集成电容感测和显示的制作方法

专利名称：集成电容感测和显示的制作方法
集成电容感测和显示相关美国申请的交叉引用
本申请涉及转让给本发明的受让人、提交日期为2010年3月17日、标题为“CAPACITIVE SENSING USING A SEGMENTED COMMON VOLTAGE ELECTRODE OF A DISPLAY”、序列号为12/726322、代理人案号为SYNA-20090128-A3的申请，通过引用将其完整地结合到本文中。
背景技术：
在许多电子装置中使用诸如液晶显示器和有机发光二极管显示器之类的显示器，以便显示图形、文本、图片等，这一般可认为是信息的显 示。在许多使用中，诸如电容触控面板之类的电容传感器与这些显示器结合实现，以便形成电容触摸屏。用户能够与设置在显示器之上的电容传感器进行交互，以便选择、操控或者采取与所显示信息有关的某个动作或者进行关于其上实现电容传感器的电子装置的输入或选择。这样一个示例是覆盖平板个人计算机的显示器的电容触控面板。另一个是覆盖数字照相机的显示器的电容触控面板。又一个示例是覆盖智能电话的显示器的电容触控面板。要理解，许多这类电容触摸屏的常规构成涉及制作由多层材料所组成的显示器(例如LCD)，并且然后将附加衬底添加到显示器层的叠层，以便实现显示器之上的电容传感器。例如，并且针对IXD，这通常涉及施加光学透明粘合剂，以便将一片玻璃或其它透明衬底附连到LCD的顶面，该顶面是用户通过其中观看LCD的表面。电容传感器在这个附加层上例如通过在其上对光学透明电极形成图案来实现。


结合在实施例描述中并且形成其一部分的附图示出本发明的各个实施例，并且与实施例描述一起用于说明以下所述的原理。本

中所参照的附图不应当被理解为按比例绘制，除非另加具体说明。图I是按照一个实施例的示例液晶显示器(LCD)的堆叠层的分解视图。图2A是按照一个实施例、包括分段公共电压(Vcom)电极的示例衬底的平面图。图2B是按照一个实施例的包括分段Vcom电极的衬底的平面图，其中Vcom电极已经分段为多个公共电压电极段。图2C是示出按照一个实施例、如何能够将公共电压电极段编组为其中各宏行组合一个以上公共电压电极段的宏行的分段Vcom电极的局部平面图。图3是按照一个实施例、包括电容传感器电极的覆层的示例衬底的平面图。图4是按照一个实施例、包括电容传感器电极和分段Vcom电极的覆层的不例衬底的平面图。图5是按照一个实施例、显示器的发射器电极将与其耦合的发射器垫的传统上要求的特征的框图。图6是按照一个实施例、分段Vcom电极的一段的发射器所需的特征的框图。
图7是按照一个实施例、具有集成电容接近传感器的显示装置的组合显示驱动机构、传感器驱动机构和仲裁机构的电路图。图8是示出按照ー个实施例的仲裁机构的电路图。图9示出按照ー个实施例、具有所包含保护带控制装置的图7的电路图。图10示出按照ー个实施例、具有所包含保护带控制装置的图7的电路图。图11示出按照ー个实施例、具有所包含极性控制装置的图7的电路图。图12是能够实现为包括本发明的一个或多个实施例的示例集成显示器和触摸传感器装置的平面框图。图13是按照一个实施例的集成电容感测和显示的示例方法的流程图。 图14是按照一个实施例的集成电容感测和显示的示例方法的流程图。图15A和图15B示出按照ー个实施例、创建具有集成电容接近传感器的显示装置的示例方法的流程图。
具体实施例方式现在将详细參照本主题的各个实施例，在附图中示出其示例。虽然在本文中论述各个实施例，但是将会理解，它们不是要局限于这些实施例。相反，预计所呈现的实施例涵盖可包含在所附权利要求书所定义的各个实施例的精神和范围之内的备选、修改和等效方案。此外，在本具体实施方式
中，提出大量具体细节，以便提供对本主题的实施例的透彻理解。但是，没有这些具体细节也可实施实施例。在其它情况下，没有详细描述众所周知的方法、过程、组件和电路，以免不必要地影响对所述实施例的方面的理解。概述
典型常规电容触摸屏由独立显示器和电容传感器来构成，然后例如通过采用光学透明粘合剂将电容传感器附连到显示器将其接合在一起。另外，在典型常规方式中，诸如液晶显示器(LCD)之类的显示器包含与电容传感器的驱动电极分离的公共电压(Vcom)电极。作为ー个示例，ー些电容实现利用基于电极之间的电容耦合的跨电容感测方法。跨电容感测方法有时又称作“互电容感测方法”。在一个实施例中,跨电容感测方法通过检测将ー个或多个发射(驱动)电极与一个或多个接收电极耦合的电场进行操作。接近的物体可引起电场的变化，并且产生跨电容耦合的可检测变化。传感器电极可同时或者按照时间复用方式进行驱动以及接收。进行驱动的传感器电极有时称作“发射传感器电扱”、“驱动传感器电扱”、“发射器”、“驱动电扱”或“驱动器”-至少对于它们正进行驱动的期间是这样。还可使用其它名称，包括先前名称的縮写或组合(例如“驱动电扱”和“驱动器电极”)。进行接收的传感器电极有时称作“接收传感器电扱”、“接收器电扱”或“接收器”-至少对于它们正进行接收的期间是这样。类似地，也可使用其它名称，包括先前名称的縮写或组合。跨电容感测方案可检测当使诸如人的手指或触控笔之类的物体进入附近时在驱动电极与接收器传感器电极之间的电容耦合的变化。当传感器包括多个驱动电极或者多个接收器传感器电极时，多个电容稱合按照空间分布方式来形成。这类多个电容稱合的ー组測量常常称作“帧”、“图像”或“电容图像”。这种图像表示特定时间周期期间的电容耦合的幅值。连续图像表示连续时间周期期间的电容耦合的幅值。这类连续图像能够用于当物体在整个感测区上移动时及时跟踪其运动。捕获连续图像的速率称作电容传感器帧速率。本文中描述用于集成电容感测和显示的方法和装置。将要描述，这个装置的显示器的Vcom电极经过分段，并且用于作为显示器的Vcom电极以及作为跨电容传感器的驱动电极的双重用途。本说明书将集中于描述用于按照集成方式来驱动显示器和电容传感器的电路和逻辑。论述将开始于描述按照一个实施例的示例LCD的层的分解视图。将简要描述每层。论述将继续描述分段Vcom电极的示例实现以及这种分段Vcom电极的驱动要求。将描述具有集成电容接近传感器并且包括用于显示器和电容触摸感测的集成驱动的电路/逻辑的显示装置的若干非限制性示例。将结合集成电容感测和显示的一些示例方法的描述以及创建具有集成电容接近传感器的显示装置的方法的描述，来进一步描述具有集成电容接近传感器的显示装置的操作和创建。示例显示构造和操作 图I是按照一个实施例的示例液晶显示器(LCD)IOO的堆叠层的分解视图。为了举例而不是限制，在本描述中利用IXD。因此，要理解，本文中针对IXD (包括有源矩阵液晶显示器和低温硅液晶显示器)所述的原理可适用于并且可扩展到其它类型的显示器，例如有机发光二极管(OLED)显示器等等。在一个实施例中，IXD 100是薄膜晶体管IXD。IXD 100包括全部位于起偏振器110-2与起偏振器110-1之间的滤色器面板140、液晶材料130和薄膜晶体管(TFT)面板120。IXD 100采用通过其底层、起偏振器110-1的背光150来背光照射，并且由用户通过能够被认为是顶部的起偏振器110-2来观看。TFT面板120和滤色器面板140是玻璃(或其它光学透明衬底)片，其中液晶材料130在它们之间的区域135中插入并且密封。两个外表面上的偏振片(110-1、110-2)确定通过IXD 100的整个模块所传送的光的偏振，使得跨液晶材料130的电场能够控制由背光150从下方通过IXD 100所传送的光线量。起偏振光如何与液晶材料130进行交互的细节与这里所述的实施例不相关。如图I的细节125所示，使TFT面板120形成图案而具有与液晶材料130相邻的其上表面121之上的像素晶体管和透明像素电极的阵列127。在彩色IXD中，滤色器面板140上的像素大小的红色、绿色和蓝色滤波器的编组位于三个相邻像素的编组上方。由像素晶体管和像素电极所组成的这些单独彩色像素有时称作“子像素”，并且每组三个简单地称作“显示像素”。