觸摸輸入設備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種觸摸輸入設備，其包括觸摸傳感器，所述觸摸傳感器包括多個觸摸電極；顯示面板；以及參考電位層。所述觸摸傳感器與顯示面板完全疊層起來。當施加觸摸壓力時，觸摸傳感器和顯示面板彎曲。參考電位層被設置為與觸摸傳感器隔開?；诘谝浑娙輽z測觸摸位置，所述第一電容由觸摸電極檢測，并且通過物體接近觸摸傳感器而改變。基于第二電容檢測觸摸壓力的大小，所述第二電容由觸摸電極檢測，并且根據(jù)觸摸傳感器和參考電位層之間的距離而改變。
【專利說明】
觸摸輸入設備
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種觸摸輸入設備，尤其涉及一種在檢測觸摸輸入設備的觸摸表面上的觸摸位置時能夠通過減少噪聲的影響來將誤差最小化并且能夠準確地檢測觸摸壓力的大小的觸摸輸入設備。
【背景技術】
[0002]各種輸入設備被用于操作計算系統(tǒng)。例如，諸如按鈕、鍵、操縱桿和觸摸屏的輸入設備正在被使用。由于觸摸屏操作起來容易并且簡單，因此觸摸屏正越來越多地用于計算系統(tǒng)的操作。
[0003]觸摸屏可以包括觸摸式傳感器面板，該觸摸式傳感器面板可以是包括觸摸感應表面的透明面板。該觸摸式傳感器面板連接到顯示屏的前端，使得觸摸感應表面可以覆蓋顯示屏的可視側。觸摸屏允許用戶簡單地通過用手指等觸摸該顯示屏來操作計算系統(tǒng)。通常，觸摸屏識別出面板上的觸摸和觸摸位置，然后計算系統(tǒng)對該觸摸進行分析并且根據(jù)該分析執(zhí)行操作。
[0004]此處，需要一種在檢測觸摸輸入設備的觸摸表面上的觸摸位置和觸摸壓力時通過減少噪聲的影響來將誤差最小化的方法。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的一個實施例是一種觸摸輸入設備，其包括觸摸傳感器，所述觸摸傳感器包括多個觸摸電極；顯示面板；以及參考電位層。所述觸摸傳感器與顯示面板完全疊層起來。當施加觸摸壓力時，觸摸傳感器和顯示面板彎曲。參考電位層被設置為與觸摸傳感器隔開。基于第一電容檢測觸摸位置，所述第一電容由觸摸電極檢測，并且所述觸摸位置通過物體接近觸摸傳感器而改變?；诘诙娙輽z測觸摸壓力的大小，所述第二電容由觸摸電極檢測，并且根據(jù)觸摸傳感器和參考電位層之間的距離而改變。
[0006]本發(fā)明的另一個實施例是一種觸摸輸入設備，其包括觸摸傳感器，所述觸摸傳感器包括多個觸摸電極；顯示面板；以及參考電位層。觸摸傳感器被設置在顯示面板內部。當施加觸摸壓力時，觸摸傳感器和顯示面板彎曲。參考電位層被設置為與觸摸傳感器隔開?；诘谝浑娙輽z測觸摸位置，所述第一電容由觸摸電極檢測，并且所述觸摸位置通過物體接近觸摸傳感器而改變?；诘诙娙輽z測觸摸壓力的大小，所述第二電容由觸摸電極檢測，并且根據(jù)觸摸傳感器和參考電位層之間的距離而改變。
【附圖說明】
[0007]圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸輸入設備的結構圖；
[0008]圖2為向根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸輸入設備施加壓力時的狀態(tài)的截面圖；
[0009]圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸輸入設備的截面圖；
[0010]圖4a為根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸輸入設備的驅動信號供應器的電路圖；
[0011]圖4b為根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸輸入設備的感測單元的電路圖；
[0012]圖4c為根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸輸入設備的阻抗控制器的電路圖；
[0013]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸輸入設備的電極的第一配置示例；
[0014]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸輸入設備的電極的第二配置示例；
[0015]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸輸入設備的電極的第三配置示例；
[0016]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸輸入設備的電極的第四配置示例；以及
[0017]圖9為根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸檢測方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0018]本發(fā)明以下詳細描述了本發(fā)明特定實施例，并且所述描述將參照附圖進行。對該實施例將足夠詳細地描述，使得本領域技術人員能夠實施本發(fā)明。應該理解的是本發(fā)明的各個實施例是彼此不同的，并不必相互排斥。例如，在本發(fā)明中描述的特定的形狀、結構與特性可以在其他實施例中實現(xiàn)，而不脫離本發(fā)明關于一個實施例的精神和范圍。此外，應該注意到，在每個實施例內的各個組件的位置或放置可以是不同的，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，下面詳細的描述并非旨在限制。如果充分描述，則本發(fā)明的范圍僅由所附權利要求及其等同而限制。附圖中類似的附圖標記在很多方面中表示相同或類似的功能。
[0019]下面將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸輸入設備和觸摸檢測方法。
[0020]圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸輸入設備的結構圖。參照圖1，根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸輸入設備1000可以包括觸摸式傳感器面板100、驅動信號供應器200和感測單元300，其中，所述觸摸式傳感器面板100包括多個第一電極、多個第二電極和多個第三電極，所述驅動信號供應器200向所述多個第一電極施加驅動信號，所述感測單元300從所述多個第二電極接收第一信號并且檢測觸摸式傳感器面板的觸摸表面上的觸摸壓力和觸摸位置，所述第一信號包括取決于觸摸式傳感器面板的觸摸表面上的觸摸的電容變化信息。
[0021]通常，觸摸式傳感器面板100可以包括多個驅動電極T和多個接收電極R。盡管以下描述和附圖示出了多個驅動電極T和多個接收電極R形成正交陣列，但是本發(fā)明不限制于此。該多個驅動電極T和多個接收電極R具有任意維度的陣列，例如，對角陣、同心陣、3維隨機陣等，以及應用它們而獲得的陣列。此處，該多個驅動電極T和多個接收電極R的數(shù)量為正整數(shù)并且可以彼此相同或可以具有不同的值。所述值可以根據(jù)實施例而變化。本發(fā)明的一些實施例示出了多個驅動電極T的數(shù)量和多個接收電極R的數(shù)量分別為四。
