单层电容性成像传感器的制作方法

1.所描述的实施例总体上涉及电子设备，并且更具体地，涉及单层电容性成像传感器的图案。


背景技术：

2.包括接近传感器设备（例如，触摸板或触摸传感器设备）的输入设备广泛用于各种电子系统中。接近传感器设备通常包括感测区，该感测区通常由表面来区分，在该感测区中，接近传感器设备确定一个或多个输入对象的存在、位置和/或运动。接近传感器设备可以用于为电子系统提供接口。例如，接近传感器设备通常用作较大计算系统（诸如集成在笔记本或台式计算机中或外设于笔记本或台式计算机的不透明触摸板）的输入设备。接近传感器设备也通常用于较小的计算系统（诸如集成在蜂窝电话中的触摸屏）中。
3.接近传感器设备通常与其他支撑部件（诸如在电子或计算系统中发现的显示器或输入设备）组合使用。在一些配置中，接近传感器设备耦合到这些支撑部件以提供期望的组合功能或提供期望的完整设备封装。接近传感器设备利用一种或多种电气技术来确定输入对象的存在、位置和/或运动，所述电气技术诸如电容性感测技术。接近传感器设备通常使用以传感器图案布置的传感器电极阵列来检测输入对象的存在、位置和/或运动。
4.传感器图案的不同设计具有不同的优点和缺点。例如，各种传感器图案可以被设计成减少所需的布线迹线的数量，这可以帮助降低与这些传感器图案相关联的电气部件的复杂性、成本和/或尺寸。一种这样的传感器图案包括发射器（tx）电极的列和接收器（rx）电极的列，其中布线迹线连接紧邻地设置在列之间的rx电极和tx电极。在这样的传感器图案中，当手指覆盖布线迹线时，可能导致错误检测，从而引起布线迹线之间的电容性相互作用。此外，基于具有不同长度的布线迹线（其中可能发生相互作用）的不同rx/tx电极，响应特性可能在空间上不均匀，由此使传感器信号的处理复杂化。这样的传感器图案的其他限制可包括手指或其他输入对象到rx电极相对（vs）tx电极的非对称耦合，其在输入设备不具有足够的接地时（例如，当输入设备在非导电性绝缘表面上并且未连接到接地时）可引起低基质（lgm）问题。
5.因此，期望提供具有在空间上更均匀的响应特性的传感器图案，并且其使用有限数量的布线迹线来操作，同时还较不易受错误检测和/或lgm问题的影响。


技术实现要素：

6.通常，在一个方面中，一个或多个实施例涉及一种输入设备的电容性感测层，电容性感测层包括：在水平方向上和垂直方向上延伸的基本上矩形的传感器图案，矩形传感器图案包括：第一多个电极；其中第一多个电极中的每个包括在垂直方向上延伸的条带，以及其中第一多个电极在水平方向上由第一多个间隙分开；第二多个电极；其中第二多个电极中的每个包括基本上矩形的焊盘，基本上矩形的焊盘邻近于第一多个电极中的一个设置在第一多个间隙中的一个中，其中第二多个电极中的两个在水平方向上设置在第一多个间隙
中的每个中，其中第一多个间隙中的每个中的第二多个电极中的两个由第二多个间隙分开，以及其中第二多个电极的子集在垂直方向上设置在第一多个间隙中的每个中；以及第二多个电极的多个布线迹线，其设置在第二多个间隙中。
7.通常，在一个方面中，一个或多个实施例涉及一种输入设备，包括：感测模块，感测模块包括：电容性感测层，电容性感测层包括：第一多个电极和第二多个电极，第一多个电极和第二多个电极根据基本上矩形的传感器图案设置在衬底上，第一多个电极和第二多个电极被配置用于电容性感测以获得多个触摸信号，其中第一多个电极中的每个包括在垂直方向上延伸的条带，以及其中第一多个电极在水平方向上由第一多个间隙分开；其中第二多个电极中的每个包括基本上矩形的焊盘，基本上矩形的焊盘邻近于第一多个电极中的一个设置在第一多个间隙中的一个中，其中第二多个电极中的两个在水平方向上设置在第一多个间隙中的每个中，其中第一多个间隙中的每个中的第二多个电极中的两个由第二多个间隙分开，以及其中第二多个电极的子集在垂直方向上设置在第一多个间隙中的每个中；以及第二多个电极的多个布线迹线，其设置在第二多个间隙中；以及触摸感测接口，触摸感测接口与第一多个电极和第二多个电极的布线迹线接合，触摸感测接口被配置为通过处理多个触摸信号来生成触摸输出信号。
