專利名稱：在觸摸面板上形成電極圖形的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明構(gòu)思涉及觸覺感測(cè)面板準(zhǔn)確性的改善，更具體地，涉及提高在顯示設(shè)備或系統(tǒng)中的觸摸感測(cè)面板的準(zhǔn)確性的方法以及具有提高了感測(cè)準(zhǔn)確性的觸摸系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
最近，便攜式電子設(shè)備已經(jīng)變得更小和更薄以滿足用戶要求。在一般自動(dòng)取款機(jī)(ATM)、電視(TV)和一般家用器具以及小型電子設(shè)備中廣泛使用的、不包括不必要的按鍵并具有吸引人的設(shè)計(jì)的觸摸屏。具體地，需要小型化的移動(dòng)電話、便攜式多媒體播放器 (PMP)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、電子書等等已經(jīng)為了便于攜帶已經(jīng)變得更小。為了實(shí)現(xiàn)便攜式設(shè)備的小型化，將輸入按鍵和屏幕一體化(unifying)的方法已經(jīng)引起人們注意。為了將輸入按鍵和屏幕一體化，用于觸摸屏的觸摸識(shí)別技術(shù)正在成為重要技術(shù)，所述觸摸識(shí)別技術(shù)識(shí)別在觸摸面板上的觸摸并用作接口。一般，觸摸屏是輸入設(shè)備，其使用任意一種顯示屏構(gòu)成在用戶和信息通信設(shè)備之間的接口。用戶通過使用他/她的手指或諸如手寫筆之類的輸入工具直接接觸觸摸屏，從而全部年紀(jì)的男士和女士都可以容易地使用信息通信設(shè)備。平板顯示設(shè)備的示例包括觸摸屏，觸摸屏包括液晶顯示(IXD)設(shè)備、場(chǎng)致發(fā)射顯示(FED)設(shè)備、有機(jī)發(fā)光顯示(OLED)設(shè)備和等離子體顯示面板(PDP)設(shè)備。平板顯示設(shè)備一般包括以矩陣形式排列的多個(gè)像素，以便顯示圖像。例如，IXD設(shè)備可以包括用于發(fā)送柵極信號(hào)(gate signal)的多條掃瞄線和用于發(fā)送灰度數(shù)據(jù)的多條數(shù)據(jù)線。多個(gè)像素形成在多條掃瞄線和多條數(shù)據(jù)線互相交叉的點(diǎn)。每個(gè)像素可以包括晶體管和電容器、或僅包括電容器。觸摸屏可以使用各種方法中的任何一種，諸如電阻疊加(resistive overlay)方法、電容疊力口 (capacitive overlay)方法、表面聲波(surface acoustic wave)方法、紅夕卜線方法、表面彈性波(surface elastic wave)方法和電感(inductive)方法。當(dāng)觸摸屏使用電阻疊加方法時(shí)，電阻材料被涂敷在玻璃或透明塑料板上，聚酯薄膜覆蓋在其上，并且以規(guī)則間隔安裝絕緣棒，使得聚酯薄膜的兩邊彼此不接觸。在這種情況下，電阻和電壓被改變。通過使用在電壓中的變化來識(shí)別手指接觸觸摸屏的位置。使用電阻疊加方法的觸摸屏具有的優(yōu)點(diǎn)在于可以以手寫體進(jìn)行輸入，但是其缺點(diǎn)在于透射度和耐久度很低，并且典型地不能進(jìn)行多點(diǎn)(multi-point)感測(cè)。當(dāng)觸摸屏使用表面聲波方法時(shí)，以規(guī)則間隔發(fā)射聲波的發(fā)射器和反射聲波的反射器附于表面玻璃，并且接收器附于與發(fā)射器和反射器所附于的玻璃一邊相反的表面。將諸如手指的物體中斷聲波的行進(jìn)路徑的時(shí)間用來識(shí)別觸摸點(diǎn)。
當(dāng)觸摸屏使用紅外線方法時(shí)，使用不可見的紅外線的線性度。通過將作為發(fā)光設(shè)備的紅外發(fā)光二極管(LED)和作為光接收設(shè)備的光敏晶體管相互面對(duì)來形成矩陣。檢測(cè)在矩陣中光線被諸如手指的物體攔截，以識(shí)別觸摸點(diǎn)。目前，許多便攜式電子設(shè)備使用電阻疊加方法，該方法相對(duì)便宜，并且允許使用諸如手、筆等等的各種輸入工具。然而，隨著對(duì)使用多觸摸(multi-touch)的用戶接口已經(jīng)積極地進(jìn)行了研究，使用可以執(zhí)行多觸摸識(shí)別的電容疊加方法的觸摸屏已經(jīng)變得更加普遍。 電容類型觸摸屏的示例描述在美國(guó)專利申請(qǐng)公開第2010/0156795號(hào)和第2007/0273560號(hào)中，兩者都通過引用全部合并與此。對(duì)于要由信息通信設(shè)備識(shí)別的由用戶觸摸的觸摸點(diǎn)，以及對(duì)于要在顯示設(shè)備上顯示精確的坐標(biāo)，使用觸摸屏作為接口是重要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明構(gòu)思提供觸摸面板設(shè)備和形成觸摸面板圖形(pattern)的方法，當(dāng)觸摸屏被用作信息通信設(shè)備的接口時(shí)，可以識(shí)別由用戶觸摸的觸摸點(diǎn)并在顯示設(shè)備上顯示精確的坐標(biāo)。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一個(gè)方面，提供一種觸摸感測(cè)面板，包括用于感測(cè)沿第一軸的位置的獨(dú)立(individual)感測(cè)單元的第一集合。獨(dú)立感測(cè)單元的第一集合包括獨(dú)立感測(cè)單元的第一多個(gè)串(a first plurality of strings)，每個(gè)串包括第一集合的至少兩個(gè)獨(dú)立感測(cè)單元。所述至少兩個(gè)獨(dú)立感測(cè)單元彼此電連接，并在垂直于第一軸的方向上排列。第一多個(gè)串的第一串的第一獨(dú)立感測(cè)單元電連接到第一多個(gè)串的第二串的第一獨(dú)立感測(cè)單元，第二串與第一串相鄰(adjacent to)，使得第一串和第二串形成單一的第一電極。第一串的第一感測(cè)單元和第二串的第一感測(cè)單元可以在與第一軸平行的方向上彼此相鄰地排列。第一串的第二感測(cè)單元可以電連接到第二串的第二感測(cè)單元。第一電極可以通過連接線連接到觸摸控制器。所述獨(dú)立感測(cè)單元的第一集合可以包括具有菱形形狀的獨(dú)立第一電極，以使得每個(gè)獨(dú)立第一電極的至少一個(gè)角與另一個(gè)獨(dú)立第一電極的角相鄰。在一個(gè)實(shí)施例中，觸摸感測(cè)面板還包括獨(dú)立感測(cè)單元的第二集合，用于感測(cè)沿第二軸的位置，所述獨(dú)立感測(cè)單元的第二集合與獨(dú)立感測(cè)單元的第一集合交織 (interleave)。獨(dú)立感測(cè)單元的第二集合可以包括獨(dú)立感測(cè)單元的第二多個(gè)串(a plurality of second strings)，每個(gè)串包括第二集合的至少兩個(gè)獨(dú)立感測(cè)單元，所述至少兩個(gè)獨(dú)立感測(cè)單元彼此電連接，并且排列在垂直于第二軸的方向上。第二多個(gè)串的第一串的第一獨(dú)立感測(cè)單元電連接到第二多個(gè)串的第二串的第一獨(dú)立感測(cè)單元，第二串與第一串相鄰，使得第一串和第二串形成單一的第二電極。第一電極可以通過第一連接線連接到觸摸控制器，并且第二電極可以通過第二連接線連接到觸摸控制器。第一軸可以垂直于第二軸。在另一個(gè)實(shí)施例中，獨(dú)立感測(cè)單元的第一集合包括具有菱形形狀的獨(dú)立第一電極，以使得每個(gè)獨(dú)立第一電極的至少一個(gè)角與另一個(gè)獨(dú)立第一電極的角相鄰；獨(dú)立感測(cè)單元的第二集合包括具有菱形形狀的獨(dú)立第二電極，以使得每個(gè)獨(dú)立第二電極的至少一個(gè)角與另一個(gè)獨(dú)立第二電極的角相鄰，以及每個(gè)獨(dú)立第一電極的至少一邊與獨(dú)立第二電極的邊相鄰。
