力感测x-y触摸传感器的制造方法
【专利说明】力感测X-Y触摸传感器
[0001]相关专利串请案
[0002]本申请案主张2013年3月12日提出申请的共同拥有的第61/777,910号美国临时专利申请案的优先权，所述美国临时专利申请案特此出于所有目的以引用方式并入本文中。
技术领域
[0003]本发明涉及触摸传感器，且更特定来说涉及一种感测(若干)触摸位置及施加于所述触摸位置处的压力(力)两者的触摸传感器。
【背景技术】
[0004]触摸传感器通常仅能确定触摸到的位置，但不能确定所述触摸到触摸传感器面的力值。能够不仅确定触摸的X-Y坐标位置而且确定所述触摸的力给出可与具有拥有此类特征的触摸传感器的装置一起使用的另一控制选项。
【发明内容】
[0005]因此，需要一种可用于检测到其的(若干)触摸的(若干)位置及所述触摸的(若干)力两者的触摸传感器。
[0006]根据一实施例，一种用于确定触摸感测表面上的触摸到的位置及所述触摸的力的设备可包括:第一多个电极，其以具有第一轴线的平行定向布置，其中所述第一多个电极中的每一者可包括自电容；第二多个电极，其以具有实质上垂直于所述第一轴线的第二轴线的平行定向布置，所述第一多个电极可位于所述第二多个电极上方且形成包括所述第一多个电极与所述第二多个电极的重叠相交点的多个节点，其中所述多个节点中的每一者可包括互电容；柔性导电盖，其在所述第一多个电极上方，其中所述柔性导电盖的一面可形成所述触摸感测表面；及多个可变形间隔件，其在所述柔性导电盖与所述第一多个电极之间，其中所述多个可变形间隔件可维持所述柔性导电盖与所述第一多个电极之间的距离。
[0007]根据又一实施例，所述柔性导电盖可包括柔性金属衬底。根据又一实施例，所述柔性导电盖可包括柔性非金属衬底及在其表面上的导电涂层。根据又一实施例，所述柔性导电盖可包括实质上透光柔性衬底及在所述柔性衬底的表面上的氧化铟锡(ITO)涂层。根据又一实施例，所述柔性导电盖可包括实质上透光柔性衬底及在所述柔性衬底的表面上的氧化锑锡(ATO)涂层。
[0008]根据另一实施例，一种用于确定触摸感测表面上的触摸到的位置及所述触摸的力的方法可包括以下步骤:提供以具有第一轴线的平行定向布置的第一多个电极，其中所述第一多个电极中的每一者可包括自电容；提供以具有实质上垂直于所述第一轴线的第二轴线的平行定向布置的第二多个电极，所述第一多个电极可位于所述第二多个电极上方且可形成可包括所述第一多个电极与所述第二多个电极的重叠相交点的多个节点，其中所述多个节点中的每一者可包括互电容；在所述第一多个电极上方提供柔性导电盖，其中所述柔性导电盖的一面可形成所述触摸感测表面；在所述柔性导电盖与所述第一多个电极之间提供多个可变形间隔件，其中所述多个可变形间隔件可维持所述柔性导电盖与所述第一多个电极之间的距离；扫描所述第一多个电极以用于确定其所述自电容的值；将所述经扫描自电容的所述值进行比较以确定所述第一多个电极中的哪一电极具有最大自电容值；扫描所述第一多个电极中的具有所述最大自电容值的所述电极的所述节点以用于确定所述相应多个节点的所述互电容的值；将具有所述最大自电容值的所述第一电极上的所述相应多个节点的所述经扫描互电容的所述值进行比较，其中具有最大互电容值的所述节点可为触摸在所述触摸感测表面上的位置；及依据在无触摸期间及在所述触摸期间在所述触摸位置处的所述节点的所述互电容的所述值的改变来确定所述触摸在所述触摸感测表面上的力。
[0009]根据所述方法的又一实施例，可用模拟前端及模/数转换器(ADC)测量所述自电容及互电容值。根据所述方法的又一实施例，可将所述自电容及互电容值存储于数字装置的存储器中。根据所述方法的又一实施例，所述数字装置中的数字处理器可使用所存储的自电容及互电容值来确定所述触摸的所述触摸位置及在所述触摸位置处由所述触摸施加到所述触摸感测表面的所述力。
