CN110321029A - 用于显示器的触摸传感器 - Google Patents

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Abstract

一种显示装置，其包括：包括多个子像素的显示面板；由导电不透明材料制成的触摸传感器电极，其直接位于所述显示面板上并且在所述多个子像素的一部分之间与所述显示面板的一部分重叠；馈线，其由所述导电不透明材料制成并且与所述触摸传感器电极连接，在不与所述触摸传感器电极重叠的所述多个子像素的一部分之间与所述显示面板的一部分重叠，并且将所述触摸传感器电极路由到触摸传感器控制器；和馈线延伸部，其由所述导电不透明材料制成，从所述馈线延伸并且在不与所述触摸传感器电极和所述馈线重叠的所述多个子像素的一部分之间与所述显示面板的一部分重叠。

Description

用于显示器的触摸传感器
技术领域
本发明涉及用于电子显示系统的触摸传感器。更具体地说，本发明涉及直接设置在电子显示面板上的自电容式触摸传感器及其制造方法。
背景技术
电子显示器是可视地呈现以电子方式传输的图像、文本或视频的设备、面板或屏幕。电子显示器的例子被用作电视机、计算机监视器、数字标牌、智能手机和平板电脑中的部件。显示装置可以发光，即发光型，或调制光，即非发光型。
有机发光二极管(OLED)显示装置是发光型电子显示器，其包括有机发光显示面板和用于控制该有机发光显示面板的驱动电子器件。有机发光显示面板包括子像素矩阵，每个子像素包括有机发光二极管和驱动薄膜晶体管(TFT)。OLED显示器是多色的，具有宽视角、高对比度和快速响应速度。
OLED显示面板包括具有彩色子像素的像素层，上述彩色子像素通常是红色、绿色和蓝色(R、G、B)的组合。像素层通常包括两个电极和位于该两个电极之间的有机发光层。该两个电极包括阳极和阴极，该阳极和阴极被施加不同的电压。像素层通常由可包括多个薄层或密封基板的封装或密封层保护。
液晶显示器(LCD)是非发光型显示器，其包括液晶面板和用于控制该液晶面板的驱动电子器件。LCD面板包括一系列单元，每个单元可被独立地驱动以调制输入光。有源矩阵型液晶显示器(AMLCD)包括单元或子像素的矩阵，每个子像素包括开关TFT。TFT存储显示器上的每个子像素的电状态，同时更新所有其他子像素。子像素通常包括相应的红色、绿色或蓝色的滤色片，这些滤色片被组合驱动以形成色域(color gamut)。
典型的LCD包括：阵列基板，其包括TFT和连接信号线；对置基板，其包括滤色片；和位于上述两个基板之间的液晶层。驱动电子器件用于在每个像素中的像素电极和共用电极之间产生电压电势，以调制液晶层中的相邻的液晶。
OLED显示器和LCD越来越受欢迎，但是其他的像素化的发光型和非发光型电子显示器技术也已众所周知。
触摸屏广泛用于电子显示器，尤其是用于智能手机和移动电子设备。触摸屏是输入设备，其可以与电子显示装置连接，以便于用户交互和控制。这样的设备通常包括安装在显示交互信息的电子显示器的表面上的触摸传感器，并控制电子器件以解读触摸传感器上的触摸。
触摸屏设备检测在触摸传感器的表面处或附近发生的手指、触笔或类似物体的外部触摸或手势的位置。这样的触摸屏包括透明导电元件或电极的矩阵，其形成覆盖显示装置和单独的控制电子器件的触摸传感器，以确定在该触摸传感器附近或与该触摸传感器接触的触摸物体的位置。触摸传感器通常是透明的，因此用户可以通过触摸传感器查看在显示装置上显示的信息。通过物理地触摸或接近触摸与显示的信息相关联的位置的触摸传感器，用户可以选择与显示的信息相关联的操作。触摸传感器检测触摸，然后与控制电子器件或控制器进行电交互以确定并输出触摸位置。触摸位置的输出信号被输入到处理器，该处理器将触摸位置或手势与显示的信息相关联，以执行与显示的信息相关联的编程任务作为图形用户界面。
触摸屏可以使用各种技术，包括电阻、电感、电容、声学、压电和光学技术，以定位传感器上的触摸或手势。
电容式触摸屏至少有两种不同的类型：自电容式和互电容式。自电容式触摸屏与触摸物体组合使用传感器上的透明电极阵列，以形成其电容被检测的临时电容器。互电容式触摸屏使用形成电容器的透明电极对阵列，该电容器的电容受到触摸物体的影响。在两种类型中，感测阵列中的每个电容器以检测触摸，并且触摸屏中的触摸检测电极的物理位置对应于触摸的位置。
如上所述，触摸传感器通常是透明的或被形成为对用户不可见，并且使光学干扰和伪影最小化。在与显示面板交互时，触摸传感器应使环境反射最小化，使显示透射最大化，而不干扰显示器视角，并且不引起任何莫尔图案或其他光学干涉效应。在电方面，触摸传感器应具有高电导率和均匀性，以使灵敏度最大化并使电压电势梯度最小化。触摸传感器是透明导电材料或导电元件，它们隔开间隔并且很小以至于不被用户看到。
