專利名稱：集成觸摸屏設備的制作方法
技術領域：
本實用新型總體上涉及觸摸感測，尤其涉及在觸摸屏的不同操作階段施加處于不同電平的一個或多個電壓。
背景技術：
當前，許多類型的輸入設備可用于在計算系統中執行操作，例如按鈕或鍵、鼠標、軌跡球、操縱桿、觸摸傳感器面板、觸摸屏等。尤其是觸摸屏，因為其操作的簡易性和多樣性及其不斷下降的價格，正變得越來越流行。觸摸屏可以包括觸摸傳感器面板，該觸摸傳感器面板可以是具有觸摸敏感表面的透明面板，還包括可以部分或者全部位于所述面板后面的顯示設備，例如液晶顯示器(LCD)，使得觸摸敏感表面可以覆蓋顯示設備的可見區域的至少一部分。觸摸屏可以允許用戶通過利用手指、觸筆或者其它物體在常常由顯示設備所顯示的用戶界面(UI)來指示的位置觸摸觸摸傳感器面板來執行各種功能。總的來說，觸摸屏可以識別觸摸和觸摸在觸摸傳感器面板上的位置，然后，計算系統可以根據觸摸時所出現的顯示來解釋該觸摸，其后可以基于該觸摸執行一個或多個動作。在有些觸摸感測系統的情況下，不需要對顯示器的物理觸摸來檢測觸摸。例如，在有些電容類型的觸摸感測系統中，用于檢測觸摸的邊緣場可以超出顯示器的表面，而且接近表面附近的物體可以在靠近表面的地方被檢測到，而無需真正觸摸表面。電容性觸摸傳感器面板可以由基本上透明的導電材料(例如，氧化銦錫(ITO))的驅動線和感測線的矩陣構成，這些驅動線和感測線常常在基本上透明的襯底上在水平和垂直方向上按行和列排列。這部分是由于其基本上透明，因此電容性觸摸傳感器面板可以覆蓋在顯示器上以形成觸摸屏，如上所述。有些觸摸屏可以通過把觸摸感測電路集成到顯示像素疊層(即，形成顯示像素的堆疊材料層)中來形成。
實用新型內容本公開的一個目的在于，提供具有減少的觸摸感測系統的錯誤的觸摸屏設備。為了實現上述目的，本公開的一方面提供了一種集成觸摸屏設備，其特征在于，包括:觸摸屏，該觸摸屏包括多個顯示像素；多模式電力系統，該多模式電力系統選擇對應于顯示階段的第一電壓模式并且選擇對應于觸摸感測階段的第二電壓模式，其中所述第一電壓模式包括用于所述觸摸屏的一個或多個電壓中的每一個的第一電壓電平，而所述第二電壓模式包括用于所述一個或多個電壓中的每一個的第二電壓電平，每個第二電壓電平與對應的第一電壓電平不同；顯示系統，該顯示系統在顯示階段期間更新由所述顯示像素所顯示的圖像，其中所述一個或多個電壓中的每一個在對圖像的更新期間以對應的第一電壓電平施加到所述觸摸屏；及觸摸感測系統，該觸摸感測系統在觸摸感測階段期間感測觸摸，其中所述一個或多個電壓中的每一個在感測觸摸期間以對應的第二電壓電平施加到所述觸摸屏。本公開的另一方面提供了一種操作集成觸摸屏設備的裝置，所述集成觸摸屏設備包括具有多個顯示像素的觸摸屏，其特征在于，包括:用于選擇對應于顯示階段的第一電壓模式的單元，該第一電壓模式包括用于所述觸摸屏的一個或多個電壓中的每一個的第一電壓電平；用于在顯示階段期間更新由所述顯示像素所顯示的圖像的單元，其中所述一個或多個電壓中的每一個在對圖像的更新期間以對應的第一電壓電平施加到所述觸摸屏；用于選擇對應于觸摸感測階段的第二電壓模式的單元，該第二電壓模式包括用于所述一個或多個電壓中的每一個的第二電壓電平，每個第二電壓電平與對應的第一電壓電平不同；及用于在觸摸感測階段期間感測觸摸的單元，其中所述一個或多個電壓中的每一個在感測觸摸期間以對應的第二電壓電平施加到所述觸摸屏。在一個實施例中，所述一個或多個電壓包括施加到具有依賴電壓的電氣特性的觸摸屏部件的電壓。在一個實施例中，所述電氣特性包括與所述觸摸屏部件相關聯的電容。在一個實施例中，所述觸摸屏部件包括每個顯示像素的像素晶體管，所述觸摸屏還包括多條選通線，每條選通線連接到每個顯示像素中的像素晶體管的柵極，而且所述一個或多個電壓包括把所述像素晶體管切換成截止狀態的選通線電壓。在一個實施例中，單個電壓源在所述第一電壓電平和第二電壓電平下施加所述一個或多個電壓中的一個電壓。在一個實施例中，所述單個電壓源在顯示階段期間由所述顯示系統控制，而在觸摸感測階段期間由所述觸摸感測系統控制。在一個實施例中，處于所述第一電壓電平的電壓對所述觸摸屏部件的施加導致該觸摸屏部件的第一電容，而處于所述第二電壓電平的電壓對所述觸摸屏部件的施加導致該觸摸屏部件的第二電容，而且所述第二電容比所述第一電容小。在一個實施例中,所述電氣特性對電壓的依賴性對應于代表電氣特性值對電壓值的曲線，其中處于所述第一電壓電平的電壓對所述觸摸屏部件的施加導致該觸摸屏部件在所述曲線的第一部分中的工作范圍，而處于所述第二電壓電平的電壓對所述觸摸屏部件的施加導致該觸摸屏部件在所述曲線的第二部分中的工作范圍，所述曲線的第二部分比該曲線的第一部分更加線性。在一個實施例中,所述電氣特性對電壓的依賴性對應于代表電氣特性值對電壓值的曲線，其中處于所述第一電壓電平的電壓對所述觸摸屏部件的施加導致該觸摸屏部件在所述曲線的第一部分中的工作范圍，而處于所述第二電壓電平的電壓對所述觸摸屏部件的施加導致該觸摸屏部件在所述曲線的第二部分中的工作范圍，其中所述曲線的第二部分中的電氣特性值的平均值小于所述曲線的第一部分中的電氣特性值的平均值。在一個實施例中，所述觸摸屏部件包括每個顯示像素中的像素晶體管，所述電氣特性值包括所述像素晶體管的柵極-漏極電容，而且處于所述第二電壓電平的電壓對所述像素晶體管的施加把所述像素晶體管的柵極-漏極電容設置成所述曲線的最小電容。以下描述包括通過應用多于一種電壓模式來操作觸摸屏的例子，所述多于一種電壓模式包括對應于顯示階段的第一電壓模式和對應于觸摸感測階段的第二電壓模式。集成的觸摸屏設備可以包括包含多個顯示像素的觸摸屏。多模式電力系統可以選擇對應于顯示階段的第一電壓模式和對應于觸摸感測階段的第二電壓模式。第一電壓模式可以包括用于觸摸屏的一個或多個電壓中的每一個的第一電壓電平；而第二電壓模式可以包括用于所述一個或多個電壓中的每一個的第二電壓電平，其中每個第二電壓電平與對應的第一電壓電平不同。在顯示階段，顯示系統可以更新由顯示像素所顯示的圖像。所述一個或多個電壓中的每一個都可以在圖像更新過程中以對應的第一電壓電平施加到觸摸屏。在觸摸感測階段，觸摸感測系統可以感測觸摸。所述一個或多個電壓中的每一個都可以在觸摸感測過程中以對應的第二電壓電平施加到觸摸屏。以這種方式，例如，顯示系統與觸摸感測系統之間的串擾可以減小，由此可以減少由串擾導致的觸摸感測系統的觸摸感測信號中的錯誤。
圖1A-1C例示了各自都包括根據本公開內容示例的示例觸摸屏的示例移動電話、示例媒體播放器和示例個人計算機。圖2是例示根據本公開內容示例的示例觸摸屏的一種實現的示例計算系統的框圖，其中附圖標記“2-1 ”表示“控制信號”。圖3是圖2的觸摸屏的更具體視圖，示出了根據本公開內容示例的驅動線和感測線的示例配置。圖4例示了根據本公開內容示例的一種示例配置，其中觸摸感測電路包括公共電極(Vcom)。圖5例示了根據本公開內容示例的示例顯示像素疊層的分解視圖。圖6例示了根據本公開內容示例的示例觸摸感測操作。圖7例示了根據本公開內容示例的在觸摸感測階段中的示例觸摸屏的一部分。
