CN105321452A

CN105321452A - 降低在非显示更新周期之后的显示伪影

Info

Publication number: CN105321452A
Application number: CN201510736366.XA
Authority: CN
Inventors: J.S.莉莉; J.蔡尔兹; M.J.贝尔; T.麦金
Original assignee: Synaptics Inc
Current assignee: Synaptics Inc
Priority date: 2013-03-13
Filing date: 2014-02-14
Publication date: 2016-02-10
Anticipated expiration: 2034-02-14
Also published as: US20160179232A1; JP6558704B2; KR102059712B1; WO2014158429A1; US9760194B2; KR20150130478A; CN105321452B; JP2016515255A; CN105027044B; CN105027044A; US20140267217A1; US8970577B2

Abstract

本发明的实施例一般提供一种用于具有集成感测装置的显示装置的处理系统。该处理系统包括驱动器模块，其耦合到多个源极线和多个发射器电极。各发射器电极包括一个或多个共用电极，其配置用于显示更新和输入感测。驱动器模块配置用于选择第一显示线来进行显示更新，并且以第一显示更新信号驱动源极线，来更新第一显示线。驱动模块还配置用于在非显示更新周期期间驱动多个发射器电极的第一发射器电极来进行输入感测，并且在重新开始周期期间以恢复信号驱动源极线。该处理系统还包括接收器模块，其耦合到多个接收器电极，并且配置用于由接收器电极来接收结果信号。

Description

降低在非显示更新周期之后的显示伪影

本申请是申请日为2014年2月14日、申请号为201480011283.8(PCT/US2014/016577)、发明名称为“降低在非显示更新周期之后的显示伪影”的专利申请的分案申请。

背景技术

包括接近传感器装置(通常又称作触摸垫或触摸传感器装置)的输入装置广泛用于各种电子系统中。接近传感器装置典型地包括常常通过表面来区分的感测区，在其中，接近传感器装置确定一个或多个输入对象的存在、位置和/或运动。接近传感器装置可用来提供电子系统的接口。例如，接近传感器装置常常用作较大计算系统的输入装置(例如集成在或外设于笔记本或桌上型电脑的触摸垫)。接近传感器装置还常常用于较小计算系统(例如集成在蜂窝电话或平板计算机中的触摸屏)中。

接近传感器装置可包括一种或多种类型的电极，其配置用于更新显示线和传送输入感测信号两者。在这样的共用电极配置中，显示更新和输入感测可在独立时间段期间被执行，以便降低这些过程之间的干扰的可能性。例如，在更新显示线的同时传送输入感测信号可能生成显示伪影。类似地，在执行输入感测的同时驱动共用电极以更新显示可能破坏所获取的感测数据。相应地，显示更新可周期地停止(例如在消隐周期期间)以执行输入感测，并且在输入感测完成时恢复。但是，反复中断更新显示线的过程可引起显示伪影(例如条带(banding))。这样的伪影相对于就在停止输入感测并且恢复显示更新之后被更新的显示线尤其普遍。

因此，有用于降低在共用电极装置中退出消隐周期时的显示伪影的系统和方法的需要。

发明内容

本发明的实施例一般提供一种用于具有集成感测装置的显示装置的处理系统。该处理系统包括具有驱动器电路的驱动器模块。驱动器模块耦合到多个源极线和多个发射器电极。各发射器电极包括一个或多个共用电极，其配置用于显示更新和输入感测。驱动器模块配置用于在第一显示更新周期期间选择第一显示线以进行显示更新，并且在第一显示更新周期期间以第一显示更新信号驱动源极线，来更新第一显示线。驱动器模块还配置用于在非显示更新周期期间驱动多个发射器电极的第一发射器电极以进行输入感测，并且在重新开始周期期间用恢复信号驱动源极线。重新开始周期在非显示更新周期之后并且在第二显示更新周期之前。该处理系统还包括接收器模块，其耦合到多个接收器电极，并且配置用于在驱动第一发射器电极来进行输入感测时由接收器电极来接收结果信号。

本发明的实施例还提供一种由显示装置进行输入感测的方法，该显示装置与具有多个源极线、多个接收器电极和多个发射器电极的感测装置集成，各发射器电极包括一个或多个共用电极。该方法包括在第一显示更新周期期间选择第一显示线以进行显示更新，并且在第一显示更新周期期间以第一显示更新信号驱动源极线，来更新第一显示线。该方法还包括在非显示更新周期期间驱动多个发射器电极的第一发射器电极以进行输入感测，并且在驱动第一发射器电极以进行输入感测时由接收器电极来接收结果信号。该方法还包括在重新开始周期期间以恢复信号驱动源极线。重新开始周期在非显示更新周期之后并且在第二显示更新周期之前。

本发明的实施例还提供一种输入装置，其包括具有集成感测装置的显示装置。该输入装置包括多个源极线、多个发射器电极、多个接收器电极以及耦合到源极线、发射器电极和接收器电极的处理系统。各发射器电极包括一个或多个共用电极，其配置用于显示更新和输入感测。该处理系统配置成在第一显示更新周期期间选择第一显示线以进行显示更新，并且在第一显示更新周期期间以第一显示更新信号驱动源极线，来更新第一显示线。该处理系统还配置成在非显示更新周期期间驱动多个发射器电极的第一发射器电极以进行输入感测，并且在驱动第一发射器电极以进行输入感测时由接收器电极接收结果信号。该处理系统还配置成在重新开始周期期间以恢复信号驱动源极线。重新开始周期在非显示更新周期之后并且在第二显示更新周期之前。

