专利名称：用于位置传感器的面板的制作方法
技术领域：
本发明标的物涉及用于位置感测的技术及装备。特定来说，本发明标的物涉及一种用于二维位置传感器的面板。
背景技术：
位置传感器是可(例如)在位置传感器显示屏幕的显示区域内检测由用户的手指或由例如手写笔等物件所做的触摸的存在及位置的装置。在触敏显示器应用中，位置传感器使得用户能够直接与显示在屏幕上的内容交互而非间接与鼠标或触摸垫交互。位置传感器可附接到计算机、个人数字助理(PDA)、卫星导航装置、移动电话、便携式媒体播放器、便携式游戏控制台、公共信息亭、销售点系统及类似物或提供为其一部分。位置传感器还已用作各种器具上的控制面板。存在若干种不同类型的位置传感器/触摸屏，例如电阻性触摸屏、表面声波触摸屏、电容性触摸屏及类似物。举例来说，电容性触摸屏可包括绝缘体，其以特定图案涂覆有透明导体。当例如用户的手指或手写笔等物件触摸屏幕的表面或提供在紧密接近于屏幕的表面处时，存在电容的改变。此电容的改变被发送到控制器以供处理从而确定所述触摸的位置。可使用导电材料的驱动(在一个实例中为X)电极与感测(在此实例中为Y)电极的阵列来形成具有多个节点的触摸屏，节点在X电极与Y电极的每一相交点处形成。跨越电极阵列施加电压形成电容器栅格。当物件触摸屏幕的表面或提供在紧密接近于屏幕的表面处时，可测量所述栅格上的每个个别点处的电容改变以确定所述触摸的位置。近年来，已开发二维位置传感器。期望位置传感器可缩放，以使得其可用于大屏幕中。另外，期望位置传感器尽可能薄。
发明内容
此文件揭示与位置传感器及其使用相关的系统、方法及制品。展示及描述可用于位置传感器的面板中的驱动电极与感测电极的各种图案。在各种实例中，可将所述驱动电极与感测电极布置成类栅格矩阵。
图式仅以实例方式而非限制方式描绘根据本发明教示的一个或一个以上实施方案。在各图中，相似的参考编号指代相同或类似的元件。图1示意性地图解说明用于检测触摸的设备；图2图解说明给图1的设备充电及放电所需要的时间；图3图解说明当存在手指时电场的改变；图4A图解说明当不存在触摸时给图1的设备充电及放电所需要的时间；图4B图解说明当存在触摸时给图1的设备充电及放电所需要的时间；
图5示意性地图解说明基本测量电路；图6示意性地图解说明多个节点；图7示意性地图解说明面板的示范性建构；图8A示意性地图解说明面板的另一示范性建构；图8B示意性地图解说明面板的另一示范性建构；图9A示意性地图解说明面板的驱动电极与感测电极的一个示范性布置；图9B示意性地图解说明面板的驱动电极与感测电极的另一示范性布置；图10示意性地图解说明面板的驱动电极与感测电极的另一示范性布置；图11示意性地图解说明图9A的面板及/或图9B的面板及/或图10的面板的感测电极；图12A示意性地图解说明图9A的面板的驱动电极；图12B示意性地图解说明图9B的面板的驱动电极；图13示意性地图解说明图10的面板的驱动电极；图14A示意性地图解说明在具有电阻性内插的情况下图9A的面板的驱动电极；图14B示意性地图解说明在具有电阻性内插的情况下图9A的面板的驱动电极；图15示意性地图解说明在具有电阻性内插的情况下图10的面板的驱动电极；图16示意性地图解说明面板的驱动电极与感测电极的另一示范性布置；图17示意性地图解说明面板的驱动电极与感测电极的另一示范性布置；图18示意性地图解说明图16的面板及/或图17的面板的感测电极；图19示意性地图解说明图16的面板的驱动电极；图20示意性地图解说明图17的面板的驱动电极；图21示意性地图解说明在具有电阻性内插的情况下图16的面板的驱动电极；图22示意性地图解说明在具有电阻性内插的情况下图17的面板的驱动电极；图23示意性地图解说明面板到控制单元的连接；图M更详细地示意性地图解说明面板到控制单元的连接；图25示意性地图解说明面板的驱动电极与感测电极的另一示范性布置；及图沈示意性地图解说明面板的驱动电极与感测电极的另一示范性布置。