圖8例示了根據本公開內容示例的示例觸摸屏中的示例錯誤機制的模型，其中附圖標記“827 ”和“829 ”表示“Cpm”，附圖標記“817 ”表示“ VGL (-10V) ”，附圖標記“8-1”表示“柵極”，而附圖標記“8-2”表示“VGH (+10V)”。圖9例示了根據本公開內容示例的示例觸摸屏的驅動-感測操作的電路圖，其中附圖標記“817”表示“VGL”。圖10是根據各種示例的對顯示階段和觸摸感測階段使用不同電壓模式來操作觸摸屏的示例方法的流程圖。圖11例示了根據各種示例的示例第一電壓模式，其中附圖標記“11-1”表示“CJ’，“ 11-2”表示“COT3”，“ 11-3”表示“COT2”，“ 11-4”表示“COT1 ”，“ 11-5”表示“C⑶variance 1，，，“11-6”表示1(；1)”，“11-7”表示160￥11^62 (-5丫)”，“11-8”表示10)131&。1^ (-10V)” 以及“11-9” 表示 “VGDwhitel (-15V)”。圖12例示了根據各種示例的示例第二電壓模式，其中附圖標記“12-1”表示“CJ’，“ 12-2” 表示 “CGD2 ”，“ 12-3” 表示 “CGD:和 CGD3”，“ 12-4” 表示 “CGDvariance2”，“ 12-5” 表示1(；1)”，“12-6”表示160￥11行62 (_11V)”，“12_7” 表示 “V⑶black (-16V)” 以及 “12-8”表示“VGDwhitel (-21V)”。圖13例示了根據各種示例的另一示例第二電壓模式，其中附圖標記“13-1”表示 “Ccd”，“13-2” 表示 “CGD3”，“13-3” 表示 “CGD2”，“ 13-4” 表示 “CGD/’，“ 13-5” 表示“CGDvariance3”，“13-6，^*“VGD”，“13-7，^*“VO)white2 (_2V)”，“ 13_8”表示160131&。1^(-7V)，，以及 “13-9” 表示 “VGDwhitel (-12V)”。[0031]圖14例示了根據各種示例的可以包括組合的觸摸感測與顯示控制器的示例觸摸屏設備。
具體實施方式
在以下對示例的描述中，參考附圖，其中附圖構成說明書的一部分，并且通過例示方式示出了可以在其中實踐本公開內容的示例的具體示例。應當理解，在不背離本公開內容的示例的范圍的情況下，也可以采用其它示例，而且可以進行結構性的變化。以下描述包括通過應用多于一種電壓模式來操作觸摸屏的不例，所述多于一種電壓模式包括對應于顯示階段的第一電壓模式和對應于觸摸感測階段的第二電壓模式。多模式電壓可以幫助減小例如顯示系統與觸摸感測系統之間的串擾。減小串擾會是有利的，因為串擾會導致例如觸摸感測系統的觸摸感測信號中的錯誤。設備中的觸摸感測電路，例如觸摸面板、觸摸屏等，會暴露于各種錯誤源，錯誤會通過各種錯誤機制進入觸摸感測系統。例如，觸摸感測電路可以并行地操作其它類型的電路，例如在由覆蓋在顯示屏上的觸摸面板形成的觸摸屏中。觸摸與顯示電路的緊密相鄰可能對觸摸感測造成不期望的干擾，例如串擾。錯誤源會通過各種機制進入觸摸感測系統。觸摸感測中的錯誤可以包括觸摸感測測量結果中不攜帶關于觸摸的信息的任何部分。從觸摸傳感器輸出的觸摸感測信號可以是復合信號，例如，包括一個或多個由觸摸造成的并且攜帶關于觸摸的觸摸信息的信號，及一個或多個由其它來源造成的、不提供關于觸摸的信息的信號，例如電干擾、串擾等。有些錯誤源會造成觸摸感測操作中的變化，使得觸摸感測信號中攜帶觸摸信息的部分不正確地反映觸摸的量。隨著觸摸感測電路變得與其它系統的電路越來越緊密集成，不同系統的電路元件之間不期望的交互也越有可能發生。例如，觸摸感測電路可以集成到集成觸摸屏的顯示像素疊層中。顯示像素疊層一般是通過包括材料的淀積、掩模、蝕刻、摻雜等處理來制造的，其中的材料例如有導電材料(例如，金屬、基本上透明的導體)、半導體材料(例如，多晶硅(Poly-Si))和電介質材料(例如，SiO2、有機材料、SiNx)。在顯示像素疊層中形成的各種元件可以作為顯示系統的電路來操作以在顯示器上生成圖像，而其它元件可以作為觸摸感測系統的電路來操作，感測在顯示器上或者其附近的一個或多個觸摸。首先將參考圖1A-1C描述其中可以實現根據本公開內容示例的觸摸屏的一些示例系統。接下來，將參考圖2描述根據各種示例的包括分立的觸摸控制器與分立的LCD驅動器的示例觸摸屏設備，并且將描述根據本公開內容示例的集成觸摸屏的示例物理結構(圖3-5)與觸摸感測操作(圖6)的更多細節。接下來，圖7-9例示了會影響觸摸感測的錯誤機制的示例，而且錯誤機制可以依賴于系統部件(例如，晶體管)的電氣特性(例如，電容)。特別地，例如，錯誤機制可以依賴于依賴電壓的電氣特性，使得部件的電氣特性可以通過改變施加到該部件的電壓來調節。接下來，將參考圖10描述根據各種示例的包括組合的顯示器與觸摸控制器的示例觸摸屏設備。然后，將參考圖11-14描述根據各種示例的對顯示階段和觸摸感測階段使用不同電壓電平設置來操作觸摸屏的方法的示例。圖1A-1C示出了其中可以實現根據本公開內容示例的觸摸屏的示例系統。圖1A例示了包括觸摸屏124的示例移動電話136。圖1B例示了包括觸摸屏126的示例數字媒體播放器140。圖1C例示了包括觸摸屏128的示例個人計算機144。盡管沒有在圖中示出，但是個人計算機144還可以是帶觸摸敏感顯示器的平板計算機或者臺式計算機。觸摸屏124、126和128可以基于例如自電容或互電容或者別的觸摸感測技術。例如，在基于自電容的觸摸系統中，具有對地自電容的單獨電極可以用于形成檢測觸摸的觸摸像素。當物體接近該觸摸像素時，在物體和觸摸像素之間會形成額外的對地電容。該額外的對地電容會導致被觸摸像素觀察到的自電容的凈增加。當多個物體觸摸觸摸屏時，自電容的這種增加可以被觸摸感測系統檢測和測量到，來確定這多個物體的位置。基于互電容的觸摸系統可以包括例如驅動區域與感測區域，例如驅動線與感測線。例如，驅動線可以按行形成，而感測線可以按列形成(例如，正交的)。觸摸像素可以在行與列的交叉處形成。在操作過程中，行可以利用AC波形來激勵，而互電容可以在觸摸像素的行與列之間形成。當物體接近觸摸像素時，耦合在觸摸像素的行與列之間的一些電荷可以代替地耦合到該物體上。跨觸摸像素的電荷耦合中的這種減小會導致行與列之間互電容中的凈減少及跨觸摸像素耦合的AC波形中的減小。當多個物體觸摸觸摸屏時，電荷耦合的AC波形中的這種減小可以被觸摸感測系統檢測和測量到，來確定這多個物體的位置。在有些示例中，觸摸屏可以是多觸摸、單觸摸、投影掃描、全成像多觸摸或者任何電容性觸摸。圖2是例示根據本公開內容示例的示例觸摸屏220的一種實現的示例計算系統200的框圖。計算系統200可以包括在例如包括觸摸屏的移動電話136、數字媒體播放器140、個人計算機144或者任何移動或非移動計算設備中。計算系統200可以包括觸摸感測系統，該觸摸感測系統包括一個或多個觸摸處理器202、外圍設備204、觸摸控制器206及觸摸感測電路(以下更具體地描述)。外圍設備204可以包括，但不限于，隨機存取存儲器(RAM)或者其它類型的存儲器或者儲存器、監視定時器等。觸摸控制器206可以包括，但不限于，一個或多個感測通道208、通道掃描邏輯器210及驅動器邏輯器214。通道掃描邏輯器210可以訪問RAM 212，自主地從感測通道讀取數據并且為感測通道提供控制。此外，通道掃描邏輯器210還可以控制驅動器邏輯器214以生成激勵信號216，激勵信號216可以選擇性地施加到觸摸屏220的觸摸感測電路的驅動區域，如以下更具體描述的。在有些示例中，觸摸控制器206、觸摸處理器202和外圍設備204可以集成到單個專用集成電路(ASIC)中。計算系統200還可以包括用于從觸摸處理器202接收輸出并基于該輸出執行動作的主機處理器228。例如，主機處理器228可以連接到程序儲存器232和顯示控制器，例如IXD驅動器234。主機處理器228可以使用IXD驅動器234在觸摸屏220上生成圖像，例如用戶界面(UI)的圖像，而且可以使用觸摸處理器220和觸摸控制器206來檢測觸摸屏220上或者附近的觸摸，例如對所顯示n的觸摸輸入。該觸摸輸入可以由存儲在程序儲存器232中的計算機程序用于執行動作，所述動作可以包括，但不限于，移動例如光標或指示器的對象、滾動或搖攝、調整控制設置、打開文件或文檔、觀看菜單、進行選擇、執行指令、操作連接到主機設備的外圍設備、接聽電話、撥打電話、終止電話呼叫、改變音量或音頻設置、存儲與電話通信相關的信息(例如，地址、常撥的號碼、已接電話、未接電話)、登錄到計算機或計算機網絡、允許對計算機或計算機網絡的受限區域的授權個人訪問、加載與用戶喜歡的計算機桌面布置相關聯的用戶簡檔、允許對網絡內容的訪問、啟動特定的程序、加密或解碼消息，等等。主機處理器228還可以執行可能與觸摸處理不相關的附加功能。觸摸屏220可以包括觸摸感測電路，該觸摸感測電路可以包括具有多條驅動線222和多條感測線223的電容性感測介質。應當注意，術語“線”有時候在這里用于簡單地指代導電通路，就象本領域技術人員很容易理解的，而且不是僅限于嚴格線狀的元件，而是包括改變方向的通路，并且包括不同尺寸、形狀、材料等的通路。