带有具有多个栅极驱动器电路的集成感测设备的显示设备的制作方法

本公开的实施例总体上涉及用于操作具有带有集成感测设备的显示设备的输入设备的技术。

背景技术：

包括接近传感器设备（通常也称为触摸板或触摸传感器设备）的输入设备被广泛地用在多种电子系统中。接近传感器设备典型地包括常常通过表面来区分的感测区，在其中接近传感器设备确定一个或多个输入对象的存在、位置和/或运动。接近传感器设备可以用于为电子系统提供界面。例如，接近传感器设备常常被用作用于较大型的计算系统的输入设备（诸如集成在笔记本或台式计算机中或者在笔记本或台式计算机外围的不透明触摸板）。接近传感器设备也常常被用在较小型的计算系统中（诸如集成在蜂窝电话中的触摸屏）。

技术实现要素：

本文描述的一个实施例是一种输入设备，其具有带有集成感测设备的显示设备。所述输入设备包括：多个传感器电极；以及处理系统，其与所述多个传感器电极耦合且被配置成在第一时段期间使用第一栅极驱动器电路来选择所述显示设备的第一多个栅极电极的第一子集以用于执行显示更新。所述处理系统进一步被配置成：在第二时段期间使用第二栅极驱动器电路来选择所述显示设备的第二多个栅极电极的第一子集以用于显示更新，以及在所述第一时段与所述第二时段之间的第三时段期间操作所述多个传感器电极中的至少第一传感器电极以用于电容性感测。

本文描述的另一实施例是一种用于带有集成感测设备的显示设备的处理系统。所述处理系统包括：第一栅极驱动器电路，其被配置成在第一时段期间选择所述显示设备的第一多个栅极电极的第一子集以用于显示更新。所述处理系统进一步包括：第二栅极驱动器电路，其被配置成在第二时段期间选择所述显示设备的第二多个栅极电极的第一子集以用于显示更新。所述处理系统进一步包括：感测电路，其与多个传感器电极耦合且被配置成在所述第一时段与所述第二时段之间的第三时段期间操作所述多个传感器电极中的至少第一传感器电极以用于电容性感测。

本文描述的另一实施例是一种操作输入设备的方法，所述输入设备具有带有集成感测设备的显示设备。所述方法包括：在第一时段期间使用第一栅极驱动器电路来选择所述显示设备的第一多个栅极电极的第一子集以用于执行显示更新。所述方法进一步包括：在第二时段期间使用第二栅极驱动器电路来选择所述显示设备的第二多个栅极电极的第一子集以用于显示更新。所述方法进一步包括：在所述第一时段与所述第二时段之间的第三时段期间操作多个传感器电极中的至少第一传感器电极以用于电容性感测。

附图说明

为了本公开的以上记载的特征的实现方式能够被详细地理解，可以通过参照实施例来得到以上简要地概述的本公开的更详细的描述，所述实施例中的一些实施例在附图中图示。然而，要注意的是，由于本公开可以容许其他等同有效的实施例，所以附图仅图示本公开的典型实施例，并且因此不应被认为限制其范围。

图1是根据本文描述的实施例的输入设备的示意性框图。

图2和图3图示了根据本文描述的实施例的示例性传感器电极布置的部分。

图4a和图4b图示了根据本文描述的实施例的示例性显示设备。

图5a-5c图示了根据本文描述的实施例的显示更新和电容性感测的示例性模式和定时。

图6图示了根据本文描述的实施例的操作具有带有集成感测设备的显示设备的输入设备的方法。

为了便于理解，已经在可能的地方使用了相同的附图标记来标明为附图所共有的相同的元件。要预期到的是，一个实施例中公开的元件可以被有益地用在其他实施例上而无需特定记载。这里参照的附图不应被理解为按比例绘制，除非具体指明。而且，为了呈现和解释的清楚性，附图常常被简化并且细节或部件被省略。附图和讨论服务于解释以下讨论的原理，其中相似的标记表示相似的元件。

具体实施方式

以下的具体实施方式在本质上仅仅是示例性的并且不意图限制本公开或本公开的应用和用途。此外，不意图被前面的背景技术、发明内容或以下的具体实施方式中呈现的任何明示的或暗示的理论所约束。

本技术的各种实施例提供了用于改进可用性的输入设备和方法。任何输入设备可以包括作为传感器电极进行操作以检测该输入设备与输入对象（例如手写笔或用户的手指）之间的交互的电极。然而，在用于更新特定显示帧的定时内（诸如在该显示帧内的长水平空白时段期间）执行输入设备的电容性感测可能要求暂停或中断部分完成的显示更新周期。对于某些显示实现方式，中断可能导致显示伪像或其他不期望的显示性能。

根据本文描述的各种实施例，可以使用具有多个独立栅极驱动器电路的处理系统来改进电容性感测性能，该多个独立栅极驱动器电路被配置成更新每一个显示帧内的相应显示区。该多个栅极驱动器电路中的每一个可以在没有中断的情况下针对其相应的（一个或多个）显示区而开始和完成显示更新例程，并且，可以在针对不同栅极驱动器电路的显示更新之间的非显示更新时段期间执行电容性感测。

图1是根据本技术的实施例的输入设备100的示意性框图。在各种实施例中，输入设备100包括与感测设备集成的显示设备。输入设备100可以被配置成提供到电子系统150的输入。如本文档中所使用，术语“电子系统”（或“电子设备”）宽泛地指代能够对信息进行电子处理的任何系统。电子系统的一些非限制性示例包括所有大小和形状的个人计算机，诸如台式计算机、膝上型计算机、上网本计算机、平板电脑、网络浏览器、电子书阅读器和个人数字助理（pda）。附加示例电子系统包括复合输入设备，诸如包括输入设备100和分离的操纵杆或按键开关的物理键盘。另外的示例电子系统包括外围设备，诸如数据输入设备（包括遥控装置和鼠标）以及数据输出设备（包括显示屏和打印机）。其他示例包括远程终端、信息站和视频游戏机（例如视频游戏控制台、便携式游戏设备等）。其他示例包括通信设备（包括蜂窝电话，诸如智能电话）以及媒体设备（包括记录器、编辑器和播放器，诸如电视、机顶盒、音乐播放器、数字相框和数字相机）。另外，电子系统可以是输入设备的主设备或从设备。

输入设备100能够被实现为电子系统的物理部分，或者能够与电子系统在物理上分离。视情况而定，输入设备100可以使用以下各项中的任何一个或多个来与电子系统的部分通信：总线、网络和其他有线或无线互连件。示例包括i²c、spi、ps/2、通用串行总线（usb）、蓝牙、rf和irda。

在图1中，将输入设备100示出为被配置成在感测区170中感测由一个或多个输入对象140提供的输入的接近传感器设备（常常也称为“触摸板”或“触摸传感器设备”）。示例输入对象包括手指和手写笔，如图1中所示。

感测区170涵盖输入设备100上方、周围、其中和/或附近的任何空间，在其中输入设备100能够检测用户输入（例如由一个或多个输入对象140提供的用户输入）。特定感测区的大小、形状和位置可以因实施例而很大地不同。在一些实施例中，感测区170从输入设备100的表面沿一个或多个方向延伸到空间中，直到信噪比阻碍充分准确的对象检测。在各种实施例中，该感测区170沿特定方向延伸到的距离可以约为小于一毫米、数毫米、数厘米或更多，并且可以随所使用的感测技术的类型和所期望的精度而显著地变化。因此，一些实施例感测输入，该输入包括与输入设备100的任何表面没有接触、与输入设备100的输入表面（例如触摸表面）的接触、与某个量的施加力或压力耦合的与输入设备100的输入表面的接触和/或其组合。在各种实施例中，输入表面可以由传感器电极位于其中的壳体的表面、由施加在传感器电极或任何壳体之上的面板等提供。在一些实施例中，感测区170在被投影到输入设备100的输入表面上时具有矩形形状。

输入设备100可以利用传感器部件和感测技术的任何组合来检测感测区170中的用户输入。输入设备100包括用于检测用户输入的多个传感器电极120。输入设备100可以包括被组合以形成传感器电极的一个或多个传感器电极120。作为若干个非限制性示例，输入设备100可以使用电容性技术、弹性技术、电阻性技术、电感性技术、磁性声学技术、超声技术和/或光学技术。

一些实现方式被配置成提供横跨一维、二维、三维或更高维空间的图像。一些实现方式被配置成提供输入沿着特定轴或平面的投影。

在输入设备100的一些电阻性实现方式中，柔性且导电的第一层通过一个或多个间隔物元件与导电第二层分离。在操作期间，跨越多层创建一个或多个电压梯度。按压柔性第一层可以使其充分偏转以创建多层之间的电接触，导致反映多层之间的（一个或多个）接触点的电压输出。这些电压输出可以被用于确定位置信息。

在输入设备100的一些电感性实现方式中，一个或多个传感器电极120拾取由谐振线圈或线圈对感应出的回路电流。电流的量值、相位和频率的某个组合然后可以被用于确定位置信息。

在输入设备100的一些电容性实现方式中，施加电压或电流以创建电场。附近的输入对象引起电场的改变，并且产生电容性耦合的可检测改变，其可以作为电压、电流等的改变而被检测。

一些电容性实现方式利用电容性传感器电极120的阵列或其他规则或非规则图案来创建电场。在一些电容性实现方式中，单独的传感器电极120可以欧姆地短接在一起以形成更大的传感器电极。一些电容性实现方式利用电阻片，其可以是电阻性均匀的。

如以上所讨论的那样，一些电容性实现方式利用基于传感器电极120与输入对象之间的电容性耦合的改变的“自电容”（或“绝对电容”）感测方法。在一个实施例中，处理系统110被配置成将具有已知幅度的电压驱动到传感器电极120上，并测量将传感器电极充电到所驱动的电压所需的电荷的量。在其他实施例中，处理系统110被配置成驱动已知电流并测量作为结果的电压。在各种实施例中，靠近传感器电极120的输入对象更改靠近传感器电极120的电场，从而改变所测量的电容性耦合。在一个实现方式中，绝对电容感测方法通过使用经调制的信号关于参考电压（例如系统接地）调制传感器电极120和通过检测传感器电极120与输入对象140之间的电容性耦合来进行操作。

另外，如以上所讨论的那样，一些电容性实现方式利用基于感测电极之间的电容性耦合的改变的“互电容”（或“跨电容”）感测方法。在各种实施例中，靠近感测电极的输入对象140更改感测电极之间的电场，从而改变所测量的电容性耦合。在一个实现方式中，跨电容性感测方法通过检测一个或多个发射器感测电极（也就是“发射器电极”）与一个或多个接收器感测电极（也就是“接收器电极”）之间的电容性耦合来进行操作，如以下进一步描述的那样。可以相对于参考电压（例如系统接地）调制发射器感测电极以发射发射器信号。接收器感测电极可以相对于参考电压被保持基本上恒定以促进作为结果的信号的接收。作为结果的信号可以包括对应于一个或多个发射器信号和/或对应于一个或多个环境干扰源（例如其他电磁信号）的（一种或多种）影响。感测电极可以是专用的发射器电极或接收器电极，或者可以被配置成既发射又接收。

在图1中，处理系统110被示出为输入设备100的部分。处理系统110被配置成操作输入设备100的硬件以检测感测区170中的输入。处理系统110包括一个或多个集成电路（ic）和/或其他电路部件中的部分或全部。例如，用于互电容传感器设备的处理系统可以包括被配置成利用发射器传感器电极发射信号的发射器电路和/或被配置成利用接收器传感器电极接收信号的接收器电路。在一些实施例中，处理系统110还包括电子可读指令，诸如固件代码、软件代码等等。在一些实施例中，将构成处理系统110的部件定位在一起，诸如靠近输入设备100的（一个或多个）传感器电极120。在其他实施例中，处理系统110的部件与接近于输入设备100的（一个或多个）传感器电极120的一个或多个部件和在其他位置处的一个或多个部件在物理上分离。例如，输入设备100可以是耦合到台式计算机的外围设备，并且处理系统110可以包括被配置成在台式计算机的中央处理单元上运行的软件以及与该中央处理单元分离的一个或多个ic（可能具有关联的固件）。作为另一示例，输入设备100可以在物理上集成在电话中，并且处理系统110可以包括作为电话的主处理器的部分的电路和固件。在一些实施例中，处理系统110专用于实现输入设备100。在其他实施例中，处理系统110也执行其他功能，诸如操作显示屏、驱动触觉致动器等。

处理系统110可以被实现为处理处理系统110的不同功能的模块集合。每一个模块可以包括作为处理系统110的一部分的电路、固件、软件或其组合。在各种实施例中，可以使用模块的不同组合。示例模块包括用于操作诸如传感器电极和显示屏之类的硬件的硬件操作模块、用于处理诸如传感器信号和位置信息之类的数据的数据处理模块以及用于报告信息的报告模块。另外的示例模块包括被配置成操作传感器电极120以检测输入的传感器操作模块、被配置成识别诸如模式改变手势之类的手势的识别模块以及用于改变操作模式的模式改变模块。处理系统110还可以包括一个或多个控制器。

在一些实施例中，处理系统110通过引起一个或多个动作而直接响应于感测区170中的用户输入（或没有用户输入）。示例动作包括改变操作模式以及诸如光标移动、选择、菜单导航及其他功能的gui动作。在一些实施例中，处理系统110向电子系统的某个部分（例如向与处理系统110分离的电子系统的中央处理系统，如果这样的单独的中央处理系统存在的话）提供关于输入（或没有输入）的信息。在一些实施例中，电子系统的某个部分处理从处理系统110接收的信息以作用于用户输入，诸如促进完整范围的动作，包括模式改变动作和gui动作。

例如，在一些实施例中，处理系统110操作输入设备100的（一个或多个）传感器电极120以产生指示感测区170中的输入（或没有输入）的电信号。处理系统110可以在产生提供给电子系统的信息时对电信号执行任何适当量的处理。例如，处理系统110可以对从传感器电极120获得的模拟电信号进行数字化。作为另一示例，处理系统110可以执行滤波或其他信号调整。作为又一示例，处理系统110可以减去或以其他方式计及基线，使得信息反映电信号与基线之间的差。作为又一另外的示例，处理系统110可以确定位置信息、识别作为命令的输入、识别笔迹等。

如本文中所使用的“位置信息”宽泛地涵盖绝对位置、相对位置、速度、加速度及其他类型的空间信息。示例性的“零维”位置信息包括近/远或接触/无接触信息。示例性的“一维”位置信息包括沿轴的位置。示例性的“二维”位置信息包括平面中的运动。示例性的“三维”位置信息包括空间中的瞬时或平均速度。另外的示例包括空间信息的其他表示。也可以确定和/或存储关于一个或多个类型的位置信息的历史数据，包括例如随时间追踪位置、运动或瞬时速度的历史数据。

在一些实施例中，利用由处理系统110或由某个其他处理系统操作的附加输入部件来实现输入设备100。这些附加输入部件可以提供用于感测区170中的输入的冗余功能性或某个其他功能性。图1示出了能够被用于促进使用输入设备100来选择项目的靠近感测区170的按钮130。其他类型的附加输入部件包括滑动条、滚珠、轮盘、开关等。相反地，在一些实施例中，可以不利用其他输入部件来实现输入设备100。

在一些实施例中，输入设备100包括触摸屏界面，并且感测区170与显示设备160的显示屏的激活区域的至少一部分重叠。例如，输入设备100可以包括覆盖显示屏的基本上透明的传感器电极120并且为关联的电子系统提供触摸屏界面。显示屏可以是能够向用户显示视觉界面的任何类型的动态显示器，并且可以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（lcd）、等离子体、电致发光（el）或其他显示技术。输入设备100和显示设备160可以共享物理元件。例如，一些实施例可以利用相同的电学部件中的一些以用于显示和感测。作为另一示例，显示设备160可以由处理系统110部分地或全部地操作。

应当理解的是，尽管在完全发挥作用的装置的上下文中描述了本技术的许多实施例，但是本技术的机制能够以多种形式被分布成程序产品（例如软件）。例如，本技术的机制可以被实现和分布成可被电子处理器读取的信息承载介质（例如可被处理系统110读取的非瞬态计算机可读和/或可记录/可写信息承载介质）上的软件程序。另外，本技术的实施例等同地适用，不管被用于执行所述分布的介质的特定类型如何。非瞬态、电子可读介质的示例包括各种盘、存储棒、存储卡、存储模块等。电子可读介质可以基于闪速存储技术、光学存储技术、磁性存储技术、全息存储技术或任何其他存储技术。

传感器电极布置

图2和图3图示了根据本文描述的实施例的示例性传感器电极布置的部分。具体地，布置200（图2）图示了根据若干个实施例的传感器电极的图案的部分，所述传感器电极被配置成在与该图案相关联的感测区170中进行感测。为了图示和描述的清楚性，图2示出了按照简单矩形图案的传感器电极，并且未示出各种关联部件。感测电极的该图案包括第一多个传感器电极205（例如205-1、205-2、205-3、205-4）和第二多个传感器电极215（215-1、215-2、215-3、215-4）。传感器电极205、215每一个均为以上讨论的传感器电极120的示例。在一个实施例中，处理系统110将第一多个传感器电极205操作为多个发射器电极并将第二多个传感器电极215操作为多个接收器电极。在另一实施例中，处理系统110将第一多个传感器电极205和第二多个传感器电极215操作为绝对电容性感测电极。

第一多个传感器电极205和第二多个传感器电极215典型地彼此欧姆地隔离。也就是说，一个或多个绝缘体将第一多个传感器电极205和第二多个传感器电极215分离并且防止它们彼此电短接。在一些实施例中，第一多个传感器电极205和第二多个传感器电极215可以被设置在公共层上。多个传感器电极205、215可以被在交叉区域处设置于它们之间的绝缘材料电学分离；在这样的构造中，第一多个传感器电极205和/或第二多个传感器电极215可以用连接相同电极的不同部分的跳线形成。在一些实施例中，第一多个传感器电极205和第二多个传感器电极215被一层或多层绝缘材料分离。在一些实施例中，第一多个传感器电极205和第二多个传感器电极215被一个或多个基板分离；例如，它们可以被设置在同一基板的相反侧上，或者被设置在层叠在一起的不同基板上。

多个传感器电极205、215可以被形成为任何期望形状。此外，传感器电极205的大小和/或形状可以不同于传感器电极215的大小和/或形状。另外，位于基板的相同侧上的传感器电极205、215可以具有不同形状和/或大小。在一个实施例中，第一多个传感器电极205可以大于第二多个传感器电极215（例如具有更大的表面面积），尽管这不是必要条件。在其他实施例中，第一和第二多个传感器电极205、215可以具有类似大小和/或形状。

在一个实施例中，第一多个传感器电极205基本上沿第一方向延伸，而第二多个传感器电极215基本上沿第二方向延伸。例如并且如图2中所示，第一多个传感器电极205沿一个方向延伸，而第二多个传感器电极215沿与传感器电极205基本上正交的方向延伸。其他定向也是可能的（例如平行或其他相对定向）。

在一些实施例中，第一和第二多个传感器电极205、215两者均位于一起形成显示设备160的多个层（或者层的显示堆叠）外部。显示堆叠的一个示例可以包括诸如以下各项的层：透镜层、一个或多个偏振器层、滤色层、一个或多个显示电极层、显示材料层、薄膜晶体管（tft）玻璃层以及背光层。然而，显示堆叠的其他布置是可能的。在其他实施例中，第一和第二多个传感器电极205、215之一或两者位于显示堆叠内，不论是否作为显示相关层或单独的层的部分而被包括。例如，特定显示电极层内的vcom电极可以被配置成执行显示更新和电容性感测两者。

图3的布置300图示了根据若干个实施例的被配置成在感测区170中进行感测的传感器电极的图案的部分。为了图示和描述的清楚性，图3示出了按照简单矩形图案的传感器电极120，并且未示出其他关联部件。示例性图案包括被布置成x列和y行的传感器电极120x,y的阵列，其中x和y是正整数，尽管x和y之一可以是零。要预期到的是，传感器电极120的图案可以具有其他配置，诸如环形阵列（polararray）、重复图案、非重复图案、单个行或列或者其他合适布置。此外，在各种实施例中，传感器电极120的数目可以因行和/或因列而不同。在一个实施例中，传感器电极120的至少一个行和/或列从其他行和/或列偏移，使得其沿至少一个方向比其他行和/或列延伸得更远。传感器电极120耦合到处理系统110且被用以确定输入对象在感测区170中的存在（或其不存在）。

在第一操作模式中，传感器电极120（1201,1、1202,1、1203,1、…、120x,y）的布置可以被用以经由绝对感测技术来检测输入对象的存在。也就是说，处理系统110被配置成调制传感器电极120以获取经调制的传感器电极120与输入对象之间的电容性耦合的改变的测量结果，以便确定输入对象的位置。处理系统110进一步被配置成基于对利用被调制的传感器电极120接收的作为结果的信号的测量结果来确定绝对电容的改变。

在一些实施例中，布置300包括被设置在传感器电极120中的至少两个之间的一个或多个栅格电极（未示出）。（一个或多个）栅格电极可以至少部分地将多个传感器电极120限定为组，并且还可以或者可替换地可以完全或部分地限定传感器电极120中的一个或多个。在一个实施例中，栅格电极是具有多个孔的平面体，其中每一个孔限定传感器电极120中相应的一个。在其他实施例中，（一个或多个）栅格电极包括可个体地或者按组或按两个或更多个段驱动的多个段。（一个或多个）栅格电极可以是类似于传感器电极20而制造的。（一个或多个）栅格电极连同传感器电极120一起可以利用导电路由迹线而耦合到处理系统110并且用于输入对象检测。

传感器电极120典型地彼此欧姆地隔离，且还与（一个或多个）栅格电极欧姆地隔离。也就是说，一个或多个绝缘体将传感器电极120和（一个或多个）栅格电极分离并防止它们彼此电短接。在一些实施例中，传感器电极120和（一个或多个）栅格电极被绝缘间隙分离，该绝缘间隙可以被填充有电绝缘材料，或者可以是气隙。在一些实施例中，传感器电极120和（一个或多个）栅格电极被一个或多个绝缘材料层垂直地分离。在一些其他实施例中，传感器电极120和（一个或多个）栅格电极被一个或多个基板分离；例如，它们可以设置在同一基板的相反侧上或者设置在不同基板上。在又一其他实施例中，（一个或多个）栅格电极可以由相同基板上或不同基板上的多个层组成。在一个实施例中，第一栅格电极可以被形成在第一基板（或基板的第一侧）上，并且第二栅格电极可以被形成在第二基板（或基板的第二侧）上。例如，第一栅格电极包括设置在显示设备160（图1）的薄膜晶体管（tft）层上的一个或多个公共电极，并且第二栅格电极设置在显示设备160的滤色玻璃上。第一和第二栅格电极的各维度可以是相等的或者在至少一个维度上不同。

