(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の期間中に容量性感知のために変調基準信号に基づく変調容量性感知信号で複数のセンサ電極を駆動するように構成されたセンサモジュールと、
前記第１の期間中に前記変調基準信号に基づく変調信号で表示装置の複数の表示電極を駆動するように構成された表示ドライバモジュールと、
を備え、前記複数の表示電極及び前記複数のセンサ電極は、前記第１の期間中に実質的に一定の電圧差を有する、処理システム。
【請求項２】
前記表示ドライバモジュールは、前記第１の期間中に表示更新のために前記変調信号で前記複数の表示電極を駆動するように構成され、前記第１の期間中に、少なくとも部分的に重複するように容量性感知及び表示更新が行われる、請求項１に記載の処理システム。
【請求項３】
前記表示ドライバモジュールは、第２の期間中に表示更新のために実質的に非変調の信号で前記複数の表示電極を駆動するように構成され、前記第１の期間と前記第２の期間は、重複しない、請求項１に記載の処理システム。
【請求項４】
前記センサモジュールは、更に、前記第２の期間中には容量性感知のために複数のセンサ電極を駆動しないように構成される、請求項３に記載の処理システム。
【請求項５】
前記複数のセンサ電極の各々は、前記表示装置の少なくとも１つの共通電極を含む、請求項１に記載の処理システム。
【請求項６】
前記複数の表示電極は、複数のソース電極及び複数のゲート電極の少なくとも１つを含む、請求項１に記載の処理システム。
【請求項７】
前記変調信号は、変調ゲート選択信号及び変調ソース線更新信号の少なくとも一方である、請求項１に記載の処理システム。
【請求項８】
前記変調基準信号を生成するように構成された変調型電源を更に備える、請求項１に記載の処理システム。
【請求項９】
電源に結合された容量性感知コントローラを更に備え、該容量性感知コントローラは、前記変調基準信号を前記電源に供給するように構成され、前記電源は、前記変調容量性感知信号及び前記変調表示電極信号を供給するように構成される、請求項１に記載の処理システム。
【請求項１０】
電源に結合されたタイミングコントローラを更に備え、該タイミングコントローラは、前記変調基準信号を前記電源に供給するように構成され、前記電源は、前記変調容量性感知信号及び前記変調表示電極信号を供給するように構成される、請求項１に記載の処理システム。
【請求項１１】
複数のセンサ電極と、
複数の表示電極と、
変調基準信号を供給するように構成された変調型電源と、
処理システムと、
を備え、前記処理システムは、
第１の期間中に容量性感知のために前記変調基準信号に基づく変調容量性感知信号で複数のセンサ電極を駆動するように構成されたセンサモジュール、及び
前記第１の期間中に前記変調基準信号に基づく変調信号で表示装置の複数の表示電極を駆動するように構成された表示ドライバモジュール、
を備え、前記複数の表示電極及び前記複数のセンサ電極は、前記第１の期間中に実質的に一定の電圧差を有する、入力装置。
【請求項１２】
前記表示ドライバモジュールは、前記第１の期間中に表示更新のために前記変調信号で前記複数の表示電極を駆動するように構成され、更に、前記第１の期間中に、少なくとも部分的に重複するように容量性感知及び表示更新が行われる、請求項１１に記載の入力装置。
【請求項１３】
前記表示ドライバは、第２の期間中に表示更新のために実質的に非変調の信号で前記複数の表示電極を駆動するように構成され、前記第１の期間と前記第２の期間は、重複しない、請求項１１に記載の入力装置。
【請求項１４】
前記センサモジュールは、更に、前記第２の期間中には容量性感知のために前記複数のセンサ電極を駆動しないように構成される、請求項１１に記載の入力装置。
【請求項１５】
前記複数のセンサ電極の各々は、前記表示装置の少なくとも１つの共通電極を含む、請求項１１に記載の入力装置。
【請求項１６】
前記処理システムは、前記表示ドライバモジュールへ変調基準信号を供給することと、実質的に非変調の基準信号を供給することとの間で選択を行うように構成される、請求項１１に記載の入力装置。
【請求項１７】
入力装置を動作させる方法において、
第１の期間中に容量性感知のために変調基準信号に基づく変調容量性感知信号で複数のセンサ電極を駆動し、及び
前記第１の期間中に前記変調基準信号に基づく変調信号で表示装置の複数の表示電極を駆動する、
段階を備え、前記複数の表示電極及び前記複数のセンサ電極は、前記第１の期間中に実質的に一定の電圧差を有する、方法。
【請求項１８】
前記複数の表示電極を駆動することは、前記第１の期間中に表示更新のために前記変調信号で前記複数の表示電極を駆動することを含み、
前記第１の期間中に、少なくとも部分的に重複するように容量性感知及び表示更新を行う、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
第２の期間中に表示更新のために実質的に非変調の信号で前記複数の表示電極を駆動することを更に含み、前記第１の期間と前記第２の期間は、重複しない、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記第２の期間中には容量性感知のために前記複数のセンサ電極を駆動しないことを更に含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記複数のセンサ電極の各々は、前記表示装置の少なくとも１つの共通電極を含む、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本発明の実施形態は、一般的に、接触感知のための方法及び装置に関するもので、より詳細には、変調型電源を有する容量式接触感知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]接近センサ装置（通常、タッチパッド又はタッチセンサ装置とも称される）は、種々の電子システムに広く使用されている。接近センサ装置は、通常、それが１つ以上の入力物体の存在、位置及び／又は運動を決定するところの感知領域、しばしば表面で区画された感知領域を備えている。接近センサ装置は、電子システムのインターフェイスをなすのに使用される。例えば、接近センサ装置は、大型のコンピューティングシステムの入力装置としてしばしば使用される（例えば、ノートブック又はデスクトップコンピュータに一体化されるか又はその周辺の不透明なタッチパッド）。又、接近センサ装置は、小型のコンピューティングシステムにもしばしば使用される（例えば、セルラーホンに一体化されたタッチスクリーン）。
【０００３】
[0003]多くの接近センサ装置は、センサ電極のアレイを使用して、センサ電極に接近する指やスタイラスのような入力物体の存在を表すキャパシタンスの変化を測定する。容量式接触感知については多数の構成が考えられる。１つの構成では、格子又は「マトリクス」に配列された「マトリクス感知」センサ電極が駆動されて、容量性画像を生成する。センサ電極は、センサ電極と、もしあれば入力物体との間の容量結合の程度を決定するための信号でセンサ電極を駆動するという絶対的キャパシタンスモードで駆動される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
[0004]絶対的感知モードで駆動されるセンサ電極は、該センサ電極と、入力物体以外の導電性物体との間の寄生キャパシタンスに関連した影響を受けることがある。より詳細には、入力装置に関連した導電性物体は、容量性感知のために駆動されるセンサ電極により感知されるキャパシタンスに貢献する。寄生キャパシタンスの存在は、入力物体の存在を検出する能力を低下させる。この問題は、感知電極が表示ピクセルセルの一部分であり、それ故、感知電極が、とりわけ、表示セルのピクセル電極やピクセルトランジスタの端子のような多数の導電性素子に非常に接近する「セル内(in-cell)」表示の実施形態の場合にはより深刻なものとなる。
【０００５】
[0005]そこで、改良された接近センサ装置が要望される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
[0006]ここに述べる実施形態は、一体型容量性感知装置を有する表示装置を備えた入力装置、容量性感知のための方法、及び一体型容量性感知装置を含む表示装置のための処理システムを包含する。
【０００７】
[0007]１つの実施形態において、入力装置は、複数のセンサ電極、複数の表示電極、変調基準信号を生成するように構成された変調型電源、及び処理システムを備えている。処理システムは、第１の期間中に容量性感知のために変調基準信号に基づく変調容量性感知信号で複数のセンサ電極を駆動するよう構成されたセンサモジュールを備えている。又、処理システムは、第１の期間中に変調基準信号に基づく変調信号で表示装置の複数の表示電極を駆動するように構成された表示ドライバモジュールも備えている。変調信号は、複数の表示電極と複数のセンサ電極との間の電圧が実質的に一定に留まるようにする。
【０００８】
[0008]別の実施形態において、方法は、第１の期間中に容量性感知のために変調基準信号に基づく変調容量性感知信号で複数のセンサ電極を駆動することを含む。又、この方法は、第１の期間中に変調基準信号に基づく変調信号で表示装置の複数の表示電極を駆動することも含む。変調信号は、複数の表示電極と複数のセンサ電極との間の電圧が実質的に一定に留まるようにする。
【０００９】
[0009]別の実施形態において、処理システムは、第１の期間中に容量性感知のために変調基準信号に基づく変調容量性感知信号で複数のセンサ電極を駆動するように構成されたセンサモジュールを備えている。又、処理システムは、第１の期間中に変調基準信号に基づく変調信号で表示装置の複数の表示電極を駆動するように構成された表示ドライバモジュールも備えている。変調信号は、複数の表示電極と複数のセンサ電極との間の電圧が実質的に一定に留まるようにする。