驅動線222可以通過驅動接口 224由來自驅動器邏輯器214的激勵信號216驅動，而且在感測線223中生成的結果感測信號217可以通過感測接口 225發送到觸摸控制器206中的感測通道208 (也稱為事件檢測與解調電路)。以這種方式，驅動線和感測線可以是觸摸感測電路的一部分，它們可以交互以形成電容性感測節點，該電容性感測節點可以看作是觸摸圖像元素(觸摸像素)，例如觸摸像素226和227。當觸摸屏220被看作是捕捉觸摸的“圖像”時，這種理解方式會特別有用。換句話說，在觸摸控制器206確定是否已經在觸摸屏中的每個觸摸像素處檢測到觸摸之后，在觸摸屏中發生觸摸的觸摸像素的圖案可以被看作是觸摸的“圖像”(例如，觸摸觸摸屏的手指的圖案)。觸摸屏220可以是集成的觸摸屏，其中觸摸感測系統的觸摸感測電路元件可以集成到顯示器的顯示像素疊層中。現在參考圖3-6描述其中可以實現本公開內容示例的示例集成觸摸屏。圖3是觸摸屏220的更具體視圖，示出了根據本公開內容示例的驅動線222和感測線223的示例配置。如圖3中所示，每條驅動線222都可以由一個或多個驅動線片段301構成，這些片段可以由驅動線鏈路303在連接點305處電連接。驅動線鏈路303沒有電連接到感測線223，相反，驅動線鏈路可以通過旁路307繞過感測線。驅動線222和感測線223可以電容性交互，以形成例如觸摸像素226和227的觸摸像素。驅動線222 (匡口，驅動線片段301和對應的驅動線鏈路303)和感測線223可以由觸摸屏220中的電路元件形成。在圖3的示例配置中，觸摸像素226和227中的每一個都可以包括一個驅動線片段301的一部分、一條感測線223的一部分及另一個驅動線片段301的一部分。例如，觸摸像素226可以包括在一條感測線的部分311 —側上的驅動線片段的右半部分309和在該感測線的部分311相對側上的驅動線片段的左半部分313。例如，電路元件可以包括可以存在于傳統IXD顯示器中的元件，如上所述。應當注意，電路元件不限于整個電路部件，例如整個電容器、整個晶體管等，而是可以包括電路的一部分，例如平行板電容器的兩個板中的僅一個。圖4例示了一種示例配置，其中公共電極(Vcom)可以構成觸摸感測系統的觸摸感測電路的部分。每個顯示像素包括一個公共電極401，該公共電極401是某些類型傳統LCD顯示器(其可以作為顯示系統的一部分操作來顯示圖像，例如邊緣場切換(FFS)顯示器)的顯示像素的像素疊層(S卩，形成顯示像素的堆疊材料層)中的顯示系統電路的電路元件。在圖4所示的示例中，每個公共電極(Vcom)401可以充當一個多功能電路元件，其既可以作為觸摸屏220的顯示系統的顯示電路來操作，又可以作為觸摸感測系統的觸摸感測電路來操作。在這個示例中，每個公共電極401可以作為觸摸屏的顯示電路的一個公共電極來操作，又可以在與其它公共電極組合時作為觸摸屏的觸摸感測電路一起來操作。例如，在觸摸感測階段，一組公共電極401可以作為觸摸感測電路的驅動線或感測線的電容部分一起操作。通過例如把一個區域的公共電極401電連接到一起、切換電連接等，觸摸屏220的其它電路元件可以構成觸摸感測電路的一部分。此外，盡管這里的示例可能把顯示電路描述為在顯示階段操作，并且把觸摸感測電路描述為在觸摸感測階段操作，但是，應當理解，顯示階段和觸摸感測階段可以部分交疊，或者顯示階段和觸摸階段可以在不同的時間操作。例如，圖4示出了公共電極401被分組到一起以便形成驅動區域片段403和感測區域405，其中驅動區域片段403和感測區域405通常分別對應于驅動線片段301和感測線223。把顯示像素的多功能電路元件分組到區域中可以意味著一起操作顯示像素的多功能電路元件，來執行該區域的公共功能。分組到功能區域中可以通過一種方法或者方法的組合來實現，例如，系統的結構性配置(例如，物理中斷和旁路、電壓線配置)、系統的操作性配置(例如，切換電路元件開/關、改變電壓電平和/或電壓線上的信號)，等等。觸摸屏的顯示像素的多功能電路元件在顯示階段和觸摸階段都可以工作。例如，在觸摸階段期間，公共電極401可以分組到一起，形成觸摸信號線，例如驅動區域和感測區域。在有些示例中，電路元件可以分組，以形成一種類型的連續的觸摸信號線和另一種類型的分段的觸摸信號線。例如，圖4示出了一個示例，其中驅動區域片段403和感測區域405對應于觸摸屏220的驅動線片段301和感測線223。在其它示例中，其它配置是可能的；例如，公共電極401可以分組到一起，使得每條驅動線都由連續的驅動區域形成，而每條感測線都由通過繞過驅動區域的連接鏈接到一起的多個感測區域片段形成。圖5是示例顯示像素疊層500的分解視圖的三維例示(在z方向展開)，示出了示例集成觸摸屏550的像素疊層中的一些元件。疊層500可以包括可用于把公共電極(例如，公共電極401)分組到驅動區域片段和感測區域中，如圖4所示，并且鏈接驅動區域片段以便形成驅動線的導電線的配置。疊層500可以包括第一金屬(Ml)層501、第二金屬(M2)層503、公共電極(Vcom)層505和第三金屬(M3)層507中的元件。每個顯示像素都可以包括在Vcom層505中形成的一個公共電極509，例如圖4中的公共電極401。M3層507可以包括可把公共電極509電連接到一起的連接元件511。在有些顯示像素中，中斷513可以包括在連接元件511中，以隔開公共電極509的不同組，從而分別形成驅動區域片段515和感測區域517，例如驅動區域片段403和感測區域405。中斷513可以包括在x方向上的、可以隔開驅動區域片段515與感測區域517的中斷，還可以包括在y方向上的、可以隔開一個驅動區域片段515與另一個驅動區域片段的中斷。Ml層501可以包括可通過諸如導電通孔521的連接把驅動區域片段515電連接到一起的隧道線519，諸如導電通孔521的連接可以把隧道線519電連接到驅動區域片段顯示像素中分組的公共電極。隧道線519可以延伸通過感測區域517中的顯示像素，而無需到感測區域中分組公共電極的連接，例如，在感測區域中沒有通孔521。Ml層還可以包括選通線520。M2層503可以包括數據線523。為了清晰，只示出了一條選通線520和一條數據線523 ;但是，觸摸屏可以包括延伸通過顯示像素的每個水平行的選通線和延伸通過顯示像素的每個垂直行的多條數據線，例如，針對RGB顯示器集成觸摸屏的垂直行中的每個像素中的每個紅色、綠色、藍色(RGB)子像素一條數據線。諸如連接元件511、隧道線519和導電通孔521的結構可以作為觸摸感測系統的觸摸感測電路工作，以在觸摸屏的觸摸感測階段檢測觸摸。諸如數據線523的結構可以與諸如晶體管、像素電極、公共電壓線、數據線等(未示出)的其它像素疊層元件一起，作為顯示系統的顯示電路工作，以在顯示階段期間在觸摸屏上顯示圖像。諸如公共電極509的結構可以作為多功能電路元件工作，它們可以既作為觸摸感測系統的一部分工作又可以作為顯示系統的一部分工作。[0050]當在觸摸感測階段發生觸摸感測時，有些電路元件，例如顯示系統的一些電路元件，可以被去激活、電隔離、箝位、穩定等，使得這些電路元件不會干擾觸摸感測。例如，在觸摸感測階段期間，選通線520可以保持在固定的電壓，以把相關聯的像素晶體管切換成截止狀態。在像素晶體管處于截止狀態的情況下，激勵信號可以通過由隧道線519和導電通孔521連接的一行驅動區域片段515發送，以在被激勵的驅動區域片段與感測區域517之間形成電場，從而產生觸摸像素，例如圖2中的觸摸像素226。以這種方式，這行連接到一起的驅動區域片段515可以作為驅動線(例如，驅動線222)工作，而感測區域517可以作為感測線(例如，感測線223)工作。將參考圖6來描述根據本公開內容示例的觸摸感測操作。圖6示出了根據本公開內容示例的示例觸摸屏的驅動區域片段601和感測區域603內的顯示像素中的一些觸摸感測電路的部分電路圖。為了清晰，只示出了一個驅動區域片段。同樣還是為了清晰，圖6包括用虛線例示的電路元件，來表示一些電路元件主要作為顯示電路而不是觸摸感測電路的一部分工作。