TW202101188A - 高解析觸碰感應裝置及方法 - Google Patents

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威廉默斯 范里爾
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英商拜耳梅特克斯觸控有限公司
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    • H03K17/96—Touch switches
    • H03K17/962—Capacitive touch switches

Abstract

一種感應器陣列（10），包含複數之觸碰感應像素，每個像素（12）包含一電容式感應電極（14）及一參考電容（16），該參考電容（16）與該電容式感應電極（14）串聯連接以提供一指示電壓，該指示電壓係用以指示感應到一導電物體的接近。

Description

高解析觸碰感應裝置及方法
本發明係有關於裝置與方法，特別是有關於觸碰感應表面、從此等表面控制與獲得信號的方法，以及製造此等表面的方法。
使用者身份的安全與驗證認證是整體科技越來越重要的一部分；舉幾個例子，它參與了：
．使用於通訊與使用者訪問媒體內容的用戶設備（UE）；
．儲存與提供接觸到敏感資料的電腦裝置與系統；
．使用於金融交易、大樓存取控制的裝置與系統；及
．車輛的存取控制。
現在，使用者的生物特徵測量在全部的這些與其他環境中是普遍的；生物特徵測量，例如虹膜掃描與人臉辨識係依賴於照明與攝影機的視野；藉由呈現使用者的影片或照片給攝影機以規避如此的安全措施也是可能的。
複數的指紋感應器已被認為是較為安全的，但克服它們提供的安全性也是可能的，且如此的感應器的製造要求使它們與其他電子裝置，例如行動電話與其他UE，整合在一起是困難的；尤其是，指紋感應需要非常高的解析度-至少是每英吋數百像素。
如此的感應器的一個例子是蘋果公司的觸碰ID（RTM）；此感應器係基於雷射切割藍寶石水晶，其使用一個偵測環圍繞該感應器以偵測使用者的手指的存在；該觸碰ID（RTM）感應器使用電容式觸碰感應以偵測指紋，且具有500每英吋像素（PPI）解析度。
電容式感應器，例如那些使用與指紋的表面輪廓相關聯的電容性效應的電容式感應器，每個感應器陣列像素包含擔任一電容的一極板的一電極、擔任另一極板的真皮層（dermal layer，係為導電的）以及擔任一介電質的非導電性表皮層（epidermal layer）。真皮（dermis）越靠近像素電極的地方，電容量越大，所以皮膚的表面輪廓可藉由測量每個像素的電容量（例如，基於累積在像素電極上的電荷）及彙編來自該些像素的影像而被感應。
被動式矩陣與主動式矩陣電容式觸碰感應器都已被提出了。大部分所謂的被動式電容式觸碰感應系統使用一外部的驅動電路（例如一積體電路、IC）以驅動被動電極的矩陣，且使用一單獨的讀出電路（例如一IC）以在該驅動週期期間讀出儲存在這些電極上的電荷；儲存的電荷係依賴於由於觸碰事件造成的微小的電容量改變而改變；被動電極系統對環境雜訊與干擾是敏感的。
主動式矩陣電容式觸碰感應器包含在每個像素的一開關元件；該開關元件可控制介於該像素的該電容式感應電極及連至一讀出電路的一類比轉數位轉換器（ADC）的一輸入通道之間的一傳導路徑；一般來說，一主動式陣列的像素的每行係連接至一個如此的輸入通道；因此，儲存在該陣列的電荷可從該主動式矩陣藉由控制該些開關元件以連接該些像素的每列而一對一的被讀出至該ADC。
