帶有雙功能電容元件的顯示器的制造方法
【專利摘要】本公開(kāi)涉及帶有雙功能電容元件的顯示器。一實(shí)施例提供一種包括帶有電容元件的顯示像素的觸摸屏，該觸摸屏包括：至少一個(gè)區(qū)域，其包括顯示像素的驅(qū)動(dòng)區(qū)域，該顯示像素的驅(qū)動(dòng)區(qū)域設(shè)置在該觸摸屏的基板的第一表面上且包括發(fā)出電場(chǎng)的電容元件；至少另一區(qū)域，其包括顯示像素的感測(cè)區(qū)域，該顯示像素的感測(cè)區(qū)域設(shè)置在所述第一表面上且包括接收電場(chǎng)的電容元件；以及基本由高電阻材料形成的屏蔽層，其設(shè)置為使得來(lái)自所述驅(qū)動(dòng)區(qū)域的電場(chǎng)在被所述感測(cè)區(qū)域接收之前經(jīng)過(guò)所述屏蔽層。
【專利說(shuō)明】帶有雙功能電容元件的顯示器
[0001]本申請(qǐng)是2009年7月3日提交的題為“帶有雙功能電容元件的顯示器”的發(fā)明專利申請(qǐng)200910151897.7的分案申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明總體上涉及具有包括電容元件的像素的顯示器，更具體地涉及如下的顯示器，其中形成在顯示器上生成圖像的顯示系統(tǒng)的一部分的像素的電容元件也形成用于感測(cè)在顯示器上或附近的觸摸事件的觸摸感測(cè)系統(tǒng)的一部分。
【背景技術(shù)】
[0003]當(dāng)前可以利用多種輸入裝置在計(jì)算系統(tǒng)中進(jìn)行操作，如按鈕或鍵、鼠標(biāo)、跟蹤球、操縱桿、觸摸傳感器面板、觸摸屏等。特別地，觸摸屏以其操作的便利性和多樣性以及不斷下降的價(jià)格而變得日益普及。觸摸屏可以包括觸摸傳感器面板和諸如液晶顯示器(LCD)的顯示設(shè)備，觸摸傳感器面板可以是具有觸摸敏感表面的透明面板，顯示設(shè)備可以部分地或完全地位于所述觸摸傳感器面板的后面，以使得所述觸摸敏感表面能夠覆蓋顯示設(shè)備的可視區(qū)域的至少一部分。觸摸屏可允許用戶通過(guò)用手指、觸筆或其他物體在由正在利用顯示設(shè)備顯示的用戶界面(UI)所指示的位置處對(duì)觸摸傳感器面板進(jìn)行觸摸，來(lái)執(zhí)行各種功能。一般來(lái)說(shuō)，觸摸屏可以識(shí)別觸摸事件和該觸摸事件在觸摸傳感器面板上的位置，并且計(jì)算系統(tǒng)可以根據(jù)在觸摸事件時(shí)呈現(xiàn)的顯示來(lái)解釋該觸摸事件，然后基于該觸摸事件執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作。
[0004]很多電容觸摸傳感器面板可以由諸如氧化銦錫(ΙΤ0)的基本上透明導(dǎo)電材料的驅(qū)動(dòng)線和感測(cè)線的矩陣形成，所述驅(qū)動(dòng)線和感測(cè)線通常按照行和列的方式沿水平和垂直方向排列在基本上透明的基板上。如上所述，電容觸摸傳感器面板可以疊置在顯示器上從而形成觸摸屏部分是由于其基本上透明。然而，將顯示器與觸摸傳感器面板疊置可能具有缺點(diǎn)，例如重量和厚度增加以及顯示器的亮度下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明涉及包括具有雙功能電容元件的像素的顯示器。具體地,這些雙功能電容元件形成用于在顯示器上生成圖像的顯示系統(tǒng)的一部分，也形成用于感測(cè)在所述顯示器上或附近的觸摸事件的觸摸感測(cè)系統(tǒng)的一部分。該電容元件例如可以是LCD顯示器的像素中的電容器，這些電容器配置為各自單獨(dú)用作顯示系統(tǒng)中的像素的像素存儲(chǔ)電容器或電極，也被配置為整體用作觸摸感測(cè)系統(tǒng)中的元素。這樣，例如，可以利用更少的部件和/或處理步驟來(lái)制造具有集成的觸摸感測(cè)性能的顯示器，并且顯示器自身可以更薄且更亮。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的包括多個(gè)IXD像素的示例IXD顯示器的局部電路圖。[0007]圖2A和2B例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的由垂直和水平公共電壓線中的中斷形成的示例區(qū)域。
[0008]圖3例示了驅(qū)動(dòng)區(qū)域的像素301和示例感測(cè)區(qū)域的像素303的局部電路圖。
[0009]圖4A例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在LCD階段和在觸摸階段施加到驅(qū)動(dòng)區(qū)域的像素的示例信號(hào)。
[0010]圖4B例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在LCD階段和在觸摸階段施加到感測(cè)區(qū)域的像素的示例信號(hào)。
[0011]圖5A例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)區(qū)域的存儲(chǔ)電容器在觸摸階段的示例操作的詳情。
[0012]圖5B例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的感測(cè)區(qū)域的存儲(chǔ)電容器在觸摸階段的示例操作的詳情。
[0013]圖6A例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有帶有雙功能電容元件的像素區(qū)域的示例觸摸屏的局部圖，所述雙功能電容元件用作LCD元件和觸摸傳感器。
[0014]圖6B例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的包括鋪設(shè)在觸摸屏的邊界區(qū)域的金屬跡線的示例觸摸屏的局部圖。
[0015]圖6C例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的列印跡(patch)和行印跡與觸摸屏的邊界區(qū)域的金屬跡線的示例連接。
[0016]圖7例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例列印跡和相鄰行印跡的頂視圖。
[0017]圖8A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的針對(duì)單個(gè)行中具有寬間距的兩個(gè)相鄰觸摸像素，手指觸摸的X坐標(biāo)關(guān)于在一個(gè)觸摸像素處觀察到的互電容的示例圖。
[0018]圖SB是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的針對(duì)單個(gè)行中具有寬間距的兩個(gè)相鄰觸摸像素(其中已經(jīng)提供了空間插值)，手指觸摸的X坐標(biāo)關(guān)于在一個(gè)觸摸像素處觀察到的互電容的示例圖。
[0019]圖SC例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于更大觸摸像素間距的示例列印跡圖案和相鄰行印跡圖案的頂視圖。
[0020]圖9A例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的包括形成為多列和多行多邊形區(qū)域(磚形物)的感測(cè)(或驅(qū)動(dòng))區(qū)域的示例觸摸屏。
[0021]圖9B例示了圖9A的示例觸摸屏的一部分的特寫圖。
[0022]圖9C例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖9A的示例觸摸屏的一部分，該部分包括與列CO和Cl相關(guān)聯(lián)的磚形物以及將磚形物耦接到總線的連接yVcom線。
[0023]圖10例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例曲折(zig-zag)雙插值觸摸屏的一部分,該觸摸屏可以進(jìn)一步降低連接yVcom線與感測(cè)區(qū)域之間的雜散電容。
[0024]圖11例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用非晶硅(a-Si)的示例電控雙折射(ECB)IXD顯示器中的像素的第一金屬層(Ml)的構(gòu)圖。
[0025]圖12例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的其中在采用a-Si的示例ECB IXD顯示器中形成多-Si的島圖案的構(gòu)圖步驟。
[0026]圖13例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用a-Si的示例ECB IXD顯示器的像素中形成的連接。
[0027]圖14例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用a-Si的示例ECB IXD顯示器的像素中的第二金屬層(M2)的構(gòu)圖。
[0028]圖15例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用a-Si的示例ECB IXD顯示器中的平面化(PLN)接觸層。
[0029]圖16例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用a-Si的示例ECB IXD顯示器中的反射器(REF)層。
[0030]圖17例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用a-Si的示例ECB IXD顯示器中的鈍化(PASS)接觸。
[0031]圖18例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的形成采用a-Si的示例ECB IXD顯示器中的像素電極的半透明導(dǎo)電材料(諸如ΙΡ0)層。
[0032]圖19例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用a-Si的示例ECB IXD顯示器中的完成像素的平面圖。
[0033]圖20A-D例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用a-Si的示例ECB IXD顯示器中的完成像素的側(cè)視圖。
[0034]圖21和22例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的對(duì)在采用a-Si的示例ECB IXD顯示器中的像素的存儲(chǔ)電容的比較分析。
[0035]圖23例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用a-Si的示例ECB IXD顯示器中的像素的孔徑比估計(jì)。
[0036]圖24例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用a-Si的示例ECB IXD顯示器中的示例改進(jìn)。
[0037]圖25例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用低溫多晶硅(LTPS)的示例面內(nèi)切換(IPS) IXD顯示器中的像素的多-Si層的構(gòu)圖。
[0038]圖26例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用LTPS的示例IPS IXD顯示器中的像素的第一金屬層(Ml)的構(gòu)圖。
[0039]圖27例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用LTPS的示例IPS IXD顯示器中的像素中形成的通路。
[0040]圖28例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用LTPS的示例IPS IXD顯示器中的像素的第二金屬層(M2)的構(gòu)圖。
