CN202049459U - 触敏设备 - Google Patents

触敏设备 Download PDF

Info

Publication number
CN202049459U
CN202049459U CN2010205849712U CN201020584971U CN202049459U CN 202049459 U CN202049459 U CN 202049459U CN 2010205849712 U CN2010205849712 U CN 2010205849712U CN 201020584971 U CN201020584971 U CN 201020584971U CN 202049459 U CN202049459 U CN 202049459U
Authority
CN
China
Prior art keywords
touch
sensitive device
layer
dielectric layer
touch sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2010205849712U
Other languages
English (en)
Inventor
S·J·乔伊
J·E·克拉一多
P·J·P·唐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Apple Inc
Original Assignee
Apple Computer Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Apple Computer Inc filed Critical Apple Computer Inc
Application granted granted Critical
Publication of CN202049459U publication Critical patent/CN202049459U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/0418—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0443—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a single layer of sensing electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0444—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a single conductive element covering the whole sensing surface, e.g. by sensing the electrical current flowing at the corners
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04107—Shielding in digitiser, i.e. guard or shielding arrangements, mostly for capacitive touchscreens, e.g. driven shields, driven grounds

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

本实用新型涉及一种触敏设备。为解决现有技术中当触摸到触敏设备的物体接地不良时，指示触摸事件的触摸输出值有可能是错误的，或者在其他方面存在失真的问题，提出了一种触敏设备。所述触敏设备包括：覆盖层；触摸传感器层；以及设置在覆盖层与触摸传感器层之间以便将触敏设备的单位面积电容减小到低于大约0.0305皮法/平方毫米的介电层。介电层可以减小物体触摸设备的不良接地相关联的负像素效应。该介电层可以将设备的单位面积电容减小到大约0.0305皮法/平方毫米以下，由此减小负像素效应。此外，该介电层可以具有大约0.50毫米或更大的厚度，和/或其介电常数可以是大约2.3或更小，由此减小负像素效应。

