KR102596585B1 - 터치 감지를 위한 입력 디바이스 - Google Patents

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Abstract

터치 감지를 위한 입력 디바이스, 프로세싱 시스템 및 방법들이 여기에 개시된다. 하나의 실시형태에서, 센서 패턴으로 배열된 복수의 감지 엘리먼트들 및 복수의 도전성 라우팅 트레이스들을 포함하느 입력 디바이스가 제공된다. 각각의 도전성 라우팅 트레이스는 복수의 감지 엘리먼트들 중 각각의 감지 엘리먼트와 도전적으로 쌍을 이룬다. 센서 라우팅 트레이스들은 센서 패턴과 동일한 베이스 패턴으로 배열된 복수의 베이스 전극들의 베이스 RC 부하에 비해 대응하는 쌍을 이룬 감지 엘리먼트들의 RC 부하를 감소시키도록 구성된다. 각각의 베이스 센서 전극은 베이스 라우팅 트레이스와 도전적으로 쌍을 이룬다. 베이스 센서 전극 및 쌍을 이룬 베이스 라우팅 트레이스는 쌍을 이룬 감지 엘리먼트들 및 도전성 라우팅 트레이스의 사이즈와 동일한 사이즈를 갖는다. 베이스 라우팅 트레이스는 그 베이스 라우팅 트레이스가 쌍을 이루는 베이스 센서 전극에서 종료한다.

Description

터치 감지를 위한 입력 디바이스{INPUT DEVICE FOR TOUCH SENSING}
본 발명의 실시형태들은 일반적으로 터치 감지를 위한 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 향상된 절대 감지를 위한 그리드 전극들을 갖는 용량형 터치 감지 디바이스, 및 이것을 사용하는 방법들에 관한 것이다.
통상적으로 터치패드들 또는 터치 센서 디바이스들로도 불리는) 근접 센서 디바이스들을 포함하는 입력 디바이스들은 다양한 전자 시스템들에서 널리 사용된다. 근접 센서 디바이스는 통상적으로 그 근접 센서 디바이스가 하나 이상의 입력 오브젝트들의 존재, 로케이션 및/또는 모션을 결정하는, 표면에 의해 종종 경계가 정해지는 감지 영역을 포함한다. 근접 센서 디바이스들은 전자 시스템에 대해 인터페이스들을 제공하기 위해 사용될 수도 있다. 예를 들어, 근접 센서 디바이스들은 종종 (노트북 또는 데스크톱 컴퓨터들에 통합되거나, 그것들에 대해 주변적인 불투명한 터치패드들과 같은) 대형 컴퓨팅 시스템들을 위한 입력 디바이스들로서 사용된다. 근접 센서 디바이스들은 또한 종종 (셀룰러 폰들에 통합된 터치 스크린들과 같은) 소형 컴퓨팅 시스템들에서 사용된다.
다수의 근접 센서 디바이스들은 센서 전극들에 근접한, 손가락 또는 스타일러스와 같은 입력 오브젝트의 존재를 나타내는 용량에서의 변화를 측정하기 위해 센서 전극들의 어레이를 이용한다. 일부 용량형 구현들은 센서 전극들과 입력 오브젝트 사이의 용량성 커플링에서의 변화들에 기초하여 "자기 용량" (또는 "절대 용량") 감지 방법들을 이용한다. 여러 실시형태들에서, 센서 전극들 근처의 입력 오브젝트는 그 센서 전극들 근처의 전기장을 변경하며, 따라서 측정된 용량성 커플링을 변화시킨다. 하나의 구현에서, 절대 용량 감지 방법은 기준 전압 (예를 들어, 시스템 그라운드) 에 대해 센서 전극들을 변조시킴으로써, 그리고 센서 전극들과 입력 오브젝트들 사이의 용량성 커플링을 검출함으로써 동작한다. 절대 용량 감지 방법들은 근접 센서 디바이스의 표면으로부터 멀리 이격되어 있을 때에도 단일의 입력 오브젝트의 존재를 검출하는데 있어서 매우 효과적이다.
다른 용량형 구현들은 센서 전극들 사이의 용량성 커플링에서의 변화들에 기초하여 "상호 용량" (또는 "트랜스용량") 감지 방법들을 이용한다. 여러 실시형태들에서, 센서 전극들 근처의 입력 오브젝트는 센서 전극들 사이의 전기장을 변경하며, 따라서 측정된 용량성 커플링을 변화시킨다. 하나의 구현에서, 트랜스용량형 감지 방법은 하나 이상의 송신기 센서 전극들 (또한 "송신기 전극들") 과 하나 이상의 수신기 센서 전극들 (또한 "수신기 전극들") 사이의 용량성 커플링을 검출함으로써 동작한다. 송신기 센서 전극들은 송신기 신호들을 송신하기 위해 기준 전압 (예를 들어, 시스템 그라운드) 에 대해 변조될 수도 있다. 수신기 센서 전극들은 결과의 신호의 수신을 용이하게 하기 위해 기준 전압에 대해 실질적으로 일정하게 유지될 수도 있다. 결과의 신호는 하나 이상의 송신기 신호들에, 및/또는 환경적 간섭 (예를 들어, 다른 전자기 신호들) 의 하나 이상의 소스들에 대응하는 효과(들) 을 포함할 수도 있다. 센서 전극들은 전용 송신기 전극들 또는 수신기 전극들일 수고 있거나, 송신기 신호들을 송신하고 결과의 신호들을 수신하도록 구성될 수도 있다. 트랜스용량형 감지 방법들은 감지 영역 내의 다수의 입력 오브젝트들 및 모션 중에 있는 입력 오브젝트들의 존재를 검출하는데 있어서 매우 효과적이다. 그러나, 트랜스용량형 감지 방법들은 일반적으로 근접 센서 디바이스의 표면으로부터 이격된 오브젝트들의 존재 또는 접근을 검출하는데 그다지 효과적이지 않은 콤팩트 (compact) 전기장들에 의존한다.
따라서, 향상된 근접 센서 디바이스에 대한 필요가 존재한다.
여기에 기술되고 개시된 실시형태들은 터치 감지를 위한 입력 디바이스, 프로세싱 시스템 및 방법들을 포함한다. 하나의 실시형태에서, 센서 패턴으로 배열된 복수의 감지 엘리먼트들 및 복수의 도전성 라우팅 트레이스들을 포함하는 입력 디바이스가 제공된다. 각각의 도전성 라우팅 트레이스는 복수의 감지 엘리먼트들 중 각각의 것과 도전적으로 쌍을 이룬다. 센서 라우팅 트레이스들은 센서 패턴과 동일한 베이스 패턴으로 배열된 복수의 베이스 전극들의 베이스 RC 부하에 비해 대응하는 쌍을 이루는 감지 엘리먼트들의 RC 부하를 감소시키도록 구성된다. 각각의 베이스 센서 전극은 베이스 라우팅 트레이스와 도전적으로 쌍을 이룬다. 베이스 센서 전극 및 쌍을 이루는 베이스 라우팅 트레이스는 쌍을 이루는 센서 전극 및 도전성 라우팅 트레이스의 사이즈와 동일한 사이즈를 갖는다. 베이스 라우팅 트레이스는 베이스 라우팅 트레이스가 쌍을 이루는 베이스 센서 전극에서 종료한다.
다른 실시형태에서, 매트릭스 어레이로 배열된 복수의 센서 전극들 및 그 매트릭스 어레이와 연관된 감지 영역 내의 입력 디바이스의 존재를 검출하도록 구성된 프로세싱 시스템을 포함하는 입력 디바이스가 제공된다. 복수의 센서 전극들 각각은 도전성 라우팅 트레이스들 중 적어도 하나에 의해 프로세싱 시스템에 커플링된다. 복수의 도전성 라우팅 트레이스들의 제 1 도전성 라우팅 트레이스는 복수의 비아들에 의해 복수의 센서 전극들 중 제 1 센서 전극에 커플링된다.
다른 실시형태에서, 매트릭스 어레이와 연관된 감지 영역 내의 입력 디바이스의 존재를 검출하도록 구성된 매트릭스 어레이로 배열된 복수의 센서 전극들, 및 터미널 단부 및 프로세싱 시스템에 커플링하기 위해 구성된 커넥터 단부를 갖는 복수의 도전성 라우팅 트레이스들을 포함하는 입력 디바이스가 제공된다. 복수의 센서 전극들 각각은 도전성 라우팅 트레이스들 중 적어도 하나에 의해 프로세싱 시스템에 커플링된다. 복수의 도전성 라우팅 트레이스들의 제 1 도전성 라우팅 트레이스는 복수의 비아들에 의해 복수의 센서 전극들 중 제 1 센서 전극에 커플링된다.
다른 실시형태에서, 매트릭스 어레이와 연관된 감지 영역 내의 입력 디바이스의 존재를 검출하도록 구성된 매트릭스 어레이로 배열된 복수의 센서 전극들 및 복수의 도전성 라우팅 트레이스들을 포함하는 입력 디바이스가 제공된다. 복수의 센서 전극들은 선형으로 정렬되는 적어도 제 1 센서 전극, 제 2 센서 전극 및 제 3 센서 전극을 포함한다. 복수의 센서 전극들 각각은 도전성 라우팅 트레이스들 중 적어도 하나에 커플링되고, 여기서 도전성 라우팅 트레이스들은 제 1 센서 전극에 커플링된 제 1 라우팅 트레이스, 제 2 센서 전극에 커플링된 제 2 라우팅 트레이스, 및 제 3 센서 전극에 커플링된 제 3 라우팅 트레이스를 포함하며, 제 2 및 제 3 라우팅 트레이스들은 제 1 센서 전극 아래에서 연장된다. 제 1 도전성 라인은 도전성 라우팅 트레이스들과 동일 평면에 배열된다. 제 1 도전성 라인은 제 1 라우팅 트레이스와 정렬되고 제 2 센서 전극에 커플링되지만 제 1 또는 제 3 센서 전극들에 커플링되지 않는다.
본 발명의 상술된 특징들이 상세하게 이해될 수 있도록, 위에서 간단히 요약된 본 발명의 더욱 상세한 설명이 실시형태들을 참조하여 행해지며, 그 실시형태들의 일부가 첨부된 도면들에서 도시된다. 그러나, 첨부된 도면들은 본 발명의 통상적인 실시형태들만을 도시하며, 따라서 그것의 범위의 제한으로서 고려되지 않아야 하며. 이는 본 발명이 다른 동일하게 효과적인 실시형태들을 인정할 수도 있기 때문이다.
도 1 은 입력 디바이스의 개략 블록도이다.
도 2 는 도 1 의 입력 디바이스에 사용될 수도 있는 센서 엘리먼트들의 단순화된 예시적인 어레이를 도시한다.
도 3 은 비아에 의해 센서 전극에 커플링된 라우팅 트레이스를 도시하는 도 1 의 센서 엘리먼트들의 센서 전극의 단순화된 단면도이다.
도 4 는 도 3 의 도시에 대응하는 도전성 라우팅 트레이스, 비아들 및 센서 전극 사이의 배열 및 연결들을 개략적으로 도시하는 단순화된 투명 평면도이다.
도 5 는 도 1 의 입력 디바이스에서 이용될 수도 있는 베이스 패턴으로 배열된 베이스 도전성 라우팅 트레이스들, 베이스 비아들 및 베이스 센서 전극들 사이의 배열 및 연결들을 개략적으로 도시하는 단순화된 투명 평면도이다.
도 6 은 대응하는 베이스 패턴의 베이스 센서 전극들 및 베이스 도전성 라우팅 트레이스들에 비해 향상된 RC 부하 특징들을 갖는 다른 실시형태에 따라, 도 1 의 입력 디바이스에서 이용될 수도 있는 도전성 라우팅 트레이스들, 비아들 및 센서 전극들 사이의 배열 및 연결들을 개략적으로 도시하는 단순화된 투명 평면도이다.
도 7 은 대응하는 베이스 패턴의 베이스 센서 전극들 및 베이스 도전성 라우팅 트레이스들에 비해 향상된 RC 부하 특징들을 갖는 다른 실시형태에 따라, 도 1 의 입력 디바이스에서 이용될 수도 있는 도전성 라우팅 트레이스들, 비아들 및 센서 전극들 사이의 배열 및 연결들을 개략적으로 도시하는 단순화된 투명 평면도이다.
도 8 은 대응하는 베이스 패턴의 베이스 센서 전극들 및 베이스 도전성 라우팅 트레이스들에 비해 향상된 RC 부하 특징들을 갖는 다른 실시형태에 따라, 도 1 의 입력 디바이스에서 이용될 수도 있는 도전성 라우팅 트레이스들, 비아들 및 센서 전극들 사이의 배열 및 연결들을 개략적으로 도시하는 단순화된 투명 평면도이다.
도 9 는 대응하는 베이스 패턴의 베이스 센서 전극들 및 베이스 도전성 라우팅 트레이스들에 비해 향상된 RC 부하 특징들을 갖는 다른 실시형태에 따라, 도 1 의 입력 디바이스에서 이용될 수도 있는 도전성 라우팅 트레이스들, 비아들 및 센서 전극들 사이의 배열 및 연결들을 개략적으로 도시하는 단순화된 투명 평면도이다.
이해를 용아하게 하기 위해, 가능한 경우에, 도면들에 공통되는 동일한 엘리먼트들을 지정하기 위해, 동일한 참조 부호들이 사용되었다. 하나의 실시형태에 개시된 엘리먼트들은 특정의 언급 없이 다른 실시형태들에 대해 이롭게도 이용될 수도 있다는 것이 고려된다. 여기에서 참조되는 도면들은 특별히 언급되지 않는 한 일정한 비율로 도시되는 것으로서 이해되지 않아야 한다. 또한, 도면들은 종종 단순화되고 상세들 또는 컴포넌트들이 제시 및 설명의 명확성을 위해 생략된다. 도면들 및 논의는 이하에 논의된 원리들을 설명하는 작용을 하며, 유사한 지정들은 유사한 엘리먼트들을 나타낸다.
다음의 상세한 설명은 사실상 단순히 예시적일 뿐이고, 본 발명 또는 본 출원 및 본 발명의 사용들을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 더욱이, 선행하는 기술 분야, 배경, 간단한 요약 또는 다음의 상세한 설명에서 제시된 임의의 표현되거나 암시된 이론에 의해 한정되도록 하는 의도는 없다.
본 기술의 여러 실시형태들은 사용성 (usability) 을 향상시키는 입력 디바이스들 및 방법들을 제공한다. 특히, 여기에 기술된 실시형태들은 이롭게도 향상된 RC 부하 특징들을 갖는다. 향상된 RC 부하 특징들은 감소된 배경 용량과 함께, 감소된 전력 소비 및 감소된 정착 (settling) 시간을 가능하게 한다.
