具有觸控螢幕的電泳顯示器以及驅動該觸控螢幕的方法
2023-05-28 13:03:51 3
專利名稱：具有觸控螢幕的電泳顯示器以及驅動該觸控螢幕的方法
技術領域：
本發明的實施方式涉及一種具有觸控螢幕的電泳顯示器以及驅動該觸控螢幕的方法。
背景技術：
當將具有電荷的材料放置在電場中時，該材料會根據電荷、材料分子的大小、材料形狀等進行特有的運動。這種行為被稱為電泳。依據運動程度分離材料的現象被稱為電泳。最近已開發出使用電泳的顯示設備。作為替代現有紙介質或現有顯示設備的顯示設備，電泳顯示器已受到關注。在美國專利No. 7，012，600和7，119,772中已公開了電泳顯示器。為了提高電泳顯示器的用戶便利性，如圖1所示，最近正在進行在電泳面板EPD上安裝觸控螢幕面板TSP的研究。當在將觸控螢幕面板TSP安裝在電泳面板EPD上的狀態下同時驅動該電泳面板EPD和該觸控螢幕面板TSP時，會產生觸控螢幕的錯誤操作。因此，當將觸控螢幕應用於電泳顯示器時，需要針對觸控螢幕的錯誤操作的對策。
發明內容
本發明的實施方式提供一種具有觸控螢幕的電泳顯示器以及驅動觸控螢幕的方法，該方法能夠防止觸控螢幕的錯誤操作。在一個方面，提供一種電泳顯示器，該電泳顯示器包括電泳面板；電泳驅動電路，該電泳驅動電路被配置為驅動所述電泳面板並且向所述電泳面板寫入圖像；觸控螢幕面板，該觸控螢幕面板安裝於所述電泳面板上；觸控螢幕驅動電路，該觸控螢幕驅動電路被配置為基於從所述觸控螢幕面板接收的信號來輸出所述觸控螢幕面板上的觸摸位置的坐標數據；以及主機系統，該主機系統被配置為在所述電泳面板的非操作期期間將所述坐標數據識別為可用數據以及在所述電泳面板的操作期期間將所述坐標數據識別為不可用數據。狀態改變中斷信號、串行接口時鐘以及包括所述坐標數據的串行接口數據在所述主機系統與所述觸控螢幕驅動電路之間傳送。所述主機系統在所述電泳面板的操作期期間將所述狀態改變中斷信號控制在低邏輯電平，並且在所述電泳面板的非操作期期間將所述狀態改變中斷信號控制在高邏輯電平。在所述狀態改變中斷信號處於低邏輯電平時，所述主機系統忽略從所述觸控螢幕驅動電路接收的數據。所述觸控螢幕驅動電路僅在所述狀態改變中斷信號處於高邏輯電平時將所述坐標數據傳送至所述主機系統。無論所述狀態改變中斷信號的邏輯電平如何，所述觸控螢幕驅動電路都將所述坐標數據傳送至所述主機系統。所述電泳顯示器還包括定時控制器，該定時控制器被配置為向所述電泳驅動電路傳送圖像數據以及控制所述電泳驅動電路的操作定時和所述觸控螢幕驅動電路的操作定時。
所述主機系統向所述定時控制器傳送所述圖像數據，同時將所述狀態改變中斷信號切換為低邏輯電平。在另一方面，提供一種驅動電泳顯示器的觸控螢幕的方法，該電泳顯示器包括電泳面板、驅動所述電泳面板以及向所述電泳面板寫入圖像的電泳驅動電路、安裝於所述電泳顯示器上的觸控螢幕面板、以及基於從所述觸控螢幕面板接收的信號來輸出所述觸控螢幕面板上的觸摸位置的坐標數據的觸控螢幕驅動電路，所述方法包括如下步驟判斷所述電泳面板是否被驅動；在所述電泳面板的非操作期期間將所述坐標數據識別為可用數據；以及在所述電泳面板的操作期期間將所述坐標數據識別為不可用數據。
所包括的附圖用於提供對實施方式進一步的理解，並且被併入本說明書中且構成本說明書的一部分，附圖例示了本發明的實施方式，並且與說明書一起用於說明本發明的原理。在附圖中圖1為具有觸控螢幕面板的現有技術的電泳顯示器的示意性剖視圖；圖2例示了用於測量感應至電泳面板的表面的電噪聲的方法；圖3例示了在使用圖2所示的噪聲測量系統驅動電泳面板時所測量的噪聲；圖4為根據本發明的示例性實施方式的電泳顯示器的框圖；圖5例示了圖4所示的像素的微囊結構；圖6為例示在觸摸IC與主機系統之間傳送的信號的波形圖；以及圖7為按順序例示在根據本發明的示例性實施方式的驅動觸控螢幕的方法中各個階段的流程圖。
