TWI470520B - 整合式觸控螢幕之共同電極連接 - Google Patents

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Description

整合式觸控螢幕之共同電極連接
本發明大體上係關於包括可作為驅動線及/或感測線操作之共同電極部分之整合式觸控螢幕，且特定言之，係關於共同電極部分之間的高電阻連接。
目前，許多類型之輸入器件可用於在計算系統中執行操作，諸如，按鈕或按鍵、滑鼠、軌跡球、操縱桿、觸摸感測器面板、觸控螢幕及其類似者。特定言之，觸控螢幕由於其操作簡易性及通用性以及其下降之價格而正變得日益風行。觸控螢幕可包括：觸摸感測器面板，其可為具有觸敏表面之澄明面板；及顯示器件，諸如，液晶顯示器(LCD)，其可部分地或全部地定位於面板之後，以使得觸敏表面可覆蓋顯示器件之可檢視區域之至少一部分。觸控螢幕可允許使用者藉由在常由顯示器件所顯示之使用者介面(UI)指示的位置處使用手指、手寫筆或其他物件觸摸該觸摸感測器面板來執行各種功能。一般而言，觸控螢幕可辨識觸摸及該觸摸在觸摸感測器面板上之位置，且計算系統可接著根據在觸摸時出現之顯示來解譯該觸摸，且此後可基於該觸摸而執行一或多個動作。在一些觸摸感測系統之狀況中，偵測觸摸並不需要對顯示器之實體觸摸。舉例而言，在一些電容型觸摸感測系統中，用以偵測觸摸之邊緣電場可延伸超出顯示器之表面，且在表面附近可偵測到逼近該表面附近之物件而無需實際觸摸該表面。
電容性觸摸感測器面板可由實質上透明之導電材料(諸如，氧化銦錫(ITO))的驅動線及感測線之矩陣形成，該矩陣通常在實質上透明之基板上於水平及垂直方向上配置成列及行。如上所述，部分歸因於實質上透明性，電容性觸摸感測器面板可覆疊於顯示器上以形成觸控螢幕。一些觸控螢幕可藉由將觸摸感測電路整合至顯示像素堆疊(亦即，形成顯示像素之堆疊式材料層)中而形成。
本發明係關於整合式觸控螢幕，其中，顯示系統之共同電極(Vcom)可分段為電隔離之Vcom部分，該等Vcom部分可作為觸摸感測系統之驅動線及/或感測線而操作。該觸控螢幕可在Vcom部分之間包括高電阻連接。高電阻連接之電阻可足夠高，以使得可由觸控螢幕執行觸摸感測及影像顯示，且高電阻連接可藉由允許電荷穿過高電阻連接漏電而允許Vcom部分中之一者上的電荷積累擴散至其他Vcom部分及/或自系統放電來提供添加之功能性。以此方式，舉例而言，可減少或消除因Vcom部分上之電荷積累而產生的視覺假影。
在實例實施例之以下描述中，對附圖進行參考，該等附圖形成本發明之一部分，且在該等附圖中，以說明之方式展示可實踐本發明之實施例的具體實施例。應理解，可使用其他實施例且可進行結構改變，而不偏離本發明之實施例之範疇。
本發明係關於整合式觸控螢幕，其中，顯示系統之共同電極(Vcom)可分段為電隔離之Vcom部分，該等Vcom部分可作為觸摸感測系統之驅動線及/或感測線而操作。該觸控螢幕可在Vcom部分之間包括高電阻連接。高電阻連接之電阻可足夠高，以使得可由觸控螢幕執行觸摸感測及影像顯示，且高電阻連接可藉由允許電荷穿過高電阻連接漏電而允許Vcom部分中之一者上的電荷積累擴散至其他Vcom部分及/或自系統放電來提供添加之功能性。以此方式，舉例而言，可減少或消除因Vcom部分上之電荷積累而產生的視覺假影。
圖1A至圖1D展示可實施根據本發明之實施例的顯示螢幕(其可為觸控螢幕之一部分)之實例系統。圖1A說明包括顯示螢幕124之實例行動電話136。圖1B說明包括顯示螢幕126之實例數位媒體播放器140。圖1C說明包括顯示螢幕128之實例個人電腦144。
圖1D說明實例顯示螢幕150之一些細節。舉例而言，圖1D包括展示多個顯示像素153之顯示螢幕150之放大視圖，該等顯示像素153中之每一者可包括多個顯示子像素，諸如，RGB顯示器中的紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)子像素。放大視圖亦展示每一顯示像素153之間的資料線155。
舉例而言，圖1D亦包括顯示像素153中之兩者的放大視圖，該放大視圖說明每一顯示像素可包括像素電極157，像素電極157中之每一者可對應於子像素中之一者。每一像素電極可包括多個像素電極指158。如下將更詳細地描 述，每一顯示像素可包括共同電極(Vcom)159，共同電極(Vcom)159可結合像素電極157來使用以操作顯示像素。在此實例實施例中，鄰近顯示像素153之Vcom 159可由開口(Vcom開口161)分離。在此實例實施例中，單條資料線155可用以例如藉由對資料線多工來操作顯示像素153中之全部三個像素電極157，而在其他實施例中，顯示像素之子像素可藉由獨立資料線來操作。在一些實施例中，共同電極可橫跨顯示螢幕之多個顯示像素，諸如，單個Vcom橫跨顯示像素之矩形或其他形狀之區域，且Vcom開口可形成於Vcom之此等較大區域之間。
在顯示操作期間，施加至共同電極以及像素電極之電壓可經由每一顯示像素之像素材料(未圖示)(諸如，液晶)而產生電場。舉例而言，在液晶之狀況中，電場可引起液晶分子之傾斜，該等液晶分子可控制穿過透明蓋體(未圖示)(諸如，彩色濾光片玻璃)之來自背光(未圖示)之光的量。穿過彩色濾光片玻璃之光的量可基於液晶之傾斜量，該傾斜量可基於經由液晶產生之電場之強度。舉例而言，以此方式，控制施加至顯示像素之液晶之電壓的強度可控制顯示像素之明度。可使用基於將電壓施加至像素材料來控制及/或產生光之其他像素材料，如熟習此項技術者所理解。
在一些實施例中，顯示螢幕124、126、128以及150可為觸控螢幕，其中觸摸感測電路可整合至顯示像素中。舉例而言，在一些實施例中，諸如Vcom 159之共同電極可導電 連接在一起以形成由觸摸感測系統使用之電路。觸摸感測可例如基於自電容或互電容或另一觸摸感測技術。舉例而言，在基於自電容之觸控系統中，具有對地自電容之個別電極可用以形成用於偵測觸摸之觸控像素。隨著物件逼近觸控像素，額外對地電容可形成於物件與觸控像素之間。額外對地電容可導致觸控像素所見之自電容之靜增大。可由觸摸感測系統偵測並量測自電容之此靜增大，以判定多個物件觸摸觸控螢幕時該多個物件之位置。基於互電容之觸控系統可例如包括驅動區及感測區，諸如，驅動線及感測線。舉例而言，驅動線可形成為列，而感測線可形成為行(例如，正交)。觸控像素可形成於列與行之「交叉處」或鄰近處。應理解，驅動線及感測線在「交叉處」或鄰近處並不實際上彼此觸碰，且舉例而言，介電質層、導電路徑中之間斷等可在「交叉處」或鄰近處安置於驅動線與感測線之間。在操作期間，可藉由AC波形來激勵該等列，且可在觸控像素之列與行之間形成互電容。隨著物件逼近觸控像素，耦合於觸控像素之列與行之間的一些電荷可改為耦合至物件上。跨越觸控像素之電荷耦合之此減小可導致列與行之間的互電容之淨減小及跨越觸控像素而耦合之AC波形的減小。可由觸摸感測系統偵測並量測經電荷耦合之AC波形之此減小以判定多個物件觸摸觸控螢幕時該多個物件之位置。在一些實施例中，觸控螢幕可為多點觸控、單點觸控、投影掃描、全成像多點觸控或任何電容性觸控。
圖2至圖6展示可實施根據本發明之實施例的共同電極間具有高電阻連接之顯示螢幕之實例系統。
圖2為說明根據本發明之實施例之實例觸控螢幕220的一項實施方案的實例計算系統200的方塊圖。計算系統200可例如包括於行動電話136、數位媒體播放器140、個人電腦144或包括觸控螢幕之任一行動或非行動計算器件中。計算系統200可包括觸摸感測系統，該觸摸感測系統包括一或多個觸摸處理器202、周邊設備204、觸摸控制器206及觸摸感測電路(下文進行更詳細描述)。周邊設備204可包括(但不限於)隨機存取記憶體(RAM)或其他類型之記憶體或儲存器、看門狗(watchdog)計時器及其類似者。觸摸控制器206可包括(但不限於)一或多個感測通道208、通道掃描邏輯210及驅動器邏輯214。通道掃描邏輯210可存取RAM212，自感測通道自主地讀取資料並提供針對感測通道之控制。此外，如下更詳細描述，通道掃描邏輯210可控制驅動器邏輯214以各種頻率及相位產生激勵信號216，該等激勵信號216可選擇性地施加至觸控螢幕220之觸摸感測電路的驅動區。在一些實施例中，觸摸控制器206、觸摸處理器202以及周邊設備204可整合至單個特殊應用積體電路(ASIC)中。