每個像素需要連接至該讀出電路，每行的所有像素實際上為並聯連接；與每個像素有關係的寄生電容因而附加地結合；這設置了一個固有的限制在任一行的可被結合在一起的像素的數量；這轉而限制了電容式觸碰感應器的大小及／或解析度。
因此，對於大面積高解析觸碰感應器來說，那依然有值得注意的未滿足的商業需要。
本發明之方面和例子被提出於請求項內並且目標在於設法解決至少一部分的上述技術問題與其他問題。
在一方面，有提供一感應器陣列，包含複數之觸碰感應像素，每個像素包含：一電容式感應電極以累積一電荷以回應感應到一導電物體的接近；一參考電容，與該電容式感應電極串聯連接，使得回應一控制電壓，在介於該參考電容及該電容式感應電極之間的連接點（18）提供一指示電壓，以指出感應到該導電物體的接近。此安排可減少或克服存在於先前技術的觸碰感應器的與寄生電容有關連的問題。
每個像素可包含一感應VCI（電壓控制阻抗），具有連接的一控制端，使得該感應VCI的阻抗被該指示電壓所控制。一般來說，該感應VCI包含至少一TFT（薄膜電晶體），且該VCI的傳導路徑包含該TFT的通道。該感應VCI的傳導路徑可連接至該參考電容（16）的一第一極板，且該第一VCI的該控制端係連接至該參考電容的該第二極板。該參考電容的至少一極板可由提供該感應VCI的一薄膜結構的一金屬鹽（metallisation）層所提供。
該感應VCI的該傳導路徑可連接該參考電容的該第一極板，且如此亦連接該控制電壓，至一讀出電路的一輸入；這可致能提供該控制電壓的也是提供該像素的該輸出信號的基礎的電路；這可進一步地解決與寄生電容及先前技術觸碰感應器的信號對雜訊比相關連的問題。另一種解決此相同問題的方式是使該感應VCI的該傳導路徑連接一參考信號供應器至一讀出電路的一輸入；該參考信號供應器可包含一恆電壓電流源；因此，調節一像素的該感應VCI的阻抗控制了從該像素至該讀出電路的該輸入的電流。
一選擇VCI亦可被包含在每個像素內；這可被連接使得它的傳導路徑介於該感應VCI的該傳導路徑與該參考信號供應器之間串聯連接；因此，切換該選擇VCI進入一非導通狀態可從該參考信號輸入隔離該感應VCI，然而切換該選擇VCI進入一導通狀態可使電流流過該像素（取決於該感應VCI的該阻抗）。該選擇VCI的一控制端可連接以接收該控制電壓，例如，從一閘極驅動電路。
每個像素可包含一重置電路以設定該感應VCI的該控制端（22）至一選定的重置電壓；該重置電路可包含一重置VCI；該重置VCI的一傳導路徑連接介於該參考電容的一第二極板與（a）一重置電壓；與（b）該參考電容的一第一極板的其中之一之間。該重置VCI的一控制端（32）可連接至該感應器的另一個像素以接收一重置信號（例如，從該陣列的另一列的一像素的該選擇VCI的連接至該控制端的一閘極驅動電路的一通道）；該重置信號可被配置為切換該重置VCI進入一導通狀態，從而連接該參考電容的該第二極板至（a）該重置電壓及（b）該電容的該第一極板的其中之一。連接該參考電容的該第二極板至（a）該重置電壓的其中之一。
每個像素可包含一閘極線VCI，而該閘極線VCI的一傳導路徑可連接該參考信號供應器至該參考電容的該第一極板以提供該控制電壓。
一個方面亦提供操作一感應器陣列的一方法，該感應器陣列包含複數之觸碰感應像素，該方法包含：施加一控制電壓至該感應器之一像素之一參考電容以充電該參考電容及一電容式感應電極，其中回應該控制電壓，該參考電容及該電容式感應電極一起提供一指示電壓以指示該像素感應到一導電物體的接近。