像素晶体管的栅极由穿过TFT面板120的行导线来驱动，使得单行中的像素晶体管的所有栅极由相同行导线来驱动。这种行中的一组显示像素在本文中称作“像素行”。类似地，列导线连接到像素晶体管的源极端子，使得单列中的像素晶体管的所有源极端子由相同列导线来驱动。各像素电极能够通过经由对应行导线上的适当电压使能其像素晶体管并且将预期电压驱动到对应列导线上来驱动到预期电压。在常规实施例中，滤色器面板140在与液晶材料130相邻的其下表面141上包含单个“公共”透明电极，而其上表面142上没有电极。这个公共电极跨越整个显示区，并且采用通常称作“Vcom”的电压来驱动，以及公共电极有时称作Vcom电极。TFT面板120上的每个单独像素电极电压与Vcom电极上的Vcom电压相结合来创建跨液晶材料130的局部区域的电场，因而控制单个显示像素的透明度。本文中将进一步描述，这种常规布置在本文中修改成将Vcom电极分段为多个公共电压电极段。在操作中，通过驱动预期行导线，并且然后同时将那一行的预期像素电压驱动到所有列导线上，通常毎次一行来刷新IXD 100。一旦已经刷新该行，选择下一行导线，并且该过程重复进行，直到已经刷新IXD 100的整个显示帧。在一些实施例中，Vcom电极的电压常常被交替，使得显示像素的交替像素行采用交替极性的场、按照称作行反转的扫描方法来驱动。在交替帧上，反转偶数和奇数像素行的极性，使得跨各像素的平均电压对时间合计为零。示例分段公共电压电极
图2A是按照一个实施例、包括分段公共电压(Vcom)电极245的衬底240的平面图。在一个实施例中，衬底240是显示器的层叠中的衬底。例如，在一个实施例中，衬底240是滤色器面板，例如图I的滤色器面板140。Vcom电极245已经分段为多个水平段(所示示例中的公共电压电极段245-1至245-15)。在一个实施例中，公共电压电极段(245-1至245-15)的每个包括延长形状，并且延长形状基本上相互平行。在一个实施例中，各段、例如公共电压电极段245-1可具有充分尺寸以跨越或覆盖多于一行像素(微行)。因此，在一些实施例 中，分段Vcom电极的段的总数能够小于显示像素行的数量。要理解，在一个实施例中，显示器的公共电压电极段(例如图2a中的245-1至245-15)包括多行驱动晶体管，将结合图7进ー步描述。将进行描述，在驱动一行或多行以用于显示刷新的同时，能够共同驱动另外一行或多行驱动晶体管(但少于全部行)以用于电容感測。图2B是示出分段Vcom电极245的另ー个实施例的衬底240的平面图，其中Vcom电极已经分段为多个公共电压电极段(例如245_l、245_n)。在一个实施例中，公共电压电极段是像素电极750 (例如750-1、750-2、750-3…)，又称作微行，如图7所示。在这种实施例中，能够单独驱动各公共电压电极段以用于电容感测或显示刷新。在其中显示装置包括800像素行的ー个具体示例中，公共电压电极分段为800个公共电压电极段。图2C是分段Vcom电极245的另ー个实施例的局部平面图。在图2C所示的实施例中，公共电压电极段编组为宏行，其中各宏行组合一个以上公共电压电极段。这能够提供发射器传感器电极与接收器传感器电极之间的电容耦合的増加。此外，在一些实施例中，通过采用相同信号驱动ー个以上公共电压电极段，来创建宏行。在图2C所示的实施例中，公共电压电极段245-1至245-5形成宏行250-1，公共电压电极段245-3至245-7形成宏行250-2，以及公共电压电极段245-5至公共电压电极段245-9形成宏行250-3。从这种实施例能够看到，可在宏行之间共享公共电压电极段。在另ー个实施例中，在宏行之间没有共享公共电压电极段。在其它实施例中，宏行可包括不同数量的公共电压电极段。在其它实施例中，会有可能驱动宏行(例如250-1)的至少ー个公共电压电极段以用于显示更新，同时驱动宏行(250-1)的至少另ー个公共电压电极以用于触摸感测。通过上述布置的任一个，利用分段Vcom电极245,不再需要如同对于未分段Vcom电极那样来转变整个未分段Vcom电极上的电压，而仅需要转变直接在待刷新像素行上方的段、例如公共电压电极段245-1上的电压。要理解，在一个实施例中，与转变常规未分段Vcom电极上的电压所需的功率相比，这种布置降低转变单独公共电压电极段上的电压所需的功率。发生这种功率降低，因为分段Vcom电极245的各段(例如245-1)仅具有整个未分段Vcom电极的电容的一小部分。因此，转变分段Vcom电极245的一段或者分段Vcom电极245的段的某个子集(少于全部)上的电压需要比转变整个未分段Vcom电极上的电压要小的功率。
与分段公共电压电极结合实现的示例电容触摸传感器
图3是按照一个实施例、包括电容“接收器传感器电极”247的覆层的示例衬底240的平面图。图4是按照一个实施例、包括接收器传感器电极247和分段Vcom电极245的覆层的示例衬底240的平面图。如图所示，在一个实施例中，接收器传感器电极247设置成使得它们相对分段Vcom电极245的段基本上正交定向。关于显示器、例如图I的IXD 100，接收器传感器电极247和分段Vcom电极245可设置在单个衬底上(在相同或相对表面上)或者不同衬底上。关于IXD 100，衬底包括起偏振器110-2、滤色器面板140，并且在一些实施例中包括对于集成显示器和触摸传感器装置(例如图12的装置1200)的显示部分的功能是不需要的覆盖层(未示出)。除了 LCD 100之外的显示器的其它类型或实现可包括不同的、更少的或者附加的衬底。 参照图3和图4，在一个实施例中，衬底240的任一侧(241、242)能够覆盖有垂直定向接收器传感器电极247 (在所示示例中示为接收器传感器电极247-1至247-14)。如图4所示，在一个实施例中，在沉积分段Vcom电极245之前，接收器传感器电极247在衬底240的表面241上形成图案。参照图1，在衬底240是诸如滤色器面板140之类的滤色器面板的一个实施例中，这包括在沉积分段Vcom电极245之前，在滤色器面板140的下表面141上对接收器传感器电极247形成图案。在这种实施例中，如果公共电压电极段和接收电极需要相互交叉，则能够在公共电压电极段与接收电极之间的相交处适当地使用跳线，以便防止发射和接收电极相互欧姆接触。备选地，绝缘层能够设置在公共电压电极段与接收电极之间。如图3所示，在一个实施例中，在衬底240的表面242上对接收器传感器电极247形成图案，并且在表面241上沉积分段Vcom电极245。参照图I，在衬底240是诸如滤色器面板140之类的滤色器面板的一个实施例中，这包括在滤色器面板140的上表面142上对接收器传感器电极247形成图案，同时在下表面141上对分段Vcom电极形成图案。继续参照图1，在其它实施例中，接收器传感器电极247能够在顶部起偏振器110-2的顶面和底面的一个或多个上形成图案。在另一个实施例中，接收器传感器电极247在独立玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或者类似衬底上形成图案，所述独立玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或者类似衬底随后层压、粘合或另外附于LCD模块的外顶面(例如作为覆盖层)。虽然这种实施例要求额外衬底(如常规用于将电容传感器与诸如LCD 100之类的显示器相结合)，但是成品显示器仍然利用分段Vcom电极，并且因而包括与使用未分段Vcom电极和独立传感器驱动电极相对的某些装配效率以及光损的降低。分段Vcom电极245的段这时还用作用于电容感测的行驱动电极，从而与常规电容触摸屏相比消除一层透明导体，降低成本，可能降低模块厚度，以及改进光学性质。此外，诸如IXD 100之类的显示器中的Vcom电极通常使用显示驱动器芯片上的特殊高电压驱动电路、采用大约可为10伏的宽电压摆动来驱动。这个高电压驱动将给予电容触摸传感器比使用典型的3. 3 V触摸传感器芯片可得到的高许多的信噪比。这将改进电容传感器的信噪比。此外，由于公共电压电极段兼任电容传感器的驱动电极，所以电容传感器驱动电极将始終与像素阵列良好地对齐，因为已经要求滤色器面板本身处于良好对齐。在ー个实施例中，这种对齐确保公共电压电极段之间的形成图案的中断将落在其中它们不影响显示器的光学性质的像素行之间。给定这种固有的对齐，可不要求光学指数匹配以便使分段Vcom电极图形化实际上不可见。因此，在一个实施例中，各显示像素将完全驻留在单个公共电压电极段下面，从而消除可能由图形化引起的任何显示不均匀性。
