устройство отображения

Формула изобретения

1. Устройство отображения, содержащее:

блок отображения, имеющий множество электродов для отображения изображения;

блок управления отображением изображения, выполненный с возможностью управления отображением изображения, выполняемым блоком отображения, посредством приложения к множеству электродов блока отображения сигналов возбуждения электрода, уровни напряжения которых изменяются с определенным циклом;

блок сенсорной панели, выполненный с возможностью обнаружения положения ввода с внешней стороны; и

блок управления сенсорной панели, выполненный с возможностью получения сигнала обнаружения положения посредством приложения сигнала сканирования к блоку сенсорной панели,

причем блок управления сенсорной панели выполнен с возможностью приложения сигнала сканирования три или более раза за цикл, в котором изменяются уровни напряжения сигналов возбуждения электрода, и сравнения полученных сигналов обнаружения положения, соответствующих сигналам сканирования, определения информации о положении, указанной двумя или более сигналами обнаружения положения, указывающими одинаковый результат как являющийся информацией о правильном положении, и вывода информации об определенном положении как сигнала положения,

при этом сигнал сканирования генерируется синхронно с тактовым сигналом счетчика, полученным путем подсчета тактового сигнала, используя сигнал строчной синхронизации в качестве опорного сигнала.

2. Устройство отображения по п.1,

в котором блок управления отображением изображения выполнен с возможностью установки времени изменения уровней напряжения сигналов возбуждения электрода, прикладываемых к множеству электродов блока отображения, одинаковыми.

3. Устройство отображения по п.1 или 2,

в котором устройство отображения имеет панель отображения, в которой сформирован блок отображения, выполненный с возможностью выполнения отображения изображения, и сенсорную панель, в которой сформирован блок сенсорной панели, выполненный с возможностью обнаружения вводимой информации,

при этом сенсорная панель расположена рядом с поверхностью отображения панели отображения.

4. Устройство отображения по п.1 или 2,

в котором блок отображения представляет собой жидкокристаллическую панель, в которой жидкокристаллический слой расположен между двумя противоположными подложками.

5. Устройство отображения по п.3,

в котором блок отображения представляет собой жидкокристаллическую панель, в которой жидкокристаллический слой расположен между двумя противоположными подложками.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству отображения, включающему в себя функцию сенсорной панели и имеющему блок отображения, который отображает изображение, и блок сенсорной панели, который обнаруживает положение ввода от внешней стороны, и в частности относится к устройству отображения, которое может получать сигнал правильного положения от блока сенсорной панели, даже если влияние проявляется в изменении уровня напряжения сигнала возбуждения электрода для отображения изображения блоком отображения.

Предшествующий уровень техники

В последние годы распространение персональных цифровых секретарей (PDA), карманных компьютеров, мобильных игорных устройств и т.п. сопровождается широким использованием устройства отображения с сенсорной панелью как устройства отображения, включающего в себя функцию сенсорной панели, которая, вследствие наложения сенсорной панели как устройства ввода на индикаторную панель, такую как жидкокристаллическая панель, позволяет операциям ввода выполняться через сенсорную панель, использующую отображаемое изображение.

В жидкокристаллическом дисплейном устройстве, используемом в качестве такого устройства отображения с сенсорной панелью, прозрачная сенсорная панель укладывается на поверхность отображения изображения жидкокристаллической панели, и изображения, отображаемые на жидкокристаллической панели, являются видимыми через сенсорную панель. Если на внешнюю поверхность сенсорной панели, то есть поверхность на стороне, где отображаемое изображение на жидкокристаллической панели наблюдается, нажать пером ввода или т.п., положение, которое было нажато, может быть обнаружено, и контент ввода может быть вызван для отражения в органах управления устройства, такого как PDA, которое использует устройство отображения с сенсорной панелью.

Однако в жидкокристаллическом дисплейном устройстве с сенсорной панелью, когда сигналы возбуждения электрода для исполнения отображения изображения прикладываются к различным типам электродов в жидкокристаллической панели, шум генерируется из-за самой жидкокристаллической панели, действующей как конденсатор, и этот шум становится наложенным с сигналом обнаружения положения от сенсорной панели, которая располагается рядом с жидкокристаллической панелью, таким образом имея отрицательное влияние, такое как порождение неправильного положения, которое подлежит обнаружению.

В качестве способа обхода этого вида влияния от шума при работе жидкокристаллической панели было предложено жидкокристаллическое дисплейное устройство с сенсорной панелью, в котором принимается сигнал электрификации AC, для приложения к жидкокристаллической панели посредством интегральной схемы (IC) возбуждения жидкокристаллической панели, и сигнал сканирования прикладывается к сенсорной панели во время отложенной от нарастающего фронта сигнала электрификации AC к определенному времени (см. ссылку 1 JP H04-371916A).

В вышеописанном традиционном жидкокристаллическом дисплейном устройстве с сенсорной панелью попытка избежать ситуации, в которой шум от жидкокристаллической панели влияет на сигнал обнаружения положения от сенсорной панели, предпринимается путем смещения времени изменения сигнала электрификации AC для отображения изображения, которое является причиной шума, и времени приложения сигнала сканирования для обнаружения информации о положении от сенсорной панели.

Однако шум, генерируемый панелью отображения, такой как жидкокристаллическая панель, не генерируется лишь во время переключения в сигнале электрификации AC, и скорее шум, который негативно влияет на сигнал обнаружения положения от сенсорной панели, также генерируется во время изменения уровней напряжения сигналов возбуждения электрода, прикладываемых к различным типам электродов для отображения изображения, которые обеспечиваются в панели отображения. Например, в случае жидкокристаллической панели, каждый раз существует изменение в уровнях напряжения сигналов возбуждения электрода, прикладываемых к электродам, необходимым для отображения изображения, а именно общему электроду, электродам затвора и электродам истока, шум генерируется во время изменения уровней напряжения на этих электродах. Кроме того, время изменения уровня напряжения не является одинаковым для всех этих электродов. Соответственно, в способе, в котором время приложения сигнала электрификации AC, который прикладывается к индикаторной панели, обеспечивается предопределенная временная задержка при сканировании сенсорной панели, такая как в вышеописанном традиционном способе, время сканирования сенсорной панели не может быть надежно смещено от времени, при котором шум генерируется в панели отображения, и не является возможным всегда получать сигнал обнаружения правильного положения.

