集成觸摸敏感顯示器柵極驅動器的制造方法
【專利說明】集成觸摸敏感顯示器柵極驅動器
[0001]本申請是申請日為2010年4月I日、申請號為201080022231.2、發明名稱為“集成觸摸敏感顯示器柵極驅動器”的發明專利申請的分案申請。
[0002]相關申請的交叉引用
[0003]本申請要求在2009年4月6日提交的美國臨時申請N0.61/167，129、在2009年6月15日提交的美國臨時申請N0.61/187，149和在2009年6月25日提交的美國臨時申請N0.61/220, 566的權益，在此出于各種目的引入它們全部內容作為參考。
技術領域
[0004]本公開涉及具有顯示模式和觸摸模式的觸摸敏感顯示器，更特別地，涉及可在顯示模式和觸摸模式之間切換的集成觸摸敏感顯示器中的柵極驅動器電路。
【背景技術】
[0005]許多類型的輸入裝置，諸如按鈕或鍵、鼠標、跟蹤球、觸摸傳感器面板、游戲桿、觸摸板和觸摸屏等，可用于在計算系統中執行操作。特別地，由于其操作的便利性和通用性以及其低廉的價格，觸摸屏正變得越來越普及。觸摸屏可包含觸摸傳感器面板，其可以為具有觸摸敏感表面的清澈面板；和諸如液晶顯示器(LCD)的顯示裝置，其可位于面板后面以使得觸摸敏感表面可基本上覆蓋顯示裝置的可視區域。觸摸屏一般可允許用戶通過在由顯示裝置所顯示的包含虛擬按鈕、鍵、條、顯示和其它要素的用戶界面(UI)表示的位置上用一個或多個手指、鐵筆或其它物體觸摸或接近地觸摸觸摸傳感器面板，執行各種功能。一般地，觸摸屏可識別觸摸傳感器面板上的觸摸事件和觸摸事件的位置，然后，計算系統可根據在發生觸摸事件時出現的顯示來解釋觸摸事件，再然后可基于觸摸事件執行一個或多個行動。
[0006]由于顯示能力和觸摸能力會對于觸摸屏提出不同要求，因此，協調這些要求以使得觸摸屏可同時有效且高效地實現顯示能力和觸摸能力是具有挑戰性的。

【發明內容】

[0007]本公開涉及具有用于在顯示器的顯示模式和觸摸模式期間在柵極線電壓供給之間切換的可切換柵極驅動器電路的集成觸摸敏感顯示器。柵極驅動器電路可包含一個或多個開關，所述開關被配置為在用于顯示圖像和/或圖形數據的顯示模式期間切換到來自LCD驅動器的電壓供給，而在用于減少在觸摸感測中LCD電壓供給對觸摸電路的干擾的觸摸模式期間切換到來自觸摸控制器的電壓供給。在一些實施例中，在觸摸模式期間來自觸摸控制器的電壓可以是接地電壓。在一些實施例中，柵極驅動器電路可包含反饋回路和邏輯狀態電路，以減少在觸摸模式期間來自顯示電路的干擾。在一些實施例中，柵極驅動器電路可包含時鐘電路，以在觸摸模式期間禁用顯示時鐘以減少來自時鐘信號的干擾。在一些實施例中，柵極驅動器電路可與顯示器的活動顯示/觸摸區域相鄰或接近。在一些實施例中，作為另一干擾減少措施，柵極驅動器電路可通過其間的導電線遠離活動區域，以將活動區域與柵極驅動器屏蔽開。可切換柵極驅動器電路可有利地以更加有效且高效的方式集成顯示和觸摸電路，由此實現低成本和節電。
【附圖說明】
[0008]圖1示出根據各種實施例的具有可切換柵極驅動器電路的示例性集成觸摸敏感顯示器。
[0009]圖2示出根據各種實施例的具有接近顯示器的活動顯示/觸摸區域的可切換柵極驅動器電路的示例性集成觸摸敏感顯示器。
[0010]圖3示出根據各種實施例的可包含可切換電路的具有顯示和觸摸模式的集成觸摸敏感顯示器的活動顯示/觸摸區域中的示例性像素的部分電路圖。
