用于电容感测的接地保护的制作方法

专利名称：用于电容感测的接地保护的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及用于计算系统的输入装置，尤其涉及改进电容式触摸传感器面 板的触摸检测性能。
背景技术：
目前，有很多类型的输入装置可用于在计算系统中执行操作，例如，按钮或按 键、鼠标、轨迹球、触摸传感器面板、控制杆、触摸屏等。特别地，由于触摸屏操作的 方便性和多功能性以及其价格的下降，因此触摸屏正变得日益普及。触摸屏可以包括触 摸传感器面板，触摸传感器面板可以是具有触敏表面的清晰面板(clearpanel)。触摸传感 器面板被放置在显示屏的前部，使得触敏表面覆盖显示屏的可视区域。触摸屏可以允许 用户通过利用手指或触笔简单地触碰显示屏，便可做出选择和移动光标。通常，触摸屏 能辨识触摸以及触摸在显示屏上的位置，并且计算系统能解译该触摸，然后基于该触摸 事件来执行动作。触摸传感器面板可以作为像素阵列来实现，其中该像素阵列是通过多条驱动线 路(例如，行)与多条感测线路(例如，列)相交叉的方式形成的，其中驱动线路与感测 线路用介电材料分离。在一些触摸传感器面板中，行线和列线可以在基板的单个侧面上 形成。在此类触摸传感器面板中，近电场线和远电场线全都在每个像素的行线与列线之 间耦合，并且一些远电场线穿过并且暂时离开保护驱动线路和感测线路的玻璃盖(cover glass)。在触摸传感器面板上或是其附近，手指或其他物体的向下触摸会将那些离开的远 电场线分流至接地，从而将可被检测到的像素的电容变化实现为触摸事件。但是，由于 大多数电场线不能被手指分流，因此，信噪比(SNR)受到了限制，并且降低了像素的触 摸事件检测性能。

发明内容
本发明涉及一种触摸传感器面板，其具有在基板的单个侧面上制造的触摸传感 器阵列，用于检测单点触摸事件或多点触摸事件(一个或多个手指或其他物体大约同时 触摸在触敏表面上的不同位置)；并且本发明涉及使用接地保护装置或接地隔离条来改 进触摸传感器面板的触摸事件检测性能。每个传感器或像素可以是驱动线路与感测线路 相互作用的结果。感测线路(或驱动线路)可被制造成处于第一取向的列图案或之字形 图案，并且驱动线路(或感测线路)可被制造成处于第二取向的多边形(例如，砖块形或 五边形)导电区域的行。可以通过连接迹线将代表特定驱动线路的多边形区域耦合在一 起，所述连接迹线被布线至在触摸传感器面板边界区域中形成的特定总线线路。接地隔离条由导电材料形成并且连结至接地或另一各参考电压，该接地隔离条 可以在连接迹线与相邻的感测线路之间形成，以便将近电场线分流至接地，并且减少连 接迹线与感测线路之间的不期望的电容耦合。该接地保护装置也由导电材料形成，并且 连结至接地或另一参考电压，该接地保护装置可以在驱动线路与感测线路之间形成，以
4便部分地或完全地围绕感测线路，并且将近电场线分流至接地，以及改进传感器的触摸 事件检测性能。使用接地保护的一个好处是改进了触摸传感器面板的触摸事件检测性能。通 过将大多数近电场线直接分流至接地而不是让它们耦合至感测线路，使大多数远电场线 受到触摸事件的影响，接地保护装置可以减小驱动线路与感测线路之间的不期望的互 电容。在主要是远电场线影响互电容值的情况下，触摸事件期间的电容变化可以接近 50%,这表明SNR得到了改善。


图IA示出的是根据本发明实施例的例示触摸传感器面板，其包括列、块体的行 以及仅沿着块体一侧布线的连接迹线。图IB示出的是根据本发明实施例的图IA中的例示触摸传感器面板的一部分的 近视图，其中示出了块体使用连接迹线以单逃逸配置方式被布线至总线线路。图IC示出的是根据本发明实施例的图IA中的例示触摸传感器面板的一部分， 该部分包括与列CO和Cl相关联的块体以及将块体耦合至总线线路的连接迹线。图2A示出的是根据本发明实施例的例示触摸传感器面板的一部分的侧视图，其 中示出了连接迹线与总线线路之间的连接。图2B示出的是根据本发明实施例的图2A中的例示总线线路一部分的顶视图。图3示出的是根据本发明实施例的例示触摸传感器面板的一部分，该部分包括 块体的行，其中块体的连接迹线是交错的。