在另一個(gè)實(shí)施例中，所述觸摸感測(cè)面板連接到控制器并且覆蓋在顯示面板上。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另一個(gè)方面，公開一種觸摸感測(cè)面板。所述觸摸感測(cè)面板包括獨(dú)立感測(cè)單元的第一集合，用于感測(cè)沿第一軸的位置。獨(dú)立感測(cè)單元的第一集合包含第一電極和第二電極，第一電極包括排列在垂直于第一軸方向上的第一集合的至少兩個(gè)獨(dú)立感測(cè)單元，以及第二電極包括排列在垂直于第一軸方向上的第一集合的至少兩個(gè)其他獨(dú)立感測(cè)單元。第一電極和第二電極彼此電連接，以形成第一公共電極。在一個(gè)實(shí)施例中，所述觸摸感測(cè)面板還包括獨(dú)立感測(cè)單元的第二集合，用于感測(cè)沿第二軸的位置。獨(dú)立感測(cè)單元的第二集合與第一集合交織，并且包含第三電極和第四電極，第三電極包括排列在垂直于第二軸方向上的第二集合的至少兩個(gè)獨(dú)立感測(cè)單元，第四電極包括排列在垂直于第二軸方向上的第二集合的至少兩個(gè)其他獨(dú)立感測(cè)單元。第三電極和第四電極彼此電連接以形成第二公共電極。第一軸可以垂直于第二軸。第一公共電極可以通過第一連接線連接到觸摸控制器，并且第二公共電極可以通過第二連接線連接到觸摸控制器。所述獨(dú)立感測(cè)單元的第一集合可以包括具有菱形形狀的獨(dú)立第一電極，以使得每個(gè)獨(dú)立第一電極的至少一個(gè)角與另一個(gè)獨(dú)立第一電極的角相鄰。所述獨(dú)立感測(cè)單元的第二集合可以包括具有菱形形狀的獨(dú)立第二電極，以使得每個(gè)獨(dú)立第二電極的至少一個(gè)角與另一個(gè)獨(dú)立第二電極的角相鄰。每個(gè)獨(dú)立第一電極的至少一邊可以與獨(dú)立第二電極的邊相鄰。在一個(gè)實(shí)施例中，所述觸摸感測(cè)面板可以連接到控制器并且可以覆蓋在顯示面板上。所述觸摸感測(cè)面板可以是蜂窩電話、PDA、電視、便攜式多媒體播放器、電子書或?qū)Ш皆O(shè)備的一部分。在另一個(gè)實(shí)施例中，公開一種包括觸摸感測(cè)面板的設(shè)備。所述設(shè)備包括觸摸感測(cè)面板，所述觸摸感測(cè)面板包括多個(gè)行和列，每一行包括一串獨(dú)立電極，以及每一列包括一串獨(dú)立電極。每一行電連接到至少另一行以形成公共電極，以及每一列電連接到至少另一列以形成公共電極。所述設(shè)備還包括多個(gè)連接線。每個(gè)連接線連接到各個(gè)公共電極，以使得公共電極的數(shù)量是多個(gè)連接中的線的數(shù)量的兩倍。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述設(shè)備包括顯示面板，觸摸感測(cè)面板覆蓋在該顯示面板上。 在另一個(gè)實(shí)施例中，列中的多個(gè)獨(dú)立電極不電連接到行中的多個(gè)獨(dú)立電極。


從如下結(jié)合附圖的詳細(xì)說明中，本發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施例將被更清楚地理解， 其中圖1示出根據(jù)特定公開實(shí)施例的使用電容疊加方法的示范性觸摸感測(cè)面板；圖2示出根據(jù)特定公開實(shí)施例的當(dāng)使用交互電容方法的觸摸面板被使用時(shí)感測(cè)觸摸的示范性情況；圖3A和;3B示出根據(jù)特定公開實(shí)施例的使用電容疊加方法的示范性觸摸感測(cè)面板；圖4(a)和4(b)示出根據(jù)特定公開實(shí)施例的導(dǎo)電棒(conductive rod)觸摸不同大小(size)的感測(cè)單元的示范性情況；圖5A示出根據(jù)特定公開實(shí)施例的導(dǎo)電棒在使用電容疊加方法的觸摸感測(cè)面板上移動(dòng)的示范性情況；圖5B示出根據(jù)特定公開實(shí)施例的導(dǎo)電棒在使用電容疊加方法的觸摸感測(cè)面板上移動(dòng)的示范性情況；圖5C和5D示出根據(jù)特定公開實(shí)施例的導(dǎo)電棒在使用電容疊加方法的觸摸感測(cè)面板上移動(dòng)的情況；圖6A示出根據(jù)特定公開實(shí)施例的使用電容疊加方法的觸摸感測(cè)面板的示范性電極連接線；圖6B示出根據(jù)特定公開實(shí)施例的圖6A的觸摸感測(cè)面板的示范性電極單元元件 (electrode unit cell)；圖7A示出根據(jù)特定公開實(shí)施例的在使用電容疊加方法的觸摸感測(cè)面板中感測(cè)單元被連接為兩對(duì)的示范性情況；圖7B示出根據(jù)特定公開實(shí)施例的圖7A的觸摸感測(cè)面板的示范性電極單元元件；圖7C示出根據(jù)特定公開實(shí)施例的在使用電容疊加方法的觸摸感測(cè)面板中感測(cè)單元被連接為三對(duì)的示范性情況；圖7D示出根據(jù)特定公開實(shí)施例的圖7B的觸摸感測(cè)面板的示范性電極單元元件；圖8A和圖8B是示出根據(jù)特定公開實(shí)施例的根據(jù)在使用電容疊加方法的觸摸感測(cè)面板中的電極圖形的觸摸點(diǎn)和觸摸坐標(biāo)之間的精確度的示范性仿真曲線圖；圖9是示出根據(jù)特定公開實(shí)施例的形成觸摸面板的方法的示范性流程圖，在所述觸摸面板上兩個(gè)或更多電極被連接；圖10A、圖10B、圖IOC和圖IOD示出根據(jù)特定公開實(shí)施例的其上安裝了觸摸面板的顯示設(shè)備的印刷電路板(PCB)的示范性結(jié)構(gòu)；圖11A、圖11B、圖IlC和圖IlD示出根據(jù)特定公開實(shí)施例的當(dāng)合并觸摸面板和顯示面板時(shí)的PCB的示范性結(jié)構(gòu)；以及圖12示出其中安裝了根據(jù)特定公開實(shí)施例的觸摸面板的各種示范性產(chǎn)品。
具體實(shí)施例方式因?yàn)樘峁┙Y(jié)構(gòu)或功能描述以描述本發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施例，所以可以以許多不同形式來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明構(gòu)思，并且不應(yīng)該被看作限于在此闡明的實(shí)施例。因此，雖然示例實(shí)施例能夠具有各種修改和替換形式，但是其實(shí)施例以示例形式示出在附圖中，并且將在此詳細(xì)描述。然而，應(yīng)該理解，不旨在將示例實(shí)施例限于公開的具體形式，相反地，示例實(shí)施例將涵蓋落入本發(fā)明構(gòu)思范圍內(nèi)的所有修改、等同物和替換物。應(yīng)該理解，當(dāng)元件或?qū)颖环Q為“形成在”另一元件或?qū)印吧稀睍r(shí)，它可以直接形成在或間接地形成另一元件或?qū)由?。也就是說，例如，可以存在中間的元件或?qū)?。相反，?dāng)元件或?qū)颖环Q為“直接形成在”另一元件“上”時(shí)，則不存在中間元件或?qū)?。用來描述元件或?qū)又?br> 間關(guān)系的其他詞語(yǔ)應(yīng)該按照相同的方式理解(例如，“在......之間”對(duì)“直接在......之
間”、“相鄰”(adjacent)對(duì)“直接相鄰”(directly adjacent)等)。應(yīng)該理解，雖然術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等在此可以用來描述不同的元件、組件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分應(yīng)當(dāng)不限于這些術(shù)語(yǔ)。這些術(shù)語(yǔ)僅用于將一個(gè)元件、組件、區(qū)域、層或部分與另一個(gè)區(qū)域、層或部分區(qū)別開。從而，下面討論的第一元件、組件、區(qū)域，層或部分可以稱為第二元件、組件、區(qū)域、層或部分，而不背離本發(fā)明構(gòu)思的教導(dǎo)。此處使用的術(shù)語(yǔ)是為了描述具體的實(shí)施例而不是試圖限制本發(fā)明構(gòu)思。如此處所用，單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“該”同樣試圖包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另外明確指出。還應(yīng)該理解，當(dāng)在本說明書中使用“包含”或“包括”時(shí)，確定了所述的特征、整體、步驟、操作、 元件和/或組件的存在，但是并沒有排除一個(gè)或多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或其組的存在或添加。