专利名称：用于提供等电势触摸屏的方法和设备的制作方法
技术领域：
公开了一种用于提供等电势触摸屏的方法和设备。
发明内容
移动通信设备的制造商，包括蜂窝电话的制造商，对其设备添加了越来越多的功能。在存在向包括更多的特征以及对当前特征的改进发展的趋势的同时，还存在向更小的移动通信设备发展的趋势。随着移动通信设备技术的持续改进，这些设备变得越来越小并且越来越薄。因此，在较小的设备中添加新的特征或者对当前进行改进时，期望更少的和/ 或更小的硬件和软件组件。更少的硬件组件可以对消费者提供成本利益。在图I中，示出了现有技术的电阻性内插式电容式触摸屏10。多个驱动电极12包括直接连接电极14和内插电极16。内插电极16经由电阻器连接到驱动电极，通常在触摸屏图案内产生。由于跨越一侧到另一侧的电阻导致不利的非线性，所以ITO膜的电阻性质要求仅在一侧上连接电阻阶梯(resistive ladder)。从而要求所有的连接都位于单侧上。使所有驱动线位于触摸屏的一侧上引起封装的问题，需要在玻璃区域18外部的大区域来印刷电极并对其进行路径安排(route)。换句话说，这需要偏离显示器中心的不对称的透镜设计。在电容式内插式触摸屏技术中，可以考虑为了避免非线性而使所有的驱动电极不必在同一侧被连接的改进，这将提供更大的封装自由度和设计机会。应当认为有益的是，提供触摸屏设备，其允许驱动线在触摸屏设备的任何一侧分离(split)同时具有高线性。例如，在这样的设备中，围绕触摸屏的框架区域于是可以被制造得更窄或更薄。
图I是示出使所有驱动电极在同一侧连接的现有技术的电阻性内插式电容式触摸屏。图2是根据本发明的用于提供等电势触摸屏的方法的框图。图3是根据本发明的用于提供等电势触摸屏的设备的实施例的简化视图。图4是根据本发明的用于提供等电势触摸屏的触摸屏设备的立体图。
具体实施例方式在附图中公开和示出了感测在触摸屏设备的表面附近的物体的触摸屏设备及方法。在一个实施例中，在图2中公开并示出了用于提供等电势触摸屏的方法50。该方法50包括提供52电容式触摸屏，该电容式触摸屏包括组合为形成网格结构的发射电极和接收电极，该网格结构被配置为提供允许分辨触摸的位置的电容信号；以及驱动54具有等电势连接点的基本上中心的发射电极。有利地，该方法允许在触摸屏的任何一侧上对驱动线进行路径安排，同时具有高线性。这提供了窄封装，并且降低了电极的复杂度。而且，可以为了最小的尺寸以及优化设计布局而按需要将围绕触摸屏的框架区域制作得更窄。在一个实施例中，该方法包括提供交替的发射电极，该交替的发射电极包括交替的驱动发射电极和内插式发射电极,该内插式发射电极电阻性地连接到邻近的驱动发射电极。该特征有助于允许所需要的驱动线的减少，从而降低了成本和封装复杂度。在一种配置中，驱动步骤54包括在基本上中心的发射电极120的任何一侧建立等电势点，如图3中所示的A和B。该特征有助于最小化并且消除可能引入非线性的跨中心电极的不利电流。在优选实施例中，驱动步骤54包括经由一对低阻抗驱动线，在图3的X2处示出， 在基本上中心的发射电极的任何一侧上建立等电势点，如图3中的A和B。例如，在优选实施例中，低阻抗驱动线的表面电阻可以比触摸屏发射电极低大约两个或者更多的数量级。 因此，图3中的点A和B实质上处于同一电势。方法50可以包括以镜像将交替的发射电极和内插式发射电极布置在基本上中心的发射电极的上方和下方。有利地，该特征提供了简化的和对称的路径安排，从而需要在触摸屏周围的最小的路径安排结构。本领域技术人员应将理解，发射电极和接收电极的数目取决于触摸屏的尺寸和期望的分辨率。例如，控制1(可以通过乂031323334等提供驱动信号，并且通过￥0、￥1、 Y2、Y3、Y4等接收返回信号，以确定标绘(plot)或触摸位置。在优选实施例中，该方法特别适用于便携式无线计算设备。在优选实施例中，该方法还包括为了将信号路由到设备并且从设备路由信号所需要的最小空间，以促进尺寸减小，在触摸屏的任何一侧上对图3中的驱动线122和124进行路径安排，以连接到驱动发射电极122和124以及图3中的A和B处的基本上中心的发射电极的等电势的连接点。参考图3和图4，示出了具有触摸表面102的触摸屏设备100。其可以包括传感器104，该传感器104包括多个驱动电极112，包括直接连接电极114和内插式电极116。优选地，在触摸屏100内，内插式电极116经由电阻器被连接到驱动电极112。触摸屏设备100 进一步包括122和124处的发射电极以及接收电极118，它们被组合为形成网格结构。触摸屏设备100还包括具有在图3中示作A和B的等电势连接点的基本上中心的发射电极120 ； 以及与传感器104进行通信的控制器130，该控制器130被配置为发射和接收来自传感器的信号，以提供允许分辨触摸的位置的电容信号。有利地，为了将信号路由到设备100并且从设备100路由信号所需要的最小空间，以促进尺寸的减小，可以利用电阻阶梯来连接到触摸屏设备100的两侧。触摸屏设备100允许驱动线在高度线性的同时在触摸屏设备100的任何一侧上分离。