与显示数据更新集成的触摸感测的制作方法

与显示数据更新集成的触摸感测的制作方法
【专利摘要】本发明提供用于显示装置上的触摸感测的系统、方法及设备。在一个方面中，提供一种用于减少显示器上的电干扰的方法，所述显示器包含双稳态显示元件及触摸感测元件而在显示元件与触摸感测元件之间不存在接地屏蔽层。所述方法可包含：利用显示器驱动器电路将双稳态显示元件阵列的至少一部分置于选定状态；使所述显示元件维持处于所述选定状态；及在所述显示元件保持处于所述选定状态时使用不同于所述显示器驱动器电路的触摸感测驱动器电路来从触摸感测元件获得信号。
【专利说明】与显示数据更新集成的触摸感测
【技术领域】
[0001]本发明涉及能够进行位置触摸感测的机电系统及相关显示装置。
【背景技术】
[0002]机电系统包含具有电元件及机械元件、激活器、换能器、传感器、光学组件(例如镜)及电子器件的装置。可制造具有各种尺度(其包含(但不限于)微米尺度及纳米尺度)的机电系统。例如，微机电系统(MEMS)装置可包含具有从约I微米到数百微米或更大的尺寸范围的结构。纳米机电系统(NEMS)可包含具有小于I微米的尺寸(其包含(例如)小于数百纳米的尺寸)的结构。可使用沉积、蚀刻、光刻及/或其它微机械加工工艺(其蚀除衬底及/或沉积材料层的部分或添加层以形成电装置及机电装置)来产生机电元件。
[0003]一种类型的机电系统装置称为干涉式调制器(IMOD)。如本文中所使用，术语“干涉式调制器”或“干涉式光调制器”是指使用光学干涉原理来选择性吸收及/或反射光的装置。在一些实施方案中，干涉式调制器可包含一对导电板，其中一者或两者可完全或部分具透明及/或具反射性且能够在施加适当电信号之后相对运动。在一实施方案中，一个板可包含沉积在衬底上的固定层且另一板可包含通过空气隙与所述固定层隔开的金属隔膜。一个板相对于另一板的位置可改变入射在干涉式调制器上的光的光学干涉。干涉式调制器装置具有广泛应用且预期被用以改进现有产品及创造新产品(尤其是具有显示能力的产品)°

【发明内容】

[0004]本发明的系统、方法及装置各具有若干创新方面，其单一者并不单独负责本文中所揭示的合意属性。
[0005]本发明中所述的标的物的一个创新方面提供用于减少显示器上的电干扰的方法的实施方案。所述显示器包含双稳态显示元件及触摸感测元件而在显示元件与触摸感测元件之间不存在接地屏蔽层。所述方法包含利用显示驱动器电路来使显示元件阵列的至少一部分处于选定状态。所述方法进一步包含使所述显示元件维持处于所述选定状态。所述方法进一步包含实质上仅在恒定保持电压的施加期间使用不同于所述显示驱动器电路的触摸感测驱动器电路来从触摸感测元件获得信号。所述显示元件可形成干涉式调制器的行及列阵列。可通过将地址电压施加到所述阵列的共同线而使所述干涉式调制器处于选定状态。可沿所述共同线施加保持电压。可通过感测电容而从触摸感测元件获得信号。
[0006]本发明的另一方面提供具有触摸感测能力的显示设备的实施方案。所述显示设备包含显示元件阵列。所述显示设备进一步包含触摸感测元件阵列。所述触摸感测元件形成于所述显示元件上而未通过接地屏蔽层进行分离。所述显示设备进一步包含经配置以检测来自所述触摸感测元件的输入的触摸感测驱动器电路。所述显示设备进一步包含经配置以使所述显示元件处于选定状态的显示驱动电路。其后，所述显示驱动电路经配置以使所述显示元件处于所述选定状态。所述显示设备进一步包含电源及处理器。所述处理器经配置以将图像数据写入到所述显示驱动器电路。所述处理器进一步经配置以实质上仅在所述显示元件被维持处于所述选定状态时从所述触摸感测驱动器电路获得触摸感测输入。所述显示元件可形成干涉式调制器的行及列阵列。可通过将地址电压施加到所述阵列的共同线而使所述干涉式调制器处于选定状态。可沿所述共同线施加保持电压。所述触摸感测电路可经配置以通过感测触摸感测元件的电容而从触摸感测元件获得信号。
[0007]本发明的又一方面提供具有触摸感测能力的显示设备的实施方案。所述显示设备包含显示元件及触摸感测元件而在所述显示元件与所述触摸感测元件之间不存在接地屏蔽层。所述显示设备包含用于使显示元件阵列的至少一部分处于选定状态的装置。所述显示设备进一步包含用于使所述显示元件维持处于所述选定状态的装置。所述显示设备进一步包含用于实质上仅在所述显示元件维持处于所述选定状态时从触摸感测元件获得信号的装置。
[0008]附图及以下描述中阐释本说明书中所述的标的物的一个或一个以上实施方案的细节。将从描述、图式及技术方案明白其它特征、方面及优点。应注意，以下图式的相对尺寸可不按比例绘制。
【专利附图】

【附图说明】
[0009]图1展示描绘干涉式调制器(IMOD)显示装置的一系列像素中的两个相邻像素的等角视图的实例。
[0010]图2展示说明并入有3X3干涉式调制器显示器的电子装置的系统框图的实例。
[0011]图3展示说明图1的干涉式调制器的可移动反射层位置对所施加电压的图的实例。
[0012]图4展示说明干涉式调制器在施加各种共同电压及片段电压时的各种状态的表的实例。
[0013]图5A展示说明图2的3X3干涉式调制器显示器中的显示数据的帧的图的实例。
[0014]图5B展示可用以写入图5A中所说明显示数据的帧的共同及片段信号的时序图的实例。
[0015]图6A展示图1的干涉式调制器显示器的部分横截面的实例。
[0016]图6B到6E展示干涉式调制器的不同实施方案的横截面的实例。
[0017]图7展示说明干涉式调制器的制造工艺的流程图的实例。
[0018]图8A到SE展示干涉式调制器的制造方法中的各种阶段的横截面示意图的实例。
[0019]图9展示具有触摸感测层的显示器的典型配置的实例。
[0020]图1OA展示具有根据图9的一般配置的干涉式调制器显示层与触摸感测层的横截面的实例。
[0021]图1OB展示干涉式调制器显示层及触摸感测层的替代实施方案的横截面的实例。
[0022]图11展示说明用于感测干涉式调制器显示器上的触摸的方法的流程图的实例。
[0023]图12展示说明用于感测干涉式调制器显示器上的触摸的另一方法的流程图的实例。
[0024]图13展示说明并入有3X3干涉式调制器显示器及触摸感测层的电子装置的系统框图的实例。[0025]图14A及14B展示说明包含多个干涉式调制器的显示装置的系统框图的实例。
[0026]各种图式中的相同参考数字及标号指示相同元件。
【具体实施方式】
[0027]出于描述创新方面的目的，以下详细描述针对于某些实施方案。然而，可以许多不同方式应用本文中的教示。可在经配置以显示图像(无论运动中(例如视频)或固定(例如静止图像)且无论是文字、图形还是图片)的任何装置中实施所述实施方案。更特定来说，预期可在以下各种电子装置中实施所述实施方案或可使所述实施方案与所述各种电子装置相关联:例如(但不限于)移动电话、具备多媒体因特网功能的蜂窝式电话、移动电视接收器、无线装置、智能电话、蓝牙装置、个人数据助理(PDA)、无线电子邮件接收器、手持式或便携式计算机、上网本、笔记本计算机、智能本、打印机、复印机、扫描仪、传真装置、GPS接收器/导航器、相机、MP3播放器、摄像机、游戏控制台、腕表、时钟、计算器、电视监视器、平板显示器、电子阅读装置(例如电子阅读器)、计算机监视器、汽车显示器(例如里程表显示器等等)、驾驶舱控制装置及/或显示器、相机取景显示器(例如，车辆中后视相机的显示器)、电子照片、电子广告牌或标牌、投影机、建筑结构、微波、冰箱、立体声系统、磁带录音机或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、收音机、便携式存储器芯片、洗衣机、干衣机、洗衣机/干衣机、封装(例如机电系统(EMS)、MEMS及非MEMS)、美学结构(例如一件珠宝上的图像的显示)及各种机电系统装置。本文中的教示还可用在以下非显示器应用中:例如(但不限于)电子切换装置、射频滤波器、传感器、加速度计、陀螺仪、运动感测装置、磁力计、消费型电子器件的惯性组件、消费型电子产品的部件、可变容抗器、液晶装置、电泳装置、驱动方案、制造工艺、电子测试设备。因此，教示不意在受限于仅图中所描绘的实施方案，而是具有如所属领域的技术人员所容易明白的广泛适用性。
