CN101458587A - 具有分立触摸敏感区的电子设备和触摸屏 - Google Patents

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马仲明
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Abstract

一种电子设备，包括：底座、触摸屏显示器、和操作组件。触摸屏显示器连接至底座，并包括：显示器件和部署在显示器件上的触摸敏感覆层。触摸敏感覆层包括：至少一部署在基板上、并形成有图案分立电路的容性触摸敏感器电路层。分离电路在触摸屏显示器的外触摸表面上提供相关的分立触摸敏感区。操作组件包括：连接至触摸敏感覆层的控制器以及连接至控制器和显示器件的处理器，所述显示器件用于提供图形用户界面。

Description

具有分立触摸敏感区的电子设备和触摸屏
技术领域
本发明大体涉及多触摸敏感触摸屏设备。
背景技术
电子设备(包括便携式电子设备)已经得到了广泛的使用，并且可以提供各种功能，例如，包括电话、电子消息以及其他个人信息管理器(PIM)应用功能。便携式电子设备可以包括多种类型的设备，包括诸如简单蜂窝电话、智能电话、无线PDA和具有无线802.11或蓝牙功能的膝上计算机等的移动台。从诸如Mobitex和DataTAC等仅支持数据的网络到诸如GSM/GPRS、CDMA、EDGE、UMTS和CDMA2000网络等支持语音和数据的网络，这些设备运行在多种网络上。
诸如PDA或智能电话等设备通常供手持使用并易于携带。通常期望可携带更小的设备。由于这样的手持设备较小，可用于用户输入和输出设备的空间有限，因此触摸屏输入/输出设备在这样的手持设备上是特别有用的。此外，可以根据正在执行的功能和操作，修改触摸屏输入/输出设备上的屏幕内容。
触摸屏设备由显示器(如液晶显示器)与触摸敏感覆层构成。但是，这些设备有不足之处。例如，由于不能够分辨在触摸屏显示器上的多个位置同时发生的触摸事件，因此触摸屏设备局限于确定单个触摸输入。
因此，需要对触摸屏设备进行改进。
发明内容
根据一方面，本申请提供了一种触摸屏显示单元。该触摸屏显示单元可以包括：显示器件和部署在显示器件上的触摸敏感覆层。触摸敏感覆层包括：至少一部署在基板上、并形成有图案电路的容性触摸传感器电路层，所述电路在触摸敏感覆层的外表面上提供相关的分立触摸敏感区。所述电路至少有一部分是分立电路，被配置为，由单独的分立触摸敏感电路提供所述分立触摸敏感区中对应的单独一个分立触摸敏感区。
根据另一方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括：底座、触摸屏显示器、和操作组件。触摸屏显示器连接至底座，并包括显示器件和部署在显示器件上的触摸敏感覆层。触摸敏感覆层包括：至少一部署在基板上、并形成有图案分立电路的容性触摸传感器电路层。所述分立电路可以在触摸屏显示器的外触摸表面上提供相关的分立触摸敏感区。所述电路至少有一部分是分立电路，被配置为：由单独的分立触摸敏感电路提供所述分立触摸敏感区中对应的单独一个分立触摸敏感区。操作组件包括：连接至触摸敏感覆层的控制器与连接至控制器和显示器件的处理器，所述显示器件用于提供图形用户界面。
有利地，可以辨别触摸屏显示器上的多个同时触摸。由于可以检测到每个分立触摸敏感区上的触摸，因此可分辨出触摸屏显示器上的多个触摸。
在一个特别的方面，至少一容性触摸传感器电路层中单独的一个容性触摸传感器电路层可以包括：至少两个分立电路，所述分立电路在触摸敏感覆层的外触摸表面上提供相关的分立触摸敏感区。
在另一个方面，至少一容性触摸传感器电路层可以包括：一个单独的容性触摸传感器电路层。
在另一方面，外触摸表面包括部署在至少一容性触摸传感器电路层上以提供保护性覆盖的覆盖层。该覆盖层可以包括用于限定至少一触摸敏感区的脊。
在另一方面，分立电路之一的尺寸被设计为，适于为一个单独的虚拟按钮提供触摸敏感区。
在另一方面，分立电路被设计为，适于为各自对应的单独的虚拟按钮提供对应的触摸敏感区。
附图说明
参照附图，仅作为示例，对本发明的实施例进行描述，在附图中：
图1是特定组件的方框图，所述组件包括根据一实施例的便携式电子设备的特定的内部组件；
图2A是便携式电子设备的俯视图，为了说明的目的，以虚轮廓线示出了特定的隐藏特征；
