具有集成傳感器控制器的觸摸及顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的實施例一般提供相比于傳統(tǒng)輸入裝置具有較小總體物理尺寸和較低生產成本的輸入裝置，并最小化地受電干擾的影響。這里討論的實施例包括具有傳感器控制器的一輸入裝置，該傳感器控制器布置成緊密接近于用于感測并獲得輸入對象位置信息的多個感測元件。在一個實施例中，該傳感器控制器和至少部分傳感器電極被布置在定位于一顯示裝置附近的兩個透明襯底之間。在一些實施例中，該傳感器控制器被布置在具有一感測區(qū)的襯底邊緣區(qū)域，鄰近定位的傳感器電極被配置為經由該感測區(qū)來感測輸入對象的存在。
【專利說明】具有集成傳感器控制器的觸摸及顯示裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明的實施例一般涉及用于感測在接近感測裝置的感測區(qū)之上的輸入對象的位置的方法及系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]包括接近傳感器裝置(也通常被稱為觸摸墊或觸摸傳感器裝置)的輸入裝置廣泛地用在多種電子系統(tǒng)中。接近傳感器裝置典型地包括一感測區(qū)，通常由一表面區(qū)分，在其中接近傳感器裝置確定一個或多個輸入對象的存在、位置和/或運動。接近傳感器裝置可被用于為電子系統(tǒng)提供界面。例如，接近傳感器裝置通常被用作較大計算系統(tǒng)的輸入裝置，例如集成在或外設于筆記本或桌上型電腦的不透明觸摸墊。接近傳感器裝置通常也被用于較小計算系統(tǒng)中，例如集成在便攜式電話中的觸摸屏。
[0003]接近傳感器裝置典型地與其他支持組件(例如在電子或計算系統(tǒng)中找到的顯示或輸入裝置)結合使用。在一些配置中，接近傳感器裝置被耦合到這些支持組件以提供期望的組合功能或提供期望的完全裝置包。許多市場上有賣的接近傳感器裝置利用一種或多種電子技術，例如電容或阻性感測技術，來確定輸入對象的存在、位置和或運動。典型地，接近傳感器裝置使用一列傳感器電極來檢測輸入對象的存在、位置和/或運動。由于經常大量的傳感器電極被用于以期望的精度感測輸入對象存在和位置，以及也由于將這些傳感器電極中的每個連接至電子或計算系統(tǒng)中的各種信號生成及數據收集組件的需要，與形成這些互連關聯(lián)的花費、系統(tǒng)的可靠性和接近傳感器裝置的總體尺寸通常非期望地大。減小成形的電子裝置中的電組件的花費和/或尺寸是在消費及工業(yè)電子行業(yè)中的普遍目標。應注意到，置于接近傳感器裝置上的花費和尺寸限制通常由所需的跡線數、所需的連接點數、連接組件的復雜性(例如連接器上的管腳數)以及用于使傳感器電極與控制系統(tǒng)互相連接的彈性組件的復雜性產生。
[0004]而且，用于使傳感器電極與計算機系統(tǒng)互相連接的跡線長度越大，接近傳感器裝置更易受干擾，例如通常由其他支持組件生成的電磁干擾(EMI)。由這些支持組件提供的干擾會有害地影響由接近感測裝置收集的數據的可靠性和準確度。目前的商業(yè)電子或計算系統(tǒng)普遍地尋求，通過使EMI生成組件遠離接近感測裝置、向裝置包增加屏蔽組件、和/或改變顯示處理方法，來找到最小化干擾量值的方法，這樣使得系統(tǒng)更加昂貴和/或不必要地增加完全系統(tǒng)包的尺寸。
[0005]因此，形成一個不昂貴的、可靠的以及能被集成在一期望尺寸電子系統(tǒng)中的接近感測裝置的設備及方法成為一種需要。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的實施例一般提供一種輸入裝置，其具有較小的總體物理尺寸、較低的生產成本，并通過最小化連接點數、連接器數、連接跡線長度并通過在用于形成該輸入裝置的結構中定位一傳感器控制器IC來最小化電路元件的復雜性，從而改進了該輸入裝置的精度及可靠性。這里討論的實施例中的一個或多個包括將一傳感器控制器緊鄰于用于感測并獲得布置于該輸入裝置的感測區(qū)之上的輸入對象的位置信息的多個傳感器電極來安裝。
[0007]本發(fā)明的實施例可提供一種輸入裝置,包括具有一前表面和一后表面的第一透明襯底，其中該后表面位于與該前表面相對的、該第一透明襯底一側；第二透明襯底，其具有第一表面、多個傳感器電極、以及通信地耦合至該多個傳感器電極的一傳感器控制器，其中至少部分該傳感器控制器以及該多個傳感器電極的一部分被布置于由在該第一透明襯底后表面和該第二透明襯底的第一表面之間的重疊區(qū)所限定的一容積中。
[0008]本發(fā)明的實施例還可提供一觸摸屏，包括具有一前表面和一后表面的第一透明襯底，其中該后表面位于與該前表面相對的、該第一透明襯底一側；具有第一表面和第二表面的第二透明襯底，其中該第二表面位于與該第一表面相對的、該第二透明襯底一側；具有第一表面的第三襯底,在第一表面上布置有顯不裝置的至少一部分，其中該第二透明襯底布置于該第一透明襯底前表面和該第三襯底第一表面之間；多個傳感器電極；以及通信地耦合至該多個傳感器電極的一傳感器控制器。該傳感器控制器的至少一部分以及該多個傳感器電極的至少一部分能布置于在該第一透明襯底后表面和該第二透明襯底的第一表面之間限定的一容積中。
[0009]本發(fā)明的實施例還可提供一種形成輸入裝置的方法。該方法可包括將第一透明襯底的第一表面耦合至第二襯底的第一表面，其中多個傳感器電極布置于該第一透明襯底的第一表面和該第二襯底的第一表面之間；以及將電稱合至該多個傳感器電極的一傳感器控制器耦合至該第一透明襯底的第一表面或該第二襯底的第一表面，以使該傳感器控制器布置于在該第一透明襯底第一表面和該第二襯底的第一表面之間限定的一容積中。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]為了使上面描述的本發(fā)明的特征能夠以詳細的方式來理解，通過參考實施例可獲得上面簡要總結的發(fā)明的更為具體的描述，其中一些實施例在附圖中例示。要注意，無論如何，因本發(fā)明可容許其他相等地有效的實施例，這些附圖僅例示本發(fā)明典型的實施例，不應因此被認為限定本發(fā)明的范圍。
[0011]圖1為按照本發(fā)明的實施例的一示例輸入裝置的示意性框圖。
[0012]圖2為按照這里描述的一個或多個實施例，可用于生成一輸入裝置的全部或部分感測區(qū)的、傳感器電極圖形的一部分的示意性視圖。
[0013]圖3A為按照這里描述的一個或多個實施例，例示一輸入裝置的實例的示意圖。
[0014]圖3B為按照這里描述的一個或多個實施例，例示一輸入裝置的實例的示意圖。
[0015]圖4A為按照這里描述的一個或多個實施例，用于感測輸入對象的一輸入裝置的局部側視截面圖。
[0016]圖4B為按照這里描述的一個或多個實施例，用于感測輸入對象的一輸入裝置的放大的側視截面圖。
[0017]圖5A為按照這里描述的一個或多個實施例，用于感測輸入對象的一輸入裝置的局部側視截面圖。
[0018]圖5B為按照這里描述的一個或多個實施例，用于感測輸入對象的一輸入裝置的局部側視截面圖。[0019]圖5C為按照這里描述的一個或多個實施例，用于感測輸入對象的一輸入裝置的局部側視截面圖。
[0020]圖6A-6C為按照這里描述的一個或多個實施例，用于感測輸入對象的一輸入裝置的局部側視截面圖。
[0021]圖7為按照這里描述的一個或多個實施例，用于感測輸入對象的一輸入裝置的局部側視截面圖。
[0022]圖8A-8B為按照這里描述的一個或多個實施例，用于與液晶(IXD)顯示裝置協(xié)同使用的一輸入裝置的局部側視截面圖。
[0023]圖9A-9B為按照這里描述的一個或多個實施例，用于與有機發(fā)光二極管(OLED)顯示裝置協(xié)同使用的一輸入裝置的局部側視截面圖。
[0024]為便于理解，盡可能地使用同樣的標號來標明對附圖而言是共同的相同元件。應預期到，在一個實施例中公開的元件可不經明確的敘述、而在其他實施例中可獲益地使用。這里所指的附圖不應被理解為按比例繪制，除非特別說明。同樣，通常簡化附圖，并且省略細節(jié)或組件以便陳述和解釋的清楚。附圖及討論服務于解釋下面討論的原理，其中類似的標注表示類似的元件。
【具體實施方式】
[0025]下列詳細描述本質上僅僅是示范性的，并不意圖限制本發(fā)明或本發(fā)明的應用和使用。而且，不存在由在先【技術領域】、背景、簡述或下列詳細描述中提出的任何表達的或暗示的理論所約束的意圖。
[0026]本發(fā)明的實施例一般提供一種輸入裝置，其具有較小的總體物理尺寸和較低的生產成本，并相對于傳統(tǒng)輸入裝置最低限度地受電干擾的影響。這里討論的實施例中的一個或多個包括一輸入裝置，其具有一傳感器控制器，該傳感器控制器布置成緊鄰于包括用于獲得輸入對象位置信息的傳感器電極的多個感測元件。在一個實施例中，該傳感器控制器和至少部分該傳感器電極布置于兩個透明襯底之間，該兩個透明襯底定位在一顯示裝置(或這里也被稱為顯示模塊)內。在這種配置中，顯示裝置可被更新，而同時輸入對象的存在能夠通過該傳感器控制器和該部分傳感器電極的使用所檢測。在一些實施例中，傳感器控制器布置于襯底的邊緣區(qū)，該襯底具有一感測區(qū)，鄰近設置的傳感器電極配置為在感測區(qū)中感測輸入對象的存在。
