电容式触控感测装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了电容式触控感测装置，该触控感测装置包括：触摸面板，触摸面板包括基本布置成矩阵形式的多个第一电极和基本布置成矩阵形式的多个第二电极；和感测信号控制单元，感测信号控制单元连接到触摸面板，其中，感测信号控制单元包括第一开关块，并且第一开关块连接于与第一电极连接的多个第一信号线与交叉于第一信号线的多个第一迹线之间。
【专利说明】电容式触控感测装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明的示例性实施方式涉及电容式触控感测装置及其驱动方法。
【背景技术】
[0002]例如，通常使用各种输入装置来执行显示器(例如，液晶显示器和有机发光二极管显示器、便携式传输装置、其他信息处理装置等)的功能。最近，已经广泛应用包括触控感测装置的输入装置。
[0003]触控感测装置通常包括触摸传感器和控制单元。触摸传感器可被分类为各种类型，诸如，以电阻类型、电容类型、电磁类型(“EM”)以及光学类型为例。
[0004]电容式触摸传感器通常包括感测电容器，该感测电容器包括接收感测信号并且检测导体(诸如手指)靠近触摸传感器时产生的感测电容器的电容变化的多个感测电极，从而例如检测触摸的发生和位置。
[0005]触摸传感器可设置在触摸面板内，该触摸面板可附接在显示器上(例如，扩展单元式)、可设置在显示器的基板外部(例如，单元上式)、或者可设置在显示器内部(例如，嵌入单元式)。包括触摸传感器的显示器对用户的手指、触摸笔等在屏幕上的触摸以及关于触摸位置的信息进行检测。
【发明内容】
[0006]本发明的示例性实施方式涉及一种包括具有简单堆栈结构的触摸面板的触控感测装置。
[0007]在这种实施方式中，自由限定或者控制触摸面板中多个感测电极之间的连接，以允许在触控感测装置的各种状态和使用环境下高效地操作。
[0008]在这种实施方式中，触控感测装置通过用于自由地控制感测电极之间的断开从而使得感测电极形成互感测电容器或者自感测电容器的各种方法，来感测其上的触摸。
[0009]根据本发明的示例性实施方式，触控感测装置包括:触摸面板，该触摸面板包括基本布置成矩阵形式的多个第一电极和基本布置成矩阵形式的多个第二电极；以及感测信号控制单元，该感测信号控制单元连接到触摸面板，其中，感测信号控制单元包括第一开关块，其中，第一开关块包括连接于多个第一信号线与和第一信号线交叉的多个第一迹线之间的多个第一开关，其中所述多个第一信号线连接到第一电极。
[0010]在示例性实施方式中，部分第一信号线可通过第一开关块中短路的第一开关而彼此连接。
[0011]在示例性实施方式中，第二电极中设置在同一列或者同一行内的部分第二电极可通过触摸面板中的连接器彼此连接。
[0012]在不例性实施方式中，与第一电极中设置在同一行或者同一列内的第一电极连接的部分第一信号线可通过第一开关块中短路的第一开关而彼此连接。
[0013]在示例性实施方式中，第一电极中的第一电极和第二电极中的第二电极中的一个可从感测信号控制单元接收感测输入信号，并且该第一电极和该第二电极中的另一个可将感测输出信号输出给感测信号控制单元。
[0014]在不例性实施方式中，第一电极和第二电极可彼此相邻，并且第一电极和第二电极可形成互感测电容器。
[0015]在示例性实施方式中，第一信号线可通过在第一开关块中短路的第一开关而分别连接至彼此不同的第一迹线。
[0016]在示例性实施方式中，感测信号控制单元可进一步包括第二开关块，并且第二开关块可包括多个第二开关，所述多个第二开关连接于连接到第二电极的多个第二信号线与和第二信号线交叉的多个第二迹线之间。
[0017]在示例性实施方式中，部分第二信号线可通过在第二开关块中短路的第二开关而彼此连接。
[0018]在不例性实施方式中，与第一电极中设置在同一行或者同一列内的第一电极连接的部分第一信号线可通过在第一开关块中短路的第一开关而彼此连接。
[0019]在示例性实施方式中，与第二电极中设置在同一行或者同一列内的第二电极连接的部分第二信号线可通过在第二开关块中短路的第二开关而彼此连接。
[0020]在示例性实施方式中，第一电极中的第一电极和第二电极中的第二电极中的一个可接收感测输入信号，并且第一电极和第二电极中的另一个可输出感测输出信号。
[0021]在示例性实施方式中，第一信号线可通过第一开关块中短路的第一开关分别连接至彼此不同的第一迹线。
[0022]在示例性实施方式中，第二信号线可通过第二开关块中短路的第二开关分别连接至彼此不同的第二迹线。
[0023]在不例性实施方式中,第一电极和第二电极中的每一个可接收感测输入信号并且输出感测输出信号。
[0024]在示例性实施方式中，第一电极和第二电极中的每一个可形成自感测电容器。
[0025]根据本发明的示例性实施方式，触控感测装置包括具有简单堆栈结构的触摸面板。在这种实施方式中，基于触控感测装置的状态和使用环境自由地限定感测电极之间的连接。在这种实施方式中，触控感测装置通过用于自由限定感测电极之间的断开从而允许感测电极自由地形成互感测电容器或者自感测电容器的各种方法，感测其上的触摸。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]通过参照附图来详细地描述本发明的示例性实施方式，本发明的上述特征以及其他特征将变得更为显而易见。
