JP6660365B2 - 一体型タッチスクリーン - Google Patents
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Description
又、表示ピクセル155は、ディスプレイシステムのディスプレイ回路、タッチ感知システム、及び電力システムコントローラ190で制御される電力システムの部分として動作できる多機能回路素子163も備えている。又、表示ピクセル155は、ある実施形態においてディスプレイ回路だけの部分として動作できる単一機能のディスプレイ回路素子165、及びある実施形態においてタッチ感知回路のみの部分として動作できる単一機能のタッチ感知回路素子167も備えている。
タッチピクセルの各々においてキャパシタンスの変化を検出して、タッチピクセルの位置に注目することにより、タッチ感知システムは、複数の物体を認識し、そしてタッチスクリーンを横切って物体が移動するときに物体の位置、圧力、方向、速度及び/又は加速度を決定することができる。
ホストプロセッサ228は、LCDドライバ234を使用して、ユーザインターフェイス(UI)の画像のような画像をタッチスクリーン220に発生し、そしてタッチプロセッサ202及びタッチコントローラ206を使用して、タッチスクリーン220上又はその付近へのタッチ、例えば、表示されたUIへのタッチ入力を検出することができる。タッチ入力は、アクションを遂行するために、プログラム記憶装置232に記憶されたコンピュータプログラムにより使用され、そのアクションは、カーソル又はポインタのような物体を移動し、スクロール又はパンを行い、制御設定を調整し、ファイル又はドキュメントをオープンし、メニューを見、選択を行い、インストラクションを実行し、ホスト装置に結合された周辺装置を動作し、電話コールに返答し、電話コールを発信し、電話コールを終了し、ボリューム又はオーディオ設定を変更し、住所、頻繁にダイヤルされる番号、受けたコール、逸したコールのような電話通信に関する情報を記憶し、コンピュータ又はコンピュータネットワークにログオンし、コンピュータ又はコンピュータネットワークの限定エリアへの許可された個人のアクセスを許し、コンピュータデスクトップのユーザの好みの構成に関連したユーザプロフィールをロードし、ウェブコンテンツへのアクセスを許し、特定のプログラムを起動し、メッセージを暗号化又はデコードし、等々を含むが、それらに限定されない。又、ホストプロセッサ228は、タッチ処理に関係のない付加的なファンクションを遂行することもできる。
上述したように、フリンジ電界は、ドライブ領域によりほぼ±2Vで変調される。これらの電界がピクセル電極1021により受け取られると、ほとんどの信号は、共通電極1025へ移送される。というのは、表示ピクセル1003aが表示ピクセル1001aと同じ又は同様の漂遊キャパシタンス及び蓄積キャパシタンスを有するからである。
ドライブ領域接続グリッドの水平線は、例えば、平面外バイパス部1308を使用して接地及びセンス領域を通して延びるバイパス導電性経路1325で接地領域及びセンス領域をバイパスし、ドライブ領域と接地及びセンス領域との間の電気的接触を防止することができる。バイパス導電性経路は、例えば、以下に詳細に述べるドライブトンネルである。
図13A−Bの規範的コンフィギュレーションでは、接地領域1301及び1303は、各々、表示ピクセル2つ分の巾であるが、接地領域の巾は、表示ピクセル2つ分に限定されず、それより少ない又はそれより多い表示ピクセルという巾でもよい。同様に、図13A−Bは、ドライブ−センス接地領域に接続されたドライブ−ドライブ接地領域を示しているが、他の実施形態では、接地領域を他の接地領域から電気的に分離することができる。又、他の実施形態では、接地領域を、AC接地のような他の形式の接地部に接地することができる。接地領域1301及び1303は、ドライブ領域とセンス領域との間及び/又はドライブ領域とドライブ領域との間に生じる静的キャパシタンスを減少する上で助けとなる。タッチシステムコンフィギュレーションにおいてこのような静的キャパシタンスを減少することで、例えば、タッチスクリーンの精度及び電力消費を改善することができる。