計算系統200亦可包括主機處理器228，主機處理器228用於接收來自觸摸處理器202之輸出且基於該等輸出而執行動作。舉例而言，主機處理器228可連接至程式儲存器232以及顯示控制器，諸如，LCD驅動器234。主機處理器 228可使用LCD驅動器234以在觸控螢幕220上產生影像，諸如，使用者介面(UI)之影像，且可使用觸摸處理器202及觸摸控制器206以偵測觸控螢幕220上或附近之觸摸，諸如，對所顯示之UI之觸控輸入。觸控輸入可由儲存於程式儲存器232中之電腦程式使用以執行動作，該等動作可包括(但不限於)移動諸如游標或指標之物件、捲動或平移、調整控制設定、開啟檔案或文件、檢視選單、作出選擇、執行指令、操作連接至主機器件之周邊器件、接聽電話、撥打電話、掛斷電話、改變音量或音訊設定、儲存關於電話通信之資訊(諸如，地址、頻繁地撥出之號碼、已接電話、未接電話)、登入電腦或電腦網路上、准許經授權之個人對電腦或電腦網路之受限制區域的存取、載入與電腦桌面之使用者之偏好配置相關聯的使用者設定檔、准許對網頁內容之存取、啟動特定程式、加密或解碼訊息，及/或其類似者。主機處理器228亦可執行可能不與觸摸處理相關之額外功能。
觸控螢幕220可包括觸摸感測電路，該觸摸感測電路可包括具有複數條驅動線222及複數條感測線223的電容性感測媒體。應注意，如熟習此項技術者將易於理解，術語「線」有時在本文中使用時僅意謂導電路徑，且不限於嚴格線性之元件，而是包括改變方向之路徑，且包括不同大小、形狀、材料等之路徑。驅動線222可經由驅動介面224由來自驅動器邏輯214之激勵信號216驅動，且產生於感測線223中之所得感測信號217可穿過感測介面225傳輸至觸 摸控制器206中的感測通道208(亦稱為事件偵測及解調變電路)。以此方式，驅動線及感測線可為可相互作用以形成電容性感測節點之觸摸感測電路的一部分，該等電容性感測節點可被視為諸如觸控像素226及227的觸控圖像元素(觸控像素)。當觸控螢幕220被視為擷取觸摸之「影像」時，此理解方式可為尤其有用的。換言之，在觸摸控制器206已判定在觸控螢幕中之每一觸控像素處是否已偵測到觸摸之後，觸控螢幕中發生觸摸之觸控像素的型樣可被視為觸摸之「影像」(例如，手指觸摸該觸控螢幕的型樣)。
在一些實例實施例中，觸控螢幕220可為整合式觸控螢幕，其中觸摸感測系統之觸摸感測電路元件可整合至顯示器之顯示像素堆疊中。現將參考圖3至圖6描述可實施本發明之實施例的實例整合式觸控螢幕。圖3為根據本發明之實施例的展示驅動線及感測線之實例組態的觸控螢幕220之更詳細視圖。如圖3所示，每一驅動線可由一或多條驅動線片段形成，該一或多條驅動線片段可藉由繞過感測線之驅動線鏈路電連接。舉例而言，第一驅動線222可包括經由連接305處之驅動線鏈路303而電連接之第一驅動線片段一301a、第一驅動線片段二301b、第一驅動線片段三301c等。同樣，第二驅動線302可包括經由連接305處之驅動線鏈路303而電連接之第二驅動線片段一304a、第二驅動線片段二304b、第二驅動線片段三304c等。驅動線鏈路303並不電連接至感測線，諸如，第一感測線223及第二感測線306，實情為，驅動線鏈路可經由旁路307而繞過感測 線。驅動線及感測線可電容式地相互作用以形成觸控像素，諸如，觸控像素226及227。驅動線(亦即，驅動線片段及對應驅動線鏈路)及感測線可由觸控螢幕220中之電路元件形成。在圖3之實例組態中，觸控像素226及227中之每一者可包括一條驅動線片段之一部分、一感測線之一部分及另一驅動線片段之一部分。舉例而言，觸控像素226可包括第一驅動線片段一301a之右半部分309、第一感測線223之頂部部分311及第一驅動線片段二301b之左半部分313。
如上所述，電路元件可例如包括可存在於習知LCD顯示器中之元件。應注意，電路元件並不限於完整的電路組件，諸如，整個電容器、整個電晶體等，而是可包括電路之部分，諸如平行板電容器之兩個板中的僅一者。
參看圖4至圖5，現將描述實例整合式觸控螢幕組態，其中，共同電極(Vcom)可形成觸摸感測系統之觸摸感測電路之部分。共同電極為一些類型之習知LCD顯示器(例如，邊緣電場切換(FFS)顯示器)之顯示像素的像素堆疊(亦即，形成顯示像素之堆疊材料層)中的顯示系統電路的電路元件；共同電極可作為顯示系統之一部分而操作以顯示影像。圖4說明實例觸控螢幕之一部分之平面圖，且圖5為展示顯示像素堆疊之其他細節的三維分解圖。
在圖4至圖5所示之實例中，每一感測線可由單個共同電極(亦稱為感測Vcom)形成，且每一驅動線片段可由單個共同電極(亦稱為驅動Vcom)形成。每一單個共同電極可橫跨 多個顯示像素。舉例而言，第一驅動線片段一301a可由單個共同電極形成，該共同電極由多個顯示像素(諸如，顯示像素401及顯示像素403)共用。為了清楚起見，僅說明兩個顯示像素，但應理解，觸控螢幕220可包括許多顯示像素。每一單個共同電極可藉由Vcom導電間斷405而與其他共同電極分離，Vcom導電間斷405可為共同電極之間的實體間隙。因此，驅動線之驅動Vcom可與感測線之感測Vcom導電隔離。換言之，電開路可存在於驅動線與感測線之間。同樣，每一驅動線之驅動Vcom可與其他驅動線之驅動Vcom導電隔離。
可積累於Vcom之導電隔離部分中之一者上的電荷可在Vcom之部分間產生電荷不平衡，該電荷不平衡可產生視覺假影，諸如，與具有電荷積累之Vcom相關聯之顯示像素的亮度的增大或減小。電荷積累(亦即，正電荷或負電荷)可例如由靜電放電(ESD)引起，該靜電放電可在人或機器在製造程序中處置器件組件期間、在裝運期間、在使用者處置器件期間、在器件之修復期間等發生。
舉例而言，在製造期間使用之接合機器可在觸碰連接至第一驅動線片段一301a之導電線時偶然產生ESD。如上所述，第一驅動線222之驅動線片段可與其他驅動線及感測線導電隔離。驅動線之間及驅動線與感測線之間存在的電開路可防止來自ESD之電荷自第一驅動線片段一301a擴散至感測線或擴散至其他驅動線。然而，如上文關於圖3所述，施加至第一驅動線片段一301a之電荷可穿過將驅動線 片段導電連接在一起之驅動線鏈路而分佈於第一驅動線222之所有驅動線片段之間。就此而言，驅動線片段中之顯示像素中之一些(諸如，顯示像素401)可包括穿隧連接407，穿隧連接407將顯示像素之驅動線片段之驅動Vcom連接至導電路徑，該導電路徑繞過感測線且連接至另一驅動線片段。歸因於ESD電荷穿過驅動線鏈路擴散所致的第一驅動線222上之電荷之積累可導致與第一驅動線相關聯之視覺假影，諸如，第一驅動線之驅動線片段中之顯示像素顯現得異常亮於觸控螢幕220之其他顯示像素。下文將參考圖7及圖10至圖19更詳細描述可藉由將電荷分佈於觸控螢幕中之Vcom之所有部分之間及/或藉由使用與Vcom部分之高電阻連接減少或移除電荷積累而減少或消除此等視覺假影的各種實例實施例。
圖5展示根據各種實施例的實例驅動線鏈路之其他細節，該實例驅動線鏈路包括在實例觸控螢幕中繞過感測Vcom之穿隧線。圖5為實例顯示像素堆疊500之分解圖(在z方向上展開)之三維說明，其展示實例整合式觸控螢幕220之像素堆疊內的元件中的一些。堆疊500可包括第一金屬(M1)層501、第二金屬(M2)層503及共同電極(Vcom)層505中之元件。M1層501可包括閘極線518。M1層501亦可包括穿隧線(亦稱為旁路線)519，穿隧線519可經由導電介層孔521將驅動線之驅動線片段電連接在一起，導電介層孔521在兩個或兩個以上驅動線片段之顯示像素中將穿隧線連接至穿隧連接407。穿隧線519可延伸穿過感測線517之顯示 像素，而無與感測線中之Vcom之連接，例如，在感測線之顯示像素中無介層孔521。一或多條穿隧線519可用以將驅動線片段連接在一起。舉例而言，M2層503可包括資料線523。為清楚起見，僅展示一條資料線523；然而，觸控螢幕可包括延伸穿過像素之每一垂直列之多條資料線。
