集成觸摸屏的制作方法
【專利說明】集成觸摸屏
[0001]本申請是申請日為2011年12月22日、發(fā)明名稱為“集成觸摸屏”的中國專利申請201110434144.4的分案申請。
技術領域
[0002]本發(fā)明總體上涉及集成觸摸屏，并且更具體地說，涉及包括驅動線和感測線的集成觸摸屏，該驅動線由薄膜晶體管層的分組電路部件形成，而該感測線形成在濾色器層與改變或產(chǎn)生光的材料層之間。
【背景技術】
[0003]許多類型的輸入裝置目前可用于在計算系統(tǒng)中執(zhí)行操作，如按鈕或鍵、鼠標、軌跡球、操縱桿、觸摸傳感器板、觸摸屏等。觸摸屏因它們的操作易用性和通用性以及它們的降價而特別變得日益流行。觸摸屏可以包括觸摸傳感器板和顯示裝置，該觸摸傳感器板可以是具有觸敏表面的透明板，該顯示裝置諸如是液晶顯示器(LCD)，其可以部分或完全位于該板后面，使得觸敏表面可以覆蓋顯示裝置的至少一部分可視區(qū)域。觸摸屏可以允許用戶利用手指、針筆或其它物體在通常受由顯示裝置顯示的用戶接口(UI)所支配的位置處，觸摸該觸摸傳感器板來執(zhí)行各種功能。一般來說，觸摸屏可以識別觸摸傳感器板上的觸摸和該觸摸的位置，并且計算系統(tǒng)接著可以根據(jù)在觸摸時出現(xiàn)的顯示來解釋該觸摸，并且此后，可以基于該觸摸執(zhí)行一個或多個動作。對于某些觸摸感測系統(tǒng)的情況來說，不需要顯示器上的物理觸摸來檢測觸摸。例如，在某些電容型觸摸感測系統(tǒng)中，用于檢測觸摸的邊緣(fringing)電場可以延伸超出顯示器的表面，并且可以在表面附近檢測接近該表面附近的物體，而不需要實際觸摸該表面。
[0004]電容性觸摸傳感器板可以由驅動線和感測線矩陣形成，該驅動線和感測線由大致透明的導電材料(如銦錫氧化物(ITO))制成，通常在大致透明的基板上沿水平和垂直方向按行和列布置。正是由于它們的大致透明性，電容性觸摸傳感器板可以覆蓋在顯示器上以形成觸摸屏，如上所述。一些觸摸屏可以通過將觸摸感測電路集成到顯示像素層疊(即，形成顯示像素的層疊材料層)中來形成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]下面的描述包括集成觸摸屏的示例，該集成觸摸屏包括驅動線和感測線，該驅動線由薄膜晶體管層的分組電路部件形成，該感測線形成在濾色器層與改變或產(chǎn)生光的材料層之間。在一些示例中，觸摸屏可以是平面切換(IPS)液晶顯示器(LCD)、邊緣場切換(FFS)、高級邊緣場切換(AFFS)等。TFT層中的公共電極(Vcom)可以在觸摸感測操作期間被分組在一起以形成驅動線。感測線可以形成在濾色器玻璃的下側上，并且可以將液晶區(qū)設置在濾色器玻璃與TFT層之間。將感測線放置在濾色器玻璃的下面(即，在顯示像素單元內(nèi))例如可以提供允許濾色器玻璃在裝配了像素單元之后被減薄(thinned)的益處。
【附圖說明】
[0006]圖1A-1C例示了根據(jù)本公開的實施例的、分別包括示例觸摸屏的示例移動電話、示例媒體播放器以及示例個人計算機。
[0007]圖2是例示根據(jù)本公開的實施例的示例觸摸屏的一個實現(xiàn)的示例計算系統(tǒng)的框圖。
[0008]圖3例示了根據(jù)本公開的實施例的觸摸屏的感測線、驅動線以及其它示例結構的示例構造。
[0009]圖3A例示了根據(jù)本公開的實施例的示例顯示像素層疊。
[0010]圖4例示了根據(jù)本公開的實施例的、包括設置在濾色器玻璃下面的感測線的示例濾色器玻璃的更詳細視圖。
[0011]圖5例示了根據(jù)本公開的實施例的、包括形成在導電線上的有機涂層的示例濾色器玻璃。
[0012]圖6例示了根據(jù)本公開的實施例的觸摸屏的感測線、驅動線以及其它示例結構的其它示例構造。
[0013]圖7例示了根據(jù)本公開的實施例的、包括設置在濾色器玻璃的下側上的感測線的另一示例濾色器玻璃的更詳細視圖。
[0014]圖8例示了根據(jù)本公開的實施例的觸摸屏的、包括TFT層的電路部件的驅動線的示例構造。
[0015]圖9例示了根據(jù)本公開的實施例的觸摸屏的、包括TFT層的電路部件的驅動線的另一不例構造。
[0016]圖9A例示了根據(jù)本公開的實施例的TFT基板的示例電路。
[0017]圖10例示了根據(jù)本公開的實施例的、包括連接至感測線的觸點焊盤的濾色器玻璃的示例構造。
[0018]圖11例示了根據(jù)本公開的實施例的TFT玻璃的示例配置。
