专利名称：用于液晶显示器的栅极屏蔽的制作方法
技术领域：
本公开总体上涉及电子显示器，尤其涉及用于降低电子显示器中的寄生电容的技术。
背景技术：
这一部分旨在向读者介绍可能与本公开下面所描述和/或所请求保护的各个方面相关的本领域的各个方面。相信这一部分有助于向读者提供背景信息，以便于更好地理解本公开的各个方面。因此，应当基于此来阅读这些陈述，而非认同其为现有技术。诸如液晶显示器(LCD)的平板显示器常用于广泛多种电子设备中，包括诸如电视机、计算机和手持式设备(例如，蜂窝式电话、音频和视频播放器、游戏系统，等等)的消费者电子设备。这种显示面板通常提供在相对薄的封装中的平面显示器，其适用于各种电子产品。另外，这种设备通常使用比相当的显示技术更低的电力，这使得它们适用于电池供电的设备中或者用于希望最小化电力使用的其他环境中。IXD设备通常包括按矩阵布置的多个图像元素(像素)，来显示可由用户感知的图像。当向LCD设备的每个像素中的液晶材料施加电场(其可以由像素电极与公共电极之间的电压差来产生)时，各个像素可以变化地允许光通过。在向薄膜晶体管(TFT)的栅极施加激活电压并向其源极施加数据信号电压时，薄膜晶体管可以使电压差通过到像素电极上。然而，像素电极与提供栅极激活电压的选通线之间的寄生电容可能干扰LCD设备的操作，从而产生视觉伪像或者以其他方式降低显示器的精度。在LCD的分辨率增加从而变得更加密集封装时，这些问题可能更加突出。
发明内容
下面简述本文公开的特定实施例。应当理解，给出这些方面仅仅是为了向读者提供对这些特定实施例的简要描述，这些方面并非旨在限制本公开的范围。实际上，本公开可以包括下面没有阐述的多个方面。本公开的实施例涉及用于防止液晶显示器内的寄生电容的系统和方法。例如，根据实施例的显示面板可以例如包括如下像素，该像素具有像素电极和耦接到选通线的晶体管。另外，所述像素可以包括介于像素电极与选通线之间的屏蔽导体。该屏蔽导体可以通过在选通线与屏蔽导体之间而非在选通线与像素电极之间形成寄生电容，来屏蔽像素电极不受与选通线的寄生电容的影响。
在阅读以下详细描述并参考附图时，可以更好地理解本公开的各个方面，附图中图1是根据实施例的电子设备的部件的框图；图2是根据实施例的手持式电子设备的前视图3是根据实施例的笔记本计算机的立体图；图4是例示了根据实施例的图1的设备的显示器的单位像素的结构的电路图；图5是根据实施例的图1的设备的显示器的栅极被屏蔽的单位像素的电路图；以及图6是描述了用于以减少的视觉伪像在图1的设备的显示器上显示图像的方法的实施例的流程图。
具体实施例方式下面将描述一个或多个具体实施例。为了努力提供对这些实施例的简洁描述，本说明书中没有描述实际实现中的所有特征。应当理解，在对任何这种实际实现的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须进行众多具体于实现的决策来达到开发者的具体目的，例如符合系统相关和商业相关的约束，这些约束可能随实现的不同而不同。此外，还应当理解，这种开发努力可能是复杂且费时的，但是对于受益于本公开的本领域普通技术人员来说仍然是设计、制造和生产的例行工作。本文实施例涉及用于防止在显示面板内的电子部件之间的寄生电容的技术。具体而言，LCD显示器可以通过经由选通线向像素晶体管的栅极提供激活电压来激活多行像素， 并且可以通过经由选通线向像素晶体管的栅极提供去激活电压(例如，地电压)来去激活这多行像素。在非常快速地激活和去激活多行像素时，在选通线与显示面板内的其他部件之间的寄生电容会变得更加主导且敏感(例如，更一阶(more first order))。为了减小选通线与显示器的图像信号存储部件(例如，像素电极)之间的寄生电容，可以在选通线与这种部件之间设置与选通线互补的屏蔽导体。之后，寄生电容会主要发生在选通线与屏蔽导体(而非显示器的图像信号存储部件)之间。为此，图1表示电子设备10的框图，该电子设备10采用具有栅极被屏蔽的像素的显示器18。其中，电子设备10可以包括处理器12、存储器14、非易失性贮存器16、显示器 18、输入结构20、输入/输出(I/O)接口 22、网络接口 M以及/或者电源沈。在另选实施例中，电子设备10可以包括更多或更少的部件。