用于大型触摸屏的电极配置的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]本公开涉及显示装置，并且更具体地涉及具有触摸屏的显示装置。
[0002]基于互电容的触摸传感器通常包括矩阵型传感器，其中驱动电极阵列与接收电极阵列呈正交取向，这些阵列之间具有电介质。相应阵列的电极彼此交叉的区域可称为节点。驱动电极在节点处电容耦接到接收电极，并且邻近矩阵的手指或其它指向物体干扰所述耦接，从而允许利用相关联的电子器件来感测并计算手指相对于矩阵的位置。
[0003]当耦接到合适的电子器件时，诸如美国专利申请12/786，920“高速多点触控装置及其控制器(High Speed Mult1-Touch Device and Controller Therefor) ”中所描述的那些，此类传感器可提供极快的响应时间(延迟对于触摸屏的临时用户来说实际上不明显)和感测大量同时触摸(四十个或更多)的能力。
[0004]然而，此类传感器具有大小限制，这主要是由于信号灵敏度限制。随着行信号线和列信号线的长度增大以适应更大的大小，信号线的阻抗也增大，这降低了信号的信噪比特性。因此，基于互电容的触摸传感器大体限于较小的传感器应用。
[0005]一些制造商已经通过有效地将他们的触摸传感器两等分或四等分并且独立地感测发生在每个相应二分之一或四分之一中的触摸事件而解决了这种大小限制问题。例如，美国专利申请公布2010/0156795描述电容触摸屏面板，这些电容触摸屏面板由两个部分或四个部分组装成平面布置，其中每个部分包括旨在用于耦接到电子器件的至少两个所谓的“活动”边缘。
[0006]另一种方法是使用微线或更加适合于较长电极跨度的其它材料。
【发明内容】
[0007]用于互电容触敏装置中的传感器包括呈矩阵型配置的驱动电极和接收电极。感测电子器件通过多个端子区而不是仅一个端子区耦接到单独的接收电极。在优选实施例中，端子区与给定接收电极的分开的末端相关联。
[0008]具体地讲，在一个实施例中，描述一种触敏设备，该设备包括:触摸面板，该触摸面板包括触摸表面和限定电极矩阵的多个电极，该多个电极包括多个驱动电极和多个接收电极，每个接收电极包括第一端子区和第二端子区，每个驱动电极在矩阵的相应节点处电容耦接到每个接收电极，该面板被配置为使得触摸表面上邻近节点中的一个给定节点的触摸改变与该给定节点相关联的驱动电极和接收电极之间的耦合电容；和控制器，该控制器包括多个感测部件，使得存在与每个接收电极相关联的感测部件，并且其中与接收电极中的至少一个相关联的感测部件通过控制线可通信地耦接到该至少一个接收电极的第一端子区和第二端子区二者。
[0009]此实施例和其它实施例在详细说明中进一步描述。
【附图说明】
[0010]图1是触摸装置的示意图；
[0011]图2是用于触摸装置中的触摸面板的一部分的示意性侧视图；以及，
[0012]图3是耦接到单独接收电极的感测部件的电路图。
[0013]在这些附图中，类似的参考标号指示类似的元件。
【具体实施方式】
[0014]本公开涉及将触敏装置诸如矩阵电容触摸屏的感测电子器件耦接到接收电极的新型装置。具体地讲，与每个接收电极相关联的感测电子器件耦接到给定接收电极的两个端子区(例如，两个末端)。这种配置将任何给定接收电极的电阻路径减小一半。在一些实施例中，可采用这种方法而无需另外的感测电子器件。
[0015]在图1中，示出了示例性触摸装置110。装置110包括连接至电子电路的触摸面板112，为了简便起见，将电子电路一起集合成标记为114的单个示意框，且统称为控制器。
[0016]虽然触摸面板112示出为具有包括列电极116a_e的下部阵列和行电极118a_e的上部阵列的5X5矩阵，但是也可使用其它数量的电极和其它矩阵尺寸。面板112通常是大致透明的，以使得用户能够透过面板112来观察物体，例如计算机、手持装置、移动电话或其它外围设备的像素化显示器。边界120表示面板112的观察区域，并且如果使用的话，还优选地表示此显示器的观察区域。从平面图视角看，电极116a-e、118a-e空间地分布在观察区域120上。为了易于说明，这些电极被示出为较宽且显眼，但实际上电极可较窄且用户不易察觉。此外，这些电极可设计为在矩阵的节点附近处具有可变的宽度，如以菱形垫或其它形状的垫的形式的增加的宽度，以便增大电极之间的边缘场，从而增强电极间电容耦合的触摸效果。在示例性实施例中，电极可以由氧化铟锡(ITO)、细小微导线的网状物或其它合适的导电材料构成。从深度角度，列电极可位于与行电极不同的平面内(从图1的角度，列电极116a_e位于行电极118a-e的下面)，以使得列电极与行电极之间不进行显著的欧姆接触，并且使得给定列电极与给定行电极之间的唯一显著的电耦合为电容耦合。在其它实施例中，行电极和离散的列电极部件可设置在相同的基底上，在相同的层中，然后桥接跳线电极被配置为连接离散的列电极部件(通过电介质而与列电极间隔开)，从而使用基本上单层结构形成X电极和y电极。电极矩阵通常位于防护玻璃、塑料薄膜等的下面，使得电极受到保护而不与用户的手指或其它触摸相关工具发生直接物理接触。此类防护玻璃、薄膜等的暴露表面可被称为触摸表面。
