DE112013002840T5

DE112013002840T5 - Differential-VCOM-Widerstands- oder Kapazitätsabstimmung für Bildqualitätoptimierung

Info

Publication number: DE112013002840T5
Application number: DE112013002840.9T
Authority: DE
Inventors: Hopil Bae
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2012-06-08
Filing date: 2013-06-07
Publication date: 2015-03-05
Also published as: KR20140144310A; US20130328952A1; WO2013185047A1; CN104335271A; US8941640B2; KR101556491B1; CN104335271B

Abstract

Vorrichtungen und Verfahren zum Verringern von Unterschieden bei Spannungsschwankungen zwischen gemeinsamen Spannungsschichten (VCOM) in einer Anzeige als Reaktion auf Spannungsinterferenz werden bereitgestellt. In einem Beispiel kann ein Widerstandselement mit einer von mehreren VCOM gekoppelt werden, um den Widerstandswert der VCOM zu erhöhen. Das Widerstandselement kann dazu führen, dass Unterschiede bei den Spannungsschwankungen zwischen den verschiedenen VCOM im Wesentlichen einheitlicher werden, um so bestimmte Bildartefakte zu verringern oder zu eliminieren.

Description

QUERVERWEIS ZU VERBUNDENEN ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung ist eine nichtvorläufige Patentanmeldung der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 61/657,671, mit dem Titel „Differential VCOM Resistance or Capacitance Tuning for Improved Image Quality“, eingereicht am 8. Juni 2012, die hier unter Bezugnahme aufgenommen wird.
STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf elektronische Anzeigen und insbesondere auf Flüssigkristallanzeigen (LCD) mit gemeinsamen Spannungsschichten (common voltage layer – VCOM) mit differentiellen zusätzlichen Widerständen und/oder Kapazitäten, um die Bildqualität der LCD zu optimieren.
Zweck dieses Abschnitts ist es, den Leser in verschiedene Aspekte des Standes der Technik einzuführen, die mit verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung, welche nachstehend erläutert und/oder beansprucht werden, verbunden sein können. Diese Erläuterung soll hilfreich dabei sein, dem Leser Hintergrundinformationen zu bieten, um ein besseres Verständnis der verschiedenen Aspekte der vorliegenden Offenbarung zu schaffen. Dementsprechend sollte es sich verstehen, dass diese Ausführungen in Hinsicht hierauf verstanden werden sollten, und nicht als Bezugnahmen auf den Stand der Technik.
Elektronische Anzeigen, wie zum Beispiel Flüssigkristallanzeigen (LCD), werden häufig in elektronischen Geräten, wie etwa Fernsehern, Computern und Telefonen eingesetzt. LCD zeigen Bilder an, indem die Lichtmenge, die durch eine Flüssigkristallschicht läuft, innerhalb von Pixeln unterschiedlicher Farbe moduliert wird. So kann zum Beispiel durch Variieren einer Spannungsdifferenz zwischen einer Pixelelektrode und einer gemeinsamen Elektrode in einem Pixel ein elektrisches Feld entstehen. Das elektrische Feld kann die Flüssigkristallschicht dazu bringen, ihre Ausrichtung zu ändern, was schließlich dazu führt, dass mehr oder weniger Licht durch das Pixel ausgestrahlt wird, wo es gesehen werden kann. Durch Ändern der Spannungsdifferenz (häufig bezeichnet als ein Datensignal), die an jedes Pixel geliefert wird, können Bilder auf der LCD angezeigt werden.
Um Daten zu speichern, die eine bestimmte Lichtmenge repräsentieren, die durch Pixel passieren soll, können Gates aus Dünnschichttransistoren (thin-film transistors – TFT) in den Pixeln aktiviert werden, während das Datensignal an die Pixel geliefert wird. Während die TFT-Gates deaktiviert sind, können in bestimmten Komponenten der LCD Spannungsschwankungen auftreten. So kann zum Beispiel eine Störung in der VCOM der Anzeige auftreten, wenn die TFT-Gates deaktiviert sind. Wenn die LCD segmentierte Komponenten aufweisen kann (z. B: eine segmentierte VCOM), so können unerwünschte, mit den Segmenten korrespondierende Artefakte auftreten, wenn die TFT-Gates deaktiviert sind.
KURZDARSTELLUNG
In der Folge wird eine Zusammenfassung bestimmter hier offenbarter Ausführungsformen vorgestellt. Es versteht sich, dass diese Aspekte ausschließlich vorgestellt werden, um dem Leser eine kurze Zusammenfassung dieser bestimmten Ausführungsformen darzulegen, und dass diese Aspekte den Umfang dieser Offenbarung in keiner Weise einschränken sollen. In der Tat kann diese Offenbarung eine Vielzahl von Aspekten umfassen, die nachstehend nicht dargelegt werden.
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beziehen sich auf Geräte und Verfahren zum Verringern von Unterschieden bei Spannungsschwankungen zwischen gemeinsamen Spannungsschichten (VCOM) einer Anzeige, wodurch Variationen der in den Pixeln gespeicherten Datensignalspannungen verringert werden, um die Bildqualität der Anzeige zu verbessern. Beispielhaft kann ein System und/oder ein Verfahren zum Verringern von Unterschieden bei Spannungsschwankungen zwischen VCOM einer Anzeige das Erhöhen des Widerstands oder der Kapazität einer Spalte aus gemeinsamen Elektroden beinhalten, sodass die Spalte aus gemeinsamen Elektroden ähnlich wie eine Zeile aus gemeinsamen Elektroden reagiert. Das System und/oder das Verfahren kann ferner einen einstellbaren Widerstand beinhalten, dessen Wert eingestellt werden kann, um einen effektiven Wert zum Verringern von Unterschieden bei Spannungsschwankungen zwischen den VCOM zu erreichen. Das System und/oder das Verfahren kann ferner das Regeln der Entfernung des Widerstands beinhalten, wenn die LCD in einem Touchscreenmodus ist.
