CN105765506A - 用于在传感器设备中布置电极层以及相关联的定线迹线的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种电容性输入设备，其包括：衬底；第一多个传感器电极，其被设置成接近衬底的顶面并沿着第一方向延伸；第二多个传感器电极，其被设置成接近衬底的底面并沿着不同于第一方向的第二方向延伸；以及耦合到第二传感器电极的多个定线迹线。每个定线迹线被配置成在相应的第一传感器电极之间沿着第一方向延伸，并且在第二传感器电极下面沿着第二方向延伸。

Description

用于在传感器设备中布置电极层以及相关联的定线迹线的方法和装置

相关申请

本申请要求2014年8月18日提交的美国非临时专利申请No.14/462,126的优先权，该非临时专利申请要求2013年11月26日提交的美国临时申请No.61/908,807的优先权。

技术领域

本发明总体上涉及电子设备。

背景技术

包括接近传感器设备（通常也被称为触摸板或触摸传感器设备）的输入设备被广泛用在各种各样的电子系统中。接近传感器设备典型地包括常常由表面划界的感测区，接近传感器设备在其中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被用来为电子系统提供界面。例如，接近传感器设备常常被用作较大计算系统（诸如集成在笔记本或桌上型计算机中或者作为笔记本或桌上型计算机外设的不透明触摸板）的输入设备。接近传感器设备还常常在较小的计算系统（诸如集成在蜂窝式电话中的触摸屏）中使用。

发明内容

本发明的各种实施例提供促进改进的可用性的输入设备和方法。在各种实施例中，沿着第一方向布置接收器电极，并且沿着不同于（例如正交于）第一方向的第二方向布置发射器电极。定线迹线沿着第一方向延伸并且将发射器电极耦合到处理系统。每个定线迹线被配置成在相邻接收器电极之间水平地延伸，并且在发射器电极下面（即重叠）垂直地延伸，使得发射器电极屏蔽定线迹线以免受接收器电极的影响。通过将定线迹线和接收器电极二者配置成沿着同一方向延伸，感测区的各边缘可用于感测输入对象，不受定线迹线的妨碍。

附图说明

下面将结合附图描述本发明的优选示例性实施例，其中相似的命名表示相似的元件，以及：

图1是根据一个实施例的包括输入设备的示例性系统的框图；

图2是根据一个实施例的输入设备的框图；

图3是根据一个实施例的示例性传感器设备层叠的横截面视图，其中接收器电极和发射器电极在不同层中；

图4是根据一个实施例的示例性传感器设备层叠的横截面视图，其中接收器电极和发射器电极在同一层中；

图5是根据一个实施例的图3的输入设备的示意性顶视图，其示出接收器电极阵列、发射器电极阵列以及发射器定线迹线的相对定向；以及

图6是根据一个实施例的图4的输入设备的示意性顶视图，其示出接收器电极阵列、发射器电极阵列（包括跳线）以及发射器定线迹线的相对定向。

具体实施方式

下面的详细描述本质上仅是示例性的，并且不意图限制本发明或本发明的应用和使用。此外，不意图受前述技术领域、背景技术、发明内容或者下面的具体实施方式中所给出的任何明示或暗示理论的限制。

现转向图，图1是根据本发明的实施例的示例性输入设备100的框图。输入设备100可以被配置成向电子系统（未示出）提供输入。如在该文档中所使用的，术语“电子系统”（或者“电子设备”）宽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所有尺寸和形状的个人计算机，诸如桌上型计算机、膝上型计算机、上网本计算机、平板电脑、网络浏览器、电子书阅读器以及个人数字助理（PDA）。额外的示例电子系统包括组合的输入设备，诸如包括输入设备100和单独操纵杆或按键开关的物理键盘。另外的示例电子系统包括诸如数据输入设备（包括远程控制器和鼠标）和数据输出设备（包括显示屏和打印机）之类的外围设备。其他示例包括远程终端、信息亭、和视频游戏机（例如视频游戏控制台、便携式游戏设备等等）。其他示例包括通信设备（包括蜂窝式电话，诸如智能电话），以及媒体设备（包括录音机、编辑器和诸如电视、机顶盒、音乐播放器、数字照片相框和数字照相机之类的播放器）。另外，电子系统可以是输入设备的主机或从机。

