CN103019433B - 用于触摸屏的多模式电压 - Google Patents

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Abstract

提供了通过施加多于一种电压模式来操作触摸屏，电压模式包括对应于显示阶段的第一电压模式和对应于触摸感测阶段的第二电压模式。集成的触摸屏设备可以包括多模式电力系统，该多模式电力系统可以选择对应于显示阶段的第一电压模式和对应于触摸感测阶段的第二电压模式。一个或多个电压中的每一个可以在对图像的更新期间以对应的第一电压电平施加到触摸屏。触摸感测系统可以在触摸感测阶段期间感测触摸。一个或多个电压中的每一个可以在感测触摸期间以对应的第二电压电平施加到触摸屏。

Description

用于触摸屏的多模式电压
技术领域
本发明总体上涉及触摸感测，尤其涉及在触摸屏的不同操作阶段施加处于不同电平的一个或多个电压。
背景技术
当前，许多类型的输入设备可用于在计算系统中执行操作，例如按钮或键、鼠标、轨迹球、操纵杆、触摸传感器面板、触摸屏等。尤其是触摸屏，因为其操作的简易性和多样性及其不断下降的价格，正变得越来越流行。触摸屏可以包括触摸传感器面板，该触摸传感器面板可以是具有触摸敏感表面的透明面板，还包括可以部分或者全部位于所述面板后面的显示设备，例如液晶显示器（LCD），使得触摸敏感表面可以覆盖显示设备的可见区域的至少一部分。触摸屏可以允许用户通过利用手指、触笔或者其它物体在常常由显示设备所显示的用户界面（UI）来指示的位置触摸触摸传感器面板来执行各种功能。总的来说，触摸屏可以识别触摸和触摸在触摸传感器面板上的位置，然后，计算系统可以根据触摸时所出现的显示来解释该触摸，其后可以基于该触摸执行一个或多个动作。在有些触摸感测系统的情况下，不需要对显示器的物理触摸来检测触摸。例如，在有些电容类型的触摸感测系统中，用于检测触摸的边缘场可以超出显示器的表面，而且接近表面附近的物体可以在靠近表面的地方被检测到，而无需真正触摸表面。
电容性触摸传感器面板可以由基本上透明的导电材料（例如，氧化铟锡（ITO））的驱动线和感测线的矩阵构成，这些驱动线和感测线常常在基本上透明的衬底上在水平和垂直方向上按行和列排列。这部分是由于其基本上透明，因此电容性触摸传感器面板可以覆盖在显示器上以形成触摸屏，如上所述。有些触摸屏可以通过把触摸感测电路集成到显示像素叠层（即，形成显示像素的堆叠材料层）中来形成。
发明内容
以下描述包括通过应用多于一种电压模式来操作触摸屏的例子，所述多于一种电压模式包括对应于显示阶段的第一电压模式和对应于触摸感测阶段的第二电压模式。集成的触摸屏设备可以包括包含多个显示像素的触摸屏。多模式电力系统可以选择对应于显示阶段的第一电压模式和对应于触摸感测阶段的第二电压模式。第一电压模式可以包括用于触摸屏的一个或多个电压中的每一个的第一电压电平；而第二电压模式可以包括用于所述一个或多个电压中的每一个的第二电压电平，其中每个第二电压电平与对应的第一电压电平不同。在显示阶段，显示系统可以更新由显示像素所显示的图像。所述一个或多个电压中的每一个都可以在图像更新过程中以对应的第一电压电平施加到触摸屏。在触摸感测阶段，触摸感测系统可以感测触摸。所述一个或多个电压中的每一个都可以在触摸感测过程中以对应的第二电压电平施加到触摸屏。以这种方式，例如，显示系统与触摸感测系统之间的串扰可以减小。
附图说明
图1A-1C例示了各自都包括根据本公开内容示例的示例触摸屏的示例移动电话、示例媒体播放器和示例个人计算机。
图2是例示根据本公开内容示例的示例触摸屏的一种实现的示例计算系统的框图。
图3是图2的触摸屏的更具体视图，示出了根据本公开内容示例的驱动线和感测线的示例配置。
图4例示了根据本公开内容示例的一种示例配置，其中触摸感测电路包括公共电极（Vcom）。
图5例示了根据本公开内容示例的示例显示像素叠层的分解视图。
图6例示了根据本公开内容示例的示例触摸感测操作。
图7例示了根据本公开内容示例的在触摸感测阶段中的示例触摸屏的一部分。
图8例示了根据本公开内容示例的示例触摸屏中的示例错误机制的模型。
图9例示了根据本公开内容示例的示例触摸屏的驱动-感测操作的电路图。
图10是根据各种示例的对显示阶段和触摸感测阶段使用不同电压模式来操作触摸屏的示例方法的流程图。
图11例示了根据各种示例的示例第一电压模式。
图12例示了根据各种示例的示例第二电压模式。
图13例示了根据各种示例的另一示例第二电压模式。
图14例示了根据各种示例的可以包括组合的触摸感测与显示控制器的示例触摸屏设备。
具体实施方式
在以下对示例的描述中，参考附图，其中附图构成说明书的一部分，并且通过例示方式示出了可以在其中实践本公开内容的示例的具体示例。应当理解，在不背离本公开内容的示例的范围的情况下，也可以采用其它示例，而且可以进行结构性的变化。
以下描述包括通过应用多于一种电压模式来操作触摸屏的示例，所述多于一种电压模式包括对应于显示阶段的第一电压模式和对应于触摸感测阶段的第二电压模式。多模式电压可以帮助减小例如显示系统与触摸感测系统之间的串扰。减小串扰会是有利的，因为串扰会导致例如触摸感测系统的触摸感测信号中的错误。设备中的触摸感测电路，例如触摸面板、触摸屏等，会暴露于各种错误源，错误会通过各种错误机制进入触摸感测系统。例如，触摸感测电路可以并行地操作其它类型的电路，例如在由覆盖在显示屏上的触摸面板形成的触摸屏中。触摸与显示电路的紧密相邻可能对触摸感测造成不期望的干扰，例如串扰。错误源会通过各种机制进入触摸感测系统。
触摸感测中的错误可以包括触摸感测测量结果中不携带关于触摸的信息的任何部分。从触摸传感器输出的触摸感测信号可以是复合信号，例如，包括一个或多个由触摸造成的并且携带关于触摸的触摸信息的信号，及一个或多个由其它来源造成的、不提供关于触摸的信息的信号，例如电干扰、串扰等。有些错误源会造成触摸感测操作中的变化，使得触摸感测信号中携带触摸信息的部分不正确地反映触摸的量。
随着触摸感测电路变得与其它系统的电路越来越紧密集成，不同系统的电路元件之间不期望的交互也越有可能发生。例如，触摸感测电路可以集成到集成触摸屏的显示像素叠层中。显示像素叠层一般是通过包括材料的淀积、掩模、蚀刻、掺杂等处理来制造的，其中的材料例如有导电材料（例如，金属、基本上透明的导体）、半导体材料（例如，多晶硅（Poly-Si））和电介质材料（例如，SiO2、有机材料、SiNx）。在显示像素叠层中形成的各种元件可以作为显示系统的电路来操作以在显示器上生成图像，而其它元件可以作为触摸感测系统的电路来操作，感测在显示器上或者其附近的一个或多个触摸。
首先将参考图1A-1C描述其中可以实现根据本公开内容示例的触摸屏的一些示例系统。接下来，将参考图2描述根据各种示例的包括分立的触摸控制器与分立的LCD驱动器的示例触摸屏设备，并且将描述根据本公开内容示例的集成触摸屏的示例物理结构（图3-5）与触摸感测操作（图6）的更多细节。接下来，图7-9例示了会影响触摸感测的错误机制的示例，而且错误机制可以依赖于系统部件（例如，晶体管）的电气特性（例如，电容）。特别地，例如，错误机制可以依赖于依赖电压的电气特性，使得部件的电气特性可以通过改变施加到该部件的电压来调节。接下来，将参考图10描述根据各种示例的包括组合的显示器与触摸控制器的示例触摸屏设备。然后，将参考图11-14描述根据各种示例的对显示阶段和触摸感测阶段使用不同电压电平设置来操作触摸屏的方法的示例。
