JP7839632B2 - ディスプレイノイズのためのソース出力電圧補償 - Google Patents

Description

本願は、２０２０年１２月１４日に出願された米国仮特許出願６３／１２５，３４４号への米国特許法第１１９条（ｅ）の利益を主張する。米国仮特許出願６３／１２５，３４４号は、参照することにより、本願にそのまま組み込まれる。

記載された実施形態は、全体としては電子装置に関しており、より具体的には、入力表示装置のノイズ軽減に関する。

近接センサ装置（例えば、タッチパッドやタッチセンサ装置）を備える入力装置は、様々な電子システムに広く用いられている。近接センサ装置は、典型的には、しばしば表面で区画された検知領域を含んでおり、この検知領域において、近接センサ装置は、一以上の入力物体の存在、位置及び／又は動きを検出する。近接センサ装置は、電子システムのインタフェースを提供するために用いられることがある。例えば、近接センサ装置は、より大きなコンピュータシステムのための入力装置（例えば、ノートブックやデスクトップパソコンに組み込まれ、又はその周辺に設けられる不透明なタッチパッド）としてしばしば用いられる。近接センサ装置は、しばしば、（携帯電話に組み込まれるタッチスクリーンのような）入力表示装置として動作するために表示装置と組み合わされる。

入力表示装置では、近接センサ装置と表示装置とが高度に集積化され得る。高度な集積化は、近接センサ装置の構成要素と表示装置の構成要素との間の寄生容量を生じさせ得る。その結果、近接センサ装置から発せられるセンシング波形は、表示装置の信号に容量的に結合し、これにより表示歪みを生じさせ得る。

全体として、一の観点では、一以上の実施形態が、ディスプレイ基板に設けられた表示スクリーンを備える入力表示装置に関連している。表示スクリーンは、複数の表示画素と、表示スクリーンの検知領域における容量センシングのための容量センシング電極と、ソースドライバ回路とを備えている。ソースドライバ回路は、複数の表示画素のうちの一の表示画素に対応する画素回路を駆動するためのデータ電圧を生成し、データ電圧の補償変調のタイミングを容量センシングのセンシング波形を用いて決定し、補償変調の振幅を決定し、データ電圧に対して補償変調を行うことで変調後データ電圧を生成し、変調後データ電圧を用いて画素回路を駆動するように構成されている。

全体として、一の観点では、一以上の実施形態がタッチ表示ドライバ集積（ＴＤＤＩ）回路に関連している。ＴＤＤＩ回路は、処理後画像信号に基づいて、表示スクリーンの画素に対応する画素回路を駆動するためのデータ電圧を生成し、データ電圧の補償変調のタイミングを容量センシングのセンシング波形を用いて決定し、補償変調の振幅を決定し、データ電圧に対して補償変調を行うことで変調後データ電圧を生成し、変調後データ電圧を用いて画素回路を駆動するように構成されたソースドライバ回路を備えている。

全体として、一の観点では、一以上の実施形態が入力表示装置のディスプレイを駆動する方法に関連している。該方法は、ディスプレイの画素回路を駆動するためのデータ電圧を生成することと、容量センシングのセンシング波形を用いてデータ電圧の補償変調のタイミングを決定することと、補償変調の振幅を決定することと、データ電圧に補償変調を行うことで変調後データ電圧を生成することと、変調後データ電圧を用いて画素回路を駆動することとを含む。

図１は、一以上の実施形態による入力装置を図示している。

図２Ａは、一以上の実施形態による入力装置を図示している。

図２Ｂは、一以上の実施形態による入力装置を図示している。

図２Ｃは、一以上の実施形態による入力装置を図示している。

図３Ａは、未補償のディスプレイ駆動を図示している。

図３Ｂは、一以上の実施形態による補償したディスプレイ駆動を図示している。

図４は、一以上の実施形態によるフローチャートを図示している。

以下の詳細な説明は、本質的に単に例示的なものであり、開示された技術を限定することも、開示された技術の用途及び使用を限定することも意図していない。更に、先に記載した技術分野、背景、又は、以下に詳細に記載される説明において提示されている、明示の又は暗示の理論によって拘束される意図はない。

以下の実施形態の詳細な説明の記載では、開示された技術のより深い理解を提供するために、多くの具体的な詳細が提示されている。しかしながら、これらの具体的な詳細が無くとも開示された技術が実施され得ることは当業者には明らかであろう。他の例では、不必要に記載を複雑化することを避けるために周知の機構は詳細には記載されていない。

出願全体に渡り、序数（例えば、第１、第２、第３、等）は要素（即ち、出願の任意の名詞）のための形容詞として使用されることがある。序数の使用は、例えば「前」、「後」、「単一の」という語や他の類似の用語の使用によって明示的に開示されていない限り、要素の特定の順序付けを示唆するものでも生成するものでもなく、任意の要素が単一の要素であると限定するものでもない。むしろ、序数の使用は、要素を互いに区別するためのものである。一例として、第１要素は第２要素と区別され、第１要素は一つより多い要素を包含し、要素の順序付けにおいて第２要素の後に続く（又は先行する）ことがある。