图4A示出的是根据本发明实施例的例示触摸传感器面板，其包括列、块体的行 以及沿着块体的两侧布线的连接迹线。图4B示出的是根据本发明实施例的图4A中的例示触摸传感器面板的一部分的 近视图，其中示出了块体使用连接迹线以双逃逸配置被布线至下部总线线路。图5A和5B示出的是根据本发明实施例的例示接地保护装置对从多边形导电材 料区域发出的电场线产生的效应的顶视图和侧视图。图5C和5D示出的是根据本发明实施例的例示接地保护装置对从连接迹线发出 的电场线产生的效应的顶视图和侧视图。图5E和5F示出的是根据本发明实施例的例示接地保护装置对从多边形导电区域 发出并通过连接迹线与感测线路分离的电场线所产生的效应的顶视图和侧视图。图6示出的是根据本发明实施例的例示之字形双插式触摸传感器面板的一部 分，其中该面板可以进一步减少连接迹线与列之间的杂散电容。图7示出的是可与根据本发明实施例的触摸传感器面板一起操作的例示计算系统。图8A示出的是可以包括根据本发明实施例的触摸传感器面板的例示移动电话。图8B示出的是可以包括根据本发明实施例的触摸传感器面板的例示媒体播放
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具体实施例方式在以下关于优选实施例的描述中将会参考构成本发明一部分的附图，附图中以
5图解方式示出了可以实践本发明的具体实施例。应当理解，在没有脱离本发明实施例的 范围的情况下，也可以使用其他实施例，并且可以进行结构改变。本发明涉及一种触摸传感器面板，其具有在基板的单个侧面上制造的触摸传感 器阵列，用于检测单点触摸事件或多点触摸事件(一个或多个手指或其他物体大约同时 触摸到触敏表面上的不同位置)；并且本发明涉及使用接地保护装置或接地隔离条来改 进触摸传感器面板的触摸事件检测性能。每个传感器或像素可以是驱动线路与感测线路 相互作用的结果。感测线路(或驱动线路)可被制造成处于第一取向的列图案或之字形图 案，并且驱动线路(或感测线路)可被制造成处于第二取向的多边形(例如，砖块形或五 边形)导电区域的行。代表特定驱动线路的多边形区域可以通过连接迹线耦合在一起， 该连接迹线被布线至在触摸传感器面板的边界区域中形成的特定总线线路。接地隔离条由导电材料形成并且连结至接地或另一参考电压，该接地隔离条可 以在连接迹线与相邻的感测线路之间形成，以便将近电场线分流至接地并且减少连接迹 线与感测线路之间的不期望的电容耦合。接地保护装置也由导电材料形成并且连结至接 地或另一参考电压，该接地保护装置可以在驱动线路与感测线路之间形成，以便部分地 或完全地围绕感测线路，以及将近电场线分流至接地并且改进传感器的触摸事件检测性 能。尽管在这里可以依照作为矩形砖块或五边形形状的行形成的驱动线路以及作为 列图案或之字形图案形成的感测线路构成的大体垂直的布置来描述并示出传感器面板中 的触摸传感器，但是本发明的实施例并不局限于此，而是还可适用于其他形状的多边形 区域以及用其他图案形成的感测线路。图IA示出的是根据本发明实施例的例示触摸传感器面板100，包括形成为列 106的感测线路(或驱动线路)C0_C5和多边形区域(块体)102的行，其中块体的每个行 形成单独的驱动线路(或感测线路)R0-R7。在图IA的示例中，连接迹线104只沿着块 体一侧布线(所谓的“单逃逸(single escape)”配置)。尽管图中显示触摸传感器面板 100具有6列8行，但是应当理解，可以使用任何数量的列和行。图IA中的列106和块 体102可以在共面的单个导电材料层中形成。为了将特定行中的块体102耦合在一起，同样由导电材料形成的连接迹线104可 以沿着块体的一侧以单逃逸配置方式从块体布线至特定总线线路110。由导电材料形成的 接地隔离条108可以在连接迹线104与相邻的列106之间形成，以便减少连接迹线与列之 间的电容耦合。通过柔性电路112，可以使用于每条总线线路110和用于列106的连接 从触摸传感器面板100脱离。在触摸屏实施例中，感测线路、驱动线路、连接迹线及接 地隔离条可以用基本透明的材料(例如，氧化铟锡(ITO))形成，但是也可以使用其他材 料。