专利名称：触摸感测系统的制作方法
技术领域：
本申请案涉及触摸传感器及触摸屏。
背景技术：
作为实例，触摸传感器可在覆盖在显示器屏幕上或表面上的触摸传感器的触敏区域内检测物件(例如用户的手指或手写笔)的触摸或接近的存在及位置。在触敏显示器应用中，触摸位置传感器可使得用户能够与显示在屏幕上的内容直接交互作用而非借助鼠标或触摸垫间接交互作用。触摸传感器可附接到以下各项或作为以下各项的一部分而提供桌上型计算机、膝上型计算机、平板计算机、个人数字助理(PDA)、智能电话、卫星导航装置、便携式媒体播放器、便携式游戏控制台、信息亭计算机、销售点装置或其它适合装置。家用电器或其它电器上的控制面板可包含触摸传感器。存在若干种不同类型的触摸位置传感器，例如(举例来说)电阻性触摸屏、表面声波触摸屏、电容性触摸屏及光学触摸屏(例如，使用发光二极管及红外传感器来检测触摸的那些光学触摸屏)。本文中，在适当的情况下，对触摸传感器的提及可囊括触摸屏，且反之亦然。当物件触摸电容性触摸屏的表面或靠近到所述表面时，可在触摸屏内所述触摸或接近的位置处发生电容的改变。触摸传感器控制器可处理所述电容的改变以确定其在触摸屏上的位置。触摸屏具有多个问题。与噪声相比，准确地检测触摸需要改进。检测已发生何种类型的触摸也需要改进。
实用新型内容在一个实施例中，本申请案揭不一种系统，所述系统包括触摸传感器；运动模块；及一个或一个以上计算机可读非暂时存储媒体，其体现在执行时可操作以进行以下操作的逻辑从所述触摸传感器接收信息；从所述运动模块接收信息；基于来自所述运动模块的所述信息而确定是否已发生到所述系统的触摸输入；及基于从所述触摸传感器接收的所述信息而确定与所述触摸输入相关联的坐标。
现在参考结合附图进行的以下描述，其中相似参考编号表示相似部件且所述附图图I图解说明具有实例性触摸传感器控制器及实例性运动模块的实例性触摸传感器；图2图解说明用于在具有触摸屏的装置中响应于接收到运动信息而检测触摸的实例性方法；图3图解说明用于使用运动信息来确定是否在包含触摸屏的装置上发生触摸的实例性方法；且[0010]图4图解说明用于使用运动信息来加快触摸检测的实例性方法。
具体实施方式
图I图解说明具有实例性触摸传感器控制器12的实例性触摸传感器10 ;触摸传感器控制器12可与实例性运动模块20及实例性处理器30通信。例如手40及/或手写笔50的物件可接触及/或在触摸传感器10上做出手势。本文中，在适当的情况下，对触摸传感器的提及可囊括触摸屏或触敏表面，且反之亦然。触摸传感器10及触摸传感器控制器12可使用来自运动模块20的信息检测物件(例如，手40及手写笔50)在触摸传感器10的触敏区域内的触摸或接近的存在、位置及/或类型。本文中，在适当的情况下，对触摸传感器的提及可囊括所述触摸传感器及其触摸传感器控制器两者。类似地，在适当的情况下，对触摸传感器控制器的提及可囊括所述触摸传感器控制器及其触摸传感器两者。在适当的情况下，触摸传感器10可包含一个或一个以上触敏区域。触摸传感器10可包含安置于可由电介质材料制成的一个或一个以上衬底上的驱动与感测电极的阵列(或单个类型的电极的 阵列)。本文中，在适当的情况下，对触摸传感器的提及可囊括所述触摸传感器的电极及所述电极安置于其上的衬底两者。或者，在适当的情况下，对触摸传感器的提及可囊括所述触摸传感器的电极，但不囊括所述电极安置于其上的衬底。电极(无论是驱动电极还是感测电极)可为形成一形状(例如碟形、正方形、矩形、其它适合形状或这些形状的适合组合)的导电材料区域。一个或一个以上导电材料层中的一个或一个以上切口可(至少部分地)形成电极的形状，且所述形状的区域可(至少部分地)由那些切口定界。在特定实施例中，电极的导电材料可占据其形状的区域的约100%。