顯示保護(hù)技術(shù)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明實施例一般涉及在執(zhí)行電容性感測時管理寄生電容，并且更具體地，涉及 傳送保護(hù)信號到顯示電極上以用于管理寄生電容。
【背景技術(shù)】
[0002] 包括接近傳感器裝置（也通常被稱為觸摸墊或觸摸傳感器裝置）的輸入裝置廣泛 應(yīng)用于多種電子系統(tǒng)中。接近傳感器裝置典型地包括通常由表面區(qū)分的感測區(qū)，在其中接 近傳感器裝置確定一個或多個輸入對象的存在、位置和/或運動。接近傳感器裝置可用于 為電子系統(tǒng)提供接口。例如，接近傳感器裝置通常用作較大型計算系統(tǒng)的輸入裝置（諸如 集成在或外設(shè)于筆記本或桌上型電腦的不透明觸摸墊）。接近傳感器裝置也經(jīng)常用于較小 型計算系統(tǒng)中（諸如集成在蜂窩電話中的觸摸屏）。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本文描述的一個實施例是輸入裝置，其包括多個建立該輸入裝置的感測區(qū)的傳感 器電極以及至少一個配置成在顯示更新期間設(shè)定與顯示裝置的像素關(guān)聯(lián)的電壓的顯示電 極。輸入裝置進(jìn)一步包括耦合到該多個傳感器電極和該至少一個顯示電極的處理系統(tǒng)，以 驅(qū)動所調(diào)制信號到該多個傳感器電極的第一傳感器電極上來獲得在第一時期期間輸入對 象和該第一傳感器電極之間的電容性耦合的變化，以及在保護(hù)模式中操作該至少一個顯示 電極來減輕在第一時期期間該第一傳感器電極和該至少一個顯不電極之間的親合電容的 影響。
[0004] 本文描述的另一個實施例是一種用于在執(zhí)行電容性感測時減輕與顯示電極關(guān)聯(lián) 的耦合電容的影響的方法。該方法包括驅(qū)動所調(diào)制信號到該多個傳感器電極中的第一傳感 器電極上來檢測在第一時期期間輸入對象和該第一傳感器電極之間的電容性耦合的變化。 該方法還包括在保護(hù)模式中操作該顯示電極來減輕在第一時期期間該第一傳感器電極和 該顯示電極之間的耦合電容的影響。
[0005] 本文描述的另一個實施例是一種用于輸入裝置的處理系統(tǒng)。該處理系統(tǒng)包括顯示 驅(qū)動器模塊，其包括顯示驅(qū)動器電路，其中顯示驅(qū)動器電路耦合到至少一個顯示電極并且 配置成驅(qū)動該至少一個顯示電極來設(shè)定與顯示裝置的像素關(guān)聯(lián)的電壓并且在保護(hù)模式中 操作該至少一個顯示電極來減輕在第一時間段期間多個傳感器電極的第一傳感器電極和 該至少一個顯示電極之間的耦合電容的影響。在第一時間段期間，該第一傳感器電極以所 調(diào)制信號來驅(qū)動以檢測該第一傳感器電極和輸入對象之間的電容的變化。
[0006] 本文描述的另一個實施例是一種用于輸入裝置的處理系統(tǒng)。該處理系統(tǒng)包括包括 傳感器電路的傳感器模塊并且耦合到多個傳感器電極。該傳感器模塊配置成，在第一時間 段期間，以所調(diào)制信號驅(qū)動該多個傳感器電極其中之一以檢測該一個傳感器電極和輸入對 象之間的電容性耦合的變化。該傳感器模塊耦合到并且同步于顯示驅(qū)動器模塊，該顯示驅(qū) 動器模塊配置成在保護(hù)模式中操作至少一個顯示電極來減輕在第一時間段期間該一個傳 感器電極和該至少一個顯示電極之間的耦合電容的影響。
【附圖說明】
[0007] 為了使本發(fā)明上述特征能夠以詳細(xì)的方式來理解，通過參考實施例作出在上面簡 要總結(jié)的、本發(fā)明的更具體的描述，其中一些實施例在附圖中例示。但要注意，因本發(fā)明可 容許其他相等地有效的實施例，這些附圖僅例示本發(fā)明典型的實施例，不應(yīng)因此被認(rèn)為限 定本發(fā)明的范圍。
[0008] 圖1A是根據(jù)本文描述的實施例的、集成于示例性顯示裝置中的輸入裝置的示意 性框圖。
[0009] 圖1B-1G根據(jù)本文描述的實施例、例示輸入裝置中的各種電容。
[0010] 圖2A-2F根據(jù)本文描述的實施例、例示用于測量電容的電路模型。
