觸摸屏液晶顯示器制造技術

本發明專利技術涉及觸摸屏液晶顯示器。在這里公開的是將觸摸感測部件與顯示器電路相集成的液晶顯示器觸摸屏。該集成可以采用多種形式。觸摸感測部件可以完全在液晶顯示器疊層內部實施，但是所述實施是在濾色板與陣列之間而不是在其外部進行的。作為替換，某些觸摸感測部件可以介于濾色板與陣列板之間，但是其他觸摸感測部件則不在這些板之間。在另一個替換方案中，所有觸摸感測部件全都可以介于濾色板與陣列板之間。后一個替換方案可以包括常規和平面轉換型液晶顯示器。在某些形式中，一個或多個顯示器結構也可以具有觸摸感測功能。此外，在這里還公開了用于制造和操作此類顯示器的技術以及包含此類顯示器的各種設備。

【技術實現步驟摘要】

本申請涉及電子設備，尤其涉及觸摸屏液晶顯示器。
技術介紹
現今存在著多種類型的手持電子設備，其中每一種設備都利用了某種用戶界面。 用戶界面可以包括采用了諸如液晶顯示器(LCD)之類的顯示器形式的輸出設備，以及一個或多個輸入設備，其中該輸入設備既可以采用機械方式驅動(例如開關、按鈕、按鍵、撥號盤、操縱桿、手柄)，也可以采用電子方式激活(例如觸摸板或觸摸屏)。顯示器可以被配置成呈現視覺信息，例如文本、多媒體數據和圖形，而輸入設備則可以被配置成執行操作，例如發布命令、做出選擇或是移動電子設備中的光標或選擇器。近來，正在進行的工作是將各種設備集成在單個手持設備中。由此進一步嘗試將眾多用戶界面模型和設備集成在單個單元中。出于實踐和審美方面的原因，在此類系統中可以使用觸摸屏。此外，具有多點觸摸能力的觸摸屏還可以為此類設備提供多種優點。迄今為止業已認定的是，無論觸摸屏是單點觸摸還是多點觸摸的，這些觸摸屏都可以通過制作傳統LCD屏幕以及在該屏幕前部布置基本透明的觸摸感測設備來生產。但是，這樣做將會招致包括制造成本很高在內的諸多缺點。
技術實現思路
根據本專利技術的一個實施例，在這里提供了一種集成液晶顯示器觸摸屏。該觸摸屏可以包括多個層，其中所述多個層包含具有在其上形成的顯示器控制電路的第一基底(例如TFT板或陣列板)以及與第一基底相鄰的第二基底(例如濾色板)。該觸摸屏還可以包括一個或多個觸摸感測部件，其中所有觸摸感測部件全都可以被布置在基底之間。基底之間的觸摸感測部件可以包括沉積在第二基底上的多個觸摸驅動電極，以及被分段成多個觸摸傳感電極的導電黑底。作為替換，被布置在基底之間的觸摸感測部件可以包括沉積在第二基底上的多個觸摸驅動電極，以及位于黑底之后的多條金屬觸摸傳感線，其中所述黑底可以是聚合物黑底。無論哪一種情況，多個觸摸驅動電極都可以被配置成充當LCD的Vcqm。基底之間的觸摸感測部件還可以包括沉積在基底上且未圖案化的氧化銦錫(ITO)觸摸感測層，設置在觸摸感測層外圍的多個開關，具有與之相連的第一開關子集(例如從兩個相鄰側面)的第一總線，以及具有與之相連的多個開關的第二子集(例如從另外兩個相鄰側面)的第二總線。該觸摸感測層可以沉積在第二基底上，并且還可以充當IXD的νωΜ。這些開關可以包括薄膜晶體管。基底之間的觸摸感測部件還可以包括被圖案化成多行的ITO觸摸感測層，設置在所述多行的第一末端且與第一總線相連的多個開關，以及設置在所述多行的第二末端且與第二總線相連的多個開關。該觸摸感測層可以沉積在第二基底上，并且可以充當LCD的νωΜ。這些開關可以包括薄膜晶體管。基底之間的觸摸感測部件還可以包括沉積在第二基底上的分段ITO層，以及同樣在第二基底上形成的多個開關，由此允許在指定時間將每一個ITO分段配置成顯示器νωΜ、觸摸驅動或觸摸感測之一。這些開關則可以包括薄膜晶體管。基底之間的觸摸感測部件還可以包括沉積在第二基底上并且被圖案化成多個觸摸感測電極的第一 ITO層，以及沉積在第二基底上并且被圖案化成多個觸摸驅動電極的第二 ITO層。此外，這些觸摸驅動電極還可以用于顯示器νωΜ。基底之間的觸摸感測部件還可以包括沉積在第二基底上并且被圖案化成多個觸摸驅動電極的第一 ITO層，以及沉積在第二基底上并且被圖案化成多個觸摸感測電極的第 二 ITO層。此外，這些觸摸感測電極還可以用于顯示器νωΜ。基底之間的觸摸感測部件還可以包括沉積在第二基底上并且被分段成多個觸摸驅動電極以及多個觸摸感測電極的ITO層。觸摸驅動電極可以包括電阻降低的金屬段。此夕卜，觸摸感測部件還可以包括多個保護跡線，這些保護跡線被配置成阻攔觸摸驅動電極與觸摸感測電極之間實際無助于觸摸感測的一部分電場，例如在用戶手指或其他觸摸物體可以與設備交互的情況下不被傳遞到設備外部的觸摸表面的電場。基底之間的觸摸感測部件還可以包括沉積在第二基底上并且被圖案化成多個可以單獨尋址的觸摸像素的ITO層。每一個觸摸像素都可以包括驅動電極和傳感電極。此夕卜，在這里還可以提供與每一個驅動電極相連的多條驅動線以及與每一個傳感電極相連的多條傳感線。