諸如穿隧線519及導電介層孔521之結構可作為觸摸感測系統之觸摸感測電路而操作以在觸控螢幕之觸摸感測階段期間偵測觸摸。諸如資料線523之結構與諸如電晶體、像素電極、共同電壓線等(未圖示)之其他像素堆疊元件一起可作為顯示系統之顯示電路而操作以在顯示階段期間在觸控螢幕上顯示影像。諸如驅動線片段之驅動Vcom及感測線之感測Vcom之結構可作為多功能電路元件而操作，該等多功能電路元件可作為觸摸感測系統及顯示系統兩者之一部分而操作。
舉例而言，在觸摸感測階段期間的操作中，激勵信號(亦稱為驅動信號)可穿過驅動線(例如，由穿隧線519及導電介層孔521連接之驅動線片段)而傳輸以在所激勵之驅動線片段與感測線之間形成電場，以產生觸控像素，諸如，圖2中之觸控像素226。以此方式，連接在一起之驅動線片段可作為驅動線(諸如，驅動線222)而操作。當諸如手指之物件逼近或觸摸觸控像素時，該物件可影響在驅動線片段與感測線之間延伸的電場，藉此減小電容式地耦合至感測區之電荷的量。電荷之此減小可由連接至觸控螢幕之觸摸感測控制器(圖2所示之觸摸控制器206)之感測通道感測， 且與其他觸控像素之類似資訊一起儲存於記憶體中以產生觸摸之「影像」。
現將參考圖6描述根據本發明之實施例的觸摸感測操作。圖6展示根據本發明之實施例與第一驅動線222(包括第一驅動線片段一301a及第一驅動線片段二301b)及第一感測線223相關聯之觸摸感測電路中的一些的部分電路圖。圖6亦展示顯示像素401之電路元件之其他細節。為了清楚起見，圖6包括以虛線說明之電路元件，以表示一些電路元件主要作為顯示電路而非觸摸感測電路之一部分來操作。顯示像素401可包括薄膜電晶體(TFT)609、閘極線612、資料線614、像素電極616及共同電極618。
在觸摸感測階段期間，驅動信號619(諸如，交流(AC)驅動信號)可穿過將驅動線片段連接在一起之穿隧線519及導電介層孔521而施加至驅動線222之驅動線片段。驅動信號619可在驅動線片段與感測線之間產生電場623。舉例而言，電場623可產生於第一驅動線片段一301a與第一感測線223之間以及第一驅動線片段二301b與第一感測線之間。第一感測線可連接至感測放大器，諸如，電荷放大器626。因此，驅動信號619可將電荷注入至第一感測線223中且電荷放大器626可將所注入之電荷轉換為可量測之電壓。所注入之電荷之量及因此所量測之電壓可取決於諸如手指627之觸摸物件與觸控螢幕之對應區(亦即，觸控像素226)的接近性。以此方式，所量測之電壓可提供觸控螢幕上或附近之觸摸的指示。
圖7說明根據各種實施例的在Vcom部分之間包括高電阻連接之實例整合式觸控螢幕組態。類似於圖4所說明之實例觸控螢幕220之組態，觸控螢幕700可包括：驅動線，其包括驅動Vcom片段；及感測線，其包括感測Vcom。觸控螢幕700可包括第一驅動線701，其包括驅動Vcom部分，該等驅動Vcom部分包括第一驅動線片段一703a、第一驅動線片段二703b及第一驅動線片段三703c。第二驅動線705可包括第二驅動線片段一707a、第二驅動線片段二707b及第二驅動線片段三707c。每一驅動線中之驅動線片段可經由穿隧連接709而導電連接在一起，穿隧連接709將每一驅動線片段中之驅動Vcom連接至穿隧線(未圖示)，諸如，穿隧線519。觸控螢幕700可包括各自包括感測Vcom部分之第一感測線711及第二感測線713。Vcom開口可在驅動線與感測線之間及驅動線之間產生Vcom導電間斷715。
觸控螢幕700可包括高電阻連接，其可跨越Vcom導電間斷715而導電連接Vcom部分。如本文中所使用，高電阻連接為兩個或兩個以上Vcom部分之間的連接，其中，該連接的電阻足夠高以致允許Vcom部分作為觸摸感測系統之獨立電路元件(例如，驅動線或感測線)而操作，且其中，該電阻足夠低以致允許電荷作為直流電流穿過該連接而漏電。在上文參考圖6所述之實例觸摸感測操作中，驅動線之驅動Vcom部分與感測線之感測Vcom部分之間的高電阻連接的電阻足夠高以致允許驅動信號619在驅動線與感測 線之間產生電場623，以使得可如上所述而感測觸摸物件。
參看圖7，一些連接(諸如，高電阻連接717)可將兩條驅動線導電連接在一起。在圖7之實例組態中，第一驅動線片段一703a與第二驅動線片段一707a之間的單個高電阻連接717可將第一驅動線701之所有驅動線片段及第二驅動線705之所有驅動線片段導電連接。其他連接(諸如，高電阻連接719)可將驅動線及感測線導電連接在一起。在圖7之實例組態中，第一驅動線片段一703a與第一感測線711之間的單個高電阻連接可將第一驅動線之所有驅動線片段導電連接至第一感測線。同樣，第一驅動線片段二703b與第二測線713之間的單個高電阻連接719可將第一驅動線之所有驅動線片段導電連接至第二感測線。因此，觸控螢幕700中之Vcom之任一部分上的電荷積累中的電荷中的一些可穿過一或多個高電阻連接而漏電以遍佈Vcom之所有部分而擴散電荷。
在所有Vcom部分上分佈電荷積累可按兩種方式減少視覺假影的出現。首先，例如歸因於單個Vcom部分上之ESD而在該Vcom部分上積累之電荷的量可減少，此係因為電荷可漏電至其他Vcom部分。因此，局部化電荷之量可減少，此可降低與最初接收ESD之Vcom部分相關聯之局部視覺假影的嚴重性。第二，電荷可在所有Vcom部分間均勻分佈，此可產生均勻顯示誤差，諸如，所有顯示像素之亮度之均勻增大或減小。相比亮度之局部化增大或減小，度 之均勻增大或減小可遠難以作為視覺假影而偵測到。總之，分佈電荷積累可產生較小、較均勻之顯示誤差，此可產生減少的或不可偵測的視覺假影。
在實例觸控螢幕700中，每一高電阻連接可為兩個導電隔離之Vcom部分之間的專用高電阻連接。如本文中所使用，兩個導電隔離之Vcom部分之間的專用高電阻連接為電荷可藉以僅自一個Vcom部分流動至另一Vcom部分或自該另一Vcom部分流動至該一個Vcom部分的高電阻連接。應注意，一旦電荷已穿過專用高電阻連接自一個Vcom部分流動至另一Vcom部分，電荷便可能穿過可能存在之一或多個額外高電阻連接自另一Vcom部分漏電至一或多個額外的導電隔離之Vcom部分中。舉例而言，穿過第一感測線與驅動線片段一703a之間的高電阻連接719自第一感測線711流動之電荷可僅流動至第一驅動線片段一中，且穿過第一感測線與驅動線片段一703a之間的高電阻連接719自第一驅動線片段一流動之電荷可僅流動至第一感測線711中。因此，第一感測線711與第一驅動線片段一703a之間的高電阻連接719為專用高電阻連接。
在實例觸控螢幕700中，高電阻連接可為例如包括高電阻材料之導電路徑。在一些實施例中，高電阻材料可形成於像素堆疊中與Vcom部分相同的層中。在一些實施例中，高電阻材料可形成於不同於Vcom部分的層中，且可例如經由介層孔而連接至Vcom部分。
熟習此項技術者將容易理解，可使用更多或更少高電阻 連接及/或不同組態之高電阻連接。舉例而言，一些實施例可僅在驅動線與感測線之間包括高電阻連接(諸如，高電阻連接719)且可在驅動線片段之間不包括高電阻連接(諸如，高電阻連接717)。在此等實施例中，驅動線中之一者上的電荷可穿過一個高電阻連接而漏電至每一感測線，且穿過串聯之兩個高電阻連接而漏電至另一驅動線。與圖7所說明之實例組態相比，一些實施例可包括額外高電阻連接。舉例而言，一些實施例可在兩個Vcom部分之間的每一Vcom導電間斷處包括高電阻連接。以此方式，舉例而言，可設置多條並聯導電路徑，其可允許局部化電荷積累較快速分佈於Vcom部分之間。
