一個分組中的圖像數(shù)據(jù)信號的極性反向(例如，列反轉(zhuǎn)和點反轉(zhuǎn))。
一旦幀響應傳感控制信號CONT3，傳感信號處理器800在一個幀和下一個幀之間的一個邊沿(porch)時間段內(nèi)，讀出在傳感數(shù)據(jù)線SY1-SYN和SX1-SXM里流動的傳感器數(shù)據(jù)信號。在該邊沿時間段中，傳感器數(shù)據(jù)信號幾乎不受來自圖像掃描驅(qū)動器400、圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動器500等的驅(qū)動信號的影響，因此傳感器數(shù)據(jù)信號可以具有高可靠性。對于多個幀來說，可以一次讀出傳感器數(shù)據(jù)信號。
傳感信號處理器800進行處理，例如，放大和濾波讀出的傳感器數(shù)據(jù)信號并且將模擬傳感器數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號DSN以發(fā)送到觸摸確定單元700。
觸摸確定單元700接收數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號DSN，適當?shù)靥幚碓摻邮盏降臄?shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號DSN，以確定觸摸是否存在以及觸摸存在的位置，并且將觸摸信息發(fā)送到外部設(shè)備。外部設(shè)備基于觸摸信息，產(chǎn)生圖像信號R、G、B，并且將該圖像信號R、G、B發(fā)送到LCD。
在光傳感器PS1或PS2的應用中，傳感器掃描驅(qū)動器將柵極導通電壓提供給傳感器掃描線Sα，以導通與其相連的開關(guān)元件Qs。來自傳感元件Qp1的傳感器數(shù)據(jù)信號通過導通的開關(guān)元件Qs被提供給單獨的傳感器數(shù)據(jù)線Pβ。然而，傳感器掃描驅(qū)動器可以將高電壓提供給傳感器掃描線Sα，因此與傳感器掃描線Sα相連的傳感元件Qp2可以將光電流作為傳感器數(shù)據(jù)信號發(fā)送到單獨的傳感器數(shù)據(jù)線Pβ。
這里，傳感信號處理器800讀出在傳感器數(shù)據(jù)線Pβ中流動的傳感器數(shù)據(jù)信號，并進行處理，例如，放大和濾波讀出的傳感器數(shù)據(jù)信號，并且將模擬傳感器數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號DSN以發(fā)送到觸摸確定單元700。
根據(jù)光傳感器PS1和PS2的分辨率，通過以一個或多個行周期為單位重復這個過程，順序地將柵極導通電壓或者高電壓提供給所有的傳感器掃描線Sα，處理來自光傳感器PS1和PS2的傳感器數(shù)據(jù)信號，接著產(chǎn)生數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號DSN。
現(xiàn)在，將參考圖6和圖7，進一步詳細地描述根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的傳感信號處理器800和觸摸確定單元700。
圖6是根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的傳感信號處理器800和觸摸確定單元700的框圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的LCD的喚醒信號發(fā)生器的框圖。
參考圖6，傳感信號處理器800包括放大單元810、采樣保持單元820，、并行-串行轉(zhuǎn)換器830、模數(shù)轉(zhuǎn)換器840、幀存儲器870、喚醒信號發(fā)生器860以及電源單元850。
放大單元810與傳感數(shù)據(jù)線SX1-SXM和SY1-SYN相連，放大并濾波從其接收到的傳感器數(shù)據(jù)信號。
采樣保持單元820從放大單元810接收放大的傳感器數(shù)據(jù)信號，采樣并保持放大的傳感器數(shù)據(jù)信號。
并行-串行轉(zhuǎn)換器830從采樣保持單元820接收并行輸入的采樣的傳感器數(shù)據(jù)信號，將輸入信號轉(zhuǎn)換成串行信號，并依次輸出串行信號。
模數(shù)轉(zhuǎn)換器840將來自于并行-串行轉(zhuǎn)換器830的串行信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號以產(chǎn)生數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號DSN，并將數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號DSN輸出到幀存儲器870和觸摸確定單元700。
幀存儲器870從模數(shù)轉(zhuǎn)換器840接收數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號DSN，并存儲多個幀的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號DSN。
喚醒信號發(fā)生器860從幀存儲器870讀出多個幀的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號DSN以確定觸摸是否存在，根據(jù)確定來產(chǎn)生喚醒信號WU，將喚醒信號WU輸出到觸摸確定單元700。喚醒信號WU可以用在傳感信號處理器800中。喚醒信號發(fā)生器860可以基于所有的傳感器數(shù)據(jù)線SY1-SYN和SX1-SXM的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號DSN，來確定觸摸的存在，而喚醒信號發(fā)生器860可以基于一些數(shù)據(jù)線SY1-SYN和SX1-SXM的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號DSN，來檢測觸摸。
