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CN102985835B - 具有接地插入电极的电容感测电路、方法和系统 - Google Patents

具有接地插入电极的电容感测电路、方法和系统 Download PDF

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CN102985835B
CN102985835B CN201180002761.5A CN201180002761A CN102985835B CN 102985835 B CN102985835 B CN 102985835B CN 201180002761 A CN201180002761 A CN 201180002761A CN 102985835 B CN102985835 B CN 102985835B
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Abstract

一种电容感测系统可包含：多个发射(TX)电极，其安置在第一方向上；多个第一电极，其安置在第二方向上且通过互电容耦合到所述TX电极，且在至少一个TX电极接收发射信号时耦合到电容感测电路；以及多个第二电极结构，其中散置有所述第一电极且在所述一个TX电极接收所述发射信号的同时耦合到接地节点。

Description

具有接地插入电极的电容感测电路、方法和系统
相关申请案
本申请案主张2011年7月15日申请的第61/508,323号美国临时专利申请案的权益，所述临时专利申请案的内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明大体涉及电容感测系统，且更特定来说涉及此类系统的感测电极布置。
背景技术
图23展示常规电容感测网络2300，其包含发射(TX)电极2302-0到-2和形成在TX电极(2302-0到-2)下方的接收(RX)电极2304-0到-2。在操作中，TX电极(2302-0到-2)可由发射信号驱动。可感测经驱动TX电极与RX电极(2304-0到-2)之间的互导。物件(例如，手指)的存在可导致此互导改变，这可感测为输入事件。在一些常规系统中，可感测到一些或所有电极的接地的自电容。
图24展示另一常规电容感测网络2400，其包含TX电极2402-0/1和RX电极2404-0/1。TX电极2402-0/1和RX电极2404-0/1由菱形板(一个展示为2406)形成。RX电极2404-0/1由在一个方向(展示为Y)上彼此导电连接的板形成。TX电极2402-0/1由通过导电跨接线(conductive jumper)(或跨桥(overpass))(一个展示为2408)在垂直方向(展示为X)上彼此导电连接的板形成。感测网络2400的感测操作可以针对图23描述的方式发生。
图25是含有与图23或24所示类似的感测网络的常规装置的感测模型的示意图。图25展示在感测操作中可存在于TX电极2502与RX电极2504之间的电容元件。电容Cm(本征)可为TX与RX之间在不存在物件的情况下的互电容，从而产生基线电流I_baseline。电容Cm(物件，负值)可为由于人体(例如，手指)的接近而引起的电容改变(在此情况下，负改变)，从而产生感测电流分量((+I_signal)。电容Cs(物件)可为所感测物件(例如，手指)与装置“接地”之间的“自”电容。应理解，装置接地可能不是真实的接地电位，且可能因将装置放置在非导电环境中而产生。电容Cf可为当装置接地从人体接地解耦时存在于装置与接地人体之间的电容。
如图所示，不存在显著Cf可导致计数器感测电流分量(-I_signal)，其可对抗感测电流+I_signal的强度而工作。足够大的计数器感测电流(-I_signal)可产生非响应(即，未能感测物件)或错误触摸事件。
发明内容
现将描述各种实施例，其展示在电容感测网络内提供接地电极的电容感测系统和方法，所述接地电极可提供物件(例如，手指)引发的接地电容。此接地电容可减少因装置接地从用户接地解耦而引起的信号差异。
附图说明
图1A和1B是根据实施例具有接地电极的电容感测系统的示意框图；
图2是根据实施例具有静态接地电极的电容感测系统的示意框图；
