[發(fā)明專利]多點(diǎn)觸摸感測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380028781.9
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN104541236B
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安德魯·莫里森;馬克·坎布里奇
• 申請（專利權(quán)）人: 齊特羅尼克顯示器有限公司
• 主分類號: G06F3/044
• 分類號: G06F3/044
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 張瑞;鄭霞

用于顯示屏的多點(diǎn)觸摸感測面板裝置，其包括面板和觸摸探測器，該面板包括在多個(gè)交點(diǎn)處相互交叉的多個(gè)電隔離的導(dǎo)體。觸摸探測器被布置成，通過探測在交點(diǎn)處交叉的導(dǎo)體之間通過電容耦合轉(zhuǎn)移的能量的減少，以及通過與在給定交點(diǎn)處探測到的用戶觸摸相對應(yīng)的該交點(diǎn)處探測到的電容耦合的能量的減少，來探測用戶觸摸。多個(gè)電隔離的導(dǎo)體中的每一個(gè)包括用絕緣涂層單獨(dú)絕緣的導(dǎo)線。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于觸摸感測顯示器中的、用來探測用戶觸摸輸入的裝置，并且尤其涉及用來探測用戶多點(diǎn)觸摸，即同時(shí)來自用戶的一個(gè)或多個(gè)觸摸輸入的裝置。

背景

配備有觸摸感測顯示器的個(gè)人計(jì)算設(shè)備已眾所周知并被廣泛使用。這種顯示器允許用戶通過“觸摸輸入”，即通過觸摸通常被定位在顯示屏上方的觸摸感測面板，來控制設(shè)備。

所謂的“多點(diǎn)觸摸”技術(shù)的最新進(jìn)展使得多點(diǎn)觸摸設(shè)備得以發(fā)展，由此設(shè)備的觸摸感測顯示器可以從用戶的多個(gè)同時(shí)觸摸中獲得控制信息。多點(diǎn)觸摸技術(shù)增加了用戶對于設(shè)備的控程度，并增加了設(shè)備的有用性和滿意度。

多點(diǎn)觸摸技術(shù)的發(fā)展主要局限于相對小規(guī)模的個(gè)人計(jì)算設(shè)備，如智能電話和平板電腦。然而，人們認(rèn)識到在其他領(lǐng)域提供多點(diǎn)觸摸感測顯示器可產(chǎn)生其他類型的改進(jìn)的設(shè)備。

常規(guī)的多點(diǎn)觸摸顯示設(shè)備使用所謂的“互電容”技術(shù)，由此對通過電容耦合的能力從第一組導(dǎo)體(即電極)轉(zhuǎn)移到第二組導(dǎo)體的電荷的電平進(jìn)行監(jiān)測。這種電荷轉(zhuǎn)移的減少指示用戶觸摸。可以使用其他技術(shù)來探測用戶觸摸，如所謂的“自電容”技術(shù)，由此監(jiān)測被布置成網(wǎng)格圖案的被隔離的導(dǎo)體的電容的變化。然而，當(dāng)試圖在多個(gè)同時(shí)觸摸之間進(jìn)行區(qū)分時(shí)，基于自電容的技術(shù)執(zhí)行效果不佳，因此并不適合于多點(diǎn)觸摸應(yīng)用。

常規(guī)的基于互電容的多點(diǎn)觸摸顯示設(shè)備包括覆蓋在顯示屏上的觸摸感測面板。觸摸感測面板包括第一陣列層和第二陣列層，該第一陣列層包括第一組導(dǎo)電元件并且該第二陣列層包括第二組導(dǎo)電元件。第一陣列層和第二陣列層由多個(gè)絕緣層分隔開并被定位在通常由玻璃制成的透明保護(hù)基板的下方。第一組導(dǎo)電元件和第二組導(dǎo)電元件由氧化銦錫(ITO)制成。當(dāng)ITO被沉積成足夠薄的層時(shí)，它變得透明并且通常被認(rèn)為是用于被定位在顯示屏上方的面板中的最好的材料。

第一陣列層的ITO導(dǎo)體被布置成在多個(gè)交叉點(diǎn)處與第二陣列層的ITO導(dǎo)體交叉。對由在各個(gè)交叉點(diǎn)處的第一層和第二層的ITO導(dǎo)體之間的電容耦合引起的電荷的轉(zhuǎn)移進(jìn)行監(jiān)測。當(dāng)在交叉點(diǎn)處探測到由電容耦合進(jìn)行轉(zhuǎn)移的電荷的電平下降時(shí)，探測出用戶觸摸(例如用戶使手指或電容性觸控筆與觸摸感測面板緊密靠近或物理接觸)。這是由原本會從一個(gè)導(dǎo)體層被轉(zhuǎn)移到交叉點(diǎn)處的其他導(dǎo)體層而不是被轉(zhuǎn)移到用戶(或觸控筆)的電荷引起的。

為了生產(chǎn)ITO導(dǎo)體，在基板上沉積一層ITO。接著，使用基于光刻的技術(shù)以蝕刻各個(gè)導(dǎo)體之間的間隙來蝕刻該層。

如上所述，當(dāng)ITO被沉積為足夠薄的層(例如厚度相當(dāng)于250/300Ω/sq的電阻的ITO層)，它對于人眼基本透明，因此，高清晰度顯示屏的光學(xué)呈現(xiàn)基本上不會因放置在基于ITO的多點(diǎn)觸摸感測面板的頂部上而被削弱。

然而，使用ITO具有許多缺陷，這些缺陷使得它不太適合于制造其他類型的設(shè)備。

例如，雖然當(dāng)ITO被沉積為足夠薄的層時(shí)具有可接受的光學(xué)性能，但是其電阻率使得格外難于將ITO導(dǎo)體用于寬度大于500mm的多點(diǎn)觸摸感測面板。超過這種尺寸，電阻使得必須使用格外高的功率的電子器件來將電荷“驅(qū)動(dòng)”到導(dǎo)體中，這導(dǎo)致功率消耗增加。此外，隨著導(dǎo)體的電阻增加，精確地測量多少電荷被電容地耦合在第一陣列層和第二陣列層之間變得更加困難。因此，為了制作更大尺寸的多點(diǎn)觸摸感測面板，有必要“平鋪”一系列離散的面板，從而增加了成本并且需要復(fù)雜的電子器件來控制平鋪陣列。