[0028]在一些实施方案中，如下所述的显示装置可并入触摸感测能力。触摸感测层与显示层之间的非所要的干扰通常需要包含额外层以使触摸传感器免受显示影响。额外层可不利地影响反射显示装置的性能。作为替代解决方案，所述触摸感测层可仅在不更新显示时“感测”。对于一些显示元件类型(双稳态显示元件为一个实例)，显示驱动器电路可使元件处于选定状态且通过施加恒定保持电压而使所述元件维持处于所述选定状态。触摸感测驱动器电路可在显示器处于所述选定状态时执行图像更新之间的感测。因此，本文中所揭示的方法及系统的一些实施方案可无需额外层且不会牺牲显示或触摸感测性能。例如，下述的干涉式调制器(MOD)型显示器的一些实施方案可并入触摸面板而不会使触摸传感器的精度或IMOD的亮度或色彩保真度降级。
[0029]可应用所述实施方案的适合MEMS装置的一个实例为反射显示装置。反射显示装置可并入MOD以使用光学干涉原理来选择性吸收及/或反射入射在MOD上的光。MOD可包含吸收器、可相对于所述吸收器移动的反射器及界定于所述吸收器与所述反射器之间的光学谐振腔。所述反射器可被移动到两个或两个以上不同位置，这可改变所述光学谐振腔的尺寸且借此影响干涉式调制器的反射率。IMOD的反射光谱可产生可横跨可见波长而位移以产生不同色彩的相当宽的光谱带。可通过改变所述光学谐振腔的厚度(即，通过改变所述反射器的位置)而调整光谱带的位置。
[0030]图1展示描绘IMOD显示装置的一系列像素中的两个相邻像素的等角视图的实例。IMOD显示装置包含一个或一个以上干涉MEMS显示元件。在这些装置中，MEMS显示元件的像素可处于明亮或黑暗状态。在明亮(“松弛”、“打开”或“导通”)状态中，所述显示元件将大部分的入射可见光反射到(例如)用户。相反，在黑暗(“激活”、“闭合”或“断开”)状态中，所述显示元件几乎不反射入射可见光。在一些实施方案中，可颠倒导通与断开状态的光反射性质。MEMS像素可经配置以主要在允许除黑色及白色之外的彩色显示的特定波长下反射。
[0031]IMOD显示装置可包含一行/列阵列的IMOD。每一 IMOD可包含定位于彼此相距一可变及受控距离的位置处以形成气隙(也称为光学间隙或谐振腔)的一对反射层，即，可移动反射层与固定部分反射层。所述可移动反射层可在至少两个位置之间移动。在第一位置(即，松弛位置)中，所述可移动反射层可定位于与所述固定部分反射层相距相对较大距离的位置处。在第二位置(即，激活位置)中，所述可移动反射层可经定位以更接近所述部分反射层。从所述两个层反射的入射光可取决于所述可移动反射层的位置而相长或相消干涉，以产生用于每一像素的全反射或非反射状态。在一些实施方案中，MOD可在未被激活时处于反射状态以反射可见光谱内的光，且可在被激活时处于黑暗状态以反射可见光范围外的光(例如红外光)。然而，在一些其它实施方案中，MOD可在未被激活时处于黑暗状态且在被激活时处于反射状态。在一些实施方案中，所施加电压的引入可驱使像素改变状态。在一些其它实施方案中，所施加电荷可驱使像素改变状态。
[0032]图1中的像素阵列的所描绘部分包含两个相邻干涉式调制器12。左边M0D12(如说明)中说明可移动反射层14，其处于与包含部分反射层的光学堆叠16相距预定距离的松弛位置。横跨左边IM0D12而施加的电压Vtl不足以导致可移动反射层14的激活。右边IM0D12中说明处于与光学堆叠16接近或相邻的激活位置的可移动反射层14。横跨右边IM0D12而施加的电压Vbias足以使可移动反射层14维持处于所述激活位置。
[0033]在图1中，一般用箭头13 (其指示入射在像素12上的光及从左边像素12反射的光15)说明像素12的反射性。虽然图中未详细说明，但所属领域的技术人员应了解，入射在像素12上的光13的大多数将透射穿过透明衬底20以朝向光学堆叠16。入射在光学堆叠16上的光的一部分将透射穿过光学堆叠16的部分反射层，且一部分将反射回来穿过透明衬底20。透射穿过光学堆叠16的光13的部分将在可移动反射层14处反射朝向(及穿过)透射衬底20。从光学堆叠16的部分反射层反射的光与从可移动反射层14反射的光之间的(相长或相消)干涉将确定从像素12反射的光15的(若干)波长。
[0034]光学堆叠16可包含单一层或若干层。所述层可包含电极层、部分反射和部分透射层及透明电介质层中的一者或一者以上。在一些实施方案中，光学堆叠16具导电性、部分透明性及部分反射性，且可(例如)通过将上述层中的一者或一者以上沉积到透明衬底20上而制造。所述电极层可由各种材料(例如各种金属，例如氧化铟锡(ITO))形成。所述部分反射层可由具部分反射性的各种材料(例如各种金属(例如铬(Cr))、半导体及电介质)形成。所述部分反射层可由一层或一层以上材料形成，且所述层中的每一者可由单一材料或材料的组合形成。在一些实施方案中，光学堆叠16可包含充当光学吸收器与导体两者的单一半透明厚度的金属或半导体，而(例如，光学堆叠16或IMOD的其它结构的)不同的更多导电层或部分可用来汇流MOD像素之间的信号。光学堆叠16还可包含覆盖一个或一个以上导电层或导电/吸收层的一个或一个以上绝缘或电介质层。[0035]在一些实施方案中，光学堆叠16的(若干)层可图案化成平行条带且可形成显示装置中的行电极(如下进一步所述)。如所属领域的技术人员所了解，术语“图案化”在本文中用以指代遮掩以及蚀刻工艺。在一些实施方案中，高导电反射材料(例如铝(Al))可用于可移动反射层14，且这些条带可形成显示装置中的列电极。可移动反射层14可形成为经沉积金属层的一系列平行条带(正交于光学堆叠16的行电极)以形成沉积在柱18顶部上的列及沉积于柱18之间的介入牺牲材料。当所述牺牲材料被蚀除时，所界定的间隙19或光学腔可形成于可移动反射层14与光学堆叠16之间。在一些实施方案中，柱18之间的间隔可为约I微米到1000微米，而间隙19可小于约10，000埃(A )。
[0036]在一些实施方案中，IMOD的每一像素(无论处于激活还是松弛状态)本质上为由固定及移动反射层形成的电容器。当未施加电压时，可移动反射层14a保持处于机械松弛状态(如由图1中的左边像素12所说明)，且间隙19介于可移动反射层14与光学堆叠16之间。然而，当将电位差(例如电压)施加到选定行及列中的至少一个者时，对应像素处的形成在行与列电极的交叉点处的所述电容器变得带电且静电力将所述电极拉在一起。如果所述所施加电压超过阈值，那么可移动反射层14可变形且在光学堆叠16附近移动或抵着光学堆叠16移动。如由图1中的右边激活像素12所说明，光学堆叠16内的电介质层(图中未展示)可防止短路，且控制层14与16之间的隔开距离。无论所施加的电位差的极性如何，表现均相同。虽然阵列中的一系列像素可在一些例子中被称为“行”或“列”，但所属领域的技术人员将易于了解，将一个方向称为“行”且将另一方向称为“列”是任意的。应重申，在一些定向中，行可被视为列且列可被视为行。此外，显示元件可均匀地布置成正交的行及列(“阵列”)或布置成(例如)具有相对于彼此的某些位置偏移的非线性配置(“马赛克”)。术语“阵列”及“马赛克”可指代任一配置。因此，虽然显示器被称为包含“阵列”或“马赛克”，但在任何情况下，元件本身无需彼此正交布置或安置成均匀分布，但可包含具有非对称形状及不均匀分布元件的布置。
[0037]图2展示说明并入3X3干涉式调制器显示器的电子装置的系统框图的实例。所述电子装置包含可经配置以执行一个或一个以上软件模块的处理器21。除执行操作系统以夕卜，处理器21还可经配置以执行一个或一个以上软件应用程序，其包含网络浏览器、电话应用程序、电子邮件程序或任何其它软件应用程序。