[0027]图1是示出了根据本发明的触控感测装置的示例性实施方式的框图。
[0028]图2是沿着图1中示出的触控感测装置的线I1-1I截取的截面图；
[0029]图3是根据本发明的触控感测装置的替代示例性实施方式的框图；
[0030]图4和图5是示出了根据本发明的触控感测装置的感测信号控制单元的示例性实施方式的框图；
[0031]图6是示出了根据本发明的触控感测装置的另一替代示例性实施方式的框图。
[0032]图7和图8是示出了根据本发明的触控感测装置的感测信号控制单元的替代示例性实施方式的框图；
[0033]图9是示出了根据本发明的触控感测装置的另一替代示例性实施方式的框图。
[0034]图10至图13是示出了根据本发明的触控感测装置的感测信号控制单元的替代示例性实施方式的框图；以及
[0035]图14和图15是根据本发明的触控感测装置的感测输入电极和感测输出电极的示例性实施方式的平面图。
【具体实施方式】
[0036]下文中，将参照附图更完整地描述本发明，附图中示出了本发明的示例性实施方式。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，并不应解释为受本文所阐述的实施方式的限制。更确切地，这些实施方式被提供以使本公开详尽和完整，以及将本发明的范围完整地传达给本领域技术人员。全文中，相似的参考标号表示相似的元件。
[0037]应理解，当提到一个元件或层“在”另一元件或层“上”、“连接至”或“耦合至”另一元件或层时，其可以直接在另一元件或层上、直接连接或耦合至另一元件或层，或者可存在中间元件或层。相反，当提到一个元件“直接在”另一元件或层“上”、“直接连接至”或“直接耦合至”另一元件或层时，不存在中间元件或层。全文中相似的标号表示相似的元件。如文中所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任意和全部组合。
[0038]应理解，尽管术语第一、第二等可在本文中用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但这些元件、部件、区域、层和/或部分不应被这些术语所限定。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层和/或部分与另一元件、部件、区域、层或部分区分开。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可被称为第二元件、部件、区域、层和/或部分，而不背离本发明的教导。
[0039]为便于描述，本文中可使用诸如“之下”、“下面”、“下”、“上面”、“上”等的空间关系术语，来描述如图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。应理解，空间关系术语意在涵盖除了图中描绘的方位之外的在使用或操作中的设备的不同方位。例如，如果图中的设备被倒转，则被描述为在其他元件或特征的“下面”或“之下”的元件将被定位为在其他元件或特征“上面”。因此，示例性术语“下面”可以涵盖上面和下面这两个方位。设备可被定位为其他方位(旋转90度或处于其他方位)，且本文中使用的空间关系描述语可被相应地解释。
[0040]本文中所使用的术语仅是为了描述【具体实施方式】的目的，且并不意在限制本发明。如文中所使用的，单数形式“一” “一个”和“该”意在还包括复数形式，除非上下文清楚地表示并非如此。应进一步理解，术语“包括”和/或“包含”当被用在本说明书中时，用于指明所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，而并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。
[0041]考虑到可怀疑的测量以及与特定量的测量相关联的误差(S卩，测量系统的局限性)，本文中使用的“约”或者“近似”包括在由本领域的普通技术人员所确定的针对特定值的可接受偏差范围内的所陈述的值和手段。例如，“约”可指在一个或者多个标准偏差范围内，或者在所述值的±30%、20%、10%,5%范围内。
[0042]除非另外定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属【技术领域】的技术人员通常所理解的相同的含义。应进一步理解，诸如在通用词典中定义的那些术语的术语应被解释为具有与其在相关技术背景中的含义相一致的含义，且不以理想化或过于正式的方式来解释，除非文中明确地如此定义。
[0043]本文中参照截面示图描述了示例性实施方式，该截面示图是理想化实施方式的示意性示图。这样，可预期例如制造技术和/或公差所导致的示图的形状的变化。因此，文中所描述的实施方式不应解释为限于本文所示的区域的具体形状，而应包括由于例如制造所导致的形状上的偏差。例如，被示出或被描述为平坦的区域可能典型地具有粗糙的和/或非线性的特征。此外，所示的锐角可能被圆化。因此，图中所示的区域本质上是示意性的，且其形状不意在示出区域的精确形状，并且不意在限制本文所述的权利要求的范围。
[0044]除非文中指出并非如此或上下文明显矛盾，否则文中描述的所有方法可按适当的顺序执行。任何和所有的示例或示例性语言(例如“诸如”)的使用仅为了更好地阐明本发明，且除非另外声明否则并不限制本发明的范围。本说明书中的语言不应被解释为表示任何未声明的元件对于实施来说是必须的。
