本公開的實(shí)施例一般涉及具有改進(jìn)的響應(yīng)對(duì)稱性的電容性傳感器。

背景技術(shù)：

包括接近傳感器裝置(通常又稱作觸摸板或觸摸傳感器裝置)的輸入裝置廣泛用于多種電子系統(tǒng)中。接近傳感器裝置通常包括常常通過(guò)表面來(lái)區(qū)分的感測(cè)區(qū)，在其中接近傳感器裝置確定一個(gè)或多個(gè)輸入對(duì)象的存在、位置和/或運(yùn)動(dòng)。接近傳感器裝置可用來(lái)提供電子系統(tǒng)的接口。例如，接近傳感器裝置常常用作較大計(jì)算系統(tǒng)的輸入裝置，諸如集成在或外設(shè)于筆記本或臺(tái)式計(jì)算機(jī)中的觸摸板。接近傳感器裝置還常常用于較小計(jì)算系統(tǒng)(諸如蜂窩電話或平板計(jì)算機(jī)中集成的觸摸屏)中。

常規(guī)互電容接近傳感器通常包括兩種電極—稱作發(fā)射器電極和接收器電極—相互正交延伸以形成唯一發(fā)射器-接收器交叉的矩陣。每個(gè)電極電連接在傳感器區(qū)域的兩個(gè)邊緣，從而需要在其中設(shè)置導(dǎo)電布線跡線的邊界寬度。

常規(guī)接近傳感器中的邊界寬度的要求阻止接近傳感器的有源區(qū)域以及，在一些情況下，顯示裝置的可查看部分延伸到輸入裝置的邊緣。另外，通過(guò)導(dǎo)電布線跡線傳送的信號(hào)可耦合到附近傳感器電極，從而在位于輸入裝置的邊界寬度附近的發(fā)射器-接收器交叉創(chuàng)建不對(duì)稱響應(yīng)。

因此，存在對(duì)互電容接近傳感器的改進(jìn)的電極配置的需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開的實(shí)施例一般提供一種輸入裝置。該輸入裝置包括第一批多個(gè)傳感器電極，設(shè)置成大體上相互平行；以及第二批多個(gè)傳感器電極，設(shè)置成與第一批多個(gè)傳感器電極大體上垂直。第一和第二傳感器電極的面積范圍限定傳感器區(qū)域。輸入裝置還包括多個(gè)布線跡線，其設(shè)置在輸入裝置的傳感器區(qū)域中。第一批多個(gè)傳感器電極中包含的第一傳感器電極耦合到多個(gè)布線跡線中包含的第一布線跡線，以及第一布線跡線穿過(guò)第一批多個(gè)傳感器電極中包含的第二傳感器電極來(lái)布線。

本公開的實(shí)施例還可提供一種輸入裝置。該輸入裝置包括第一批多個(gè)傳感器電極，設(shè)置成大體上相互平行；以及第二批多個(gè)傳感器電極，設(shè)置成與第一批多個(gè)傳感器電極大體上垂直。第一和第二傳感器電極的面積范圍限定傳感器區(qū)域。該輸入裝置還包括多個(gè)布線跡線，其設(shè)置在輸入裝置的傳感器區(qū)域中。第一批多個(gè)傳感器電極中包含的第一傳感器電極耦合到多個(gè)布線跡線中包含的第一布線跡線，以及第一布線跡線穿過(guò)第一批多個(gè)傳感器電極中包含的第二傳感器電極來(lái)布線。該輸入裝置還包括處理系統(tǒng)，其經(jīng)由多個(gè)布線跡線來(lái)耦合到第一批多個(gè)傳感器電極和第二批多個(gè)傳感器電極。

本公開的實(shí)施例還可提供一種采用輸入裝置進(jìn)行輸入感測(cè)的方法。該方法包括驅(qū)動(dòng)設(shè)置成大體上相互平行的第一批多個(gè)傳感器電極用于電容性感測(cè)。該方法還包括在第一批多個(gè)傳感器電極被驅(qū)動(dòng)用于電容性感測(cè)的同時(shí)從設(shè)置成與第一批多個(gè)傳感器電極大體上垂直的第二批多個(gè)傳感器電極來(lái)接收所產(chǎn)生信號(hào)。第一和第二傳感器電極具有限定傳感器區(qū)域的空中范圍。該方法還包括，在處理系統(tǒng)中，經(jīng)由設(shè)置在傳感器區(qū)域中并且耦合到第二批多個(gè)傳感器電極的多個(gè)布線跡線來(lái)接收所產(chǎn)生信號(hào)。第一批多個(gè)傳感器電極中包含的第一傳感器電極耦合到多個(gè)布線跡線中包含的第一布線跡線，以及第一布線跡線穿過(guò)第一批多個(gè)傳感器電極中包含的第二傳感器電極來(lái)布線。該方法還包括基于所產(chǎn)生信號(hào)來(lái)確定位置信息。

附圖說(shuō)明

為了使上述特征能夠以詳細(xì)的方式來(lái)理解，通過(guò)參考實(shí)施例作出在上面簡(jiǎn)要總結(jié)的、更具體的描述，其中一些實(shí)施例在附圖中例示。但要注意，由于本公開可容許其他相等地有效的實(shí)施例，這些附圖僅例示本公開的實(shí)施例并且不應(yīng)因此被認(rèn)為對(duì)其范圍的限定。

圖1是按照本公開的實(shí)施例的示范輸入裝置的框圖。

圖2是按照本公開的實(shí)施例、圖1的輸入裝置的局部示意平面圖。

圖3A示出按照本公開的實(shí)施例、圖1的輸入裝置中包含的發(fā)射器電極的示意平面圖，其中布線跡線穿過(guò)發(fā)射器電極來(lái)布線。

圖3B示出按照本公開的實(shí)施例、圖1的輸入裝置中包含的接收器電極的示意平面圖。

圖4A示出按照本公開的實(shí)施例、圖3A和圖3B的感測(cè)元件的局部示意平面圖。

圖4B-4F示出按照本公開的實(shí)施例、提供圖3A和圖3B的感測(cè)元件的段之間的電連接的跳線。

圖5A示出按照本公開的實(shí)施例、圖1的輸入裝置中包含的發(fā)射器電極的示意平面圖，其中布線跡線穿過(guò)發(fā)射器電極的一部分來(lái)布線。

圖5B示出按照本公開的實(shí)施例、圖1的輸入裝置中包含的接收器電極的示意平面圖。

圖6A示出按照本公開的實(shí)施例、圖5A和圖5B的感測(cè)元件的局部示意平面圖。

圖6B示出按照本公開的實(shí)施例、圖5A和圖5B的感測(cè)元件的局部截面圖。

圖7A示出按照本公開的實(shí)施例、圖1的輸入裝置中包含的感測(cè)元件的局部示意平面圖。

圖7B示出按照本公開的實(shí)施例、圖7A的感測(cè)元件的局部截面圖。

圖8和圖9示出按照本公開的實(shí)施例、圖1的輸入裝置中包含的感測(cè)元件的局部示意平面圖，其中多個(gè)電極沿相同軸彼此交叉。

圖10示出按照本公開的實(shí)施例、圖1的輸入裝置中包含的感測(cè)元件的局部示意平面圖，在其中傳感器電極具有拓?fù)洳粚?duì)稱性。

圖11示出按照本公開的實(shí)施例、圖1的輸入裝置中包含的感測(cè)元件的局部示意平面圖，在其中傳感器電極具有幾何不對(duì)稱性。

圖12示出按照本公開的實(shí)施例、圖1的輸入裝置中包含的感測(cè)元件的局部示意平面圖，在其中三個(gè)傳感器電極類型沿相同軸來(lái)設(shè)置。

圖13是按照本公開的實(shí)施例、使用圖1的輸入裝置來(lái)執(zhí)行輸入感測(cè)的方法的流程圖。

為促進(jìn)理解，已盡可能使用同樣的參考標(biāo)號(hào)來(lái)標(biāo)明對(duì)附圖而言是共同的同樣元件。應(yīng)預(yù)期到，在一個(gè)實(shí)施例中公開的元件可不經(jīng)明確的敘述、而在其他實(shí)施例中可獲益地使用。

