用於電容感應電極相關應用的網格結構的製作方法
2023-08-03 08:09:51 1
專利名稱：用於電容感應電極相關應用的網格結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及觸摸傳感器領域，更具體地涉及電容性觸摸傳感器陣列中的元件的跡線圖案。
背景技術：
例如筆記本電腦、個人數據助理(PDA)、公用電話亭和移動手持設備等計算設備具有被稱為人機界面設備的用戶界面設備，其。變得更常見的用戶界面設備是觸摸傳感器輸入板(通常被稱為觸摸板)。基本的筆記本電腦的觸摸傳感器輸入板模仿個人計算機(PC)滑鼠的功能。為了固有的便攜性，觸摸傳感器輸入板通常被嵌入到PC筆記本中。觸摸傳感器輸入板通過使用兩個限定的軸來複製滑鼠的X/Y移動，該兩個限定的軸包含監測例如手指等一個或多個導電對象的位置的傳感器元件的集合。可以通過位於觸摸板附近的兩個機械按鈕，通過在觸摸傳感器輸入板本身上輕擊命令來複製滑鼠右/左按鈕的點擊。觸摸傳感器輸入板提供用於執行例如定位指針或在顯示器上選擇條目等功能的用戶界面設備。這些觸摸傳感器輸入板可以包括用於監測多個軸中的運動的多維傳感器陣列。傳感器陣列可以包括一維傳感器陣列，以檢測一個軸上的運動。傳感器陣列也可以是二維的，以檢測兩個軸上的運動。變得更普通的另一個用戶界面設備是觸控螢幕。還被稱為觸摸窗口、觸摸面板或觸控螢幕面板的觸控螢幕是透明的顯示器覆蓋板，其通常是壓力感應的(電阻或壓電的)、電子感應的(電容)、聲音感應的(表面聲波(SAW))或光感應的(紅外光)。該種覆蓋板的效果允許顯示器被用作輸入設備，移除作為與顯示器內容交互的主要輸入設備的鍵盤和/或滑鼠。這樣的顯示器可以連接至計算機或者作為終端連接至網絡。觸控螢幕經常用於零售環境，位於銷售點系統、ATM、移動手持設備、公用電話亭、遊戲控制臺和有時使用輸入筆來操作圖形用戶界面(GUI)並且輸入數據的TOA。用戶可以觸摸觸控螢幕或觸摸傳感器輸入板以操作數據。例如，通過使用手指來觸摸觸控螢幕的表面，用戶可以應用單個觸摸以從菜單中選擇條目。
在下面的附圖中，通過示例的方式而不是通過限制的方式示出本發明。圖I是表示處理觸摸傳感器數據的電子系統的實施例的框圖。圖2是表示處理觸摸傳感器數據的電子系統的實施例的框圖。
圖3A表具有鑽石形圖案的電容性傳感器陣列的實施例。圖3B表示根據實施例的具有鑽石形圖案電容性傳感器陣列的一部分。圖4表示根據實施例的具有主跡線和初級子跡線的電容性傳感器陣列的單位晶格。圖5A表示根據實施例的具有主跡線和初級子跡線的電容性傳感器陣列的單位晶格。圖5B表示根據實施例的具有主跡線和初級子跡線的電容性傳感器陣列的單位晶格。圖6表示根據實施例的具有虛擬跡線的電容性傳感器陣列的四個單元晶格。
圖7表示根據實施例的兩個相鄰傳感器元件之間具有初級子跡線的電容性傳感器陣列的四個單位晶格。
具體實施例方式下面的描述闡述了多個具體細節，例如特定系統、組件、方法等的例子，從而提供本發明的若干實施例的更好理解。然而，對於本領域普通技術人員顯而易見的可以在不使用這些細節的情況下實踐本發明的至少一些實施例。在其它例子中，為了避免不必要地模糊本發明，以簡單的框圖格式表示沒有詳細描述的公知組件或方法。由此，在此的具體細節僅用於示例。具體的實施方式可能不同於這些示例細節，並且依然處於本發明的精神或範圍內。電容性傳感器陣列的實施例可以包括傳感器元件，該傳感器元件被布置使得與傳感器元件之間的交叉點對應的每個單元晶格可以包括主跡線和從主跡線分叉的一個或多個初級子跡線。在一個實施例中，傳感器元件還可以包括從初級子跡線分叉的一個或多個次級子跡線，或者從次級子跡線分叉的一個或多個三級子跡線。在一個實施例中，具有這樣的圖案的傳感器陣列與例如鑽石形圖案等其它圖案相比已經減小了信號不一致並並降低了製造問題。具體地，可以以減小的成本和增加的產率以及改善的光學質量來製造具有傳感器元件的電容性傳感器陣列，該傳感器元件具有主跡線和從主跡線分叉的子跡線，例如圖騰柱圖案。