BE1027408A9

BE1027408A9 - IMPROVED TOUCH SCREEN FOR DETECTING THE LOCATION OF A TOUCH

Info

Publication number: BE1027408A9
Application number: BE20195429A
Authority: BE
Inventors: Luc Demets
Original assignee: Clicktouch
Priority date: 2019-07-03
Filing date: 2019-07-03
Publication date: 2021-02-08
Also published as: BE1027408A1; BE1027408B1

Abstract

Een aanraakscherm (1) voor het detecteren van de locatie van een aanraking (P), waarbij het aanraakscherm (1) omvat: een continu resistief samenstel (3) voor het bepalen van een eerste aanraaklocatie, een capacitief samenstel (4) voor het bepalen van een tweede aanraaklocatie, en een besturingsinrichting (5a, 5b) die elektrisch verbonden is met het resistieve samenstel (3) en het capacitieve samenstel (4), waarbij de besturingsinrichting (5a, 5b) het aanraakscherm (1) afwisselend doet omschakelen tussen een resistieve detectiemodus, waarbij de besturingsinrichting (5a) het resistieve samenstel (3) aandrijft om de eerste aanraaklocatie te bepalen terwijl het capacitieve samenstel (4) inactief is, en een capacitieve detectiemodus, waarbij besturingsinrichting (5b) het capacitieve samenstel (4) aandrijft om de tweede aanraaklocatie te bepalen terwijl het resistieve samenstel (3) inactief is, en waarbij de besturingsinrichting (5a) voorts het resistieve samenstel (3) zodanig aandrijft dat het resistieve samenstel (3) wordt gebruikt als een aangedreven afscherming voor het capacitieve samenstel (4) wanneer het aanraakscherm (1) zich in capacitieve detectiemodus bevindt.A touch screen (1) for detecting the location of a touch (P), the touch screen (1) comprising: a continuous resistive assembly (3) for determining a first touch location, a capacitive assembly (4) for determining of a second touch location, and a control device (5a, 5b) electrically connected to the resistive assembly (3) and the capacitive assembly (4), the control device (5a, 5b) switching the touch screen (1) alternately between a resistive detection mode, wherein the controller (5a) drives the resistive assembly (3) to determine the first touch location while the capacitive assembly (4) is inactive, and a capacitive detection mode, wherein controller (5b) drives the capacitive assembly (4) to determine the second touch location while the resistive assembly (3) is inactive, and wherein the controller (5a) further drives the resistive assembly (3) such that the resistive assembly (3) is used as a powered shield for the capacitive assembly (4) when the touch screen (1) is in capacitive detection mode.

Description

IMPROVED TOUCH SCREEN FOR DETECTING THE

LOCATIE VAN EEN AANRAKING Technisch domein De onderhavige uitvinding betreft een verbeterd aanraakscherm voor het detecteren van de locatie van een aanraking door het combineren van een resistief en een capacitief samenstel voor het meten van een aanraaklocatie. De onderhavige uitvinding betreft voorts een werkwijze voor het bevestigen van een aanraking. Stand van de techniek Aanraakschermen zijn bijzonder populair geworden in tal van verschillende toepassingen, zoals tablets, bedieningsschermen of mobiele telefoons, en in een groot aantal verschillende vakgebieden, zoals in de industrie of in de geneeskunde. Vooral sinds de lancering van de iPhone van Apple zijn capacitieve aanraakschermen zeer populair geworden, en ze worden vandaag meer en meer gebruikt. Capacitieve aanraakschermen kunnen worden onderverdeeld in aanraakschermen die gebruikmaken van samenstellen voor het meten van elektrische oppervlakcapaciteit en aanraakschermen die gebruikmaken van samenstellen voor het meten van geprojecteerde elektrische capaciteit, zoals samenstellen voor het meten van zelfcapaciteit of wederzijdse capaciteit. leder type samenstel heeft zijn voor- en nadelen, en het gebruik van een bepaald samenstel hangt dus sterk af van de gewenste toepassing. Het is in de industrie echter gangbaar geworden om gebruik te maken van samenstellen voor het meten van geprojecteerde capaciteit. Ondanks hun al met al aantrekkelijke eigenschappen hebben capacitieve aanraakschermen in het algemeen één groot nadeel. Er kan gemakkelijk een ongewenste, bijvoorbeeld toevallige of onbedoelde waarneming plaatsvinden van een aanraking op een bepaalde locatie van het aanraakscherm, aangezien er geen interactiekracht nodig is om een aanraking te detecteren op het aanraakscherm. Wanneer het aanraakscherm te dicht benaderd wordt met een geleidend voorwerp, kan dat een aanraking doen ontstaan. Vooral in toepassingen waarbij de gebruiker niet 100% van de tijd naar het aanraakscherm kijkt (bijvoorbeeld in industriële toepassingen zoals metaalbewerkingsmachines, of zoals in medische toepassingen zoals medische apparatuur waarbij de bediener meerdere toestellen en/of de patiënt in het oog moet houden), kan gemakkelijk een onbedoelde aanraking plaatsvinden, bijvoorbeeld door een vinger die ‘aarzelend, maar klaar om het aan te raken’ boven het aanraakscherm blijft zweven, of door een onwillekeurige armbeweging. Een nog belangrijker mechanisme dat tot ongewenste aanrakingen leidt, wordt gevormd door vloeistoffen zoals water en/of vuil dat op het aanraakscherm terechtkomt. Met name geleidende vloeistoffen, zoals zweet of bloed, blijven een belangrijke oorzaak van ongewenste aanrakingen op de capacitieve samenstellen.LOCATION OF A TOUCH Technical domain The present invention relates to an improved touch screen for detecting the location of a touch by combining a resistive and a capacitive assembly for measuring a touch location. The present invention further relates to a method of confirming a touch. Background Art Touch screens have become particularly popular in a variety of applications, such as tablets, control screens, or mobile phones, and in a wide variety of fields, such as in industry or medicine. Especially since the launch of Apple's iPhone, capacitive touch screens have become very popular, and they are used more and more today. Capacitive touch screens can be divided into touch screens using assemblies for measuring surface electrical capacitance and touch screens using assemblies for measuring projected capacitance, such as assemblies for measuring self-capacitance or mutual capacitance. Each type of assembly has its advantages and disadvantages, and the use of a particular assembly therefore depends strongly on the desired application. However, it has become common in the industry to use assemblies for measuring projected capacity. Despite their overall attractive features, capacitive touch screens generally have one major drawback. An undesired, e.g. accidental or unintended sensing of a touch at a particular location of the touch screen can easily occur, since no interaction force is required to detect a touch on the touch screen. If the touch screen is approached too closely with a conductive object, it may cause contact. Especially in applications where the user does not look at the touch screen 100% of the time (for example, in industrial applications such as metalworking machines, or as in medical applications such as medical equipment where the operator has to keep an eye on multiple devices and / or the patient), accidental touch can easily occur, for example by a finger hovering "hesitantly but ready to touch it" above the touch screen, or by involuntary arm movement. An even more important mechanism that leads to unwanted touches is formed by liquids such as water and / or dirt that gets on the touch screen. Conductive liquids in particular, such as sweat or blood, remain a major cause of unwanted contact on the capacitive assemblies.

In de stand van de techniek is gebleken dat het probleem van ongewenste aanrakingen kan worden aangepakt door het vergroten van de redundantie van het aanraakscherm. Met name is in de stand van de techniek het voorstel geopperd om een tweede meetsamenstel te verschaffen dat onafhankelijk van het capacitieve meetsamenstel de locatie van de aanraking op het aanraakscherm bepaalt, bijvoorbeeld om te bevestigen dat de gebruiker werkelijk het aanraakscherm wenst te activeren/aan te raken door het aanraakscherm aan te raken op die bepaalde locatie. Het is gebleken dat de aanrakingsdetectietechnologie van het tweede meetsamenstel bij voorkeur dient te verschillen van de aanrakingsdetectietechnologie van het capacitieve meetsamenstel, om ervoor te zorgen dat één enkele oorzaak van ongewenste aanrakingen niet leidt tot de bepaling van een aanrakingslocatie in beide meetsamenstellen. In het Amerikaanse octrooischrift US20120188187 wordt bijvoorbeeld een aanraakscherm bekendgemaakt waarbij een resistief meetsamenstel, hierna resistief samenstel genoemd, en een capacitief meetsamenstel, hierna capacitief samenstel genoemd, over elkaar heen worden geplaatst.It has been found in the prior art that the problem of unwanted touches can be addressed by increasing the redundancy of the touch screen. In particular, it has been suggested in the prior art to provide a second measuring assembly that independently of the capacitive measuring assembly determines the location of the touch on the touch screen, for example to confirm that the user actually wishes to activate / tap the touch screen. by touching the touch screen at that particular location. It has been found that the touch detection technology of the second measurement assembly should preferably be different from the touch detection technology of the capacitive measurement assembly, to ensure that a single cause of unwanted touches does not lead to the determination of a touch location in both measurement assemblies. For example, in US patent US20120188187 a touch screen is disclosed in which a resistive measurement assembly, hereinafter referred to as a resistive assembly, and a capacitive measurement assembly, hereinafter referred to as a capacitive assembly, are placed on top of each other.

In het aanraakscherm dat wordt bekendgemaakt in US20120188187 worden het resistieve samenstel en het capacitieve samenstel gelijktijdig aangedreven teneinde gelijktijdig een eerste en een tweede aanraaklocatie te verkrijgen door middel van respectievelijk het resistieve en het capacitieve samenstel. Een locatie van een aanraking wordt bevestigd wanneer de eerste en de tweede aanraaklocatie nagenoeg gelijk zijn.In the touch screen disclosed in US20120188187, the resistive assembly and the capacitive assembly are simultaneously driven to simultaneously obtain a first and second touch location by means of the resistive and capacitive assembly, respectively. A location of a touch is confirmed when the first and second touch locations are substantially the same.

Voorts krijgt het de voorkeur dat het resistieve samenstel van het aanraakscherm een continue bepaling van een aanraaklocatie verschaft, d.w.z. dat de bepaling van de locatie van een aanraking niet discreet is, zoals het geval zou zijn wanneer het resistieve samenstel geen elektrodelagen zoals resistieve films omvatte, maar in plaats daarvan discrete elektrodestroken die een XY-raster van elektroden vormen. Een continue bepaling van een aanraaklocatie maakt het mogelijk om een aanraking preciezer en accurater te bepalen. De continue bepaling van de aanraaklocatie maakt het bovendien mogelijk om een continue beweging van een locatie van een aanraking op een meer vloeiende manier te bepalen. Een resistief samenstel dat een dergelijke continue bepaling van een aanraaklocatie mogelijk maakt, wordt een continu resistief samenstel genoemd. Een dergelijk continu resistief samenstel omvat een bovenste elektrodelaag die zich relatief dicht bij de gebruiker bevindt, en een nagenoeg evenwijdige onderste elektrodelaag die zich relatief ver van de gebruiker bevindt, waarbij een locatie van een aanraking af te leiden is uit de contactpositie van de bovenste elektrodelaag en de onderste elektrodelaag.Furthermore, it is preferred that the resistive assembly of the touch screen provides a continuous determination of a touch location, ie the determination of the location of a touch is not discrete, as would be the case if the resistive assembly did not include electrode layers such as resistive films, but instead discrete electrode strips that form an XY grid of electrodes. A continuous determination of a touch location makes it possible to determine a touch more precisely and accurately. Moreover, the continuous determination of the touch location makes it possible to determine a continuous movement of a location of a touch in a smoother way. A resistive assembly that allows for such a continuous determination of a touch location is called a continuous resistive assembly. Such a continuous resistive assembly comprises an upper electrode layer located relatively close to the user and a substantially parallel lower electrode layer located relatively far from the user, a location of a touch being inferred from the contact position of the upper electrode layer and the lower electrode layer.