【００１０】
[0010]本発明の前述した特徴を詳細に理解できるように、簡単に概要を上述した本発明を、幾つかが添付図面に例示された実施形態に関して、以下に詳細に説明する。しかしながら、添付図面は、本発明の典型的な実施形態のみを例示したもので、従って、本発明の範囲は、それに限定されるものではなく、本発明は、他の等しく有効な実施形態も包含できることに注意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】入力装置の概略ブロック図である。
【図２Ａ】図１の入力装置に使用されるセンサ素子の簡単な例示的アレイを示す。
【図２Ｂ】入力装置と一体化された表示装置の概略図で、寄生キャパシタンスを示す図である。
【図３】液晶表示セルの断面部分概略図である。
【図４Ａ】変調型電源を伴わずに接触感知及びピクセル更新を同時に行う従来の入力装置の動作を示すグラフである。
【図４Ｂ】変調型電源を使用して、接触感知及びピクセル更新を同時に行う入力装置の動作を示すグラフである。
【図５Ａ】入力装置と一体化された表示装置の回路図である。
【図５Ｂ】ピクセルトランジスタゲートに変調電圧を与える例示的回路を示す。
【図６】容量式接触感知のためのセンサ電極を駆動する例示的回路を示す。
【図７Ａ】表示パネルの一部分の拡大トップダウン図である。
【図７Ｂ】表示パネルの一部分の拡大トップダウン図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
[0022]理解を容易にするため、できるだけ同じ参照番号を使用して、図面に共通の同じ素子を表す。１つの実施形態に開示された素子は、特に述べなくても他の実施形態に有効に使用できることが意図される。ここに参照する図面は、特に指示がなくても、正しいスケールで描かれたものでないことを理解されたい。又、図面は、しばしば簡略化され、そして表現及び説明の明瞭化のために詳細又は成分が省略されている。図面及び説明は、同じ素子が同じ呼称で示された以下の原理を説明する上で役立つ。
【００１３】
[0023]以下の詳細な説明は、単なる例示であり、発明又は出願及び発明の利用を制限するものではない。更に、前記技術分野、背景、概要又は以下の詳細な説明に明示又は暗示された理論によって束縛する意図はない。
【００１４】
[0024]ここに示す技術の種々の実施形態は、容量性感知入力装置、及びその入力装置の寄生キャパシタンスを減少させる方法を提供する。より詳細には、ここに述べる実施形態は、好都合にも、変調型電源を使用して入力装置内の信号を変調し、入力装置のセンサ電極が経験する寄生キャパシタンスを減少させる。更に、他の幾つかの実施形態は、表示装置と一体化された入力装置であって、変調型電源を備えていて、表示装置及び入力装置内の表示素子及び接触感知素子に送られる信号を変調する入力装置を提供する。
【００１５】
[0025]図１は、本発明技術の実施形態による入力装置１００の概略ブロック図である。本開示のここに示す実施形態は、表示装置と一体化された入力装置として示すが、本発明は、表示装置と一体化されない入力装置でも実施されることが意図される。入力装置１００は、電子システム１５０へ入力を与えるように構成される。本書で使用される「電子システム」（又は「電子装置」）という用語は、情報を電子的に処理できるシステムを広く意味する。電子システムの非限定例を幾つか挙げると、全てのサイズ及び形状のパーソナルコンピュータ、例えば、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ノートブックコンピュータ、タブレット、ウェブブラウザ、ｅ−ブックリーダー、及びパーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）が含まれる。付加的な例示的電子システムは、入力装置１００及び個別のジョイスティック又はキースイッチを含む物理的キーボードのような複合入力装置を含む。更に別の例示的電子システムは、データ入力装置のような周辺機器（リモートコントローラ及びマウスを含む）、並びにデータ出力装置（表示スクリーン及びプリンタを含む）を含む。他の例は、リモートターミナル、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、ポータブルゲーム機、等）を含む。又、他の例は、通信装置（スマートホンのようなセルラーホンを含む）、及びメディア装置（レコーダー、エディタ、及びプレーヤ、例えば、テレビ、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を含む）を含む。加えて、電子システムは、入力装置に対するホスト又はスレーブである。
【００１６】
[0026]入力装置１００は、電子システムの物理的な一部分として実施することもできるし、電子システムから物理的に分離することもできる。入力装置１００は、次のもの、即ちバス、ネットワーク、及び他のワイヤード又はワイヤレス相互接続、の１つ以上を使用して、電子システムの部分と適宜に通信することができる。例えば、Ｉ２Ｃ、ＳＰＩ、ＰＳ／２、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＲＦ、及びＩＲＤＡが含まれる。
【００１７】
[0027]図１において、入力装置１００は、１つ以上の入力物体１４０により感知領域１７０に与えられる入力を感知するように構成された接近センサ装置（「タッチパッド」又は「タッチセンサ装置」ともしばしば称される）として示されている。入力物体は、例えば、図１に示すように、指又はスタイラスを含む。
【００１８】
[0028]感知領域１７０は、入力装置１００がユーザ入力（例えば、１つ以上の入力物体１４０により与えられるユーザ入力）を検出できるところの入力装置１００の上、周囲、その中、及び／又はその付近の空間を含む。特定の感知領域のサイズ、形状及び位置は、実施形態ごとに広く変化する。ある実施形態では、感知領域１７０は、信号対雑音比が充分正確な物体検出を妨げるまで、入力装置１００の表面から１つ以上の方向に空間へと延びる。この感知領域１７０が特定の方向に延びる距離は、種々の実施形態において、ミリメートル未満、数ミリメートル、数センチメートル、又はそれ以上の程度であり、そして使用する感知技術の形式及び希望の精度と共に著しく変化する。従って、ある実施形態は、入力装置１００の表面との非接触、入力装置１００の入力表面（例えば、タッチ面）との接触、ある程度の力又は圧力を加えることに関連した入力装置１００の入力表面との接触、及び／又はその組み合わせを含む入力を感知する。種々の実施形態では、入力表面は、センサ電極が中に存在するケーシングの表面、センサ電極又はケーシング上に施されるフェースシート、等によって形成される。ある実施形態では、感知領域１７０は、入力装置１００の入力表面に投影されたときに長方形の形状を有する。
【００１９】
[0029]入力装置１００は、センサコンポーネント及び感知技術を任意に組み合わせて使用して、感知領域１７０のユーザ入力を検出する。入力装置１００は、ユーザ入力を検出するための複数の感知素子１２４を備えている。感知素子１２４は、複数の感知電極１２０を含む。多数の非限定例として、入力装置１００は、容量式、弾力式、抵抗式、誘導式、磁気音響式、超音波、及び／又は光学的技術を使用する。
【００２０】
[0030]ある実施形態は、一次元、二次元、三次元又はそれより高次元の空間に及ぶ画像を与えるように構成される。又、ある実施形態は、特定の軸又は平面に沿って入力の投影を与えるように構成される。
【００２１】
[0031]入力装置１００の抵抗式の実施形態では、柔軟性で導電性の第１層が１つ以上のスペーサ素子により導電性の第２層から分離される。動作中、それらの層にわたって１つ以上の電圧勾配が生成される。柔軟な第１層を押すと、層間に電気的接触を生成するに充分なほど第１層をそらせ、層間の接触点（１つ又は複数）を反映する電圧出力を生じる。これらの電圧出力は、位置情報を決定するのに使用される。
【００２２】
[0032]入力装置１００の誘導式の実施形態では、１つ以上の感知領域１２４が、共振コイル又は一対のコイルにより誘導されるループ電流をピックアップする。次いで、電流の大きさ、位相及び周波数を組み合わせて使用して、位置情報を決定する。
【００２３】
[0033]入力装置１００の容量式の実施形態では、電圧又は電流を付与して電界を生成する。付近に入力物体があると、電界が変化して、容量結合に検出可能な変化を生じさせ、これが、電圧、電流、等の変化として検出される。
【００２４】
[0034]ある容量式の実施形態は、容量性感知素子１２４のアレイ或いは他の規則的又は不規則なパターンを使用して、電界を生成する。ある容量式の実施形態では、個別の感知素子１２４がオーミック的に一緒に短絡されて、大きなセンサ電極を形成する。ある容量式の実施形態は、均一な抵抗性である抵抗性シートを使用する。
【００２５】
[0035]上述したように、ある容量式の実施形態は、センサ電極１２０と入力物体との間の容量結合の変化に基づく「自己キャパシタンス」（又は「絶対的キャパシタンス」）感知方法を使用する。種々の実施形態において、センサ電極１２０付近に入力物体があると、センサ電極１２０付近の電界が変化し、従って、測定される容量結合が変化する。１つの実施形態では、絶対的キャパシタンス感知方法は、基準電圧（例えば、システム接地）に対してセンサ電極１２０を変調し、そしてセンサ電極１２０と入力物体１４０との間の容量結合を検出することにより、動作する。
【００２６】
