降低像素化的自电容触摸屏中的浮动地影响的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开一般涉及触摸传感器面板，并且尤其是涉及降低触摸屏中的浮动地影响(floating ground effect)。
【背景技术】
[0002]目前有许多类型的输入设备可用于在计算系统中执行操作，诸如按钮或按键、鼠标、轨迹球、操纵杆、触摸传感器面板、触摸屏，等等。具体而言，由于其操作的便利性和多功能性及其不断下降的价格，触摸屏变得日益流行。触摸屏可以包括可以是具有触摸敏感表面的清晰面板的触摸传感器面板和诸如液晶显示器(LCD)的显示设备，其中显示设备可以部分或完全地位于面板后面以使得触摸敏感表面可以覆盖显示设备的可视区域的至少一部分。触摸屏可以允许用户通过利用手指、触控笔或其它物体在常常由显示设备所显示的用户界面(UI)指示的位置处触摸触摸传感器面板来执行各种功能。一般而言，触摸屏可以识别触摸传感器面板上的触摸和触摸的位置，然后计算系统可以根据在触摸当时出现的显示来解释触摸，其后可以基于该触摸执行一个或多个动作。在一些触摸感测系统的情况下，无需显示器上的物理触摸来检测触摸。例如，在一些电容类型的触摸感测系统中，被用来检测触摸的边缘电场可以超出显示器的表面，并且接近表面附近的物体可以在表面附近被检测到，而无需实际接触表面。
[0003]电容式触摸传感器面板可以由基本上透明的传导性板的矩阵构成，其中传导性板由诸如氧化铟锡(ΙΤ0)的材料制成。至少部分地由于其基本上透明，电容式触摸传感器面板可以覆盖在显示器上，以构成触摸屏，如上所述。一些触摸屏可以通过部分地把触摸感测电路集成到显示像素堆叠(即，构成显示像素的堆叠材料层)中来形成。
【发明内容】
[0004]—些电容式触摸传感器面板可以由基本上透明的传导性板的矩阵构成，其中传导性板由诸如氧化铟锡(ΙΤ0)的材料制成，并且一些触摸屏可以通过部分地把触摸感测电路集成到显示像素堆叠(即，构成显示像素的堆叠材料层)中来形成。通过检测传导性板的自电容的变化，触摸事件可以在以上触摸传感器面板上被感测到。有时候，被用来感测触摸事件的触摸感测电路的接地参考可以相对于地球地稍有浮动，这会造成触摸感测信号中的不期望变化。本公开的例子提供了用于降低触摸感测系统中这种浮动地参考的影响的各种技术。在一些例子中，触摸传感器面板上的一个或多个触摸像素可以被驱动和感测，而触摸传感器面板上的其它触摸像素可以親合到参考电压(例如，地参考(ground reference))。在一些例子中，耦合到触摸传感器面板上的触摸像素的布线(routing)可以被配置为降低布线到布线的寄生电容。在一些例子中，各种其它触摸像素驱动方案可以被用来降低浮动地参考的影响。
【附图说明】
[0005]图1A-1D说明了每个都可以包括根据本公开的例子的示例性触摸屏的示例移动电话、示例媒体播放器、示例个人计算机和示例平板计算机。
[0006]图2是说明根据本公开的例子的示例触摸屏的一种实现的示例计算系统的框图。
[0007]图3A说明了根据本公开的例子的对应于自电容触摸像素电极和感测电路的示例性触摸传感器电路。
[0008]图3B说明了其中公共电极可以构成触摸感测系统的触摸感测电路的部分的示例配置。
[0009]图4说明了根据本公开的例子的可以表示自电容触摸屏的示例性操作的示例性电路。
[0010]图5说明了根据本公开的例子的可以表示在多个触摸像素被驱动和感测时自电容触摸屏的示例性操作的示例性电路。
[0011]图6说明了根据本公开内容的例子的可以表示在一个触摸像素被驱动和感测时自电容触摸屏的示例性操作的示例性电路。
[0012]图7说明了根据本公开的例子的示例性触摸像素驱动和布线方案。
[0013]图8A说明了根据本公开的例子的示例性触摸像素驱动方案。
[0014]图8B说明了根据本公开的例子的示例性动态触摸像素驱动方案。
【具体实施方式】
[0015]在以下对例子的描述中，参考构成本文一部分并且其中通过说明示出可以实践的具体例子的附图。应当理解，在不背离所公开例子的范围的情况下，可以使用其它例子并且可以进行结构改变。
[0016]—些电容式触摸传感器面板可以由基本上透明的传导性板的矩阵构成，其中传导性板由诸如氧化铟锡(ΙΤ0)的材料制成，并且一些触摸屏可以通过部分地把触摸感测电路集成到显示像素堆叠(即，构成显示像素的堆叠材料层)中来形成。通过检测传导性板的自电容的变化，触摸事件可以在以上触摸传感器面板上被感测到。有时候，被用来感测触摸事件的触摸感测电路的接地参考可以相对于地球地稍有浮动，这会造成触摸感测信号中的不期望变化。本公开的例子提供了用于降低触摸感测系统中这种浮动地参考的影响的各种技术。在一些例子中，触摸传感器面板上的一个或多个触摸像素可以被驱动和感测，而触摸传感器面板上的其它触摸像素可以耦合到参考电压(例如，地参考)。在一些例子中，耦合到触摸传感器面板上的触摸像素的布线可以被配置为降低布线到布线的寄生电容。在一些例子中，各种其它触摸像素驱动方案可以被用来降低浮动地参考的影响。