該指示電壓可被使用以控制連接至一讀出電路之一輸入通道的一感應VCI之一傳導路徑之該阻抗；該控制電壓可藉由一閘極驅動電路之一輸出通道所提供，且該閘極驅動電路之該輸出通道可經由該感應VCI之該傳導路徑連接至該讀出電路之該輸入通道。該方法可包含操作該感應VCI以調節介於該閘極驅動電路之該輸出通道與該讀電路之該輸入通道之間的一傳導路徑之該阻抗；這可幫助解決與寄生電容相關連的問題，其中寄生電容係來自於相同行的其他像素，得自來自該活動的像素的覆没信號（swamping signal）。當一參考信號供應器藉由該感應VCI之該傳導路徑連接至該讀出電路之該輸入通道時，提供了解決這相同技術問題的另一種方式。在那些具體實施例當中，該方法可包含操作該感應VCI以調節介於該參考信號供應器與該讀出電路之該輸入通道之間的一傳導路徑之該阻抗。
該方法可包含操作一閘極線VCI以藉由經由該閘極線VCI之一傳導路徑連接該參考信號供應器至該參考電容以提供該控制電壓。
該方法可包含在該控制電壓的一個隨後的應用之前重置該參考電容；重置該參考電容可包含使用一控制電壓操作一重置電路，其中該控制電壓亦施加至該感應器陣列的另一像素-例如被使用來激活該陣列的該些像素的另一列的一控制電壓。
重置該參考電容可包含操作一重置VCI以連接該參考電容的一第一極板至：（a）一重置電壓；及（b）該參考電容的一第二極板的其中之一。重置該參考電容可包含使該參考電容的該第一與第二極板彼此連接。
一個方面亦提供一個別的像素，包含：一電容式感應電極以累積一電荷以回應感應到一導電物體的接近；一參考電容，與該電容式感應電極串聯連接，使得回應一控制電壓，在介於該參考電容及該電容式感應電極之間的連接點（18）提供一指示電壓，以指出感應到該導電物體的接近。具體實施例可提供一群這樣的像素，例如可提供如此的一陣列的一元件部分。
為了避免產生疑問，本申請的揭露要以整體觀之；在此揭露的任何例子的任何特徵可與在此描述的任何其他例子的任何選擇的特徵結合。
例如，方法的特徵可用適當地配置的硬體實施，且於此描述的該特定的硬體的功能可用在使用其他硬體實施相同功能的方法。
圖1顯示一感應裝置1，包含本揭露之該感應器陣列10；圖2說明一個如此的感應器陣列10的一電路圖。以下的說明應該一起參考圖1與圖2；從圖1與圖2的檢視可以看出，圖1的插圖A顯示此陣列10的一像素的一詳細視圖。
該感應器陣列10包含複數之觸碰感應像素12；一般來說，除了關於其在該陣列的位置之外，每個像素12與其他在該陣列10的像素12相同。如圖所示，每個像素12包含一電容式感應電極14，以累積一電荷以回應感應到一導電物體的表面的接近；一參考電容16係連接於該電容式感應電極14與連接至一閘極驅動電路24的一閘極驅動通道24-1的一連接點之間；因此，該參考電容16的一第一極板係連接至該閘極驅動通道24-1，且該參考電容16的一第二極板係連接至該電容式感應電極14。
每個像素12亦可包含一感應VCI（電壓控制阻抗）20，該感應VCI 20具有一傳導路徑及一控制端（22；圖1的插圖A）以控制該傳導路徑的該阻抗；該感應VCI 20之該傳導路徑可連接該閘極驅動通道24-1至該像素12之一輸出；該VCI的該控制端22係連接至該電容式感應電極14以及該參考電容16之該第二極板；因此，回應由該閘極驅動通道24-1所施加之一控制電壓，該參考電容16及該電容式感應電極14擔當起一電容式分電位器（capacitive potential divider）。
