TWI502580B - 用於斑紋校準預備之系統及方法 - Google Patents

用於斑紋校準預備之系統及方法 Download PDF

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TWI502580B
TWI502580B TW102120380A TW102120380A TWI502580B TW I502580 B TWI502580 B TW I502580B TW 102120380 A TW102120380 A TW 102120380A TW 102120380 A TW102120380 A TW 102120380A TW I502580 B TWI502580 B TW I502580B
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Description

用於斑紋校準預備之系統及方法 相關申請案之交叉參考
本申請案為2012年6月8日申請之題為「用於斑紋校準預備之系統及方法(Systems and Methods for Mura Calibration Preparation)」之美國臨時專利申請案第61/657,701號的非臨時專利申請案，該等申請案係以引用方式併入本文中。
另外，全部於2012年6月8日申請之以下專利申請案係相關的：「使用對比強化成像以減少或去除斑紋假影之系統及方法(Systems and Methods for Reducing or Eliminating Mura Artifact Using Contrast-Enhanced Imagery)」，美國臨時申請案第61/657,704號(代理人案號P15040USP1(APPL：0350))；「Systems and Methods for Reducing or Eliminating Mura Artifact Using Image Feedback」，美國申請案第61/657,656號(代理人案號P15041USP1(APPL：0349))；「Systems and Methods for Dynamic Dwelling Time For Tuning Display to Reduce or Eliminate Mura Artifact」，美國申請案第61/657,652號(代理人案號P15459USP1(APPL：0355PRO))；及「Systems and Methods for Mura Calibration Preparation」，美國申請案第61/657,701號(代理人案號P15460USP1(APPL：0354PRO))。以上申請案係以全文引用方式併入本文中。
本發明大體而言係關於電子顯示器，且更特定言之，係關於經調諧以減少或去除斑紋假影之電子顯示器。
此段落意欲向讀者介紹技術之各種態樣，該等態樣可能係關於在下文描述及/或主張之本發明技術之各種態樣。據信，此論述有助於向讀者提供背景資訊以促進更好地理解本發明之各種態樣。因此，應理解，此等敍述將就此意義來閱讀而非作為對先前技術之准許而閱讀。
電子顯示器通常呈現在諸如電視、電腦及電話之電子裝置中。一種類型之電子顯示器(稱為液晶顯示器(LCD))藉由調變允許穿過LCD之像素內之液晶層的光之量來顯示影像。一般而言，LCD藉由使像素電極與共同電極之間的電壓差變化來調變穿過每一像素之光。此調變產生令液晶層改變配向之電場。液晶層之配向改變令更多或更少光穿過像素。藉由改變供應至每一像素之電壓差(常常被稱為資料信號)，影像產生於LCD上。
習知地，LCD之像素之共同電極全部由單一共同電壓層(VCOM)形成。因此，就不良偏壓電壓或電壓擾動可在VCOM中出現而言，任何所得負效應將分佈於整個LCD上。然而，當LCD包括多個VCOM時，據信，不良偏壓電壓或電壓擾動可以差動方式在各種VCOM上出現。此等差動偏壓電壓或電壓擾動可產生被稱為斑紋之可見假影或大量永久性顯示螢幕假影。
將在下文闡述本文中所揭示之特定實施例之概述。應理解，僅呈現此等態樣以為讀者提供此等特定實施例之簡要概述且此等態樣不欲限制本發明之範疇。實際上，本發明可涵蓋下文可能未闡述之多種態樣。
本發明之實施例係關於用於減少或去除電子顯示器(諸如，液晶 顯示(LCD)或有機發光二極體(OLED)顯示器)中之斑紋假影的系統、方法及裝置。在一特定實例中，據信，特定假影或斑紋可出現在具有多個相異共同電壓層(VCOM)之一LCD中。舉例而言，具有通常配置成交替之列及行之多個VCOM的一LCD可展現一直紋指標特徵。該直紋指標特徵可呈現為沿著該LCD的交替之明暗直紋。
本發明之各種實施例可減少或去除假影，包括由多個相異VCOM上之差動電壓或電壓擾動引起之彼等假影。在一項實例中，可自動地或由一人工操作者來調諧具有多個VCOM之一LCD以減少或去除斑紋假影。為了進行調諧，首先可程式化一顯示面板以顯示一均勻灰階(例如，G0至G255之8位元範圍之灰階G63)，假影可能以該均勻灰階可見。一相機可獲得該顯示器之多個影像。可圍繞該顯示面板所發射之平均明度放大該等影像，藉此使在該灰階下出現之該等顯示面板假影之對比度明顯增加。一人工操作者或一電子控制系統可調整特定顯示面板操作參數，直至該等假影不再可見。此等操作參數可包括(例如)一閘極時脈重疊、一閘極時脈下降時間、一源極輸出暫停電壓及/或一差動VCOM電阻。
在其他實例中，可在兩個或兩個以上灰階下調諧該顯示面板。首先，可判定在一第一灰階(例如，G63)下實質上去除斑紋假影之操作參數。接下來，可分析一第二灰階(例如，G127)下之斑紋假影之層級以判定該顯示面板是否在一規範內。或者或另外，可判定在該第二灰階(例如，G127)下實質上去除斑紋假影之其他操作參數。基於此等操作參數及在該第一灰階(例如，G63)下實質上去除斑紋假影之操作參數，可判定允許該顯示面板在一規定範圍內操作之中間操作參數。
此外，該等以上方法可考量顯示器上之一些斑紋假影及/或靜電放電(ESD)之可變瞬時效應。舉例而言，在一VCOM瞬時停留時間已屆期之後，可調諧具有多個相異VCOM之一顯示面板，以防止斑紋假 影以及諸如顯示器閃爍之其他假影。本發明之特定實施例涉及週期性地測試一新製造之LCD，直至由多個相異VCOM引起之一斑紋假影已減少一臨限量。另外，可在校準之前烘烤顯示器以減少顯示器上之雜散電荷。所得LCD可能不太可能展現由多個相異VCOM引起之假影。
關於本發明之各種態樣，可存在上文所提到之特徵之各種改進。其他特徵亦可併入於此等各種態樣中。此等改進及額外特徵可個別地或以任何組合存在。舉例而言，下文關於所說明實施例中之一或多項實施例所論述之各種特徵可單獨地或以任何組合併入至本發明之上述態樣中之任一者中。上文所呈現之簡要概述僅意欲使讀者熟悉本發明之實施例之特定態樣及情境而不限於所主張之標的。
10‧‧‧電子裝置
12‧‧‧處理器
14‧‧‧記憶體
16‧‧‧非揮發性儲存器/非揮發性記憶體
18‧‧‧電子顯示器
22‧‧‧輸入結構
24‧‧‧輸入/輸出(I/O)介面
26‧‧‧網路介面
28‧‧‧電源
30‧‧‧正面拍攝相機
32‧‧‧筆記型電腦
34‧‧‧外殼
36‧‧‧手持式裝置
38‧‧‧罩殼
40‧‧‧使用者輸入結構
42‧‧‧使用者輸入結構
44‧‧‧使用者輸入結構
46‧‧‧使用者輸入結構
48‧‧‧麥克風
50‧‧‧揚聲器
52‧‧‧耳機輸入
100‧‧‧像素陣列
102‧‧‧單位像素
102A‧‧‧單位像素
102B‧‧‧單位像素
102C‧‧‧單位像素
102D‧‧‧單位像素
102E‧‧‧單位像素
102F‧‧‧單位像素
104‧‧‧閘極線
106‧‧‧源極線
108‧‧‧薄膜電晶體(TFT)
110‧‧‧像素電極
112‧‧‧共同電極
114‧‧‧TFT之源極
116‧‧‧TFT之閘極
118‧‧‧TFT之汲極
120‧‧‧源極驅動器積體電路(IC)
122‧‧‧影像資料
124‧‧‧閘極驅動器積體電路(IC)
126‧‧‧時序信號
128‧‧‧本端非揮發性記憶體/非揮發性儲存器
129‧‧‧操作參數
130‧‧‧行共同電壓層(VCOM)/VCOM_A/VCOM_E
130A‧‧‧行共同電壓層(VCOM)
130B‧‧‧行共同電壓層(VCOM)
131‧‧‧防護軌共同電壓層(VCOM)/VCOM_B/VCOM_D/VCOM_F
132‧‧‧列共同電壓層(VCOM)/VCOM_C/VCOM_G
133‧‧‧VCOM電源供應器
134‧‧‧電力管理單元/VCOM源
134A‧‧‧列VCOM供應器/VCOMTX /電壓供應器
134B‧‧‧VCOMRX /電壓供應器
134C‧‧‧VCOMGR
136‧‧‧高閘極電壓(VGH)
138‧‧‧低閘極電壓(VGL)
140‧‧‧閘極控制裝置
142‧‧‧電壓差
144‧‧‧控制低閘極電壓(VGL)
146‧‧‧電壓感測裝置
148‧‧‧第一輸入
150‧‧‧第二輸入
152‧‧‧VCOM_C
156‧‧‧VCOM_D之長度
158‧‧‧VCOM_A之寬度
160‧‧‧VCOM_B之寬度
162‧‧‧VCOM_C寬度
164‧‧‧VCOM_D之寬度
166‧‧‧控制高閘極電壓(VGH)
168‧‧‧第二電壓差
170‧‧‧第二電壓感測裝置
172‧‧‧輸入
174‧‧‧輸入
176‧‧‧VCOM_A及VCOM_B之長度
178‧‧‧VCOM_C之長度
180‧‧‧VCOM_A之寬度
182‧‧‧VCOM_B之寬度
184‧‧‧VCOM_C之寬度
186‧‧‧VCOM_A之子集
188‧‧‧VCOM_B之子集
190‧‧‧VCOM_C之子集
192‧‧‧時序圖
194‧‧‧線段
195‧‧‧時間
196‧‧‧線段
198‧‧‧時間
200‧‧‧線段
202‧‧‧時間
204‧‧‧線段
206‧‧‧線段
208‧‧‧線段
210‧‧‧時間
212‧‧‧線段
214‧‧‧電壓
216‧‧‧線段
218‧‧‧線段
220‧‧‧時間
222‧‧‧電壓
224‧‧‧線段
226‧‧‧線段
228‧‧‧線段
230‧‧‧電壓
232‧‧‧線段
234‧‧‧線段
236‧‧‧電壓
238‧‧‧線段
240‧‧‧時序圖
244‧‧‧線段
245‧‧‧時間
246‧‧‧線段
248‧‧‧時間
250‧‧‧線段
252‧‧‧線段
254‧‧‧線段
256‧‧‧線段
258‧‧‧時間
260‧‧‧線段
262‧‧‧線段
264‧‧‧線段
266‧‧‧線段
268‧‧‧電壓
270‧‧‧線段
272‧‧‧線段
274‧‧‧線段
276‧‧‧線段
278‧‧‧電壓
280‧‧‧線段
282‧‧‧線段
306‧‧‧SOURCETX
308‧‧‧SOURCEGR
310‧‧‧SOURCERX
340‧‧‧電阻裝置
342‧‧‧非電阻路徑
344‧‧‧電阻路徑
346‧‧‧開關
350‧‧‧電阻控制器
360‧‧‧電壓位準
362‧‧‧閘極電壓曲線
364‧‧‧列VCOM電壓