图3是根据实施例具有动态接地电极的电容感测系统的示意框图；
图4是根据实施例具有到接地的物件引发电容的电容感测系统的示意图表示；
图5是根据实施例具有散置有发射(TX)电极和接收(RX)电极的接地电极的感测网络的俯视平面图；
图6A和6B是根据实施例具有散置有TX电极和RX电极且形成在TX电极和RX电极的板内的接地电极的感测网络的俯视平面图；
图7是根据实施例具有散置有RX电极且无TX电极的接地电极的感测网络的俯视平面图；
图8是根据实施例具有散置有TX电极且无RX电极的接地电极的感测网络的俯视平面图；
图9A和9B是根据实施例具有交错的双重目的接地/TX电极的电容感测系统的图；
图10A和10B是根据实施例具有交错的双重目的接地/RX电极的电容感测系统的图；
图11是根据实施例具有拥有互锁形状的交错的双重目的接地/TX电极的电容感测系统的图；
图12是根据另一实施例具有拥有互锁形状的交错的双重目的接地电极的电容感测系统的图；
图13是根据又一实施例具有拥有互锁形状的交错的双重目的接地电极的电容感测系统的图；
图14是根据实施例具有显示装置的电容感测系统的图；
图15到20是根据各种实施例的触摸屏电容感测系统的横截面侧视图；
图21是根据实施例的方法的流程图；
图22是根据另一实施例的方法的流程图；
图23是常规感测网络的俯视平面图；
图24是另一常规感测网络的俯视平面图；
图25是常规电容感测系统的示意图表示。
具体实施方式
现将描述各种实施例，其展示在电容感测网络内提供接地电极的电容感测系统和方法，所述接地电极可提供物件(例如，手指)引发的接地电容。此接地电容可减少因装置接地从用户接地解耦而引起的信号差异。
在下文所示的各种实施例中，相同部分由相同的但具有对应于图号的第一数字的参考标号表示。
图1A在示意框图中展示根据第一实施例的电容感测系统100。系统100可包含感测网络102、感测控制部分104和接地节点106。感测网络102可包含接收(RX)电极108-0/1、发射(TX)电极110-0/1和接地电极(一个展示为112)。互电容(Cm)可存在于TX电极110-0/1与RX电极108-0/1之间。此互电容(Cm)可在所感测物件114接近电极时变化(例如，变小)。物件114可接地(即，可导电连接到接地116)。
另外，感测网络102可包含接地电极(一个展示为112)。接地电极112可在感测操作期间连接到接地节点106。此外，接地电极112可定位在对应的RX电极108-0/1和/或TX电极110-0/1附近。因此，当物件114接近RX或TX电极(108-0/1或110-0/1)且物件引发互电容(Cm)改变时，此物件还引发到接地的电容(接地电容)。接地电容可防止计数器感测电流(图25中的-I_signal)在装置接地从感测物件解耦的事件中不利地影响电容感测操作。
感测和切换部分104可感测RX与TX电极(108-0/1与110-0/1)之间的互电容(Cm)。另外，感测和切换部分104可提供接地电极112与接地节点106之间的导电连接。此连接可为静态或动态的。在静态连接实施例中，接地电极112可在整个感测操作期间保持连接到接地节点106。在一些动态连接实施例中，接地电极112可在一些感测操作阶段连接到接地节点116，但可接着在另一感测操作阶段充当RX或TX电极。
在又一实施例中，电极112可保持电隔离(即，浮动)，或可由单独的屏蔽信号驱动。
以此方式，电容感测系统可包含接近感测电极的接地电极，其在感测操作期间连接到接地节点。
图1B展示根据另一实施例的电容感测系统100′。图1B包含类似于图1A的部分的部分。然而，不同于图1A，图1B展示处于一个特定自电容感测配置中的系统100′。在此布置中，TX和/或RX电极(110-0/1和/或108-0/1)中的选定者可连接到接地节点106，同时其它电极充当感测电极。
以此方式，电容感测系统可包含接近感测电极的接地电极，其在自电容感测操作期间连接到接地节点。
图2在示意框图中展示根据另一实施例的电容感测系统200。系统200可包含类似于图1的特征的特征。图2展示具有拥有到接地节点的静态连接的接地电极的系统200。
图2不同于图1之处在于：感测控制部分204展示感测电路218和信号产生器电路220。此外，图2的实施例展示与接地电极212的静态接地节点连接，所述接地电极212具有到接地节点206的直接连接。