該電容式感應電極14的電容量係取決於感應到的一物體的一導電表面的向該電容式感應電極14的接近程度；因此，當一控制電壓被施加到該參考電容16的該第一極板時，介於該感應電極14與該參考電容16之間的相對部份電壓係提供向該電容式感應電極14的該導電物體的該表面的接近的指示。該控制電壓的這部份係提供一指示電壓，該指示電壓係位於介於該參考電容16與該電容式感應電極14之間的該連接點18；此指示電壓可施加在該感應VCI 20的該控制端22以從指出該導電物體的接近的該像素12提供一輸出。
複數之像素可被充分地接近在一起放置以能夠決定皮膚的輪廓，例如那些關於表皮脊的，例如那些出現在一指紋、掌紋或其他身體的識別的表面；本揭露的上下文將被理解為皮膚的輪廓可包含複數之脊部與介於那些脊部之間的複數之凹部。在觸碰感應的期間，該些脊部可比介於那些脊部之間的該些”凹部”相對地更靠近一感應電極；因此，鄰近一脊部的一感應電極的電容量將會高於鄰近一凹部的一感應電極的電容量。以下描述解釋了如何能提供這樣的系統：在比先前可能的更大的區域提供足夠高的解析的感應器以執行指紋與其他生物特徵觸碰感應。
如圖1與圖2所示，除了該感應器陣列10之外，如此的一個感應器亦可包含一介電質屏蔽8、一閘極驅動電路24及一讀出電路26；亦可包含連接至一主機裝置的一連接器25，其可藉由具有複數之導線的一多通道連接器所提供，可為可撓式的，且可包含例如一彈性的或可彎曲PCB、一帶狀纜線或類似的連接器；該連接器25可承載一主機介面27，例如一插頭或插座，以連接在該連接器內的該些導線至一主機裝置的複數之信號通道，其中該主機裝置包含該感應裝置1。
該主機介面27由該連接器25連接至該讀出電路26。一控制器（6；圖2）可連接至該閘極驅動電路24以操作該感應器陣列，並連接至該讀出電路26以得到表示該感應器陣列10的像素的自電容的信號。
該介電質屏蔽8通常為一張絕緣材料的形式，該絕緣材料可為透明且可撓的，例如一聚合物或玻璃；該介電質屏蔽8可為可撓的且可為彎曲的；此屏蔽的一”活動區域”（active area）覆蓋在該感應器陣列10上。在一些具體實施例當中，該些VCI與其他像素元件係設置於一單獨的基板上，且該屏蔽8覆蓋在在其基板上的這些元件上；在其他的具體實施例當中，該屏蔽8為這些元件提供該基板。
該感應器陣列10可採取在此討論的多樣化形式的任何一種；可使用不同的像素設計，然而，通常該些像素12包含至少一電容式感應電極14、一參考電容16與至少一感應VCI 20。
圖2所說明的該陣列包含複數之列的像素，例如圖1所說明的那樣。圖2亦顯示該閘極驅動電路24、該讀出電路26及一控制器6；該控制器6被配置為提供一時脈信號，例如一週期性觸發，至該閘極驅動電路24及該讀出電路26。
該閘極驅動電路24包含複數之可操作以個別地（亦即，獨立地）控制的閘極驅動通道24-1、24-2、24-3，每個如此的閘極驅動通道24-1、24-2、24-3包含設置以提供一控制電壓輸出的一電壓源，且每個通道24-1係連接至該感應器陣列10的一對應的列的像素12。圖2所示的配置當中，每個閘極驅動通道24-1、24-2、24-3係連接至該感應器陣列10的其列的每個像素12的該參考電容16的該第一極板。在每個時脈週期期間，該閘極驅動電路24被配置為藉由施加一閘極驅動脈波至該些像素以激活該些閘極驅動通道24-1、24-2、24-3的其中之一；因此，經過一連串的週期，該些通道（以及因此該些列）依次被激活，且從在此序列的一步移動至下一個，以回應來自於該控制器6的該時脈週期。
該讀出電路26包含複數之輸入通道26-1、26-2、26-3；每個輸入通道26-1、26-2、26-3係連接至該感應器陣列10的一對應的行的像素12；為了提供這些連接，在每個像素12的該感應VCI 20的該傳導路徑係連接至該行的該輸入通道26-1。
