一体型タッチスクリーン
【課題】薄膜トランジスタ層の連携グループ化回路素子で形成されたドライブ線、及びカラーフィルタ層と光を変更又は発生する材料層との間に形成されたセンス線を含む一体型タッチスクリーンを提供する。
【解決手段】ＴＦＴ層の共通電極（Ｖcom）は、タッチ感知動作中に連携してグループ化されてドライブ線を形成する。センス線は、カラーフィルタガラスの下側に形成され、そしてカラーフィルタガラスとＴＦＴ層との間に液晶領域が配置される。センス線をカラーフィルタガラスの下側に、即ち表示ピクセルセル内に配置することで、カラーフィルタガラスを、例えば、ピクセルセルがアッセンブルされた後に薄くできるという利益をもたらす。
【解決手段】ＴＦＴ層の共通電極（Ｖcom）は、タッチ感知動作中に連携してグループ化されてドライブ線を形成する。センス線は、カラーフィルタガラスの下側に形成され、そしてカラーフィルタガラスとＴＦＴ層との間に液晶領域が配置される。センス線をカラーフィルタガラスの下側に、即ち表示ピクセルセル内に配置することで、カラーフィルタガラスを、例えば、ピクセルセルがアッセンブルされた後に薄くできるという利益をもたらす。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、一体型タッチスクリーンに係り、より詳細には、薄膜トランジスタ層の連携グループ化(group-together)回路素子で形成されたドライブ線、及びカラーフィルタ層と光を変更又は発生する材料層との間に形成されたセンス線を含む一体型タッチスクリーンに係る。
【背景技術】
【０００２】
コンピューティングシステムの操作を行うために、ボタン又はキー、マウス、トラックボール、ジョイスティック、タッチセンサパネル、タッチスクリーン、等の多数の形式の入力装置を現在利用することができる。特に、タッチスクリーンは、操作が容易で且つ多様性があると共に、価格も下がっていることから、益々普及してきている。タッチスクリーンは、タッチ感知面を伴う透明パネルであるタッチセンサパネルと、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のようなディスプレイ装置であって、そのディスプレイ装置の視野領域の少なくとも一部分をタッチ感知面でカバーできるようにそのパネルの後方に部分的又は完全に配置できるディスプレイ装置とを備えている。タッチスクリーンは、ディスプレイ装置に表示されているユーザインターフェイス（ＵＩ）によってしばしば指令される位置に指、スタイラス又は他の物体を使用してユーザがタッチセンサパネルにタッチすることにより種々の機能を遂行できるようにする。一般的に、タッチスクリーンは、タッチセンサパネルにおけるタッチ及びタッチの位置を認識し、次いで、コンピューティングシステムが、タッチ時に現れる表示に従ってタッチを解釈し、その後、タッチに基づいて１つ以上のアクションを遂行することができる。あるタッチ感知システムの場合には、タッチを検出するのに、ディスプレイにおける物理的なタッチは必要でない。例えば、ある容量形式のタッチ感知システムでは、タッチを検出するのに使用されるフリンジ電界がディスプレイの表面を越えて延び、表面に接近する物体は、表面に実際にタッチしなくても、表面付近で検出される。
【０００３】
容量性タッチセンサパネルは、実質的に透明な基板上に水平及び垂直方向の行及び列にしばしば配列されるインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）のような実質的に透明な導電性材料のドライブ線及びセンス線のマトリクスから形成することができる。一部は実質的に透明であるために、容量性タッチセンサパネルは、上述したように、タッチスクリーンを形成するようにディスプレイ上にオーバーレイすることができる。あるタッチスクリーンは、タッチ感知回路を表示ピクセル積み重ね体へと一体化する（即ち、積み重ねられた材料層が表示ピクセルを形成する）ことにより形成することができる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
以下の説明は、薄膜トランジスタ層の連携グループ化回路素子で形成されたドライブ線、及びカラーフィルタ層と光を変更又は発生する材料層との間に形成されたセンス線を含む一体型タッチスクリーンの実施例を包含する。ある実施例では、このタッチスクリーンは、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、フリンジ電界スイッチング（ＦＦＳ）、進歩型フリンジ電界スイッチング（ＡＦＦＳ）、等である。ＴＦＴ層の共通電極（Ｖcom）は、タッチ感知動作中に連携してグループ化されてドライブ線を形成することができる。センス線は、カラーフィルタガラスの下側に形成することができ、そしてカラーフィルタガラスとＴＦＴ層との間に液晶領域を配置することができる。センス線をカラーフィルタガラスの下側に、即ち表示ピクセルセル内に配置することで、カラーフィルタガラスを、例えば、ピクセルセルがアッセンブルされた後に薄くできるという利益をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１Ａ】本発明の実施形態による規範的なタッチスクリーンを備えた規範的な移動電話を示す。
【図１Ｂ】本発明の実施形態による規範的なタッチスクリーンを備えた規範的なメディアプレーヤを示す。
【図１Ｃ】本発明の実施形態による規範的なタッチスクリーンを備えた規範的なパーソナルコンピュータを示す。
【図２】本発明の実施形態による規範的なタッチスクリーンの１つの具現化を示す規範的なコンピューティングシステムのブロック図である。
【図３】本発明の実施形態によるタッチスクリーンのセンス線、ドライブ線、及び他の規範的構造の規範的構成を示す。
【図３Ａ】本発明の実施形態による規範的な表示ピクセル積み重ね体を示す。
【図４】本発明の実施形態によりカラーフィルタガラスの下面に配置されたセンス線を含む規範的なカラーフィルタガラスの詳細図である。
【図５】本発明の実施形態により導電性ワイヤ上に形成された有機コーティングを含む規範的なカラーフィルタガラスを示す。
【図６】本発明の実施形態によるタッチスクリーンのセンス線、ドライブ線、及び他の規範的構造の他の規範的構成を示す。
【図７】本発明の実施形態によりカラーフィルタガラスの下面に配置されたセンス線を含む別の規範的なカラーフィルタガラスの詳細図である。
【図８】本発明の実施形態によるタッチスクリーンのＴＦＴ層の回路素子を含むドライブ線の規範的構成を示す。
【図９】本発明の実施形態によるタッチスクリーンのＴＦＴ層の回路素子を含むドライブ線の別の規範的構成を示す。
【図９Ａ】本発明の実施形態によるＴＦＴ基板の規範的回路を示す。
【図１０】本発明の実施形態によるセンス線に接続された接点パッドを含むカラーフィルタガラスの規範的な構成を示す。
【図１１】本発明の実施形態によるＴＦＴガラスの規範的な構成を示す。
【図１２】本発明の実施形態による別のＴＦＴガラスの規範的な構成を示す。
【図１３】本発明の実施形態による表示動作及びタッチ感知動作におけるタッチスクリーンの回路素子を駆動する規範的な方法を示す。
【図１４】本発明の実施形態によるカラーフィルタガラスの別の規範的構成を示す。
【図１５】本発明の実施形態によるＴＦＴガラスの別の規範的構成を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
規範的実施形態の以下の説明において、その一部分を形成し且つ本発明の特定実施形態を一例として示す添付図面を参照する。他の実施形態も使用できると共に、本発明の実施形態の範囲から逸脱せずに構造上の変更もできることを理解されたい。
【０００７】
以下の説明は、薄膜トランジスタ層の連携グループ化回路素子で形成されたドライブ線、及びカラーフィルタ層と光を変更又は発生する材料層との間に形成されたセンス線を含む一体型タッチスクリーンの実施例を包含する。ある実施例では、このタッチスクリーンは、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、フリンジ電界スイッチング（ＦＦＳ）、進歩型フリンジ電界スイッチング（ＡＦＦＳ）、等である。ＴＦＴ層の共通電極（Ｖcom）は、タッチ感知動作中に連携してグループ化されてドライブ線を形成することができる。センス線は、カラーフィルタガラスの下面に形成することができ、そしてカラーフィルタガラスとＴＦＴ層との間に液晶領域を配置することができる。センス線をカラーフィルタガラスの下面に、即ち表示ピクセルセル内に配置することで、カラーフィルタガラスを、例えば、ピクセルセルがアッセンブルされた後に薄くできるという利益をもたらすことができる。
【０００８】
タッチスクリーンに画像が表示される表示動作の間に、例えば、ピクセル電極のピクセル電圧に関連して液晶にまたがる電界を生成するために共通電圧を搬送することにより、Ｖcomは、ディスプレイ回路の一部分として働くことができる。タッチ感知動作の間にドライブ線を形成するＶcomのグループに刺激信号を印加することができる。刺激信号に基づくセンス信号は、カラーフィルタガラスの下面のセンス線によって受信されて、タッチプロセッサにより処理され、タッチスクリーンにおけるタッチの量及び位置を決定することができる。図１Ａ−１Ｃは、本発明の実施形態によるタッチスクリーンが具現化される規範的なシステムを示す。図１Ａは、タッチスクリーン１２４を含む規範的な移動電話１３６を示す。図１Ｂは、タッチスクリーン１２６を含む規範的なデジタルメディアプレーヤ１４０を示す。図１Ｃは、タッチスクリーン１２８を含む規範的なパーソナルコンピュータ１４４を示す。タッチスクリーン１２４、１２６及び１２８は、相互キャパシタンスに基づくことができる。相互キャパシタンスに基づくタッチシステムは、例えば、ドライブ線及びセンス線のようなドライブ領域及びセンス領域を含むことができる。例えば、ドライブ線は、行に形成することができ、一方、センス線は、列に形成する（例えば、直交する）ことができる。行及び列の交点にタッチピクセルを形成することができる。動作中に、行をＡＣ波形で刺激することができ、そしてタッチピクセルの行と列との間に相互キャパシタンスを形成することができる。物体がタッチピクセルに接近するにつれて、タッチピクセルの行と列との間に結合される電荷のあるものが物体へと結合される。タッチピクセルにまたがる電荷結合のこの減少は、行と列との間の相互キャパシタンスの正味減少と、タッチピクセルにまたがって結合されるＡＣ波形の減少とを生じさせる。電荷結合ＡＣ波形のこの減少をタッチ感知システムにより検出して測定し、複数の物体がタッチスクリーンにタッチするときにそれらの位置を決定することができる。ある実施形態では、タッチスクリーンは、マルチタッチ、シングルタッチ、プロジェクションスキャン、全画像マルチタッチ、容量性タッチ、等である。
【０００９】
図２は、本発明の実施形態による規範的なタッチスクリーン２２０の１つの具現化を示す規範的なコンピューティングシステム２００のブロック図である。このコンピューティングシステム２００は、例えば、移動電話１３６、デジタルメディアプレーヤ１４０、パーソナルコンピュータ１４４、又はタッチスクリーンを含む移動又は非移動コンピューティング装置に含むことができる。コンピューティングシステム２００は、１つ以上のタッチプロセッサ２０２、周辺装置２０４、タッチコントローラ２０６、及びタッチ感知回路（以下に詳細に述べる）を含むタッチ感知システムを備えることができる。周辺装置２０４は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）又は他の形式のメモリ又は記憶装置、ウオッチドッグタイマー、等を含むが、それに限定されない。タッチコントローラ２０６は、１つ以上のセンスチャンネル２０８、チャンネルスキャンロジック２１０、及びドライバロジック２１４を含むが、それに限定されない。チャンネルスキャンロジック２１０は、ＲＡＭ２１２にアクセスし、センスチャンネルからデータを自動的に読み取り、そしてセンスチャンネルの制御を行うことができる。更に、チャンネルスキャンロジック２１０は、以下に詳細に述べるように、タッチスクリーン２２０のタッチ感知回路のドライブ線に選択的に付与できる種々の周波数及び位相で刺激信号２１６を発生するようにドライバロジック２１４を制御することができる。ある実施形態では、タッチコントローラ２０６、タッチプロセッサ２０２、及び周辺装置２０４は、単一の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）に一体化することができる。
【００１０】
又、コンピューティングシステム２００は、タッチプロセッサ２０２から出力を受け取りそしてその出力に基づいてアクションを遂行するためのホストプロセッサ２２８を含むことができる。例えば、ホストプロセッサ２２８は、プログラム記憶装置２３２、及びディスプレイコントローラ、例えば、ＬＣＤドライバ２３４に接続することができる。このＬＣＤドライバ２３４は、セレクト（ゲート）線を経て各ピクセルトランジスタへ電圧を供給し、そしてデータ線に沿ってそれらの同じトランジスタへデータ信号を供給して、以下に詳細に述べるようにピクセル表示画像をコントロールすることができる。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、表示されたＵＩへのタッチ入力のようなタッチスクリーン２２０上又はその付近のタッチを検出することができる。そのタッチ入力は、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て、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、コントロール設定を調整し、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、ホスト装置に接続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。
【００１１】
タッチスクリーン２２０は、複数のドライブ線２２２及び複数のセンス線２２３を有する容量性感知媒体を含むタッチ感知回路を備えることができる。「線」という語は、当業者に明らかなように、単に導電性経路を意味するためにここに時々使用されるが、厳密に直線状の素子に限定されず、方向が変化する経路を含むと共に、異なるサイズ、形状、材料、等の経路や、単一の導電性経路を形成するように電気的に接続できる複数の導電性回路素子も含むことに注意されたい。ドライブ線２２２は、ドライブロジック２１４からドライブインターフェイス２２４ａ及び２２４ｂを経て送られる刺激信号２１６により駆動することができ、そしてそれによりセンス線２２３に発生されるセンス信号２１７は、センスインターフェイス２２５を通してタッチコントローラ２０６のセンスチャンネル２０８（イベント検出及び復調回路とも称される）へ送信することができる。刺激信号は、交流（ＡＣ）波形でよい。このように、ドライブ線及びセンス線は、タッチピクセル２２６及び２２７のようなタッチピクチャー素子（タッチピクセル）と考えられる容量性センスノードを形成するように相互作用できるタッチ感知回路の一部分である。このように理解することは、タッチスクリーン２２０がタッチの「像」を捕獲するものとしてみなされるときに特に有用である。換言すれば、タッチコントローラ２０６がタッチスクリーンの各タッチピクセルにおいて検出されたタッチの量を決定した後に、タッチが生じたタッチスクリーンにおけるタッチピクセルのパターンは、タッチの「像」（例えば、タッチスクリーンにタッチする指のパターン）と考えることができる。