在傳感信號處理器800中，喚醒信號發(fā)生器860與其他驅(qū)動器模塊810、820、830、840、850以及870物理地分離，因此獨立地執(zhí)行操作。喚醒信號發(fā)生器860可以是硬連線邏輯單元，包括彼此相連的多個IC。由彼此相連的IC執(zhí)行觸摸確定。圖7中示出了用于處理來自傳感器數(shù)據(jù)線的多個幀的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號DSN的硬連線邏輯單元的示例。在喚醒信號發(fā)生器860中包括的硬連線邏輯單元的數(shù)量可以等于針對觸摸確定所要處理的傳感器數(shù)據(jù)線的數(shù)量。
參照圖7，喚醒信號發(fā)生器860包括第一移位寄存器861、加法器862、除法器863、第二移位寄存器864、減法器模塊SUB、比較器模塊CMP、參考寄存器867和或門868。
第一移位寄存器861存儲來自幀存儲器870的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號DSN，并且第一移位寄存器861一次移位每個幀，以存儲多個(p)數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號DSN。因此，第一移位寄存器861存儲最近的p個幀的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號DSN。加法器862對來自第一移位寄存器861的p個幀的p個數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號DSN求和。除法器863用數(shù)p除p個數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號DSN的和。第一移位寄存器861、加法器862和除法器863的組合可以用作平滑濾波器，因此這個組合對p個幀的p個數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號DSN進行了平均，數(shù)字地濾波了數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號DSN?？梢酝ㄟ^上述數(shù)字濾波來去除包括在數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號DSN中的噪聲分量。在下文中，數(shù)字濾波的信號被稱作濾波信號。
第二移位寄存器864接收和存儲濾波信號，第二移位寄存器864一次移位每個幀，以存儲q個濾波信號。這里，第q個濾波信號與當前幀的濾波信號相對應。
減法器模塊SUB包括多個(q-1)減法器865。每一個減法器865有兩個輸入端子，其中一個端子與第q個濾波信號相連，另一個端子與第(q-1)個濾波信號相連。減法器865輸出差信號，這個差信號是第q個濾波信號減去從第1到第q-1個濾波信號而得到的。
比較器模塊CMP包括多個比較器866。每一個比較器866與單獨的減法器865和參考寄存器867相連。比較器866將來自減法器865的差信號與來自參考寄存器867的參考信號相比較。當差信號大于參考信號時，比較器866輸出喚醒信號WU。來自比較器866的喚醒信號WU通過或門868被傳輸?shù)接|摸確定單元700。
同時，由于傳感單元SU自身的退化和傳感條件，傳感數(shù)據(jù)信號的電平可以是非均勻的。因此，在沒有觸摸的情況下傳感數(shù)據(jù)信號的基準電平是變化的，從而僅基于當前濾波信號的觸摸確定會產(chǎn)生錯誤。然而，觸摸狀態(tài)可以基于差信號而正確地確定，所述差信號是當前濾波信號減去先前的濾波信號的差。
硬連線邏輯單元僅是一個示例，其他的硬連線邏輯單元可以應用于確定觸摸，并且對于邏輯單元的其他示范性實施例，可以執(zhí)行多種變化。
再次參考圖6，電源單元850被提供有外部電源PW，以將電源PW提供給每一個驅(qū)動模塊810-840、860和870。電源單元850響應于待機信號SD(見圖3)，切斷放大單元810、采樣保持單元820、并行-串行轉(zhuǎn)換器830以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器840的電源PW供應。電源PW的切斷可以限于放大單元810、采樣保持單元820、并行-串行轉(zhuǎn)換器830以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器840的一部分，并且可以限于一幀的一部分時間。電源單元850響應于喚醒信號WU，切斷喚醒信號發(fā)生器860的電源PW，而電源單元850響應于待機信號SD，將電源PW提供給喚醒信號發(fā)生器860。
參考圖6，觸摸確定單元700包括輸入-輸出接口710、存儲器單元720、外圍輸入-輸出單元730、主處理器740、電源單元750和時鐘發(fā)生器760。
輸入-輸出接口710從傳感信號處理器800接收數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號DSN和喚醒信號WU，并將待機信號SD輸出到傳感信號處理器800。
