專利名稱：感測裝置、顯示裝置、以及電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種感測裝置，特別是有關(guān)于一種電容式觸控感測裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)電容式感測裝置包括一感測陣列，其由復(fù)數(shù)水平感測電極以及復(fù)數(shù)垂直感測電極所組成。在感測裝置的操作期間，由周遭環(huán)境進(jìn)入感測電極的雜訊耦合可能導(dǎo)致錯誤。 舉例來說，當(dāng)感測裝置與顯示裝置整合在一起時，雜訊可能由顯示裝置的顯示電極耦合至感測電極。圖I表示當(dāng)感測電極配置在顯示電極的彩色濾光基板上時出現(xiàn)在感測電極上的電容。在圖I中，僅顯示一條水平感測電極Tio以及一條垂直感測電極RlO以做為例子。 當(dāng)接地物體10接近水平感測電極TlO與垂直感測電極RlO的交越點時，介于水平感測電極TlO與垂直感測電極RlO之間的交越電容(cross capacitance)Ccross減少。交越電容 Ccross的值的變化量可通過傳送器11提供一傳送信號至水平感測電極TlO以及通過接收器12偵測在垂直感測電極RlO上的耦合信號來測量獲得。圖2表示在電容式觸控感測裝置中水平感測電極與垂直感測電極的傳統(tǒng)圖樣。在水平感測電極T1-T3與垂直感測電極R1-R3間的交越點之間，這些感測電極加寬形成菱形形狀。參閱圖2，一水平感測電極的所有菱形形狀接收來自一傳送器的相同傳送信號。換句話說，在相同水平列上的菱形形狀歸屬于相同的水平感測電極，而不是由傳送器來獨立控制，這減少低了交越電容測量方法的種類。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種感測裝置，用以根據(jù)一物體的接觸而產(chǎn)生感測信號。此感測裝置包括第一至第三接收電極、第一至第四傳送電極、一傳送器、以及一接收器。第一至第三接收電極沿第一方向延伸。第一及第三接收電極分別配置在第二接收電極的兩側(cè)。第一至第四傳送電極配置在一列上且沿第二方向延伸，而第二方向與第一方向交錯。第一及第二傳送電極分別配置在第一接收電極的兩側(cè)。第三及第四傳送電極分別配置在第三接收電極的兩側(cè)。第二及第三傳送電極分別配置在第二接收電極的兩側(cè)。傳送器耦接第一至第四傳送電極。第一至第四傳送電極獨立地由傳送器所控制。接收器耦接第一至第三接收電極，并根據(jù)第一至第三接收電極中至少一者的信號電平來產(chǎn)生感測信號。本發(fā)明另提供一種感測裝置，用以根據(jù)一物體的接觸而產(chǎn)生感測信號。此感測裝置包括第一與第二接收電極、第一至第四傳送電極、一傳送器、以及一接收器。第一及第二接收電極沿第一方向延伸。第一接收電極配置在第二接收電極的一側(cè)。第一至第四傳送電極配置在一列上且沿第二方向延伸，而第二方向與第一方向交錯。第一及第二傳送電極分別配置在第一接收電極的兩側(cè)。第三及第四傳送電極分別配置在第二接收電極的兩側(cè)。第二及第三傳送電極配置在第一接收電極與第二接收電極之間。傳送器耦接第一至第四傳送電極。第一至第四傳送電極獨立地由傳送器所控制。接收器耦接第一及第二接收電極，并根據(jù)第一及第二接收電極中至少一者的信號電平來產(chǎn)生感測信號。