[0041]圖29例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的形成在采用LTPS的示例IPS IXD顯示器中的像素上的諸如ITO的透明導(dǎo)電材料的第一層。
[0042]圖30例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用LTPS的示例IPS IXD顯示器中的連接。
[0043]圖31例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的形成在采用LTPS的示例IPS IXD顯示器中的像素上的諸如ITO的透明導(dǎo)體的第二層。
[0044]圖32例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用LTPS的示例IPS IXD顯示器中的完成像素的平面圖。
[0045]圖33例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用LTPS的示例IPS IXD顯示器中的像素的側(cè)視圖。
[0046]圖34例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用LTPS的示例IPS IXD顯示器中的兩個(gè)像素的存儲(chǔ)電容。
[0047]圖35例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用LTPS的示例IPS IXD顯示器(其中yVcom線形成在M2層上)中的像素的多-Si層的構(gòu)圖。
[0048]圖36例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用LTPS的示例IPS IXD顯示器(其中yVcom線形成在M2層上)中的像素的第一金屬層(Ml)的構(gòu)圖。
[0049]圖37例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用LTPS的示例IPS IXD顯示器(其中yVcom線形成在M2層上)中的像素中形成的通路。
[0050]圖38例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用LTPS的示例IPS IXD顯示器(其中yVcom線形成在M2層上)中的像素的第二金屬層(M2)的構(gòu)圖。
[0051]圖39例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用LTPS的示例IPS IXD顯示器(其中yVcom線形成在M2層上)中的像素上形成的諸如ITO的透明導(dǎo)電材料的第一層。
[0052]圖40例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用LTPS的示例IPS IXD顯示器(其中yVcom線形成在M2層上)中的連接。
[0053]圖41例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用LTPS的示例IPS IXD顯示器(其中yVcom線形成在M2層上)中的像素上形成的諸如ITO的透明導(dǎo)體的第二層。
[0054]圖42例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用LTPS的示例IPS IXD顯示器(其中yVcom線形成在M2層上)中的完成像素的平面圖。
[0055]圖43例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用LTPS的示例IPS IXD顯示器(其中yVcom線形成在M2層上)中的像素的側(cè)視圖。
[0056]圖44例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用LTPS的示例ECB IXD顯示器中的多-Si的半導(dǎo)體層。
[0057]圖45例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用LTPS的示例ECB IXD顯示器中的第一金屬層(Ml)0
[0058]圖46例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用LTPS的示例ECB IXD顯示器中的連接。
[0059]圖47例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用LTPS的示例ECB IXD顯示器中的第二金屬層(M2)。
[0060]圖48例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用LTPS的示例ECB IXD顯示器中的連接層。
[0061]圖49例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用LTPS的示例ECB IXD顯示器中的反射器層。
[0062]圖50例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用LTPS的示例ECB IXD顯示器中的ITO層。
[0063]圖51例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用LTPS的示例ECB IXD顯示器中的完成像素。
[0064]圖52例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用LTPS的示例ECB IXD顯示器中的像素的側(cè)視圖。
[0065]圖53例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的對(duì)在采用LTPS的示例ECB IXD顯示器中的像素的存儲(chǔ)電容的計(jì)算。
[0066]圖54例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用LTPS的示例ECB IXD顯示器中的像素的孔徑比估計(jì)。
[0067]圖55例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在采用LTPS的示例ECB IXD顯示器中的示例改進(jìn)。
[0068]圖56例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的觸摸屏的包括示例接地分隔體區(qū)域的部分。[0069]圖57是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的例示了示例高R屏蔽的圖56中的示例觸摸屏的側(cè)視圖。
[0070]圖58例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例觸摸屏的包括黑掩蔽(black mask)的黑掩蔽線以及在黑掩蔽線下面的金屬線的部分的側(cè)視圖。
[0071]圖59例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例黑掩蔽布局。
[0072]圖60例示了其中像素區(qū)域用作多種功能的示例基于IPS的觸摸感測(cè)顯示器。
[0073]圖61例示了可以包括本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)示例實(shí)施例的示例計(jì)算系統(tǒng)。
[0074]圖62A例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可以包括觸摸屏的示例移動(dòng)電話，該觸摸屏包括具有雙功能電容元件的像素。
[0075]圖62B例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可以包括觸摸屏的示例數(shù)字媒體播放器，該觸摸屏包括具有雙功能電容元件的像素。
[0076]圖62C例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可以包括觸摸屏的示例個(gè)人計(jì)算機(jī)，該觸摸屏包括具有雙功能電容元件的像素。
【具體實(shí)施方式】
[0077]在以下對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的描述中，參照了作為本發(fā)明的一部分的附圖，在附圖中通過(guò)例示示出了可以實(shí)踐本發(fā)明的特定實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，可以采用其他實(shí)施例并且可以在不脫離本發(fā)明實(shí)施例的范圍的情況下進(jìn)行結(jié)構(gòu)改變。
[0078]本發(fā)明涉及包括具有雙功能電容元件的像素的顯示器。具體地,這些雙功能電容元件形成用于在顯示器上生成圖像的顯示系統(tǒng)的一部分，也形成用于感測(cè)在顯示器上或附近的觸摸事件的觸摸感測(cè)系統(tǒng)的一部分。該電容元件例如可以是LCD顯示器的像素中的電容器，它們配置為各自單獨(dú)用作顯示系統(tǒng)中的像素的像素存儲(chǔ)電容器或電極，也被配置為整體用作觸摸感測(cè)系統(tǒng)中的元素。這樣，例如，可以利用更少的部件和/或處理步驟來(lái)制造具有集成的觸摸感測(cè)性能的顯示器，并且顯示器自身可以更薄、更亮。
[0079]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的包括多個(gè)IXD像素的示例IXD顯示器100的局部電路圖。面板100的像素被配置為使得它們能夠具有作為L(zhǎng)CD像素和觸摸傳感器元件兩者的雙重功能。即，像素包括電容元件或電極，它們可用作像素的IXD顯示電路的一部分，也可以用作觸摸感測(cè)電路的元件。按照這種方式，面板100可以用作具有集成的觸摸感測(cè)性能的IXD顯示器。圖1示出了顯示器100中的像素101、102、103和104的詳情。
[0080]像素102包括具有柵極155a、源極155b和漏極155c的薄膜晶體管(TFT)155。像素102還包括具有上電極157a和下電極157b的存儲(chǔ)電容器Cstl57、具有像素電極159a和公共電極159b的液晶電容器Clcl59、以及濾色器電壓源Vcfl61。如果像素是面內(nèi)切換(IPS)器件，則Vcf例如可以是與Cstl57并行地連接到公共電壓線的散射場(chǎng)電極。如果像素沒(méi)有采用IPS，則Vcfiei例如可以是在濾色器玻璃上的ITO層。像素102還包括用于綠色(G)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)線Gdatall7的一部分117a，以及選通線113的一部分113b。柵極155a連接到選通線部分113b，而源極155b連接到Gdata線部分117a。Cstl57的上電極157a連接到TFT155的漏極155c，而Cstl57的下電極157b連接到沿x方向鋪設(shè)的公共電壓線xVcoml21的一部分121b。Clcl59的像素電極159a連接到TFT155的漏極155c，而Clcl59的公共電極159b連接到Vcf 161。[0081]像素103的電路圖與像素102的相同。然而，鋪設(shè)通過(guò)像素103的顏色數(shù)據(jù)線119載送藍(lán)色(B)數(shù)據(jù)。像素102和103例如可以是常規(guī)IXD像素。
[0082]類似于像素102和103，像素101包括具有柵極105a、源極105b以及漏極105c的薄膜晶體管(TFT) 105。像素101還包括具有上電極107a和下電極107b的存儲(chǔ)電容器Cstl07、具有像素電極109a和公共電極109b的液晶電容器Clcl09、以及濾色器電壓源Vcflll0像素101還包括用于紅色(R)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)線Rdata線115的一部分115a、以及選通線113的一部分113a。柵極105a連接到選通線部分113a,源極105b連接到Rdata線部分115a。Cstl07的上電極107a連接到TFT105的漏極105c，Cstl07的下電極107b連接到xVcoml21的一部分121a。Clcl09的像素電極109a連接到TFT105的漏極105c，Clcl09的公共電極109b連接到Vcflll。