具體實施例方式現在將詳細參照本發明的特定實施方式，所述特定實施方式的示例在隨附的附圖中例示。在可能的情況下，將在全部附圖中使用相同的附圖標記指代相同或相似的部件。應注意，如果確定現有技術可能會誤導本發明，則所述技術的詳細描述將被省略。發明人進行了各種實驗以查明在具有觸控螢幕的電泳顯示器中觸控螢幕的錯誤操作的原因。觸控螢幕可能由於觸控螢幕面板的結構或者觸控螢幕驅動電路的問題而錯誤地操作。然而，實驗結果顯示，除了以上原因以外，觸控螢幕還由於外部原因而錯誤地操作，該外部原因是在電泳面板被驅動時感應至該電泳面板的表面電噪聲影響了觸控螢幕。圖2例示了用於測量感應至電泳面板的表面的電噪聲的實驗方法。如圖2所示，在用於測量感應至電泳面板EDP的表面的電噪聲的實驗中，金屬板22被放置在電泳面板EDP的表面上，並且連接至電壓及電流測量儀器沈的探針M與該金屬板22接觸。當將樣本圖像輸入至電泳面板EDP後，電泳面板EDP在電泳顯示器的圖像更新時段(例如，大約780ms)期間被驅動。如圖3所示，在電泳面板EDP被驅動的圖像更新時段期間，在該電泳面板EDP的表面處測量到大約744mVp-p的電壓。諸如錯誤觸摸識別和錯誤坐標識別的觸控螢幕的錯誤操作可能由於電泳面板EDP的表面的電噪聲而產生。圖4為根據本發明一個示例性實施方式的電泳顯示器的框圖。圖5例示了圖4所示的像素的微囊結構。
如圖4和圖5所示，根據本發明的實施方式的電泳顯示器包括電泳面板EPD和安裝於電泳面板EPD上的觸控螢幕面板TSP。電泳面板EPD的各個像素Ce通過微囊3表現圖像數據的灰度，微囊3由像素電極1與公共電極2之間的電場驅動。微囊3在像素電極1與公共電極2之間形成。公共電極2由例如銦錫氧化物(ITO)的透明電極材料形成。每一個微囊3都包括帶負電荷的白色粒子5和帶正電荷的黑色粒子4。數據線14和選通線15形成在電泳面板EPD的下基板上，以彼此交叉。電泳面板EPD的下基板可以使用玻璃基板、金屬基板、塑料等製造。薄膜電晶體(TFT)形成在數據線14與選通線15的各個交叉點處。TFT的源極連接至數據線14，TFT的漏極連接至像素Ce的像素電極1，並且TFT的柵極連接至選通線15。當向像素Ce的像素電極1施加正數據電壓Vpos時，像素Ce表現黑色灰度。當向像素Ce的像素電極1施加負數據電壓Vneg時，像素Ce表現白色灰度。在圖像更新過程中，將新的數據寫入像素Ce。在圖像更新過程之後，像素Ce保持當前寫入數據的灰度，直至所述像素Ce執行下一圖像更新過程為止。TFT響應於來自選通線15的掃描脈衝而導通並選擇一行的像素Ce，以進行顯示。然後，TFT將來自數據線14的數據電壓供應給所選擇的像素Ce的像素電極1。公共電極線16形成在電泳面板EPD的上基板上。所述公共電極線16用於同時向所有像素Ce的公共電極2供應公共電壓Vcom。電泳面板EPD的上基板可以使用透明玻璃或者塑料基板製造。觸控螢幕面板TSP可以實現為電阻式觸控螢幕面板、電容式觸控螢幕面板等。該觸控螢幕面板TSP包括接收驅動電壓的輸入端子、產生觸摸識別電壓的透明電極、連接至透明電極並且輸出觸摸識別電壓的輸出端子，等等。根據本發明的實施方式的電泳顯示器還包括電泳驅動電路、觸控螢幕驅動電路30、定時控制器11、主機系統10、電源電路40等。電泳驅動電路包括數據驅動電路12、選通驅動電路13、等等，所述數據驅動電路12用於向電泳面板EPD的數據線14供應數據電壓，所述選通驅動電路13用於向電泳面板EPD的選通線15供應掃描脈衝。數據驅動電路12包括多個源驅動器集成電路(IC)，所述多個源驅動器集成電路中的每一個都基於輸入數據來輸出正數據電壓Vpos、負數據電壓Vneg和地電平電壓Vss中的一個。