用于降低寄生電容的調(diào)制電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實施例一般涉及用于觸摸感測的方法和設(shè)備，以及更具體來說涉及具有調(diào)制電源的電容觸摸感測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]包括接近傳感器裝置(通常又稱作觸摸板或觸摸傳感器裝置)的輸入裝置廣泛用于多種電子系統(tǒng)中。接近傳感器裝置通常包括常常通過表面來區(qū)分的感測區(qū)，在該感測區(qū)中接近傳感器裝置確定一個或多個輸入物體的存在、位置和/或運動。接近傳感器裝置可用來提供電子系統(tǒng)的接口。例如，接近傳感器裝置常常用作較大計算系統(tǒng)的輸入裝置(例如筆記本或臺式計算機中集成的或者作為其外設(shè)的不透明觸摸板)。接近傳感器裝置還常常用于較小計算系統(tǒng)(例如蜂窩電話中集成的觸摸屏)。
[0003]許多接近傳感器裝置利用傳感器電極陣列來測量指示傳感器電極附近的輸入物體(例如手指或觸控筆)的存在的電容的變化。許多方案對于電容觸摸感測是可能的。在一種方案中，驅(qū)動以網(wǎng)格或“矩陣”所設(shè)置的“矩陣感測”傳感器電極，以生成電容圖像。傳感器電極可按照絕對電容模式來驅(qū)動，其中傳感器電極采用信號來驅(qū)動，以確定傳感器電極與輸入物體(若存在的話)之間的電容親合程度。
[0004]按照絕對感測模式所驅(qū)動的傳感器電極可遭遇與傳感器電極以及除了輸入物體之外的導電物體之間的寄生電容相關(guān)的影響。更具體來說，與輸入裝置關(guān)聯(lián)的導電物體對由被驅(qū)動以用于電容感測的傳感器電極所感測的電容作出貢獻。寄生電容的存在降低檢測輸入物體的存在的能力。這個問題在“內(nèi)嵌”(in-cell)顯示器實施例中更為嚴重，其中感測電極是顯示像素單元的一部分，并且因此感測電極非?？拷舾蓪щ娫⒗顼@示單元的像素電極以及像素晶體管的端子等。
[0005]因此，需要改進的接近傳感器裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本文所述的實施例包括:輸入裝置，所述輸入裝置包括具有集成電容感測裝置的顯示裝置；用于電容感測的方法；以及處理系統(tǒng)，該處理系統(tǒng)用于包括集成輸入感測裝置的顯示裝置。
[0007]在一個實施例中，輸入裝置包括:多個傳感器電極；多個顯示電極；調(diào)制電源，配置成提供調(diào)制參考信號；以及處理系統(tǒng)。該處理系統(tǒng)包括傳感器模塊，該傳感器模塊配置成在第一時間周期期間采用基于調(diào)制參考信號的調(diào)制電容感測信號來驅(qū)動多個傳感器電極以用于電容感測。該處理系統(tǒng)還包括顯示驅(qū)動器模塊，該顯示驅(qū)動器模塊配置成在第一時間周期期間采用基于調(diào)制參考信號的調(diào)制信號來驅(qū)動顯示裝置的多個顯示電極。調(diào)制信號使多個顯示電極與多個傳感器電極之間的電壓保持為基本上恒定。
[0008]在另一個實施例中，方法包括在第一時間周期期間采用基于調(diào)制參考信號的調(diào)制電容感測信號來驅(qū)動多個傳感器電極以用于電容感測。該方法還包括在第一時間周期期間采用基于調(diào)制參考信號的調(diào)制信號來驅(qū)動顯示裝置的多個顯示電極。調(diào)制信號使多個顯示電極與多個傳感器電極之間的電壓保持為基本上恒定。