[0027]圖1是按照本發(fā)明實施例的一示例輸入裝置100的框圖。在圖1中，輸入裝置100為一接近傳感器裝置(例如，“觸摸墊”、“觸摸傳感器裝置”)，其配置為感測由定位在感測區(qū)120中的一個或多個輸入對象140提供的輸入。示例輸入對象包括手指和觸筆，如圖1所示。在本發(fā)明的一些實施例中，輸入裝置100可配置為向電子系統(tǒng)150提供輸入。本文檔中使用的術語“電子系統(tǒng)”(或“電子裝置”)廣義上指任何能夠電子地處理信息的系統(tǒng)。電子系統(tǒng)的一些非限制性的示例包括所有尺寸和形狀的個人電腦、例如桌上型電腦、膝上型電腦、上網本電腦、平板電腦、網頁瀏覽器、電子書閱讀器以及個人數字助手(PDAs)。電子系統(tǒng)的其他示例包括合成輸入裝置，例如包括輸入裝置100和獨立操縱桿或鍵開關的物理鍵盤。電子系統(tǒng)150的進一步的示例包括外圍設備，例如數據輸入裝置(例如遠程控件和鼠標)和數據輸出裝置(例如顯示屏和打印機)。其他示例包括遠程終端、廣告亭、視頻游戲機器(例如視頻游戲控制臺、便攜式游戲裝置等)、通信裝置(例如便攜式電話，諸如智能電話)，以及媒體裝置(例如錄音機、編輯器和播放器，諸如電視、機頂盒、音樂播放器、數字相片框和數碼相機)。此外，電子系統(tǒng)可能為輸入裝置的主機或從機。
[0028]輸入裝置100能夠實現為電子系統(tǒng)150的一物理部件，或能夠物理地與該電子系統(tǒng)分離。視情況而定，輸入裝置100可使用下列任意一個或多個與電子系統(tǒng)150的部件通信:總線、網絡、以及其他有線或無線互連。示例包括I2C、SP1、PS/2、通用串行總線(USB)、藍牙、RF以及IRDA。
[0029]感測區(qū)120包含輸入裝置100之上、周圍、之中和/或附近的任何空間，其中輸入裝置100能夠檢測通過一個或多個輸入對象140進行的用戶輸入。特定感測區(qū)的尺寸、形狀和位置可以逐個實施例極大地改變。在一些實施例中，感測區(qū)120沿一個或多個方向從輸入裝置100的表面延伸到空間中，直到信噪比阻止充分準確的物體檢測。在各個實施例中，這個感測區(qū)120沿特定方向所延伸的距離可以是大約小于一毫米、數毫米、數厘米或者更多，并且可隨所使用的感測技術的類型和預期的精度而極大地改變。因此，一些實施例感測輸入，該輸入包括沒有與輸入裝置100的任何表面相接觸、與輸入裝置100的輸入表面(例如觸摸表面)相接觸、與耦合某個量的所施加力或壓力的輸入裝置100的輸入表面相接觸和/或它們的組合。在各個實施例中，可由傳感器電極所在的殼體的表面、由施加在傳感器電極或者任何殼體之上的夾層結構面板等，來提供輸入表面。在一些實施例中，感測區(qū)120在投射到輸入裝置100的輸入表面上時具有矩形形狀。
[0030]輸入裝置100可利用傳感器組件和感測技術的任何組合來檢測感測區(qū)120中的用戶輸入。輸入裝置100 —般包括一個或多個感測元件121，其用于檢測用戶輸入。作為若干非限制性示例，輸入裝置100中的一個或多個感測元件121可使用電容、倒介電、電阻、電感、磁聲、超聲和/或光學技術來檢測輸入對象140的位置或運動。一些實現配置成提供感測圖像，該感測圖像跨越一維、二維、三維或更高維的空間。
[0031]圖1中，處理系統(tǒng)110示為輸入裝置100的組成部分。處理系統(tǒng)110配置成操作輸入裝置100的硬件，以檢測感測區(qū)120中的輸入。處理系統(tǒng)110包括一個或多個集成電路(IC)的部分或全部和/或其它電路組件。在一些實施例中，處理系統(tǒng)110還包括電子可讀指令，例如固件代碼、軟件代碼等。在一些實施例中，組成處理系統(tǒng)110的組件共同位于例如輸入裝置100的感測元件121的附近。在其它實施例中，處理系統(tǒng)110的組件在物理上分離，其中一個或多個組件靠近輸入裝置100的感測元件121，而一個或多個組件在其它位置。例如，輸入裝置100可以是耦合到臺式計算機的外設，并且處理系統(tǒng)110可包括配置成運行于臺式計算機的中央處理單元上的軟件以及與中央處理單元分離的一個或多個IC(也許具有關聯(lián)固件)。作為另一個示例，輸入裝置100可在物理上集成到電話中，并且處理系統(tǒng)110可包括作為電話的主處理器的一部分的電路和固件。在一些實施例中，處理系統(tǒng)110專用于實現輸入裝置100。在其它實施例中，處理系統(tǒng)110還執(zhí)行其它功能，例如操作顯示屏幕、驅動觸覺致動器等。
[0032]處理系統(tǒng)110可實現為一組模塊，該組模塊操控輸入裝置100的不同功能。各模塊可包括作為處理系統(tǒng)110的一部分的電路、固件、軟件或者它們的組合。在各個實施例中，可使用模塊的不同組合。在一個示例中，模塊包括:硬件操作模塊，用于操作諸如感測元件和顯示屏幕之類的硬件；數據處理模塊，用于處理諸如傳感器信號和位置信息之類的數據；以及報告模塊，用于報告信息。在另一個示例中，模塊包括:傳感器操作模塊，配置成操作感測元件以檢測輸入；識別模塊，配置成識別諸如模式變更手勢之類的手勢；以及模式變更模塊，用于變更操作模式。
[0033]在一些實施例中，處理系統(tǒng)110直接通過引起一個或多個動作，來響應感測區(qū)120中的用戶輸入(或者沒有用戶輸入)。在一個示例中，動作包括變更操作模式以及諸如光標移動、選擇、菜單導航和其它功能之類的GUI動作。在一些實施例中，處理系統(tǒng)110向電子系統(tǒng)的某個部分(例如向電子系統(tǒng)中與處理系統(tǒng)110分離的中央處理系統(tǒng)，若這種獨立中央處理系統(tǒng)存在的話)提供與輸入(或者沒有輸入)有關的信息。在一些實施例中，電子系統(tǒng)的某個部分處理從處理系統(tǒng)110所接收的信息，用于對用戶輸入起作用，例如促進全范圍的動作，包括模式變更動作和⑶I動作。例如，在一些實施例中，處理系統(tǒng)110操作輸入裝置100的感測元件121，以便產生電信號，該電信號指示感測區(qū)120中的輸入(或者沒有輸入)。處理系統(tǒng)110可在產生提供給電子系統(tǒng)的信息中對電信號執(zhí)行任何適當量的處理。例如，處理系統(tǒng)110可數字化從感測元件121所得到的模擬電信號。作為另一個示例，處理系統(tǒng)110可執(zhí)行濾波或者其它信號調節(jié)。作為又一個示例，處理系統(tǒng)110可減去或者以其它方式考慮數據的基準集合(例如基準圖像)，使得信息反映所獲取的電信號(例如感測圖像)與基準之間的差。作為又一些示例，處理系統(tǒng)110可確定位置信息，將輸入識別為命令，識別筆跡等。
[0034]本文所使用的“位置信息”廣義地包含絕對位置、相對位置、速度、加速度和其它類型的空間信息。示范“零維”位置信息包括近/遠或者接觸/無接觸信息。示范“一維”位置信息包括沿軸的位置。示范“二維”位置信息包括平面中的運動。示范“三維”位置信息包括空間中的瞬時或平均速度。其它示例包括空間信息的其它表示。還可確定和/或存儲與一種或多種類型的位置信息有關的歷史數據，包括例如隨時間來跟蹤位置、運動或者瞬時速度的歷史數據。
[0035]在一些實施例中，輸入裝置100采用由處理系統(tǒng)110或者由另外某種處理系統(tǒng)所操作的附加輸入組件來實現。這些附加輸入組件可提供用于感測區(qū)120中的輸入的冗余功能性或者某種其它功能性。圖1示出感測區(qū)120附近的按鈕130，其能夠用于促進使用輸入裝置100來選擇項目。其它類型的附加輸入組件包括滑塊、球、輪、開關等。相反，在一些實施例中，輸入裝置100可以在沒有其它輸入組件的情況下實現。
[0036]在一些實施例中，輸入裝置100包括觸摸屏界面，并且感測區(qū)120重疊顯示屏幕的工作區(qū)的至少一部分。例如，輸入裝置100可包括覆蓋顯示屏幕、基本上透明的傳感器電極，并且提供用于關聯(lián)電子系統(tǒng)的觸摸屏界面。顯示屏幕可以是能夠向用戶顯示可視界面的任何類型的動態(tài)顯示器，并且可包括任何類型的發(fā)光二極管(LED)、有機LED(OLED)、陰極射線管(CRT)、液晶顯示器(LCD)、等離子體、電致發(fā)光(EL)或者其它顯示技術。輸入裝置100和顯示屏幕可共享物理元件。例如，一些實施例可將相同電氣組件的一部分用于顯示和感測。作為另一個示例，顯示屏幕可部分或全部由處理系統(tǒng)110來操作。
[0037]應當理解，雖然在全功能設備的上下文中描述本技術的許多實施例，但是本技術的機制能夠作為多種形式的程序產品(例如軟件)來分配。例如，本技術的機制可作為電子處理器可讀的信息承載介質(例如，處理系統(tǒng)110可讀的非暫時計算機可讀和/或可記錄/可寫信息承載介質)上的軟件程序來實現和分配。另外，本技術的實施例同樣適用，而與用于執(zhí)行分配的介質的特定類型無關。非暫時的電子可讀介質的示例包括各種光盤、存儲棒、存儲卡、存儲模塊等。電子可讀介質可基于閃速、光、磁、全息或者任何其它存儲技術。
[0038]一般來說，通過使用一個或多個感測元件121 (圖1)(感測元件121定位成檢測輸入對象的“位置信息”)，來監(jiān)測或感測輸入對象140相對于感測區(qū)120的位置。一般來說，感測元件121可包括一個或多個感測元件或組件,該一個或多個感測元件或組件用于檢測輸入對象的存在。如上所述，輸入裝置100的一個或多個感測元件121可使用電容、倒介電、電阻、電感、磁聲、超聲和/或光學技術來感測輸入對象的位置。雖然以下所提供的信息主要論述輸入裝置100的操作(輸入裝置使用電容感測技術來監(jiān)測或確定輸入對象140的位置)，但是這個配置不是要限制關于本文所述的本發(fā)明的范圍，因為可使用其它感測技術。
[0039]在輸入裝置100的一些電阻實現中，柔性和導電第一層通過一個或多個隔離元件與導電第二層分隔。在操作期間，一個或多個電壓施加在相鄰層之間。當輸入對象140接觸柔性第一層時，它可充分偏斜以在層之間創(chuàng)建電接觸，從而產生反映層之間的接觸點的電流或電壓輸出。這些所產生電流或電壓輸出可用于確定位置信息。