8.通常，在一个方面中，一个或多个实施例涉及一种用于操作输入设备的方法，其中输入设备包括：电容性感测层，电容性感测层包括：以基本上矩形的传感器图案的第一多个电极、第二多个电极和第三多个电极，其中第一多个电极中的每个包括在垂直方向上延伸的条带，以及其中第一多个电极在水平方向上由多个间隙分开；其中第二多个电极中的每个包括基本上矩形的焊盘，基本上矩形的焊盘邻近于第一多个电极中的一个设置在多个间隙中的一个中，其中第二多个电极中的两个在水平方向上设置在多个间隙中的每个中，并且其中第二多个电极的子集在垂直方向上设置在多个间隙中的每个中，其中第三多个电极在垂直方向上设置在第二多个电极之间；以及所述方法包括：通过在由第三多个电极中的一个分开的第二多个电极中的两个之间执行第一跨电容感测来获得低基质分量；通过在第一多个电极和第二多个电极之间执行第二跨电容感测来获得触摸信号；使用低基质分量来调整触摸信号；以及通过处理多个触摸信号来生成触摸输出信号。
9.根据以下描述和所附权利要求，实施例的其他方面将是显而易见的。
附图说明
10.图1示出了根据一个或多个实施例的与显示设备组合的输入设备的框图。
11.图2示出了根据一个或多个实施例的与显示设备组合的输入设备中的感测模块的框图。
12.图3示出了根据一个或多个实施例的传感器图案。
13.图4示出了根据一个或多个实施例的传感器图案。
14.图5示出了根据一个或多个实施例的传感器图案。
15.图6示出了根据一个或多个实施例的流程图。
具体实施方式
16.以下详细描述本质上仅仅是示例性的，并且不旨在限制所公开的技术或所公开的
技术的应用和用途。此外，不意图受在前述技术领域、背景技术或以下详细描述中呈现的任何明示或暗示的理论的约束。
17.在实施例的以下详细描述中，阐述了许多具体细节以便提供对所公开技术的更透彻理解。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践所公开的技术。在其他实例中，没有详细描述公知的特征，以避免不必要地使描述复杂化。
18.在整个申请中，序数（例如，第一、第二、第三等）可以用作元件（即，本技术中的任何名词）的形容词。序数的使用不是暗示或创建元件的任何特定排序，也不是将任何元件限制为仅单个元件，除非明确公开，诸如通过使用术语“之前”、“之后”、“单个”和其他这样的用辞。相反，序数的使用是为了在元件之间进行区分。作为示例，第一元件不同于第二元件，并且第一元件可以涵盖多于一个元件并且在元件的排序上在第二元件之后（或之前）。
19.本公开的各种实施例提供了使用单层电容性成像传感器的输入设备和方法。根据一个或多个实施例，单层电容性成像传感器基于如下所述的传感器图案。传感器图案可以提供各种优点，包括在限制所需布线迹线的数量的同时提供良好的空间分辨率，由此降低复杂性、空间要求和/或成本。此外，根据一个或多个实施例的传感器图案可能较不易受到触摸的错误检测的影响，并且可以具有良好的低基质（lgm）特性和空间上均匀的响应特性。下面详细讨论这些方面中的每个。
20.图1是根据一个或多个实施例的输入设备（100）的示例的框图。输入设备（100）可以被配置为向电子系统（未示出）提供输入。如本文档中所使用的，术语“电子系统”（或“电子设备”）广泛地指代能够电子地处理信息的任何系统。电子系统的一些非限制性示例包括个人计算机，诸如台式计算机、膝上型计算机、上网本计算机、平板电脑、web浏览器、电子书阅读器、智能电话、个人数字助理（pda）、游戏设备、汽车信息娱乐系统等。
21.在图1中，输入设备（100）被示出为被配置为感测由感测区（120）中的一个或多个输入对象（140）提供的输入的接近传感器设备（例如，“触摸板”或“触摸屏”）。示例输入对象包括触控笔、有源笔和手指。此外，哪些特定输入对象在感测区中可以在一个或多个手势的过程中改变。
22.感测区（120）涵盖输入设备（100）上方、周围、之中和/或附近的任何空间，其中输入设备（100）能够检测用户输入（例如，由一个或多个输入对象提供的用户输入）。特定感测区的尺寸、形状和位置可以逐个实施例而广泛变化。