Краткое изложение сущности изобретения

Задачей настоящего изобретения, в свете вышеописанных проблем, является обеспечение устройства отображения, которое может получать информацию о правильном положении, свободную от влияния шума от блока сенсорной панели, даже в случае, когда шум был сгенерирован вследствие приложения сигнала возбуждения электрода для отображения изображения к блоку отображения, который отображает изображение.

Чтобы решить вышеописанные проблемы, устройство отображения согласно настоящему изобретению включает в себя блок отображения, имеющий множество электродов для отображения изображения; блок управления отображением, который управляет отображением изображения, выполняемым блоком отображения, посредством приложения, к множеству электродов блока отображения, сигналов возбуждения электрода, уровни напряжения которых изменяются с предопределенным циклом; блок сенсорной панели, который обнаруживает положение ввода от внешней стороны; и блок управления сенсорной панели, который получает сигнал обнаружения положения посредством приложения сигнала сканирования к блоку сенсорной панели, причем блок управления сенсорной панели прикладывает сигнал сканирования три или более раз за цикл, в котором изменяются уровни напряжения сигналов возбуждения электрода, и сравнивает полученные сигналы обнаружения положения, соответствующие сигналам сканирования, определяет информацию о положении, указанную двумя или более из сигналов обнаружения положения, которые указывают одинаковый результат как являющийся информацией о правильном положении, и выводит информацию об определенном положении как сигнал положения.

Согласно настоящему изобретению, блок управления сенсорной панели может определять сигнал обнаружения правильного положения, который не подвергался влиянию шума, сгенерированного в течение работы блока отображения, и выводить его как сигнал положения, таким образом позволяя получить устройство отображения, которое позволяет точным операциям ввода выполняться с использованием блока сенсорной панели.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 изображает общую схему в разобранном виде, показывающую конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства с сенсорной панелью, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 изображает блок-схему, показывающую конфигурацию схемы жидкокристаллического дисплейного устройства с сенсорной панелью, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.3 изображает диаграмму, показывающую пример времени изменения уровней напряжения сигналов возбуждения электрода, прикладываемых к электродам для отображения изображения в жидкокристаллическом дисплейном устройстве с сенсорной панелью, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.4 изображает диаграмму, показывающую пример времени изменения уровней напряжения сигналов возбуждения электрода для отображения изображения и времени генерирования сигнала сканирования в жидкокристаллическом дисплейном устройстве с сенсорной панелью, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.5 изображает диаграмму, показывающую другой пример времени изменения уровней напряжения сигналов возбуждения электрода для отображения изображения и времени генерирования сигнала сканирования в жидкокристаллическом дисплейном устройстве с сенсорной панелью, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.6 изображает схему, показывающую порядок действий по определению информации об обнаружении положения, выполняемого блоком управления сенсорной панели в жидкокристаллическом дисплейном устройстве с сенсорной панелью, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.7 изображает схему, иллюстрирующую цели определения информации об обнаружении положения, выполняемого блоком управления сенсорной панели в жидкокристаллическом дисплейном устройстве с сенсорной панелью, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.8 изображает схему, показывающую пример времени генерирования сигнала сканирования в жидкокристаллическом дисплейном устройстве с сенсорной панелью, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

Устройство отображения согласно настоящему изобретению включает в себя блок отображения, имеющий множество электродов для отображения изображения; блок управления отображением, который управляет отображением изображения, выполняемым блоком отображения посредством приложения, к множеству электродов блока отображения, сигналов возбуждения электрода, уровни напряжения которых изменяются с предопределенным циклом; блок сенсорной панели, который обнаруживает положение ввода с внешней стороны; и блок управления сенсорной панели, который получает сигнал обнаружения положения посредством приложения сигнала сканирования к блоку сенсорной панели, причем блок управления сенсорной панели прикладывает сигнал сканирования три или более раз в цикле, в котором изменяются уровни напряжения сигналов возбуждения электрода, и сравнивает полученные сигналы обнаружения положения, соответствующие сигналам сканирования, определяет информацию о положении, указанную двумя или более сигналами обнаружения положения, которые указывают одинаковый результат как являющийся информацией о правильном положении, и выводит информацию об определенном положении как сигнал положения.

Согласно этой конфигурации, сигналы обнаружения положения, полученные относительно трех или более сигналов сканирования, сравниваются, и два или более сигналов обнаружения положения, указывающие одинаковый результат, считаются сигналами обнаружения правильного положения, таким образом обеспечивая возможность определения сигнала обнаружения правильного положения, даже если сигнал обнаружения неправильного положения, находящийся под влиянием шума, включается среди сигналов обнаружения обнаруженного положения. По этой причине, даже если шум был сгенерирован из-за изменения уровней напряжения сигналов возбуждения электрода для отображения изображения, которые прикладываются к множеству электродов в блоке отображения, является возможным безошибочно получить информацию о правильном положении из сигналов обнаружения положения, свободных от влияния шума, и вывести полученную информацию о положении из блока сенсорной панели как сигнал положения.

Кроме того, предпочтительно, чтобы блок управления отображением побуждал, чтобы времена изменения уровней напряжения сигналов возбуждения электрода, прикладываемых к множеству электродов блока отображения, были одинаковыми. Это позволяет понизить возможность того, что шум будет смешан с сигналом обнаружения положения, таким образом позволяя определить и вывести сигнал обнаружения точного положения.

Также, устройство отображения настоящего изобретения может иметь конфигурацию, в которой устройство отображения имеет панель отображения, в которой сформирован блок отображения, который выполняет отображение изображения, и сенсорную панель, в которой сформирован блок сенсорной панели, который обнаруживает вводимую информация, и сенсорная панель располагается рядом с поверхностью отображения панели отображения.

Также, предпочтительно, чтобы панель отображения представляла собой жидкокристаллическую панель, в которой жидкокристаллический слой располагается между двумя противоположными подложками.

Ниже следует описание варианта осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи.

