本发明专利技术提供一种装置，将传感器功能与有源矩阵显示器如ＡＭＬＣＤ集成在一起。传统的ＬＣＤ像素１０有源矩阵６设置有标准显示器源极和栅极驱动器４和５。显示器源极驱动器４提供用于产生响应列电极１２所需要的像素的数据信号，该列电极速还与包括读出放大器２０的输出装置１９连接。在一显示相工作期间，ＡＭＬＣＤ的传统工作是一次更新一行矩阵６或者逐帧更新矩阵６。在帧之间，由栅极驱动器５启动读出放大器２０并且扫描矩阵６。每个像素的性能参数代表一个外部刺激，该外部刺激由相关的读出放大器２０读出并且由装置输出端２３提供。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有源矩阵显示器及传感器装置。
技术介绍
有源矩阵液晶显示器(AMLCD)可以用在需要输入功能的产品中。例如，移动电话和个人数字助手(PDA)可以在AMLCD上向用户显示信息并且需要来自用户的输入，例如来自电话键盘。可选择地或另外地，可以要求AMLCD自动适应周围的条件，如周围的光线或温度。在这种情况下，就需要传感器来接收来自装置外部的输入。在已有的装置中，是通过给显示器增加额外的元件来提供这种传感器功能。例如，为了提供触摸输入而形成“触摸屏”，就必须在显示器前增加额外的层。因此，提供这样的功能增加了这种装置的复杂性和成本。T Tanaka等人，“LCD直接触摸式数据和指令输入一种集成的LCD面板”，SID 1986揭示了一种在无源矩阵显示器中设置触摸传感器功能的装置。在该装置中，使用无源矩阵扫描和数据线检测由触摸输入引起的液晶层的任何电容变化。然而，由于必须设置合适的显示器驱动器和与形成显示器的面板绝缘的传感器电路，使得性能受到限制并且复杂性和成本增加。US6028581揭示了一种具有集成传感器装置的有源矩阵液晶显示器。在该装置中，光电二极管集成在每个像素(图像元件)上并且将其设置为检测触摸输入，例如由记录针输入的，或检测显示器上形成的图像。然而，这种装置需要变换成有源矩阵，从而完全地减少了占空因子(fill-factor)并且由此降低了显示器的图像品质。JP5-250093揭示了一种有源矩阵液晶显示器，该显示器具有一个当输入笔与显示器接触时用于检测输入笔坐标的装置。输入笔产生一个固定电压，改变与其接触的信号电极线上的数据。改变的信号和输入的数据之间的差值用来确定接触位置。输入笔引起的信号记录在寻址矩阵中并且这不需要有液晶层。专利技术概述根据本专利技术，提供一种有源矩阵显示器及传感器装置，包括以行和列的形式设置的显示图像元件列阵，每个图像元件具有显示器数据输入端和扫描输入端，其中显示数据输入端用于接收将要显示的图像数据，扫描输入端用于输入来自数据输入端的图像数据，每一列图像元件的数据输入端与各自的列数据线连接，以及每一行图像元件的扫描输入端与各自的行扫描线连接；用于向列数据线提供数据信号的数据信号发生器；用于向行扫描线提供扫描信号的扫描信号发生器；以及与列数据线连接的输出装置，其用于输出由显示图像元件响应外界刺激而在该显示图像元件中产生的传感器信号。传感器信号可以由显示图像元件的光学可变区并且在其内部产生。该装置可以包括将数据信号发生器、扫描信号发生器、输出装置和该阵列的电子元件集成在其上的显示器基板。数据信号发生器可以沿着该阵列的第一边缘设置，输出装置可以沿着与第一边缘相对的第二边缘设置。每个图像元件可以包括图像产生元件和电子开关。每个图像产生元件可以包括液晶元件。每个图像元件可以包括一个存贮电容器。每个电子开关可以包括薄膜晶体管。每个晶体管可以有与图像元件扫描输入端连接的栅极、与图像元件数据输入端连接的源极以及与图像产生元件连接的漏极。该装置可以包括控制器，用于控制数据和扫描信号发生器以及输出装置中的至少一个。控制器可以集成在显示器基板上。该装置可以包括具体为薄膜晶体管的有源器件。控制器可以设置为控制由输出装置输出的图像元件传感器信号。可以对该控制器进行程序设计以确定由输出装置输出的图像元件传感器信号。在该装置的工作期间，可以对该控制器重新编程以改变由输出装置输出的图像元件传感器信号。可以将该控制器设置为对数据和扫描发生器以及输出装置的工作进行控制以确定交替的图像写入阶段和传感器读出阶段。在每个写入阶段期间，可以将一帧图像数据写给阵列。在垂直消隐(vertical blanking)周期中，可以在连续写入阶段间出现每一个读出阶段。在每个写入阶段期间，可以将至少一行图像数据写给阵列。