專利名稱：用于電容感測的接地保護的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及用于計算系統的輸入裝置，尤其涉及改進電容式觸摸傳感器面 板的觸摸檢測性能。
背景技術：
目前，有很多類型的輸入裝置可用于在計算系統中執(zhí)行操作，例如，按鈕或按 鍵、鼠標、軌跡球、觸摸傳感器面板、控制桿、觸摸屏等。特別地，由于觸摸屏操作的 方便性和多功能性以及其價格的下降，因此觸摸屏正變得日益普及。觸摸屏可以包括觸 摸傳感器面板，觸摸傳感器面板可以是具有觸敏表面的清晰面板(clearpanel)。觸摸傳感 器面板被放置在顯示屏的前部，使得觸敏表面覆蓋顯示屏的可視區(qū)域。觸摸屏可以允許 用戶通過利用手指或觸筆簡單地觸碰顯示屏，便可做出選擇和移動光標。通常，觸摸屏 能辨識觸摸以及觸摸在顯示屏上的位置，并且計算系統能解譯該觸摸，然后基于該觸摸 事件來執(zhí)行動作。觸摸傳感器面板可以作為像素陣列來實現，其中該像素陣列是通過多條驅動線 路(例如，行)與多條感測線路(例如，列)相交叉的方式形成的，其中驅動線路與感測 線路用介電材料分離。在一些觸摸傳感器面板中，行線和列線可以在基板的單個側面上 形成。在此類觸摸傳感器面板中，近電場線和遠電場線全都在每個像素的行線與列線之 間耦合，并且一些遠電場線穿過并且暫時離開保護驅動線路和感測線路的玻璃蓋(cover glass)。在觸摸傳感器面板上或是其附近，手指或其他物體的向下觸摸會將那些離開的遠 電場線分流至接地，從而將可被檢測到的像素的電容變化實現為觸摸事件。但是，由于 大多數電場線不能被手指分流，因此，信噪比(SNR)受到了限制，并且降低了像素的觸 摸事件檢測性能。

發(fā)明內容
本發(fā)明涉及一種觸摸傳感器面板，其具有在基板的單個側面上制造的觸摸傳感 器陣列，用于檢測單點觸摸事件或多點觸摸事件(一個或多個手指或其他物體大約同時 觸摸在觸敏表面上的不同位置)；并且本發(fā)明涉及使用接地保護裝置或接地隔離條來改 進觸摸傳感器面板的觸摸事件檢測性能。每個傳感器或像素可以是驅動線路與感測線路 相互作用的結果。感測線路(或驅動線路)可被制造成處于第一取向的列圖案或之字形 圖案，并且驅動線路(或感測線路)可被制造成處于第二取向的多邊形(例如，磚塊形或 五邊形)導電區(qū)域的行?？梢酝ㄟ^連接跡線將代表特定驅動線路的多邊形區(qū)域耦合在一 起，所述連接跡線被布線至在觸摸傳感器面板邊界區(qū)域中形成的特定總線線路。接地隔離條由導電材料形成并且連結至接地或另一各參考電壓，該接地隔離條 可以在連接跡線與相鄰的感測線路之間形成，以便將近電場線分流至接地，并且減少連 接跡線與感測線路之間的不期望的電容耦合。該接地保護裝置也由導電材料形成，并且 連結至接地或另一參考電壓，該接地保護裝置可以在驅動線路與感測線路之間形成，以
4便部分地或完全地圍繞感測線路，并且將近電場線分流至接地，以及改進傳感器的觸摸 事件檢測性能。使用接地保護的一個好處是改進了觸摸傳感器面板的觸摸事件檢測性能。通 過將大多數近電場線直接分流至接地而不是讓它們耦合至感測線路，使大多數遠電場線 受到觸摸事件的影響，接地保護裝置可以減小驅動線路與感測線路之間的不期望的互 電容。在主要是遠電場線影響互電容值的情況下，觸摸事件期間的電容變化可以接近 50%,這表明SNR得到了改善。


圖IA示出的是根據本發(fā)明實施例的例示觸摸傳感器面板，其包括列、塊體的行 以及僅沿著塊體一側布線的連接跡線。圖IB示出的是根據本發(fā)明實施例的圖IA中的例示觸摸傳感器面板的一部分的 近視圖，其中示出了塊體使用連接跡線以單逃逸配置方式被布線至總線線路。圖IC示出的是根據本發(fā)明實施例的圖IA中的例示觸摸傳感器面板的一部分， 該部分包括與列CO和Cl相關聯的塊體以及將塊體耦合至總線線路的連接跡線。圖2A示出的是根據本發(fā)明實施例的例示觸摸傳感器面板的一部分的側視圖，其 中示出了連接跡線與總線線路之間的連接。圖2B示出的是根據本發(fā)明實施例的圖2A中的例示總線線路一部分的頂視圖。圖3示出的是根據本發(fā)明實施例的例示觸摸傳感器面板的一部分，該部分包括 塊體的行，其中塊體的連接跡線是交錯的。