366‧‧‧行VCOM電壓
368‧‧‧列像素電壓
370‧‧‧行像素電壓
374‧‧‧TFT閘極撤銷啟動
376‧‧‧點
378‧‧‧點
380‧‧‧點
382‧‧‧點
384‧‧‧電壓位準
400‧‧‧校準控制系統
402‧‧‧周邊區域
404‧‧‧作用區域
406‧‧‧相機
408‧‧‧影像
410‧‧‧校準控制終端機
412‧‧‧灰階
416‧‧‧處理器
418‧‧‧記憶體及/或儲存器
420‧‧‧顯示器
430‧‧‧描述可藉以校準顯示器18以減少或去除斑紋假影之方式的流程圖/方法
440‧‧‧明度圖
442‧‧‧縱座標/顯示器之明度
444‧‧‧橫座標/顯示器之x軸
446‧‧‧低明度
448‧‧‧高明度
450‧‧‧平均明度
452‧‧‧明度差
454‧‧‧明度圖
456‧‧‧明度差
470‧‧‧曲線圖
472‧‧‧縱座標/假影可見性
474‧‧‧橫座標/操作參數
476‧‧‧灰階G63曲線
478‧‧‧灰階G127曲線
480‧‧‧規定範圍
490‧‧‧流程圖
508‧‧‧曲線圖
510‧‧‧流程圖
530‧‧‧流程圖
550‧‧‧校準系統
552‧‧‧相機
554‧‧‧影像
560‧‧‧流程圖
570‧‧‧校準系統
572‧‧‧反射性表面
574‧‧‧光
580‧‧‧流程圖
590‧‧‧曲線圖
592‧‧‧縱座標/假影可見性
594‧‧‧橫座標/時間
596‧‧‧假影可見性曲線
600‧‧‧流程圖
620‧‧‧電壓圖
622‧‧‧電壓軸線
624‧‧‧線
626‧‧‧線
628‧‧‧量值
630‧‧‧量值
632‧‧‧線
634‧‧‧量值
636‧‧‧量值
640‧‧‧流程圖
A‧‧‧點
B‧‧‧點
C‧‧‧點
D‧‧‧點
E‧‧‧點
F‧‧‧點
在閱讀以下詳細描述之後且在參看諸圖之後可較好地理解本發明之各種態樣。
圖1為根據一實施例之具有經調諧以使得斑紋假影減少或去除之液晶顯示器(LCD)的電子裝置之方塊圖；圖2為表示圖1之電子裝置之一實施例的筆記型電腦之透視圖；圖3為表示圖1之電子裝置之另一實施例的手持式裝置之正視圖；圖4為說明根據一實施例之LCD的顯示電路之電路圖；圖5為根據一實施例之LCD的多個VCOM之示意性方塊圖；圖6及圖7為說明根據一實施例之用於控制閘極時脈重疊及/或閘極時脈下降時間以改良LCD之影像品質的電路之方塊圖；圖8為說明根據一實施例之改變LCD之閘極時脈下降時間的影響之時序圖；圖9為說明根據一實施例之使LCD之閘極時脈重疊變化的影響之時序圖； 圖10為根據一實施例之用於控制源極輸出暫停電壓以改良LCD之影像品質的電路之方塊圖；圖11為展示可使用如圖10中所展示之源極暫停電壓調整的LCD之像素的薄膜電晶體(TFT)之漏電流的I-V曲線；圖12為說明根據一實施例之用於調整LCD之VCOM之電阻以改良影像品質的電路之方塊圖；圖13為說明當未使用所揭示技術時，TFT閘極撤銷啟動所導致之特定顯示元件中的電壓改變之時序圖；圖14為說明根據一實施例之在將額外電阻施加至特定VCOM之後，TFT閘極撤銷啟動所導致之特定顯示元件中的電壓改變之時序圖；圖15為根據一實施例之用於校準LCD以減少或去除特定斑紋的系統之方塊圖；圖16為根據一實施例之用於使用圖15之系統減少或去除斑紋的方法之流程圖；圖17及圖18為根據一實施例之如圖16之方法中所使用的LCD之斑紋的明度曲線圖；圖19為根據一實施例之針對兩個灰階比較假影與操作參數的曲線圖，其中點與用於特定斑紋之用於校正之第一方法相關聯；圖20為根據一實施例之如圖19中大體說明的用於減少或去除特定斑紋的方法之流程圖；圖21為根據一實施例之針對兩個灰階比較假影與操作參數的曲線圖，其中點與用於特定斑紋之用於校正之第二方法相關聯；圖22為根據一實施例之如圖21中大體說明的用於減少或去除特定斑紋的方法之流程圖；圖23為根據一實施例之用於校準大量LCD的方法之流程圖； 圖24為根據一實施例之用於在LCD已安裝於電子裝置中之後校準LCD的系統之方塊圖；圖25為根據一實施例之用於使用圖24之系統校準LCD的流程圖；圖26為根據一實施例之用於在LCD已安裝於使用機載相機之電子裝置中之後校準LCD的另一系統之方塊圖；圖27為根據一實施例之用於使用圖26之系統校準LCD的方法之流程圖；圖28為根據一實施例之特定斑紋假影隨時間的明度曲線圖；圖29為根據一實施例之用於選擇何時開始校準LCD以考量特定斑紋假影之瞬時行為的方法之流程圖；圖30為根據一實施例之比較正及負像素電壓與理想及實際VCOM電壓的電壓圖；及圖31為根據一實施例之用於在針對特定斑紋假影校準LCD之前減少雜散電荷或其他假影的方法之流程圖。
將在下文描述本發明之一或多個特定實施例。此等所述實施例僅為目前所揭示之技術之實例。另外，在努力提供此等實施例之簡明描述之過程中，實際實施之所有特徵可能不在說明書予以描述。應瞭解，在任何此實際實施之開發中(如在任何工程或設計專案中)，必須作出眾多實施特定之決策以達成開發者之特定目標，諸如順應系統相關及商業相關之約束，該等約束可在實施之間變化。此外，應瞭解，此開發努力可為複雜且耗時的，但其對受益於本發明之一般技術者仍然可為設計、加工及製造之常規任務。
當介紹本發明之各種實施例之元件時，詞「一」及「該」意欲意謂存在該等元件中之一或多者。術語「包含」、「包括」及「具有」意欲為包括性的且意謂可存在除所列出元件外之額外元件。另外，應 理解，對本發明之「一項實施例」或「一實施例」之引用不欲被解釋為排除亦併有所陳述特徵之額外實施例的存在。
如上所提及，據信，液晶顯示器(LCD)之相異共同電壓層(VCOM)上之差動電壓及電壓擾動可產生被稱為斑紋之假影。如本文中所使用，術語「斑紋」指代本質上永久性之假影，亦即，可在顯示器接通之任何時間保持至少部分地可見之假影。假影之性質可取決於顯示器之內部組件之配置。舉例而言，當VCOM大體上配置成列及行時，所得斑紋假影可被稱為直紋指標特徵(vertical stripe feature of merit,VSFOM)。VSFOM可表示平行於LCD之源極線而定向的明暗條紋。
可藉由適當調諧來減少或去除難看之斑紋假影。本發明之實施例係關於校準LCD或包括LCD之電子裝置，以使得由多個相異VCOM上之差動電壓引起之假影或斑紋被減少或去除。在一項實例中，人工操作者或控制系統或自動控制系統可在檢視顯示器之對比強化影像的同時使LCD之特定操作參數變化。使操作參數(諸如，閘極時脈重疊、閘極時脈下降時間、源極輸出暫停電壓及/或差動電阻)變化可使斑紋假影之行為變化。或者或另外，可取決於顯示器在不同灰階下之輸出而相應地以特定方式來調整該等操作參數。
在繼續之前，應瞭解，此等技術可在除僅用以減少或去除VSFOM假影外之情境中使用。實際上，據信，根據此等技術可減少或去除可藉由調諧各種操作參數(包括(但不限於)下文將更詳細論述之彼等操作參數)來變化之任何斑紋。因此，儘管本發明使用由多個相異共同電壓層(VCOM)引起之斑紋假影之實例，但本發明之技術亦應理解為適用於減少或去除由其他原因引起之斑紋。
記住前述內容，許多合適電子裝置可使用經調諧以使得斑紋假影經減少或去除之電子顯示器。舉例而言，圖1為描繪可存在於適合 與此顯示器一起使用之電子裝置中之各種組件的方塊圖。圖2及圖3分別說明合適電子裝置之透視圖及正視圖，如所說明，合適電子裝置可為筆記型電腦或手持式電子裝置。
首先轉而參看圖1，根據本發明之一實施例之電子裝置10可包括(連同其他者)一或多個處理器12、記憶體14、非揮發性儲存器16、一顯示器18、多個輸入結構22、一輸入/輸出(I/O)介面24、多個網路介面26、一電源28及/或一相機30。圖1中所展示之各種功能區塊可包括多個硬體元件(包括電路)、多個軟體元件(包括儲存於電腦可讀媒體上之電腦程式碼)或硬體元件與軟體元件兩者之組合。應注意，圖1僅為特定實施之一項實例且意欲說明可存在於電子裝置10中之組件之類型。如將瞭解，當顯示器18之多個VCOM之間的電壓擾動存在變化時，顯示器18之影像品質可為失真的。舉例而言，如本發明所教示，除非較均勻地製成，否則顯示器18之使用一個VCOM之多個部分可產生不同於顯示器18之使用一不同VCOM之多個部分的色彩。
以實例說明，電子裝置10可表示圖2中所描繪之筆記型電腦、圖3中所描繪之手持式裝置或類似裝置的方塊圖。應注意，處理器12及/或其他資料處理電路在本文中通常可被稱為「資料處理電路」。此資料處理電路可完全或部分地體現為軟體、韌體、硬體或其任何組合。此外，資料處理電路可為單一內含式處理模組或可完全或部分地併入於電子裝置10內之其他元件中之任一者內。如本文中所呈現，資料處理電路可控制所添加電阻之施加以及電子位準之調諧，以減少顯示器18之兩個VCOM(例如，行VCOM與列VCOM)之間的電壓擾動之變化。
在圖1之電子裝置10中，處理器12及/或其他資料處理電路可以可操作方式與記憶體14及非揮發性記憶體16耦接以執行多個指令。由處理器12執行之此等程式或指令可儲存於包括一或多個有形電腦可讀媒 體(諸如，記憶體14及非揮發性儲存器16)之任何合適之製造物件中，該一或多個有形電腦可讀媒體至少共同地儲存指令或常式。記憶體14及非揮發性儲存器16可包括用於儲存資料及可執行指令之任何合適之製造物件，諸如隨機存取記憶體、唯讀記憶體、可重寫快閃記憶體、硬碟機及光碟。又，編碼於此電腦程式產品上之多個程式(例如，作業系統)亦可包括可由處理器12執行之多個指令。
顯示器18可為(例如)觸控螢幕液晶顯示器(LCD)，其可使得使用者能夠與電子裝置10之使用者介面互動。在一些實施例中，電子顯示器18可為可一次偵測多個觸摸之MultiTouchTM 顯示器。如下文將進一步描述，顯示器18可包括至少兩個相異共同電壓層(VCOM)。可將一額外電阻添加至此等VCOM中之至少一者以使該VCOM以類似於其他VCOM之方式回應電壓擾動。藉由減少該等VCOM上之電壓擾動之變化，顯示器18上之色彩再現可更均勻。如下文所論述之實例中所提供，電子裝置10可包括用以控制顯示器18之該等VCOM中之至少一者之電阻的電路。
電子裝置10之該等輸入結構22可使得使用者能夠與電子裝置10互動(例如，按壓按鈕以使音量位準增加或減小)。如網路介面26一樣，I/O介面24可使得電子裝置10能夠與各種其他電子裝置互動。該等網路介面26可包括(例如)用於諸如藍芽網路之個人區域網路(PAN)、用於諸如802.11x Wi-Fi網路之區域網路(LAN)及/或用於諸如3G或4G蜂巢式網路之廣域網路(WAN)的介面。電子裝置10之電源28可為任何合適電源，諸如可再充電之鋰聚合物(Li-poly)電池及/或交流(AC)電力轉換器。相機30可俘獲影像。在一些實施例中，電子裝置10可使用顯示器18之影像(例如，如藉由鏡面反射)來校準顯示器18。