[0011] 圖3A-3B是根據(jù)本文描述的實施例的、用于在電容性感測期間保護(hù)顯示電極的顯 示系統(tǒng)的示意性框圖。
[0012] 圖4A-4B根據(jù)本文描述的實施例、例示用于保護(hù)顯示系統(tǒng)中的柵極電極的集成觸 摸和顯示控制器。
[0013] 圖5是根據(jù)本文描述的實施例的、顯示系統(tǒng)的示意性框圖，其中顯示電極用于執(zhí) 行電容性感測。
[0014] 為促進(jìn)理解，已盡可能使用同樣的參考標(biāo)號來標(biāo)明對附圖而言是共同的同樣元 件。應(yīng)預(yù)期到，在一個實施例中公開的元件可不經(jīng)明確的敘述、而在其他實施例中可獲益地 使用。這里所指的附圖不應(yīng)被理解為按比例繪制，除非特別說明。同樣，通常簡化附圖，并 且省略細(xì)節(jié)或元件以便陳述和解釋的清楚。附圖及討論服務(wù)于解釋下面討論的原理，其中 類似的標(biāo)注表示類似的元件。
【具體實施方式】
[0015] 下列詳細(xì)描述本質(zhì)上僅僅是示范性的，并不意圖限制本發(fā)明或本發(fā)明的應(yīng)用和使 用。而且，不存在由在先技術(shù)領(lǐng)域、【背景技術(shù)】、
【發(fā)明內(nèi)容】
或下面【具體實施方式】中提出的、任何 表達(dá)的或暗示的理論所約束的意圖。
[0016] 本技術(shù)的各種實施例提供用于改進(jìn)可用性的輸入裝置和方法。
[0017] 輸入裝置可以包括用作感測元件來檢測輸入裝置和輸入對象（例如，觸控筆或用 戶手指）之間交互的傳感器電極。為實現(xiàn)此，該輸入裝置可以驅(qū)動電容性感測信號到傳感 器電極上。基于測量與驅(qū)動電容性感測信號相關(guān)聯(lián)的電容，該輸入裝置確定用戶與該輸入 裝置交互的位置。在一個實施例中，該電極可以接近該輸入裝置中其他電極而定位。例如， 該輸入裝置可以包括用于向用戶輸出圖像的顯示屏。該傳感器電極可以安裝于顯示屏的頂 部，或者集成于該顯示屏內(nèi)的一層或多層中。顯示屏用來更新圖像的各種顯示電極（例如， 源極電極、柵極電極、共用電極等），可以電容性地耦合至傳感器電極。這個耦合電容可能導(dǎo) 致該輸入裝置，在驅(qū)動電容性感測信號到電極上時，測量與該輸入對象沒有關(guān)聯(lián)的電容。這 個額外的電容能夠消耗系統(tǒng)動態(tài)范圍并限制對因輸入對象產(chǎn)生的電容變化的靈敏性。這個 非期望的額外的電容也能夠因諸如圖像內(nèi)容或傳感器溫度的環(huán)境因素而變化，使得系統(tǒng)背 景電容的變化可能被錯誤地解釋為來自輸入對象的變化并導(dǎo)致錯誤的處理結(jié)果。
[0018] 傳送保護(hù)信號至顯示電極上以及至當(dāng)前沒有用來進(jìn)行電容性測量的傳感器電極 上，可以在測量與傳感器電極關(guān)聯(lián)的電容時減輕這個耦合電容的影響以及減少功率損耗或 改進(jìn)建立時間。在一個實施例中，保護(hù)信號（或告警信號）可以具有與電容性感測信號（所 調(diào)制信號或發(fā)射器信號）類似的特征（例如，類似的振幅、頻率或相位）。通過驅(qū)動類似 于電容性感測信號的保護(hù)信號至顯示電極上，傳感器電極和顯示電極之間的電壓差保持相 同。因而，電極之間的耦合電容并不影響在電容性感測期間獲得的電容測量。在一個實施 例中，保護(hù)信號具有比電容性感測信號（發(fā)射器信號或調(diào)制信號）的振幅更大的振幅。在 另一實施例中，該保護(hù)信號具有比電容性感測信號的振幅（發(fā)射器信號或所調(diào)制信號）更 小的振幅。