在第二操作模式中，传感器电极120（1201,1、1202,1、1203,1、…、120x,y）可以被用以当发射器信号被驱动到（一个或多个）栅格电极上时经由跨电容性感测技术来检测输入对象的存在。也就是说，处理系统110被配置成利用发射器信号驱动（一个或多个）栅格电极并利用每一个传感器电极120接收作为结果的信号，其中作为结果的信号包括与发射器信号相对应的影响，该作为结果的信号被处理系统110或其他处理器用以确定输入对象的位置。

在第三操作模式中，传感器电极120可以被分割成被用以经由跨电容性感测技术检测输入对象的存在的发射器电极和接收器电极的组。也就是说，处理系统110可以利用发射器信号驱动第一组传感器电极120并利用第二组传感器电极120接收作为结果的信号，其中作为结果的信号包括与发射器信号相对应的影响。作为结果的信号被处理系统110或其他处理器用以确定输入对象的位置。

输入设备100可以被配置成操作于以上描述的模式中的任何一个中。输入设备100还可以被配置成切换于以上描述的模式中的任何两个或更多个之间。

电容性耦合的局部化电容性感测的区域可以被称为“电容性像素”、“触摸像素”、“触觉像素”等。电容性像素可以在第一操作模式中被形成在单个传感器电极120与参考电压之间，在第二操作模式中被形成在传感器电极120与（一个或多个）栅格电极之间，以及被形成在被用作发射器和接收器电极的传感器电极120的组之间（例如图2的布置200）。电容性耦合随着与传感器电极120相关联的感测区170中的输入对象的接近度和运动而改变，并且因而可以被用作输入对象在输入设备100的感测区中的存在的指示符。

在一些实施例中，传感器电极120被“扫描”以确定这些电容性耦合。也就是说，在一个实施例中，传感器电极120中的一个或多个被驱动以发射发射器信号。发射器可以被操作成使得一个发射器电极在一个时间发射，或者使得多个发射器电极在相同时间发射。在多个发射器电极同时发射的情况下，该多个发射器电极可以发射相同发射器信号且从而产生有效地更大的发射器电极。可替换地，该多个发射器电极可以发射不同发射器信号。例如，多个发射器电极可以根据一个或多个编码方案来发射不同发射器信号，所述一个或多个编码方案使它们对接收器电极的作为结果的信号的组合影响能够被独立地确定。在一个实施例中，多个发射器电极可以同时发射相同发射器信号，而接收器电极接收这些影响且根据扫描方案加以测量。

被配置为接收器传感器电极的传感器电极120可以被单个地或多个地操作以获取作为结果的信号。作为结果的信号可以用于确定电容性像素处的电容性耦合的测量结果。处理系统110可以被配置成利用传感器电极120以扫描方式和/或复用方式进行接收，以减少要进行的同时测量的数目以及减小支持电气结构的大小。在一个实施例中，一个或多个传感器电极经由诸如复用器等的切换元件耦合到处理系统110的接收器。在这样的实施例中，切换元件可以处于处理系统110内部或处于处理系统110外部。在一个或多个实施例中，切换元件可以进一步被配置成将传感器电极120与发射器或其他信号和/或电压电势耦合。在一个实施例中，切换元件可以被配置成将多于一个接收器电极同时耦合到公共接收器。

在其他实施例中，“扫描”传感器电极120来确定这些电容性耦合包括调制传感器电极中的一个或多个以及测量该一个或多个传感器电极的绝对电容。在另一实施例中，传感器电极可以被操作成使得多于一个传感器电极同时被驱动并被接收。在这样的实施例中，可以同时从该一个或多个传感器电极120中的每一个获得绝对电容性测量结果。在一个实施例中，传感器电极120中的每一个同时被驱动并被接收，从而同时从传感器电极120中的每一个获得绝对电容性测量结果。在各种实施例中，处理系统110可以被配置成选择性地调制传感器电极120的一部分。例如，可以基于但不限于在主机处理器上运行的应用、输入设备的状态和感测设备的操作模式来选择传感器电极。在各种实施例中，处理系统110可以被配置成选择性地屏蔽传感器电极120的至少一部分以及选择性地屏蔽（一个或多个）栅格电极122或利用（一个或多个）栅格电极122进行发射而同时利用其他传感器电极120选择性地进行接收和/或发射。

来自电容性像素的一组测量结果形成表示像素处的电容性耦合的“电容性图像”（也就是“电容性帧”）。可以在多个时间段内获取多个电容性图像，并且可以使用它们之间的差异来导出与感测区中的输入有关的信息。例如，能够使用在连续时间段内获取的连续电容性图像来追踪进入感测区、退出感测区和处于感测区内的一个或多个输入对象的（一个或多个）运动。

在以上实施例中的任一个中，多个传感器电极120可以被结合在一起，使得传感器电极120同时被调制或同时被接收。与以上描述的方法相比，将多个传感器电极结合在一起可以产生可能不可用于辨别精确位置信息的粗电容性图像。然而，粗电容性图像可以被用于感测输入对象的存在。在一个实施例中，粗电容性图像可以被用于将处理系统110或输入设备100移出“瞌睡”模式或低功率模式。在一个实施例中，粗电容性图像可以被用于将电容性感测ic移出“瞌睡”模式或低功率模式。在另一实施例中，粗电容性图像可以被用于将主机ic和显示驱动器中的至少一个移出“瞌睡”模式或低功率模式。粗电容性图像可以对应于整个传感器区域或仅对应于传感器区域的一部分。

输入设备100的本底电容是与感测区170中无输入对象相关联的电容性图像。本底电容随着环境和操作条件而改变，且可以以各种方式加以估计。例如，一些实施例在确定没有输入对象处于感测区170中时取得“基线图像”，并且将那些基线图像用作其本底电容的估计。本底电容或基线电容可以因两个传感器电极之间的杂散电容性耦合或由于接收器电极与附近的经调制的电极之间的杂散电容性耦合而存在，在两个传感器电极之间有杂散电容性耦合的情况下，一个传感器电极是利用经调制的信号来驱动的而另一个传感器电极被保持为相对于系统接地固定。在许多实施例中，本底或基线电容可以在用户输入手势的时间段内相对固定。

能够针对输入设备100的本底电容调整电容性图像以用于更高效的处理。一些实施例通过下述操作来实现这一点：对电容性像素处的电容性耦合的测量结果“定基线”以产生“经定基线的电容性图像”。也就是说，一些实施例将形成电容图像的测量结果与和那些像素相关联的“基线图像”的适当“基线值”进行比较，并确定从该基线图像的改变。

在一些触摸屏实施例中，传感器电极120中的一个或多个包括在更新显示屏的显示时使用的一个或多个显示电极。显示电极可以包括诸如分段的vcom电极（（一个或多个）公共电极）的一个或多个段、源极驱动线、栅极线、阳极子像素电极或阴极像素电极的有源矩阵显示的一个或多个元件或者任何其他合适的显示元件。这些显示电极可以设置在适当的显示屏基板上。例如，公共电极可以设置在一些显示屏（例如平面内切换（ips）、边缘场切换（ffs）或平面到线切换（pls）有机发光二极管（oled））中的透明基板（玻璃基板、tft玻璃或任何其他透明材料）上、一些显示屏（例如图案化垂直对准（pva）或多域垂直对准（mva））的滤色玻璃的底部上、发射层（oled）之上等等。在这样的实施例中，显示电极还能够称为“组合电极”，这是由于其执行多个功能。在各种实施例中，传感器电极120中的每一个包括一个或多个公共电极。在其他实施例中，至少两个传感器电极120可以共享至少一个公共电极。尽管以下描述可能描述传感器电极120和/或（一个或多个）栅格电极包括一个或多个公共电极，但是如以上描述的各种其他显示电极也可以与公共电极结合使用或者作为公共电极的替换方案而使用。在各种实施例中，传感器电极120和（一个或多个）栅格电极包括整个公共电极层（vcom电极）。

