CN105723307A - 用于电容性感测装置的多传感器触摸集成显示驱动器配置 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例普遍地提供具有集成控制器的集成控制系统，其配置成既向显示装置提供显示更新信号，又向布置在集成输入装置内的传感器电极提供电容性感测信号。本文描述的内部和/或外部信号布线配置能适配成减少典型地存在于传统装置中的信号布线复杂度，以及减少电干扰的效应，其中电干扰由在显示布线、电容性感测布线和/或集成控制系统内其他组件之间形成的电容性耦合引起。实施例也能用于减少在集成控制系统内所接收、所发射及所处理的显示及触摸感测信号上的电磁干扰（EMI）。

Description

用于电容性感测装置的多传感器触摸集成显示驱动器配置

技术领域

本发明的实施例普遍地涉及用于感测在接近感测装置的感测区域之上的、输入对象的位置的系统和方法。

背景技术

包括接近传感器装置（通常也被称为触摸垫或者触摸传感器装置）的输入装置被广泛应用于多种电子系统中。接近传感器装置典型地包括感测区，在其中接近传感器装置确定一个或多个输入对象（诸如手指）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作为输入装置用于较大计算系统中，诸如集成在或外设于笔记本或桌上型计算机的不透明触摸垫。接近传感器装置也经常用于较小的计算系统中，诸如集成在蜂窝电话中的触摸屏。接近传感器装置典型地与其他支持组件（诸如电子或计算系统中存在的显示或输入装置）结合来使用。

在一些配置中，接近传感器装置耦合到这些支持组件，以提供期望的组合功能或者提供合意的完整装置包。许多市场有售的接近传感器装置利用一种电技术来确定输入对象的存在、位置和/或动作，诸如电容性或电阻性感测技术。典型地，电容性感测类型的接近传感器装置利用传感器电极阵列和迹线来检测输入对象的存在、位置和/或运动。迹线是将传感器电极内部的电极区域连接到接近传感器装置中存在的控制电子设备的电子组件。

接近传感器装置也典型地与显示生成组件集成以构成触摸集成的显示装置，诸如用于桌上型计算机的触摸屏、用于笔记本计算机的触摸屏、上网本计算机、平板、网页浏览器、电子书籍阅读器、个人数字助手（PDA）、智能电话和其他相似的电子装置。用于更新显示器内像素的显示电路生成电信号，其将干扰流经迹线和传感器电极的信号，其中这些迹线和传感器电极构成用于感测输入对象的位置的电容性感测电路的一部分。因此，将显示电路与电容性感测电路物理地分开，以最小化流经这些不同类型电路的信号的电干扰和相互作用，是常见的。

然而，随着包括使用绝对和跨电容性感测技术的新型触摸感测技术的到来，用来执行触摸感测过程所需的传感器电极的数量大量增加，其也大量增加了需要被布线至触摸感测装置内的控制电子设备的迹线的数量。由于将电容性感测电路与显示更新电路物理地分开是典型的，电容性感测电路将典型地被布置于任何集成电路（IC）芯片（包含这两种类型的电路）的边缘，以允许用于触摸感测的迹线在显示面板的边缘区域（即，不可使用的区域）的周围或内部布线。由于绝对和/或跨电容性感测技术所需的大量布线迹线，显示器的边缘需要变得非常大。备选地，一些情况中，工厂采取将显示更新电路与电容性感测电路分开成独立的IC芯片，其大大增加了触摸感测装置的零件和生产成本。

因此，存在对形成并使用配置成解决上述问题的接近感测装置的设备及方法的需求。接近感测装置也应当廉价生产及构成，使得其得以集成在理想大小的电子系统中。

发明内容

本公开的实施例普遍地提供带有集成控制器的集成控制系统，其配置成既向显示装置提供显示更新信号、又向布置在输入装置内的传感器电极提供电容性感测信号。本文描述的内部和/或外部信号布线配置能适配成减少典型地存在于传统装置中的信号布线复杂度，以及减少电干扰的效应，其中电干扰由在显示布线、电容性感测布线和/或集成控制系统内其他组件之间形成的电容性耦合引起。实施例也能用于减少在集成控制系统内所接收、所传送及所处理的显示及触摸感测信号上的电磁干扰（EMI）。

公开的实施例提供用于在输入装置中使用的控制系统，其包括集成控制器，集成控制器包括耦合到多个源极驱动器输出垫的显示电路，其中源极驱动器输出垫用于更新输入装置内的显示器，以及耦合到多个电容性感测垫的电容性感测电路，其中多个电容性感测垫配置成在由输入装置所执行的电容性感测操作期间传送电容性感测信号，其中多个电容性感测垫中的至少一个布置在两个源极驱动器输出垫之间。

本公开的实施例进一步提供用于在输入装置中使用的集成控制系统，其包括集成控制器，集成控制器包括耦合到多个源极驱动器输出垫的显示电路，其中源极驱动器输出垫配置成将显示更新信号传送至输入装置内的显示器，以及耦合到多个电容性感测垫的电容性感测电路，其中多个电容性感测垫配置成在由输入装置所执行的电容性感测操作期间传送电容性感测信号。多个电容性感测垫和驱动器输出垫能沿第一方向按顺序布置，并且该顺序包括布置在两个第二源极驱动器输出垫之间的、多个电容性感测垫中的至少一个。

本公开的实施例进一步提供用于在输入装置中使用的集成控制系统，其包括集成控制器，集成控制器包括耦合到多个源极驱动器输出垫的显示电路，其中源极驱动器输出垫配置成将显示更新信号传送至输入装置内的显示器，以及耦合到多个电容性感测垫的电容性感测电路，其中多个电容性感测垫配置成在由输入装置所执行的电容性感测操作期间传送电容性感测信号。多个电容性感测垫和驱动器输出垫能按以下模式来布置：其具有沿第一方向的间距长度的间距。该模式可以包括多个电容性感测垫中的至少一个，其沿第一方向、距离第一源极驱动器输出垫一个间距长度，以及沿第一方向的相反方向、距离第二源极驱动器输出垫至少一个间距长度来布置。

本发明的实施例能进一步提供输入装置，其包括在显示装置的第一层的表面上成阵列布置的多个传感器电极，以及集成控制器，其经由集成输入装置的第二层中的多个导电布线电线耦合到多个传感器电极。集成控制器可进一步包括耦合到多个源极驱动器输出垫的显示电路，其中源极驱动器输出垫经由第二层中的多个导电布线电线耦合到集成输入装置内的显示更新组件，以及电容性感测电路，其耦合到多个电容性感测垫，其中多个电容性感测垫配置成在由输入装置所执行的电容性感测操作期间将电容性感测信号传送至多个传感器电极。多个电容性感测垫和多个源极驱动器输出垫能按以下模式来布置：其具有沿第一方向的间距长度的间距。该模式可以包括多个电容性感测垫中的至少一个，其沿第一方向、距离第一源极驱动器输出垫一个间距长度，以及沿第一方向的相反方向、距离第二源极驱动器输出垫至少一个间距长度来布置。

附图说明

为了使本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是依照本发明实施例的、示例输入装置的示意性框图。

图2A是依照一个或多个本文描述的实施例的、例示输入装置的示意图。

图2B是依照一个或多个本文描述的实施例的、例示输入装置的一部分的示意图。

图2C是依照一个或多个本文描述的实施例的、例示输入装置的一部分的示意图。

图3是依照一个本文描述的实施例的、例示在两个子像素之间共享子像素数据线的、显示电路的一部分的示意图。

图4A示出依照一个本文描述的实施例的、带有感测区域的集成输入装置。

图4B是依照一个本文描述的实施例的、集成输入装置的一部分的示意性局部侧视截面图。

图5示出依照一个本文描述的实施例的、具有一个或多个集成控制器的集成输入装置，其中集成控制器布置在集成输入装置内用于执行显示更新和电容性感测。

图6A是依照一个或多个本文描述的实施例的、集成控制器的示意性俯视图。

图6B是依照一个或多个本文描述的实施例的、图6A中示出的集成控制器的一部分的示意性俯视图。

图6C是依照一个或多个本文描述的实施例的、图6A中示出的集成控制器的一部分的示意性俯视图。

图7A是依照一个本文描述的实施例的、集成控制器的一部分的示意性局部侧视截面图。

图7B是依照一个本文描述的实施例的、集成控制器的一部分的示意性局部侧视截面图。

为促进理解，尽可能地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，一个实施例中公开的元件可以不经明确的叙述而可获益地用到其他实施例中。这里提到的图不应被理解为按比例绘制，除非确切说明。而且，为了呈现与解释的清晰，时常简化附图并且省略组件的细节。附图和讨论用于解释以下讨论的原理，其中相似的标号表示相似的元件。

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，不存在由先前技术领域、背景技术、发明内容或以下详细描述中提出的任何已表达或暗示的理论所约束的意图。

一般概述

本文提供的、本公开的实施例普遍地提供带有集成控制器的集成控制系统，其配置成既向布置在显示装置内的显示像素内的显示电极提供显示更新信号、又向布置在输入装置内的传感器电极提供电容性感测信号。集成控制系统普遍地配置成与多种集成电容性感测及显示应用一起工作，例如，单元内(in-cell)显示装置配置、单元上(on-cell)显示装置配置或任何其他相似显示装置配置。因此，通过使用内部和/或外部信号布线配置，集成控制系统适配成减少典型地存在于传统装置中的信号布线复杂度，以及减少在显示布线、电容性感测布线和/或集成控制系统内其他组件之间的电容性耦合的效应。实施例也能用于减少在集成控制系统内所接收、所传送及所处理的显示及触摸感测信号上的电磁干扰（EMI）。集成控制系统因此能减少系统复杂度以及降低输入装置的生产成本。

