显示保护技术的制作方法_3

文档序号:9304349阅读:来源:国知局
上与电容CCA并联。电容CAB和C^相 对于&典型地大,其增加了接收器模块所需的动态范围,因为CF连同CAB和CeB-起全部被 测量。此外,由于电容CAB和CCB为沿着电阻性传感器电极的分布式电容,传感器电极的建立 时间也增加了。
[0045] 备选地,如图1D所示,节点B和C(电极B和C)两者都通过在两个V(t)电压发生 器所示的节点驱动保护信号而被"保护"。保护信号可在振幅、形状、相位和/或频率的至少 一个中与所调制信号V(t)相等。在这种实施例中,跨图1D中所示的全部耦合电容CAB、CBC 以及CeA(其连接到节点B和C)的电压不改变,并且因而,这些电容有效地从电路中移除。所 测量电容是CF与单个电容CA的和。在许多实施例中,(^与(^具有相同数量级,并且照这样 接收器模块的动态范围不需要被增加和/或传感器电极的建立时间由于(;仅被稍微增加, 允许更高的所调制信号或发射器信号频率被使用。该保护还具有移除因温度、电压等所致 的电容器CAB、CBe和CeA的变化的影响的重要的第二益处。
[0046] 在一些实施例中,如图1E所例示,保护信号施加到节点B和C其中之一,而另一个 节点B或C电浮动。在这特定实施例中,保护信号施加到如V(t)电压发生器所示的节点B。 电容Ce假定为相比于CBe和CeA小,从而节点C由施加到节点B的保护信号有效地驱动。这 有效地将CeA从电路中移除。进一步地,因为所调制信号和保护信号施加到CBe和CeA的串联 组合的两端,电容器CBjPCCA也可大体从等效电路中消除。因而,当Cc相比于C%和CCA小 时,在浮动节点/电极C同时仅保护节点/电极B可大体等效于保护节点/电极B和C两 者。
[0047] 在图1F例示的实施例中,告警信号被驱动至节点B或节点C上,而节点B或节点 C的另一个由大体恒定电压(例如,接地的)驱动。由于节点B被驱动,电容CB大体不影响 结果信号,以及因为CBe的一端被驱动而另一端接地,CBe大体不影响结果信号。进一步地, 因为节点C接地,电容Cc大体不影响结果信号。进一步地,由于CAB的两端由类似的信号驱 动,其不影响结果信号。然而,因为节点C以大体恒定电压驱动以及因为节点A以所调制信 号驱动,节点C和节点A之间的电容(CJ可能影响结果信号。这个实施例与图1D和1E不 同的是,例如,节点和地之间的电容值(例如,Ce)被移除,而耦合电容(例如,CJ则没有。
[0048] 图1G例示一实施例,其中,节点B和节点C其中之一接地而节点的另一个浮动。在 所例示实施例中,因为节点B接地,电容(^不影响结果信号。进一步地,因为CCBe并联 而Ce,在许多实施例中,小于CBe,Ce可被忽略。这导致CAB、CA、以及与CBe串联的CeA,其可能 会影响结果信号。
[0049] 在显示装置的一个实施例中,典型地有为像素所共用的三个电极,例如:Vcom电 极(即,共用电极)、栅极电极(即,栅极线)和源极电极(即,源极线)。以下将更详细讨论, 在各种实施例中,这些电极中的任一个可以配置为传感器电极。在一个实施例中,图1B-1G 所描述的四节点网络可对应于单个子像素;然而,类似的论述可被扩展到子像素的聚合组。 例如,节点A可以是也用于更新显示器的传感器电极。节点B和C可以是其他类型的显示 电极(例如,栅极和源极电极)。进一步地,与传感器电极关联的电容也可包括关联线路或 其他布线的电容。与子像素关联的电容可包括包含四个节点的网络:交流系统地(也被称 为"GND",并在各种附图中由符号篇示出)、Vcom电极、源极电极和栅极电极。
