(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
統合型容量検知デバイスを有する表示デバイスのための表示ライン選択システムであって、
第１のゲート電極に結合された第１のレジスタ素子であり、
第１の表示更新期間中に第１の表示ラインを更新するために前記第１のゲート電極を選択し、
前記第１の表示更新期間中に電荷を第２のレジスタ素子へ転送し、それにより前記第２のレジスタ素子に結合される第２のゲート電極を事前充電するように構成された第１のレジスタ素子と、
第２のゲート電極に結合される前記第２のレジスタ素子であり、第２の表示更新期間中に第２の表示ラインを更新するために前記第２のゲート電極を選択するように構成された前記第２のレジスタ素子と、
第３のレジスタ素子であり、
非表示更新期間中に前記第２のレジスタ素子から転送された電荷を受け取り、
前記非表示更新期間中に電荷を第４のレジスタ素子へ転送し、それにより前記第４のレジスタ素子に結合される第３のゲート電極を事前充電するように構成された第３のレジスタ素子と、
第３の表示更新期間中に第３の表示ラインを更新するために前記第３のゲート電極を選択するように構成された前記第４のレジスタ素子と、
を備える、表示ライン選択システム。
【請求項２】
前記第３のレジスタ素子が、前記第２のレジスタ素子と前記第４のレジスタ素子との間に配置される、請求項１に記載の表示ライン選択システム。
【請求項３】
前記第３のレジスタ素子が、表示ラインに直接結合されない、請求項１に記載の表示ライン選択システム。
【請求項４】
第５のレジスタ素子をさらに備えており、該第５のレジスタ素子は、
前記非表示更新期間中に前記第２のレジスタ素子から転送された電荷を受け取り、
前記非表示更新期間中に電荷を前記第３のレジスタ素子へ転送し、
前記非表示更新期間中にトークンを前記第３のレジスタ素子へ渡すように構成された、請求項１に記載の表示ライン選択システム。
【請求項５】
前記非表示更新期間が、前記第２の表示更新期間と前記第３の表示更新期間との間に発生する入力検知期間である、請求項１に記載の表示ライン選択システム。
【請求項６】
前記第３のレジスタ素子に結合される容量性素子をさらに備え、前記容量性素子の静電容量が、前記第１のゲート電極、前記第２のゲート電極、及び前記第３のゲート電極のうちの少なくとも１つの静電容量と実質的に同様である、請求項１に記載の表示ライン選択
システム。
【請求項７】
前記第１の表示ライン、前記第２の表示ライン、及び前記第３の表示ラインが、アモルファスシリコントランジスタに結合される、請求項１に記載の表示ライン選択システム。
【請求項８】
前記第１のレジスタ素子、前記第２のレジスタ素子、前記第３のレジスタ素子、及び前記第４のレジスタ素子が、前記表示デバイスの薄膜トランジスタ層に配置される、請求項１に記載の表示ライン選択システム。
【請求項９】
前記非表示更新期間中に入力検知のために駆動されるように構成された一以上のセンサ電極をさらに備え、前記一以上のセンサ電極に含まれる各センサ電極が、複数の共通電極に含まれる一以上の共通電極を含み、前記複数の共通電極に含まれる第１の共通電極が、前記第１の表示更新期間中に前記第１の表示ラインを更新するために駆動されるように構成される、請求項１に記載の表示ライン選択システム。
【請求項１０】
統合型容量検知デバイスを有する表示デバイスによる入力検知の方法であって、
第１のゲート電極に結合される第１のレジスタ素子を駆動して、第１の表示更新期間中に表示更新のために第１の表示ラインを選択するステップと、
前記第１の表示更新期間中に電荷を前記第１のレジスタ素子から第２のレジスタ素子へ転送し、それにより前記第２のレジスタ素子に結合される第２のゲート電極を事前充電するステップと、
前記第２のレジスタ素子を駆動して、第２の表示更新期間中に表示更新のために第２の表示ラインを選択するステップと、
非表示更新期間中に入力検知のために一以上のセンサ電極を駆動するステップと、
前記第２のレジスタ素子から転送された電荷を用いて、前記非表示更新期間中に第３のレジスタ素子を充電するステップと、
前記非表示更新期間中に電荷を前記第３のレジスタ素子から第４のレジスタ素子へ転送し、それにより前記第４のレジスタ素子に結合される第３のゲート電極を事前充電するステップと、
前記第４のレジスタ素子を駆動して、第３の表示更新期間中に表示更新のために第３の表示ラインを選択するステップと、
を含む、方法。
【請求項１１】
前記非表示更新期間が、前記第２の表示更新期間後であり且つ前記第３の表示更新期間前に発生する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第３のレジスタ素子を充電するステップが、表示更新のために表示ラインを活性化しない、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２のレジスタ素子から転送された電荷を用いて、前記非表示更新期間中に第５のレジスタ素子を充電するステップと、
前記非表示更新期間中に電荷を前記第５のレジスタ素子から前記第３のレジスタ素子へ転送するステップと、
前記非表示更新期間中にトークンを前記第５のレジスタ素子から前記第３のレジスタ素子へ渡すステップと、
をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記非表示更新期間中に前記第３のレジスタ素子を充電するステップが、前記第３のレジスタ素子に結合される容量性素子を充電するサブステップを含み、前記容量性素子の静電容量が、前記第１のゲート電極、前記第２のゲート電極、及び前記第３のゲート電極のうちの少なくとも１つの静電容量と実質的に同様である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
統合型検知デバイスを有する表示デバイスのための処理システムであって、
ドライバ回路を備えるドライバモジュールであり、該ドライバモジュールは複数のレジスタ素子及び複数のセンサ電極に結合するように構成された出力を有し、該ドライバモジュールは、
第１のゲート電極に結合される第１のレジスタ素子を駆動して、第１の表示更新期間中に表示更新のために第１の表示ラインを選択し、前記第１の表示更新期間中に電荷を第２のレジスタ素子へ転送し、前記第２のレジスタ素子に結合される第２のゲート電極を事前充電し、
前記第２のレジスタ素子を駆動して、第２の表示更新期間中に表示更新のために第２の表示ラインを選択し、
非表示更新期間中に入力検知のために一以上のセンサ電極を駆動し、
前記非表示更新期間中に第３のレジスタ素子を駆動して、前記第２のレジスタ素子から転送された電荷を第４のレジスタ素子へ転送し、前記第４のレジスタ素子に結合される第３のゲート電極を事前充電し、
前記第４のレジスタ素子を駆動して、第３の表示更新期間中に表示更新のために第３の表示ラインを選択するように構成された、ドライバモジュールと、
複数の受信器電極に結合するように構成された受信器モジュールであり、前記一以上のセンサ電極が入力検知のために駆動されるとき、前記複数の受信器電極を用いて、結果として得られる信号を受信するように構成された受信器モジュールと、
を具備する、処理システム。
【請求項１６】
前記非表示更新期間が、前記第２の表示更新期間後であり且つ前記第３の表示更新期間前に発生する、請求項１５に記載の処理システム。
【請求項１７】
前記第３のレジスタ素子を駆動することが、表示更新のために表示ラインを活性化しない、請求項１５に記載の処理システム。
【請求項１８】
前記ドライバモジュールが、
前記非表示更新期間中に第５のレジスタ素子を駆動して、前記第２のレジスタ素子から転送された電荷を前記第３のレジスタ素子へ転送し、
前記非表示更新期間中にトークンが前記第５のレジスタ素子から前記第３のレジスタ素子へ渡されるようにするためにさらに構成される、請求項１５に記載の処理システム。
【請求項１９】
前記非表示更新期間中に前記第３のレジスタ素子を駆動することが、前記第３のレジスタ素子に結合される容量性素子を充電することを含み、前記容量性素子の静電容量が、前記第１のゲート電極、前記第２のゲート電極、及び前記第３のゲート電極のうちの少なくとも１つの静電容量と実質的に同様である、請求項１５に記載の処理システム。
【請求項２０】
前記一以上のセンサ電極に含まれる各センサ電極が、複数の共通電極に含まれる一以上の共通電極を含み、前記ドライバモジュールが、前記複数の共通電極に含まれる第１の共通電極を駆動して、前記第１の表示更新期間中に前記第１の表示ラインを更新するようにさらに構成される、請求項１５に記載の処理システム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願への相互参照】
【０００１】
[0001]本願は、２０１３年６月１８日に出願された米国特許仮出願第６１／８３６，４９５号の利益を主張し、この仮出願は、参照により本明細書に組み込まれる。
「発明の背景」
【発明の分野】
【０００２】
[0002]本発明の実施形態は、概して、統合型入力デバイスにおいて表示更新を再開する場合の表示アーティファクトを低減するための技法に関する。
【関連技術の説明】
【０００３】
[0003]近接センサデバイス（タッチパッド又はタッチセンサデバイスとも通例呼ばれる）を含む入力デバイスは、多様な電子システムにおいて広く使用されている。近接センサデバイスは、典型的には、しばしば表面によって境界が定められる検知領域を含み、検知領域において、近接センサデバイスは、一以上の入力オブジェクトの存在、位置、及び／又は動きを判定する。近接センサデバイスは、電子システムにインタフェースを提供するために使用され得る。例えば、近接センサデバイスは、ノート型コンピュータ又はデスクトップコンピュータに統合され又はその周辺機器となるタッチパッドなどの、より大きなコンピューティングシステムのための入力デバイスとしてしばしば使用される。近接センサデバイスは、携帯電話又はタブレット型コンピュータに統合されるタッチ画面などの、より小さいコンピューティングシステムにおいてもしばしば使用される。
【０００４】
[0004]近接センサデバイスは、表示ラインを更新すること及び入力検知信号を送信することの双方のために構成された一以上のタイプの電極を含み得る。そのような共有電極構成において、表示更新及び入力検知は、これらのプロセス間における干渉の可能性を低減するために、別個の期間中に実行され得る。例えば、入力検知は、表示更新が一時停止される一以上の非表示更新期間中に実行され得る。しかしながら、入力検知を実行するために表示更新が長期間にわたり一時停止される場合、表示更新を実行するために使用される部品は、放電することがある。結果として、表示更新が入力検知期間後に再開される場合、これらの部品の電圧は、期待されるレベルよりも低くなることがあり、表示アーティファクトを生成する。
【０００５】
[0005]そのため、統合型入力デバイスにおいて表示更新を再開する場合の表示アーティファクトを低減するための改善された技法が必要である。
【発明の概要】
【０００６】
[0006]本発明の実施形態は、概して、統合型容量検知デバイスを有する表示デバイスのための表示ライン選択システムを提供する。表示ライン選択システムは、第１のゲート電極に結合され、第１の表示更新期間中に第１の表示ラインを更新するために第１のゲート電極を選択し、第１の表示更新期間中に電荷を第２のレジスタ素子へ転送するように構成された第１のレジスタ素子を備える。表示ライン選択システムは、第２のゲート電極に結合され、第２の表示更新期間中に第２の表示ラインを更新するために第２のゲート電極を選択するように構成された第２のレジスタ素子をさらに備える。表示ライン選択システムは、非表示更新期間中に電荷を受け取り、非表示更新期間中に電荷を第４のレジスタ素子へ転送するように構成された第３のレジスタ素子をさらに備える。表示ライン選択システムは、第３のゲート電極に結合され、第３の表示更新期間中に第３の表示ラインを更新するために第３のゲート電極を選択するように構成された第４のレジスタ素子をさらに備える。
【０００７】
[0007]本発明の実施形態は、統合型容量検知デバイスを有する表示デバイスによる入力検知の方法をさらに提供してもよい。本方法は、第１のゲート電極に結合される第１のレジスタ素子を駆動して、第１の表示更新期間中に表示更新のために第１の表示ラインを選択するステップと、第１の表示更新期間中に電荷を第１のレジスタ素子から第２のレジスタ素子へ転送するステップとを含む。本方法は、第２のゲート電極に結合される第２のレジスタ素子を駆動して、第２の表示更新期間中に表示更新のために第２の表示ラインを選択するステップをさらに含む。本方法は、非表示更新期間中に入力検知のために一以上のセンサ電極を駆動するステップをさらに含む。本方法は、非表示更新期間中に第３のレジスタ素子を充電するステップと、非表示更新期間中に電荷を第３のレジスタ素子から第４のレジスタ素子へ転送するステップとをさらに含む。本方法は、第３のゲート電極に結合される第４のレジスタ素子を駆動して、第３の表示更新期間中に表示更新のために第３の表示ラインを選択するステップをさらに含む。
【０００８】
[0008]本発明の実施形態は、統合型検知デバイスを有する表示デバイスのための処理システムをさらに提供してもよい。処理システムは、ドライバ回路を備えるドライバモジュールを具備する。ドライバモジュールは、複数のレジスタ素子及び複数のセンサ電極に結合するように構成された出力を有する。ドライバモジュールは、第１のゲート電極に結合される第１のレジスタ素子を駆動して、第１の表示更新期間中に表示更新のために第１の表示ラインを選択し、第１の表示更新期間中に電荷を第２のレジスタ素子へ転送するように構成される。ドライバモジュールは、第２のゲート電極に結合される第２のレジスタ素子を駆動して、第２の表示更新期間中に表示更新のために第２の表示ラインを選択するようにさらに構成される。ドライバモジュールは、非表示更新期間中に入力検知のために一以上のセンサ電極を駆動するようにさらに構成される。ドライバモジュールは、非表示更新期間中に第３のレジスタ素子を駆動して、電荷を第４のレジスタ素子へ転送するようにさらに構成される。ドライバモジュールは、第３のゲート電極に結合される第４のレジスタ素子を駆動して、第３の表示更新期間中に表示更新のために第３の表示ラインを選択するようにさらに構成される。処理システムは、複数の受信器電極に結合するように構成され、一以上のセンサ電極が入力検知のために駆動されるとき、複数の受信器電極を用いて、結果として得られる信号を受信するように構成された受信器モジュールをさらに具備する。
【０００９】
[0009]上述された特徴が詳細に理解され得るような手法で、上記に簡単に要約された、より詳細な説明が、実施形態への参照によって行われ、実施形態のうちの幾つかは、添付の図面に例示される。しかしながら、添付の図面は、本発明の実施形態のみを例示し、そのため、本発明の範囲を限定するものと考えられるべきではないことが留意されるべきである。その理由は、本発明が、他の同様に効果的な実施形態を認め得るためである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る例示的な入力デバイスのブロック図である。
【００１１】
【図２】本発明の実施形態に係る、図１の入力デバイスの部分概略平面図である。
【００１２】
【図３Ａ】本発明の実施形態に係る低速スイッチングトランジスタの電圧を時間の関数として例示するグラフである。
【図３Ｂ】本発明の実施形態に係る低速スイッチングトランジスタの電圧を時間の関数として例示するグラフである。
【００１３】
【図４Ａ】本発明の実施形態に係る、図１の表示デバイスに含まれるゲート選択ラインに結合されるレジスタ素子の部分概略図である。
【００１４】
【図４Ｂ】本発明の実施形態に係る、表示更新期間中のレジスタ素子の充電波形を例示するグラフである。
【００１５】
【図５】本発明の実施形態に係る、入力検知を実行するために表示更新が中断される場合のレジスタ素子の充電波形を例示するグラフである。
【００１６】
【図６】本発明の実施形態に係る、図１の表示デバイスにおけるレジスタ素子間に配置される非アクティブなレジスタ素子の部分概略図である。
【００１７】
【図７】本発明の実施形態に係る、非アクティブなレジスタ素子及び非表示更新期間後に更新される最初の表示ラインに関連付けられるレジスタ素子の充電波形を例示するグラフである。
【００１８】
【図８】本発明の実施形態に係る、入力デバイスを用いて表示更新を再開する場合の表示アーティファクトを低減するための方法のフローチャートである。
【詳細な説明】
【００１９】
[0019]理解を容易にするために、同一の参照符号は、可能な限り、図面に共通する同一の要素を示すために使用されている。１つの実施形態において開示される要素は具体的な記述なしに他の実施形態に有利に利用され得ることが予期される。
【００２０】
[0020]以下の詳細な説明は、本質的に単なる例示であり、本発明又は本発明の用途及び使用を限定することを意図されない。さらに、先行する技術分野、背景、簡単な要約又は以下の詳細な説明において提示される如何なる明示又は黙示される理論によっても制約される意図は存在しない。
【００２１】
[0021]本発明の様々な実施形態は、概して、統合型入力デバイスにおいて表示更新を再開する場合の表示アーティファクトを低減するためのシステム及び方法を提供する。統合型入力デバイスの動作期間において、一以上の非表示更新期間中に入力検知及び／又は他のプロセスを実行するために、表示更新が一時停止されることがあり、ある表示素子を（一以上の）非表示更新期間中に放電させる原因となる。表示更新を再開することに先立って、これらの表示素子を期待されるレベルに事前充電するために、一以上のレジスタ素子（例えば、非アクティブなレジスタ素子）が表示デバイスに含まれてもよい。従って、非表示更新期間中及び／又は非表示更新期間後に、（一以上の）レジスタ素子は、表示部品を期待されるレベルに事前充電するように駆動されてもよく、表示アーティファクトの発生を低減する。
【００２２】
[0022]ここで図面を参照すると、図１は、本発明の実施形態に係る例示的な入力デバイス１００のブロック図である。入力デバイス１００は、容量検知デバイスなどの統合型検知デバイスを有する表示デバイス１６０を備える。入力デバイス１００は、電子システム（図示せず）に入力を提供するように構成されてもよい。本文書において、「電子システム（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｓｙｓｔｅｍ）（又は「電子デバイス（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｄｅｖｉｃｅ））」という用語は、情報を電子的に処理することが可能な任意のシステムを広く指す。電子システムの幾つかの非限定的な例は、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ネットブックコンピュータ、タブレット、ウェブブラウザ、電子ブックリーダ、及び携帯情報端末（ＰＤＡ）などの、あらゆる大きさ及び形状のパーソナルコンピュータを含む。電子システムの付加的な例は、入力デバイス１００及び別個のジョイスティック又はキースイッチを含む物理キーボードなどの複合入力デバイスを含む。さらに、例示的な電子システムは、入力デバイス（リモートコントローラ及びマウスを含む）及びデータ出力デバイス（表示画面及びプリンタを含む）などの周辺装置を含む。他の例は、遠隔端末、キオスク、及びビデオゲーム機（例えば、ビデオゲームコンソール、携帯ゲームデバイスなど）を含む。他の例は、通信デバイス（スマートフォンなどの携帯電話を含む）及びメディアデバイス（レコーダ、エディタ、並びに、テレビ受像機、セットトップボックス、音楽プレーヤ、デジタルフォトフレーム、及びデジタルカメラなどの再生機を含む）を含む。また、電子システムは、入力デバイスのホスト又はスレーブであり得る。
【００２３】
[0023]入力デバイス１００は、電子システムの物理的な一部分として実装されてもよく、又は、電子システムとは物理的に別個とすてもよい。必要に応じて、入力デバイス１００は、バス、ネットワーク、及び他の有線又は無線の相互接続（直列接続及び／又は並列接続を含む）のうちのいずれか一以上を使用して、電子システムの一部と通信してもよい。例は、Ｉ２Ｃ、ＳＰＩ、ＰＳ／２、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ブルートゥース、ＲＦ、及びＩＲＤＡを含む。
【００２４】
[0024]図１に図示される実施形態において、入力デバイス１００は、検知領域１２０において一以上の入力オブジェクト１４０によって提供される入力を検知するように構成された近接センサデバイス（「タッチパッド」又は「タッチセンサデバイス」ともしばしば称される）として示される。入力オブジェクト１４０の例は、図１に示されるように、指及びスタイラスを含む。
【００２５】
[0025]検知領域１２０は、表示デバイス１６０の表示画面を覆い、入力デバイス１００がユーザ入力（例えば、一以上の入力オブジェクト１４０によって提供されるユーザ入力）を検出することが可能な、入力デバイス１００の上方、入力デバイス１００の周辺、入力デバイス１００内、及び／又は入力デバイス１００近くの任意の空間を包含する。特定の検知領域の大きさ、形状、及び位置は、実施形態によって大きく異なってもよい。幾つかの実施形態において、検知領域１２０は、入力デバイス１００の表面から、一以上の方向において、信号対雑音比が十分に正確なオブジェクト検出を阻むまでの空間に及ぶ。ある特定の方向において検知領域１２０が伸長する距離は、様々な実施形態において、１ミリメートル未満、数ミリメートル、数センチメートル、又はこれ以上のオーダとなってもよく、使用される検知技術のタイプ及び所望の精度に応じて著しく異なってもよい。従って、幾つかの実施形態は、入力デバイス１００の如何なる表面との接触も含まない入力、入力デバイス１００の入力表面（例えば、タッチ表面）との接触を含む入力、幾らかの量の印加される力又は圧力を伴う、入力デバイス１００の入力表面との接触を含む入力、及び／又は、これらの組み合わせを検知する。様々な実施形態において、入力表面は、センサ電極がその内部に存在するケーシングの表面によって、センサ電極又は任意のケーシングに適用されるフェイスシート等によって、提供されてもよい。幾つかの実施形態において、検知領域１２０は、入力デバイス１００の入力表面に投影される場合に、矩形形状を有する。フェイスシート（例えば、ＬＣＤレンズ）は、入力オブジェクトのための有用な接触表面を提供してもよい。
【００２６】
[0026]入力デバイス１００は、検知領域１２０においてユーザ入力を検出するためのセンサ部品及び検知技術の任意の組み合わせを利用してもよい。入力デバイス１００は、ユーザ入力を検出するための一以上の検知素子を備える。幾つかの実装は、一次元、二次元、三次元、又はより高次元の空間に広がる画像を提供するように構成される。幾つかの実装は、特定の軸又は平面に沿った入力の投影を提供するように構成される。カーソル、メニュー、リスト、及びアイテムは、グラフィカルユーザインタフェースの一部として表示されてもよく、拡大縮小され、位置付けられ、選択され、スクロールされ、又は移動されてもよい。
【００２７】
[0027]入力デバイス１００の幾つかの抵抗実装において、可撓性且つ導電性の第１の層は、一以上のスペーサ要素によって、導電性の第２の層から分離される。動作期間中に、一以上の電圧勾配が、第１の層と第２の層にわたって生成される。可撓性の第１の層を押すことは、第１の層と第２の層との間で電気的接触を生成するのに十分なほど可撓性の第１の層を歪めて、第１の層と第２の層との間の（一以上の）接点を反映する電圧出力をもたらし得る。これらの電圧出力は、位置情報を判定するために使用されてもよい。
【００２８】
[0028]入力デバイス１００の幾つかの誘導実装において、一以上の検知素子１５０は、共鳴コイル又は一対のコイルによって誘導されるループ電流を感知する。ループ電流の大きさ、位相、及び周波数の何らかの組み合わせは、位置情報を判定するために使用されてもよい。
【００２９】
[0029]入力デバイス１００の幾つかの容量実装において、電圧又は電流は、電界を生成するために印加される。近くの入力オブジェクトは、電界における変化を引き起こし、電圧、電流などにおける変化として検出されてもよい、容量結合における検出可能な変化を生じさせる。
【００３０】
[0030]幾つかの容量実装は、センサ電極などの容量検知素子１５０のアレイ又は他の規則的なパターン又は不規則なパターンを利用して、電界を生成する。幾つかの容量実装において、別個の検知素子１５０は、より大きいセンサ電極を形成するために、互いにオーミックショートさせられてもよい。幾つかの容量実装は、一様に抵抗性を有してもよい抵抗シート（例えば、ＩＴＯ等などの抵抗材料を含んでもよい）を利用する。
【００３１】
[0031]幾つかの容量実装は、センサ電極と入力オブジェクトとの間の容量結合における変化に基づく、「自己容量（ｓｅｌｆ  ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）」（又は「絶対容量（ａｂｓｏｌｕｔｅ  ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）」）検知方法を利用する。様々な実施形態において、センサ電極の近くの入力オブジェクトは、センサ電極の近くの電界を変えて、測定される容量結合を変化させる。１つの実装において、絶対容量検知方法は、センサ電極を基準電圧（例えば、システム接地）に対して調節することによって、及びセンサ電極と入力オブジェクトとの間の容量結合を検出することによって動作する。