Voorbeelden van continue resistieve samenstellen zijn in de handel verkrijgbare resistieve samenstellen met 4 draden, 5 draden of 8 draden.Examples of continuous resistive assemblies are commercially available 4-wire, 5-wire, or 8-wire resistive assemblies.

In de onderhavige uitvinding is echter gebleken dat wanneer het resistieve samenstel en het capacitieve samenstel enkel over elkaar heen worden aangebracht, vooral wanneer het resistieve samenstel een continu resistief samenstel zoals een samenstel met 4 draden, 5 draden of 8 draden is, de geleverde prestaties suboptimaal zijn.However, in the present invention, it has been found that when the resistive assembly and the capacitive assembly are superimposed only, especially when the resistive assembly is a continuous resistive assembly such as a 4-wire, 5-wire or 8-wire assembly, the performance delivered is sub-optimal. to be.

In de onderhavige uitvinding is gebleken dat het resistieve samenstel, in het bijzonder de relatief grote elektrodelagen zoals die aanwezig zijn in continue resistieve samenstellen, in tegenstelling tot de discrete elektrodestroken die een XY-raster van elektroden vormen, fungeert/fungeren als een aardingsvlak, dat een normaal functioneren van het capacitieve samenstel moeilijk of onmogelijk maakt.In the present invention, it has been found that the resistive assembly, especially the relatively large electrode layers such as those present in continuous resistive assemblies, in contrast to the discrete electrode strips forming an XY grid of electrodes, acts as a ground plane, which makes normal functioning of the capacitive assembly difficult or impossible.

In het bijzonder is gebleken dat het aardingsvlak parasitische capaciteiten doet ontstaan met de elektroden van het capacitieve samenstel, waardoor de resolutie wordt beperkt waarmee een verandering wordt gedetecteerd in de capaciteitswaarde op de detectoren van het capacitieve samenstel.In particular, it has been found that the ground plane creates parasitic capacitances with the electrodes of the capacitive assembly, limiting the resolution at which a change in the capacitance value is detected on the detectors of the capacitive assembly.

Beschrijving van de uitvindingDescription of the invention

De onderhavige uitvinding heeft tot doel een verbeterd aanraakscherm te verschaffen voor het detecteren van de locatie van een aanraking onafhankelijk door een resistief samenstel en een capacitief samenstel, in het bijzonder door een continu resistief samenstel, zoals, maar niet beperkt tot, een resistief samenstel met 4 draden, 5 draden of 8 draden, en een capacitief samenstel zoals bij voorkeur een capacitief samenstel voor het meten van geprojecteerde capaciteit.It is an object of the present invention to provide an improved touch screen for detecting the location of a touch independently by a resistive assembly and a capacitive assembly, in particular by a continuous resistive assembly, such as, but not limited to, a resistive assembly with 4 wires, 5 wires or 8 wires, and a capacitive assembly such as preferably a capacitive assembly for measuring projected capacitance.

Het verbeterde aanraakscherm volgens de onderhavige uitvinding omvat derhalve een resistief samenstel voor het bepalen van een eerste aanraaklocatie, een capacitief samenstel voor het bepalen van een tweede aanraaklocatie en een besturingsinrichting voor het aandrijven van het resistieve en het capacitieve samenstel, d.w.z. voor het bepalen van respectievelijk de eerste en de tweede aanraaklocatie.The improved touch screen of the present invention thus comprises a resistive assembly for determining a first touch location, a capacitive assembly for determining a second touch location and a controller for driving the resistive and capacitive assembly, i.e. for determining respectively the first and second touch locations.

Het capacitieve samenstel is boven op het resistieve samenstel voorzien, bijvoorbeeld tussen het resistieve samenstel en een invoeroppervlak van het aanraakscherm.The capacitive assembly is provided on top of the resistive assembly, for example, between the resistive assembly and an input surface of the touch screen.

Het invoeroppervlak van het aanraakscherm is bijvoorbeeld een oppervlak dat in hoofdzaak toegankelijk is voor een gebruiker, bijvoorbeeld door het oppervlak te benaderen met de vinger van de gebruiker,The input surface of the touch screen is, for example, a surface that is substantially accessible by a user, for example by accessing the surface with the user's finger,

om een invoer te verschaffen aan het aanraakscherm.to provide an input to the touch screen.

Het invoeroppervlak, d.w.z. de oppervlakte van het aanraakscherm die geconfigureerd is om te worden aangeraakt door de gebruiker, is bijvoorbeeld gevormd door het capacitieve samenstel zelf, of is bijvoorbeeld gevormd door een dunne, krasbestendige deklaag die aangebracht is boven op het capacitieve samenstel.The input surface, i.e. the surface of the touch screen configured to be touched by the user, is formed, for example, by the capacitive assembly itself, or is, for example, formed by a thin, scratch-resistant coating applied on top of the capacitive assembly.

Bij voorkeur is het aanraakscherm geconfigureerd voor het bepalen van de eerste en de tweede aanraaklocatie op het invoeroppervlak van het aanraakscherm... In de onderhavige uitvinding verwijzen de ‘eerste aanraaklocatie’ en dePreferably, the touch screen is configured to determine the first and second touch locations on the input surface of the touch screen ... In the present invention, the "first touch location" and the

‘weede aanraaklocatie’ naar de ‘berekende locaties’ op het aanraakscherm, zoals bepaald door middel van respectievelijk het resistieve samenstel en het capacitieve samenstel."Weath touch location" to the "calculated locations" on the touch screen, as determined by the resistive assembly and the capacitive assembly, respectively.

Deze ‘berekende locaties’ zijn benaderingen van een ‘fysieke locatie’ die de gebruiker aanraakt op het aanraakscherm, bijvoorbeeld op een fysieke locatie op het invoeroppervlak, bijvoorbeeld door het invoeroppervlak aan te raken met een vinger. Deze ‘berekende locaties’ zijn bij voorkeur benaderingen van één enkele ‘fysieke locatie’ die de gebruiker aanraakt op het aanraakscherm, bijvoorbeeld op één enkele fysieke locatie op het invoeroppervlak, bijvoorbeeld door het invoeroppervlak aan te raken met één enkele vinger. Met andere woorden: de ‘eerste aanraaklocatie’ en de ‘tweede aanraaklocatie’ hebben bij voorkeur geen betrekking op de meerdere aanraaklocaties in een ‘multitouch”- toepassing, waarbij het aanraakscherm gelijktijdig wordt aangeraakt op verschillende locaties, bijvoorbeeld met meerdere vingers. De besturingsinrichting is elektrisch verbonden met het resistieve samenstel en het capacitieve samenstel. Het resistieve samenstel omvat een onderste elektrodelaag, bijvoorbeeld een onderste resistieve film, en een nagenoeg evenwijdige bovenste elektrodelaag, bijvoorbeeld een bovenste resistieve film, die zich bijvoorbeeld bevindt tussen de onderste elektrodelaag en het invoeroppervlak.These "calculated locations" are approximations of a "physical location" that the user touches on the touch screen, for example, at a physical location on the input surface, such as by touching the input surface with a finger. These "calculated locations" are preferably approximations of a single "physical location" that the user touches on the touch screen, for example at a single physical location on the input surface, for example by touching the input surface with a single finger. In other words, the "first touch location" and the "second touch location" preferably do not relate to the multiple touch locations in a "multitouch" application, where the touch screen is touched simultaneously in different locations, for example with multiple fingers. The controller is electrically connected to the resistive assembly and the capacitive assembly. The resistive assembly includes a lower electrode layer, e.g., a lower resistive film, and a substantially parallel upper electrode layer, e.g., an upper resistive film, located, for example, between the lower electrode layer and the input surface.

Bij voorkeur bevindt de bovenste elektrode zich dichter bij de gebruiker, bijvoorbeeld dichter bij het invoeroppervlak, dan de onderste elektrode. Bij voorkeur ligt de bovenste elektrodelaag nagenoeg evenwijdig aan het invoeroppervlak van het aanraakscherm. De eerste aanraaklocatie is af te leiden, bijvoorbeeld door de besturingsinrichting die het resistieve samenstel aandrijft, uit de contactpositie van de bovenste elektrodelaag en de onderste elektrodelaag. Het resistieve samenstel is bij voorkeur voorzien als een continu resistief samenstel, d.w.z. de bepaling van de locatie van een aanraking door het resistieve samenstel is bij voorkeur niet discreet, zoals het geval zou zijn wanneer het resistieve samenstel geen elektrodelagen zoals resistieve films maar discrete, in één richting lopende elektrodestroken omvatte die een XY-raster van elektroden vormen. Een continue bepaling van een aanraaklocatie maakt het mogelijk om een aanraking preciezer en accurater te bepalen. De continue bepaling van de aanraaklocatie maakt het bovendien mogelijk om een continue beweging van een locatie van een aanraking op een meer vloeiende manier te bepalen. Bij voorkeur slaat de besturingsinrichting, bijvoorbeeld na een gegeven tijdsspanne die bijvoorbeeld bepaald wordt door een scanfrequentie, de eerste aanraaklocatie op, die bepaald wordt door het resistieve samenstel aan te drijven en de tweede aanraaklocatie, die bepaald wordt door het capacitieve samenstel aan te drijven.Preferably, the top electrode is closer to the user, e.g., closer to the input surface, than the bottom electrode. Preferably, the top electrode layer is substantially parallel to the input surface of the touch screen. The first touch location is inferred, for example, by the controller driving the resistive assembly, from the contact position of the top electrode layer and the bottom electrode layer. The resistive assembly is preferably provided as a continuous resistive assembly, i.e. the determination of the location of a contact by the resistive assembly is preferably not discrete, as would be the case if the resistive assembly is not electrode layers such as resistive films but discrete, in included unidirectional electrode strips forming an XY grid of electrodes. A continuous determination of a touch location makes it possible to determine a touch more precisely and accurately. Moreover, the continuous determination of the touch location makes it possible to determine a continuous movement of a location of a touch in a smoother way. Preferably, for example after a given period of time determined by a scan frequency, for example, the controller stores the first touch location determined by driving the resistive assembly and the second touch location determined by driving the capacitive assembly.

Bij voorkeur brengt de besturingsinrichting een bevestigingssignaal voort wanneer de eerste aanraaklocatie nagenoeg gelijk is aan de tweede aanraaklocatie. Het verbeterde aanraakscherm van de onderhavige uitvinding biedt daardoor het voordeel dat de locatie van de aanraking bijvoorbeeld op het invoeroppervlak van het aanraakscherm onafhankelijk wordt bepaald door een capacitief samenstel en door een resistief samenstel, in het bijzonder door een continu resistief samenstel. Door zowel het continue resistieve samenstel als het capacitieve samenstel te voorzien, wordt de redundantie van het aanraakscherm vergroot. Deze vergroting van de redundantie maakt het bij voorkeur 5 mogelijk om te bevestigen dat de gebruiker werkelijk het aanraakscherm wenst te activeren/aan te raken door het aanraakscherm aan te raken, op die bepaalde locatie, bijvoorbeeld door de eerste aanraaklocatie, die bepaald is door het resistieve samenstel, te vergelijken met de tweede aanraaklocatie, die bepaald is door het capacitieve samenstel.Preferably, the controller generates an acknowledgment signal when the first touch location is substantially the same as the second touch location. The improved touch screen of the present invention therefore offers the advantage that the location of the touch, for example on the input surface of the touch screen, is independently determined by a capacitive assembly and by a resistive assembly, in particular by a continuous resistive assembly. By providing both the continuous resistive assembly and the capacitive assembly, the redundancy of the touch screen is increased. This increase in redundancy preferably makes it possible to confirm that the user really wants to activate / touch the touch screen by touching the touch screen, at that particular location, for example by the first touch location, which is determined by the touch screen. resistive assembly, comparable to the second touch location determined by the capacitive assembly.

Volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding doet de besturingsinrichting het aanraakscherm afwisselen tussen een resistieve detectiemodus, waarbij de besturingsinrichting het resistieve samenstel aandrijft om de eerste aanraaklocatie te bepalen terwijl het capacitieve samenstel inactief is, d.w.z. terwijl het capacitieve samenstel niet wordt aangedreven om de tweede aanraaklocatie te bepalen, en een capacitieve detectiemodus, waarbij de besturingsinrichting het capacitieve samenstel aandrijft om de tweede aanraaklocatie te bepalen terwijl het resistieve samenstel inactief is, d.w.z. terwijl het resistieve samenstel niet wordt aangedreven om de eerste aanraaklocatie te bepalen. Gebleken is dat door het omschakelen van het aanraakscherm tussen capacitieve detectiemodus en resistieve detectiemodus, de interferentie van één meetmodaliteit, zoals de resistieve meetmodaliteit, op de andere meetmodaliteit, zoals de capacitieve meetmodaliteit, wordt verminderd. Volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding drijft de besturingsinrichting voorts het resistieve samenstel op zodanige wijze aan dat het resistieve samenstel wordt gebruikt als een aangedreven afscherming voor het capacitieve samenstel wanneer het aanraakscherm zich in capacitieve detectiemodus bevindt. De aangedreven afscherming is ook bekend als een capacitieve aangedreven bescherming. Gebleken is dat de relatief grote elektrodelagen die in continue resistieve samenstellen worden voorzien, in tegenstelling tot discrete elektrodestroken die een XY- raster van elektroden vormen in discrete resistieve samenstellen, fungeren als een aardingsvlak dat een normaal functioneren van het capacitieve samenstel moeilijk of zelfs onmogelijk maakt. Er is namelijk gebleken dat dit grote aardingsvlak parasitische capaciteiten doet ontstaan met de elektroden van het capacitieve samenstel, waardoor de resolutie wordt beperkt waarmee een verandering wordt gedetecteerd in de capaciteitswaarde in het capacitieve samenstel. Door het resistieve samenstel aan te drijven, bijvoorbeeld door de onderste en/of bovenste elektrodelaag aan te drijven, als een capacitieve aangedreven afscherming voor het capacitieve samenstel, worden de parasitische capaciteiten tussen het aardingsvlak en de elektroden van het capacitieve samenstel verminderd. Voorts is in de onderhavige uitvinding gebleken dat het voordeel van de onderhavige uitvoeringsvorm geldt voor alle aanraakschermen waarin continue resistieve samenstellen en capacitieve samenstellen over elkaar heen zijn geplaatst, onafhankelijk van de verdere toepassing van de eerste en de tweede aanraaklocatie, waarbij één van de toepassingen het bepalen is van een bevestigingssignaal om een locatie van een aanraking op het aanraakscherm te bevestigen.According to one embodiment of the present invention, the controller alternates the touch screen between a resistive detection mode, wherein the controller drives the resistive assembly to determine the first touch location while the capacitive assembly is inactive, i.e., while the capacitive assembly is not driven to the second touch location. and a capacitive detecting mode, wherein the controller drives the capacitive assembly to determine the second touch location while the resistive assembly is inactive, ie, while the resistive assembly is not driven to determine the first touch location. It has been found that switching the touch screen between capacitive detection mode and resistive detection mode reduces the interference from one measurement modality, such as the resistive measurement modality, to the other measurement modality, such as the capacitive measurement modality. In accordance with one embodiment of the present invention, the controller further drives the resistive assembly such that the resistive assembly is used as a powered shield for the capacitive assembly when the touch screen is in capacitive detection mode. The driven shield is also known as a capacitive driven shield. The relatively large electrode layers provided in continuous resistive assemblies, unlike discrete electrode strips that form an XY grid of electrodes in discrete resistive assemblies, have been found to act as a ground plane that makes normal operation of the capacitive assembly difficult or even impossible. . Namely, it has been found that this large ground plane creates parasitic capacitances with the electrodes of the capacitive assembly, limiting the resolution at which a change in the capacitance value in the capacitive assembly is detected. By driving the resistive assembly, for example by driving the lower and / or upper electrode layer, as a capacitive driven shield for the capacitive assembly, the parasitic capacitances between the ground plane and the electrodes of the capacitive assembly are reduced. Furthermore, it has been found in the present invention that the advantage of the present embodiment applies to all touch screens in which continuous resistive assemblies and capacitive assemblies are superimposed on each other, regardless of the further application of the first and the second touch location, one of the applications being the determining is from an acknowledgment signal to confirm a location of a touch on the touch screen.

Volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding wordt de locatie van de aanraking bevestigd wanneer de eerste aanraaklocatie, die bepaald is door het continue resistieve samenstel, nagenoeg gelijk is aan de tweede aanraaklocatie, die onafhankelijk bepaald is door het capacitieve samenstel.According to an embodiment of the present invention, the location of the touch is confirmed when the first touch location determined by the continuous resistive assembly is substantially equal to the second touch location determined independently by the capacitive assembly.

Volgens de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding slaat de besturingsinrichting de eerste aanraaklocatie op, die bepaald wordt door het resistieve samenstel aan te drijven tijdens de resistieve detectiemodus, en de tweede aanraaklocatie, die vervolgens bepaald wordt door vervolgens het capacitieve samenstel aan te drijven tijdens de capacitieve detectiemodus.According to the embodiment of the present invention, the controller stores the first touch location, which is determined by driving the resistive assembly during the resistive sensing mode, and the second touch location, which is then determined by subsequently driving the capacitive assembly during the capacitive mode. detection mode.

De besturingsinrichting omvat bijvoorbeeld een geheugencomponent voor het tijdelijk opslaan van de bepaalde aanraaklocaties.The control device comprises, for example, a memory component for temporarily storing the determined touch locations.

Bij voorkeur genereert de besturingsinrichting een bevestigingssignaal wanneer de eerste aanraaklocatie nagenoeg gelijk is aan de tweede aanraaklocatie.Preferably, the control device generates an acknowledgment signal when the first touch location is substantially the same as the second touch location.

Het bevestigingssignaal schakelt bijvoorbeeld een interne machinetoestand om die opgeslagen is in de geheugencomponent van de besturingsinrichting, waarbij de interne machinetoestand bijvoorbeeld gekoppeld is aan de laatste gemeten eerste en tweede aanraaklocatie, en waarbij de interne machinetoestand standaard ‘niet bevestigd’ is, en waarbij het bevestigingssignaal de interne machinetoestand bijvoorbeeld omschakelt naar ‘bevestigd’. Het aanraakscherm is bij voorkeur verbonden met een gebruikersinrichting, zoals een mobiele telefoon, een geldautomaat of een kookplaat.For example, the acknowledgment signal switches an internal machine state stored in the memory component of the control device, where the internal machine state is associated, for example, with the last measured first and second touch locations, and the internal machine state is 'not acknowledged' by default, and the acknowledgment signal is for example, the internal machine state switches to 'confirmed'. The touch screen is preferably connected to a user device, such as a mobile phone, an ATM or a hob.

Bij voorkeur wordt de gebruikersinrichting in staat gesteld omde eerste en de tweede aanraaklocatie op te halen wanneer de geassocieerde interne machinetoestand ‘bevestigd’ is.Preferably, the user equipment is enabled to retrieve the first and second touch locations when the associated internal machine state is "confirmed".

Volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding omvat het resistieve samenstel een bovenste substraat, bij voorkeur een flexibel bovenste substraat, met de bovenste elektrodelaag, en een onderste substraat, bij voorkeur een star onderste substraat, met de onderste elektrodelaag.According to one embodiment of the present invention, the resistive assembly comprises an upper substrate, preferably a flexible upper substrate, with the upper electrode layer, and a lower substrate, preferably a rigid lower substrate, with the lower electrode layer.

Bij voorkeur bevindt het bovenste substraat zich dichter bij de gebruiker, bijvoorbeeld dichter bij het invoeroppervlak, dan het onderste substraat.Preferably, the top substrate is closer to the user, e.g., closer to the input surface, than the bottom substrate.

Bij voorkeur zijn de bovenste en de onderste elektrodelaag resistieve films, zoals films gemaakt van een ITO-legering.Preferably, the top and bottom electrode layers are resistive films, such as films made of ITO alloy.

Het bovenste substraat en het onderste substraat zijn bij voorkeur op zodanige wijze ten opzichte van elkaar gepositioneerd dat de bovenste elektrodelaag gericht is naar de onderste elektrodelaag.The top substrate and the bottom substrate are preferably positioned with respect to each other in such a way that the top electrode layer faces the bottom electrode layer.

Het resistieve samenstel omvat voorts bij voorkeur een veelheid aan afstandhoudende punten die zich bevinden tussen het bovenste substraat en het onderste substraat teneinde de bovenste elektrodelaag te scheiden van de onderste elektrodelaag.The resistive assembly preferably further includes a plurality of spacer points located between the top substrate and the bottom substrate to separate the top electrode layer from the bottom electrode layer.

De veelheid aan afstandhoudende punten houdt bijvoorbeeld de bovenste en de onderste elektrodelaag gescheiden van elkaar, tenzij een gebruiker het bovenste substraat met de bovenste elektrodelaag drukt, d.w.z. onder dwang verplaatst, in de richting van de onderste elektrodelaag, waardoor een contactpunt wordt gecreëerd tussen de bovenste en de onderste elektrodelaag.For example, the plurality of spacer points keeps the top and bottom electrode layers separate from each other unless a user presses, i.e. forcibly moves, the top substrate with the top electrode layer toward the bottom electrode layer, creating a contact point between the top and the bottom electrode layer.

De veelheid aan afstandhoudende punten zijn bij voorkeur elektrische isolators.The plurality of spacer points are preferably electrical insulators.

Als gevolg daarvan zijn de bovenste elektrodelaag en onderste elektrodelaag bijvoorbeeld niet elektrisch verbonden tenzij een gebruiker het flexibele substraat met de bovenste elektrode drukt, d.w.z. onder dwang verplaatst, in de richting van de onderste elektrode, waardoor een elektrische verbinding wordt gecreëerd tussen de bovenste en de onderste elektrische laag.As a result, for example, the upper electrode layer and lower electrode layer are not electrically connected unless a user presses, i.e. forcibly displaces, the flexible substrate with the upper electrode in the direction of the lower electrode, creating an electrical connection between the upper and lower electrodes. bottom electrical layer.

De elektrische verbinding die wordt gevormd tussen de bovenste elektrodelaag en de onderste elektrodelaag maakt het bijvoorbeeld mogelijk om te bepalen dat een gebruiker het aanraakscherm heeft aangeraakt, bijvoorbeeld aan het invoeroppervlak.For example, the electrical connection formed between the upper electrode layer and the lower electrode layer makes it possible to determine that a user has touched the touch screen, for example at the input surface.

