带有双功能电容元件的显示器制造技术

本公开涉及带有双功能电容元件的显示器。一实施例提供一种包括带有电容元件的显示像素的触摸屏，该触摸屏包括：至少一个区域，其包括显示像素的驱动区域，该显示像素的驱动区域设置在该触摸屏的基板的第一表面上且包括发出电场的电容元件；至少另一区域，其包括显示像素的感测区域，该显示像素的感测区域设置在所述第一表面上且包括接收电场的电容元件；以及基本由高电阻材料形成的屏蔽层，其设置为使得来自所述驱动区域的电场在被所述感测区域接收之前经过所述屏蔽层。

Display with dual function capacitor element

The present disclosure relates to a display with dual function capacitive elements. One embodiment includes a display element with capacitive touch screen pixel, the touch screen comprises at least one region, which comprises a display drive pixel, the pixel display driver is arranged on the first surface of the touch screen of the substrate and includes a capacitor element electric field; at least one other area, which comprises a display pixel sensing area, the display pixel sensing area is arranged on the first surface and includes a capacitor element receiving field; and the shielding layer is formed by high resistance materials, it is set to make the electric field from the driving area in the measurement area before the shield after receiving the layer is.

【技术实现步骤摘要】
带有双功能电容元件的显示器本申请是2009年7月3日提交的题为“带有双功能电容元件的显示器”的专利技术专利申请200910151897.7的分案申请。
本专利技术总体上涉及具有包括电容元件的像素的显示器，更具体地涉及如下的显示器，其中形成在显示器上生成图像的显示系统的一部分的像素的电容元件也形成用于感测在显示器上或附近的触摸事件的触摸感测系统的一部分。
技术介绍
当前可以利用多种输入装置在计算系统中进行操作，如按钮或键、鼠标、跟踪球、操纵杆、触摸传感器面板、触摸屏等。特别地，触摸屏以其操作的便利性和多样性以及不断下降的价格而变得日益普及。触摸屏可以包括触摸传感器面板和诸如液晶显示器（LCD）的显示设备，触摸传感器面板可以是具有触摸敏感表面的透明面板，显示设备可以部分地或完全地位于所述触摸传感器面板的后面，以使得所述触摸敏感表面能够覆盖显示设备的可视区域的至少一部分。触摸屏可允许用户通过用手指、触笔或其他物体在由正在利用显示设备显示的用户界面（UI）所指示的位置处对触摸传感器面板进行触摸，来执行各种功能。一般来说，触摸屏可以识别触摸事件和该触摸事件在触摸传感器面板上的位置，并且计算系统可以根据在触摸事件时呈现的显示来解释该触摸事件，然后基于该触摸事件执行一个或多个动作。很多电容触摸传感器面板可以由诸如氧化铟锡（ITO）的基本上透明导电材料的驱动线和感测线的矩阵形成，所述驱动线和感测线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，电容触摸传感器面板可以叠置在显示器上从而形成触摸屏部分是由于其基本上透明。然而，将显示器与触摸传感器面板叠置可能具有缺点，例如重量和厚度增加以及显示器的亮度下降。
技术实现思路
本专利技术涉及包括具有双功能电容元件的像素的显示器。具体地，这些双功能电容元件形成用于在显示器上生成图像的显示系统的一部分，也形成用于感测在所述显示器上或附近的触摸事件的触摸感测系统的一部分。该电容元件例如可以是LCD显示器的像素中的电容器，这些电容器配置为各自单独用作显示系统中的像素的像素存储电容器或电极，也被配置为整体用作触摸感测系统中的元素。这样，例如，可以利用更少的部件和/或处理步骤来制造具有集成的触摸感测性能的显示器，并且显示器自身可以更薄且更亮。附图说明图1例示了根据本专利技术实施例的包括多个LCD像素的示例LCD显示器的局部电路图。图2A和2B例示了根据本专利技术实施例的由垂直和水平公共电压线中的中断形成的示例区域。图3例示了驱动区域的像素301和示例感测区域的像素303的局部电路图。图4A例示了根据本专利技术实施例的在LCD阶段和在触摸阶段施加到驱动区域的像素的示例信号。图4B例示了根据本专利技术实施例的在LCD阶段和在触摸阶段施加到感测区域的像素的示例信号。