附图说明

为了使上述特征能够以详细的方式来理解，通过参照实施例作出在上面简要总结的、更具体的描述，其中一些实施例在附图中例示。但要注意，由于本发明可容许其他相等地有效的实施例，这些附图仅例示本发明的实施例，不应因此被认为对其范围的限定。

图1是依照本发明的实施例的示范性输入装置的框图。

图2是依照本发明的实施例的、图1的输入装置的局部示意性平面图。

图3例示依照本发明的实施例的、用于在显示更新周期期间驱动输入装置的选择线和源极线并且在非显示更新周期期间执行输入感测的技术。

图4例示依照本发明的实施例的、用于选择和驱动慢开关晶体管以进行显示更新的技术。

图5A和图5B例示依照本发明的实施例的、用于在图3的分布式消隐周期之后将输入装置的显示元件恢复到预期状态的技术。

图6是依照本发明的实施例的、用于在非显示更新周期之后将输入装置的显示元件恢复到预期状态的方法的流程图。

图7A-7D例示依照本发明的实施例的、在分布式消隐周期和重新开始周期期间的源极线数据值的转换和存储。

为了促进理解，已尽可能使用相同的参考标号来标明对附图而言是共同的相同元件。应预期到，在一个实施例中公开的元件可不经明确的叙述、而在其他实施例中可获益地使用。

具体实施方式

以下详细描述本质上仅仅是示范性的，并不意图限制本发明或者本发明的应用和使用。而且，不存在由在先技术领域、背景技术、发明内容或者以下具体实施方式中提出的、任何表达的或暗示的理论所约束的意图。

本发明的各个实施例一般提供用于在非显示更新周期之后(例如，在输入感测周期之后)驱动显示元件(例如源极线、共用电极等)来将显示装置恢复到预期状态的系统和方法。将装置恢复到预期状态可包括以一个或多个显示线值(其在非显示更新周期之前被驱动到显示元件)驱动显示元件。在其他实施例中，可以基准电压(例如地电压、灰度级电压等)驱动显示元件，或者可将显示元件耦合到高阻抗(“Hi-Z”)电路，以便降低显示元件放电的速率。有利地，通过在非显示更新周期之后将显示装置恢复到预期状态，产生显示伪影的可能性可被降低。

现在转向附图，图1是依照本发明的实施例的示范性输入装置100的框图。输入装置100包括具有集成诸如电容性感测装置的感测装置的显示装置160。输入装置100可被配置成向电子系统(未示出)提供输入。如本文档所使用的术语“电子系统”或(或“电子装置”)广义地指能够电子地处理信息的任何系统。电子系统的一些非限制性示例包括所有尺寸和形状的个人计算机，诸如台式计算机、膝上型计算机、上网本计算机、平板、网络浏览器、电子书阅读器和个人数字助理(PDA)。电子系统的附加示例包括复合型输入装置，诸如包括输入装置100和独立操纵杆或按键开关的物理键盘。进一步的示范性电子系统包括诸如数据输入装置(包括遥控器和鼠标)和数据输出装置(包括显示屏幕和打印机)之类的外围设备。其他示例包括远程终端、信息亭和视频游戏机(例如，视频游戏控制台、便携式游戏装置等)。其他示例包括通信装置(包括诸如智能电话的蜂窝电话)和媒体装置(包括录音机、编辑器和诸如电视机、机顶盒、音乐播放器、数码相框和数码相机的播放器)。另外，电子系统可以是输入装置的主机或从机。

输入装置100能够实现为电子系统的物理部件，或者能够与电子系统物理地分隔。视情况而定，输入装置100可使用下列的任一个或多个与电子系统的部件通信：总线、网络以及其他有线或无线互连(包括串行和/或并行连接)。示例包括I²C、SPI、PS/2、通用串行总线(USB)、蓝牙、RF和IRDA。

在图1描绘的实施例中，输入装置100示出为接近传感器装置(又常常被称为“触摸垫”或“触摸传感器装置”)，其配置成感测由一个或多个输入对象140在感测区120中提供的输入。输入对象140的示例包括如图1所示的手指和触控笔。

感测区120覆盖显示装置160的显示屏幕，并且包含在输入装置100之上、周围、之中和/或附近的任何空间，在其中输入装置100能够检测用户输入(例如由一个或多个输入对象140提供的用户输入)。特定感测区的尺寸、形状和位置可以逐个实施例极大地改变。在一些实施例中，感测区120从输入装置100的表面沿一个或多个方向延伸到空间中，直到信噪比阻止充分准确的对象检测。这个感测区120沿特定方向延伸的距离，在各个实施例中，可以大约小于一毫米、数毫米、数厘米或者以上，并且可随所使用的感测技术的类型和预期的精度而显著变化。因此，一些实施例感测输入，其包括与输入装置100的任何表面无接触、与输入装置100的输入表面(例如触摸表面)相接触、与耦合一定量的所施加力或压力的输入装置100的输入表面相接触和/或它们的组合。在各个实施例中，输入表面可由传感器电极位于其中的壳体的表面来提供、由应用在传感器电极或者任何壳体之上的面板来提供等。在一些实施例中，感测区120在投射到输入装置100的输入表面上时具有矩形形状。面板(例如LCD透镜)可为输入对象提供有用的接触表面。