23.输入设备（100）可以利用传感器部件和感测技术的任何组合来检测感测区（120）中的用户输入。输入设备（100）包括用于检测用户输入的一个或多个感测元件。作为非限制性示例，输入设备（100）可以使用电容性技术。
24.在输入设备（100）的一些电容性实施方式中，施加电压或电流以创建电场。附近的输入对象引起电场的改变，并且产生电容性耦合的可检测改变，其可以被检测为电压、电流等的改变。
25.一些电容性实施方式利用电容感测元件的阵列或其他规则或不规则图案来创建电场。在一些电容性实施方式中，单独的感测元件可以欧姆地短接在一起以形成较大的传感器电极。一些电容性实施方式利用电阻片，其可以是均匀电阻的。
26.一些电容性实施方式利用基于传感器电极与输入对象之间的电容性耦合的改变
的“自电容”（或“绝对电容”）感测方法。在各种实施例中，传感器电极附近的输入对象更改传感器电极附近的电场，因此改变所测量的电容性耦合。在一个实施方式中，绝对电容感测方法通过相对于参考电压（例如，系统接地）调制传感器电极，并且通过检测传感器电极与输入对象之间的电容性耦合来操作。参考电压可以是基本上恒定的电压或变化的电压，并且在各种实施例中；参考电压可以是系统接地。使用绝对电容感测方法获取的测量结果可以被称为绝对电容性测量结果。
27.一些电容性实施方式利用基于传感器电极之间的电容性耦合的改变的“互电容”（或“跨电容”）感测方法。在各种实施例中，传感器电极附近的输入对象更改传感器电极之间的电场，因此改变所测量的电容性耦合。在一个实施方式中，互电容感测方法通过检测一个或多个发射器传感器电极（也称为“发射器电极”或“发射器”、tx）与一个或多个接收器传感器电极（也称为“接收器电极”或“接收器”、rx）之间的电容性耦合来操作。发射器传感器电极可相对于参考电压（例如，系统接地）被调制以发射发射器信号。接收器传感器电极可以相对于参考电压保持基本上恒定，以促进对结果信号的接收。参考电压可以是基本上恒定的电压，并且在各种实施例中，参考电压可以是系统接地。在一些实施例中，发射器传感器电极都可以被调制。发射器电极相对于接收器电极被调制以发射发射器信号并且促进对结果信号的接收。结果信号可以包括对应于一个或多个发射器信号和/或对应于一个或多个环境干扰源（例如，其他电磁信号）的（一个或多个）影响。（一个或多个）影响可以是发射器信号、由一个或多个输入对象和/或环境干扰引起的发射器信号的改变、或其他这样的影响。传感器电极可以是专用发射器或接收器，或者可以被配置为既发射又接收。使用互电容感测方法获取的测量结果可以被称为互电容测量结果。
28.在图1中，处理系统（110）被示出为输入设备（100）的部分。处理系统（110）被配置为操作输入设备（100）的硬件以检测感测区（120）中的输入。处理系统（110）包括一个或多个集成电路（ic）和/或其他电路部件的部分或全部。例如，用于互电容传感器设备的处理系统可以包括被配置为利用发射器传感器电极发射信号的发射器电路，和/或被配置为利用接收器传感器电极接收信号的接收器电路。此外，用于绝对电容传感器设备的处理系统可以包括被配置为将绝对电容信号驱动到传感器电极上的驱动器电路，和/或被配置为利用那些传感器电极接收信号的接收器电路。在一个或多个实施例中，用于组合的互电容和绝对电容传感器设备的处理系统可以包括上述互电容电路和绝对电容电路的任何组合。在一些实施例中，处理系统（110）还包括电子可读指令，诸如固件代码、软件代码和/或类似物。
29.处理系统（110）可以被实现为操控处理系统（110）的不同功能的模块的集合。例如，处理系统（110）可以包括确定电路（150），以确定至少一个输入对象何时在感测区中，确定信噪比，确定输入对象的定位信息，识别手势，基于手势、手势的组合或其他信息确定要执行的动作，和/或执行其他操作。模块可以包括可以在处理器上执行的硬件和/或软件。