[0011]圖4示出根據各種實施例的其中由像素形成的諸如驅動和感測區域之類的觸摸區域可具有可切換電路的具有顯示和觸摸模式的集成觸摸敏感顯示器的活動顯示/觸摸區域的示例性平面圖。
[0012]圖5示出在其中顯示器的電路元件可操作來在顯示器上顯示圖像的顯示模式期間的集成觸摸敏感顯示器的示例性操作。
[0013]圖6示出在其中顯示器的電路元件可操作來感測顯示器上的觸摸的觸摸模式期間的集成觸摸敏感顯示器的示例性操作。
[0014]圖7示出根據各種實施例的示例性柵極驅動器，其可針對顯示和觸摸模式，在給集成觸摸敏感顯示器的活動顯示/觸摸區域中的柵極線的電壓供給之間切換。
[0015]圖8示出根據各種實施例的在顯示和觸摸模式期間集成觸摸敏感顯示器的柵極驅動器的電路元件的示例性時序圖。
[0016]圖9示出根據各種實施例的另一示例性柵極驅動器，其可針對顯示和觸摸模式，在給集成觸摸敏感顯示器的活動顯示/觸摸區域中的柵極線的電壓供給之間切換。
[0017]圖10示出根據各種實施例的又一示例性柵極驅動器，其可針對顯示和觸摸模式，在給集成觸摸敏感顯示器的活動顯示/觸摸區域中的柵極線的電壓供給之間切換。
[0018]圖11示出根據各種實施例的再一示例性柵極驅動器，其可針對顯示和觸摸模式，在給集成觸摸敏感顯示器的活動顯示/觸摸區域中的柵極線的電壓供給之間切換。
[0019]圖12示出根據各種實施例的在顯示和觸摸模式期間集成觸摸敏感顯示器的柵極驅動器的電路元件的示例性時序圖。
[0020]圖13示出根據各種實施例的用于在顯示模式和觸摸模式之間切換集成觸摸敏感顯示器的柵極驅動器電路的示例性方法。
[0021]圖14示出根據各種實施例的另一示例性柵極驅動器，其可針對顯示和觸摸模式，在給集成觸摸敏感顯示器的活動顯示/觸摸區域中的柵極線的電壓供給之間切換。
[0022]圖15示出根據各種實施例的用于在顯示模式和觸摸模式之間切換集成觸摸敏感顯示器的柵極驅動器電路的另一示例性方法。
[0023]圖16示出根據各種實施例的具有遠離顯示器的活動顯示/觸摸區域的可切換柵極驅動器電路的示例性集成觸摸敏感顯示器。
[0024]圖17-1和圖17-2示出根據各種實施例的集成觸摸敏感顯示器的示例性布局。
[0025]圖18示出根據各種實施例的集成觸摸敏感顯示器的另一示例性布局。
[0026]圖19示出根據各種實施例的另一示例性柵極驅動器，其可針對顯示和觸摸模式，在給集成觸摸敏感顯示器的活動顯示/觸摸區域中的柵極線的電壓供給之間切換。
[0027]圖20示出根據各種實施例的又一示例性柵極驅動器，其可針對顯示和觸摸模式，在給集成觸摸敏感顯示器的活動顯示/觸摸區域中的柵極線的電壓供給之間切換。
[0028]圖21示出根據各種實施例的集成觸摸敏感顯示器的另一示例性布局。
[0029]圖22示出根據各種實施例的集成觸摸敏感顯示器的又一示例性布局。
[0030]圖23示出根據各種實施例的具有帶有可切換柵極驅動器電路的集成觸摸敏感顯示器的示例性計算系統。
[0031]圖24示出根據各種實施例的具有帶有可切換柵極驅動器電路的集成觸摸敏感顯示器的示例性移動電話。
[0032]圖25示出根據各種實施例的具有帶有可切換柵極驅動器電路的集成觸摸敏感顯示器的示例性數字媒體播放器。
[0033]圖26示出根據各種實施例的具有帶有可切換柵極驅動器電路的集成觸摸敏感顯示器的示例性個人計算機。
【具體實施方式】
[0034]在示例性實施例的以下描述中，參照了附圖，在附圖中以圖示說明的方式示出了可實施的特定實施例。應當理解，在不背離各種實施例的范圍的情況下，可以使用其它實施例并且可以做出結構變化。