输入装置100可使用传感器组件和感测技术的任何组合来检测感测区120中的用户输入。输入装置100包括用于检测用户输入的一个或多个感测元件。一些实现配置成提供跨越一维、二维、三维或更高维空间的图像。一些实现配置成提供沿特定轴或平面的输入的投影。光标、菜单、列表和项目可被显示为图形用户界面的一部分，并且可缩放、定位、选择、滚动或移动。

在输入装置100的一些电阻性实现中，柔性且导电的第一层通过一个或多个间隔元件与导电的第二层分离。在操作期间，一个或多个电压梯度跨多层产生。按压柔性的第一层可使其充分弯曲而产生多层之间的电接触，导致反映多层之间接触的点的电压输出。这些电压输出可用于确定位置信息。

在输入装置100的一些电感性实现中，一个或多个感测元件获得谐振线圈或线圈对引起的环路电流。电流的量值、相位和频率的某个组合可随后用于确定位置信息。

在输入装置100的一些电容性实现中，施加电压或电流以产生电场。附近的输入对象导致电场的变化，并且产生电容性耦合的可检测变化，其可作为电压、电流等的变化而被检测。

一些电容性实现使用诸如传感器电极的电容性感测元件

150的阵列或者其他规则或不规则图案来创建电场。在一些电容性实现中，独立感测元件150可欧姆地短接在一起，以形成更大的传感器电极。一些电容性实现利用可以是电阻均匀的电阻片(例如，可包括诸如ITO等的电阻材料)。

一些电容性实现利用基于传感器电极与输入对象之间的电容性耦合的变化的“自电容”或(或“绝对电容”)感测方法。在各个实施例中，传感器电极附近的输入对象改变传感器电极附近的电场，从而改变量得的电容性耦合。在一个实现中，绝对电容感测方法通过相对于基准电压(例如系统地)来调制传感器电极，以及通过检测传感器电极与输入对象之间的电容性耦合，来进行操作。

一些电容性实现利用基于传感器电极之间的电容性耦合的变化的“互电容”(或“跨电容”)感测方法。在各个实施例中，传感器电极附近的输入对象改变传感器电极之间的电场，从而改变量得的电容性耦合。在一个实现中，跨电容性感测方法通过检测在一个或多个发射器传感器电极(又称为“发射器电极”或“发射器”)与一个或多个接收器传感器电极(又称为“接收器电极”或“接收器”)之间的电容性耦合，来进行操作。发射器传感器电极可相对于基准电压(例如系统地)来调制，以传送发射器信号。接收器传感器电极可相对于基准电压保持大体恒定，以促进结果信号的接收。结果信号可包括与一个或多个发射器信号和/或与一个或多个环境干扰源(例如其他电磁信号)对应的影响。传感器电极可以是专用的发射器或接收器，或者传感器电极可配置成既传送又接收。备选地，可相对于地调制接收器电极。

在一些触摸屏实施例中，发射器电极包括一个或多个共用电极(例如“V-com电极”)，其用于更新显示屏的显示(例如显示线)中。这些共用电极可设置在适当的显示屏衬底上。例如，共用电极可布置在一些显示屏(例如平面内切换(IPS)或平面至线切换(PLS))的TFT玻璃上、在一些显示屏幕(例如图案垂直调整(PVA)或多域垂直调整(MVA))的滤色玻璃的底部上，其配置成驱动有机发光二极管OLED显示等。在这种实施例中，共用电极也可以被称为“组合电极”，因为它执行多种功能。在各个实施例中，两个或多个发射器电极可共用一个或多个共用电极。另外，诸如源极驱动器、栅极选择线、存储电容器等的其他显示元件可用来执行电容性感测。

图1中，处理系统110示为输入装置100的部件。处理系统110配置成操作输入装置100的硬件来检测感测区120中的输入。感测区120包括感测元件150的阵列。处理系统110包括一个或多个集成电路(IC)和/或其他电路组件的部分或全部。例如，用于互电容传感器装置的处理系统可包括配置成以发射器传感器电极来传送信号的发射器电路，和/或配置成以接收器电极来接收信号的接收器电路。在一些实施例中，处理系统110还包括电子可读指令，诸如固件代码、软件代码等。在一些实施例中，处理系统110的组件定位在一起，诸如在输入装置100的感测元件的附近。在其他实施例中，处理系统110的组件在物理上是独立的，其中一个或多个组件靠近输入装置100的感测元件，而一个或多个组件在别处。例如，输入装置100可为耦合到台式计算机的外设，并且处理系统110可包括配置成在台式计算机的中央处理单元上运行的软件以及与该中央处理单元分离的一个或多个IC(也许具有关联的固件)。作为另一个示例，输入装置100可物理地集成到电话中，并且处理系统110可包括作为该电话的主处理器的一部分的电路和固件。在一些实施例中，处理系统110专用于实现输入装置100。在其他实施例中，处理系统110还执行其他功能，诸如操作显示屏、驱动触觉致动器等。

处理系统110可实现为处理处理系统110的不同功能的一组模块。各模块可包括作为处理系统110的一部分的电路、固件、软件或者它们的组合。在各个实施例中，可使用模块的不同组合。示例模块包括：硬件操作模块，用于操作诸如传感器电极和显示屏之类的硬件；数据处理模块，用于处理诸如传感器信号和位置信息之类的数据；以及报告模块，用于报告信息。其他示例模块包括：传感器操作模块，配置成操作感测元件以检测输入；识别模块，配置成识别诸如模式变更手势等的手势；以及模式变更模块，用于变更操作模式。