典型的透明触摸传感器包括以往的透明导电材料(TCM)例如透明导电氧化物(TCO)或氧化铟锡(ITO)的图案化涂层。这样的设计的缺点包括透明度和电导率有限，以及对机械或环境应力的灵敏度增大。以往的TCM的较厚的层使电导率和抗应力性增加，但是使电极的透明度降低。
为了增加电导率并克服由以往的TCM制成的触摸传感器的问题，触摸传感器可以由细金属线、网格或导电迹线的网格图案制成。这些微导线是不透明的，但是应当足够精细并且隔开间隔，使得它们通常不被用户发觉。虽然比以往的TCM设计具有更均匀的电导率，但是微导线电极的图案会可见地与显示器中的像素交互，并引起莫尔图案和其他光学干涉伪影。
为了尽可能地减小器件厚度，可以在显示器上直接形成触摸传感器，并且可以在同一工序中制造显示器和触摸传感器。与将显示器和触摸传感器作为单独的部件来制造并随后将它们组合在一起相比，这能够降低制造成本。然而，因为触摸传感器中的制造缺陷会导致显示器的生产浪费，所以提高触摸传感器的成品率的特征是有利的。
发明内容
为了克服上述问题，本发明的优选实施方式提供一种显示装置，其包括：包括多个子像素的显示面板；由导电不透明材料制成的触摸传感器电极，其直接位于所述显示面板上并且在所述多个子像素的一部分之间与所述显示面板的一部分重叠；由所述导电不透明材料制成的馈线，其与所述触摸传感器电极连接，在不与所述触摸传感器电极重叠的所述多个子像素的一部分之间与所述显示面板的一部分重叠，并且将所述触摸传感器电极路由到触摸传感器控制器；和馈线延伸部，其由所述导电不透明材料制成，从所述馈线延伸并且在不与所述触摸传感器电极和所述馈线重叠的所述多个子像素的一部分之间与所述显示面板的一部分重叠。
本发明的另一个优选实施方式提供一种显示装置，其包括：包括多个子像素的显示面板；由导电不透明材料制成的触摸传感器电极，其直接位于所述显示面板上并且在所述多个子像素的一部分之间与所述显示面板的一部分重叠；由所述导电不透明材料制成的馈线，其与所述触摸传感器电极连接，在不与所述触摸传感器电极重叠的所述多个子像素的一部分之间与所述显示面板的一部分重叠，并且将所述触摸传感器电极路由到触摸传感器控制器；和伪电极，其由所述导电不透明材料制成，并且在不与所述触摸传感器电极和所述馈线重叠的所述多个子像素的一部分之间与所述显示面板的一部分重叠。
本发明的另一个优选实施方式提供一种显示装置，其包括：包括多个子像素的显示面板；由导电不透明材料制成的触摸传感器电极，其直接位于所述显示面板上并且在所述多个子像素的一部分之间与所述显示面板的一部分重叠；增强电极，其由所述导电不透明材料制成，并且在不与所述触摸传感器电极重叠的所述多个子像素的一部分之间与所述显示面板的一部分重叠；由所述导电不透明材料制成的第一馈线，其与所述触摸传感器电极连接，在不与所述触摸传感器电极和所述增强电极重叠的所述多个子像素的一部分之间与所述显示面板的一部分重叠，并且将所述触摸传感器电极路由到触摸传感器控制器；和由所述导电不透明材料制成的第二馈线，其与所述增强电极连接，在不与所述触摸传感器电极、所述增强电极和所述第一馈线重叠的所述多个子像素的一部分之间与所述显示面板的一部分重叠，并且将所述增强电极路由到所述触摸传感器控制器。
本发明的另一个优选实施方式提供一种显示装置，其包括：包括多个子像素的显示面板；由导电不透明材料制成的触摸传感器电极，其直接位于所述显示面板上并且在所述多个子像素的一部分之间与所述显示面板的一部分重叠；由所述导电不透明材料制成的馈线，其与所述触摸传感器电极连接，在不与所述触摸传感器电极重叠的所述多个子像素的一部分之间与所述显示面板的一部分重叠，并且将所述触摸传感器电极路由到触摸传感器控制器；其中所述馈线在所述多个子像素的相邻子像素之间具有蛇行或锯齿形图案。
本发明的上述和其他特征、要素、特性、步骤和优点，通过参考附图对本发明的优选实施方式进行的下面的详细说明将变得更加明显。
附图说明
图1A是根据本发明优选实施方式的OLED显示面板和触摸传感器的代表性部分的侧视图。
图1B是图1A的OLED显示装置的一部分的平面图。
图2是根据本发明优选实施方式的触摸面板配置的平面图。
图3表示根据本发明优选实施方式的具有第一子像素分布布局的OLED显示面板的代表性部分。
图4表示根据本发明优选实施方式的具有第二子像素分布布局的OLED显示面板的代表性部分。