[0038]处理器21可经配置以与阵列驱动器22通信。阵列驱动器22可包含将信号提供到(例如)显示阵列或面板30的行驱动器电路24及列驱动器电路26。由图2中的线1-1展示图1中所说明的MOD显示装置的横截面。虽然图2说明IMOD的3X3阵列(为了清晰起见)，但显示阵列30可含有许多MOD且可使行中的MOD数目不同于列中的MOD数目，且反之亦然。
[0039]图3展示说明图1的干涉式调制器的可移动反射层位置对所施加电压的图的实例。对于MEMS干涉式调制器，行/列(即，共同/片段)写入程序可利用这些装置的滞后性质，如图3中所说明。干涉式调制器可能需要(例如)约10伏电位差以导致可移动反射层或镜从松弛状态改变到激活状态。当所述电压从所述值减小时，可移动反射层因所述电压回降到低于(例如)10伏而维持其状态，然而，可移动反射层未完全松弛，直到所述电压下降到低于2伏为止。因此，存在约3伏到7伏的电压范围(如图3中所展示)，其中存在使装置稳定于松弛或激活状态的所施加电压窗。此在本文中被称为“滞后窗”或“稳定窗”。对于具有图3的滞后特性的显示阵列30，行/列写入程序可经设计以每次寻址一个或一个以上行，使得在给定行的寻址期间，经寻址行中的待激活的像素被暴露于约10伏的电压差，且待松弛的像素被暴露于接近O伏的电压差。在寻址之后，所述像素被暴露于稳定状态或约5伏的偏压电压差以使得其保持处于先前选通状态。在此实例中，在被寻址之后，每一像素经历约3伏到7伏的“稳定窗”内的电位差。此滞后性质特征使(例如)图1中所说明的像素设计能够在相同的所施加电压条件下稳定于激活或松弛的预先存在状态。由于每一頂OD像素(无论处于激活状态还是松弛状态)本质上为由固定及移动反射层形成的电容器，所以可在滞后窗内的稳定电压处保持此稳定状态而实质上不消耗或损耗功率。再者，如果所施加电压电位保持实质上固定，那么几乎没有或无电流流入到IMOD像素中。
[0040]在一些实施方案中，根据给定行中的像素的状态的所要改变(如果存在)，可通过沿列电极集合施加呈“片段”电压形式的数据信号而产生图像的帧。可依次寻址阵列的每一行，使得一次一行地写入所述帧。为将所要数据写入到第一行中的像素，可将与所述第一行中的像素的所要状态对应的片段电压施加于列电极上，且可将呈特定“共同”电压或信号形式的第一行脉冲施加到第一行电极。接着，可改变片段电压集合以对应于第二行中的像素的状态的所要变化(如果存在)，且可将第二共同电压施加到第二行电极。在一些实施方案中，所述第一行中的像素不受沿列电极施加的片段电压的变化影响，且保持于第一共同电压行脉冲期间其被设定的状态。可以循序方式针对整个系列的行或列重复此过程以产生所述图像帧。可通过以每秒某所要数目的帧不断重复此过程而用新的图像数据刷新及/或更新所述帧。
[0041]横跨每一像素而施加的片段与共同信号的组合(即，横跨每一像素的电位差)确定每一像素的所得状态。图4展示说明在施加各种共同及片段电压时干涉式调制器的各种状态的表的实例。如所属领域的技术人员所易于了解，可将“片段”电压施加到列电极或行电极且可将“共同”电压施加到列电极或行电极中的另一者。
[0042]如图4(以及5B中所展示的时序图)中所说明，当沿共同线施加释放电压VC.时，无论沿片段线而施加的电压 (即，高片段电压VSh及低片段电压VSJ如何，均将使沿所述共同线的全部干涉式调制器组件置于松弛状态(或称为释放或未激活状态)。特定来说，当沿共同线施加释放电压VC.时，横跨调制器的电位电压(或称为像素电压)在松弛窗(参看图3，也称为释放窗)内，此时沿所述像素的对应片段线施加高片段电压VSh与低片段电压VS^两者。
[0043]当在共同线上施加保持电压(例如高保持电压VChquui或低保持电压VChquu)时，干涉式调制器的状态将保持恒定。例如，松弛的IMOD将保持处于松弛位置，且激活的IMOD将保持处于激活位置。保持电压可经选择以使得在沿对应片段线施加高片段电压VSh与低片段电压￥&两者时，像素电压将保持在稳定窗内。因此，片段电压摆动(即，高片段电压VSh与低片段电压VSlj之间的差值)小于正或负稳定窗的宽度。
[0044]当在共同线上施加寻址或激活电压(例如高寻址电压VCadd H或低寻址电压VCaddL)时，可通过沿相应片段线施加片段电压而沿所述线将数据选择性写入到调制器。所述片段电压可经选择以使得激活取决于所施加的片段电压。当沿共同线施加寻址电压时，片段电压的施加将产生稳定窗内的像素电压以导致像素保持未被激活。相比之下，另一片段电压的施加将产生超出所述稳定窗的像素电压以导致像素的激活。导致激活的特定片段电压可取决于所使用的寻址电压而变动。在一些实施方案中，当沿共同线施加高寻址电压VCaddη时，高片段电压VSh的施加可导致调制器保持处于其当前位置，而低片段电压V&的施加可导致所述调制器的激活。作为推论，当施加低寻址电压VCai^时，片段电压的效应可相反，其中高片段电压VSh导致所述调制器的激活且低片段电不影响所述调制器的状态(即，保持稳定)。
[0045]在一些实施方案中，可使用始终产生横跨调制器的相同极性电位差的保持电压、寻址电压及片段电压。在一些其它实施方案中，可使用使调制器的电位差的极性交替的信号。横跨调制器的极性的交替(即，写入程序的极性的交替)可减少或抑制可发生在单一极性的重复写入操作之后的电荷积累。
[0046]图5A展示说明图2的3X3干涉式调制器显示器中的显示数据的帧的图的实例。图5B展示可用以写入图5A中所说明的显示数据的帧的共同信号及片段信号的时序图的实例。所述信号可施加到(例如)图2的3X3阵列，此将最终产生图5A中所说明的线时间60e显示布置。图5A中的激活调制器处于黑暗状态，即，其中反射光的实质部分在可见光谱之外以便向(例如)观看者产生暗色外观。在写入图5A中所说明的帧之前，像素可处于任何状态，但图5B的时序图中所说明的写入程序假定:在第一线时间60a之前，每一调制器已被释放且驻留于未激活状态中。
[0047]在第一线时间60a期间:在共同线I上施加释放电压70 ;施加在共同线2上的电压开始于高保持电压72且移动到释放电压70 ;且沿共同线3施加低保持电压76。因此，沿共同线I的调制器(共同1、片段1)、(1，2)及(1，3)在第一线时间60a的持续时间内保持处于松弛或未激活状态，沿共同线2的调制器(2，I)、(2,2)及(2，3)将移动到松弛状态，且沿共同线3的调制器(3，I)、(3,2)及(3，3)将保持处于其先前状态。参考图4，当共同线
1、2或3均未暴露于在线时间60a期间导致激活的电压电平(即，VC.-松弛及VCmD ^稳定)时，沿片段线1、2及3而施加的片段电压将不影响干涉式调制器的状态。
[0048]在第二线时间60b期间，共同线I上的电压移动到高保持电压72，且因为共同线I上未施加寻址或激活电压，所以无论所施加的片段电压如何，沿共同线I的全部调制器均保持处于松弛状态。沿共同线2的调制器因施加释放电压70而保持于松弛状态，且当沿共同线3的电压移动到释放电压70时，沿共同线3的调制器(3，I)、(3，2)及(3，3)将松弛。
[0049]在第三线时间60c期间，通过在共同线I上施加高寻址电压74而寻址共同线I。因为在此寻址电压的施加期间沿片段线I及2施加低片段电压64，所以横跨调制器(1，1)及(1，2)的像素电压大于所述调制器的正稳定窗的高端(即，电压微分超过预定义阈值)且调制器(1，1)及(1，2)被激活。相反，因为沿片段线3施加高片段电压62，所以横跨调制器(1，3)的像素电压小于调制器(1，1)及(1，2)的像素电压且保持在所述调制器的正稳定窗内；调制器(1，3)因此保持松弛。同样在线时间60(:期间，沿共同线2的电压减小到低保持电压76，且沿共同线3的电压保持处于释放电压70以使沿共同线2及3的调制器处于松弛位置。
[0050]在第四线时间60d期间，共同线I上的电压返回到高保持电压72以使沿共同线I的调制器处于其相应寻址状态。共同线2上的电压减小到低寻址电压78。因为沿片段线2施加高片段电压62，所以横跨调制器(2，2)的像素电压低于所述调制器的负稳定窗的低端以导致调制器(2，2)激活。相反，因为沿片段线I及3施加低片段电压64，所以调制器(2，I)及(2，3)保持于松弛位置。共同线3上的电压增大到高保持电压72以使沿共同线3的调制器处于松弛状态。