具体实施例方式在以下详细说明中，以实例方式阐述众多具体细节以便图解说明相关教示。为避免不必要地使本发明教示的方面模糊，已在相对高的层面上描述了所属领域的技术人员所熟知的那些方法、程序、组件及/或电路。现在详细参考附图中所图解说明及下文所论述的实例。图1示意性地图解说明用于检测触摸的设备。所述设备包括具备三个开关12、16及18的控制单元10。控制单元10 可为微控制器、微处理器、可编程逻辑装置/阵列、专用集成电路(ASIC)或其组合。开关12 提供于VDD与接地之间且还连接到传感器13。传感器13的自耦合电容为Cx。传感器13具有两个电极X(驱动)电极及Y(感测)电极。所述设备测量X电极与Y电极之间的横向耦合电容。传感器13串联连接到具有取样电容Cs的取样电容器15。取样电容器15通常具有远远大于传感器电容Cx的取样电容CS。在一个实例中，取样电容Cs比传感器电容Cx大至少1000倍，其中传感器电容Cx可为大约IpF到10pF。取样电容器15也串联连接到开关 16及18，其两者连接到接地。电容C为针对给定电位所存储的电荷量的度量。
权利要求
1.一种用于位置传感器的面板，其包含 衬底；驱动电极，其在所述衬底上沿第一方向延伸，驱动一个或一个以上驱动信号；及感测电极，其提供于所述衬底上，所述感测电极与所述驱动电极电容性耦合且经布置以感测一个或一个以上信号，其中所述感测电极中的每一者包含沿大致垂直于所述第一方向的第二方向延伸的第一感测元件及沿所述第一方向延伸的至少一个第二感测元件， 所述第二感测元件中的每一者与所述第一感测元件中的一者相交且连接，且所述衬底上的所述第二感测元件的区域由所述衬底上的所述驱动电极围绕。
2.根据权利要求1所述的面板，其中所述衬底上的所述驱动电极中的每一者围绕一行第二感测元件的区域。
3.根据权利要求1所述的面板，其中每一感测电极的每一第二感测元件形成与至少一个邻近感测电极的所述第二感测元件中的一者的非接触重叠区域，其中每一非接触重叠区域位于两个第一感测元件之间。
4.根据权利要求1所述的面板，其中至少一个第二感测元件包含上部第二感测元件及下部第二感测元件。
5.根据权利要求4所述的面板，其中所述上部第二感测元件及所述下部第二感测元件中的一者比所述上部第二感测元件及所述下部第二感测元件中的另一者长。
6.根据权利要求4所述的面板，其中所述驱动电极中的每一者包含第一驱动元件、第二驱动元件及第三驱动元件，所述第一、第二及第三驱动元件沿所述第一方向延伸，以使得所述上部第二感测元件被提供于所述第一与第二驱动元件之间，且所述下部第二感测元件被提供于所述第二与第三驱动元件之间。
7.根据权利要求1所述的面板，其中每一驱动电极通过电阻器耦合到其邻近驱动电极以用于电阻性内插。
8.根据权利要求1所述的面板，其中所述驱动电极包含比所述感测电极大的表面积。
9.根据权利要求1所述的面板，其中所述驱动电极中的每一者包含第二驱动元件，其沿所述第二方向延伸，与沿所述第一方向延伸的所述驱动电极中的一者连接。
10.根据权利要求1所述的面板，其中所述驱动电极邻近于所述衬底而提供，且所述面板进一步包含粘合剂层，其邻近于所述驱动电极而提供； 所述感测电极，其邻近于所述粘合剂层而提供； 第二衬底，其邻近于所述感测电极而提供； 第二粘合剂层，其邻近于所述第二衬底而提供；及前面板，其邻近于所述第二粘合剂层而提供。
11.根据权利要求1所述的面板，其中所述驱动电极及所述感测电极邻近于所述衬底而提供，且所述面板进一步包含粘合剂层，其邻近于所述驱动电极及所述感测电极而提供；及前面板，其邻近于所述粘合剂层而提供；其中在所述驱动电极及感测电极与电介质绝缘体的相交点处使用跨接线以防止短路。
12.一种位置传感器，其包含 面板，其包含衬底；驱动电极，其在所述衬底上沿第一方向延伸；及感测电极，其提供于所述衬底上，所述感测电极与所述驱动电极电容性耦合且经布置以感测一个或一个以上信号，其中所述感测电极中的每一者包含沿大致垂直于所述第一方向的第二方向延伸的第一感测元件及沿所述第一方向延伸的至少一个第二感测元件，所述第二感测元件中的每一者与所述第一感测元件中的一者相交且连接，且所述衬底上的所述第二感测元件的区域由所述衬底上的所述驱动电极围绕； 驱动单元，其耦合到所述驱动电极，将一个或一个以上驱动信号供应到所述驱动电极中的每一者；感测单元，其耦合到所述感测电极，从所述感测电极中的每一者接收所述信号；及处理单元，其处理所述信号且确定所述面板处的触摸的位置或触摸的接近度。
13.根据权利要求12所述的位置传感器，其中所述感测单元耦合到所述感测电极的所述第一感测元件中的每一者。
