【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用继续专利申请(CPA)本申请是专利技术人Ilya Daniel Rosenberg和John Aaron Zarraga于2014年6月25日电子提交至美国专利商标局的美国专利技术专利申请“触摸式传感器检测器系统和方法”的继续专利申请(CPA),所述美国专利技术专利申请的序列号为14/314,662,EFSID 19410170,确认号为8306,案卷号为JSENS.00002,该申请通过参考被并入本申请。专利技术专利申请本申请根据美国专利法35U.S.C.§120要求专利技术人Ilya Daniel Rosenberg和John Aaron Zarraga于2014年6月25日向美国专利商标局电子提交的美国专利技术专利申请“触摸传感器检测器系统和方法”的权益,所述美国专利技术专利申请的序列号为14/314,662,EFSID 19410170,确认号为8306,案卷号为JSENS.00002,该申请通过参考被并入本申请。临时专利申请本申请根据美国专利法35U.S.C.§119要求专利技术人Ilya Daniel Rosenberg于2013年9月27日向美国专利商标局电子提交的美国临时专利申请“内插式力感测阵列”的权益,所述美国临时专利申请的序列号为61/883,597,案卷号为P2224,该申请通过参考被并入本申请。本申请根据美国专利法35U.S.C.§119要求专利技术人Ilya Daniel Rosenberg于2014年1月16日向美国专利商标局电子提交的美国临时专利申请“内插式力感测阵列”的权益,所述美国临时专利申请的序列号为6 ...
【技术保护点】
一种电阻式触摸传感器系统,包括(a)触摸传感器阵列TSA;(b)阵列列驱动器ACD(c)列切换寄存器CSR;(d)列驱动源CDS;(e)阵列行传感器ARS;(f)行切换寄存器RSR;(g)模拟‑数字转换器ADC;和(h)计算控制设备CCD;其中所述触摸传感器阵列TSA包括可变阻抗阵列VIA,所述可变阻抗阵列VIA包括可变阻抗阵列VIA列和可变阻抗阵列VIA行;所述可变阻抗阵列VIA包括第一层,所述第一层具有顶面和底面;所述第一层包括力感测材料;所述可变阻抗阵列VIA包括第二层,所述第二层具有顶面和底面;所述第二层包括暴露的共面驱动电极;所述第二层还包括暴露的共面感测电极;所述可变阻抗阵列VIA被配置为将所述触摸传感器阵列TSA内的多个互连阻抗列IIC与所述触摸传感器阵列TSA内的多个互连阻抗行IIR电耦合;所述互连阻抗列IIC还包括所述驱动电极之间的被串联电连接的多个单独的列阻抗元件ICIE;所述互连阻抗行IIR还包括所述感测电极之间的被串联电连接的多个单独的行阻抗元件IRIE;所述阵列列驱动器ACD被配置为基于所述列切换寄存器CSR在所述触摸传感器阵列TSA内选择所述互连阻抗列IIC ...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.27 US 61/883,597;2014.01.16 US 61/928,269;1.一种电阻式触摸传感器系统,包括(a)触摸传感器阵列TSA;(b)阵列列驱动器ACD(c)列切换寄存器CSR;(d)列驱动源CDS;(e)阵列行传感器ARS;(f)行切换寄存器RSR;(g)模拟-数字转换器ADC;和(h)计算控制设备CCD;其中所述触摸传感器阵列TSA包括可变阻抗阵列VIA,所述可变阻抗阵列VIA包括可变阻抗阵列VIA列和可变阻抗阵列VIA行;所述可变阻抗阵列VIA包括第一层,所述第一层具有顶面和底面;所述第一层包括力感测材料;所述可变阻抗阵列VIA包括第二层,所述第二层具有顶面和底面;所述第二层包括暴露的共面驱动电极;所述第二层还包括暴露的共面感测电极;所述可变阻抗阵列VIA被配置为将所述触摸传感器阵列TSA内的多个互连阻抗列IIC与所述触摸传感器阵列TSA内的多个互连阻抗行IIR电耦合;所述互连阻抗列IIC还包括所述驱动电极之间的被串联电连接的多个单独的列阻抗元件ICIE;所述互连阻抗行IIR还包括所述感测电极之间的被串联电连接的多个单独的行阻抗元件IRIE;所述阵列列驱动器ACD被配置为基于所述列切换寄存器CSR在所述触摸传感器阵列TSA内选择所述互连阻抗列IIC;所述阵列列驱动器ACD被配置为使用所述列驱动源CDS电驱动所选择的互连阻抗列IIC;所述列驱动源CDS被配置为对一个或多个所述驱动电极供电,同时驱动一个或多个所述驱动电极至地电位;所述阵列行传感器ARS被配置为基于所述行切换寄存器RSR在所述触摸传感器阵列TSA内选择所述互连阻抗行IIR,并同时驱动一个或多个所述感测电极到地电位。所述模拟-数字转换器ADC被配置为感测所选择的互连阻抗行IIR的电状态,并将所述电状态转换成感测的数字值SDV;所述电状态由所述可变阻抗阵列VIA内的可变阻抗元件的电流贡献的总和确定,其中每个所述可变阻抗元件的所述电流贡献由在所述可变阻抗阵列VIA的所述列之间形成的分压器、在所述可变阻抗阵列VIA的所述行之间形成的电流分配器、和阻抗元件的状态确定,以产生所述可变阻抗阵列VIA内的给定的行-列交叉点的感测电流;和所述计算控制设备CCD被配置为在所述触摸传感器阵列TSA内的多个位置处对来自所述模拟-数字转换器ADC的所述感测的数字值SDV进行采样,以形成触摸传感器矩阵TSM数据结构。2.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述驱动电极位于所述第二层的所述顶面上,所述感测电极位于所述第二层的所述底面上,以及过孔将所述感测电极互连到所述第二层的所述顶面上的导电焊盘。3.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述感测电极位于所述第二层的所述顶面上,所述驱动电极位于所述第二层的所述底面上,以及过孔将所述驱动电极互连到所述第二层的所述顶面上的导电焊盘。