例えばタッチスクリーンのような入力表示装置は、様々な電子システムにおいて広く用いられている。入力表示装置は、しばしば表面で区画された検知領域を備えている。検知領域において、入力表示装置は、一以上の入力物体の存在、位置、動き及び／又は力を検出する。ここで使用されるタッチセンシングは、近接（例えば、接触無し）、タッチ（例えば、入力表面への接触）、及び、力が加わる接触を含んでいる。タッチセンシングは、タッチセンサを用いて実施される。タッチセンサは、タッチセンシングを行うときに使用される電極である。タッチセンシングの例は、相互又はトランス容量センシングと、絶対又は自己容量センシングとを含んでいる。一以上の実施形態において、入力表示装置は表示スクリーンを備えている。表示スクリーンは、ユーザにコンテンツ又は情報を表示するために用いられることがあり、タッチセンシングは、ユーザが、表示されたコンテンツと相互作用することを可能にすることがある。タッチセンシングは、センシング波形、例えば、矩形波でタッチセンサを駆動することを含むことがある。タッチセンサ上にセンシング波形が存在すると、表示スクリーンにおいて干渉を生じさせ得る。この干渉は、例えば縞状パターンになっている、表示スクリーンにおける暗い及び／又は明るい領域のような表示歪みを生じさせ得る。一以上の実施形態において、表示スクリーンの駆動が、歪みが低減され、又は回避されるように干渉を補償するような方法で行われる。

図１は、一以上の実施形態による、入力表示装置（１００）の例のブロック図である。入力表示装置（１００）は、（図示されない）電子システムに入力を供給するように構成されることがある。この文書において使用される「電子システム」（又は「電子デバイス」）という用語は、広く、電子的に情報を処理可能な任意のシステムをいうものである。電子システムの非限定的な幾つかの例としては、デスクトップコンピュータのようなパーソナルコンピュータ、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、スマートフォン、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、自動車用インフォテインメントデバイス、ゲーム機等が挙げられる。

図１において、入力表示装置（１００）は、検知領域（１２０）において一以上の入力物体によって提供された入力を検知するように構成された近接及び／又は力センサ装置（例えば、“タッチパッド”又は“タッチセンサ装置”）を備えている。例示的な入力物体としては、スタイラス、アクティブペン及び指が挙げられる。

検知領域（１２０）は、入力装置（１００）がユーザ入力（例えば、一以上の入力物体によって提供されたユーザ入力）を検出可能である入力表示装置（１００）の上方、周囲及び／又は近くの任意の空間を包含している。具体的な検知領域の大きさ、形状及び位置は、実施形態により広く相違し得る。

入力表示装置（１００）は、センサコンポーネントとセンシング技術の任意の組み合わせを用いて検知領域（１２０）におけるユーザ入力を検出してもよい。入力表示装置（１００）は、ユーザ入力を検出するための一以上の検知エレメントを備えている。非限定的な例としては、入力表示装置（１００）は、容量性技術を用いてもよい。

入力表示装置（１００）のいくつかの容量性の実装では、電界を生成するために電圧又は電流が印加される。近接する入力物体は電界に変化を生じさせ、電圧、電流などの変化として検出され得る容量カップリングにおける検出可能な変化を生じさせる。

いくつかの容量性の実装は、電界を生成するために、容量検知エレメントのアレイ又は他の規則的又は不規則的なパターンを用いる。いくつかの容量性の実装では、大きなセンサ電極を構成するために、別々の検知エレメントがオーミック的に短絡されてもよい。

いくつかの容量性の実装は、センサ電極と入力物体との間の容量カップリングの変化に基づく「自己容量」（又は「絶対容量」）センシング法を用いる。様々な実施形態において、センサ電極の近くの入力物体は、センサ電極の近くの電界を変化させ、これにより測定される容量カップリングを変化させる。一の実装では、絶対容量センシング法は、参照電圧（例えば、システム接地）に対してセンサ電極を変調し、センサ電極と入力物体の間の容量カップリングを検出することによって機能する。参照電圧は、実質的に一定の電圧でもよく、変化する電圧でもよいし、様々な実施形態において、参照電圧はシステム接地でもよい。絶対容量センシング法を用いて得られた測定値は、絶対容量測定値ということがある。

いくつかの容量性の実装は、センサ電極間の容量カップリングにおける変化に基づく「相互容量」（又は「トランス容量」）センシング法を用いる。様々な実施形態において、センサ電極の近くの入力物体は、センサ電極間の電界を変化させ、これにより測定される容量カップリングを変化させる。一の実装では、相互容量センシング法は、一以上のトランスミッタセンサ電極（「トランスミッタ電極」又は「トランスミッタ」、ＴＸともいう。）と、一以上のレシーバセンサ電極（「レシーバ電極」又は「レシーバ」、ＲＸともいう。）との間の容量カップリングを検出することで作動する。トランスミッタセンサ電極は、トランスミッタ信号を送信するために参照電圧（例えば、システム接地）に対して変調されることがある。レシーバセンサ電極は、結果信号の受信を容易にするために参照電圧に対して実質的に一定に保持されることがある。参照電圧は、実質的に一定の電圧であってもよく、様々な実施形態において、参照電圧はシステム接地であってもよい。いくつかの実施形態では、トランスミッタセンサ電極とレシーバセンサ電極との両方が変調されてもよい。トランスミッタ電極は、トランスミッタ信号を送信し、結果信号の受信を容易にするためにレシーバ電極に対して変調される。結果信号は、一以上の送信信号に対応する効果、及び／又は、環境からの干渉（例えば、他の電磁信号）の一以上の発生源に対応する効果を含むことがある。当該効果は、トランスミッタ信号、一以上の入力物体及び／又は環境からの干渉によって生じたトランスミッタ信号の変化、又は、他のそのような効果である場合がある。センサ電極は、専用のトランスミッタ又はレシーバであってもよく、また、送信と受信の両方を行うように構成されていてもよい。相互容量センシング法を用いて得られた測定値は、相互容量測定値ということがある。