随着显示装置、触摸垫和其他相似装置的尺寸增加，对能够维持或者甚至改进触摸感测精度、而没有大大增加制造成本和尺寸的、集成控制系统的需求变得越来越重要。本公开的实施例可提供集成控制系统，其配置成更新显示器并且在输入装置内执行绝对和跨电容性感测技术。相应地，本发明的实施例能够用来减少现有集成控制系统设计的尺寸和成本，并且最小化生产下一代装置所需要的尺寸和成本。

系统概述

图1是依照本技术的实施例的、集成在示例显示装置160中的输入装置100的示意性框图。输入装置100可配置成向电子系统150提供输入。正如此文档中使用的，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尺寸和形状的个人计算机，诸如桌上型计算机、膝上型计算机、上网本计算机、平板、网页浏览器、电子书籍阅读器，和个人数字助手（PDA）。另外的示例电子系统包括复合输入装置，诸如包括输入装置100和独立的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（包括远程控制和鼠标），和数据输出装置（包括显示屏和打印机）的外部设备。其他示例包括远程终端、广告亭，和视频游戏机（例如，视频游戏控制台、便携式游戏装置，和类似的装置）。其他示例包括通讯装置（包括蜂窝电话，诸如智能手机），和媒体装置（包括录制器、编辑器、和诸如电视的播放器、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能够被实现为电子系统150的物理部件或者能与电子系统150物理地分离。适当情况下，输入装置100能使用下列方式的任一个或多个与电子系统150的部件通信：总线、网络，和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和IRDA。

在图1A中，输入装置100示出为接近传感器装置（通常也称为“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在感测区域170中提供的输入。示例输入对象包括手指和触控笔，如图1A所示。

感测区域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）。特定感测区域的大小、形状和位置可能逐个实施例广泛变化。在一些实施例中，感测区域170从输入装置100的表面沿一个或多个方向延伸至空间中直到信噪比阻止充分精确的对象检测。该感测区域170沿特定方向延伸的距离，在各种实施例中，可能为大约小于一毫米、数毫米、数厘米或者更多，并且可能随所用的感测技术的类型和期望精度而显著变化。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可以利用传感器组件和感测技术的任何组合来检测在感测区170中的用户输入。该输入装置100包括多个感测元件121，其各自包括一个或多个用于检测用户输入的传感器电极120，以下会进一步讨论它们。在一个示例中，感测元件121各自包括两个或多个感测电极120，如图2A所示。在另一个示例中，感测元件121各自包括单个感测电极120。作为几个非限制性示例，输入装置100可以使用电容性、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一维、二维、三维，或更高维度空间的图像。一些实现配置成提供沿特定轴或平面输入的投影。

在输入装置100的一些电阻性实现中，柔软导电的第一层由一个或多个隔离元件与导电的第二层分隔。在操作期间，一个或多个电压梯度在层间创建。按压柔性的第一层可以使其充分弯曲以创建层之间的电接触，导致反映层之间的接触的点的电压输出。这些电压输出可以用来确定位置信息。

在输入装置100的一些电感性实现中，一个或多个感测元件121获得由谐振线圈或线圈对感应的环路电流。电流的振幅、相位、和频率的某个组合便可以用来确定位置信息。

在输入装置100的一些电容性实现中，施加电压或电流以创建电场。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。

一些电容性实现中的感测元件121利用阵列或者电容性感测电极120的其他规则或不规则的图案来创建电场，其用来感测在感测元件121上方的输入对象的位置。在一些电容性实现中，独立感测电极120可以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。

如上所述，一些电容性实现利用基于在传感器电极120和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，如图2C所示，绝对电容感测方法通过使用调制信号相对于参考电压（例如，系统地）来调制传感器电极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。

另外如上所述，一些电容性实现利用基于在传感器电极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，如图2B所示，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（也是“发射器电极”）与一个或多个接收器传感器电极（也是“接收器电极”）之间的电容性耦合，来进行操作，如下面进一步描述。发射器传感器电极可相对于参考电压（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参考电压保持大体上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/或一个或多个环境干扰源（例如，其他电磁信号）的效应。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/或配置成以接收器传感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的感测元件121中存在的感测电极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可为耦合到桌上型计算机的外设，并且处理系统110可包括配置成在桌上型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（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可以作为处理该处理系统110不同功能的一组模块被实现。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，其配置成操作感测元件121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感测区域170中的用户输入（或缺少用户输入）。示例动作包括改变操作模式，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分（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（或缺少输入）的信息。在一些实施例中，电子系统的某个部分处理从该处理系统110接收到的信息以对用户输入采取动作，诸如促进全范围的动作，包括模式改变动作和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121以产生指示感测区域170中的输入（或缺少输入）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可以数字化从感测元件121获得的模拟电信号。作为另一个例子，处理系统110可以执行滤波或其他信号调节。作为又一个例子，处理系统110可以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，识别作为命令的输入，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、大体透明的感测电极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，尽管本技术的诸多实施例在完全功能设备的上下文中描述，本技术的机制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，本技术的机制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2A是依照本文提供的公开的、图1中示出的输入装置100的一部分的示意性框图。示出的输入装置100的部分包括感测电极120阵列，其经由连接240耦合到在处理系统110内形成的集成控制系统201。图2A示出依照一些实施例的、感测电极120的示例图案的一部分，其配置成在与图案关联的感测区域170内进行感测。出于例示和描述的清楚的目的，传感器电极120按简单矩形的图案示出，并且没有示出各种其他组件。示例图案包括按X列和Y行排列的传感器电极的阵列120_X，Y（共同称为传感器电极120），其中X和Y是正整数。应预期，感测电极120的图案可包括多个带有其他配置的传感器电极120，诸如环形阵列、重复图案、非重复图案、非线性阵列、单行或列、或其他适合的排列。进一步，传感器电极120可以是诸如圆形、矩形、菱形、星形、正方形、非凸、凸、非凹、凹等的任何形状。传感器电极120耦合于处理系统110，且用于确定感测区域170内输入对象140的存在（或缺少它）。传感器电极120典型地彼此欧姆地绝缘。也就是说，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。

在一种模式的操作中，或第一操作模式中，传感器电极120的排列的至少一部分（例如，传感器电极120_1-1、120_1-2、120_1-3，…120_X-Y）可用于经由绝对感测技术检测输入对象的存在。也就是说，处理系统110配置成以调制信号驱动每个传感器电极120，并且基于调制信号，其被处理系统110或其他处理器用来确定输入对象的位置，测量在电极120和输入对象（例如，自由空间或地面）之间的电容。

在另一种模式的操作中，或第二操作模式中，传感器电极120的至少一部分可被分成发射器和接收器电极组，其用于经由跨电容性感测技术检测输入对象的存在。也就是说，处理系统110可以以发射器信号驱动第一组传感器电极120，并且采用第二组传感器电极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应。结果信号被处理系统110或其他处理器用来确定输入对象的位置。传感器电极120的组由此构成多个感测元件121，其包括一个或多个发射器电极以及一个或多个接收器电极，其可以布置在显示装置160的一个或多个层内。出于图示清楚的目的，图2A示出了感测元件121的仅一个示例。在显示装置160的一种配置中，感测元件121的每个包括一个或多个发射器电极，其紧邻一个或多个接收器电极来布置。在一个示例中，使用单层传感器电极设计的跨电容性感测方法，可通过检测被驱动的发射器传感器电极的一个或多个与接收器电极的一个或多个之间的电容性耦合的变化，来进行操作，如以上相似地讨论。

输入装置100可以配置成按以上描述模式的任一个操作。输入装置100也可以配置成在以上描述模式的任两个或多个之间切换操作。

局部化电容（电容性耦合）的区域可称作“电容性像素”。电容性像素在第一模式的操作中可形成在感测元件121内的单个传感器电极120与地面之间，以及在第二模式的操作中形成在感测元件121内作为发射器和接收器电极使用的传感器电极120的组之间。电容性耦合随着关联感测元件121的感测区域170内的输入对象140的接近和运动而改变，由此可以用作输入装置100的感测区域内输入对象的存在的指示器。来自电容性像素的度量集合形成了代表在像素处电容性耦合的“电容性图像”（也是“电容性帧”）。

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。也就是说，在一个实施例中，在一特定的时间段内，驱动传感器电极120的一个子集，并在不同的时间段内驱动传感器电极120的第二子集。在第二模式的操作中，可以操作发射器，使得一次一个发射器电极进行发射，或者多个发射器电极同时发射。在多个发射器电极同时发射的场合，多个发射器电极可以发射同样的发射器信号且有效地产生有效更大的发射器电极。备选地，多个发射器电极可以发射不同的发射器信号。例如，多个发射器电极可依照一个或多个编码方案，其使得它们对接收器电极的结果信号的组合效应能够单独地被确定，来发射不同的发射器信号。

作为接收器传感器电极配置的传感器电极120可以单个或多个地被操作，来获取结果信号。结果信号可用于确定在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，以调制信号驱动并且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。在这样的实施例中，绝对电容性度量可以从一个或多个传感器电极120的每一个同时获取。在一个实施例中，输入装置100同时驱动多个传感器电极120并且测量同一个感测周期内被驱动电极120的每个的绝对电容性度量。在各种实施例中，处理系统110可以配置成采用传感器电极120的一部分选择性地驱动和接收。例如，可基于，但不限于，在主处理器上运行的应用、输入装置的状态、感测装置的操作模式和确定的输入对象的位置来选择传感器电极。

