CN102754053B - 多驱动器触摸面板 - Google Patents

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Abstract

新颖的电容触摸***包括：第一控制器，具有多个通道；第一传感器行，具有第一离散传感器元件和第二离散传感器元件；第二传感器行，具有第一离散传感器元件和第二离散传感器元件；第一传感器列；第二传感器列；以及第一信号线，将所述控制器的多个通道之一电耦合到所述第一传感器行的第一和第二离散传感器元件。在一个具体实施例中，该电容触摸***包括具有多个通道的第二控制器，该第一传感器列包括第一离散传感器元件和第二离散传感器元件，以及该第二控制器的第一通道电耦合到第一传感器列的第一和第二离散传感器元件。

Description

多驱动器触摸面板
本申请要求2009年12月11日提交的相同发明人的题为“多驱动器触摸面板”的共同未决的美国临时专利申请序号61/285,849的优先权的权益，其通过引用合并于此。
技术领域
本发明一般涉及触摸屏设备，更具体地设计电容触摸***。
背景技术
当前，触摸屏正用在诸如智能电话、MP3播放器、平板计算机、导航***、自动出纳机（ATM）等的嵌入***中。传统上，触摸屏制造起来极其昂贵，因此对于大多数应用不实用。但是，后来已经开发了更节省成本的制造工艺，并且触摸屏技术在电子产业中迅速获得流行。确实，许多传统的人机（human-computer）接口（HCI）输入设备（例如键区/键盘、机械按钮、拨号键等）正在被触摸屏替代。因此，对于可预见的将来，预期触摸屏在嵌入应用中的使用将继续增加。
触摸屏***通常包括与在下面的图形显示设备（例如液晶显示器）结合使用的透明触摸传感器面板。触摸传感器面板通过检测诸如例如手指、手写笔等的目标物体的位置来接收用户输入。显示设备透过触摸传感器面板直接投射图形输出图像，以便在触摸传感器面板的触摸表面发生人机交互。
一种类型的触摸传感器面板——电阻触摸面板，如今用在许多电子设备中。电阻触摸面板由两个导电层组成，其之一当被目标物体触摸时在压力下变形。当可变形的导电层与下面的导电层接触时，产生两个层之间的电阻的改变。控制器使用此电阻的改变来确定触摸的位置。
尽管电阻触摸面板仍广泛使用，但是整体设计具有几个问题。例如，需要由极软的材料构造可变形的导电层以便在小压力下弯曲。从而，可变形的层会非常容易被刺破，或者被磨蚀或腐蚀性的清洁剂损坏。此外，可变形的层会最终随着时间而疲劳并变得“过于舒展（stretched）”，导致触摸灵敏度的损失。作为另一例子，由于制成大多数可变形层的材料的相对低的透明度，电阻触摸面板通常具有差的光质量。对于差的光质量的另一起作用的因素是可变形层在变形时趋向于分散光，由此致使下面的显示图像看起来暂时失真。
与电阻触摸面板相关联的上述问题是其基础设计和操作固有的。因此，制造商和设计者已经转移离开电阻触摸面板而转向开发电容触摸传感器面板。电容触摸传感器面板的主要优点是它们不是机械地致动。而是，它们通过感测电荷的出现而定位目标物体。事实上，目标物体不是必须与电容触摸传感器面板接触以便被检测。这有效地消除了对于任何柔软或活动部分的需要。因而，电容触摸传感器面板的触摸表面通常由刚性透明板（例如玻璃）定义，其具有高得多的透明度，因此具有比柔软的触摸表面高得多的光质量。此外，玻璃触摸表面不变形，因此不易随着时间而疲劳。
电容触摸***通常包括电容传感器面板和传感器控制器。传感器面板是由以下组成的多层合成结构：第一玻璃板，具有上面形成第一导电层的下表面；以及第二玻璃板，具有上面形成第二导电层的下表面。第一和第二玻璃板通常以堆叠关系固定，以便第一导电层布置在第一板的下表面和第二板的上表面之间。此外，传感器面板直接固定在显示设备（例如LCD）的屏幕之上，以便第二导电层布置在第二玻璃板的下表面和显示屏幕的上表面之间。导电层通常由通过某些适当的手段沉积（例如溅射沉积）并按具体图案蚀刻的诸如例如氧化铟锡（ITO）的透明导电材料组成。即，第一导电层通常定义沿着y方向排列的多个传感器行，并且第二导电层通常定义沿着x方向排列的多个传感器列。因而，传感器行和传感器列一起定义了二维xy传感器区域。传感器控制器是例如直接耦合到每个传感器行和列以便监视其电容状态的微控制器芯片。此外，传感器控制器还电耦合到主机设备以便促进它们之间的通信。