图5A-5D表示根据本发明各种优选实施方式的馈线的配置。
图6表示根据本发明优选实施方式的第一像素分布布局中的伪电极的配置。
图7表示根据本发明优选实施方式的第二像素分布布局中的伪电极的配置。
图8表示根据本发明优选实施方式的第一像素分布布局中的增强电极的配置。
图9表示根据本发明优选实施方式的第二像素分布布局中的馈线的配置。
图10A和10B表示根据本发明优选实施方式的第一像素分布布局中的触摸电极的配置。
具体实施方式
本发明的优选实施方式提供用于与电子显示器一起使用的自电容式触摸传感器。在本发明的优选实施方式中，触摸传感器图案层可以直接形成在OLED像素层的封装层上或LCD的最靠近子像素的基板上，并且与触摸传感器控制器连接以检测外部触摸输入。为方便起见，下面将关于OLED显示器对本发明的各种优选实施方式的触摸传感器进行说明，但是本领域普通技术人员将理解，本发明的触摸传感器可以与LCD或任何合适的电子显示器技术一起使用。
显示面板包括TFT基板上的子像素集合，该子像素集合由连续透明的封装材料或基板覆盖。触摸传感器包括触摸电极和相关馈线的集合，该相关馈线将触摸电极与触摸传感器控制器连接。这创建了一种触摸系统，该触摸系统在最多3个维度上检测触摸物体相对于显示器的位置。显示面板和触摸传感器两者的组装体被称为显示装置。
如上所述，自电容操作意味着在触摸电极与大地、触摸传感器控制器的参考电压或显示器的另一个部分之间测量电极的电容。在互电容操作中，在不同的触摸电极之间测量电容。自电容设计具有比互电容设计更灵敏的优点。
不是将两个单独的显示面板和触摸传感器部件组合，本发明的优选实施方式的触摸传感器可以直接形成或设置在显示面板上，以显著减小厚度或使厚度最小化。
当开发用于与电子显示器一起操作的触摸传感器时存在许多挑战和设计要求。触摸传感器布线和显示面板的相邻电极会产生寄生电容。通过减小触摸电极或馈线与显示器的电极之间的距离，触摸电极或馈线与显示面板的电极之间的电磁力将产生增加的寄生电容。这可以通过众所周知的平行板电容器公式C＝εA/d来最好地说明，其中，d是触摸电极或馈线与参考电位下的显示电极之间的距离，ε是将触摸电极隔开的电介质的介电常数，A是触摸电极或馈线与参考电位下的显示电极之间重叠的面积。因此，直接形成在OLED显示器上的触摸传感器易受高寄生电容的影响。特别地，OLED阴极电极可以直接形成在封装层下方，并且与触摸电极和馈线仅隔开例如10μm。该距离在图1A中被表示为垂直距离(verticalproximity)VP。
使在触摸传感器电极与OLED子像素的最近电极之间产生的寄生电容显著减小或最小化是有利的。首先，触摸电极和将触摸电极与触摸传感器控制器连接的馈线形成串联电阻器-电容器(RC)电路，其中该电容器两端的电压对与RC相关的时间常数具有指数响应。因此，减小寄生电容将使在触摸电极和馈线与OLED子像素电极之间形成的电容器的充电时间减少，从而允许更快的操作。其次，许多可用的触摸传感器控制器对寄生电容的尺寸施加限制，通过减小绝对寄生电容，本发明的优选实施方式提供与可用的触摸传感器控制器的最广泛的兼容性。
为了允许大范围的用户输入以及与现代软件系统的兼容性，触摸传感器需要能够同时检测多个用户触摸。对于自电容设计，这只能通过单独的触摸电极的感测来实现。单独的电极感测要求每个电极由经过相邻触摸电极的单独馈线馈电。在以往的设计中，由于馈线材料的低电导率，馈线被做宽以保持其电阻低。对于较大的面板，宽馈线需要触摸电极之间的大间距。触摸电极间距的增加将降低触摸分辨率。
此外，宽馈线会需要使用不同尺寸的触摸电极以确保足够的空间用于通过馈线，并且触摸电极的不同尺寸会在触摸电极之间引入寄生电容和灵敏度的不均匀，从而导致触摸传感器上的不良灵敏度和不一致的触摸响应。为了减小触摸电极之间的电容值或动态范围的差异，要保持触摸传感器上的灵敏度并且使触摸传感器控制器的复杂性和成本最小化，期望电容、RC常数、触摸电极的尺寸以及它们之间的间距在触摸传感器上被控制并且均匀。
应当注意，寄生电容的一部分归因于触摸电极，寄生电容的另一部分归因于其相关馈线。当由于触摸物体对馈线的电容的影响而导致触摸传感器错误地报告触摸物体的检测时，会发生错误检测。也就是说，由触摸物体引起的馈线的电容的变化可能被错误地解读为在与馈线连接的电极处被检测的触摸。因此，出于与上述相同的原因，降低寄生电容和灵敏度是有利的，灵敏度即对馈线引入触摸物体时电容的最大变化。
如上所述，期望小的RC常数。因此，增加材料电导率以降低馈线和触摸电极的电阻是有益的。除了使设计更能耐受高电容之外，更高电导率/更低电阻的材料允许更长的馈线、更大的触摸传感器设计和更低的功耗。