ITO层可以在玻璃盖背部或单独的基板的单个层上形成。图IB示出的是根据本发明实施例的图IA中的例示触摸传感器面板100的一部 分的近视图，其中示出了如何可以用连接迹线104将块体102以单逃逸配置方式布线至总 线线路110。在图IB中，较长的连接迹线104(例如，迹线R7)可以宽于较短的连接迹 线(例如，迹线R2)，以便均衡迹线的总体电阻率，以及最小化驱动电路承受的总体电容负载。图IC示出的是根据本发明实施例的图IA中的例示触摸传感器面板100的一部分，其中包括与列CO和Cl相关联的块体102以及将块体耦合至总线线路110的连接迹 线104(在图中被象征性地示为细线)。出于例证目的，图IB是以象征性方式而不是按 比例绘制的，并且在图IB的示例中，总线线路BO耦合至块体ROCO (离BO最近、相邻 于列CO的块体)及块体ROCl (离BO最近、相邻于列Cl的块体)。总线线路Bl耦合 至块体RlCO (离BO第二近、相邻于列CO的块体)及块RlCl (离BO第二近、相邻于列 Cl的块体)。该模式对其他总线线路重复进行，以使总线线路B7耦合至块体R7C0 (离 BO最远、相邻于列CO的块体)及块体R7C1 (离BO最远、相邻于列Cl的块体)。图2A示出的是根据本发明实施例的例示触摸传感器面板200的一部分的侧视 图，其中示出了连接迹线204与总线线路210之间的耦合。在图2A中，总线线路210 和焊盘218(例如，具有电阻为每方块1欧姆的金属)可以在基板220 (例如，厚度为500 微米+/-50微米的玻璃)上形成。然后，在总线线路210和焊盘218上可以形成绝缘层 214(例如，厚度至少为3微米的有机聚合物)，并且通过图案化该绝缘层214来产生通 孔216。然后，在绝缘层214上可以形成连接迹线204并使其进入通孔216，以在迹线与 总线线路210之间进行连接。另外，在焊盘218上的位置222处还可以局部形成用于形 成连接迹线204的同种导电材料，以便保护焊盘。在基板220的背侧上，在基板220上 可以形成导电屏蔽层224(例如，厚度为50微米+/-10微米的ITO)，以便屏蔽感测线路 (图2A中未示出)。然后，通过使用粘合剂(例如，25微米的PSA层)，可以将特定厚 度(例如，75微米+/-15微米)的抗反射(AR)膜226附加至屏蔽层224。通过使用能 形成导电接合的粘合剂228(例如，各向异性导电膜(ACF))，可以将柔性电路212附接至 触摸传感器面板200的顶部以及底部。最后，通过使用粘合剂232 (例如，厚度为150微 米+/-25微米的低酸性压敏粘合剂(PSA))，可以将触摸传感器面板200接合至覆盖材料 230(例如，厚度为800至1100微米的玻璃)。图2B示出的是根据本发明实施例的图2A的例示总线线路210的一部分的顶视 图。应该指出的是，在图2B的示例中，在通孔216为总线线路210和连接迹线之间提供 连接的点，顶部总线线路的宽度较宽(例如，100微米)。再次参照图IC的示例，相比于总线线路B7 (及其到块体R7C0和R7C1的连接 迹线)，总线线路BO到块体ROCO和ROCl的连接迹线104在长度上要短很多，因此，总 线线路B7的阻抗和电容会比总线线路BO的阻抗和电容大很多。由于这种不平衡性，用 于指定触摸量的触摸量度在触摸传感器面板上有可能是不均衡的。因此，在本发明的一 些实施例中，耦合至特定总线线路的块体可以交错，以使每条总线线路承受更为均勻的 平均阻抗和电容，这样做有助于均衡触摸传感器面板上的触摸量度。图3示出的是根据本发明实施例的例示触摸传感器面板300的一部分，其中包 括形成为块体302的驱动线路(或感测线路)，并且所述块体302的连接迹线304是交错 的。为了清楚起见，图3是以象征性方式而不是按比例绘制的，并且在图3的示例中， 总线线路BO耦合至块体ROCO (离BO最近、相邻于列CO的块体)及块体R7C1 (离BO 最远、相邻于列Cl的块体)。总线线路Bl耦合至块体RlCO (离BO第二近、相邻于列 CO的块体)及块体R6C1 (离BO第二远、相邻于列Cl的块体)。这种耦合模式对其他 总线线路重复进行，这一点可以用总线线路B7耦合至块体R7C0 (离BO最远、相邻于列 CO的块)及块体ROCl (离BO最近、相邻于列Cl的块体)来表明。通过像上文中描述