图2B是图1所示便携式电子设备的截面图；
图3是根据一个实施例的触摸屏显示器的截面图(未按实际比例绘制)；
图4A是图3所示触摸屏显示器的触摸传感器电路层的俯视图；
图4B是图3所示触摸屏显示器的另一个触摸传感器电路层的俯视图；
图5是显示在图3所示的触摸屏显示器上的屏幕的俯视图；
图6是根据另一个实施例的便携式电子设备的触摸屏显示器的截面图；以及
图7是图6所示触摸屏显示器的触摸传感器电路层的俯视图。
具体实施方式
应当理解的是，为了简要和清晰地进行说明，在适当的情况下，附图间的参考数字可能重复，以表明相应的或类似的元件。另外，阐述了大量特定的细节，以便提供对这里所描述的实施例的透彻理解。然而，本领域普通技术人员可以理解的是，没有这些特定的细节也可以实现这里所描述的实施例。另一方面，没有详细描述公知的方法、过程和组件，以免模糊这里所描述的实施例。同样，该描述不应视作对这里所描述的实施例的范围的限制。
这里所描述的实施例通常涉及触摸屏显示器，和包括触摸屏显示器的便携式电子设备。便携式电子设备的示例包括：移动或手持、无线通信设备，诸如寻呼机、蜂窝电话、蜂窝智能电话、无线管理器、个人数字助理、支持无线功能的笔记本计算机等。
便携式电子设备可以是具有高级数据通信功能的双向通信设备，包括通过收发机站网络与其他便携式电子设备或计算机系统进行通信的功能。便携式电子设备还可以具有允许语音通信的功能。根据便携式电子设备所提供的功能，该便携式电子设备可以被称作数据消息收发设备、双向寻呼机、具有数据消息收发功能的蜂窝电话、无线因特网装置、或数据通信设备(具有或不具有电话功能)。便携式电子设备还可以是不具有无线通信功能的便携式设备，如手持电子游戏设备、数字相册、数码摄像机等。
首先参见图1，图1示出了便携式电子设备20的一个典型实施例的方框图。便携式电子设备20包含许多组件，如处理器22用于控制便携式设备20的全部工作。包含数据和语音通信在内的通信功能是由通信子系统24予以实现的。便携式设备20接收到的数据可以由解码器26进行解压和解码，解码器26按照任意合适的解压技术(如，YK解压或其他已知技术)或加密技术(如，使用诸如数据加密标准(DataEncryption Standard，DES)、三重DES、或先进加密标准(AdvancedEncryption Standard，AES)等加密技术)工作。通信子系统24从无线网络100接收并向无线网络100发送消息。在便携式电子设备20的某些典型实施例中，按全球移动通信系统(GSM)和通用分组无线业务(GPRS)标准对通信子系统24进行配置。GSM/GPRS无线网络可以在全世界范围内使用，并且这些标准有望被增强型数据GSM环境(EnhancedData GSM Environment，EDGE)和全球移动通信业务(Universal MobileTelecommunications Service，UMTS)最终取代。目前仍然在制定新标准，然而相信新标准将具有同此处说明的网络相似的网络行为，因而所属领域技术人员应当理解，此处说明的实施例本打算采用将于未来开发出来的其他合适的标准。连接通信子系统24和无线网络100的无线链路代表按照为GSM/GPRS通信指定的规定协议运作的一条以上的不同的射频(RF)信道。利用较新的网络协议，上述信道能够支持电路交换语音通信和分组交换数据通信。
虽然在一典型实现中，同便携式电子设备20相关的无线网络100是GSM/GPRS无线网络，然而在其他实现中还可以将其他无线网络同便携式电子设备20进行关联。可用的不同类型的无线网络包括，比如，以数据为中心的无线网络、以语言为中心的无线网络和能够利用相同物理基站同时支持语音和数据通信的双模网络。组合双模网络包括，但不局限于：码分多址(CDMA)或CDMA2000网络、(如上所述的)GSM/GPRS网络、以及如EDGE和UMTS等未来的第三代(3G)网络。以数据为中心网络的若干其他示例包括：WiFi 802.11、MobitexTM以及DataTACTM网络通信系统。其他以语音为中心的数据网络的示例包括：类似GSM和时分多址(TDMA)系统等个人通信系统(PCS)网络。
处理器22还同诸如随机访问存储器(Random Access Memory，RAM)28、闪存30、带有触摸敏感覆层34的显示器32(构成触摸屏显示器33)、辅助输入/输出(I/O)子系统36、数据端口38、扬声器40、麦克风42、短程通信44以及其他设备子系统46等附加子系统进行交互。处理器22通过电子控制器35与触摸敏感覆层34进行交互。