具體實(shí)施方式

下列詳細(xì)描述本質(zhì)上僅僅是示范性的，并不意圖限制本公開或本公開的應(yīng)用和使用。而且，不存在由在先的技術(shù)領(lǐng)域、背景技術(shù)、發(fā)明內(nèi)容或下面具體實(shí)施方式中提出的、任何表達(dá)的或暗示的理論所約束的意圖。

本技術(shù)的各個(gè)實(shí)施例一般提供傳感器電極配置，其使布線跡線能夠穿過(guò)輸入裝置的傳感器區(qū)域來(lái)布線，以代替(或附加上)沿輸入裝置的邊界寬度設(shè)置布線跡線。此外，一種或多種類型的傳感器電極可穿過(guò)彼此來(lái)布線，使得沿輸入裝置的邊界寬度所設(shè)置的布線跡線的數(shù)量減少。除了減少輸入裝置的邊界寬度之外，穿過(guò)輸入裝置的傳感器區(qū)域?qū)鞲衅麟姌O進(jìn)行布線還可，諸如通過(guò)增加傳感器電極的幾何和拓?fù)鋵?duì)稱性，改進(jìn)電容性響應(yīng)均勻性。例如，減少沿輸入裝置的邊界寬度所布線的布線跡線的數(shù)量可降低或消除定位在邊界寬度附近的電容性像素所經(jīng)歷的響應(yīng)不均勻性。

現(xiàn)在來(lái)看附圖，圖1是按照本公開的實(shí)施例的示范輸入裝置100的框圖。在各個(gè)實(shí)施例中，輸入裝置100包括顯示裝置160和分離的感測(cè)裝置、諸如電容性感測(cè)裝置。在其他實(shí)施例中，輸入裝置100包括顯示裝置和感測(cè)裝置、諸如電容性感測(cè)裝置，其至少部分與顯示裝置相集成。輸入裝置100可配置成向電子系統(tǒng)(未示出)提供輸入。如本文檔所使用的，術(shù)語(yǔ)“電子系統(tǒng)”(或“電子裝置”)廣義地表示能夠電子地處理信息的任何系統(tǒng)。電子系統(tǒng)的一些非限制性示例包括所有尺寸和形狀的個(gè)人計(jì)算機(jī)，例如臺(tái)式計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、平板、網(wǎng)絡(luò)瀏覽器、電子書閱讀器和個(gè)人數(shù)字助理(PDA)。電子系統(tǒng)的附加示例包括復(fù)合輸入裝置，例如包括輸入裝置100和獨(dú)立操縱桿或按鍵開關(guān)的物理鍵盤。其他示范電子系統(tǒng)包括諸如數(shù)據(jù)輸入裝置(包括遙控和鼠標(biāo))和數(shù)據(jù)輸出裝置(包括顯示屏幕和打印機(jī))之類的外圍設(shè)備。其他示例包括遠(yuǎn)程終端、信息亭和視頻游戲機(jī)(例如視頻游戲控制臺(tái)、便攜游戲裝置等)。其他示例包括通信裝置(包括蜂窩電話、例如智能電話)和媒體裝置(包括記錄器、編輯器、和諸如電視機(jī)的播放器、機(jī)頂盒、音樂(lè)播放器、數(shù)碼相框和數(shù)碼相機(jī))。另外，電子系統(tǒng)可能是輸入裝置的主機(jī)或從機(jī)。

輸入裝置100能夠?qū)崿F(xiàn)為電子系統(tǒng)的物理部分，或者能夠與電子系統(tǒng)在物理上分隔。適當(dāng)?shù)?，輸入裝置100可使用下列的任一個(gè)或多個(gè)與電子系統(tǒng)的部分進(jìn)行通信：總線、網(wǎng)絡(luò)以及其他有線或無(wú)線互連(包括串行和/或并行連接)。示例包括I²C、SPI、PS/2、通用串行總線(USB)、藍(lán)牙、RF和IRDA。

在圖1所示的實(shí)施例中，輸入裝置100示出為接近傳感器裝置(又常常稱作“觸摸板”或“觸摸傳感器裝置”)，其配置成感測(cè)由一個(gè)或多個(gè)輸入對(duì)象140在感測(cè)區(qū)120中提供的輸入。輸入對(duì)象140的示例包括手指和觸控筆，如圖1所示。

感測(cè)區(qū)120覆蓋顯示裝置160的顯示屏幕，并且包含輸入裝置100之上、周圍、之中和/或附近的任何空間，在其中輸入裝置100能夠檢測(cè)用戶輸入(例如，由一個(gè)或多個(gè)輸入對(duì)象140所提供的用戶輸入)。特定感測(cè)區(qū)的大小、形狀和位置可逐個(gè)實(shí)施例廣泛地改變。在一些實(shí)施例中，感測(cè)區(qū)120沿一個(gè)或多個(gè)方向從輸入裝置100的表面延伸到空間中，直到信噪比阻止充分準(zhǔn)確的對(duì)象檢測(cè)。在各個(gè)實(shí)施例中，這個(gè)感測(cè)區(qū)120沿特定方向所延伸的距離可以是大約小于一毫米、數(shù)毫米、數(shù)厘米或者以上，并且可隨所使用的感測(cè)技術(shù)的類型和期望的精度而顯著改變。因此，一些實(shí)施例感測(cè)輸入，其包括沒(méi)有與輸入裝置100的任何表面相接觸、與輸入裝置100的輸入表面(例如觸摸表面)相接觸、與耦合某個(gè)量的外加力或壓力的輸入裝置100的輸入表面相接觸，和/或它們的組合。在各個(gè)實(shí)施例中，可由傳感器電極所在的殼體的表面、由施加在傳感器電極或者任何殼體之上的面板等，來(lái)提供輸入表面。在一些實(shí)施例中，感測(cè)區(qū)120在投射到輸入裝置100的輸入表面上時(shí)具有矩形形狀。面板(例如LCD透鏡)可為輸入對(duì)象提供有用的接觸表面。

輸入裝置100可利用傳感器組件和感測(cè)技術(shù)的任何組合來(lái)檢測(cè)感測(cè)區(qū)120中的用戶輸入。輸入裝置100包括用于檢測(cè)用戶輸入的一個(gè)或多個(gè)感測(cè)元件。一些實(shí)現(xiàn)配置成提供跨越一維、二維、三維或更高維的空間的圖像。一些實(shí)現(xiàn)配置成提供沿特定軸或平面的輸入的投影。光標(biāo)、菜單、列表和項(xiàng)目可作為圖形用戶界面的組成部分來(lái)顯示，并且可縮放、定位、選擇、滾動(dòng)或移動(dòng)。

在輸入裝置100的一些電容性實(shí)現(xiàn)中，施加電壓或電流以創(chuàng)建電場(chǎng)。附近的輸入對(duì)象引起電場(chǎng)的變化，并且產(chǎn)生電容性耦合的可檢測(cè)變化，其可作為電壓、電流等的變化來(lái)檢測(cè)。

一些電容性實(shí)現(xiàn)利用電容性感測(cè)元件150（諸如傳感器電極）的陣列或者其他規(guī)則或不規(guī)則圖案來(lái)創(chuàng)建電場(chǎng)。在一些電容性實(shí)現(xiàn)中，獨(dú)立感測(cè)元件150可歐姆地短接在一起，以形成更大傳感器電極。一些電容性實(shí)現(xiàn)利用可以是電阻均勻的電阻片(例如，可包括電阻材料、諸如ITO、碳納米管、納米線、(一個(gè)或多個(gè))金屬絲網(wǎng)、石墨烯等)。

一些電容性實(shí)現(xiàn)利用基于傳感器電極與輸入對(duì)象之間的電容性耦合的變化的“自電容”或(或“絕對(duì)電容”)感測(cè)方法。在各個(gè)實(shí)施例中，傳感器電極附近的輸入對(duì)象改變傳感器電極附近的電場(chǎng)，從而改變所測(cè)量的電容性耦合。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，絕對(duì)電容感測(cè)方法通過(guò)相對(duì)參考電壓(例如系統(tǒng)地)來(lái)調(diào)制傳感器電極以及通過(guò)檢測(cè)傳感器電極與輸入對(duì)象之間的電容性耦合來(lái)進(jìn)行操作。

