CN105556446A

CN105556446A - 使用矩阵电极图案的电容性感测

Info

Publication number: CN105556446A
Application number: CN201480052275.8A
Authority: CN
Inventors: J.卢肯奇; S.L.莫雷恩; C.A.卢登; G.P.塞梅拉罗; J.K.雷诺; P.谢佩列夫; T.麦金
Original assignee: Synaptics Inc
Current assignee: Synaptics Inc
Priority date: 2013-08-07
Filing date: 2014-08-07
Publication date: 2016-05-04
Anticipated expiration: 2034-08-07
Also published as: CN110045885A; CN110045885B; US20150042600A1; US20150042599A1; US9542023B2; CN105556446B; US9552089B2; WO2015021330A1

Abstract

用于电容性感测的电极矩阵可以集成到输入装置的显示面板中。在一个实施例中，驱动显示信号和电容性感测信号到显示面板中的源极驱动器可以安装在该显示面板上。在一个实施例中，电容性感测信号可以在金属线或电线上发送，这些金属线或电线在与源极线相同的层上交错，其中这些源极线用于在显示更新期间设置显示面板中像素上的电压。使用交错的金属线，源极驱动器可以并行地驱动电容性感测信号到采用跨越一个或多个触摸周期的预定义图案的矩阵中的多个电极上。

Description

使用矩阵电极图案的电容性感测

技术领域

本发明实施例一般涉及用于电容性感测的方法和设备，并且更具体地，涉及集成到显示面板中的电极的矩阵。

背景技术

包括接近传感器装置（也通常被称为触摸垫或触摸传感器装置）的输入装置广泛应用于多种电子系统中。接近传感器装置典型地包括通常由表面区分的感测区，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于为电子系统提供接口。例如，接近传感器装置通常用作较大计算系统的输入装置（诸如集成在或外设于笔记本或桌上型电脑的触摸垫）。接近传感器装置也经常用于较小计算系统中（诸如集成在蜂窝电话中的触摸屏）。

发明内容

本公开的一个实施例包括输入装置，其包括配置成感测输入对象的显示装置以及布置在层叠结构第一层的多个传感器电极，其中多个传感器电极中的每个包括显示装置的至少一个共用电极并且配置用于显示更新和电容性感测。输入装置也包括与显示装置的显示线对应的第一批多个子像素以及多个栅极线，其中多个栅极线的第一栅极线耦合到第一批多个子像素的第一子集，并且多个栅极线的第二栅极线耦合到第一批多个子像素的第二子集。输入装置包括布置在层叠结构的第二层中并耦合第一层中的多个传感器电极的多个导电布线迹线，以及布置在层叠结构的第二层中的多个源极线，其中源极线耦合到多个子像素。输入装置包括耦合到多个导电布线迹线并配置成利用多个传感器电极执行电容性感测的处理系统。

本公开的另一个实施例是用于包括电容性感测装置的显示装置的处理系统。处理系统包括传感器模块，其包括传感器电路，传感器电路耦合到经由多个导电布线迹线布置的多个传感器电极，其中多个传感器电极中的每个包括配置成用于显示更新和电容性感测并布置在层叠结构的第一层中的多个共用电极中的至少一个。此外，多个导电布线迹线布置在层叠结构的第二层中。多个源极线布置在层叠结构的第二层中并且配置成驱动源极线用于显示更新。源极线耦合到与显示装置的显示线对应的第一批多个子像素，其中第一批多个子像素的第一子集耦合到第一栅极线，并且第一批多个子像素的第二子集耦合到第二栅极线。

本公开的另一个实施例是矩阵传感器，其包括第一层，第一层包括在第一层中的共用表面上按矩阵排列的多个传感器电极，以及第二层，第二层包括多个导电布线迹线和多个显示电极，其中多个导电布线迹线中的每个耦合到第一层上的多个传感器电极中的相应一个。矩阵传感器包括第三层，其包括与显示装置的显示线对应的第一批多个子像素，其中多个栅极线中的第一栅极线耦合到第一批多个子像素的第一子集，并且多个栅极线中的第二栅极线耦合到第一批多个子像素的第二子集。矩阵传感器包括布置在层叠结构的第二层中的多个源极线，源极线耦合到多个子像素。

附图说明

为了使本发明的上述特征能够以详细的方式来理解，通过参考实施例作出在上面简要总结的、本发明的更具体的描述，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典型实施例并且不应因此被认为对其范围的限定。

图1是依照本文描述的一个实施例的、集成在示例性显示装置中的输入装置的示意框图。

图2例示依照本文描述的一个实施例的、可以用在图1的输入装置中的简化的示例性传感器元件阵列。

图3例示依照本文描述的一个实施例的、共用两个子像素之间的源极线的显示装置。

图4例示依照本文描述的一个实施例的、具有集成的电容性感测矩阵的显示面板。

图5例示依照本文描述的一个实施例的、具有附接到显示面板用于执行显示更新和电容性感测的源极驱动器的输入装置。

图6例示依照本文描述的一个实施例的、具有数量降低的电容性感测电路的源极驱动器。

图7是依照本文描述的一个实施例的、对应于传感器电极的物理尺寸的源极线和迹线的示意图。

图8是依照本文描述的一个实施例的、例示利用迹线在源极驱动器和感测电极之间的连接的示意图。

图9例示依照本文描述的一个实施例的、通过在电容性感测区中的电极之间轮转来形成电容性图像。

图10例示依照本文描述的一个实施例的、通过在电容性感测区中的电极之间轮转来形成电容性图像。

为促进理解，已尽可能使用同样的参考标号来标明对附图而言是共同的同样元件。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。这里所指的附图不应被理解为按比例绘制，除非特别说明。同样，通常简化附图，并且省略细节或元件以便陈述和解释的清楚。附图及讨论服务于解释下面讨论的原理，其中类似的标注表示类似的元件。

具体实施方式

下列详细描述本质上仅仅是示范性的，并不意图限制本发明或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、发明内容或下面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。

本技术的各种实施例提供输入装置和方法用于改进可用性。具体地，用于电容性感测的电极矩阵可以集成在输入装置的显示面板中。在一个实施例中，驱动显示信号和电容性感测信号到显示面板中的源极驱动器可以安装在该显示面板上。在一个实施例中，电容性感测信号可以在金属线或迹线上发送，这些金属线或迹线在与源极线相同的层上交错，其中这些源极线用于在显示更新期间设置显示面板中像素上的电压。

使用交错的迹线，在一个实施例中，源极驱动器可以并行地驱动电容性感测信号到采用跨越一个或多个感测周期的预定义图案的矩阵中的多个电极上。在一个实施例中，可以设计图案来提供算术无关的结果，使得输入装置可以为矩阵中的每个电极导出单独的电容性测量。基于在感测周期期间导出的结果电容性测量，输入装置可以识别输入对象相对于显示面板的位置。此外，当驱动电容性感测信号到第一电极上时，输入装置可以驱动保护信号（或恒定电压）到接近第一电极的第二电极上。这样做会降低由第一和第二电极之间的电容性耦合导致的电容性噪声。

图1是依照本技术实施例的、集成到示例性显示装置160中的输入装置100的示意性框图。尽管本公开例示的实施例示出为与显示装置集成，应预期，本发明可以在没有与显示装置集成的输入装置中具体化。输入装置100可配置成向电子系统150提供输入。如本文档所使用的，术语“电子系统”（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大小和形状的个人计算机，诸如桌上型电脑、膝上型电脑、上网本电脑、平板电脑、网络浏览器、电子书阅读器和个人数字助理（PDA）。另外的示例电子系统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。进一步的示例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、以及视频游戏机（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（包括诸如智能电话之类的蜂窝电话）和媒体装置（包括录音机、编辑器和诸如电视机的播放器、机顶盒、音乐播放器、数码相框和数码相机）。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150的物理部件，或能够与电子系统150物理地分离。视情况而定，输入装置100可使用下列项的任一个或多个与电子系统150的部件通信：总线、网络以及其他有线或无线互连。示例包括I²C、SPI、PS/2、通用串行总线（USB）、蓝牙、RF、DisplayPort以及IRDA。