图1A-1C示出了其中可以实现根据本公开内容示例的触摸屏的示例系统。图1A例示了包括触摸屏124的示例移动电话136。图1B例示了包括触摸屏126的示例数字媒体播放器140。图1C例示了包括触摸屏128的示例个人计算机144。尽管没有在图中示出，但是个人计算机144还可以是带触摸敏感显示器的平板计算机或者台式计算机。触摸屏124、126和128可以基于例如自电容或互电容或者别的触摸感测技术。例如，在基于自电容的触摸系统中，具有对地自电容的单独电极可以用于形成检测触摸的触摸像素。当物体接近该触摸像素时，在物体和触摸像素之间会形成额外的对地电容。该额外的对地电容会导致被触摸像素观察到的自电容的净增加。当多个物体触摸触摸屏时，自电容的这种增加可以被触摸感测系统检测和测量到，来确定这多个物体的位置。基于互电容的触摸系统可以包括例如驱动区域与感测区域，例如驱动线与感测线。例如，驱动线可以按行形成，而感测线可以按列形成（例如，正交的）。触摸像素可以在行与列的交叉处形成。在操作过程中，行可以利用AC波形来激励，而互电容可以在触摸像素的行与列之间形成。当物体接近触摸像素时，耦合在触摸像素的行与列之间的一些电荷可以代替地耦合到该物体上。跨触摸像素的电荷耦合中的这种减小会导致行与列之间互电容中的净减少及跨触摸像素耦合的AC波形中的减小。当多个物体触摸触摸屏时，电荷耦合的AC波形中的这种减小可以被触摸感测系统检测和测量到，来确定这多个物体的位置。在有些示例中，触摸屏可以是多触摸、单触摸、投影扫描、全成像多触摸或者任何电容性触摸。
图2是例示根据本公开内容示例的示例触摸屏220的一种实现的示例计算系统200的框图。计算系统200可以包括在例如包括触摸屏的移动电话136、数字媒体播放器140、个人计算机144或者任何移动或非移动计算设备中。计算系统200可以包括触摸感测系统，该触摸感测系统包括一个或多个触摸处理器202、外围设备204、触摸控制器206及触摸感测电路（以下更具体地描述）。外围设备204可以包括，但不限于，随机存取存储器（RAM）或者其它类型的存储器或者储存器、监视定时器等。触摸控制器206可以包括，但不限于，一个或多个感测通道208、通道扫描逻辑器210及驱动器逻辑器214。通道扫描逻辑器210可以访问RAM212，自主地从感测通道读取数据并且为感测通道提供控制。此外，通道扫描逻辑器210还可以控制驱动器逻辑器214以生成激励信号216，激励信号216可以选择性地施加到触摸屏220的触摸感测电路的驱动区域，如以下更具体描述的。在有些示例中，触摸控制器206、触摸处理器202和外围设备204可以集成到单个专用集成电路（ASIC）中。
计算系统200还可以包括用于从触摸处理器202接收输出并基于该输出执行动作的主机处理器228。例如，主机处理器228可以连接到程序储存器232和显示控制器，例如LCD驱动器234。主机处理器228可以使用LCD驱动器234在触摸屏220上生成图像，例如用户界面（UI）的图像，而且可以使用触摸处理器220和触摸控制器206来检测触摸屏220上或者附近的触摸，例如对所显示UI的触摸输入。该触摸输入可以由存储在程序储存器232中的计算机程序用于执行动作，所述动作可以包括，但不限于，移动例如光标或指示器的对象、滚动或摇摄、调整控制设置、打开文件或文档、观看菜单、进行选择、执行指令、操作连接到主机设备的外围设备、接听电话、拨打电话、终止电话呼叫、改变音量或音频设置、存储与电话通信相关的信息（例如，地址、常拨的号码、已接电话、未接电话）、登录到计算机或计算机网络、允许对计算机或计算机网络的受限区域的授权个人访问、加载与用户喜欢的计算机桌面布置相关联的用户简档、允许对网络内容的访问、启动特定的程序、加密或解码消息，等等。主机处理器228还可以执行可能与触摸处理不相关的附加功能。
触摸屏220可以包括触摸感测电路，该触摸感测电路可以包括具有多条驱动线222和多条感测线223的电容性感测介质。应当注意，术语“线”有时候在这里用于简单地指代导电通路，就象本领域技术人员很容易理解的，而且不是仅限于严格线状的元件，而是包括改变方向的通路，并且包括不同尺寸、形状、材料等的通路。驱动线222可以通过驱动接口224由来自驱动器逻辑器214的激励信号216驱动，而且在感测线223中生成的结果感测信号217可以通过感测接口225发送到触摸控制器206中的感测通道208（也称为事件检测与解调电路）。以这种方式，驱动线和感测线可以是触摸感测电路的一部分，它们可以交互以形成电容性感测节点，该电容性感测节点可以看作是触摸图像元素（触摸像素），例如触摸像素226和227。当触摸屏220被看作是捕捉触摸的“图像”时，这种理解方式会特别有用。换句话说，在触摸控制器206确定是否已经在触摸屏中的每个触摸像素处检测到触摸之后，在触摸屏中发生触摸的触摸像素的图案可以被看作是触摸的“图像”（例如，触摸触摸屏的手指的图案）。
触摸屏220可以是集成的触摸屏，其中触摸感测系统的触摸感测电路元件可以集成到显示器的显示像素叠层中。现在参考图3-6描述其中可以实现本公开内容示例的示例集成触摸屏。图3是触摸屏220的更具体视图，示出了根据本公开内容示例的驱动线222和感测线223的示例配置。如图3中所示，每条驱动线222都可以由一个或多个驱动线片段301构成，这些片段可以由驱动线链路303在连接部305处电连接。驱动线链路303没有电连接到感测线223，相反，驱动线链路可以通过旁路307绕过感测线。驱动线222和感测线223可以电容性交互，以形成例如触摸像素226和227的触摸像素。驱动线222（即，驱动线片段301和对应的驱动线链路303）和感测线223可以由触摸屏220中的电路元件形成。在图3的示例配置中，触摸像素226和227中的每一个都可以包括一个驱动线片段301的一部分、一条感测线223的一部分及另一个驱动线片段301的一部分。例如，触摸像素226可以包括在一条感测线的部分311一侧上的驱动线片段的右半部分309和在该感测线的部分311相对侧上的驱动线片段的左半部分313。
例如，电路元件可以包括可以存在于传统LCD显示器中的元件，如上所述。应当注意，电路元件不限于整个电路部件，例如整个电容器、整个晶体管等，而是可以包括电路的一部分，例如平行板电容器的两个板中的仅一个。图4例示了一种示例配置，其中公共电极（Vcom）可以构成触摸感测系统的触摸感测电路的部分。每个显示像素包括一个公共电极401，该公共电极401是某些类型传统LCD显示器（其可以作为显示系统的一部分操作来显示图像，例如边缘场切换（FFS）显示器）的显示像素的像素叠层（即，形成显示像素的堆叠材料层）中的显示系统电路的电路元件。
在图4所示的示例中，每个公共电极（Vcom）401可以充当一个多功能电路元件，其既可以作为触摸屏220的显示系统的显示电路来操作，又可以作为触摸感测系统的触摸感测电路来操作。在这个示例中，每个公共电极401可以作为触摸屏的显示电路的一个公共电极来操作，又可以在与其它公共电极组合时作为触摸屏的触摸感测电路一起来操作。例如，在触摸感测阶段，一组公共电极401可以作为触摸感测电路的驱动线或感测线的电容部分一起操作。通过例如把一个区域的公共电极401电连接到一起、切换电连接等，触摸屏220的其它电路元件可以构成触摸感测电路的一部分。
此外，尽管这里的示例可能把显示电路描述为在显示阶段操作，并且把触摸感测电路描述为在触摸感测阶段操作，但是，应当理解，显示阶段和触摸感测阶段可以部分交叠，或者显示阶段和触摸阶段可以在不同的时间操作。
例如，图4示出了公共电极401被分组到一起以便形成驱动区域片段403和感测区域405，其中驱动区域片段403和感测区域405通常分别对应于驱动线片段301和感测线223。把显示像素的多功能电路元件分组到区域中可以意味着一起操作显示像素的多功能电路元件，来执行该区域的公共功能。分组到功能区域中可以通过一种方法或者方法的组合来实现，例如，系统的结构性配置（例如，物理中断和旁路、电压线配置）、系统的操作性配置（例如，切换电路元件开/关、改变电压电平和/或电压线上的信号），等等。
触摸屏的显示像素的多功能电路元件在显示阶段和触摸阶段都可以工作。例如，在触摸阶段期间，公共电极401可以分组到一起，形成触摸信号线，例如驱动区域和感测区域。在有些示例中，电路元件可以分组，以形成一种类型的连续的触摸信号线和另一种类型的分段的触摸信号线。例如，图4示出了一个示例，其中驱动区域片段403和感测区域405对应于触摸屏220的驱动线片段301和感测线223。在其它示例中，其它配置是可能的；例如，公共电极401可以分组到一起，使得每条驱动线都由连续的驱动区域形成，而每条感测线都由通过绕过驱动区域的连接链接到一起的多个感测区域片段形成。