도 1 은 본 기술의 실시형태들에 따른 입력 디바이스 (100) 의 개략 블록도이다. 하나의 실시형태에서, 입력 디바이스 (100) 는 통합된 감지 디바이스를 포함하는 디스플레이 디바이스를 포함한다. 본 개시의 도시된 실시형태들은 디스플레이 디바이스와 통합되는 것으로 도시되지만, 본 발명은 디스플레이 디바이스들과 통합되지 않는 입력 디바이스들에서 구현될 수도 있다는 것이 고려된다. 입력 디바이스 (100) 는 전자 시스템 (150) 에 입력을 제공하도록 구성될 수도 있다. 본 문서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "전자 시스템" (또는 "전자 디바이스") 는 넓게 정보를 전자적으로 프로세싱할 수 있는 임의의 시스템을 지칭한다. 전자 시스템들이 일부 비제한적인 예들은 데스크톱 컴퓨터들, 랩톱 컴퓨터들, 넷북 컴퓨터들, 태블리슬, 웹 브라우저들, e-북 판독기들, 및 개인용 휴대정보단말기들 (PDAs) 과 같은 모든 사이즈들 및 형상들의 개인용 컴퓨터들을 포함한다. 추가적인 예시의 전자 시스템들은 입력 디바이스 (100) 및 별도의 조이스틱들 또는 키 스위치들을 포함하는 물리적 키보드들과 같은 복합적 입력 디바이스들을 포함한다. 다른 예시의 전자 시스템들은 (원격 제어들 및 마우스들을 포함하는) 데이터 입력 디바이스들, 및 (디스플레이 스크린들 및 프린터들을 포함하는) 데이터 출력 디바이스들과 같은 주변장치들을 포함한다. 다른 예들은 원격 단말기들, 키오스크들, 및 비디오 게임 머신들 (예를 들어, 비디오 게임 콘솔들, 휴대용 게이밍 디바이스들 등) 을 포함한다. 다른 예들은 (스마트 폰들과 같은 셀룰러 폰들을 포함하는) 통신 디바이스들, 및 (리코더들, 에디터들, 및 텔레비젼들, 셋톱 박스들, 뮤직 플레이어들, 디지털 포토 프레임들, 및 디지털 카메라들과 같은 플레이어들을 포함하는) 미디어 디바이스들을 포함한다. 또한, 전자 시스템은 입력 디바이스에 대해 호스트이거나 슬레이브일 수 있을 것이다.
입력 디바이스 (100) 는 전자 시스템의 물리적 부분으로서 구현될 수도 있거나, 전자 시스템으로부터 물리적으로 분리될 수도 있다. 적절히, 입력 디바이스 (100) 는 다음 중 하나 이상을 사용하여 전자 시스템의 부분들과 통신할 수도 있다: 버스들, 네트워크들, 및 다른 유선 또는 무선 배선들. 예들은 I2C, SPI, PS/2, 유니버셜 시리얼 버스 (USB), 블루투스, RF, 및 IRDA 를 포함한다.
도 1 에서, 입력 디바이스 (100) 는 감지 영역 (170) 내의 하나 이상의 입력 오브젝트들 (140) 에 의해 제공된 입력을 감지하도록 구성된 ("터치패드" 또는 "터치 센서 디바이스" 로서도 종종 지칭되는) 근접 센서 디바이스로서 도시된다. 예시의 입력 오브젝트들은 도 1 에 도시된 바와 같이, 손가락들 및 스타일러스들을 포함한다.
감지 영역 (170) 은 입력 디바이스 (100) 가 사용자 입력 (예를 들어, 하나 이상의 입력 오브젝트들 (140) 에 의해 제공된 사용자 입력) 을 검출할 수 있는, 입력 디바이스 (100) 의 위, 주위, 내부 및/또는 근처의 임의의 공간을 포함한다. 특정의 감지 영역들의 사이즈들, 형상들, 및 로케이션들은 실시형태마다 넓게 변할 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 감지 영역 (170) 은 신호대 잡음비들이 충분히 정확한 오브젝트 검출을 방해할 때까지 공간으로 하나 이상의 방향들로 입력 디바이스 (100) 의 표면으로부터 연장된다. 이러한 감지 영역 (170) 이 특정의 방향으로 연장되는 거리는, 여러 실시형태들에서, 대략 밀리미터, 밀리미터들, 센티미터들 등보다 더 작을 수도 있고, 사용된 감지 기술의 타입 및 원하는 정확도에 따라 상당히 변할 수도 있다. 따라서, 일부 실시형태들은 입력 디바이스 (100) 의 임의의 표면들과의 무접촉, 입력 디바이스 (100) 의 입력 표면 (예를 들어, 터치 표면) 과의 접촉, 소정 양의 인가된 힘 또는 압력과 커플링된 입력 디바이스 (100) 의 입력 표면과의 접촉, 및/또는 이들의 조합을 포함하는 입력을 감지한다. 여러 실시형태들에서, 입력 표면들은 센서 전극들이 그 안에 상주하는 케이싱들의 표면들에 의해, 센서 전극들 또는 임의의 케이싱들 위에 적용된 페이스 시트들 (face sheets) 에 의하는 등에 의해 제공될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 감지 영역 (170) 은 입력 디바이스 (100) 의 입력 표면 상으로 투영될 때 직사각형 형상을 갖는다.
입력 디바이스 (100) 는 감지 영역 (170) 내의 사용자 입력을 검출하기 위해 센서 컴포넌트들 및 감지 기술들의 임의의 조합을 이용할 수도 있다. 입력 디바이스 (100) 는 사용자 입력을 검출하기 위한 복수의 감지 엘리먼트들 (124) 을 포함한다. 감지 엘리먼트들 (124) 은 복수의 센서 전극들 (120) 을 포함하고, 하나 이상의 그리드 전극들 (122) 을 선택적으로 포함할 수도 있다. 몇가지 비제한적인 예들로서, 입력 디바이스 (100) 는 용량적, 탄성적, 저항적, 유도적, 자기 음향적, 초음파적, 및/또는 광학적 기법들을 사용할 수도 있다.
일부 구현들은 1, 2, 3, 또는 더 높은 차원의 공간들에 걸친 이미지들을 제공하도록 구성된다. 일부 구현들은 특정의 축들 또는 평면들을 따르는 입력의 투영들을 제공하도록 구성된다.
입력 디바이스 (100) 의 일부 저항적 구현들에서, 유연성 및 도전성 제 1 레이어는 도전성 제 2 레이어로부터 하나 이상의 스페이서 엘리먼트들에 의해 분리된다. 동작 중에, 하나 이상의 전압 기울기들이 그 레이어들에 걸쳐 생성된다. 유연성 제 1 레이어를 누르는 것은 그 레이어들 사이에 전기적 접촉을 생성하기에 충분히 그것을 편향시킬 수도 있어, 그 레이어들 사이의 접촉의 포인트(들) 을 반영하는 전압 출력들을 야기한다. 이들 전압 출력들은 위치 정보를 결정하기 위해 사용될 수도 있다.
입력 디바이스 (100) 의 일부 유도적 구현들에서, 하나 이상의 감지 엘리먼트들 (124) 은 공진 코일 또는 코일들의 쌍에 의해 유도되는 루프 전류들을 픽업한다. 전류들의 크기, 위상, 및 주파수의 일부 조합이 그 후 위치 정보를 결정하기 위해 사용될 수도 있다.
입력 디바이스 (100) 의 일부 용량적 구현들에서, 전압 또는 전류가 전기장을 생성하도록 인가된다. 근처의 입력 오브젝트들은 전기장에서의 변화들을 야기하고, 전압, 전류 등에서의 변화들로서 검출될 수도 있는 용량적 커플링에서의 검출가능한 변화들을 생성한다.
일부 용량적 구현들은 전기장들을 생성하기 위해 용량적 감지 엘리먼트들 (124) 의 어레이들 또는 다른 규칙적 또는 불규칙적 패턴들을 이용한다. 일부 용량적 구현들에서, 별도의 감지 엘리먼트들 (124) 은 더 큰 센서 전극들을 형성하기 위해 함께 오믹적으로 단락될 수도 있다. 일부 용량적 구현들은 균일하게 저항성을 띨 수도 있는 저항 시트들을 이용한다.
위에서 논의된 바와 같이, 일부 용량적 구현들은 센서 전극들 (120) 과 입력 오브젝트 사이의 용량성 커플링에서의 변화들에 기초하는 "자기 용량" (또는 "절대 용량") 감지 방법들을 이용한다. 여러 실시형태들에서, 센서 전극들 (120) 근처의 입력 오브젝트는 센서 전극들 (120) 근처의 전기장을 변경하여, 측정된 용량성 커플링을 변화시킨다. 하나의 구현에서, 절대 용량 감지 방법은 기준 전압 (예를 들어, 시스템 그라운드) 에 대해 센서 전극들 (120) 을 변조시킴으로써, 그리고 그 센서 전극들 (120) 과 입력 오브젝트들 (140) 사이의 용량성 커플링을 검출함으로써 동작한다.
또한, 위에서 논의된 바와 같이, 일부 용량적 구현들은 센서 전극들 (120) 사이의 용량성 커플링에서의 변화들에 기초하는 "상호 용량" (또는 "트랜스용량") 감지 방법들을 이용한다. 여러 실시형태들에서, 센서 전극들 (120) 근처의 입력 오브젝트 (140) 는 센서 전극들 (120) 사이의 전기장을 변경하여, 측정된 용량성 커플링을 변화시킨다. 하나의 구현에서, 트랜스용량적 감지 방법은 이하에 추가로 기술되는 바와 같이 하나 이상의 송신기 센서 전극들 (또한 "송신기 전극들") 과 하나 이상의 수신기 센서 전극들 (또한 "수신기 전극들") 사이의 용량성 커플링을 검출함으로써 동작한다. 송신기 센서 전극들은 송신기 신호들을 송신하기 위해 기준 전압 (예를 들어, 시스템 그라운드) 에 대해 변조될 수도 있다. 수신기 센서 전극들은 결과의 신호들의 수신을 용이하게 하기 위해 기준 전압에 대해 실질적으로 일정하게 유지될 수도 있다. 결과의 신호는 하나 이상의 송신기 신호들에, 및/또는 환경적 간섭 (예를 들어, 다른 전자기 신호들) 의 하나 이상의 소스들에 대응하는 효과(들) 을 포함할 수도 있다. 센서 전극들 (120) 은 전용 송신기 전극들 또는 수신기 전극들일 수도 있거나, 송신 및 수신 양자 모두를 하도록 구성될 수도 있다.
도 1 에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 입력 디바이스 (100) 의 부분으로서 도시된다. 프로세싱 시스템 (110) 은 감지 영역 (170) 내의 입력을 검출하기 위해 입력 디바이스 (100) 의 하드웨어를 동작시키도록 구성된다. 프로세싱 시스템 (110) 은 하나 이상의 집적 회로들 (ICs) 및/또는 다른 회로 컴포넌트들의 부분들 또는 전부를 포함한다. (예를 들어, 상호 용량 센서 디바이스에 대한 프로세싱 시스템은 송신기 센서 전극들로 신호들을 송신하도록 구성된 송신기 회로, 및/또는 수신기 센서 전극들로 신호들을 수신하도록 구성된 수신기 회로를 포함할 수도 있다). 일부 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 또한 펌웨어 코드, 소프트웨어 코드 등과 같은 전자적으로 판독가능한 명령들을 포함한다. 일부 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (110) 을 구성하는 컴포넌트들은 예를 들어 입력 디바이스 (100) 의 감지 엘리먼트들 (124) 근처에 함께 로케이팅된다. 다른 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (110) 의 컴포넌트들은 입력 디바이스 (100) 의 감지 엘리먼트들 (124) 에 가까운 하나 이상의 컴포넌트들, 및 그 밖의 장소의 하나 이상의 컴포넌트들과 물리적으로 분리되어 있다. 예를 들어, 입력 디바이스 (100) 는 데스크톱 컴퓨터에 커플링된 주변장치일 수도 있고, 프로세싱 시스템 (110) 은 그 데스크톱 컴퓨터의 중앙 프로세싱 유닛 상에서 실행하도록 구성된 소프트웨어 및 그 중앙 프로세싱 유닛과는 별도의 (아마도 연관된 펌웨어를 갖는) 하나 이상의 IC 들을 포함할 수도 있다. 다른 예로서, 입력 디바이스 (100) 는 전화 내에 물리적으로 집적될 수도 있고, 프로세싱 시스템 (110) 은 전화의 메인 프로세서의 부분인 회로들 및 펌웨어를 포함할 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 입력 디바이스 (100) 를 구현하는 것에 전용된다. 다른 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 또한 디스플레이 스크린들을 동작시키는 것, 햅틱 액츄에이터들을 구동하는 것 등과 같은 다른 기능들을 수행한다.
프로세싱 시스템 (110) 은 프로세싱 시스템 (110) 의 상이한 기능들을 다루는 모듈들의 세트로서 구현될 수도 있다. 각 모듈은 프로세싱 시스템 (110) 의 부분인 회로, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합을 포함할 수도 있다. 여러 실시형태들에서, 모듈들의 상이한 조합들이 사용될 수도 있다. 예시의 모듈들은 센서 전극들 및 디스플레이 스크린들과 같은 하드웨어를 동작시키는 하드웨어 동작 모듈들, 센서 신호들 및 위치 정보와 같은 데이터를 프로세싱하는 데이터 프로세싱 모듈들, 및 정보를 리포트하는 리포팅 모듈들을 포함한다. 다른 예시의 모듈들은 입력을 검출하기 위해 감지 엘리먼트(들) (124) 을 동작시키도록 구성된 센서 동작 모듈들, 모드 변경 제스쳐들과 같은 제스쳐들을 식별하도록 구성된 식별 모듈들, 및 동작 모듈들을 변경시키는 모드 변경 모듈들을 포함한다.
일부 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 하나 이상의 액션들을 발생시킴으로써 직접 감지 영역 (170) 내의 사용자 입력 (또는 사용자 입력의 부재) 에 응답한다. 예시의 액션들은 동작 모드들 뿐아니라 커서 이동, 선택, 메뉴 네비게이션, 및 다른 기능들과 같은 GUI 액션들을 변경하는 것을 포함한다. 일부 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 전자 시스템의 일부 부분으로 (예를 들어, 별개의 중앙 프로세싱 시스템이 존재하는 경우에, 프로세싱 시스템 (110) 과는 별개인 전자 시스템의 그러한 중앙 프로세싱 시스템으로) 의 입력 (또는 입력의 부재) 에 대한 정보를 제공한다. 일부 실시형태들에서, 전자 시스템의 일부 부분은 예를 들어 모드 변경 액션들 및 GUI 액션들을 포함하여, 전체 범위의 액션들을 용이하게 하기 위해, 사용자 입력에 작용하기 위해 프로세싱 시스템 (110) 으로부터 수신된 정보를 프로세싱한다.
예를 들어, 일부 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 감지 영역 (170) 내의 입력 (또는 입력의 부재) 을 나타내는 전기 신호들을 생성하기 위해 입력 디바이스 (100) 의 감지 엘리먼트(들) (124) 을 동작시킨다. 프로세싱 시스템 (110) 은 전자 시스템에 제공되는 정보를 생성하는데 있어서 전기 신호들에 대한 임의의 적절한 양의 프로세싱을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 프로세싱 시스템 (110) 은 감지 엘리먼트들 (124) 로부터 획득된 아날로그 전기 신호들을 디지털화할 수도 있다. 다른 예로서, 프로세싱 시스템 (110) 은 필터링, 복조 또는 다른 신호 컨디셔닝을 수행할 수도 있다. 여러 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 감지 엘리먼트들 (124) (센서 전극들 (120)) 로 수신된 결과의 신호들로부터 직접 용량성 이미지를 생성한다. 다른 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 선명화되거나 평균된 이미지를 생성하기 위해 감지 엘리먼트들 (124) (센서 전극들 (120)) 로 수신된 결과의 신호들을 공간적으로 필터링한다 (예를 들어, 이웃하는 엘리먼트들의 차이, 가중된 합을 취한다). 또 다른 예로서, 프로세싱 시스템 (110) 은 정보가 전기 신호들과 베이스라인 사이의 차이를 반영하도록 베이스라인을 감산하거나 다르게는 설명할 수도 있다. 또 다른 예들로서, 프로세싱 시스템 (110) 은 위치 정보를 결정하고, 입력들을 커맨드들로서 인식하며, 수기 (handwriting) 를 인식하는 등이다.