在图1中，输入装置100示出为接近传感器装置（也通常被称为“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170中提供的输入。示例输入对象包括如图1所示的手指和触控笔。

感测区170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170从输入装置100的表面沿一个或多个方向延伸到空间中，直至信噪比阻止充分准确的对象检测。这个感测区170沿特定方向延伸的距离，在各种实施例中，可以大约少于一毫米、数毫米、数厘米、或更多，而且可随所使用的感测技术的类型和期望的精度而显著变化。因此，一些实施例感测输入，其中包括与输入装置100任何表面无接触、与输入装置100的输入表面（例如触摸表面）接触、与耦合一定量外加力或压力的输入装置100的输入表面接触、和/或它们的组合。在各种实施例中，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任何壳体之上的面板来提供等。在一些实施例中，感测区170在投射到输入装置100的输入表面上时具有矩形形状。

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170中的用户输入。输入装置100包括用于检测用户输入的多个感测电极120。作为几个非限定性示例，输入装置100可使用电容性、倒介电、电阻性、电感性、磁、声、超声、和/或光技术。

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。

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，一个或多个感测电极120获得谐振线圈或线圈对引起的环路电流。电流的量值、相位和频率的某种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，电压或电流被施加来产生电场。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电容性感测电极120的阵列或其他规则或不规则的图案来产生电场。在一些电容性实现中，独立感测电极120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电阻片，其可以是电阻均匀的。

如上所示，一些电容性实现利用基于传感器电极120与输入对象之间的电容性耦合的变化的“自电容”（或“绝对电容”）感测方法。在各种实施例中，传感器电极120附近的输入对象改变传感器电极120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利用所调制信号相对于基准电压（例如，系统地）调制传感器电极120，以及通过检测传感器电极120与输入对象140之间的电容性耦合，来进行操作。

此外，如上所述，一些电容性实现利用基于传感器电极120之间的电容性耦合的变化的“互电容”（或“跨电容”）感测方法。在各种实施例中，传感器电极120附近的输入对象140改变传感器电极120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（也称为“发射器电极”）和一个或多个接收器传感器电极（也称为“接收器电极”）之间的电容性耦合，来进行操作，如下进一步描述。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。结果信号可包括对应于一个或多个发射器信号和/或对应于一个或多个环境干扰源（例如其他电磁信号）的影响。传感器电极120可为专用的发射器电极或接收器电极，或者可配置成既传送又接收。

在图1中，处理系统110示出为输入装置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170中的输入。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，组成处理系统110的组件定位在一起，诸如在输入装置100的感测电极120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的感测电极120，而一个或多个组件在别处。例如，输入装置100可为耦合到桌上型电脑的外设，并且处理系统110可包括配置成在桌上型电脑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（或许具有关联的固件）。作为另一示例，输入装置100可物理地集成在电话中，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也执行其他功能，诸如操作显示屏、驱动触觉制动器等。

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。每一模块可包括作为处理系统110的一部分的电路、固件、软件或它们的组合。在各种实施例中，可使用模块的不同组合。示例模块包括用于操作诸如传感器电极和显示屏之类硬件的硬件操作模块，用于处理诸如传感器信号和位置信息之类数据的数据处理模块，以及用于报告信息的报告模块。另外的示例模块包括传感器操作模块，其配置成操作感测电极120来检测输入；识别模块，其配置成识别诸如模式变更手势之类的手势；以及模式变更模块，其用于变更操作模式。

在一些实施例中，处理系统110通过引起一个或多个动作来直接响应在感测区170中的用户输入（或没有用户输入）。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，如果这样一个独立的中央处理系统存在的话）提供关于输入（或没有输入）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接收的信息以按用户输入进行动作，以致促进全范围的动作，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的感测电极120来产生指示感测区170中输入（或没有输入）的电信号。处理系统110在产生提供给电子系统的信息中，可对该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120获得的模拟电信号进行数字化。作为另一示例，处理系统110可执行滤波或其他信号调节。作为又一示例，处理系统110可减去或以其他方式计及基线，以使得信息反映电信号和基线之间的差异。作为另一些示例，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。

本文使用的“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。示例性的“零维”位置信息包括近/远或接触/非接触信息。示例性的“一维”位置信息包括沿轴的位置。示例性的“二维”位置信息包括在平面中的运动。示例性的“三维”位置信息包括在空间中的瞬时或平均速度。进一步的示例包括空间信息的其他表示。也可确定和/或存储关于一种或多种类型位置信息的历史数据，包括，例如随时间追踪位置、运动、或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或由某个其他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170中的输入提供冗余的功能性，或某个其他功能性。图1示出感测区170附近的按钮130，其能够用于促进使用输入装置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可在没有其他输入组件的情况下实现。

一些实施例中，输入装置100包括触摸屏界面，并且感测区170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可包括覆盖该显示屏的、大体透明的传感器电极120，以及为关联的电子系统提供触摸屏界面。该显示屏可以是能向用户显示可视界面的、任何类型的动态显示器，并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），或其他显示技术。输入装置100和显示装置160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及感测。作为另一示例，显示装置160可部分或整个地由处理系统110操作。

应理解，尽管本技术的许多实施例在完全功能设备的上下文中描述，本技术的机理能够作为采用多种形式的程序产品（例如软件）来被分配。例如，本技术的机理可作为电子处理器可读取的信息承载介质（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）之上的软件程序来实现及分配。另外，无论用于执行分配的介质的特定类型，本技术的实施例同样地适用。非暂时性、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、或任何其他存储技术。

图2示出依照一些实施例的、配置成在关联图案的感测区170中进行感测的感测电极120的示例性图案的一部分。为了例示和描述的清楚起见，图2示出采用简单矩形图案的传感器电极120，而没有示出各种其他组件。示例性图案包括按X行和Y列排列的传感器电极的阵列120_X,Y（共同被称为传感器电极120），其中X和Y是正整数，尽管X和Y中的一个可以为零。应预期，感测电极120的图案可以包括具有其他配置的多个传感器电极120，诸如环形阵列（polararrays）、重复图案、非重复图案、非均匀阵列单个行或列或其他合适排列。进一步地，传感器电极120可以是任何形状，诸如圆形、矩形、菱形、星形，正方形、非凸形、凸形、非凹形、凹形等。传感器电极120耦合到处理系统110并用来确定感测区170中的输入对象140的存在（或没有输入对象140）。

在操作的第一模式中，传感器电极120的排列（120-1，120-2，120-3，…120-n）的至少一部分可以用来通过绝对感测技术检测输入对象的存在。换言之，处理系统110配置成以所调制信号驱动每个传感器电极120，并基于所调制信号测量电极120和输入对象之间的电容（例如，自由空间或地表地），其被处理系统110或其他处理器用来确定输入对象的位置。

传感器电极120典型地彼此欧姆地绝缘。换言之，一个或多个绝缘体将传感器电极120分离并防止它们彼此电短接。

在操作的第二模式中，传感器电极120的至少一部分被分成用于通过电容性感测技术检测输入对象的存在的发射器和接收器电极组。换言之，处理系统110可以以发射器信号驱动第一组传感器电极120，并以第二组传感器电极120接收结果信号，其中结果信号包括对应于发射器信号的效果。处理系统110或其他处理器使用结果信号来确定输入对象的位置。