電子裝置10可採取電腦或其他類型之電子裝置之形式。此等電腦可包括通常係攜帶型之電腦(諸如，膝上型、筆記型及平板電腦)， 以及通常在一處使用之電腦(諸如，習知桌上型電腦、工作站及/或伺服器)。在特定實施例中，呈電腦形式之電子裝置10可為可自Apple Inc.得到的某型號之MacBook®、MacBook® Pro、MacBook Air®、iMac®、Mac® mini或Mac Pro®。以實例說明，根據本發明之一項實施例，在圖2中說明採取筆記型電腦32之形式之電子裝置10。所描繪電腦32可包括一外殼34、一顯示器18、多個輸入結構22及I/O介面24之多個埠。在一項實施例中，該等輸入結構22(諸如，鍵盤及/或觸控板)可用以與電腦32互動，諸如以啟動、控制或操作GUI或在電腦32上執行之應用程式。相機30可獲得視訊或靜態影像。顯示器18可經調諧以減少或去除斑紋假影。
圖3描繪手持式裝置36之正視圖，該手持式裝置表示電子裝置10之一項實施例。手持式裝置36可表示(例如)攜帶型電話、媒體播放器、個人資料組合管理器、手持式遊戲平台或此等裝置之任何組合。以實例說明，手持式裝置36可為可自Apple Inc.(Cupertino,California)得到的某型號之iPod®或iPhone®。在其他實施例中，手持式裝置36可為電子裝置10之平板型實施例，該裝置可為(例如)可自Apple Inc.得到的某型號之iPad®。
手持式裝置36可包括罩殼38以保護內部組件免受實體損害且屏障該等組件免受電磁干擾影響。罩殼38可包圍顯示器18。I/O介面24可穿過罩殼38而開放且可包括(例如)來自Apple Inc.之用以連接至外部裝置的專屬I/O埠。
使用者輸入結構40、42、44及46與顯示器18組合可允許使用者控制手持式裝置36。舉例而言，輸入結構40可啟動或撤銷啟動手持式裝置36，輸入結構42可將使用者介面導覽至主畫面、使用者可組態之應用程式畫面及/或啟動手持式裝置36之語音辨識特徵，輸入結構44可提供音量控制，且輸入結構46可在振動模式與響鈴模式之間雙態觸 變。麥克風48可獲得使用者針對各種語音相關特徵之語音，且揚聲器50可實現音訊播放及/或特定電話能力。耳機輸入52可提供至外部揚聲器及/或耳機之連接。正面拍攝相機30可俘獲靜態影像或視訊。顯示器18可經調諧以減少或去除斑紋假影。
顯示器18可藉由啟動且程式化數個像元或像素而操作。如圖4中所展示，此等像素可大體上配置成像素陣列100。顯示器18之像素陣列100可包括安置成像素陣列或矩陣之數個單位像素102。在此陣列中，可藉由閘極線104(亦被稱為掃描線)與源極線106(亦被稱為資料線)之相交來界定每一單位像素102。儘管展示了僅6個單位像素102(102A-102F)，但應理解，在實際實施中，像素陣列100可包括數百個或數千個此等單位像素102。該等單位像素102中之每一者可表示分別僅對一種色彩(例如，紅色、藍色或綠色)之光進行濾光的三個子像素中之一者。出於本發明之目的，術語「像素」、「子像素」及「單位像素」可在很大程度上互換地使用。
在圖4之實例中，每一單位像素102包括用於切換供應至各別像素電極110之資料信號的薄膜電晶體(TFT)108。相對於共同電極112之電位的儲存於像素電極110上之電位可產生足以更改顯示器18之液晶層之配置的電場。當液晶層之配置改變時，穿過像素102之光之量亦改變。每一TFT 108之源極114可連接至源極線106，且每一TFT 108之閘極116可連接至閘極線104。每一TFT 108之汲極118可連接至各別像素電極110。每一TFT 108可充當可藉由閘極線104上之掃描或啟動信號來啟動及撤銷啟動的切換元件。
在啟動時，TFT 108可將資料信號自其源極線106傳遞至其像素電極110上。如上所提到，像素電極110所儲存之資料信號可用以在各別像素電極110與共同電極112之間產生電場。此電場可使液晶層內之液晶分子對準以調變穿過像素102之光透射。因此，當電場改變時， 穿過像素102之光之量可增加或減小。一般而言，光可以對應於來自源極線106之所施加電壓之強度穿過單位像素102。
顯示器18之此等信號及其他操作參數可由顯示器18之多個積體電路(IC)121來控制。顯示器18之此等驅動器IC 121可包括處理器、微控制器或特殊應用積體電路(ASIC)。該等驅動器IC 121可為TFT玻璃基板上之玻璃覆晶(COG)組件、顯示器可撓性印刷電路(FPC)之組件，及/或經由顯示器FPC連接至TFT玻璃基板之印刷電路板(PCB)之組件。此外，顯示器18之該等驅動器IC 121可包括源極驅動器120，其可包括具有用於儲存可由該等驅動器IC 121執行之指令之一或多個有形電腦可讀媒體的任何合適之製造物件。
舉例而言，源極驅動器積體電路(IC)120可自處理器12接收影像資料122，且將對應影像信號發送至像素陣列100之該等單位像素102。源極驅動器120亦可耦接至閘極驅動器積體電路(IC)124，該閘極驅動器IC可經由該等閘極線104而啟動或撤銷啟動多列單位像素102。因而，源極驅動器120可將多個時序信號126提供至閘極驅動器124以促進個別列(亦即，行)之像素102的啟動/撤銷啟動。在其他實施例中，可以某一其他方式將時序資訊提供至閘極驅動器124。
電子裝置10之儲存器16或顯示器18之本端非揮發性記憶體128可儲存顯示器18之特定操作參數129之值。該等顯示器驅動器IC 121可應用顯示器18之此等操作參數129以減少或去除顯示器18上之斑紋假影。如下文將論述，可根據包括下文所進一步論述之方法的任何合適方法來程式化該等操作參數129。可程式化於儲存器16及/或非揮發性記憶體128中之操作參數129可包括閘極時脈重疊、閘極時脈下降時間、源極輸出暫停電壓及/或顯示器18之各種共同電壓層(VCOM)之電阻。
一些斑紋假影可由充當共同電極112之共同電壓層(VCOM)之配 置引起。詳言之，當顯示器18之該等VCOM呈現為多個列及多個行時，被稱為直紋指標特徵(VSFOM)之條帶斑紋可出現。顯示器18之各種VCOM之一項實例配置呈現在圖5中。除非該等操作參數129經適當調諧，否則此配置可在顯示器18上產生斑紋假影。
如圖5中所見，構成共同電極112之該等共同電壓層(VCOM)可包括多個行VCOM 130、多個防護軌VCOM 131及多個列VCOM 132。儘管圖5僅展示兩個行VCOM 130A及130B、三個防護軌VCOM 131及兩個列VCOM 132，但該顯示器之實際實施可包括任何合適數目個此等組件。VCOM電源供應器133可將電力個別地供應至各種VCOM。因此，列VCOM供應器134A可將電力供應至該等列VCOM 132，行VCOM供應器可將電力供應至該等行VCOM 130，且防護軌VCOM供應器可將電力供應至該等防護軌VCOM 131。
單獨地將電力供應至各種VCOM可允許行VCOM 130、防護軌VCOM 131及列VCOM 132在操作於觸摸操作模式下時搜集觸摸感測資訊。具體言之，雖然行VCOM 130、防護軌VCOM 131及列VCOM 132可被供應相同的直流(DC)偏壓電壓，但可在不同時間在該等VCOM上供應及/或接收不同的交流(AC)電壓。即，顯示器18可經組態以在以下兩個操作模式之間切換：顯示模式及觸摸模式。在顯示模式下，列VCOM 132及行VCOM 130以電場產生於行VCOM 130及列VCOM 132與各別像素電極110之間的前述方式操作。電場調變液晶層以令特定量之光穿過像素。因此，在顯示模式下，影像可顯示於顯示器18上。在觸摸模式下，列VCOM 132及行VCOM 130可經組態以感測顯示器18上之觸摸。在特定實施例中，刺激信號或電壓可由列VCOM 132提供。行VCOM 130可經組態以接收觸摸信號且輸出待由處理器12處理之資料。觸摸信號可在操作者觸摸顯示器18且與列VCOM 132之一部分及行VCOM 130之一部分電容耦合時產生。因 此，行VCOM 130之該部分可接收指示觸摸之信號。
由於各種VCOM係電分離的，因此一個VCOM可能變得比另一VCOM加偏壓更多或更少。此情形可沿著列及/或行在像素上產生斑紋假影。然而，當顯示器18根據特定操作參數129操作時，斑紋假影可實質上得以減少或去除。
操作參數
可調整任何合適之操作參數129以減少或去除顯示器18上之斑紋假影。該等操作參數129可包括(連同其他者)閘極時脈重疊、閘極時脈下降時間、源極輸出暫停電壓及/或各種VCOM 130、131及/或132上之差動電阻。下文將進一步論述對此等各種操作參數129之調整。
閘極時脈重疊及閘極時脈下降時間
調整閘極時脈重疊及閘極時脈下降時間可減少或去除斑紋。如下文將論述，可將閘極時脈重疊及閘極時脈下降時間程式化至非揮發性儲存器128中。儘管圖6及圖7之以下實例包括可自動調整閘極時脈重疊及/或閘極時脈下降時間之電路，但此電路可存在於或可不存在於根據本發明之技術加以校準之顯示器18中。因此，應就此意義來檢視圖6及圖7之實例。實際上，如下文進一步論述，即使當閘極時脈重疊及閘極時脈下降時間係手動地調整時或僅當最初校準顯示器18時，亦可使用下文關於圖6至圖9所大體描述之使閘極時脈重疊及閘極時脈下降時間變化的原理。
涉及對閘極時脈重疊及/或閘極時脈下降時間之調整的實施例與圖6至圖9有關。對閘極時脈重疊及/或閘極時脈下降時間之調整亦可描述於美國專利申請案第13/479,066號「DEVICES AND METHODS FOR REDUCING A VOLTAGE DIFFERENCE BETWEEN VCOMS OF A DISPLAY」中，該美國專利申請案係於2012年5月23日申請、讓渡給Apple,Inc.且以全文引用方式併入本文中。如圖6中所見，電子裝置10 可包括電力管理單元(PMU)134。PMU 134用以管理電子裝置10之電力且可控制何時將電力施加至電子裝置10之其他組件或何時自電子裝置10之其他組件移除電力。舉例而言，PMU 134將高閘極電壓(VGH)136提供至閘極驅動器124。在本實施例中，PMU 134將低閘極電壓(VGL)138提供至閘極控制裝置140。閘極控制裝置140接收電壓差142且使用電壓差142產生控制VGL 144，該控制VGL係提供至閘極驅動器124。如將瞭解，閘極驅動器124可使用VGH 136將啟動電壓施加至閘極線104，而閘極驅動器124可使用控制VGL 144將撤銷啟動電壓施加至閘極線104。因而，閘極驅動器124可經組態以將VGH 136或控制VGL 144一起耦接至閘極線104。
電壓感測裝置146可用以判定第一輸入148與第二輸入150之間的電壓差142。在本實施例中，第一輸入148電耦接至VCOM_A 130，且第二輸入150電耦接至VCOM_B 132。因此，電壓感測裝置146偵測VCOM_A 130與VCOM_B 132之間的電壓差142。電壓感測裝置146可為任何合適之電壓感測裝置，諸如電子放大器(例如，運算放大器、差動放大器等)。