[0051]最后，在第五线时间60e期间，共同线I上的电压保持处于高保持电压72且共同线2上的电压保持处于低保持电压76以使沿共同线I及2的调制器处于其相应寻址状态。共同线3上的电压增大到高寻址电压74以寻址沿共同线3的调制器。当在片段线2及3上施加低片段电压64时，调制器(3，2)及(3，3)激活，同时沿片段线I而施加的高片段电压62导致调制器(3，I)保持处于松弛位置。因此，在第五线时间60e结束时，3X3像素阵列处于图5A中所展示的状态，且无论在沿其它共同线(图中未展示)的调制器被寻址时可发生的片段电压的变动如何，只要沿共同线施加保持电压，那么3X3像素阵列将保持处于那个状态。
[0052]在图5B的时序图中，给定的写入程序(例如线时间60a到60e)可包含使用高保持及寻址电压或低保持及寻址电压。一旦已针对给定的共同线而完成写入程序(且共同电压被设定为具有与激活电压相同的极性的保持电压)之后，像素电压保持在给定的稳定窗内且不通过松弛窗，直到将释放电压施加在所述共同线上为止。此外，因为在寻址调制器之前释放所述调制器被以作为写入程序的部分，所以调制器的激活时间(非释放时间)可确定所需的线时间。具体来说，在调制器的释放时间大于激活时间的实施方案中，可施加释放电压达长于单一线时间，如图5B中所描绘。在一些其它实施方案中，沿共同线或片段线而施加的电压可变动以考虑到不同的调制器(例如不同色彩的调制器)的激活及释放电压的变动。
[0053]根据以上所阐释原理而操作的干涉式调制器的结构的细节可大幅变动。例如，图6A图6E展示包含可移动反射层14及其支撑结构的干涉式调制器的不同实施方案的横截面的实例。图6A展示图1的干涉式调制器显示器的部分横截面的实例，其中金属材料条带(即，可移动反射层14)沉积于从衬底20正交延伸的支撑件18上。在图6B中，每一 MOD的可移动反射层14大体上呈方形或矩形形状且经由系链32在隅角处或隅角附近附接到支撑件。在图6C中，可移动反射层14大体上呈方形或矩形形状且从可包含柔性金属的可变形层34悬垂下来。可变形层34可围绕可移动反射层14的周边而直接或间接连接到衬底
20。这些连接在本文中被称为支撑柱。图6C中所展示的实施方案具有由可移动反射层14的光学功能与由可变形层34实施的其机械功能的解耦引起的额外益处。此解耦允许用于反射层14的结构设计及材料与用于可变形层34的结构设计及材料独立于彼此而优化。
[0054]图6D展不IMOD的另一实例,其中可移动反射层14包含反射子层14a。可移动反射层14搁置于支撑结构(例如支撑柱18)上。支撑柱18使可移动反射层14与下固定电极(即，所说明IMOD中的光学堆叠16的部分)分离，使得(例如)在可移动反射层14处于松弛位置时，使间隙19形成于可移动反射层14与光学堆叠16之间。可移动反射层14还可包含可经配置以充当电极的导电层14c，及支撑层14b。在此实例中，导电层14c安置于支撑层14b的一个侧上(在衬底20的远端处)，且反射子层14a安置于支撑层14b的另一侧上(在衬底20的近端处)。在一些实施方案中，反射子层14a可具导电性且可安置于支撑层14b与光学堆叠16之间。支撑层14b可包含一层或一层以上介电材料(例如氮氧化硅(SiON)或二氧化硅(SiO2))。在一些实施方案中，支撑层14b可为层堆叠，例如(例如)SiO2 / SiON / SiO2三层堆叠。反射子层14a及导电层14c中的任一者或两者可包含(例如)具有约0.5% Cu的Al合金或另一反射金属材料。在介电支撑层14b上方及下方采用导电层14a、14c可平衡应力且提供增强的导电性。在一些实施方案中，反射子层14a及导电层14c可由用于各种设计用途(例如，实现可移动反射层14内的特定应力分布)的不同材料形成。
[0055]如图6D中所说明，一些实施方案还可包含黑色掩模结构23。黑色掩模结构23可形成于光学非作用区(例如，介于像素之间或柱18下方)中以吸收周围或杂散光。黑色掩模结构23还可通过抑制光从显示器的非作用部分反射或抑制光透射穿过显示器的非作用部分而改善显示装置的光学性质，借此增大对比度。另外，黑色掩模结构23可具导电性且经配置以用作电汇流层。在一些实施方案中，行电极可连接到黑色掩模结构23以减小所连接的行电极的电阻。可使用各种方法(包含沉积及图案化技术)来形成黑色掩模结构23。黑色掩模结构23可包含一个或一个以上层。例如，在一些实施方案中，黑色掩模结构23包含充当光学吸收器的钥铬(MoCr)层、SiO2层及充当反射器及汇流层的铝合金，其分别具有约30埃到80埃、500埃到1000埃及500埃到6000埃范围内的厚度。可使用各种技术(包含光刻及干式蚀刻)来图案化所述一个或一个以上层，包含(例如)用于MoCr及SiO2层的四氟甲烷(CF4)及/或氧气(O2)及用于铝合金层的氯气(Cl2)及/或三氯化硼(BCl3)。在一些实施方案中，黑色掩模23可为标准具(etalon)或干涉式堆叠结构。在此类干涉式堆叠黑色掩模结构23中，导电吸收器可用以传输或载送每一行或列的光学堆叠16中的下部固定电极之间的信号。在一些实施方案中，间隔层35可用来使吸收器层16a与黑色掩模23中的导电层大体电隔离。
[0056]图6E展示MOD的另一实例，其中可移动反射层14为自撑式。与图6D相比，图6E的实施方案不包含支撑柱18。相反，可移动反射层14在多个位置处接触下伏光学堆叠16，且可移动反射层14的曲率提供足够支撑，使得在横跨干涉式调制器的电压不足以导致激活时，可移动反射层14返回图6E的未激活位置。为清晰起见，可包含多个不同层的光学堆叠16在此处展示为包含光学吸收器16a及电介质16b。在一些实施方案中，光学吸收器16a可充当固定电极与部分反射层两者。
[0057]在例如图6A图6E所展示的实施方案中，MOD用作直观式装置，其中从透明衬底20的前侧(B卩，与其上布置有调制器的侧相对的侧)观看图像。在这些实施方案中，可配置及操作显示装置的背后部分(即，可移动反射层14背后的显示装置的任何部分，包含(例如)图6C中所说明的可变形层34)且不影响或不利地影响显示装置的图像质量，这是因为反射层14光学屏蔽装置的所述部分。例如，在一些实施方案中，可移动反射层14背后可包含总线结构(图中未说明)，其能够使调制器的光学性质与调制器的机电性质(例如电压寻址及由此寻址引起的移动)分离。另外，图6A图6E的实施方案可简化处理，例如图案化。
[0058]图7展示说明干涉式调制器的制造工艺80的流程图的实例，且图8A到SE展示此制造工艺80的对应阶段的横截面示意图的实例。在一些实施方案中，除了图7中未展示的其它框之外，可实施制造工艺80以制造(例如)图1及6中所说明的一般类型的干涉式调制器。参考图1、图6及7，工艺80开始于框82，其中形成衬底20上的光学堆叠16。图8A说明形成于衬底20上的此光学堆叠16。衬底20可为透明衬底(例如玻璃或塑料)，其可具柔性或相对刚性且不弯曲，且可能已经受先前制备过程(例如清洁)以促进光学堆叠16的高效形成。如上所论述，光学堆叠16可具导电性、部分透明性及部分反射性且可(例如)通过将具有所要性质的一个或一个以上层沉积到透明衬底20上而制造。在图8A中，光学堆叠16包含具有子层16a及16b的多层结构，但一些其它实施方案中可包含更多或更少子层。在一些实施方案中，子层16a、16b中的一者可配置有光学吸收性质与导电性质两者，例如经组合导体/吸收器子层16a。另外，子层16a、16b中的一者或一者以上可图案化成平行条带且可形成显示装置中的行电极。可通过此项技术中已知的遮掩及蚀刻工艺或另一适合工艺而执行此图案化。在一些实施方案中，子层16a、16b中的一者可为绝缘或电介质层，例如沉积于一个或一个以上金属层(例如一个或一个以上反射层及/或导电层)上的子层16b。另外，光学堆叠16可图案化成形成显示器的行的个别平行条带。
