用于slim型触摸面板的尾端效应校正的制作方法_3

文档序号:9308528阅读:来源:国知局
的那些第二电极320的主迹线绝缘。
[0069] 次级迹线(或多个导体)330在基板312的外圈部316中的绝缘材料328上形成。 在一个实施例中,次级迹线330由银制成。对图3C的实施例感兴趣的是,给定的次级迹线 330电连接到与行324的给定行(并且只有一个)中的给定第二电极320相关联的所有主 迹线326。此外,在图3C的实施例中,隔离的次级迹线330电耦合到第一电极318的对应 电极。例如,次级迹线330a耦合于第一电极318c。在某些实施例中,为降低外圈部316中 的布线区域,外圈区域中的迹线宽度和次级迹线330的间距可以被减到最小。例如,宽度为 10-50ym以及间距为10-50ym的金属迹线线路可以被用在外圈区域中。
[0070] 应当理解,触摸传感器310可以包括未在图3C中示出的另外一组迹线。例如,另外 一组接地迹线可以在触摸传感器310的有效区域中形成并且可以大致平行于第一电极318 布线。此类接地迹线可以用于提供接地,以便将给定的第一电极318与连接到第二电极320 的紧邻/相邻主迹线326电隔离。因此,每个接地迹线可以被电连接到耦合于系统接地的 次级迹线330中的至少一个。
[0071] 在操作中,次级迹线330被耦合(例如,与其可操作通信)到电子系统(例如,诸如 在图2中示出的系统),以便对触摸传感器310执行扫描操作。在扫描操作中,触摸传感器 310通过依次向第一电极318中的每个电极(称为"驱动"TX电极)提供信号同时将剩余第 一电极318接地来操作。信号在具有与驱动TX电极交错的成形部的这些第二电极320(RX 电极)中感应,因为在它们之间耦合的电容。在RX电极中感应的信号通过电子系统中的处 理逻辑来测量和/或记录。所测量/记录的信号可以改变(从预先确定的基准值),由于与 触摸传感器310的一部分接触的导电体(例如,此类手指或笔尖)的存在。在RX电极上测 量的信号变化(例如,从基准值)代表RX电极中的一个或多个与驱动TX电极之间的电容 (例如,在"互电容"中)的变化。在测量RX电极上的信号后,通过向下一个TX电极提供信 号并以相同的方式测量对应RX电极,继续扫描操作。
[0072] 图4A-E示出根据本文所述的技术的各个实施例的第一电极318和第二电极320 的替代形状、图案和布置。例如,在图4A中示出的实施例包括第一电极318和第二电极320, 其包括如与先前关于第一电极和第二电极所讨论的"梳齿"和"E"形结构分别相对的"螺旋" 结构。不过,应当理解,可以使用其他形状、图案和布置(如在图4B、4C、4D和4E中示出的 各个替代实施例所示)。
[0073] 在某些实施例中,不同的材料可以用于形成传感器(例如,第一和第二)电极,诸 如铜、铝、银或可以形成适当图案的任何合适导电材料。而且,FPC可以用于形成传感器电 极。在此类实施例中,在FPC中的各个导电层可以经正确配置形成如上所述的第一电极和 第二电极阵列以及形成其主迹线。因此,应当理解,所述电极、迹线和绝缘材料(或体)全 部可以通过单个正确配置的FPC形成。如本领域中的技术人员应当理解,此类实施例特别 适用于非透明装置,诸如鼠标垫、轨迹板、触摸板等。另外,在某些实施例中,基板可以由其 他材料制成,诸如包括乙烯、聚酰胺的任何合适塑料,所述材料取决于特定的装置可能是不 透明的。
[0074] 在某些实施例中,触摸传感器可以通过使用替代导电材料(诸如金属网)敷设传 感器电极来形成。在此类实施例中,传感器电极通过在PET基板上布置金属网电极来形成。 在替代实施例中,金属网传感器电极可以布置在玻璃基板上。在其他实施例中,传感器电极 可以用银纳米导线在PET上或用银纳米导线在玻璃基板上形成。在其他实施例中,触摸传 感器可以通过将玻璃(或其他透明绝缘)镜片键合到在其上面布置传感器电极图案的另一 玻璃上来形成。在另外的其他实施例中,触摸传感器可以通过将玻璃(或其他透明绝缘材 料)键合到包含传感器图案的一块PET上来形成。
