集成触摸敏感显示器栅极驱动器的制造方法
【专利说明】集成触摸敏感显示器栅极驱动器
[0001]本申请是申请日为2010年4月I日、申请号为201080022231.2、发明名称为“集成触摸敏感显示器栅极驱动器”的发明专利申请的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请要求在2009年4月6日提交的美国临时申请N0.61/167，129、在2009年6月15日提交的美国临时申请N0.61/187，149和在2009年6月25日提交的美国临时申请N0.61/220, 566的权益，在此出于各种目的引入它们全部内容作为参考。
技术领域
[0004]本公开涉及具有显示模式和触摸模式的触摸敏感显示器，更特别地，涉及可在显示模式和触摸模式之间切换的集成触摸敏感显示器中的栅极驱动器电路。
【背景技术】
[0005]许多类型的输入装置，诸如按钮或键、鼠标、跟踪球、触摸传感器面板、游戏杆、触摸板和触摸屏等，可用于在计算系统中执行操作。特别地，由于其操作的便利性和通用性以及其低廉的价格，触摸屏正变得越来越普及。触摸屏可包含触摸传感器面板，其可以为具有触摸敏感表面的清澈面板；和诸如液晶显示器(LCD)的显示装置，其可位于面板后面以使得触摸敏感表面可基本上覆盖显示装置的可视区域。触摸屏一般可允许用户通过在由显示装置所显示的包含虚拟按钮、键、条、显示和其它要素的用户界面(UI)表示的位置上用一个或多个手指、铁笔或其它物体触摸或接近地触摸触摸传感器面板，执行各种功能。一般地，触摸屏可识别触摸传感器面板上的触摸事件和触摸事件的位置，然后，计算系统可根据在发生触摸事件时出现的显示来解释触摸事件，再然后可基于触摸事件执行一个或多个行动。
[0006]由于显示能力和触摸能力会对于触摸屏提出不同要求，因此，协调这些要求以使得触摸屏可同时有效且高效地实现显示能力和触摸能力是具有挑战性的。
【发明内容】
[0007]本公开涉及具有用于在显示器的显示模式和触摸模式期间在栅极线电压供给之间切换的可切换栅极驱动器电路的集成触摸敏感显示器。栅极驱动器电路可包含一个或多个开关，所述开关被配置为在用于显示图像和/或图形数据的显示模式期间切换到来自LCD驱动器的电压供给，而在用于减少在触摸感测中LCD电压供给对触摸电路的干扰的触摸模式期间切换到来自触摸控制器的电压供给。在一些实施例中，在触摸模式期间来自触摸控制器的电压可以是接地电压。在一些实施例中，栅极驱动器电路可包含反馈回路和逻辑状态电路，以减少在触摸模式期间来自显示电路的干扰。在一些实施例中，栅极驱动器电路可包含时钟电路，以在触摸模式期间禁用显示时钟以减少来自时钟信号的干扰。在一些实施例中，栅极驱动器电路可与显示器的活动显示/触摸区域相邻或接近。在一些实施例中，作为另一干扰减少措施，栅极驱动器电路可通过其间的导电线远离活动区域，以将活动区域与栅极驱动器屏蔽开。可切换栅极驱动器电路可有利地以更加有效且高效的方式集成显示和触摸电路，由此实现低成本和节电。
【附图说明】
[0008]图1示出根据各种实施例的具有可切换栅极驱动器电路的示例性集成触摸敏感显示器。
[0009]图2示出根据各种实施例的具有接近显示器的活动显示/触摸区域的可切换栅极驱动器电路的示例性集成触摸敏感显示器。
[0010]图3示出根据各种实施例的可包含可切换电路的具有显示和触摸模式的集成触摸敏感显示器的活动显示/触摸区域中的示例性像素的部分电路图。
[0011]图4示出根据各种实施例的其中由像素形成的诸如驱动和感测区域之类的触摸区域可具有可切换电路的具有显示和触摸模式的集成触摸敏感显示器的活动显示/触摸区域的示例性平面图。
[0012]图5示出在其中显示器的电路元件可操作来在显示器上显示图像的显示模式期间的集成触摸敏感显示器的示例性操作。
[0013]图6示出在其中显示器的电路元件可操作来感测显示器上的触摸的触摸模式期间的集成触摸敏感显示器的示例性操作。
[0014]图7示出根据各种实施例的示例性栅极驱动器，其可针对显示和触摸模式，在给集成触摸敏感显示器的活动显示/触摸区域中的栅极线的电压供给之间切换。
[0015]图8示出根据各种实施例的在显示和触摸模式期间集成触摸敏感显示器的栅极驱动器的电路元件的示例性时序图。
[0016]图9示出根据各种实施例的另一示例性栅极驱动器，其可针对显示和触摸模式，在给集成触摸敏感显示器的活动显示/触摸区域中的栅极线的电压供给之间切换。
[0017]图10示出根据各种实施例的又一示例性栅极驱动器，其可针对显示和触摸模式，在给集成触摸敏感显示器的活动显示/触摸区域中的栅极线的电压供给之间切换。