Отметим, что в нижеследующем описании варианта осуществления настоящего изобретения описывается конфигурация, в которой устройство отображения согласно настоящему изобретению имеет панель отображения, в которой сформирован блок отображения, и сенсорную панель, в которой сформирован блок сенсорной панели, который обнаруживает положение ввода, и сенсорная панель располагается рядом с поверхностью отображения панели отображения. Более конкретно, показан пример конфигурации в случае реализации в качестве жидкокристаллического дисплейного устройства с сенсорной панелью, которая использует жидкокристаллическую панель в качестве панели отображения и используется для отображения изображения в PDA и т.п.

Однако следующее описание не ограничивает устройство отображения согласно настоящему изобретению. Помимо случая, где панель отображения является жидкокристаллической панелью, настоящее изобретение применимо к устройствам отображения, включающим в себя различные типы панелей отображения, такие как органический или неорганический EL дисплей, или устройство отображения с холодным катодом типа электростатической эмиссии. Кроме того, включая случай, где панель отображения представляет собой жидкокристаллическую панель, ее применение не ограничивается мобильным устройством, таким как PDA, а скорее может использоваться в качестве стационарных устройств отображения различных типов с сенсорной панелью, которые включают в себя сенсорную панель в качестве средства ввода, таких как банкомат или терминал отображения системы описания изображения в музее.

Ради удобства в описании, чертежи, на которые ниже делается ссылка, представляют в упрощенном виде, среди составных элементов варианта осуществления настоящего изобретения, лишь значимые элементы, которые необходимы для описания настоящего изобретения. Соответственно, устройство отображения согласно настоящему изобретению может включать в себя произвольные составляющие элементы, которые не показаны на чертежах, на которые делается ссылка. Также, относительно размерностей элементов на чертежах, размерности фактических составляющих элементов, отношения размерностей элементов и т.п. не указываются точно.

Фиг.1 изображает общий вид схемы в разобранном виде, показывающей полную конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства с сенсорной панелью, которое является устройством отображения с сенсорной панелью согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Жидкокристаллическое дисплейное устройство с сенсорной панелью 100 согласно настоящему варианту осуществления в общих чертах сконфигурировано сенсорной панелью 10, включающей в себя блок сенсорной панели для приема ввода данных, жидкокристаллическую панель 20, которая является панелью отображения, в которой формируется блок отображения, который отображает изображение, и заднюю подсветку 16, которая излучает свет подсветки для отображения изображения жидкокристаллической панелью 20. Сенсорная панель 10 располагается на стороне жидкокристаллической панели 20, где наблюдается изображение.

Сенсорная панель 10 жидкокристаллического дисплейного устройства с сенсорной панелью 100 согласно настоящему варианту осуществления, например, называется сенсорной панелью типа резистивной пленки, которая формируется путем скрепления вместе, с использованием изолирующего элемента (не показан), гибкой передней подложки 1, сформированной из пластмассовой пленки, такой как поликарбонат (PC), и гибкой задней подложки 2, аналогично сформированной из пластмассовой пленки. Отметим, что распорка (не показана) располагается между передней подложкой 1 и задней подложкой 2, чтобы обеспечить зазор между этими двумя подложками.

Внутренняя поверхность передней подложки 1, то есть поверхность, противоположная задней подложке 2, имеет электрод 3 передний подложки, сформированный из ITO и т.п., в области, которая перекрывается с областью 14 отображения жидкокристаллической панели 20, где отображаются изображения. Область, где этот электрод 3 передней подложки обеспечивается, является областью ввода сенсорной панели. Кроме того, пара X электродов 4, выполненных из материала низкого сопротивления, такого как серебряная паста, располагается на соответствующих сторонах электрода 3 передней подложки по отношению к X направлению, то есть в направлении слева направо области 14 отображения жидкокристаллической панели 20.

Подобно передней подложке 1, внутренняя поверхность задней подложки 2, другими словами поверхность, противоположная передней подложке 1, имеет сформированный на ней электрод 5 задней подложки, сформированный из ITO и т.п., в области, которая перекрывается с областью 14 отображения жидкокристаллической панели 20, и пара Y электродов 6, изготовленных из материала низкого сопротивления, такого как серебряная паста, располагается на соответствующих сторонах электрода 5 задней подложки по отношению к направлению Y, то есть по направлению сверху вниз области 14 отображения жидкокристаллической панели 20. Также, соединительные электроды (не показаны), которые соединяются с X электродами 4 передней подложки 1, формируются на задней подложке 2, и выход соединительных электродов, а также выходных линий 7 Y электродов 6 присоединяются к гибкой подложке 8.

Гибкая подложка 8 обменивается сигналами сканирования, введенными к сенсорной панели 10, и сигналами обнаружения положения от сенсорной панели 10 с внешней подложкой (не показана), на которой сформирован блок управления сенсорной панели.

Более конкретно, посредством приложения сигнала сканирования к сенсорной панели 10 через гибкую подложку 8, во-первых, активируется электрод 3 передней подложки для генерирования распределения напряжения в X направлении с определенным градиентом электрического поля, и определяется X координата положения, которая была нажата нажимающим средством (не показано), таким как перо, детектирующим средством (не показано). Выходной сигнал от детектирующего средства передается гибкой подложкой 8 к блоку управления сенсорной панели через выходную клемму (не показана) на задней подложке 2. Впоследствии, электрод 5 задней подложки также активируется для генерирования распределения напряжения в Y направлении с определенным градиентом электрического поля и определяется координата Y нажатого положения детектирующим средством (не показано). Выходной сигнал от детектирующего средства в этом случае также передается к блоку управления сенсорной панели через гибкую подложку 8. Блок управления сенсорной панели может точно определять полученные таким образом X координату и Y координату положения на сенсорной панели 10, которая была нажата нажимающим средством, таким как перо.

В жидкокристаллической панели 20 общая подложка 11, выполненная из стекла, и панельная подложка 12, аналогично выполненная из стекла, располагаются с определенным зазором между ними, и жидкокристаллический слой (не показан) прослаивается между общей подложкой 11 и панельной подложкой 12.

