用于检测邻近对象的设备和方法以及驱动电子装置的方法制造方法及图纸

提供了一种用于检测邻近对象的设备和方法以及驱动电子装置的方法。所述设备包括：基板；多个第一电极，其包括被设置为在所述基板的一个表面上沿着第一方向延伸的多个第一电极；多个第二电极，其与所述第一电极交替并平行地设置在所述基板的所述表面上以与所述第一电极一起形成电容器；信号源，其被配置为生成电信号；检测器，其被配置为在将所述电信号施加至所述电容器时检测电流信号输出；以及控制器，其被配置为将所述信号源连接至所述第一电极并且将所述检测器连接至所述第二电极。

【技术实现步骤摘要】
用于检测邻近对象的设备和方法以及驱动电子装置的方法
本专利技术涉及用于检测邻近对象的设备和方法以及驱动电子装置的方法。
技术介绍
目前在触摸屏中使用的感测方法主要基于电阻层感测、表面声波(SAW)感测和电容式感测。在这些感测方法中，电容式感测能够实现多触摸感测并具有优良的耐久性、可识别性等，因此被选为便携式移动装置的主要输入装置。电容式触摸屏感测由用户导致的在触摸屏面板上的电容式传感器中的电荷量的变化，从而识别用户输入。根据电荷累积方法，电容式触摸屏分为自电容式触摸屏和互电容式触摸屏。在自电容式触摸屏中，各个导体构成一个电容式传感器，以在触摸屏面板以外形成基准地或电气化表面，而在互电容式触摸屏中，触摸屏面板上的两个导体构成相对的电气化表面，并用作一个电容式传感器。在普通自电容式触摸屏中，使用正交X/Y导体布置。在这种情况下，各个电容式传感器用作线传感器，进而基于各个触摸屏的感测，仅分别从X线传感器组和Y线传感器组接收一条X感测信息和一条Y感测信息。因此，普通自电容式触摸屏能够感测和跟踪单个触摸，而不能支持多触摸。另外，在互电容式触摸屏中，使用正交X/Y导体布置。然而，互电容式触摸屏与自电容式触摸屏的不同之处在于：各个电容式传感器在导体以直角交叉的各个位置以栅格传感器的形式构造，并且在触摸屏上检测用户输入时独立地感测所有栅格传感器的反应。由于栅格传感器分别对应于不同的X/Y坐标对并提供独立的反应，因此互电容式触摸屏可通过从自一组X/Y栅格传感器接收到的一组X/Y感测信息中提取用户输入信息来感测和跟踪用户的多触摸。普通互电容式触摸屏面板的导体构造和感测方法如下。由沿着一个方向延伸的导体构成的第一电极和由沿着垂直于第一电极的方向延伸的导体构成的第二电极利用第一电极和第二电极之间的电介质材料作为介质形成互电容式传感器。当每一对的第一电极和第二电极之间的距离为d、各个电气化表面的面积为a并且电气化表面之间的所有电介质材料的等效介电常数为ε时，各个传感器的电容量C定义为C＝ε*a/d，并且其与传感器中累积的电荷量Q和施加至两个电极/电气化表面的电势差(电压)V的关系为Q＝CV。当用户接近传感器时，在两个电极之间形成的电场中发生干扰，并且所述干扰阻碍电荷在传感器中累积。然后，传感器中累积的电荷量减少，结果，传感器的电容量降低。这可以理解为由用户的接近引起的电气化表面之间的等效介电常数的变化导致的电容量的变化，但是实际上存在这样的物理现象，即，电气化表面之间的电场的一部分被分路(shunt)，因此电气化/累积的电荷的量减少。当交流(AC)电压源连接至第一电极并且将AC波形施加至一个电气化表面时，关于根据用户的接近程度而改变的C，出现对应于ΔQ＝CΔV的电气化的量的变化ΔQ，并且电气化的量的变化ΔQ通过连接至第二电极的读出电路转换为电流或电压。这样转换的信息通常受到诸如噪声过滤、解调、模数转换和累积的信号处理操作，然后用于坐标跟踪算法和手势识别算法中。美国专利登记No.7,920,129是涉及这种电容式触摸感应面板的先前专利。根据用于检测邻近对象的现有设备和方法，用于检测触摸输入坐标和触摸强度的活动模式(activemode)的信号处理操作即使在等待用户输入的空闲模式中也原样执行。然而，当按照与在活动模式中检测用户的触摸坐标和触摸强度的方式相同方式在空闲模式中处理信号以等待用户的触摸从而切换为活动模式时，增大了不必要的电力消耗。通过延长作为检测触摸坐标和触摸强度的时段的刷新率，可降低电力消耗。然而，当刷新率延长时，作为在空闲模式下发生触摸以使用装置的时刻与装置进入活动模式并做出反应的时刻之间的时间间隔的休眠时间延长了，并且对用户的触摸输入的反应变差。为了解决该问题，可通过独立地构造活动模式和空闲模式的驱动结构来减少休眠时间。然而，引入用于两个驱动结构的额外电路导致芯片面积增大，这与小型化和纤细化的趋势背道而驰，并且还可导致不必要的电力消耗增大。
技术实现思路