7的那样交错耦合至任何特定总线线路的块体，每条总线线路将会承受更均勻的平均阻抗 和电容，这样有助于均衡触摸传感器面板上的触摸量度。然而应该理解，对于指定的总 线线路来说，借助这种布置，受到激励的块体的位置可能会有很大变化。但是，对所获 得的触摸图像的后期处理可以辨别实际触摸位置。另外，交错处理还可增大功率均勻性。在不交错的情况下，一些驱动器可能具 有很小的电容负载，而其他驱动器可能具有很大的电容负载。为了确保最大负载能被正 确驱动，需将所有驱动器都设计成能够驱动最大电容负载，由此导致对所有驱动器的电 流要求增高，甚至是那些驱动负载不大的驱动器。但是，通过交错处理，每个驱动器都 可以具有更为适中且大体相等的电容负载，并且只需要将驱动器设计成能够驱动适中的 电容负载。图4A示出的是根据本发明实施例的例示触摸传感器面板400，其中包括形成为 列406的感测线路(或驱动线路)、形成为块体402的行的驱动线路(或感测线路)以及 沿着块体两侧布线(所谓的“双逃逸”配置)的连接迹线404(图中象征性地示为细线)。 在图4A的示例中，感测线路(或驱动线路)C0-C3可以形成为列406，且驱动线路(或 感测线路)R0-R7可以形成为块体402的行，其中块体的每个行形成单独的驱动线路(或 感测线路)。尽管图中显示触摸传感器面板400具有4列8行，但是应当理解，可以使用 任何数量的列和行。图4A中的列406和块体402在共面的单个导电材料层中形成。为了将特定行中的块体402耦合在一起，同样由导电材料形成的连接迹线404可 以沿着块体的交替侧面并以双逃逸配置方式从块体布线至特定的下部总线线路410或上 部总线线路414(但是应当理解，在其他实施例中也可以只使用处于顶部或底部的单组总 线线路)。由导电材料形成的接地保护装置416可以在连接迹线404与相邻的列406之间 形成。下部总线线路410和上部总线线路414以及列406的连接迹线可以沿着边界区域 布线，并且可以通过柔性电路从触摸传感器面板400脱离。图4B示出的是根据本发明实施例的图4A的例示触摸传感器面板400的一部分 的近视图，其中示出了如何可以使用连接迹线404以双逃逸配置方式将块体402布线至下 部总线线路410。在图4B的示例中，在双逃逸配置中，连接迹线404-R0-E可以直接布 线至下部总线线路410，连接迹线404-R1-E可以沿着块体RO-E的右侧布线，连接迹线 404-R2-E可以沿着块体RO-E和Rl-E的左侧布线，并且连接迹线404-R3-E可以沿着块 体RO-E、Rl-E和R2-E (未示出)的右侧布线。在图4B的互电容双逃逸实施例中，每个像素可以用一个列与两个相邻块体之间 的互电容来表征(characterized)。例如，R0-C3的像素或传感器可以用块体RO-D与C3 之间的互电容418以及块体RO-E与C3之间的互电容420形成。如上所述，可选的接地保护装置可以在图4A和图4B中每个列的周围形成，并 且还可以在图1A、图1B、图IC和图3中每个列的周围形成。在一个实施例中，所述列 的宽度可以是大约1000微米，并且接地保护装置的宽度约为250微米。使用接地保护装 置的一个好处是改进了触摸传感器面板的触摸事件检测性能。图5A和5B示出的是根据本发明实施例的例示接地保护装置500对多边形导电 材料区域502产生的效应的顶视图和侧视图。图5A示出的是不带接地保护装置的示例。当激励信号驱动多边形导电材料区域502或列504时，在多边形区域502与列504之间会出现边缘电场线506。如侧视图所 示，在该过程中，一些电场线会暂时离开玻璃盖508。电场线506包括近电场线510，所 述近电场线510通常不会离开玻璃盖508，由此不大会受到出现在玻璃盖上或附近的手指 的影响。