特征要求
图5是按照一个实施例、显示器的发射器电极将与其耦合的发射器垫的传统上要求的特征的框图。图5示出具有XMTR输入(它是驱动显示器晶体管的栅极的信号)和XMTRPolarity(它控制驱动信号的极性)的两个输入的“异或”门。“异或”门的输出与能够被使能以便允许信号被驱动的三态缓冲器耦合。传统发射器垫的所需状态包括I)低电平(地)；2)高电平(某个正电压)；以及3)浮置(三态)。 图6是按照一个实施例、分段Vcom电极的一段的发射器所需的特征的框图。图6示出具有选择线的ニ输入复用器。对复用器的输入包括VCOMTX信号(它是对发射器传感器电极的传统输入)和VCOMDP (它是对显示驱动器电极的传统输入)。选择线使用在VCOMTX与VCOMDP信号之间进行选择的DP/TX_B信号。复用器的输出耦合到能够被使能以便允许所选信号被驱动到Vcom电极段上的三态缓冲器的输入。分段Vcom的每段的所需状态包括I)低电平(它可以是地)；2)高电平(它是比低电平要高的某个电压)；3)浮置(三态)；4)高Vcom;以及5)低Vcom。要理解，在DCVCOM用于显示驱动信号的一些实施例中，高和低Vcom在某些时间点可以是相同的。
电路图
图7是按照一个实施例、具有集成电容接近传感器700 (本文中又称作装置700)的显示装置的组合显示驱动机构710、传感器驱动机构720和仲裁机构730的电路图。图7示出一个实现，其中将传感器驱动机构(发射器移位寄存器720)添加到通常驱动诸如非晶硅有源矩阵IXD(AMIXD)或低温多晶硅(LPTS)IXD之类的液晶显示器中的像素晶体管的栅极的显示移位寄存器。要理解，在一些实施例中，图7所示的电路可设置在IXD的至少ー个玻璃衬底上(例如图I的滤色器面板140的表面上)。在其它实施例中，图7所示电路的部分可包含在ー个或多个集成电路(IC)中。在其它实施例中，图7所示的全部电路可包含在ー个或多个集成电路(IC)中。图7中，示出许多输入。这些输入包括源驱动器输出0、DIR、G0E、CKV、STV、CKH1、CKH2、CKH3、VCOMDC, VCOMTX, TX、TCKV, TDIR和TSTV，其中的部分或全部可由ー个或多个集成电路和/或诸如图12的处理系统1210之类的处理系统来生成以及从其中接收。源驱动器输出0是多个驱动源驱动器输出信号之一。每个源驱动器输出分别定时到所选像素780中的所选子像素770的像素晶体管的源极上。DIR使DSR 710的方向移位。GOE是为了进行显示而对所选行的全局输出使能。它使能ー个显示线、特别是DSR710所选的ー个显示线的像素晶体管的栅极。与像素电极750(750-1、750-2、750-3...)关联的显示行又称作微行。
CKV是使DSR 710移位的时钟信号，并且是垂直显示刷新的时钟。STV是对DSR 710的数字起始权标输入。DIR控制DSR 710的移位方向。CKHU CHK2和CKH3是用于红色、绿色和蓝色像素的单独时钟。当选择线路时，这些信号之一上的脉冲将所选子像素电容器(例如783)充电到源驱动器输出的电压。这些信号与这个电路的描述不相关，但是通常存在于显示器中。VCOMDC是表示在使用DC-VCOM显示驱动器的系统的情况下的VCOM的DC信号。虽然已示出，但是要理解，本发明的实施例并不局限于使用这种显示驱动器的显示器。VCOMTX是对所有传感器发射器的传统输入信号。在接近传感器应用中，这个信号是按原样或者基于每发射器极性设定来反相而可使用的。图7没有示出极性的支持，但是，极性支持的示例如图11所示。TX (TXEN)使VCOMTX能够进入微行750的所选发射行的VCOM导体。在一个实施例 中，通常同时选择一组发射行(例如750-1和750-2),以便创建发射器传感器电极(公共电压电极段)与接收器传感器电极(Ct)之间的足够电容耦合以及适合于触摸感测的电容耦合的变化(ACt)。同时选择的一组发射行称作宏行。在一个实施例中，TX=O能够用于创建传统发射器所要求的三态条件。它还能够用于创建伸展状态。图7中，当没有为了触摸而选择一行时，它自动连接到DCVC0M，但是实施例并不局限于这种行为。其它实施例创建发射器伸展状态，以便使VCOMTX浮置。例如，在一个实施例中，浮置VCOMTX能够用于创建既不刷新显示行也不传送传感器信号的保护带。TCKV是触摸移位寄存器(TSR 720)的时钟。TCKV引起所选触摸行的移位。要理解，一个感测周期可包括送往TSR的一个或多个时钟。TDIR控制TSR 720的移位方向。TSTV是对TSR 710的数字输入。这个输入为高电平的TCKV时钟周期的量定义触摸区域的宽度(传送VCOMTX以用于触摸感测的宏行中包含的微行的数量)。继续参照图7，显示器包括其中包含红色、蓝色和绿色子像素的多个显示像素770。子像素780是这种子像素的示例，并且它包括子像素晶体管782以及将其耦合到像素电极750 (在本例中为750-1)的子像素电容器783。子像素晶体管782的栅极与显示驱动门731的输出耦合(正如此行中的所有其它子像素晶体管一样)。其它行中的子像素晶体管耦合到其相应行的显示门驱动器。子像素晶体管782的漏极通过子像素电容器783耦合到像素电极750-1。同一行中的其它子像素晶体管类似地耦合到像素电极750-1，并且其它行上的子像素晶体管类似地耦合到其相应行的像素电极750。子像素晶体管782的源极在时钟信号CKH3施加到晶体管793的栅极时耦合到源驱动器输出O。同一列中的其它子像素晶体管(它们是彼此相似的彩色子像素)类似地耦合到源驱动器输出O。像素770中的其它子像素的源极按照相似方式经由将时钟信号CKH2施加到晶体管792的栅极以及将CHKl施加到晶体管791而耦合。装置700中的其它像素和子像素类似地耦合到其相应的源驱动器输出。如图7-11所示，按照这种方式，多个像素770耦合到行中的像素电极750。要理解，像素电极750的像素电极在显示刷新期间可被选择并且用于传送VCOMDC0还要理解，像素电极750的一个或多个像素电极在电容感测期间也能够被选择并且用于传送VC0MTX，这样，这些传感器电极用作装置700中的传感器功能和显示器功能。要理解，在一些实施例中，像素电极750的一个或多个(但少于全部)的编组与图2所示的分段Vcom电极是同义的。DSR 710控制激活像素电极750的哪ー个像素电极以传送VCOMDC供显示刷新。DSR710包括多个2-1复用器(例如复用器712)以及作为移位寄存器设置的多个存储器単元(例如触发器711)。DSR 710的行输出(例如来自触发器711的Q)作为对仲裁机构的输入(例如显不驱动门731的一个输入和仲裁门732的ー个输入)来I禹合以用于与各相应行输出关联的像素行。特定像素行的对显示驱动门731的另ー个输入是G0E。同时仲裁门732的其它输入是来自触摸移位寄存器720和TX的输出(Q)。TSR 720控制像素电极750的哪ー个(哪些)像素电极是活动的以用于传送VCOMTX供触摸感测。TSR 720包括多个2-1复用器(例如复用器722)以及作为移位寄存器设置的多个存储器単元(例如触发器721)。TSR 720的行输出(例如来自触发器721的Q)作为对仲裁机构的输入(例如仲裁门732的ー个输入)来I禹合以用于与各相应行输出