這樣的電容性傳感器陣列的實施例可以包括第一和第二多個傳感器元件，第二多個傳感器元件中每一個與第一多個傳感器元件的每一個交叉。第二多個傳感器元件之一和第二多個傳感器元件之一之間的每個交叉可以與對應的單元晶格相關聯。在一個實施例中，與交叉對應的單元晶格可以被理解為包括傳感器陣列的表面上的所有位置的區域，該位置與傳感器元件之間的任何其它交叉相比更接近於對應的交叉。在電容性傳感器陣列的一個實施例中，第二多個傳感器元件的每一個包括主跡線，該主跡線穿過多個單元晶格中的至少一個，並且在每個單元晶格中還包括從主跡線分叉的初級子跡線。在一個實施例中，初級子跡線可以是從主跡線的兩個相對側對稱分叉的兩個或多個初級子跡線之一，組成「圖騰柱」。可選地，初級子跡線可以從主跡線不對稱地分叉。圖I表不電子系統100的一個實施例的框圖，電子系統100包括處理設備110,處理設備110用於從包括如上所述的電容性傳感器陣列的觸摸感應表面116測量電容值。電子系統100包括連接至處理設備110和主機150的觸摸感應表面116 (例如觸控螢幕或觸摸面板)。在一個實施例中，觸摸感應表面116是二維用戶界面，其使用傳感器陣列112來檢測表面116上的觸摸。在一個實施例中，傳感器陣列121包括被布置為二維矩陣(也稱為XY矩陣)傳感器元件121 (I)-121 (N)(其中N是正整數)。傳感器陣列121通過傳輸多個信號的一個或多個模擬總線115而連接至處理設備110的管腳113 (I)-113 (N)。在這個實施例中，每個傳感器兀件121 (1)-121 (N)被表不為電容器。在一個實施例中，電容傳感器101可以包括馳張振蕩器或將電容值轉換為測量值 的其它器件。電容傳感器101還可以包括計數器或定時器來測量振蕩器輸出。電容傳感器101還可以包括軟體組件以將計數值(例如電容值)轉換為傳感器元件檢測結果(還被稱為開關檢測結果)或相關量值。應該知道存在用於測量電容值的不同已知方法，例如電流與電壓相移測量、電阻-電容充電定時、電容橋分壓器、電荷轉移、逐次逼近法、Σ -Δ調製器、電荷累積電路、場效應、互電容、頻移或其它電容測量算法。然而，應該知道，代替相對於閾值評估原始計數，電容傳感器101還可以評估其它測量以確定用戶交互。例如，在具有Σ-Δ調製器的電容傳感器101中，電容傳感器101評估輸入的脈衝寬度的比率，而不是在某個閾值之上或之下的原始計數。在一個實施例中，處理設備110還包括處理邏輯102。處理邏輯102的操作可以在固件中實施，可選地，處理邏輯102的操作可以在硬體或軟體中實施。處理邏輯102可以從電容傳感器101接收信號，並且確定傳感器陣列121的狀態，例如，是否在傳感器陣列121上或附近檢測到對象(例如手指)(確定對象的存在)，在傳感器陣列的哪裡檢測到對象(確定對象的位置)，追蹤對象的運動或者與在觸摸傳感器上檢測的對象相關的其它信肩、O在另一個實施例中，替代執行處理設備110中的處理邏輯102的操作，處理設備110可以將原始數據或部分處理的數據發送到主機150。如圖I所示，主機150可以包括執行處理邏輯102的一些操作或全部操作的決定邏輯151。決定邏輯151的操作可以在固件、硬體、軟體或其組合中實現。主機150可以包括應用152中的高級應用編程接口(API)，應用152對於所接收的數據執行程序，例如補償靈敏度差異、其它補償算法、基準更新程序、啟動和/或初始化程序、內插操作或縮放操作。關於處理邏輯102描述的操作可以在決定邏輯151、應用152或處理設備110外部的其它硬體、軟體和/或固件中實施。在一些其它實施例中，處理設備110是主機150。在另一個實施例中，處理設備110可以包括非感應動作塊103。該塊103可以用於處理和/或從主機150接收數據或向主機150發送數據。例如，額外的部件可以與傳感器陣列121 —起與處理設備110協作(例如鍵盤、鍵區、滑鼠、軌跡球、LED、顯示器或其它外圍設備)。處理設備110可以駐留在例如集成電路(IC)管芯基板或多晶片模塊基板等普通的載臺基板上。