專利名稱：單層觸摸敏感顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用于計(jì)算系統(tǒng)的輸入設(shè)備，尤其涉及能夠被制作在襯底的單個(gè)側(cè)面上的互電容多點(diǎn)觸摸傳感器面板。
背景技術(shù)：
目前有很多類型的輸入設(shè)備可用來在計(jì)算系統(tǒng)中執(zhí)行操作，諸如按鈕或鍵、鼠標(biāo)、軌跡球、觸摸傳感器面板、操縱桿、觸摸屏等。尤其是觸摸屏，由于容易操作和操作的通用性以及其不斷下降的價(jià)格而變得越來越流行。觸摸屏可包括觸摸傳感器面板，其可以是具有觸摸敏感表面的透明(clear)面板。觸摸傳感器面板可被定位于顯示屏前面，使得觸摸敏感表面覆蓋顯示屏的可視區(qū)域。觸摸屏可允許用戶通過僅僅由手指或指示筆觸摸顯示屏而進(jìn)行選擇和移動光標(biāo)。通常，觸摸屏可識別觸摸和觸摸在顯示屏上的位置，并且計(jì)算系統(tǒng)可解釋該觸摸，然后基于觸摸事件而執(zhí)行動作。觸摸傳感器面板可被實(shí)現(xiàn)為由多條驅(qū)動線(例如行)與多條感測線(例如列)相交而形成的像素(pixel)陣列,其中驅(qū)動線(drive line)和感測線(sense line)由電介質(zhì)材料隔開。這樣的觸摸傳感器面板的一個(gè)例子在本申請人于2007年I月3日所提交的名為“Double — Sided Touch Sensitive Panel and Flex Circuit Bonding” 的共同未決美國專利申請No. 11/650049中描述，該申請的全部內(nèi)容被包括在此以供參考。但是，生產(chǎn)具有在單個(gè)襯底的底面和頂面上所形成的驅(qū)動線和感測線的觸摸傳感器面板可能花費(fèi)很高。該額外花費(fèi)的一個(gè)原因是，必須在玻璃襯底的兩個(gè)側(cè)面上均執(zhí)行薄膜處理步驟，這就要求在一個(gè)側(cè)面正被處理時(shí)對處理過的另一個(gè)側(cè)面提供保護(hù)措施。另一個(gè)原因是柔性電路制作的費(fèi)用和為了連接襯底的兩個(gè)側(cè)面所需要的聯(lián)結(jié)(bonding)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及基本透明的觸摸傳感器面板，其具有制作在襯底的單個(gè)側(cè)面上的共面單層觸摸傳感器，用于檢測單點(diǎn)或多點(diǎn)觸摸事件(觸摸敏感表面上一個(gè)或多個(gè)手指或其他物體幾乎同時(shí)觸摸不同的位置)。為避免必須在相同襯底的相對兩個(gè)側(cè)面上制作基本上透明的驅(qū)動線和感測線，本發(fā)明的實(shí)施例可在襯底的相同側(cè)面上在共面單層上形成驅(qū)動線和感測線。驅(qū)動線和感測線可被制作為在第一定向(orientation)上的列狀圖案和在第二定向上的片(patch)，其中第一定向上的每個(gè)列狀圖案連接到觸摸傳感器面板的邊界區(qū)域中的單獨(dú)的金屬跡線，并且第二定向上的多個(gè)行中每一個(gè)行中的所有片利用觸摸傳感器面板的邊界區(qū)域中的單獨(dú)的金屬跡線(或其他導(dǎo)電材料)連接在一起。邊界區(qū)域中的金屬跡線可被形成在襯底的與片和列相同的側(cè)面上，但是通過電介質(zhì)層而與片和列狀圖案隔開。金屬跡線可允許片和列狀圖案都被布線到襯底的相同短邊沿，使得小的柔性電路可被聯(lián)結(jié)到僅在襯底的一個(gè)側(cè)面上的小區(qū)域。