Verschiedene Verfeinerungen der oben angegebenen Merkmale können bezogen auf die verschiedenen Aspekte der vorliegenden Offenbarung durchgeführt werden. Weitere Merkmale können in diesen verschiedenen Aspekten ebenfalls eingebunden werden. Diese Verfeinerungen und weiteren Merkmale können einzeln oder in jeder beliebigen Kombination auftreten. So können zum Beispiel verschiedene, unten erläuterte Merkmale mit Bezug auf eine oder mehrere dargestellte Ausführungsformen einzeln oder beliebiger Verbindung miteinander in jeden der oben beschriebenen Aspekte der vorliegenden Offenbarung eingebunden werden. Die obige Kurzdarstellung hat nur den Zweck, den Leser mit bestimmten Aspekten und Zusammenhängen von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung vertraut zu machen, ohne Beschränkung auf den beanspruchten Gegenstand.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Verschiedene Aspekte dieser Offenbarung werden nach dem Lesen der nachstehenden detaillierten Beschreibung und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen möglicherweise leichter verständlich. Hierbei zeigen:
1 ein schematisches Blockdiagramm eines elektronischen Geräts mit einer Flüssigkristallanzeige (LCD), welches Unterschiede bei Spannungsschwankungen zwischen den gemeinsamen Spannungsschichten (VCOM) verringern kann, um Bildartefakte zu verringern oder zu vermeiden, im Einklang mit einer Ausführungsform;
2 eine perspektivische Ansicht eines Notebook-Computers, welches eine Ausführungsform des elektronischen Geräts nach 1 darstellt;
3 eine Frontansicht eines Handgeräts, welches eine weitere Ausführungsform des elektronischen Geräts nach 1 darstellt;
4 einen Schaltplan, der im Einklang mit einer Ausführungsform eine Anzeigeschaltung der LCD darstellt;
5 einen Schaltplan eines Pixels, der im Einklang mit einer Ausführungsform eine Parasitärkapazität darstellt, die sich zwischen einer VCOM und einer Gateleitung aufbauen kann;
6 ein Blockdiagramm, welches im Einklang mit einer Ausführungsform die Schaltung zum Regeln von Unterschieden bei Spannungsschwankungen zwischen Gruppen von VCOM einer LCD darstellt, um die Bildqualität der LCD zu optimieren;
7 ein Zeitdiagramm, welches die Spannungsschwankungen in bestimmten Anzeigeelementen durch Deaktivierung des TFT-Gates darstellt, wenn die offenbarten Techniken nicht eingesetzt werden;
8 ein Zeitdiagramm, welches im Einklang mit einer Ausführungsform die Spannungsschwankungen in bestimmten Anzeigeelementen durch Deaktivierung des TFT-Gates darstellt, nach Einsetzen der offenbarten Techniken, was zur Optimierung der Bildqualität führt;
9 ein Flussdiagramm, welches im Einklang mit einer Ausführungsform einen Prozess zum Betreiben des elektronischen Geräts darstellt, um Bildartefakte zu verringern oder zu vermeiden; und
10 ein Flussdiagramm, welches im Einklang mit einer Ausführungsform einen Prozess zum Kalibrieren eines Widerstandswerts des elektronischen Geräts darstellt, um Bildartefakte zu verringern oder zu vermeiden.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG SPEZIFISCHER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine oder mehrere spezifische Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden nachstehend erläutert. Bei diesen beschriebenen Ausführungsformen handelt es sich nur um Beispiele für die hier offenbarten Techniken. Ferner werden möglicherweise nicht alle Merkmale einer tatsächlichen Implementierung in der Patentschrift beschrieben, um eine prägnante Beschreibung dieser Ausführungsformen bereitzustellen. Es sollte anerkannt werden, dass bei der Entwicklung einer solchen tatsächlichen Implementierung wie bei jedem Konstruktions- oder Gestaltungsprojekt, zahlreiche implementierungsspezifische Entscheidungen getroffen werden müssen, um die spezifischen Ziele des Entwicklers zu erreichen, wie zum Beispiel Entsprechung von system- und wirtschaftsspezifischen Beschränkungen, die von einer Implementierung zur nächsten unterschiedlich ausfallen können. Ferner sollte anerkannt werden, dass ein solcher Entwicklungsaufwand kompliziert und zeitraubend sein kann, aber dennoch einen routinemäßigen Vorgang zu Gestaltung, Fertigung und Herstellung für Fachleute darstellt, die aus dieser Offenbarung Nutzen ziehen.
Bei der Einführung von Elementen verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, sollen die Artikel „ein“, „eine“, „der“ oder „die“ andeuten, dass ein oder mehrere der Elemente vorliegen. Die Begriffe „umfassen“, „einschließen“ und „haben“ sollen einschließend verstanden werden und bedeuten, dass zusätzlich zu den aufgelisteten Elementen weitere Elemente vorhanden sein können. Ferner sollte verstanden werden, dass Bezugnahmen auf „eine Ausführungsform“ der vorliegenden Offenbarung nicht als Ausschluss des Vorhandenseins weiterer Ausführungsformen verstanden werden soll, die die aufgeführten Merkmale ebenfalls aufweisen.
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beziehen sich auf Flüssigkristallanzeigen (LCD) und elektronische Geräte, die LCD enthalten. Die vorliegende Offenbarung stellt ein Gerät, ein Verfahren oder eine Kombination aus diesen bereit, um die Reaktion einer gemeinsamen Spannungsschicht (VCOM) auf Spannungsschwankungen auf Grundlage der TFT-Gate-Deaktivierung zu regeln. Insbesondere kann das Gerät, das Verfahren oder die Kombination aus diesen Unterschiede bei Spannungsschwankungen zwischen zwei oder mehr gemeinsamen Spannungsschichten (VCOM) der LCD auf Grund der TFT-Gate-Deaktivierung verringern. Indem bewirkt wirkt, dass Spannungsschwankung der verschiedenen VCOM der LCD in einheitlicher Weise auftreten kann sich die Bildqualität der LCD verbessern.
Wie oben erwähnt, können Pixel einer LCD programmiert werden, indem während des Festsetzens eines Aktivierungssignals Datensignale an die Pixel bereitgestellt werden. Wenn das Aktivierungssignal entfernt wird, werden die Pixel in der Regel deaktiviert, und die bereitgestellten Datensignale können in den Pixeln programmiert werden. Gleichzeitig kann allerdings das Entfernen des Aktivierungssignals Spannungsschwankungen in den VCOM der LCD verursachen. Diese Spannungsschwankungen könnten die Daten beeinflussen, die abschließend in den Pixeln programmiert werden. In der Tat könnten demnach nichteinheitliche Spannungsschwankungen in verschiedenen VCOM unerwünschte Bildartefakte verursachen. So können zum Beispiel mit der VCOM assoziierte Pixel in der Regel andere Farben ausgeben als Pixel, die mit einer anderen VCOM assoziiert sind.
Diese Offenbarung beschreibt verschiedene Möglichkeiten, solche Bildartefakte zu verringern, indem uneinheitliche Spannungsschwankungen in den VCOM einer LCD verhindert werden. In der Tat kann in einem Beispiel die LCD eine Gruppe von Zeilenpixeln enthalten, die in Reihe mit einer gemeinsamen Zeilenspannungsschicht (Zeilen-VCOM) gekoppelt sind, die sich seitwärts entlang eines Abschnitts der LCD erstrecken, sowie eine Gruppe von Spaltenpixeln, die einzeln mit einer gemeinsamen Spaltenspannungsschicht (Spalten-VCOM) gekoppelt sind, die sich nach unten entlang eines Abschnitts der LCD erstrecken, senkrecht zu den Zeilenpixeln. Auf Grund ihrer Ausrichtung, ihrer Struktur und ihres Verhältnisses zu einer TFT-Gateleitung können die Zeilen-VCOM- und Spalten-VCOM-Spannungen unterschiedlich von der TFT-Gate-Deaktivierung betroffen sein. In der Regel kann sich die TFT-Gateleitung entlang eines Abschnitts der Anzeige erstrecken und im Wesentlichen mit den Zeilenpixeln und der Zeilen-VCOM überlappen. Die TFT-Gateleitung kann ferner auch die Spaltenpixel schneiden, und nur einen Teil der Spalten-VCOM überlappen. Somit kann die Zeilen-VCOM mehr Interferenz aufgrund von Spannungsänderungen in der Gateleitung erfahren als Spalten-VCOM. Besondere Effekte der TFT-Gate-Deaktivierung werden in den 7–8 genauer erläutert. Es sollte bemerkt werden, dass sich, abhängig von der Orientierung der LCD, in bestimmten Ausführungsformen die gemeinsame Spaltenspannungsschicht möglicherweise seitwärts entlang eines Abschnitts der LCD erstreckt und sich die gemeinsame Zeilenspannungsschicht nach unten entlang eines Abschnitts der LCD erstreckt.
Um die Spannungsschwankungsunterschiede zwischen der Zeilen-VCOM und der Spalten-VCOM der LCD zu verringern, kann ein Widerstand zur Spalten-VCOM hinzugefügt werden. Der hinzugefügte Widerstand kann die Art und Weise, mit der die Spalten-VCOM auf die von der TFT-Gate-Deaktivierung verursachte Spannungsschwankung reagiert, dahingehend ändern, dass sie ähnlich sie wie Zeilen-VCOM antwortet. Ferner kann der hinzugefügte Widerstand einen regelbaren Widerstandswert beinhalten, der eingestellt werden kann, bis die Bildqualität verbessert ist. In bestimmten Ausführungsformen kann der Widerstand auch entfernt oder abgeschaltet werden, wenn sich die LCD in einem Touchscreenmodus und nicht in einem Anzeigemodus befindet.
Unter Berücksichtigung der obigen Angaben wird nachstehend eine allgemeine Beschreibung geeigneter elektronischer Geräte mit der Fähigkeit erläutert, Unterschiede bei Spannungsschwankungen zwischen VCOM zu verringern. Insbesondere ist 1 ein Blockdiagramm, welches verschiedene Komponenten darstellt, die in einem elektronischen Gerät vorhanden sein können, welches geeignet ist, mit einer solchen Anzeige eingesetzt zu werden. 2 beziehungsweise 3 zeigen perspektivische und Frontansichten eines geeigneten elektronischen Geräts, wobei es sich, wie dargestellt, um einen Notebook-Computer oder um ein elektronisches Handgerät handeln könnte.