絶対容量測定値及び／又は相互容量測定値は、少なくとも一つの入力物体が検知領域に何時存在しているかを決定し、信号－ノイズ比を決定し、入力物体の位置情報を決定し、ジェスチャーを識別し、該ジェスチャー、ジェスチャーの組み合わせ、又は他の情報に基づいて実行すべき動作を決定し、又は他の動作をするために用いられることがある。

図１において、処理システム（１１０）は、入力表示装置（１００）の一部として図示されている。処理システム（１００）は、入力表示装置（１００）のハードウェアを動作させて検知領域（１２０）における入力を検知するように構成されている。処理システム（１１０）は、一以上の集積回路（ＩＣ）及び／又はその他の回路コンポーネントの一部及び／又は全部を備えている。例えば、処理システムは、相互及び／又は絶対容量センシングのための回路部を備えていてもよい。いくつかの実施形態では、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及び／又はその類似物のような、電子的に読み取り可能な命令も備えていてもよい。いくつかの実施形態では、処理システム（１１０）を構成する構成要素が、例えば入力表示装置（１００）の検知エレメントの近くのように、纏まって位置している。他の実施形態では、処理システム（１１０）の構成要素が、入力表示装置（１００）の一以上の構成要素が検知エレメントの近くにあり、一以上の構成要素が他のどこかにあって物理的に分離されている。例えば、入力表示装置（１００）がコンピューティング装置に結合された周辺機器であってもよく、処理システム（１１０）がコンピューティング装置の中央処理装置上で動くソフトウェアと該中央処理装置から離れた（場合によっては関連するファームウェアを伴った）一以上のＩＣとを備えていてもよい。他の例として、入力表示装置（１００）は、携帯装置に物理的に集積化されていてもよく、処理システム（１１０）は、該携帯装置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備えていてもよい。いくつかの実施形態では、処理システム（１１０）は、入力表示装置（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、例えば触覚アクチュエータの駆動のような他の機能も実行してもよい。

いくつかの実施形態では、処理システム（１１０）は、一以上のアクションを起こすことで、検知領域（１２０）におけるユーザ入力（又はユーザ入力の欠如）に直接的に応答する。例示的なアクションとしては、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のようなグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）のアクションと共に動作モードの変更が挙げられる。いくつかの実施形態では、処理システム（１１０）が、電子システムのある部分（例えば、電子システムの処理システム（１１０）とは別の中央処理システムが存在するならば、そのような別の中央処理システム）に入力（又は入力の欠如）に関する情報を提供する。いくつかの実施形態では、電子システムのある部分は、処理システム（１１０）から受け取った情報を処理して、例えばモード変更アクションやＧＵＩアクションを含むあらゆる範囲のアクションを容易にするために、ユーザ入力に従って動作する。

いくつかの実施形態では、入力表示装置（１００）は、処理システム（１１０）又は何らかの他の処理システムによって操作される追加の入力コンポーネントと共に実装される。これらの追加の入力コンポーネントは、検知領域（１２０）における入力のための冗長な機能性、又はいくらかの他の機能性を与え得る。

いくつかの実施形態では、入力表示装置（１００）がタッチスクリーンインターフェースを備えており、検知領域（１２０）が、表示スクリーン（１５５）のアクティブ領域の少なくとも一部とオーバーラップしている。例えば、入力表示装置（１００）が、表示スクリーンに重なる実質的に透明なセンサ電極を備え、関連する電子システムのためにタッチスクリーンインターフェースを提供してもよい。表示スクリーンは、ユーザに視覚的なインタフェースを表示することができる任意の種類の動的なディスプレイであってもよく、任意の種類の発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、マイクロＬＥＤ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）又は他のディスプレイ技術を備えていてもよい。入力表示装置（１００）の近接及び／又は力センサ装置と表示スクリーンとは、物理エレメントを共有していてもよい。例えば、いくつかの実施形態は、同じ電気的コンポーネントの一部を表示と検知とに用いてもよい。様々な実施形態において、表示装置の一以上の表示電極が、表示更新と入力検知の両方に用いられてもよい。他の例として、表示スクリーンは、部分的に又は全面的に処理システム（１１０）によって操作されてもよい。

図１はコンポーネントの構成を図示しているが、発明の範囲から離れることなく他の構成が用いられてもよい。例えば、様々なコンポーネントが結合されて単一のコンポーネントを構成してもよい。他の例では、単一のコンポーネントで実行される機能が、２以上のコンポーネントで実行されてもよい。

図２Ａは、一以上の実施形態による入力表示装置（２００）を図示している。図２Ａに図示されているように、入力表示装置（２００）は、検知表示モジュール（２２０）と、配線（２０５）を介して該検知表示モジュールに結合されたタッチ表示ドライバ集積（ＴＤＤＩ）回路（２５０）とを備えている。検知表示モジュール（２２０）は、図１を参照して上で議論したように、検知領域（１２０）の全部又は一部、及び、表示スクリーン（１５５）の全部又は一部を動作させてもよい。