[0022]多個驅動電極T和多個接收電極R可以布置為彼此交叉。驅動電極T可以包括在第一軸方向延伸的多個驅動電極T。接收電極R可以包括在與第一軸方向交叉的第二軸方向延伸的多個接收電極R。
[0023]在根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸式傳感器面板100中，多個驅動電極T和多個接收電極R可以形成在同一層中。例如，多個驅動電極T和多個接收電極R可以形成在絕緣層(圖3中的附圖標記130)的同一側。此外，多個驅動電極T和多個接收電極R可以形成在不同的層中。例如，多個驅動電極T和多個接收電極R可以形成在一個絕緣層(圖3中的附圖標記130)的兩偵U，或者，多個驅動電極T可以形成在第一絕緣層(圖3中的附圖標記110)的一側，多個接收電極R可以形成在與第一絕緣層不同的第二絕緣層(圖3中的附圖標記130)的一側。
[0024]多個驅動電極T和多個接收電極R可以由透明導電材料(例如，氧化銦錫(indiumtin oxide，ITO)或氧化鋪錫(antimony tin oxide，AT0))等制成。然而，這僅是舉例。驅動電極T和接收電極R還可以由另一種透明導電材料或諸如銅的不透明導電材料等制成。在本發(fā)明的實施例中，驅動電極T可以對應于參照圖5至8所描述的第一電極T，并且接收電極R可以對應于第二電極R。根據(jù)實施例，驅動電極T和接收電極R可以分別包括第三電極C。在本說明書中，可以通過與第一電極T和/或第二電極R相同的過程，由與第一電極T和/或第二電極R相同的材料來制成第三電極C。
[0025]根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸式傳感器面板100可以包括多個第三電極C。將參照圖5至8對此進行更詳細的描述。
[0026]根據(jù)本發(fā)明實施例的驅動信號供應器200可以向驅動電極T施加驅動信號。在根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸輸入設備1000中，可以將一個驅動信號順序地一次施加到多個驅動電極中的每個?？梢栽俅沃貜偷厥┘域寗有盘枴＿@僅是舉例。根據(jù)實施例，可以將驅動信號同時施加到多個驅動電極。此處，感測單元300可以通過接收電極R接收包括電容信息的信號來感測電容變化量。這樣，施加到多個驅動電極T的驅動信號通過接收電極R被感測到的過程可以稱為觸摸式傳感器面板100的掃描過程。
[0027]當諸如手指或手寫筆的物體接近觸摸式傳感器面板100時，經由驅動電極T和接收電極R的電容的值可能會被改變。感測單元300感測到這種電學特性，從而感測觸摸式傳感器面板100上是否發(fā)生了觸摸和觸摸發(fā)生在何處。例如，感測單元300能夠感測到觸摸式傳感器面板100上是否發(fā)生了觸摸和/或觸摸發(fā)生在何處，該觸摸式傳感器面板100包括由第一軸、第二軸構成的二維平面。根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸輸入設備1000也可以感測觸摸壓力。
[0028]更具體地，當觸摸發(fā)生在觸摸式傳感器面板100上時，已經施加了驅動信號的驅動電極T被檢測到，使得該觸摸的第二軸方向位置可以被檢測到。同樣，當觸摸發(fā)生在觸摸式傳感器面板100上時，根據(jù)經由接收電極R接收到的接收信號，電容變化被檢測到，使得所述觸摸的第一軸方向位置可以被檢測到。
[0029]根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸輸入設備1000還可包括控制器400，該控制器400能夠控制觸摸式傳感器面板100、驅動信號供應器200和感測單元300的操作。將參照圖2至8對觸摸式傳感器面板100和控制器400進行更詳細的描述。
[0030]以下，將參照圖2描述當在觸摸式傳感器面板100上發(fā)生觸摸時檢測觸摸位置和觸摸壓力的原理。
[0031]圖2為向根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸輸入設備1000施加壓力時的狀態(tài)的截面圖。根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸輸入設備1000可以包括顯示面板600。根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸輸入設備1000的觸摸式傳感器面板100可以設置在顯示面板600上面或內部。雖然圖2示出了觸摸式傳感器面板100設置在顯示面板600上，但這僅是舉例。觸摸式傳感器面板100的位置并不局限于此。根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸輸入設備1000的觸摸式傳感器面板100可能形成在顯示面板600中，該顯示面板600可以包括在液晶顯示器(IXD)、有機發(fā)光二極管(OLED)等中。雖然圖2中的附圖標記600表示顯示面板，但是顯示面板可以由任何襯底構成。
[0032]如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸輸入設備1000可以包括參考電位層700?？梢詫⒖茧娢粚?00設置為與包括在根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸式傳感器面板100中的驅動電極T、接收電極R和下述第三電極C隔開。如圖2所示，當根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸式傳感器面板100被連接到顯示面板600時，參考電位層700可以為顯示面板600的接地層。此處，參考電位層700可以具有與觸摸式傳感器面板100的二維平面平行的平面。此外，參考電位層700可以以特定的圖案形成在與觸摸式傳感器面板100的二維平面平行的平面上。
[0033]如圖2所示，觸摸式傳感器面板100被設置為與顯示面板600隔開。此處，根據(jù)將觸摸式傳感器面板100連接到顯示面板600的方法，觸摸式傳感器面板100與顯示面板600之間的間隔可以以氣隙的形式來實現(xiàn)，或者可以由特定材料或膠粘劑來填充。
[0034]圖2示出了氣隙500存在于觸摸式傳感器面板100與參考電位層700之間。此處，雙面膠帶(DAT)510可以用來固定觸摸式傳感器面板100和顯示面板600。例如，觸摸式傳感器面板100和顯示面板600的區(qū)域相互重疊。通過利用DAT510粘合觸摸式傳感器面板100和顯示面板600的邊緣部分，將觸摸式傳感器面板100和顯示面板600彼此粘合。觸摸式傳感器面板100和顯示面板600的其余部分可以彼此隔開預定距離“d”。此處，圖2示出了參考電位層700被設置在顯示面板600與觸摸式傳感器面板100之間，并且觸摸式傳感器面板100和參考電位層700被設置為彼此隔開預定距離“d”。
[0035]圖2示出了已經利用物體900通過觸摸觸摸式傳感器面板100的觸摸表面向觸摸式傳感器面板100施加了壓力。為便于描述，圖2夸張地示出觸摸式傳感器面板100由觸摸壓力而彎曲。