关于与触摸传感器组合的显示面板的光学性能，任何由显示面板发射或通过显示面板但被触摸传感器阻挡的光，将需要更多的功率来匹配没有触摸功能的显示面板的光输出。必须在整个视角范围内考虑这一点。例如，在根据本发明的优选实施方式触摸传感器包括不透明材料的触摸电极或馈线的情况下，显示面板的不透明材料的厚度的增加、不透明材料和子像素之间的水平距离(horizontal proximity)的减小、以及不透明材料和子像素之间的垂直距离的增加，可能导致在本可以发出的方向上传播的发射光被阻挡，如图1A中被标记为BL的光所示。此外，具有触摸传感器的显示面板的由所发射的光和所反射的环境光造成的任何外观上的不均匀性都会有损其光学品质。
如下文详述，本发明的优选实施方式解决了上述问题。
图1A是本发明优选实施方式的包括OLED显示面板OLED和触摸传感器TS的显示装置100的侧视图。如图1A所示，显示装置100包括基板SUB、基板SUB上的TFT层TFT、TFT层TFT上的下部显示电极LDE和堤BNK、下部显示电极LDE上的OLED子像素SUB-PIX、OLED子像素SUB-PIX上的上部显示电极UDE和覆盖OLED子像素SUB-PIX的封装层ENCAP以限定OLED显示面板OLED。图1A表示出了三个OLED子像素SUB-PIX。图1B是OLED显示面板OLED的平面图，其表示出了三个OLED子像素SUB-PIX。光从OLED子像素SUB-PIX发出，OLED子像素SUB-PIX之间的区域是非发光区域NER。在图1A中，下部显示电极LDE和上部显示电极UDE可以包括单个阴极或阳极电极或者多个阴极或阳极电极。如图1A所示，OLED子像素SUB-PIX包括电荷传输层CTL1、CTL2和发光层EML。在封装层ENCAP上设置有导电不透明材料，该导电不透明材料被图案化以限定图1A中的触摸传感器TS的触摸电极和馈线。除非另有说明，否则本文对导电材料的所有提及均指电导性。任选地，偏振器POL和/或覆盖材料CVR可以用光学透明粘合剂OCA层压在触摸传感器TS上。
如图1A所示，触摸传感器TS优选在OLED子像素SUB-PIX之间图案化，并且不与OLED子像素SUB-PIX重叠。因此，在法线视角(normal viewing angle)及其附近，发射光EL不减少。此外，与在显示面板上连续的以往的透明触摸传感器相比，由于触摸电极和馈线的面积减小，触摸传感器TS和上部显示电极UDE之间的寄生电容减小。触摸电极和馈线可以优选地限定在单层导电不透明材料中。这使得制造成本低。上述导电不透明材料可以是例如钛、铝、铜、银、金、钼、锌、钨、镍、锡、铂、石墨烯或其任何合金中的一种，但是并不限于此。任选地，触摸传感器TS的导电不透明材料可以是多层的叠层，例如，是Ti/Al/Ti层依次叠层或者前面提到的其他材料的组合，但是并不限于此。优选地，沉积并图案化相同的导电不透明材料(一种或多种)以在共用的工序中限定所有的触摸电极和馈线，但是触摸电极和馈线也可以使用不同的材料、沉积工序和图案化工序。上述导电不透明材料可以通过在真空中蒸发涂敷(evaporative coating)来沉积，并使用标准光致抗蚀剂和蚀刻工艺进行图案化，例如，使用湿式化学蚀刻或反应性气体蚀刻。此外，因为触摸传感器TS优选地限定在单层导电不透明材料中，所以所有导电不透明材料都位于靠近OLED发光平面的位置。这会降低本将以高极化视角(high polar viewing angle)传播的来自OLED子像素SUB-PIX的光被阻挡的程度或消除该阻挡(极化视角θ在图1A中示出)。被阻挡的光BL的方向的例子在图1A中示出。这种配置优于在厚层中使用以往的TCM的配置，因为这些材料仅是部分透明的，不能在不导致来自OLED子像素SUB-PIX的光的高吸收或反射的情况下在厚层中使用。
优选上述导电不透明材料的电导率显著高于以往的TCM提供的电导率。因此，与以往的连续的TCM层相比，能够降低触摸电极和馈线的寄生电容而不增加电阻，优选地使电阻降低。因此，本发明优选实施方式的触摸传感器的导电不透明材料可以非常薄且窄，并具有低电阻。
此外，本发明优选实施方式的导电不透明材料的电导率足够高，使得馈线可以具有足够小的宽度以便完全处于相邻的子像素之间，而不与这些子像素重叠。因此，避免了上面讨论的与宽馈线相关的问题。此外，馈线的电导率增加允许进行更大的设计(即，显示面板上的触摸传感器具有更大面积，使得将电极与触摸面板控制器连接的馈线很长)，而它们的电阻不会变高到有问题。