输入装置100可以配置成按上述模式的任何一个来操作。输入装置100也可以配置成在上述模式的任何两个或多个之间切换。

局部化电容（电容性耦合）的区域可以被称为“电容性像素”。在操作的第一模式中，电容性像素形成在单个传感器电极120和地之间，并且在操作的第二模式中，电容性像素形成在用作发射器和接收器电极的传感器电极120的组之间。电容性耦合随与传感器电极120关联的感测区170中输入对象140的接近和运动而变化，并且从而可以用作输入对象在输入装置100的感测区中存在的指示器。

在一些实施例中，传感器电极120被“扫描”以确定这些电容性耦合。换言之，在一个实施例中，传感器电极120中的一个或多个被驱动来传送发射器信号。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传送。在多个发射器电极同时传送的场合，该多个发射器电极可以传送相同发射器信号并有效地产生实际上更大的发射器电极。备选地，该多个发射器电极可以传送不同的发射器信号。例如，多个发射器电极可以根据使它们对接收器电极的结果信号的组合影响能够被独立地确定的一个或多个编码方案，来传送不同的发射器信号。

配置为接收器传感器电极的接收器电极120可被单个地或多个地操作来获得结果信号。结果信号可用于确定电容性像素处的电容性耦合的度量。

在其他实施例中，“扫描”传感器电极120以确定这些电容性耦合，包括以所调制信号驱动并测量传感器电极的一个或多个的绝对电容。在另一个实施例中，可以操作传感器电极使得一次驱动多于一个传感器电极，或者同时驱动多个传感器电极。在这样的实施例中，可以同时从一个或多个传感器电极120中的每个获取绝对电容性度量。在一个实施例中，输入装置100同时驱动多个传感器电极120并在同一感测周期中测量所驱动电极120中每个的绝对电容性度量。在各种实施例中，处理系统110可以配置成选择性地驱动传感器电极120的一部分并以其来接收。例如，可以基于，但不限于，运行在主处理器上的应用、输入装置的状态、感测装置的操作模式以及输入装置的所确定位置来选择传感器电极。

来自电容性像素的度量的集合形成“电容性图像”（也是“电容性帧”），其代表像素处的电容性耦合。可在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于导出关于感测区中输入的信息。例如，在连续的时间段内获得的连续电容性图像能够用于追踪进入、退出感测区以及在感测区内的一个或多个输入对象的运动。

输入装置100的背景电容是与在感测区170中没有输入对象相关联的电容性图像。背景电容随环境和操作情况而变化，并且可以按各种方式来估计。例如，当没有输入对象被确定在感测区170中时，一些实施例获取“基线图像”，并使用那些基线图像作为它们背景电容的估计。

可针对输入装置100的背景电容来调整电容性图像以用于更有效的处理。一些实施例通过“基线化”电容性像素处的电容性耦合的度量来产生“基线化电容性图像”来实现这一点。换言之，一些实施例将形成电容图像的度量与关联那些像素的“基线图像”的适当“基线值”进行比较，并从那个基线图像确定变化。

在一些触摸屏实施例中，传感器电极120的一个或多个包括用于更新显示屏的显示的一个或多个显示电极。在一个或多个实施例中，显示电极包括V-com电极（共用电极）、源极驱动线、栅极线、阳极电极或阴极电极中的一个或多个段，或任何其他显示元件。这些显示电极可布置于适当的显示屏衬底上。例如，共用电极可以布置在一些显示屏（例如，平面内切换（IPS）或平面至线切换（PLS）有机发光二极管（OLED））中透明衬底（玻璃衬底、TFT玻璃上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）或多域垂直调整（MVA））的滤色玻璃的底部上，在发光层上（OLED）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可共用至少一个共用电极。

在各种触摸屏实施例中，“电容性帧速率”（获得连续电容性图像的速率）可以与“显示帧速率”（更新显示图像的速率，包括刷新屏幕来重新显示相同的图像）的那个相同或不同。在各种实施例中，电容性帧速率是显示帧速率的整数倍。在其他实施例中，电容性帧速率是显示帧速率的分数倍。在又一些实施例中，电容性帧速率可以是显示帧速率的任何分数或整数。

继续参考图2，耦合到感测电极120处理系统110包括传感器模块204，以及可选地，显示驱动器模块208。在一个实施例中，传感器模块包括配置成在期望输入感测的时期期间驱动发射器信号或所调制信号到感测电极120上以及以感测电极120接收结果信号的电路。在一个实施例中，传感器模块包括发射器模块，其包括配置成在期望输入感测的时期期间驱动发射器信号到感测电极120上的电路。发射器信号一般地被调制并在被分配用于输入感测的时间段内包含一个或多个脉冲。发射器信号可以具有振幅、频率和电压，其可以被改变来获得感测区170中输入对象的更鲁棒的位置信息。用于绝对电容性感测中的所调制信号可以与用于跨电容性感测中的发射器信号相同或不同。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的所选部分并按绝对或跨电容性感测模式来操作。在另一示例中，传感器模块204可以是传感器电极120的不同部分，并按绝对或跨电容性感测模式来操作。在又一示例中，传感器模块204可以耦合到所有传感器电极120，并按绝对或跨电容性感测模式来操作。

在各种实施中，传感器模块204可以包括接收器模块，其包括配置成在期望输入感测的时期期间，以感测电极120接收包括对应于发射器信号的效果的结果信号的电路。在一个或多个实施例中，接收器模块配置成驱动所调制信号到传感器电极120上并接收对应于所调制信号的结果信号来确定传感器电极120的绝对电容变化。接收器模块可以确定输入对象140在感测区170中的位置，或可以提供包括指示结果信号的信息的信号至另一模块或处理器，例如确定模块或电子装置150的处理器（即主处理器），以供确定输入对象140在感测区170中的位置。在一个或多个实施例中，接收器模块包括多个接收器，其中每个接收器可以是模拟前端（AFE）。

在一个或多个实施例中，电容性感测（或输入感测）和显示更新可以在至少部分重叠的时期期间发生。例如，当共用电极被驱动用于显示更新时，该共用电极也可以被驱动用于电容性感测。或者将电容性感测与显示更新相重叠可以包括在与传感器电极配置用于电容性感测的时间至少部分重叠的时间段中调制显示装置的基准电压和/或为显示器调制至少一个显示电极。在另一实施例中，电容性感测和显示更新可以在非重叠时期期间（也称为非显示更新时期）发生。在各种实施例中，非显示更新时期可以在用于显示帧的两个显示线的显示线更新时期之间发生，并且可以在时间上至少与显示更新时期一样长。在这样的实施例中，非显示更新时期可以被称为长水平消隐时期、长h-消隐时期或分布式消隐时期。在其他实施例中，非显示更新时期可以包括水平消隐时期或垂直消隐时期。处理系统110可以配置成在不同非显示更新时间的任何一个或多个或任何组合期间，驱动传感器电极120用于电容性感测。

显示驱动器模块208包括确认成在非感测（例如显示更新）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。显示驱动器模块208可以与传感器模块204一起被包括，或与传感器模块204分离。在一个实施例中，处理系统包括第一集成控制器，其包括显示驱动器模块208和传感器模块204的至少一部分（即发射器模块和/或接收器模块）。在另一实施例中，处理系统包括第一集成控制器，其包括显示驱动器208，以及第二集成控制器，其包括传感器模块204。在又一实施例中，处理系统包括第一集成控制器，其包括显示驱动器模块208和发射器模块或接收器模块中的一个，以及第二集成控制器，其包括发射器模块和接收器模块中另一个。

