TW200523787A - A touch sensitive display - Google Patents

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200523787 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種接觸感應顯示器及— 示器之顯示裝置。 種包含接觸感應顯 例如，此-接觸感應顯示器係一例如像特別適 書，個人數位助理或行動電話這類雷 ' 顯示器。 電子墨水顯示器之電泳 【先前技術】 /要的是：手持顯示裝置係體型小及重量輕之裝置，且 月匕顯不迕多資訊及具有一直覺型 、 所皆知，使用者能藉接觸該顯示f幕頂眾 觸螢幕裝置與該顯示裝置交談。 明接 件之接觸座標，以便顯示裝置實行所==將表示接觸事 置=用:U之接觸螢幕不能同時檢測多重接觸位 貝。再者，冱些接觸螢幕降低顯示器性能。 EP-B-0416176揭露一非機械及 示器供應信號至顯示器行列電極以^矩陣顯示器’此顯 列電極感應與該顯示器電' 藉由该订 矗之矩陣顯示器不需分離 ^ |支 耗合至顯示器。 接觸營幕。然而，該筆必須電氣 【發明内容】 本發明目的係提供-絲^、 螢幕及+ 月匕欢測接觸輸入而不需分離接觸 不t與该顯示器電氣輕合光筆之感應顯示器。 舍月第内今提供-種如請求項1之接觸感應顯示 95292.doc 200523787 器。本發明第二内容提供一種包含如請求項丨4之接觸感應 顯示器之顯示裝置。有利之實施例係定義於相關申請專利 範圍中。 在如本發明第一内容中之接觸感應顯示器中，各像素具 有一個由驅動電壓所供應之像素電極，以此決定該像素光 學狀態。一接觸感應元件配置於該像素電極及一額外電極 之間。該接觸感應元件具有一個依據所施加機械力而定之 阻抗。 此顯示器結構由該接觸感應顯示器所提供接觸感應元件 之狀態，決定該接觸位置。該像素電極電壓決定像素跨接 電壓，且藉此決定像素光學狀態。如果接觸感應元件之阻 抗由於所施加機械力而改變，該額外電極之電壓變化將發 生。此電壓變化表示與該像素相關之接觸感應元件位置之 接觸事件，該像素係透過接觸感應元件連接至該額外電 極。因此，如本實施例之雙穩態顯示器包含顯示器之接觸 感應7C件，藉此排除該筆及顯示器間之電氣連接。 如请求項2所定義之本發明實施例，該接觸感應顯示器包 含一耦合至該額外電極之感應電路，以感應該額外電極之 電壓。該感應電路能感測一接觸感應元件阻抗中變化所產 生該額外電極之電壓變化，因此能檢測出一接觸事件。 如4求項3所定義之本發明實施例，一預定電壓位準供應 乂額外電極。如此，據此位準，一接觸感應顯示器提供 一寫錄模式。當該接觸感應元件阻抗變化時，該像素電極 電壓由於該額外電極電壓而改變。該像素電極電壓變化使 95292.doc 200523787 得像素光學狀態改變。此光學狀態變化可目視並且可以 光學方式表示顯示器所接觸之位置：即該使用者能在顯示 器上書寫。 =貫施例也此改變一機械力所施加像素之光學狀態及決 $該接觸位置。該額外電極電壓之感應及額外電極預定電 【之u可同時或連續實行。其也可同時實行二種操作， 由於該額外電極所外加預定電壓，接觸感應元件之阻抗變 化將產生由感應電路所整合之電流，且在感應電路輸出， 產生一電壓變化。 如請求項4所定義之本發明實施例，該接觸感應顯示器係 例如電泳顯不益之雙穩態顯示器。該電泳顯示器例如係 一電子墨水顯示器。 ^ ^ 雙穩怨顯不器由一順序脈波之驅動電壓所驅 動。該驅動電壓僅於影像更新週期期間，供應至各像素之 像素電極。當顯示器具有一雙穩態字元，在該影像更新週 期後，於-維持週期期間，該影像將保持而不需任何驅動 電壓。當影像必須再次更新時，焉區動電壓再次供應。 、二匕：穩態顯示器具有一低功率消耗’其中該影像必須 以相當低速率更新或恢復，因此該像素光學狀態將保持 而不致需要相當長時間之驅動電壓。然而，如果此一顧示 器必須藉由檢測該接觸位置及/或表示所發生接觸事件㈣ 寫錄）於顯示器上，檢測輸入接觸事件，顯示器必須以一高 • ^速率驅動。但是’這將會具有該顯示器功率消耗增加 之缺點。H0416176在一實施例中揭露：該接觸感應功 95292.doc 200523787 能在顯示資料供應前實行一選擇列。