存儲單元720分別包括第一、第二和第三存儲器721、723和725。第一存儲器721可以包括例如閃存的非易失性存儲器，并且存儲由主處理器740執(zhí)行的程序代碼。第二存儲器723是一種寄存器，它可以包括靜態(tài)RAM，并且存儲在觸摸確定單元700中使用的多個參數(shù)。第三存儲器725可以包括靜態(tài)RAM，并且它從輸入-輸出接口710接收和存儲數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號DSN。
外圍輸入-輸出單元730包括串行通訊單元731和中斷處理器733。串行通訊單元731可以包括串行外圍接口(“SPI”)或內(nèi)置集成電路(“I2C”)。串行通訊單元731將觸摸信息INF輸出到外部設(shè)備，并且它輸出用于控制提供給傳感單元SU和光傳感器PS1或PS2的信號的信號。中斷處理器733可以包括通用輸入-輸出(“GPIO”)，并且它將中斷信號INTR輸出到外部設(shè)備。中斷信號INTR包括觸摸中斷、背光照明亮度中斷等等。
主處理器740可以包括中央處理單元(“CPU”)或微處理單元(“MPU”)等，并且它響應于來自存儲單元720的程序代碼而進行操作。主處理器740基于數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號DSN，來確定觸摸是否存在以及觸摸位置，產(chǎn)生待機信號SD和觸摸信息INF，檢查傳感單元SU和光傳感器PS1或PS2的操作以控制向其提供的信號。此外，主處理器740控制背光照明的亮度。
時鐘發(fā)生器760從外部設(shè)備接收主時鐘信號MCLK并且進行調(diào)節(jié)，例如，提高或者降低時鐘信號MCLK的頻率以產(chǎn)生在觸摸確定單元700中使用的時鐘信號。在提高時鐘頻率的情況下，時鐘發(fā)生器760可以包括鎖相環(huán)(“PLL”)電路(未示出)，所述鎖相環(huán)電路使信號的相位同步并用于產(chǎn)生高頻時鐘信號。另外，觸摸確定單元700按照原樣使用主時鐘信號MCLK。
電源單元750被提供有外部電源PW，以將電源PW提供給每一個驅(qū)動器模塊710-740和760，并根據(jù)操作模式，切斷主處理器740、第一存儲器721、串行通訊單元731、PLL電路等的電源PW。
現(xiàn)在，將參考圖8進一步詳細地描述根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的LCD的驅(qū)動方法。
圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的LCD的驅(qū)動方法的流程圖。
傳感信號處理器800和觸摸確定單元700工作在兩個模式下，例如，正常模式NM和省電模式PS。喚醒信號WU和待機信號SD確定傳感信號處理器800和觸摸確定單元700是否工作在正常模式NM或在省電模式PS下。
參照圖8，傳感信號處理器800和觸摸確定單元700在省電模式PS下開始它們的操作(S10)。
在省電模式PS下，電源被提供給傳感信號處理器800的最少部分以感應觸摸，而其他的驅(qū)動部分斷電。例如，放大器810、采樣保持單元820、并行-串行轉(zhuǎn)換器830和模數(shù)轉(zhuǎn)換器840的連接到傳感器數(shù)據(jù)線Pβ的部分被斷電。連接到行傳感器數(shù)據(jù)線SY1-SYN或者列傳感器數(shù)據(jù)線SX1-SXM的部分被供電，而連接到其他線的部分被斷電。或者，連接到偶數(shù)或者奇數(shù)傳感器數(shù)據(jù)線的部分被供電。然而，幀存儲器870和喚醒信號發(fā)生器860仍然被供電以檢測觸摸或接觸。
此外，在省電模式PS下，主處理器740、第一存儲器721、串行通訊單元731和PLL電路(未示出)也被斷電。
如上所述，在省電模式PS下，電源被提供給最少的部分以檢測觸摸或接觸，將傳感信號處理器800和觸摸確定單元700的大部分斷電以減少功耗。
接著，將幀計數(shù)器FC初始化為“0”(S20)。幀計數(shù)器FC是用于計算幀的數(shù)量的變量，并且被包括在從正常模式NM轉(zhuǎn)換到省電模式PS所需的條件中。
喚醒信號發(fā)生器860在省電模式PS下確定觸摸或接觸是否存在(S30)。當喚醒信號發(fā)生器860確定不存在觸摸或接觸時，喚醒信號發(fā)生器860使喚醒信號WU失效，例如，使喚醒信號WU設(shè)置為“0”，將其輸出到傳感信號處理器800和觸摸確定單元700。因此，傳感信號處理器800和觸摸確定單元700保持在省電模式PS下，重復步驟S10至S30以持續(xù)檢測觸摸或接觸。
當喚醒信號發(fā)生器860確定觸摸或接觸存在時，喚醒信號發(fā)生器860激活喚醒信號WU，例如，將喚醒信號WU的值變?yōu)椤?”。從而，操作模式變換為正常模式NM(S40)。
在正常模式NM下，除了喚醒信號發(fā)生器860之外，傳感信號處理器800和觸摸確定單元700的所有的功能模塊被供電，因此傳感信號處理器800和觸摸確定單元700正常操作。傳感信號處理器800從傳感器數(shù)據(jù)線SX1-SXM、SY1-SYN和Pβ接收傳感器數(shù)據(jù)信號，并將接收到的傳感器數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號DSN。觸摸確定單元700基于數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號DSN，確定觸摸是否存在以及觸摸位置。然而，在正常模式NM下，喚醒信號發(fā)生器860被斷電。除了接收和處理傳感器數(shù)據(jù)信號的時間之外，在每個幀的大部分時間內(nèi)，傳感信號處理器800可以斷電。
在正常模式NM下，觸摸確定單元700確定觸摸或接觸是否存在(S50)。
在步驟S50，當觸摸確定單元700確定觸摸或接觸存在時，觸摸確定單元700將幀計數(shù)器FC初始化為“0”(S60)，接著保持正常模式NM(S40)，以繼續(xù)確定觸摸或接觸是否存在及其位置。這里，觸摸確定單元700使待機信號SD失效，例如，將待機信號SD設(shè)置為“0”，將其發(fā)送到傳感信號處理器800。