除非另外定義，所有在此使用的術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)的和科技的術(shù)語(yǔ))具有相同的含義，該含義通常能夠被本發(fā)明構(gòu)思所屬的技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員理解。還將理解，諸如那些定義在通常使用的詞典中的術(shù)語(yǔ)，應(yīng)該被解釋為具有與在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的上下文中的含義一致的含義，而不應(yīng)該以理想化或過度正式的感覺來解釋，除非此處明確定義。附圖中相似的參考標(biāo)號(hào)表示相似的元件?，F(xiàn)在將參照附圖更加充分地描述本發(fā)明構(gòu)思，附圖中示出本發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施例。遍及本文件,觸摸屏面板(touch screen panel)、觸摸感測(cè)面板(touch sense panel)、觸摸感測(cè)面板(touch sensing panel)、觸摸面板(touchpanel)等等可以交換地使用。圖1示出示范性觸摸屏面板101和用于處理觸摸信號(hào)的信號(hào)處理單元103。參照?qǐng)D1，觸摸屏系統(tǒng)100包括觸摸屏面板101和信號(hào)處理單元103，觸摸屏面板101包括多個(gè)感測(cè)單元，而信號(hào)處理單元103用于感測(cè)在觸摸屏面板101的每個(gè)感測(cè)單元的電容的變化， 并處理該變化以生成觸摸數(shù)據(jù)。此處使用的術(shù)語(yǔ)“感測(cè)單元”(sensing unit)可以指的是獨(dú)立(individual)感測(cè)單元(諸如圖1中示出的菱形單元之一)或者指的是一組獨(dú)立感測(cè)單元(諸如一串獨(dú)立感測(cè)單元)。觸摸屏面板101包括沿第一軸排列的多個(gè)感測(cè)單元和沿第二軸排列的多個(gè)感測(cè)單元。第一軸和第二軸可以是垂直的，以使感測(cè)單元形成行和列。行和列是相對(duì)的，并且因而可以交換地使用所述術(shù)語(yǔ)。舉例來說，如圖1所示，觸摸屏面板101包括多個(gè)行rl-r4，并且多個(gè)獨(dú)立感測(cè)單元布置在每一行中，以形成獨(dú)立感測(cè)單元的串。每個(gè)獨(dú)立感測(cè)單元可以包括獨(dú)立電極。布置在每一行中的感測(cè)單元可以彼此電連接，從而形成由多個(gè)獨(dú)立電極形成的電極。此外，觸摸屏面板101包括多個(gè)列cl_c4，并且多個(gè)獨(dú)立感測(cè)單元布置在每一列中，以形成獨(dú)立感測(cè)單元的串。每個(gè)獨(dú)立感測(cè)單元可以包括獨(dú)立電極。布置在每一列中的感測(cè)單元可以彼此電連接，從而形成由多個(gè)獨(dú)立電極形成的電極。信號(hào)處理單元103感測(cè)在觸摸屏面板101的每個(gè)感測(cè)單元的電容的變化并生成觸摸數(shù)據(jù)。例如，通過感測(cè)在多個(gè)行中和在多個(gè)列中的每個(gè)獨(dú)立感測(cè)單元的電容的變化，信號(hào)處理單元103確定用戶的手指或觸摸筆(例如，手寫筆)是否觸摸了觸摸屏面板210，并確定觸摸點(diǎn)。圖2示出當(dāng)使用交互電容方法的觸摸面板被使用時(shí)感測(cè)觸摸的示范性情況。參照?qǐng)D2，在交互電容方法中，將預(yù)定的電壓脈沖應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)電極，并且在接收電極中收集與電壓脈沖相應(yīng)的電荷。如果人的手指放在驅(qū)動(dòng)電極和接收電極之間，則由點(diǎn)線標(biāo)記的電場(chǎng)發(fā)生變化。當(dāng)在兩個(gè)電極之間的電容由于在所述兩個(gè)電極之間的電場(chǎng)的變化而發(fā)生變化時(shí)，使用這樣的觸摸面板的系統(tǒng)感測(cè)觸摸。雖然在圖2中使用交互電容方法，但是也可將本發(fā)明構(gòu)思應(yīng)用于自電容(self-capacitance)方法，并且從自電容方法可以獲得更好的效果。圖3A和圖;3B示出使用電容疊加方法的示范性觸摸感測(cè)面板300。參照?qǐng)D3A和圖:3B，觸摸屏面板300包括在行和列中密集排列的多個(gè)感測(cè)單元301 以感測(cè)χ-y坐標(biāo)系中的觸摸點(diǎn)。在圖3A中，示意地示出觸摸屏面板300，排列感測(cè)單元xl 到感測(cè)單元x6以形成垂直于χ軸方向的列，并且排列感測(cè)單元yl到感測(cè)單元y6以形成垂直于1軸方向的行。感測(cè)單元xl到感測(cè)單元x6和感測(cè)單元yl到感測(cè)單元y6中的每一個(gè)可以包括一串獨(dú)立感測(cè)單元，所述一串獨(dú)立感測(cè)單元電連接以形成一個(gè)電極。當(dāng)諸如手指或筆之類的物體接近或觸摸獨(dú)立感測(cè)單元301 (也稱作像素)的任意一個(gè)時(shí)，用于那個(gè)像素的電容發(fā)生變化，從而電連接到那個(gè)像素的一組像素的電容發(fā)生變化，從而通過感測(cè)在電容中的變化來計(jì)算觸摸坐標(biāo)。然而，為了顯示由在顯示設(shè)備上放置或拖動(dòng)的物體(例如，手寫筆)的較小的觸摸點(diǎn)觸摸的位置的精確坐標(biāo)，需要在相同的面積(area)上排列更小的像素。圖;3B示出獨(dú)立感測(cè)單元311具有與圖3A的感測(cè)單元301相同的形狀的示例，但是為了在相同的面積上布置更多的感測(cè)單元，獨(dú)立感測(cè)單元311比感測(cè)單元301更小。在面板上布置感測(cè)單元xl到感測(cè)單元XlO以形成與χ軸方向垂直的列，并且布置感測(cè)單元yl 到感測(cè)單元ylO以形成與y軸方向垂直的行。圖:3B的獨(dú)立感測(cè)單元311可以比圖3A的獨(dú)立感測(cè)單元301顯示更精確的坐標(biāo)。然而，因?yàn)楦袦y(cè)單元311的大小(面積)小于圖3A的感測(cè)單元301的大小，所以與每個(gè)感測(cè)單元301的感測(cè)能量的量相比、每個(gè)感測(cè)單元311的感測(cè)能量的量減少，從而使它更難以區(qū)分觸摸與非觸摸。而且，圖3B的感測(cè)單元311對(duì)噪音更脆弱。而且，因?yàn)閳D3B中的χ電極通道(electrodecharmel)的數(shù)量和y電極通道的數(shù)量大于圖3A中的那些數(shù)量，所以圖;3B中連接到信號(hào)處理單元103的連接線的數(shù)量大于圖3A中的數(shù)量，從而圖:3B中由連接線圖形占據(jù)的面積大于圖3A中的面積。隨著由連接線圖形占據(jù)的面積的增加，耦接到觸摸感測(cè)面板的顯示面板的、其中布置了連接線圖形而觸摸可能不被感測(cè)到的死區(qū)(dead zone)增加，從而降低了采用觸摸感測(cè)面板的終端的空間利用效率。在使用電容疊加方法的觸摸系統(tǒng)中，組成感測(cè)電極的感測(cè)單元的排列影響與觸摸評(píng)價(jià)相關(guān)的各種標(biāo)準(zhǔn)。也就是說，在觸摸面板上用于識(shí)別觸摸的感測(cè)單元，以及由感測(cè)單元形成的感測(cè)電極的大小和形狀是決定觸摸系統(tǒng)的性能的重要因素。圖4(a)和4(b)示出導(dǎo)電棒觸摸不同大小的感測(cè)單元的示范性情況。如上面參照?qǐng)D3A和圖:3B所述，當(dāng)感測(cè)單元具有相同的形狀但是不同的大小時(shí)，更小的感測(cè)單元具有識(shí)別更精確坐標(biāo)的更高的可能性，但是與每個(gè)更大的感測(cè)單元的感測(cè)能量的量相比，每個(gè)更小的感測(cè)單元的感測(cè)能量的量降低，下面將參照?qǐng)D4(a)和圖4(b)對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)說明。參照?qǐng)D4(a)，由導(dǎo)電棒的尖端接觸的面積位于一個(gè)感測(cè)單元401內(nèi)。所述導(dǎo)電棒可以是，例如，手寫筆。如果導(dǎo)電棒是人的指尖，則由導(dǎo)電棒接觸的面積可能增加。