[0036]更に、上述したように、ある容量式の実施形態は、センサ電極１２０間の容量結合の変化に基づく「相互キャパシタンス」（又は「トランスキャパシタンス」）を使用する。種々の実施形態では、センサ電極１２０の付近に入力物体１４０があると、センサ電極１２０間の電界が変化し、従って、測定される容量結合が変化する。１つの実施形態では、トランスキャパシタンス感知方法は、以下に詳細に述べるように、１つ以上の送信器センサ電極（「送信器電極」でもある）と、１つ以上の受信器センサ電極（「受信器電極」でもある）との間の容量結合を検出することにより、動作する。送信器センサ電極は、基準電圧（例えば、システム接地）に対して変調されて、変調信号を送信する。受信器センサ電極は、基準電圧に対して実質的に一定に保持されて、得られる信号の受信を容易にする。得られる信号は、１つ以上の変調信号及び／又は１つ以上の環境的干渉源（例えば、他の電磁信号）に対応する作用（１つ又は複数）を含む。センサ電極１２０は、専用の送信器電極又は受信器電極であるか、或いは送信及び受信の両方を行うように構成される。
【００２７】
[0037]図１において、処理システム１１０は、入力装置１００の一部分として示されている。処理システム１１０は、入力装置１００のハードウェアを動作させて、感知領域１７０における入力を検出するように構成される。処理システム１１０は、１つ以上の集積回路（ＩＣ）及び／又は他の回路コンポーネントの一部分又は全部を含む。（例えば、相互キャパシタンスセンサ装置の処理システムは、送信器センサ電極で信号を送信するように構成された送信器回路、及び／又は受信器センサ電極で信号を受信するように構成された受信器回路、を備えている。）又、ある実施形態では、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、等の電子的に読み取り可能なインストラクションも備えている。ある実施形態では、処理システム１１０を構成するコンポーネントが、例えば、入力装置１００の感知素子１２４の付近に、一緒に配置される。他の実施形態では、処理システム１１０のコンポーネントは、入力装置１００の感知素子１２４（１つ又は複数）に接近する１つ以上のコンポーネント、及びどこかにある１つ以上のコンポーネントとは物理的に個別である。例えば、入力装置１００は、デスクトップコンピュータに結合された周辺機器であり、そして処理システム１１０は、デスクトップコンピュータの中央処理ユニット、及び中央処理ユニットとは個別の１つ以上のＩＣ（おそらく関連ファームウェアを伴う）で実行するように構成されたソフトウェアを備えている。別の例として、入力装置１００は、電話に物理的に一体化され、そして処理ユニット１１０は、電話のメインプロセッサの一部分である回路及びファームウェアを備えている。ある実施形態では、処理システム１１０は、入力装置１００の実施専用である。他の実施形態では、処理システム１１０は、表示スクリーンを動作させる、触覚アクチュエータを駆動する、等の他の機能も果たす。１つ以上の他の実施形態では、２つ以上のセンサ電極１２０の間に格子電極が配置され、そして処理システム１１０は、センサ電極をガードするように構成されたガード信号でガード電極を駆動するように構成される。１つの実施形態では、ガード信号は、センサ電極をガード及びシールドするように構成されたシールド信号である。格子電極は、センサ電極と同じ層に配置され、そして１つ以上の共通電極より成る。他の実施形態では、格子電極は、センサ電極から離れた層に配置される。１つの実施形態では、第１の格子電極は、センサ電極と共通の第１層に配置され、第２の格子電極は、入力装置１００の入力表面とセンサ電極との間にある第２層に配置される。１つの実施形態では、格子電極は、処理システム１１０により個々に駆動される複数のセグメントへとセグメント化される。１つの実施形態では、第１の格子電極は、センサ電極の第１サブセットを少なくとも部分的に取り巻くように配置され、そして第２の格子電極は、センサ電極の第２サブセットを少なくとも部分的に取り巻くように配置される。他の実施形態では、入力装置１００は、３つ以上の格子電極を備えている。種々の実施形態において、格子電極は、格子電極と称される。格子電極（１つ又は複数）及びセンサ電極は、Ｖｃｏｍ電極の全表面を包囲する。
【００２８】
[0038]処理システム１１０は、処理システム１１０の異なる機能を取り扱うモジュールのセットとして実施される。各モジュールは、処理システム１１０の一部分である回路、ファームウェア、ソフトウェア、又はその組み合わせを含む。種々の実施形態において、モジュールの異なる組み合わせを使用することができる。例示的なモジュールは、センサ電極及び表示スクリーンのような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のようなデータを処理するためのデータ処理モジュール、及び情報をレポートするためのレポートモジュールを含む。更に別の例示的なモジュールは、センサ素子１２４（１つ又は複数）を動作させて入力を検出するように構成されたセンサ動作モジュール、モード切り換えジェスチャーのようなジェスチャーを識別するように構成された識別モジュール、及び動作モードを切り換えるためのモード切り換えモジュールを含む。
【００２９】
[0039]ある実施形態では、処理システム１１０は、感知領域１７０におけるユーザ入力（又はユーザ入力の欠如）に応答して、１つ以上のアクションを直接生じさせる。例示的なアクションは、動作モードの切り換え、並びにカーソル移動、選択、メニューナビゲーション及び他の機能のようなＧＵＩアクションを含む。ある実施形態では、処理システム１１０は、入力（又は入力の欠如）に関する情報を電子システムのある部分（処理システム１１０から離れた電子システムの中央処理システム；但し、そのような個別の中央処理システムが存在する場合）に与える。ある実施形態では、電子システムのある部分が処理システム１１０から受け取った情報を処理して、ユーザ入力に作用させ、例えば、モード切り換えアクション及びＧＵＩアクションを含む全範囲のアクションを容易に行えるようにする。
【００３０】
[0040]例えば、ある実施形態では、処理システム１１０は、入力装置１００の感知素子１２４（１つ又は複数）を動作させて、感知領域１７０における入力（又は入力の欠如）を表す電気信号を生成する。処理システム１１０は、電気信号に対して適当な量の処理を遂行して、電子システムに与えられる情報を生成する。例えば、処理システム１１０は、感知素子１２４から得られたアナログ電気信号をデジタル化する。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コンディショニングを遂行する。更に別の例として、処理システム１１０は、基線を減算するか又は他の方法で考慮して、情報が電気信号と基線との間の差を反映するようにする。更に別の例として、処理システム１１０は、位置情報を決定し、入力をコマンドとして認識し、手書きを認識し、等々を行う。
【００３１】
[0041]ここで使用する「位置情報」とは、絶対的な位置、相対的な位置、速度、加速度及び他の形式の空間的情報を広く包含する。例示的な「ゼロ次元」位置情報は、近／遠、又は接触／非接触情報を含む。例示的な「一次元」位置情報は、軸に沿った位置を含む。例示的な「二次元」位置情報は、平面における運動を含む。例示的な「三次元」位置情報は、空間における瞬時又は平均速度を含む。更に別の例は、空間的情報の他の表現を含む。例えば、時間に伴う位置、運動又は瞬時速度を追跡する履歴データを含めて、１つ以上の形式の位置情報に関する履歴データも、決定され及び／又は記憶される。
【００３２】
[0042]ある実施形態では、入力装置１００は、処理システム１１０、又は他の何らかの処理システムにより動作される付加的な入力コンポーネントで実施される。これらの付加的な入力コンポーネントは、感知領域１７０における入力に対する冗長機能又は他の何らかの機能を発揮する。図１は、入力装置１００を使用してアイテムを容易に選択するのに使用できるボタン１３０を感知領域１７０付近に示している。他の形式の付加的な入力コンポーネントは、スライダー、ボール、ホイール、スイッチ、等を含む。逆に、ある実施形態では、入力装置１００は、他の入力コンポーネントを伴わずに実施できる。
【００３３】
[0043]ある実施形態では、入力装置１００は、タッチスクリーンインターフェイスを備え、そして感知領域１７０は、表示装置１６０の表示スクリーンのアクティブなエリアの少なくとも一部分に重複する。例えば、入力装置１００は、表示スクリーンの上に横たわる実質的に透明の感知素子１２４を備え、そして関連電子システムのためのタッチスクリーンインターフェイスを与える。表示スクリーンは、ユーザにビジュアルインターフェイスを表示できる任意の形式のダイナミックディスプレイであり、そして任意の形式の発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）、陰極線管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマ、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）、又は他の表示技術を含む。入力装置１００及び表示装置１６０は、物理的素子を共有する。例えば、ある実施形態は、幾つかの同じ電気的コンポーネントを表示及び感知に使用する。別の例として、表示装置１６０は、処理システム１１０により部分的に又は完全に動作される。
【００３４】