在步驟S50，當觸摸確定單元700確定不存在觸摸或接觸時，幀計數(shù)器FC的值增加1(S70)。接下來，幀計數(shù)器FC的值和預定義值NN進行比較(S80)。當幀計數(shù)器FC的值不等于預定義值NN時，保持正常模式(S40)。當幀計數(shù)器FC的值等于預定義值NN時，激活待機信號SD，例如，變換為“1”，并且操作模式變換為省電模式PS(S10)。這里，預定義值NN是自然數(shù)。
簡而言之，當在省電模式PS下檢測到觸摸或接觸時，操作模式轉(zhuǎn)換為正常模式NM，當在正常模式NM下在預定的時間內(nèi)未檢測到觸摸時，操作模式再次轉(zhuǎn)換為省電模式PS。如上所述，當沒有觸摸或接觸存在時操作模式為省電模式PS，因此減少電源消耗。
現(xiàn)在，將參考圖9進一步詳細地描述根據(jù)本發(fā)明另一個示范性實施例的LCD的驅(qū)動設(shè)備。
圖9是根據(jù)本發(fā)明另一個示范性實施例的LCD的傳感信號處理器801和觸摸確定單元701的框圖。
參照圖9，傳感信號處理器801包括放大單元810、采樣保持單元820、并行-串行轉(zhuǎn)換器830以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器840，它們順序連接，還包括電源單元850。除了幀存儲器870和喚醒信號發(fā)生器860之外，根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的傳感信號處理器801和先前的示范性實施例中描述的傳感信號處理器800基本相同，因此省略其詳細描述。
觸摸確定單元701包括輸入-輸出接口711、存儲器單元720、外圍輸入-輸出單元730、主處理器741、電源單元750、時鐘發(fā)生器760和喚醒信號發(fā)生器770。根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的觸摸確定單元701和先前實施例中的觸摸確定單元基本相同，因此僅僅描述它們之間的區(qū)別，并且省略相同部分的詳細描述。
喚醒信號發(fā)生器770從第三存儲器725讀出多個幀的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號DSN，以確定觸摸是否存在，基于確定來產(chǎn)生喚醒信號WU，并將喚醒信號WU輸出到主處理器741。喚醒信號發(fā)生器770可以是圖7所示的硬連線邏輯單元，并且和先前示范性實施例中的喚醒信號發(fā)生器860基本相同。喚醒信號發(fā)生器770工作在省電模式PS下，并且在正常模式NM下被斷電以使喚醒信號發(fā)生器770停止其操作。
輸入-輸出接口711從傳感信號處理器801接收數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號DSN，并且將待機信號SD輸出到傳感信號處理器800。
電源單元750給主處理器741、第一存儲器721、串行通訊單元731、PLL電路(未示出)等供電，并且響應于來自喚醒信號發(fā)生器770的喚醒信號WU而切斷喚醒信號發(fā)生器770的電源。
通過喚醒信號WU，能夠使主處理器741開始其操作。
傳感信號處理器801和觸摸確定單元701的操作模式分為如圖8所示的省電模式PS和正常模式NM，并且根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的傳感信號處理器801和觸摸確定單元701的操作和先前的范例實施例中的基本相同，因此省略其詳細描述。
傳感信號處理器801和觸摸確定單元701可以內(nèi)建在單個IC中。
上述示范性實施例也能夠被應用于其他的平板顯示設(shè)備，例如等離子顯示設(shè)備、有機發(fā)光二極管(“OLED”)顯示器、場發(fā)射顯示器等。
盡管在上面描述了本發(fā)明的示范性實施例，應該清楚地理解到，這里所教導的對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的基本發(fā)明概念的多種變化和/或修改將仍然落入本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)，如所附權(quán)利要求所定義的那樣。
權(quán)利要求
1.一種顯示設(shè)備，包括顯示面板；在顯示面板上形成的多個像素；在顯示面板上形成的多個傳感單元，用于響應于在顯示面板上施加的觸摸而產(chǎn)生傳感器輸出信號；傳感信號處理器，用于接收和處理來源于傳感器輸出信號的模擬傳感器數(shù)據(jù)信號，以產(chǎn)生數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號；第一觸摸確定單元，用于基于多個幀的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號來檢測觸摸是否存在，并且工作在省電模式下；第二觸摸確定單元，用于基于多個幀的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號來檢測觸摸是否存在以及觸摸位置，并且工作在正常模式下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示設(shè)備，其中，第一觸摸確定單元包括硬連線邏輯單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示設(shè)備，其中，第一觸摸確定單元在正常模式下斷電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示設(shè)備，其中，第一觸摸確定單元包括平均單元，用于平均多個幀的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號；差數(shù)據(jù)發(fā)生器，用于基于平均的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號來產(chǎn)生差數(shù)據(jù)；以及比較器，將差數(shù)據(jù)和參考數(shù)據(jù)相比較。