[0083]與像素102和103不同，像素101還包括沿y方向鋪設(shè)的公共電壓線yVcoml23的一部分123a。另外，像素101包括將部分121a連接到部分123a的連接127。由此，連接127 將 xVcoml21 和 yVcoml23 相連接。
[0084]像素104類似于像素101，只是yVcoml25的一部分125a具有中斷(開(kāi)路)131，而xVcoml21的一部分121b具有中斷133。
[0085]如在圖1中所見(jiàn)，像素101、102和103的存儲(chǔ)電容器的下電極通過(guò)xVcoml21連接在一起。這是很多LCD面板中常規(guī)類型的連接，并且在與常規(guī)選通線、數(shù)據(jù)線和晶體管相結(jié)合使用時(shí)，這種連接允許對(duì)像素進(jìn)行尋址。對(duì)垂直公共電壓線的添加及與水平公共電壓線的連接使得將像素沿X方向和I方向進(jìn)行分組，如下面將更詳細(xì)描述的。例如，yVcoml23和到xVcoml21的連接127可以允許像素101、102和103的存儲(chǔ)電容器連接到在像素101、102,103之上和之下的像素的存儲(chǔ)電容器(之上和之下的像素未示出)。例如，緊接在像素101、102和103之上的像素可以分別具有與像素101、102和103相同的配置。在這種情況下，緊接在像素101、102和103之上的像素的存儲(chǔ)電容器將連接到像素101、102和103的存儲(chǔ)電容器。
[0086]一般來(lái)說(shuō)，IXD面板可以被配置為使得面板上的所有像素的存儲(chǔ)電容器例如通過(guò)具有與多個(gè)水平公共電壓線的連接的至少一個(gè)垂直公共電壓線連接在一起。另一個(gè)LCD面板可以被配置為使得不同組像素連接在一起，以形成存儲(chǔ)電容器連接在一起的多個(gè)分開(kāi)區(qū)域。
[0087]一種創(chuàng)建分開(kāi)區(qū)域的方法是通過(guò)在水平和/或垂直公共線中形成中斷(開(kāi)路)。例如，面板100的yVcoml25具有中斷131，該中斷131可以允許該中斷之上的像素與該中斷之下的像素隔離。類似地，xVcoml21具有中斷133，該中斷133可以允許該中斷右側(cè)的像素與該中斷左側(cè)的像素隔離。
[0088]圖2A和2B例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的由垂直和水平公共電壓線中的中斷形成的示例區(qū)域。圖2A示出了 TFT玻璃區(qū)域布局。圖2A示出了區(qū)域201、區(qū)域205以及區(qū)域207。每個(gè)區(qū)域201、205以及207是利用將多個(gè)像素的存儲(chǔ)電容器(未詳細(xì)示出)通過(guò)垂直方向(y方向)和水平方向(X方向)的公共電壓線相鏈接而形成的。例如，圖2A中的放大區(qū)域示出了像素塊203a_e。一個(gè)像素塊包括一個(gè)或多個(gè)像素，其中至少一個(gè)像素包括垂直公共線yVcom。例如圖1例示了包括像素101 — 103的像素的像素塊，其中像素101包括yVcoml23。如圖2A中所見(jiàn)，像素塊203a在水平方向通過(guò)水平公共線xVcom206連接到像素塊203b。類似地，像素塊203a在垂直方向通過(guò)垂直公共線yVcom204連接到像素塊203c。xVcom206中的中斷防止塊203a連接到塊203d，而yVcom204中的中斷防止塊203a連接到塊203e。區(qū)域201和207形成電容元件，該電容元件在連接到適合觸摸電路(例如，觸摸ASIC215中的觸摸電路213)時(shí)可以提供觸摸感測(cè)信息。該連接是通過(guò)將區(qū)域連接到開(kāi)關(guān)電路217而建立的，這將在下面進(jìn)行更詳細(xì)的描述。(注意，對(duì)于IPS型顯示器，不需要導(dǎo)電點(diǎn)。在這種情況下，XVCOM和YVCOM區(qū)域可以簡(jiǎn)單地以到達(dá)觸摸ASIC的金屬跡線延伸，而觸摸ASIC按照與LCD驅(qū)動(dòng)器芯片類似的方式(通過(guò)各向異性導(dǎo)電粘合劑)接合到玻璃。然而，對(duì)于非IPS型顯示器，需要導(dǎo)電點(diǎn)將濾色板上的VCOM區(qū)域與TFT板上的對(duì)應(yīng)區(qū)域相接觸。)類似地，區(qū)域201和區(qū)域205形成電容元件，該電容元件在連接到觸摸電路213時(shí)提供觸摸信息。由此，區(qū)域201用作區(qū)域205和207 (它們例如稱作感測(cè)電極)的公共電極。之前描述了觸摸感測(cè)的互電容模式。還可以獨(dú)立地利用每個(gè)區(qū)域來(lái)測(cè)量自身電容。
[0089]如上所述，可以利用諸如圖1中的xVcom和yVcom的公共電壓線之間的通路并且利用公共電壓線中的選擇性中斷來(lái)形成像素的存儲(chǔ)電容器連接在一起的區(qū)域。由此，圖2A例示了通路或其他連接以及選擇性中斷可以用于創(chuàng)建可以跨多個(gè)像素的電容性區(qū)域。當(dāng)然，根據(jù)本公開(kāi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解，可以創(chuàng)建其他形狀和配置的區(qū)域。
[0090]圖2B示出了 CF玻璃構(gòu)圖的ITO區(qū)域布局，該布局可以根據(jù)像素所采用的IXD技術(shù)的類型而是需要的或是不需要的。例如，這種CF ITO區(qū)域在IXD像素采用面內(nèi)切換(IPS)的情況下將是不需要的。然而，圖2B致力于非IPS LCD顯示器，其中電壓施加在位于上電極與下電極之間的液晶上。圖2B示出了分別與圖2A中的下(在非IPS顯示器中)區(qū)域201、205和207相對(duì)應(yīng)的上區(qū)域221、223和225。圖2B示出了接觸區(qū)域251、255和257的導(dǎo)電點(diǎn)250。導(dǎo)電點(diǎn)250連接對(duì)應(yīng)的上區(qū)域和下區(qū)域，以使得在上區(qū)域中的像素的上電極被驅(qū)動(dòng)時(shí)，下區(qū)域中的像素的對(duì)應(yīng)下電極也被驅(qū)動(dòng)。結(jié)果，即使在例如利用調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)像素時(shí)，上電極與下電極之間的相對(duì)電壓也保持恒定。由此，施加到液晶的電壓例如在觸摸階段可以保持恒定。具體地，恒定的相對(duì)電壓可以是用于操作IXD像素的像素電壓。因此，像素可以在檢測(cè)觸摸輸入的同時(shí)繼續(xù)操作(例如，顯示圖像)。
[0091]將參照?qǐng)D3至圖5B來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的觸摸感測(cè)操作。為了清晰起見(jiàn)，關(guān)于單個(gè)驅(qū)動(dòng)像素和單個(gè)感測(cè)像素來(lái)描述操作。然而，應(yīng)當(dāng)理解，該驅(qū)動(dòng)像素連接到驅(qū)動(dòng)區(qū)域中的其他驅(qū)動(dòng)像素，該感測(cè)像素連接到感測(cè)區(qū)域中的其他感測(cè)像素，如上所述。由此，在實(shí)際操作中，驅(qū)動(dòng)整個(gè)驅(qū)動(dòng)區(qū)域，并且整個(gè)感測(cè)區(qū)域可以用于感測(cè)觸摸。
[0092]圖3示出了驅(qū)動(dòng)區(qū)域的像素301和示例感測(cè)區(qū)域的像素303的局部電路圖。像素301和303包括TFT307和309、選通線311和312、數(shù)據(jù)線313和314,xVcom線315和316、散射場(chǎng)電極319和321、以及存儲(chǔ)電容器323和325。存儲(chǔ)電容器323和325各自具有大約300fF (毫微微法拉)的電容。像素303的散射場(chǎng)電極321的下電極可以通過(guò)xVcom316連接到感測(cè)電路中的電荷放大器326。電荷放大器326將該線保持在虛擬地，以使得從散射場(chǎng)電極321注入的任何電荷顯露為放大器的電壓輸出。在放大器的反饋元件示出為電容器時(shí)，它還可用作電阻器或電阻器與電容器的組合。反饋例如還可以是用于使得觸摸感測(cè)電路的模片尺寸最小化的電阻器和電容器反饋。圖3還示出了利用蓋玻璃(未示出)生成大約3fF的雜散電容的手指327，并且示出了像素中的其他雜散電容，每一個(gè)雜散電容都是大約3fF。[0093]圖4A示出了在IXD階段和觸摸階段期間通過(guò)xVCom315施加到驅(qū)動(dòng)區(qū)域的包括像素301的像素的示例信號(hào)。在IXD階段期間，為了執(zhí)行IXD反轉(zhuǎn)，利用2.5V+/-2.5V的方波信號(hào)驅(qū)動(dòng)xVcom315。IXD階段的持續(xù)時(shí)間為12ms。在觸摸階段，利用15到20個(gè)各自持續(xù)200微秒的連續(xù)激勵(lì)階段來(lái)驅(qū)動(dòng)XVcom315。在這種情況下的激勵(lì)信號(hào)是2.5V+/-2V的正弦信號(hào)，這些正弦信號(hào)各自具有相同頻率和O度或180度(對(duì)應(yīng)于圖4A中的“ + ”和的相對(duì)相位。觸摸階段的持續(xù)時(shí)間為4ms。
[0094]圖5A示出了存儲(chǔ)電容器323在觸摸階段的操作的詳情。具體地，由于存儲(chǔ)電容器323的電容比其他電容(例如，圖3中示出的雜散電容)高得多，所以施加在存儲(chǔ)電容器的下電極處的2.5V+/-2V正弦激勵(lì)信號(hào)的基本上全部(大致90% ) AC分量被轉(zhuǎn)移到上電極。因此，被充電到用于IXD的操作的4.5伏DC的上電極觀察到4.5V+/-1.9V的正弦信號(hào)。這些信號(hào)被傳遞到散射場(chǎng)電極319的對(duì)應(yīng)左梳狀結(jié)構(gòu)和右梳狀結(jié)構(gòu)。按照這種方式，可以利用具有振幅大致為+/-2V的AC分量的信號(hào)來(lái)調(diào)制散射場(chǎng)電極319的兩個(gè)梳狀結(jié)構(gòu)(一個(gè)上為+/-2V，另一個(gè)上為+/-1.9V)。由此，散射場(chǎng)電極319與類似地被驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)區(qū)域中的像素的其他散射場(chǎng)電極一起可以用作用于電容感測(cè)的驅(qū)動(dòng)線。
[0095]重要的是，需要注意在散射場(chǎng)電極319被配置為用作觸摸感測(cè)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)元件的同時(shí)，散射場(chǎng)電極繼續(xù)用作LCD顯示系統(tǒng)的一部分。如圖5A中所示，在以大致+/-2V各自調(diào)制散射場(chǎng)電極的梳狀結(jié)構(gòu)的電壓時(shí)，梳狀結(jié)構(gòu)之間的相對(duì)電壓在2V+/-0.1V處保持大致恒定。該相對(duì)電壓是由用于LCD操作的像素的液晶所觀察到的電壓。觸摸階段期間在相對(duì)電壓中的0.1V AC方差應(yīng)當(dāng)具有對(duì)LCD顯示器低得可接受的影響，特別地由于AC方差通常應(yīng)具有高于液晶的響應(yīng)時(shí)間的頻率。例如，激勵(lì)信號(hào)頻率由此以及AC方差的頻率通常高于IOOkHz。然而，液晶的響應(yīng)時(shí)間通常小于IOOHz。因此，散射場(chǎng)電極的作為觸摸系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)元件的功能不應(yīng)與散射場(chǎng)電極的LCD功能相干擾。