圖1表示當(dāng)感測電極配置在顯示電極的彩色濾光基板上時出現(xiàn)在感測電極上的 電容；圖2表示在電容式觸控感測裝置中水平感測電極與垂直感測電極的傳統(tǒng)圖樣；圖3表示根據(jù)本發(fā)明實施例的感測裝置；圖4表示根據(jù)本發(fā)明一實施例的感測陣列；圖5表示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的感測陣列；圖6表示根據(jù)本發(fā)明一實施例的顯示裝置；以及圖7表示根據(jù)本發(fā)明一實施例的電子裝置。主要元件符號說明圖1 :10 接地物體；11 傳送器；12 接收器；Ccross 交越電容；Cpar 電容；R10 垂直感測電極；T10 水平感測電極；Vcom 共通電壓；圖2:T1-T3 水平感測電極； R1-R3 垂直感測電極；圖3:3 感測裝置；30 感測陣列；31 傳送器；32 接收器；圖4 L1A-L1D、L2A-L2D、L3A-L3D、L4A-L4D 信號線；R1-R8 接收感測電極；R0W1-R0W4 列；T1A「T1A3、T1B「T1B2、T1C「T1C2、T1D「T1D2、T2A「T2A3、T2B「T2B2、T2C「T2C2、 T2D1-T2D2, T3A1-T3A3, T3BfT3B2、T3C「T3C2、T3D「T3D2、T4A1-T4A3, T4B1-T4B2, T4Q-T4C2, T4DrT4D2 傳送電極；圖5 L1A，-LIB，、L2A，-L2B，、L3A，-L3B，、L4A，-L4B， 信號線；Rl’ -R3’ 接收電極；R0W1，-R0W4， 列；T1A，1-T1A> 4、T1B，rTlB，4、T2A，rT2A，4、T2B，rT2B，4、T3A，rT3A，4、T3B，rT3B，4、 T4A，「T4A，4、T4B，「T4B，4 傳送電極；圖6 3 感測裝置；6 顯示裝置；60 控制器；圖7 3 感測裝置；6 顯示裝置；
7 電子裝置；60 控制器；70 輸入單元。
具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。圖3表示根據(jù)本發(fā)明實施例的感測裝置3。參閱圖3，感測裝置3包括根據(jù)一物體的接觸而產(chǎn)生一感測信號，且包括一感測陣列30、至少一傳送器31、以及至少一接收器32。 在此實施例中，感測裝置3為電容式觸控感測裝置。圖4表示根據(jù)本發(fā)明一實施例的感測陣列30。參閱圖4，感測陣列30包括復(fù)數(shù)傳送電極以及復(fù)數(shù)接收電極。在此實施例中，以八條接收電極R1-R8為例來說明。接收器32耦接接收電極R1-R8。接收電極R1-R8沿第一方向延伸，舉例來說，是沿垂直方向延伸。如圖4所示，接收電極R1-R8由左側(cè)向右側(cè)依序地配置。復(fù)數(shù)傳送電極由傳送器31所控制。這些傳送電極配置在復(fù)數(shù)列上。這些列沿第二方向延伸，該第二方向與第一方向交錯，舉例來說，第二方向是水平方向。如圖4所示，這些列由上側(cè)向下側(cè)依序地配置。在圖4中，以四列R0W1-R0W4為例來說明。對于每一列而言，復(fù)數(shù)電極被區(qū)分為四個群組A-D。參閱圖4，在列ROffl上，具有傳送電極TlA1與TlA2 (群組A)、TlB1與TlB2 (群組B) ,TlC1與TlC2 (群組C)、以及TlD1與TlD2 (群組D)。在列R0W2上，具有傳送電極T2A: 與T2A2、T2B!與T2B2、T2Q與T2C2、以及T2D!與T2D2。在列R0W3上，具有傳送電極TSA1與 T3A2、T3Bi 與 Τ3Β2、Τ3(^ 與 T3C2、以及 TSD1 與 T3D2。在列 R0W4 上，具有傳送電極 TAk1 與 T4A2、 T4Bi與T4B2、T4Ci與T4C2、以及T4Di與T4D2。在每一列上，分別歸屬于群組A-D的一組四條傳送電極聚集在一起。在圖4中，以一列上兩傳送電極組為例來說明。