[0075] 因此,本文所述的实施例提供一种触摸传感器装置,其具有在该装置的触摸传感 器的有效区域(或部分)中的单层结构,而多层结构可以用在触摸传感器的外圈(或其他 非感应)部分中用于布线迹线。此类多层布线允许重复使用迹线,使得触摸传感器使用最 少数量的迹线和驱动触摸传感器装置的在电子系统上的最少数量引脚,从而降低相关的制 造成本。
[0076] 尾端效应
[0077] 在单层触摸传感器中的尾端效应可以是响应于导电体(例如,笔尖,用户的手指 等)与触摸传感器接触在一个或多个传感器元件中的寄生信号增加或寄生信号减少。在某 些实施例中,用于给定传感器元件的尾端效应通过在TX电极与RX电极的主迹线之间耦合 的寄生信号引起,该主迹线的成形部在实际接触区域之外并因此不受接触影响。
[0078] 本文所述的用于校正尾端效应的技术提供对来自触摸传感器的特定分段的信号 分布图的分析。该分析使用线性近似(例如,基于低于某些尾端效应阈值的传感器元件的 测量/推导信号值)以计算校正尾端效应的寄生信号变化的调整值,并在执行位置计算之 前从所测量/推导的信号值减去该调整值以计算接触的位置坐标。
[0079] 图5示出耦合在触摸传感器的触摸感应区域中具有单层电极图案的触摸传感器 面板的一部分中的寄生信号。根据示例实施例,触摸传感器的部分510包括接地迹线512 和514、TX电极516和518 (被布置为垂直列)和RX电极520、522、524、526、528和530 (被 布置为水平行)。接地迹线512和514被布置在触摸传感器部分510的触摸感应区域中并 大致平行并紧邻TX电极布线。接地迹线(例如,诸如接地迹线514)用于提供接地,以便将 给定TX电极(例如,诸如TX电极516)与RX电极的临近/相邻部(例如,诸如RX电极部 530a-2 和 530b-2、528a-2 和 528b-2、526a-2 和 526b-2 等)电隔离。TX电极 516 和 518 中 的每个大致垂直布置并包括与RX电极520-530的成形部交错的大致"梳齿"形构件。RX电 极520、522、524、526、528和530中的每个在其行中布置,并如所示,包括至少两个大致"E" 形部,每个"E"形部电连接到其自身的对应主迹线,每个主迹线通过在触摸传感器的非感应 (例如,外圈)区域中的次级迹线(未示出)依次电连接到RX电极的其他主迹线。
[0080] 具体地,RX电极520包括电连接到主迹线520b-l的成形部520a-l和电连接到 主迹线520b-2的成形部520a-2。同样,RX电极522包括电连接到主迹线522b-l的成形 部522a-l和电连接到主迹线522b-2的成形部522a-2。RX电极524包括电连接到主迹线 524b-l的成形部524a-l和电连接到主迹线524b-2的成形部524a-2。RX电极526包括电 连接到主迹线526b-l的成形部526a-l和电连接到主迹线526b-2的成形部526a-2。RX电 极528包括电连接到主迹线528b-l的成形部528a-l和电连接到主迹线528b-2的成形部 528a-2。最后,RX电极530包括电连接到主迹线530b-l的成形部530a-l和电连接到主迹 线530b-2的成形部530a-2。
