觸摸控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開一般涉及觸摸傳感器面板，并且尤其是涉及降低觸摸屏中的浮動(dòng)地影響(floating ground effect)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前有許多類型的輸入設(shè)備可用于在計(jì)算系統(tǒng)中執(zhí)行操作，諸如按鈕或按鍵、鼠標(biāo)、軌跡球、操縱桿、觸摸傳感器面板、觸摸屏，等等。具體而言，由于其操作的便利性和多功能性及其不斷下降的價(jià)格，觸摸屏變得日益流行。觸摸屏可以包括可以是具有觸摸敏感表面的清晰面板的觸摸傳感器面板和諸如液晶顯示器(LCD)的顯示設(shè)備，其中顯示設(shè)備可以部分或完全地位于面板后面以使得觸摸敏感表面可以覆蓋顯示設(shè)備的可視區(qū)域的至少一部分。觸摸屏可以允許用戶通過利用手指、觸控筆或其它物體在常常由顯示設(shè)備所顯示的用戶界面(UI)指示的位置處觸摸觸摸傳感器面板來執(zhí)行各種功能。一般而言，觸摸屏可以識(shí)別觸摸傳感器面板上的觸摸和觸摸的位置，然后計(jì)算系統(tǒng)可以根據(jù)在觸摸當(dāng)時(shí)出現(xiàn)的顯示來解釋觸摸，其后可以基于該觸摸執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作。在一些觸摸感測(cè)系統(tǒng)的情況下，無需顯示器上的物理觸摸來檢測(cè)觸摸。例如，在一些電容類型的觸摸感測(cè)系統(tǒng)中，被用來檢測(cè)觸摸的邊緣電場(chǎng)可以超出顯示器的表面，并且接近表面附近的物體可以在表面附近被檢測(cè)到，而無需實(shí)際接觸表面。
[0003]電容式觸摸傳感器面板可以由基本上透明的傳導(dǎo)性板的矩陣構(gòu)成，其中傳導(dǎo)性板由諸如氧化銦錫(ITO)的材料制成。至少部分地由于其基本上透明，電容式觸摸傳感器面板可以覆蓋在顯示器上，以構(gòu)成觸摸屏，如上所述。一些觸摸屏可以通過部分地把觸摸感測(cè)電路集成到顯示像素堆疊(即，構(gòu)成顯示像素的堆疊材料層)中來形成。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本公開的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)目的是提供用于降低觸摸感測(cè)系統(tǒng)中浮動(dòng)地參考的影響的觸摸控制器。
[0005]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供了一種觸摸控制器，包括:感測(cè)電路，被配置為耦合到觸摸傳感器面板上的第一觸摸像素和第二觸摸像素，所述感測(cè)電路被配置為:在第一時(shí)段內(nèi)，驅(qū)動(dòng)和感測(cè)所述第一觸摸像素并且把所述第二觸摸像素耦合到參考電壓；及在第二時(shí)段內(nèi)，驅(qū)動(dòng)和感測(cè)所述第二觸摸像素并且把所述第一觸摸像素耦合到所述參考電壓。
[0006]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供了一種觸摸控制器，包括:用于在第一時(shí)段內(nèi)，驅(qū)動(dòng)和感測(cè)所述觸摸傳感器面板上的第一觸摸像素和把所述觸摸傳感器面板上的第二觸摸像素耦合到參考電壓的裝置；及用于在第二時(shí)段內(nèi)，驅(qū)動(dòng)和感測(cè)所述第二觸摸像素和把所述第一觸摸像素耦合到所述參考電壓的裝置。
[0007]—些電容式觸摸傳感器面板可以由基本上透明的傳導(dǎo)性板的矩陣構(gòu)成，其中傳導(dǎo)性板由諸如氧化銦錫(ITO)的材料制成，并且一些觸摸屏可以通過部分地把觸摸感測(cè)電路集成到顯示像素堆疊(即，構(gòu)成顯示像素的堆疊材料層)中來形成。通過檢測(cè)傳導(dǎo)性板的自電容的變化，觸摸事件可以在以上觸摸傳感器面板上被感測(cè)到。有時(shí)候，被用來感測(cè)觸摸事件的觸摸感測(cè)電路的接地參考可以相對(duì)于地球地稍有浮動(dòng)，這會(huì)造成觸摸感測(cè)信號(hào)中的不期望變化。本公開的例子提供了用于降低觸摸感測(cè)系統(tǒng)中這種浮動(dòng)地參考的影響的各種技術(shù)。在一些例子中，觸摸傳感器面板上的一個(gè)或多個(gè)觸摸像素可以被驅(qū)動(dòng)和感測(cè)，而觸摸傳感器面板上的其它觸摸像素可以親合到參考電壓(例如，地參考(ground reference))。在一些例子中，耦合到觸摸傳感器面板上的觸摸像素的布線(routing)可以被配置為降低布線到布線的寄生電容。在一些例子中，各種其它觸摸像素驅(qū)動(dòng)方案可以被用來降低浮動(dòng)地參考的影響。
