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陣列上具有濾色器的單元中或單元上觸摸傳感器的制作方法

文檔序號(hào):6380419閱讀:229來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:陣列上具有濾色器的單元中或單元上觸摸傳感器的制作方法
陣列上具有濾色器的單元中或單元上觸摸傳感器技術(shù)領(lǐng)域
本公開(kāi)大體上涉及電子顯示器,并且更具體地,涉及具有在顯示像素單元上或顯示像素單元內(nèi)的黑基質(zhì)(matrix)和觸摸屏傳感器組件的電子顯示器。
背景技術(shù)
這部分意欲向讀者介紹本領(lǐng)域的多個(gè)方面,可能涉及下文描述和/或要求保護(hù)的本技術(shù)的多4方面。該論述被認(rèn)為有助于為讀者提供背景信息以幫助更好理解本公開(kāi)內(nèi)容的多個(gè)方面。因此,應(yīng)當(dāng)理解的是,這些論述將從該方面進(jìn)行閱讀而不作為對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的承認(rèn)。
電子設(shè)備可以使用多種用戶輸入設(shè)備,包括按鈕、鼠標(biāo)、觸摸傳感器面板、觸摸屏等。尤其是觸摸屏,由于它們操作的便利性和多功能性而受歡迎。通常,觸摸屏可以是被觸摸面板覆蓋的諸如液晶顯示器(LCD)或有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器之類(lèi)的平板顯示器。 這種觸摸屏通??梢宰R(shí)別屏幕上的觸摸的發(fā)生和位置,使電子設(shè)備能夠適當(dāng)響應(yīng)。
許多觸摸屏可以由覆蓋LCD的電容性觸摸傳感器面板形成。這樣的電容性觸摸傳感器面板可以由基本上透明的導(dǎo)電材料(例如氧化銦錫(ITO))制成的觸摸感應(yīng)線和觸摸驅(qū)動(dòng)線的一些矩陣形成。這些觸摸驅(qū)動(dòng)線和觸摸感應(yīng)線通常在基本上透明的基板上縱橫設(shè)置。當(dāng)一物體(例如用戶的手指)靠近觸摸驅(qū)動(dòng)線和觸摸感應(yīng)線的交叉點(diǎn)時(shí),該觸摸驅(qū)動(dòng)線和觸摸感應(yīng)線之間的電容可能改變。電容的這種改變可以表明在該位置處發(fā)生了觸摸。 雖然在LCD上覆蓋基本上透明的電容性觸摸傳感器面板可使光從LCD透過(guò),但是該電容性觸摸傳感器面板可使LCD的亮度非零減小。此外,用電容性觸摸傳感器面板覆蓋LCD可以增加厚度和重量。當(dāng)觸摸屏組件被集成到LCD的顯示像素單元中以避免將不連續(xù)的電容性觸摸傳感器面板覆蓋到LCD上時(shí),集成的觸摸屏組件可具有相對(duì)高的電阻和/或可電容耦合至其他顯示組件。此外,盡管濾色器被認(rèn)為已合并到扭曲向列模式(TN模式)電子顯示器中,但是難以使這種TN模式電子顯示器的制造適用于制造邊緣場(chǎng)切換模式(FFS模式) 電子顯不器。發(fā)明內(nèi)容
在下文闡述這里公開(kāi)的某些特定實(shí)施例的概述。應(yīng)當(dāng)理解的是,呈現(xiàn)這些方面僅僅是為讀者提供所述某些特定實(shí)施例的簡(jiǎn)要概述,并且這些方面不意欲限制本公開(kāi)的范圍。實(shí)際上,本公開(kāi)可以包括可能未在下面闡述的多種方面。
本公開(kāi)的實(shí)施例涉及液晶顯示器(LCD)以及合并有利用單元中和/或單元上觸摸傳感器組件(例如顯示像素單元內(nèi)和/或之上的黑基質(zhì)材料)的LCD的電子設(shè)備。具體地,本發(fā)明的實(shí)施例可以合并有在LCD的顯示像素單元內(nèi)的單元中或在顯示像素單元之上的單元上的集成觸摸傳感器組件,而不是利用單獨(dú)的覆蓋在LCD面板上的觸摸傳感器面板。這些觸摸傳感器組件可以包括單元中黑基質(zhì)的導(dǎo)電部分等,所述單元中黑基質(zhì)也可以屏蔽從一個(gè)像素的光混入到另一像素。
通過(guò)例子的方式,電子顯示器可以包括下基板、上基板以及屏蔽電子顯示器的像素之間的光的黑基質(zhì)材料。黑基質(zhì)材料的至少一部分可以形成電子顯示器的觸摸傳感器的組件的所有或一部分。
上述特征的各種改進(jìn)可以與本公開(kāi)的各種方面相關(guān)地存在。其他特征也可以被合并于這些各種方面中。這些改進(jìn)和附加特征可以單獨(dú)存在或以任何組合的方式存在。例如,下文討論的與一個(gè)或多個(gè)示意性實(shí)施例有關(guān)的各種特征可以獨(dú)立地或以任何組合的方式合并到本公開(kāi)的上述任何方面中。上文提出的概述僅僅意欲讓讀者熟悉本公開(kāi)的實(shí)施例的某些方面和上下文,而不限制要求保護(hù)的主題。


通過(guò)閱讀下文的詳細(xì)描述并且參考附圖可以更好地理解本發(fā)明的各種方面,其中
圖I是根據(jù)實(shí)施例的包括具有單元中觸摸傳感器組件和/或單元中黑基質(zhì)的液晶顯示器(LCD)的電子設(shè)備的示意性框圖2是表示圖I的電子設(shè)備的實(shí)施例的筆記本計(jì)算機(jī)的透視圖3是表示圖I的電子設(shè)備的另一實(shí)施例的手持式設(shè)備的正視圖4-6是根據(jù)實(shí)施例的具有單元中觸摸傳感器組件和/或充當(dāng)觸摸傳感器組件的黑基質(zhì)的IXD的各層分解圖7是根據(jù)實(shí)施例的切換IXD的像素的顯示電路的電路圖8是根據(jù)實(shí)施例的示出LCD的單元中觸摸傳感器子系統(tǒng)的示意性框圖9-12是根據(jù)實(shí)施例的FFS模式LCD的各層側(cè)視圖的示意性圖示,其中黑基質(zhì)的組件被設(shè)置在頂部玻璃構(gòu)件上并且充當(dāng)觸摸傳感器組件;以及
圖13-14分別是描述用于制造圖9和10以及圖11和12的IXD的方法的實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施方式
本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)特定實(shí)施例將在下文進(jìn)行描述。描述的這些實(shí)施例僅僅是目前公開(kāi)的技術(shù)的例子。此外,為了提供對(duì)這些實(shí)施例的簡(jiǎn)要描述,實(shí)際實(shí)現(xiàn)方式的所有特征可能不在該說(shuō)明書(shū)中被描述。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到,在任何這樣的實(shí)際實(shí)現(xiàn)方式的開(kāi)發(fā)中,如同在任何工程或設(shè)計(jì)項(xiàng)目中那樣,必須進(jìn)行許多實(shí)現(xiàn)方式特定的決定以達(dá)到開(kāi)發(fā)者的特定目標(biāo), 例如依從系統(tǒng)相關(guān)約束和商業(yè)相關(guān)約束,其在不同實(shí)現(xiàn)方式中可能改變。此外,應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到,這樣的開(kāi)發(fā)努力可能是復(fù)雜并耗時(shí)的,但是對(duì)于受益于本公開(kāi)的普通技術(shù)人員而言將不過(guò)是設(shè)計(jì)、加工和制造的常規(guī)任務(wù)。
當(dāng)介紹本公開(kāi)的各種實(shí)施例的元件時(shí),詞語(yǔ)一”、“一個(gè)”和“該”意欲表示存在一個(gè)或多個(gè)元件。術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”和“具有”意欲是包含在內(nèi)的,并表示除了列出的元件外還可以有其他元件。此外,應(yīng)當(dāng)理解,本公開(kāi)對(duì)“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”的引用并不意欲被解釋為排除也合并所記載特征的其他實(shí)施例的存在。