在各种触摸屏实施例中，“电容性帧速率”（连续的电容性图像被获取的速率）可以与“显示帧速率”（显示图像被更新（包括刷新屏幕以重新显示相同图像）的速率）相同或不同。在各种实施例中，电容性帧速率是显示帧速率的整数倍。在其他实施例中，电容性帧速率是显示帧速率的分数倍。在又一另外的实施例中，电容性帧速率可以是显示帧速率的任何分数或整数倍。在一个或多个实施例中，显示帧速率可以改变（例如以降低功率或提供诸如3d显示信息的附加图像数据），而触摸帧速率维持恒定。在其他实施例中，显示帧速率可以保持恒定，而触摸帧速率被增大或减小。

继续参照图3，耦合到传感器电极120的处理系统110包括传感器模块310以及可选地包括显示驱动器模块320。传感器模块310包括被配置成驱动传感器电极120中的至少一个以用于在期望输入感测的时段期间进行电容性感测的电路。在一个实施例中，传感器模块310被配置成将经调制的信号驱动到该至少一个传感器电极120上，以检测该至少一个传感器电极与输入对象之间的绝对电容的改变。在另一实施例中，传感器模块310被配置成将发射器信号驱动到该至少一个传感器电极120上，以检测该至少一个传感器电极与另一传感器电极120之间的跨电容的改变。经调制的信号和发射器信号一般是在针对输入感测而分配的时间段内包括多个电压转变的变化的电压信号。在各种实施例中，可以在不同操作模式中以不同方式驱动传感器电极120和/或（一个或多个）栅格电极。在一个实施例中，可以利用可在相位、幅度和/或形状中的任一个方面不同的信号（经调制的信号、发射器信号和/或屏蔽信号）来驱动传感器电极120和/或（一个或多个）栅格电极。在各种实施例中，经调制的信号和发射器信号在至少一个形状、频率、幅度和/或相位方面类似。在其他实施例中，经调制的信号和发射器信号在频率、形状、相位、幅度和相位方面不同。传感器模块310可以被选择性地耦合到传感器电极120和/或（一个或多个）栅格电极中的一个或多个。例如，传感器模块310可以耦合到传感器电极120的所选部分，并或者操作于绝对感测模式或者操作于跨电容性感测模式中。在另一示例中，传感器模块310可以是传感器电极120的不同部分，并或者操作于绝对感测模式或者操作于跨电容性感测模式中。在又一示例中，传感器模块310可以耦合到所有传感器电极120，并或者操作于绝对感测模式或者操作于跨电容性感测模式中。

传感器模块310被配置成将（一个或多个）栅格电极操作为屏蔽电极，该屏蔽电极可以屏蔽传感器电极120以免于附近导体的电气影响。在一个实施例中，处理系统被配置成：将（一个或多个）栅格电极操作为这样的屏蔽电极，该屏蔽电极可以“屏蔽”传感器电极120以免于附近导体的电气影响；以及保护传感器电极120以免受（一个或多个）栅格电极影响，从而至少部分地减小（一个或多个）栅格电极与传感器电极120之间的寄生电容。在一个实施例中，屏蔽信号被驱动到（一个或多个）栅格电极上。屏蔽信号可以是接地信号（诸如系统接地或其他接地）或任何其他恒定电压（即非调制）信号。在另一实施例中，将（一个或多个）栅格电极操作为屏蔽电极可以包括使栅格电极电气浮动。在一个实施例中，（一个或多个）栅格电极能够操作为有效的屏蔽电极，同时是由于其与其他传感器电极的大耦合而浮动的电极。在其他实施例中，屏蔽信号可以称为“保护信号”，其中该保护信号是变化的电压信号，其具有与被驱动到传感器电极上的经调制的信号类似的相位、频率和幅度中的至少一个。在一个或多个实施例中，路由迹线可以被屏蔽以免于因（一个或多个）栅格电极和/或传感器电极120之下的路由而对输入对象做出响应，并且因此可以不是被示出为传感器电极120的有源传感器电极的部分。

在一个或多个实施例中，电容性感测（或输入感测）和显示更新可以在至少部分重叠的时段期间发生。例如，当公共电极被驱动以用于显示更新时，公共电极还可以被驱动以用于电容性感测。在另一实施例中，电容性感测和显示更新可以在非重叠时段期间发生，该非重叠时段也称为非显示更新时段。在各种实施例中，非显示更新时段可以出现在显示帧的两个显示线的显示线更新时段之间，并且可以在时间上至少与显示更新时段一样长。在这样的实施例中，非显示更新时段可以称为“长水平空白时段”、“长h空白时段”或“分布式空白时段”，其中该空白时段出现在两个显示更新时段之间且至少与显示更新时段一样长。在一个实施例中，非显示更新时段出现在帧的显示线更新时段之间且足够长以允许要被驱动到传感器电极120上的发射器信号的多个转变。在其他实施例中，非显示更新时段可以包括水平空白时段和垂直空白时段。处理系统110可以被配置成在不同非显示更新时间中的任何一个或多个或任何组合期间驱动传感器电极120以用于电容性感测。可以在传感器模块310与显示模块320之间共享同步信号，从而以可重复地相干频率和相位提供对重叠的显示更新和电容性感测时段的准确控制。在一个实施例中，这些同步信号可以被配置成允许输入感测时段的开始和结尾处的相对稳定的电压与具有相对稳定的电压的显示更新时段（例如靠近输入积分器重置时间的结尾以及靠近显示充电共享时间的结尾）重合。经调制的信号或发射器信号的调制频率可以在显示线更新速率的谐波处，其中相位被确定以提供从显示元件到接收器电极的几乎恒定的电荷耦合，从而允许该耦合是基线图像的部分。

传感器模块310包括被配置成在期望输入感测的时段期间利用传感器电极120和/或（一个或多个）栅格电极接收作为结果的信号的电路，所述作为结果的信号包括与经调制的信号或发射器信号相对应的影响。传感器模块310可以确定感测区170中输入对象的位置，或者可以将包括指示作为结果的信号的信息的信号提供给另一模块或处理器，例如，关联电子系统150的确定模块或处理器（即主机处理器），用于确定感测区170中输入对象的位置。

显示驱动器模块320可以被包括在处理系统110中或与处理系统110分离。显示驱动器模块320包括被配置成在非感测（例如显示更新）时段期间将显示图像更新信息提供给显示设备160的显示器的电路。

在一个实施例中，处理系统110包括第一集成控制器，该第一集成控制器包括显示驱动器模块320以及传感器模块310的至少一部分（即发射器模块和/或接收器模块）。在另一实施例中，处理系统110包括：第一集成控制器，其包括显示驱动器模块320；以及第二集成控制器，其包括传感器模块310。在又一实施例中，处理系统包括：第一集成控制器，其包括显示驱动器模块320以及传感器模块310的第一部分（即发射器模块和接收器模块中的一个）；以及第二集成控制器，其包括传感器模块310的第二部分（即，发射器模块和接收器模块中的另一个）。在包括多个集成电路的那些实施例中，同步机构可以耦合在它们之间，被配置成同步显示更新时段、感测时段、发射器信号、显示更新信号等。

具有每显示帧多个空白时段的显示更新

在用于更新特定显示帧的定时内执行电容性感测（例如在长水平空白时段期间的电容性感测）可能要求暂停处理系统的部分完成的显示更新周期。对于某些显示实现方式，对显示更新周期的中断可能导致显示伪像或其他不期望的显示性能。例如，使用相对慢切换的晶体管（诸如无定形硅（a-si）晶体管）的lcd面板一般要求在对特定栅极线的选择之后的一定时间段以将栅极线的电压提高到足以从源极线接收像素数据的水平。中断显示更新周期以执行电容性感测可能影响栅极线的充电时间，这可能导致显示伪像或降级的显示性能。

根据本文描述的各种实施例，可以使用具有多个独立栅极驱动器电路的处理系统来改进电容性感测性能，该多个独立栅极驱动器电路被配置成更新每一个显示帧内的相应显示区。该多个栅极驱动器电路中的每一个可以在没有中断的情况下针对其相应的（一个或多个）显示区而开始和完成显示更新例程，并且，可以在针对不同栅极驱动器电路的显示更新之间的非显示更新时段期间执行电容性感测。

在一个实施例中，栅极驱动器电路中的每一个开始驱动靠近显示器顶部的栅极线，且向着显示器底部顺序地扫描通过相应显示区的栅极线。在一个实施例中，与驱动每一个栅极线相关联的更新时间可以是从显示器的顶部到底部均匀地空间分配的。

图4a和4b图示了根据本文描述的实施例的示例性显示设备。更具体地，图4a描绘了显示设备160的一个实现方式，并且图4b图示了包括与处理系统110连接的显示设备160的布置425。

显示设备160包括被布置为数目为n的多个显示线410（即显示线4101-410n）的显示区域405。每一个显示线410包括数目为m的多个像素415（即像素4151-415m）。进而，每一个像素415可以包括多个子像素（未示出），诸如红、绿和蓝（rgb）子像素，尽管使用替换的颜色模型的像素415也是可能的。每一个像素415和/或子像素对应于具有与显示驱动器模块320的部分连接的端子的一个或多个晶体管。例如，特定像素415处的晶体管可以具有与栅极驱动器电路440耦合的栅极端子以及与源极驱动器电路435耦合的源极端子。虽然被示出为显示线410的相对简单的对准的图案，但是显示区域405内的其他布置也是可能的。显示区域405的每一个完整更新-其中已经利用经更新的显示信息驱动了所有显示线410和像素415-对应于特定显示帧420。如以上所讨论的那样，显示设备160可以以预定显示帧速率更新。

在布置425中，处理系统110被配置成使用显示驱动器模块320来执行显示区域405的显示更新。源极驱动器电路435与源极电极460耦合且被配置成使用源极电极460来控制被驱动到像素415和/或子像素晶体管上的电压。源极电极460上的所驱动的电压基于要更新的显示数据。栅极驱动器电路440与栅极电极455耦合，且被配置成通过选择在特定时间处更新显示区域405的哪些显示线410来控制显示更新时序。在一些实施例中，栅极电极455以1:1的比率对应于显示线410。如布置425中所示，可以沿着第一维度布置源极电极460而沿着第二正交方向布置栅极电极455。源极电极460和栅极电极455的其他布置是可能的。

显示更新缓冲器445是存储器元件，其被配置成存储要被栅极驱动器电路440用于更新显示线410的显示更新信息。显示更新缓冲器445可以具有任何合适的大小，诸如存储对应于一个或多个显示帧420或帧420的部分（例如一个或多个显示线410或者一个或多个像素415）的数据。在一些实施例中，显示更新缓冲器445在非显示更新时段期间被更新，并且在一些情况下，这可与执行电容性感测测量同时执行。

栅极驱动器电路440包括数目为k的多个栅极驱动器电路gd-1、gd-2、…、gd-k，其中每一个包括具有用于驱动显示设备160的栅极电极455以更新显示的功能性的逻辑。栅极驱动器电路440中所包括的单独的栅极驱动器电路的数目k可以受显示设备160的其他设计考虑限制。例如，在一些情况下，栅极驱动器电路gd-1、gd-2、…、gd-k和用于与栅极电极455连接的对应电气路由所占据的区域基本上足够，以至于k可以被限于两个栅极驱动器电路。在其他实施例中，可以包括多于两个栅极驱动器电路。尽管未示出，但是在一些实施例中，复用或其他切换技术可以被用于选择性地将栅极电极455与不同栅极驱动器电路gd-1、gd-2、…、gd-k连接。

在一个实施例中，每一个栅极驱动器电路gd-1、gd-2、…、gd-k表示显示驱动器模块320的分立ic。在另一实施例中，两个或更多个栅极驱动器电路gd-1、gd-2、…、gd-k被包括在同一ic上。在一些实现方式中，栅极驱动器电路gd-1、gd-2、…、gd-k沿着显示设备160的一个或多个边缘而设置。栅极驱动器电路gd-1、gd-2、…、gd-k的布置可以基本上平行于源极电极460，这是由于与栅极驱动器电路gd-1、gd-2、…、gd-k连接的栅极电极455常常垂直于源极电极460而设置。栅极驱动器电路gd-1、gd-2、…、gd-k共同被用于驱动与显示线410和/或像素415相关联的栅极电极455，以便（通过源极电极460）准许源极驱动器电路435使用显示数据来更新像素电压。显示区域405的显示线410和/或像素415被集合成多个显示区450（即450a-450j）。在一个实施例中，在每一个显示帧420期间，每一个栅极驱动器电路gd-1、gd-2、…、gd-k被用于更新显示区域405的相应的一个或多个显示区450。在一个示例中，栅极驱动器电路的数目（即k）与显示区450的数目相同，并且每一个栅极驱动器电路gd-1、gd-2、…、gd-k以1:1的比率对应于显示区450。在另一示例中，栅极驱动器电路gd-1、gd-2、…、gd-k中的至少一个对应于多个显示区450。在一些情况下，与多个显示区450耦合的栅极驱动器电路可以利用切换元件、复用器等连接到不同显示区的栅极电极455。当在第一时段期间更新第一显示区450时，栅极驱动器电路与第一显示区450的栅极电极455耦合。切换元件、复用器等被显示驱动器模块320控制以将栅极驱动器电路与对应于第二显示区450的不同栅极电极455耦合，以便在第二时段期间更新第二显示区450。

显示区域405的显示区450可以是非重叠的，并共同包括显示区域405内的所有显示线410和/或像素415。虽然显示区450被描绘为相等大小的矩形-例如每一个显示区450内所包括的相等数目的邻接显示线410-但是其他实施例可以包括在显示区域405内具有不同大小和/或形状的显示区450。在一些情况下，与特定栅极驱动器电路gd-1、gd-2、…、gd-k相对应的显示区450可以包括非邻接显示线410和/或非邻接像素415。在一个实施例中，显示区域405可以包括在不同显示区450a-450j之间交错的显示线410。在使用两个显示区450进行交错的一个示例性实现方式中，第一区450a对应于显示区域405内的所有偶数编号的显示线410，而第二区450b对应于所有奇数编号的显示线410。其他交错布置或替换的非邻接布置也是可能的。

图5a-5c图示了根据本文描述的实施例的显示更新和电容性感测的示例性模式和定时。在布置500中，图示了显示帧420，其中第一栅极驱动器电路（gd-1）被配置成在每一个显示帧420期间更新第一显示区450a，并且第二栅极驱动器电路（gd-2）被配置成更新第二显示区450b。虽然每一个显示区450被示出为显示帧420的大概一半，但是第一和第二显示区450a、450b的比例可以变化。另外，如以上所讨论的那样，第一和第二显示区450a、450b可以包括非邻接显示线和/或像素。另外，尽管在图5a-5c中描绘了两个栅极驱动器电路gd-1、gd-2，但是替换的实现方式可以包括使用类似技术的三个或更多个栅极驱动器电路。