[0040]在輸入裝置100的一些電感實現中，一個或多個感測元件拾取由諧振線圈或線圈對所感應的回路電流。電流的幅值、相位和頻率的某個組合隨后可用于確定定位在感測區(qū)120之上的輸入對象140的位置信息。
[0041]在輸入裝置100的一個實施例中，感測元件121是電容感測元件，其用于感測輸入對象的位置。在輸入裝置100的一些電容實現中，將電壓或電流施加到感測元件，以創(chuàng)建電極與地之間的電場。附近的輸入對象140引起電場的變化，并且產生電容耦合的可檢測變化，該變化可作為電壓、電流等的變化來檢測。一些電容實現利用電容感測元件的陣列或者其它規(guī)則或不規(guī)則圖案來創(chuàng)建電場。在一些電容實現中，獨立感測元件的部分可歐姆地短接在一起，以形成較大傳感器電極。一些電容實現利用電阻片，其中電阻片可以是電阻均勻的。
[0042]—些電容實現利用基于一個或多個感測電極或者一個或多個傳感器電極與輸入對象之間的電容耦合的變化的“自電容”(或者“絕對電容”)感測方法。在各個實施例中，定位在傳感器電極附近的至少部分接地的輸入對象改變傳感器電極附近的電場，因而改變傳感器電極到地的所測量電容耦合。在一個實現中，絕對電容感測方法通過相對參考電壓(例如系統(tǒng)地)來調制傳感器電極，并且通過檢測傳感器電極與至少部分接地的輸入對象之間的電容耦合來進行操作。
[0043]一些電容實現利用基于兩個或更多感測元件(例如傳感器電極)之間的電容耦合的變化的“互電容”(或者“跨電容”)感測方法。在各個實施例中，傳感器電極附近的輸入對象改變在傳感器電極之間創(chuàng)建的電場，因而改變所測量電容耦合。在一個實現中，跨電容感測方法通過下列步驟進行操作:檢測一個或多個發(fā)射器傳感器電極(又稱作“發(fā)射器電極”或“發(fā)射器”)與一個或多個接收器傳感器電極(又稱作“接收器電極”或“接收器”)之間的電容耦合。發(fā)射器傳感器電極可相對于參考電壓(例如系統(tǒng)地)來調制，以傳送發(fā)射器信號。接收器傳感器電極可相對于參考電壓基本上保持為恒定，以促進所產生信號的接收。所產生信號可包括與一個或多個發(fā)射器信號和/或與一個或多個環(huán)境干擾源(例如其它電磁信號)對應的影響。傳感器電極可以是專用發(fā)射器或接收器，或者可配置成既傳送又接收。[0044]圖2是輸入裝置100的一部分的示意頂視圖，該頂視圖示出可用于感測感測區(qū)120中的輸入對象的位置信息的傳感器電極圖案的一部分。為了說明和描述的清楚起見，圖2示出簡單矩形的圖案，而沒有示出所有互連特征和/或其它相關組件。雖然圖2示出簡單矩形的圖案，但是這并不表示進行限制，以及在其它實施例中，可使用各種傳感器電極形狀。在另外某些實施例中，傳感器電極260和傳感器電極270的尺寸和/或形狀可以是相似的。在一個示例中，如所示，這些傳感器電極布置在傳感器電極圖案中，該傳感器電極圖案包括第一批多個傳感器電極260(例如傳感器電極260-1、260-2、260-3等)以及第二批多個傳感器電極270 (例如傳感器電極270-1、270-2、270-3等)，第二批多個傳感器電極270可布置在第一批多個傳感器電極260之上、之下或者與第一批多個傳感器電極260相同的層上。將要注意，圖2的傳感器電極圖案備選地可利用各種感測技術，例如互電容感測、絕對電容感測、倒介電、電阻、電感、磁聲、超聲或者其它有用感測技術，而沒有背離本文所述的本發(fā)明的范圍。
[0045]傳感器電極260和傳感器電極270通常相互歐姆地隔離。也就是說，一個或多個絕緣體分隔傳感器電極260和傳感器電極270，并且防止它們在可重疊的區(qū)域中相互電短接。在一些實施例中，傳感器電極260和傳感器電極270通過電絕緣材料(其布置在它們之間的跨接區(qū)域處)來分隔。在這類配置中，傳感器電極260和/或傳感器電極270可采用跳線(該跳線連接同一電極的不同部分)來形成。在一些實施例中，傳感器電極260和傳感器電極270通過一層或多層電絕緣材料來分隔。在另外某些實施例中，傳感器電極260和傳感器電極270通過一個或多個襯底來分隔,例如,它們可布置在同一襯底的相對側上或者在層壓在一起的不同襯底上。在另外某些實施例中，傳感器電極260和傳感器電極270的尺寸和形狀可以是相似的。在各個實施例中，如稍后將更詳細論述，傳感器電極260和傳感器電極270可布置在襯底的單層上。在又一些實施例中，其它電極(包括但不限于屏蔽電極)可布置成接近傳感器電極260或270。屏蔽電極可配置成防護傳感器電極260和/或傳感器電極270免受干擾、例如附近的驅動電壓和/或電流源。在一些實施例中，屏蔽電極可隨傳感器電極260和270 —起布置在襯底的共同側上。在其它實施例中，屏蔽電極可隨傳感器電極260 —起布置在襯底的共同側上。在其它實施例中，屏蔽電極可隨傳感器電極270 —起布置在襯底的共同側上。在又一些實施例中，屏蔽電極可布置在襯底的第一側上，而傳感器電極260和/或傳感器電極270布置在與第一側相對的第二側上。
[0046]在一個實施例中，傳感器電極260與傳感器電極270之間的局部電容稱合的區(qū)域可稱作“電容像素”。傳感器電極260與傳感器電極270之間的電容耦合隨感測區(qū)(其與傳感器電極260和傳感器電極270關聯(lián))中的輸入對象的接近性和運動而發(fā)生變化。
[0047]在一些實施例中，“掃描”傳感器圖案，以確定這些電容耦合。也就是說，驅動傳感器電極260，以傳送發(fā)射器信號?？刹僮鬏斎胙b置100，使得一次一個發(fā)射器電極進行傳送，或者多個發(fā)射器電極同時進行傳送。在多個發(fā)射器電極同時進行傳送的情況下，這多個發(fā)射器電極可傳送相同的發(fā)射器信號，并且實際上產生實際上更大的發(fā)射器電極，或者這多個發(fā)射器電極可傳送不同的發(fā)射器信號。例如，多個發(fā)射器電極可按照一個或多個編碼方案(其使它們對傳感器電極270的所產生信號的組合影響能夠被單獨確定)來傳送不同的發(fā)射器信號。可單一或者多樣地操作傳感器電極270，以獲取所產生信號。所產生的信號可用于確定電容像素處的電容耦合的測量，這些測量用于確定輸入對象是否存在及其位置信息，如上所述。電容像素的一組值形成“電容圖像”(又稱作“電容幀”或“感測圖像”)，“電容圖像”表示像素處的電容耦合?？蓪Χ鄠€時間周期來獲取多個電容圖像，以及它們之間的差用于得出與感測區(qū)中的輸入對象有關的信息。例如，對連續(xù)時間周期所獲取的連續(xù)電容圖像能夠用于跟蹤進入、退出感測區(qū)以及在感測區(qū)中的一個或多個輸入對象的運動。在各個實施例中，感測圖像或電容圖像包括在測量所產生信號(所產生信號采用跨感測區(qū)120分布的感測元件121的至少一部分來接收)的過程期間所接收的數據。所產生的信號可在一個時刻來接收、或者通過按照光柵掃描圖案(例如按照預期掃描圖案單獨地順次輪詢各感測元件)、逐行掃描圖案、逐列掃描圖案或者其它有用掃描技術以掃描感測元件(其跨感測區(qū)120分布)的行和/或列來接收。在許多實施例中，由輸入裝置100來獲取“感測圖像”的速率或者感測幀速率在大約60與大約180赫茲(Hz)之間，但是根據預期應用能夠更高或更低。
[0048]在一些觸摸屏實施例中，傳感器電極260和/或傳感器電極270布置在關聯(lián)顯示裝置的襯底上。例如，傳感器電極260和/或傳感器電極270可布置在LCD的偏振器、濾色器襯底或者玻璃片上。作為一個具體示例，傳感器電極260可布置在LCD的TFT (薄膜晶體管)襯底上，并且還可以或者可以不用于顯示裝置的顯示操作中。作為另一個示例，接收器電極270可布置在濾色器襯底上、LCD玻璃片上、保護材料(保護材料布置在LCD玻璃片之上)上、透鏡玻璃(或者窗口)上等。
[0049]在一些觸摸板實施例中，傳感器電極260和/或傳感器電極270布置在觸摸板的襯底上。在這種實施例中，傳感器電極和/或襯底可以是基本上不透明的。在一個實施例中，不透明材料可布置在傳感器電極、襯底和/或輸入區(qū)域120的表面之間。在一些實施例中，襯底和/或傳感器電極可包括基本上透明材料。在各個實施例中，觸摸板的一個或多個襯底可加紋理，以促進改進的用戶輸入。
[0050]在那些實施例中，在傳感器電極260和/或傳感器電極270布置在顯示裝置中的襯底(例如濾色器玻璃、TFT玻璃等)上時，傳感器電極可由基本上透明材料(例如ΙΤ0、ΑΤ0)來組成，或者它們可由不透明材料來組成，并且與顯示裝置的像素對齊(例如，布置成使得它們與像素點或者像素的子像素之間的“黑膜”重疊)。
[0051]在一些觸摸屏實施例中，如圖3A所示，發(fā)射器電極包括一個或多個公共電極(例如分段“V-com電極”的段)，以下稱作公共電極360，該公共電極360在更新顯示屏幕的顯示中使用。這些公共電極(例如圖3A所示的參考標號360-1、360-2、360-3、".360-16)可布置在適當顯示屏幕襯底上。例如，公共電極可布置在一些顯示屏幕中的TFT玻璃上(例如共面轉換(IPS)或面線轉換(PLS))、一些顯示屏幕的濾色器玻璃的底部(例如圖案垂直配向(PVA)或多域垂直配向(MVA))等。在這類實施例中，公共電極也能夠稱作“組合電極”，因為它執(zhí)行多個功能。在各個實施例中，各發(fā)射器電極包括一個或多個公共電極360。