总的来说，处理器12可以管理电子设备10的操作。在一些实施例中，基于从非易失性贮存器16加载到存储器14中的指令，处理器12可以对用户通过显示器18输入的触摸姿态作出响应。除了这些指令之外，非易失性贮存器16还可以存储多种数据。作为示例， 非易失性贮存器16可以包括硬盘设备驱动器和/或固态贮存器，例如闪速存储器。显示器18可以是平板显示器，例如液晶显示器(IXD)。如下面更详细描述的，可以屏蔽显示器18的特定图像数据存储部件(例如，像素电极)，来减小与显示器18的特定其他部件(例如，选通线)的寄生电容。结果，显示器18的图像数据存储部件可以更小可能性地出现视觉伪像或精度降低。显示器18还可以表示输入结构20中的一个。其他输入结构20例如可以包括按键、按钮和/或开关。电子设备10的I/O端口 22可以使得电子设备10能够将数据发送到其他电子设备10和/或各种外围设备(例如，外部键盘或者鼠标)，以及从其接收数据。 网络接口 M可以使能个人区域网(PAN)集成(例如，蓝牙)、局域网(LAN)集成(例如， Wi-Fi)，和/或广域网(WAN)集成(例如，3G)。电子设备10的电源沈可以是任意适合的电源，例如可再充锂聚合物(Li-poly)电池和/或交流电(AC)电力变换器。图2例示了手持式设备30 (这里是蜂窝式电话)形式的电子设备10。应当注意， 尽管手持式设备30是在蜂窝式电话的情形下提供的，但是也可以适当地提供其他类型的手持式设备(例如，用于播放音乐和/或视频的媒体播放器、个人数据组织器、手持式游戏平台，和/或这些设备的组合)作为电子设备10。此外，手持式设备30可以并有一个或多个类型设备(例如，媒体播放器、蜂窝式电话、游戏平台、个人数据组织器，等等)的功能。例如，在所描述的实施例中，手持式设备30是可以提供各种附加功能(例如，拍照、记录音频和/或视频、听音乐、玩游戏等的能力)的蜂窝式电话的形式。如关于图1的通用电子设备所描述的，手持式设备30可以允许用户连接到互联网或者其他网络(例如， 局域网或广域网)，并通过互联网或者其他网络进行通信。手持式设备30还可以采用短距离连接(例如，蓝牙和近场通信(NFC))与其他设备进行通信。作为示例，手持式设备30可以是能从位于加州Cupertino的Apple公司获得的一种型号的iPod 或iPhone 。手持式设备30可以包括用以保护内部部件不受物理损伤并屏蔽它们不受电磁干扰的外壳32或主体。外壳32可以由诸如塑料、金属或合成材料的任何适合材料形成，并且可以允许特定频率的电磁辐射通过以到达手持式设备30内的无线通信电路，以便于进行无线通信。外壳32还可以包括用户输入结构20，用户通过该用户输入结构20可以与设备进行接口连接。每个用户输入结构20可以被配置为在被致动时帮助控制设备功能。例如， 在蜂窝式电话实现中，一个或多个输入结构20可以被配置为使得显示“主”画面或菜单、在睡眠和唤醒模式之间切换、使蜂窝电话应用的铃声静音、增大或减小音量输出，等等。显示器18可以显示图形用户界面(GUI)，该图形用户界面允许用户与手持式设备 30交互。⑶I的图标可以通过包括在显示器18中的触摸屏来选择，或者可以通过诸如滚轮或按钮的一个或多个输入结构20来选择。手持式设备30还可以包括允许手持式设备30 连接到外部设备的各种I/O端口 22。例如，一个I/O端口 22可以是允许在手持式设备30 与诸如计算机的另一电子设备之间发送和接收数据或命令的端口。这种I/O端口 22可以是来自Apple公司的专利端口，或者可以是开放标准的I/O端口。其他I/O端口 22可以包括允许头戴式耳机34连接到手持式设备30的头戴式受话器插孔。除了图2中的手持式设备30之外，电子设备10还可以采取计算机或者其他类型电子设备的形式。这种计算机可以包括通常是便携性的计算机(例如，膝上型计算机、笔记本计算机和/或平板计算机)，以及/或者通常在一个位置处使用的计算机(例如，常规的台式计算机、工作站和/或服务器)。在特定实施例中，计算机形式的电子设备10可以是能从Apple公司获得的一种型号的MacBook 、MacBook Pro, MacBook Air 、iMac 、Mac mini 或者 Mac Pro 。在另一实施例中，电子设备 ο 可以是平板计算设备，例如可从Apple公司获得的iPad 。