【００１２】
一体化されたタッチスクリーンの種々の実施形態の構造及び動作を、図３ないし１５を参照して以下に説明する。
【００１３】
図３は、タッチスクリーンのセンス線、ドライブ線、及び他の規範的構造の規範的構成を示す。図３は、図２に示す線“Ａ”に沿ったタッチスクリーン２２０の左下部分の詳細な図である。図３に示す実施形態では、各センス線２２３は、複数の導電性ワイヤ３０１、例えば、この実施形態では、５本の導電性ワイヤを含む。この導電性ワイヤ３０１は、カラーフィルタガラス３０３の下側でカラーフィルタガラスとＴＦＴガラスとの間に配置される。カラーフィルタガラス３０３は、複数のカラーフィルタ３０５を含む。この実施形態では、各カラーフィルタ３０５は、ＲＧＢディスプレイの場合のように、３つの色、即ちブルー（Ｂ）、グリーン（Ｇ）及びレッド（Ｒ）を含む。各導電性ワイヤ３０１は、カラーフィルタ３０５の２つの列間に位置される。この例では、カラーフィルタの列間のスペースは、導電性ワイヤを受け入れるように広げることができる。図示された例では、各センス線２２３の５本の導電性ワイヤ３０１は、接点パッド３０７に接続することができ、この接点パッドは、センス線の導電性ワイヤを導電性接続すると共に、５本の導電性ワイヤの各グループが単一のセンス線として動作できるようにする。導電性パッド３０７は、例えば、図２に示すタッチコントローラ２０６のセンスチャンネル２０８に電気的に接続され、各センス線２２３により受信されたセンス信号２１７がタッチコントローラにより処理されるようにする。
【００１４】
又、図３は、ＴＦＴガラス３０９も示し、その上に回路素子３１１を形成することができる。回路素子３１１は、例えば、タッチスクリーンのディスプレイ回路の一部分として及びタッチスクリーンのタッチ感知回路の一部分としても動作する多機能回路素子である。ある実施形態では、回路素子３１１は、タッチ感知システムの一部分として動作するだけの単一機能回路素子でもよい。回路素子３１１に加えて、ＴＦＴガラス３０９上には、トランジスタ、キャパシタ、導電性ビア、データ線、ゲート線、等の他の回路素子（図示せず）を形成することもできる。ＴＦＴガラス３０９上に形成される回路素子３１１及び他の回路素子は、当業者に明らかなように、タッチスクリーン２２０に使用される表示技術の形式に要求される種々の表示機能を遂行するために一緒に動作することができる。これら回路素子は、例えば、従来のＬＣＤディスプレイに存在する素子を含む。これら回路素子は、全キャパシタ、全トランジスタ、等の全回路コンポーネントに制限されず、並列プレートキャパシタの２枚のプレートのみのような、回路の一部分も含むことに注意されたい。
【００１５】
回路素子３１１の幾つかを一緒に電気的接続して、回路素子３１１及びその相互接続部でドライブ線２２２を形成することができる。回路素子３１１を一緒に接続してドライブ線２２２を形成する種々の規範的方法を、図８−９を参照して詳細に説明する。ドライブ線２２２間にある幾つかの回路素子３１１は、バッファ領域３１３として働くことができる。このバッファ領域３１３の１つの目的は、ドライブ線２２２を互いに分離して、クロストーク及び漂遊キャパシタンス作用を減少又は防止することである。バッファ領域３１３における回路素子３１１は、例えば、ドライブ線２２２から切断することができる。種々の実施形態において、バッファ領域３１３における回路素子３１１の幾つか又は全部を、例えば、互いに電気的に接続し、互いに電気的に切断し、タッチ感知動作中に固定電圧に維持し、タッチ感知動作中にフローティング電位に維持し、等々とすることができる。図３に示すセンス線２２３及びドライブ線２２２の規範的構成は、図２に示すように、例えば、重畳する直交グリッドとしてレイアウトして、タッチピクセル２２６及び２２７を形成することができる。図３には示されていないが、第１及び第２の偏光器を設けることができ、第１の偏光器は、ＴＦＴガラス付近とし、そして第２の偏光器は、カラーフィルタガラス付近とし、第１の偏光器と第２の偏光器との間にＴＦＴガラス及びカラーフィルタガラスが配置されるようにしてもよいことを理解されたい。
【００１６】
又、図３は、ＴＦＴガラス３０９とカラーフィルタガラス３０３との間に配置されたピクセル材料３１５も示している。このピクセル材料３１５は、回路素子３１１上の個別のボリューム領域又はセルとして図３に示されている。例えば、ピクセル材料が液晶である場合には、これらのボリューム領域又はセルは、当該ボリューム領域又はセルのピクセル電極及び共通電極により発生される電界によって制御される液晶の領域を示すことを意味する。ピクセル材料３１５は、タッチスクリーン２２０の表示回路によりオンに動作されたときに、各表示ピクセルにより発生される光の量、色、等を発生又は制御することができる。例えば、ＬＣＤタッチスクリーンでは、ピクセル材料３１５は、液晶で形成され、各表示ピクセルは、液晶のボリューム領域又はセルを制御する。この場合に、例えば、各表示ピクセルから発生する光の量を制御するように表示動作において液晶を動作し、例えば、タッチスクリーンに使用されるＬＣＤ技術の形式に基づいて特定の方向に電界を印加するための種々の方法が存在する。例えば、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）、フリンジ電界スイッチング（ＦＦＳ）、及び進歩型フリンジ電界スイッチング（ＡＦＦＳ）のＬＣＤディスプレイでは、液晶の同じ側に配置されたピクセル電極と共通電極（Ｖcom）との間の電界が、表示ピクセルを通過するバックライトからの光の量を制御するように液晶材料に作用することができる。例えば、ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）ディスプレイでは、ピクセル材料３１５は、例えば、その材料にまたがって電圧が印加されたときに光を発生する各ピクセルの有機材料である。当業者であれば、タッチスクリーンの表示技術の形式に基づいて種々のピクセル材料を使用できることが理解されよう。
【００１７】
図３Ａは、表示ピクセル（例えば、特定のＲ、Ｂ又はＧサブピクセル）の拡大図である。図３Ａに示すように、第１の基板３２５（図３のＴＦＴガラス３０９のような）、第２の基板３２７（図３のカラーフィルタガラス３０３のような）、第１の偏光器３２９及び第２の偏光器３３１が設けられる。第１の偏光器３２９は、第１の基板３２５付近に配置され、そして第２の偏光器３３１は、第２の基板３２７付近に配置される。第１の基板３２５の１つの表示ピクセルが、例示の目的で非常に拡大して示されている。ＴＦＴ３３５は、ゲート３３７と、データ線３４１に接続されたソース３３９と、ピクセル電極３４５に接続されたドレイン３４３とを有する。共通電極３４７は、ピクセル電極３４５の付近に配置され、そして共通電極の導電線３４９に接続される。誘電体材料の層３５１ａ、３５１ｂ及び３５１ｃは、図３Ａに示すように、電極を互いに分離するように配置される。又、図３Ａは、ゲート絶縁層３５３も示している。ピクセル電極３４５と共通電極３４７との間のフリンジ電界は、表示像を発生するための表示動作中に第１の基板と第２の基板との間に配置されたピクセル材料を制御することができる。
【００１８】
図４は、カラーフィルタガラス３０３をより詳細に示す図である。図４は、カラーフィルタ３０５、及びセンス線２２３を形成する導電性ワイヤ３０１を示す。この導電性ワイヤ３０１は、例えば、アルミニウム、等の金属線である。この点に関して、導電性ワイヤ３０１は、それがユーザに見えないように、ブラックマスク４０１の後方に配置することができる。それ故、導電性ワイヤ３０１は、透明導体である必要がない。しかしながら、ある実施例では、導電性ワイヤ３０１は、透明な金属である。図４に示す実施形態では、カラーフィルタ３０５の列間の間隔は、導電性ワイヤ３０１を受け入れるために広げることができるが、ある実施形態では、カラーフィルタ間の等しい間隔を含めて、この間隔が異なってもよい。
【００１９】
図５は、導電性ワイヤ３０１の上に形成された有機コーティング５０１を含む規範的な実施形態を示す。換言すれば、導電性ワイヤ３０１がカラーフィルタガラス３０３の下面に形成され、次いで、導電性ワイヤ３０１上に有機コーティング５０１が形成されて、カラーフィルタガラス３０３と有機コーティング５０１との間に導電性ワイヤが配置されるようにすることができる。有機コーティング５０１は、導電性ワイヤを化学物質への露出や、物理的な摩耗、等から保護することのできる材料で形成される。
【００２０】
図６は、センス線２２３の別の規範的構成を示す別の規範的実施形態を示す。図３に示す例と同様に、図６に示す例は、図２に示す線“Ａ”に沿った斜視図である。図６に示す規範的実施形態において、センス線２２３の各々は、導電性メッシュ６０１を含む。この導電性メッシュ６０１は、例えば、金属ワイヤ、金属ストリップ、等で形成され、カラーフィルタガラス３０３の下側に形成される。導電性メッシュ６０１は、例えば、導電性の直交グリッドであり、その導電線は、個々のカラーフィルタ３０５間に配置される。
【００２１】
導電性メッシュ６０１で形成されたセンス線２２３は、そのセンス線により受信されるセンス信号を処理のためにタッチコントローラ２０６へ送信できるように、接点パッド３０７に導電性接続される。先の実施形態と同様に、図６の規範的実施形態に示されたタッチスクリーン２２０の部分は、各機能を遂行するために作動的又は物理的に連携グループ化される回路素子３１１で各々形成されたドライブ線２２２及びバッファ領域３１３を含む。タッチ感知動作では、ドライブ線２２２に印加される刺激信号は、タッチピクセル２２６及び２２７のような種々のタッチピクセルのエリアにおいてセンス線２２３によりタッチを感知できるようにする。図６に示す規範的な実施形態は、図３に示す規範的な実施形態と同様に、ピクセル材料３１５も含む。
【００２２】
図７は、図６の規範的実施形態に示すカラーフィルタガラス３０３をより詳細に示す。図７は、カラーフィルタ３０５、及びセンス線２２３を形成する導電性メッシュ６０１を示す。この導電性メッシュ６０１は、例えば、アルミニウム、等の非透明金属線で形成される。この点に関して、導電性メッシュ６０１は、それがユーザに見えないようにブラックマスク７０１の後方に位置付けられる。それ故、この実施形態では、導電性メッシュ６０１は、透明な導体で形成される必要はない。しかしながら、ある規範的実施形態では、導電性メッシュ６０１は、透明な金属でよい。
【００２３】
図８は、種々の実施形態によるドライブ線２２２及びバッファ領域３１３の規範的構成を詳細に示す図である。この規範的実施形態では、回路素子３１１は、共通電極８０１を含む。この共通電極８０１は、表示動作において表示回路の一部分として動作すると共に、タッチスクリーンのタッチ感知動作においてタッチ感知回路の一部分としても動作する多機能回路素子として働くことができる。共通電極８０１は、導電線８０３に一緒に電気的接続されて、ドライブ線２２２として動作する領域及びバッファ領域３１３として動作する領域のような必要な領域を形成することができる。この規範的実施形態では、共通電極の機能的領域は、固定の導電線と物理的に接続することができる。換言すれば、各領域の共通電極は、タッチスクリーンの物理的設計により永久的に接続することができる。換言すれば、共通電極８０１は、ドライブ線を形成するように連携グループ化することができる。表示ピクセルの多機能回路素子をグループ化することは、表示ピクセルの多機能回路素子を一緒に動作してグループの共通機能を遂行することを含む。機能的領域へのグループ化は、解決策の１つ又は組み合わせ、例えば、システムの構造的構成（例えば、物理的切断及びバイパス、電圧線構成）、システムの動作的構成（例えば、回路素子をスイッチオン／オフする、電圧線上の電圧レベル及び／又は信号を切り換える）、等により遂行されてもよい。
【００２４】
ドライブリード線８０５を経てドライブ線２２２に刺激信号を印加することができる。例えば、ドライブリード線は、タッチ感知動作中に刺激信号を発生できるドライバロジック２１４に電気的に接続される。バッファ領域３１３は、バッファリード線８０７に接続され、これは、バッファオペレータ（図示せず）に接続される。
【００２５】
図８に示す例では、各共通電極（Ｖcom）８０１は、タッチスクリーン２２０の表示システムの表示回路として動作すると共に、タッチ感知システムのタッチ感知回路としても動作する多機能回路素子として働くことができる。この例では、各共通電極８０１は、タッチスクリーンの表示回路の共通電極として動作すると共に、タッチスクリーンのタッチ感知回路として他の共通電極とグループ化されるときに一緒に動作することもできる。例えば、共通電極８０１のグループは、タッチ感知動作中にタッチ感知回路のドライブ線の一部分として一緒に動作することができる。タッチスクリーン２２０の他の回路素子は、例えば、領域の共通電極８０１を一緒に電気的接続し、電気的接続をスイッチングし、等により、タッチ感知回路の一部分を形成することができる。各表示ピクセルは、例えば、画像を表示する表示システムの一部分として動作できるフリンジ電界スイッチング（ＦＦＳ）ディスプレイのようなある形式の従来のＬＣＤディスプレイの表示ピクセルのピクセル積み重ね体（即ち、表示ピクセルを形成する積み重ねられた材料層）における表示システム回路の回路素子である共通電極８０１を含む。
【００２６】
一般的に、タッチ感知回路素子の各々は、タッチ感知回路の一部分を形成すると共に、表示回路の一部分を形成する等の１つ以上の他の機能も遂行する多機能回路素子でもよいし、或いはタッチ感知回路として動作するだけである単一機能回路素子でもよい。同様に、表示回路素子の各々は、表示回路として動作すると共に、タッチ感知回路として動作する等の１つ以上の他の機能も遂行する多機能回路素子でもよいし、或いは表示回路として動作するだけである単一機能回路素子でもよい。それ故、ある実施形態では、表示ピクセル積み重ね体における回路素子の幾つかは、多機能回路素子であり、そして他の回路素子は、単一機能回路素子である。他の実施形態では、表示ピクセル積み重ね体の全ての回路素子が単一機能回路素子である。
【００２７】