圖4A示出的是根據本發(fā)明實施例的例示觸摸傳感器面板，其包括列、塊體的行 以及沿著塊體的兩側布線的連接跡線。圖4B示出的是根據本發(fā)明實施例的圖4A中的例示觸摸傳感器面板的一部分的 近視圖，其中示出了塊體使用連接跡線以雙逃逸配置被布線至下部總線線路。圖5A和5B示出的是根據本發(fā)明實施例的例示接地保護裝置對從多邊形導電材 料區(qū)域發(fā)出的電場線產生的效應的頂視圖和側視圖。圖5C和5D示出的是根據本發(fā)明實施例的例示接地保護裝置對從連接跡線發(fā)出 的電場線產生的效應的頂視圖和側視圖。圖5E和5F示出的是根據本發(fā)明實施例的例示接地保護裝置對從多邊形導電區(qū)域 發(fā)出并通過連接跡線與感測線路分離的電場線所產生的效應的頂視圖和側視圖。圖6示出的是根據本發(fā)明實施例的例示之字形雙插式觸摸傳感器面板的一部 分，其中該面板可以進一步減少連接跡線與列之間的雜散電容。圖7示出的是可與根據本發(fā)明實施例的觸摸傳感器面板一起操作的例示計算系統。圖8A示出的是可以包括根據本發(fā)明實施例的觸摸傳感器面板的例示移動電話。圖8B示出的是可以包括根據本發(fā)明實施例的觸摸傳感器面板的例示媒體播放
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具體實施例方式在以下關于優(yōu)選實施例的描述中將會參考構成本發(fā)明一部分的附圖，附圖中以
5圖解方式示出了可以實踐本發(fā)明的具體實施例。應當理解，在沒有脫離本發(fā)明實施例的 范圍的情況下，也可以使用其他實施例，并且可以進行結構改變。本發(fā)明涉及一種觸摸傳感器面板，其具有在基板的單個側面上制造的觸摸傳感 器陣列，用于檢測單點觸摸事件或多點觸摸事件(一個或多個手指或其他物體大約同時 觸摸到觸敏表面上的不同位置)；并且本發(fā)明涉及使用接地保護裝置或接地隔離條來改 進觸摸傳感器面板的觸摸事件檢測性能。每個傳感器或像素可以是驅動線路與感測線路 相互作用的結果。感測線路(或驅動線路)可被制造成處于第一取向的列圖案或之字形圖 案，并且驅動線路(或感測線路)可被制造成處于第二取向的多邊形(例如，磚塊形或五 邊形)導電區(qū)域的行。代表特定驅動線路的多邊形區(qū)域可以通過連接跡線耦合在一起， 該連接跡線被布線至在觸摸傳感器面板的邊界區(qū)域中形成的特定總線線路。接地隔離條由導電材料形成并且連結至接地或另一參考電壓，該接地隔離條可 以在連接跡線與相鄰的感測線路之間形成，以便將近電場線分流至接地并且減少連接跡 線與感測線路之間的不期望的電容耦合。接地保護裝置也由導電材料形成并且連結至接 地或另一參考電壓，該接地保護裝置可以在驅動線路與感測線路之間形成，以便部分地 或完全地圍繞感測線路，以及將近電場線分流至接地并且改進傳感器的觸摸事件檢測性 能。盡管在這里可以依照作為矩形磚塊或五邊形形狀的行形成的驅動線路以及作為 列圖案或之字形圖案形成的感測線路構成的大體垂直的布置來描述并示出傳感器面板中 的觸摸傳感器，但是本發(fā)明的實施例并不局限于此，而是還可適用于其他形狀的多邊形 區(qū)域以及用其他圖案形成的感測線路。圖IA示出的是根據本發(fā)明實施例的例示觸摸傳感器面板100，包括形成為列 106的感測線路(或驅動線路)C0_C5和多邊形區(qū)域(塊體)102的行，其中塊體的每個行 形成單獨的驅動線路(或感測線路)R0-R7。在圖IA的示例中，連接跡線104只沿著塊 體一側布線(所謂的“單逃逸(single escape)”配置)。盡管圖中顯示觸摸傳感器面板 100具有6列8行，但是應當理解，可以使用任何數量的列和行。圖IA中的列106和塊 體102可以在共面的單個導電材料層中形成。為了將特定行中的塊體102耦合在一起，同樣由導電材料形成的連接跡線104可 以沿著塊體的一側以單逃逸配置方式從塊體布線至特定總線線路110。由導電材料形成的 接地隔離條108可以在連接跡線104與相鄰的列106之間形成，以便減少連接跡線與列之 間的電容耦合。通過柔性電路112，可以使用于每條總線線路110和用于列106的連接 從觸摸傳感器面板100脫離。