圖1A示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的示例性的基本透明的觸摸傳感器面板的部分視圖，所述觸摸傳感器面板具有制作在襯底的單個(gè)側(cè)面上的共面單層觸摸傳感器。圖1B示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的示例性的基本透明的觸摸傳感器面板的部分視圖，所述觸摸傳感器面板包括在觸摸傳感器面板的邊界區(qū)域中延伸的金屬跡線。圖1C示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的列和行片到觸摸傳感器面板邊界區(qū)域中的金屬跡線的示例性連接。圖2A示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的觸摸傳感器面板的示例性橫截面，示出了通過電介質(zhì)材料中的通孔連接的SITO跡線和金屬跡線。圖2B是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的在圖2A中所示的示例性橫截面的特寫(close-up)視圖。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例性的列和相鄰行片的頂視圖。圖4A是手指觸摸的X坐標(biāo)與在對于具有寬間距的單個(gè)行中兩個(gè)相鄰像素a — 5和b — 5的一個(gè)像素處看到的互電容的關(guān)系曲線圖。圖4B是手指觸摸的X坐標(biāo)與在對于具有寬間距的單個(gè)行中兩個(gè)相鄰像素a — 5和b — 5的一個(gè)像素處看到的互電容的關(guān)系曲線圖，其中根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例已經(jīng)提供了空間插值。圖4C示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的對于較大像素間距有用的示例性的列和相鄰打片圖案的頂視圖。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的聯(lián)結(jié)到蓋玻片的觸摸傳感器面板襯底上的SITO的示例性層疊。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的可以與觸摸傳感器面板一起操作的計(jì)算系統(tǒng)。圖7A示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的可以包括觸摸傳感器面板和計(jì)算系統(tǒng)的示例性移動電話。圖7B示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的可包括觸摸傳感器面板和計(jì)算系統(tǒng)的示例
性數(shù)字音頻/視頻播放器。
具體實(shí)施例方式在下面對優(yōu)選實(shí)施例的描述中，參考作為本說明書一部分的附圖，在附圖中通過說明而示出了本發(fā)明在其中可以被實(shí)施的特定實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，可使用其他實(shí)施例，并且可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)變化，而不背離本發(fā)明實(shí)施例的范圍。本發(fā)明涉及基本透明的觸摸傳感器面板，其具有制作在襯底的單個(gè)側(cè)面上的共面單層觸摸傳感器，用于檢測單點(diǎn)或多點(diǎn)觸摸事件(觸摸敏感表面上一個(gè)或多個(gè)手指或其他物體幾乎同時(shí)觸摸不同的位置)。為避免必須在相同襯底的相對兩個(gè)側(cè)面上制作基本上透明的驅(qū)動線和感測線，本發(fā)明的實(shí)施例可在襯底的相同側(cè)面上在共面單層上形成驅(qū)動線和感測線。驅(qū)動線和感測線可被制作為第一定向上的列狀圖案和在第二定向上的片，其中第一定向上的每個(gè)列狀圖案被連接到觸摸傳感器面板的邊界區(qū)域中的單獨(dú)的金屬跡線，并且第二定向上多個(gè)行中每個(gè)行中的所有片利用觸摸傳感器面板的邊界區(qū)域中的單獨(dú)的金屬跡線(或其他導(dǎo)電材料)而被連接在一起。邊界區(qū)域中的金屬跡線可被形成在襯底的與片和列相同的側(cè)面上，但是通過電介質(zhì)層而與片和列狀圖案隔開。金屬跡線可允許片和列狀圖案都被布線到襯底的相同短邊沿，使得小的柔性電路可被聯(lián)結(jié)到僅在襯底的一個(gè)側(cè)面上的小區(qū)域。