图5A例示了根据本专利技术实施例的驱动区域的存储电容器在触摸阶段的示例操作的详情。图5B例示了根据本专利技术实施例的感测区域的存储电容器在触摸阶段的示例操作的详情。图6A例示了根据本专利技术实施例的具有带有双功能电容元件的像素区域的示例触摸屏的局部图，所述双功能电容元件用作LCD元件和触摸传感器。图6B例示了根据本专利技术实施例的包括铺设在触摸屏的边界区域的金属迹线的示例触摸屏的局部图。图6C例示了根据本专利技术实施例的列印迹（patch）和行印迹与触摸屏的边界区域的金属迹线的示例连接。图7例示了根据本专利技术实施例的示例列印迹和相邻行印迹的顶视图。图8A是根据本专利技术实施例的针对单个行中具有宽间距的两个相邻触摸像素，手指触摸的x坐标关于在一个触摸像素处观察到的互电容的示例图。图8B是根据本专利技术实施例的针对单个行中具有宽间距的两个相邻触摸像素（其中已经提供了空间插值），手指触摸的x坐标关于在一个触摸像素处观察到的互电容的示例图。图8C例示了根据本专利技术实施例的用于更大触摸像素间距的示例列印迹图案和相邻行印迹图案的顶视图。图9A例示了根据本专利技术实施例的包括形成为多列和多行多边形区域（砖形物）的感测（或驱动）区域的示例触摸屏。图9B例示了图9A的示例触摸屏的一部分的特写图。图9C例示了根据本专利技术实施例的图9A的示例触摸屏的一部分，该部分包括与列C0和C1相关联的砖形物以及将砖形物耦接到总线的连接yVcom线。图10例示了根据本专利技术实施例的示例曲折（zig-zag）双插值触摸屏的一部分，该触摸屏可以进一步降低连接yVcom线与感测区域之间的杂散电容。图11例示了根据本专利技术实施例的在采用非晶硅（a-Si）的示例电控双折射（ECB）LCD显示器中的像素的第一金属层（M1）的构图。图12例示了根据本专利技术实施例的其中在采用a-Si的示例ECBLCD显示器中形成多-Si的岛图案的构图步骤。图13例示了根据本专利技术实施例的在采用a-Si的示例ECBLCD显示器的像素中形成的连接。图14例示了根据本专利技术实施例的在采用a-Si的示例ECBLCD显示器的像素中的第二金属层（M2）的构图。图15例示了根据本专利技术实施例的在采用a-Si的示例ECBLCD显示器中的平面化（PLN）接触层。图16例示了根据本专利技术实施例的在采用a-Si的示例ECBLCD显示器中的反射器（REF）层。图17例示了根据本专利技术实施例的在采用a-Si的示例ECBLCD显示器中的钝化（PASS）接触。图18例示了根据本专利技术实施例的形成采用a-Si的示例ECBLCD显示器中的像素电极的半透明导电材料（诸如IPO）层。图19例示了根据本专利技术实施例的在采用a-Si的示例ECBLCD显示器中的完成像素的平面图。图20A-D例示了根据本专利技术实施例的在采用a-Si的示例ECBLCD显示器中的完成像素的侧视图。图21和22例示了根据本专利技术实施例的对在采用a-Si的示例ECBLCD显示器中的像素的存储电容的比较分析。图23例示了根据本专利技术实施例的在采用a-Si的示例ECBLCD显示器中的像素的孔径比估计。图24例示了根据本专利技术实施例的在采用a-Si的示例ECBLCD显示器中的示例改进。图25例示了根据本专利技术实施例的在采用低温多晶硅（LTPS）的示例面内切换（IPS）LCD显示器中的像素的多-Si层的构图。图26例示了根据本专利技术实施例的在采用LTPS的示例IPSLCD显示器中的像素的第一金属层（M1）的构图。图27例示了根据本专利技术实施例的在采用LTPS的示例IPSLCD显示器中的像素中形成的通路。图28例示了根据本专利技术实施例的在采用LTPS的示例IPSLCD显示器中的像素的第二金属层（M2）的构图。图29例示了根据本专利技术实施例的形成在采用LTPS的示例IPSLCD显示器中的像素上的诸如ITO的透明导电材料的第一层。图30例示了根据本专利技术实施例的在采用LTPS的示例IPSLCD显示器中的连接。图31例示了根据本专利技术实施例的形成在采用LTPS的示例IPSLCD显示器中的像素上的诸如ITO的透明导体的第二层。图32例示了根据本专利技术实施例的在采用LTPS的示例IPSLCD显示器中的完成像素的平面图。图33例示了根据本专利技术实施例的在采用LTPS的示例IPSLCD显示器中的像素的侧视图。图34例示了根据本专利技术实施例的在采用LTPS的示例IPSLCD显示器中的两个像素的存储电容。图35例示了根据本专利技术实施例的在采用LTPS的示例IPSLCD显示器（本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括带有电容元件的显示像素的触摸屏，该触摸屏包括：至少一个区域，其包括具有第一多个显示像素的驱动区域，该驱动区域设置在该触摸屏的基板的第一表面上，所述第一多个显示像素中的电容元件在操作的触摸感测模式期间发出电场；至少另一区域，其包括具有第二多个显示像素的感测区域，该感测区域设置在所述第一表面上，所述第二多个显示像素中的电容元件在操作的触摸感测模式期间接收所发出的电场；驱动区域和感测区域操作为通过驱动区域和感测区域之间的互电容耦合提供触摸功能；驱动区域和感测区域在操作的显示模式期间分别提供用于第一多个显示像素和第二多个显示像素的显示功能；以及由高电阻材料形成的屏蔽层，其设置为使得来自所述驱动区域的电场在被所述感测区域接收之前经过所述屏蔽层。