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Vcom电极（公共电极）的一个或多个分段、源极驱动线、栅极线、阳极电极、阴极电极，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之上。例如，公共电极可以布置在一些显示屏（例如，平面内转换（IPS）或面线转换（PLS）有机发光二极管（OLED））中的透明衬底（玻璃衬底、TFT玻璃、或任何其他透明材质）之上，在一些显示屏（例如，图案垂直调整（PVA）或多域垂直调整（MVA））中的滤色玻璃底部，在发射层（OLED）的上方或下方等。在这样的实施例中，公共电极也可以称为“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公共电极。

继续参考图2A，耦合到感测电极120的处理系统110包括集成控制系统201，其包括电容性感测电路204和显示电路210。在一个实施例中，电容性感测电路204包括触摸感测模块207，其包括配置成在期望输入感测的期间内将发射器信号或调制信号驱动至感测电极120的一个或多个上、并且采用感测电极120的一个或多个接收结果信号的电路。在一种配置中，触摸感测模块207包括配置成执行绝对感测和/或跨电容性感测过程的元件。

在集成控制系统201的一个实施例中，电容性感测电路204包括发射器模块205（图2B），其包括配置成在期望输入感测的期间内、将发射器信号驱动至感测电极120上的电路。发射器信号通常是调制的，并且包括在分配用于输入感测的时间段内的、一个或多个脉冲。发射器信号可带有振幅、频率和电压，其可以改变以获取更鲁棒的、感测区域170内输入对象的位置信息。用于绝对电容性感测的调制信号可能与用于跨电容性感测的发射器信号相同或不同。电容性感测电路204可选择性地耦合传感器电极120的一个或多个。例如，电容性感测电路204可耦合到感测区域170内的传感器电极120的所选部分或其全部，并且或在绝对或在跨电容性感测模式下操作。

在各种实施例中，电容性感测电路204可包括接收器模块206（图2B），其包括配置成采用感测电极120接收结果信号的电路。在第二模式的操作中，接收到的结果信号包括对应于在期望输入感测的期间内、由发射器电极生成的发射器信号的效应。在一个或多个实施例中，接收器模块206配置成将调制信号驱动至传感器电极120上，并且接收对应于调制信号的结果信号，以确定传感器电极120的绝对电容的变化，如以下结合图2C进一步讨论。接收器模块206可确定感测区域170内输入对象140的位置，或者可向另一个模块或处理器，例如，确定模块或电子系统150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，用于确定感测区域170内输入对象140的位置。在一个或多个实施例中，接收器模块206包括多个接收器，其构成模拟前端（AFE）的部分。

图2B是依照本文描述实施例的一个或多个的、用于执行第二操作模式（例如，跨电容模式）的、处理系统110的一部分的示意性视图。在一种配置中，处理系统110包括发射器模块205和接收器模块206，其共同作用以向确定模块290和/或向电子系统150提供输入感测数据。确定模块290可以是处理系统110的部分，和/或电子系统150的部分。在各种实施例中，确定模块290将包括数字信号处理元件、和/或其他有用的数字和模拟电路元件，其连接在一起以处理从耦合于接收器电极的至少一个接收器通道接收到的、接收器通道输出信号，并且也向电子系统150的其他部分提供经处理信号。电子系统150随后可以使用经处理信号来控制处理系统110的某些方面，诸如向显示器发送消息，基于指令（由电子系统运行的一个或多个软件程序创建）执行一些计算或软件相关的任务，和/或执行某些其他功能。

在按第二操作模式操作时，发射器模块205和接收器模块206通常将共同作用，以向确定模块290和/或电子系统150提供接收器通道输出信号。如以上讨论，基于在发射器电极（例如，传感器电极120_1,1、120_1,2、…120_X-1,Y）和接收器电极（例如，传感器电极120_2,1、120_2,2、…120_X,Y）的每个之间量得的电容C_S（例如，电容C_S1、C_S2、…C_SN），其中N是正整数，获取输入对象140（图1）的位置信息。

在一个实施例中，如图2B所示，发射器模块205包括一个或多个驱动器228，其适配成驱动发射器电极。在一种配置中，每个驱动器228可包括电源和信号生成器220，其配置成向发射器电极传送用于形成发射器信号的方波、矩形波、梯形波、正弦波、高斯波或其他形状的波形。在一种配置中，信号生成器220包括电装置，或简单开关，其能传送在电源的输出电平和低显示电压电平之间转换的发射器信号。在各种实施例中，信号生成器220可包括振荡器。在一些配置中，信号生成器220集成在驱动器222中，其包括一个或多个移位寄存器（未示出）和/或开关（未示出），其适配成一次向发射器电极的一个或多个按次序地传送发射器信号。

在一个实施例中，接收器模块206，或者本文也称作为模拟前端（AFE），包括多个接收器通道275（例如，接收器通道275₁、275₂、…275_N），其各自具有第一输入端口241（例如，端口241₁、241₂、…241_N），其配置成接收采用至少一个接收器电极（例如，传感器电极120_2,1、120_2,2、…120_X,Y）来接收的结果信号；第二输入端口（例如，端口242₁、242₂、…242_N），其配置成接收通过线225传送的参考信号；以及输出端口，其耦合于确定模块290和电子系统150。在一些配置中，线225可能被偏置到期望电势以形成虚拟地。典型地，每一个接收器通道275耦合到单个接收器电极。多个接收器通道275的每一个可包括电荷积聚器276（例如，电荷积聚器276₁、276₂、…276_N）、诸如解调器电路的支持组件271（例如，组件271₁、271₂、…271_N）、低通滤波器、采样及保持电路、其他有用的电子组件、滤波器和模拟/数字转换器（ADC）或其他。模拟/数字转换器（ADC）可包括，例如，标准的8、12、或16位ADC或逐次逼近ADC、Sigma-DeltaADC、算法ADC等，其适配成接收模拟信号以及将数字信号（接收器通道输出信号）传送给确定模块290。在一种配置中，每个电荷积聚器276包括积分器类型的运算放大器（例如，运算放大器A₁-A_N），其具有在反向输入和装置的输出之间耦合的积分电容C_fb。

图2C是依照本文描述实施例的一个或多个的、用于执行第一操作模式（例如，绝对电容模式）的处理系统110的一部分的示意性视图。在一种配置中，处理系统110包括接收器模块206，其包括驱动器228，驱动器228配置成间接地驱动传感器电极120以向确定模块290和电子系统150提供绝对感测类型的触摸感测数据。在一个示例中，在测量绝对电容时，输入端口241（例如，迹线241₁-241_N）可耦合至传感器电极120（例如，迹线120_1,1-120_X,Y）中的一个。在感测周期期间，接收器模块206中积分器（例如，电荷积聚器276₁-276_N）上的正端子可由调制信号驱动。积分器上的负端子可以耦合至输入端口241及通过反馈电容器耦合至积分器的反馈回路。基于调制正端子，接收器模块206测量在耦合于输入端口241的传感器电极120和输入对象140之间的电容。使用这个度量，触摸感测模块207可以确定输入对象140是否接近传感器电极120。在各种实施例中，确定模块290将包括数字信号处理元件和/或其他有用的数字及模拟电路元件，其连接在一起以处理从耦合于传感器电极120的至少一个接收器通道接收到的、接收器通道输出信号，并且也向电子系统150的其他部分提供经处理信号。电子系统150随后可以使用经处理信号来控制处理系统110的某些方面，诸如向显示器发送消息，基于指令（由电子系统运行的一个或多个软件程序创建）执行一些计算或软件相关的任务，和/或执行某些其他功能。

在按第一操作模式操作时，因由接收器电极120（例如，传感器电极120_1,2）附近的输入对象140的存在而引起的电容C_F的增加，基于在电路中流经的电荷量来获取输入对象140（图1）的位置信息。因此，所量得的电容C_F与在其他传感器电极和地之间形成的寄生电容C_∞相比具有不同的测量值。

在操作期间，在一个或多个实施例中，电容性感测（或输入感测）和显示更新可能在至少部分重叠的时间段期间发生。例如，当驱动公共电极用于显示更新时，也可以驱动不同的公共电极用于电容性感测。在另一个实施例中，电容性感测和显示更新可在不重叠的时间段期间发生，其也可称作非显示更新时间段。在各种实施例中，非显示更新时间段可在用于显示帧的两个显示线的显示线更新时间段之间发生，并且可以与一个显示线更新时间段在时间上至少一样长。在这样的实施例中，非显示更新时间段可以称作长水平消隐期、长h-消隐期或分布式消隐期。在其他实施例中，非显示更新时间段可包括水平消隐期和垂直消隐期。处理系统110可配置成在不同的非显示更新时间的任何组合或任何一个或多个期间，驱动传感器电极120用于电容性感测。

参照图2A，显示电路210可包括显示驱动器模块208，其包括配置成在非感测（例如，显示更新）时间段内、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可包括在电容性感测电路204内或与其分离。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和电容性感测电路204的至少一部分（即，发射器模块205和/或接收器模块206）。在另一个实施例中，处理系统包括第一集成控制器，其包括显示驱动器模块208和第二集成控制器，其包括电容性感测电路204。在又一个实施例中，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的另一个。

双栅极线布线

图3示出显示装置300，其中两个子像素310共用同一子像素数据线315。在一个示例中，本文描述的显示装置300的组件可用于LCD显示装置或OLED显示装置。如本文中使用的，像素305是单色子像素310（例如，红色、绿色和蓝色）的组合，单色子像素组合在一起来定义像素305的组合颜色。因此，图3示出的显示装置300的部分包括四个像素305，其各自包括三个子像素310。为了改变子像素310的颜色，从而改变像素305的颜色，显示装置300包括栅极线320，其用于激活在显示装置300中特定行中子像素310的一个或多个。例如，显示装置300可一次激活栅极线320中的一个（例如，按次序地），其只激活处于连接至被激活栅极线320的行中的开关元件325（例如，晶体管）。并行地，显示装置300可驱动用于子像素310的期望电压至子像素数据线315上。示出子像素耦合于地，但这可以是用于设置跨子像素310的电压的任何参考电压（例如，Vcom）。由于其他栅极线320使其耦合至的开关元件325失效，子像素数据线315上的电压不会影响耦合至被失效开关325的子像素310。

在显示装置300中，子像素数据线315的一些或全部用于设置在同一行的至少两个子像素310上的电压。例如，子像素数据线315B设置在子像素G0和B0上的电压。为这样做，显示装置300可以以两倍速度驱动子像素数据线315，以便在同一行内的子像素310没有共用子像素数据线315的情况下，在相同量的所需时间内更新行。本文将该技术称为双栅极排列，其中使用了两个栅极线320以便备选地激活一行中每隔一个子像素310。在显示行更新的第一半时间期间，第一栅极线320激活该行中每隔一个开关元件325，来更新对应的子像素310（例如，子像素G0、R1和B1电耦合于源极线315B、315C和315D）。在显示行更新的第二半时间期间，第二栅极线320激活该行中开关元件325的另一半，来更新剩余的子像素310（例如，子像素R0、B0和G1电耦合于源极线315A、315B和315C）。以这种方式，栅极线320和子像素数据线315可以同步以确保正确的电压被驱动至子像素310上。尽管双栅极排列可以以两倍速度驱动源极和栅极线315、320以便维持同样的显示速率，但是子像素数据线驱动器的数量减半了。

使用双栅极排列来减少子像素数据线315的数量，释放了布线通道330。即，如果没有使用双栅极排列，这些布线通道330可能被子像素数据线315占据。代替地，显示装置300可能将导电布线迹线335布置在布线通道330中。如稍后将讨论，显示装置300可包括多个不同层。即，像素305、栅极线320、子像素数据线315，和开关元件325可能位于两个或更多不同层上，其堆叠起来构成显示装置300。由于包括子像素数据线315的层现在有空闲的布线通道330，这些空闲区域可以用来将迹线335添加到显示装置300中。迹线335随后可以耦合至图2A中讨论的传感器电极120。特别地，迹线335可以用来将电容性感测信号（例如，执行绝对电容性感测时的调制信号或者执行跨电容性感测时的发射器/结果信号）传送到传感器电极120以及从其传送。有利的是，这种信号布线可以在空闲通道区域330内执行，由此避免向显示装置300增加不同的层。

传感器电极排列示例

图4A示出依照本文描述的一个实施例的、带有感测区域170的集成输入装置400。图4B是依照本文描述的一个实施例的、LCD类型的集成输入装置400的一部分的示意性局部侧视截面图。集成输入装置400可包括以上讨论的、存在于输入装置100和显示装置300中的组件的一些或全部。为促进理解，尽可能使用同样参考数字来标明在这些附图与随后附图之间共同的同样元件。集成输入装置400包括第一衬底405，其可用作为集成输入装置400的外层。第一衬底405可由透明材料构成，诸如玻璃材料、塑料材料或聚合物材料。在一个实施例中，第一衬底405可以是集成输入装置400的保护性上层。尽管未示出，在生产集成输入装置时，可以将附加层添加到第一衬底405上。

层410可包括透明的传感器电极120，其用于确定感测区域170内输入对象的位置。同样地，用于检测输入对象相对于集成输入装置400的接近度的电容性感测元件可集成在集成输入装置400的一部分内或布置于集成输入装置400之上。层410可直接在第一衬底405下方，或者一层或多层可将第一衬底405和集成输入装置400内的层410分开，如以下结合图4B进一步讨论。

在一些实施例中，层410可在更新显示时和在执行电容性感测时使用，即感测电极120是如上所述的公共电极。在一个实施例中，感测电极120包括层410中的全部公共电极。在显示更新期间，电极120可耦合于图3所示的子像素310，以在设置跨子像素310的电压时充当参考电压（例如，地或Vcom）。然而，在电容性感测期间，可以驱动电容性感测信号至电极120上以便检测输入对象。在一个实施例中，层410可以是图案化到电极120中以便满足以上描述的双重目的的Vcom层。在其他实施例中，电极120可以集成到集成输入装置400的其他层中，例如，诸如形成栅极电极的层。

尽管未在图4A示出，集成输入装置400可包括相应的通孔，其将子像素数据线层415上的迹线335耦合于层410中的电极120其中之一。在一个示例中，使用多个导电通孔，其延伸经过子层的一个或多个，能够将子像素数据线315和迹线335连接到LCD显示元件480（图4B）的一个或多个。在一个示例中，TFT电路和显示像素305在TFT层481D（图4B）中形成，而定位于第一子层的导电层内的子像素数据线315使用延伸经过第一子层的导电通孔耦合到TFT层481D元件。虽然图4A示出子像素数据线层415与层410直接接触，这不是必要需求。例如，通孔可延伸经过多层以便电连接迹线335至电极120。

在一种配置中，像素、子像素、栅极线、子像素数据线、和/或开关元件，如以上结合图3所讨论，可以位于TFT衬底或第三衬底485（图4B）的两个或多个不同层上，其堆叠起来以形成集成输入装置400的部分。第三衬底485包括多个子层（未示出），其包括绝缘层和导电层，在本文中也被称作TFT衬底485。导电层中的导电材料可被图案化以形成一个或多个导电迹线，诸如子像素数据线315和迹线335。在一些配置中，集成输入装置400包括子像素数据线层415（图4A），其布线各种子像素数据线315用于驱动电压至集成输入装置400中的子像素上。因此，在一个示例中，子像素数据线层415可在第三衬底485或TFT层481D的第一子层内形成。如所示，子像素数据线层415也包括迹线335，其可与子像素数据线315交叉。

显示材料层420，如图4A所示，可包括图3示出的像素305。即，用于形成子像素（例如，液晶、发光的电致发光材料等）的材料可布置于层420上。同样地，集成输入装置400可包括通孔，其将层420中的子像素耦合至子像素数据线层415中的子像素数据线315。

集成输入装置400可包括栅极线层425，其包括多个栅极线320，用于将子像素数据线315电耦合至显示材料层420中的子像素。同样地，集成输入装置400可包括通孔，其耦合栅极线320至显示材料层420中的开关元件（未示出），其可在子层的一个中形成。此外，图4A中示出的各种层以及它们的顺序，仅用于例示目的，且不意图限制可与本文呈现的实施例一起使用的、不同的集成输入装置。例如，集成输入装置400可包括多于或少于示出的层，或者集成输入装置400可不同地排列这些层。

尽管，主要参考图4，以下描述主要讨论一种类型的LCD显示，该配置并不意图作为关于本文描述的本发明的范围的限制，因为本文描述实施例的一个或多个也能采用其他类型的LCD装置（例如，IPS装置），有机发光二极管（OLED）显示配置或其他相似的显示配置来使用。

集成输入装置400的一些实施例可包括第一透明衬底、第二透明衬底和第三衬底。第一透明衬底可配置成在使用期间更靠近用户眼睛来定位，并且在一些情况下可以是透镜、或某些时候被称为窗玻璃。第二透明衬底位于第一透明衬底和第三衬底之间。第三衬底可携带有源层，其配置成改变电场。第三衬底可以是TFT衬底，并且有源层可以是TFT层。集成控制系统201可通信地耦合至第三衬底，安装于第三衬底和/或远离第三衬底来定位。通常，传感器电极120，其未在图4B中示出，典型地布置于集成输入装置400内位置A-E中的一个或多个处或者在其附近。

在一些实施例中，集成输入装置400可包括第一衬底405、光学元件层450、第二衬底460、LCD显示元件480、第三透明衬底485和背光模块490。LCD显示元件480可包括滤色层481A、可选公共电极层481B、液晶包含层481C、TFT层481D和垫圈481E，其用于封装存在于LCD显示元件480内的各种层。在一个实施例中，如图4B所示，第一衬底405是盖衬底，第二衬底460是滤色衬底，第三衬底485是TFT衬底，而集成控制系统201安装于第三衬底485的表面。在另一个实施例中，如图4B所示，第一衬底405是盖衬底，第二衬底460是滤色衬底，第三衬底485是TFT衬底，而集成控制系统201安装于第二衬底460的表面。在一种配置中，光学元件层450包括偏振器膜层451和防碎层452。背光模块490可包括偏振层491A和背光装置491B，其将光传送到LCD显示元件480。