盡管這里可能按照互電容多點(diǎn)觸摸傳感器面板來描述本發(fā)明的某些實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實(shí)施例不限于此，而是還可以被應(yīng)用于自電容傳感器面板和單點(diǎn)觸摸傳感器面板。而且，盡管這里可能按照具有行和列的觸摸傳感器正交陣列來描述傳感器面板中的觸摸傳感器，但是本發(fā)明的實(shí)施例不限于正交陣列，而可以被一般地應(yīng)用于以任何數(shù)目的維度和定向布置的觸摸傳感器，包括對角線、同心圓、三維和隨機(jī)定向。圖1A示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例性的基本透明的觸摸傳感器面板100的部分視圖，所述觸摸傳感器面板具有制作在襯底的單個(gè)側(cè)面上的共面單層觸摸傳感器。在圖1A的例子中，示出了具有8列(標(biāo)注為a到h)和6行(標(biāo)注為I到6)的觸摸傳感器面板100，但是應(yīng)當(dāng)理解，可采用任意數(shù)目的列和行。列a到h通常可以為柱狀的，但是在圖1A的例子中，每個(gè)列的一個(gè)側(cè)包括交錯(cuò)邊緣和凹槽，其被設(shè)計(jì)用于在每個(gè)列中形成分離的多個(gè)段。行I到6中每一個(gè)可由多個(gè)不同的片(patch)或墊(pad)形成，每個(gè)片包括由與片相同的材料構(gòu)成的跡線，并被布線(route)到觸摸傳感器面板100的邊界區(qū)域，用于使特定行中的所有片能夠通過在邊界區(qū)域中延伸的金屬跡線(圖1A中未示出)而被連接在一起。這些金屬跡線可被布線到觸摸傳感器面板100的一個(gè)側(cè)面上的小區(qū)域，并被連接到柔性電路102。如圖1A的例子所示，形成行的片可被布置為通常為金字塔形的結(jié)構(gòu)。例如，在圖1A中，列a和列b之間行I到3的片被布置為倒金字塔結(jié)構(gòu)，而列a和列b之間行4到6的片被布置為正金字塔結(jié)構(gòu)。圖1A的列和片可被形成在導(dǎo)電材料的共面單層中。在觸摸屏實(shí)施例中，導(dǎo)電材料可以是基本透明的材料，諸如單層氧化銦錫(SIT0)，但是也可使用其他材料。SITO層可被形成在蓋玻片(cover glass)的背面上或被形成在單獨(dú)襯底的頂部上。雖然這里可能為了簡化公開的目的提到SIT0，但是應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，也可使用其他導(dǎo)電材料。圖1B示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例性的基本透明的觸摸傳感器面板100的部分視圖，其中觸摸傳感器面板包括在觸摸傳感器面板的邊界區(qū)域中延伸的金屬跡線104和106。圖1B示出了金字塔形金屬布局，注意，為清楚起見，圖1B中的邊界區(qū)域被放大了。每個(gè)列a到h可包括SITO跡線108，其允許列經(jīng)通孔(圖1B中未示出)被連接到金屬跡線。每列的一個(gè)側(cè)包括交錯(cuò)邊緣114和凹槽116，其被設(shè)計(jì)用來在每個(gè)列中形成多個(gè)單獨(dú)的段。每個(gè)行片I到6可包括SITO跡線110，其允許片經(jīng)通孔(圖1B中未示出)被連接到金屬跡線。SITO跡線110可使特定行中的每個(gè)片能夠彼此相連。因?yàn)樗薪饘氽E線104和106被形成在同一層上，所以它們可都被布線到相同的柔性電路102。如果觸摸傳感器面板100作為互電容觸摸傳感器面板工作，則列a到h或行I到6可由一個(gè)或多個(gè)激勵(lì)信號驅(qū)動，并且可以在相鄰的列區(qū)域和行片之間形成邊緣電場線(fringing electric field lines)。在圖1B中，應(yīng)當(dāng)理解,雖然出于說明的目的僅僅示出了列a和行片I (a — I)之間的電場線112，但是根據(jù)哪些列或行被激勵(lì)，在其他相鄰列和行片(例如a — 2、b — 4、g — 5等)之間可以形成電場線。因此，應(yīng)當(dāng)理解，每個(gè)列一行片對(例如a —1、a — 2、b — 4、g — 5等)可代表兩電極像素或傳感器，其中電荷可從驅(qū)動電極被耦合到感測電極上。