[0050] 在一个实施例中,传感器电极的每个包括共用电极层的一个或多个分段(Vcom电 极分段)、源极线和栅极线,其中在以上讨论中传感器电极对应于节点A并且源极线对应于 节点B并且栅极线对应于节点C。源极线和/或栅极线可以以保护信号来驱动或电浮动以 至少部分地移除它们的寄生电容的影响。进一步地,共用电极也可以以保护信号来驱动,使 得它们的电容不会影响正被驱动用于电容性感测的传感器电极。相比之下,典型的显示装 置在触摸测量间隔期间可驱动直流电压至源极和栅极线上,例如,如图1C所示,其中节点B 和节点C接地。相比之下,图1D-1F例示驱动保护信号至显示电极的至少一个上以便移除 親合电容的一个或多个。
[0051] 在另一实施例中,传感器电极与Vcom电极(共用电极)分离,其中Vcom电极以保 护信号来驱动以减少Vcom电极和传感器电极之间的寄生的电容性耦合的影响。进一步地, 所有栅极线和/或源极线也可以以保护信号来驱动或电浮动以减少栅极线和传感器电极 之间以及源极线与传感器电极之间的寄生电容的影响。
[0052] 在另外的实施例中,第一传感器电容可以以发射器信号来驱动,而包括对应于该 发射器信号的影响的结果信号以第二传感器电极来接收。与上述类似的方案可以应用至接 近第一传感器电极和/或第二传感器电极的显示电极。通过减少或消除从发射器电极(第 一传感器电极)和接收器电极(第二传感器电极)到地的电容,发射器电极和/或接收器 电极的建立时间可被改善。进一步地,发射器和接收器电极之间的电容值的任何变化(其 基于发射器和/或接收器电极与显示电极之间的电容的变化)可被减少或消除。
[0053] 以上论述可以进一步应用至在即将到来的描述中具体化的各种配置。
[0054] 传感器电极布置 在一个实施例中,传感器电极120可以布置到同一衬底的不同侧。例如,传感器电极 120的每个可以跨衬底的表面之一纵向延伸。还进一步地,在衬底的一侧,传感器电极120 可沿第一方向延伸,但在衬底的另一侧,传感器电极120可沿第二方向延伸,其中第二方向 与第一方向要么平行要么垂直。例如,该电极120可以成形为条或条纹,其中在衬底的一侧 的电极120沿垂直于在衬底相对侧的传感器电极120的方向延伸。
[0055] 传感器电极可在衬底侧面上形成为任何期望的形状。此外,在衬底一侧的传感器 电极120的大小和/或形状可不同于在衬底另一侧的电极120的大小和/或形状。另外, 同一侧的传感器电极120可以具有不同的形状和大小。
[0056] 在另一实施例中,传感器电极120可形成于随后层压在一起的不同衬底上。在一 个示例中,布置于衬底其中之一上的第一批多个传感器电极120可以用于传送感测信号 (即,发射器电极),而布置于另一衬底上的第二批多个传感器电极120用于接收结果信号 (即,接收器电极)。在其他实施例中,第一和/或第二批多个传感器可作为绝对电容性传 感器电极被驱动。在一个实施例中,第一批多个传感器电极可相比于第二批多个传感器电 极更大(更大的表面区域),尽管这不是必需的。在其他实施例中,第一批多个和第二批多 个传感器电极可具有类似的大小和/或形状。因而,在衬底其中之一上的传感器电极120 的大小和/或形状可与另一衬底上的电极120的大小和/或形状不同。尽管如此,传感器 电极120可在它们相应的衬底上形成为任何期望的形状。另外,同一衬底上的传感器电极 120可以具有不同的形状和大小。
[0057] 在另一实施例中,传感器电极120全部位于共用衬底的同一侧或表面。在一个示 例中,第一批多个传感器电极包括该第一批多个传感器电极与第二批多个传感器电极交叉 所在区域中的跳线,其中跳线与第二批多个传感器电极绝缘。如上,传感器电极120可各自 具有相同的大小或形状,或者不同的大小和形状。