[0059]工艺80继续到框84，其中形成光学堆叠16上的牺牲层25。随后，移除牺牲层25 (例如在框90中)以形成空腔19，因此，图1所说明的所得干涉式调制器12中未展示牺牲层25。图SB说明包含形成于光学堆叠16上的牺牲层25的经部分制造装置。在光学堆叠16上形成牺牲层25可包含以经选择以在后续移除之后提供具有所要设计尺寸的间隙或空腔19 (还参看图1及SE)的厚度来沉积二氟化氙(XeF2)可蚀刻材料(例如钥(Mo)或非晶硅(Si))。可使用沉积技术(例如物理气相沉积(PVD，例如溅镀)、等离子增强型化学气相沉积(PECVD)、热化学气相沉积(热CVD)或旋转涂布)而实施牺牲材料的沉积。
[0060]工艺80继续到框86，其中形成支撑结构，例如图1、图6及8C中所说明的柱18。柱18的形成可包含:图案化牺牲层25以形成支撑结构孔隙；接着，使用沉积方法(例如PVD、PECVD、热CVD或旋转涂布)来将材料(例如聚合物或无机材料(例如氧化硅))沉积到所述孔隙中以形成柱18。在一些实施方案中，形成于牺牲层中的所述支撑结构孔隙可穿过牺牲层25与光学堆叠16两者而延伸到下伏衬底20，使得柱18的下端接触衬底20，如图6A中所展示。替代地，如图8C中所描绘，形成于牺牲层25中的所述孔隙可延伸穿过牺牲层25，但未穿过光学堆叠16。例如，图SE说明支撑柱18的下端与光学堆叠16的上表面接触。可通过将一层支撑结构材料沉积于牺牲层25上且图案化位于牺牲层25的孔隙远处的所述支撑结构材料的部分而形成柱18或其它支撑结构。所述支撑结构可位于所述孔隙内(如图SC中所说明)，但也可至少部分在牺牲层25的一部分上延伸。如上所注，牺牲层25及/或支撑柱18的图案化可通过图案化及蚀刻工艺而执行，且也可通过替代蚀刻方法而执行。
[0061]工艺80继续到框88，其中形成可移动反射层或隔膜，例如图1、图6及8D中所说明的可移动反射层14。可通过一个或一个以上沉积步骤(例如反射层(例如铝、铝合金)沉积)及一个或一个以上图案化、遮掩及/或蚀刻步骤而形成可移动反射层14。可移动反射层14可具导电性且被称为导电层。在一些实施方案中，可移动反射层14可包含多个子层14a、14b、14c，如图8D中所展示。在一些实施方案中，子层中的一者或一者以上(例如子层14a、14c)可包含针对其光学性质而选择的高反射子层，且另一子层14b可包含针对其机械性质而选择的机械子层。由于牺牲层25仍存在于框88中所形成的经部分制造的干涉式调制器中，所以可移动反射层14通常不可在此阶段中移动。含有牺牲层25的经部分制造IMOD在本文中也可被称为“未释放的” MOD。如以上结合图1所述，可移动反射层14可图案化成形成显示器的列的个别平行条带。
[0062]工艺80继续到框90，其中形成空腔，例如图1、图6及8E中所说明的空腔19。可通过将牺牲层25 (框84中所沉积)暴露于蚀刻剂而形成空腔19。例如，可例如，通过将牺牲层25暴露于气态或蒸气状蚀刻剂(例如源于固体XeF2的蒸汽)并持续对移除所要数量的材料(通常相对于空腔19的周围结构而选择性移除)为有效的时间周期，而通过干式化学蚀刻移除可蚀刻牺牲材料(例如Mo或非晶Si)。还可使用其它蚀刻方法，例如湿式蚀刻及/或等离子蚀刻。由于在框90期间移除牺牲层25，所以可移动反射层14通常可在此阶段之后移动。在移除牺牲材料25之后，所得的经完全或部分制造的MOD在本文可被称为“释放的” IMOD。
[0063]根据以上所阐释原理，IMOD显示阵列可另外包含触摸位置感测组件以在屏幕显示应用程序中实现对特征的图形交互式选择。若干不同方法可用以实施触摸位置感测。一种此方法是基于电容感测。电容性触摸屏幕通常包含绝缘体(例如玻璃)，其用透明导体(例如氧化铟锡(ITO))涂覆或图案化以形成透明触摸传感器。可通过使用两个层的正交迹线而感测所述层相交点处的电容。相交点处的电容将在另一导体(例如一手指)接近迹线相交点时改变。此电容变化可被测量且用以产生触摸位置数据。
[0064]在包含触摸位置感测的许多显示器中，电容性触摸传感器通常位于显示元件的紧密接近处。因此，经发送以控制显示元件的操作的信号可能会无意地影响每一迹线相交点处的电容。例如，沿数据线发送以操作MOD显示元件的电压的变化可影响触摸感测层的电容，从而导致错误触摸位置数据。因此，一般需包含额外层以分离显示层与触摸感测层的电操作。因为额外层可部分吸收或干扰光，所以添加额外层可不利地影响反射显示元件(例如IMOD装置)的性能。
[0065]图9展示具有触摸感测层的显示器的典型配置。显示装置98可包含显示层100、接地屏蔽层102、触摸感测层104及透明覆盖层108。在一个实施方案中，触摸感测层104可为电容性触摸屏幕，其通常包含用透明导体(例如氧化铟锡(ITO))涂覆或图案化的绝缘体(例如玻璃)以形成透明触摸传感器106。紧密接近于触摸屏幕的导体(例如人体手指)导致传感器处的电容变化，所述电容变化可被测量且用以确定触摸位置。当触摸感测面板104进一步与显示层100集成时，经施加以更新显示层100上的图像的电压可干扰电容感测信号，从而导致错误触摸位置数据，这是因为显示层紧密接近于触摸感测面板。在一些实施方案中，此距离小于3毫米且距离越近干扰越大。可将接地屏蔽层102(例如ITO屏蔽层)放置于触摸感测层104与显示层100之间以减少显示层100与触摸感测层104之间的非所要的干扰。
[0066]图1OA展示干涉式调制器显示层的横截面的实例，所述干涉式调制器显示层具有根据图9的一般配置的触摸感测层。图1OA描绘具有两个干涉式调制器(IMOD)的干涉式调制器显示层112。也如图1中所说明，显示层112包含柔性反射层114及透明层120，从而在此实施方案中形成双稳态显示元件。在MOD显示层上包含具有嵌入式触摸传感器106的触摸感测层104以及绝缘层110及透明覆盖层108。根据以上所阐释原理，横跨MOD显示层112的某些所施加电压的引入将驱动IMOD以(例如)使状态变成激活或未激活位置。将接地ITO屏蔽层102放置于MOD显示层112与触摸感测层104之间以防止这些电压干扰触摸感测元件106的感测信号。
[0067]图1OA中的配置可显著影响MOD显示性能。如图1OA中所展示，环境光111行进穿过触摸感测层104及接地屏蔽层102中的每一者两次。这些层可反射或吸收进入到MOD元件的层中及反射离开所述层的环境光111。因为每一 IMOD显示元件的观看状态取决于其反射性质，所以所吸收光可显著影响显示性能。此外，透明导体不一定等比例地吸收全部波长的光，其可给予显示器非所要的色调。例如，ITO按比例吸收更多蓝光，从而趋向于给予具有ITO层的屏幕淡红色调。因此，图1OA表示会不利地影响MOD显示性能的不合意的配置。
[0068]图1OB展示干涉式调制器显示层及触摸感测层的替代实施方案的横截面的实例。图1OB展示MOD显示层112上的触摸感测层104，而无需使用接地屏蔽层。也如图1中所说明，显示层112包含柔性反射层114及透明层120，从而在此实施方案中形成双稳态显示元件。在此配置中，环境光111可仅行进穿过一个触摸感测层104。在此配置中，ITO层的不利反射及吸收会减少。
[0069]为了减少MOD显示层112与触摸感测层104之间的干扰，如图1OB中所描绘，可仅在显示未被更新时或实质上仅在显示未被更新时选择性地“感测”触摸传感器。对于MOD显示器，在使MOD置于选定状态(即，新图像数据已被写入到IMOD元件)之后，显示驱动器电路可将恒定保持电压(例如以上所述的高保持电压VCkm h或低保持电压VCrail J施加在共同线上。因为所施加电压电位保持实质上固定，所以干涉式调制器的状态可保持稳定且显示驱动器电路可几乎不或不产生电流。相应地，因为所施加保持电压在图像更新期间保持固定，所以触摸传感器可不经历任何电磁干扰。通过避免感测与更新IMOD显示器的重叠，每一操作可在彼此不干扰的情况下进行。施加恒定保持电压为使显示器维持处于选定状态的一种方式(对于本文中具体所述的MOD显示装置的一些方案)，但其不是此技术的唯一应用。所属领域的技术人员应了解，本文中所揭示的技术除可应用于IMOD显示器外，还可应用于各种类型的显示器。例如，可置于选定状态的任何显示技术可受益于本文中所揭示的技术，在所述选定状态中，当图像未被更新或刷新达一时间周期时且当显示驱动器的电压及电流变化与触摸感测电子器件相比相对小时，图像不会显著降级。