Description

触敏设备
技术领域
本实用新型主要涉及触敏设备，尤其涉及具有介电层的触敏设备。
背景技术
目前，有多种类型的输入装置可以用于在计算系统中执行操作，例如按钮或按键、鼠标、轨迹球、操纵杆、触摸传感器面板、触摸屏等等。特别地，由于操作方便和功能很多并且由于价格降低，诸如触摸屏之类的触敏设备正变得日益普及。触敏设备可以包括触摸传感器面板，该面板可以是具有触敏表面的清晰或不透明的面板。在一些实例中，触敏设备还可以包括诸如液晶显示器(LCD)之类的显示设备，该显示设备可以部分或者完全处于面板之后，以使触敏表面可以覆盖显示设备可视区域的至少一部分，或者该显示设备也可以远离面板，以使触敏表面可以与显示设备的可视区域对接。触敏设备可以允许用户通过用手指、触笔或其他物体触摸通常由显示设备显示的用户界面(UI)指定的位置来执行各种功能。一般来说，触敏设备能够辨识触摸事件以及该触摸事件在触摸传感器面板上的位置，然后，计算系统能够根据触摸事件时显现的显示来解译该触摸事件，此后则可以基于该触摸事件来执行一个或多个动作。
当触摸到触敏设备的物体接地不良时，指示触摸事件的触摸输出值有可能是错误的，或者在其他方面存在失真。当在设备上发生两个或更多个同时的触摸事件时，出现这种差错或失真值的概率有可能进一步增加。
实用新型内容
本公开的一个实施例解决的一个问题是，在现有技术中，当触摸到触敏设备的物体接地不良时，指示触摸事件的触摸输出值有可能是错误的，或者在其他方面存在失真。当在设备上发生两个或更多个同时的触摸事件时，出现这种差错或失真值的概率有可能进一步增加。
为解决现有技术中的缺陷，本实用新型涉及一种触敏设备，所述触敏设备具有在覆盖层与触摸传感器层之间的介电层。该介电层可以减小与物体触摸设备的不良接地相关联的负像素效应。为了实现这种减小，该介电层可以将触敏设备的单位面积的电容减小到低于大约0.0305皮法/平方毫米。介电层的厚度可以是大约0.50毫米或更大，和/或其介电常数约为2.3或更小。
根据本实用新型的一个实施例，提供了一种触敏设备，其特征在于，所述触敏设备包括：覆盖层；触摸传感器层；以及设置在覆盖层与触摸传感器层之间以便将触敏设备的单位面积电容减小到低于大约0.0305皮法/平方毫米的介电层。
根据一种实施方式，覆盖层包括玻璃和塑料中的至少一个。
根据一种实施方式，触摸传感器层包括银。
根据一种实施方式，介电层包括聚丙烯。
根据一种实施方式，介电层包括在覆盖层与触摸传感器层之间保持大约0.50毫米或更大的距离的不可变形的材料。
根据一种实施方式，介电层包括介电常数大约为2.3或更小的材料。
根据一种实施方式，介电层包括支撑粘合剂以便粘合到覆盖层和触摸传感器层中的至少一个的材料。
根据一种实施方式，触敏设备还包括：将介电层粘合到覆盖层和触摸传感器中的至少一个的至少一个粘合层。
根据一种实施方式，触敏设备还包括：支撑具有至少一个印刷层的触摸传感器层的基础层。
根据本实用新型的一个实施例，提供了一种触敏设备，其特征在于，所述触敏设备包括：具有可触摸表面的覆盖层；触摸传感器层；以及具有大约0.50毫米的厚度并被装配在覆盖层与触摸传感器层之间以便减小触摸传感器层与可触摸表面附近的未接地物体之间的电容耦合的介电层。
根据一种实施方式，覆盖层具有大约0.55毫米的厚度。
根据一种实施方式，触摸传感器层具有大约80微米的厚度。
根据一种实施方式，触敏设备还包括：支撑触摸传感器层的第一基础层，所述第一基础层具有大约25微米的厚度；提供接地屏蔽的金属层，所述金属层具有大约10微米的厚度；以及与第一基础层相邻并支撑金属层的第二基础层，所述第二基础层具有大约100微米的厚度。
根据本实用新型的一个实施例，提供了一种触敏设备，其特征在于，所述触敏设备包括：感测物体触摸所述触敏设备的触摸传感器层；以及具有大约2.3或更小的介电常数并且附着在触摸传感器层之上以便基本减小触敏设备中与物体的接地状况相关联的负像素效应的介电层。
根据一种实施方式，介电层包括用于基本减小在所述物体没有接地时物体与触摸传感器层之间形成的电容的量值的层。
根据一种实施方式，触摸传感器层包括用于形成电容并且在所形成的电容中具有与物体的触摸相关联的变化的至少一个印刷层。
根据本实用新型的一个实施例，提供了一种触敏设备，其特征在于，所述触敏设备包括：用于在触敏设备的覆盖层与触摸传感器层之间提供介电层的装置；以及用于使用介电层在触敏设备中形成低于大约0.0305皮法/平方毫米的总单位面积电容的装置。
根据一种实施方式，触敏设备还包括：用于提供单位面积电容大约为0.0407皮法/平方毫米的介电层的装置。
根据一种实施方式，触敏设备还包括：用于提供单位面积电容大约为0.0221皮法/平方毫米的介电层的装置。
根据一种实施方式，触敏设备还包括：用于使用介电层在触敏设备中形成小于大约0.0187皮法/平方毫米的总单位面积电容的装置。
这种减小触敏设备中的负像素效应的能力能够很有利地提供更快和更精确的触摸检测，并且还可以通过不必重复进行那些受到不良接地状况影响的测量来节省电力。此外，该设备可以更健壮地适配于用户或其他物体的不同接地状况。
附图说明
图1示出的是根据不同实施例的具有介电层的触敏设备的例示叠层。
图2示出的是制造根据不同实施例的具有介电层的触敏设备的例示方法。
图3描述的是根据不同实施例的具有介电层的例示触敏设备中的负像素效应。
图4示出的是根据不同实施例的具有介电层的触敏设备的另一个例示叠层。
图5示出的是可以结合根据不同实施例的具有介电层的触敏设备的例示计算系统。
具体实施方式
在以下关于不同实施例的描述中将会参考构成本实用新型一部分的附图，附图中以图解方式显示了可以实施的具体实施例。应当理解，在不脱离不同实施例的范围的情况下，其他实施例也是可以使用的，并且结构是可以改变的。
本实用新型涉及一种触敏设备，所述触敏设备具有在覆盖层与触摸传感器层之间的介电层。该介电层可以减小与物体触摸设备的不良接地相关联的负像素效应。在一些实施例中，该介电层可以将设备的单位面积的电容减小到低于大约0.0305皮法/平方毫米，由此减小负像素效应。在一些实施例中，介电层的厚度可以是大约0.50毫米或更大，以减小触摸传感器层与不良接地物体之间的电容耦合，从而减小负像素效应。在一些实施例中，介电层的介电常数可以是大约2.3或更小，以便减小负像素效应。