[0017]图1A-1D示出了根据本公开的例子的触摸屏可以在其中实现的示例系统。图1A说明了包括触摸屏124的示例移动电话136。图1B说明了包括触摸屏126的示例数字媒体播放器140。图1C说明了包括触摸屏128的示例个人计算机144。图1D说明了包括触摸屏130的示例平板计算机148。应当理解，以上触摸屏也可以在包括在可穿戴设备中的其它设备中实现。
[0018]在一些例子中，触摸屏124、126、128和130可以基于自电容。基于自电容的触摸系统可以包括小传导性材料板的矩阵，其中这些板可以被称为触摸像素或触摸像素电极。例如，触摸屏可以包括多个触摸像素，每个触摸像素对应于触摸屏上要被感测的触摸或接近(即，触摸或接近事件)的特定位置。这种触摸屏可以被称为像素化的自电容触摸屏。在操作过程中，触摸像素可以利用AC波形激励，并且触摸像素的自电容可以被测量。当物体接近触摸像素时，触摸像素的自电容可以变化。当多个物体接触，或靠近，触摸屏时，触摸像素的自电容的这种变化可以被触摸感测系统检测和测量，以确定这些物体的位置。
[0019]图2是说明根据本公开的例子的示例触摸屏220的一种实现的示例计算系统200的框图。计算系统200可以包括在例如移动电话136、数字媒体播放器140、个人计算机144、平板计算机148或者包括触摸屏的任何移动或非移动计算设备一一包括可穿戴设备一一中。计算系统200可以包括触摸感测系统，包括一个或多个触摸处理器202、外围设备204、触摸控制器206和触摸感测电路(在下文中更详细地描述)。外围设备204可以包括，但不限于，随机存取存储器(RAM)或其它类型的存储器或储存装置、看门狗定时器等。触摸控制器206可以包括，但不限于，一个或多个感测通道208以及通道扫描逻辑210。通道扫描逻辑210可以访问RAM 212，自主地从感测通道208读取数据并提供对感测通道的控制。此夕卜，通道扫描逻辑210可以控制感测通道208，以产生处于不同频率和相位的激励信号，这种信号可被选择性地施加到触摸屏220的触摸像素，如在下面更详细描述的。在一些例子中，触摸控制器206、触摸处理器202和外围设备204可被集成到单个专用集成电路(ASIC)中，并且在一些例子中可以与触摸屏220本身集成。
[0020]触摸屏220可以是自电容触摸屏，并且可以包括触摸感测电路，该触摸感测电路可包括具有多个触摸像素222的电容性感测介质(例如，像素化的自电容触摸屏)。触摸像素222可以耦合到触摸控制器206中的感测通道208，可以通过驱动/感测接口 225被来自感测通道的激励信号驱动，并且也可以通过驱动/感测接口被感测通道感测，如上所述。当触摸屏220被视为捕捉触摸的“图像”时，把被用于检测触摸的传导性板(即，触摸像素222)标记为“触摸像素”会特别有用。换句话说，在触摸控制器206已确定在触摸屏220中的每个触摸像素222处检测到的触摸量之后，触摸屏中触摸在其处发生的触摸像素的图案可以被视为触摸的“图像”(例如，触摸触摸屏的手指的图案)。
[0021]计算系统200还可以包括主处理器228，用于从触摸处理器202接收输出并基于这些输出执行动作。例如，主处理器228可以被连接到程序储存装置232和显示控制器，诸如IXD驱动器234。IXD驱动器234可以在到每个像素晶体管的选择(选通)线上提供电压，并且可以向这些相同的晶体管沿数据线提供数据信号，以控制像素显示图像，如下面更详细描述的。主处理器228可以使用IXD驱动器234在触摸屏220上产生图像，诸如用户界面(UI)的图像，并且可以使用触摸处理器202和触摸屏控制器206来检测触摸屏220上或其附近的触摸。触摸输入可被存储在程序储存装置232中的计算机程序用来执行动作，其中动作可以包括，但不限于，移动诸如光标或指针的对象、滚动或平移(panning)、调节控制设置、打开文件或文档、观看菜单、进行选择、执行指令、操作耦合到该主机设备的外围设备、接听电话、拨打电话、终止电话、改变音量或音频设置、存储与电话通信相关的信息，诸如地址、常拨号码、已接来电、未接来电，登录到计算机或计算机网络、允许授权个人访问计算机或计算机网络的受限区域、加载与计算机桌面的用户优选布置关联的用户简介、允许访问web内容、启动特定的程序、和/或加密或解码消息，等等。主处理器228还可以执行可能不与触摸处理相关的附加功能。
[0022]应当指出，上述功能当中的一个或多个，包括电极和感测通道的配置和操作，可以由存储在存储器(例如，图2中的外围设备204之一)中并且被触摸处理器202执行或者存储在程序储存装置232中并且被主处理器228执行的固件执行。固件还可以在由指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用的任何非临时性计算机可读存储介质中存储和/或运输，其中所述指令执行系统、装置或设备是诸如基于计算机的系统、包含处理器的系统或者可以从指令执行系统、装置或设备读取指令并执行指令的其它系统。在本文档的语境下，“非临时性计算机可读