在一些实施例中，处理系统110直接通过引起一个或多个动作，来响应在感测区120中的用户输入(或者没有用户输入)。示例动作包括变更操作模式，以及诸如光标移动、选择、菜单导航和其他功能的GUI动作。在一些实施例中，处理系统110向电子系统的某个部件(例如，向与处理系统110分离的电子系统的中央处理系统，若这样的独立中央处理系统存在的话)提供关于输入(或者没有输入)的信息。在一些实施例中，电子系统的某个部件处理从处理系统110接收的信息，以作用于用户输入，诸如促进全范围的动作，包括模式变更动作和GUI动作。

例如，在一些实施例中，处理系统110操作输入装置100的感测元件，来产生指示感测区120中的输入(或者没有输入)的电信号。处理系统110在产生提供给电子系统的信息中，可对电信号执行任何适量的处理。例如，处理系统110可对从传感器电极获得的模拟电信号进行数字化。作为另一个示例，处理系统110可执行滤波或者其他信号调节。作为又一个示例，处理系统110可减去或者以其他方式考虑基线，使得信息反映电信号与基线之间的差异。在其他示例中，处理系统110可确定位置信息，将输入识别为命令，识别笔迹等。

如本文所使用的“位置信息”广义地包含绝对位置、相对位置、速度、加速度和其他类型的空间信息。示范性的“零维”位置信息包括近/远或接触/非接触信息。示范性的“一维”位置信息包括沿轴的位置。示范性的“二维”位置信息包括在平面中的运动。示范性的“三维”位置信息包括在空间中的瞬时或平均速度。其他示例包括空间信息的其他表示。还可确定和/或存储关于一种或多种类型的位置信息的历史数据，包括，例如随时间跟踪位置、运动或者瞬时速度的历史数据。

在一些实施例中，输入装置100采用由处理系统110或者由另外某个处理系统操作的附加输入组件来实现。这些附加输入组件可为感测区120中的输入提供冗余的功能性，或者某种其他功能性。图1示出感测区120附近的按钮130，其能够用来促进使用输入装置100的项目的选择。其他类型的附加输入组件包括滑块、球、轮、开关等。相反地，在一些实施例中，输入装置100可以在没有其他输入组件的情况下实现。

在一些实施例中，输入装置100包括触摸屏界面，并且感测装置的感测区120与显示装置160的显示屏的有源区的至少一部分重叠。例如，输入装置100可包括覆盖显示屏的、大体透明的传感器电极，并且为关联的电子系统提供触摸屏界面。该显示屏可以是能够向用户显示可视界面的、任何类型的动态显示器，并且可包括任何类型的发光二极管(LED)、有机LED(OLED)、阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、等离子体、电致发光(EL)或者其他显示技术。输入装置100和显示屏幕可共用物理元件。例如，一些实施例可将相同电组件的一些用于显示和感测。作为一个示例，可使用共用电极来在显示更新周期期间更新显示线，并且在非显示周期期间执行输入感测。作为另一个示例，显示屏可部分或全部由处理系统110来操作。

应当理解，尽管本发明的许多实施例在完全功能设备的上下文中描述，本发明的机理能够作为多种形式的程序产品(例如软件)来被分配。例如，本发明的机理可作为电子处理器可读的信息承载介质(例如，可由处理系统110读取的、非暂时性计算机可读和/或可记录/可写的信息承载介质)上的软件程序来实现和分配。另外，无论用于执行分配的介质的特定类型，本发明的实施例同样地适用。非暂时性的电子可读介质的示例包括各种光盘、存储棒、存储卡、存储模块等。电子可读介质可基于闪速、光、磁、全息或者任何其他存储技术。

图2是依照本发明的实施例的、图1的输入装置100的局部示意性平面图。输入装置100包括感测元件150的阵列和处理系统110。感测元件150的阵列包括多个发射器电极210(例如210-1、210-2、210-3等)和多个接收器电极220(例如220-1、220-2、220-3等)。各发射器电极210可包括一个或多个共用电极。另外，在各个实施例中，各接收器电极220可包括一个或多个共用电极。处理系统110例如通过一个或多个布线迹线耦合到感测元件150的阵列。

尽管处理系统110具体化为单个集成电路(IC)而在图2中例示，输入装置100可包括组成处理系统110的任何适量的IC。如图2所示，处理系统110可包括驱动器模块240、接收器模块245、确定模块250、可选存储器260和/或同步机构(图2中未示出)。

接收器模块245耦合到多个接收器电极220，并且配置成从接收器电极220接收指示感测区120中的输入(或者没有输入)和/或环境干扰的结果信号。接收器模块245还可配置成将结果信号传递给确定模块250以用于确定输入对象的存在和/或传递给可选存储器260以供存储。

包括驱动器电路的驱动器模块240可配置用于更新显示装置160的显示屏上的图像。例如，驱动器电路可配置成通过像素源极驱动器将一个或多个像素电压施加到显示像素电极。驱动器电路还可配置成将一个或多个共用驱动电压施加到共用电极，来更新显示屏的一个或多个显示线。另外，处理系统110配置成通过将发射器信号驱动到共用电极上而将共用电极作为发射器电极操作，以进行输入感测。

处理系统110的功能可在一个以上IC中实现，以控制显示模块元件(例如共用电极)，并且驱动发射器信号和/或接收从感测元件150的阵列接收的结果信号。在存在一个以上IC的实施例中，处理系统110的独立IC之间的通信可通过同步机构(其对提供给共用电极的信号进行序列化)来实现。备选地，同步机构可以在IC的任一个的内部。