作为示例，图3例示了膝上型计算机36，其表示根据本公开的一个实施例的电子设备10的实施例。其中，计算机36包括壳体38、显示器18、输入结构20和1/0端口 22。在一个实施例中，输入结构20 (例如，键盘和/或触摸板)可以使得能够与计算机 36进行交互，例如启动、控制或者操作在计算机36上运行的GUI或应用程序。例如，键盘和 /或触摸板可以允许用户导航在显示器18上显示的用户界面或应用程序界面。还如所示， 计算机36还可以包括允许连接附加设备的各种1/0端口 22。例如，计算机36可以包括适于连接到其他电子设备、投影仪、补充显示器等的一个或多个I/O端口 22，例如，USB端口或其他端口。另外，如参照图1所描述的，计算机36可以包括网络连接、存储器以及贮存能力。如以上所简要描述的，图1至3的实施例中表示的显示器18可以是液晶显示器 (IXD)。图4表示了根据实施例的这种显示器18的电路图。如图所示，显示器18可以包括 IXD显示面板40，该IXD显示面板40包括按像素阵列或矩阵布置的单位像素42。在这种阵列中，每个单位像素42可以由行和列的相交来限定，这里的行和列分别由所例示的选通线 44(也称作“扫描线”)和源极线46(也称作“数据线”)来表示。尽管为了简要起见只示出了六个单位像素(各自分别由附图标记4 至42f指示)，但是应当理解，在实际实现中，每个源极线46和选通线44可以包括成百或成千的这种单位像素42。如在本实施例中所示，每个单位像素42包括用于切换存储在相应像素电极50中的数据信号的薄膜晶体管(TFT)48。在所描述的实施例中，每个TFT 48的源极52可以电连接到源极线46，而每个TFT48的栅极M可以电连接到选通线44。每个TFT 48的漏极56 可以电连接到相应的像素电极50。每个TFT 48用作切换元件，其可以基于TFT 48的栅极 M处扫描信号的存在或者不存在而被激活和去激活(例如，导通和截止)达预定时段。TFT 48在被激活时可以将通过相应的源极线46接收的图像信号作为电荷存储在其对应的像素电极50上。由像素电极50存储的图像信号可以用于在相应像素电极50与公共电极(图5中未示出)之间生成电场。相应像素电极50与公共电极之间的电场可以改变单位像素42之上的液晶层的极性。电场可以对齐液晶层内的液晶模块以调制光的透射。当电场改变时，光量可以增大或减小。通常而言，光可以以与所施加的电压(例如，来自对应的源极线46)相对应的强度通过单位像素42。显示器18还可以包括源极驱动器集成电路(IC) 58，该源极驱动器集成电路58可以包括诸如处理器或ASIC的芯片，用以通过接收来自处理器12的图像数据60并将对应的图像信号发送到显示面板40的单位像素42，来控制面板40。源极驱动器IC 58还可以耦接到栅极驱动器IC 62，该栅极驱动器IC 62可以经由选通线44激活或去激活多行单位像素42。因此，源极驱动器IC 58可以将定时信息(这里由附图标记64示出)发送到栅极驱动器IC 62，用以便于激活/去激活各行像素42。在其他实施例中，可以按照某种其他形式将定时信息提供给栅极驱动器IC 62。在操作中，源极驱动器IC 58从处理器12或单独的显示控制器接收图像数据60， 并基于所接收到的数据输出用以控制像素42的信号。例如，为了显示图像数据60，源极驱动器IC 58可以一次一行地调整像素电极50的电压。为了访问一行像素42，栅极驱动器IC 62可以将激活信号(例如，激活电压)发送到与该行像素42相关联的TFT 48，使得被寻址行的TFT 48导通。源极驱动器IC 58可以经由相应的源极线46向被寻址行的单位像素42 发送特定数据信号。之后，栅极驱动器IC 62可以通过施加去激活信号(例如，比激活电压更低的电压，例如地电压)来去激活被寻址行中的TFT 48，由此阻止该行内的像素42改变状态，直到它们下一次被寻址。可以针对面板40中的每行像素42重复上述处理，以重现图像数据60作为在显示器18上的可视图像。当跨选通线44发送激活信号以激活一行像素 42时，或者当撤销激活信号以去激活该行像素时，电压的快速变化可能使得在选通线44与该行的像素42中的像素电极50之间的寄生电容变得更加主导且敏感(例如，更一阶)。