[0036]通常，甚至在不彎曲觸摸式傳感器面板100的觸摸表面而觸摸該觸摸表面時，驅動電極T與接收電極R之間的互電容(Cm) 1I也會被改變。換言之，當在觸摸式傳感器面板100上發(fā)生觸摸時，互電容(Cm) 101可以變得小于基本互電容。這是由于當諸如手指的導電物體900接近觸摸式傳感器面板100時，物體900起到接地(ground，GND)的作用，然后互電容(Cm)101的邊緣電容被吸收在物體900中。當觸摸式傳感器面板100上沒有觸摸時，基本互電容為驅動電極T與接收電極R之間的互電容的值。
[0037]如圖2所示，當物體900接觸到觸摸式傳感器面板100的觸摸表面，并且向觸摸表面施加壓力時，觸摸式傳感器面板100可以彎曲。此處，驅動電極T與接收電極R之間互電容(Cm)1l的值可以減少更多。這是由于觸摸式傳感器面板100的彎曲引起觸摸式傳感器面板100與參考電位層700之間的距離從“d”減少到“d’”，使得互電容(Cm)1l的邊緣電容被吸收到參考電位層700以及物體900中。當非導電物體900觸摸時，互電容(Cm) 101的變化可以僅由觸摸式傳感器面板100與參考電位層700之間的距離變化“d-d’”引起。
[0038]此外，在參考電位層700與每個驅動電極T和接收電極R之間可以形成自電容(Cs)102。換言之，驅動電極T與地之間形成的電容和接收電極R與地之間形成的電容分別為自電容。在觸摸觸摸式傳感器面板100的同時不施加壓力時，(Cs) 102的自電容值不被改變。這與物體900是否為導電的或非導電的無關。
[0039]然而，如圖2所示，當物體900觸摸觸摸式傳感器面板100的觸摸表面并且向觸摸表面施加壓力時，觸摸式傳感器面板100可以彎曲。此處，在觸摸式傳感器面板100與參考電位層700之間距離減少的部分的自電容(Cs) 1 2的值可以增大。這由圖中的(Cs ’)1 2 ’表示。這是因為觸摸式傳感器面板100與參考電位層700之間的距離由于觸摸式傳感器面板100的彎曲而從“d”減少到“d’”。
[0040]在圖2中，已經描述了:當顯示面板600之間與觸摸式傳感器面板100填充了氣隙500并且向觸摸式傳感器面板100施加壓力時，僅觸摸式傳感器面板100彎曲，而顯示面板600不彎曲。此處，氣隙500不一定填充空氣。氣隙500可以填充任何彈性材料。換言之，因為觸摸式傳感器面板100彎曲而參考電位層700不彎曲，所以在向觸摸式傳感器面板100施加壓力時，觸摸式傳感器面板100與參考電位層700之間的距離在施加了觸摸壓力的部分可以被改變。因此，基于參考電位層700與觸摸式傳感器面板100之間的距離變化測量互電容(Cm) 101的變化量和/或自電容的變化量(Cs) 102，從而可以檢測觸摸位置和/或觸摸壓力的大小。
[0041]根據(jù)本發(fā)明實施例的用于檢測觸摸位置和/或觸摸壓力的大小的方法可以應用于與圖2不同的、顯示面板600和觸摸式傳感器面板100已經由膠粘劑完全疊層起來的情況。在這種情況下，在向觸摸式傳感器面板100的觸摸表面施加觸摸壓力時，顯示面板600和觸摸式傳感器面板100同時彎曲。因此，基于如圖2所設置的參考電位層700與觸摸式傳感器面板100之間的距離變化，不能夠通過測量互電容(Cm) 1I的變化量和/或自電容的變化量(Cs)102來檢測觸摸位置和/或觸摸壓力的大小。
[0042]然而，在這種情況下，甚至在觸摸式傳感器面板100隨著觸摸式傳感器面板100上的觸摸壓力而彎曲時，參考電位層700不被設置為如圖2中所示，而被設置在觸摸式傳感器面板100不彎曲的位置上。因此，可以應用根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸壓力檢測方法。因此，根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸輸入設備1000可以包括與觸摸式傳感器面板100隔開的、盡管在觸摸式傳感器面板100有觸摸壓力時也不彎曲的參考電位層700。根據(jù)本發(fā)明實施例的參考電位層700不一定是地。根據(jù)實施例，參考電位層700可以具有引起互電容和/或自電容根據(jù)電極和參考電位層700之間的距離而被改變的任何電位。
[0043]圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸輸入設備的截面圖。圖3示出了如圖2中所示的觸摸輸入設備1000的觸摸式傳感器面板100放大的截面圖。根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸式傳感器面板100可以包括形成于第一層絕緣層110上的第一電極層120和形成于第二層絕緣層130的一側上第二電極層140。
[0044]此處，第一和第二絕緣層11 O和130可以由諸如聚乙烯苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)的塑料制成的透明薄膜形成?？捎晌矬w900觸摸的觸摸表面可以形成在第三絕緣層150的外表面。此外，盡管圖3示出了第二電極層140已經連接到諸如玻璃的第三絕緣層150，但這僅是舉例。第三絕緣層150和第二電極層140可以利用置于其間的光學透明膠粘劑(OCA)(未示出)而彼此連接。此外，根據(jù)實施例，第一電極層120和第二絕緣層130彼此連接可以利用置于其間的OCA而彼此連接。
[0045]在根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸輸入設備1000中，觸摸式傳感器面板100可包括第一電極T、第二電極R和第三電極C。這三種電極可以包含在第一電極層120和第二電極層140中。
[0046]圖4a為根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸輸入設備的驅動信號供應器的電路圖。驅動信號供應器200可以以各種形式實現(xiàn)。圖4a示出了驅動信號供應器200的三個不同的電路圖。驅動信號供應器200可以響應于從包含在控制器400中的驅動控制信號發(fā)生器420生成的驅動控制信號而操作。驅動信號供應器200將時鐘發(fā)生器響應驅動控制信號而生成的信號做為驅動信號施加到傳感器面板100的驅動電極T。
[0047]在第一驅動信號供應器200-1中，從時鐘發(fā)生器生成的信號可以通過數(shù)字緩沖器，然后可以應用于觸摸式傳感器面板100。
[0048]在第二驅動信號供應器200-2中，從時鐘發(fā)生器生成的信號可以通過諸如運算放大器(OP-amp)的模擬緩沖器，然后可以施加于觸摸式傳感器面板100。此處，施加于觸摸式傳感器面板100的信號的升/降的斜率不比第一驅動信號供應器200-1的信號的升/降的斜率更急劇，使得與電磁干擾(EMI)相關的信號特性可以得到改善。
[0049]第三驅動信號供應器200-3可以進一步包括在時鐘發(fā)生器與模擬緩沖器之間的濾波器。在時鐘發(fā)生器產生的信號可以通過濾波器轉換成正弦波后，然后其可以輸入到模擬緩沖器。此處，因為只有具有用于驅動該驅動電極T的頻率的信號被傳送到觸摸式傳感器面板100，所以可以顯著地改善EMI特性。