如上所述,本公開(kāi)的實(shí)施例涉及液晶顯示器(LCD)和包含IXD的電子設(shè)備,所述 IXD利用顯示像素單元內(nèi)(“單元中”)或顯示像素單元之上(“單元上”)的觸摸傳感器組件和黑基質(zhì)材料。具體地,本公開(kāi)的實(shí)施例可以包含相對(duì)于LCD的顯示像素顯示單元的單元中或單元上的集成觸摸傳感器組件,而不是在LCD面板上利用單獨(dú)的、重疊的觸摸傳感器面板。除此之外,這些觸摸傳感器組件可以包括單元中或單元上黑基質(zhì)的導(dǎo)電部分,所述黑基質(zhì)還可以屏蔽來(lái)自一個(gè)像素的光進(jìn)入另一像素。具體地,顯示像素單元可被理解為在下基板和上基校之間形成,下基板也被稱為薄膜晶體管(TFT)玻璃基板,上基板也被稱為頂部玻璃基板。液晶層可以被設(shè)置在這些上基板和下基板的向內(nèi)側(cè)的各層之間。從而,當(dāng)大體上將黑基質(zhì)材料形成在頂部玻璃基板的向內(nèi)側(cè)時(shí),黑基質(zhì)材料可以處于“單元中”。當(dāng)大體上將黑基質(zhì)材料形成在頂部玻璃基板的向外側(cè)時(shí),黑基質(zhì)材料可以被稱為“單元上”。
觸摸傳感器組件通??梢园ㄓ|摸驅(qū)動(dòng)線或區(qū)域和觸摸感應(yīng)線或區(qū)域。在觸摸驅(qū)動(dòng)線或區(qū)域和觸摸感應(yīng)線或區(qū)域相交之處,可以形成電容性觸摸像素。當(dāng)一物體(例如用戶手指)靠近觸摸像素時(shí),觸摸驅(qū)動(dòng)線或區(qū)域和觸摸感應(yīng)線或區(qū)域的相交處之間的電容可能改變,這種電容的改變可以表示在觸摸像素的位置處發(fā)生了用戶觸摸。
各種單元中層和/或其他結(jié)構(gòu)可以形成這些單元中觸摸傳感器組件。這些單元中觸摸傳感器組件可以包括集成的顯示器面板組件,其次要作用是用作觸摸傳感器組件,如轉(zhuǎn)讓給蘋(píng)果公司的、標(biāo)題為“集成觸摸屏(INTEGRATEDTOUCH SCREEN) ”的美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)2010/0194707中大致公開(kāi)的,該文獻(xiàn)通過(guò)引用將其全部?jī)?nèi)容合并于此。同樣地,應(yīng)當(dāng)理解的是,觸摸驅(qū)動(dòng)電極和/或觸摸感應(yīng)電極可以由顯示器的一條或多條柵極線、顯示器的一個(gè)或多個(gè)像素電極、顯示器的一個(gè)或多個(gè)公共電極、顯示器的一條或多條源極線、或者顯示器的一條或多條漏極線、或者這些或其他顯示像素元件的一些組合來(lái)形成。另外地或者可替代地,單元中黑基質(zhì)材料的至少一些導(dǎo)電部分可用作觸摸傳感器組件或可增強(qiáng)其他觸摸傳感器組件。從而,在一些實(shí)施例中,單元中黑基質(zhì)材料的某些導(dǎo)電部分可以作為觸摸驅(qū)動(dòng)電極或觸摸感應(yīng)電極。在其他實(shí)施例中,單元中黑基質(zhì)材料的某些導(dǎo)電部分可以補(bǔ)充由基本上透明的導(dǎo)電材料(例如,氧化銦錫(ITO))組成的觸摸驅(qū)動(dòng)電極或觸摸感應(yīng)電極。由于單元中黑基質(zhì)的導(dǎo)電部分可以具有比基本上透明的觸摸驅(qū)動(dòng)電極或觸摸感應(yīng)電極低的電阻,所以包含單元中黑基質(zhì)材料的導(dǎo)電部分可以降低整個(gè)電阻。
在一些實(shí)施例中,基于有機(jī)樹(shù)脂的濾色器可以被形成在TFT玻璃基板上的的薄膜晶體管(TFT)層中。即,摻雜來(lái)濾出不同顏色的有機(jī)樹(shù)脂可作為用于紅色、綠色和/或藍(lán)色子像素的濾色器層以及TFT電介質(zhì)層,而不使用在不同的基板層中形成的單獨(dú)的濾色器。 如這里公開(kāi)的,邊緣場(chǎng)切換模式(FFS模式)LCD可能特別適合于這樣的基于有機(jī)樹(shù)脂的濾色器。具體地,基于有機(jī)樹(shù)脂的濾色器可以具有相對(duì)低的介電常數(shù)(例如,大約4),并可以去除對(duì)單蝕的電介質(zhì)層的需要。
包括黑基質(zhì)材料的單元中觸摸傳感器組件可以被形成到頂部玻璃基板或上基板的向內(nèi)側(cè)或向外側(cè),而不是被形成在單獨(dú)的構(gòu)件中。如這里使用的,在頂部玻璃基板的向內(nèi)側(cè)或向外側(cè)形成的各層可以被稱為“頂部玻璃構(gòu)件”。通過(guò)例子的方式,觸摸驅(qū)動(dòng)或觸摸感應(yīng)電極和電介質(zhì)層可以被形成在頂部玻璃基板上,黑基質(zhì)被沉積到電介質(zhì)層上。黑基質(zhì)材料的至少一些部分可以是導(dǎo)電的,并可以用作用于LCD觸摸屏的觸摸傳感器子系統(tǒng)的相應(yīng)觸摸驅(qū)動(dòng)或觸摸感應(yīng)電極。
記住前文內(nèi)容,下面將提供可以利用電子觸摸屏顯示器的適合的電子設(shè)備的大致描述,所述電子觸摸屏顯示器具有單元中或單元上觸摸組件和黑基質(zhì)。特別地,圖I是示出可能出現(xiàn)在適合使用這樣的顯示器的電子設(shè)備中的各組件的框圖。圖2和3分別示出適合的電子設(shè)備的透視圖和正視圖,所述電子設(shè)備可以是如圖所示的筆記本計(jì)算機(jī)或手持式電子設(shè)備。
首先看圖1,根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的電子設(shè)備10可以包括一個(gè)或多個(gè)處理器12、 存儲(chǔ)器14、非易失性存儲(chǔ)16、具有單元中觸摸傳感器組件20的顯示器18、輸入結(jié)構(gòu)22、輸入/輸出(I/O)接口 24、網(wǎng)絡(luò)接口 26以及電源28等。圖I示出的各功能框可以包括硬件元素(包括電路)、軟件元素(包括存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)代碼)或者硬件元素和軟件元素兩者的組合。應(yīng)當(dāng)注意到,圖I僅是特定實(shí)現(xiàn)方式的一個(gè)例子,并且意欲示出可能出現(xiàn)在電子設(shè)備10中的組件的類(lèi)型。
通過(guò)例子的方式,電子設(shè)備10可以表示圖2所示的筆記本計(jì)算機(jī)、圖3所示的手持式設(shè)備或類(lèi)似的設(shè)備的框圖。應(yīng)當(dāng)注意,處理器12和/或其他數(shù)據(jù)處理電路在這里可以通常被稱為“數(shù)據(jù)處理電路”。這樣的數(shù)據(jù)處理電路可以全部或部分地實(shí)現(xiàn)為軟件、固件、硬件或它們的任何組合。而且,數(shù)據(jù)處理電路可以是單一包含的處理模決,或者可以全部或部分地合并到電子設(shè)備10內(nèi)的任何其他元件內(nèi)。
在圖I的電子設(shè)備10中,處理器12和/或其他數(shù)據(jù)處理電路可以可操作地與存儲(chǔ)器14和非易失性每?jī)?chǔ)16耦接,以執(zhí)行用于適當(dāng)?shù)仨憫?yīng)用戶在顯示器18上的觸摸的各種算法。由處理器12執(zhí)行的這樣的程序或指令可以被存儲(chǔ)在任何適合的制造物體中,所述制造物體包括至少共同存儲(chǔ)指令或例程的一個(gè)或多個(gè)有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),例如存儲(chǔ)器14 和非易失性存儲(chǔ)16。存儲(chǔ)器14和非易失性存儲(chǔ)16可包括任何適合的用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和可執(zhí)行指令的制造物體,例如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器、可擦寫(xiě)閃存存儲(chǔ)器、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器和光盤(pán)。并且,在這樣的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品上編碼的程序(例如,操作系統(tǒng))也可以包括可由處理器12執(zhí)行來(lái)使得電子設(shè)備10能夠提供各種功能的指令。