在另一實施例中，咳 接觸感應功能在顯示資料供應至該選擇列前，藉由掃描所 有該列來實行。通常，該接觸感應功能至少在-晝面：發 生一次，以便在該筆移動時產生快速反應，這揭露主要是 該筆移動必須顯示在顯示器，以便在顯示器看見該筆所寫 子元此先別技藝矩陣顯示器不需是一分離式接觸螢幕‘， 然而’此感應方式消耗相當高之功率。 如睛求項4所定義本發明實施例之接觸感應顯示器，僅於 影像更新週期期間主動驅動恢復該影像。於該影像更新週 期間之維持週期期間不需主動驅動脈波。 如本毛明實施例之感應電路能檢測該接觸感應元件阻抗 變化所產生額外電極之電壓變化而不需任何驅動脈波。因 此’該感應電路能僅利用該像素電麼及供應電壓，檢測接 觸感，7C件之狀態。該接觸事件位置能在維持週期期間檢 、’ Γ7 b；復速率將不需要，因此顯示器功率消耗仍然很低。 在該額外電極需要-狀電㈣錄。這將充份供應該預 定電麗位準至額外電Μ，以便㈣力感應元件阻抗由於接 ，事件減少時，獲取像素光學狀態之變化^雖然此預定電 ^必須在至少部份維持週期期間供應，但是當不必供應迅 逮:k化電壓時’該功率消耗將會很低，且不需以一列一列 之通常方式選定該像素位址。 如此，感應及寫錄均能在該維持週期期間實行。因此， :穩態顯示器能以一低恢復速率驅動且因此消耗一低功 率 〇 95292.doc 200523787 月求項5所定義之本發明實施例，較佳地，該顯示器係 。、車j不器，廷樣該像素散佈在整個顯示器之顯示螢幕 品^田β亥顯不器解析度均勻散佈時，可使用該顯示器具 有高品質之寫錄或繪製。 月长項6所疋義之本發明實施例，首先，於影像更新週 間#像更新必須將像素引導至第一 ^學狀態。然後， 一維持週期繼續，在這段期間顯示器不需敎址，如此足 使特別電壓位準供應該額外電極。如果沒有接觸力施加 才關接觸感應件，該特別電壓位準對於像素光學狀態 成太大〜響’因為電子開關維持在絕緣狀態，如果 ㈣力施加至相關接觸感應元件，其將改變像素光學狀 心例如，在第一光學狀態中，所有像素變成白色且如果 由於一接觸事件該接觸感應元件阻抗減少，供應該額外電 極之電壓使像素變成灰色或黑色。 如果僅需在顯示器次要區域感應或寫錄，僅有此次要區 域内像素將導引至第一光學狀態，且僅有與此次要區域相 關之額外電極需供應特別電壓位準。 如明求項7所疋義之本發明實施例，所選擇電極用作額外 電極。如此’接觸感應元件連接於像素電極及選擇電極之 間，且不需額外分離額外電極。於影像更新週期期間，選 擇驅動器供應選擇電麼至選擇電極及供應資料電堡至資料 電極。於感應模式期間’接觸感應係可行的，該選擇電極 電壓可決定接觸事件位置。於寫錄 j供％朋間，特別電壓供 應至相關選擇電極。 〃 95292.doc -10- 200523787 如明求項8所定義之本發明實施例，於寫錄模式期間，首 先相關像素被導引至適當定義之光學狀態，然後特別電壓 供應至該選擇電壓。如果寫錄僅需於顯示器次要區域中， 僅有4相關選擇電極必須供應該電壓位準。 如請求項9所定義之本發明實施例，當一機械力在一特別 像素位置供應時，最初所提及之接觸感應開關供應像素電 壓至相關選擇電極，及該額外接觸感應開關將該特別像素 相關之選擇電極電壓連接至與特別像素相關之資料電極。 如此，接觸事件二尺寸位置能在選擇電極及資料電極檢 測。如果該額外接觸感應開關未出現，僅可能檢測一接觸 事件之垂直位置。 如請求項1〇所定義之本發明實施例，當一機械力在一特 別像素位置供應時，最初所提及之接觸感應開關供應像素 電壓至相關選擇電極，及該額外接觸感應開關將該相關像 素電極電壓連接至相關資料電極。如此，接觸事件二尺寸 位置能在選擇電極及資料電極檢測。 如請求項13所定義之本發明實施例，該接觸感應元件及/ 或額外接觸感應元件係一開關。該開關在斷開時具有一非 常高阻抗，這樣像素電極電壓在開關斷開時受到很小影 響。當開關閉合時，該開關具有一非常低阻抗，使得像素 電極最佳搞合至額外電極，選擇電極或資料電極。 本發明這些及其它内容將參考後續所揭示實施例將能明 白0 【實施方式】 95292.doc 200523787 圖1至4說明驅動電泳顯示器以形成框架之實施例，藉以 解釋如本發明關於圖5及6之實施例。 圖1概略表示一電泳顯示器部份截面圖，為清楚目的，其 例如僅具有少數顯示元件尺寸。