[0070]图11展示说明可与如图1OB中所描绘的装置一起使用以减少MOD显示层112与触摸感测层104之间的干扰的干涉式调制器显示器上的感测触摸方法的流程图的实例。所述方法开始于框150，其中使IMOD显示阵列置于选定状态。在一些实施方案中，根据显示器上的图像，可通过将图像数据写入到每一个别MOD元件而使IMOD显示阵列置于选定状态。在已写入图像数据之后，在框152中使显示器保持处于所述选定状态。在一个实施方案中，此可通过横跨每一 IMOD元件施加恒定保持电压以使IMOD阵列保持处于所述选定状态而完成。所述方法继续到框154，其中当所述显示阵列保持处于所述选定状态时从触摸感测元件获得信号。使显示器在此周期期间维持处于所述选定状态会减小来自IMOD显示器(其具有从触摸传感器接收的信号)的电磁干扰的水平。
[0071]在从触摸感测元件获得信号(如框154中所述)之后，所述信号可经处理以确定触摸位置数据。在触摸传感器信号经处理以确定触摸位置数据时，显示阵列可不一定保持处于选定状态。处理触摸器感测信号以确定触摸位置数据可发生在从触摸感测元件获得信号后的任何时候，且可与使显示阵列置于选定状态同时执行、在使显示阵列置于选定状态之前执行或在使显示阵列置于选定状态之后执行。因此，处理触摸传感器信号以确定触摸位置数据可在使显示阵列或显示元件维持处于选定状态的时间期间或可不在所述时间期间执行。相应地，处理触摸传感器信号以确定触摸位置数据可与将图像数据写入到显示元件同时执行。
[0072]图12展示说明可与如图1OB中所描绘的装置一起使用以减少IMOD显示层112与触摸感测层104之间的干扰的干涉式调制器显示器上的另一感测触摸方法的流程图的实例。所述方法开始于框160，此时图像数据被写入到设定数目的像素行，使得使用阵列驱动器电路使沿每一行的每一像素置于与显示器上的图像部分对应的选定状态。在图像数据已被写入到所述行之后，所述方法前进到框162，其中阵列驱动器电路使像素维持处于所述选定状态。在一个实施方案中，此可通过将恒定保持电压施加到先前写入的行中的每一者以使沿每一行的像素维持处于选定状态而完成。一旦所述行处于选定状态，所述方法便前进到框164，其中使用触摸感测电路来从沿像素行定位的触摸感测元件获得信号。根据此实施方案，可使用显示驱动器电路来写入许多显示线，接着以反复方式使用触摸感测驱动器电路来感测触摸感测层的一个或一个以上线。
[0073]在从触摸感测元件获得信号(如框164中所述)之后，所述信号可经处理以确定触摸位置数据。如上所述，处理触摸传感器信号以确定触摸位置数据可发生在从触摸感测元件获得信号后的任何时候，且可与使显示元件置于选定状态同时执行、在使显示元件置于选定状态之前执行或在使显示元件置于选定状态之后执行。因此，处理触摸传感器信号以确定触摸位置数据可在使显示元件维持处于选定状态的时间期间执行或可不在所述时间期间执行。相应地，处理触摸传感器信号以确定触摸位置数据可与将图像数据写入到显示元件同时执行。
[0074]另外，所属领域的技术人员应了解，各种其它方法可实现如图11及12中所述的结果。在一个实施方案中，在感测电路驱动器执行触摸感测时，显示阵列驱动器可使整个MOD像素阵列保持处于选定状态。在其它实施方案中，在感测电路驱动器对接近所述子阵列的触摸感测元件执行触摸感测时，显示阵列驱动器可使选定子阵列或显示器的任何其它所界定区保持处于选定状态。在其它实施方案中，在显示阵列驱动器更新显示器的另一区时，显示阵列驱动器可使所界定区保持处于选定状态，且感测电路驱动器可在所述所界定区中执行触摸感测。
[0075]图13展示系统框图的实例，其说明并入有3X3干涉式调制器显示器及触摸感测层的电子装置。所述电子装置包含可经配置以执行一个或一个以上软件模块的处理器121。处理器121可经配置以与显示阵列驱动器124通信。显示阵列驱动器可包含将信号提供到(例如)显示阵列或面板122的行驱动器电路128及列驱动器电路126。为了清楚起见，显示阵列122被说明为IMOD的3X3阵列。显示阵列122可含有不同数目的IMOD。此外，在各种实施方案中，每一行中的IMOD数目与每一列中的IMOD数目可相同或可不同。
[0076]此外，处理器121可经配置以与感测电路驱动器130通信。感测电路驱动器130可包含行感测电路132及列感测电路134。感测电路驱动器130能够驱动信号或将信号施加到具有触摸感测元件106的触摸感测层104。所描绘的触摸感测层104仅表示具有触摸感测元件106的层。所属领域的技术人员将了解可能用于实施触摸感测层104的各种方法及配置。例如，在电容感测层中，两个正交行的导电迹线(例如透明导体，例如氧化铟锡(ITO))布置于绝缘衬底中的层中且用绝缘及保护表面包覆涂覆。例如，手指接近于交叉迹线中的任一者会导致所述位置处的感测电容变化。替代地，还可实施非电容性触摸感测装置，例如电阻触摸面板，其中压力使非电容性触摸传感装置的电极层变形以导致其连接到下层且因此改变接触点处的电压。可通过测量接触点处的电压而检测所述触摸。
[0077]对于电容性触摸感测层，感测电路可连接到嵌入到层中的两个导电迹线层，所述层可测量两个迹线相交处的电容。以此方式，可测量有效电容且将其与预期电容比较以确定一区是否被触摸。可提供各种感测电路及方法以感测电容变化。在一个实施方案(图中未展示)中，电容可耦合到感应参考元件L及反馈放大器电路以用作振荡器，所述振荡器以由与两个迹线的相交点相关联的有效电容确定的L-C谐振频率操作。不同于预期振荡频率的所测量振荡频率指示明显存在触摸接触或接近接触。电感器值可经选择以使得所形成的谐振电路的振荡频率超出与扫描显示像素的阵列相关联的频率范围。此特定实施方案仅为用于测量电容及确定触摸的一个实例且未期望是详尽的。
[0078]如图13中所描绘，处理器121可与显示阵列驱动器124及感测电路驱动器130两者通信以完成上述图11及12中所描绘的方法。例如，处理器121可与显示阵列驱动器124通信以将图像数据写入到显示器。在写入图像数据之后，显示阵列驱动器124可横跨像素而施加恒定保持电压以使像素保持处于选定状态。接着，处理器121可与感测电路驱动器通信以在像素处于选定状态时执行感测。
[0079]在已执行感测之后，处理器121可处理触摸传感器信号以确定触摸位置数据。处理器121可在触摸感测元件的感测发生后的任何时候确定触摸位置数据，所述确定可与将图像数据写入到显示器同时、在将图像数据写入到显示器之前或在将图像数据写入到显示器之后。因此，处理触摸传感器信号以确定触摸位置数据可在使像素保持处于选定状态的时间期间执行或可不在所述时间期间执行。相应地，可与将图像数据写入到显示元件同时地执行处理触摸传感器信号以确定触摸位置数据。
[0080]因此，上述实施方案可允许(例如)MOD型显示器利用触摸面板而不会使触摸传感器的精度或IMOD的亮度或色彩保真度降级。应了解，可在广泛各种显示类型及触摸传感器配置中实施所述实施方案。例如，所述实施方案可并入到具有触摸屏幕能力的广泛各种发射/透射型显示器(例如IXD或CH-1XD显示器)、反射型显示器(例如电泳或电湿润显示器)或半穿透半反射型显示器中。例如，就LCD或elnk显示器而言，上述方法及实施方案可建置于显示驱动器中。所属领域的技术人员将了解用于阵列驱动器及其它驱动器电路的各种其它配置，如下进一步所述。
[0081]图14A及14B展示说明包含多个干涉式调制器的显示装置40的系统框图的实例。显示装置40可为(例如)蜂窝式或移动电话。然而，显示装置40的相同组件或其略微变动还说明各种类型的显示装置，例如电视机、电子阅读器及便携式媒体播放器。
