显示保护技术的制作方法_4

文档序号:9304349阅读:来源:国知局
或多个实施例中,至少第一批多个传感器电极120包括显示装置的一个或 多个显示电极(其用于更新显示器)。例如,传感器电极120可以包括诸如Vcom电极的一 个或多个分段的共用电极、源极驱动线、栅极线、阳极子像素电极或阴极子像素电极、或其 他显示元件。这些共用电极可布置于适当的显示屏衬底上。例如,共用电极可以布置于在一 些显示屏(例如,平面内切换(IPS)、边缘场切换(FFS)或平面至线切换(PLS)、有机发光二 极管(0LED))中的透明衬底(玻璃衬底、TFT玻璃、或任何其他透明材料)上,在一些显示屏 (例如,图案垂直调整(PVA)、多域垂直调整(MVA)、IPS和FFS)的滤色玻璃的底部上、在阴 极层(0LED)上等。在这种实施例中,共用电极也可以称为"组合电极",因为它执行多种功 能。在各种实施例中,传感器电极120的每个包括与像素或子像素关联的一个或多个共用 电极。在其他实施例中,至少两个传感器电极120可共用与像素或子像素关联的至少一个 共用电极。尽管第一批多个传感器电极可包括配置用于显示更新和电容性感测的一个或多 个共用电极,第二批多个传感器电极可配置用于电容性感测且不用于显示更新。进一步地, 在一个或多个实施例中,网格电极和/或浮动电极,当存在时,包括一个或多个共用电极。
[0062] 备选地,所有传感器电极120可以布置于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布置于TFT衬底上,其中每个包括一个或多个 共用电极,而第二批多个传感器电极可以布置于滤色玻璃和TFT衬底之间。具体地,接收 器电极可以在滤色玻璃上的黑色掩膜内布线。在另一实施例中,所有传感器电极120包括 一个或多个共用电极。传感器电极120可以作为电极的阵列全部地位于TFT衬底或者滤色 玻璃上。如上所述,传感器电极120的一些可使用跳线在阵列中耦合在一起,或者所有电极 120可在阵列中电绝缘并使用网格电极来屏蔽或保护传感器电极120。在又一个实施例中, 网格电极,当存在时,包括一个或多个共用电极。
[0063] 在上述传感器电极布置的任一个中,传感器电极120可通过将传感器电极120划 分为发射器和接收器电极而在跨电容性模式下或在绝对电容性感测模式下、或在两者的某 种混合下在输入装置100中进行操作。
[0064] 以下将更详细地讨论,传感器电极120或显示电极的一个或多个(例如,源极、栅 极、或基准(共用)线)可以用于执行屏蔽或保护。如本文所使用的,屏蔽指除浮动输入装 置100中的电极外,驱动恒定电压或保护信号(可变电压信号)至电极上。
[0065] 继续参考图1A,耦合至传感器电极120的处理系统110包括传感器模块,并且在各 种实施例中,处理系统110也可以或备选地包括显示驱动器模块。传感器模块包括配置成 驱动传感器电极120的至少一个以在输入感测被期望的时期期间用于电容性感测的电路。 在一个实施例中,传感器模块配置成驱动所调制信号到至少一个传感器电极上以检测该至 少一个传感器电极和输入对象之间的绝对电容的变化。在另一实施例中,传感器模块配置 成驱动发射器信号到该至少一个传感器电极上以检测该至少一个传感器电极和另一传感 器电极之间的跨电容的变化。所调制和发射器信号一般是包括在分派用于输入感测的一段 时间上的多个电压转变的可变电压信号,并且也可以称为电容性感测信号。在各种实施例 中,所调制信号与发射器信号在形状、频率、振幅和/或相位的至少一个中类似。在其他实 施例中,所调制信号和发射器信号在频率、形状、相位、振幅和相位中不同。传感器模块可以 选择性地耦合到传感器电极120的一个或多个。例如,传感器模块204可以耦合到传感器 电极120的至少一个,并在绝对或跨电容性感测模式中操作。
[0066] 传感器模块包括配置成以传感器电极120接收结果信号的电路,其中结果信号包 括在输入感测被期望的时期期间与所调制信号或发射器信号对应的影响。传感器模块可确 定感测区中输入对象140的位置或可向另一模块或处理器(例如,确定模块或电子装置的 处理器(即,主处理器))提供包括指示结果信号的信息的信号,以用于确定感测区中输入 对象140的位置。
[0067]显示驱动器模块包括配置成在显示更新时期期间向显示装置160的显示器提供 显示图像更新信息的电路。在一个实施例中,显示驱动器耦合至显示电极(源极电极、栅极 电极和Vcom电极)并且配置成驱动至少一个显示电极来设定与显示装置的像素关联的电 压,并且在保护模式中操作该至少一个显示电极来减轻多个传感器电极中的第一传感器电 极和该至少一个显示电极之间的耦合电容的影响。在各种实施例中,显示电极是驱动电压 至与像素关联的存储元件上的源极电极、设定与像素关联的晶体管上的栅极电压的栅极电 极、以及向存储元件提供基准电压的共用电极中的至少一个。
[0068] 在一个实施例中,传感器模块和显示驱动器模块可包括在共用集成电路(第一控 制器)内。在另一实施例中,传感器模块和显示驱动器模块包括在两个独立集成电路中。在 那些包括多个集成电路的实施例中,同步机制可以耦合至它们之间,其配置成使显示更新 时期、感测时期、发射器信号、显示更新信号等同步。