顯示器18可以是觸摸屏液晶顯示器(LCD),其可以使得用戶能夠與電子設(shè)備10的用戶界面交互。諸如觸摸感應(yīng)電極和/或觸摸驅(qū)動(dòng)電極之類(lèi)的各種觸摸傳感器組件可以位于顯示器18的顯示像素單元內(nèi)。如上所述,這些單元中/單元上觸摸傳感器20組件可以包括集成的顯示器面板組件,所述顯示器面板組件起到作為觸摸傳感器組件的次要作用。 這樣,應(yīng)當(dāng)理解,單元中/單元上觸摸傳感器20組件可以由顯示器的柵極線、顯示器的像素電極、顯示器的公共電極、顯示器的源極線、或者顯示器的漏極線、或者這些元件的一些組合形成。附加地或者可替代地,單元中黑基質(zhì)材料的至少一些導(dǎo)電部分可以用作對(duì)單元中 /單元上觸摸傳感器20的組件起補(bǔ)充作用的組件。在一些實(shí)施例中,單元中/單元上觸摸傳感器20可以是MultiTouch 顯示器,從而允許一次在顯示器18上檢測(cè)到多個(gè)觸摸。
電子設(shè)備10的輸入結(jié)構(gòu)22可以使得用戶能夠與電子設(shè)備10交互(例如,按下按鈕以提高或降低音量級(jí)別)。I/o接口 24可以使得電子設(shè)備10能夠連接到各種其他電子設(shè)備,網(wǎng)絡(luò)接口 26也可這樣。網(wǎng)絡(luò)接口 26可以包括例如用于個(gè)域網(wǎng)(PAN)(例如藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)) 的接口、用于局域網(wǎng)(LAN)(例如802. Ilxffi-Fi網(wǎng)絡(luò))的接口、和/或用于廣域網(wǎng)(WAN)(例如3G或4G蜂窩網(wǎng)絡(luò))的接口。電子設(shè)備10的電源28可以是任何適合的電源,例如可再充電的鋰聚合物(Li-poly)電池和/或交流(AC)功率轉(zhuǎn)換器。
電子設(shè)備10可以采取計(jì)算機(jī)或其他類(lèi)型的電子設(shè)備的形式。這樣的計(jì)算機(jī)可以包括通常是便攜式的計(jì)第機(jī)(例如手提計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)和平板計(jì)算機(jī))以及通常在一個(gè)地點(diǎn)中使用的計(jì)算機(jī)(例如傳統(tǒng)的臺(tái)式計(jì)算機(jī)、工作站和或服務(wù)器)。在某些實(shí)施例中,計(jì)算機(jī)形式的電子設(shè)備10可以是可從蘋(píng)果公司得到的MacBook 、MacBook Pro、 MacBook Air 、iMac 、Mac mini或Mac Pro 的模型。通過(guò)例子的方式,圖2中示出了根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的采取筆記本計(jì)算機(jī)30的形式的電子設(shè)備10。所示的計(jì)算機(jī)30 可以包括外殼32、顯示器18、輸入結(jié)構(gòu)22和I/O接口 24的端口。在一個(gè)實(shí)施例中,輸入結(jié)構(gòu)22 (例如鍵盤(pán)和/或觸摸板)可以用來(lái)與計(jì)算機(jī)30進(jìn)行交互,例如開(kāi)啟、控制或操作在計(jì)算機(jī)30上運(yùn)行的應(yīng)用或⑶I。例如,鍵盤(pán)和/或觸摸板可以允許用戶操縱顯示器18上顯示的應(yīng)用界面或用戶界面。顯示器18可以相對(duì)薄和/或明亮,因?yàn)閱卧?單元上觸摸傳感器20可能不需要覆蓋在其上的額外的電容性觸摸面板。
圖3示出了表示電子設(shè)備10的一個(gè)實(shí)施例的手持式設(shè)備34的正視圖。手持式設(shè)備34可以代表例如手機(jī)、媒體播放機(jī)、個(gè)人數(shù)據(jù)組織器、手持式游戲平臺(tái)或這樣的設(shè)備的任何組合。通過(guò)例子的方式,手持式設(shè)備34可以是從加利福尼亞的丘珀蒂諾的蘋(píng)果公司可得的iPod 或iPhone 的模型。在其他實(shí)施例中,手持式設(shè)備34可以是電子設(shè)備10的極大小的實(shí)施例,其可以是例如從蘋(píng)果公司可得的iPad 的模型。
手持式設(shè)備34可以包括外殼36以保護(hù)內(nèi)部組件不受物理?yè)p害并防止它們受到電磁干擾。外殼36可以包圍顯示器18,顯示器18可以顯示指示符圖標(biāo)38。指示符圖標(biāo)38 可以指示手機(jī)信號(hào)強(qiáng)度、藍(lán)牙連接和/或電池量等。I/O接口 24可以通過(guò)外殼36打開(kāi),并且可以包括例如連接到外部設(shè)備的來(lái)自蘋(píng)果公司的專有I/O端口。
用戶輸入結(jié)構(gòu)40,42,44和46結(jié)合顯示器18可以允許用戶控制手持式設(shè)備34。 例如,輸入結(jié)構(gòu)40可以激活或去激活手持式設(shè)備34,輸入結(jié)構(gòu)42可操縱用戶界面20到主頁(yè)畫(huà)面、用戶可配置應(yīng)用界面,和/或激活手持式設(shè)備34的聲音識(shí)別特征,輸入結(jié)構(gòu)44可以提供音量控制,以及輸入結(jié)構(gòu)46可以在震動(dòng)和響鈴模式之間切換。麥克風(fēng)48可以獲得各種語(yǔ)音相關(guān)特征的用戶語(yǔ)音,揚(yáng)聲器50可以使能錄音回放和/或某些電話能力。耳機(jī)輸入52可以提供到外部揚(yáng)聲器和/或耳機(jī)的連接。如上所述,顯示器18可以相對(duì)薄和/或明亮,因?yàn)閱卧?單元上觸摸傳感器20可能不需要覆蓋在其上的額外的電容性觸膜面板。
顯示器18可以包括多種層。圖4-6示出在顯示器18中可能出現(xiàn)的不同層的框圖分解示圖。圖4-6的實(shí)施例描述了單元中/單元上觸摸傳感器20組件的各配置。實(shí)際上, 圖4-6示出如下實(shí)施例,所述實(shí)施例具有背光構(gòu)件60、下偏光層62、下基板或薄膜晶體管 (TFT)玻璃基板64、薄膜晶體管(TFT)層66、液晶層68、上基板或頂部玻璃基板70、黑基質(zhì) /觸摸感應(yīng)電極80、觸摸傳感器電介質(zhì)層88、觸摸驅(qū)動(dòng)電極86、以及上偏光過(guò)濾器加上高電阻或抗靜電膜90。在圖4中,包括黑基質(zhì)/觸摸感應(yīng)電極80、觸摸傳感器電介質(zhì)層88和觸摸驅(qū)動(dòng)電極86的單元中/單元上觸摸傳感器20組件被示為在頂部玻璃基板70的向內(nèi)側(cè)形成。在圖5和6中,包括黑基質(zhì)/觸摸感應(yīng)電極80、觸摸傳感器電介質(zhì)層88和觸摸驅(qū)動(dòng)電極86的單元上觸摸傳感器20組件被示為在頂部玻璃基板70的向外側(cè)形成。此外,在圖 5和6中,作為單元中/單元上觸摸傳感器20組件的屏蔽層92被形成在頂部玻璃基板70 的向內(nèi)側(cè)。
首先看圖4,可以看到,來(lái)自背光構(gòu)件60的光可以透過(guò)下偏光層62、薄膜晶體管 (TFT)玻璃基板64、TFT層66,并進(jìn)入液晶層68。液晶層68可以包括懸浮在液體或凝膠基質(zhì)中的液晶粒子或分子。液晶粒子可以通過(guò)在TFT層66中產(chǎn)生的電場(chǎng)被定向或排列。液晶層68中的液晶粒子的定向可以最終影響通過(guò)顯示器18的像素發(fā)射的光量。具體地,離開(kāi)液晶層68并通過(guò)頂部玻璃基板70和高電阻膜90出射的光量和/或光極性可以取決于在TFT層66中產(chǎn)生的電場(chǎng)。從而,通過(guò)調(diào)制施加到液晶層68的電場(chǎng),可以相應(yīng)地改變通過(guò)顯示器18的像素發(fā)射的光量。
雖然FTT玻璃基板64被描述為玻璃,但是TFT玻璃基板64可以可替代地由任何適合的透光材件形成,例如石英和/或塑料。使用任何適合的技術(shù)(包括沉積、蝕刻、摻雜等),可以將TFT層66形成在TFT玻璃基板64的向內(nèi)側(cè)。如將在下文描述的,TFT層66可以包括多種導(dǎo)電、非導(dǎo)電和半導(dǎo)電的層和結(jié)構(gòu),所述層和結(jié)構(gòu)通常形成用于驅(qū)動(dòng)顯示器18 的像素的操作的電器件和通路。為了允許來(lái)自背光構(gòu)件60的光透過(guò)TFT層66,TFT層66 通??梢杂赏腹獠牧闲纬?,具有很少的例外(例如黑基質(zhì))。