여기에서 사용된 "위치 정보" 는 절대 위치, 상대 위치, 속도, 가속도 및 다른 타입들의 공간 정보를 널리 포함한다. 예시적인 "제로 차원" 위치 정보는 가까운/먼 또는 접촉/무접촉 정보를 포함한다. 예시적인 "1차원" 위치 정보는 축을 따른 위치들을 포함한다. 예시적인 "2차원" 위치 정보는 평면 내의 모션들을 포함한다. 예시적인 "3차원" 위치 정보는 공간 내의 순시 또는 평균 속도들을 포함한다. 다른 예들은 공간 정보의 다른 표현들을 포함한다. 하나 이상의 타입들의 위치 정보에 관한 이력 데이터가 또한 예를 들어 시간의 경과에 따라 위치, 모션, 또는 순시 속도를 추적하는 이력 데이터를 포함하여, 결정되고 및/또는 저장될 수도 있다.
일부 실시형태들에서, 입력 디바이스 (100) 는 터치 스크린 인터페이스를 포함하고, 감지 영역 (170) 은 디스플레이 디바이스 (160) 의 디스플레이 스크린의 활성 영역의 적어도 일부와 중첩한다. 예를 들어, 입력 디바이스 (100) 는 디스플레이 스크린에 오버레이하는 실질적으로 투명한 감지 엘리먼트들 (124) 을 포함하고, 연관된 전자 시스템에 대해 터치 스크린 인터페이스를 제공할 수도 있다. 디스플레이 스크린은 사용자에게 시각적 인터페이스를 디스플레이할 수 있는 임의의 타입의 동적 디스플레이일 수도 있고, 임의의 타입의 발광 다이오드 (LED), 유기 LED (OLED), 음극선관 (CRT), 액정 디스플레이 (LCD), 플라즈마, 전계발광 (EL), 또는 다른 디스플레이 기술을 포함할 수도 있다. 입력 디바이스 (100) 및 디스플레이 디바이스 (160) 는 물리적 엘리먼트들을 공유할 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시형태들은 디스플레이 및 감지를 위해 동일한 전기 컴포넌트들의 일부 (예를 들어, 소스, 게이트 및/또는 Vcom 전압들을 제어하도록 구성된 활성 매트릭스 제어 전극들) 를 이용할 수도 있다. 공유된 컴포넌트들은 디스플레이 전극들, 기판들, 커넥터들 및/또는 연결들을 포함할 수도 있다. 다른 예로서, 디스플레이 디바이스 (160) 는 프로세싱 시스템 (110) 에 의해 부분적으로 또는 전체적으로 동작될 수도 있다.
본 기술의 다수의 실시형태들은 완전히 기능하는 장치의 콘텍스트에서 기술되지만, 본 기술의 메카니즘들은 다양한 형태들로 프로그램 제품 (예를 들어, 소프트웨어) 로서 분포될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 기술의 메카니즘들은 전자 프로세서들에 의해 판독가능한 정보 베어링 매체들 (예를 들어, 프로세싱 시스템 (110) 에 의해 판독가능한 비일시적 컴퓨터 판독가능 및/또는 기록가능/기입가능 정보 베어링 매체들) 상에 소프트웨어 프로그램으로서 구현되고 분포될 수도 있다. 또한, 본 기술의 실시형태들은 그 분포를 수행하기 위해 사용되는 매체의 특정 타입에 관계없이 동일하게 적용된다. 비일시적, 전자적 판독가능 매체들의 예들은 여러 디스크들, 메모리 스틱들, 메모리 카드들, 메모리 모듈들 등을 포함한다. 전자적 판독가능 매체들은 플래시, 광학적, 자기적, 홀로그래픽적, 또는 임의의 다른 저장 기술에 기초할 수도 있다.
도 2 는 일부 실시형태들에 따라, 패턴과 연관된 감지 영역 (170) 에서 감지하도록 구성된 감지 엘리먼트들 (124) 의 예시적인 패턴의 일부를 도시한다. 도시 및 설명의 명확성을 위해, 도 2 는 그 사이에 배치된 그리드 전극 (222) 을 갖는 간단한 직사각형들의 패턴으로 감지 엘리먼트들 (124) 의 센서 전극들 (120) 을 도시하며, 여러 다른 컴포넌트들을 도시하지 않는다. 감지 엘리먼트들 (124) 의 예시적인 패턴은 X 열들 및 Y 행들로 배열된 (센서 전극들 (120) 로서 집합적으로 지칭되는) 센서 전극들 (120X,Y) 의 어레이를 포함하고, 여기서 X 및 Y 는, X 및 Y 중 하나가 제로일 수도 있지만, 양의 정수들이다. 감지 엘리먼트들 (124) 의 패턴은 극 (polar) 어레이들, 반복 패턴들, 비반복 패턴들, 단일 행 또는 열, 또는 다른 적합한 배열과 같은 다른 구성들을 갖는 복수의 센서 전극들 (120) 을 포함할 수도 있다는 것이 고려된다. 또한, 여러 실시형태들에서, 센서 전극들의 수는 행마다 및/또는 열마다 변할 수도 있다. 하나의 실시형태에서, 센서 전극들 (120) 중 적어도 하나의 행 및/또는 열은, 그것이 다른 것들보다 적어도 하나의 방향으로 더 연장되도록, 다른 것들로부터 오프셋된다. 센서 전극들 (120) 및 그리드 전극들 (122) 은 프로세싱 시스템 (110) 에 커플링되고 감지 영역 (170) 내의 입력 오브젝트 (140) 의 존재 (또는 그것의 부존재) 를 결정하기 위해 이용된다.
제 1 동작 모드에서, 센서 전극들 (120) (120-1, 120-2, 120-3, ...120-n) 의 배열은 절대 감지 기법들을 통해 입력 오브젝트의 존재를 검출하기 위해 이용될 수도 있다. 즉, 프로세싱 시스템 (110) 은 센서 전극들 (120) 을 변조하여 그 변조된 센서 전극들 (120) 과 입력 오브젝트 사이의 용량성 커플링에서의 변화들의 측정들을 획득하여 입력 오브젝트의 위치를 결정하도록 구성된다. 프로세싱 시스템 (110) 은 또한 변조되는 센서 전극들 (120) 로 수신된 결과의 신호들의 측정에 기초하여 절대 용량의 변화들을 결정하도록 구성된다.
센서 전극들 (120) 은 통상 서로로부터 오믹적으로 절연되고, 또한 그리드 전극 (122) 으로부터 오믹적으로 절연된다. 즉, 하나 이상의 절연체들이 센서 전극들 (120) (및 그리드 전극 (122)) 을 분리하고, 그들이 서로 전기적으로 단락하는 것을 방지한다. 일부 실시형태들에서, 센서 전극들 (120) 및 그리드 전극 (122) 은 절연 갭 (206) 에 의해 분리된다. 센서 전극들 (120) 및 그리드 전극 (122) 을 분리하는 절연 갭 (206) 은 전기 절연 재료로 채원질 수도 있거나, 에어 갭일 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 센서 전극들 (120) 및 그리드 전극 (122) 은 절연성 재료의 하나 이상의 층들로 수직적으로 분리된다. 일부 다른 실시형태들에서, 센서 전극들 (120) 및 그리드 전극 (122) 은 하나 이상의 기판들에 의해 분리된다; 예를 들어, 그들은 동일한 기판의 반대 측면들 상에, 또는 상이한 기판들 상에 배치될 수도 있다. 또 다른 실시형태들에서, 그리드 전극 (122) 은 동일한 기판 상의, 또는 상이한 기판들 상의 다수의 층들로 구성될 수도 있다. 하나의 실시형태에서, 제 1 그리드 전극은 제 1 기판 또는 기판의 제 1 측면상에 형성될 수도 있고, 제 2 그리드 전극은 제 2 기판 또는 기판의 제 2 측면상에 형성될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 그리드는 디스플레이 디바이스 (160) 의 TFT 층 상에 배치된 하나 이상의 공통 전극들을 포함하고, 제 2 그리드 전극은 디스플레이 디바이스 (160) 의 칼라 필터 글래스상에 배치된다. 하나의 실시형태에서, 제 1 그리드 전극의 치수들은 제 2 그리드 전극의 치수들과 동일한다. 하나의 실시형태에서, 제 1 그리드 전극의 적어도 하나의 치수는 제 2 그리드 전극의 치수와 상이한다. 예를 들어, 제 1 그리드 전극은 제 1 및 제 2 센서 전극 (120) 사이에 배치되도록 구성될 수도 있고, 제 2 그리드 전극은 그것이 제 1 그리드 전극 및 제 1 및 제 2 센서 전극들 (120) 의 적어도 하나와 중첩하도록 구성될 수도 있다. 또한, 제 1 그리드 전극은 그것이 제 1 및 제 2 센서 전극들 (120) 사이에 배치되도록 구성될 수도 있고, 제 2 그리드 전극은 그것이 제 1 그리드 전극과만 중첩하고 제 1 그리드 전극보다 작도록 구성될 수도 있다.
제 2 동작 모드에서, 센서 전극들 (120) (120-1, 120-2, 120-3, ...120-n) 은 송신기 신호가 그리드 전극 (122) 상으로 구동될 때 트랜스용량적 감지 기법들을 통해 입력 오브젝트의 존재를 검출하기 위해 이용될 수도 있다. 즉, 프로세싱 시스템 (110) 은 송신기 신호로 그리드 전극 (122) 을 구동하고, 각각의 센서 전극 (120) 으로 결과의 신호들을 수신하도록 구성되며, 여기서 결과의 신호는 송신기 신호에 대응하는 효과들을 포함하고, 이것은 입력 오브젝트의 위치를 결정하기 위해 프로세싱 시스템 (110) 또는 다른 프로세서에 의해 이용된다.
제 3 동작 모드에서, 센서 전극들 (120) 은 트랜스용량적 감지 기법들을 통해 입력 오브젝트의 존재를 검출하기 위해 이용되는 송신기 및 수신기 전극들의 그룹들로 분할될 수도 있다. 즉, 프로세싱 시스템 (110) 은 송신기 신호로 센서 전극들 (120) 의 제 1 그룹을 구동하고 센서 전극들 (120) 의 제 2 그룹으로 결과의 신호들을 수신할 수도 있으며, 여기서 결과의 신호는 송신기 신호에 대응하는 효과들을 포함한다. 결과의 신호는 입력 오브젝트의 위치를 결정하기 위해 프로세싱 시스템 (110) 또는 다른 프로세서에 의해 이용된다.
입력 디바이스 (100) 는 상술된 모드들 중 하나에서 동작하도록 구성될 수도 있다. 입력 디바이스 (100) 는 또한 상술된 둘 이상의 모드들 사이의 스위칭하도록 구성될 수도 있다.
용량성 커플링들의 국부화된 용량적 감지의 영역들은 "용량적 화소들" 로 칭해질 수도 있다. 용랑적 화소들은 제 1 동작 모드에서 개개의 센서 전극 (120) 과 기준 전압 사이에, 제 2 동작 모드에서 센서 전극들 (120) 과 그리드 전극 (122) 사이에, 그리고 송신기 및 수신기 전극들로서 사용되는 센서 전극들 (120) 의 그룹들 사이에 형성될 수도 있다. 용량성 커플링은 감지 엘리먼트들 (124) 과 연관된 감지 영역 (170) 내의 입력 오브젝트들 (140) 의 근접도 및 모션에 따라 변화하고, 따라서 입력 디바이스 (100) 의 감지 영역 내의 입력 오브젝트의 존재의 표시자로서 사용될 수도 있다.
일부 실시형태들에서, 센서 전극들 (120) 은 이들 용량성 커플링들을 결정하기 위해 "스캐닝"된다. 즉, 하나의 실시형태에서, 하나 이상의 센서 전극들 (120) 은 송신기 신호들을 송신하도록 구동된다. 송신기들은 한번에 하나의 송신기 전극이 송신하거나, 다수의 송신 전극들이 동시에 송신하도록 동작될 수도 있다. 다수의 송신기 전극들이 동시에 송신하는 경우, 다수의 송신기 전극들은 동일한 송신기 신호를 송신하고 효과적으로 더 큰 송신기 전극을 효과적으로 생성할 수도 있다. 대안적으로, 다수의 송신기 전극들은 상이한 송신기 신호들을 송신할 수도 있다. 예를 들어, 다수의 송신기 전극들은 수신기 전극들의 결과의 신호들에 대한 그들의 결합된 영향들이 독립적으로 결정되는 것을 가능하게 하는 하나 이상의 코딩 스킴들에 따라 상이한 송신기 신호들을 송신할 수도 있다. 하나의 실시형태에서, 다수의 송신기 전극들은 동일한 송신기 신호를 동시에 송신할 수도 있는 반면, 수신기 전극들은 스캐닝 스킴을 사용하여 수신된다.
수신기 센서 전극들로서 구성된 센서 전극들 (120) 은 결과의 신호들을 획득하기 위해 단일로 또는 다중으로 동작될 수도 있다. 결과의 신호들은 용량적 화소들에서 용량성 커플링들의 측정들을 결정하기 위해 사용될 수도 있다. 프로세싱 시스템 (110) 은 행해질 동시적인 측정들의 수 뿐아니라 지원하는 전기적 구조들의 사이즈를 감소시키기 위해 스캐닝 방식 및/또는 멀티플렉싱된 방식으로 센서 전극들 (120) 로 수신하도록 구성될 수도 있다. 하나의 실시형태에서, 하나 이상의 센서 전극들은 멀티플렉서 등과 같은 스위칭 엘리먼트를 통해 프로세싱 시스템 (110) 의 수신기에 커플링된다. 그러한 실시형태에서, 스위칭 엘리먼트는 프로세싱 시스템 (110) 의 내부에, 또는 프로세싱 시스템 (110) 의 외부에 있을 수도 있다. 하나 이상의 실시형태들에서, 스위칭 엘리먼트들은 또한 센서 전극을 송신기 또는 다른 신호 및/또는 전압 전위와 커플링하도록 구성될 수도 있다. 하나의 실시형태에서, 스위칭 엘리먼트는 둘 이상의 수신기 전극을 공통 수신기에 동시에 커플링하도록 구성될 수도 있다.
다른 실시형태들에서, 이들 용량성 커플링을 결정하기 위해 센서 전극들 (120) 을 "스캐닝하는 것" 은 센서 전극들 중 하나 이상을 변조하는 것 및 그 하나 이상의 센서 전극들의 절대 용량을 측정하는 것을 포함한다. 다른 실시형태에서, 센서 전극들은 둘 이상의 센서 전극이 한번에 구동 및 수신되도록 동작될 수도 있다. 그러한 실시형태들에서, 절대 용량 측정은 하나 이상의 센서 전극들 (120) 각각으로부터 동시에 획득될 수도 있다. 하나의 실시형태에서, 센서 전극들 (120) 각각은 동시에 구동 및 수신되어, 센서 전극들 (120) 각각으로부터 동시에 절대 용량 측정을 획득한다. 여러 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 센서 전극들 (120) 의 일부를 선택적으로 변조하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 센서 전극들은 호스트 프로세서상에서 실행하는 애플리케이션, 입력 디바이스의 상태, 및 감지 디바이스의 동작 모드에 기초하지만, 이들에 제한되지 않고 선택될 수도 있다. 여러 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 센서 전극들 (120) 의 적어도 일부를 선택적으로 차폐하고, 다른 센서 전극들 (120) 로 선택적으로 수신 및/또는 송신하면서 그리드 전극(들) (122) 로 선택적으로 차폐 또는 송신하도록 구성될 수도 있다.
용량적 화소들로부터의 측정들의 세트는 그 화소들에서의 용량성 커플링들을 나타내는 "용량적 이미지" (또한 "용량적 프레임") 를 형성한다. 다수의 용량적 이미지들은 다수의 시간 주기들에 걸쳐 획득될 수도 있고, 그들 사이의 차이들은 감지 영역 내의 입력에 대한 정보를 도출하기 위해 사용될 수도 있다. 예를 들어, 연속적인 시간 주기들에 걸쳐 획득된 연속적인 용량적 이미지들은 감지 영역에 들어가고, 나가고, 내부에 있는 하나 이상의 입력 오브젝트들의 모션(들) 을 추적하기 위해 사용될 수 있다.
임의의 상기 실시형태들에서, 다수의 센서 전극들 (120) 은 센서 전극들 (120) 이 동시에 변조되거나 동시에 수신되도록 함께 동시에 작동될 수도 있다. 상술된 방법들에 비해, 다수의 센서 전극들을 함께 동시에 작동시키는 것은 정밀한 위치 정보를 판정하기 위해 사용가능하지 않을 수도 있는 코스 용량적 이미지를 생성할 수도 있다. 그러나, 코스 용량적 이미지는 입력 오브젝트의 존재를 감지하기 위해 사용될 수도 있다. 하나의 실시형태에서, 코스 용량적 이미지는 프로세싱 시스템 (110) 또는 입력 디바이스 (100) 를 휴면 또는 저전력 모드 밖으로 이동시키기 위해 사용될 수도 있다. 하나의 실시형태에서, 코스 용량적 이미지는 용량적 센서 집적회로를 휴면 모드 또는 저전력 모드 밖으로 이동시키기 위해 사용될 수도 있다. 다른 실시형태에서, 코스 용량적 이미지는 호스트 집적회로를 휴면 모드 또는 저전력 모드 밖으로 이동시키기 위해 사용될 수도 있다. 코스 용량적 이미지는 센서 영역의 일부에만 또는 전체 센서 영역에 대응할 수도 있다.
입력 디바이스 (100) 의 배경 용량은 감지 영역 (170) 내의 무 입력 오브젝트와 연관된 용량적 이미지이다. 배경 용량은 환경 및 동작 조건들에 따라 변화하고, 여러 방식들로 추정될 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시형태들은 감지 영역 (170) 내에 입력 오브젝트가 존재하지 않는 것으로 결정되는 경우 "베이스라인 이미지들" 을 취하고, 그들의 배경 용량들의 추정들로서 이들 베이스라인 이미지들을 사용한다. 배경 용량 또는 베이스라인 용량은 2 개의 센서 전극들 사이의 스트레이 (stray) 용량성 커플링으로 인해 존재할 수도 있으며, 여기서 하나의 센서 전극은 변조된 신호로 구동되고, 다른 것은 시스템 그라운드에 대해 또는 수신기 전극과 근처의 변조된 전극들 사이의 스트레이 용량성 커플링으로부터 고정되게 유지된다. 다수의 실시형태에서, 배경 또는 베이스라인 용량은 사용자 입력 제스쳐의 시간 주기에 걸쳐 상대적으로 고정될 수도 있다.
용량적 이미지들은 더 효율적인 프로세싱을 위해 입력 디바이스 (100) 의 배경 용량에 대해 조정될 수 있다. 일부 실시형태들은 "베이스라이닝된 용량적 이미지" 를 생성하기 위해 용량적 화소들에서 용량성 커플링들의 측정들을 "베이스라이닝"함으로써 이것을 달성한다. 즉, 일부 실시형태들은 용량 이미지를 형성하는 측정들을 그들 화소들과 연관된 "베이스라인 이미지" 의 적절한 "베이스라인 값들" 과 비교하고, 그 베이스라인 이미지로부터의 변환들을 결정한다.
일부 터치 스크린 실시형태들에서, 하나 이상의 센서 전극들 (120) 은 디스플레이 스크린의 디스플레이를 업데이트하는데 있어서 사용되는 하나 이상의 디스플레이 전극들을 포함한다. 디스플레이 전극들은 세그멘팅된 Vcom 전극 (공통 전극(들)) 의 하나 이상의 세그먼트들, 소스 구동 라인, 게이트 라인, 애노드 서브 화소 전극 또는 캐소드 화소 전극, 또는 임의의 다른 디스플레이 엘리먼트와 같은 활성 매트릭스 디스플레이의 하나 이상의 엘리먼트들을 포함할 수도 있다. 이들 디스플레이 전극들은 적절한 디스플레이 스크린 기판상에 배치될 수도 있다. 예를 들어, 공통 전극들은 일부 디스플레이 스크린들 (예를 들어, IPS (In Plane Switching), FFS (Fringe Field Switching) 또는 PLS (Plane to Line Switching) OLED (Organic Light Emitting Diode)) 에서 투명 기판 (유리 기판, TFT 글래스, 또는 임의의 다른 투명 재료) 상에, 방출 층 상의 일부 디스플레이 스크린들 (예를 들어, PVA (Patterned Vertical Alignment) 또는 MVA (Multi-domain Vertical Alignment)) 의 칼라 필터 글래스의 저부 상 등에 배치될 수도 있다. 그러한 실시형태들에서, 디스플레이 전극은 또한 그것이 다수의 기능들을 수행하기 때문에 "조합 전극" 으로서도 지칭될 수 있다. 여러 실시형태들에서, 센서 전극들 (120) 각각은 하나 이상의 공통 전극들을 포함한다. 다른 실시형태들에서, 적어도 2 개의 센서 전극들 (120) 은 적어도 하나의 공통 전극을 공유할 수도 있다. 다음의 설명은 센서 전극들 (120) 및/또는 그리드 전극 (122) 이 하나 이상의 공통 전극들을 포함하는 것을 기술할 수도 있지만, 상술된 바와 같은 여러 다른 디스플레이 전극들은 또한 공통 전극들에 대한 대안으로서 또는 공통 전극과 함께 사용될 수도 있다. 여러 실시형태들에서, 센서 전극들 (120) 및 그리드 전극 (122) 은 전체 공통 전극 레이어 (Vcom 전극) 를 포함한다.
여러 터치 스크린 실시형태들에서, "용량적 프레임 레이트" (연속적인 용량적 이미지들이 획득되는 레이트) 는 "디스플레이 프레임 레이트" (동일한 이미지를 재디스플레이하기 위해 스크린을 리프레싱하는 것을 포함하여, 디스플레이 이미지가 업데이트되는 레이트) 와 동일하거나 상이할 수도 있다. 여러 실시형태들에서, 용량적 프레임 레이트는 디스플레이 프레임 레이트의 정수 배수이다. 다른 실시형태들에서, 용량적 프레임 레이트는 디스플레이 프레임 레이트의 분수 배수이다. 또 다른 실시형태들에서, 용량적 프레임 레이트는 디스플레이 프레임 레이트의 임의의 분수 또는 정수 배수일 수도 있다. 하나 이상의 실시형태들에서, 디스플레이 프레임 레이트는 (예를 들어, 3D 디스플레이 정보와 같은 추가적인 이미지 데이터를 제공하거나 전력을 감소시키기 위해) 변화할 수도 있지만, 터치 프레임 레이트는 일정하게 유지된다. 다른 실시형태에서, 디스플레이 프레임 레이트는 일정하게 유지되는 반면, 터치 프레임 레이트는 증가되거나 감소된다.
도 2 를 계속 참조하면, 센서 전극들 (120) 에 커플링된 프로세싱 시스템 (110) 은 센서 모듈 (244) 및 선택적으로 디스플레이 모듈 (248) 을 포함한다. 센서 모듈 (244) 은 입력 감지가 원해지는 주기들 동안 용량적 감지를 위해 센서 전극들 (120) 중 적어도 하나를 구동하도록 구성된 회로를 포함한다. 하나의 실시형태에서, 센서 모듈은 그 적어도 하나의 센서 전극과 입력 오브젝트ㅡ 사이의 절대 용량에서의 변화들을 검출하기 위해 그 적어도 하나의 센서 전극 상으로 변조된 신호를 구동하도록 구성된다. 다른 실시형태에서, 센서 모듈은 그 적어도 하나의 센서 전극과 다른 센서 전극 사이의 트랜스용량에서의 변화들을 검출하기 위해 그 적어도 하나의 센서 전극상으로 송신기 신호를 구동하도록 구성된다. 변조된 신호 및 송신기 신호는 일반적으로 입력 감지를 위해 허용된 시간 주기에 걸친 복수의 전압 천이들을 포함하는 변화하는 전압 신호들이다. 여러 실시형태들에서, 센서 전극들 (120) 및/또는 그리드 전극 (122) 은 상이한 동작 모드에서 상이하게 구동될 수도 있다. 하나의 실시형태에서, 센서 전극들 (120) 및/또는 그리드 전극 (122) 은 위상, 진폭, 및/또는 형상 중 임의의 것에서 상이할 수도 있는 신호들 (변조된 신호들, 송신기 신호들 및/또는 차폐 신호들) 로 구동될 수도 있다. 여러 실시형태들에서, 3 개의 변조된 신호 및 송신기 신호는 적어도 하나의 형상, 주파수, 진폭 및/또는 위상에서 유사하다. 다른 실시형태들에서, 변조된 신호 및 송신기 신호들은 주파수, 형상, 위상, 진폭 및 위상에서 상이하다. 센서 모듈 (244) 은 그리드 전극 (122) 및/또는 센서 전극들 (120) 중 하나 이상에 선택적으로 커플링될 수도 있다. 예를 들어, 센서 모듈 (244) 은 센서 전극들 (120) 의 선택된 부분들에 커플링되고 절대 또는 트랜스용량적 감지 모드에서 동작할 수도 있다. 다른 예에서, 센서 모듈 (244) 은 센서 전극들 (120) 의 상이한 부분이고, 절대 또는 트랜스용량적 감지 모드에서 동작할 수도 있다. 또 다른 예에서, 센서 모듈 (244) 은 모든 센서 전극들 (120) 에 커플링되고 절대 또는 트랜스용량적 감지 모드에서 동작할 수도 있다. 센서 모듈 (244) 은 또한 차폐 전극으로서 그리드 전극 (122) 을 동작시키도록 구성된다. 프로세싱 시스템 (110) 은 근처의 도체들의 전기적 영향들로부터 센서 전극들 (120) 을 차폐할 수도 있는 차폐 전극으로서 그리드 전극 (122) 을 동작시키도록 구성된다. 하나의 실시형태에서, 프로세싱 시스템은 근처의 도체들의 전기적 영향들로부터 센서 전극들 (120) 을 차폐하고, 그리드 전극 (122) 으로부터 센서 전극들 (120) 을 보호하여, 그리드 전극 (122) 과 센서 전극들 (120) 사이의 기생 용량을 적어도 부분적으로 감소시킬 수도 있는 차폐 전극으로서 그리드 전극 (122) 을 동작시키도록 구성된다. 하나의 실시형태에서, 차폐 신호가 그리드 전극 (122) 상으로 구동된다. 차폐 신호는 시스템 그라운드 또는 다른 그라운드와 같은 그라운드 신호, 또는 임의의 다른 일정한 전압 (즉, 비변조된) 신호일 수도 있다. 다른 실시형태에서, 차폐 전극으로서 그리드 전극 (122) 을 동작시키는 것은 그리드 전극 (122) 을 전기적으로 플로팅하는 것을 포함한다. 실시형태에서, 그리드 전극 (122) 은 다른 센서 전극들에 대한 그의 큰 커플링으로 인해 플로팅되는 전극이면서 효과적인 차폐 전극으로서 동작할 수 있다. 다른 실시형태에서, 차폐 신호는 가딩 (guarding) 신호로서 치칭될 수도 있으며, 여기서 가딩 신호는 센서 전극들 상으로 구동된 변조된 신호로서 유사한 위상, 주파수 및 진폭 중 적어도 하나를 갖는 변화하는 전압 신호이다. 하나 이상의 실시형태에서, 라우팅 (예를 들어, 트레이스들 (240 및/또는 242)) 은 그리드 전극 (122) 및/또는 센서 전극들 (120) 아래의 라우팅에 기인하여 입력 오브젝트에 대해 응답하는 것으로부터 차폐될 수도 있고, 따라서 센서 전극들 (120) 로서 도시된, 활성 센서 전극들의 부분이 아닐 수도 있다.
하나 이상의 실시형태들에서, 용량적 감지 (또는 입력 감지) 및 디스플레이 업데이팅은 적어도 부분적으로 중첩하는 주기들 동안 발생할 수도 있다. 예를 들어, 공통 전극이 디스플레이 업데이팅을 위해 구동될 때, 공통 전극은 또한 용량적 감지를 위해 구동될 수도 있다. 다른 실시형태에서, 용량적 감지 및 디스플레이 업데이팅은 넌-디스플레이 업데이트 주기들로서도 지칭되는 넌-중첩 주기들 동안 발생할 수도 있다. 여러 실시형태들에서, 넌-디스플레이 업데이트 주기들은 디스플레이 프레임의 2 개의 디스플레이 라인들에 대한 디스플레이 라인 업데이트 주기들 사이에 발생할 수도 있고, 적어도 디스플레이 업데이트 주기만큼 시간에 있어서 길 수도 있다. 그러한 실시형태에서, 넌-디스플레이 업데이트 주기는 긴 수평 블랭킹 주기, 긴 h-블랭킹 주기 또는 분포된 블랭킹 주기로서 지칭될 수도 있으며, 여기서 블랭킹 주기는 2 개의 디스플레이 업데이팅 주기들 사이에 발생하고 적어도 디스플레이 업데이터 주기만큼 길다. 하나의 실시형태에서, 넌-디스플레이 업데이트 주기는 프레임의 디스플레이 라인 업데이트 주기들 사이에 발생하고 센서 전극들 (120) 상으로 구동될 송신기 신호의 다수의 천이들을 허용하기에 충분히 길다. 다른 실시형태들에서, 넌-디스플레이 업데이트 주기는 수평 블랭킹 주기들 및 수직 블랭킹 주기들을 포함할 수도 있다. 프로세싱 시스템 (110) 은 상이한 넌-디스플레이 업데이트 시간들의 임의의 하나 이상 또는 임의의 조합 동안 용량적 감지를 위해 센서 전극들 (120) 을 구동하도록 구성될 수도 있다. 동기화 신호들은 반복가능한 코히어런트 주파수들 및 위상들로 디스플레이 업데이팅 및 용량적 감지 주기들을 중첩시키는 것에 대한 정확한 제어를 제공하기 위해 센서 모듈 (244) 과 디스플레이 모듈 (248) 사이에 공유될 수도 있다. 하나의 실시형태에서, 이들 동기화 신호들은 입력 감지 주기의 시작 및 끝에서 상대적으로 안정한 전압들이 (예를 들어, 입력 적분기 리셋 시간의 끝 근처 및 디스플레이 전하 공유 시간의 끝 근처에서) 상대적으로 안정한 전압들을 갖는 디스플레이 업데이트 주기들과 일치하는 것을 허용하도록 구성될 수도 있다. 변조된 또는 송신기 신호의 변조 주파수는 디스플레이 라인 업데이트 레이트의 고조파에서 있을 수도 있고, 여기서 위상은 디스플레이 엘리먼트들로부터 수신기 전극으로 거의 일정한 전하 커플링을 제공하도록 결정되어, 이러한 커플링이 베이스라인 이미지의 일부가 되는 것을 허용한다.