[0009]在另一個實施例中，處理系統(tǒng)包括傳感器模塊，該傳感器模塊配置成在第一時間周期期間采用基于調(diào)制參考信號的調(diào)制電容感測信號來驅(qū)動多個傳感器電極以用于電容感測。該處理系統(tǒng)還包括顯示驅(qū)動器模塊，該顯示驅(qū)動器模塊配置成在第一時間周期期間采用基于調(diào)制參考信號的調(diào)制信號來驅(qū)動顯示裝置的多個顯示電極。調(diào)制信號使多個顯示電極與多個傳感器電極之間的電壓保持為基本上恒定。
【附圖說明】
[0010]為了實現(xiàn)能夠詳細了解本發(fā)明的上述特征的方式，可參照實施例進行以上概述的對本發(fā)明的更具體描述，在附圖中示出實施例的一部分。但是要注意，附圖僅示出本發(fā)明的典型實施例，并且因此不是要被理解為限制本發(fā)明的范圍，因為本發(fā)明可容許其他同樣有效的實施例。
[0011]圖1是輸入裝置的示意框圖。
[0012]圖2A示出可在圖1的輸入裝置中使用的傳感器元件的簡化示范陣列。
[0013]圖2B是與輸入裝置集成的顯示裝置的等距示意圖，示出寄生電容。
[0014]圖3是液晶顯示單元的截面局部示意圖。
[0015]圖4A是示出沒有調(diào)制電源、觸摸感測和像素更新同時發(fā)生的常規(guī)輸入裝置的操作的曲線圖。
[0016]圖4B是示出利用調(diào)制電源、觸摸感測和像素更新同時發(fā)生的輸入裝置的操作的曲線圖。
[0017]圖5A示出與輸入裝置集成的顯示裝置的示意圖。
[0018]圖5B示出用于向像素晶體管柵極提供調(diào)制電壓的示例電路。
[0019]圖6示出用于驅(qū)動傳感器電極以進行電容觸摸感測的示例電路。
[0020]圖7A是顯示面板的一部分的特寫俯視圖。
[0021]圖7B是顯示面板的一部分的特寫俯視圖。
[0022]為了便于理解，相同的參考標號在可能的情況下用于表示附圖共有的相同元件。預期一個實施例中公開的元件可有利地用于其他實施例而無需具體說明。這里所參照的附圖不應當被理解為按比例繪制，除非另加說明。另外，附圖通常經(jīng)過簡化，并且為了呈現(xiàn)和說明的清楚起見而省略細節(jié)或組件。附圖和論述用于說明以下所述的原理，其中相似標號表示相似元件。
【具體實施方式】
[0023]以下詳細描述實際上只是示范性的，而不是要限制本發(fā)明或者本發(fā)明的應用和使用。此外，并不是意在通過前面的技術(shù)領(lǐng)域、【背景技術(shù)】、
【發(fā)明內(nèi)容】
或者以下【具體實施方式】中提供的任何明確表達或暗示的理論進行限制。
[0024]本技術(shù)的各個實施例提供用于降低電容感測輸入裝置中的寄生電容的輸入裝置和方法。具體來說，本文所述的實施例有利地利用調(diào)制電源來調(diào)制輸入裝置中的信號，以降低輸入裝置中的傳感器電極所遭遇的寄生電容。另外，一些其他實施例提供與顯示裝置集成的輸入裝置，該輸入裝置包括調(diào)制電源，用于調(diào)制提供給顯示器和輸入裝置中的顯示元件和觸摸感測元件的信號。
[0025]圖1是按照本技術(shù)的實施例的輸入裝置100的示意框圖。雖然本公開的所示實施例示為與顯示裝置集成的輸入裝置，但是預期本發(fā)明可在沒有與顯示裝置集成的輸入裝置中實施。輸入裝置100可配置成向電子系統(tǒng)150提供輸入。如本文檔所使用的術(shù)語“電子系統(tǒng)”(或“電子裝置”)廣義地表示能夠電子地處理信息的任何系統(tǒng)。電子系統(tǒng)的一些非限制性示例包括所有尺寸和形狀的個人計算機，例如臺式計算機、膝上型計算機、上網(wǎng)本計算機、平板、網(wǎng)頁瀏覽器、電子書閱讀器和個人數(shù)字助理(PDA)。附加示例電子系統(tǒng)包括合成輸入裝置，例如包括輸入裝置100的物理鍵盤和獨立操縱桿或按鍵開關(guān)。其他示例電子系統(tǒng)包括諸如數(shù)據(jù)輸入裝置(包括遙控和鼠標)和數(shù)據(jù)輸出裝置(包括顯示屏幕和打印機)之類的外設(shè)。其他示例包括遠程終端、廣告亭和視頻游戲機(例如視頻游戲控制臺、便攜游戲裝置等)。其他示例包括通信裝置(包括蜂窩電話、例如智能電話)和媒體裝置(包括記錄器、編輯器和播放器、例如電視機、機頂盒、音樂播放器、數(shù)碼相框和數(shù)碼相機)。另外，電子系統(tǒng)可能是輸入裝置的主機或從機。