作为一实例且不以限制方式，在适当的情况下，电极可由氧化铟锡(ITO)制成，且所述电极的ITO可占据其形状的区域的约100%。在特定实施例中，电极的导电材料可占据其形状的区域的约5%。作为一实例且不以限制方式，电极可由金属或其它导电材料(例如，铜、银或者基于铜或基于银的材料)细线制成，且导电材料细线可以阴影线、网格或其它适合图案大致占据小于其形状的区域的100%。虽然本实用新型描述或图解说明由形成具有特定填充物(具有特定图案)的特定形状的特定导电材料制成的特定电极，但本实用新型涵盖由形成具有任何适合填充物(具有任何适合图案)的任何适合形状的任何适合导电材料制成的任何适合电极。在适当的情况下，触摸传感器的电极(或其它元件)的形状可全部地或部分地构成所述触摸传感器的一个或一个以上宏观特征。那些形状的实施方案的一个或一个以上特性(例如，所述形状内的导电材料、填充物或图案)可全部地或部分地构成所述触摸传感器的一个或一个以上微观特征。触摸传感器的一个或一个以上宏观特征可确定其功能性的一个或一个以上特性，且触摸传感器的一个或一个以上微观特征可确定触摸传感器的一个或一个以上光学特征，例如透射比、折射性或反射性。触摸传感器10的衬底的一个或一个以上部分可由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或另一适合材料制成。本实用新型涵盖具有由任何适合材料制成的任何适合部分的任何适合衬底。在特定实施例中，触摸传感器10中的驱动或感测电极可全部地或部分地由ITO制成。在特定实施例中，触摸传感器10中的驱动或感测电极可由金属或其它导电材料细线制成。作为一实例且不以限制方式，所述导电材料的一个或一个以上部分可为铜或基于铜的且具有约5μηι或小于5μηι的厚度及约10 μ m或小于10 μ m的宽度。作为另一实例，所述导电材料的一个或一个以上部分可为银或基于银的且类似地具有约5 μ m或小于5 μ m的厚度及约10 μ m或小于10 μ m的宽度。本实用新型涵盖由任何适合材料制成的任何适合电极。机械堆叠可含有衬底(或多个衬底)及形成触摸传感器10的驱动或感测电极的导电材料。作为一实例且不以限制方式，所述机械堆叠可包含在覆盖面板下方的第一光学透明粘合剂(OCA)层。所述覆盖面板可为透明的且由适合于重复的触摸的弹性材料(例如玻璃、聚碳酸酯或聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA))制成。本实用新型涵盖由任何适合材料制成的任何适合覆盖面板。第一 OCA层可安置于覆盖面板与具有形成驱动或感测电极的导电材料的衬底之间。所述机械堆叠还可包含第二 OCA层及电介质层(其可由PET或另一适合材料制成，类似于具有形成驱动或感测电极的导电材料的衬底)。作为替代方案，在适当的情况下，可代替第二 OCA层及电介质层而施加电介质材料的薄涂层。第二 OCA层可安置于具有构成驱动或感测电极的导电材料的衬底与电介质层之间，且所述电介质层可安置于第二 OCA层与到包含触摸传感器10及触摸传感器控制器12的装置的显示器的气隙之间。仅作为一实例且不以限制方式，所述覆盖面板可具有约Imm的厚度；第一 OCA层可具有约·O.05mm的厚度；具有形成驱动或感测电极的导电材料的衬底可具有约O. 05mm的厚度；第二OCA层可具有约O. 05mm的厚度；且所述电介质层可具有约O. 05mm的厚度。虽然本实用新型描述具有由特定材料制成且具有特定厚度的特定数目个特定层的特定机械堆叠，但本实用新型涵盖具有由任何适合材料制成且具有任何适合厚度的任何适合数目个任何适合层的任何适合机械堆叠。作为一实例且不以限制方式，在特定实施例中，粘合剂或电介质层可替换上文所描述的电介质层、第二 OCA层及气隙，其中不存在到显示器的气隙。