[发明专利]具有混合触摸检测的触摸表面

说明书

本发明涉及一种触摸表面(1)，其包括：电极(2、3)的行的阵列；用于在行上的输入点处注入输入电压(V_DRIVE)的单元；用于测量所述行上的第二点处的输出电压(V_SENSE)的单元，p为阵列中将这两个点分开的数值最小的节距，该阵列在这两个点之间的部分类似于电阻(R(p))和电容(C)的电偶极子，输出电压(V_SENSE)等于输入电压(V_DRIVE)与由复函数(H_SENSE)表示的传递函数的乘积。用于测量的单元包括：用于从传递函数中提取幅度(G)和相位的单元；用于计算所述幅度和所述相位的混合函数的单元，所述混合函数使由等式(1)定义的和(Σ)最小化：等式1。

技术领域

本发明的领域是由具有中或高电阻率的透明导电材料制成的大型触摸屏。

背景技术

大多数触摸屏通过电子检测来工作。触摸屏则由导电电极的行和列的阵列组成。触摸检测是通过将电信号注入行和列的阵列中并测量由用户的一个或多个手指与触摸屏接触引起的输出信号变化来实现的。应当注意，在本文的其余部分中，用于指代包括触摸表面的设备的术语触摸板和触摸屏可以互换使用。

在许多应用中，触摸屏被布置在观看设备上以对其进行控制。因此，电极阵列应当尽可能不显眼，以免干扰显示的图像。

即使不透明金属电极非常薄，其使用也会产生光学伪像，并且它们不容易用于蚀刻工艺，这使得它们更加昂贵。举例来说，参考“微网(micromesh)”或基于银或碳的材料的使用。此外，通常使用透明材料来制造电极以限制这些问题。

透明材料的使用通常不太适合于模拟测量，所述模拟测量对由所用材料的电阻率引起的衰减较敏感。事实上，透明材料的电阻率比金属高得多。例如，铟锡氧化物(IndiumTin Oxide，缩写为ITO)表现出良好的透明性，但具有约为每平方50欧姆的中电阻率。

在触摸屏的情况下，寻求的是由若干毫微微法拉的电容变化引起的信号，这需要在约为几百kHz的高频下进行测量。

当该行是电阻性的时，该测量根据测量点的位置而变化。此外，如果在透明行的末端测量此变化，则该行的电阻和信号衰减最大，由要测量的电容C和该行的电阻R形成一阶RC滤波器。

因此，灵敏度随着距信号注入点的距离增加而沿着相同的列或相同的行减小。触摸板不再是同样敏感的。灵敏度的这种损失可能具有严重的后果，例如当用户的手戴手套时导致错过检测。

为了部分减少这种不便，优选将信号注入最短的电极中，触摸板通常是矩形的。

为了解决该问题，第一种解决方案包括通过增加ITO层的厚度来降低其电阻率，但是这也降低了触摸屏的透明度。

第二种解决方案包括在相同行的两侧注入测量信号。此外，在该行的两端布置强信号。

然而，这种两侧注入的解决方案仅转移了问题。板中间(这是最常用的区域)的灵敏度保持较低。此外，在屏幕中央的这种低灵敏度对于大尺寸的屏幕来说更糟。

最后，这种双重注入还将访问轨道或轨迹的数量加倍，并将连接加倍。

这些不同不便导致增加触摸板的价格，增加其边框的尺寸以及降低其可靠性，这大大降低了产品的竞争力和交付给用户的价值。

另外，测量原理也有影响。当前产品使用电荷转移方法，该方法包括测量一行的充电时间，该方法被称为“自模式”，或测量行/列交叉点的充电时间，该方法被称为“互模式”。

为了执行这种类型的测量，可以注入正弦信号，然后对它们进行幅度解调，幅度的变化与用户触摸产生的电容成正比。这种技术被称为“投射式电容触摸”。

发明内容