此外，觸摸感測操作主要是關于驅動區域片段601的單個顯示像素601a和感測區域603的單個顯示像素603a來描述的。但是，應當理解，驅動區域片段601中的其它顯示像素可以包括與如下對顯示像素601a所描述的相同觸摸感測電路，而且感測區域603中的其它顯示像素可以包括與如下對顯示像素603a所描述的相同觸摸感測電路。因而，對顯示像素601a和顯示像素603a的操作的描述可以看作分別是對驅動區域片段601和感測區域603的操作的描述。參考圖6，驅動區域片段601包括多個顯示像素，包括顯示像素601a在內。顯示像素601a可以包括TFT 607、選通線611、數據線613、像素電極615和公共電極617。圖6示出了通過用于觸摸感測的驅動區域片段601的顯示像素中的連接元件619連接到驅動區域片段601中的其它顯示像素中的公共電極的公共電極617，如以下更具體描述的。感測區域603包括多個顯示像素,包括顯示像素603a在內。顯示像素603a包括TFT 609、數據線614、像素電極616和公共電極618。TFT 609可以連接到與TFT 607相同的選通線611。圖6示出了通過連接元件620連接到感測區域603中的其它顯示像素中的公共電極的公共電極618，其中連接元件620可以例如在觸摸屏的更寬區域中連接，以便在用于觸摸感測的感測區域603中的顯示像素中形成元件，如以下更具體描述的。在觸摸感測階段，選通線611可以連接到可施加電壓來把TFT609維持在截止狀態的電壓源，例如電荷泵。驅動信號可以通過電連接到驅動區域片段601的顯示像素601b中的連接元件619的一部分的隧道線621而施加到公共電極617。通過連接元件619發送到驅動區域片段601中的顯示像素的所有公共電極617的驅動信號可以在該驅動區域片段的公共電極與感測區域603的公共電極618之間生成電場623，其中感測區域603的公共電極618可以連接到感測放大器，例如電荷放大器626。電荷可以注入所連接的感測區域603的公共電極的結構中，并且電荷放大器626將所注入的電荷轉換成可以測量的電壓。所注入的電荷量及因此所測量出的電壓可以依賴于觸摸物體(例如，手指627)與驅動和感測區域的接近度。以這種方式，測量出的電壓可以提供觸摸在觸摸屏上或附近的指示。隨著觸摸感測電路變得越來越與其它系統的電路緊密集成，就象在以上圖3-6所述的示例集成觸摸屏中，不同系統的電路元件之間不期望的交互會更有可能發生。圖7例示了根據本公開內容示例的觸摸屏的一部分的一種示例結構。該示例結構包括具有會導致觸摸感測中錯誤的電氣屬性(例如，晶體管的柵極-漏極電容)的電路元件。圖7示出了可以包括驅動Vcom 701、感測Vcom 703和像素電極705的觸摸屏700。像素電極705可以通過漏極709連接到顯示像素TFT 707。顯示像素TFT 707可以包括柵極710，柵極710可以連接到選通線711。選通線711可以連接到其它顯示像素(包括包含感測Vcom 703的顯示像素)中像素TFT的柵極(盡管對應的結構并沒有在圖中示出)。在顯示階段期間，像素電壓可以由數據線723施加到像素TFI707的源極721。通過施加到選通線711的“導通”電壓(例如，10V)，像素TFT 707可以切換成導通狀態，使得源極721的像素電壓可以通過漏極709施加到像素電極705。然后通過施加到選通線711的“截止”電壓(例如，-10V)，像素TFT 707可以切換成截止狀態，使得像素電極705可以保持在像素電壓下，以便以當前圖像中像素所需的特定亮度操作該像素。例如，像素電壓可以從零伏(這可對應于最小亮度，例如，黑)至+5V (這可對應于最大亮度,例如，白)變化。此外，有些類型的顯示器，例如液晶顯示器，可以采用反轉方案，這種方案可以定期地切換像素電極與Vcom之間電勢的極性。在有些顯示器中，例如，像素電壓的極性可以每隔一個圖像幀地改變(例如，對于具有60Hz刷新率的顯示器屏幕，每秒鐘切換極性60次)。在本例中，像素電壓每隔一個圖像幀改變極性，在一個圖像幀中從零伏(黑)至+5V (白)變化，而在下一個圖像幀中在零伏(黑)至-5V (白)之間變化。像素電壓可以造成漏極709與柵極710之間的電場。這之間的電場可以依賴于柵極-漏極電壓(VGD)，S卩，像素電壓與選通線電壓之間的差值。例如，白像素的VGD在一幀中可以是-15V [ (-10V) - (+5V)]，在下一幀中可以是-5V [ (-10V) - (-5V)]。在這個示例中，黑像素的VGD在一幀中可以是-1OV[(-1OV)-(零伏)]，在下一幀中可以是-1OV[(-1OV)-(零伏)]。漏極709與柵極710之間的電場中的一些可以延伸通過半導體通道(例如，半導體溝道729)的一部分，并且可以在半導體中感應生成載流子，由此改變漏極與柵極之間的半導電溝道的該部分的導電性。所改變的導電性對應于半導電溝道的該部分的改變的介電常數，這會改變與像素TFT 707相關聯的電容。具體而言，像素TFT 707的電氣屬性中的一個是柵極-漏極電容(CGD)721，這可以包括通過像素TFI707的介電層725的電容(CGD1)723與通過像素TFT的半導電溝道729的電容(CGD2)727的組合。與介電層(例如，介電層725)相關聯的電容可以相對獨立于周圍的電場。就此而言，總柵極-漏極電容CGD 721中與介電層725相關聯的部分可以相對獨立于柵極710與漏極709之間的電場。換句話說，隨著不同的圖像幀在觸摸屏700上顯示，C⑶I 723可以在可施加到像素電極705的一定范圍的不同像素電壓上保持相對恒定。另一方面，CGD2 727表示總柵極-漏極電容中通過半導體(例如，半導電溝道729)的部分。在有些觸摸屏中，CGD2 727可以依賴于像素電極705的像素電壓。特別地，(連接到像素電極705的)漏極709與柵極710之間的電壓差會在漏極709與柵極710之間產生電場。該電場的一部分可以延伸通過半導電溝道729的一個區域，并且會在該半導電溝道中感應生成載流子。換句話說，依賴于在電場延伸通過的區域內所使用的半導體的摻雜劑的類型，電場可以在半導電溝道的該區域中生成電子或者空穴。感應生成的載流子會改變柵極710與漏極709之間的半導電溝道的所述區域的導電性，這會改變總柵極-漏極電容中與半導電溝道729相關聯的部分，S卩，CGD2 727。感應生成的載流子的量會依賴于漏極709與柵極710之間的電場的強度，該電場的強度繼而又會依賴于在顯示階段內圖像更新過程中施加到像素電極705的像素電壓。因為當不同的圖像幀顯示在觸摸屏700上時施加到像素電極705的像素電壓會隨時間而改變，所以總柵極-漏極電容CGD721會隨時間而改變。此外，因為施加到觸摸屏700的不同像素電極的像素電壓在每個圖像幀中可以不同，所以觸摸屏的子像素的總柵極-漏極電容對于任何給定的圖像幀都可以不同。總柵極-漏極電容隨時間和/或子像素位置的不同會造成錯誤，例如觸摸感測中的錯誤。例如，在觸摸感測階段期間，驅動Vcom 701可以被驅動信號驅動，這會產生電力線713。電力線713的一些會離開蓋玻璃715并到達手指717。受手指717影響的電力線713可以允許感測Vcom 703測量觸摸信息。但是，從驅動Vcom 701發出的一些電力線713會到達像素電極705。從而，驅動信號中可以在驅動驅動Vcom 701的部分可以被像素電極705拾取，而且，因為柵極與漏極之間的電容耦合CGD 721，這個信號可以通過漏極709傳遞到選通線711。泄漏的驅動信號會進一步耦合到觸摸感測系統中，如現在參考圖8-9將更具體描述的。圖8例示了包括圖7中的觸摸屏700的示例部分的錯誤機制800的更多細節。驅動放大器801可以利用驅動信號來驅動驅動Vcom701，如上所述。驅動信號的一部分可以通過穿過液晶719電力線被像素電極705捕捉。驅動區域中顯示像素的液晶719可以有電容，CLCdrive 803。一旦被像素電極705捕捉，信號就可以通過漏極709與選通線711之間的電容CGDdrive 805傳遞到選通線711，電容CGDdrive 805會依賴像素電壓而變化。