在圖4(a)中，當(dāng)導(dǎo)電棒觸摸感測(cè)單元401時(shí)、在感測(cè)單元401的靜電電容的變化可能大于在任何相鄰(adjacent)感測(cè)單元的靜電電容的變化。在圖4(b)中，同樣地，由導(dǎo)電棒觸摸的部分的中心位于感測(cè)單元403內(nèi)。雖然感測(cè)單元403的靜電電容(觸摸識(shí)別信號(hào))的變化可能大于相鄰感測(cè)單元的靜電電容的變化，但是因?yàn)楦袦y(cè)單元401比感測(cè)單元 403大，所以當(dāng)導(dǎo)電棒在感測(cè)單元401和感測(cè)單元403兩者上觸摸相同大小的面積時(shí)，感測(cè)單元401中的觸摸能量的量可能比感測(cè)單元403中的觸摸能量的量更大。而且，感測(cè)單元401的信噪比(SNR)大于感測(cè)單元403的SNR。在這點(diǎn)上，雖然大的感測(cè)單元是更好的，但是如果導(dǎo)電棒的直徑小于感測(cè)單元401的間距(pitch)430，那就是說，如果圖4(a)中的導(dǎo)電棒與包括在感測(cè)單元401中的面積進(jìn)行接觸，即使當(dāng)導(dǎo)電棒從位置411移動(dòng)到位置413，導(dǎo)電棒仍與包括在感測(cè)單元401中的面積進(jìn)行接觸，從而即使當(dāng)導(dǎo)電棒移動(dòng)時(shí)所顯示的坐標(biāo)也不發(fā)生變化，從而導(dǎo)致誤差。另一個(gè)方面，對(duì)于在圖4(b)中示出的相對(duì)較小的感測(cè)單元401，如果導(dǎo)電棒處于初始位置421，則因?yàn)閷?dǎo)電棒與在感測(cè)單元403以外的部分接觸，所以顯示坐標(biāo)對(duì)應(yīng)于感測(cè)單元403的中心的左邊。如果導(dǎo)電棒處于位置423，則因?yàn)閷?dǎo)電棒與感測(cè)單元403內(nèi)的面積接觸，所以顯示坐標(biāo)對(duì)應(yīng)于感測(cè)單元403的中心。如果導(dǎo)電棒移到位置425，則因?yàn)閷?dǎo)電棒與感測(cè)單元403以外的部分接觸，所以顯示坐標(biāo)對(duì)應(yīng)于感測(cè)單元403的中心的右邊。因此， 在圖4(b)中在觸摸點(diǎn)和在顯示器上顯示的坐標(biāo)之間的差值小于在圖4(a)中的所述差值。圖5A示出導(dǎo)電棒在使用電容疊加方法的觸摸感測(cè)面板上移動(dòng)的示范性情況。假設(shè)導(dǎo)電棒從位置501移動(dòng)到位置503再移動(dòng)到位置505。由導(dǎo)電棒接觸的面積的中心從點(diǎn)511移動(dòng)到點(diǎn)513再移動(dòng)到點(diǎn)515。為了方便說明，假設(shè)導(dǎo)電棒僅在χ軸方向 (未標(biāo)記)移動(dòng)。首先，在位置501，由導(dǎo)電棒接觸的面積的大部分位于感測(cè)單元c之內(nèi)。也就是說，僅由感測(cè)單元c確定導(dǎo)電棒在χ軸方向上的位置。感測(cè)單元a、感測(cè)單元b、感測(cè)單元d和感測(cè)單元e都是用于顯示導(dǎo)電棒在y軸方向(未標(biāo)記)上的位置的感測(cè)單元，從而對(duì)于確定導(dǎo)電棒在χ軸方向上的位置不做貢獻(xiàn)。如果導(dǎo)電棒移到位置503，則由導(dǎo)電棒接觸的面積的中心從點(diǎn)511變化到點(diǎn)513。 然而，因?yàn)楫?dāng)導(dǎo)電棒處于位置501時(shí)確定在χ軸方向上的位置的由導(dǎo)電棒接觸的感測(cè)單元 c的面積，與當(dāng)導(dǎo)電棒處于位置503時(shí)由導(dǎo)電棒接觸的感測(cè)單元c的面積的大小大致相同， 所以顯示在屏幕上的導(dǎo)電棒在χ軸方向上的位置不發(fā)生變化。因此，在觸摸點(diǎn)和顯示在屏幕上的坐標(biāo)之間存在差值?，F(xiàn)在，導(dǎo)電棒從位置503移動(dòng)到位置505。當(dāng)導(dǎo)電棒處于位置505時(shí)由導(dǎo)電棒接觸的感測(cè)單元c的面積小于當(dāng)導(dǎo)電棒處于位置503時(shí)由導(dǎo)電棒接觸的感測(cè)單元c的面積， 并且導(dǎo)電棒占據(jù)感測(cè)單元f的面積B。在這種情況下，隨著導(dǎo)電棒從位置503移動(dòng)到位置 505，由導(dǎo)電棒接觸的面積的中心從點(diǎn)513變化到點(diǎn)515。此時(shí)，隨著導(dǎo)電棒從位置503移動(dòng)到位置505而減少的感測(cè)單元c的面積A大于隨著導(dǎo)電棒從位置503移動(dòng)到位置505而增加的感測(cè)單元f的面積B。結(jié)果，在由導(dǎo)電棒觸摸的位置和在顯示器上顯示的坐標(biāo)之間存在差值。這是因?yàn)閷?dǎo)電棒是圓形的而感測(cè)單元是四邊形的，并且每個(gè)感測(cè)單元的面積大于由導(dǎo)電棒觸摸的面積。因此，在χ軸方向上、由導(dǎo)電棒接觸的面積的中心從點(diǎn)513到點(diǎn)515的變化與觸摸位置的變化不成比例。如上所述，即使當(dāng)導(dǎo)電棒在χ軸方向上以等速線性移動(dòng)時(shí)，所顯示的坐標(biāo)也不成比例地變化。為了最小化這樣的差值，提供如圖5B所示的通過連接在垂直于χ軸方向的相鄰列中的相鄰感測(cè)單元以及連接在垂直于y軸方向的相鄰行中的相鄰感測(cè)單元而得到的觸摸面板圖形。圖5B示出導(dǎo)電棒在使用電容疊加方法的觸摸感測(cè)面板上移動(dòng)的示范性情況。參照?qǐng)D5B，每個(gè)由排列在垂直于χ軸方向的方向上的一串獨(dú)立電極組成的電極 xla和電極xlb被組合(例如，通過將相鄰串中的一個(gè)或多個(gè)相鄰獨(dú)立電極進(jìn)行電連接)以形成包括兩個(gè)電極串的公共電極，每個(gè)由排列在垂直于y軸方向的方向上的一串獨(dú)立電極組成的電極Xh和電極x2b被組合(例如，通過將相鄰串中的一個(gè)或多個(gè)相鄰獨(dú)立電極進(jìn)行電連接)以形成包括兩個(gè)電極串的公共電極。并且，電極yla和電極ylb被相似地連接以形成一個(gè)公共電極yl，而電極Wa和電極y2b被連接以形成一個(gè)公共電極y2。例如，由于電極xl，獨(dú)立感測(cè)單元b和獨(dú)立感測(cè)單元f被視為(treated as)彼此連接。并且，由于電極yl，獨(dú)立感測(cè)單元h和獨(dú)立感測(cè)單元e被視為彼此連接?，F(xiàn)在將解釋圖5B中導(dǎo)電棒從位置507移動(dòng)到位置509的示例。圖5B中的獨(dú)立感測(cè)單元稍小于圖5A的獨(dú)立感測(cè)單元。然而，如果將兩個(gè)感測(cè)單元如圖5B所示被成對(duì)連接(connected as a pair)(例如，獨(dú)立感測(cè)單元b和獨(dú)立感測(cè)單元f)，則即使使用比圖5A的感測(cè)單元更小的感測(cè)單元，感測(cè)能量的量也不會(huì)減少。例如， 雖然圖5B的獨(dú)立感測(cè)單元的大小是圖5A的獨(dú)立感測(cè)單元的大小的60%，但是因?yàn)閮蓚€(gè)相鄰獨(dú)立感測(cè)單元(和/或兩個(gè)相鄰感測(cè)單元串)被成對(duì)連接，并且它們的能量被發(fā)送到一個(gè)公共電極，所以圖5B中的感測(cè)單元的總面積大于圖5A中的感測(cè)單元的總面積。因此，通過圖5B中的感測(cè)單元獲得的感測(cè)能量的量大于通過圖5A中的感測(cè)單元獲得的感測(cè)能量的量。當(dāng)導(dǎo)電棒最初處于位置507時(shí)，由導(dǎo)電棒接觸的面積具有中心517。在感測(cè)單元a 到感測(cè)單元m之中，感測(cè)單元b、感測(cè)單元d，感測(cè)單元f和感測(cè)單元i感測(cè)在χ軸方向的上的觸摸，并且因?yàn)樗鼈儽浑娺B接以形成電極xl而被視為一個(gè)電極。如果導(dǎo)電棒移動(dòng)到位置 509，則由于電極x2，感測(cè)單元k和感測(cè)單元m識(shí)別到觸摸，并且感測(cè)在χ軸方向上的變化。 在這種情況下，雖然隨著導(dǎo)電棒從位置507移動(dòng)到位置509而增加的感測(cè)單元k和感測(cè)單元m的感測(cè)面積看起來好像(appears to be)小于隨著導(dǎo)電棒從位置507移動(dòng)到位置509 而減少的感測(cè)單元b和感測(cè)單元d的感測(cè)面積，但是感測(cè)單元f和感測(cè)單元i的感測(cè)面積隨著導(dǎo)電棒從位置507移動(dòng)到位置509而稍微增加，從而可以在圖5B中獲得比在圖5A中更精確的觸摸坐標(biāo)。