输入设备100可以被实施为电子系统的物理部件，或者可以与电子系统物理地分开。视情况而定，输入设备100可以使用以下各项中的任何一个或多个来与电子系统的各部件通信：总线、网络和其他有线或无线互连。示例包括I²C、SPI、PS/2、通用串行总线（USB）、蓝牙、RF和IRDA。

在图1中，输入设备100被示为接近传感器设备（常常也被称为“触摸板”或“触摸传感器设备”），其被配置成感测由一个或多个输入对象140在感测区120中提供的输入。示例输入对象包括手指和触控笔，如图1中所示。

感测区120包围输入设备100上方、周围、之内和/或附近的任何空间，在该任何空间内，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140提供的用户输入）。特定感测区的尺寸、形状和位置可能随着不同实施例变化很大。在一些实施例中，感测区120在一个或多个方向上从输入设备100的表面延伸到空间中直到信噪比充分地阻止准确的对象检测为止。在各种实施例中，该感测区120在特定方向上延伸的距离可能是小于一毫米、几毫米、几厘米或更多的量级，并且可能随着所使用的感测技术的类型和期望的准确度而显著变化。因此，一些实施例感测包括不与输入设备100的任何表面接触的、与输入设备100的输入表面（例如触摸表面）接触的、与利用一定量的所施加的力或压力而耦合的输入设备100的输入表面接触的、和/或其组合的输入。在各种实施例中，输入表面可能由其中存在传感器电极的壳的表面、在传感器电极上应用的面板或任何壳等等来提供。在一些实施例中，当被投影到输入设备100的输入表面上时，感测区120具有矩形形状。

输入设备被适配成通过促进响应于感测到的对象的位置和由这样的对象所施加的力的数据输入来提供用户界面功能。具体来说，处理系统被配置成为由感测区中的传感器感测到的对象确定位置信息。该位置信息然后可以被系统用来提供各式各样不同的用户界面功能。此外，处理系统被配置成根据（多个）传感器所确定的力的测量来为各对象确定力信息。该力信息然后也可以被系统用来提供许多各种不同的用户界面功能，例如通过响应于由感测区中的各对象所施加的力的不同等级提供不同用户界面功能。此外，处理系统可以被配置成为感测区中感测到的多于一个对象确定输入信息。输入信息可以基于力信息、位置信息、感测区中和/或与输入表面接触的输入对象的数目、以及一个或多个输入对象触摸或接近输入表面的持续时间。输入信息然后可以被系统用来提供许多各种不同的用户界面功能。

输入设备通过一个或多个输入对象（例如手指、触控笔等等）来感觉输入，诸如输入对象在感测区之内的位置。感测区包括输入设备上方、周围、之内和/或附近的任何空间，在其中输入设备能够检测用户输入（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、形状和位置可能随着不同实施例变化很大。在一些实施例中，感测区在一个或多个方向上从输入设备的表面延伸到空间中直到信噪比充分地阻止准确的对象检测为止。在各种实施例中，该感测区在特定方向上延伸的距离可能是小于一毫米、几毫米、几厘米或更多的量级，并且可能随着所使用的感测技术的类型和期望的准确度而显著变化。因此，一些实施例感测包括不与输入设备的任何表面接触的、与输入设备的输入表面（例如触摸表面）接触的、与利用一定量的所施加的力而耦合的输入设备的输入表面接触的、和/或其组合的输入。在各种实施例中，输入表面可能由其中存在传感器电极的壳的表面、应用在传感器电极上的面板或任何壳来提供。

输入设备100可以利用传感器组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。作为若干个非限制性示例，输入设备100可以使用电容性、弹性、电阻性、电感性、磁性、声学、超声和/或光学技术。

一些实施方式被配置成提供跨越一维、二维、三维或更高维空间的图像。一些实施方式被配置成提供输入沿着特定轴线或平面的投影。

在输入设备100的一些电阻性实施方式中，通过一个或多个间隔件元件将柔性且导电的第一层与导电的第二层分开。在操作期间，横跨各层产生一个或多个电压梯度。按压柔性第一层可能使其足够偏斜以在各层之间产生电气接触，从而产生反映各层之间的接触的（多个）点的电压输出。这些电压输出可能被用来确定位置信息。