一些電容性實(shí)現(xiàn)利用基于傳感器電極之間的電容性耦合的變化的“互電容”(或“跨電容”)感測(cè)方法。在各個(gè)實(shí)施例中，傳感器電極附近的輸入對(duì)象改變傳感器電極之間的電場(chǎng)，從而改變所測(cè)量的電容性耦合。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，跨電容性感測(cè)方法通過(guò)檢測(cè)一個(gè)或多個(gè)發(fā)射器傳感器電極(又稱作“發(fā)射器電極”或“發(fā)射器”)與一個(gè)或多個(gè)接收器傳感器電極(又稱作“接收器電極”或“接收器”)之間的電容性耦合來(lái)進(jìn)行操作。發(fā)射器傳感器電極可相對(duì)于參考電壓(例如系統(tǒng)地)來(lái)調(diào)制，以傳送發(fā)射器信號(hào)。接收器傳感器電極可相對(duì)于參考電壓保持為大體恒定，以促進(jìn)所產(chǎn)生信號(hào)的接收。所產(chǎn)生信號(hào)可包括與一個(gè)或多個(gè)發(fā)射器信號(hào)和/或與一個(gè)或多個(gè)環(huán)境干擾源(例如其他電磁信號(hào))對(duì)應(yīng)的影響。傳感器電極可以是專用發(fā)射器或接收器，或者傳感器電極可配置成既傳送又接收。備選地，接收器電極可相對(duì)于地來(lái)調(diào)制。

在一些觸摸屏實(shí)施例中，發(fā)射器電極包括一個(gè)或多個(gè)公共電極(例如“V-com電極”)，其在更新顯示屏幕的顯示(例如顯示線)中使用。這些公共電極可設(shè)置在適當(dāng)顯示屏幕襯底上。例如，公共電極可設(shè)置在一些顯示屏幕(例如，平面內(nèi)轉(zhuǎn)換(IPS)或面線轉(zhuǎn)換(PLS))中的TFT玻璃上、在一些顯示屏幕(例如，圖案垂直調(diào)整(PVA)或多域垂直調(diào)整(MVA))的濾色玻璃的底部上，配置成驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光二極管OLED顯示器等。在這類實(shí)施例中，公共電極也能夠稱作“組合電極”，因?yàn)樗鼒?zhí)行多個(gè)功能。在各個(gè)實(shí)施例中，兩個(gè)或更多發(fā)射器電極可共享一個(gè)或多個(gè)公共電極。另外，諸如源極驅(qū)動(dòng)器、柵極選擇線、存儲(chǔ)電容器等的其他顯示元件可用來(lái)執(zhí)行電容性感測(cè)。

在其他觸摸屏實(shí)施例中，感測(cè)元件150可形成為分離幾何形式、多邊形、條、墊、線條或其他形狀，其相互歐姆地絕緣。當(dāng)形成為分離幾何元件時(shí)，感測(cè)元件150可使用絕對(duì)感測(cè)和/或跨電容感測(cè)方法來(lái)驅(qū)動(dòng)。感測(cè)元件150可通過(guò)電路電耦合，以形成相對(duì)于單獨(dú)感測(cè)元件150具有更大平面面積的電極。感測(cè)元件150可形成為具有極少或者沒(méi)有開孔面積的導(dǎo)電材料的連續(xù)體(即，具有未被孔中斷的平面表面)，或者備選地可制作成形成具有穿過(guò)其中所形成的開口的材料主體。例如，感測(cè)元件150可由導(dǎo)電材料的絲網(wǎng)、諸如多個(gè)互連的細(xì)金屬線來(lái)形成。另外，感測(cè)電極150可包括網(wǎng)格電極。網(wǎng)格電極可設(shè)置在至少兩個(gè)分離感測(cè)元件150之間，和/或可至少部分限定一個(gè)或多個(gè)分離感測(cè)元件150的范圍。在一些實(shí)施例中，網(wǎng)格電極可以是具有多個(gè)孔徑的平面主體，其中各孔徑限定一分離感測(cè)元件150的范圍。網(wǎng)格電極還可被分段。

圖1中，處理系統(tǒng)110示出為輸入裝置100的一部分。處理系統(tǒng)110配置成操作輸入裝置100的硬件，以檢測(cè)感測(cè)區(qū)120中的輸入。感測(cè)區(qū)120包括感測(cè)元件150的陣列。處理系統(tǒng)110包括一個(gè)或多個(gè)集成電路(IC)的部分或全部和/或其他電路組件。例如，互電容傳感器裝置的處理系統(tǒng)可包括：發(fā)射器電路，配置成采用發(fā)射器傳感器電極來(lái)傳送信號(hào)；和/或接收器電路，配置成采用接收器傳感器電極來(lái)接收信號(hào)。在一些實(shí)施例中，處理系統(tǒng)110還包括電子可讀指令，諸如固件代碼、軟件代碼等。在一些實(shí)施例中，處理系統(tǒng)110的組件定位在一起，諸如在輸入裝置100的(一個(gè)或多個(gè))感測(cè)元件的附近。在其他實(shí)施例中，處理系統(tǒng)110的組件與靠近輸入裝置100的(一個(gè)或多個(gè))感測(cè)元件的一個(gè)或多個(gè)組件以及在其他位置的一個(gè)或多個(gè)組件在物理上分離。例如，輸入裝置100可以是耦合到臺(tái)式計(jì)算機(jī)的外設(shè)，并且處理系統(tǒng)110可包括配置成運(yùn)行于臺(tái)式計(jì)算機(jī)的中央處理單元上的軟件以及與中央處理單元分離的一個(gè)或多個(gè)IC(也許具有關(guān)聯(lián)固件)。作為另一個(gè)示例，輸入裝置100可在物理上集成到電話中，并且處理系統(tǒng)110可包括作為電話的主處理器的一部分的電路和固件。在一些實(shí)施例中，處理系統(tǒng)110專用于實(shí)現(xiàn)輸入裝置100。在其他實(shí)施例中，處理系統(tǒng)110還執(zhí)行其他功能，例如操作顯示屏幕、驅(qū)動(dòng)觸覺(jué)致動(dòng)器等。

處理系統(tǒng)110可實(shí)現(xiàn)為操控處理系統(tǒng)110的不同功能的一組模塊。各模塊可包括作為處理系統(tǒng)110的一部分的電路、固件、軟件或者其組合。在各個(gè)實(shí)施例中，可使用模塊的不同組合。示例模塊包括：硬件操作模塊，用于操作諸如傳感器電極和顯示屏幕之類的硬件；數(shù)據(jù)處理模塊，用于處理諸如傳感器信號(hào)和位置信息之類的數(shù)據(jù)；以及報(bào)告模塊，用于報(bào)告信息。其他示例模塊包括：傳感器操作模塊，配置成操作(一個(gè)或多個(gè))感測(cè)元件以檢測(cè)輸入；識(shí)別模塊，配置成識(shí)別諸如模式變更手勢(shì)之類的手勢(shì)；以及模式變更模塊，用于變更操作模式。

在一些實(shí)施例中，處理系統(tǒng)110直接通過(guò)引起一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作，來(lái)響應(yīng)感測(cè)區(qū)120中的用戶輸入(或者沒(méi)有用戶輸入)。示例動(dòng)作包括變更操作模式以及諸如光標(biāo)移動(dòng)、選擇、菜單導(dǎo)航和其他功能之類的GUI動(dòng)作。在一些實(shí)施例中，處理系統(tǒng)110向電子系統(tǒng)的某個(gè)部分(例如向電子系統(tǒng)中與處理系統(tǒng)110分離的中央處理系統(tǒng)，若這種獨(dú)立中央處理系統(tǒng)存在的話)提供與輸入(或者沒(méi)有輸入)有關(guān)的信息。在一些實(shí)施例中，電子系統(tǒng)的某個(gè)部分處理從處理系統(tǒng)110所接收的信息，以便對(duì)用戶輸入起作用，諸如促進(jìn)全范圍的動(dòng)作，包括模式變更動(dòng)作和GUI動(dòng)作。

例如，在一些實(shí)施例中，處理系統(tǒng)110操作輸入裝置100的(一個(gè)或多個(gè))感測(cè)元件，以產(chǎn)生指示感測(cè)區(qū)120中的輸入(或者沒(méi)有輸入)的電信號(hào)。處理系統(tǒng)110可在產(chǎn)生提供給電子系統(tǒng)的信息中對(duì)該電信號(hào)執(zhí)行任何適當(dāng)量的處理。例如，處理系統(tǒng)110可數(shù)字化從傳感器電極所得到的模擬電信號(hào)。作為另一個(gè)示例，處理系統(tǒng)110可執(zhí)行濾波或者其他信號(hào)調(diào)節(jié)。作為又一個(gè)示例，處理系統(tǒng)110可減去或者以其他方式計(jì)及基線，使得信息反映電信號(hào)與基線之間的差。在其他示例中，處理系統(tǒng)110可確定位置信息，將輸入識(shí)別為命令，識(shí)別筆跡等。

