[發明專利]電容性矩陣觸摸傳感器無效

申請號：	200980139696.3	申請日：	2009-10-02
公開（公告）號：	CN102171928A	公開（公告）日：	2011-08-31
發明（設計）人：	彼得·蒂莫西·斯利曼	申請（專利權）人：	愛特梅爾公司
主分類號：	H03K17/96	分類號：	H03K17/96
代理公司：	北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287	代理人：	劉國偉
地址：	美國加利***	國省代碼：	美國;US
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摘要：
搜索關鍵詞：	電容矩陣觸摸傳感器
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【說明書】：

相關申請案交叉參考

本申請案根據35U.S.C.119(e)主張2008年10月4日提出申請的序列號為61/102,830的美國臨時專利申請案的權益，所述臨時專利申請案以全文引用的方式并入本文中。

背景技術

使用電荷傳送電容性測量方法(例如描述于第6,452,514號美國專利中的方法)可形成觸摸感測區域，其可通過數毫米的塑料或玻璃前面板檢測人類觸摸。在先前裝置中，電極形成于與前面板膠合或與其保持接觸的單獨襯底上，且接著使用呈連接器或接線器形式的導線將此面板電互連到主印刷電路板(PCB)。所述互連也可能多少有點問題，這是因為其可移動從而導致電容改變且其也引入對降低觸摸控制敏感度起作用的某一固定量的雜散電容。

在以上電荷傳送電容性測量方法中，使用發射-接收過程以誘導電荷跨越射電極與集電極之間的間隙(發射器及接收器也分別稱作X及Y)。在手指觸摸和發射器電極與接收器電極之間的所得電場交互時，從發射器耦合到接收器的電荷量改變。以上方法的特定特征是電荷中的大多數電荷傾向于集中在接近尖銳拐角及邊緣處(靜電學中眾所周知的效應)。發射器電極與接收器電極之間的邊緣場支配電荷耦合。因此，兼容電極設計傾向于聚焦于相鄰發射器電極與接收器電極之間的邊緣及間隙，以最大化兩者之間的耦合且還最大化觸摸中斷兩者之間的電場的能力，因此賦予所測量電荷的最大相對改變。大改變為合意的，因為大改變等同于較高分辨率且等同于較佳信噪比。

經特殊設計的控制芯片可檢測這些電荷改變。方便將這些電荷改變認為是發射器電極與接收器電極之間的所測量耦合電容的改變(很難將電荷可視化)。芯片處理來自傳感器周圍各種地點的電容性改變的相對量且使用此來檢測觸摸按鈕上觸摸的存在。通常，這些電極需要是透明的，使得光可穿過觸摸傳感器以提供美學及/或功能性照射效應。

所述電荷傳送電容性測量方法的優點是可以比其它技術低的“每傳感器成本”形成許多觸摸傳感器。這是因為每個X電極與Y電極之間的相交點可形成觸摸傳感器。舉例來說，可使用具有10個X電極及8個Y電極的系統來形成80個觸摸傳感器。此僅需要控制芯片上有18個引腳，而等效開路感測方案將需要80個。

電荷傳送電容性測量方法是使用兩部分電極設計的發射-接收架構。典型現有技術電極設計展示于圖1中。此處，將發射元件100及接收元件101展示為用于耦合所述兩者之間的電場102。

在圖2中，以橫截面展示現有技術電極設計，其中發射元件200與接收元件201接合或被按壓于絕緣前面板202上。耦合于所述兩個元件之間的電場203可因手指或其它觸摸對象205的存在而分裂204。此用于降低從發射元件到接收元件的互電容，此改變由控制電路206感測以記錄輸出207以指示觸摸205的存在(或不存在)。

發明內容

一種觸敏裝置包括將襯底與觸摸面板分離的發射電極及接收電極。選定電極可由壓縮于所述襯底與所述觸摸面板之間的導電可壓縮材料形成。一些電極由所述襯底支撐且經布置以與所述導電可壓縮電極形成電場耦合。所述電場耦合經配置以響應于所述觸摸面板接近導電可壓縮電極的觸摸事件而改變。在一些實施例中，電極可為透明的以允許照射穿過電極。在一些實施例中，電極可包括若干孔以允許照射從由襯底支撐的光源穿過觸摸面板。

附圖說明

圖1是用于基于電容性的觸摸傳感器的現有技術電極布局的俯視圖。

圖2是圖1的現有技術布局的橫截面。

圖3是根據實例性實施例在電極與前面板之間使用彈簧的電極配置的橫截面。

圖4是根據實例性實施例在電極與前面板之間使用彈簧的實例性電極配置的橫截面。

圖5A是根據實例性實施例在電極與前面板之間使用彈簧的電極配置的橫截面。

圖5B是根據實例性實施例展示觸摸的電極對與彈簧的橫截面。

圖6A是根據實例性實施例在電極與前面板之間使用彈簧的另一電極配置的橫截面。

圖6B是根據實例性實施例的彈簧與電極的透視表示。

圖7A是根據實例性實施例在電極與前面板之間使用彈簧的電極配置的橫截面。

圖7B是根據實例性實施例展示觸摸及電場邊緣線的電極對與彈簧的橫截面。

圖8是根據實例性實施例具有孔及彈簧的電極配置的橫截面。