圖8至圖9說明可實施各種實施例之實例整合式觸控螢幕組態。舉例而言，如同在上述實例觸控螢幕220中，整合式觸控螢幕800可包括具有共同電極層之顯示像素堆疊，其在可組態為驅動線及感測線之多個Vcom部分之間包括Vcom導電間斷801。第一驅動線803、第二驅動線805、第三驅動線807、第四驅動線809及第五驅動線811中之每一者可包括藉由驅動線鏈路(未圖示)導電連接在一起之多個驅動線片段813。第一感測線815、第二感測線817及第三感測線819可各自包括單個Vcom部分。每一驅動線可經由驅動線引線823電連接至驅動器積體電路(IC)821，且每一感測線可經由感測線引線825電連接至驅動器IC。驅動線引線823及感測線引線825可為可分別將驅動信號自驅動器IC 821攜載至驅動線且將感測信號自感測線攜載至驅動器 IC的導線。舉例而言，如同在上文參考圖6所述之實例觸摸感測操作中，驅動器IC 821可控制驅動線及感測線之觸摸感測操作。在一些實施例中，驅動器IC 821亦可控制觸控螢幕800之顯示操作以在觸控螢幕上顯示影像。
圖9更詳細展示驅動器IC 821、驅動線引線823及感測線引線825之部分。在此實例實施例中，驅動線引線823及感測線引線825可延伸穿過觸控螢幕800之邊界區901。邊界區901可為與觸控螢幕800之作用顯示與觸摸感測區域接界之區，且可包括電路元件，諸如，導電線、切換器、匯流排等，該等電路元件可將作用區域中之顯示與觸摸感測電路連接至可控制該電路以在觸控螢幕上顯示影像及/或感測觸摸之一或多個器件(諸如，驅動器IC 821)。在一些實施例中，邊界區901中之電路元件可與作用區域中之電路元件形成於同一基板中。舉例而言，顯示像素之堆疊可使用半導體製造程序(諸如，遮罩、沈積材料層、蝕刻、摻雜等)而形成於二氧化矽基板上。在一些實施例中，二氧化矽基板可延伸超出作用區域以產生邊界區，且電路元件可使用相同半導體製造程序而形成於邊界區中。
圖10說明根據各種實施例之實例觸控螢幕之邊界區的一部分。觸控螢幕1000可包括作用區域，該作用區域具有如實例觸控螢幕800中所述而組態之驅動線及感測線(未圖示)。驅動線引線1001及感測線引線1003可分別組態為驅動線引線823及感測線引線825，且可延伸穿過觸控螢幕1000之邊界區1005。驅動器IC 1007可組態為驅動器IC 821 且可控制觸控螢幕1000之觸摸感測操作。
觸控螢幕1000可包括高電阻連接，諸如，高電阻材料線1009，該等高電阻連接可為包括高電阻材料之導電路徑。每一高電阻材料線1009可將兩條驅動線引線1001、兩條感測線引線1003或驅動線引線與感測線引線連接在一起。因此，在驅動線或感測線中之一者之Vcom上的電荷積累可藉由穿過一或多條高電阻材料線1009漏電而擴散至其他驅動線及感測線中之每一者。舉例而言，來自第五驅動線上之電荷積累之電荷可穿過單條高電阻材料線1009漏電至第四驅動線中，可穿過兩條高電阻材料線1009漏電至第三驅動線中等，且可穿過七條高電阻材料線1009漏電至第三感測線中。
圖11說明根據各種實施例之實例觸控螢幕之邊界區的一部分。觸控螢幕1100可包括作用區域，該作用區域具有如實例觸控螢幕800中所述而組態之驅動線及感測線(未圖示)。驅動線引線1101及感測線引線1103可分別組態為驅動線引線823及感測線引線825，且可延伸穿過觸控螢幕1100之邊界區1105。驅動器IC 1107可組態為驅動器IC 821且可控制觸控螢幕1100之觸摸感測操作。
觸控螢幕1100可包括高電阻連接，諸如，高電阻材料線1109，該等高電阻連接可為包括高電阻材料之導電路徑。每一高電阻材料線1109可將單條驅動線引線1101連接至共同導電線1111，或可將單條感測線引線1103連接至共同導電線。換言之，共同導電線可為經由高電阻連接(例如， 高電阻材料線1109)連接至多個電隔離Vcom部分(例如，驅動線及感測線)中之每一者的共同節點。因此，在驅動線或感測線中之一者之Vcom上的電荷積累可藉由穿過兩條高電阻材料線1009漏電而擴散至其他驅動線及感測線中之每一者。舉例而言，來自第五驅動線上之電荷積累之電荷可藉由穿過將第五驅動線引線連接至共同導電線1111之高電阻材料線1109漏電及接著穿過將第四驅動線引線連接至共同導電線之高電阻材料線1109漏電而漏電至第四驅動線中。同樣，驅動線或感測線中之任一者上的電荷可藉由穿過共同導電線1111所連接之兩條高電阻材料線1109漏電而漏電至任何其他驅動線或感測線中。
在圖11之此實例組態中，共同導電線1111可與觸控螢幕1100之其他電路元件電隔離。圖12至圖13說明共同導電線可另外連接至各種其他電路元件的實例組態。
圖12說明根據各種實施例之實例觸控螢幕之邊界區的一部分。觸控螢幕1200可包括作用區域，該作用區域具有如實例觸控螢幕800中所述而組態之驅動線及感測線(未圖示)。驅動線引線1201及感測線引線1203可分別組態為驅動線引線823及感測線引線825，且可延伸穿過觸控螢幕1200之邊界區1205。驅動器IC 1207可組態為驅動器IC 821且可控制觸控螢幕1200之觸摸感測操作。
觸控螢幕1200可包括高電阻連接，諸如，高電阻材料線1209，該等高電阻連接可為包括高電阻材料之導電路徑。每一高電阻材料線1209可將單條驅動線引線1201連接至共 同導電線1211，或可將單條感測線引線1203連接至共同導電線。共同導電線1211可連接至電接地1213，諸如，機殼接地、大地接地等。因此，驅動線或感測線中之任一者之Vcom上的電荷積累可穿過單條高電阻材料線1209漏電且穿過共同導電線1211流動至接地1213中。以此方式，舉例而言，可減少或消除驅動線及/或感測線中之一者、多者或全部上的電荷積累。
圖13說明根據各種實施例之實例觸控螢幕之邊界區的一部分。觸控螢幕1300可包括作用區域，該作用區域具有如實例觸控螢幕800中所述而組態之驅動線及感測線(未圖示)。驅動線引線1301及感測線引線1303可分別組態為驅動線引線823及感測線引線825，且可延伸穿過觸控螢幕1300之邊界區1305。驅動器IC 1307可組態為驅動器IC 821且可控制觸控螢幕1300之觸摸感測操作。
觸控螢幕1300可包括高電阻連接，諸如，高電阻材料線1309，該等高電阻連接可為包括高電阻材料之導電路徑。每一高電阻材料線1309可將單條驅動線引線1301連接至共同導電線1311，或可將單條感測線引線1303連接至共同導電線。共同導電線1311可連接至顯示Vcom電壓1313。顯示Vcom電壓1313之電壓位準可為在顯示階段期間施加至Vcom以在觸控螢幕1300上顯示影像之電壓位準。因此，在觸控螢幕1300的驅動線或感測線中之一者之Vcom上的電荷積累可藉由穿過兩條高電阻材料線1309漏電而擴散至其他驅動線及感測線中之每一者，同時，顯示Vcom電壓 1313可幫助維持觸控螢幕1300之Vcom部分上的所要電壓位準。
圖14說明根據各種實施例之實例觸控螢幕之邊界區的一部分。觸控螢幕1400可包括作用區域，該作用區域具有如實例觸控螢幕800中所述而組態之驅動線及感測線(未圖示)。驅動線引線1401及感測線引線1403可分別組態為驅動線引線823及感測線引線825，且可延伸穿過觸控螢幕1400之邊界區1405。驅動器IC 1407可組態為驅動器IC 821且可控制觸控螢幕1400之觸摸感測操作。
觸控螢幕1400可包括二極體1409。每一二極體1409可將單條驅動線引線1401連接至共同導電線1411，或可將單條感測線引線1403連接至共同導電線。每一二極體1409可經組態以使得陰極連接至驅動線或感測線，且陽極連接至共同導電線1411，其可允許僅小的二極體漏電流自二極體之陰極傳遞至陽極。因此，每一二極體1409可提供自驅動線或感測線至共同導電線1411之高電阻連接。此外，共同導電線1411可連接至電接地1413，諸如，機殼接地、大地接地等。就此而言，二極體1409可經組態以在共同導電線(且因此，每一二極體之陽極)連接至接地時提供自共同導電線1411至驅動線及感測線之高電阻連接。
