用于觸摸傳感器裝置的電容測量電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明大體來說涉及觸摸傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]舉例來說，觸摸傳感器可在覆疊在顯示器屏幕上的觸摸傳感器的觸敏區(qū)域內(nèi)檢測物體(例如用戶的手指或手寫筆)的觸摸或接近的存在及位置。在觸敏顯示器應(yīng)用中，觸摸傳感器可使得用戶能夠與顯示在屏幕上的內(nèi)容直接交互而非借助鼠標(biāo)或觸摸墊間接交互。觸摸傳感器可附接到以下各項或作為以下各項的一部分而提供:桌上型計算機、膝上型計算機、平板計算機、個人數(shù)字助理(PDA)、智能電話、衛(wèi)星導(dǎo)航裝置、便攜式媒體播放器、便攜式游戲控制臺、信息亭計算機、銷售點裝置或其它合適裝置。家用電器或其它電器上的控制面板可包含觸摸傳感器。
[0003]存在若干種不同類型的觸摸傳感器，例如(舉例來說)，電阻性觸摸屏、表面聲波觸摸屏及電容性觸摸屏。本文中，在適當(dāng)?shù)那闆r下，對觸摸傳感器的提及可囊括觸摸屏，且反之亦然。當(dāng)物體觸摸或接近電容性觸摸屏的表面時，可在觸摸屏內(nèi)所述觸摸或接近的位置處發(fā)生電容的改變。觸摸傳感器控制器可處理電容的改變以確定其在觸摸屏上的位置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一個實施例涉及一種電容測量電路。所述電容測量電路包括:多個線性化器，所述多個線性化器中的每一者可操作以:響應(yīng)于接近于觸摸傳感器上的位置的觸摸而接收多個輸入信號中的相關(guān)聯(lián)的一者，所述多個輸入信號中的每一者具有總電容，所述總電容包括:與所述觸摸相關(guān)聯(lián)的第一電容；以及包括寄生電容的第二電容；以及將所述相關(guān)聯(lián)輸入信號中的所述寄生電容按比例縮放以導(dǎo)致所述多個輸入信號中的每一者的所述第二電容為實質(zhì)上相等的；以及電流求和器/除法器，其經(jīng)配置以:在所述多個輸入信號的所述寄生電容已由所述多個線性化器按比例縮放之后，接收所述多個輸入信號；以及計算所述多個輸入信號的平均電容；至少一個處理器，其可操作以基于所述多個輸入信號中的每一者的所述總電容與所述多個輸入信號的所述平均電容的比較而確定所述觸摸傳感器上的所述觸摸的所述位置。
[0005]本發(fā)明的另一實施例涉及一種設(shè)備。所述設(shè)備包括:觸摸傳感器，其包括多個驅(qū)動電極及多個感測電極，所述多個感測電極可操作以響應(yīng)于接近所述觸摸傳感器上的位置的觸摸而產(chǎn)生多個輸入信號，所述多個輸入信號中的每一者具有總電容，所述總電容包括與所述觸摸相關(guān)聯(lián)的第一電容及包括寄生電容的第二電容；電容測量電路，其與所述觸摸傳感器通信，所述電容測量電路包括:多個線性化器，所述多個線性化器中的每一者可操作以:響應(yīng)于接近觸摸傳感器上的位置的觸摸而接收多個輸入信號中的相關(guān)聯(lián)的一者，所述多個輸入信號中的每一者具有總電容，所述總電容包括與所述觸摸相關(guān)聯(lián)的第一電容及包括寄生電容的第二電容；以及將所述相關(guān)聯(lián)輸入信號中的所述寄生電容按比例縮放以導(dǎo)致所述多個輸入信號中的每一者的所述第二電容為實質(zhì)上相等的；以及電流求和器/除法器，其經(jīng)配置以:在所述多個輸入信號的所述寄生電容已由所述多個線性化器按比例縮放之后，接收所述多個輸入信號；以及計算所述多個輸入信號的平均電容；以及至少一個處理器，其可操作以基于所述多個輸入信號中的每一者的所述總電容與所述多個輸入信號的所述平均電容的比較而確定所述觸摸傳感器上的所述觸摸的所述位置。