[0019]圖12例示了根據(jù)本公開的實施例的TFT玻璃的另一示例配置。
[0020]圖13例示了根據(jù)本公開的實施例的、在顯示操作中和觸摸感測操作中驅動觸摸屏的電路部件的示例方法。
[0021]圖14例示了根據(jù)本公開的實施例的濾色器玻璃的另一示例配置。
[0022]圖15例示了根據(jù)本公開的實施例的TFT玻璃的另一示例配置。
【具體實施方式】
[0023]在示例實施例的以下描述中，針對形成本公開的一部分的附圖進行說明，并且其中，通過例示可以實踐本公開的實施例的具體實施例來示出。應當明白，在不脫離本公開的實施例的范圍的情況下，可以使用其它實施例，并且可以進行結構性改變。
[0024]下面的描述包括集成觸摸屏的示例，該集成觸摸屏包括驅動線和感測線，該驅動線由薄膜晶體管層的分組電路部件形成，該感測線形成在濾色器層與改變或產(chǎn)生光的材料層之間。在一些示例中，觸摸屏可以是平面切換(IPS)液晶顯示器(LCD)、邊緣場切換(FFS)、高級邊緣場切換(AFFS)等。TFT層中的公共電極(Vcom)可以在觸摸感測操作期間被分組在一起以形成驅動線。感測線可以形成在濾色器玻璃的下側上，并且可以將液晶區(qū)設置在濾色器玻璃與TFT層之間。將感測線放置在濾色器玻璃的下側上(即，在顯示像素單元內(nèi))例如可以提供允許濾色器玻璃在裝配像素單元之后被減薄的益處。
[0025]在其中將圖像顯示在觸摸屏上的顯示操作期間，例如，通過運送公共電壓，以與像素電極上的像素電壓結合地生成橫跨液晶的電場，Vcom可以用作顯示電路的一部分。在觸摸感測操作期間，可以將激勵信號施加至形成驅動線的一組Vcom?；诩钚盘柕母袦y信號可以通過濾色器玻璃的下側上的感測線接收，并且可以通過觸摸處理器來處理，以確定觸摸屏上的觸摸量和觸摸位置。
[0026]圖1A-1C示出了其中可以實現(xiàn)根據(jù)本公開的實施例的觸摸屏的示例系統(tǒng)。圖1A例示了包括觸摸屏124的示例移動電話136。圖1B例示了包括觸摸屏126的示例數(shù)字媒體播放器140。圖1C例示了包括觸摸屏128的示例個人計算機144。觸摸屏124、126以及128可以基于互電容?；诨ル娙莸挠|摸系統(tǒng)例如可以包括驅動區(qū)和感測區(qū)，如驅動線和感測線。例如，驅動線可以按行形成，而感測線可以按列(例如，正交地)形成。觸摸像素可以形成在行和列的相交點處。在操作期間，行利用AC波形激勵，從而可以在觸摸像素的行與列之間形成互電容。隨著物體接近觸摸像素，在觸摸像素的行與列之間耦合的一些電荷可以改為耦合到該物體上。跨觸摸像素耦合的電荷的這種縮減可以導致行與列之間的互電容的凈減小、和跨觸摸像素耦合的AC波形的縮減。電荷耦合的AC波形的這種縮減可以通過觸摸感測系統(tǒng)檢測和測量，以在多個物體觸摸觸摸屏時確定它們的位置。在一些實施例中，觸摸屏可以是多觸摸的、單觸摸的、投影掃描(project1n scan)的、全成像(full-1maging)多觸摸的、電容性觸摸的等。
[0027]圖2是例示根據(jù)本公開的實施例的、示例觸摸屏220的一個實現(xiàn)的示例計算系統(tǒng)200的框圖。計算系統(tǒng)200例如可以包括在移動電話136、數(shù)字媒體播放器140、個人計算機144，或者包括觸摸屏的任何移動或非移動計算裝置中。計算系統(tǒng)200可以包括觸摸感測系統(tǒng)，該觸摸感測系統(tǒng)包括一個或多個觸摸處理器202、外設204、觸摸控制器206以及觸摸感測電路(下面更詳細描述)。外設204可以包括但不限于隨機存取存儲器(RAM)或其它類型的存儲器或存儲裝置、監(jiān)視(watchdog)計時器等。觸摸控制器206可以包括但不限于一個或多個感測通道208、通道掃瞄邏輯器210以及驅動邏輯器214。通道掃瞄邏輯器210可以訪問RAM 212，從感測通道自動讀取數(shù)據(jù)以及向感測通道提供控制。另外，通道掃瞄邏輯器210可以控制器驅動邏輯器214，以按各種頻率和相位生成激勵信號216，該激勵信號可以選擇性地施加至觸摸屏220的觸摸感測電路的驅動線，如下更詳細描述的。在一些實施例中，觸摸控制器206、觸摸處理器202以及外設204可以被集成到單個專用集成電路(ASIC)中。
[0028]計算系統(tǒng)200還可以包括主機處理器228，該主機處理器用于接收來自觸摸處理器202的輸出并且基于該輸出執(zhí)行動