例如，在列ROWl中， 傳送電極TlA1' TlB1' TlC1、以及TlD1形成一傳送電極組，而傳送電極TlA2' TlB2' TlC2'以及 TlD2B成另一傳送電極組。在此實施例中，一傳送電極組具有四條傳送電極。然而，在其他實施例中，根據(jù)圖5的傳送電極的配置樣式,在一列上傳送電極組的數(shù)量與在一傳送電極組中傳送電極的數(shù)量可根據(jù)統(tǒng)需求而定，不以圖4為限。此外，在每一列上，歸屬于同一群組的傳送電極耦接相同的信號線，以接收相同信號。例如，在列ROWl上，歸屬于群組A的傳送電極TlA1與TlA2耦接信號線L1A，歸屬于群組B的傳送電極TlB1與TlB2耦接信號線L1B，歸屬于群組C的傳送電極TlC1與TlC2耦接信號線L1C，歸屬于群組D的傳送電極TlD1與TlD2耦接信號線L1D。在列R0W2-R0W4上，信號線L2A-L2D、L3A-L3D、以及L4A-L4D根據(jù)前述架構(gòu)而耦接對應(yīng)的傳送電極。因此，省略相關(guān)敘述。信號線L1A-L1D、L2A-L2D、L3A-L3D、以及L4A-L4D耦接傳送器31。參閱圖4，接近于接收電極R1-R8與列R0W1-R0W4間的交越點，接收電極R1-R8加寬形成菱形形狀且以密集點來表示，在列R0W1-R0W4上的傳送電極也加寬形成菱形形狀且以稀疏點來表示。在下文中，以列ROWl上的傳送電極以及接收電極R1-R8為例來說明。對于在列 ROffl上的第一傳送電極組，傳送電極TlA1與TlB1分別配置在接收電極Rl的兩側(cè)，傳送電極TlB1與TlC1分別配置在接收電極R2的兩側(cè)，且傳送電極TlCl與TlDl分別配置在接收電極R3的兩側(cè)。對于在列ROWl上的第二傳送電極組，傳送電極TlA2與TlB2分別配置在接收電極R5的兩側(cè)，傳送電極TlB2與TlC2分別配置在接收電極R6的兩側(cè)，且傳送電極TlC2 與TlD2分別配置在接收電極R7的兩側(cè)。請注意，第一傳送電極組的傳送電極TlD1與第二傳送電極組的傳送電極TlA2分別配置在接收電極R4的兩側(cè)。傳送電極TlD2也配置在接收電極R8的一側(cè)，而另一稱接信號線LlA的傳送電極TlA3則配置在接收電極R8的另一側(cè)。對于列R0W1,在一傳送電極組中，分別歸屬于群組A-D的傳送電極分別通過信號線LlA-LlD而獨立地受到傳送器31控制。例如，當(dāng)接收器32測量在列ROWl上兩相鄰傳送電極與一特定接收電極間的交錯電容時，傳送器31提供一傳送信號至此兩相鄰傳送電極。 接收器32根據(jù)該特定接收電極的信號電平來產(chǎn)生感測信號，其中，該信號電平由該傳送信號通過交錯電容所感應(yīng)獲得的。此外，傳送器31提供一預(yù)設(shè)電壓電平給在列ROWl上沒有接收來自傳送器31的該傳送信號的其他傳送電極。在此實施例中，該預(yù)設(shè)電壓電平可以是接地的電壓電平。在使用差動測量的另一實施例中，當(dāng)接收器32測量在一列上兩相鄰傳送電極與一特定接收電極(其耦接接收器32的一輸入端)間的交錯電容時，傳送器31提供一傳送信號至此兩相鄰傳送電極。此外，傳送器31傳送一電壓電平至相鄰于另一接收電極的傳送電極，其中，該另一接收電極耦接接收器31的另一輸入端，且該電壓電平的極性與傳送信號的極性相反。假使仍存在沒有接收到傳送信號也沒有接收到該相反極性的電平的傳送電極時，傳送器31更提供一接地電壓電平至這些剩余的傳送電極。假設(shè)測量兩相鄰傳送電極TlA1以及TlB1與接收電極Rl之間的交越電容。傳送器 31分別通過信號線LlA以及LlB提供傳送信號至該兩相鄰傳送電極TlA1以及TlBp傳送器31提供預(yù)設(shè)電壓電平至沒有接收來自傳送器31的傳送信號的其他傳送電極TlCpTlDp TlC2、以及 TlD20更假設(shè)測量兩相鄰傳送電極TlC1以及TlD1與接收電極R3之間的交越電容時。