关联的像素行。如图所示，TSR 720按照串行方式在信息中进行定时，但是，要理解，存储器总线备选地可用于并行地从存储器或其它源来提供触摸传感器电极激励信息。这种存储器总线的各信号线将相当于来自TSR 720的触发器的Q输出。类似地，在一个实施例中，来自RAM的状态机还能够用于生成/提供触摸传感器电极。要理解，状态机可包括或者包含在诸如随机存取存储器或只读存储器之类的存储器元件中。在一个实施例中，TSR 720可小于DSR 710。在这种实施例中，TSR 720的每个行输出耦合到ー个以上像素电极750。在ー个具体示例中，TSR 720包括各具有行输出的20个移位寄存器。对于具有800像素行的显示器，TSR 720的每个行输出与多个像素行(例如40像素行)耦合。此外，DSR 710可与800像素行的每个耦合；因此，TSR 720将小于DSR 710。仲裁机构730包括多个显示驱动门(例如显示驱动门731)、多个仲裁门(例如仲裁门731)以及选择成控制在像素电极上驱动哪ー个信号的多个晶体管(例如晶体管794和795与来自仲裁门732的反相和非反相输出关联并且通过其选择)。在一个实施例中，图7中的仲裁通过禁止对触摸扫描使用的访问来实现，同时同一公共电压电极段用于显示刷新目的。触摸与显示扫描之间的同步也是一种用于仲裁的方法(通过避免对其的需要)。但是，在一些系统中，同步不是优选仲裁方法，因为它降低触摸系统通过将触摸感测频率改变成比可能预期的要低的频率来避免不希望外部干扰的能力。如果同时在同一像素电极上选择了显示驱动信号和触摸驱动信号，则仲裁门732始終给予显示驱动信号优于触摸驱动信号的优先级。这防止两个电信号(VC0MTX和VC0MDC)同时在像素电极上被驱动。其它仲裁机构是可能的。例如，处理系统、例如处理系统1210可进行仲裁或者提供预先仲裁触摸和显示选择信号。其它逻辑布置也可用于仲裁。图8示出仲裁逻辑的另ー个这种布置。图8是示出按照另一个实施例的仲裁机构的电路图。图8是按照一个实施例、具有集成电容接近传感器800(本文中又称作装置800)的显示装置的组合显示驱动机构、传感器驱动机构和仲裁机构的电路图。装置800与装置700的不同之处在于，不是将VCOMTX从高电平状态切换到低电平状态，高信号(VC0MTXH)和低信号(VC0MTXL)被提供，并且可在像素电极上驱动VCOMTX信号时在它们之间进行选择。TXH/L是用于选择VC0MTXH或VC0MTXL在ー个或多个像素电极750上被驱动的信号。要理解，TXH/L、VC0MTXH和VC0MTXL是从ー个或多个集成电路(未示出)和/或处理系统(例如处理系统1210)来生成和接收的信号。
仲裁机构730包括多个显示驱动门(例如显示驱动门731)、多个仲裁门(例如仲裁门732)、多个反相器(例如反相器896)以及选择成控制在像素电极上驱动哪一个信号的多个晶体管(例如与来自仲裁门732的反相和非反相输出、TXH/L选择线和/或反相器896关联并且通过其选择的晶体管891、892、893和894)。TXH/L与晶体管891 (以及其它像素电极750的类似晶体管)的栅极以及对反相器896 (以及对其它像素电极750的类似反相器)的输入耦合。如同图7中那样，如果同时在同一像素电极上选择了显示驱动信号和触摸驱动信号，则仲裁门732始终给予显示驱动信号优于触摸驱动信号的优先级。这防止两个电信号(VC0MDC和VC0MTXH或VC0MTXL)同时在像素电极上被驱动。其它仲裁机构是可能的。在同一像素电极上没有驱动VCOMDC时，TXH/L允许在像素电极(例如像素电极750-1)上驱动VC0MTXH或VC0MTXL之间的选择。图9示出按照一个实施例、具有所包含保护带控制装置的图7的电路图。图9是按照一个实施例、具有集成电容接近传感器900(本文中又称作装置900)的显示装置的组合显示驱动机构、传感器驱动机构、保护带机构和仲裁机构的电路图。
仲裁(同步或异步)可要求保护带，该保护带保证当给定像素电极750由显示驱动机构选择用于进行显示时，其之前和之后的一个或多个像素电极750变为被禁止用于触摸访问。这种保护带能够帮助避免触摸与显示之间的交叉耦合问题。在一个同步系统中，这是微不足道的，但是对于其它情况，一种可能的实现是添加由显示垂直移位时钟(CKV)来控制的保护机构(例如采取保护带移位寄存器(GBSR) 940的形式的另一组移位寄存器)。保护机构识别被禁止触摸访问的像素电极的带。此外，关于仲裁，对VCOM的每段(例如，诸如像素电极750-1之类的像素电极)的显示扫描访问具有比触摸访问要高的优先级。备选地，在保护带能够是固定行数的情况下，有可能在比图9所示要小的电路本体的面积中实现它。GBSR 940控制像素电极750的哪一个(哪些)电极被禁止或者被保护以免于传送VCOMTX供触摸感测。GBSR 940包括多个2_1复用器(例如复用器942)以及作为移位寄存器设置的多个存储器单元(例如触发器941)。GBSR 940的行输出(例如来自触发器941的Q)作为对仲裁机构的输入(例如仲裁门732的一个输入)来耦合以用于与各相应行输出关联的像素行。能够看到，与装置700的不同之处在于，来自GBSR 940的输出(Q)取代来自DSR 710的输出而作为仲裁机构730的仲裁门上的仲裁输入。这允许在对于块中的像素电极之一选择了显示刷新时保护若干像素电极750块免于采用VCOMTX信号来驱动。要理解，这种保护能够通过多种方式来实现。例如，处理系统(例如处理系统1210)能够实现保护。这种保护能够在电路中按照其它方式来实现。例如，在一个实施例中，保护能够通过将两个额外输入添加到仲裁机构730的仲裁门来实现。两个新输入之一连接到DSR 710的前一行的触发器输出，而另一个连接到DSR 710的下一行的触发器输出。图10示出能够实现保护的又一种方式。图10示出按照一个实施例、具有所包含保护带控制装置的图7的电路图。图10是按照一个实施例、具有集成电容接近传感器1000(本文中又称作装置1000)的显示装置的组合显示驱动机构、传感器驱动机构、保护带机构和仲裁机构的电路图。图10示出使用“或”逻辑以“边缘检测”显示扫描来实现保护带机构。能够看到，与装置700的不同之处在于，来自“或”门(例如“或”门1050)的输出取代来自DSR 710的输出而作为仲裁机构730的仲裁门上的仲裁输入。这允许在已经选择显示驱动信号以用于驱动块中的像素电极750之一时保护像素电极750块免于采用VCOMTX信号来驱动。通过使用诸如“或”门1050之类的“或”门以查看相邻行(像素电极)是否由DSR 710选择用于显示驱动激励信息，来实现保护。图11示出按照ー个实施例、具有所包含极性控制装置的图I的电路图。图11是按照ー个实施例、具有集成电容接近传感器1100(本文中又称作装置1100)的显示装置的组合显示驱动机构710、传感器驱动机构720、极性控制装置(PSR 1140和“异或”门1160、1161,1162)和仲裁机构1130的电路图。如图11所示，极性控制装置可包括极性移位寄存器(PSR 1140)。仲裁机构1130包括显示驱动门731、仲裁门732和晶体管1131、1132、1133、1134。GOE向诸如显示驱动门731之类的像素电极显示门提供ー个输入，同时(相应像素电极750的)DSR 710的触发器的输出提供另ー个输入。对诸如仲裁门732之类的仲裁门的输入包括TX、TXH/L，并且(相应像素电极750的)DSR 710的触发器的Q输出提供另ー个输入。仲裁机构1130进行操作以便在给定时间仅允许ー个激励信号(VC0MDC或者VC0MTXL或VC0MTXH 其中之一)在任何单个像素电极750上被驱动。在一个实施例中，极性控制装置包括PSR 1140、“异或”门1160、1161和1162，并且配置成控制用于触摸感测的信号的极性。此外，在一些实施例中，PSR 1140包括多个复用器(例如1142)和多个触发器(例如1141)，其中PSTV是对PSR 1140的数字输入，以及TDIR用作复用器1142的选择。在一些实施例中，PSTV可由ー个或多个集成电路和/或处理系统、例如图12的处理系统1210来生成并且从其中接收。极性控制装置将(相应像素电极750的)触发器(例如触发器1141)的Q输出用于对“异或”门(例如“异或”门116)的第一输入并且将TXH/L用于另ー个输入。在一个实施例中，如果Q信号在“异或”门(例如“异或”门1160)上为高电平，则“异或”门的输出将不会改变信号的极性。在另ー个实施例中，如果Q信号在“异或”门(例如“异或”门1160)上为低电平，则“异或”门的输出将改变信号的极性。图11所示的实施例示出三个Vcom信号(VCOMDC、VCOMTXH、VC0MTXL)和选择高电平(VCOMTXH)或低电平(VC0MTXL)的额外TXH/L信号。极性控制装置能够根据输入以及是否保护像素电极来本地选择反相VCOMTX信号。要理解，在图7-11所示实施例的任ー个中，所示的电路可设置在IXD的至少ー个玻璃衬底上(例如图I的滤色器面板140的表面上)。在其它实施例中，所示电路的部分可包含在ー个或多个集成电路(IC)中。在其它实施例中，所示电路全部可包含在ー个或多个集成电路(IC)中。