图1例示包括传感器面板10和传感器控制器104的现有技术电容触摸***100的电路。传感器面板102包括分别沿着y和x方向并列放置的多个传感器行106ay-fy和多个传感器列108ax-fx。每个传感器行106ay-fy包括离散的传感器元件110，并且每个传感器列108ax-fx包括离散的传感器元件112。每个传感器元件110和112是分别定义在x和y方向上完全跨过传感器面板102的触摸表面而延伸的一连串连接的菱形形状的薄图案ITO。传感器控制器104包括通道114ay-fy的第一集合和通道116ax-fx的第二集合。通道114ay-fy的每个经由信号线118的集合中的一条信号线（例如，导电线路、线等）电连接到传感器行106ay-fy的每个相应行的传感器元件110。同样，通道116ax-fx的每个经由信号线120的集合中的一条信号线电连接到传感器列108ax-fx的每个相应列的传感器元件112。在触摸***100的操作期间，控制器104持续重复依次扫描传感器行106ay-fy和列108ax-fx的循环，以便测量其各个传感器元件110和112的电容状态。存在许多用于测量传感器元件的电容状态的已知方法，比如例如对元件充电并观察稳定（settling）时间。然后将样本测量与指示在不存在目标物体时元件正常电容状态的存储值相比较。当目标物体接近传感器面板102的特定区域时，目标物体的自身电荷致使附近的传感器元件110和112的电容状态改变。然后算法处理该附近的传感器元件110和112的电容改变，以产生指示触摸位置的y和x坐标。然后控制器104将这些坐标提供给主机设备，在那里它们经历用于将坐标映射到下面的图形显示设备的进一步处理。
尽管现有技术的电容触摸***100具有优于电阻触摸***的优点，但是仍存在几个问题。例如，ITO具有相对高的电阻，这对传感器元件110和112的长度施加限制。通常，随着电容传感器元件的串联电阻增大，触摸灵敏度降低。因为串联电阻与元件的长度成比例地增大，因此传感器元件110和112需要相对短以便达到可接受的灵敏度程度。从而，触摸***100的设计不适合于用在采用大的显示屏幕的应用中。尽管可以通过增大菱形图案的区域来降低串联电阻，但是这样做降低了传感器面板的传感器分辨率。而且，可以通过使用低表面电阻ITO层来降低串联电阻，但是这样做降低了传感器元件的透明度并且使得传感器元件可见。
图2例示解决了由ITO的高电阻所施加的大小和分辨率限制的现有技术电容触摸***200。***200包括传感器面板202、第一传感器控制器204以及第二传感器控制器206。传感器面板202包括在x方向上延伸的多个传感器行208ay-hy。传感器面板202还包括在y方向上延伸的多个传感器列201ax-gx。每个传感器行208ax-hy包括各个离散传感器元件212，并且每个传感器列210ax-gx包括两个离散的传感器元件214和216。传感器控制器204包括通道218ay-dy的第一集合以及通道220ax-gx的第二集合。通道218ay-dy的每个经由信号线222的相应集合电连接到相应行208ay-hy的相应传感器元件212。同样，通道220的每个经由信号线224的相应一个电连接到相应传感器列210ax-gx的第一传感器元件214之一。传感器控制器206包括通道226ey-hy的第一集合以及通道228ax-gx的第二集合。通道226ey-hy的每个经由信号线230的相应一个电连接到相应行208ey-hy的相应传感器元件212。同样，通道228ax-gx的每个经由信号线232的相应一个电连接到传感器列210ax-gx相应一个的第二传感器元件216。除了因为每个传感器列210ax-gx包括两个传感器元件（即传感器元件214和216）而不是单个传感器列延伸跨越面板202的整个y距离因而***200可以支持更大的屏幕区域之外，***200的操作类似于触摸***100的操作。因此，面板202的y距离可以是面板102的两倍长。
尽管***200可以支持比触摸***100更大的屏幕区域，但是该设计仍存在几个问题。例如，面板202的x距离仍需要相对短，因为每个传感器行208ay-hy仅包括延伸跨越整个x距离的单个传感器元件212。因而，***200的设计仅放松了在面板202的y长度上的限制，因此在x方向上的限制仍存在。作为另一例子，控制器204和206一起具有相对高数量的通道(即218ay-dy、220ax-gx、226ey-hy和228ax-gx）以便获取传感器元件212、214和216的电容状态。换句话说，***200具有高通道与传感器元件比率。当然，随着所需通道的数量以及因此通道连接的数量的增加，***200的整体可靠性降低。此外，高数量的通道还使得***200的制造和装配昂贵，因为仅可以使用支持高数量通道的控制器。
因此所需的是可以与更大的显示屏幕结合使用的电容触摸***设计。还需要的是改进触摸灵敏度而不牺牲光学清晰度和/或降低传感器分辨率的电容触摸***设计。还需要的是具有较低通道与传感器元件比率的电容触摸***。还需要的是具有较高可靠性并更少制造成本的电容触摸***。
发明内容
本发明通过提供以下电容触摸***克服了与现有技术相关联的问题，该电容触摸***包括：第一控制器，具有多个通道；第一传感器行，具有第一离散传感器元件和第二离散传感器元件；第二传感器行，具有第一离散传感器元件和第二离散传感器元件；第一传感器列；第二传感器列；以及第一信号线，将所述控制器的多个通道之一电耦合到所述第一传感器行的第一和第二离散传感器元件。