図９に示す実施形態では、ドライブ線を形成するのに使用される回路素子、この例では、Ｖcom９０１は、導電線９０３を経てＴＦＴガラス上で物理的に一緒に接続され、一緒に接続されるＶcom９０１の個々の行を形成することができる。Ｖcomの個々の行、即ちＶcomドライブ行９０５は、接点パッド９０７を使用して周囲において他のＶcomドライブ行と一緒に接続することができる。この例では、各ドライブ線２２２は、固定の電気的接続を通して形成することができる。
【００２８】
図９Ａは、図３、６、８及び９に示されたＴＦＴガラス基板をより詳細に示す。図３、６、８及び９には、ピクセル電極、ゲート線、データ線、ＴＦＴ素子、及び共通電極を一緒に接続する共通電極導電線も存在するが、図示簡単化のために省略されている。従って、図９Ａに示すように、ゲート線９２５は、行（水平）方向に延び、そしてデータ線９２７は、列（垂直）方向に延びる。ゲート線は、トランジスタ９２９（例えば、薄膜トランジスタＴＦＴ）のゲートに接続され、そしてそれらトランジスタを制御し（例えば、ターンオンし）、データ線９２７からのデータを、表示動作中にピクセル電極９３１に印加できるようにする。表示動作中に、共通電極９０１は、プリセット電圧に保持することができる。又、図９Ａは、共通電極９０１を行及び列方向に沿って相互接続する導電線９０３も示している。ピクセル電極９３１と、それに対応する共通電極９０１との間の電圧差によって電界を形成することができ、この電界は、第１の基板上に配置された（第１の基板と第２の基板との間に配置された）ピクセル材料をコントロールすることができる。ゲート線９２５とデータ線９２７との各交差点にピクセルを形成することができ、そのピクセルは、ピクセル電極９３１及びそれに対応する共通電極９０１を含む。
【００２９】
図１０及び１１は、各々、種々の実施形態による規範的カラーフィルタガラス設計及び規範的ＴＦＴ設計を示す。図１０は、複数のセンス線２２３の規範的構成を示し、各センス線は、導電性ワイヤ３０１のような複数の導電性ワイヤを含み、接点パッド３１１のような複数の接点パッドに接続される。明瞭化のために、図１０には、個々のカラーフィルタが示されていない。この規範的実施形態では、導電性ワイヤ３０１及び接点パッド３０７は、例えば、物理的蒸着（ＰＶＤ）によりカラーフィルタガラス３０３上に形成することができる。
【００３０】
図１１は、種々の規範的実施形態による規範的なＴＦＴガラスを示す。ＴＦＴガラス１１０１は、種々のタッチ感知回路及び表示回路を含む。タッチ感知回路は、例えば、ドライブ線２２２を含む。この規範的実施形態では、各ドライブ線２２２は、複数のＶcomドライブ行１１０３を含む。この規範的実施形態では、ドライブ線２２２の各Ｖcomドライブ行１１０３は、ＴＦＴガラスの左側では単一導電性接点パッド１１０５に接続され、そしてＴＦＴガラスの右側では単一の接点パッド１１０５に接続される。接点パッド１１０５は、ドライブ信号線１１０７を経て、タッチフレックス回路１１０９を通して、タッチコントローラ２０６（図２）に接続される。このように、例えば、複数のＶcomドライブ行１１０３は、タッチ感知動作中に単一のドライブ線２２２として一緒に駆動することができる。又、ＴＦＴガラス１１０１は、例えば、ゲート線、データ線、等の種々の表示回路素子を使用して表示回路を駆動できる一体化ドライバ１１１１も含む。又、タッチフレックス回路１１０９は、センス信号線１１１３にも接続され、これは、導電性ペースト１１１５を通してカラーフィルタガラス上の接点パッド３０７に接続することができる。
【００３１】
図１２は、別の規範的なＴＦＴガラス設計を示す。図１２は、Ｖcomの個々の行が一緒に電気的に接続されてＶcomドライブ行１２０３を形成するＴＦＴガラス１２０１を示す。換言すれば、先の実施形態と同様に、Ｖcomドライブ行１２０３の各Ｖcom回路素子は、そのドライブ行の他のＶcomに永久的に接続される。しかしながら、図１２に示す規範的実施形態では、各個々のＶcomドライブ行１２０３がＴＦＴガラス１２０１の周囲においてＶcomドライバ１２０５に接続される。Ｖcomドライバ１２０５は、各ドライブ線２２２のＶcomドライブ行１２０３を動作して、タッチ感知動作中に各ドライブ線２２２の各個々のＶcomドライブ行１２０３に同じ刺激信号を発生することができる。換言すれば、Ｖcomの個々の行の第１グループに第１の刺激信号を印加することができ、そしてＶcomの個々の行の第２グループに第２の刺激信号を印加することができる。このように、例えば、個々のＶcomドライブ行それ自体が固定の電気的接続部を経て互いに接続されなくても、複数のＶcomドライブ行１２０３のグループを単一のドライブ線２２２として一緒に動作することができる。
【００３２】
同様に、タッチスクリーンの表示動作中に、一体化ゲートドライバ１２０７は、個々のＶcomドライブ行１２０３を表示回路の一部分として動作して、タッチスクリーンに画像を表示することができる。それ故、この規範的実施形態では、個々のＶcomドライブ行１２０３は、タッチスクリーンの動作に基づき必要に応じて連携グループ化するか又は個々に動作することができる。
【００３３】
図１３は、表示動作及びタッチ感知動作においてタッチスクリーンの回路素子を駆動する規範的な方法を示す。この規範的な方法は、例えば、図１２のＴＦＴガラス１２０１の設計を含むタッチスクリーンの動作に適用することができる。この規範的な実施形態では、画像が表示される表示動作及びタッチが感知されるタッチ感知動作は、タッチスクリーンの異なる部分を異なる仕方で動作することにより同時に行うことができ、即ち回路素子の１つのグループを、画像を表示するための表示回路として動作できると同時に、回路素子の別のグループを、タッチを感知するためのタッチ感知回路として動作することができる。
【００３４】
第１の時間周期１３０１において、一体化ゲートドライバ１２０７は、他の表示回路と共に、回路素子の第１グループ１３０３、例えば、表示ピクセルの個々の行を更新して、タッチスクリーンに画像の行を表示する。例えば、一体化ゲートドライバ１２０７は、表示ピクセルの第１の行のＶcomに共通電圧を印加する。同時に、第１の時間周期１３０１において、Ｖcomドライバ１２０５は、回路素子の第２グループ１３０７を含む第１のドライブ線１３０５に刺激信号を印加する。刺激信号を印加することは、例えば、第１のドライブ線２２２の各個々のＶcomドライブ行１２０３に同じ刺激信号を印加することを含む。一体化ゲートドライバ１２０７によって現在スキャンされている画像スキャニング行は、第１のドライブ線１３０５には位置していないので、表示された画像を更新するのに使用されるＶcomドライブ行１２０３は、ドライブ線としてタッチ感知するのに使用されるＶcomドライブ行１２０３と重畳しない。
【００３５】
第２の時間周期１３０２は、回路素子の第３グループ１３０９が表示回路として動作でき、例えば、一体化ゲートドライバ１２０７が表示ピクセルの第３行のＶcomに共通電圧を印加できることを示す。第３行のＶcomに印加される共通電圧は、例えば、表示ピクセルの第１行のＶcomに印加される共通電圧とは逆極性のものである。同時に、第２の時間周期１３０２において、Ｖcomドライバ１２０５は、第１のグループ１３０３及びＶcomの付加的な行１３１３を含む第２のドライブ線１３１１に刺激信号を印加する。このように、例えば、表示動作及びタッチ感知動作を一体化タッチスクリーンにおいて同時に行うことができる。
【００３６】
図１３に示す規範的な駆動方法において、表示の更新は、個々のＶcomドライブ行１２０３に対して行ごとに行うことができる。ある実施形態では、一体化ゲートドライバ１２０７は、Ｖcom極性も行ごとに切り換えることができる。例えば、表示ピクセルの各行に対して、一体化ゲートドライバ１２０７は、Ｖcomの極性を切り換え、表示ピクセルの行のゲートを「オン」状態に切り換え、データを各表示ピクセルへ書き込み、そしてゲートを「オフ」状態に切り換えるように動作する。タッチ感知を表示更新と同時に遂行するようにＶcomの異なる行が動作されるときには、この規範的な実施形態と同様に、回路素子のタッチ感知グループにおいて、ドライブ線のピクセルの行における表示ピクセルにデータが書き込まれないことに注意されたい。というのは、表示ピクセルのそれら行のゲート線が「オフ」状態にあるからである。
【００３７】
図１４は、センス線２２３の別の規範的実施形態を示す。図１４は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）のような透明な導体で形成されたセンス線２２３を下側に含むカラーフィルタガラス３０３を示す。ＩＴＯは、カバーするカラーフィルタ３０５を含む隣接エリアを覆うようにカラーフィルタガラス３０３の下側に堆積される。又、図１４は、センス線２２３間に接地領域１４０１も示している。この接地領域１４０１は、カラーフィルタガラス３０３の下側に形成されるＩＴＯのような透明な導体で形成され、そして各センス線の各側でセンス線から電気的に分離される。又、接地領域１４０１は、例えば、パネルの周囲において接地点又は仮想接地点に接続される。センス領域間に接地領域を位置させることで、ある実施形態では、干渉を減少する上で役立つ。
【００３８】
図１５は、規範的なＴＦＴガラス設計、ＴＦＴガラス１５０１を示す。この例では、ＴＦＴガラス１５０１は、種々のタッチ感知回路及び表示回路を含む。タッチ感知回路は、例えば、ドライブ線２２２を含む。この規範的実施形態では、各ドライブ線２２２は、複数のＶcomドライブ行１５０３を含む。この規範的実施形態では、ドライブ線２２２における各Ｖcomドライブ行１５０３は、ＴＦＴガラスの左側では単一の導電性接点パッド１５０５に接続され、そしてＴＦＴガラスの右側では単一の接点パッド１１０５に接続される。接点パッド１５０５は、ドライブ信号線１５０７を経て、タッチフレックス回路１５０９を通してタッチコントローラ２０６へ接続される。このように、例えば、タッチ感知操作中に、複数のＶcomドライブ行１５０３を単一のドライブ線２２２として一緒に駆動することができる。又、ＴＦＴガラス１５０１は、例えば、ゲート線、データ線、等の種々の表示回路素子を使用して表示回路を駆動できる一体化ドライバ１５１１も含む。又、タッチフレックス回路１５０９は、センス信号線１５１３にも接続され、この信号線は、導電性ペースト１５１５を通してカラーフィルタガラスの接点パッド３０７に接続することができる。
【００３９】
図３、６、８及び９において、表示ピクセルの各行は、表示ピクセルごとに個別の共通電極を有するものとして示されている。しかしながら、これらの共通電極（例えば、図３及び６の回路素子３１１、図８の共通電極８０１、及び図９の共通電極９０１）は、各ピクセル電極に対応する物理的に異なる個別の構造体でなくてもよい。ある実施形態では、特定の行、例えば、図９のＶcomドライブ行９０５にまたがって一緒に電気的接続される共通電極は、例えば、ＩＴＯのような導電性材料の単一の連続層で形成されてもよい。更に、導電性材料（ＩＴＯ）の単一の連続層は、各ドライブ線２２２内の図示された共通電極が、行（第１方向）及び列（第１方向に垂直な第２方向）の両方に沿って一緒に電気的接続される図８のように、全ドライブ線２２２に対して使用されてもよい。
【００４０】
更に、ここに述べた規範的な実施形態は、表示回路を表示動作中に動作するものとして説明し、且つタッチ感知回路をタッチ感知動作中に動作するものとして説明したが、表示動作及びタッチ感知動作は、同時に、例えば、部分的又は完全に重畳して、動作されてもよいし、或いは異なる時間に動作されてもよいことを理解されたい。又、ここに述べた規範的な実施形態は、ある回路素子を多機能であるとして説明し、且つ他の回路素子を単一機能であるとして説明したが、回路素子は、他の実施形態では特定の機能に限定されないことを理解されたい。換言すれば、単一機能の回路素子として１つの規範的な実施形態で述べた回路素子は、他の実施形態では多機能回路素子として構成されてもよく、又、その逆も考えられる。
【００４１】
ここに開示した実施形態は、添付図面を参照して詳細に説明したが、当業者であれば、これに限定されないが、異なる実施形態の特徴を組み合わせ、１つ又は複数の特徴を省略し、等々を含む種々の置き換えや変更が明らかであることに注意されたい。
【００４２】
例えば、上述したコンピューティングシステム２００の機能の１つ以上は、メモリ（例えば、図２の周辺装置２０４の１つ）に記憶されてタッチプロセッサ２０２により実行されるファームウェア、又はプログラム記憶装置２３２に記憶されてホストプロセッサ２２８により実行されるファームウェアによって遂行できる。又、このファームウェアは、コンピュータベースのシステム、プロセッサ収容システムのようなインストラクション実行システム、装置又はデバイス、或いはそのインストラクション実行システム、装置又はデバイスからインストラクションをフェッチしてそれらインストラクションを実行する他のシステムにより使用するために又はそれらに関連して使用するために、コンピュータ読み取り可能な媒体に記憶され及び／又はその中において搬送される。本書において、「コンピュータ読み取り可能な媒体」とは、インストラクション実行システム、装置又はデバイスにより使用するために又はそれらに関連して使用するためにプログラムを収容し又は記憶できる媒体である。コンピュータ読み取り可能な媒体は、電子、磁気、光学、電磁、赤外線又は半導体システム、装置又はデバイス、ポータブルコンピュータディスケット（磁気）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）（磁気）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）（磁気）、消去可能なプログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭ）（磁気）、ポータブル光学ディスク、例えば、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒ又はＤＶＤ−ＲＷ、或いはフラッシュメモリ、例えば、コンパクトフラッシュカード、セキュアなデジタルカード、ＵＳＢメモリデバイス、メモリスティック、等を含むが、それらに限定されない。
【００４３】
又、ファームウェアは、コンピュータベースのシステム、プロセッサ収容システムのようなインストラクション実行システム、装置又はデバイス、或いはそのインストラクション実行システム、装置又はデバイスからインストラクションをフェッチしてそれらインストラクションを実行する他のシステムにより使用するために又はそれらに関連して使用するために、搬送媒体内で伝播することもできる。本書において、「搬送媒体」とは、インストラクション実行システム、装置又はデバイスにより使用するために又はそれらに関連して使用するためにプログラムを通信し、伝播し又は搬送できる媒体である。読み取り可能な搬送媒体は、電子、磁気、光学、電磁又は赤外線のワイヤード又はワイヤレス伝播媒体を含むが、それらに限定されない。
【００４４】