图2表示根据本发明优选实施方式的具有单独连接的馈线310的触摸电极300的示例性网格布局。图2中的触摸电极300和连接的馈线310的轮廓线表示触摸电极300和馈线310的外部范围；触摸电极300和馈线310不与子像素重叠的结构没有示出。在子像素尺度上，如图2所示，触摸电极300和馈线310的边缘可以不是直线。在该配置中，并非显示面板的所有子像素都被包围在触摸电极300内。如图2所示，馈线310被路由到位于显示面板边缘或离开显示面板的触摸传感器控制器320。触摸传感器控制器320可以直接与显示面板的基板结合或者使用另一连接方法与馈线310连接。总的来说，图2表示出了由单层的导电不透明材料制成的显示面板的自电容式触摸传感器，该导电不透明材料具有比以往的TCM器件高的电导率，其中触摸传感器的导电不透明材料不与子像素重叠。
类似于图2所示的触摸电极和馈线的网格布局图案可以应用于但并不限于不同的子像素布局，并且被称为第一和第二子像素分布，如图3和4所示。
图3表示具有第一子像素分布布局的OLED显示面板的代表性部分，其中子像素(R、G、B)400的边缘与矩形显示面板边缘DPE平行或基本平行地对准。
图4表示具有第二子像素分布布局的OLED显示面板的代表性部分，其中子像素(R、G、B)500的边缘以45°与矩形显示面板边缘DPE对准。
在所有子像素分布中，子像素可以具有不同的尺寸和形状或者具有相同的尺寸(例如，与绿色子像素相比，红色子像素可以是不同的尺寸和形状)。子像素可以被分组为相同尺寸和/或相同颜色的一组或多组。例如，子像素形状可以是正方形、矩形、圆形，具有圆角、弯曲边缘或者5个或更多个直边缘。例如，一个子像素可以包括多于一个的单独的发光区域，每个发光区域发射基本相同颜色的光。
触摸传感器的操作包括同时或依次反复测量每个触摸电极相对于触摸传感器控制器参考电压或大地的电容。任选地，触摸传感器的操作包括同时或依次反复测量每个触摸电极相对于OLED的电极(优选上部显示电极UDE)的电容。有许多种测量电容的技术，包括但不限于电荷转移、Δ-Σ调制、弛张振荡器(relaxation oscillator)和充电时间测量。所有技术将包括将一个或多个电压(驱动电压)脉冲施加到触摸电极，使得从触摸电极投射电场。
如上所述，当触摸物体近距离靠近触摸电极时，来自触摸电极的投射电场与触摸物体的相互作用使触摸电极上保持的电荷变化，因此，使其电容变化。因此，通过检测电容的变化，能够确定触摸物体的存在。因为触摸电极在显示面板上被图案化为触摸传感器阵列，所以，能够根据哪个触摸电极显示出电容的变化来确定在触摸传感器和显示面板上触摸的位置。
图5A-5D表示根据本发明优选实施方式的馈线的若干配置。如图5A-5D所示，馈线所占据的面积增加，从而在除了仅触摸电极和触摸传感器控制器之间的电流路径之外的位置中包括导电不透明材料的馈线延伸部(阴影区域)。对馈线增加区域能够确保在显示面板的所有区域中导电不透明区域的覆盖率与由触摸电极和馈线覆盖的区域相似或相同。通过在相邻馈线之间增加间隙，该间隙优选通常小于相邻子像素620A之间的间距(间距是子像素的中心与相邻子像素的中心之间的距离)，并且最优选小于子像素620A的宽度，不透明材料的覆盖率在显示器的具有馈线的区域和显示器的具有触摸电极的区域之间是均匀的或近似均匀的。结果是环境光以及从显示面板上的子像素输出的光被均匀或基本均匀地反射。优选显示器的具有馈线的区域中的导电不透明材料的平均覆盖率为显示器的具有触摸电极的区域中的导电不透明材料的平均覆盖率的约50％至约150％，并且最优选为约80％至约120％。对于该特征，优选确定平均覆盖率的区域至少是显示面板的包括2×2子像素阵列的区域。这能够确保在触摸电极和馈线区域之间不会看到不期望的图案，并且显示面板的所有区域具有相似的视觉特性。这些馈线延伸部特征可以应用于第一像素分布(例如图5A)和第二像素分布(例如图5B-5D)布局。
图5A表示本发明的一个优选实施方式，其包括针对第一像素分布图案的从相邻垂直馈线600A(无阴影区域)水平分支的馈线延伸部610A(阴影区域)的代表性部分。图5A表示出了相邻水平馈线延伸部610A之间的间隙小于子像素620A的宽度。馈线600A的无阴影区域表示相应的触摸电极(未示出)和触摸传感器控制器(未示出)之间的电流路径。馈线延伸部610A的阴影区域是附加的导电不透明材料，其与馈线600A连接并且与馈线600A同时被图案化。馈线延伸部610A并不意在包括在触摸电极和触摸传感器控制器之间的电流路径中，而是被增加用以平衡显示面板的不包括用于触摸电极(未示出)或馈线600A的导电不透明材料的部分中的光学和照明特性。