傳送器31分別通過信號線LlC以及LlD提供傳送信號至該兩相鄰傳送電極TlC1以及TlD115 傳送器31提供預(yù)設(shè)電壓電平至沒有接收來自傳送器31的傳送信號的其他傳送電極TlAp TIB” TlA2、以及 TlB20假設(shè)圖4的感測陣列應(yīng)用于差動測量，接收器32以具有兩輸入端的差動接收器來實施。當(dāng)測量兩相鄰傳送電極TlA1及TlB1與接收電極Rl間的交越電容時，傳送器31分別通過信號線LlA及LlB提供傳送信號致此相鄰傳送電極TlA1及TlBp接收器32的一輸入端耦接接收電極R1，而另一輸入端則耦接與傳送電極TlA1及1'川1隔離的接收電極R3，如表 I所示。此外，沒有接收來自傳送器31的信號的其他傳送電極TlCp TlD1, TlC2、及TlD2耦接一固定電壓電平，例如接地電平。當(dāng)測量兩相鄰傳送電極TlC1及TlD1與接收電極R3間的交越電容時，傳送器31分別通過信號線LlC及LlD提供傳送信號致此相鄰傳送電極TlC1 及TlDp接收器32的一輸入端耦接接收電極R3，而另一輸入端則耦接與傳送電極TlC1及 TlD1隔離的接收電極R5或R1，如表I所示。此外，沒有接收來自傳送器的信號的其他傳送電極TlApTlBpTl^、及TlB2-接該固定電壓電平。根據(jù)此差動電容測量，當(dāng)具有圖4的感測陣列的感測裝置3與顯示裝置整合在一起時，由顯示裝置的顯示電極所導(dǎo)致或著由其他來源所導(dǎo)致而位于被測量接收電極上的雜訊可以被消除。
權(quán)利要求
1.一種感測裝置，用以根據(jù)一物體的接觸而產(chǎn)生一感測信號，包括一第一接收電極、一第二接收電極、以及一第三接收電極，其中，所述這些第一至第三接收電極沿一第一方向延伸，所述這些第一及第三接收電極分別配置在該第二接收電極的兩側(cè)；一第一傳送電極、一第二傳送電極、一第三傳送電極、以及一第四傳送電極，其中，所述這些第一至第四傳送電極配置在一列上且沿一第二方向延伸，該第二方向與該第一方向交錯，所述這些第一及第二傳送電極分別配置在該第一接收電極的兩側(cè)，所述這些第三及第四傳送電極分別配置在該第三接收電極的兩側(cè)，且所述這些第二及第三傳送電極分別配置在該第二接收電極的兩側(cè)；一傳送器，耦接所述這些第一至第四傳送電極，其中，所述這些第一至第四傳送電極獨立地由該傳送器所控制；以及一接收器，耦接所述這些第一至第三接收電極，并根據(jù)所述這些第一至第四接收電極中至少一者的信號電平來產(chǎn)生該感測信號。
2.如權(quán)利要求I所述的感測裝置，其特征在于，更包括一第四接收電極，延該第一方向延伸，其中，所述這些第二及第四接收電極分別配置在該第三接收電極的兩側(cè)；以及一第五傳送電極，配置在該列上且由該傳送器所控制；其中，所述這些第四及第五傳送電極分別配置在該第四接收電極的兩側(cè)。
3.如權(quán)利要求2所述的感測裝置，其特征在于，所述這些第一及第五傳送電極具有相同的電壓電平。
4.如權(quán)利要求I所述的感測裝置，其特征在于，當(dāng)該傳送器提供一傳送信號至所述這些第一及第二傳送電極時，該傳送器提供一電壓電平至所述這些第三及第四傳送電極。
5 如權(quán)利要求4所述的感測裝置，其特征在于，該電壓電平為接地電平。
6.如權(quán)利要求4所述的感測裝置，其特征在于，該電壓電平的極性相反于該傳送信號的電壓電平的極性。