[0082]显示装置40包含外壳41、显示器30、天线43、扬声器45、输入装置48及麦克风46。可由各种制造工艺(包含注射模制及真空成形)中的任一者形成外壳41。另外，可由各种材料(包含(但不限于)塑料、金属、玻璃、橡胶及陶瓷或其组合)中的任一者制成外壳41。外壳41可包含可与具有不同色彩或含有不同标志、图片或符号的其它可移除部分互换的可移除部分(图中未展示)。
[0083]如本文中所述，显示器30可为各种显示器(包含双稳态或模拟显示器)中的任一者。显示器30还可经配置以包含平板显示器(例如等离子、EL、0LED、STN IXD或TFT IXD)或非平板显示器(例如CRT或其它显像管装置)。另外，显示器30可包含干涉式调制器显示器，如本文中所述。
[0084]图14B中示意性地说明显示装置40的组件。显示装置40包含外壳41且可包含至少部分围封于外壳41内的额外组件。例如，显示装置40包含网络接口 27，网络接口 27包含与收发器47耦合的天线43。收发器47连接到与调节硬件52连接的处理器21。调节硬件52可经配置以调节信号(例如，对信号进行滤波)。调节硬件52连接到扬声器45及麦克风46。处理器21还连接到输入装置48及驱动器控制器29。驱动器控制器29耦合到帧缓冲器28及阵列驱动器22，阵列驱动器22接着耦合到显示阵列30。电力供应器50可根据特定显示装置40设计所要求将电力提供到全部组件。
[0085]网络接口 27包含天线43及收发器47，使得显示装置40可经由网络而与一个或一个以上装置通信。网络接口 27还可具有一些处理能力以减轻(例如)处理器21的数据处理需求。天线43可发射及接收信号。在一些实施方案中，天线43根据IEEE16.11标准(包含 IEEE16.11(a), (b)或(g))或 IEEE802.11 标准(包含 IEEE802.11a、b、g 或 η)而发射及接收RF信号。在一些其它实施方案中，天线43根据蓝牙(BLUETOOTH)标准而发射及接收RF信号。就蜂窝式电话而言，天线43经设计以接收码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、全球移动通信系统(GSM)、GSM /通用包无线电服务(GPRS)、增强型数据GSM环境(EDGE)、陆地集群无线电(TETRA)、宽带CDMA(W-CDMA)、演进数据优化(EV-DO)、IxEV-DO,EV-DO Rev A、EV_D0 Rev B、高速包接入(HSPA)、高速下行链路包接入(HSDPA)、高速上行链路包接入(HSUPA)、演进型高速包接入(HSPA+)、长期演进(LTE)、AMPS或用以在无线网络(例如利用3G或4G技术的系统)内通信的其它已知信号。收发器47可预处理从天线43接收的信号，使得所述信号可由处理器21接收且由处理器21进一步操纵。收发器47还可处理从处理器21接收的信号，使得所述信号可经由天线43而从显示装置40发射。
[0086]在一些实施方案中，可由接收器替换收发器47。另外，可由可存储或产生待发送到处理器21的图像数据的图像源替换网络接口 27。处理器21可控制显示装置40的总体操作。处理器21从网络接口 27或图像源接收数据(例如压缩图像数据)且将所述数据处理成原始图像数据或易于处理成原始图像数据的格式。处理器21可将经处理数据发送到驱动器控制器29或帧缓冲器28以将其存储。原始数据通常指代识别图像内各位置处的图像特性的信息。例如，此类图像特性可包含色彩、饱和度及灰度级。
[0087]处理器21可包含微控制器、CPU或逻辑单元以控制显示装置40的操作。调节硬件52可包含放大器及滤波器以将信号发射到扬声器45及从麦克风46接收信号。调节硬件52可为显示装置40内的离散组件，或可并入于处理器21或其它组件内。
[0088]驱动器控制器29可直接从处理器21或从帧缓冲器28获取由处理器21产生的原始图像数据，且可适当地重新格式化原始图像数据以将其高速发射到阵列驱动器22。在一些实施方案中，驱动器控制器29可将原始图像数据重新格式化成具有类光栅格式的数据流，使得其具有适合于横跨显示阵列30而扫描的时间顺序。接着，驱动器控制器29将经格式化信息发送到阵列驱动器22。虽然驱动器控制器29 (例如LCD控制器)通常作为独立集成电路(IC)与系统处理器21相关联，但可以许多方式实施此类控制器。例如，控制器可作为硬件嵌入处理器21中、作为软件嵌入处理器21中或与阵列驱动器22完全集成于硬件中。
[0089]阵列驱动器22可从驱动器控制器29接收经格式化信息且可将视频数据重新格式化成一组平行波形，所述组平行波形每秒多次施加到来自显示器的χ-y像素矩阵的数百及有时数千(或更多)引线。
[0090]在一些实施方案中，驱动器控制器29、阵列驱动器22及显示阵列30适合于本文中所述的任何类型显示器。例如，驱动器控制器29可为常规显示器控制器或双稳态显示器控制器(例如IMOD控制器)。另外，阵列驱动器22可为常规驱动器或双稳态显示器驱动器(例如IMOD显示器驱动器)。再者，显示阵列30可为常规显示阵列或双稳态显示阵列(例如包含IMOD阵列的显示器)。在一些实施方案中，驱动器控制器29可与阵列驱动器22集成。此实施方案常用在高度集成系统(例如蜂窝式电话、手表及其它小面积显示器)中。
[0091]在一些实施方案中，输入装置48可经配置以允许(例如)用户控制显示装置40的操作。输入装置48可包含小键盘(例如QWERTY键盘或电话小键盘)、按钮、开关、摇杆、触敏屏幕或压敏或热敏隔膜。麦克风46可配置为显示装置40的输入装置。在一些实施方案中，通过麦克风46的声音命令可用于控制显示装置40的操作。
[0092]电力供应器50可包含如此项技术中众所周知的各种能量存储装置。例如，电力供应器50可为可再充电电池，例如镍镉电池或锂离子电池。电力供应器50还可为再生能源、电容器或太阳能电池(包含塑料太阳能电池或太阳能电池涂料)。电力供应器50还可经配置以从壁式插座接收电力。
[0093]在一些实施方案中，控制可编程性可驻留于可位于电子显示系统的若干位置中的驱动器控制器29中。在一些其它实施方案中，控制可编程性驻留于阵列驱动器22中。可在任何数目的硬件及/或软件组件及各种配置中实施上述优化。
[0094]结合本文中所揭示的实施方案而描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块、电路及算法步骤可实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。已大体上在功能性方面描述了且在上述各种说明性组件、块、模块、电路及步骤中说明了硬件及软件的可互换性。以硬件还是软件实施此功能性取决于强加于整个系统上的特定应用及设计约束。
[0095]可用通用单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其经设计以执行本文中所述功能的任何组合来实施或执行用以实施结合本文中所揭示的方面而描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块及电路的硬件及数据处理设备。通用处理器可为微处理器或任何常规处的理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可实施为计算装置的组合(例如DSP与微处理器的组合)、多个微处理器、与DSP核心结合的一个或一个以上微处理器，或任何其它此配置。在一些实施方案中，可由专用于给定功能的电路来执行特定步骤及方法。
[0096]在一个或一个以上方面中，可以硬件、数字电子电路、计算机软件、固件(包含本说明书中所揭示的结构及其结构等效物)或其任何组合中实施所述功能。本说明书中所述的标的物的实施方案还可实施为一个或一个以上计算机程序(即，计算机程序指令的一个或一个以上模块)，其在计算机存储媒体上被编码以由数据处理设备执行或用以控制数据处理设备的操作。