【００３２】
[0032]幾つかの容量実装は、センサ電極間の容量結合における変化に基づく、「相互容量（ｍｕｔｕａｌ  ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）」（又は「トランス容量（ｔｒａｎｓｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）」）検知方法を利用する。様々な実施形態において、センサ電極の近くの入力オブジェクトは、センサ電極間の電界を変えて、測定される容量結合を変化させる。１つの実装において、トランス容量検知方法は、一以上の送信機センサ電極（「送信機電極」又は「送信機」とも）と一以上の受信器センサ電極（「受信器電極」又は「受信器」とも）との間の容量結合を検出することによって動作する。送信機センサ電極は、送信機信号を送信するために、基準電圧（例えば、システム接地）に対して調節されてもよい。受信器センサ電極は、結果として得られる信号の受信を容易にするために、基準電圧に対して実質的に一定に維持されてもよい。結果として得られる信号は、１つ若しくは複数の送信機信号及び／又は１つ若しくは複数の環境上の干渉源（例えば、他の電磁信号）に対応する（１つ若しくは複数の）影響を含んでもよい。センサ電極は、専用送信機若しくは専用受信器であってもよく、又は、センサ電極は、送信すること及び受信することの双方のために構成されてもよい。或いは、受信器電極は、接地に対して調節されてもよい。
【００３３】
[0033]幾つかのタッチ画面実装において、送信機電極は、表示画面の表示（例えば、表示ライン）を更新する際に使用される一以上の共通電極（例えば、「ＶＣＯＭ電極（Ｖ−ｃｏｍ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）」）を含む。これらの共通電極は、適当な表示画面基板に配置されてもよい。例えば、共通電極は、有機発光ダイオードＯＬＥＤ（ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ）ディスプレイ等を駆動するように構成された、幾つかの表示画面におけるＴＦＴガラス（例えば、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ：ｉｎ−ｐｌａｎｅ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）若しくはＰＬＳ（ｐｌａｎｅ−ｔｏ−ｌｉｎｅ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ））に、又は、幾つかの表示画面のカラーフィルタガラス（例えば、パターン化垂直配向（ＰＶＡ：ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  ｖｅｒｔｉｃａｌ  ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）若しくはマルチドメイン垂直配向（ＭＶＡ：ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ  ｖｅｒｔｉｃａｌ  ａｌｉｇｎｍｅｎｔ））の下部に、配置されてもよい。そのような実施形態において、共通電極は、複数の機能を実行するため、「複合電極（ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）」とも称されてもよい。様々な実施形態において、２つ以上の送信機電極は、一以上の共通電極を共有してもよい。また、ソースドライバ、ゲート選択ライン、記憶コンデンサ等などの他の表示素子は、容量検知を実行するために使用されてもよい。
【００３４】
[0034]図１において、処理システム１１０は、入力デバイス１００の一部として示される。処理システム１１０は、検知領域１２０における入力を検出するために、入力デバイス１００のハードウェアを動作させるように構成される。検知領域１２０は、検知素子１５０のアレイを含む。処理システム１１０は、一以上の集積回路（ＩＣ）及び／又は他の回路部品のうちの一部又は全部を含む。例えば、相互静電容量センサデバイスのための処理システムは、送信機センサ電極を用いて信号を送信するように構成された送信機回路、及び／又は、受信器センサ電極を用いて信号を受信するように構成された受信器回路を含んでもよい。幾つかの実施形態において、処理システム１１０は、ファームウェアコード、ソフトウェアコード等などの電気的に読取可能な命令も含む。幾つかの実施形態において、処理システム１１０の部品は、入力デバイス１００の（一以上の）検知素子の近くなどに、共に設置される。他の実施形態において、処理システム１１０の部品は、入力デバイス１００の（一以上の）検知素子に近接する一以上の部品及び別の場所の一以上の部品とは物理的に別個である。例えば、入力デバイス１００は、デスクトップコンピュータに結合される周辺装置であってもよく、処理システム１１０は、デスクトップコンピュータの中央処理装置で、及び、この中央処理装置とは別個の一以上のＩＣで（おそらくは、関連付けられるファームウェアを用いて）実行されるように構成されたソフトウェアを含んでもよい。別の例として、入力デバイス１００は、電話機に物理的に統合されてもよく、処理システム１１０は、この電話機のメインプロセッサの一部である回路及びファームウェアを含んでもよい。幾つかの実施形態において、処理システム１１０は、入力デバイス１００の実装専用に用いられる。他の実施形態において、処理システム１１０は、表示画面を動作させること、触覚アクチュエータを駆動すること等などの、他の機能も実行する。
【００３５】
[0035]処理システム１１０は、処理システム１１０の種々の機能を取り扱うモジュールのセットとして実装されてもよい。各モジュールは、処理システム１１０、ファームウェア、ソフトウェア、又はこれらの組み合わせの一部である回路を含んでもよい。様々な実施形態において、モジュールの種々の組み合わせが使用されてもよい。例示的なモジュールは、センサ電極及び表示画面などのハードウェアを動作させるためのハードウェア動作モジュール、センサ信号及び位置情報などのデータを処理するためのデータ処理モジュール、及び情報を報告するための報告モジュールを含む。さらなる例示的なモジュールは、入力を検出するために（一以上の）検知素子を動作させるように構成されたセンサ動作モジュール、モード変更ジェスチャなどのジェスチャを識別するように構成された識別モジュール、及び動作モードを変更するためのモード変更モジュールを含む。
【００３６】
[0036]幾つかの実施形態において、処理システム１１０は、検知領域１２０におけるユーザ入力（又はユーザ入力の欠如）に対して、一以上のアクションを直接引き起こすことによって応答する。例示的なアクションは、カーソル移動、選択、メニューナビゲーション、及び他の機能などのＧＵＩアクションだけでなく、動作モードを変更することも含む。幾つかの実施形態において、処理システム１１０は、電子システムの何らかの部分への（例えば、そのような別個の中央処理システムが存在する場合、処理システム１１０とは別個である電子システムの中央処理システムへの）入力（又は入力の欠如）に関する情報を提供する。幾つかの実施形態において、電子システムの何らかの部分は、モード変更アクション及びＧＵＩアクションを含むあらゆるアクションを容易にするなどのために、ユーザ入力に基づいて作動すべく、処理システム１１０から受信される情報を処理する。
【００３７】
[0037]例えば、幾つかの実施形態において、処理システム１１０は、検知領域１２０における入力（又は入力の欠如）を示す電気信号を生成するために、入力デバイス１００の（一以上の）検知素子を動作させる。処理システム１１０は、電子システムに提供される情報を生成する際に、電気信号に対して適当な量の処理を実行してもよい。例えば、処理システム１１０は、センサ電極から取得されるアナログ電気信号をデジタル化してもよい。別の例として、処理システム１１０は、フィルタリング又は他の信号調整を実行してもよい。また別の例として、処理システム１１０は、情報が電気信号とベースラインとの間の差異を反映するように、ベースラインを減算し、又は、そうでない場合、ベースラインを考慮してもよい。さらなる例において、処理システム１１０は、位置情報を判定し、入力をコマンドとして認識し、手書きを認識するなどしてもよい。
【００３８】
[0038]本明細書において「位置情報（ｐｏｓｉｔｉｏｎａｌ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）」は、絶対位置、相対位置、速度、加速度、及び他のタイプの空間情報を広く包含する。例示的な「０次元の」位置情報は、近接情報／遠隔情報又は接触情報／非接触情報を含む。例示的な「一次元の」位置情報は、ある軸に沿った位置を含む。例示的な「二次元の」位置情報は、ある平面における動きを含む。例示的な「三次元の」位置情報は、空間における瞬間速度又は平均速度を含む。さらなる例は、空間情報の他の表現を含む。一以上のタイプの位置情報に関する履歴データも、例えば、経時的な位置、動き、又は瞬間速度を追跡する履歴データを含めて、判定及び／又は記憶されてもよい。
【００３９】
[0039]幾つかの実施形態において、入力デバイス１００は、処理システム１１０によって又は何らかの他の処理システムによって動作させられる付加的な入力部品と共に実装される。このような付加的な入力部品は、検知領域１２０における入力についての冗長機能性又は何らかの他の機能性を提供してもよい。図１は、入力デバイス１００を使用したアイテムの選択を容易にするために使用されてもよい、検知領域１２０の近くのボタン１３０を示す。他のタイプの付加的な入力部品は、スライダ、ボール、ホイール、スイッチなどを含む。反対に、幾つかの実施形態において、入力デバイス１００は、他の入力部品なしで実装されてもよい。
【００４０】
[0040]幾つかの実施形態において、入力デバイス１００は、タッチ画面インタフェースを備え、検知デバイスの検知領域１２０は、表示デバイス１６０の表示画面のアクティブエリアの少なくとも一部と重複する。例えば、入力デバイス１００は、表示画面を覆う実質的に透明なセンサ電極を備え、関連付けられる電子システムのためのタッチ画面インタフェースを提供してもよい。表示画面は、視覚インタフェースをユーザに表示することが可能な任意のタイプの動的なディスプレイとしてもよく、任意のタイプの発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）、陰極線管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマ、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）、又は他の表示技術を含んでもよい。入力デバイス１００及び表示画面は、物理要素を共有してもよい。例えば、幾つかの実施形態は、同じ電気部品のうちの幾つかを表示及び検知のために利用してもよい。一例として、共通電極は、表示更新期間中には表示ラインを更新するために利用され、非表示期間中には入力検知を実行するために利用されてもよい。別の例として、表示画面は、処理システム１１０によって部分的に又は全体的に動作させられてもよい。
【００４１】
[0041]本発明の多くの実施形態は、１つの完全に機能する装置の文脈で説明されるが、本発明の機構は、多様な形式でプログラム製品（例えば、ソフトウェア）として分散されることが可能であることが理解されるべきである。例えば、本発明の機構は、電子プロセッサによって読取可能な情報可搬媒体（例えば、処理システム１１０によって読取可能な、非一時的なコンピュータ読取可能及び／又は記録可能／書き込み可能な情報可搬媒体）上のソフトウェアプログラムとして実装及び分散されてもよい。また、本発明の実施形態は、分散を実行するために使用される特定のタイプの媒体に関わらず同様に適用される。非一時的な、電気的に読取可能な媒体の例は、様々なディスク、メモリスティック、メモリカード、メモリモジュールなどを含む。電気的に読取可能な媒体は、フラッシュ記憶技術、光学記憶技術、磁気記憶技術、ホログラフィック記憶技術、又は任意の他の記憶技術に基づいてもよい。
【００４２】
[0042]図２は、本発明の実施形態に係る、図１の入力デバイス１００の部分概略平面図である。入力デバイス１００は、検知素子１５０のアレイと処理システム１１０とを備える。検知素子１５０のアレイは、第１の複数のセンサ電極２１０（例えば、２１０−１、２１０−２、２１０−３等）と、第２の複数のセンサ電極２２０（例えば、２２０−１、２２０−２、２２０−３等）とを含む。第１の複数のセンサ電極２１０の各センサ電極は、一以上の共通電極２１２を含んでもよい。また、様々な実施形態において、第２の複数のセンサ電極２２０の各センサ電極は、一以上の共通電極を含んでもよい。処理システム１１０は、例えば、一以上のルーティングトレース（ｒｏｕｔｉｎｇ  ｔｒａｃｅｓ）（図２には図示せず）を通じて、検知素子１５０のアレイに結合される。
【００４３】
[0043]処理システム１１０は、入力検知のために第１及び第２の複数のセンサ電極を動作させるように構成される。例えば、処理システム１１０は、第１の複数のセンサ電極を送信機信号を用いて駆動することによって、第１の複数のセンサ電極を送信機電極として動作させ、結果として得られる信号を第２の複数のセンサ電極を用いて受信することによって、第２の複数のセンサ電極を受信電極として動作させるように構成される。さらに、処理システム１１０は、第１及び第２の複数のセンサ電極のセンサ電極へ変調信号を駆動し、結果として得られる信号をそのセンサ電極を用いて受信することによって、第１の複数のセンサ電極及び第２の複数のセンサ電極を絶対容量検知のために動作させるように構成される。
【００４４】
[0044]処理システム１１０は、単一の集積回路（ＩＣ）として具現化されて図２に例示されるが、入力デバイス１００は、処理システム１１０を含む任意の適当な数のＩＣを含んでもよい。図２に示されるように、処理システム１１０は、ドライバモジュール２４０、受信器モジュール２４５、判定モジュール２５０、随意的なメモリ２６０、及び／又は同期機構（図２には図示せず）を含んでもよい。
【００４５】
[0045]ドライバモジュール２４０は、ドライバ回路を含み、表示デバイス１６０の表示画面上の画像を更新するように構成されてもよい。例えば、ドライバ回路は、一以上の画素電圧を、画素ソースドライバを通じて表示画素電極に印加するように構成されてもよい。ドライバ回路は、表示画面の一以上の表示ラインを更新するために、一以上の共通駆動電圧を共通電極２１２に印加するようにも構成されてもよい。また、処理システム１１０は、送信機信号を共通電極２１２に駆動することによって、共通電極２１２を入力検知のための送信機電極として動作させるように構成される。
【００４６】
[0046]受信器モジュール２４５は、第２の複数のセンサ電極２１０に結合され、検知領域１２０における入力（又は入力の欠如）及び／又は環境干渉を示す、第２の複数のセンサ電極２１０からの結果として得られる信号を受信するように構成される。受信器モジュール２４５は、結果として得られる信号を、入力オブジェクトの存在を判定するために判定モジュール２５０に、及び／又は、記憶のために随意的なメモリ２６０に、渡すようにも構成されてもよい。
【００４７】
[0047]処理システム１１０の機能は、表示モジュール素子（例えば、共通電極２１２）を制御し、送信機信号を駆動し、及び／又は検知素子１５０のアレイから受信される結果として得られる信号を受信するために、１つより多くのＩＣに実装されてもよい。１つより多くのＩＣが存在する実施形態において、処理システム１１０の別個のＩＣ間の通信は、共通電極に提供される信号を順序付ける同期機構を通じて達成されてもよい。或いは、同期機構は、ＩＣのうちのいずれか１つの内部に存在してもよい。
【００４８】
[0048]様々な実施形態において、第１の複数のセンサ電極２１０及び第２の複数のセンサ電極２２０は、第１の複数のセンサ電極２１０と第２の複数のセンサ電極２２０とを分離し、これらが互いに電気的にショートすることを防止する一以上の絶縁体によって、互いにオーミックに絶縁される。電気的絶縁材料は、第１の複数のセンサ電極２１０と第２の複数のセンサ電極２２０とを、これらの電極が交差する重複エリアにおいて分離する。１つのそのような構成において、第１の複数のセンサ電極２１０及び第２の複数のセンサ電極２２０は、同じ電極の異なる部分を接続するジャンパを用いて形成される。他の構成において、第１の複数のセンサ電極２１０と第２の複数のセンサ電極２２０とは、以下にさらに詳細に説明されるように、電気的絶縁材料の一以上の層によって、又は一以上の基板によって分離される。また他の構成において、第１の複数のセンサ電極２１０及び第２の複数のセンサ電極２２０は、入力デバイス１００の単一の層に随意的に配置される。さらに他の構成において、第１及び第２の複数のセンサ電極は、行列状に配置されてもよい。行列センサ電極構成は、各０次元の入力エリアが第１若しくは第２の複数のセンサ電極のうちの単一のセンサ電極に、又は第１及び第２の複数のセンサ電極のうちの一方若しくは双方からの複数のセンサ電極に対応してもよい、複数の０次元の入力エリアを含んでもよい。上記構成のうちのいずれにおいても、センサ電極のうちの一以上は、他のセンサ電極を遮蔽及び／又は保護するためのシールド電極として動作するように構成されてもよい。
【００４９】
[0049]第１の複数のセンサ電極２１０と第２の複数のセンサ電極２１０との間の局所的な容量結合のエリアは、「容量性画素（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  ｐｉｘｅｌｓ）」と名付けられ得る。第１の複数のセンサ電極２１０と第２の複数のセンサ電極２１０との間の容量結合は、第１の複数のセンサ電極２１０及び第２の複数のセンサ電極２１０に関連付けられる検知領域１２０における入力オブジェクトの近接及び動きと共に変化する。
【００５０】
[0050]幾つかの実施形態において、センサパターンは、これらの容量結合を判定するために「スキャンされる（ｓｃａｎｎｅｄ）」。つまり、第１の複数のセンサ電極２１０は、送信機信号を送信するために駆動される。送信機は、一度に第１の複数のセンサ電極２１０に含まれる１つのセンサ電極が送信し、又は第１の複数のセンサ電極２１０に含まれる複数のセンサ電極が同時に送信するように、動作させられてもよい。第１の複数のセンサ電極２１０に含まれる複数のセンサ電極が同時に送信する場合、これらの複数のセンサ電極は、同じ送信機信号を送信して、実質的により大きいセンサ電極を効果的に生成してもよく、又は、これらの複数のセンサ電極は、異なる送信機信号を送信してもよい。例えば、第１の複数のセンサ電極２１０に含まれる複数のセンサ電極は、第２の複数のセンサ電極２１０の結果として得られる信号への異なる送信機信号の複合効果が独立して判定されることを可能にする一以上のコード体系に従って、異なる送信機信号を送信してもよい。
【００５１】
[0051]第２の複数のセンサ電極２１０は、結果として得られる信号を獲得するために、単独で又は複数で動作させられてもよい。結果として得られる信号は、容量性画素における容量結合の測定値を判定するために使用されてもよい。
【００５２】
[0052]容量性画素からの測定値のセットは、画素における容量結合を表す「容量性画像（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  ｉｍａｇｅ）」（「容量性フレーム（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  ｆｒａｍｅ）」とも）を形成する。複数の容量性画像は、複数の期間にわたって獲得され、複数の容量性画像間の差異は、検知領域における入力に関する情報を駆動するために使用されてもよい。例えば、連続する期間にわたって獲得される連続する容量性画像は、検知領域に進入し、検知領域から退出し、及び検知領域内に存在する一以上の入力オブジェクトの（一以上の）動きを追跡するために使用されてもよい。
非表示更新期間中の入力検知
【００５３】
[0053]様々な実施形態において、共通電極及び／又は他の表示素子（例えば、ゲート選択ライン、ソースライン、記憶コンデンサ等）は、表示を更新すること及び入力検知を実行することの双方に使用されてもよい。これらのプロセス間における干渉の可能性を低減するために、表示更新及び入力検知は、別個の期間中に実行されてもよい。
【００５４】
[0054]１つの例において、入力検知は、「ブランキング（ｂｌａｎｋｉｎｇ）」期間又は「分散ブランキング（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ｂｌａｎｋｉｎｇ）」期間と称される非表示更新期間（例えば、検知期間、入力検知期間又は容量検知期間）中に実行されてもよい。水平ブランキング期間、長期水平ブランキング（ｌｏｎｇ  ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ−ｂｌａｎｋｉｎｇ）（「長期ｈ−ｂｌａｎｋ（ｌｏｎｇ  ｈ−ｂｌａｎｋ）」）期間、垂直ブランキング期間、インフレームブランキング期間等とも称される、これらの非表示更新期間は、表示ライン更新及び／又は表示フレーム更新間に発生する。例えば、水平ブランキング期間は、その期間中に表示ラインＮ＋１を更新するために表示素子が変えられてもよい、表示ラインＮを更新した後であるが、表示ラインＮ＋１を更新する前に発生する非表示更新期間を指してもよい。また、表示デバイス１６０に送信されるビデオ信号がフィールドインタレースされる（ｆｉｅｌｄ−ｉｎｔｅｒｌａｃｅｄ）場合、入力検知は、連続するフィールド間で実行されてもよい。さらに、長期水平ブランキング期間は、複数の水平ブランキング期間、垂直ブランキング期間の少なくとも一部、又はこの２つの何らかの組み合わせを再分配し、複数の期間を単一の非表示更新期間に組み合わせることによって生成されてもよい。例えば、長期水平ブランキング期間は、複数の表示ライン更新間に発生し得る非表示更新期間を除去し、複数の非表示更新期間を単一の非表示更新期間に組み合わせることによって生成されてもよい。一実施形態において、長期水平ブランキング期間（又は検知期間）は、少なくとも表示ライン更新期間の持続時間と同じ長さの非表示更新期間であってもよい。別の実施形態において、長期水平ブランキング期間は、表示ライン更新期間の持続時間よりも長い非表示更新期間（又は検知期間）であってもよい。
【００５５】
[0055]検知期間は、様々なタイプの表示デバイスを用いて実装されてもよい。例えば、高速スイッチングトランジスタディスプレイは、表示ラインが比較的速く選択及び更新されることを可能にして、表示更新が入力検知を実行するために停止され、その後に効率的に再開されてもよいようにする。対照的に、低速スイッチングトランジスタディスプレイは、表示ラインが選択される時間とトランジスタの対応する行が画素データを受信するのに十分なレベル（例えば、ＶＯＮ）に到達する時間との間で時間遅延を経験してもよい。一実施形態において、低速スイッチングトランジスタは、表示ラインについてのゲート選択ラインにおいて利用される場合において、表示ラインを更新するためにソースラインが駆動されるときに、完全に「開か」ない又は「活性化（activate）し」ない、任意のタイプのトランジスタである。１つの例示的なタイプの低速スイッチングトランジスタは、アモルファスシリコン又は「ａ−Ｓｉ」トランジスタである。１つの例示的なタイプの高速スイッチングトランジスタは、低温多結晶シリコン（ＬＴＰＳ：ｌｏｗ−ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  ｓｉｌｉｃｏｎ）トランジスタである。幾つかの実施形態において、１つの表示デバイスにおける高速スイッチングトランジスタは、別の表示デバイスにおいては低速スイッチングトランジスタと見なされてもよい。例示的な低速スイッチングトランジスタの電圧／時間挙動は、以下で議論される図３Ａに示される。
【００５６】
[0056]スイッチング遅延を補償し、低速スイッチングデバイスが所望の解像度及びリフレッシュレートにおいて機能することを可能にするために、そのようなデバイスは、幾つかの連続的なゲート選択ラインが重複して駆動される「パイプライン化（ｐｉｐｅｌｉｎｉｎｇ）」と称される技法を使用してもよい。しかしながら、ゲート選択信号の重複する性質に起因して、表示ラインが選択されない期間は存在せず、従って、入力検知を実行するためのブランキング期間が存在しないことがある。結果として、低速スイッチングトランジスタを利用する表示デバイスを用いて検知期間を実装することは、課題の独特なセットを提示する。
【００５７】
[0057]図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の実施形態に係る低速スイッチングトランジスタの電圧を時間の関数として例示する。図示のように、時間遅延（Ｔｔｕｒｎ−ｏｎ）は、トランジスタゲートを「閉」状態から「開」状態へ切り替えることに関連付けられる。一旦ゲートが閾値電圧（ＶＯＮ）に到達すると、トランジスタは、期間Ｔｓｔａｂｌｅの間は「開」状態になり、この期間Ｔｓｔａｂｌｅの間に、トランジスタに関連付けられる一以上のサブ画素は、表示更新のために駆動されてもよい。一実施形態において、Ｔｓｔａｂｌｅは、特定のリフレッシュレート及び解像度を有する表示デバイスの各表示ラインを更新するために割り当てられる時間（Ｔｕｐｄａｔｅ）以下である。一旦一以上のサブ画素が更新されると、トランジスタに関連付けられるゲート選択ラインは、選択状態を解除されてもよく、この後、トランジスタは「閉」状態になる。
【００５８】
[0058]ゲート選択ラインがゲート選択信号により最初に駆動される時間とゲート電圧がターンオン電圧に到達する時間との間の時間遅延を補償するために、各々が一以上の表示ラインに関連付けられる複数のゲート選択ラインは、「パイプライン化され（ｐｉｐｅｌｉｎｅｄ）」てもよい。つまり、ゲート選択ラインは、表示ラインに対応するトランジスタが種々の時間において「オン」状態に到達するように、逐次的且つ重複的に駆動されてもよく、各表示ラインがタイミング良く（例えば、ソースラインを介して）別個に更新されることを可能にする。この技法の１つの実施形態は、図３Ｂに例示される。図３Ｂに示されるように、２つ以上のゲート選択ライン（例えば、ラインｉ及びラインｉ＋１）は、各ゲート選択ラインに関連付けられる（一以上の）トランジスタが異なる時間にＶＯＮに到達する（例えば、所望の順序でＶＯＮに到達する）ように、重複して駆動されてもよい。
【００５９】
[0059]上述されたパイプライン化技法は、多種多様なハードウェア構成及び／又はソフトウェア構成を使用して実装されてもよい。例えば、様々な実施形態において、パイプライン化は、現在のゲート選択ライン４２０（例えば、ラインｉ）に関連付けられるレジスタ素子４１０が更新のために表示ラインを選択するように駆動されている間に、次のゲート選択ライン４２０（例えば、ラインｉ＋１）に関連付けられるレジスタ素子４１０を事前充電することによって達成されてもよい。そのような構成は、図４Ａに示され、図４Ａは、本発明の実施形態に係る、図１の表示デバイス１６０に含まれるゲート選択ライン４２０に結合されるレジスタ素子４１０の部分概略図を例示する。図示のように、各レジスタ素子４１０の出力４１２は、隣接するレジスタ素子４１０に結合されてもよい。従って、表示ラインのクロッキングが実行される場合、次の表示ライン（例えば、ラインｉ＋１）に関連付けられるレジスタ素子４１０は、現在の表示ライン（例えば、ラインｉ）が更新のために選択されている間に、事前充電されてもよい。この技法は、図４Ｂにさらに詳細に示され、図４Ｂは、本発明の実施形態に係る、表示更新の期間中のレジスタ素子４１０−２の充電波形を例示する。図示のように、期間４０２の間に、ラインｉ＋１に関連付けられるレジスタ素子４１０−２は、ラインｉに関連付けられるレジスタ素子４１０−１の出力４１２−１によって事前充電される。次いで、表示ラインｉ＋１に関連付けられる表示更新期間４０４の間に、レジスタ素子４１０−２は、レジスタ素子４１０−２の電圧が閾値電圧（ＶＯＮ）に到達するまで、さらに充電される。
【００６０】
[0060]一旦ゲート選択ライン４２０−２が閾値電圧（ＶＯＮ）に到達すると、表示ラインを更新するために、画素データは、複数のソースラインを通じて、表示ラインｉ＋１に関連付けられる画素へ駆動される。同時に、レジスタ素子４１０−２の出力４１２−２は、次のレジスタ素子４１０（例えば、レジスタ素子４１０−３）を事前充電するために使用されてもよい。次いで、表示ラインｉ＋１が更新された後、当該表示ラインは選択状態を解除され、次の表示ライン（例えば、表示ラインｉ＋２）が選択され、当該次の表示ラインに関連付けられる画素データは、ソースラインを通じて次の列の画素へ駆動される。このプロセスは、表示デバイス１６０における全てのラインが更新されるまで、繰り返される。
【００６１】
[0061]表示デバイス１６０の垂直ブランキング期間中にのみ、入力検知が実行される場合、パイプライン化プロセスは中断されない。そのような実施形態において、入力検知データは、表示リフレッシュレートと等しいレートで収集される。表示リフレッシュレートとは異なるレート（例えば、より高いレート）で入力検知データを獲得するためには、パイプライン化プロセスが中断されてもよい。しかしながら、入力検知データを獲得するためにパイプライン化プロセスを中断することは、事前充電する段階に干渉し、及び／又はゲート選択ライン４２０に印加される最終的な電圧に影響を及ぼしてもよい。この充電挙動は、図５に示され、図５は、本発明の実施形態に係る、入力検知を実行するために表示更新が中断される場合のレジスタ素子４１０の充電波形を例示する。図示のように、レジスタ素子４１０は、非表示更新期間５０３中に（例えば、漏洩に起因して）放電することがあり、充電期間５０４の開始時にレジスタ素子４１０の電圧が期待されるよりも低いレベルに到達する原因となる。結果として、レジスタ素子４１０は、充電期間５０４中に、閾値電圧（ＶＯＮ）に到達しないことがあり、又は不十分な期間の間、閾値電圧（ＶＯＮ）を上回ったままとなることがあり、表示アーティファクトを生成する。
【００６２】
[0062]例えば、図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、レジスタ素子４１０−１は、表示ラインｉを更新するために表示更新期間中に充電されてもよい。同時に、レジスタ素子４１０−１の出力４１２−１は、レジスタ素子４１０−２を事前充電するために使用されてもよい。表示ラインｉが更新された後、表示更新は一時停止され、長期水平ブランキング期間などの非表示更新期間中に、入力検知が実行されてもよい。非表示更新期間中には、図５に示されるように、電荷がレジスタ素子４１０−２から漏洩することがあり、レジスタ素子４１０−２の電圧を減少させる原因となる。結果的に、一旦表示更新が非表示更新期間後に再開されると、レジスタ素子４１０−２の電荷は、期待されるよりも低いレベルになってもよい。結果として、（一以上の）次の表示更新期間中に、表示ラインｉ＋１及び／又は表示ラインｉ＋１の後の１つ若しくは複数の付加的な表示ライン（例えば、表示ラインｉ＋２）を更新する場合に、アーティファクトが生成されてもよい。従って、非表示更新期間（例えば、非表示更新期間５０３）後に表示更新を再開する場合に、レジスタ素子４１０を期待されるレベルに事前充電するために、図６〜図８と共に以下でさらに詳細に説明されるように、一以上の非アクティブなレジスタ素子４１１が表示デバイスに含まれてもよい。
表示更新を再開する場合の表示アーティファクトの低減
【００６３】
[0063]図６は、本発明の実施形態に係る、図１の表示デバイス１６０におけるレジスタ素子４１０間に配置される非アクティブなレジスタ素子４１１の部分概略図を例示する。図示のように、非アクティブなレジスタ素子４１１−Ｎの出力４１２（例えば、出力４１２−３）は、非表示更新期間後に更新されるべき次の表示ラインに関連付けられるレジスタ素子４１０（例えば、表示ラインｉ＋１に関連付けられるレジスタ素子４１０−２）に結合されてもよい。しかしながら、非アクティブなレジスタ素子４１１の出力は、ゲート選択ライン又は表示ラインに直接結合されない。非アクティブなレジスタ素子４１１−Ｎは、非表示更新期間中に駆動されてもよく、次の表示ラインに関連付けられるレジスタ素子４１０が事前充電されるようにする。従って、更新されるべき次の表示ラインに関連付けられるレジスタ素子４１０は、次の表示更新期間に先立って、期待されるレベルに事前充電されてもよく、次の表示更新期間中の適当な期間の間、レジスタ素子４１０が閾値電圧（ＶＯＮ）に到達することを可能にする。
【００６４】
[0064]幾つかの実施形態において、単一の非アクティブなレジスタ素子４１１は、非表示更新期間後に更新されるべき次の表示ラインに関連付けられるレジスタ素子４１０を事前充電するために使用されてもよい。そのような実施形態において、非アクティブなレジスタ素子４１１は、非表示更新期間前に更新される最後の表示ライン（例えば、ラインｉ）に関連付けられるレジスタ素子４１０−１の出力４１２−１に結合されてもよく、レジスタ素子４１０−１が非アクティブなレジスタ素子４１１を事前充電することを可能にする。或いは、（一以上の）非アクティブなレジスタ素子４１１は、非表示更新期間前に更新される最後の表示ラインに関連付けられるレジスタ素子４１０−１の出力４１２−１に結合されなくてもよい。そのような実施形態において、非アクティブなレジスタ素子４１１は、非表示更新期間中に駆動されることはできるが、レジスタ素子４１０−１によって事前充電されることはできない。
【００６５】
[0065]他の実施形態において、１つより多くの非アクティブなレジスタ素子４１１は、非表示更新期間後に更新されるべき次の表示ラインに関連付けられるレジスタ素子４１０を事前充電するために使用されてもよい。例えば、図６に示されるように、複数の（例えば、２つ以上の）非アクティブなレジスタ素子４１１は、１つの非アクティブなレジスタ素子４１１−１が次の非アクティブなレジスタ素子４１１−Ｎを事前充電するように、使用されてもよい。直列接続された最後の非アクティブなレジスタ素子４１１−Ｎの出力は、非表示更新期間後に更新されるべき次の表示ラインに関連付けられるレジスタ素子４１０に結合されてもよい。複数の非アクティブなレジスタ素子４１１を含むことは、最後の非アクティブなレジスタ４１１−Ｎの出力４１２−３の電圧がより正確に判定及び／又は制御されることを可能にしてもよい。例えば、レジスタ素子４１０及び／又は非アクティブなレジスタ素子４１１が非表示更新期間中に完全に放電することを許される場合、幾つかの非アクティブなレジスタ素子４１１は、各非アクティブなレジスタ素子４１１の出力４１２の電圧が適当なレベルに到達する前に、駆動される必要があり得る。
【００６６】
[0066]また、一以上の非アクティブな表示素子４１１の各々が駆動される期間は、次の表示更新期間のためにレジスタ素子４１０−２を十分に事前充電するために、直列接続された最後の非アクティブなレジスタ素子４１１−Ｎの出力４１２−３が適当なレベル（例えば、閾値電圧の約８０％又はこれ以上）に到達するように、増加又は減少させられてもよい。例えば、非表示更新中に特定の非アクティブな表示素子４１１が駆動される期間は、表示更新期間中にレジスタ素子４１０が駆動される期間よりも長くなってもよい。
【００６７】
[0067]上述されたように、所与の非表示更新期間中に、任意の数の非アクティブなレジスタ素子４１１が駆動されてもよい。さらに、一以上の非アクティブなレジスタ素子４１１のグループ化は、単一の表示フレーム（例えば、容量性フレーム）の期間中に観測されるべき非表示更新期間ごとに表示デバイス１６０に含まれてもよい。様々な実施形態において、レジスタ素子４１０及び／又は非アクティブなレジスタ素子４１１は、レジスタ素子４１０及び／又は非アクティブなレジスタ素子４１１間で「トークン（ｔｏｋｅｎ）」をクロッキングすることによって選択される。そのため、各レジスタ素子４１０及び／又は非アクティブなレジスタ素子４１１は、トークンをあるレジスタから次のレジスタへ渡すように構成されたクロック信号ラインに結合されてもよい。
【００６８】
[0068]容量性負荷及び／又は抵抗負荷は、非アクティブなレジスタ素子４１１を特定のレベルに充電するために必要とされる時間を制御する（例えば、ＲＣ時定数を制御する）ために、非アクティブなレジスタ素子４１１のうちの一以上の出力４１２に結合されてもよい。幾つかの実施形態において、非アクティブなレジスタ素子４１１に結合される容量性負荷は、レジスタ素子４１０が結合されるゲート選択ラインの静電容量と実質的に同様としてもよい。従って、（一以上の）非アクティブなレジスタ素子４１１の充電挙動は、レジスタ素子４１０の充電挙動と実質的に同様としてもよく、非アクティブなレジスタ素子４１１によってレジスタ素子４１０に適用される事前充電が、より正確に予測及び／又は制御されることを可能にする。
【００６９】
[0069]図７は、本発明の実施形態に係る、非アクティブなレジスタ素子４１１及び非表示更新期間後に更新される最初の表示ラインに関連付けられるレジスタ素子４１０の充電波形を例示する。図示のように、単一の非アクティブなレジスタ素子４１１が、非表示更新期間７０３前に更新される最後の表示ラインに関連付けられるレジスタ素子４１０と非表示更新期間７０３後に更新される最初の表示ラインに関連付けられるレジスタ素子４１０との間に配置される場合、非アクティブなレジスタ素子４１１は、非表示更新期間７０３中に（例えば、漏洩に起因して）放電されることがある。結果的に、次の充電期間７０４中に、非アクティブなレジスタ素子４１１は、閾値電圧（ＶＯＮ）に到達しないことがある。しかしながら、非アクティブなレジスタ素子４１１は表示ラインに結合されないため、表示アーティファクトは生成されない。従って、非アクティブなレジスタ素子４１１の放電は、表示デバイス１６０に悪影響を及ぼさない。さらに、図７に示されるように、非表示更新期間７０３後に更新される最初の表示ラインに関連付けられるレジスタ素子４１０は、適当なレベルに事前充電されて、次の表示更新期間７０６中にレジスタ素子４１０が閾値電圧（ＶＯＮ）に到達することを可能にする。
【００７０】
[0070]図８は、本発明の実施形態に係る、入力デバイス１００を用いて表示更新を再開する場合の表示アーティファクトを低減するための方法８００のフローチャートである。方法８００は、図１〜図７と共に説明されるが、当業者は、本方法を任意の適当な順序で実行するように構成された如何なるシステムも本発明の範囲内に収まることを理解するであろう。
【００７１】
[0071]方法８００は、ドライバモジュール２４０が、第１のレジスタ素子を駆動して、第１の表示更新期間中に表示更新のために第１の表示ラインを選択するステップ８１０において開始する。ステップ８２０において、第１のレジスタ素子は、第１の表示更新期間中に電荷を第２のレジスタ素子へ転送する。ステップ８３０において、ドライバモジュール２４０は、第２のレジスタ素子を駆動して、第２の表示更新期間中に更新のために第２の表示ラインを選択する。第１のレジスタ素子及び第２のレジスタ素子は、それぞれ第１のゲート電極及び第２のゲート電極に結合されてもよい。また、第１のゲート電極及び第２のゲート電極は、それぞれ第１の表示ライン及び第２の表示ラインを表示更新のために活性化するように構成されてもよい。
【００７２】
[0072]次に、ステップ８４０において、ドライバモジュール２４０は、非表示更新期間中の入力検知のために一以上のセンサ電極（例えば、第１の複数のセンサ電極２１０）を駆動する。ステップ８５０において、一以上のレジスタ素子（例えば、第３のレジスタ素子などの、一以上の非アクティブなレジスタ素子４１１）は、非表示更新期間中に充電される。これらのレジスタ素子は、閾値電圧（ＶＯＮ）ないしはそれ以上のレベルに充電されてもよく、又は、レジスタ素子は、閾値電圧（ＶＯＮ）未満のレベルに充電されてもよい。さらに、レジスタ素子の各々が充電されるレベルは、先行するレジスタ素子が充電されたレベルよりも高くしてもよく、非表示更新期間の開始時にレジスタ素子が閾値電圧に上昇することを可能にする。様々な実施形態において、非表示更新期間中に充電されるレジスタ素子は、表示ラインに直接結合されない。一以上のレジスタ素子に含まれる各レジスタ素子は、図６と共に上述されたように、隣接するレジスタ素子に電荷を転送し（例えば、事前充電し）、及び／又は隣接するレジスタ素子にトークンを渡してもよい。
【００７３】
[0073]ステップ８６０において、一以上のレジスタ素子に含まれる最後のレジスタ素子（即ち、非表示更新期間後に更新されるべき最初の表示ラインに関連付けられる最初のレジスタ素子に結合されるレジスタ素子）は、非表示更新期間中に電荷を第４のレジスタ素子へ転送する。ステップ８７０において、ドライバモジュール２４０は、第４のレジスタ素子を駆動して、第３の表示更新期間中に表示更新のために第３の表示ラインを選択する。第４のレジスタ素子は、表示更新のために第３の表示ラインを活性化するように構成された第３のゲート電極に結合されてもよい。
【００７４】
[0074]従って、本明細書において記載された実施形態及び例は、本発明及びその特定の用途を最も良く説明し、それによって、当業者が本発明を製造及び使用することを可能にするために提示された。しかしながら、当業者は、前述の説明及び例が例示及び実例の目的のためだけに提示されたことを認識するであろう。記載された説明は、網羅的であること、又は本発明を開示されたまさにその形式に限定することを意図されない。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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