TFT層66可以包括相應(yīng)的數(shù)據(jù)線(也被稱為源極線)、掃描線(也被稱為柵極線)、 像素電極和公共電極,以及其他可在顯示器18中找到的導(dǎo)電跡線和結(jié)構(gòu)。在顯示器18的透光部分中,這些導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可以使用透明導(dǎo)電材料(例如氧化銦錫(ITO))來(lái)形成。此外, TFT層66可以包括用于形成薄膜晶體管(TFT)的各層,其可以用來(lái)將視頻數(shù)據(jù)信號(hào)提供給這些TFT薄膜晶體管(TFT)。這樣的視顏數(shù)據(jù)信號(hào)可以使TFT將某電壓傳送至顯示器18的像素電極,從而產(chǎn)生調(diào)制液晶層68的電場(chǎng)。以這種方式,TFT可以允許更多或更少的光透過(guò)顯示器18的特定子像素以在顯示器18上產(chǎn)生圖像。在TFT層66中形成TFT可以涉及設(shè)置由合適的透明材料(例如,硅氧化物)形成的層(例如,柵極絕緣膜)和由合適的半導(dǎo)體材料(例如,非晶硅)形成的半導(dǎo)電層。一般來(lái)說(shuō),相應(yīng)的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和跡線、絕緣結(jié)構(gòu)和半導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可以被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置以形成顯示器18的各像素,包括將在下文中參考圖7更詳細(xì)討論的公共電極、TFT以及用于操作顯示器18的像素的相應(yīng)源極線和柵極線。
在頂部玻璃基板的向內(nèi)側(cè)和TFT玻璃基板的向內(nèi)側(cè)之間出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)和/或?qū)涌梢孕纬娠@示器18的顯示像素的“單元”,如附圖標(biāo)記74大致所示。在圖4中,在TFT玻璃基板64的向內(nèi)側(cè)形成的TFT層66可以包括用于允許顯示器18比利用單獨(dú)的觸摸傳感器面板的顯示器更薄、更輕和/或更亮的多種組件。例如,作為T(mén)FT層66的組件而不是單獨(dú)的層形成的濾色器層76可以由被摻雜來(lái)濾出某些顏色(例如,紅色、綠色或藍(lán)色)的有機(jī)樹(shù)脂形成。在濾色器層76中使用的有機(jī)樹(shù)脂可以用于雙重目的作為T(mén)FT層66的薄膜晶體管 (TFT)與TFT層66的公共電極和像素電極之間的層間電介質(zhì)層,并可以具有大約為4或者更小的介電常數(shù)。
應(yīng)該意識(shí)到,在可替代的實(shí)施例中,TFT層66中形成的黑基質(zhì)材料可以用作或補(bǔ)充觸摸驅(qū)動(dòng)電極。附加地或可替代地,單元中/單元上觸摸傳感器20組件可以由顯示器 18的一個(gè)或多個(gè)像素電極、顯示器18的一個(gè)或多個(gè)公共電極、顯示器18的一條或多條源極線、或顯示器18的一條或多條漏極線、或這些元件的一些組合而形成。
顯示柔性電路板(FPC) 82可以被接合到TFT玻璃基板層64。顯示FPC82可以被接合到TFT玻璃基板上的導(dǎo)電跡線,并可以提供信號(hào)以控制TFT層66中的顯示像素的元件。 例如,如將在下文中描述的,顯示FPC82可以提供數(shù)據(jù)以產(chǎn)生也被稱為柵極信號(hào)和源極信號(hào)的掃描信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào),從而使顯示器18的像素發(fā)射某頻率的光。
在圖4的實(shí)施例中,單元中/單元上觸摸傳感器20組件可以被形成在頂部玻璃基板70的向內(nèi)側(cè)。特別地,觸摸驅(qū)動(dòng)電極86可以被形成在頂部玻璃基板70的向內(nèi)側(cè),電介質(zhì)層88被形成在觸摸驅(qū)動(dòng)電極86之上。黑基質(zhì)材料可以被形成在電介質(zhì)層88之上,至少一些黑基質(zhì)材料作為黑基質(zhì)/觸摸感應(yīng)電極80補(bǔ)充觸摸感應(yīng)電極或用作觸摸感應(yīng)電極。
在光透過(guò)液晶層68之后,該光可以繼續(xù)在黑基質(zhì)(包括黑基質(zhì)/觸摸感應(yīng)電極 80)之間透過(guò),透過(guò)電介質(zhì)層88和觸摸驅(qū)動(dòng)電極86,透過(guò)頂部玻璃基板70,直到與高電阻和/或抗靜電膜耦接的上偏光層90。如將在下文討論的,高電阻和/或抗靜電膜可以被形成在上偏光層90之上或之下。觸摸驅(qū)動(dòng)電極86和電介質(zhì)層88可以由基本上透明的材料 (例如氧化銦錫(ITO))或者任何其他適合的基本上透明的導(dǎo)電材料形成。黑基質(zhì)/觸摸感應(yīng)電極80可以補(bǔ)充由基本上透明的導(dǎo)電材料(例如氧化銦錫(ITO))或任何其他適合的材料形成的觸摸感應(yīng)電極。對(duì)于這樣的實(shí)施例,黑基質(zhì)/觸摸感應(yīng)電極80可以有效地減小顯示器18中的觸摸感應(yīng)電極的總電阻。因?yàn)閱卧?單元上觸摸傳感器20組件可以被形成在頂部玻璃基板70上,所以觸摸FPC84可以被接合到頂部玻璃基板70。
圖5和6表示顯示器18的可替代實(shí)施例。在圖5和6中,單元上觸摸傳感器20 組件可以被形成在頂部玻璃基板70的向外側(cè),作為單元中/單元上觸摸傳感器20組件的屏蔽層92可以被形成在頂部玻璃基板70的向內(nèi)側(cè)。屏蔽層92可以由基本上透明的導(dǎo)電材料(例如,ΙΤ0)形成。通過(guò)在單元上觸摸傳感器20組件和其他顯示像素單元74組件之間插入屏蔽層92,可以減小電容耦合。從而,屏蔽層92可以減小可能由這兩個(gè)系統(tǒng)之間的過(guò)多電容相互作用而引起的顯示失真和/或觸摸失真。
在圖5中,觸摸驅(qū)動(dòng)電極86可以被設(shè)置到頂部玻璃基板70上,電介質(zhì)層88可以被形成在觸摸驅(qū)動(dòng)電極86上。黑基質(zhì)/被摸感應(yīng)電極80可以被形成在電介質(zhì)層88上。與高電阻和/或抗靜電膜耦接的上偏光層90可以被形成在黑基質(zhì)/觸摸感應(yīng)電極上。因?yàn)閱卧嫌|摸傳感器20組件可以被形成在頂部玻璃基板70的向外側(cè),所以觸摸FPC84可以被接合到頂部玻璃基板70的向外側(cè)。
在圖6中,黑基質(zhì)/觸摸感應(yīng)電極80可以被形成在頂部玻璃基板70的向外側(cè)。電介質(zhì)層88、觸摸驅(qū)動(dòng)電極86和與高電阻和/或抗靜電膜耦接的上偏光層90可以被設(shè)置在黑基質(zhì)/觸摸感應(yīng)電極80的單元上部分之上。在不直接設(shè)置在顯示像素單元之上的黑基質(zhì)/被摸感應(yīng)電極80的外圍部分中,觸摸FPC84可以被直接接合到黑基質(zhì)/觸摸感應(yīng)電極 80。
在TFT層66中構(gòu)圖的各部件之間可以是像素陣列100,如圖7所示。圖7大致表示根據(jù)實(shí)施例的顯示器18的某些組件的電路圖。特別地,顯示器18的像素陣列100可以包括以像素陣列或矩陣設(shè)置的多個(gè)單元像素102。在這樣的陣列中,每個(gè)單元像素102可以由行和列的交叉而限定,行和列分別由柵極線104(也被稱為掃描線)和源極線106(也被稱為數(shù)據(jù)線)來(lái)表示。雖然為了簡(jiǎn)化的目的僅僅示出了分別由附圖標(biāo)記102a-102f表示的 6個(gè)單元像素102,但是應(yīng)當(dāng)理解的是,在實(shí)際的實(shí)現(xiàn)方式中,每條源極線106和柵極線104 可以包括成百上千或成千上萬(wàn)個(gè)這樣的單元像素102。每個(gè)單元像素102可以表示三個(gè)子像素之一,分別濾出通過(guò)在TFT層66中形成的基于有機(jī)樹(shù)脂的濾色器層76的僅一種顏色 (例如,紅色、藍(lán)色或綠色)的光。為了本公開(kāi)的目的,術(shù)語(yǔ)“像素”、“子像素”和“單元像素” 可以在很大程度上可互換地使用。
在當(dāng)前示出的實(shí)施例中,每個(gè)單元像素102包括薄膜晶體管108,薄膜晶體管108 用于開(kāi)先存儲(chǔ)在相應(yīng)像素電極110上的數(shù)據(jù)信號(hào)。相對(duì)于可被其他像素102共享的公共電極112的電勢(shì)而存儲(chǔ)在像素電極110上的電勢(shì)可以產(chǎn)生足以改變液晶層68(圖7中未示出)的布置的電場(chǎng)。在圖7所示的實(shí)施例中,每個(gè)TFT108的源極114可以電連接至源極線 106,每介T(mén)FT108的柵極116可以電連接至柵極線104。每個(gè)TFT108的漏極118可以電連接至相應(yīng)的像素電極110。每個(gè)TFT108可以作為開(kāi)關(guān)元件,可以基于施加到T FT108的柵極116的柵極線104上的掃描信號(hào)的存在或缺失分別在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)被激活和去激活(例如,接通和斷開(kāi))。