这种减小触敏设备中的负像素效应的能力能够很有利地提供更快和更精确的触摸检测，并且还可以通过不必重复进行那些受到不良接地状况影响的测量来节省电力。此外，该设备可以更健壮地适配于用户或其他物体的不同接地状况。
术语“接地不良”、“未接地”、“未被接地”、“局部接地”、“接地不太好”、“接地不恰当”、“绝缘”以及“浮动”可以交换使用，以便表示在物体没有与触敏设备的接地端建立低阻抗电耦合时可能存在的不良接地状况。
术语“接地”、“正确接地”和“接地良好”可以交换使用，以便表示在物体与触敏设备的接地端建立低阻抗电耦合时可能存在的良好接地状况。
图1示出的是根据不同实施例的具有介电层的触敏设备的例示叠层。在图1的示例中，触敏设备100可以包括覆盖层110、介电层120、触摸传感器层130以及基础层140。基础层140可以包括诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)之类的聚合物材料，以便用其充当基底。诸如玻璃之类的其他材料同样可以被用作基底。在一些实施例中，基础层140可以具有大约25微米(μm)的厚度。触摸传感器层130可以包括银、铜、氧化铟锡(1TO)等导电材料，这些材料可以用于电容式检测设备100上的触摸。在一些实施例中，触摸传感器层130可以包括一个或多个共同厚度约为80μm的导电材料层。触摸传感器层130可以沉积在基础层140上。覆盖层110可以包括透明或不透明的材料，例如玻璃或塑料，以便充当用于设备100的保护性和/或具有美感的覆盖物。在一些实例中，覆盖层110可以具有大约0.55毫米(mm)的厚度。该覆盖层110可以具有供用户和其他物体进行触摸的可触摸表面，并且可以附着或装配在介电层120上。
介电层120可以包括聚丙烯之类的坚固的聚合物材料，以便用其来充当电介质。作为替换，介电层120可以包括聚丙烯塑料之类的可渗透聚合物材料，以便用其来充当电介质。作为替换，介电层120可以包括诸如陶瓷混合物之类的复合材料，以便用其来充电电介质。其他适当的材料同样可以被用作电介质。在一些实施例中，介电层120可以具有大约0.50mm到大约0.60mm或更大的厚度。在一些实施例中，介电层120的介电常数可以是大约2.3或更小，或者更为优选的是大约1.5或更小。介电层120可以附着、装配或以其他方式沉积在覆盖层110与触摸传感器层130之间。在一些实施例中，介电层120可以是不可形变的，由此在覆盖层110与触摸传感器层130之间保持基本恒定的距离。在介电层120相对的表面上可以应用粘合层(未显示)，以便在一个表面上将介电层粘合到覆盖层110，以及在相对表面上将介电层粘合到触摸传感器层130。该粘合层可以包括压力敏感粘合剂、环氧树脂、无气泡薄片等等。在一些实施例中，该粘合层中的每一个的厚度都可以是大约50μm。
应该理解的是，触敏设备的叠层并不局限于图1所示的叠层，而是可以包括根据不同实施例的其他和/或附加层。
图2示出的是制造根据不同实施例的具有介电层的触敏设备的例示方法。在图2的示例中，基础层可以作为触敏设备的基底来提供(205)。触摸传感器层可以沉积在基础层上(210)。例如，该触摸传感器层可以一层或多层的形式印制在基础层上，以便形成用于电容式检测触敏设备上的触摸的传感器。介电层可以附着或装配在触摸传感器层上(215)。例如，介电层可以印制在触摸传感器层上。作为替换，在附着或装配介电层之前，在触摸传感器层上可以应用粘合剂，以便将介电层固定在触摸传感器层上。覆盖层可以附着或装配在介电层上(220)。在将覆盖层附着或装配到介电层之前，在介电层上可以应用粘合剂，以便将覆盖层固定在介电层上。
应该理解，用于制造具有介电层的触敏设备的方法并不局限于图2所示的方法。根据不同的实施例，也可以使用其他和/或附加的方法。
图1的介电层可以用于减小触敏设备中因为不良接地物体(例如用户)触摸设备而导致产生的负像素效应。图3描述了根据不同实施例的具有介电层的例示触敏设备中的负像素效应。在图3的示例中，触摸传感器层330可以包括像素阵列326(用椭圆形象征性地示出)。当电激励像素326-a时，在像素上可以形成互电容Csig(以附图标记360示出)。此外，在被激励的像素326-a上还可以形成从触摸传感器层330伸出的电场线370。在被激励的像素326-a上进行触摸的手指350-a可以阻拦一些电场线。在这里，由于用户是不良接地的，因此，来自被阻拦电场线的电荷会非预期地由手指350-a传回到触摸传感器层330，从而在手指与触摸传感器层之间形成电容Cfa(以附图标记380示出)。同时，来自被阻拦电场线的电荷有可能因为手指350-b在未被激励的像素326-b进行触摸而被非预期地传回到触摸传感器层330，从而在手指与触摸传感器层之间形成电容Cfb(以附图标记390示出)。
结果，与在被激励的像素326-a上的互电容Csig减小预期值ΔCsig不同，Csig有可能仅仅减小(ΔCsig-ΔCneg)，其中Cneg(Cfa和Cfb的函数)可以表示所谓的“负电容”，所述负电容是由于来自被阻拦电场线的电荷因为用户的不良接地而被非预期地耦合到触摸传感器层330而产生的。触摸信号仍旧可以指示在被激励的像素326-a上的触摸，但其指示的触摸量要少于实际发生的触摸量。
同样，在未激励的像素326-b上的手指350-b有可能非预期地将像素的电容增加Cneg，从而达到一个超出无触摸状况的电容，由此在未激励像素上表现出所谓的“负像素”或是理论上的负触摸量。
邻近像素326-a和326-b的像素同样可能遭遇到这种因为电容Cfa和Cfb而导致的负像素效应，由此在这些像素上表现出理论上的负触摸量。
用户接地不良的最终结果有可能是被触摸的激励像素(例如像素326-a)的触摸信号可能会变弱，并且相邻像素(例如像素326-b和其他像素)有可能具有负触摸信号。
为了减小这种负像素效应，如图3所示，在覆盖层310与触摸传感器层330之间可以附着、装配或以其他方式设置介电层320。该介电层320可以减小来自被阻拦电场线的电荷耦合回触摸传感器层330的数量。结果，可以减小手指350-a和350-b与触摸传感器层330之间的电容Cfa和Cfb，而这将会导致设备单位面积上的电容减小，由此减小像素326上的负像素效应。介电层320可以通过将触敏设备的单位面积电容减小到一个足以减小设备中的负像素效应的等级来实现该目的。在一些实例中，介电层320可以减少从触摸传感器层330伸出的电场线，由此减小被手指阻拦的电场线的数量，并且由此降低触敏设备的触摸灵敏度。但是，与介电层320减小负像素效应的益处相比，这种触摸灵敏度损失是很小的。