便携式电子设备20的某些子系统执行与通信相关的功能，而其他子系统可以提供“驻留”或在机功能。作为示例，显示器32以及触摸敏感覆层34可以用于与数据和语音通信相关的功能，如输入在网络100上发送的文本消息，和设备驻留功能，如计算器或任务列表。
在完成网络注册或激活过程后，便携式设备20就可以通过无线网络100发送和接收通信信号了。网络接入与便携式电子设备20的用户或使用者相关。基于本实施例，为了识别用户，便携式电子设备20使用插入于SIM/RUIM接口50的SIM/RUIM卡48(即用户识别模块(Subscriber Identity Module)或可移除用户识别模块(Removable UserIdentity Module))，以和网络(例如网络100)进行通信。SIM卡和RUIM 48是常规的“智能卡”，可用于识别便携式电子设备20的用户，并对便携式设备20进行个性化设置，等等。在本实施例中，没有SIM卡/RUIM 48，便携式电子设备20便不可能全面运行，与无线网络100进行通信。通过在SIM/RUIM接口50中插入SIM/RUIM卡48的方式，用户就可以访问所有定制的业务。这些业务包括：web浏览以及诸如如邮件、语音邮件、短消息业务(Short Message Service，SMS)、多媒体消息业务(MMS)等消息业务。更多高级的业务可以包括：销售点、现场业务、以及销售自动化。SIM卡/RUIM 48包括处理器和用于存储信息的存储器。一旦SIM卡/RUIM 48插入SIM卡/RUIM接口50，便被连接至处理器22。为了识别用户，SIM卡/RUIM 48可以包括一些用户参数，如国际移动用户识别码(International Mobile SubscriberIdentity，IMSI)。使用SIM卡/RUIM 48的好处在于，用户无需受到单独的某个便携式电子设备的束缚。SIM卡/RUIM 48还可以为便携式电子设备存储额外的用户信息，包括记事本(或日历)信息和最近通话信息。可选地，用户识别信息也可被写入闪存30中。
便携式电子设备20是电池供电设备，包括电池接口52，用于连接一个或多个充电电池54。至少在某些实施例中，电池54可以是具有嵌入式微处理器的智能电池。电池接口52连接至稳压器(未示出)，稳压器协助电池54为便携式电子设备20提供电源V+。虽然，现有技术采用电池，但是未来技术(如微型燃料电池)也可为便携式设备提供电源。
便携式设备20还包括将于以下进行详细说明的操作系统56和软件组件58至68。处理器22所运行的操作系统56和软件组件58至68通常存储在永久性存储器(如闪存30)中，闪存30也可以可选地用只读存储器(read-only memory，ROM)或其他类似的存储元件(未示出)予以替代。本领域一般技术人员可以意识到，可以将操作系统56和软件组件58到68(如特定的设备应用程序)，或者其所属部分临时加载于易失性存储器(如RAM 28)中。其他软件组件还可以包括所有为本领域一般技术人员所公知的软件。
通常在制造过程中，将用于控制基本设备运行的软件应用程序58的子集(包括数据和语音通信应用程序)安装在便携式电子设备20中。其他软件应用程序包括消息应用程序60。消息应用程序60可以是任何使得便携式设备20的用户可以发送或接收电子消息的合适的软件程序。正如本领域一般技术人员所公知的那样，存在各种消息应用程序60的各种变体。用户发送或接收的消息通常存储在便携式电子设备20的闪存30或便携式电子设备20中其他一些合适的存储元件中。在至少某些实施例中，某些存储和发送的消息可以存储在远离设备20的位置，比如存储在可以同便携式设备20通信的相关主机系统的数据存储器中。
软件应用程序还可以包括：设备状态模块62、个人信息管理器(Personal Information Manager，PIM)64和其他合适的模块(未示出)。设备状态模块62可提供永久性，即设备状态模块62确保将重要的设备数据存储在永久性存储器(如闪存30中)，因此当便携式电子设备20关闭或掉电时，数据不会丢失。
