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CN111811547A - 互电容触摸传感器和用于操作互电容触摸传感器的方法 - Google Patents

互电容触摸传感器和用于操作互电容触摸传感器的方法 Download PDF

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CN111811547A
CN111811547A CN202010171147.2A CN202010171147A CN111811547A CN 111811547 A CN111811547 A CN 111811547A CN 202010171147 A CN202010171147 A CN 202010171147A CN 111811547 A CN111811547 A CN 111811547A
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CN
China
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electrode
chains
touch sensor
drive
pads
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CN202010171147.2A
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太田垣贵康
石川和義
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Semiconductor Components Industries LLC
Original Assignee
Semiconductor Components Industries LLC
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Abstract

本发明题为“互电容触摸传感器和用于操作互电容触摸传感器的方法”。本发明涉及互电容触摸传感器和用于操作互电容触摸传感器的方法。该触摸传感器可包括多个水平定位的电极链和与多个水平定位的电极链重叠的多个垂直定位的电极链。来自多个水平定位的电极链和多个垂直定位的电极链的每个电极链可作为驱动电极和接收电极操作。

Description

互电容触摸传感器和用于操作互电容触摸传感器的方法
技术领域
本发明涉及互电容触摸传感器和用于操作互电容触摸传感器的方法。
背景技术
具有触摸感测表面的电子设备可利用各种电容感测设备，以允许用户做出选择并通过相对于电容感测元件移动他们的手指(或触笔)来移动物体。互电容触摸传感器不仅具有检测感测表面上触摸事件的能力，而且还具有检测接近事件的能力，其中手指不触摸感测表面但是紧邻感测表面。互电容触摸传感器通过测量传感器的电容和检测指示直接触摸或存在导电物体(例如，手指、手、脚或其它物体)的电容变化来操作。当导电物体与电容传感器接触或紧邻电容传感器时，电容发生变化并检测到导电物体。电路可用于测量电容的变化，并且可利用电容的变化来确定物体接近、接触和/或移动跨过传感器的触摸表面时的位置、压力、方向、手势、速度和加速度。
发明内容
本发明涉及互电容触摸传感器和用于操作互电容触摸传感器的方法。
该触摸传感器可包括多个水平定位的电极链和与多个水平定位的电极链重叠的多个垂直定位的电极链。来自多个水平定位的电极链和多个垂直定位的电极链的每个电极链可作为驱动电极和接收电极操作。
本发明解决的技术问题是常规系统可能不能正确地检测触摸事件。
根据第一方面，一种互电容触摸传感器包括：多个水平定位的电极链，其中来自该多个水平定位的电极链的每个电极链：包括第一多个电连接的电极焊盘；以及被配置为作为驱动电极和发射电极操作；以及多个垂直定位的电极链，该多个垂直定位的电极链与多个水平定位的电极链部分地重叠，其中来自多个垂直定位的电极链的每个电极链：包括第二多个电连接的电极焊盘；以及被配置为作为驱动电极和发射电极操作。
在一个实施方案中，第一多个电极焊盘经由第一多个连接器彼此电连接，其中来自第一多个电极焊盘的第一电极焊盘经由第一连接器连接到来自第一多个电极焊盘的第二电极焊盘；并且第二多个电极焊盘经由第二多个连接器彼此电连接，其中来自第二多个电极焊盘的第三电极焊盘经由第二连接器连接到来自第二多个电极焊盘的第四电极焊盘。