[0050]圖4b為根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸輸入設備的感測單元的電路圖。感測單元300可以以各種形式實現(xiàn)。圖4b示出了感測單元300的兩個不同的電路圖。感測單元300可以響應于從包含在控制器400中的感測控制信號發(fā)生器430生成的感測控制信號而操作。感測單元300從接收電極R接收信號，以響應感測控制信號，然后檢測觸摸位置/觸摸壓力。
[0051]觸摸式傳感器面板100可包括電容傳感器310和模數(shù)轉換器(ADC)320。電容傳感器310可包括放大器311和連接在放大器311的負(-)輸入端子與放大器311的輸出端子之間，即連接到反饋路徑，的反饋電容312。此處，放大器的正(+ )輸入端子可以連接到地或參考電位Vref。此外，電容傳感器310可進一步包括與反饋電容312并聯(lián)的復位開關313。復位開關313可以將由電容傳感器310執(zhí)行的從電流到電壓的轉換復位。放大器311的負輸入端子被連接到相應的接收電極R并且接收并集成包括電容101和102的信息的電流信號，然后將集成的電流信號轉換成電壓。感測單元300可進一步包括ADC320，其將已通過電容傳感器310的模擬數(shù)據(jù)信號轉換成數(shù)字數(shù)據(jù)。隨后，數(shù)字數(shù)據(jù)可以輸入到'(未示出)并被處理以獲取觸摸式傳感器面板100上的觸摸的信息。感測單元300可以包括處理器，以及電容傳感器310和ADC320。
[0052]在第一感測單元300-1中，已通過電容傳感器310的模擬數(shù)字信號通過解調器330被向下轉換成DC信號，然后通過使用積分器340以預定的次數(shù)集成DC信號，并且輸入到ADC320。
[0053]在第二感測單元300-2中，從電容傳感器310輸出的數(shù)據(jù)信號可以被輸入到ADC320。此處，被輸入到ADC320的信號具有施加于驅動電極T的驅動信號的頻率。
[0054]在處理器(未示出)中，通過使用已經通過ADC320的信號來獲取發(fā)生觸摸的情況下與不發(fā)生觸摸的情況下的每個節(jié)點的ADC差值，然后得到由ADC差值大于預定閾值的節(jié)點構成的組。然后，得到組內的重心，使得觸摸位置可以被檢測到。此處，節(jié)點被指定為電容由驅動電極T和接收電極R交叉而生成的區(qū)域。
[0055]此外，在處理器(未示出)中，獲取發(fā)生觸摸的情況下與不發(fā)生觸摸的情況下的每個節(jié)點的ADC差值，得到由ADC差值大于預定閾值的節(jié)點構成的組。然后獲得必要的區(qū)域的ADC差值的總和，并且隨后可以將其用作壓力大小。例如，當需要關于觸摸式傳感器面板100的整個區(qū)域的一個壓力值時，整個區(qū)域的ADC差值可以用作壓力大小。
[0056]上述由處理器檢測觸摸位置/觸摸壓力的方法僅為舉例。觸摸位置/觸摸壓力可以通過其他各種方法檢測。
[0057]通過向驅動電極T施加驅動信號，然后通過從接收電極R感測驅動電極T與接收電極R之間的電容，可以檢測互電容。通過向一個電極施加驅動信號，然后通過測量經由該電極的電極自身電容，可以檢測自電容。例如，自電容可以通過各種方法檢測。各種方法可以包括一種方法，其中在該電極充有某一電壓后，充入集成電路(IC)內的電容器的電荷量通過IC內的電容器與外部線的電容之間的電荷分享，或者一種方法，其中在一定量的電流充入外部線的電容器并且一段時間后，測量充入IC內的電容器的電荷量。圖4c為根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸輸入設備的阻抗控制器的電路圖。阻抗控制器210可以以各種形式實現(xiàn)。圖4c示出了實施例的電路圖。阻抗控制器210可以響應于從包含在控制器400中的阻抗控制信號發(fā)生器421生成的阻抗控制信號而操作。阻抗控制器210可響應于阻抗控制信號控制第三電極C的阻抗。在圖4c中，阻抗控制器210的一端可以連接到包含在觸摸式傳感器面板100中的第三電極C。
[0058]當?shù)谌姌OC用作接收電極時，第一開關211閉合，第二開關212和第三開關213打開。在這種情況下，第三電極C不僅連接到感測單元300的電容傳感器310還連接到放大器311的虛擬接地節(jié)點，并由此連接到低阻抗。因此，第三電極C可以用來屏蔽噪聲。
[0059]當?shù)谌姌OC用作驅動電極時，第一開關211和第三開關213打開，第二開關212閉合。此處，第二開關212的一端連接到第三電極C，第二開關212的另一端連接到驅動信號供應器200。驅動信號從驅動信號供應器200施加到第三電極C。在這種情況下，由于作為驅動信號供應器200的最終輸出的緩沖器(數(shù)字緩沖器，模擬緩沖器)的輸出阻抗較低，因此第三電極C可以用來屏蔽噪聲。
[0060]當?shù)谌姌OC連接到地時，第一開關211和第二開關212打開，第三開關213閉合。此處，第三開關213的一端連接到第三電極C，第三開關213的另一端連接到地。在這種情況下，當?shù)谌姌OC連接低阻抗到地時，第三電極C可以用來屏蔽噪聲。
[0061 ]當?shù)谝坏降谌_關211、212和213都打開時，第三電極C處于浮動狀態(tài)。雖然以上已經描述了阻抗控制器210控制第三電極C的阻抗，但是根據(jù)實施例阻抗控制器210可以被配置為控制驅動電極T/接收電極R的阻抗。
[0062]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸輸入設備的電極的第一配置示例。圖5示出了第一電極T和第三電極C位于第一電極層120中，第二電極R位于第二電極層140中，其被布置為使得絕緣層130位于第一電極層120與第二電極層140之間。在圖5中，第一電極T可以包括沿第一軸方向延伸的多個第一電極T0、T1、T2和T3。第二電極R可以包括沿與第一軸方向交叉的第二軸方向延伸的多個第二電極R0、R1、R2和R3。
[0063]之前，觸摸式傳感器面板100已經被配置為具有兩種電極，S卩，驅動電極T和接收電極R。因此，僅一種第一電極T位于第一電極層120中。此處，為了提高屏蔽噪聲(包括從諸如顯示面板600的配置生成的電磁信號)的作用，常見的是多個第一電極T中的每一個的寬度都形成為大于第二電極R的寬度。在這種傳統(tǒng)的配置中，當?shù)谝浑姌OT的寬度較大時，通過感測第一電極T第二電極R之間的互電容變化，容易感測由第一軸和第二軸構成的二維平面中的觸摸位置。然而，在圖2中所示的根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸輸入設備1000中，當使用具有更大寬度的第一電極T時，第二電極R與參考電位層700之間的自電容的變化減小和/或第一電極T與第二電極R之間互電容的變化減小，使得對觸摸壓力大小的測量可以被中斷。
[0064]因此，為了解決本發(fā)明實施例中的這種問題，可以將第一電極T的寬度形成為與第二電極R的寬度相同。即，可以將第一電極T的寬度形成為不大于第二電極R的寬度。在這種情況下，由于噪聲，二維觸摸位置的檢測精度可能惡化。此外，為了克服這種問題，本發(fā)明的實施例可以進一步包括第三電極C。
