(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一体型容量性近接センサを有する表示装置であって、
前記表示装置の表示要素の一部分として配設され、相互容量性センサの送信器センサ電極機能と前記表示装置の共通電圧電極表示機能との両方を果たすように構成された複数のセンサ電極と、
前記複数のセンサ電極に接続され且つ前記複数のセンサ電極のうちの第１の少なくとも１つのセンサ電極に関して第１の電気信号を駆動するように構成されたセンサ駆動機構であり、前記第１の少なくとも１つのセンサ電極に対する駆動励起情報を選択するように構成された少なくとも１つのメモリ素子を備えるセンサ駆動機構と、
前記複数のセンサ電極と接続され且つ前記複数のセンサ電極のうちの第２の少なくとも１つのセンサ電極に関して第２の電気信号を駆動するように構成された表示駆動機構と、
前記複数のセンサ電極、前記センサ駆動機構及び前記表示駆動機構と接続された調停機構であって、該調停機構は、前記第１の電気信号及び前記第２の電気信号が前記複数のセンサ電極のうちのどのセンサ電極にも同時には駆動されないように、前記第１の電気信号と前記第２の電気信号との間の調停を行うように構成されている、調停機構と、
を備える表示装置。
【請求項２】
前記第１の電気信号及び前記第２の電気信号が同時に駆動される、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記センサ駆動機構に接続され、且つ、前記第１の電気信号の極性を制御するように構成された極性制御装置を更に備える、請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記複数のセンサ電極に接続されたガードバンド制御装置を更に備え、
前記ガードバンド制御装置は、前記センサ駆動機構が前記複数のセンサ電極のうちのガードされるセットに関して前記第１の電気信号を駆動するのを禁止するように構成されている、請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項５】
一体型容量性感知及び表示の方法であって、
複数のセンサ電極のうちの第１の少なくとも１つのセンサ電極に関して感知信号を駆動するステップであって、前記複数のセンサ電極は、相互容量性センサの送信器センサ電極機能と表示装置の共通電圧電極表示機能との両方を果たすように構成されており、前記感知信号は、メモリ素子を備えるセンサ駆動機構により駆動され、前記センサ駆動機構は、前記複数のセンサ電極のうちの前記第１の少なくとも１つのセンサ電極に接続されており、前記メモリ素子は、前記第１の少なくとも１つのセンサ電極に対する駆動励起情報を選択するように構成されている、ステップと、
前記複数のセンサ電極のうちの第２のセンサ電極に関して表示信号を駆動するステップであって、前記表示信号は、前記第２のセンサ電極に接続された表示駆動機構により駆動され、前記感知信号及び前記表示信号は同時に駆動される、ステップと、
調停機構により、前記感知信号及び前記表示信号が前記複数のセンサ電極のうちのどのセンサ電極にも同時には駆動されないように、前記感知信号と前記表示信号との間の調停を行うステップであって、前記調停機構は、前記複数のセンサ電極、前記センサ駆動機構及び前記表示駆動機構と接続されている、ステップと、
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願への相互参照】
【０００１】
[0001]本願は、２０１０年３月１７日に出願され、本発明の譲受人に譲渡された「CAPACITIVE SENSING USING A SEGMENTED COMMON VOLTAGE ELECTRODE OF ADISPLAY」と題する米国出願番号１２／７２６，３２２、代理人管理番号ＳＹＮＡ−２００９０１２８−Ａ３に関するものであり、これは参照によりここに援用される。
【背景技術】
【０００２】
[0002]液晶ディスプレイ及び有機発光ダイオードディスプレイの如きディスプレイは、一般的には情報の表示として考えられるグラフィックス、テキスト、ピクチャー等を表示するため、多くの電子装置において使用されている。多くの使用においては、これらのディスプレイに関連して、容量性タッチスクリーンを形成するため、容量性タッチパネルの如き容量性センサが設けられている。ユーザーは、表示された情報に関して、選択、操作又はある動作をなすため、又は容量性センサが設けられている電子装置に関して入力又は選択をなすため、そのディスプレイに亘って配列された容量性センサに対して相互作用をなすことができる。このような１つの実施例は、タブレット型パーソナルコンピュータのディスプレイを覆う容量性タッチパネルである。別の実施例は、デジタルカメラのディスプレイを覆う容量性タッチパネルである。更に別の実施例は、スマートフォンのディスプレイを覆う容量性タッチパネルである。
【０００３】
[0003]多くのこのような容量性タッチスクリーンの従来の構成としては、複数の物質層からなるディスプレイ（ＬＣＤの如き）を形成し、それから、そのディスプレイの上部に容量性センサを設けるため表示層のスタックに付加的な基板を付加することを含むものであることは、理解されよう。例えば、ＬＣＤに関して言えば、これには、典型的に、そのＬＣＤの上部表面にガラスシート又は他の透明基板を取り付けるため光学的に透明な接着材を付与することが含まれるものであり、そのＬＣＤの上部表面とは、ユーザーがそこを通してそのＬＣＤを観る表面である。容量性センサは、この付加層上に、光学的に透明な電極をパターン形成するが如くして設けられる。
【０００４】
[0004]ここに組み入れられ実施形態の説明の一部分を構成する添付図面は、本発明の種々な実施形態を例示するものであり、実施形態の説明と一緒になって、以下に論ずる原理を説明するのに資するものである。図面の簡単な説明において言及されている図面は、特に述べられない限り一定の尺度で描かれているものと理解されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】１つの実施形態による典型的な液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の積み重ね層の分解部品配列図である。
【図２Ａ】１つの実施形態によるセグメント型共通電圧（Ｖcom）電極を含む典型的な基板の平面図である。
【図２Ｂ】１つの実施形態によるＶcom電極が複数の共通電圧電極セグメントへとセグメント化されているようなセグメント型Ｖcom電極を含む基板の平面図である。
【図２Ｃ】共通電圧電極セグメントが、１つの実施形態により、各々が２つ以上の共通電圧電極セグメントの組合せであるマクロ列へと如何にしてグループ分けされるかを示すセグメント型Ｖcom電極の部分平面図である。
【図３】１つの実施形態による容量性センサ電極のオーバーレイを含む典型的な基板の平面図である。
【図４】１つの実施形態による容量性センサ電極及びセグメント型Ｖcom電極のオーバーレイを含む典型的な基板の平面図である。
【図５】１つの実施形態によるディスプレイの送信器電極が結合される送信器パッドに従来必要とされている特徴のブロック図である。
【図６】１つの実施形態によるセグメント型Ｖcom電極のセグメントのための送信器に必要とされる特徴のブロック図である。
【図７】１つの実施形態による一体型容量性近接センサを有する表示装置の組み合わせた表示駆動機構、センサ駆動機構及び調停機構（アービトレーション機構）の回路図である。
【図８】１つの実施形態による調停機構を示す回路図である。
【図９】１つの実施形態による内蔵型ガードバンド制御装置を有する図７の回路図を例示している。
【図１０】１つの実施形態による内蔵型ガードバンド制御装置を有する図７の回路図を例示している。
【図１１】１つの実施形態による内蔵型極性制御装置を有する図７の回路図を例示している。
【図１２】本発明の１つ以上の実施形態を含むように実施される典型的な一体型表示及びタッチセンサ装置の平面ブロック図である。
【図１３】１つの実施形態による一体型容量性感知及び表示の典型的な方法のフロー図である。
【図１４】１つの実施形態による一体型容量性感知及び表示の典型的な方法のフロー図である。
【図１５Ａ】１つの実施形態による一体型容量性近接センサを有する表示装置を形成する典型的な方法のフロー図を例示している。
【図１５Ｂ】１つの実施形態による一体型容量性近接センサを有する表示装置を形成する典型的な方法のフロー図を例示している。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
[0022]幾つかの実施例が添付図面に例示されている、本発明の種々な実施形態について以下詳細に説明する。種々な実施形態に関連して説明するのであるが、それらは、これらの実施形態に限定しようとしているものではないことは、理解されよう。反対に、ここに提示する実施形態は、特許請求の範囲により定められるような種々な実施形態の精神及び範囲内に含まれる代替物、変形物及び均等物を包含しようとしているものである。更に、この実施形態の説明においては、本発明の実施形態を完全に理解できるようにするため、多くの特定の細部について説明している。しかしながら、実施形態は、これらの特定の細部を伴わずとも実施できるものである。一方では、よく知られた方法、手順、構成部分及び回路については、ここに説明する実施形態の態様を不必要に不明瞭なものとしてしまわないように、詳述していない。
【０００７】
概論
[0023]典型的な従来の容量性タッチスクリーンは、別個のディスプレイと容量性センサとから構成され、それらは、その容量性センサを光学的に透明な接着材でもってそのディスプレイへ取り付けることによるが如くして、一緒に接合されるものである。更に又、典型的な従来の方法では、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の如きディスプレイは、その容量性センサのための駆動電極とは別の共通電圧（Ｖcom）電極を含む。
【０００８】
[0024]１つの実施例として、ある幾つかの容量性実施は、電極間の容量性結合に基づく相互容量性感知方法を利用している。相互容量性感知方法は、時には、「相互容量感知方法」とも称される。１つの実施形態では、相互容量性感知方法は、１つ以上の送信（駆動）電極を１つ以上の受信電極に結合する電界を検出することにより動作する。近接物体により、その電界が変化させられ、その相互容量性結合に検出できるような変化が生ぜしめられる。センサ電極は、同時に、又は、時間多重態様にて、駆動並びに受信を行うことができる。
【０００９】
[0025]駆動するセンサ電極は、時には、少なくともそれが駆動している時間の間は、「送信センサ電極」、「駆動センサ電極」、「送信器」、「駆動電極」又は「ドライバー」と称される。前述の名称の短縮又は組合せ（例えば、「駆動電極」及び「ドライバー電極」）を含む他の名称も使用される。受信するセンサ電極は、時には、少なくともそれらが受信している時間の間は、「受信センサ電極」、「受信器電極」又は「受信器」と称される。同様に、前述の名称の短縮又は組合せを含む他の名称も使用される。