Чтобы выполнить отображение изображения путем управления пропущенным светом в комбинации с жидкокристаллическим слоем, пара поляризующих пластин 13 соответственно располагается на наружных поверхностях общей подложки 11 и панельной подложки 12 в состоянии, в котором их поляризационные углы взаимно отличаются определенным углом. Отметим, что на фиг.1 видимой является лишь поляризационная пластина 13 на передней поверхности общей подложки 11, а поляризационная пластина на задней стороне панельной подложки 12 является невидимой.

Цветовые светофильтры формируются на внутренней поверхности общей подложки 11 в соответствии с пикселями, чтобы отображать цветные изображения, и, кроме того, общий электрод, который прикладывает определенное напряжение к жидкокристаллическому слою, формируется на внутренней поверхности общей подложки 11.

Пиксельные электроды располагаются в матрице, формирующей множество строк и множество столбцов на внутренней поверхности панельной подложки 12, и отображение изображения выполняется посредством регулирования потенциала между пиксельными электродами и общим электродом общей подложки 11, таким образом изменяя ориентационное состояние жидкокристаллического слоя. Соответственно, область панельной подложки 12, где формируются пиксельные электроды, является областью 14 отображения жидкокристаллической панели 20.

Сформированными в области 14 отображения являются множество затворных шин, расположенных в направлении строки пиксельных электродов, множество шин истока, расположенных в направлении столбца, и, кроме того, TFT, которые располагаются вблизи пересечений между ортогональными затворными шинами и шинами истока, соответственно, соединяются с пиксельными электродами. Последовательно прикладывая напряжение затвора к затворным шинам, TFT, которые являются переключающими элементами, включаются и выбираются построчно, и, более того, напряжения, необходимые для отображения изображения, прикладываются к пиксельным электродам, принадлежащим выбранной строке через шины истока. Отметим, что описание внутренних структур общей подложки 11 и панельной подложки 12 было опущено.

Панельная подложка 12 имеет несколько большую площадь поверхности, чем площадь поверхности общей подложки 11, и, как показано на фиг.1, поверхность панельной подложки 12 выставляется в участке жидкокристаллической панели 20 на правую сторону на фиг.1. В этой области, где поверхность видна, обеспечиваются линии проводников (не показаны), которые выходят от затворных шин и шин истока, сформированных в области отображения, и линии проводников соединяются с гибкой подложкой 15, которая соединяется с панельной подложкой. Гибкая подложка 15 присоединяется к внешней подложке (не показана), на которой формируется блок управления отображением, и различные типы сигналов, необходимых для отображения изображения, и напряжения для активирования работы схемных элементов прикладываются блоком управления отображением к панельной подложке 12 жидкокристаллической панели 20 через гибкую подложку 15.

Существуют случаи, когда COG (кристалл на стекле) технология используется, чтобы установить полупроводниковые элементы для возбуждения жидкокристаллической панели 20 в видимой области панельной подложки 12, и случаи, в которых TCP (ленточный кристаллоноситель) технология используется, чтобы установить полупроводниковые элементы для возбуждения жидкокристаллической панели 20 и схемных элементов, таких как конденсаторы на гибкой подложке 15.

Задняя подсветка 16, которая излучает свет подсветки, необходимый для отображения изображений жидкокристаллической панелью 20, располагается на задней поверхности жидкокристаллической панели 20. Хотя не показано подробно на фиг.1, задняя подсветка 16 жидкокристаллического дисплейного устройства с сенсорной панелью 100 согласно настоящему варианту осуществления, например, представляет собой заднюю подсветку типа бокового освещения или типа освещения по краям и конфигурируется из планарного световодного тела и источника света, такого как флюоресцентная трубка с холодным катодом или светоизлучающий диод, размещенный на боковой поверхности световодного тела. Свет подсветки от источника света, падающий на боковую поверхность световодного тела, рассеивается и распространяется путем повторного отражения в световодном теле и излучается как равномерный свет от основной поверхности световодного тела на сторону, противоположную жидкокристаллической панели 20.

Отметим, что задняя подсветка 16 жидкокристаллического дисплейного устройства 100 настоящего изобретения не ограничивается вышеописанной задней подсветкой типа бокового освещения, а скорее может быть так называемой задней подсветкой прямого типа, в которой источники света плоско располагаются на задней поверхности жидкокристаллической панели 20 так, чтобы излучать свет к жидкокристаллической панели 20, и свет подсветки от источников света излучается на жидкокристаллическую панель через оптический лист, такой как светособирающий лист или рассеивающий лист. Кроме того, источник света не ограничивается тем, чтобы быть флюоресцентной трубкой с холодным катодом или светоизлучающим диодом, а скорее может быть различными типами источников света, такими как флюоресцентная трубка с горячим катодом или EL эмиттер.

Кроме того, жидкокристаллическая панель 20 не ограничивается так называемой передающей или полупередающей панелью, в которой свет подсветки от задней подсветки 16 используется при отображении изображения, а скорее отображение изображения может быть выполнено с использованием отражающей жидкокристаллической панели 20, которая применяет внешний свет, который проник через общую подложку 11 и был отражен отражательным электродом, сформированным на панельной подложке 12, и задняя подсветка 16 не является необходимой в этом случае.

Задняя подложка 2 сенсорной панели 10 укладывается на поляризационной пластине 13, расположенной на общей подложке 11 жидкокристаллической панели 20, и приклеивается на нее посредством адгезива и т.п.

Также, задняя подсветка 16 и жидкокристаллическая панель 20 с уложенной на ней сенсорной панелью 10 вмещаются внутрь конструктивного элемента (не показан), называемого оправой, которой задается форма в виде рамки, имеющей дно. Существуют также случаи, где жидкокристаллическое дисплейное устройство с сенсорной панелью имеет блочно-модульную конструкцию, в которой прикрепленными к задней поверхности этой оправы, например, являются внешняя подложка, которая соединяется через гибкую подложку 8 и имеет сформированную на ней электрическую схему управления блока управления сенсорной панели, который возбуждает сенсорную панель 10 так, чтобы сгенерировать сигнал обнаружения положения, который является выводом сенсорной панели 10, и внешняя подложка, которая подсоединяется через гибкую подложку 15 и имеет сформированный на ней блок управления отображением, который управляет изображениями, отображенными жидкокристаллической панелью 20.