如上所述，传感器电极120可以形成为分离的几何形状、多边形、条、板、线或其他形状，其欧姆地彼此绝缘。传感器电极120可以通过电路电性地耦合来形成具有比传感器电极120的分离一个更大的规划面积的电极。传感器电极120可以由不透明或透明导电材料制成。在传感器电极120与显示装置一起使用的实施例中，使用透明导电材料用于传感器电极120可能是合意的。在传感器电极120不与显示装置一起使用的实施例中，使用具有低电阻率的不透明导电材料用于传感器电极120来改进传感器性能可能是合意的。除了别的以外，适合用于制造传感器电极120的材料包括ITO、铝、银、铜，以及导电碳材料。传感器电极120可以形成为具有少量或没有开口区域（即具有没有被孔间断的平坦表面）的导电材料的连续体，或者备选地，可以被制作来形成具有形成于其中的开口的材料体。例如，传感器电极120可以形成导电材料的网格，诸如多个互相连接的细金属线。在一个实施例中，传感器电极120的长度和宽度中的至少一个在大约1mm到大约2mm范围内。在其他实施例中，传感器电极的长度和宽度中的至少一个可以小于大约1mm或者大于大约2mm。在其他实施例中，长度和宽度并不相似，并且长度和宽度中的一个可以在大约1到大约2mm范围内。进一步地，在各种实施例中，传感器电极120可以包括范围在大约4到大约5mm范围内的中心到中心节距；然而，在其他实施例中，节距可以小于大约4mm或者大于大约5mm。进一步地，在各种实施例中，传感器电极包括全部Vcom电极（共用电极）。

双栅极线布线

图3例示显示装置300，其中两个子像素310共用同一源极线315。如本文所使用的，像素305是单色子像素310（例如，红、绿和蓝）的组合，其被组合来定义像素305的组合颜色。因此，如所示出的，显示装置300包括4个像素305，其各自包括三个子像素310。为了改变子像素310的颜色，并且从而，改变像素305的颜色，装置300包括栅极线320，其被用来激活装置300中特定行中子像素310的一个或多个。例如，显示装置320可以一次激活栅极线320中的一个（例如，顺序地），其激活行中的切换元件325（例如晶体管）。并行地，装置300可以驱动用于子像素310的期望电压到源极线315上。子像素被示出与地耦合，但这可以是用于设定跨子像素310的电压的任何基准电压（例如Vcom）。由于其他栅极线320停用它们所耦合到的切换元件325，源极线315上的电压不影响耦合到已停用开关325的子像素310。

在装置300中，源极线315中的一些或全部被用于设定同一行中至少两个子像素310上的电压。例如，源极线315B设定子像素G0和B0上的电压。在源极线315未被同一行中的子像素310共用的情况下，为这样做，显示装置300可以以两倍的速度驱动源极线315，以便以相同量的所需时间来更新一行。这个技术在本文被称为双栅极布置，其中使用两个栅极线320以便激活一行中的每个子像素310。在显示行更新的前一半期间，第一栅极线320激活该行中每隔一个的切换元件325来更新对应的子像素310（例如子像素G0、R1和B1电性地耦合到源极线315B、315C和315D）。在显示行更新的后一半期间，第二栅极线320激活该行中切换元件325的另一半来更新其余子像素310（例如子像素R0、B0和G1电性地耦合到源极线315A、315B和315C）。按这个方式，栅极线320和源极线315可以被同步来确保适当的电压被驱动到子像素310上。尽管双栅极布置可以以两倍的速度驱动源极和栅极线315、320，以便保持相同的显示速率，源极线驱动器的数量被减半。

使用双栅极布置降低源极线315的数量为布线通道330腾出空间。换言之，若未使用双栅极布置，这些布线通道330会被源极线315所占用。代替地，显示装置300可以在布线通道330中放置导电布线迹线335。如下将讨论的，显示装置300可以包括多个不同层。换言之，像素305、栅极线320、源极线315以及切换元件325可以位于层叠来形成显示装置300的两个或多个不同的层上。由于包括源极线315的层现在具有空闲的布线通道330，这些空闲区可以用于向显示装置300增加迹线335。迹线335可以随后耦合到图1和2所述的感测电极120。特别地，迹线335可以用来向电极120传送或传送来自电极120的电容性感测信号（例如，当执行绝对电容性感测时的所调制信号或当执行跨电容性感测时的发射器/结果信号）。有利地，这个信号的发送可以在空闲的通道区域330内执行，并且因而，避免向显示装置300添加不同的层。

图4例示依照本文描述的一个实施例的、具有集成的电容性感测矩阵170的显示面板400。面板400包括玻璃层405，其用作面板400的外层。尽管这个层405具体地被公开为玻璃，层405可以包括任何透明材料——例如塑料或聚合物。在一个实施例中，玻璃层405可以是面板400的保护上层。尽管未示出，当制作显示装置时，附加层可以添加到玻璃层405上。

层410包括透明电极120，其可以定义电容性感测区170。照这样，用于检测输入对象相对于显示面板400的接近度的电容性感测元件可以集成在显示面板内来替代，例如，层叠在面板400上——例如，制作在玻璃层405的上表面上。层410可以直接在玻璃层405下方或者一层或多层可以分离在显示面板400中的层405和410。

在一个实施例中，当更新显示以及当执行电容性感测时，可以使用层410——即感测电极120是如上所述的共用电极。在一个实施例中，感测电极120包括层410中的所有共用电极。在显示更新期间，电极120可以耦合到图3中示出的子像素310，以在设定跨子像素310的电压时用作基准电压（例如地或Vcom）。然而，在电容性感测期间，电容性感测信号可以被驱动到电极120上来检测输入对象。在一个实施例中，层410可以是被图案化成电极120来满足上述两个意图的Vcom层。在其他实施例中，电极120可以集成在显示面板400的其他层内，例如，诸如形成栅极电极的层。因而，为了将电容性感测电极120集成到显示面板400中，相比于并不包括电容性感测元件的显示面板，附加的厚度并未被添加至面板400。

显示面板400包括源极线层415，其布线各种源极线315用于驱动电压到面板400中的像素上。如所示出的，层415也包括可以与源极线315交错的迹线335。尽管未示出，显示面板400可以包括相应的过孔，其将层415上的迹线335耦合到层410中的电极120中的一个。尽管图4例示源极线层415直接接触层410，但这不是必需的。例如，过孔可以跨多个层延伸来将迹线335电性地连接到电极120。

显示材料层420可以包括示出在图3中的像素305。换言之，用于形成像素的材料（例如液晶、发光电致发光材料等）可以置于层420上。照这样，面板410可以包括将层420中的像素耦合到层415中的源极线315的过孔。

显示面板400可以包括栅极线层425，其包括多个栅极线420用于将源极线315电性地耦合到显示材料层420中的像素。照这样，面板400可以包括将栅极线320耦合到显示材料层420中的切换元件（未示出）的过孔。此外，在图4中示出的这些层以及它们的顺序仅仅用于例示的目的，并且并非为了限制与本文提出的实施例一起使用的不同显示面板。例如，显示面板400可以包括比示出的层更多或更少的层，或者显示面板400可以不同地确定各层的顺序。

图5例示依照本文描述的实施例的输入装置100、其中源极驱动器500附接到显示面板400用于执行显示更新和电容性感测。如所示出的，输入装置100包括直接安装在显示面板400上的多个源极驱动器500。例如，源极驱动器500可以附接到图4中示出的玻璃层405。尽管输入装置400包括多个源极驱动器500，在其他实施例中，可以仅使用一个源极驱动器500。