[0052]在一個配置中，如圖3A所示并且下面進一步論述，傳感器控制器320與接收器電極370耦合，并且配置成從接收器電極370接收所產生信號。在這個配置中，顯示控制器333耦合到公共電極360，并且包括顯示電路(未示出)，該顯示電路配置用于更新顯示裝置(顯示裝置定位成接近接收器電極370)。顯示控制器配置成通過像素源驅動器(未示出)將一個或多個像素電壓施加到像素電極。顯示控制器還配置成將一個或多個公共驅動電壓施加到公共電極360，并且將它們作為公共電極來操作以用于更新顯示裝置。在一些實施例(例如行反轉實施例)中，顯示控制器還配置成與圖像顯示器的驅動周期同步地使公共驅動電壓反轉。顯示控制器333還配置成將公共電極360作為發(fā)射器電極來操作以供電容感測。在一個實施例中，公共電極360配置成在接收器電極370從公共電極360正接收信號的同時被掃描。在一些配置中，接收器電極370可與以上所述的傳感器電極270相似。
[0053]雖然圖3A所示的處理系統(tǒng)110包括兩個1C，但是處理系統(tǒng)110可采用更多或更少IC來實現，以控制輸入裝置395中的各種組件。例如，傳感器控制器320和顯示控制器333的功能可在一個集成電路中實現，其中集成電路能夠控制顯示模塊元件(例如公共電極360)，并且驅動和/或感測傳遞給傳感器電極和/或從傳感器電極接收的數據(傳感器電極可包括接收器電極370和公共電極360)。在各個實施例中，所產生信號的測量的計算和解釋可在傳感器控制器320、顯示控制器333、主控制器350或者以上所述的某種組合中進行。將要注意，輸入裝置395可作為如上所述的較大輸入裝置100的組成部分來形成。在一些配置中，處理系統(tǒng)110可包括發(fā)射器電路、接收器電路和存儲器，發(fā)射器電路、接收器電路和存儲器布置在存在于處理系統(tǒng)110中的一個或者任何數量的IC之內，根據預期系統(tǒng)架構而定。
[0054]在另一個實施例中，如圖3B所示，傳感器電極可包括多個發(fā)射器和接收器電極，該多個發(fā)射器和接收器電極在襯底301的表面的單層中形成。在輸入裝置的一個配置中，傳感器電極的每個可包括一個或多個發(fā)射器電極360,發(fā)射器電極360布置成接近一個或多個接收器電極370。使用單層設計的跨電容感測方法可通過檢測被驅動發(fā)射器傳感器電極360中的一個或多個與接收器電極370中的一個或多個之間的電容耦合的變化進行操作，如以上類似所述。在這類實施例中，發(fā)射器和接收器電極可按照使得不要求用于形成電容像素的區(qū)域的額外層和/或跳線的方式來布置。在各個實施例中，發(fā)射器電極360和接收器電極370可通過下列步驟在襯底301的表面的陣列中形成:首先在襯底301的表面形成覆蓋導電層，并且然后執(zhí)行蝕刻圖案化過程(例如光刻和濕法蝕刻、激光消融等)，該蝕刻圖案化過程將發(fā)射器電極360和接收器電極370的每個相互歐姆地隔離。在其它實施例中，傳感器電極可使用沉積和絲網印刷方法來圖案化。如圖3B所示，這些傳感器電極可布置在陣列(其包括發(fā)射器電極360和接收器電極370的矩形圖案)中。在一個示例中，用于形成發(fā)射器電極360和接收器電極370的覆蓋導電層包括薄金屬層(例如銅、鋁等)或者薄透明導電氧化物層(例如ΑΤ0、ΙΤ0)，薄金屬層或者薄透明導電氧化物層使用本領域已知的常規(guī)沉積技術(例如PVD、CVD)來沉積。在各個實施例中，圖案化隔離導電電極(例如電浮動電極)可用于改進視覺外觀。在又一些實施例中，第二導電層上的跳線和通孔可用于單獨連接圖案化的層。
[0055]輸入裝置配置
在許多實施例中，由于可用于確定輸入對象的位置信息的感測元件(例如傳感器電極)的通常基本上較大數量以及可用于將這些感測元件的每個連接到處理系統(tǒng)中的各種發(fā)射器和接收器的連接的基本上較大數量，接近傳感器裝置將與裝置的感測區(qū)120部分關聯(lián)的組件(例如傳感器電極、顯示圖像生成裝置)與用于控制這些組件的電子器件在物理上分隔。因此，在許多實施例中，接近傳感器裝置可將各種元件(適合于控制接近感測裝置)分布到多個不同印刷電路板上，并且然后使用柔性線束和連接器將這些各種元件單獨地相互連接。在許多實施例中，由于獨立導電布線跡線(其連接到處理系統(tǒng)110中的各種電子組件)的較大數量、例如對于7英寸觸摸屏大于50個獨立導電布線跡線，互連組件、例如柔性電纜、多引腳連接器和其它包含這些導電布線跡線的支持組件可占所形成接近傳感器裝置和連接中的至少一個的零件和制造成本的較大百分比(例如，>50%)。如上所述，由于存在于許多接近傳感器裝置中較大數量的連接器和連接點的存在，通常不合需要地使系統(tǒng)的可靠性和接近傳感器裝置的總體尺寸較大。此外，在各個實施例中，具有許多連接的大柔性連接器的成本和柔性可降低。另外，在各個實施例中，到襯底的多層柔性互連和較大連接(例如到玻璃襯底的各向異性導電膜(ACF))可實質上增加傳感器設計的成本。
[0056]如上所述，許多實施例還將提供一種輸入裝置，該輸入裝置因通過將傳感器控制器320 (圖3A-3B)定位在用于形成輸入裝置395的結構中所實現的最小化的連接點數量、連接器數量、導電布線跡線的長度和柔性電路元件的復雜度，而具有改進的精度、速度和可靠性。本文所述實施例的一個或多個包括將傳感器控制器320安裝成極接近多個傳感器電極，該多個傳感器電極用于感測和獲取感測區(qū)120之上的輸入對象的位置信息。
[0057]在輸入裝置395的一個實施例中，如圖4A和圖4B所示，傳感器控制器320以及傳感器電極的至少部分布置在兩個透明襯底之間。在一個實施例中，傳感器電極布置在兩個襯底之間，其中襯底中的至少一個是不透明的。例如，一個襯底可以是不透明夾層結構面板和/或安裝構件。在各個實施例中，夾層結構面板可由多層(其中包括粘合層、塑料層和/或玻璃層)組成。在一個實施例中，傳感器控制器320以及傳感器電極的至少一部分布置在兩個透明襯底(兩個透明襯底接近可選顯示元件409)之間。在一個實施例中，更新顯示元件409，同時輸入對象的位置信息能夠由傳感器控制器320以及傳感器電極的一部分來檢測。在一些實施例中，傳感器控制器320布置在襯底中與感測區(qū)120相鄰的邊緣區(qū)域中，其中通過感測區(qū)120，相鄰定位的傳感器電極(未示出)(布置在傳感器電極層406中)配置成感測輸入對象140的存在。
[0058]圖4A是能夠用于感測輸入對象140 (其處于感測區(qū)120中)的傳感器裝置404的一個實施例的示意截面圖。輸入表面401可由第一襯底403、例如透鏡或者夾層結構面板來提供，第一襯底403可包括玻璃或塑料材料(并且可以是不透明或者透明的)，布置在輸入對象140與傳感器裝置404的傳感器電極層406之間。傳感器電極層406可包括包含傳感器電極陣列的一層或多層，其中傳感器電極陣列用于通過使用傳感器控制器320(傳感器控制器320布置成接近這些傳感器電極)來確定輸入對象140的位置信息。在一個實施例中，輸入裝置可包括第一襯底，其具有前表面以及在第一襯底中與前表面相對的一側上形成的后表面，其中前表面處于第一襯底中布置輸入對象的一側上。在許多實施例中，襯底可包括多層，其中包括粘合層、基本上剛性層、基本上柔性層、基本上不透明層、基本上透明層等。輸入裝置還包括:第二襯底，其具有第一表面；以及傳感器控制器，在通信上耦合到多個傳感器電極。在一個實施例中，傳感器控制器的至少一部分和多個傳感器電極的一部分布置在通過第一襯底的后表面與第二襯底的第一表面之間的重疊區(qū)域所限定的容積中。在一個實施例中，第一和/或第二襯底可以是透明的。在另一個實施例中，第一和/或第二襯底可以是不透明的。在一個實施例中，傳感器控制器以及傳感器電極的一部分布置在第一襯底的后表面上。在另一個實施例中，傳感器控制器以及傳感器電極的一部分布置在第二襯底的第一表面上。在一個實施例中，第二襯底可配置為“更剛性”襯底。
[0059]傳感器控制器320可包括傳感器電路，傳感器電路能夠對各種電氣組件(其存在于輸入裝置395中)接收、處理和/或傳送模擬或數字信號，以處理、分配和/或控制從輸入對象140 (其布置在感測區(qū)120中)所接收的位置信息的至少一部分。傳感器控制器320可包括傳感器電路，其中包含多個邏輯元件、觸發(fā)器、復用器、運算放大器、A/D轉換器、D/A轉換器、電流縮放器、混合器和/或其它有用電路元件，這些元件按照預期方式連接，以執(zhí)行感測輸入對象140的過程的某個部分。傳感器控制器320 —般配置成從存在于輸入裝置395中的各種組件接收輸入，處理所接收輸入，并且在必要時傳遞控制或命令信號，以執(zhí)行感測輸入對象140的位置信息的過程的預期部分。
[0060]在許多實施例中，現成IC芯片(其可適合形成傳感器控制器320) —般包括其中包括裝置封裝的IC裝置，裝置封裝包括小片以及接合到在小片表面所形成的連接點的多個引線，其全部至少部分封裝在介電材料中，以保護小片和連接點免受外部環(huán)境影響?，F成IC裝置中的小片一般由較大半導體晶圓來形成，較大半導體晶圓在其上形成了各種裝置IC層之后被分割或分開，以形成功能集成電路裝置。這些IC組件(用于接收和處理來自感測元件的信號)因其尺寸而通常遙遠地定位在獨立印刷板(PCB)上(例如，覆蓋于PCB上的水平空間)。在各個實施例中，在PCB上定位組件時，可使用表面安裝技術SMT過程。通過使這些IC組件遠離輸入裝置中的感測元件，它可變得更易受到電磁干擾(EMI)的影響，電磁干擾由其它支持組件(例如定位在輸入裝置100附近或之內的液晶顯示器(LCD)組件)生成。但是，如上所述，由于所形成現成IC組件的尺寸和厚度，一般不可能將現成IC裝置定位成比與第一襯底403的邊緣405相鄰的位置更為靠近，從而使輸入裝置395的寬度(圖4A中的X方向)比大多數消費者和工業(yè)電子應用所期望的顯著要大。在大多數常見應用中，期望邊界區(qū)域寬度341 (圖4)或者屏區(qū)(bezel region)小于大約5毫米(mm),例如小于大約3 mm,以及更通常小于大約2 mm。邊界區(qū)域寬度341 —般定義為輸入裝置395中從存在于顯示裝置409中的感測元件(其布置在傳感器元件層406中)的最外沿406A或者顯示屏幕的外沿(例如，顯示元件層410的邊緣)延伸到傳感器裝置404的邊緣405的部分。