在操作中，信号产生器220可以TX信号驱动一个或一个以上选定TX电极210-0/1。归因于互电容(Cm)，此信号可引发RX电极208-0/1上的感测信号。感测电路218可检测指示感测物件(例如，手指)的接近的任何电容改变。在正执行此类感测操作的同时，接地电极212保持连接到接地节点206。因此，接地感测物件(例如，手指)的接近可引发如上所述的接地电容。
以此方式，电容感测系统可包含接近感测电极的接地电极，其具有到接地节点的静态连接。
图3在示意框图中展示根据另一实施例的电容感测系统300。系统300可包含类似于图1的特征的特征。图3展示具有拥有到接地节点的动态连接的接地电极的系统300。
图3不同于图1之处在于，感测网络302可包含双重目的电极324-0/1或326-0/1。双重目的电极324-0/1可在一个感测阶段充当RX电极，且在另一感测阶段充当接地电极。
另外或作为替代，可提供双重目的电极326-0/1，其在一个感测阶段充当TX电极，且在另一感测阶段充当接地电极。应理解，在一些实施例中，可提供一种类型的双重目的电极(即，一些电极充当RX和接地电极，而其它电极仅充当TX电极，或一些电极充当TX和接地电极，而其它电极仅充当RX电极)。然而，在其它实施例中，可提供两种类型的双重目的电极(一些电极充当RX和接地电极，而其它电极充当TX和接地电极)。
在其它实施例中，双重目的电极324-0/1中的选定者可由屏蔽信号驱动，或可在感测操作的一些阶段保持电隔离。
图3不同于图1之处还在于：感测控制部分304展示感测电路318与信号产生器电路320之间的电极开关。电极开关322可依据操作阶段选择性地连接接地电极306与感测电路之间的双重目的电极。在图3中，电极开关322可包含RX开关322-0，其可连接接地电极306与感测电路318之间的双重目的电极324-0以使双重目的电极324-0能够在一个阶段充当RX电极且在另一阶段充当接地电极。另外或作为替代，电极开关322可包含TX开关322-1，其可连接接地电极306与信号产生器电路320之间的双重目的电极326-1以使此类电极能够在一个阶段充当TX电极且在另一阶段充当接地电极。
以此方式，电容感测系统可包含具有到接地节点的动态连接的电极，从而使此类电极能够在某些阶段作为接地电极且在其它阶段作为感测电极(例如，TX或RX电极)。此外，系统可包含实现到其它信号(例如，屏蔽信号)的动态连接的元件，或可包含可在一些感测阶段期间动态地断开某些电极的元件。
图4是展示含有与本文的实施例中展示的感测网络类似的感测网络的装置的感测模型的示意图。图4展示在感测操作期间可存在于TX电极410与RX电极408之间的电容元件。如图25中的情况，电容Cm(本征)可为TX与RX之间在不存在物件的情况下的互电容，从而产生基线电流I_baseline；Cm(物件，负值)可为由于人体的接近而引起的电容改变(在此情况下，负改变)，从而产生感测电流分量((+I_signal)；且Cs(物件)可为所感测物件与装置“接地”(其可从感测物件接地解耦)之间的“自”电容。电容Cf可为存在于装置与接地感测物件(例如，人体部位，比如手指)之间的电容。
如本文实施例中所描述包含接地电极可产生物件引发的接地电容Cs(所引发)。接地电容Cs(所引发)可针对计数器感测电流分量((-I_signal)的全部或显著部分提供电流宿路径。因此，感测信号强度可得以改进，因为可减少或实质上消除电流分量((-I_signal)的存在。
以此方式，所引发的接地电容可改进经解耦装置接地引起的信号差异。
图5展示根据一个实施例的感测网络502。感测网络502可包含在类似于图1或2的实施例的实施例中，且展示具有静态接地连接的电极。图5展示感测网络502，其中TX和RX电极可形成在不同表面(例如，不同平面)上。
感测网络502可包含形成在TX电极510-0到510-2上方的RX电极508-0到508-2。另外，感测网络502可包含具有散置在RX电极508-0到508-2的结构之间的电极结构(一个展示为528)的接地电极512-0。另外，感测网络502可包含散置在TX电极510-0到510-2之间的接地电极512-1到512-3。在此布置中，影响RX与TX电极之间的互电容的物件的存在也可包含如本文描述的接地电容。
在特定实施例中，接地电极512-0的电极结构(例如，528)可形成在与RX电极508-0到508-2相同的表面上。此外，接地电极512-1到512-3可形成在与TX电极510-0到510-2相同的表面上。
接地电极512-0到512-3以影线展示以从感测(例如，RX和TX)电极描绘所述接地电极。
图6A展示根据另一实施例的感测网络602。感测网络602可包含在类似于图1或2的实施例的实施例中，且也展示具有静态接地连接的电极。图6A展示感测网络602，其中TX和RX电极可大体形成在相同表面上(例如，共面)。图6B展示图6A的放大部分。
感测网络602可具有由彼此连接的导电板形成的RX和TX电极，其中导电板具有形成在其中的开口。接地电极可形成在导电板的开口内。在图6A的特定实施例中，感测网络602可包含RX电极608-0到608-3、TX电极610-0/1和接地电极(一个展示为612)。
如图6B所示，RX电极(608-0/1)可由具有中空菱形形状的RX板(一个展示为628)形成。RX板(例如，628)可在变窄的连接处在一个方向(展示为Y)上彼此连接。接地电极612可形成在RX板628的开口内。以类似方式，TX电极(610-0)可由也具有中空菱形形状的TX板630形成。板630可通过导电桥接连接(即，“跨桥”结构)(一个展示为632)在另一方向(展示为X)上彼此连接。桥接连接(例如，632)可具有在RX和TX板(628和630)上方且在RX电极的窄部分上延伸的部分。如RX电极的情况中一样，接地电极612可形成在TX板630的开口内。
接地电极612以影线展示以从RX和TX电极描绘所述接地电极。接地电极612可通过较低连接(图中未展示)连接到接地节点。另外或作为替代，接地电极612可通过任何其它适宜类型的连接(包含“跨桥”结构)而彼此导电连接。
在此布置中，RX或TX电极附近的感测物件也将在接地电极附近。
图7展示根据另一实施例的感测网络702。感测网络702可具有与图5的结构类似的结构，然而接地电极中未散置有TX电极710-0到710-2。
图8展示根据另一实施例的感测网络802。感测网络802可具有与图5的结构类似的结构，然而接地电极结构中未散置有RX电极710-0到710-2。
图9A和9B展示根据另一实施例的电容感测系统900。系统900展示感测网络902，其具有在发射信号与接地节点之间动态切换的交错电极。
感测网络902可包含布置在第一方向(展示为X)上的RX电极908-0到908-3。在所展示的特定实施例中，RX电极(908-0到908-3)可由菱形导电板(一个展示为928)形成。
感测网络902还可包含在不同方向(展示为Y)上与第二双重目的电极926-1，926-3(奇数编号)交错的第一双重目的电极926-0，926-2(偶数编号)。在所展示的特定实施例中，双重目的电极(926-0到926-3)也可由菱形导电板形成。然而，每一双重目的电极(926-0到926-3)的板可通过跨桥结构(一个展示为932)导电连接。
图9A展示第一操作阶段。电极开关922可将第一双重目的电极(926-0，926-2)连接到接地节点和/或屏蔽节点906，其中可以屏蔽信号驱动屏蔽节点。屏蔽节点可为除接地节点以外的节点。连接到接地节点的电极通过影线展示。同时，电极开关922还可将第二双重目的电极(926-1，926-3)连接到发射信号(TX)。
图9B展示第二操作阶段。电极开关922可以与第一阶段相反的方式操作，将第一双重目的电极(926-0，926-2)连接到TX信号，同时将第二双重目的电极(926-1，926-3)连接到接地节点906。
应理解，在一些实施例中，可在给定时间激活交错群组中的少于全部TX电极(至少一个)。
第一和第二双重目的电极(926-1到926-3)的交错发可确保当所感测物件接近RX电极(908-0到908-3)和/或经激活(即，以TX信号驱动)双重目的电极时，所感测物件还将接近连接到接地节点的电极。这可产生到接地的物件引发电容，如本文所描述。
图10A和10B展示根据另一实施例的电容感测系统1000。系统1000展示感测网络1002，其具有在感测电路与接地节点之间动态切换的交错电极。
感测网络1002也可包含在一个不同方向(展示为X)上与第二双重目的电极1024-1，1024-3(奇数编号)交错的第一双重目的电极1024-0，1024-2(偶数编号)。在所展示的特定实施例中，双重目的电极(1024-0到1024-3)可具有与图9A和9B中所示的RX电极(908-0到908-2)相同或类似的结构。
感测网络1002还可包含布置在另一方向(展示为Y)上的TX电极1010-0到1010-3。在所展示的特定实施例中，TX电极(1010-0到1010-3)可具有与图9A和9B中所示的双重目的电极926-0到926-3相同或类似的结构。
图10A展示第一操作阶段。电极开关1022可将第一双重目的电极(1024-0，1024-2)连接到接地(或屏蔽)节点1006。连接到接地节点的电极通过影线展示。同时，电极开关1022还可将第二双重目的电极(1024-1，1024-3)连接到感测电路(未图示)。
图10B展示第二操作阶段。电极开关1022可以与第一阶段相反的方式操作，将第一双重目的电极(1024-0，1024-2)连接到感测电路，同时将第二双重目的电极(1024-1，1024-3)连接到接地(或屏蔽)节点1006。
第一和第二双重目的电极(1024-1到1024-3)的交错可有助于确保以针对图9A和9B所述相同的方式产生到接地的物件引发电容。
应理解，替代实施例可将图9A和9B所示的交错技术与图10A和10B所示的交错技术组合。
图11展示根据另一实施例的电容感测系统1100。电容感测系统1100可包含与图9A和9B所示的感测网络类似的感测网络1102。在图11中，在一个操作阶段中，第一双重目的电极1126-0，1126-2(偶数编号)可连接到接地(或屏蔽)节点1106，同时第二双重目的电极1126-1(奇数编号)连接到发射信号。在另一操作阶段中，第一和第二双重目的电极(1126-0到1126-3)可以相反方式连接到接地电极和TX信号。
图11不同于图9A/B之处在于，双重目的电极(1126-0到1126-3)可由具有延伸到邻近电极的开口中的部分的板形成。在所展示的实施例中，每一双重目的电极的板可具有延伸到邻近双重目的电极的开口以及RX电极(1108-0到1108-2)的开口中的部分。
更详细来说，如图11所示，双重目的电极1126-0可包含由第一部分1130-0、第二部分1130-1和第三部分1130-2形成的板。第一部分1130-0可具有中空菱形形状，其包含其中可定位来自邻近双重目的电极的板的开口。第二部分1130-1可从第一部分1130-0延伸到RX电极1108-1的板1128的开口中。第三部分1130-2可从第一部分1130-0延伸到邻近双重目的电极1126-1的板的开口中。在所展示的该特定实施例中，第一部分1130-0可具有中空菱形形状，而第二和第三部分(1130-1，1130-2)具有实心菱形形状。此外，RX电极(1108-0到1108-2)的板也可具有中空菱形形状。
以此方式，电极可具有互锁型式。因此，当感测物件接近有源电极时，其也接近连接到接地节点的电极。
图12展示根据另一实施例的感测网络1202。感测网络1202展示具有拥有互锁型式的电极的另一布置。双重目的电极1226-0/1可由具有第一部分1230-0和第二部分1230-1的板形成，所述第一部分1230-0具有用以接纳邻近电极的一部分的开口，且所述第二部分1230-1延伸到邻近电极的开口中。在所展示的特定实施例中，第一部分1230-0内的开口可为圆形，且第二部分1230-1也可为圆形。
双重目的电极1226-0/1可在如本文描述的特定阶段或操作期间充当RX或TX电极，或等效物。
图13展示根据另一实施例的感测网络1302。感测网络1302展示具有拥有与图12的互锁型式类似的互锁型式的电极的布置。然而，电极板部分可具有不同形状。在所展示的特定实施例中，第一部分1330-0内的开口可具有呈喇叭形展开到较宽部分中的锥形部分。第二部分1330-1可具有遵循第一部分1330-0内的开口的形状的形状。
虽然图11-13已展示具有特定形状的互锁电极，但替代实施例可具有其它形状。
图14在横截面侧视图中展示根据另一实施例的电容感测系统1400。系统1400可为触摸屏系统，其包含感测网络1402、显示装置1452和感测控制部分1404。感测网络1402可包含透明电极且可形成在显示装置1452上并实体上附接到显示装置1452。感测网络1402可包含如本文所描述或以等效方式静态地连接到接地节点的电极。另外或作为替代，感测和控制部分1404可在接地节点与有源状态(例如，充当RX或TX电极)之间动态地切换电极。
显示装置1452可包含任何适宜的显示装置，但在特定实施例中，可包含液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器、有机LED(OLED)显示器(仅举几例)。
图15在横截面侧视图中展示根据另一实施例的触摸屏电容感测系统1500。系统1500可包含(以堆叠形式)LCD 1552、气隙1534、第一透明膜1536-1、第一组图案化电极(一个展示为1538-0)、第一光学透射粘合剂(OCA)层1540-0、第二透明膜1536-1、第二组图案化电极(一个展示为1538-1)、第二OCA层1540-1和保护覆盖层1542。
在一个实施例中，第一组电极(例如，1538-0)可包含散置有TX电极的接地电极，而第二组电极(例如，1538-1)可包含散置有RX电极的接地电极。在特定实施例中，系统1500可包含与图5的电极结构类似的电极结构。
在另一实施例中，第一组电极(例如，1538-0)可包含TX电极且不包含散置的接地电极，而第二组电极(例如，1538-1)可包含散置有RX电极的接地电极。或者，第一组电极(例如，1538-0)可包含散置有TX电极的接地电极，而第二组电极(例如，1538-1)可包含RX电极且不包含散置的接地电极。在特定实施例中，系统1500可包含与图7或8的电极结构类似的电极结构。
另外或作为替代，第一和/或第二组(1538-0和/或1538-1)中的选定电极可为双重目的电极，其可在一个操作阶段连接到接地节点且在另一操作阶段充当有源电极。
图16在横截面侧视图中展示根据另一实施例的触摸屏电容感测系统1600。系统1600可包含(以堆叠形式)LCD显示器1652、气隙1634、形成在传感器玻璃1646的一个表面上的屏蔽层1644、形成在传感器玻璃1646的另一表面上的电极(一个展示为1638)、OCA层1640，以及保护覆盖层1642。电极1638可包含将电极的板彼此导电连接的跨桥结构1632。
在一个实施例中，电极中的选定者(例如，1638)可为散置有TX和RX电极的接地电极。在特定实施例中，系统1600可包含与图6A/B的电极结构类似的电极结构。
另外或作为替代，电极中的选定者(例如，1638)可为双重目的电极，其可在一个操作阶段连接到接地节点且在另一操作阶段充当有源电极。在特定实施例中，系统1600可包含与图9A/B、10A/B和11-13所示的电极结构中的任一者类似的电极结构。
图17在横截面侧视图中展示根据另一实施例的触摸屏电容感测系统1700。系统1700可包含(以堆叠形式)LCD 1752、气隙1734、形成在传感器玻璃1746的一个表面上的第一组图案化电极(一个展示为1738-0)、形成在传感器玻璃1746的另一表面上的第二组图案化电极(一个展示为1738-1)、OCA层1740和保护覆盖层1742。
如图15中的情况一样，在一个实施例中，散置的接地电极可包含在第一组电极(例如，1738-0)和/或第二组电极(例如，1738-1)内。另外或作为替代，第一组电极(例如，1738-0)和/或第二组电极(例如，1738-1)可为双重目的电极，其可在一个操作阶段连接到接地节点且在另一操作阶段充当有源电极。
图18在横截面侧视图中展示根据又一实施例的触摸屏电容感测系统1800。系统1800可包含(以堆叠形式)LCD 1852、气隙1834、第一组图案化电极(一个展示为1838-0)、第一透明膜1836-0、第一OCA层1840-0、第二透明膜1836-1、第二组图案化电极(一个展示为1838-1)、第二OCA层1840-1和保护覆盖层1842。
如图15中的情况一样，在一个实施例中，散置的接地电极可包含在第一组电极(例如，1838-0)和/或第二组电极(例如，1838-1)内。另外或作为替代，第一组电极(例如，1838-0)和/或第二组电极(例如，1838-1)可为双重目的电极，其可在一个操作阶段连接到接地节点且在另一操作阶段充当有源电极。
图19在横截面侧视图中展示根据一实施例的触摸屏电容感测系统1900。系统1900可包含(以堆叠形式)LCD显示器1952、气隙1934、透明层1936、屏蔽层1944、OCA层1940、图案化电极(一个展示为1938)和保护覆盖层1942。
如图16中的情况一样，在一个实施例中，电极中的选定者(例如，1938)可为散置有TX和/或RX电极的接地电极。另外或作为替代，电极(例如，1938)可包含双重目的电极，其可在一个操作阶段连接到接地节点且在另一操作阶段充当有源电极。
图20在横截面侧视图中展示根据另一实施例的触摸屏电容感测系统2000。系统2000可包含(以堆叠形式)LCD显示器2052、气隙2034、透明层2036、电极(一个展示为2038)和保护覆盖层2042。电极2038可包含将电极的板彼此导电连接的跨桥结构2032。
电极中的选定者(例如，2038)可为散置有TX和/或RX电极的接地电极。另外或作为替代，电极(例如，2038)可包含双重目的电极，其可在一个操作阶段连接到接地节点且在另一操作阶段充当有源电极。
以上实施例已展示根据各种实施例的装置、系统和方法。现将参看流程图描述额外方法。
图21展示根据一个实施例的方法2100，其可包含以发射信号驱动TX电极(2160)。此动作可包含以周期性信号驱动一个或一个以上TX电极。方法2100确定经驱动TX电极与第一电极之间的互电容，其中第二电极中散置有第一电极且还连接到接地节点(2162)。此动作可包含测量由第一电极上的TX信号引发的信号。此外，此动作可包含维持接地节点与第二电极之间的静态或动态连接。
第二电极中可散置有第一电极以确保当所感测物件的接近引起互电容改变时，同一物件以第二电极引发到接地的电容。
图22展示根据另一实施例的方法2200。方法2200可包含感测操作的至少两个阶段。在第一感测阶段中，可以发射信号驱动一个或一个以上第一电极，同时将散置有第一电极的第二电极连接到接地节点(2264)。可感测RX电极与经驱动第一电极之间的互电容(2266)。
在第二感测阶段中，可以发射信号驱动一个或一个以上第二电极，同时将第一电极连接到接地节点(2268)。可感测RX电极与经驱动第二电极之间的互电容(2270)。
实施例可用于电容感测系统中以改进可使其接地从感测物件(例如，人体)的接地解耦的装置的物件感测信号。接地连接电极的包含可确保由于解耦接地状态引起的不良电流信号具有穿过接地感测物件(例如，手指)所引发的接地电容的放电路径。
在非常具体的实施例中，与图6A/B所示类似的菱形型式和与图5所示类似的条带型式可具有约4.5到5毫米的间距，电阻可为约4-7千欧姆，且电容约30pF(在四寸面板上)。
应了解，贯穿于本说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的参考意味着结合实施例描述的特定特征、结构或特性包含在本发明的至少一个实施例中。因此，强调且应了解，本说明书的各个部分中对“一实施例”或“一个实施例”或“一替代实施例”的两个或两个以上参考不必全部指代同一实施例。此外，特定特征、结构或特性可在本发明的一个或一个以上实施例中适当地组合。
类似地，应了解，在本发明的示范性实施例的以上描述中，本发明的各种特征有时出于使本发明成流线形的目的而在单一实施例、图或其描述中分组在一起，从而辅助理解各种发明方面的一者或一者以上。然而，本发明的此方法不应解释为反映权利要求书要求比每一权利要求中明确陈述的特征多的特征的意图。事实上，发明方面在于不足单一以上揭示的实施例的全部特征。因此，附随于具体实施方式的权利要求书在此明确地并入此具体实施方式中，且每一权利要求作为本发明的单独实施例而独立存在。

Claims (19)

1.一种电容感测系统，其特征在于，包括：
多个发射TX电极，其安置在第一方向上；
多个第一电极，其安置在第二方向上且通过互电容耦合到所述多个发射TX电极，且在至少一个TX电极接收发射信号时耦合到电容感测电路；
多个第二电极结构，其中散置有所述多个第一电极且至少在所述至少一个TX电极接收所述发射信号的同时耦合到接地节点；以及
多个第一电极开关，其在所述接地节点与所述电容感测电路之间选择性地耦合到所述多个第一电极和所述多个第二电极结构。
2.如权利要求1所述的电容感测系统，其特征在于：
所述多个第二电极结构具有到所述接地节点的静态连接。
3.如权利要求1所述的电容感测系统，其特征在于，进一步包含：
多个第二电极开关，其选择性地将所述多个第二电极结构或所述多个第一电极耦合到屏蔽信号。
4.如权利要求1所述的电容感测系统，其特征在于，进一步包含：
多个第三电极开关，其选择性地隔离所述多个第二电极结构或所述多个第一电极。
5.如权利要求1所述的电容感测系统，其特征在于：
所述多个第一电极和所述多个第二电极结构在所述第二方向上彼此交替。
6.如权利要求5所述的电容感测系统，其特征在于：
每一第一电极包括形成在平坦表面上且彼此电连接的多个感测板，每一感测板具有形成在其中的开口；且
所述多个第二电极结构形成在第一电极的感测板的所述开口内。
7.如权利要求1所述的电容感测系统，其特征在于：
所述多个发射TX电极和所述多个第一电极各自包括形成在平坦表面上且通过窄部分彼此电连接的多个感测板，所述窄部分包含在所述平坦表面上延伸的桥接连接和形成在所述平坦表面上的非桥接连接。
8.如权利要求1所述的电容感测系统，其特征在于，进一步包含：
显示装置，其实体上连接到所述多个发射TX电极、所述多个第一电极和所述多个第二电极结构，且经配置以经由所述多个发射TX电极、所述多个第一电极和所述多个第二电极结构发射图像。
9.一种用于电容感测的方法，其特征在于，包括：
在至少第一感测阶段，
以发射信号驱动多个发射TX电极中的至少一个发射TX电极；
检测第一电极与所述至少一个发射TX电极之间的互电容；
至少在以所述发射信号驱动所述至少一个发射TX电极的同时维持第二电极结构与接地节点之间的连接，所述第二电极结构中散置有所述第一电极；以及
在至少第二感测阶段，至少在以所述发射信号驱动所述至少一个发射TX电极的同时维持所述第一电极与所述接地节点之间的连接。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于：
维持所述第二电极结构与所述接地节点之间的所述连接包含在检测与所述第二电极结构的互电容的同时实现到所述接地节点的静态连接。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于：
在至少所述第二感测阶段，
以发射信号驱动至少一个发射TX电极；以及
检测第二电极结构与所述至少一个发射TX电极之间的互电容。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于：
在每一邻近第一电极之间形成至少一个第二电极结构。
13.如权利要求9所述的方法，其特征在于，进一步包含：
至少在以所述发射信号驱动所述至少一个发射TX电极的同时维持第四电极结构与所述接地节点之间的连接，所述第四电极结构中散置有所述多个发射TX电极。
14.如权利要求9所述的方法，其特征在于，进一步包含：
经由所述多个发射TX电极、第一电极和第二电极结构用显示装置显示图像。
15.一种电容感测系统，其特征在于，包括：
多个导电板，其形成在一表面上且通过窄部分彼此接合以形成发射TX和接收RX电极；以及
第一开关电路，其选择性地将所述接收RX电极或所述发射TX电极中的至少一些电极连接到接地节点，同时至少一个发射TX电极耦合到TX信号，且多个接收RX电极耦合到电容感测电路。
16.如权利要求15所述的电容感测系统，其特征在于，进一步包含：
第二开关电路进一步选择性地将所述发射TX电极或所述接收RX电极中的至少一些电极连接到屏蔽信号。
17.如权利要求15所述的电容感测系统，其特征在于，进一步包含：
第三开关电路进一步选择性地将所述发射TX电极或所述接收RX电极中的至少一些电极电隔离。
18.如权利要求15所述的电容感测系统，其特征在于：
所述发射TX电极包含交替的第一发射TX电极和第二发射TX电极；且
所述第一开关电路在以所述TX信号驱动所述第二发射TX电极的同时将所述第一发射TX电极连接到所述接地节点，且在以所述TX信号驱动所述第一发射TX电极的同时将所述第二发射TX电极连接到所述接地节点。
19.如权利要求15所述的电容感测系统，其特征在于：
至少所述发射TX电极的所述多个导电板每一者包含具有在其中形成有开口的第一部分，以及延伸到邻近发射TX电极的第一部分的所述开口中的第二部分。
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