图5是示例显示像素叠层500的分解视图的三维例示（在z方向展开），示出了示例集成触摸屏550的像素叠层中的一些元件。叠层500可以包括可用于把公共电极（例如，公共电极401）分组到驱动区域片段和感测区域中，如图4所示，并且链接驱动区域片段以便形成驱动线的导电线的配置。
叠层500可以包括第一金属（M1）层501、第二金属（M2）层503、公共电极（Vcom）层505和第三金属（M3）层507中的元件。每个显示像素都可以包括在Vcom层505中形成的一个公共电极509，例如图4中的公共电极401。M3层507可以包括可把公共电极509电连接到一起的连接元件511。在有些显示像素中，中断513可以包括在连接元件511中，以隔开公共电极509的不同组，从而分别形成驱动区域片段515和感测区域517，例如驱动区域片段403和感测区域405。中断513可以包括在x方向上的、可以隔开驱动区域片段515与感测区域517的中断，还可以包括在y方向上的、可以隔开一个驱动区域片段515与另一个驱动区域片段的中断。M1层501可以包括可通过诸如导电通孔521的连接把驱动区域片段515电连接到一起的隧道线519，诸如导电通孔521的连接可以把隧道线519电连接到驱动区域片段显示像素中分组的公共电极。隧道线519可以延伸通过感测区域517中的显示像素，而无需到感测区域中分组公共电极的连接，例如，在感测区域中没有通孔521。M1层还可以包括选通线520。M2层503可以包括数据线523。为了清晰，只示出了一条选通线520和一条数据线523；但是，触摸屏可以包括延伸通过显示像素的每个水平行的选通线和延伸通过显示像素的每个垂直行的多条数据线，例如，针对RGB显示器集成触摸屏的垂直行中的每个像素中的每个红色、绿色、蓝色（RGB）子像素一条数据线。
诸如连接元件511、隧道线519和导电通孔521的结构可以作为触摸感测系统的触摸感测电路工作，以在触摸屏的触摸感测阶段检测触摸。诸如数据线523的结构可以与诸如晶体管、像素电极、公共电压线、数据线等（未示出）的其它像素叠层元件一起，作为显示系统的显示电路工作，以在显示阶段期间在触摸屏上显示图像。诸如公共电极509的结构可以作为多功能电路元件工作，它们可以既作为触摸感测系统的一部分工作又可以作为显示系统的一部分工作。
当在触摸感测阶段发生触摸感测时，有些电路元件，例如显示系统的一些电路元件，可以被去激活、电隔离、箝位、稳定等，使得这些电路元件不会干扰触摸感测。例如，在触摸感测阶段期间，选通线520可以保持在固定的电压，以把相关联的像素晶体管切换成截止状态。在像素晶体管处于截止状态的情况下，激励信号可以通过由隧道线519和导电通孔521连接的一行驱动区域片段515发送，以在被激励的驱动区域片段与感测区域517之间形成电场，从而产生触摸像素，例如图2中的触摸像素226。以这种方式，这行连接到一起的驱动区域片段515可以作为驱动线（例如，驱动线222）工作，而感测区域517可以作为感测线（例如，感测线223）工作。
将参考图6来描述根据本公开内容示例的触摸感测操作。图6示出了根据本公开内容示例的示例触摸屏的驱动区域片段601和感测区域603内的显示像素中的一些触摸感测电路的部分电路图。为了清晰，只示出了一个驱动区域片段。同样还是为了清晰，图6包括用虚线例示的电路元件，来表示一些电路元件主要作为显示电路而不是触摸感测电路的一部分工作。此外，触摸感测操作主要是关于驱动区域片段601的单个显示像素601a和感测区域603的单个显示像素603a来描述的。但是，应当理解，驱动区域片段601中的其它显示像素可以包括与如下对显示像素601a所描述的相同触摸感测电路，而且感测区域603中的其它显示像素可以包括与如下对显示像素603a所描述的相同触摸感测电路。因而，对显示像素601a和显示像素603a的操作的描述可以看作分别是对驱动区域片段601和感测区域603的操作的描述。
参考图6，驱动区域片段601包括多个显示像素，包括显示像素601a在内。显示像素601a可以包括TFT 607、选通线611、数据线613、像素电极615和公共电极617。图6示出了通过用于触摸感测的驱动区域片段601的显示像素中的连接元件619连接到驱动区域片段601中的其它显示像素中的公共电极的公共电极617，如以下更具体描述的。感测区域603包括多个显示像素，包括显示像素603a在内。显示像素603a包括TFT 609、数据线614、像素电极616和公共电极618。TFT 609可以连接到与TFT 607相同的选通线611。图6示出了通过连接元件620连接到感测区域603中的其它显示像素中的公共电极的公共电极618，其中连接元件620可以例如在触摸屏的更宽区域中连接，以便在用于触摸感测的感测区域603中的显示像素中形成元件，如以下更具体描述的。
在触摸感测阶段，选通线611可以连接到可施加电压来把TFT609维持在截止状态的电压源，例如电荷泵。驱动信号可以通过电连接到驱动区域片段601的显示像素601b中的连接元件619的一部分的隧道线621而施加到公共电极617。通过连接元件619发送到驱动区域片段601中的显示像素的所有公共电极617的驱动信号可以在该驱动区域片段的公共电极与感测区域603的公共电极618之间生成电场623，其中感测区域603的公共电极618可以连接到感测放大器，例如电荷放大器626。电荷可以注入所连接的感测区域603的公共电极的结构中，并且电荷放大器626将所注入的电荷转换成可以测量的电压。所注入的电荷量及因此所测量出的电压可以依赖于触摸物体（例如，手指627）与驱动和感测区域的接近度。以这种方式，测量出的电压可以提供触摸在触摸屏上或附近的指示。
随着触摸感测电路变得越来越与其它系统的电路紧密集成，就象在以上图3-6所述的示例集成触摸屏中，不同系统的电路元件之间不期望的交互会更有可能发生。图7例示了根据本公开内容示例的触摸屏的一部分的一种示例结构。该示例结构包括具有会导致触摸感测中错误的电气属性（例如，晶体管的栅极-漏极电容）的电路元件。图7示出了可以包括驱动Vcom 701、感测Vcom 703和像素电极705的触摸屏700。像素电极705可以通过漏极709连接到显示像素TFT 707。显示像素TFT 707可以包括栅极710，栅极710可以连接到选通线711。选通线711可以连接到其它显示像素（包括包含感测Vcom 703的显示像素）中像素TFT的栅极（尽管对应的结构并没有在图中示出）。
在显示阶段期间，像素电压可以由数据线723施加到像素TFT707的源极721。通过施加到选通线711的“导通”电压（例如，10V），像素TFT 707可以切换成导通状态，使得源极721的像素电压可以通过漏极709施加到像素电极705。然后通过施加到选通线711的“截止”电压（例如，-10V），像素TFT 707可以切换成截止状态，使得像素电极705可以保持在像素电压下，以便以当前图像中像素所需的特定亮度操作该像素。例如，像素电压可以从零伏（这可对应于最小亮度，例如，黑）至+5V（这可对应于最大亮度，例如，白）变化。此外，有些类型的显示器，例如液晶显示器，可以采用反转方案，这种方案可以定期地切换像素电极与Vcom之间电势的极性。在有些显示器中，例如，像素电压的极性可以每隔一个图像帧地改变（例如，对于具有60Hz刷新率的显示器屏幕，每秒钟切换极性60次）。在本例中，像素电压每隔一个图像帧改变极性，在一个图像帧中从零伏（黑）至+5V（白）变化，而在下一个图像帧中在零伏（黑）至-5V（白）之间变化。