源极驱动器500包括显示驱动器505，其驱动源极线315来更新跨显示器中的像素305所储存的电压以及面板400的电容性感测区520。在一个实施例中，显示驱动器505可以经由高速串行连接从定时控制器550接收数字显示数据。显示驱动器505可以随后解串数据并使用多个数模转换器（DAC）来传送相应的模拟电压到源极线315上。在一个实施例中，显示驱动器505可以同时输出期望电压到源极线315的每个上。期望电压可以是独有的或与驱动到其他像素（即具有相同颜色的像素）上的电压相似的。源极线315可以随后设定跨像素305的电压来向用户提供图像。

源极驱动器500也包括发射器模块（其包括发射器510）和接收器模块（其包括接收器515）。发射器510可以是生成发射器信号到迹线335其中之一上的驱动器。反过来，迹线335为发射器信号提供信号通路来到达电极120中的一个。为了测量关联电极120的电容，切换元件525可以电性地将迹线335耦合至接收器515。例如，当测量绝对电容时，迹线335可以耦合至接收器515中的一个。在感测周期期间，在接收器515中积分器上的正极端子可以以所调制信号来驱动。积分器上的负极端子可以耦合到迹线335以及具有反馈电容器的积分器的反馈回路。基于调制正极端子，接收器515测量耦合至迹线335的传感器电极120和输入对象之间的电容。利用这个度量，触摸控制器560（例如传感器模块）可以确定输入对象是否接近传感器电极120。在其他实施例中，所调制信号可以被施加至积分器的负极端子而不是正极端子。备选地，若传感器电极120耦合两个迹线335而不是仅一个迹线，感测线335中的一条可以耦合到发射器510，其驱动所调制信号到传感器电极120上，而另一迹线335耦合到用于测量传感器电极120和输入对象之间电容的接收器515。在这个例子中，所调制信号可以不被施加到接收器515中的积分器的端子上。

当执行跨电容时，第一导电布线迹线335可以耦合到发射器510，而导电布线迹线335耦合到接收器515。当第一迹线335向一个传感器电极120提供发射器信号时，第二迹线335向接收器515提供指示两个传感器电极120之间的耦合电容的结果信号。按这个方式，迹线335可以用于从发射器510传送所调制信号或发射器信号到传感器电极120，以及传送来自传感器电极120的结果信号到接收器515。

接收器515可以包括用于将所测量电容转换为数字信号的模数转换器（ADC）。源极驱动器500可以转送这个数据到位于定时控制器550中的触摸控制器560。在一个实施例中，源极驱动器可以串行化从相应ADC输出的数字数据，并且使用高速串行连接来传送数据到触摸控制器560。尽管未示出，发射器510、接收器515以及切换元件525可以由以触控控制器560所接收的信号来控制。换言之，触摸控制器560可以包括用于驱动源极驱动器500中的电容性感测组件来执行电容性感测技术（例如绝对电容性感测，或跨电容性感测，或者该两者）的逻辑。

如所示出的，定时控制器550包括触摸控制器560，其使用由源极驱动器600提供的感测数据来确定输入对象在感测区中的位置。然而，代替使用定时控制器550作为数据处理器，感测数据可以被传送到输入装置的其他处理元件（例如CPU）。备选地，源极驱动器600可以包括用于处理感测数据而不是传送感测数据到单独的数据处理模块（例如定时控制器550或CPU）的集成触摸模块。

图6例示依照本文描述的一个实施例的、具有降低数量的电容性感测电路的源极驱动器600。输入装置100可以包括源极驱动器600，其使用多路复用器605（即多路复用器mux）来降低可能以其他方式包括在驱动器600内的接收器515的数量。与图5中源极驱动器500相对照，其中在图5中每个迹线335与相应的接收器515关联，源极驱动器600允许四个不同的迹线335耦合到相同的接收器515，其会降低源极驱动器600的每个的单位成本。尽管图6例示使用4:1多路复用器605，任何数量的布线迹线可以被多路复用到共用接收器515中。例如，使用2:1多路复用器相比源极驱动器500而言，可以使接收器515的数量降低到一半，而8:1多路复用器可以使接收器515降低到源极驱动器500中所使用的总数的仅八分之一。然而，如下将更详细描述的是，降低电容传感器的数量会增加所需感测周期的数量，以便测量输入装置100中的传感器电极的每个的电容值。例如，在使用4:1多路复用的场景下，可能需要四个感测周期来获取耦合到源极驱动器600的每个传感器电极的电容性度量，而若使用8:1多路复用，可能需要八个感测周期来获取每个传感器电极的电容性度量。

像源极驱动器500中，源极驱动器600包括能够选择性地耦合到迹线335的相应发射器510。例如，使用切换元件610和多路复用器605，触摸控制器560可以将迹线335耦合到发射器510或接收器515。使用四个最左边的布线迹线335作为示例，为执行绝对电容感测，四个迹线335中的三个耦合到相应发射器510，而第四个迹线335耦合到接收器515。在感测周期期间，利用接收器515，所调制信号可以被施加到第四个迹线335，而保护信号（其减轻电容性感测电极之间的电容性耦合）可以经由发射器510被驱动到其他三个迹线335上。用于传送所调制信号的布线迹线335可以随后从发射器510切换到测量与传感器电极关联的电荷的接收器515。当测量电荷时，发射器510仍然可以传送保护信号到其他三个迹线335上或这些基线335可以保持在固定的电压。接收器515所获得的测量可以随后用于将电容值与传感器电极的每个关联。用于耦合传感器电极到发射器510和接收器515的不同技术将在下面更详细地讨论。

图6例示接收器515可能被串联连接。按这个方式，接收器515可以并行地确定与耦合到多路复用器605的四个传感器电极中的一个相关联的电容。并行数据可以随后被串行化（例如通过串行器/解串器（SERDES）电路），并被传送到触摸控制器560。由于定时控制器550可以利用总线连接到源极驱动器600，串行数据传输可以提供高速数据吞吐量。例如，定时控制器550可以包括安装在印刷电路板（PCB）650上的一个或多个集成电路（IC）。换言之，向源极驱动器600提供用于执行显示更新和电容性感测的控制信号的显示驱动器模块208和触摸控制器560，可以是相同IC芯片的组件。然而，在其他实施例中，显示驱动器模块208和触控控制器560可以定位在不同的IC芯片上。

图7是依照本文描述的一个实施例的、对应于传感器电极120的物理尺寸的源极线315和迹线335的示意图。具体而言，图7例示可以在1mm到10mm范围内的传感器电极120的高度和宽度。在一个实施例中，传感器电极120的高度和宽度可以都接近相等来形成正方形。然而，传感器电极120的大小和形状可以根据电容性感测区的大小和显示面板的设计而变化。

如所示出的，迹线335使用例如由上述双栅极技术提供的通道区在源极线315之间交错。尽管传感器电极120和源极线315及迹线335可以位于显示面板的不同层上，图7将多层重叠来例示在一层中的传感器电极和在另一层中的源极线315和迹线335之间的关系。在一个实施例中，贯穿由传感器电极120的尺寸定义的区域的迹线335的数量可以定义能够按列排列的传感器电极120的最大数量。例如，假设传感器电极120的宽度是这样的，即，传感器电极120覆盖显示屏中的28个像素（84个子像素）。由于双栅极技术仅需42个源极线315来设定84个子像素上的电压，源极线层可以包括42个迹线335。假设每个迹线335耦合到一个传感器电极120，一列42个传感器电极120可以排列在电容性感测区中。迹线335可以随后耦合到在图5和图6中示出的源极驱动器500和600，以便执行电容性感测。