當(dāng)被激活時(shí),TFT108可以存儲(chǔ)通過(guò)相應(yīng)的源極線106接收的圖像信號(hào),作為在它的像素電極110上的電荷。如上所述,由像素電極110存儲(chǔ)的圖像信號(hào)可以用于產(chǎn)生相應(yīng)像素電極Iio和公共電極112之間的電場(chǎng)。相應(yīng)像素電極110和公共電極112之間的電場(chǎng)可以改變?cè)O(shè)置在單元像素102之上的液晶層68 (未示出)。該電場(chǎng)可以排列液晶層68內(nèi)的液晶分子以調(diào)制通過(guò)像素102的光發(fā)射。從而,當(dāng)電場(chǎng)改變時(shí),透過(guò)像素102的光量可以增加或減少。一般來(lái)說(shuō),光可以以與從源極線106施加的電壓對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度透過(guò)單元像素102。
顯示器18也可以包括源極驅(qū)動(dòng)器集成電路(IC) 120,源極驅(qū)動(dòng)器集成電路120可以包括諸如處理器或?qū)S眉呻娐?ASIC)之類(lèi)的芯片,通過(guò)接收來(lái)自處理器12的圖像數(shù)據(jù)122并向像素陣列100的單元像素102發(fā)送相應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)來(lái)控制顯示像素陣列100。 應(yīng)當(dāng)理解,源極驅(qū)動(dòng)器120可以是在TFT玻璃基板64上的片上玻璃(COG)組件、顯示FPC82 的組件和/或通過(guò)顯示FPC82連接到TFT玻璃基板64的印刷電路板(PCB)的組件。源極驅(qū)動(dòng)器120也可以耦接到柵極驅(qū)動(dòng)器集成電路(IC) 124,柵極驅(qū)動(dòng)器集成電路124可以通過(guò)柵極線104激活或去激活單元像素102的行。這樣,源極驅(qū)動(dòng)器120可以向柵極驅(qū)動(dòng)器124 提供定時(shí)信號(hào)126以促進(jìn)像素102的各個(gè)行的激活/去激活。在其他實(shí)施例中,定時(shí)信息可以以一些其他方式被提供給柵極驅(qū)動(dòng)器124。顯示器18可以包括或可以不包括公共電壓 (Vcom)源128,公共電壓源128用于向公共電極112提供公共電壓(Vcom)。在一些實(shí)施例中,Vcom源128可以在不同的時(shí)間向不同的公共電極112提供不同的Vcom。在其他實(shí)施例中,可以將公共電極112都保持在相同的電勢(shì)(例如,地電勢(shì))處。
如上所述,顯示器18的單元中/單元上觸摸傳感器20可以使用某些單元中和/ 或單元上觸摸傳感器組件(例如,如圖4所示的在頂部玻璃基板70的向內(nèi)側(cè)形成的黑基質(zhì) /觸摸感應(yīng)電極80、或者如圖5和6所示的在頂部玻璃基板70的向外側(cè)形成的黑基質(zhì)/觸摸感應(yīng)電極80)來(lái)操作?,F(xiàn)在將參考圖8描述這樣的單元中/單元上觸摸傳感器20的大致操作,圖8提供了顯示器18所使用的單元中/單元上觸摸傳感器20的一個(gè)例子。單元中/單元上觸摸傳感器20可以通過(guò)觸摸處理器160與電子設(shè)備的處理器12交互。一般來(lái)說(shuō),觸摸處理器160可以傳遞觸摸在顯示器18上的發(fā)生和位置,以使得處理器12能夠適當(dāng)?shù)仨憫?yīng)這樣的用戶觸摸。
觸摸處理器160可以可操作地耦接到觸摸控制器162,觸摸控制器162可以控制觸摸像素陣列140的大致操作。如將在下文進(jìn)一步討論的,觸摸像素陣列可以包括N X M的觸摸像素142 (例如,6X10矩陣的觸摸像素142)。觸摸控制器162可以包括,例如,一個(gè)或多個(gè)感應(yīng)通道164 (也被稱為事件探測(cè)和解調(diào)電路)、通道掃描邏輯電路166、驅(qū)動(dòng)器邏輯電路168、存儲(chǔ)器170以及一個(gè)或多個(gè)電荷泵171。觸摸處理器162可以被集成到單個(gè)的專用集成電路(ASIC)中,其可以被設(shè)置在例如頂部玻璃基板70上的片上玻璃(COG)組件中、觸摸FPC84中或耦接到觸摸FPC84的印刷電路板(PCB)中。通道掃描邏輯電路166可以訪問(wèn)存儲(chǔ)器170,并可以自動(dòng)地從感應(yīng)通道164進(jìn)行讀取和/或控制感應(yīng)通道164。通道掃描邏輯電路166額外地可以控制驅(qū)動(dòng)器邏輯電路168以各種頻率和/或相位產(chǎn)生觸摸驅(qū)動(dòng)信號(hào) 172給觸摸驅(qū)動(dòng)接口 146,并且作為響應(yīng),觸摸感應(yīng)接口 148可以向感應(yīng)通道164提供各種感應(yīng)信號(hào)174。
如上所述,觸摸像素陣列140包括M X N矩陣的觸摸像素142。這些觸摸像素142 由于觸摸驅(qū)動(dòng)電極86和觸摸感應(yīng)電極178 (其可包括例如黑基質(zhì)/觸摸感應(yīng)電極80)之間的相互作用而出現(xiàn)。應(yīng)當(dāng)注意到,有時(shí)在這里使用的術(shù)語(yǔ)“線”和“電極”簡(jiǎn)單地指導(dǎo)電路徑,而不意欲限制為嚴(yán)格線性的結(jié)構(gòu)。而且,術(shù)語(yǔ)“線”和“電極”可以包含改變方向的不同大小、形狀、材料和區(qū)域的路徑。觸摸驅(qū)動(dòng)電極86可以被來(lái)自觸摸控制器162的驅(qū)動(dòng)器邏輯電路168的觸摸驅(qū)動(dòng)信號(hào)172而驅(qū)動(dòng)。
當(dāng)一物體(例如手指)接近于觸摸驅(qū)動(dòng)電極86和觸摸感應(yīng)電極178的交匯處時(shí), 感應(yīng)線178可以對(duì)觸摸驅(qū)動(dòng)信號(hào)172作出不同響應(yīng)。結(jié)果是物體的出現(xiàn)可以被觸摸驅(qū)動(dòng)像素142 “看見(jiàn)”。也就是,導(dǎo)致的在觸摸感應(yīng)電極178中產(chǎn)生的感應(yīng)信號(hào)174可以通過(guò)觸摸控制器162中的感應(yīng)通道164被發(fā)送。以這種方式,觸摸驅(qū)動(dòng)電極86和觸摸感應(yīng)電極178 可以形成電容性感應(yīng)節(jié)點(diǎn)或觸摸像素142。應(yīng)當(dāng)理解,各個(gè)觸摸驅(qū)動(dòng)電極86和觸摸感應(yīng)電極178可以由例如專門(mén)的觸摸驅(qū)動(dòng)電極86和/或?qū)iT(mén)的觸摸感應(yīng)電極178而形成,和/或可以由顯示器18的一條或多條柵極線104、顯示器18的一個(gè)或多個(gè)像素電極110、顯示器 18的一個(gè)或多個(gè)公共電極112、顯示器18的一條或多條源極線106、顯示器18的一條或多條漏極線118、或者這些元件的一些組合而形成。此外,顯示器18的黑基質(zhì)材料的至少一些部分可以用作或者補(bǔ)充觸摸驅(qū)動(dòng)電極86和/或觸摸感應(yīng)電極178 (例如,黑基質(zhì)/觸摸感應(yīng)電極80)。
圖9和10表示可被用在顯示器18中的各層的示意性側(cè)視圖,并大致表示圖4的實(shí)施例的例子。圖9和10的例子示出了這些各層可以如何包括單元中/單元上觸摸傳感器20組件。圖9和10的層包括在其上可形成TFT層66的TFT玻璃基板層64、液晶層68、 頂部玻璃基板70和高電阻層72。此外,觸摸驅(qū)動(dòng)電極層86、電介質(zhì)層88和黑基質(zhì)/觸摸感應(yīng)電極80被示為在頂部玻璃基板70的向內(nèi)側(cè)形成。圖9和10的各層被示為形成通過(guò)黑基質(zhì)材料138 (此處用黑基質(zhì)/觸摸感應(yīng)電極80表示)劃界的紅色像素102a和綠色像素102b。由于圖9和10的單元中/單元上觸摸傳感器20組件被形成在頂部玻璃基板70 的向內(nèi)側(cè),所以與被形成在TFT玻璃基板64上相比,單元中/單元上觸摸傳感器20組件和顯示組件之間的電容耦合可以減少。同時(shí),通過(guò)被形成在頂部玻璃基板70上而不是作為單獨(dú)的觸摸傳感器器件,單元中/單元上觸摸傳感器20可以減少在其他情況下將出現(xiàn)的復(fù)雜性和/或重量。