理論上，如果在觸摸面板上排列非常小的感測(cè)單元，則隨著導(dǎo)電棒的移動(dòng)，感測(cè)單元觸摸的面積的變化被更精確地反應(yīng)，結(jié)果，觸摸面積根據(jù)導(dǎo)電棒的線性持續(xù)移動(dòng)而更線性地變化。因此，如果如圖5B所示，感測(cè)單元具有較小的大小，并且兩個(gè)相鄰獨(dú)立感測(cè)單元在X軸方向上被成對(duì)連接，并且被連接以形成一個(gè)公共電極，則可以改善觸摸靈敏度，并且由于感測(cè)單元的較小的大小，在觸摸點(diǎn)和顯示的坐標(biāo)之間的差值被減少。而且，如果感測(cè)單元以這種方法被成對(duì)連接，則防止了由于較小的感測(cè)單元的大小造成的感測(cè)能量的量的減少。也就是說，由于兩個(gè)相鄰感測(cè)單元被連接作為一個(gè)，所以如果兩個(gè)感測(cè)單元被觸摸，則感測(cè)能量的量相應(yīng)地增加，從而SNR可以高于兩個(gè)感測(cè)單元沒有被連接的情況。而且，可以減少由圖形占據(jù)的面積，在所述圖形中電極線被延長(zhǎng)并且連接到觸摸控制器。圖5C和圖5D示出導(dǎo)電棒在使用電容疊加方法的觸摸感測(cè)面板上移動(dòng)的示范性情況。圖5C示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的、通過使用現(xiàn)有的單線圖形(singleline patterning, SLP)方法制造的示范性觸摸屏面板，而圖5D示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思實(shí)施例的、 通過使用成對(duì)圖形(pair patterning,PP)方法制造的示范性觸摸屏面板。為了比較目的， 圖5C的SLP方法的單元元件(unit cell)的大小與圖5D的PP方法的單元元件的大小相同。圖5C和圖5D的在χ軸方向上的觸摸屏面板的單元元件的中心相同。具有相同編號(hào)的元件，諸如元件11、元件12、元件113、元件14、元件15和元件16，每一個(gè)被視為2-PP方法中的一個(gè)單元元件，并且PP方法的單元元件對(duì)應(yīng)于SLP方法的單元元件。詳細(xì)地，在PP 方法的單元元件中，處于左上方的子元件被稱作“左上(TL) ”、處于左下方的子元件被稱作 “左下(BL) ”、處于右上方的子元件被稱作“右上(TR) ”、處于右下方的子元件被稱作“右下 (BR) ”。在SLP方法中，如圖5C所示，元件1、元件4和元件7形成一個(gè)電極，元件2、元件5 和元件8形成一個(gè)電極，并且元件3、元件6和元件9形成一個(gè)電極。在PP方法中，如圖5D 所示，元件11X(TL、BL、TR和BR)和元件14X形成一個(gè)電極，元件12X和元件15X形成一個(gè)電極，并且元件13X和元件16X形成一個(gè)電極。在圖5C和圖5D的每一個(gè)中的圓圈表示當(dāng)手指或手寫筆觸摸時(shí)其中靜電電容經(jīng)受變化的有效觸摸面積。因此，在圖5C和圖5D中，在電極和圓圈之間的重疊面積與可由觸摸控制器識(shí)別的電極的觸摸能量值成比例。當(dāng)然，當(dāng)電極被觸摸時(shí)，由于介質(zhì)的非均質(zhì)電容率以及由于電極的三維結(jié)構(gòu)或觸摸物體的邊界的邊緣效應(yīng)，會(huì)引起誤差。然而，考慮到一般開發(fā)的觸摸屏面板的大小，本實(shí)施例使用有效觸摸面積是恰當(dāng)?shù)?。雖然為了從電極讀取靜電電容和提取觸摸坐標(biāo)而使用各種公式和算法，但是在大多數(shù)應(yīng)用中重要的是，當(dāng)觸摸線性地并且以等速移動(dòng)時(shí)，保證線性地提取觸摸坐標(biāo)。這是因?yàn)樘崛∽鴺?biāo)的增加的線性度提高了觸摸系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、簡(jiǎn)化了硬件并且減少了軟件計(jì)算的量，當(dāng)開發(fā)觸摸屏面板的圖形或坐標(biāo)提取算法時(shí)，提高的線性度是評(píng)價(jià)觸摸系統(tǒng)的性能的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的將觸摸屏面板的圖形綁定(binding)為預(yù)定數(shù)量的對(duì)的方法提高了線性度。在圖5C的SLP方法的情況下，假設(shè)此處由觸摸圓圈指示的觸摸發(fā)生在位置“a” 處。此時(shí)，由于在元件5和觸摸圓圈之間的重疊面積與在元件6和觸摸圓圈之間的重疊面積彼此相似，χ坐標(biāo)對(duì)應(yīng)于在元件5和元件6之間的點(diǎn)。接下來，當(dāng)觸摸發(fā)生在位置“b”處時(shí)，在觸摸圓圈和元件5之間的重疊面積以及在觸摸圓圈和元件6之間的面積發(fā)生變化。 由于觸摸圓圈在位置“b”處，所以元件5的新覆蓋的面積是“C”并且元件6的新暴露的 (uncovered)面積是“D”。然而，如圖5C所示，面積“C”比面積“D”顯然大得多。因此，χ坐標(biāo)對(duì)應(yīng)于更靠近包括元件5的電極的中心的點(diǎn)。為了更清楚地說明這種效果，觸摸移動(dòng)到位置“C”。面積“Α”和面積“B”之間的差值大于面積“C”和面積“D”之間的差值。因此，χ坐標(biāo)對(duì)應(yīng)于更接近包括元件5的電極的中心的點(diǎn)。根據(jù)圖5D的PP方法，觸摸坐標(biāo)的線性度比根據(jù)圖5C的SLP方法要好，下面將對(duì)此進(jìn)行說明。在圖5D的PP方法的情況下，假設(shè)觸摸面積和移動(dòng)與圖5C的SLP方法中的觸摸面積和移動(dòng)相同。當(dāng)觸摸位置“d”時(shí)，如通過觸摸圓圈所指示的那樣，在觸摸圓圈以及元件12BR和元件15TR之間的重疊面積與在觸摸圓圈以及元件13BL和元件16TL之間的重疊面積彼此相似。在這種情況下，可以提取在分別包括元件12BR和元件15TR以及包括元件13BL 和元件16TL的兩個(gè)電極之間的點(diǎn)作為χ坐標(biāo)。當(dāng)觸摸從位置“d”移動(dòng)到位置“e”時(shí)，當(dāng)觸摸位置“e”時(shí)，新覆蓋面積“ I，，和面積“ J”并且新暴露面積“K”和面積“L”，并且面積差值小于使用SLP方法的情況。而且，即使當(dāng)觸摸位置“f”時(shí)，從圖5D可以發(fā)現(xiàn)，新覆蓋的面積 “E”和面積“F”與新暴露的面積“G”和面積“H”相似。此外，即使當(dāng)觸摸從位置“d”移動(dòng)到位置“e”或從位置“e”移動(dòng)到位置“f”時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)在兩個(gè)元件中新覆蓋的面積和新暴露的面積幾乎彼此相似。也就是說，可以發(fā)現(xiàn)在面積“E”和面積“F”中的變化以及在面積 “I”和面積“J”中的變化小于使用SLP方法的情況。結(jié)果，圖5D中的PP辦法比圖5C中的 SLP辦法更容易地保證所提取的觸摸坐標(biāo)的線性度。而且，因?yàn)镻P方法對(duì)于面積變化保證了比SLP方法更好的線性度，所以PP方法在觸摸點(diǎn)和提取的坐標(biāo)之間具有比SLP方法更小的差值。在圖6A中的，在使用電容疊加方法的通用觸摸感測(cè)面板600中，電極xl、電極x2 和電極x3的電極線601可以排列在χ軸方向上并且可以連接到觸摸控制器(未示出)，并且電極yl、電極12、電極y3和電極y4的電極線603可以排列在y軸方向上并且可以連接到觸摸控制器。在這種情況下，可能的最小電極單元元件611(即，包括至少一個(gè)整個(gè)獨(dú)立電極的最小元件)具有圍繞獨(dú)立感測(cè)單元的正方形形狀。可能的最小電極單元元件的面積等于兩個(gè)獨(dú)立感測(cè)單元的面積。如上所述，通過使用如圖6所示的感測(cè)單元而獲得的觸摸坐標(biāo)的精確度低于通過使用如圖7A所示被成對(duì)連接的電極而獲得的觸摸坐標(biāo)的精確度。雖然如上所述當(dāng)導(dǎo)電棒大于感測(cè)單元時(shí)精確度降低，但是即使當(dāng)導(dǎo)電棒小于感測(cè)單元時(shí)也會(huì)產(chǎn)生問題。