4.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述感测电极包括上表面和下表面,所述感测电极的所述上表面是平面。5.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述驱动电极和所述感测电极的行/列间距为1mm。6.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述驱动电极和所述感测电极形成矩形图案。7.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述驱动电极和所述感测电极形成交叉的手指图案。8.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述驱动电极和所述感测电极形成矩形图案,其中每隔一列被翻转。9.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述驱动电极和所述感测电极形成交叉的手指图案,其中每隔一列被翻转。10.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述驱动电极和所述感测电极形成菱形图案。11.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述驱动电极和所述感测电极形成非矩形力感测阵列。12.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述第一层包括薄层,所述薄层具有高的每平方电阻与体电阻的比率。13.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述可变阻抗阵列VIA包括传感器元件,所述传感器元件的电阻大于所述互连阻抗行IIR阻抗和所述互连阻抗列IIC阻抗的电阻。14.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述第一层包括力感测层,所述力感测层被分割成段,所述段与所述可变阻抗阵列VIA内的力感测元件对齐。15.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述第一层包括装载有导电颗粒的聚合物。16.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述第一层包括被图案化的力感测层。17.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述第一层包括被图案化有随机图案或伪随机图案的力感测层。18.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述第二层包括迹线,所述迹线进一步包括力感测材料。19.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述第一层包括力感测层,所述力感测层的材料选自由以下材料组成的组:导电橡胶;导电泡沫;导电塑料;装载有导电颗粒的导电油墨;导电颗粒与绝缘颗粒的混合物;和与聚合物混合的碳颗粒。20.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述第二层包括导电迹线,所述导电迹线涂覆有金镀层。21.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述第二层包括导电迹线,所述导电迹线涂覆有化学镀镍浸金ENIG镀层。22.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述第二层包括导电迹线,所述导电迹线涂覆有丝网印刷碳。23.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述第二层包括刚性印刷电路板PCB。24.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述第二层包括刚性印刷电路板PCB,所述印刷电路板PCB包括FR4材料。25.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述第二层包括柔性印刷电路板PCB。26.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述第二层包括使用加成印刷电子设备工艺形成的印刷电路板PCB。27.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述第二层包括机械钻制的过孔。28.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述第二层包括激光钻制的过孔。29.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述第二层包括填充的过孔。30.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述第二层包括通过在印刷电介质层中的开口而形成的过孔。31.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述第二层包括位于所述可变阻抗阵列VIA列之间的薄的导电桥。32.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述第二层包括位于所述可变阻抗阵列VIA行之间的薄的导电桥。33.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述触摸传感器阵列TSA包括内插电阻器,所述内插电阻器进一步包括分立的表面安装电阻器。34.