PIM 64包括用于对用户感兴趣的数据项(例如，但不限于：电子邮件、通讯录、日历事件、语音邮件、约会、以及任务项)进行组织和管理的功能。PIM应用程序有能力通过无线网络100发送和接收数据项。可以利用无线网络100将PIM数据项与所存储的和/或与主机系统相关的便携式电子设备用户的相关数据项进行无缝集成、同步和更新。该功能关于上述项目在便携式电子设备上创建了一个镜像主机。当主机电脑系统是使用便携式电子设备的用户的办公室电脑系统时，该方法特别有优势。
便携式电子设备20还包括连接模块66和信息技术(InformationTechnology，IT)策略模块68。连接模块66实现便携式电子设备20与授权便携式设备连接的无线基础设施和任何主机系统(如企业系统)进行通信所需的通信协议。
连接模块66包括一套API，这套API可以被集成于便携式电子设备20，以使得便携式电子设备20可以使用与企业系统相关的任意数量的业务。连接模块66使得便携式电子设备20可以与主机系统建立端到端的、安全的、经认证的通信管道。连接模块66为其提供访问能力的应用程序的子集可用于将IT策略命令从主机系统传送至便携式电子设备20。IT策略命令的传送可以是以无线或有线方式实现的。然后，这些指令可被传送到IT策略模块68，以修改设备20的配置。在某些情形下，可选地，IT策略更新也可以通过有线连接实现。
也可以在便携式电子设备20上安装其他类型的软件应用程序。这些软件应用程序可以是，在便携式电子设备20制造完成后添加的第三方应用程序。第三方应用程序的示例包括：游戏、日历、实用工具等。
附加应用程序可以通过无线网络100、辅助I/O子系统36、数据端口38、短程通信子系统44或其他合适的设备子系统中的至少一种加载至便携式电子设备20。应用程序这种灵活的安装方式扩展了便携式设备20的功能，并且可以提供了增强型在机功能、通信相关功能或同时提供两种功能。例如，安全通信应用程序使得用户能够使用便携式电子设备20实现电子商务功能和其他此类金融交易。
数据端口38使得用户可以通过外部设备或软件应用程序设置偏好，并在不使用无线通信网络的情况下，通过向便携式电子设备20提供信息或软件下载的方式扩展便携式电子设备20的功能。例如，可以使用候选下载路径通过一条直接进而可靠和可信的连接，将密钥加载到便携式电子设备20上，以提供安全的设备通信。
数据端口38可以是使便携式电子设备20和另一计算设备能够进行数据通信的任意合适的端口。数据端口38可以是串行或并行端口。在某些实例中，数据端口38可以是包含数据传输线以及供电线路的USB端口，其中，数据传输线用于传输数据，供电线路能够提供充电电流，为便携式电子设备20的电池54充电。
短程通信子系统可以在不使用无线网络100的情况下，使便携式电子设备20能够和不同的系统或设备进行通信。例如，短程通信子系统44可以包括用来实现短程通信的红外设备及相关电路和组件。短程通信标准的示例包括：红外数据协会(IrDA)所开发的标准、蓝牙、以及IEEE所开发的802.11系列标准。
工作时，通信子系统24对接收到的信号(如文本消息、电子邮件消息或所下载的网页)进行处理，并将处理结果输入处理器22。接着，处理器22对接收信号进行处理，以输出至显示器32，或可选地输出至辅助I/O子系统36。此外，用户可以比如利用位于显示器32上方的形成触摸显示器33的触摸敏感覆层34(还可以利用辅助I/O子系统36)，对数据项(如电子邮件消息)进行编辑。辅助I/O子系统36可以包括如：鼠标、轨迹球、红外指纹探测器、或具有动力学按钮功能的滚动轮等设备。可以通信子系统24通过无线网络100发送编辑好的项目。
对于语音通信，除了将接收到的信号输出到扬声器40，以及用麦克风产生发送信号外，便携式电子设备20其他全部工作基本同数据通信相同。还可以在便携式电子设备上20实现可选的语音或音频I/O子系统(如语音消息录制子系统)。虽然语音和音频信号的输出主要通过扬声器40实现，然而还可以使用显示屏32提供额外的信息，如对主叫方的身份、语音呼叫的持续时间、或其他语音呼叫的有关信息。
下面参考图2A和2B，图2A和2B显示了根据一典型实施例的包括触摸屏显示器的便携式电子设备20的视图。便携式设备20包括外壳70，外壳70包括底座72和框架74，所述框架同底座72由侧壁76隔开。框架74将触摸屏显示器33框住。底座72包括易于拆卸安附的板(未示出)，例如，用于插入或移除上述电池54和SIM卡48。应该意识到，底座72、侧壁77和框架74可以通过例如注模成形的方式制造。使框架74的大小和形状适合框住触摸屏显示器24的暴露窗口，该窗口用于由用户触摸触摸屏显示器33的触摸敏感覆层34而进行输入，以及用于在显示器件32上的显示输出。触摸屏显示器33由支架78支撑。包括电子控制器35、处理器22在内的组件和其他包括上面参考图1说明的组件容纳于外壳70中，位于底座72和触摸屏显示器33之间，以提供便携式电子设备22的功能。