因此，显示面板40可以包括某种屏蔽来减小这种寄生电容。图5更详细地表示了像素42的实施例的电路图。如图所示，TFT48耦接到源极线 46 (Dx)和选通线44(Gy)。像素电极50和公共电极68可以形成液晶电容器70。公共电极 68耦接到用于提供公共电压Vot的公共电压线72。Vot线72可以基本上平行于选通线44 形成，或者在其他实施例中，基本上平行于源极线46形成。在本实施例中，像素42还包括存储电容器74，该存储电容器74具有耦接到TFT 48的漏极56的第一电极和耦接到提供存储电压Vst的存储电极线的第二电极。在其他实施例中，存储电容器74的第二电极而是可以耦接到前一选通线44 (例如，GyJ或者耦接到地。存储电容器74可以在保持时段期间维持像素电极电压(例如，直到下一次栅极驱动器 IC 62激活选通线44 (Gy))。选通线44(Gy)可以具有由相同或类似导电材料制成的互补栅极屏蔽线76(Gshield y)，该互补栅极屏蔽线76 (Gshield y)通常可以位于选通线44 (Gy)与像素电极50之间。主导的寄生电容可以是选通线44(Gy)与栅极屏蔽线76(Gshield y)之间的寄生电容78，而非选通线44(Gy)与像素电极50之间的寄生电容。因此，当选通线44(Gy)的电压快速变化时(例如，在激活或去激活单位像素42期间)，电压受选通线44 (Gy)与像素电极50之间的寄生电容的影响要小得多。在一些实施例中，栅极屏蔽线76可以使像素电极50具有与选通线44 显著减小的寄生电容。图6的流程图90中给出了以减小寄生电容的方式操作显示面板40的方法的一个实施例。通常而言，在可以向选通线44提供可变电压(例如，在任何时间点处的激活电压或去激活电压)时，可以向对应的栅极屏蔽线76提供恒定电压(块92)。具体而言，在特定实施例中，可以向这种栅极屏蔽线76提供恒定电压，该恒定电压低于激活电压、高于激活电压、等于激活电压，或者等于当前提供给显示面板18或者显示面板的当前被寻址行像素的数据信号的平均值。在一些实施例中，可以将这种栅极屏蔽线76连接到地。之后，栅极驱动器IC 62可以激活和去激活多行像素42(块94)。因为会存在选通线44与对应的栅极屏蔽线76之间的特定寄生电容(例如，寄生电容78)，所以可以显著地减小像素42的像素电极50与选通线44之间的寄生电容。由此，当激活和去激活多行像素42时，像素电极50的电压可以经受比由于像素电极50与选通线44之间的寄生电容导致的变化小得多的变化。在另选实施例中，可以按照比打开或关闭激活电压的频率低的频率向栅极屏蔽线 76提供在地电压与另一电压(例如，在一些实施例中为低于激活电压的电压)之间变化的电压。对于这种实施例，栅极屏蔽线76上的电压变化的频率可能足够低，使得无论栅极屏蔽线76与像素电极50之间的任何寄生电容如何，像素电极50都很大程度上不受影响。艮口， 栅极屏蔽线76的变化电压不会由于栅极屏蔽线76与像素电极50之间的这种寄生电容而显著地改变像素电极50的性能(例如，像素电极50的精度基本上不会被肉眼感测到)。一般来说，对于这种实施例，当对应的选通线44不打算要激活一行像素42时，栅极屏蔽线76 可以被接地以降低功耗。之后，栅极屏蔽线76可以逐渐地增大电压以达到选通线44激活和去激活该行像素42的时刻的期望电压(例如，低于激活电压的电压)，然后逐渐减小回到地电压。作为示例示出了以上所述的具体实施例，而且应当理解，这些实施例可以易于进行各种修改和另选形式。还应当理解，权利要求并非旨在限于所公开的特定形式，而是要覆盖落于本公开的宗旨和范围内的所有修改、等同物和另选形式。
权利要求
1.一种显示面板，包括像素，该像素包括像素电极；晶体管，该晶体管具有耦接到所述像素电极的漏极、耦接到数据线的源极以及耦接到选通线的栅极，其中，该晶体管配置为在接收到来自所述选通线的激活信号时使得来自所述数据线的数据信号通过以到达所述像素电极；以及屏蔽导体，该屏蔽导体介于所述像素电极与所述选通线之间，其中，所述屏蔽导体配置为通过在所述选通线与所述屏蔽导体之间而非在所述选通线与所述像素电极之间引起寄生电容，来屏蔽所述像素电极不受与所述选通线的寄生电容的影响。
2.如权利要求1所述的显示面板，其中，所述屏蔽导体配置为承载恒定电压。