可選地，處理設備110的組件可以是一個或多個分離的集成電路和/或分立元件。在一個實施例中，處理設備110可以是由位於加州的聖何塞的Cypress半導體公司研製的片上可編程系統(PSoCtm)處理設備。可選地，處理設備110可以是本領域普通技術人員公知的一個或多個處理設備，例如微處理器或中央處理單元、控制器、專用處理器、數位訊號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(FPGA)或其它可編程設備。在可選實施例中，例如處理設備110可以是具有包括核心單元和多個微引擎的多個處理器的網絡處理器。此外，處理設備110可以包括通用處理設備和專用處理設備的任意組
八
口 ο在一個實施例中，作業系統100可以在包括作為用戶界面的觸摸感應表面116的設備中實現，例如手持電子設備、可攜式電話、手機、筆記本電腦、個人計算機、個人數據助理(PDA)、公用電話亭、鍵盤、電話、遙控器、監視器、手持多媒體設備、手持視頻播放器、遊戲設備、家用或工業應用的控制面板或其它計算機外圍或輸入設備。可選地，電子系統100可以用於任何類型的設備。應該知道電子系統100的組件可以包括上述所有組件。可選地，電子系統100可以僅包括上述一些組件，或者包括在此沒有列出的其它組件。
圖2是表示電容性觸摸傳感器陣列121和將測量的電容值轉換為坐標的電容傳感器101的一個實施例的框圖。基於測量到的電容值計算坐標。在一個實施例中，在例如電子系統100的系統中實施傳感器陣列121和電容傳感器101。傳感器陣列220包括NXM個電極的矩陣225 (N個接收電極和M個發射電極)，其進一步包括發射(TX)電極222和接收(RX)電極223。矩陣225中的每個電極通過解復用器212和復用器213與電容感應電路201連接。電容傳感器101包括復用器控制器211、解復用器212和復用器213、時鐘發生器
214、信號發生器215、解調電路216和模數轉換器(ADCUnt5ADC 217還與觸摸坐標轉換器218連接。觸摸坐標轉換器218將信號輸出給處理邏輯102。可以布置電極矩陣225中的發射和接收電極，以使得每個發射電極重疊或穿過每個接收電極以形成交叉陣列，同時彼此保持電偶隔離。由此，每個發射電極可以被電容耦合至每個接收電極。例如，在發射電極222和接收電極223重疊的點處，發射電極222電容耦合至接收電極223。時鐘發生器214將時鐘信號提供給信號發生器215，信號發生器215產生要被提供給觸摸傳感器121的發射電極的TX信號224。在一個實施例中，信號發生器215包括一組開關，其根據來自時鐘發生器214的時鐘信號而進行操作。開關可以通過周期性地將信號發生器215的輸出連接至第一電壓並且然後連接至第二電壓來生成TX信號224，其中所述第一和第二電壓不同。信號發生器215的輸出與解復用器212連接，這允許TX信號224被應用至觸摸傳感器121的M個發射電極中的任一個。在一個實施例中，復用器控制器211控制解復用器212，使得TX信號224以受控的順序被應用至每個發射電極222。解復用器212還可以被用於接地、浮動或將可選信號連接至當前沒有對其應用TX信號224的其它發射電極。因為發射和接收電極之間的電容耦合，所以應用至每個發射電極的TX信號224感應每個接收電極內部的電容。例如，當TX信號224通過解復用器212被應用至發射電極222時，TX信號224在矩陣225中的接收電極上感應RX信號227。通過使用復用器213順序地測量每個接收電極上的RX信號227，從而將N個接收電極中的每一個順序地連接至解調電路。通過使用解復用器212和復用器213選擇TX電極和RX電極的每個可用組合可以感應與TX電極和RX電極之間的每個交叉相關的互電容。為了改善性能，復用器213也可以被分段以允許在矩陣225中的多於一個的接收電極被路由到額外的解調電路216。在優化配置中，其中存在解調電路216與接收電極存在I對I的對應關係的情況，系統中可能沒有復用器213。