如本文所使用的“位置信息”廣義地包含絕對(duì)位置、相對(duì)位置、速度、加速度和其他類型的空間信息。示范“零維”位置信息包括近/遠(yuǎn)或接觸/無(wú)接觸信息。示范“一維”位置信息包括沿軸的位置。示范“二維”位置信息包括平面中的運(yùn)動(dòng)。示范“三維”位置信息包括空間中的瞬時(shí)或平均速度。其他示例包括空間信息的其他表示。還可確定和/或存儲(chǔ)與一種或多種類型的位置信息有關(guān)的歷史數(shù)據(jù)，包括，例如，隨時(shí)間來(lái)跟蹤位置、運(yùn)動(dòng)或者瞬時(shí)速度的歷史數(shù)據(jù)。

在一些實(shí)施例中，輸入裝置100采用由處理系統(tǒng)110或者由某個(gè)其他處理系統(tǒng)所操作的附加輸入組件來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些附加輸入組件可提供用于感測(cè)區(qū)120中的輸入的冗余功能性或者某種其他功能性。圖1示出感測(cè)區(qū)120附近的按鈕130，其能夠用來(lái)促進(jìn)使用輸入裝置100的項(xiàng)目的選擇。其他類型的附加輸入組件包括滑塊、球、輪、開關(guān)等。相反，在一些實(shí)施例中，輸入裝置100可以在沒(méi)有其他輸入組件的情況下實(shí)現(xiàn)。

在一些實(shí)施例中，輸入裝置100包括觸摸屏界面，以及感測(cè)裝置的感測(cè)區(qū)120重疊顯示裝置160的顯示屏幕的工作區(qū)的至少一部分。例如，輸入裝置100可包括覆蓋顯示屏幕、大體上透明的傳感器電極，并且提供用于關(guān)聯(lián)電子系統(tǒng)的觸摸屏界面。顯示屏幕可以是能夠向用戶顯示可視界面的任何類型的動(dòng)態(tài)顯示器，并且可包括任何類型的發(fā)光二極管(LED)、有機(jī)LED(OLED)、陰極射線管(CRT)、液晶顯示器(LCD)、等離子體、電致發(fā)光(EL)或者其他顯示技術(shù)。輸入裝置100和顯示屏幕可共享物理元件。例如，一些實(shí)施例可將相同電組件的一些用于顯示和感測(cè)。作為一個(gè)示例，公共電極可用來(lái)在顯示更新周期期間更新顯示線，并且用來(lái)在非顯示周期期間執(zhí)行輸入感測(cè)。作為另一個(gè)示例，顯示屏幕可部分或整個(gè)由處理系統(tǒng)110來(lái)操作。

應(yīng)當(dāng)理解，雖然在全功能設(shè)備的上下文中描述本公開的許多實(shí)施例，但是本公開的機(jī)制能夠作為采用多種形式的程序產(chǎn)品(例如軟件)來(lái)分配。例如，本公開的機(jī)制可作為電子處理器可讀的信息承載介質(zhì)(例如，處理系統(tǒng)110可讀的非暫時(shí)計(jì)算機(jī)可讀和/或可記錄/可寫信息承載介質(zhì))上的軟件程序來(lái)實(shí)現(xiàn)和分配。另外，本公開的實(shí)施例同樣適用，而與用于執(zhí)行分配的介質(zhì)的特定類型無(wú)關(guān)。非暫時(shí)電子可讀介質(zhì)的示例包括各種光盤、存儲(chǔ)棒、存儲(chǔ)卡、存儲(chǔ)模塊等。電子可讀介質(zhì)可基于閃速、光、磁、全息或者任何其他存儲(chǔ)技術(shù)。

圖2是按照本公開的實(shí)施例、圖1的輸入裝置100的局部示意平面圖。輸入裝置100包括感測(cè)元件150的陣列和處理系統(tǒng)110。感測(cè)元件150的陣列包括多個(gè)發(fā)射器電極210(例如210-1、210-2、210-3等)和多個(gè)接收器電極220(例如220-1、220-2、220-3等)。各發(fā)射器電極210可包括一個(gè)或多個(gè)公共電極212，諸如Vcom電極的一段或多段、源極線、選擇線、陽(yáng)極子像素電極、陰極像素電極或者用于顯示更新和輸入感測(cè)的任何其他顯示元件。另外，各接收器電極220可包括一個(gè)或多個(gè)公共電極(例如用于顯示更新的柵極選擇線)。此外，發(fā)射器電極210和接收器電極220均可包括一個(gè)或多個(gè)公共電極212，諸如設(shè)置在TFT襯底和/或?yàn)V色玻璃上的公共電極。盡管發(fā)射器電極210和接收器電極220示出為矩形，但是在其他實(shí)施例中，發(fā)射器電極210和接收器電極220可以是任何實(shí)用幾何形狀。處理系統(tǒng)110，例如，通過(guò)一個(gè)或多個(gè)布線跡線230耦合到感測(cè)元件150的陣列。

盡管處理系統(tǒng)110具體化為單個(gè)集成電路(IC)(例如集成控制器)在圖2中示出，但是處理系統(tǒng)110可包括任何適當(dāng)數(shù)量的IC。如圖2所示，處理系統(tǒng)110可包括驅(qū)動(dòng)器模塊240、接收器模塊245、確定模塊250、可選存儲(chǔ)器260和/或同步機(jī)構(gòu)(圖2中未示出)。

驅(qū)動(dòng)器模塊240包括驅(qū)動(dòng)器電路，并且可配置用于更新顯示裝置160的顯示屏幕上的圖像。例如，驅(qū)動(dòng)器電路可配置成驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O選擇線，和/或通過(guò)像素源極驅(qū)動(dòng)器將一個(gè)或多個(gè)像素電壓施加到顯示像素電極。驅(qū)動(dòng)器電路還可配置成將一個(gè)或多個(gè)公共驅(qū)動(dòng)電壓施加到公共電極212，以更新顯示屏幕的一個(gè)或多個(gè)顯示線。另外，處理系統(tǒng)110可配置成通過(guò)將發(fā)射器信號(hào)驅(qū)動(dòng)到公共電極212上，而將公共電極212作為發(fā)射器電極210來(lái)操作，以進(jìn)行輸入感測(cè)。

接收器模塊245耦合到多個(gè)接收器電極220，并且配置成從接收器電極220接收指示感測(cè)區(qū)120中的輸入(或者沒(méi)有輸入)和/或環(huán)境干擾的所產(chǎn)生信號(hào)。接收器模塊245還可配置成將所產(chǎn)生信號(hào)傳遞給確定模塊250以用于確定輸入對(duì)象的存在和/或傳遞給可選存儲(chǔ)器260以供存儲(chǔ)。在一些實(shí)施例中，接收器模塊245配置成在處理系統(tǒng)110沒(méi)有采用發(fā)射器電極210主動(dòng)傳送輸入感測(cè)信號(hào)的同時(shí)接收所產(chǎn)生信號(hào)。例如，在這類時(shí)間段期間，接收器電極220可配置成從能夠傳送發(fā)射器信號(hào)的有源輸入對(duì)象140、諸如能夠傳送有源筆信號(hào)的有源筆來(lái)接收噪聲(例如，以確定基線干擾值)和/或信號(hào)。另外，接收器模塊245和/或驅(qū)動(dòng)器模塊240可配置成將信號(hào)驅(qū)動(dòng)到一個(gè)或多個(gè)感測(cè)元件150上，以檢測(cè)因輸入對(duì)象140的存在引起的感測(cè)元件150的電容(例如絕對(duì)電容或跨電容)的變化。