[0044]本技術の多数の実施形態は、完全に機能する装置に関連して説明するが、本技術のメカニズムは、種々の形態のプログラム製品（例えば、ソフトウェア）として配布できることを理解されたい。例えば、本技術のメカニズムは、電子プロセッサにより読み取り可能な情報保持媒体（例えば、処理システム１１０により読み取り可能な非一時的コンピュータ読み取り可能な及び／又は記録／書き込み可能な情報保持媒体）上にソフトウェアプログラムとして実施されそして配布される。更に、本技術の実施形態は、配布を実行するために使用される特定形式の媒体に関わりなく、等しく適用される。非一時的な、電子的に読み取り可能な媒体は、例えば、種々のディスク、メモリスティック、メモリカード、メモリモジュール、等を含む。電子的に読み取り可能な媒体は、フラッシュ、光学的、磁気的、ホログラフ的、又は他のストレージ技術をベースとする。
【００３５】
[0045]図２Ａは、ある実施形態により、パターン２００に関連した感知領域１７０において感知を行うよう構成された感知素子１２４の例示的パターン２００の一部分を示す。図示及び説明を明瞭にするため、図２Ａは、感知素子１２４のセンサ電極１２０を簡単な長方形のパターンで示しており、種々の他のコンポーネントは示していない。感知素子１２４の例示的パターン２００は、Ｘ及びＹを正の整数とすれば、Ｘ列及びＹ行に配列されたセンサ電極１２０Ｘ，Ｙのアレイ（総体的にセンサ電極１２０と称する）を含む。感知素子１２４のパターンは、極アレイ、繰り返しパターン、非繰り返しパターン、単一行又は列、或いは他の適当な配列のような他の構成を有する複数のセンサ電極１２０を含むことが意図される。センサ電極１２０は、処理システム１１０に結合され、そして感知領域１７０における入力物体１４０の存在（又はその欠如）を決定するのに使用される。
【００３６】
[0046]第１の動作モードにおいて、センサ電極１２０の配列体（１２０−１、１２０−２、１２０−３、・・・１２０−ｎ）は、絶対的感知技術を経て入力物体の存在を検出するのに使用される。即ち、処理システム１１０は、各センサ電極１２０を信号で駆動し、そして変調信号に対応する作用を含む結果信号を受信するように構成され、これは、入力物体の位置を決定するように処理システム１１０又は他のプロセッサにより使用される。
【００３７】
[0047]センサ電極１２０は、典型的に、互いにオーミック分離される。即ち、１つ以上の絶縁体がセンサ電極１２０を分離し、そしてそれらが互いに電気的に短絡するのを防止する。ある実施形態では、センサ電極１２０は、絶縁ギャップにより分離される。センサ電極１２０を分離する絶縁ギャップは、電気絶縁材料が埋められるか、又はエアギャップである。
【００３８】
[0048]第２の動作モードにおいて、センサ電極１２０（１２０−１、１２０−２、１２０−３、・・・１２０−ｎ）は、プロフィール感知技術を経て入力物体の存在を検出するのに使用される。即ち、処理システム１１０は、センサ電極１２０を行ごとに、次いで、列ごとに、変調信号で駆動するように構成される。この構成においてセンサ電極１２０を駆動するのに応答して生成される信号は、感知領域内の入力物体１４０の位置に関連した情報を与える。
【００３９】
[0049]第３の動作モードにおいて、センサ電極１２０は、トランスキャパシタンス感知技術を経て入力物体の存在を検出するのに使用される送信器及び受信器電極のグループへと分割される。即ち、処理システム１１０は、センサ電極１２０の第１グループを変調信号で駆動し、そしてセンサ電極１２０の第２グループで結果信号を受信し、結果信号は、変調信号に対応する作用を含む。結果信号は、入力物体の位置を決定するために処理システム１１０又は他のプロセッサにより使用される。
【００４０】
[0050]入力装置１００は、前記モードのいずれか１つで動作するように構成される。又、入力装置１００は、２つ以上の前記モード間をスイッチするように構成されてもよい。
【００４１】
[0051]局所的な容量結合のエリアは、「容量性ピクセル」と称される。容量性ピクセルは、第１の動作モードでは個々のセンサ電極１２０と接地点との間、第２の動作モードではセンサ電極１２０のグループと接地点との間、及び第３の動作モードでは送信器及び受信器電極として使用されるセンサ電極１２０のグループ間に形成される。容量結合は、感知素子１２４に関連した感知領域１７０における入力物体１４０の接近性及び運動と共に変化し、従って、入力装置１００の感知領域における入力物体の存在の指示子として使用される。
【００４２】
[0052]ある実施形態では、センサ電極１２０は、それらの容量結合を決定するように「スキャン」される。即ち、１つの実施形態では、センサ電極１２０の１つ以上が駆動されて、変調信号を送信する。送信器は、一度に１つの送信器電極が送信するか又は多数の送信器電極が同時に送信するように動作される。多数の送信器電極が同時に送信する場合には、多数の送信器電極が同じ変調信号を送信して、実際上大きな送信器電極を効果的に形成する。或いは又、複数の送信器電極が、異なる変調信号を送信してもよい。例えば、多数の送信器電極は、結果信号に対するそれらの合成作用を独立して決定できるようにする１つ以上のコード化スキームに基づいて異なる変調信号を送信してもよい。
【００４３】
[0053]受信センサ電極として構成されたセンサ電極１２０は、結果信号を取得するために単独で又は多数で動作されてもよい。結果信号は、容量性ピクセルにおける容量結合の測定を決定するのに使用される。
【００４４】
[0054]別の実施形態では、センサ電極は、一度に２つ以上のセンサ電極が駆動され受信を行うか、又はセンサ電極が同時に駆動され受信を行うように動作される。そのような実施形態では、絶対的容量式測定値が１つ以上のセンサ電極１２０の各々から同時に得られる。
【００４５】
[0055]１つの実施形態では、センサ電極１２０の各々が同時に駆動され受信を行って、各センサ電極１２０から絶対的容量式測定値が同時に得られる。種々の実施形態において、処理システム１１０は、センサ電極１２０の一部分を選択的に駆動し受信を行うように構成される。例えば、センサ電極は、これに限定されないが、ホストプロセッサで実行されるアプリケーション、入力装置の状態、及び感知装置の動作モードに基づいて選択される。
【００４６】
[0056]容量性ピクセルからの１組の測定値は、ピクセルにおける容量結合を表す「容量性画像」（「容量性フレーム」でもある）を形成する。多数の容量性画像が多数の期間にわたって取得され、そしてそれらの間の差を使用して、感知領域における入力に関する情報を導出する。例えば、次々の期間にわたり取得される次々の容量性画像は、１つ以上の入力物体の、感知領域に入る、感知領域を出る及び感知領域内での動き（１つ又は複数）を追跡するのに使用できる。
【００４７】
[0057]入力装置１００のバックグランドキャパシタンスは、感知領域１７０に入力物体がないことに関連した容量性画像である。バックグランドキャパシタンスは、環境及び動作条件と共に変化し、種々の方法で推定することができる。例えば、ある実施形態では、感知領域１７０に入力物体がないと決定されたときに「基線画像」が得られて、それらの基線画像がバックグランドキャパシタンスの推定値として使用される。
【００４８】
[0058]より効率的な処理のために入力装置１００のバックグランドキャパシタンスに対して容量性画像を調整することができる。ある実施形態では、これが容量性ピクセルにおける容量結合の「基線」測定により行われて、「基線容量性画像」を生成する。即ち、ある実施形態では、容量性画像を形成する測定値と、それらピクセルに関連した「基線画像」の適当な「基線値」とが比較され、そしてその基線画像からの変化が決定される。
【００４９】
[0059]あるタッチスクリーン実施形態では、１つ以上のセンサ電極１２０は、表示スクリーンの表示を更新するのに使用される１つ以上の共通電極を備えている。１つ以上の実施形態では、共通電極は、Ｖｃｏｍ電極の１つ以上のセグメント、ソースドライブ線、ゲート線、アノード電極又はカソード電極、或いは他の表示素子を含む。これら共通電極は、適当な表示基板スクリーン上に配置される。例えば、共通電極は、ある表示スクリーン（例えば、イン・プレーン・スイッチング（ＩＰＳ）又はプレーン・ツー・ライン・スイッチング（ＰＬＳ）の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ））における透明基板（ガラス基板、ＴＦＴガラス、又は他の透明材料）、ある表示スクリーンのカラーフィルタガラスの底面（例えば、パターン化垂直整列（ＰＶＡ）又はマルチドメイン垂直整列（ＭＶＡ））、放射性の層（ＯＬＥＤ）、等に配置される。そのような実施形態では、共通電極は、複数の機能を遂行することから「コンビネーション電極」とも称される。種々の実施形態では、センサ電極１２０の各々は、１つ以上の共通電極を含む。他の実施形態では、少なくとも２つのセンサ電極１２０が少なくとも１つの共通電極を共有する。
【００５０】
[0060]種々のタッチスクリーン実施形態において、「容量性フレームレート」（次々の容量性画像を取得するレート）は、「表示フレームレート」（同じ画像を再表示するためにスクリーンを再リフレッシュすることを含めて、表示画像を更新するレート）と同じであってもよいし又はそれとは異なってもよい。種々の実施形態において、容量性フレームレートは、表示フレームレートの整数倍である。他の実施形態では、容量性フレームレートは、表示フレームレートの分数倍である。更に別の実施形態では、容量性フレームレートは、表示フレームレートの分数倍でも整数倍でもよい。
【００５１】
[0061]図２Ａを引き続き参照すると、センサ電極１２０に結合された処理システム１１０は、センサモジュール２０４と、任意であるが、表示ドライバモジュール２０８とを備えている。センサモジュール２０４は、入力感知が望まれる期間中に感知電極１２０に対して変調信号を駆動させるように構成された回路を含む。変調信号(modulated signal)とは、一般的に、入力の感知に割り当てられた期間にわたり１つ以上のバーストを含む変調信号である。変調信号は、感知領域１７０における入力物体のより頑健な位置情報を得るように変更される振幅、周波数及び電圧を有する。センサモジュール２０４は、センサ電極１２０の１つ以上に選択的に結合される。例えば、センサモジュール２０４は、センサ電極１２０の選択された部分に結合される。別の例では、センサモジュール２０４は、センサ電極１２０の異なる部分に結合される。更に別の例では、センサモジュール２０４は、全てのセンサ電極１２０に結合され、そして絶対的又はトランスキャパシタンス感知モードのいずれかで動作する。
【００５２】
[0062]１つ以上の実施形態において、容量性感知（又は入力感知）及び表示更新は、少なくとも部分的に重複する期間中に行われる。例えば、表示更新のために共通電極が駆動されるときに、共通電極は、容量性感知のためにも駆動できる。別の実施形態では、容量性感知及び表示更新は、非表示更新期間とも称される非重複期間の間に行われる。種々の実施形態において、非表示更新期間は、表示フレームの２つの表示線に対する表示線更新期間と期間との間に生じ、そして少なくとも表示更新期間と同程度の時間長さである。そのような実施形態では、非表示更新期間は、長い水平ブランキング期間、長いｈ−ブランキング期間又は分散ブランキング期間と称される。他の実施形態では、非表示更新期間は、水平ブランキング期間及び垂直ブランキング期間を含む。処理システム１１０は、異なる非表示更新時間の１つ以上又は任意の組み合わせの間に、或いは表示更新時間の間に、容量性感知のためにセンサ電極１２０を駆動するように構成される。
【００５３】
[0063]又、センサモジュール２０４は、入力感知が望まれる期間中に変調信号に対応する作用を含む結果信号をセンサ電極１２０で受信するよう構成された回路も備えている。センサモジュール２０４は、感知領域１７０における入力物体１４０の位置を決定するか、又は結果信号を表す情報を含む信号を、別のモジュール又はプロセッサ、例えば、電子装置１５０の決定モジュール又はプロセッサ（即ち、ホストプロセッサ）に与え、感知領域１７０における入力物体１４０の位置を決定する。
【００５４】
[0064]表示ドライバモジュール２０８は、処理システム１１０に含まれてもよいし又はそれとは個別でもよい。表示ドライバモジュール２０８は、表示画像更新情報を、非感知（例えば、表示更新）期間中に又は感知期間中に表示装置１６０の表示に与えるように構成された回路を含む。
【００５５】
[0065]上述したように、感知素子１２４のセンサ電極１２０は、互いにオーミック分離された個別の幾何学的形態、多角形、バー、パッド、線又は他の形状として形成される。センサ電極１２０は、センサ電極１２０の個々の１つに対して大きな平面域を有する電極を形成するように回路を通して電気的に結合される。センサ電極１２０は、不透明又は非不透明材料から形成される。センサ電極１２０が表示装置と共に使用される実施形態では、非不透明な導電性材料をセンサ電極１２０に使用することが望まれる。センサ電極１２０が表示装置と共に使用されない実施形態では、抵抗率の低い不透明の導電性材料をセンサ電極１２０に使用して、センサの性能を改善することが望ましい。センサ電極１２０を製造するのに適した材料は、とりわけ、ＩＴＯ、アルミニウム、銀、銅、及び導電性炭素材料を含む。センサ電極１２０は、開口域をほとんど又は全くもたない（即ち、穴により中断されない平坦な表面を有する）導電性材料の連続的本体として形成されるか、或いは開口が形成された材料の本体を形成するように製造される。例えば、センサ電極１２０は、複数の相互接続された細い金属ワイヤのような導電性材料のメッシュで形成される。１つの実施形態では、センサ電極１２０の長さ及び巾の少なくとも１つは、約１ないし約２ｍｍの範囲である。他の実施形態では、センサ電極の長さ及び巾の少なくとも１つは、約１ｍｍ以下又は約２ｍｍ以上である。他の実施形態では、長さ及び巾が同様でなくてもよく、そして長さ及び巾の一方が約１ないし約２ｍｍの範囲でよい。更に、種々の実施形態において、センサ電極１２０は、中心対中心のピッチが約４ないし約５ｍｍの範囲であるが、他の実施形態では、そのピッチが約４ｍｍ以下又は約５ｍｍ以上である。
【００５６】
寄生キャパシタンス減少のための変調型電源
[0066]センサ電極１２０が容量性感知のために変調信号で駆動されるとき、センサ電極１２０は、センサ電極１２０と、他の近傍の導電性コンポーネント、例えば、他のセンサ電極１２０並びにトレース及び他の電極との間の容量結合による寄生キャパシタンスに関連した作用を経験することがある。ある実施形態では、この寄生キャパシタンスは、容量性感知技術の使用によりその入力物体の存在を検出する能力を低下させ得る。
【００５７】
[0067]寄生キャパシタンスに関連した作用を減少させるために、入力装置１００の種々のコンポーネントに電力を供給する電源は、変調電源信号及び変調接地信号を生成するように構成される。変調電源信号及び変調接地信号は、接地点に対して実質的に一定の電圧に通常保持される前記入力装置１００の種々のコンポーネントを、接地点に対して変調信号で駆動させる。換言すれば、入力装置１００に変調型電源で給電することにより、入力装置１００の種々の信号が変調される。センサ電極１２０は、変調接地信号に対して一定の電圧にセンサ電極１２０を維持するだけで動作される。入力物体１４０は、（一般的に）接地レベルにあるから、センサ電極１２０と入力物体１４０との間の電圧差は、時間と共に変化する。更に、変調接地信号、従って、入力装置１００の他のコンポーネントに対して一定の電圧にセンサ電極１２０を維持することにより、センサ電極１２０が経験する寄生キャパシタンスが減少される。より詳細には、センサ電極１２０の電圧が入力装置１００の他のコンポーネントに対して実質的に一定に留まるので、寄生キャパシタンスが減少される。
【００５８】
[0068]種々の実施形態において、入力装置１００は、一体型入力感知装置を有する表示装置１６０を備えている。上述したように、このような実施形態では、１つ以上の表示電極は、表示更新及び容量性感知の両方を遂行するように構成される。表示更新期間中に、ＶＣＯＭ層の電極（共通電極又はＶＣＯＭ電極）は、蓄積キャパシタ及び液晶材料のための固定電極を形成し、ＶＣＯＭ電極とピクセル電極との間に電荷が蓄積される。ＶＣＯＭ電極とピクセル電極との間に蓄積される電荷の量は、光の透過性を決定する。ＯＬＥＤの場合に、表示更新期間中に、カソード層の電極（共通電極又はカソード電極）は、蓄積キャパシタの固定電極を形成し、カソード層とアノード層との間に電荷が蓄積される。入力感知期間中に、センサ電極１２０に対応する１つ以上の共通電極が第１の電圧電位に駆動され、そしてセンサ電極１２０を第１の電圧電位に駆動するのに必要な結果電荷がセンサモジュール２０４により測定される。種々の実施形態において、センサ電極は、センサ電極（１つ又は複数）を第１の電圧電位と第２の電圧電位との間で移行させる変調電圧で駆動される。他の実施形態では、処理システム１１０は、所定量の電荷でセンサ電極を駆動するように構成され、そしてセンサ電極の対応電圧が測定される。前記実施形態のいずれにおいても、センサ電極へと駆動される信号は、変調信号と称され、そして測定される電荷又は電流は、センサ電極（１つ又は複数）で受信される結果信号と称される。結果信号は、センサ電極と接近導体との間の局部的寄生キャパシタンス、及びセンサ電極と入力物体との間のキャパシタンスの両方を含む。種々の実施形態において、センサモジュール２０４及び入力装置１００の能力は、結果信号に存在する寄生キャパシタンスを減少させることにより改善できる。
【００５９】
[0069]図２Ｂは、センサ電極１２０の複数の局部的寄生キャパシタンスを示す。ここに示す実施形態において、Ｃｓｏｕｒｃｅは、センサ電極とソース線との間の寄生キャパシタンスを表し、Ｃｓｄｊは、センサ電極と隣接（又は接近）センサ電極との間の寄生キャパシタンスを表し、Ｃｐｅは、センサ電極とピクセル電極との間の寄生キャパシタンスを表し、そしてＣｇａｔｅは、センサ電極とゲート線との間の寄生キャパシタンスを表わす。図２Ｂに示す寄生キャパシタンスは、多数の寄生キャパシタンスのサブセットである。更に、種々の実施形態において、センサ電極と、複数のゲート線、ソース線、隣接センサ電極及び／又はピクセル電極との間にも寄生キャパシタンス結合がある。
【００６０】
[0070]１つの実施形態では、寄生キャパシタンスは、容量性感知のために駆動されるセンサ電極の付近にあるセンサ電極、及び／又は表示更新のような別の目的を果たす電極に対してガード信号を駆動することにより、寄生キャパシタンスが実質的に減少又は排除される。ガード信号は、電極（即ち、ゲート線、ソース線、センサ電極）間の相対的な電圧が実質的に一定であるように構成される。それ故、容量性感知のために変調信号で駆動されるセンサ電極と、その近傍の電極との間の寄生キャパシタンスを排除し、又は減少させるために、近傍の電極は、周波数、位相及び／又は振幅の少なくとも１つが変調信号と同様であるガード信号で駆動される。このガード信号は、ここでは単に「変調信号」と称される。
【００６１】
[0071]１つの実施形態において、有効にガードすることは、隣接電極（例えば、ピクセル電極又は他の近傍の電極）を処理システムから電気的に分離することである。電気的な分離は、この分離された電極と、容量性感知のために駆動されるセンサ電極との間の相対的な電圧を不変に保つ。しかしながら、分離された電極も、他の電極に対して寄生キャパシタンスを有し、分離された電極の電圧が、容量性感知のために駆動されるセンサ電極に対して異ならないようにする。これら他の電極も、ガード信号で駆動される。１つの実施形態では、ゲート線がアクセストランジスタをターンオフするときにピクセル電極が分離される。
【００６２】
[0072]他の実施形態では、近傍の電極は、ガード信号で駆動され、容量性感知のために駆動されるセンサ電極と近傍の電極との間の寄生キャパシタンスを実質的に減少させる。１つの実施形態では、ガード信号の振幅は、変調信号の振幅より大きくても、小さくてもよい。