在一些配置中，本文未示出，集成输入装置400可能不包含独立的公共电极层481B。因此，在一些配置中，公共电极可布置在TFT层481D内。这种情况下，LCD显示元件480将只包括滤色层481A、液晶包含层481C、TFT层481D和垫圈481E，并且TFT层481D将包含显示像素305和之前存在于公共电极层481B内的公共电极。这种类型的集成输入装置400配置普遍地已知为平面内转换（IPS）、边缘场转换（FFS）或面线转换（PLS）LCD装置。在各种实施例中，一个或多个传感器电极（可能包括或可能不包括大体上不透明的材料）可被图案化和或在滤色玻璃上旋转对齐，以减少图案化的传感器电极对集成输入装置的亮度（例如，子像素）的视觉效应。

在输入装置400的一些其他配置中，透明导电氧化物（TCO）层布置于第二衬底460的任一表面上，出于减轻静电放电或积聚的表面电荷对在其上方的层的效应的目的。形成的TCO层也可被分割并用于构成传感器电极。

显示器和传感器电极配置示例

在集成输入装置400的一个实施例中，传感器电极120可布置在同一衬底的不同面上。参照图4B，在一些配置中，传感器电极120可在第一衬底405上定位在位置A和/或B处，或在第二衬底460上定位在位置C和/或D处。传感器电极120的每个可纵向延伸跨过布置于集成输入装置400内的衬底的表面之一。更进一步，在衬底的一面，传感器电极120可沿第一方向延伸，但是在该衬底的另一面，传感器电极120可沿第二方向延伸，其或者与第一方向平行、垂直或者与第一方向成一定角度。例如，传感器电极120可以定形为棒状或者条状，其中衬底的一面上的电极120沿着与衬底相反一面上的电极120垂直的方向延伸。

在一种配置中，传感器电极120也可在随后层压在一起的不同衬底上形成。在一个示例中，传感器电极120的第一部分可在第一衬底405上放置于位置A或B处，而传感器电极120的第二部分可在第二衬底460上放置于位置C或D处。在另一个示例中，传感器电极120的第一部分可在第二衬底460上放置于位置C或D处，而传感器电极120的第二部分可在第三衬底485上放置于位置E处。在还有一个示例中，传感器电极120的第一部分可在第二衬底460上放置于位置A、B、C或D处，而传感器电极120的第二部分可在第三衬底485上放置于位置E处。在操作期间，布置于衬底其中一个上的第一批多个传感器电极120可用于发射感测信号（即，发射器电极），而布置于另一个衬底上的第二批多个传感器电极120可用于接收结果信号（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电极可作为绝对电容性传感器电极被驱动。

在另一个配置中，传感器电极120全部位于公共衬底的同一边或表面上。在一个示例中，第一批多个传感器电极包括区域内的跳线，其中在该区域中第一批多个传感器电极跨越第二批多个传感器电极，其中跳线与第二批多个传感器电极绝缘。参照图4B，在一些配置中，全部传感器电极120可在第一衬底405上放置于位置A或B处、在第二衬底460上放置于位置C或D处、或者在第三衬底485上放置于位置E处。在一个示例中，传感器电极120可布置于集成输入装置400的第三衬底485（即，TFT衬底）与第二衬底（例如，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，其各自包括一个或多个公共电极，而第二批多个传感器电极可布置于滤色玻璃和TFT衬底之间。特别地，接收器电极可在滤色玻璃上的黑色掩膜内布线，黑色掩膜可以是滤色层481A的部分。在另一个实施例中，传感器电极120的全部包括一个或多个公共电极。传感器电极120可作为电极阵列全体位于TFT衬底或滤色玻璃上。如上讨论，可使用跳线将传感器电极120的一些在阵列中耦合在一起，或者全部电极120可以在阵列中电绝缘，并且使用网格电极（gridelectrode）来屏蔽或保护传感器电极120。在又一个实施例中，网格电极，当存在的时候，包括一个或多个公共电极。

在另一个实施例中，传感器电极120全部位于公共衬底的同一边或表面上。在这样的实施例中，传感器电极120彼此电绝缘。在一个实施例中，电极120布置在矩阵阵列中，其中每个传感器电极120大体上为同样尺寸和/或形状。在这样的实施例中，传感器电极120可以称作矩阵传感器电极。在一些情况下，当用于绝对感测模式时，矩阵阵列的每个传感器电极可对应于电容性图像的像素。因此，在一些实施例中，处理系统110配置成以调制信号驱动传感器电极120，以通过测量的结果信号来确定绝对电容的改变。备选地，在一些情况下，处理系统110也配置成将发射器信号驱动至传感器电极120的第一个上，并且采用传感器电极120的第二个来接收结果信号。这种情况中的被驱动传感器电极120和进行接收的传感器电极通常被认为是电容性图像的像素。跨电容性和绝对感测模式中的所发射信号和调制信号可在形状、振幅、频率和相位中的至少一个上相似。在各种实施例中，发射器信号和调制信号是相同信号。在各种实施例中，一个或多个网格电极可布置于衬底的一个或多个上并且在传感器电极120之间，其中栅极可用于屏蔽和保护传感器电极。

集成控制器配置示例

图5是依照本文描述的一个实施例的、输入装置100的示意性视图，其具有一个或多个集成控制器500，集成控制器500形成于集成输入装置400的集成控制系统201内用于执行显示更新和电容性感测。通常，一个或多个集成控制器500包含显示电路和电容性感测电路，它们为集成控制系统201的部分。在一种配置中，集成控制器500可包括IC芯片，其包括在半导体衬底（例如，晶体硅衬底）上形成的多层图案化的导电和绝缘层，以构成用于构成集成控制系统201的各种离散的半导体装置。一个或多个集成控制器500可直接安装于集成输入装置400的一部分。例如，集成控制器500可附接到图4A示出的第一衬底405或图4B示出的第三衬底485上。虽然输入装置400可包括多个集成控制器500，在一些实施例中，只使用一个集成控制器500。

集成控制器500包括显示驱动器505，其包含显示电路，显示电路用于驱动源极线315用于更新跨集成输入装置400中显示及电容性感测区域520中的像素305所储存的电压。显示及电容性感测区域520普遍地包括感测区域170，其与显示装置160的显示屏的有源区至少一部分重叠。在一个实施例中，显示驱动器505可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550随后可解串行化数据，并且使用多个数字模拟转换器（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可同时输出期望电压到子像素数据线315的每个上。期望电压可以是唯一的或与驱动到其他子像素（即，有同样颜色的子像素）上的电压相似。子像素数据线315随后可设置跨像素305的电压，以向用户提供图像。通常，显示驱动器505配置成通过显示驱动器连接垫604，其耦合于布置在集成控制器500的内部区域613内的源极线315的部分，传送显示更新信号到源极线315的每个上。典型地，每个连接垫604与在TFT衬底485上形成的导电迹线（例如，图案化的透明导电氧化物（TCO）或金属层的部分）通信，其中导电迹线耦合到将每个连接垫与独立的布线层（例如，子像素数据线层415）中的源极线315连接起来的通孔。

集成控制器500也可包括发射器510，其包括以上讨论的发射器模块205（图2A）组件。发射器510可以是驱动器，其为电容性感测电路的部分，其通过触摸感测信号连接垫602（耦合到布置在集成控制器500的内部区域613内的迹线335的部分），生成用于电容性感测的发射器信号到迹线335其中之一上。反过来，迹线335为发射器信号提供信号路径以到达传感器电极120的一个或多个。典型地，每个连接垫602与在TFT衬底485上形成的导电迹线（例如，图案化的TCO或金属层的部分）通信，其中导电迹线耦合到将每个连接垫602与独立的布线层（例如，子像素数据线层415）中的迹线335连接起来的通孔。

在一种配置中，如上讨论，接收器515包括存在于接收器模块206中的组件的至少一些。为测量与电极120关联的电容，开关元件525可将在集成控制器500的内部区域630中形成的迹线335电耦合至接收器515。在一个示例中，迹线335可通过开关元件525耦合至电荷积聚器276（图2B），其布置于接收器515其中之一内，使得绝对感测技术可以用于确定输入对象是否接近传感器电极120。

在执行跨电容感测时，第一导电布线迹线335可耦合于发射器510，而第二导电布线迹线335耦合于接收器515。在一个示例中，放置开关元件525来选择接收器515，其经由至少第一导电布线迹线335耦合至一个或多个第一传感器电极，并且第一传感器电极邻近至少一个第二传感器电极（其连接至第二导电布线迹线335）来放置，第二导电布线迹线335经由开关元件525耦合至发射器510，以允许跨电容性触摸感测进程的执行。当第一导电布线迹线335向一个传感器电极120提供发射器信号时，第二导电布线迹线335向接收器515提供结果信号，其指示两个传感器电极120之间的耦合电容。以这种方式，迹线335可用于既将调制或发射器信号从发射器510传送至传感器电极120，又将结果信号从传感器电极120传送至接收器515。

如以上结合图2B-2C所讨论的，接收器515可包括模拟数字转换器（ADC），用于将量得的电容转换成数字信号。集成控制器500可将该数据转送至位于定时控制器550内的触摸控制器560。在一个实施例中，集成控制器可串行化来自相应的ADC的数字数据输出，并且使用高速串行连接来将数据传送至触摸控制器560。尽管未示出，发射器510、接收器515和开关元件525可由触摸控制器560接收到的信号控制。即，触摸控制器560可包括用于驱动集成控制器500内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，或两者）的逻辑。

定时控制器550，其为处理系统110的部分，包括触摸控制器560，触摸控制器560使用集成控制器500提供的感测数据来确定感测区域内输入对象的位置。然而，代替使用定时控制器550作为数据处理器，感测数据可被传送至集成输入装置400的处理系统110内的其他处理元件（例如，CPU）。备选地，集成控制器500可包括用于处理感测数据而非将感测数据传送至独立的数据处理模块（例如，定时控制器550或CPU）的集成触摸模块。