[0026]輸入裝置100能夠?qū)崿F(xiàn)為電子系統(tǒng)的物理部分，或者能夠與電子系統(tǒng)在物理上分隔。適當?shù)?，輸入裝置100可使用下列的任一個或多個與電子系統(tǒng)的部分進行通信:總線、網(wǎng)絡(luò)和其他有線或無線互連。示例包括I2C、SP1、PS/2、通用串行總線(USB)、藍牙、RF和IRDA0
[0027]圖1中，輸入裝置100示為接近傳感器裝置(又常常稱作“觸摸板”或“觸摸傳感器裝置”)，該接近傳感器裝置配置成感測由一個或多個輸入物體140在感測區(qū)170中提供的輸入。如圖1所示，示例輸入物體包括手指和觸控筆。
[0028]感測區(qū)170包含輸入裝置100之上、周圍、之中和/或附近的任何空間，在該空間中輸入裝置100能夠檢測用戶輸入(例如由一個或多個輸入物體140所提供的用戶輸入)。特定感測區(qū)的尺寸、形狀和位置可以逐個實施例極大地改變。在一些實施例中，感測區(qū)170沿一個或多個方向從輸入裝置100的表面延伸到空間中，直到信噪比阻止充分準確的物體檢測。在各個實施例中，這個感測區(qū)170沿特定方向所延伸的距離可以是大約小于一毫米、數(shù)毫米、數(shù)厘米或者以上，并且可隨所使用的感測技術(shù)的類型和預期的精度而極大地改變。因此，一些實施例感測輸入，該輸入包括沒有與輸入裝置100的任何表面相接觸、與輸入裝置100的輸入表面(例如觸摸表面)相接觸、與耦合某個量的外加力或壓力的輸入裝置100的輸入表面相接觸和/或它們的組合。在各個實施例中，可由傳感器電極駐留在其中的殼體的表面、由施加在傳感器電極或者任何殼體之上的夾層結(jié)構(gòu)面板等，來提供輸入表面。在一些實施例中，感測區(qū)170在投射到輸入裝置100的輸入表面時具有矩形形狀。
[0029]輸入裝置100可利用傳感器組件和感測技術(shù)的任何組合來檢測感測區(qū)170中的用戶輸入。輸入裝置100包括用于檢測用戶輸入的多個感測元件124。感測元件124包括多個傳感器電極120。作為若干非限制性示例，輸入裝置100可使用電容、倒介電、電阻、電感、磁、聲、超聲和/或光學技術(shù)。
[0030]一些實現(xiàn)配置成提供跨越一維、二維、三維或更高維的空間的圖像。一些實現(xiàn)配置成提供沿特定軸或平面的輸入的投影。
[0031]在輸入裝置100的一些電阻實現(xiàn)中，柔性和導電第一層通過一個或多個隔離元件與導電第二層分隔。在操作期間，跨層創(chuàng)建一個或多個電壓梯度。按壓柔性第一層可使它充分偏斜以便在層之間創(chuàng)建電接觸，從而產(chǎn)生反映層之間的(一個或多個)接觸點的電壓輸出。這些電壓輸出可用于確定位置信息。
[0032]在輸入裝置100的一些電感實現(xiàn)中，一個或多個感測元件124獲得(pickup)由諧振線圈或線圈對所感應的回路電流。電流的幅值、相位和頻率的某個組合隨后可用來確定位置信息。
[0033]在輸入裝置100的一些電容實現(xiàn)中，施加電壓或電流以創(chuàng)建電場。附近的輸入物體引起電場的變化，并且產(chǎn)生電容耦合的可檢測變化，該變化可作為電壓、電流等的變化來檢測。
[0034]—些電容實現(xiàn)利用電容感測元件124的陣列或者