[0097]所属领域的技术人员将易于明白本发明中所述实施方案的各种修改，且可在不背离本发明的精神或范围的情况下将本文中所界定的一般原理应用于其它实施方案。因此，本发明无意受限于本文中所展示的实施方案，但应被给予与本文中所揭示的权利要求书、原理及新颖特征一致的最广范围。词“示范性”在本文中专用以表示“充当实例、例子或说明”。本文中被描述为“示范性”的任何实施方案没有必要被理解为比其它实施优选或有利。另外，所属领域的技术人员将易于了解，术语“上部”及“下部”有时用以使图式描述简易，且指示与适当定向页上的图式的定向对应的相对位置，且可能不反映如图所实施的MOD的适当定向。
[0098]在单独实施方案的背景下描述于本说明书中的某些特征还可以组合形式实施于单一实施方案中。相反，还可在多个实施方案中单独或以任何适合子组合方式实施单一实施方案的背景下所述的各种特征。再者，虽然特征可在上文中被描述为作用于某些组合且甚至最初被如此主张，但在一些状况下，可从所述组合删除来自所主张的组合的一个或一个以上特征，且所述所主张的组合可针对子组合或子组合的变化。
[0099]类似地，虽然图式中依特定顺序描绘操作，但此不应被理解为需要依所展示特定顺序或相继顺序执行此类操作或需要执行全部所说明的操作以实现合意的结果。在某些状况中，多任务处理或同时处理可为有利的。再者，上述实施方案中的各种系统组件的分离不应被理解为全部实施方案中需要此分离，且应了解，所述程序组件及系统可大体一起集成在单一软件产品或封装到多个软件产品中。另外，其它实施方案在所附权利要求书的范围中。在一些情况中，权利要求书中所叙述的动作可以不同顺序执行且仍实现合意的结果。
【权利要求】
1.一种用于减少显示器上的电干扰的方法，所述方法包括: 利用显示驱动器电路来使显示元件阵列的至少一部分置于选定状态； 使所述显示元件维持处于所述选定状态；及 实质上仅在所述显示元件保持处于所述选定状态时使用不同于所述显示驱动器电路的触摸感测驱动器电路来从触摸感测元件获得信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其中通过将恒定保持电压施加到所述显示元件阵列的所述部分而维持所述选定状态。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述触摸感测元件定位成紧密接近所述显示元件阵列的所述部分。
4.根据权利要求3所述的方法，所述方法进一步包括: 利用所述显示驱动器电路来使所述阵列的至少第二部分置于第二选定状态，同时从所述触摸感测元件获得所述 信号。
5.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括: 与从所述触摸感测元件获得信号并行地利用所述显示驱动器电路来使所述阵列的不同部分置于所述选定状态。
6.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的方法，其中所述显示元件形成干涉式调制器的行及列阵列，其中每一干涉式调制器包含: 可移动反射层；及 固定部分反射层，其定位于距所述可移动反射层可变及受控距离处，其中所述可移动反射层的位置确定像素观看状态。
7.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括通过将地址电压施加到所述阵列的共同线而使所述干涉式调制器置于选定状态。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述共同线包含沿所述阵列的行或列而定位的电极。
9.根据权利要求8所述的方法，其中沿所述共同线施加保持电压。
10.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的方法，其中所述触摸感测元件布置成阵列。
11.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括通过感测触摸感测元件的电容而从触摸感测元件获得信号。
12.根据权利要求10所述的方法，其中触摸感测元件包含透明导体。
13.一种具有触摸感测能力的显示设备，其包括: 显示元件阵列； 触摸感测元件阵列，其中所述触摸感测元件形成于所述显示元件上且未通过接地屏蔽层分离； 触摸感测驱动器电路，其经配置以检测来自所述触摸感测元件的至少一部分的输入；显示驱动电路，其经配置以使所述显示元件的至少一部分置于选定状态，其中所述显示驱动电路其后经配置以使所述显示元件的所述部分维持处于所述选定状态；及处理器，其经配置以 将图像数据写入到所述显示驱动器电路；及在所述显示元件的所述部分维持处于所述选定状态时从触摸感测元件的所述至少一部分获得触摸感测输入。
14.根据权利要求13所述的显示设备，其中触摸感测元件的所述部分定位成紧密接近显示元件的所述部分。
15.根据权利要求14所述的显示设备，其中所述显示驱动电路经配置以使所述显示元件阵列的至少第二部分置于第二选定状态，同时所述处理器从触摸感测元件的所述部分获得触摸感测输入。
16.根据权利要求13所述的显示设备，其中所述显示驱动电路经配置以使所述显示元件阵列的不同部分置于所述选定状态，其中与从所述触摸感测驱动器电路获得触摸感测输入并行地执行所述阵列的所述不同部分的放置。
17.根据权利要求13到16中任一权利要求所述的显示设备，其中所述显示元件阵列形成干涉式调制器的行及列阵列，其中每一干涉式调制器包含 可移动反射层；及 固定部分反射层，其定位于距所述可移动反射层可变及受控距离处，其中所述可移动反射层的位置确定像素观看状态。
18.根据权利要求17所述的显示设备，其中所述显示驱动电路经配置以通过将地址电压施加到所述阵列的共同线而使干涉式调制器置于所述选定状态。
19.根据权利要求18所述的显示设备，其中所述共同线包含沿所述阵列的行或列而定位的电极。
20.根据权利要求19所述的显示设备，其中保持电压是沿所述共同线而施加。
21.根据权利要求13到16中任一权利要求所述的显示设备，其中所述触摸感测驱动器电路进一步经配置以通过感测触摸感测元件的电容而从所述触摸感测元件获得信号。
22.根据权利要求13到16中任一权利要求所述的显示设备，其中触摸感测元件包含透明导体。
23.根据权利要求13到16中任一权利要求所述的显示设备，其中所述处理器进一步经配置以处理图像数据，且其中所述双稳态显示设备进一步包含: 存储器装置，其经配置以与所述处理器通信。
24.根据权利要求23所述的显示设备，其进一步包括: 控制器，其经配置以将所述图像数据的至少一部分发送到所述显示驱动电路。
25.根据权利要求23所述的显示设备，其进一步包括: 图像源模块，其经配置以将所述图像数据发送到所述处理器。
26.根据权利要求25所述的显示设备，其中所述图像源模块包含接收器、收发器及发射器中的至少一者。
27.根据权利要求23所述的显示设备，其进一步包括: 输入装置，其经配置以接收输入数据且将所述输入数据传送到所述处理器。
28.根据权利要求13到16中任一权利要求所述的显示设备，其中所述显示元件包含双稳态显示元件。
29.根据权利要求13到16中任一权利要求所述的显示设备，其中所述显示元件阵列与所述触摸感测元件阵列之间不存在接地屏蔽层。
30.一种具有触摸感测能力的显示设备，其包括: 用于使显示元件阵列的至少一部分置于选定状态的装置； 用于使所述显示元件维持置于所述选定状态的装置；及 用于实质上仅在所述显示元件维持处于所述选定状态时从触摸感测元件获得信号的装直。
【文档编号】G06F3/041GK103733165SQ201280039080
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2012年8月8日 优先权日:2011年8月10日
【发明者】唐纳德·J·艾洛威, 马克·M·米格纳德, 威廉·J·卡明斯, 罗素·A·马汀 申请人:高通Mems科技公司