在觸摸屏實施例中，感測線路、驅動線路、連接跡線及接 地隔離條可以用基本透明的材料(例如，氧化銦錫(ITO))形成，但是也可以使用其他材 料。ITO層可以在玻璃蓋背部或單獨的基板的單個層上形成。圖IB示出的是根據本發(fā)明實施例的圖IA中的例示觸摸傳感器面板100的一部 分的近視圖，其中示出了如何可以用連接跡線104將塊體102以單逃逸配置方式布線至總 線線路110。在圖IB中，較長的連接跡線104(例如，跡線R7)可以寬于較短的連接跡 線(例如，跡線R2)，以便均衡跡線的總體電阻率，以及最小化驅動電路承受的總體電容負載。圖IC示出的是根據本發(fā)明實施例的圖IA中的例示觸摸傳感器面板100的一部分，其中包括與列CO和Cl相關聯的塊體102以及將塊體耦合至總線線路110的連接跡 線104(在圖中被象征性地示為細線)。出于例證目的，圖IB是以象征性方式而不是按 比例繪制的，并且在圖IB的示例中，總線線路BO耦合至塊體ROCO (離BO最近、相鄰 于列CO的塊體)及塊體ROCl (離BO最近、相鄰于列Cl的塊體)?？偩€線路Bl耦合 至塊體RlCO (離BO第二近、相鄰于列CO的塊體)及塊RlCl (離BO第二近、相鄰于列 Cl的塊體)。該模式對其他總線線路重復進行，以使總線線路B7耦合至塊體R7C0 (離 BO最遠、相鄰于列CO的塊體)及塊體R7C1 (離BO最遠、相鄰于列Cl的塊體)。圖2A示出的是根據本發(fā)明實施例的例示觸摸傳感器面板200的一部分的側視 圖，其中示出了連接跡線204與總線線路210之間的耦合。在圖2A中，總線線路210 和焊盤218(例如，具有電阻為每方塊1歐姆的金屬)可以在基板220 (例如，厚度為500 微米+/-50微米的玻璃)上形成。然后，在總線線路210和焊盤218上可以形成絕緣層 214(例如，厚度至少為3微米的有機聚合物)，并且通過圖案化該絕緣層214來產生通 孔216。然后，在絕緣層214上可以形成連接跡線204并使其進入通孔216，以在跡線與 總線線路210之間進行連接。另外，在焊盤218上的位置222處還可以局部形成用于形 成連接跡線204的同種導電材料，以便保護焊盤。在基板220的背側上，在基板220上 可以形成導電屏蔽層224(例如，厚度為50微米+/-10微米的ITO)，以便屏蔽感測線路 (圖2A中未示出)。然后，通過使用粘合劑(例如，25微米的PSA層)，可以將特定厚 度(例如，75微米+/-15微米)的抗反射(AR)膜226附加至屏蔽層224。通過使用能 形成導電接合的粘合劑228(例如，各向異性導電膜(ACF))，可以將柔性電路212附接至 觸摸傳感器面板200的頂部以及底部。最后，通過使用粘合劑232 (例如，厚度為150微 米+/-25微米的低酸性壓敏粘合劑(PSA))，可以將觸摸傳感器面板200接合至覆蓋材料 230(例如，厚度為800至1100微米的玻璃)。圖2B示出的是根據本發(fā)明實施例的圖2A的例示總線線路210的一部分的頂視 圖。應該指出的是，在圖2B的示例中，在通孔216為總線線路210和連接跡線之間提供 連接的點，頂部總線線路的寬度較寬(例如，100微米)。再次參照圖IC的示例，相比于總線線路B7 (及其到塊體R7C0和R7C1的連接 跡線)，總線線路BO到塊體ROCO和ROCl的連接跡線104在長度上要短很多，因此，總 線線路B7的阻抗和電容會比總線線路BO的阻抗和電容大很多。由于這種不平衡性，用 于指定觸摸量的觸摸量度在觸摸傳感器面板上有可能是不均衡的。因此，在本發(fā)明的一 些實施例中，耦合至特定總線線路的塊體可以交錯，以使每條總線線路承受更為均勻的 平均阻抗和電容，這樣做有助于均衡觸摸傳感器面板上的觸摸量度。圖3示出的是根據本發(fā)明實施例的例示觸摸傳感器面板300的一部分，其中包 括形成為塊體302的驅動線路(或感測線路)，并且所述塊體302的連接跡線304是交錯 的。為了清楚起見，圖3是以象征性方式而不是按比例繪制的，并且在圖3的示例中， 總線線路BO耦合至塊體ROCO (離BO最近、相鄰于列CO的塊體)及塊體R7C1 (離BO 最遠、相鄰于列Cl的塊體)?？偩€線路Bl耦合至塊體RlCO (離BO第二近、相鄰于列 CO的塊體)及塊體R6C1 (離BO第二遠、相鄰于列Cl的塊體)。這種耦合模式對其他 總線線路重復進行，這一點可以用總線線路B7耦合至塊體R7C0 (離BO最遠、相鄰于列 CO的塊)及塊體ROCl (離BO最近、相鄰于列Cl的塊體)來表明。通過像上文中描述
7的那樣交錯耦合至任何特定總線線路的塊體，每條總線線路將會承受更均勻的平均阻抗 和電容，這樣有助于均衡觸摸傳感器面板上的觸摸量度。然而應該理解，對于指定的總 線線路來說，借助這種布置，受到激勵的塊體的位置可能會有很大變化。但是，對所獲 得的觸摸圖像的后期處理可以辨別實際觸摸位置。另外，交錯處理還可增大功率均勻性。在不交錯的情況下，一些驅動器可能具 有很小的電容負載，而其他驅動器可能具有很大的電容負載。為了確保最大負載能被正 確驅動，需將所有驅動器都設計成能夠驅動最大電容負載，由此導致對所有驅動器的電 流要求增高，甚至是那些驅動負載不大的驅動器。但是，通過交錯處理，每個驅動器都 可以具有更為適中且大體相等的電容負載，并且只需要將驅動器設計成能夠驅動適中的 電容負載。圖4A示出的是根據本發(fā)明實施例的例示觸摸傳感器面板400，其中包括形成為 列406的感測線路(或驅動線路)、形成為塊體402的行的驅動線路(或感測線路)以及 沿著塊體兩側布線(所謂的“雙逃逸”配置)的連接跡線404(圖中象征性地示為細線)。 在圖4A的示例中，感測線路(或驅動線路)C0-C3可以形成為列406，且驅動線路(或 感測線路)R0-R7可以形成為塊體402的行，其中塊體的每個行形成單獨的驅動線路(或 感測線路)。盡管圖中顯示觸摸傳感器面板400具有4列8行，但是應當理解，可以使用 任何數量的列和行。圖4A中的列406和塊體402在共面的單個導電材料層中形成。為了將特定行中的塊體402耦合在一起，同樣由導電材料形成的連接跡線404可 以沿著塊體的交替?zhèn)让娌⒁噪p逃逸配置方式從塊體布線至特定的下部總線線路410或上 部總線線路414(但是應當理解，在其他實施例中也可以只使用處于頂部或底部的單組總 線線路)。由導電材料形成的接地保護裝置416可以在連接跡線404與相鄰的列406之間 形成。下部總線線路410和上部總線線路414以及列406的連接跡線可以沿著邊界區(qū)域 布線，并且可以通過柔性電路從觸摸傳感器面板400脫離。圖4B示出的是根據本發(fā)明實施例的圖4A的例示觸摸傳感器面板400的一部分 的近視圖，其中示出了如何可以使用連接跡線404以雙逃逸配置方式將塊體402布線至下 部總線線路410。在圖4B的示例中，在雙逃逸配置中，連接跡線404-R0-E可以直接布 線至下部總線線路410，連接跡線404-R1-E可以沿著塊體RO-E的右側布線，連接跡線 404-R2-E可以沿著塊體RO-E和Rl-E的左側布線，并且連接跡線404-R3-E可以沿著塊 體RO-E、Rl-E和R2-E (未示出)的右側布線。在圖4B的互電容雙逃逸實施例中，每個像素可以用一個列與兩個相鄰塊體之間 的互電容來表征(characterized)。例如，R0-C3的像素或傳感器可以用塊體RO-D與C3 之間的互電容418以及塊體RO-E與C3之間的互電容420形成。如上所述，可選的接地保護裝置可以在圖4A和圖4B中每個列的周圍形成，并 且還可以在圖1A、圖1B、圖IC和圖3中每個列的周圍形成。在一個實施例中，所述列 的寬度可以是大約1000微米，并且接地保護裝置的寬度約為250微米。使用接地保護裝 置的一個好處是改進了觸摸傳感器面板的觸摸事件檢測性能。圖5A和5B示出的是根據本發(fā)明實施例的例示接地保護裝置500對多邊形導電 材料區(qū)域502產生的效應的頂視圖和側視圖。圖5A示出的是不帶接地保護裝置的示例。當激勵信號驅動多邊形導電材料區(qū)域502或列504時，在多邊形區(qū)域502與列504之間會出現邊緣電場線506。如側視圖所 示，在該過程中，一些電場線會暫時離開玻璃蓋508。電場線506包括近電場線510，所 述近電場線510通常不會離開玻璃蓋508，由此不大會受到出現在玻璃蓋上或附近的手指 的影響。