下面参考图3，图3示出了根据一典型实施例的触摸屏显示器33的示意性截面图(未按实际比例绘制)。触摸屏显示器33是容性触摸屏显示器33，包括显示器件32(在本实施例中是LCD显示器32)和触摸敏感覆层34。触摸敏感覆层34包括多个堆叠的层，这些层由适当的光学透明胶(如可以从3MTM购得的光学透明胶膜(Optically ClearLaminating Adhesive))固定在LCD显示器32上。在本示例中，层包括由适当的胶黏剂82固定在LCD显示器32上的基板80、沉积在基板80上的地屏蔽层84、第一薄膜沉积阻挡层86、第一容性触摸传感器电路层88、第二薄膜沉积阻挡层90、第二容性触摸传感器电路层92、以及由合适的胶黏剂94固定在第二容性触摸传感器电路层92上的覆盖层96。
在本实施例中，基板80是透明的聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate)(聚酯)层。应该意识到，也可以使用其他合适的基板材料，例如玻璃或其他合适的介质板。
地屏蔽层84可以是通过例如在基板80进行溅射涂膜的方式施加于基板80上铟锡氧化物(indium tin oxid，ITO)层。地屏蔽层84可以连接至地面，用于为第一、第二容性触摸传感器电路层88、92屏蔽LCD显示器。应该意识到，地屏蔽层84可以由任何适于提供连接至地面的地屏蔽或用以屏蔽的电压源的透明材料制成。
第一薄膜沉积阻挡层是由合适的非导电材料(如二氧化硅或其他适于将地屏蔽层84与第一容性触摸传感器电路层88电隔离的材料)制成的阻挡层。第一薄膜沉积阻挡层86是沉积在地屏蔽层84上的合适厚度的透明涂层，为了提供较薄的厚度在例如100nm到300nm之间的电气隔离层，该层是通过例如物理气相沉积法沉积得到的。
第一容性触摸传感器电路层88是在第一薄膜沉积阻挡层86上形成的图案。第一容性触摸传感器电路层88可以是具有一定图案的、形成于第一薄膜沉积阻挡层上的一层铟锡氧化物层。稍后，将对ITO层的图案予以详细描述。
第二薄膜沉积阻挡层90是由适于将第一容性触摸传感器电路层88与第二容性触摸传感器电路层92电隔离的非导电材料(如氧化硅或其他合适的材料)构成的阻挡层。第二薄膜沉积阻挡层90是沉积在第一容性触摸传感器电路层88上的透明涂层，为了提供较薄的电气隔离层，该层是通过如物理气相沉积法沉积得到的。
第二容性触摸传感器电路层92是在第二薄膜沉积阻挡层90上形成的图案。根据本实施例，第二容性触摸传感器电路层可以是沉积在第二薄膜沉积阻挡层上的由铟锡氧化物(ITO)制成的带有图案的层。
最后，透明覆盖层96为第二容性触摸传感器电路层92提供保护性覆盖。根据本实施例，保护性覆盖是透明的聚合物镜头，后者由合适的光学胶黏剂固定在第二触摸传感器电路层92表面。除了将预成型的镜头粘在堆叠物上以外，可选地，透明覆盖层96也可以是通过例如喷涂的方式涂敷在第二容性触摸传感器电路层92上的。
如前所述的，第一容性触摸传感器电路层88是在第一薄膜沉积阻挡层86上形成的图案，具有用于提供位于触摸屏显示器33上的相关分立触摸敏感区的分立电路。下面参考图4A，图4A示出了根据一实施例的典型的第一容性触摸传感器电路层88。如图所示，第一容性触摸传感器电路层88包括：第一矩阵部分110和五个分立电路112、114、116、118、120，五个分立电路的大小和形状被设计为适于以虚拟按钮的形式提供分立的触摸敏感区。五个分立电路112、114、116、118、120分别包括电气分离的导电引线，用于按本领域一般技术人员所公知的那样，通过例如带有铜线的印刷电路板(未示出)连接至图1所示的电子控制器35。引线可以由任何合适的导电材料(如，银)形成。在本实施例中，第一矩阵部分110覆盖第一容性触摸传感器电路层88的主要区域，并包括由贯穿触摸屏显示器33条形形成的图案。应该意识到，贯穿触摸屏显示器33的图案并不局限于图4A所示的条形。相反，举例而言，ITO层可以形成具有任意合适形状的图案，如重复的、连成列的三角形或菱形形状。导电引线连接所有的条形。