[0035]本公開涉及具有可切換柵極驅動器電路的集成觸摸敏感顯示器，該可切換柵極驅動器電路用于在顯示器的顯示和觸摸模式期間在柵極線電壓供給之間切換。在一些實施例中，柵極驅動器電路可包含一個或多個開關，所述開關被配置為在用于顯示圖像和/或圖形數據的顯示模式期間切換到來自LCD驅動器的電壓供給，而在用于減少在觸摸感測中干擾觸摸電路的LCD電壓供給的觸摸模式期間切換到來自觸摸控制器的電壓供給。在一些實施例中，在觸摸模式期間來自觸摸控制器的電壓可以是接地電壓。在一些實施例中，柵極驅動器電路可包含反饋回路和邏輯狀態電路，以減少在觸摸模式期間來自顯示電路的干擾。在一些實施例中，柵極驅動器電路可包含時鐘電路，以在觸摸模式期間禁用顯示時鐘以減少來自時鐘信號的干擾。在一些實施例中，柵極驅動器電路可與顯示器的活動顯示/觸摸區域相鄰或接近。在一些實施例中，柵極驅動器電路可通過其間的導電線遠離顯示器的活動顯示/觸摸區域，以將活動區域與柵極驅動器屏蔽開，以進一步減少在觸摸感測中對觸摸電路的干擾。
[0036]可切換柵極驅動器電路可容易地或較為容易地將顯示和觸摸電路有利地集成到LCD電壓供給電路，并且，當例如在觸摸操作中更敏感的操作需要時，可允許提供更穩定的電壓供給。由于不必校正或重復錯誤或假性的觸摸感測，這可產生可節省電力的更有效且高效的觸摸敏感顯示器。同時，可切換柵極驅動器電路可以以很少的費用或電路再設計而被容易地接入現有的技術中，由此節省成本。可以在單個LCD芯片上緊湊地形成、設置和/或與顯示和觸摸電路一起集成可切換柵極驅動器電路，由此提供更薄、更小的芯片。在一些實施例中，電路可部分或全部地處于專用集成電路(ASIC)中或處于與芯片分開的LCD玻璃電子器件上。
[0037]術語“驅動線”、“水平共用電壓線”和“xVcom”可指的是顯示器的水平導電線。在大多數情況下，但不總是如此，可在指示顯示器的驅動區域中的這些導電線時使用術語“驅動線”，原因是它們可被用于傳輸激勵信號以在觸摸感測中驅動驅動區域。
[0038]術語“感測線”、“垂直共用電壓線”和“yVcom”可指的是顯示器的垂直導電線。在大多數的情況下，但不總是如此，可在指示顯示器的感測區域中的這些導電線時使用術語“感測線”，原因是它們可被用于傳輸觸摸信號以在觸摸感測中感測顯示器上的觸摸或接近觸摸。
[0039]術語“子像素”可指的是顯示器的紅色、綠色或藍色顯示分量，而術語“像素”可指的是紅色、綠色和藍色子像素的組合。但是，各種實施例不限于紅-綠-藍(RGB)顯示器，并且可包含諸如單色顯示器的其它類型的顯示器。
[0040]雖然這里可能針對集成觸摸敏感顯示器描述了一些實施例，但應理解，各種實施例不被限于此，而是可一般地適用于在顯示模式期間利用顯示能力并且在觸摸模式期間利用觸摸能力的裝置。還應理解，各種實施例不限于具有顯示模式和觸摸模式的顯示器，而可一般地適用于具有諸如掃描模式、音頻模式、文本模式等之類的其它操作模式的顯示器。還應理解，切換電路可被加入具有重疊的觸摸傳感器面板(即，觸摸屏)的顯示器中或加入其中集成有觸摸傳感器面板(即，集成觸摸屏)的顯示器中。