Zunächst bezogen auf 1 kann ein elektronisches Gerät 10 nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter anderem Folgendes umfassen: einen oder mehrere Prozessoren 12, Speicher 14, nichtflüchtigen Speicher 16, eine Anzeige 18, Eingabestrukturen 22, eine Ein-/Ausgabeschnittstelle (E/A) 24, Netzwerkschnittstellen 26, und eine Stromquelle 28. Die verschiedenen Funktionsblöcke in 1 können Hardwareelemente enthalten (einschließlich Schaltkreise), Softwareelemente (einschließlich eines auf einem computerlesbaren Medium gespeicherten Computercodes) oder einer Kombination aus Hardware- und Softwareelementen. Es sollte bemerkt werden, dass 1 lediglich ein Beispiel für eine bestimmte Implementierung ist und die Komponententypen illustrieren soll, die im elektronischen Gerät 10 vorhanden sein können. Es leuchtet ein, dass, wenn Unterschiede bei Spannungsschwankungen zwischen VCOM in der Anzeige 18 vorliegen, die Bildqualität in der Anzeige 18 gestört werden kann. Zum Beispiel können Bereiche der Anzeige 18 mit einer VCOM andere Farben produzieren als Bereiche der Anzeige 18 mit einer anderen VCOM, es sei denn, diese seien nach der Lehre dieser Offenbarung einheitlicher ausgebildet.
So kann zum Beispiel das elektronische Gerät 10 ein Blockdiagramm des Notebook-Computers aus 2, des Handgeräts aus 3 oder ähnliche Geräte repräsentieren. Es sollte bemerkt werden, dass der Prozessor / die Prozessoren 12 und/oder weitere Datenverarbeitungsschaltkreise hier in der Regel als „Datenverarbeitungsschaltkreise“ bezeichnet werden. Diese Datenverarbeitungsschaltkreise können gänzlich oder teilweise als Software, Firmware, Hardware, oder jede Kombination aus diesen ausgeführt sein. Ferner kann es sich bei den Datenverarbeitungsschaltkreisen um ein einziges integriertes Verarbeitungsmodul handeln oder sie können gänzlich oder teilweise in einem der übrigen Elemente im elektronischen Gerät 10 eingeschlossen sein. Wie hier dargestellt können die Datenverarbeitungsschaltkreise das Anwenden von zusätzlichem Widerstand sowie das Einstellen der Widerstandsgröße regeln, um Unterschiede bei Spannungsschwankungen zwischen zwei VCOM (z. B: einer Spalten-VCOM und einer Zeilen-VCOM) der Anzeige 18 zu verringern.
Im elektronischen Gerät 10 aus 1, können der Prozessor / die Prozessoren 12 und/oder andere Datenverarbeitungsschaltkreise betrieblich mit dem Speicher 14 und dem nichtflüchtigen Speicher 16 gekoppelt sein, um Anweisungen auszuführen. Derartige Programme oder Anweisungen, die vom Prozessor / von den Prozessoren 12 ausgeführt werden, können in einem geeigneten Artikel gespeichert sein, der ein oder mehrere greifbare, computerlesbare Medien enthält, die wenigstens die Anweisungen oder Routinen speichern, wie zum Beispiel der Speicher 14 und der nichtflüchtige Speicher 16. Der Speicher 14 und der nichtflüchtige Speicher 16 können jeglichen geeigneten Artikel zum Speichern von Daten und ausführbaren Anweisungen enthalten, wie zum Beispiel Direktzugriffsspeicher, Nurlesespeicher, wiederbeschreibbaren Flash-Speicher, Festplatten oder optische Speichermedien. Ferner können Programme (z. B. ein Betriebssystem), die auf einem solchen Computerprogrammprodukt codiert sind, auch Anweisungen enthalten, die vom Prozessor / von den Prozessoren 12 ausgeführt werden können.
Die Anzeige 18 kann zum Beispiel eine Touchscreen-Flüssigkristallanzeige (LCD) sein, die es Benutzern ermöglicht, mit einer Benutzeroberfläche des elektronischen Geräts 10 zu interagieren. In manchen Ausführungsformen kann die elektronische Anzeige 18 eine MultiTouch^TM-Anzeige sein, die mehrere Berührungen gleichzeitig erfassen kann. Wie nachstehend erläutert wird, kann die Anzeige 18 wenigstens zwei separate gemeinsame Spannungsschichten (VCOM) enthalten. Ein weiterer Widerstand kann zu wenigstens einer dieser VCOM hinzugefügt werden, um diese VCOM zu veranlassen, auf Spannungsschwankungen ähnlich zu reagieren wie andere VCOM. Durch Verringern der Unterschiede in den Spannungsschwankungen in den VCOM, kann die Farbwiedergabe in der Anzeige 18 einheitlicher gestaltet werden. Wie in einem nachfolgend erläuterten Beispiel dargelegt, kann das elektronische Gerät 10 Schaltkreise enthalten, um den Widerstand / die Widerstände wenigstens eines VCOM der Anzeige 18 zu regeln.
Die Eingabestrukturen 22 des elektronischen Geräts 10 können es einem Benutzer ermöglichen, mit dem elektronischen Gerät 10 zu interagieren (z. B. eine Taste drücken, um eine Lautstärke zu erhöhen oder zu verringern). Die E-/A-Schnittstelle 24 und die Netzwerkschnittstellen 26 können es dem elektronischen Gerät 10 ermöglichen, sich mit verschiedenen anderen elektronischen Geräten zusammenzuschließen. Die Netzwerkschnittstellen 26 können zum Beispiel Folgendes enthalten: Schnittstellen für ein Personal Area Network (PAN), wie zum Beispiel ein Bluetooth-Netzwerk, ein Local Area Network (LAN), wie zum Beispiel ein 802.11x-WiFi-Netzwerk, und/oder ein Wide Area Network (WAN), wie zum Beispiel ein 3G- oder 4G-Mobilfunknetz. Die Stromquelle 28 des elektronischen Geräts 10 kann jede geeignete Stromquelle sein, wie zum Beispiel ein wiederaufladbarer Lithium-Polymerakku (LiPoly) und/oder ein Wechselstromtransformator.
Das elektronische Gerät 10 kann in Form eines Computers oder einer anderen Art von elektronischem Gerät ausgestaltet sein. Diese Computer können Computer einschließen, die im Wesentlichen tragbar sind (wie zum Beispiel Laptop, Notebook und Tablet-Computer) sowie Computer, die in der Regel an einem Ort eingesetzt werden (wie zum Beispiel herkömmliche Desktop-Computer, Workstations und/oder Server). In bestimmten Ausführungsformen kann das elektronische Gerät 10 in Form eines Computers ein Modell eines MacBook^®, MacBook^® Pro, MacBook Air^®, iMac^®, Mac^® mini oder Mac Pro^® sein, die von Apple Inc. erhältlich sind. Zum Beispiel kann das elektronische Gerät 10 in Form eines Notebook-Computers 30 ausgeführt sein, dargestellt in 2 im Einklang mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Der abgebildete Computer 30 kann ein Gehäuse 32, eine Anzeige 18, Eingabestrukturen 22 und Ports einer E-/A-Schnittstelle 24 enthalten. In einer Ausführungsform können die Eingabestrukturen 22 (wie zum Beispiel Tastatur und/oder Touchpad) verwendet werden, um mit dem Computer 30 zu interagieren, um zum Beispiel eine grafische Benutzeroberfläche oder Anwendungen, die auf dem Computer 30 ausgeführt werden, zu starten, zu steuern oder zu bedienen. So kann es zum Beispiel eine Tastatur und/oder ein Touchpad einem Benutzer ermöglichen, in einer Benutzeroberfläche oder einer Anwendungsoberfläche zu navigieren, die auf der Anzeige 18 angezeigt wird. Die Anzeige kann mehrere der gemeinsamen Spaltenelektroden und mehrere der gemeinsamen Zeilenelektroden umfassen, wobei die gemeinsamen Spaltenelektroden das Einstellen des zusätzlichen Widerstands enthalten, um Unterschiede bei Spannungsschwankungen zwischen VCOM der Anzeige 18 zu verringern.