[0006]本發(fā)明的另一實施例涉及一種方法。所述方法包括:響應(yīng)于接近于觸摸傳感器上的位置的觸摸而接收多個輸入信號，所述多個輸入信號中的每一者具有總電容，所述總電容包括與所述觸摸相關(guān)聯(lián)的第一電容及包括寄生電容的第二電容；由多個線性化器調(diào)整所述多個輸入信號的所述寄生電容以導(dǎo)致所述多個輸入信號中的每一者的所述第二電容為實質(zhì)上相等的；由電流求和器/除法器計算所述多個輸入信號的平均電容，所述平均是在已將所述第二電容線性化為在所述多個輸入信號中的每一者中實質(zhì)上相等之后基于所述多個輸入信號的所述總電容而計算；以及由至少一個處理器基于所述多個輸入信號中的每一者的所述總電容與所述多個輸入信號的所述平均電容的比較而確定所述觸摸傳感器上的所述觸摸的所述位置。
【附圖說明】
[0007]圖1圖解說明具有實例性觸摸傳感器控制器的實例性觸摸傳感器。
[0008]圖2圖解說明觸摸傳感器控制器的實例性測量電路。
[0009]圖3圖解說明觸摸傳感器控制器的另一實例性電容性測量電路。
[0010]圖4圖解說明可由實例性測量電路執(zhí)行的步驟。
【具體實施方式】
[0011]圖1圖解說明具有實例性觸摸傳感器控制器120的實例性觸摸傳感器100。觸摸傳感器100及觸摸傳感器控制器120可檢測物體在觸摸傳感器100的觸敏區(qū)域內(nèi)的觸摸或接近的存在及位置。本文中，在適當(dāng)?shù)那闆r下，對觸摸傳感器的提及可囊括觸摸傳感器及其觸摸傳感器控制器兩者。類似地，在適當(dāng)?shù)那闆r下，對觸摸傳感器控制器的提及可囊括所述觸摸傳感器控制器及其觸摸傳感器兩者。在適當(dāng)?shù)那闆r下，觸摸傳感器100可包含一或多個觸敏區(qū)域。觸摸傳感器100可包含安置于可由電介質(zhì)材料制成的一或多個襯底上的驅(qū)動與感測電極的陣列(或單個類型的電極的陣列)。本文中，在適當(dāng)?shù)那闆r下，對觸摸傳感器的提及可囊括所述觸摸傳感器的電極及所述電極安置于其上的襯底兩者。或者，在適當(dāng)?shù)那闆r下，對觸摸傳感器的提及可囊括所述觸摸傳感器的電極，但不囊括所述電極安置于其上的襯底。
[0012]電極(無論是接地電極、保護電極、驅(qū)動電極還是感測電極)可為形成一形狀(例如碟形、正方形、矩形、細線、其它合適形狀或這些形狀的合適組合)的導(dǎo)電材料區(qū)域。一或多個導(dǎo)電材料層中的一或多個切口可(至少部分地)形成電極的形狀，且所述形狀的區(qū)域可(至少部分地)由那些切口限界。在特定實施例中，電極的導(dǎo)電材料可占據(jù)其形狀的區(qū)域的約1，000%。作為一實例且不作為限制，在適當(dāng)?shù)那闆r下，電極可由氧化銦錫(ITO)制成，且所述電極的ITO可占據(jù)其形狀的區(qū)域的約1，000% (有時稱為1，000%填充)。在特定實施例中，電極的導(dǎo)電材料可占據(jù)其形狀的區(qū)域的實質(zhì)上小于1000%。作為一實例且不作為限制，電極可由金屬或其它導(dǎo)電材料細線(FLM)(例如銅、銀或者基于銅或基于銀的材料)制成，且導(dǎo)電材料細線可以陰影線、網(wǎng)格或其它合適圖案占據(jù)其形狀的區(qū)域的約5%。