集成控制器配置

图6A是依照本文公开的实施例的、集成控制器500的示意性俯视图，其示出主要显示电路、电容性感测电路和互连组件的一些。在一种配置中，集成控制器500可包括源极驱动器电路框616和Vcom驱动器框626，它们为显示驱动器模块208的部分，以及模拟前端（AFE）框617和触摸控制器框618，它们为触摸感测模块207的部分。在一个实施例中，AFE框617可包括存在于接收器模块206内的一个或多个组件和/或存在于发射器模块205内的一个或多个组件。在一个实施例中，AFE框617包括多个接收器通道275（图2B-2C），其各自布置于接收器515内，并且配置成接收结果信号，以及向确定模块290和/或电子系统150提供输出信号。触摸控制器框618通常包括电路组件，其配置成控制及同步存在于集成控制器500内的各种触摸感测组件，使得触摸感测过程可以执行。触摸控制器框618可构成触摸控制器560（其在上面描述）的部分。在一些配置中，触摸控制器618可包括至少一个或多个电路元件，其配置成控制开关元件525和/或多路复用器（MUX）（未示出），多路复用器通过连接垫602将AFE框617连接到多个传感器电极120。

源极驱动器电路616和Vcom驱动器626通常包括电路组件，其配置成控制及更新集成输入装置400内的显示。在一些配置中，源极驱动器电路616可包括以上关于图3讨论的、显示装置300中组件的一些或全部。

在集成控制器500的一种配置中，集成控制器500的外部表面形成平行六面体形状或直角棱镜形状，其具有第一面695、第二面696、第三面697、第四面698、顶面694（图4B）和底面699（图4B）。在集成控制器500的一些配置中，第一面695与第三面697相对，第二面696与第四面698相对，并且第一面695对第二面696的长度比大于一。在此示例中，第一面695的长度691大于第二面696的长度692。

集成控制器500也可包括多个互连元件，其被提供以将各种显示电路和电容性感测电路元件连接到存在于集成输入装置400内的其他电组件上。互连元件，其在以下作为垫（例如，垫602、604、612、614、622等）广义地被描述，是电连接接口，这些电连接接口在集成控制器500的一个或多个面上形成，并且用于将内部区域613内的布线迹线的内部部分（其在形成于集成控制器500内的各种电组件之间形成）与布线迹线的外部部分611连接，其中外部部分611连接至集成控制器500外部的电元件（例如，传感器电极120、显示像素305等）。互连元件可在集成控制器500的这些面的任一个上形成，诸如在集成控制器500的底面699上。在一个示例中，至少垫602和604布置于集成控制器500的底面699上，其邻近第三衬底485的表面（图4B）。使用各向异性导电膜（ACF）层（未示出），互连元件可以电耦合于在第三衬底485上形成的一个或多个导电迹线。在一些实施例中，垫（例如，垫602、604、612、614、622等）包括多个离散的金属区域，其以大约10-70μm的间距、沿着集成控制器的表面、按期望图案间隔开。

集成控制器500内的电子组件或元件可包括组合的源极驱动器和触摸感测接口615、触摸感测接口625、接收器通道接口628、GLS信号接口627、柔性互连信号接口629和其他控制接口。触摸感测接口625各自典型地包括接口区620，其包括与触摸控制器618耦合的至少一个发射器信号连接垫612，和与AFE框617耦合的至少一个接收器信号连接垫614。接收器通道接口628可包括接口区650，其包括与AFE框617耦合的至少一个接收器信号连接垫614。栅极电平移位器信号（GLS）接口627可包括接口区640或670，其各自包括至少一个GLS信号连接垫632，其适配成向TFT电路提供控制信号。在一些配置中，柔性互连信号接口629，和其他相关控制接口，可包括接口区660，其包括一个或多个互连垫652和/或连接接口垫682，它们配置成提供集成控制器500需要的电源、地、和其他有用的通信信号，以执行触摸感测以及来自存在于处理系统110内一个或多个外部组件的显示更新任务。由GLS接口627提供的GLS信号通常控制玻璃上(on-glass)电路，其位于沿着玻璃（例如，第三衬底485）的一个或多个边缘。在一些配置中，玻璃上电路位于沿着与面696和698平行的玻璃边缘。因此，GLS信号连接垫632的位置是受约束的，使得GLS信号线（未示出）不越过其他信号线（例如，源极驱动器和触摸信号）交叉，以免在这些线内生成电干扰，这些线也会在玻璃的表面上布线。

组合的源极驱动器和触摸感测接口615典型地包括接口区610，其包括耦合到AFE框617和/或触摸控制器框618的至少一个触摸感测信号连接垫602，以及耦合到源极驱动器电路616的至少两个显示驱动器连接垫604。通过使用一种或多种保护技术，以下进一步讨论，触摸感测信号和显示驱动信号都被传送到至少一个接口区610，以允许配置成传送触摸感测和显示驱动信号来执行触摸感测和显示驱动过程的导电元件的更紧凑布线。如以上注释，传统的控制器已避免用显示驱动器连接打断触摸感测信号连接，以防止信号的电干扰和/或维持流经集成控制器500的这些类型信号的每一个的完整性。尽管将AFE框617组件一起放置在远离显示驱动电路元件的、集成控制器500的相连区域内是典型地合意的，通过使用本文公开的过程或硬件配置的一个或多个，有可能将AFE框617电路组件放置在集成控制器500的期望区域内，并且允许用于传送触摸感测信号（例如，被驱动的触摸感测信号和/或结果信号），其通过触摸感测信号连接垫602递送，的导电迹线与用于传送显示更新信号，其通过显示驱动器连接垫604递送，的导电迹线紧密接近或重叠。

因此，在一些实施例中，如图6B-6C所示，触摸感测信号连接垫602和显示驱动器连接垫604以交织的图案、在集成控制器的至少一面上形成，诸如布置于第三衬底485表面上的底面699。触摸感测信号连接垫602和显示驱动器连接垫604的交织图案将允许触摸感测和显示驱动信号至其相应的外部电路元件的互连及更紧凑的布线，以执行触摸感测和显示驱动过程。

图6B是形成于集成控制器500底面上的、触摸感测信号连接垫602和显示驱动器连接垫604布局的顶面俯视图。在该配置中，触摸感测信号连接垫602和显示驱动器连接垫604形成于两行内，该两行沿X方向（例如，触摸感测信号连接垫602和迹线335的至少一部分布置于显示驱动器连接垫604之间）交叉且沿Y方向（例如，垫的行是间隔开的）交错。需注意，如图6B所示，沿X方向对齐的垫的行可各自包含一种类型的连接垫，或者如图6C所示，每行可包含两种类型的连接垫602和604。然而，为确保在组合的源极驱动器和触摸感测接口615内创建最有效的空间使用，触摸感测信号连接垫602散布于显示驱动器连接垫604的至少一些之间。触摸感测信号连接垫602和显示驱动器连接垫604的交叉定向，允许它们到子像素数据线315和触摸传感器迹线335的相应连接，其按平行定向形成于第三衬底485的子像素数据线层415内。在一个示例中，集成输入装置400包括显示驱动器模块208内的双栅极配置（图3），因此触摸感测信号连接垫602可经由迹线335与传感器电极120耦合，并且显示驱动器连接垫604可与子像素数据线315耦合。在存在于TFT装置中的典型的子像素数据线层415中，子像素数据线315的间距（例如，每英寸子像素数据线的数量），以及从而所需的显示驱动器连接垫604的数量，典型地是100或者更多倍地大于触摸感测信号连接垫602（其连接至集成输入装置400中的传感器电极120）所需的典型数量。因此，由于双栅极类型的集成输入装置400中所需的子像素数据线315数量减少，用于迹线335的、在子像素数据线层415内可用的间隔、或未使用的线的数量大于甚至是新型双功能触摸感测元件设计所典型需求的。因此，尽管图6B-6C示出显示驱动器连接垫604与触摸感测信号连接垫602之间一对一或二对一的相互关系，该配置并非意在作为关于本文描述的本发明范围的限制。通常，（散布的、交叉的、和/或交错的）组合的源极驱动器和触摸感测接口615中的触摸感测信号连接垫602和显示驱动器连接垫604，按顺序、或成序列、沿至少一个方向来排列。在一个示例中，遵循沿着正X方向、组合的源极驱动器和触摸感测接口615中的连接垫604、604的顺序，如图6B所示，垫的顺序将是：垫604/垫602/垫604/垫602/…/垫604。如以上所注明，沿至少一个方向的顺序不需要有一对一关系，并且可以具有这样的顺序，其包括：具有一个或多个第一类型垫的分组，一个或多个第二类型垫，以及随后按该分组的一个或多个重复序列的、第一类型垫的第一或多个。