規範的な実施形態は、ｘ方向及びｙ方向が各々水平方向及び垂直方向に等しいカルテシアン座標系を参照して説明してもよい。しかしながら、当業者であれば、特定の座標系を参照することは、単に明瞭化のためであり、素子の方向を特定の方向又は特定の座標系に制限するものではない。更に、規範的実施形態の説明には、特定の材料及び材料の形式が含まれるが、当業者であれば、同じ機能を達成する他の材料も使用できることが理解されよう。例えば、以下の例に述べる「金属層」は、任意の導電性材料の層であることを理解されたい。
【００４５】
ある実施形態において、ドライブ線及び／又はセンス線は、例えば、典型的なＬＣＤディスプレイに既に存在する他の素子（例えば、典型的なＬＣＤディスプレイにおける回路素子としても機能し、例えば、信号を搬送し、電圧を蓄積し、等を行う他の電極、導電性及び／又は半導体層、金属線）、典型的なＬＣＤ積み重ね素子でないＬＣＤ積み重ね体に形成された他の素子（例えば、その機能が実質的にタッチスクリーンのタッチ感知システムに対するものである他の金属線、プレート）、及びＬＣＤ積み重ね体の外部に形成された素子（例えば、外部の実質的に透明な導電性プレート、ワイヤ及び他の素子）、を含む他の素子で形成することができる。例えば、タッチ感知システムの一部分は、既知のタッチパネルオーバーレイと同様の素子を含むことができる。
【００４６】
種々の実施形態を表示ピクセルに関して説明したが、当業者であれば、表示ピクセルという語は、表示ピクセルがサブピクセルに分割される実施形態では表示サブピクセルという語と交換可能に使用できることを理解されたい。例えば、ＲＧＢディスプレイに向けられたある実施形態は、レッド、グリーン及びブルーのサブピクセルに分割された表示ピクセルを含むことができる。換言すれば、ある実施形態では、各サブピクセルは、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）又はブルー（Ｂ）のサブピクセルであり、３つのＲ、Ｇ及びＢサブピクセル全体で１つのカラー表示ピクセルを形成する。当業者であれば、他の形式のタッチスクリーンを使用できることが理解されよう。例えば、ある実施形態では、サブピクセルは、他の色の光又は他の波長の電磁放射（例えば、赤外線）に基づくものでもよいし、或いはサブピクセルとして図示された各構造体が単色のピクセルである単色構成に基づくものでもよい。
【００４７】
従って、以上に鑑み、本開示の幾つかの実施形態は、複数の表示ピクセルを含むタッチスクリーンに係り、このタッチスクリーンは、カラーフィルタ層と、複数のドライブ線を含む薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）層と、このＴＦＴ層とカラーフィルタ層との間に配置された液晶層と、この液晶層とカラーフィルタ層との間に配置された複数のセンス線とを備えている。他の実施形態では、各表示ピクセルは、ＴＦＴ層の回路素子を含み、そして各ドライブ線は、複数の回路素子を含む。他の実施形態では、表示ピクセルの各個々の行における回路素子は、固定の導電性接続を通して電気的に接続され、タッチ感知動作中に、第１の刺激信号が回路素子の第１の複数の個々の行に印加され、そして第２の刺激信号が回路素子の第２の複数の個々の行に印加される。他の実施形態では、回路素子は、タッチスクリーンの表示動作中に表示回路に接続される。他の実施形態では、回路素子は、共通電極を含む。他の実施形態では、回路素子は、表示動作中に液晶層に電界を印加する。他の実施形態では、タッチスクリーンのセンス線は、カラーフィルタ層に配置された複数の導電線を含む。他の実施形態では、各センス線は、カラーフィルタ層に配置された導電性メッシュを含む。他の実施形態では、カラーフィルタ層は、ブラックマスクを含み、そしてセンス線は、ブラックマスクに配置される。
【００４８】
本開示の他の実施形態は、複数の表示ピクセルを含むタッチスクリーンに係り、このタッチスクリーンは、カラーフィルタ層と、タッチ感知動作中に刺激信号を搬送する複数のドライブ線と、その複数のドライブ線とカラーフィルタ層との間に配置されたピクセル材料であって、光変更材料及び光発生材料の１つを含むピクセル材料と、表示動作中に、各表示ピクセルからの制御された量の光がカラーフィルタを通過して像を形成するように各表示ピクセルのピクセル材料をコントロールする表示回路と、刺激信号に基づいてセンス信号を受信する複数のセンス線であって、ピクセル材料とカラーフィルタ層との間に配置されるセンス線とを備えている。他の実施形態では、センス線は、カラーフィルタ層に配置される。他の実施形態では、カラーフィルタは、複数の個々のカラーフィルタを含み、そしてセンス線は、個々のカラーフィルタ間に配置された導電性材料を含む。他の実施形態では、センス線は、不透明な導電性材料を含む。他の実施形態では、センス線は、透明な導電性材料を含む。他の実施形態では、センス線に有機コーティングが配置される。
【００４９】
本開示の他の実施形態は、複数の回路素子を含む一体化タッチスクリーンを動作する方法に係り、この方法は、タッチスクリーン上に像を表示する第１の表示動作において回路素子の第１グループを表示回路として動作する段階と、タッチスクリーン上又はその付近でのタッチを感知する第１のタッチ感知動作において回路素子の第２グループをタッチ感知回路として動作する段階とを備え、第１の表示動作における第１グループの動作を第１のタッチ感知動作における第２グループの動作と同時に行うようにする。他の実施形態では、この方法は、更に、第２のタッチ感知動作において第１グループをタッチ感知回路として動作することを含む。他の実施形態では、この方法は、更に、第２の表示動作において回路素子の第３グループを表示回路として動作することを含み、第２の表示動作における第３グループの動作を第２のタッチ感知動作における第１グループの動作と同時に行うようにする。他の実施形態では、第２のタッチ感知動作は、回路素子の１つ以上の付加的なグループを、第１グループの動作と同時に、タッチ感知回路として動作することを含む。他の実施形態では、第１のタッチ感知動作において第２グループをタッチ感知回路として動作することは、刺激信号を第２グループに印加することを含む。他の実施形態では、回路素子は、共通電極を含む。他の実施形態では、第１グループは、共通電極の第１の行を含み、そして第１の表示動作において回路素子の第１グループを動作することは、共通電極の第１の行に第１の共通電圧を印加することを含む。他の実施形態では、この方法は、更に、共通電極の第２の行に第２の共通電圧を印加することを含み、その第２の共通電圧は、第１の共通電圧の逆極性である。他の実施形態では、第２のグループは、共通電極の複数の行を含む。他の実施形態では、共通電極の複数の行は、固定の導電性接続を経て電気的に接続される。
【００５０】
本開示の他の実施形態は、複数の表示ピクセルを含むタッチスクリーンに係り、このタッチスクリーンは、複数の表示ピクセルが配置された第１の基板を備え、各表示ピクセルは、ピクセル電極と、表示動作モード中にはタッチスクリーンに像を表示するためにそのピクセル電極にデータ線を接続すると共に、タッチ感知動作モード中にはそのピクセル電極からデータ線を切断するためのスイッチング素子とを有し、複数の表示ピクセルは、表示動作モード中には共通電圧を、そしてタッチ感知動作モード中には刺激電圧を受け取るための共通電極を有し、更に、カラーフィルタを含む第２の基板と、第１及び第２の基板間に配置されたピクセル材料と、第１の基板を向いた第２の基板の側に直接的又は間接的に配置された複数のセンス線とを備えている。他の実施形態では、刺激は、交流波形の形態である。他の実施形態では、複数の表示ピクセルは、第１の方向、及び第１の方向とは垂直の第２の方向に沿って配置され、複数のドライブ線の各々は、第１の方向に配置された共通電極の少なくとも１つのグループにより形成され、複数のセンス線は、第１の方向に交差する第２の方向に沿って配置され、複数のドライブ線と複数のセンス線との各交差が容量性感知ノードを形成する。
【符号の説明】
【００５１】
１２４：タッチスクリーン
１２６：タッチスクリーン
１２８：タッチスクリーン
１３６：移動電話
１４０：メディアプレーヤ
１４４：パーソナルコンピュータ
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
２２４ａ：ドライブインターフェイス
２２４ｂ：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
３０１：導電性ワイヤ
３０３：カラーフィルタガラス
３０５：カラーフィルタ
３０７：接点パッド
３０９：ＴＦＴガラス
３１１：回路素子
３１３：バッファ領域
３１５：ピクセル材料
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、一体型タッチスクリーンに係り、より詳細には、薄膜トランジスタ層の連携グループ化(group-together)回路素子で形成されたドライブ線、及びカラーフィルタ層と光を変更又は発生する材料層との間に形成されたセンス線を含む一体型タッチスクリーンに係る。
【背景技術】
【０００２】
コンピューティングシステムの操作を行うために、ボタン又はキー、マウス、トラックボール、ジョイスティック、タッチセンサパネル、タッチスクリーン、等の多数の形式の入力装置を現在利用することができる。特に、タッチスクリーンは、操作が容易で且つ多様性があると共に、価格も下がっていることから、益々普及してきている。タッチスクリーンは、タッチ感知面を伴う透明パネルであるタッチセンサパネルと、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のようなディスプレイ装置であって、そのディスプレイ装置の視野領域の少なくとも一部分をタッチ感知面でカバーできるようにそのパネルの後方に部分的又は完全に配置できるディスプレイ装置とを備えている。タッチスクリーンは、ディスプレイ装置に表示されているユーザインターフェイス（ＵＩ）によってしばしば指令される位置に指、スタイラス又は他の物体を使用してユーザがタッチセンサパネルにタッチすることにより種々の機能を遂行できるようにする。一般的に、タッチスクリーンは、タッチセンサパネルにおけるタッチ及びタッチの位置を認識し、次いで、コンピューティングシステムが、タッチ時に現れる表示に従ってタッチを解釈し、その後、タッチに基づいて１つ以上のアクションを遂行することができる。あるタッチ感知システムの場合には、タッチを検出するのに、ディスプレイにおける物理的なタッチは必要でない。例えば、ある容量形式のタッチ感知システムでは、タッチを検出するのに使用されるフリンジ電界がディスプレイの表面を越えて延び、表面に接近する物体は、表面に実際にタッチしなくても、表面付近で検出される。
【０００３】
容量性タッチセンサパネルは、実質的に透明な基板上に水平及び垂直方向の行及び列にしばしば配列されるインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）のような実質的に透明な導電性材料のドライブ線及びセンス線のマトリクスから形成することができる。一部は実質的に透明であるために、容量性タッチセンサパネルは、上述したように、タッチスクリーンを形成するようにディスプレイ上にオーバーレイすることができる。あるタッチスクリーンは、タッチ感知回路を表示ピクセル積み重ね体へと一体化する（即ち、積み重ねられた材料層が表示ピクセルを形成する）ことにより形成することができる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
以下の説明は、薄膜トランジスタ層の連携グループ化回路素子で形成されたドライブ線、及びカラーフィルタ層と光を変更又は発生する材料層との間に形成されたセンス線を含む一体型タッチスクリーンの実施例を包含する。ある実施例では、このタッチスクリーンは、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、フリンジ電界スイッチング（ＦＦＳ）、進歩型フリンジ電界スイッチング（ＡＦＦＳ）、等である。ＴＦＴ層の共通電極（Ｖcom）は、タッチ感知動作中に連携してグループ化されてドライブ線を形成することができる。センス線は、カラーフィルタガラスの下側に形成することができ、そしてカラーフィルタガラスとＴＦＴ層との間に液晶領域を配置することができる。センス線をカラーフィルタガラスの下側に、即ち表示ピクセルセル内に配置することで、カラーフィルタガラスを、例えば、ピクセルセルがアッセンブルされた後に薄くできるという利益をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１Ａ】本発明の実施形態による規範的なタッチスクリーンを備えた規範的な移動電話を示す。
【図１Ｂ】本発明の実施形態による規範的なタッチスクリーンを備えた規範的なメディアプレーヤを示す。
【図１Ｃ】本発明の実施形態による規範的なタッチスクリーンを備えた規範的なパーソナルコンピュータを示す。
【図２】本発明の実施形態による規範的なタッチスクリーンの１つの具現化を示す規範的なコンピューティングシステムのブロック図である。
【図３】本発明の実施形態によるタッチスクリーンのセンス線、ドライブ線、及び他の規範的構造の規範的構成を示す。
【図３Ａ】本発明の実施形態による規範的な表示ピクセル積み重ね体を示す。
【図４】本発明の実施形態によりカラーフィルタガラスの下面に配置されたセンス線を含む規範的なカラーフィルタガラスの詳細図である。
【図５】本発明の実施形態により導電性ワイヤ上に形成された有機コーティングを含む規範的なカラーフィルタガラスを示す。
【図６】本発明の実施形態によるタッチスクリーンのセンス線、ドライブ線、及び他の規範的構造の他の規範的構成を示す。
【図７】本発明の実施形態によりカラーフィルタガラスの下面に配置されたセンス線を含む別の規範的なカラーフィルタガラスの詳細図である。
【図８】本発明の実施形態によるタッチスクリーンのＴＦＴ層の回路素子を含むドライブ線の規範的構成を示す。
【図９】本発明の実施形態によるタッチスクリーンのＴＦＴ層の回路素子を含むドライブ線の別の規範的構成を示す。
【図９Ａ】本発明の実施形態によるＴＦＴ基板の規範的回路を示す。
【図１０】本発明の実施形態によるセンス線に接続された接点パッドを含むカラーフィルタガラスの規範的な構成を示す。
【図１１】本発明の実施形態によるＴＦＴガラスの規範的な構成を示す。
【図１２】本発明の実施形態による別のＴＦＴガラスの規範的な構成を示す。
【図１３】本発明の実施形態による表示動作及びタッチ感知動作におけるタッチスクリーンの回路素子を駆動する規範的な方法を示す。
【図１４】本発明の実施形態によるカラーフィルタガラスの別の規範的構成を示す。
【図１５】本発明の実施形態によるＴＦＴガラスの別の規範的構成を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