【００１０】
[0026]相互容量性感知方法によれば、人の指又はスタイラスの如き物体が接近させられる時、駆動電極と受信器センサ電極との間の容量性結合の変化が検出される。そのセンサが複数の駆動電極又は複数の受信器センサ電極を備える時には、複数の容量性結合が空間的に分布された形式にて形成される。このような複数の容量性結合の測定値のセットは、「フレーム」、「画像」、又は「容量性画像」と称されることが多い。このような画像は、特定の時間期間中の容量性結合の大きさを表している。連続した画像は、連続した時間期間中の容量性結合の大きさを表している。このような連続した画像は、物体が感知領域を通して移動する時、その時間につれてのそれら物体の動きを追跡するのに使用することができる。連続した画像が取り込まれる割合は、容量性センサフレームレートとして知られている。
【００１１】
[0027]ここで、一体型容量性感知及び表示のための方法及び装置について説明する。以下説明されるように、この装置のディスプレイのＶcom電極は、セグメント化されており、このディスプレイのＶcom電極及び相互容量性センサのための駆動電極の両者としての二重使用のために使用される。本明細書では、ディスプレイ及び容量性センサの両者を一体的な仕方にて駆動するための回路及びロジックについて集中して説明する。
【００１２】
[0028]１つの実施形態による典型的なＬＣＤの各層の分解部品配列図についての説明から始める。先ず、これら層の各々について簡単に説明する。それに続いて、セグメント型Ｖcom電極の典型的な実施例及びそのようなセグメント型Ｖcom電極のための駆動必要条件について説明する。更に、一体型容量性近接センサを有し且つディスプレイ及び容量性タッチ感知の駆動を一体的に行うための回路／ロジックを含む表示装置の幾つかの非限定実施例について説明する。更に又、一体型容量性近接センサを有する表示装置の動作及び形成について、一体型容量性感知及び表示の幾つかの典型的な実施例の説明及び一体型容量性近接センサを有する表示装置を形成する方法の説明に関連して、説明する。
【００１３】
典型的なディスプレイ構成及び動作
[0029]図１は、１つの実施形態による典型的な液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）１００の積み重ね層の分解部品配列図である。ＬＣＤは、実施例としてこの説明において使用されているのであって、これに限定するものではない。従って、ＬＣＤ（アクティブマトリックス液晶ディスプレイ及び低温シリコン液晶ディスプレイを含む）に関してここに説明される原理は、なかでも有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイの如き他のタイプのディスプレイにも適用でき且つ拡張できるものである。１つの実施形態では、ＬＣＤ１００は、薄膜トランジスタＬＣＤである。ＬＣＤ１００は、カラーフィルタパネル１４０、液晶物質１３０及び薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）パネル１２０を備えており、これらは、全て偏光子１１０−２と偏光子１１０−１との間に配置されている。ＬＣＤ１００は、その底部層、偏光子１１０−１を通してバックライト１５０で背面から光を当てられ、上部として考えられる偏光子１１０−２を通してユーザーによって観られる。ＴＦＴパネル１２０及びカラーフィルタパネル１４０は、ガラスのシート（又は他の光学的に透明な基板）であり、領域１３５において、これらシートの間に液晶物質１３０が挿入され封止されている。２つの外側表面上の偏光フィルタ（１１０−１、１１０−２）は、ＬＣＤ１００の全モジュールを透過する光の偏光を決定し、液晶物質１３０を横切る電界により、バックライト１５０によって下方からＬＣＤ１００を透過する光の量が制御されるようにしている。偏光された光が液晶物質１３０とどのように相互作用するかについての詳細は、ここに説明する実施形態に関しては重要ではない。
【００１４】
[0030]図１の細部１２５により示されるように、ＴＦＴパネル１２０は、液晶物質１３０に隣接するその上方表面１２１上にピクセルトランジスタ及び透明ピクセル電極のアレイ１２７がパターン形成されている。カラーＬＣＤにおいては、カラーフィルタパネル１４０上のピクセルサイズの赤、緑及び青フィルタのグループが、３つの隣接ピクセルのグループの上に配置されている。ある場合には、ピクセルトランジスタ及びピクセル電極で形成されるこれらの個々のカラーピクセルは、「サブピクセル」と称され、３つの各グループは、単に、「表示ピクセル」と称される。ピクセルトランジスタのゲートは、ＴＦＴパネル１２０を横断する列ワイヤにより駆動され、単一の列におけるピクセルトランジスタのゲートの全てが同じ列ワイヤにより駆動されるようになっている。このような列における表示ピクセルのグループは、ここでは、「ピクセル列」と称される。同様に、行ワイヤがピクセルトランジスタのソース端子に接続しており、単一の行におけるピクセルトランジスタのソース端子の全てが同じ行ワイヤにより駆動されるようになっている。各ピクセル電極は、その対応する列ワイヤにおける適当な電圧を介してそのピクセルトランジスタをイネーブルし且つその対応する行ワイヤへ望む電圧を駆動することにより、望む電圧へと駆動される。
【００１５】
[0031]１つの従来の実施形態では、カラーフィルタパネル１４０は、液晶物質１３０に隣接するその下方表面１４１上に単一の「共通」透明電極を含み、その上方表面１４２上には、電極は無い。この共通電極は、表示区域の全体に亘っており、典型的には「Ｖcom」と称される電圧で駆動され、この共通電極は、時には、Ｖcom電極と称される。ＴFＴパネル１２０の各個々のピクセル電極電圧は、Ｖcom電極のＶcom電圧と組み合わさって、液晶物質１３０の局部領域を横切る電界を発生させ、それにより、単一の表示ピクセルの透明度を制御する。ここで更に説明されるように、この従来の配列は、Ｖcom電極を複数の共通電圧電極セグメントへとセグメント化するようにここでは変形される。
【００１６】
[0032]動作において、ＬＣＤ１００は、典型的には、望む列ワイヤを駆動し、それから、その列に対する望むピクセル電圧を同時に行ワイヤの全てに駆動することにより、一時に１つの列をリフレッシュすることができる。その列がリフレッシュされた時、次の列が選択され、そして、ＬＣＤ１００の全表示フレームがリフレッシュされるまで、このようなプロセスが繰り返される。
【００１７】
[0033]ある幾つかの実施形態では、Ｖcom電極は、しばしば交番電圧を掛けられ、表示ピクセルの１つおきのピクセル列が、列反転として知られている走査方法にて交番極性の電界で駆動されるようにしている。１つおきのフレームにおいて、偶数ピクセル列及び奇数ピクセル列の極性は反転されており、時間を通しての各ピクセル端の平均電圧が合計零となるようにしている。
【００１８】
典型的なセグメント型共通電圧電極
[0034]図２Ａは、１つの実施形態によるセグメント型共通電圧（Ｖcom）電極２４５を含む基板２４０の平面図である。１つの実施形態では、基板２４０は、ディスプレイを形成するスタックにおける基板である。例えば、１つの実施形態では、基板２４０は、図１のカラーフィルタパネル１４０の如きカラーフィルタパネルである。Ｖcom電極２４５は、複数の水平セグメント（例示した実施例における共通電圧電極セグメント２４５−１から２４５−１５）へとセグメント化されている。１つの実施形態では、これら共通電圧電極セグメント（２４５−１から２４５−１５）の各々は、細長形状とされており、これら細長形状は、互いに実質的に平行となっている。１つの実施形態では、共通電圧電極セグメント２４５−１の如き各セグメントは、ピクセルの２つ以上の列（マイクロ列）に亘り又は重なるに充分なサイズとすることができる。従って、セグメント型Ｖcom電極のセグメントの総数は、ある幾つかの実施形態では表示ピクセル列の数より少なくすることができる。１つの実施形態では、ディスプレイの共通電圧電極セグメント（例えば、図２Ａにおける２４５−１から２４５−１５）は、図７に関して以下に更に説明されるように、駆動トランジスタの複数の列を備えることは、理解されよう。以下説明するように、駆動トランジスタの１つ以上の列（しかし、全ての列より少ない）は、表示リフレッシュのため１つ以上の他の列を同時に駆動している間に、容量性感知のために一緒に駆動される。
【００１９】
[0035]図２Ｂは、Ｖcom電極が複数の共通電圧電極セグメント（例えば、２４５−１から２４５−ｎ）へとセグメント化されているようなセグメント型Ｖcom電極２４５の別の実施形態を例示する基板２４０の平面図である。１つの実施形態では、これら共通電圧電極セグメントは、図７に示されるように、マイクロ列とも称されるピクセル電極７５０（例えば、７５０−１、７５０−２、７５０−３、・・・・）である。このような実施形態では、各共通電圧電極セグメントは、容量性感知又は表示リフレッシュのために独立して駆動することができる。表示装置が８００個のピクセル列を備えるような１つの特定の実施例では、共通電圧電極は、８００個の共通電圧電極セグメントへとセグメント化されている。
【００２０】
[0036]図２Ｃは、セグメント型Ｖcom電極２４５の更に別の実施形態の部分平面図である。図２Ｃに例示された実施形態では、共通電圧電極セグメントは、マクロ列へとグループ分けされており、各マクロ列は、２つ以上の共通電圧電極セグメントを組み合わせている。こうすることにより、送信器センサ電極と受信器センサ電極との間の容量性結合を増大させることができる。更に又、ある幾つかの実施形態では、マクロ列は、２つ以上の共通電圧電極セグメントを同じ信号で駆動することにより作り出される。図２Ｃに示す実施形態では、共通電圧電極セグメント２４５−１から２４５−５が、マクロ列２５０−１を形成し、共通電圧電極セグメント２４５−３から２４５−７が、マクロ列２５０−２を形成し、共通電圧電極セグメント２４５−５から共通電圧電極セグメント２４５−９が、マクロ列２５０−３を形成している。このような実施形態から分かるように、共通電圧電極セグメントは、マクロ列の間で共用することができる。別の実施形態では、共通電圧電極セグメントは、マクロ列の間で共用されない。更に別の実施形態では、マクロ列は、異なる数の共通電圧電極セグメントを含むことができる。他の実施形態では、表示更新のためマクロ列（例えば、２５０−１）の少なくとも１つの共通電圧電極セグメントを駆動し、一方、タッチ感知のためにマクロ列（２５０−１）の少なくとも１つの他の共通電圧電極セグメントを駆動することができる。
【００２１】