【００６３】
[0073]変調型電源により実際的な形態の変調が適用される。ある実施形態では、変調型電源により適用される変調は、１００ｋＨｚと５００ｋＨｚとの間の周波数をもつ正弦波である。他の実施形態では、他の波形及び／又は周波数が適用されてもよい。ある実施形態では、電源は分離型電源を含む。他の実施形態では、電源は、非分離電源を含む。
【００６４】
[0074]変調型電源を入力装置１００に含ませる１つの利益は、センサ電極１２０が変調接地信号に対して一定電圧に保持されるので、センサ電極１２０を駆動するための回路を最低限の複雑さで製造できることである。適当な回路の一例は、図６を参照して設けられる。
【００６５】
[0075]変調型電源を含ませる更に別の利益は、入力装置１００のコンポーネントが変調されるときに、寄生キャパシタンスのために引き出される誘起電流に関連した電力消費が減少されることである。従って、センサ電極１２０を駆動するのに必要な電力の量は、変調型電源を含まない入力装置１００に比して減少される。
【００６６】
[0076]変調型電源を入力装置１００に含ませる更に別の利益は、表示装置を含む入力装置１００の実施形態において実現される。多くの慣習的タッチ／表示実施形態では、表示のピクセルが更新されない時間に接触感知を行わねばならない。表示装置が一体化された入力装置１００を含む本発明の実施形態は、変調型電源を含ませることから利益が得られる。というのは、変調型電源は、接触感知及び表示更新を少なくとも部分的に重複する期間の間に遂行するタッチ及び表示タイミングスキームを促進する上で助けとなるからである。この重複タイミングスキームは、ここでは「重複タイミング」とも称される。重複タイミングは、図４Ｂを参照して詳細に述べる。表示装置を含む実施形態は、図３ないし７Ｂを参照して以下に詳細に述べる。
【００６７】
[0077]図３は、液晶表示セル３００の断面部分概略図である。表示セル３００は、共通電圧層（ＶＣＯＭ層）３０２、ソース線３０４、ゲート線３０６、液晶材料３０８、ピクセル電極３１０、及びピクセルトランジスタ３１２を含み、該トランジスタは、ソース３１２ａ、ゲート３１２ｂ及びドレイン３１２ｃを有する。表示セルは、液晶表示セル３００として示されているが、表示セル３００は、例えば、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）のような異なる形式の表示セルでもよいことを認識されたい。
【００６８】
[0078]ＶＣＯＭ層は、液晶材料３０８を誘電体として含むキャパシタの１つの電極を形成する。ピクセル電極３１０は、キャパシタの反対の電極を形成する。液晶材料３０８にまたがって電圧を印加すると、液晶材料３０８は、光学的特性を変化させ、バックライトから放射された若干の光が液晶材料３０８を通過するのを許す。液晶材料３０８にまたがる電圧レベルは、液晶材料３０８を通過する光の量を決定する。
【００６９】
[0079]従って、ピクセル値の更新は、一般的に、ピクセル電極３１０をＶＣＯＭ層３０２に対してある電圧にセットすることによって達成される。ＶＣＯＭは、典型的に、システム接地とシステムＶＣＣ（即ち、電源電圧）との間のどこかのレベルに保持される。一般的に、ＶＣＯＭは、これら２つの電圧の中間に保持される。ＶＣＯＭを絶対的接地レベルではなく中間電圧又はＶＣＣに保持する目的は、ドット反転のような電圧バランススキームを使用できるようにすることである。ドット反転とは、液晶材料３０８を、正の電圧、次いで、負の電圧に交互に荷電し、液晶材料３０８にまたがって常に単一の電圧方向が適用されないようにするスキームである。液晶材料３０８は、単一方向のみの電圧が繰り返し又は常時に印加される場合には疲労を経験するので、上述した反転スキームは、この疲労を減少させ又は排除する上で助けとなる。
【００７０】
[0080]ピクセル値を更新するための基準電圧として働くのに加えて、ＶＣＯＭは、接触感知のためのセンサ電極１２０としても動作する。ＶＣＯＭがセンサ電極１２０として動作する従来の入力装置では、ピクセル値が更新され、次いで、接触感知が実行される。換言すれば、典型的に、図４Ａを参照して以下に詳細に述べるように、「重複タイミング」は遂行されない。しかしながら、図４Ｂを参照して述べるように、本発明の実施形態は、接触感知及び表示更新を重複期間において遂行するのを許す。
【００７１】
[0081]図４Ａは、変調型電源を伴わずに接触感知及びピクセル更新が同時に行われる従来の入力装置の動作を示すグラフ４００である。ＶＣＯＭグラフ４０２で分かるように、ＶＣＯＭの電圧は時間と共に変化するが、電極グラフ４０４で示されたピクセル電極の電圧は一定に留まる。ＶＣＯＭの電圧が変化するので、ピクセル電極とＶＣＯＭ電極との間の電圧差が時間と共に変化し、これは、液晶材料３０８にまたがる望ましい電圧差が印加されないことを意味する。このグラフ４００は、ピクセル更新及び接触感知を同時に遂行できない慣習的な理由を示す。図４Ｂに示す異なるスキームは、ピクセル更新及び接触感知を同時に遂行するのを許す。
【００７２】
[0082]図４Ｂは、変調型電源を使用して接触感知及びピクセル更新が同時に行われる入力装置の動作を示すグラフ４５０である。明らかなように、ＶＣＯＭ４５２のグラフ及びピクセル電極４５４のグラフは、両方とも、時間と共に変化する。更に、ピクセル電極４５４とＶＣＯＭ４５２との間の（ΔＶで示す）電圧差は、実質的に一定のままである。
【００７３】
[0083]ＶＣＯＭの電圧は、時間と共に変化するので、ＶＣＯＭは、ＶＣＯＭと入力物体１４０との間の容量結合を検出するのに使用される。より詳細には、入力物体１４０に対するＶＣＯＭの変化する電圧は、ある量の電流をＶＣＯＭに誘起し、これを測定することができる。ピクセル電極４５４の電圧は、接地点に対して時間と共に変化するが、ピクセル電極４５４とＶＣＯＭ４５２との間の電圧差は、実質的に一定に留まる。従って、液晶材料３０８にまたがって一定の電圧差が印加され、これは、液晶材料３０８を望ましい透過率に調整できることを意味する。ピクセル電極とＶＣＯＭとの間で任意の電圧差を選択することができる。この電圧差が実質的に一定に保たれる限り、サブピクセル素子に望ましい値が適用される。
【００７４】
[0084]図４Ａ−４Ｂに示されたように、ＶＣＯＭ電極（１つ又は複数）（又はＶＣＯＭ）をセンサ電極として使用するために、ＶＣＯＭが変調される。これは、慣習的に、ピクセル値の更新は、入力物体の感知と同時に実行できないことを意味する。しかしながら、電源を変調することにより、ＶＣＯＭは、接地に対して変調され、そしてピクセル電極３１０に印加される電圧、これも変調される、に対して一定に保たれる。更に、電源を変調することにより、表示セル３００内の導電性素子も変調され、これは、ＶＣＯＭとこれら導電性素子との間の寄生キャパシタンスが、変調型電源を含まない入力装置１００に比して、減少されることを意味する。更に、ＶＣＯＭが変調されるので、サブピクセル値を、入力物体の感知と同時に更新することができる。
【００７５】
[0085]図５Ａは、一実施形態により入力装置と一体化され且つ変調型電源を備えた表示装置５００の回路図である。図示されたように、表示装置５００は、表示パネル５０２、ゲートドライバ５０４、ソースドライバ／受信器モジュール５０６、変調型電源５０８、及び処理システム５１０を備えている。処理システム５１０は、種々のモジュール、例えば、センサモジュール５１２、決定モジュール５１４、及び表示ドライバモジュール５１６を備えている。表示パネル５０２は、共通電圧（ＶＣＯＭ）電極を含むセンサ電極１２０を備えている。又、表示パネルは、サブピクセル素子５２０も含む。サブピクセル素子５２０は、ピクセルのカラーを表示するためのコンポーネントを含む。又、表示パネル５０２は、図示されていないバックライト及び他のコンポーネントも含む。
【００７６】
[0086]図３を一時的に参照すれば、サブピクセル素子５２０は、各々、ピクセル電極３１０を駆動するためのピクセルトランジスタを含む。図３に示されたように、ピクセルトランジスタは、ゲート３１２ｂ、ソース３１２ａ、及びドレイン３１２ｃを含む。ゲート３１２ｂは、ゲートドライバ５０４に結合される。ソース３１２ａは、ソースドライバ／受信器モジュール５０６に結合される。ドレイン３１２ｃは、ピクセル電極３１０に結合される。図３を参照して述べたように、サブピクセル素子５２０は、液晶以外の技術（例えば、ＯＬＥＤ）に基づく構造を有し、この場合には、サブピクセル素子５２０が適当なコンポーネントを有する。
【００７７】
[0087]図５Ａに戻ると、処理システム５１０は、一般的に、図２Ａに示す処理システム１１０の機能を含む。ゲートドライバ５０４及びソースドライバ／受信器モジュール５０６は、サブピクセル素子５２０の各々を駆動して表示するための信号を生成する。より詳細には、ゲートドライバ５０４は、サブピクセル素子５２０の特定の行にゲート電圧を与えることによりサブピクセル素子５２０の行を選択する。ソースドライバ／受信器モジュール５０６は、更新すべきサブピクセル素子５２０にソース信号を与える。該ソース信号は、液晶ディスプレイの実施形態において、液晶材料３０８にまたがって特定の電圧差を印加して、液晶材料３０８にバックライトからの望ましい量の光を透過させるために選択された電圧レベルである。他の表示技術の実施形態（例えば、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ））では、ソース信号は、特定の表示技術に基づいて異なる機能を果たす。
【００７８】