Далее представлено описание основного потока обработки сигналов в жидкокристаллическом дисплейном устройстве с сенсорной панелью 100 со ссылкой на фиг.2, которая изображает блок-схему, показывающую приблизительную конфигурацию схемы жидкокристаллического дисплейного устройства с сенсорной панелью 100 согласно настоящему варианту осуществления.

Как показано на фиг.2, в жидкокристаллическом дисплейном устройстве с сенсорной панелью 100 настоящего варианта осуществления сигнал изображения, который будет отображен жидкокристаллической панелью 20, вводится в блок 22 управления отображением. На основании сигнала изображения, который был введен, блок 22 управления отображением генерирует сигнал возбуждения затвора и сигнал возбуждения истока, которые необходимы для отображения изображения, выполняемого жидкокристаллической панелью 20.

Сигнал возбуждения затвора, сгенерированный блоком 22 управления отображением, прикладывается к схеме 23 возбуждения затвора, и затворные шины жидкокристаллической панели 20, которые соединяются со схемой 23 возбуждения затвора, последовательно выбираются в предопределенные моменты времени. Также, сигнал возбуждения истока, сгенерированный блоком 22 управления отображением, прикладывается к схеме 24 возбуждения истока, и схема 24 возбуждения истока последовательно подает, через шины истока, потенциал, необходимый для отображения изображения, к пиксельным электродам, соединенным с выбранными затворными шинами.

Сигнал возбуждения затвора и сигнал возбуждения истока для отображения изображения в такой жидкокристаллической панели 20 подаются к электродам затворов и электродам истоков соответственно в моменты сканирования, которые определяются согласно сигналам возбуждения электрода, уровни напряжения которых изменяются. Когда уровень сигнала возбуждения электрода изменяется, жидкокристаллическая панель 20, в которой электроды располагаются противоположно и наслаиваются на жидкокристаллический слой, выполняет функции конденсатора и генерирует индукционный шум, и индукционный шум передается к сенсорной панели 10, прикрепленной к поверхности жидкокристаллической панели 20.

Для того чтобы сгенерировать вышеописанный сигнал возбуждения затвора и сигнал возбуждения истока, которые выводятся для отображения изображения, выполняемого жидкокристаллической панелью 20, блок 22 управления отображением получает сигнал кадровой синхронизации, сигнал строчной синхронизации, тактовый сигнал, и т.п. как управляющие сигналы для отображения изображения, выполняемого на основании входного сигнала изображения. Блок 22 управления отображением выводит к блоку 21 управления сенсорной панели один или более из этих типов управляющих сигналов как синхронизирующий сигнал, который будет опорным сигналом для управления временем работы сенсорной панели 10.

Блок 21 управления сенсорной панели определяет время получения сигнала обнаружения положения от сенсорной панели 10 на основании синхронизирующего сигнала, который был введен от блока 22 управления отображением. Блок 21 управления сенсорной панели прикладывает сигнал сканирования к сенсорной панели 10 в соответствии с определенным временем для получения сигнала обнаружения положения.

Согласно времени, в которое был приложен сигнал сканирования, сенсорная панель 10 обнаруживает координаты на сенсорной панели 10, которые были приняты как команда через средство ввода, такое как сенсорное перо, и выводит обнаруженные координаты к блоку 21 управления сенсорной панели как сигнал обнаружения положения.

Блок 21 управления сенсорной панели генерирует сигнал сканирования три или более раз последовательно в определенном интервале, в течение одного цикла изменения уровней напряжений сигналов возбуждения электрода, приложенных блоком 22 управления отображением для отображения изображения, которое будет выполняться жидкокристаллической панелью 20. Сигналы обнаружения положения, полученные от сенсорной панели 10 относительно сигналов сканирования, сравниваются, и два или более сигналов обнаружения положения, указывающие одинаковый результат, определяются из числа трех или более полученных сигналов обнаружения положения. Результат обнаружения информации о положении этих двух или более сигналов обнаружения положения, указывающих одинаковый результат, выводится как сигнал правильного положения. Отметим, что конкретный способ сравнения полученных сигналов обнаружения положения, который выполняется блоком 21 управления сенсорной панели, будет описан позже.

Фиг.3 изображает схему, показывающую время изменения уровней напряжения сигналов возбуждения электрода, приложенных к электродам для отображения изображения в жидкокристаллической панели 20 настоящего варианта осуществления.

Как показано на фиг.3, так называемый способ возбуждения инверсии, в котором направление электрического поля, приложенного к жидкокристаллическому слою, инвертируется, используется в жидкокристаллической панели 20 согласно настоящему варианту осуществления, и, следовательно, уровень напряжения сигнала возбуждения общего электрода, прикладываемого к общему электроду, изменяется с тем же циклом, что и сигнал строчной синхронизации. Диапазон изменения уровня напряжения сигнала возбуждения общего электрода может быть установлен, например, равным 5 В. Следует отметить, что уровень напряжения может побуждаться к изменению между -1 В и +4 В в результате выполнения настройки, чтобы предотвратить мерцание.

Сигнал возбуждения электрода затвора последовательно прикладывается к разным электродам затвора в каждый период строчной синхронизации. Чтобы изобразить это, фиг.3 показывает изменение уровня напряжения сигнала n возбуждения электрода затвора, который прикладывается к n-ому электроду затвора, и сигнала n+1 возбуждения электрода затвора, который прикладывается к (n+1)-ому электроду затвора. Потенциал электрода затвора является положительным в течение определенного периода, в то время как выбрано, и является отрицательным в течение остальной части периода. В особенности, положительный потенциал может быть установлен на 15 В, и отрицательный потенциал может быть установлен на -10 В.