[0018]图11示出根据各种实施例的再一示例性栅极驱动器，其可针对显示和触摸模式，在给集成触摸敏感显示器的活动显示/触摸区域中的栅极线的电压供给之间切换。
[0019]图12示出根据各种实施例的在显示和触摸模式期间集成触摸敏感显示器的栅极驱动器的电路元件的示例性时序图。
[0020]图13示出根据各种实施例的用于在显示模式和触摸模式之间切换集成触摸敏感显示器的栅极驱动器电路的示例性方法。
[0021]图14示出根据各种实施例的另一示例性栅极驱动器，其可针对显示和触摸模式，在给集成触摸敏感显示器的活动显示/触摸区域中的栅极线的电压供给之间切换。
[0022]图15示出根据各种实施例的用于在显示模式和触摸模式之间切换集成触摸敏感显示器的栅极驱动器电路的另一示例性方法。
[0023]图16示出根据各种实施例的具有远离显示器的活动显示/触摸区域的可切换栅极驱动器电路的示例性集成触摸敏感显示器。
[0024]图17-1和图17-2示出根据各种实施例的集成触摸敏感显示器的示例性布局。
[0025]图18示出根据各种实施例的集成触摸敏感显示器的另一示例性布局。
[0026]图19示出根据各种实施例的另一示例性栅极驱动器，其可针对显示和触摸模式，在给集成触摸敏感显示器的活动显示/触摸区域中的栅极线的电压供给之间切换。
[0027]图20示出根据各种实施例的又一示例性栅极驱动器，其可针对显示和触摸模式，在给集成触摸敏感显示器的活动显示/触摸区域中的栅极线的电压供给之间切换。
[0028]图21示出根据各种实施例的集成触摸敏感显示器的另一示例性布局。
[0029]图22示出根据各种实施例的集成触摸敏感显示器的又一示例性布局。
[0030]图23示出根据各种实施例的具有带有可切换栅极驱动器电路的集成触摸敏感显示器的示例性计算系统。
[0031]图24示出根据各种实施例的具有带有可切换栅极驱动器电路的集成触摸敏感显示器的示例性移动电话。
[0032]图25示出根据各种实施例的具有带有可切换栅极驱动器电路的集成触摸敏感显示器的示例性数字媒体播放器。
[0033]图26示出根据各种实施例的具有带有可切换栅极驱动器电路的集成触摸敏感显示器的示例性个人计算机。
【具体实施方式】
[0034]在示例性实施例的以下描述中，参照了附图，在附图中以图示说明的方式示出了可实施的特定实施例。应当理解，在不背离各种实施例的范围的情况下，可以使用其它实施例并且可以做出结构变化。
[0035]本公开涉及具有可切换栅极驱动器电路的集成触摸敏感显示器，该可切换栅极驱动器电路用于在显示器的显示和触摸模式期间在栅极线电压供给之间切换。在一些实施例中，栅极驱动器电路可包含一个或多个开关，所述开关被配置为在用于显示图像和/或图形数据的显示模式期间切换到来自LCD驱动器的电压供给，而在用于减少在触摸感测中干扰触摸电路的LCD电压供给的触摸模式期间切换到来自触摸控制器的电压供给。在一些实施例中，在触摸模式期间来自触摸控制器的电压可以是接地电压。在一些实施例中，栅极驱动器电路可包含反馈回路和逻辑状态电路，以减少在触摸模式期间来自显示电路的干扰。在一些实施例中，栅极驱动器电路可包含时钟电路，以在触摸模式期间禁用显示时钟以减少来自时钟信号的干扰。在一些实施例中，栅极驱动器电路可与显示器的活动显示/触摸区域相邻或接近。在一些实施例中，栅极驱动器电路可通过其间的导电线远离显示器的活动显示/触摸区域，以将活动区域与栅极驱动器屏蔽开，以进一步减少在触摸感测中对触摸电路的干扰。
[0036]可切换栅极驱动器电路可容易地或较为容易地将显示和触摸电路有利地集成到LCD电压供给电路，并且，当例如在触摸操作中更敏感的操作需要时，可允许提供更稳定的电压供给。由于不必校正或重复错误或假性的触摸感测，这可产生可节省电力的更有效且高效的触摸敏感显示器。同时，可切换栅极驱动器电路可以以很少的费用或电路再设计而被容易地接入现有的技术中，由此节省成本。可以在单个LCD芯片上紧凑地形成、设置和/或与显示和触摸电路一起集成可切换栅极驱动器电路，由此提供更薄、更小的芯片。在一些实施例中，电路可部分或全部地处于专用集成电路(ASIC)中或处于与芯片分开的LCD玻璃电子器件上。
[0037]术语“驱动线”、“水平共用电压线”和“xVcom”可指的是显示器的水平导电线。在大多数情况下，但不总是如此，可在指示显示器的驱动区域中的这些导电线时使用术语“驱动线”，原因是它们可被用于传输激励信号以在触摸感测中驱动驱动区域。
[0038]术语“感测线”、“垂直共用电压线”和“yVcom”可指的是显示器的垂直导电线。在大多数的情况下，但不总是如此，可在指示显示器的感测区域中的这些导电线时使用术语“感测线”，原因是它们可被用于传输触摸信号以在触摸感测中感测显示器上的触摸或接近触摸。