De verandering in elektrische parameters, zoals de verandering in spanning of stroom, die plaatsvindt als gevolg van de vorming van de elektrische verbinding die wordt gevormd tussen de bovenste elektrodelaag en de onderste elektrodelaag, maakt het bijvoorbeeld mogelijk om de locatie te bepalen waar een gebruiker aanraakscherm heeft aangeraakt, bijvoorbeeld waar de gebruiker het invoeroppervlak heeft aangeraakt.For example, the change in electrical parameters, such as the change in voltage or current, that occurs due to the formation of the electrical connection formed between the upper electrode layer and the lower electrode layer makes it possible to determine the location where a user touch screen , for example, where the user touched the input surface.

De werking van het continue resistieve samenstel zal hierna verder worden toegelicht met betrekking tot de specifieke uitvoeringsvormen van de resistieve samenstellen met 4 draden, 5 draden of 8 draden.The operation of the continuous resistive assembly will be further explained below with respect to the specific embodiments of the 4 wire, 5 wire or 8 wire resistive assemblies.

Volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding legt de besturingsinrichting, tijdens de resistieve detectiemodus, unidirectionele spanningsvallen aan op de bovenste elektrodelaag van het resistieve samenstel en/of op de onderste elektrodelaag van het resistieve samenstel.According to one embodiment of the present invention, during the resistive detection mode, the controller applies unidirectional voltage drops to the upper electrode layer of the resistive assembly and / or the lower electrode layer of the resistive assembly.

De onderhavige uitvoeringsvorm verheldert de werking van bekende continue resistieve samenstellen zoals continue resistieve samenstellen met 4 draden, 5 draden of 8 draden.The present embodiment clarifies the operation of known continuous resistive assemblies such as 4-wire, 5-wire or 8-wire continuous resistive assemblies.

In een eerste uitvoering is het resistieve samenstel een resistief samenstel met vier draden, waarbij de besturingsinrichting het resistieve samenstel aandrijft tijdens de resistieve detectiemodus, door afwisselend een unidirectionele spanningsval aan te leggen op de bovenste elektrodelaag van het resistieve samenstel terwijl de onderste elektrodelaag wordt gedetecteerd, en een loodrechte unidirectionele spanningsval op de onderste elektrodelaag van het resistieve samenstel terwijl de bovenste elektrodelaag wordt gedetecteerd.In a first embodiment, the resistive assembly is a four-wire resistive assembly, the controller driving the resistive assembly during the resistive detection mode by alternately applying a unidirectional voltage drop to the upper electrode layer of the resistive assembly while detecting the lower electrode layer. and a perpendicular unidirectional voltage drop on the lower electrode layer of the resistive assembly while the upper electrode layer is detected.

Bij voorkeur staat de bovenste elektrodelaag in elektrisch contact met twee geleidende draden die zich nagenoeg evenwijdig aan elkaar uitstrekken in een eerste richting, bijvoorbeeld op posities +x en -x, bijvoorbeeld langs tegenoverliggende randen van de bovenste elektrodelaag.Preferably, the upper electrode layer is in electrical contact with two conductive wires that extend substantially parallel to each other in a first direction, for example at positions + x and -x, for example along opposite edges of the upper electrode layer.

Bij voorkeur staat de onderste elektrodelaag in elektrisch contact met twee geleidende draden die zich nagenoeg evenwijdig aan elkaar uitstrekken in een tweede richting die nagenoeg loodrecht staat op de eerste richting, bijvoorbeeld op +y en -y, bijvoorbeeld langs tegenoverliggende randen van de onderste elektrodelaag.Preferably, the lower electrode layer is in electrical contact with two conductive wires that extend substantially parallel to each other in a second direction substantially perpendicular to the first direction, for example + y and -y, for example along opposite edges of the lower electrode layer.

De besturingsinrichting is ingericht om afwisselend een spanningsval aan te leggen tussen de +x- en de -x-draad (op een eerste tijdstip) en tussen de +y- en de -y-draad (op een volgend tijdstip). Wanneer de bovenste en de onderste elektrodelaag in contact komen met elkaar als gevolg van een aanraking door een gebruiker met voldoende kracht, wordt de x-positie van de aanraking, bijvoorbeeld op het invoeroppervlak, bepaald terwijl een spanningsval wordt aangelegd tussen de +x- en de -x- draad, en wordt de spanning bij het contactpunt gemeten door de -y- en/of de +y-draad,The controller is arranged to alternately apply a voltage drop between the + x and -x wires (at a first time) and between the + y and -y wires (at a next time). When the upper and lower electrode layers come into contact with each other as a result of a touch by a user with sufficient force, the x position of the touch, for example on the input surface, is determined while a voltage drop is applied between the + x and the -x- wire, and the voltage at the contact point is measured by the -y- and / or the + y- wire,

d.w.z. de bovenste elektrodelaag fungeert als een spanningsdeler.i.e., the upper electrode layer acts as a voltage divider.

Op dezelfde manier wordt de y-positie van de aanraking, bijvoorbeeld op het invoeroppervlak, bepaald terwijl een spanningsval wordt aangelegd tussen de -y- en de +y-draad, en wordt de spanning bij het contactpunt gemeten door de +x- en/of de -x-draden, d.w.z. de onderste elektrodelaag fungeert als een spanningsdeler.Similarly, the y position of the touch, for example on the input surface, is determined while a voltage drop is applied between the -y- and + y wires, and the voltage at the contact point is measured by the + x- and / or the -x wires, ie the bottom electrode layer acts as a voltage divider.

In een tweede uitvoering is het resistieve samenstel een resistief samenstel met vijf draden, waarbij de besturingsinrichting het resistieve samenstel aandrijft tijdens de resistieve detectiemodus, door afwisselend een unidirectionele spanningsval aan te leggen op een aangedreven elektrodelaag die één omvat van de bovenste of de onderste elektrodelaag van het resistieve samenstel terwijl de andere elektrodelaag van het resistieve samenstel wordt gedetecteerd, en een loodrechte unidirectionele spanningsval op de aangedreven elektrodelaag terwijl de andere elektrodelaag van het resistieve samenstel wordt gedetecteerd.In a second embodiment, the resistive assembly is a five-wire resistive assembly, the controller driving the resistive assembly during the resistive detection mode, by alternately applying a unidirectional voltage drop to a driven electrode layer comprising one of the top or bottom electrode layers of the the resistive assembly while the other electrode layer of the resistive assembly is detected, and a perpendicular unidirectional voltage drop on the driven electrode layer while the other electrode layer of the resistive assembly is detected.

Bij voorkeur is het resistieve samenstel met vijf draden een resistief samenstel waarbij de besturingsinrichting het resistieve samenstel aandrijft tijdens de resistieve detectiemodus, door afwisselend een unidirectionele spanningsval aan te leggen op de onderste elektrodelaag van het resistieve samenstel terwijl de bovenste elektrodelaag wordt gedetecteerd en een loodrechte unidirectionele spanningsval op de onderste elektrodelaag van het resistieve samenstel terwijl de bovenste elektrodelaag wordt gedetecteerd.Preferably, the five-wire resistive assembly is a resistive assembly where the controller drives the resistive assembly during the resistive detection mode, alternately applying a unidirectional voltage drop to the lower electrode layer of the resistive assembly while detecting the upper electrode layer and a perpendicular unidirectional voltage drop on the lower electrode layer of the resistive assembly while the upper electrode layer is detected.

De voorkeursuitvoeringsvorm, waarbij de onderste elektrodelaag de aangedreven elektrodelaag is, biedt het voordeel dat het aanraakscherm beter bestand is tegen schade door krassen/snijden.The preferred embodiment, where the bottom electrode layer is the driven electrode layer, offers the advantage that the touch screen is more resistant to scratch / cut damage.

Er is namelijk gebleken dat wanneer het aanraakscherm wordt gekrast/gesneden, de kras/snede doorgaans wordt toegebracht via het invoeroppervlak van het aanraakscherm, en zich bijgevolg uitstrekt vanaf het invoeroppervlak in de richting van het resistieve samenstel.Namely, it has been found that when the touch screen is scratched / cut, the scratch / cut is usually applied through the input surface of the touch screen, and thus extends from the input surface in the direction of the resistive assembly.

Als gevolg daarvan is de bovenste elektrodelaag meer onderhevig aan schade door krassen/snijden dan de onderste elektrodelaag.As a result, the upper electrode layer is more subject to scratch / cut damage than the lower electrode layer.

Door de onderste elektrodelaag te voorzien als de aangedreven elektrodelaag, kan het resistieve aanraakscherm normaal blijven functioneren zelfs wanneer de bovenste elektrodelaag gekrast/beschadigd is.By providing the lower electrode layer as the driven electrode layer, the resistive touch screen can continue to function normally even when the upper electrode layer is scratched / damaged.

Bij voorkeur staat in het resistieve samenstel met vijf draden de aangedreven elektrodelaag, bij voorkeur de onderste elektrodelaag, in elektrisch contact met de besturingsinrichting via vier geleidende draden, die bijvoorbeeld een nagenoeg rechthoekige structuur vormen die een +x-, een -x-, een +y- en een -y-draad omvat, die bijvoorbeeld voorzien zijn langs vier nagenoeg loodrechte randen van de aangedreven elektrodelaag, bij voorkeur van de onderste elektrodelaag. De andere elektrodelaag van het resistieve samenstel, d.w.z. de elektrodelaag van het resistieve samenstel die niet de aangedreven elektrodelaag is, d.w.z. de elektrodelaag van het resistieve samenstel die niet voorzien is van de +x-, de -x-, de +y- en de -y-draad, staat bij voorkeur in elektrisch contact met ten minste één detectiegeleider die verbonden is met de besturingsinrichting. De besturingsinrichting is ingericht om afwisselend een spanningsval aan te leggen tussen de +x- en de -x-draad (op een eerste tijdstip} en tussen de +y- en de -y-draad (op een volgend tijdstip). Wanneer de bovenste en de onderste elektrodelaag in contact komen met elkaar als gevolg van een aanraking door een gebruiker met voldoende kracht, wordt de x-positie van de aanraking, bijvoorbeeld op het invoeroppervlak, bepaald terwijl een spanningsval wordt aangelegd tussen de +x- en de -x-draad, en wordt de spanning bij het contactpunt gemeten door de detectiegeleider, d.w.z. de aangedreven elektrodelaag fungeert als een spanningsdeler. Op dezelfde manier wordt de y-positie van de aanraking, bijvoorbeeld op het invoeroppervlak, bepaald terwijl een spanningsval wordt aangelegd tussen de -y- en de +y-draad, en wordt de spanning bij het contactpunt gemeten door de detectiegeleider, d.w.z. de aangedreven elektrodelaag fungeert als een spanningsdeler. In een derde uitvoering is het resistieve samenstel een resistief samenstel met 8 draden. Resistieve samenstellen met 8 draden werken zoals resistieve samenstellen met 4 draden, maar hebben vier bijkomende detectielijnen, wat een betere accuraatheid en lineariteit mogelijk maakt in grotere formaten van aanraakscherm.Preferably, in the five-wire resistive assembly, the driven electrode layer, preferably the lower electrode layer, is in electrical contact with the control device via four conductive wires, forming, for example, a substantially rectangular structure forming a + x-, a -x-, a + y and a -y wire, provided, for example, along four substantially perpendicular edges of the driven electrode layer, preferably of the lower electrode layer. The other electrode layer of the resistive assembly, i.e. the electrode layer of the resistive assembly that is not the driven electrode layer, i.e. the electrode layer of the resistive assembly not having the + x-, the -x-, the + y- and the -y wire is preferably in electrical contact with at least one sensing conductor connected to the control device. The control device is arranged to alternately apply a voltage drop between the + x and -x wires (at a first time point} and between the + y and -y wires (at a subsequent point in time). and the bottom electrode layers come into contact with each other as a result of a touch by a user with sufficient force, the x position of the touch, for example on the input surface, is determined while a voltage drop is applied between the + x- and the -x wire, and the voltage at the contact point is measured by the sensing conductor, ie the driven electrode layer acts as a voltage divider. Similarly, the y position of the touch, for example on the input surface, is determined while a voltage drop is applied between the - y and the + y wire, and the voltage at the contact point is measured by the sensing conductor, ie the driven electrode layer acts as a voltage divider. In a third embodiment, the resistive sa Make up a resistive assembly with 8 wires. 8-wire resistive assemblies work like 4-wire resistive assemblies, but have four additional detection lines, allowing for better accuracy and linearity in larger touch screen sizes.

Volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding omvat het capacitieve samenstel elektroden die fysiek onderscheiden zijn van de onderste of bovenste elektrodelaag van het resistieve samenstel. De elektroden van het capacitieve samenstel zijn bijvoorbeeld een raster van loodrechte X- en Y-elektrodestroken in capacitieve samenstellen die gebruikmaken van principes van het meten van geprojecteerde capaciteit. Bij voorkeur drijft de besturingsinrichting het resistieve samenstel op zodanige wijze aan dat het resistieve samenstel wordt gebruikt als een aangedreven afscherming voor het capacitieve samenstel wanneer het aanraakscherm zich in capacitieve detectiemodus bevindt, door de bovenste en/of de onderste elektrodelaag/-lagen van het resistieve samenstel zodanig aan te drijven dat de bovenste en/of de onderste elektrodelaag/-lagen van het resistieve samenstel wordt/worden gebruikt als een aangedreven afscherming voor het capacitieve samenstel, d.w.z. één of beide van de bovenste en de onderste elektrodelaag van het resistieve samenstel zijn afschermingselektrodelagen.In one embodiment of the present invention, the capacitive assembly includes electrodes that are physically distinct from the lower or upper electrode layer of the resistive assembly. For example, the electrodes of the capacitive assembly are a grid of perpendicular X and Y electrode strips in capacitive assemblies using principles of measuring projected capacitance. Preferably, the controller drives the resistive assembly in such a way that the resistive assembly is used as a powered shield for the capacitive assembly when the touch screen is in capacitive sensing mode, through the upper and / or lower electrode layer (s) of the resistive assembly such that the upper and / or lower electrode layer (s) of the resistive assembly is / are used as a powered shield for the capacitive assembly, i.e. one or both of the upper and lower electrode layers of the resistive assembly shielding electrode layers.

In een uitvoeringsvorm wordt ten minste de bovenste elektrodelaag van het resistieve samenstel aangedreven om te werken als een aangedreven afscherming voor het capacitieve samenstel, d.w.z. ten minste de bovenste elektrodelaag is een afschermingselektrodelaag, omdat de bovenste elektrodelaag van het resistieve samenstel grenst aan het capacitieve samenstel en daarom de neiging heeft om de meeste parasitische capaciteit te creëren.In one embodiment, at least the upper electrode layer of the resistive assembly is driven to act as a powered shield for the capacitive assembly, i.e., at least the upper electrode layer is a shielding electrode layer because the upper electrode layer of the resistive assembly is adjacent to the capacitive assembly and therefore tends to create the most parasitic capacity.

Bij voorkeur wordt alleen de bovenste elektrodelaag van het resistieve samenstel aangedreven om te werken als een aangedreven afscherming voor het capacitieve samenstel, d.w.z. alleen de bovenste elektrodelaag is een afschermingselektrodelaag, waardoor de complexiteit van het resistieve samenstel wordt verminderd terwijl een voldoende sterke aangedreven afscherming wordt verschaft.Preferably, only the top electrode layer of the resistive assembly is driven to act as a powered shield for the capacitive assembly, i.e., only the top electrode layer is a shielding electrode layer, reducing the complexity of the resistive assembly while providing a sufficiently strong powered shield. .

Volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding drijft de besturingsinrichting het resistieve samenstel op zodanige wijze aan dat het resistieve samenstel wordt gebruikt als een aangedreven afscherming voor het capacitieve samenstel wanneer het aanraakscherm zich in capacitieve detectiemodus bevindt, door het aanleggen van een spanning Vbescherming op de bovenste en/of de onderste elektrodelaag van het resistieve samenstel.According to one embodiment of the present invention, the controller drives the resistive assembly in such a way that the resistive assembly is used as a powered shield for the capacitive assembly when the touch screen is in capacitive sensing mode, by applying a voltage Vprotection to the upper and / or the lower electrode layer of the resistive assembly.

Merk op dat de keuze van elektrodelagen van het resistieve samenstel die dienen te worden aangedreven als een aangedreven afscherming (door het erop aanleggen van Vbescherming) hierboven is besproken.Note that the choice of electrode layers of the resistive assembly to be driven as a powered shield (by applying V-shield) has been discussed above.

Volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding is de spanning Vbescherming nagenoeg gelijk aan de spanning die de besturingsinrichting aanlegt op het capacitieve samenstel wanneer het capacitieve samenstel wordt aangedreven.In accordance with one embodiment of the present invention, the voltage Vprotection is substantially equal to the voltage that the controller applies to the capacitive assembly when the capacitive assembly is being driven.

De aangelegde voltage Vbescherming volgt dus in hoofdzaak de spanning die wordt aangelegd op het capacitieve samenstel, bijvoorbeeld omdat de besturingsinrichting het capacitieve en het resistieve samenstel tegelijk aandrijft met dezelfde spanning, of bijvoorbeeld omdat de besturingsinrichting een spanningsbuffer/spanningsvolger aankoppelt tussen het capacitieve en het resistieve samenstel.Thus, the applied voltage V protection essentially follows the voltage applied to the capacitive assembly, for example because the controller drives the capacitive and resistive assemblies simultaneously with the same voltage, or because the controller couples a voltage buffer / voltage follower between the capacitive and the resistive. assembly.

De spanning die wordt aangelegd op het capacitieve samenstel, en bijgevolg ook Vbescherming, is doorgaans een wisselstroomspanning met hoge frequentie, bijvoorbeeld in de grootteorde van 1MHz.The voltage applied to the capacitive assembly, and consequently V protection, is usually a high frequency alternating current voltage, for example on the order of 1 MHz.

Wanneer het spanningsverschil tussen de afschermingselektrodelaag en de elektrode van het capacitieve samenstel wordt geminimaliseerd, wordt daardoor doorgaans de hoeveelheid parasitische capaciteit geminimaliseerd.When the voltage difference between the shield electrode layer and the electrode of the capacitive assembly is minimized, it generally minimizes the amount of parasitic capacitance.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding is het capacitieve samenstel een meetsamenstel voor het meten van geprojecteerde capaciteit.According to a preferred embodiment of the present invention, the capacitive assembly is a measuring assembly for measuring projected capacitance.

Meetsamenstellen voor het meten van geprojecteerde capaciteit omvatten bijvoorbeeld X-Measurement assemblies for measuring projected capacitance include, for example, X-

elektrodestroken die zich uitstrekken in een eerste richting en Y-elektrodestroken die zich uitstrekken in een tweede richting die nagenoeg loodrecht staat op de eerste richting, teneinde een elektroderaster te vormen.electrode strips extending in a first direction and Y electrode strips extending in a second direction substantially perpendicular to the first direction to form an electrode grid.

Bij voorkeur vormen de X-elektrodestroken een vlak dat nagenoeg evenwijdig is aan een vlak dat gevormd wordt door de Y-Preferably, the X electrode strips form a plane that is substantially parallel to a plane formed by the Y-

b elektrodestroken.b electrode strips.

Beide vlakken zijn bijvoorbeeld evenwijdig aan het invoeroppervlak van het aanraakscherm.For example, both planes are parallel to the input surface of the touch screen.

Bij voorkeur zijn de elektrodestroken onderscheiden van de bovenste elektrodelaag van het resistieve samenstel, en bijvoorbeeld evenwijdig aan de bovenste elektrodelaag van het resistieve samenstel.Preferably, the electrode strips are distinct from the top electrode layer of the resistive assembly, and are, for example, parallel to the top electrode layer of the resistive assembly.

Geprojecteerd-capacitieve samenstellen zijn de gangbare standaard geworden in de industrie, ten koste van oppervlakcapacitieve samenstellen.Projected capacitive assemblies have become the industry standard at the expense of surface capacitive assemblies.

In de onderhavige uitvinding is echter gebleken dat een aanraakscherm waarbij een resistief samenstel en een geprojecteerd-capacitief samenstel over elkaar heen zijn geplaatst, in tegenstelling tot een oppervlakcapacitief samenstel, bijzonder vatbaar is voor parasitsche capaciteiten wanneer het capacitieve samenstel wordt aangedreven.However, in the present invention, it has been found that a touch screen in which a resistive assembly and a projected capacitive assembly are superimposed, as opposed to a surface capacitive assembly, is particularly susceptible to parasitic capacitances when the capacitive assembly is driven.

Een dergelijk aanraakscherm heeft dus veel baat bij het voordeel van het voorzien van de aangedreven capacitieve bescherming volgens de onderhavige uitvinding.Thus, such a touch screen greatly benefits from the advantage of providing the powered capacitive protection of the present invention.

Volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding zijn de elektroden van het resistieve samenstel en het capacitieve samenstel nagenoeg transparant voor zichtbaar licht.In accordance with an embodiment of the present invention, the electrodes of the resistive assembly and the capacitive assembly are substantially transparent to visible light.

Bij voorkeur zijn de elektroden van het resistieve samenstel en het capacitieve samenstel gemaakt van een indium-tinoxidelegering (ITO-legering). De ‘elektroden van het resistieve samenstel’ verwijzen met name naar de elektrodelagen van het resistieve samenstel.Preferably, the electrodes of the resistive assembly and the capacitive assembly are made of an indium tin oxide (ITO) alloy. The "electrodes of the resistive assembly" refer specifically to the electrode layers of the resistive assembly.

De ‘elektroden van het capacitieve samenstel’ verwijzen met name naar de X- en Y-elektrodestroken die het elektroderaster vormen in een meetsamenstel voor het meten van geprojecteerde capaciteit.Specifically, the "electrodes of the capacitive assembly" refer to the X and Y electrode strips that form the electrode grid in a measuring assembly for measuring projected capacitance.

De onderhavige uitvoeringsvorm is bijzonder interessant wanneer visuele indicatoren voorzien zijn onder het aanraakscherm, omdat de elektroden, in het bijzonder elektroden gemaakt van een ITO-legering, het zichtbare licht dat afkomstig is van de visuele indicatoren dan niet in beduidende mate zullen onderbreken.The present embodiment is of particular interest when visual indicators are provided below the touch screen, because the electrodes, especially electrodes made of ITO alloy, will then not interrupt to any significant extent the visible light emanating from the visual indicators.

De visuele indicatoren zijn bijvoorbeeld statische indicatoren of, bij voorkeur, dynamische indicatoren.The visual indicators are, for example, static indicators or, preferably, dynamic indicators.

Bij voorkeur is het aanraakscherm aangebracht boven op een beeldscherm dat bijvoorbeeld geconfigureerd is voor het weergeven van de indicatoren, bijvoorbeeld via een gangbare grafische gebruikersinterface.Preferably, the touch screen is mounted on top of a display that is configured, for example, to display the indicators, for example via a conventional graphical user interface.