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的顯示設(shè)備，其中，當差數(shù)據(jù)等于或大于參考數(shù)據(jù)時，確定發(fā)生觸摸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示設(shè)備，其中，第二觸摸確定單元包括第一存儲器，用于存儲程序代碼；第二存儲器，用于存儲多個幀的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號；以及主處理器，用于基于從第一存儲器中讀出的程序代碼來進行操作，從第二存儲器中讀出多個幀的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號，以及基于讀出的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號來確定觸摸是否存在以及觸摸位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的顯示設(shè)備，其中，第一存儲器和主處理器在省電模式下斷電。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示設(shè)備，其中，傳感信號處理器包括放大器，用于放大模擬傳感器數(shù)據(jù)信號；以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于轉(zhuǎn)換放大的模擬傳感器數(shù)據(jù)信號以產(chǎn)生數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的顯示設(shè)備，其中，放大器具有多個通道，并且在省電模式下至少一個通道斷電。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示設(shè)備，還包括幀存儲器，用于存儲多個幀的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示設(shè)備，其中，傳感信號處理器包括第一觸摸確定單元，并且以單個IC來實現(xiàn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示設(shè)備，其中，第二觸摸確定單元包括第一觸摸確定單元并且以單個IC來實現(xiàn)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示設(shè)備，其中，傳感信號處理器以及第一和第二觸摸確定單元以單個IC來實現(xiàn)。
14.一種用于驅(qū)動顯示設(shè)備的裝置，所述顯示設(shè)備包括顯示面板和響應于在顯示面板上施加的觸摸而產(chǎn)生傳感器輸出信號的多個傳感單元，所述裝置包括傳感信號處理器，用于接收和處理來源于傳感器輸出信號的模擬傳感器數(shù)據(jù)信號，產(chǎn)生數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號；第一觸摸確定單元，用于基于多個幀的數(shù)字傳感器信號來檢測觸摸是否存在，并且工作在省電模式下；以及第二觸摸確定單元，用于基于多個幀的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號來檢測觸摸是否存在以及觸摸位置，并且工作在正常模式下。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，其中，第一觸摸確定單元包括硬連線邏輯單元。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，其中，第一觸摸確定單元在正常模式下斷電。
17.根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，其中，第一觸摸確定單元包括平均單元，用于平均多個幀的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號；差數(shù)據(jù)發(fā)生器，用于基于平均的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號來產(chǎn)生差數(shù)據(jù)；以及比較器，將差數(shù)據(jù)和參考數(shù)據(jù)相比較。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的裝置，其中，當差數(shù)據(jù)等于或大于參考數(shù)據(jù)時確定發(fā)生觸摸。
19.根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，其中，第二觸摸確定單元包括第一存儲器，用于存儲程序代碼；第二存儲器，用于存儲多個幀的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號；以及主處理器，用于基于從第一存儲器中讀出的程序代碼來進行操作，從第二存儲器讀出多個幀的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號，以及基于讀出的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號來確定觸摸是否存在以及觸摸位置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的裝置，其中，第一存儲器和主處理器在省電模式下斷電。