當從定時控制器11接收的數字數據為『012』時，各個源驅動器IC在圖像更新時段期間輸出大約+15V的正數據電壓Vpos。當從定時控制器11接收的數字數據為『102』時，源驅動器IC在圖像更新時段期間輸出大約-15V的負數據電壓Vneg。此外，當從定時控制器接收的數字數據為『002』或者『112』時，源驅動器IC在圖像更新時段期間輸出OV的地電平電壓Vss。因此，源驅動器IC在圖像更新過程中響應於從定時控制器11接收的數字數據來選擇3相電壓Vpos、Vneg和Vss中的一個作為數據電壓，並將所選擇的數據電壓輸出至數據線14。源驅動器IC的輸出電壓經由數據線14和TFT供應給像素Ce的像素電極1。選通驅動電路13包括多個選通驅動器IC。所述多個選通驅動器IC中的每一個都包括移位寄存器、電平轉換器、輸出緩衝器，等等，所述電平轉換器用於將移位寄存器的輸出信號的擺動寬度轉換成適合於TFT驅動的擺動寬度，所述輸出緩衝器連接在電平轉換器與選通線15之間。選通驅動電路13在圖像更新時段期間按順序輸出與供應給數據線14的數據電壓同步的掃描脈衝。掃描脈衝在正選通電壓GVDD與負選通電壓GVEE之間擺動，並且通過選通線15施加至TFT的柵極。觸控螢幕驅動電路30包括多個觸摸IC，所述多個觸摸IC連接至觸控螢幕面板TSP的輸出端子。所述多個觸摸IC中的每一個將觸控螢幕的模擬輸出電壓轉換成數字觸摸數據，並且將所述數字觸摸數據與預先設置的閾值進行比較。然後，觸摸IC提取大於閾值的數據作為觸摸數據。所述觸摸IC使用預先設置的觸摸識別算法來計算所提取的觸摸數據的坐標數據。所述坐標數據包括觸控螢幕面板TSP上的觸摸位置信息。觸摸IC在狀態改變中斷信號CHG的高邏輯電平時段H期間向主機系統10傳送觸摸坐標數據。所述觸摸坐標數據是與串行接口時鐘SCL同步的串行接口數據SDA。在另一方面，觸摸IC在狀態改變中斷信號CHG的低邏輯電平時段L期間不向主機系統10傳送觸摸坐標數據。如果主機系統10在狀態改變中斷信號CHG的低邏輯電平時段期間忽略從觸摸IC接收的數據，則觸摸IC可以在狀態改變中斷信號CHG的低邏輯電平時段期間傳送該觸摸IC的輸出數據。定時控制器11從主機系統10接收諸如垂直同步信號V、水平同步信號H、以及時鐘CLK的定時信號，並且產生定時控制信號，所述定時控制信號在圖像更新時段期間用於控制數據驅動電路12的操作定時和選通驅動電路13的操作定時。定時控制信號包括用於對數據驅動電路12的操作定時進行控制的源定時控制信號、用於對選通驅動電路13的操作定時進行控制的選通定時控制信號、用於對觸控螢幕面板TSP的操作定時進行控制的觸控螢幕定時控制信號，等等。定時控制器11使用用於存儲輸入圖像的幀存儲器和設置了數據電壓的波形信息的查找表，基於像素的當前灰度狀態與在圖像更新過程中要被更新的像素的下一灰度狀態之間的變化，向源驅動器IC供應與輸入數據的灰度相對應的數字數據集。主機系統10向定時控制器11供應要被更新的圖像數據，並且向定時控制器11傳送諸如垂直同步信號V、水平同步信號H、以及時鐘CLK的定時信號。在狀態改變中斷信號CHG的高邏輯電平時段期間，主機系統10運行與從觸摸IC接收的觸摸坐標數據相關的應用程式並執行用戶命令。在電泳面板EPD的操作時段(即，圖像更新時段)期間，主機系統10將狀態改變中斷信號CHG控制在低邏輯電平。此外，在狀態改變中斷信號CHG的低邏輯電平時段期間，主機系統10可以忽略從觸摸IC接收的數據。例如，主機系統10可以向定時控制器11傳送輸入圖像的數字數據，同時可以將狀態改變中斷信號CHG切換為低邏輯電平。因而，主機系統10將在電泳面板EPD的非操作時段期間輸入的坐標數據識別為可用坐標數據。在另一方面，主機系統10在電泳面板EPD的操作時段期間將狀態改變中斷信號CHG的邏輯電平強制轉換成低邏輯電平，並且將在電泳面板EPD的操作時段期間輸入的坐標數據識別為不可用數據。