Bij voorkeur omvat het aanraakscherm een drager zoals een glasplaat of een plaat in Plexiglas die voorzien is tussen de visuele indicator en de onderste elektrodelaag van het resistieve samenstel.Preferably, the touch screen includes a support such as a glass plate or a Plexiglas plate provided between the visual indicator and the lower electrode layer of the resistive assembly.

In één uitvoering is het starre substraat met de onderste elektrodelaag van het resistieve samenstel de drager (bijvoorbeeld vervaardigd als ITO-glas). In een tweede uitvoering is het starre substraat met de onderste elektrodelaag van het resistieve samenstel bevestigd aan de drager door middel van een optisch doorzichtige kleefstof (bijvoorbeeld vervaardigd als een ITO-film die op glas is gelijmd). Het substraat met de onderste elektrodelaag van het resistieve samenstel wordt een starre substraatlaag genoemd, omdat het verhindert dat de onderste elektrodelaag beweegt wanneer de bovenste elektrodelaag ernaartoe wordt gedrukt, waardoor mogelijk wordt gemaakt dat de onderste en de bovenste elektrodelaag elkaar raken.In one embodiment, the rigid substrate with the lower electrode layer of the resistive assembly is the support (e.g., fabricated as ITO glass). In a second embodiment, the rigid substrate with the lower electrode layer of the resistive assembly is attached to the support by means of an optically transparent adhesive (e.g., made as an ITO film glued to glass). The substrate with the lower electrode layer of the resistive assembly is called a rigid substrate layer because it prevents the lower electrode layer from moving when the upper electrode layer is pushed towards it, allowing the lower and upper electrode layers to touch.

Het substraat met de onderste elektrodelaag van het resistieve samenstel is een starre laag, bijvoorbeeld omdat het substraat zelf is gemaakt van een star materiaal of omdat het substraat voorzien is op een starre ondergrond, zoals op de drager.The substrate with the lower electrode layer of the resistive assembly is a rigid layer, for example because the substrate itself is made of a rigid material or because the substrate is provided on a rigid substrate, such as on the support.

Volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding is het invoeroppervlak van het aanraakscherm een oppervlak dat geconfigureerd is om te worden aangeraakt door een gebruiker.In accordance with one embodiment of the present invention, the touch screen input surface is a surface configured to be touched by a user.

In een eerste uitvoering beschikt het substraat met het capacitieve samenstel elektroden op een van de oppervlakken ervan, over een tegenoverliggend oppervlak dat fungeert als het invoeroppervlak.In a first embodiment, the substrate with the capacitive assembly has electrodes on one of its surfaces, having an opposing surface that acts as the input surface.

In een tweede uitvoering beschikt het substraat met het capacitieve samenstel elektroden op een van de oppervlakken ervan, over een tegenoverliggend oppervlak waarop een voorste laag is aangebracht, waarbij het vrije oppervlak van de voorste laag fungeert als het invoeroppervlak.In a second embodiment, the substrate with the capacitive assembly has electrodes on one of its surfaces, having an opposing surface to which a front layer is disposed, with the free surface of the front layer acting as the input surface.

Bij voorkeur is de voorste laag enigszins flexibel, transparant voor zichtbaar licht en eventueel krasbestendig.Preferably the front layer is somewhat flexible, transparent to visible light and optionally scratch resistant.

De voorste laag is bij voorkeur vervaardigd uit (dun) glas, polycarbonaat of PET.The front layer is preferably made of (thin) glass, polycarbonate or PET.

Bij voorkeur is de voorste laag bevestigd aan het substraat met de elektroden van het capacitieve samenstel door middel van een optisch doorzichtige kleefstoflaag.Preferably, the front layer is attached to the substrate with the electrodes of the capacitive assembly by means of an optically transparent adhesive layer.

Een bijkomend doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een werkwijze voor het bevestigen van een aanraking op een locatie op het aanraakscherm, bijvoorbeeld op een locatie op een invoeroppervlak van het aanraakscherm, waarbij de werkwijze de stappen omvat van e het verschaffen van een aanraakscherm zoals hoger beschreven,An additional object of the present invention is to provide a method of confirming a touch at a location on the touch screen, for example at a location on an input surface of the touch screen, the method comprising the steps of providing a touch screen. as described above,

e het door middel van de besturingsinrichting aandrijven van het resistieve samenstel teneinde een eerste aanraaklocatie te verkrijgen terwijl het capacitieve samenstel in een inactieve toestand wordt gehouden,e driving the resistive assembly by means of the controller to obtain a first touch location while maintaining the capacitive assembly in an inactive state,

e het door middel van de besturingsinrichting aandrijven van het capacitieve samenstel teneinde een tweede aanraaklocatie te verkrijgen terwijl het resistieve samenstel in een inactieve toestand wordt gehouden en terwijl het resistieve samenstel tegelijkertijd zodanig wordt aangedreven dat het resistieve samenstel wordt gebruikt als een aangedreven afscherming voor het capacitieve samenstel,e driving the capacitive assembly by means of the controller to obtain a second touch location while maintaining the resistive assembly in an inactive state and simultaneously driving the resistive assembly to use the resistive assembly as a powered shield for the capacitive assembly,

e het door middel van de besturingsinrichting genereren van een bevestigingssignaal wanneer de eerste aanraaklocatie nagenoeg gelijk is aan de tweede aanraaklocatie.e generating an acknowledgment signal by means of the control device when the first touch location is substantially the same as the second touch location.

Bij voorkeur worden de stappen van het verkrijgen van de eerste aanraaklocatie, het verkrijgen van de tweede aanraaklocatie en het genereren van het bevestigingssignaal herhaaldelijk uitgevoerd, bijvoorbeeld met een scanfrequentie van ten minste 10 Hz, bij voorkeur ten minste 20 Hz, met meer voorkeur ten minste 50 Hz.Preferably, the steps of obtaining the first touch location, obtaining the second touch location, and generating the acknowledgment signal are performed repeatedly, for example at a scan frequency of at least 10 Hz, preferably at least 20 Hz, more preferably at least 50 Hz.

Figuren Figuur 1 is een opengewerkte perspectiefweergave van een uitvoeringsvorm van het aanraakscherm van de onderhavige uitvinding.Figures Figure 1 is an exploded perspective view of an embodiment of the touch screen of the present invention.

Figuur2 is een weergave in dwarsdoorsnede van een uitvoeringsvorm van het aanraakscherm van de onderhavige uitvinding.Figure 2 is a cross-sectional view of an embodiment of the touch screen of the present invention.

Bondige beschrijving van de figuren De onderhavige uitvinding wordt beschreven met betrekking tot specifieke uitvoeringsvormen en onder verwijzing naar bepaalde illustraties; ze is daartoe echter niet beperkt.Brief Description of the Figures The present invention is described with reference to specific embodiments and with reference to certain illustrations; however, it is not limited to this.

De beschreven illustraties zijn slechts schematisch en zijn niet-inperkend.The illustrations described are schematic only and are not limiting.

In de illustraties kan de grootte van sommige elementen voor illustratieve doeleinden uitvergroot zijn en niet op schaal getekend.In the illustrations, the size of some elements may be enlarged for illustrative purposes and not drawn to scale.

De afmetingen en relatieve afmetingen komen niet noodzakelijk overeen met feitelijke praktijkuitvoeringen van de uitvinding.The dimensions and relative dimensions do not necessarily correspond to actual practical embodiments of the invention.

Voorts worden de termen eerste en tweede in de beschrijving en de conclusies gebruikt om een onderscheid te maken tussen gelijksoortige elementen, en niet noodzakelijk om een sequentiële of chronologische volgorde te beschrijven.Furthermore, the terms first and second in the specification and claims are used to distinguish between similar elements, and not necessarily to describe a sequential or chronological order.

De termen zijn in gepaste omstandigheden uitwisselbaar, en de uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen functioneren in andere volgorden dan hier wordt beschreven of geïllustreerd.The terms are interchangeable in appropriate circumstances, and the embodiments of the invention may function in other sequences than described or illustrated herein.

Voorts dienen de diverse uitvoeringsvormen, ook al worden ze als ‘voorkeursuitvoeringsvormen’ aangeduid, te worden opgevat als voorbeelden van manieren waarop de uitvinding kan worden uitgevoerd, en niet als beperkend voor de draagwijdte van de uitvinding.Furthermore, although referred to as "preferred embodiments", the various embodiments are to be understood as examples of ways in which the invention may be carried out, and not as limiting the scope of the invention.

De term ‘omvattende’, die in de conclusies wordt gebruikt, dient niet te worden geïnterpreteerd als beperkt tot de elementen of stappen die erna worden opgesomd; hij sluit andere elementen of stappen niet uit.The term "comprising", used in the claims, should not be construed as limited to the elements or steps enumerated thereafter; it does not exclude other elements or steps.

De term dient te worden geïnterpreteerd in die zin dat hij de aanwezigheid specifieert van de genoemde eigenschappen, getallen, stappen of componenten zoals aangeduid, maar sluit de aanwezigheid of toevoeging van een of meer andere eigenschappen, getallen, stappen of componenten, of groepen daarvan niet uit.The term is to be interpreted as specifying the presence of said properties, numbers, steps or components as indicated, but does not preclude the presence or addition of one or more other properties, numbers, steps or components, or groups thereof. from.

De draagwijdte van de uitdrukking ‘een inrichting die A en B omvat’ dient dus niet beperkt te worden tot inrichtingen die enkel bestaan uit componenten A en B; het is veeleer zo dat wat betreft de onderhavige uitvinding, de enige opgesomde componenten van de inrichting A en B zijn, en dat de conclusie voorts dient te worden geïnterpreteerd in de zin dat ze ook equivalenten van A en B inhoudt.The scope of the term "a device comprising A and B" should therefore not be limited to devices consisting only of components A and B; rather, as for the present invention, the only listed components of the device are A and B, and the claim should further be interpreted as including equivalents of A and B.

Figuur 1 is een opengewerkte perspectiefweergave van een uitvoeringsvorm van het aanraakscherm 1 van de onderhavige uitvinding. Figuur2 is een weergave in dwarsdoorsnede van een uitvoeringsvorm van het aanraakscherm 1 van de onderhavige uitvinding, in het bijzonder van het aanraakscherm 1 dat weergegeven is in figuur 1. Een voorbeeld van de bouw van het aanraakscherm 1 zal hierna worden uiteengezet aan de hand van beide figuren 1 en 2. Het aanraakscherm 1 is geconfigureerd voor het detecteren van de locatie van een aanraking ‘P’ op een invoeroppervlak 2, bijvoorbeeld wanneer het invoeroppervlak wordt aangeraakt door een gebruiker 12. Het aanraakscherm 1 omvat een continu resistief samenstel 3 en een capacitief samenstel 4 die over elkaar heen zijn geplaatst. Het invoeroppervlak 2 in figuren 1 en 2 is gevormd door het vrije oppervlak van een dunne, krasbestendige deklaag die aangebracht is boven op het capacitieve samenstel 4.Figure 1 is an exploded perspective view of an embodiment of the touch screen 1 of the present invention. Figure 2 is a cross-sectional view of an embodiment of the touch screen 1 of the present invention, in particular of the touch screen 1 shown in Figure 1. An example of the construction of the touch screen 1 will be explained below on the basis of both Figures 1 and 2. The touch screen 1 is configured to detect the location of a touch 'P' on an input surface 2, for example when the input surface is touched by a user 12. The touch screen 1 comprises a continuous resistive assembly 3 and a capacitive assembly 4 placed on top of each other. The input surface 2 in Figures 1 and 2 is formed by the free surface of a thin, scratch-resistant cover layer applied on top of the capacitive assembly 4.