一以上の実施形態において、検知表示モジュール（２２０）は、ディスプレイ層（２３０）の積層体と、一以上の容量センシング層（２３２）と、ディスプレイ基板（２２２）とを含む複数の層を備えている。ディスプレイ層（２３０）は、表示スクリーンを構成している。一実施形態では、表示スクリーンがＯＬＥＤディスプレイである。従って、ディスプレイ層（２３０）の積層体は、有機発光層、アノード層、カソード層、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）層を含み得る一以上の導電層等のようなＯＬＥＤディスプレイ層を含んでいてもよい。ディスプレイ層（２３０）の積層体は、ディスプレイ基板（２２２）の上に設けられてもよい。一実施形態では、ディスプレイ基板（２２２）は、柔軟な、丸めることができる、及び／又は、折り畳み可能なＯＬＥＤディスプレイを実現できるように、柔軟なプラスチック基板である。

ディスプレイ層（２３０）の積層体は、ディスプレイ基板（２２２）上の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）層上に設けられたＬＥＤの層のようなマイクロＬＥＤ層を備えていてもよい。

ディスプレイ層（２３０）の積層体は、カラーフィルタガラス層、液晶層、及び、ガラスであり得るディスプレイ基板（２２２）上に形成されたＴＦＴ層のようなＬＣＤディスプレイ層を備えていてもよい。

検知表示モジュール（２２０）は、追加の層及び構成要素を備えていてもよい。一以上の実施形態では、複数のトランスミッタ（ＴＸ）電極（２３４）及び／又はレシーバ（ＲＸ）電極（２３６）が、表示スクリーンの検知領域において一以上の容量センシング層（２３２）に設けられている。検知領域は、表示スクリーンの全体又は一部に渡っていてもよい。ＴＸ電極（２３４）及び／又はＲＸ電極（２３６）は、図１を参照して上述したように、容量センシング（例えば、絶対容量センシング、相互容量センシング等）において用いられることがある。

図２Ａは、容量センシング層（２３２）がディスプレイ層（２３０）の積層体の上に設けられているとして図示しているが、これらの層は、ディスプレイ層（２３０）の積層体に対して如何なる位置に設けられてもよい。例えば、ＲＸ電極（２３６）を備える一の層が、ディスプレイ層（２３０）の積層体の上端に位置していてもよく、ＴＸ電極（２３４）を備える他の層が、ディスプレイ層（２３０）の積層体の中又は下に位置していてもよい。代替的には、ＴＸ電極を備える層が無くてもよい。一以上の実施形態では、検知モジュール（２２０）は、多くの検知パッドと、検知領域に渡る金属メッシュ層において検知パッドを接続する配線とを備えるマトリクス型パッドセンサを備えている。マトリクス型パッドセンサは、少なくとも一のそのような金属メッシュ層を備えていてもよい。専用の金属メッシュ層を用いる代わりに、例えばＯＬＥＤディスプレイのカソード層のようなディスプレイ層が、金属メッシュ層としての機能を果たすように成形されてもよい。

一以上の実施形態において、ＴＸ電極（２３４）とＲＸ電極（２３６）とが、共同して相互容量センシングを実施する。言い換えれば、波形がＴＸ電極（２３４）に印加され、結果信号がＲＸ電極（２３６）から受信される。結果信号は、該波形と入力物体の存在によるＴＸ電極とＲＸ電極（２３４、２３６）の間の容量の変化の関数である。

一以上の実施形態において、ＲＸ電極（２３６）は、ＴＸ電極（２３４）と独立して絶対容量センシングを実行するように作動される。一以上の実施形態において、トランスミッタ電極（２３４）は、レシーバ電極（２３６）と独立して絶対容量センシングを行うように作動される。

一以上の実施形態において、ディスプレイ層（２３０）の積層体は、例えば表示スクリーンの表示画素（又は画素）の個々のＯＬＥＤ、ＬＣＤ、又はマイクロＬＥＤユニットを制御するためのソース線、ゲート線及びトランジスタを備える薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）層のような一以上の層を備えている。一以上の実施形態において、一以上のソース線及び／又は一以上のゲート線も、絶対容量センシングを実施するために作動される。

一以上の実施形態において、タッチ表示ドライバ集積（ＴＤＤＩ）回路（２５０）は、表示スクリーンの画素を制御するトランジスタを駆動するソースドライバ回路（２５２）を備えている。画素のそれぞれは、ＯＬＥＤ画素、マイクロＬＥＤ画素、マイクロＯＬＥＤ画素、ＬＣＤ画素等を備えていてもよい。ＴＤＤＩ回路（２５０）は、ホストアプリケーションプロセッサ（例えば、映像プロセッサ）又は表示スクリーン（１５５）に表示されるべき画像コンテンツを提供する任意の他のコンポーネント（図示されない）から画像信号を受け取ってもよい。受け取った画像信号は、デジタル形式であってもよい。画像処理回路（２５４）は、受け取った画像信号を処理して処理後画像信号を出力してもよい。例えば、画像処理回路（２５４）は、ムラ補正及び／又は他の画像処理動作を行ってもよい。一以上の実施形態によれば、処理後の画像信号は、ソースドライバ回路（２５２）に供給され、そこで表示スクリーンの画素に対応するトランジスタを駆動するためにアナログ信号が生成されてもよい。画像処理回路（２５４）はＴＤＤＩ回路（２５０）に集積化されてもよいし、画像処理回路（２５４）が他の何処かに位置していてもよい。本開示から離れることなく、画像の表示に関連した任意の種類の追加の回路がＴＤＤＩ回路（２５０）に含まれていてもよい。