图8是依照本文描述的一个实施例的、例示利用迹线335在源极驱动器600和感测电极120之间连接的示意图。显示面板400包括形成电容性感测区170的电极矩阵。为了简单起见，源极线（以及其他显示组件）已从面板400中省略。传感器电极120通过如上所述与源极线交错的迹线335中的一个各自耦合到相应源极驱动器600。例如，传感器电极120的每列可以耦合到源极驱动器600中的相同的4:1多路复用器。换言之，源极驱动器600可以测量群组中传感器电极120其中之一的电容值，而其他三个传感器电极120耦合到发射器。使用发射器，源极驱动器600可以驱动电容性感测信号、保护信号或恒定电压到传感器电极120上。

图8仅例示显示面板400的一个配置。在其他实施例中，相比所示出的示例，面板400可以在一列或一行中包括更多或更少的传感器电极。例如，一列可以包括按列排列的八个传感器电极120，在这个例子中，源极驱动器可以使用两个4:1多路复用器来将八个传感器电极120中的四个耦合到一个电容传感器，并且将另外四个传感器电极120耦合到另一个电容传感器。

在一个具体的示例中，可以布置显示面板400来提供用于显示屏的电容性感测区，其具有7.6英寸高度和13.6英寸宽度（即沿对角线测量的15.6英寸）。假设传感器电极120具有5mm的宽度，每个传感器电极120可以跨越28个传感器电极，其如先前所讨论地提供42个迹线335。给定这个宽度，每个传感器电极行可以包括69个传感器电极120，从而跨13.6英寸宽度的显示屏延伸。若每个传感器电极120高度也是5mm，显示面板39在每列中可以包括39个传感器电极来跨7.6英寸高度的显示屏延伸。在这个配置中，可以不使用用于将源极驱动器600耦合到一列中的传感器电极120的42个迹线335中的3个。源极驱动器600可以随后使用9个4:1多路复用器和1个3:1多路复用器来将一列中的传感器电极耦合到10个电容传感器。备选地，源极驱动器600可以仅使用一个4:1多路复用器，但将来自不同列的迹线335连接到相同的多路复用器。

显示面板400包括安装在显示面板400上的多个源极驱动器600，但这不是必需的。例如，面板400可以仅包括一个源极驱动器600。此外，多个源极驱动器600可以包含在单个IC芯片中或制作成独立的IC。进一步地，面板400还可以包括图5的源极驱动器500，其中在图5中源极线没有选择性地利用多路复用器耦合到电容传感器。

用于电容性感测的图案

图9例示依照本文描述的一个实施例的、通过在电容性感测区170中的传感器电极之间轮转形成电容性图像。具体而言，图9例示电容性感测区170在四个感测周期期间的四个不同状态。如本文所使用的，感测周期是输入装置测量电容性感测区170中的至少一个传感器电极的电容值所需要的时间。图表900例示，在第一感测周期期间，输入装置驱动电容性感测信号到指定为所驱动电极950（标记为“D”电极）的传感器电极上（例如操作传感器电极的第一模式）。如上所述，在绝对电容期间，输入装置可以驱动所调制信号到DE950上并测量各传感器电极950和耦合至例如地表地的输入对象之间的电容。

当测量传感器电极950和地之间的电容时，输入装置可以驱动保护信号或大体上恒定的电压到传感器电极960（标记为保护“G”电极）（即操作传感器电极的第二模式）。保护信号和大体上恒定的电压信号可以被称为屏蔽信号。在第一时间段期间，与驱动电容性感测信号到所驱动电极上同时地，保护信号或DC电压被驱动到保护电极上，使得对于第一时间段的至少一个部分而言，两个信号被同时驱动到相应电极上。保护信号可以被用于减轻电容性噪声或耦合，该电容性噪声或耦合由邻近所驱动电极950（电容在其上被测量）的保护电极960所产生。在一个实施例中，保护信号是与驱动到所驱动电极950上的所调制信号相同的信号（即具有与所调制信号相同的相位、幅值或频率/形状）。备选地，保护信号可以具有与所调制信号相同的相位和形状，但具有不同的幅值。在一个实施例中，保护信号的幅值可以小于所调制信号的幅值。例如，保护信号的幅值可以为所调制信号的幅值的至少50%-90%。在另一实施例中，保护信号的幅值可以小于所调制信号的幅值的50%或大于所调制信号的幅值的90%。此外，保护信号的幅值和/或相位可以是可选的。在又一些其他实施例中，不同的所驱动电极950可以以具有不同幅值的保护信号来驱动。代替具有与所调制信号相似的一个或多个特征，在其他实施例中，输入装置可以驱动诸如基准电压的DC电压到保护电极960上。

图表905例示输入装置的第二感测周期。如所示出的，相比图表900中的第一感测周期，输入装置测量与指定为所驱动电极950的不同传感器电极关联的电容值，同时保护信号被驱动到相邻G电极960上。图表910例示第三感测周期，相比图表900和905中分别示出的第一和第二感测周期期间，在其中输入装置再次测量不同所驱动电极950的电容值。

在图表915中示出的第四感测周期之后，显示面板400中每个传感器电极在至少一个感测周期中已被指定为所驱动电极950。基于这个所测量的电容数据，输入装置可以生成电容性图像以便确定输入装置相对于面板400的位置或接近度。换言之，输入装置可以使用四个感测周期确定感测区170的电容性图像。为了使用多个覆盖的发射器和接收器电极形成基于单独的电容度量的电容性图像，输入装置在使用跨电容性感测技术时会需要至少一个感测周期用于系统中的每个发射器和接收器电极。由于感测电极并不是并行被感测，这样做会需要数十个感测周期（例如四十个或更多）来形成电容性图像。有利地，当使用绝对电容性感测或跨电容性感测时，电极矩阵图案使能多个传感器电极上同时的电容性感测。此外，输入装置可以在绝对和跨电容性感测之间切换。例如，输入装置可以基于该装置所经历的噪声或该装置的当前模式来切换（例如，绝对感测可以被用来检测悬浮输入对象，而跨电容性感测可以被用来检测与输入装置的接触）。

在一个实施例中，输入装置可以使用所定义图案来从感测区170中的传感器电极找回电容性度量。使用区970作为示例，在四个感测周期期间，输入装置按逆时针的方式轮转被指定为所驱动电极950的传感器电极。换言之，在图表900中，所驱动电极950是左上的电极，在图表905中，所驱动电极950是左下的电极，诸如此类。若这个图案在整个电容性感测区170中重复，每个传感器电极在至少一个感测周期中被指定为所驱动电极950。

在区970中示出的图案仅仅是用于确定显示面板400中每个传感器电极的电容值的图案的一个示例。在另一示例中，图案可以按顺时针的方式或按星形图案在传感器电极之间轮换。在一个实施例中，无论所使用的图案，被指定为所驱动电极950的当前传感器电极的直接相邻电极960可以在感测周期期间使保护信号被驱动至其上。然而，保护信号不是必需的并且文本讨论的实施例可以应用在其中相邻电极960是浮动的实施例中。

尽管在绝对电容性感测的上下文中讨论图9，本公开不限于这样，并且实施例也可以应用到跨电容性感测。当执行跨电容性感测时，传感器模块可以将传感器电极（被指定为所驱动电极950）耦合到发射器，并且驱动发射器信号到传感器电极上（即操作电极的第一方式）。相邻传感器电极的一个或多个（例如，被标记为保护电极960的电极中的一个）可以被附接到接收器来接收结果信号（即操作电极的第二方式）。基于所驱动和保护电极950、960之间的电容性耦合，输入装置可以确定输入装置相对于电容性感测区的接近度或位置。图案可以随后在第二、第三以及第四感测周期期间如图表905、910及915所示那样进行轮换，使得传感器电极的每个在周期其中之一中被指定为所驱动电极，并且所驱动电极和保护电极的一个或多个之间的电容被测量。