[0065]在圖5中，同第一電極T一樣，第三電極C可以包括沿第一軸方向延伸的多個第三電極C0、C1、C2和C3。這僅是舉例。根據(jù)實施例，第三電極C可以具有另一種形狀和/或另一延伸方向。
[0066]根據(jù)本發(fā)明實施例的控制器400可以包括阻抗控制信號發(fā)生器421，以利用阻抗控制信號通過控制第三電極C的操作來減少噪聲的影響，從而可以將檢測觸摸位置中的誤差最小化，并且可以準確地測量觸摸壓力的大小。以下將描述根據(jù)本發(fā)明實施例的控制器400對第三電極C、第一電極T和第二電極R的操作的示例。
[0067]第一操作示例
[0068]根據(jù)本發(fā)明實施例的控制器400可以通過感測控制信號和阻抗控制信號控制感測單元300。控制器400可以控制感測單元300，從而不僅從多個第二電極R接收第一信號，還從多個第三電極C接收第二信號，其中，第一信號包括取決于觸摸式傳感器面板100的觸摸表面上的觸摸的電容變化的信息，第二信號包括取決于觸摸式傳感器面板的觸摸表面上的觸摸的電容變化的信息。
[0069]感測單元300可以根據(jù)第一信號檢測到由第一軸和第二軸構成的二維平面中的觸摸位置。此處，因為第三電極C也用作接收電極，當感測單元300檢測到觸摸位置時，第三電極C連接低阻抗到DC電壓，從而執(zhí)行屏蔽功能。因此，由噪聲引起的誤差可以在觸摸位置的檢測中減小。
[0070]感測單元300可以根據(jù)作為接收電極的第三電極C接收的第二信號來檢測觸摸壓力的大小。此處，參考電位層700與第一電極T和第三電極C之間不存在任何具有屏蔽功能的配置，因此，不僅形成于第一電極T與第三電極C之間的互電容發(fā)生的變化不中斷，而且通過與參考電位層700關聯(lián)而產生的自電容的變化不中斷，從而根據(jù)來自第三電極C的第二信號可以提尚觸摸壓力的檢測精度。
[0071 ]第二操作示例
[0072]根據(jù)本發(fā)明實施例的控制器400可以通過阻抗控制信號控制多個第三電極C?？刂破?00可以控制多個第三電極C在第一時間間隔中保持為第一阻抗，并在不同于第一時間間隔的第二時間間隔中保持為第二阻抗。此處，第二阻抗可以大于第一阻抗?？刂破?00對感測單元300從第二電極R接收信號所需的時間進行時分，并且控制第三電極C在第一時間間隔中保持為第一阻抗，以及第三電極C在第二時間間隔中保持為第二阻抗。
[0073]在第一時間間隔中，感測單元300可以根據(jù)從第二電極R接收的第一信號檢測由第一軸和第二軸構成的二維平面中的觸摸位置。此處，第三電極C保持為低阻抗，并且連接到DC電壓，從而執(zhí)行屏蔽功能。因此，由噪聲引起的誤差可以在對觸摸位置的檢測中減小。在本說明書中，可以控制第三電極C具有低阻抗從而執(zhí)行屏蔽功能。
[0074]阻抗表示電流的交變電流(AC)阻值。根據(jù)本發(fā)明實施例中，用于執(zhí)行屏蔽功能的低阻抗可以具有小于1kQ的阻值。在本說明書中，用于屏蔽噪聲的屏蔽阻抗可指定為低阻抗。當阻抗大于1k Ω的第三電極C施加于DC電壓時，第三電極C很難執(zhí)行屏蔽功能。在本說明書中，低阻抗或第一阻抗可以理解為與使得屏蔽功能能夠執(zhí)行的屏蔽阻抗相同。根據(jù)實施例，低阻抗或第一阻抗可以被不同地設置，例如，其可以具有小于1kQ的范圍。為了執(zhí)行屏蔽作用，根據(jù)本發(fā)明實施例的第三電極C可以連接低阻抗到地或諸如直流(DC)電源的DC電壓。在本說明書中，第三電極C保持在低阻抗的情況可以包括第三電極C保持在接地電位的情況。
[0075]在第二時間間隔中，感測單元300可以根據(jù)來自第二電極R的第一信號檢測觸摸壓力的大小。此處，因為第三電極C連接高阻抗到DC電壓，它不執(zhí)行屏蔽功能。因此，不僅形成于第一電極T與第三電極C之間的互電容發(fā)生的變化不中斷，而且通過與參考電位層700關聯(lián)而產生的自電容的變化不中斷，從而根據(jù)來自第二電極R的第一信號可以提高觸摸壓力的檢測精度。
[0076]根據(jù)本發(fā)明的實施例，第三電極C的第二阻抗可以具有高于1000Ω的阻值。防止噪聲被屏蔽的防屏蔽阻抗(shielding prevent1n impedance)可指定為高阻抗。屏蔽作用可以隨阻值的增加而減弱，并且屏蔽作用可以隨阻值的減小而增強。當?shù)谌姌OC與小于1000Ω的阻抗施加到DC電壓時，噪聲屏蔽性能可以非常高。在本說明書中，高阻抗或第二阻抗可以理解為與降低屏蔽作用的防屏蔽阻抗相同。根據(jù)實施例，高阻抗或第二阻抗可以被不同地設置，例如，其可以具有大于1000 Ω的范圍。為了不執(zhí)行屏蔽作用，根據(jù)本發(fā)明實施例，第三電極C可以連接高阻抗到地或諸如直流(DC)電源的DC電壓。此外，在本說明書中，第三電極C保持在第二阻抗的情況可以包括第三電極C保持在浮動狀態(tài)的情況。在浮動狀態(tài)，阻值可以是無限的。
[0077]第三操作示例
[0078]根據(jù)本發(fā)明實施例的控制器400可以通過感測控制信號和阻抗控制信號控制感測單元300?？刂破?00可以控制感測單元300在第一時間間隔中從多個第二電極R接收第一信號，并且在不同于第一時間間隔的第二時間間隔中從多個第三電極C接收第二信號，第一信號包括取決于觸摸式傳感器面板100的觸摸表面上的觸摸的電容變化的信息，第二信號包括取決于觸摸式傳感器面板的觸摸表面上的觸摸的電容變化的信息。
[0079]此處，控制器400可以控制多個第三電極C在第一時間間隔保持為低阻抗，并且多個第二電極R在第二時間間隔保持為第二阻抗。此處，低阻抗可以小于1kQ。
[0080]在第一時間間隔中，感測單元300可以根據(jù)從第二電極R接收的第一信號來檢測由第一軸和第二軸構成的二維平面中的觸摸位置。此處，第三電極C連接低阻抗到DC電壓并且執(zhí)行屏蔽功能。因此，由噪聲引起的誤差可以在觸摸位置的檢測中減小。
[0081]在第二時間間隔中，感測單元300可以根據(jù)從第三電極C接收的第二信號來檢測觸摸壓力的大小。此處，參考電位層700與第一電極T和第三電極C之間不存在任何具有屏蔽功能的配置，因此，不僅形成于第一電極T與第三電極C之間的互電容發(fā)生的變化不中斷，而且通過與參考電位層700關聯(lián)而產生的自電容的變化不中斷，從而根據(jù)來自第三電極C的第二信號可以提高觸摸壓力的檢測精度。此處，因為第二電極保持為低阻抗，所以可以屏蔽來自朝向顯示面板600的方向的噪聲。
[0082]第四操作示例
[0083]根據(jù)本發(fā)明實施例的控制器400可以通過驅動控制信號來控制驅動信號供應器200?？刂破?00可以控制驅動信號供應器200在第一時間間隔向多個第一電極T和多個第三電極C施加驅動信號，并在不同于第一時間間隔的第二時間間隔中僅向多個第一電極T施加驅動信號。此處，控制器400可以通過阻抗控制信號進行控制，使得在第二時間間隔內第三電極C保持為防屏蔽阻抗。此處，防屏蔽阻抗可以大于1000Ω。
[0084]控制器400對驅動信號供應器200施加驅動信號所需的時間進行時分，并且控制第三電極C和第一電極T在第一時間間隔中作為驅動電極，并且僅第一電極T在第二時間間隔中作為驅動電極。
[0085]在第一時間間隔中，感測單元300可以根據(jù)從第二電極R接收的第一信號來檢測由第一軸和第二軸構成的二維平面中的觸摸位置。此處，由于第三電極C作為驅動電極，因此第三電極C連接低阻抗到DC電壓并且執(zhí)行屏蔽功能。因此，由噪聲引起的誤差可以在觸摸位置的檢測中減小。