[0096]下面參照?qǐng)D3、圖4B和圖5B，來(lái)描述感測(cè)區(qū)域的示例操作。圖4B示出了在上述IXD階段和觸摸階段通過(guò)XVcom316施加到感測(cè)區(qū)域的像素(包括像素303)的信號(hào)。與驅(qū)動(dòng)區(qū)域相同，為了在IXD階段期間執(zhí)行IXD反轉(zhuǎn)，利用2.5V+/-2.5V的方波信號(hào)驅(qū)動(dòng)XVcom316。在觸摸階段，xVcom316連接到放大器326，該放大器326將電壓保持在2.5V的虛擬地處或附近。結(jié)果，散射場(chǎng)電極321也保持在2.5V。如圖3所示，散射場(chǎng)從散射場(chǎng)電極319傳播到散射場(chǎng)電極321。如上所述，通過(guò)驅(qū)動(dòng)區(qū)域以大致+/-2V調(diào)制散射電場(chǎng)。當(dāng)這些場(chǎng)被散射場(chǎng)電極321的頂部電極接收到時(shí)，大部分信號(hào)轉(zhuǎn)移到下電極，這是因?yàn)橄袼?03與像素301具有相同或類似的雜散電容和存儲(chǔ)電容。由于xVcom316連接到電荷放大器326并且保持在虛擬地，所以注入的任何電荷將顯露為電荷放大器的輸出電壓。這個(gè)輸出電壓提供了用于觸摸感測(cè)系統(tǒng)的觸摸感測(cè)信息。例如，在手指327靠近散射場(chǎng)時(shí)，它捕捉一些場(chǎng)并且將它們接地，這在場(chǎng)中造成擾動(dòng)。該擾動(dòng)可以通過(guò)觸摸系統(tǒng)而檢測(cè)為電荷放大器326的輸出電壓中的擾動(dòng)。圖5B示出了在像素302處接收到的散射場(chǎng)的大致90%將被轉(zhuǎn)移到電荷放大器326，所接收到的散射場(chǎng)入射在也連接到TFT325的漏極的電容器一半的電極上。入射在直接連接到XVC0M316的電容器一半的電極上的100%的電荷將被轉(zhuǎn)移到電荷放大器326。入射到每個(gè)電極上的電荷比率將取決于LCD設(shè)計(jì)。對(duì)于非IPS，近乎100%的受手指影響的電荷將入射在VCOM電極上，這是因?yàn)闃?gòu)圖的CF板最靠近手指。對(duì)于IPS類型顯示器，該比率將更接近一半的一半，這是因?yàn)殡姌O的每個(gè)部分具有大致相等的面向手指的區(qū)域(或者，1/4對(duì)3/4)。對(duì)于一些子類型的IPS顯示器，散射電極不是共面的，并且大部分面向上的區(qū)域貢獻(xiàn)于VCOM電極。
[0097]為了清晰起見(jiàn)，利用單個(gè)像素描述了圖3、4A_B以及5A_B中的示例驅(qū)動(dòng)和感測(cè)操作。下面將參照?qǐng)D6A-C、7、8A-C、9A-C和10描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)區(qū)域和感測(cè)區(qū)域的一些不例布局和操作。
[0098]圖6A例不了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的不例觸摸屏600的局部圖，該觸摸屏600具有帶有既用作LCD元件又用作觸摸傳感器的雙功能電容元件的像素的區(qū)域。在圖6A的示例中，示出了具有八列(標(biāo)記為a至h)和六行(標(biāo)記為I至6)的觸摸屏600，但是應(yīng)當(dāng)理解，可以采用任意數(shù)量的列和行。列a至h可以由列狀區(qū)域形成，盡管在圖6A的示例中，每列的一側(cè)包括設(shè)計(jì)用于生成每列中的分開(kāi)部分的錯(cuò)列的邊緣和切口。行I至6中的每一個(gè)可以由區(qū)域內(nèi)的多個(gè)不同的印跡或襯墊(pad)形成，每個(gè)印跡通過(guò)鋪設(shè)至觸摸屏600的邊界區(qū)域的一個(gè)或多個(gè)yVcom線連接到邊界區(qū)域，以使得特定行中的所有印跡能夠通過(guò)鋪設(shè)在邊界區(qū)域中的金屬跡線(圖6A中未示出)連接在一起。這些金屬跡線可以到達(dá)觸摸屏600的一側(cè)上的小區(qū)域并且連接到柔性電路602。如圖6A的示例中所示，形成行的印跡可以通過(guò)例如按照大體金字塔形配置來(lái)選擇性地設(shè)置xVcom線和yVcom線中的中斷而形成。在圖6A中，例如，列a和b之間的行I至3的印跡按照倒立金字塔配置來(lái)排列，而列a和b之間的行4至6的印跡按照正立金字塔配置來(lái)排列。
[0099]圖6B例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例觸摸屏600的局部圖，該觸摸屏600包括鋪設(shè)在觸摸屏的邊界區(qū)域中的金屬跡線604和606。注意，為了清晰起見(jiàn)，放大了圖6B中的邊界區(qū)域。每個(gè)列a至h可以包括允許將該列通過(guò)一個(gè)通路(圖6B中未示出)連接到金屬跡線的延伸的一條或多條yVcom線608。每列的一側(cè)包括設(shè)計(jì)用于生成每列中的分開(kāi)部分的錯(cuò)列的邊緣614和切口 616。每行印跡I至6可以包括允許將該印跡通過(guò)一個(gè)通路(圖6B中未示出)連接到金屬跡線的延伸的一條或多條yVcom線610。yVcom線610可以使得將特定行中的每個(gè)印跡彼此自連接。由于所有金屬跡線604和606都形成在同一層上，所以它們可以全部到達(dá)同一柔性電路602。
[0100]如果觸摸屏600用作互電容觸摸屏，則可以利用一個(gè)或多個(gè)激勵(lì)信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)列a至h或行I至6，并且散射電場(chǎng)線可以形成在相鄰列區(qū)域和行印跡之間。在圖6B中，應(yīng)當(dāng)理解，盡管出于例示的目的僅示出了在列a與行印跡I之間(a-Ι)的電場(chǎng)線612，但是根據(jù)正在激勵(lì)哪列或哪行，可以在其他相鄰列與行印跡之間(例如，a-2、b-4、g-5等等)形成電場(chǎng)線。因此，應(yīng)當(dāng)理解，每列-行印跡對(duì)(例如，a-l、a-2、b-4、g_5等等)可以表示其中電荷可以從驅(qū)動(dòng)區(qū)域被耦接到感測(cè)區(qū)域上的兩區(qū)域觸摸像素或傳感器。當(dāng)手指向下觸摸在這些觸摸像素之一上時(shí)，手指阻斷延伸過(guò)觸摸屏的覆層的一些散射電場(chǎng)線，從而減少了耦合到感測(cè)區(qū)域的電荷量?？梢詸z測(cè)耦合電荷量的減少作為確定觸摸的所得“圖像”的一部分。應(yīng)當(dāng)注意的是，在如圖6B所示的互電容觸摸屏設(shè)計(jì)中，不需要單獨(dú)的基準(zhǔn)地，因此也不需要在基板的背側(cè)上或者在單獨(dú)的基板上的第二層。
[0101]觸摸屏600還可以用作自身電容觸摸屏。在這種實(shí)施例中，基準(zhǔn)地平面可以形成在基板的背側(cè)上、在與印跡和列相同的一側(cè)上但是通過(guò)介電物與印跡和列分開(kāi)、或者在單獨(dú)的基板上。在自身電容觸摸屏中，每個(gè)觸摸像素或傳感器具有對(duì)基準(zhǔn)地的自身電容，該自身電容可能由于手指的存在而改變。在自身電容實(shí)施例中，可以獨(dú)立地感測(cè)列a至h的自身電容，并且還可以獨(dú)立地感測(cè)行I至6的自身電容。
[0102]圖6C例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的列和行印跡到觸摸屏的邊界區(qū)域中的金屬跡線的示例連接。圖6C表示圖6B中示出的“詳情A”，并且示出了通過(guò)yVcom線608和610連接到金屬跡線618的列“a”和行印跡4至6。由于yVcom線608和610通過(guò)介電材料與金屬跡線618分開(kāi)，所以形成在介電材料上的通路620使得yVcom線能夠連接到金屬跡線。金屬跡線618能夠形成在與yVcom線相同的層中。在這種情況下，將不需要另外的處理步驟，并且觸摸跡線可以鋪設(shè)在相同的Ml和M2層中，該Ml和M2層在LCD中是常規(guī)的，并且有時(shí)被稱作“柵極金屬”以及“源極/漏極金屬”。而且，介電絕緣材料可以被稱作“內(nèi)層介電物”或 “ILD”。
[0103]如圖6C中所示，由于應(yīng)當(dāng)為包含連接行印跡4和5的yVcom線610的觸摸像素留出空間，所以列邊緣614和行印跡4至6可以沿X方向錯(cuò)開(kāi)。(應(yīng)當(dāng)理解，圖6C的示例中的行印跡4實(shí)際上是粘在一起的兩個(gè)印跡。)為了獲得最佳觸摸靈敏度，可以希望平衡觸摸像素a-6、a_5以及a_4中的區(qū)域的面積。然而，如果列“a”保持為直線，則行印跡6可以比行印跡5或6更細(xì)，并且將在觸摸像素a-6的區(qū)域之間產(chǎn)生不平衡。
[0104]圖7例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例列和相鄰行印跡的頂視圖。通常希望使得觸摸像素a-4、a-5以及a_6的互電容特性保持相對(duì)恒定，以產(chǎn)生留在觸摸感測(cè)電路的范圍內(nèi)的相對(duì)均勻的Z方向觸摸靈敏度。因此。列區(qū)域34、35和36應(yīng)當(dāng)與行印跡區(qū)域4、5和6大致相同。為此，與列部分a6和行印跡6相比，列部分a4和a5以及行印跡4和5可以在y方向上縮減，從而使得列段a4的面積與列段a5和a6的面積匹配。換言之，觸摸像素a4_4將會(huì)比觸摸像素ae_6更寬更短，a6-6將更窄更高。
[0105]由于觸摸像素或傳感器可以在X方向上略微歪斜或失調(diào)，所以在觸摸像素a-6上的最大化觸摸事件(例如，向下正好放置在觸摸像素a-6上的手指)的X坐標(biāo)可能會(huì)略微不同于例如觸摸像素a-4上的最大化觸摸事件的X坐標(biāo)。因此，在本發(fā)明的實(shí)施例中，該失調(diào)可以在軟件算法中被修正，以重映射觸摸像素并去除失真。
[0106]盡管典型的觸摸面板柵格尺寸可以具有設(shè)置在5.0mm中心區(qū)上的觸摸像素，但是可以希望具有例如大約6.0mm中心區(qū)的更展開(kāi)柵格，來(lái)減少觸摸屏中的電連接的整體數(shù)量。然而，展開(kāi)傳感器圖案可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的觸摸讀取。
[0107]圖8A是針對(duì)單個(gè)行中具有寬間距的兩個(gè)相鄰觸摸像素a-5以及b_5，手指觸摸的X坐標(biāo)關(guān)于在一個(gè)觸摸像素處觀察到的互電容的示例圖。在圖8A中，圖線800表示隨著手指接觸從左向右連續(xù)移動(dòng)在觸摸像素a-5處觀察的互電容,而圖線802表示隨著手指觸摸從左向右連續(xù)移動(dòng)，在觸摸像素b-5處觀察的互電容。如所預(yù)期的，當(dāng)手指觸摸正好經(jīng)過(guò)觸摸像素a-5上時(shí)，在觸摸像素a-5處觀察到互電容的下降804，當(dāng)手指觸摸正好經(jīng)過(guò)觸摸像素b-5上時(shí)，在觸摸像素b-5處觀察到互電容的類似下降806。如果線808表示用于檢測(cè)觸摸事件的閾值，則圖8A例示了即使手指從未抬離觸摸屏的表面，也可能在810處錯(cuò)誤地呈現(xiàn)手指已經(jīng)瞬間抬離表面。該位置810可以表示在兩個(gè)展開(kāi)觸摸像素之間的中途附近的點(diǎn)。