在输入设备100的一些电感性实施方式中，一个或多个感测元件拾取谐振线圈或线圈对所感应的环路电流。电流的幅度、相位和频率的一些组合然后可以被用来确定位置信息。

在输入设备100的一些电容性实施方式中，施加电压或电流以产生电场。附近的输入对象引起电场的变化，并且产生电容性耦合中可检测到的变化，其可以被检测为电压、电流或类似物的变化。

一些电容性实施方式利用电容性感测元件的阵列或者其他规则或不规则图案来产生电场。在一些电容性实施方式中，分开的感测元件可被欧姆短路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性薄片，其可能是均匀电阻性的。

一些电容性实施方式利用基于传感器电极和输入对象之间的电容性耦合中的变化的“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改变传感器电极附近的电场，由此改变测得的电容性耦合。在一种实施方式中，绝对电容性感测方法通过关于基准电压（例如系统接地）调制传感器电极，以及通过检测传感器电极和输入对象之间的电容性耦合来操作。

一些电容性实施方式利用基于各传感器电极之间的电容性耦合中的变化的“互电容”（或“跨越电容”）感测方法。在各种实施例中，传感器电极附近的输入对象改变各传感器电极之间的电场，由此改变测得的电容性耦合。在一种实施方式中，跨越电容性感测方法通过检测一个或多个发射器传感器电极（还有“发射器电极”或“发射器”）和一个或多个接收器传感器电极（还有“接收器电极”或“接收器”）之间的电容性耦合来操作。可以相对于基准电压（例如系统接地）来调制发射器传感器电极以发射发射器信号。接收器传感器电极可以保持相对于基准电压基本上不变以促进对所产生的信号的接收。所产生的信号可以包括对应于一个或多个发射器信号、和/或环境干扰（例如其他电磁信号）的一个或多个来源的（多个）效应。传感器电极可以是专用发射器或接收器，或者可以被配置成发射和接收二者。

在图1中，处理系统110被示出为输入设备100的部件。处理系统110被配置成操作输入设备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所有。例如，用于互电容传感器设备的处理系统可以包括被配置成利用发射器传感器电极发射信号的发射器电路，和/或被配置成利用接收器传感器电极接收信号的接收器电路）。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/或诸如此类的。在一些实施例中，包括处理系统110的部件被定位在一起，诸如在输入设备100的（多个）感测元件附近。在其他实施例中，处理系统110的部件与靠近输入设备100的（多个）感测元件的一个或多个部件、以及别处的一个或多个部件物理上分开。例如，输入设备100可以是耦合到台式计算机的外围设备，并且处理系统110可以包括被配置成在台式计算机的中央处理单元以及与该中央处理单元分开的一个或多个IC（可能会具有相关联的固件）上运行的软件。作为另一示例，输入设备100可以物理地集成在电话中，并且处理系统110可以包括作为电话的主处理器的部件的电路和固件。在一些实施例中，处理系统110专用于实施输入设备100。在其他实施例中，处理系统110还执行其他功能，诸如操作显示屏，驱动触觉致动器等等。

处理系统110可以被实施为操控处理系统110的不同功能的一组模块。每个模块可以包括作为处理系统110的一部分的电路、固件、软件或其组合。在各种实施例中，可以使用模块的不同组合。示例模块包括用于操作诸如传感器电极和显示屏之类的硬件的硬件操作模块、用于处理诸如传感器信号和位置信息之类的数据的数据处理模块、以及用于报告信息的报告模块。其他示例模块包括被配置成操作（多个）感测元件以检测输入的传感器操作模块、被配置成识别诸如模式改变手势的手势的识别模块、以及用于改变操作模式的模式改变模块。

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于感测区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、以及诸如光标移动、选择、菜单导航和其他功能的GUI动作。在一些实施例中，处理系统110向电子系统的一些部件（例如向电子系统的与处理系统110分开的中央处理系统，如果这样的单独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，电子系统的一些部件处理从处理系统110接收到的信息以作用于用户输入，诸如促进全方位的动作，包括模式改变动作和GUI动作。