本专利技术致力于提供一种用于检测邻近对象的设备和方法，其可在空闲模式下对用户的输入做出快速反应并进入活动模式。本专利技术还致力于提供一种用于检测邻近对象的设备和方法，其中可减小等待用户输入的空闲模式的电力消耗。本专利技术还致力于提供一种用于检测邻近对象的设备和方法，其即使在等待用户的输入的空闲模式下也使用活动模式中使用的驱动结构来提取对象的触摸坐标和触摸强度，因此符合芯片的小型化和电子装置的纤细化的趋势。根据本专利技术的一方面，提供了一种用于检测邻近对象的设备，该设备包括：基板；多个第一电极，其包括被设置为在所述基板的一个表面上沿着第一方向延伸的至少一个1a电极和至少一个1b电极；多个第二电极，其与所述第一电极交替并平行地设置在所述基板的所述表面上，以与所述第一电极一起形成电容器；信号源，其被配置为生成电信号；检测器，其被配置为当将所述电信号施加至所述电容器时检测电流信号输出；以及控制器，其被配置为将信号源连接至所述第一电极并且将所述检测器连接至所述第二电极。所述信号源将彼此异相的信号施加至1a电极和1b电极。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于检测邻近对象的设备，该设备包括：基板；多个第一电极，其包括被设置为在所述基板的一个表面上沿着第一方向延伸的至少一个1a电极和至少一个1b电极；多个第二电极，其与所述第一电极交替并平行地设置在所述基板的所述表面上，以与所述第一电极一起形成电容器；信号源，其被配置为生成电信号；检测器，其被配置为当将所述电信号施加至所述电容器时检测电流信号输出；以及控制器，其被配置为将所述信号源连接至所述第一电极并且将所述检测器连接至所述第二电极。所述信号源将彼此同相的信号施加至1a电极和1b电极。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于检测邻近对象的方法，该方法包括以下步骤：(a)将彼此同相的电信号施加至被设置为在基板的一个表面上沿着第一方向延伸的至少一个1a电极和至少一个1b电极；(b)从在所述基板的所述表面上与所述1a电极和所述1b电极交替和平行地布置以与所述1a电极和所述1b电极一起形成电容器的多个第二电极接收电流信号；以及(c)将所接收到的电流信号转换为电压信号以检测与所述基板邻近的对象。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于检测邻近对象的方法，该方法包括以下步骤：(a)将彼此异相的电信号施加至被设置为在基板的一个表面上沿着第一方向延伸的至少一个1a电极和至少一个1b电极；(b)从与所述1a电极和所述1b电极交替并平行地设置在所述基板的所述表面上以与所述1a电极和所述1b电极一起形成电容器的多个第二电极接收电流信号；以及(c)将所接收到的电流信号转换为电压信号，以检测与所述基板邻近的对象。根据本专利技术的另一方面，提供了一种驱动电子装置的方法，该方法包括以下步骤：(a)将彼此同相的电信号施加至被设置为在基板的一个表面上沿着第一方向延伸的多个第一电极，并从与所述第一电极交替并平行地设置在所述基板的所述表面上的多个第二电极接收电流信号，以检测对象的接近；(b)当在步骤(a)中检测到对象的接近时，将彼此异相的电信号施加至所述第一电极并从所述第二电极接收由彼此异相的电信号形成的电场通量生成的电流信号，以检测所述对象的触摸；以及(c)当检测到所述对象的触摸时，以活本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测邻近对象的设备，该设备包括：基板；多个第一电极，其包括被设置为在所述基板的一个表面上沿着第一方向延伸的一个或更多个1a电极以及一个或更多个1b电极；多个第二电极，其与所述第一电极交替并平行地设置在所述基板的所述表面上，以与所述第一电极一起形成电容器；信号源，其被配置为生成电信号；检测器，其被配置为在将所述电信号施加至所述电容器时检测电流信号输出；以及控制器，其被配置为将所述信号源连接至所述第一电极并且将所述检测器连接至所述第二电极，其中，所述信号源将彼此异相的信号施加至所述1a电极和所述1b电极。

【技术特征摘要】