[0108]圖SB是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的針對(duì)單個(gè)行中具有寬間距的兩個(gè)相鄰觸摸像素a-5和b-5 (其中已經(jīng)提供了空間插值)，手指觸摸的X坐標(biāo)關(guān)于在一個(gè)觸摸像素處觀察到的互電容的示例圖。正如所預(yù)期的，當(dāng)手指觸摸正好經(jīng)過(guò)觸摸像素a-5上時(shí)，在觸摸像素a-5處觀察到互電容的下降804，當(dāng)手指觸摸正好經(jīng)過(guò)觸摸像素b-5上時(shí)，在觸摸像素b-5處觀察到互電容的類似下降806。然而需要注意，與圖8A中相比，互電容值中的上升和下降發(fā)生得更加逐步。如果線808表示用于檢測(cè)觸摸事件的閾值，則圖SB例示了當(dāng)手指從左向右在觸摸像素a_5和b_5上移動(dòng)時(shí)，在觸摸像素a_5或b_5處始終檢測(cè)到觸摸事件。換目之，觸摸事件的這種“模糊”對(duì)于防止誤無(wú)觸摸讀取的出現(xiàn)是有幫助的。
[0109]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可以增大觸摸屏的蓋玻璃的厚度，以生成圖SB中示出的空間模糊或?yàn)V波的部分或全部。
[0110]圖SC例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的對(duì)于更大觸摸像素間距有用的示例列和相鄰行印跡圖案的頂視圖。圖8C例示了其中在沿X方向伸長(zhǎng)的觸摸像素內(nèi)采用鋸齒狀區(qū)域邊緣812的示例實(shí)施例。鋸齒狀區(qū)域邊緣可以使得散射電場(chǎng)線814能夠在X方向上存在于更大區(qū)域上，從而可以利用同一觸摸像素沿X方向在更大的距離上檢測(cè)到觸摸事件。應(yīng)當(dāng)理解，圖8C的鋸齒狀配置僅僅是個(gè)示例，并且還可以采用諸如蛇形邊緣等的其他配置。這些配置可以進(jìn)一步軟化觸摸圖案，并且生成如圖8B所示的相鄰觸摸像素之間的空間濾波和插值。
[0111]圖9A例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例觸摸屏900，該觸摸屏900包括形成為列906和多邊形區(qū)域(磚形物)的行902的感測(cè)(或驅(qū)動(dòng))區(qū)域(CO至C5)，其中每行磚形物都形成單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)(或感測(cè))區(qū)域(R0至R7)。在圖9A的示例中，連接yVcom線904沿著磚形物的僅一側(cè)鋪設(shè)(所謂的“單擴(kuò)展(single escape)”配置)。盡管示出了具有六列和八行的觸摸屏900，但是應(yīng)當(dāng)理解，可以采用任意數(shù)量的列和行。
[0112]為了將特定行中的磚形物902耦接在一起，在單擴(kuò)展配置中連接yVcom線904可以沿著磚形物的一側(cè)從磚形物鋪設(shè)到特定總線910。在連接yVcom線904與相鄰列906之間可以形成地隔離區(qū)域908,以減小連接yVcom線與列之間的電容f禹接。對(duì)于每個(gè)總線910和對(duì)于列906的連接可以通過(guò)柔性電路912離開(kāi)觸摸屏900。
[0113]圖9B例不了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖9A中的不例觸摸屏900的一部分的特寫圖，其示出了在單擴(kuò)展配置中磚形物902如何可以利用連接yVcom線904鋪設(shè)到總線910。在圖9B中，可以采用比更短的連接yVcom線(例如,跡線R2)更長(zhǎng)連接、更多的yVcom線904(例如，跡線R7)，以均衡化跡線的整體電阻率，并且使得驅(qū)動(dòng)電路所觀察的整體電容負(fù)載最小。
[0114]圖9C例不了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖9A中的不例觸摸屏900 —部分,其包括與列CO和Cl相關(guān)聯(lián)的磚形物902以及將磚形物耦接到總線910的連接yVcom線904(象征性地示出為細(xì)線)。在圖9C (其按照象征方式繪出并且僅僅出于例示的目的而沒(méi)有按比例繪制)的示例中，總線BO耦接到磚形物R0C0 (相鄰于列CO的最靠近BO的磚形物)和ROCl (相鄰于列Cl的最靠近BO的磚形物)?？偩€BI耦接到磚形物RlCO (相鄰于列CO的次靠近BO的磚形物)和RlCl (相鄰于列Cl的次靠近BO的磚形物)。針對(duì)其他總線重復(fù)該圖案，以使得總線B7耦接至磚形物R7C0 (相鄰于列CO的最遠(yuǎn)離BO的磚形物)和R7C1 (相鄰于列Cl的最遠(yuǎn)離BO的磚形物)。
[0115]圖10例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例曲折雙插值觸摸屏1000，該觸摸屏1000可以進(jìn)一步減小連接yVcom線與感測(cè)區(qū)域之間的雜散電容。在圖10的示例中,表示驅(qū)動(dòng)(或感測(cè))區(qū)域的多邊形區(qū)域1002在形狀上大體是五邊形并且取向錯(cuò)列，其中在面板端部附近的一些多邊形區(qū)域是截?cái)嗟奈暹呅?。感測(cè)(或驅(qū)動(dòng))區(qū)域1004是曲折形狀的，其中在感測(cè)(或驅(qū)動(dòng))區(qū)域與五邊形1002之間具有接地保護(hù)1006。所有連接yVcom線1008鋪設(shè)在五邊形1002之間的通道1010中。在互電容實(shí)施例中，每個(gè)觸摸像素或傳感器的特征在于在五邊形與相鄰感測(cè)(或驅(qū)動(dòng))區(qū)域1004之間形成電場(chǎng)線1016。由于連接yVcom線1008不能與任何感測(cè)(或驅(qū)動(dòng))區(qū)域1004并排鋪設(shè)，而是鋪設(shè)在五邊形1002之間，所以連接yVcom線1008與感測(cè)(或驅(qū)動(dòng))區(qū)域1004之間的雜散電容被最小化，并且空間交叉耦接也被最小化。之前,連接yVcom線1008與感測(cè)(或驅(qū)動(dòng))區(qū)域1004之間的距離僅為接地保護(hù)1006的寬度，但是在圖10的實(shí)施例中，該距離是接地保護(hù)的寬度加上五邊形1002的寬度(該寬度隨五邊形的形狀的長(zhǎng)度而變化)。
[0116]如圖10的示例中所例示的，用于在觸摸屏的端部處的行R14的五邊形可以被截?cái)唷Ｒ虼?，觸摸1012對(duì)于R14的計(jì)算質(zhì)心可以在y方向上偏離它們的真實(shí)位置。另外，觸摸對(duì)于任何兩個(gè)相鄰行的計(jì)算質(zhì)心將在X方向上錯(cuò)開(kāi)(彼此偏置)一偏移距離。然而，該失調(diào)可以在軟件算法中被修正，以重映射觸摸像素并去除失真。
[0117]盡管本發(fā)明的上述實(shí)施例主要是關(guān)于互電容觸摸屏描述的，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實(shí)施例還可以應(yīng)用于自身電容觸摸屏。在這種實(shí)施例中，基準(zhǔn)地平面可以形成在基板的背側(cè)上，或者形成在基板的與多邊形區(qū)域和感測(cè)區(qū)域相同的一側(cè)但是通過(guò)介電物與多邊形區(qū)域和感測(cè)區(qū)域隔開(kāi)，或者形成在單獨(dú)的基板上。在自身電容觸摸屏中，每個(gè)觸摸像素或傳感器具有對(duì)基準(zhǔn)地的自身電容，該電容可以由于手指的存在而改變。觸摸屏可以按照時(shí)間復(fù)用方式利用互電容測(cè)量和自身電容測(cè)量?jī)烧撸允占郊有畔?，并且每個(gè)測(cè)量類型可以補(bǔ)償另一類型的不足。
[0118]下面參照?qǐng)D11至圖46來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的包括具有雙功能電容元件的像素的示例顯示器以及制造該顯示器的處理。圖11至24致力于采用非晶硅(a-Si)的示例電控雙折射(ECB) IXD顯示器。圖25至圖34致力于采用低溫多晶硅(LTPS)的示例IPS IXD顯示器。圖35至圖43致力于采用LTPS的另一示例IPS IXD顯示器。圖44至圖55致力于采用LTPS的示例ECB IXD顯示器。
[0119]下面參照?qǐng)D11至圖18來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制造ECB IXD顯示器的示例過(guò)程。這些圖示出了在ECB IXD顯示器的制造期間對(duì)兩個(gè)像素即像素1101和像素1102的處理的各個(gè)階段。所得的像素1101和1102形成分別等效于圖1中的像素101和102的電路。
[0120]圖11示出了像素1101和1102的第一金屬層(Ml)的構(gòu)圖。如圖11所示，像素1102的Ml層包括柵極1155a、選通線1113的一部分1113b、存儲(chǔ)電容器(除了下電極1157b之外均未示出)的下電極1157b、以及xVcom 1121的一部分1121b。像素1101包括柵極1105a、存儲(chǔ)電容器(除了下電極1107b之外均未示出)的下電極1107b、選通線1113的一部分1113a、以及xVcom 1121的一部分1121a。像素1101還包括yVcom 1123的一部分1123a (示出為點(diǎn)線)，該部分1123a包括附加部分1140。部分1123a具有連接點(diǎn)1141和連接點(diǎn)1143。如圖11所示，選通線1113和xVcom 1121沿x方向鋪設(shè)通過(guò)像素1101和1102兩者。選通線1113 連接到柵極 1105a 和 1155a，xVcom 1121 連接下電極 1107b 和 1157b。yVcom 1123 的部分1123a在像素1101中連接到xVcom 1121。
[0121]圖12示出了像素1101和1102的制造過(guò)程中的隨后的構(gòu)圖步驟，其中形成多-Si的島圖案。如圖12所見(jiàn)，兩個(gè)像素的島圖案類似，只是像素1102的半導(dǎo)體部分1201和1203略微不同于像素1101的半導(dǎo)體部分1205和1207。例如，部分1205略微小于部分1201。這部分是由于允許xVcom 1121在垂直方向(y方向)上通過(guò)yVcom 1123與其他xVcom線相連接，如下面將更詳細(xì)描述的。
[0122]圖13示出了形成在像素1101中的連接1301和1302。像素1102不包括這種連接。下面將參照?qǐng)D14更詳細(xì)地描述連接1301和1302的操作。
[0123]圖14示出了像素1101和1102的第二金屬層(M2)的構(gòu)圖。如圖14所示，像素1102的M2層形成了綠色數(shù)據(jù)線Gdatal417 (在圖14中示出為點(diǎn)線)的一部分1417a、源極1455b、漏極1455c以及上電極1457a。類似于像素1102，像素1101的M2層形成了紅色數(shù)據(jù)線Rdatal415 (在圖14中示出為點(diǎn)線)的一部分1415a、源極1405b、漏極1405c以及上電極1407a。像素1101的M2層還形成了 yVcoml423 (在圖14中示出為點(diǎn)線)的部分1423a和1423b。上電極1407a小于上電極1457a，這使得部分1423a形成在像素1101的M2層中。部分1423a具有連接點(diǎn)1441，并且部分1423b具有連接點(diǎn)1443。
[0124]圖11、13和14 一起示出了像素1101包括垂直公共線(yVComl415)，該垂直公共線允許將xVcoml 121在垂直方向(y方向)與其他xVcom線相連接。具體地，這些圖示出了部分1423a通過(guò)連接1301分別在連接點(diǎn)1441和1141處連接到部分1123a。部分1123a通過(guò)連接1302分別在點(diǎn)1143和1443處連接到1423b。由此，這些圖示出了 yVcomll23的連續(xù)部分通過(guò)像素的多個(gè)結(jié)構(gòu)的連接而形成在像素1101上。如圖11所示，yVcom部分1123a連接到xVcom部分1121a。結(jié)果，這些圖中示出的像素1101的結(jié)構(gòu)使得能夠進(jìn)行對(duì)多個(gè)xVcom線在垂直方向的連接。
