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

本发明专利技术题为“互电容触摸传感器和用于操作互电容触摸传感器的方法”。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
互电容触摸传感器和用于操作互电容触摸传感器的方法
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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专利技术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专利技术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专利技术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专利技术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专利技术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专利技术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专利技术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是根据本专利技术技术的示例性实施方案的驱动电路的电路图；图9是根据本专利技术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专利技术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专利技术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。具体实施方式本专利技术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，本专利技术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。根据本专利技术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之间的电容发生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种互电容触摸传感器，其特征在于包括：/n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：/n包括第一多个电连接的电极焊盘；并且/n被配置为作为驱动电极和发射电极操作；和/n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：/n包括第二多个电连接的电极焊盘；并且/n被配置为作为所述驱动电极和所述发射电极操作。/n

【技术特征摘要】
20190410 US 62/831,832;20190627 US 16/455,2181.一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...

【专利技术属性】
技术研发人员：太田垣贵康，石川和義，
申请(专利权)人：半导体元件工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US