[0045]首先，将参照图1和图2来描述根据本发明的触控感测装置的示例性实施方式。
[0046]图1是示出了根据本发明的触控感测装置的示例性实施方式的框图，并且图2是沿着图1中所示的触控感测装置的线I1-1I截取的截面图。
[0047]参照图1，根据本发明的触控感测装置的示例性实施方式是一种感测外部物体在其上的触摸的装置，触控感测装置包括外部物体触摸的触摸面板100和控制触摸感测的感测信号控制单元800。
[0048]本文中，例如，外部物体的触摸包括诸如用户的手的外部物体对触摸面板100的直接触摸、或者外部物体对触摸面板100的靠近。
[0049]触摸面板100包括多个感测输入电极120 (也称之为“TX”)和多个感测输出电极130 (也称之为“RX”)。感测输入电极120与感测输出电极130彼此分离。
[0050]感测输入电极120可布置成基本矩阵形式，并且感测输出电极130可布置成基本矩阵形式。感测输出电极130行可设置在感测输入电极120相邻行之间，并且感测输出电极130列可设置在感测输入电极120相邻列之间。
[0051]在触摸面板100的示例性实施方式中，至少部分感测输入电极12可彼此连接或者彼此分离。在触摸面板100的该实施方式中，至少部分感测输出电极130可彼此连接或者彼此分离。在触摸面板100中彼此连接的感测输入电极120可布置在同一列内，并且在触摸面板100中彼此连接的感测输出电极130可布置在同一列内。在示例性实施方式中，在触摸面板100中设置在一列内的感测输入电极120彼此连接，并且感测输出电极130可彼此分离。在替代示例性实施方式中，在触摸面板100中设置在一列内的感测输出电极130彼此连接,并且感测输入电极120可彼此分离。
[0052]在示例性实施方式中，感测输入电极120和感测输出电极130可包括例如诸如氧化铟锡(“ΙΤ0”)、氧化铟锌(“ΙΖ0”)以及薄金属层等透明导电材料，但并不局限于此。
[0053]在示例性实施方式中，感测输入电极120和感测输出电极130中的每一个均可具有四边形形状，例如，图1中所示的菱形形状，但是并不局限于此。在替代示例性实施方式中，感测输入电极120和感测输出电极130中的每一个均具有各种形状。在示例性实施方式中，可以基于触摸的物体和触摸方法来确定感测输入电极120和感测输出电极130的大小。在一个示例性实施方式中，例如，感测输入电极120和感测输出电极130中的每一个的边的长度可约为几毫米。
[0054]参照图2，感测输入电极120和感测输出电极130可设置在基板110上。在示例性实施方式中，触摸面板100可被配置为附接在显示器上(例如，扩展单元式)，并且触摸面板100的基板110可与显示器的基板分离地制备。在替代示例性实施方式中，感测输入电极120和感测输出电极130可设置在显示器的基板外部(例如，单元上式)或者显示器的基板内部(例如，内嵌单元式)，并且显示器的基板可以是触摸面板100的基板110。
[0055]在示例性实施方式中，如图2所示，绝缘层140可设置在感测输入电极120和感测输出电极130上。
[0056]根据本发明的示例性实施方式，感测输入电极120和感测输出电极130彼此设置在同一层内，并且可使用单个光学掩模而设置(例如，形成)在基板110上。在示例性实施方式中，如果触摸面板100中彼此连接的感测输入电极120或者彼此连接的感测输出电极130设置在基板110上，则用于连接在感测输入电极120之间的配线或者用于连接在感测输出电极130之间的配线可以与感测输入电极120和感测输出电极130设置在同一层上。在该实施方式中，用于连接在感测输入电极120之间的配线或者用于连接在感测输出电极130之间的配线位于基板110与绝缘层140之间。
[0057]在该实施方式中，可充分简化包括感测输入电极120和感测输出电极130的触摸面板100的堆栈结构。
[0058]参照图1和图2，单个感测输入电极120中的每一个可与至少部分感测输出电极130 (例如，四个感测输出电极130)相邻，并且单个感测输出电极130中的每一个可相邻于感测输入电极120，例如，四个感测输入电极120。
[0059]彼此相邻的感测输入电极120和感测输出电极130形成感测电容器Cm。感测电容器Cm用作触摸传感器并且可以是互感测电容器。感测电容器Cm可通过感测输入电极120接收感测输入信号Vs，并且输出基于因外部物体触摸而致的其中电荷量的变化的感测输出信号Vp。
[0060]感测信号控制单元800连接到触摸面板100的感测输入电极120和感测输出电极130。感测信号控制单元800将感测输入信号Ns传输至感测输入电极120并且从感测输出电极130接收感测输出信号Vp。感测信号控制单元800对感测输出信号Vp进行处理，并且基于感测输出信号Vp产生诸如触摸面板100上触摸的发生和位置的触摸信息。
[0061]首先，将参照图1和图2来描述根据本发明的触控感测装置的示例性实施方式的操作。
[0062]在示例性实施方式中，当感测输入信号Vs从感测信号控制单元800输入到感测输入电极120时，以预定的电荷量对感测电容器Cm进行充电。感测输入信号Vs可按顺序地输入到各行感测输入电极120、或者可同时输入到各行感测输入电极120。
[0063]在该实施方式中，当由外部物体在触摸面板100触摸时，感测电容器Cm的电荷量发生变化，并且由此通过感测输出电极130输出感测输出信号Vp。外部物体在触摸面板100触摸时的感测输出信号Vp的电压电平低于触摸面板100上没有触摸时的感测输出信号Vp的电压电平。