[0061]因此,在一些實施例中，輸入裝置395包括:傳感器電極層406,其包含一層或多層，該一層或多層包含傳感器電極陣列；以及傳感器控制器320，其至少部分布置在容積435 (其在傳感器裝置404的第一襯底403與第二襯底408之間形成)中。在一個實施例中，第一襯底是透明襯底，其包括大約0.2 mm與1.0 mm之間的厚度的玻璃材料，或者是大約0.2 mm與1.5 mm之間的厚度的塑性材料。在另一個實施例中，襯底是不透明襯底。在傳感器裝置404的一個配置中，第二襯底408可以是透明襯底，例如濾色器玻璃襯底，其厚度在大約0.2 mm與1.0 mm之間。在各個實施例中，第二襯底(例如第二襯底502)可以是基本上柔性的。例如，在一個實施例中，第二襯底可以為大約0.05 mm至0.2 mm厚。第二襯底408可布置在形成顯示裝置409的至少一部分的組件附近或者與該組件耦合。在一個示例中，顯示裝置409包括:顯示元件層410,例如包含場效應影響顯示材料(例如液晶(LC)、有機發(fā)光二極管(OLED)或者受到電場或電流影響的其它顯示材料)的層；以及第三襯底412(例如，TFT玻璃或密封材料)。在一個配置中，傳感器電極層406可包括單層，其包含發(fā)射器392 (圖3B)和接收器電極391 (圖3B)(它們布置在第一襯底403與第二襯底408之間)。在另一個配置中，傳感器電極層406包括其中包含接收器和發(fā)射器電極、偏振器膜層(未不出)、抗靜電膜層和/或防碎膜層(未不出)的一層或多層，該一層或多層布置在第一襯底403與第二襯底408之間。在各個實施例中，偏振器膜層可包括圓偏振器,其配置成降低下方圖案化的傳感器電極的可見度。此外，雖然圖4A-4B中未示出，但是在各個實施例中，氣隙可位于輸入裝置內。例如，氣隙可處于第一襯底403與傳感器電極層406之間、傳感器電極層406與第二襯底408之間、第二襯底408與顯示元件層410之間和/或顯示元件層410與第三襯底412之間。在又一個配置中，傳感器電極層406包括第一層(未示出)，該第一層包含接收器電極，而發(fā)射器電極布置在顯示裝置409的層其中之一內。
[0062]在本發(fā)明的一個實施例中，傳感器電極層406包括至少多個接收電極(例如電極370)以及防碎膜層、抗靜電膜層和偏振器膜層中的至少一個，并且因此在第一襯底403與第二襯底408之間所限定的距離425通常小于大約0.5 mm厚，更通常小于大約200微米(μηι),以及在一些情況下小于大約150 μηι。因此,在輸入裝置的一個實施例中，傳感器控制器320至少部分布置在容積435 (該容積通過襯底403、408之間的距離425 (圖4)、邊界區(qū)域寬度341 (圖4)以及兩個襯底403、408中的較小襯底的邊界區(qū)域的長度、例如襯底301的長度342 (圖3Α-3Β)所限定，其中圖3Α-3Β所示的襯底301是圖4所示的第一襯底403或者第二襯底408)內。傳感器控制器320可使用常規(guī)玻璃上芯片(COG)或者膜上芯片(COF)接合技術來接合到第一襯底403或第二襯底408的表面。在各個實施例中，傳感器控制器320可具有導電“凸塊”，以幫助COG或COF接合的接觸。此外，傳感器控制器320可具有在硅晶圓小片之上形成的導電重新布線層和圖案化電介質。如下面將進一步論述，傳感器控制器320可直接或間接耦合到與傳感器電極耦合的跡線或者互連元件，其中傳感器電極布置在傳感器電極層406 (傳感器電極層布置在第一襯底403與第二襯底408之間形成的距離425中)內。
[0063]圖4Β是按照本發(fā)明的一個實施例的傳感器裝置404的一部分的放大側視截面圖，其示意示出對傳感器控制器320 (其接合到第二襯底408的表面408Α)進行的電連接和位置。在這個配置中，傳感器裝置404 —般包括傳感器控制器320，其通過使用各向異性導電層(ACF)膜418電耦合到傳感器電極層417并且接合到第二襯底408的表面408Α。在各個實施例中，其它方法可包括但不限于金屬共晶接合、SMT和絲焊。在許多實施例中，傳感器控制器320包括多個連接點419 (例如焊料塊)，該多個連接點接合到傳感器控制器320的IC部分的表面320Α的一部分之上或之中所形成的電氣元件，并且各單獨電耦合到傳感器電極層417的部分。在許多實施例中，連接點419包括多個分立金屬區(qū)域，其具有厚度大約為5與50 μ m之間的高度427。在各個實施例中，連接點419可沿傳感器控制器320的表面320A按照預期圖案、以大約10-50 μ m的間距間隔開，并且包括至少與對處理系統(tǒng)110中的其它組件接收和傳送信號所需的同樣多的連接。
[0064]傳感器電極層417—般包括薄金屬層(例如鋁、銅、鑰)或者薄透明導電氧化物(TCO)層(例如ΙΤΟ、ΑΤ0)，薄金屬層或者薄透明導電氧化物層具有厚度在大約0.1與10μ m之間的厚度429，并且可使用本領域已知的常規(guī)沉積技術來沉積。在一個實施例中，傳感器控制器320中的連接點419的每個直接耦合到傳感器電極層417的一個或多個部分，例如單層電極部件416的部分，其可包括接收器電極391和/或發(fā)射器電極392。如下面進一步論述，將要注意，單層電極部件416和傳感器控制器302無需布置在第二襯底408之上和/或與其接合，并且因此，兩者均能夠布置在第一襯底403的表面之上和/或與其接合。
[0065]在傳感器裝置404的一個實施例中，傳感器控制器320的總厚度428通過化學機械拋光或研磨傳感器控制器320的后表面472來變薄，使得其最終總厚度小于或等于距離425 (該距離在襯底403與408之間所限定)。在一個配置中，傳感器控制器320可包括IC芯片，IC芯片包括多層圖案化導電和介電層(它們由單晶硅襯底來形成，以形成集成電路裝置中的各種分立半導體器件)。在一個實施例中，傳感器控制器320的總厚度428小于或等于距離425減去傳感器電極層417的厚度429。在一些情況下，總厚度428可包括連接點419的高度427以及傳感器控制器320的IC部分的厚度431。在一個示例中，傳感器控制器320的IC芯片部分的厚度428變薄到小于或等于大約500 μ m、例如小于大約300 μ m的厚度。在另一個示例中，傳感器控制器320的IC芯片部分的厚度428變薄到小于或等于大約200 μ m的厚度。另外，在一些配置中，連接點419可以沒有如圖4B所示布置在傳感器電極層417之上，并且因此傳感器控制器320的厚度可調整到等于厚度421，該厚度等于或小于距離425，如上所述。
[0066]參照圖3A和圖3B，傳感器控制器320還能夠配置成使得它將契合在襯底301的開放水平區(qū)域(例如圖4A中的X-Y平面)中，該區(qū)域通過邊界區(qū)域寬度341的尺寸和襯底301的長度342來限定。因此，在本發(fā)明的一些實施例中，傳感器控制器320按照矩形形狀來形成，其中矩形形狀包括長度346 (圖3A-3B)和水平寬度422 (圖3A-4B)，長度346和水平寬度422各沿與厚度428 (圖4)垂直的方向來測量。在許多實施例中，長度346將小于襯底(其上布置傳感器控制器320)的長度342 (圖3A-3B)，以及水平寬度422小于接收器電極末端與襯底邊緣之間的邊界區(qū)域寬度341的尺寸。在一個示例中，長度346在大約5與15 mm之間，以及水平寬度422在大約I與大約5 mm之間。在一個示例中，傳感器控制器320布置在距離344，使得它處于輸入裝置395的邊界區(qū)域中。在一個實施例中，傳感器控制器320布置成離襯底(例如第一襯底403)的邊緣405 (圖3A和圖4A)例如大約O與3 mm之間的距離344。在其它實施例中，距離344可大于3 mm。將要注意，預計圖3A-3B是輸入裝置395中的各種組件的互連和布局的示意表示，并且因此不是按比例來繪制或者意在限制襯底(其布置在輸入裝置395中)的表面上的各種組件的取向或定位。例如，導電布線跡線312和316 —般示為比所需的要大得多，以便更清楚地突出輸入裝置395中的各種組件如何連接在一起。在一個實施例中，為了減小邊界區(qū)域以及減小第一襯底(即透鏡)的面積，傳感器控制器320可配置成具有較大長寬比的矩形形狀(例如，具有小于大約2 mm的寬度以及大于大約4 mm的長度)。
[0067]在一個實施例中，如圖3A-3B所示，處理系統(tǒng)110 (其配置成操作輸入裝置395中的硬件)包括多個傳感器電極、傳感器控制器320和顯示控制器333。在另一個實施例中，處理系統(tǒng)110 (其配置成操作輸入裝置395中的硬件)包括多個傳感器電極、傳感器控制器320、主控制器350和顯示控制器333。在一個實施例中，顯示控制器333可以是主控制器350的組成部分。在許多實施例中，主控制器350還將包括用于形成電子系統(tǒng)150的至少一部分的其它必要組件，如上所述。
[0068]在一個配置中，如圖3A所示，傳感器控制器320和傳感器電極(例如接收電極370)布置在第一襯底或襯底301 (即，圖4A中的襯底403或408)上，以及顯示控制器333布置在與第一襯底不同的第二襯底、例如襯底302 (例如圖4A中的襯底408或412)上。在另一個配置中，如圖3B所示，傳感器控制器320、接收電極370和發(fā)射器電極360布置在第一襯底或襯底301 (例如圖4A中的襯底403或408)上，以及顯示控制器333布置在與第一襯底不同的第二襯底(例如圖4A中的襯底408或412)上。在一些實施例中，傳感器控制器320適合使用通信線路321 (其經過連接器332A和柔性電路351A)與主機350進行通信，以及顯示控制器333適合使用通信線路322 (其經過連接器332B和柔性電路351B)與主機350進行通信。柔性電路構件351A和351B可以是常規(guī)柔性尾部，其包括柔性介電材料(該材料具有在一層或多層上形成的多個導電跡線)。通信線路321、322可適合提供系統(tǒng)地通路，并且分別在傳感器控制器320與主機350或者顯示控制器333與主機350之間傳送下列中的一個或多個:功率、時鐘/同步信息、參考信號和復用信號。