表1显示的是根据不同实施例的具有和不具有介电层的触敏设备的单位面积电容的示例。
Figure BDA0000029961940000081
表1.设备的单位面积电容
如表1所示，对具有介电层的触敏设备来说，其单位面积电容(该电容可以是覆盖层和介电层的单位面积的串行电容)可以明显减小到不具有介电层的触敏设备的单位面积电容(它可以是覆盖层的单位面积电容)以下。例如，对于覆盖层仅为0.55mm的触敏设备来说，其单位面积电容(0.121皮法/平方毫米(pF/mm2))可以是具有介电多孔聚乙烯层的触敏设备的单位面积电容(0.0187pF/mm2)的大约6.5倍，并且可以是具有介电坚固聚乙烯层的触敏设备的单位面积电容(0.0305pF/mm2)的大约4倍。对于覆盖层仅为1.15mm的触敏设备来说，其单位面积电容(0.0577pF/mm2)可以比覆盖层仅为0.55mm的触敏设备的单位面积电容小大约两倍。但是，对于覆盖层仅为1.15mm的触敏设备来说，其单位面积电容仍旧有可能是具有介电多孔聚乙烯层的触敏设备的单位面积电容的3倍，并且其单位面积电容是具有介电坚固聚乙烯层的触敏设备的单位面积电容的大约2倍。在具有介电层的情况下，减小的单位面积电容可以导致负像素效应减小。
应该理解，根据不同实施例的触敏设备并不受表1所示的示例的限制，而是可以包括不同和/或附加的度量和数值，以便减小负像素效应。例如，介电层的厚度和/或介电常数可以根据设备减小进行触摸的手指与触摸传感器层之间的电容耦合的需要来改变，由此实现减小的单位面积电容，以及减小负像素效应。相似的改变可以根据设备需要而在与介电层协作的覆盖层中进行。此外，依据触摸传感器层是在连续平面中形成还是在传感器电极之间存在间隙的某个图案中形成，和/或进行触摸的手指(或物体)是否形成连续导电平面，单位面积的电容也是可以改变的。
图4示出的是根据不同实施例的具有介电层的触敏设备的另一个例示叠层。在图4的示例中，触敏设备400可以包括覆盖层410、介电层420、触摸传感器层430、第一基础层440、第二基础层450、以及金属层460。第二基础层450可以包括PET之类的聚合物材料，以便用其来充当基底。诸如玻璃之类的其他材料同样可以用作基底。在一些实施例中，第二基础层450可以具有大约100μm的厚度。金属层460可以包括铝、铜、ITO等导电材料，其中该导电材料可以用于提供接地屏蔽，例如在触摸传感器层430与其他设备电路之间提供，或者以别的方式传送那里的电信号。在一些实施例中，金属层460可以具有大约10μm的厚度。金属层460可以沉积在第二基础层450上。
覆盖层410、介电层420、触摸传感器层430以及第一基础层440可以分别对应于图1所示的覆盖层110、介电层120、触摸传感器层130以及基础层140。图4的第一基础层440可以在金属层460的对面附着于第二基础层450。如图1所述，在介电层420上可以应用粘合层(未显示)，以便将介电层的一个表面粘合到覆盖层410，以及将介电层的相对表面粘合到触摸传感器层430。同样，在第二基础层450上可以应用粘合层(未显示)，以便将所述层的一个表面粘合到第一基础层440。
如表1所示，介电层420可以将触敏设备400的单位面积电容减小到低于大约0.0305皮法/平方毫米，更为优选的是低于大约0.0187皮法/平方毫米，由此减小设备中的负像素效应。
应该理解，触敏设备的叠层并不局限于图4所示的叠层，而是可以包括根据不同实施例的其他和/或附加层。
图5示出的是例示的计算系统500，该系统可以包括根据这里描述的不同实施例的具有介电层的触敏设备。在图5的示例中，计算系统500可以包括触摸控制器506。触摸控制器506可以是单个专用集成电路(ASIC)，该集成电路可以包括一个或多个处理器子系统502，这些处理器子系统可以包括一个或多个主处理器，例如ARM968处理器或是具有类似功能和能力的其他处理器。但在其他实施例中，处理器功能可以改由专用逻辑实施，例如状态机。处理器子系统502还可以包括外设(未显示)，例如随机存取存储器(RAM)或其他类型的记忆或存储体、看门狗定时器等等。触摸控制器506还可以包括用于接收信号的接收部分507，所述信号可以是一个或多个感测信道(未显示)的触摸信号503、来自传感器511之类的其他传感器的其他信号等等。触摸控制器506还可以包括解调部分509，例如多级矢量解调引擎，面板扫描逻辑510，以及通过向触摸传感器面板524传送激励信号516来驱动面板的发射部分514。面板扫描逻辑510可以访问RAM 512，自动读取来自感测信道的数据，以及对感测信道提供控制。此外，面板扫描逻辑510可以控制发射部分514，以便产生处于不同频率和相位的激励信号516，其中该激励信号可以被有选择地应用于触摸传感器面板524的各行。
触摸控制器506还可以包括电荷泵515，所述电荷泵可以用于为发射部分514产生供电电压。通过将两个电荷存储设备、例如电容器串联在一起来形成电荷泵515，激励信号516可以具有高于最大电压的幅度。因此，激励电压可以高于(例如6V)单个电容器能够处理的电压电平(例如3.6V)。虽然图5显示的是与发射部分514分开的电荷泵515，但是所述电荷泵也可以是发射部分的一部分。
根据不同的实施例，触摸传感器面板524可以包括介电层，以便减小负像素效应。该介电层可被设置在具有行迹线(例如驱动线路)和列迹线(例如感测线路)的面板524的电容感测介质上，但是也可以使用其他的感测介质和其他物理配置。行迹线和列迹线可以用基本透明的导电介质制成，例如氧化铟锡(ITO)或氧化锡锑(ATO)，但是也可以使用其他的透明和非透明材料，例如铜。这些迹线还可以用细的不透明材料制成，其中该不透明材料对于人眼来说基本上是透明的。在一些实施例中，行迹线和列迹线可以相互垂直，但在其他实施例中，其他的非笛卡尔取向也是可行的。例如，在极坐标系中，感测线路可以是同心圆，并且驱动线路可以是径向延伸的线路(反之亦然)。由此应该理解，这里使用的术语“行”和“列”不但包含了正交网格，而且还包括具有第一和第二维度的其他几何结构的交叉或相邻迹线(例如极坐标排列中的同心和径向线路)。举例来说，这些行和列既可以在被基本透明的介电材料分离的基本透明的基底的单面形成，也可以在基底的反面上形成，还可以在被介电材料分离的两个分离的基底上形成，等等。