3.如权利要求1所述的显示面板，其中，所述屏蔽导体配置为承载等于所述选通线提供的激活电压的电压。
4.如权利要求1所述的显示面板，其中，所述屏蔽导体配置为承载低于所述选通线提供的激活电压的电压。
5.如权利要求1所述的显示面板，其中，所述屏蔽导体配置为承载高于所述选通线提供的激活电压的电压。
6.如权利要求1所述的显示面板，其中，所述屏蔽导体被接地。
7.如权利要求1所述的显示面板，其中，所述屏蔽导体配置为承载比所述选通线提供的激活电压变化更慢的电压。
8.一种系统，包括处理器，该处理器配置为生成显示信号；以及显示器，该显示器配置为基于所述显示信号生成像素激活信号和像素数据信号，其中， 所述显示器配置为经由信号导体向所述显示器的像素提供所述像素激活信号和像素数据信号，以及其中，所述显示器的像素包括介于像素的像素电极与所述信号导体的子集之间的屏蔽导体，该屏蔽导体用于在所述像素激活信号或者像素数据信号被提供给所述像素时，屏蔽由于所述信号导体与所述像素电极之间的寄生电容导致的像素电极电压变化。
9.如权利要求8所述的系统，其中，所述屏蔽导体平行于所述信号导体的子集。
10.如权利要求8所述的系统，其中，所述屏蔽导体在所述信号导体的子集与所述像素电极之间是等距的。
11.一种显示面板，包括多个像素电极，配置为存储数据信号；多个数据信号载体，配置为承载所述数据信号；多个晶体管，其对应于所述多个像素电极并耦接到所述多个像素电极，其中，所述多个晶体管配置为在激活信号被施加到所述多个晶体管的栅极时，使得来自所述多个数据信号载体的数据信号通过以到达所述多个像素电极；多个选通线，配置为向所述多个晶体管的栅极提供所述激活信号；以及多个屏蔽线，其对应于所述多个选通线，其中所述多个屏蔽线介于所述多个像素电极的子集与所述选通线之间，其中所述多个屏蔽线配置为屏蔽所述多个像素电极不受与所述多个选通线的寄生电容的影响。
12.如权利要求11所述的显示面板，其中，所述多个屏蔽线中的每一个屏蔽线配置为屏蔽所述多个像素电极的子集中的一个子集不受与所述多个选通线中的一个选通线的寄生电容的影响。
13.如权利要求11所述的显示面板，其中，所述多个屏蔽线配置为承载恒定电压。
14.如权利要求11所述的显示面板，其中，所述多个屏蔽线配置为承载等于所述数据信号的平均值的电压。
15.如权利要求11所述的显示面板，其中，所述多个屏蔽线配置为承载第一电压，该第一电压比所述多个选通线承载的第二电压变化得更不频繁。
16.一种方法，包括经由选通线向多个像素提供激活信号；经由所述选通线向所述多个像素提供去激活信号；以及利用屏蔽导体，在所述激活信号和去激活信号被提供时屏蔽所述多个像素的像素电极不受在所述像素电极与所述选通线之间的寄生电容的影响，所述屏蔽导体配置为在所述选通线与所述屏蔽导体之间而非在所述选通线与所述多个像素的像素电极之间引起寄生电容。
17.如权利要求16所述的方法，其中，通过所述屏蔽导体来屏蔽所述多个像素的像素电极，其中所述屏蔽导体平行于所述选通线。
18.如权利要求16所述的方法，还包括向所述屏蔽导体提供恒定电压。
19.如权利要求16所述的方法，还包括向所述屏蔽导体提供低于所述激活信号且高于所述去激活信号的电压。
20.如权利要求16所述的方法，还包括向所述屏蔽导体提供低频电压，其中，所述低频电压的频率低到足以阻止在所述屏蔽导体与所述多个像素的像素电极之间生成显著地改变像素电极性能的寄生电容。
全文摘要
提供了用于防止液晶显示器(18)内的寄生电容的系统和方法。根据实施例的显示面板(40)可以例如包括像素(42)，该像素(42)具有像素电极(50)和耦接到选通线(44)的晶体管(48)。另外，所述像素(42)可以包括介于像素电极(50)与选通线(44)之间的屏蔽导体(76)。该屏蔽导体(76)可以通过在选通线(44)与屏蔽导体(76)之间而非在选通线(44)与像素电极(50)之间形成寄生电容，来屏蔽像素电极(50)不受与选通线(44)的寄生电容影响。
文档编号G02F1/1368GK102269902SQ20111014715
公开日2011年12月7日 申请日期2011年6月2日 优先权日2010年6月2日
发明者A·阿尔达勒, 姚维信 申请人:苹果公司