Аналогично сигналу возбуждения общего электрода, уровень напряжения сигнала возбуждения электрода истока изменяется с тем же циклом, что и сигнал строчной синхронизации. Хотя для удобства уровень напряжения показан с использованием двух значений на фиг.3, уровень низкого напряжения и уровень высокого напряжения сигнала возбуждения общего электрода каждый имеет то же число уровней напряжения, что и число тонов дисплея. В качестве одного примера диапазона уровня напряжения, уровень низкого напряжения составляет 0 В, и уровень высокого напряжения, например, составляет 5 В. Отметим, что с учетом характеристик схемы возбуждения и т.п. уровень высокого напряжения часто устанавливается в приблизительном диапазоне от 4 В до 7 В.

Следует отметить, что хотя фиг.3 показывает пример, в котором уровни напряжения сигнала возбуждения общего электрода, сигнала возбуждения электрода затвора и сигнала возбуждения электрода истока переключаются по фазам, которые последовательно смещаются на тот же самый интервал от момента приложения сигнала строчной синхронизации, это попросту является примером времени возбуждения, и это не предназначается, чтобы оговаривать время возбуждения жидкокристаллического дисплейного устройства с сенсорной панелью согласно настоящему варианту осуществления.

Фиг.4 изображает иллюстративную диаграмму, показывающую время генерирования индукционного шума, передаваемого к сенсорной панели 10, и время приложения сигнала сканирования для получения сигнала обнаружения положения от сенсорной панели, когда отображение изображения выполняется путем приложения напряжений к электродам жидкокристаллической панели 20 в соответствии с временем возбуждения, показанным на фиг.3.

Подобно фиг.3, фиг.4 также показывает уровни напряжения сигналов возбуждения электрода, которые прикладываются к общему электроду, электродам затвора и электродам истока. Как также показано на фиг.3, моменты времени изменения уровней напряжения электродов были последовательно сдвинутыми по фазе.

Как показано на фиг.4, шум в сенсорной панели генерируется во время, когда существует изменение уровней напряжения сигналов возбуждения электрода, прикладываемых к общему электроду, электродам затвора и электродам истока. Следует отметить, что величина шума, передаваемого к сенсорной панели, изменяется в зависимости от размера разности потенциалов напряжений, прикладываемых к электродам и от того, возбуждаются или нет электроды посредством возбуждения инверсии.

Предполагая, что сигнал сканирования прикладывается к сенсорной панели три раза в моменты времени S1, S2 и S3 в самом низком уровне на фиг.4, первый сигнал S1 сканирования существенно перекрывается с временем изменения сигнала возбуждения электрода, прикладываемого к электроду истока, и, следовательно, влияние вызывается шумом, сгенерированным вследствие изменения уровня напряжения возбуждения электрода истока. По этой причине существует высокая возможность того, что сигнал обнаружения положения, детектируемый в соответствии с этим первым сигналом S1 сканирования, не указывает информацию о правильном положении. Однако моменты времени, в которые прикладываются второй сигнал S2 сканирования и третий сигнал S3 сканирования, смещаются далеко от всех времен изменения уровней напряжения сигналов возбуждения электрода, прикладываемых к электродам жидкокристаллической панели 20, и поэтому эти сигналы не перекрываются с шумом. Соответственно, можно считать, что сигналы обнаружения положения, полученные в соответствии с этими двумя сигналам S2 и S3 сканирования, указывают точную информацию относительно положения на сенсорной панели 10.

В это время соответствующим образом устанавливая интервал, при котором прикладывается сигнал сканирования, сигналы обнаружения положения, полученные в соответствии с сигналом S2 сканирования и сигналом S3 сканирования, указывают одинаковый результат. Соответственно, сравнивая сигналы обнаружения положения, полученные путем приложения трех сигналов S1, S2 и S3 сканирования, появляется возможность определить, что данные информации о положении, указанные двумя сигналами обнаружения положения, указывающие одинаковый результат, показывают правильную информацию относительно положения на сенсорной панели.

Фиг.5 изображает диаграммы времени изменения уровней напряжения сигналов возбуждения электрода, прикладываемых к электродам для отображения изображения, выполняемого жидкокристаллической панелью 20, согласно примеру случая, отличающегося от случаев, показанных на фиг.3 и 4. Следует отметить, что фиг.5 рассматривается таким же образом, что и фиг.4.

Фиг.5 изображает пример случая, в котором моменты времени начала изменения уровней напряжения сигналов возбуждения электрода, прикладываемых к общему электроду, электродам затвора и электродам истока, все являются одним и тем же временем, в отличие от наличия немного смещенных фаз в примерах, показанных в фиг.3 и 4. В этом случае, время возбуждения общего электрода, который имел тот же цикл, что и сигнал строчной синхронизации, соответствует времени возбуждения электрода истока и соответствует времени возбуждения, при котором уровень напряжения электрода затвора изменяется с отрицательного на положительный, и немного смещается лишь от времени возбуждения, при котором уровень напряжения электрода затвора изменяется с положительного на отрицательный. Соответственно, шум генерируется в сенсорной панели 10 в два момента времени, а именно во время одновременного изменения уровней напряжения сигналов возбуждения электрода, прикладываемых к общему электроду, электродам затвора и электродам истока, и во время, в которое уровень напряжения сигнала возбуждения электрода затвора изменяется с положительного на отрицательный.

Теперь рассмотрим случай, когда три сигнала S1, S2 и S3 сканирования прикладываются в соответствии с временем, показанным на фиг.5, в случае, когда напряжения, приложенные к электродам жидкокристаллической панели 20, изменяются в соответствии с временами, описанными выше. В этом случае, времена, при которых прикладывается сигнал сканирования, все отличаются от времен, при которых генерируется шум, и, следовательно, можно считать, что все сигналы обнаружения положения, полученные от сенсорной панели 10 в соответствии с сигналами сканирования, являются правильными сигналами, которые находятся за пределами влияния шума. Соответственно, в случае, показанном на фиг.5, результаты трех полученных сигналов обнаружения положения являются одинаковыми.

В индикаторных панелях для выполнения отображения изображения, включающих в себя жидкокристаллическую панель 20, описанную в настоящем варианте осуществления, сигнал кадровой синхронизации и сигнал строчной синхронизации обычно используются в качестве опорных сигналов для отображения изображения. В частности, сигнал строчной синхронизации, который имеет более высокое значение частоты чем значение сигнала кадровой синхронизации, рассматривается в качестве опорного сигнала для отображения изображения, таким образом побуждая уровни напряжения сигналов возбуждения электрода, прикладываемых к электродам, изменяться в соответствии с одним и тем же временем, как в случае, показанном на фиг.5, появляется возможность снизить количество раз, в течение которых генерируется шум, который влияет на сенсорную панель, и получить сигналы обнаружения положения от сенсорной панели в более благоприятном состоянии.