[0039]术语“子像素”可指的是显示器的红色、绿色或蓝色显示分量，而术语“像素”可指的是红色、绿色和蓝色子像素的组合。但是，各种实施例不限于红-绿-蓝(RGB)显示器，并且可包含诸如单色显示器的其它类型的显示器。
[0040]虽然这里可能针对集成触摸敏感显示器描述了一些实施例，但应理解，各种实施例不被限于此，而是可一般地适用于在显示模式期间利用显示能力并且在触摸模式期间利用触摸能力的装置。还应理解，各种实施例不限于具有显示模式和触摸模式的显示器，而可一般地适用于具有诸如扫描模式、音频模式、文本模式等之类的其它操作模式的显示器。还应理解，切换电路可被加入具有重叠的触摸传感器面板(即，触摸屏)的显示器中或加入其中集成有触摸传感器面板(即，集成触摸屏)的显示器中。
[0041]图1示出根据各种实施例的具有可切换栅极驱动器电路的示例性集成触摸敏感显示器。在图1的例子中，集成触摸敏感显示器10可包含驱动显示的IXD驱动器14、显示数据并感测触摸的活动显示/触摸区域12、驱动触摸感测的触摸控制器16和驱动显示器的栅极线的可切换栅极驱动器18。将在后面在图2中更详细地描述这些部件。显示器10可以在两种模式一显示模式和触摸模式一中操作。显示模式可包含在显示器10的活动区域12中的例如像素的电路上显示图像和/或图形数据。触摸模式可包含通过显示器10的活动区域12中的例如像素的电路感测触摸或接近触摸。将在后面在图3中更详细地描述像素。根据显示器的需要，也可使用诸如扫描模式、音频模式、文本模式等之类的其它操作模式。
[0042]栅极驱动器18可包含在来自IXD驱动器14的电压供给和来自触摸控制器16的电压供给之间切换以基于模式驱动显示器10的活动区域12中的栅极线的电路。以这种方式，例如，当例如在触摸模式期间更敏感的操作需要时，可以使用更稳定的电压供给。
[0043]其中可出现波动的电压供给的示例性环境可以如下所示。LCD驱动器14可被配置为在显示模式期间驱动活动区域12。但是，LCD驱动器14的一些信号可在触摸模式期间保持活动。例如，当不通过新数据刷新显示像素时，例如，在触摸模式期间，显示器10可被配置为继续显示当前数据，以使得显示器不是空白的。要这样做，LCD驱动器14可向栅极驱动器18传送低或关断电压，这可沿显示器的栅极线向显示像素的电路传送电压以便保持像素以使得像素不能显示新数据，而活动区域12中的存储电容器可被用于继续显示当前数据。这可被称为显示器10的垂直消隐。
[0044]由于IXD驱动器14的某些信号可部分地由于可在其上构建典型的IXD驱动器的玻璃基板而导致接地不良，因此，给栅极驱动器18的LCD电压可由于LCD基准电压相对于触摸电路接地的波动而波动。由于驱动显示器的信号中的大多数或全部可以参照相同的LCD驱动器接地，因此这在显示模式期间具有很少影响或不具有影响，从而信号不能发现LCD驱动器的接地波动或受其影响。但是，在触摸模式期间，这些接地波动可通过与驱动和感测线、氧化铟锡(ITO)板等寄生耦合的栅极驱动器18被注入触摸电路中，在这些触摸电路中，它们可被错误地感测为显示器10上的触摸或接近触摸。
[0045]相反，触摸电路信号可以很好地接地以确保有效的触摸感测。因而，从触摸电路到栅极驱动器18的DC关断电压可具有很少的或不具有在触摸模式期间可不利地影响触摸电路的波动。
[0046]因此，在图1的例子中，栅极驱动器18可被切换为在显示模式期间用从IXD驱动器14接收的电压(可能波动或者可能不波动)驱动栅极线，并且可被切换为在触摸模式期间用从触摸控制器16接收的电压(不会波动)驱动栅极线，以减少LCD驱动器信号在触摸模式期间对于触摸电路的干扰。
[0047]在垂直消隐中以及在显示器的其它操作条件下可出现栅极驱动器切换，这些操作条件包括:如在垂直消隐中、在显示器空闲时等那样的显示器不能刷新的条件和如在显示模式期间、在执行相关的算法时等那样的显示器可刷新的条件。
[0048]可以理解，以上情况不是仅有的可出现波动电压的情况。波动电压不应被视为仅有的可应用各种实施例的情况。而是，其中优选不同的电压和/或电压特性的其它情况可从这里描述的各种实施例受益。例如，噪声LCD电压可被给栅极驱动器的更清楚的触摸电压替代；衰落LCD电压可被给栅极驱动器的更强的触摸电压替代；失去的LCD电压可被给栅极驱动器的当前触摸电压替代；例如通过增加寄生电容产生不良的触摸感测的LCD电压可被例如通过减少寄生电容产生更好的触摸感测的触摸电压替代；等等。在显示器中导致不希望的影响的触摸电