示例集成显示器和触摸传感器装置
图12是能够实现为包括本发明的一个或多个实施例的示例集成显示器和触摸传感器装置1200的平面框图。集成显示器和触摸传感器装置1200在本文中可互換地称作“装置” 1200。装置1200能够用于经由输入物体(例如用户的手指、诸如触控笔之类的探头和/或某个其它外部输入物体)将用户输入传递给计算装置或其它电子装置。在操作时，接收器传感器电极247和分段Vcom电极245结合用于形成用于感测输入物体的“感测区”。本文所使用的“感测区”预计广义地包含装置1200上方、周围、之中和/或附近、其中接收器传感器电极247能够检测输入物体的任何空间。在一个实施例中，感测区沿一个或多个方向从接收器传感器电极247的表面延伸到空间中，直到噪声和降低的信号阻止准确的物体检测。这个距离可以是大约小于一毫米、数毫米、数厘米或者更多，并且可随所使用的位置感测技术的类型和预期的精度而极大改变。相应地，特定感测区的平面度、大小、形状和准确位置能够对逐个实施例极为不同。此外，尽管“触摸”可用于描述一些实施例，但是“触摸”意在包含“感测区”中的感测物体，以便包括当物体接近但没有直接触摸装置1200时的感测。具有矩形投影形状的感测区是常见的，但是许多其它形状是可能的。例如，取决于传感器图案和周围电路的设计、与任何输入物体的屏蔽等，能够使感测区具有其它形状的二维投影。类似方式能够用于定义感测区的三维形状。例如，传感器设计、屏蔽、信号操控等的任何组合能够有效地定义第三维的感测区。
装置1200能够包括作为装置1200的一部分来形成图案(或者形成为其部分)的第一组多个导电布线迹线1204和第二组多个导电布线迹线1206。在一个实施例中，导电布线迹线1204用于在通信上将处理系统1210与配置用于执行显示装置的传感器功能和显示功能的传感器电极1245 f禹合。在一个实施例中，传感器电极1245是如图2A-2C所不的分段Vcom的段。在一个实施例中，导电布线迹线1206用于在通信上将处理系统1210与接收器传感器电极247耦合。接收器传感器电极247能够由基本上透明的导电材料来形成。氧化铟锡(ITO)是能够用于形成一个或多个接收器传感器电极或者接收器传感器电极247的导电迹线的基本上透明的导电材料的一个示例。图I和图12中，电容感测参考表面或“覆盖层”没有在接收器传感器电极247之上示出，以便不会使正论述的其它部分难懂。但是，要理解，还可由光学透明材料来组成的这种电容感测参考表面可以将接收器传感器电极247与输入物体分离。参照图I，在一个实施例中，当接收器传感器电极247设置在起偏振器110-2的相对侧或者起偏振器110-2下面的层上、例如在滤色器面板140上时，电容感测参考表面可以是起偏振器、例如图I的起偏振器110-2。再次参照图12，在一个实施例中，处理系统1210采用电信号来驱动传感器电极1245的第一传感器电极，以便提供用于刷新显示器的一个或多个显示像素的公共电压。此夕卜，处理系统1220采用第二电信号来驱动传感器电极1245的第二传感器电极，以便经由电容耦合在一个或多个接收器传感器电极247上生成电信号。处理系统1210将一个或多个接收器传感器电极247耦合到处理系统1210的电子电路，以便获取关于被驱动以用于触摸感测的传感器电极1245与接收器传感器电极247之间的电容耦合的电容的一个或多个测量。在一个实施例中，处理系统1210可以仅耦合到接收器传感器电极247但没有耦合到传感器电极1245(而是传感器电极1245可由另外某个源、例如显示驱动器来驱动)。从另一个源的这种驱动仍然将在接收器传感器电极247上生成信号，该信号能够由处理系统1210按照以上所述的相同方式来测量，以便获取被驱动传感器电极1245与接收器传感器电极247之间的电容耦合的测量。由处理系统1210对电容的这种(这类)测量实现由传感器电极1245和接收器传感器电极247的组合所产生的感测区中的输入物体的感测。在一些实施例中，这种(这类)测量还能够由处理系统1210用于确定关于输入物体相对于装置1200的感测区和显示器的位置信息。位置信息相对于感测区和显示器，因为驱动电极与显示器集成，并且传感电极设置在显示器之上。处理系统1210可实现为ー个或多个集成电路和/或分立组件。在ー个实施例中，处理系统1210包括专用集成电路(ASIC)或者在其中实现。按照本文所述的实施例，这种ASIC能够包括用于执行电容测量并且确定关于装置1200的感测区和显示器的接触和/或位置信息的组件和/或嵌入逻辑指令。处理系统1210所确定的位置信息能够是物体存在的任何适当标记。例如，处理系统能够实现成确定“零维” I位位置信息(例如近/远或接触/无接触)或者作为标量的“ー維”位置信息(例如沿感测区域的位置或运动)。处理系统1210还能够实现成确定作为值的组合的多维位置信息(例如ニ维水平/垂直轴、三维水平/垂直/深度轴、角/径向轴或者跨越多个维的轴的任何其它组合)等。处理系统1210还能够实现成确定与时间或历史有关的信息。此外，本文所使用的术语“位置信息”预计广义地包含绝对和相对位置类型信息，以及还包含诸如速度、加速度等的其它类型的空间域信息，其中包含沿ー个或多个方向的 运动的測量。各种形式的位置信息还可包括时间历史分量，如同手势识别等的情况中那样。来自处理系统1210的位置信息促进全系列的界面输入，包括接近传感器装置用作光标控制、卷动和其它功能的定点装置。要注意，本文中，在图3和图4中描述可用作接收器传感器电极247的图案的ー些示例实施例。还要注意，分段Vcom电极1245的ー些示例实施例在图2A-2C和图4中示为分段Vcom电极245。要理解，图2A-2C、图3和图4的示例作为举例而不是限制来提供。在一个实施例中，提供零维、ー维或ニ维感测并且遵循本文所述原理的其它传感器电极1245和接收器传感器电极247图案/组合也能够用于測量电容，同时ー组传感器电极1245也并发地用于刷新显示器的像素。
集成电容感测和显示的示例方法