圖18說明根據各種實施例之二極體1409之實例電流-電壓特性曲線1800。在零伏特(例如，接地)，穿過二極體1409之前向電流可極低，以使得二極體可提供自共同導電線1411至驅動線及感測線之高電阻連接。應理解，自驅動 線及感測線穿過二極體1409而漏電至共同導電線1411之電荷可流動至接地1413而不引起二極體之陽極處的電壓之顯著改變。因此，自驅動線及/或感測線流動之電荷可流動至接地1413。以此方式，舉例而言，可減少或消除驅動線及/或感測線中之一者、多者或全部上的電荷積累。
圖15說明根據各種實施例之實例觸控螢幕之邊界區的一部分。觸控螢幕1500可包括作用區域，該作用區域具有如實例觸控螢幕800中所述而組態之驅動線及感測線(未圖示)。驅動線引線1501及感測線引線1503可分別組態為驅動線引線823及感測線引線825，且可延伸穿過觸控螢幕1500之邊界區1505。驅動器IC 1507可組態為驅動器IC 821且可控制觸控螢幕1500之觸摸感測操作。
觸控螢幕1500可包括二極體1509。每一二極體1509可將單條驅動線引線1501連接至共同導電線1511，或可將單條感測線引線1503連接至共同導電線。每一二極體1509可經組態以使得陰極連接至驅動線或感測線且陽極連接至共同導電線1511。因此，類似於圖14之實例組態，觸控螢幕1500之每一二極體1509可提供自驅動線或感測線至共同導電線1511之高電阻連接。此外，共同導電線1511可連接至電壓源，諸如，低閘極線電壓源(VGL)1513。VGL 1513可例如為可將電壓供應至觸控螢幕1500之多個電路元件的共用電壓源。在此實例實施例中，VGL 1513之電壓位準可固定為-5 V。二極體1509可經組態以在共同導電線(且因此，每一二極體之陽極)連接至-5 V之電壓時提供自共同導電線 1511至驅動線及感測線之高電阻連接。舉例而言，二極體1509可具有圖18所說明之電流-電壓特性曲線。參看圖18，在-5 V之電壓位準，穿過二極體1509之前向電流可極低，以使得二極體可提供自共同導電線1511至驅動線及感測線之高電阻連接。應理解，來自一條驅動線或感測線中之電荷積累的電荷可自該驅動線或感測線穿過對應二極體1509而漏電至共同導電線1511中，且可隨後穿過一或多個其他二極體1509而漏電至其他驅動線及感測線中。以此方式，舉例而言，可遍佈所有驅動線及感測線而分佈一或多條驅動線及/或感測線上的電荷積累。
圖16說明根據各種實施例之實例觸控螢幕之邊界區的一部分。觸控螢幕1600可包括作用區域，該作用區域具有如實例觸控螢幕800中所述而組態之驅動線及感測線(未圖示)。驅動線引線1601及感測線引線1603可分別組態為驅動線引線823及感測線引線825，且可延伸穿過觸控螢幕1600之邊界區1605。驅動器IC 1607可組態為驅動器IC 821且可控制觸控螢幕1600之觸摸感測操作。
觸控螢幕1600可包括電晶體1609。每一電晶體1609之源極可連接至單條驅動線引線1601或單條感測線引線1603，且電晶體中之每一者之汲極可連接至共同導電線1611。每一電晶體1609之閘極可連接至電壓源，諸如，低閘極電壓源(VGL)1613，該電壓源可處於固定電壓，諸如，-5 V。每一電晶體1609可經組態以使得施加至電晶體之閘極之VGL 1613之電壓位準可將電晶體維持於「切斷」狀態，其 可允許僅小的電晶體漏電流自源極傳遞至汲極或自汲極傳遞至源極。因此，觸控螢幕1600之每一電晶體1609可在驅動線與共同導電線1611之間或感測線與共同導電線之間提供高電阻連接。
共同導電線1611可連接至電接地1613，諸如，機殼接地、大地接地等。自驅動線及感測線穿過電晶體1609而漏電至共同導電線1611中之電荷可流動至接地1613。以此方式，舉例而言，可減少或消除驅動線及/或感測線中之一者、多者或全部上的電荷積累。
圖17說明根據各種實施例之實例觸控螢幕之邊界區的一部分。觸控螢幕1700可包括作用區域，該作用區域具有如實例觸控螢幕800中所述而組態之驅動線及感測線(未圖示)。驅動線引線1701及感測線引線1703可分別組態為驅動線引線823及感測線引線825，且可延伸穿過觸控螢幕1700之邊界區1705。驅動器IC 1707可組態為驅動器IC 821且可控制觸控螢幕1700之觸摸感測操作。
觸控螢幕1700可包括電晶體1709。每一電晶體1709之源極可連接至單條驅動線引線1701或單條感測線引線1703，且電晶體中之每一者之汲極可連接至共同導電線1711。每一電晶體1709之閘極可連接至電壓源，諸如，低閘極電壓源(VGL)1713，該電壓源可處於固定電壓，諸如，-5 V。每一電晶體1709可經組態以使得施加至電晶體之閘極之VGL 1713之電壓位準可將電晶體維持於「切斷」狀態，其可允許僅小的電晶體漏電流自源極傳遞至汲極或自汲極傳 遞至源極。因此，觸控螢幕1700之每一電晶體1709可在驅動線與共同導電線1711之間或感測線與共同導電線之間提供高電阻連接。
共同導電線1711可連接至顯示Vcom電壓1715。顯示Vcom電壓1715之電壓位準可為在顯示階段期間施加至Vcom以在觸控螢幕1700上顯示影像之電壓位準。因此，在觸控螢幕1700的驅動線或感測線中之一者之Vcom上的電荷積累可藉由穿過兩個電晶體1709漏電而擴散至其他驅動線及感測線中之每一者，同時，顯示Vcom電壓1715可幫助維持觸控螢幕1700之Vcom部分上的所要電壓位準。
圖19說明可根據各種實施例實施於高電阻連接中之實例電晶體的電流-電壓特性曲線。舉例而言，具有特性曲線1900之電晶體可實施為上述實例實施例中的電晶體1609或電晶體1709。在此等實例實施例中之實例觸控螢幕之操作期間，電晶體之閘極可例如保持於-5 V之電壓。如特性曲線1900所示，-5 V閘極電壓可將電晶體維持於切斷狀態，從而允許電晶體提供高電阻連接之高電阻。當電晶體之閘極電壓例如維持於零伏特時，電晶體亦可如特性曲線1900所示而處於切斷狀態。
在各種不同情形中，電晶體之閘極電壓可為零伏特。舉例而言，觸控螢幕可在正常操作使用期間偶然斷電。在另一實例中，在觸控螢幕之製造期間，例如，閘極電壓在閘極連接至作用電壓源之前電浮動時，閘極電壓可為零伏 特。因為具有特性曲線1900之電晶體在斷電情形中將處於切斷狀態，所以例如在閘極電壓電浮動時，實例觸控螢幕之一個共同電極中的電荷積累的任何電荷將需要穿過高電阻連接而漏電以便擴散至其他共同電極。
然而，如現將更詳細描述，使用例如具有特性曲線1901之電晶體可允許在共同電極之間擴散之電荷在斷電情形期間、在閘極電壓電浮動時等較快速地發生。舉例而言，具有特性曲線1901之電晶體可實施為上述實例實施例中的電晶體1609或電晶體1709。具有諸如1901之特性曲線之器件可為正常接通器件，諸如，空乏型電晶體。在無電壓施加至正常接通器件時，該器件可接通，亦即，導電。為了切斷正常接通器件，可將電壓施加至該器件。
舉例而言，在此等實例實施例中之實例觸控螢幕之操作期間，電晶體之閘極可保持於-5 V之電壓。如特性曲線1901所示，-5 V閘極電壓可將電晶體維持於切斷狀態，從而允許正常接通器件(諸如，具有特性曲線1901之電晶體)提供高電阻連接之高電阻。然而，當電晶體之閘極電壓例如為零伏特時，電晶體亦可如特性曲線1901所示而處於接通狀態。因此，實施特性曲線允許電晶體在觸控螢幕之操作期間處於切斷狀態且在電晶體之閘極電壓為零伏特時處於接通狀態之電晶體可歸因於例如ESD而提供電荷之較快放電及/或擴散。