센서 모듈 (244) 은 입력 감지가 원해지는 주기들 동안 변조된 신호들 또는 송신기 신호들에 대응하는 효과들을 포함하는 감지 엘리먼트들 (124) 로 결과의 신호들을 수신하도록 구성된 회로를 포함한다. 센서 모듈 (244) 은 감지 영역 (170) 내의 입력 오브젝트 (140) 의 위치를 결정할 수도 있거나, 감지 영역 (170) 내의 입력 오브젝트 (140) 의 위치를 결정하기 위해, 다른 모듈 또는 프로세서, 예를 들어 전자 시스템 (150) 의 결정 모듈 또는 프로세서 (즉, 호스트 프로세서) 로 결과의 신호를 나타내는 정보를 포함하는 신호를 제공할 수도 있다.
디스플레이 모듈 (248) 은 프로세싱 시스템 (110) 내에 포함되거나 프로세싱 시스템 (110) 으로부터 분리될 수도 있다. 디스플레이 모듈 (248) 은 넌-감지 (예를 들어, 디스플레이 업데이팅) 주기들 동안 디스플레이 디바이스 (160) 의 디스플레이에 디스플레이 이미지 업데이트 정보를 제공하도록 구성된 회로를 포함한다. 하나의 실시형태에서, 센서 모듈 (244) 및 디스플레이 모듈 (248) 은 공통 집적회로 (제 1 제어기) 내에 포함될 수도 있다. 다른 실시형태에서, 센서 모듈 (244), 센서 모듈 (244) 및 디스플레이 모듈 (248) 중 2 개는 제 1 집적회로에 포함되고, 그 3 개의 모듈들 중 다른 하나는 제 2 집적회로에 포함된다. 다수의 집적회로들을 포함하는 이들 실시형태들에서, 동기화 메카니즘은 그들 사이에 커플링되고, 디스플레이 업데이팅 주기들, 감지 주기들, 송신기 신호들, 디스플레이 업데이터 신호들 등을 동기화하도록 구성될 수도 있다.
상술된 바와 같이, 감지 엘리먼트들 (124) 의 센서 전극들 (120) 은 서로롤부터 오믹적으로 절연되는 이산 지오메트리 형태들, 오각형들, 막대들, 패드들, 라인들 또는 다른 형상으로서 형성될 수도 있다. 여러 실시형태들에서, 오믹적으로 절연되는 것은 수동적으로 절연되는 것을 포함하며, 여기서 능동적 스위치들은 시간 주기 동안 동일한 신호에 상이한 센서 전극들을 커플링하도록 구성될 수도 있다. 센서 전극들 (120) 은 센서 전극들 (120) 중 이산적 센서 전극에 대해 더 큰 평면 영역을 갖는 전극들을 형성하기 위해 회로를 통해 전기적으로 커플링될 수도 있다. 센서 전극들 (120) 은 불투명 또는 넌-불투명 도전 재료들, 또는 이 둘의 조합으로부터 제조될 수도 있다. 센서 전극들 (120) 이 디스플레이 디바이스와 함께 이용되는 실시형태들에서, 센서 전극들 (120) 을 위해 넌-불투명 도전 재료들을 이용하는 것이 바람직할 수도 있다. 센서 전극들 (120) 이 디스플레이 디바이스와 함께 이용되지 않는 실시형태들에서, 센서 성능을 향상시키기 위해 센서 전극들 (120) 을 위해 더 낮은 저항률을 갖는 불투명 도전 재료들을 이용하는 것이 바람직할 수도 있다. 센서 전극들 (120) 을 제조하기에 적합한 재료들은 다른 것들 중에서 ITO, 알루미늄, 은, 구리, 몰리브덴 및 도전성 탄소 재료들을 포함하고, 여러 센서 전극들은 상이한 도전 재료들의 증착된 스택으로 형성될 수도 있다. 센서 전극들 (120) 은 거의 또는 전혀 개방 영역을 갖지 않는 (즉, 홀들에 의해 인터럽트되지 않는 평면 표면을 갖는) 도전성 재료의 인접한 보디로서 형성될 수도 있거나, 그것을 관통하여 형성된 개구들을 갖는 재료의 보디를 형성하도록 대안적으로 제조될 수도 있다. 예를 들어, 센서 전극들 (120) 은 복수의 상호 연결된 얇은 금속 와이어들과 같은 도전성 재료의 메시로부터 형성될 수도 있다. 하나의 실시형태에서, 센서 전극들 (120) 의 길이 및 폭 중 적어도 하나는 약 1 내지 약 2 mm 의 범위에 있을 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 센서 전극들의 길이 및 폭 중 적어도 하나는 약 1 mm 보다 작거나 약 2 mm 보다 클 수도 있다. 다른 실시형태에서, 그 길이 및 폭은 유사하지 않을 수도 있고, 그 길이 및 폭 중 하나는 약 1 내지 약 2 mm 의 범위에 있을 수도 있다. 또한, 여러 실시형태들에서, 센서 전극들 (120) 은 약 4 내지 약 5 mm 의 범위의 중심 대 중심 피치를 포함할 수도 있고; 그러나 다른 실시형태들에서는, 그 피치는 약 4 mm 보다 작거나 약 5 mm 보다 클 수도 있다.
그리드 전극 (122) 은 센서 전극들 (120) 과 유사하게 제조될 수도 있다. 센서 전극들 (120) 및 그리드 전극 (122) 은 도전성 라우팅 트레이스들 (240, 242) (팬텀으로 도시됨) 을 이용하여 프로세싱 시스템 (110) 에 커플링될 수도 있다. 도전성 라우팅 트레이스들 (240, 242) 은 그리드 전극 (122) 및 센서 전극들 (120) 및 중 적어도 하나와 동일한 평면에서 형성될 수도 있거나, 하나 이상의 별개의 기판들 상에 형성되고 비아들 (도시하지 않음) 에 의해 각각의 전극들 (120, 122) 에 연결될 수도 있다. 도전성 라우팅 트레이스들 (240, 242) 은 센서 전극들 (120) 이 금속 레이어와 입력 오브젝트 사이에 있도록 배치된 금속 레이어상에 형성될 수도 있다. 하나의 실시형태에서, 금속 레이어는 디스플레이 디바이스에 대한 소스 구동기 라인들 및/또는 게이트 라인들을 포함한다. 도전성 라우팅 트레이스들 (240, 242) 및 그들 사이의 비아들은 그들과 디스플레이 디바이스의 사용자 사이에 배치된 블랙 마스크 레이어에 의해 사용자로부터 가리워질 수도 있다. 도전성 라우팅 트레이스들 (240, 242) 중 적어도 하나는 소스 구동기 금속 레이어에서의 하나 이상의 라우팅 트레이스들 (도체들) 을 포함할 수도 있다. 하나 이상의 실시형태들에서, 그러한 레이어는 금속 상호연결 레이어 2 로서 지칭될 수도 있다. 또한, 도전성 라우팅 트레이스들 (240 및/또는 242) 은 소스 구동기 라인들 사이의 금속 레이어 상에 배치될 수도 있다. 대안적으로, 도전성 라우팅 트레이스들 (240, 242) 중 적어도 하나는 디스플레이 업데이팅을 위해 구성되지 않은 게이트 구동기 라인들 또는 게이트 구동기 금속 레이어에서의 하나 이상의 도체들을 포함할 수도 있다. 또한, 도전성 라우팅 트레이스들 (240, 242) 은 게이트 구동기 라인들 사이의 금속 레이어상에 배치될 수도 있다. 다른 실시형태에서, 도전성 라우팅 트레이스들 (240, 242) 중 적어도 하나는 다르게는 디스플레이 업데이팅을 위해 구성되지 않는 Vcom 라인들 또는 Vcom 점퍼 금속 레이어에서의 하나 이상의 도체들을 포함할 수도 있다. 또한, 도전성 라우팅 트레이스들 (240 및/또는 242) 은 게이트 전극들 사이의 금속 레이어상에 배치될 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 금속 레이어는 소스 드라이버 라인들 및/또는 게이트 라인들을 포함하는 레이어에 추가하여 포함된다. 도전성 라우팅 트레이스들 (240, 242) 의 일부는 또한 감지 엘리먼트들 (124) 의 영역 경계들의 측방향으로 바깥쪽에 형성될 수도 있다. 여러 실시형태들에서, 도전성 라우팅 트레이스들 (240 및/또는 242) 은 Vcom 전극 점퍼 레이어에 배치될 수도 있다. Vcom 전극 점퍼 레이어는 금속 레이어 3 또는 금속 상호연결 레이어 3 으로서 지칭될 수도 있다. 하나의 실시형태에서, 도전성 트레이스들은 소스 구동 레이어 및 Vcom 전극 점퍼 레이어 양자상에 배치될 수도 있다. 여러 실시형태들에서, 디스플레이 디바이스는 "듀얼 게이트" 또는 "하프 (half) 소스 구동기" 구성을 포함하여, 도전성 라우팅 트레이스들 (240 및/또는 242) 이 소스 구동기 레이어 상의 소스 구동기들 사이에 배치되는 것을 허용할 수도 있다. 하나 이상의 실시형태들에서, 도전성 라우팅 트레이스들 (240 및 242) 사이의 직교하는 방향들의 연결들 그들은 그들 사이에 비아들을 갖는 별도의 레이어들상에 배치될 수도 있다.
일부 실시형태들에서, 도전성 라우팅 트레이스들 (240) 의 단면적은 변할 수도 있다. 예를 들어, 프로세싱 시스템 (110) 에 더 가까운 센서 전극 (120) 에 커플링된 도전성 라우팅 트레이스들 (240) 의 단면적에 대한 프로세싱 시스템 (110) 으로부터 더 먼 센서 전극 (120) 에 커플링된 도전성 라우팅 트레이스들 (240) 의 단면적. 프로세싱 시스템 (110) 으로부터 더 멀리 연장되는 도전성 라우팅 트레이스들 (240) 의 증가된 단면적은 프로세싱 시스템 (110) 으로부터 더 먼 센서 전극들 (120) 에 커플링된 도전성 라우팅 트레이스들 (240) 의 저항을 감소시키도록 기능하여, 디바이스 성능을 증가시킨다.
그리드 전극 (122) 은 센서 전극들 (120) 중 적어도 둘 사이에 배치된다. 그리드 전극 (122) 은 복수의 센서 전극들 (120) 을 하나의 그룹으로서 적어도 부분적으로 둘러쌀 수도 있고, 또한, 또는 대안적으로, 센서 전극들 (120) 의 하나 이상을 완전히 또는 부분적으로 둘러쌀 수도 있다. 하나의 실시형태에서, 그리드 전극 (122) 은 복수의 어퍼쳐들 (210) 을 갖는 평면형 보디 (212) 이며, 각각의 어퍼쳐 (210) 는 센서 전극들 (120) 의 각각의 것을 둘러싼다. 이에 따라, 그리드 전극 (122) 은 적어도 3 개 이상의 센서 전극들 (120) 을 분리하고 둘러싸며, 본 예에서는, 모든 센서 전극들 (120) 을 분리하고 둘러싼다. 갭 (206) 은 어퍼쳐 (210) 내에 배치된 센서 전극 (120) 으로부터 보디 (212) 를 이격시킨다. 하나 이상의 실시형태들에서, 그리드 전극 (122) 은 갭 (206) 에 의해 정의된 공간을 실질적으로 채우도록 구성된다. 하나의 실시형태에서, 제 2 그리드 전극은 그리드 전극 (122) 과 터치 입력 레이어 사이의 기판 상에 배치될 수도 있다. 제 2 그리드 전극은 그리드 전극 (122) 과 동일한 사이즈이거나, 하나 이상의 센서 전극들 (120) 및 그리드 전극 (122) 과 중첩하도록 그리드 전극 (122) 보다 더 크거나 그것이 그리드 전극 (122) 의 일부와 중첩하도록 그리드 전극 (122) 보다 더 작을 수도 있다. 여러 실시형태들에서, 그리드 전극 (122) 은 그리드 전극 (122) 이 상이한 레이어 (즉, 상이한 기판 또는 동일한 기판의 상이한 측면) 상에 있고 센서 전극들 사이의 갭 및 적어도 2 개의 센서 전극들의 일부와 중첩하도록 센서 전극들 (120) 중 적어도 둘 사이에 배치된다. 센서 전극들 (120) 이 하나 이상의 공통 전극들을 포함하는 실시형태들에서, 센서 전극들은 공통 전극 레이터의 전체를 포함할 수도 있다.
그리드 전극 (122) 은 또한 세그멘팅될 수도 있다. 그리드 전극 (122) 의 세그멘테이션은 그리드 전극 (122) 의 세그먼트들이 덜 가시적인 것을 허용할 수도 있다. 그리드 전극 (122) 의 모든 세그먼트들이 공통 신호로 동시에 구동될 수 있도록, 세그멘트들은 트레이스들 또는 비아들을 사용하여 상호 연결될 수도 있다. 대안적으로, 그리드 전극 (122) 의 세그먼트들 중 하나 이상은 이하에 더욱 논의되는 바와 같이 소정의 동작 모드들에서 수신기 전극들로서 구성될 때 센서 전극들 (120) 의 스캐닝을 용이하게 하기 위해 독립적으로 구동될 수도 있다.
도 1 의 입력 디바이스 (100) 에서 사용될 수도 있는 대안적인 그리드 전극 (122) 은 센서 전극들 (120) 보다 실질적으로 더 많은 표면적을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 그리드 전극 (122) 은 하나 이상의 센서 전극들 (120) 을 적어도 부분적으로 둘러쌀 수도 있다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 그리드 전극 (122) 은 적어도 하나의 센서 전극 (120) 을 완전히 둘러쌀 수도 있고, 다른 센서 전극들 (120) 을 단지 부분적으로만 둘러싼다. 다른 실시형태들에서, 그리드 전극 (122) 은 모든 센서 전극들 (120) 을 완전히 둘러쌀 수도 있다. 그리드 전극 (122) 이 세그멘팅될 수도 있다는 것이 고려된다.
다른 예에서, 각각의 센서 전극 (120) 은 상이한 도전성 라우팅 트레이스 (240)에 및 프로세싱 시스템 (110) 의 공통 핀에 커플링될 수도 있다. 예를 들어, 멀티플렉서 (또는 유사한 회로 엘리먼트) 는, 센서 전극들 (120) 이 도전성 라우팅 트레이스 (240) 를 공유할 때 프로세싱 시스템 (110) 에 개별적으로 커플링될 수 있도록 도전성 라우팅 트레이스 또는 트레이스들 (240) 에 커플링될 수도 있다. 하나의 다른 예에서, 각각의 센서 전극 (120) 은 상이한 도전성 라우팅 트레이스 (240) 에 커플링될 수도 있고, 여기서 각각의 도전성 라우팅 트레이스 (240) 는 프로세싱 시스템 (110) 의 상이한 핀에 커플링된다. 프로세싱 시스템 (110) 은 다수의 센서 전극들 (120) 로 동시에 수신하거나 각각의 센서 전극 (120) 으로 독립적으로 수신하도록 구성될 수도 있다. 하나의 실시형태에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 둘 이상의 그리드 전극이 송신기 신호로 구동되는 경우 스캐닝 시간 멀티플렉싱된 스킴을 사용하여 복수의 센서 전극들 (120) 로 수신하도록 구성될 수도 있다. 그리드 전극들은 서로에 인접하거나 서로에 인접하지 않을 수도 있다. 하나의 실시형태에서, 2 개의 센서 전극들은 동시에 수신될 수도 있는 반면, 센서 전극들 중 하나에 대응하는 그리드 전극은 송신기 신호로 구동된다.
프로세싱 시스템 (110) 은 각각의 그리드 전극 (122) 상으로 송신기 신호들을 동시에 구동하고 센서 전극 (120) 들로 결과의 신호들을 수신하도록 구성될 수도 있다. 그러한 실시형태에서, 각각의 그리드 전극 (122) 은 복수의 디지털 코드들 중 상이한 디지털 코드에 기초하는 송신기 신호로 구동될 수도 있다. 디지털 코드들은 그들이 수학적 독립 결과들을 제공하도록 하는 임의이 코드일 수도 있다. 일 실시형태에서, 송신기들의 세트에 대한 디지털 코드들은 실질적으로 직교한다 -- 즉, 본 기술에서 알려져 있는 바와 같이 매우 낮은 상호상관을 나타낸다. 2 개의 코드들은 이들 코드들이 염격한 제로 상호상관을 나타내지 않는 경우에도 실질적으로 직교하는 것으로 고려될 수도 있다. 특정의 실시형태에서, 예를 들어, 디지털 코드들은 의사-랜덤 시퀀스 코드들이다. 다른 실시형태들에서, 월시 코드들, 골드 코드들, 또는 다른 적절한 준직교 또는 직교 코드들이 사용된다. 다른 실시형태에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 센서 전극들 (120) 로 독립적으로 수신하면서 동일한 송신기 신호로 그리드 전극들 (122) 을 동시에 구동하도록 구성된다. 디스플레이 엘리먼트들에 커플링되는 코드들의 효과를 감소시키는 거의 제로 합산들을 갖는 일부 실질적으로 직교 코드들이 선택될 수도 있고, 그러한 코드들의 하나의 세트는 각각의 코드 벡터가 다른 벡터들의 회전인 순환 코드들이다.
프로세싱 시스템 (110) 은 센서 전극들 (120) 로 수신하면서 그리드 전극들 (122) 을 통해 스캔하여 한번에 하나씩 그리드 전극들 (122) 상으로 송신기 신호들을 구동하도록 구성될 수도 있다. 일 실시형태에서, 구동되고 있는 그리드 전극 (122) 에 의해 둘러싸이는 그러한 센서 전극들 (120) 만이 수신된다. 다른 실시형태들에서, 센서 전극들 (120) 의 전부 또는 일부가 구동되고 있는 그리드 전극 (122) 으로 수신될 수도 있다.
프로세싱 시스템 (110) 은 입력 오브젝트 (140) 의 위치 정보에 기초하여 그리드 전극 (122) 또는 센서 전극들 (120) 을 선택적으로 구성하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 그리드 전극이 하나의 큰 그리드 전극 (122) 으로서 구동되도록 그리드 전극 (122) 들 상으로 송신기 신호들을 구동할 수도 있다. 프로세싱 시스템 (110) 은 검출된 입력 오브젝트 또는 오브젝트들 (140) 에 근접한 그리드 전극 (122) 둘 중 일부만을 선택적으로 구동할 수도 있다. 다른 실시형태에서, 예를 들어, 하나의 실시형태에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 그리드 전극이 하나의 큰 그리드 전극 (122) 으로서 구동되도록 그리드 전극 (122) 들 상으로 차폐 신호들을 구동할 수도 있다. 또한, 프로세싱 시스템 (110) 은 검출된 입력 오브젝트 또는 오브젝트들 (140) 에 근접한 차폐 신호로 그리드 전극 (122) 들의 일부만을 선택적으로 구동할 수도 있다. 하나의 실시형태에서, 그리드 전극 (122) 을 구동하기 위해 사용되는 구동 스킴 (위에서 논의됨) 은 입력 오브젝트 또는 오브젝트들 (140) 의 위치 정보에 기초하여 변할 수도 있다.
도 3 은 하나 이상의 비아들 (202) 에 의해 센서 전극들 (120) 에 커플링된 도전성 라우팅 트레이스 (240) 를 도시하는 도 1 의 감지 엘리먼트들 (124) 의 센서 전극 (120) 의 단순화된 단면도이다. 도 3 에 도시되지 않지만, 그리드 전극 (122) 은 하나 이상의 비아들 (202) 에 의해 도전성 라우팅 트레이스 (240) 에 유사하게 연결될 수도 있다. 도 3 에 도시된 실시형태에서, 단일의 비아 (202) 가 단면으로 도시되지만, 단일의 비아 (202i) 는 하나 이상의 선택적 비아들을 나타내기 위해 팬텀으로 도시된다. 도전성 라우팅 트레이스 (240) 에 하나 이상의 비아들 (202) 을 통해 직접 커플링된 센서 전극 (120) 은 "쌍을 이룬" 센서 전극 및 도전성 라우팅 트레이스로서 지칭될 수도 있다.
센서 전극 (120) 은 기판 (200) 상에 배치된다. 기판 (200) 은 입력 디바이스 (100) 또는 디스플레이 디바이스 (160) 의 부분인 임의의 적합한 기판일 수도 있다. 기판 (200) 은 일반적으로 센서 전극들 (120) 사이의 크로스-토크를 방지하기 위해 유전성 재료로 제조, 커버, 또는 코딩된다. 비아 (202) (및 존재하는 경우, 선택적 하나 이상의 비아들 (202i)) 는 기판 (200) 을 통해 도전성 라우팅 트레이스 (240) 에 센서 전극 (120) 을 오믹적으로 커플링하기 위해 기판 (200) 을 통해 형성된다.
도 3 에 도시된 실시형태에서, 센서 전극 (120) 및 도전성 라우팅 트레이스 (240) 는 기판 (200) 의 반대 측면들상에 배치되는 것으로 도시된다. 그러나, 다른 실시형태들에서, 센서 전극 (120) 및 도전성 라우팅 트레이스 (240) 는 기판 (200) 의 동일한 측면상에 배치될 수도 있다. 또 다른 실시형태들에서, 센서 전극 (120) 및 도전성 라우팅 트레이스 (240) 는 기판 (200) 과 적층되는 하나 이상의 추가적인 기판들 (또는 레이어드) 에 의해 분리될 수도 있다.
도 3 에 도시된 실시형태에서, 도전성 라우팅 트레이스 (240) 는 제 1 단부 (도시하지 않음) 및 터미널 단부 (306) 를 포함한다. 도전성 라우팅 트레이스 (240) 의 제 1 단부는 일반적으로 센서 전극들 (120) 의 어레이의 경계들을 너머 연장되고 프로세싱 시스템 (110) 에 커플링된다. 터미널 단부 (306) 는 제 1 단부와 반대쪽에 있고, 일부 실시형태들에서는 도전성 라우팅 트레이스 (240) 가 비아 (202) 에 의해 커플링되는 센서 전극 (120) 아래에 위치된다.
일부 다른 실시형태들에서, 도전성 라우팅 트레이스 (240) 는 비아 (202) 를 실질적으로 너머 선택적으로 연장될 수도 있다. 도전성 라우팅 트레이스 (240) 의 선택적 연장은 도 3 에 도시되고 참조 번호 (240X) 로 식별된다. 연장들 (240X) 은 연장들 (240X) 이 동일 선상에 정렬되는 적어도 도전성 라우팅 트레이스 (240) 들과 동일 평면상에 있다. 도전성 라우팅 트레이스 (240) 의 연장 (240X) 이 비아 (202) 를 너머 존재하는 경우, 터미널 단부 (306) 는 도 3 에 팬텀으로 도시된 바와 같이 비아 (202) (및 프로세싱 시스템 (110)) 으로부터 가장 먼 연장 (240X) 의 단부에 위치된다.
일부 다른 실시형태들에서, 도전성 라우팅 트레이스 (240) 는 선택적으로 세그멘팅되며, 따라서 하나 이상의 도전성 라인들 (240S) 을 형성한다. 도전성 라인들 (240S) 은 비아 (202) 를 실질적으로 너머 선택적으로 연장될 수도 있다. 도전성 라우팅 트레이스 (240) 의 선택적 세그먼트는 도전성 라인 (240S) 으로서 팬텀으로 도시되며, 도전성 라우팅 트레이스 (240) 와 동일한 단면 프로파일을 가질 수도 있다. 도전성 라인 (240S) 은 일반적으로 도 4 에서 팬텀으로 추가적으로 도시된 바와 같이, 도전성 라우팅 트레이스 (240) 의 연장 (240X) 과 동일 선상에 정렬된다.
도 4 는 도 3 의 도시에 대응하는 도전성 라우팅 트레이스들 (240), 비아들 (202) (202i), 및 센서 전극 (120) 과 같은 감지 엘리먼트들 (124) 사이의 연결들 및 정렬을 개략적으로 도시하는 단순화된 투명 평면도이다. 그리드 전극 (122) 과의 연결들은 유사하게 구성될 수도 있다. 기판 (200) 은 도 4 에 도시되지 않고, 센서 전극 (120) 은 센서 전극 (120) 에 도전성 라우팅 트레이스 (240) 를 오믹적으로 커플링하는 하나 이상의 비아들 (202) 의 위치들이 단일의 도면에서 도시되는 것을 허용하도록 투명한 것으로서 도시된다.
도 4 에서 솔리드 원에 의해 도시된 비아들 (202) 은 실제의 비아가 존재하는 로케이션들을 나타낸다. 도 4 에서 개방된 (채워지지 않은) 원에 의해 도시된 비아들 (202i) 은 하나 이상의 추가적인 비아들이 선택적으로 이용될 수 있는 로케이션들을 나타낸다.
도 4 에 도시된 도전성 라우팅 트레이스들 (240) 은 터미널 단부들 (306) 에서 종료한다. 소정의 실시형태들에서, 도전성 라우팅 트레이스들 (240) 은 점선 (240X) 에 의해 도시된 바와 같이 도전성 라우팅 트레이스들 (240) 을 나타내는 실선보다 더 멀리 선택적으로 연장될 수도 있다.
선택적으로, 하나 이상의 도전성 라인들 (240S) 은 센서 전극들 (120) 의 하나 이상 아래에 배치될 수도 있다. 각각의 도전성 라인 (240S) 은 비아 (202), 및 선택적으로 하나 이상의 추가적인 비아들 (202i) 에 의해 센서 전극들 (120) 중 하나에 커플링된다. 도전성 라인 (240S) 은 프로세싱 시스템 (110) 에 직접 커플링되지 않고, 오히려 센서 전극 (120) 및 쌍을 이룬 도전성 라우팅 트레이스 (240) 를 통해 프로세싱 시스템 (110) 에 커플링된다. 따라서, 도전성 라인 (240S) 은 도전성 라우팅 트레이스 (240) 에 직접 연결되지 않는다. 일 실시형태에서, 도전성 라인 (240S) 은 도전성 라우팅 트레이스들 (240) 중 하나와 동일선상에 있다. 일부 실시형태들에서, 복수의 이격되고 전기적으로 분리된 도전성 라인들 (240S) 은 도전성 라우팅 트레이스들 (240) 중 하나와 동일선상에 있다. 복수의 이격되고 전기적으로 분리된 도전성 라인들 (240S) 을 갖는 일부 실시형태들에서, 각각의 도전성 라인 (240S) 은 센서 전극들 (120) 중 분리된 센서 전극 아래에 배치된다.
도 5 는 도 1 의 입력 디바이스에서 이용될 수도 있는 베이스 패턴 (500) (그것의 일부가 도 5 에 도시됨) 으로 배열된 베이스 도전성 라우팅 트레이스들 (240B), 베이스 비아들 (202B) 및 베이스 센서 전극들 (120B) 사이의 배열 및 연결들을 개략적으로 도시하는 단순화된 투명 평면도이다. 베이스 패턴 (500) 은 도 6 내지 도 9 를 참조하여 기술된 센서 전극들의 다른 패턴들의 RC 부하가 비교될 수 있는 베이스 도전성 라우팅 트레이스 (240B) 의 RC 부하에 대한 베이스 라인을 제공한다. 즉, 다른 센서 패턴을 베이스 패턴 (500) 과 비교할 때, 베이스 패턴 (500) 의 구성은 베이스 패턴 (500) 이 비교되고 있는 센서들 패턴과 동일한, 베이스 센서 전극들 (120B) 의 패턴, 지오메트리 및 사이즈, 및 베이스 도전성 라우팅 트레이스들 (240B) 의 단면적을 갖도록 선택된다.
베이스 패턴 (500) 에서, 각각의 베이스 도전성 라우팅 트레이스 (240B) 는 단일의 베이스 비아 (202B) 에 의해 단일의 베이스 센서 전극 (120B) 에 커플링되고, 베이스 도전성 라우팅 트레이스 (240B) 는 베이스 도전성 라우팅 트레이스 (240B) 를 연결하는 베이스 비아를 너머 베이스 센서 전극 (120B) 으로 연장되지 않는다. 베이스 패턴 (500) 의 이러한 구성은 베이스 도전성 라우팅 트레이스 (240B) 와 베이스 센서 전극 (120B) 사이의 연결의 베이스 RC 부하를 프로세싱 시스템 (110) 으로 제공한다. 도 6 내지 도 9 를 참조하여 이하에 기술되는 감지 엘리먼트들 (124) 의 실시형태들은 상술된 베이스 패턴 (500) 의 베이스 RC 부하에 비해 RC 부하에 있어서의 개선을 제공한다. 베이스 패턴 (500) 은 또한 감지 엘리먼트들 (124) 을 포함하는 그리드 전극들 (122) 에 대한 베이스 RC 부하를 제공하도록 구성될 수도 있다.
도 6 은 도 1 의 입력 디바이스 (100) 에서 이용될 수도 있는 센서 패턴 (600) 을 정의하는 도전성 라우팅 트레이스들 (240), 비아들 (202) 및 감지 엘리먼트들 (124) 사이의 배열 및 연결들을 개략적으로 도시하는 단순화된 투명 평면도이다. 센서 패턴 (600) 은 도 5 에 도시된 바와 같은 베이스 센서 전극들 및 베이스 도전성 라우팅 트레이스들의 대응하는 베이스 패턴과 비교할 때 개선된 RC 부하 특징들을 갖는다. 센서 전극들 (120) 의 패턴, 지오메트리 및 사이즈 및 도전성 라우팅 트레이스들 (240) 의 단면적을 갖는 특정의 센서 패턴 (600) 이 도 6 에서 예로서 도시되지만, 센서 패턴 (600) 은 센서 전극들 (120) 및 도전성 라우팅 트레이스들 (240) 에 대한 다른 구성들을 가질 수도 있다는 것, 및 센서 패턴 (600) 의 대응하는 베이스 패턴 (500) 은 베이스 센서 전극들 (120B) 의 동일하게 대응하는 패턴, 지오메트리 및 사이즈 및 베이스 도전성 라우팅 트레이스들 (240B) 의 단면적을 가질 것이라는 것이 고려된다. 달리 말하면, 센서 전극들 (120) 및 베이스 센서 전극들 (120B) 의 패턴, 지오메트리 및 사이즈는 동일할 것인 한편, 도전성 라우팅 트레이스 (240) 및 베이스 도전성 라우팅 트레이스 (240B) 의 단면적은 동일할 것이다. 유사하게, 센서 패턴 (600) 은 그리드 전극 (122) 및 도전성 라우팅 트레이스들 (242) 을 이용하여 정의될 수도 있다.
센서 패턴 (600) 은 도 2 를 참조하여 상술된 바와 같이 배열될 수도 있는 센서 전극들 (120) 의 어레이를 포함한다. 각각의 센서 전극들 (120) 은 복수의 비아들 (202) 에 의해 적어도 하나의 도전성 라우팅 트레이스 (240) 에 커플링된다. 예를 들어, 도 6 에 도시된 센서 패턴 (600) 의 각각의 도전성 라우팅 트레이스 (240) 는 적어도 2 개의 비아 (202) 에 의해 단일의 센서 전극 (120) 에 커플링된다. 하나 이상의 선택적 비아들 (120i) 은 또한 2 개의 비아들 (202) 에 추가하여 센서 전극 (120) 에 도전성 라우팅 트레이스 (240) 를 커플링할 수도 있다.
여기서, 각각의 쌍을 이룬 센서 전극 (204) 및 도전성 라우팅 트레이스 (240) 를 연결하는 다수의 비아들 (202, 202i) 은 쌍을 이룬 베이스 전극 및 베이스 도전성 라우팅 트레이스를 커플링하는 단일의 베이스 비아를 갖는, 예를 들어 도 5 에 도시된 바와 같은 센서 전극들의 대응하는 베이스 패턴과 비교할 때 센서 패턴 (600) 의 쌍을 이룬 센서 전극 (204) 및 도전성 라우팅 트레이스 (240) 의 더 낮은 RC 부하를 야기한다. 다수의 비아들 (202, 202i) 은 이롭게도 각각의 쌍을 이룬 전극 및 도전성 라우팅 트레이스 사이의 연결의 저항을 감소시킨다. 더욱이, 다수의 비아들 (202, 202i) 에 의해 제공된 감소된 저항은 또한 더 낮은 전력 소비를 야기한다. 또한, 다수의 비아들 (202, 202i) 은 이롭게도 터치 감지 및 디스플레이 업데이팅 동안 센서 전극 (120) 에 의해 차지되는 면적을 가로질러 정착하는 더 양호한 공간적 균일성을 제공한다. 게다가, 다수의 비아들 (202, 202i) 은 이롭게도 비아들 중 적어도 하나가 쌍을 이룬 전극 및 도전성 라우팅 트레이스 사이에 강건한 연결을 갖는 확률을 증가시킴으로써 신뢰성 및 제조 수율을 증가시킨다.
도 7 은 도 5 에서 도시된 바와 같은, 베이스 센서 전극들 및 베이스 도전성 라우팅 트레이스들의 대응하는 베이스 패턴과 비교할 때 개선된 RC 부하 특징들을 갖는, 도 1 의 입력 디바이스 (100) 에서 이용될 수도 있는 센서 패턴 (700) 을 정의하는 도전성 라우팅 트레이스들 (240), 비아들 (202) 및 감지 엘리먼트들 (124) 사이의 배열 및 연결들을 개략적으로 도시하는 단순화된 투명 평면도이다. 센서 전극들 (120) 의 패턴, 지오메트리 및 사이즈, 및 도전성 라우팅 트레이스들 (240) 의 단면적을 갖는 특정의 센서 패턴 (700) 이 도 7 에서 예로서 도시되지만, 센서 패턴 (700) 은 센서 전극들 (120) 및 도전성 라우팅 트레이스들 (240) 에 대한 이들 속성들의 다른 구성들을 가질 수도 있다는 것, 및 센서 패턴 (700) 이 비교되고 있는 대응하는 베이스 패턴 (500) 은 베이스 센서 전극들 (120B) 의 동일하게 대응하는 패턴, 지오메트리 및 사이즈, 및 베이스 도전성 라우팅 트레이스들 (240B) 의 단면적을 가질 것이라는 것이 고려된다. 유사하게, 센서 패턴 (700) 은 그리드 전극 (122) 및 도전성 라우팅 트레이스들 (242) 을 이용하여 정의될 수도 있다.
센서 패턴 (700) 은 도 2 를 참조하여 상술된 바와 같이 배열될 수도 있는 센서 전극들 (120) 의 어레이를 포함한다. 각각의 센서 전극들 (120) 은 적어도 하나의 비아 (202) 에 의해 적어도 하나의 도전성 라우팅 트레이스 (240) 에 커플링된다. 하나 이상의 센서 전극들 (120) 은 추가적으로 적어도 하나의 비아 (202) 에 의해 적어도 하나의 도전성 라인 (240S) 에 커플링된다. 예를 들어, 도 7 에 도시된 센서 패턴 (700) 의 단일의 센서 전극 (120) 은 적어도 하나의 비아 (202) 에 의해 도전성 라우팅 트레이스 (240) 에 커플링되고, 또한 적어도 하나의 비아 (202) 에 의해 적어도 하나의 도전성 라인 (240S) 에 커플링되며, 여기서 도전성 라인 (240S) 은 다른 센서 전극 (120) 에 커플링되지 않는다. 도전성 라우팅 트레이스 (240) 및 도전성 라인 (240S) 중 하나 또는 양자 모두는 비아들 (202) 에 추가하여 하나 이상의 선택적 비아들 (202i) 에 의해 센서 전극 (120) 에 선택적으로 커플링될 수도 있다.
일부 실시형태들에서, 센서 전극들 (120) 은 복수의 도전성 라인 (240S) 에 커플링될 수도 있다. 센서 전극들 (120) 중 공통의 센서 전극에 커플링된 복수의 도전성 라인 (240S) 은 평행하고 동일 평면상의 배향을 가질 수도 있다. 복수의 도전성 라인 (240S) 중 일부는 동일선상에 정렬될 수도 있고, 그 동일선상에 정렬된 도전성 라인 (240S) 들은 동일선상에 정렬된 센서 전극들 (120), 예를 들어 공통 행 또는 공통 열에 배열된 센서 전극들 (120) 에 커플링될 수도 있다. 동일선상에 정렬된 도전성 라인 (240S) 들은, 도 2 를 참조하여 상술된 바와 같이, 그 동일선상에 정렬된 도전성 라인 (240S) 들 중 하나가 커플링되는 센서 전극들 (120) 중 하나에 커플링되지 않는 도전성 라인 (240S) 들 중 하나와 동일선상에 정렬된다. 하나 이상의 실시형태들에서, 그 동일선상에 정렬된 도전성 라인 (240S) 들은 동일선상에 정렬된 센서 전극들 (120) 의 피치 (702) 와 대략 동일한 피치 (704) 를 갖는다.
도전성 라인들 (240S) 의 존재는 쌍을 이룬 베이스 전극 및 베이스 도전성 라우팅 트레이스를 커플링하는 단일의 베이스 비아를 갖는, 예를 들어 도 5 에 도시된 바와 같은 센서 전극들의 대응하는 베이스 패턴과 비교할 때 센서 패턴 (600) 의 쌍을 이룬 센서 전극 (204) 및 도전성 라우팅 트레이스 (240) 의 더 낮은 RC 부하를 야기한다. 도전성 라인들 (240S) 은 이롭게도 배경 용량을 감소시키고 입력 디바이스 (100) 의 정착 시간을 개선한다. 게다가, 도전성 라인들 (240S) 에 의해 제공되는 감소된 용량은 또한 더 낮은 전력 소비를 야기한다.
도 8 은 도 5 에서 도시된 바와 같은, 베이스 센서 전극들 및 베이스 도전성 라우팅 트레이스들의 대응하는 베이스 패턴과 비교할 때 개선된 RC 부하 특징들을 갖는, 도 1 의 입력 디바이스 (100) 에서 이용될 수도 있는 센서 패턴 (800) 을 정의하는 도전성 라우팅 트레이스들 (240), 비아들 (202) 및 감지 엘리먼트들 (124) 사이의 배열 및 연결들을 개략적으로 도시하는 단순화된 투명 평면도이다. 센서 전극들 (120) 의 패턴, 지오메트리 및 사이즈, 및 도전성 라우팅 트레이스들 (240) 의 단면적을 갖는 특정의 센서 패턴 (800) 이 도 8 에서 예로서 도시되지만, 센서 패턴 (800) 은 센서 전극들 (120) 및 도전성 라우팅 트레이스들 (240) 에 대한 이들 속성들의 다른 구성들을 가질 수도 있다는 것, 및 센서 패턴 (800) 이 비교되고 있는 대응하는 베이스 패턴 (500) 은 베이스 센서 전극들 (120B) 의 동일하게 대응하는 패턴, 지오메트리 및 사이즈, 및 베이스 도전성 라우팅 트레이스들 (240B) 의 단면적을 가질 것이라는 것이 고려된다. 유사하게, 센서 패턴 (800) 은 그리드 전극 (122) 및 도전성 라우팅 트레이스들 (242) 을 이용하여 정의될 수도 있다.
센서 패턴 (800) 은 도 2 를 참조하여 기술된 바와 같이 배열될 수도 있는 센서 전극들 (120) 의 어레이를 포함한다. 각각의 센서 전극들 (120) 은 적어도 하나의 비아 (202) 에 의해 적어도 하나의 도전성 라우팅 트레이스 (240) 에 커플링된다. 도 8 에서, 하나 이상의 선택적 비아들 (202i) 이 도시된다. 적어도 프로세싱 시스템 (110) 에 더 가까운 센서 전극들 (120) 에 커플링되는 도전성 라우팅 트레이스들 (240) 은 도전성 라우팅 트레이스 (240) 및 그것이 쌍 센서 전극 (120) 을 커플링하는 비아 (202) 를 너머 도전성 라우팅 트레이스 (240) 를 연장하는 연장 (240X) 을 포함한다. 예를 들어, 하나의 센서 전극 (120) 에 비아 (202) 에 의해 쌍을 이루는 도전성 라우팅 트레이스 (240) 는 쌍을 이룬 센서 전극 (120) 을 너머 그리고 적어도 하나의 동일선상에 정렬된 센서 전극 (120) 아래에서 연장되는 연장 (240X) 을 포함할 수도 있다. 이러한 방식으로, 프로세싱 시스템 (110) 으로부터 가장 먼 센서 전극들 (120) 은 프로세싱 시스템 (110) 에 더 가까운 동일선상에 정렬된 센서 전극들 (120) 에 비아들 (202) 에 의해 커플링되는 그것의 아래를 지나는 복수의 연장들 (240X) 을 갖는다. 연장들 (240X) 은 일반적으로 동일평면상에 있고 서로에 평행하며, 다른 센서 전극들 (120) 에 커플링되지 않는다. 일 실시형태에서, 연장들 (240X) 은 적어도 프로세싱 시스템 (110) 으로부터 가장 먼 센서 전극들 (120) 아래에서 연장된다. 다른 실시형태들에서, 연장들 (240X) 은 프로세싱 시스템 (110) 으로부터 가장 먼 센서 전극들 (120) 을 너머 연장된다.
다른 인접한 도전성 라인들 (240S) 의 평행한 연장들 (240X) 의 존재는 베이스 도전성 라우팅 트레이스를 쌍을 이룬 베이스 전극에 커플링하는 단일의 베이스 비아에서 종료하는 베이스 도전성 라우팅 트레이스를 갖는, 예를 들어 도 5 에 도시된 바와 같은, 센서 전극들의 대응하는 베이스 패턴과 비교할 때 센서 패턴 (600) 의 쌍을 이룬 센서 전극 (120) 및 도전성 라우팅 트레이스 (240) 의 더 낮은 RC 부하를 야기한다. 도전성 라인들 (240S) 의 연장들 (240X) 은 이롭게도 배경 용량을 감소시키고 입력 디바이스 (100) 의 정착 시간을 향상시킨다. 게다가, 도전성 라인들 (240S) 의 연장들 (240X) 에 의해 제공되는 감소된 용량은 또한 더 낮은 전력 소비를 야기한다.
도 9 는 도 5 에서 도시된 바와 같은, 센서 전극들 및 도전성 라우팅 트레이스들의 대응하는 베이스 패턴과 비교할 때 개선된 RC 부하 특징들을 갖는, 도 1 의 입력 디바이스 (100) 에서 이용될 수도 있는 센서 패턴 (900) 을 정의하는 도전성 라우팅 트레이스들 (240), 비아들 (202) 및 감지 엘리먼트들 (124) 사이의 배열 및 연결들을 개략적으로 도시하는 단순화된 투명 평면도이다. 센서 전극들 (120) 의 패턴, 지오메트리 및 사이즈, 및 도전성 라우팅 트레이스들 (240) 의 단면적을 갖는 특정의 센서 패턴 (900) 이 도 9 에서 예로서 도시되지만, 센서 패턴 (900) 은 센서 전극들 (120) 및 도전성 라우팅 트레이스들 (240) 에 대한 이들 속성들의 다른 구성들을 가질 수도 있다는 것, 및 센서 패턴 (900) 이 비교되고 있는 대응하는 베이스 패턴 (500) 은 베이스 센서 전극들 (120B) 의 동일하게 대응하는 패턴, 지오메트리 및 사이즈, 및 베이스 도전성 라우팅 트레이스들 (240B) 의 단면적을 가질 것이라는 것이 고려된다. 유사하게, 센서 패턴 (900) 은 그리드 전극 (122) 및 도전성 라우팅 트레이스들 (242) 을 이용하여 정의될 수도 있다.
센서 패턴 (900) 은 도 2 를 참조하여 상술된 바와 같이 배열될 수도 있는 센서 전극들 (120) 의 어레이를 포함한다. 각각의 센서 전극 (120) 은 하나 이상의 비아들 (202) 에 의해 적어도 2 개의 도전성 라우팅 트레이스들 (240) 에 커플링된다. 센서 전극 (120) 의 열 (902) 에서, 각각의 센서 전극들 (120) 은 비아 (202), 및 선택적으로 하나 이상의 비아들 (202i) 에 의해 각각의 쌍을 이룬 도전성 라우팅 트레이스 (240) 에 커플링된다. 열 (902) 의 센서 전극들 (120) 은 선택적으로 동일선상에 있을 수도 있다. 도전성 라우팅 트레이스들 (240) 은 선택적으로 연장들 (240X) 을 포함할 수도 있다.
이롭게도, 각각의 센서 전극 (120) 에 커플링된 적어도 2 개의 도전성 라우팅 트레이스들 (240) 의 사용은 센서 전극 (120) 과 프로세싱 시스템 (110) 사이의 전기적 연결의 저항을 감소시킨다. 감소된 저항은 전력 소비에서의 감소를 제공하고, 이롭게도 터치 감지 및 디스플레이 업데이팅 동안 센서 전극 (120) 에 의해 차지되는 면적에 걸쳐 정착의 더 양호한 공간 균일성을 제공한다. 게다가, 각 센서 전극 (120) 에 커플링된 다수의 도전성 라우팅 트레이스들 (240) 은 이롭게도 도전성 라우팅 트레이스들 (240) 중 적어도 하나가 쌍을 이룬 센서 전극에 대한 강건한 연결을 갖는 확률을 증가시킴으로써 신뢰성 및 제조 수율을 증가시킨다.
또한, 선택적 연장들 (240X) 은 이롭게도 배경 용량을 감소시키고 입력 디바이스 (100) 의 정착 시간을 개선한다. 게다가, 선택적 연장들 (240X) 에 의해 제공되는 감소된 용량은 또한 더 낮은 전력 소비를 야기한다.
일부 실시형태들에서, 센서 전극들의 동일선상의 그룹의 적어도 하나의 센서 전극 (120) 은 적어도 2 개의 쌍을 이룬 도전성 라우팅 트레이스들에 커플링되는 반면, 센서 전극들의 동일선상의 그룹의 적어도 제 2 센서 전극 (120) 은 그것 아래를 지나는 그 적어도 2 개의 쌍을 이룬 도전성 라우팅 트레이스들을 가지며 상이한 수의 도전성 라우팅 트레이스들 (240) 에 커플링된다. 예를 들어, 프로세싱 시스템 (110) 으로부터 가장 먼 센서 전극들 (120) 은 프로세싱 시스템 (110) 으로부터 가장 가까운 센서 전극들 (120) 에 커플링된 도전성 라우팅 트레이스들 (240) 의 수에 대해 도전성 라우팅 트레이스들 (240) 의 더 큰 수를 갖는다. 이러한 방식으로, 프로세싱 시스템으로부터 가장 먼 센서 전극들에 대한 와이어링 저항은 감소되어, 디바이스 성능을 향상시킨다.
센서 패턴 (900) 의 전체 또는 부분들은 열 (902) 을 참조하여 기술된 바와 같이 구성되거나, 센서 패턴 (900) 의 어떤 것도 열 (902) 을 참조하여 기술된 바와 같이 구성되지 않을 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 센서 패턴 (900) 의 전체 또는 부분들은 열 (904) 을 참조하여 이하에 기술된 바와 같이 구성되거나, 센서 패턴 (900) 의 어떤 것도 열 (904) 을 참조하여 이하에 기술된 바와 같이 구성되지 않을 수도 있다.
열 (904) 을 포함하는 각 센서 전극 (120) 은 또한 하나 이상의 비아들 (202) 에 의해 적어도 2 개의 도전성 라우팅 트레이스들 (240) 에 커플링된다. 센서 전극 (120) 의 열 (904) 에서, 각각의 센서 전극들 (120) 은 각각의 쌍을 이룬 도전성 라우팅 트레이스 (240) 에 비아 (202) 및 선택적으로 하나 이상의 비아들 (202i) 에 의해 커플링된다. 열 (904) 의 센서 전극들 (120) 은 선택적으로 동일선상에 있을 수도 있다.
예를 들어, 도 9 에 도시된 센서 패턴 (900) 의 각 도전성 라우팅 트레이스 (240) 는 적어도 2 개의 비아들 (202) 에 의해 단일의 센서 전극 (120) 에 커플링된다. 하나 이상의 선택적 비아들 (202i) 은 또한 그 2 개의 비아들 (202) 에 추가하여 센서 전극 (120) 에 도전성 라우팅 트레이스 (240) 를 커플링할 수도 있다.
적어도 열 (904) 에서 프로세싱 시스템 (110) 에 더 가까운 센서 전극들 (120) 에 커플링되는 도전성 라우팅 트레이스들 (240) 은 그들의 쌍을 이룬 센서 전극 (120) 에 도전성 라우팅 트레이스들 (240) 을 커플링하는 비아들 (202) 을 너머 도전성 라우팅 트레이스들 (240) 을 연장하는 연장들 (240X) 을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 하나의 센서 전극 (120) 에 비아 (202) 에 의해 쌍을 이룬 도전성 라우팅 트레이스 (240) 는 쌍을 이룬 센서 전극 (120) 을 너머 그리고 적어도 하나의 동일선상에 정렬된 센서 전극 (120) 아래에서 연장되는 연장 (240X) 을 포함할 수도 있다. 이러한 방식으로, 프로세싱 시스템 (110) 으로부터 가장 먼 센서 전극들 (120) 은 프로세싱 시스템 (110) 에 더 가깝게 커플링되는 센서 전극들 (120) 에 비아들 (202) 에 의해 커플링되는 그것의 아래를 지나는 복수의 연장들 (240X) 을 갖는다. 연장들 (240X) 은 일반적으로 서로에 평행하며, 다른 센서 전극들 (120) 에 커플링되지 않는다. 일 실시형태에서, 연장들 (240X) 은 적어도 프로세싱 시스템 (110) 으로부터 가장 먼 센서 전극들 (120) 아래에서 연장된다. 다른 실시형태들에서, 연장들 (240X) 은 프로세싱 시스템 (110) 으로부터 가장 먼 센서 전극들 (120) 을 너머 연장된다.
서로에 평행한 센서 패턴 (900) 을 포함하는 도전성 라인들 (240S) 및/또는 도전성 라인들 (240S) 의 연장들 (240X) 은 베이스 도전성 라우팅 트레이스를 쌍을 이룬 베이스 전극에 커플링하는 단일의 베이스 비아에서 종료하는 베이스 도전성 라우팅 트레이스를 갖는, 예를 들어 도 5 에 도시된 바와 같은, 센서 전극들의 대응하는 베이스 패턴과 비교할 때 센서 패턴 (900) 의 쌍을 이룬 센서 전극 (120) 및 도전성 라우팅 트레이스 (240) 의 더 낮은 RC 부하를 야기한다. 도전성 라인들 (240S) 및/또는 도전성 라우팅 트레이스들 (240) 의 연장들 (240X) 은 이롭게도 배경 용량을 감소시키고 입력 디바이스 (100) 의 정착 시간을 향상시킨다. 게다가, 도전성 라인들 (240S) 및/또는 도전성 라인들 (240S) 의 연장들 (240X) 에 의해 제공되는 감소된 용량은 또한 더 낮은 전력 소비를 야기한다.
상술된 쌍을 이룬 센서 전극 (120) 및 도전성 라우팅 트레이스 (240) 의 RC 부하을 감소시키는 기법은 그리드 전극 (122) 과 도전성 라우팅 트레이스 (242) 사이의 RC 부하를 감소시키기 위해 유사하게 이용될 수도 있다. 예를 들어, 도전성 라우팅 트레이스 (242) 는 복수의 비아들 (202) 에 의해 그리드 전극 (122) 에 연결될 수도 있다. 도전성 라우팅 트레이스 (242) 는 그리드 전극 (122) 에 도전성 라우팅 트레이스 (242) 를 연결하는 비아(들) (202) 을 너머 연장되는 연장들을 가질 수도 있다. 도전성 라우팅 트레이스들 (242) 에 평행하게 배치된 도전성 라인들은 도전성 라우팅 트레이스들 (242) 과 동일평면상에 상주할 수도 있다.
따라서, 여기에 진술된 실시형태들 및 예들은 본 기술 및 그것의 특정의 애플리케이션에 따라 실시형태들을 가장 잘 설명하고, 이것에 의해 본 기술에서의 통상의 기술자들이 본 발명을 실시 및 사용하는 것을 가능하게 하기 위해 제시되었다. 그러나, 통상의 기술자들은 상술된 설명 및 예들은 설명 및 예시의 목적으로만 제시되었다는 것을 인식할 것이다. 진술된 바와 같은 설명은 포괄적이거나 개시된 정밀한 형태에 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
상술한 것에 비추어, 본 개시의 범위는 다음의 청구범위에 의해 결정된다.

Claims (29)

  1. 입력 디바이스로서,
    센서 패턴으로 배열된 복수의 감지 엘리먼트들로서, 상기 복수의 감지 엘리먼트들은 제 1 센서 전극 및 제 2 센서 전극을 포함하는, 상기 복수의 감지 엘리먼트들; 및
    상기 복수의 감지 엘리먼트들 아래에 배치된 복수의 도전성 라우팅 트레이스들로서, 상기 도전성 라우팅 트레이스들 각각은 상기 복수의 감지 엘리먼트들의 각각의 센서 전극과 도전적으로 쌍을 이루고, 상기 각각의 센서 전극을 프로세싱 시스템의 구동기 회로에 통신가능하게 커플링하도록 구성되며, 상기 제 1 센서 전극은 상기 도전성 라우팅 트레이스들 중 적어도 2 개의 도전성 라우팅 트레이스들과 도전적으로 쌍을 이루고, 상기 제 2 센서 전극은 상기 제 1 센서 전극보다 더 적거나 더 많은 도전성 라우팅 트레이스들과 도전적으로 쌍을 이루는, 상기 복수의 도전성 라우팅 트레이스들을 포함하는, 입력 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 센서 전극에 상기 적어도 2 개의 도전성 라우팅 트레이스들 각각을 커플링하는 복수의 비아들을 더 포함하는, 입력 디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 센서 전극에 상기 적어도 2 개의 도전성 라우팅 트레이스들 중 제 1 도전성 라우팅 트레이스를 커플링하는 비아를 더 포함하며,
    상기 제 1 도전성 라우팅 트레이스는 커플링되지 않은 단부까지 연장되고,
    상기 비아와 상기 커플링되지 않은 단부 사이에 연장되는 상기 제 1 도전성 라우팅 트레이스의 영역은 상기 제 2 센서 전극 아래에 배치되는, 입력 디바이스.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 센서 전극은 상기 감지 엘리먼트들 중 상기 제 1 도전성 라우팅 트레이스에 도전적으로 커플링된 유일한 감지 엘리먼트인, 입력 디바이스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 센서 전극에 상기 적어도 2 개의 도전성 라우팅 트레이스들 중 제 1 도전성 라우팅 트레이스를 커플링하는 제 1 비아로서, 상기 제 1 도전성 라우팅 트레이스는 커플링되지 않은 단부까지 연장되는, 상기 제 1 비아; 및
    상기 제 1 도전성 라우팅 트레이스와 선형으로 정렬된 도전성 라인으로서, 상기 도전성 라인은 상기 제 1 센서 전극과 커플링되지 않고 상기 제 2 센서 전극 아래에 배치되는, 상기 도전성 라인을 더 포함하는, 입력 디바이스.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 센서 전극과 도전적으로 쌍을 이루는 도전성 라우팅 트레이스들의 수는 상기 프로세싱 시스템과 상기 제 2 센서 전극 사이의 거리에 기초하는, 입력 디바이스.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 센서 전극과 도전적으로 쌍을 이루는 상기 도전성 라우팅 트레이스들은 상기 제 2 센서 전극 아래에서 연장되지 않는, 입력 디바이스.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 센서 전극과 도전적으로 쌍을 이루는 상기 도전성 라우팅 트레이스들은 상기 제 2 센서 전극 아래에서 연장되는, 입력 디바이스.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 센서 전극과 도전적으로 쌍을 이루는 상기 적어도 2 개의 도전성 라우팅 트레이스들과 정렬되고 상기 제 2 센서 전극 아래에 배치되는 도전성 라인을 더 포함하고,
    상기 도전성 라인은 상기 제 2 센서 전극에 커플링되지만 상기 제 1 센서 전극에는 커플링되지 않는, 입력 디바이스.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 센서 전극에 상기 복수의 도전성 라우팅 트레이스들의 제 1 도전성 라우팅 트레이스를 커플링하는 제 1 비아; 및
    상기 제 2 센서 전극에 상기 복수의 도전성 라우팅 트레이스들의 제 2 도전성 라우팅 트레이스를 커플링하는 제 2 비아로서, 상기 제 2 도전성 라우팅 트레이스는 상기 제 1 센서 전극 아래에서 연장되는, 상기 제 2 비아를 더 포함하는, 입력 디바이스.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 센서 전극에 상기 복수의 도전성 라우팅 트레이스들의 제 1 도전성 라우팅 트레이스를 커플링하는 제 1 비아; 및
    상기 제 2 센서 전극에 상기 복수의 도전성 라우팅 트레이스들의 제 2 도전성 라우팅 트레이스를 커플링하는 제 2 비아로서, 상기 제 2 도전성 라우팅 트레이스는 상기 제 1 도전성 라우팅 트레이스보다 더 넓은, 상기 제 2 비아를 더 포함하는, 입력 디바이스.
  12. 입력 디바이스로서,
    매트릭스 어레이로 배열되어, 상기 매트릭스 어레이와 연관된 감지 영역 내의 입력 디바이스의 존재를 검출하도록 적응된 복수의 센서 전극들; 및
    상기 복수의 센서 전극들과 도전적으로 쌍을 이루고, 상기 센서 전극들을 프로세싱 시스템의 구동기 회로에 통신가능하게 커플링하도록 구성된 복수의 도전성 라우팅 트레이스들로서, 상기 센서 전극들 각각은 상기 프로세싱 시스템으로부터의 상기 센서 전극의 거리에 기초하여 다수의 상기 도전성 라우팅 트레이스들에 커플링되고, 상기 복수의 센서 전극들의 제 1 센서 전극은 상기 복수의 센서 전극들의 제 2 센서 전극보다 더 많은 도전성 라우팅 트레이스들과 도전적으로 쌍을 이루고, 상기 제 2 센서 전극은 상기 제 1 센서 전극보다 상기 프로세싱 시스템에 더 가깝게 위치되는, 상기 복수의 도전성 라우팅 트레이스들을 포함하는, 입력 디바이스.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 센서 전극들 중 적어도 하나의 센서 전극은 상기 도전성 라우팅 트레이스들 중 2 개 이상의 도전성 라우팅 트레이스들과 도전적으로 쌍을 이루는, 입력 디바이스.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 센서 전극들의 제 1 센서 전극에 커플링된 도전성 라우팅 트레이스는 상기 복수의 센서 전극들의 제 2 센서 전극에 커플링된 도전성 라우팅 트레이스보다 더 넓은, 입력 디바이스.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 센서 전극에 커플링된 도전성 라우팅 트레이스들은 상기 제 2 센서 전극 아래에서 연장되지 않는, 입력 디바이스.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 센서 전극에 커플링된 도전성 라우팅 트레이스들은 상기 제 2 센서 전극 아래에서 연장되는, 입력 디바이스.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 센서 전극에 커플링된 적어도 2 개의 도전성 라우팅 트레이스들과 정렬되고 상기 제 2 센서 전극 아래에 배치된 도전성 라인을 더 포함하고,
    상기 도전성 라인은 상기 제 2 센서 전극에 커플링되지만 상기 제 1 센서 전극에는 커플링되지 않는, 입력 디바이스.
  18. 삭제
  19. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 센서 전극은 상기 제 1 센서 전극보다 상기 프로세싱 시스템에 더 가깝게 위치되고, 상기 제 2 센서 전극은 상기 제 1 센서 전극보다 더 적은 도전성 라우팅 트레이스들과 도전적으로 쌍을 이루는, 입력 디바이스.
  20. 제 1 센서 전극 및 제 2 센서 전극을 포함하는 복수의 센서 전극들; 및
    프로세싱 시스템에 연결된 복수의 도전성 라우팅 트레이스들을 포함하고,
    상기 제 2 센서 전극은 상기 제 1 센서 전극보다 상기 프로세싱 시스템에 더 가깝게 위치되며,
    상기 제 2 센서 전극은 상기 제 1 센서 전극보다 더 적은 도전성 라우팅 트레이스들에 커플링되는, 입력 디바이스.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 도전성 라우팅 트레이스들은 상기 센서 전극들 중 적어도 하나와 동일한 평면에서 형성되는, 입력 디바이스.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 도전성 라우팅 트레이스들은 디스플레이 디바이스에 대한 게이트 라인들을 포함하는 금속 레이어 상에 형성되는, 입력 디바이스.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 도전성 라우팅 트레이스들은,
    제 1 비아로 상기 제 1 센서 전극에 커플링된 제 1 도전성 라우팅 트레이스; 및
    제 2 비아로 상기 제 2 센서 전극에 커플링된 제 2 도전성 라우팅 트레이스를 포함하는, 입력 디바이스.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 2 도전성 라우팅 트레이스는 상기 프로세싱 시스템에 대해 반대 방향으로 상기 제 2 비아를 넘어 연장되는 연장부를 포함하는, 입력 디바이스.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 연장부는 상기 제 1 센서 전극 아래에서 연장되는, 입력 디바이스.
  26. 제 20 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 센서 전극 아래에 배치되고 상기 제 1 센서 전극에 커플링된 도전성 라인을 더 포함하고,
    상기 도전성 라인은 상기 프로세싱 시스템에 커플링되지 않는, 입력 디바이스.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 도전성 라인은 단일 비아로 상기 제 1 센서 전극에 커플링되는, 입력 디바이스.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 도전성 라인은 복수의 비아들로 상기 제 1 센서 전극에 커플링되는, 입력 디바이스.
  29. 제 20 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도전성 라우팅 트레이스들은 블랙 마스크 레이어로 가리워지는, 입력 디바이스.



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