[0125]圖15分別示出了像素1101和1102的平面化(PLN)接觸層1501和1503。圖16分別示出了像素1101和1102的反射器(REF)層1601和1603。圖17分別示出了像素1101和1102的鈍化(PASS)接觸1701和1703。圖18示出了分別形成像素1101和1102的像素電極1801和1803的半透明導(dǎo)電材料(例如，ΙΡ0)層。
[0126]圖19示出了完成的像素1101和1102的平面圖。圖20A至20B例示了沿圖中所示的頂視圖示出的路徑截取的完成像素1101的側(cè)視圖。圖20C至20D例示了沿著圖19所示的線的像素1102和1101的側(cè)視圖。
[0127]圖20A示出了像素1101的側(cè)視圖。圖20A中示出的Ml層的部分包括選通線部分1113b、柵極1155a、下電極1157b以及xVcom部分1121b。圖20A中示出的多-Si層包括多-Sil205和多-Sil201。圖20A中示出的M2層包括源極1455b、漏極1465c以及上電極1457a。圖20A還示出了平面化層1503、反射器層1603、鈍化接觸1703以及透明導(dǎo)體層1103。
[0128]圖20B示出了像素1101的另一側(cè)視圖。為了清晰起見(jiàn)，圖中未示出平面化接觸、反射器、鈍化接觸以及透明導(dǎo)體層。圖20B中示出的Ml層包括選通線部分1113a、柵極1105a、下電極1107b以及xVcom部分1121a。圖20B還示出了相鄰像素2001，該像素2001具有與像素1101相同的結(jié)構(gòu)。圖20B中示出的多-Si層包括多-Si部分1211和多-Si部分1207。圖20B中示出的M2層包括源極1405b、漏極1405c以及上電極1407a。
[0129]圖20C示出了沿著圖19中示出的線的像素1102的側(cè)視圖。圖20C中示出的Ml層包括選通線部分1113b、柵極1155a以及xVcom部分1121b。圖20C還示出了淀積在Ml之上的柵極絕緣體2003。圖20C中還示出了多-Si部分1203以及附加多-Si部分。
[0130]圖20D示出了沿著圖19中示出的線的像素1101的側(cè)視圖。圖20D中示出的Ml層包括選通線部分1113a、柵極1105a以及yVcom部分1123a,該yVcom部分1123a包括與xVcom部分1121a的相交。連接1301和1302分別接觸yVcom部分1123a的連接點(diǎn)1141和1143。圖20D還示出了柵極絕緣體層2005以及多-Si部分1209。圖20D中示出的M2層包括yVcom部分1423a和yVcom部分1423b,該yVcom部分1423a在連接點(diǎn)1441處與連接1301相連接，而該yVcom部分1423b在連接點(diǎn)1443處與連接1302相連接。垂直公共線yVcomll23 (圖20D中示出為劃線)鋪設(shè)通過(guò)像素1101，作為yVcom部分1423a、連接1301、yVcom部分1123a、連接1302以及yVcom部分1423b。圖20D還示出了包括與像素1101相同的結(jié)構(gòu)的相鄰像素的一部分。具體地，相鄰像素包括通過(guò)連接而連接到xVcom部分的yVcom部分。由此，圖20D例示了 xVcom部分1121a可以利用yVcom線連接到相鄰像素的xVcom部分。
[0131]圖21和22示出了像素1101和1102的存儲(chǔ)電容的比較分析。像素1102的總存儲(chǔ)電容(Cstore)為:
[0132]Cstore-Cju/jg+Cju/jjQ (I)
[0133]其中，Cmi7m2是重疊的Ml和M2層(例如，像素1102的上電極1457a和下電極1157b)的電容，以及
[0134]Cmi7ito是第一金屬層和透明導(dǎo)體層的重疊區(qū)域之間的電容。
[0135]例如，圖21示出了得到電容Cwm2的第一金屬層和第二金屬層的重疊區(qū)域。如圖21所示，像素1102的Cwm2得自第一和第二金屬層的大致360平方微米的重疊。下面參照?qǐng)D22，像素1102的突出顯示部分示出了第一金屬層和透明導(dǎo)體層的導(dǎo)致Cmvitq的重疊區(qū)域。如圖22中所示，總重疊為大致360平方微米。
[0136]相對(duì)的是，像素1101的總電容是:
[0137]Cstore-CM1/M2+CM1/I1O+CM2/IT。 (2)
[0138]其中，CM1/M2和CM1/ITQ定義如上；以及
[0139]Cm2ato是得自第二金屬層與透明導(dǎo)體層的重疊的電容。
[0140]像素1101的存儲(chǔ)電容等式中的附加項(xiàng)CM2/ITQ得自像素1101中的第二金屬層與透明導(dǎo)體層重疊的附加區(qū)域。圖21和22示出了得到等式2中的項(xiàng)的像素1101中的重疊金屬的區(qū)域。圖21示出了像素1101中的第一和第二金屬層的重疊區(qū)域，該區(qū)域等于大致503平方微米。圖22示出了像素1101中的第一金屬層和透明導(dǎo)體層的重疊區(qū)域，該重疊區(qū)域等于大致360平方微米。圖22還示出了第二金屬層和透明導(dǎo)體層的重疊區(qū)域，該重疊區(qū)域等于大致81平方微米。由此，從圖21和22顯然可知，盡管像素1101的第一和第二金屬層的重疊區(qū)域小于像素1102的對(duì)應(yīng)區(qū)域，但是像素1101具有額外的區(qū)域重疊，該額外的區(qū)域重疊是像素1102所沒(méi)有的。具體地，像素1101中的第二金屬層和透明導(dǎo)體層的重疊導(dǎo)致另外的81平方微米，這繼而導(dǎo)致像素1101的存儲(chǔ)電容的附加電容量。
[0141]圖23例示了像素1101和1102的孔徑比估計(jì)。像素1101具有41.4%的孔徑比。像素1102具有44.4%的孔徑比。
[0142]圖24例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例改進(jìn)。作為改進(jìn)的結(jié)果，可以使得系統(tǒng)中的不同像素的孔徑比更類似，這可以改進(jìn)顯示器的外觀。類似于像素1102，像素2401和2405不包括y方向的連接部分。另一方面，類似于像素1101，像素2403包括y方向的連接部分。
[0143]圖25至圖34致力于采用低溫多晶硅(LTPS)的示例IPS IXD顯示器。下面將參照?qǐng)D25至圖31描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制造采用LTPS的IPS IXD顯示器的示例過(guò)程。這些圖示出了在采用LTPS的IPS IXD顯示器的制造期間對(duì)兩個(gè)像素即像素2501和像素2502的處理的各個(gè)階段。所得的像素2501和2502形成分別等效于圖1中的像素101和102的電路。由于圖25至30中示出的處理的階段與對(duì)于像素2501和像素2502的相同，所以在這些圖的每一個(gè)中僅示出一個(gè)像素。然而，應(yīng)當(dāng)理解，圖25至圖30中示出的處理的階段適用于像素2501和像素2502兩者。
[0144]圖25示出了像素2501和2502的多-Si層的構(gòu)圖。半導(dǎo)體部分2505、2507以及2509形成了 TFT的有源區(qū)域，并且分別用作源極、柵極和漏極。
[0145]圖26示出了制造像素2501和2502的過(guò)程中的隨后的構(gòu)圖步驟，其中形成像素2501和2502的第一金屬層(Ml)。如圖26所示，用于像素2501/2502的Ml層包括柵極2605a、選通線2613 (示出為點(diǎn)線)的一部分2613a、以及xVcom2621的一部分2621a。部分2621a包括連接點(diǎn)2623。選通線2613和xVcom2621鋪設(shè)通過(guò)在x方向上相鄰的像素。
[0146]圖27示出了形成在像素2501/2502中的通路2701、2703以及2705，分別用于連接到部分2505、部分2509以及連接點(diǎn)2623。
[0147]圖28示出了像素2501/2502的第二金屬層(M2)的構(gòu)圖。如圖28中所示，像素的M2層形成顏色數(shù)據(jù)線2817(在圖28中示出為點(diǎn)線)的一部分2817a，該顏色數(shù)據(jù)線2817例如可以載送紅色、綠色或藍(lán)色數(shù)據(jù)。部分2817a包括通過(guò)通路2701連接到部分2505的連接2819。M2層還形成通過(guò)通路2703與部分2509的連接2821，并且形成通過(guò)通路2705與連接點(diǎn)2623的連接2823。
[0148]圖29示出了形成在像素2501/2502上的諸如ITO的透明導(dǎo)電材料的第一層。該第一透明導(dǎo)體層包括像素電極2901。圖29還示出了在X方向上相鄰的像素的像素電極的一部分2905，以及在y方向上相鄰的像素的像素電極的一部分2907。圖29還示出了連接2903，該連接2903形成下面描述的公共ITO層與xVcom2621之間通過(guò)連接點(diǎn)2623以及圖30中示出的連接3001的連接。
[0149]圖31示出了形成在像素2501和像素2502上的諸如ITO的透明導(dǎo)體的第二層。像素2502上的第二層形成公共電極3151，該公共電極3151包括通過(guò)連接3001和2903以及連接點(diǎn)2623連接到xVcom2621的連接點(diǎn)3153。圖31還示出了在y方向上相鄰的像素的公共電極的一部分3155。與像素2502類似，像素2501包括由透明導(dǎo)體的第二層形成的公共電極3101。同樣，公共電極3101包括通過(guò)連接3001和2903以及連接點(diǎn)2623連接到xVcom2621的連接點(diǎn)3103。然而，像素2501還包括公共電極3101與在y方向上相鄰的像素的公共電極3105之間的連接3107。這樣，像素的公共電極可以在I方向上連接以形成yVcom線3109。由于公共電極3101連接至Ij xVcom2621并且xVcom2621連接到x方向上的其他像素的公共電極，所以像素區(qū)域的公共電極可以連接在一起以形成觸摸感測(cè)元件。類似于前面的示例實(shí)施例，xVcom線和yVcom線中的中斷可以生成可形成為觸摸傳感器陣列的公共電極鏈接在一起的分開(kāi)區(qū)域。
[0150]圖32示出了完成的像素2501和2502的平面圖。圖33例示了沿圖示的頂視圖示出的線截取的像素2501的側(cè)視圖。
[0151]圖34例示了像素2501和像素2502的存儲(chǔ)電容。
[0152]圖35至圖43致力于采用LTPS的另一示例IPS IXD顯示器。在本示例中，yVcom線形成在M2層上(與前面的示例IPS IXD顯示器相對(duì)比，在前面的示例中yVcom線形成在公共ITO層上)。下面將參照?qǐng)D35至41來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的采用LTPS的IPS IXD顯示器的示例制造過(guò)程，其中該顯示器具有M2層上的yVcom線。這些圖示出了在示例IPSIXD顯示器的制造期間對(duì)兩個(gè)像素即像素3501和像素3502的處理的各個(gè)階段。所得的像素3501和3502形成分別等效于圖1中的像素101和102的電路。
[0153]圖35示出了像素3501和3502的多-Si層的構(gòu)圖。半導(dǎo)體部分3505、3507以及3509形成像素3501的TFT的有源區(qū)域，并且分別用作源極、柵極以及漏極。同樣，半導(dǎo)體部分3506、3508以及3510分別是像素3502的源極、柵極以及漏極。圖35還示出了像素3501具有略大于像素3502的寬度W的寬度W’(在X方向上)。