在電泳顯示器上電時，電源電路40使用由輸入電壓Vin輸入所驅動的DC至DC轉換器產生電泳面板EPD的驅動電壓Vcc、Vcom、Vpos、Vneg、GVDD和GVEE以及觸控螢幕的驅動電壓(未示出)。邏輯電源電壓Vcc是驅動定時控制器11的專用集成電路(ASIC)、數據驅動電路12的源驅動器IC、選通驅動電路13的選通驅動器IC以及觸摸IC所需的邏輯電壓。邏輯電源電壓Vcc通常被產生為大約3. 3V的DC電壓。正數據電壓Vpos通常被產生為大約+15V的DC電壓，並且負數據電壓Vneg通常被產生為大約-15V的DC電壓。公共電壓通
6常被產生為大約OV至-2V的DC電壓。負選通電壓GVEE通常被產生為大約-20V的DC電壓，並且正選通電壓GVDD通常被產生為大約+22V的DC電壓。用於更新電泳面板EPD的圖像的方法可以使用與本申請相對應的在美國公開公報 No. US20080143700 Al (2008 年 6 月 19 日)、US 20080143668 Al (2008 年 6 月 19 日)和US 20080150887 Al (2008年6月沈日)中所公開的方法，通過引用將上述文獻整體特此併入。根據本發明的實施方式的電泳顯示器在一時段(S卩，電泳面板EPD的圖像更新時段)期間禁用觸摸識別操作，在該時段內噪聲沒有從電泳面板EPD感應至觸控螢幕面板TSP。因此，根據本發明的實施方式的電泳顯示器可以防止由於電泳面板EPD的影響所造成的觸控螢幕的錯誤操作。電泳顯示器用作電子書。在這種情況下，用戶更新電泳顯示器的圖像，然後在閱讀所更新的圖像所需的時間(通常為至少幾分鐘)過去後更新下一圖像。以這種方式，電泳顯示器的已寫入圖像的保持時間比電泳顯示器的圖像更新時段長得多。因此，儘管根據本發明的實施方式的電泳顯示器僅在電泳面板EPD的非操作期期間啟用觸摸識別操作而在圖像更新時段期間禁用觸摸識別操作，但用戶幾乎不會感到不便。圖6是例示在觸控螢幕驅動電路30的觸摸IC與主機系統10之間傳送的信號的波形圖。如圖6所示，觸控螢幕面板TSP在電泳面板EPD的操作時段EPD ON和非操作時段EPD OFF期間重複執行觸摸輸入掃描操作。當狀態改變中斷信號CHG被激活為高邏輯電平時，觸摸IC向主機系統10傳送坐標數據。此外，當狀態改變中斷信號CHG被去激活為低邏輯電平時，觸摸IC不傳送坐標數據。作為另一個示例，當主機系統10在狀態改變中斷信號CHG的低邏輯電平時段期間忽略從觸摸IC接收的數據時，無論狀態改變中斷信號CHG的邏輯電平如何，觸摸IC都可向主機系統10傳送坐標數據。圖7為按順序例示在根據本發明的示例性實施方式的驅動觸控螢幕的方法中的各個階段的流程圖。如圖7所示，根據本發明的實施方式的驅動觸控螢幕的方法在步驟Sl中向觸控螢幕面板TSP輸入掃描信號並且重複執行觸摸輸入掃描操作。該方法在步驟S2中判斷電泳面板EPD的當前操作狀態。當電泳面板EPD未被驅動時，根據本發明的實施方式的電泳顯示器在步驟S3中激活狀態改變中斷信號CHG。在這種情況下，根據本發明的實施方式的電泳顯示器在步驟S4中計算在狀態改變中斷信號CHG的激活時段期間所產生的觸摸點的坐標，並且在步驟S5中執行與觸摸點坐標相關的操作。當電泳面板EPD被驅動時，在步驟S6中狀態改變中斷信號CHG被去激活並且觸摸數據不可用。如上所述，根據本發明的實施方式的電泳顯示器將在電泳面板的非操作時段期間產生的坐標數據識別為可用數據，而將在電泳面板的操作時段期間產生的坐標數據識別為不可用數據，從而防止觸控螢幕的錯誤操作。儘管已經參照本發明的多個例示性實施方式，對本發明的實施方式進行了描述，但應當理解，本領域技術人員可以設想出落入本公開的原理的範圍內的許多其它修改例和實施方式。更具體而言，在本公開、附圖以及所附權利要求書的範圍內的主體組合設置的部件和/或設置中可以進行各種變型和修改。除了在部件和/或設置上的變型和修改以外，替代用途對於本領域技術人員也將是清楚的。 本申請要求於2010年11月10日提交的韓國專利申請No. 10-2010-0111480的優先權，該專利申請的全部內容出於如在本文中所闡述的所有目的而併入到本文中。