規範的実施形態の以下の説明において、その一部分を形成し且つ本発明の特定実施形態を一例として示す添付図面を参照する。他の実施形態も使用できると共に、本発明の実施形態の範囲から逸脱せずに構造上の変更もできることを理解されたい。
【０００７】
以下の説明は、薄膜トランジスタ層の連携グループ化回路素子で形成されたドライブ線、及びカラーフィルタ層と光を変更又は発生する材料層との間に形成されたセンス線を含む一体型タッチスクリーンの実施例を包含する。ある実施例では、このタッチスクリーンは、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、フリンジ電界スイッチング（ＦＦＳ）、進歩型フリンジ電界スイッチング（ＡＦＦＳ）、等である。ＴＦＴ層の共通電極（Ｖcom）は、タッチ感知動作中に連携してグループ化されてドライブ線を形成することができる。センス線は、カラーフィルタガラスの下面に形成することができ、そしてカラーフィルタガラスとＴＦＴ層との間に液晶領域を配置することができる。センス線をカラーフィルタガラスの下面に、即ち表示ピクセルセル内に配置することで、カラーフィルタガラスを、例えば、ピクセルセルがアッセンブルされた後に薄くできるという利益をもたらすことができる。
【０００８】
タッチスクリーンに画像が表示される表示動作の間に、例えば、ピクセル電極のピクセル電圧に関連して液晶にまたがる電界を生成するために共通電圧を搬送することにより、Ｖcomは、ディスプレイ回路の一部分として働くことができる。タッチ感知動作の間にドライブ線を形成するＶcomのグループに刺激信号を印加することができる。刺激信号に基づくセンス信号は、カラーフィルタガラスの下面のセンス線によって受信されて、タッチプロセッサにより処理され、タッチスクリーンにおけるタッチの量及び位置を決定することができる。図１Ａ−１Ｃは、本発明の実施形態によるタッチスクリーンが具現化される規範的なシステムを示す。図１Ａは、タッチスクリーン１２４を含む規範的な移動電話１３６を示す。図１Ｂは、タッチスクリーン１２６を含む規範的なデジタルメディアプレーヤ１４０を示す。図１Ｃは、タッチスクリーン１２８を含む規範的なパーソナルコンピュータ１４４を示す。タッチスクリーン１２４、１２６及び１２８は、相互キャパシタンスに基づくことができる。相互キャパシタンスに基づくタッチシステムは、例えば、ドライブ線及びセンス線のようなドライブ領域及びセンス領域を含むことができる。例えば、ドライブ線は、行に形成することができ、一方、センス線は、列に形成する（例えば、直交する）ことができる。行及び列の交点にタッチピクセルを形成することができる。動作中に、行をＡＣ波形で刺激することができ、そしてタッチピクセルの行と列との間に相互キャパシタンスを形成することができる。物体がタッチピクセルに接近するにつれて、タッチピクセルの行と列との間に結合される電荷のあるものが物体へと結合される。タッチピクセルにまたがる電荷結合のこの減少は、行と列との間の相互キャパシタンスの正味減少と、タッチピクセルにまたがって結合されるＡＣ波形の減少とを生じさせる。電荷結合ＡＣ波形のこの減少をタッチ感知システムにより検出して測定し、複数の物体がタッチスクリーンにタッチするときにそれらの位置を決定することができる。ある実施形態では、タッチスクリーンは、マルチタッチ、シングルタッチ、プロジェクションスキャン、全画像マルチタッチ、容量性タッチ、等である。
【０００９】
図２は、本発明の実施形態による規範的なタッチスクリーン２２０の１つの具現化を示す規範的なコンピューティングシステム２００のブロック図である。このコンピューティングシステム２００は、例えば、移動電話１３６、デジタルメディアプレーヤ１４０、パーソナルコンピュータ１４４、又はタッチスクリーンを含む移動又は非移動コンピューティング装置に含むことができる。コンピューティングシステム２００は、１つ以上のタッチプロセッサ２０２、周辺装置２０４、タッチコントローラ２０６、及びタッチ感知回路（以下に詳細に述べる）を含むタッチ感知システムを備えることができる。周辺装置２０４は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）又は他の形式のメモリ又は記憶装置、ウオッチドッグタイマー、等を含むが、それに限定されない。タッチコントローラ２０６は、１つ以上のセンスチャンネル２０８、チャンネルスキャンロジック２１０、及びドライバロジック２１４を含むが、それに限定されない。チャンネルスキャンロジック２１０は、ＲＡＭ２１２にアクセスし、センスチャンネルからデータを自動的に読み取り、そしてセンスチャンネルの制御を行うことができる。更に、チャンネルスキャンロジック２１０は、以下に詳細に述べるように、タッチスクリーン２２０のタッチ感知回路のドライブ線に選択的に付与できる種々の周波数及び位相で刺激信号２１６を発生するようにドライバロジック２１４を制御することができる。ある実施形態では、タッチコントローラ２０６、タッチプロセッサ２０２、及び周辺装置２０４は、単一の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）に一体化することができる。
【００１０】
又、コンピューティングシステム２００は、タッチプロセッサ２０２から出力を受け取りそしてその出力に基づいてアクションを遂行するためのホストプロセッサ２２８を含むことができる。例えば、ホストプロセッサ２２８は、プログラム記憶装置２３２、及びディスプレイコントローラ、例えば、ＬＣＤドライバ２３４に接続することができる。このＬＣＤドライバ２３４は、セレクト（ゲート）線を経て各ピクセルトランジスタへ電圧を供給し、そしてデータ線に沿ってそれらの同じトランジスタへデータ信号を供給して、以下に詳細に述べるようにピクセル表示画像をコントロールすることができる。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、表示されたＵＩへのタッチ入力のようなタッチスクリーン２２０上又はその付近のタッチを検出することができる。そのタッチ入力は、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て、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、コントロール設定を調整し、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、ホスト装置に接続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。
【００１１】
タッチスクリーン２２０は、複数のドライブ線２２２及び複数のセンス線２２３を有する容量性感知媒体を含むタッチ感知回路を備えることができる。「線」という語は、当業者に明らかなように、単に導電性経路を意味するためにここに時々使用されるが、厳密に直線状の素子に限定されず、方向が変化する経路を含むと共に、異なるサイズ、形状、材料、等の経路や、単一の導電性経路を形成するように電気的に接続できる複数の導電性回路素子も含むことに注意されたい。ドライブ線２２２は、ドライブロジック２１４からドライブインターフェイス２２４ａ及び２２４ｂを経て送られる刺激信号２１６により駆動することができ、そしてそれによりセンス線２２３に発生されるセンス信号２１７は、センスインターフェイス２２５を通してタッチコントローラ２０６のセンスチャンネル２０８（イベント検出及び復調回路とも称される）へ送信することができる。刺激信号は、交流（ＡＣ）波形でよい。このように、ドライブ線及びセンス線は、タッチピクセル２２６及び２２７のようなタッチピクチャー素子（タッチピクセル）と考えられる容量性センスノードを形成するように相互作用できるタッチ感知回路の一部分である。このように理解することは、タッチスクリーン２２０がタッチの「像」を捕獲するものとしてみなされるときに特に有用である。換言すれば、タッチコントローラ２０６がタッチスクリーンの各タッチピクセルにおいて検出されたタッチの量を決定した後に、タッチが生じたタッチスクリーンにおけるタッチピクセルのパターンは、タッチの「像」（例えば、タッチスクリーンにタッチする指のパターン）と考えることができる。
【００１２】
一体化されたタッチスクリーンの種々の実施形態の構造及び動作を、図３ないし１５を参照して以下に説明する。
【００１３】
図３は、タッチスクリーンのセンス線、ドライブ線、及び他の規範的構造の規範的構成を示す。図３は、図２に示す線“Ａ”に沿ったタッチスクリーン２２０の左下部分の詳細な図である。図３に示す実施形態では、各センス線２２３は、複数の導電性ワイヤ３０１、例えば、この実施形態では、５本の導電性ワイヤを含む。この導電性ワイヤ３０１は、カラーフィルタガラス３０３の下側でカラーフィルタガラスとＴＦＴガラスとの間に配置される。カラーフィルタガラス３０３は、複数のカラーフィルタ３０５を含む。この実施形態では、各カラーフィルタ３０５は、ＲＧＢディスプレイの場合のように、３つの色、即ちブルー（Ｂ）、グリーン（Ｇ）及びレッド（Ｒ）を含む。各導電性ワイヤ３０１は、カラーフィルタ３０５の２つの列間に位置される。この例では、カラーフィルタの列間のスペースは、導電性ワイヤを受け入れるように広げることができる。図示された例では、各センス線２２３の５本の導電性ワイヤ３０１は、接点パッド３０７に接続することができ、この接点パッドは、センス線の導電性ワイヤを導電性接続すると共に、５本の導電性ワイヤの各グループが単一のセンス線として動作できるようにする。導電性パッド３０７は、例えば、図２に示すタッチコントローラ２０６のセンスチャンネル２０８に電気的に接続され、各センス線２２３により受信されたセンス信号２１７がタッチコントローラにより処理されるようにする。
【００１４】
又、図３は、ＴＦＴガラス３０９も示し、その上に回路素子３１１を形成することができる。回路素子３１１は、例えば、タッチスクリーンのディスプレイ回路の一部分として及びタッチスクリーンのタッチ感知回路の一部分としても動作する多機能回路素子である。ある実施形態では、回路素子３１１は、タッチ感知システムの一部分として動作するだけの単一機能回路素子でもよい。回路素子３１１に加えて、ＴＦＴガラス３０９上には、トランジスタ、キャパシタ、導電性ビア、データ線、ゲート線、等の他の回路素子（図示せず）を形成することもできる。ＴＦＴガラス３０９上に形成される回路素子３１１及び他の回路素子は、当業者に明らかなように、タッチスクリーン２２０に使用される表示技術の形式に要求される種々の表示機能を遂行するために一緒に動作することができる。これら回路素子は、例えば、従来のＬＣＤディスプレイに存在する素子を含む。これら回路素子は、全キャパシタ、全トランジスタ、等の全回路コンポーネントに制限されず、並列プレートキャパシタの２枚のプレートのみのような、回路の一部分も含むことに注意されたい。
【００１５】
回路素子３１１の幾つかを一緒に電気的接続して、回路素子３１１及びその相互接続部でドライブ線２２２を形成することができる。回路素子３１１を一緒に接続してドライブ線２２２を形成する種々の規範的方法を、図８−９を参照して詳細に説明する。ドライブ線２２２間にある幾つかの回路素子３１１は、バッファ領域３１３として働くことができる。このバッファ領域３１３の１つの目的は、ドライブ線２２２を互いに分離して、クロストーク及び漂遊キャパシタンス作用を減少又は防止することである。バッファ領域３１３における回路素子３１１は、例えば、ドライブ線２２２から切断することができる。種々の実施形態において、バッファ領域３１３における回路素子３１１の幾つか又は全部を、例えば、互いに電気的に接続し、互いに電気的に切断し、タッチ感知動作中に固定電圧に維持し、タッチ感知動作中にフローティング電位に維持し、等々とすることができる。図３に示すセンス線２２３及びドライブ線２２２の規範的構成は、図２に示すように、例えば、重畳する直交グリッドとしてレイアウトして、タッチピクセル２２６及び２２７を形成することができる。図３には示されていないが、第１及び第２の偏光器を設けることができ、第１の偏光器は、ＴＦＴガラス付近とし、そして第２の偏光器は、カラーフィルタガラス付近とし、第１の偏光器と第２の偏光器との間にＴＦＴガラス及びカラーフィルタガラスが配置されるようにしてもよいことを理解されたい。
【００１６】
又、図３は、ＴＦＴガラス３０９とカラーフィルタガラス３０３との間に配置されたピクセル材料３１５も示している。このピクセル材料３１５は、回路素子３１１上の個別のボリューム領域又はセルとして図３に示されている。例えば、ピクセル材料が液晶である場合には、これらのボリューム領域又はセルは、当該ボリューム領域又はセルのピクセル電極及び共通電極により発生される電界によって制御される液晶の領域を示すことを意味する。ピクセル材料３１５は、タッチスクリーン２２０の表示回路によりオンに動作されたときに、各表示ピクセルにより発生される光の量、色、等を発生又は制御することができる。例えば、ＬＣＤタッチスクリーンでは、ピクセル材料３１５は、液晶で形成され、各表示ピクセルは、液晶のボリューム領域又はセルを制御する。この場合に、例えば、各表示ピクセルから発生する光の量を制御するように表示動作において液晶を動作し、例えば、タッチスクリーンに使用されるＬＣＤ技術の形式に基づいて特定の方向に電界を印加するための種々の方法が存在する。例えば、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）、フリンジ電界スイッチング（ＦＦＳ）、及び進歩型フリンジ電界スイッチング（ＡＦＦＳ）のＬＣＤディスプレイでは、液晶の同じ側に配置されたピクセル電極と共通電極（Ｖcom）との間の電界が、表示ピクセルを通過するバックライトからの光の量を制御するように液晶材料に作用することができる。例えば、ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）ディスプレイでは、ピクセル材料３１５は、例えば、その材料にまたがって電圧が印加されたときに光を発生する各ピクセルの有機材料である。当業者であれば、タッチスクリーンの表示技術の形式に基づいて種々のピクセル材料を使用できることが理解されよう。
【００１７】
図３Ａは、表示ピクセル（例えば、特定のＲ、Ｂ又はＧサブピクセル）の拡大図である。図３Ａに示すように、第１の基板３２５（図３のＴＦＴガラス３０９のような）、第２の基板３２７（図３のカラーフィルタガラス３０３のような）、第１の偏光器３２９及び第２の偏光器３３１が設けられる。第１の偏光器３２９は、第１の基板３２５付近に配置され、そして第２の偏光器３３１は、第２の基板３２７付近に配置される。第１の基板３２５の１つの表示ピクセルが、例示の目的で非常に拡大して示されている。ＴＦＴ３３５は、ゲート３３７と、データ線３４１に接続されたソース３３９と、ピクセル電極３４５に接続されたドレイン３４３とを有する。共通電極３４７は、ピクセル電極３４５の付近に配置され、そして共通電極の導電線３４９に接続される。誘電体材料の層３５１ａ、３５１ｂ及び３５１ｃは、図３Ａに示すように、電極を互いに分離するように配置される。又、図３Ａは、ゲート絶縁層３５３も示している。ピクセル電極３４５と共通電極３４７との間のフリンジ電界は、表示像を発生するための表示動作中に第１の基板と第２の基板との間に配置されたピクセル材料を制御することができる。