2013.04.25 KR 10-2013-00462451.一种用于检测邻近对象的设备，该设备包括：基板；多个第一电极，其包括被设置为在所述基板的一个表面上沿着第一方向延伸的一个或更多个1a电极以及一个或更多个1b电极；多个第二电极，其与所述第一电极交替并平行地设置在所述基板的所述表面上，以与所述第一电极一起形成电容器；信号源，其被配置为生成电信号；检测器，其被配置为在将所述电信号施加至所述电容器时检测电流信号输出；以及控制器，其被配置为将所述信号源连接至所述第一电极并且将所述检测器连接至所述第二电极，其中，所述信号源将彼此具有180度相位差的信号施加至所述1a电极和所述1b电极。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第二电极包括一个或更多个2a电极以及一个或更多个2b电极，并且所述控制器以预定频率执行一个循环，该循环包括：第一步骤，将所述1a电极和所述1b电极连接至所述信号源以将彼此具有180度相位差的信号施加至所述1a电极和所述1b电极，并且将所述第二电极连接至所述检测器；以及第二步骤，将所述第一电极连接至所述检测器，并且将所述2a电极和所述2b电极连接至所述信号源以将彼此具有180度相位差的信号施加至所述2a电极和所述2b电极。3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述检测器检测从在所述第一步骤中连接至所述检测器的所述第二电极施加的电流信号，并且检测从在所述第二步骤中连接至所述检测器的所述第一电极施加的电流信号。4.根据权利要求1所述的设备，其中，一个或更多个第二电极中的每一个介于所述多个1a电极中的每一个与所述多个1b电极中的每一个之间。5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述一个或更多个1a电极彼此邻近并构成A电极组，并且所述一个或更多个1b电极彼此邻近并构成B电极组。6.根据权利要求5所述的设备，其中，至少一个第二电极介于所述A电极组与所述B电极组之间。7.根据权利要求1所述的设备，其中，沿着垂直于所述第一方向的第二方向延伸并彼此平行地布置的第三电极被设置在所述基板的另一表面上，并且连接至低阻抗电源或地电势。8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述信号源施加阶梯波、方形脉冲、正弦脉冲、三角形脉冲和它们的线性叠加当中的至少一种电信号。9.根据权利要求1所述的设备，其中，通过将由于电场通量的变化而生成的电流信号转换为电压信号来检测要检测的对象，其中，所述电场通量的变化是在由连接至所述信号源的第一电极处的电信号形成的所述电场通量被所述对象分路时导致的。10.根据权利要求1所述的设备，其中，所述检测器包括接收所述电流信号并将所述电流信号转换为预定电压信号的电荷放大器。11.一种用于检测邻近对象的设备，该设备包括：基板；多个第一电极，其包括被设置为在所述基板的一个表面上沿着第一方向延伸的一个或更多个1a电极以及一个或更多个1b电极；多个第二电极，其与所述第一电极交替并平行地设置在所述基板的所述表面上，以与所述第一电极一起形成电容器；信号源，其被配置为生成电信号；检测器，其被配置为在将所述电信号施加至所述电容器时检测电流信号输出；以及控制器，其被配置为将所述信号源连接至所述第一电极并且将所述检测器连接至所述第二电极，其中，所述信号源将彼此同相的信号施加至所述1a电极和所述1b电极。12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述控制器以预定频率执行将所述第一电极连接至所述信号源并且将所述第二电极连接至所述检测器的步骤。13.根据权利要求11所述的设备，其中，一个或更多个第二电极中的每一个介于所述多个1a电极中的每一个与所述多个1b电极中的每一个之间。14.根据权利要求11所述的设备，其中，所述一个或更多个1a电极彼此邻近，并构成A电极组，并且所述一个或更多个1b电极彼此邻近，并构成B电极组。15.根据权利要求14所述的设备，其中，至少一个第二电极介于所述A电极组与所述B电极组之间。16.根据权利要求11所述的设备，其中，沿着垂直于所述第一方向的第二方向延伸并彼此平行地布置的第三电极被设置在所述基板的另一表面上，并且连接至低阻抗电源或地电势。17.根据权利要求11所述的设备，其中，所述信号源施加阶梯波、方形脉冲、正弦脉冲、三角形脉冲和它们的线性叠加当中的至少一种电信号。18.根据权利要求11所述的设备，其中，通过将由于电场通量的变化而生成的电流信号转换为电压信号来检测要检测的对象，其中，所述电场通量的变化是在由连接至所述信号源的第一电极处的电信号形成的所述电场通量被所述对象分路时导致的。19.根据权利要求11所述的设备，其中，所述检测器包括接收所述电流信号并将所述电流信号转换为预定电压信号的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李钟和，宋河宣，徐宇滢，
申请(专利权)人：安纳帕斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR