触摸屏、触摸面板和其驱动方法_2

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电荷可通过用户的触摸而被耦合且被转移至地电位,从而使互电容可能发生变化(更精确地,其可下降)。
[0039]通过感测互电容变化而感测用户的触摸坐标可被称为互电容。
[0040]相反地,在传感线110和用户之间生成自电容。即,当用户触摸位于传感线110上方的特定位置上的窗玻璃70时,测量在传感线110和用户之间所感生的电容且识别触摸坐标的技术也被称为自电容。
[0041]在自电容中,当接地的用户访问或被电容性地耦合至特定传感线110时,通过耦合的传感线110和自电容流至用户的额外电荷则可增加。自电容测量自电容并感测用户的触摸坐标。
[0042]此外,在图2中,由于传感线110和驱动线310交叉处的像素510中的每一个均具有互电容,因此传感单元可扫描出互电容型触摸面板中每个具有变化电容的像素的所有触摸坐标。
[0043]在所公开的实施例中,可通过使像素510中的一些形成为互电容型像素以及使像素510中剩余部分中的至少一些形成为自电容型像素而提供一起实现两种电容类型的触摸面板。在一个实施例中,像素510中剩余部分中的全部均为自电容型像素。
[0044]在下文中,描述了一种混合型触摸面板,其使用互电容扫描组500中的一些像素的触摸坐标以及使用自电容扫描用于该组500中剩余像素的触摸坐标。
[0045]图3示意性地示出根据本发明的实施例的触摸面板的平面。
[0046]参照图3,根据一个或多个实施例的触摸面板包括多个组500,其中的每一组包括多个像素510。通常,以xXy的阵列布置多个组500,其中X和y中的每一个均独立地为至少为2(例如,3、4、5、10、20、100等)的整数,以及以mXn的阵列布置多个像素510,其中m和η中的每一个均独立地为至少为2的整数(例如,3、4、5等)。
[0047]在实施例中,彼此邻近的9个像素510 (例如,3 X 3的阵列)被指定为一组,但也可通过各种方法对η个像素510进行分组。例如,像素510可采用2X2阵列、2X3的阵列、3X4阵列、4X4阵列等。此外,在一组500中I或2个像素可以是自电容型像素,最多达到像素510的50%,且自电容型像素可位于该组中的任何位置上,但通常,自电容型像素是隔开的,从而没有两个自电容型像素是彼此相邻的。
[0048]此外,邻近组500不一定包含相同的像素布置,然而他们却通常在阵列中包含相同数量的行和列。例如,第一组500可包含显示有中心自电容型像素的3X3的布置,在第一组500上方、下方、左面和右面的相邻组可包含具有在相对的角上的两个自电容型像素的3X3的布置(例如,如果一个自电容型像素在右上角,那么另一个像素则在左下角)。本领域的技术人员可以很容易地想到几乎为无限数量的实例。
[0049]参照其中将该组500放大的图,该组500包括其中通过互电容传感触摸坐标的8个互电容型像素M以及其中通过自电容传感触摸坐标的I个自电容型像素S。即,在位于该组500的中心通过在自电容型像素S中的自电容识别用户的触摸,且通过围绕自电容型像素S的8个互电容型像素M中的互电容识别用户的触摸。
[0050]如上面所讨论的,除了图3所示的实施例外,也可通过以各种方式布置自电容型像素S和互电容型像素M而形成混合型触摸面板。
[0051]在下文中,描述了一种以自电容型像素S和互电容型像素M实现像素510的方法。
[0052]为了在用户触摸时精确地观察互电容的变化,图2所示的典型的互电容型触摸面板包括宽度很窄的传感线110。由于这些窄宽度的传感线I1导致像素具有一个区域,在该区域中人的手指与传感线I1相重叠,从而导致相邻线110之间的感生电容的变化非常小,因此难于在这种阵列中实现自电容型像素S。
[0053]图4为示出根据本发明的一个或多个实施例一组像素的平面图,多组像素或者像素阵列形成触摸面板。
[0054]参照图4,该组500包括在自电容型像素511的区域或范围中具有较大宽度的自电容型像素S。
