顯示保護技術的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明實施例一般涉及在執行電容性感測時管理寄生電容，并且更具體地，涉及 傳送保護信號到顯示電極上以用于管理寄生電容。
【背景技術】
[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 應用于多種電子系統中。接近傳感器裝置典型地包括通常由表面區分的感測區，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 為電子系統提供接口。例如，接近傳感器裝置通常用作較大型計算系統的輸入裝置（諸如 集成在或外設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常用于較小 型計算系統中（諸如集成在蜂窩電話中的觸摸屏）。
【發明內容】
[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的傳感 器電極以及至少一個配置成在顯示更新期間設定與顯示裝置的像素關聯的電壓的顯示電 極。輸入裝置進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，以 驅動所調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行電容性感測時減輕與顯示電極關聯 的耦合電容的影響的方法。該方法包括驅動所調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。該處理系統包括顯示 驅動器模塊，其包括顯示驅動器電路，其中顯示驅動器電路耦合到至少一個顯示電極并且 配置成驅動該至少一個顯示電極來設定與顯示裝置的像素關聯的電壓并且在保護模式中 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 調制信號來驅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。該處理系統包括包括 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，以所調制信號驅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動器模塊，該顯示驅 動器模塊配置成在保護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] 為了使本發明上述特征能夠以詳細的方式來理解，通過參考實施例作出在上面簡 要總結的、本發明的更具體的描述，其中一些實施例在附圖中例示。但要注意，因本發明可 容許其他相等地有效的實施例，這些附圖僅例示本發明典型的實施例，不應因此被認為限 定本發明的范圍。
[0008] 圖1A是根據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是根據本文描述的實施例的、用于在電容性感測期間保護顯示電極的顯 示系統的示意性框圖。
[0012] 圖4A-4B根據本文描述的實施例、例示用于保護顯示系統中的柵極電極的集成觸 摸和顯示控制器。
[0013] 圖5是根據本文描述的實施例的、顯示系統的示意性框圖，其中顯示電極用于執 行電容性感測。
[0014] 為促進理解，已盡可能使用同樣的參考標號來標明對附圖而言是共同的同樣元 件。應預期到，在一個實施例中公開的元件可不經明確的敘述、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 且省略細節或元件以便陳述和解釋的清楚。附圖及討論服務于解釋下面討論的原理，其中 類似的標注表示類似的元件。
【具體實施方式】
[0015] 下列詳細描述本質上僅僅是示范性的，并不意圖限制本發明或本發明的應用和使 用。而且，不存在由在先技術領域、【背景技術】、
【發明內容】
或下面【具體實施方式】中提出的、任何 表達的或暗示的理論所約束的意圖。
[0016] 本技術的各種實施例提供用于改進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。為實現此，該輸入裝置可以驅動電容性感測信號到傳感 器電極上。基于測量與驅動電容性感測信號相關聯的電容，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 致該輸入裝置，在驅動電容性感測信號到電極上時，測量與該輸入對象沒有關聯的電容。這 個額外的電容能夠消耗系統動態范圍并限制對因輸入對象產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容或傳感器溫度的環境因素而變化，使得系統背 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致錯誤的處理結果。
[0018] 傳送保護信號至顯示電極上以及至當前沒有用來進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聯的電容時減輕這個耦合電容的影響以及減少功率損耗或 改進建立時間。在一個實施例中，保護信號（或告警信號）可以具有與電容性感測信號（所 調制信號或發射器信號）類似的特征（例如，類似的振幅、頻率或相位）。通過驅動類似 于電容性感測信號的保護信號至顯示電極上，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，保護信號具有比電容性感測信號（發射器信號或調制信號）的振幅更大的振幅。在 另一實施例中，該保護信號具有比電容性感測信號的振幅（發射器信號或所調制信號）更 小的振幅。
[0019] 圖1A是根據本技術的實施例的、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，應預期到本發明可在未與顯 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150提供輸入。如這 文檔所使用的，術語"電子系統"（或"電子裝置"）廣義地指能夠電子地處理信息的任何系 統。電子系統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、上網本電腦、平板電腦、網頁瀏覽器、電子書閱讀器以及個人數字助手（PDA)。電子 系統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的物理 鍵盤。電子系統的另外示例包括外圍設備，諸如數據輸入設備（包括遠程控件和鼠標）和 數據輸出設備（包括顯示屏和打印機）。其他示例包括遠程端、廣告亭和視頻游戲機（例如 視頻游戲控制臺、便攜式游戲設備等）。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、編輯器和諸如電視的播放器、機頂盒、音樂播放器、數 字相片框和數碼相機）。此外，電子系統可以是輸入裝置的主機或從機。
[0020] 輸入裝置100能夠實現為電子系統150的物理部件，或能夠與電子系統物理地分 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150的部件通信：總 線、網絡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確的對象檢 測。這個感測區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、數毫 米、數厘米、或更多，而且可隨使用的感測技術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的任何組合來檢測感測區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 括一個或多個進行結合來形成傳感器電極的感測元件120 (也使用參考標號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。
[0024] -些實現配置成提供跨越一、二、三或更高維空間的圖像。一些實現配置成提供沿 特定軸或平面的輸入的投影。
[0025] 在輸入裝置100的一些電阻性實現中，柔性且導電的第一層通過一個或多個間隔 元件與導電的第二層分離。在操作期間，一個或多個電壓梯度跨多層產生。按壓柔性的第 一層可使其充分彎曲而產生多層之間的電接觸，導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的一些電容性實現中，施加電壓或電流以產生電場。附近的輸入 對象導致電場的變化