當例如手指等對象接近電極矩陣225時，該對象引起僅一些電容之間的互電容的降低。例如，如果手指放到發射電極222和接收電極223的交叉附近，則手指的存在將降低電極222和223之間的互電容。由此，除了識別在一個或多個接收電極上測量到降低的互電容的時被應用了 TX信號224的發射電極之外，通過識別具有降低的互電容的一個或多個接收電極，也可以確定手指在觸摸板上的位置。通過確定與矩陣225中的每個交叉電極相關的互電容，可以確定一個或多個觸摸 接觸的位置。該確定可以是順序的、並行的，或者可以在常使用的電極中更頻繁地發生該確定。在可選實施例中，可以使用檢測手指或導電對象的存在的其它方法，其中手指或導電對象引起了在一個或多個電極處電容的增加，該一個或多個電極可以被布置為網格或其它圖案。例如，在電容性傳感器的電極附近放置的手指可以引入額外的接地的電容，其增加電極和地之間的總電容。根據檢測到增加的電容的一個或多個電極的位置可以確定手指的位置。感應的電流信號227由解調電路216整流。然後由解調電路216整流的電流輸出可以被濾波並且由ADC 217轉換為數字代碼。觸摸坐標轉換器218將數字代碼轉換為指示觸摸傳感器陣列121的位置的觸摸坐標。觸摸坐標作為輸入信號被發送到處理邏輯102。在一個實施例中，在處理邏輯102的輸入接收輸入信號。在一個實施例中，輸入可以被配置為接收指示多個行坐標和多個列坐標的電容值測量。可選地，輸入可以被配置為接收行坐標和列坐標。在一個實施例中，傳感器陣列121可以被配置為檢測多個觸摸。用於多觸摸檢測的一種技術使用兩個軸實現一個軸支持行以及另一個軸支持列。使用額外層在表面上實現的例如對角線軸等額外的軸可以允許額外的觸摸的精度。圖3A表示包括電容性傳感器陣列320的電容性觸摸感應系統300的實施例。電容性傳感器陣列320包括多個行傳感器元件331-340以及多個列傳感器元件341-348。行和列傳感器元件331-348連接至處理設備310，如圖2所示，該處理設備310可以包括電容傳感器101的功能。在一個實施例中，處理設備310可以執行電容傳感器陣列320的TX-RX掃描，以測量在傳感器陣列320中的行傳感器元件和列傳感器元件之間的每個交叉相關的互電容值。測量的電容值可以被進一步處理以確定一個或多個接觸在電容性傳感器陣列320中的質心位置。在一個實施例中，處理設備310被連接至主機150，主機150可以從處理設備310接收測量到的電容值或計算出的質心位置。圖3A所示的傳感器陣列320包括以鑽石形圖案布置的傳感器元件。具體地，傳感器陣列320的傳感器元件331-348可以被布置為單個實心鑽石形(SSD)圖案。圖3B表示具有鑽石形圖案的可選實施例(其為雙實心鑽石形(DSD)圖案)的電容性傳感器陣列321。電容性傳感器陣列321的每個傳感器元件包括兩行或列電連接的鑽石形跡線。和SSD圖案相比，因為在保持每個傳感器元件和傳感器元件附近的導電對象之間可能的相同自電容耦合的同時TX和RX傳感器元件之間的耦合的增加，所以DSD圖案改善了的信號不一致特性，。然而，DSD圖案還增加用於創建該圖案的橋的數目，這可能導致減小的產量。如果使用金屬橋，則橋的增加的數目可能是可見的。圖4表示根據實施例用於電容性傳感器陣列的傳感器元件的圖案的一個單元晶格400。單元晶格400包括部分傳感器元件410和420。傳感器元件420包括從單元晶格的一側向單元晶格的相對側延伸的主跡線401。傳感器元件410包括核心跡線405，其可以進一步包括分離的部分405A和405B。在一個實施例中，核心跡線405可以穿過單元晶格的長度延伸。在一個實施例中，橋402被用於連接在傳感器元件420的主跡線401的兩個相對側上的傳感器元件410的部分。例如，橋402連接核心跡線405A和405B的部分。在一個實施例中，橋402由銦錫氧化物(ITO)製成。可選地，橋402可以由金屬或一些其它導電材料製成。在一個實施例中，可以在與橋連接的傳感器元件的相同層加工橋。例如，橋402可以被加工為與與傳感器元件410相同的材料層的部分。這可能是傳感器元件410和420處 於不同層的情況。可選地，傳感器元件410和420可能位於同一層，並且橋402可能在分離的層。在可選實施例中，橋402可以被用於連接傳感器元件420的部分而不是傳感器元件410。在一個實施例中，金屬橋可以被用於連接傳感器元件420的部分，以使RX傳感器元件420的電阻值最小化。在單元晶格內，初級子跡線403從主跡線分叉。在一個實施例中，僅初級子跡線403的一端連接至主跡線401。傳感器元件420除了初級子跡線403之外還包括例如子跡線404等初級子跡線。這些額外的初級子跡線也可以從主跡線401分叉，並且可以平行於子跡線403。例如，子跡線404從與子跡線403相同的主跡線401的一側分叉，並且平行於子跡線403。在一個實施例中，初級子跡線(包括子跡線403)可以關於通過主跡線401延伸的軸對稱。在一個實施例中，初級子跡線可以在初級子跡線和主跡線401之間的節點處與主跡線401正交。與單個實心鑽石形(SSD)圖案相比，圖4所示的傳感器圖案的特徵是在傳感器元件410和420之間具有更大的邊界長度。與SSD相比，該增加的邊界長度增加了傳感器元件410和420之間的電容耦合，其結果是減小了信號不一致。與DSD圖案相比，圖4的傳感器圖案每個單元晶格具有較少的橋，該結果是增加了的生產率。每個DSD圖案的單元晶格內，較少的橋比較大數目的橋具有更小的可見性，特別是在用於清楚的觸摸感應重疊應用中使用傳感器陣列的應用中。在一個實施例中，傳感器元件410的形狀與傳感器元件420的形狀周圍的負空間一致。在一個可選實施例中，傳感器元件410的形狀可以獨立於傳感器元件420的形狀，並且不同傳感器元件可以部分重疊。在一個實施例中，傳感器元件420的跡線的布局容納傳感器元件410的核心跡線405。在由多個連接的跡線組成傳感器元件410的實施例中，核心跡線可以是每個傳感器元件的最寬的跡線。例如，傳感器元件410包括比傳感器元件410包括的任何其它跡線都要寬的核心跡線405。在一個實施例中，核心跡線405的寬度保持低的電阻值以幫助電流通過傳感器元件410。在一個實施例中，例如厚度或材料等核心跡線的其它特性也可以用於保持傳感器元件410的低的電阻值。在一個實施例中，如圖4所示，傳感器元件410可以用作發射(TX)傳感器元件，而傳感器元件420用作接收(RX)傳感器元件。在可選實施例中，傳感器元件410和420可以分別替代RX和TX傳感器元件的功能。與例如SSD和DSD圖案的鑽石形圖案相比，具有主跡線和子跡線的圖案允許TX和RX傳感器元件的更靈活的縮放和調整大小，以及更靈活地調整TX和RX元件之間的邊界長度。在一個實施例中，對了特定的應用和感應方法可以優化傳感器元件的幾何形狀。例如，為了互電容感應，可以使TX和RX傳感器元件之間的邊界長度最大化，這依賴於TX和RX傳感器元件之間的邊緣電場。為了自電容感應，可以設計傳感器元件的圖案以使由特定傳感器元件覆蓋的區域最大化。在一個實施例中，可以增加主跡線401的寬度以減小傳感器元件540的電阻值，或者減小主跡線401的寬度以增加傳感器元件540的電阻值。圖5A表示根據實施例的電容性傳感器陣列的單元晶格。單元晶格500包括傳感 器元件510和520的部分。傳感器元件520包括從單元晶格500的一側向單元晶格500的另一側延伸的主跡線501。橋502穿過主跡線501以提供傳感器元件510的部分之間的電連接。例如初級子跡線503等多個子跡線從主跡線501分叉。在一個實施例中，每個初級子跡線可以僅在一端連接至主跡線501，可以關於通過至少一部分主跡線501延伸的軸對稱，以及可以與其它初級子跡線並列。如圖5A所示，與圖4所示的8個初級子跡線相比，傳感器元件510可以包括從主跡線501分支的十二個初級子跡線。由此，在不同的實施例之間，每個單元晶格的子跡線的數目可能不同以對於不同感應方法最優。在一些實施例中，可以為了不同的優化目的改變主跡線501和子跡線的其它尺寸，例如跡線的長度和厚度。圖5B表不具有傳感器兀件530和540的電容性傳感器陣列的單兀晶格550。傳感器元件540包括穿過單元晶格550的主跡線511。包括子跡線513和514的多個初級子跡線從單元晶格550內的主跡線511分叉。在一個實施例中，一些初級子跡線可以比其它子跡線更短。例如，初級子跡線513的長度比子跡線514的長度短。在一個實施例中，可以調整子跡線的長度以構建具有特定特性的傳感器。例如，可以增加初級子跡線513的長度來增加傳感器元件530和540之間的邊界長度，或者減小傳感器元件540和元件530的面積之比。圖6表不電容性傳感器陣列600的四個單兀晶格,包括與傳感器兀件630和640交叉的傳感器兀件610和620。在一個實施例中，傳感器兀件630和640可以是RX傳感器元件，並且傳感器元件610和620可以是TX傳感器元件。在一個實施例中，例如橋631等橋或跳線可以用於連接TX傳感器元件610和620的部分。在一個實施例中，虛設跡線可以被用於減小相鄰的傳感器元件之間的寄生耦合。虛設跡線605可以由例如銦錫氧化物(ITO)等導電材料製成，其與傳感器元件電隔離。在一個實施例中，虛設跡線可以位於相鄰傳感器元件之間。例如，虛設跡線605位於傳感器兀件610和620之間。在一個實施例中，虛設跡線605可以被布置在傳感器兀件610和620之間的兩行中。可選地，虛設跡線605可以被布置在多於或少於兩行。例如，可以僅通過一行虛設跡線來分離傳感器元件。在一個實施例中，虛設跡線也可以位於相同傳感器元件的部分之間，從而減小交叉傳感器元件之間的寄生互電容。例如，虛設跡線604可以位於傳感器元件630和610的部分之間，以減小傳感器元件630和610之間的寄生互電容。在一個實施例中，虛設跡線604可以被定位以使得虛設跡線604不阻礙通過一個或多個傳感器元件的電流流動，並且虛設跡線604的存在沒有顯著增加傳感器元件的電阻值。例如，虛設跡線604可以被定位在從傳感器元件的主跡線分支的兩個初級子跡線602和603之間。由此，虛設跡線604的存在沒有顯著地阻礙通過傳感器元件610的電流流動。圖7表示根據實施例的電容性傳感器陣列的四個單位晶格，該電容性傳感器陣列包括位於相鄰傳感器元件之間的初級子跡線以減小相鄰傳感器元件之間的耦合電容。電容性傳感器陣列700包括傳感器元件710和720，傳感器元件710和720的每一個與傳感器元件730和740交叉。在一個實施例中，傳感器元件710和720是TX傳感器元件，並且傳感 器元件730和740是RX傳感器元件。傳感器元件730和740的每一個可以包括主跡線和至少一個初級子跡線，例如傳感器元件740的主跡線741和初級子跡線742。與圖6所示的電容性傳感器陣列600相比，傳感器陣列700包括在相鄰行傳感器元件之間的列傳感器元件的初級子跡線(而不是虛設跡線)。例如，初級子跡線742可以位於傳感器元件710和720之間。在一個實施例中，初級子跡線可以劃分傳感器元件710和720之間的整個邊界。可選地，如圖7所示，初級子跡線可以僅劃分元件710和720之間的部分邊界。在一個實施例中，在傳感器元件710和720之間初級子跡線720的存在減小了傳感器元件710和720之間的電容耦合。除了在觸摸感應應用中使用之外，因為確定傳感器元件的面積和傳感器元件之間的邊界長度的大小的靈活性，所以圖4-7所示的傳感器圖案還可以被用於創建對於特定指紋具有期望的電容密度的結構。例如，傳感器圖案可以被用作矽工藝中的電子測試模塊，其中面積增強和周長增強圖案可以被用於提取工藝層疊的與面積電容相對的側壁電容。在一個實施例中，電容性傳感器陣列圖案可以包括具有多於一個主跡線的傳感器元件。例如，RX傳感器元件可以包括兩個或更多主跡線以減小RX電阻值。這裡描述的本發明的實施例包括各種操作。這些操作可以由硬體元件、軟體、固件或其組合執行。如這裡所述，術語「耦合到」可以表示直接地耦合或者通過一個或多個中間元件間接地耦合。如這裡所述在不同總線上提供的任何信號可以與其它信號時間復用，並且在一個或多個公用總線上提供。額外地，電路元件或塊之間的互聯可以被表示為總線或單個信號線。可選地，每個總線可以是一個或多個單信號線，並且可選地每個單信號線可以是總線。某些實施例可以被實現為包括在計算機可讀介質上存儲的指令的電腦程式產品。這些指令被用於編程通用或專用處理器以執行所述操作。計算機可讀介質包括用於以機器(例如計算機)可讀的形式(例如軟體、處理應用)存儲或發射信息的任何結構。計算機可讀存儲介質可以包括但不局限於磁存儲介質(例如軟盤)、光存儲介質(例如CD-ROM)、磁-光存儲介質、只讀存儲器(ROM)、隨機訪問存儲器(RAM)、可擦除可編程存儲器(例如EPROM和EEPR0M)、快閃記憶體或適於存儲電子指令的另一種類型介質。此外，可以在分布式計算環境中實現一些實施例，其中計算機可讀介質被存儲在多於一個計算機系統和/或由多於一個計算機系統執行。此外，在計算機系統之間傳送的信息可以通過連接計算機系統的傳輸介質而推入或拉出。
儘管以特定順序在這裡示出和描述了方法的操作，但是也可以改變每個方法的操作順序，以使得以相反的順序執行某些操作，或者某個操作至少部分地與其它操作同時執行。在另一個實施例中，不同的操作的指令或子操作可以處於間斷和/或交替形式。
在前述說明書中，參考其特定示例實施例描述了本發明。然而，顯而易見可以對其進行不同修改和改變而不偏離所附權利要求限定的本發明的更廣的精神和範圍。由此，說明書和附圖用於示例而不是限制。
權利要求
1.一種電容性傳感器陣列，包括 第一多個傳感器元件，所述第一多個傳感器元件中的每一個包括核心跡線，其中，所述核心跡線是所述第一多個傳感器元件中的每一個的最寬的跡線；以及 第二傳感器元件，所述第二傳感器元件包括主跡線，其中，主跡線與所述第一多個傳感器元件中的每一個交叉以形成均與單位晶格相關聯的多個交叉，其中，所述多個單位晶格中的每一個指定最接近相應交叉的一組位置，其中，主跡線的連續部分穿過所述多個單位晶格中的至少一個，其中，所述第一多個傳感器元件中的每一個的核心跡線的連續部分穿過所述多個單位晶格中的至少一個，並且其中，在每個單位晶格內，第二傳感器元件包括從主跡線分叉的至少一個初級子跡線。
2.根據權利要求I所述的電容性傳感器陣列，其中，所述至少一個初級子跡線在所述至少一個初級子跡線和主跡線之間的結點處與主跡線實質上正交。
3.根據權利要求I所述的電容性傳感器陣列，其中，所述至少一個初級子跡線包括至少兩個初級子跡線。
4.根據權利要求3所述的電容性傳感器陣列，其中，所述至少兩個初級子跡線中的第一初級子跡線具有與所述至少兩個初級子跡線中的第二初級子跡線不同的長度。
5.根據權利要求3所述的電容性傳感器陣列，其中，所述至少兩個初級子跡線從主跡線的兩個相對側分叉，並且關於沿著一部分主跡線對稱延伸的軸對稱。
6.根據權利要求3所述的電容性傳感器陣列，其中，所述至少兩個初級子跡線從主跡線的相同側分叉並且是平行的。
7.根據權利要求3所述的電容性傳感器陣列，還包括位於所述至少兩個初級子跡線之間的一個或多個虛設跡線，其中，所述一個或多個虛設跡線中的每一個包括導電材料，所述導電材料與所述第一多個傳感器元件和第二傳感器元件電隔離。
8.根據權利要求I所述的電容性傳感器陣列，還包括所述第一多個傳感器元件中的每一個之間的一個或多個虛設跡線，其中，所述一個或多個虛設跡線包括導電材料，所述導電材料與所述第一多個傳感器元件和第二傳感器元件電隔離。
9.一種電容性傳感器陣列，包括 第一多個傳感器元件，其中，所述第一多個傳感器元件中的每一個包括核心跡線，其中，所述核心跡線是所述第一多個傳感器元件中的每一個的最寬的跡線；以及 第二傳感器元件，所述第二傳感器元件電容性地耦合至所述第一多個傳感器元件中的每一個，其中，所述第二傳感器元件包括 主跡線,和 從主跡線分叉的多個初級子跡線，其中，主跡線與所述第一多個傳感器元件中的每一個交叉以形成多個單位晶格，其中，所述多個單位晶格中的每一個指定與第二傳感器元件和所述第一多個傳感器元件中的一個傳感器元件之間的交叉對應的區域，其中，主跡線的連續部分穿過所述多個單位晶格的至少一個，其中，所述第一多個傳感器元件中的每一個的核心跡線的連續部分穿過所述多個單位晶格中的至少一個。
10.根據權利要求9所述的電容性傳感器陣列，其中，對於所述多個單位晶格中的每一個，與第二傳感器元件和所述第一多個傳感器元件中的一個傳感器元件之間的任何其它交叉相比，單位晶格內的每個點更接近於與所述單位晶格相對應的交叉，並且其中，主跡線延伸穿過所述多個單位晶格中的每一個。
11.根據權利要求9所述的電容性傳感器陣列，其中，所述多個初級子跡線中的每一個對應於所述多個單位晶格中的一個。
12.根據權利要求9所述的電容性傳感器陣列，其中，所述多個初級子跡線中的第一子跡線具有與所述多個初級子跡線中的第二子跡線不同的長度。
13.根據權利要求9所述的電容性傳感器陣列，其中，所述多個初級子跡線中的至少一個平行於從主跡線的相同側分叉的所述多個初級子跡線中的另一個，並且其中，所述至少一個初級子跡線在所述至少一個初級子跡線和主跡線之間的結點處與主跡線實質上正交。
14.根據權利要求9所述的電容性傳感器陣列，還包括位於所述多個初級子跡線中的第一子跡線和所述多個初級子跡線中的第二子跡線之間的一個或多個虛設跡線，其中，所述一個或多個虛設跡線中的每一個包括導電材料，所述導電材料與所述第一多個傳感器元件和第二傳感器元件電隔離。
15.根據權利要求9所述的電容性傳感器陣列，還包括至少一個核心跡線的一個或多個橋結合部。
16.根據權利要求9所述的電容性傳感器陣列，還包括位於所述第一多個傳感器元件中的至少一個傳感器元件和第二傳感器元件之間的一個或多個虛設跡線，其中，所述一個或多個虛設跡線包括導電材料，所述導電材料與所述第一多個傳感器元件和第二傳感器元件電隔離。
17.一種電容性觸摸感應系統，包括 電容性傳感器陣列，包括 第一多個傳感器元件，其中，所述第一多個傳感器元件中的每一個包括核心跡線，其中，所述核心跡線是所述第一多個傳感器元件中的每一個的最寬的跡線；以及 第二傳感器元件，所述第二傳感器元件包括主跡線，其中，主跡線與所述第一多個傳感器元件中的每一個交叉以形成多個單位晶格，其中，所述多個單位晶格中的每一個指定與所述第二傳感器元件和所述第一多個傳感器元件中的一個傳感器元件之間的交叉對應的區域，其中，主跡線的連續部分穿過所述多個單位晶格中的至少一個，並且其中，在每個單位晶格內，第二傳感器元件包括從主跡線分叉的至少一個初級子跡線；以及 與所述電容性傳感器陣列耦合的電容傳感器，其中，所述電容傳感器用於測量所述第二傳感器元件和所述第一多個傳感器元件中的一個傳感器元件之間的每個交叉的互電容值。
18.根據權利要求17所述的電容性觸摸感應系統，其中，所述至少一個初級子跡線在所述至少一個初級子跡線中的每一個初級子跡線和主跡線之間的結點處與主跡線實質上正交。
19.根據權利要求17所述的電容性觸摸感應系統，其中，所述至少一個初級子跡線包括從主跡線的兩個相對側與主跡線分叉的至少兩個初級子跡線，並且其中，所述至少兩個初級子跡線關於沿著部分主跡線對稱延伸的軸是對稱的。
20.根據權利要求17所述的電容性觸摸感應系統，還包括位於所述第二傳感器元件和所述第一多個傳感器元件中的至少一個之間的一個或多個虛設跡線，其中，所述一個或多個虛設跡線包括導電材料，所述導電材料與所述第一多個傳感器元件和第二傳感器元件電隔離。
全文摘要
電容性傳感器陣列的一個實施例可以包括第一多個傳感器元件和包含主跡線的第二傳感器元件，其中主跡線與第一多個傳感器元件中的每一個交叉以形成多個交叉。單位晶格可以與每個交叉相關聯，並且每個單位晶格可以指定最接近對應的交叉的一組位置。主跡線的連續段可以穿過多個單位晶格中的至少一個。在每個單位晶格內，第二傳感器元件可以包括從主跡線分叉的至少一個初級子跡線。
文檔編號G06F3/041GK102667693SQ201180002808
公開日2012年9月12日 申請日期2011年8月9日 優先權日2010年8月9日
發明者派崔克·普倫德賈斯特, 蔡明進 申請人:賽普拉斯半導體公司