當(dāng)手指在這些像素中的一個(gè)之上向下觸摸時(shí)，延伸超出觸摸傳感器面板的覆蓋的邊緣電場線中的一些被手指阻擋，從而減少了耦合到感測電極上的電荷量。可檢測被耦合電荷量的這個(gè)減少，作為確定所得到的觸摸“圖像”的一部分。應(yīng)當(dāng)注意，在如圖1B所示的互電容觸摸傳感器面板設(shè)計(jì)中，不需要單獨(dú)的參考地電勢(referenceground)，因而不需要襯底的背面上或單獨(dú)的襯底上的第二層。觸摸傳感器面板100也可以作為自電容觸摸傳感器面板而工作。在這樣的實(shí)施例中，參考接地面可被形成在襯底的背面上、被形成在與片和列相同的側(cè)面上但通過電介質(zhì)而與片和列分隔開、或被形成在單獨(dú)的襯底上。在自電容觸摸傳感器面板中，每個(gè)像素或傳感器具有可由于手指的存在而改變的到參考地電勢的自電容。在自電容實(shí)施例中，列a到h的自電容可獨(dú)立地被感測，并且行I到6的自電容也可獨(dú)立地被感測。圖1C示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的列和行片到觸摸傳感器面板邊界區(qū)域中的金屬跡線的示例性連接。圖1C代表圖1B中所示的“細(xì)節(jié)A”，并且示出通過SITO跡線108和110連接到金屬跡線118的列“a”和行片4到6。由于SITO跡線108和110通過電介質(zhì)材料而與金屬跡線118分隔開，所以在電介質(zhì)材料中形成的通孔120允許SITO跡線連接到金屬跡線。圖2A示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的觸摸傳感器面板200的示例性橫截面，其示出了通過電介質(zhì)材料222中的通孔220連接的SITO跡線208和金屬跡線218。圖2A代表圖1C中所示的B — B視圖。圖2B是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在圖2A中所示的示例性橫截面的特寫視圖。圖2B示出一個(gè)示例性實(shí)施例，其中SITO跡線208具有最大約為每方塊155歐姆(155ohms persquare)的電阻率。在一個(gè)實(shí)施例中，電介質(zhì)222可以是大約為1500埃的無機(jī)SiO2，其可在較高溫度下被處理，并因此允許SITO層以較高品質(zhì)被濺射(sputter)。在另一個(gè)實(shí)施例中，電介質(zhì)222可以是大約為3. 0微米的有機(jī)聚合物。1500埃的無機(jī)SiO2可被用于足夠小以至于使得(SITO跡線208和金屬跡線218之間的)的跨接電容(crossover capacitance)不構(gòu)成問題的觸摸傳感器面板。對于較大的觸摸傳感器面板(對角線尺寸大約為3. 5英寸(3. 5”)或更大)，跨接電容可能成為問題，從而產(chǎn)生只能被部分補(bǔ)償?shù)腻e(cuò)誤信號。因此，對于較大的觸摸傳感器面板，具有較低電介質(zhì)常數(shù)的較厚的電介質(zhì)層222，諸如大約3. 0微米的有機(jī)聚合物，可被用來降低跨接電容。但是，使用較厚的電介質(zhì)層可能迫使SITO層在較低的溫度下被濺射，從而導(dǎo)致較低的光學(xué)質(zhì)量和較高的電阻率。再次參考圖1C中的例子，列邊緣114和行片4到6可在X維度上交錯(cuò)(stagger)，因?yàn)楸仨殲檫B接行片4和5的SITO跡線110留出空間。(應(yīng)當(dāng)理解，圖1C的例子中的行片4實(shí)際上是附著(stick)在一起的兩個(gè)片。)為了獲得最佳觸摸靈敏度，可能期望平衡像素a-6、a — 5和a — 4中電極的面積。但是，如果列“a”保持為直線，則行片6可以比行片5或6細(xì)，并且會在像素a - 6的電極之間產(chǎn)生不平衡。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例性的列和相鄰行片的頂視圖。