例如，近電場線510可以產生大約2.4pF的雜散電容Csig，但是觸摸事件期間 的雜散電容變化ACsig可能僅為0.05pF，這是一個大約2%的很小變化。電場線506還 包括遠電場線512，一些遠電場線512會暫時離開玻璃蓋506并被手指阻擋。與近電場線 510相比，遠電場線512可以產生約0.6pF的Csig，但在觸摸事件期間會經歷約0.3pF的 雜散電容變化ACsig，這是一個約50%的很大變化。這種大的變化代表了更好的信噪比 (SNR)以及改進的觸摸事件檢測。但是，當多邊形導電區(qū)域502或者列504受到激勵時，由于近電場線510和遠 電場線512全都存在，因此上述示例中產生的總Csig約為3.0pF，并且觸摸事件期間的雜 散電容的總體變化ACsig約為0.35pF，這表明僅有大約10%的變化。為了最大化觸摸 事件期間雜散電容的百分比變化，較為理想的是將不受觸摸事件影響的互電容量(即， 近電場線510)減至最小，以及改為盡可能依賴由觸摸事件改變的互電容(即，遠電場線 512)。圖5B示出是帶有接地保護裝置500的示例。如圖5B所示，接地保護裝置500 可以通過如下方式來減少驅動線路與感測線路之間的不期望的互電容不允許將近電場 線510耦合至感測線路504，而是將大多數近電場線510直接分流至接地，由此主要讓遠 電場線512受到觸摸事件的影響。在主要由遠電場線512影響互電容值的情況下，如上 所述，觸摸事件期間的電容變化有可能接近50%，這表明SNR得到了改進。圖5C和5D示出的是根據本發(fā)明實施例的例示接地保護裝置500對連接跡線514 產生的效應的頂視圖和側視圖。圖5C示出的是不帶接地保護裝置的示例。由于連接跡 線514可以耦合至多邊形導電區(qū)域，因此，連接跡線514也會受到激勵信號的驅動。如圖 5C中所示，在不帶接地保護裝置的情況下，近電場線510會耦合到相鄰的感測線路504， 從而導致感測線路上發(fā)生不期望的電容變化。但是，如圖5D所示，如果在適當位置設有 接地保護裝置500，那么近電場線510會被分流至接地保護裝置，而不是耦合到感測線路 504，由此減少了感測線路上的不期望的電容變化。圖5E和圖5F示出的是根據本發(fā)明實施例的例示接地保護裝置500對多邊形導電 區(qū)域502產生的效應的頂視圖和側視圖，多邊形導電區(qū)域502通過連接跡線514與感測線 路504分離。如圖5E中所示，在不帶接地保護裝置的情況下，近電場線510可以耦合到 感測線路504上，從而減少當發(fā)生觸摸事件時的感測線路上的電容變化百分比。但是， 如圖5F所示，如果在適當位置設有接地保護裝置500，那么近電場線510會被分流至接地 保護裝置，而不是耦合到感測線路504，由此讓大多數遠電場線512受觸摸事件的影響， 從而增大了發(fā)生觸摸事件時感測線路上的電容百分比變化。再次參照圖1A，先前提到的接地隔離條可以將連接跡線與感測線路之間的雜散 電容量Csig減至最小。然而，對于最長的布線跡線來說，仍會有數量級約為6pF的Csig 從連接跡線轉移到感測線路，由此可能減少動態(tài)范圍預算并使得校準難以進行。由于從 連接跡線到感測線路的雜散電容略微受到觸摸事件影響，因此，該雜散電容有可能導致 空間交互耦合，其中觸摸傳感器面板的一個區(qū)域內的觸摸事件會額外導致雜散電容減小并且在面板的遠端區(qū)域中出現明顯的觸摸事件(但這是假的觸摸事件)。圖6示出的是根據本發(fā)明實施例的例示之字形雙插式觸摸傳感器面板600的一部 分，它可以進一步減少連接跡線與感測線路之間的雜散電容。在圖6的示例中，表示驅 動線路(或感測線路)的多邊形區(qū)域602的形狀通常是五邊形，并且其取向是交錯的，其 中位于面板端部附近的一些塊體是被切斷的五邊形區(qū)域。感測線路(或驅動線路)604是 之字形形狀，接地保護裝置606則位于感測線路(或驅動線路)與五邊形區(qū)域602之間。 所有連接跡線608都在五邊形區(qū)域602之間的通道610中布線。在互電容實施例中，每 個像素或傳感器由五邊形區(qū)域與相鄰感測線路(或驅動線路)604之間形成的電場線616 表征。由于連接跡線608并非沿著任何感測線路(或驅動線路)604延伸，而是在五邊 形區(qū)域602之間延伸，因此，連接跡線608與感測線路(或驅動線路)604之間的雜散電 容被最小化，并且空間交互耦合也被最小化。先前，連接跡線608與感測線路(或驅動 線路)604之間的距離僅為接地保護裝置606的寬度，而在圖6的實施例中，該距離為接 地保護裝置的寬度加上五邊形區(qū)域602的寬度(該寬度沿著五邊形形狀的長度而有所不 同)。如圖6的示例所示，位于觸摸傳感器面板末端處的行R14的五邊形區(qū)域可能被截 短。因此，為R14的觸摸計算的質心612可能在y方向上偏離其真實位置。另外，為任 何兩個相鄰行的觸摸計算的質心將會沿χ方向錯開(彼此偏移)一個偏移距離。但是， 這種失配可以用軟件算法來糾正，從而重新映射(re-map)像素并消除失真。盡管在這里主要是依照互電容觸摸傳感器面板來描述本發(fā)明實施例的，但是應 當理解，本發(fā)明實施例同樣適用于自電容觸摸傳感器面板。在此類實施例中，參考接地 平面可以在基板背側上形成；或者在基板的與多邊形區(qū)域和感測線路相同的一側上形成 但是通過介電層與多邊形區(qū)域和感測線路隔開；亦或是在單獨基板上形成該平面。在自 電容觸摸傳感器面板中，每個像素或傳感器都具有相對于參考接地的自電容，這個自電 容會因為手指的存在而改變。圖7示出的是例示計算系統700，其中可以包括如上所述的本發(fā)明的一個或多個 實施例。計算系統700可以包括一個或多個面板處理器702和外設704，以及面板子系統 706。外設704可以包括但不限于隨機存取存儲器(RAM)或其他類型的存儲器或存儲裝 置，監(jiān)視計時器等等。面板子系統706可以包括但不限于一個或多個感測通道708，通道 掃描邏輯塊710以及驅動邏輯塊714。通道掃描邏輯塊710可以存取RAM 712，自主地 從感測通道讀取數據，以及提供對感測通道的控制。另外，通道掃描邏輯塊710可以控 制驅動邏輯塊714，以便產生不同頻率和相位的激勵信號716，激勵信號716可以有選擇 地被施加至觸摸傳感器面板724的驅動線路。在一些實施例中，面板子系統706、面板處 理器702和外設704可以集成在一個單獨的專用集成電路(ASIC)中。觸摸傳感器面板724可以包括具有多條驅動線路和多條感測線路的電容式感測 介質，但是也可使用其他感測介質。在互電容實施例中，驅動線路和感測線路的每個相 交點可以代表電容式感測節(jié)點，并且可以被視為像素(pixel)726。在將觸摸傳感器面板 724視為捕獲觸摸“圖像”時，這時將每個相交點視為像素將會特別有用。換句話說， 在面板子系統706已經確定是否在觸摸傳感器面板中的每個觸摸傳感器處檢測到觸摸事 件之后，這時可以將多點觸摸面板中發(fā)生觸摸事件的觸摸傳感器的圖案視為觸摸“圖像”(例如，觸摸面板的手指的圖案)。觸摸傳感器面板724中的每個感測線路都被耦合 至面板子系統706內的感測通道708 (在這里也被稱為事件檢測和解調電路)。計算系統700還可包括主處理器728，用于從面板處理器702接收輸出并基于 該輸出執(zhí)行動作，這些動作可以包括但不限于移動光標或指針之類的物體，滾動或平 移，調節(jié)控制設置，打開文檔或文件，查看菜單，做出選擇，執(zhí)行指令，操作耦合至主 設備的外設，接聽電話，電話呼叫，掛斷電話，改變音量或音頻設置，存儲與電話通信 相關聯的信息，例如地址、常撥號碼、已接來電、未接來電，登陸到計算機或計算機網 絡、允許經授權的個人訪問計算機或計算機網絡的限制區(qū)域，加載與用戶喜愛的計算機 桌面布局相關聯的用戶配置文件，允許訪問網頁內容，打開特定程序，加密或解碼訊息 等等。主處理器728還能執(zhí)行可能并非與面板處理相關聯的附加功能，并且可以耦接到 程序存儲裝置732和顯示裝置730 (例如，LED顯示器)，以便為該裝置的用戶提供用戶 界面(UI)。當顯示裝置730部分或完全位于觸摸傳感器面板724下方時，這時它可以與 觸摸傳感器面板724 —同形成觸摸屏718。應該指出的是，如上所述的一個或多個功能可以由保存在存儲器(例如，圖7外 設704的其中一個)內并由面板處理器702執(zhí)行的固件實施，或者可以由保存在程序存儲 裝置732內并由主處理器728執(zhí)行的固件來實施。該固件還可以被存儲和/或傳輸于那些 由指令執(zhí)行系統、設備或裝置使用或與之結合使用的任何計算機可讀介質內，例如，基 于計算機的系統、含有處理器的系統、或是其他那些可以從指令執(zhí)行系統、設備或裝置 提取指令并執(zhí)行指令的系統。在本文的語境中，“計算機可讀介質”可以是任何能夠包 含或存儲由指令執(zhí)行系統、設備或裝置使用或與之結合使用的程序的介質。計算機可讀 介質可以包括但不限于電子、磁性、光學、電磁、紅外或半導體系統、設備或裝置、 便攜式計算機磁碟(磁性)、隨機存取存儲器(RAM)(磁性)、只讀存儲器(ROM)(磁 性)、可擦可編程只讀存儲器(EPROM)(磁性)、便攜式光學磁碟(例如，CD、CD-R、 CD-RW、DVD、DVD-R或DVD-RW)、或快閃存儲器(例如，袖珍閃存卡、安全數字 卡、USB存儲裝置、記憶棒)等等。此外，固件還可以在由指令執(zhí)行系統、設備或裝置使用的或與之結合使用的任 何傳輸介質內傳輸，例如，基于計算機的系統、含有處理器的系統、或是其他那些可以 從指令執(zhí)行系統、設備或裝置提取指令并執(zhí)行指令的其他系統。在本文的語境中，“傳 輸介質”可以是任何能夠傳遞、傳播或傳輸由指令執(zhí)行系統、設備或裝置使用的或與之 結合使用的程序的介質。傳輸可讀介質可以包括但不限于電子、磁性、光學、電磁或 紅外有線或無線的傳送介質。圖8A示出的是根據本發(fā)明實施例的例示移動電話836，它可以包括觸摸傳感器 面板824和顯示裝置836，其中該觸摸傳感器面板具有以如上所述的方式形成的行和列。圖8B示出的是根據本發(fā)明實施例的例示數字媒體播放器840，它可以包括觸摸 傳感器面板824和顯示裝置830，其中該觸摸傳感器面板具有以如上所述的方式形成的行 和列。圖8A和圖8B的移動電話和媒體播放器可以很有利地受益于上述觸摸傳感器面 板，這是因為該觸摸傳感器面板會使這些裝置對觸摸更加敏感、更薄且更便宜，而這都 是可能對消費者滿意度和商業(yè)成功產生重大影響的重要消費者因素。
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盡管參照附圖對本發(fā)明的實施例進行了全面描述，但應當指出的是，各種改變 和修改對于本領域技術人員而言都是顯而易見的。此類改變和修改將視為包含于附權利 要求書所限定的本發(fā)明實施例的范圍以內。
權利要求
1.一種電容式觸摸傳感器面板，包括多條感測線路，其在單個層上形成并在基板的一個側面上被支撐； 多條驅動線路，所述多條驅動線路在所述基板的與所述多條感測線路相同的側面上 形成，所述多條感測線路和所述多條驅動線路形成電容式傳感器陣列；以及一個或多個接地保護裝置，其相鄰于所述多條感測線路中的一條或多條感測線路形 成，用于分流原本會將雜散電容耦合到所述感測線路上的電場線。
2.根據權利要求1所述的觸摸傳感器面板，所述一個或多個接地保護裝置被配置用于 分流原本會將雜散電容耦合到所述感測線路上的近場電場線。
3.根據權利要求1所述的觸摸傳感器面板，所述多條驅動線路由多個多邊形區(qū)域形成。
4.根據權利要求3所述的觸摸傳感器面板，所述一個或多個接地保護裝置在所述多個 多邊形區(qū)域中的一個或多個多邊形區(qū)域與所述一條或多條感測線路之間形成，用于分流 來自所述一個或多個多邊形區(qū)域的電場線。
5.根據權利要求3所述的觸摸傳感器面板，還包括多條連接跡線，所述多條連接跡線 相鄰于所述多邊形區(qū)域布線并在所述基板的與所述多條感測線路相同的側面上形成，每 條連接跡線耦合至不同的多邊形區(qū)域，所述一個或多個接地保護裝置在所述多條連接跡 線中的一條或多條連接跡線與所述一條或多條感測線路之間形成，用于分流來自所述連 接跡線的電場線。
6.根據權利要求1所述的觸摸傳感器面板，所述觸摸傳感器面板被集成在計算系統內。
7.根據權利要求6所述的觸摸傳感器面板，所述計算系統被集成在移動電話內。
8.根據權利要求6所述的觸摸傳感器面板，所述計算系統被集成在媒體播放器內。