選通線711可以與感測區域的顯示像素共享，因此，泄漏的驅動信號可以通過圖中所示的類似機制耦合到感測區域的顯示像素中。特別地，信號可以通過感測區域的顯示像素中TFT的柵極-漏極電容CGDsense 809傳遞到感測像素電極807中。然后，這個信號可以通過感測區域顯示像素的液晶719從像素電極807傳遞到感測Vcom 703，其中液晶具有關聯的電容CLCsense811。換句話說，信號可以通過包括驅動像素電極705、像素TFT的電容耦合CGDdrive 805、選通線711、另一個像素TFT的電容耦合CGDsense 809及感測像素電極807的電氣通路發送。泄漏的信號可以出現在由感測放大器813檢測到的觸摸測量結果中。圖9例示了圖7所示的示例觸摸屏配置700的示例電路圖。圖9包括圖8的示例錯誤機制800。在前面圖7和8的示例中，為了清晰，只描述了一個驅動Vcom/感測Vcom對。但是，如在圖4-6所述的示例中所示出的，集成觸摸屏的驅動線和感測線可以包括在觸摸屏的一個區域中分組到一起的多個顯示像素的Vcom。在圖9的示例電路圖中，驅動線901可以包括驅動區域片段，例如如圖3和5中所述的與旁路鏈接到一起的驅動區域片段403，而且，感測線903可以包括感測區域，例如感測區域405，包括在感測區域中的顯示像素的電連接到一起的Vcom,如圖中所述。選通線905可以包括多條選通線,例如選通線711,其延伸通過驅動線901和感測線903 —部分中的多行顯示像素。例如，在每條驅動線901中，可以有60條選通線905。有效選通線電阻907可以包括與多條選通線905相關聯的電阻的組合，其中的電阻例如60條選通線中每一條的路由電阻823、TFT電阻821及選通線電阻819。同樣，柵極-驅動電容909可以包括多個驅動Vcom701與每條對應的選通線905之間的各個電容的組合。例如，柵極-驅動電容909可以包括驅動區域中每個顯示像素的CLCdrive803與CGDdrive 805的組合。同樣，柵極-感測電容911可以包括感測區域中全部顯示像素的CLCsense 811與CGDsense 809的組合。因此，由于與區域中每個顯示像素關聯的各個電容，有效驅動-感測電容913可以代表驅動區域與感測區域之間的總有效電容。驅動放大器801可以在驅動線901上生成驅動信號917，該信號可以源自驅動區域中的多個驅動Vcom。源自驅動Vcom的信號可以通過觸摸-感測機制來接收，以便生成信號電容CSIG 919。觸摸-感測機制可以包括感測線903和感測放大器813，利用反饋電容921，感測放大器813可以放大所接收到的信號，從而得到代表被感測線接收的觸摸信息的感測信號923。源自驅動Vcom的信號還可以通過錯誤機制800的各種錯誤機制被感測線903接收，這會導致由有效驅動-感測電容913所代表的錯誤。換句話說，驅動信號的一部分會通過各種錯誤機制到達感測線903。因此，感測信號923可以是多個CSIG信號919 一起與一定量的驅動信號917的疊加，其中CSIG信號919可以攜帶觸摸信息，而驅動信號917可以例如通過錯誤機制800但沒有獲得觸摸信息。由于泄漏驅動信號的量，還由于泄漏驅動信號的量的變化，通過錯誤機制800的泄漏的驅動信號917會使觸摸感測劣化。泄漏驅動信號917的量會影響觸摸感測，因為，例如，隨著泄漏驅動信號917的量增加，感測信息923中攜帶觸摸信息的比例會減小，這會使提取觸摸信息更困難。相反，減少感測信號923中泄漏驅動信號917的量會增加感測信號中觸摸信息的比例，這會使提取觸摸信息更容易。因為驅動信號917中會泄漏到感測信號923中的量會依賴于有效驅動-感測電容913的量，其中有效驅動-感測電容913會依賴CGDdrive 805與CGDsense809的量，所以減少泄漏驅動信號的量的一種途徑是減小CGDdrive 805與CGDsense 809的量。泄漏驅動信號917的量的變化會影響觸摸感測，因為，例如，感測信號923電平中原因不明的變化會作為感測信號中的噪聲出現。例如，從驅動Vcom的特定區域泄漏到感測Vcom的特定區域的驅動信號917的量會依賴有效驅動-感測電容913的量的變化而變，其中有效驅動-感測電容913又會依賴CGDdrive 805和CGDsense 809的變化，這種變化會由于大量像素的改變的獨立亮度和所使用的特定反轉方案而產生。而且，特定驅動與感測區域中顯示像素的亮度會隨時間而變化。因此，會泄漏變化的量的驅動信號，這會造成感測信號923中不穩定的變化，這基本上會被看作噪聲。就此而言，降低這種噪聲的一種途徑可以是減小CGDdrive 805和CGDsense 809中的變化。如上所述，像素TFT的柵極-漏極電容，例如CGDdrive 805和CGDsense 809，會依賴于該TFT的柵極與漏極之間的電壓差。圖10-13例示了根據各種示例的對顯示階段和觸摸感測階段使用不同電壓模式來操作觸摸屏的示例方法。例如，不同的電壓模式可以用于調節觸摸屏部件(例如，像素TFT)的依賴電壓的特性(例如，柵極-漏極電容)，來減小或消除觸摸感測中的錯誤。圖10是根據各種示例的對顯示階段和觸摸感測階段使用不同電壓模式來操作觸摸屏的示例方法的流程圖。在觸摸屏工作的顯示階段IOOOa中，可以選擇(1001)第一電壓模式，而且可以更新(1002)顯示在觸摸屏上的圖像。在顯示階段期間，可以施加處于對應于第一電壓模式的電壓電平的一個或多個電壓。在觸摸感測階段IOOOb中，可以選擇(1003)第二電壓模式，而且可以執行(1004)觸摸感測。在觸摸感測階段期間，可以施加處于對應于第二電壓模式的電壓電平的一個或多個電壓。在顯示階段和觸摸感測階段期間施加處于不同電平的一個或多個電壓可以允許觸摸屏的一個或多個部件的依賴電壓的特性在顯示和觸摸感測階段中被單獨地調節。以這種方式，例如，單個部件的特性可以調節成更好地適于顯示和觸摸感測階段中的一個或者兩個的操作。以不同電平施加的電壓在這里可以稱為多模式電壓。在有些示例中，多模式電壓可以包括VGL和VGH。可以包括例如觸摸屏550的觸摸屏的觸摸屏設備(例如，計算系統200)可以以在顯示階段的電壓電平與觸摸感測階段中所施加的電壓電平不同地施加VGL和VGH。在有些示例中，有可能為觸摸感測階段選擇VGL電壓電平，這種電平會幫助減小或消除柵極-漏極電容的量和/或變化。現在將參考圖11-13描述根據各種示例的用于顯示階段和觸摸感測階段的VGL電壓的示例選擇。圖11-13例示了根據各種示例的示例像素TFT (例如，像素TFT707)的柵極-漏極電容對柵極-漏極電壓的曲線圖。每個曲線圖都例示了相同的曲線，這種曲線是特定像素TFT的示例特性曲線。本領域技術人員將理解，諸如其它TFT、二極管等的其它部件會有不同的特性曲線。圖11例示了根據各種示例的示例第一電壓模式，其中VGL可以設置成-10V，而VGH可以設置成+10V。因此，在顯示階段，-1OV可以作為VGL施加，而+IOV可以作為VGH施力口。例如，-1OV的VGL可以施加到觸摸屏的選通線，以把像素TFT 707切換到截止狀態，而+IOV的VGH可以施加到選通線，以把像素TFT切換到導通狀態。在這個示例中，像素電壓可以從零伏(這對應于最小亮度，例如，黑)到+5V (這對應于最大亮度，例如，白)變化。此夕卜，像素電極電壓可以每隔一個圖像幀改變極性，在一個圖像幀中從零伏(黑)到+5V (白)變化,在下一個圖像幀中在零伏(黑)至-5V (白)之間變化。因而,如圖11中所例示的,在一幀中白像素的柵極-漏極電壓VGDwhitel可以是-15V[ (-10V) -(+5V)]，在下一幀中白像素的VGDwhite2可以是-5V[ (-10V)-(-5V)]。在這個示例中，黑像素的VGDblack在所有幀中都可以是-1OV [ (-10V)-(零伏)]。如圖11的曲線中所示，利用這種示例，第一電壓模式會導致柵極-漏極電容的變化CGDvariancel, CGDvariancel從CGDl (對應于反轉方案的一巾貞中的最大像素亮度)至CGD3 (對應于反轉方案的另一幀中的最大像素亮度)變化。