图5B表示本发明的另一个优选实施方式，其包括针对第二像素分布图案的从相邻馈线600B(无阴影区域)分支的馈线延伸部610B(阴影区域)的代表性部分。在图5B所示的导电不透明材料的图案中，在馈线600B围绕子像素以蛇行或锯齿形排布延伸的每个拐角部分存在馈线延伸部610B。采用该图案，优选在子像素620B的两侧在相邻馈线600B之间存在间隙。
图5C表示本发明的另一个优选实施方式，其包括针对第二像素分布图案的从相邻馈线600C(无阴影区域)分支的馈线延伸部610C(阴影区域)的代表性部分。类似于图5B所示的，在图5C所示的导电不透明材料的图案中，在馈线600C锯齿形围绕子像素的每个拐角部分存在馈线延伸部610C。然而，在图5C的导电不透明材料的图案中，馈线延伸部610C优选沿着子像素620C的两侧的宽度延伸超过一半。
图5D表示本发明的另一个优选实施方式，其包括针对第二像素分布图案的从相邻馈线600D(无阴影区域)分支的馈线延伸部610D(阴影区域)的代表性部分。类似于图5B所示的，在图5D所示的导电不透明材料的图案中，在馈线600D以蛇行或锯齿形排布围绕子像素620D延伸的每个拐角部分存在馈线延伸部610D。然而，在图5D的导电不透明材料的图案中，馈线延伸部610D优选配置成以倾斜的或有角度的边缘(非正方形)终止，该边缘与隔着间隙的相邻馈线610D的倾斜边缘平行或基本平行。在优选实例中，所得间隙与显示面板的边缘平行或基本平行，如图5D所示。
如图5C和5D所示，与触摸电极区域中的等同子像素相比，导电不透明材料图案均可有利地以高角度提供子像素的光输出的小差异，同时保持均匀的环境反射。例如，对于图5C，相邻馈线之间的间隙靠近子像素620C的拐角。子像素620C与导电不透明材料之间的距离在子像素620C的拐角附近可以比在子像素620C的边缘中央附近的位置更大。因此，在子像素620C的拐角附近不存在导电不透明材料，对于阻挡来自子像素620C的光的影响，小于在子像素620C的边缘中央附近不存在导电不透明材料的影响。对于图5D，相邻馈线600D的倾斜边缘之间的重叠提供了类似的光学外观，就好像没有导电不透明材料的缺失(间隙)一样。另外，应注意，图5C和5D所示的导电不透明材料图案可以应用于第一像素分布布局。
图6和图7表示根据本发明优选实施方式的馈线的配置。图6和图7表示本发明的优选实施方式，其包括伪电极(dummy electrode)或浮置电极(floating electrode)，该伪电极或浮置电极不与例如任何触摸电极、馈线或触摸传感器控制器电连接。在这些配置中，伪电极在导电不透明材料中与触摸电极和馈线同时被图案化。光学结果与上面说明的配置相似，具有均匀的环境反射和来自显示面板上的子像素的光输出。这能够确保在触摸电极和馈线区域之间没有不期望的光学图案或伪影可见，并且显示面板的所有区域具有相似的视觉特性。
如图6和7所示，伪电极被图案化使得馈线和伪电极之间的间隙优选不大于相邻子像素之间的间距，并且最优选不大于子像素的宽度。这是在没有增加馈线面积从而增加其寄生电容并增加其触摸灵敏度的情况下实现的。此外，相邻馈线被导电不透明材料中的至少两个窄间隙隔开，因此，因为由制造缺陷(例如)引起的相邻馈线之间的短路而导致触摸传感器和显示面板故障的可能性降低。包括伪电极的本发明优选实施方式可以应用于第一像素分布(例如图6)和第二像素分布(例如图7)布局。
图6表示根据本发明优选实施方式的具有第一像素分布布局的OLED显示面板的代表性部分中的伪电极730的配置。图6表示出了在若干子像素720周围连接的触摸电极700，并且还表示出了多个馈线710。此外，图6表示出了包括在子像素720之间的没有触摸电极700或馈线710的区域中的多个伪电极730。
图7表示根据本发明优选实施方式的具有第二像素分布布局的OLED显示面板的代表性部分中的伪电极830的配置。与图6类似，
图7表示出了多个馈线810和在子像素820之间的没有触摸电极或馈线810的地方被图案化的多个伪电极830。
图8表示根据本发明另一个优选实施方式的具有第一像素分布布局的OLED显示面板的代表性部分中的增强电极940的配置。与关于图6和图7所描述的配置不同，不用于限定触摸电极或馈线的附加导电不透明材料可以与触摸传感器控制器连接并且被浮置、接地或以参考电压驱动。通过将参考电压施加到增强电极940，可以由于增加的电场投射而改善相邻触摸电极900的灵敏度。另外，驱动增强电极940允许同时感测相邻触摸电极900，因为相邻触摸电极900之间的距离是预定的，电场可以从触摸电极900和两个相邻触摸电极900之间的增强电极940投射。相邻触摸电极900的同时感测是有利的，因为这允许更高的触摸感测刷新率。这对于具有大量触摸电极的必须实现最小刷新率的大型显示器特别有利。此外，这样的电学益处是在不牺牲光学均匀性的情况下实现的，因为增强电极940提供与上述伪电极相同的光学益处。