在一个实施例中，当使用上述图案来确定与面板400中的传感器电极关联的电容性值时，图6的源极驱动器600可能是优选的。由于源极驱动器600使用4:1多路复用器来将相同列中的四个传感器电极与同一接收器515连接，仅一个接收器515可以用于图9所示的显示面板400中的每一列。换言之，由于在任何感测周期期间，一列中传感器电极的仅一个被指定为所驱动电极950，该列中的传感器电极可以被多路复用到相同的接收器515中。因而，源极驱动器600能够仅在四个感测周期内形成电容性图像。此外，输入装置可以使用源极驱动器600来形成电容性图像，即使该列包括多于四个传感器电极。为了容纳附加的列电极，源极驱动器可以使用附加的4:1多路复用器和接收器515。例如，若每列包括40个传感器电极，源极驱动器600可以将40个迹线40耦合到10个多路复用器，其分别耦合到10个接收器515。

在其他实施例中，显示面板可以使用具有不同多路复用比例的源极驱动器（或没有使用多路复用的源极驱动器）。例如，若使用8:1多路复用，与图6中所示的源极驱动器相比，源极驱动器可以使电容传感器的数量减半。然而，为了确定面板400中的每个传感器电极的电容性值，输入装置可以使用包括8个感测周期而不是4个的图案。相反地，若源极驱动器使用2:1多路复用比例，输入装置可以使用仅具有两个感测周期的图案来形成电容性图像。

图10例示依照本文描述的一个实施例的、通过在电容性感测区中的传感器电极之间轮转形成电容性图像。具体而言，图10例示用于测量显示面板中每个传感器电极的电容值的图案1000。换言之，输入装置可以在整个电极矩阵中复制图案1000来形成电容性图像。图案1000以及图9中讨论的图案例示产生算术无关结果的空间线性无关的图案的示例。换言之，基于执行图案所测量的电容数据，输入装置可以导出与电容性感测区中传感器电极的每个相关联的测量值。照这样，产生算术无关结果的任何图案可以与本文讨论的实施例一起使用。

如图9中，输入装置可以使用图案1000来在四个感测周期内形成电容性图像。然而，与图9所示的图案相对照，图案1000允许在四个电极框中的多个传感器电极在相同的感测周期期间被指定为所驱动电极。在第一感测周期1005期间，所有四个传感器电极可以传送保护信号。然而，在第二感测周期1010期间，最右边的电极被指定为所驱动电极，而以保护信号驱动最左边的电极。然而，在这个周期期间指定最左边的电极为所驱动电极是同样可行的。此外，周期1010例示图案1000，其不像图9中所讨论的图案，不一定以由保护信号驱动的传感器电极围绕被指定为所驱动电极的传感器电极。

在第三感测周期1015期间，在对角的两个传感器电极被指定为所驱动电极。当然，在这个周期期间，使用另两个角作为所驱动电极是同样可行的。在第四周期期间，最底端的电极被指定为所驱动电极，而以保护信号驱动最顶端的电极，反之亦然。尽管四个周期1005、1010、1020以及1015按特定的顺序描述，但它们并不限于此。实际上，按任何顺序执行周期也会产生空间线性无关的图案，从其中输入装置可以导出图案1000中每个传感器电极单独的电容性测量。

在其他实施例中，输入装置可以执行粗糙测量模式，其中不需要输入对象相对于感测区的准确位置（例如x，y坐标）。当执行跨电容性感测时，输入装置可以驱动发射器信号到单个电极上，但在多个电极950上检测结果信号，反之亦然。当执行绝对电容性感测时，输入装置驱动所调制信号到多个传感器电极上，其当耦合到共用接收器或当来自每个电极的结果信号被组合时，可以被视为像是单个电极。当执行跨电容性感测时，输入装置可以驱动发射器信号到可以被视为单个发射器电极的多个传感器电极上。例如，可以使用粗糙测量模式来将输入装置从低电能模式唤醒。照这样，粗糙测量模式可以提供输入对象是否接近感测区或至少感测区的某个部分的指示。若粗糙测量模式检测输入对象，输入装置可以切换到不同的模式，其中输入对象相对于感测区的更精确的位置被检测。

示例1包括输入装置，其包括布置在显示面板的第一层的表面上的矩阵中的多个传感器电极以及通过在显示面板的第二层中的多个导电布线迹线耦合到该多个传感器电极的处理系统。处理系统配置成以基于图案的多个传感器电极获取电容性图像帧，使得在图案的第一时间段期间，该多个传感器电极的第一传感器电极按第一模式操作，并且该多个传感器电极的第二传感器电极按第二模式操作，以及在图案的第二时间段期间，第一传感器电极按第二模式操作，并且第二传感器电极按第一模式操作。

示例2可以与示例1一起使用，其中处理系统配置成，在第一时间段和第二时间段期间，按第二模式操作多个传感器电极的第三传感器电极。

示例3可以与示例1一起使用，其中处理系统配置成，在第一时间段期间，按第二模式操作多个传感器电极的第三传感器电极，并且在第二时间段期间，按第一模式操作第三传感器电极。

示例4可以与示例1一起使用，其中第一和第二传感器电极通过多路复用器耦合到处理系统用于选择性地按第一和第二模式操作第一和第二传感器电极。

示例5可以与示例1一起使用，其中传感器电极的每个包括配置用于显示更新和输入感测的多个共用电极中的至少一个共用电极。

示例6可以与示例1一起使用，其中多个传感器电极中的每个包括类似的形状。

示例7包括输入装置，其包括布置在显示面板的第一层的表面上的矩阵中的多个传感器电极以及通过在显示面板的第二层中的多个导电布线迹线耦合到该多个传感器电极的处理系统。处理系统配置成以基于图案的多个传感器电极获取电容性图像帧，使得在图案的第一时间段期间，该多个传感器电极的第一传感器电极按第一模式操作，并且该多个传感器电极的第二传感器电极按第二模式操作，以及在图案的第二时间段期间，第一传感器电极按第二模式操作，并且第二传感器电极按第一模式操作。此外，第一模式包括驱动发射器信号到第一或第二传感器电极上，并且第二模式包括以第一或第二传感器电极接收结果信号，其中在重叠的时间段期间，分别按第一和第二模式操作第一传感器电极和第二传感器电极。

示例8可以与示例7一起使用，其中处理系统配置成，在第一时间段和第二时间段期间，按第二模式操作多个传感器电极的第三传感器电极。

示例9可以与示例7一起使用，其中处理系统配置成在第一时间段期间，按第二模式操作多个传感器电极的第三传感器电极，并且在第二时间段期间，按第一模式操作第三传感器电极。

示例10可以与示例7一起使用，其中第一和第二传感器电极通过多路复用器耦合到处理系统用于选择性地按第一和第二模式操作第一和第二传感器电极。

示例11包括输入装置，其包括布置在显示面板的第一层的表面上的矩阵中的多个传感器电极以及通过在显示面板的第二层中的多个导电布线迹线耦合到该多个传感器电极的处理系统。处理系统配置成以基于图案的多个传感器电极获取电容性图像帧，使得在图案的第一时间段期间，该多个传感器电极的第一传感器电极按第一模式操作，并且该多个传感器电极的第二传感器电极按第二模式操作，以及在图案的第二时间段期间，第一传感器电极按第二模式操作，并且第二传感器电极按第一模式操作。此外，第一模式包括驱动所调制信号到第一或第二传感器电极上，并且第二模式包括以保护信号驱动第一或第二传感器电极，其中在重叠的时间段期间，分别按第一和第二模式操作第一传感器电极和第二传感器电极。