可能一般期望使像素a — 4、a — 5和a — 6的互電容特征相對為常量，以產(chǎn)生在觸摸傳感電路范圍內(nèi)保持相對一致的Z方向觸摸靈敏度。因此,列面積34、35、36應(yīng)當(dāng)大致與行片面積4、5、6相同。為此，列段a4和a5與行片4和5可以在y方向上相對于列段a6和行片6收縮，使得列段a4的面積與列段a5和a6的面積相匹配。換而言之，像素a4 — 4將比像素a6 — 6更寬但更短，而像素a6 —6將更窄但更長。從前面提到的圖中應(yīng)當(dāng)看到，原始的空間靈敏度可能有點(diǎn)失真。換而言之，例如，由于像素或傳感器可能在X方向上輕微地歪斜或未對準(zhǔn)，所以像素a - 6上的最大化的觸摸事件(例如手指被直接放在像素a — 6上)的X坐標(biāo)可能與在像素a — 4上的最大化的觸摸事件的X坐標(biāo)稍有不同。因此，在本發(fā)明的實(shí)施例中，這個(gè)未對準(zhǔn)可在軟件算法中被糾正(de-warp),以重新繪制像素并去除失真。雖然典型的觸摸面板網(wǎng)格維度(grid dimension)可具有布置在5. O毫米中心上的像素，但是可能期望例如具有大約6. O毫米中心的更展看的網(wǎng)格(grid)來減小觸摸傳感器面板中電氣連接的總數(shù)量。但是，展開(spread out)傳感器圖案可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的觸摸讀取。圖4A是手指觸摸的X坐標(biāo)與在對于具有寬間距的單個(gè)行中兩個(gè)相鄰像素a — 5和b — 5的一個(gè)像素處看到的互電容的關(guān)系曲線圖。在圖4A中，曲線400代表當(dāng)手指觸摸從左向右連續(xù)移動時(shí)在像素a - 5處看到的互電容，曲線402代表當(dāng)手指觸摸從左向右連續(xù)移動時(shí)在像素b — 5處看到的互電容。正如所預(yù)期的那樣，當(dāng)手指觸摸直接在像素a -5上經(jīng)過時(shí)，在像素a - 5處看到互電容的下降404，并且當(dāng)手指觸摸直接在像素b — 5上經(jīng)過時(shí)，在像素b — 5處看到互電容的類似下降406。如果線408代表用于檢測觸摸事件的閾值，則圖4A說明，即使手指從來沒有從觸摸傳感器面板的表面提起，也可能在410處錯(cuò)誤地看到好像手指已經(jīng)短暫地離開了表面。這個(gè)位置410可代表這兩個(gè)展開的像素之間大約半程的點(diǎn)。圖4B是手指觸摸的X坐標(biāo)與在對于具有寬間距的單個(gè)行中兩個(gè)相鄰像素a — 5和b — 5的一個(gè)像素處看到的互電容的關(guān)系曲線圖，其中根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例已經(jīng)提供了空間插值。正如所預(yù)期的那樣，當(dāng)手指觸摸直接在像素a - 5上經(jīng)過時(shí)，在像素a — 5處看到互電容的下降404，并且當(dāng)手指觸摸直接在像素b - 5上經(jīng)過時(shí)，在像素b - 5處看到互電容的類似下降406。但是，注意，互電容值的上升和下降比圖4A中發(fā)生的更加平緩。如果線408代表用于檢測觸摸事件的閾值，則圖4B說明，當(dāng)手指從左向右在像素a — 5和b - 5上移動時(shí)，在像素a — 5或b — 5處始終檢測到觸摸事件。即,觸摸事件的這個(gè)“平滑(blurring)”有助于防止錯(cuò)誤的無接觸讀取的出現(xiàn)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可增加觸摸傳感器面板的蓋玻片的厚度，以實(shí)現(xiàn)圖4B中所示的空間平滑或?yàn)V波的部分或全部。圖4C示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的對較大像素間距有用的示例性的列和相鄰行片圖案的頂視圖。圖4C示出了一個(gè)示例性的實(shí)施例，其中在X方向上被拉伸的像素內(nèi)采用鋸齒狀電極邊緣412。鋸齒狀電極邊緣可允許邊緣電場線414出現(xiàn)在X方向上較大區(qū)域上，從而可在X方向上較大距離上由相同像素來檢測觸摸事件。