[0019] 圖1A是根據(jù)本技術(shù)的實施例的、集成于示例性顯示裝置160的輸入裝置100的示 意性框圖。盡管示出本公開的所例示實施例與顯示裝置集成，應(yīng)預(yù)期到本發(fā)明可在未與顯 示裝置集成的輸入裝置中具體化。輸入裝置1〇〇可配置成向電子系統(tǒng)150提供輸入。如這 文檔所使用的，術(shù)語"電子系統(tǒng)"（或"電子裝置"）廣義地指能夠電子地處理信息的任何系 統(tǒng)。電子系統(tǒng)的一些非限定性示例包括所有大小和形狀的個人電腦，諸如桌上型電腦、膝上 型電腦、上網(wǎng)本電腦、平板電腦、網(wǎng)頁瀏覽器、電子書閱讀器以及個人數(shù)字助手（PDA)。電子 系統(tǒng)的附加示例包括合成輸入裝置，例如包括輸入裝置100和獨立操縱桿或鍵開關(guān)的物理 鍵盤。電子系統(tǒng)的另外示例包括外圍設(shè)備，諸如數(shù)據(jù)輸入設(shè)備（包括遠(yuǎn)程控件和鼠標(biāo)）和 數(shù)據(jù)輸出設(shè)備（包括顯示屏和打印機(jī)）。其他示例包括遠(yuǎn)程端、廣告亭和視頻游戲機(jī)（例如 視頻游戲控制臺、便攜式游戲設(shè)備等）。其他示例包括通信裝置（包括諸如智能電話的蜂窩 電話）、以及媒體裝置（包括錄音機(jī)、編輯器和諸如電視的播放器、機(jī)頂盒、音樂播放器、數(shù) 字相片框和數(shù)碼相機(jī)）。此外，電子系統(tǒng)可以是輸入裝置的主機(jī)或從機(jī)。
[0020] 輸入裝置100能夠?qū)崿F(xiàn)為電子系統(tǒng)150的物理部件，或能夠與電子系統(tǒng)物理地分 離。視情況而定，輸入裝置100可使用下列項的一個或多個與電子系統(tǒng)150的部件通信：總 線、網(wǎng)絡(luò)或其他有線或無線互連。示例包括1 2(：、3?1、？3/2、通用串行總線（1^8)、81116切〇也， RF以及IRDA。
[0021] 在圖1A中，輸入裝置100示出為接近傳感器裝置（也通常被稱為"觸摸墊"或"觸 摸傳感器裝置"），其配置成感測由一個或多個輸入對象140在感測區(qū)170中提供的輸入。 示例輸入對象包括如圖1A所示的手指和觸控筆。
[0022] 感測區(qū)170包含在輸入裝置100之上、周圍、之中和/或附近的任何空間，其中輸 入裝置100能夠檢測用戶輸入（例如，一個或多個輸入對象140提供的用戶輸入）。特定 感測區(qū)的尺寸、形狀和位置可以逐個實施例極大地改變。。在一些實施例中，感測區(qū)170從 輸入裝置100的表面沿一個或多個方向延伸到空間中，直至信噪比阻止充分準(zhǔn)確的對象檢 測。這個感測區(qū)170沿特定方向延伸的距離，在各種實施例中，可以大約少于一毫米、數(shù)毫 米、數(shù)厘米、或更多，而且可隨使用的感測技術(shù)的類型和期望精度而顯著變化。因此，一些實 施例感測輸入，其中輸入包括與輸入裝置100任何表面無接觸、與輸入裝置100的輸入表面 (例如觸摸表面）接觸、與耦合一定量外加力或壓力的輸入裝置100的輸入表面接觸、和/ 或它們的組合。在各種實施例中，輸入表面可由傳感器電極位于其中的殼體的表面來提供， 由應(yīng)用在傳感器電極或任何殼體之上的面板來提供等。在一些實施例中，感測區(qū)170在投 射到輸入裝置100的輸入表面上時具有矩形形狀。
[0023] 輸入裝置100可使用傳感器組件和感測技術(shù)的任何組合來檢測感測區(qū)170中的用 戶輸入。輸入裝置1〇〇包括多個用于檢測用戶輸入的感測元件120。輸入裝置100可以包 括一個或多個進(jìn)行結(jié)合來形成傳感器電極的感測元件120 (也使用參考標(biāo)號120來指稱）。 作為幾個非限定性示例，輸入裝置100可使用電容性、倒介電、電阻性、電感性、磁聲、超聲、 和/或光技術(shù)。
[0024] -些實現(xiàn)配置成提供跨越一、二、三或更高維空間的圖像。一些實現(xiàn)配置成提供沿 特定軸或平面的輸入的投影。
[0025] 在輸入裝置100的一些電阻性實現(xiàn)中，柔性且導(dǎo)電的第一層通過一個或多個間隔 元件與導(dǎo)電的第二層分離。在操作期間，一個或多個電壓梯度跨多層產(chǎn)生。按壓柔性的第 一層可使其充分彎曲而產(chǎn)生多層之間的電接觸，導(dǎo)致反映多層間接觸的點的電壓輸出。這 些電壓輸出可用于確定位置信息。
[0026] 在輸入裝置100的一些電感性實現(xiàn)中，一個或多個感測元件120獲得諧振線圈或 線圈對引起的環(huán)路電流。電流的量值、相位和頻率的某種組合可隨后用于確定位置信息。
[0027] 在輸入裝置100的一些電容性實現(xiàn)中，施加電壓或電流以產(chǎn)生電場。附近的輸入 對象導(dǎo)致電場的變化