【技术特征摘要】
2008.07.03 US 61/078,337;2008.09.29 US 12/240,9641.一种包括带有电容元件的显示像素的触摸屏，该触摸屏包括：至少一个区域，其包括具有第一多个显示像素的驱动区域，该驱动区域设置在该触摸屏的基板的第一表面上，所述第一多个显示像素中的电容元件在操作的触摸感测模式期间发出电场；至少另一区域，其包括具有第二多个显示像素的感测区域，该感测区域设置在所述第一表面上，所述第二多个显示像素中的电容元件在操作的触摸感测模式期间接收所发出的电场；驱动区域和感测区域操作为通过驱动区域和感测区域之间的互电容耦合提供触摸功能；驱动区域和感测区域在操作的显示模式期间分别提供用于第一多个显示像素和第二多个显示像素的显示功能；以及由高电阻材料形成的屏蔽层，其设置为使得来自所述驱动区域的电场在被所述感测区域接收之前经过所述屏蔽层。2.根据权利要求1所述的触摸屏，还包括配置为被触摸的盖，且所述屏蔽层设置在所述驱动区域和感测区域与所述盖之间。3.根据前述权利要求中的任一项所述的触摸屏，其中所述驱动区域和感测区域中的相邻区域形成触摸像素。4.根据权利要求2所述的触摸屏，还包括：设置在两个相邻的感测区域之间的至少一个接地的分隔器区域。5.根据权利要求4所述的触摸屏，其中，所述至少一个接地的分隔器区域包括显示像素的具有存储电容器的区域，其中所述存储电容器被接地。6.根据权利要求5所述的触摸屏，其中，所述至少一个接地的分隔器区域遍布所述触摸屏均匀间隔开。7.根据权利要求2所述的触摸屏，还包括设置在所述基板和所述盖之间的滤色器，并且其中所述基板包括TFT基板。8.根据权利要求7所述的触摸屏，其中，所述屏蔽层设置在所述滤色器与所述盖之间。9.根据权利要求8所述的触摸屏，还包括：设置在所述盖与所述滤色器之间的第一偏振器；以及设置在所述TFT基板的远离所述驱动区域和感测区域的一侧的第二偏振器。10.根据权利要求1所述的触摸屏，其中，所述屏蔽层由有机材料形成。11.根据权利要求1所述的触摸屏，其中，所述屏蔽层的电阻在每平方100兆欧到每平方10千兆欧的范围。12.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·P·霍特林，常世长，黄丽丽，钟志国，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国,US