14.根据权利要求12所述的位置传感器，其中所述驱动单元包含多个驱动单元，所述多个驱动单元中的每一者耦合到所述驱动电极中的一者。
15.根据权利要求12所述的位置传感器，其中每一驱动电极通过电阻器耦合到其邻近驱动电极，且其中所述驱动单元将所述一个或一个以上驱动信号供应到具有三个驱动电极的每一群组。
16.一种用于位置传感器的面板，其包含 衬底；驱动电极，其在所述衬底上沿第一方向延伸，驱动一个或一个以上驱动信号；及感测电极，其提供于所述衬底上，所述感测电极与所述驱动电极电容性耦合且经布置以感测一个或一个以上信号，其中所述感测电极中的每一者包含沿大致垂直于所述第一方向的第二方向延伸的第一感测元件及沿所述第一方向延伸的至少两个第二感测元件， 所述第二感测元件中的每一者与所述第一感测元件中的一者相交且连接，且所述衬底上的所述驱动电极的区域由所述衬底上的所述第二感测元件围绕。
17.根据权利要求16所述的面板，其中所述至少两个第二感测元件包含上部第二感测元件及下部第二感测元件。
18.根据权利要求17所述的面板，其中所述上部第二感测元件及所述下部第二感测元件中的一者比所述上部第二感测元件及所述下部第二感测元件中的另一者长。
19.根据权利要求16所述的面板，其中每一驱动电极通过电阻器耦合到其邻近驱动电极以用于电阻性内插。
20.根据权利要求16所述的面板，其中所述驱动电极包含比所述感测电极大的表面积。
21.根据权利要求16所述的面板，其中所述驱动电极邻近于所述衬底而提供，且所述面板进一步包含粘合剂层，其邻近于所述驱动电极而提供； 所述感测电极，其邻近于所述粘合剂层而提供； 第二衬底，其邻近于所述感测电极而提供； 第二粘合剂层，其邻近于所述第二衬底而提供；及前面板，其邻近于所述第二粘合剂层而提供。
22.根据权利要求16所述的面板，其中所述驱动电极及所述感测电极邻近于所述衬底而提供，且所述面板进一步包含粘合剂层，其邻近于所述驱动电极及所述感测电极而提供；及前面板，其邻近所述粘合剂层而提供；其中在所述驱动电极及感测电极与电介质绝缘体的相交点处使用跨接线以防止短路。
23.一种位置传感器，其包含 面板，其包含衬底；驱动电极，其在所述衬底上沿第一方向延伸；及感测电极，其提供于所述衬底上，所述感测电极与所述驱动电极电容性耦合且经布置以感测一个或一个以上信号，其中所述感测电极中的每一者包含沿大致垂直于所述第一方向的第二方向延伸的第一感测元件及沿所述第一方向延伸的至少两个第二感测元件，所述第二感测元件中的每一者与所述第一感测元件中的一者相交且连接，且所述衬底上的所述驱动电极的区域由所述衬底上的所述第二感测元件围绕； 驱动单元，其耦合到所述驱动电极，将一个或一个以上驱动信号供应到所述驱动电极中的每一者；感测单元，其耦合到所述感测电极，从所述感测电极中的每一者接收所述信号；及处理单元，其处理所述信号且确定所述面板处的触摸的位置或触摸的接近度。
24.根据权利要求23所述的位置传感器，其中所述感测单元耦合到所述感测电极的所述第一感测元件中的每一者。
25.根据权利要求23所述的位置传感器，其中所述驱动单元包含多个驱动单元，所述多个驱动单元中的每一者耦合到所述驱动电极中的一者。
26.根据权利要求23所述的位置传感器，其中每一驱动电极通过电阻器耦合到其邻近驱动电极，且其中所述驱动单元将所述一个或一个以上驱动信号供应到具有三个驱动电极的每一群组。
27.一种用于位置传感器的面板，其包含 衬底；驱动电极，其在所述衬底上沿第一方向延伸，接收一个或一个以上驱动信号；及感测电极，其在所述衬底上沿大致垂直于所述第一方向的第二方向延伸，所述感测电极与所述驱动电极电容性耦合且经布置以供应一个或一个以上信号，其中所述驱动电极不直接提供于所述衬底上的所述感测电极后面或使重叠降到最低。
全文摘要
本发明涉及一种用于位置传感器的面板。此文件揭示与位置传感器及其使用相关的系统、方法及制品。展示及描述可用于位置传感器的面板中的驱动电极与感测电极的各种图案。在各种实例中，可将所述驱动电极与感测电极布置成类栅格矩阵。
文档编号G06F3/041GK102243549SQ20111012969
公开日2011年11月16日 申请日期2011年5月13日 优先权日2010年5月14日
发明者埃萨特·伊尔马兹 申请人:爱特梅尔公司