Далее представлено описание конкретного примера способа сравнения полученных сигналов обнаружения положения и определения правильных сигналов, который выполняется в блоке 21 управления сенсорной панели со ссылкой на фиг.6 и 7. На фиг.6 показана блок-схема, показывающая конфигурацию схемы для определения сигналов обнаружения положения, выполняемого блоком 21 управления сенсорной панели в жидкокристаллическом дисплейном устройстве с сенсорной панелью 100 согласно настоящему варианту осуществления, и фиг.7 показывает цели сравнения и определения сигналов обнаружения положения, выполняемых блоком 21 управления сенсорной панели, организованные в трех этапах ЭТАП1-ЭТАП3.

Как показано на фиг.6, во-первых, первый сигнал сканирования прикладывается к сенсорной панели 10. Это является первым ЭТАПОМ1.

На ЭТАПЕ1 первый сигнал обнаружения положения выводится от сенсорной панели 10 в соответствии с первым сигналом сканирования. Выведенный сигнал обнаружения положения преобразуется в цифровые данные AD преобразователем 32. На данном этапе сигнал A обнаружения положения, который является выводом AD преобразователя 32, представляет собой данные, соответствующие первому сигналу сканирования, как показано на фиг.7.

Затем на ЭТАПЕ2 второй сигнал сканирования прикладывается к сенсорной панели 10. Сигналы обнаружения положения, полученные из сенсорной панели 10 в соответствии с временем генерирования и приложения этого сигнала сканирования, последовательно переносятся в память 33 и память 34. По этой причине, а также как показано на фиг.7, сигнал, полученный преобразованием в цифровой сигнал AD преобразователем 32 на ЭТАПЕ2, является данными, полученными в соответствии с вторым сигналом сканирования, данные, которые были обнаружены на ЭТАПЕ1 и получены в соответствии с первым сигналом сканирования, переносятся к первой памяти 33, и сигнал B обнаружения положения становится данными, полученными в соответствии с первым сигналом сканирования.

Далее компаратор 35 сравнивает сигнал A обнаружения положения и сигнал B обнаружения положения. Допустим, что вывод компаратора является «H», если сравниваемые сигналы являются одинаковыми, компаратор 35 выводит «H», если сигнал A обнаружения положения и сигнал B обнаружения положения являются одинаковыми сигналами, и выводит «L», если сигнал A обнаружения положения и сигнал B обнаружения положения не являются одинаковыми.

Затем на ЭТАПЕ3 третий сигнал сканирования прикладывается к сенсорной панели 10. Сигнал A обнаружения положения, который был получен путем преобразования сигнала обнаружения положения, полученного из сенсорной панели 10, в цифровые данные AD преобразователем 32, становится третьими данными обнаружения. Поскольку сигналы обнаружения положения последовательно переносятся в памяти 33 и 34 в то же время как прикладывается третий сигнал сканирования, вторые данные обнаружения переносятся в память 33 и становятся сигналом B обнаружения положения, и первые данные обнаружения переносятся от памяти 33 в память 34 и становятся сигналом C обнаружения положения.

Вывод компаратора 35, который сравнивает сигнал A обнаружения положения и сигнал B обнаружения положения, имеет «H», если третьи данные обнаружения и вторые данные обнаружения являются одинаковыми. Также, компаратор 36, который сравнивает сигнал A обнаружения положения и сигнал C обнаружения положения, сравнивает первые данные обнаружения и третьи данные обнаружения, и выводит «H», если они являются одинаковыми.

Используется логическая схема ИЛИ 37, которая выводит логическое ИЛИ вывода компаратора 35 и компаратора 36, и, если выводом логической схемы 37 ИЛИ является «H», можно заметить, что сигнал A обнаружения положения, то есть данные обнаружения, полученные в соответствии с третьим сигналом сканирования, является таким же как, по меньшей мере, или первые данные обнаружения, или вторые данные обнаружения, или другими словами, сигнал A обнаружения положения представляет собой информацию о правильном положении, которая не включают в себя шум.

Отметим, что определение соответствия/рассогласования, выполняемое компаратором 35 и компаратором 36, показанным на фиг.6, может быть определением, выполненным по всем битам вывода, полученного преобразованием, выполняемым AD преобразователем 32, или некоторое количество значимых битов могут быть рассмотрены как погрешности обнаружения и проигнорированы.

Далее фиг.8 изображает временную диаграмму, показывающую генерирование сигнала сканирования в блоке 21 управления сенсорной панели.

В примере, показанном на фиг.8, сигнал сканирования генерируется в синхронизации с тактовым сигналом счетчика, полученным посредством подсчета тактового сигнала, используемого для отображения изображения. Выполнение этого позволяет генерировать множество сигналов сканирования в предопределенном интервале, в состоянии того, чтобы быть связанным с сигналом строчной синхронизации, который является опорным сигналом для отображения изображения. Как описано выше, сигналы, которые прикладываются к панели отображения для отображения изображения и становятся шумом в сигнале обнаружения положения в сенсорной панели, генерируются совместно с сигналом строчной синхронизации для отображения изображения. По этой причине, побуждая сигнал сканирования, прикладываемый к сенсорной панели, быть сгенерированным с использованием сигнала строчной синхронизации, как опорный сигнал, подобно сигналам, прикладываемым для отображения изображения, становится возможным ограничить влияние шума, оказываемого на сигналы обнаружения положения, полученные из сенсорной панели, и применение инновации ко времени генерирования сигнала сканирования позволяет получить более точные сигналы обнаружения положения.

Также, тактовый сигнал сканирования представляет собой сигнал, имеющий самую высокую частоту среди сигналов, сгенерированных на основании видеосигнала в блоке 22 управления отображением, и, следовательно, измеряя время приложения сигнала сканирования к сенсорной панели 10 на основании этих тактовых сигналов, является возможным иметь дело даже со случаем, когда существует высокоскоростное перемещение в положении ввода информации через перо и т.п. на сенсорной панели 10.