触摸传感器10可实施电容性形式的触摸感测。作为实例，触摸传感器10可实施互电容感测、自电容感测或互电容与自电容性感测的组合。在互电容实施方案中，触摸传感器10可包含形成电容性节点阵列的驱动与感测电极阵列。驱动电极与感测电极可形成电容性节点。形成电容性节点的驱动与感测电极可彼此靠近但并不彼此进行电接触。而是，所述驱动与感测电极可跨越其之间的间隔而彼此电容性耦合。向驱动电极施加的脉冲或交变电压(通过触摸传感器控制器12)可在感测电极上诱发电荷，且所诱发的电荷量可易受外部影响(例如物件的触摸或接近)。当物件触摸或靠近到电容性节点时，可在电容性节点处发生电容改变，且触摸传感器控制器12可测量所述电容改变。通过测量整个阵列中的电容改变，触摸传感器控制器12可在触摸传感器10的触敏区域内确定所述触摸或接近的位置。在自电容实施方案中，触摸传感器10可包含可各自形成电容性节点的单个类型的电极的阵列。当物件触摸或靠近到电容性节点时，可在所述电容性节点处发生自电容改变，且触摸传感器控制器12可将所述电容改变测量为(举例来说)将所述电容性节点处的电压提升预定量所需的电荷量改变。与互电容实施方案一样，通过测量整个阵列中的电容改变，触摸传感器控制器12可在触摸传感器10的触敏区域内确定所述触摸或接近的位置。在适当的情况下，本实用新型涵盖任何适合形式的电容性触摸感测。在特定实施例中，一个或一个以上驱动电极可共同形成水平地或垂直地或以任何适合定向延续的驱动线。类似地，一个或一个以上感测电极可共同形成水平地或垂直地或以任何适合定向延续的感测线。在特定实施例中，驱动线可大致垂直于感测线而延续。本文中，在适当的情况下，对驱动线的提及可囊括构成所述驱动线的一个或一个以上驱动电极且反之亦然。类似地，在适当的情况下，对感测线的提及可囊括构成所述感测线的一个或一个以上感测电极且反之亦然。触摸传感器10可使驱动与感测电极以一图案安置于单个衬底的一侧上。在此配置中，跨越其之间的间隔而彼此电容性耦合 的一对驱动与感测电极可形成电容性节点。对于自电容实施方案，仅单个类型的电极可以一图案安置于单个衬底上。除使驱动与感测电极以一图案安置于单个衬底的一侧上以外或作为此情形的替代方案，触摸传感器10还可使驱动电极以一图案安置于衬底的一侧上且使感测电极以一图案安置于所述衬底的另一侧上。此外，触摸传感器10可使驱动电极以一图案安置于一个衬底的一侧上且使感测电极以一图案安置于另一衬底的一侧上。在此些配置中，驱动电极与感测电极的相交点可形成电容性节点。此相交点可为其中驱动电极与感测电极在其相应平面中“交叉”或彼此最靠近的位置。驱动与感测电极并不彼此进行电接触-而是其跨越电介质在相交点处彼此电容性耦合。虽然本实用新型描述形成特定节点的特定电极的特定配置，但本实用新型涵盖形成任何适合节点的任何适合电极的任何适合配置。此外，本实用新型涵盖以任何适合图案安置于任何适合数目个任何适合衬底上的任何适合电极。如上文所描述，触摸传感器10的电容性节点处的电容改变可指示所述电容性节点的位置处的触摸或接近输入。触摸传感器控制器12可检测并处理所述电容改变以确定触摸或接近输入的存在及位置。触摸传感器控制器12可接着将关于触摸或接近输入的信息传递到包含触摸传感器10触摸传感器控制器12的装置的一个或一个以上其它组件(例如一个或一个以上中央处理单元(CPU)或者数字信号处理器(DSP))，所述一个或一个以上其它组件可通过起始所述装置的与所述触摸或接近输入相关联的功能(或在所述装置上运行的应用程序)来对所述触摸或接近输入做出响应。虽然本实用新型描述关于特定装置及特定触摸传感器具有特定功能性的特定触摸传感器控制器，但本实用新型涵盖关于任何适合装置及任何适合触摸传感器具有任何适合功能性的任何适合触摸传感器控制器。