應(yīng)當(dāng)理解，圖4C的鋸齒狀結(jié)構(gòu)僅僅是示例性的，也可使用諸如蛇形邊緣等之類的其他結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)還可使觸摸圖案柔和，并在圖4B所示的相鄰像素之間產(chǎn)生額外的空間濾波和插值。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的聯(lián)結(jié)到蓋玻片的觸摸傳感器面板襯底上的SITO的示例性層疊。層疊可包括可由玻璃形成的觸摸傳感器面板襯底500，其中在其之上，可在一個(gè)側(cè)面上形成增透(AR ant1-reflective)膜510,并且金屬502可被沉積和圖案化在另一側(cè)面上，以形成邊界區(qū)域中的總線。金屬502可具有最大為每方塊0. 8歐姆的電阻率。然后，絕緣層504可被沉積在襯底500和金屬502之上。絕緣層例如可以是厚度為1500埃的SiO2，或者3微米的有機(jī)聚合物。光刻法可被用于在絕緣體504中形成通孔506，然后導(dǎo)電材料508可在絕緣體和金屬502的頂部被沉積并圖案化。可由諸如電阻率最大為每方塊155歐姆的ITO之類的透明導(dǎo)電材料形成的單層導(dǎo)電材料508可比多層設(shè)計(jì)更透明，并可以更加容易制造?？衫弥T如各向異性導(dǎo)電膜(ACF)之類的粘合劑514將柔性電路512聯(lián)結(jié)到導(dǎo)電材料503和金屬502。然后，可利用諸如壓敏粘合劑(PSA)之類的粘合劑518，將整個(gè)組件聯(lián)結(jié)到蓋玻片516和黑色掩模(black mask) 520。在可替換的實(shí)施例中，上述金屬、絕緣體、導(dǎo)電材料可被直接形成在蓋玻片的背面上。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可以與上述觸摸傳感器面板一起操作的示例性計(jì)算系統(tǒng)600?？砂ㄓ|摸傳感器面板624和顯示設(shè)備640 (例如IXD模塊)的觸摸屏642可通過集成形成在傳感器面板上的連接器或利用柔性電路被連接到計(jì)算系統(tǒng)600中的其他組件。計(jì)算系統(tǒng)600可包括一個(gè)和多個(gè)面板處理器602和外圍設(shè)備604、以及面板子系統(tǒng)606。這一個(gè)和多個(gè)處理器602可包括例如ARM968處理器或具有類似功能和性能的其他處理器。但是，在其他實(shí)施例中，可通過諸如狀態(tài)機(jī)之類的專用邏輯來替代實(shí)現(xiàn)面板處理器功能。外圍設(shè)備604可包括、但不限于隨機(jī)存取存儲器(RAM)或其他類型的存儲器或儲存器、看門狗計(jì)時(shí)器等。面板子系統(tǒng)606可包括、但不限于一個(gè)或多個(gè)模擬通道608、通道掃描邏輯電路610和驅(qū)動邏輯電路614。通道掃描邏輯電路610可訪問RAM612，自主地(autonomously)從模擬通道讀取數(shù)據(jù)并提供用于模擬通道的控制。該控制可包括將觸摸傳感器面板624的感測線復(fù)用或以其他方式連接到模擬通道608。此外，通道掃描邏輯電路610可控制驅(qū)動邏輯電路和被選擇性地施加于觸摸傳感器面板624的驅(qū)動線的激勵(lì)信號。在某些實(shí)施例中，面板子系統(tǒng)606、面板處理器602和外圍設(shè)備604可被集成到單個(gè)特定用途集成電路(ASIC)中。驅(qū)動邏輯電路614可提供多個(gè)面板子系統(tǒng)輸出616，并可提供驅(qū)動高電壓驅(qū)動器618的專用接口。高電壓驅(qū)動器618可提供從低電壓電平(例如互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)電平)到高電壓電平的電平轉(zhuǎn)變，從而提供更好的信噪比(S/N)以減小噪聲。