在一个具体实施例中，该***还包括具有多个通道的第二控制器。在一个更具体的实施例中，该***还包括第二信号线，将第二控制器的第一通道电耦合到该第二传感器行的第一离散传感器元件和该第二传感器行的第二离散传感器元件两者。在一个更具体的实施例中，该第一传感器列包括第一离散传感器元件和第二离散传感器元件，该第一控制器包括第二通道，经由第三信号线电耦合到该第一传感器列的第一离散传感器元件，并且该第二控制器包括第二通道，经由第四信号线电耦合到该第一传感器列的第二离散传感器元件。在一个更具体的实施例中，该第二传感器列包括第一离散传感器元件和第二离散传感器元件，该第一控制器包括第三通道，经由第五信号线电耦合到该第二传感器列的第一离散传感器元件，并且该第二控制器包括第三通道，经由第六信号线电耦合到该第二传感器列的第二离散传感器元件。
在另一具体实施例中，该***还包括具有第一通道和第二通道的第二控制器，该第一控制器包括第二通道，该第一传感器列包括第一离散传感器元件和第二离散传感器元件，该第二传感器列包括第一离散传感器元件和第二离散传感器元件。在一个更具体的实施例中，第一控制器的第一通道经由第一信号线电连接到该第一传感器行的第一离散传感器元件和第二离散传感器元件两者。该第二控制器的第一通道经由第二信号线电连接到该第二传感器行的第一离散传感器元件和第二离散传感器元件两者。该第一控制器的第二通道经由第三信号线电连接到该第一传感器列的第一离散传感器元件和第二离散传感器元件两者。该第二控制器的第二通道经由第四信号线电连接到第二传感器列的第一离散传感器元件和第二离散传感器元件两者。
在另一具体实施例中，第一控制器的第一通道经由第一信号线电耦合到第一传感器行的第一和第二离散传感器元件两者，第一控制器的第二通道经由第二信号线电耦合到第二传感器行的第一和第二离散传感器元件两者，第一控制器的第一通道经由第三信号线电耦合到第一传感器列的第一和第二离散传感器元件两者，第二控制器的第二通道经由第四信号线电耦合到第二传感器列的第一和第二离散传感器元件两者。
在另一具体实施例中，第一传感器行包括第一离散传感器元件和第二离散传感器元件，第二传感器行包括第一离散传感器元件和第二离散传感器元件，第一列包括第一和第二离散传感器元件，第二列包括第一离散传感器元件和第二离散传感器元件。此外，第一控制器包括第一通道、第二通道、第三通道和第四通道。第一通道经由第一信号线电耦合到第一传感器行的第一和第二离散传感器元件两者，第二通道经由第二信号线电耦合到第二传感器行的第一和第二离散传感器元件两者，第三通道经由第三信号线电耦合到第一传感器列的第一和第二离散传感器元件两者，第四通道经由第四信号线电耦合到第二传感器列的第一和第二离散传感器元件两者。
在示例实施例中，离散传感器元件由诸如例如氧化铟锡的透明导电材料形成。同样在示例实施例中，每个离散传感器元件包括串联连接的多个菱形形状。另外，离散传感器元件的第一集合和离散传感器元件的第二集合以重叠关系布置并且透明电绝缘材料布置在离散传感器元件的这两个集合（例如传感器行和传感器列）之间。
在示例实施例中，传感器元件的至少一些是并联电连接到控制器的通道的开放式（open ended）电极。
根据检测触摸的一种方法，在公共节点处同时测量第一传感器行的第一离散传感器元件和第二离散传感器元件的电容状态。
附图说明
参考以下附图描述本发明，其中相同的参考标记表示基本类似的元件：
图1是现有技术电容触摸***的图；
图2是另一现有技术电容触摸***的图；
图3是根据本发明的一个实施例的、示出为并入主机设备中的电容触摸***的部分截去的透视图；
图4是例示在图3的电容触摸***和主机设备的电路板之间的电通信的框图；
图5是图3的电容触摸***的传感器面板的分解透视图；
图6是例示在传感器面板、第一控制器和第二控制器之间的电连接的图；以及
图7是例示在根据本发明的另一实施例的传感器面板、替换第一控制器和替换第二控制器之间的电连接的图。
具体实施方式
本发明通过提供可以支持更大显示尺寸的电容触摸***克服了与现有技术相关的问题。在以下描述中，阐述了一些具体细节（例如传感器行和列的数量、具体传感器元件图案等）以便提供对本发明的全面理解。但是，本领域技术人员将认识到，可以脱离这些具体细节实现本发明。在其他实例中，已经省略了公知的传感器数据获取实践（例如噪声过滤、信号放大、复用、自身电容测量等）和组件的细节以便不会不必要地模糊本发明。
图3示出根据本发明的一个实施例的电容触摸***300的透视图。在此例子中，电容触摸***300是代表电容触摸***容纳（hosting）设备的主机设备302（例如平板计算机、PDA、MP3播放器、蜂窝电话等）的主要用户输入/输出***。容纳设备302还包括电路板304和外壳306。电路板304代表执行诸如数据通信、处理、存储等的一般计算操作的主机设备302的主要电路。外壳306包括从设备302的相对侧相互耦合的前盖（bezel）308和后盖310，以便在允许用户和电容触摸***300之间的直接交互的同时保护设备302的内部组件。本领域技术人员将认识到，脱离电容触摸***300，与主机设备302有关的具体细节将依赖于应用而变化，并且不是特别与本发明相关。因此，电路板304和外壳306在性质上仅仅是代表性的。