該電泳顯示器包含至少I 底座基板2、一電子墨水電泳薄膜，該電子墨水存在於例如 透明聚乙烯基板3及4之間。基板3之一具備透明像素電極 5,5’及另一基板4具有一透明副電極6。該副電極6也可分 段。電子墨水包括約10至50微米之多重微容器7。各微容器 7包含懸浮於流體40中之白色正電粒子8及黑色負電粒子 9孩虛線物貝41係一聚合體黏結劑。第3層將不需要或能 為一黏膠層。當跨接像素18之像素電壓VD(參閱圖2)當作一b 正驅動電壓Vdr(例如參閱圖3)相對於副電極供應至像素電 極5,5’時，一電場將產生移動至與該副電極6相關之微容器7 側，且该顯示元件將白色顯現至觀看者。同時，該黑色粒 子9移至觀看者所看不到的微容器7相反側。在該像素電極 5,5’及副電極6間施加一負驅動電壓Vdr，灰色粒子9移至與 該副電極6相關之微容㈣卜且該顯示元件將黑色顯餘 觀看者。f電場移除時，粒子8、9維持在既得狀態且顯示 器顯示—雙穩態字元且大致上假設無電力。電泳媒體特別 由例如US 5,961，804、US 6，112〇,839及仍 613〇 774得知， 且可由電子墨水公司獲得。 圖2概略表示一種具有電泳顯示器部份相等電路圖之畫 面顯=裝置。該畫面顯示裝置i包含層疊在底部基板2上: 電泳薄膜，該底部基板具備主動開關元件丨9、一列驅動器 95292.doc -12- 200523787 16及一行驅動器10〇較佳地，該副電極6提供於包含封裝電 泳墨水之薄膜上，如果一顯示器利用共平面電場操作，該 副電極6能以變換方式提供於底部基板。通常，該主動開關 元件19係薄膜電晶體TFT。該顯示裝置】包含一顯示元件矩 . 陣，其與列或選擇電極17及行或資料電極i J交點相㈣連。. 該列驅動器16連續選擇列電極17，而行驅動器1〇提供與該 行電極17並聯資料信號至與選擇列電極17相關之像素。較 佳地，一處理器15首先處理輸入資料13至行電極丨丨所供應 資料信號。 該驅動線12攜帶之信號，控制該行驅動器1〇及列驅動器 16間之相互同步。 列驅動器16供應適當選擇脈波Vs至與特別列電極口相連 之TFT 19閘極，以獲得該相關TFT丨9之低阻抗主電流路 徑。連接另一列電極17之叮丁 19閘極接收一電壓¥§，這樣 其主電流路徑具有一高電阻。丁 FT源極電極21及汲極電極間 之低阻抗容許出現在將供應至汲極電極之行電極u，該汲 0 極電極連接至像素18之像素電極22。如此，如果tft由其閘 極適當位準所選擇，行電極丨丨資料信號¥4傳送至像素之像 素電極22及耦合至TFT汲極電極之顯示元件18。在所示實施 例中，圖1顯示裝置在各顯示元件18位置也包含一額外電容 器23。此額外電容器23連接於像素電極22及一或多個儲存 電谷态線24間。除TFT以外，其它開關元件也能使用，諸如 · 二極體、MIM，等等。 圖3揭不不同情況之像素電壓，其中使用過重置方式。圖 95292.doc -13- 200523787 3 A至3D揭示以不同方法驅動電泳顯示器。利用範例，圖3 基於具有黑白粒子及四種光學狀態：黑B、深灰Gi、淡灰 G2及白W之電泳顯示器。圖3A揭示由淡灰G2或白W轉移至 深灰G1之影像更新週期IUP。圖3B揭示由深灰⑴或黑b轉移 至深灰G1之影像更新週期IUP，。該垂直虛線表示晝面週期 TF(通常持續20毫秒），產生於晝面週期TF間之線週期丁乙未 在圖3中揭示。該線週期TL如圖4所示。 在圖3A及3B二者中，跨接像素18之像素電壓VD包含連續 第一振動脈波SP1，SP1，、一重置脈波RE，RE，、第二振動脈波 SP2，SP2’及一驅動脈波Vdr。該驅動脈波於相同驅動週期 由時間t7持續至時間t8期間發生。該第二振動脈波sp2，sp2, 直接超前驅動脈波Vdr，因此其於一相同振動週期TS2期間 產生。忒重置脈波RE，RE’直接超前第二振動脈波SP2，SP2,。 然而，由於重置脈波RE，RE，分別不同期限，該重置脈波 RE，RE之開始時間t3及t5將不同。該第一振動脈波spi，spi， 分別直接超前重置脈波RE，RE，，因此其分別於不同第一振 動週期時間丁81，丁81，發生。 4第一振動脈波SP2，SP2於一相同第二振動週期期間 發生於各像素18。這將選擇出此第二振動週期ts2之期限， 其遠短圖3A及3B所示週期。為清楚起見，該第二振動脈波 SP2、SP2’各位準在該標準晝面週期”期間出現。事實上， 於忒第一振動週期TS2期間，相同電壓位準能供應至所有像 ” 女此除線接一線選擇像素18以外，現在可同時 選擇所有像素18，且僅一單線選擇週期TL(參閱圖句滿足各 95292.doc -14- 200523787 個位準。如此，在圖3A及3B中，第二振動週期Ts2僅需維 持四線週期TL，而非四標準畫面週期TF。然而，由此仍可 能僅同時選取-組像素線（不包含所有線），以降低電容性電 流及耗電。 或者，驅動信號計時也可加以改變，使得第一振動脈波 SP1及SP1’及時對齊，第二振動脈波SP2接著不再及時對齊 (未表示）。現在第一振動週期TS1能變得更短。對於如圖3B 所示之相同光學轉換，如圖3A所示，其甚至可對齊第一振 動週期spi、spi，二者及第二振動週期SP2，sp2，二者。 驅動脈波Vdr如所示具有一固定期限，然而，該驅動脈波 Vdr可具有一可變期限。 如果圖3A及3B所示驅動方法應用至電泳顯示器，在該第 二振動週期TS2外侧，像素18必須藉一線接一線驅動該開關 19以一線接一線方式選擇。所選擇線之跨接像素“電壓vd 依據該像素18所必須具有之光學狀態，透過行電極丨丨供 應。例如，對於一選擇列像素該光學狀態必須由白色评改 變至深灰色G1之像素18而言，於畫面週期TF開始於時間⑺ 之期間，一正電壓必須在相關行電極丨丨供應。對於一選擇 列像素該光學狀態必須由黑色B改變至深灰色⑴之像素18 而言’於畫面週期TF由時間t0持續至tl之期間，一零電壓 必須在相關行電極供應。 圖3C揭示一基於圖3B所示波形而定之波形。此圖3(：之波 形產生相同光學轉換。差別在於圖3B第一振動脈波spi，隨 時間移位以重合圖3A之振動脈波SP1。該移位振動脈波spi, 95292.doc -15- 200523787 由SP1"表不。如此，現在，依據重置脈波尺£期限而言，所 有振動脈波SP1，SP1’’也將於相同振動週期TS1期間發生。這 具有之優點在於不論該光學轉換，相同振動脈波§1>1，81>1„ 及SP2，SP2’均同時能供應至所有像素18。如此於第 一振動週 期TS1及第二振動週期TS2二者期間，不需一線接一線選擇 像素18。然而在圖3C，振動脈波spi”及SP2,於一完全畫面 週期期間具有預定高或低之位準，由此可使用振動脈波 SP1”及SP2’持續一或多個線週期TL(參閱圖7)。如此，影像 更新時間會相當短暫。再者，於振動週期TS1及TS2期間， 由於所有線同時選擇且提供相同電壓至所有行，所以相鄰 像素及電極間之電容將不具效應。這將減少雜散電容性電 机及耗電。再者，該行振動脈波§?1，8?1 "及sp2，sp2t利用結 構計數器電極6致能振動之實行。 此方式缺點在於需要一段停留時間（該第一振動脈波期 間TS1及重置期期TRr之間）。依據所使用電泳顯示器，此 停留時間必須比例如〇 · 5秒更長。 圖3D揭示一基於圖3C所示波形而定之波形。對此波形， 於第三振動週期TS3期間其增加一第三振動脈波sp3。該第 三振動脈波TS3發生於第一振動脈波spi及重置脈波RE，之 間，如果此重置脈波RE，不具有其最大長度。第三振動脈波 SP3可具有低於第一振動脈波spi之能量含量，以減少振動 之目視性。該第三振動脈波SP3也可為第一振動脈波spl之 連續。較佳地，該第三振動脈波SP3在第一振動週期TS1, 及重置週期TR1 ’之間可獲取時間填滿整個週期，以減少殘 95292.doc -16- 200523787 留影像及增加灰階精確度。對於圖3C所示驅動方法而言， 殘留影像進一步減少且停留時間大量減少。 或者，重置脈波RE’可直接在第一振動脈波SP1後發生且 第三振動脈波於該重置脈波RE’及第二振動脈波SP2,之間 發生。 如圖3所示電泳顯示器可行驅動方法基於過重置法而 定。殘留影像能進一步由使用重置脈波RE，RE，進一步改 良，該脈波具有一長度比例於該粒子8,9必須移動於像素電 極5，5f及計數器電極6間之距離。 電泳顯示器可以許多其它方式驅動，例如沒有重置脈波 之方式。 圖4揭示於一畫面週期期間發生之信號。通常，圖3所示 各晝面週期TF包含許多線週期TL，這些線週期等於電泳顯 示器之列數。