【００１８】
図４は、カラーフィルタガラス３０３をより詳細に示す図である。図４は、カラーフィルタ３０５、及びセンス線２２３を形成する導電性ワイヤ３０１を示す。この導電性ワイヤ３０１は、例えば、アルミニウム、等の金属線である。この点に関して、導電性ワイヤ３０１は、それがユーザに見えないように、ブラックマスク４０１の後方に配置することができる。それ故、導電性ワイヤ３０１は、透明導体である必要がない。しかしながら、ある実施例では、導電性ワイヤ３０１は、透明な金属である。図４に示す実施形態では、カラーフィルタ３０５の列間の間隔は、導電性ワイヤ３０１を受け入れるために広げることができるが、ある実施形態では、カラーフィルタ間の等しい間隔を含めて、この間隔が異なってもよい。
【００１９】
図５は、導電性ワイヤ３０１の上に形成された有機コーティング５０１を含む規範的な実施形態を示す。換言すれば、導電性ワイヤ３０１がカラーフィルタガラス３０３の下面に形成され、次いで、導電性ワイヤ３０１上に有機コーティング５０１が形成されて、カラーフィルタガラス３０３と有機コーティング５０１との間に導電性ワイヤが配置されるようにすることができる。有機コーティング５０１は、導電性ワイヤを化学物質への露出や、物理的な摩耗、等から保護することのできる材料で形成される。
【００２０】
図６は、センス線２２３の別の規範的構成を示す別の規範的実施形態を示す。図３に示す例と同様に、図６に示す例は、図２に示す線“Ａ”に沿った斜視図である。図６に示す規範的実施形態において、センス線２２３の各々は、導電性メッシュ６０１を含む。この導電性メッシュ６０１は、例えば、金属ワイヤ、金属ストリップ、等で形成され、カラーフィルタガラス３０３の下側に形成される。導電性メッシュ６０１は、例えば、導電性の直交グリッドであり、その導電線は、個々のカラーフィルタ３０５間に配置される。
【００２１】
導電性メッシュ６０１で形成されたセンス線２２３は、そのセンス線により受信されるセンス信号を処理のためにタッチコントローラ２０６へ送信できるように、接点パッド３０７に導電性接続される。先の実施形態と同様に、図６の規範的実施形態に示されたタッチスクリーン２２０の部分は、各機能を遂行するために作動的又は物理的に連携グループ化される回路素子３１１で各々形成されたドライブ線２２２及びバッファ領域３１３を含む。タッチ感知動作では、ドライブ線２２２に印加される刺激信号は、タッチピクセル２２６及び２２７のような種々のタッチピクセルのエリアにおいてセンス線２２３によりタッチを感知できるようにする。図６に示す規範的な実施形態は、図３に示す規範的な実施形態と同様に、ピクセル材料３１５も含む。
【００２２】
図７は、図６の規範的実施形態に示すカラーフィルタガラス３０３をより詳細に示す。図７は、カラーフィルタ３０５、及びセンス線２２３を形成する導電性メッシュ６０１を示す。この導電性メッシュ６０１は、例えば、アルミニウム、等の非透明金属線で形成される。この点に関して、導電性メッシュ６０１は、それがユーザに見えないようにブラックマスク７０１の後方に位置付けられる。それ故、この実施形態では、導電性メッシュ６０１は、透明な導体で形成される必要はない。しかしながら、ある規範的実施形態では、導電性メッシュ６０１は、透明な金属でよい。
【００２３】
図８は、種々の実施形態によるドライブ線２２２及びバッファ領域３１３の規範的構成を詳細に示す図である。この規範的実施形態では、回路素子３１１は、共通電極８０１を含む。この共通電極８０１は、表示動作において表示回路の一部分として動作すると共に、タッチスクリーンのタッチ感知動作においてタッチ感知回路の一部分としても動作する多機能回路素子として働くことができる。共通電極８０１は、導電線８０３に一緒に電気的接続されて、ドライブ線２２２として動作する領域及びバッファ領域３１３として動作する領域のような必要な領域を形成することができる。この規範的実施形態では、共通電極の機能的領域は、固定の導電線と物理的に接続することができる。換言すれば、各領域の共通電極は、タッチスクリーンの物理的設計により永久的に接続することができる。換言すれば、共通電極８０１は、ドライブ線を形成するように連携グループ化することができる。表示ピクセルの多機能回路素子をグループ化することは、表示ピクセルの多機能回路素子を一緒に動作してグループの共通機能を遂行することを含む。機能的領域へのグループ化は、解決策の１つ又は組み合わせ、例えば、システムの構造的構成（例えば、物理的切断及びバイパス、電圧線構成）、システムの動作的構成（例えば、回路素子をスイッチオン／オフする、電圧線上の電圧レベル及び／又は信号を切り換える）、等により遂行されてもよい。
【００２４】
ドライブリード線８０５を経てドライブ線２２２に刺激信号を印加することができる。例えば、ドライブリード線は、タッチ感知動作中に刺激信号を発生できるドライバロジック２１４に電気的に接続される。バッファ領域３１３は、バッファリード線８０７に接続され、これは、バッファオペレータ（図示せず）に接続される。
【００２５】
図８に示す例では、各共通電極（Ｖcom）８０１は、タッチスクリーン２２０の表示システムの表示回路として動作すると共に、タッチ感知システムのタッチ感知回路としても動作する多機能回路素子として働くことができる。この例では、各共通電極８０１は、タッチスクリーンの表示回路の共通電極として動作すると共に、タッチスクリーンのタッチ感知回路として他の共通電極とグループ化されるときに一緒に動作することもできる。例えば、共通電極８０１のグループは、タッチ感知動作中にタッチ感知回路のドライブ線の一部分として一緒に動作することができる。タッチスクリーン２２０の他の回路素子は、例えば、領域の共通電極８０１を一緒に電気的接続し、電気的接続をスイッチングし、等により、タッチ感知回路の一部分を形成することができる。各表示ピクセルは、例えば、画像を表示する表示システムの一部分として動作できるフリンジ電界スイッチング（ＦＦＳ）ディスプレイのようなある形式の従来のＬＣＤディスプレイの表示ピクセルのピクセル積み重ね体（即ち、表示ピクセルを形成する積み重ねられた材料層）における表示システム回路の回路素子である共通電極８０１を含む。
【００２６】
一般的に、タッチ感知回路素子の各々は、タッチ感知回路の一部分を形成すると共に、表示回路の一部分を形成する等の１つ以上の他の機能も遂行する多機能回路素子でもよいし、或いはタッチ感知回路として動作するだけである単一機能回路素子でもよい。同様に、表示回路素子の各々は、表示回路として動作すると共に、タッチ感知回路として動作する等の１つ以上の他の機能も遂行する多機能回路素子でもよいし、或いは表示回路として動作するだけである単一機能回路素子でもよい。それ故、ある実施形態では、表示ピクセル積み重ね体における回路素子の幾つかは、多機能回路素子であり、そして他の回路素子は、単一機能回路素子である。他の実施形態では、表示ピクセル積み重ね体の全ての回路素子が単一機能回路素子である。
【００２７】
図９に示す実施形態では、ドライブ線を形成するのに使用される回路素子、この例では、Ｖcom９０１は、導電線９０３を経てＴＦＴガラス上で物理的に一緒に接続され、一緒に接続されるＶcom９０１の個々の行を形成することができる。Ｖcomの個々の行、即ちＶcomドライブ行９０５は、接点パッド９０７を使用して周囲において他のＶcomドライブ行と一緒に接続することができる。この例では、各ドライブ線２２２は、固定の電気的接続を通して形成することができる。
【００２８】
図９Ａは、図３、６、８及び９に示されたＴＦＴガラス基板をより詳細に示す。図３、６、８及び９には、ピクセル電極、ゲート線、データ線、ＴＦＴ素子、及び共通電極を一緒に接続する共通電極導電線も存在するが、図示簡単化のために省略されている。従って、図９Ａに示すように、ゲート線９２５は、行（水平）方向に延び、そしてデータ線９２７は、列（垂直）方向に延びる。ゲート線は、トランジスタ９２９（例えば、薄膜トランジスタＴＦＴ）のゲートに接続され、そしてそれらトランジスタを制御し（例えば、ターンオンし）、データ線９２７からのデータを、表示動作中にピクセル電極９３１に印加できるようにする。表示動作中に、共通電極９０１は、プリセット電圧に保持することができる。又、図９Ａは、共通電極９０１を行及び列方向に沿って相互接続する導電線９０３も示している。ピクセル電極９３１と、それに対応する共通電極９０１との間の電圧差によって電界を形成することができ、この電界は、第１の基板上に配置された（第１の基板と第２の基板との間に配置された）ピクセル材料をコントロールすることができる。ゲート線９２５とデータ線９２７との各交差点にピクセルを形成することができ、そのピクセルは、ピクセル電極９３１及びそれに対応する共通電極９０１を含む。
【００２９】
図１０及び１１は、各々、種々の実施形態による規範的カラーフィルタガラス設計及び規範的ＴＦＴ設計を示す。図１０は、複数のセンス線２２３の規範的構成を示し、各センス線は、導電性ワイヤ３０１のような複数の導電性ワイヤを含み、接点パッド３１１のような複数の接点パッドに接続される。明瞭化のために、図１０には、個々のカラーフィルタが示されていない。この規範的実施形態では、導電性ワイヤ３０１及び接点パッド３０７は、例えば、物理的蒸着（ＰＶＤ）によりカラーフィルタガラス３０３上に形成することができる。
【００３０】
図１１は、種々の規範的実施形態による規範的なＴＦＴガラスを示す。ＴＦＴガラス１１０１は、種々のタッチ感知回路及び表示回路を含む。タッチ感知回路は、例えば、ドライブ線２２２を含む。この規範的実施形態では、各ドライブ線２２２は、複数のＶcomドライブ行１１０３を含む。この規範的実施形態では、ドライブ線２２２の各Ｖcomドライブ行１１０３は、ＴＦＴガラスの左側では単一導電性接点パッド１１０５に接続され、そしてＴＦＴガラスの右側では単一の接点パッド１１０５に接続される。接点パッド１１０５は、ドライブ信号線１１０７を経て、タッチフレックス回路１１０９を通して、タッチコントローラ２０６（図２）に接続される。このように、例えば、複数のＶcomドライブ行１１０３は、タッチ感知動作中に単一のドライブ線２２２として一緒に駆動することができる。又、ＴＦＴガラス１１０１は、例えば、ゲート線、データ線、等の種々の表示回路素子を使用して表示回路を駆動できる一体化ドライバ１１１１も含む。又、タッチフレックス回路１１０９は、センス信号線１１１３にも接続され、これは、導電性ペースト１１１５を通してカラーフィルタガラス上の接点パッド３０７に接続することができる。
【００３１】
図１２は、別の規範的なＴＦＴガラス設計を示す。図１２は、Ｖcomの個々の行が一緒に電気的に接続されてＶcomドライブ行１２０３を形成するＴＦＴガラス１２０１を示す。換言すれば、先の実施形態と同様に、Ｖcomドライブ行１２０３の各Ｖcom回路素子は、そのドライブ行の他のＶcomに永久的に接続される。しかしながら、図１２に示す規範的実施形態では、各個々のＶcomドライブ行１２０３がＴＦＴガラス１２０１の周囲においてＶcomドライバ１２０５に接続される。Ｖcomドライバ１２０５は、各ドライブ線２２２のＶcomドライブ行１２０３を動作して、タッチ感知動作中に各ドライブ線２２２の各個々のＶcomドライブ行１２０３に同じ刺激信号を発生することができる。換言すれば、Ｖcomの個々の行の第１グループに第１の刺激信号を印加することができ、そしてＶcomの個々の行の第２グループに第２の刺激信号を印加することができる。このように、例えば、個々のＶcomドライブ行それ自体が固定の電気的接続部を経て互いに接続されなくても、複数のＶcomドライブ行１２０３のグループを単一のドライブ線２２２として一緒に動作することができる。
【００３２】
同様に、タッチスクリーンの表示動作中に、一体化ゲートドライバ１２０７は、個々のＶcomドライブ行１２０３を表示回路の一部分として動作して、タッチスクリーンに画像を表示することができる。それ故、この規範的実施形態では、個々のＶcomドライブ行１２０３は、タッチスクリーンの動作に基づき必要に応じて連携グループ化するか又は個々に動作することができる。
【００３３】
図１３は、表示動作及びタッチ感知動作においてタッチスクリーンの回路素子を駆動する規範的な方法を示す。この規範的な方法は、例えば、図１２のＴＦＴガラス１２０１の設計を含むタッチスクリーンの動作に適用することができる。この規範的な実施形態では、画像が表示される表示動作及びタッチが感知されるタッチ感知動作は、タッチスクリーンの異なる部分を異なる仕方で動作することにより同時に行うことができ、即ち回路素子の１つのグループを、画像を表示するための表示回路として動作できると同時に、回路素子の別のグループを、タッチを感知するためのタッチ感知回路として動作することができる。
【００３４】
第１の時間周期１３０１において、一体化ゲートドライバ１２０７は、他の表示回路と共に、回路素子の第１グループ１３０３、例えば、表示ピクセルの個々の行を更新して、タッチスクリーンに画像の行を表示する。例えば、一体化ゲートドライバ１２０７は、表示ピクセルの第１の行のＶcomに共通電圧を印加する。同時に、第１の時間周期１３０１において、Ｖcomドライバ１２０５は、回路素子の第２グループ１３０７を含む第１のドライブ線１３０５に刺激信号を印加する。刺激信号を印加することは、例えば、第１のドライブ線２２２の各個々のＶcomドライブ行１２０３に同じ刺激信号を印加することを含む。一体化ゲートドライバ１２０７によって現在スキャンされている画像スキャニング行は、第１のドライブ線１３０５には位置していないので、表示された画像を更新するのに使用されるＶcomドライブ行１２０３は、ドライブ線としてタッチ感知するのに使用されるＶcomドライブ行１２０３と重畳しない。
【００３５】
第２の時間周期１３０２は、回路素子の第３グループ１３０９が表示回路として動作でき、例えば、一体化ゲートドライバ１２０７が表示ピクセルの第３行のＶcomに共通電圧を印加できることを示す。第３行のＶcomに印加される共通電圧は、例えば、表示ピクセルの第１行のＶcomに印加される共通電圧とは逆極性のものである。同時に、第２の時間周期１３０２において、Ｖcomドライバ１２０５は、第１のグループ１３０３及びＶcomの付加的な行１３１３を含む第２のドライブ線１３１１に刺激信号を印加する。このように、例えば、表示動作及びタッチ感知動作を一体化タッチスクリーンにおいて同時に行うことができる。
【００３６】
