觸摸感應(yīng)顯示器的改進(jìn)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于探測(cè)在觸摸感應(yīng)顯示器中使用的用戶觸摸輸入的裝置，以及特別是用于探測(cè)用戶多點(diǎn)觸摸(即，同時(shí)來自用戶的多于一個(gè)的觸摸輸入)的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]配備有觸摸感應(yīng)顯示器的個(gè)人計(jì)算設(shè)備被廣泛所知和被廣泛使用。這種顯示器允許用戶通過“觸摸輸入”(即通過觸摸通常被布置在顯示屏上方的觸摸感應(yīng)面板)來控制設(shè)備。
[0003]所謂“多點(diǎn)觸摸”技術(shù)的最新進(jìn)展已經(jīng)使多點(diǎn)觸摸設(shè)備得到了發(fā)展，由此，設(shè)備的觸摸感應(yīng)顯示器可以獲得來自由用戶的多個(gè)同時(shí)觸摸的控制信息。多點(diǎn)觸摸技術(shù)提高用戶對(duì)設(shè)備的控制程度并增加了設(shè)備的有用性和滿意度。
[0004]多點(diǎn)觸摸技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)主要局限于較小規(guī)模的個(gè)人計(jì)算設(shè)備，例如智能電話和平板電能。然而，公認(rèn)的是，在其它領(lǐng)域提供多點(diǎn)觸摸感應(yīng)顯示器可導(dǎo)致其他類型的改進(jìn)的設(shè)備。
[0005]傳統(tǒng)的多點(diǎn)觸摸顯示設(shè)備使用所謂的“互電容”技術(shù)，由此，監(jiān)測(cè)通過電容耦合的能力從第一組導(dǎo)體(即電極)轉(zhuǎn)移到第二組導(dǎo)體的電荷電平。這一電荷轉(zhuǎn)移中的減少表示用戶觸摸?？梢允褂闷渌夹g(shù)來探測(cè)用戶觸摸，例如所謂的“自電容”技術(shù)，由此，監(jiān)測(cè)在網(wǎng)格圖案中布置的分離導(dǎo)體的電容的變化。然而，基于自電容的技術(shù)在試圖區(qū)分多個(gè)同時(shí)觸摸時(shí)表現(xiàn)較差，因此并不適合用于多點(diǎn)觸摸應(yīng)用。
[0006]傳統(tǒng)的基于互電容的多點(diǎn)觸摸顯示設(shè)備包括在疊放在顯示屏上的觸摸感應(yīng)面板。該觸摸感應(yīng)面板包括第一(輸入)陣列層和第二(輸出)陣列層，該第一(輸入)陣列層包括第一組導(dǎo)電電極，該第二(輸出)陣列層包括第二組導(dǎo)電電極。第一陣列層和第二陣列層通過一些絕緣層相隔，并放置在通常由玻璃制成的透明的保護(hù)基板下方。第一組電極和第二組電極是由氧化銦錫(ITO)制成。ITO沉積在足夠薄的層時(shí)變得透明并且通常被認(rèn)為是在顯示屏上方放置的面板中所使用的最好的材料。
[0007]第一陣列層的電極被布置成使得與第二陣列層在一些交叉點(diǎn)處交叉。在各個(gè)交叉點(diǎn)監(jiān)測(cè)由于第一層的電極和第二層的電極之間的電容耦合導(dǎo)致的電荷轉(zhuǎn)移。當(dāng)在交叉點(diǎn)處探測(cè)到電容耦合轉(zhuǎn)移的電荷電平的降落時(shí)，探測(cè)到用戶觸摸(例如，用戶將手指或電容筆緊密貼近或物理地接觸觸摸感應(yīng)面板)。這是由于電荷將以另外的方式已經(jīng)在交叉點(diǎn)處從一個(gè)電極層轉(zhuǎn)移到另一電極層，而不是被轉(zhuǎn)移到用戶(或筆)。
[0008]用于提供觸摸感應(yīng)面板用于多點(diǎn)觸摸設(shè)備的傳統(tǒng)技術(shù)有許多缺點(diǎn)。特別地，來自輸出電極陣列的信息處理可可能非常集中，減少響應(yīng)和降低了用戶體驗(yàn)。這樣的一個(gè)例子是在每個(gè)交叉點(diǎn)處重復(fù)每個(gè)感測(cè)掃描的可感知需求，以最小化噪聲的影響。