30.传感器电路（160）可以包括驱动感测元件以发射发射器信号并接收结果信号的功能性。例如，传感器电路（160）可以包括耦合到感测元件的传感电路。传感器电路（160）可以包括例如发射器模块和接收器模块。发射器模块可以包括耦合到感测元件的发射部分的发射器电路。接收器模块可以包括耦合到感测元件的接收部分的接收器电路，并且可以包括接收结果信号的功能性。
31.尽管图1示出了确定电路（150）和传感器电路（160），但是根据一个或多个实施例，
可以存在替代或附加模块。示例替代或附加模块包括用于操作诸如传感器电极和显示屏（155）之类的硬件的硬件操作模块、用于处理诸如传感器信号和定位信息之类的数据的数据处理模块、用于报告信息的报告模块、以及被配置为识别诸如模式改变手势之类的手势的识别模块、以及用于改变操作模式的模式改变模块。
32.在一些实施例中，处理系统（110）直接通过引起一个或多个动作来响应感测区（120）中的用户输入（或没有用户输入）。示例动作包括改变操作模式，以及图形用户界面（gui）动作，诸如光标移动、选择、菜单导航、和其他功能。在一些实施例中，处理系统（110）向电子系统的某个部分（例如，向与处理系统（110）分开的电子系统的中央处理系统，如果这样的分开的中央处理系统存在的话）提供关于输入（或没有输入）的信息。在一些实施例中，电子系统的某个部分处理从处理系统（110）接收的信息以作用于用户输入，诸如以促进全范围的动作，包括模式改变动作和gui动作。
33.在一些实施例中，输入设备（100）包括触摸屏接口，并且感测区（120）与显示屏（155）的有效区域的至少一部分重叠。例如，输入设备（100）可以包括覆盖显示屏的基本上透明的传感器电极，并且为相关联的电子系统提供触摸屏界面。显示屏可以是能够向用户显示视觉界面的任何类型的动态显示器，并且可以包括任何类型的发光二极管（led）、有机led（oled）、微led、液晶显示器（lcd）、或其他显示技术。输入设备（100）和显示屏可以共享物理元件。例如，一些实施例可以利用相同的电气部件中的一些以用于显示和感测。在各种实施例中，显示设备的一个或多个显示电极可以被配置用于显示更新和输入感测两者。作为另一示例，显示屏可以部分地或全部地由处理系统（110）操作。
34.虽然图1示出了部件的配置，但是在不脱离本发明的范围的情况下，可以使用其他配置。例如，可以组合各种部件以创建单个部件。作为另一示例，由单个部件执行的功能性可以由两个或更多个部件执行。
35.图2示出了根据一个或多个实施例的输入设备（200）。如图2中所示，输入设备（200）包括经由布线迹线（205）耦合到触摸感测接口（250）的感测模块（220）。感测模块（220）可以用于实现上面参考图1讨论的感测区（120）的全部或一部分。感测模块（220）还可以用于生成用于显示屏（155）的全部或部分的显示，也如上面参考图1所讨论的那样。此外，触摸感测接口（250）可以包括可以是处理系统（110）的部件的电路，例如，上面参考图1讨论的传感器电路（160）和/或确定电路（150）。
36.在一个或多个实施例中，感测模块（220）包括多个层，所述多个层包括显示层（例如，显示屏的层）的堆叠（230）、电容性感测层（232）和显示衬底（222）。显示层的堆叠（230）可以设置在显示衬底（222）上。在一个实施例中，显示衬底（222）是刚性或柔性塑料或玻璃衬底或另一衬底。感测模块（220）可以具有附加的层和部件。可替代地，在纯触摸感测实施方式中可以不存在显示层。
37.在一个或多个实施例中，多个发射器（tx）（234）和/或接收器（rx）（236）电极设置在电容性感测层（232）中。tx（234）和/或rx（236）电极可以用于电容感测（例如，绝对电容感测、互电容感测等）中。在一个或多个实施例中，tx（234）和/或rx（236）电极以传感器图案（240）进行组织。传感器图案（240）可以实现具有金属网格的矩阵焊盘传感器，该金属网格提供多个感测焊盘和跨感测区连接到感测焊盘的布线迹线。下面参考图3、4和5讨论各种传感器图案。虽然在图2中，电容性感测层（232）被示出在显示层的堆叠（230）的顶部上的位置