例如，在一些实施例中，处理系统110操作输入设备100的（多个）感测元件以产生指示感测区120中的输入（或没有输入）的电信号。处理系统110可以在产生提供给电子系统的信息的过程中对电信号执行任何适当数量的处理。例如，处理系统110可以对从传感器电极获得的模拟电信号进行数字化。作为另一示例，处理系统110可以执行滤波或其他信号调节。作为又一示例，处理系统110可以去掉或以其他方式解释基线，以使得信息反映电信号和基线之间的差别。作为再一示例，处理系统110可以确定位置信息、将输入识别为命令、识别手写等等。

如在这里使用的“位置信息”广泛地包括绝对位置、相对位置、速度、加速度和其他类型的空间信息。示例性“零维”位置信息包括近/远或者接触/没有接触信息。示例性“一维”位置信息包括沿着轴线的位置。示例性“二维”位置信息包括平面中的运动。示例性“三维”位置信息包括空间中的瞬时或平均速度。其他示例包括空间信息的其他表示。关于一种或多种类型的位置信息的历史数据也可以被确定和/或存储，该历史数据包括例如随着时间追踪位置、运动或瞬时速度的历史数据。

在一些实施例中，利用通过处理系统110或通过一些其他处理系统操作的额外输入部件来实施输入设备100。这些额外输入部件可以提供用于感测区120中的输入的冗余功能或一些其他功能。图1示出感测区120附近可以被用来便于使用输入设备100选择条目的按钮130。其他类型的额外输入部件包括滑动条、滚珠、轮盘、开关等等。反过来，在一些实施例中，可以不用其他输入部件来实施输入设备100。

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覆盖显示屏的有效面积的至少一部分。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接口。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）、阴极射线管（CRT）、液晶显示器（LCD）、等离子体、电致发光（EL）、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一些用于显示和感测的相同电气部件。作为另一示例，显示屏可以部分或整体由处理系统110来操作。

应该理解，尽管在功能完备的装置的背景中描述了本发明的许多实施例，但是本发明的各机构能够被分配为各种形式的程序产品（例如软件）。例如，本发明的各机构可以被实施并分配为在能够被电子处理器读取的信息承载介质（例如能够被处理系统110读取的非瞬时计算机可读和/或可记录/可写入信息承载介质）上的软件程序。另外，本发明的实施例等同地适用，不管被用来实施分配的特定类型的介质是什么。非瞬时电子可读介质的示例包括各种盘、记忆棒、存储器卡、存储器模块等等。电子可读介质可以基于闪存、光、磁、全息或任何其他存储技术。

而且，可以使用各种各样不同的传感器电极形状，包括被定形为细线、矩形、菱形、楔形等等的电极。最后，各种各样的导电材料和制造技术可以被用来形成传感器电极。作为一个示例，通过沉积以及在衬底上蚀刻导电油墨来形成传感器电极。

在一些实施例中，输入设备包括被配置成检测用户与设备交互的位置和接触区域的传感器设备。输入传感器设备还可以被配置成检测关于用户的位置信息，诸如手和任何手指相对于传感器设备的输入表面（或感测区）的移动和位置。

在一些实施例中，输入设备被用作间接交互设备。间接交互设备可以控制与输入设备分开的显示器（例如膝上型计算机的触摸板）上的GUI动作。在一个实施例中，输入设备可以操作为直接交互设备。直接交互设备控制接近传感器下面的显示器（例如触摸屏）上的GUI动作。在间接和直接之间存在各种可用性差别，这种差别多的话可能混淆或阻止输入设备的完全操作。例如，间接输入设备可以被用来通过在接近传感器之上移动输入对象来将光标定位在按钮之上。这可以间接地完成，因为输入的运动不会覆盖显示器上的响应。在相似的情况中，可用直接交互设备通过将输入对象直接放置在触摸屏上的期望按钮之上或通过将输入对象直接放置到触摸屏上的期望按钮上来将光标定位于按钮之上。

现在参考图1和图2，处理系统110包括传感器模块202和确定模块204。传感器模块202被配置成操作与输入设备100和感测区120相关联的传感器。例如，传感器模块202可以被配置成发射传感器信号并且从与感测区120相关联的传感器接收所得到的信号。确定模块204被配置成处理数据（例如所得到的信号）并且为与感测区120交互的输入对象确定位置信息和力信息。本发明的实施例可以被用来在主机设备上实现各种不同的不同能力。具体来说，它可以被用来实现光标定位、上下移动、拖动、图标选择、关闭膝上型计算机上的窗口、使计算机进入睡眠模式、或者执行任何其他类型的模式切换或界面动作。