圖12例示了根據各種示例的示例第二電壓模式，其中VGL可以設置成使結果CGD值基本上為像素TFT 707的最小工作值的電平。在有些示例中，這可以是導致CGD最小平均值的VGL電平。在圖12所示的本示例中，VGL可以設置成使黑像素的V⑶基本上為像素TFT 707的CGD對VGD曲線的最小點的電平。在這個示例中，VGL可以設置成大約為-16V，而VGH可以設置成大約為+4V。因此，在觸摸感測階段期間，-16V可以施加到觸摸屏的所有選通線，以把像素TFT 707切換成截止狀態。因而，如圖12中所例示的，在一幀中白像素的柵極-漏極電壓VGDwhitel可以是-21V[ (-16V) -(+5V)]，在下一幀中白像素的VGDwhite2可以是-1lV[(-16V)-(-5V)]。在這個示例中，黑像素的VGDblack在所有幀中都可以是-16V[(-16V)_(零伏)]。如圖12的曲線中所示，利用這種示例，第二電壓模式會導致柵極-漏極電容的變化CGDvariance2，CGDvariance2從CGD2 (對應于反轉方案的所有幀中的最小像素亮度)至CGD2和CGD3 (對應于反轉方案的所有幀中的最大像素亮度)變化。CGDvariance2可以小于CGDvariancel，這導致會通過錯誤機制800泄漏到感測信號中的驅動信號量較少的變化。以這種方式，在觸摸感測過程中對VGL使用不同的電壓電平會減小或消除與觸摸屏部件的依賴電壓的特性相關聯的感測信號噪聲。[0073]此外，從圖11和12的比較可以看到，從平均上來講，示例第二電壓模式比示例第一電壓模式會導致較小的CGD值。換句話說，在觸摸感測階段使用第二電壓模式會減小或消除驅動信號泄漏的量，因為像素TFT 707的柵極與漏極之間的電容耦合可以降低。圖13例示了根據各種示例的另一示例第二電壓模式，其中VGL可以設置成使CGD值的工作范圍可以基本上關于CGD的參考值對稱的電平。在這個示例中，CGD值的工作范圍可以位于沿像素TFT 707的CGD對VGD曲線的基本線性部分。在這個示例中，VGL可以設置成大約為-7V，而VGH可以設置成大約為+13V。因此，在觸摸感測階段期間，-7V可以施加到觸摸屏的所有選通線，以把像素TFT 707切換成截止狀態。因而，如圖13中所例示的，在一幀中白像素的柵極-漏極電壓VGDwhitel可以是-12V[(-7V)-(+5V)]，在下一幀中白像素的VGDwhite2可以是-2V[ (-7V) -(-5V)]。在這個示例中，黑像素的VGDblack在所有幀中都可以是-7V [ (-7V)-(零伏)]。如圖13的曲線中所示，利用這種示例，第二電壓模式會導致柵極-漏極電容的變化CGDvariance3, CGDvariance3從CGDl (對應于反轉方案的一巾貞中的最大像素亮度)至CGD3 (對應于反轉方案的另一幀中的最大像素亮度)變化。盡管CGDvariance3會大于CGDvariancel，但是驅動信號泄漏中由于在反轉方案一幀中發生的CGD值的范圍而產生的變化還是會抵消驅動信號泄漏中由于在反轉方案另一幀中的CGD值的范圍而產生的變化。特別地，在反轉方案的一幀中，像素電壓會從零伏到+5V變化，這對應于VGD值從VGDblack到VGDwhitel變化，該變化進一步對應于CGD值從CGD2 (黑)到CGDl (白)變化。同樣，在另一個反轉幀中的CGD值可以從CGD2 (黑)到CGD3 (白)變化。因此，如果一個像素的亮度在圖像幀之間沒有變化，那么這兩幀的平均CGD值可以大致為CGDblack，而不管該像素的特定亮度如何。例如，一個持久的白像素在一幀中可以具有CGDl的CGD值，而在下一幀中可以具有CGD3的CGD值，產生大約為CGD2 (黑)的平均CGD值。同樣，任何亮度的像素的CGD值都可以對其中像素亮度不變的幀平均到CGD2 (黑)。因而，例如，如果顯示一個持久的圖像，則每個像素的平均CGD值會大致相同(例如，CGD2 (黑))。在許多顯示應用中，幀之間像素亮度保持相同或大致相同的次數會遠遠大于幀之間像素亮度顯著變化的次數。因此，在許多應用中，使用根據本例的第二電壓模式會導致CGD減小的平均變化，這會減小或消除例如感測信號中相關的噪聲。以這種方式，在觸摸感測過程中對VGL使用不同的電壓電平會減小或消除與觸摸屏部件的依賴電壓的特性相關聯的感測信號噪聲。應當指出，在這些示例中，VGL與VGH之間的差(S卩，20V)在第一和第二電壓模式中都可以維持。以這種方式，例如，某些電路部件與系統，例如邏輯系統，可以維持它們的工作狀態。但是，在有些示例中，VGL與VGH之間的差對于不同的電壓模式可以不同。在有些示例中，對第一和第二電壓模式的選擇可以由單個系統來執行，其中所述系統例如有圖2的示例觸摸屏設備中的LCD驅動器234。就此而言，LCD驅動器234可以選擇和應用第一電壓模式、更新圖像及選擇和應用第二電壓模式。然后，觸摸控制器206可以執行觸摸感測，而LCD驅動器234以對應于第二電壓模式的電平施加電壓。在有些示例中，對第一和第二電壓模式的選擇可以由不同的系統來執行，而且對電壓施加的控制可以在兩個系統之間交替。圖14例示了根據各種示例的可以包括組合的觸摸感測與顯示控制器的示例觸摸屏設備1400，其中，對第一和第二電壓的選擇與施加可以由兩個不同的系統來執行。圖14例示了觸摸屏設備1400，該設備可以包括觸摸屏1401和觸摸屏控制器1403。觸摸屏1401可以是集成的觸摸屏，例如觸摸屏550，其中公共電極在顯示階段期間可以作為公共電壓源操作，而且在觸摸感測階段期間可以作為驅動線和感測線操作。為了清晰，在圖中僅例示了一條驅動Vcom線1405和一條感測Vcom線1407。觸摸屏1401還可以包括柵極驅動器1409與選通線1411。觸摸屏控制器1403可以是組合的觸摸與顯示控制器，而且可以既包括可以控制對第二電壓電平設置下的電壓的選擇與施加并且可以執行對觸摸屏1401的觸摸感測操作的觸摸控制器1413，又包括可以控制對第一電壓電平設置下的電壓的選擇與施加并且可以執行對觸摸屏的顯示操作的顯示控制器，例如LCM控制器1415。就此而言，觸摸屏控制器1403的有些部件可以在LCM控制器1415與觸摸控制器1413之間共享。例如，包括電荷泵時鐘選擇器1417、負電荷泵1419和正電荷泵1421的電荷泵系統在顯示與觸摸階段期間都可以使用，如以下更具體描述的。LCM控制器1415與觸摸控制器1413之間的同步信號(BSYNC) 1423可以用于同步顯示與觸摸感測操作。例如，顯示階段可以對應于低BSYNC1423信號，而觸摸階段可以對應于高BSYNC 1423信號。在顯示階段期間，第一 Vcom復用器(VCOM MUXI) 1425和第二 Vcom復用器(VC0MMUXII)1427可以把觸摸屏1401的公共電極(未示出)連接到由LCM控制器1415控制的Vcom電壓源(未示出)，由此允許LCM控制器1415把Vcom電壓(VC0M)1429施加到公共電極。通過在掃描通過選通線1411的同時對數據線1431施加數據電壓，LCM控制器1415可以更新觸摸屏1401上所顯示的圖像。LCM控制器1415可以利用定時信號1433掃描選通線來控制柵極驅動器1409，而電荷泵時鐘選擇器1417可以選擇LCM控制器來控制負電荷泵1419和正電荷泵1421以通過柵極驅動器1409向選通線1411施加VGL 1435 (低柵極電壓)和VGH1437 (高柵極電壓)。具體而言，電荷泵時鐘選擇器1417可以選擇來自LCM控制器1415的信號LCM_CPL_CLK 1439和LCM_CPH_CLK 1441，分別作為低電荷泵時鐘信號(VGL_CP_CLK)1443和高電荷泵時鐘信號(VGH_CP_CLK)1445，來控制負電荷泵1419和正電荷泵1421。為了清晰，在圖14中示出了單個電荷泵系統，但是應當理解，可以采用另一個電荷泵系統向觸摸屏1401的相對側上的附加柵極驅動器1409施加電壓，使得有些選通線1411可以從觸摸屏的一側被驅動，而其它選通線1411可以從觸摸屏的另一側被驅動。