像素电压可以造成漏极709与栅极710之间的电场。这之间的电场可以依赖于栅极-漏极电压（VGD），即，像素电压与选通线电压之间的差值。例如，白像素的VGD在一帧中可以是-15V[(-10V)-(+5V)]，在下一帧中可以是-5V[(-10V)-(-5V)]。在这个示例中，黑像素的VGD在一帧中可以是-10V[(-10V)-(零伏)]，在下一帧中可以是-10V[(-10V)-(零伏)]。
漏极709与栅极710之间的电场中的一些可以延伸通过半导体通道（例如，半导体沟道729）的一部分，并且可以在半导体中感应生成载流子，由此改变漏极与栅极之间的半导体沟道的该部分的导电性。所改变的导电性对应于半导体沟道的该部分的改变的介电常数，这会改变与像素TFT 707相关联的电容。具体而言，像素TFT 707的电气属性中的一个是栅极-漏极电容（CGD）721，这可以包括通过像素TFT707的介电层725的电容（CGD1）723与通过像素TFT的半导体沟道729的电容（CGD2）727的组合。与介电层（例如，介电层725）相关联的电容可以相对独立于周围的电场。就此而言，总栅极-漏极电容CGD 721中与介电层725相关联的部分可以相对独立于栅极710与漏极709之间的电场。换句话说，随着不同的图像帧在触摸屏700上显示，CGD1 723可以在可施加到像素电极705的一定范围的不同像素电压上保持相对恒定。
另一方面，CGD2 727表示总栅极-漏极电容中通过半导体（例如，半导体沟道729）的部分。在有些触摸屏中，CGD2 727可以依赖于像素电极705的像素电压。特别地，（连接到像素电极705的）漏极709与栅极710之间的电压差会在漏极709与栅极710之间产生电场。该电场的一部分可以延伸通过半导体沟道729的一个区域，并且会在该半导体沟道中感应生成载流子。换句话说，依赖于在电场延伸通过的区域内所使用的半导体的掺杂剂的类型，电场可以在半导体沟道的该区域中生成电子或者空穴。感应生成的载流子会改变栅极710与漏极709之间的半导体沟道的所述区域的导电性，这会改变总栅极-漏极电容中与半导体沟道729相关联的部分，即，CGD2 727。感应生成的载流子的量会依赖于漏极709与栅极710之间的电场的强度，该电场的强度继而又会依赖于在显示阶段内图像更新过程中施加到像素电极705的像素电压。因为当不同的图像帧显示在触摸屏700上时施加到像素电极705的像素电压会随时间而改变，所以总栅极-漏极电容CGD721会随时间而改变。此外，因为施加到触摸屏700的不同像素电极的像素电压在每个图像帧中可以不同，所以触摸屏的子像素的总栅极-漏极电容对于任何给定的图像帧都可以不同。总栅极-漏极电容随时间和/或子像素位置的不同会造成错误，例如触摸感测中的错误。
例如，在触摸感测阶段期间，驱动Vcom 701可以被驱动信号驱动，这会产生电力线713。电力线713的一些会离开盖玻璃715并到达手指717。受手指717影响的电力线713可以允许感测Vcom 703测量触摸信息。但是，从驱动Vcom 701发出的一些电力线713会到达像素电极705。从而，驱动信号中可以在驱动驱动Vcom 701的部分可以被像素电极705拾取，而且，因为栅极与漏极之间的电容耦合CGD 721，这个信号可以通过漏极709传递到选通线711。泄漏的驱动信号会进一步耦合到触摸感测系统中，如现在参考图8-9将更具体描述的。
图8例示了包括图7中的触摸屏700的示例部分的错误机制800的更多细节。驱动放大器801可以利用驱动信号来驱动驱动Vcom701，如上所述。驱动信号的一部分可以通过穿过液晶719电力线被像素电极705捕捉。驱动区域中显示像素的液晶719可以有电容，CLCdrive 803。一旦被像素电极705捕捉，信号就可以通过漏极709与选通线711之间的电容CGDdrive 805传递到选通线711，电容CGDdrive 805会依赖像素电压而变化。选通线711可以与感测区域的显示像素共享，因此，泄漏的驱动信号可以通过图中所示的类似机制耦合到感测区域的显示像素中。特别地，信号可以通过感测区域的显示像素中TFT的栅极-漏极电容CGDsense 809传递到感测像素电极807中。然后，这个信号可以通过感测区域显示像素的液晶719从像素电极807传递到感测Vcom 703，其中液晶具有关联的电容CLCsense811。换句话说，信号可以通过包括驱动像素电极705、像素TFT的电容耦合CGDdrive 805、选通线711、另一个像素TFT的电容耦合CGDsense 809及感测像素电极807的电气通路发送。泄漏的信号可以出现在由感测放大器813检测到的触摸测量结果中。
图9例示了图7所示的示例触摸屏配置700的示例电路图。图9包括图8的示例错误机制800。在前面图7和8的示例中，为了清晰，只描述了一个驱动Vcom/感测Vcom对。但是，如在图4-6所述的示例中所示出的，集成触摸屏的驱动线和感测线可以包括在触摸屏的一个区域中分组到一起的多个显示像素的Vcom。在图9的示例电路图中，驱动线901可以包括驱动区域片段，例如如图3和5中所述的与旁路链接到一起的驱动区域片段403，而且，感测线903可以包括感测区域，例如感测区域405，包括在感测区域中的显示像素的电连接到一起的Vcom，如图中所述。选通线905可以包括多条选通线，例如选通线711，其延伸通过驱动线901和感测线903一部分中的多行显示像素。例如，在每条驱动线901中，可以有60条选通线905。有效选通线电阻907可以包括与多条选通线905相关联的电阻的组合，其中的电阻例如60条选通线中每一条的路由电阻823、TFT电阻821及选通线电阻819。同样，栅极-驱动电容909可以包括多个驱动Vcom701与每条对应的选通线905之间的各个电容的组合。例如，栅极-驱动电容909可以包括驱动区域中每个显示像素的CLCdrive 803与CGDdrive 805的组合。同样，栅极-感测电容911可以包括感测区域中全部显示像素的CLCsense 811与CGDsense 809的组合。因此，由于与区域中每个显示像素关联的各个电容，有效驱动-感测电容913可以代表驱动区域与感测区域之间的总有效电容。
驱动放大器801可以在驱动线901上生成驱动信号917，该信号可以源自驱动区域中的多个驱动Vcom。源自驱动Vcom的信号可以通过触摸-感测机制来接收，以便生成信号电容CSIG 919。触摸-感测机制可以包括感测线903和感测放大器813，利用反馈电容921，感测放大器813可以放大所接收到的信号，从而得到代表被感测线接收的触摸信息的感测信号923。源自驱动Vcom的信号还可以通过错误机制800的各种错误机制被感测线903接收，这会导致由有效驱动-感测电容913所代表的错误。换句话说，驱动信号的一部分会通过各种错误机制到达感测线903。因此，感测信号923可以是多个CSIG信号919一起与一定量的驱动信号917的叠加，其中CSIG信号919可以携带触摸信息，而驱动信号917可以例如通过错误机制800但没有获得触摸信息。由于泄漏驱动信号的量，还由于泄漏驱动信号的量的变化，通过错误机制800的泄漏的驱动信号917会使触摸感测劣化。
泄漏驱动信号917的量会影响触摸感测，因为，例如，随着泄漏驱动信号917的量增加，感测信息923中携带触摸信息的比例会减小，这会使提取触摸信息更困难。相反，减少感测信号923中泄漏驱动信号917的量会增加感测信号中触摸信息的比例，这会使提取触摸信息更容易。因为驱动信号917中会泄漏到感测信号923中的量会依赖于有效驱动-感测电容913的量，其中有效驱动-感测电容913会依赖CGDdrive 805与CGDsense 809的量，所以减少泄漏驱动信号的量的一种途径是减小CGDdrive 805与CGDsense 809的量。
泄漏驱动信号917的量的变化会影响触摸感测，因为，例如，感测信号923电平中原因不明的变化会作为感测信号中的噪声出现。例如，从驱动Vcom的特定区域泄漏到感测Vcom的特定区域的驱动信号917的量会依赖有效驱动-感测电容913的量的变化而变，其中有效驱动-感测电容913又会依赖CGDdrive 805和CGDsense 809的变化，这种变化会由于大量像素的改变的独立亮度和所使用的特定反转方案而产生。而且，特定驱动与感测区域中显示像素的亮度会随时间而变化。因此，会泄漏变化的量的驱动信号，这会造成感测信号923中不稳定的变化，这基本上会被看作噪声。就此而言，降低这种噪声的一种途径可以是减小CGDdrive 805和CGDsense 809中的变化。
