减轻集成输入装置中电极干扰的制作方法_3

文档序号:8457052阅读:来源:国知局
组件的情况下实现。
[0030]一些实施例中,输入装置100包括触摸屏界面,并且感测装置的感测区120与显示装置160的显示屏的有源区的至少一部分重叠。例如,输入装置100可包括覆盖该显示屏的、大体透明的传感器电极,以及为关联的电子系统提供触摸屏界面。该显示屏可以是能向用户显示可视界面的、任何类型的动态显示器,并可包括任何类型的发光二极管(LED)、有机LED(OLED)、阴极射线管(CRT)、液晶显示器(IXD)、等离子体、电致发光(EL),或其他显示技术。输入装置100和显示屏可共用物理元件。例如,一些实施例可将相同电组件的一些用于显示及感测。作为一个示例,共用电极可以被利用来在显示更新时期期间更新显示线,并可被利用来在无显示时期期间执行输入感测。作为另一示例,显示屏可部分或整个地由处理系统110操作。
[0031]应理解,尽管本发明的许多实施例在完全功能设备的上下文中描述,本发明的机理能够作为采用多种形式的程序产品(例如软件)来被分配。例如,本发明的机理可作为电子处理器可读取的信息承载介质(例如,可由处理系统110读取的、非暂时性计算机可读和/或可记录/可写的信息承载介质)之上的软件程序来实现及分配。另外,无论用于执行分配的介质的特定类型,本发明的实施例同样地适用。非暂时性、电子可读介质的示例包括各种光碟、存储棒、存储卡、存储模块等。电子可读介质可基于闪速、光、磁、全息、或任何其他存储技术。
[0032]图2A是依照本发明实施例的、图1的输入装置100的局部示意性。输入装置100包括感测元件150的阵列以及处理系统110。感测元件150的阵列包括多个发射器电极210(例如210-1、210-2、210-3等)以及多个接收器电极(例如220-1、220-2、220_3等)。每个发射器电极210可包括一个或多个共用电极212。尽管发射器电极210和接收器电极220例示为成矩形,但在其他实施例中,发射器电极210和接收器电极220可以是任何实用的几何形状。另外,在各种实施例中,每个接收器电极220可以包括一个或多个共用电极。处理系统110耦合至感测元件150的阵列,例如,通过一个或多个路由迹线(未在图2A中示出)。
[0033]感测元件150可形成于在显示装置160外部的衬底之上。例如,接收器电极220可布置于输入装置100中的透镜的外表面上、布置于显示装置160的滤色玻璃和输入装置100的透镜之间、或布置于显示装置160的薄膜晶体管衬底(TFT衬底)和滤色玻璃之间。在这样的实施例中,发射器电极210可包括一个或多个共用电极212,诸如Vcom电极的一个或多个部分、源极线、栅极线、阳极子像素电极、阴极像素电极、或既用于显示更新又用于输入感测的任何其他显示元件。在其他实施例中,发射器电极210和接收器电极220均包括一个或多个共用电极212,诸如布置于TFT衬底和/或滤色玻璃上的共用电极。
[0034]尽管处理系统110具体化为单个集成电路(IC)(例如集成控制器)而在图2A中例示,输入装置100可包括组成处理系统110的任何适量的1C。如图2A所示,处理系统110可以包括驱动器模块240、接收器模块245、确定模块250、可选存储器260、和/或同步机构(未在图2A中示出)。
[0035]驱动器模块240包括驱动器电路,并且可被配置用于更新显示装置160的显示屏上的图像。例如,驱动器电路可配置成通过像素源极驱动器施加一个或多个像素电压至显示像素电极。驱动器电路也可以配置成施加一个或多个共用驱动电压至共用电极212来更新显示屏的一个或多个显示线。另外,处理系统110配置成通过驱动发射器信号至共用电极212上而将共用电极212作为发射器电极210操作用于进行输入感测。
[0036]接收器模块245耦合至多个接收器电极220,并且配置成从接收器电极220接收指示感测区120中输入(或没有输入)和/或指示环境干扰的结果信号。接收器模块245也可配置成将结果信号传递至确定模块250以用于确定输入对象的存在和/或传递至可选存储器260以供储存。在一些实施例中,接收器模块245配置成接收结果信号,而处理系统110并未主动地以发射器电极210来传送输入感测信号。例如,在这样的时间段期间,接收器电极220可配置成接收噪声(例如来确定基线干扰值)和/或来自能够传送发射器信号的主动输入对象140,诸如能够传送主动笔信号的主动笔,的信号。另外,接收器模块245和/或驱动器模块240可配置成驱动所调制信号至至少一个感测元件150上来检测在至少一个传感器电极和输入对象140之间的绝对电容的变化。
[0037]处理系统110的功能可按照多于一个IC来实现,以控制显示模块元件(例如共用电极212)并驱动发射器信号和/或接收从感测元件150的阵列接收的结果信号。例如,一个IC可配置成执行输入感测,而另一个IC可配置成执行显示更新。在其他实施例中,一个IC可配置成执行驱动器模块240的功能,而另一个IC可配置成执行接收器模块245的功能。在其中存在多于一个IC的实施例中,处理系统110的独立IC之间的通信可通过同步机构实现,其对提供至共用电极的信号进行序列化。备选地,同步机构可以在IC的任一个内部。