此外，有利地，可以为了最小的尺寸以及优化设计布局而按需要将围绕触摸屏的框架区域制作得更窄。在一个实施例中，触摸表面102和传感器104是透明的。该结构向用户友好地提供体验。在另一个实施例中，触摸表面可以是不透明的。应当理解，由于触摸表面可能在不同位置被实现，所以该特征不必是透明的。例如，触摸表面102可以位于壳体内或者小键盘后面。提供本公开来以能够实现的方式解释制造和使用根据本发明的各种实施例的最佳模式。此外，提供本公开以增强对本发明原理及其优点的理解和认识，而不是以任何方式来限制本发明。尽管这里图示和描述了本发明的优选实施例，但是应当清楚，本发明不限于此。在不脱离如权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，受益于本公开的本领域技术人员可以进行多种修改、改变、变形、替代和等价。应当理解，如果存在的话，则诸如第一和第二、向上和向下等的关系术语的使用仅用于使一个实体或动作与另一个进行区分， 而不必需要或暗示这样的实体或动作之间任何实际这样的关系或顺序。至少一些发明功能和发明原理可以由软件程序或指令以及诸如专用集成电路 (IC)的集成电路(IC)来实现。为了简便以及最小化混淆根据本发明的原理和概念的风险， 如果有的话，对这样的软件和IC的讨论被限制为对于优选实施例内的原理和概念的要素。控制器130可以包括触摸感测算法，其中，感测线可以在例如χ方向的一个方向上并且然后在例如y方向的另一个方向上进行扫描。根据用于确定物体在触摸屏上的位置的算法，扫描可能需要包括在χ方向上进行扫描。本公开意在解释如何适应并使用根据所述技术的各个实施例，而不是限制其真正希望的范围和实质。前面的描述并不意在是穷尽的，或者限制为所公开的确切形式。根据以上教导能够进行修改和变形。实施例被选择和描述以提供对于所描述的技术及其实际应用的最佳说明，并使得本领域普通技术人员能够以各种实施例来利用所述技术，其中各个修改适合于特定的使用预期。当根据公平、合法、公正的宽度进行解释时，所有这样的修改和变形都处于如权利要求以及其所有等同物限定的本发明的范围内，其中权利要求在本申请专利未决期间可能进行修改。
权利要求
1.一种用于提供等电势触摸屏的方法，包括提供电容式触摸屏，所述电容式触摸屏包括发射电极和接收电极，所述发射电极和所述接收电极被组合为形成网格结构，所述网格结构被配置为提供允许分辨触摸的位置的电容信号；以及驱动具有等电势连接点的基本上中心的发射电极。
2.如权利要求I的方法，其中，提供交替的发射电极，所述交替的发射电极包括交替的驱动发射电极和内插式发射电极，所述内插式发射电极被电阻性地连接到邻近的驱动发射电极。
3.如权利要求I的方法，其中，所述驱动步骤包括在所述基本上中心的发射电极的任何一侧上建立等电势点。
4.如权利要求I的方法，其中，所述驱动步骤包括经由一对低阻抗驱动线在所述基本上中心的发射电极的任何一侧上建立等电势点。
5.如权利要求I的方法，进一步包括以镜像将所述交替的发射电极和内插式发射电极布置在所述基本上中心的发射电极的上方和下方。
6.如权利要求I的方法，其中，发射电极和接收电极的数目取决于所述触摸屏的尺寸以及期望的分辨率。
7.如权利要求I的方法，其中，其用于便携式计算设备。
8.如权利要求I的方法，进一步包括在所述触摸屏的任何一侧上对驱动线进行路径安排。
9.如权利要求I的方法，进一步包括在所述触摸屏的任何一侧上对驱动线进行路径安排，连接到所述驱动发射电极。
10.如权利要求I的方法，进一步包括在所述触摸屏的任何一侧上对驱动线进行路径安排，连接到所述驱动发射电极以及所述基本上中心的发射电极的等电势的连接点。
11.一种具有触摸表面的触摸屏设备,包括传感器，所述传感器包括组合为形成网格结构的发射电极和接收电极；基本上中心的发射电极，所述基本上中心的发射电极具有等电势连接点；以及控制器，所述控制器与传感器进行通信，所述控制器被配置为发射和接收来自所述传感器的信号，以提供允许分辨触摸的位置的电容信号。
12.如权利要求I所述的设备，其中，所述触摸表面和所述传感器是透明的，友好地向用户提供体验。
13.如权利要求I所述的设备，其中，所述触摸表面是不透明的。
全文摘要
公开了一种用于提供等电势触摸屏的方法(50)和设备(100)。该方法可以包括提供(52)包括有发射电极和接收电极的电容式触摸屏，发射电极和接收电极被组合为形成网格结构，该网格结构被配置为提供允许分辨触摸的位置的电容信号；以及驱动(54)具有等电势连接点的基本上中心的发射电极。该方法(50)和设备(100)提供触摸屏设备，该触摸屏设备允许驱动线在触摸屏的任何一侧上分离，同时具有高线性。例如，为了最小的尺寸以及优化设计布局，可以使得围绕触摸屏的框架区域更窄或更薄。
文档编号G06F3/044GK102597938SQ201080047687
公开日2012年7月18日 申请日期2010年10月5日 优先权日2009年10月27日
发明者戴维·B·克兰菲尔 申请人:摩托罗拉移动公司