[0154]圖36示出了制造像素3501和3502的過(guò)程中的隨后構(gòu)圖步驟，其中形成像素3501和3502的第一金屬層(Ml)。如圖36中所示，像素3501和3502的Ml層包括柵極3605a和3606a、選通線3613 (示出為點(diǎn)線)的部分3613a和3613b、以及xVcom3621的部分3621a和3621b。部分3621a和3622a分別包括連接點(diǎn)3623和3624。選通線3613和xVcom3621鋪設(shè)通過(guò)在X方向上相鄰的像素。
[0155]圖37示出了形成在像素3501中的通路3701、3703和3705，分別用于連接到部分3505、部分3509以及連接點(diǎn)3623。在像素3502中形成的通路3702、3704和3706分別用于連接到部分3506、部分3510以及連接點(diǎn)3624。
[0156]圖38示出了像素3501和3502的第二金屬層(M2)的構(gòu)圖。對(duì)于像素3501，M2層形成顏色數(shù)據(jù)線3817 (在圖38中示出為點(diǎn)線)的一部分3817a，該顏色數(shù)據(jù)線3817例如可以載送紅色、綠色或藍(lán)色數(shù)據(jù)。部分3817a包括通過(guò)通路3701連接到部分3505的連接3819。像素3501還包括yVcom3830 (示出為點(diǎn)線)的一部分3830a，yVcom3830包括通過(guò)通路3705到連接點(diǎn)3623的連接3823。由此，yVcom3830連接到xVcom3621。像素3501還包括通過(guò)通路3703與部分3509的連接3821。
[0157]由于yVcom3830連接到xVcom3621并且xVcom3621連接到x方向上的其他像素的公共電極，所以像素區(qū)域中的公共電極可以連接在一起形成觸摸感測(cè)元件。類似于前面的示例實(shí)施例，xVcom線和yVcom線中的中斷可以生成可形成為觸摸傳感器陣列的公共電極鏈接在一起的分開(kāi)區(qū)域。
[0158]對(duì)于像素3502，M2層形成顏色數(shù)據(jù)線3818 (在圖38中示出為點(diǎn)線)的一部分3818a，該顏色數(shù)據(jù)線3818例如可以載送紅色、綠色或藍(lán)色數(shù)據(jù)。部分3818a包括通過(guò)通路3702連接到部分3506的連接3820。像素3502還包括通過(guò)通路3706到連接點(diǎn)3624的連接3824，以及通過(guò)通路3704與部分3510的連接3822。
[0159]圖39示出了形成在像素3501和3502上的諸如ITO的透明導(dǎo)電材料的第一層。該第一透明導(dǎo)體層包括像素電極3901和3905。圖39還示出了連接3903和3907，連接3903和3907形成了下面描述的公共ITO層與xVcom3621之間分別通過(guò)連接點(diǎn)3623和3624以及圖40中示出的連接4001和4002的連接。
[0160]圖41示出了形成在像素3501和像素3502上的諸如ITO的透明導(dǎo)體的第二層。像素3502上的第二層形成公共電極4107，該公共電極4107包括通過(guò)連接4002和3907以及連接點(diǎn)3624連接到xVcom3621的連接點(diǎn)4105。類似于像素3502，像素3501包括由第二透明導(dǎo)體層形成的公共電極4101。同樣，公共電極4101包括通過(guò)連接4001和3903以及連接點(diǎn)3623連接到xVcom3621的連接點(diǎn)4103。
[0161]圖42示出了完成的像素3501和3502的平面圖。圖43例示了沿圖中所示頂視圖示出的線截取的像素3501的側(cè)視圖。
[0162]圖44至圖55致力于采用LTPS的示例ECB LCD顯示器。類似于采用非晶硅(a_Si )的ECB IXD顯示器(圖11至圖24中所示)，采用LTPS的ECB IXD顯示器的制造過(guò)程包括構(gòu)造通路以及附加的M2線，以形成在y方向上連接像素的存儲(chǔ)電容器的yVcom線。
[0163]下面將參照?qǐng)D44至圖50來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的采用LTPS的ECB IXD顯示器的示例制造過(guò)程。圖44示出了多-Si的半導(dǎo)體層。圖45示出了第一金屬層(Ml)。圖46示出了包括4601和4602的連接。圖47示出了第二金屬層(M2)。連接4601和4602連接Ml和M2層，以形成yVcom線，如圖所示。圖48至圖50分別示出了連接層、反射器層以及ITO層。圖51示出了包括允許y方向上的連接的yVcom部分的完成像素。圖52示出了沿著圖52中示出的頂視圖中所示的線的像素5101的側(cè)視圖。圖53示出了像素5101的存儲(chǔ)電容的計(jì)算。圖54示出了像素5101和不包括yVcom線的像素5403的孔徑比估計(jì)。圖55示出了一些金屬例如Ml、M2和/或ITO層的部分可以移位以助于均衡像素的孔徑比。
[0164]圖56示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的包括接地分隔體區(qū)域的示例觸摸屏5600的一部分。類似于以上描述的一些實(shí)施例，觸摸屏5600包括用于驅(qū)動(dòng)的區(qū)域(5601和5602)以及用于感測(cè)的區(qū)域(5603和5604)。驅(qū)動(dòng)區(qū)域連接到驅(qū)動(dòng)線5611和5612，感測(cè)區(qū)域連接到感測(cè)線5613和5614。觸摸屏還包括接地分隔體區(qū)域5605，該接地分隔體區(qū)域5605是存儲(chǔ)電容器鏈接在一起的像素的區(qū)域，如上所述該區(qū)域是接地的。接地分隔體區(qū)域5605可以有助于電隔離觸摸像素區(qū)域，并且可以改進(jìn)觸摸屏5600對(duì)觸摸的檢測(cè)。接地分隔體區(qū)域例如可以在整個(gè)觸摸屏上均勻隔開(kāi)。
[0165]圖57是沿圖56中的線A-A的側(cè)視圖，示出了觸摸屏5600的包括覆層5701、粘合劑5702、偏振器5703、高電阻(R)屏蔽5704、濾色器玻璃5705、驅(qū)動(dòng)區(qū)域5601和5602、感測(cè)區(qū)域5603和5604、接地分隔體區(qū)域5605、TFT玻璃5706以及第二偏振器5707的部分。諸如高R屏蔽5704的高電阻屏蔽可以用在例如采用IPS IXD像素的觸摸屏中。高R屏蔽可以有助于阻擋顯示器附近的低頻/DC電壓不干擾顯示器的操作。同時(shí)，高R屏蔽可以允許高頻信號(hào)(例如通常用于電容觸摸感測(cè)的高頻信號(hào))穿透屏蔽。因此，高R屏蔽可以有助于屏蔽顯示器，同時(shí)還允許顯示器感測(cè)觸摸事件。高R屏蔽例如可以由極高電阻有機(jī)材料、碳納米管等等制成，并且可以具有范圍在每平方100兆歐到每平方10千兆歐中的電阻。
[0166]圖58不出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的不例觸摸屏5800的部分的側(cè)視圖。觸摸屏5800包括濾色器玻璃5801、像素層5803 (包括紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)像素、以及如圖59中示出的黑掩蔽的黑掩蔽線)。觸摸屏5800還包括在黑掩蔽線下面的金屬線5805。金屬線5805可以提供例如在像素區(qū)域與觸摸屏的邊界中的總線之間的低電阻路徑。例如，在常規(guī)IXD非IPS顯示器中，通常在CF玻璃上的公共電極是一片ΙΤ0。因此，該公共電極的電阻非常低。例如，常規(guī)LCD可以具有電阻為大致每平方100歐的ITO的公共電極。然而，在以上的一些實(shí)施例中，公共電極“分散”到通過(guò)相對(duì)較細(xì)的路徑連接到共享公共線的區(qū)域中。像素區(qū)域與共享公共電極線之間的連接可以具有相對(duì)較高的電阻，尤其是如果該區(qū)域遠(yuǎn)離觸摸屏的邊界，其中共享公共線可能位于該邊界中。金屬線5805可能有助于降低到這種區(qū)域的路徑的電阻。將金屬線5805放置在黑掩蔽下面可以例如減小金屬線對(duì)像素孔徑比的影響。
[0167]圖59示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例黑掩蔽布局。黑掩蔽5901屏蔽yVcom線和顏色數(shù)據(jù)線。掩蔽5901可以有助于減少不同區(qū)域之間的潛在IXD偽跡(artifact)。掩蔽5902屏蔽顏色數(shù)據(jù)線。覆蓋兩條線的掩蔽5901比掩蔽5902要寬。
[0168]圖60示出了其中像素區(qū)域用于多個(gè)功能的示例基于IPS的觸摸感測(cè)顯示器。例如，像素區(qū)域可以在一個(gè)時(shí)刻處用作驅(qū)動(dòng)區(qū)域而在另一時(shí)刻處用作感測(cè)區(qū)域。圖60示出了兩種類型的像素區(qū)域，即像素區(qū)域類型A和像素區(qū)域類型B。在第一時(shí)間段期間，A類像素區(qū)域(即，觸摸列)可以利用激勵(lì)波形被驅(qū)動(dòng)，同時(shí)可以感測(cè)B類像素區(qū)域(即，觸摸行)的每一個(gè)處的電容。在下一時(shí)間段期間，B類像素區(qū)域(S卩，觸摸行)可以利用激勵(lì)波形被驅(qū)動(dòng)，同時(shí)可以感測(cè)A類像素區(qū)域(S卩，觸摸列)的每一個(gè)處的電容。然后可以重復(fù)該過(guò)程。兩個(gè)觸摸感測(cè)時(shí)段可以為大約2ms。激勵(lì)波形可以采取多種形式。在一些實(shí)施例中，它可以是DC偏移為零、峰峰大約5V的正弦波。還可以采用其他時(shí)間段和波形。
[0169]圖61例示了可以包括以上描述的本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的示例計(jì)算系統(tǒng)6100。計(jì)算系統(tǒng)6100可以包括一個(gè)或多個(gè)面板處理器6102和外圍設(shè)備6104以及面板子系統(tǒng)6106。外圍設(shè)備6104可以包括但不限于隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)或者其他類型的存儲(chǔ)器或存儲(chǔ)裝置、監(jiān)視定時(shí)器等。面板子系統(tǒng)6106可以包括但不限于一個(gè)或多個(gè)感測(cè)通道6108、通道掃描邏輯6110和驅(qū)動(dòng)器邏輯6114。通道掃描邏輯6110可以訪問(wèn)RAM6112，自主地從感測(cè)通道讀取數(shù)據(jù)并對(duì)該感測(cè)通道提供控制。此外，通道掃描邏輯6110可以控制驅(qū)動(dòng)器邏輯6114以生成不同頻率和相位下的激勵(lì)信號(hào)6116，該激勵(lì)信號(hào)可以被選擇性地施加到觸摸屏6124的驅(qū)動(dòng)線。在一些實(shí)施例中，可以將面板子系統(tǒng)6106、面板處理器6102和外圍設(shè)備6104集成到單個(gè)專用集成電路(ASIC)。
[0170]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，觸摸屏6124可以包括具有多個(gè)驅(qū)動(dòng)區(qū)域和多個(gè)感測(cè)區(qū)域的電容感測(cè)介質(zhì)。驅(qū)動(dòng)區(qū)域和感測(cè)區(qū)域的每個(gè)相交可以表示一個(gè)電容感測(cè)節(jié)點(diǎn)并且可以被視為圖像元素(像素)6126，當(dāng)將觸摸屏6124看作捕獲觸摸的“圖像”時(shí)，這是特別有用的。(換句話說(shuō)，在面板子系統(tǒng)6106已經(jīng)判斷出是否已經(jīng)在觸摸屏中的每個(gè)觸摸傳感器處檢測(cè)到觸摸事件之后，在多重觸摸面板中發(fā)生觸摸事件的觸摸傳感器的圖案可被看作觸摸的“圖像”(例如，觸摸該面板的手指的圖案)。)觸摸屏6124的每個(gè)感測(cè)區(qū)域可以驅(qū)動(dòng)面板子系統(tǒng)6106中的感測(cè)通道6108 (在本文中也被稱作事件檢測(cè)和解調(diào)電路)。