處理系統(tǒng)110的功能可在多于一個(gè)IC中實(shí)現(xiàn)，以控制顯示裝置160的元件(例如公共電極212)，并且驅(qū)動(dòng)發(fā)射器信號(hào)和/或接收從感測(cè)元件150的陣列所接收的所產(chǎn)生信號(hào)。例如，一個(gè)IC可配置成執(zhí)行輸入感測(cè)，而另一個(gè)IC可配置成執(zhí)行顯示更新。在其他實(shí)施例中，一個(gè)IC可配置成執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器模塊240的功能，而另一個(gè)IC可配置成執(zhí)行接收器模塊245的功能。在具有多于一個(gè)IC的實(shí)施例中，處理系統(tǒng)110的獨(dú)立IC之間的通信可通過(guò)同步機(jī)構(gòu)(其對(duì)提供給公共電極的信號(hào)進(jìn)行序列化)來(lái)實(shí)現(xiàn)。備選地，該同步機(jī)構(gòu)可以是IC的任一個(gè)的內(nèi)部的。

發(fā)射器電極210和接收器電極220通過(guò)一個(gè)或多個(gè)絕緣體(其將發(fā)射器電極210與接收器電極220分隔并且防止它們相互電短接)相互歐姆地絕緣。電絕緣材料在電極相交叉的跨接區(qū)分隔發(fā)射器電極210和接收器電極220。在一種這樣的配置中，發(fā)射器電極210和/或接收器電極220采用跳線(其連接同一電極的不同部分)來(lái)形成。在其他配置中，發(fā)射器電極210和接收器電極220通過(guò)一層或多層電絕緣材料或者通過(guò)一個(gè)或多個(gè)襯底來(lái)分隔，如下面更詳細(xì)描述。在又一些配置中，發(fā)射器電極210和接收器電極220可選地設(shè)置在輸入裝置100的單層上。

發(fā)射器電極210與接收器電極220之間的局部化電容性耦合的區(qū)域可稱作“電容性像素”。發(fā)射器電極210與接收器電極220之間的電容性耦合隨著與發(fā)射器電極210和接收器電極220關(guān)聯(lián)的感測(cè)區(qū)120中的輸入對(duì)象的接近和運(yùn)動(dòng)而變化。在其他實(shí)施例、諸如包括矩陣傳感器的實(shí)施例中，術(shù)語(yǔ)“電容性像素”可表示感測(cè)元件150與輸入對(duì)象140之間的局部化電容(例如絕對(duì)電容)。

在一些實(shí)施例中，“掃描”傳感器圖案以確定這些電容性耦合。也就是說(shuō)，驅(qū)動(dòng)發(fā)射器電極210以傳送發(fā)射器信號(hào)?？刹僮靼l(fā)射器以使得一次一個(gè)發(fā)射器電極210進(jìn)行傳送，或者多個(gè)發(fā)射器電極210同時(shí)進(jìn)行傳送。在多個(gè)發(fā)射器電極210同時(shí)進(jìn)行傳送的情況下，這多個(gè)發(fā)射器電極210可傳送相同的發(fā)射器信號(hào)，并且實(shí)際上產(chǎn)生實(shí)際上更大的發(fā)射器電極210，或者這多個(gè)發(fā)射器電極210可傳送不同的發(fā)射器信號(hào)。例如，多個(gè)發(fā)射器電極210可按照使它們對(duì)接收器電極220的所產(chǎn)生信號(hào)的組合影響能夠被單獨(dú)確定的一個(gè)或多個(gè)編碼方案來(lái)傳送不同的發(fā)射器信號(hào)。另外，在實(shí)現(xiàn)矩陣感測(cè)技術(shù)的實(shí)施例中，可掃描感測(cè)元件150，以感測(cè)電極上的絕對(duì)電容的變化。

可單個(gè)或者多個(gè)地操作接收器電極220以獲取所產(chǎn)生信號(hào)。所產(chǎn)生信號(hào)可用來(lái)確定電容性像素處的電容性耦合的度量。

來(lái)自電容性像素的度量的集合形成“電容性圖像”(又稱作“電容性幀”)，其表示像素處的電容性耦合?？稍诙鄠€(gè)時(shí)間段內(nèi)獲取多個(gè)電容性圖像，以及它們之間的差異用來(lái)導(dǎo)出與感測(cè)區(qū)中的輸入有關(guān)的信息。例如，在連續(xù)時(shí)間段內(nèi)所獲取的連續(xù)電容性圖像能夠用來(lái)跟蹤進(jìn)入、離開感測(cè)區(qū)以及處于感測(cè)區(qū)中的一個(gè)或多個(gè)輸入對(duì)象的運(yùn)動(dòng)。

如圖2所示，傳感器電極(例如，發(fā)射器電極210和/或接收器電極220)可經(jīng)由多個(gè)布線跡線230(其設(shè)置在輸入裝置100的邊界寬度232中)來(lái)耦合到處理系統(tǒng)110。邊界寬度232在輸入裝置100中包含阻止接近傳感器的感測(cè)區(qū)150以及—在公共電極用于輸入感測(cè)和顯示更新的實(shí)施例中的—顯示裝置160的可查看部分延伸到輸入裝置100的邊緣。另外，通過(guò)布線跡線230所傳送的信號(hào)可耦合到發(fā)射器電極210和/或接收器電極220，從而在位于輸入裝置100的邊界寬度232附近的電容性像素處創(chuàng)建不對(duì)稱響應(yīng)。

因而，在各個(gè)實(shí)施例中，將傳感器電極耦合到處理系統(tǒng)110的布線跡線可設(shè)置在感測(cè)元件150的面積范圍(本文中稱作“傳感器區(qū)域”)中，代替(或附加上)將布線跡線設(shè)置在輸入裝置100的邊界寬度232中。下面結(jié)合圖3-12更詳細(xì)描述這類實(shí)施例。

具有對(duì)稱響應(yīng)的電容性傳感器

圖3A示出按照本公開的實(shí)施例、圖1的輸入裝置100中包含的發(fā)射器電極310的示意平面圖，其中布線跡線330穿過(guò)發(fā)射器電極來(lái)布線。如所示，將發(fā)射器電極310耦合到處理系統(tǒng)110的布線跡線330可設(shè)置在傳感器區(qū)域中，從而減少輸入裝置100的邊界寬度，并且降低布線跡線330不對(duì)稱地影響傳感器區(qū)域中包含的電容性像素的響應(yīng)的程度。

在一些實(shí)施例中，布線跡線330穿過(guò)發(fā)射器電極310中包含的一個(gè)或多個(gè)旁路315來(lái)布線。例如，如圖3A所示，與發(fā)射器電極310-1關(guān)聯(lián)的布線跡線330可穿過(guò)發(fā)射器電極310-2至310-11中包含的旁路315來(lái)布線。在這類實(shí)施例中，發(fā)射器電極310(例如發(fā)射器電極310-2)和布線跡線330可設(shè)置在輸入裝置100的相同層或不同層上。例如，當(dāng)發(fā)射器電極310和布線跡線330設(shè)置在輸入裝置100的相同層上時(shí)，發(fā)射器電極310可在旁路被分段，旁路使布線跡線330能夠穿過(guò)發(fā)射器電極310來(lái)布線。發(fā)射器電極段的給定行則可使用跳線電耦合，以形成沿輸入裝置100的每行的連續(xù)發(fā)射器電極310。除了電耦合獨(dú)立發(fā)射器電極段之外，跳線可將發(fā)射器電極310與(一個(gè)或多個(gè))布線跡線330(其穿過(guò)發(fā)射器電極310來(lái)布線)電絕緣，如結(jié)合圖4A和圖4B更詳細(xì)描述。

在其他實(shí)施例中，發(fā)射器電極310可設(shè)置在輸入裝置100的第一層上，以及布線跡線330可設(shè)置在輸入裝置的第二層上。布線跡線330然后可使用一個(gè)或多個(gè)直達(dá)襯底的通孔電耦合到發(fā)射器電極310。在這類實(shí)施例中，第一層和第二層可對(duì)應(yīng)于單個(gè)襯底的兩側(cè)，或者第一層和第二層可與不同襯底關(guān)聯(lián)。