[0009]期望的是，減少觸摸感應(yīng)顯示器的處理開銷。
[0010]在本發(fā)明的第一方面，提供了一種觸摸感應(yīng)顯示器，該觸摸感應(yīng)顯示器包括傳感器，該傳感器具有電極的輸入陣列，及與其電容性耦合的電極的輸出陣列；其中所述觸摸感應(yīng)顯示器包括控制器，該控制器可在所述輸入陣列的每個(gè)交點(diǎn)處操作以執(zhí)行掃描操作，所述掃描操作包括:
[0011]測(cè)量交點(diǎn)的觸摸值；
[0012]確定關(guān)于所述交點(diǎn)的所述觸摸值和基準(zhǔn)觸摸值之間的比例差，作為所述基準(zhǔn)觸摸值的比例，其中，所述基準(zhǔn)觸摸值指示在傳感器上沒有觸摸事件；以及將所述比例差與預(yù)先確定的比例觸摸閾值進(jìn)行比較，以便確定在該點(diǎn)處是否有觸摸事件。
[0013]所述控制器還可操作來測(cè)量每個(gè)交點(diǎn)的所述基準(zhǔn)觸摸值。
[0014]所述比例觸摸閾值可以被定義為觸摸值和基準(zhǔn)觸摸值之間的差值，作為基準(zhǔn)觸摸值的比例，指示有觸摸事件。
[0015]所述預(yù)定比例的觸摸閾值可以設(shè)置在5%至50%之間的任何值，或在10%和30%之間的任何值。
[0016]所述傳感器可以被操作，使得施加到所述輸入陣列的電極中的一個(gè)上的電壓變化引起輸出陣列電極上的電壓脈沖，該電壓脈沖的幅度指示觸摸事件。
[0017]所述電極的輸入陣列和所述電極的輸出陣列中的每個(gè)電極可以包括用絕緣涂層單獨(dú)絕緣的導(dǎo)線。該導(dǎo)線可包括金屬電極材料，例如銅、鎳、鎢、或類似物。該導(dǎo)線直徑可為8口111至18 41]1。絕緣涂層可以包括聚氨醋涂層。絕緣涂層的厚度可以是I ym至2 μπι。
[0018]在一些實(shí)施例中，所述電極的輸入陣列中的電極被布置成基本上垂直于所述電極的輸出陣列中的電極，每個(gè)交點(diǎn)位于輸入電極交叉輸出電極處。
[0019]所述電極的輸入陣列和所述電極的輸出陣列可相對(duì)于彼此疊置，以便在面板中形成單個(gè)電極陣列層。根據(jù)這些實(shí)施例，電極可以作為單層和在單獨(dú)的加工步驟中鋪設(shè)在支撐基板上。
[0020]所述控制器可布置成用于通過發(fā)送輸入電極上的脈沖和監(jiān)測(cè)在一個(gè)或多個(gè)輸出電極上相應(yīng)的脈沖能量來探測(cè)交叉點(diǎn)處的觸摸，由于輸入電極和一個(gè)或多個(gè)輸出電極之間的電容耦合產(chǎn)生所述相應(yīng)的脈沖。一旦控制器單元探測(cè)到，相比于其他輸出電極和/或者在較早的時(shí)間的相同的輸出電極，輸出電極中的一個(gè)上的脈沖能量減少，則可以在交點(diǎn)上探測(cè)到觸摸，所述輸出電極中的一個(gè)對(duì)應(yīng)于交點(diǎn)。
[0021]在本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種操作觸摸感應(yīng)顯示器的方法，所述觸摸感應(yīng)顯示器包括傳感器，所述傳感器具有電極的輸入陣列，及與其電容性耦合的電極的輸出陣列；所述方法包括，在所述輸入陣列的每個(gè)交點(diǎn)執(zhí)行掃描操作，所述掃描操作，包括:
[0022]測(cè)量交點(diǎn)的觸摸值；
[0023]確定關(guān)于所述交點(diǎn)的所述觸摸值和基準(zhǔn)觸摸值之間的比例差，作為所述基準(zhǔn)觸摸值的比例，其中，所述基準(zhǔn)觸摸值指示傳感器上沒有觸摸事件；以及將所述比例差與預(yù)先確定的比例觸摸閾值進(jìn)行比較，以便確定在該點(diǎn)處是否有觸摸事件。