[0088]又、ソースドライバ／受信器モジュール５０６は、センサ電極１２０からの結果信号を受信するように構成された回路も含む。ある実施形態では、ソースドライバ／受信器モジュール５０６は、１つ以上のセンサ電極１２０と入力装置との間のキャパシタンスの変化を測定するように各々構成された複数の受信チャンネルを備えている。１つの実施形態では、キャパシタンスの変化を測定することは、パネル接地点５３２に対して特定の電圧にセンサ電極１２０を保持しつつ、センサ電極１２０をその電圧に保持するのに必要な電流の量を測定することを含む。受信チャンネルの一例は、図６に示して説明する回路６００である。各感知チャンネルは、１つ以上のマルチプレクサのような選択回路と共に１つ以上のセンサ電極１２０に選択的に結合される。
【００７９】
[0089]ソースドライバ／受信器モジュール５０６は、接触感知及び表示更新の両機能を遂行するように構成された１つ以上の集積回路チップとして実施される。ある実施形態では、ソースドライバ／受信器モジュール５０６の機能の少なくとも一部分がセンサモジュール５１２により遂行される。他の実施形態では、センサモジュール５１２は、センサ電極１２０を望ましい信号で駆動するようにソースドライバ／受信器モジュール５０６に命令する。更に、種々の実施形態において、センサモジュール５１２は、ソースドライバ／受信器モジュール５０６からの測定されたキャパシタンス変化を受信して処理する。
【００８０】
[0090]ある実施形態では、処理システム５１０は、変調基準信号又は非変調基準信号のいずれかをソースドライバ／受信器モジュール５０６に与えるのと、ゲートドライバ５０４に与えるのとの間を電源５０８に選択させて、サブピクセル素子５２０を変調信号又は非変調信号のいずれかで駆動するように構成される。より詳細には、ゲートドライバ５０４は、処理システム５１０の選択に基づいて変調又は非変調のいずれかであるゲートドライバ電源電圧５３４を受け取る。同様に、ソースドライバ／受信器モジュール５０６は、処理システム５１０の選択に基づき変調又は非変調のいずれかであるソースドライバ電源電圧５３６を受け取る。これら２つの電源電圧は、ここでは「基準電圧」と称され、そして変調されると、「変調基準電圧」と称される。従って、ソース信号、即ちサブピクセル素子５２０のソース端子３１２ａに与えられる信号、及びゲート信号、即ちサブピクセル素子５２０のゲート端子３１２ｂに与えられる信号は、処理システム５１０が電源５０８に変調又は非変調信号を生成するかどうかに基づき変調されるか又は変調されない。
【００８１】
[0091]図５Ｂを一時的に参照すれば、図５Ｂは、一実施形態により、変調信号でゲート線を駆動するための例示的な回路５５０を示す。図５Ｂに示す実施形態では、スイッチ（トランジスタ対）は、ゲート線への電圧出力がゲート電圧低（ｖｇｌ）供給電圧であるか又は電圧ゲート高（ｖｇｈ）供給電圧であるかを決定する。出力が高であるときは、変調されたｖｇｈから電圧が到来し、従って、出力が変調される。出力が低である場合には、ｖｇｌから電圧が到来し、従って、出力も変調される。
【００８２】
[0092]図５Ａに戻ると、処理システム５１０は、センサ電極１２０及び表示電極（例えば、ソース電極及び／又はゲート電極）を一緒に駆動すべき期間を決定するように構成される。ある実施形態では、表示電極及びセンサ電極１２０を一緒に駆動することは、表示電極を表示更新信号で、及びセンサ電極１２０を容量性感知信号で、同時に駆動することを含む。
【００８３】
[0093]処理システム５１０がセンサ電極１２０及び表示電極を一緒に駆動する期間中に、処理システム５１０は、サブピクセル素子５２０を変調された表示更新信号で、及びセンサ電極１２０を変調された容量性感知信号で駆動する。ある実施形態では、表示更新信号及び容量性感知信号の両方に適用される変調は、同じ程度、周波数及び／又は位相に対する電圧変動を含む。ある実施形態では、変調が均一に適用され、従って、ピクセルトランジスタ３１２のソース３１２ａ及びセンサ電極１２０に印加される信号間の電圧差は、一定のままである。これらの環境では、ＶＣＯＭ（即ち、センサ電極１２０）、ソース線、及びゲート線が接地点に対して変調される間にサブピクセル値が更新される。
【００８４】
[0094]センサ電極１２０及び表示電極を一緒に駆動するのに加えて、種々の異なる時間に、処理システム５１０は、表示電極を駆動しセンサ電極１２０を駆動しないか、或いはセンサ電極１２０を駆動し表示電極を駆動しないかのいずれかである。処理システム５１０が表示電極を駆動するがセンサ電極１２０を駆動しない期間では、処理システム５１０は、表示電極を非変調信号で駆動する。センサ電極１２０は、これらの期間中には変調信号で駆動されないので、寄生キャパシタンスに関連した作用を一般的に受けることがなく、それ故、表示電極は、ガードのために変調信号で駆動されない。
【００８５】
[0095]１つの例では、センサモジュール５１２は、第１の期間中に変調基準信号に基づく容量性感知信号でセンサ電極１２０を駆動するように構成される。これらの容量性感知信号は、上述したように、容量性感知が遂行されるようにセンサ電極１２０を変調するよう構成される。表示ドライバモジュール５１６も、第１の期間中に表示更新のために変調基準信号に基づく変調された表示更新信号で表示電極を駆動するように構成される。表示更新信号は、表示電極とセンサ電極との間の電圧を実質的に一定のままとさせるように構成される。従って、容量性感知及び表示更新の両方が行われる第１の期間において、表示更新信号及び接触感知信号の両方が変調され、これは、寄生キャパシタンスの作用を減少させる。第１の期間は、図２Ａを参照して上述した表示更新時間の全部又は一部分を含む。
【００８６】
[0096]更に、ある実施形態では、センサモジュール５１２は、表示更新が行われない第２の期間中に容量性感知のためにセンサ電極１２０を駆動するように構成される。第２の期間では、関連ピクセルトランジスタをスイッチオフすることにより表示電極が浮動にされる。表示電極が浮動である状態では、容量作用のため、表示電極の電圧は、一般的に、センサ電極１２０の電圧をたどり、従って、上述した寄生キャパシタンスに貢献することはない。従って、容量性感知が行われるが、表示更新は行われない第２の期間では、表示電極は、変調信号で駆動されない。他の実施形態では、表示電極は一定の電圧に保たれる。第２の期間は、図２Ａを参照して上述した非表示更新期間（「表示更新時間」とも称される）の全部又は一部分を含む。
【００８７】
[0097]更に、ある実施形態では、センサモジュール５１２は、表示ドライバモジュール５１６が表示更新のために表示電極を駆動する第３の期間中に、センサ電極１２０を容量性感知のために駆動しないように構成される。第３の期間中に、表示ドライバモジュール５１６は、非変調表示信号で表示電極を駆動する。第３の期間では、センサ電極が容量性感知のために駆動されないので、前記寄生キャパシタンスの作用が、一般的に、容量性感知に影響せず、従って、表示電極は、変調信号で駆動されない。第３の期間は、図２Ａを参照して上述した表示更新時間の全部又は一部分を含む。種々の実施形態において、第１、第２、及び第３の期間が組み合わせて生じる。例えば、第１及び第２の期間が生じ、第１及び第３の期間が生じ、第２又は第３の期間が生じ、或いはそのような期間が他の組み合わせで生じる。
【００８８】
[0098]又、処理システム５１０は、ソースドライバ／受信器モジュール５０６から受信された信号を処理するように構成された決定回路を含む決定モジュール５１４も備えている。ある実施形態では、処理システム５１０は、センサ電極１２０と入力物体１４０との間の容量結合の変化を決定するように構成される。決定モジュール５１４は、ソースドライバ／受信器モジュール５０６の各受信チャンネルに選択的に結合される。
【００８９】
[0100]表示ドライバモジュール５１６は、処理システム５１０に含まれてもよいし、それとは個別でもよい。表示ドライバモジュール５１６は、表示パネル５０２の表示に表示画像更新情報を与えるように構成された回路を含む。より詳細には、表示ドライバモジュール５１６は、サブピクセル素子５２０を指定値へ更新するようにゲートドライバ５０４及びソースドライバ／受信器モジュール５０６をコントロールするための回路を備えている。
【００９０】
[0101]１つの実施形態では、入力装置１００は、変調型電源５０８に結合された少なくとも１つの容量性感知コントローラを備えている。この容量性感知コントローラは、変調型電源５０８に変調基準信号を与えて、変調型電源５０８が種々の表示電極及びセンサ電極に変調信号を与えるように構成される。１つの実施形態では、変調型電源５０８は、ゲート線、ソース線及び／又は共通電極に変調基準信号を与えるように構成される。別の実施形態では、入力は、変調型電源５０８に結合されたタイミングコントローラを備え、このタイミングコントローラは、変調型電源５０８に変調基準信号を与えるように構成される。
【００９１】
[0102]ＶＣＯＭが変調されると、ＶＣＯＭは、容量結合を通して入力物体の存在を検出するのに使用される。ＶＣＯＭの電圧は、変調のために変化するので、センサ電極１２０と、入力物体１４０との間の容量結合の量を表す信号が生成される。このように容量結合を測定するための例示的な回路６００を、図６を参照して以下に説明する。
【００９２】
[0103]図６は、容量式接触感知のためにセンサ電極１２０を駆動する「ＡＦＥチャンネル」とも称される例示的なアナログフロントエンドチャンネル６００を示す。図示されたように、ＡＦＥチャンネル６００は、電荷アキュムレータ６０２、変調型電源５０８、電圧分割器６１０及びセンサ電極１２０を備えている。図６に示す変調型電源５０８は、ＡＦＥチャンネル６００との電気回路の一部分であり、従って、図６に示す他のコンポーネントに電気的に結合されるが、変調型電源５０８は、図５Ａに示す変調型電源５０８を表していることを認識されたい。それ故、図６に示す変調型電源５０８は、ＡＦＥチャンネル６００の残り部分とは異なる物理的位置に配置されてもよい。更に、センサ電極１２０は、図６に示すように、ＡＦＥチャンネル６００に電気的に結合されるが、センサ電極１２０は、ＡＦＥチャンネル６００内に物理的に配置されないことも理解されたい。