圖20說明可包括正常接通器件(諸如，空乏型電晶體)之額外實例實施例。圖20說明根據各種實施例之實例觸控螢 幕之邊界區的一部分。觸控螢幕2000可包括作用區域，該作用區域具有如實例觸控螢幕800中所述而組態之驅動線及感測線(未圖示)。驅動線引線2001及感測線引線2003可分別組態為驅動線引線823及感測線引線825，且可延伸穿過觸控螢幕2000之邊界區2005。驅動器IC 2007可組態為驅動器IC 821且可控制觸控螢幕2000之觸摸感測操作。
觸控螢幕2000可包括正常接通器件，諸如，空乏型電晶體2009，該等正常接通器件可經組態以在觸控螢幕之正常操作期間在驅動線及感測線之間提供高電阻連接，且在其他時間期間(諸如，在觸控螢幕斷電時)，在驅動線及感測線之間提供低電阻連接。舉例而言，正常接通器件可電連接至在觸控螢幕通電/斷電時改變之至少一個電位，以允許該器件在正常操作期間切斷且在觸控螢幕斷電時接通。在此實例實施例中，使用n型電晶體。然而，熟習此項技術者將容易理解，可使用其他類型之器件，諸如，p型空乏電晶體。
舉例而言，每一電晶體2009之汲極可連接至單條驅動線引線2001或單條感測線引線2003，且電晶體中之每一者之源極可連接至另一驅動線引線或感測線引線，諸如，鄰近驅動線引線或感測線引線。每一電晶體2009之閘極可連接至共同導電線2011。共同導電線2011可連接至電壓源，諸如，低閘極電壓源(VGL)2013，該電壓源可在觸控螢幕通電時處於固定電壓(諸如，-5 V)且在觸控螢幕斷電時改變為零伏特。每一電晶體2009可經組態以使得在正常操作期 間施加至電晶體之閘極之VGL 2013之電壓位準可將電晶體維持於「切斷」狀態，其可允許僅小的電晶體漏電流自源極傳遞至汲極或自汲極傳遞至源極。因此，觸控螢幕2000之每一電晶體2009可在驅動線與感測線之間提供高電阻連接。
電晶體串中之最後一電晶體2009之源極可連接至電接地2015，諸如，機殼接地、大地接地等。在操作期間，在VGL將電壓供應至電晶體2009之閘極的情況中，電荷可自驅動線及感測線穿過電晶體2009之高電阻串漏電且可流動至接地2015。在觸控螢幕2000斷電且VGL浮動之狀況中，舉例而言，電晶體2009之閘極至源極電壓可為約零伏特，其可接通電晶體2009且允許電晶體提供自驅動線及感測線至接地2015之低電阻導電路徑。以此方式，舉例而言，可減少或消除驅動線及/或感測線中之一者、多者或全部上的電荷積累。
在圖20之實例實施例中，電晶體串聯連接至並不在觸控螢幕通電/斷電時改變的電位，例如，接地2015。換言之，電晶體之源極(或，在一些實施例中，汲極)處的電壓獨立於觸控螢幕之電力狀態。在一些實施例中，最後一電晶體之源極可連接至在觸控螢幕通電/斷電時改變(亦即，取決於觸控螢幕之電力狀態)的電位，諸如，高閘極電壓源(VGH)。在此狀況中，可在正常操作期間維持空乏型電晶體之閘極至源極電壓的較大差。當觸控螢幕斷電時，VGH可浮動，且閘極至源極電壓可為約零伏特以接通電晶 體且實現驅動線與感測線之間的低電阻連接。
圖21說明根據各種實施例之實例觸控螢幕之邊界區的一部分。觸控螢幕2100可包括作用區域，該作用區域具有如實例觸控螢幕800中所述而組態之驅動線及感測線(未圖示)。驅動線引線2101及感測線引線2103可分別組態為驅動線引線823及感測線引線825，且可延伸穿過觸控螢幕2100之邊界區2105。驅動器IC 2107可組態為驅動器IC 821且可控制觸控螢幕2100之觸摸感測操作。
觸控螢幕2100可包括電晶體2109。在此實例中，電晶體2109可為自動探測測試(APTEST)TFT。然而，在其他實施例中，可使用其他類型之器件，諸如，正常接通器件。電晶體2109之汲極可連接至單條驅動線引線2101及單條感測線引線2103。電晶體2109中之一者之汲極可連接至接地2115。電晶體2109中之每一者之源極可連接至共同導電線2111。共同導電線2111可並聯連接至VGL 2117及經由電容2119連接至接地2115。電容2119可例如為電容器，其可位於邊界區2105中、作用區域中、將觸控螢幕2100之驅動線及感測線連接至驅動器IC 2107之可撓性電路中。電容2119可提高VGL 2117之電容負載，其可允許VGL 2117吸附在驅動線及感測線之間共用的總電荷之較大部分。
每一電晶體2109之閘極可連接至VGL 2113。VGL 2113及VGL 2117可各自處於固定電壓，諸如，-5 V。每一電晶體2109可經組態以使得施加至電晶體之閘極之VGL 2113之電壓位準可將電晶體維持於「切斷」狀態，其可允許僅小 的電晶體漏電流自源極傳遞至汲極或自汲極傳遞至源極。因此，觸控螢幕2100之每一電晶體2109可在驅動線與共同導電線2111之間或感測線與共同導電線之間提供高電阻連接。以此方式，舉例而言，可減少或消除驅動線及/或感測線中之一者、多者或全部上的電荷積累。
儘管已參考隨附圖式充分地描述了本發明之實施例，但應注意，熟習此項技術者根據本說明書及諸圖將顯而易見包括(但不限於)組合不同實施例之特徵、省略一個特徵或數個特徵等的各種改變及修改。
舉例而言，雖然前述實例實施例描述Vcom部分可包括驅動線及感測線之整合式觸控螢幕，但熟習此項技術者將容易理解，在一些實施例中，Vcom部分可僅包括驅動線，且感測線可安置於其他任何處，諸如，在堆疊之不同材料層中。在此狀況中，在一些實施例中，感測線可為作為觸摸感測電路之一部分及作為顯示電路之一部分操作的雙功能元件，或在其他實施例中，感測線可為僅作為觸摸感測電路之一部分操作單功能元件。同樣，在一些實施例中，Vcom部分可僅包括感測線，且驅動線可安置於其他任何處。
此外，雖然實例觸控螢幕700之高電阻連接描述為包括高電阻材料之線，但應理解，在一些實施例中，此等高電阻連接可為二極體、電晶體等，例如，如圖14至圖19之實施例實例中所述。亦應理解，各種類型之高電阻連接可作為專用連接及/或非專用連接而用於各種實施例中，且可 形成於觸控螢幕之作用區域內、觸控螢幕之邊界區內及/或不同位置處。
且，雖然在各種實例實施例中每一驅動線片段及感測線可由橫跨多個顯示像素之單個Vcom形成，但在一些實施例中，每一驅動線片段及感測線可由可多個獨立共同電極形成，該等電極可導電連接在一起以形成大體上對應於驅動線片段及感測線之驅動區片段及感測區。舉例而言，在一些實施例中，每一顯示像素可包括個別Vcom，且Vcom開口可存在於每一顯示像素之Vcom與鄰近顯示像素之Vcom之間，以使得Vcom在像素堆疊之Vcom層中彼此導電隔離。多個Vcom可例如藉由像素堆疊之額外金屬層中之導電線而導電連接，以使得個別顯示像素Vcom可電分組以形成驅動線片段及感測線。在此等實施例中，高電阻連接可在不同驅動線中之個別Vcom之間及/或驅動線與感測線之間包括高電阻連接。在一些實施例中，高電阻連接可包括連接至不同驅動線之驅動區之個別Vcom的導電線之間或驅動線之驅動區與感測線之感測區之間的高電阻連接。
雖然各種實例實施例中之驅動線及感測線中之每一者分別展示為多個Vcom部分或單個Vcom部分之大體上矩形之區，但驅動線及感測線不限於所示之形狀、定向及位置，而是可包括熟習此項技術者將理解之任何適當組態。舉例而言，在一些實施例中，每一驅動線可由單個Vcom部分形成，且每一感測線可由Vcom之多條感測線片段形成， 該等感測線片段可藉由繞過驅動線之感測線鏈路連接在一起。此外，應理解，用於形成觸控像素之顯示像素不限於上述顯示像素，而是根據本發明之實施例，可為實現觸控能力之任何適當大小或形狀。
雖然具體材料及材料之類型可包括於實例實施例之描述中，但熟習此項技術者將理解，可使用達成相同功能之其他材料。在一些實施例中，驅動線及/或感測線可由其他元件形成，其他元件例如包括：已存在於典型LCD顯示器中之其他元件(例如，亦將充當典型LCD顯示器中之電路元件(例如，攜載信號、儲存電壓等)的其他電極、導電及/或半導電層、金屬線)、形成於LCD堆疊中之並非典型LCD堆疊元件的其他元件(例如，功能將實質上針對觸控螢幕之觸摸感測系統的其他金屬線、板)，及形成於LCD堆疊外部的元件(例如，實質上透明之外部導電板、導線及其他元件)。舉例而言，觸摸感測系統之一部分可包括類似於已知觸控面板覆疊片之元件。