3 zeigt eine Frontansicht eines Handgeräts 34, welches eine Ausführungsform des elektronischen Geräts 10 repräsentiert. Das Handgerät 34 kann zum Beispiel ein Mobiltelefon, ein Medienwiedergabegerät, einen persönlichen Datenassistenten, eine mobile Spieleplattform oder eine beliebige Kombination aus diesen Geräten repräsentieren. Zum Beispiel kann das Handgerät 34 ein Modell eines iPod^® oder iPhone^® sein, erhältlich von Apple Inc. aus Cupertino in Kalifornien. In anderen Ausführungsformen kann das Handgerät 34 eine Implementierung des elektronischen Geräts 10 in Tablet-Größe sein, wie zum Beispiel ein Modell eines iPad^®, erhältlich von Apple Inc.
Das Handgerät 34 kann ein Gehäuse 36 einschließen, um innenliegende Komponenten vor physischem Schaden zu schützen und sie von elektromagnetischen Interferenzen abzuschirmen. Das Gehäuse 36 kann die Anzeige 18 umgeben, die Anzeige-Indikatorsymbole 38 anzeigen kann. Die Indikatorsymbole 38 können unter anderem eine Mobilfunknetzstärke, eine Bluetoothverbindung und/oder den Akkuladezustand anzeigen. Die E-/A-Schnittstelle 24 kann durch das Gehäuse 36 hindurch öffnen und kann zum Beispiel einen proprietären E-/A-Port von Apple Inc. zum Anschließen an externe Geräte umfassen.
Benutzereingabestrukturen 40, 42, 44 und 46 in Verbindung mit der Anzeige 18 können es einem Benutzer ermöglichen, das Handgerät 34 zu steuern. So kann zum Beispiel die Eingabestruktur 40 das Handgerät 34 aktivieren oder deaktivieren, die Eingabestruktur 42 kann in einer Benutzeroberfläche zu einem Startbildschirm oder einem vom Benutzer konfigurierbaren Anwendungsbildschirm navigieren und/oder eine Spracherkennungsfunktion des Handgeräts 34 aktivieren, die Eingabestrukturen 44 können Lautstärkeregelung bereitstellen und die Eingabestruktur 46 kann zwischen Vibrations- und Klingelmodus umschalten. Ein Mikrofon 48 kann für verschiedene sprachbezogene Funktionen die Stimme eines Benutzers erfassen und ein Lautsprecher 50 kann Audiowiedergabe und/oder bestimmte Telefonfunktionen ermöglichen. Ein Kopfhöreranschluss 52 kann die Verbindung zu externen Lautsprechern und/oder zu Kopfhörern ermöglichen. Wie oben erwähnt kann die Anzeige 18 gemeinsame Zeilenelektroden und gemeinsame Spaltenelektroden enthalten, wobei die gemeinsamen Spaltenelektroden einen erhöhten Widerstand aufweisen, um einen Unterschied bei Spannungsschwankungen zwischen der Spalten-VCOM und der Zeilen-VCOM zu verringern.
Unter den verschiedenen Komponenten einer elektronischen Anzeige 18 kann sich, wie in 4 dargestellt, ein Pixelarray 100 befinden. Wie dargestellt, repräsentiert 4 im Wesentlichen einen Schaltplan für bestimmte Komponenten der Anzeige 18 im Einklang mit einer Ausführungsform. Insbesondere kann das Pixelarray 100 der Anzeige 18 eine Anzahl von Einheitspixeln 102 umfassen, die in einem Pixelarray oder einer Matrix angeordnet sind. In einem solchen Array kann jedes Einheitspixel 102 durch den Schnittpunkt von Zeilen und Spalten definiert sein, repräsentiert durch Gateleitungen 104 (auch bezeichnet als Abtastleitungen) beziehungsweise Quellleitungen 106 (auch bezeichnet als Datenleitungen). Obwohl der Einfachheit halber nur sechs Einheitspixel 102, einzeln bezeichnet mit den jeweiligen Referenznummern 102A–102F, dargestellt werden, versteht es sich, dass in tatsächlicher Implementierung jede Quellleitung 106 und Gateleitung 104 hunderte oder tausende solcher Einheitspixel 102 aufweisen kann. Jedes der Einheitspixel 102 kann eines von drei Subpixeln repräsentieren, die jeweils nur eine Lichtfarbe filtern (z. B. Rot, Blau oder Grün). Für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung können die Begriffe „Pixel“, „Subpixel“ und „Einheitspixel“ im Wesentlichen austauschbar eingesetzt werden.
In der hier abgebildeten Ausführungsform weist jedes Einheitspixel 102 einen Dünnschichttransistor (TFT) 108 auf, um ein Datensignal zu schalten, das an eine entsprechende Pixelelektrode 110 geliefert wird. Das in der Pixelelektrode 110 gespeicherte Potenzial im Verhältnis zum Potenzial einer gemeinsamen Elektrode 112, welches mit anderen Pixeln 102 geteilt werden kann, kann ein elektrisches Feld generieren, das ausreicht, um die Anordnung einer Flüssigkristallschicht in der Anzeige 18 zu ändern. In bestimmten Ausführungsformen können die gemeinsamen Elektroden zwei Sätze gemeinsamer Elektroden enthalten, die Zeilen- beziehungsweise Spaltenpixeln entsprechen. In der in 4 abgebildeten Ausführungsform kann eine Quelle 114 jedes TFT 108 elektrisch mit einer Quellleitung 106 und ein Gate 116 jedes TFT 108 elektrisch mit einer Gateleitung 104 verbunden sein. Ein Drain 118 jedes TFT 108 kann elektrisch mit einer entsprechenden Pixelelektrode 110 verbunden sein. Jeder TFT 108 kann als Schaltelement dienen, das eine Zeit lang aktiviert und deaktiviert (z. B. eingeschaltet und ausgeschaltet) werden kann, auf der Grundlage der jeweiligen Anwesenheit oder Abwesenheit eines Abtast- oder Aktivierungssignals in den Gateleitungen 104, das in den Gates 116 der TFT 108 angewandt wird.
Wenn aktiviert, kann ein TFT 108 die über die entsprechende Quellleitung 106 empfangenen Bildsignale als Ladung in seiner entsprechenden Pixelelektrode 110 speichern. Wie oben angegeben, können die von der Pixelelektrode 110 gespeicherten Bildsignale genutzt werden, um ein elektrisches Feld zwischen der jeweiligen Pixelelektrode 110 und einer gemeinsamen Elektrode 112 zu erzeugen. Das elektrische Feld kann die Flüssigkristallmoleküle innerhalb der Flüssigkristallschicht ausrichten, um die Lichtübertragung durch den Pixel 102 zu modulieren. Somit kann mit der Änderung des elektrischen Felds die Lichtmenge, die durch den Pixel 102 läuft, erhöht oder verringert werden. In der Regel kann Licht mit einer Intensität durch das Einheitspixel 102 laufen, die der über die Quellleitung 106 aufgebrachten Spannung entspricht.
Die Anzeige 18 kann auch einen integrierten Quelltreiberschaltkreis (IC) 120 umfassen, der auch einen Prozessor, einen Mikrokontroller oder einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (application specific integrated circuit – ASIC) aufweisen kann, welcher das Pixelarray 100 der Anzeige dadurch steuert, dass Bilddaten 122 vom Prozessor / von den Prozessoren 12 empfangen werden und entsprechende Bildsignale an die Einheitspixel 102 des Pixelarrays 100 ausgesendet werden. Es versteht sich, dass der Quelltreiber 120 Folgendes sein kann: eine Chip-on-Glass-(COG-)Komponente auf einem TFT-Glassubstrat, eine Komponente einer Anzeige mit flexibler Leiterplatte (flexible printed circuit – FPC), und/oder eine Komponente einer Leiterplatte (printed circuit board – PCB), die über die Anzeige-FPC mit dem TFT-Glassubstrat verbunden ist. Ferner kann der Quelltreiber 120 einen beliebigen geeigneten Artikel umfassen, der ein oder mehrere greifbare, computerlesbare Medien enthält, um Anweisungen zu speichern, die vom Quelltreiber 120 ausgeführt werden können.