中，但是本领域技术人员将理解，电容性感测层（232）可以位于相对于显示层的堆叠（230）的任何地方。
38.在一个或多个实施例中，tx电极（234）和rx电极（236）一起实现互电容或跨电容感测。换句话说，波形被驱动到tx电极（234）上，并且从rx电极（236）接收（一个或多个）结果信号。结果信号是波形以及由于输入对象的存在而导致的tx电极与rx电极（234、236）之间的电容的改变的函数。
39.在一个或多个实施例中，操作rx电极（236）以独立于tx电极（234）执行绝对电容感测。在一个或多个实施例中，操作tx电极（234）以独立于接收器电极（236）执行绝对电容感测。
40.布线迹线（205）可以将tx电极（234）和rx电极（236）与触摸感测接口（250）接合。布线迹线可以设置在柔性印刷电路（未示出）或其他印刷电路板（pcb）上。如果触摸感测接口（250）或触摸感测接口的一部分）直接设置在显示衬底（222）上，则可能附加的pcb是不必要的。
41.触摸感测接口（250）可以被配置为执行电容感测。触摸感测接口（250）可驱动电极（例如，tx电极（234）或tx电极（234）的子集），并且可经由布线迹线（205）从电极（例如，从rx电极（236）或rx电极（236）的子集）接收结果信号，以确定输入对象（例如，上面参考图1讨论的输入对象（140））的存在和/或定位。
42.图3示出了根据一个或多个实施例的传感器图案。传感器图案（300）是可以在图2的输入设备（200）中使用的传感器图案之一。下面的讨论的第一段描述了根据一个或多个实施例的用于电容性感测的单层传感器图案的一般设计，之后接着对特定于图3中所示的实施例的元件的讨论。
43.在一个或多个实施例中，包括发射器（tx）电极（310）和接收器（rx）电极（320）的传感器电极以传感器图案（300）布置。在各种实施例中，tx电极（310）和rx电极（320）可以通过以下步骤在衬底（未示出）的表面上以阵列的形式形成：首先在衬底的表面上形成毯覆式（blanket）导电层，并然后执行蚀刻和/或图案化工艺（例如，光刻和湿法蚀刻、激光烧蚀等），该蚀刻和/或图案化工艺将tx电极（310）和rx电极（320）中的每个彼此欧姆隔离。在其他实施例中，可以使用沉积和丝网印刷方法来图案化传感器电极。在一个示例中，用于形成tx电极（310）和rx电极（320）的毯覆式导电层包括使用本领域已知的常规沉积技术（例如，pvd、cvd）沉积的薄金属层（例如，铜、铝等）或薄透明导电氧化物层（例如，ato、ito、氧化锌）。在本文中描述的一个或多个实施例中，传感器电极由基本上光学透明的材料形成，并且因此，在一些配置中，该传感器电极可以设置在显示设备和输入设备用户之间。
44.在tx电极（310）与rx电极（320）的至少一部分之间形成的局部化电容性耦合的区域可被称为“电容性像素”，或者在本文中也被称为以感测栅格（332）组织的感测元件（330）。例如，图3中标识的感测元件（330）可以是左上tx电极（310）与最左rx电极（320）之间的电容性耦合中的电场的结果。针对感测元件（330）示出的位置指示感测元件的中心。本领域技术人员将理解，感测元件在2d空间中延伸，并且不限于点。例如，感测元件延伸到相邻的感测元件，如由感测栅格（332）所指示。随着跨感测区的输入对象的接近度和运动改变，电容性耦合改变，因此使得能够检测输入对象。
45.在一个或多个实施例中，感测元件（330）被“扫描”以确定电容性耦合。结果信号可
以用于确定感测元件（330）处的电容性耦合的测量结果，其用于确定输入对象是否存在及其定位信息，如以上所讨论的那样。感测元件（330）的值的集合形成表示感测元件处的电容性耦合的“电容性图像”（也称为“感测图像”）。在一个或多个实施例中，感测图像或电容性图像包括在测量利用跨感测区（120）分布的感测元件（330）的至少一部分接收的结果信号的过程期间接收的数据。可以在一个时刻接收结果信号，或者通过以光栅扫描图案（例如，以期望的扫描图案单独地串行轮询每个感测元件）、逐行扫描图案、逐列扫描图案或其他有用的扫描技术扫描跨感测区（120）分布的感测元件的行和/或列来接收结果信号。