[0086]在第二時間間隔中，感測單元300可以根據(jù)從第二電極R接收的第一信號來檢測觸摸壓力的大小。此處，由于第三電極C保持在高阻抗，因此其不執(zhí)行屏蔽功能。因此，不僅形成于第一電極T與第二電極R之間的互電容發(fā)生的變化不中斷，而且通過與參考電位層700關聯(lián)而產生的自電容的變化不中斷，從而根據(jù)來自第二電極R的第一信號可以提高觸摸壓力的檢測精度。
[0087]第五操作示例
[0088]根據(jù)本發(fā)明實施例的控制器400可以通過驅動控制信號和感測控制信號控制驅動信號供應器200。控制器400可以控制驅動信號供應器200在第一時間間隔中向多個第一電極T和多個第三電極C施加驅動信號，并且在不同于第一時間間隔的第二時間間隔中控制感測單元300從多個第三電極C接收第二信號，第二信號包括取決于觸摸式傳感器面板100的觸摸表面上的觸摸的電容變化的信息。
[0089]控制器400對驅動信號供應器200施加驅動信號所需的時間進行時分，并且控制第三電極C和第一電極T在第一時間間隔中作為驅動電極，并且僅第一電極T在第二時間間隔中作為驅動電極。同樣，控制器400可以控制多個第二電極R在第一時間間隔中作為接收電極，并且多個第三電極C在第二時間間隔中作為接收電極。在第二時間間隔內，無需在第二時間間隔內排除第二電極R起接收電極的作用。
[0090]在第一時間間隔中，感測單元300可以根據(jù)從第二電極R接收的第一信號來檢測由第一軸和第二軸構成的二維平面中的觸摸位置。此處，由于第三電極C作為驅動電極，因此第三電極C連接低阻抗到DC電壓并且執(zhí)行屏蔽功能。因此，由噪聲引起的誤差可以在觸摸位置的檢測中減小。
[0091]在第二時間間隔中，感測單元300可以根據(jù)從第三電極C接收的第二信號來檢測觸摸壓力的大小。此處，參考電位層700與第一電極T和第三電極C之間不存在任何具有屏蔽功能的配置。因此，不僅形成于第一電極T與第三電極C之間的互電容發(fā)生的變化不中斷，而且通過與參考電位層700關聯(lián)而產生的自電容的變化不中斷，從而根據(jù)來自第三電極C的第二信號可以提高觸摸壓力的檢測精度。
[0092]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸輸入設備的電極的第二配置示例。即，在關于圖5與下面的圖7的描述中，由于多個第三電極C沒有彼此電連接，可以構建一個單獨的通道。然而，這僅是舉例。多個第三電極C中的至少兩個可以彼此電連接。圖6示出了通過將四個第三電極C0、C1、C2和C3經由導電軌跡〃b〃電連接到彼此來配置第三電極?？勺杂纱_定多個第三電極C中可以電連接到彼此的電極數(shù)目。例如，可以多個第三電極C中的每兩個彼此電連接，或每三個或每任意數(shù)量的多個第三電極C彼此電連接。
[0093]如圖6中所示，由于彼此電連接的多個第三電極C可以共享通道，因此可以減少管腳數(shù)目。本發(fā)明實施例中，當?shù)谌姌OC保持在第一低阻抗或第二高阻抗時，或者當?shù)谌姌OC作為接收電極檢測壓力時，或者當?shù)谌姌OC作為施加有驅動信號的驅動電極時，僅一個通道可以通過在多個第三電極之間進行電連接來構成。觸摸壓力的大小可以通過從信號來獲取，其中通過一個通道已經反映了電容變化量的總和。這可以應用于整個說明書的實施例。
[0094]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸輸入設備的電極的第三配置示例。圖7示出了第三電極C位于第一電極層120中，第一電極T和第二電極R位于第二電極層140中，其被布置為使得絕緣層130位于第一電極層120與第二電極層140之間。盡管圖7示出了特定的圖案，但是第一電極T與第二電極R形成在同一層中，使得可以包括具有任何形狀并且能夠檢測觸摸位置和觸摸壓力的圖案。
[0095]在圖7中，第一電極T與第二電極R可以形成在同一層中，并且被配置為檢測觸摸式傳感器面板100上的觸摸位置和觸摸壓力。如圖7所示，多個第一電極T和多個第二電極R可以形成包括布置在矩陣中的多個感測單元"A"的觸摸檢測區(qū)域，該矩陣由在第二軸方向上延伸的M列和在第一軸方向上延伸的N行構成(MXN，M和N是自然數(shù))。
[0096]此處，多個感測單元"A"中的每個都可以包括彼此不接觸的第一電極T和第二電極R。圖7示出了感測單元"A"中的圖案的形狀彼此相同。第一電極T具有沿第一軸方向延伸的條形。因此，當觸摸式傳感器面板上發(fā)生觸摸時，可以通過處理第一電極T的信號來檢測第二軸方向上的觸摸位置。
[0097]可見第二電極R具有為每個感測單元"A"劃分的四邊形圖案。然而，導電軌跡連接到包含在感測單元格"A"中的每個第二分電極。此處，如圖7所示，可以理解為包含在同一列中的第二分電極通過導電軌跡來彼此電連接?？梢园l(fā)現(xiàn)包含在不同的列中的第二分電極彼此電絕緣。因此，位于第一列(最上面的列)的四個第二分電極形成電極R0，位于第二列的四個第二分電極形成電極Rl。以相同的方式，位于第四列的四個第二分電極形成電極R3。因此，當觸摸式傳感器面板上發(fā)生觸摸時，可以通過處理第二電極R的信號來檢測在第一軸方向上的觸摸位置。
[0098]圖7可以進一步包括第三電極C，以通過在檢測觸摸位置時屏蔽噪聲來減小誤差并提高觸摸壓力的檢測精度。此處，第三電極C可以位于第一電極層120，其被布置為使得絕緣層130位于第一電極層120與第二電極層140之間。
[0099]在圖7中，同第一電極T一樣，第三電極C可以包括沿第一軸方向延伸的多個第三電極C0、C1、C2和C3。此處，第三電極C可以形成為具有更大的寬度，以加強屏蔽作用。盡管圖5和7示出了第三電極C沿第一軸方向延伸，但這僅是舉例。根據(jù)實施例，第三電極C可以具有另一種形狀和/或另一延伸方向。
[0100]根據(jù)本發(fā)明實施例的控制器400可以利用阻抗控制信號通過控制第三電極C的操作來減少噪聲的影響，從而可以將檢測觸摸位置中的誤差最小化，并且可以準確地測量觸摸壓力的大小。以下將描述根據(jù)本發(fā)明實施例的控制器400對第三電極C、第一電極T和第二電極R的操作的示例。
[0101]第六操作示例
[0102]根據(jù)本發(fā)明實施例的控制器400可以通過阻抗控制信號控制多個第三電極C?？刂破?00可以控制多個第三電極C在第一時間間隔中保持為第一阻抗，并在不同于第一時間間隔的第二時間間隔中保持為第二阻抗。此處，第二阻抗可以大于第一阻抗。關于其的描述可以通過參照關于圖5的描述得到并且將省略重復性的描述。控制器400對感測單元300從第二電極R接收信號所需的時間進行時分，并且控制第三電極C在第一時間間隔中保持為第一阻抗，以及第三電極C在第二時間間隔中保持為第二阻抗。
[0103]在第一時間間隔中，感測單元300可以根據(jù)從第二電極R接收的第一信號檢測由第一軸和第二軸構成的二維平面中的觸摸位置。此處，第三電極C保持為低阻抗，并且連接到DC電壓，從而執(zhí)行屏蔽功能。因此，在由噪聲引起的誤差可以在對觸摸位置的檢測中減小。