[0024]本發(fā)明的各個(gè)其他方面和特征在權(quán)利要求中進(jìn)行了限定。
[0025]還描述了一種觸摸感應(yīng)顯示器，該觸摸感應(yīng)顯示器包括傳感器，該傳感器具有電極的輸入陣列以及電容性地耦合其上的電極的輸出陣列；其中，所述觸摸感應(yīng)顯示器包括控制器，該控制器可操作以:
[0026]在所述輸入陣列和輸出陣列的每個(gè)交點(diǎn)處執(zhí)行掃描操作，從而獲得每個(gè)點(diǎn)的觸摸值，所述觸摸值指示在該點(diǎn)是否有觸摸事件，所述交點(diǎn)被布置為子集；
[0027]將所述觸摸值與預(yù)定的第一閾值比較；以及
[0028]只處理那些子集，所述子集包括至少一個(gè)交點(diǎn)，該交點(diǎn)具有超過第一閥值的觸摸值。
[0029]為避免產(chǎn)生疑問，應(yīng)當(dāng)理解，超過閾值的觸摸值不一定指的是幅度較大的觸摸值。當(dāng)由于觸摸，觸摸值與未接觸的“基準(zhǔn)”值相比為減小時(shí)，超過第一閾值，將包括，觸摸值下降到低于(在幅度上)第一閾值。
[0030]所述交點(diǎn)可布置成行和列，其中，所述子集是所述行或所述列。在一個(gè)具體實(shí)施例中，該控制器還可操作，以確定和比較當(dāng)所述子集是行時(shí)在執(zhí)行處理步驟中所需要的處理努力和當(dāng)所述子集是列時(shí)在執(zhí)行處理步驟中所需要的處理努力，并且根據(jù)哪一個(gè)需要最少的處理努力而選擇為行或列的子集。所述確定可以基于以下確定:具有觸摸值超過第一閾值的至少一個(gè)交點(diǎn)的行數(shù)的確定、具有觸摸值超過第一閾值的至少一個(gè)交點(diǎn)的列數(shù)的確定、以及每個(gè)行和列中的交點(diǎn)數(shù)量。
[0031]所述子集中的每個(gè)可以具有分配給它的計(jì)數(shù)器，所述計(jì)數(shù)器遞增用于每個(gè)交叉點(diǎn)具有超過所述第一閾值的觸摸值，所述交點(diǎn)包括在其相應(yīng)的子集內(nèi)?；蛘?，所述子集中的每個(gè)可具有歸屬于其的二進(jìn)制標(biāo)志，如果二進(jìn)制標(biāo)志對(duì)應(yīng)的子集包括具有超過第一閾值的觸摸值的交點(diǎn)，那么所述二進(jìn)制標(biāo)志被設(shè)置。
[0032]所述預(yù)定的第一閾值的電平可以低于指示觸摸事件的觸摸閾值的電平。
[0033]還描述了一種觸摸感應(yīng)顯示裝置，包括:
[0034]傳感器，包括電極的輸入陣列，及其電容性地耦合到其上的電極的輸出陣列；
[0035]多個(gè)接收電路，每個(gè)接收電路可操作來同時(shí)接收來自電極的所述輸出陣列的不同電極的信號(hào)；
[0036]其中，所述接收電路各自包括模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。
[0037]每個(gè)接收電路可以包括峰值探測(cè)器和放大器。
[0038]輸出電極的所述陣列的不同子集中的每一個(gè)可以被連接到不同的接收電路，使得每個(gè)接收電路被設(shè)置為接收來自所述電極的輸出陣列的特定子集的輸入。所述電極的輸出陣列可以均勻地分布到所述子集。所述電極的輸出陣列可以包括平行的行，所述裝置被布置成使得所述電極的輸出陣列以交錯(cuò)的方式分配到所述子集中，使得相鄰的電極不在同一子集以及不連接到相同的接收電路。在一個(gè)實(shí)施例中，其中存在η個(gè)接收電路，所述電極的輸出陣列的每個(gè)第η個(gè)電極依次可以連接到相同的接收電路。“行”在該上下文不能被視為指示方向，并且可以意指垂直的列或布置成水平地穿