在前述實例實施例中，每一子像素可為紅色(R)、綠色(G)或藍色(B)子像素，其中所有三個R、G及B子像素之組合形成一個彩色顯示像素。雖然此實例實施例包括紅色、綠色及藍色子像素，但子像素可基於其他色彩之光或其他波長之電磁輻射(例如，紅外線)或可基於單色組態。
因此，根據上述內容，本發明之一些實例係針對一種整合式觸控螢幕，其包含：材料層之一堆疊，該堆疊包括安置於該觸控螢幕之一作用區中之複數個顯示像素，每一顯 示像素包括一像素電極；複數條資料線，其安置於該堆疊中，其中每一像素電極電連接至該等資料線中之一者；複數個共同電極，其安置於該堆疊中，每一顯示像素與該等共同電極中之一者相關聯；複數個導電連接，其位於共同電極之間，每一導電連接包括在該觸控螢幕通電時具有一高電阻且在該觸控螢幕斷電時具有一低電阻之一正常接通器件；一像素材料，其與每一顯示像素相關聯，該像素材料安置於該堆疊中；一顯示驅動器，其控制該等資料線及該等共同電極之電壓以將一電壓施加至與每一顯示像素相關聯之該像素材料，其中每一顯示像素之一明度係基於施加至該像素材料之該電壓之一量來控制；及一觸摸控制器，其將驅動信號施加至該等共同電極中之一或多者，且接收因該等驅動信號而產生之感測信號，該等感測信號指示該觸控螢幕上之觸摸之一量。除上文揭示之實例中之一或多者以外或替代上文揭示之實例中之一或多者，在一些實例中，該等正常接通器件包括空乏型電晶體。除上文揭示之實例中之一或多者以外或替代上文揭示之實例中之一或多者，在一些實例中，該顯示驅動器藉由將該等共同電極之該電壓設定為一第一電壓值來控制該等共同電極之該電壓，且該整合式觸控螢幕進一步包含：一顯示共同電極電壓源，其供應該第一電壓值之一電壓，其中該等空乏型電晶體之閘極導電連接至該顯示共同電極電壓源。除上文揭示之實例中之一或多者以外或替代上文揭示之實例中之一或多者，在一些實例中，該等空乏型電晶體與該等共同 電極串聯連接。除上文揭示之實例中之一或多者以外或替代上文揭示之實例中之一或多者，在一些實例中，該等空乏型電晶體與獨立於該觸控螢幕之電力狀態的一電位串聯連接。除上文揭示之實例中之一或多者以外或替代上文揭示之實例中之一或多者，在一些實例中，該電位係一接地。除上文揭示之實例中之一或多者以外或替代上文揭示之實例中之一或多者，在一些實例中，該等空乏型電晶體與取決於該觸控螢幕之該電力狀態的一電位串聯連接。除上文揭示之實例中之一或多者以外或替代上文揭示之實例中之一或多者，在一些實例中，該電位係對該等共同電極供應一電壓之一顯示共同電極電壓源。除上文揭示之實例中之一或多者以外或替代上文揭示之實例中之一或多者，在一些實例中，在該電力狀態係切斷時該係電位浮動。除上文揭示之實例中之一或多者以外或替代上文揭示之實例中之一或多者，在一些實例中，該等正常接通器件安置於該堆疊中。除上文揭示之實例中之一或多者以外或替代上文揭示之實例中之一或多者，在一些實例中，該整合式觸控螢幕進一步包含：一電壓源；一電容；及一接地，其中該等正常接通器件並聯連接至該電壓源及經由該電容連接至該接地。
本發明之一些實例係針對一種整合式觸控螢幕，其包含：材料層之一堆疊，該堆疊包括安置於該觸控螢幕之一作用區中之複數個顯示像素，每一顯示像素包括一像素電極；複數條資料線，其安置於該堆疊中，其中每一像素電 極電連接至該等資料線中之一者；複數個共同電極，其安置於該堆疊中，每一顯示像素與該等共同電極中之一者相關聯；複數個導電連接，其位於共同電極之間，每一導電連接包括在該等共同電極中之兩者之間具有一高電阻連接之一自動探測測試(APTEST)薄膜電晶體(TFT)；一像素材料，其與每一顯示像素相關聯，該像素材料安置於該堆疊中；一顯示驅動器，其控制該等資料線及該等共同電極之電壓以將一電壓施加至與每一顯示像素相關聯之該像素材料，其中每一顯示像素之一明度係基於施加至該像素材料之該電壓之一量來控制；及一觸摸控制器，其將驅動信號施加至該等共同電極中之一或多者，且接收因該等驅動信號而產生之感測信號，該等感測信號指示該觸控螢幕上之觸摸之一量。除上文揭示之實例中之一或多者以外或替代上文揭示之實例中之一或多者，在一些實例中，該整合式觸控螢幕進一步包含一共同導電線，其中該等APTEST TFT與該共同導電線並聯連接。除上文揭示之實例中之一或多者以外或替代上文揭示之實例中之一或多者，在一些實例中，該整合式觸控螢幕進一步包含：一接地，其中該等APTEST TFT與該接地串聯連接。除上文揭示之實例中之一或多者以外或替代上文揭示之實例中之一或多者，在一些實例中，該整合式觸控螢幕進一步包含：一電壓源；一電容；及一接地，其中該等APTEST TFT並聯連接至該電壓源及經由該電容連接至該接地。除上文揭示之實例中之一或多者以外或替代上文揭示之實例中之一或多者，在 一些實例中，該等APTEST TFT安置於該堆疊中。
124‧‧‧顯示螢幕
126‧‧‧顯示螢幕
128‧‧‧顯示螢幕
136‧‧‧行動電話
140‧‧‧數位媒體播放器
144‧‧‧個人電腦
150‧‧‧顯示螢幕
153‧‧‧顯示像素
155‧‧‧資料線
157‧‧‧像素電極
158‧‧‧像素電極指
159‧‧‧共同電極(Vcom)
161‧‧‧Vcom開口
200‧‧‧計算系統
202‧‧‧觸摸處理器
204‧‧‧周邊設備
206‧‧‧觸摸控制器
208‧‧‧感測通道
210‧‧‧通道掃描邏輯
212‧‧‧RAM
214‧‧‧驅動器邏輯
216‧‧‧激勵信號
217‧‧‧感測信號
220‧‧‧觸控螢幕
222‧‧‧驅動線
223‧‧‧第一感測線
224‧‧‧驅動介面
225‧‧‧感測介面
226‧‧‧觸控像素
227‧‧‧觸控像素
228‧‧‧主機處理器
232‧‧‧程式儲存器
234‧‧‧LCD驅動器
301a‧‧‧第一驅動線片段一
301b‧‧‧第一驅動線片段二
301c‧‧‧第一驅動線片段三
302‧‧‧第二驅動線
303‧‧‧驅動線鏈路
304a‧‧‧第二驅動線片段一
304b‧‧‧第二驅動線片段二
304c‧‧‧第二驅動線片段三
305‧‧‧連接
306‧‧‧第二感測線
307‧‧‧旁路
309‧‧‧右半部分
311‧‧‧頂部部分
313‧‧‧左半部分
401‧‧‧顯示像素
403‧‧‧顯示像素
405‧‧‧導電間斷
407‧‧‧穿隧連接
500‧‧‧堆疊
501‧‧‧第一金屬(M1)層
503‧‧‧第二金屬(M2)層
505‧‧‧共同電極(Vcom)層
518‧‧‧閘極線
519‧‧‧穿隧線/旁路線
521‧‧‧導電介層孔
523‧‧‧資料線
609‧‧‧薄膜電晶體(TFT)
612‧‧‧閘極線
614‧‧‧資料線
616‧‧‧像素電極
619‧‧‧驅動信號
623‧‧‧電場
626‧‧‧電荷放大器
627‧‧‧手指
700‧‧‧觸控螢幕
701‧‧‧第一驅動線
703a‧‧‧第一驅動線片段一
703b‧‧‧第一驅動線片段二
703c‧‧‧第一驅動線片段三
705‧‧‧第二驅動線
707a‧‧‧第二驅動線片段一
707b‧‧‧第二驅動線片段二
707c‧‧‧第二驅動線片段三
709‧‧‧穿隧連接
711‧‧‧第一感測線
713‧‧‧第二感測線
715‧‧‧Vcom導電間斷
717‧‧‧高電阻連接
719‧‧‧高電阻連接
800‧‧‧觸控螢幕
801‧‧‧Vcom導電間斷
803‧‧‧第一驅動線
805‧‧‧第二驅動線
807‧‧‧第三驅動線
809‧‧‧第四驅動線
811‧‧‧第五驅動線
813‧‧‧驅動線片段
815‧‧‧第一感測線
817‧‧‧第二感測線
819‧‧‧第三感測線
821‧‧‧驅動器積體電路(IC)
823‧‧‧驅動線引線
825‧‧‧感測線引線
901‧‧‧邊界區
1000‧‧‧觸控螢幕
1001‧‧‧驅動線引線