這些驅動和/或傳感線路既可以用導電黑底來形成，也可以是位于黑底之后的金屬跡線，其中所述黑底可以是聚合物黑底。基底之間的觸摸感測部件還可以包括沉積在第二基底上并且被分段成與每一個顯示器像素相對應的至少兩個板的第一 ITO層，沉積在第二基底上并且被分段成與每一個顯示器像素相對應的孤島的第二 ITO層，以及連接在顯示器的νωΜ電極與所述至少兩個板中的一個板之間的開關。這種設置可以允許將νωΜ用作觸摸驅動線。此外，這種設置還允許將顯示數據線用作觸摸傳感線。基底之間的觸摸感測部件還可以包括被圖案化成沉積在第二基底上的多個觸摸傳感電極的ITO層，以及進一步被配置成用作多個觸摸驅動電極的顯示選擇線電路。該顯示選擇線電路可以在第一基底上形成。在另一個實施例中提供的是一種并入了根據上述實施例的集成LCD觸摸屏的電子設備。該電子設備可以采用臺式計算機、平板計算機和筆記本計算機的形式。此外，該電子設備也可以采用手持式計算機、個人數字助理、媒體播放器以及移動電話的形式。在某些實施例中，一個設備可以包括一個或多個前述設備，例如移動電話和媒體播放器。附圖說明通過參考結合附圖的后續描述，可以最大限度地理解本專利技術，在附圖中圖I例示了一個多點感測裝置。圖2例示了多點感測系統上的多個接觸印跡(contact patch)。圖3例示了互電容電路的簡化示意圖。圖4例示了用于操作多點感測裝置的處理。圖5例示了 LTPS半透式反射(transflective)子像素的代表性布局。圖6例示了從頂部和側面觀察的LTPS的簡化模型。圖7例示了子像素的電路圖，并且示出了各元件是在哪些玻璃基底上制作的。圖8例示了制造IXD的基本工藝流程。圖9例示了已完成的小尺寸IXD模塊。 圖10例示了具有分開的觸摸驅動器和IXD驅動器芯片的觸摸屏IXD的框圖。圖11例示了具有集成IXD和觸摸驅動器芯片的觸摸屏IXD的框圖。圖12例示了觸摸屏LCD的基礎疊層(stackup )。圖13例示了觸摸屏IXD的一個替換實施例。圖14例示了一個電極圖案。圖15例示了觸摸屏IXD的疊層圖實施例。圖16例示了圖15所示的觸摸屏IXD的觸摸像素電路。圖17例示了被塑料蓋保護的觸摸感測層。圖18例示了觸摸屏某個區域的輸出列以及一組相交連的輸出柵極。圖19例示了觸摸屏IXD的觸摸像素的布局。圖20例示了觸摸屏IXD的一個實施例的疊層圖。圖21例示了觸摸傳感器陣列。圖22用電纜布線(cabling)及子系統放置的頂視圖和側視圖例示了概念A和B的物理實現。圖23例示了一個示出了底部玻璃元件的可能架構的高級框圖。圖24例示了伸長的導電點。圖25例示了觸摸/IXD驅動器集成電路的高級框圖。圖26例示了與這里描述的各種LCD實施例結合使用的柔性印刷電路。圖27例示了用于同時執行的顯示更新和觸摸掃描的處理。圖28例示了開電Vcst觸摸驅動選項。圖29例示了驅動-Vcst觸摸驅動選項。圖30例示了在將觸摸驅動用于觸摸感測和LCD Vot調制兩者的情形下的電模型。圖31例示了將Vstm通過導電點連接到兩側的Cst線。圖32例示了觸摸屏IXD的制造本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種包含具有集成觸摸感測的液晶顯示器的觸摸屏，該觸摸屏包括：第一基底，具有在其上形成的顯示控制電路；第二基底；布置在所述第一基底與第二基底之間的液晶層；沿第一方向延伸的多個觸摸驅動線，所述多個觸摸驅動線被布置在所述第一基底與第二基底之間；與所述多個觸摸驅動線相交地沿第二方向延伸的多個觸摸傳感線，所述多個觸摸傳感線被布置在所述第一基底與第二基底之間；絕緣層，該絕緣層布置在所述多個觸摸驅動線與所述多個觸摸傳感線之間；所述多個觸摸驅動線或所述多個觸摸傳感線在顯示操作模式下連接到液晶顯示器的公共電壓；所述多個觸摸驅動線和所述多個觸摸傳感線至少在觸摸感測操作模式期間工作；所述多個觸摸驅動線配置為在所述觸摸感測操作模式期間向多個互電容耦合節點發送激勵波形；所述多個觸摸傳感線配置為在所述觸摸感測操作模式期間從所述互電容耦合節點接收由于互電容耦合而產生的電流和/或電壓；以及至少一個電容感測電路，電耦合到所述多個觸摸傳感線上，用于測量所述多個觸摸傳感線中每一個上由于互電容耦合節點處的電容變化而產生的電流和/或電壓變化，所述電容變化是由于物體被帶到互電容耦合節點附近而產生的，其中所述電容感測電路包括電荷放大器。...

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：S·P·豪泰靈，陳偉，C·H·克拉，J·G·艾里亞斯，姚偉，J·Z·鐘，A·B·霍道格，B·蘭德，W·登伯爾，
申請(專利權)人：蘋果公司，
類型：發明
國別省市：