[0058] 在另一实施例中,传感器电极120全部位于共用衬底的同一侧或表面,并在感测 区170中彼此绝缘。在这种实施例中,传感器电极120彼此电绝缘。在一个实施例中,电极 120布置于矩阵阵列中,其中每一传感器电极120大体是相同大小和/或形状。在这种实施 例中,传感器电极120可称为矩阵传感器电极。在一个实施例中,传感器电极120的矩阵阵 列中的传感器电极的一个或多个可在大小和形状至少一个中改变。矩阵阵列的每一传感器 电极可以对应于电容性图像的像素。在一个实施例中,处理系统110配置成以所调制信号 驱动传感器电极120来确定绝对电容的变化。在其他实施例中,处理系统110配置成驱动发 射器信号至传感器电极120的第一个上并且以传感器电极120的第二个接收结果信号。发 射器信号与所调制信号在形状、振幅、频率和相位中的至少一个中类似。在各种实施例中, 发射器信号和所调制信号是同一信号。进一步地,发射器信号是用于跨电容性感测的所调 制信号。在各种实施例中,一个或多个网格电极可布置于共用衬底上、在传感器电极120之 间,其中网格电极可用于屏蔽并保护传感器电极。
[0059] 如本文所使用的,屏蔽指驱动恒定电压至电极上而保护指驱动可变电压信号至第 二电极上,其中可变电压信号与调制第一电极的信号在振幅和相位中大体类似,以便测量 第一电极的电容。电浮动电极,在其中通过浮动第二电极经由来自输入装置1〇〇中第一或 第三电极的电容性耦合来接收期望的保护波形的情况下,可以理解为保护的形式。在各种 实施例中,保护可被认为是屏蔽的子集,使得保护传感器电极也会屏蔽那个传感器电极。网 格电极可以以可变电压、大体恒定电压驱动,或者电浮动。当它以发射器信号来驱动时,网 格电极也可以用作发射器电极,使得网格电极与一个或多个传感器电极之间的电容性耦合 可被确定。在一个实施例中,浮动电极可以布置于网格电极和传感器电极之间。在一个特 定实施例中,浮动电极、网格电极以及传感器电极组成显示装置的共用电极的整体。在其他 实施例中,网格电极,而不是传感器电极120或两者,可以布置于独立的衬底或者衬底的表 面,。尽管传感器电极120可在衬底上电绝缘,电极可以在感测区170外,例如,在连接区 (其传送或接收在传感器电极120上的电容性感测信号)中耦合在一起。在各种实施例中, 传感器电极120可以使用各种图案按阵列来布置,其中电极120并不都是同一大小和形状。 此外,阵列中的电极120之间的距离可能不是等距的。
[0060] 在以上讨论的传感器电极布置的任一个中,传感器电极120和/或网格电极可以 形成于在显示装置160外部的衬底上。例如,电极120和/或网格电极可布置于输入装置 100中的透镜的外表面上。在其他实施例中,传感器电极120和/或网格电极布置于显示 装置的滤色玻璃和输入装置的透镜之间。在其他实施例中,布置传感器电极和/或网格电 极的至少一部分,使得他们位于薄膜晶体管衬底(TFT衬底)和显示装置160的滤色玻璃之 间。在一个实施例中,第一批多个传感器电极和/或网格电极布置于TFT衬底和显示装置 160的滤色玻璃之间,而第二批多个传感器电极和/或第二网格电极布置于滤色玻璃和输 入装置100的透镜之间。在又一些实施例中,所有传感器电极120和/或网格电极布置于 TFT衬底和显示装置的滤色玻璃之间,其中传感器电极可布置于同一衬底或不同的衬底上, 如上所述。
[0061] 在一个
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