21.根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，其中，傳感信號處理器包括放大器，用于放大模擬傳感器數(shù)據(jù)信號；以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于將放大的模擬傳感器數(shù)據(jù)信號模數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)以產(chǎn)生數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的裝置，其中，放大器具有多個通道，并且在省電模式下至少一個通道斷電。
23.根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，還包括幀存儲器，用于存儲多個幀的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號。
24.根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，其中，傳感信號處理器包括第一觸摸確定單元，并且以單個IC來實現(xiàn)。
25.根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，其中，第二觸摸確定單元包括第一觸摸確定單元，并且以單個IC來實現(xiàn)。
26.根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，其中，傳感信號處理器以及第一和第二觸摸確定單元以單個IC來實現(xiàn)。
27.一種用于驅(qū)動顯示設(shè)備的方法，所述顯示設(shè)備包括顯示面板；響應在顯示面板上施加的觸摸而產(chǎn)生傳感器輸出信號的多個傳感器單元；以及基于傳感器輸出信號來確定觸摸的存在的第一和第二觸摸確定單元，所述方法包括基于傳感器輸出信號來產(chǎn)生數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號；在第一觸摸確定單元中基于數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號來確定觸摸是否存在；當?shù)谝挥|摸確定單元確定觸摸存在時，將第一觸摸確定單元斷電，給第二觸摸確定單元供電；在第二觸摸確定單元中基于數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號來確定觸摸是否存在；在第二觸摸確定單元確定觸摸不存在后的預定時間之后，將第二觸摸確定單元斷電并且給第一觸摸確定單元供電。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中在第一和第二觸摸確定單元中的確定包括平均多個幀的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號；基于平均的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號來產(chǎn)生差數(shù)據(jù)；將差數(shù)據(jù)和參考數(shù)據(jù)相比較；以及當差數(shù)據(jù)等于或大于參考數(shù)據(jù)時確定發(fā)生觸摸。
29.根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中，數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號的產(chǎn)生包括放大傳感器輸出信號；以及對放大的模擬傳感器數(shù)據(jù)信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號。
30.根據(jù)權(quán)利要求27的方法，還包括在第二觸摸確定單元中確定觸摸的位置。
全文摘要
一種顯示設(shè)備包括顯示面板；在顯示面板上形成的多個像素；在顯示面板上形成的多個傳感單元，用于響應于在顯示面板上施加的觸摸而產(chǎn)生傳感器輸出信號；傳感信號處理器，用于接收和處理來源于傳感器輸出信號的模擬傳感器數(shù)據(jù)信號，以產(chǎn)生數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號；第一觸摸確定單元，用于基于多個幀的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號來檢測觸摸是否存在，并且工作在省電模式下；以及第二觸摸確定單元，用于基于多個幀的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)信號來檢測觸摸是否存在以及觸摸位置，并且工作在正常模式下。顯示設(shè)備包括用于檢測觸摸的硬連線邏輯單元，它在省電模式下使用硬連線邏輯單元檢測觸摸，當檢測到觸摸時，將操作模式轉(zhuǎn)換成正常模式，因此減少功耗。
文檔編號G09G3/36GK1945387SQ20061016273
公開日2007年4月11日 申請日期2006年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月21日
發(fā)明者李柱亨, 魚基漢, 樸鐘雄 申請人:三星電子株式會社