发射器电极210和接收器电极220通过一个或多个绝缘体(其将发射器电极210与接收器电极220分隔并且防止他们相互电短接)彼此欧姆地绝缘。电绝缘材料在电极于其处交叉的跨接区分隔发射器电极210和接收器电极220。在一种这样的配置中，发射器电极210和/或接收器电极220以跳线连接同一电极的不同部分的方式来形成。在其他配置中，发射器电极210和接收器电极220由一层或多层电绝缘材料或者由一个或多个衬底来分隔，如下面更详细地描述。在又一些配置中，发射器电极210和接收器电极220可选地布置在输入装置100的单层上。

发射器电极210与接收器电极220之间的局部化电容性耦合的区域可被称作“电容性像素”。发射器电极210与接收器电极220之间的电容性耦合随着与发射器电极210和接收器电极220关联的感测区120中的输入对象的接近和运动而变化。

在一些实施例中，“扫描”传感器图案以确定这些电容性耦合。换言之，驱动发射器电极来传送发射器信号。可操作发射器使得每次一个发射器电极进行传送，或者多个发射器电极同时进行传送。在多个发射器电极同时进行传送的情况下，这些多个发射器电极可传送相同的发射器信号，并且有效地产生实际上更大的发射器电极，或者这些多个发射器电极可传送不同的发射器信号。例如，多个发射器电极可根据使它们对接收器电极的结果信号的组合效果能够被单独确定的一个或多个编码方案，来传送不同的发射器信号。

可单个地或者多个地操作接收器传感器电极来获取结果信号。结果信号可用于确定电容性像素处的电容性耦合的度量。

来自电容性像素的度量的集合形成“电容性图像”(又被称作“电容性帧”)，其表示像素处的电容性耦合。可对多个时间段内获得多个电容性图像，并且它们之间的差异用来导出关于感测区中的输入的信息。例如，在连续时间段内获得的连续电容性图像能够用于跟踪进入、退出以及在感测区中的一个或多个输入对象的运动。非显示更新周期期间的输入感测

在各个实施例中，共用电极和/或其他显示元件(例如栅极选择线、源极线、存储电容器等)可被用于既更新显示又执行输入感测。为了降低这些过程之间的干扰的可能性，可在独立的时间段期间执行显示更新和输入感测。

在一个示例中，可在被称作“消隐”周期或“分布式消隐”周期的非显示更新周期(例如感测周期、输入感测周期或电容性感测周期)期间执行输入感测。这些非显示更新周期，又被称作水平消隐周期、长水平消隐(“长h消隐”(“longh-blank”))周期、垂直消隐周期、帧内消隐周期等，其在显示线和/或显示帧更新之间发生。例如，水平消隐周期可指在更新显示线N之后、但在更新显示线N+1之前发生的非显示更新周期，在此期间，可改变显示元件以更新显示线N+1。此外，可通过重新分配多个水平消隐周期、垂直消隐周期的至少一部分或者两者的某种组合以及将这些周期组合成为单个非显示更新周期，来生成长水平消隐周期。例如，可通过去除可在多个显示线更新之间发生的非显示更新周期，以及将非显示更新周期组合为单个非显示更新周期，来生成长水平消隐周期。在一个实施例中，长水平消隐周期(或感测周期)可以是至少与显示线更新周期的持续时间同样长的非显示更新周期。在另一个实施例中，长水平消隐周期(或感测周期)可以是比显示线更新周期的持续时间更长的非显示更新周期。

图3例示依照本发明的实施例的、用于在显示更新周期期间驱动输入装置100的选择线(示为栅极选择线)和源极线并且在非显示更新周期期间执行输入感测的技术。可驱动各选择线，来选择特定显示线(例如一行像素)用于更新。整行像素可通过单个选择线来选择用于更新。一旦选择显示线，通过以源极线数据驱动的多个源极线，将像素数据驱动到与被选显示线关联的像素，来更新显示线。在更新显示线之后，撤消选择该显示线，然后选择下一显示线，并且通过源极线将与下一显示线关联的像素数据驱动到下一行像素。这个过程重复进行，直到更新了显示装置160中的每一线。

如上所述，在各显示线更新之后可发生的非显示更新周期可被重新分配和/或组合，来形成感测周期320。示范性感测周期320在图3中示出。在感测周期320期间，停止显示更新，并且可执行输入感测。在感测周期320之后，显示更新可恢复，例如通过依次选择和驱动附加显示线(例如线5、6、7等)用于更新。

感测周期320可与多种显示器类型一起使用，包括利用慢开关晶体管的显示器和利用快开关晶体管的显示器。在一个实施例中，慢开关晶体管是任何类型的晶体管，其在用于显示线的栅极选择线中使用时，在驱动源极线来更新显示线时没有完全“打开”或“激活”。一种示范性类型的慢开关晶体管是非晶硅或“a-Si”晶体管。一种示范性类型的快开关晶体管是低温多晶硅(LTPS)晶体管。在一些实施例中，一个显示装置中的快开关晶体管可被认为是另一个显示装置中的慢开关晶体管。然而，与快开关晶体管显示器(其使显示线能够相对较快地被选择和更新)相反，慢开关晶体管显示器可经历首次驱动选择信号来选择显示线的时间与对应行的晶体管达到足够的电压电平(V_on)以使得能够将像素数据驱动到显示线的时间之间的时间延迟(T_turn-on)。因此，当选择和驱动慢开关晶体管显示器时，可使用各种方式。被称作“流水线化(pipelining)”的一种这样的方式在图4中示出，下面进行论述。

