[發明專利]集成觸摸屏

有效

• 申請號: 201080010343.6
• 申請日: 2010-02-02
• 公開（公告）號: CN102341774A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 張世昌
• 申請（專利權）人: 蘋果公司
• 主分類號: G06F3/041
• 分類號: G06F3/041;G06F3/044
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 袁玥

相關申請的交叉引用

本申請是2009年8月21日提交的美國專利申請No.12/545,649的部分繼續，其要求2009年2月2日提交的美國臨時申請No.61/149,340和2009年2月27日提交的美國臨時申請No.61/156,463的權利，此處通過引用并入上述申請的全部內容以用于所有目的。

技術領域

本發明一般涉及包括顯示像素疊層的顯示器，且更具體而言涉及集成到顯示器的顯示像素疊層的觸摸感應電路。

背景技術

很多類型的輸入設備當前可用于在計算系統中執行操作，諸如按鈕或鍵、鼠標、跟蹤球、操縱桿、觸摸傳感器面板、觸摸屏等。尤其是，因為其操作簡單和多功能性以及其不斷下降的價格，觸摸屏正變得越來越流行。觸摸屏可以包括：觸摸傳感器面板，其可以是具有觸摸敏感表面的透晰面板，以及諸如液晶顯示器(LCD)的顯示設備，其可以部分或完全布置在該面板后面，使得觸摸敏感表面可以覆蓋顯示設備的可觀看區域的至少一部分。觸摸屏可以允許用戶通過通常在顯示設備顯示的用戶界面(UI)所指示的位置處使用手指、鐵筆或其他對象觸摸該觸摸傳感器面板而執行各種功能。一般而言，觸摸屏可以識別觸摸傳感器面板上的觸摸和觸摸的位置，且計算系統然后可根據觸摸時出現的顯示來解讀該觸摸，且此后可以基于該觸摸執行一個或多個動作。在一些觸摸感應系統的情況下，不需要顯示器上的物理觸摸來檢測觸摸。例如，在一些電容型觸摸感應系統中，用于檢測觸摸的邊緣場可以延伸出顯示器的表面，且接近該表面的對象可以被檢測到在表面附近而無需實際觸摸該表面。

電容觸摸傳感器面板可以由通常在基本透明的基板上在水平和垂直方向以行和列布置的諸如氧化銦錫(ITO)的基本透明的導電材料的驅動和感應線的矩陣形成。如上所述，部分地由于其基本透明性，電容觸摸傳感器面板可以覆蓋在顯示器上以形成觸摸屏。然而，使用觸摸傳感器面板覆蓋顯示器可具有諸如增加的重量和厚度、驅動觸摸傳感器面板所需的附加功率以及顯示器的降低的亮度的缺點。

發明內容

本發明涉及集成到顯示器(諸如LCD顯示器)的顯示像素疊層(即，形成顯示像素的堆疊材料層)的觸摸感應電路。顯示像素疊層中的電路元件可以被分組在一起以形成感應顯示器上或顯示器附近的觸摸的觸摸感應電路。該觸摸感應電路例如可以包括諸如驅動線和感應線的觸摸信號線、接地區域和其他電路。集成觸摸屏可以包括多功能電路元件，該多功能電路元件可以形成被設計成操作為顯示系統的電路的顯示電路的一部分，以在顯示器上產生圖像，且還可以形成感應顯示器上或顯示器附近的一個或多個觸摸的觸摸感應系統的觸摸感應電路的一部分。該多功能電路元件例如可以是LCD的顯示像素中的電容，其可以被配置成操作為顯示系統中顯示電路的存儲電容/電極、公共電極、導電引線/路徑等，且還可以被配置成操作為觸摸感應電路的電路元件。以這種方式，例如，在一些實施例中，可以使用較少的部件和/或處理步驟制造具有集成觸摸感應功能的顯示器，且該顯示器本身可以更薄、更亮且需要更少的功率。

附圖說明

圖1A-1C說明示例移動電話、示例數字媒體播放器以及示例個人計算機，它們均包括根據本公開的實施例的示例集成觸摸屏。

圖1D-1G說明包括根據本公開的實施例的觸摸屏的示例集成觸摸屏系統。

圖2是說明根據本公開的實施例的示例集成觸摸屏的一個實施方式的示例計算系統的框圖。

圖3是圖2的觸摸屏的更詳細的視圖，示出根據本公開的實施例的驅動線和感應線的示例配置。

圖4說明根據本公開的實施例的示例配置，其中觸摸感應電路包括公共電極(Vcom)。

圖5說明根據本公開的實施例的導線的示例配置。

圖6-8是說明示出根據本公開的實施例的示例顯示像素的更多細節的平面圖和側視圖。

圖9是根據本公開的實施例包括多個子像素的示例觸摸屏的部分電路圖。

圖10-12B說明根據本公開的示例觸摸感應操作。

圖13A-B示出根據本公開的實施例在觸摸屏的觸摸階段中被分組到用作觸摸感應電路的區域中的多功能顯示像素的另一示例配置。

圖14A-16C說明根據本公開的實施例的顯示像素的多功能電路元件的另一示例配置。

圖17-20說明根據本公開的實施例的不同制造階段中的示例顯示像素。

圖21A說明用于根據本公開的實施例的一個示例觸摸像素的顯示像素的示例布局。