[0069] 保护显示电极 图2A-2E是根据本文描述的实施例的、例示用于测量电容的电路的电路图。具体地,图 2A-2E可以表示在执行如上所述的绝对电容感测时图1A中的输入装置100的电路模型。尽 管本实施例讨论在绝对电容感测的上下文中使用保护信号,但本公开并不限定于此。替代 地,在跨电容感测期间,保护信号(即,与发射器信号类似的信号)可被传送至下面所述的 显示电极上,其在电容性感测期间没有使用。这样做可以减少功率消耗并改进建立时间。
[0070] 如图2A中图示200所示,在节点D,感测电压耦合至传感器电极120的一个或多 个。图示200包括积分器210,其包括具有反馈电容器(CFB)的运算放大器。积分器210测 量传感器电极120和自由空间(或大地)之间的电容,该电容由图2A中的电容器CABS所表 示。当输入对象出现在输入装置中感测区附近时,这个电容变化。在一个实施例中,在节点 E所调制信号可在低电压和高电压间切换。由于节点E上的电压变化,积分器驱动负端到同 一电压。基于积分器210的输出电压,输入装置能够确定多少电荷必须流动以便对电容CABS 和CP充电,并从而确定这些电容的值。在其他实施例中,所调制电压可以替代地施加到节 点E以便测量CABS。还进一步地,代替驱动电压以便测量电流以确定如图2A-2F所示的CABS 的值,备选地,输入装置能够驱动电流并测量电压。无论用于测量CABS的具体技术,如下所 述保护传感器和/或显示电极可改进性能。
[0071] 图示200还例示,寄生电容CP可能影响积分器210获得的测量。以上与图1B-1G 相关所述,由于寄生电容可能比电容CABS的变化大得多,积分器210在没有利用技术来处理 高寄生电容CP的情况下可能无法有效地识别电容CABS的变化。图2B中的图示250例示电 路模型,其中保护信号215被施加,其使积分器210能够有效得识别电容CABS的变化,甚至 在高寄生电容CP的存在的情况下。
[0072] 在图示250中,以及如上所述,寄生电容CP表示传感器120和输入装置中任一电 极205之间的耦合电容。照这样,电极205可以是当前没有被感测的另一传感器电极或者 接近电极120的显示电极一例如,用于更新输入装置中显示图像的源极、Vcom、阴极或栅极 电极。为了防止电极205和传感器电极120之间的寄生电容干扰积分器210进行的绝对电 容测量,保护信号可直接或间接地施加至电极205。具体地,保护信号可与驱动至电极120 上的调制信号相同或大体类似。因而,如果跨寄生电容的电压没有变化(即,如果在电容CP 一侧上的电压改变了与另一侧上的电压相同的量),那么电容CP不影响积分器210进行的 测量。例如,如果在节点E,调制信号由在低和高感测电压之间进行切换来定义,相同的电压 变化可作为保护信号施加至电极205。
[0073] 在一个实施例中,节点D或者节点E可以电耦合至电极205,使得驱动至电极120 上的同一所调制信号作为保护信号被驱动至电极205上,但这不是必需的。例如,被同步化 的其他驱动电路,可以用于驱动保护信号至电极205上,该保护信号与驱动至电极120上的 所调制信号大体类似(即,相同相位和/或频率和/或振幅)。
[0074] 图2C例示图示260,其中传感器电极与显示电极(例如,源极、栅极、或Vcom(或阴 极)电极)分离。由于电极之间的紧密接近,在传感器电极(示出为图2C中的第一传感器 电极)和输入装置中的其他电极之间可能存在寄生电容。换言之,图2C中的寄生电容是第 一传感器电极和第二传感器电极之间的親合电容(CSE)、第一传感器电极和Vcom电极之间 的親合电容(Cvram)、第一传感器电极和源极电极之间的親合电容(Cs)、第一传感器电极和栅 极电极之间的耦合电容(〇;)的组合。为了在测量绝对电容时减轻这些寄生电容的影响,电 极以一个或多个保护信号来直接或间接地驱动。
[0075] 在一个实施例中,第一传感器电极可以是多个接收器电极中的一个或多个,而第 二传感器电极可以是多个发射器电极中的一个或多个。在其他实施例中,第一和第二传感 器电极是共用的多个传感器电极(例如,发射器电极、接收器电极或矩阵传感器电极)中的 第一和第二传感器电极。在另一实施例中,第一传感器电极可以是多个发射器电极中的一 个或多个,而第二传感器电极可以是多个接收器电极中的一个或多个。在另外的实施例中, 第一传感器电极是一种类型的矩阵传感器电极,而第二传感器电极是同一类型的矩阵传感 器电极。在另外的实施例中,第一传感器电极是多个矩阵传感器电极中的一个或多个,而第 二传感器电极是一个或多个网格电极。进一步地,第一传感器电极是一种类型的矩阵传感 器电极,而第二传感器电极是第二、不同类型的矩阵传感器电极。虽然在图2C中没有例示, 第二传感器电极、V_电极、源极电极和栅极电极其中之一可进一步电容性耦合至另一传感 器电极,并且其可以增加传感器电极的寄生电容。
[0076] 图2D例示图示270,其中传感器电极中的第二传感器电极包括用于显示更新的显 示装置的一个或多个共用电极(这里示出为Vcom/传感器电极)以及输入传感器以及没有 用于更新显示装置的第一传感器电极。如所例示,第一传感器电极电容性耦合至显示装置 的Vcom/传感器电极、源极电极和栅极电极。因而,当所调制信号被驱动至第一传感器电极 上,保护信号也可以被驱动至Vcom/传感器电极、源极和栅极电极上,从而在测量绝对电容 CABS时减轻寄生电容的影响。虽然在图2D中没有例示,另一寄生电容可能存在于第一传感 器电极和第二传感器电极之间(其中第一和第二传感器电极可能属于共用的多个传感器 电极),或
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