[0037]セグメント型Ｖcom電極を使用している前述の配置のいずれにおいても、非セグメント型Ｖcom電極の場合には、その非セグメント型Ｖcom電極全体の電圧を遷移させる必要があったのであるが、そのような必要はもはやなくなり、リフレッシュされるべきピクセルの列の直ぐ上の共通電圧電極セグメント２４５−１の如きセグメントについてのみ電圧遷移を行えばよい。１つの実施形態では、このような配置により、従来の非セグメント型Ｖcom電極における電圧を遷移するのに必要とされる電力に比較して、個々の共通電圧電極セグメントにおける電圧を遷移させるのに必要とされる電力を減少させることができることは、理解されよう。このような電力減少が生ずる理由は、セグメント型Ｖcom電極２４５の各セグメント（例えば、２４５−１）が非セグメント型Ｖcom電極の全体の容量の小部分のみを有しているということである。従って、セグメント型Ｖcom電極２４５の１つのセグメント又はセグメント型Ｖcom電極２４５のセグメントのあるサブセット（すべてのセグメントより少ない）における電圧を遷移するのに必要な電力は、非セグメント型Ｖcom電極の全体における電圧を遷移するのに必要とされる電力よりは少ない。
【００２２】
セグメント型共通電圧電極に関連して実施される典型的な容量性タッチセンサ
[0038]図３は、１つの実施形態による容量性「受信器センサ電極」２４７のオーバーレイを含む典型的な基板２４０の平面図である。
【００２３】
[0039]図４は、１つの実施形態による受信器センサ電極２４７及びセグメント型Ｖcom電極２４５のオーバーレイを含む典型的な基板２４０の平面図である。例示されるように、１つの実施形態では、受信器センサ電極２４７は、それらがセグメント型Ｖcom電極２４５のセグメントに関して実質的に直交する向きとなるように配設されている。図１のＬＣＤ１００の如きディスプレイに関しては、受信器センサ電極２４７及びセグメント型Ｖcom電極２４５は、単一の基板（同じ表面又は対向する表面のいずれか）又は異なる基板上に配設することができる。ＬＣＤ１００に関しては、その基板は、偏光子１１０−２、カラーフィルタパネル１４０を含み、ある幾つかの実施形態では、一体型表示及びタッチセンサ装置（図１２の装置１２００の如き）の表示部分の機能のためには必要とされないカバー層（例示せず）を含む。ＬＣＤ１００以外の他のタイプ又は実施のディスプレイでは、異なる基板、又はより少ない基板又は付加的な基板が含まれることがある。
【００２４】
[0040]図３及び図４を参照するに、１つの実施形態では、基板２４０のいずれかの側面（２４１、２４２）には、垂直配向受信器センサ電極２４７（例示した実施例では受信器センサ電極２４７−から２４７−１４として示される）が配設される。
【００２５】
[0041]図４に示されるように、１つの実施形態では、受信器センサ電極２４７は、セグメント型Ｖcom電極２４５が堆積される前に、基板２４０の表面２４１上にパターン形成される。図１を参照するに、基板２４０がカラーフィルタパネル１４０の如きカラーフィルタパネルであるような１つの実施形態では、これは、セグメント型Ｖcom電極２４５が堆積される前に、カラーフィルタパネル１４０の下方表面１４１上に受信器センサ電極２４７をパターン形成することを含む。このような実施形態では、もし、これら共通電圧電極セグメント及び受信電極が互いに交差する必要がある場合には、それら送信電極及び受信電極が互いにオーミック接触しないようにするのに適当に、それら共通電圧電極セグメントと受信電極との間の交差部にジャンパを使用することができる。別の仕方として、それら共通電圧電極と受信電極との間に絶縁層を配設することができる。
【００２６】
[0042]図３に示されるように、１つの実施形態では、受信器センサ電極２４７は、基板２４０の表面２４２上にパターン形成されており、セグメント型Ｖcom電極２４５は、表面２４１上に堆積されている。図１を参照するに、基板２４０がカラーフィルタパネル１４０の如きカラーフィルタパネルであるような１つの実施形態では、これは、カラーフィルタパネル１４０の上方表面１４２上に受信器センサ電極２４７がパターン形成され、一方、セグメント型Ｖcom電極が下方表面１４１上にパターン形成されることを含む。
【００２７】
[0043]続けて図１を参照するに、他の実施形態では、受信器センサ電極２４７は、上部偏光子１１０−２の上部及び底部表面のうちの１つ以上の上にパターン形成される。
【００２８】
[0044]別の実施形態では、受信器センサ電極２４７は、別個のガラス、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又は同様の基板上にパターン形成され、それから、その基板がＬＣＤモジュールの外側上部表面（例えば、カバー層として）に積層され、固着され、又は他の仕方にて取り付けられる。このような実施形態は、特別な基板（容量性センサをＬＣＤ１００の如きディスプレイに組み合わせるのに従来使用されるような）を必要とするが、その完成したディスプレイは、依然としてセグメント型Ｖcom電極を利用しており、従って、非セグメント型Ｖcom電極及び別個のセンサ駆動電極を使用するのに比べて、組立効率の点でも光学的減損を減少させる点でもいくつかの良さがある。
【００２９】
[0045]セグメント型Ｖcom電極２４５のセグメントは、容量性感知のための列駆動電極として作用することもでき、従来の容量性タッチスクリーンに比較して透明な導体の１つの層を除去し、コストを減少させ、モジュール厚さを減少させることも可能であり、光学的特性を改善することもできる。
【００３０】
[0046]更に又、ＬＣＤ１００の如きディスプレイにおけるＶcom電極は、典型的には、表示ドライバーチップの特定の高電圧駆動回路を使用して、１０ボルト程度であるワイド電圧振幅で駆動される。この高電圧駆動により、典型的な３．３Ｖタッチセンサチップを使用することにより得られるよりもはるかに高い信号対雑音比を有する容量性タッチセンサとすることができる。これにより、容量性センサの信号対雑音比を改善することができる。
【００３１】
[0047]更に又、その共通電圧電極セグメントが容量性センサのための駆動電極としても作用するので、それら容量性センサ駆動電極は、常にピクセルアレイと良好に整列していることになる。何故ならば、カラーフィルタパネル自体は、既に、良好な整列状態にあることが必要とされているからである。１つの実施形態では、このような整列により、共通電圧電極セグメントの間のパターン形成されたブレイクが、ディスプレイの光学的特性に影響を与えないようなピクセルの列の間に確実に入るようにすることができる。このような固有の整列が与えられるので、セグメント型Ｖcom電極パターンを実際に見えないようにするための光学的インデックスマッチングを不要とすることができる。従って、１つの実施形態では、各表示ピクセルは、単一の共通電圧電極セグメントの下に完全にくるようにすることができ、そのパターン形成により生ぜしめられるかもしれないようなどのような表示の非均一性をも排除できる。
【００３２】
特徴必要条件
[0048]図５は、１つの実施形態によるディスプレイの送信器電極が結合される送信器パッドに従来必要とされている特徴のブロック図である。図５は、２つの入力、即ち、ＸＭＴＲ入力（表示トランジスタのゲートを駆動する信号である）及びＸＭＴＲ極性（駆動信号の極性を制御する）を有する排他的ＯＲゲートを例示している。この排他的ＯＲゲートの出力は、信号が駆動されるようにイネーブルされる３状態バッファに結合される。この従来型送信器パッドに必要とされる状態は、１）低（接地）、２）高（ある正の電圧、及び３）フローティング（トライステート）を含む。
【００３３】
[0049]図６は、１つの実施形態によるセグメント型Ｖcom電極のセグメントのための送信器に必要とされる特徴のブロック図である。図６は、選択ラインを有する２入力マルチプレクサを例示している。このマルチプレクサへの入力は、ＶＣＯＭＴＸ信号（送信器センサ電極への従来型入力である）及びＶＣＯＭＤＰ（表示ドライバー電極への従来型入力である）を含む。選択ラインは、ＶＣＯＭＴＸ信号とＶＣＯＭＤＰ信号との間の選択をするＤＰ／ＴＸ Ｂ信号を使用する。このマルチプレクサの出力は、選択された信号がＶcom電極セグメントへと駆動されるようにイネーブルされる３状態バッファの入力に結合される。セグメント型Ｖcomの各セグメントのために必要とされる状態は、１）低（接地であることができる）、２）高（低よりもある程度高い電圧である）、３）フローティング（トライステート）、４）高Ｖcom、及び５）低Ｖcomを含む。高Ｖcom及び低Ｖcomは、ＤＣＶＣＯＭが表示駆動信号のために使用されるような幾つかの実施形態では、ある幾つかの時間点では同じであることがあることは、理解されよう。
【００３４】
回路図
[0050]図７は、１つの実施形態による一体型容量性近接センサ７００（ここでは、装置７００とも称される）を有する表示装置の組み合わされた表示駆動機構７１０、センサ駆動機構７２０及び調停機構７３０の回路図である。図７は、センサ駆動機構（送信器シフトレジスタ７２０）がアモルファスシリコンアクティブマトリクスＬＣＤ（ＡＭＬＣＤ）又は低温ポリシリコン（ＬＰＴＳ）ＬＣＤの如き液晶ディスプレイにおけるピクセルトランジスタのゲートを常時駆動する表示シフトレジスタに付加されているような実施を示している。ある幾つかの実施形態では、図７に示した回路は、ＬＣＤの少なくとも１つのガラス基板上（例えば、図１のカラーフィルタパネル１４０の表面上）に配設されることは、理解されよう。他の実施形態では、図７に示した回路の部分は、１つ以上の集積回路（ＩＣ）内に含まれる。更に別の実施形態では、図７に示した回路の全ては、１つ以上の集積回路（ＩＣ）内に含まれる。
【００３５】
[0051]図７においては、種々な入力が例示されている。これらの入力は、ソースドライバー出力０、ＤＩＲ、ＧＯＥ、ＣＫＶ、ＳＴＶ、ＣＫＨ１、ＣＫＨ２、ＣＫＨ３、ＶＣＯＭＤＣ、ＶＣＯＭＴＸ、ＴＸ、ＴＣＫＶ、ＴＤＩＲ及びＴＳＴＶを含み、これらのうちの幾つか又は全ては、１つ以上の集積回路及び／又は図１２の処理システム１２１０の如き処理システムにより発生され、又それらから受信されるものである。
【００３６】
[0052]ソースドライバー出力０は、複数の駆動ソースドライバー出力信号のうちの１つである。各ソースドライバー出力は、選択されたピクセル７８０における選択されたサブピクセル７７０のピクセルトランジスタのソースへそれぞれクロックされる。
【００３７】
[0053]ＤＩＲは、ＤＳＲ７１０の方向をシフトさせる。
【００３８】
[0054]ＧＯＥは、表示目的で選択された列に対してイネーブルするグローバル出力である。これは、１つの表示ライン、特に、ＤＳＲ７１０により選択された１つのピクセルトランジスタのゲートをイネーブルする。ピクセル電極７５０（７５０−１、７５０−２、７５０−３、・・・）に関連付けられた表示列は、マイクロ列としても知られている。
【００３９】
[0055]ＣＫＶは、ＤＳＲ７１０をシフトさせるためのクロック信号であり、垂直表示リフレッシュのためのクロックである。
【００４０】
[0056]ＳＴＶは、ＤＳＲ７１０へのデジタルスタートトークン入力である。ＤＩＲは、ＤＳＲ７１０のシフト方向を制御する。
【００４１】
[0057]ＣＫＨ１、ＣＫＨ２及びＣＫＨ３は、赤、緑及び青ピクセルのための個々のクロックである。あるラインが選択される時、これら信号のうちの１つにおけるパルスが、その選択されたサブピクセルキャパシタ（例えば、７８３）をそのソースドライバー出力の電圧まで充電する。これらの信号は、この回路の説明のためには重要ではないが、ディスプレイにおいて典型的に存在するものである。
【００４２】
[0058]ＶＣＯＭＤＣは、ＤＣ−ＶＣＯＭ表示ドライバーを使用するシステムの場合におけるＶＣＯＭを表すＤＣ信号である。図示されているが、本発明の実施形態は、このような表示ドライバーを使用するディスプレイに限定されないものであることは理解されよう。
【００４３】
[0059]ＶＣＯＭＴＸは、全てのセンサ送信器への従来型入力信号である。近接センサ用途においては、この信号は、送信器毎の極性セッティングに基づいて、そのまま使用されるか反転して使用されるものである。図７は、極性のサポートを示していないが、極性サポートの実施例は、図１１に例示されている。
【００４４】
[0060]ＴＸ（ＴＸＥＮ）は、マイクロ列７５０の選択された送信列のためのＶＣＯＭ導体へＶＣＯＭＴＸをイネーブルする。１つの実施形態では、送信列のグループ（例えば、７５０−１及び７５０−２）は、送信器センサ電極（共通電圧電極セグメント）と受信器センサ電極（Ｃｔ）との間に充分な容量性結合を生成し且つタッチ感知に適当な容量性結合の変化（ΔＣｔ）を生ぜしめるように、典型的には同時に選択される。同時に選択される送信列のグループは、マクロ列として知られている。１つの実施形態では、ＴＸ＝０は、従来型送信器によって必要とされるトライステート状態を作り出すのに使用される。これは、又、ストレッチ状態を作り出すのにも使用される。図７において、列がタッチ目的で選択されていない時には、それは、ＤＣＶＣＯＭへと自動的に接続されるのであるが、実施形態は、このような挙動に限定されない。他の実施形態では、ＶＣＯＭＴＸをフローティングするため送信器ストレッチ状態が作り出される。例えば、１つの実施形態では、フローティングされたＶＣＯＭＴＸは、表示列をリフレッシュもせず、センサ信号も送信しないガードバンドを作り出すのに使用される。
【００４５】
[0061]ＴＣＫＶは、タッチシフトレジスタ（ＴＳＲ７２０）のためのクロックである。ＴＣＫＶは、選択されたタッチ列のシフトを生ぜしめる。１つの感知サイクルは、ＴＳＲへの１つ以上のクロックを含むことができることは、理解されよう。
【００４６】
[0062]ＴＤＩＲは、ＴＳＲ７２０のシフト方向を制御する。
【００４７】
[0063]ＴＳＴＶは、ＴＳＲ７２０へのデジタル入力である。この入力が高であるＴＣＫＶクロックサイクルの量は、そのタッチ領域の幅（タッチ感知のためＶＣＯＭＴＸを送信するマクロ列に含まれるマイクロ列の数）を定める。
【００４８】
[0064]続いて図７を参照するに、ディスプレイは、赤、青及び緑サブピクセルを含む複数の表示ピクセル７７０を含む。サブピクセル７８０は、このようなサブピクセルの実施例であり、それは、それをピクセル電極７５０（この場合には、７５０−１）へ結合するサブピクセルトランジスタ７８２及びサブピクセルキャパシタ７８３を含む。サブピクセルトランジスタ７８２のゲートは、表示駆動ゲート７３１の出力に結合される（この列の全ての他のサブピクセルトランジスタも同様である）。他の列におけるサブピクセルトランジスタは、それらのそれぞれの列の表示ゲートドライバーに結合される。サブピクセルトランジスタ７８２のドレインは、サブピクセルキャパシタ７８３を介してピクセル電極７５０−１に結合される。同じ列における他のサブピクセルトランジスタは、同様に、ピクセル電極７５０−１に結合され、他の列におけるサブピクセルトランジスタは、同様に、それらのそれぞれの列のピクセル電極７５０に結合される。サブピクセルトランジスタ７８２のソースは、クロック信号ＣＫＨ３がトランジスタ７９３のゲートに加えられる時、ソースドライバー出力０に結合される。同じ行における他のサブピクセルトランジスタ（互いに対して同様のカラーのサブピクセルである）は、同様に、ソースドライバー出力０に結合される。ピクセル７７０における他のサブピクセルのソースは、トランジスタ７９２のゲートへクロック信号ＣＫＨ２を加え且つトランジスタ７９１へＣＨＫ１を加えることにより、同様な仕方にて結合される。装置７００における他のピクセル及びサブピクセルは、同様に、それらのそれぞれのソースドライバー出力に結合される。図７から図１１に例示されるように、このようにして、複数のピクセル７７０は、列におけるピクセル電極７５０に結合される。
【００４９】
[0065]ピクセル電極７５０のピクセル電極が、表示リフレッシュ中にＶＣＯＭＤＣを送信するのに選択され使用されることは、理解されよう。更に又、ピクセル電極７５０の１つ以上のピクセル電極が、容量性感知中にＶＣＯＭＴＸを送信するのに選択され使用されることができ、このような仕方にて、これらセンサ電極が、装置７００においてセンサ機能及び表示機能の両方を果たすことも、理解されよう。ある幾つかの実施形態では、ピクセル電極７５０のうちの１つ以上（全てよりは少ない）のグループは、図２に例示したようなセグメント型Ｖcom電極と同義語であることは、理解されよう。
【００５０】
[0066]ＤＳＲ７１０は、表示リフレッシュのためＶＣＯＭＤＣを送信するため、ピクセル電極７５０のうちのどのピクセル電極がアクティべートされるかの制御を行う。ＤＳＲ７１０は、シフトレジスタとして配置された複数の２−１マルチプレクサ（マルチプレクサ７１２の如き）及び複数のメモリ素子（フリップフロップ７１１の如き）を含む。ＤＳＲ７１０の列出力（例えば、フリップフロップ７１１からのＱ）は、各それぞれの列出力に関連付けられたピクセル列に対する調停機構への入力（例えば、表示駆動ゲート７３１の１つの入力及び調停ゲート７３２の１つの入力）として結合される。特定のピクセル列に対する表示駆動ゲートへの他の入力は、ＧＯＥである。一方、調停ゲート７３２の他の入力は、タッチシフトレジスタ７２０からの出力（Ｑ）及びＴＸである。
【００５１】
[0067]ＴＳＲ７２０は、タッチ感知のためのＶＣＯＭＴＸを送信するためにピクセル電極７５０のうちのどのピクセル電極がアクティブであるかの制御を行う。ＴＳＲ７２０は、シフトレジスタとして配置された複数の２−１マルチプレクサ（マルチプレクサ７２２の如き）及び複数のメモリ素子（フリップフロップ７２１の如き）を含む。ＴＳＲ７２０の列出力（例えば、フリップフロップ７２１からのＱ）は、各それぞれの列出力に関連付けられたピクセル列のための調停機構への入力（例えば、調停ゲート７３２への１つの入力）として結合される。図示されるように、ＴＳＲ７２０は、直列形式にて情報をクロックインするが、別の仕方として、メモリ又は他のソースから並列にてタッチセンサ電極励起情報を与えるのに、メモリバスを使用することができることは、理解されよう。このようなメモリバスの各信号ラインは、ＴＳＲ７２０のフリップフロップからのＱ出力と等価である。同様に、１つの実施形態では、タッチセンサ電極を生成／提供するため、ＲＡＭからの状態マシンもまた使用することができる。状態マシンは、ランダムアクセスメモリ又はリードオンリメモリの如きメモリ素子を含み又はそれらで実施されるものであることは、理解されよう。１つの実施形態では、ＴＳＲ７２０は、ＤＳＲ７１０よりも小さくすることができる。このような実施形態では、ＴＳＲ７２０の各列出力は、２つ以上のピクセル電極７５０に結合される。１つの特定の実施例では、ＴＳＲ７２０は、各々が列出力を有する２０個のシフトレジスタを備える。８００個のピクセル列を有するディスプレイの場合には、ＴＳＲ７２０の各列出力は、複数のピクセル列（例えば、４０個のピクセル列）と結合される。更に又、ＤＳＲ７１０は、その８００個のピクセル列の各々に結合され、従って、ＴＳＲ７２０は、ＤＳＲ７１０よりも小さくなる。
【００５２】
[0068]調停機構７３０は、複数の表示駆動ゲート（表示駆動ゲート７３１の如き）、複数の調停ゲート（調停ゲート７３２の如き）及びピクセル電極にてどの信号が駆動されるかの制御を行うように選択される複数のトランジスタ（例えば、トランジスタ７９４及び７９５は、調停ゲート７３２からの反転及び非反転出力と関連付けられ、それらにより選択される）を含む。
【００５３】
[0069]１つの実施形態では、図７における調停は、同じ共通電圧電極セグメントが表示リフレッシュの目的に使用されている間はタッチ走査使用へのアクセスを禁止することにより達成される。タッチ走査と表示走査との間の同期化は、調停のための方法でもある（そのための必要を避けることによる）。しかしながら、ある幾つかのシステムでは、同期化は、好ましい調停方法ではない。何故ならば、それは、タッチ感知周波数を望まれるより低い周波数へと変えることにより望ましくない外部干渉を避けるためのタッチシステムの能力を減じてしまうからである。調停ゲート７３２は、両者が同じ時間に同じピクセル電極にて選択される場合にはいつでも、常に、タッチ駆動信号よりも表示駆動信号に対して優先度を与える。こうすることにより、それら電気信号（ＶＣＯＭＴＸ及びＶＣＯＭＤＣ）の両者が１つのピクセル電極に関して同時に駆動されないようにされる。調停の他の機構も可能である。例えば、処理システム１２１０の如き処理システムが、その調停を行うことができ、又は予め調停されたタッチ及び表示選択信号を供給することができる。他のロジック配列を、調停のために使用することもできる。図８は、調停ロジックの別のそのような配列を示している。
【００５４】
[0070]図８は、別の実施形態による調停機構を示す回路図である。図８は、１つの実施形態による一体型容量性近接センサ８００（ここでは、装置８００とも称されている）を有する表示装置の組み合わされた表示駆動機構、センサ駆動機構及び調停機構の回路図である。装置８００は、装置７００とは異なり、ＶＣＯＭＴＸを高状態から低状態へと切り換えるのでなく、高信号（ＶＣＯＭＴＸＨ）及び低信号（ＶＣＯＭＴＸＬ）が与えられ、１つのピクセル電極に関してＶＣＯＭＴＸ信号を駆動するときに、それらの間で選択されるようにしているものである。ＴＸＨ／Ｌは、１つ以上のピクセル電極７５０に関して駆動されるべきＶＣＯＭＴＸＨ又はＶＣＯＭＴＸＬのいずれかを選択するのに使用される信号である。ＴＸＨ／Ｌ、ＶＣＯＭＴＸＨ及びＶＣＯＭＴＸＬは、１つ以上の集積回路（図示せず）及び／又は処理システム（処理システム１２１０の如き）から発生され受信される信号であることは、理解されよう。
【００５５】
[0071]調停機構８３０は、複数の表示駆動ゲート（表示駆動ゲート７３１の如き）、複数の調停ゲート（調停ゲート７３２の如き）、複数のインバータ（インバータ８９６の如き）及び調停ゲート７３２、ＴＸＨ／Ｌ選択ライン及び／又はインバータ８９６からの反転及び非反転出力と関連付けられそれらにより選択されるピクセル電極にどの信号が駆動されるかを制御するように選択される複数のトランジスタ（例えば、トランジスタ８９１、８９２、８９３及び８９４）を含む。ＴＸＨ／Ｌは、トランジスタ８９１（及び他のピクセル電極７５０のための同様のトランジスタ）のゲート及びインバータ８９６への入力（及び他のピクセル電極７５０のための同様のインバータへの入力）に結合されている。図７におけるように、調停ゲート７３２は、両者が同じ時間に同じピクセル電極に関して選択されているならばいつでも、常に、タッチ駆動信号よりも表示駆動信号に対して優先度を与える。これにより、２つの電気信号（ＶＣＯＭＤＣ及びＶＣＯＭＴＸＨ又はＶＣＯＭＴＸＬ）が１つのピクセル電極に関して同時に駆動されないようにしている。調停の他の機構も可能である。ＴＸＨ／Ｌは、ＶＣＯＭＤＣが同じピクセル電極に関して駆動されていない時に、そのピクセル電極（例えば、ピクセル電極７５０−１）に関してＶＣＯＭＴＸＨ又はＶＣＯＭＴＸＬを駆動するのかの選択ができるようにする。
【００５６】
[0072]図９は、１つの実施形態による内蔵型ガードバンド制御装置を有する図７の回路図を例示している。図９は、１つの実施形態による一体型容量性近接センサ９００（ここでは、装置９００とも称される）を有する表示装置の組み合わされた表示駆動機構、センサ駆動機構、ガードバンド機構及び調停機構の回路図である。
【００５７】
[0073]調停（同期的又は非同期的）は、所定のピクセル電極７５０が表示駆動機構により表示目的で選択される時、その前後の１つ以上のピクセル電極へのタッチアクセスが禁止されるようになることを保証するガードバンドを必要としている。このようなガードバンドは、タッチと表示との間の交差結合の問題を避けるのに役立つ。同期システムにおいては、このことは、重要でないが、他の場合においては、１つの可能な実施方法は、表示垂直シフトクロック（ＣＫＶ）により制御されるガード機構（例えば、ガードバンドシフトレジスタ（ＧＢＳＲ）９４０の形のシフトレジスタの別のセット）を加えることである。このガード機構は、タッチアクセスが禁止されるピクセル電極のバンドを識別する。調停に関しては、又、ＶＣＯＭの各セグメント（例えば、ピクセル電極７５０−１の如きピクセル電極）への表示走査アクセスは、タッチアクセスより高い優先度を有している。別の仕方として、ガードバンドが一定量の列でよいような場合には、図９に例示したよりもより回路有効領域のより小さな区域においてそれを実施することが可能である。
【００５８】
[0074]ＧＢＳＲ９４０は、ピクセル電極７５０のうちのどのピクセル電極がタッチ感知のためにＶＣＯＭＴＸを送信することを禁止されるか又はガードされるかの制御をする。ＧＢＳＲ９４０は、シフトレジスタとして配列された複数の２−１マルチプレクサ（マルチプレクサ９４２の如き）及び複数のメモリ素子（フリップフロップ９４１の如き）を含む。ＧＢＳＲ９４０の列出力（例えば、フリップフロップ９４１からのＱ）は、各それぞれの列出力に関連付けられたピクセル列のための調停機構への入力（例えば、調停ゲート７３２への１つの入力）として結合される。理解されるように、ＧＢＳＲ９４０からの出力（Ｑ）が調停機構７３０の調停ゲートに関する調停入力としてのＤＳＲ７１０からの出力と置き換わる点において、装置７００とは異なる。これにより、幾つかのピクセル電極７５０のあるブロックを、表示リフレッシュのためにそのブロックにおけるピクセル電極のうちの１つが選択される時には、ＶＣＯＭＴＸ信号で駆動されないようにガードすることができる。
【００５９】
[0075]このようなガードは、多くの仕方にて達成することができることは、理解されよう。例えば、処理システム（例えば、処理システム１２１０）により、このようなガードを達成することができる。このようなガードは、回路において他の態様にて達成することができる。例えば、１つの実施形態では、ガードは、調停機構７３０の調停ゲートに２つの特別な入力を加えることにより達成される。これら２つの新しい入力のうちの１つは、ＤＳＲ７１０の前の列のフリップフロップ出力に接続され、他方の入力は、ＤＳＲ７１０の次の列のフリップフロップ出力に接続される。図１０は、ガードが達成される更に別の態様を例示している。
【００６０】
[0076]図１０は、１つの実施形態による内蔵型ガードバンド制御装置を有する図７の回路図を例示している。図１０は、１つの実施形態による一体型容量性近接センサ１０００（ここでは、装置１０００とも称される）を有する表示装置の組み合わされた表示駆動機構、センサ駆動機構、ガードバンド機構及び調停機構の回路図である。図１０は、表示走査の「エッジ検出」をするためＯＲロジックを使用するガードバンド機構の実施を例示している。理解されるように、ＯＲゲート（ＯＲゲート１０５０の如き）からの出力が調停機構７３０の調停ゲートに関する調停入力としてのＤＳＲ７１０からの出力と置き換わる点において、装置７００とは異なる。これにより、ピクセル電極７５０のあるブロックを、表示駆動信号がそのブロックにおけるピクセル電極７５０のうちの１つを駆動するため選択される時には、ＶＣＯＭＴＸ信号で駆動されないようにガードすることができる。このようなガードは、隣接する列（ピクセル電極）が表示駆動励起情報としてＤＳＲ７１０により選択されているかを知るため、ＯＲゲート１０５０の如きＯＲゲートを使用することにより達成される。
【００６１】
[0077]図１１は、１つの実施形態による内蔵型極性制御装置を有する図７の回路図を例示している。図１１は、１つの実施形態による一体型容量性近接センサ１１００（ここでは、装置１１００とも称される）を有する表示装置の組み合わされた表示駆動機構７１０、センサ駆動機構７２０、極性制御装置（ＰＳＲ１１４０及びＸＯＲゲート１１６０、１１６１及び１１６２）及び調停機構１１３０の回路図である。図１１に示されるように、極性制御装置は、極性シフトレジスタ（ＰＳＲ１１４０）を備える。
【００６２】
[0078]調停機構１１３０は、表示駆動ゲート７３１、調停ゲート７３２、及びトランジスタ１１３１、１１３２、１１３３及び１１３４を含む。ＧＯＥは、表示駆動ゲート７３１の如きピクセル電極表示ゲートへ１つの入力を与え、一方、ＤＳＲ７１０のフリップフロップの出力（各ピクセル電極７５０に対する）は、他の入力を与える。調停ゲート７３２の如き調停ゲートへの入力は、ＴＸ、ＴＸＨ／Ｌを含み、ＤＳＲ７１０のフリップフロップのＱ出力（各ピクセル電極７５０に対する）は、他の入力を与える。調停機構１１３０は、１つの励起信号（ＶＣＯＭＤＣ又はＶＣＯＭＴＸＬ又はＶＣＯＭＴＸＨのうちの１つ）のみが所定の時間にていずれかの単一のピクセル電極７５０に関して駆動されるように動作する。
【００６３】
[0079]１つの実施形態では、極性制御装置は、ＰＳＲ１１４０、ＸＯＲゲート１１６０、１１６１及び１１６２を備えており、タッチ感知のための信号の極性を制御するように構成されている。更に、ある幾つかの実施形態では、ＰＳＲ１１４０は、複数のマルチプレクサ（例えば、１１４２）及び複数のフリップフロップ（例えば、１１４１）を備えており、そこでは、ＰＳＴＶは、ＰＳＲ１１４０へのデジタル入力であり、ＴＤＩＲは、マルチプレクサ１１４２のための選択として使用される。ある幾つかの実施形態では、ＰＳＴＶは、１つ以上の集積回路及び／又は図１２の処理システム１２１０の如き処理システムにより発生され、それらから受信されるものである。極性制御装置は、ＸＯＲゲート（例えば、ＸＯＲゲート１１６０）への第１の入力としてフリップフロップ（例えば、フリップフロップ１１４１）のＱ出力（各ピクセル電極７５０に対する）を使用し、他方の入力としてＴＸＨ／Ｌを使用する。１つの実施形態では、もし、Ｑ信号がＸＯＲゲート（例えば、ＸＯＲゲート１１６０）に関して高である場合には、そのＸＯＲゲートの出力は、その信号の極性を変えない。別の実施形態では、もし、Ｑ信号がＸＯＲゲート（例えば、ＸＯＲゲート１１６０）に関して低である場合には、そのＸＯＲゲートの出力は、その信号の極性を変える。
【００６４】
[0080]図１１に例示した実施形態は、３つのＶcom信号（ＶＣＯＭＤＣ、ＶＣＯＭＴＸＨ、ＶＣＯＭＴＸＬ）及び高（ＶＣＯＭＴＸＨ）又は低（ＶＣＯＭＴＸＬ）を選択するための特別なＴＸＨ／Ｌ信号を示している。極性制御装置は、入力及びピクセル電極がガードされているか否かに従って局部的に使用する反転ＶＣＯＭＴＸ信号を選択することができる。
【００６５】
[0081]図７から図１１に例示した実施形態のいずれかにおいても、図示した回路は、ＬＣＤの少なくとも１つのガラス基板上（例えば、図１のカラーフィルタパネル１４０の表面上）に配設されることは、理解されよう。他の実施形態では、図示した回路の部分を、１つ以上の集積回路（ＩＣ）内に含ませることができる。更に別の実施形態では、図示した回路の全てを、１つ以上の集積回路（ＩＣ）内に含ませることができる。
【００６６】
典型的な一体型表示及びタッチセンサ装置
[0082]図１２は、本発明の１つ以上の実施形態を含むように実施される典型的な一体型表示及びタッチセンサ装置１２００の平面ブロック図である。一体型表示及びタッチセンサ装置１２００は、ここでは、「装置」１２００と言い換えて称することもある。装置１２００は、入力物体（例えば、ユーザーの指、スタイラスの如きプローブ及び／又はある他の外部入力物体）を介してのユーザー入力をコンピュータ装置又は他の電子装置へと通信するのに使用できる。
【００６７】
[0083]動作時には、受信器センサ電極２４７及びセグメント型Ｖcom電極２４５は、入力物体を感知するための「感知領域」を形成するように組み合わせて使用される。ここで使用されるような「感知領域」は、受信器センサ電極２４７が入力物体を検出することができるような装置１２００の上、周り、内及び／又は近くの任意のスペースを広範囲に包含しようとするものである。１つの実施形態では、感知領域は、受信器センサ電極２４７の表面から１つ以上の方向において、ノイズ及び信号の減少により正確な物体検出が妨げられるようになってしまう直前までのスペース内へと亘るものである。この距離は、１ミリメートルより小さい、又は、数ミリメートル、又は、数センチメートル又はそれ以上のオーダーにあり、使用される位置感知技法のタイプ及び望む正確さによって相当に変化するものである。従って、特定の感知領域の平面性、サイズ、形状及び厳密な位置は、実施形態毎に広範囲に変化するものである。更に又、「タッチ」はある幾つかの実施形態を説明するのに使用されるのであるが、「タッチ」は、物体が装置１２００に近接するがその装置１２００には直接触れないような時を感知することを含むように、「感知領域」における物体を感知することを包含することを意味するものである。
【００６８】
[0084]矩形投影形状を有する感知領域が普通であり、多くの他の形状も可能である。例えば、入力物体から遮蔽するセンサパターン及び周辺回路の設計等に従って、感知領域は、他の形状の２次元投影を有するものとすることができる。感知領域の３次元形状を定めるのに、同様の方法を使用することができる。例えば、センサ設計、遮蔽、信号操作等を任意に組み合わせることにより、３次元における感知領域を効果的に定めることができる。
【００６９】
[0085]装置１２００は、装置１２００の一部分としてパターン形成（又は形成）される複数の導電性ルーティングトレース１２０４の第１のセット及び複数の導電性ルーティングトレース１２０６の第２のセットを含むことができる。導電性ルーティングトレース１２０４は、１つの実施形態では、表示装置のセンサ機能及び表示機能の両方を果たすように構成されたセンサ電極１２４５に処理システム１２１０を通信できるように結合するのに使用される。１つの実施形態では、センサ電極１２４５は、図２Ａから図２Ｃに示されるようなセグメント型Ｖcomのセグメントである。導電性ルーティングトレース１２０６は、１つの実施形態では、受信器センサ電極２４７に処理システム１２１０を通信できるように結合するのに使用される。
【００７０】
[0086]受信器センサ電極２４７は、実質的に透明な材料で形成される。酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）は、受信器センサ電極２４７の１つ以上の受信器センサ電極又は導電性トレースを形成するのに使用される実質的に透明な導電性材料の１つの実施例である。図１及び図１２において、容量性感知基準表面又は「カバー層」は、ここで説明する他の部分を不明瞭なものとしないように、受信器センサ電極２４７の上には例示されていない。しかしながら、これまた光学的に透明な材料で形成されるこのような容量性感知基準表面は、受信器センサ電極２４７を入力物体から分離することができることは、理解されよう。図１を参照するに、１つの実施形態では、その容量性感知基準表面は、受信器センサ電極２４７が偏光子１１０−２の対向側面又はカラーフィルタパネル１４０の如き偏光子１１０−２の下の層上に配設される時には、図１の偏光子１１０−２の如き偏光子であることができる。
【００７１】
[0087]再び図１２を参照するに、１つの実施形態では、処理システム１２１０は、ディスプレイの１つ以上の表示ピクセルをリフレッシュするための共通電圧を与える電気信号でセンサ電極１２４５の第１のセンサ電極を駆動する。更に又、処理システム１２１０は、容量性結合を介して１つ以上の受信器センサ電極２４７に電気信号を発生する第２の電気信号でセンサ電極１２４５の第２のセンサ電極を駆動する。処理システム１２１０は、タッチ感知のために駆動されるセンサ電極１２４５と受信器センサ電極２４７との間の容量性結合に関する容量の１つ以上の測定値を取得するための処理システム１２１０の電子回路へ、それら１つ以上の受信器センサ電極２４７を結合する。１つの実施形態では、処理システム１２１０は、受信器センサ電極２４７に結合されるだけで、センサ電極１２４５には結合されない（その代わりに、センサ電極１２４５は、表示ドライバーの如きある他のソースにより駆動される）。別のソースによるこのような駆動によっても、なお受信器センサ電極２４７に信号を発生することができ、これら信号は、前述したのと同じ態様にて処理システム１２１０により測定され、その駆動されたセンサ電極１２４５と受信器センサ電極２４７との間の容量性結合の測定値を取得することができる。
【００７２】
[0088]処理システム１２１０による容量のこのような測定値により、センサ電極１２４５及び受信器センサ電極２４７の組合せによって作り出される感知領域内の入力物体の感知が可能とされる。このような測定値は、ある幾つかの実施形態では、装置１２００の感知領域及びディスプレイに対する入力物体に関する位置情報を決定するのに、処理システム１２１０により使用することもできる。この位置情報は、感知領域及びディスプレイの両者に対するものである。何故ならば、駆動電極は、ディスプレイと一体化されており、センサ電極は、そのディスプレイの上に亘って配設されているからである。処理システム１２１０は、１つ以上の集積回路及び／又は離散した構成部分として実施することができる。１つの実施形態では、処理システム１２１０は、用途特定集積回路（ＡＳＩＣ）を含み又はその内部で実施される。ここで説明する実施形態によれば、このようなＡＳＩＣは、容量測定を行い且つ装置１２００の感知領域及びディスプレイの両者に関する接触及び／又は位置情報を決定するための構成部分及び／又は埋込みロジック命令を含むことができる。
【００７３】
[0089]処理システム１２１０によって決定される位置情報は、物体の存在の任意の適当な印であることができる。例えば、処理システムは、「０次元」１ビット位置情報（例えば、近／遠又は接触／非接触）又はスカラーとしての「１次元」位置情報（例えば、感知領域に沿っての位置又は動き）を決定するように実施される。処理システム１２１０は、又、値の組合せ（例えば、２次元水平／垂直軸、３次元水平／垂直／深さ、角度／放射軸、又は複数の次元に亘る軸の任意の他の組合せ）としての多次元位置情報等を決定するようにも実施される。処理システム１２１０は、時間又は履歴についての情報を決定するようにも実施される。
【００７４】
[0090]更に又、ここで使用される用語「位置情報」は、１つ以上の方向における動きの測定値を含めて、絶対及び相対位置型情報及び他のタイプの速度、加速度等の如き空間領域情報を広義にて包含しようとしているものである。位置情報の種々な形として、ジェスチャー認識等の場合におけるように、時間履歴成分を含むこともある。処理システム１２１０からの位置情報は、カーソル制御、スクロール及び他の機能のためにポインティング装置としての近接センサ装置の使用を含めて、インターフェース入力の全範囲を容易とする。
【００７５】
[0091]受信器センサ電極２４７として使用できるパターンのある幾つかの典型的な実施形態は、図３及び図４においてここで説明されていることに注意されたい。又、セグメント型Ｖcom電極１２４５のある幾つかの典型的な実施形態は、セグメント型Ｖcom電極２４５として図２Ａから図２Ｃ及び図４に例示されていることにも注意されたい。図２Ａから図２Ｃ、図３及び図４の実施例は、一例として与えられているのであり、これに限定するものではないことは、理解されよう。１つの実施形態では、０次元、１次元又は２次元感知を与え且つここに説明する原理に従う他のセンサ電極１２４５及び受信器センサ電極２４７のパターン／組合せも、センサ電極１２４５のセットを、ディスプレイのピクセルをリフレッシュするのに同時に使用しながら、容量を測定するのにも使用することができる。
【００７６】
一体型容量性感知及び表示の典型的な方法
[0092]次に、実施形態の動作の典型的な方法の動作について、詳細に説明する。図１３及び図１４を参照するに、フロー図１３００及び１４００は、種々な実施形態により使用される典型的な手順を例示している。フロー図１３００及び１４００は、種々な実施形態において、コンピュータ読み取り可能な及びコンピュータ実行可能な命令の制御の下で、ＡＳＩＣの如きプロセッサにより実施される幾つかの手順を含む。このような形式にて、フロー図１３００及び１４００の全て又は部分は、種々な実施形態において、処理システム１２１０の如きコンピュータ又は処理システムからの信号を使用及び／又は受信して実施される。コンピュータ読み取り可能な及びコンピュータ実行可能な命令は、例えば、処理システム１２１０の又はそこに結合されたメモリ、ロジック及び／又はシリコンの如き任意の有形のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に存在することができる。これらコンピュータ読み取り可能な及びコンピュータ実行可能な命令は、例えば、プロセッサ又はＡＳＩＣの如き処理システム１２１０のある部分と関連して制御又は動作するように使用される。フロー図１３００及び１４００には、特定の手順が開示されているのであるが、このような手順は、実施例である。即ち、実施形態は、種々な他の手順又はフロー図１３００及び１４００に示され以下に説明される手順の変形を行うのに充分に適合したものである。同様に、ある幾つかの実施形態では、フロー図１３００及び１４００における手順（以下に説明するものと共に）は、提示されたものとは異なる順序にて行うこともでき、及び／又はフロー図１３００及び／又は１４００に説明されている手順の全てを行わなくてよい。
【００７７】
[0093]図１３は、１つの実施形態によるディスプレイにおける容量性感知の典型的な方法のフロー図１３００である。フロー図１３００は、１つの実施形態による一体型表示及びタッチセンサ装置１２００の動作の方法を示している。フロー図１３００の要素について、図１から図１２の要素を参照して、以下説明する。
【００７８】
[0094]１つの実施形態では、フロー図１３００のステップ１３１０にて、複数のセンサ電極のうちの第１の少なくとも１つのセンサ電極を駆動するためのセンサ駆動信号が受信される。それら複数のセンサ電極は、表示装置の表示要素の一部分として配設されており、その表示装置のセンサ機能及び表示機能の両者を果たすように構成されている。図７から図１１を参照するに、１つの実施形態では、センサ電極は、ピクセル電極／共通電圧電極セグメント７５０（例えば、７５０−１、７５０−２、７５０−３・・・）である。１つの実施形態では、センサ駆動信号は、ＴＳＲ７２０の出力（Ｑ）からの如く、センサ駆動機構から受信される。前述したように、センサ駆動信号は、メモリバス、処理システム、及び／又は状態マシンを含む他のソースから受信することもできる。例示のためであって、これに限定するものではないが、１つの実施形態では、センサ駆動信号は、ピクセル電極／共通電圧電極セグメント７５０−１及び７５０−２を駆動するために受信される。
【００７９】
[0095]１つの実施形態では、フロー図１３００のステップ１３２０にて、それら複数のセンサ電極のうちの第２の少なくとも１つのセンサ電極を駆動するための表示駆動信号が受信される。１つの実施形態では、その表示駆動信号は、ＤＳＲ７１０の出力（Ｑ）からの如く、表示駆動機構から受信される。例示のためであって、これに限定するものではないが、１つの実施形態では、表示駆動信号は、ピクセル電極／共通電圧電極セグメント７５０−２を駆動するために受信される。
【００８０】
[0096]１つの実施形態では、フロー図１３００のステップ１３３０にて、この方法は、表示駆動信号とセンサ駆動信号とが複数のセンサ電極のどのセンサ電極に関しても同時には駆動されないように、表示駆動信号とセンサ駆動信号との間の調停をすることを含む。１つの実施形態では、ここに前述したような仕方にて調停を行うため、調停機構７３０又は調停機構１１３０の如き調停機構が使用される。この調停は、処理システム１２１０の如き処理システムにより実行されるソフトウエア及び／又はファームウエアにて行うこともできることは、理解されよう。１つの実施形態では、もし、表示駆動信号とセンサ駆動信号との両者が同じセンサ電極に対して選択される場合には、表示駆動信号（表示リフレッシュのための）がそのセンサ電極に関して駆動されるようにするため、調停は常にデフォルトする。センサ駆動信号及び表示駆動信号の両者がピクセル電極／共通電圧電極セグメント７５０−２に対して受信されるような前述の実施例に従って、調停は、表示駆動信号が駆動されるように選択する。
【００８１】
[0097]１つの実施形態では、フロー図１３００のステップ１３４０にて、このフロー図のこの方法は、更に、それら複数のセンサ電極のガードされたセットに関してセンサ駆動信号が駆動されるのを禁止することを含む。１つの実施形態では、それら複数のセンサ電極のガードされたセットに関してセンサ駆動信号が駆動されるのを禁止するため、ＧＢＳＲ９４０，又はＮＡＮＤゲート、ＸＯＲゲート又はＯＲゲート（ＯＲゲート１０５０の如き）又は他のゲートタイプのロジックの如きガードバンド制御装置が使用される。
【００８２】
[0098]１つの実施形態では、フロー図１３００のステップ１３５０にて、このフロー図１３００のこの方法は、更に、センサ駆動信号の極性を制御することを含む。１つの実施形態では、センサ駆動信号の極性を制御するのに、図１１の極性制御装置（ＰＳＲ１１４０及びＸＯＲゲート１１６０、１１６１及び１１６２）が使用される。図８及び図１１を参照するに、これら両図には、表示リフレッシュ信号（ＶＣＯＭＤＣ）を送信するためガード及び／又は選択されていないどの特定のピクセル電極／共通電圧電極セグメント７５０に関するセンサ駆動信号のための極性としてＶＣＯＭＴＸＨ又はＶＣＯＭＴＸＬのいずれかが選択されるようにすることにより極性制御するものが示されている。
【００８３】
[0099]図１４は、１つの実施形態によるディスプレイにおける容量性感知の典型的な方法のフロー図１４００である。このフロー図１４００は、１つの実施形態による一体型表示及びタッチセンサ装置１２００の動作の方法を記載している。図１から図１２の要素を参照して、フロー図１４００の要素について以下説明する。
【００８４】
[0100]１つの実施形態では、フロー図１４００のステップ１４１０にて、複数のセンサ電極のうちの第１の少なくとも１つのセンサ電極に関して、感知信号が駆動される。これら複数のセンサ電極は、表示装置のセンサ機能及び表示機能の両方を果たすように構成されている。この感知信号は、メモリ素子を備えるセンサ駆動機構により駆動され、このセンサ駆動機構は、それら複数のセンサ電極のうちの第１の少なくとも１つのセンサ電極に結合される。そのメモリ素子は、その第１の少なくとも１つのセンサ電極のための駆動励起情報を選択するように構成されている。図７から図１１を参照するに、１つの実施形態では、センサ電極は、ピクセル電極／共通電圧電極セグメント７５０（例えば、７５０−１、７５０−２、７５０−３、・・・）である。１つの実施形態では、センサ駆動信号は、ＴＳＲ７２０の出力（Ｑ）からの如く、センサ駆動機構から受信される。例示のためであって、これに限定するものではないが、１つの実施形態では、センサ駆動信号は、ピクセル電極／共通電圧電極セグメント７５０−１及び７５０−２を駆動するために受信される。１つの実施形態では、駆動される感知信号は、ＶＣＯＭＴＸ（前述したように、ＶＣＯＭＴＸＨ及びＶＣＯＭＴＸＬを含む）である。
【００８５】
[0101]１つに実施形態では、フロー図１４００のステップ１４２０にて、複数のセンサ電極のうちの第２のセンサ電極に関して、表示信号が駆動される。この表示信号は、その第２のセンサ電極に結合された表示駆動機構により駆動される。１つの実施形態では、この表示駆動信号は、ＤＳＲ７１０の出力（Ｑ）からの如く、表示駆動機構から受信される。例示するためであって、これに限定するものではないが、１つの実施形態では、この表示駆動信号は、ピクセル電極７５０−２を駆動するのに受信される。１つの実施形態では、駆動されるべき表示信号は、ここで前述したように、ＶＣＯＭＤＣである。
【００８６】
[0102]１つの実施形態では、フロー図１４００のステップ１４３０にて、このフロー図１４００の方法は、更に、表示信号と感知信号が複数のセンサ電極のうちのどのセンサ電極にも同時に駆動されないように、それら表示信号と感知信号との間の調停をすることを含む。１つの実施形態では、ここで前述したような仕方にてこの調停を行うため、調停機構（ＡＭ）７３０又はＡＭ１１３０の如き調停機構が使用される。この調停は、処理システム１２１０の如き処理システムにより実行されるソフトウエア又はファームウエアにて行うこともできることは、理解されよう。１つの実施形態では、調停は、もし、表示駆動信号とセンサ駆動信号との両者が同じセンサ電極に対して選択される場合には、表示駆動信号（表示リフレッシュのための）がセンサ電極に関して駆動されるように、常に、デフォルトする。センサ駆動信号及び表示駆動信号の両者がピクセル電極／共通電圧電極セグメント７５０−２に対して受信されたような前述の実施例に従って、調停は、表示駆動信号が駆動されるように選択する。
【００８７】
[0103]１つの実施形態では、フロー図１４００のステップ１４４０にて、このフロー図１４００の方法は、更に、それら複数のセンサ電極のガードされるセットに対して感知信号が駆動されるのを禁止することを含む。これは、表示駆動信号を駆動するのに使用されているセンサ電極の周りの１つ以上のセンサ電極に対してセンサ信号が駆動されることを禁止することを含むことができる。センサ電極のこのようなガードされるセットは、ここではガードバンドと称され、表示駆動信号で駆動されるセンサ電極と感知信号で駆動されるセンサ電極との間に１つ以上の非駆動センサ電極を残すことにより、タッチと表示との間の交差結合の問題を避けるように作用することができる。１つの実施形態では、複数のセンサ電極のうちのガードされるセットに関してセンサ駆動信号が駆動されることを禁止するのに、ＧＢＳＲ９４０又はＯＲゲート１０５０の如きガードバンド制御装置が使用される。例示するため、１つの実施形態では、表示駆動信号がピクセル電極／共通電圧電極セグメント７５０−２に関して駆動されている場合には、ピクセル電極／共通電圧電極セグメント７５０−１及び７５０−２は、センサ電極のそのガードされるセットに含まれ、センサ駆動信号は、ピクセル電極／共通電圧電極セグメント７５０−１に関して駆動されないようにされる。
【００８８】
[0104]１つの実施形態では、フロー図１４００のステップ１４４０にて、このフロー図１４００の方法は、更に、その感知信号の極性を制御することを含む。１つの実施形態では、駆動されているセンサ信号の極性を制御するのに、図１１の極性制御装置が使用される。図８及び図１１を参照するに、これら両者は、表示リフレッシュ信号（ＶＣＯＭＤＣ）を送信するためガード及び／又は選択されていないどの特定のピクセル電極／共通電圧電極セグメント７５０に関するセンサ信号に対する極性としてＶＣＯＭＴＸＨ又はＶＣＯＭＴＸＬが選択されるようにすることによる極性制御を示している。
【００８９】
一体型容量性近接センサを有する表示装置を形成する典型的な方法
[0105]図１５Ａ及び図１５Ｂは、１つの実施形態による一体型近接センサを有する表示装置を形成する典型的な方法のフロー図１５００を例示している。これは、この方法において特定されるような装置の全て又は部分を準備し、形成し、及び／又は組み立てることを含むことができる。
【００９０】
[0106]１つの実施形態では、フロー図１５００のステップ１５１０にて、複数のセンサ電極がこの表示装置の表示要素の一部分として形成される。それら複数のセンサ電極は、その表示装置のセンサ機能及び表示機能の両方を果たすように構成される。１つの実施形態では、これは、図７から図１１に例示されているピクセル電極／共通電圧電極セグメント７５０−１及び７５０−２の如きピクセル電極／共通電圧電極セグメントを形成することを含む。これは、ＬＣＤのカラーフィルタパネルの表面上の如き、ディスプレイの基板要素上にこのようなセンサ電極を形成するため材料をエッチング及び／又は堆積することを含むことができる。
【００９１】
[0107]１つの実施形態では、フロー図１５００のステップ１５２０にて、センサ駆動機構がその表示要素の一部分として配設される。このセンサ駆動機構は、複数のセンサ電極に結合され、複数のセンサ電極のうちの第１の少なくとも１つのセンサ電極に関して第１の電気信号を駆動するように構成される。このセンサ駆動機構は、その第１の少なくとも１つのセンサ電極に対する駆動励起情報を選択するように構成された少なくとも１つのメモリ素子を備える。図７から図１１を参照するに、ＴＳＲ７２０は、ＬＣＤのカラーフィルタパネルの表面上の如き、ディスプレイの基板要素上で材料をエッチング及び／又は堆積させることにより配設されるこのようなセンサ駆動機構の１つの実施例である。ＴＳＲ７２０は、メモリ素子及びシフトレジスタの一部分であるフリップフロップ（例えば、フリップフロップ７２１）を含む。ＴＳＲ７２０は、ピクセル電極／共通電圧電極セグメント７５０−１及び７５０−２のうちの１つ以上に関して駆動されるセンサ駆動信号を選択することができる。他の実施形態では、状態マシンに結合するためのメモリバス又はカップリングは、その表示要素の一部分として配設されるセンサ駆動機構を含むことができる。
【００９２】
[0108]１つの実施形態では、フロー図１５００のステップ１５３０にて、表示駆動機構は、その表示要素の一部分として配設される。複数のセンサ電極のうちの第２の少なくとも１つのセンサ電極に結合され且つその第２の少なくとも１つのセンサ電極に対して第２の電気信号を駆動するように構成されている。図７から図１１を参照するに、ＤＳＲ７１０は、ＬＣＤのカラーフィルタパネルの表面上の如き、ディスプレイの基板要素上で材料をエッチング及び／又は堆積することにより配設されるこのような表示駆動機構の１つの実施例である。ＤＳＲ７１０は、メモリ素子であるフリップフロップ（例えば、フリップフロップ７２１）を含む。ＤＳＲは、ピクセル電極／共通電圧電極セグメント７５０に対して駆動される表示駆動信号を選択することができる。
【００９３】
[0109]１つの実施形態では、フロー図１５００のステップ１５４０にて、このフロー図１５００の方法は、更に、その表示要素の一部分として調停機構を配設することを含む。この調停機構は、複数のセンサ電極、センサ駆動機構及び表示駆動機構に結合される。この調停機構は、第１及び第２の電気信号がそれら複数のセンサ電極のうちのどのセンサ電極に対しても同時には駆動されないように、その第１の電気信号と第２の電気信号との間の調停をするように構成される。図７から図１１を参照するに、ＡＭ７３０及びＡＭ１１３０は、ＬＣＤのカラーフィルタパネルの表面上の如き、ディスプレイの基板要素上で材料をエッチング及び／又は堆積することによって配設されるような調停機構の２つの実施例である。図７から図１１に例示されるように、ＡＭ７３０及びＡＭ１１３０は、駆動ロジック（例えば、表示駆動ゲート７３１）及び調停ロジック（例えば、調停ゲート７３２）を含む。前述したように、ＡＭ７３０及びＡＭ１１３０は、センサ駆動信号及び表示駆動信号の両者が同じ時間にて１つのセンサ電極に関して駆動されるように選択される時、それらセンサ駆動信号と表示駆動信号との間の調停を行う。
【００９４】
[0110]１つの実施形態では、フロー図１５００のステップ１５５０にて、このフロー図１５００の方法は、更に、その表示要素の一部分として極性制御装置を配設することを含む。この極性制御装置は、センサ駆動機構に結合され、且つその第１の電気信号の極性を制御するように構成される。図８から図１１を参照するに、極性制御装置の実施例が示されている。図１１の極性制御装置１１４０、１１６０、１１６１及び１１６２は、ＬＣＤのカラーフィルタパネルの表面上の如き、ディスプレイの基板要素上で材料をエッチング又は堆積させることにより配設されるような極性制御装置の実施例である。この極性制御装置は、例えば、ピクセル電極／共通電圧電極セグメント７５０−１に関して駆動されるセンサ駆動信号の極性を制御することができる。
【００９５】
[0111]１つの実施形態では、フロー図１５００のステップ１５６０にて、このフロー図１５００の方法は、更に、表示要素の一部分としてガードバンド制御装置を配設することを含む。このガードバンド制御装置は、複数のセンサ電極と結合される。このガードバンド制御装置は、それら複数のセンサ電極のうちのガードされるセットに関して第１の電気信号をセンサ駆動機構が駆動することを禁止するように構成される。図９及び図１０を参照するに、ガードバンド制御装置のいくつかの実施例が示され説明されている。ＧＢＳＲ９４０及びＯＲゲート１０５０の如きガードバンド制御装置は、ＬＣＤのカラーフィルタパネルの表面上の如き、ディスプレイの基板要素上で材料をエッチング及び／又は堆積させることにより配設されるようなガードバンド制御装置のいくつかの実施例である。１つの実施形態では、ＧＢＳＲ９４０又はＯＲゲート１０５０の如きガードバンド制御装置は、それら複数のセンサ電極のうちのガードされるセットに関してセンサ駆動信号が駆動されるのを禁止するのに使用される。例示するため、１つの実施形態では、表示駆動信号がピクセル電極／共通電圧電極セグメント７５０−２に関して駆動されている場合には、ピクセル電極／共通電圧電極セグメント７５０−１及び７５０−２は、センサ電極のそのガードされるセットに含まれ、そのセンサ駆動信号は、ピクセル電極／共通電圧電極セグメント７５０−１に関して駆動されないようにされる。
【００９６】
[0112]特定の実施形態についての前述の説明は、例示し説明するためになされているものである。これらは、本発明の全てであるとしているものでなく、又、本発明の技法を、ここに説明している詳細構成に限定しようとするものでもなく、前述した教示に徴すならば、多くの変形態様及び変形が可能であることは明らかであろう。これら実施形態は、他の当業者が本発明の技法及び種々な実施形態を意図した特定の用途に適合するように種々変形して最良に利用することができるように、本発明の技法の原理及び実際の用途を最良に説明するためのものとして選択され説明されているものである。本発明の技法の範囲は、特許請求の範囲に記載されたもの及びそれらの均等物によって定められるものとする。
【００９７】
[0113]ここに説明した全ての要素、部分及びステップは、好ましいものとして含まれているものである。これらの要素、部分及びステップのうちの任意のものを、当業者には明であるような他の要素、部分及びステップに置き換えることができ、又は全体として削除することができることは、理解されよう。
【００９８】
[0114]広義には、本明細書は、一体型容量性近接センサを有する表示装置がその表示装置の表示要素の一部分として配設された複数のセンサ電極を備えるものとして説明している。これら複数のセンサ電極は、この表示装置のセンサ及び表示機能の両方を果たすように構成されている。この表示装置は、又、それら複数のセンサ電極に結合され且つそれら複数のセンサ電極のうちの第１の少なくとも１つのセンサ電極に関して第１の電気信号を駆動するように構成されたセンサ駆動機構を備える。これらのセンサ駆動機構は、第１の少なくとも１つのセンサ電極に対する駆動励起情報を選択するように構成された少なくとも１つのメモリ素子を備える。この表示装置は、又、複数のセンサ電極に結合され且つそれら複数のセンサ電極のうちの第２の少なくとも１つのセンサ電極に関して第２の電気信号を駆動するように構成された表示駆動機構を備える。
【００９９】
コンセプト
[0115]本明細書では、少なくとも次のコンセプトを開示している。
【０１００】
コンセプト１  一体型容量性近接センサを有する表示装置において、
前記表示装置の表示要素の一部分として配設され、前記表示装置のセンサ機能及び表示機能の両方を果たすように構成された複数のセンサ電極と、
前記複数のセンサ電極に結合され且つ前記複数のセンサ電極のうちの第１の少なくとも１つのセンサ電極に関して第１の電気信号を駆動するように構成されたセンサ駆動機構であって、前記第１の少なくとも１つのセンサ電極に対する駆動励起情報を選択するように構成された少なくとも１つのメモリ素子を備えるセンサ駆動機構と、
前記複数のセンサ電極と結合され且つ前記複数のセンサ電極のうちの第２の少なくとも１つのセンサ電極に関して第２の電気信号を駆動するように構成された表示駆動機構と、
を備える表示装置。
【０１０１】
コンセプト２  前記複数のセンサ電極、前記センサ駆動機構及び前記表示駆動機構と結合され、前記第１及び第２の電気信号が前記複数のセンサ電極のうちのどのセンサ電極にも同時には駆動されないように、前記第１の電気信号と前記第２の電気信号との間の調停を行うように構成されている調停機構、
を更に備える、コンセプト１の表示装置。
【０１０２】
コンセプト３  前記調停機構は、
表示駆動ロジックと、
調停ロジックと、
を備える、コンセプト２の表示装置。
【０１０３】
コンセプト４  前記センサ駆動機構に結合され且つ前記第１の電気信号の極性を制御するように構成された極性制御装置、
を更に備える、コンセプト１の表示装置。
【０１０４】
コンセプト５  前記複数のセンサ電極に結合され、前記センサ駆動機構が前記複数のセンサ電極のうちのガードされるセットに関して前記第１の電気信号を駆動するのを禁止するように構成されたガードバンド制御装置、
を更に備える、コンセプト１の表示装置。
【０１０５】
コンセプト６  前記少なくとも１つのメモリ素子は、前記励起情報を与えるように構成されたシフトレジスタの一部分である、コンセプト１の表示装置。
【０１０６】
コンセプト７  前記少なくとも１つのメモリ素子は、前記励起情報を与えるように構成されたメモリバスの一部分である、コンセプト１の表示装置。
【０１０７】
コンセプト８  前記少なくとも１つのメモリ素子は、前記励起情報を与えるように構成された状態マシンの一部分である、コンセプト１の表示装置。
【０１０８】
コンセプト９  一体型容量性感知及び表示の方法において、
表示装置の表示要素の一部分として配設され且つ前記表示装置のセンサ機能及び表示機能の両方を果たすように構成された複数のセンサ電極のうちの第１の少なくとも１つのセンサ電極を駆動するためのセンサ駆動信号を受信し、
前記複数のセンサ電極のうちの第２の少なくとも１つのセンサ電極を駆動するための表示駆動信号を受信し、
前記表示駆動信号及び前記センサ駆動信号が前記複数のセンサ電極のうちのどのセンサ電極にも同時には駆動されないように、前記表示駆動信号と前記センサ駆動信号との間の調停を行う、
ことを含む方法。
【０１０９】
コンセプト１０  前記センサ駆動信号が前記複数のセンサ電極のうちのガードされるセットに関して駆動されるのを禁止する、
ことを更に含む、コンセプト９に記載の方法。
【０１１０】
コンセプト１１  前記センサ駆動信号の極性を制御する、
ことを更に含む、コンセプト９に記載の方法。
【０１１１】
コンセプト１２  一体型容量性感知及び表示の方法において、
複数のセンサ電極のうちの第１の少なくとも１つのセンサ電極に関して感知信号を駆動し、
前記複数のセンサ電極のうちの第２のセンサ電極に関して表示信号を駆動する、
ことを含み、前記複数のセンサ電極は、表示装置のセンサ機能及び表示機能の両方を果たすように構成されており、前記感知信号は、メモリ素子を備えるセンサ駆動機構により駆動され、前記センサ駆動機構は、前記複数のセンサ電極のうちの前記第１の少なくとも１つのセンサ電極に結合されており、前記メモリ素子は、前記第１の少なくとも１つのセンサ電極に対する駆動励起情報を選択するように構成されており、前記表示信号は、前記第２のセンサ電極に結合された表示駆動機構により駆動される、
方法。
【０１１２】
コンセプト１３  前記表示信号及び前記感知信号が前記複数のセンサ電極のうちのどのセンサ電極にも同時には駆動されないように、前記表示信号と前記感知信号との間の調停を行う、
ことを更に含む、コンセプト１２に記載の方法。
【０１１３】
コンセプト１４  前記感知信号が前記複数のセンサ電極のうちのガードされるセットに関して駆動されるのを禁止する、
ことを更に含む、コンセプト１２に記載の方法。
【０１１４】
コンセプト１５  前記感知信号の極性を制御する、
ことを更に含む、コンセプト１２に記載の方法。
【０１１５】
コンセプト１６  一体型容量性近接センサを有する表示装置を形成する方法において、
前記表示装置の表示要素の一部分として、前記表示装置のセンサ機能及び表示機能の両方を果たすように構成された複数のセンサ電極を形成し、
前記複数のセンサ電極と結合され、前記複数のセンサ電極のうちの第１の少なくとも１つのセンサ電極に関して第１の電気信号を駆動するように構成されており且つ前記第１の少なくとも１つのセンサ電極に対する駆動励起情報を選択するように構成された少なくとも１つのメモリ素子を備えるセンサ駆動機構を、前記表示要素の一部分として配設し、
前記複数のセンサ電極のうちの第２の少なくとも１つのセンサ電極に結合され且つ前記第２の少なくとも１つのセンサ電極に関して第２の電気信号を駆動するように構成された表示駆動機構を、前記表示要素の一部分として配設する、
ことを含む方法。
【０１１６】
コンセプト１７  前記複数のセンサ電極、前記センサ駆動機構及び前記標示駆動機構と結合され且つ前記第１及び第２の電気信号が前記複数のセンサ電極のうちのどのセンサ電極にも同時には駆動されないように、前記第１の電気信号と前記第２の電気信号との間の調停を行うように構成された調停機構を、前記表示要素の一部分として配設する、
ことを更に含む、コンセプト１６に記載の方法。
【０１１７】
コンセプト１８  前記センサ駆動機構に結合され且つ前記第１の電気信号の極性を制御するように構成された極性制御装置を、前記表示要素の一部分として配設する、
ことを更に含む、コンセプト１６に記載の方法。
【０１１８】
コンセプト１９  前記複数のセンサ電極に結合され且つ前記センサ駆動機構が前記複数のセンサ電極のうちのガードされるセットに関して前記第１の電気信号を駆動することを禁止するよう構成されたガードバンド制御装置を、前記表示要素の一部分として配設する、
ことを更に含む、コンセプト１６に記載の方法。
【０１１９】
コンセプト２０  前記表示要素の一部分としてセンサ駆動機構を配設することは、
前記励起情報を与えるように構成されたシフトレジスタの一部分として前記少なくとも１つのメモリ素子を配設する、
ことを含む、コンセプト１６に記載の方法。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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