示例12可以与示例11一起使用，其中处理系统配置成，在第一时间段和第二时间段期间，按第二模式操作多个传感器电极的第三传感器电极。

示例13可以与示例11一起使用，其中处理系统配置成，在第一时间段期间，按第二模式操作多个传感器电极的第三传感器电极，并且在第二时间段期间，按第一模式操作第三传感器电极。

示例14可以与示例11一起使用，其中第一和第二传感器电极通过多路复用器耦合到处理系统用于选择性地按第一和第二模式操作第一和第二传感器电极。

示例15包括处理系统，其包括耦合到布置在显示面板的第一层上的矩阵中的多个传感器电极的传感器模块。传感器模块通过在显示面板的第二层中的多个导电布线迹线耦合到传感器电极。传感器模块配置成以基于图案的多个传感器电极获取电容性图像帧，使得在图案的第一时间段期间，多个传感器电极的第一传感器电极按第一模式操作，并且多个传感器电极的第二传感器电极按第二模式操作，以及在图案的第二时间段期间，第一传感器电极按第二模式操作，并且第二传感器电极按第一模式操作。

示例16可以与示例15一起使用，其中第一模式包括驱动发射器信号到第一或第二传感器电极上，并且第二模式包括以第一或第二传感器电极接收结果信号。

示例17可以与示例15一起使用，其中第一模式包括驱动所调制信号到第一或第二传感器电极上，并且第二模式包括以保护信号驱动第一或第二传感器电极。

示例18可以与示例15一起使用，其中处理系统还包括显示驱动器模块，其配置成驱动源极线用于显示更新。

示例19可以与示例15一起使用，其中处理系统还包括耦合到传感器模块的数据处理模块。数据处理模块配置成基于从传感器电极接收的信号确定输入对象的位置信息。

示例20可以与示例15一起使用，其中传感器电极的每个包括配置用于显示更新和输入感测的多个共用电极中的至少一个共用电极。

提出本文阐述的实施例和示例以便最好地解释依照本技术的实施例和其特定应用，从而使得本领域技术人员能够实现并使用本发明。但是，本领域技术人员将认识到，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将本发明限定到所公开的精确形式。

Claims

1.一种输入装置，包括：

显示装置，配置成感测输入对象；

多个传感器电极，布置在层叠结构的第一层中，其中所述多个传感器电极中的每个包括所述显示装置的至少一个共用电极并配置用于显示更新和电容性感测；

第一批多个子像素，对应于所述显示装置的显示线；

多个栅极线，其中所述多个栅极线的第一栅极线耦合到所述第一批多个子像素的第一子集，并且所述多个栅极线的第二栅极线耦合到所述第一批多个子像素的第二子集；

多个导电布线迹线，布置在所述层叠结构的第二层中，并耦合所述第一层中的所述多个传感器电极；

多个源极线，布置在所述层叠结构的所述第二层中，所述源极线耦合到所述多个子像素；以及

处理系统，耦合到所述多个导电布线迹线，所述处理系统配置成利用所述多个传感器电极执行电容性感测。

2.如权利要求1所述的输入装置，其中所述多个导电布线迹线中的每个布置在所述第二层中所述多个源极电极中的两个之间。

3.如权利要求1所述的输入装置，其中所述多个传感器电极的第一传感器电极耦合到所述多个导电布线迹线的第一导电布线迹线，并且所述多个传感器电极的第二传感器电极耦合到所述多个导电布线迹线的第二导电布线迹线，其中所述第一导电布线迹线和所述第二导电布线迹线经由选择机构耦合到所述处理系统。

4.如权利要求3所述的输入装置，其中所述选择机构配置成选择性地将所述第一传感器电极和第二传感器电极与接收器模块耦合。

5.如权利要求1所述的输入装置，其中所述多个传感器电极的第一传感器电极耦合到所述多个导电布线迹线的第一导电布线迹线，其中所述第一导电布线迹线选择性地耦合到所述处理系统的驱动器模块和接收器模块。

6.如权利要求5所述的输入装置，其中所述驱动器模块配置成以发射器信号、保护信号和屏蔽信号中的至少一个驱动所述第一传感器电极。

7.如权利要求5所述的输入装置，其中所述接收器模块配置成以所述第一传感器电极接收结果信号。

8.如权利要求1所述的输入装置，其中所述多个传感器电极在所述第一层上按矩阵布置，其中所述多个传感器电极的至少一个与在所述层叠结构的所述第二层中延伸的所述多个导电布线迹线的至少两个重叠。

9.一种用于包括电容性感测装置的显示装置的处理系统，所述处理系统包括：

传感器模块，包括传感器电路，所述传感器电路耦合到经由多个导电布线迹线布置的多个传感器电极，其中所述多个传感器电极中的每个包括配置用于显示更新和电容性感测并且布置在层叠结构的第一层中的多个共用电极中的至少一个，并且其中所述多个导电布线迹线布置在所述层叠结构的第二层中；

其中多个源极线布置在所述层叠结构的所述第二层中，并配置成驱动所述源极线用于显示更新，所述源极线耦合到对应于所述显示装置的显示线的第一批多个子像素，其中所述第一批多个子像素的第一子集耦合到第一栅极线，并且所述第一批多个子像素的第二子集耦合到第二栅极线。

10.如权利要求9所述的处理系统，其中所述多个导电布线迹线中的每个布置在所述第二层中所述多个源极电极中的两个之间。

11.如权利要求9所述的处理系统，其中所述多个传感器电极的第一传感器电极耦合到所述多个导电布线迹线的第一导电布线迹线，并且所述多个传感器电极的第二传感器电极耦合到所述多个导电布线迹线的第二导电布线迹线，其中所述第一导电布线迹线和所述第二导电布线迹线经由选择机构耦合到所述处理系统。

12.如权利要求11所述的处理系统，其中所述选择机构配置成选择性地将所述第一传感器电极和第二传感器电极与接收器模块耦合。

13.如权利要求9所述的处理系统，其中所述多个传感器电极的第一传感器电极耦合到所述多个导电布线迹线的第一导电布线迹线，其中所述第一导电布线迹线选择性地耦合到所述处理系统的驱动器模块和接收器模块。

14.如权利要求13所述的处理系统，其中所述驱动器模块配置成以发射器信号、保护信号和屏蔽信号中的至少一个驱动所述第一传感器电极。

15.如权利要求13所述的处理系统，其中所述接收器模块配置成以所述第一传感器电极接收结果信号。

16.如权利要求9所述的处理系统，还包括耦合到所述传感器模块的数据处理模块，所述数据处理模块配置成基于从所述传感器模块接收的信号确定输入对象的位置信息。

17.一种矩阵传感器，包括：

第一层，包括在所述第一层中的共用表面上按矩阵排列的多个传感器电极；

第二层，包括多个导电布线迹线和多个显示电极，其中所述多个导电布线迹线中的每个耦合到在所述第一层上的所述多个传感器电极中的相应一个；

第三层，包括对应于所述显示装置的显示线的第一批多个子像素，其中多个栅极线的第一栅极线耦合到所述第一批多个子像素的第一子集，并且所述多个栅极线的第二栅极线耦合到所述第一批多个子像素的第二子集；以及

多个源极线，布置在所述层叠结构的所述第二层中，所述源极线耦合到所述多个子像素。

18.如权利要求17所述的矩阵传感器，其中所述多个导电布线迹线中的每个布置在所述第二层中所述多个源极电极中的两个之间。

19.如权利要求17所述的矩阵传感器，还包括第四层，其包括玻璃盖板，其中所述第一、第二和第三层都布置在所述玻璃盖板的同一侧。

20.如权利要求17所述的矩阵传感器，其中所述多个传感器电极的至少一个与在所述显示层叠结构的所述第二层中延伸的所述多个导电布线迹线的至少两个重叠。