一以上の実施形態において、ＴＤＤＩ回路（２５０）は、更に、容量センシングを行うように構成される。ＴＤＤＩ回路（２５０）は、容量センシング電極（例えば、ＴＸ電極（２３４）又はＴＸ電極（２３４）のサブセット）を駆動することがあり、容量センシング電極から（例えば、ＲＸ電極（２３６）又はＲＸ電極（２３６）のサブセットから）結果信号を受け取って入力物体（例えば、図１を参照して上で議論した入力物体（１４０））の存在及び／又は位置を検出することがある。ＴＤＤＩ回路（２５０）は、様々なコンポーネントを備えることがある。一実施形態では、ＴＤＤＩ回路（２５０）が、容量センシング電極を駆動し、結果信号を受け取り、結果信号にアナログ－デジタル変換を行うことにより容量センシングを行うように構成されたアナログフロントエンド（２５６）を備えている。デジタル処理は、例えば、マイクロプロセッサやデジタルシグナルプロセッサ等のようなタッチ処理回路（２５８）によって他の何処かで行われてもよい。一実施形態では、ＴＤＤＩ回路（２５０）は、タッチ処理回路（２５８）の一部又は全部の要素を備えている。代替的には、タッチ処理回路（２５８）は、他の何処かに位置していてもよい。

一以上の実施形態において、ＴＤＤＩ回路（２５０）は、例えば特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）のような単一の半導体パッケージに収容されていてもよい。ソースドライバ回路（２５２）、画像処理回路（２５４）、アナログフロントエンド（２５６）及び／又はタッチ処理回路（２５８）は、半導体パッケージにおいて、別々のダイにあってもよく、単一のダイにあってもよい。半導体パッケージは、ディスプレイ基板（２２２）の上に設けられてもよく、他の何処かに設けられてもよい。更に、本開示の実施形態は、それぞれが検知表示モジュール（２２０）のディスプレイの異なる領域に対応する複数のＴＤＤＩ回路を備えていてもよい。

図２Ｂ及び図２Ｃは、それぞれ、一以上の実施形態による入力表示装置（２６０Ａ、２６０Ｂ）を図示している。入力表示装置（２６０Ａ、２６０Ｂ）は、ディスプレイチップ（２７０Ａ、２７０Ｂ）によって駆動される表示パネル（２７２Ａ、２７２Ｂ）と、タッチチップ（２８０Ａ、２８０Ｂ）によって駆動されるタッチパネル（２８２Ａ、２８２Ｂ）とを備えている。ディスプレイチップ（２７０Ａ、２７０Ｂ）は、前述したように、ソースドライバ回路及び画像処理回路のような構成要素を備えていてもよい。タッチチップ（２８０Ａ、２８０Ｂ）は、前述したように、アナログフロントエンド及びタッチ処理回路のような構成要素を備えていてもよい。図２Ａを参照して記述した実施形態とは異なり、ディスプレイチップ（２７０Ａ、２７０Ｂ）とタッチチップ（２８０Ａ、２８０Ｂ）とは、ＴＤＤＩ回路には集積化されていない。タッチチップ（２８０Ａ、２８０Ｂ）は、タッチセンシングのためのセンシング波形（２８４Ａ、２８４Ｂ）を提供する。一以上の実施形態において、センシング波形（２８４Ａ、２８４Ｂ）のデータはディスプレイチップ（２７０Ａ、２７０Ｂ）と共有される。入力表示装置（２６０Ａ）においては、センシング波形（２８４Ａ）それ自体がディスプレイチップ（２７０Ａ）に供給される。従って、ディスプレイチップ（２７０Ａ）は、センシング波形（２８４Ａ）を受け取ることにより、センシング波形（２８４Ａ）のタイミング、極性及び振幅を知らされる。入力表示装置（２６０Ｂ）においては、振幅情報（２８６Ｂ）及びタイミング情報（２８８Ｂ）が別途に供給される。タイミング（及び極性）情報は、汎用入出力（ＧＰＩＯ）ピンを用いて供給されるパルス列によって供給されてもよい。振幅情報は、別のデジタルインタフェースを用いて提供されてもよい。

図３Ａを参照して、未補償のディスプレイ駆動（３００）が図示されている。データ線（３０２）は、画素、例えば単一のＯＬＥＤ（３０６）を駆動するためのデータ電圧（３０４）を伝送する。データ電圧（３０４）は、図２Ａを参照して説明した、ＴＤＤＩ回路のソースドライバ回路から発せられる矩形波信号であってもよい。データ電圧（３０４）を画素回路（３０８）に伝送する配線に関連した抵抗及び容量により、データ電圧（３０４）は、開始時の過渡応答を含む。画素回路（３０８）のゲート線（３１０）が活性化されると、データ線（３０２）上のデータ電圧（３０４）は、キャパシタＣｓｔを充電し、データ電圧（３０４）に基づく電流をＯＬＥＤ（３０６）に流す。より高いデータ電圧は一般に光出力を増大させるので、よって、ＯＬＥＤ（３０６）の出力はデータ電圧（３０４）によって支配され得る。単一のＯＬＥＤについてしか図示されていないが、ＯＬＥＤの駆動は、表示スクリーンの全てのＯＬＥＤについて行われ得る。本開示から離れなければ、様々な画素回路が用いられ得る。更に、本開示から離れなければ、前に言及した他の表示技術が使用され得る。