现在参考图3，输入设备300包括：被配置成要通过输入对象304（例如手指、触控笔等）来触摸的输入表面（为了清楚起见省略）、第一传感器电极阵列304、第二传感器电极阵列306、以及被配置成将第二传感器电极阵列306通信（欧姆）耦合到处理系统310的导电材料层308（定线迹线）。在一些实施例中，例如，当输入设备正执行跨接电容性感测时，第一层传感器电极304是接收器电极（Rx）并且第二层传感器电极306是发射器电极（Tx）。在说明性实施例中，第一和第二阵列被设置在不同层中。

图4示出与图3中描绘的大体上类似的输入设备400，除了第一传感器电极阵列404和第二传感器电极阵列406被设置在同一层中之外。在一些实施例中，输入设备还可以包括触觉开关440。定线迹线层408被配置成将第二层传感器电极406通信耦合到处理系统410。下面结合图6更详细地描述在避免第一和第二阵列之间的欧姆耦合的同时它们被设置在同一层或平面中的方式。

图5示出图3中所示的输入设备的一部分的顶视图。更特别地，输入设备500包括第一传感器电极504（a）、504（b）、504（c）…504（n）阵列，每一个都具有用于欧姆耦合到处理系统510的相关联的定线迹线508的第二传感器电极506（a）、506（b）…506（n）阵列。在说明性实施例中，第一传感器电极阵列504被配置成起到接收器电极的作用，并且第二传感器电极阵列508被配置成起到发射器电极的作用。

根据各种实施例，期望在不放弃边缘感测的情况下，对发射器和接收器线寻址；也就是说，各个电极被定向成使得发射器定线迹线和接收器定线迹线都不会离开感测区的任何边缘。在说明性示例中，第一传感器电极阵列504在水平方向上延伸并且第二层传感器电极508在垂直方向上延伸。同样地，两层传感器电极可以延伸到输入表面的边缘，从而在输入表面的界限处实现对输入对象的准确检测（因为边缘空间不需要定线迹线）。

更特别地，每个接收器电极504具有从其（图5的左侧）延伸的接收器定线迹线522以便将接收器电极耦合到处理系统510。在说明性示例中，反射器定线迹线508还被配置成将发射器电极506耦合到在感测区左边缘的处理系统510。也就是说，发射器电极的定线迹线被配置成从与接收器电极的定线迹线相同的输入设备的边缘耦合到处理系统。此外，在跨越电容性感测的期间，因为由第二（底）层中的发射器电极506所提供的屏蔽，发射器电极506的定线迹线508被阻止耦合到第一（顶）层中的接收器电极504。

继续参考图5，每个发射器迹线508在附接点520处附接（电气耦合）到相应的发射器电极506。就发射器定线迹线508水平延伸的范围来说，它沿着位于各相邻接收器电极504之间的空间延伸，由此减轻发射器定线迹线508和接收器电极504之间的电容性耦合。

通过非限制性示例的方式，发射器定线迹线508（n）在附接点520处附接到发射器电极506（n）。迹线508（n）的水平区段521水平地延伸到空间505内相邻接收器电极504（c）和504（n）之间的左侧。迹线508（n）的垂直区段523在发射器电极506（a）下面垂直地延伸。因此，迹线508（n）的水平范围（即区段521）避免与接收器电极的电容性耦合，因为它不会覆盖任何接收器电极；相反它在它们之间延伸。此外，迹线508（n）的垂直范围（即区段523）避免了与接收器电极的电容性耦合，例如，在区段523在接收器电极504（n）的左端下面经过的情况下，因为区段523被设置在接收器电极阵列和发射器定线迹线之间的发射器电极506（a）所屏蔽。

在一个替代实施例中，发射器和接收器电极层可以被安装在单个衬底上，诸如例如单个衬底的相对侧上或者单个衬底的同一侧上。图6是输入设备600（大体上与图4的设备400类似）的示意性顶视图，其示出接收器电极604（a）—604（n）的阵列、发射器电极606（a）—606（n）的阵列、和发射器定线迹线608（a）—608（n）的相对定向。在说明性示例中，接收器电极阵列604和发射器电极阵列606被图案化在PCB衬底的同一侧上。在一些实施例中，传感器衬底可以是PET、玻璃或适合于电极沉积的其他衬底。第一和第二传感器电极阵列（604、606）中的一个或二者可以通过使用诸如丝网印刷、化学蚀刻或沉积之类的任何适当工艺由铜、银膏、铜膏和碳墨来形成。定线迹线层608被配置成欧姆耦合到发射器电极并且可以由耦合到传感器衬底的EMI屏蔽材料的图案化层来形成。