[0069]在處理系統(tǒng)110的一個實施例中，傳感器控制器320適合從接收器電極(例如電極370)接收信號，并且通過一個或多個通信線路(該通信線路可在連接兩個控制器的柔性電路構件上形成)與顯示控制器333進行通信。柔性電路構件可以是常規(guī)柔性尾部，其包括柔性介電材料(該材料具有在一層或多層上形成的多個導電跡線)。通信線路在柔性電路構件中形成，并且可適合在顯示控制器333與傳感器控制器320之間傳送下列中的一個或多個:功率、時鐘/同步信息、參考信號和復用信號，以及還提供系統(tǒng)地通路。在一些情況下，時鐘/同步信息是使傳感器控制器320執(zhí)行的過程與顯示控制器333中的其它組件同步的信息，并且這個信息可通過使用通信鏈路321A在裝置之間來傳遞。在一個實施例中，通信鏈路321A包括多個導電布線跡線(未示出)，導電布線跡線各單獨耦合到傳感器控制器320上的連接點和顯示控制器333上的連接點。例如，同步信息可通過提供同步時鐘、與顯示更新狀態(tài)有關的信息、與電容感測狀態(tài)有關的信息、令顯示更新電路進行更新(或者不更新)的指示、令電容感測電路進行感測(或者不感測)的指示等，來同步顯示更新和電容感測。在一個實施例中，發(fā)射器電極(例如圖3A中的電極360)中的每一個通過導電布線跡線312 (其可在存在于輸入裝置395中的襯底、例如襯底302(圖3A)上形成)連接到顯示控制器333。另外，在一些情況下，傳感器控制器320可包含用于形成顯示控制器333的控制電子器件的至少一部分，其中顯示控制器333用于向公共電極360(圖3A)傳遞信號，以更新顯示裝置。
[0070]如上所述，輸入裝置100可具有50個不同連接，這些連接耦合到傳感器控制器320，以執(zhí)行感測輸入對象的位置信息的過程。例如，在一個實施例中，可對單層傳感器中的各接收器電極(或者接收器電極組)確定發(fā)射器電極接觸的獨立向量。因此，在一個配置中，與其中通信線路延伸到傳感器控制器320(其定位在襯底301的外部)的配置相比，當傳感器控制器320布置在襯底301上時，這類大量連接能夠全部在襯底301的區(qū)域中進行。因此，需要延伸到襯底301外部的組件的獨立信號線的數量能夠減少到少量(例如通信線路321的數量)的連接。襯底301外部的連接的減少數量能夠極大地減少所形成輸入裝置395的成本和復雜度。將要注意，通過將傳感器控制器320定位在襯底301上使用于將襯底301上形成的電路元件(例如電極360、電極370)與傳感器控制器或者襯底外部的其它組件(例如主機350)連接的連接器的尺寸要小得多，增加系統(tǒng)的通信速度，并且降低輸入裝置100的成本和復雜度。
[0071]在輸入裝置395的一個備選實施例中，如圖3B所不,所有傳感器電極(例如接收器電極370和發(fā)射器電極360)耦合到傳感器控制器320。在這個配置中，傳感器控制器320適合采用發(fā)射器電極來傳送發(fā)射器信號并且采用接收器電極來接收所產生信號，以供確定感測區(qū)120中的輸入對象140的位置信息。[0072]參照圖3B，在一個實施例中，接收器電極370各通過使用導電布線跡線393連接到傳感器控制器320。此外，各發(fā)射器電極370還通過使用導電布線跡線392連接到傳感器控制器320。在一個示例中，接收器電極370、發(fā)射器電極360、導電布線跡線392和393全部由圖案化單導電層(例如銅、鋁、ΑΤ0、ΙΤ0)(該圖案化單導電層在襯底301表面上形成)來形成。在一個實施例中，導電布線跡線392和393布置在第一襯底(或第一透明襯底)或者第二襯底(或第二透明襯底)上。此外，在各個實施例中，導電布線跡線可與傳感器控制器320耦合，而無需使用感測區(qū)中或者邊界區(qū)域中的“跳線”或“跨接”。在一個實施例中，導電布線跡線392、393與傳感器控制器320耦合，使得任何外部連接(例如柔性電路351A)可連接到傳感器控制器320。例如，導電布線跡線可耦合到傳感器控制器320的第一、第二和/或第三邊緣，以及柔性電路可耦合到傳感器控制器的第四邊緣。在一個實施例中，導電布線跡線可耦合到傳感器控制器320中與連接柔性電路的相同的邊緣。在一個實施例中，傳感器控制器320中與柔性電路耦合的邊緣接近襯底邊緣，其中傳感器控制器320布置在襯底上。
[0073]雖然圖3B示出發(fā)射器電極360和接收器電極370的配置，但是這個配置并不是要限制本文的公開，因為這些電極的每個能夠配置成使得它們相互電隔離、成組連接或者按任何其它預期電連接配置進行連接，而沒有背離本文所公開的本發(fā)明的基本范圍。此外，在一個實施例中，發(fā)射器電極360可配置為接收器電極，而接收器電極370可配置為發(fā)射器電極。
[0074]輸入裝置配置
圖5A示出輸入裝置395，其包括具有前表面以及第一襯底中與前表面相對一側上的后表面的第一襯底501。在各個實施例中，第一襯底501是基本上透明的。輸入裝置395還包括具有第一表面的第二襯底502。在各個實施例中，第二襯底502是基本上透明的。輸入裝置395還包括傳感器控制器320，傳感器控制器320在通信上耦合到傳感器電極層506的多個傳感器電極。在一個實施例中，傳感器控制器320的至少一部分和多個傳感器電極506的一部分布置在通過第一襯底501的后表面與第二透明襯底503的第一表面之間的重疊區(qū)域所限定的容積435中。在一個實施例中，傳感器控制器320以及傳感器電極的一部分布置在第一襯底501的后表面上。在另一個實施例中，傳感器控制器320以及傳感器電極的一部分布置在透明第二襯底502的第一表面上。在一個實施例中，輸入裝置395包括集成顯示裝置和傳感器裝置404。在這個實施例中，第一襯底501 (其與上述第一襯底403相似)配置成覆蓋并且在物理上保護位于第一襯底501下面的組件。在一個示例中，第一襯底501可以是透鏡(其包括玻璃或塑性材料)。在一些實施例中，第一透明襯底是偏振器，其位于感測元件之上(例如硬化偏振器)。第三襯底503可以是或者可以不是透明的，并且可載有活性層508。活性層508配置為電活性的，并且可被驅動，以引起電場的變化，這些變化用于形成能夠由定位在第一襯底501的表面501A附近的人來查看的圖像。例如，第三襯底503可以是薄膜晶體管(TFT)襯底，以及活性層可以是包括多個場效應晶體管的TFT層。顯示1C、例如顯示控制器333在通信上耦合到各種電氣組件(電氣組件布置在第三襯底上)；以及在一些情況下顯示IC可安裝到第三襯底503或者位于其它位置，并且通過一個或多個連接器(也未示出)來耦合。第三襯底可包括諸如玻璃、剛性塑膠或柔性膜之類的材料(例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰亞胺等)。[0075]第二襯底502位于第一襯底501與第三襯底503之間。第二襯底502和第三襯底503共同夾住電流影響(或者電場影響)的顯示材料，例如液晶(LC)、有機發(fā)光二極管(OLED)材料或者電場所影響的另外某種顯示材料。在一個實施例中，一個或多個傳感器電極位于傳感器電極層506 (該層布置在第一襯底501與第二襯底502之間)中，并且可至少部分布置在第一襯底501和第二襯底502的任一個或兩者上。配置用于控制這些感測元件121的傳感器控制器320還至少部分位于第一與第二透明襯底之間所限定的容積435中，并且還可接合到第一襯底501和第二襯底502的任一個或兩者。一般來說，傳感器電極層506與上述傳感器電極層406相似。傳感器電極層506可包括包含傳感器電極陣列的一層或多層，其中傳感器電極陣列用于通過使用傳感器控制器320 (其布置成接近這些傳感器電極)來感測輸入對象140的位置信息。在一些不例中，傳感器電極層506還可包括防碎膜、偏振層和/或抗反射材料。在一個實施例中，傳感器控制器320可本地處理所接收傳感器信號，并且因此減少需要被輸出的信息量以及連接器的尺寸或者向處理系統(tǒng)中的其它組件傳遞信息所需的速度(例如串行接口的時鐘速率)。在許多實施例中，將傳感器控制器320定位在容積435 (其如上所述限定在第一襯底501與第二襯底502之間)中還能夠減少可影響或者稱合到從感測元件121所接收的輸出的EMI量。
[0076]作為另一示例，一些實施例可以沒有圖5A所示元件的一部分，而一些實施例可包括其它元件。例如，濾色器可布置在第二襯底502的表面上，使得第二襯底502可稱作濾色器襯底。作為又一個示例，在一些配置中，傳感器電極的部分可布置在輸入裝置395的不同區(qū)域中，例如布置在更靠近第三襯底503的第二襯底502表面上或者顯示裝置的活性層508內。
[0077]圖5B示出圖5A所示實施例的變化的一個示例。具體來說，圖5B所示的傳感器控制器320和顯示控制器333均定位并且接合到傳感器裝置404的一部分。傳感器控制器320至少部分布置在容積435(其限定在第一與第二透明襯底501、502之間)中。傳感器控制器320和顯示控制器333在物理上附連到不同襯底(例如第一或第二透明襯底501、502和第三襯底503)的部分。傳感器控制器320可接合到第一或第二透明襯底501、502，以及顯示控制器333可使用COG或COF接合技術來接合到第三襯底503。傳感器控制器320電連接到傳感器電極(其布置在傳感器電極層506中)的至少一部分，以及顯示控制器333電連接到活性層508A-B(其在顯示裝置中形成)的至少一部分。在一個實施例中，傳感器控制器320耦合到至少多個接收器電極，以及顯示控制器333耦合到活性層(其包括配置用于顯示更新和電容感測的多個組合電極)。