図１３に示す規範的な駆動方法において、表示の更新は、個々のＶcomドライブ行１２０３に対して行ごとに行うことができる。ある実施形態では、一体化ゲートドライバ１２０７は、Ｖcom極性も行ごとに切り換えることができる。例えば、表示ピクセルの各行に対して、一体化ゲートドライバ１２０７は、Ｖcomの極性を切り換え、表示ピクセルの行のゲートを「オン」状態に切り換え、データを各表示ピクセルへ書き込み、そしてゲートを「オフ」状態に切り換えるように動作する。タッチ感知を表示更新と同時に遂行するようにＶcomの異なる行が動作されるときには、この規範的な実施形態と同様に、回路素子のタッチ感知グループにおいて、ドライブ線のピクセルの行における表示ピクセルにデータが書き込まれないことに注意されたい。というのは、表示ピクセルのそれら行のゲート線が「オフ」状態にあるからである。
【００３７】
図１４は、センス線２２３の別の規範的実施形態を示す。図１４は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）のような透明な導体で形成されたセンス線２２３を下側に含むカラーフィルタガラス３０３を示す。ＩＴＯは、カバーするカラーフィルタ３０５を含む隣接エリアを覆うようにカラーフィルタガラス３０３の下側に堆積される。又、図１４は、センス線２２３間に接地領域１４０１も示している。この接地領域１４０１は、カラーフィルタガラス３０３の下側に形成されるＩＴＯのような透明な導体で形成され、そして各センス線の各側でセンス線から電気的に分離される。又、接地領域１４０１は、例えば、パネルの周囲において接地点又は仮想接地点に接続される。センス領域間に接地領域を位置させることで、ある実施形態では、干渉を減少する上で役立つ。
【００３８】
図１５は、規範的なＴＦＴガラス設計、ＴＦＴガラス１５０１を示す。この例では、ＴＦＴガラス１５０１は、種々のタッチ感知回路及び表示回路を含む。タッチ感知回路は、例えば、ドライブ線２２２を含む。この規範的実施形態では、各ドライブ線２２２は、複数のＶcomドライブ行１５０３を含む。この規範的実施形態では、ドライブ線２２２における各Ｖcomドライブ行１５０３は、ＴＦＴガラスの左側では単一の導電性接点パッド１５０５に接続され、そしてＴＦＴガラスの右側では単一の接点パッド１１０５に接続される。接点パッド１５０５は、ドライブ信号線１５０７を経て、タッチフレックス回路１５０９を通してタッチコントローラ２０６へ接続される。このように、例えば、タッチ感知操作中に、複数のＶcomドライブ行１５０３を単一のドライブ線２２２として一緒に駆動することができる。又、ＴＦＴガラス１５０１は、例えば、ゲート線、データ線、等の種々の表示回路素子を使用して表示回路を駆動できる一体化ドライバ１５１１も含む。又、タッチフレックス回路１５０９は、センス信号線１５１３にも接続され、この信号線は、導電性ペースト１５１５を通してカラーフィルタガラスの接点パッド３０７に接続することができる。
【００３９】
図３、６、８及び９において、表示ピクセルの各行は、表示ピクセルごとに個別の共通電極を有するものとして示されている。しかしながら、これらの共通電極（例えば、図３及び６の回路素子３１１、図８の共通電極８０１、及び図９の共通電極９０１）は、各ピクセル電極に対応する物理的に異なる個別の構造体でなくてもよい。ある実施形態では、特定の行、例えば、図９のＶcomドライブ行９０５にまたがって一緒に電気的接続される共通電極は、例えば、ＩＴＯのような導電性材料の単一の連続層で形成されてもよい。更に、導電性材料（ＩＴＯ）の単一の連続層は、各ドライブ線２２２内の図示された共通電極が、行（第１方向）及び列（第１方向に垂直な第２方向）の両方に沿って一緒に電気的接続される図８のように、全ドライブ線２２２に対して使用されてもよい。
【００４０】
更に、ここに述べた規範的な実施形態は、表示回路を表示動作中に動作するものとして説明し、且つタッチ感知回路をタッチ感知動作中に動作するものとして説明したが、表示動作及びタッチ感知動作は、同時に、例えば、部分的又は完全に重畳して、動作されてもよいし、或いは異なる時間に動作されてもよいことを理解されたい。又、ここに述べた規範的な実施形態は、ある回路素子を多機能であるとして説明し、且つ他の回路素子を単一機能であるとして説明したが、回路素子は、他の実施形態では特定の機能に限定されないことを理解されたい。換言すれば、単一機能の回路素子として１つの規範的な実施形態で述べた回路素子は、他の実施形態では多機能回路素子として構成されてもよく、又、その逆も考えられる。
【００４１】
ここに開示した実施形態は、添付図面を参照して詳細に説明したが、当業者であれば、これに限定されないが、異なる実施形態の特徴を組み合わせ、１つ又は複数の特徴を省略し、等々を含む種々の置き換えや変更が明らかであることに注意されたい。
【００４２】
例えば、上述したコンピューティングシステム２００の機能の１つ以上は、メモリ（例えば、図２の周辺装置２０４の１つ）に記憶されてタッチプロセッサ２０２により実行されるファームウェア、又はプログラム記憶装置２３２に記憶されてホストプロセッサ２２８により実行されるファームウェアによって遂行できる。又、このファームウェアは、コンピュータベースのシステム、プロセッサ収容システムのようなインストラクション実行システム、装置又はデバイス、或いはそのインストラクション実行システム、装置又はデバイスからインストラクションをフェッチしてそれらインストラクションを実行する他のシステムにより使用するために又はそれらに関連して使用するために、コンピュータ読み取り可能な媒体に記憶され及び／又はその中において搬送される。本書において、「コンピュータ読み取り可能な媒体」とは、インストラクション実行システム、装置又はデバイスにより使用するために又はそれらに関連して使用するためにプログラムを収容し又は記憶できる媒体である。コンピュータ読み取り可能な媒体は、電子、磁気、光学、電磁、赤外線又は半導体システム、装置又はデバイス、ポータブルコンピュータディスケット（磁気）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）（磁気）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）（磁気）、消去可能なプログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭ）（磁気）、ポータブル光学ディスク、例えば、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒ又はＤＶＤ−ＲＷ、或いはフラッシュメモリ、例えば、コンパクトフラッシュカード、セキュアなデジタルカード、ＵＳＢメモリデバイス、メモリスティック、等を含むが、それらに限定されない。
【００４３】
又、ファームウェアは、コンピュータベースのシステム、プロセッサ収容システムのようなインストラクション実行システム、装置又はデバイス、或いはそのインストラクション実行システム、装置又はデバイスからインストラクションをフェッチしてそれらインストラクションを実行する他のシステムにより使用するために又はそれらに関連して使用するために、搬送媒体内で伝播することもできる。本書において、「搬送媒体」とは、インストラクション実行システム、装置又はデバイスにより使用するために又はそれらに関連して使用するためにプログラムを通信し、伝播し又は搬送できる媒体である。読み取り可能な搬送媒体は、電子、磁気、光学、電磁又は赤外線のワイヤード又はワイヤレス伝播媒体を含むが、それらに限定されない。
【００４４】
規範的な実施形態は、ｘ方向及びｙ方向が各々水平方向及び垂直方向に等しいカルテシアン座標系を参照して説明してもよい。しかしながら、当業者であれば、特定の座標系を参照することは、単に明瞭化のためであり、素子の方向を特定の方向又は特定の座標系に制限するものではない。更に、規範的実施形態の説明には、特定の材料及び材料の形式が含まれるが、当業者であれば、同じ機能を達成する他の材料も使用できることが理解されよう。例えば、以下の例に述べる「金属層」は、任意の導電性材料の層であることを理解されたい。
【００４５】
ある実施形態において、ドライブ線及び／又はセンス線は、例えば、典型的なＬＣＤディスプレイに既に存在する他の素子（例えば、典型的なＬＣＤディスプレイにおける回路素子としても機能し、例えば、信号を搬送し、電圧を蓄積し、等を行う他の電極、導電性及び／又は半導体層、金属線）、典型的なＬＣＤ積み重ね素子でないＬＣＤ積み重ね体に形成された他の素子（例えば、その機能が実質的にタッチスクリーンのタッチ感知システムに対するものである他の金属線、プレート）、及びＬＣＤ積み重ね体の外部に形成された素子（例えば、外部の実質的に透明な導電性プレート、ワイヤ及び他の素子）、を含む他の素子で形成することができる。例えば、タッチ感知システムの一部分は、既知のタッチパネルオーバーレイと同様の素子を含むことができる。
【００４６】
種々の実施形態を表示ピクセルに関して説明したが、当業者であれば、表示ピクセルという語は、表示ピクセルがサブピクセルに分割される実施形態では表示サブピクセルという語と交換可能に使用できることを理解されたい。例えば、ＲＧＢディスプレイに向けられたある実施形態は、レッド、グリーン及びブルーのサブピクセルに分割された表示ピクセルを含むことができる。換言すれば、ある実施形態では、各サブピクセルは、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）又はブルー（Ｂ）のサブピクセルであり、３つのＲ、Ｇ及びＢサブピクセル全体で１つのカラー表示ピクセルを形成する。当業者であれば、他の形式のタッチスクリーンを使用できることが理解されよう。例えば、ある実施形態では、サブピクセルは、他の色の光又は他の波長の電磁放射（例えば、赤外線）に基づくものでもよいし、或いはサブピクセルとして図示された各構造体が単色のピクセルである単色構成に基づくものでもよい。
【００４７】
従って、以上に鑑み、本開示の幾つかの実施形態は、複数の表示ピクセルを含むタッチスクリーンに係り、このタッチスクリーンは、カラーフィルタ層と、複数のドライブ線を含む薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）層と、このＴＦＴ層とカラーフィルタ層との間に配置された液晶層と、この液晶層とカラーフィルタ層との間に配置された複数のセンス線とを備えている。他の実施形態では、各表示ピクセルは、ＴＦＴ層の回路素子を含み、そして各ドライブ線は、複数の回路素子を含む。他の実施形態では、表示ピクセルの各個々の行における回路素子は、固定の導電性接続を通して電気的に接続され、タッチ感知動作中に、第１の刺激信号が回路素子の第１の複数の個々の行に印加され、そして第２の刺激信号が回路素子の第２の複数の個々の行に印加される。他の実施形態では、回路素子は、タッチスクリーンの表示動作中に表示回路に接続される。他の実施形態では、回路素子は、共通電極を含む。他の実施形態では、回路素子は、表示動作中に液晶層に電界を印加する。他の実施形態では、タッチスクリーンのセンス線は、カラーフィルタ層に配置された複数の導電線を含む。他の実施形態では、各センス線は、カラーフィルタ層に配置された導電性メッシュを含む。他の実施形態では、カラーフィルタ層は、ブラックマスクを含み、そしてセンス線は、ブラックマスクに配置される。
【００４８】
本開示の他の実施形態は、複数の表示ピクセルを含むタッチスクリーンに係り、このタッチスクリーンは、カラーフィルタ層と、タッチ感知動作中に刺激信号を搬送する複数のドライブ線と、その複数のドライブ線とカラーフィルタ層との間に配置されたピクセル材料であって、光変更材料及び光発生材料の１つを含むピクセル材料と、表示動作中に、各表示ピクセルからの制御された量の光がカラーフィルタを通過して像を形成するように各表示ピクセルのピクセル材料をコントロールする表示回路と、刺激信号に基づいてセンス信号を受信する複数のセンス線であって、ピクセル材料とカラーフィルタ層との間に配置されるセンス線とを備えている。他の実施形態では、センス線は、カラーフィルタ層に配置される。他の実施形態では、カラーフィルタは、複数の個々のカラーフィルタを含み、そしてセンス線は、個々のカラーフィルタ間に配置された導電性材料を含む。他の実施形態では、センス線は、不透明な導電性材料を含む。他の実施形態では、センス線は、透明な導電性材料を含む。他の実施形態では、センス線に有機コーティングが配置される。
【００４９】
本開示の他の実施形態は、複数の回路素子を含む一体化タッチスクリーンを動作する方法に係り、この方法は、タッチスクリーン上に像を表示する第１の表示動作において回路素子の第１グループを表示回路として動作する段階と、タッチスクリーン上又はその付近でのタッチを感知する第１のタッチ感知動作において回路素子の第２グループをタッチ感知回路として動作する段階とを備え、第１の表示動作における第１グループの動作を第１のタッチ感知動作における第２グループの動作と同時に行うようにする。他の実施形態では、この方法は、更に、第２のタッチ感知動作において第１グループをタッチ感知回路として動作することを含む。他の実施形態では、この方法は、更に、第２の表示動作において回路素子の第３グループを表示回路として動作することを含み、第２の表示動作における第３グループの動作を第２のタッチ感知動作における第１グループの動作と同時に行うようにする。他の実施形態では、第２のタッチ感知動作は、回路素子の１つ以上の付加的なグループを、第１グループの動作と同時に、タッチ感知回路として動作することを含む。他の実施形態では、第１のタッチ感知動作において第２グループをタッチ感知回路として動作することは、刺激信号を第２グループに印加することを含む。他の実施形態では、回路素子は、共通電極を含む。他の実施形態では、第１グループは、共通電極の第１の行を含み、そして第１の表示動作において回路素子の第１グループを動作することは、共通電極の第１の行に第１の共通電圧を印加することを含む。他の実施形態では、この方法は、更に、共通電極の第２の行に第２の共通電圧を印加することを含み、その第２の共通電圧は、第１の共通電圧の逆極性である。他の実施形態では、第２のグループは、共通電極の複数の行を含む。他の実施形態では、共通電極の複数の行は、固定の導電性接続を経て電気的に接続される。
【００５０】