Het capacitieve samenstel 4 omvat twee nagenoeg evenwijdige flexibele vlakken die respectievelijk gevormd zijn door een reeks X-elektrodestroken en een reeks Y- elektrodestroken teneinde een elektroderaster 8 te vormen. De X-elektrodestroken en de Y-elektrodestroken zijn gemaakt van een elektrisch resistief materiaal zoals een ITO- legering. De twee nagenoeg evenwijdige vlakken van het elektroderaster 8 zijn elektrisch geïsoleerd ten opzichte van elkaar. De elektrodestroken van het elektroderaster 8 zijn aangebracht op een of meer flexibele substraten (niet afgebeeld). In Figuur 2 is het elektroderaster 8 te zien als één enkele laag, aangeduid als laag 8, maar er dient te worden opgemerkt dat het elektroderaster 8 in de praktijk twee nagenoeg evenwijdige vlakken omvat, zoals afgebeeld in figuur 1. Het capacitieve samenstel 4 is aandrijfoaar door een capacitieve besturingsinrichting 5b voor het bepalen, tijdens een capacitieve detectiemodus, van een tweede aanraaklocatie ‘P’ op het invoeroppervlak 2.The capacitive assembly 4 comprises two substantially parallel flexible planes formed by a series of X electrode strips and a series of Y electrode strips, respectively, to form an electrode grid 8. The X electrode strips and the Y electrode strips are made of an electrically resistive material such as ITO alloy. The two substantially parallel faces of the electrode grid 8 are electrically insulated from each other. The electrode strips of the electrode grid 8 are disposed on one or more flexible substrates (not shown). In Figure 2, the electrode grid 8 can be seen as a single layer, referred to as layer 8, but it should be noted that in practice the electrode grid 8 comprises two substantially parallel planes, as shown in Figure 1. The capacitive assembly 4 is the driver. by a capacitive controller 5b for determining, during a capacitive detection mode, a second touch location 'P' on the input surface 2.

Het resistieve samenstel 3 omvat een star substraat met een onderste elektrodelaag 7, d.w.z. een film van elektrisch resistief materiaal, zoals een ITO-legering, en een nagenoeg evenwijdig flexibel substraat met een bovenste elektrodelaag 6, d.w.z. een film van elektrisch resistief materiaal, zoals een ITO-legering. In Figuur 2 zijn het flexibele substraat en de bovenste elektrodelaag 6 ervan als één enkele laag te zien, samen aangeduid als laag 6, maar er dient te worden opgemerkt dat de bovenste elektrodelaag 6 in de praktijk wordt aangebracht op het onderste oppervlak van het flexibele substraat. In Figuur 2 zijn ook het starre substraat en de onderste elektrodelaag 7 ervan als één enkele laag te zien, samen aangeduid als laag 7, maar er dient te worden opgemerkt dat de onderste elektrodelaag 7 in de praktijk wordt aangebracht op het bovenste oppervlak van het starre substraat.The resistive assembly 3 comprises a rigid substrate having a lower electrode layer 7, ie a film of electrically resistive material, such as an ITO alloy, and a substantially parallel flexible substrate having an upper electrode layer 6, ie a film of electrically resistive material, such as a ITO alloy. In Figure 2, the flexible substrate and its upper electrode layer 6 are seen as a single layer, together referred to as layer 6, but it should be noted that in practice the upper electrode layer 6 is applied to the lower surface of the flexible substrate. . In Figure 2, the rigid substrate and its lower electrode layer 7 can also be seen as a single layer, together referred to as layer 7, but it should be noted that in practice the lower electrode layer 7 is applied to the top surface of the rigid substrate.

In het bijzonder zijn de bovenste elektrodelaag 6 en de onderste elektrodelaag 7 naar elkaar gericht en zijn ze van elkaar gescheiden door een reeks elektrisch isolerende afstandhoudende punten 13. Het resistieve samenstel 3 is aandrijfbaar door een resistieve besturingsinrichting 5a voor het bepalen, tijdens een resistieve detectiemodus, van een eerste aanraaklocatie op het invoeroppervlak 2. De eerste aanraaklocatie is af te leiden uit de contactpositie van de bovenste elektrodelaag 6 en de onderste elektrodelaag 7. In het bijzonder is het resistieve samenstel 3 een conventioneel continu resistief samenstel 3 met 5 draden.In particular, the upper electrode layer 6 and the lower electrode layer 7 face each other and are separated from each other by a series of electrically insulating spacer points 13. The resistive assembly 3 is drivable by a resistive control device 5a to determine, during a resistive detection mode. , from a first touch location on the input surface 2. The first touch location can be deduced from the contact position of the upper electrode layer 6 and the lower electrode layer 7. In particular, the resistive assembly 3 is a conventional continuous resistive assembly 3 with 5 wires.

In dat resistieve samenstel 3 met 5 draden drijft de resistieve besturingsinrichting 5a het resistieve samenstel 3 aan tijdens de resistieve detectiemodus, door het afwisselend aanleggen van i) een unidirectionele spanningsval op de onderste elektrodelaag 7, bijvoorbeeld langs de x-richting, terwijl de spanning op de bovenste elektrodelaag 6 wordt gedetecteerd, en ii) een loodrechte unidirectionele spanningsval op de onderste elektrodelaag 7, bijvoorbeeld langs de y-richting, terwijl de spanning op de bovenste elektrodelaag 6 wordt gedetecteerd.In that 5-wire resistive assembly 3, the resistive control device 5a drives the resistive assembly 3 during the resistive sensing mode, by alternately applying i) a unidirectional voltage drop to the lower electrode layer 7, for example along the x direction, while the voltage on the upper electrode layer 6 is detected, and ii) a perpendicular unidirectional voltage drop on the lower electrode layer 7, for example along the y direction, while the voltage on the upper electrode layer 6 is detected.

De onderste elektrodelaag 7 staat bijgevolg in elektrisch contact met vier geleidende draden, namelijk AB, AC, DC en BD, die een nagenoeg rechthoekige structuur vormen die een +x-, een -x-, een +y- en een -y-draad omvat.The lower electrode layer 7 is therefore in electrical contact with four conductive wires, namely AB, AC, DC and BD, which form an almost rectangular structure forming a + x-, an -x-, a + y- and a -y wire. includes.

De draden AC en BD strekken zich bijvoorbeeld uit langs de x-richting, terwijl de draden CD en AB zich uitstrekken langs de y- richting.For example, wires AC and BD extend along the x direction, while wires CD and AB extend along the y direction.

De draden zijn aangebracht langs de vier nagenoeg loodrechte randen van de onderste elektrodelaag 7. The vier draden staan in elektrisch contact met de resistieve besturingsinrichting 5a.The wires are disposed along the four substantially perpendicular edges of the lower electrode layer 7. The four wires are in electrical contact with the resistive control device 5a.

Voorts is de bovenste elektrodelaag 6 voorzien van ten minste één detectiegeleider die in elektrisch contact staat met de bovenste elektrodelaag en met de resistieve besturingsinrichting 5a.Furthermore, the upper electrode layer 6 is provided with at least one detection conductor which is in electrical contact with the upper electrode layer and with the resistive control device 5a.

De resistieve besturingsinrichting 5a is ingericht om afwisselend een spanningsval aan te leggen tussen de +x- en de -x-draad (op een eerste tijdstip) en tussen de +y- en de -y-draad (op een volgend tijdstip}. Wanneer de bovenste en de onderste elektrodelaag 6, 7 in contact komen met elkaar als gevolg van een aanraking door een gebruiker 12 ‘P’ met voldoende kracht, wordt de x-positie van de aanraking ‘P’ op het invoeroppervlak 2 bepaald terwijl een spanningsval wordt aangelegd tussen de +x- en de -x-draad, en wordt de spanning op het contactpunt ‘P’ gemeten door de detectiegeleider, d.w.z. de onderste elektrodelaag 7 fungeert als een spanningsdeler.The resistive controller 5a is arranged to alternately apply a voltage drop between the + x and -x wires (at a first time) and between the + y and -y wires (at a next time}. the upper and lower electrode layers 6, 7 come into contact with each other as a result of a touch by a user 12 'P' with sufficient force, the x position of the touch 'P' on the input surface 2 is determined while a voltage drop is applied between the + x and the -x wire, and the voltage at the contact point 'P' is measured by the detection conductor, ie the lower electrode layer 7 acts as a voltage divider.

Op dezelfde manier wordt de y-positie van de aanraking ‘P’ op het invoeroppervlak 2 bepaald terwijl een spanningsval wordt aangelegd tussen de -y- en de +y-draad, en wordt de spanning op het contactpunt ‘P’ gemeten door de detectiegeleider, d.w.z. de onderste elektrodelaag 7 fungeert als een spanningsdeler.Similarly, the y position of the touch 'P' on the input surface 2 is determined while a voltage drop is applied between the -y- and + y wires, and the voltage at the contact point 'P' is measured by the sensing conductor ie the lower electrode layer 7 acts as a voltage divider.

Het elektroderaster 8 van het capacitieve samenstel 4 is fysiek onderscheiden van bovenste elektrodelaag 6 van het resistieve samenstel 3. Een optisch doorzichtige kleefstoflaag 11a is aangebracht tussen het elektroderaster 8 van het capacitieve samenstel 4 en de bovenste elektrodelaag 6 van het resistieve samenstel 3. De optisch doorzichtige kleefstoflaag 114 is een flexibele laag, zodanig dat wanneer een gebruiker het invoeroppervlak 2 aanraakt, het doorbuigen van het elektroderaster 8 van het capacitieve samenstel 4 leidt tot het gelijktijdig doorbuigen van het flexibele substraat met de bovenste elektrodelaag 6 van het resistieve samenstel 3. Het substraat met de onderste elektrodelaag 7 van het resistieve samenstel 3 wordt een starre substraatlaag genoemd, omdat het verhindert dat de onderste elektrodelaag beweegt 7 wanneer de bovenste elektrodelaag 6 ernaartoe wordt gebogen, waardoor mogelijk wordt gemaakt dat de onderste en de bovenste elektrodelaag 6, 7 elkaar aanraken, d.w.z. een elektrisch contact vormen.The electrode grid 8 of the capacitive assembly 4 is physically distinct from the upper electrode layer 6 of the resistive assembly 3. An optically transparent adhesive layer 11a is disposed between the electrode grid 8 of the capacitive assembly 4 and the upper electrode layer 6 of the resistive assembly 3. The optical transparent adhesive layer 114 is a flexible layer such that when a user touches the input surface 2, the bending of the electrode grid 8 of the capacitive assembly 4 causes the flexible substrate to bend simultaneously with the upper electrode layer 6 of the resistive assembly 3. substrate with the lower electrode layer 7 of the resistive assembly 3 is called a rigid substrate layer because it prevents the lower electrode layer 7 from moving when the upper electrode layer 6 is bent towards it, thereby allowing the lower and the upper electrode layers 6, 7 to meet touch, ie form an electrical contact.

Het substraat met de onderste elektrodelaag 7 van het resistieve samenstel 3 is een starre laag omdat het substraat door middel van een optisch doorzichtige kleefstoflaag 11b verbonden is met een starre ondergrond, zoals op een drager 10, die bijvoorbeeld gemaakt is van Plexiglas.The substrate with the lower electrode layer 7 of the resistive assembly 3 is a rigid layer because the substrate is bonded to a rigid substrate by means of an optically transparent adhesive layer 11b, such as on a support 10, which is for example made of Plexiglas.