[0041]圖1示出根據各種實施例的具有可切換柵極驅動器電路的示例性集成觸摸敏感顯示器。在圖1的例子中，集成觸摸敏感顯示器10可包含驅動顯示的IXD驅動器14、顯示數據并感測觸摸的活動顯示/觸摸區域12、驅動觸摸感測的觸摸控制器16和驅動顯示器的柵極線的可切換柵極驅動器18。將在后面在圖2中更詳細地描述這些部件。顯示器10可以在兩種模式一顯示模式和觸摸模式一中操作。顯示模式可包含在顯示器10的活動區域12中的例如像素的電路上顯示圖像和/或圖形數據。觸摸模式可包含通過顯示器10的活動區域12中的例如像素的電路感測觸摸或接近觸摸。將在后面在圖3中更詳細地描述像素。根據顯示器的需要，也可使用諸如掃描模式、音頻模式、文本模式等之類的其它操作模式。
[0042]柵極驅動器18可包含在來自IXD驅動器14的電壓供給和來自觸摸控制器16的電壓供給之間切換以基于模式驅動顯示器10的活動區域12中的柵極線的電路。以這種方式，例如，當例如在觸摸模式期間更敏感的操作需要時，可以使用更穩定的電壓供給。
[0043]其中可出現波動的電壓供給的示例性環境可以如下所示。LCD驅動器14可被配置為在顯示模式期間驅動活動區域12。但是，LCD驅動器14的一些信號可在觸摸模式期間保持活動。例如，當不通過新數據刷新顯示像素時，例如，在觸摸模式期間，顯示器10可被配置為繼續顯示當前數據，以使得顯示器不是空白的。要這樣做，LCD驅動器14可向柵極驅動器18傳送低或關斷電壓，這可沿顯示器的柵極線向顯示像素的電路傳送電壓以便保持像素以使得像素不能顯示新數據，而活動區域12中的存儲電容器可被用于繼續顯示當前數據。這可被稱為顯示器10的垂直消隱。
[0044]由于IXD驅動器14的某些信號可部分地由于可在其上構建典型的IXD驅動器的玻璃基板而導致接地不良，因此，給柵極驅動器18的LCD電壓可由于LCD基準電壓相對于觸摸電路接地的波動而波動。由于驅動顯示器的信號中的大多數或全部可以參照相同的LCD驅動器接地，因此這在顯示模式期間具有很少影響或不具有影響，從而信號不能發現LCD驅動器的接地波動或受其影響。但是，在觸摸模式期間，這些接地波動可通過與驅動和感測線、氧化銦錫(ITO)板等寄生耦合的柵極驅動器18被注入觸摸電路中，在這些觸摸電路中，它們可被錯誤地感測為顯示器10上的觸摸或接近觸摸。
[0045]相反，觸摸電路信號可以很好地接地以確保有效的觸摸感測。因而，從觸摸電路到柵極驅動器18的DC關斷電壓可具有很少的或不具有在觸摸模式期間可不利地影響觸摸電路的波動。
[0046]因此，在圖1的例子中，柵極驅動器18可被切換為在顯示模式期間用從IXD驅動器14接收的電壓(可能波動或者可能不波動)驅動柵極線，并且可被切換為在觸摸模式期間用從觸摸控制器16接收的電壓(不會波動)驅動柵極線，以減少LCD驅動器信號在觸摸模式期間對于觸摸電路的干擾。
[0047]在垂直消隱中以及在顯示器的其它操作條件下可出現柵極驅動器切換，這些操作條件包括:如在垂直消隱中、在顯示器空閑時等那樣的顯示器不能刷新的條件和如在顯示模式期間、在執行相關的算法時等那樣的顯示器可刷新的條件。
[0048]可以理解，以上情況不是僅有的可出現波動電壓的情況。波動電壓不應被視為僅有的可應用各種實施例的情況。而是，其中優選不同的電壓和/或電壓特性的其它情況可從這里描述的各種實施例受益。例如，噪聲LCD電壓可被給柵極驅動器的更清楚的觸摸電壓替代；衰落LCD電壓可被給柵極驅動器的更強的觸摸電壓替代；失去的LCD電壓可被給柵極驅動器的當前觸摸電壓替代；例如通過增加寄生電容產生不良的觸摸感測的LCD電壓可被例如通過減少寄生電容產生更好的觸摸感測的觸摸電壓替代；等等。在顯示器中導致不希望的影響的觸摸電