一以上の実施形態において、タッチセンシングは、少なくとも部分的にはディスプレイの駆動と同時に発生する。その結果、センシング波形（３１２）は、干渉経路（３１４）（灰色の矢印）を介して画素回路（３０８）においてデータ電圧（３０４）に容量的に結合し得る。具体的には、図示されているように、センシング波形（３１２）がカソード電位（３１８）を変調し、例えばＲ_ＴＲｘ及びＣ_ＴＲｘに対応するＲＣ時定数に基づいて図３Ａに図示されるようなカソード電位波形を生じさせる。ディスプレイのカソード層（ディスプレイカソード（３１６））とデータ線（３０２）の間の干渉容量Ｃ_{ｉｎｔｅｒｆ}は、更に、センシング波形（３１２）をデータ電圧（３０４）に結合し、これにより、劣化したデータ電圧（３２０）を生じさせ得る。劣化したデータ電圧（３２０）は、よって、センシング波形（３１２）によって生じたデータ電圧（３２２）の歪み（例えば、図３Ａに図示されている電圧変動）を含む。劣化したデータ電圧（３２０）の歪みは、ＯＬＥＤ（３０６）の出力の変動を生じさせ得る。

図３Ａにおいて、歪みがある例示的なディスプレイ出力（３３０）は、ディスプレイ出力において存在し得る歪みを図示している。この例では、当該歪みは、規定よりも明るい画素の行と規定より暗い画素の行とを伴う不均一なディスプレイ出力を含んでいる。劣化したデータ電圧（３２０）における歪み（３２２）の結果、ディスプレイ出力の暗い領域及び明るい領域にあるＯＬＥＤのキャパシタＣ_ｓｔが異なる電圧に充電されることに基づき、画素のいくつかの行は明るく、画素のいくつかの行は暗くなる。説明した効果は任意の検知表示モジュールにも起こり得るが、（図２Ａに図示されているように）層が最小の間隔で高度に集積化され、よって、導電性の要素間の容量結合（例えば、Ｃ_{ｉｎｔｅｒｆ}）が大きいＯＬＥＤベースの検知表示モジュール（例えば、柔軟で、丸めることができ、及び／又は折り畳み可能なＯＬＥＤ検知表示モジュール）において特に目立ち、したがって望ましくない場合がある。更に、説明した効果は、絶対容量センシングが用いられるときに特に顕著である。なぜなら、絶対容量タッチセンシングに関与する全ての容量検知電極が同じ位相で変調されるからである。しかしながら、容量検知電極の一部のみが変調され、又は、当該効果を低減するために反対位相の変調が使用され得るトランス容量検知構成においても当該効果が目立つことがある。同様に、絶対容量センシングとトランス容量センシングとを組み合わせたハイブリッドセンシング構成においても当該効果が目立つことがある。

図３Ｂを参照して、一以上の実施形態による、補償したディスプレイ駆動（３５０）が図示されている。図３Ｂに図示されている様々な要素は、図３Ａに図示されている対応する要素と実質的に類似しているか、同一である。一以上の実施形態において、ソースドライバ回路によって発せられるデータ電圧は、変調後データ電圧（３５４）である。変調後データ電圧（３５４）は、補償変調（３５８）を受けている場合がある。補償変調（３５８）は、図３Ａに図示されている劣化データ電圧（３２０）における劣化を解消し、又は少なくとも低減するように選択され得る。変調後データ電圧（３５４）に補償変調がなされているので、劣化したデータ電圧（３５６）ではなく、劣化していないデータ電圧（３５６）が画素回路（３０８）において存在し得る。

変調後データ電圧（３５４）は、補償変調（３５８）が重畳されたデータ電圧（３０４）に基づいていてもよい。一以上の実施形態において、補償変調（３５８）は、図３Ａにおける劣化したデータ電圧（３２０）の歪み（３２２）を解消し、又は少なくとも低減するように選択される。歪み（３２２）を低減又は解消するために、ソースドライバ回路は、データ電圧に補償変調（３５８）を重畳して変調後データ電圧（３５４）を得る。補償変調（３５８）の特性には、補償変調（３５８）のタイミングと振幅がある。補償変調（３５８）の特性は、干渉経路（３１４）を介してセンシング波形（３１２）がデータ電圧に及ぼす効果を有効にキャンセルするように選択され得る。

図３Ｂは、非劣化データ電圧（３５６）に歪みがない、完全なキャンセル動作を図示している。部分的なキャンセルでは、（図３Ａの歪み（３２２）と比較して）低減した歪みが残り得る。補償変調（３５８）のタイミングは、センシング波形を発するアナログフロントエンドから利用可能な場合がある。該タイミングは、よって、アナログフロントエンドからソースドライバ回路に供給されることがある。ＴＤＤＩ回路にソースドライバ回路とアナログフロントエンドとが集積化されていない他の構成では、ソースドライバ回路のタイミングは、同期のために、ソースドライバ回路に外部から供給されてもよい。振幅変調（３５８）の振幅は、実験による測定及び最適化により、及び／又は、入力表示装置の容量及び抵抗を含む、入力表示装置の回路モデリングによって得られてもよい。歪み（３２２）の大きさは固定でない場合があり、例えば、タッチセンシング波形（３１２）の振幅に依存することがある。したがって、タッチセンシング波形（３１２）の振幅に依存して、異なる振幅の補償変調（３５８）を用いてもよい。このシナリオでは、タッチセンシング波形（３１２）の振幅は、アナログフロントエンド（２５６）から得られる。アナログフロントエンド（２５６）とソースドライバ回路（２５２）とがＴＤＤＩ回路（２５０）に集積化されている構成では（例えば、図２Ａ）、ソースドライバ回路（２５２）は、アナログフロントエンド（２５６）から直接、タッチセンシング波形の振幅を得てもよい。アナログフロントエンド（２５６）とソースドライバ回路（２５２）とが集積化されていない構成では（例えば、図２Ｂ及び２Ｃ）、タッチセンシング波形の振幅は、例えば汎用入出力ピンを用いて伝えられてもよい。