如所說明，VCOM_A 130及VCOM_B 132在實體上可能並非相同大小。因此，VCOM_A 130與VCOM_B 132之間的電壓差142可由VCOM_A 130與VCOM_B 132之間的電阻差引起。舉例而言，當撤銷啟動閘極線104中之一者時，儲存於像素102上之電壓可由於反衝電壓而改變。如將瞭解，對於VCOM_A 130及VCOM_B 132，反衝電壓可由於該等VCOM之電阻差而不同。因此，電壓感測裝置146可偵測電壓差142。
為了減少電壓差142且因此為了減少斑紋假影之可見性，電壓感測裝置146將電壓差142提供至閘極控制裝置140。閘極控制裝置140可使用電壓差142來修改VGL 138且將控制VGL 144提供至閘極驅動器 124。具體言之，在閘極控制裝置140接收指示閘極116應撤銷啟動之VGL 138之後，閘極控制裝置140可至少部分地基於電壓差142來修改VGL 138以產生控制VGL 144。舉例而言，閘極控制裝置140可修改閘極線104上之啟動電壓轉變至撤銷啟動電壓之速率。藉由修改閘極線104自啟動電壓轉變至撤銷啟動電壓之速率，VCOM_A 130與VCOM_B 132之間的電壓差142可減少。如將瞭解，閘極控制裝置140可使用映射表來判定針對特定電壓差142該等閘極線104應轉變至撤銷啟動電壓之速率。舉例而言，映射表可包括多個電壓差及對應於每一電壓差之撤銷啟動速率。
顯示器18可具有任何數目個VCOM且該等VCOM在大小上可變化。圖6大體上表示電子裝置10之用於控制顯示器18之VCOM集合之間的電壓差以改良顯示器18之影像品質的電路之圖。具體言之，在本實施例中，顯示器18包括VCOM_A 130、VCOM_B 132、VCOM_C 152及VCOM_D 154。如所說明，VCOM_A 130、VCOM_B 132、VCOM_C 152及VCOM_D 154中之每一者通常具有長度156。此外，VCOM_A 130具有寬度158，VCOM_B 132具有寬度160，VCOM_C 152具有寬度162，且VCOM_D 154具有寬度164。在特定實施例中，寬度158與寬度162可大體上相同。另外，寬度160與寬度164可大體上相同。因此，輸入148可耦接至VCOM_A 130及VCOM_C 152(例如，因為VCOM_A 130及VCOM_C 152大體上具有相同大小且將大體上具有類似電阻品質)，而輸入150可耦接至VCOM_B 132及VCOM_D 154(因為VCOM_B 132及VCOM_D 154大體上具有相同大小且將大體上具有類似電阻品質)。因此，在本實施例中，可使用單一電壓感測裝置。
顯示器18可具有一個以上電壓感測裝置(例如，當存在VCOM之兩個以上大小時)。因此，圖7說明具有用於感測顯示器18之VCOM之 間的電壓差之多個電壓感測裝置之電子裝置10之電路的一項實施例。在本實施例中，閘極控制裝置140經組態以接收VGH 136及VGL 138。因而，閘極控制裝置140將控制VGH 166及控制VGL 144提供至閘極驅動器124。因此，如下文關於圖9詳細地解釋，閘極控制裝置140可控制經由閘極線104施加至閘極116之啟動及撤銷啟動電壓之速率及/或時序。
此外，閘極控制裝置140自第二電壓感測裝置170接收第二電壓差168。如所說明，電壓感測裝置146接收分別電耦接至VCOM_A 130及VCOM_B 132之輸入148及150。第二電壓感測裝置170接收分別電耦接至VCOM_B 132及VCOM_C 152之輸入172及174。因此，閘極控制裝置140可接收電壓差142(例如，VCOM_A 130與VCOM_B 132之間的電壓差)及電壓差168(例如，VCOM_B 132與VCOM_C 152之間的電壓差)。儘管閘極控制裝置140不接收VCOM_A 130與VCOM_C 152之間的電壓差，但閘極控制裝置140可判定此電壓差。閘極控制裝置140可使用映射表，在映射表中，每一列包括兩個電壓差(例如，針對兩個電壓感測裝置)，該兩個電壓差一起對應於針對該兩個電壓差之撤銷啟動速率。
如所說明，VCOM_A 130及VCOM_B 132可各自具有長度176，而VCOM_C 152具有長度178。此外，VCOM_A 130、VCOM_B 132及VCOM_C 152可分別具有寬度180、182及184。因此，VCOM_A 130、VCOM_B 132及VCOM_C 152可各自為不同大小且因此可具有不同電阻特性。因而，兩個電壓感測裝置146及170可用以偵測該等VCOM之間的電壓差。如將瞭解，在具有較大數目個不同大小之VCOM的實施例中，電壓感測裝置之數目可增加。應注意，每一閘極線104可包括來自每一VCOM的像素102之子集。舉例而言，一條閘極線104包括來自VCOM_A 130之子集186、來自VCOM_B 132之子集188及來自 VCOM_C 152之子集190。
圖8係關於調整閘極時脈下降時間以減小VCOM之間的電壓差。圖8說明時序圖192之一項實施例，時序圖192展示藉由控制自像素102移除閘極線104(例如，GATE_A)上之電壓的速率來減少顯示器18之VCOM之間的電壓差142，從而改良顯示器18之影像品質。如線段194所說明，閘極線104可在邏輯低(撤銷啟動)狀態下開始。在時間195，閘極線104可轉變至邏輯高(啟動)狀態，閘極線在線段196中保持該狀態。在時間198，閘極線104可開始在線段200期間以固定速率朝向邏輯低狀態轉變。轉變之固定速率可為經組態以在固定時間段中應用(例如，直至時間202)之預定速率。在時間202，朝向邏輯低狀態之轉變速率可變得可變(例如，主動控制)，且可基於電壓差142以便減小VCOM_A 130與VCOM_B 132之間的電壓差142，如由線段204所展示。在閘極線104到達邏輯低狀態之後，閘極線104保持在邏輯低狀態下，如由線段206所展示。
在本實施例中，在線段208期間將電壓施加至VCOM_A 130。在時間210，反衝電壓使VCOM_A 130之電壓更改，如由線段212所展示。如所說明，VCOM_A 130之電壓可改變之量為電壓214。VCOM_A 130之電壓接著開始返回至在線段208期間所施加之電壓，如由線段216及218所展示。線段216對應於在線段200期間撤銷啟動閘極線104之速率，而線段218對應於在線段204期間撤銷啟動閘極線104之速率。在時間220，VCOM_A 130之電壓可自在線段208期間所施加之電壓變化的量為電壓222。在線段224期間，VCOM_A 130之電壓可與在線段208期間所施加之電壓大致相同。
在線段226期間將電壓施加至VCOM_B 132。在時間210，反衝電壓使VCOM_B 132之電壓更改，如由線段228所展示。如所說明，VCOM_B 132之電壓可改變的量為電壓230。VCOM_B 132之電壓接著 開始返回至在線段226期間所施加之電壓，如由線段232及234所展示。線段232對應於在線段200期間撤銷啟動閘極線104之速率，而線段234對應於在線段204期間撤銷啟動閘極線104之速率。在時間220，VCOM_B 132之電壓可自在線段226期間所施加之電壓變化的量為電壓236。在線段238期間，VCOM_B 132之電壓可與在線段226期間所施加之電壓大致相同。
在特定實施例中，施加至VCOM_A 130及VCOM_B 132之電壓可大致相同，且因此，在線段208及226期間的VCOM_A 130與VCOM_B 132之間的電壓差142可大致為零。此外，在時間210處VCOM_A 130與VCOM_B 132之間的電壓差142可大致為電壓214與電壓230之間的差。如先前所描述，此電壓差142可降低顯示器18上之影像之品質。因此，顯示器18使用此電壓差142控制自像素102移除啟動信號(例如，經由閘極線104)以減小電壓差142之速率。具體而言，在閘極線104之線段204期間，顯示器18使用VCOM_A 130與VCOM_B 132之間的電壓差142來改變自像素102移除啟動信號之速率。舉例而言，電壓差142自其在時間210處之值減少至為在時間220處的電壓222與電壓236之間的差之電壓差142。此外，在線段224及238期間，電壓差142可減少至大致為零。
在一些實施例中，控制將啟動信號施加至像素102之時間以減小VCOM之間的電壓差。可將此稱為閘極時脈重疊。圖9說明時序圖240之一項實施例，時序圖240展示藉由控制將第二閘極線104(例如，GATE_B)上之電壓施加至像素102之時間來減少顯示器18之VCOM之間的電壓差142，從而改良顯示器18之影像品質。如由線段244所說明，第一閘極線104(例如，GATE_A)可在邏輯低(撤銷啟動)狀態下開始。在時間245，第一閘極線104可轉變至邏輯高(啟動)狀態，閘極線在線段246中保持該狀態。在時間248，閘極線104可在線段250期間以 固定速率朝向邏輯低狀態轉變。在第一閘極線104到達邏輯低狀態之後，第一閘極線104保持在邏輯低狀態下，如由線段252所展示。
如由線段254所說明，第二閘極線104(例如，GATE_B)可在邏輯低(撤銷啟動)狀態下開始。在時間248，第二閘極線104可以固定速率朝向邏輯高(啟動)狀態轉變，如由線段256所展示。轉變之固定速率可為經組態以在固定時間段中應用(例如，直至時間258)之預定速率。在時間258，朝向邏輯高狀態之轉變速率可變得可變(例如，主動控制)，且可基於電壓差142以便減小VCOM_A 130與VCOM_B 132之間的電壓差142，如由線段260所展示。在第二閘極線104到達邏輯高狀態之後，第二閘極線104保持在邏輯高狀態下，如由線段262所展示。
在本實施例中，在線段264期間將電壓施加至VCOM_A 130。在時間258，反衝電壓使VCOM_A 130之電壓更改，如由線段266所展示。如所說明，VCOM_A 130之電壓可改變的量為電壓268。VCOM_A 130之電壓接著返回至在線段264期間所施加之電壓，如由線段270所展示。線段270對應於在線段260期間啟動第二閘極線104之速率。在線段262期間，VCOM_A 130之電壓可與在線段264期間所施加之電壓大致相同。
在線段274期間將電壓施加至VCOM_B 132。在時間258，反衝電壓使VCOM_B 132之電壓更改，如由線段276所展示。如所說明，VCOM_B 132之電壓可改變的量為電壓278。VCOM_B 132之電壓接著返回至在線段274期間所施加之電壓，如由線段280所展示。線段280對應於在線段260期間啟動第二閘極線104之速率。在線段282期間，VCOM_B 132之電壓可與在線段274期間所施加之電壓大致相同。
在特定實施例中，施加至VCOM_A 130及VCOM_B 132之電壓可大致相同，且因此，在線段264及274期間的VCOM_A 130與VCOM_B 132之間的電壓差142可大致為零。此外，在時間258處VCOM_A 130與VCOM_B 132之間的電壓差142可大致為電壓268與電壓278之間的差。如先前所描述，此電壓差142可降低顯示器18上之影像之品質。因此，顯示器18使用此電壓差142控制將啟動信號施加至像素102(例如，經由第二閘極線104)以減小電壓差142之速率及/或時序。具體而言，在第二閘極線104之線段260期間，顯示器18使用VCOM_A 130與VCOM_B 132之間的電壓差142以改變將啟動信號施加至像素102之速率。舉例而言，電壓差142自其在時間258處之值減少至在線段272及282期間的大致為零之電壓差142。