图505图示了用于操作与布置500相对应的gd-1、gd-2和触摸感测电路430（“感测”）的定时。在时间t0处，显示更新针对第一显示帧420-1而开始。显示更新时段可以由与gd-1和gd-2耦合的主机处理器或其他处理器启动。第一栅极驱动器电路gd-1在时间t0和t1之间（对应于第一时段507）更新显示区450a。第一栅极驱动器电路gd-1可以实时地（例如使用串行接口）从控制处理器按顺序接收显示更新数据，或者可以从显示更新缓冲器读取显示更新数据。第一栅极驱动器电路gd-1可以以任何合适方式更新显示线和/或像素，不论是按顺序的次序还是按另一预定次序。类似地，第二栅极驱动器电路gd-2在时间t2和t3之间（其对应于第二时段508）更新显示区450b。

在时间t1处，gd-1已经完成针对显示区450a的显示更新。在时间t1与t2之间的其中未执行显示更新的第三时段509期间，电容性感测可以由触摸感测电路430（感测）在第三时段509的一部分或全部内执行。可以基于电容性感测和/或显示更新的期望性能来选择用于电容性感测的时间的长度。在许多情况下，分派更多时间用于执行电容性感测或显示更新可以提供更好的性能。还可以在第三时段509期间执行其他处理功能，诸如利用用于显示更新的下一时段的显示数据来更新显示更新缓冲器（例如为更新显示区450b进行缓冲）。在一个实施例中，第三时段509至少与显示线更新时段一样长。

在针对显示区450b的显示更新在时间t3处完成之后，可以在显示帧420内包括另一非显示更新时段作为第四时段510。在一个实施例中，第四时段510至少与显示线更新时段一样长。在一些实施例中，非显示更新时段（第三时段509和第四时段510）的长度相同。在其他实施例中，非显示更新时段的长度可以在用于更新显示帧的时段内不同和/或跨用于更新多个显示帧的时段而不同。例如，处理系统可以尝试改进特定时间处的感测性能（例如由于噪声），并增加后续显示帧420中所包括的非显示更新时段的长度。同样地，如果不需要改进的感测性能、如果期望更好的显示性能等等，则可以减小非显示更新时段的长度。在第四时段510期间，电容性感测可以被执行和/或利用与要更新的下一显示区450（这里为下一显示帧420-2内的显示区450a）相对应的显示数据来更新显示更新缓冲器。栅极驱动器电路gd-1和gd-2以及触摸感测电路（感测）可以利用用于后续显示帧（诸如420-2）的类似定时（时段511、512、513、514）进行操作。

在一个实施例中，在第三时段509期间第一次对输入设备100（未示出）的整个感测区170进行扫描，并且在第四时段510期间第二次对其进行扫描。在这样的实施例中，感测帧速率是显示帧速率的两倍（2x）。在其他实施例中，感测帧速率可以变化。在一个示例中，可以在第三时段509期间对整个感测区170进行扫描，并且在第四时段510中不执行电容性感测（这里，感测帧速率和显示帧速率相等）。在另一示例中，在第三时段509期间对感测区170的第一部分进行扫描，并且在第四时段510期间对感测区170的第二部分进行扫描。取决于所扫描的部分的大小，感测帧速率可以大于、等于或小于显示帧速率。

如以上所讨论的那样，在显示设备的一些实现方式中，在诸如gd-1的栅极驱动器电路的显示更新时序期间对其中断（例如，由gd-1暂时地“暂停”显示更新以执行触摸感测，诸如在长水平空白时段期间）可能更改与gd-1相关联的像素栅极线的定时和/或充电状态，这进而影响可由源极驱动器电路435驱动到像素上的电压。受影响的电压可能导致针对特定显示数据的不正确显示，诸如显示设备上的经更改的颜色水平或可见的伪像。

通过包括每一个都负责在显示帧420期间更新显示区域的某个或某些部分的多个独立栅极驱动器电路gd-1、gd-2、…、gd-k，可以在没有更改像素栅极线的充电状态的风险的情况下在针对显示帧420的更新时段内包括多个触摸感测时段。在一个实施例中，每一个栅极驱动器电路gd-1、gd-2、…、gd-k可以完成其对应的（一个或多个）显示区的更新而不被中断，并且可以在来自不同栅极驱动器电路的显示更新之间（例如在一个栅极驱动器电路完成之后，在下一个栅极驱动器电路开始之前）插入触摸感测时段。另外，在大多数情况下使用多个栅极驱动器电路gd-1、gd-2、…、gd-k来更新显示帧420的具体部分并不要求被发送到栅极驱动器电路的控制信号的显著适配。例如，每一个栅极驱动器电路gd-1、gd-2、…、gd-k可以被指示以开始针对对应的（一个或多个）显示区的显示更新，并且栅极驱动器电路可以在没有显著的外部中断的情况下执行其显示更新例程。

虽然关于两个栅极驱动器电路gd-1、gd-2的操作描述了显示更新和电容性感测的定时和模式，但是本领域技术人员将能够将这些技术应用于具有更多数目的栅极驱动器电路的实现方式。

在一些实施例中，特定栅极驱动器电路可以对应于显示区域的在显示帧420内更新的两个或更多个显示区450。栅极驱动器电路可以被配置成在显示更新时段期间完成其对这两个或更多个显示区的整个更新时序，而该时序不被主机处理器等所中断，以执行电容性感测。这样，像素栅极线的电荷将不会被更改，从而降低显示数据的不正确显示的可能性。在一些情况下，栅极驱动器电路gd-1、gd-2、…、gd-k可以在其更新时序内并入一个或多个预定延迟，以避免对显示更新的外部中断。

布置515图示了其中栅极驱动器电路更新两个或更多个显示区450的一个实施例。在布置515中，图示了显示帧420，其中第一栅极驱动器电路（gd-1）被配置成更新每一个显示帧420的第一显示区450a和第三显示区450c，并且第二栅极驱动器电路（gd-2）被配置成更新每一个显示帧420的第二显示区450b和第四显示区450d。虽然每一个显示区450被示出为显示帧420的大概相等的部分。但是显示区450a-d的比例可以变化且在一些情况下可以包括非邻接显示线和/或像素。

图520图示了用于操作与布置515相对应的gd-1、gd-2和触摸感测电路430（“感测”）的定时。在时间t0处，显示更新针对第一显示帧420-1而开始。显示更新时段可以由与gd-1和gd-2耦合的主机处理器或其他处理器启动。

第一栅极驱动器电路gd-1在时间t0和t1之间（第一时段521）更新显示区450a。第二栅极驱动器电路gd-2在时间t2和t3之间（第二时段523）更新显示区450b。第三时段522和第四时段524是非显示更新时段并且可以被用于执行电容性感测、更新显示缓冲器等。以类似方式，第一栅极驱动器电路gd-1在时间t4和t5之间（第五时段527）更新显示区450c。第二栅极驱动器电路gd-2在时间t6和t7之间（第六时段529）更新显示区450d。第七时段528和第八时段538是非显示更新时段并且可以被用于执行电容性感测、更新显示缓冲器等。

如以上所讨论的那样，中断第一和第二栅极驱动器电路gd-1、gd-2的显示更新周期以在非显示更新时段522、524、528、530内执行电容性感测的时段可能影响显示性能。因此，在一些实施例中，处理系统可以包括显示帧420内的针对特定栅极驱动器电路gd-1、gd-2的显示更新的不同时段之间的一个或多个预定延迟时段525。这样，栅极驱动器电路gd-1和gd-2的显示更新周期未被外部中断（即导致某些栅极线上的经更改的充电状态并影响显示性能），但每一个预定延迟时段525允许处理系统在显示更新的下一时段之前维持和/或恢复各种栅极线充电状态。