一実施形態では、ソースドライバ回路は、修正されたガンマ変換を用いてデータ電圧に対して補償変調（３５８）を行う。ガンマ変換は、各画素回路についての入力画像データによって指定された階調を画素回路が更新される出力電圧レベルを指定する電圧値（即ち、データ電圧）に変換する場合がある。修正されたガンマ変換は、該タイミングを用いて画素回路（３０８）に出力されるデータ電圧への振幅増分（正又は負）として補償変調（３５８）を更に加える。

図４は、一以上の実施形態によるフローチャートを図示している。このフローチャートにおける様々なステップは、順次に提示され、記載されているが、当業者は、一部又は全てのステップが異なる順序で実行されてもよく、組み合わされ、又は省略されてもよく、一部又は全てのステップが並行して実行されてもよいと理解するであろう。追加のステップが、更に実行されることがある。よって、本開示の範囲は、図４に図示されている特定のステップの配列に限定されていると考えるべきではない。

図４のフローチャートは、一以上の実施形態による、入力表示装置のディスプレイを駆動する方法を示している。下記の記載は単一の表示画素に対応する単一の画素回路の駆動を対象としているが、同じステップが入力表示装置の追加の画素回路を駆動するために行われてもよい。

ステップ４０２において、データ電圧が画素回路を駆動するために生成される。データ電圧は、画像信号に基づいて生成されてもよい。例えば、画像信号が画像処理回路によって受信されてもよい。画像信号は、ホストアプリケーションプロセッサから受信されてもよい。画像処理回路は、前述されているような様々な動作を行って処理後画像信号を生成してもよい。ソースドライバ回路は、処理後画像信号に基づいて動作し、前述されているようにデータ電圧を生成してもよい。

ステップ４０４では、データ電圧の補償変調のタイミングが決定される。該タイミングは、容量センシングに関連するセンシング波形を発するアナログフロントエンドから得られてもよい。例えば、アナログフロントエンドはセンシング波形の発出をトリガーするための制御信号を使用してもよく、該制御信号は、センシング波形の発出の開始を識別するためにソースドライバ回路によって取得されてもよい。

ステップ４０６では、データ電圧の補償変調の振幅が決定される。振幅は、メモリに格納された変数又は定数によって記述されてもよい。補償変調の振幅は、経験的に得られていてもよい。その代わりに、補償変調の振幅は、モデリング及び／又はシミュレーションによって得られていてもよい。

ステップ４０８では、データ電圧に補償変調を行うことによって変調後データ電圧が生成される。補償変調は、データ電圧に追加的に行われてもよい。一実施形態では、ソースドライバが、画像データによって指定された階調からデータ電圧を得るためにガンマ変換を行う。補償変調は、ガンマ変換の一部として行われてもよい。

ステップ４１０では、画素回路が変調後データ電圧を用いて駆動される。画素回路の駆動では、蓄積キャパシタを変調後データ電圧に充電してもよい。蓄積キャパシタの変調後データ電圧は、画素の発光強度を指定している場合がある。

本開示の実施形態は、センシング波形の電圧又は周波数を変えることなく表示歪みを抑制し、又は低減することができる。それ故に、本開示の実施形態はセンシング波形に関するタッチセンシングのパラメータを、他の考慮（例えば、センシング周波数をタッチセンサのＲＣ帯域に基づいて決定して表示ノイズやノイズが多い充電器の周波数を避ける等）に基づいて決定することを可能にし、これにより、入力表示装置を設定が容易であるようにし、より安定にすることができる。

本開示の実施形態は、画像の表示に関連するソースドライバ回路とタッチセンシングに関連するアナログフロントエンドを組み合わせる、ＴＤＤＩアーキテクチャを用いる実装に適している場合がある。本開示の実施形態は、ソースドライバ回路がアナログフロントエンドから分離されている場合にも使用され得る。

発明が限られた数の実施形態に関して説明されているが、本開示の利益を有する当業者は、ここに開示されている発明の範囲から離れていない他の実施形態が考案可能であると理解するであろう。したがって、発明の範囲は、クレームよってのみ限定されるべきである。

Claims (20)