在這個示例中，第一電壓模式可以在顯示階段期間被選擇，而且LCM控制器1415可以施加多模式電壓(在這個示例中是VGL和VGH)，使得像素TFT (未示出)可以利用VGL 1435 (例如，-10V)切換成截止，用VGH 1437 (例如，+10V)切換成導通。第二電壓模式可以在觸摸感測階段期間被選擇，而且觸摸控制器1413可以施加多模式電壓(VGL和VGH)，使得像素TFT (未示出)可以利用VGL 1435 (例如，如果使用圖12的示例第二電壓模式的話是-16V，或者，如果使用圖13的示例第二電壓模式的話是-7V)切換成截止。在這個示例中，電荷泵系統可以由觸摸控制器1413使用。具體而言，電荷泵時鐘選擇器1417可以選擇來自觸摸控制器1413的信號T0UCH_CPL_CLK 1447和T0UCH_CPH_CLK 1449，分別作為低電荷泵時鐘信號(VGL_CP_CLK) 1443和高電荷泵時鐘信號(VGH_CP_CLK)1445，來控制負電荷泵1419和正電荷泵1421，以通過柵極驅動器1409把VGL 1435和VGH 1437施加到選通線1411。在這個示例中，所有的選通線都可以保持在根據第二電壓模式的低柵極電壓，以便在觸摸感測階段期間將所有的像素TFT切換成截止。換句話說，在本例中，VGL 1435可以在觸摸感測階段期間施加到所有的選通線。觸摸控制器1413還可以向電荷泵時鐘選擇器1417發送信號TOUCH_CP_EN 1451，來選擇啟用還是禁用電荷泵。VCOM MUX II 1427可以把與每條感測Vcom線1407關聯的公共電極連接到對應的感測通道1453。通過控制VCOM MUX I 1425以特定的掃描次序將與驅動Vcom線關聯的公共電極連接到驅動Vcom線1455，同時把驅動信號(VSTM) 1457施加到驅動Vcom線1405，觸摸控制器1413可以掃描通過驅動Vcom線1405。每個驅動信號1457都可以通過信號電容(CSIG) 1459耦合到感測Vcom線1407，其中CSIG 1459會依賴諸如手指的觸摸物體的接近度而變化，從而導致感測Vcom線上的感測信號。觸摸控制器1413可以通過感測通道1453從感測Vcom線1407接收感測信號(VSENSE) 1461。每個感測通道1453都可以包括放大感測信號1461的感測放大器1463。放大后的感測信號可以被觸摸控制器1413進一步處理，以確定觸摸屏1401上的觸摸。如上所述，在這個示例中，柵極-驅動耦合1466和柵極-感測耦合1465可以利用第二電壓模式來減小或消除，從而減小或消除觸摸感測中對應的錯誤。在有些示例中，在觸摸和顯示階段以不同電壓電平施加的電壓可以包括用于觸摸屏設備的參考電壓。例如，在有些觸摸屏設備中，VGL和VGH可以分別是最低和最高電壓，而且可以用作系統參考電壓。盡管本公開內容的示例已經參考附圖完全地進行了描述，但是應當注意，根據所給出的描述與附圖，包括但不限于組合不同示例的特征、忽略一個或多個特征等的各種變化與修改，對本領域技術人員將是顯而易見的。例如，以上所述的計算系統200的一個或多個功能可以由存儲在存儲器(例如，圖2的外圍設備204中的一個)中的固件完成并且由觸摸處理器202執行，或者存儲在程序儲存器232中并且由主機處理器228執行。固件還可以在由指令執行系統、裝置或設備使用或與其結合使用的任何計算機可讀介質中存儲和/或運輸，其中的指令執行系統、裝置或設備例如有基于計算機的系統、包含處理器的系統或者可以從指令執行系統、裝置或設備提取指令并執行指令的其它系統。在本文檔的背景下，“計算機可讀介質”可以是任何可以包含或存儲由指令執行系統、裝置或設備使用或與其結合使用的程序的介質。計算機可讀介質可以包括，但不限于，電、磁、光、電磁、紅外或者半導體系統、裝置或設備，便攜式計算機盤(磁)，隨機存取存儲器(RAM)(磁)，只讀存儲器(ROM)(磁)，可擦可編程只讀存儲器(EPROM)(磁)，例如CD、CD-R、CD-RW、DVD、DVD-R或DVD-RW的便攜式光盤或者例如緊湊型閃存卡、安全數字卡、USB存儲設備、記憶棒等的閃速存儲器。固件還可以在任何由指令執行系統、裝置或設備使用或者與其結合使用的傳輸介質中傳播，其中的指令執行系統、裝置或設備例如有基于計算機的系統、包含處理器的系統或者可以從指令執行系統、裝置或設備提取指令并執行指令的其它系統。在本文檔的背景下，“傳輸介質”可以是任何可以傳送、傳播或傳輸由指令執行系統、裝置或設備使用或與其結合使用的程序的介質。傳輸可讀介質可以包括，但不限于，電、磁、光、電磁或紅外的有線或無線傳播介質。在這里，示例可以參考笛卡爾坐標系來描述，其中X方向和y方向分別可以等同于水平方向和垂直方向。但是，本領域技術人員將理解，參考一種特定的坐標系僅僅是為了清晰，而不是要把元件的方向限制到特定的方向或者特定的坐標系。此外，盡管在對示例的描述中可以包括具體的材料和材料類型，但是，本領域技術人員將理解，也可以使用能實現相同功能的其它材料。例如，應當理解，以下示例中所描述的“金屬層”可以是一層任何導電材料。在有些示例中，驅動線和/或感測線可以由其它元件形成，包括例如在典型IXD顯示器中已經存在的其它元件(例如，其它電極、導電層和/或半導體層、還將充當典型LCD顯示器中電路元件的金屬線，例如用以攜帶信號、存儲電壓等)、在非典型LCD疊層元件的LCD疊層中形成的其它元件(例如，其它金屬線、板，其功能將基本上是為了觸摸屏的觸摸感測系統)及在LCD疊層之外形成的元件(例如，象外部基本透明的導電板、導線及其它元件)。例如，觸摸感測系統的一部分可以包括類似于已知的觸摸板覆蓋層的元件。在這個示例中，每個子像素都可以是紅色(R)、綠色(G )或者藍色(B )子像素，所有三個R、G和B子像素的組合構成一個彩色顯示像素。盡管這個示例包括紅色、綠色和藍色子像素，但子像素也可以基于光的其它顏色或電磁輻射的其它波長(例如，紅外)或者可以基于單色配置。因此，根據以上所述，本公開內容的有些示例致力于集成的觸摸屏設備，該觸摸屏設備包括:包含多個顯示像素的觸摸屏；多模式電力系統，該多模式電力系統選擇對應于顯示階段的第一電壓模式并且選擇對應于觸摸感測階段的第二電壓模式，其中第一電壓模式包括用于觸摸屏的一個或多個電壓中每一個的第一電壓電平，而第二電壓模式包括用于所述一個或多個電壓中每一個的第二電壓電平，每個第二電壓電平都與對應的第一電壓電平不同；在顯示階段更新由顯示像素所顯示的圖像的顯示系統，其中所述一個或多個電壓中的每一個都在圖像更新過程中以對應的第一電壓電平施加到觸摸屏；及在觸摸感測階段感測觸摸的觸摸感測系統，其中所述一個或多個電壓中的每一個都在觸摸感測過程中以對應的第二電壓電平施加到觸摸屏。除以上所公開的一個或多個示例之外或者作為另選，在有些示例中，所述一個或多個電壓包括施加到具有依賴電壓的電氣特性的觸摸屏部件的電壓。除以上所公開的一個或多個示例之外或者作為另選,在有些示例中,所述電氣特性包括與所述觸摸屏部件關聯的電容。除以上所公開的一個或多個示例之外或者作為另選，在有些示例中，所述觸摸屏部件包括每個顯示像素的像素晶體管，觸摸屏還包括多條選通線，每條選通線連接到每個顯示像素中的像素晶體管的柵極，而且所述一個或多個電壓包括把像素晶體管切換成截止狀態的選通線電壓。除以上所公開的一個或多個示例之外或者作為另選，在有些示例中，單個電壓源施加處于第一電壓電平和第二電壓電平下的所述一個或多個電壓中的一個電壓。除以上所公開的一個或多個示例之外或者作為另選，在有些示例中，所述單個電壓源在顯示階段期間由顯示系統控制，而在觸摸感測階段期間由觸摸感測系統控制。除以上所公開的一個或多個示例之外或者作為另選，在有些示例中，處于第一電壓電平的電壓對觸摸屏部件的施加導致觸摸屏部件的第一電容，而處于第二電壓電平的電壓對觸摸屏部件的施加導致觸摸屏部件的第二電容，而且第二電容比第一電容小。除以上所公開的一個或多個示例之外或者作為另選，在有些示例中，電氣特性對電壓的依賴性對應于代表電氣特性值對電壓值的曲線，其中處于第一電壓電平的電壓對觸摸屏部件的施加導致觸摸屏部件在曲線第一部分中的工作范圍，而處于第二電壓電平的電壓對觸摸屏部件的施加導致觸摸屏部件在曲線第二部分中的工作范圍，而且曲線的第二部分比曲線的第一部分更加線性。