容性触摸传感器电路层88包括五个分立电路112、114、116、118、120，在本实施例中，五个分立电路分别包括(举例而言，由ITO制成的)方形导电垫122、124、126、128、130，这些衬垫分别通过各自的引线连接至电子控制器35。分别对五个衬垫122、124、126、128、130的大小进行适当设计，以形成五个分立触摸敏感区中对应的一个，用于提供触摸屏显示器33上对应的虚拟按钮。因此，每个衬垫的尺寸被设计为，形成用于接收手指动作的对应的分立触摸敏感区，手指动作是通过触摸触摸屏显示器33来完成的，手指动作将导致信号被发送至电子控制器35，信号的发送是对电场改变作出的响应，电场改变是用户的手指和导电垫122、124、126、128、130中对应的一个之间的容性耦合的结果。因此，通过对触摸屏显示器33上对应的触摸敏感区的触摸事件作出响应，就可以将信号从导电垫122、124、126、128、130中对应的一个发送到电子控制器35。在本例中，并未确定由与导电垫122、124、126、128、130相对应的分立触摸敏感区所提供的任何虚拟按钮上的触摸事件的X和Y坐标。与导电垫122、124、126、128、130相关的任意虚拟按钮上的触摸事件将导致相应信号从导电垫122、124、126、128、130中对应一导电垫发出，处理器22将此信号确定为在虚拟按钮中对应虚拟按钮的位置上发生的触摸事件。
第二容性触摸传感器电路层92是在第二薄膜沉积阻挡层90上形成的图案。下面参考图4B，图4B示出了第二容性触摸传感器电路层92的示例。如图4B所示，第二容性触摸传感器电路层92包括第二矩阵部分132，第二矩阵部分132具有导电引线，用于通过如印刷电路板(未示出)连接至图1所示的电子控制器35。同样，引线可以由任何合适的导电材料(如，银)形成。在本示例中，第二矩阵部分132包括由条形构成的图案，所述条形横向穿过第一矩阵部分110在触摸屏显示器33的一部分上延伸的方向，所述触摸屏显示器33的一部分对应于第一容性触摸传感器电路层92的第一矩阵部分110。因此，第二矩阵部分132的尺寸被设计为，覆盖第一矩阵部分110。第二矩阵部分132的条形图案通常垂直于第一矩阵部分110的条形图案延伸。同样，应该意识到，该图案不局限于图4B所示的条形。相反，ITO层可以形成具有任意合适形状的图案，如重复的、连成行的三角形或菱形形状。导电引线连接所有的条形。
第一容性触摸传感器电路层88的第一矩阵部分和第二容性触摸传感器电路层88的第二矩阵部分都对应于触摸屏显示器33上单独的触摸敏感区。使用容性触摸传感器电路层88和92，来确定与第一矩阵部分110和第二矩阵部分132相对应的触摸事件在触摸屏显示器33上的触摸敏感区上的位置。同第一矩阵部分110和第二矩阵部分132之一的容性耦合将产生一个信号，X的位置由该信号确定；同第一矩阵部分110和第二矩阵部分132中的另外一个的容性连接将产生一个信号，Y的位置由该信号确定，由此触摸事件的X和Y位置得以确定。同样，第一矩阵部分110和第二矩阵部分132分别对由用户触摸触摸屏显示器33的触摸敏感区所导致的容性耦合予以响应，向控制器35提供信号，所述容性耦合导致第一矩阵部分110和第二矩阵部分132每一个的电场改变。所述信号代表对应的X和Y触摸位置。
下面参考图5，图5示出了根据图4A和4B的实施例的触摸屏显示器的典型屏幕视图。如图5所示，典型屏幕视图包括：虚拟键盘134，其包括四行136、138、140、142显示在触摸屏显示器33上的虚拟按钮。虚拟键盘134的三行136、138、140虚拟按钮位于与第一矩阵部分110和第二矩阵部分132相对应的触摸敏感区。发生于与三行136、138、140中所显示的虚拟按钮中任意一个相对应的位置的触摸事件在触摸屏显示器33上的X和Y坐标由来自如上所述的第一矩阵部分110和第二矩阵部分132的信号所确定。处理器22使用X和Y坐标来确定即将执行的相关动作。因此，举例来说，当用户触摸发生在与虚拟键盘第三行140的DEL键相对应的X和Y坐标上时，处理器基于从电子控制器35接收到的X和Y坐标确定选中了删除命令，并通过例如删除先前键入或选择的文本的方式执行相关动作。