如果迹线经过彼此的上方和下方(相交)或者彼此相邻(但是彼此没有直接电接触)，那么这些迹线实际形成了两个电极(但是两条以上的迹线也是可以相交的)。行迹线与列迹线的每一个交叉或毗邻都可以代表一个电容感测节点，并且可以被视为图像单元(像素)526，在将触摸传感器面板524视为捕获触摸“图像”时，这种像素是非常有用的。(换句话说，在触摸控制器506已经确定是否在触摸传感器面板中的每一个触摸传感器上检测到触摸事件之后，多点触摸面板中发生触摸事件的触摸传感器的图案可以被视为触摸的“图像”(例如手指触摸面板的图案))。当指定的行被保持在直流(DC)电压电平时，行电极和列电极之间的电容可以显现为杂散电容Cstray，而在用交流(AC)信号激励指定的行时，它会显现为互信号电容Csig(以附图标记518示出)。通过测量被触摸像素上呈现的信号电荷的变化Qsig，可以检测出手指或其他物体在触摸传感器面板附近或其上的存在性，其中所述信号变化可以是Csig的函数。信号变化Qsig还可以是接地的手指或其他物体的电容Cbody的函数。
计算系统500还可以包括主机处理器528，用于接收来自处理器子系统502的输出，并且基于该输出来执行操作，这些操作可以包括但不局限于：移动光标或指针之类的物体，滚动或平移，调节控制设置，打开文档或文件，查看菜单，做出选择，执行指令，操作耦接至主机设备的外设，接听电话，电话呼叫，挂断电话，改变音量或音频设置，存储与电话通信相关联的信息，例如地址、频呼号码、已接呼叫、未接呼叫，登录计算机或计算机网络，允许授权个人访问计算机或计算机网络的限制区域，加载与用户喜爱的计算机桌面布局相关联的用户配置文件，允许访问网页内容，打开特定程序，加密或解码消息等等。主机处理器528还能执行未必与面板处理相关的附加功能，并且可以耦接到程序存储器532以及液晶显示器(LCD)之类的显示装置530，从而为设备用户提供UI。在一些实施例中，如所示，主机处理器528可以是独立于触摸控制器506的单独元件。在其他实施例中，主机处理器528可以作为触摸控制器506的一部分而被包含。此外，在其他实施例中，主机处理器528的功能可以由处理器子系统502执行和/或分布在触摸控制器506的其他元件之间。当局部或完全位于触摸传感器面板下方或者在与触摸传感器面板集成的时候，显示设备530连同触摸传感器面板524一起可以形成触敏设备，例如触摸屏。
应该指出的是，举例来说，如上所述的一个或多个功能可以由保存在存储器(例如外设之一)内部并由处理器子系统502执行的固件实施，或者可以由保存在程序存储器532内部并由主机处理器528执行的固件实施。该固件还可以在那些由指令执行系统、装置或设备使用或与之结合使用的任何计算机可读存储介质内部存储和/或传输，例如基于计算机的系统、含有处理器的系统、或是其他那些可以从指令执行系统、装置或设备提取指令并执行这些指令的系统。在本文的语境中，“计算机可读存储介质”可以是任何能够包含或存储由指令执行系统、装置或设备使用或与之结合使用的程序的介质。计算机可读介质可以包括但不局限于：电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统、设备或装置，便携式计算机磁碟(磁性)，随机存取存储器(RAM)(磁性)，只读存储器(ROM)(磁性)，可擦写可编程只读存储器(EPROM)(磁性)，诸如CD、CD-R、CD-RW、DVD、DVD-R或DVD-RW之类的便携式光学磁碟，或是紧凑型闪存卡、安全数字卡、USB存储设备、记忆棒等快闪存储器。
此外，固件还可以在供指令执行系统、装置或设备使用或与之结合使用的任何传输介质内部传播，例如，基于计算机的系统、含有处理器的系统、或是其他那些可以从指令执行系统、设备或装置提取指令并执行指令的系统。在本文的语境中，“传输介质”可以是任何能够传递、传播或传输由指令执行系统、装置或设备使用的或与之结合使用的程序的介质。传输介质可以包括但不局限于：电子、磁性、光学、电磁或红外的有线或无线传播介质。
应该理解，触摸传感器面板并不局限于图5所述的触摸，相反，它可以是根据不同实施例的接近面板或是任何其他面板。此外，这里描述的触摸传感器面板可以是单点触摸或多点触摸传感器面板。
此外还应该理解，计算系统并不局限于图5的元件和配置，而是可以包括根据不同实施例的不同配置中的其他和/或附加元件。
因此，依照上文，本公开中的一些实施例包括一种触敏设备，所述触敏设备包括：具有可触摸表面的覆盖层，触摸传感器层，以及装配在覆盖层与触摸传感器层之间且厚度约为0.50毫米的介电层，用于减小触摸传感器层与接近可触摸表面的未接地物体之间的电容耦合，被配置成支撑触摸传感器层的第一基础层，所述第一基础层具有大约25微米的厚度，被配置成提供接地屏蔽的金属层，所述金属层具有大约为10微米的厚度，以及与第一基础层相邻的第二基础层，其被配置成支撑金属层，所述第二基础层具有大约为100微米的厚度，其中介电层被配置成具有用于减小电容耦合的厚度。在其他实施例中，介电层和覆盖层被配置成具有用于减小电容耦合的组合厚度。
本公开的一些实施例包括被配置成感测物体触摸设备的触摸传感器层，以及介电常数大约为2.3或更小且附着于触摸传感器层之上来基本减小设备中与物体的接地状况相关联的负像素效应的介电层，其中在物体未接地时，该介电层被配置成基本减小从物体传送到触摸传感器层的电荷量。
本公开的一些实施例包括单位面积电容约为0.0407皮法/平方毫米的介电材料，该介电层被配置成在触敏设备中形成小于大约0.0305皮法/平方毫米的总的单位面积电容。在其他实施例中，介电层被结合到计算系统中的。
尽管参照附图并结合本实用新型的实施例而对本实用新型进行了全面描述，但是应当指出，各种改变和修改对于本领域技术人员而言都是显而易见的。此类改变和修改被理解成是包含由附加权利要求书所限定的本实用新型的范围以内。