以下论述详细提出实施例的示例方法的操作。參照图13和图14，流程图1300和1400示出各个实施例所使用的示例过程。流程图1300和1400包括ー些过程,这些过程在各个实施例中在计算机可读和计算机可执行指令的控制下由诸如ASIC之类的处理器来执行。这样，在各个实施例中，流程图1300和1400的全部或部分能够使用和/或接收来自诸如处理系统1210之类的计算机或处理系统的信号来实现。计算机可读和计算机可执行指令能够驻留在任何有形计算机可读存储介质中，例如处理系统1210的或者与处理系统1210耦合的存储器、逻辑和/或硅。这些计算机可读和计算机可执行指令用于控制例如诸如处理器或ASIC之类的处理系统1210的某个部分或者与其结合进行操作。虽然在流程图1300和1400中公开了具体过程，但是这类过程只是示例。也就是说，实施例完全适合于执行各种其它过程或者流程图1300和1400中所述和以下描述的过程的变更。同样，在一些实施例中，流程图1300和1400中的过程(连同以下描述的过程一起)可按照与所呈现的顺序不同的顺序来执行，和/或可能并非执行流程图1300和/或1400中所述的全部过程。图13是按照一个实施例的显示器中的电容感测的示例方法的流程图1300。流程图1300描述按照一个实施例的集成显示器和触摸传感器装置1200的操作方法。下面參照图1-12的元素来描述流程图1300的元素。在流程图1300的1310，在一个实施例中，接收传感器驱动信号，以用于驱动多个传感器电极的至少一个第一传感器电极。多个传感器电极设置为显示装置的显示元件的一部分，并且配置用于执行显示装置的传感器功能和显示功能。参照图7-11，在一个实施例中，传感器电极是像素电极/公共电压电极段750(例如750-1、750-2、750-3···)。在一个实施例中，从传感器驱动机构、例如从TSR 720的输出(Q)来接收传感器驱动信号。如本文中先前所述，传感器驱动信号还可从其它源接收，包括存储器总线、处理系统和/或状态机。为了便于举例而不是限制，在一个实施例中，接收传感器驱动信号，以用于驱动像素电极/公共电压电极段750-1和750-2。在流程图1300的1320，在一个实施例中，接收显示驱动信号，以用于驱动多个传感器电极的至少一个第二传感器电极。在一个实施例中，从显示驱动机构、例如从DSR 710 的输出(Q)来接收显示驱动信号。为了便于举例而不是限制，在一个实施例中，接收显示驱动信号，以用于驱动像素电极/公共电压电极段750-2。在流程图1300的1330，在一个实施例中，该方法包括在显示驱动信号与传感器驱动信号之间进行仲裁，使得显示驱动信号和传感器驱动信号没有在多个传感器电极的任何传感器电极上同时被驱动。在一个实施例中，仲裁机构、例如仲裁机构730或仲裁机构1130用于按照本文先前所述的方式执行仲裁。要理解，仲裁也可通过由诸如处理系统1210之类的处理系统运行的软件和/或固件来执行。在一个实施例中，如果对于同一传感器电极选择显示驱动信号和传感器驱动信号，则仲裁始终默认允许显示驱动信号(供显示刷新)在传感器电极上被驱动。接着对于像素电极/公共电压电极段750-2接收传感器驱动信号和显示驱动信号的前一个示例，仲裁将选择显示驱动信号以便被驱动。在流程图1300的1340，在一个实施例中，流程图1300的方法还包括禁止传感器驱动信号在一组保护的多个传感器电极上被驱动。在一个实施例中，保护带控制装置、例如GBSR 940或“与非”门、“异或”门或“或”门(例如“或”门1050)或者其它门类型逻辑用于禁止传感器驱动信号在一组保护的多个传感器电极上被驱动。在流程图1300的1350，在一个实施例中，流程图1300的方法还包括控制传感器驱动信号的极性。在一个实施例中，图11的极性控制装置(PSR 1140和“异或”门1160、1161、1162)用于控制传感器驱动信号的极性。参照图8和图11，它们示出通过允许VC0MTXH或VC0MTXL被选择作为没有被保护和/或选择用于传送显示刷新信号(VCOMDC)的任何特定像素电极/公共电压电极段750上的传感器驱动信号的极性的极性控制。图14是按照一个实施例的显示器中的电容感测的示例方法的流程图1400。流程图1400描述按照一个实施例的集成显示器和触摸传感器装置1200的操作方法。下面参照图1-12的元素来描述流程图1400的元素。在流程图1400的1410，在一个实施例中，在多个传感器电极的至少一个第一传感器电极上驱动传感信号。多个传感器电极配置用于执行显示装置的传感器功能和显示功能。传感信号由包括存储器元件的传感器驱动机构来驱动，并且传感器驱动机构与多个传感器电极的至少一个第一传感器电极耦合。存储器元件配置用于选择至少一个第一传感器电极的驱动激励信息。参照图7-11，在一个实施例中，传感器电极是像素电极/公共电压电极段750(例如750-1、750-2、750-3···)。在一个实施例中，从传感器驱动机构、例如从TSR720的输出(Q)来接收传感器驱动信号。为了便于举例而不是限制，在一个实施例中，接收传感器驱动信号，以用于驱动像素电极/公共电压电极段750-1和750-2。在一个实施例中，将被驱动的传感信号是VCOMTX (它可包括VCOMTXH和VC0MTXL，如本文先前所述)。在流程图1400的1420，在一个实施例中，在多个传感器电极的第二传感器电极上驱动显示信号。显示信号由与第二传感器电极耦合的显示驱动机构来驱动。在一个实施例中，从显示驱动机构、例如从DSR 710的输出(Q)来接收显示驱动信号。为了便于举例而不是限制，在一个实施例中，接收显示驱动信号，以用于驱动像素电极750-2。在一个实施例中，将要驱动的显示信号是VC0MDC，如本文中先前所述。在流程图1400的1430，在一个实施例中，流程图1400的方法还包括在显示信号与传感信号之间进行仲裁，使得显示信号和传感信号没有在多个传感器电极的任何电极上同时被驱动。在一个实施例中，仲裁机构、例如仲裁机构(AM)730或AM 1130用于按照本文先前所述的方式执行仲裁。要理解，仲裁也可通过由诸如处理系统1210之类的处理系统运行的软件或固件来执行。在一个实施例中，如果对于同一传感器电极选择显示驱动信号和传 感器驱动信号，则仲裁始終默认允许显示驱动信号(供显示刷新)在传感器电极上被驱动。接着对于像素电极/公共电压电极段750-2接收传感器驱动信号和显示驱动信号的前ー个示例，仲裁将选择显示驱动信号以便被驱动。在流程图1400的1440，在一个实施例中，流程图1400的方法还包括禁止传感信号在一组保护的多个传感器电极上被驱动。这能够包括禁止传感器信号在包围正用于驱动显示驱动信号的传感器电极的一个或多个传感器电极上被驱动。这种ー组保护的传感器电极在本文中称作保护带，并且能够通过留下采用显示驱动信号所驱动的传感器电极与采用传感信号所驱动的传感器电极之间的ー个或多个未驱动传感器电极，来帮助避免触摸与显示之间的交叉耦合问题。在一个实施例中，保护带控制装置、例如GBSR 940或“或”门1050用于禁止传感器驱动信号在一组保护的多个传感器电极上被驱动。为了便于举例，在像素电极/公共电压电极段750-2上驱动显示驱动信号的一个实施例中，像素电极/公共电压电极段750-1和750-2将包含在该组保护的传感器电极中，并且还将禁止传感器驱动信号在像素电极/公共电压电极段750-1上被驱动。在流程图1400的1440，在一个实施例中，流程图1400的方法还包括控制传感信号的极性。在一个实施例中，图11的极性控制装置用于控制正被驱动的传感器信号的极性。參照图8和图11，它们示出通过允许VCOMTXH或VC0MTXL被选择作为没有被保护和/或选择用于传送显示刷新信号(VCOMDC)的任何特定像素电极/公共电压电极段750上的传感器信号的极性的极性控制。创建具有集成电容接近传感器的显示装置的示例方法
图15A和图15B示出按照ー个实施例、创建具有集成接近传感器的显示装置的示例方法的流程图1500。这能够包括按该方法所指定来提供、形成和/或装配装置的全部或部分。在流程图1500的1510，在一个实施例中，多个传感器电极形成为显示装置的显示元件的一部分。多个传感器电极配置用于执行显示装置的传感器功能和显示功能。在ー个实施例中，这包括形成像素电扱/公共电压电极段，例如图7-11中示出的像素电极/公共电压电极段750-1和750-2。这可包括蚀刻和/或沉积材料，以便在显示器的衬底元件上、例如在LCD的滤色器面板的表面上形成这类传感器电扱。