每个读出阶段可以包括在前述写入阶段期间将图像数据写给至少一行之后，输出来自至少一行图像元件的传感器信号。在每个读出阶段期间可以输出所有图像元件的传感器信号。在每个读出阶段期间可以输出所有图像元件真子集(proper subset)的传感器信号。在每个读出阶段期间可以输出所有图像元件同一个真子集的传感器信号。可替换地，在一组读出阶段中的每个读出阶段期间，图像的真子集可以包括不同的图像元件，致使在每组读出阶段期间输出所有图像元件的传感器信号。图像元件的真子集可以包括至少一组图像元件行，该组或每一组至少包括一行。该至少一组可以包括在该阵列的列方向上基本平均间隔的多个组。该至少一组可以包括多个相邻的行。控制器可以设置为控制数据和扫描信号发生器以及输出装置的操作以将图像数据写给阵列并同时从阵列读取传感器信号。数据信号发生器可以设置为向各数据线各的第一数据线提供图像数据以及输出装置可以设置为同时从各数据线的各第二数据线中读取传感器信号，其中各数据线的第二数据线不同于图像元件每个行的第一数据线。对于图像元件的所有行而言，第一和第二数据线可以相同。输出装置可以响应包括电压、电流、存储电荷和电容中的至少一种的图像元件性能参数。输出装置可以包括与列数据线连接的多个读出放大器。读出放大器的数量可以少于数据线的数量并且每个读出放大器可以通过各自的第一转换开关与各组数据线中的任意一个相连通。输出装置可以包括与读出放大器的输出端连接的多个模拟/数字转换器。转换器的数量可以少于读出放大器的数量并且每个读出放大器通过各自的第二转换开关与各组读出放大器输出端中的任意一个相连通。输出装置可以包括一个移位寄存器，用于将来自转换器的并行输出转换成串行输出。因而可以提供一种装置，其中将传感器功能与有源矩阵显示器如有源矩阵液晶显示器集成。通过使用有源矩阵作为一种输出方式，无需为了提供传感功能而对有源矩阵或驱动器电路修改。通过结合传感器功能，就不需要减少像素孔或减少占空因子，因此不会削弱显示质量。有源矩阵或驱动器装置可以是标准设计并且可以通过例如沿着有源矩阵的一侧集成额外的电路的方式提供额外的传感器功能，否则将不再使用该有源矩阵。在这些具有可编程序控制器的实施例中，可以提供一种由软件控制传感器和/或显示器操作的装置，例如根据特定应用的需要。因而，根据应用，同一装置可以用在各种工作模式中，并且或确定工作实际模式的软件或程序设计可以容易地由外部资源提供，如数据处理硬件和向装置提供图像数据的软件。也可以将这个程序设计与显示的图像联系起来以及在工作期间对这个程序设计进行改变。例如，如果控制图标传给显示器，可以将装置设置为在同一时间响应在该图标区域的触摸，以致于提供触摸显示功能而不需要提供任何额外的硬件或额外的层。附图简要说明附图说明图1是构成本专利技术实施例的有源矩阵显示器及传感器装置的方框示图；图2是说明图1中装置的第一工作模式的定时图；图3是说明图1中装置的第二工作模式的定时图；图4-6是与图1相似的说明图1中装置的另一个工作模式图；图7是说明图1装置中读出放大器和转换器的电路图；图8是说明图1装置中输出装置的第一实施例的方框示图；以及图9是说明图1装置中输出装置的第二实施例的方框示图。所有图中相同附图标记代表相同的部件。本专利技术实施例的详细描述在用标记1表示的显示器基板上形成有源矩阵液晶显示器及传感器装置并且该装置包括与输入端3连接的定时及控制电路2，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种有源矩阵显示器及传感器装置，包括以行和列设置的显示图像元件阵列，每个图像元件具有显示数据输入端和扫描输入端，其中该显示数据输入端用于接收要显示的图像数据，该扫描输入端用于输入来自该数据输入端的图像数据，每列的所述图像元件的所述数据输入端与各自的列数据线连接，每行的所述图像元件的所述扫描输入端与各自的行扫描线连接；用于向列数据线提供数据信号的数据信号发生器；用于向所述行扫描线提供数据信号的扫描信号发生器；以及与所述列数据线连接的输出装置，用于输出由所述显示图像元件响应外部刺激而在该显示图像元件内产生的传感器信号。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：CJ布朗，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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