Claims (20)

1.一种触敏设备，其特征在于，所述触敏设备包括：
覆盖层；
触摸传感器层；以及
设置在覆盖层与触摸传感器层之间以便将触敏设备的单位面积电容减小到低于大约0.0305皮法/平方毫米的介电层。
2.根据权利要求1所述的触敏设备，其特征在于，覆盖层包括玻璃和塑料中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的触敏设备，其特征在于，触摸传感器层包括银。
4.根据权利要求1所述的触敏设备，其特征在于，介电层包括聚丙烯。
5.根据权利要求1所述的触敏设备，其特征在于，介电层包括在覆盖层与触摸传感器层之间保持大约0.50毫米或更大的距离的不可变形的材料。
6.根据权利要求1所述的触敏设备，其特征在于，介电层包括介电常数大约为2.3或更小的材料。
7.根据权利要求1所述的触敏设备，其特征在于，介电层包括支撑粘合剂以便粘合到覆盖层和触摸传感器层中的至少一个的材料。
8.根据权利要求1所述的触敏设备，其特征在于，所述触敏设备还包括：
将介电层粘合到覆盖层和触摸传感器中的至少一个的至少一个粘合层。
9.根据权利要求1所述的触敏设备，其特征在于，所述触敏设备还包括：
支撑具有至少一个印刷层的触摸传感器层的基础层。
10.一种触敏设备，其特征在于，所述触敏设备包括：
具有可触摸表面的覆盖层； 
触摸传感器层；以及
具有大约0.50毫米的厚度并被装配在覆盖层与触摸传感器层之间以便减小触摸传感器层与可触摸表面附近的未接地物体之间的电容耦合的介电层。
11.根据权利要求10所述的触敏设备，其特征在于，覆盖层具有大约0.55毫米的厚度。
12.根据权利要求10所述的触敏设备，其特征在于，触摸传感器层具有大约80微米的厚度。
13.根据权利要求10所述的触敏设备，其特征在于，所述触敏设备还包括：
支撑触摸传感器层的第一基础层，所述第一基础层具有大约25微米的厚度；
提供接地屏蔽的金属层，所述金属层具有大约10微米的厚度；以及
与第一基础层相邻并支撑金属层的第二基础层，所述第二基础层具有大约100微米的厚度。
14.一种触敏设备，其特征在于，所述触敏设备包括：
感测物体触摸所述触敏设备的触摸传感器层；以及
具有大约2.3或更小的介电常数并且附着在触摸传感器层之上以便减小触敏设备中与物体的接地状况相关联的负像素效应的介电层。
15.根据权利要求14所述的触敏设备，其特征在于，介电层包括用于减小在所述物体没有接地时物体与触摸传感器层之间形成的电容的量值的层。
16.根据权利要求14所述的触敏设备，其特征在于，触摸传感器层包括用于形成电容并且在所形成的电容中具有与物体的触摸相关联的变化的至少一个印刷层。
17.一种触敏设备，其特征在于，所述触敏设备包括：
用于在触敏设备的覆盖层与触摸传感器层之间提供介电层的装置；以及 
用于使用介电层在触敏设备中形成低于大约0.0305皮法/平方毫米的总单位面积电容的装置。
18.根据权利要求17所述的触敏设备，其特征在于，所述触敏设备还包括：用于提供单位面积电容大约为0.0407皮法/平方毫米的介电层的装置。
19.根据权利要求17所述的触敏设备，其特征在于，所述触敏设备还包括：用于提供单位面积电容大约为0.0221皮法/平方毫米的介电层的装置。
20.根据权利要求17所述的触敏设备，其特征在于，所述触敏设备还包括：用于使用介电层在触敏设备中形成小于大约0.0187皮法/平方毫米的总单位面积电容的装置。 
CN2010205849712U 2009-10-30 2010-10-29 触敏设备 Expired - Fee Related CN202049459U (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/610,051 2009-10-30
US12/610,051 US20110100727A1 (en) 2009-10-30 2009-10-30 Touch Sensitive Device with Dielectric Layer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN202049459U true CN202049459U (zh) 2011-11-23