在圖3A所示的實(shí)施例中，輸入裝置的周界長(zhǎng)度的多于一半沒(méi)有布線跡線。也就是說(shuō)，與常規(guī)輸入裝置設(shè)計(jì)形成對(duì)照，布線跡線330沿輸入裝置100的周界的低于一半來(lái)延伸。例如，輸入裝置100的頂部邊緣沒(méi)有布線跡線，以及輸入裝置100的左邊緣和右邊緣的長(zhǎng)度的多于80%沒(méi)有布線跡線，從而使邊界寬度減少，并且降低布線跡線在沿輸入裝置100的邊緣的電容性像素中產(chǎn)生不對(duì)稱響應(yīng)的程度。另外，在其他實(shí)施例中，例如通過(guò)增加傳感器區(qū)域中存在的旁路315的數(shù)量，輸入裝置100的頂部邊緣、左邊緣和右邊緣可完全沒(méi)有跡線的布線。例如，參照?qǐng)D3A，增加傳感器區(qū)域中包含的旁路315的數(shù)量(例如，通過(guò)增加與各發(fā)射器電極310關(guān)聯(lián)的發(fā)射器電極段的數(shù)量)可使與發(fā)射器電極310-10和310-11關(guān)聯(lián)的布線跡線330穿過(guò)傳感器區(qū)域來(lái)布線，而不是沿輸入裝置100的左下邊緣和右下邊緣。因此，在這類實(shí)施例中，沒(méi)有布線跡線沿輸入裝置100的邊緣來(lái)布線。

圖3B示出按照本公開的實(shí)施例、圖1的輸入裝置100中包含的接收器電極320、322的示意平面圖。如所示，各接收器電極320(例如接收器電極320-1)可穿過(guò)接收器電極322(例如接收器電極322-1)來(lái)布線，使得接收器電極320和接收器電極322均沿輸入裝置100的同一列延伸。如圖4A更詳細(xì)示出，在輸入裝置100的給定列中將接收器電極320、322穿過(guò)彼此來(lái)布線使輸入感測(cè)能夠針對(duì)由該列所交叉的各發(fā)射器電極310而使用兩個(gè)電容性像素來(lái)執(zhí)行。另外，在這類配置中，實(shí)質(zhì)的拓?fù)浜蛶缀螌?duì)稱性相對(duì)于發(fā)射器電極310來(lái)保持。

圖4A示出按照本公開的實(shí)施例、圖3A和圖3B的感測(cè)元件150的局部示意平面圖。如所示，感測(cè)元件150可包括發(fā)射器電極段311-1、311-2和311-3、接收器電極段321-1和321-2、接收器電極段323-1和323-2以及地電極段341-1、341-2和341-3。發(fā)射器電極段311-1、311-2和311-3通過(guò)跳線360-1和360-2電耦合，以形成發(fā)射器電極310-11。具體來(lái)說(shuō)，輸入裝置100的對(duì)應(yīng)行中包含的發(fā)射器電極段311-1、311-2、311-3等的每個(gè)可使用跳線360(其延伸越過(guò)和/或在下面通過(guò)接收器電極320和322、布線跡線330、地電極340等)來(lái)耦合以形成發(fā)射器電極310-11。例如，跳線360-1跨接收器電極322-1、地電極340和接收器電極320-1延伸，如圖4B所示。因此，跳線360-1可提供發(fā)射器電極段311-1與311-2之間的電連通性，同時(shí)還將發(fā)射器電極310-11與接收器電極322-1、地電極340和接收器電極320-1絕緣。另外，跳線360-2跨旁路315延伸，與發(fā)射器電極310-8關(guān)聯(lián)的布線跡線330穿過(guò)旁路315來(lái)布線。因此，跳線360-2可提供發(fā)射器電極段311-2與311-3之間的電連通性，同時(shí)還將發(fā)射器電極310-11與布線跡線330(其將發(fā)射器電極310-8電耦合到處理系統(tǒng)110)絕緣。

另外，接收器電極段321-1和321-2通過(guò)跳線360-3電耦合以形成接收器電極320-1，接收器電極段323-1和323-2通過(guò)跳線360-4電耦合以形成接收器電極322-1，以及地電極段341-1、341-2和341-3通過(guò)跳線360-5電耦合以形成地電極340(例如地電極340-1)。由跳線360-3、360-4和360-5所提供的連通性的截面圖分別結(jié)合圖4C-4F更詳細(xì)論述。

在各個(gè)實(shí)施例中，圖4A所示的感測(cè)元件150可由透明導(dǎo)電氧化物(TCO)，諸如氧化銦錫(ITO)，或者任何其他大體上透明的材料(包括碳納米管、納米線、(一個(gè)或多個(gè))金屬絲網(wǎng)和/或石墨烯結(jié)構(gòu))來(lái)組成。相應(yīng)地，為了保持相對(duì)襯底的透光率、折射率等的均勻性，“偽”電極350可設(shè)置在傳感器區(qū)域的未使用區(qū)域中。這些偽電極350沒(méi)有耦合到處理系統(tǒng)110，并且只為襯底提供更均勻光學(xué)外觀，諸如在襯底將要被覆蓋以顯示裝置和/或與其集成以形成觸摸屏裝置時(shí)。

地電極340可設(shè)置在接收器電極320與接收器電極322之間，以便將接收器電極320、322相互屏蔽和/或從一個(gè)或多個(gè)發(fā)射器電極310屏蔽。例如，一個(gè)或多個(gè)地電極段341可設(shè)置在接收器電極320與接收器電極322之間，以便控制哪一個(gè)接收器電極320、322接收發(fā)射器電極310所傳送的輸入感測(cè)信號(hào)，和/或控制哪一個(gè)接收器電極320、322在發(fā)射器電極310的給定位置接收輸入感測(cè)信號(hào)。例如，如圖4A的上部所示，地電極段341-1和341-2設(shè)置在接收器電極320-1與接收器電極322-1之間，以降低接收器電極322-1從發(fā)射器電極310-11接收輸入感測(cè)信號(hào)的程度。另外，如圖4A的下部所示，地電極段341-2和341-3設(shè)置在接收器電極320-1與接收器電極322-1之間，以降低接收器電極320-1從發(fā)射器電極310-11接收輸入感測(cè)信號(hào)的程度。同樣地，接收器電極320-1配置成接收?qǐng)D4A所示發(fā)射器電極310-11的頂部部分((例如頂部電容性像素)的所產(chǎn)生信號(hào)，以及接收器電極322-1配置成接收?qǐng)D4A所示發(fā)射器電極310-11的底部部分(例如底部電容性像素)的所產(chǎn)生信號(hào)。

在其他實(shí)施例中，地電極340可用來(lái)執(zhí)行輸入感測(cè)、諸如接近感測(cè)。例如，諸如通過(guò)將地電極340保持在大體上恒定的電壓并且測(cè)量必須添加到地電極340和/或從地電極340減去的電荷量以便保持那個(gè)電壓，地電極340可用來(lái)感測(cè)懸浮輸入對(duì)象140 (例如，沒(méi)有與輸入裝置100的表面相接觸的輸入對(duì)象140)。在這類實(shí)施例中，地電極340仍然可提供接收器電極320、322與發(fā)射器電極310之間的充分絕緣。在其他實(shí)施例中，地電極340可適配成執(zhí)行接近感測(cè)(例如懸浮感測(cè))，并且可以不再配置成提供接收器電極320、322與發(fā)射器電極310之間的絕緣。

圖4B-4F示出按照本公開的實(shí)施例、提供圖3A和圖3B的感測(cè)元件150的段之間的電連接的跳線360。如圖4B所示，跳線360-1跨接收器電極段323-1、地電極段341-2和接收器電極段321-2延伸，并且經(jīng)由襯底305上設(shè)置的導(dǎo)電橋312(諸如導(dǎo)電導(dǎo)線、碳納米管橋、納米線橋、TCO橋等)來(lái)提供發(fā)射器電極段311-1與311-2之間的電連通性。另外，發(fā)射器電極310-11由絕緣體314(諸如透明絕緣體)與接收器電極322-1、地電極340和接收器電極320-1絕緣。在其他實(shí)施例中，接收器電極段323-1、地電極段341-2和接收器電極段321-2可在導(dǎo)電橋312下面通過(guò)，和/或可設(shè)置在與發(fā)射器電極310-11和/或?qū)щ姌?12不同的層上。更一般來(lái)說(shuō)，在圖4B-4F的每個(gè)中，在各個(gè)實(shí)施例中可修改電極、布線跡線、導(dǎo)電橋、絕緣體等的任一個(gè)相互之間的位置和定向—諸如特定組件是在另一個(gè)組件之上布線還是在組件下面布線等。