面板子系統(tǒng)輸出616可被發(fā)送到解碼器620和電平轉(zhuǎn)換器/驅(qū)動器638，電平轉(zhuǎn)換器/驅(qū)動器638可通過專用接口選擇性地將一個(gè)或多個(gè)高電壓驅(qū)動器輸出連接到一個(gè)或多個(gè)面板行或驅(qū)動線輸入622，并使得在高電壓驅(qū)動器618中可使用較少的高電壓驅(qū)動器電路。每個(gè)面板行輸入622可驅(qū)動觸摸傳感器面板624中的一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動線。在某些實(shí)施例中，高電壓驅(qū)動器618和解碼器620可被集成到單個(gè)ASIC中。但是，在其他實(shí)施例中，高電壓驅(qū)動器618和解碼器620可被集成到驅(qū)動邏輯電路614中，而在另外一些實(shí)施例中，可完全不需要高電壓驅(qū)動器618和解碼器620。計(jì)算系統(tǒng)600還可包括用于接收來自面板處理器602的輸出并基于該輸出執(zhí)行動作的主機(jī)處理器628，所述輸出可以包括、但不限于移動諸如光標(biāo)或指針之類的對象、滾動或搖動(panning)、調(diào)整控制設(shè)置、打開文件或文檔、查看菜單、進(jìn)行選擇、執(zhí)行指令、操作連接到主機(jī)設(shè)備的外圍設(shè)備、接聽電話、進(jìn)行電話呼叫、掛斷電話、改變音量或音頻設(shè)置、存儲諸如地址、常用號碼、已接電話、未接電話之類的關(guān)于電話通信的信息、登錄到計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、允許授權(quán)個(gè)體訪問計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的受限區(qū)域、加載與計(jì)算機(jī)桌面的用戶偏好配置相關(guān)聯(lián)的用戶概況、允許訪問網(wǎng)頁內(nèi)容、運(yùn)行特定程序、加密或解碼消息，等等。主機(jī)處理器628還可執(zhí)行可能與面板處理無關(guān)的附加功能，并可被耦接到程序存儲器632和諸如LCD之類的用于向設(shè)備用戶提供用戶界面(UI)的顯示設(shè)備640。上述觸摸傳感器面板可有利地被用在圖6的系統(tǒng)中，以提供成本較低、更便于制造，并適合現(xiàn)有機(jī)械控制概要(相同的物理包絡(luò))的空間高效的觸摸傳感器面板和UI。圖7A示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例性移動電話736，其可包括觸摸傳感器面板724和顯示設(shè)備730層疊(可選地用PSA734聯(lián)結(jié)在一起)以及上述計(jì)算系統(tǒng)。圖7B示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例性數(shù)字音頻/視頻播放器740，其可以包括觸摸傳感器面板724和顯示設(shè)備730層疊(可選地用PSA734聯(lián)結(jié)在一起)以及上述計(jì)算系統(tǒng)。圖7A和7B的移動電話和數(shù)字音頻/視頻播放器可有利地得益于上述觸摸傳感器面板，因?yàn)橛|摸傳感器面板可使這些設(shè)備能夠更小并且更便宜，而這是可對消費(fèi)者滿意度和商業(yè)成功具有重大影響的重要消費(fèi)者因素。盡管已經(jīng)參考附圖完整描述了本發(fā)明的實(shí)施例，但是需要注意，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員，各種變化和修改將是顯而易見的。這類變化和修改應(yīng)當(dāng)被理解為包含在所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明實(shí)施例的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種觸摸傳感器面板，包括 在襯底所支撐的第一層上以第一方向布置的連續(xù)相連的導(dǎo)電材料的多個(gè)第一圖案； 在第一層上以第二方向布置的導(dǎo)電材料的多個(gè)第二圖案； 多條跡線，被配置用于將導(dǎo)電材料的第二圖案的多個(gè)行連接在一起； 其中，第一圖案的段與第二圖案一起形成互電容傳感器的陣列。