[0010]根据再一实施例，一种用于确定到其的多个触摸的位置及所述触摸在触摸感测表面上的相应力的方法可包括以下步骤:提供以具有第一轴线的平行定向布置的第一多个电极，其中所述第一多个电极中的每一者可包括自电容；提供以具有实质上垂直于所述第一轴线的第二轴线的平行定向布置的第二多个电极，所述第一多个电极可位于所述第二多个电极上方且可形成包括所述第一多个电极与所述第二多个电极的重叠相交点的多个节点，其中所述多个节点中的每一者可包括互电容；在所述第一多个电极上方提供柔性导电盖，其中所述柔性导电盖的一面可形成所述触摸感测表面；在所述柔性导电盖与所述第一多个电极之间提供多个可变形间隔件，其中所述多个可变形间隔件可维持所述柔性导电盖与所述第一多个电极之间的距离；扫描所述第一多个电极以用于确定其所述自电容的值；将所述经扫描自电容的所述值进行比较以确定所述第一多个电极中的哪些电极具有最大自电容值；扫描所述第一多个电极中的具有所述最大自电容值的所述电极的所述节点以用于确定所述相应多个节点的所述互电容的值；将具有所述最大自电容值的所述第一电极上的所述相应多个节点的所述经扫描互电容的所述值进行比较，其中具有最大互电容值的所述节点可为触摸在所述触摸感测表面上的位置；及依据在无触摸期间及在相应触摸期间在所述触摸位置处的所述节点的所述互电容的所述值的改变来确定所述相应触摸中的每一者在所述触摸感测表面上的力。
[0011]根据所述方法的又一实施例，可用模拟前端及模/数转换器(ADC)测量所述自电容及互电容值。根据所述方法的又一实施例，可将所述自电容及互电容值存储于数字装置的存储器中。根据所述方法的又一实施例，所述数字装置中的数字处理器可使用所存储的自电容及互电容值来确定所述触摸的所述触摸位置及在所述触摸位置处由所述触摸施加到所述触摸感测表面的所述相应力。
[0012]根据再一实施例，一种用于确定触摸到的位置及所述触摸在触摸感测表面上的相应力的系统可包括:第一多个电极，其以具有第一轴线的平行定向布置，其中所述第一多个电极中的每一者可包括自电容；第二多个电极，其以具有实质上垂直于所述第一轴线的第二轴线的平行定向布置，所述第一多个电极可位于所述第二多个电极上方且可形成包括所述第一多个电极与所述第二多个电极的重叠相交点的多个节点，其中所述多个节点中的每一者可包括互电容；柔性导电盖，其在所述第一多个电极上方，其中所述柔性导电盖的一面可形成所述触摸感测表面；多个可变形间隔件，其在所述柔性导电盖与所述第一多个电极之间，其中所述多个可变形间隔件可维持所述柔性导电盖与所述第一多个电极之间的距离；数字处理器及存储器，其中所述数字处理器的数字输出可耦合到所述第一多个电极及所述第二多个电极；模拟前端，其可耦合到所述第一多个电极及所述第二多个电极；模/数转换器(ADC)，其具有耦合到所述数字处理器的至少一个数字输出；其中所述第一多个电极中的每一者的所述自电容的值可由所述模拟前端测量，所述经测量自电容的所述值可存储于所述存储器中；所述第一电极中的具有最大自电容值中的至少一者的至少一个第一电极的所述节点的所述互电容的值可由所述模拟前端测量，所述经测量互电容的所述值可存储于所述存储器中；且所述数字处理器可使用所述所存储自电容及互电容值来确定所述触摸的位置及施加到所述触摸感测表面的所述相应力。
[0013]根据又一实施例，所述数字处理器、存储器、模拟前端及ADC可由数字装置提供。根据又一实施例，所述数字处理器、存储器、模拟前端及ADC可由至少一个数字装置提供。根据又一实施例，所述数字装置可包括微控制器。根据又一实施例，所述数字装置可选自由以下各项组成的群组:微处理器、数字信号处理器、专用集成电路(ASIC)及可编程逻辑阵列(PLA)。根据又一实施例，所述柔性导电盖可包括柔性金属衬底。根据又一实施例，所述柔性导电盖可包括柔性非金属衬底及在其表面上的导电涂