图8是包括触摸电极900、馈线910、子像素920和增强电极940的OLED显示面板的代表性部分的平面图。如图8所示，增强电极940不与触摸电极900或馈线910连接。图8表示出了增强电极940与相邻触摸电极900和馈线910之间存在接近间隙δ，其优选不大于相邻子像素之间的间距。因此，整个显示面板上的导电不透明材料的覆盖率是均匀的或基本均匀的。
在图8中，触摸电极900在子像素和每个相邻子像素之间用导电不透明材料示出。在另外可选的优选实施方式中，触摸电极优选被配置成使得不是在每对相邻子像素之间都有导电不透明材料。在图10A所示的第一实例中，触摸电极1100A可以包围2个子像素1120A的组、3个子像素的组或更大的子像素组，馈线1110A被路由到触摸传感器控制器。在图10B所示的第二实例中，由触摸电极1100B包围的子像素1120B的列可以仅在列之间具有导电不透明材料，或者同样仅在行之间具有导电不透明材料，馈线1110B被路由到触摸传感器控制器。对于第二像素分布布局，如果需要，触摸电极和馈线可以以蛇行或锯齿形图案在列或行之间布线。优选触摸电极的导电不透明材料图案是重复图案，使得材料的总覆盖率在整个触摸电极大致恒定。如图10A和图10B中的配置可以提供具有比其他配置更低的寄生电容的触摸电极，同时保持对触摸的高灵敏度。
图9表示具有第二像素分布布局的OLED显示面板的代表性部分中的本发明优选实施方式中的馈线1010。在第二像素分布布局中，能够对馈线进行图案化，使得相邻馈线可以通过子像素的两侧。如图9所示，子像素1020具有圆角或切角(cut-off corner)，使得馈线1010超过子像素1020之间的最小间隔(根据需要以使被阻挡的光最小化)，同时仍具有足够的空间用于两个馈线1010和相邻馈线1010最接近处的间隙。在本发明的一个优选实施方式中，馈线1010被图案化，使得在馈线1010和子像素1020的中心之间的线上测量的水平距离在每个子像素周围是恒定的。因此，馈线1010可以包括弯曲部分，如图9所示。这能够确保在所有视角保持光学均匀性。另外，通过增加馈线1010之间的间隔同时保持固定的或基本固定的馈线宽度和电阻，能够减少在制造期间在馈线1010之间形成短路的可能性。此外，与其他配置相比，图9所示的馈线配置使馈线1010的密度增大(即，加倍)。增加馈线密度将允许更大的面板设计，因为更多的馈线可以安装在相邻的触摸电极之间并且可以减小触摸电极间距。
优选对于所有先前的实施方式，触摸电极和馈线的导电不透明材料以足够大的距子像素边缘的间隔分布在子像素之间，使得不阻挡本可以直接从显示器发射的光，因此，高极化视角的发射光的亮度不会降低。
应当理解，前面的描述仅说明了本发明的优选实施方式。在不背离本发明的情况下，本领域技术人员可以设计出各种替换和改良。因此，本发明旨在涵盖落入所附权利要求范围内的所有这些替换、改良和变形。

Claims (20)

1.一种显示装置，其包括：
包括多个子像素的显示面板；
由导电不透明材料制成的触摸传感器电极，其直接位于所述显示面板上并且在所述多个子像素的一部分之间与所述显示面板的一部分重叠；
由所述导电不透明材料制成的馈线，其与所述触摸传感器电极连接，在不与所述触摸传感器电极重叠的所述多个子像素的一部分之间与所述显示面板的一部分重叠，并且将所述触摸传感器电极路由到触摸传感器控制器；和
馈线延伸部，其由所述导电不透明材料制成，从所述馈线延伸并且在不与所述触摸传感器电极和所述馈线重叠的所述多个子像素的一部分之间与所述显示面板的一部分重叠。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述触摸传感器电极、所述馈线和所述馈线延伸部仅与所述多个子像素之间的不发光区域重叠。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述触摸传感器电极、所述馈线和所述触摸传感器控制器一起测量所述触摸传感器电极的自电容。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述馈线延伸部与相邻的馈线或相邻的馈线延伸部之间的间隙小于所述多个子像素的相邻子像素之间的间距。