總而言之，圖6至圖9之實例可大體上描述依據各種VCOM之間的電壓差來調整閘極時脈重疊及閘極時脈下降時間。然而，應瞭解，可一次校準閘極時脈重疊及閘極時脈下降時間，且該兩者之值可作為操作參數129儲存於電子裝置10之儲存器16及/或顯示器18之非揮發性記憶體128中。亦即，替代使閘極時脈重疊及閘極時脈下降時間操作參數129動態地變化，可將此等值設定為經選擇以減少或去除斑紋假影之靜態值。可根據下文將進一步論述之各種技術來調整此等值。
源極輸出暫停電壓
可加以調整且程式化至儲存器16及/或非揮發性儲存器128中之另一操作參數129為源極輸出暫停電壓。源極輸出暫停電壓指代當顯示器18暫時以觸摸模式而非顯示模式操作時保持在源極線106上之電壓。詳言之，據信，調整顯示器18之源極輸出暫停電壓可調整像素102之漏電流。調整像素102之漏電流又可調整顯示器18之斑紋假影之可見性。對源極輸出暫停電壓之進一步論述可見於美國專利申請案第61/657,667號(代理人案號P14841USP1(APPL：0339PRO))「DEVICES AND METHODS FOR IMPROVING IMAGE QUALITY IN A DISPLAY HAVING MULTIPLE VCOMS」中，該專利申請案係於2012年6月8日 申請、讓渡給Apple,Inc.且以全文引用方式併入本文中。描述調整源極輸出暫停電壓之效應之實例係參看圖10及圖11來提供。
即，圖10大體上表示用於將不同信號施加至具有多個VCOM之顯示器18之不同VCOM以改良顯示器18之影像品質的電子裝置10之組件的電路圖之一項實施例。詳言之，電子裝置10包括VCOM_A 130、VCOM_B 131、VCOM_C 132、VCOM_D 131、VCOM_E 130、VCOM_F 131及VCOM_G 132。如所說明，VCOM_A 130、VCOM_B 131、VCOM_C 132、VCOM_D 131、VCOM_E 130、VCOM_F 131及VCOM_G 132各自具有耦接在其上之多個像素102。如可瞭解，該等VCOM可具有耦接在其上之任何數目個像素102。此外，可存在顯示器18之任何合適數目個VCOM。應注意，所說明像素102之共同電極112可電耦接至其各自VCOM。
在特定實施例中，顯示器18之VCOM可配置成列及行。該等列及行之VCOM可在顯示器之觸摸模式期間使用以用於感測對顯示器之觸摸。舉例而言，可將觸摸驅動信號(例如，低電壓AC信號)供應至一或多列VCOM。在供應該信號時，可使用一或多行VCOM來感測觸摸。在本實施例中，VCOM_A 130及VCOM_E 130可為一列VCOM之部分。因此，VCOM_A 130與VCOM_E 130可電耦接在一起。此外，VCOM_A 130及VCOM_E 130可電耦接至經組態以將觸摸驅動信號提供至該列VCOM之VCOMTX 134A。如可瞭解，顯示器18可包括一或多個VCOMTX 134A以驅動顯示器18之多列VCOM。
VCOM_C 132及VCOM_G 132可為顯示器18之多行VCOM之部分。舉例而言，VCOM_C 132可為一行VCOM之部分，且VCOM_G 132可為另一行VCOM之部分。如所說明，VCOM_C 132與VCOM_G 132可電耦接在一起。此外，VCOM_C 132與VCOM_G 132可電耦接至經組態以感測對顯示器18之觸摸之VCOMRX 134B。如可瞭解，顯 示器18可包括一或多個VCOMRX 134B以感測對顯示器18之觸摸。舉例而言，顯示器18可針對每一行VCOM包括一個VCOMRX 134B。
顯示器18可包括充當防護軌之VCOM，防護軌經組態以抑制直接電容耦合(例如，無(諸如)來自手指之觸摸)在VCOM之列及行之間發生。如所說明，VCOM_B 131、VCOM_D 131及VCOM_F 131全部可為防護軌。如所說明，VCOM_B 131、VCOM_D 131及VCOM_F 131可電耦接在一起。此外，VCOM_B 131、VCOM_D 131及VCOM_F 131可電耦接至VCOMGR 134C。如可瞭解，顯示器18可包括可將信號提供至防護軌之一或多個VCOMGR 134C。
閘極驅動器124耦接至用於啟動及/或撤銷啟動像素102之TFT 108之閘極116的閘極線104。此外，源極驅動器120耦接至用於將資料信號供應至像素102之TFT 108之源極114的源極線106。如可瞭解，源極驅動器120可基於像素102所耦接至之VCOM而將資料信號供應至像素102。舉例而言，源極驅動器120可將第一電壓之資料信號供應至VCOM列之像素102(例如，SOURCETX 306)。此外，源極驅動器120可將第二電壓之資料信號供應至VCOM防護軌之像素102(例如，SOURCEGR 308)。此外，源極驅動器120可將第三電壓之資料信號供應至VCOM行之像素102(例如，SOURCERX 310)。儘管SOURCETX 306、SOURCEGR 308及SOURCERX 310經說明為源極驅動器120之部分，但應注意，SOURCETX 306、SOURCEGR 308及SOURCERX 310經說明以展示：不同信號可供應至顯示器18之不同VCOM，且此等裝置未必存在於源極驅動器120內。
如所說明，VCOM_A 130、VCOM_B 131、VCOM_C 132、VCOM_D 131、VCOM_E 130、VCOM_F 131及VCOM_G 132實體上可並非相同大小。因此，VCOM_A 130、VCOM_B 131、VCOM_C 132、VCOM_D 131、VCOM_E 130、VCOM_F 131及VCOM_G 132可 具有電阻差。在特定實施例中，VCOM_A 130與VCOM_E 130可為大致相同大小。此外，VCOM_C 132與VCOM_G 132可為大致相同大小。此外，VCOM_B 131、VCOM_D 131與VCOM_F 131可為大致相同大小。
在操作期間，顯示器18可在顯示模式與觸摸模式之間交替。在顯示模式期間，顯示器18接收影像資料且將資料信號提供至像素102以將該影像資料儲存於像素102上。在觸摸模式期間，顯示器18提供觸摸驅動信號且感測發生之觸摸。如可瞭解，當將觸摸驅動信號施加至顯示器18時，可修改像素102之TFT 108之閘極至源極電壓，此可導致TFT 108之漏電流(例如，汲極至源極電流)增加。圖11為說明TFT 108之閘極至源極電壓322與TFT 108之汲極至源極電流324之間的關係的圖320。
具體言之，汲極至源極電流324在線段326期間為負。在線段326之末端，汲極至源極電流324在點328處達到零。點328處之閘極至源極電壓322由為負電壓之電壓330指示。在線段332期間，汲極至源極電流324為正。因此，若閘極至源極電壓322將基於觸摸驅動信號(例如，低電壓AC信號)而關於軸線324波動，則汲極至源極電流324將在低正值與高正值之間波動，從而導致高漏電之可能性，此又可降低顯示器18之影像之品質。然而，若閘極至源極電壓322將關於由電壓330形成之軸線波動，則汲極至源極電流324將在低負值與低正值之間波動，從而導致較低漏電且改良顯示器18之影像之品質。因此，將電壓施加至源極線106以改變閘極至源極電壓322且藉此使與汲極至源極電流324波動有關之軸線移位。
在特定實施例中，可作為顯示模式之部分而將電壓施加至源極線106，且在觸摸模式期間保持電壓施加，直至顯示模式重新繼續。具體言之，資料可在顯示模式期間逐行地儲存於顯示器18之像素102 上，直至像素102之所有行已使資料儲存於其上。舉例而言，若顯示器18將具有960行之像素102，則在顯示模式期間，所有960行之像素102可使資料儲存於其上。在特定實施例中，作為顯示模式之部分，顯示器18可如同其含有第961行像素102(例如，虛擬行)一樣行動。對於第961行像素102，恰好在其他行像素102儲存資料時將電壓施加至源極線106；然而，閘極線104未被啟動(例如，保持撤銷啟動)，使得資料未儲存於像素102上。此外，施加至源極線106之電壓在顯示模式結束之後且在整個觸摸模式期間仍保持，直至顯示模式再次開始。因而，施加至源極線106之電壓可被視為「暫停」的。
如先前所論述，施加至源極線106之電壓可基於源極線106將信號提供至的VCOM而變化。該等電壓可變化以便調諧耦接至單一VCOM的像素102之每一集合，使得VCOM之TFT 108具有最小量之漏電流。不同VCOM之間的電壓之差可部分地歸因於VCOM之大小、耦接至VCOM之像素102之數目等。在一項實施例中，由SOURCETX 306表示的施加至源極線之電壓可大致為灰度255電壓，由SOURCEGR 308表示的施加至源極線之電壓可大致為灰度127電壓，且由SOURCERX 310表示的施加至源極線之電壓可大致為灰度0電壓。在另一實施例中，由SOURCETX 306表示的施加至源極線之電壓可大致為灰度255電壓，由SOURCEGR 308表示的施加至源極線之電壓可大致為灰度204電壓，且由SOURCERX 310表示的施加至源極線之電壓可大致為灰度192電壓。在其他實施例中，可將由SOURCETX 306、SOURCEGR 308及SOURCERX 310表示的施加至源極線之電壓調諧至任何合適電壓。因此，可減少像素102之TFT 108之漏電流且可改良顯示器18之影像品質。
可選擇所施加之特定源極輸出暫停電壓且將其作為操作參數129儲存於儲存器16及/或非揮發性記憶體128中。利用不同的源極輸出暫 停電壓，由不同VCOM引起之斑紋假影可變得更明顯或更不明顯。
差動VCOM電阻
據信，可出現在不同VCOM上之差動偏壓電壓可至少部分地由出現在VCOM上之不同瞬時電壓擾動引起。VCOM之RC時間常數改變因此可影響此等瞬時電壓擾動。因此，在一些實施例中，顯示器18之操作參數129中可改變的另一者為差動VCOM電阻值或差動電容值。應瞭解，如本文件中所使用，對有關於VCOM電阻之操作參數129之參考應理解為或者或另外地包括使VCOM電容變化。對差動VCOM電阻之進一步論述可見於美國專利申請案第61/657,671號(代理人案號P14865USP1(APPL：0337PRO))「Differential VCOM Resistance or Capacitance Tuning for Improved Image Quality」中，該專利申請案係於2012年6月8日申請、讓渡給Apple,Inc.且以全文引用方式併入本文中。有關於圖12至圖14之以下論述將大體上描述VCOM電阻可如何影響斑紋假影之呈現。