46.关于图3中所示的传感器图案（300）的几何形状，传感器图案（300）基本上是矩形的，例如呈感测区（120）的形状。传感器图案（300）可以延伸超过图3中所示的段，因为所图示的图案保持重复。为了描述传感器图案（300）的各种特征，使用具有水平方向和垂直方向的二维笛卡尔坐标系。传感器图案（300）可以具有相对于世界坐标系的任何取向，并且术语“水平的”和“垂直的”仅仅用于建立便于讨论的坐标系。
47.在图3的示例中，传感器图案（300）包括四个rx电极（320）。rx电极（320）中的每个包括在垂直方向上延伸的条带。rx电极（320）可等距地间隔开，从而在rx电极（320）之间建立间隙（322）。每个rx电极（320）还可以包括水平方向上的延伸部（324），如图3中所图示的那样。下面讨论延伸部的作用。
48.在图3的示例中，传感器图案（300）还包括设置在rx电极（320）之间的间隙中、邻近于rx电极（320）的tx电极（310）。tx电极（310）可在rx电极的条带的两侧上设置成邻近于呈列的形式的rx电极（320）的条带。由于tx电极（310）设置成邻近于多个rx电极（320），因此两个tx电极（310）可在水平方向上处于两个rx电极（320）之间的间隙（322）中。如果rx电极（320）配备有延伸部（324），则对应的tx电极（310）可以在矩形焊盘中配备有切口以容纳延伸部。如先前所讨论的，一个rx电极（320）和一个tx电极（310）的组合可形成感测元件（330）。可以存在延伸部（324），以通过拓宽在存在输入对象的情况下可以检测到电容改变的区域来改进感测元件（330）的感测特性，并且进一步随着输入对象存在相对（vs）不存在而增加跨电容改变。
49.虽然未在图3中明确示出，但是本领域技术人员将理解，rx电极（320）和tx电极（310）例如通过相邻电极之间的小间隙彼此欧姆地绝缘。此外，虽然某些电极被描述为发射器（tx）电极并且其他电极被描述为接收器（rx）电极，但是本领域技术人员将理解，特定电极是否作为发射器和/或接收电极操作可以取决于电极如何操作而改变。
50.tx电极（310）中的每个可以由具有间距p
x
的基本上矩形的焊盘形成。矩形焊盘在垂直方向上可以是加长的。在一个实施例中，高度（在垂直方向上）是矩形焊盘的宽度（在水平方向上）p
x
的两倍。换句话说，tx焊盘具有尺寸p
x
×
2p
x
。此外，两个相邻rx电极之间的间距基本上为2p
x
。在不脱离本公开的情况下，p
x
×
2p
x
的tx电极焊盘尺寸可以被扩展。例如，可以使用p
x
×
3p
x
、p
x
×
2p
x
和p
x
×
p
x
格式。
51.在一个实施例中，rx电极（320）的相对侧上的tx电极（310）具有在垂直方向上的偏移。如图3中所示，偏移可以是50%。可替代地，虽然未示出，但是可以不存在偏移。该偏移与tx电极（310）的垂直加长形状组合可导致感测栅格（332）相对于传感器图案（300）的水平/垂直轴的旋转。对于图3的传感器图案（300）而言，感测栅格（332）是笛卡尔感测栅格，其相对于传感器图案（300）的水平/垂直方向旋转45度。作为感测栅格（332）的旋转的结果，与具
有相同数量的tx/rx电极的非旋转感测栅格相比，感测元件（330）在水平和垂直方向上更紧密地间隔开。例如，假设具有非旋转感测栅格的常规图案使用p
x
= 4.2 mm间距。使用传感器图案（300）将转化成间距为（其对应于两个邻近的rx列之间的水平距离）以实现类似的空间分辨率。假设水平x方向上的有源区域为134.5mm，这将导致常规图案的32列，而传感器图案（300）将仅需要22-23列。因此，与常规图案相比，可以实现rx信道和相关联的布线迹线中的超过40%（更精确地：）的节省。