除以上所公開的一個或多個示例之外或者作為另選，在有些示例中，電氣特性對電壓的依賴性對應于代表電氣特性值對電壓值的曲線，其中處于第一電壓電平的電壓對觸摸屏部件的施加導致觸摸屏部件在曲線第一部分中的工作范圍，而處于第二電壓電平的電壓對觸摸屏部件的施加導致觸摸屏部件在曲線第二部分中的工作范圍，其中曲線第二部分中電氣特性值的平均值小于曲線第一部分中電氣特性值的平均值。除以上所公開的一個或多個示例之外或者作為另選，在有些示例中，觸摸屏部件包括每個顯示像素中的像素晶體管，電氣特性值包括所述像素晶體管的柵極-漏極電容，而且處于第二電壓電平的電壓對像素晶體管的施加把像素晶體管的柵極-漏極電容設置成所述曲線的最小電容。本公開內容的有些示例致力于操作集成觸摸屏設備的方法，其中所述集成觸摸屏設備包括具有多個顯示像素的觸摸屏，該方法包括:選擇對應于顯示階段的第一電壓模式，該第一電壓模式包括用于觸摸屏的一個或多個電壓中每一個的第一電壓電平；在顯示階段期間更新由顯示像素所顯示的圖像，其中所述一個或多個電壓中的每一個都在圖像更新過程中以對應的第一電壓電平施加到觸摸屏；選擇對應于觸摸感測階段的第二電壓模式，該第二電壓模式包括用于所述一個或多個電壓中的每一個的第二電壓電平，每個第二電壓電平與對應的第一電壓電平不同；以及在觸摸感測階段期間感測觸摸，其中所述一個或多個電壓中的每一個都在觸摸感測過程中以對應的第二電壓電平施加到觸摸屏。除以上所公開的一個或多個示例之外或者作為另外，在有些示例中，所述一個或多個電壓包括施加到具有依賴電壓的電氣特性的觸摸屏部件的電壓。除以上所公開的一個或多個示例之外或者作為另選，在有些示例中，所述電氣特性包括與所述觸摸屏部件關聯的電容。除以上所公開的一個或多個示例之外或者作為另選，在有些示例中，所述觸摸屏部件包括每個顯示像素的像素晶體管，觸摸屏還包括多條選通線，每條選通線連接到每個顯示像素中的像素晶體管的柵極，而且所述一個或多個電壓包括把像素晶體管切換成截止狀態的選通線電壓。除以上所公開的一個或多個示例之外或者作為另選，在有些示例中，單個電壓源施加處于第一電壓電平和第二電壓電平下的所述一個或多個電壓中的一個電壓。除以上所公開的一個或多個示例之外或者作為另外，在有些示例中，所述單個電壓源在顯示階段期間由顯示系統控制，在觸摸感測階段期間由觸摸感測系統控制。除以上所公開的一個或多個示例之外或者作為另選，在有些示例中，處于第一電壓電平的電壓對觸摸屏部件的施加導致該觸摸屏部件的第一電容，而處于第二電壓電平的電壓對觸摸屏部件的施加導致該觸摸屏部件的第二電容，而且第二電容比第一電容小。除以上所公開的一個或多個示例之外或者作為另選，在有些示例中，電氣特性對電壓的依賴性對應于代表電氣特性值對電壓值的曲線，其中處于第一電壓電平的電壓對觸摸屏部件的施加導致該觸摸屏部件在曲線第一部分中的工作范圍，而處于第二電壓電平的電壓對觸摸屏部件的施加導致該觸摸屏部件在曲線第二部分中的工作范圍，而且曲線的第二部分比曲線的第一部分更加線性。除以上所公開的一個或多個示例之外或者作為另選，在有些示例中，電氣特性對電壓的依賴性對應于代表電氣特性值對電壓值的曲線，其中處于第一電壓電平的電壓對觸摸屏部件的施加導致該觸摸屏部件在曲線第一部分中的工作范圍，而處于第二電壓電平的電壓對觸摸屏部件的施加導致該觸摸屏部件在曲線第二部分中的工作范圍，其中曲線第二部分中電氣特性值的平均值小于曲線第一部分中電氣特性值的平均值。除以上所公開的一個或多個示例之外或者作為另選，在有些示例中，觸摸屏部件包括每個顯示像素中的像素晶體管，電氣特性值包括所述像素晶體管的柵極-漏極電容，而且處于第二電壓電平的電壓對像素晶體管的施加把像素晶體管的柵極-漏極電容設置成所述曲線的最小電容。[0092]盡管已經參考附圖完整地對示例進行了描述，但是應當注意，各種變化與修改對本領域技術人員將變得顯而易見。這種變化與修改應當理解為包括在由所附權利要求定義的各個示例的范圍之內。
權利要求1.一種集成觸摸屏設備，其特征在于，包括: 包括多個顯示像素的觸摸屏； 選擇對應于顯示階段的第一電壓模式并且選擇對應于觸摸感測階段的第二電壓模式的多模式電力系統，其中所述第一電壓模式包括用于所述觸摸屏的一個或多個電壓中的每一個的第一電壓電平，而所述第二電壓模式包括用于所述一個或多個電壓中的每一個的第二電壓電平，每個第二電壓電平與對應的第一電壓電平不同； 在顯示階段期間更新由所述顯示像素所顯示的圖像的顯示系統，其中所述一個或多個電壓中的每一個在對圖像的更新期間以對應的第一電壓電平施加到所述觸摸屏；及 在觸摸感測階段期間感測觸摸的觸摸感測系統，其中所述一個或多個電壓中的每一個在感測觸摸期間以對應的第二電壓電平施加到所述觸摸屏， 其中所述一個或多個電壓包括施加到具有依賴電壓的電氣特性的觸摸屏部件的電壓；以及 所述電氣特性包括與所述觸摸屏部件相關聯的電容。
2.如權利要求1所述的集成觸摸屏設備，其特征在于，所述觸摸屏部件包括每個顯示像素的像素晶體管，所述觸摸屏還包括多條選通線，每條選通線連接到每個顯示像素中的像素晶體管的柵極，而且所述一個或多個電壓包括把所述像素晶體管切換成截止狀態的選通線電壓。
3.如權利要求1所述的集成觸摸屏設備，其特征在于，由單個電壓源作為在所述第一電壓電平和第二電壓 電平下施加所述一個或多個電壓中的一個電壓的電壓源。
4.如權利要求3所述的集成觸摸屏設備，其特征在于，所述單個電壓源是在顯示階段期間由所述顯示系統控制、而在觸摸感測階段期間由所述觸摸感測系統控制的電壓源。
5.如權利要求1所述的集成觸摸屏設備，其特征在于，處于所述第一電壓電平的電壓對所述觸摸屏部件的施加導致該觸摸屏部件的第一電容，而處于所述第二電壓電平的電壓對所述觸摸屏部件的施加導致該觸摸屏部件的第二電容，而且所述第二電容比所述第一電容小。
6.如權利要求1所述的集成觸摸屏設備，其特征在于，所述電氣特性對電壓的依賴性對應于代表電氣特性值對電壓值的曲線，其中處于所述第一電壓電平的電壓對所述觸摸屏部件的施加導致該觸摸屏部件在所述曲線的第一部分中的工作范圍，而處于所述第二電壓電平的電壓對所述觸摸屏部件的施加導致該觸摸屏部件在所述曲線的第二部分中的工作范圍，所述曲線的第二部分比該曲線的第一部分更加線性。
7.如權利要求1所述的集成觸摸屏設備，其特征在于，所述電氣特性對電壓的依賴性對應于代表電氣特性值對電壓值的曲線，其中處于所述第一電壓電平的電壓對所述觸摸屏部件的施加導致該觸摸屏部件在所述曲線的第一部分中的工作范圍，而處于所述第二電壓電平的電壓對所述觸摸屏部件的施加導致該觸摸屏部件在所述曲線的第二部分中的工作范圍，其中所述曲線的第二部分中的電氣特性值的平均值小于所述曲線的第一部分中的電氣特性值的平均值。
8.如權利要求7所述的集成觸摸屏設備，其特征在于，所述觸摸屏部件包括每個顯示像素中的像素晶體管，所述電氣特性值包括所述像素晶體管的柵極-漏極電容，而且處于所述第二電壓電平的電壓對所述像素晶體管的施加把所述像素晶體管的柵極-漏極電容設置成所述曲線的最小電·容。
專利摘要本公開提供了集成觸摸屏設備。該集成觸摸屏設備包括具有多個顯示像素的觸摸屏；多模式電力系統，選擇分別對應于顯示和觸摸感測階段的第一和第二電壓模式，第一和第二電壓模式分別包括用于觸摸屏的一個或多個電壓中每一個的第一和第二電壓電平，每個第二電壓電平與對應的第一電壓電平不同；在顯示階段更新顯示像素顯示的圖像的顯示系統；及在觸摸感測階段感測觸摸的觸摸感測系統，一個或多個電壓中的每一個在圖像更新期間和在感測觸摸期間分別以對應的第一電壓電平和對應的第二電壓電平施加到觸摸屏。以這種方式，顯示系統與觸摸感測系統之間的串擾可以減小，由此減少由串擾導致的觸摸感測系統中的錯誤。
文檔編號G06F3/041GK203070245SQ201220486770
公開日2013年7月17日 申請日期2012年9月21日 優先權日2011年9月23日
發明者M·尤斯弗波, K·J·懷特 申請人:蘋果公司