如上所提及，顯示器18可具有任何合適數目個VCOM且該等VCOM在大小上可變化。圖12大體上表示能夠減少顯示器之行VCOM 130與列VCOM 132之間的電壓擾動之變化以改良顯示器18之影像品質的電子裝置10之電路的圖。具體言之，在本實施例中，顯示器18包括行VCOM 130及列VCOM 132。如所展示，行VCOM 130及列VCOM 132中之每一者可包括複數個像素102。此外，顯示器18可包括複數個列VCOM 132及複數個行VCOM 130。該等列VCOM 132可經由線彼此耦接，以使得每一列VCOM 132共用相同電壓位準。該等行VCOM 130可個別地耦接至VCOM源134。儘管圖12中未展示，但亦可存在其他VCOM(例如，在該等行VCOM 130與該等列VCOM 132之間的多個「防護軌」VCOM 131)。
至少部分地歸因於該等列VCOM 132之組態(即，該等列VCOM 132與該等閘極線104成直線)，該等列VCOM 132可經歷來自由TFT閘極撤銷啟動引起之閘極線104中之電壓改變的較大干擾。由於該等行VCOM 130中之每一者可在顯示器18中向下延伸且因此與給定閘極線104僅共用顯示器之總面積之相對較小部分，因此該等行VCOM 130可經歷相對較少干擾。此外，該等行VCOM 130及該等列VCOM 132可具有各別電壓供應器134B與134A之間的不同固有電阻(例如，Rcolumn及Rrow)，以及該等閘極線104之間的不同電容(例如，與VCOM 130及132相關聯之Cgc值)。此等不同VCOM特性以及曝露於該等閘極線104之不同量的影響可在該等行VCOM 130及該等列VCOM 132上產生不同電壓擾動。
由於不同電壓擾動可產生影像假影，因此可藉由調整電阻來減輕電壓擾動之差異。如下文將論述，使行VCOM 130電阻增加可使行VCOM 130上之電壓擾動之對應時間常數延長。通常，認為使電阻增加成問題。實際上，增加之電阻可導致較低功率效率及增加之廢熱。然而，在此情況下，使電阻增加可減少或去除影像假影。
因而，行VCOM 130可耦接至電阻裝置340。在圖12之實例中，電阻裝置340包括可藉由開關346選擇之非電阻路徑342及電阻路徑344。電阻控制器350可使電阻裝置340在電阻路徑344與非電阻路徑342之間切換。電阻控制器350可為顯示器18之單獨組件或可整合至顯示器18之其他組件(例如，顯示或觸摸驅動器電路)中。在一些實施例中，電阻控制器350可在顯示模式期間切換至電阻路徑344且在顯示器18之觸控螢幕模式期間切換至非電阻路徑342。在其他實施例中，可能僅使用電阻路徑344。在此等實施例中，電阻控制器350可不存在。
在任何情況下，電阻路徑344可使用任何合適之電阻元件來添加電阻。此等電阻元件可包括具單一值之電阻器、可在顯示器18之製造期間設定或程式化之電阻器，或可變電阻裝置(例如，電阻器梯)。或 者或另外，電阻裝置340可包括電容器。此電容器可以類似於額外電阻之方式使該等行VCOM 130之時間常數變化。此外，該等行VCOM 130可耦接至具有不同電阻值之不同電阻裝置340。在特定實施例中，一些行VCOM 130可耦接至電阻裝置340，且一些行VCOM 130可不耦接至電阻裝置340。
此外，在一些實施例中，電阻控制器350可進行比僅控制電阻裝置340在電阻路徑344與非電阻路徑342之間的切換多的操作。實際上，或者或另外，電阻控制器350可控制電阻路徑344之電阻。舉例而言，電阻路徑344之電阻裝置可經選擇以提供一範圍之可能電阻值。電阻控制器350可調諧電阻路徑344之電阻以減少或去除由電壓擾動之變化導致之影像假影。
圖13及圖14說明減少行VCOM 130與列VCOM 132之間的電壓擾動差之影響。即，圖13表示未應用本發明技術時的時序圖，且圖14表示應用本發明技術時的時序圖。
圖13說明未使用行VCOM 130上之額外電阻時的相對於時間的列VCOM 132及行VCOM 130回應於TFT閘極撤銷啟動之電壓位準360。藉由閘極電壓曲線362來說明TFT閘極撤銷啟動，在該閘極電壓曲線中，TFT閘極線104中之電壓在t0 處下降，其表明TFT閘極撤銷啟動374之點。因此，歸因於閘極線104與VCOM 130及132之間的電容耦合，列VCOM(線364)之電壓亦在t0 處亦可展現電壓之瞬時下降。列VCOM 132由於其組態及與閘極線之實體關係而可經歷t2 -t0 之上升時間，以便在t2 處返回至其原始電壓值(點376)。回應於TFT閘極撤銷啟動374，行VCOM(線366)中之電壓可在t0 處經歷較不急劇之電壓下降。因而，行VCOM 130可比列VCOM 132快地在t1 處返回至其原始電壓(點378)。
耦接至列VCOM 132之列像素(線368)中之電壓可經歷電壓位準之 類似下降。因而，通常判定像素展示多少光的列像素電壓368直至t2 才返回至其原始值。然而，在圖13之實例中，TFT 108可在時間t1 之後完全斷開且防止任何像素102中之任何改變。因此，列像素電壓368永遠不會完全返回至其程式化值，而是停止在該電壓在時間t1 已達到之電壓位準(點380)。同時，行像素(線370)中之電壓可經歷類似於行VCOM(線378)之電壓下降及上升時間的電壓下降及上升時間。行像素因此可在t1 處返回至其原始值(點382)。亦即，行像素(線370)可比列像素(線368)快地返回至其原始值。結果，列VCOM(線364)與行VCOM(線366)之間的電壓擾動之變化可導致列像素(點380)及行像素(點382)中之不同程式化值，即使當該等值應相同時亦如此。當行VCOM 130在顯示器18上垂直向下延伸時，此結果可在顯示器18上被看作為垂直條帶假影。
可藉由更改行VCOM 130之電阻來更改行像素(線370)之上升時間。具體言之，可藉由增加行VCOM 130之電阻來增加行VCOM 130且因此行像素之上升時間。因而，上文所描述且圖12中所說明之電阻裝置340可經選擇或調諧至使行VCOM之上升時間增加以匹配列VCOM之上升時間的電阻。因此，可大大減少及/或去除由TFT撤銷啟動導致的行像素與列像素之間的電壓擾動之變化。
圖14說明列VCOM(線364)及行VCOM(線366)之電壓位準384，其中行VCOM 130耦接至圖12中所展示之電阻裝置340。如所說明，閘極電壓(線362)在TFT閘極撤銷啟動374之點處下降。同樣地，歸因於VCOM 130及132與閘極線104之間的電容耦合，列VCOM電壓(線364)及行VCOM電壓(線366)亦下降。列VCOM 132經歷上升時間t2 以便返回至其原始電壓(點376)。行VCOM 130由於其來自電阻裝置340之添加電阻而亦可經歷上升時間t2 ，以便返回至其原始電壓位準(點378)。因此，列像素電壓(線368)及行像素電壓(線382)回應於TFT閘極撤銷 啟動而對應地經歷類似上升時間。在一些實施例中，電壓下降亦可類似，但可能並非在所有情況下如此。因而，當TFT 108完全斷開且列像素(線368)及行像素(線370)穩定時，列像素電壓(線370)及行像素電壓(線382)兩者可停止在相同電壓位準。因此，可大大減少及/或去除由列VCOM 132與行VCOM 130之間的電壓擾動之變化引起的顯示誤差及假影。
如所提及，電阻裝置340可在顯示器處於顯示模式下時接通。在特定實施例中，電阻控制器350可偵測顯示器18處於顯示模式下。電阻控制器350可藉由感測指示顯示器18處於顯示模式下之信號來偵測顯示器18處於顯示模式下。電阻控制器350可回應於偵測顯示模式而連接電阻路徑344。因此，行VCOM 130可耦接至電阻路徑344且呈現較高電阻值。如所論述，此情形可允許行VCOM 130上升時間大體上匹配列VCOM 132之上升時間。在其他實施例中，此情形可允許行VCOM 130上升時間加長，以使得當提供相同源或資料電壓時，行像素102中所程式化之最終電壓與列像素102之最終電壓相同。
由於電阻裝置340在顯示器18處於觸摸模式下時可能不被需要，因此電阻控制器350可經組態以偵測顯示器18何時處於觸摸模式下。因而，電阻控制器350可回應於偵測觸摸模式而連接至非電阻路徑342，從而自電阻路徑344去耦行VCOM 130。電阻控制器350可繼續偵測顯示器18何時處於顯示模式或觸摸模式下，且相應地切換電阻裝置340。
以此方式，施加至顯示器18之VCOM之可變電阻(作為操作參數129儲存於非揮發性記憶體128中)可減少或去除斑紋假影。此操作參數129及任何其他合適之操作參數129(包括閘極時脈重疊、閘極時脈下降時間及/或源極輸出暫停電壓)可用以減少或去除由差動VCOM特性引起之斑紋假影(例如，VSFOM)。
顯示器之校準及操作參數之程式化
上文所論述之各種操作參數129可用以減少或去除諸如顯示器18中之直紋指標特徵(VSFOM)的假影。如由圖15展示之校準控制系統400表示用以減少或去除顯示器18之斑紋假影的系統之一項實例。在圖15之實例中，為顯示器18之周邊區域402及作用區域404拍攝圖像。圖15中呈現之座標系統包括y軸及x軸。顯示器18上之斑紋假影包括平行於y軸之交替明暗線。
相機406可俘獲作用區域404之至少一部分(其中斑紋假影可產生至少一影像408)。相機406可為可以足夠對比度俘獲顯示器18上之假影的任何合適之數位成像裝置。據信，當系統400依賴於人工操作者時，可能需要比當系統400自動地校準顯示器18時小的對比度。因而，當系統400自動地校準顯示器18時，相機406可為可俘獲較高動態範圍之相機。舉例而言，據信，斑紋假影之元素之間的對比度可相差小於灰階之五分之一且仍保持可見。為了在以動態模式操作而非受仍人工操作者控制時俘獲此對比度，相機406可俘獲12位元之動態範圍或更大動態範圍。當由人工操作者控制時，可使用具較低動態範圍之較不昂貴之相機406。
可為任何合適之電腦系統的校準控制終端機410可自相機406接收影像408。校準控制終端機410可根據已程式化之演算法或在人工操作者之控制下控制顯示器18。如下文將論述，校準控制終端機410最初可選擇供顯示器18之像素顯示的灰階412。可藉由影像408中所俘獲之至少彼等像素來顯示灰階412。藉由使用影像408作為回饋，校準控制終端機410及/或其人工操作者可調整顯示器18之參數129，以使得斑紋假影可得以減少及/或去除。
如上所提及，校準控制終端機410可為可以圖15所展示之方式控制顯示器18的任何合適之電子裝置或電腦系統。因而，校準控制終端 機410可包括任何合適處理器416及記憶體及/或儲存器418。處理器416可根據下文所論述之技術進行在記憶體及/或儲存器418中編碼之指令。當校準以大體上自動之方式執行時，顯示器420可存在或可不存在。當由人工操作者控制時，人工操作者可將顯示器420上之影像408視為對操作參數129之調整的回饋。