參照?qǐng)D4C，跳線360-3跨地電極段341-1、341-2和接收器電極段323-1延伸，并且經(jīng)由襯底305上設(shè)置的導(dǎo)電橋312來(lái)提供接收器電極段321-1與321-2之間的電連通性。另外，接收器電極320-1由絕緣體314與地電極340和接收器電極322-1絕緣。參照?qǐng)D4D，跳線360-4跨地電極段341-2、341-3和接收器電極段321-2延伸，從而提供接收器電極段323-1與323-2之間的電連通性，同時(shí)將接收器電極322-1與地電極340和接收器電極320-1絕緣。參照?qǐng)D4E，跳線360-5跨偽電極350和接收器電極段321-2延伸，從而提供地電極段341-2與341-3之間的電連通性，同時(shí)將地電極340與偽電極350和接收器電極320-1絕緣。參照?qǐng)D4F，跳線360-2跨與發(fā)射器電極310-8關(guān)聯(lián)的布線跡線330延伸，從而提供地發(fā)射器電極段311-2與311-3之間的電連通性，同時(shí)將發(fā)射器電極310-11與布線跡線330絕緣。

圖5A示出按照本公開的實(shí)施例、圖1的輸入裝置100中包含的發(fā)射器電極510的示意平面圖，布線跡線530穿過(guò)發(fā)射器電極510的一部分來(lái)布線。如所示，耦合發(fā)射器電極510(例如耦合到處理系統(tǒng)110)的布線跡線530的一個(gè)或多個(gè)可設(shè)置在傳感器區(qū)域中，以及布線跡線530的一個(gè)或多個(gè)可沿輸入裝置100的邊緣來(lái)設(shè)置。在一些實(shí)施例中，這個(gè)配置使發(fā)射器電極510能夠經(jīng)由減少數(shù)量的處理步驟來(lái)設(shè)置在襯底上，同時(shí)還減少輸入裝置100的邊界寬度，并且降低布線跡線530不對(duì)稱地影響傳感器區(qū)域中包含的電容性像素的響應(yīng)的程度。例如，在一些實(shí)施例中，發(fā)射器電極510和關(guān)聯(lián)布線跡線530可經(jīng)由單個(gè)圖案化過(guò)程(例如沉積和蝕刻、沉積和剝離等)來(lái)設(shè)置在襯底上，而無(wú)需以后制作跳線來(lái)電耦合不同的發(fā)射器電極段(布線跡線穿過(guò)其布線)。

如圖5A所示，將處理系統(tǒng)110電耦合到發(fā)射器電極510-1至510-4的布線跡線530沿輸入裝置100的左邊緣或右邊緣來(lái)設(shè)置。相對(duì)照地，將處理系統(tǒng)110電耦合到發(fā)射器電極510-5至510-9的布線跡線穿過(guò)發(fā)射器電極510-6至510-10的一個(gè)或多個(gè)來(lái)布線。例如，將發(fā)射器電極510-6耦合到處理系統(tǒng)110的布線跡線530穿過(guò)發(fā)射器電極510-7至510-10來(lái)布線。此外，與發(fā)射器電極510-5至510-9的每個(gè)關(guān)聯(lián)的布線跡線530穿過(guò)發(fā)射器電極510-10來(lái)布線。因此，在一些實(shí)施例中，發(fā)射器電極510-10可使用八個(gè)獨(dú)立布線跡線530電耦合到處理系統(tǒng)110。

圖5B示出按照本公開的實(shí)施例、圖1的輸入裝置100中包含的接收器電極520、522的示意平面圖。如所示，各接收器電極520(例如接收器電極520-1)可接近接收器電極522(例如接收器電極522-1)來(lái)布線，使得接收器電極520和接收器電極522均沿輸入裝置100的同一列延伸。此外，沿輸入裝置100的給定列將接收器電極520、522相互接近地布線—按照?qǐng)D5B和圖6所示的交替方式—使輸入感測(cè)能夠針對(duì)由該列所交叉的各發(fā)射器電極510而使用兩個(gè)電容性像素來(lái)執(zhí)行。另外，與常規(guī)電極配置相比較，這個(gè)配置增強(qiáng)接收器電極520、522相對(duì)于發(fā)射器電極310的拓?fù)鋵?duì)稱性和幾何對(duì)稱性。

地電極540還可設(shè)置在接收器電極520、522之間—在與接收器電極520、522相同的層上或者在與接收器電極520、522不同的層上—以便將接收器電極520、522從與發(fā)射器電極510關(guān)聯(lián)的布線跡線530屏蔽。在一些實(shí)施例中，接收器電極520、522可設(shè)置在襯底的第一層上，以及發(fā)射器電極510可設(shè)置在相同襯底的第二層或者不同的襯底上。

圖6A示出按照本公開的實(shí)施例、圖5A和圖5B的感測(cè)元件150的局部示意平面圖。圖6B示出按照本公開的實(shí)施例、圖5A和圖5B的感測(cè)元件150的局部截面圖。如所示，感測(cè)元件150可包括設(shè)置在襯底505的兩側(cè)上的發(fā)射器電極段511-2和511-3、接收器電極520-4、522-4、520-5、522-5以及地電極540。為了在輸入裝置100的傳感器區(qū)域中對(duì)一個(gè)或多個(gè)布線跡線520進(jìn)行布線，發(fā)射器電極510的一個(gè)或多個(gè)可被分段。例如，如所示，與發(fā)射器電極510-5關(guān)聯(lián)的布線跡線530-2以及與發(fā)射器電極510-6關(guān)聯(lián)的布線跡線530-1和530-3穿過(guò)發(fā)射器電極510-8來(lái)布線。同樣地，發(fā)射器電極段511-2和511-3以及與發(fā)射器電極510-8關(guān)聯(lián)的發(fā)射器電極段511-1和511-4(圖6A和圖6B中未示出)的每個(gè)使用獨(dú)立布線跡線530電耦合到處理系統(tǒng)110。

各接收器電極520和接收器電極522的形狀可沿傳感器區(qū)域的長(zhǎng)度而改變，使得兩個(gè)電容性像素—一個(gè)與接收器電極520關(guān)聯(lián)以及一個(gè)與接收器電極522關(guān)聯(lián)—針對(duì)接收器電極520、522的列與發(fā)射器電極510之間的各交叉點(diǎn)來(lái)獲取。例如，如圖6A所示，接收器電極522-4和522-5在發(fā)射器電極510-8的下部附近可具有減少的寬度，以便使接收器電極520-4和520-5能夠接收這個(gè)區(qū)域中的所產(chǎn)生信號(hào)，并且降低接收器電極522-4和522-5接收所產(chǎn)生信號(hào)的程度。另外，接收器電極520-4和520-5在發(fā)射器電極510-8的上部附近可具有減少的寬度，以便使接收器電極522-4和522-5能夠接收這個(gè)區(qū)域中的所產(chǎn)生信號(hào)，并且降低接收器電極520-4和520-5接收所產(chǎn)生信號(hào)的程度。因而，在圖6A所示的傳感器區(qū)域中可獲取四個(gè)截然不同的電容性像素。

圖7A示出按照本公開的實(shí)施例、圖1的輸入裝置100中包含的感測(cè)元件150的局部示意平面圖。圖7B示出按照本公開的實(shí)施例、圖7A的感測(cè)元件150的局部截面圖。如所示，感測(cè)元件150可包括設(shè)置在襯底705上的發(fā)射器電極710-1、710-2和710-3、接收器電極720-1、722-1、720-2、722-2、720-3和722-3、懸浮電極724-1、724-2、724-3和724-4以及地電極740。與圖6A和圖6B所示配置形成對(duì)照，接收器電極720、722的寬度修改成允許懸浮電極724存在于接收器電極720、722的每列之間。同樣地，感測(cè)元件150可配置成檢測(cè)與輸入裝置100的感測(cè)區(qū)120中的輸入對(duì)象140關(guān)聯(lián)的觸摸和懸浮輸入。另外，如上所述，發(fā)射器電極710、布線跡線730和接收器電極720、722可經(jīng)由單個(gè)圖案化過(guò)程來(lái)設(shè)置在襯底的每側(cè)上，而無(wú)需以后制作跳線來(lái)電耦合不同的電極段。

圖8和圖9示出按照本公開的實(shí)施例、圖1的輸入裝置100中包含的感測(cè)元件150的局部示意平面圖，在其中多個(gè)傳感器電極沿相同軸彼此相交叉。圖8中，傳感器電極810越過(guò)垂直軸，而傳感器電極820、822越過(guò)水平軸。傳感器電極820、822穿過(guò)彼此來(lái)布線，以便取得傳感器電極820相對(duì)于傳感器電極810的對(duì)稱響應(yīng)，而不管在各傳感器電極820之間的傳感器電極822的不存在所引起的拓?fù)洳粚?duì)稱性。在一些實(shí)施例中，傳感器電極820和傳感器電極822執(zhí)行不同類型的感測(cè)，并且因而具有不同的幾何結(jié)構(gòu)。例如，傳感器電極820可用來(lái)檢測(cè)與輸入裝置100的表面相接觸的輸入對(duì)象140，以及傳感器電極822可用于接近感測(cè)，以檢測(cè)懸浮于其上、但是沒(méi)有接觸到輸入裝置100的表面的輸入對(duì)象140。在各個(gè)實(shí)施例中，將傳感器電極810、820、822耦合到處理系統(tǒng)110的布線跡線可穿過(guò)傳感器區(qū)域(例如通過(guò)旁路)來(lái)布線，如上所述。另外，傳感器電極810、820、822可穿過(guò)彼此來(lái)布線，使得所有傳感器電極810、820、822沿輸入裝置100的同一側(cè)來(lái)布線(例如，所有布線跡線都沿輸入裝置100的單一側(cè)來(lái)布線)。

圖9中，傳感器電極910越過(guò)垂直軸，而傳感器電極920、922越過(guò)水平軸。傳感器電極920、922穿過(guò)彼此來(lái)布線，以便取得傳感器電極920、922相對(duì)于傳感器電極910的對(duì)稱響應(yīng)?？扇〉脤?duì)稱響應(yīng)，而不管由傳感器電極920、922的布線跡線(其設(shè)置在傳感器電極920、922之間，遠(yuǎn)離傳感器電極910)所創(chuàng)建的拓?fù)洳粚?duì)稱性。傳感器電極920、922具有等效幾何結(jié)構(gòu)，并且進(jìn)行交替以限定各傳感器電極910的兩列，其實(shí)際上將所使用的傳感器電極910的數(shù)量減半。這類配置可實(shí)現(xiàn)減少的邊界寬度、更快的電容性幀掃描速率(例如，當(dāng)傳感器電極910按互電容感測(cè)配置來(lái)配置為發(fā)射器時(shí))、以及更低功率/管芯消耗(例如，當(dāng)傳感器電極910按互電容感測(cè)配置來(lái)配置為接收器時(shí))。另外，傳感器電極910、920、922可穿過(guò)彼此來(lái)布線，使得所有傳感器電極910、920、922沿輸入裝置100的同一側(cè)來(lái)布線(例如，所有布線跡線都沿輸入裝置100的單一側(cè)來(lái)布線)。

圖10示出按照本公開的實(shí)施例、圖1的輸入裝置100中包含的感測(cè)元件150的局部示意平面圖，在其中傳感器電極具有拓?fù)洳粚?duì)稱性。如所示，傳感器電極1020和傳感器電極1022越過(guò)水平軸。在一些實(shí)施例中，每組傳感器電極1020和傳感器電極1022用來(lái)執(zhí)行不同類型的輸入感測(cè)(例如懸浮/接近感測(cè)或觸摸感測(cè))。傳感器電極1010越過(guò)垂直軸，并且可用來(lái)執(zhí)行一種或多種類型的輸入感測(cè)(例如懸浮/接近感測(cè)和觸摸感測(cè))。由于由在各傳感器電極1020之間的傳感器電極1022的不存在所引起的拓?fù)洳粚?duì)稱性，傳感器電極1020上的幾何對(duì)稱性丟失。為了抵消這個(gè)不對(duì)稱性，在一些實(shí)施例中，例如，如圖8所示，通過(guò)允許傳感器電極1022通過(guò)各像素中的傳感器電極1020，傳感器電極1022可定位在傳感器電極1020的兩側(cè)上。在各個(gè)實(shí)施例中，傳感器電極1010、1020、1022可穿過(guò)彼此來(lái)布線，使得所有傳感器電極1010、1020、1022沿輸入裝置100的同一側(cè)來(lái)布線(例如，所有布線跡線都沿輸入裝置100的單一側(cè)來(lái)布線)。

圖11示出按照本公開的實(shí)施例、圖1的輸入裝置100中包含的感測(cè)元件150的局部示意平面圖，在其中傳感器電極具有幾何不對(duì)稱性。如所示，傳感器電極1120、1122越過(guò)水平軸，并且對(duì)應(yīng)于傳感器電極1110所限定的垂直軸的奇數(shù)/偶數(shù)列。幾何不對(duì)稱性因分別與在傳感器電極1122和1110之間以及在傳感器電極1120和1110之間延伸的傳感器電極1120、1122關(guān)聯(lián)的布線跡線而存在，從而引起相對(duì)于傳感器電極1110的不均勻響應(yīng)。在一些實(shí)施例中，傳感器電極1110、1120、1122可穿過(guò)彼此來(lái)布線，使得所有傳感器電極1110、1120、1122沿輸入裝置100的同一側(cè)來(lái)布線(例如，所有布線跡線都沿輸入裝置100的單一側(cè)來(lái)布線)。

圖12示出按照本公開的實(shí)施例、圖1的輸入裝置100中包含的感測(cè)元件150的局部示意平面圖，在其中三種傳感器電極類型沿相同軸來(lái)設(shè)置。傳感器電極1220、1222、1224可配置成執(zhí)行觸摸感測(cè)和/或接近/懸浮感測(cè)，同時(shí)通過(guò)使關(guān)聯(lián)布線跡線能夠穿過(guò)輸入裝置100的傳感器區(qū)域布線來(lái)減少輸入裝置100的邊界寬度。在一些實(shí)施例中，傳感器電極1220、1222可配置為奇數(shù)/偶數(shù)觸摸感測(cè)接收器電極，而傳感器電極1224可配置為接近/懸浮接收器電極。在其他實(shí)施例中，在沒(méi)有包括接近/懸浮感測(cè)的實(shí)現(xiàn)中，傳感器電極1224可耦合到系統(tǒng)地，以減輕輸入對(duì)象140與輸入裝置100之間的弱地連接的(一個(gè)或多個(gè))影響。在一些實(shí)施例中，傳感器電極1210、1220、1222、1224可穿過(guò)彼此來(lái)布線，使得所有傳感器電極1210、1220、1222、1224沿輸入裝置100的同一側(cè)來(lái)布線(例如，所有布線跡線都沿輸入裝置100的單一側(cè)來(lái)布線)。

圖13是按照本公開的實(shí)施例、用于使用圖1的輸入裝置100來(lái)執(zhí)行輸入感測(cè)的方法1300的流程圖。雖然方法1300結(jié)合圖1-12來(lái)描述，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，配置成按照任何適當(dāng)順序來(lái)執(zhí)行該方法的任何系統(tǒng)均落入本公開的范圍之內(nèi)。

方法1300開始于步驟1310，其中驅(qū)動(dòng)器模塊240驅(qū)動(dòng)一種或多種類型的傳感器電極(例如發(fā)射器電極310)用于輸入感測(cè)。在步驟1320，接收器模塊245在傳感器電極被驅(qū)動(dòng)用于輸入感測(cè)的同時(shí)從一種或多種類型的接收器電極(例如接收器電極320、322)接收所產(chǎn)生信號(hào)。在步驟1330，確定模塊250基于所產(chǎn)生信號(hào)來(lái)確定位置信息、諸如輸入對(duì)象140的存在和位置。然后，在步驟1340，處理系統(tǒng)110確定是否將要執(zhí)行附加輸入感測(cè)。如果將要執(zhí)行附加輸入感測(cè)，則方法1300返回到步驟1310。如果將不會(huì)執(zhí)行附加輸入感測(cè)，則方法1300結(jié)束。

因此，提供本文中闡述的實(shí)施例和示例，以便最好地說(shuō)明本公開及其具體應(yīng)用，并且由此使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵤┖褪褂帽竟_的實(shí)施例。但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)知道，僅為了說(shuō)明和舉例的目的而提供以上描述和示例。所闡述的描述并非意在是窮舉性的或者將本發(fā)明局限于所公開的精確形式。