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述馈线在所述多个子像素的相邻子像素之间具有蛇行或锯齿形图案。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述显示面板的包括所述馈线和所述馈线延伸部的区域中的所述导电不透明材料的覆盖率为所述显示面板的包括所述触摸传感器电极的区域中的所述导电不透明材料的覆盖率的约50％至约150％。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述馈线在所述多个子像素的一部分周围形成蛇行或锯齿形线，且所述馈线延伸部从所述馈线的拐角向相邻馈线延伸。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述馈线在所述多个子像素的一部分周围形成蛇行或锯齿形线，且所述馈线延伸部在从所述馈线的拐角向自相邻馈线延伸的馈线延伸部去的两个方向上延伸。
9.一种显示装置，其包括：
包括多个子像素的显示面板；
由导电不透明材料制成的触摸传感器电极，其直接位于所述显示面板上并且在所述多个子像素的一部分之间与所述显示面板的一部分重叠；
由所述导电不透明材料制成的馈线，其与所述触摸传感器电极连接，在不与所述触摸传感器电极重叠的所述多个子像素的一部分之间与所述显示面板的一部分重叠，并且将所述触摸传感器电极路由到触摸传感器控制器；和
伪电极，其由所述导电不透明材料制成，并且在不与所述触摸传感器电极和所述馈线重叠的所述多个子像素的一部分之间与所述显示面板的一部分重叠。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其中所述触摸传感器电极、所述馈线和所述伪电极仅与所述多个子像素之间的不发光区域重叠。
11.根据权利要求9所述的显示装置，其中所述触摸传感器电极、所述馈线和所述触摸传感器控制器一起测量所述触摸传感器电极的自电容。
12.根据权利要求9所述的显示装置，其中所述伪电极不与所述触摸传感器电极、所述馈线和所述触摸传感器控制器中的任一者连接。
13.根据权利要求9所述的显示装置，其中所述显示面板的包括所述馈线和所述伪电极的区域中的所述导电不透明材料的覆盖率为所述显示面板的包括所述触摸传感器电极的区域中的所述导电不透明材料的覆盖率的约50％至约150％。
14.根据权利要求9所述的显示装置，其中所述伪电极的长度小于所述多个子像素中的一个子像素的宽度。
15.一种显示装置，其包括：
包括多个子像素的显示面板；
由导电不透明材料制成的触摸传感器电极，其直接位于所述显示面板上并且在所述多个子像素的一部分之间与所述显示面板的一部分重叠；
增强电极，其由所述导电不透明材料制成，并且在不与所述触摸传感器电极重叠的所述多个子像素的一部分之间与所述显示面板的一部分重叠；
由所述导电不透明材料制成的第一馈线，其与所述触摸传感器电极连接，在不与所述触摸传感器电极和所述增强电极重叠的所述多个子像素的一部分之间与所述显示面板的一部分重叠，并且将所述触摸传感器电极路由到触摸传感器控制器；和
由所述导电不透明材料制成的第二馈线，其与所述增强电极连接，在不与所述触摸传感器电极、所述增强电极和所述第一馈线重叠的所述多个子像素的一部分之间与所述显示面板的一部分重叠，并且将所述增强电极路由到所述触摸传感器控制器。
16.根据权利要求15所述的显示装置，其中所述增强电极使得从所述触摸传感器电极投射的电场增大。
17.根据权利要求15所述的显示装置，其中所述触摸传感器电极、所述增强电极、所述第一馈线和所述第二馈线仅与所述多个子像素之间的不发光区域重叠。
18.根据权利要求15所述的显示装置，其中所述触摸传感器电极、所述馈线和所述触摸传感器控制器一起测量所述触摸传感器电极的自电容。
19.根据权利要求15所述的显示装置，还包括伪电极，所述伪电极由所述导电不透明材料制成，并且在不与所述触摸传感器电极、所述增强电极、所述第一馈线和所述第二馈线中的任一者重叠的所述多个子像素的一部分之间与所述显示面板的一部分重叠。
20.根据权利要求15所述的显示装置，其中所述显示面板的包括所述馈线和所述增强电极的区域中的所述导电不透明材料的覆盖率为所述显示面板的包括所述触摸传感器电极的区域中的所述导电不透明材料的覆盖率的约50％至约150％。
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