电容触摸***300包括图形显示设备312、电容传感器面板314以及两个控制器316和318（图5中所示的两个控制器）。图形显示设备312是例如具有定义用于显示图形输出信息的屏幕322的上表面320的液晶显示器（LCD）。此外，图形显示设备312被安装在并且电耦合到电路板304以便促进它们之间的数据通信。传感器面板314是通过检测其在二维xy区域内的具***置处的电荷的存在来接收来自目标物体（例如手指、手写笔等）的用户输入的透明电容触摸感测设备。传感器面板314和图形显示设备312以堆叠关系耦合在一起，其中传感器面板314安装在屏幕322之上的上表面320上。因而，来自屏幕322的图形输出信息通过传感器面板314显示。每个控制器316和318是例如从传感器面板314的相应不同区域获取传感器数据的微控制器芯片。此外，控制器316和318电耦合到电路板304以便指示目标物体的位置的传感器数据可以传送到电路板304的处理电路并由该处理电路进一步处理。本领域技术人员将认识到，控制器316和318的具***置与本发明不是特别相关。但是，控制器316、318和传感器面板314之间的电连接特别重要，因此将在以下参考图6详细讨论。
图4是例示触摸***300和主机设备302的电路板304之间的电通信的框图。如所示，控制器316和318与传感器面板314通信。更具体地，每个控制器316和318从传感器面板314的不同区域获取传感器测量。控制器316和318处理该测量并产生指示目标物体的位置的数据。然后，该数据被转换成可以传送到电路板304的格式。电路板304接收来自两个控制器316和318的位置数据用于进一步处理。电路板304还与图形显示设备312通信以提供指示要由屏幕322显示的图形信息的数据和指令。尽管未示出，但是通常显示驱动器将促进电路板304和图形显示设备312之间的通信。但是，与图形显示设备312以及如前所述的电路板304相关的具体细节与本发明不是特别相关，因此将不会更详细地公开。
图5示出沿轴500分解的传感器面板314的透视图。在此具体实施例中，传感器面板314是由第一基板502、多个传感器行504ay-hy、第二透明基板506和多个传感器列508ax-gx组成的透明合成结构。如所示，基板502被布置在行504ay-hy以上，行504ay-hy被布置在基板502和基板506之间，基板506被布置在行504ay-hy和列508ax-gx之间，并且列508ax-gx被布置在基板506之下。
基板502是刚性透明并且电绝缘的结构，比如例如薄玻璃板。此外，基板502包括上表面510和相对的底部平坦表面512。上表面510定义了在用户输入事件期间由目标物体接触的平坦接触表面。注意，为了避免混淆，将参考在上表面510上示出的二维xy平面描述面板314的各个方面。
传感器行504ay-hy被布置在y方向上并且在x方向上延伸跨越面板314，以便每行504ay-hy位于不同的y位置。每个传感器行504ay-hy包括从相对的方向朝向彼此延伸的第一离散传感器元件514和第二离散传感器元件516，以便每个元件占据相同行的不同区域。尽管每对传感器元件514和516占据相同行的不同区域，但是它们被对准为对应于相同的y坐标。在此具体实施例中，每个传感器元件514和516由在基板502上图案化（pattern）以定义沿着x方向布置的一连串连接的菱形形状的透明导电材料（例如ITO）构成。因为传感器元件514和516由导电材料构成，因此每个元件具有可测量的自身电容，其在目标物体（例如手指、手写笔等）出现时改变。
基板506与基板502类似之处在于其是刚性透明并且电绝缘的结构，比如例如薄玻璃板。此外，基板506包括上表面518和相对的底部平坦表面520。基板506作为传感器行504ay-hy和传感器列508ax-gx之间的绝缘屏障。
传感器列508ax-gx沿着x方向间隔并且在y方向上延伸跨越面板314，以便每列508ax-gx位于不同的x位置。每个传感器列508ax-gx包括从相对的方向朝向彼此延伸的第一离散传感器元件522和第二离散传感器元件524，以便每个元件占据相同列的不同区域。尽管每对传感器元件522和524占据相同列的不同区域，但是它们被对准为对应于相同的x坐标。在此具体实施例中，每个传感器元件522和524由在基板506上图案化以定义沿着y方向布置的一连串连接的菱形形状的透明导电材料（例如ITO）构成。像传感器元件514和516那样，传感器元件522和524也由导电材料构成，因此也具有在目标物体出现时改变的可测量的自身电容。