[0171]計(jì)算系統(tǒng)6100還可以包括主機(jī)處理器6128，主機(jī)處理器6128用于接收來(lái)自面板處理器6102的輸出并基于該輸出進(jìn)行動(dòng)作，該動(dòng)作可以包括但不限于移動(dòng)諸如光標(biāo)或指示器的對(duì)象，滾動(dòng)或搖攝(panning)，調(diào)節(jié)控制設(shè)置，打開(kāi)文件或文檔，查看菜單，進(jìn)行選擇，執(zhí)行指令，操作連接到主機(jī)裝置的外圍設(shè)備，應(yīng)答電話呼叫，發(fā)出電話呼叫，終止電話呼叫，改變音量或音頻設(shè)置，存儲(chǔ)與電話通信相關(guān)的信息(諸如，地址、頻繁撥叫的號(hào)碼、已接呼口叭未接呼叫)，登錄到計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，允許對(duì)計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的限制區(qū)的授權(quán)個(gè)人訪問(wèn)，加載與用戶的計(jì)算機(jī)桌面的優(yōu)選配置相關(guān)聯(lián)的用戶簡(jiǎn)檔，允許訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容，啟動(dòng)某一程序，對(duì)消息進(jìn)行加密或解碼等等。主機(jī)處理器6128還可以進(jìn)行可能與面板處理無(wú)關(guān)的附加功能，并且可以耦接到程序存儲(chǔ)裝置6132和諸如IXD顯示器的顯示裝置6130以將UI提供給該裝置的用戶。顯示裝置6130在部分地或全部地放置在觸摸屏下面時(shí)與觸摸屏6124 —起可以形成觸摸屏6118。[0172]注意，以上描述的功能中的一個(gè)或多個(gè)可以由存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的固件(例如，圖61中的外圍設(shè)備6104之一)來(lái)執(zhí)行并且由面板處理器6102來(lái)運(yùn)行，或者存儲(chǔ)在程序存儲(chǔ)裝置6132中并且由主機(jī)處理器6128來(lái)運(yùn)行。固件還可以在任何計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)內(nèi)存儲(chǔ)和/或輸送，以用于由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備(例如基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)、包含處理器的系統(tǒng))或者可以從指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備取出指令并執(zhí)行指令的其他系統(tǒng)使用或與之結(jié)合使用。在本文環(huán)境中，“計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)”可以是能夠包含或存儲(chǔ)由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備使用或與之結(jié)合使用的程序。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括但不限于電的、磁的、光的、電磁的、紅外的或者半導(dǎo)體系統(tǒng)、裝置或設(shè)備，便攜式計(jì)算機(jī)盤(磁的)，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)(磁的)，只讀存儲(chǔ)器(ROM)(磁的)，可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)(磁的)，諸如⑶、⑶-R、CD-RW、DVD、DVD-R或者DVD-RW的便攜式光盤，或者諸如緊湊閃存卡、安全數(shù)字卡、USB存儲(chǔ)器件、記憶棒等的閃存存儲(chǔ)器。
[0173]固件還可以在任何傳輸介質(zhì)內(nèi)傳播，用以由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備(例如，基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)、包含處理器的系統(tǒng))或者可以從指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備取出指令并執(zhí)行指令的其他系統(tǒng)使用或者與之結(jié)合使用。在本文環(huán)境中，“傳輸介質(zhì)”可以是能夠傳送、傳播或輸送程序用以由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備使用或與之結(jié)合使用的任何介質(zhì)。傳輸可讀介質(zhì)可以包括但不限于電的、磁的、光的、電磁的或紅外的有線或無(wú)線傳播介質(zhì)。
[0174]圖62A例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可以包括觸摸屏6224和顯示裝置6230的示例移動(dòng)電話6236，該觸摸屏包括具有雙功能電容元件的像素。
[0175]圖62B例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可以包括觸摸屏6224和顯示裝置6230的示例數(shù)字媒體播放器6240，該觸摸屏包括具有雙功能電容元件的像素。
[0176]圖62C例示了可以包括觸摸屏(觸摸板)6224和顯示器6230的示例個(gè)人計(jì)算機(jī)6244，該個(gè)人計(jì)算機(jī)的觸摸屏(在顯示器是觸摸屏的一部分的實(shí)施例中)包括具有雙功能電容元件的像素。
[0177]盡管參照附圖充分地描述了本發(fā)明的實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)注意，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)各種改變和變型都是顯而易見(jiàn)的。
【權(quán)利要求】
1.一種包括帶有電容元件的顯示像素的觸摸屏，該觸摸屏包括: 至少一個(gè)區(qū)域，其包括顯示像素的驅(qū)動(dòng)區(qū)域，該顯示像素的驅(qū)動(dòng)區(qū)域設(shè)置在該觸摸屏的基板的第一表面上且包括發(fā)出電場(chǎng)的電容元件； 至少另一區(qū)域，其包括顯示像素的感測(cè)區(qū)域，該顯示像素的感測(cè)區(qū)域設(shè)置在所述第一表面上且包括接收電場(chǎng)的電容元件；以及 基本由高電阻材料形成的屏蔽層，其設(shè)置為使得來(lái)自所述驅(qū)動(dòng)區(qū)域的電場(chǎng)在被所述感測(cè)區(qū)域接收之前經(jīng)過(guò)所述屏蔽層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏，還包括配置為被觸摸的蓋，且 所述屏蔽層設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)和感測(cè)區(qū)域與所述蓋之間。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的觸摸屏，其中所述驅(qū)動(dòng)和感測(cè)區(qū)域中的相鄰區(qū)域形成觸摸像素。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的觸摸屏，還包括: 設(shè)置在兩個(gè)相鄰的感測(cè)區(qū)域之間的至少一個(gè)接地的分隔器區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的觸摸屏，其中，所述至少一個(gè)接地的分隔器區(qū)域包括顯示像素的具有存儲(chǔ)電容器的區(qū)域，其中所述存儲(chǔ)電容器被接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的觸摸屏，其中，所述至少一個(gè)接地的分隔器區(qū)域遍布所述觸摸屏均勻間隔開(kāi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的觸摸屏，還包括設(shè)置在所述第一基板和所述蓋之間的濾色器，其中所述第一基板包括T`FT基板。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的觸摸屏，其中，所述屏蔽層設(shè)置在所述濾色器與所述蓋之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的觸摸屏，還包括: 設(shè)置在所述蓋與所述濾色器之間的第一偏振器；以及 設(shè)置在所述TFT基板的遠(yuǎn)離所述驅(qū)動(dòng)和感測(cè)區(qū)域的一側(cè)的第二偏振器。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的觸摸屏，其中，所述屏蔽層由有機(jī)材料形成。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的觸摸屏，其中，所述屏蔽層的電阻在每平方100兆歐到每平方10千兆歐的范圍。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的觸摸屏，其中，所述屏蔽層允許高頻信號(hào)穿透所述屏蔽層，而阻擋低頻和DC電壓。
13.一種操作前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的觸摸屏的方法，包括: 在操作的顯示模式期間操作所述電容元件以在所述觸摸屏上產(chǎn)生圖像； 在操作的觸摸感測(cè)模式期間操作所述電容元件以感測(cè)所述觸摸屏上或附近的觸摸事件，其中操作的觸摸感測(cè)模式包括向電容元件發(fā)送激勵(lì)信號(hào)和從電容元件接收感測(cè)信號(hào)，其中在操作的觸摸感測(cè)模式期間操作所述電容元件包括: 用激勵(lì)信號(hào)驅(qū)動(dòng)顯示像素的驅(qū)動(dòng)區(qū)域中的電容元件；以及 用顯示像素的感測(cè)區(qū)域中的電容元件感測(cè)由所述驅(qū)動(dòng)區(qū)域產(chǎn)生的電場(chǎng)， 其中，操作的顯示模式和操作的觸摸感測(cè)模式周期性地交替。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，在操作的觸摸感測(cè)模式期間操作所述電容元件包括: 通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)區(qū)域中的電容元件傳輸交流AC信號(hào)，所述AC信號(hào)與在操作的顯示模式期間通過(guò)電容元件傳輸?shù)腖CD反轉(zhuǎn)信號(hào)具有相同的直流DC偏移。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，像素的一區(qū)域在第一時(shí)段操作為驅(qū)動(dòng)區(qū)域并且在第二時(shí)段操作為感測(cè)區(qū)域。
【文檔編號(hào)】G06F3/044GK103870088SQ201410145483
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2009年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2008年7月3日
【發(fā)明者】S·P·霍特林, 常世長(zhǎng), 黃麗麗, 鐘志國(guó) 申請(qǐng)人:蘋果公司