例如，近电场线510可以产生大约2.4pF的杂散电容Csig，但是触摸事件期间 的杂散电容变化ACsig可能仅为0.05pF，这是一个大约2%的很小变化。电场线506还 包括远电场线512，一些远电场线512会暂时离开玻璃盖506并被手指阻挡。与近电场线 510相比，远电场线512可以产生约0.6pF的Csig，但在触摸事件期间会经历约0.3pF的 杂散电容变化ACsig，这是一个约50%的很大变化。这种大的变化代表了更好的信噪比 (SNR)以及改进的触摸事件检测。但是，当多边形导电区域502或者列504受到激励时，由于近电场线510和远 电场线512全都存在，因此上述示例中产生的总Csig约为3.0pF，并且触摸事件期间的杂 散电容的总体变化ACsig约为0.35pF，这表明仅有大约10%的变化。为了最大化触摸 事件期间杂散电容的百分比变化，较为理想的是将不受触摸事件影响的互电容量(即， 近电场线510)减至最小，以及改为尽可能依赖由触摸事件改变的互电容(即，远电场线 512)。图5B示出是带有接地保护装置500的示例。如图5B所示，接地保护装置500 可以通过如下方式来减少驱动线路与感测线路之间的不期望的互电容不允许将近电场 线510耦合至感测线路504，而是将大多数近电场线510直接分流至接地，由此主要让远 电场线512受到触摸事件的影响。在主要由远电场线512影响互电容值的情况下，如上 所述，触摸事件期间的电容变化有可能接近50%，这表明SNR得到了改进。图5C和5D示出的是根据本发明实施例的例示接地保护装置500对连接迹线514 产生的效应的顶视图和侧视图。图5C示出的是不带接地保护装置的示例。由于连接迹 线514可以耦合至多边形导电区域，因此，连接迹线514也会受到激励信号的驱动。如图 5C中所示，在不带接地保护装置的情况下，近电场线510会耦合到相邻的感测线路504， 从而导致感测线路上发生不期望的电容变化。但是，如图5D所示，如果在适当位置设有 接地保护装置500，那么近电场线510会被分流至接地保护装置，而不是耦合到感测线路 504，由此减少了感测线路上的不期望的电容变化。图5E和图5F示出的是根据本发明实施例的例示接地保护装置500对多边形导电 区域502产生的效应的顶视图和侧视图，多边形导电区域502通过连接迹线514与感测线 路504分离。如图5E中所示，在不带接地保护装置的情况下，近电场线510可以耦合到 感测线路504上，从而减少当发生触摸事件时的感测线路上的电容变化百分比。但是， 如图5F所示，如果在适当位置设有接地保护装置500，那么近电场线510会被分流至接地 保护装置，而不是耦合到感测线路504，由此让大多数远电场线512受触摸事件的影响， 从而增大了发生触摸事件时感测线路上的电容百分比变化。再次参照图1A，先前提到的接地隔离条可以将连接迹线与感测线路之间的杂散 电容量Csig减至最小。然而，对于最长的布线迹线来说，仍会有数量级约为6pF的Csig 从连接迹线转移到感测线路，由此可能减少动态范围预算并使得校准难以进行。由于从 连接迹线到感测线路的杂散电容略微受到触摸事件影响，因此，该杂散电容有可能导致 空间交互耦合，其中触摸传感器面板的一个区域内的触摸事件会额外导致杂散电容减小并且在面板的远端区域中出现明显的触摸事件(但这是假的触摸事件)。图6示出的是根据本发明实施例的例示之字形双插式触摸传感器面板600的一部 分，它可以进一步减少连接迹线与感测线路之间的杂散电容。在图6的示例中，表示驱 动线路(或感测线路)的多边形区域602的形状通常是五边形，并且其取向是交错的，其 中位于面板端部附近的一些块体是被切断的五边形区域。感测线路(或驱动线路)604是 之字形形状，接地保护装置606则位于感测线路(或驱动线路)与五边形区域602之间。 所有连接迹线608都在五边形区域602之间的通道610中布线。在互电容实施例中，每 个像素或传感器由五边形区域与相邻感测线路(或驱动线路)604之间形成的电场线616 表征。由于连接迹线608并非沿着任何感测线路(或驱动线路)604延伸，而是在五边 形区域602之间延伸，因此，连接迹线608与感测线路(或驱动线路)604之间的杂散电 容被最小化，并且空间交互耦合也被最小化。