触摸传感器控制器12可为一个或一个以上集成电路(IC)-例如通用微处理器、微控制器、可编程逻辑装置或阵列、专用IC(ASIC)。在特定实施例中，触摸传感器控制器12包括模拟电路、数字逻辑及数字非易失性存储器。在特定实施例中，触摸传感器控制器12安置于接合到触摸传感器10的衬底的柔性印刷电路(FPC)上，如下文所描述。所述FPC可为有源或无源的。在特定实施例中，多个触摸传感器控制器12安置于所述FPC上。触摸传感器控制器12可包含处理器单元、驱动单元、感测单元及存储单元。所述驱动单元可向触摸传感器10的驱动电极供应驱动信号。所述感测单元可感测触摸传感器10的电容性节点处的电荷并将表示所述电容性节点处的电容的测量信号提供到处理器单元。所述处理器单元可控制由驱动单元向驱动电极的驱动信号供应并处理来自感测单元的测量信号以检测且处理触摸传感器10的触敏区域内的触摸或接近输入的存在及位置。所述处理器单元还可追踪触摸传感器10的触敏区域内的触摸或接近输入的位置改变。所述存储单元可存储用于由处理器单元执行的编程，包含用于控制驱动单元以向驱动电极供应驱动信号的编程、用于处理来自感测单元的测量信号的编程及在适当的情况下其它适合编程。虽然本实用新型描述具有拥有特定组件的特定实施方案的特定触摸传感器控制器，但本实用新型涵盖具有拥有任何适合组件的任何适合实施方案的任何适合触摸传感器控制器。[0022]安置于触摸传感器10的衬底上的导电材料迹线14可将触摸传感器10的驱动或感测电极耦合到也安置于触摸传感器10的衬底上的接合垫16。如下文所描述，接合垫16促进将迹线14耦合到触摸传感器控制器12。迹线14可延伸到触摸传感器10的触敏区域中或围绕触摸传感器10的触敏区域(例如，在其边缘处)延伸。特定迹线14可提供用于将触摸传感器控制器12耦合到触摸传感器10的驱动电极的驱动连接，触摸传感器控制器12的驱动单元可经 由所述驱动连接向所述驱动电极供应驱动信号。其它迹线14可提供用于将触摸传感器控制器12耦合到触摸传感器10的感测电极的感测连接，触摸传感器控制器12的感测单元可经由所述感测连接感测触摸传感器10的电容性节点处的电荷。迹线14可由金属或其它导电材料细线制成。作为一实例且不以限制方式，迹线14的导电材料可为铜或基于铜的且具有约100 μ m或小于100 μ m的宽度。作为另一实例，迹线14的导电材料可为银或基于银的且具有约100 μ m或小于100 μ m的宽度。在特定实施例中，除金属或其它导电材料细线以外或者作为金属或其它导电材料细线的替代方案，迹线14还可全部地或部分地由ITO制成。虽然本实用新型描述由具有特定宽度的特定材料制成的特定迹线，但本实用新型涵盖由具有任何适合宽度的任何适合材料制成的任何适合迹线。除迹线14以外，触摸传感器10还可包含端接于触摸传感器10的衬底的边缘处的接地连接器(其可为接合垫16)处的一个或一个以上接地线(类似于迹线14)。接合垫16可沿着衬底的一个或一个以上边缘定位在触摸传感器10的触敏区域外部。如上文所描述，触摸传感器控制器12可在FPC上。接合垫16可由与迹线14相同的材料制成且可使用各向异性导电膜(ACF)接合到所述FPC。连接18可包含所述FPC上的将触摸传感器控制器12耦合到接合垫16的导电线，接合垫16又将触摸传感器控制器12耦合到迹线14且耦合到触摸传感器10的驱动或感测电极。本实用新型涵盖触摸传感器控制器12与触摸传感器10之间的任何适合连接18。在一些实施例中，运动模块10可包含提供关于运动的信息的一个或一个以上传感器。举例来说，运动模块10可为或包含以下各项中的一者或一者以上单维或多维加速计、陀螺仪及磁力计。作为实例，可使用BOSCH BMA220模块或KIONIX KTXF9模块来实施模块10。运动模块10可经配置以将信息传递到触摸传感器控制器12及/或处理器30及/或从触摸传感器控制器12及/或处理器30传递信息。在一些实施例中，触摸传感器控制器12可充当在运动模块20与处理器30之间传递的信息的媒介。在一些实施例中，处理器30可包含于还包含触摸传感器10及触摸传感器控制器12的装置中。处理器30可使用一个或一个以上中央处理单元实施，例如使用ARM架构或X86架构实施的那些中央处理单元。处理器30可具有一个或一个以上核心，包含一个或一个以上图形核心。作为实例，处理器30可使用NVIDIA TEGRA、QUALCOMM SNAPDRAGON或TEXAS INSTRUMENTS OMAP处理器实施。在一些实施例中，处理器30可从触摸传感器控制器12及运动模块10接收信息并按由处理器30执行的应用程序的规定处理所述信息。在一些实施例中，触摸传感器控制器12可使用来自触摸传感器10及运动模块20的信息来检测物件(例如，手40及手写笔50)的触摸或接近的存在、位置及/或类型。如下文关于图2到4进一步描述，来自运动模块20的信息可由触摸传感器控制器12用以提供一个或一个以上优点，例如检测是否发生触摸(例如，区别实际触摸与如正存在于装置上的一小滴水的噪声事件或例如从例如电池充电组件或装置的其它组件发射的电噪声的电噪声事件)，发生何种类型的触摸(例如，硬触摸或软触摸)及何种类型的物件做出了所述触摸(例如，手写笔50或手40)。图2到4图解说明用于使用运动信息来增强触摸检测的实例性方法。在适当的情况下，一些实施例可重复图2到4的方法的步骤。此外，虽然本实用新型将图2到4的方法的特定步骤描述及图解说明为以特定次序发生，但本实用新型涵盖图2到4的方法的任何适合步骤以任何适合次序发生。此外，虽然本实用新型描述及图解说明实施图2到4的方法的特定步骤的特定组件、装置或系统，但本实用新型涵盖实施图2到4的方法中的任一者的任何适合步骤的任何适合组件、装置或系统的任何适合组合。图2图解说明用于在具有触摸屏的装置(例如图I中所描绘的装置)中响应于接收到运动信息而检测触摸的实例性方法。所述方法可在步骤200处开始，其中由触摸传感器控制器接收运动信号。举例来说，可由加速计发送运动信号。所述运动信号可包含关于
沿一个或一个以上维度的运动的信息。举例来说，所述运动信息可包含沿X、Y及Z轴的加速度测量值。运动模块20为可提供在步骤200处接收的运动信号的装置的实例。在步骤210处，在一些实施例中，可将在步骤200处接收的运动信号与一个或一个以上阈值进行比较。此步骤可由在步骤200处接收运动信号的触摸传感器控制器执行。图I的触摸传感器控制器12为可用以在此步骤处将运动信号与一个或一个以上阈值进行比较的触摸传感器控制器的实例性实施方案。在一些实施例中，可通过确定指示与触摸屏的接触的值来确定在此步骤处使用的一个或一个以上阈值。可在此步骤处使用的阈值的一个实例为250mG。用作阈值的值可受(举例来说)装置的大小、所述装置中提供运动信号的运动模块的放置及/或装置的框架及触摸表面的特性的影响。在一些实施例中，可在此步骤处将运动信息的仅一个分量与一个或一个以上阈值进行比较。举例来说，可在此步骤处将在步骤200处接收的信号的Z轴分量与一个或一个以上阈值进行比较。此可为有利的，因为运动信息的Z轴分量可为最受装置上的触摸影响的轴。可取决于装置的配置、可如何使用装置及/或在装置中所使用的运动模块而选择其它适合轴。在一些实施例中，可在此步骤处将在步骤200处接收的运动信息的所有分量与一个或一个以上阈值进行比较。举例来说，可通过将轴测量值组合为点积且接着确定待在比较中使用的峰值来计算运动信号的向量量值。作为另一实例，可组合(例如，求平均或正规化)与在步骤200处接收的运动信息的各个分量相关联的值且可在此步骤处将此与一个或一个以上阈值进行比较。如果在步骤200处接收的运动信号大于一个或一个以上阈值，那么可执行步骤220。如果其不大于所述一个或一个以上阈值，那么可执行步骤200。以此方式，在一些实施例中，在步骤200处接收的运动信息可充当用于扫描触摸屏或触敏表面的触发。举例来说，可直到在步骤200处接收的运动信号大于在步骤210处使用的阈值才执行对触摸传感器的扫描。在步骤220处，在一些实施例中，可扫描装置的触摸屏或触敏表面。如上文关于图I的触摸传感器10及触摸传感器控制器12所论述，可由所述触摸传感器控制器将信号发送到所述触摸传感器且可由所述触摸传感器控制器从所述触摸传感器接收其它信号以检测可能已在何处发生触摸。举例来说，可依序驱动触摸传感器的驱动线且可在正驱动所述驱动线中的每一者的同时检测存在于感测线上的信号。在步骤230处，在一些实施例中，可确定对应于一个或一个以上触摸的坐标。此可使用在步骤220处接收的信息来完成。可使用例如图I的触摸传感器控制器12的触摸传感器控制器来执行此步骤。可通过使在感测线上所接收的信号与接收此些信号及驱动所述驱动线的时间相关来确定触摸的坐标。举例来说，当驱动驱动线时，触摸传感器控制器可在感测线上接收指示触摸的信号。由于触摸传感器控制器知晓何时驱动了所述驱动线，因此所述触摸传感器控制器可通过检查从感测线接收到信号的时间而确定在感测线上所感测的触摸的坐标。在步骤240处，在一些实施例中，可确定触摸的类型。此可使用在步骤200处接收的运动信息来确定。举例来说，可在此步骤处确定所述触摸为轻或软的还是重或硬的。作为另一实例，在此步骤处确定的触摸类型可包含确定何种类型的物件触摸了所述装置，例如所述物件是手还是手写笔。在此步骤处所做出的确定还可使用在步骤200、220及230处接收的信息。举例来说，可将在步骤200处接收的信号的一个或一个以上分量的量值与在 步骤230处确定的坐标进行比较。通过比较此信息，可确定触摸类型。举例来说，可使用在步骤200处接收的信号的对应于Z轴的分量的量值来确定触摸是软触摸还是硬触摸。以下为可用以确定触摸的类型的实例性范围
权利要求1.一种触摸感测系统，其特征在于包括 触摸传感器； 运动模块；及 一个或一个以上计算机可读非暂时存储媒体，其体现在执行时可操作以进行以下操作的逻辑 从所述触摸传感器接收信息； 从所述运动模块接收信息； 基于来自所述运动模块的所述信息而确定是否已发生到所述系统的触摸输入；及 基于从所述触摸传感器接收的所述信息而确定与所述触摸输入相关联的坐标。
2.根据权利要求I所述的系统，其特征在于所述运动模块包括加速计。
3.根据权利要求I所述的系统，其特征在于 所述触摸传感器包括第二电极集合； 第一电极集合沿着第一轴布置；且 所述第二电极集合沿着第二轴布置，所述第一与第二轴大致彼此垂直。
4.根据权利要求I所述的系统，其特征在于所述第一电极集合的一个或一个以上部分包括氧化铟锡ITO。
专利摘要本申请涉及一种触摸感测系统。在一个实施例中，一种系统包含触摸传感器、运动模块及体现逻辑的一个或一个以上计算机可读非暂时存储媒体。所述逻辑在执行时可操作以从所述触摸传感器接收信息并从所述运动模块接收信息。所述逻辑进一步可操作以基于来自所述运动模块的所述信息而确定是否已发生到所述系统的触摸输入。所述逻辑进一步可操作以基于从所述触摸传感器接收的所述信息而确定与所述触摸输入相关联的坐标。
文档编号G06F3/041GK202694289SQ20122004707
公开日2013年1月23日 申请日期2012年2月13日 优先权日2011年12月2日
发明者阿德里安·伍利 申请人:爱特梅尔公司