如上所述，像素TFT的栅极-漏极电容，例如CGDdrive 805和CGDsense 809，会依赖于该TFT的栅极与漏极之间的电压差。图10-13例示了根据各种示例的对显示阶段和触摸感测阶段使用不同电压模式来操作触摸屏的示例方法。例如，不同的电压模式可以用于调节触摸屏部件（例如，像素TFT）的依赖电压的特性（例如，栅极-漏极电容），来减小或消除触摸感测中的错误。
图10是根据各种示例的对显示阶段和触摸感测阶段使用不同电压模式来操作触摸屏的示例方法的流程图。在触摸屏工作的显示阶段1000a中，可以选择（1001）第一电压模式，而且可以更新（1002）显示在触摸屏上的图像。在显示阶段期间，可以施加处于对应于第一电压模式的电压电平的一个或多个电压。在触摸感测阶段1000b中，可以选择（1003）第二电压模式，而且可以执行（1004）触摸感测。在触摸感测阶段期间，可以施加处于对应于第二电压模式的电压电平的一个或多个电压。在显示阶段和触摸感测阶段期间施加处于不同电平的一个或多个电压可以允许触摸屏的一个或多个部件的依赖电压的特性在显示和触摸感测阶段中被单独地调节。以这种方式，例如，单个部件的特性可以调节成更好地适于显示和触摸感测阶段中的一个或者两个的操作。以不同电平施加的电压在这里可以称为多模式电压。
在有些示例中，多模式电压可以包括VGL和VGH。可以包括例如触摸屏550的触摸屏的触摸屏设备（例如，计算系统200）可以以在显示阶段的电压电平与触摸感测阶段中所施加的电压电平不同地施加VGL和VGH。在有些示例中，有可能为触摸感测阶段选择VGL电压电平，这种电平会帮助减小或消除栅极-漏极电容的量和/或变化。现在将参考图11-13描述根据各种示例的用于显示阶段和触摸感测阶段的VGL电压的示例选择。
图11-13例示了根据各种示例的示例像素TFT（例如，像素TFT707）的栅极-漏极电容对栅极-漏极电压的曲线图。每个曲线图都例示了相同的曲线，这种曲线是特定像素TFT的示例特性曲线。本领域技术人员将理解，诸如其它TFT、二极管等的其它部件会有不同的特性曲线。
图11例示了根据各种示例的示例第一电压模式，其中VGL可以设置成-10V，而VGH可以设置成+10V。因此，在显示阶段，-10V可以作为VGL施加，而+10V可以作为VGH施加。例如，-10V的VGL可以施加到触摸屏的选通线，以把像素TFT 707切换到截止状态，而+10V的VGH可以施加到选通线，以把像素TFT切换到导通状态。在这个示例中，像素电压可以从零伏（这对应于最小亮度，例如，黑）到+5V（这对应于最大亮度，例如，白）变化。此外，像素电极电压可以每隔一个图像帧改变极性，在一个图像帧中从零伏（黑）到+5V（白）变化，在下一个图像帧中在零伏（黑）至-5V（白）之间变化。因而，如图11中所例示的，在一帧中白像素的栅极-漏极电压VGDwhite1可以是-15V[(-10V)-(+5V)]，在下一帧中白像素的VGDwhite2可以是-5V[(-10V)-(-5V)]。在这个示例中，黑像素的VGDblack在所有帧中都可以是-10V[(-10V)-(零伏)]。
如图11的曲线中所示，利用这种示例，第一电压模式会导致栅极-漏极电容的变化CGDvariance1，CGDvariance1从CGD1（对应于反转方案的一帧中的最大像素亮度）至CGD3（对应于反转方案的另一帧中的最大像素亮度）变化。
图12例示了根据各种示例的示例第二电压模式，其中VGL可以设置成使结果CGD值基本上为像素TFT 707的最小工作值的电平。在有些示例中，这可以是导致CGD最小平均值的VGL电平。在图12所示的本示例中，VGL可以设置成使黑像素的VGD基本上为像素TFT 707的CGD对VGD曲线的最小点的电平。在这个示例中，VGL可以设置成大约为-16V，而VGH可以设置成大约为+4V。因此，在触摸感测阶段期间，-16V可以施加到触摸屏的所有选通线，以把像素TFT 707切换成截止状态。因而，如图12中所例示的，在一帧中白像素的栅极-漏极电压VGDwhite1可以是-21V[(-16V)-(+5V)]，在下一帧中白像素的VGDwhite2可以是-11V[(-16V)-(-5V)]。在这个示例中，黑像素的VGDblack在所有帧中都可以是-16V[(-16V)-(零伏)]。
如图12的曲线中所示，利用这种示例，第二电压模式会导致栅极-漏极电容的变化CGDvariance2，CGDvariance2从CGD2（对应于反转方案的所有帧中的最小像素亮度）至CGD2和CGD3（对应于反转方案的所有帧中的最大像素亮度）变化。CGDvariance2可以小于CGDvariance1，这导致会通过错误机制800泄漏到感测信号中的驱动信号量较少的变化。以这种方式，在触摸感测过程中对VGL使用不同的电压电平会减小或消除与触摸屏部件的依赖电压的特性相关联的感测信号噪声。
此外，从图11和12的比较可以看到，从平均上来讲，示例第二电压模式比示例第一电压模式会导致较小的CGD值。换句话说，在触摸感测阶段使用第二电压模式会减小或消除驱动信号泄漏的量，因为像素TFT 707的栅极与漏极之间的电容耦合可以降低。
图13例示了根据各种示例的另一示例第二电压模式，其中VGL可以设置成使CGD值的工作范围可以基本上关于CGD的参考值对称的电平。在这个示例中，CGD值的工作范围可以位于沿像素TFT 707的CGD对VGD曲线的基本线性部分。在这个示例中，VGL可以设置成大约为-7V，而VGH可以设置成大约为+13V。因此，在触摸感测阶段期间，-7V可以施加到触摸屏的所有选通线，以把像素TFT 707切换成截止状态。因而，如图13中所例示的，在一帧中白像素的栅极-漏极电压VGDwhite1可以是-12V[(-7V)-(+5V)]，在下一帧中白像素的VGDwhite2可以是-2V[(-7V)-(-5V)]。在这个示例中，黑像素的VGDblack在所有帧中都可以是-7V[(-7V)-(零伏)]。
如图13的曲线中所示，利用这种示例，第二电压模式会导致栅极-漏极电容的变化CGDvariance3，CGDvariance3从CGD1（对应于反转方案的一帧中的最大像素亮度）至CGD3（对应于反转方案的另一帧中的最大像素亮度）变化。尽管CGDvariance3会大于CGDvariance1，但是驱动信号泄漏中由于在反转方案一帧中发生的CGD值的范围而产生的变化还是会抵消驱动信号泄漏中由于在反转方案另一帧中的CGD值的范围而产生的变化。特别地，在反转方案的一帧中，像素电压会从零伏到+5V变化，这对应于VGD值从VGDblack到VGDwhite1变化，该变化进一步对应于CGD值从CGD2（黑）到CGD1（白）变化。同样，在另一个反转帧中的CGD值可以从CGD2（黑）到CGD3（白）变化。因此，如果一个像素的亮度在图像帧之间没有变化，那么这两帧的平均CGD值可以大致为CGDblack，而不管该像素的特定亮度如何。例如，一个持久的白像素在一帧中可以具有CGD1的CGD值，而在下一帧中可以具有CGD3的CGD值，产生大约为CGD2（黑）的平均CGD值。同样，任何亮度的像素的CGD值都可以对其中像素亮度不变的帧平均到CGD2（黑）。因而，例如，如果显示一个持久的图像，则每个像素的平均CGD值会大致相同（例如，CGD2（黑））。在许多显示应用中，帧之间像素亮度保持相同或大致相同的次数会远远大于帧之间像素亮度显著变化的次数。因此，在许多应用中，使用根据本例的第二电压模式会导致CGD减小的平均变化，这会减小或消除例如感测信号中相关的噪声。以这种方式，在触摸感测过程中对VGL使用不同的电压电平会减小或消除与触摸屏部件的依赖电压的特性相关联的感测信号噪声。