權利要求
1.一種電泳顯示器，該電泳顯示器包括電泳面板；電泳驅動電路，該電泳驅動電路被配置為驅動所述電泳面板以及向所述電泳面板寫入圖像；觸控螢幕面板，該觸控螢幕面板安裝於所述電泳面板上；觸控螢幕驅動電路，該觸控螢幕驅動電路被配置為基於從所述觸控螢幕面板接收的信號來輸出所述觸控螢幕面板上的觸摸位置的坐標數據；以及主機系統，該主機系統被配置為在所述電泳面板的非操作時段期間將所述坐標數據識別為可用數據，以及在所述電泳面板的操作時段期間將所述坐標數據識別為不可用數據。
2.根據權利要求1所述的電泳顯示器，其中狀態改變中斷信號、串行接口時鐘以及包括所述坐標數據的串行接口數據在所述主機系統與所述觸控螢幕驅動電路之間傳送，其中所述主機系統在所述電泳面板的操作時段期間將所述狀態改變中斷信號控制在低邏輯電平，並且在所述電泳面板的非操作時段期間將所述狀態改變中斷信號控制在高邏輯電平。
3.根據權利要求2所述的電泳顯示器，其中在所述狀態改變中斷信號處於低邏輯電平時，所述主機系統忽略從所述觸控螢幕驅動電路接收的數據。
4.根據權利要求2所述的電泳顯示器，其中所述觸控螢幕驅動電路僅在所述狀態改變中斷信號處於高邏輯電平時向所述主機系統傳送所述坐標數據。
5.根據權利要求3所述的電泳顯示器，其中無論所述狀態改變中斷信號的邏輯電平如何，所述觸控螢幕驅動電路都向所述主機系統傳送所述坐標數據。
6.根據權利要求2所述的電泳顯示器，該電泳顯示器還包括定時控制器，該定時控制器被配置為向所述電泳驅動電路傳送圖像數據，以及控制所述電泳驅動電路的操作定時和所述觸控螢幕驅動電路的操作定時，其中所述主機系統向所述定時控制器傳送所述圖像數據，同時將所述狀態改變中斷信號切換為低邏輯電平。
7.—種驅動電泳顯示器的觸控螢幕的方法，該電泳顯示器包括電泳面板、驅動所述電泳面板以及向所述電泳面板寫入圖像的電泳驅動電路、安裝於所述電泳面板上的觸控螢幕面板、以及基於從所述觸控螢幕面板接收的信號來輸出所述觸控螢幕面板上的觸摸位置的坐標數據的觸控螢幕驅動電路，所述方法包括如下步驟判斷所述電泳面板是否被驅動；在所述電泳面板的非操作時段期間將所述坐標數據識別為可用數據；以及在所述電泳面板的操作時段期間將所述坐標數據識別為不可用數據。
8.根據權利要求7所述的方法，該方法還包括如下步驟產生指示所述坐標數據是否可用的狀態改變中斷信號；以及在所述電泳面板的非操作時段期間將所述狀態改變中斷信號控制在高邏輯電平。
全文摘要
公開了一種具有觸控螢幕的電泳顯示器以及驅動該觸控螢幕的方法。所述電泳顯示器包括電泳面板；電泳驅動電路，該電泳驅動電路驅動所述電泳面板以及向所述電泳面板寫入圖像；觸控螢幕面板，該觸控螢幕面板安裝於所述電泳面板上；觸控螢幕驅動電路，該觸控螢幕驅動電路基於從所述觸控螢幕面板接收的信號來輸出所述觸控螢幕面板上觸摸位置的坐標數據；以及主機系統，該主機系統被配置為在所述電泳面板的非操作時段期間將所述坐標數據識別為可用數據以及在所述電泳面板的操作時段期間將所述坐標數據識別為不可用數據。
文檔編號G06F3/041GK102566814SQ20111035294
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月9日 優先權日2010年11月10日
發明者孫號遠, 李成勳 申請人:樂金顯示有限公司