先前，连接迹线608与感测线路(或驱动 线路)604之间的距离仅为接地保护装置606的宽度，而在图6的实施例中，该距离为接 地保护装置的宽度加上五边形区域602的宽度(该宽度沿着五边形形状的长度而有所不 同)。如图6的示例所示，位于触摸传感器面板末端处的行R14的五边形区域可能被截 短。因此，为R14的触摸计算的质心612可能在y方向上偏离其真实位置。另外，为任 何两个相邻行的触摸计算的质心将会沿χ方向错开(彼此偏移)一个偏移距离。但是， 这种失配可以用软件算法来纠正，从而重新映射(re-map)像素并消除失真。尽管在这里主要是依照互电容触摸传感器面板来描述本发明实施例的，但是应 当理解，本发明实施例同样适用于自电容触摸传感器面板。在此类实施例中，参考接地 平面可以在基板背侧上形成；或者在基板的与多边形区域和感测线路相同的一侧上形成 但是通过介电层与多边形区域和感测线路隔开；亦或是在单独基板上形成该平面。在自 电容触摸传感器面板中，每个像素或传感器都具有相对于参考接地的自电容，这个自电 容会因为手指的存在而改变。图7示出的是例示计算系统700，其中可以包括如上所述的本发明的一个或多个 实施例。计算系统700可以包括一个或多个面板处理器702和外设704，以及面板子系统 706。外设704可以包括但不限于随机存取存储器(RAM)或其他类型的存储器或存储装 置，监视计时器等等。面板子系统706可以包括但不限于一个或多个感测通道708，通道 扫描逻辑块710以及驱动逻辑块714。通道扫描逻辑块710可以存取RAM 712，自主地 从感测通道读取数据，以及提供对感测通道的控制。另外，通道扫描逻辑块710可以控 制驱动逻辑块714，以便产生不同频率和相位的激励信号716，激励信号716可以有选择 地被施加至触摸传感器面板724的驱动线路。在一些实施例中，面板子系统706、面板处 理器702和外设704可以集成在一个单独的专用集成电路(ASIC)中。触摸传感器面板724可以包括具有多条驱动线路和多条感测线路的电容式感测 介质，但是也可使用其他感测介质。在互电容实施例中，驱动线路和感测线路的每个相 交点可以代表电容式感测节点，并且可以被视为像素(pixel)726。在将触摸传感器面板 724视为捕获触摸“图像”时，这时将每个相交点视为像素将会特别有用。换句话说， 在面板子系统706已经确定是否在触摸传感器面板中的每个触摸传感器处检测到触摸事 件之后，这时可以将多点触摸面板中发生触摸事件的触摸传感器的图案视为触摸“图像”(例如，触摸面板的手指的图案)。触摸传感器面板724中的每个感测线路都被耦合 至面板子系统706内的感测通道708 (在这里也被称为事件检测和解调电路)。计算系统700还可包括主处理器728，用于从面板处理器702接收输出并基于 该输出执行动作，这些动作可以包括但不限于移动光标或指针之类的物体，滚动或平 移，调节控制设置，打开文档或文件，查看菜单，做出选择，执行指令，操作耦合至主 设备的外设，接听电话，电话呼叫，挂断电话，改变音量或音频设置，存储与电话通信 相关联的信息，例如地址、常拨号码、已接来电、未接来电，登陆到计算机或计算机网 络、允许经授权的个人访问计算机或计算机网络的限制区域，加载与用户喜爱的计算机 桌面布局相关联的用户配置文件，允许访问网页内容，打开特定程序，加密或解码讯息 等等。主处理器728还能执行可能并非与面板处理相关联的附加功能，并且可以耦接到 程序存储装置732和显示装置730 (例如，LED显示器)，以便为该装置的用户提供用户 界面(UI)。当显示装置730部分或完全位于触摸传感器面板724下方时，这时它可以与 触摸传感器面板724 —同形成触摸屏718。应该指出的是，如上所述的一个或多个功能可以由保存在存储器(例如，图7外 设704的其中一个)内并由面板处理器702执行的固件实施，或者可以由保存在程序存储 装置732内并由主处理器728执行的固件来实施。