在一个实施方案中，第一多个电极焊盘：相对于彼此均匀地间隔开；以及以交替的对角图案布置；并且第二多个电极焊盘：相对于彼此均匀地间隔开；以及以交替的对角图案布置。
在一个实施方案中，多个水平定位的电极链形成在第一衬底层中；多个垂直定位的电极链形成在第二衬底层中；并且第一衬底层和第二衬底层粘合在一起。
在一个实施方案中，来自多个水平定位的电极链的至少一个电极焊盘在至少四个直接相邻的电极焊盘之间均匀地间隔开；并且来自多个垂直定位的电极链的至少一个电极焊盘在至少四个直接相邻的电极焊盘之间均匀地间隔开。
根据第二方面，一种用于操作互电容触摸传感器的方法包括：激活第一相，该第一相包括：将来自多个水平定位的电极链的第一电极链作为接收电极操作并且来自多个水平定位的电极链的所有剩余电极链作为驱动电极操作；将多个垂直定位的电极链作为驱动电极操作；以及在来自多个水平定位的电极链和多个垂直定位的电极链的第一电极链和直接相邻的驱动电极之间形成第一电容；以及激活第二相，该第二相包括：将来自多个垂直定位的电极链的第二电极链作为接收电极操作并且将来自多个垂直定位的电极链的所有剩余电极链作为驱动电极操作；将多个水平定位的电极链作为驱动电极操作；以及在来自多个水平定位的电极链和多个垂直定位的电极链的第二电极链和直接相邻的驱动电极之间形成第二电容。
在一个实施方案中，第一相还包括将来自多个水平定位的电极链的下一电极链作为接收电极操作，其中下一电极链与第一电极链直接相邻。
在一个实施方案中，第二相还包括将来自多个水平定位的电极链的下一电极链作为接收电极操作，其中下一电极链与第二电极链直接相邻。
在一个实施方案中，将多个垂直定位的电极链作为驱动电极操作包括向垂直定位的电极链中的每一个施加驱动信号；将多个水平定位的电极链作为驱动电极操作包括向水平定位的电极链中的每一个施加驱动信号。
根据第三方面，一种互电容触摸传感器包括：触摸传感器阵列，该触摸传感器阵列包括：多个电极链，该多个电极链包括：第一组电极链，该第一组电极链沿第一方向布置，其中来自第一组电极链的每个电极链以Z字形图案布置；以及第二组电极链，该第二组电极链沿垂直于第一方向的第二方向布置，其中来自第二组电极链的每个电极链以Z字形图案布置；其中来自多个电极链的每个电极链被配置为：接收驱动信号并且作为驱动电极操作；以及作为接收电极操作；以及微处理器，该微处理器耦接到触摸传感器阵列，其中该微处理器被配置为生成驱动信号并且根据预定序列向电极链施加驱动信号。
本发明实现的技术效果是提供能够精确检测触摸事件的触摸传感器。
附图说明
当结合以下示例性附图考虑时，可参照具体实施方式更全面地了解本技术。在以下附图中，通篇以类似附图标记指代各附图中的类似元件和步骤。
图1A和图1B代表性地示出了根据本发明技术的示例性实施方案的互电容触摸传感器；
图2代表性地示出了根据本发明技术的示例性实施方案的互电容触摸传感器系统；
图3代表性地示出了根据本发明技术的示例性实施方案的电容触摸传感器阵列；
图4A至图4B代表性地示出了根据本发明技术的示例性实施方案的水平定位的电极链的输入序列；并且
图5A至图5B代表性地示出了根据本发明技术的示例性实施方案的垂直定位的电极链的输入序列；
图6代表性地示出了根据本发明技术的示例性实施方案的相邻电极焊盘之间的电场线；
图7代表性地示出了根据本发明技术的示例性实施方案的触摸传感器阵列的激活序列；
图8是根据本发明技术的示例性实施方案的驱动电路的电路图；
图9是根据本发明技术的示例性实施方案的触摸传感器阵列的剖视图；
图10代表性地示出了根据本发明技术的示例性实施方案的形成在第一衬底上的水平定位的电极链；并且
图11代表性地示出了根据本发明技术的示例性实施方案的形成在第二衬底上的垂直定位的电极链。
具体实施方式
本发明技术可按照功能块组件和电路图进行描述。这样的功能块和电路图可以通过被构造成执行指定功能并且实现各种结果的任何数量的部件实现。例如，本发明技术可采用可执行各种功能的各类模数转换器、电容器、放大器、功率源、开关等。根据本发明技术的各个方面的用于电容触摸传感器的方法和装置可与任何电子设备和/或设备输入应用程序诸如蜂窝电话、音频设备、游戏设备、电视、个人计算机等结合操作。
参考图1A至图1B，互电容感测可用于通过测量驱动电极110(即，发射电极)和接收电极115(即，输入电极)之间的电容变化来检测物体。例如，在操作中，当在两个电压电平之间脉冲的功率源向驱动电极110提供驱动信号时，驱动电极110和接收电极115形成电场125。
互电容触摸感测可用于检测电场125内的物体120(即，接近感测)。例如，当诸如手、指尖、笔尖等的物体120进入电场125时，在电极110、115的表面处生成的电场125被破坏并且导致驱动电极110和接收电极115之间的电容发生变化。电容的变化可指示物体120与电极110、115的表面的接近。因此，物体120可能不需要物理地触摸电极110、115就能实现电容变化。
作为接近感测的替代或补充，互电容触摸感测可用作直接触摸传感器，其中可基于电容的变化来检测与电极110、115的直接接触。接近触摸和直接触摸可被称为触摸事件。
一般来讲，随着物体120的接近，诸如当一个人的手指靠近电极110、115时，物体120吸收电场125的一部分，从而减少能量的量并且因此减小电容。随着物体120越来越接近电极110、115的表面，物体120吸收电场125的更多部分，并且可继续减小电容。输出电压和对应的数字输出将根据电容的变化而变化。例如，电容的减小可能导致输出电压和对应的数字输出增大。由于数字输出根据检测到的能量的量而变化，因此定量或以其他方式估计物体120和电极110、115的表面之间的距离可以是可能的。
参考图2和图3，根据本发明技术的示例性实施方案，触摸传感器系统100可被配置为根据上述互电容感测的原理进行操作。触摸传感器系统100可包括触摸传感器阵列202、驱动电路235和微处理器单元(MPU)240。触摸传感器系统100可形成各种输入设备(诸如按钮、开关、拨盘、滑块、键或键盘、导航垫、触摸板)，并且可集成到电子设备(诸如蜂窝电话、个人计算机等)中。
在各种实施方案中，触摸传感器系统100可被配置为检测单个输入、多个输入和手势，诸如旋转、滚动、轻拂、缩放、拖动等。触摸传感器系统100可包括被布置为形成多个互电容型传感器的多个电极。
在各种实施方案中，触摸传感器阵列202可被配置为互电容触摸传感器。例如，触摸传感器阵列202可包括适当地配置为形成电场的多个电极。例如，多个电极可包括第一组电极链250，该第一组电极链包括沿着第一方向(例如，水平地)布置的多个第一单独的电极链，诸如单独的电极链205(1):205(4)。多个电极还可包括第二组电极链260，该第二组电极链包括沿着第二方向(例如，垂直地)布置的多个第二单独的电极链，诸如单独的电极链210(1):210(4)。在示例性实施方案中，第一组电极链250垂直于第二组电极链260。每个电极链可使用导电材料诸如金属形成。
参见图9、图10和图11，触摸传感器阵列202可形成在具有一个或多个衬底层的衬底上。例如，第一组电极链250可形成在第一衬底层900上，并且第二组电极链260可形成在第二衬底层905上。第一衬底层900可包括第一主表面925和与第一主表面925相对的第二主表面920。第二衬底层905可包括第一主表面910和与第一主表面910相对的第二主表面915。第一衬底层900和第二衬底层905可粘合在一起，使得第一衬底层900的第二主表面920直接邻近第二衬底层905的第二主表面915。因此，每个衬底层的各种元件可重叠但彼此电绝缘。衬底可包括用于沉积、形成和/或刻写电路的任何合适的材料，诸如涂有氧化铟锡的玻璃、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)衬底、聚合物膜、PCB衬底等。
参考图2，电极链205(1):205(4)、210(1):210(4)可以一定图案布置，该图案导致跨整个触摸传感器阵列202具有对称性。根据示例性实施方案，多个第一单独的电极链205(1):205(4)可跨触摸传感器阵列202对称地布置。例如，多个第一单独的电极链205(1):205(4)可沿着第二方向相对于彼此均匀地间隔开(例如，在触摸传感器阵列202上从上到下均匀地间隔开)。相似地，多个第二单独的电极链210(1):210(4)可跨触摸传感器阵列202对称地布置。例如，电极链210(1):210(4)可沿着第一方向相对于彼此均匀地间隔开(例如，在触摸传感器阵列202上从左到右均匀地间隔开)。
来自第一组电极链250的每个电极链205可包括多个电极焊盘225，诸如第一电极焊盘225(1)和第二电极焊盘225(2)。此外，每个电极链205还可包括多个连接器230，诸如第一连接器230(1)和第二连接器230(2)，用于将相邻的电极焊盘225电连接。例如，第一连接器230(1)可将第一电极焊盘225(1)连接到第二电极焊盘225(2)，并且第二连接器230(2)可将第二电极焊盘225(2)连接到下一个相邻的电极焊等。
相似地，来自第二组电极链260的每个电极链210可包括多个电极焊盘215，诸如第一电极焊盘215(1)和第二电极焊盘215(2)。此外，每个电极链210还可包括多个连接器220，诸如第一连接器220(1)和第二连接器220(2)，用于将相邻的电极焊盘215电连接。例如，第一连接器220(1)可将第一电极焊盘215(1)连接到第二电极焊盘215(2)，并且第二连接器220(2)可将第二电极焊盘215(2)连接到下一个相邻的电极焊盘等。
根据示例性实施方案，第二组电极链260的连接器220与第一组电极链250的连接器230重叠但与之电绝缘。
每组电极250、260可包括任何数量的电极链，并且每个电极链(例如，电极链205、210)可包括任何数量的电极焊盘和连接器。电极链、电极焊盘和连接器的数量可基于期望的灵敏度、阵列202的期望的总面积、特定的应用程序等。
电极焊盘215、225和连接器220、230可以任何合适的方式布置在衬底中。在示例性实施方案中，来自每个电极链的电极焊盘215、225可相对于彼此均匀地间隔开，并且可以通过连接器连接的交替的、对角图案布置。换句话讲，电极链以Z字形图案布置。例如，来自第一组电极链250的每个电极链205以从触摸传感器阵列202的第一边缘到触摸传感器阵列202的相对的第二边缘的Z字形图案布置。相似地，来自第二组电极链260的每个电极链210可基本上垂直于第一组电极链250定位并且以从触摸传感器阵列202的第三边缘延伸到触摸传感器阵列202的相对的第四边缘的Z字形图案布置。
根据示例性实施方案，并且参考图2和图8，每个电极链205、210可被配置为作为接收电极和驱动电极操作。例如，每个电极链205、210可被配置为接收驱动信号Cdrv，并且由此作为驱动电极操作。此外，每个电极链205、210的电容可被测量并且由此作为接收电极操作。
在各种实施方案中，并且作为将第一衬底900和第二衬底层900、905(图9)粘合在一起的结果，触摸传感器阵列202可被布置为包含n列(例如，列C1:C8)和m行(例如，行R1:R8)的m×n阵列，其中n和m为整数。例如，来自多个电极链的电极焊盘可形成第一列C1，并且来自多个电极链的电极焊盘可形成第一行R1等。因此，可根据包含行号和列号的特定坐标来描述触摸传感器阵列202内的每个电极焊盘的位置。
根据示例性实施方案并且参考图3，单个电极焊盘和相邻电极焊盘之间的间距可相等。例如，对于任何电极焊盘(本电极焊盘)，位于本电极焊盘的直接上方、本电极焊盘的直接下方、本电极焊盘的直接左侧和本电极焊盘的直接右侧的电极焊盘都与本电极焊盘间隔开距离W。换句话讲，所有电极焊盘均与至少4个直接相邻的电极焊盘均匀地间隔开。
该布置可在直接相邻的电极焊盘之间提供对称电场125。例如，并且参考图6，在操作中，当特定电极链作为接收电极操作时，激活行RN中的交替的电极焊盘将作为接收电极操作，并且在接收电极之间以及与接收电极直接相邻的电极焊盘将作为驱动电极操作。例如，在图6中，电极焊盘215作为驱动电极操作，并且电极焊盘225作为接收电极操作。
电极焊盘215、225可包括任何形状和尺寸。例如，每个电极焊盘215、225可为矩形形状或正方形形状。此外，连接器220、230可包括任何形状和尺寸。例如，连接器220、230可为连接到两个对角间隔开的电极焊盘的拐角的直线形形状。
在各种实施方案中，并且参考图2和图8，驱动电路235可生成驱动信号Cdrv并且将其施加到一个或多个电极链(例如，电极链205、210)。例如，驱动电路235可包括被配置为生成驱动信号Cdrv的驱动器805。驱动电路235可连接到MPU 240并且响应来自MPU的各种信号。例如，驱动器805可连接到MPU 140并且接收控制驱动信号Cdrv的电压的控制信号。例如，控制信号可指示低压(例如，零伏特)驱动信号Cdrv或高压(例如，大于零伏特)驱动信号Cdrv。
驱动电路235还可包括第一多个开关820诸如开关SW(1):SW(8)，该第一多个开关被配置为将驱动信号Cdrv选择性地施加到一个或多个电极链205、210。第一多个开关820可包括用于触摸传感器阵列202中的每个电极链的一个开关。例如，如果触摸传感器阵列202包括8个电极链，则第一多个开关820包括8个开关。来自第一多个开关820的每个开关可与微处理器240通信并且响应来自微处理器240的相应的开关信号。例如，来自第一多个开关820的每个开关基于开关信号为开启或关闭。
在各种实施方案中，驱动电路235还可被配置为通过测量和/或检测在一个或多个电极链之间形成的电容的变化来检测物体120。例如，驱动电路235可包括转换电路800，用于将电容值转换为数字输出。在示例性实施方案中，转换电路800可包括放大器诸如全差分放大器810、以及模数转换器(ADC)815。
全差分放大器810可接收来自具有参考电容Cref的参考电容器的第一输入和来自触摸传感器阵列202的第二输入，其中触摸传感器阵列202具有感测电容Cin，对应于电极链正作为接收电极操作。当没有物体吸收电场125时，感测电容Cin等于参考电容Cref，然而当物体进入电场125时，感测电容Cin等于参考电容减去电容变化(Cin＝Cref-ΔC，也即ΔC＝Cref-Cin)。差分放大器810可被配置为将电容变化(ΔC)转换为电压变化(ΔV)。
全差分放大器810还可包括反馈电容器，用于减少信号中的噪声。在示例性实施方案中，全差分放大器810包括耦接在差分放大器200的输出端子和非反相端子(+)之间的第一反馈电容器Cf1、以及耦接在全差分放大器810的输出端子和反相端子(-)之间的第二反馈电容器Cf2。根据示例性实施方案，全差分放大器810在非反相端(+)处接收参考电容Cref，并且在反相端子(-)处接收输入电容Cin。
ADC 815可被配置为将电压的变化转换为数字输出。例如，ADC 815可连接到全差分放大器810的输出端子。ADC 815可包括任何合适的ADC体系结构。
根据示例性实施方案，驱动电路235还可包括第二多个开关825诸如开关SW(9):SW(16)，用于选择性地将触摸传感器阵列202连接到转换电路800。第二多个开关825可包括用于触摸传感器阵列202中的每个电极链的一个开关。例如，如果触摸传感器阵列202包括8个电极链，则第二多个开关825包括8个开关。每个开关可与微处理器240通信并且响应来自微处理器240的开关信号。例如，来自第二多个开关825的每个开关基于开关信号为开启或关闭。
在各种实施方案中，触摸传感器系统100可根据电容的变化(ΔC)来检测数字输出何时达到和/或超过预定阈值。一旦数字输出达到或超过预定阈值，触摸传感器系统100可做出响应。例如，当数字输出达到或超过预定阈值(其可指示电子设备诸如蜂窝电话的某个输入选择)时，触摸传感器系统100可将控制信号发射到输出电路(未示出)，以在开启和关闭之间切换状态。
在各种实施方案中，微处理器240可被配置为将来自ADC 815的数字输出与预定阈值进行比较并且结合驱动信号Cdrv而利用数字输出来确定是否已发生触摸事件。例如，微处理器240可通过从每个电极链逐行地(例如，电极链205(1):205(4))和逐列地(例如，电极链210(1):210(4))接收输入电容来监测电容的变化。基于每个电极链的数字输出的值，微处理器240可确定触摸的坐标。例如，如果第一电极链205(1)被激活(例如，具有大于阈值的数字输出值)，并且稍后第三电极链210(3)也被激活，则微处理器240可确定在第1行第6列(R1，C6)发生了触摸事件。
微处理器240可被配置为在任何给定时间将每个电极链作为接收电极或驱动电极操作。例如，微处理器240可经由第一多个开关820激活除一个电极链之外的所有电极链的驱动信号Cdrv。微处理器240还可被配置为经由第二多个开关825的操作来测量未接收到驱动信号Cdrv的一个电极链的电容(即，接收电极的输入电容)。微处理器240可根据时钟信号(未示出)来操作第一多个开关和第二多个开关，使得第一多个开关和第二多个开关被同步。微处理器240还可根据时钟信号使驱动信号Cdrv脉冲。
在操作中，参考图4A至图4B、图5A至图5B、图7和图8，触摸传感器系统100检测进入电场125的物体120并且通过测量由接收电极和驱动电极形成的电容器的电容变化来确定是否发生触摸事件。
根据示例性操作，触摸传感器系统100将来自触摸传感器阵列202的一个电极链作为接收电极操作并且将所有剩余电极链作为驱动电极操作。微处理器240和驱动电路235可彼此结合操作以经由来自第二多个开关825的开关选择性地测量来自阵列202的一个电极链的输入电容Cin并且将驱动信号Cdrv经由来自第一多个开关820的开关施加到剩余电极链。
根据示例性实施方案，在第一时钟周期期间，触摸传感器系统100可将来自第一组电极链250的第一电极链205(1)作为接收电极操作，并且将所有其他电极链(例如，205(2):205(4)和210(1):210(4))作为驱动电极操作。触摸传感器系统100可测量在第一电极链205(1)和相邻的驱动电极链之间形成的电容。在第二时钟周期期间，触摸传感器系统100可将第二电极链205(2)作为接收电极操作并且将其他电极链(例如，205(1)、205(3):205(4)和210(1):210(4))作为驱动电极操作。触摸传感器系统100可测量在第二电极链205(2)和相邻的驱动电极链之间形成的电容。可重复该图案，直到第一组电极链250中的所有电极链都已经作为接收电极操作。
然后，触摸传感器系统100可将来自第二组电极链260的第一电极链210(1)作为接收电极操作，并且将所有其他电极链(例如，205(1):205(4)和210(2):210(4))作为驱动电极操作。触摸传感器系统100可测量在第一电极链205(1)和相邻的驱动电极链之间形成的电容。在第二时钟周期期间，触摸传感器系统100可将第二电极链210(2)作为接收电极操作，并且可将其他电极链(例如，205(1):205(4)、210(1)和210(3):210(4))作为驱动电极操作。触摸传感器系统100可测量在第二电极链210(2)和相邻的驱动电极链之间形成的电容。可重复该图案，直到第二组电极链260中的所有电极链都已经作为接收电极操作。
根据示例性操作，触摸传感器系统100根据第一相和第二相进行操作。在第一相中，第一组电极链250中的电极链作为接收电极相继操作并且从上到下进行测量。例如，并且参考图4A至图4B，在时间TM，第二电极链205(2)为接收电极(以白色显示)并且生成输入电容Cin，而所有其他电极链均作为驱动电极操作(以阴影线显示)。这可通过经由来自第二多个开关825的开关将第二电极链205(2)连接到转换电路800并且经由第一多个开关820将所有其他电极链连接到驱动信号Cdrv来实现。因此，在时间TM，第二电极链205(2)提供输入信号(Cin)并且由转换电路800进行测量。
在时间TM+1，第三电极链205(3)为接收电极(以白色显示)并且生成输入电容Cin，而所有其他电极链均作为驱动电极操作(以阴影线显示)。这可通过经由来自第二多个开关825的开关将第三电极链205(3)连接到转换电路800并且经由第一多个开关820将所有其他电极链连接到驱动信号Cdrv来实现。因此，在时间TM+1，第二电极链205(3)提供输入信号(Cin)并且由转换电路800进行测量。
在第二相中，第二组电极链260中的电极链作为接收电极相继操作并且从左到右进行测量。例如，并且参考图5A至图5B，在时间TN，第二电极链210(2)为接收电极(以白色显示)并且生成输入电容Cin，而所有其他电极链均作为驱动电极操作(以阴影线显示)。这可通过经由来自第二多个开关825的开关将第二电极链210(2)连接到转换电路800并且经由第一多个开关820将所有其他电极链连接到驱动信号Cdrv来实现。因此，在时间TN，第二电极链210(2)提供输入信号(Cin)并且由转换电路800进行测量。
在时间TN+1，第三电极链210(3)为接收电极(以白色显示)并且生成输入电容Cin，而所有其他电极链均作为驱动电极操作(以阴影线显示)。这可通过经由来自第二多个开关825的开关将第三电极链210(3)连接到转换电路800并且经由第一多个开关820将所有其他电极链连接到驱动信号Cdrv来实现。因此，在时间TN+1，第二电极链210(3)提供输入信号(Cin)并且由转换电路800进行测量。
另选地，可应用针对输入电容的其他测量序列，诸如从右到左和/或从下到上、或者任何其他期望的序列。
所示和所述特定具体实施方式用于展示所述技术及其最佳模式，而不旨在以任何方式另外限制本技术的范围。实际上，为简洁起见，系统的常规制造、连接、制备和其他功能方面可能未详细描述。此外，多张图中示出的连接线旨在表示各种元件之间的示例性功能关系和/或步骤。在实际系统中可能存在多个替代的或另外的功能关系或物理连接。
在上述描述中，已结合具体示例性实施方案描述了所述技术。然而，可在不脱离所述的本发明技术的范围的情况下作出各种修改和改变。以示例性而非限制性方式考虑说明和附图，并且所有此类修改旨在包括在本技术的范围内。因此，应通过所述的一般实施方案及其在法律意义上的等同形式，而不是仅通过上述具体示例确定所述技术的范围。例如，可以任何适当的顺序执行任何方法或过程实施方案中列举的步骤，并且不限于具体示例中提供的明确顺序。另外，任何系统实施方案中列举的组件和/或元件可以多种排列方式组合，以产生与本发明技术基本上相同的结果，并且因此不限于具体示例中阐述的具体配置。
上文已经针对具体实施方案描述了有益效果、其它优点和问题解决方案。然而，任何有益效果、优点、问题解决方案或者可使任何具体有益效果、优点或解决方案出现或变得更明显的任何要素都不应被解释为关键、所需或必要特征或组成部分。
术语“包含”、“包括”或其任何变型形式旨在提及非排它性的包括，使得包括一系列要素的过程、方法、制品、组合物或装置不仅仅包括这些列举的要素，而且还可包括未明确列出的或此类过程、方法、制品、组合物或装置固有的其它要素。除了未具体引用的那些，本技术的实施所用的上述结构、布置、应用、比例、元件、材料或部件的其它组合和/或修改可在不脱离其一般原理的情况下变化或以其它方式特别适于具体环境、制造规范、设计参数或其它操作要求。
上文已结合示例性实施方案描述了本技术。然而，可在不脱离本技术的范围的情况下对示例性实施方案作出改变和修改。这些和其他改变或修改旨在包括在本发明技术的范围内。
根据第一方面，一种互电容触摸传感器包括：多个水平定位的电极链，其中来自该多个水平定位的电极链的每个电极链：包括第一多个电连接的电极焊盘；以及被配置为作为驱动电极和发射电极操作；以及多个垂直定位的电极链，该多个垂直定位的电极链与多个水平定位的电极链部分地重叠，其中来自多个垂直定位的电极链的每个电极链：包括第二多个电连接的电极焊盘；以及被配置为作为驱动电极和发射电极操作。
在一个实施方案中，第一多个电极焊盘经由第一多个连接器彼此电连接，其中来自第一多个电极焊盘的第一电极焊盘经由第一连接器连接到来自第一多个电极焊盘的第二电极焊盘。
在一个实施方案中，第二多个电极焊盘经由第二多个连接器彼此电连接，其中来自第二多个电极焊盘的第三电极焊盘经由第二连接器连接到来自第二多个电极焊盘的第四电极焊盘。
在一个实施方案中，第二连接器与第一连接器重叠；并且第一电极焊盘、第二电极焊盘、第三电极焊盘和第四电极焊盘不重叠。
在一个实施方案中，第一多个电极焊盘：相对于彼此均匀地间隔开；以及以交替的对角图案布置。
在一个实施方案中，第二多个电极焊盘：相对于彼此均匀地间隔开；以及以交替的对角图案布置。
在一个实施方案中，多个水平定位的电极链形成在第一衬底层中；并且多个垂直定位的电极链形成在第二衬底层中；并且第一衬底层和第二衬底层粘合在一起。
在一个实施方案中，来自多个水平定位的电极链的至少一个电极焊盘在至少四个直接相邻的电极焊盘之间均匀地间隔开；并且来自多个垂直定位的电极链的至少一个电极焊盘在至少四个直接相邻的电极焊盘之间均匀地间隔开。
在一个实施方案中，直接相邻的电极焊盘包括直接上方的电极焊盘、直接下方的电极焊盘、直接右侧的电极焊盘和直接左侧的电极焊盘。
根据第二方面，一种用于操作互电容触摸传感器的方法包括：激活第一相，该第一相包括：将来自多个水平定位的电极链的第一电极链作为接收电极操作并且将来自多个水平定位的电极链的所有剩余电极链作为驱动电极操作；将多个垂直定位的电极链作为驱动电极操作；以及在来自多个水平定位的电极链和多个垂直定位的电极链的第一电极链和直接相邻的驱动电极之间形成第一电容；以及激活第二相，该第二相包括：将来自多个垂直定位的电极链的第二电极链作为接收电极操作并且将来自多个垂直定位的电极链的所有剩余电极链作为驱动电极操作；将多个水平定位的电极链作为驱动电极操作；以及在来自多个水平定位的电极链和多个垂直定位的电极链的第二电极链和直接相邻的驱动电极之间形成第二电容。
在一个实施方案中，第一相还包括将来自多个水平定位的电极链的下一电极链作为接收电极操作，其中下一电极链与第一电极链直接相邻。
在一个实施方案中，第二相还包括将来自多个水平定位的电极链的下一电极链作为接收电极操作，其中下一电极链与第二电极链直接相邻。
在一个实施方案中，将多个垂直定位的电极链作为驱动电极操作包括向垂直定位的电极链中的每一个施加驱动信号。
在一个实施方案中，将多个水平定位的电极链作为驱动电极操作包括向水平定位的电极链中的每一个施加驱动信号。
根据第三方面，一种互电容触摸传感器包括：触摸传感器阵列，该触摸传感器阵列包括：多个电极链，该多个电极链包括：第一组电极链，该第一组电极链沿第一方向布置，其中来自第一组电极链的每个电极链以Z字形图案布置；以及第二组电极链，该第二组电极链沿垂直于第一方向的第二方向布置，其中来自第二组电极链的每个电极链以Z字形图案布置；其中来自多个电极链的每个电极链被配置为：接收驱动信号并且作为驱动电极操作；以及作为接收电极操作；以及微处理器，该微处理器耦接到触摸传感器阵列，其中该微处理器被配置为生成驱动信号并且根据预定序列向电极链施加驱动信号。
在一个实施方案中，每个电极链包括：多个电极焊盘；以及多个连接器，用于将直接相邻的电极焊盘电连接。
在一个实施方案中，电极焊盘相对于彼此均匀地间隔开。
在一个实施方案中，至少一个电极焊盘在至少四个直接相邻的电极焊盘之间均匀地间隔开。
在一个实施方案中，直接相邻的电极焊盘包括直接上方的电极焊盘、直接下方的电极焊盘、直接右侧的电极焊盘和直接左侧的电极焊盘。
在一个实施方案中，第一组电极链形成在第一衬底上，第二组电极链形成在第二衬底上；并且第二衬底与第一衬底重叠。

Claims (10)

1.一种互电容触摸传感器，其特征在于包括：
多个水平定位的电极链，其中来自所述多个水平定位的电极链的每个电极链：
包括第一多个电连接的电极焊盘；并且
被配置为作为驱动电极和发射电极操作；和
多个垂直定位的电极链，所述多个垂直定位的电极链与所述多个水平定位的电极链部分重叠，其中来自所述多个垂直定位的电极链的每个电极链：
包括第二多个电连接的电极焊盘；并且
被配置为作为所述驱动电极和所述发射电极操作。
2.根据权利要求1所述的互电容触摸传感器，其特征在于：
所述第一多个电极焊盘经由第一多个连接器彼此电连接，其中来自所述第一多个电极焊盘的第一电极焊盘经由第一连接器连接到来自所述第一多个电极焊盘的第二电极焊盘；并且
所述第二多个电极焊盘经由第二多个连接器彼此电连接，其中来自所述第二多个电极焊盘的第三电极焊盘经由第二连接器连接到来自所述第二多个电极焊盘的第四电极焊盘。
3.根据权利要求1所述的互电容触摸传感器，其特征在于：
所述第一多个电极焊盘：
相对于彼此均匀地间隔开；并且
以交替的对角图案布置；并且
所述第二多个电极焊盘：
相对于彼此均匀地间隔开；并且
以所述交替的对角图案布置。
4.根据权利要求1所述的互电容触摸传感器，其特征在于：
所述多个水平定位的电极链形成在第一衬底层中；
所述多个垂直定位的电极链形成在第二衬底层中；并且
所述第一衬底层和所述第二衬底层粘合在一起。
5.根据权利要求1所述的互电容触摸传感器，其特征在于：
来自所述多个水平定位的电极链的至少一个电极焊盘在至少四个直接相邻的电极焊盘之间均匀地间隔开；并且
来自所述多个垂直定位的电极链的至少一个电极焊盘在至少四个直接相邻的电极焊盘之间均匀地间隔开。
6.一种用于操作互电容触摸传感器的方法，其特征在于包括：
激活第一相，所述第一相包括：
将来自多个水平定位的电极链的第一电极链作为接收电极操作并且将来自所述多个水平定位的电极链的所有剩余电极链作为驱动电极操作；
将多个垂直定位的电极链作为所述驱动电极操作；并且
在来自所述多个水平定位的电极链和所述多个垂直定位的电极链的所述第一电极链和直接相邻的驱动电极之间形成第一电容；以及
激活第二相，所述第二相包括：
将来自所述多个垂直定位的电极链的第二电极链作为接收电极操作并且将来自所述多个垂直定位的电极链的所有剩余电极链作为所述驱动电极操作；
将所述多个水平定位的电极链作为所述驱动电极操作；并且
在来自所述多个水平定位的电极链和所述多个垂直定位的电极链的所述第二电极链和直接相邻的驱动电极之间形成第二电容。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述第一相还包括将来自所述多个水平定位的电极链的下一电极链作为所述接收电极操作，其中所述下一电极链与所述第一电极链直接相邻。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述第二相还包括将来自多个水平定位的电极链的下一电极链作为所述接收电极操作，其中所述下一电极链与所述第二电极链直接相邻。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：
将所述多个垂直定位的电极链作为所述驱动电极操作包括向所述垂直定位的电极链中的每一个施加驱动信号；以及
将所述多个水平定位的电极链作为所述驱动电极操作包括向所述水平定位的电极链中的每一个施加所述驱动信号。
10.一种互电容触摸传感器系统，其特征在于包括：
触摸传感器阵列，所述触摸传感器阵列包括：
多个电极链，所述多个电极链包括：
第一组电极链，所述第一组电极链沿第一方向布置，
其中来自所述第一组电极链的每个电极链以Z字形图案布置；和
第二组电极链，所述第二组电极链沿垂直于所述第一方向的第二方向布置，其中来自所述第二组电极链的每个电极链以Z字形图案布置；
其中来自所述多个电极链的每个电极链被配置为：
接收驱动信号并且作为驱动电极操作；以及
作为接收电极操作；和
微处理器，所述微处理器耦接到所述触摸传感器阵列，其中所述微处理器被配置为生成所述驱动信号并且根据预定序列将所述驱动信号施加到所述电极链。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication
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