圖15之系統400之校準可放大影像408中之對比度以使顯示器18之斑紋假影更清楚地可見。舉例而言，圖16之流程圖430描述可藉以校準顯示器18以減少或去除斑紋假影之方式。圖16之流程圖430可自動地進行或由人工操作者進行。流程圖430可在將顯示器18之像素設定至足以產生對比斑紋假影之灰階時開始(區塊432)。可使用任何合適灰階。據信，來自G0至G255之可能灰階範圍中的灰階G63將在斑紋假影中產生最大量之對比度。在一些實施例中，取決於斑紋假影對此等灰階之特定敏感度，灰階可為大約G40及G80之灰階之間的任何值。在一些實施例中，所選擇之灰階可小於G127。
相機406可獲得顯示器18之影像408(區塊434)。校準控制終端機410可判定影像408中之顯示面板18之平均明度(區塊436)。校準控制終端機410接著可圍繞平均明度放大影像408(區塊438)。當此等經放大影像408顯示於顯示器420上時，人工操作者可能夠更清楚地看到改變顯示器之操作參數129的影響。
在於圖16之流程圖430中進一步繼續之前，將讀者引導至大體上說明放大影像408之影響的圖17及圖18。在圖17之實例(其可表示區塊436處之影像408)中，明度圖440展示沿著顯示器18之x軸(橫座標444)的顯示器18之明度(縱座標442)。明度由於斑紋之直紋而跨越顯示器18之寬度變化，可將該等直紋視為具低明度446之區域及具高明度448之區域。可對具低明度446之此等區域及具高明度448之此等區域求平均以獲得平均明度450。可將對比度視覺化為具低明度446之區域與具 高明度448之區域之間的明度差452。
圖18大體上表示在區塊438之後影像408之明度。在圖18中，明度圖454展示具低明度446之區域及具高明度448之區域已相對於平均明度450放大。因而，明度差456更大。由於此較高對比度，人工操作者及/或校準控制終端機410可更容易辨別斑紋假影。
返回參看圖16之流程圖430，使用該等經放大影像408，人工操作者及/或校準控制終端機410可判定任何斑紋假影是否可見(決策區塊458)。若不可見，則可將供應至顯示器18之當前操作參數129程式化於顯示器18之非揮發性記憶體128中(區塊460)。
若任何斑紋假影保持可見，則人工操作者及/或校準控制終端機410可調整一或多個操作參數129(區塊462)。如上所提及，操作參數129可包括閘極時脈重疊、閘極時脈下降時間、VCOM電阻、源極輸出暫停電壓及/或影響斑紋假影之呈現的任何其他合適之操作參數。當調整該等參數(區塊462)時，可繼續獲得影像408(區塊434)，對每一影像之明度求平均(區塊436)，且放大該等影像(區塊438)，如上文所論述。可繼續調整該等操作參數129，直至斑紋假影不再可見。
在進行或不進行如圖16之方法430中之放大該等影像408的情況下，校準控制終端機410及/或人工操作者皆可校準顯示器18。舉例而言，校準控制終端機410及/或人工操作者可調整操作參數129中之一或多者，如圖19至圖22中所大體上展示。圖19及圖20提供第一實例，且圖21及圖22提供第二實例。圖19為假影可見性(縱座標472)對操作參數129(橫座標474)中之一或多者的曲線圖。兩條曲線476及478分別表示假影在兩個不同灰階下之可見性。在圖19之實例中，所選擇之灰階為灰階G63(曲線476)及灰階G127(曲線478)。此處，因為斑紋假影在灰階G63下具有在正指向上最強之可能性，所以可選擇灰階G63。因為斑紋假影在灰階G127下具有在負指向上最強之可能性，所以可 選擇灰階G127。然而，在其他實施例中，可選擇任何其他合適灰階。如曲線圖470中所說明，當向上或向下調撥參數129時，斑紋假影變得更加可見或較不可見之程度可取決於顯示於顯示器18上之灰階。在曲線476及478兩者屬於規定範圍480之情況下，顯示器18可理解為經良好校準。曲線圖470之點A、B、C、D及E指代與圖20中所展示之流程圖490相關聯之點。
圖20之流程圖490可在設定顯示器18之像素以顯示灰階G63(區塊492)時開始。當此設定發生時，顯示器18可理解為以與圖19之曲線圖470上之點A相關聯的位準顯示斑紋假影。校準控制終端機410及/或人工操作者可向下調撥參數129，直至假影實質上被去除(區塊494)。此調撥可能需要以離散量來改變參數129，直至假影開始以反轉方式呈現，如圖19之點B處可能出現的。參數129可倒退一個離散步階以接近可能為當顯示器18顯示灰階G63時假影之最低可見性(對應於圖19之點C)的可見性。
儘管顯示器18在灰階G63下可展示少數斑紋假影或不展示斑紋假影，但有可能，斑紋假影在另一灰階(例如，G127)下可能過多。因此，校準控制終端機410及/或人工操作者接下來可將灰階設定至G127(區塊496)。在此實例中，在灰階改變時所看到的假影之位準可視覺化為圖19之曲線圖470之點D。校準控制終端機410及/或人工操作者接著可觀察斑紋假影之明度對比度是否在規定界限內(例如，在規定範圍480內)(區塊498)。
在圖19之實例中，點D出現在規定範圍480內。因此，校準控制終端機410或人工操作者可觀察到，斑紋假影可見性在規範內(決策區塊500)。校準控制終端機410因此可將參數129儲存於顯示器18中(區塊502)。取決於規定範圍480以及曲線476及478之分佈，有可能點D處之假影可見性可超出規定範圍480(決策區塊500)。當情況如此時(決策 區塊500)，參數129可以離散量倒退(區塊504)，直至值在規定範圍480內。在一些實施例中，當最初判定沿著灰階G63曲線476(其中不出現假影)之點(例如，點C)時，參數129之改變的離散步階可能較大。當沿著灰階G127曲線478移動時，參數129之改變的離散步階可能較小(例如，灰階G63下之離散步階之大小的一半)。
在圖21及圖22中所說明之另一實例中，最初可判定對曲線476及478兩者之理想假影校正，且可基於此等兩個值來選擇中間值。除了展示不同點以外，圖21之曲線圖508與圖19之曲線圖470實質上相同。曲線圖508之點A、B、C、D、E及F對應於圖22之流程圖510之區塊。圖22之流程圖510可在校準控制終端機410設定顯示器之灰階G63(區塊512)時開始。此區塊可對應於圖21之曲線圖508上之點A。校準控制終端機410可以離散步階逐漸地調整參數129，直至斑紋假影在點B處反轉、接著後退一個離散步階，以使得斑紋假影在點C處實質上為零(區塊514)。可將點C處的在區塊514達到之參數129之值暫時儲存於校準控制終端機410之記憶體418中。此值可用於判定可儲存於顯示器18中之最終中間參數129。
接下來，校準控制終端機410可判定針對灰階G127類似地使顯示器18達到零點的操作參數129之值。因此，校準控制終端機410可使顯示器18顯示灰階G127(區塊516)。此區塊可對應於圖21之曲線圖508上之點D。因此，在區塊516，反轉假影可見於顯示器18上。校準控制終端機410可藉由以離散步階後退直至達到灰階G127下之零點來調整參數129(區塊518)。在圖21之曲線圖508中，此區塊可對應於步進，直至在灰階G127下所看到的假影變得沿著曲線478自原始點D反轉至點E。校準控制終端機410接著可使參數129倒退一個步階以在點F處達成斑紋假影之極低位準(例如，實質上零假影)。校準控制終端機410之記憶體418可儲存參數129之此值。
在圖22之區塊520，可使用在區塊514及518所獲得的參數129之值來判定操作參數129之中間值。操作參數129之此中間值可使灰階G63及灰階G127兩者屬於規定範圍480(區塊520)，但該兩者可能並不必要皆為完全無假影。為了獲得該中間值，校準控制終端機410可選擇絕對平均值、加權平均值，或可在任何其他合適函數中使用來自區塊514及518之值來判定中間參數129值。校準控制終端機410接著可將所判定之中間參數129值儲存於顯示器18中(區塊522)。
不管所使用之校準方法，可個別地或分批地校準顯示器18。舉例而言，如由圖23之流程圖530所展示，僅可自所製造之批或批次選擇顯示器18之一些樣本(區塊532)。因此可針對樣本中之每一顯示器18判定合適校準參數129(區塊534)。使用任何合適之統計方法，可針對樣本判定共同校準參數(區塊536)。舉例而言，可判定使樣本之顯示器18全部屬於合適假影可見性之規定範圍的校準參數129之中值或模型值。可將與統計樣本相關聯之共同校準參數程式化至該批之每一顯示器18中(區塊538)。
斑紋假影之嚴重性可與顯示器18之溫度有關。舉例而言，據信，直紋指標特徵(VSFOM)假影在較高溫度下可變得更明顯。因此，可選擇所選擇之共同校準參數129，以使得該批顯示器中之顯示器18可不管溫度之變化而保持在規定範圍內。為了考量此等溫度變化，自該批顯示器18獲得的顯示面板之樣本可包括操作參數之合適範圍。如樣本大小一樣，可以實驗方法來選擇樣本中之溫度分佈，以使得所得共同校準參數129可不管溫度之改變而將顯示面板18保持在規定範圍480內。
上文所論述之各種技術及系統亦可亦可在顯示器18已安裝於電子裝置10內之後應用。舉例而言，校準控制終端機410及/或人工操作者可經由已安裝有顯示器18之電子裝置10來調整顯示器18之參數 129。或者或另外，電子裝置10之處理器12可如校準控制終端機410一樣操作，如圖24中所說明。在圖24之校準系統550中，相機552可供應此處展示為手持式裝置36之電子裝置10之顯示器18的影像554。手持式裝置36可根據包括上文所論述之校準技術的任何合適之校準技術來使顯示器18之操作變化。因此，如圖25之流程圖560所說明，電子裝置10可自諸如相機552之外部相機接收影像(區塊562)。電子裝置10(諸如，圖24中所展示之手持式裝置36)可使用回饋影像554執行任何合適之校準技術(區塊564)。
在一些實施例中，電子裝置10(諸如，手持式裝置36)可能避免使用外部相機，而替代地依賴於其機載相機30，如圖26中所說明。在圖26中，校準系統570包括電子裝置10(此處展示為手持式裝置36)及反射性表面572。反射性表面572可為可反射光574之任何合適表面，其具有合適透明度以使得顯示器18上之斑紋假影可由電子裝置10之相機30感知。另外，在一些實施例中，相機30可具有足夠高之動態範圍以致能夠在不放大之情況下區分假影。舉例而言，當斑紋假影可能高達五分之一灰階時，相機30可俘獲12位元或以上之動態範圍。
圖26之系統570可以圖27之流程圖580所描述之方式操作。流程圖580可在將電子裝置10置放於反射性表面572前方(區塊582)時開始。在特定實施例中，可使用一個以上反射性表面572，且可將光574重導向至後置自拍相機30而非如圖26中所展示之正面拍攝相機30。圖27之流程圖580可在電子裝置10之機載相機30俘獲顯示器18之反射影像(區塊584)時繼續。使用此等影像作為回饋，電子裝置10可執行包括上文所論述之假影校準技術的任何合適之假影校準技術(區塊586)。