在流程图1500的1520，在一个实施例中，传感器驱动机构设置为显示元件的一部分。传感器驱动机构与多个传感器电极耦合，并且配置用于在多个传感器电极的至少一个第一传感器电极上驱动第一电信号。传感器驱动机构包括配置用于选择至少一个第一传感器电极的驱动激励信息的至少一个存储器元件。参照图7-11，TSR 720是能够通过在显示器的衬底元件上、例如在LCD的滤色器面板的表面上蚀刻和/或沉积材料来设置的这种传感器驱动机构的一个示例。TSR 720包括作为存储器元件和移位寄存器的一部分的触发器(例如触发器721)。TSR 720能够选择在像素电极/公共电压电极段750-1和750-2的一个或多个上被驱动的传感器驱动信号。在其它实施例中，存储器总线或者用于耦合到状态机的耦合可包括设置为显示元件的一部分的传感器驱动机构。在流程图1500的1530，在一个实施例中，显示驱动机构设置为显示元件的一部分。显示驱动机构与多个传感器电极的至少一个第二传感器电极耦合，并且配置用于在至少一个第二传感器电极上驱动第二电信号。参照图7-11，DSR 710是能够通过在显示器的衬底元件上、例如在IXD的滤色器面板的表面上蚀刻和/或沉积材料来设置的这种显示驱动机构的一个示例。DSR 710包括作为存储器元件的触发器(例如触发器721)。DSR能够 选择在像素电极/公共电压电极段750上被驱动的显示驱动信号。在流程图1500的1540，在一个实施例中，流程图1500的方法还包括将仲裁机构设置为显示元件的一部分。仲裁机构与多个传感器电极、传感器驱动机构和显示驱动机构耦合。仲裁机构配置用于在第一电信与第二电信号之间进行仲裁，使得第一和第二电信号没有在多个传感器电极的任何传感器电极上同时被驱动。参照图7-11，ΑΜ 730和AM 1130是能够通过在显示器的衬底元件上、例如在LCD的滤色器面板的表面上蚀刻和/或沉积材料来设置的两个示例或仲裁机构。如图7-11所示，AM 730和AM 1130包括驱动逻辑(例如显示驱动门731)和仲裁逻辑(例如仲裁门732)。如前面所述，当传感器驱动信号和显示驱动信号均被同时选择在传感器电极上被驱动时，AM 730和AM 1130在传感器驱动信号与显示驱动信号之间进行仲裁。在流程图1500的1550，在一个实施例中，流程图1500的方法还包括将极性控制装置设置为显示元件的一部分。极性控制装置与传感器驱动机构耦合，并且配置用于控制第一电信号的极性。参照图8和图11，示出极性控制装置的示例。图11的极性控制装置1140、1160、1161和1162是能够通过在显示器的衬底元件上、例如在IXD的滤色器面板的表面上蚀刻和/或沉积材料来设置的极性控制装置的示例。例如，极性控制装置能够控制在像素电极/公共电压电极段750-1上被驱动的传感器驱动信号的极性。在流程图1500的1560，在一个实施例中，流程图1500的方法还包括将保护带控制装置设置为显示元件的一部分。保护带控制装置与多个传感器电极耦合。保护带控制装置配置用于禁止传感器驱动机构在一组保护的多个传感器电极上驱动第一电信号。参照图9和图10，示出和描述保护带控制装置的若干示例。保护带控制装置、例如GBSR 940和“或”门1050是能够通过在显示器的衬底元件上、例如在LCD的滤色器面板的表面上蚀刻和/或沉积材料来设置的保护带控制装置的一些示例。在一个实施例中，保护带控制装置、例如GBSR 940或“或”门1050用于禁止传感器驱动信号在一组保护的多个传感器电极上被驱动。为了便于举例，在像素电极/公共电压电极段750-2上驱动显示驱动信号的一个实施例中，像素电极/公共电压电极段750-1和750-2将包含在该组保护的传感器电极中，并且还将禁止传感器驱动信号在像素电极/公共电压电极段750-1上被驱动。为了便于说明和描述而呈现了具体实施例的以上描述。它们不是要涵盖所有方面或者将所呈现技术仅局限到所公开的精确形式，并且显而易见，根据上述理论，许多修改和变更都是可能的。选择并且描述了实施例，以便最佳地说明所呈现技术的原理及其实际应用，由此使本领域的技术人员能够以适合所考虑的具体使用的各种修改以最佳方式利用所呈现技术和各个实施例。预计所呈现技术的范围由所附权利要求书及其等效体来定义。优选地包括本文所述的所有元件、部分和步骤。要理解，这些元件、部分和步骤的任一个可由其它元件、部分和步骤来替代或者完全删除，这将是本领域的技术人员显而易见的。广义来说，本文公开一种具有集成电容接近传感器的显示装置，包括设置为显示装置的显示元件的一部分的多个传感器电极。多个传感器电极配置用于执行显示装置的传感器和显示功能。显示装置还包括与多个传感器电极耦合并且配置用于在多个传感器电极的至少一个第一传感器电极上驱动第一电信号的传感器驱动机构。传感器驱动机构包括配置用于选择至少一个第一传感器电极的驱动激励信息的至少一个存储器元件。显示装置还 包括与多个传感器电极耦合并且配置用于在多个传感器电极的至少一个第二传感器电极上驱动第二电信号的显示驱动机构。
概念
本文至少公开了下列概念。概念I。一种显示装置，具有集成电容接近传感器，所述显示装置包括
设置为所述显示装置的显示元件的一部分的多个传感器电极，其中所述多个传感器电极配置用于执行所述显示装置的传感器功能和显示功能；
传感器驱动机构，与所述多个传感器电极耦合，并且配置用于在所述多个传感器电极的至少一个第一传感器电极上驱动第一电信号，其中所述传感器驱动机构包括配置用于选择所述至少一个第一传感器电极的驱动激励信息的至少一个存储器元件；以及
显示驱动机构，与所述多个传感器电极耦合，并且配置用于在所述多个传感器电极的至少一个第二传感器电极上驱动第二电信号。概念2。如概念I所述的显示装置，还包括
仲裁机构，与所述多个传感器电极、所述传感器驱动机构和所述显示驱动机构耦合，其中所述仲裁机构配置用于在所述第一电信号与所述第二电信号之间进行仲裁，使得所述第一和第二电信号没有在所述多个传感器电极的任何传感器电极上同时被驱动。概念3。如概念2所述的显示装置，其中，所述仲裁机构包括
显示驱动逻辑；以及
仲裁逻辑。概念4。如概念I所述的显示装置，还包括
极性控制装置，与所述传感器驱动机构耦合，并且配置用于控制所述第一电信号的极性。概念5。如概念I所述的显示装置，还包括
保护带控制装置，与所述多个传感器电极耦合，其中所述保护带控制装置配置用于禁止所述传感器驱动机构在一组保护的所述多个传感器电极上驱动所述第一电信号。概念6。如概念I所述的显示装置，其中所述至少一个存储器元件是移位寄存器的一部分，所述移位寄存器配置用于提供所述激励信息。概念7。如概念I所述的显示装置，其中所述至少一个存储器元件是存储器总线的一部分，所述存储器总线配置用于提供所述激励信息。概念8。如概念I所述的显示装置，其中所述至少一个存储器元件是状态机的一部分，所述状态机配置用于提供所述激励信息。概念9。一种集成电容感测和显示的方法，所述方法包括
接收用于驱动多个传感器电极的至少一个第一传感器电极的传感器驱动信号，其中所述多个传感器电极设置为显示装置的显示元件的一部分，并且配置用于执行所述显示装置的传感器功能和显示功能；以及
接收用于驱动所述多个传感器电极的至少一个第二传感器电极的显示驱动信号；以及在所述显示驱动信号与所述传感器驱动信号之间进行仲裁，使得所述显示驱动信号和所述传感器驱动信号没有在所述多个传感器电极的任何传感器电极上同时被驱动。概念10。如概念9所述的方法，还包括
禁止所述传感器驱动信号在一组保护的所述多个传感器电极上被驱动。概念11。如概念9所述的方法，还包括
控制所述传感器驱动信号的极性。概念12。一种集成电容感测和显示的方法，所述方法包括
在多个传感器电极的至少一个第一传感器电极上驱动传感信号，其中所述多个传感器电极配置用于执行显示装置的传感器功能和显示功能，所述传感信号由包括存储器元件的传感器驱动机构来驱动，所述传感器驱动机构与所述多个传感器电极的所述至少一个第一传感器电极耦合，并且所述存储器元件配置用于选择所述至少一个第一传感器电极的驱动激励信息；以及
在所述多个传感器电极的第二传感器电极上驱动显示信号，其中所述显示信号由与所述第二传感器电极耦合的显示驱动机构来驱动。概念13。如概念12所述的方法，还包括
在所述显示信号与所述传感信号之间进行仲裁，使得所述显示信号和所述传感信号没有在所述多个传感器电极的任何传感器电极上同时被驱动。概念14。如概念12所述的方法，还包括
禁止所述传感信号在一组保护的所述多个传感器电极上被驱动。概念15。如概念12所述的方法，还包括