如图6A-6B示意性地示出，触摸感测信号连接垫602和显示驱动器连接垫604各自耦合于存在于互连结构中的互连元件，其中互连结构在集成控制器500外部，诸如存在于集成输入装置400的外部区域611中的子像素数据线315和迹线335。如图6A-6B所示，在一个实施例中，互连元件（例如，子像素数据线315和迹线335）沿X方向有常规间距，其具有间距长度601。在该配置中，触摸感测信号连接垫602和显示驱动器连接垫604沿X方向排列，使得触摸感测信号连接垫602或显示驱动器连接垫604的至少一个能够连接到互连元件中的一个。因此，散布的触摸感测信号连接垫602和显示驱动器连接垫604各自沿着X方向、以间距长度相互间隔开。尽管图6A-6B示意性示出了配置，在其中触摸感测信号连接垫602和显示驱动器连接垫604直接连接到子像素数据线315和迹线335（存在于集成输入装置400的外部区域611中的子像素数据线层415中）、或布置于其上方，该配置并非意在作为关于本文描述的本发明范围的限制，因为垫602、604直接连接至的互连结构不需要由子像素数据线层415导电元件的特征来限制，但也可以配置成直接连接至导电材料的图案化层，其形成于与子像素数据线315及迹线335耦合的第三衬底485的表面上，如以上结合图5所讨论。导电材料的图案化层，或导电迹线，可具有与形成于子像素数据线层415中的子像素数据线315和迹线335的间距不同的互连间距。

图6C是形成于集成控制器500底面的、触摸感测信号连接垫602和显示驱动器连接垫604布局的顶面俯视图。在该配置中，触摸感测信号连接垫602和显示驱动器连接垫604形成于三行内，该三行沿X方向交叉且沿Y方向交错。如以上所注明，在该配置中，因这些垫的交叉定向，触摸感测信号连接垫602布置于两个显示驱动器连接垫604之间。在一个示例中，触摸感测信号连接垫602布置于显示驱动器连接垫604和相连的多个显示驱动器连接垫604（例如，示出两个相邻的显示驱动器连接垫604）之间，如沿X方向所视。在一些实施例中，组合的源极驱动器和触摸感测接口615可包含两个或多个行，这些行包含触摸感测信号连接垫602和显示驱动器连接垫604。在一种配置中，组合的源极驱动器和触摸感测接口615包含两个或多个行，这些行包含触摸感测信号连接垫602和显示驱动器连接垫604，它们沿交错定向来定位以允许具有集成控制器500的显示和电容性感测电路与按平行定向形成于第三衬底485的层内的子像素数据线及迹线之间的互连。

参照图5和6A，由于典型地由存在于触摸感测模块207中的电容性感测电路和/或存在于驱动器模块208中的显示电路的分组部分所获得的利益，通常将电线，诸如集成控制器500的内部区域613内的子像素数据线315和迹线335，从电路元件的期望分组延伸长距离至期望连接接口。迹线335在内部区域313内长布线的需求，在以下集成控制器配置中也很常见，这种集成控制器配置具有布置于AFE框617和不同连接垫602之间的多路复用器（MUX），以允许存在于AFE框617中的触摸感测电路的部分被用于在触摸感测过程期间的不同时间，接收触摸感测信号和/或传送触摸感测信号至不同的传感器电极120。将AFE框617连接至组合的源极驱动器和触摸感测接口615的电线617A由此被强制跨集成控制器500延伸长距离，这使得它们易受来自形成于集成控制器500内的其他电组件的电干扰影响。因在布置于集成控制器500的内部区域613内的子像素数据线315与迹线335之间创建的电容性耦合C_TD（例如，电容C_TD1、C_TD2…C_TDN）和/或在迹线335与形成于集成控制器500内的其他电组件521之间创建的电容性耦合C_TS（例如，电容C_TS1、C_TS2…C_TSN），电干扰可被创建。电干扰能够，通过影响流经电容性感测和/或显示驱动电路的信号，来影响电容性感测信号整体性，以及甚至是集成控制器500感测布置于感测区域170上方的输入对象140的位置的能力。同样，电线617A通过的长距离也将增加电容C_TD和/或电容C_TS的值，其甚至在没有电干扰时也将减缓在触摸感测检测操作期间触摸感测节点的稳定时间。电容C_TD和/或电容C_TS值的增加也会增加接收器节点的总电容（背景电容），其随后将影响和/或超出接收器电路元件的动态范围。

保护信号

为了最小化或消除电干扰的影响，其创建于形成于集成控制器500内的一个或多个电路（诸如存在于触摸感测模块207内的电容性感测电路）内，可以使用电保护技术。如本文中使用的，保护是指驱动变化电压信号至第一电路元件（例如，迹线、传感器电极等），其振幅和相位大体上与调制第二被驱动电路元件以防止第二电路元件与第三电路元件之间的电容性耦合的信号相似。然而，屏蔽是指在屏蔽类型电路元件（例如，迹线、传感器电极等）上维持恒定电压，以阻止或防止被驱动电路元件上的变化信号影响流经被屏蔽电路元件（例如，发射器迹线、发射器电极、接收器迹线或接收器电极）的信号。屏蔽电组件的简单形式是将屏蔽类型电路元件与地耦合。电浮动电路元件是备选的配置，在其中当应用于被驱动电路元件的被驱动信号的总体概图变化时，因无源和被驱动电路元件之间的电容性耦合，“浮动的”无源电路元件上的电荷量或对地电势被动地变化。在电浮动情况下，当被驱动信号的概图和形成于无源与被驱动电路元件之间电容性耦合的量改变时，相对于被驱动电路元件浮动的、无源电路元件上的电荷量或对参考电平（例如，地）的电势将改变，由此减少，当无源电路元件布置于无源电路元件和被驱动电路元件之间时，在第一电路元件内被引入的电干扰的量。

参照图5，在一些配置中，集成控制器500可包括保护装配543，其可包括一个或多个信号生成器，诸如信号生成器541和542，它们配置成在触摸感测和显示驱动过程期间的期望时间，向存在于触摸感测模块207中的电容性感测电路中的和/或存在于驱动器模块208中的显示电路中的未驱动组件提供期望信号。期望信号的传递将减少形成于触摸迹线355和触摸感测电极120与集成输入装置400内的其他结构之间的任何电容的效应。期望信号将典型地包括基于发自于触摸控制器618的命令，在合意的时间，向电容性感测电路和/或显示电路提供保护信号，但也可包括在不同时间（如果期望的话），屏蔽或浮动装置内的一个或多个组件。在一些实施例中，子像素数据线和/或栅极线可由保护信号驱动，以至少部分移除其寄生电容效应。进一步，公共电极也可由保护信号驱动，使得其电容不会影响正被驱动用于电容性感测的传感器电极。未被直接保护的显示电极可被电浮动，使得其通过其与相邻被保护电极之间的电容被间接地保护。相对照地，典型的显示装置可在触摸测量间隔期间，驱动DC电压到源极和栅极线上。相对照地，可执行驱动保护信号至显示电极的至少一个上，以移除耦合电容的一个或多个。进一步，栅极线和/或子像素数据线的全部也可由保护信号驱动或电浮动，以减少栅极线与传感器电极以及子像素数据线与传感器电极之间的寄生电容效应。

信号生成器541和542可各自配置成传递方波、矩形波、梯形波、正弦波、高斯波或其他形状的波形，其配置成匹配流经集成控制器500中另一组件的信号，以减少这些组件之间的电容性耦合。在一种配置中，信号生成器541和542包括电装置，或简单开关，其能够传递在期望输出水平的信号。

信号生成器542典型地耦合到存在于驱动器模块208内的显示电路，因此典型地连接到存在于显示驱动器505内的显示电路组件。信号生成器542可从触摸控制器618接收命令，随后在显示更新或触摸感测过程中的期望时间，传送相应的模拟电压到内部区域613内的子像素数据线315上。在一个实施例中，信号生成器542可同时输出期望电压信号到子像素数据线315的每个上。

信号生成器541典型地耦合到电容性感测电路543的一部分。第一组件可以是存在于集成控制器500的内部区域613内的子像素数据线315，第二组件可以是存在于集成控制器500的内部区域613内的一个或多个迹线335。信号生成器541可从触摸控制器618接收命令，随后在显示更新或触摸感测过程中的期望时间，传送相应的模拟电压到迹线335上。在一个实施例中，信号生成器541可同时输出期望电压信号到另外的未驱动迹线335的每个上。

在另一个配置中，如图5所示，信号生成器541配置成将保护信号传送至保护结构543，其定位成最小化第一组件和将要被保护、屏蔽或浮动的第二组件之间的电容性耦合。在这种情况下，信号生成器541配置成将保护信号传送至保护结构543，其定位成最小化或消除在存在于集成控制器500的内部区域613内的布线之间形成的电容性耦合C_TS。图7A-7B示出保护结构543的示例，其相对于信号导电迹线724来定位，信号导电迹线724可在所形成的集成控制器内的一层或多层中形成。

图7A是集成控制器500的一部分的侧视截面图，该部分具有信号导电迹线724，其相对于保护结构543定位，使得通过信号导电迹线724的信号不受在信号导电迹线724与集成控制器500内的其他电组件之间形成的电容性耦合的影响。在一个示例中，信号导电迹线724可以是子像素数据线315或迹线335的一部分，其位于第一绝缘层721和第二绝缘层722之间。第一和第二绝缘层721、722可包括布置于衬底701的表面之上的绝缘材料，诸如布置于硅衬底之上的两个二氧化硅层。