触摸屏显示器33上显示的第四行142虚拟按钮144、146、148、150、152位于如上所述的与第一容性触摸传感器电路层88的导电垫122、124、126、128和130相关的对应的触摸敏感区。虚拟按钮144上的触摸事件使信号通过相关分立电路112被发送出去，所述信号是由与导电垫122发生容性耦合引起的结果。类似地，虚拟按钮146上的触摸事件使信号通过相关分立电路114被发送出去，所述信号是由与导电垫124发生容性耦合引起的结果。虚拟按钮148上的触摸事件使信号通过相关分立电路116被发送出去，所述信号是由与导电垫126发生容性耦合引起的结果。虚拟按钮150上的触摸事件使信号通过相关分立电路118被发送出去，所述信号是由与导电垫128发生容性耦合引起的结果。虚拟按钮152上的触摸事件使信号通过相关分立电路120被发送出去，所述信号是由与导电垫130发生容性耦合引起的结果。
在使用时，第四行142虚拟按钮中任意一个虚拟按钮144、146、148、150、152可以单独触摸，也可以与第四行中其他虚拟按钮144、146、148、150、152组合触摸，还可以与136、138、140三行虚拟按钮中任意一行中的一虚拟按钮组合触摸，所述136、138、140三行虚拟按钮位于与第一矩阵部分110和第二矩阵部分132相对应的触摸敏感区中。因此，虚拟键盘134的一个以上的虚拟按钮可以被同时触摸，进而提供了一种触摸屏设备，在该设备中可以分辨触摸敏感覆层34上同时发生的多点触摸。应该意识到，任何一个虚拟按钮上的触摸事件导致处理器22确定即将执行的相关动作。同时触摸第四行中的任何一个虚拟按钮144、146、148、150、152和同一行的其他虚拟按钮，或136、138、140三行中任意一行的任一虚拟按钮，可以导致处理器22基于虚拟按钮上的触摸事件的组合确定动作。
为了帮助用户确定虚拟按键的位置，覆盖镜头96可包括凸脊，所述脊环绕各虚拟按键或位于各虚拟按键之间，以向用户提供可触引导。
在图4A、4B和5所示的示例中，在触摸屏上提供了6个分立触摸敏感区。应该意识到，这六个分立触摸敏感区只是为了举例而示出的，可以提供任何合适数量的分立触摸传感器。此外，图5所示的键盘布局仅作为示例，还可以提供任意键盘布局或任何合适的虚拟按钮。
下面参考图6，图6示出了根据另一个典型实施例的触摸屏显示器33的示意性截面图(未按实际比例绘制)。触摸屏显示器33是容性触摸屏显示器33，包括显示器件32和触摸敏感覆层34。触摸敏感覆层34包括多个堆叠的层，这些层由合适的光学透明胶(如可以从3MTM购得的光学透明胶膜(Optically Clear Laminating Adhesive))固定在显示器32上。在本示例中，层包括由合适的胶黏剂82固定在LCD显示器32上的基板80、沉积在基板80上的地屏蔽层84、第一薄膜沉积阻挡层86、第一容性触摸传感器电路层88、和由合适的胶黏剂94固定在第一容性触摸传感器电路层88上的覆盖镜头96。因此，该典型实施例的触摸屏显示器33只包括一个单独的容性触摸传感器电路层88和一个单独的薄膜沉积阻挡层86。同样，容性触摸传感器电路层88是在薄膜沉积阻挡层86上形成的图案，具有用于提供位于触摸屏显示器33上的相关分立触摸敏感区的分立电路。
下面参考图7，图7示出了根据一实施例的典型容性触摸传感器电路层88。如图7所示，容性触摸传感器电路层88包括六个分立电路160、162、164、166、168、170，用于提供分立触摸敏感区。六个分立电路160、162、164、168、170分别包括导电引线，用于通过例如印刷电路板连接至图1所示的电子控制器35。在本例中，每一个分立电路160、162、164、168、170包括对应的细长的三角形导电垫180、182、184、186、188、190，这些导电垫贯穿触摸屏显示器33，并具有位于触摸屏显示器33上的对应的分立触摸敏感区。导电垫180、182、184、186、188、190分别与导电垫180、182、184、186、188、190中相邻的导电垫隔开，并单独与电子控制器35相连，以提供分立触摸敏感区。分立触摸敏感区中任意一个上的触摸事件导致信号被发送至电子控制器35，信号的发送是对电场改变作出的响应，电场改变是用户的手指和导电垫180、182、184、186、188、190中对应的一个之间的容性耦合的结果。控制器基于接收到的信号，确定沿导电垫180、182、184、186、188、190中一个导电垫的长度方向的容性耦合的位置。使用三角形导电垫，由于结果电容随导电垫180、182、184、186、188、190中对应一导电垫的宽度变化，因此可以确定触摸发生在锥形导电垫上的位置。因此，控制器35所感测到的电容随触摸位置沿导电垫180、182、184、186、188、190中对应一导电垫移动而变化。故而可以确定分立触摸敏感区上的触摸位置。