[0064]感测信号控制单元800接收感测输出信号Vp并且对所接收的感测输出信号Vp执行取样和模数(“A/D”)转换以产生数字感测信号。感测信号控制单元800或者分离设置的电路可对数字感测信号执行操作处理以产生触摸信息，诸如，触摸面板100上触摸的发生或者位置。
[0065]然后，将参照图3至图5以及图1和图2来描述根据本发明的触控感测装置的替代示例性实施方式。
[0066]图3是示出了根据本发明的触控感测装置的替代示例性实施方式的框图，并且图4和图5是示出了根据本发明的触控感测装置中的感测信号控制单元的示例性实施方式的框图。
[0067]根据本发明的示例性实施方式，感测输入电极120和感测输出电极130均可布置成基本η X m矩阵形式(此处，η和m均是自然数)。
[0068]参照图3，根据本发明的触控感测装置的触摸面板100的示例性实施方式与上述示例性实施方式基本相同，并且设置在触摸面板100上的至少部分感测输出电极130可彼此连接。在该实施方式中，布置在同一列内的感测输出电极130通过连接器132彼此连接，并且布置在不同列内的感测输出电极130可彼此分离，例如彼此不连接。每列感测输出电极130可通过多个输出信号线134_1、134_2、…、134_m中的对应输出信号线连接到感测信号控制单元800。
[0069]感测输入电极120在触摸面板100中可彼此分离。触摸面板100内设置在各列的感测输入电极120可通过η条输入信号线126_1、126_2、…、126_η连接到感测信号控制单元800。连接到感测输入电极120的输入信号线126_1、126_2、…、126_η可分成m个组，其中每个组均包括η条输入信号线126_1、126_2、…、126_η。
[0070]根据本发明的示例性实施方式，感测输入电极120或者连接到感测输入电极120的配线可以不与感测输出电极130或者连接到感测输出电极130的配线交叉，从而可略去如上所述可设置在不同于感测输入电极120和感测输出电极130的层内的附加连接器。因此，在该实施方式中，包括感测输入电极120和感测输出电极130的触摸面板100的堆栈结构可被充分简化。
[0071]参照图4，连接到各行感测输出电极130的输出信号线134_1、134_2、...、134_πι可分别连接到感测信号控制单元800的多个输入端RX1、RX2、…、RXm。
[0072]连接到感测输入电极120的m个组的输入信号线126_1、126_2、…、126_n可分别连接到感测信号控制单元800的m个输出端组T1、T2、...、Tm。各个输出端组T1、T2、…、Tm可包括η个输出端ΤΧ1、…、ΤΧη。
[0073]参照图4，根据本发明的感测信号控制单元800的示例性实施方式可包括开关块820、感测输入信号输出单元840以及感测信号处理单元850。
[0074]在该实施方式中，开关块820可以实施为集成电路(“1C”)形式，并且包括多个开关，该多个开关可控制m个组的输入信号线126_1、126_2、…、126_n与交叉于输入信号线的多个迹线821_1、821_2、…、821_N (此处，N是自然数)之间的连接性(例如，连接或者断开)。在图4中，开关可设置在输入信号线126_1、126_2、…、126_n与迹线821_1、821-2、…、821_N2间的交叉点。在示例性实施方式中，控制输入信号线126_1、126_2、…、126_n与迹线821_1、821_2、…、821_N之间的连接的开关可形成短路点825。在该实施方式中，例如，可使用基于软件的控制算法自由地改变或者控制短路点825的位置。
[0075]触摸面板100的输入信号线126_1、126_2、…、126_n可通过输出端TX1、…、TXn连接到感测信号控制单元800的开关块820的内部。开关块820可进一步包括虚拟配线Ldm，虚拟配线Ldm可延伸到开关块820之外。
[0076]迹线821_1、821_2、…、821_N 的数量可以是 η 以上。迹线 821_1、821_2、…、821_N可延伸到开关块820之外以连接到感测输入信号输出单元840。
[0077]参照图4，在示例性实施方式中，每组输入信号线126_1、126_2、…、126_η中的至少一个通过短路点825可电连接到另一组输入信号线126_1、126_2、…、126_η中的至少一个。在一个示例性实施方式中，例如，与设置在触摸面板100的第一行中的感测输入电极120连接的输入信号线126_1通过短路点825可连接到同一对应的迹线，例如，第一迹线821_1 ;与设置在触摸面板100的第二行中感测输入电极120连接的输入信号线126_2通过短路点825可连接到同一对应的迹线，例如，第二迹线821_2 ;并且与设置在触摸面板100的第η行中的感测输入电极120连接的输入信号线126_η通过短路点825可连接到同一对应的迹线，例如，第N条迹线821-Ν。在该实施方式中，N可以等于η。
[0078]图5示意性示出了通过短路点825彼此连接的输入信号线126_1、126_2、…、126_N以及图4中所示的开关块820内的η条迹线821_1、821_2、…、821_η。
[0079]如图5所示，在示例性实施方式中，在触摸面板100中设置在同一行内的感测输入电极120在触摸面板100中彼此分离，但是可通过感测信号控制单元800的开关块820中的可变短路点825而彼此连接，使用基于软件的控制算法可控制可变短路点。