2.如權(quán)利要求1所述的觸摸傳感器面板，其中，所述連續(xù)相連的導(dǎo)電材料的多個(gè)第一圖案是列狀的。
3.如權(quán)利要求1所述的觸摸傳感器面板，其中，所述多條跡線形成在第一層上。
4.如權(quán)利要求1所述的觸摸傳感器面板，其中，第二圖案的至少一行或至少一個(gè)第一圖案被配置作為用于接收激勵(lì)信號的驅(qū)動線，并且，至少一個(gè)第一圖案或第二圖案的至少一行被配置作為用于與驅(qū)動線電容耦合并產(chǎn)生感測信號的感測線。
5.如權(quán)利要求2所述的觸摸傳感器面板，其中，列狀的第一圖案是由凹槽和交錯(cuò)邊緣形成的，以形成第一圖案的段。
6.如權(quán)利要求1所述的觸摸傳感器面板，其中，形成互電容傳感器的對應(yīng)的第二圖案和第一圖案的段具有大致相同的表面積。
7.如權(quán)利要求1所述的觸摸傳感器面板，其中，一個(gè)或多個(gè)互電容傳感器在X方向上被拉伸，以創(chuàng)建空間平滑。
8.如權(quán)利要求1所述的觸摸傳感器面板，所述觸摸傳感器面板被集成到計(jì)算系統(tǒng)中。
9.如權(quán)利要求8所述的觸摸傳感器面板，所述計(jì)算系統(tǒng)被集成到移動電話中。
10.如權(quán)利要求8所述的觸摸傳感器面板，所述計(jì)算系統(tǒng)被集成到數(shù)字媒體播放器中。
11.一種形成觸摸傳感器面板的方法，包括 在襯底所支撐的第一層上形成以第一方向布置的連續(xù)相連的導(dǎo)電材料的多個(gè)第一圖案； 在第一層上形成以第二方向布置的導(dǎo)電材料的多個(gè)第二圖案； 利用多條跡線將導(dǎo)電材料的第二圖案的多個(gè)行連接在一起；以及 由第一圖案的段與第二圖案一起形成互電容傳感器的陣列。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括以列狀形成所述連續(xù)相連的導(dǎo)電材料的多個(gè)第一圖案。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括在第一層上形成所述多條跡線。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括將第二圖案的至少一行或至少一個(gè)第一圖案配置作為用于接收激勵(lì)信號的驅(qū)動線，并且，將至少一個(gè)第一圖案或第二圖案的至少一行配置作為用于與驅(qū)動線電容耦合并產(chǎn)生感測信號的感測線。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括由凹槽和交錯(cuò)邊緣形成列狀的第一圖案，以形成列的段。
16.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括將形成互電容傳感器的每個(gè)對應(yīng)的第一圖案的段和第二圖案形成為具有大致相同的表面積。
17.如權(quán)利要求11所述的方法,還包括在X方向上拉伸一個(gè)或多個(gè)互電容傳感器，以創(chuàng)建空間平滑。
全文摘要
公開了具有形成在襯底的單個(gè)側(cè)面上的共面單層觸摸傳感器的觸摸傳感器面板。驅(qū)動線和感測線可被制作為第一定向上的列狀圖案和第二定向上的片，其中第一定向上的每個(gè)列狀圖案連接到觸摸傳感器面板的邊界區(qū)域中的單獨(dú)的金屬跡線，并且第二定向上多個(gè)行中每個(gè)行中的所有片利用觸摸傳感器面板的邊界區(qū)域中的單獨(dú)的金屬跡線被連接在一起。邊界區(qū)域中的金屬跡線可被形成在襯底的與片和列相同的側(cè)面上，但通過電介質(zhì)層而與片和列狀圖案隔開。
文檔編號G06F3/041GK103019450SQ20121056867
公開日2013年4月3日 申請日期2008年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月4日
發(fā)明者S·P·霍特林, 鐘志國 申請人:蘋果公司