Het aanraakscherm 1 zoals dat hierboven is beschreven heeft een vergrote redundantie ten opzichte van bekende continue resistieve aanraakschermen en bekende capacitieve aanraakschermen.The touch screen 1 as described above has increased redundancy over known continuous resistive touch screens and known capacitive touch screens.

De vergrote redundantie kan bijvoorbeeld een blijvende werking verzekeren wanneer een van de aanrakingsmeetsamenstellen defect gaat.For example, the increased redundancy can ensure continued operation when one of the touch measurement assemblies fails.

In een voorkeurstoepassing van het aanraakscherm 1 van de onderhavige uitvinding wordt de redundantie van het aanraakscherm 1 gebruikt om een aanraking op een aanrakingslocatie ‘P’ te bevestigen.In a preferred application of the touch screen 1 of the present invention, the redundancy of the touch screen 1 is used to confirm a touch at a touch location "P".

De werkwijze voor het bevestigen van een aanraking op een locatie ‘P” op een invoeroppervlak 2 van een aanraakscherm 1 omvat de stappen van e het verschaffen van een aanraakscherm 1 zoals hoger beschreven,The method of confirming a touch at a location "P" on an input surface 2 of a touch screen 1 comprises the steps of providing a touch screen 1 as described above,

e het door middel van met de resistieve besturingsinrichting ba aandrijven van het resistieve samenstel 3 teneinde een eerste aanraaklocatie te verkrijgen terwijl het capacitieve samenstel 4 in een inactieve toestand wordt gehouden, d.w.z. terwijl de positie niet wordt bepaald met het capacitieve samenstel 4,e driving the resistive assembly 3 with the resistive control device ba to obtain a first touch location while the capacitive assembly 4 is kept in an inactive state, i.e. while the position is not determined with the capacitive assembly 4,

e het door middel van met de capacitieve besturingsinrichting 5b aandrijven van het capacitieve samenstel 4 teneinde een tweede aanraaklocatie te verkrijgen terwijl het resistieve samenstel 3 in een inactieve toestand wordt gehouden, d.w.z. terwijl de positie niet wordt bepaald met het resistieve samenstel 3,e driving the capacitive assembly 4 with the capacitive controller 5b to obtain a second touch location while the resistive assembly 3 is kept in an inactive state, i.e., while the position is not determined with the resistive assembly 3,

e het genereren van een bevestigingssignaal wanneer de eerste aanraaklocatie nagenoeg gelijk is aan de tweede aanraaklocatie.e generating an acknowledgment signal when the first touch location is substantially equal to the second touch location.

De stappen van het verkrijgen van de eerste aanraaklocatie, het verkrijgen van de tweede aanraaklocatie en het genereren van het bevestigingssignaal worden herhaaldelijk uitgevoerd, bijvoorbeeld met een scanfrequentie van ten minste 10 Hz, bij voorkeur ten minste 20 Hz, met meer voorkeur ten minste 50 Hz.The steps of obtaining the first touch location, obtaining the second touch location, and generating the acknowledgment signal are performed repeatedly, for example with a scan frequency of at least 10 Hz, preferably at least 20 Hz, more preferably at least 50 Hz .

De synchronisatie tussen de resistieve besturingsinrichting 5a en de capacitieve besturingsinrichting 5b wordt is bijvoorbeeld aangestuurd door een meesterbesturingsinrichting 5m.The synchronization between the resistive control device 5a and the capacitive control device 5b is controlled, for example, by a master control device 5m.

De meesterbesturingsinrichting 5m is bijvoorbeeld geconfigureerd voor het tijdelijk opslaan van de eerste en de tweede aanraaklocatie en voor het genereren van het bevestigingssignaal wanneer de eerste aanraaklocatie nagenoeg gelijk is aan de tweede aanraaklocatie.For example, the master controller 5m is configured to temporarily store the first and second touch locations and to generate the confirmation signal when the first touch location is substantially the same as the second touch location.

Volgens een uitvoeringsvorm, in het bijzonder voor kleinere aanraakschermen 1 zoals aanraakschermen 1 die kleiner zijn dan 15”, zijn de meesterbesturingsinrichting 5m, de resistieve besturingsinrichting 5a en de capacitieve besturingsinrichting 5b voorzien op één enkele chip.According to one embodiment, especially for smaller touch screens 1 such as touch screens 1 smaller than 15 ", the master controller 5m, the resistive controller 5a and the capacitive controller 5b are provided on a single chip.

Volgens een uitvoeringsvorm, in het bijzonder voor grotere aanraakschermen 1, zoals aanraakschermen 1 die groter zijn dan 15”, zijn de besturingsinrichtingen verdeeld over meerdere chips.According to one embodiment, in particular for larger touch screens 1, such as touch screens 1 that are larger than 15 ”, the control devices are divided over several chips.

Gebleken is dat de relatief grote elektrodelagen 6, 7 die voorzien zijn in het continue resistieve samenstel 3 van het hierboven vermelde aanraakscherm 1 fungeren als een aardingsvlak dat een normaal functioneren van het capacitieve samenstel 4 moeilijk of zelfs onmogelijk maakt.It has been found that the relatively large electrode layers 6, 7 provided in the continuous resistive assembly 3 of the above-mentioned touch screen 1 act as a ground plane that makes normal functioning of the capacitive assembly 4 difficult or even impossible.

Er is namelijk gebleken dat dit grote aardingsvlak parasitische capaciteiten doet ontstaan met de elektrodelaag 8 van het capacitieve samenstel 4, waardoor de resolutie wordt beperkt waarmee een verandering wordt gedetecteerd in de stroom in het capacitieve samenstel 4. De resistieve besturingsinrichting 5a van de onderhavige uitvinding, die bijvoorbeeld onder de controle staat van de meesterbesturingsinrichting, is daarom ingericht voor het aandrijven van het resistieve samenstel 3 zodanig dat het resistieve samenstel 3 wordt gebruikt als een aangedreven afscherming voor het capacitieve samenstel 4 wanneer het aanraakscherm 1 zich in capacitieve detectiemodus bevindt.Namely, it has been found that this large ground plane creates parasitic capacitances with the electrode layer 8 of the capacitive assembly 4, limiting the resolution with which a change in the current in the capacitive assembly 4 is detected. The resistive controller 5a of the present invention, for example, which is under the control of the master controller, is therefore arranged to drive the resistive assembly 3 such that the resistive assembly 3 is used as a powered shield for the capacitive assembly 4 when the touch screen 1 is in capacitive detection mode.

Claims

Conclusions

A touch screen (1) for detecting the location of a touch (P}, the touch screen (1) comprising: a resistive assembly (3) for determining a first touch location, the resistive assembly (3) having a lower electrode layer (7) and a substantially parallel upper electrode layer (6), the first contact location being inferred from the contact position of the upper electrode layer (6) and the lower electrode layer (7), a capacitor assembly {4} for determining from a second touch location, the capacitive assembly (4) being provided on top of the resistive assembly (3), and a control device (5a, 5b} electrically connected to the resistive assembly (3} and the capacitive assembly (4), wherein the controller (Ba, 5b) alternately switches the touch screen (1} between a resistive detection mode, the controller (Ba) driving the resistive assembly (3) to determine the first touch location and while the capacitive assembly (4) is inactive, and a capacitive sensing mode, wherein controller (5b) drives the capacitive assembly (4) to determine the second touch location while the resistive assembly (3) is inactive, and wherein the controller (5a) ) further drives the resistive assembly (3) such that the resistive assembly (3) is used as a powered shield for the capacitive assembly (4) when the touch screen (1) is in capacitive detection mode.

The touch screen {1} according to the first claim, wherein the controller (5a, 5b} stores the first touch location, which is determined by driving the resistive assembly (3) during the resistive detection mode, and stores the second touch location, which is then determined by subsequently driving the capacitive assembly (4} during the capacitive sensing mode, and wherein the controller (5a, 5b} generates an acknowledgment signal when the first touch location is substantially equal to the second touch location.

The touch screen (1} according to any of the preceding claims, wherein the controller (Ba, 5b), during the resistive detection mode, applies unidirectional voltage drops to the upper electrode layer (6) of the resistive assembly (3) and / or on the lower electrode layer (7) of the resistive assembly (33.

The touch screen {1} according to the preceding claim, wherein the resistive assembly (3) is a four-wire resistive assembly (3}, the control device (5a) driving the resistive assembly (3) during the resistive detection mode, by alternately applying a unidirectional voltage drop to the upper electrode layer (6) of the resistive assembly (3) while detecting the lower electrode layer (7), and applying a perpendicular unidirectional voltage drop to the lower electrode layer (7) of the resistive assembly ! (3) while detecting the top electrode layer (5).

The touch screen (1) according to claim 3, wherein the resistive assembly (3) is a five-wire resistive assembly (3), the control device (5a) driving the resistive assembly (3) during the resistive detection mode, by alternating a applying a unidirectional voltage drop to a driven electrode layer comprising one of the upper or lower electrode layer (6, 7) of the resistive assembly (3) while detecting the other electrode layer (5, 7) of the resistive assembly (3), and applying a perpendicular unidirectional voltage drop to the driven electrode layer while detecting the other electrode layer of the resistive assembly (3).

The touch screen (1) according to claim 3, wherein the resistive assembly (3) is a resistive assembly (3) with eight wires.

The touch screen {1} according to any of the preceding claims, wherein the capacitive assembly (4) comprises electrodes (8) physically distinct from the lower or upper electrode layer (6, 7) of the resistive assembly {3) }, and wherein the controller (5a) drives the resistive assembly (3) such that the resistive assembly (3} is used as a driven shield for the capacitive assembly (4) when the touch screen (1) is in capacitive detection mode, by driving the upper electrode layer (6) of the resistive assembly (3) such that the upper electrode layer (6) of the resistive assembly (3) is used as a driven shield for the capacitive assembly (4).

The touch screen (1) according to any of the preceding claims, wherein the capacitive assembly (4) is a projected capacitance flour assembly, the capacitive assembly (4) tipping over X electrode strips extending into a first direction and Y electrode strips extending in a second direction, perpendicular to the first direction, to form an electrode grid (8).

The touch screen {1} according to any of the preceding claims, wherein the control device (Ba) drives the resistive assembly (3) such that the resistive assembly (3} is used as a driven shield for the capacitive assembly (4). ) when the touch screen {1} is in capacitive sensing mode, by applying a voltage Vhshield to the upper and lower electrode layer (6, 7) of the resistive assembly (3), and the voltage Vhshielding is substantially equal to the voltage that the control device (5h) applies to the capacitive assembly (4) when the capacitive assembly (4) is driven.

The touch screen {1} according to any of the preceding claims, wherein the electrodes of the resistive assembly (33 and the capacitive assembly (4) are substantially transparent to visible light.

The touch screen (1) according to the preceding claim, wherein the electrodes of the resistive assembly (33 and the capacitive assembly (4) are made of an indium-tin oxide (ITO) alloy.

The touch screen {1} according to any of the preceding claims, wherein the touch screen (1) is arranged on top of a display.

A method of confirming a touch at a location on a touch screen (1), the method comprising the steps of providing a touch screen (1) according to any of the preceding claims, and by means of the control device (5a) driving the resistive assembly (3) to obtain a first touch location while the capacitive assembly (4) is kept in an inactive state, and driving the capacitive assembly {4} by means of the control device (Sb) in order to obtain a second touch location while the resistive assembly (3) is kept in an inactive state and while simultaneously driving the resistive assembly (3) such that the resistive assembly (3) is used as a powered shield for the capacitive assembly (4) ), «Generating an acknowledgment signal by means of the control device (Ba, 5b) when the first touch loca t is substantially the same as the second touch location.