假設(shè)導(dǎo)電棒具有與如位置621處所示相等的大小，并且導(dǎo)電棒從位置621移動(dòng)到位置622再到位置623。當(dāng)導(dǎo)電棒在位置621、位置622和位置623處的感測(cè)單元內(nèi)的面積的任何一個(gè)時(shí)，由于沒有用于感測(cè)y軸方向上的觸摸的感測(cè)單元，不能即時(shí)確定導(dǎo)電棒在y軸方向上的位置。在導(dǎo)電棒從位置621移動(dòng)到位置622的時(shí)候，雖然導(dǎo)電棒穿過電極y3和電極y4的部分并因此可以確定導(dǎo)電棒在y軸方向上的位置，但是當(dāng)導(dǎo)電棒移動(dòng)到位置622時(shí)，由于導(dǎo)電棒未觸摸任何用于感測(cè)在y軸方向上的觸摸的感測(cè)單元，所以很難確定y坐標(biāo)。因此，較小的獨(dú)立感測(cè)單元是優(yōu)選的。如果非常密集地排列感測(cè)單元， 則可以提高觸摸坐標(biāo)的精確度。圖6B示出圖6A的觸摸感測(cè)面板的電極單元元件611。電極單元元件611的面積等于兩個(gè)感測(cè)單元的面積。圖7A和圖7B示出在使用電容疊加方法的觸摸感測(cè)面板700中感測(cè)單元被成對(duì)連接的示范性情況。圖7A的獨(dú)立感測(cè)單元的大小小于圖6A的獨(dú)立感測(cè)單元的大小。然而，在兩個(gè)相鄰的行或列中的兩個(gè)相鄰電極是電連接的。例如，通過將兩個(gè)相鄰的像素當(dāng)作一個(gè)電極這樣的方式來形成電極對(duì)元件713。通過如圖7A所示的綁定兩個(gè)相鄰的電極對(duì)來形成觸摸感測(cè)面板700的電極單元元件711。雖然在具有相同面積的觸摸感測(cè)面板中，圖7A的感測(cè)單元小于圖6A的感測(cè)單元，但是因?yàn)閮蓚€(gè)電極被綁定為一個(gè)，所以圖7A的SNR比圖6的SNR 要高。而且，因?yàn)閳D7A的感測(cè)單元小于圖6A的感測(cè)單元，所以雖然兩個(gè)電極被綁定，但是圖7A的觸摸坐標(biāo)的精確度比圖6A的觸摸坐標(biāo)的精確度要高。
在圖7A中，由于感測(cè)單元一邊的大小是圖6的感測(cè)單元的一邊的大小的1/2、并且感測(cè)單元的面積是圖6的感測(cè)單元的面積的1/4，所以在配置連接線圖形方面不存在差值。也就是說，在圖6A和圖7A中，χ軸方向上的連接線的數(shù)量是3，并且y軸方向上的連接線的數(shù)量是4。在圖7A中示出了 χ軸方向上的三條連接線701和y軸方向上的四條連接線701。然而，在圖7A中，在一個(gè)實(shí)施例中，感測(cè)單元的一邊的大小可以是圖6的感測(cè)單元的一邊的大小的2/3而不是1/2。當(dāng)在圖6A中的一個(gè)軸線方向上布置36個(gè)感測(cè)單元的時(shí)候，應(yīng)該在圖7A中布置M個(gè)感測(cè)單元，并且對(duì)于M個(gè)感測(cè)單元需要27條連接線。也就是說，因?yàn)閳D6A中需要36條連接線，并且圖7A中需要27條連接線，所以圖7A中的連接圖形空間是圖6A中的連接圖形空間的75%。并且，在本實(shí)施例中，在算術(shù)上，圖7A中的觸摸能量的量要比圖6中的觸摸能量的量高1. 3倍。因?yàn)閳D7A中的感測(cè)單元本身小于圖6中的感測(cè)單元，所以當(dāng)具有和圖6A的導(dǎo)電棒一樣大小的導(dǎo)電棒從位置721移動(dòng)到位置722再到位置723時(shí)，可以避免參照?qǐng)D6 所描述的問題，即僅使用一個(gè)軸線方向上的電極，造成難以計(jì)算在另一軸線方向上的坐標(biāo)。圖7B僅示出圖7A的觸摸面板中的示范性電極單元元件。圖7C示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的在使用電容疊加方法的觸摸感測(cè)面板中感測(cè)單元以三個(gè)一組的方式連接的示范性情況。三個(gè)相鄰的電極被連接以成為XI，并且三個(gè)相鄰的電極被連接以成為X2。以同樣方式，在y軸方向上，相鄰電極被連接以形成Yl和Y2。因此，存在在χ軸方向上綁定并連接到觸摸控制器的電極的兩個(gè)連接線751，并且存在在y軸方向上綁定并連接到觸摸控制器的電極的兩個(gè)連接線753。如圖7C所示，電極單元元件761覆蓋18個(gè)獨(dú)立感測(cè)單元的大小的面積。在其他實(shí)施例中，可以將四個(gè)或更多的感測(cè)電極連接到一條連接線。圖7D僅示出圖7C的觸摸感測(cè)面板的示范性電極單元元件。如果電極單元元件的大小等于圖6的感測(cè)單元的大小，則圖7C的觸摸面板中的感測(cè)單元的長(zhǎng)度是圖6的感測(cè)單元的長(zhǎng)度的1/3并且面積是圖6的感測(cè)單元的面積的1/9。圖8A和圖8B是示出在使用電容疊加方法的觸摸感測(cè)面板中、根據(jù)電極圖形的觸摸點(diǎn)和觸摸坐標(biāo)之間的精確度的示范性仿真曲線圖。圖8A是示出在如圖6所示的對(duì)于一行電極或一列電極在使用一條連接線的方法中在觸摸點(diǎn)和觸摸坐標(biāo)之間的精確度的示范性曲線圖。在曲線圖中，y軸代表精確度，并且精確度可以被理解為差值。因此，隨著曲線圖在y軸上逼近0，在觸摸點(diǎn)和顯示的觸摸坐標(biāo)之間的差值減少。曲線圖的χ軸代表導(dǎo)電棒的大小。當(dāng)觸摸面積是1時(shí)，觸摸端(touchedterminal) 的觸摸面積是最小的，并且當(dāng)觸摸面積是7時(shí)，觸摸端的觸摸面積是最大的。通常，隨著觸摸端的觸摸面積的增加，更多的感測(cè)單元感測(cè)觸摸，從而減少差值，提高精確度。總計(jì)示出四條曲線。曲線對(duì)應(yīng)于電極單元元件的不同的間距(例如，間距在1和 4之間，其中1更小)。因?yàn)閳D6A中的間距是從參考感測(cè)單元的中心到相鄰感測(cè)單元的中心的距離，所以間距等于參考感測(cè)單元的長(zhǎng)度。這里，間距1到4不是精確值而是相對(duì)值。 隨著感測(cè)單元的間距的減少，也就是說，隨著感測(cè)單元的大小的減小，精確度自然地增加。圖8B是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的、當(dāng)兩個(gè)電極被電連接并且對(duì)于至少兩行或兩列通過使用一條連接線感測(cè)觸摸時(shí)的精確度的示范性仿真曲線圖。
y軸和χ軸與圖8A中的y軸和χ軸相同。然而，圖8Β的電極單元元件與圖8Α的電極單元元件稍有不同。像圖7Α的電極單元元件711那樣形成電極單元元件，并且圖8Β 的電極單元元件的間距等于圖8Α的電極單元元件的間距1、2、3和4。圖8Β中的精確度比圖8Α中的精確度要好。也就是說，圖8Β中的差值比圖8Α中的差值要低。例如，如果圖8Α中導(dǎo)電棒的大小是2，則當(dāng)電極單元元件的間距是2時(shí)精確度大約是1. 6，并且在圖8Β中稍低于1。精確度事實(shí)上是如上所述的差值，可發(fā)現(xiàn)圖8Β提供更好的性能。觸摸感測(cè)標(biāo)準(zhǔn)要求當(dāng)導(dǎo)電棒具有預(yù)定大小時(shí)、精確度等于或小于預(yù)定級(jí)別。 例如，當(dāng)導(dǎo)電棒的大小是4時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)要求精確度等于或小于1。在這種情況下，在圖8Α的曲線圖中，僅間距為1和2的電極單元元件合適，而在圖8Β的曲線圖中，間距為全部1、2、3和 4的電極單元元件都是合適的。將進(jìn)行y軸的分析。如果標(biāo)準(zhǔn)要求精確度等于或小于1，則當(dāng)電極單元元件具有間距2時(shí)，導(dǎo)電棒的大小應(yīng)該大于3. 8。在相同的條件下，在圖8B中，如果標(biāo)準(zhǔn)要求精確度等于或小于1，則當(dāng)電極單元元件具有間距2時(shí)，導(dǎo)電棒的大小應(yīng)該大約是2。結(jié)果，當(dāng)研究間距是3并且觸摸面積是3的情況時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)圖8B中的精確度比圖8A的精確度要好60%。而且，雖然PP方法具有比SLP方法更大的圖形之間的間距，但是即使在觸摸面積很小時(shí)PP方法也能提供更好的精確度。