控制所述传感信号的极性。概念16。一种创建具有集成电容接近传感器的显示装置的方法，所述方法包括 将多个传感器电极形成为所述显示装置的显示元件的一部分，其中所述多个传感器电
极配置用于执行所述显示装置的传感器功能和显示功能；
将传感器驱动机构设置为所述显示元件的一部分，所述传感器驱动机构与所述多个传感器电极耦合，并且配置用于在所述多个传感器电极的至少一个第一传感器电极上驱动第一电信号，其中所述传感器驱动机构包括配置用于选择所述至少一个第一传感器电极的驱动激励信息的至少一个存储器元件；以及
将显示驱动机构设置为所述显示元件的一部分，所述显示驱动机构与所述多个传感器电极的至少一个第二传感器电极耦合，并且配置用于在所述至少一个第二传感器电极上驱
动第二电信号。概念17。如概念16所述的方法，还包括
将仲裁机构设置为所述显示元件的一部分，所述仲裁机构与所述多个传感器电极、所述传感器驱动机构和所述显示驱动机构耦合，其中所述仲裁机构配置用于在所述第一电信号与所述第二电信号之间进行仲裁，使得所述第一和第二电信号没有在所述多个传感器电极的任何传感器电极上同时被驱动。概念18。如概念16所述的方法，还包括
将极性控制装置设置为所述显示元件的一部分，所述极性控制装置与所述传感器驱动机构耦合，并且配置用于控制所述第一电信号的极性。概念19。如概念16所述的方法，还包括
将保护带控制装置设置为所述显示元件的一部分，所述保护带控制装置与所述多个传感器电极耦合，其中所述保护带控制装置配置用于禁止所述传感器驱动机构在一组保护的所述多个传感器电极上驱动所述第一电信号。概念20。如概念16所述的方法，其中，所述将传感器驱动机构设置为所述显示元件的一部分包括
将所述至少一个存储器元件设置为移位寄存器的一部分，所述移位寄存器配置用于提供所述激励信息。
权利要求
1.一种显示装置，具有集成电容接近传感器，所述显示装置包括 设置为所述显示装置的显示元件的一部分的多个传感器电极，其中所述多个传感器电极配置用于执行所述显示装置的传感器功能和显示功能； 传感器驱动机构，与所述多个传感器电极耦合，并且配置用于在所述多个传感器电极的至少一个第一传感器电极上驱动第一电信号，其中所述传感器驱动机构包括配置用于选择所述至少一个第一传感器电极的驱动激励信息的至少一个存储器元件；以及 显示驱动机构，与所述多个传感器电极耦合，并且配置用于在所述多个传感器电极的至少一个第二传感器电极上驱动第二电信号。
2.如权利要求I所述的显示装置，还包括 仲裁机构，与所述多个传感器电极、所述传感器驱动机构和所述显示驱动机构耦合，其中所述仲裁机构配置用于在所述第一电信号与所述第二电信号之间进行仲裁，使得所述第 一和第二电信号没有在所述多个传感器电极的任何传感器电极上同时被驱动。
3.如权利要求2所述的显示装置，其中，所述仲裁机构包括 显示驱动逻辑；以及 仲裁逻辑。
4.如权利要求I所述的显示装置，还包括 极性控制装置，与所述传感器驱动机构耦合，并且配置用于控制所述第一电信号的极性。
5.如权利要求I所述的显示装置，还包括 保护带控制装置，与所述多个传感器电极耦合，其中所述保护带控制装置配置用于禁止所述传感器驱动机构在一组保护的所述多个传感器电极上驱动所述第一电信号。
6.如权利要求I所述的显示装置，其中所述至少一个存储器元件是移位寄存器的一部分，所述移位寄存器配置用于提供所述激励信息。
7.如权利要求I所述的显示装置，其中所述至少一个存储器元件是存储器总线的一部分，所述存储器总线配置用于提供所述激励信息。
8.如权利要求I所述的显示装置，其中所述至少一个存储器元件是状态机的一部分，所述状态机配置用于提供所述激励信息。
9.一种集成电容感测和显示的方法，所述方法包括 接收用于驱动多个传感器电极的至少一个第一传感器电极的传感器驱动信号，其中所述多个传感器电极设置为显示装置的显示元件的一部分，并且配置用于执行所述显示装置的传感器功能和显示功能；以及 接收用于驱动所述多个传感器电极的至少一个第二传感器电极的显示驱动信号；以及 在所述显示驱动信号与所述传感器驱动信号之间进行仲裁，使得所述显示驱动信号和所述传感器驱动信号没有在所述多个传感器电极的任何传感器电极上同时被驱动。
10.如权利要求9所述的方法，还包括 禁止所述传感器驱动信号在一组保护的所述多个传感器电极上被驱动。
11.如权利要求9所述的方法，还包括 控制所述传感器驱动信号的极性。
12.—种集成电容感测和显示的方法，所述方法包括在多个传感器电极的至少一个第一传感器电极上驱动传感信号，其中所述多个传感器电极配置用于执行显示装置的传感器功能和显示功能，所述传感信号由包括存储器元件的传感器驱动机构来驱动，所述传感器驱动机构与所述多个传感器电极的所述至少一个第一传感器电极耦合，并且所述存储器元件配置用于选择所述至少一个第一传感器电极的驱动激励信息；以及 在所述多个传感器电极的第二传感器电极上驱动显示信号，其中所述显示信号由与所述第二传感器电极耦合的显示驱动机构来驱动。
13.如权利要求12所述的方法，还包括 在所述显示信号与所述传感信号之间进行仲裁，使得所述显示信号和所述传感信号没有在所述多个传感器电极的任何传感器电极上同时被驱动。
14.如权利要求12所述的方法，还包括 禁止所述传感信号在一组保护的所述多个传感器电极上被驱动。
15.如权利要求12所述的方法，还包括 控制所述传感信号的极性。
16.一种创建具有集成电容接近传感器的显示装置的方法，所述方法包括 将多个传感器电极形成为所述显示装置的显示元件的一部分，其中所述多个传感器电极配置用于执行所述显示装置的传感器功能和显示功能； 将传感器驱动机构设置为所述显示元件的一部分，所述传感器驱动机构与所述多个传感器电极耦合，并且配置用于在所述多个传感器电极的至少一个第一传感器电极上驱动第一电信号，其中所述传感器驱动机构包括配置用于选择所述至少一个第一传感器电极的驱动激励信息的至少一个存储器元件；以及 将显示驱动机构设置为所述显示元件的一部分，所述显示驱动机构与所述多个传感器电极的至少一个第二传感器电极耦合，并且配置用于在所述至少一个第二传感器电极上驱动第二电信号。
17.如权利要求16所述的方法，还包括 将仲裁机构设置为所述显示元件的一部分，所述仲裁机构与所述多个传感器电极、所述传感器驱动机构和所述显示驱动机构耦合，其中所述仲裁机构配置用于在所述第一电信号与所述第二电信号之间进行仲裁，使得所述第一和第二电信号没有在所述多个传感器电极的任何传感器电极上同时被驱动。
18.如权利要求16所述的方法，还包括 将极性控制装置设置为所述显示元件的一部分，所述极性控制装置与所述传感器驱动机构耦合，并且配置用于控制所述第一电信号的极性。
19.如权利要求16所述的方法，还包括 将保护带控制装置设置为所述显示元件的一部分，所述保护带控制装置与所述多个传感器电极耦合，其中所述保护带控制装置配置用于禁止所述传感器驱动机构在一组保护的所述多个传感器电极上驱动所述第一电信号。
20.如权利要求16所述的方法，其中，所述将传感器驱动机构设置为所述显示元件的一部分包括 将所述至少一个存储器元件设置为移位寄存器的一部分，所述移位寄存器配置用于提供所述激励 信息。
全文摘要
具有集成电容接近传感器的显示装置包括设置为显示装置的显示元件的一部分的多个传感器电极。多个传感器电极配置用于执行显示装置的传感器和显示功能。显示装置还包括与多个传感器电极耦合并且配置用于在多个传感器电极的至少一个第一传感器电极上驱动第一电信号的传感器驱动机构。传感器驱动机构包括配置用于选择至少一个第一传感器电极的驱动激励信息的至少一个存储器元件。显示装置还包括与多个传感器电极耦合并且配置用于在多个传感器电极的至少一个第二传感器电极上驱动第二电信号的显示驱动机构。
文档编号G09G3/36GK102859431SQ201180021590
公开日2013年1月2日 申请日期2011年4月12日 优先权日2010年4月30日
发明者S.沙帕尼亚, I.克瑙什, J.K.雷诺 申请人:辛纳普蒂克斯公司