[0078]在一個實施例中，如圖5B所示，第二襯底502沒有遍布顯示控制器333，因為顯示控制器333高于在第二襯底502與第三襯底503之間形成的空間。但是，在一些實現中，第二襯底502可遍布顯示控制器333，并且具有一個或多個穿孔、凹陷或者它們兩者，以便允許顯示控制器333契合在第二襯底502與第三襯底503之間形成的高度522中。
[0079]在一個示例中，如圖5B所示，傳感器控制器320和顯示控制器333布置在感測區(qū)120的相對側上。將顯示控制器333定位在與傳感器控制器320相對但在其附近的一側上可根據系統(tǒng)的其余部分的配置、在導電布線跡線的布線方面提供某些優(yōu)點，并且還實現輸入裝置395的更薄總層疊。但是，在另一個示例中(參見圖7)，傳感器控制器320和顯示控制器333還可布置在感測區(qū)120的同一側上。[0080]圖5C示出圖5A所示的輸入裝置395的一個配置，該配置利用第四襯底504 (其定位成接近第一襯底501)。第四襯底504可以或者可以不是透明的，但是用于覆蓋傳感器控制器320及其連接點。在一些情況下，第四襯底504可包括“隱藏材料”，該隱藏材料用于通過表面501A來遮掩傳感器控制器320的視野。第四襯底504可包括屏、殼體或者輸入裝置395中的組件的部分，例如用于將傳感器裝置404附連到輸入裝置395的另一部分的安裝支架的一部分。在這個配置中，傳感器控制器320至少部分布置在容積435 (其限定在第二襯底502與第四透明襯底504之間)中。
[0081]作為輸入裝置395的變化的又一些不例，圖6A-6B不出用于安裝圖5A所不的傳感器控制器320和感測元件121的許多備選方案中的兩個。圖6A中，傳感器控制器320和感測元件121均安裝到第一襯底501。在圖6A-6C所示的配置中，傳感器控制器320 —般至少部分布置在容積435 (其限定在第一襯底501與第二襯底502之間)中。具體來說,隱藏材料611 (例如黑矩陣材料、著色樹脂)布置在第一襯底501與傳感器控制器320之間。在一個實施例中，感測傳感器裝置404包括第一襯底501、第二襯底502和傳感器電極層606，它們包含傳感器電極(其布置在它們之間)的至少一部分。傳感器電極層606 (其與上述傳感器電極層506相似)可包括:一層或多層，用于幫助感測區(qū)120之上的輸入對象的位置信息的收集；和/或用于改進輸入裝置395的光學特性或安全性方面的組件。在一個配置中，感測兀件121 (未不出)布置在傳感器電極層606的第一層607 (其布置在第一襯底501上)中。第一層607可包括圖案化單導電層,例如上述傳感器電極層417。附加材料層605 (其存在于傳感器電極層606中)可包括光學透明粘合劑(OCA)層、偏振器層、防碎層和/或布置在第一層607之上的其它類似材料。
[0082]在輸入裝置395的一個實施例中，傳感器電極層606的厚度624大于或等于傳感器控制器320的所形成厚度428，或者傳感器控制器320的厚度428加上隱藏材料611的厚度625(例如1-20 μ m)。在一個示例中，第一層607是厚度在大約I與10 μπι之間的傳感器電極層417，以及附加材料層605包括厚度在大約100與250 μ m之間的偏振層和/或防碎膜層。一般使傳感器控制器320、隱藏材料611以及隨其堆疊的任何其它材料的層疊比距離425 (其在第一襯底501與第二襯底502之間形成)要薄或者與其同樣薄。雖然圖6A-6C所示的距離425包含氣隙626，但是這個配置不是要限制關于本文所公開的本發(fā)明的范圍，因為傳感器裝置404可包括一種配置，其中傳感器電極層606與如圖5A所示的第一襯底501和第二襯底502兩者密切接觸。在各個實施例中，傳感器電極層可層壓或者接合到第一襯底501和/或第二襯底502。
[0083]在一個實施例中，如圖6B所示，傳感器控制器320和傳感器電極層606安裝在第二襯底502上。隱藏材料611能夠布置在第一襯底501上，以及傳感器控制器320能夠布置在第二襯底502上。第一層607 (其可包括傳感器電極(未不出))布置在第二襯底502上，以及附加材料層605布置在第一層607上。一般來說,布置在第一層607中的傳感器電極(未示出)經過布線并且電耦合到傳感器控制器320，如上所述。如圖6B所示，在一個實施例中，傳感器電極層606的厚度624大于或等于傳感器控制器320的所形成厚度428,或者傳感器控制器320的所形成厚度428加上隱藏材料611的厚度625 (例如0.1-20 μ m)。在另一個實施例中，隱藏材料可布置在透鏡之上。
[0084]圖6C示出傳感器裝置404的配置，其中第一層布置在第一襯底501上，以及附加材料層605和傳感器控制器320稱合到第二襯底502。在一個配置中，隱藏材料611也布置在第一襯底501中與傳感器控制器320相對的表面上。在這種情況下，傳感器控制器320通過使用獨立跳線(未示出)、導線(未示出)或者其它常見互連技術，來電連接到傳感器電極(其在第一層607中形成)。如圖6C所示，在一個實施例中，附加材料層605的厚度605A大于或等于傳感器控制器320的所形成厚度428。
[0085]在輸入裝置395的一個實施例中，如圖7所示，傳感器控制器320通過柔性電路725在通信上耦合到顯示控制器333。在這個配置中，傳感器控制器320至少部分布置在容積435 (其限定在第一襯底501與第二襯底502之間)中。如圖7所示，傳感器控制器320和顯示控制器333在物理上附連到不同襯底(例如第二襯底502和第三襯底503)的部分。柔性電路725 —般配置成電耦合傳感器控制器320和顯示控制器333，它們安裝在獨立襯底、例如第二襯底502和第三襯底503上。在一個配置中，柔性電路725連接到在第二和第三襯底上形成的導電布線(例如傳感器電極層417)，并且因此提供將傳感器控制器320連接到顯示控制器333所需的各種連接。在這個配置中，傳感器控制器320和顯示控制器333能夠使用同步機制32IA來同步，如上所述。此外，如本文所述，層508和506可用于感測顯示裝置的感測區(qū)120中的輸入對象140。另外，為了防止噪聲、電干擾和/或電短接，在一些情況下，例如在使用電容傳感器時，感測元件121可與顯示控制器333共享參考電壓。
[0086]圖8A-8B示出包含用于形成IXD顯示器820、821的至少一部分的一個或多個組件的輸入裝置395的兩種形式以及用于傳感器控制器320和其它組件的一些特定安裝備選方案。一般來說，圖8A所不的輸入裝置395可包括第一襯底501、傳感器電極層606、第二襯底502、IXD顯示元件808、第三透明襯底803和背光模塊815。IXD顯示元件808可包括濾色器層808A、公共電極層808B (其包含公共電極360)、液晶包含層808C、TFT層808D和襯墊808E (其用于封裝存在于IXD顯示元件808中的各種層)。在一個實施例中，如圖8A所示，第一襯底501是覆蓋襯底，第二襯底502是濾色器襯底，第三襯底803是TFT襯底，傳感器控制器320安裝到濾色器襯底(其在一些情況下可以是襯底502)的表面，以及顯示控制器333安裝到第三襯底803的表面。在另一個實施例中，如圖8A所示，第一襯底501是覆蓋襯底，第二襯底502是濾色器襯底，第三襯底803是TFT襯底，傳感器控制器320安裝到第一透明襯底(覆蓋襯底)的表面，以及顯示控制器533安裝到第三襯底803的表面。在一個配置中，在傳感器電極層606中形成的附加材料層605包括偏振層。背光模塊815可包括偏振層815A和背光裝置815B (該背光裝置815B將光線傳遞給IXD顯示元件808)。
[0087]因此，在圖8A所示的配置中，傳感器控制器320 (其布置在第一襯底501與第二襯底502之間所形成的容積435中)配置成與布置在第一層607中的接收器電極(未示出)、例如接收器電極370 (圖3A)進行通信，以及顯示控制器333配置成驅動布置在公共電極層808B中的公共電極(未示出)、例如公共電極360 (圖3A)。公共電極(其布置在公共電極層808B中)能夠是組合電極，該組合電極還配置成在傳感器操作期間將信號傳遞給接收器電極(其布置在第一層607中)。在一個例中，一個或多個傳感器電極布置在濾色器襯底之上，以及這些感測元件可配置為發(fā)射器和/或接收器電極。
[0088]圖SB示出輸入裝置395的一個備選形式，其包含用于形成第二種類型的IXD顯示器821 (其通常稱作共面轉換(IPS)、邊緣場轉換(FFS)或者面線轉換(PLS) LCD技術裝置)的一個或多個組件。在這個配置中，傳感器控制器320至少部分布置在容積435 (容積435限定在第一襯底501與第二襯底502之間)中。如圖8B所示，IPS IXD顯示器821 —般沒有包含公共電極層808B (其與TFT層808D分隔)。因此，IXD顯示器821不同于圖8A所示的IXD顯示器820的配置，因為它沒有包含獨立公共電極層808B，并且因此顯示控制器533將主要與公共電極(其在TFT層808D中形成)進行通信，以及傳感器控制器320連接到傳感器電極(其布置在第一層607中)。在各個實施例中，一個或多個傳感器電極(可以包括或者可以不包括基本上不透明材料)可經過圖案化和/或在濾色器玻璃上旋轉地對齊，以便降低圖案化傳感器電極對顯示裝置(例如子像素)的亮度的視覺影響。