圖9是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的示出形成觸摸面板的方法的示范性流程圖，在所述觸摸面板上兩個(gè)或更多電極被連接。在操作S910中，在第一軸線方向上，至少兩個(gè)電極被連接而當(dāng)作一個(gè)電極。第一軸線方向可以是X軸方向或y軸方向。如果第一軸線方向是X軸方向，則將稍后說明的第二軸線方向可以是y軸方向。因?yàn)橹辽賰蓚€(gè)電極被連接作為一個(gè)電極，所以兩個(gè)電極可以被連接作為一個(gè)電極，或者三個(gè)或更多電極可以被連接作為一個(gè)電極。以這種方式被連接作為一個(gè)電極的多個(gè)電極可以是相鄰的電極。此外，因?yàn)閮蓚€(gè)電極的每一個(gè)可以是被連接作為獨(dú)立電極串的一部分的獨(dú)立電極，該獨(dú)立電極串在垂直于第一軸線方向的方向上電連接，所以獨(dú)立電極的兩個(gè)串可以形成單一的公共電極。在操作S920中，在第二軸線方向上連接的至少兩個(gè)電極被當(dāng)作一個(gè)電極。同樣地，因?yàn)橹辽賰蓚€(gè)電極被連接作為一個(gè)電極，兩個(gè)電極可以被連接作為一個(gè)電極或者三個(gè)或更多電極可以被連接作為一個(gè)電極。以這種方式被連接作為一個(gè)電極的多個(gè)電極可以是相鄰電極。此外，因?yàn)閮蓚€(gè)電極的每一個(gè)可以是被連接作為獨(dú)立電極串的一部分的獨(dú)立電極，該獨(dú)立電極串在垂直于第二軸線方向的方向上電連接，所以獨(dú)立電極的兩個(gè)串可以形成單一的公共電極。操作S930中，在第一軸線方向和第二軸線方向上的連接線被連接到觸摸控制器， 其中，多個(gè)電極作為一個(gè)電極被連接到連接線。由于觸摸感測(cè)面板的這種圖形連接，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的觸摸感測(cè)面板可以具有低噪聲并具有高觸摸靈敏度。圖10A、圖10B、圖IOC和圖IOD示出根據(jù)特定實(shí)施例的其上安裝了觸摸面板的顯示設(shè)備1000的印刷電路板(PCB)的示范性結(jié)構(gòu)。圖10A、圖10B、圖IOC和圖IOD的每一個(gè)示出具有這樣結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備1000 觸摸面板和顯示面板彼此分離。參照?qǐng)D10A，顯示設(shè)備1000可以包括窗口玻璃1010、觸摸面板1020和顯示面板 1040。用于光學(xué)特性的偏振板1030還可以布置在觸摸面板1020和顯示面板1040之間。
窗口玻璃1010通常由諸如丙烯或鋼化玻璃的材料形成，并且保護(hù)模塊免受由于外部沖擊或重復(fù)地觸摸所導(dǎo)致的劃痕。觸摸面板1020是通過使用在玻璃基底或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜上由例如銦氧化錫(ITO)形成的透明電極、對(duì)電極進(jìn)行構(gòu)圖 (patterning)來形成的。觸摸控制器1021可以以板上芯片(chip-on-board，COB)的形式安裝在柔性印刷電路板(FPCB)上。觸摸控制器1021從每個(gè)電極檢測(cè)電容的變化，提取觸摸坐標(biāo)，并向主機(jī)控制器提供所提取的觸摸坐標(biāo)。顯示面板1040通常可以通過組合兩片由頂板(upper plate)和底板(lower plate)組成的玻璃而形成。而且，顯示驅(qū)動(dòng)電路1041 可以以玻璃基底芯片(chip-on-glass)的形式附加到移動(dòng)顯示面板。當(dāng)兩個(gè)或更多電極線被綁定為一個(gè)時(shí)，從觸摸面板1020到觸摸控制器1021的連接圖形1023的面積可以減少， 從而顯示面板1040或窗口玻璃1010的死區(qū)可以減少。圖10B示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的顯示設(shè)備的PCB的示范性結(jié)構(gòu)。參照?qǐng)D10B，觸摸控制器1021可以布置在主板1060上，并且可以利用FPCB經(jīng)由連接圖形1023在觸摸面板1020和觸摸控制器1021之間發(fā)送和接收來自感測(cè)單元的電壓信號(hào)。同時(shí)，顯示驅(qū)動(dòng)電路1041可以以如圖10A所示的COG的形式附加到顯示面板1040。顯示驅(qū)動(dòng)電路1041可以利用FPCB連接到主板1060。也就是說，觸摸控制器1021和顯示驅(qū)動(dòng)電路1041可以經(jīng)由主板1060發(fā)送和接收各種信息和信號(hào)。如上所述，即使在圖10B中，當(dāng)兩個(gè)或更多相鄰電極被電連接以組成連接圖形1023時(shí)，由連接圖形1023占據(jù)的面積也減少。圖10C示出顯示設(shè)備1000的結(jié)構(gòu)，其中，觸摸控制器單元和顯示驅(qū)動(dòng)單元集成到一個(gè)半導(dǎo)體芯片中。參照?qǐng)D10C，顯示設(shè)備1000可以包括窗口玻璃1010、觸摸面板1020、偏振板1030和顯示面板1040。特別地，半導(dǎo)體芯片1051可以以COG芯片的形式附加到顯示面板1040。觸摸面板1020和半導(dǎo)體芯片1051可以通過連接圖形1023彼此電連接。圖10D示出圖10A、圖10B和圖10C的顯示設(shè)備1000的面板的結(jié)構(gòu)。圖10D示出作為顯示設(shè)備1000的例子的0LED。參照?qǐng)D10D，感測(cè)單元可以通過對(duì)透明電極(ΙΤ0傳感器)構(gòu)圖來形成，并且可以形成在與顯示面板1040分離的玻璃基底上。在其上形成感測(cè)單元的玻璃基底可以以預(yù)定的空氣隙或樹脂與窗口玻璃分離。玻璃基底可以通過預(yù)定的偏振板與組成顯示面板1040的頂玻璃板和底玻璃板相分離?？梢匀鐖D10D的剩余部分所示排列附加層。圖IlA和圖IlB示出當(dāng)觸摸面板1020和顯示面板1040合并時(shí)的PCB的示范性結(jié)構(gòu)。也就是說，觸摸面板可以如關(guān)于圖10A到圖10D描寫的以分離的方式、或者以集成方式
覆蓋在顯示面板上。參照?qǐng)D11A，顯示設(shè)備1100可以包括窗口玻璃1110、觸摸面板1120和偏振板 1130。特別地，當(dāng)觸摸面板形成時(shí)，觸摸面板可以不形成在分離的玻璃基底上，而是可以通過在顯示面板1120的頂板上對(duì)透明電極進(jìn)行構(gòu)圖來形成。圖IlA示出在顯示面板1120的頂板上形成多個(gè)感測(cè)單元SU的示例。而且，當(dāng)具有上述結(jié)構(gòu)的面板結(jié)構(gòu)形成時(shí)，可以采用在其中合并了觸摸控制器和顯示驅(qū)動(dòng)電路的一個(gè)半導(dǎo)體芯片1121。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思可以通過綁定多個(gè)電極來簡(jiǎn)化連接到觸摸控制器的連接圖形1140。因此，可以減少窗口玻璃1110 中的死區(qū)1150。圖IlB示出與圖IlA的顯示設(shè)備1100的結(jié)構(gòu)相似的結(jié)構(gòu)。圖IlB示出不通過FPCB 將來自感測(cè)單元的電壓信號(hào)提供給半導(dǎo)體芯片1120，而是通過導(dǎo)電線直接提供給半導(dǎo)體芯片1121。如上所述，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思可以通過將多個(gè)電極綁定為一個(gè)來簡(jiǎn)化圖IlB中連接到觸摸控制器的連接圖形1140。因此，可以減少窗口玻璃1110中的死區(qū)1150。圖IlC示出用于在圖IlA中示出的元件的另一替換布局，并且圖IlD示出圖11A、 圖IlB和圖IlC的顯示設(shè)備1100的面板的示范性結(jié)構(gòu)。圖12示出各種示范性產(chǎn)品，在所述各種示范性產(chǎn)品中安裝了根據(jù)特定實(shí)施例的觸摸系統(tǒng)1200。當(dāng)前，包括觸摸屏的產(chǎn)品廣泛地用于各種領(lǐng)域，并且由于其優(yōu)越的空間特征正在迅速地替代基于按鍵的設(shè)備。最蓬勃發(fā)展的需要是移動(dòng)電話領(lǐng)域。