センス領域の表示ピクセル1501及び1601のM3層コンフィギュレーションは、表示ピクセルを上下に接続する垂直線を含み、従って、yVcom線を使用せずに、センス領域の表示ピクセルをy方向に接続できるようにする。このM3構造をドライブ領域の表示ピクセル1401に模擬すると、センス領域における付加的な金属から生じ得るタッチスクリーンの目に見える不適合を減少する上で助けとなる。第3の接続層(CON3)が形成され、次いで、全ての表示ピクセルに表示ピクセル電極が形成される。
むしろ、M3層が、共通電極をx及びy方向に接続するという目的を果たす。しかしながら、ドライブトンネル、即ちセンス領域バイパスを与えるため、あるピクセル、即ちE、F、G、Hには、xVcomが依然使用される。
複数の表示ピクセルは、第1のピクセル形式を備え、それに含まれる第1の導電層は、その第1のピクセル形式の対応する回路素子に接続されると共に、正及び負の第1方向並びに正及び負の第2方向の両方に沿って少なくとも隣接する第1ピクセル形式に電気的接続されるものであり、更に、第2のピクセル形式も備え、それに含まれる第1の導電層は、その第2のピクセル形式の対応する回路素子に接続されると共に、正及び負の第1方向並びに正及び負の第2方向の、1つを除く全部又は2つを除く全部に沿って少なくとも隣接する第2ピクセル形式に電気的接続されるものである。複数のドライブ線の各々は、正及び負の第1方向並びに正及び負の第2方向に沿って配列された表示ピクセルの回路素子を含む。更に、回路素子は、正及び負の第1方向に沿って配列されて行を形成し、又、回路素子は、正及び負の第2方向に沿って配列されて列を形成し、各ドライブ線におけるドライブトンネルの数は、回路素子の行数のサブセットである。更に、ドライブ線間又はドライブ線とセンス線との間に位置された表示ピクセルの複数の接地された回路素子が設けられる。
センス線導体は、表示ピクセルの第2グループの中の表示ピクセルの共通電極を第2方向に沿って又はそれに実質的に平行に一緒に電気的接続する。更に、タッチ感知動作中にドライブ線に印加される刺激AC波形を与えるドライブ信号ジェネレータも設けられる。第1、第2及び第3グループの表示ピクセルの間で、第2グループの表示ピクセルのみが、タッチセンスチャンネルに接続された共通電極を有する。タッチセンスチャンネルは、電荷増幅器を含む。
136:移動電話
140:デジタルメディアプレーヤ
144:パーソナルコンピュータ
150:一体型タッチスクリーンシステム
153:一体型タッチスクリーン
155:表示ピクセル
157、159、161、163:多機能回路素子
167:タッチ感知回路素子
169a−e:スイッチ
170:ディスプレイシステム
171、173、175:制御信号
180:タッチ感知システムコントローラ
183、185:情報信号
190:電力システムコントローラ
200:コンピューティングシステム
202:タッチプロセッサ
204:周辺装置
206:タッチコントローラ
208:センスチャンネル
210:チャンネルスキャンロジック
212:RAM
214:ドライバロジック
215:電荷ポンプ
216:刺激信号
217:センス信号
220:タッチスクリーン
222:ドライブ線
223:センス線
224:ドライブインターフェイス
225:センスインターフェイス
226:タッチピクセル
227:タッチピクセル
228:ホストプロセッサ
232:プログラム記憶装置
234:LCDドライバ
Claims (18)
- 一体型ディスプレイを有するタッチスクリーンであって、
各々が対応する回路素子を有する複数の表示ピクセルと、
複数の第1のラインであって、前記複数の第1のラインの各々が、前記タッチスクリーンの表示領域内に配置された接続部を使用して、第1の方向及び第2の方向の両方に沿って、お互いに接続された前記表示ピクセルの少なくとも第1の複数の回路素子を含む、複数の第1のラインと、
前記表示ピクセルの少なくとも第2の複数の回路素子を含む複数の第2のラインと、