Family

ID=43478154

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010526485XA Pending CN102053749A (zh) 2009-10-30 2010-10-29 具有介电层的触敏设备
CN2010205849712U Expired - Fee Related CN202049459U (zh) 2009-10-30 2010-10-29 触敏设备

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010526485XA Pending CN102053749A (zh) 2009-10-30 2010-10-29 具有介电层的触敏设备

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20110100727A1 (zh)
EP (1) EP2317420A1 (zh)
CN (2) CN102053749A (zh)
TW (1) TW201129924A (zh)
WO (1) WO2011053497A1 (zh)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9628880B2 (en) * 2008-04-07 2017-04-18 Koss Corporation Wooden or other dielectric capacitive touch interface and loudspeaker having same
EP2538312B1 (en) * 2011-06-24 2014-10-22 BlackBerry Limited Touch-sensitive display and electronic device including same
CN102999199B (zh) * 2011-09-16 2016-08-10 宸鸿科技(厦门)有限公司 触控感测装置及电子装置
KR101984161B1 (ko) * 2011-11-08 2019-05-31 삼성전자 주식회사 터치스크린 패널 및 이를 구비한 휴대 단말기
KR101895883B1 (ko) 2011-11-09 2018-09-10 삼성전자 주식회사 터치스크린패널의 터치 감도 개선 방법 및 장치
IN2014DN07364A (zh) * 2012-02-06 2015-04-24 Canatu Oy
US9081442B2 (en) 2012-02-27 2015-07-14 Apple Inc. Split sense lines for negative pixel compensation
JP6100588B2 (ja) * 2012-04-27 2017-03-22 三菱鉛筆株式会社 タッチパネル用フィルム、及びそのフィルムと共に用いるスタイラスペン
KR101758709B1 (ko) * 2012-06-09 2017-07-18 존슨 콘트롤즈 오토모티브 일렉트로닉스 게엠베하 용량형 센서 장치 및 용량형 센서 장치를 갖는 터치 감응식 스크린
CN102929468B (zh) * 2012-11-16 2016-08-31 敦泰科技有限公司 一种面向单层电容触摸屏的改良方法和结构
JP2015225570A (ja) * 2014-05-29 2015-12-14 富士通テン株式会社 操作装置
KR102236314B1 (ko) * 2014-10-29 2021-04-05 삼성디스플레이 주식회사 에너지 수확 기능을 갖는 터치 표시 장치
CN105988627B (zh) * 2015-02-25 2020-06-30 宸鸿科技(厦门)有限公司 触控显示装置及其制造方法
US10067008B2 (en) * 2015-04-22 2018-09-04 Vorbeck Materials Corp. Capacitive sensor
TW201643772A (zh) * 2015-06-08 2016-12-16 指紋卡公司 具有中介結構的指紋感測裝置
TWI557625B (zh) * 2015-07-31 2016-11-11 映智科技股份有限公司 電容式指紋辨識之結構及其製造方法
WO2017127995A1 (en) * 2016-01-25 2017-08-03 Schott Glass Technologies (Suzhou) Co. Ltd. Article with high capacity per area and use of such article in finger-print sensors
US9946915B1 (en) * 2016-10-14 2018-04-17 Next Biometrics Group Asa Fingerprint sensors with ESD protection
WO2018116136A1 (en) * 2016-12-20 2018-06-28 3M Innovative Properties Company Electrode pattern for capacitive touch sensor
JP6624083B2 (ja) * 2017-01-12 2019-12-25 株式会社村田製作所 電子部品
RU177075U1 (ru) * 2017-07-25 2018-02-07 Общество с ограниченной ответственностью "ТРЭМ ИННОВАЦИИ" Устройство ввода информации