上文所論述之斑紋假影可具有瞬時特性。舉例而言，如圖28之曲線圖590所展示，假影之可見性(縱座標592)可隨時間(橫座標594)而 變化。假影可見性之曲線596因此在初始時間t0 與穩定時間t1 之間可實質上以指數方式遞減。在顯示器18已達到穩定時間t1 之前校準顯示器18可產生不能完全減少或去除假影之不準確參數129。因而，在校準顯示器18之前，可允許顯示器18停留某一時間段，如圖29之流程圖600所大體上表示。
由於穩定時間t1 可在顯示器18與顯示器18之間變化，因此流程圖600可旨在：斑紋假影一穩定即開始校準顯示器18。流程圖600可在最初啟動顯示器18且可量測假影之明度(區塊602)時開始。舉例而言，相機406、552或30可判定假影之明亮區域與黑暗區域之間的明度差或僅判定明亮區域或黑暗區域中之任一者之明度。接著可允許顯示器18停留(亦即，保持接通)某一時間段(區塊604)。在流程圖600之實例中，此時間量為15秒。然而，可取決於顯示面板18之特性而選擇任何合適之時間量。在給予顯示器18使假影中之一些耗散的機會後，可再次量測假影之明度差(區塊606)。
由於穩定時間t1 可在顯示器18與顯示器18之間變化，因此可認為顯示器18已在最新的兩個量測值之間的差已改變小於給定量值之後立即穩定。因此，若最新的兩個量測值之間的差之量值超過某一臨限值(例如，大約300尼特)，則可理解，假影尚未穩定(區塊608)，且因此，可允許顯示器18停留額外時間段(區塊610)。可取決於所製造之顯示面板18之特性來選擇該臨限值。在一些情況下，臨限值可根據批次或批來選擇，及/或由於來自批次或批之更多顯示器經校準而加以調整。舉例而言，在一些實施例中，該臨限值可相對較小(例如，100尼特或更小)，而在其他實施例中，該臨限值可較粗略(例如，500尼特或甚至更大)。該額外時間段可為持續小於一秒至幾秒之任何合適時間段。在一些實施例中，區塊610之延遲週期可與第一延遲週期(例如，15秒)相同。
另一方面，若最新的兩個明度量測值之間的差之量值確實超過該臨限值(決策區塊608)，則顯示器18可理解為已達到充分接近其穩定值(例如，在t1 及以後)。接著可執行假影校準(區塊612)而無需擔心假影之嚴重性將在校準之過程期間急劇地改變。
關於斑紋假影之在校準顯示器18之前可能要解決的另一所關心問題可為由積聚在顯示器18中之偏壓電壓誘發之閃爍。此等偏壓電壓可能由於供應至共同電極112之理想共同電壓(VCOM)值與供應至共同電極112之實際VCOM值之間的差而產生。在另一實例中，歸因於在顯示器18或電子裝置10(顯示器18已安裝於該電子裝置中)之製造期間所引入至顯示器18中之雜散電荷，此等偏壓電壓可呈現。下文將解決顯示器18閃爍之此等可能來源之兩者。
轉而參看圖30，電壓圖620說明偏壓電壓可在顯示器18操作時積累於顯示器18中的一個原因。可回想，顯示器18之像素102藉由使通過每一像素之液晶材料之電場變化而操作。為了產生電場，可將共同電極112維持在相對於時間大體上均勻之DC位準。然而，該等像素電極110上所供應之電壓值可為高於或低於供應至共同電極112以產生電場之VCOM電壓的某一電壓值。由於將像素電極110上之相同極性維持延長時間段可能成問題，因此供應至像素電極110之電壓的極性可偶爾(例如，在逐圖框基礎上)變化。
此等值大體上在圖30之電壓圖620中反映。此等顯示器18組件之若干電壓係沿著電壓軸622定位。即，VCOM電壓之理想值係以線622展示，供應至像素電極110之電壓之正極性以線624呈現，且供應至像素電極110之電壓之負極性係以線626展示。線624及626處之電壓已經選擇以使得量值628及630相同。此選擇確保由624之正像素值及626之負像素值產生的電場對顯示器18之每一像素102之液晶材料具有實質上相同之影響。
然而，事實上，實際VCOM值可不同於理想VCOM值。在圖30之電壓圖620中，以線632提供實際VCOM值以作為一實例，實際VCOM值稍微不同於622處之理想VCOM值。實際VCOM電壓與正極性及負極性之間的值之量值呈現為量值634及636。由於量值634及636並不相同，因此由此等值產生之電場稍微不同，且閃爍可產生。具體言之，當顯示器18之像素102供應有交替極性之資料信號且量值634及636產生時，像素102處於絕對值稍大之負極性下之時間通常可比處於正極性下之時間多。因而，偏壓電壓(例如，在負方向上，在圖30之電壓圖620中)可形成於顯示器18中。此情形產生閃爍，閃爍可使斑紋假影更難以用上文所論述之校準技術校正。因而，可調諧顯示器18以在解決斑紋假影之前校正閃爍。
即使在去除閃爍假影之前，亦可保證減少或去除由顯示器18及/或電子裝置10(顯示器18已安裝於該電子裝置中)之製造程序中之各種步驟引起的雜散電荷。舉例而言，如由圖31之流程圖640所展示，一旦已基本建置成顯示面板(區塊642)，即可烘烤顯示器18以使雜散電荷減少或去除(區塊644)。詳言之，可在相對較高溫度(例如在40℃至60℃之間及大約50℃)下烘烤顯示器18及/或電子裝置10(若顯示器18被安裝)歷時適合於減少或去除顯示器18上之雜散電荷的時間段。在特定實施例中，可在相對較高濕度(例如在40%濕度至60%濕度之間及大約50%濕度)下烘烤顯示器18以減少靜電放電(ESD)事件之機會。所選擇之溫度可為使雜散電荷更容易自顯示器18耗散同時保持足夠低而不損害顯示器18之組件的任何合適高溫。類似地，濕度可選擇為足夠高以防止顯示器18上之ESD事件，同時保持足夠低而不導致顯示器18之短路。
在烘烤顯示器18之後，可執行閃爍調諧(區塊646)。可使用任何合適技術(諸如，在觀察關於顯示器18展現閃爍之程度之量的同時調整VCOM電壓值)來進行閃爍調諧。在一些實施例中，閃爍調諧可在 顯示器18顯示合適地產生顯示器18上之顯示斑紋假影之對比假影的灰階時進行。舉例而言，可將灰階選擇為斑紋假影校準中所使用之主要灰階。因此，可將灰階選擇為產生斑紋假影中之最大對比度之灰階。在一項實施例中，此灰階可為灰階G63。藉由針對在顯示器18上產生對比斑紋假影之灰階下之閃爍進行調諧，可在具有減少之閃爍及/或由顯示器18上之雜散電荷引起之負效應的顯示器18上執行假影校準(區塊648)。可執行任何合適之斑紋假影校準，包括上文所論述之斑紋假影校準中之任一者。
本發明之技術效應包括具經改良之影像品質的具有多個共同電壓層(VCOM)之顯示器之製造。即，不管顯示器中之多個VCOM之存在，可減少或去除諸如垂直條帶假影之斑紋假影。可在人工操作者之輔助下執行此等技術或自動地由控制終端機執行此等技術。藉由動態地考量特定斑紋假影之瞬時特性，校準斑紋假影可精確地且有效地進行。此外，藉由烘烤顯示器以在執行閃爍調諧之前減少或去除雜散電荷，所得顯示器可展現較少的由雜散電荷引起之閃爍假影或缺陷。
已藉由實例展示了上文所描述之特定實施例，且應理解，此等實施例可易受到各種修改及具有各種替代形式。應進一步理解，申請專利範圍不欲限於所揭示之特定形式，而是涵蓋在本發明之精神及範疇內之所有修改、等效物及替代例。
640‧‧‧流程圖

Claims (20)

  1. 一種用於製造一電子顯示器之方法，其包含：烘烤該電子顯示器以減少該電子顯示器上之雜散電荷，其中該電子顯示器經組態以充分地操作以致能夠加以校準；及在烘烤該顯示器之後，校準該電子顯示器以減少假影。
  2. 如請求項1之方法，其中校準該電子顯示器包含：調諧該電子顯示器以減少或去除一斑紋假影。
  3. 如請求項1之方法，其中校準該電子顯示器包含：調諧該電子顯示器以減少或去除閃爍。
  4. 如請求項3之方法，其中當該電子顯示器之像素經程式化以顯示一灰階且該灰階經組態以使產生的一斑紋假影之一對比度比大部分其他灰階強時，調諧該電子顯示器以減少或去除閃爍。
  5. 如請求項3之方法，其中當該電子顯示器之像素經程式化以顯示自G0至G255之一階度上的在G40至G80之間的一灰階時，該電子顯示器經調諧以減少或去除閃爍。
  6. 如請求項3之方法，其中當該電子顯示器之像素經程式化以顯示一灰階且經組態以使產生的一斑紋假影之一對比度比所有其他灰階強時，調諧該電子顯示器以減少或去除閃爍。
  7. 如請求項3之方法，其中當該電子顯示器之像素經程式化以顯示自G0至G255之一階度上的一灰階G63時，該電子顯示器經調諧以減少或去除閃爍。
  8. 一種用於製造一電子顯示器之方法，其包含：提供一液晶顯示器，其中該液晶顯示器包含複數個共同電壓層(VCOM)，該複數個共同電壓層經組態以使一斑紋假影在該液晶顯示器經操作時呈現於該液晶顯示器上； 烘烤該液晶顯示器以減少雜散電荷；及在該雜散電荷已歸因於烘烤而減少之後，校準該液晶顯示器之一操作參數以減少或去除該斑紋。
  9. 如請求項8之方法，其中該方法係在該液晶顯示器經安裝至一主機電子裝置中之前執行。
  10. 如請求項8之方法，其中該方法係在該液晶顯示器經安裝於一主機電子裝置中的同時執行。
  11. 如請求項8之方法，其中該液晶顯示器係在介於攝氏40度與攝氏60度之間的一溫度下烘烤。
  12. 如請求項8之方法，其中該液晶顯示器經烘烤歷時經組態以使由先前製造步驟引起的該液晶顯示器上之實質上所有雜散電荷得以消散的一時間段。
  13. 如請求項8之方法，其中該液晶顯示器係在介於40%與60%之間的一濕度下烘烤。
  14. 如請求項8之方法，其中該液晶顯示器係在高於先前製造步驟之一濕度下烘烤以防止靜電放電損害該液晶顯示器。
  15. 一種用於製造一電子裝置之方法，其包含：將一電子顯示器安裝至該電子裝置中，其中雜散電荷在安裝期間積聚在該電子顯示器之組件上；烘烤該電子裝置以使該雜散電荷自該電子裝置之該等組件消散；及在該雜散電荷經消散時校準該電子顯示器。
  16. 如請求項15之方法，其中校準該電子顯示器包含：當該電子顯示器經程式化以顯示一灰階且該灰階經組態以使產生的一斑紋假影之一對比度比大部分其他灰階強時，調諧該電子顯示器以減少或去除閃爍；及 調諧該電子顯示器以減少或去除一斑紋假影。
  17. 如請求項15之方法，其中該電子裝置包含一手持式裝置、一攜帶型電話、一筆記型電腦、一平板電腦或一桌上型電腦或其任何組合。
  18. 一種用於校準一電子顯示器之方法，其包含：將該電子顯示器之像素程式化至一灰階，該灰階經組態以使產生斑紋之一對比度比大部分其他灰階強；在該等像素經程式化至該灰階時調諧該電子顯示器以減少閃爍；及在該電子顯示器已經調諧以減少閃爍之後，調諧該電子顯示器以減少或去除一斑紋假影。
  19. 如請求項18之方法，其中該灰階包含一灰階，該灰階經組態以使產生的該斑紋之一對比度比所有其他灰階強。
  20. 如請求項18之方法，其中調諧該電子顯示器以減少或去除該斑紋假影包含調整一閘極時脈重疊、一閘極時脈下降時間、一源極輸出暫停電壓或VCOM之一差動電阻或其任何組合。
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