[发明专利]带窄边框的有源矩阵触摸面板

说明书

一种电容感测阵列包括：电极阵列；在第一方向上布置的第一导电数据线和在不同于第一方向的第二方向上布置的第二导电数据线；第一开关元件，其配置为将每个电极连接到在第一方向上的第一导线；以及第二开关元件，其配置为将每个电极连接到在第二方向上的第二导线；和控制线，其连接到第一和第二开关元件。在第一方向上的每个第一导电数据线和第二方向上的第二导电数据线之间存在电连接，使得第一方向上的每个第一导线连接到第二方向上的至少一个第二导线。一种触摸面板显示设备包括：电容感测阵列，该电容感测阵列被实现为与显示器集成的有源矩阵触摸传感器面板；以及控制器，所述控制器在不同时间段期间施加驱动信号和测量电容。

技术领域

本发明涉及电容感测阵列。特别地，本发明涉及电容型触摸面板。这种电容型触摸面板设备可以应用于一系列消费电子产品中，包括例如移动电话、平板电脑和台式PC、电子书阅读器和数字标牌产品。

背景技术

触摸面板已被广泛用作诸如智能手机和平板设备的一系列电子产品的输入设备。

大多数高端便携式和手持式电子设备现在都包括触摸面板。这些触摸面板通常用作触摸屏，即显示器和触摸面板，的一部分，显示器和触摸面板被对准使得触摸面板的触摸区与显示器的显示区对应。

具有触摸屏的电子设备的最常见用户界面是显示器上的图像，该图像具有显现交互的点。更具体地，该设备可以显示按钮的图片，然后用户可以通过用他们的手指或触笔触摸、按压或划过该按钮来与该设备交互。例如，用户可以“按下”该按钮并且触摸面板检测到触摸(或多个触摸)。响应于检测到的触摸或多个触摸，该电子设备执行一些适当的功能。例如，该电子设备可以执行自我关闭，执行应用程序等。

尽管可以使用许多不同的技术来创建触摸面板，但是电容系统已经由于它们的准确性、耐用性以及在很少或没有激活力(activation force)的情况下检测触摸输入事件的能力而证明是最受欢迎的。

应用于触摸面板的电容感测的众所周知的方法是投射电容方法。该方法包括互电容方法和自电容方法。

在互电容方法中，如图1中所示，在透明基板(未示出)上形成有驱动电极100和感测电极101。从电压源102向驱动电极100施加变化的电压或激励信号。然后通过在驱动电极100和感测电极101之间形成的互耦合电容器103的电容耦合在相邻的感测电极101上产生信号。电流测量单元或装置104连接到感测电极101并提供互耦合电容器103的大小的测量。当输入物体105(如手指或触笔)接近这两个电极时，它形成对驱动电极106的第一动态电容器和对感测电极107的第二动态电容器。如果输入物体接地，例如连接到人体的人手指的情况，这些动态地形成的电容的效果表现为驱动电极和感测电极之间的电容耦合量减少，以及因此由连接到感测电极101的该电流测量单元或装置104测得的信号幅度的减小。

在自电容方法中，如图2中所示，在透明基板(未示出)上形成有驱动电极200。从电压源201向驱动电极200施加变化的电压或激励信号。电流测量装置202连接到电极200，并提供该电极对地的自电容203的大小的测量。当输入物体105靠近该电极时，它改变自电容203的值。如果输入物体接地，例如连接到人体的人手指的情况，效果是增加该电极对地203的自电容，并因此增加由连接到感测电极200的电流测量装置202测得的信号幅度。

众所周知并且例如在US5,841,078(Bisset等人，1996年10月30日发布)中公开了通过以网格图案布置多个驱动电极和感测电极以形成电极阵列，互电容感测方法可用于形成触摸面板设备。图3示出可被配置为驱动电极的水平电极300和可被配置为感测电极的垂直电极301的合适图案。互电容感测方法的优点是可以检测多个同时触摸输入事件。

另外，众所周知并且例如在US9,250,735(Kim等人，2016年2月2日发布)中公开了通过以二维阵列布置多个电极，并且通过提供从每个电极到控制器的电连接，自电容感测方法可被用于形成能够可靠地检测来自多个物体的同时触摸的触摸面板设备。