特別地，因?yàn)橐苿?dòng)電話中終端的便利和大小非常重要，所以不包括不必要的鍵或者對(duì)鍵的數(shù)量最小化的觸摸電話最近引起了人們注意。因此，例如，觸摸系統(tǒng)1200可以用在如下設(shè)備中蜂窩電話1210、包括觸摸屏的電視(TV) 1220、供現(xiàn)金提取和匯款用的自動(dòng)取款機(jī)(ATM) 1230、電梯1240、用于地鐵等的售票機(jī)1250、便攜式多媒體播放機(jī)(PMP) 1沈0、電子書1270、導(dǎo)航設(shè)備1觀0，等等。 此外，在所有需要用戶接口的領(lǐng)域，觸摸顯示設(shè)備正在迅速地替換普通的基于按鍵的接口。雖然已經(jīng)參照示范性實(shí)施例使用具體術(shù)語(yǔ)詳細(xì)地示出和描述了本發(fā)明構(gòu)思，但是實(shí)施例和術(shù)語(yǔ)被用于闡明本發(fā)明構(gòu)思，并且不應(yīng)該被認(rèn)為是對(duì)由權(quán)利要求限定的本發(fā)明構(gòu)思的范圍的限制。優(yōu)選實(shí)施例應(yīng)該被認(rèn)為僅是描述性的，而非為了限制的目的。因此，本發(fā)明構(gòu)思的范圍不是由本發(fā)明構(gòu)思的詳細(xì)說明來限定，而是由所附的權(quán)利要求限定的，并且在所述范圍內(nèi)的全部差異都將被解釋為包括在本發(fā)明構(gòu)思中。
權(quán)利要求
1.一種觸摸感測(cè)面板，包括獨(dú)立感測(cè)單元的第一集合，用于感測(cè)沿第一軸的位置；獨(dú)立感測(cè)單元的第一集合包括獨(dú)立感測(cè)單元的第一多個(gè)串，每個(gè)串包括第一集合的至少兩個(gè)獨(dú)立感測(cè)單元，所述至少兩個(gè)獨(dú)立感測(cè)單元彼此電連接并且排列在垂直于第一軸的方向上；其中，第一多個(gè)串的第一串的第一獨(dú)立感測(cè)單元電連接到第一多個(gè)串的第二串的第一獨(dú)立感測(cè)單元，第二串與第一串相鄰，使得第一串和第二串形成單一的第一電極。
2.如權(quán)利要求1所述的觸摸感測(cè)面板，其中第一串的第一感測(cè)單元和第二串的第一感測(cè)單元在與第一軸平行的方向上彼此相鄰地排列。
3.如權(quán)利要求1所述的觸摸感測(cè)面板，其中第一串的第二感測(cè)單元電連接到第二串的第二感測(cè)單元。
4.如權(quán)利要求1所述的觸摸感測(cè)面板，其中第一電極通過連接線連接到觸摸控制器。
5.如權(quán)利要求1所述的觸摸感測(cè)面板，其中所述獨(dú)立感測(cè)單元的第一集合包括具有菱形形狀的獨(dú)立第一電極，以使得每個(gè)獨(dú)立第一電極的至少一個(gè)角與另一個(gè)獨(dú)立第一電極的角相鄰。
6.如權(quán)利要求1所述的觸摸感測(cè)面板，還包括獨(dú)立感測(cè)單元的第二集合，用于感測(cè)沿第二軸的位置，所述獨(dú)立感測(cè)單元的第二集合與獨(dú)立感測(cè)單元的第一集合交織。
7.如權(quán)利要求6所述的觸摸感測(cè)面板，其中獨(dú)立感測(cè)單元的第二集合包括獨(dú)立感測(cè)單元的第二多個(gè)串，每個(gè)串包括第二集合的至少兩個(gè)獨(dú)立感測(cè)單元，所述至少兩個(gè)獨(dú)立感測(cè)單元彼此電連接，并且排列在垂直于第二軸的方向上；其中，第二多個(gè)串的第一串的第一獨(dú)立感測(cè)單元電連接到第二多個(gè)串的第二串的第一獨(dú)立感測(cè)單元，第二串與第一串相鄰，使得第一串和第二串形成單一的第二電極。
8.如權(quán)利要求7所述的觸摸感測(cè)面板，其中第一電極通過第一連接線連接到觸摸控制器；以及第二電極通過第二連接線連接到觸摸控制器。
9.如權(quán)利要求7所述的觸摸感測(cè)面板，其中第一軸垂直于第二軸。
10.如權(quán)利要求7所述的觸摸感測(cè)面板，其中所述獨(dú)立感測(cè)單元的第一集合包括具有菱形形狀的獨(dú)立第一電極，以使得每個(gè)獨(dú)立第一電極的至少一個(gè)角與另一個(gè)獨(dú)立第一電極的角相鄰；所述獨(dú)立感測(cè)單元的第二集合包括具有菱形形狀的獨(dú)立第二電極，以使得每個(gè)獨(dú)立第二電極的至少一個(gè)角與另一個(gè)獨(dú)立第二電極的角相鄰；以及每個(gè)獨(dú)立第一電極的至少一邊與獨(dú)立第二電極的邊相鄰。
11.如權(quán)利要求1所述的觸摸感測(cè)面板，其中所述觸摸感測(cè)面板連接到控制器并且覆蓋在顯示面板上。
12.一種觸摸感測(cè)面板，包括用于感測(cè)沿第一軸的位置的獨(dú)立感測(cè)單元的第一集合，所述獨(dú)立感測(cè)單元的第一集合包括第一電極，包括排列在垂直于第一軸的方向上的第一集合的至少兩個(gè)獨(dú)立感測(cè)單元；以及第二電極，包括排列在垂直于第一軸的方向上的第一集合的至少兩個(gè)其他獨(dú)立感測(cè)單元，其中第一電極和第二電極彼此電連接，以形成第一公共電極。
13.如權(quán)利要求12所述的觸摸感測(cè)面板，還包括獨(dú)立感測(cè)單元的第二集合，用于感測(cè)沿第二軸的位置，所述獨(dú)立感測(cè)單元的第二集合與第一集合交織，以及包括第三電極，包括排列在垂直于第二軸的方向上的第二集合的至少兩個(gè)獨(dú)立感測(cè)單元；以及第四電極，包括排列在垂直于第二軸的方向上的第二集合的至少兩個(gè)其他獨(dú)立感測(cè)單元，其中第三電極和第四電極彼此電連接，以形成第二公共電極。
14.如權(quán)利要求13所述的觸摸感測(cè)面板，其中第一軸垂直于第二軸。
15.如權(quán)利要求13所述的觸摸感測(cè)面板，其中 第一公共電極通過第一連接線連接到觸摸控制器；以及第二公共電極通過第二連接線連接到觸摸控制器。
16.如權(quán)利要求13所述的觸摸感測(cè)面板，其中所述獨(dú)立感測(cè)單元的第一集合包括具有菱形形狀的獨(dú)立第一電極，以使得每個(gè)獨(dú)立第一電極的至少一個(gè)角與另一個(gè)獨(dú)立第一電極的角相鄰；所述獨(dú)立感測(cè)單元的第二集合包括具有菱形形狀的獨(dú)立第二電極，以使得每個(gè)獨(dú)立第二電極的至少一個(gè)角與另一個(gè)獨(dú)立第二電極的角相鄰；以及每個(gè)獨(dú)立第一電極的至少一邊與獨(dú)立第二電極的邊相鄰。
17.如權(quán)利要求12所述的觸摸感測(cè)面板，其中所述觸摸感測(cè)面板連接到控制器并且覆蓋在顯示面板上。
18.如權(quán)利要求17所述的觸摸感測(cè)面板，其中所述觸摸感測(cè)面板是蜂窩電話、PDA、電視、便攜式多媒體播放器、電子書或?qū)Ш皆O(shè)備的一部分。
19.一種包括觸摸感測(cè)面板的設(shè)備，包括包括多個(gè)行和列的觸摸感測(cè)面板，每一行包括獨(dú)立電極串，并且每一列包括獨(dú)立電極串，其中每一行電連接到至少另一行以形成公共電極，并且每一列電連接到至少另一列以形成公共電極；多個(gè)連接線，其中每個(gè)連接線連接到各個(gè)公共電極，從而公共電極的數(shù)量是多個(gè)連接線中的線的數(shù)量的至少兩倍。
20.如權(quán)利要求19所述的設(shè)備，還包括顯示面板，觸摸感測(cè)面板覆蓋在該顯示面板上。
全文摘要
一種觸摸感測(cè)面板包括用于感測(cè)沿第一軸的位置的獨(dú)立感測(cè)單元的第一集合。獨(dú)立感測(cè)單元的第一集合包括獨(dú)立感測(cè)單元的第一多個(gè)串，每個(gè)串包括第一集合的至少兩個(gè)獨(dú)立感測(cè)單元。所述至少兩個(gè)獨(dú)立感測(cè)單元彼此電連接，并且排列在垂直于第一軸的方向上。第一多個(gè)串的第一串的第一獨(dú)立感測(cè)單元電連接到第一多個(gè)串的第二串的第一獨(dú)立感測(cè)單元，第二串與第一串相鄰，使得第一串和第二串形成單一的第一電極。
文檔編號(hào)G06F3/044GK102214036SQ201110083299
公開日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2011年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月2日
發(fā)明者崔倫競(jìng), 李昌柱, 金敬勉 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社