【００９３】
[0104]ＡＦＥチャンネル６００は、センサ電極を変調接地信号に対して一定電圧に保持するのに必要な電荷の量を決定するための電荷アキュムレータ６０２を備えている。電荷アキュムレータ６０２は、演算増幅器６０４を含み、この演算増幅器の反転入力と出力との間には容量フィードバックが設けられる。非反転入力は、変調される基準電圧に結合される。１つの実施形態において、変調基準電圧は、電圧分割器６１０の出力であり、これは、変調基準電圧を、変調接地の電圧と変調電源電圧との間の固定電圧に維持する。演算増幅器の正電圧電源端子及び負電圧電源端子は、各々、変調型電源の線５３０及び表示パネル５０２の変調接地線５３２に結合される。
【００９４】
[0105]変調型電源の電圧、変調接地電圧、及び変調基準電圧は、変調により変化するので、演算増幅器の出力は、適宜、調整される。より詳細には、演算増幅器は、演算増幅器の反転入力が、演算増幅器の非反転入力に付与される変調信号に従うように構成される。従って、センサ電極１２０に結合された演算増幅器の反転入力は、センサ電極１２０が変調信号に従うようにさせる。演算増幅器の出力の電圧は、センサ電極１２０を、変調接地信号６１２に対して一定電圧に保持するのに必要な電荷の量を指示する。
【００９５】
[0106]電荷アキュムレータ６０２は、センサ電極１２０を変調接地信号に対して一定の電圧に維持するように動作するが、入力物体１４０に対しては変調電圧に維持するように動作する。入力物体１４０がセンサ電極１２０の付近の感知領域１７０へ持っていかれたときは、センサ電極１２０の電圧に変調を追跡させるために演算増幅器が流す必要のある電流の量が、感知領域１７０に入力物体１４０が存在しない状態に比して変化する。従って、この電流の量は、センサ電極１２０と入力物体１４０との間の容量結合を表し、そして演算増幅器の出力に反映される。
【００９６】
[0107]電荷アキュムレータ６０２の出力は、種々のサポートコンポーネント、例えば、復調器回路、ローパスフィルタ、サンプル・ホールド回路、他の有用な電子コンポーネント、例えば、フィルタ、アナログ／デジタルコンバータ（ＡＤＣ）、等に結合される。サポートコンポーネントは、入力物体１４０に対するセンサ電極１２０の容量結合又はその欠如に関連した測定値を電荷アキュムレータ６０２から得るように機能する。
【００９７】
[0108]寄生キャパシタンス６２０は、個別素子ではなく、センサ電極１２０と入力装置１００の他のコンポーネントとの間のキャパシタンスの量を表す。電源を変調することで、変調型電源を含まない入力装置に比して、寄生キャパシタンスの量が減少される。
【００９８】
[0109]図７Ａ及び７Ｂは、センサ電極１２０及びサブピクセル素子５２０へトレースを引き回すための異なるレイアウトを示す多数の表示パネル構成を示している。図７Ａは、単一ゲート線を含む構成を示す。図７Ｂは、二重ゲート線を含む構成を示す。
【００９９】
[0110]図７Ａは、表示パネル５０２の一部分の拡大トップダウン図で、タッチ及び表示素子の構成体７００を示す。この構成体７００は、センサ電極１２０及びサブピクセル素子５２０を含む。
【０１００】
[0111]センサ電極１２０は、各々、セグメント化されたＶＣＯＭ層の一部分を含む。各センサ電極１２０は、図示されたようにほぼ長方形である。更に、各センサ電極１２０は、４つのサブピクセル素子５２０に重複する。種々の実施形態において、センサ電極１２０は、４つより多くの又はそれより少ないサブピクセル素子５２０に重複してもよい。センサ電極１２０は、互いにオーミック分離され、各センサ電極１２０を別々に駆動することができる。図７Ａに特定の形状で示すが、センサ電極１２０は、任意の実現可能な形状で形成できることが当業者に明らかであろう。
【０１０１】
[0112]サブピクセル素子５２０は、ピクセル電極３１０を含む。図７Ａに示されていない液晶材料がピクセル電極３１０とセンサ電極１２０との間に配置される。図３を参照して述べたように、ピクセル電極３１０及びセンサ電極１２０が一緒に機能して、液晶材料にまたがる電圧を与える。
【０１０２】
[0113]サブピクセル素子５２０は、各々、ゲート３１２ｂ、ソース３１２ａ及びドレイン３１２ｃを有するピクセルトランジスタ３１２を含む。ゲート線７０２は、ピクセルトランジスタ３１２のゲート３１２ｂをゲートドライバ５０４へ結合する。同様に、ソース線７０４は、ピクセルトランジスタ３１２のソース３１２ａをソースドライバ／受信器モジュール５０６へ結合する。センサ電極線７０６は、接続素子７０５を通してセンサ電極１２０に結合されそしてソース線７０４に隣接配置されるものであるが、センサ電極１２０に信号を与えそしてソースドライバ／受信器モジュール５０６に結合される。
【０１０３】
[0114]ゲート線７０２がアクチベートされると、ソース線７０４を経て与えられた信号は、ゲート線７０２によってアクチベートされるピクセルトランジスタ３１２を通して、駆動されたゲート線７０２及び駆動されたソース線７０４の両方に共通のサブピクセル素子５２０のためのピクセル電極３１０へ駆動される。同時に、ＶＣＯＭ電極として働くセンサ電極１２０は、パネル接地点５３２に対して一定電圧に保持される。センサ電極１２０は、ソースドライバ／受信器モジュール５０６においてＡＦＥチャンネル６００のようなＡＦＥチャンネルに結合され、これは、センサ電極１２０を一定電圧に保持するのに必要な電流の量を決定する。従って、ピクセル更新及び接触感知が同時に遂行される。
【０１０４】
[0115]図７Ｂは、表示パネル５０２の一部分の拡大トップダウン図で、タッチ及び表示素子の構成体７５０を示す。図示されたように、この構成体７５０は、センサ電極１２０及びサブピクセル素子５２０を示している。
【０１０５】
[0116]センサ電極１２０及びサブピクセル素子５２０は、図７Ａに示すものと同様である。しかしながら、サブピクセル素子の各行は、図７Ａのように単一ゲート線７０２ではなく、第１のゲート線７５２ａ及び第２のゲート線７２５ｂを含む。サブピクセル素子５２０は、第１のゲート線７５２ａ及び第２のゲート線７２５ｂに交互に結合される。２本のゲート線の使用は、センサ電極線７５６のための空間を解放する。これは、２つの異なるゲート線７５２ａ及び７２５ｂにより選択される２つの隣接するサブピクセルに対して各ソース線７５４を使用できるからである。
【０１０６】
[0117]図７Ａ及び７Ｂに示された構成に加えて、センサ電極線がソース線又はドレイン線の上又は下に配置された構成も考えられる。より詳細には、センサ電極線は、ゲート線又はソース線のいずれかに隣接配置されるのではなく、それらのいずれかの真上又は真下に配置される。
【０１０７】
結論
[0118]本発明の技術の種々の実施形態は、入力装置と、容量性感知入力装置の寄生キャパシタンスを減少させる方法とを提供する。特に、ここに述べる実施形態は、好都合にも、変調型電源を使用して入力装置内の信号を変調し、入力装置のセンサ電極が経験する寄生キャパシタンスを減少させる。更に、他の実施形態は、接触感知能力を伴う表示装置であって、変調型電源を備え、表示装置内の表示素子及び接触感知素子に供給される信号を変調する表示装置を提供する。変調型電源では、入力装置のセンサ電極と他のコンポーネントとの間の容量結合が減少され、入力物体を感知する能力を高める。
【０１０８】
[0119]従って、ここに述べる実施形態及び実施例は、本発明の技術及びその特定の応用による実施形態を最良に説明し、従って、当業者が本発明を実施及び使用できるようにするためのものである。しかしながら、当業者であれば、以上の説明及び実施例は、単なる例示に過ぎないことが認識される。又、以上の説明は、余すところのないものではなく、本発明を、ここに開示する正確な形態に限定するものでもない。
【０１０９】
[0120]以上のことから、本開示の範囲は、特許請求の範囲によって決定される。
【符号の説明】
【０１１０】
１００・・・入力装置、１１０・・・処理システム、１２０・・・感知電極、１２４・・・感知素子、１３０・・・ボタン、１４０・・・入力物体、１５０・・・電子システム、１６０・・・表示装置、１７０・・・感知領域、２００・・・感知素子のパターン、２０４・・・センサモジュール、２０８・・・表示ドライバモジュール、３００・・・液晶表示セル、３０２・・・共通電圧層、３０４・・・ソース線、３０６・・・ゲート線、３０８・・・液晶材料、３１０・・・ピクセル電極、３１２・・・ピクセルトランジスタ、５００・・・表示装置、５０２・・・表示パネル、５０４・・・ゲートドライバ、５０６・・・ソースドライバ／受信器モジュール、５０８・・・変調型電源、５１０・・・処理システム、５１２・・・センサモジュール、５１４・・・決定モジュール、５１６・・・表示ドライバモジュール、５２０・・・サブピクセル素子、５３２・・・パネル接地点、６００・・・アナログフロントエンドチャンネル、６０２・・・電荷アキュムレータ、６１０・・・電圧分割器、６２０・・・寄生キャパシタンス、７００・・・構成体、７５０・・・構成体。
【図１】
0006336604.tif 000002
【図２Ａ】
0006336604.tif 000003
【図２Ｂ】
0006336604.tif 000004
【図３】
0006336604.tif 000005
【図４Ａ】
0006336604.tif 000006
【図４Ｂ】
0006336604.tif 000007
【図５Ａ】
0006336604.tif 000008
【図５Ｂ】
0006336604.tif 000009
【図６】
0006336604.tif 000010
【図７Ａ】
0006336604.tif 000011
【図７Ｂ】
0006336604.tif 000012