タッチ段階中にタッチコントローラに接続可能な複数のタッチ領域であって、各タッチ領域が、前記第1の方向及び前記第2の方向に接続された前記第1の複数の回路素子の1つ、及び前記第1の方向及び前記第2の方向に接続された前記第1の複数の回路素子の1つと隣接する前記第2の複数の回路素子の1つによって形成される、複数のタッチ領域と、を備えるタッチスクリーン。 - 前記複数の表示ピクセルに接続された複数のゲート線と、
前記複数の表示ピクセルに接続された複数のデータ線と、をさらに備える請求項1に記載のタッチスクリーン。 - 前記複数の表示ピクセルの各々の前記対応する回路素子は、共通電極を備える請求項2に記載のタッチスクリーン。
- 第1のピクセルタイプの前記対応する回路素子に接続され、正及び負の第1の方向と正及び負の第2の方向との両方に沿って少なくとも隣接する第1のピクセルタイプに電気的に接続された第1の導電層を含む表示ピクセルの第1のピクセルタイプであって、前記複数の第1のラインは、前記第1のピクセルタイプのピクセルを少なくとも含む、第1のピクセルタイプを備え、
前記タッチスクリーンは、第2のピクセルタイプの前記対応する回路素子に接続され、(1)正の第1の方向、(2)負の第1の方向、(3)正の第2の方向、(4)負の第2の方向のうちの1つを除いてすべてに沿って、又は2つを除いてすべてに沿って少なくとも隣接する第2のピクセルタイプに電気的に接続された第1の導電層を含む第2のピクセルタイプをさらに含み、前記複数の第1のラインは、前記第2のピクセルタイプのピクセルを少なくとも含む、請求項3に記載のタッチスクリーン。 - 第3のピクセルタイプの前記対応する回路素子に接続され、(1)正の第1の方向、(2)負の第1の方向、(3)正の第2の方向、(4)負の第2の方向のうちのすべてに沿って、又は1つを除いてすべてに沿って少なくとも隣接する第3のピクセルタイプに電気的に接続された第1の導電層を含む第3のピクセルタイプであって、前記第3のピクセルタイプの前記第1の導電層は、第2の導電層によって形成されたトンネルに接続されている、第3のピクセルタイプと、
第4のピクセルタイプの前記対応する回路素子に接続され、(1)正の第1の方向、(2)負の第1の方向、(3)正の第2の方向、(4)負の第2の方向のうちのすべてに沿って、又は1つを除いてすべてに沿って少なくとも隣接する第4のピクセルタイプに電気的に接続された第1の導電層を含む第4のピクセルタイプと、をさらに含み、
前記第4のピクセルタイプは、第2の導電層によって形成されたトンネルを有し、前記第4のピクセルタイプの第1の導電層は、前記第4のピクセルタイプの前記トンネルに接続されておらず、前記第4のピクセルタイプの前記トンネルは、隣接する第4のピクセルタイプの前記トンネルに接続されており、
前記複数の第1のライン又は前記複数の第2のラインの一方は、前記第3及び第4のピクセルタイプのピクセルを少なくとも含む、請求項4に記載のタッチスクリーン。 - 前記回路素子は、行又は列の一方から前記正及び負の第1の方向に沿って配列され、
前記回路素子は、行又は列の他方から前記正及び負の第2の方向に沿って配列され、
前記第1のラインの各々のトンネルの数は、回路素子の行又は列の一方の数よりも少ない、請求項5に記載のタッチスクリーン。 - 前記複数の第2のラインは、正及び負の第1の方向と正及び負の第2の方向との両方に沿って、前記第2の複数の回路素子をお互いに接続するように構成される第1の導電層をさらに含む、請求項1に記載のタッチスクリーン。
- 一体型ディスプレイを有するタッチスクリーンであって、
各々が対応する回路素子を有する複数の表示ピクセルと、
複数の第1のラインであって、前記複数の第1のラインの各々が、前記タッチスクリーンの表示領域内に配置された接続部を使用して、正及び負の第1の方向と正及び負の第2の方向との両方に沿って、第1の複数の回路素子をお互いに接続する、複数の第1のラインと、
前記第1のラインを横切るように配置され、前記表示ピクセルの第2の複数の回路素子を少なくとも含む複数の第2のラインと、
前記複数の第1のライン及び前記複数の第2のラインの隣接するものによって形成された複数のタッチピクセルと、を備え、
前記複数の表示ピクセルは、