在此具体实施例中，通过比如例如溅射沉积的某些适当的手段分别在基板502的下表面512和基板506的下表面520上直接沉积ITO层来形成传感器行504和传感器列508。然后，在表面512上形成的ITO层被蚀刻以限定传感器元件514和516，并且在表面520上形成的ITO层被蚀刻以限定传感器元件522和524。在ITO层被蚀刻之后，基板502和506以堆叠关系永久地彼此粘合以便具有在其上形成的传感器行504的基板502的下表面512经由例如布置在该下表面512和基板506的上表面518之间的透明不导电压力敏感粘合剂（PSA）而粘合到该上表面518。类似地，传感器面板314被安装在图形显示器312上以便具有在其上形成的传感器列508的基板506的下表面520经由例如布置在该下表面520和图形显示设备312的上表面320之间的PSA而粘合到该上表面320。
图6是例示在传感器面板314、第一控制器316和第二控制器318之间的电路的示意性电路图。如之前所述，每个控制器316和318可操作以控制触摸传感器面板314的不同区域。更具体地，第一控制器316控制传感器行504ay-dy以及传感器列508ax-gx的每个第一离散传感器元件522。控制器318控制传感器行504ey-hy以及传感器列508ax-gx的每个第二离散传感器元件524。控制器316包括通道602ay-dy的第一集合（多个分离的单元）以及通道604ax-gx的第二集合（另外多个分离的单元）。类似地，控制器318包括通道606ey-hy的第一集合以及通道608ax-gx的第二集合。
控制器316的第一通道602ay-dy经由信号线610的集合电连接到各个传感器行504ay-dy。更具体地，每个信号线610将通道602ax-gx之一电连接到行504ay-dy的相应一行的第一传感器元件514和第二传感器元件516。即，通道602ay经由第一信号线610电连接到相应传感器行504ay的两个传感器元件514和516，通道602by经由信号线610中的第二信号线电连接到相应传感器行504by的两个传感器元件514和516，通道602cy经由信号线610中的第三信号线电连接到相应传感器行504cy的两个传感器元件514和516，并且通道602dy经由信号线610中的第四信号线电连接到相应传感器行504dy的两个传感器元件514和516。因而，传感器行504ay-dy的每对传感器元件与通道602ay-dy中的相应一个共享公共节点。
第二通道604ax-gx经由信号线612的集合电连接相应传感器列508ax-gx的第一传感器元件522。即，通道604ax经由信号线612中的第一信号线电连接到相应传感器列508ax的传感器元件522，通道604bx经由信号线612中的第二信号线电连接到相应传感器列508bx的传感器元件522，通道604cx经由信号线612中的第三信号线电连接到相应传感器列508cx的传感器元件522，通道604dx经由信号线612的第四信号线电连接到相应传感器列508dx的传感器元件522，通道604ex经由信号线612中的第五信号线电连接到相应传感器列508ex的传感器元件522，通道604fx经由信号线612中的第六信号线电连接到相应传感器列508fx的传感器元件522，并且通道604gx经由信号线612中的第七信号线电连接到相应传感器列508gx的传感器元件522。因而，每个通道604ax-gx与传感器元件522的相应一个共享公共节点。
控制器318的第一通道606ey-hy经由信号线614的集合电连接到相应传感器行504ey-hy。更具体地，每个信号线614将通道606ex-hx之一电连接到行504ey-hy的相应一行的第一传感器元件514和第二传感器元件516。即，通道606ey经由信号线614中的第一信号线电连接到相应传感器行504ey的两个传感器元件514和516，通道606fy经由信号线614中的第二信号线电连接到相应传感器行504fy的两个传感器元件514和516，通道606gy经由信号线614中的第三信号线电连接到相应传感器行504gy的两个传感器元件514和516，通道606hy经由信号线614中的第四信号线电连接到相应传感器行504hy的两个传感器元件514和516。因而，传感器行504ey-hy的每对传感器元件514和516与通道608ey-hy的相应一个共享公共节点。
第二通道608ax-gx经由信号线616的集合电连接相应传感器列508ax-gx的第二传感器元件524。即，通道608ax经由信号线616中的第一信号线电连接到相应传感器列508ax的传感器元件524，通道608bx经由信号线616中的第二信号线电连接到相应传感器列508bx的传感器元件524，通道608cx经由信号线616中的第三信号线电连接到相应传感器列508cx的传感器元件524，通道608dx经由信号线616的第四信号线电连接到相应传感器列508dx的传感器元件524，通道608ex经由信号线616中的第五信号线电连接到相应传感器列508ex的传感器元件524，通道608fx经由信号线616中的第六信号线电连接到相应传感器列508fx的传感器元件524，并且通道608gx经由信号线616中的第七信号线电连接到相应传感器列508gx的传感器元件524。因而，每个通道604ax-gx与传感器元件524的相应一个共享公共节点。
在操作期间，在通道602ay-gy的相应一个处测量传感器行504ay-dy的每个个别传感器行的电容状态，在相应通道604ax-gx处测量列508ax-gx的每个传感器元件522的电容状态，在通道606ey-hy的相应一个处测量传感器行504ey-hy的每个个别传感器行的电容状态，并且在相应通道608ax-gx处测量列508ax-gx的每个传感器元件524的电容状态。跟着，当在表面510的下面一半上发生触摸事件，在通道602ay-dy和通道604ax-gx处获取的测量分别对应于y坐标和x坐标，它们一起定义了目标物体的位置。当在表面510的上面一半发生触摸事件时，在通道606ey-hy和通道608ax-gx处获取的测量分别对应于指示目标物***置的y坐标和x坐标。
因为每个第一传感器元件514与第二传感器元件516的相应一个共享公共节点，因此在单个通道处同时测量一对传感器元件514和516的总电容状态。当然，此测量对应于该对传感器元件所位于的传感器行的电容状态。应该认识到，这使得传感器行504ay-hy能够是现有技术传感器行208ay-hy的两倍长，而不增加所需的控制器通道的数量、不牺牲光学清晰度、不降低触摸灵敏度和/或不降低传感器分辨率。事实上，传感器面板314可以使用一半数量的通道测量传感器行电容而支持与传感器面板202相同的表面区域。当与现有技术触摸屏***相比时，通过降低***300中的控制器通道的数量，改进了可靠性，简化了控制器设计，并且降低了整体制造成本。
图7是例示本发明的替换实施例700的示意性电路图，其中传感器面板314被示出为电连接到不同的第一控制器702和第二控制器704。在此具体实施例中，传感器行504ay-dy以及传感器列508ex-gx由控制器702控制/监视，而传感器行504ey-hy和传感器列508ax-dx由控制器704控制/监视。控制器702包括通道706ay-dy的第一集合以及通道708ex-gx的第二集合。类似地，控制器704包括通道710ey-hy的第一集合以及通道712ax-dx的第二集合。
第一通道706ay-dy经由信号线714的集合电连接到相应的传感器行504ay-dy。更具体地，每个信号线714将通道706ay-dy之一电连接到行504ay-dy的相应一行的第一传感器元件514和第二传感器元件516。即，通道706ay经由信号线714中的第一信号线电连接到相应传感器行504ay的两个传感器元件514和516，通道706by经由信号线714中的第二信号线电连接到相应传感器行504by的两个传感器元件514和516，通道706cy经由信号线714中的第三信号线电连接到相应传感器行504cy的两个传感器元件514和516，并且通道706dy经由信号线714中的第四信号线电连接到相应传感器行504dy的两个传感器元件514和516。因而，传感器行504ay-dy的每对传感器元件514和516与通道706ay-dy的相应一个共享公共节点。
控制器702的第二通道708ex-gx经由信号线716的集合电连接到相应的传感器列508ex-gx。更具体地，每个信号线716将通道708ex-gx之一电连接到列508ex-gx的相应列的第一传感器元件522和第二传感器元件524。即，通道708ex经由信号线714的第一信号线电连接到相应传感器列508ex的两个传感器元件522和524，通道708fx经由信号线714中的第二信号线电连接到相应传感器列508fx的两个传感器元件522和524，并且通道708gx经由信号线714中的第三信号线电连接到相应传感器列508gx的两个传感器元件522和524。因而，传感器列508ex-gx的每对传感器元件522和524与通道708ex-gx的相应一个共享公共节点。
控制器704的第一通道710ey-hy经由信号线718的集合电连接到相应传感器行504ey-hy。更具体地，每个信号线718将通道710ey-hy之一电连接到行504ey-hy的相应行的第一传感器元件514和第二传感器元件516。即，通道710ey经由信号线718中的第一信号线电连接到相应传感器行504ey的两个传感器元件514和516，通道710fy经由信号线718中的第二信号线电连接到相应传感器行504fy的两个传感器元件514和516，通道710gy经由信号线718中的第三信号线电连接到相应传感器行504gy的两个传感器元件514和516，并且通道710hy经由信号线718中的第四信号线电连接到相应传感器行504hy的两个传感器元件514和516。因而，传感器行504ey-hy的每对传感器元件514和516与通道710ey-hy的相应一个共享公共节点。
控制器704的第二通道712ax-dx经由信号线720的集合电连接到相应的传感器列508ax-dx。更具体地，每条信号线720将通道712ax-dx之一电连接到列508ax-dx的相应列的第一传感器元件522和第二传感器元件524。即，通道712ax经由信号线720中的第一信号线电连接到相应传感器列508ax的两个传感器元件522和524，通道712bx经由信号线720中的第二信号线电连接到相应传感器列508bx的两个传感器元件522和524，通道712cx经由信号线720中的第三信号线电连接到相应传感器列508cx的两个传感器元件522和524，并且通道712dx经由信号线720中的第四信号线电连接到相应传感器列508dx的两个传感器元件522和524。因而，传感器列508ax-dx的每对传感器元件522和524与通道712ax-dx的相应一个共享公共节点。
因为每个第一传感器元件514与第二传感器元件516的相应一个共享公共节点，所以在单个通道处同时测量一对传感器元件514和516的总电容状态。同样，每个第一传感器元件522与第二传感器元件522的相应一个共享公共节点，使得在单个通道处同时测量一对传感器元件522和524的总电容状态。因而，测量列508ax-gx的电容状态所需的通道的总数被有效降低为测量图2所示的现有技术传感器列210ax-gx的电容状态所需的通道的总数的一半。不仅需要的通道少得多，而且传感器面板314可以在明显更大的屏幕上至少实现相同的触摸灵敏度、光学清晰度以及触摸分辨率。当然，对于相同的屏幕尺寸，可以优化传感器面板314以实现比现有技术传感器面板202可以实现的明显更高的灵敏度、光学清晰度以及触摸分辨率。
尽管未示出，但是图700的电路可选地可以布置为使得通道706ay-dy以及710ey-hy位于控制器702上，并且通道712ax-dx和708ex-gx位于控制器704上。在这样的情况下，控制器702将负责控制所有传感器行504ay-hy，而控制器704将负责控制所有传感器列508ax-gx。因此，将从控制器702产生触摸位置的y坐标，并且从控制器704产生x坐标。
现在完成了对本发明的具体实施例的描述。所描述的许多特征可以被替换、更改或省略而不脱离本发明的范围。例如，可以代替ITO而使用替换的导电基板（例如铝酸锌）。作为另一例子，替换的透明绝缘（例如聚碳酸酯）基板可以替换玻璃基板。作为另一例子，尽管公开的实施例的行/列每个被划分为两个离散的传感器元件，但是通过在每个列或行中包括三个或更多离散的传感器元件可以进一步增加触摸面板尺寸。与所示的具体实施例的这些和其他差别对本领域技术人员将是显而易见的，特别是在考虑了以上公开时。

Claims (15)

1.一种电容触摸传感器***，包括：
第一控制器，具有多个通道；
第一传感器行，沿着第一方向延伸，所述第一传感器行具有第一离散传感器元件、第二离散传感器元件和第三离散传感器元件，其中第一传感器行的第一离散传感器元件、第二离散传感器元件和第三离散传感器元件中的每一个占据第一传感器行的不同区域；
第二传感器行，沿着所述第一方向延伸，所述第二传感器行具有第一离散传感器元件、第二离散传感器元件和第三离散传感器元件，其中第二传感器行的第一离散传感器元件、第二离散传感器元件和第三离散传感器元件中的每一个占据第二传感器行的不同区域，第一和第二传感器行是沉积和蚀刻在第一基板的表面上的透明导电材料；
第一传感器列，沿着第二方向延伸，所述第一传感器列具有第一离散传感器元件和第二离散传感器元件；
第二传感器列，沿着所述第二方向延伸，所述第二传感器列具有第一离散传感器元件和第二离散传感器元件，第一和第二传感器列是沉积和蚀刻在不同的第二基板的表面上的透明导电材料，第一基板和第二基板以堆叠关系彼此粘合以便具有在其上形成的传感器行的第一基板的下表面经由布置在该下表面和第二基板的上表面之间的粘合剂而粘合到该上表面，并且具有在其上形成的传感器列的第二基板的下表面粘合到图形显示设备的上表面，以及；
第一信号线，将所述控制器的所述多个通道的第一通道电耦合到所述第一传感器行的所述离散传感器元件。
2.根据权利要求1的电容触摸传感器***，还包括具有多个通道的第二控制器。
3.根据权利要求2的电容触摸传感器***，还包括第二信号线，将所述第二控制器的所述多个通道的第一通道电耦合到所述第二传感器行的所述第一离散传感器元件和所述第二传感器行的所述第二离散传感器元件。
4.根据权利要求3的电容触摸传感器***，其中
所述第一控制器的所述多个通道包括第二通道；
所述第二控制器的所述多个通道包括第二通道；以及
所述电容触摸传感器***还包括第三信号线和第四信号线，所述第三信号线将所述第一控制器的所述第二通道电耦合到所述第一传感器列的所述第一离散传感器元件，并且所述第四信号线将所述第二控制器的所述第二通道电耦合到所述第一传感器列的所述第二离散传感器元件。
5.根据权利要求4的电容触摸传感器***，其中
所述第一控制器的所述多个通道包括第三通道；
所述第二控制器的所述多个通道包括第三通道；以及
所述电容触摸传感器***还包括第五信号线和第六信号线，所述第五信号线电耦合所述第二传感器列的所述第一离散传感器元件和所述第一控制器的所述第三通道，所述第六信号线电耦合所述第二传感器列的所述第二离散传感器元件和所述第二控制器的所述第三通道。
6.根据权利要求4的电容触摸传感器***，其中所述透明导电材料是氧化铟锡。
7.根据权利要求6的电容触摸传感器***，其中所述离散传感器元件包括串联连接的多个所述导电材料的菱形形状的片段。
8.根据权利要求1的电容触摸传感器***，其中所述透明导电材料是氧化铟锡；
所述透明导电材料限定了离散传感器元件的第一集合和传感器元件的第二集合；
所述离散传感器元件的第一集合的每个离散传感器元件包括沿着所述第一方向串联连接的菱形形状的链；
所述离散传感器元件的第二集合的每个离散传感器元件包括沿着所述第二方向串联连接的菱形形状的链；
所述离散传感器元件的第一集合和所述离散传感器元件的第二集合以重叠关系布置，以便形成菱形形状的二维阵列；以及
所述离散传感器元件的第一集合和所述离散传感器元件的第二集合彼此电绝缘。
9.根据权利要求1的电容触摸传感器***，其中所述传感器行形成在第一刚性透明基板上，并且所述传感器列形成在第二刚性透明基板上。
10.根据权利要求1的电容触摸传感器***，还包括布置在所述传感器行和所述传感器列之间的透明并且电绝缘的材料。
11.根据权利要求1的电容触摸传感器***，其中在公共节点处同时测量所述第一传感器行的所述第一离散传感器元件和所述第一传感器行的所述第二离散传感器元件的电容状态。
12.根据权利要求1的电容触摸传感器***，其中所述第一离散传感器元件和所述第二离散传感器元件是并联电连接的开放式电极。
13.根据权利要求1的电容触摸***，其中所述第一方向与所述第二方向垂直。
14.一种触摸显示***，包括：
控制器，具有多个通道；
显示器；
第一传感器行，覆盖在所述显示器上，并且沿着第一方向延伸，所述第一传感器行具有第一离散传感器元件、第二离散传感器元件和第三离散传感器元件，其中第一传感器行的第一离散传感器元件、第二离散传感器元件和第三离散传感器元件中的每一个占据第一传感器行的不同区域；
第二传感器行，覆盖在所述显示器上，并且沿着所述第一方向延伸，所述第二传感器行具有第一离散传感器元件、第二离散传感器元件和第三离散传感器元件，其中第二传感器行的第一离散传感器元件、第二离散传感器元件和第三离散传感器元件中的每一个占据第二传感器行的不同区域，第一和第二传感器行是沉积和蚀刻在第一基板的表面上的透明导电材料；
第一传感器列，覆盖在所述显示器上，并且沿着第二方向延伸，所述第一传感器列具有第一离散传感器元件和第二离散传感器元件；
第二传感器列，覆盖在所述显示器上，并且沿着所述第二方向延伸，所述第二传感器列具有第一离散传感器元件和第二离散传感器元件，第一和第二传感器列是沉积和蚀刻在不同的第二基板的表面上的透明导电材料，第一基板和第二基板以堆叠关系彼此粘合以便具有在其上形成的传感器行的第一基板的下表面经由布置在该下表面和第二基板的上表面之间的粘合剂而粘合到该上表面，并且具有在其上形成的传感器列的第二基板的下表面粘合到图形显示设备的上表面，以及；
第一信号线，将所述控制器的所述多个通道中的第一通道电耦合到所述第一传感器行的所述离散传感器元件。
15.一种电容触摸***，包括：
控制器，具有多个通道；
第一传感器行，沿着第一方向延伸，所述第一传感器行具有第一离散传感器元件、第二离散传感器元件和第三离散传感器元件，其中第一传感器行的第一离散传感器元件、第二离散传感器元件和第三离散传感器元件中的每一个占据第一传感器行的不同区域；
第二传感器行，沿着所述第一方向延伸，所述第二传感器行具有第一离散传感器元件、第二离散传感器元件和第三离散传感器元件，其中第二传感器行的第一离散传感器元件、第二离散传感器元件和第三离散传感器元件中的每一个占据第二传感器行的不同区域，第一和第二传感器行是沉积和蚀刻在第一基板的表面上的透明导电材料；
第一传感器列，沿着第二方向延伸，所述第一传感器列具有第一离散传感器元件和第二离散传感器元件；
第二传感器列，沿着所述第二方向延伸，所述第二传感器列具有第一离散传感器元件和第二离散传感器元件，第一和第二传感器列是沉积和蚀刻在不同的第二基板的表面上的透明导电材料，第一基板和第二基板以堆叠关系彼此粘合以便具有在其上形成的传感器行的第一基板的下表面经由布置在该下表面和第二基板的上表面之间的粘合剂而粘合到该上表面，并且具有在其上形成的传感器列的第二基板的下表面粘合到图形显示设备的上表面，
其中所述控制器的所述多个通道中的第一通道耦合到所述第一传感器行的所述离散传感器元件。
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