1003‧‧‧感測線引線
1005‧‧‧邊界區
1007‧‧‧驅動器IC
1009‧‧‧高電阻材料線
1100‧‧‧觸控螢幕
1101‧‧‧驅動線引線
1103‧‧‧感測線引線
1105‧‧‧邊界區
1107‧‧‧驅動器IC
1109‧‧‧高電阻材料線
1111‧‧‧共同導電線
1200‧‧‧觸控螢幕
1201‧‧‧驅動線引線
1203‧‧‧感測線引線
1205‧‧‧邊界區
1207‧‧‧驅動器IC
1209‧‧‧高電阻材料線
1211‧‧‧共同導電線
1213‧‧‧接地
1300‧‧‧觸控螢幕
1301‧‧‧驅動線引線
1303‧‧‧感測線引線
1305‧‧‧邊界區
1307‧‧‧驅動器IC
1309‧‧‧高電阻材料線
1311‧‧‧共同導電線
1313‧‧‧顯示Vcom電壓
1400‧‧‧觸控螢幕
1401‧‧‧驅動線引線
1403‧‧‧感測線引線
1405‧‧‧邊界區
1407‧‧‧驅動器IC
1409‧‧‧二極體
1411‧‧‧共同導電線
1413‧‧‧電接地
1500‧‧‧觸控螢幕
1501‧‧‧驅動線引線
1503‧‧‧感測線引線
1505‧‧‧邊界區
1507‧‧‧驅動器IC
1509‧‧‧二極體
1511‧‧‧共同導電線
1513‧‧‧低閘極線電壓源(VGL)
1600‧‧‧觸控螢幕
1601‧‧‧驅動線引線
1603‧‧‧感測線引線
1605‧‧‧邊界區
1607‧‧‧驅動器IC
1609‧‧‧電晶體
1611‧‧‧共同導電線
1613‧‧‧低閘極電壓源(VGL)
1700‧‧‧觸控螢幕
1701‧‧‧驅動線引線
1703‧‧‧感測線引線
1705‧‧‧邊界區
1707‧‧‧驅動器IC
1709‧‧‧電晶體
1711‧‧‧共同導電線
1713‧‧‧低閘極電壓源(VGL)
1715‧‧‧顯示Vcom電壓
1800‧‧‧特性曲線
1900‧‧‧特性曲線
1901‧‧‧特性曲線
2000‧‧‧觸控螢幕
2001‧‧‧驅動線引線
2003‧‧‧感測線引線
2005‧‧‧邊界區
2007‧‧‧驅動器IC
2009‧‧‧電晶體
2011‧‧‧共同導電線
2013‧‧‧低閘極電壓源(VGL)
2015‧‧‧電接地
2100‧‧‧觸控螢幕
2101‧‧‧驅動線引線
2103‧‧‧感測線引線
2105‧‧‧邊界區
2107‧‧‧驅動器IC
2109‧‧‧電晶體
2111‧‧‧共同導電線
2113‧‧‧VGL
2115‧‧‧接地
2117‧‧‧VGL
2119‧‧‧電容
圖1A至圖1D說明各自包括根據本發明之實施例之實例顯示螢幕(其可為觸控螢幕之一部分)的實例行動電話、實例媒體播放器、實例個人電腦以及實例顯示器。
圖2為說明根據本發明之實施例之實例觸控螢幕的一項實施方案的實例計算系統的方塊圖。
圖3為根據本發明之實施例的展示驅動線及感測線之實例組態的圖2之觸控螢幕之更詳細視圖。
圖4說明根據本發明之實施例的觸摸感測電路包括共同電極(Vcom)之實例組態。
圖5說明根據本發明之實施例的顯示像素堆疊之分解圖。
圖6說明根據本發明之實施例的實例觸摸感測操作。
圖7說明根據各種實施例的在Vcom部分之間包括高電阻連接之實例整合式觸控螢幕組態。
圖8至圖9說明可實施各種實施例之實例整合式觸控螢幕組態。
圖10至圖17說明根據各種實施例之實例觸控螢幕，其中圖11說明根據各種實施例之另一實例觸控螢幕之邊界區的一部分。
圖18說明可根據各種實施例實施之實例二極體的電流-電壓特性曲線。
圖19說明可根據各種實施例實施之兩項實例電晶體的電 流-電壓特性曲線。
圖20至圖21說明根據各種實施例之實例觸控螢幕。
700‧‧‧觸控螢幕
701‧‧‧第一驅動線
703a‧‧‧第一驅動線片段一
703b‧‧‧第一驅動線片段二
703c‧‧‧第一驅動線片段三
705‧‧‧第二驅動線
707a‧‧‧第二驅動線片段一
707b‧‧‧第二驅動線片段二
707c‧‧‧第二驅動線片段三
709‧‧‧穿隧連接
711‧‧‧第一感測線
713‧‧‧第二感測線
715‧‧‧Vcom導電間斷
717‧‧‧高電阻連接
719‧‧‧高電阻連接

Claims (16)

  1. 一種整合式觸控螢幕，其包含：材料層之一堆疊，該堆疊包括安置於該觸控螢幕之一作用區中之複數個顯示像素，每一顯示像素包括一像素電極；複數條資料線，其安置於該堆疊中，其中每一像素電極電連接至該等資料線中之一者；複數個共同電極，其安置於該堆疊中，每一顯示像素與該等共同電極中之一者相關聯；複數個導電連接，其位於共同電極之間，每一導電連接包括在該觸控螢幕通電時具有一高電阻且在該觸控螢幕斷電時具有一低電阻之一正常接通器件；一像素材料，其與每一顯示像素相關聯，該像素材料安置於該堆疊中；一顯示驅動器，其控制該等資料線及該等共同電極之電壓以將一電壓施加至與每一顯示像素相關聯之該像素材料，其中每一顯示像素之一明度係基於施加至該像素材料之該電壓之一量來控制；及一觸摸控制器，其將驅動信號施加至該等共同電極中之一或多者，且接收因該等驅動信號而產生之感測信號，該等感測信號指示該觸控螢幕上之觸摸之一量。
  2. 如請求項1之整合式觸控螢幕，其中該等正常接通器件包括空乏型電晶體。
  3. 如請求項2之整合式觸控螢幕，其中該顯示驅動器藉由 將該等共同電極之該電壓設定為一第一電壓值來控制該等共同電極之該電壓，該整合式觸控螢幕進一步包含：一顯示共同電極電壓源，其供應該第一電壓值之一電壓，其中該等空乏型電晶體之閘極導電連接至該顯示共同電極電壓源。
  4. 如請求項2之整合式觸控螢幕，其中該等空乏型電晶體與該等共同電極串聯連接。
  5. 如請求項2之整合式觸控螢幕，其中該等空乏型電晶體與獨立於該觸控螢幕之電力狀態的一電位串聯連接。
  6. 如請求項5之整合式觸控螢幕，其中該電位係一接地。
  7. 如請求項2之整合式觸控螢幕，其中該等空乏型電晶體與取決於該觸控螢幕之電力狀態的一電位串聯連接。
  8. 如請求項7之整合式觸控螢幕，其中該電位係對該等共同電極供應一電壓之一顯示共同電極電壓源。
  9. 如請求項7之整合式觸控螢幕，其中在該電力狀態係切斷時該電位係浮動。
  10. 如請求項1之整合式觸控螢幕，其中該等正常接通器件安置於該堆疊中。
  11. 如請求項1之整合式觸控螢幕，其進一步包含：一電壓源；一電容；及一接地，其中該等正常接通器件並聯連接至該電壓源及經由該電容連接至該接地。
  12. 一種整合式觸控螢幕，其包含： 材料層之一堆疊，該堆疊包括安置於該觸控螢幕之一作用區中之複數個顯示像素，每一顯示像素包括一像素電極；複數條資料線，其安置於該堆疊中，其中每一像素電極電連接至該等資料線中之一者；複數個共同電極，其安置於該堆疊中，每一顯示像素與該等共同電極中之一者相關聯；複數個導電連接，其位於共同電極之間，每一導電連接包括在該等共同電極中之兩者之間具有一高電阻連接之一薄膜電晶體(TFT)；一像素材料，其與每一顯示像素相關聯，該像素材料安置於該堆疊中；一顯示驅動器，其控制該等資料線及該等共同電極之電壓以將一電壓施加至與每一顯示像素相關聯之該像素材料，其中每一顯示像素之一明度係基於施加至該像素材料之該電壓之一量來控制；及一觸摸控制器，其將驅動信號施加至該等共同電極中之一或多者，且接收因該等驅動信號而產生之感測信號，該等感測信號指示該觸控螢幕上之觸摸之一量。
  13. 如請求項12之整合式觸控螢幕，其進一步包含：一共同導電線，其中該等TFT與該共同導電線並聯連接。
  14. 如請求項13之整合式觸控螢幕，其進一步包含：一接地，其中該等TFT與該接地串聯連接。
  15. 如請求項12之整合式觸控螢幕，其進一步包含：一電壓源；一電容；及一接地，其中該等TFT並聯連接至該電壓源及經由該電容連接至該接地。
  16. 如請求項12之整合式觸控螢幕，其中該等TFT安置於該堆疊中。
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