本文中，在適當(dāng)?shù)那闆r下，對FLM的提及囊括此材料。雖然本發(fā)明描述或圖解說明由形成具有特定填充百分比(具有特定圖案)的特定形狀的特定導(dǎo)電材料制成的特定電極，但本發(fā)明涵蓋由形成具有任何合適填充百分比(具有任何合適圖案)的任何合適形狀的任何合適導(dǎo)電材料制成的任何合適電極。在適當(dāng)?shù)那闆r下，觸摸傳感器的電極(或其它元件)的形狀可全部地或部分地構(gòu)成所述觸摸傳感器的一或多個大型特征。那些形狀的實施方案的一或多個特性(例如，所述形狀內(nèi)的導(dǎo)電材料、填充物或圖案)可全部地或部分地構(gòu)成所述觸摸傳感器的一或多個小型特征。觸摸傳感器的一或多個大型特征可確定其功能性的一或多個特性，且觸摸傳感器的一或多個小型特征可確定觸摸傳感器的一或多個光學(xué)特征，例如透射比、折射性或反射性。
[0013]機械堆疊可含有襯底(或多個襯底)及形成觸摸傳感器100的驅(qū)動或感測電極的導(dǎo)電材料。作為一實例且不作為限制，所述機械堆疊可包含在覆蓋面板下方的第一光學(xué)透明粘合劑(OCA)層。所述覆蓋面板可為透明的且由適合于重復(fù)觸摸的彈性材料(例如玻璃、聚碳酸酯或聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA))制成。本發(fā)明涵蓋由任何合適材料制成的任何合適覆蓋面板。第一 OCA層可安置于覆蓋面板與具有形成驅(qū)動或感測電極的導(dǎo)電材料的襯底之間。所述機械堆疊還可包含第二 OCA層及介電層(其可由PET或另一合適材料制成，類似于具有形成驅(qū)動或感測電極的導(dǎo)電材料的襯底)。作為替代方案，在適當(dāng)?shù)那闆r下，可代替第二 OCA層及介電層而施加電介質(zhì)材料的薄涂層。第二 OCA層可安置于具有構(gòu)成驅(qū)動或感測電極的導(dǎo)電材料的襯底與介電層之間，且所述介電層可安置于第二 OCA層與到包含觸摸傳感器100及觸摸傳感器控制器120的裝置的顯示器的氣隙之間。僅作為一實例且不作為限制，所述覆蓋面板可具有約I毫米(mm)的厚度；第一 OCA層可具有約0.05mm的厚度；具有形成驅(qū)動或感測電極的導(dǎo)電材料的襯底可具有約0.05mm的厚度；第二 OCA層可具有約0.05mm的厚度；且所述介電層可具有約0.05mm的厚度。雖然本發(fā)明描述具有由特定材料制成且具有特定厚度的特定數(shù)目個特定層的特定機械堆疊，但本發(fā)明涵蓋具有由任何合適材料制成且具有任何合適厚度的任何合適數(shù)目個任何合適層的任何合適機械堆疊。作為一實例且不作為限制，在特定實施例中，粘合劑或介電層可替換上文所描述的介電層、第二 OCA層及氣隙，其中不存在到顯示器的氣隙。
[0014]觸摸傳感器100的襯底的一或多個部分可由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或另一合適材料制成。本發(fā)明涵蓋具有由任何合適材料制成的任何合適部分的任何合適襯底。在特定實施例中，觸摸傳感器100中的驅(qū)動或感測電極可全部地或部分地由ITO制成。在特定實施例中，觸摸傳感器100中的驅(qū)動或感測電極可由金屬或其它導(dǎo)電材料細線制成。作為一實例且不作為限制，所述導(dǎo)電材料的一或多個部分可為銅或基于銅的且具有約5微米(μ m)或小于5μηι的厚度及約ΙΟΟμπι或小于ΙΟΟμπι的寬度。作為另一實例,所述導(dǎo)電材料的一或多個部分可為銀或基于銀的且類似地具有約