在使用时，每个分立触摸敏感区可以被单独触摸，也可以与分立电路160、162、164、166、168、170相对应的其他分立触摸敏感区组合触摸。因此，可以同时触摸一个以上的触摸敏感区。应该意识到，任何触摸敏感区上的触摸事件将导致处理器22基于沿着触摸敏感区的触摸位置确定即将执行的相关动作。同时触摸两个或以上的触摸敏感区可导致处理器22基于触摸敏感区上触摸事件的组合确定动作。同样，应该意识到提供了一种触摸屏设备，在该设备中可分辨在触摸敏感覆层上同时发生的多点触摸。
以上示例的说明特别关于典型材料。然而，也可以使用不同的材料。例如，容性触摸传感器电路层可以是如上所述的带有图案的ITO层，或者可以是其他合适的材料，如锑锡氧化物(antimony tin oxide，ATO)或铝掺杂锌氧化物(aluminum doped zinc oxide，ZAO)。类似地，地屏蔽层可以是任何合适的材料，如ITO、锑锡氧化物(ATO)或铝掺杂锌氧化物(ZAO)。此外，阻挡层可以是任何合适的阻挡材料，包括二氧化硅或氮化硅。
虽然此处描述的实施例涉及触摸屏显示器和便携式电子设备的特定实现，但是应该意识到，对这些实施例的修改和改变也包含在本申请的包含范围之内。例如，很多特征中的尺寸和形状(包括触摸传感器电路层图案)可以有所不同，而同时仍可以提供相同的功能。此外，示意性截面图中所示的触摸屏显示器的层可以不同。例如，第二基板可用在第一和第二容性触摸传感器电路层之间。在另一个变体中，由于控制器可以使容性传感器电路层读取与LCD扫描保持同步，使得读取可以在LCD显示器的各行未被画出的时间内完成，因此可以不使用地屏蔽层。
本领域一般技术人员可想出多种其他修改和变型。所有这样的修改和变型都在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1、一种触摸屏显示单元，包括：
显示器件；以及
触摸敏感覆层，部署于所述显示器件上，所述触摸敏感覆层包括至少一部署于基板上、并形成有图案电路的容性触摸传感器电路层，所述电路在触摸敏感覆层的外触摸表面上提供相关的分立触摸敏感区，所述电路中至少一部分是分立电路，被配置为：由单独的分立触摸敏感电路提供所述分立触摸敏感区中对应的单独一个分立触摸敏感区。
2、根据权利要求1所述的触摸屏显示单元，其中，所述至少一容性触摸传感器电路层中单独的一个容性触摸传感器电路层包括：至少两个分立电路，所述分立电路在触摸敏感覆层的外触摸表面上提供相关的分立触摸敏感区。
3、根据权利要求1所述的触摸屏显示单元，其中，所述至少一个容性触摸传感器电路层包括：单一的容性传感器电路层。
4、根据权利要求1所述的触摸屏显示单元，其中，外触摸表面包括保护性覆盖层，所述保护性覆盖层部署于所述至少一容性触摸传感器电路层上。
5、根据权利要求4所述的触摸屏显示单元，其中，所述覆盖层包括脊，用于限定至少一触摸敏感区。
6、根据权利要求1所述的触摸屏显示单元，其中，所述分立电路之一的尺寸被设计为：适于为一个单独的虚拟按钮提供触摸敏感区。
7、根据权利要求1所述的触摸屏显示单元，其中，所述分立电路的尺寸被设计为：适于为各自对应的单独的虚拟按钮提供对应的触摸敏感区。
8、根据权利要求1所述的触摸屏显示单元，其中，至少一个所述分立电路的形状被设计为三角形，以提供分立触摸敏感区。
9、根据权利要求1所述的触摸屏显示单元，其中，所述至少一容性触摸传感器电路层包括：多个具有三角形图案的分立电路，用于提供相应的分立触摸敏感区。
10、一种电子设备，包括：
底座；
根据权利要求1至9中的任意一项所述的触摸屏显示单元；以及
操作组件，包括：连接至所述触摸敏感覆层的控制器、以及连接至所述控制器和所述显示器件的处理器，所述显示器件用于提供图形用户界面。
11、根据权利要求10所述的电子设备，其中，所述分立电路被配置为：用于为同时来自至少两个所述分立电路的输入提供键盘功能。
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