[0055]详细地,当像素阵列被组织成一行和一列(分别沿X轴线和Y轴线)时,在该组500的第二行和第二列中的传感线100的宽度增加以形成自电容型像素511,且传感线110的剩余部分的宽度保持不变和/或变窄以形成互电容型像素M。
[0056]由于传感线110的宽度增加以使能够被用户触摸的传感线110的表面积增加,因此在像素511中的传感线和用户之间可感应的自电容也可增加。换句话说,可通过增加在自电容型像素511的区域中的传感线110的宽度可形成自电容型像素511,从而在用户的手指接近自电容型像素511中的加宽的传感线110时,所生成的自电容的变化量增加。
[0057]然而,当传感线110的宽度增加时,在自电容型像素511的传感线和驱动线210之间的互电容变得非常大。
[0058]当自电容型像素511的互电容值变大时,通过自电容型像素S确定驱动信号的最大值,且互电容型像素M的传感信号则相对较小。因此,坐标扫描可能不如期望的那么准确。
[0059]图5为示出根据本发明的一个实施例,其中驱动线的图案发生变化的一组像素的平面图。参照图5,在加宽的传感线111下的驱动线211的图案发生变化。详细地,自电容型像素511具有驱动线211的变化的图案。
[0060]也就是说,当自电容型像素511中的驱动线211的面积减小时,在传感线111下交叉的驱动线211的面积减小且其互电容值也可减小。
[0061]在各种实施例中,可通过在第一区域中线性减少驱动线211的宽度、在第二区域中使其保持不变并随后在第三区域中再次使其增加(例如,返回至原始宽度)而减少表面积。然而,除了在图5中所示的实施例外,驱动线211可具有减少在传感线111下交叉的区域的任何一种形状。例如,驱动线211的宽度在该区域中从第一个相对较高的值到第二相对较低的值为逐步减少可能是有效的。从10%至90%的宽度减少或其中的任何值或值的范围则在几乎所有这样的实施例均是有效的。
[0062]在自电容型像素511中减少重叠区域的结果是,在自电容型像素511中的驱动线211和传感线111之间的互电容的值减小。也就是说,当在自电容型像素511中的驱动线211和传感线111之间的重叠区域减小时,自电容型像素511具有类似于互电容型像素M的互电容值的互电容值。
[0063]在该构造中,自电容型像素511具有类似于互电容型像素M的互电容值的互电容值,且同时具有增加的自电容值。
[0064]关于图6和7描述在用户触摸具有上述配置的自电容型像素511以及互电容型像素M期间的典型操作和变化的操作。
[0065]图6示出说明当用户触摸或未触摸该触摸面板时,通过传感单元中互电容测量到的电荷数量的图。
[0066]图7示出说明当用户触摸或未触摸该触摸面板时,通过传感单元中自电容测量到的电荷数量的图。
[0067]图6示出互电容型像素M的操作,且相继示出通过驱动线210从驱动单元至互电容型像素M的驱动信号、当用户未触摸该触摸面板时通过互电容型像素M的传感线110输入至传感单元的电荷、以及当用户触摸该触摸面板时通过传感线I1输入至传感单元的电荷。
[0068]如上所述,驱动单元按预定时间间隔将驱动信号输入至每个驱动线210。
[0069]在各种实施例中,尽管预定频率的脉冲信号被用作驱动信号,但高频信号、AC信号或DC信号也可被用作驱动信号且只要其是能够驱动驱动线210的信号,该信号就没有特别限制。
[0070]当预定频率的脉冲信号被输入至互电容型像素M的驱动线210时,互电容型像素M的传感线I1则被电容性耦合至驱动线210且预定或预期数量的电荷被转移至传感单元。
[0071]详细地,当用户不触摸该触摸面板时,具有预定幅度Yl (该幅度根据驱动信号周期而呈指数地降低)的电荷值被转移至传感单元,且传感单元将该值积分以计算出电荷数量Al。
[0072]然而,在用户触摸该触摸面板的时候,互电容的数量减少且被电容性耦合至传感线I1的电荷数量也减少。即,由于用户的触摸,小于预定幅度Yl的幅度Y2的传感信号被转移至传感单元,且由传感单元积分的电荷数量A2减少。
[0073]当如上所述的减少的电荷数量A2小于预定参考值Arefl时,互电容型像素M被确定为
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