[发明专利]具有高的电接触电阻的多触点触摸传感器

说明书

本发明涉及多触点触摸传感器

更具体地，本发明涉及多触点触摸传感器，其包括：

设置有布置成行的导电轨的上层，

设置有布置成列的导电轨的下层，

设置在上层与下层之间以使该上层和该下层绝缘的间隔装置。

例如，在专利文献EP 1719047中描述了这种传感器。如图1和图2所示，操作传感器1以进行对导电轨的行3和列5进行顺序扫描，这使得在相同的扫描相位期间能够进行若干个接触区域的同步检测。

更具体地，如果用户按压传感器，则上层2与下层4在位于间隔装置8之间的部分中进行接触。两个层设置有导电轨3和导电轨5，并且电信号被顺序地引入到上层2的导电轨3中，在下层4的导电轨5的位置处进行检测。因此，对这些轨中的一些轨上的信号的检测使得能够定位触点的位置。

上层和下层例如由半透明的导电材料，例如诸如ITO(氧化铟锡)的透明金属氧化物、基于金属纳米粒子的溶液或导电微线形成。上层可以布置在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)层6的下面，下层可以布置在玻璃层7的上面。

当用户按压传感器时，导电行3与的导电列5在间隔装置8之间接触。

虽然透明导电材料具有沿着行与列的不可忽略的线性电阻，但是，它们在两层之间的接触区域的位置处具有小得多的垂直电阻。

在下文中，可以将通电的导电轨称为行，并且将在其上测量电特性的导电轨称为列。

如图3和图4所示，每个列具有列电阻并且每个行具有行电阻。更具体地，每个列部分具有列电阻R_C并且每个行部分具有行电阻R_L。此外，当行接近列时，则该行与该列之间的接触电阻R_T上升。

在给行提供电力并且测量列上的阻抗以了解是否存在有接触时，测量由沿着行与列的电阻路径引起的电阻。

在图3中，在点9a的位置处具有接触。为对应行的供电使得能够在对应列上测量电阻路径，其等于R_L+3R_C+R_T，对应于供电的行的末端与测量的列的末端之间的最短电阻路径。

在图4中，在点9a处不再具有任何接触，但是在靠近点9a的点9b、点9c和点9d处同时具有三个接触。如果为点9a对应的行供电并且在点9a的对应列上进行测量，则不再具有测量的最短电阻路径(如在图3中所示)，但是通过触点9b、触点9c和触点9d仍然在点9a的行与列之间测量电阻路径。因此，测量了电阻路径，其等于3R_L+3R_C+3R_T。

因此，由于ITO产生低接触电阻R_T(即，垂直电阻)，所以可以测量没有接触的点处的电阻路径，它们的值可以基本上等于在作为触点的情况下可以由该相同的点给出的那些值。

具体地，如果激活若干触点，特别是正交地处于行与列上，则在列与行的交叉处的出现的特性被位于这些相同的行与列上的其他触点干扰。

该现象引起了掩蔽和正交性上升的问题，其使得很难对接触区域进行精确的检测，这是因为正交关系易于限制对矩形区域的检测，甚至是在接触区域具有更加复杂形式的情况下。

在本领域中，这些问题可以借助于电子处理和各种校正算法来解决。

本发明的一个目的是在不必利用附加的电子处理的情况下，减小传感器上的触点处的掩蔽和正交性问题。

该问题根据本发明由先前描述的多触点触摸传感器来解决，该传感器包括布置在上层与下层之间的机电装置，该机电装置适于在该上层的至少一个导电轨与该下层的至少一个导电轨之间发生接触时，减小接触面积。

由于这些附加的机电装置，在用户按压传感器时，增加了上层与下层之间的附加的接触电阻。

因此，如果在给行供电后，在列上对阻抗进行测量，则在存在接触的区域与没有接触的区域之间可以获得不同的结果。为了精确起见，如果存在接触，则测量部分的行与列电阻以及最高的接触电阻。如果没有接触，则测量部分的行与列电阻，其中增加了若干接触电阻或根本没有。因此，在接触区域，所测量的阻抗的量级与在没有接触的区域中测量的阻抗的量级是不同的。

电接触电阻的明显增加使得可以减小掩蔽和正交性问题，其原始地具有在上层与下层之间的接触区域的位置处的非常低的导电轨的垂直电阻，作为它们的根源。在不依靠附加的电子处理装置的情况下，可以对多个触点进行同步检测。