【附圖說明】
[0008]圖1A-1D說明了每個(gè)都可以包括根據(jù)本公開的例子的示例性觸摸屏的示例移動(dòng)電話、示例媒體播放器、示例個(gè)人計(jì)算機(jī)和示例平板計(jì)算機(jī)。
[0009]圖2是說明根據(jù)本公開的例子的示例觸摸屏的一種實(shí)現(xiàn)的示例計(jì)算系統(tǒng)的框圖。
[0010]圖3A說明了根據(jù)本公開的例子的對(duì)應(yīng)于自電容觸摸像素電極和感測(cè)電路的示例性觸摸傳感器電路。
[0011]圖3B說明了其中公共電極可以構(gòu)成觸摸感測(cè)系統(tǒng)的觸摸感測(cè)電路的部分的示例配置。
[0012]圖4說明了根據(jù)本公開的例子的可以表示自電容觸摸屏的示例性操作的示例性電路。
[0013]圖5說明了根據(jù)本公開的例子的可以表示在多個(gè)觸摸像素被驅(qū)動(dòng)和感測(cè)時(shí)自電容觸摸屏的示例性操作的示例性電路。
[0014]圖6說明了根據(jù)本公開內(nèi)容的例子的可以表示在一個(gè)觸摸像素被驅(qū)動(dòng)和感測(cè)時(shí)自電容觸摸屏的示例性操作的示例性電路。
[0015]圖7說明了根據(jù)本公開的例子的示例性觸摸像素驅(qū)動(dòng)和布線方案。
[0016]圖8A說明了根據(jù)本公開的例子的示例性觸摸像素驅(qū)動(dòng)方案。
[0017]圖SB說明了根據(jù)本公開的例子的示例性動(dòng)態(tài)觸摸像素驅(qū)動(dòng)方案。
【具體實(shí)施方式】
[0018]在以下對(duì)例子的描述中，參考構(gòu)成本文一部分并且其中通過說明示出可以實(shí)踐的具體例子的附圖。應(yīng)當(dāng)理解，在不背離所公開例子的范圍的情況下，可以使用其它例子并且可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)改變。
[0019]一些電容式觸摸傳感器面板可以由基本上透明的傳導(dǎo)性板的矩陣構(gòu)成，其中傳導(dǎo)性板由諸如氧化銦錫(ITO)的材料制成，并且一些觸摸屏可以通過部分地把觸摸感測(cè)電路集成到顯示像素堆疊(即，構(gòu)成顯示像素的堆疊材料層)中來形成。通過檢測(cè)傳導(dǎo)性板的自電容的變化，觸摸事件可以在以上觸摸傳感器面板上被感測(cè)到。有時(shí)候，被用來感測(cè)觸摸事件的觸摸感測(cè)電路的接地參考可以相對(duì)于地球地稍有浮動(dòng)，這會(huì)造成觸摸感測(cè)信號(hào)中的不期望變化。本公開的例子提供了用于降低觸摸感測(cè)系統(tǒng)中這種浮動(dòng)地參考的影響的各種技術(shù)。在一些例子中，觸摸傳感器面板上的一個(gè)或多個(gè)觸摸像素可以被驅(qū)動(dòng)和感測(cè)，而觸摸傳感器面板上的其它觸摸像素可以耦合到參考電壓(例如，地參考)。在一些例子中，耦合到觸摸傳感器面板上的觸摸像素的布線可以被配置為降低布線到布線的寄生電容。在一些例子中，各種其它觸摸像素驅(qū)動(dòng)方案可以被用來降低浮動(dòng)地參考的影響。
[0020]圖1A-1D示出了根據(jù)本公開的例子的觸摸屏可以在其中實(shí)現(xiàn)的示例系統(tǒng)。圖1A說明了包括觸摸屏124的示例移動(dòng)電話136。圖1B說明了包括觸摸屏126的示例數(shù)字媒體播放器140。圖1C說明了包括觸摸屏128的示例個(gè)人計(jì)算機(jī)144。圖1D說明了包括觸摸屏130的示例平板計(jì)算機(jī)148。應(yīng)當(dāng)理解，以上觸摸屏也可以在包括在可穿戴設(shè)備中的其它設(shè)備中實(shí)現(xiàn)。
[0021]在一些例子中，觸摸屏124、126、128和130可以基于自電容?；谧噪娙莸挠|摸系統(tǒng)可以包括小傳導(dǎo)性材料板的矩陣，其中這些板可以被稱為觸摸像素或觸摸像素電極。例如，觸摸屏可以包括多個(gè)觸摸像素，每個(gè)觸摸像素對(duì)應(yīng)于觸摸屏上要被感測(cè)的觸摸或接近(即，觸摸或接近事件)的特定位置。這種觸摸屏可以被稱為像素化的自電容觸摸屏。在操作過程中，觸摸像素可以利用AC波形激勵(lì)，并且觸摸像素的自電容可以被測(cè)量。當(dāng)物體接近觸摸像素時(shí)，觸摸像素的自電容可以變化。當(dāng)多個(gè)物體接觸，或靠近，觸摸屏?xí)r，觸摸像素的自電容的這種變化可以被觸摸感測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)和測(cè)量，以確定這些物體的位置。
[0022]圖2是說明根據(jù)本公開的例子的示例觸摸屏220的一種實(shí)現(xiàn)的示例計(jì)算系統(tǒng)200的框圖。計(jì)算系統(tǒng)200可以包括在例如移動(dòng)電話136、數(shù)字媒體播放器140、個(gè)人計(jì)算機(jī)144、平板計(jì)算機(jī)148或者包括觸摸屏的任何移動(dòng)或非移動(dòng)計(jì)算設(shè)備一一包括可穿戴設(shè)備一一中。計(jì)算系統(tǒng)200可以包括觸摸感測(cè)系統(tǒng)，包括一個(gè)或多個(gè)觸摸處理器202、外圍設(shè)備204、觸摸控制器206和觸摸感測(cè)電路(在下文中更詳細(xì)地描述)。外圍設(shè)備204可以包括，但不限于，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)或其它類型的存儲(chǔ)器或儲(chǔ)存裝置、看門狗定時(shí)器等。觸摸控制器206可以包括，但不限于，一個(gè)或多個(gè)感測(cè)通道208以及通道掃描邏輯210。通道掃描邏輯210可以訪問RAM 212，自主地從感測(cè)通道208讀取數(shù)據(jù)并提供對(duì)感測(cè)通道的控制。此夕卜，通道掃描邏輯210可以控制感測(cè)通道208，以產(chǎn)生處于不同頻率和相位的激勵(lì)信號(hào)，這種信號(hào)可被選擇性地施加到觸摸屏220的觸摸像素，如在下面更詳細(xì)描述的。在一些例子中，觸摸控制器206、觸摸處理器202和外圍設(shè)備204可被集成到單個(gè)專用集成電路(ASIC)中，并且在一些例子中可以與觸摸屏220本身集成。
[0023]觸摸屏220可以是自電容觸摸屏，并且可以包括觸摸感測(cè)電路，該觸摸感測(cè)電路可包括具有多個(gè)觸摸像素222的電容性感測(cè)介質(zhì)(例如，像素化的自電容觸摸屏)。觸摸像素222可以耦合到觸摸控制器206中的感測(cè)通道208，可以通過驅(qū)動(dòng)/感測(cè)接口 225被來自感測(cè)通道的激勵(lì)信號(hào)驅(qū)動(dòng)，并且也可以通過驅(qū)動(dòng)/感測(cè)接口被感測(cè)通道感測(cè)，如上所述。當(dāng)觸摸屏220被視為捕捉觸摸的“圖像”時(shí)，把被用于檢測(cè)觸摸的傳導(dǎo)性板(即，觸摸像素222)標(biāo)記為“觸摸像素”會(huì)特別有用。換句話說，在觸摸控制器206已確定在觸摸屏220中的每個(gè)觸摸像素222處檢測(cè)到的觸摸量之后，觸摸屏中觸摸在其處發(fā)生的觸摸像素的圖案可以被視為觸摸的“圖像”(例如，觸摸觸摸屏的手指的圖案)。
[0024]計(jì)算系統(tǒng)200還可以包括主處理器228，用于從觸摸處理器202接收輸出并基于這些輸出執(zhí)行動(dòng)作。例如，主處理器228可以被連接到程序儲(chǔ)存裝置232和顯示控制器，諸如IXD驅(qū)動(dòng)器234。IXD驅(qū)動(dòng)器234可以在到每個(gè)像素晶體管的選擇(選通)線上提供電壓，并且可以向這些相同的晶體管沿?cái)?shù)據(jù)線提供數(shù)據(jù)信號(hào)，以控制像素顯示圖像，如下面更詳細(xì)描述的。主處理器228可以使用IXD驅(qū)動(dòng)器234在觸摸屏220上產(chǎn)生圖像，諸如用戶界面(UI)的圖像，并且可以使用觸摸處理器202和觸摸屏控制器206來檢測(cè)觸摸屏220上或其附近的觸摸。觸摸輸入可被存儲(chǔ)在程序儲(chǔ)存裝置232中