图4例示依照本发明的实施例的、用于选择和驱动慢开关晶体管来进行显示更新的技术。如图4所示，与各显示线关联的晶体管可经历以选择电压驱动选择线的时间与栅极电压达到导通电压的时间之间的时间延迟。一旦栅极电压达到导通电压，显示线更新可通过以像素数据驱动源极线来执行。此外，如所示，驱动到选择线的信号可经过流水线化。即，选择线可按照依次和重叠的方式被驱动，以便补偿晶体管导通时间延迟(T_turn-on)。

尽管插入诸如感测周期320的感测周期允许操作各种电极和显示元件(例如共用电极、选择线、源极线等)用于进行输入感测，但是显示面板并非意图按照这种方式而被使用。因此，反复中断显示更新的过程可能引起显示伪影。例如，停止显示更新的过程来执行输入感测可能使显示元件(例如电极、迹线、电容器等)在感测周期期间放电，从而一旦恢复显示更新则将系统置于非预期状态。因此，在退出感测周期之后被更新的显示线可能呈现伪影(例如条带)，直至显示元件再被充电到适当电平。

降低在非显示更新周期之后的显示伪影

在分布式消隐周期后，可驱动一个或多个显示元件(例如源极线、共用电极等)，以将显示装置160和/或输入装置100恢复到预期状态。将装置恢复到预期状态可包括以基于在感测周期之前被驱动到显示元件的一个或多个信号的信号驱动显示元件。例如，在感测周期之后，可以先前用来更新显示线的一个或多个数据值(例如像素值)驱动源极线。在其他实施例中，可以基准电压(例如地电压、灰度级电压等)驱动诸如源极线的显示元件，或者显示元件可被耦合到高阻抗(“Hi-Z”)电路，例如以便降低显示元件放电的速率。此外，可使用上述技术的任何组合。例如，Z在感测周期之后，源极线可被耦合到高阻抗电路，并且随后在驱动新显示线来进行更新之前以先前数据值和/或基准电压来被驱动。

以先前使用数据值、基于先前使用数据值的信号和/或基准电压驱动显示元件可将输入装置100置于与装置在分布式消隐周期之前所处的状态相似的状态，从而降低一旦恢复显示更新时的显示伪影的可能性。下面针对图5A-7D来论述用于将输入装置100恢复到预期状态的示范性技术。

图5A和图5B例示依照本发明的实施例的、用于在图3的感测周期320之后将输入装置100的显示元件恢复到预期状态的技术。尽管针对慢开关显示装置来描述图5A和图5B所例示的技术，该技术同样可适用于其他显示技术(例如快开关显示装置)。例如，图5A和图5B所例示的技术可与快开关显示装置(其没有按照流水线化方式来选择显示线以进行更新)一起使用。

如图5A所示，在第一显示更新周期期间以源极线数据来选择和驱动显示线4之后，输入装置100可进入非显示更新周期(例如感测周期320)，在此期间，可操作一个或多个发射器电极210和接收器电极220来进行输入感测。在感测周期320之后，输入装置100可进入重新开始周期510。在重新开始周期510期间，可以基于发送给在非显示更新周期之前被更新的显示线的信号或或者大体上与其相同的信号驱动源极线。例如，可以先前驱动到一个或多个显示线的一个或多个源极线数据值驱动源极线。在图5A所示的实施例中，重复三个先前的源极线数据值(例如，基于先前驱动到显示线2、3和4的数据值的信号)。然后，在重新开始周期510之后，显示线5、6和7在第二显示更新周期期间被选择和更新。

尽管在这个实施例中，在重新开始周期510期间重复与三个先前数据值关联的信号，在重新开始周期510期间可重复任何数量的源极线数据值。然而，如本领域的技术人员将会理解，在感测周期之后重复的源极线数据值的数量可通过存储和/或转换数据值的寄存器、缓冲器和/或数模转换器(DAC)的特性来限制。另外，重复的源极线数据值的数量可取决于选择线与其耦合的晶体管的开关速度。例如，较慢晶体管开关速度可允许在显示线被完全选择并且可用于显示更新之前要被重复的更多源极线数据值的时间。此外，重新开始周期510的持续时间可通过为各显示帧更新周期和感测帧更新周期所分配的时间和/或执行显示更新所需的时间来限制。

如以上关于图4的论述，显示线(例如显示线5、6和7)的选择可经过流水线化，即，显示线可按照依次和重叠的方式被选择，如图5A所示。例如，显示线5、6和7可按照延迟的方式被选择，使得与显示线对应的晶体管在不同时间达到‘导通’状态，从而使各显示线能够由耦合到源极线的源极驱动器单独地更新。这种技术在图5A和图5B中例示。在重新开始周期510之后，首先驱动与显示线5关联的栅极选择线，之后接着与显示线6关联的栅极选择线，以及之后接着与显示线7关联的栅极选择线。一旦与显示线5关联的晶体管达到‘导通’状态，源极线随后以显示线5的源极线数据来被驱动。随后撤消选择显示线5，并且可驱动与显示线8(未示出)关联的栅极选择线。流水线化过程可重复进行，直到更新了所有显示线或者直到另一个感测周期320发生。

尽管非显示更新周期和重新开始周期510在图5A和图5B中示为独立的周期，这些周期可重叠。例如，显示线可在非显示更新周期(例如感测周期320)期间被选择。另外，源极线可在非显示更新周期的全部或部分期间耦合到高阻抗电路和/或以基准电压来被驱动。这种技术的一个实施例在图5B中示出，下面进行论述。