[0081] 图5示出导电体的接触540受触摸传感器部510影响的操作情况。如所示,接触 540主要被定位于RX电极520的成形部520a-l之上并因此少量位于RX电极522的成形部 522a-l之上;另外,接触540部分定位于RX电极520的成形部520a-2之上和少量位于RX 电极522的成形部522a-2之上。接触540也被定位在TX电极516和518之上并影响该TX 电极。不过,如所示,接触540也电容影响寄生耦合区域542a中的主迹线524b-l、526b-l、 528b-l和530b-l(分别对应RX电极524、526、528和530)。同样,接触540电容影响寄生 耦合区域542b中的主迹线524b-2、526b-2、528b-2和530b-2(分别对应RX电极524、526、 528和530)。因为接触540在区域542a和542b中的寄生耦合,在扫描操作期间从RX电极 524、526、528和530读取的信号值将记录信号变化(从它们的相应基准),即使该接触未被 定位在RX电极524、526、528和530的成形部之上,并且因此,这些RX电极的成形部不受该 接触影响。这些信号变化表示通过在区域542a和542b中的寄生耦合引起的尾端效应。因 此,如果从RX电极524、526、528和530读取的信号值未被针对在区域542a和542b中的寄 生耦合的尾端效应引起的信号变化进行校正,则在触摸传感器上的接触540的位置定位可 能计算不正确(例如,如从其实际定位偏移)。
[0082] 如图5所示,在成形部未实际被接触覆盖的RX电极的主迹线上有额外的寄生耦 合。不过,这些(未受接触影响)成形部与对应TX电极的成形部交错以形成藉此获得不同 信号值的传感器元件。因此,尾端效应引起更多的传感器元件错误记录接触,因为连接到这 些传感器元件的主迹线受接触直接影响(即使传感器元件本身不在接触区域中)。此外,由 于相同的主迹线邻近/邻接每个TX电极布线,被接触覆盖TX电极越多,尾端效应将越高。
[0083] 如图5所示,当RX电极从触摸传感器的顶部向底部布线时,尾端效应通过下游RX 电极"看到"(或记录)。如果RX电极从触摸传感器的底部向顶部布线,则将"看到"相反 的尾端效应。在某些实施例中,为了将由RX电极的主迹线占用的区域的总宽度(例如,诸 如寄生耦合区域542a和542b的宽度)减到最小,触摸传感器(例如,诸如SUM触摸面板) 可以例如从触摸传感器的顶部外圈/非感应区域和从底部外圈/非感应区域被双布线。这 意味着RX电极的(约)一半将具有从顶部外圈布线(例如,向下延伸)的主迹线,剩下的 RX电极具有从触摸传感器的底部外圈布线(例如,向上延伸)的其主迹线。
[0084] 双布线、单层触摸传感器的示例在图6中示出。在图6的示例实施例中,触摸传感 器610包括顶部外圈(非感应)区域616、顶部有效(触摸感应)区域614a、底部有效(触 摸感应)区域614b和底部外圈(非感应)区域626。在顶部有效区域614a中的RX电极 从顶部外圈区域616布线,而在底部有效区域614b中的RX电极从底部外圈区域626布线。 在图6中示出的实施例中,在顶部有效区域614a和底部有效区域614b中的TX电极均从顶 部外圈区域616布线。在其他实施例中,类似于RX电极,例如,如果有降低传感器元件的RC 常数的需求,则TX电极也可以被分开并从相对的非感应区域双布线。
[0085] 在双布线触摸传感器面板(诸如图6中的面板)的情况下,导电体的接触将引起 在面板的每面上的独立尾端效应。例如,置于触摸传感器610的顶部有效区域614a中的接 触将在从接触区域向下并朝向其中布线改变到底部外圈布线的中间线615的传感器元件 中形成尾端效应。同样,置于触摸传感器610的底部有效区域614b中的接触将在从接触区 域向上并朝向中间线615的传感器元件中形成尾端效应。
[0086] 在双布线、单层触摸传感器面板的每面上的独立尾端效应的示例在图7A和7B中 示出。具体地,图7A和7B根据示例实施例示出存储反映由双布线触摸传感器面板的每面 上的导电体引起的尾端效应的信号值的示例数据结构。
[0087] 图7A和7B示出存储差分信号值的数据结构700,其中该信号值在特定扫描操作 (在图7A中示出)和不同的扫描操作(在图7B中示出)期间,从传感器阵列的传感器元 件测量的多个测量结果导出。传感器阵列包括有效触摸感应区域(由附图标记714逻辑指 示)、顶部非感应区域(由附图标记716逻辑指示)和底部非感应区域(由附图标记726逻 辑指示)。