1. 入力表示装置であって、
   ディスプレイ基板の上に形成され、複数の表示画素を備える表示スクリーンと、
   前記表示スクリーンの検知領域における容量センシングのための複数の容量センシング電極と、
   前記複数の表示画素のうちの一の表示画素に対応する画素回路を駆動するためのデータ電圧を生成し、
   前記データ電圧の補償変調のタイミングを前記容量センシングのセンシング波形を用いて決定し、
   前記補償変調の振幅を決定し、
   前記補償変調を前記データ電圧に対して行うことによって変調後データ電圧を生成し、
   前記変調後データ電圧を用いて前記画素回路を駆動する
   ように構成されたソースドライバ回路と、
   を備え、
   前記補償変調の振幅が、当該入力表示装置における測定された容量と前記センシング波形の振幅に少なくとも部分的に基づいており、
   前記センシング波形の振幅に依存して前記補償変調の異なる振幅が使用される
   入力表示装置。
2. ホストアプリケーションプロセッサから取得された受信画像信号に基づいて処理後画像信号を生成するように構成された画像処理回路と、
   前記ソースドライバ回路と、
   前記容量センシングのためのアナログフロントエンドであって、前記容量センシング電極とのインタフェースとして動作して複数のタッチ信号を取得し、前記センシング波形を生成するアナログフロントエンドと、
   を備えるタッチ表示ドライバ集積（ＴＤＤＩ）回路を更に備え、
   前記ソースドライバ回路が、前記処理後画像信号に基づいて前記データ電圧を生成するように構成されている、
   請求項１に記載の入力表示装置。
3. 前記ＴＤＤＩ回路が、前記複数のタッチ信号を処理することによりタッチ出力信号を生成するように構成されたタッチ処理回路を更に備える
   請求項２に記載の入力表示装置。
4. 前記補償変調の前記タイミングを決定することは、前記アナログフロントエンドから前記タイミングを取得することを含む
   請求項２に記載の入力表示装置。
5. 前記補償変調の振幅が、寄生容量を介して前記データ電圧に結合された前記センシング波形に関連する前記画素回路での前記データ電圧の歪みを少なくとも部分的に補償するように選択されている
   請求項１に記載の入力表示装置。
6. 前記データ電圧に対して前記補償変調を行うことは、前記データ電圧に前記補償変調を追加的に重畳することを含む
   請求項１に記載の入力表示装置。
7. 前記ソースドライバ回路が、更に、ガンマ変換を行って入力画像データによって指定された階調から前記データ電圧を得るように構成され、
   前記ガンマ変換を行うことが、振幅増分として前記補償変調を前記データ電圧に対して行うことを含む、
   請求項１に記載の入力表示装置。
8. 前記表示スクリーンが、ＯＬＥＤ表示スクリーンである
   請求項１に記載の入力表示装置。
9. 前記表示スクリーンがディスプレイカソードを備えており、
   前記ディスプレイカソードが、前記複数の容量センシング電極の一つである
   請求項１に記載の入力表示装置。
10. タッチ表示ドライバ集積（ＴＤＤＩ）回路であって、
    表示スクリーンの画素に対応する画素回路を駆動するためのデータ電圧を生成し、
    前記データ電圧の補償変調のタイミングを容量センシングのセンシング波形を用いて決定し、
    前記補償変調の振幅を決定し、
    前記補償変調を前記データ電圧に対して行うことによって変調後データ電圧を生成し、
    前記変調後データ電圧を用いて前記画素回路を駆動する
    ように構成されたソースドライバ回路を備え、
    前記補償変調の振幅が、当該ＴＤＤＩ回路を備える入力表示装置における測定された容量と前記センシング波形の振幅に少なくとも部分的に基づいており、
    前記センシング波形の振幅に依存して前記補償変調の異なる振幅が使用される
    ＴＤＤＩ回路。
11. 前記容量センシングのためのアナログフロントエンドであって、複数の容量センシング電極とのインタフェースとして動作して複数のタッチ信号を取得し、前記センシング波形を生成するアナログフロントエンドを更に備える
    請求項１０に記載のＴＤＤＩ回路。
12. ホストアプリケーションプロセッサから取得された受信画像信号に基づいて処理後画像信号を生成するように構成された画像処理回路と、
    前記複数のタッチ信号を処理することによりタッチ出力信号を生成するように構成されたタッチ処理回路と、
    を更に備え、
    前記ソースドライバ回路が、前記処理後画像信号に基づいて前記データ電圧を生成するように構成されている、
    請求項１１に記載のＴＤＤＩ回路。
13. 前記補償変調の前記タイミングを決定することが、前記タイミングを前記アナログフロントエンドから取得することを含む
    請求項１１に記載のＴＤＤＩ回路。
14. 前記補償変調の振幅が、寄生容量を介して前記データ電圧に結合された前記センシング波形に関連する前記画素回路での前記データ電圧の歪みを少なくとも部分的に補償するように選択されている
    請求項１０に記載のＴＤＤＩ回路。
15. 前記データ電圧に対して前記補償変調を行うことは、前記データ電圧に前記補償変調を追加的に重畳することを含む
    請求項１０に記載のＴＤＤＩ回路。
16. 前記ソースドライバ回路が、更に、ガンマ変換を行って入力画像データによって指定された階調から前記データ電圧を得るように構成され、
    前記ガンマ変換を行うことが、振幅増分として前記補償変調を前記データ電圧に対して行うことを含む、
    請求項１０に記載のＴＤＤＩ回路。
17. 入力表示装置のディスプレイを駆動するための方法であって、
    前記ディスプレイの画素回路を駆動するためのデータ電圧を生成することと、
    前記データ電圧の補償変調のタイミングを容量センシングのセンシング波形を用いて決定することと、
    前記補償変調の振幅を決定することと、
    前記補償変調を前記データ電圧に対して行うことによって変調後データ電圧を生成することと、
    前記変調後データ電圧を用いて前記画素回路を駆動することと、
    を含み、
    前記補償変調の振幅が、当該入力表示装置における測定された容量と前記センシング波形の振幅に少なくとも部分的に基づいており、
    前記センシング波形の振幅に依存して前記補償変調の異なる振幅が使用される
    方法。
18. 前記補償変調の前記タイミングを決定することは、
    近接検知のためのアナログフロントエンドであって、前記センシング波形を生成するように構成されたアナログフロントエンドから前記タイミングを取得することを含む
    請求項１７に記載の方法。
19. 前記データ電圧に対して前記補償変調を行うことは、前記データ電圧に前記補償変調を追加的に重畳することを含む
    請求項１７に記載の方法。
20. ガンマ変換を行って入力画像データによって指定された階調から前記データ電圧を得ることを更に含み、
    前記ガンマ変換を行うことが、振幅増分として前記補償変調を前記データ電圧に対して行うことを含む、
    請求項１７に記載の方法。