图5B例示用于将输入装置100的显示元件恢复到预期状态的另一种技术。然而，与关于图5A论述的技术相反，在感测周期320之前所选择—并且调度成在感测周期320之后来更新—的一个或多个显示线可在感测周期320期间保持被选择。例如，在感测周期320之前，以选择信号来驱动与显示线5和6关联的栅极选择线。这些显示线可在感测周期320期间保持被选择，并且与被选显示线关联的像素值可通过在感测周期320和/或重新开始周期510期间施加到源极线的信号而被影响。

在一个实施例中，在感测周期320和重新开始周期510期间，以与进入感测周期320之前被更新的最后的显示线关联的源极线数据值(例如图5B中的显示线4的源极线数据)驱动源极线。在另一个实施例中，在感测周期320期间，以最后被更新的显示线的源极线数据值来驱动源极线，并且在感测周期320之后，在下一显示线(例如图5B中的显示线5)开始恢复显示更新。因此，在这个实施例中，显示元件在感测周期320期间保持被充电，没有观察到(observed)重新开始周期510，并且在感测周期320之后恢复显示更新。

在上述实施例中，与感测周期320之后将要更新的下一显示线(图5B中的显示线5)关联的源极线数据可在进入感测周期320之前被转换和存储。例如，可在感测周期320期间以与显示线N关联的源极线数据驱动源极线，并且可存储与显示线N+1关联的源极线数据。相应地，在感测周期320之后，可以驱动显示线N+1，而无需等待数据转换延迟(例如数模转换延迟)。然而，由于感测周期320的长度，与显示线N+1关联的子像素可漂移到高于或低于预计值。例如，当正电压在感测周期320和/或重新开始周期510期间被施加到与显示线N+1关联的子像素时，电压可在子像素上增加。结果，在感测周期320之后，子像素可漂移到高于预计值，从而在更新显示线N+1时产生显示伪影。在各个实施例中，可通过驱动源极线(例如在感测周期320和/或重新开始周期510期间)使得与显示线N+1关联的子像素处于感测周期320没有发生时原本预计的电压附近，来降低在这类情况下产生显示伪影的可能性。在其他实施例中，可通过以基于在更新显示线N(即，在感测周期320之前被驱动以进行更新的显示线)时被驱动的信号的反向形式的信号驱动源极线，来降低在这类情况下产生显示伪影的可能性。

图6是依照本发明的实施例的、用于在非显示更新周期之后将输入装置100的显示元件恢复到预期状态的方法600的流程图。尽管结合图1-5B来描述方法600，本领域的技术人员将会理解，配置成按照任何适当顺序来执行该方法的任何系统均落入本发明的范围之内。

方法600在步骤610开始，其中在第一显示更新周期期间选择一个或多个显示线以进行显示更新。在步骤615，在第一显示更新周期期间以选择信号驱动与一个或多个显示线对应的一个或多个栅极选择线。随后，一旦选择了一个或多个显示线，在步骤620以显示更新信号(例如像素值)来驱动源极线，来更新一个或多个显示线。如以上关于图4、图5A和图5B的论述，显示线可使用流水线化技术被选择。这样的话，在第一显示更新周期期间，可按照依次和重叠的方式以选择信号驱动栅极选择线，并且可按照依次的方式以显示更新信号驱动源极线。

在步骤625，在非显示更新周期(例如感测周期320)期间驱动一个或多个发射器电极210来进行输入感测。然后，在步骤630，结果信号由接收器电极220接收，并且用来检测感测区120中的输入对象140的存在(或者不存在)。

最后，在步骤635，在非显示更新周期之后，一种或多种类型的显示元件(例如源极线)在重新开始周期510期间以恢复信号来被驱动。如以上关于图5A和图5B的论述，恢复信号可基于在步骤620被驱动到源极线的显示更新信号。也就是说，恢复信号可配置成将系统置于与系统在非显示更新周期之前所处的状态相似或者基本上相同的状态。另外，恢复信号可包括基准电压，或者源极线可在非显示更新周期和/或重新开始周期510期间耦合到高阻抗电路(例如电浮动)。

在非显示更新周期和重新开始周期510之后，一个或多个附加显示线可按照步骤610、615和620在第二显示更新周期期间被选择和更新。

图7A-7D例示依照本发明的实施例的、在感测周期320和重新开始周期510期间的源极线数据值的转换和存储。源极线数据值可使用诸如例如循环DAC、电阻器网络(例如电阻器串)或delta-sigmaDAC的数模转换器(DAC)来转换、存储和/或驱动到源极线。DAC可每次转换一个显示线的像素数据，并且可包括用于存储被转换值的两个或更多电容器。各模拟值的转换时间是固定的，并且可短于显示线更新时间段。如果转换时间过短，则会产生不正确模拟值。因此，源极线数据值的转换和存储可配置使得足够的转换时间被观察到，并且显示线数据在需要时是可用的。

图7A例示一实施例，其中源极线在感测周期320期间和/或在重新开始周期510的一部分期间耦合到高阻抗电路和/或以参考信号(例如V-com电压)来被驱动。源极线随后在重新开始周期510期间以最后三个显示线的源极线数据来被驱动。另外，如所示出的，与显示线2关联的源极线数据的转换可在感测周期320期间开始，使得数据在重新开始周期510的开始时是可用的。

图7B例示一实施例，其中源极线在感测周期320期间以与显示线N(即，在感测周期320之前被驱动的最后一个显示线)关联的源极线数据来被驱动。源极线随后在重新开始周期510期间以最后三个显示线的源极线数据来被驱动。如所示，与显示线2关联的源极线数据的转换可在感测周期320期间开始。