Der Quelltreiber 120 kann auch an einen integrierten Gatetreiberschaltkreis (IC) 124 koppeln, der Zeilen aus Einheitspixeln 102 über die Gateleitungen 104 aktivieren und deaktivieren kann. Demnach kann der Quelltreiber 120 Zeitsignale 126 an den Gatetreiber 124 bereitstellen, um die Aktivierung/Deaktivierung einzelner Zeilen (d. h. Reihen) aus Pixeln 102 zu erleichtern. In anderen Ausführungsformen können Zeitinformationen auf andere Weise für den Gatetreiber 124 bereitgestellt werden. Die Anzeige 18 kann eine VCOM-Quelle 128 umfassen, um einen VCOM-Ausgang an die gemeinsamen Elektroden 112 bereitzustellen. In manchen Ausführungsformen kann die VCOM-Quelle 128 zu verschiedenen Zeiten eine unterschiedliche VCOM an verschiedene Elektroden 112 bereitstellen. In anderen Ausführungsformen können alle gemeinsamen Elektroden 112 beim selben Potenzial (z. B. Massepotenzial) gehalten werden, während die Anzeige 18 eingeschaltet ist.
Die Anzeige 18 kann konfiguriert sein, um zwischen zwei Betriebsmodi umzuschalten. einem Anzeigemodus und einem Touchscreenmodus. Im Anzeigemodus werden die Zeilen- und Spalten-VCOM 130, 132 auf die oben genannte Weise betrieben, wobei ein elektrisches Feld zwischen der Spalten- beziehungsweise der Zeilen-VCOM 130, 132 und den jeweiligen Pixelelektroden 110 aufgebaut wird. Das elektrische Feld moduliert die Flüssigkristallschicht, um eine bestimmte Lichtmenge durch den Pixel passieren zu lassen. Demnach kann im Anzeigemodus ein Bild auf der Anzeige 18 angezeigt werden. Im Touchscreenmodus können die Zeilen-VCOM 132 und die Spalten-VCOM 130 konfiguriert sein, um eine Berührung der Anzeige 18 zu erfassen. In bestimmten Ausführungsformen kann ein Stimulierungssignal oder eine Spannung von der Zeilen-VCOM 132 bereitgestellt werden. Die Spalten-VCOM 130 kann konfiguriert sein, um ein Berührungssignal zu empfangen und die durch den Prozessor / die Prozessoren 12 zu verarbeitenden Daten auszugeben. Das Berührungssignal kann generiert werden, wenn ein Bediener die Anzeige 18 berührt und kapazitiv mit einem Anteil der Zeilen-VCOM und einem Anteil der Spalten-VCOM koppelt. Demnach kann der Anteil der Spalten-VCOM ein Signal erhalten, das eine Berührung angibt.
Da die verschiedenen Elemente der Anzeige 18 so nah beieinander angeordnet sein können, können Parasitärkapazitäten auftreten. Wie durch einen schematischen Schaltkreis eines Pixels 102 in 5 gezeigt, kann eine Parasitärkapazität Cgc zwischen der gemeinsamen Elektrode (VCOM) 112 des Pixels 102 und der entsprechenden Gateleitung 104 aufgebaut werden. Ein Widerstand R repräsentiert in der Regel den Widerstand der VCOM 112. Die VCOM-Versorgung 128 kann die gemeinsame Spannung an die VCOM 112 bereitstellen. Eine Kapazität Cpixel kann zwischen der Pixelelektrode 110 und der VCOM 112 aufgebaut werden.
Der Widerstand R und die Parasitärkapazität Cgc der VCOM 112 kann effizient einen RC-Schaltkreis von der Gateleitung 104 zur VCOM-Versorgung 128 ausbilden. Wenn sich die Spannung der Gateleitung 104 zügig ändert, kann dieser effektive RC-Schaltkreis dazu führen, dass die VCOM 112 Schwankungen aufweist. Die VCOM 112 kann sich zügig ändern und dann nach und nach zur von der VCOM-Versorgung 128 bereitgestellten Spannung nach der Zeitkonstante τ zurückkehren, die definiert werden kann durch den Widerstand R und die Parasitärkapazität Cgc. Wie nachstehend erläutert wird, kann die Zeitkonstante τ durch Variierung des Widerstands R der verschiedenen VCOM der Anzeige 18 eingestellt werden.
Rasche Änderungen der Spannung der VCOM 112 können sich auf die Pixelelektrode 110 auswirken. Bei Schwankungen in der VCOM 112 können die in die Pixelelektrode 110 programmierten Daten leicht variieren. Je nachdem, wie lange die Spannungsschwankung der VCOM 112 auftreten, was von der Zeitkonstante τ abhängt, könnte abschließend eine andere Spannung in die Pixelelektrode 110 einprogrammiert werden. Dies liegt daran, dass der TFT 108 Strom nicht vollständig davon abhält, durch den TFT 108 zu laufen, bis kurz nachdem das Aktivierungssignal von der Gateleitung 104 entfernt wird. Anders ausgedrückt ist die Spannung, die abschließend in das Pixel 102 programmiert wird, die Spannung, die für einen kurzen Zeitraum verbleibt, nachdem sich die Spannung der Gateleitung 104 geändert hat.
In diesem Zeitraum zwischen dem Entfernen des Aktivierungssignals in der Gateleitung 104 und dem Öffnen des TFT 108 kann jedoch die Spannungsschwankung in der VCOM 112 die Spannung der Pixelelektrode 110 beeinträchtigen. Das Maß, mit dem die Spannungsschwankung die abschließend im Pixel 102 programmierte Spannung beeinflusst, kann somit von der Schwere der Schwankung (Größe der effektiven übertragenen Ladung) und der Zeitkonstante τ abhängen. Da die Anzeige 18 wenigstens zwei VCOM 112 mit verschiedenen inhärenten Eigenschaften (aufgrund von verschiedenen Formen, Größen und/oder Platzierungen usw.) umfasst, können die abschließend in den mit verschiedenen VCOM 112 assoziierten Pixeln 102 gespeicherten Spannungen variieren. Durch Einstellen des Widerstands R in wenigstens einer der VCOM 112, kann die Zeitkonstante τ der VCOM 112 so eingestellt werden, dass, wenn dieselbe Spannung auf die Pixel 102 der verschiedenen VCOM 112 aufgebracht wird, dieselbe Abschlussspannung in den entsprechenden Pixelelektroden 110 gespeichert wird. Demnach können Bildartefakte aufgrund von Unterschieden zwischen den Pixeln 102, die mit verschiedenen VCOM 112 assoziiert sind, vermieden werden.
Die Anzeige 18 kann eine beliebige Anzahl von VCOM aufweisen, und die VCOM können verschiedene Größen haben. 6 repräsentiert im Wesentlichen ein Schaltkreisdiagramm des elektronischen Geräts 10, welches Unterschiede bei Spannungsschwankungen zwischen den Spalten-VCOM 130 und den Zeilen-VCOM 132 der Anzeige verringern kann, um die Bildqualität der Anzeige 18 zu verbessern. Insbesondere weist die Anzeige 18 in der vorliegenden Ausführungsform eine Spalten-VCOM 130 und eine Zeilen-VCOM 132 auf. Sowohl die Spalten-VCOM 130 als auch die Zeilen-VCOM 132 kann, wie dargestellt, mehrere Pixel 102 umfassen. Ferner kann die Anzeige 18 mehrere Zeilen-VCOM 132 und mehrere Spalten-VCOM 130 umfassen. Die Zeilen-VCOM 132 können so über eine Leitung gekoppelt sein, dass sich alle Zeilen-VCOM 132 denselben Spannungswert teilen. Die Spalten-VCOM 130 können individuell mit der VCOM-Quelle 128 gekoppelt sein. Wenngleich nicht in 6 dargestellt, können auch weitere VCOM vorhanden sein (z. B. „Guardrail“-VCOM zwischen den Spalten-VCOM 130 und den Zeilen-VCOM 132).