在圖4中，一連續晝面週期TF將詳細加以表 示。此晝面週期TF開始於時間tlO且持續直到時間tl4。書 面週期TF包含η線週期TL。第一線週期Tl由時間tl0持續至 111 ’第二線週期TL由時間111持續至112及最後線週期TL由 時間113持續至114。 通常，於晝面週期TF期間，該列之選擇係藉供應適當選 擇脈波SE1至SEn至該列，一個接一個選擇。一列可藉供應 預疋非零位準脈波加以選擇’其它列接收一零電壓因此未 被選擇。資料DA並聯供應至選擇列所有像素丨8。一特別像 素18之資料信號DA位準依據此特別像素18光學狀態轉換 而定。 95292.doc -17- 200523787

如此’如果不同資料信號DA必須供應至一行不同像素， 圖3所示畫面週期包含η線或選擇週期tl。然而，如果第一 及第二振動脈波SP1及SP2分別於相同振動週期TS1及ts2 期間發生，對於同時所有像素18而言，所有像素18可同時 k擇且不而一線接一線選擇像素18。如此，於圖3所示書 面週期TF期間，其中使用共同振動脈波，由此可藉提供適 當選擇脈波至顯示器所有列’以—單線週期孔選擇所有像 素18。心’這些畫面週期可具有—個顯著比畫面週期短 之期限（一線週期几或許多少η且除η以外之線週期），其中 與行相連之像素1 8可接收不同資料信號。 利用範例，顯示器之;t址將參考圖料細說明。在時間 .一影像更新週期IUP之第—畫面週_開始。該影像更 新週期IUP結束於時間t8。 振動脈波SP1"於第—振動週期TS1由時間轉 弟一 …—Μ π 1 i田呷间tu符續 時間。期間供應至所有像素i8。於此第一振動週期TS1

間’於各畫面週期TF期間，像素18所有（或一組）線於至 一線週期TL期間同時祜搜採 α ± D. 才被選擇，且相同資料信號供應至顯: 益仃。貝料4諕位準表示於圖3C。例如，於第一畫1 週期TF由時間t0持續至門 旦 換各 $間U期間，一高位準供應至所；; :素。於下-畫面週期TF由時間_始期間，一低位準* 應至所有像素。對於共 一 理由。 ，、问苐—振動週期TS2而言也具有相斤 重置脈波RE，RE，期服斜μ 同像㈣之光學轉換依據：=為不同’因為不 像先則衫像更新週期IUP期間所 95292.doc -18- 200523787 顯示影像，及必須在現在影像更新週期IUP結束時所顯示影 像而定。例如，對於光學狀態由白色w改變至深灰色Gi之 像素18而言，一高位準資料信號DA必須於畫面週期叮開始 於時間t3期間供應，而對於光學狀態由黑色B改變至深灰色 G1之像素18而言，一零位準資料信號DA將需要於此晝面週 期期間。供應至此最後提及像素丨8之第一非零資料信號da 於晝面週期TF開始於時間丨4期間發生。在不同資料信號da 可供應至不同像素18之晝面叮中，像素18必須一列接一列 選擇。 如此，雖然圖3所有晝面週期TF由等距垂直虛線表示，晝 面週期實際期限會有所不同。在不同資料信號〇八必須供應 至像素18之晝面週期TF中，通常像素18必須-列接一列選 擇口此將9出現n線選擇週期TL·。在相同資料信號DA必 須仏應至像素18之晝面週期tf中，該畫面週期打可像一單 線4擇週期TL-樣短。然而，於超過一單線選擇週期tf之 期間同時選擇所有該線係可能的。也可連續選擇小組線， 各】、、且線於一或多條線選擇週期期間選擇。 上圖5表不如本發明實施例顯示器部份之電路圖。圖$表示 該顯示器之一星置 早疋。该皁元包含一具有像素電極22之像 ” 18。像素18之另一電極通常稱作共用電極CE且通常連接 至所有像素之相同雷厭 J笔反。利用範例，共用電極CE如所示連 接至接地。一雷不 汗關19具有一主電流路徑配置於像素電 極22及資料或行雷 ’ 、 4極11之間。該控制開關之控制輸入耦合 至選擇或列電極i 7。接 得觸感應元件S 1配置於像素電極22及 95292.doc 200523787 電極40之間。一開關SC將緩衝器31或電壓源41連接至電極 40 〇 如果該接觸位置必須決定，開關8(：將緩衝器31連接至電 極40。當顯示器未接觸該接觸感應元件§1之位置時，接觸 感應元件si之阻抗非常高且跨接像素18電壓不會透過接觸 感應元件S 1供應至電極40。然而，當一力施加至接觸感應 兀件si時，其阻抗減少且該像素18.