該讀出電路26的每個輸入通道26-1、26-2、26-3可包含一類比前端（AFE）及一類比轉數位轉換器（ADC）以從連接至該輸入通道26-1的該行得到一數位信號；例如，其可整合在該閘極脈波期間的施加到該輸入通道的電流，以提供在該行的該活動的像素12的流過該感應VCI 20的電流的程度。該讀出電路26使用該ADC可轉換此信號成為數位資料；再者，該類比前端執行阻抗匹配、信號濾波以及其他信號調節，且亦可提供一虛擬參考（virtual reference）。
在圖2所示的該感應器陣列10當中，在每個像素的該感應VCI 20的該傳導通道連接該行的該讀出電路的該輸入通道至該像素的列的該閘極驅動通道；在圖2當中，該列的該閘極驅動通道因此提供一參考輸入。該感應VCI 20的操作調節此參考輸入以提供該像素輸出；來自一像素的這個輸出信號指出了儲存於該電容式感應電極14上的電荷，以回應相對於儲存於該參考電容上的電荷的該參考輸入。
圖1包含一網格以作為組成該陣列的該些像素12的該些列與該些行的一個非常概要的圖解；這通常會是一個直線的網格，且通常該些列與該些行會均勻地隔開；例如，該些像素可為正方形的；當然，應該理解圖1所示的該網格不是按比例繪示。通常，該感應器陣列具有至少200每英吋點數（dpi）（78每公分點數）的一像素間距；該像素間距可為至少300 dpi（118每公分點數），例如至少500 dpi（196每公分點數）。
現在將描述圖2的該感應器陣列10的操作。
在操作的每個週期，每個該閘極驅動電路24及該讀出電路26從該控制器6接收一時脈信號。
回應此時脈信號，該閘極驅動電路操作該些閘極驅動通道的其中之一以施加一控制電壓至該陣列的該些列的其中之一；在該列的每個像素當中，來自該閘極驅動通道的該控制電壓施加在串聯的該參考電容16及該電容式感應電極14；介於該參考電容16及該電容式感應電極14之間的該連接點18的該電壓提供一指示電壓，以指出該電容式感應電極14感應到一物體的一導電表面的接近。此指示電壓可施加在該感應VCI 20之該控制端以控制該感應VCI 20之該傳導路徑的該阻抗；因此，提供一電流從該閘極驅動流過該感應VCI 20之該傳導路徑到該像素的行的該輸入通道；此電流係由該閘極驅動電壓與該傳導通道的該阻抗所決定。
回應這個相同的時脈信號，該讀出電路26在每個輸入通道感應該像素輸出信號；這可藉由整合在閘極脈波的時間週期內的該讀出電路26的每個輸入所接收到的電流來達成；在每個輸入通道的該信號，例如藉由整合來自該陣列的對應的行的電流所得到的電壓，可被數位化（例如，使用一ADC）。因此，對於每個閘極脈波來說，該讀出電路26得到一組數位信號，每個信號係對應於在該閘極脈波期間的該活動的列的一行；所以該組信號一起表現該活動的列為一個整體，且一起表現從指示儲存的該電荷的每個像素的輸出，及/或一起表現在該像素的該電容式感應電極14的該自電容。
按照這相同的過程執行，該些閘極驅動通道的每一個被依次激活；此驅動了連接至該通道的每個像素的該感應VCI 20進入一導通狀態一選定的時間（通常是一個閘極脈波的該期間）。藉由依次激活該陣列的該些列，該讀出電路可列操作地掃描該感應器陣列。可使用其他像素設計、其他掃描順序以及其他型式的感應器陣列。
圖3說明另一個感應器陣列，可使用在圖1所說明的裝置內。
圖3顯示一感應器陣列10，包含複數之像素及一參考信號供應器28，該參考信號供應器28係用以供應一參考信號至該些像素；這可避免該閘極驅動電源供應的需求也會是要提供該讀出信號電流需求。
圖3亦顯示該閘極驅動電路24、該讀出電路26及該控制器6。