Wenigstens teilweise aufgrund der Konfiguration der Zeilen-VCOM 132, hauptsächlich, weil die Zeilen-VCOM 132 in Reihe mit den Gateleitungen 104 angeordnet sind, können die Zeilen-VCOM 132 eine größere Interferenz durch Spannungsveränderungen in der Gateleitung 104 durch die TFT-Gate-Deaktivierung erfahren. Da sich jede der Spalten-VCOM 130 nach unten entlang der Anzeige 18 erstrecken kann und somit nur einen relativ kleinen Teil ihrer Gesamtfläche mit jeder beliebigen Gateleitung 104 teilt, erfährt die Spalten-VCOM 130 eine vergleichsweise geringere. Ferner können die Spalten-VCOM 130 und die Zeilen-VCOM 132 zwischen den jeweiligen Spannungsversorgungen 128A und 128B verschiedene inhärente Widerstände aufweisen (z. B. RSpalte und RZeile), sowie verschiedene Kapazitäten zwischen den Gateleitungen 104 (z. B. mit den VCOM 130 und 132 assoziierte Cgc-Werte). Die Effekte dieser verschiedenen VCOM-Charakteristika und die verschiedenen Belastungen der Gateleitungen 104, können verschiedene Spannungsschwankungen in den Spalten-VCOM 130 und den Zeilen-VCOM 132 hervorrufen.
Da verschiedene Spannungsschwankungen Bildartefakte hervorrufen können, können Unterschiede in Spannungsschwankungen durch Einstellen des Widerstands / der Widerstände abgeschwächt werden. Wie nachfolgend erläutert wird, kann das Erhöhen des Widerstands der Spalten-VCOM 130 dazu führen, dass die entsprechende Zeitkonstante der Spannungsschwankung der Spalten-VCOM 130 verlängert wird. In der Regel gilt ein Erhöhen des Widerstands als problematisch. Tatsächlich kann ein erhöhter Widerstand zu geringerer Leistungseffizienz und zu einem erhöhten Wärmeverlust führen. In diesem Fall kann ein Erhöhen des Widerstands allerdings Bildartefakte verringern oder eliminieren.
Somit können Spalten-VCOM 130 mit einer Widerstandsvorrichtung 134 gekoppelt werden. In dem Beispiel von 6 weist die Widerstandsvorrichtung 134 einen widerstandsfreien Pfad 136 und einen Widerstandspfad 138 auf, auswählbar durch einen Schalter 140. Ein Widerstandsregler 168 kann die Widerstandsvorrichtung 134 veranlassen, zwischen dem Widerstandspfad 138 und dem widerstandsfreien Pfad 136 umschalten. Der Widerstandsregler 168 kann eine separate Komponente der Anzeige 18 sein, oder er kann in andere Komponenten der Anzeige 18 (z. B. Anzeigen- oder Touchscreentreiberschaltkreise) integriert sein. In manchen Ausführungsformen kann der Widerstandsregler 168 in einem Anzeigemodus auf den Widerstandspfad 138 und in einem Touchscreenmodus der Anzeige 18 auf einen widerstandsfreien Pfad 136 umschalten. In anderen Ausführungsformen kann nur ein Widerstandspfad 138 eingesetzt werden. In diesen Ausführungsformen kann der Widerstandsregler 168 fehlen.
In jedem Fall kann der Widerstandspfad 138 mit beliebigen geeigneten Widerstandselementen zusätzlichen Widerstand aufbringen. Diese können zum Beispiel Folgendes enthalten: einen Widerstand mit einem Einzelwert, einen bei der Herstellung der Anzeige 18 einstellbaren oder programmierbaren Widerstand, ein Potentiometer oder ein Gerät mit variablem Widerstand (z. B. ein R2R-Netzwerk). Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Widerstandsvorrichtung 134 einen Kondensator umfassen. Ein solcher Kondensator kann die Zeitkonstante der Spalten-VCOM 130 auf ähnliche Weise wie der Zusatzwiderstand variieren. Ferner können die Spalten-VCOM 130 mit verschiedenen Widerstandsvorrichtungen 134 mit unterschiedlichen Widerstandswerten gekoppelt sein. In bestimmten Ausführungsformen können manche Spalten-VCOM 130 mit Widerstandsvorrichtungen 134 und manche Spalten-VCOM 130 nicht mit Widerstandsvorrichtungen 134 gekoppelt sein.
Ferner kann in manchen Ausführungsformen der Widerstandsregler 168 mehr tun, als bloß das Umschalten der Widerstandsvorrichtung 134 zwischen dem Widerstandspfad 138 und dem widerstandsfreien Pfad 136 zu regeln. Tatsächlich kann der Widerstandsregler 168 zusätzlich oder alternativ dazu den Widerstand des Widerstandspfads 138 regeln. Zum Beispiel kann die Widerstandsvorrichtung / können die Widerstandsvorrichtungen des Widerstandspfads 138 ausgewählt werden, um eine Reihe von möglichen Widerstandswerten bereitzustellen. Der Widerstandsregler 168 kann den Widerstand des Widerstandspfads 138 einstellen, um Bildartefakte aufgrund von Unterschieden bei Spannungsschwankungen zu verringern oder zu eliminieren.
7 und 8 stellen den Effekt der Reduzierung der Spannungsschwankungsunterschiede zwischen den Spalten-VCOM 130 und den Zeilen-VCOM 132 dar. Und zwar repräsentiert 7 ein Zeitdiagramm für den Zustand, wenn die vorliegenden Techniken nicht eingesetzt werden und 8 repräsentiert ein Zeitdiagramm für den Zustand, wenn die vorliegenden Techniken eingesetzt werden.
7 stellt Spannungswerte 172 der Zeilen-VCOM 132 und der Spalten-VCOM 132 als Reaktion auf die TFT-Gate-Deaktivierung dar, bezogen auf die Zeit, wenn kein zusätzlicher Widerstand für die Spalten-VCOM 130 eingesetzt wird. TFT-Gate-Deaktivierung wird dargestellt anhand einer Gate-Spannungskurve 174, wobei die Spannung in der TFT-Gateleitung 104 bei t₀ abfällt und den Punkt der TFT-Gate-Deaktivierung 186 angibt. Dementsprechend kann aufgrund einer kapazitiven Kopplung zwischen der Gateleitung 104 und den VCOM 130 und 132, eine Spannung der Zeilen-VCOM (Graph 176) ebenso einen vorübergehenden Spannungsabfall bei t₀ aufweisen. Aufgrund ihrer Konfiguration und der physischen Beziehung zur Gateleitung kann die Zeilen-VCOM 132 eine Anstiegszeit t₂ – t₀ aufweisen, um zum ursprünglichen Spannungswert bei t₂ (Punkt 188) zurückzukehren. Eine Spannung in der Spalten-VCOM (Graph 178) kann einen weniger dramatischen Spannungsabfall bei t₀ als Reaktion auf die TFT-Gate-Deaktivierung 186 aufweisen. Somit kann die Spalten-VCOM 130 schneller zu ihrer ursprünglichen Spannung (Punkt 190) zurückkehren als die Zeilen-VCOM 132 bei t₁.
Eine Spannung im Zeilenpixel (Graph 180), die mit der Zeilen-VCOM 132 gekoppelt ist, kann einen ähnlichen Spannungsabfall aufweisen. Somit würde die Zeilenpixelspannung 180, die im Wesentlichen bestimmt, wie viel Licht vom Pixel ausgestrahlt wird, bis t₂ nicht auf ihren ursprünglichen Wert zurückkehren. Im Beispiel in 7 kann der TFT 108 dennoch vollständig öffnen und jegliche Veränderungen bei Pixeln 102 nach der Zeit t₁ verhindern. Somit kehrt die Zeilenpixelspannung 180 niemals vollständig zu ihrem programmierten Wert zurück, sondern hält bei dem Spannungswert an, den sie bis zum Zeitpunkt t₁ (Punkt 192) erreicht hat. Inzwischen kann eine Spannung im Spaltenpixel (Graph 182) einen ähnlichen Spannungsabfall und -anstieg erfahren wie die Spalten-VCOM (Graph 190). Das Spaltenpixel kann somit bei t₁ auf seinen Ursprungswert (Punkt 194) zurückkehren. Dies bedeutet, dass das Spaltenpixel (Graph 182) schneller auf seinen Ursprungswert zurückkehren kann als das Zeilenpixel (Graph 180). Folglich können die Unterschiede bei Spannungsschwankungen zwischen Zeilen-VCOM (Graph 176) und Spalten-VCOM (Graph 178) selbst dann zu unterschiedlichen programmierten Werten in Zeilenpixeln (Punkt 192) und Spaltenpixeln (Punkt 194) führen, wenn die Werte dieselben sein sollten. Dies kann auf der Anzeige 18 als vertikale Streifenartefakte zu sehen sein, wenn sich die Spalten-VCOM 130 vertikal entlang der Anzeige 18 nach unten erstrecken.
