[发明专利]具有导电轨道矩阵网络的触摸传感器和触摸控制屏幕

说明书

本发明涉及一种具有导电轨道矩阵网络的触摸传感器。

本发明还涉及一种应用这种触摸传感器的触摸控制屏幕。

一般而言，本发明涉及触摸传感器领域，并且尤其涉及能够利用触摸传感器同时检测多个物体接触区域，例如用户的手写笔或者手指的接触区域的多点触摸传感器。

当这种触摸传感器被组装到显示屏时，可以形成触摸控制屏幕，该触摸控制屏幕允许按照在显示屏上示出的要素（图形对象，图标，图像），通过考虑从透明触摸传感器获取的数据来产生软件或设备的控制行为和/或所示出要素的操作。

已知悉在文献EP1 719 047中尤其描述了这样一种触摸传感器。

该触摸传感器包括具有导电轨道矩阵网络的触摸检测区，该矩阵网络导电轨道包括在第一绝缘层上的列和在第二绝缘层上的行。

触摸传感器的第一和第二绝缘层被彼此相对布置从而产生导电轨道矩阵网络。

由此得到导电轨道的行/列矩阵，导电轨道的行/列矩阵允许通过检测导电轨道的每个交叉区域处的阻抗（电阻，电容）变化，来检测出触摸传感器上与该交叉区域相对应的物体（用户的手写笔，手指）的存在。

触摸传感器还包括在矩阵网络的行和列之间延伸的导电轨道网络和接口连接器，接口连接器用于与触摸传感器的控制系统通信，从而管理传感器的运转并处理获取的数据，尤其是传送的电信号。

这种导电轨道网络用于在行和列与接口连接器之间传送电信号。导电轨道网络在触摸传感器中占有重要地位，而且在矩阵网络中行和列的数量很大的情况下更为重要。

若导电轨道导致在接口连接器处的大量输入/输出（英语为I/O，即Input/Output），则导电轨道会造成传感器成本增加。

单纯为了举例说明的目的，用于书写的触摸传感器，其精度为每英寸250点（250PPP（Point Par Pouce），或者英语术语DPI（Dots Per Inch），即每英寸点数），具有对角长25厘米的触摸检测区域并包含大约2000行和1500列。

因此必须准备3500个导电轨道将每一行和每一列与接口连接器的输入/输出端口连接。

本发明的目标在于简化触摸传感器的实现，尤其是减少为了处理触摸传感器采集的数据和实现功能所需的导电轨道的数量。

因此，本发明涉及一种触摸传感器，包括触摸检测区和导电轨道网络，触摸检测区包括导电轨道矩阵网络，导电轨道在第一绝缘层上构成列并且在第二绝缘层上构成行，第一和第二绝缘层被彼此相对布置，导电轨道网络用于利用触摸传感器的控制系统在矩阵网络的行和列与接口连接器之间传送电信号。

根据本发明，触摸传感器包括分别与导电轨道矩阵网络中的行和列关联的控制电路，导电轨道网络在控制电路和接口连接器直接按延伸。

因此，将用于直接产生矩阵网络的矩阵网络的每一行和每一列的功能的控制电路（英语术语也称为“drivers”，驱动器）直接集成到触摸传感器中，从而能够减少用于管理触摸传感器的整体运转所需的导电轨道数量。

根据本发明的有利特征，导电轨道网络包括用于将二进制寻址信号传送给控制电路的导电轨道子集。

因此通过二进制寻址信号对控制电路进行控制。有限数量的导电轨道能够将这样的二进制寻址信号提供给矩阵网络中的大量行和列。

在应用触摸传感器的实际方式中，每个控制电路用于在接收到预定的二进制寻址信号时，向矩阵网络的一列供应电压，而其它的列被置于高阻态，以及向所述矩阵网络的一行供应电压，而其它的行（Rn）被置于高阻态。

同时，每个控制电路用于在接收到预定的二进制寻址信号时，向矩阵网络的一行传送电信号，而其它的行被接地，以及向矩阵网络的一列传送电信号，而其它的列被接地。

因此可以独立控制矩阵网络中每一行和每一列的运转，从而借助于电信号的特征变化实现对触摸传感器上一个或多个受压点的检测。

实际上，矩阵网络中的每一行只有特定的一个二进制寻址信号与之关联，矩阵网络中的每一列也只有特定的一个二进制寻址信号与之关联。

根据本发明的有利特征，对导电轨道矩阵网络的行和列实施顺序扫描，导电轨道子集用于顺序传送分别与行和列关联的一组特定的二进制寻址信号。

实际上，在触摸传感器的第一和第二绝缘层上实现控制电路。

因此，在触摸传感器的每一个绝缘层上都可以实现控制电路，例如，在实现导电轨道网络和在每个绝缘层上实现触摸检测区域的行和列的矩阵网络的的过程中，通过导电性油墨的印刷或者导电层的蚀刻实现控制电路。