9.一種用于改進電容式觸摸傳感器面板的觸摸檢測性能的方法，所述電容式觸摸傳 感器面板具有在單個基板的相同側面上形成的多條驅動線路和多條感測線路，所述方法 包括使用相鄰于所述一條或多條感測線路形成的一個或多個接地保護裝置來保護所述多 條感測線路中的一條或多條感測線路，所述接地保護裝置被配置成分流原本會將雜散電 容耦合到所述一條或多條感測線路上的電場線。
10.根據權利要求9所述的方法，還包括將所述一個或多個接地保護裝置配置成用 于分流近場電場線。
11.根據權利要求9所述的方法，還包括由多個多邊形區(qū)域形成所述多條驅動線路。
12.根據權利要求11所述的方法，還包括在所述多個多邊形區(qū)域中的一個或多個 多邊形區(qū)域與所述一條或多條感測線路之間形成所述一個或多個接地保護裝置，用于分 流來自所述一個或多個多邊形區(qū)域的電場線。
13.根據權利要求11所述的方法，還包括將多條連接跡線布線到所述基板的與所述多條感測線路相同的側面上且相鄰于所述 多邊形區(qū)域的位置；將每條連接跡線耦合至不同的多邊形區(qū)域；以及在所述多條連接跡線中的一條或多條連接跡線與所述一條或多條感測線路之間形成 所述一個或多個接地保護裝置，用于分流來自所述連接跡線的電場線。
14.一種用于改進電容式觸摸傳感器面板的觸摸檢測性能的方法，所述電容式觸摸傳 感器面板具有在單個基板的相同側面上形成的多條驅動線路和多條感測線路，所述方法 包括在與一條或多條感測線路相鄰的位置提供一條或多條接地路徑，用于分流原本會將 雜散電容耦合到所述一條或多條感測線路上的電場線。
15.根據權利要求14所述的方法，還包括將所述一條或多條接地路徑配置成用于 分流原本會將雜散電容耦合到所述感測線路上的近場電場線。
16.根據權利要求14所述的方法，還包括將所述多條驅動線路形成為多個多邊形 區(qū)域。
17.根據權利要求16所述的方法，還包括在所述多個多邊形區(qū)域中的一個或多個 多邊形區(qū)域與所述一條或多條感測線路之間形成所述一條或多條接地路徑，用于分流來 自所述一個或多個多邊形區(qū)域的電場線。
18.根據權利要求14所述的方法，還包括將多條連接跡線布線到所述基板的與所述多條感測線路相同的側面上且與所述多邊 形區(qū)域相鄰的位置；將每條連接跡線耦合至不同的多邊形區(qū)域；以及在所述多條連接跡線中的一條或多條連接跡線與所述一條或多條感測線路之間形成 所述一條或多條接地路徑，用于分流來自所述連接跡線的電場線。
19.一種包括觸摸傳感器面板的移動電話，所述觸摸傳感器面板包括多條感測線路，其在單個層上形成并在基板的一個側面上被支撐；多條驅動線路，其在所述基板的與所述多個感測線路相同的側面上形成，所述多條 感測線路和所述多條驅動線路形成電容式傳感器陣列；以及一個或多個接地保護裝置，其相鄰于所述多條感測線中的一條或多條感測線路形 成，用于分流原本會將雜散電容耦合到所述感測線路上的電場線。
20.一種包括觸摸傳感器面板的媒體播放器，所述觸摸傳感器面板包括多條感測線路，其在單個層上形成并在基板的一個側面上被支撐；多條驅動線路，其在所述基板的與所述多條感測線路相同的側面上形成，所述多條 感測線路和所述多條驅動線路形成電容式傳感器陣列；以及一個或多個接地保護裝置，其相鄰于所述多條感測線路中的一條或多條感測線路形 成，用于分流原本會將雜散電容耦合到所述感測線路上的電場線。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于電容感測的接地保護。所公開的是一種觸摸傳感器面板，包括使用接地保護裝置或接地隔離條來改善觸摸傳感器面板的觸摸事件檢測性能。在連接跡線與相鄰的傳感線路之間可以形成接地隔離條，以便將近電場線分流至接地，并且減小連接跡線與感測線路之間的不期望的電容耦合。在驅動線路與感測線路之間可以形成接地保護，以便部分或完全圍繞感測線路，以及將近場線分流至接地，并且提高傳感器的觸摸事件檢測性能。
文檔編號G06F3/03GK102016762SQ200980114531
公開日2011年4月13日 申請日期2009年4月22日 優(yōu)先權日2008年4月25日
發(fā)明者S·P·霍泰玲 申請人:蘋果公司