(1)正の第1の方向、(2)負の第1の方向、(3)正の第2の方向、及び(4)負の第2の方向に沿って、少なくとも隣接する第1のピクセルタイプに電気的に接続された第1のピクセルタイプであって、前記複数の第1のラインが、前記第1のピクセルタイプのピクセルを少なくとも含み、前記複数の第2のラインが、前記第1のピクセルタイプのピクセルを少なくとも含む、第1のピクセルタイプと、
(1)正の第1の方向、(2)負の第1の方向、(3)正の第2の方向、及び(4)負の第2の方向のうちの1つを除くすべてに沿って、又は2つを除くすべてに沿って、少なくとも隣接する第2のピクセルタイプに電気的に接続された第2のピクセルタイプと、を含み、
前記複数の第1のラインの各々は、前記正及び負の第1の方向及び前記正及び負の第2の方向に沿って配列された前記表示ピクセルの回路素子を含む、タッチスクリーン。 - 前記回路素子は、行又は列の一方から前記正及び負の第1の方向に沿って配列され、
前記回路素子は、行又は列の他方から前記正及び負の第2の方向に沿って配列されている、請求項8に記載のタッチスクリーン。 - 前記第1のラインの間、又は前記第1のラインと前記第2のラインとの間に配置された表示ピクセルの複数の接地された回路素子をさらに備える、請求項8に記載のタッチスクリーン。
- ディスプレイと一体化されたタッチスクリーンであって、
第1及び第2の方向に沿って配列された複数の表示ピクセルであって、各表示ピクセルが少なくとも1つの回路素子を有する複数の表示ピクセルと、
複数の第1のラインであって、前記複数の第1のラインの各々が、前記第1の方向に沿って配置された複数の表示ピクセルを備える少なくとも1つの2次元の第1の領域を含み、各第1の領域内の表示ピクセルの回路素子は、前記タッチスクリーンの表示領域内に配置された接続部を使用して、前記第1及び第2の方向に沿って、一緒に電気的に接続されている、複数の第1のラインと、
複数の第2のラインであって、その各々が、前記複数の表示ピクセルの他のものを備える少なくとも1つの2次元の第2の領域を含み、前記第2の方向に沿って配置された前記複数の第2のラインの各々は、前記第1の方向を横切り、各第2の領域内の表示ピクセルの回路素子は、前記第1及び第2の方向の少なくとも1つに沿って一緒に電気的に接続されている、複数の第2のラインと、
前記複数の第1のライン及び前記複数の第2のラインによって形成された複数のタッチ又は近接タッチに応答する各領域と、
所定の第1のラインの第1及び第2の隣接する第1の領域の間に介挿された前記複数の第2のラインの1つの2次元の第2の領域と、
所定の第1のラインの第1及び第2の隣接する第1の領域の少なくともいくつかの回路素子を一緒に電気的に接続し、前記複数の第2のラインの1つの介挿された第2の領域の回路素子を電気的にバイパスするトンネルと、を備えるタッチスクリーン。 - 前記複数の第2のラインの各々は、第1及び第2の方向に沿って配列された表示ピクセルの回路素子を含む、請求項11に記載のタッチスクリーン。
- 前記ディスプレイは、液晶ディスプレイを含み、前記表示ピクセルの前記回路素子は、前記液晶ディスプレイの共通電極を備える、請求項11に記載のタッチスクリーン。
- 第1及び第2の方向の両方に沿った第1の領域内で、前記液晶ディスプレイの共通電極の少なくともいくつかを接続する導電層を備え、
前記導電層は、第1及び第2の方向の両方に沿った第2の領域内で、前記液晶ディスプレイの共通電極の少なくともいくつかを接続する、請求項13に記載のタッチスクリーン。 - 前記トンネルは複数のトンネルを備え、前記複数のトンネルの数は、前記複数の第1のラインの数よりも少ない、請求項11に記載のタッチスクリーン。
- 回路素子の前記第1の領域は、前記第1の領域内の複数の表示ピクセルの各々のための個別の共通電極を含む、請求項15に記載のタッチスクリーン。
- 回路素子の前記第1の領域及び前記第2の領域は、前記第1の領域内及び前記第2の領域内の複数の表示ピクセルの各々のための個別の共通電極を含む、請求項15に記載のタッチスクリーン。
- 前記トンネルは複数のトンネルを備え、前記複数のトンネルの数は、前記複数の第1のラインの数よりも少ない、請求項17に記載のタッチスクリーン。
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