在一种配置中，保护结构543包括偏置元件710和扩散区720，其形成于集成控制器500的半导体衬底701的一部分内。扩散区720典型地以这样的元素来掺杂，其具有与衬底701所掺杂的相对的掺杂剂类型。例如，若衬底掺杂以p型掺杂剂，则扩散区720可更大量地掺杂n型掺杂剂，或者反之亦然。偏置元件710包括信号生成器541，其配置成以保护信号相对于衬底701反偏置扩散区720，使得耗尽区720A在偏置操作期间形成，以减少或消除信号导电迹线724与衬底701之间的电容性耦合。在保护操作期间，当具有变化电压的驱动信号被提供给信号导电迹线724时，通过使用信号生成器541相对于衬底连接726来偏置导电元件725（例如，包含通孔的金属）和扩散区720，将大体上相似的信号（其与变化电压同相位，且具有相同极性和相似振幅）传递至扩散区720。

图7B是集成控制器500的一部分的侧视截面图，该部分具有信号导电迹线724，其定位于备选类型的保护结构543附近。在该配置中，保护结构543包括导电层731和可选偏置元件710。导电层731典型地包括金属或TCO材料，其相对于信号导电迹线724定位，以最小化或减少电容性耦合对信号导电迹线724的效应。在保护操作期间，当具有变化电压的驱动信号被提供给信号导电迹线724时，通过使用信号生成器541相对于衬底连接726来偏置导电层731，将大体上相似的信号（其与变化电压同相位，且具有相似的极性和振幅）应用于导电层731。因为施加至导电层731的保护信号与通过信号导电迹线724传递的信号在量值、极性与定时上相似，非合意大小的电容不会形成在信号导电迹线724与其他外部电组件（例如衬底701）之间（如果导电层布置于其间的话）。

在进一步的实施例中，在跨电容性感测过程期间，第一传感器电极可采用发射器信号驱动，而包括对应于发射器信号的效应的结果信号采用第二传感器电极接收。如以上描述的相似方案可以应用于紧邻第一传感器电极和/或第二传感器电极的显示电极。

因此，提出本文阐述的实施例和示例以便最好地解释本技术和其特定应用，从而使得本领域技术人员能够实现并使用本技术。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技术限定到所公开的精确形式。尽管前述内容针对本发明的实施例，本发明的其他和另外的实施例可不背离其基本范围而设计，并且其范围由所附的权利要求来确定。

Claims (21)

1.一种用于在集成输入装置中使用的集成控制系统，包括与感测装置集成的显示装置，所述控制系统包括：

集成控制器，包括：

显示电路，其耦合于多个源极驱动器输出垫，其中所述源极驱动器输出垫配置成将显示更新信号传送至所述输入装置内的显示器；以及

电容性感测电路，其耦合于多个电容性感测垫，所述多个电容性感测垫配置成在由所述输入装置所执行的电容性感测操作期间，传送电容性感测信号，

其中所述多个电容性感测垫和所述驱动器输出垫的每个沿第一方向按顺序布置，并且所述顺序包括所述多个电容性感测垫中的至少一个，其布置于两个源极驱动器输出垫之间。

2.如权利要求1所述的集成控制系统，其中所述多个电容性感测垫耦合于所述电容性感测电路的一部分，所述一部分配置成驱动所述传感器电极用于绝对电容性感测。

3.如权利要求1所述的集成控制系统，其中所述多个电容性感测垫耦合于所述电容性感测电路的一部分，所述一部分配置成驱动第一传感器电极用于跨电容性感测。

4.如权利要求1所述的集成控制系统，其中所述多个电容性感测垫耦合于所述电容性感测电路的一部分，其中所述多个电容性感测垫的每个配置成从传感器电极接收结果信号。

5.如权利要求1所述的集成控制系统，其中所述至少一个电容性感测垫包括第一电容性感测垫，其耦合于所述电容性感测电路的第一部分，所述第一部分配置成驱动传感器电极用于跨电容性感测，并且所述集成控制系统进一步包括：

至少一个第二电容性感测垫，其耦合于所述电容性感测电路的第二部分，所述第二部分配置成在跨电容性感测过程期间接收结果信号，其中所述至少一个第二电容性感测垫没有布置在所述第一或所述第二源极驱动器输出垫之间。

6.如权利要求1所述的集成控制系统，其中所述电容性感测垫的每个选择性地耦合于传感器电极，其中所述传感器电极的至少一部分也被所述显示电路用来更新所述显示器。

7.如权利要求1所述的集成控制系统，其中所述电容性感测电路进一步配置成在由所述输入装置所执行的所述电容性感测操作期间，通过所述多个电容性感测垫的所述至少一个，传递保护信号。

8.如权利要求1所述的集成控制系统，其中所述电容性感测电路进一步配置成：

要么在由所述输入装置所执行的所述电容性感测操作期间，通过所述多个电容性感测垫的所述至少一个，传递屏蔽信号，

要么电浮动所述传感器电极。

9.如权利要求1所述的集成控制系统，其中所述多个电容性感测垫各自选择性地耦合于接收器电极迹线，其中所述接收器电极迹线耦合于用来接收电容性感测信号的所述电容性感测电路的一部分。

10.如权利要求9所述的集成控制系统，其中所述集成控制器进一步包括扩散区，多个接收器电极迹线的第一接收器电极迹线布置于其上，其中所述扩散区配置成以保护信号驱动。

11.如权利要求10所述的集成控制系统，其中所述保护信号包括以保护信号驱动所述扩散区，其中所述保护信号具有与所述电容性感测信号相似的相位。

12.如权利要求1所述的集成控制系统，其中所述多个电容性感测垫各自选择性地耦合于第一发射器电极迹线，其中所述第一发射器电极迹线耦合于所述电容性感测电路的一部分，其中所述一部分用来传递电容性感测信号至所述多个电容性感测垫的一个或多个，并且其中所述集成控制器进一步包括扩散区，多个发射器电极迹线的第一发射器电极迹线布置于其上，其中所述扩散区配置成以保护信号驱动。

13.如权利要求1所述的集成控制系统，其中所述电容性感测垫的每个耦合于至少一个传感器电极，并且所述源极驱动器输出垫各自耦合于至少一个显示电极，并且所述集成控制器配置成：

驱动所述电容性感测信号，其包括调制信号，到所述至少一个传感器电极上，以在第一时间段期间获取输入对象和所述至少一个传感器电极之间的电容性耦合的变化，以及

在保护模式中操作所述至少一个显示电极，以在所述第一时间段期间减轻所述至少一个传感器电极和所述至少一个显示电极之间的耦合电容的效应。

14.如权利要求13所述的集成控制系统，其中在保护模式中操作所述至少一个显示电极包括，以保护信号驱动所述至少一个显示电极，其中所述保护信号具有与所述调制信号相似的相位。

15.如权利要求1所述的集成控制系统，其中所述电容性感测电路包括电荷积聚器，其耦合于电子系统。

16.如权利要求1所述的集成控制系统，其中所述集成控制器进一步包括：

导电迹线，其耦合于所述多个电容性感测垫中的一个；以及

保护结构，其包括导电层，其中绝缘层布置于所述导电迹线与所述导电层之间；以及

信号生成器，其耦合于所述导电层，并且配置成以保护信号驱动所述导电层。

17.如权利要求1所述的集成控制系统，其中所述集成控制器进一步包括：

导电迹线，其耦合于所述多个电容性感测垫中的一个；以及

保护结构，其包括形成于衬底的区域中的扩散区，其中绝缘层布置于所述扩散区与所述导电迹线之间；以及

信号生成器，其耦合于所述扩散区，并且配置成以保护信号驱动所述导电层。

18.一种输入装置，包括：

多个传感器电极，其在集成输入装置的第一层的表面上成阵列布置；以及

集成控制器，其经由所述集成输入装置的第二层内的多个导电布线电线，耦合于所述多个传感器电极，所述集成控制器进一步包括：

显示电路，其耦合于多个源极驱动器输出垫，其中所述源极驱动器输出垫经由所述第二层内的多个导电布线电线，耦合于所述集成输入装置内的显示更新组件；以及

电容性感测电路，其耦合于多个电容性感测垫，所述多个电容性感测垫配置成在由所述输入装置所执行的电容性感测操作期间，将电容性感测信号传送至所述多个传感器电极，

其中所述多个电容性感测垫和所述多个源极驱动器输出垫的每个沿第一方向按顺序布置，并且所述顺序包括所述多个电容性感测垫中的至少一个，其布置于两个源极驱动器输出垫之间。

19.如权利要求18所述的输入装置，其中所述电容性感测垫为：

选择性地耦合于所述电容性感测电路的一部分，该部分配置成驱动传感器电极用于跨电容性感测，和/或

选择性地耦合于所述电容性感测电路的一部分，该部分配置成驱动所述传感器电极用于绝对电容性感测。

20.如权利要求18所述的输入装置，其中所述电容性感测垫各自耦合于至少一个传感器电极，并且所述源极驱动器输出垫各自耦合于至少一个显示像素电极，并且所述集成控制器配置成：

驱动调制信号至所述至少一个传感器电极上，以在第一时间段期间获取输入对象和所述至少一个传感器电极之间的电容性耦合的变化，以及

在保护模式中操作所述至少一个显示电极，以在所述第一时间段期间减轻所述至少一个传感器电极和所述至少一个显示电极之间的耦合电容的效应。

21.权利要求18所述的输入装置，其中所述至少一个电容性感测垫包括第一电容性感测垫，其耦合于所述电容性感测电路的第一部分，所述第一部分配置成驱动传感器电极用于跨电容性感测，并且所述集成控制系统进一步包括：

至少一个第二电容性感测垫，其耦合于所述电容性感测电路的第二部分，所述第二部分配置成在跨电容性感测过程期间，接收结果信号，其中所述至少一个第二电容性感测垫没有布置于所述两个源极驱动器输出垫之间。