52.在一个或多个实施例中，tx电极（310）和rx电极（320）中的每个配备有布线迹线以将电极与触摸感测接口（250）电气接合。与rx电极（320）相关联的布线迹线可以在传感器图案的顶部边缘或底部边缘处与rx电极（320）接合。为了简单起见，未示出与rx电极（320）相关联的布线迹线。与tx电极（310）相关联的布线迹线（340）在tx电极（310）之间的间隙（312）内以平行束布线，以在传感器图案的底部边缘的顶部处离开。为了容纳16个布线迹线， 400μm的布线空间可能是必要的。400μm间隙（312）或甚至更宽的间隙（例如，800μm间隙）仍然可以足够小，以不会不可接受地干扰传感器图案（300）的触摸分辨率。
53.基于所描述的布线方案，和rx电极（320）相关联的布线迹线与和tx电极（310）相关联的布线迹线在空间上分开，这与常规传感器图案设计中的一些不同，由此降低了错误检测（幻影手指）的风险，并且改进了传感器图案的线性度。
54.tx和rx布线迹线之间的分开减少或消除了可能的电容性干扰，这可能导致错误的触摸输出信号，特别是在存在输入对象的情况下。此外，传感器图案（300）还在存在低基质（lgm）状况的情况下提供优异的性能。当输入设备不具有足够的接地时（例如，当输入设备在非导电绝缘表面上并且未连接到接地时），可能存在lgm状况。在这样的情况下，跨电容性触摸信号出现下降，其随着较大的手指尺寸而加强。如果保持未校正，这可能导致错误的定位报告和/或触摸检测中的幻影手指。当（触摸显示组件的层的）层叠（stackup）非常薄时，lgm状况可能特别显著。此外，虽然较大的设备（诸如膝上型计算机）可以提供显著的自电容，但是在较小的设备（诸如智能电话）中，可能存在较少的自电容，由此在设备不良接地时导致lgm状况。当在tx电极（310）与rx电极（320）之间执行跨电容感测时，由输入对象的存在/不存在引起的跨电容的改变δc
t
通常是感兴趣的变量。然而，当执行跨电容感测时，另外测量其他寄生电容。具体地，与lgm状况相关联的电容c
lgm
相减地（subtractively）影响δc
t
。lgm项通常与tx电极（310）和rx电极（320）两者相互作用。因此，与tx和rx电极的小相互作用可能是期望的。在传感器图案（300）中，主rx列是直线，使得耦合到rx的手指潜在地小于其他常规传感器图案（其中rx列可能不是直线）中的手指。因此，与常规传感器图案相比，传感器图案（310）减少了lgm问题。
55.图4示出了根据一个或多个实施例的传感器图案。传感器图案（400）的物理设计与图3的传感器图案（300）的物理设计相同。在一个或多个实施例中，包括发射器（tx）电极（410）和接收器（rx）电极（420）的传感器电极以传感器图案（400）布置。
56.在tx电极（410）和/或rx电极（420）的至少一部分之间形成的局部化电容性耦合的区域可以被称为“电容性像素”，或者在本文中也被称为以双感测栅格（432）组织的感测元件（430、440）。与感测栅格（432）相比，双感测栅格（432）的空间分辨率加倍。更具体地，双感测栅格（432）的虚线指示如最初参考图3描述的初级感测栅格。虚线指示添加的次级感测栅
格，其使分辨率加倍。由虚线指示的双感测栅格（432）的部分是在tx电极（310）与rx电极（320）之间执行的跨电容感测的结果。在图4中指示了一个结果tx-rx感测元件（430）。由虚线指示的次级感测栅格是在tx电极（410）与另一垂直相邻tx电极（410）之间执行的附加跨电容感测的结果。在图4中指示了一个结果tx-tx感测元件（440）。因此，通过在相邻tx电极之间执行附加跨电容感测，使用相同的传感器图案有效地使传感器图案（400）的空间分辨率加倍。由于不同的几何形状，从tx-tx感测元件（440）获得的触摸信号可能需要与从tx-rx感测元件（430）获得的触摸信号不同的处理。此外，因为对于tx-tx感测元件（440）而言，被改用途以作为rx电极执行的一个tx电极的布线迹线可直接邻近于另一（作为tx电极操作的）tx电极的布线迹线，因此由于这些布线迹线的接近度（例如，当输入对象靠近这些布线迹线但不靠近电极时），可以由次级传感器栅格的感测元件发生对输入对象的错误检测。为了检测和消除这样的错误检测，可以考虑从初级传感器栅格的相邻感测元件获得的触摸信号。如果来自相邻感测元件的触摸信号没有确认输入对象的存在，则该检测被认为可能是错误检测。然后可以忽略该错误检测。