[0080]感测输入信号输出单元840可产生感测输入信号Vs，并且然后通过迹线821_1、821_2、...、821_N传输感测输入信号Vs。感测输入信号Vs可包括至少两个不同的电压电平并且可包括周期性脉冲。根据本发明的另一示例性实施方式，感测输入信号Vs可以是基于预定电压电平改变的交流(“AC”)电压。
[0081]参照图3和图4，触摸面板100的各行感测输入电极120均可通过开关块820的短路点825接收同一感测输入信号Vs。感测输入信号输出单元840可按顺序地从第一行感测输入电极120到最后一行(例如，第η行)感测输入电极120扫描并且输入感测输入信号Vs。
[0082]感测信号处理单元850接收和处理通过输入端RX1、RX2、…、RXm输入的感测输出信号Vp0在一个示例性实施方式中，例如，感测信号处理单元850可对感测输出信号Vp进行取样并且执行A/D转换。
[0083]然后，将参照图3至图5来描述根据本发明的触控感测装置的示例性实施方式的操作。
[0084]感测输入信号输出单元840可将感测输入信号Vs按顺序地输入至通过迹线821_1、821_2、…、821_N和短路点825而彼此连接的输入信号线126_1、126_2、…、126_n。
[0085]然后，感测输入信号Vs被传输至连接到输入信号线126_1、126_2、*..>126_η的感测输入电极120，从而使得以预定的电荷量对感测电容器Cm进行充电。
[0086]当触摸面板100上发生触摸时，基于感测电容器Cm的电荷量变化(例如，基本成比例)而改变的感测输出信号Vp通过连接到感测输出电极130的输出信号线134_1、134_2、…、134_m被输入到感测信号控制单元800。
[0087]可由感测信号控制单元800的感测信号处理单元850对感测输出信号Vp进行处理，以产生数字感测信号。
[0088]然后，将参照图6至图8以及上述附图来描述根据本发明的触控感测装置的另一替代示例性实施方式。与上述示例性实施方式相同的组成元件以相同参考标号表示，并且将省去其相同的描述，这同样适用于所有示例性实施方式。
[0089]图6是示出了根据本发明的又一示例性实施方式的触控感测装置的另一替代示例性实施方式的框图，并且图7和图8是示出了根据本发明的触控感测装置的感测信号控制单元的替代示例性实施方式的框图。
[0090]图6至图8中示出的触控感测装置与图3至图5中示出的触控感测装置的示例性实施方式基本相同，但感测输入电极120和感测输出电极130与感测信号控制单元800的连接除外。图6至图8中示出的相同或者类似元件被标记有上述用于描述图3至图5示出的触控感测装置的示例性实施方式所使用的相同参考字符，并且在下文中将省去或者简化任何其重复性细节描述。
[0091]参照图6，在示例性实施方式中，设置在触摸面板100上的至少部分感测输入电极120可彼此连接。同一列内的感测输入电极120可通过连接器122而彼此连接，并且布置在不同列内的感测输入电极120可彼此分离(例如，彼此电断开)。各列感测输入电极120中的每列可通过输入信号线124_1、124_2、…、124_m连接到感测信号控制单元800。
[0092]感测输出电极130在触摸面板100中可彼此分离。设置在触摸面板100内每列感测输出电极130可通过η条输出信号线136_1、136_2、…、136_η连接到感测信号控制单元800。连接到感测输出电极130的输出信号线136_1、136_2、…、136_η均可被分成m个组，每组包括η条输出信号线136_1、136_2、…、136_η。
[0093]参照图7，连接到各行感测输入电极120的输入信号线124_1、124_2、...、124_πι可连接到感测信号控制单元800的输出端ΤΧ1、ΤΧ2、…、TXm。
[0094]连接到感测输出电极130的m个组的每组输出信号线136_1、136_2、…、136_11可连接到感测信号控制单元800的m个输入端组Rl、R2、...、Rm。每个输入端组R1、R2、…、Rm均包括η个输入端RXl、...、RXn。
[0095]参照图7，根据本发明的感测信号控制单元800的示例性实施方式可包括开关块830、感测输入信号输出单元840以及感测信号处理单元850。
[0096]开关块830可实施为IC形式，并且包括开关，其中开关可控制m个组的输出信号线136_1、136_2、…、136_n与交叉于输出信号线136_1、136_2、…、136_n的多个迹线831_1、831_2、…、831_N (此处，N是自然数)之间的连接(例如，连接或者断开)。在图7中，开关可设置在输出信号线136_1、136_2、…、136_n与迹线831_1、831-2、…、831_N之间的交叉点。控制输出信号线136_1、136_2、…、136_n与迹线831_1、831_2、…、831_N之间的连接的开关可形成短路点835。在该实施方式中，例如，使用基于软件的控制算法可自由地改变短路点835的位置。
[0097]触摸面板100的输出信号线136_1、136_2、…、136_n可通过输入端RX1、-,RXn连接到感测信号控制单元800的开关块830的内部。开关块830可进一步包括虚拟配线Ldm,并且虚拟配线Ldm可延伸至开关块830之外。