[0104]在第二時間間隔中，感測單元300可以根據(jù)從第二電極R接收的第一信號來檢測觸摸壓力的大小。此處，因為第三電極C連接高阻抗到DC電壓，它不執(zhí)行屏蔽功能。因此，不僅形成于第一電極T與第二電極R之間的互電容發(fā)生的變化不中斷，而且通過與參考電位層700關聯(lián)而產生的自電容的變化不中斷，從而根據(jù)來自第二電極R的第一信號可以提高觸摸壓力的檢測精度。
[0105]第七操作示例
[0106]根據(jù)本發(fā)明實施例的控制器400可以通過驅動控制信號和阻抗控制信號來控制驅動信號供應器200。控制器400可以控制驅動信號供應器200在第一時間間隔向多個第一電極T和多個第三電極C施加驅動信號，并在不同于第一時間間隔的第二時間間隔中僅向多個第一電極T施加驅動信號。此處，控制器400可以進行控制使得在第二時間間隔內第三電極C保持為防屏蔽阻抗。
[0107]控制器400對驅動信號供應器200施加驅動信號所需的時間進行時分，并且控制第三電極C和第一電極T在第一時間間隔中作為驅動電極，并且僅第一電極T在第二時間間隔中作為驅動電極。
[0108]在第一時間間隔中，感測單元300可以根據(jù)從第二電極R接收的第一信號來檢測由第一軸和第二軸構成的二維平面中的觸摸位置。此處，由于第三電極C作為驅動電極，因此第三電極C連接低阻抗到DC電壓并且執(zhí)行屏蔽功能。因此，由噪聲引起的誤差可以在觸摸位置的檢測中減小。
[0109]在第二時間間隔中，感測單元300可以根據(jù)從第二電極R接收的第一信號來檢測觸摸壓力的大小。此處，由于第三電極C保持在高阻抗，因此其不執(zhí)行屏蔽功能。因此，不僅形成于第一電極T與第二電極R之間的互電容發(fā)生的變化不中斷，而且通過與參考電位層700關聯(lián)而產生的自電容的變化不中斷，從而根據(jù)來自第二電極R的第一信號可以提高觸摸壓力的檢測精度。
[0110]根據(jù)本發(fā)明實施例的第三電極C的形狀和組成材料不一定區(qū)別于第一電極T或第二電極R的形狀和組成材料。即，第三電極C可以形成為具有與第一電極T相同的形狀和組成材料。因此，本發(fā)明的上述實施例可以采用第一電極T的部分來實施，而不是明顯地分別形成第三電極C。圖8為根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸輸入設備的電極的第四配置示例。圖8示出了僅包括多個第一電極T和多個第二電極R的配置，該多個第二電極R與位于其間的絕緣層130放置在一起，該配置通過在檢測觸摸位置時屏蔽噪聲來減少檢測誤差，并且提高觸摸壓力的檢測精度。多個第一電極T可以位于第一電極層120中，第二電極R可以位于第二電極層140中，其被布置為使得絕緣層130位于第二電極層140與第一電極層120之間。此處，第一電極T可以不僅作為驅動電極，而且作為關于圖4到6所描述的第三電極。
[0111]根據(jù)本發(fā)明實施例的控制器400可以通過控制對第二電極T的操作來減少噪聲的影響，從而可以將檢測觸摸位置中的誤差最小化，并且可以準確地測量觸摸壓力的大小。以下將參照圖8描述根據(jù)本發(fā)明實施例的控制器400對第一電極T和第二電極R的操作的示例。
[0112]第八操作示例
[0113]根據(jù)本發(fā)明實施例的控制器400可以通過驅動控制信號來控制驅動信號供應器200。控制器400可以控制驅動信號供應器200在第一時間間隔向多個第一電極T施加驅動信號，并在不同于第一時間間隔的第二時間間隔中僅向多個第一電極T中的一些施加驅動信號。此外，控制器400可以控制感測單元300在第一時間間隔中從多個第二電極R接收第一信號，并且在第二時間間隔中從除了多個第一電極T中的一些之外的其余電極接收第二信號，其中，該第一信號包括取決于觸摸式傳感器面板100的觸摸表面上的觸摸的電容變化的信息，該第二信號包括取決于觸摸式傳感器面板的觸摸表面上的觸摸的電容變化的信息。
[0114]例如，多個第一電極T整體可以在第一時間間隔中作為驅動電極，僅多個第一電極T中的一些可以在第二時間間隔中作為驅動電極。此處，包括一種情況:在第一時間間隔中被驅動的第一電極T的數(shù)量大于在第二時間間隔中被驅動的第一電極T的數(shù)量。全部的多個第一電極T不一定在第一時間間隔中被驅動。此外，上述詞語〃一些〃表示大于I的整數(shù)并且可以小于多個第一電極T的總數(shù)。例如，一些電極可以是奇數(shù)編號的電極Tl和T3。此外，第二電極R可以在第一時間間隔中作為驅動電極，多個第一電極T中除了一些電極Tl和T3之外的其余電極TO和T2可以在第二時間間隔中作為驅動電極。此處，其余電極TO和T2可以僅包括多個第一電極T中除了一些電極Tl和T3之外的一些電極。
[0115]在第一時間間隔中，感測單元300可以根據(jù)從第二電極R接收的第一信號來檢測由第一軸和第二軸構成的二維平面中的觸摸位置。此處，全部的第一電極T連接低阻抗到DC電壓并且執(zhí)行屏蔽功能。因此，由噪聲引起的誤差可以在觸摸位置的檢測中減小。
[0116]在第二時間間隔中，感測單元300可以根據(jù)從多個第一電極T中除了一些電極Tl和T3之外的其余電極TO和T2接收的第二信號來檢測觸摸壓力的大小。此處，參考電位層700與一些電極Tl和T3和其余電極TO和T2之間不存在任何具有屏蔽功能的配置。因此，不僅形成于一些電極Tl和T3與其余電極TO和T2之間的互電容發(fā)生的變化不中斷，而且通過與參考電位層700關聯(lián)而產生的自電容的變化不中斷，從而根據(jù)來自其余電極TO和T2的第二信號可以提高觸摸壓力的檢測精度。此處，不排除第二電極R作為接收電極的作用。
[0117]第九操作示例
[0118]根據(jù)本發(fā)明實施例的控制器400可以通過驅動控制信號來控制驅動信號供應器200。控制器400可以控制驅動信號供應器200在第一時間間隔向多個第一電極T施加驅動信號，并在不同于第一時間間隔的第二時間間隔中僅向多個第一電極T中的一些電極Tl和T3施加驅動信號。此處，控制器400可以控制多個第一電極T中除了一些電極Tl和T3之外的其余電極TO和T2在第二時間間隔中保持在防屏蔽阻抗。此處，防屏蔽阻抗可以大于1000Ω。
[0119]例如，多個第一電極T可以在第一時間間隔中作為驅動電極，僅多個第一電極T中的一些Tl和T3可以在第二時間間隔中作為驅動電極。
[0120]在第一時間間隔中，感測單元300可以根據(jù)從第二電極R接收的第一信號來檢測由第一軸和第二軸構成的二維平面中的觸摸位置。此處，由于第一電極T作為驅動電極，因此第三電極C連接低阻抗到DC電壓并且執(zhí)行屏蔽功能。因此，由噪聲引起的誤差可以在觸摸位置的檢測中減小。
[0121]在第二時間間隔中，感測單元300可以根據(jù)從第二電極R接收的第一信號來檢測觸摸壓力的大小。此處，由于多個第一電極T中除了一些電極Tl和T3之外的其余電極TO和T2保持在高阻抗，它們不執(zhí)行屏蔽功能。因此，不僅形成于一些電極Tl和T3與第二電極R之間的互電容發(fā)生的變化不中斷，而且通過與參考電位層700關聯(lián)而產生的自電容的變化不中斷，從而根據(jù)來自第二電極R的第二信號可以提高觸摸壓力的檢測精度。