该固件还可以被存储和/或传输于那些 由指令执行系统、设备或装置使用或与之结合使用的任何计算机可读介质内，例如，基 于计算机的系统、含有处理器的系统、或是其他那些可以从指令执行系统、设备或装置 提取指令并执行指令的系统。在本文的语境中，“计算机可读介质”可以是任何能够包 含或存储由指令执行系统、设备或装置使用或与之结合使用的程序的介质。计算机可读 介质可以包括但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统、设备或装置、 便携式计算机磁碟(磁性)、随机存取存储器(RAM)(磁性)、只读存储器(ROM)(磁 性)、可擦可编程只读存储器(EPROM)(磁性)、便携式光学磁碟(例如，CD、CD-R、 CD-RW、DVD、DVD-R或DVD-RW)、或快闪存储器(例如，袖珍闪存卡、安全数字 卡、USB存储装置、记忆棒)等等。此外，固件还可以在由指令执行系统、设备或装置使用的或与之结合使用的任 何传输介质内传输，例如，基于计算机的系统、含有处理器的系统、或是其他那些可以 从指令执行系统、设备或装置提取指令并执行指令的其他系统。在本文的语境中，“传 输介质”可以是任何能够传递、传播或传输由指令执行系统、设备或装置使用的或与之 结合使用的程序的介质。传输可读介质可以包括但不限于电子、磁性、光学、电磁或 红外有线或无线的传送介质。图8A示出的是根据本发明实施例的例示移动电话836，它可以包括触摸传感器 面板824和显示装置836，其中该触摸传感器面板具有以如上所述的方式形成的行和列。图8B示出的是根据本发明实施例的例示数字媒体播放器840，它可以包括触摸 传感器面板824和显示装置830，其中该触摸传感器面板具有以如上所述的方式形成的行 和列。图8A和图8B的移动电话和媒体播放器可以很有利地受益于上述触摸传感器面 板，这是因为该触摸传感器面板会使这些装置对触摸更加敏感、更薄且更便宜，而这都 是可能对消费者满意度和商业成功产生重大影响的重要消费者因素。
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尽管参照附图对本发明的实施例进行了全面描述，但应当指出的是，各种改变 和修改对于本领域技术人员而言都是显而易见的。此类改变和修改将视为包含于附权利 要求书所限定的本发明实施例的范围以内。
权利要求
1.一种电容式触摸传感器面板，包括多条感测线路，其在单个层上形成并在基板的一个侧面上被支撑； 多条驱动线路，所述多条驱动线路在所述基板的与所述多条感测线路相同的侧面上 形成，所述多条感测线路和所述多条驱动线路形成电容式传感器阵列；以及一个或多个接地保护装置，其相邻于所述多条感测线路中的一条或多条感测线路形 成，用于分流原本会将杂散电容耦合到所述感测线路上的电场线。
2.根据权利要求1所述的触摸传感器面板，所述一个或多个接地保护装置被配置用于 分流原本会将杂散电容耦合到所述感测线路上的近场电场线。
3.根据权利要求1所述的触摸传感器面板，所述多条驱动线路由多个多边形区域形成。
4.根据权利要求3所述的触摸传感器面板，所述一个或多个接地保护装置在所述多个 多边形区域中的一个或多个多边形区域与所述一条或多条感测线路之间形成，用于分流 来自所述一个或多个多边形区域的电场线。
5.根据权利要求3所述的触摸传感器面板，还包括多条连接迹线，所述多条连接迹线 相邻于所述多边形区域布线并在所述基板的与所述多条感测线路相同的侧面上形成，每 条连接迹线耦合至不同的多边形区域，所述一个或多个接地保护装置在所述多条连接迹 线中的一条或多条连接迹线与所述一条或多条感测线路之间形成，用于分流来自所述连 接迹线的电场线。
6.根据权利要求1所述的触摸传感器面板，所述触摸传感器面板被集成在计算系统内。
7.根据权利要求6所述的触摸传感器面板，所述计算系统被集成在移动电话内。
8.根据权利要求6所述的触摸传感器面板，所述计算系统被集成在媒体播放器内。