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5483261A (en) * 1992-02-14 1996-01-09 Itu Research, Inc. Graphical input controller and method with rear screen image detection
US5208726A (en) * 1992-04-03 1993-05-04 Teledyne Monolithic Microwave Metal-insulator-metal (MIM) capacitor-around-via structure for a monolithic microwave integrated circuit (MMIC) and method of manufacturing same
JP3654541B2 (ja) * 1995-11-29 2005-06-02 東レ株式会社 耐熱性コンデンサ用ポリプロピレンフィルム
US5825352A (en) * 1996-01-04 1998-10-20 Logitech, Inc. Multiple fingers contact sensing method for emulating mouse buttons and mouse operations on a touch sensor pad
US5835079A (en) * 1996-06-13 1998-11-10 International Business Machines Corporation Virtual pointing device for touchscreens
US5808319A (en) * 1996-10-10 1998-09-15 Advanced Micro Devices, Inc. Localized semiconductor substrate for multilevel transistors
US6310610B1 (en) * 1997-12-04 2001-10-30 Nortel Networks Limited Intelligent touch display
US7663607B2 (en) * 2004-05-06 2010-02-16 Apple Inc. Multipoint touchscreen
US6297811B1 (en) * 1999-06-02 2001-10-02 Elo Touchsystems, Inc. Projective capacitive touchscreen
JP2003173237A (ja) * 2001-09-28 2003-06-20 Ricoh Co Ltd 情報入出力システム、プログラム及び記憶媒体
US6690387B2 (en) * 2001-12-28 2004-02-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Touch-screen image scrolling system and method
US20040017362A1 (en) * 2002-07-23 2004-01-29 Mulligan Roger C. Thin face capacitive touch screen
US20040125086A1 (en) * 2002-12-30 2004-07-01 Hagermoser Edward S. Touch input device having removable overlay
US7289111B2 (en) * 2004-03-25 2007-10-30 International Business Machines Corporation Resistive touch pad with multiple regions of sensitivity
EP1814226A1 (en) * 2006-01-19 2007-08-01 3M Innovative Properties Company Capacitive sensor film and method for manufacturing the same
US20070247437A1 (en) * 2006-04-20 2007-10-25 Fu-Tien Ku Capacitive touch panel with improved electrode patterns
KR101374887B1 (ko) * 2006-05-16 2014-03-13 삼성디스플레이 주식회사 표시 패널
CN101441342B (zh) * 2007-11-20 2010-07-14 胜华科技股份有限公司 触控面板与液晶显示面板
EP2073107A1 (en) * 2007-12-10 2009-06-24 Research In Motion Limited Electronic device and touch screen having discrete touch-sensitive areas
US9075483B2 (en) * 2007-12-21 2015-07-07 Apple Inc. Negative pixel compensation
TWI378376B (en) * 2008-09-23 2012-12-01 Au Optronics Corp Multi-touch positioning method for capacitive touch panel

Also Published As

Publication number Publication date
CN102053749A (zh) 2011-05-11
EP2317420A1 (en) 2011-05-04
WO2011053497A1 (en) 2011-05-05
TW201129924A (en) 2011-09-01
US20110100727A1 (en) 2011-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202049459U (zh) 触敏设备
CN101311890B (zh) 具有保护层和组合驱动层的双面触敏板
US9733706B2 (en) Apparatus and associated methods for touchscreen displays
EP3153954B1 (en) Embedded touchscreen drive method, drive device, and display device
CN107346195B (zh) 触控显示面板及触控显示装置
CN103513845B (zh) 具有输入系统的显示装置及驱动该显示装置的方法
CN104679365B (zh) 触摸感测系统
CN105183249A (zh) 触摸面板及其操作方法
CN103577008A (zh) 具有触摸屏的显示装置及其驱动方法
CN103688237A (zh) 主动式触控笔
CN105278735A (zh) 采用力成像的接近感测的装置和方法
CN103984442A (zh) 内嵌式有源矩阵有机发光二极管触控面板
CN103941946A (zh) 一种触摸屏及显示装置
CN103823592A (zh) 一种带有力学感应功能的显示装置
CN106095177A (zh) 触摸感测设备及其驱动方法
CN204374945U (zh) 触摸传感器面板和电子设备
CN103870084A (zh) 触摸传感器集成型显示装置
CN103294319A (zh) 电容式触摸屏
CN105549251A (zh) 触控式液晶显示装置以及电子设备
CN103294261B (zh) 用于负像素补偿的分割感测线
CN106030476B (zh) 用于改善投射式电容触摸屏及面板的信噪比性能的设备
US10234974B2 (en) Touch device
CN103713770A (zh) 触摸装置及显示装置
CN105094487A (zh) 触摸屏及其控制方法、控制装置、触摸显示装置
CN103885655A (zh) 显示装置及其驱动方法

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20111123

Termination date: 20171029

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee