嵌入单元内低功率模式的制作方法_3

文档序号:9872387阅读:来源:国知局
120。在一个更多实施例中,所述栅极电极(当存在时)包括一个或多个公共电极。
[0052]在上面所描述的传感器电极布置中的任何一个中,通过将所述传感器电极120划分成发射器电极和接收器电极,所述传感器电极120可以以反式电容感测模式在所述输入装置100中被操作,或者以绝对电容感测模式被操作,或者以两者的某种混合被操作。
[0053]图2是被耦接至图1的输入装置100的处理系统110的传感器元件124的简化的示例性阵列,其示出了可以被用来感测所述感测区170内的输入对象140的位置信息的用于所述传感器电极120的示例性图案。为了例示和描述的清楚,图2将所述传感器电极120的图案示出为以列和行布置的条,并且没有显示所有的互连特征和/或其他相关的部件。尽管图2将所述传感器电极图案示出为简单的列和行的图案,这不是意味着是限制性的,并且在其他实施例中,包括感测元件124的阵列的用于所述传感器电极120的各种数量、定向和形状可以被使用。
[0054]所述传感器电极120的图案可以由多个发射器电极260和多个接收器电极270组成。所述发射器电极260可以被用来更新显示器的若干部分并且用于电容感测,以及因此在此处被称为“公共电极”,并且所述接收器电极270被配置为接收通过所述(一个或多个)公共电极递送的(一个或多个)结果电容感测信号,并且因此在此处被称为“接收器电极”。用于感测(或者不用于感测)的电路,和/或类似物。
[0055]在一些实施例中,发射器电极260和接收器电极270可以在尺寸和/或形状上相似。在一个实例中,如所显示的,所述传感器电极120的图案可以包括第一多个发射器电极260(例如,发射器电极260-1、260-2、260-3、260-4等等)以及第二多个接收器电极270(例如,接收器电极270-1、270-2、270-3...270-4),所述第二多个接收器电极270可以被布置在所述第一多个发射器电极260的上方、下方或者与所述第一多个发射器电极260布置在同一层上。本领域技术人员将注意到:图2中所示出的传感器电极120的图案可以可替代地使用各种感测技术,诸如互电容感测、绝对电容感测、倒电容、电阻、电感、磁声、超声、或其他有用的感测技术,而不偏离此处所描述的本发明的范围。
[0056]发射器电极260和接收器电极270典型地被彼此欧姆地绝缘。换句话说,一个或多个绝缘器将发射器电极260和接收器电极270分离,并且防止它们在其可能在其处重叠的区域中彼此电短接。在一些实施例中,发射器电极260和接收器电极270通过在交叉区域处被布置在它们之间的电绝缘材料而被分离。在这样的配置中,所述发射器电极260和/或接收器电极270可以被形成有连接同一个电极的不同部分的跳线。在一些实施例中,发射器电极260和接收器电极270被一个或多个电绝缘材料的层分开。在一些其他实施例中,发射器电极260和接收器电极27 O被一个或多个基底分开;例如,它们可以被布置在同一个基底的相对侧上,或者被布置在被层压在一起的不同的基底上。在图2中所显示的实施例中,所述发射器电极260具有比所述接收器电极270更大的表面面积。在其他一些实施例中,发射器电极260和接收器电极270可以在尺寸和形状上相似。在各种实施例中,如将在之后被更详细地讨论的,发射器电极260和接收器电极270可以被布置在基底的单个层上。在又另外的实施例中,其他电极(没有在图2中被显示),包括但不限于(一个或多个)屏蔽电极,可以被布置在发射器电极260或接收器电极270的附近。所述屏蔽电极可以被配置为屏蔽所述发射器电极260和/或接收器电极270免受干扰,诸如附近的驱动电压和/或电流源。在一些实施例中,所述(一个或多个)屏蔽电极可以被布置有基底的公共侧上的发射器电极260和接收器电极270。在其他实施例中,所述(一个或多个)屏蔽电极可以被布置有基底的公共侧上的发射器电极260。在其他实施例中,所述(一个或多个)屏蔽电极可以被布置有基底的公共侧上的接收器电极270。在又另外的实施例中,所述屏蔽电极可以被布置在基底的第一侧上,而发射器电极260和/或接收器电极270被布置在与所述第一侧相对的第二侧上。
[0057]在一个实施例中,发射器电极260和接收器电极270之间的局部化的电容親合的区域可以用术语“电容像素”表示。所述发射器电极260和接收器电极270之间的电容耦合随着与所述发射器电极260和接收器电极270相关联的感测区中的输入对象的接近和运动而变化。
[0058]在一些实施例中,所述传感器电极120的图案被“扫描”以确定这些电容耦合。换句话说,所述发射器电极260被驱动以发送发射器信号。在其他实施例中,如此处所描述的,所述传感器电极120的图案可以被“非顺序地”扫描以确定电容耦合,以致任何次序的发射器电极260(即,不仅仅是在顺序的次序上邻近的发射器电极)可以被驱动以发送发射器信号。
[0059]所述输入装置100可以被操作以致在一个时间一个发射器电极发送,或者多个发射器电极在同时发送。在多个发射器电极同时发送之处,这些多个发射器电极可以发送相同的发射器信号并且有效地产生有效地较大的发射器电极,或者这些多个发射器电极可以发送不同的发射器信号。例如,多个发射器电极可以根据一个或多个编码方案发送不同的发射器信号,所述编码方案使得能够独立地确定它们对接收器电极270的结果信号的组合的影响。所述接收器电极270可以被单个地或者多个地操作以获取结果信号(S卩,接收的电容感测信号)。所述结果信号可以被用来确定所述电容像素处的电容耦合的测量值,所述测量值被用来确定是否存在输入对象以及其位置信息,如上面所讨论的。用于所述电容像素的一组值形成表示所述像素处的电容耦合的“电容图像”(也被称为“电容帧”或“感测图像”)。多个电容图像可以在多个时间段之上被获取,并且它们之间的差异被用来得到关于所述感测区中的(一个或多个)输入对象的信息。例如,在连续的时间段之上获取的连续的电容图像能够被用来跟踪一个或多个输入对象进入、离开以及在所述感测区内的(一个或多个)运动。在各种实施例中,所述感测图像或电容图像包括在测量利用跨越所述感测区170而被分布的感测元件124的至少一部分接收的结果信号的过程期间接收的数据。所述结果信号可以在一个时刻被接收,或者通过以光栅扫描图案(例如,以期望的扫描图案连续地分别极化每个感测元件)、逐行扫描图案、逐列扫描图案或者其他有用的扫描技术扫描跨越所述感测区170而被分布的感测元件的行和/或列而被接收。在许多实施例中,所述输入装置100获取所述“感测图像”的速率或者感测帧速率在大约60和大约180赫兹(Hz)之间,但是可以更高或更低,取决于所期望的应用。
[0060]在一些触摸屏实施例中,所述发射器电极260和/或所述接收器电极270被布置在相关联的显示装置160的基底上。例如,所述发射器电极260和/或所述接收器电极270可以被布置在LCD的偏振器、彩色滤光基底或玻璃片上。在一个实施例中,所述发射器电极260可以被布置在至少由LCD的偏振器、彩色滤光基底和玻璃片组成的显示装置的显示元件内。作为特定的实例,所述发射器电极260可以被布置在LCD的TFT(薄膜晶体管)基底上,并且也可以在所述显示装置的显示操作中被使用,或者不在所述显示装置的显示操作中被使用。作为另一实例,所述接收器电极270可以被布置在彩色滤光基底上、LCD玻璃片上、被设置在所述LCD玻璃片之上的保护材料上、透镜玻璃(或窗口)上,等等。在那些实施例中,在发射器电极260和/或接收器电极270被布置在所述显示装置内的基底(例如,彩色滤光玻璃、TFT玻璃、等等)上之处,所述传感器电极可以由实质上透明的材料(例如,ITO、ATO)组成或者它们可以由不透明的材料组成,并且与所述显示装置的像素对准(例如,被如下这样布置:它们与像素点之间或所述像素的子像素之间的“黑色掩模”重叠)。
[0061]在一些触摸屏实施例中,如在图2中所显示的,发射器电极包括一个或多个公共电极(例如,分段式“V-com电极”的部段),此后被称为“公共电极”,在更新所述显示屏的显示时被使用。尽管所述发射器电极或公共电极能够被用来执行其他电容感测技术,如上面所讨论的,为了讨论的清楚和简化,在下面的讨论中主要使用公共电极电容感测配置。这些公共电极可以被布置在适当的显示屏基底上。例如,所述公共电极可以被布置在一些显示屏(例如,平面内转换(IPS)或面至线转换(PLS))中的TFT玻璃上,被布置在一些显示屏(例如,图案化的垂直校准(PVA)或多域垂直校准(MVA))的彩色滤光玻璃的底部上,等等。在这样的实施例中,所述公共电极也可以被称为“组合电极”,因为其执行多个功能。在各种实施例中,每个发射器电极包括一个或多个公共电极。在其他实施例中,至少两个发射器电极可以共享至少一个公共电极。
[0062]在各种实施例中,所述处理系统110驱动所述公共电极用于在同一时间段内或不同的时间段内进行显示更新和电容感测。例如,所述公共电极可以发送用于在行更新周期的显示更新时间期间进行显示更新的信号,并且发送用于在所述行更新周期的非显示时间期间(例如,有时被称为“水平消隐时间”)进行电容感测的信号。在另一实例中,处理系统110驱动所述公共电极用于在行更新周期的显示更新时间期间进行显示更新,并且用于在显示帧的两个显示行更新周期之间的感测周期期间进行电容感测,其中所述显示周期可以至少与显示行更新周期(例如,有时被称为“长水平消隐时间”或“帧内消隐时间”或“分布式垂直消隐时间”)一样长。在一个实施例中,所述感测周期是所述行更新周期的多个组合的非显示时间。作为另一实例,处理系统110驱动所述公共电极用于在具有实际的显示行更新的行更新周期期间进行显示更新,并且用于在没有实际的显示行更新的额外“行更新周期”期间进行电容感测(例如,帧的更新片段之间或整个帧之间的非显示时间,有时被称为“垂直消隐时间”)。此外,在各种实施例中,所述处理系统110驱动所述公共电极用于在上面的非显示时间的任何组合期间进行电容感测。在另一实施例中,所述处理系统110驱动所述公共电极同时用于进行显示更新和电容感测,但是在空间上将它们分开。例如,对应于第一显示行的第一公共电极可以被驱动用于显示更新,并且对应于第二显示行的第二公共电极可以被驱动用于输入感测,以致它们在时间上至少部分地重叠。在又另外的实例中,所述公共电极可以使用同一个传输来进行显示更新和电容感测两者。
[0063]在一个实施例中,输入装置100的处理系统110包括显不驱动器模块202、发射器模块204和接收器模块206。所述接收器模块206包括接收器电路,所述接收器电路被耦接至所述接收器电极270,以致所述接收器模块206能够向所述接收器电极270提供信号,以便当所述输入装置100正在第一类型的电容感测(例如,绝对感测)中操作时,所述接收器模块206能够从所述接收器电极270接收结果信号。当所述输入装置100正在第二类型的电容感测(例如,反式电容感测)中操作时,所述接收器模块206也可以被用来从所述接收器电极270接收所述结果信号。在各种实施例中,接收器模块206被用来获取传感器数据(例如,接收结果信号)。所述接收器模块206可以进一步被配置为执行各种计算以帮助确定输入对象的位置信息。尽管没有被显示,处理系统110可以进一步包括确定模块,所述确定模块被配置为基于所述结果信号确定针对所述显示装置的感测区中的输入对象的位置信息。所述显示驱动器模块202包括与公共电极相耦接的驱动器电路,并且包括被配置用于在所述显示屏上显示图像(即,更新所述显示屏)的驱动器电路。所述驱动器电路被配置为通过像素源驱动器(没有被显示)向所述显示像素电极施加一个或多个像素电压。所述驱动器电路也被配置为向所述公共电极施加一个或多个公共驱动电压,并且操作它们作为所述显示屏的公共电极。所述发射器模块204被配置为当所述输入装置100正在所述第二类型的电容感测(S卩,反式电容感测)中操作时将所述公共电极操作为发射器电极260。
[0064]尽管图2中所示出的处理系统110包括三个模块,所述处理系统110可以被实现为具有更多或更少的模块以控制所述输入装置中的各种部件。例如,所述显示驱动器模块202和所述发射器模块204的功能可以被实现在单个集成电路(以虚线被显示为集成电路(IC)210)中,该单个集成电路能够控制所述显示模块元件(例如,公共电极)并且用所述发射器电极260驱动发射器信号。在另一实例中,所述显示驱动器模块202、所述发射器模块204和所述接收器模块206的功能可以被实现在单个集成电路(以虚线被显示为IC 212)中,该单个集成电路能够控制所述显示模块元件(例如,公共电极)并且驱动用所述传感器电极120传送的和/或从所述传感器电极120接收的发射器信号和/或接收器结果信号,所述传感器电极120可以包括所述接收器电极270和发射器电极260。在又另一实例中,所述显示驱动器模块202和所述接收器模块206的功能的第一部分可以被实现在第一集成电路中,该第一集成电路控制所述显示电极(例如,源极线电极)和接收器模块的至少一部分的驱动,所述接收器模块能够控制从所述传感器电极120接收的结果信号,所述传感器电极120可以包括所述接收器电极270和发射器电极260,并且,所述显示驱动器模块202的控制所述显示电极的另一部分(栅极电极和/或公共电极)的驱动的第二部分和发射器模块204的功能可以被实现在第二集成控制器中。在一些配置中,所述处理系统110可以包括显示驱动器模块202、发射器模块204和接收器模块206,这些模块被布置在所述处理系统110中存在的一个或任何数量的ICs中,取决于所期望的处理构架。在存在多于一个的模块或ICs的情况下,可以通过使用同步机制在这些系统之间通信而实现模块(例如,接收器模块206和显示驱动器模块202)之间的同步。在一个实施例中,所述同步机制包括同步协议,该同步协议控制由所述处理系统110
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