9.一种用于改进电容式触摸传感器面板的触摸检测性能的方法，所述电容式触摸传 感器面板具有在单个基板的相同侧面上形成的多条驱动线路和多条感测线路，所述方法 包括使用相邻于所述一条或多条感测线路形成的一个或多个接地保护装置来保护所述多 条感测线路中的一条或多条感测线路，所述接地保护装置被配置成分流原本会将杂散电 容耦合到所述一条或多条感测线路上的电场线。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括将所述一个或多个接地保护装置配置成用 于分流近场电场线。
11.根据权利要求9所述的方法，还包括由多个多边形区域形成所述多条驱动线路。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括在所述多个多边形区域中的一个或多个 多边形区域与所述一条或多条感测线路之间形成所述一个或多个接地保护装置，用于分 流来自所述一个或多个多边形区域的电场线。
13.根据权利要求11所述的方法，还包括将多条连接迹线布线到所述基板的与所述多条感测线路相同的侧面上且相邻于所述 多边形区域的位置；将每条连接迹线耦合至不同的多边形区域；以及在所述多条连接迹线中的一条或多条连接迹线与所述一条或多条感测线路之间形成 所述一个或多个接地保护装置，用于分流来自所述连接迹线的电场线。
14.一种用于改进电容式触摸传感器面板的触摸检测性能的方法，所述电容式触摸传 感器面板具有在单个基板的相同侧面上形成的多条驱动线路和多条感测线路，所述方法 包括在与一条或多条感测线路相邻的位置提供一条或多条接地路径，用于分流原本会将 杂散电容耦合到所述一条或多条感测线路上的电场线。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括将所述一条或多条接地路径配置成用于 分流原本会将杂散电容耦合到所述感测线路上的近场电场线。
16.根据权利要求14所述的方法，还包括将所述多条驱动线路形成为多个多边形 区域。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括在所述多个多边形区域中的一个或多个 多边形区域与所述一条或多条感测线路之间形成所述一条或多条接地路径，用于分流来 自所述一个或多个多边形区域的电场线。
18.根据权利要求14所述的方法，还包括将多条连接迹线布线到所述基板的与所述多条感测线路相同的侧面上且与所述多边 形区域相邻的位置；将每条连接迹线耦合至不同的多边形区域；以及在所述多条连接迹线中的一条或多条连接迹线与所述一条或多条感测线路之间形成 所述一条或多条接地路径，用于分流来自所述连接迹线的电场线。
19.一种包括触摸传感器面板的移动电话，所述触摸传感器面板包括多条感测线路，其在单个层上形成并在基板的一个侧面上被支撑；多条驱动线路，其在所述基板的与所述多个感测线路相同的侧面上形成，所述多条 感测线路和所述多条驱动线路形成电容式传感器阵列；以及一个或多个接地保护装置，其相邻于所述多条感测线中的一条或多条感测线路形 成，用于分流原本会将杂散电容耦合到所述感测线路上的电场线。
20.一种包括触摸传感器面板的媒体播放器，所述触摸传感器面板包括多条感测线路，其在单个层上形成并在基板的一个侧面上被支撑；多条驱动线路，其在所述基板的与所述多条感测线路相同的侧面上形成，所述多条 感测线路和所述多条驱动线路形成电容式传感器阵列；以及一个或多个接地保护装置，其相邻于所述多条感测线路中的一条或多条感测线路形 成，用于分流原本会将杂散电容耦合到所述感测线路上的电场线。
全文摘要
本发明涉及用于电容感测的接地保护。所公开的是一种触摸传感器面板，包括使用接地保护装置或接地隔离条来改善触摸传感器面板的触摸事件检测性能。在连接迹线与相邻的传感线路之间可以形成接地隔离条，以便将近电场线分流至接地，并且减小连接迹线与感测线路之间的不期望的电容耦合。在驱动线路与感测线路之间可以形成接地保护，以便部分或完全围绕感测线路，以及将近场线分流至接地，并且提高传感器的触摸事件检测性能。
文档编号G06F3/03GK102016762SQ200980114531
公开日2011年4月13日 申请日期2009年4月22日 优先权日2008年4月25日
发明者S·P·霍泰玲 申请人:苹果公司