Отметим, что в вышеописанном варианте осуществления, было дано описание случая приложения сигнала сканирования к сенсорной панели 10 три раза. Это имеет место потому, что обычно, когда сигналы обнаружения положения, соответствующие трем сигналам сканирования, сравнивают, два или более из сигналов обнаружения положения являются одинаковыми, и получают информацию об обнаружении правильного положения. Однако могут быть случаи, когда две или более одинаковые информации о положении не получают, когда прикладываются три сигнала сканирования. В таком случае две или более части информации об обнаружении правильного положения, имеющие одинаковое значение, могут быть получены путем приложения трех или более сигналов сканирования и выполнения сравнения и определения по комбинации частей информации о положении, полученных в соответствии с тремя или более сигналами сканирования.

Кроме того, хотя вышеописанный вариант осуществления показывает пример, в котором используется одинаковый временной интервал при приложении тактового сигнала сканирования с использованием тактового сигнала счетчика, который основан на тактовом сигнале сканирования, настоящее изобретение не ограничивается этим, и интервал трех сигналов сканирования или временной интервал, при котором прикладывается дополнительно добавленный вспомогательный сигнал сканирования, не обязательно определяются как являющиеся одинаковым временным интервалом.

Дополнительно, в вышеописанном варианте осуществления, описывается пример, в котором сигнал строчной синхронизации для отображения изображения, выполняемого панелью отображения, используется в качестве опорного сигнала для времени приложения сигнала сканирования. Это имеет место потому, что выполнение этого позволяет эффективнее разделять время приложения сигнала сканирования и время изменения полярности напряжений для отображения изображения, выполняемого панелью отображения, что является причиной шума в сигналах обнаружения положения. Однако время приложения сигнала сканирования не ограничивается использованием вышеописанного сигнала строчной синхронизации как опорного сигнала, и время приложения должно быть подходящим образом выбрано в соответствии со скоростью времени включения отображения изображения, выполняемого панелью отображения, скоростью изменения координат информации о положении на сенсорной панели, которые должны быть получены, и т.п.

Например, даже если отображение изображения выполняется в панели отображения с использованием сигнала строчной синхронизации и сигнала кадровой синхронизации, помимо случая, в котором сигналы для отображения изображения пишутся в соответствии с временем сигнала строчной синхронизации одновременно для всех соответствующих пикселей, существуют случаи, когда, например, сигналы последовательно записываются на последовательности пикселей. В таком случае, вместо того, чтобы использовать цикл сигнала строчной синхронизации как привязку, время для генерирования трех или более сигналов сканирования, прикладываемых к сенсорной панели, устанавливается соответствующим образом согласно с временем, при котором имеется возможность генерирования шума. В качестве одного конкретного примера можно предположить, что предпочтительно выполнять установку таким образом, чтобы сигнал сканирования сенсорной панели генерировался три или более раз за тактовый интервал, в течение которого уровни напряжения сигналов возбуждения электрода, прикладываемых к панели отображения, изменяются.

Кроме того, хотя так называемая сенсорная панель типа резистивной пленки, в которой положение касания обнаруживается на основании градиента потенциала между X электродом и Y электродом пары, описывается как сенсорная панель в вышеописанном варианте осуществления, тип сенсорной панели, которая может использоваться в устройстве отображения с сенсорной панелью настоящего изобретения, не ограничивается этим. Это возможно, потому что даже, например, при сенсорной панели, в которой положение касания обнаруживается с использованием фотодатчика, индукционный шум генерируется вследствие изменения уровней напряжения сигналов возбуждения электрода, прикладываемых к панели отображения, когда сигналы передаются в сенсорной панели, и существуют случаи, когда этот индукционный шум становится наложенным с сигналами обнаружения положения от сенсорной панели. Соответственно, применение настоящего изобретения позволяет получить информацию о правильном положении от сенсорной панели в устройствах отображения с сенсорной панелью, которые включают в себя различные типы сенсорных панелей, расположенных рядом с панелью отображения.

Отметим, что в вышеописанном варианте осуществления устройство отображения согласно настоящему изобретению описывается как имеющее конфигурацию, в которой устройство отображения имеет панель отображения, в которой формируется блок отображения, и сенсорную панель, в которой формируется блок сенсорной панели, который обнаруживает вводимую информацию, и сенсорная панель располагается рядом с поверхностью отображения панели отображения. Однако устройство отображения согласно настоящему изобретению не ограничивается таким случаем, когда панель, используемая в качестве блока отображения, и сенсорная панель, используемая в качестве блока сенсорной панели, являются отдельными панелями и располагаются рядом друг с другом, а скорее устройство отображения настоящего изобретения также охватывает устройство отображения, в котором блок отображения и блок сенсорной панели формируются в одной панели, например случай, когда элемент обнаружения положения, используемый в качестве блока сенсорной панели, располагается внутри жидкокристаллической панели, которая является панелью отображения. Даже в таком случае панели отображения с сенсорной панелью, в котором элемент обнаружения положения, такой как CCD, обеспечивается внутри панели отображения, сигнал положения, обнаруженный элементом обнаружения положения, выводится наружу относительно области отображения через проводку электрода внутри области отображения, чтобы выполнить обработку сигналов. Такая проводка электрода, используемая для выведения сигнала положения, имеет резистивный компонент, и также имеет паразитную емкость с другой проводкой электрода, используемой для отображения изображения в области отображения, и поэтому шум порождается в сигнале обнаружения положения, когда имеет место изменение уровня напряжения другой проводки электрода, используемой для отображения. В таком случае, применение настоящего изобретения позволяет подавить влияние шума в сигнале обнаружения положения от блока сенсорной панели.

Промышленная применимость

Настоящее изобретение является промышленно применимым, так как устройство отображения, которое имеет блок отображения для отображения изображения и блок сенсорной панели для обнаружения положения ввода от внешней стороны, и позволяет операции ввода информации, соответствующей отображаемому изображению, выполнять с использованием блока сенсорной панели.