[发明专利]集成触摸感测显示装置及操作其的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2008年11月12号提交的第0802383-0号瑞典专利申请和于2008年11月12日提交的第61/196,275号美国临时申请的利益，这两个申请通过引用被并入本文。

技术领域

本发明涉及用于检测在显示装置的触摸表面上的一个或多个物体的位置的技术。

背景

在越来越大的程度上，触敏面板被用于将输入数据提供到计算机、电子测量和测试设备、游戏设备等。

在下面被表示为“集成触摸感测显示器”的一种类别的触敏面板中，光敏元件的阵列被集成在显示屏或面板中，由此，基于来自各个光敏元件的输出信号来检测接触显示屏的物体的位置。集成触摸感测显示器一般被设计成具有类似于普通显示器的形状因子，因此光敏元件的阵列被布置成在显示器的深度方向(即，垂直于显示器的前表面)上靠近图像生成元素的阵列(在下面也被表示为“像素定义元素”或“图像元素”)。一般而言，光敏元件的阵列和图像元素的阵列之间的间距在深度方向上小于15厘米左右，并且通常光敏元件和图像元素在显示器内的公共基底上或至少在公共几何平面中交错。

WO2007/058924公开了这样的集成触摸感测LCD(液晶显示器)，其中液晶材料被布置在前电极层和后电极层之间。通过改变施加到后电极层上的像素定义薄膜电阻(TFT)的电势，液晶材料被局部修改，以便来自后电极后面的背光灯的光选择性地透射到显示器的前表面。后电极层还包括光感测TFT的阵列，其被设计成检测射在显示器的前表面上的环境光。处理器通过识别已被禁止感测环境光的光感测TFT来确定接触前表面的物体的位置。此外建议，通过检测从布置在液晶材料的顶部上的光导漫射的可见光来补充此阴影检测。光源被控制来使可见光射入光导中以在其中通过全内反射传播。当物体接触光导时，内部反射的光将朝向光敏元件漫射。然后可从透射的环境光、从波导漫射的光和从背光灯透射并在物体上反射的光的组合来确定物体的位置。

从US2008/0074401了解到另一种集成触摸感测LCD，其中红外光感测TFT被包括在下基底上的像素定义TFT中。背光灯被设置在下基底后面以产生可见光和红外光。透明窗口对准每个光感测TFT。接触显示器的物体将使来自背光灯的红外光穿过一个或多个窗口局部反射回到光感测TFT上。基于光感测TFT的输出信号来确定触摸点。

在US2007/0296688中，光电传感器被布置在液晶面板中，而背光灯被布置在面板的背面上。面板被控制成基于环境光的量以不同的检测模式操作。当环境光的照度高时，触摸物体被识别为到达光电传感器的环境光中的阴影。当环境光的照度低时，背光灯被控制成发出不可见光，并且触摸物体基于到达光电传感器的反射光来识别。

现有技术的集成触摸感测显示器遭受若干不同限制的至少一种。这样的限制包括：对环境光的变化的灵敏度、非触摸和触摸物体之间的区分的困难、不足的信噪比(SNR)、与普通显示器(即，没有触摸灵敏度)相比降低的图像质量(例如对比度、亮度、空间分辨率)、触摸物体的位置的复杂的确定、复杂的设备控制和对使用限制的需要。

类似的限制可同样与基于其它显示技术的集成触摸感测显示器如等离子体显示器和OLED(有机发光二极管)显示器有关。

现有技术还包括US2008/0029691，其公开了由接收遭受全内反射的光的波导形成的触摸表面。单独的相机被布置在波导后面以捕获波导表面的图像。波导的前表面上的触摸由相机检测，该相机检测由于全内反射的受抑而逸出波导的光。这种触摸感测装置具有完全不同于上述集成显示器的形状因子，因为相机需要被布置成离波导有相当大的间距以便捕获波导表面的图像。

概述

本发明的目的是至少部分地克服现有技术的上面识别的限制的一个或多个。

将从下面的描述中呈现的此目的和其它目的至少部分地借助于根据独立权利要求的集成触摸感测显示装置、操作这样的装置的方法以及计算机可读介质来实现，其实施方式由从属权利要求限定。

本发明的其它目的、特征、发明方面和优势将从下面的详细描述、所附的权利要求以及附图中呈现。

附图的简要说明

现将参考所附的示意图更详细地描述本发明的实施方式。

图1A是根据示例性实施方式的触摸感测显示装置的俯视平面图。

图1B是图1A中的显示装置的侧视图，其也示出触摸物体和所产生的传感器信号模式。

图2是光谱辐照度作为日光波长的函数的实例。

图3是环境光的光谱滤波的实施方式的侧视图。