注意圖9和10的例子彼此不同之處在于,在圖9中,上偏光層90和高電阻層72 可被形成在頂部玻璃基板70的向外側(cè),而在圖10中,代替高電阻膜72或除高電阻膜72之外,抗靜電膜220可被形成在在頂部玻璃基板70的向外側(cè)。應(yīng)當(dāng)注意到,在可替代的實(shí)施例中,高電阻層72和/或抗靜電膜220可被形成在上偏光層90的與它們?cè)趫D9和10中的各自位置相反的一側(cè)。
在圖9和10的例子中,黑基質(zhì)/觸摸感應(yīng)電極80和觸摸驅(qū)動(dòng)電極86可以作為單元中/單元上觸摸傳感器20組件操作。這樣,觸摸FPC84可以電連接到這些組件,如示意性所示。因?yàn)閱卧?單元上觸摸傳感器20組件被形成在頂部玻璃基板70上,所以觸摸 FPC84可以被接合到頂部玻璃基板70。還可注意到,黑基質(zhì)/觸摸感應(yīng)電極80可以電連接到或可以不電連接到形成觸摸感應(yīng)電極178的透光導(dǎo)電材料(例如,氧化銦錫(ΙΤ0))。以這種方式,黑基質(zhì)/觸摸感應(yīng)電極80可以降低透光導(dǎo)電觸摸感應(yīng)電極178的有效電阻。此外應(yīng)注意到,一些公共接地材料214(例如,銀(Ag)膏)可以將高電阻層72和/或抗靜電層220保持在與觸摸FPC84、顯示FPC82和接地的任何其他單元中組件相同的地電勢(shì)處。
顯示像素組件可以被形成在TFT層66中??稍赥FT層66中存在的各層和組件可以包括例如TFT108、濾色器層76 (被示為紅色成分的濾色器層(76a)和綠色成分的濾色器層(76b))、像素電極110的指狀物(fingers)和公共電極112。TFT108可以包括例如柵極116、源極114和漏極118??捎山^緣材料(例如,硅氧化物)形成的柵極絕緣體204和活性硅206可以被形成在柵極116與源極114和/或漏極118之間。當(dāng)將激活信號(hào)從顯示FPC82提供給柵極116時(shí),活性硅206可允許電荷在源極114和漏極118之間流動(dòng),從而允許被施加到源極114的數(shù)據(jù)信號(hào)到達(dá)漏極118。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,該數(shù)據(jù)信號(hào)也可從來(lái)自顯示FPC82的信號(hào)得到。顯示FPC82可以被接合到TFT玻璃基板64,并以任何適合的方式連接到柵極116和源極114。并且,如上所述,因?yàn)闉V色器層76可以由摻雜來(lái)濾出紅光、藍(lán)光或綠光的有機(jī)樹(shù)脂形成,并可以具有約為4或更小的介電常數(shù),所以濾色器層76可用作在 TFT108與像素電極110和公共電極112之間的層間電介質(zhì)層。
雖然未在圖9和10中示出,漏極118電連接至像素102之一(例如,綠色像素 102b)的像素電極110的指狀物。透光鈍化層210可將像素電極110的指狀物與公共電極 112電分離,從而允許在它們之間形成電場(chǎng)?;诋?dāng)柵極116被激活時(shí)提供給源極114的數(shù)據(jù)信號(hào),電場(chǎng)可以調(diào)制液晶層68的液晶,以使受控的光量透過(guò)綠色像素102b。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,頂部像素結(jié)構(gòu)也可被應(yīng)用到其他實(shí)施例中。
在圖9和10的例子中,黑基質(zhì)/觸摸感應(yīng)電極80可以由任何適合的不透明金屬 (例如,Cr/CrOx、或任何其池盒屬或其他與金屬和有機(jī)黑基質(zhì)的導(dǎo)電聚合物或混合物等等) 形成。當(dāng)利用額外的觸摸感應(yīng)電極178時(shí),黑基質(zhì)/觸摸感應(yīng)電極80可以降低這些觸摸感應(yīng)電極178的電阻,觸摸感應(yīng)電極178可由氧化銦錫(ITO)形成,并且可具有比黑基質(zhì)/觸摸感應(yīng)電極80材料高的電阻。
作為銀(Ag)膏示出的公共接地材料214(但是其可由任何適合的導(dǎo)電材料形成) 可以用于向設(shè)置在TFT玻璃基板64上的元件和頂部玻璃基板70的組件提供一致的地。例如,頂部玻璃基板70上的高電阻層72可以被維持在與顯示FPC82和觸摸FPC84相同的地電勢(shì)處。在一些實(shí)施例中,公共電極112電壓(Vcom)也可以通過(guò)使用接地導(dǎo)體214被保持在地電勢(shì)處。
圖11和12表示可被用在顯示器18中的各層的示意性側(cè)視圖,并大致分別表示圖 5和6的實(shí)施例的例子。圖11和12的與出現(xiàn)在圖9和10中的元件類(lèi)似的元件不再進(jìn)一步討論,但是應(yīng)當(dāng)理解,這些元件大致以同樣的方式操作。圖11和12都包括在頂部玻璃基板70的向外側(cè)形成的單元中/單元上觸摸傳感器20組件和在頂部玻璃基板70的向內(nèi)側(cè)形成的屏蔽層92。
在圖11中,觸摸驅(qū)動(dòng)電極86被示為在頂部玻璃基板70的向外側(cè)形成,在頂部玻璃基板70之上可以形成電介質(zhì)層88。黑基質(zhì)/觸摸感應(yīng)電極80可以被形成在電介質(zhì)層88之上。與高電阻和/或抗靜電膜220耦接的上偏光層90可以被形成在黑基質(zhì)/觸摸感應(yīng)電極之上。因?yàn)閱卧?單元上觸摸傳感器20組件可以被形成在頂部玻璃基板70的向外側(cè),所以觸摸FPC84可以被接合到頂部玻璃基板70的向外側(cè)。如圖11示意性所示,觸摸 FPC84可以可操作地耦接到黑基質(zhì)/觸摸感應(yīng)電極80和觸摸驅(qū)動(dòng)電極86。
在圖12中,黑基質(zhì)/觸摸感應(yīng)電極80被示為在頂部玻璃基板70的向外側(cè)形成。 電介質(zhì)層88、觸摸驅(qū)動(dòng)電極86和與高電阻和/或抗靜電膜220耦接的上偏光層90可以被設(shè)置代黑基質(zhì)/觸摸感應(yīng)電極80的單元上部分之上。在不直接設(shè)置在顯示像素單元之上的黑基面觸摸感應(yīng)電極80的外圍部分中,觸摸FPC84可以被直接接合到黑基質(zhì)/觸摸感應(yīng)電極80。如圖12示意性所示,觸摸FPC84也可以可操作地耦接到觸摸驅(qū)動(dòng)電極86。
如圖13的流程圖250所示,制造圖9和10所示的例子可以包括在TFT玻璃基板 64的向內(nèi)側(cè)形成TFT層66 (框252),以及在頂部玻璃基板70的向外側(cè)形成高電阻層72和 /或抗靜電膜220以及上偏光層90 (框254)。此外,可以在頂部玻璃基板70的向內(nèi)側(cè)形成觸摸驅(qū)動(dòng)電極86、電介質(zhì)層88和黑基質(zhì)/觸摸感應(yīng)電極80 (框256)。然后,當(dāng)TFT玻璃基板64和頂部玻璃基板70被結(jié)合時(shí),可以將液晶層68設(shè)置在它們的向內(nèi)側(cè)之間(框258)。
類(lèi)似地,如圖14的流程圖230所示,制造如圖11和12所述的例子可以包括在TFT 玻璃基板64的向內(nèi)側(cè)形成TFT層66 (框232)。此外,可以在頂部玻璃基板的向內(nèi)側(cè)形成屏蔽層92 (框233)。并且,可以在頂部玻璃基板70的向外側(cè)形成黑基質(zhì)/觸摸感應(yīng)電極80、 電介質(zhì)層88和觸摸驅(qū)動(dòng)電極86、以及高電阻層72和/或抗靜電層220 (框234)。然后,當(dāng) TFT玻璃基板64和頂部玻璃基板70被結(jié)合時(shí),可以將液晶層68設(shè)置在它們的向內(nèi)側(cè)之間 (框 236)。
根據(jù)實(shí)施例,提供了一種電子顯示器面板,包括在下基板的向內(nèi)側(cè)之上形成的薄膜晶體管層,薄膜晶體管層至少部分地通過(guò)形成在薄膜晶體管層中的基于有機(jī)樹(shù)脂的濾色器層而形成,其中濾色器層包括多種顏色,以及其中電子顯示器的多個(gè)顯示像素中的每一個(gè)包括所述多種顏色之一;在頂部玻璃基板的向外側(cè)之上形成的觸摸傳感器層,觸摸傳感器層至少部分地通過(guò)如下形成在頂部玻璃基板的向外側(cè)之上形成的觸摸驅(qū)動(dòng)電極;在頂部玻璃基板的向外側(cè)之上形成的電介質(zhì)層;以及在頂部玻璃基板的向外側(cè)之上形成的黑基質(zhì)材料,其中黑基質(zhì)材料被配置為將所述多個(gè)顯示像素分開(kāi)以及減少通過(guò)所述多個(gè)顯示像素中的一個(gè)的光通過(guò)所述多個(gè)顯示像素中的另一個(gè)的量,以及其中黑基質(zhì)材料的至少一部分包括被配置為用作電子顯示器的觸摸傳感器的組件的導(dǎo)電材料;以及設(shè)置在上基板的向內(nèi)側(cè)和下基板的向內(nèi)側(cè)之間的液晶層。
根據(jù)實(shí)施例,觸摸傳感器層至少部分地以上述順序形成。
根據(jù)實(shí)施例,觸摸傳感器層至少部分地通過(guò)如下形成直接在頂部玻璃基板的向外側(cè)形成的觸摸驅(qū)動(dòng)電極;直接在觸摸驅(qū)動(dòng)電極上形成的電介質(zhì)層;以及直接在電介質(zhì)層上形成的黑基質(zhì)材料。
根據(jù)實(shí)施例,觸摸傳感器層至少部分地通過(guò)如下形成直接在頂部玻璃基板的向外側(cè)形成的黑基質(zhì)材制;直接在黑基質(zhì)材料上形成的電介質(zhì)層;以及直接在電介質(zhì)材料上形成的觸摸驅(qū)動(dòng)電極。
根據(jù)實(shí)施例,電子顯示器面板包括在頂部玻璃基板的向內(nèi)側(cè)形成的屏蔽層,其中屏蔽層被配置為減少薄膜晶體管層和觸摸傳感器層之間的電容耦合。
根據(jù)實(shí)施例,觸摸傳感器層部分地通過(guò)在頂部玻璃基板的向外側(cè)之上形成的高電阻膜或抗靜電膜或高電阻膜和抗靜電膜兩者而形成。
根據(jù)實(shí)施例,提供了一種電子顯示器面板,包括至少部分地通過(guò)形成薄膜晶體管層中的基于有機(jī)樹(shù)脂的濾色器層而在下基板的向內(nèi)側(cè)之上形成的薄膜晶體管層;至少部分地通過(guò)如下在上基板的向內(nèi)側(cè)之上形成的觸摸傳感器層在上基板的向內(nèi)側(cè)之上形成的第一多個(gè)觸摸傳感器電極;在所述第一多個(gè)觸摸傳感器電極之上形成的電介質(zhì)層;以及在電介質(zhì)層之上形成的第二多個(gè)觸摸傳感器電極,其中所述第二多個(gè)觸摸傳感器電極包括黑基質(zhì)材料的至少一部分,其中黑基質(zhì)材料被配置為屏蔽電子顯示器的顯示像素之間的光;以及設(shè)置在上基板的向內(nèi)側(cè)和下基板的向內(nèi)側(cè)之間的液晶層。
根據(jù)實(shí)施例,所述第二多個(gè)觸摸傳感器電極包括由基本上透明的導(dǎo)電材料和黑基質(zhì)材料的所述至少一部分形成的多個(gè)觸摸感應(yīng)電極。
根據(jù)實(shí)施例,電子顯示器面板包括在上基板的向外側(cè)之上形成的高電阻膜或抗靜電膜或高電阻膜和抗靜電膜兩者。
根據(jù)實(shí)施例,電子顯示器面板包括一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體,所述一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體被配置為將高電阻膜或抗靜電膜或高電阻膜和抗靜電膜兩者、觸摸傳感器柔性電路板、以及顯示觸摸柔性電路板接到相同的地電勢(shì)。
根據(jù)實(shí)施例,電子顯示器面板包括在高電阻膜或抗靜電膜或高電阻膜和抗靜電膜兩者之上或之下形成的偏光層。
根據(jù)實(shí)施例,提供了一種電子顯示器,包括如上所述的任何電子顯示器面板。
根據(jù)實(shí)施例,提供了一種電子設(shè)備,包括如上所述的任何電子顯示器。
通過(guò)例子的方式示出了上述特定實(shí)施例,并且應(yīng)當(dāng)理解,這些實(shí)施例可以易受到各種修改和替代形式的影響。此外,應(yīng)當(dāng)理解,權(quán)利要求不意欲限制為所公開(kāi)的特定形式, 而是覆蓋落入本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的所有修改、等價(jià)物和替代方式。
權(quán)利要求
1.一種電子顯不器,包括 下基板; 上基板;以及 黑基質(zhì)材料,被配置為屏蔽電子顯示器的像素之間的光,其中黑基質(zhì)材料至少部分地被設(shè)置在下基板和上基板之間的顯示像素單元中,或者至少部分地被設(shè)置在形成在上基板的向外側(cè)的層中,其中黑基質(zhì)材料的至少一部分包括電子顯示器的觸摸傳感器的組件。
2.如權(quán)利要求I所述的電子顯示器,其中黑基質(zhì)材料被形成在上基板的向內(nèi)側(cè)的觸摸傳感器層中,以及其中黑基質(zhì)材制被配置為設(shè)置在兩個(gè)不同顏色的有機(jī)樹(shù)脂濾色器之上,所述濾色器在設(shè)置在下基板上的薄膜晶體管層中,其中電子顯示器被配置為以邊緣場(chǎng)切換模式操作。
3.如權(quán)利要求I所述的電子顯示器,其中包括觸摸傳感器的組件的黑基質(zhì)材料的所述至少一部分被配置為通過(guò)自電容或與觸摸傳感器的另一觸摸傳感器組件的互電容來(lái)提供指示是否有物體靠近的信號(hào)。
4.如權(quán)利要求I所述的電子顯示器,其中黑基質(zhì)材料被直接設(shè)置在上基板的向外側(cè)的電介質(zhì)層上。
5.如權(quán)利要求I所述的電子顯示器,其中黑基質(zhì)材料被直接設(shè)置在上基板的向外側(cè)。
6.一種制造電子顯示器面板的方法,包括 至少部分地通過(guò)形成薄膜晶體管層中的基于有機(jī)樹(shù)脂的濾色器層,在下基板的向內(nèi)側(cè)之上形成薄膜晶體管層,其中濾色器層包括多種顏色,以及其中電子顯示器的多個(gè)顯示像素中的每一個(gè)包括所述多種顏色之一; 至少部分地通過(guò)如下在頂部玻璃基板的向外側(cè)之上形成觸摸傳感器層 在頂部玻璃基板的向外側(cè)之上形成觸摸驅(qū)動(dòng)電極; 在頂部玻璃基板的向外側(cè)之上形成電介質(zhì)層;以及 在頂部玻璃基板的向外側(cè)之上形成黑基質(zhì)材料,其中黑基質(zhì)材料被配置為將所述多個(gè)顯示像素分開(kāi)以及減少通過(guò)所述多個(gè)顯示像素中的一個(gè)的光通過(guò)所述多個(gè)顯示像素中的另一個(gè)的量,以及其中黑基質(zhì)材料的至少一部分包括被配置為用作電子顯示器的觸摸傳感器的組件的導(dǎo)電材料;以及 將液晶層設(shè)置在上基板的向內(nèi)側(cè)和下基板的向內(nèi)側(cè)之間。
7.如權(quán)利要求6所述的方法,其中觸摸傳感器層至少部分地以所記載的順序形成。
8.如權(quán)利要求6所述的方法,其中觸摸傳感器層至少部分地通過(guò)如下形成 直接在頂部玻璃基板的向外側(cè)形成觸摸驅(qū)動(dòng)電極; 直接在觸摸驅(qū)動(dòng)電極上形成電介質(zhì)層;以及 直接在電介質(zhì)層上形成黑基質(zhì)材料。
9.如權(quán)利要求6所述的方法,其中觸摸傳感器層至少部分地通過(guò)如下形成 直接在頂部玻璃基板的向外側(cè)形成黑基質(zhì)材料; 直接在黑基質(zhì)材料上形成電介質(zhì)層;以及 直接在電介質(zhì)材料上形成觸摸驅(qū)動(dòng)電極。
10.如權(quán)利要求6所述的方法,包括在頂部玻璃基板的向內(nèi)側(cè)形成屏蔽層,其中屏蔽層被配置為減少薄膜晶體管層和觸摸傳感器層之間的電容耦合。
11.如權(quán)利要求6所述的方法,其中觸摸傳感器層部分地通過(guò)在頂部玻璃基板的向外側(cè)之上形成高電阻膜或抗靜電膜或高電阻膜和抗靜電膜兩者而形成。
12.—種電子設(shè)備,包括 數(shù)據(jù)處理電路,被配置為至少部分地基于用戶觸摸來(lái)執(zhí)行操作;以及 電子觸摸屏顯示器,被配置為至少部分地基于觸摸驅(qū)動(dòng)電極、觸摸感應(yīng)電極和用戶身體部分之間的電容相互作用來(lái)感應(yīng)用戶觸摸,其中觸摸感應(yīng)電極包括至少部分地設(shè)置在顯示器的顯示像素單元內(nèi)、或者至少部分地設(shè)置在顯示器的顯示像素單元之上、或者至少部分地設(shè)置在顯示器的顯示像素單元內(nèi)并且至少部分地設(shè)置在顯示器的顯示像素單元之上的黑基質(zhì)材料的至少一部分。
13.如權(quán)利要求12所述的電子設(shè)備,其中觸摸感應(yīng)電極本質(zhì)上由黑基質(zhì)材料的所述至少一部分組成。
14.如權(quán)利要求12所述的電子設(shè)備,其中觸摸感應(yīng)電極包括基本上透光的導(dǎo)電材料,以及其中黑基質(zhì)材料的所述至少一部分包括電阻比所述基本上透光的導(dǎo)電材料低的基本上不透明的導(dǎo)電材料。
15.一種制造電子顯示器面板的方法,包括 至少部分地通過(guò)形成薄膜晶體管層中的基于有機(jī)樹(shù)脂的濾色器層,在下基板的向內(nèi)側(cè)之上形成薄膜晶體管層; 至少部分地通過(guò)如下在上基板的向內(nèi)側(cè)之上形成觸摸傳感器層 在上基板的向內(nèi)側(cè)之上形成第一多個(gè)觸摸傳感器電極; 在所述第一多個(gè)觸摸傳感器電極之上形成電介質(zhì)層;以及 在電介質(zhì)層之上形成第二多個(gè)觸摸傳感器電極,其中所述第二多個(gè)觸摸傳感器電極包括黑基質(zhì)材料的至少一部分,其中黑基質(zhì)材料被配置為屏蔽電子顯示器的顯示像素之間的光;以及 將液晶層設(shè)置在上基板的向內(nèi)側(cè)和下基板的向內(nèi)側(cè)之間。
16.如權(quán)利要求15所述的方法,其中形成所述第二多個(gè)觸摸傳感器電極包括形成由基本上透明的導(dǎo)電材料和黑基質(zhì)材料的所述至少一部分形成的多個(gè)觸摸感應(yīng)電極。
17.如權(quán)利要求15所述的方法,包括在上基板的向外側(cè)之上形成高電阻膜或抗靜電膜或高電阻膜和抗靜電膜兩者。
18.如權(quán)利要求17所述的方法,包括形成一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體,所述一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體被配置為將高電阻膜或抗靜電膜或高電阻膜和抗靜電膜兩者、觸摸傳感器柔性電路板、以及顯示觸摸柔性電路板接到相同的地電勢(shì)。
19.如權(quán)利要求17所述的方法,包括在高電阻膜或抗靜電膜或高電阻膜和抗靜電膜兩者之上或之下形成偏光層。
20.—種電子顯不器,包括 觸摸傳感器控制器,被配置為向觸摸驅(qū)動(dòng)電極輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)并從觸摸感應(yīng)電極接收感應(yīng)信號(hào),以至少部分地基于在觸摸驅(qū)動(dòng)電極和觸摸感應(yīng)電極之間形成的電容來(lái)檢測(cè)用戶觸摸;以及 顯示器面板,包括下基板和上基板,在下基板上設(shè)置有薄膜晶體管層,其中薄膜晶體管層包括基于有機(jī)樹(shù)脂的濾色器層,在上基板上設(shè)置有觸摸驅(qū)動(dòng)電極和觸摸感應(yīng)電極,其中觸摸感應(yīng)電極包括顯示器的黑基質(zhì)材料的至少一部分。
21.—種電子顯不器面板,包括 在下基板的向內(nèi)側(cè)之上形成的薄膜晶體管層,薄膜晶體管層至少部分地通過(guò)形成在薄膜晶體管層中的基于有機(jī)樹(shù)脂的濾色器層而形成,其中濾色器層包括多種顏色,以及其中電子顯示器的多個(gè)顯示像素中的每一個(gè)包括所述多種顏色之一; 在頂部玻璃基板的向外側(cè)之上形成的觸摸傳感器層,觸摸傳感器層至少部分地通過(guò)如下形成 在頂部玻璃基板的向外側(cè)之上形成的觸摸驅(qū)動(dòng)電極; 在頂部玻璃基板的向外側(cè)之上形成的電介質(zhì)層;以及 在頂部玻璃基板的向外側(cè)之上形成的黑基質(zhì)材料,其中黑基質(zhì)材料被配置為將所述多個(gè)顯示像素分開(kāi)以及減少通過(guò)所述多個(gè)顯示像素中的一個(gè)的光通過(guò)所述多個(gè)顯示像素中的另一個(gè)的量,以及其中黑基質(zhì)材料的至少一部分包括被配置為用作電子顯示器的觸摸傳感器的組件的導(dǎo)電材料;以及 設(shè)置在上基板的向內(nèi)側(cè)和下基板的向內(nèi)側(cè)之間的液晶層。
22.如權(quán)利要求21所述的電子顯示器面板,其中觸摸傳感器層至少部分地以所記載的順序形成。
23.如權(quán)利要求21所述的電子顯示器面板,其中觸摸傳感器層至少部分地通過(guò)如下形成 直接在頂部玻璃基板的向外側(cè)形成的觸摸驅(qū)動(dòng)電極; 直接在觸摸驅(qū)動(dòng)電極上形成的電介質(zhì)層;以及 直接在電介質(zhì)層上形成的黑基質(zhì)材料。
24.如權(quán)利要求21所述的電子顯示器面板,其中觸摸傳感器層至少部分地通過(guò)如下形成 直接在頂部玻璃基板的向外側(cè)形成的黑基質(zhì)材料; 直接在黑基質(zhì)材料上形成的電介質(zhì)層;以及 直接在電介質(zhì)材料上形成的觸摸驅(qū)動(dòng)電極。
25.如權(quán)利要求21所述的電子顯示器面板,包括在頂部玻璃基板的向內(nèi)側(cè)形成的屏蔽層,其中屏蔽層被配置為減少薄膜晶體管層和觸摸傳感器層之間的電容耦合。
26.如權(quán)利要求21所述的電子顯示器面板,其中觸摸傳感器層部分地通過(guò)在頂部玻璃基板的向外側(cè)之上形成的高電阻膜或抗靜電膜或高電阻膜和抗靜電膜兩者而形成。
27.—種電子顯不器面板,包括 至少部分地通過(guò)形成薄膜晶體管層中的基于有機(jī)樹(shù)脂的濾色器層而在下基板的向內(nèi)側(cè)之上形成的薄膜晶體管層; 至少部分地通過(guò)如下在上基板的向內(nèi)側(cè)之上形成的觸摸傳感器層 在上基板的向內(nèi)側(cè)之上形成的第一多個(gè)觸摸傳感器電極; 在所述第一多個(gè)觸摸傳感器電極之上形成的電介質(zhì)層;以及 在電介質(zhì)層之上形成的第二多個(gè)觸摸傳感器電極,其中所述第二多個(gè)觸摸傳感器電極包括黑基質(zhì)材料的至少一部分,其中黑基質(zhì)材料被配置為屏蔽電子顯示器的顯示像素之間的光;以及設(shè)置在上基板的向內(nèi)側(cè)和下基板的向內(nèi)側(cè)之間的液晶層。
28.如權(quán)利要求27所述的電子顯示器面板,其中所述第二多個(gè)觸摸傳感器電極包括由基本上透明的導(dǎo)電材料和黑基質(zhì)材料的所述至少一部分形成的多個(gè)觸摸感應(yīng)電極。
29.如權(quán)利要求27所述的電子顯示器面板,包括在上基板的向外側(cè)之上形成的高電阻膜或抗靜電膜或高電阻膜和抗靜電膜兩者。
30.如權(quán)利要求29所述的電子顯示器面板,包括一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體,所述一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體被配置為將高電阻膜或抗靜電膜或高電阻膜和抗靜電膜兩者、觸摸傳感器柔性電路板、以及顯示觸摸柔性電路板接到相同的地電勢(shì)。
31.如權(quán)利要求29所述的電子顯示器面板,包括在高電阻膜或抗靜電膜或高電阻膜和抗靜電膜兩者之上或之下形成的偏光層。
32.一種電子顯示器,包括權(quán)利要求21-31中任一項(xiàng)所述的電子顯示器面板。
33.一種電子設(shè)備,包括權(quán)利要求1_5、20和32中任一項(xiàng)所述的電子顯不器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種在陣列上具有濾色器的單元中或單元上觸摸傳感器。提供了利用單元中和/或單元上觸摸傳感器組件的方法和設(shè)備,所述單元中和/或單元上觸摸傳感器組件包括單元中和/或單元上黑基質(zhì)材料(80),該黑基質(zhì)材料也可用作觸摸驅(qū)動(dòng)或感應(yīng)電極。在一個(gè)例子中,電子顯示器(18)可以包括下基板(64)、上基板(70)和屏蔽電子顯示器(18)的像素之間的光的黑基質(zhì)材料(80)。黑基質(zhì)材料(80)的至少一部分可以形成電子顯示器(18)的觸摸傳感器的組件的全部或一部分。
文檔編號(hào)G06F3/041GK102981672SQ20121043439
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月19日
發(fā)明者樸英培, 陳宬, 張世昌, 仲正中 申請(qǐng)人:蘋(píng)果公司
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