[0098]迹线831_1、831_2、…、831_N (此处，N是自然数)的数量可以是η以上。迹线831_1、831_2、…、831_N可延伸至开关块830之外以连接到感测信号处理单元840。
[0099]参照图7，每组输出信号线136_1、136_2、…、136_n中的至少一个可通过至少一个短路点835电连接到另一组输出信号线136_1、136_2、…、136_n中的至少一个。在一个示例性实施方式中，例如，与设置在触摸面板100的第一行内的感测输出电极130连接的输出信号线136_1可通过短路点835连接到同一对应的迹线，例如，第一迹线831_1 ;与设置在触摸面板100的第二行内的感测输出电极130连接的输出信号线136_2可通过短路点835连接到同一对应的迹线，例如，第二迹线831_2 ;并且与设置在触摸面板100的第η行内的感测输出电极130连接的输出信号线136_η可通过短路点835连接到同一对应的迹线，例如，第N条迹线831-Ν。在该实施方式中，N可以等于η。
[0100]图8示意性示出了通过图7中所示的开关块830内的短路点835和η条迹线831_1、831_2、…、831_η而彼此连接的输出信号线136_1、136_2、…、136_Ν。
[0101]在该实施方式中，如图8所示，在触摸面板100中设置在同一行内的感测输出电极130在触摸面板100中彼此分离，但是可通过感测信号控制单元800的开关块830中的可变短路点835而彼此连接，其中可使用基于软件的控制算法控制可变短路点835。
[0102]感测输入信号输出单元840可产生感测输入信号Vs，并且然后通过输出端TX1、TX2、…、TXm将感测输入信号Vs传输至连接到每列感测输入电极120的输入信号线124_1、124_2、…、124_m。感测输入信号输出单兀840可按顺序地从第一列感测输入电极120到最后一列感测输入电极120对感测输入信号Vs进行扫描并且将感测输入信号Vs输入。
[0103]感测信号处理单元850接收并且处理通过迹线831_1、831_2、…、831_N传输的感测输出信号Vp。感测信号处理单元850可按顺序地接收对应于被扫描和输入的感测输入信号Vs的感测输出信号Vp，并且对接收的感测输出信号Vp进行取样和执行A/D转换。
[0104]然后，将参照图9至图12以及图1至图8来描述根据本发明的触控感测装置的另一替代不例性实施方式。
[0105]图9是示出了根据本发明的触控感测装置的另一替代示例性实施方式的框图，并且图10至图12是示出了根据本发明的触控感测装置的感测信号控制单元的替代示例性实施方式的框图。
[0106]图9至图12中示出的触控感测装置与图3至图8中示出的触控感测装置的示例性实施方式基本相同，除了感测输入电极120在触摸面板100中彼此不连接，并且在感测信号控制单元的开关块820中可变地彼此连接；并且感测输出电极130在触摸面板100中彼此不连接，并且在感测信号控制单元的开关块830中可变地彼此连接。图9至图12中示出的相同或者类似元件被标记有以上用于描述图3至图8中示出的触控感测装置的示例性实施方式所使用的相同的参考字符，并且在下文中将省去或者简化任何其重复性细节描述。
[0107]参照图9，感测输入电极120在触摸面板100中可彼此分离(例如，断电)。在示例性实施方式中，设置在触摸面板100中各列的感测输入电极120可通过η条输入信号线126_1、126_2、…、126_η连接到感测信号控制单元800。连接到感测输入电极120的输入信号线126_1、126_2、…、126_11均可分成m个组，每个组均包括η条输入信号线126_1、
126—2、…、126—η ο
[0108]在该实施方式中，感测输出电极130在触摸面板100中可彼此分离。设置在触摸面板100中的每列感测输出电极130可通过η条输出信号线136_1、136_2、…、136_η连接到感测信号控制单元800。连接到感测输出电极130的输出信号线136_1、136_2、…、136_η可被分成m个组，每个组均包括η条输出信号线136_1、136_2、…、136_η。
[0109]参照图10至图12，根据本发明的感测信号控制单元800的示例性实施方式可包括两个开关块(例如，第一开关块820、第二开关块830)、感测输入信号输出单元840以及感测信号处理单兀850。
[0110]第一开关块820包括多个开关，该多个开关可控制m个组的输入信号线126_1、126_2、…、126_n与交叉于输入信号线的多个第一迹线821_1、821_2、…、821_N (此处，N是自然数)之间的连接(例如，连接或者断开)。在图10至图12中，开关可设置在输入信号线126_1、126_2、…、126_n与第一迹线821_1、821_2、…、821_N之间的交叉点处。用于控制输入信号线126_1、126_2、…、126_n与第一迹线821_1、821_2、…、821_N之间的连接的开关可形成短路点825。在该实施方式中，例如，使用基于软件的控制算法可自由地改变短路点825的位置。
[0111]触摸面板100的输入信号线126_1、126_2、…、126_n可连接到感测信号控制单元800的开关块820内部。第一迹线821_1、821_2、…、821_N可延伸至开关块820之外以连接到感测输入信号输出单元840。