7.—種感測裝置，用以根據(jù)一物體的接觸而產(chǎn)生一感測信號，包括一第一接收電極以及一第二接收電極，其中，所述這些第一及第二接收電極沿一第一方向延伸，且該第一接收電極配置在該第二接收電極的一側(cè)；一第一傳送電極、一第二傳送電極、一第三傳送電極、以及一第四傳送電極，其中，所述這些第一至第四傳送電極配置在一列上且沿一第二方向延伸，該第二方向與該第一方向交錯，所述這些第一及第二傳送電極分別配置在該第一接收電極的兩側(cè)，所述這些第三及第四傳送電極分別配置在該第二接收電極的兩側(cè)，且所述這些第二及第三傳送電極配置在該第一接收電極與該第二接收電極之間；一傳送器，耦接所述這些第一至第四傳送電極，其中，所述這些第一至第四傳送電極獨立地由該傳送器所控制；以及一接收器，耦接所述這些第一及第二接收電極，并根據(jù)所述這些第一及第二接收電極中至少一者的信號電平來產(chǎn)生該感測信號。
8.如權(quán)利要求7所述的感測裝置，其特征在于，該第二傳送電極接近于該第一接收電極而配置，且該第三傳送電極接近于該第二接收電極而配置。
9.如權(quán)利要求7所述的感測裝置，其特征在于，更包括一第三接收電極，延該第一方向延伸，其中，該第三接收電極配置在該第二接收電極的另一側(cè)；以及一第五傳送電極以及一第六傳送電極，配置在該列上；其中，所述這些第五及第六傳送電極分別配置在該第三接收電極的兩側(cè)，且所述這些第四及第五傳送電極配置在該第二接收電極與該第三接收電極之間。
10.如權(quán)利要求9所述的感測裝置，其特征在于，該第四傳送電極接近于該第二接收電極而配置，且該第五傳送電極接近于該第三接收電極而配置。
11.如權(quán)利要求10所述的感測裝置，其特征在于，所述這些第一、第二、第五、及第六傳送電極具有相同的電壓電平，且所述這些第三及第四傳送電極具有相同的傳送電極。
12.如權(quán)利要求7所述的感測裝置，其特征在于，當(dāng)該傳送器提供一傳送信號至所述這些第一及第二傳送電極，該傳送電極提供一電壓電平至所述這些第三及第四傳送電極。
13.如權(quán)利要求12所述的感測裝置，其特征在于，該電壓電平為接地電平。
14.如權(quán)利要求12所述的感測裝置，其中，該電壓電平的極性相反于該傳送信號的電壓電平的極性。
15.一種顯示裝置，包括一權(quán)利要求7所述的感測裝置；以及一控制器，操作性地耦接該感測裝置。
16.一種電子裝置，包括一權(quán)利要求15所述的顯示裝置；以及一輸入單元，操作性地耦接該顯示裝置。
17.一種顯示裝置，包括一權(quán)利要求I所述的感測裝置；以及一控制器，操作性地耦接該感測裝置。
18.一種電子裝置，包括一權(quán)利要求17所述的顯示裝置；以及一輸入單元，操作性地耦接該顯示裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種感測裝置、顯示裝置、以及電子裝置，包括第一至第三接收電極、第一至第四傳送電極、傳送器、及接收器。第一至第三接收電極沿第一方向延伸。第一及第三接收電極分別配置在第二接收電極的兩側(cè)。第一至第四傳送電極配置在一列上且沿與第一方向交錯的第二方向延伸。第一及第二傳送電極分別配置在第一接收電極的兩側(cè)。第三及第四傳送電極分別配置在第三接收電極的兩側(cè)。第二及第三傳送電極分別配置在第二接收電極的兩側(cè)。第一至第四傳送電極獨立地由傳送器所控制。接收器根據(jù)第一至第四接收電極中至少一者的信號電平來產(chǎn)生感測信號。
文檔編號G06F3/044GK102591537SQ201110375158
公開日2012年7月18日 申請日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者馬丁·約翰·愛德華茲 申請人:奇美電子股份有限公司, 群康科技(深圳)有限公司