將連接至電極利。電極 電壓將改變，這會由緩衝器31檢測出來。緩衝器31較佳係 積分緩衝器。該緩衝器3丨輸出表示一接觸事件已經在與 電極40相關之像素1 8檢測出來。 另一接觸感應開關S2可出現於行電極丨丨及像素電極22或 電極40之間，如虛線所示。一緩衝器32耦合至行電極u。 於一接觸感應週期期間，緩衝器32感應行電極電壓。 如果一力施加至接觸感應開端關S2，其阻抗變低且像素電 極22電壓直接，或透過低阻抗接觸感應開關“，饋送至行 迅極11。叙没接觸感應開關s丨及S2緊密間隔，使得一接觸 事件在该相關像素18發生時，二者將得到一低電阻。現在， 在各像素18與-特㈣電極17及—特別行電極⑴目關之矩 陣顯示器中，其可決定—接觸事件具有像素精確度之位置。 如果接觸事件必須在接觸位置產生像素18光學狀態之變 化’較佳地，首先該像素18被引導至一定義良好光學狀態。 此後，該開關SC將電壓源41連接至電極4〇。現在，電壓Vpr 出現於電極40上。如果沒有力施加至接觸感應元件s ^，其 阻抗高且f極40之電壓，不會影響像素之光學狀態。由於 95292.doc -20- 200523787 接觸事件，如果一力施加至接觸感應元件S1，其阻抗減少， 電極40電壓Vpr影響像素電極22電壓且像素丨8光學狀態改 變。 如此，由此可’’寫錄”在顯示螢幕上。如果使用者壓下一 移動手指、尖筆或任何其它物件在顯示螢幕上，壓力將改 、文對應接觸感應TG件S 1之阻抗。該相關像素丨8之光學狀態 將改嫒，因此，一虛擬墨水緊隨著物件執跡。這使得使用 者感應到他或她正在顯示螢幕上書寫。 像素18光學狀態之變化依據接觸感應元件s丨阻抗減少前 該像素電極22電壓VD及電極40電壓Vpr間之電壓差及依據 忒接觸感應το件S 1阻抗變.化而定。較佳地，達成光學狀態 一個大的變化以便得到一接觸事件之清楚指示。如果像素 18最先導引之良好定義光學狀態係二限制光學狀態之一 (例如，白色，如果該顯示器包含白色及黑色），像素18光學 狀態之大的變化將可獲得。然而電壓源Vpr供應一個將像素 1 8光學狀態改變成另一限制狀態（在範例中指的是：黑色） 之電壓。為能得到像素電極22最大電壓變化，較佳地，如 果沒有力施加，接觸感應元件81之阻抗非常高，如果施加 一力，其阻抗非常低。如果沒有力施加，高阻抗必須高到 足以防止像素18改變光學狀態。低阻抗必須低到足以儘可 能改變像素1 8之光學狀態。較佳地，接觸感應元件係一種 月b整合至该顯示器主動基板之電阻性微電機（MEM)開關。 圖6表示如本發明另一實施例顯示器部份之電路圖。僅有 一矩陣顯示器單元加以表示，而其它單元具有相同結構。 95292.doc -21 - 200523787 一像素18配置於像素電極22及副電極6之間。一電壓源p 供應一共用電壓至該副電極6。一儲存電容器23配置於像素 電極22及一或多個儲存電容器線24之間。電子開關19(其通 常係TFT)具有一主電流路徑配置於像素電極22及資料電極 11之間。该電子開關19之控制輸入連接至選擇電極丨7。一 接觸感應元件S1配置於像素電極2 2及該選擇電極丨7之間。 一接觸感應元件S2配置於資料電極u及該選擇電極17之 間。該接觸感應元件S1及S2均接近像素ι8配置。 一緩衝器31具有一輸入連接至選擇電極17，一輸入連接 至一開關線17,及一輸出連接至一類比數位轉換器（另外稱 作ADC)32。一電阻R配置於選擇電極17及接地之間。一電 容器C1及一開關SCI之並聯配置係配置於選擇電極17及該 緩衝器3 1輸出之間。 一緩衝器33具有一輸入連接至資料電極u，一輸入連接 至一節點N1及一輸出連接至ADC 34。一電容器以及一開關 SC2之並聯配置係配置於該資料電極丨i及該緩衝器33輸出 之間。一階梯電阻器36及64個乘法器35以外之一在該乘法 器35輸出產生64個可能電壓位準Vgr#外之一。一開關SC3a 配置供應該電壓位準Vgr至節點N1。一開關sC3b配置於該 節點N1及一參考電壓Vr之間。開關％卜SC2、SC3a及SC3b 由一開關電壓Vsw控制。開關SC1、SC2、SC3a及SC3b表示 於接觸感應所需之位置。 首先，說明不具接觸感應之正常操作模式。閉合該開關 S C1及緩衝器3 1供應該開關線17之一般選擇電壓至該選擇 95292.doc -22- 200523787 電極17。另外，開關⑽及咖閉合且緩衝器叫共應電屢 位準Vgr至資料電極U。如果矩陣顯示器係一電泳顯示器， 於一影像更新週期期間，該所需脈波或脈波序列供應至該 選擇電極17以便-個接—個選擇像素職（列），而該資料信 號並聯平行供應至資料電極u。沒有脈波於該維持週期供 應。 現在，說明具有接觸位置感應之操作。開關80被斷開。 使得緩衝器31操作像—積分器，積分該選擇電極17電流。 開關SC2及SC3a斷開，且該開關SC3b閉合，使該緩衝器％ 操作像-積分器，積分該資料電極u電流。如果—機械力 在-像素18位置施力口，開關81及82二者將閉合且該像素18 跨接電壓及該儲存電容器23將朝向緩衝器31及33產生一電 流。如此，接觸位置能藉取樣該選擇電極17及資料電極u 之輸出電壓檢測。該取樣在顯示器維持週期期間實行，且 取樣速度此適應該需求。如此’取樣可在一低功率消耗實 行。 現在，說明該寫錄模式操作。首先在正常操作模式中， 所有像素18被定址以便得到該相同光學狀態。如果顯示器 具有一能被寫錄之限制區域，如此僅需要定址在此區域之 像素18以得到該預定光學狀態。然後’開關㈣，之電壓改 炎以彳于到5玄電子開關19不會導通之值，且當此電壓供應至 像素電極22時，使該像素電極18光學狀態改變。如果開關 si由於一接觸事件閉合，大致上等於開關線17，電壓之該選 擇電極17電壓Vs被供應至像素電極22。該預定電壓位準能 95292.doc -23- 200523787 在顯不器維持週期期間加在選擇線17上。 於該維持週期期間，其可實行一接觸位置感應及一寫錄 檢測。 必須瞭解的是，該上述實施例說明但非限制本發明，且 4於此技者將能設計許多變換實施例而不偏離附加申請專 利範圍。 例如，為便於解釋，雖然僅對於一單像素18操作說明， 但由此能輕易聯想到選擇該像素18線時如何操作一矩陣顯 不益。就一接觸輸入必須被檢測之區域中各像素丨8而言， -亥開關S 1及S2均必須出現，而一緩充器必須供與這些像素 18相關之各選擇電極17及各資料電極11應用。當各像素寫 :將可實行時，該開關S1必須出㉟，而其必須能供應該預 疋電壓至與這些像素18相關之所有選擇電極17。 在申明專利範圍中，任何配置於括號内之參考符號不能 推論且因而限制本申請專利。所使用"包含，，這個名詞及其 連接词不限制中請專利所說明範圍以外元件或步驟 現 〇，，一，，+，， . 或一個"先行元件之冠詞不限制多數此類元件之出 本發明可利用包含數個特定元件之硬體及利用適合規 j電^加以實行。在所列舉數種裝置之中請專利中，數種 k二放置能藉由一個且相同項目硬體實施。該唯一事實在 ; 方去可在彼此不同之相關申請專利範圍中引證，但 不表不這些方法混合不能具有其優點。 【圖式簡單說明】 在圖形中： 95292.doc •24- 200523787 〇表示—電泳顯示器部份截面圖， 路圖之畫面 之不同情況 及 圖。 圖2概略表示具有該電泳顯示器部份相同負 顯不裝置， 圖3表示在振動脈波過重置或各種設定使用 中之像素跨接電壓， 圖4表示於一畫面週期期間所發生信號， 圖5表示本發明實施例顯示器部份之電路圖 圖6表示本發明另一實施例顯示器部份之電與 【主要元件符號說明】 1 晝面顯示裝置 2 底座基板 3、4 透明基板 5、5, 透明像素電極 6 副電極 7 微容器 8 白色粒子 9 黑色粒子 10 行驅動器 11 行電極 12 驅動線 13 輸入資料 15 處理器、控制器 16 列驅動器 17 選擇電極 95292.doc 200523787 17f 開關線 18 像素 19 主動開關元件、電子開關 21 源極電極 22 像素電極 23 儲存電容器 24 儲存電容器線 31 、 32 、 33 緩衝器 34 類比數位轉換器 35 乘法器 36 階梯電阻器 37、41 電壓源、虛線物質 40 電極、流體 B 黑色 Cl、C2 電容器 CE 共用電極 DA 資料 G1 深灰色 IUP > IUP! 影像更新週期 N1 節點 R 電阻器 RE、RE' 重置脈波 SI、S2 接觸感應元件 SC、SCI、SC2、 開關 95292.doc -26- 200523787 SC3a、SC3b SE、SEn SP1、SP11 SP2、SP2’ SP3

TF

TFT

TL TR1、TRlf TS1、Tsr TS2 t0_tl4

VD

Vdr

Vgr

Vpr、Vs Vr Vsw W 選擇脈波 第一振動脈波 弟二振動脈波 第三振動脈波 畫面週期 薄膜電晶體 線週期 不同期限 第一振動週期 第二振動週期 時間 驅動電壓 負驅動電壓 電壓位準 電壓 參考電壓 開關電壓 白色 95292.doc -27-

Claims (1)

1. 200523787 十、申請專利範圍·· 1 · 一種接觸感應顯示器，包含： 像素（18)，各像素（18)具有一像素電極（22)及一依據該 像素電極（22)所供應驅動電壓（VD)而定之光學狀態，及 一接觸感應元件（S1)，其配置於該像素電極（22)及一額 外電極（40 ; 17)之間，該接觸感應元件（S1)具有依據所施 加機械力而定之阻抗。 2·如請求項1之接觸感應顯示器，進一步包含一感應電路 (3 1)，用以感應該額外電極（4〇)電壓。 3 ·如睛求項1之接觸感應顯示器，其中一預定電壓位準（γγ) 供應至該額外電極（40)。 4·如凊求項1、2或3之接觸感應顯示器，其中該接觸感應顯 示器係一雙穩態顯示器。 5·如請求項丨之接觸感應顯示器，其中該接觸感應顯示器係 一主動矩陣顯示器（1)，其包含 選擇電極（17)及資料電極（11)，該像素（18)與該選擇電 極（1 7)及資料電極（11)交點相關連， 一選擇驅動器（16)，其供應選擇電壓（Vs)至該選擇電極 (Π)， 一資料驅動器（1〇)，其供應資料電壓（Vd)至該資料電極 (11)， 電子開關（19)，各開關與個別像素（18)相關連，及 π 一控制器（15) ’其控制該選擇驅動器（16)，藉致動與該 選擇電極（17)至少之-相關之電子開關（19)，選擇與該選 95292.doc 200523787 擇電極（17)至少之-相關之像素（18)，及控制資料驅動器 (10)，以便供應該資料電壓（Vd)至與該選擇電極（17)至少 之一相關像素（18)之像素電極（22)。 6·如請求項5之接觸感應顯示器，#中該接觸感應顯示器進 一步包含一電壓源（Vpr)，使其在該顯示器至少一次要區 域内，供應一預定電壓至該額外電極（4〇)，及其中一接觸 感應7G件（S1)與該次要區域之各像素（18)相關，該控制器 (15)配置控制該選擇驅動器（16)及資料驅動器（1〇)，以便 最先將该次要區域之所有像素（i 8)供應至一預定第一光 學狀態，及其中該預定電壓（Vpr)位準被選擇，以獲得非 導通電子開關（19)，及獲得該像素電極（22)電壓，當該機 械力施加至與此特別像素（i 8)相關之接觸感應元件（s i) 時，產生該次要區域特別像素（18)之光學狀態變化。 7·如睛求項6之接觸感應顯示器，其中該額外電極（4〇)區分 成為該選擇電極（17)之多數個額外電極，及該接觸感應元 件（S1)配置於該像素電極（22)及選擇電極（17)之間。 8·如請求項7之接觸感應顯示器，其中該控制器（15)之配 置，控制該選擇驅動器（16)及資料驅動器（1〇)，以便在該 顯不益至少一次要區域，最先將所有像素（18)引至該預定 第一光學狀態’且接著該選擇驅動器（丨6)供應該預定電壓 位準（Vpr)至所有該選擇電極（17)。 9·如請求項7之雙穩態顯示器，其中該接觸感應顯示器進一 步包含另一接觸感應開關（S2)，該開關與像素相關且 配置於該像素（1 8)選擇電極（17)及資料電極（11)之間。 95292.doc 200523787 ίο. 11. 12. 13. 14. 如明求項7之雙穩悲顯示器，其中該接觸感應顯示器進一 步包含另一接觸感應開關（S2)，該開關與像素（18)相關且 配置於該像素（18)之像素電極（22)及資料電極（11)之間。 女明求項丨之接觸感應顯示器，其中該接觸感應元件pi) 具有一阻抗，其當一接觸力施加時該阻抗減少。 如晴求項1之接觸感應顯示器，纟中該額外接觸感應元件 (S2)具有一阻抗，其當一接觸力施加時該阻抗減少。 如請求項11或12之接觸感應顯示器，其中該接觸感應元 件（S1)及/或該額外感應元件（S2)係一開關。 種』不裝置’包含如請求項1至13任—項之接觸感應顯 示器。 95292.doc