[0088] 在图7A和7B中,传感器阵列的传感器元件被逻辑表示为通过11个TX电极和19 个RX电极形成的框符(box)。操作传感器阵列的传感器或处理逻辑(未示出)存储/关联 每个独立TX电极的独立索引值,其中,该索引值被布置在表示传感器阵列中TX电极的物理 布置的序列中;同样,该传感器或处理逻辑也存储/关联每个独立RX电极的独立索引值,其 中,该索引值被布置在表示传感器阵列中RX电极的物理布置的序列中。
[0089] 例如,在图7A和7B中,TX索引702是表示11个TX电极的范围从0到10的整数 值的序列;同样,RX索引704是表示19个RX电极的范围从0到18的整数值的序列。在图 7A和7B中示出的实施例中,具有索引值"0"到"9"的RX电极从顶部非感应区域(716)布 线,从而形成传感器阵列的顶部部分,而剩下的具有索引值" 10"到" 18"的RX电极从底部 非感应区域(726)布线,从而形成该传感器阵列的底部部分。
[0090] 图7A和7B还示出通过对应的扫描操作获得的差分信号,该差分信号用于在数据 结构700中表不的每个传感器元件。例如,在图7A的扫描操作中,差分信号701a(具有"19" 的值)被测量或以其他方式获得以用于传感器元件,该传感器元件通过TX索引为"9"的TX 电极和RX索引为"16"的RX电极的成形部形成。在图7B的扫描操作中,差分信号701b(具 有"1"的值)被测量或以其他方式获得以用于相同的传感器元件(即,该传感器元件通过 TX索引为"9"的TX电极和RX索引为"16"的RX电极的成形部形成)。需要指出的是,由 于各个实施例可以使用具有不同数量的发送电极和接收电极以及关于对应TX索引和RX索 引的不同编码方案的传感器阵列,本文所述的用于校正尾端效应的技术并不局限于特定数 量的电极。因此,传感器阵列及其对应于在图7A和7B中示出的数据结构700的TX索引和 RX索引被视为是说明性的含义,而非限制性的含义。
[0091] 在图7A中,用于在数据结构700中表示的传感器元件的差分值通过在给定时间点 的扫描操作来获得。该差分值指示接触706a存在于传感器阵列的底部部分中的触摸表面 上。该差分值还指示尾端效应708a也仅存在于该阵列的底部部分中。需要指出,该差分值 表示在执行扫描操作的时间的传感器阵列的传感器元件的状态一因此,在图7A中示出的 接触706a可以是静态接触(例如,诸如轻拍)或可以是更复杂手势(例如,诸如滚屏手势) 的一部分。
[0092] 在图7B中,用于在数据结构700中表示的传感器元件的差分值通过不同于在图7A 中反映的扫描操作的扫描操作(例如,在不同的时间点)来获得。参考图7B,该差分值指示 接触706b存在于传感器阵列的顶部部分中的触摸表面上。该差分值还指示尾端效应708b 也仅存在于该传感器阵列的顶部部分中。在图7B中示出的接触706b可以是静态接触(例 如,诸如轻拍)或可以是更复杂手势(例如,诸如滚屏手势)的一部分。
[0093] 需要指出,除了尾端效应所表现的程度可以从设计到设计进行变化之外,各种不 同的传感器设计倾向于上述的寄生尾端效应。因此,在各个实施例中,用于校正本文所述的 尾端效应的各技术可以被实施用于根据各种不同设计技术构造的传感器阵列。此类设计和 技术包括但不限于单固态菱形设计、MH3和金属网。
[0094] 处理尾端效应数据的示例
[0095] 假定RX索引值在远离藉此布线RX电极的触摸传感器的面的方向增加,单层触摸 传感器中的尾端效应与在接触下的RX电极的RX索引成比例。例如,距离实际接触的RX电 极的成形部越远,其从寄生耦合得到的尾端效应信号就越多。引用图5作为示例,当与其他 示出的RX电极比较时,尽管成形部530a-l和530a-2进一步远离接触540,但是RX电极530 从寄生耦合得到最多
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