继续参考图6，第一传感器电极阵列604在水平方向上延伸并且第二传感器电极阵列606在垂直方向上延伸。通过将发射器定线迹线608的至少相当大一部分布置成平行于相邻接收器电极604且在其之间，第一和第二传感器电极阵列604、606可以延伸到感测区边缘，从而在输入表面界限处实现对输入对象的准确检测。就这一点而言，每个定线迹线604通过附接点620欧姆耦合到第二阵列中的一个传感器电极606。在各种实施例中，每个定线迹线608被设置为不覆盖第一阵列604中的任何传感器电极。以非限制示例的方式，定线迹线608（c）被设置在相邻接收器电极604（b）和604（n）之间并且从附接点620延伸到输入设备600的右边缘。

此外，每个发射器电极606包括多个传感器元件630，其中通过跳线632在相应跳线连接634处连接相邻元件。在一个实施例中，传感器元件630被设置在传感器衬底的第一表面上，并且跳线632被设置在同一衬底的第二相对设置表面上。跳线连接634延伸通过衬底，例如以通孔的形式。以这种方式，互连的传感器元件630和跳线632形成欧姆耦合的传感器电极606，如图6中所示每一个都在垂直方向上延伸。

第一和第二传感器电极阵列604、606、传感器元件630、跳线632和定线迹线608可以由任何适当的导电材料（诸如ITO（氧化铟锡）、铜、银墨、碳墨等等）来形成。在一个实施例中，例如，传感器电极阵列可以被耦合到柔性印刷电路板（FPC），其将阵列传感器电极欧姆耦合到输入设备的处理系统。

由此提供一种电容性输入设备，其包括：衬底；第一多个传感器电极，其被设置成接近衬底的顶面并沿着第一方向延伸；第二多个传感器电极，其被设置成接近衬底的底面并沿着不同于第一方向的第二方向延伸；以及耦合到第二传感器电极的多个定线迹线，每个定线迹线被配置成在相应的第一传感器电极之间沿着第一方向延伸，并且在第二传感器电极下面沿着第二方向延伸。

在一个实施例中，第二多个传感器电极被设置在第一多个传感器电极和多个定线迹线之间，使得第二多个传感器电极电磁屏蔽第一多个传感器电极以免受多个定线迹线的影响。

在一个实施例中，第二传感器电极与第一传感器电极欧姆隔离。

在一个实施例中，每个定线迹线被欧姆连接到第二传感器电极中的单个传感器电极。

在一个实施例中，该电容性输入设备还包括触觉开关，其被配置成通过由用户施加于衬底的向下压力来致动。

在一个实施例中，多个定线迹线包括设置在衬底上的电磁干扰（EMI）屏蔽材料的图案化层。

在一个实施例中，第二多个传感器电极和定线迹线被设置在衬底的相对侧上；第二多个传感器电极和定线迹线包括铜、银膏、铜膏和碳墨中的至少一个；并且第二多个传感器电极和定线迹线通过丝网印刷、化学蚀刻和沉积中的至少一个来形成。

在一个实施例中，该电容性输入设备还包括通信耦合到第一和第二多个传感器电极的处理系统，并且该处理系统被配置成将第一多个传感器电极操作为接收器电极并且将第二多个传感器电极操作为发射器电极。

在一个实施例中，该电容性输入设备还包括：基本上为矩形的触摸表面，其具有相应的第一、第二、第三和第四边缘；以及沿着第一方向延伸并且将第一多个传感器电极耦合到处理系统的多个接收器定线元件；其中沿着第一边缘来设置接收器定线元件和多个定线迹线并且不会沿着第二、第三和第四边缘来设置它们。

在一个实施例中，第一方向可以基本上与第二方向正交。

在一个实施例中，该电容性输入设备还包括接近衬底的印刷电路板（PCB），其中：第二多个传感器电极被设置在衬底的底面和PCB层的顶面之间；并且每个定线迹线从相应的第二传感器电极通过形成在PCB层中的通孔并沿着PCB层的底面延伸。

还提供一种跨接电容性输入设备，其包括：绝缘衬底；第一传感器电极阵列，其设置在衬底的顶面上并且布置成沿着第一方向延伸的行；第二传感器电极阵列，其与第一阵列欧姆隔离并且布置成沿着不同于第一方向的第二方向延伸的列，每一列包括设置在衬底顶面上的至少两个相邻电极元件，以及设置在衬底的底面上并通过形成在衬底中的通孔互连两个相邻传感器电极元件的跳线；以及设置在衬底的底面上的多个定线迹线，每个定线迹线都耦合到一个列并且在衬底的内部区中以与第一传感器电极的行不重叠的方式沿着第一方向延伸。

在一个实施例中，每个定线迹线欧姆连接到一个电极元件。

在一个实施例中，该电容性输入设备还包括处理系统，其被通信耦合到第一和第二阵列并且被配置成将第一阵列操作为接收器电极且将第二阵列操作为发射器电极。

在一个实施例中，该电容性输入设备还可包括：基本上为矩形的触摸表面，其具有相应的第一、第二、第三和第四边缘；以及多个接收器定线元件，其沿着第一方向延伸并且将接收器电极耦合到处理系统；其中沿着第一边缘来设置接收器定线元件和多个定线迹线并且不会沿着第二、第三和第四边缘来设置它们。

在一个实施例中，第一方向可以基本上与第二方向正交。

在一个实施例中，每个定线迹线被配置成沿着平行于第一传感器电极的第一方向延伸，并且被配置成基本上在第二传感器电极阵列的相邻列之间沿着第二方向延伸。

在一个实施例中，跳线和定线迹线由氧化铟锡（ITO）、铜、银墨和碳墨中的至少一个形成。

还提供了一种制造传感器设备的方法，该方法包括：将第一传感器电极的多个行沉积在绝缘衬底的顶面上，每一行都沿着第一方向延伸；将第二传感器电极元件的多个列沉积在该顶面上，每一列都沿着不同于第一方向的第二方向延伸；将多个连接元件沉积在衬底的底面上；通过形成在衬底中的通孔将每个跳线互连到两个相邻传感器电极元件；以及将多个定线迹线沉积在衬底的底面上，每个定线迹线耦合到每一列中的单个电极元件并且在衬底的内部区中以相对于第一传感器电极的行不重叠的方式沿着第一方向延伸。

在一个实施例中，多个定线迹线和连接元件包括氧化铟锡（ITO）、铜、银墨和碳墨中的至少一个。

因此，给出在本文中阐述的实施例和示例以便最好地解释本发明以及其特定应用并由此使得本领域技术人员能够制造和使用本发明。然而，本领域技术人员将会认识到，仅为了说明和示例的目的已经给出了前述描述和示例。如所阐述的描述不意图成为详尽的或者将本发明限制成所公开的精确形式。

Claims (20)

1.一种电容性输入设备，包括：

衬底；

第一多个传感器电极，其被设置成接近衬底的顶面并沿着第一方向延伸；

第二多个传感器电极，其被设置成接近衬底的底面并沿着不同于第一方向的第二方向延伸；以及

耦合到第二传感器电极的多个定线迹线，每个定线迹线被配置成在相应的第一传感器电极之间沿着第一方向延伸，并且在第二传感器电极下面沿着第二方向延伸。

2.根据权利要求1所述的电容性输入设备，其中所述第二多个传感器电极被设置在第一多个传感器电极和多个定线迹线之间，使得第二多个传感器电极将第一多个传感器电极与所述多个定线迹线电磁隔绝。

3.根据权利要求1所述的电容性输入设备，其中第二传感器电极与所述第一传感器电极欧姆隔离。

4.根据权利要求1所述的电容性输入设备，其中每个定线迹线被欧姆连接到第二传感器电极中的单个传感器电极。

5.根据权利要求1所述的电容性输入设备，还包括被配置成通过由用户施加于所述衬底的向下压力来致动的触觉开关。

6.根据权利要求1所述的电容性输入设备，其中所述多个定线迹线包括沉积在所述衬底上的电磁干扰（EMI）屏蔽材料的图案化层。

7.根据权利要求1所述的电容性输入设备，其中：

第二多个传感器电极和所述定线迹线被设置在衬底的相对侧上；

第二多个传感器电极和所述定线迹线包括铜、银膏、铜膏和碳墨中的至少一个；以及

第二多个传感器电极和所述定线迹线通过丝网印刷、化学蚀刻和沉积中的至少一种来形成。

8.根据权利要求1所述的电容性输入设备，还包括通信耦合到第一和第二多个传感器电极的处理系统，并且其中该处理系统被配置成将第一多个传感器电极操作为接收器电极并且将第二多个传感器电极操作为发射器电极。

9.根据权利要求8所述的电容性输入设备，还包括：

基本上为矩形的触摸表面，其具有相应的第一、第二、第三和第四边缘；以及

多个接收器定线元件，其沿着第一方向延伸并且将第一多个传感器电极耦合到处理系统；

其中接收器定线元件和多个定线迹线被沿着第一边缘设置且不会被沿着第二、第三和第四边缘设置。

10.根据权利要求1所述的电容性输入设备，其中所述第一方向基本上与第二方向正交。

11.根据权利要求1所述的电容性输入设备，还包括接近衬底的印刷电路板（PCB）层，其中：

第二多个传感器电极被设置在衬底的底面和PCB层的顶面之间；以及

每个定线迹线从相应的第二传感器电极通过形成在PCB层中的通孔并沿着PCB层的底面延伸。

12.（最初的）一种跨接电容性输入设备，包括：

绝缘衬底；

第一传感器电极阵列，其设置在衬底的顶面上并且布置成沿着第一方向延伸的行；

第二传感器电极阵列，其与第一阵列欧姆隔离并且布置成沿着不同于第一方向的第二方向延伸的列，每一列包括设置在衬底顶面上的至少两个相邻电极元件以及设置在衬底的底面上并通过形成在衬底中的通孔互连该两个相邻传感器电极元件的跳线；以及

设置在衬底的底面上的多个定线迹线，每个定线迹线耦合到一个列并且在衬底的内部区中以相对于第一传感器电极行不重叠的方式沿着第一方向延伸。

13.根据权利要求12所述的跨接电容性输入设备，其中每个定线迹线欧姆连接到一个电极元件。

14.根据权利要求12所述的跨接电容性输入设备，还包括处理系统，其被通信耦合到第一和第二阵列并且被配置成将第一阵列操作为接收器电极且将第二阵列操作为发射器电极。

15.根据权利要求14所述的跨接电容性输入设备，还包括：

基本上为矩形的触摸表面，其具有相应的第一、第二、第三和第四边缘；以及

多个接收器定线元件，其沿着第一方向延伸并且将接收器电极耦合到处理系统；

其中接收器定线元件和多个定线迹线被沿着第一边缘设置且不将它们沿着第二、第三和第四边缘设置。

16.根据权利要求12所述的跨接电容性输入设备，其中所述第一方向基本上与第二方向正交。

17.根据权利要求12所述的跨接电容性输入设备，其中每个定线迹线被配置成沿着平行于第一传感器电极的第一方向延伸，并且被配置成基本上在第二传感器电极阵列的相邻列之间沿着第二方向延伸。

18.根据权利要求12所述的跨接电容性输入设备，其中跳线和定线迹线由氧化铟锡（ITO）、铜、银墨和碳墨中的至少一个形成。

19.一种制造传感器设备的方法，包括：

将第一传感器电极的多个行沉积在绝缘衬底的顶面上，每一行都沿着第一方向延伸；

将第二传感器电极元件的多个列沉积在该顶面上，每一列都沿着不同于第一方向的第二方向延伸；

将多个连接元件沉积在衬底的底面上；

通过形成在衬底中的通孔将每个跳线互连到两个相邻传感器电极元件；以及

将多个定线迹线沉积在衬底的底面上，每个定线迹线都耦合到每一列中的单个电极元件并且在衬底的内部区中以相对于第一传感器电极行不重叠的方式沿着第一方向延伸。

20.根据权利要求19所述的方法，其中多个定线迹线和连接元件包括氧化铟锡（ITO）、铜、银墨和碳墨中的至少一个。