[0122]上述驅動信號供應器200、阻抗控制器210、感測單元300和/或控制器400可以構成根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸檢測器。該觸摸檢測器為觸摸輸入設備1000的觸摸感測芯片，并可以在集成電路上實現(xiàn)。根據(jù)實施例，觸摸檢測器可以指定為整個觸摸輸入設備1000。
[0123]以下將參照圖9簡要描述參照圖1到8描述的分別檢測觸摸位置和觸摸壓力的觸摸檢測方法。
[0124]參照圖9，根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸檢測方法可以包括向觸摸式傳感器面板施加驅動信號(SlO)和分別檢測觸摸位置和觸摸壓力(S20)。
[0125]此處，分別檢測觸摸位置和觸摸壓力(S20)可以被執(zhí)行為包括:將獲得用于檢測觸摸位置的檢測信號的電極與獲得用于檢測觸摸壓力的檢測信號的電極進行區(qū)分(2-1)和/或將用于檢測觸摸位置的時間間隔與用于檢測觸摸壓力的時間間隔進行區(qū)分(2-2)，即時分。此處，可以使用上述兩種區(qū)分方法的任一或者可用同時使用兩者。
[0126]在根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸檢測方法中，當要檢測觸摸位置時，噪聲可以被屏蔽，并且當要檢測觸摸壓力時，可以防止噪聲被屏蔽。為了屏蔽噪聲和防止噪聲被屏蔽，在根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸檢測方法中，施加驅動信號(SlO)可以執(zhí)行為包括通過時分向全部或部分驅動電極施加驅動信號(1-1)，或通過時分向驅動電極和屏蔽電極施加驅動信號(1-2)。向觸摸式傳感器面板施加驅動信號(SlO)與參照圖5至8的操作示例的詳細描述相同。
[0127]此外，根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸檢測方法可以進一步包括將驅動電極或屏蔽電極(第三電極)的一部分保持在屏蔽阻抗或防屏蔽阻抗(S30)，以進行屏蔽或防止屏蔽。該保持(S30)也與參照圖5至8的操作示例的詳細描述相同。盡管以上描述了本發(fā)明的多個實施例，但這些實施例僅為示例而并不限制本發(fā)明。此外，在不脫離本發(fā)明本質特征的情況下，本領域技術人員可以以多種方式對本發(fā)明進行變化和修改。例如，可以對本發(fā)明實施例中詳細描述的組件進行修改。此外，由于修改和應用引起的差異應當理解為包含在所附權利要求所描述的本發(fā)明的范圍與精神內。
【主權項】
1.一種觸摸輸入設備，包括: 觸摸傳感器，所述觸摸傳感器包括多個觸摸電極； 顯示面板；以及 參考電位層， 其中，所述觸摸傳感器與所述顯示面板完全疊層起來， 其中，當施加觸摸壓力時，所述觸摸傳感器和所述顯示面板彎曲， 其中，所述參考電位層被設置為與所述觸摸傳感器隔開， 其中，基于第一電容檢測觸摸位置，所述第一電容由所述觸摸電極檢測，并且通過物體接近觸摸傳感器而改變， 并且其中，基于第二電容檢測觸摸壓力的大小，所述第二電容由所述觸摸電極檢測，并且根據(jù)所述觸摸傳感器和所述參考電位層之間的距離而改變。2.根據(jù)權利要求1所述的觸摸輸入設備，其中，所述參考電位層設置在施加所述觸摸壓力不會使所述參考電位層彎曲的位置處。3.根據(jù)權利要求2所述的觸摸輸入設備，其中，所述參考電位層不發(fā)生彎曲的位置，是指所述參考電位層的彎曲相對小于所述觸摸傳感器和所述顯示面板的彎曲的位置。4.一種觸摸輸入設備，包括: 觸摸傳感器，所述觸摸傳感器包括多個觸摸電極； 顯示面板；以及 參考電位層， 其中，所述觸摸傳感器被設置在所述顯示面板內部， 其中，當施加觸摸壓力時，所述觸摸傳感器和所述顯示面板彎曲， 其中，所述參考電位層被設置為與所述觸摸傳感器隔開， 其中，基于第一電容檢測觸摸位置，所述第一電容由所述觸摸電極檢測，并且通過物體接近觸摸傳感器而改變， 并且其中，基于第二電容檢測觸摸壓力的大小，所述第二電容由所述觸摸電極檢測，并且根據(jù)所述觸摸傳感器和所述參考電位層之間的距離而改變。5.根據(jù)權利要求4所述的觸摸輸入設備，其中，所述參考電位層設置在施加所述觸摸壓力不會使所述參考電位層彎曲的位置處。6.根據(jù)權利要求5所述的觸摸輸入設備，其中，所述參考電位層不發(fā)生彎曲的位置，是指所述參考電位層的彎曲相對小于所述觸摸傳感器和所述顯示面板的彎曲的位置。7.根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的觸摸輸入設備，進一步包括: 驅動信號供應器;和 感測單元， 其中，所述驅動信號供應器向所述觸摸電極施加驅動信號， 并且其中，所述感測單元從所述觸摸電極接收包括關于所述第一電容的信息和關于所述第二電容的信息的信號。8.根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的觸摸輸入設備，進一步包括: 驅動信號供應器;和 感測單元， 其中，所述驅動信號供應器向所述觸摸電極施加驅動信號， 并且其中，所述感測單元在第一時間間隔從所述觸摸電極接收包括關于所述第一電容的信息的信號，并且在第二時間間隔從所述觸摸電極接收包括關于所述第二電容的信息的信號。9.根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的觸摸輸入設備，進一步包括: 驅動信號供應器;和 感測單元， 其中，所述觸摸電極包括驅動電極和接收電極， 其中，所述驅動信號供應器向所述驅動電極施加驅動信號， 并且其中，所述感測單元從所述接收電極接收包括關于所述第一電容的信息和關于所述第二電容的信息的信號。10.根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的觸摸輸入設備，進一步包括: 驅動信號供應器;和 感測單元， 其中，所述觸摸電極包括驅動電極和接收電極， 其中，所述驅動信號供應器向所述驅動電極施加驅動信號， 并且其中，所述感測單元在第一時間間隔從所述接收電極接收包括關于所述第一電容的信息的信號，在第二時間間隔從所述接收電極接收包括關于所述第二電容的信息的信號。11.根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的觸摸輸入設備，進一步包括: 驅動信號供應器;和 感測單元， 其中，所述觸摸電極包括第一電極、第二電極和在與所述第一電極形成的層相同的層中形成的第三電極， 其中，所述驅動信號供應器向所述第一電極施加驅動信號， 其中，所述感測單元從所述第二電極接收第一信號，并且從所述第三電極接收第二信號，所述第一信號包括關于所述第一電容的信息，所述第二信號包括關于所述第二電容的?目息O12.根據(jù)權利要求11所述的觸摸輸入設備，其中，所述感測單元在第一時間間隔從所述第二電極接收所述第一信號，并且在第二時間間隔從所述第三電極接收所述第二信號。13.根據(jù)權利要求11所述的觸摸輸入設備，其中，所述感測單元同時從所述第二電極接收所述第一信號并且從所述第三電極接收所述第二信號。
【文檔編號】G06F3/041GK105867706SQ201610168286
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年3月24日
【發(fā)明人】尹相植, 金世曄, 金本冀
【申請人】希迪普公司