[0112]第二开关块830包括多个开关，该多个开关可控制m个组的输出信号线136_1、136_2、…、136_n与交叉于输出信号线的多个第二迹线831_1、831_2、…、831_N2间的连接(例如，连接或者断开)。在图10至图12中，开关可设置在输出信号线136_1、136_2、...、136_n与第二迹线831_1、831-2、…、831_N之间的交叉点处。用于控制输出信号线136_1、136_2、…、136_n与第二迹线831_1、831_2、…、831_N之间的连接的开关可形成短路点835。在该实施方式中，例如，使用基于软件的控制算法可自由地改变短路点835的位置。
[0113]触摸面板100的输出信号线136_1、136_2、…、136_n可连接到感测信号控制单元800的开关块830内部。第二迹线831_1、831_2、…、831_N可延伸至开关块830之外以连接到感测信号处理单元850。
[0114]图9至图12中示出的触控感测装置的示例性实施方式的第一开关块820和第二开关块830的其他配置可与上述图3至图8中示出的示例性实施方式的开关块820和830基本相同，并且将省去任何其重复性细节描述。
[0115]在示例性实施方式中，其中可自由地设定第一开关块820的短路点825的位置。因此，在该实施方式中，触摸面板100的感测输入电极120可自由地彼此连接，并且均可连接至彼此独立的第一迹线821_1、821_2、…、821_N以连接到感测输入信号输出单元840。通过第一开关块820彼此连接的感测输入电极120可接收同一感测输入信号Vs。
[0116]在示例性实施方式中，其中可自由地设定第二开关块830的短路点835的位置。因此，在该实施方式中，触摸面板100的感测输出电极130可自由地彼此连接，并且触摸面板100的各个感测输出电极130可连接至彼此独立的第二迹线831_1、831_2、…、831_N以连接到感测信号处理单元850。通过第二开关块830彼此连接的感测输出电极130可通过同一配线将各个感测输出信号Vp传输至感测信号处理单元850。
[0117]参照图10，在示例性实施方式中，触摸面板100中设置在同一行内的感测输入电极120可通过开关块820的短路点825而彼此连接并且可接收同一感测输入信号Vs。
[0118]在该实施方式中，如图11所示，触摸面板100中设置在同一列内的感测输入电极120可通过开关块820的短路点825而彼此连接，并且可接收同一感测输入信号Vs。
[0119]根据示例性实施方式，如图10和图11所示，感测输入信号输出单元840可从第一行或者第一列的感测输入电极120到最后一行或者最后一列的感测输入电极120按顺序地扫描和输入感测输入信号Vs。
[0120]在该实施方式中，至少部分感测输入电极120可以以各种方式彼此连接。
[0121]参照图12，各个感测输入电极120可通过彼此分离的第一迹线821_1、821_2、…、821_N接收对应的感测输入信号Vs。
[0122]在示例性实施方式中，参照图10，触摸面板100中设置在同一列内的感测输出电极130可通过开关块830的短路点835而彼此连接。
[0123]在该实施方式中，如图11所示，触摸面板100中设置在同一行内的感测输出电极130可通过开关块830的短路点835而彼此连接。
[0124]根据不例性实施方式,如图10和图11所不,对应于扫描和输入的感测输入信号Vs而输出的感测输出信号Vp可通过同一配线输入到感测信号处理单元850，并且由感测信号处理单元850对感测输出信号Vp进行处理。
[0125]此外，至少部分感测输出电极130可以以各种方式彼此连接。
[0126]在替代示例性实施方式中，如图12所示，各个感测输出电极130可通过彼此分离的第二迹线831_1、831_2、…、831_N来传输相应的感测输出信号Vp。
[0127]感测输入信号输出单元840可产生感测输入信号Vs，并且然后通过第一迹线
821_1、821_2.....821_N来传输感测输入信号Vs。感测输入信号输出单元840可按顺序地对感测输入信号Vs进行扫描并且通过第一迹线821_1、821_2、…、821_N来输入感测输入信号Vs。
[0128]感测信号处理单元850接收并且处理通过第二迹线831_1、831_2、…、831_N传输的感测输出信号Vp0感测信号处理单元850可按顺序地接收对应于扫描和输入的感测输入信号Vs的感测输出信号Vp，并且对接收的感测输出信号Vp进行取样和执行A/D转换。
[0129]根据本发明的示例性实施方式，可基于触控感测装置的状态、使用环境、目的等自由地设定开关块820和开关块830的短路点825和短路点835，从而自由地限定感测输入电极120之间或者感测输出电极130之间的连接。
[0130]然后，将参照图13来描述根据本发明示例性实施方式的触控感测装置的另一替代示例性实施方式。
[0131]图13是示出了根据本发明的触控感测装置的感测信号控制单元的另一替代示例性实施方式的框图。
[0132]参照图13，在根据本发明的触控感测装置的示例性实施方式中，各个感测输入电极120均通过彼此分离的第一迹线821_1、821_2、…、821_N中的对应迹线来接收对应的感测输入信号Vs ;并且如上参照图12所述的，各个感测输出电极130通过迹线831_1、831_2、…、831_N中的对应第二迹线来传输对应的输出信号Vp。在该实施方式中，感测输入电极120和感测输出电极130均可用作独立的感测电极，即，可以均是彼此独立的感测电极。在该实施方式中，各个感测输入电极120或者各个感测输出电极130均可用作独立的感测电极。