57.图5示出了根据一个或多个实施例的传感器图案。传感器图案（500）的物理设计与图3的传感器图案（300）的物理设计有关。在一个或多个实施例中，包括发射器（tx）电极（510）和接收器（rx）电极（520）的传感器电极以传感器图案（500）布置。虽然图5仅示出了具有相邻tx电极（510）的单个rx电极（520），但是本领域技术人员将理解，类似于图3中的传感器图案（300），可以重复传感器图案（500）。
58.在一个或多个实施例中，传感器图案（500）包括设置在tx电极（510）之间的附加电极（550），以建立tx电极（510）的垂直间隔。附加电极（510）可以被放置成还容纳rx电极（520）的延伸部（524）。附加电极（510）可以是浮动的，或者其可以被设置为特定电位，例如接地电位。与附加电极（550）相关联的布线迹线（未示出）可遵循tx电极（510）的布线迹线（540）。在一个或多个实施例中，传感器图案（500）使得能够在由附加电极（550）分开的垂直相邻tx电极（510）之间进行附加感测。因为在附加感测中使用的tx电极（510）被附加电极（550）分开，所以由输入对象的存在/不存在引起的良好接地状况下的跨电容的改变δc
t
相对小，特别是当附加电极（550）保持为接地电位时。如先前所讨论的，当在lgm状况下执行跨电容感测时，另外测量其他寄生电容。具体地，还测量了相减地影响δc
t
的c
lgm
。因此，在执行附加感测时δc
t
小的情况下，可以识别c
lgm
。随后，现在已知的c
lgm
可以用于补偿tx电极（510）和rx电极（520）之间的跨电容感测中的寄生c
lgm
项。在美国专利号9,791,970中提供了关于lgm状况下的跨电容感测的附加细节，其全部公开内容通过引用特此明确地并入本文中。
59.图6示出了根据一个或多个实施例的流程图。虽然顺序地呈现和描述了流程图中的各个步骤，但是普通技术人员将理解，步骤中的一些或所有可以以不同的顺序执行，可以组合或省略，并且步骤中的一些或所有可以并行执行。可以进一步执行附加步骤。因此，本公开的范围不应被认为限于图6中所示的步骤的特定布置。
60.转到图6，示出了根据一个或多个实施例的流程图。图6的流程图描绘了用于操作输入设备的方法。图6中的步骤中的一个或多个可以由上面参考图2、3、4和5讨论的输入设备（200）的部件执行。
61.在步骤605中，通过在两个tx电极和/或两个rx电极之间执行跨电容感测来获得低
基质（lgm）项，所述两个tx电极和/或两个rx电极可以在空间上由附加电极分开。参考图5描述步骤605的细节。可以针对传感器图案的单个、多个或垂直相邻发射器电极的所有对执行步骤605。还可以执行相邻rx电极之间的附加测量，这取决于校正算法的什么详细技术正在被进行以及在考虑中的特定系统中什么感测选项是可用的。
62.在步骤610中，通过在tx电极与rx电极之间执行跨电容感测来获得触摸信号。参考图3描述步骤610的细节。可执行步骤610以获得传感器图案的单个、多个或所有感测元件的触摸信号。
63.在步骤615中，使用lgm分量来调整触摸信号。可以通过减去lgm分量来执行调整。参考图5描述步骤615的细节。
64.在步骤620中，通过处理触摸信号来生成触摸输出信号，以识别输入对象的触摸、手势、基于手势、手势的组合或其他信息确定要执行的动作，如先前参考图1和图2所讨论的。
65.关于图1-5提供了关于步骤605-620的附加细节，其中描述了步骤的对应部件和可能的变化。图6的方法可以例如以固定速率重复以提供周期性更新的触摸输出。
66.虽然已经关于有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于本公开的本领域技术人员将理解，可以设计出不脱离如本文中所公开的本发明的范围的其他实施例。因此，本发明的范围应仅由所附权利要求限制。