图7C和图7D例示实施例，其中源极线在感测周期320期间以与显示线N(即，在感测周期320之前被驱动的最后一个显示线)关联的源极线数据来被驱动。源极线随后在重新开始周期510期间采用最后三个显示线的源极线数据来被驱动和/或耦合到高阻抗电路。在两种实施例中，与显示线2关联的源极线数据的转换可在感测周期320期间开始。

因而，提出本文阐述的实施例和示例，以便最好地解释按照本发明及其特定应用以及从而使本领域的技术人员能够实施和使用本发明。但是，本领域的技术人员将认识到，前述描述和示例仅为了例示和示例的目的而提出。所阐述的描述并不意在是穷举性的或者将本发明限定到所公开的精确形式。

Claims

1.一种用于具有集成感测装置的显示装置的处理系统，所述处理系统包括：

驱动器模块，包括驱动器电路，所述驱动器模块耦合到多个源极线和多个传感器电极，各传感器电极包括一个或多个配置用于显示更新和输入感测的共用电极，所述驱动器模块配置用于：

在第一显示更新时期期间，选择第一显示线来进行显示更新；

在所述第一显示更新时期期间，以第一显示更新信号驱动所述源极线来更新所述第一显示线；

在非显示更新时期期间，驱动所述多个传感器电极的第一传感器电极来进行电容性感测；

在重新开始时期期间，按恢复模式操作所述源极线，其中所述重新开始时期在所述非显示更新时期之后并在第二显示更新时期之前。

2.如权利要求1所述的处理系统，其中驱动所述第一传感器电极来进行电容性感测包括驱动所述第一传感器电极来进行绝对电容性感测。

3.如权利要求1所述的处理系统，其中驱动所述第一传感器电极来进行电容性感测包括以发射器信号驱动所述第一传感器电极，以及其中所述处理系统还包括接收器模块，其耦合到多个接收器电极并配置用于当以所述发射器信号驱动所述第一发射器电极时，由所述接收器电极接收结果信号。

4.如权利要求1所述的处理系统，其中按恢复模式操作所述源极线包括以基于所述第一显示更新信号的恢复信号驱动所述源极线。

5.如权利要求1所述的处理系统，其中所述重新开始时期与所述非显示更新时期至少部分重叠。

6.如权利要求1所述的处理系统，按恢复模式操作所述源极线包括以包括基准电压的恢复信号驱动所述源极线。

7.如权利要求1所述的处理系统，按恢复模式操作所述源极线包括电浮动所述源极线。

8.如权利要求1所述的处理系统，其中所述驱动器模块还配置用于：

在所述第一显示更新时期之后并且所述非显示更新时期之前的第二显示更新时期期间，选择第二显示线来进行显示更新；以及

在所述第二显示更新时期期间，以第二显示更新信号驱动所述源极线。

9.如权利要求8所述的处理系统，其中所述恢复信号包括所述第一显示更新信号以及所述第二显示更新信号，以及按恢复模式操作所述源极线包括在所述重新开始时期期间，以所述第一显示更新信号驱动所述源极线，并且随后以所述第二显示更新信号驱动所述源极线。

10.如权利要求1所述的处理系统，其中所述非显示更新时期至少与所述第一显示更新时期一样长。

11.一种采用显示装置进行输入感测的方法，所述显示装置与具有多个源极线、多个接收器电极及多个传感器电极的感测装置集成，各传感器电极包括一个或多个共用电极，所述方法包括：

在第一显示更新时期期间，选择第一显示更新线来进行显示更新；

在非显示更新时期期间，驱动所述多个发射器电极的第一传感器电极来进行电容性感测；

12.如权利要求11所述的方法，其中驱动所述第一传感器电极来进行电容性感测包括驱动所述第一传感器电极来进行绝对电容性感测。

13.如权利要求11所述的方法，其中驱动所述第一传感器电极来进行电容性感测包括以发射器信号驱动所述第一传感器电极，以及其中所述方法还包括当以所述发射器信号驱动所述第一发射器电极时，由所述接收器电极接收结果信号。

14.如权利要求11所述的方法，按恢复模式操作所述源极线包括以基于所述第一显示更新信号的恢复信号驱动所述源极线。

15.如权利要求11所述的方法，按恢复模式操作所述源极线包括以包括基准电压的恢复信号驱动所述源极线。

16.一种输入装置，包括具有集成感测装置的显示装置，所述输入装置包括：

多个源极线；

多个传感器电极，各传感器电极包括一个或多个用于显示更新和输入感测的共用电极；以及

处理系统，耦合到所述多个源极线及多个传感器电极，所述处理系统配置成：

17.如权利要求16所述输入装置，按恢复模式操作所述源极线包括以基于所述第一显示更新信号的恢复信号驱动所述源极线。

18.如权利要求16所述的输入装置，按恢复模式操作所述源极线包括以基准电压驱动所述源极线和电浮动所述源极线中至少一个。

19.如权利要求16所述的输入装置，其中驱动所述第一传感器电极来进行电容性感测包括驱动所述第一传感器电极来进行绝对电容性感测。

20.如权利要求16所述的输入装置，其中驱动所述第一传感器电极来进行电容性感测包括以发射器信号驱动所述第一传感器电极，其中所述处理系统耦合到所述多个传感器电极的第二传感器电极，并且其中所述处理系统配置成当以所述发射器信号驱动所述第一传感器电极时，由所述第二传感器电极接收结果信号。