如所示的那样，栅极驱动器电路gd-1具有时间t1和t4之间以及时间t5和t8之间的预定延迟525。类似地，栅极驱动器电路gd-2具有时间t3和t6之间以及从时间t7直到下一显示更新时段（在下一显示帧420-2内）的预定延迟525。预定延迟525可以均具有相同长度或者可以具有不同长度。此外，在一些实施例中，对于在栅极驱动器电路gd-1、gd-2已经针对特定显示帧420完成其相应显示更新周期之后的时段，不包括预定延迟525。对于栅极驱动器电路gd-1和显示帧420-1，这对应于时间t5-t8，并且对于栅极驱动器电路gd-2，这对应于时间t7-t8。栅极驱动器电路gd-1、gd-2可以在这些时间期间被返回到空闲状态或其他功率节省状态。类似地，在时间t0和t1之间，可以在空闲状态中操作栅极驱动器电路gd-2，这是因为其尚未开始执行针对显示帧420-1的显示更新。

布置535图示了其中显示区450a、450b的显示线410交错的一个实施例。更具体地，第一栅极驱动器电路gd-1被配置成更新包括奇数编索引的显示线4101、4103、…、410n-1的显示区450a，而第二栅极驱动器电路gd-2被配置成更新包括偶数编索引的显示线4102、4104、…、410n（阴影）的显示区450b。在替换实现方式中，显示区450可以包括更远地分隔开的交错显示线410，诸如每三个显示线410、每四个显示线410等。例如，如果使用三个栅极驱动器电路，则第一显示区450可以对应于显示线4101、4104、4107、…，第二显示区450可以对应于显示线4102、4105、4108、…，并且第三显示区450可以对应于显示线4103、4106、4109、…。

图540图示了用于操作与布置535相对应的gd-1、gd-2和触摸感测电路430（“感测”）的定时。在第一时段541期间，显示区450a的显示线4101、4103、…、410n-1中的每一个被更新。在第二时段543期间，显示区450b的显示线4102、4104、…、410n中的每一个被更新。在第一时段541和第二时段543期间，显示线410可以被顺序地或按任何期望次序更新。在第三时段542-第一时段541与第二时段543之间的非显示更新时段-期间，电容性感测可以由触摸感测电路430在第三时段542的一部分或全部内执行。类似地，在第二时段543后的第四时段544期间，可以再次执行电容性感测。该时序大体上在针对后续显示帧420-2的时段545、546、547和548中重复。

尽管在图540中未示出，但是可以将交错的显示线410从（交错的）显示区450a、450b进一步细分到附加的不同显示子区中以用于在不同时间处更新。例如，显示区450a（这里为奇数编索引的显示线4101、4103、…、410n-1）可以进一步被划分成两半或按任何其他合适比例划分，使得栅极驱动器电路gd-1在第一时间处更新显示区450a的第一子区，在第二时间处更新显示区450a的第二子区，依此类推。在该情况下，用于显示更新的定时可以有利地包括显示区450a的不同子区之间的针对栅极驱动器电路gd-1的一个或多个预定延迟525。

除了在没有更改像素栅极线的充电状态的风险的情况下允许显示帧420的更新时段内的多个触摸感测时段外，交错布置535提供了若干个附加优点。例如，在一些lcd面板中，由栅极驱动器电路更新的最前的显示线（常常为面板的最上部显示线）可以比后续更新的显示线更暗。常常，从顶到底扫描栅极电极455，使得在靠近显示器底部定位的显示线之前很长时间更新靠近显示器顶部定位的显示线410。通过交错进行显示线的更新，在所有偶数编号的显示线被更新之后，然后更新所有奇数线，这减少了显示器的顶部部分被更新的时间与底部部分被更新的时间之间的时间量，从而改进了显示性能。另外，通过每显示帧两次或更多次执行从显示器顶部到显示器底部的更新，创建了顶部-底部方向上的多个不同亮度梯度，这些不同亮度梯度在彼此重叠时对人眼来说几乎不可见。另外，多个栅极驱动器电路的使用可以提供总体更简单的实现方式，这是由于每一个栅极驱动器电路可以被实现为相应的移位寄存器。

可以在不同显示帧期间利用帧反转和/或线反转来更新交错的显示区450a和/或450b。例如，显示区450a的显示线4101、4103、…、410n-1可以均在第一显示帧420-1期间被驱动到正极性值，然后在下一显示帧420-2期间被驱动到负极性值，依此类推。如果显示区450b的显示线4102、4104、…、410n在第一显示帧420-1期间被驱动到正极性值，则组合的影响是帧反转（所有显示线在正值与负值之间交替）。如果显示区450b的显示线4102、4104、…、410n在第一显示帧420-1期间被驱动到负极性值，则组合的影响是线反转。有利地，当与在特定显示帧420的更新期间规则地交替极性（例如每一个显示线410）的栅极驱动器电路相比时，允许每一个栅极驱动器电路gd-1、gd-2在该显示帧420期间利用相同极性值驱动所有其相应的显示线会节省功率。

图6图示了根据本文描述的实施例的操作具有带有集成感测设备的显示设备的输入设备的方法600。方法600的技术可以由与输入设备相关联的处理系统执行，且可以与本文描述的输入设备100和处理系统110的各种实施例一致地使用。

方法600在框605处开始，其中处理系统使用第一栅极驱动器电路来选择第一多个栅极电极的第一子集以用于执行显示更新。第一多个栅极电极的第一子集一般对应于预定显示区，该预定显示区可以包括邻接显示线、交错显示线等的集合。在框610处，处理系统操作多个传感器电极中的至少第一传感器电极以用于电容性感测。在一些实施例中，框610发生在非显示更新时段内且可以至少与显示线更新时段一样长。该多个传感器电极可以每一个包括被配置用于显示更新和电容性感测两者的至少一个显示电极（例如显示电极的公共电极）。

在框615处，处理系统使用第二栅极驱动器电路来选择第二多个栅极电极的第一子集以用于执行显示更新。第二多个栅极电极的第一子集一般对应于另一预定显示区。在一些实施例中，第一和第二栅极驱动器电路被设置在处理系统的单独的ic中。在框620处，处理系统操作多个传感器电极中的至少第二传感器电极以用于电容性感测。在一些实施例中，框620发生在非显示更新时段内且可以至少与显示线更新时段一样长。在框625处，处理系统确定是否所有多个栅极电极已经被选择用于显示更新。如果所有多个栅极电极全部已经被选择（是），则该方法沿着分支635继续进行并结束。如果未全部被选择（否），则该方法使用分支630返回到框605，其中第一和第二栅极驱动器电路可以选择相应的第一和第二多个栅极电极的附加子集以用于显示更新。第一和第二栅极驱动器电路可以包括选择多个栅极电极的第一子集和第二子集（以及任何后续子集）之间的一个或多个预定延迟。这样，第一和第二栅极驱动器电路可以开始和完成对应显示区的更新而不被中断，同时允许用于电容性感测的两个或更多个时段出现在用于更新特定显示帧的定时内。该方法可以继续从框625返回到框605直到整个显示帧已经被更新，且然后结束。

因而，呈现了本文中所阐述的实施例和示例以便最佳地解释根据本技术及其特定应用的实施例并且由此使得本领域技术人员能够做出和使用本公开。然而，本领域技术人员将认识到的是，仅仅出于说明和示例的目的呈现了前面的描述和示例。所阐述的描述不意在是穷举的或者将本公开限制于所公开的确切形式。

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