Die Anstiegzeit des Spaltenpixels (Graph 182) kann durch Ändern des Widerstands der Spalten-VCOM 130 geändert werden. Insbesondere kann die Anstiegzeit der Spalten-VCOM 130 und somit des Spaltenpixels durch ein Erhöhen des Widerstands der Spalten-VCOM 130 erhöht werden. Somit kann die oben beschriebene und in 6 dargestellte Widerstandsvorrichtung 134 ausgewählt oder auf einen Widerstand eingestellt werden, um die Anstiegzeit der Spalten-VCOM zu erhöhen und an die der Zeilen-VCOM anzugleichen. Somit können die Unterschiede bei Spannungsschwankungen zwischen dem Spaltenpixel und dem Zeilenpixel aufgrund von TFT-Deaktivierung größtenteils verringert und/oder eliminiert werden.
8 stellt die Spannungswerte 196 der Zeilen-VCOM (Graph 176) und der Spalten-VCOM (Graph 178) dar, wobei die Spalten-VCOM 130 mit der in 7 dargestellten Widerstandsvorrichtung 134 gekoppelt ist. Wie gezeigt, fällt die Gatespannung (Graph 174) am Punkt der TFT-Gate-Deaktivierung 186 ab. Ebenso fallen Zeilen-VCOM-Spannung (Graph 176) und Spalten-VCOM-Spannung (Graph 178) aufgrund der kapazitiven Kopplung zwischen den VCOM 130 und 132 und der Gateleitung 104 ab. Die Zeilen-VCOM 132 erfährt eine Anstiegzeit t₂, um zu ihrer Ursprungsspannung (Punkt 188) zurückzukehren. Die Spalten-VCOM 130 kann aufgrund des zusätzlichen Widerstands von der Widerstandsvorrichtung 134 ebenfalls eine Anstiegzeit t_g erfahren, um zu ihrem Ursprungsspannungswert (Punkt 190) zurückzukehren. Dementsprechend erfahren Zeilenpixelspannung (Graph 180) und Spaltenpixelspannung (Graph 184) ähnliche Anstiegzeiten als Reaktion auf die TFT-Gate-Deaktivierung. In manchen Ausführungsformen können die Spannungsabfälle auch ähnlich sein, aber möglicherweise nicht in allen Fällen. Somit können Zeilenpixelspannung (Graph 182) und Spaltenpixelspannung (Graph 184) beim selben Spannungswert angehalten werden, wenn das TFT 108 vollständig öffnet und sich die Zeilenpixel (Graph 180) und die Spaltenpixel (Graph 182) stabilisieren. Somit können Anzeigefehler und Artefakte, die Unterschieden bei Spannungsschwankungen zwischen Zeilen-VCOM 132 und Spalten-VCOM 130 zuzuschreiben sind, größtenteils verringert und/oder eliminiert werden.
Wie bereits erwähnt, kann die Widerstandsvorrichtung 134 eingeschaltet werden, wenn sich die Anzeige im Anzeigemodus befindet. 9 stellt einen Betriebsprozess 20 der Anzeige 18 dar. In bestimmten Ausführungsformen kann der Prozess wie in 7 dargestellt durch den Widerstandsregler 168, gekoppelt mit der Widerstandsvorrichtung 134, ausgeführt werden. In bestimmten Ausführungsformen kann der Widerstandsregler 168 erkennen (Block 212), dass sich die Anzeige 18 im Anzeigemodus befindet. Der Widerstandsregler 168 kann erkennen, dass sich die Anzeige 18 im Anzeigemodus befindet, indem er ein Signal erfasst, welches angibt, dass sich die Anzeige 18 im Anzeigemodus befindet. Der Widerstandsregler 168 kann als Reaktion darauf, dass er den Anzeigemodus erkannt hat, den Widerstandspfad 138 verbinden (Block 214). Somit kann die Spalten-VCOM 130 mit dem Widerstandspfad 138 gekoppelt werden und einen höheren Widerstandswert annehmen. Wie bereits erläutert, kann dies der Spalten-VCOM 130 ausreichende Anstiegzeit geben, um im Wesentlichen dem Wert der Zeilen-VCOM 132 zu entsprechen. In anderen Ausführungsformen kann dies ermöglichen, dass die Anstiegzeit der Spalten-VCOM 130 verlängert wird, sodass die abschließend in die Spaltenpixel 102 programmierte Spannung mit der der Zeilenpixel 102 identisch ist, wenn dieselbe Quellen- oder Datenspannung bereitgestellt wird.
Da die Widerstandsvorrichtung 134 nicht erforderlich ist, wenn sich die Anzeige 18 im Touchscreenmodus befindet, kann der Widerstandsregler 168 konfiguriert sein, zu erkennen (Block 216), wenn sich die Anzeige 18 im Touchscreenmodus befindet. Somit kann der Widerstandsregler 168 als Antwort auf das Erfassen (Block 216) des Touchscreenmodus eine Verbindung mit dem widerstandsfreien Pfad 136 herstellen (Block 218) und die Spalten-VCOM 130 vom Widerstandspfad 138 entkoppeln. Der Widerstandsregler 168 kann mit dem Erfassen fortfahren, wenn sich die Anzeige 18 im Anzeigemodus oder im Touchscreenmodus befindet, und die Widerstandsvorrichtung 134 dementsprechend schalten.
Zusätzlich oder alternativ zum Koppeln und Entkoppeln des zusätzlichen Widerstands und der Spalten-VCOM 130, kann das Widerstandselement der Widerstandsvorrichtung 134 ausgewählt oder eingestellt werden, um einen Widerstandswert bereitzustellen, der es der Spalten-VCOM 130 ermöglicht, eine ähnliche Spannungsschwankung zu erfahren wie die Zeilen-VCOM 132. Ein Prozess 230 zum Auswählen oder zum Einstellen des Widerstands der Widerstandsvorrichtung 134 ist in 10 dargestellt. Der Prozess beginnt (Block 232) durch Prüfen (Block 234) der Anzeige 18 auf visuelle Artefakte. Dies kann erreicht werden durch Konfigurieren der Anzeige 18, um ein bestimmtes Bild oder eine Reihe von Bildern anzuzeigen und durch Inspizieren der Anzeige 18 auf Fehler wie zum Beispiel Flackern, uneinheitliche Farben oder sonstige Artefakte. Dieses Inspizieren kann durchgeführt werden durch einen menschlichen Bediener oder durch eine Maschine, wie zum Beispiel einen Computer, der mit einer Kamera oder einer Videokamera verbunden ist. In bestimmten Ausführungsformen können Inspektionsdaten (z. B. Bilder), die von einer Kamera aufgenommen worden sind, Bildbearbeitung unterlaufen, wobei visuelle Artefakte elektronisch gelöscht werden.