[0089]圖9A-9B示出包含用于形成有機發(fā)光二極管(OLED)顯示器908的至少一部分的一個或多個組件的輸入裝置395的兩種形式以及用于傳感器控制器320和其它組件的一些特定安裝備選方案。一般來說，圖9A所不的輸入裝置395可包括第一襯底501、傳感器電極層606、第二襯底502、OLED顯示元件908和第三透明襯底503。在這個配置中，傳感器控制器320至少部分布置在容積435 (其限定在第一襯底501與第二襯底502之間)中。在一個示例中，第一襯底501是覆蓋襯底，第二襯底502是密封襯底，以及第三襯底503是TFT襯底。OLED顯示元件908可包括濾色器層908A、公共電極層908B (其包含公共電極360)、有機發(fā)光二極管材料層908C和TFT層908D。在一個示例中，傳感器控制器320安裝在密封襯底上，以及顯示控制器333安裝在第三襯底503 (例如TFT襯底)上。在另一個示例中，傳感器控制器320安裝在覆蓋襯底上，以及顯示控制器333安裝在第三襯底503 (例如TFT襯底)上。附加材料層605可包括偏振器層，該偏振器層為了光學原因而布置在第二襯底502與第二襯底502之間，并且還可包括濾色器或者層壓或粘合層。在這個配置中，一個或多個公共電極可位于第二襯底502與第三襯底503之間，并且與TFT層908D結合使用以控制從有機LED材料的光發(fā)射。公共電極也可以是組合電極，其能夠配置用于感測輸入。例如，公共電極也可配置為發(fā)射器電極360。一個或多個傳感器電極布置在第二襯底502之上，并且這些傳感器電極可配置為發(fā)射器和/或接收器電極。圖9B所示的輸入裝置395的實施例與圖9A相似，除了濾色器層908A在OLED顯示元件908中不存在，而是可替代偏振器層或者被添加到偏振器層(偏振器層布置在附加材料層605中)。備選地，在一個實施例中，濾色器層可存在于OLED面板中。
[0090]如以上所述，描述了包括集成觸摸屏的輸入裝置100的許多實施例。一些實施例包括第一透明襯底、第二透明襯底和第三襯底。第一透明襯底可配置成在使用期間位于更靠近用戶的眼睛，以及在一些情況下可以是透鏡，或者有時稱作窗口玻璃。第三襯底可載有活性層(其配置成改變電場)。第三襯底可以是TFT襯底，以及活性層可以是TFT層。顯示控制器可在通信上耦合到第三襯底，安裝到第三襯底，和/或位于遠離第三襯底。第二透明襯底位于第一透明襯底與第三襯底之間。第二透明襯底和第三襯底共同夾住電場影響的顯示材料(例如液晶(LC)、有機發(fā)光二極管(OLED)材料或者電場所影響的另外某種顯示材料)。多個感測元件121的至少一部分至少部分位于容積435 (其限定在第一與第二透明襯底之間)中，并且可布置在第一和第二透明襯底的任一個或者兩者上。傳感器控制器320 (其配置用于控制這些感測元件121)位于第一與第二透明襯底之間或者第一透明襯底與第四襯底(圖5C)之間，并且可布置在第一透明襯底或者第二透明襯底上(或者布置到第四襯底)。傳感器控制器320可配置成契合在容積435 (其在第一與第二透明襯底之間形成)內。在另一個配置中，傳感器控制器320可配置成完全契合在容積435 (其在第一與第二透明襯底之間形成)內。例如，傳感器控制器320可將目標定為至少與位于第一與第二透明襯底之間的其它材料的層疊同樣薄。
[0091]提供本文中提出的實施例和示例，以便最好地說明本技術及其特定應用，并且由此使本領域的技術人員能夠實施和使用本技術。本領域的技術人員將會知道，提供上述說明和示例只是用于說明和舉例。所提出的描述不是意在窮盡性的或者將本技術局限于所公開的精確形式。雖然前面所述針對本發(fā)明的實施例，但是可設計本發(fā)明的其它和進一步實施例，而沒有背離其基本范圍，以及本發(fā)明的范圍通過以下權利要求書來確定。
【權利要求】
1.一種輸入裝置，包括: 第一襯底，其具有前表面和后表面，其中所述后表面位于相對于所述前表面的、所述第一襯底的一側； 第二襯底，其具有第一表面； 多個傳感器電極；以及， 傳感器控制器，其通信地耦合到所述多個傳感器電極，其中所述傳感器控制器中的至少一部分和所述多個傳感器電極的一部分被布置在由所述第一襯底的后表面和所述第二襯底的第一表面之間的重疊區(qū)所限定的容積中。
2.根據權利要求1所述的輸入裝置，其中所述第一襯底和所述第二襯底大體是透明的。
3.根據權利要求1所述的輸入裝置，其中所述前表面是顯示裝置的觀看面。
4.根據權利要求1所述的輸入裝置，其中所述多個傳感器電極被布置在所述第一襯底和所述第二襯底的至少一個之上。
5.根據權利要求1所述的輸入裝置，其中所述多個傳感器電極包括多個發(fā)射器電極和多個接收器電極。
6.根據權利要求1所 述的輸入裝置，進一步包括被布置在所述第一襯底和所述第二襯底的僅一個之上的、多個導電布線跡線，其中所述導電布線跡線被耦合到所述傳感器控制器以及被耦合到所述多個傳感器電極。
7.根據權利要求1所述的輸入裝置，其中所述多個傳感器電極包括多個接收器電極。
8.根據權利要求1所述的輸入裝置，進一步包括被布置在第三襯底上的顯示裝置的活性層，其中所述第三襯底被耦合到所述第二襯底。
9.根據權利要求8所述的輸入裝置，其中所述第三襯底包括薄膜晶體管(TFT)襯底，并且所述活性層為包括多個晶體管的薄膜晶體管(TFT)層。
10.根據權利要求1所述的輸入裝置，其中所述多個傳感器電極包括多個公共電極，并且其中所述多個公共電極中的至少一個被配置用于電容性感測并更新顯示裝置的顯示，并且其中被布置在所述容積中的所述多個傳感器電極的部分包括多個接收器電極，該多個接收器電極被配置為從所述多個公共電極中的至少一個接收產生的信號。
11.根據權利要求1所述的輸入裝置，進一步包括: 布置在所述第一襯底后表面和所述第二襯底的所述第一表面之間的第一層，其中所述第一層具有第一厚度，并且包括極化層或防碎膜層，以及， 其中所述傳感器控制器具有第一表面、第二表面和被限定在所述傳感器控制器的所述第一表面和所述傳感器控制器的所述第二表面之間的傳感器控制器厚度，并且所述傳感器控制器厚度小于或等于所述第一厚度。
12.根據權利要求1所述的輸入裝置，其中所述多個傳感器電極被配置為感測在所述第一襯底的所述第一表面之上的感測區(qū)中的輸入對象，以及， 其中由所述第一襯底的所述后表面和所述第二襯底的所述第一表面之間的重疊區(qū)所限定的容積被布置在所述感測區(qū)邊緣和所述第一或第二襯底邊緣之間的所述重疊區(qū)所進一步限定。
13.根據權利要求1所述的輸入裝置，其中所述傳感器控制器具有第一表面、第二表面、限定在所述第一表面和所述第二表面之間的傳感器控制器厚度、寬度和長度，其中所述寬度和長度每個沿平行于所述第一表面的方向測量并且在數量上不相等。
14.一種觸摸屏,包括: 第一透明襯底，其具有前表面和后表面，其中所述后表面位于相對于所述前表面的、所述第一透明襯底的一側； 第二透明襯底，其具有第一表面和第二表面，其中所述第二表面位于相對于所述第一表面的、所述第二透明襯底的一側； 第三襯底，其具有至少部分顯示裝置被布置于其上的第一表面，其中所述第二透明襯底被布置在所述第一透明襯底的所述后表面和所述第三襯底的所述第一表面之間； 多個傳感器電極；以及， 傳感器控制器，其通信地耦合到所述多個傳感器電極，其中所述傳感器控制器的至少一部分和所述多個傳感器電極的至少一部分被布置在所述第一透明襯底的所述后表面和所述第二透明襯底的所述第一表面之間所限定的容積中。
15.根據權利要求14所述的觸摸屏，其中所述至少部分顯示裝置進一步包括耦合到所述第三襯底的顯示控制器，并且其中所述第一透明襯底為具有觀看面的透鏡。
16.根據權利要求14所述的觸摸屏，其中所述多個傳感器電極被布置在所述第一透明襯底和所述第二透明襯底的至少一個之上，并且其中所述多個傳感器電極包括多個發(fā)射器電極和接收器電極中的至少一個。
17.根據權利要求14所述的觸摸屏，其中所述顯示裝置包括薄膜晶體管(TFT)層，該層包括多個晶體管。
18.根據權利要求14所述的觸摸屏，其中所述多個傳感器電極包括多個公共電極，并且其中所述多個公共電極的至少一個被配置用于電容性感測以及更新所述顯示裝置的顯示，并且其中所述多個傳感器電極進一步包括多個接收器電極，所述多個接收器電極被配置為從所述多個公共電極的至少一個接收產生的信號。
19.根據權利要求14所述的觸摸屏，其中所述多個傳感器電極被配置為感測輸入對象的位置，該輸入對象布置在一感測區(qū)之上，該感測區(qū)形成在所述第一透明襯底的所述第一表面之上,并且 其中限定在所述第一透明襯底的所述后表面和所述第二透明襯底的所述第一表面之間的所述容積被布置在所述感測區(qū)邊緣和所述第一或第二透明襯底邊緣之間的區(qū)域所進一步限定。
20.一種形成輸入裝置的方法，包括: 將第一透明襯底的第一表面耦合至第二襯底的第一表面，其中多個傳感器電極被布置在所述第一透明襯底的所述第一表面和所述第二襯底的所述第一表面之間；并且， 將被電耦合至所述多個傳感器電極的傳感器控制器耦合至所述第一透明襯底的所述第一表面或所述第二襯底的所述第一表面以使得所述傳感器控制器被布置在所述第一透明襯底的所述第一表面和所述第二襯底的所述第一表面之間所限定的容積中。
21.根據權利要求20所述的方法，其中所述多個傳感器電極包括多個公共電極，其中所述多個公共電極的至少一個被配置用于電容性感測以及更新顯示裝置的顯示，并且其中所述多個傳感器電極進一步包括多個接收器電極，所述多個接收器電極被配置用于從所述多個公共電極的至少一個接收產生的信號。
22.根據權利要求20所述的方法，其中所述多個傳感器電極包括多個接收器電極和多個發(fā)射器電極中的至少一個。`
【文檔編號】G06F3/041GK103733167SQ201280040550
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年3月30日 優(yōu)先權日:2011年6月20日
【發(fā)明者】J.K.雷諾 申請人:辛納普蒂克斯公司