应当指出，在这些示例中，VGL与VGH之间的差（即，20V）在第一和第二电压模式中都可以维持。以这种方式，例如，某些电路部件与系统，例如逻辑系统，可以维持它们的工作状态。但是，在有些示例中，VGL与VGH之间的差对于不同的电压模式可以不同。
在有些示例中，对第一和第二电压模式的选择可以由单个系统来执行，其中所述系统例如有图2的示例触摸屏设备中的LCD驱动器234。就此而言，LCD驱动器234可以选择和应用第一电压模式、更新图像及选择和应用第二电压模式。然后，触摸控制器206可以执行触摸感测，而LCD驱动器234以对应于第二电压模式的电平施加电压。在有些示例中，对第一和第二电压模式的选择可以由不同的系统来执行，而且对电压施加的控制可以在两个系统之间交替。
图14例示了根据各种示例的可以包括组合的触摸感测与显示控制器的示例触摸屏设备1400，其中，对第一和第二电压的选择与施加可以由两个不同的系统来执行。图14例示了触摸屏设备1400，该设备可以包括触摸屏1401和触摸屏控制器1403。触摸屏1401可以是集成的触摸屏，例如触摸屏550，其中公共电极在显示阶段期间可以作为公共电压源操作，而且在触摸感测阶段期间可以作为驱动线和感测线操作。为了清晰，在图中仅例示了一条驱动Vcom线1405和一条感测Vcom线1407。触摸屏1401还可以包括栅极驱动器1409与选通线1411。
触摸屏控制器1403可以是组合的触摸与显示控制器，而且可以既包括可以控制对第二电压电平设置下的电压的选择与施加并且可以执行对触摸屏1401的触摸感测操作的触摸控制器1413，又包括可以控制对第一电压电平设置下的电压的选择与施加并且可以执行对触摸屏的显示操作的显示控制器，例如LCM控制器1415。就此而言，触摸屏控制器1403的有些部件可以在LCM控制器1415与触摸控制器1413之间共享。例如，包括电荷泵时钟选择器1417、负电荷泵1419和正电荷泵1421的电荷泵系统在显示与触摸阶段期间都可以使用，如以下更具体描述的。LCM控制器1415与触摸控制器1413之间的同步信号（BSYNC）1423可以用于同步显示与触摸感测操作。例如，显示阶段可以对应于低BSYNC 1423信号，而触摸阶段可以对应于高BSYNC 1423信号。
在显示阶段期间，第一Vcom复用器（VCOM MUXI）1425和第二Vcom复用器（VCOMMUXII）1427可以把触摸屏1401的公共电极（未示出）连接到由LCM控制器1415控制的Vcom电压源（未示出），由此允许LCM控制器1415把Vcom电压（VCOM）1429施加到公共电极。通过在扫描通过选通线1411的同时对数据线1431施加数据电压，LCM控制器1415可以更新触摸屏1401上所显示的图像。LCM控制器1415可以利用定时信号1433扫描选通线来控制栅极驱动器1409，而电荷泵时钟选择器1417可以选择LCM控制器来控制负电荷泵1419和正电荷泵1421以通过栅极驱动器1409向选通线1411施加VGL 1435（低栅极电压）和VGH 1437（高栅极电压）。具体而言，电荷泵时钟选择器1417可以选择来自LCM控制器1415的信号LCM_CPL_CLK1439和LCM_CPH_CLK 1441，分别作为低电荷泵时钟信号（VGL_CP_CLK）1443和高电荷泵时钟信号（VGH_CP_CLK）1445，来控制负电荷泵1419和正电荷泵1421。为了清晰，在图14中示出了单个电荷泵系统，但是应当理解，可以采用另一个电荷泵系统向触摸屏1401的相对侧上的附加栅极驱动器1409施加电压，使得有些选通线1411可以从触摸屏的一侧被驱动，而其它选通线1411可以从触摸屏的另一侧被驱动。在这个示例中，第一电压模式可以在显示阶段期间被选择，而且LCM控制器1415可以施加多模式电压（在这个示例中是VGL和VGH），使得像素TFT（未示出）可以利用VGL 1435（例如，-10V）切换成截止，用VGH 1437（例如，+10V）切换成导通。
第二电压模式可以在触摸感测阶段期间被选择，而且触摸控制器1413可以施加多模式电压（VGL和VGH），使得像素TFT（未示出）可以利用VGL 1435（例如，如果使用图12的示例第二电压模式的话是-16V，或者，如果使用图13的示例第二电压模式的话是-7V）切换成截止。在这个示例中，电荷泵系统可以由触摸控制器1413使用。具体而言，电荷泵时钟选择器1417可以选择来自触摸控制器1413的信号TOUCH_CPL_CLK 1447和TOUCH_CPH_CLK 1449，分别作为低电荷泵时钟信号（VGL_CP_CLK）1443和高电荷泵时钟信号（VGH_CP_CLK）1445，来控制负电荷泵1419和正电荷泵1421，以通过栅极驱动器1409把VGL 1435和VGH 1437施加到选通线1411。在这个示例中，所有的选通线都可以保持在根据第二电压模式的低栅极电压，以便在触摸感测阶段期间将所有的像素TFT切换成截止。换句话说，在本例中，VGL 1435可以在触摸感测阶段期间施加到所有的选通线。触摸控制器1413还可以向电荷泵时钟选择器1417发送信号TOUCH_CP_EN 1451，来选择启用还是禁用电荷泵。
VCOM MUX II 1427可以把与每条感测Vcom线1407关联的公共电极连接到对应的感测通道1453。通过控制VCOM MUX I 1425以特定的扫描次序将与驱动Vcom线关联的公共电极连接到驱动Vcom线1455，同时把驱动信号（VSTM）1457施加到驱动Vcom线1405，触摸控制器1413可以扫描通过驱动Vcom线1405。每个驱动信号1457都可以通过信号电容（CSIG）1459耦合到感测Vcom线1407，其中CSIG 1459会依赖诸如手指的触摸物体的接近度而变化，从而导致感测Vcom线上的感测信号。触摸控制器1413可以通过感测通道1453从感测Vcom线1407接收感测信号（VSENSE）1461。每个感测通道1453都可以包括放大感测信号1461的感测放大器1463。放大后的感测信号可以被触摸控制器1413进一步处理，以确定触摸屏1401上的触摸。
如上所述，在这个示例中，栅极-驱动耦合1466和栅极-感测耦合1465可以利用第二电压模式来减小或消除，从而减小或消除触摸感测中对应的错误。
在有些示例中，在触摸和显示阶段以不同电压电平施加的电压可以包括用于触摸屏设备的参考电压。例如，在有些触摸屏设备中，VGL和VGH可以分别是最低和最高电压，而且可以用作系统参考电压。尽管本公开内容的示例已经参考附图完全地进行了描述，但是应当注意，根据所给出的描述与附图，包括但不限于组合不同示例的特征、忽略一个或多个特征等的各种变化与修改，对本领域技术人员将是显而易见的。
例如，以上所述的计算系统200的一个或多个功能可以由存储在存储器（例如，图2的外围设备204中的一个）中的固件完成并且由触摸处理器202执行，或者存储在程序储存器232中并且由主机处理器228执行。固件还可以在由指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用的任何计算机可读介质中存储和/或运输，其中的指令执行系统、装置或设备例如有基于计算机的系统、包含处理器的系统或者可以从指令执行系统、装置或设备提取指令并执行指令的其它系统。在本文档的背景下，“计算机可读介质”可以是任何可以包含或存储由指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用的程序的介质。计算机可读介质可以包括，但不限于，电、磁、光、电磁、红外或者半导体系统、装置或设备，便携式计算机盘（磁），随机存取存储器（RAM）（磁），只读存储器（ROM）（磁），可擦可编程只读存储器（EPROM）（磁），例如CD、CD-R、CD-RW、DVD、DVD-R或DVD-RW的便携式光盘或者例如紧凑型闪存卡、安全数字卡、USB存储设备、记忆棒等的闪速存储器。
固件还可以在任何由指令执行系统、装置或设备使用或者与其结合使用的传输介质中传播，其中的指令执行系统、装置或设备例如有基于计算机的系统、包含处理器的系统或者可以从指令执行系统、装置或设备提取指令并执行指令的其它系统。在本文档的背景下，“传输介质”可以是任何可以传送、传播或传输由指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用的程序的介质。传输可读介质可以包括，但不限于，电、磁、光、电磁或红外的有线或无线传播介质。
在这里，示例可以参考笛卡尔坐标系来描述，其中x方向和y方向分别可以等同于水平方向和垂直方向。但是，本领域技术人员将理解，参考一种特定的坐标系仅仅是为了清晰，而不是要把元件的方向限制到特定的方向或者特定的坐标系。此外，尽管在对示例的描述中可以包括具体的材料和材料类型，但是，本领域技术人员将理解，也可以使用能实现相同功能的其它材料。例如，应当理解，以下示例中所描述的“金属层”可以是一层任何导电材料。
在有些示例中，驱动线和/或感测线可以由其它元件形成，包括例如在典型LCD显示器中已经存在的其它元件（例如，其它电极、导电层和/或半导体层、还将充当典型LCD显示器中电路元件的金属线，例如用以携带信号、存储电压等）、在非典型LCD叠层元件的LCD叠层中形成的其它元件（例如，其它金属线、板，其功能将基本上是为了触摸屏的触摸感测系统）及在LCD叠层之外形成的元件（例如，象外部基本透明的导电板、导线及其它元件）。例如，触摸感测系统的一部分可以包括类似于已知的触摸板覆盖层的元件。
在这个示例中，每个子像素都可以是红色（R）、绿色（G）或者蓝色（B）子像素，所有三个R、G和B子像素的组合构成一个彩色显示像素。尽管这个示例包括红色、绿色和蓝色子像素，但子像素也可以基于光的其它颜色或电磁辐射的其它波长（例如，红外）或者可以基于单色配置。
因此，根据以上所述，本公开内容的有些示例致力于集成的触摸屏设备，该触摸屏设备包括：包含多个显示像素的触摸屏；多模式电力系统，该多模式电力系统选择对应于显示阶段的第一电压模式并且选择对应于触摸感测阶段的第二电压模式，其中第一电压模式包括用于触摸屏的一个或多个电压中每一个的第一电压电平，而第二电压模式包括用于所述一个或多个电压中每一个的第二电压电平，每个第二电压电平都与对应的第一电压电平不同；在显示阶段更新由显示像素所显示的图像的显示系统，其中所述一个或多个电压中的每一个都在图像更新过程中以对应的第一电压电平施加到触摸屏；及在触摸感测阶段感测触摸的触摸感测系统，其中所述一个或多个电压中的每一个都在触摸感测过程中以对应的第二电压电平施加到触摸屏。除以上所公开的一个或多个示例之外或者作为另选，在有些示例中，所述一个或多个电压包括施加到具有依赖电压的电气特性的触摸屏部件的电压。除以上所公开的一个或多个示例之外或者作为另选，在有些示例中，所述电气特性包括与所述触摸屏部件关联的电容。除以上所公开的一个或多个示例之外或者作为另选，在有些示例中，所述触摸屏部件包括每个显示像素的像素晶体管，触摸屏还包括多条选通线，每条选通线连接到每个显示像素中的像素晶体管的栅极，而且所述一个或多个电压包括把像素晶体管切换成截止状态的选通线电压。除以上所公开的一个或多个示例之外或者作为另选，在有些示例中，单个电压源施加处于第一电压电平和第二电压电平下的所述一个或多个电压中的一个电压。除以上所公开的一个或多个示例之外或者作为另选，在有些示例中，所述单个电压源在显示阶段期间由显示系统控制，而在触摸感测阶段期间由触摸感测系统控制。除以上所公开的一个或多个示例之外或者作为另选，在有些示例中，处于第一电压电平的电压对触摸屏部件的施加导致触摸屏部件的第一电容，而处于第二电压电平的电压对触摸屏部件的施加导致触摸屏部件的第二电容，而且第二电容比第一电容小。除以上所公开的一个或多个示例之外或者作为另选，在有些示例中，电气特性对电压的依赖性对应于代表电气特性值对电压值的曲线，其中处于第一电压电平的电压对触摸屏部件的施加导致触摸屏部件在曲线第一部分中的工作范围，而处于第二电压电平的电压对触摸屏部件的施加导致触摸屏部件在曲线第二部分中的工作范围，而且曲线的第二部分比曲线的第一部分更加线性。除以上所公开的一个或多个示例之外或者作为另选，在有些示例中，电气特性对电压的依赖性对应于代表电气特性值对电压值的曲线，其中处于第一电压电平的电压对触摸屏部件的施加导致触摸屏部件在曲线第一部分中的工作范围，而处于第二电压电平的电压对触摸屏部件的施加导致触摸屏部件在曲线第二部分中的工作范围，其中曲线第二部分中电气特性值的平均值小于曲线第一部分中电气特性值的平均值。除以上所公开的一个或多个示例之外或者作为另选，在有些示例中，触摸屏部件包括每个显示像素中的像素晶体管，电气特性值包括所述像素晶体管的栅极-漏极电容，而且处于第二电压电平的电压对像素晶体管的施加把像素晶体管的栅极-漏极电容设置成所述曲线的最小电容。
本公开内容的有些示例致力于操作集成触摸屏设备的方法，其中所述集成触摸屏设备包括具有多个显示像素的触摸屏，该方法包括：选择对应于显示阶段的第一电压模式，该第一电压模式包括用于触摸屏的一个或多个电压中每一个的第一电压电平；在显示阶段期间更新由显示像素所显示的图像，其中所述一个或多个电压中的每一个都在图像更新过程中以对应的第一电压电平施加到触摸屏；选择对应于触摸感测阶段的第二电压模式，该第二电压模式包括用于所述一个或多个电压中的每一个的第二电压电平，每个第二电压电平与对应的第一电压电平不同；以及在触摸感测阶段期间感测触摸，其中所述一个或多个电压中的每一个都在触摸感测过程中以对应的第二电压电平施加到触摸屏。除以上所公开的一个或多个示例之外或者作为另外，在有些示例中，所述一个或多个电压包括施加到具有依赖电压的电气特性的触摸屏部件的电压。除以上所公开的一个或多个示例之外或者作为另选，在有些示例中，所述电气特性包括与所述触摸屏部件关联的电容。除以上所公开的一个或多个示例之外或者作为另选，在有些示例中，所述触摸屏部件包括每个显示像素的像素晶体管，触摸屏还包括多条选通线，每条选通线连接到每个显示像素中的像素晶体管的栅极，而且所述一个或多个电压包括把像素晶体管切换成截止状态的选通线电压。除以上所公开的一个或多个示例之外或者作为另选，在有些示例中，单个电压源施加处于第一电压电平和第二电压电平下的所述一个或多个电压中的一个电压。除以上所公开的一个或多个示例之外或者作为另外，在有些示例中，所述单个电压源在显示阶段期间由显示系统控制，在触摸感测阶段期间由触摸感测系统控制。除以上所公开的一个或多个示例之外或者作为另选，在有些示例中，处于第一电压电平的电压对触摸屏部件的施加导致该触摸屏部件的第一电容，而处于第二电压电平的电压对触摸屏部件的施加导致该触摸屏部件的第二电容，而且第二电容比第一电容小。除以上所公开的一个或多个示例之外或者作为另选，在有些示例中，电气特性对电压的依赖性对应于代表电气特性值对电压值的曲线，其中处于第一电压电平的电压对触摸屏部件的施加导致该触摸屏部件在曲线第一部分中的工作范围，而处于第二电压电平的电压对触摸屏部件的施加导致该触摸屏部件在曲线第二部分中的工作范围，而且曲线的第二部分比曲线的第一部分更加线性。除以上所公开的一个或多个示例之外或者作为另选，在有些示例中，电气特性对电压的依赖性对应于代表电气特性值对电压值的曲线，其中处于第一电压电平的电压对触摸屏部件的施加导致该触摸屏部件在曲线第一部分中的工作范围，而处于第二电压电平的电压对触摸屏部件的施加导致该触摸屏部件在曲线第二部分中的工作范围，其中曲线第二部分中电气特性值的平均值小于曲线第一部分中电气特性值的平均值。除以上所公开的一个或多个示例之外或者作为另选，在有些示例中，触摸屏部件包括每个显示像素中的像素晶体管，电气特性值包括所述像素晶体管的栅极-漏极电容，而且处于第二电压电平的电压对像素晶体管的施加把像素晶体管的栅极-漏极电容设置成所述曲线的最小电容。
尽管已经参考附图完整地对示例进行了描述，但是应当注意，各种变化与修改对本领域技术人员将变得显而易见。这种变化与修改应当理解为包括在由所附权利要求定义的各个示例的范围之内。

Claims (18)

1.一种集成触摸屏设备，包括：
触摸屏，该触摸屏包括多个显示像素；
多模式电力系统，该多模式电力系统被配置为：
选择一个或多个第一电压，所述一个或多个第一电压对应于显示阶段，选择所述一个或多个第一电压导致与触摸屏组件相关联的电容工作在第一电容值和第二电容值，第一电容值小于与触摸屏组件相关联的电容的第三电容值，并且第二电容值大于第三电容值，在与所述触摸屏组件相关联的电容的电压-电容曲线上，与第三电容值对应的电压在与第一电容值对应的电压和与第二电容值对应的电压之间，其中，第一电容值、第二电容值和第三电容值是存在于在触摸屏组件的像素晶体管的栅极和漏极之间的电容的值，并且，
选择一个或多个第二电压，所述一个或多个第二电压对应于触摸感测阶段，所述一个或多个第二电压不同于所述一个或多个第一电压，选择所述一个或多个第二电压导致与触摸屏组件相关联的电容工作在第四电容值和第五电容值，第四电容值和第五电容值大于与触摸屏组件相关联的电容的第六电容值，在与所述触摸屏组件相关联的电容的电压-电容曲线上，与第六电容值对应的电压在与第四电容值对应的电压和与第五电容值对应的电压之间，其中，第四电容值、第五电容值和第六电容值是在触摸屏组件的像素晶体管的栅极和漏极之间存在的电容的值；
显示系统，该显示系统被配置为在显示阶段期间更新由所述显示像素所显示的图像，其中所述一个或多个第一电压在对图像的更新期间被施加到所述触摸屏；及
触摸感测系统，该触摸感测系统被配置为在触摸感测阶段期间感测触摸，其中所述一个或多个第二电压是在感测触摸期间被施加到所述触摸屏的电压。
2.如权利要求1所述的集成触摸屏设备，其中，所述一个或多个第一电压和所述一个或多个第二电压被施加到具有依赖电压的电容的触摸屏组件。
3.如权利要求2所述的集成触摸屏设备，其中：
所述触摸屏组件包括每个显示像素的像素晶体管，
所述触摸屏还包括多条选通线，每条选通线连接到每个显示像素中的像素晶体管的栅极，并且
所述一个或多个第二电压被施加到使每个显示像素的像素晶体管切换成截止状态的所述多条选通线。
4.如权利要求2所述的集成触摸屏设备，其中，对触摸屏组件施加所述一个或多个第一电压导致触摸屏组件的第一电容值和第二电容值，对触摸屏组件施加所述一个或多个第二电压导致触摸屏组件的第四电容值和第五电容值，并且第一电容值和第二电容值大于第四电容值和第五电容值。
5.如权利要求2所述的集成触摸屏设备，其中，依赖电压的电容的电压依赖对应于所述电压-电容曲线，其中对触摸屏组件施加所述一个或多个第一电压导致触摸屏组件在所述电压-电容曲线的第一部分中的工作范围，对触摸屏组件施加所述一个或多个第二电压导致触摸屏组件在所述电压-电容曲线的第二部分中的工作范围，所述电压-电容曲线的第二部分比所述电压-电容曲线的第一部分更线性。
6.如权利要求2所述的集成触摸屏设备，其中，电容的电压依赖对应于所述电压-电容曲线，其中对触摸屏组件施加所述一个或多个第一电压导致触摸屏组件在所述电压-电容曲线的第一部分中的工作范围，对触摸屏组件施加所述一个或多个第二电压导致触摸屏组件在所述电压-电容曲线的第二部分中的工作范围，其中，所述电压-电容曲线的第二部分中的电容值的平均值小于所述电压-电容曲线的第一部分中的电容值的平均值。
7.如权利要求6所述的集成触摸屏设备，其中，触摸屏组件包括每个显示像素中的像素晶体管，与触摸屏组件相关联的电容包括所述像素晶体管的栅极-漏极电容，并且对像素晶体管施加所述一个或多个第二电压将所述像素晶体管的栅极-漏极电容设置为所述电压-电容曲线的最小电容值。
8.如权利要求1所述的集成触摸屏设备，其中，第一电容值、第二电容值、第三电容值、第四电容值、第五电容值和第六电容值对应于跨触摸屏组件的像素晶体管的栅极和漏极施加的相应电压。
9.如权利要求1所述的集成触摸屏设备，其中所述一个或多个第一电压和所述一个或多个第二电压包括施加到像素晶体管的栅极的选通线电压。
10.一种操作集成触摸屏设备的方法，所述集成触摸屏设备包括具有多个显示像素的触摸屏，该方法包括：
选择一个或多个第一电压，所述一个或多个第一电压对应于显示阶段，选择所述一个或多个第一电压导致与触摸屏组件相关联的电容工作在第一电容值和第二电容值，第一电容值小于与触摸屏组件相关联的电容的第三电容值，并且第二电容值大于第三电容值，在与所述触摸屏组件相关联的电容的电压-电容曲线上，与第三电容值对应的电压在与第一电容值对应的电压和与第二电容值对应的电压之间，其中，第一电容值、第二电容值和第三电容值是存在于在触摸屏组件的像素晶体管的栅极和漏极之间的电容的值；
在显示阶段期间更新由所述显示像素所显示的图像，其中所述一个或多个第一电压在对图像的更新期间被施加到所述触摸屏；
选择一个或多个第二电压，所述一个或多个第二电压对应于触摸感测阶段，所述一个或多个第二电压不同于所述一个或多个第一电压，选择所述一个或多个第二电压导致与触摸屏组件相关联的电容工作在第四电容值和第五电容值，第四电容值和第五电容值大于与触摸屏组件相关联的电容的第六电容值，在与所述触摸屏组件相关联的电容的电压-电容曲线上，与第六电容值对应的电压在与第四电容值对应的电压和与第五电容值对应的电压之间，其中，第四电容值、第五电容值和第六电容值是在触摸屏组件的像素晶体管的栅极和漏极之间存在的电容的值；及
在触摸感测阶段期间感测触摸，其中所述一个或多个第二电压在感测触摸期间被施加到所述触摸屏。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述一个或多个第一电压和所述一个或多个第二电压被施加到具有依赖电压的电容的触摸屏组件。
12.如权利要求11所述的方法，其中：
所述触摸屏组件包括每个显示像素的像素晶体管，
所述触摸屏还包括多条选通线，每条选通线连接到每个显示像素中的像素晶体管的栅极，并且
所述一个或多个第二电压被施加到使像素晶体管切换成截止状态的选通线。
13.如权利要求11所述的方法，其中，对触摸屏组件施加所述一个或多个第一电压导致触摸屏组件的第一电容值和第二电容值，对触摸屏组件施加所述一个或多个第二电压导致触摸屏组件的第四电容值和第五电容值，并且第一电容值和第二电容值大于第四电容值和第五电容值。
14.如权利要求11所述的方法，其中，电容的电压依赖对应于所述电压-电容曲线，其中对触摸屏组件施加所述一个或多个第一电压导致触摸屏组件在所述电压-电容曲线的第一部分中的工作范围，对触摸屏组件施加所述一个或多个第二电压导致触摸屏组件在所述电压-电容曲线的第二部分中的工作范围，所述电压-电容曲线的第二部分比所述电压-电容曲线的第一部分更线性。
15.如权利要求11所述的方法，其中，电容的电压依赖对应于所述电压-电容曲线，其中对触摸屏组件施加所述一个或多个第一电压导致触摸屏组件在所述电压-电容曲线的第一部分中的工作范围，对触摸屏组件施加所述一个或多个第二电压导致触摸屏组件在所述电压-电容曲线的第二部分中的工作范围，其中，所述电压-电容曲线的第二部分中的电容值的平均值小于所述电压-电容曲线的第一部分中的电容值的平均值。
16.如权利要求15所述的方法，其中，触摸屏组件包括每个显示像素中的像素晶体管，所述电容值包括所述像素晶体管的栅极-漏极电容，并且对像素晶体管施加所述一个或多个第二电压将所述像素晶体管的栅极-漏极电容设置为所述电压-电容曲线的最小电容。
17.如权利要求10所述的方法，其中第一电容值、第二电容值、第三电容值、第四电容值、第五电容值和第六电容值对应于跨触摸屏组件的像素晶体管的栅极和漏极施加的相应电压。
18.如权利要求10所述的方法，其中所述一个或多个第一电压和所述一个或多个第二电压包括施加到像素晶体管的栅极的选通线电压。
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