[0133]在示例性实施方式中，连接到感测输入电极120的输入信号线126_1、126_2、…、126_n可通过开关块820连接到第一感测信号输入和处理单元860，从而接收感测输入信号Vs并且输出感测输出信号Vp。在该实施方式中，连接到感测输出电极130的输入信号线136_1、136_2、…、136_n可通过开关块830连接到第二感测信号输入和处理单元870，从而接收感测输入信号Vs并且输出感测输出信号Vp。
[0134]在示例性实施方式中，参照图1，感测输入电极120和感测输出电极130可被设置成共同形成如上参照图1所述的互感测电容器。在该实施方式中，各个感测输入电极120或者各个感测输出电极130可被设置为形成用作触摸传感器的自感测电容器，从而使得各个感测输入电极120或者各个感测输出电极130接收对应的感测输入信号Vs，并且然后被充有预定的电荷量。然后，当由诸如手指的外部物体触摸于其上时，自感测电容器的充电电荷量发生变化，从而输出不同于输入感测输入信号V的感测输出信号Vp。在该实施方式中，诸如触摸面板100上触摸的发生和位置等触摸信息是基于感测输出信号Vp的。
[0135]如上所述，根据本发明的示例性实施方式，在第一开关块820和第二开关块830中可自由地改变短路点825和短路点835的位置，从而使得基于使用互感测电容器Cm的触摸感测方法或者使用自感测电容器的触摸感测方法(彼此可相互转换从而以各种方法感测触摸)来执行触摸面板100上触摸的触摸感测。根据本发明的示例性实施方式，感测信号控制单元800可进一步包括模式选择单元(未示出)，其可选择使用互感测电容器Cm的触摸感测模式和使用自感测电容器的触摸感测模式中的一种。
[0136]在下文中，将参照图14和图15来描述根据本发明的触控感测装置的感测输入电极和感测输出电极的示例性实施方式。
[0137]图14和图15是示出了根据本发明的触控感测装置的触摸面板100的感测输入电极和感测输出电极的示例性实施方式的平面图。
[0138]参照图14，根据本发明的感测输入电极120的示例性实施方式可具有这样一种形状，其中，从诸如菱形等的四边形切除掉顶部和底部的顶点部分。在该实施方式中，感测输出电极130可具有从诸如菱形等四边形切除掉左顶点部分和右顶点部分的形状。
[0139]参照图15，在替代示例性实施方式中，感测输入电极120和感测输出电极130均可具有矩形形状。
[0140]在另一替代示例性实施方式中，感测输入电极120和感测输出电极130可具有诸如各种多边形形状或者各种圆形形状的各种形状。
[0141]尽管已经结合目前被视为实用性的示例性实施方式来描述本发明，然而，应当理解的是，本发明并不局限于所公开的实施方式，相反，是旨在涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种变形和等同布置。
【权利要求】
1.一种触控感测装置，包括: 触摸面板，所述触摸面板包括布置成矩阵形式的多个第一电极和布置成矩阵形式的多个第二电极；以及 感测信号控制单元，所述感测信号控制单元连接到所述触摸面板，其中，所述感测信号控制单元包括第一开关块； 其中，所述第一开关块包括多个第一开关，所述多个第一开关连接于和所述第一电极连接的多个第一信号线与交叉于所述第一信号线的多个第一迹线之间。
2.根据权利要求1所述的触控感测装置，其中: 部分所述第一信号线能够通过所述第一开关块中短路的所述第一开关而彼此连接。
3.根据权利要求2所述的触控感测装置，其中: 所述第二电极之中设置在同一列或者同一行内的部分所述第二电极通过所述触摸面板中的连接器而彼此连接。
4.根据权利要求3所述的触控感测装置，其中: 与所述第一电极之中设置在同一行或者同一列内的第一电极连接的部分所述第一信号线能够通过所述第一开关块中短路的所述第一开关而彼此连接。
5.根据权利要求4所述的触控感测装置，其中: 所述多个第一电极中的一第一电极和所述多个第二电极中的一第二电极之一从所述感测信号控制单元接收感测输入信号；并且 所述一第一电极和所述一第二电极中的另一个将感测输出信号输出到所述感测信号控制单元。
6.根据权利要求5所述的触控感测装置，其中: 所述一第一电极和所述一第二电极彼此相邻；并且 所述一第一电极和所述一第二电极形成互感测电容器。
7.根据权利要求1所述的触控感测装置，其中: 所述第一信号线能够通过在所述第一开关块中短路的所述第一开关而分别连接至彼此不同的第一迹线。
8.根据权利要求7所述的触控感测装置，其中: 所述第二电极之中设置在同一列或者同一行内的部分所述第二电极能够通过所述触摸面板中的连接器而彼此连接。
9.根据权利要求8所述的触控感测装置，其中: 所述多个第一电极中的一第一电极和所述多个第二电极中的一第二电极之一从所述感测信号控制单元接收感测输入信号；并且 所述一第一电极和所述一第二电极中的另一个将感测输出信号输出到所述感测信号控制单元。
10.根据权利要求9所述的触控感测装置，其中: 所述一第一电极和所述一第二电极彼此相邻；并且 所述一第一电极和所述一第二电极形成互感测电容器。
【文档编号】G06F3/044GK104281341SQ201410038692
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年1月26日 优先权日:2013年7月5日
【发明者】崔宰源, 金学善 申请人:三星显示有限公司