Aus den Ergebnissen der Prüfung (Block 234) kann bestimmt werden, ob ein Artefakt vorhanden ist oder nicht (Frageblock 236). Falls ein Artefakt vorhanden ist, kann der Widerstandswert der Widerstandsvorrichtung 134 erhöht werden. In Ausführungsformen mit einem Festwiderstand kann hierzu das Ändern des Widerstandswertes zählen. In Ausführungsformen mit einem variablen Widerstand kann hierzu das Einstellen des Widerstandswertes des variablen Widerstands zählen. Die Anzeige 18 kann erneut auf visuelle Artefakte geprüft werden (Block 234) und eine weitere Feststellung kann vorgenommen werden, ob ein Artefakt vorliegt oder nicht (Frageblock 236). Falls ein Artefakt erfasst wird, kann der Widerstandswert der Widerstandsvorrichtung 134 weiter erhöht werden (Block 238). Die Anzeige 18 kann weiter auf visuelle Artefakte geprüft werden (Block 234) und der Widerstand der Widerstandsvorrichtung kann weiter erhöht werden (Block 238), bis kein Artefakt mehr vorliegt (zu ermitteln ist). Wenn somit keine visuellen Artefakte aufgrund von unterschiedlichen Spannungsschwankungen bei VCOM 130 und 132 vorliegen, kann der Prozess abgeschlossen werden (Block 240).
Der durch Prozess 230 eingestellte Widerstandswert kann durch Schalten der Widerstandsvorrichtung 134 konstant gehalten werden. Somit kann der variable Widerstand im Allgemeinen auf einen bestimmten Widerstandswert eingestellt oder angepasst werden, sodass visuelle Artefakte, die durch Unterschiede bei Spannungsschwankungen zwischen Zeilen- und Spalten-VCOM 132 und 130 hervorgerufen werden können, nicht länger vorliegen. In bestimmten Ausführungsformen kann die Anzeige 18 durchgehend auf visuelle Artefakte geprüft und/oder überwacht werden, während der Widerstand der Widerstandsvorrichtung 134 eingestellt wird, bis keine Artefakte mehr vorliegen. Einstellen oder Anpassen des Werts des variablen Widerstands kann durch einen menschlichen Bediener vorgenommen werden, der die Anzeige sichtprüfen kann und/oder den Wert des variablen Widerstands manuell einstellen kann, bis keine Artefakte mehr zu sehen sind. In bestimmten Ausführungsformen kann der gesamte Prozess 230 von einer Maschine ausgeführt werden, die ebenfalls konfiguriert werden kann, um die Anzeige durch Bildbearbeitung auf Artefakte zu überwachen, während sie elektronisch den Wert der Widerstandsvorrichtung 134 regelt, bis keine Artefakte mehr festgestellt werden. In bestimmten Ausführungsformen kann dieser Prozess bei der Fertigung in einer Werkseinstellung durchgeführt werden, um die Widerstandsvorrichtung 134 des elektronischen Geräts zu kalibrieren (z. B. die elektronische Anzeige 18 oder das elektronische Gerät 10). In bestimmten Ausführungsformen kann dieser Prozess in einem elektronischen Gerät aus einem Los von ähnlichen elektronischen Geräten durchgeführt werden, wobei der bestimmte Widerstandswert bei allen elektronischen Geräten des Loses angewandt werden kann. Zusätzlich oder alternativ dazu kann dieser Prozess während der Verwendung des elektronischen Geräts durchgeführt werden, einschließlich des Prüfens der Anzeige auf Artefakte zu vorherbestimmten Zeiten oder während der Fehlersuche, um den Widerstandswert des variablen Widerstands zu aktualisieren oder zurückzusetzen.
Die oben beschriebenen spezifischen Ausführungen wurden als Beispiele aufgeführt und es sollte sich verstehen, dass verschiedene Modifizierungen und alternative Formen für diese Ausführungsformen möglich sind. Ferner versteht es sich, dass die Patentansprüche nicht auf die offenbarten speziellen Formen beschränkt sind, sondern vielmehr sämtliche Modifizierungen, Entsprechungen und Alternativen abdecken, die in den Geist und den Umfang dieser Offenbarung fallen.

Claims

Elektronisches Gerät, Folgendes umfassend: einen Prozessor, konfiguriert, um ein Bildsignal zu generieren, wobei das Bildsignal erste und zweite Datensignale umfasst, konfiguriert, um zwei Pixel dazu zu veranlassen, etwa dieselbe Lichtmenge auszugeben; und eine elektronische Anzeige, konfiguriert, um das Bildsignal auszugeben, wobei die elektronische Anzeige Folgendes umfasst: ein erstes Pixel, umfassend eine erste gemeinsame Spannungsschicht (VCOM), die Spannung von einer ersten VCOM-Spannungsversorgung über ein diskretes Widerstandselement, ein kapazitives Element oder beides empfängt, wobei das erste Pixel konfiguriert ist, eine erste Lichtmenge auszugeben, wenn es mit dem ersten Datensignal programmiert wird; und ein zweites Pixel, welches eine zweite VCOM umfasst, die Spannung von einer zweiten VCOM-Spannungsversorgung empfängt, wobei das zweite Pixel konfiguriert ist, eine zweite Lichtmenge auszugeben, wenn es mit dem zweiten Datensignal programmiert wird; wobei das Widerstandselement, das kapazitive Element oder beide konfiguriert sind, um den Widerstand, die Kapazität oder beides der ersten VCOM zu erhöhen, um dafür zu sorgen, dass eine mit der ersten VCOM gekoppelte erste transiente Spannungsableitungszeit im Wesentlichen an eine mit der zweiten VCOM gekoppelte zweite transiente Spannungsableitungszeit angeglichen wird, sodass die erste Lichtmenge und die zweite Lichtmenge sich annähernd gleichen.
Elektronisches Gerät nach Anspruch 1, wobei das Widerstandselement, das kapazitive Element oder beide konfiguriert sind, eingesetzt zu werden, während die elektronische Anzeige in einem ersten Zustand, aber nicht in einem zweiten Zustand betrieben wird.
Elektronisches Gerät nach Anspruch 2, wobei der erste Zustand eine Anzeigebetriebsphase ist, während der die elektronische Anzeige konfiguriert ist, das Bildsignal in die Pixel der Anzeige zu programmieren, und der zweite Zustand eine Touchscreenbetriebsphase ist, während der die elektronische Anzeige konfiguriert ist, Berührungen zu erfassen.
Elektronisches Gerät nach Anspruch 1, wobei die mit der ersten VCOM assoziierte erste transiente Spannungsableitung und die mit der zweiten VCOM assoziierte zweite transiente Spannungsableitung konfiguriert sind, aufzutreten, wenn das erste und das zweite Pixel ein Deaktivierungssignal erhalten.
Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Anzeige, Folgendes umfassend: Bereitstellen einer ersten gemeinsamen Spannungsschicht (VCOM), die mit einer ersten Zeile aus Pixeln assoziiert ist, wobei die erste VCOM konfiguriert ist, eine erste transiente Spannung zu erfahren, wenn eine Zeile aus Pixeln aktiviert wird, was dazu führt, dass ein programmierter Spannungswert einer ersten Gruppe der Pixel um einen ersten Spannungsdifferenzwert variiert; Bereitstellen einer zweiten VCOM, die mit der Zeile aus Pixeln assoziiert, aber nicht elektrisch mit der ersten VCOM verbunden ist, wobei die zweite VCOM konfiguriert ist, eine zweite transiente Spannung zu erfahren, wenn die Zeile aus Pixeln aktiviert wird, was dazu führt, dass ein programmierter Spannungswert aus einer zweiten Gruppe der Pixel um einen zweiten Spannungsdifferenzwert variiert; und Bereitstellen eines Widerstandselements, eines kapazitiven Elements oder beider Elemente, gekoppelt mit der ersten VCOM, wobei das Widerstandselement, das kapazitive Element oder beide konfiguriert sind, dazu zu führen, dass die erste VCOM die erste transiente Spannung so abführt, dass die erste Spannungsdifferenz und die zweite Spannungsdifferenz im Wesentlichen identisch sind, wenn sie mit denselben Spannungen programmiert worden sind.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die erste bereitgestellte VCOM im Wesentlichen in einer Spalte ausgebildet ist, die senkrecht zu der Zeile aus Pixeln ausgerichtet ist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die zweite bereitgestellte VCOM im Wesentlichen in einer Zeile ausgebildet ist, die parallel zu der Zeile aus Pixeln ausgerichtet ist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die zweite bereitgestellte VCOM im Wesentlichen ausgeformt ist aus mehreren nicht zusammenhängenden, aber elektrisch verbundenen Segmenten, die sich parallel zu der Zeile aus Pixeln erstrecken.