本開示の他の実施形態は、複数の表示ピクセルを含むタッチスクリーンに係り、このタッチスクリーンは、複数の表示ピクセルが配置された第１の基板を備え、各表示ピクセルは、ピクセル電極と、表示動作モード中にはタッチスクリーンに像を表示するためにそのピクセル電極にデータ線を接続すると共に、タッチ感知動作モード中にはそのピクセル電極からデータ線を切断するためのスイッチング素子とを有し、複数の表示ピクセルは、表示動作モード中には共通電圧を、そしてタッチ感知動作モード中には刺激電圧を受け取るための共通電極を有し、更に、カラーフィルタを含む第２の基板と、第１及び第２の基板間に配置されたピクセル材料と、第１の基板を向いた第２の基板の側に直接的又は間接的に配置された複数のセンス線とを備えている。他の実施形態では、刺激は、交流波形の形態である。他の実施形態では、複数の表示ピクセルは、第１の方向、及び第１の方向とは垂直の第２の方向に沿って配置され、複数のドライブ線の各々は、第１の方向に配置された共通電極の少なくとも１つのグループにより形成され、複数のセンス線は、第１の方向に交差する第２の方向に沿って配置され、複数のドライブ線と複数のセンス線との各交差が容量性感知ノードを形成する。
【符号の説明】
【００５１】
１２４：タッチスクリーン
１２６：タッチスクリーン
１２８：タッチスクリーン
１３６：移動電話
１４０：メディアプレーヤ
１４４：パーソナルコンピュータ
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
２２４ａ：ドライブインターフェイス
２２４ｂ：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
３０１：導電性ワイヤ
３０３：カラーフィルタガラス
３０５：カラーフィルタ
３０７：接点パッド
３０９：ＴＦＴガラス
３１１：回路素子
３１３：バッファ領域
３１５：ピクセル材料
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の表示ピクセルを含むタッチスクリーンにおいて、
カラーフィルタ層と、
複数のドライブ線を含む薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）層と、
前記ＴＦＴ層とカラーフィルタ層との間に配置された液晶層と、
前記液晶層とカラーフィルタ層との間に配置された複数のセンス線と、
を備えたタッチスクリーン。
【請求項２】
各表示ピクセルは、ＴＦＴ層に回路素子を含み、そして各ドライブ線は、複数の回路素子を含む、請求項１に記載のタッチスクリーン。
【請求項３】
表示ピクセルの各個々の行における回路素子は、固定の導電性接続を経て電気的に接続され、そしてタッチ感知動作中に、回路素子の第１の複数の個々の行に第１の刺激信号が印加されると共に、回路素子の第２の複数の個々の行に第２の刺激信号が印加される、請求項２に記載のタッチスクリーン。
【請求項４】
前記回路素子は、タッチスクリーンの表示動作中に表示回路に接続される、請求項２に記載のタッチスクリーン。
【請求項５】
各センス線は、前記カラーフィルタ層に配置された複数の導電線を含む、請求項１に記載のタッチスクリーン。
【請求項６】
各センス線は、前記カラーフィルタ層に配置された導電性メッシュを含む、請求項５に記載のタッチスクリーン。
【請求項７】
前記カラーフィルタ層は、ブラックマスクを含み、そして前記センス線は、そのブラックマスク上に配置される、請求項１に記載のタッチスクリーン。
【請求項８】
複数の表示ピクセルを含むタッチスクリーンにおいて、
カラーフィルタ層と、
タッチ感知動作中に刺激信号を搬送する複数のドライブ線と、
前記複数のドライブ線とカラーフィルタ層との間に配置されたピクセル材料であって、光変更材料及び光発生材料の１つを含むピクセル材料と、
表示動作中に、各表示ピクセルからの制御された量の光がカラーフィルタを通過して像を形成するように各表示ピクセルのピクセル材料をコントロールする表示回路と、
前記刺激信号に基づいてセンス信号を受信する複数のセンス線であって、前記ピクセル材料とカラーフィルタ層との間に配置されるセンス線と、
を備えたタッチスクリーン。
【請求項９】
前記センス線は、前記カラーフィルタ層に配置される、請求項８に記載のタッチスクリーン。
【請求項１０】
前記カラーフィルタは、複数の個々のカラーフィルタを含み、そして前記センス線は、個々のカラーフィルタ間に配置された導電性材料を含む、請求項９に記載のタッチスクリーン。
【請求項１１】
複数の回路素子を含む一体化タッチスクリーンを動作する方法において、
前記タッチスクリーン上に像を表示する第１の表示動作において回路素子の第１グループを表示回路として動作する段階と、
前記タッチスクリーン上又はその付近でのタッチを感知する第１のタッチ感知動作において回路素子の第２グループをタッチ感知回路として動作する段階と、
を備え、前記第１の表示動作における第１グループの動作を前記第１のタッチ感知動作における第２グループの動作と同時に行うようにした、方法。
【請求項１２】
前記第２のタッチ感知動作において前記第１グループをタッチ感知回路として動作する段階を更に備えた、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２の表示動作において回路素子の第３グループを表示回路として動作する段階を更に備え、前記第２の表示動作におけるその第３グループの動作を前記第２のタッチ感知動作における前記第１グループの動作と同時に行う、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第２のタッチ感知動作は、回路素子の１つ以上の付加的なグループを、第１グループの動作と同時にタッチ感知回路として動作することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１のタッチ感知動作において前記第２グループをタッチ感知回路として動作することは、刺激信号を前記第２グループに印加することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記回路素子は、共通電極を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１グループは、共通電極の第１の行を含み、そして前記第１の表示動作において回路素子の第１グループを動作することは、前記共通電極の第１の行に第１の共通電圧を印加することを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
複数の表示ピクセルを含むタッチスクリーンにおいて、
複数の表示ピクセルが配置された第１の基板を備え、各表示ピクセルは、ピクセル電極と、表示動作モード中にはタッチスクリーンに像を表示するためにそのピクセル電極にデータ線を接続すると共に、タッチ感知動作モード中にはそのピクセル電極からデータ線を切断するためのスイッチング素子とを有し、
前記複数の表示ピクセルは、表示動作モード中には共通電圧を、そしてタッチ感知動作モード中には刺激電圧を受け取るための共通電極を有し、更に、
カラーフィルタを含む第２の基板と、
前記第１及び第２の基板間に配置されたピクセル材料と、
前記第１の基板を向いた前記第２の基板の側に直接的又は間接的に配置された複数のセンス線と、
を備えたタッチスクリーン。
【請求項１９】
前記刺激電圧は、交流波形の形態である、請求項１８に記載のタッチスクリーン。
【請求項２０】
前記複数の表示ピクセルは、第１の方向、及び第１の方向とは垂直の第２の方向に沿って配置され、複数のドライブ線の各々は、前記第１の方向に配置された共通電極の少なくとも１つのグループにより形成され、
複数のセンス線は、前記第１の方向に交差する第２の方向に沿って配置され、
前記複数のドライブ線と複数のセンス線との各交差が容量性感知ノードを形成する、
請求項１９に記載のタッチスクリーン。
【請求項１】
複数の表示ピクセルを含むタッチスクリーンにおいて、
カラーフィルタ層と、
複数のドライブ線を含む薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）層と、
前記ＴＦＴ層とカラーフィルタ層との間に配置された液晶層と、
前記液晶層とカラーフィルタ層との間に配置された複数のセンス線と、
を備えたタッチスクリーン。
【請求項２】
各表示ピクセルは、ＴＦＴ層に回路素子を含み、そして各ドライブ線は、複数の回路素子を含む、請求項１に記載のタッチスクリーン。
【請求項３】
表示ピクセルの各個々の行における回路素子は、固定の導電性接続を経て電気的に接続され、そしてタッチ感知動作中に、回路素子の第１の複数の個々の行に第１の刺激信号が印加されると共に、回路素子の第２の複数の個々の行に第２の刺激信号が印加される、請求項２に記載のタッチスクリーン。
【請求項４】
前記回路素子は、タッチスクリーンの表示動作中に表示回路に接続される、請求項２に記載のタッチスクリーン。
【請求項５】
各センス線は、前記カラーフィルタ層に配置された複数の導電線を含む、請求項１に記載のタッチスクリーン。
【請求項６】
各センス線は、前記カラーフィルタ層に配置された導電性メッシュを含む、請求項５に記載のタッチスクリーン。
【請求項７】
前記カラーフィルタ層は、ブラックマスクを含み、そして前記センス線は、そのブラックマスク上に配置される、請求項１に記載のタッチスクリーン。
【請求項８】
複数の表示ピクセルを含むタッチスクリーンにおいて、
カラーフィルタ層と、
タッチ感知動作中に刺激信号を搬送する複数のドライブ線と、
前記複数のドライブ線とカラーフィルタ層との間に配置されたピクセル材料であって、光変更材料及び光発生材料の１つを含むピクセル材料と、
表示動作中に、各表示ピクセルからの制御された量の光がカラーフィルタを通過して像を形成するように各表示ピクセルのピクセル材料をコントロールする表示回路と、
前記刺激信号に基づいてセンス信号を受信する複数のセンス線であって、前記ピクセル材料とカラーフィルタ層との間に配置されるセンス線と、
を備えたタッチスクリーン。
【請求項９】
前記センス線は、前記カラーフィルタ層に配置される、請求項８に記載のタッチスクリーン。
【請求項１０】
前記カラーフィルタは、複数の個々のカラーフィルタを含み、そして前記センス線は、個々のカラーフィルタ間に配置された導電性材料を含む、請求項９に記載のタッチスクリーン。
【請求項１１】
複数の回路素子を含む一体化タッチスクリーンを動作する方法において、
前記タッチスクリーン上に像を表示する第１の表示動作において回路素子の第１グループを表示回路として動作する段階と、
前記タッチスクリーン上又はその付近でのタッチを感知する第１のタッチ感知動作において回路素子の第２グループをタッチ感知回路として動作する段階と、
を備え、前記第１の表示動作における第１グループの動作を前記第１のタッチ感知動作における第２グループの動作と同時に行うようにした、方法。
【請求項１２】
前記第２のタッチ感知動作において前記第１グループをタッチ感知回路として動作する段階を更に備えた、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２の表示動作において回路素子の第３グループを表示回路として動作する段階を更に備え、前記第２の表示動作におけるその第３グループの動作を前記第２のタッチ感知動作における前記第１グループの動作と同時に行う、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第２のタッチ感知動作は、回路素子の１つ以上の付加的なグループを、第１グループの動作と同時にタッチ感知回路として動作することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１のタッチ感知動作において前記第２グループをタッチ感知回路として動作することは、刺激信号を前記第２グループに印加することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記回路素子は、共通電極を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１グループは、共通電極の第１の行を含み、そして前記第１の表示動作において回路素子の第１グループを動作することは、前記共通電極の第１の行に第１の共通電圧を印加することを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
複数の表示ピクセルを含むタッチスクリーンにおいて、
複数の表示ピクセルが配置された第１の基板を備え、各表示ピクセルは、ピクセル電極と、表示動作モード中にはタッチスクリーンに像を表示するためにそのピクセル電極にデータ線を接続すると共に、タッチ感知動作モード中にはそのピクセル電極からデータ線を切断するためのスイッチング素子とを有し、
前記複数の表示ピクセルは、表示動作モード中には共通電圧を、そしてタッチ感知動作モード中には刺激電圧を受け取るための共通電極を有し、更に、
カラーフィルタを含む第２の基板と、
前記第１及び第２の基板間に配置されたピクセル材料と、
前記第１の基板を向いた前記第２の基板の側に直接的又は間接的に配置された複数のセンス線と、
を備えたタッチスクリーン。
【請求項１９】
前記刺激電圧は、交流波形の形態である、請求項１８に記載のタッチスクリーン。
【請求項２０】
前記複数の表示ピクセルは、第１の方向、及び第１の方向とは垂直の第２の方向に沿って配置され、複数のドライブ線の各々は、前記第１の方向に配置された共通電極の少なくとも１つのグループにより形成され、
複数のセンス線は、前記第１の方向に交差する第２の方向に沿って配置され、
前記複数のドライブ線と複数のセンス線との各交差が容量性感知ノードを形成する、
請求項１９に記載のタッチスクリーン。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図２】
【図３】
【図３Ａ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図９Ａ】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図２】
【図３】
【図３Ａ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図９Ａ】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−１８１８２２（Ｐ２０１２−１８１８２２Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１１−２９０６６６（Ｐ２０１１−２９０６６６）
【出願日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．コンパクトフラッシュ
【出願人】（５０３２６０９１８）アップル インコーポレイテッド (568)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２９０６６６（Ｐ２０１１−２９０６６６）
【出願日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．コンパクトフラッシュ
【出願人】（５０３２６０９１８）アップル インコーポレイテッド (568)
【Ｆターム（参考）】
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