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述触摸传感器阵列TSA包括内插电阻器,所述内插电阻器进一步包括具有1%或更高精度的分立的表面安装电阻器。35.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述触摸传感器阵列TSA包括内插电阻器,所述内插电阻器进一步包括激光微调电阻器。36.如权利要求1所述的电阻式触摸传感器系统,其中,所述可变阻抗阵列VIA被附接到涂覆有力感测材料FSM的柔性显示器上,其中所述力感测材料FSM形成所述第一层。37.一种被配置成在电阻式触摸传感器系统上操作的电阻式触摸传感器方法,所述电阻式触摸传感器系统包括:(a)触摸传感器阵列TSA;(b)阵列列驱动器ACD;(c)列切换寄存器CSR;(d)列驱动源CDS;(e)阵列行传感器ARS;(f)行切换寄存器RSR;(g)模拟-数字转换器ADC;和(h)计算控制设备CCD;其中所述触摸传感器阵列TSA包括可变阻抗阵列VIA,所述可变阻抗阵列VIA包括可变阻抗阵列VIA列和可变阻抗阵列VIA行;所述可变阻抗阵列VIA包括第一层,所述第一层具有顶面和底面;所述第一层包括力感测材料;所述可变阻抗阵列VIA包括第二层,所述第二层具有顶面和底面;所述第二层包括暴露的共面驱动电极;所述第二层还包括暴露的共面感测电极;所述可变阻抗阵列VIA被配置为将所述触摸传感器阵列TSA内的多个互连阻抗列互连阻抗列IIC与所述触摸传感器阵列TSA内的多个互连阻抗行IIR电耦合;所述互连阻抗列IIC还包括所述驱动电极之间的被串联电连接的多个单独的列阻抗元件ICIE;所述互连阻抗行IIR还包括所述感测电极之间的被串联电连接的多个单独的行阻抗元件IRIE;所述阵列列驱动器ACD被配置为基于所述列切换寄存器CSR在所述触摸传感器阵列TSA内选择所述互连阻抗列IIC;所述阵列列驱动器ACD被配置为使用所述列驱动源CDS电驱动所选择的互连阻抗列IIC;所述列驱动源CDS被配置为对一个或多个所述驱动电极供电,同时驱动一个或多个所述驱动电极至地电位;所述阵列行传感器ARS被配置为基于所述行切换寄存器RSR在所述触摸传感器阵列TSA内选择所述互连阻抗行IIR;所述模拟-数字转换器ADC被配置为感测所选择的互连阻抗行IIR的电状态,并将所述电状态转换成感测的数字值SDV;所述模拟-数字转换器ADC被配置为感测一个或多个所述感测电极的电压,并同时驱动一个或多个所述感测电极到地电位。所述电状态由所述可变阻抗阵列VIA内的可变阻抗元件的电流贡献的总和确定,其中每个所述可变阻抗元件的所述电流贡献由在所述可变阻抗阵列VIA的所述列之间形成的分压器、在所述可变阻抗阵列VIA的所述行之间形成的电流分配器、和阻抗元件的状态确定,以产生所述可变阻抗阵列VIA内的给定的行-列交叉点的感测电流;和所述计算控制设备CCD被配置为在所述触摸传感器阵列TSA内的多个位置处对来自所述模拟-数字转换器ADC的所述感测的数字值SDV进行采样,以形成触摸传感器矩阵TSM数据结构;其中所述方法包括以下步骤:(1)在所述计算控制设备CCD的控制下,配置所述可变阻抗阵列VIA内的所述互连阻抗列IIC;(2)在所述计算控制设备CCD的控制下,配置所述可变阻抗阵列VIA内的所述互连阻抗行IIR;(3)在所述计算控制设备CCD的控制下,用所述列驱动源CDS电激励所述互连阻抗列IIC;(4)在所述计算控制设备CCD的控制下,用所述模拟-数字转换器ADC感测所述互连阻抗行IIR内的电状态,作为所述可变阻抗阵列VIA内的给定行-列交叉点的感测电流,并将所述电状态转换成数字数据;(5)在所述计算控制设备CCD的控制下,将所述数字数据存储在所述触摸传感器矩阵TSM中;(6)在所述计算控制设备CCD的控制下,确定是否所述CDR、所述互连阻抗列IIC和所述互连阻抗行IIR中的预定变化已被记录到所述触摸传感器矩阵TSM,如果是这样,则进入步骤(8);(7)在所述计算控制设备CCD的控制下,为新的可变阻抗阵列VIA感测变体重新配置所述列驱动源CDS、所述互连阻抗列IIC和所述互连阻抗行IIR,并进入步骤(3);(8)在所述计算控制设备CCD的控制下,内插所述触摸传感器矩阵TSM值,以确定所述可变阻抗阵列VIA内的活动焦点;(9)在所述计算控制设备CCD的控制下,将所述焦点活动的信息转换成用户界面输入命令序列;和(10)在所述计算控制设备CCD的控制下,将所述用户界面输入命令序列发送到计算机系统用于动作,并进入步骤(1)。38.如权利要求37所述的电阻式触摸传感器方法,其中,所述驱动电极位于所说第二层的所述顶面上,所述感测电极位于所述第二层的所述底面上,以及过孔将所述感测电极互连到所述第二层的所述顶面上的导电焊盘。39.如权利要求37所述的电阻式触摸传感器方法,其中,所述感测电极位于所述第二层的所述顶面上,所述驱动电极位于所述第二层的所述底面上,以及过孔将所述驱动电极互连到所述第二层的所述顶面上的导电焊盘。40.如权利要求37所述的电阻式触摸传感器方法,其中,所述感测电极包括上表面和下表面,所述感测电极的所述上表面是平面。41.如权利要求37所述的电阻式触摸传感器方法,其中,所述驱动电极和所述感测电极的行/列间距为1mm。42.如权利要求37所述的电阻式触摸传感器方法,其中,所述驱动电极和所述感测电极形成矩形图案。43.如权利要求37所述的电阻式触摸传感器方法,其中,所述驱动电极和所述感测电极形成交叉的手指图案。44.如权利要求37所述的电阻式触摸传感器方法,其中,所述驱动电极和所述感测电极形成矩形图案,其中每隔一列被翻转。45.如权利要求37所述的电阻式触摸传感器方法,其中,所述驱动电极和所述感测电极形成交叉的手指图案,其中每隔一列被翻转。46.如权...
【专利技术属性】
技术研发人员:伊利亚·丹尼尔·罗森伯格,约翰·亚伦·萨拉加,
申请(专利权)人:森赛尔股份有限公司,
类型:发明
国别省市:美国;US
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