[0017]技术人员将认识到用于配置控制器114以最终感测发生在触摸表面上的触摸的多种方法。在一个典型的布置中，控制器114被配置为使得驱动信号被反复地注入到驱动电极118a-e中(即，驱动信号发生器每次一个地将信号注入到驱动线中)。在驱动给定行之后，由控制器114中所包括的电子器件对与每个接收电极(电极116a_e)相关联的感测部件进行取样，这将为与该驱动电极和接收电极阵列相关联的交叉点所相关联的节点(在这种情况下为5个)确定触摸相关数据。与每个接收电极相关联的感测部件通常将包括具有以下输出的模拟电子器件，该输出随注入到驱动电极中的信号与接收电极的电容親合而变化。在由控制器查询之后，感测部件可重置(根据它们的配置)，然后信号被注入到下一个驱动电极中，等等。这样驱动每个驱动电极与相关联的感测的完整循环产生值矩阵。在值矩阵中，与电极交叉点处的较低电容耦合相关联的样本与位于触摸表面附近或触摸该触摸表面的导电物体诸如一根或多根手指相对应。
[0018]给定行电极和列电极之间的电容耦合主要随着电极最靠近在一起的区域中的电极的几何形状而变化，该区域即驱动电极和接收电极的交叉点。此类区域对应于电极矩阵的节点，图1中标出了其中一些节点。例如，列(接收)电极116a和行(驱动)电极118d之间的电容耦合主要发生在节点122处，并且列(接收)电极116b和行(驱动)电极IlSe之间的电容耦合主要发生在节点124处。图1的5X5矩阵具有25个此类节点，这些节点中的任何一个都可由控制器114通过以下方式来寻址:适当地选择将相应接收电极116a_e单独地耦接到控制器的、与接收电子器件相关的控制线(分别地，接收控制线126a和126b)；以及适当地选择将相应驱动电极118a_e单独地耦接到控制器的控制线128中的一个。
[0019]接收电极116a_e各自分别包括第一端子区133a和第二端子区133b (存在，但未在接收电极116b_e上示出)。驱动电极118a_e被示出为每个仅通过一个这种端子区耦接到控制线128，但是其中驱动线包括两个端子区的其它配置诸如参照电极116a示出的配置也是可以的。来自一组控制线126b的控制线在端子区133a处耦接到接收电极116a的第一端子区。来自一组控制线126a的控制线在端子区133b处耦接到接收电极116a的第二端子区。在一个实施例中，耦接到第一端子区133a和第二端子区133b的控制线一起耦接在控制器114内以形成包括接收电极116a的电路，该电路然后耦接到感测部件(诸如美国专利申请12/786，920“高速多点触摸装置及其控制器(High Speed Mult1-Touch Device andController Therefor) ”中所描述的感测部件，该专利申请据此全文以引用方式并入)。感测部件大体涉及被配置为产生以下输出的模拟电路，该输出随注入到驱动电极中的驱动信号与相应接收电极的电容耦合而变化。
[0020]与端子区133a相关联的控制线可耦接到控制器114中的相关联第一感测部件。与端子区133b相关联的控制线可耦接到控制器114中的相关联第二感测部件。这种使每个接收电极的每个终端耦接到独立感测部件的方法可允许更强的信号耦合至感测部件，但是会具有以下缺点:使触摸面板所需感测部件的数量加倍，即，接收电极与感测部件的比为1:2。另一种方法是使与端子区133b相关联的控制线同与端子区133a相关联的控制线耦接到同一感测部件(就以上实例而言，该同一感测部件通常是第一感测部件)，即，接收电极与感测部件的比为1:1。在参照图3进一步描述的这种配置中，接收电极的作用很像具有其一半宽度的接收电极，从而允许触摸面板使与接收电极相关联的尺寸加倍。例如，在具有16X9长宽比的触摸面板上，水平电极可能是大小限制因子。在与接收电极的两端相关联的端子区处进行连接可允许电极的长度加倍(其它因子诸如电极几何形状和电性质是一样的)。这是部分地因为减少了信号衰减问题，尤其是对在传统单个连接点方案中本来距离控制线最远的电极。与将感测电子器件耦接到触摸屏电极的仅一个终端相关联的杂散电容问题同样得以减少。将感测部件耦接到电极的两个端子区还可将给定接收电极的有效电阻率减小大约一半。与每个接收电极相关联的RC时间常数也得以减半，这可允许电路更快。例如，当30