[0038]发射器电极210和接收器电极220通过一个或多个绝缘体彼此欧姆地绝缘,该一个或多个绝缘体将发射器电极210与接收器电极220分离并防止它们彼此电短接。电绝缘材料在电极于其处交叉的交迭区分离发射器电极210和接收器电极220。在一个这样的配置中,发射器电极210和/或接收器电极220以连接相同电极不同部分的跳线来形成。在其他配置中,发射器电极210和接收器电极220由一层或多层电绝缘材料或由一个或多个衬底来分离,如以下更详细地描述。在其他配置中,发射器电极210和接收器电极220还可选地布置于输入装置100的单个层上。
[0039]在发射器电极210和接收器电极220之间局部化电容性耦合的区域可以被称为“电容性像素”。发射器电极210和接收器电极220之间的电容性耦合随与发射器电极210和接收器电极220关联的感测区域120中输入对象的接近和运动而变化。在其他实施例中,诸如包括矩阵传感器的实施例,术语“电容性像素”可指在感测元件150和输入对象140之间的局部化电容(例如绝对电容)。
[0040]在一些实施例中,传感器图案被“扫描”以确定这些电容性耦合。换言之,驱动发射器电极210来传送发射器信号。操作发射器使得每次一个发射器电极210传送,或者多个发射器电极210同时传送。在多个传感器电极210同时传送的场合,这些多个发射器电极210可以传送相同发射器信号并有效地产生实际上更大的发射器电极210,或者这些多个传感器电极210可以传送不同的发射器信号。例如,多个发射器电极210可以根据使他们对接收器电极220上的结果信号的组合效果能够被独立地确定的一个或多个编码方案,来传送不同的发射器信号。另外,在实现矩阵感测技术的实施例中,感测元件150被扫描来感测电极上绝对电容的变化。
[0041]接收器电极220可被单个地或多个地操作来获得结果信号。结果信号可用于确定电容性像素处的电容性耦合的度量。
[0042]来自电容性像素的度量的集合形成“电容性图像”(也是“电容性帧”),其代表像素处的电容性耦合。可在多个时间段内获得多个电容性图像,并且他们之间的差异用于导出关于感测区内输入的信息。例如,在连续的时间段内获得的连续电容性图像能够用于追踪进入、退出感测区以及在感测区内的一个或多个输入对象的运动。
[0043]图2B是依照本发明实施例的、耦合至栅极电极214的栅选择器270的局部示意性平面图,其中栅极电极214包括在图1的显示装置160中。显示装置160包括多个显示线,其中每个显示线包括配置用于显示更新的多个子像素211和子像素电路。与每个子像素211关联的子像素电路可以包括栅极电极214 (例如214-1、214-2、…、214-N)和源极线213 (例如213-1、213-2、…、213-N)。栅极选择器270可配置成驱动选择信号至栅极电极214上以选择一个或多个子像素211用于显示更新。驱动器模块240可随后以经由源极线213的源极电压和/或经由共用电极212的共用电压来驱动所选择的子像素211。
[0044]尽管图2B中例示的实施例包括用于每个子像素211的独立栅极电极214,在其他实施例中,每个栅极电极214可配置成每次选择多于一个子像素211。例如,在一个实施例中,栅极电极214可以选择整个显示线用于更新。一旦子像素211被选择,源极电压可被源极线213接收来使子像素211充电至预定水平(例如目标电压或电流),以便更新对应的显示线。
[0045]共用电极212可配置成提供共用电压至子像素211。尽管共用电极212例示为单个的连续电极,在其他实施例中,共用电极可被划分为多个部分,其中每个部分提供共用电压至一个或多个子像素211。
[0046]在各种实施例中,共用电极212和/或其他元件(例如栅极选择线、源极线、储存电容器等)可用于既更新显示又执行输入感测。在这样的实施例中,可以在相同的时间段期间,同时执行显示更新和输入感测,如图3所示,其依照本发明实施例例示被驱动用于作为时间的函数的显示更新和输入感测的共用电极212的行。然而,使用相同的共用电极212和/或其他元件同时执行输入感测和显示更新,会生成显示假象和/或消极地影响输入感测的精度。例如,在图3中,当在时间302驱动与显示线800关联的共用电极212时以及当在时间304驱动与显示线O关联的共用电极212时,显示更新和输入感测之间的干扰会出现。
[0047]备选地,可在独立的时间段期间执行显示更新和输入感测来减少这些过程间干扰的可能性。例如,在被称为“消隐(blanking)”时期或“分布式消隐”时期的非显示更新时期(例如感测时期、输入感测时期或电容性感测时期)期间,可执行输入感测。这些非显示更新
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