該感應器陣列10亦可因在每個像素包含一重置電路32、34而得到好處；這能允許該像素的該控制端22在該像素為不活動時（例如，當該陣列的另一列正在被施加到該陣列的另一個不同的列的閘極脈波激活時）被預先充電至一選定的重置電壓。
在這些實施例當中，該感應器亦可包含一重置電壓供應器42以供應一重置電壓至如下所述的該陣列的該些像素12的每一個；該重置電壓供應器42可包含電壓源電路，可配置為供應一可控電壓，且可連接至該控制器6以啟用該控制器6以調整與固定該重置電壓。
該重置電壓可被選擇以調整該像素的靈敏度；尤其，通常該感應VCI 20的該輸出電流具有依賴在該控制端22的該指示電壓與其接通電壓的一特性；因此，基於該感應VCI 20的該接通電壓，該重置電壓可被選擇；該特性亦可包含一線性區，該感應VCI 20操作於該線性區內較佳。
在圖3所說明的該些像素類似於圖1與圖2所說明的該些像素，每個像素包含一電容式感應電極14及與一電容式感應電極14連接的一參考電容16；介於這些兩個電容之間的連接提供一指示電壓，該指示電壓可為例如連接至一感應VCI 20之該控制端22。此外，在圖3所說明的該感應器陣列之該些像素亦進一步包含兩個VCI 34、38，以及往該重置電壓供應器42的一連接，以及往該參考信號供應器28的一連接。
如上所述，該感應VCI 20係大體上地如上述關於圖1般設置，該感應VCI 20之該控制端22係連接至介於該參考電容16及該電容式感應電極14之間的該連接點；然而，在圖3當中，該感應VCI 20之該傳導路徑係連接不同於圖1；尤其是，該選擇VCI 38之該傳導通道連接該感應VCI 20之該傳導通道至該參考信號供應器28，該參考信號供應器28提供一電壓Vref ；因此，該感應VCI 20之該傳導通道係介於該選擇VCI 38之該傳導通道與該行的該讀出電路的該輸入之間串聯連接。因此，該選擇VCI 38擔任了一開關的角色，當導通時，在Vref /該參考信號供應器28與該讀出電路的該輸入之間連接該感應VCI 20，而當不導通時，從該參考信號供應器28斷開該感應VCI。為了清晰起見，介於該選擇VCI的該傳導通道及Vref ，與該參考信號供應器28之間的該連接僅顯示在該些像素的該陣列的最上面的列；在圖中使用該標記Vref 來指出該陣列的較為下面的該些列與該參考信號供應器28的連接。
因此，該選擇VCI 38係可操作地禁止來自於任何不活動的像素的信號的供應傳送至該讀出電路26的輸入；這可以幫助確認只會接收來自於活動的該些像素（例如，那些正在被施加閘極驅動脈波的該列的該些像素）的信號。
在一具體實施例當中，該些像素的每一行係實際上連接至一接地或參考電壓；正因為如此，在該些行的每一個上沒有電壓差異，因此使寄生電容減到最小。此外，可使用一電流驅動的該參考信號供應器，而非一電壓驅動的，以能夠更削減在該讀出電路26的該些輸入上的活動的該些像素所施加的在該信號上具有的任何影響的寄生電容。
該像素列的該閘極驅動通道係連接至該參考電容16的該第一極板以及連接至一選擇VCI 38的該控制端；如在圖1與圖2所說明的該像素當中，該參考電容16與電容式感應電極14的連接點意味著該閘極驅動電壓係介於該參考電容16與該電容式感應電極14之間被分壓，以提供該指示電壓以控制該感應VCI 20。然而，連至該選擇VCI 38的該控制端40的該連接點意味著當該像素不是活動的時候，該感應VCI 20之該傳導路徑從該參考信號供應器28被切斷。
該感應VCI 20的一控制端22係連接至該參考電容16的該第二極板；該感應VCI 20之該傳導路徑連接該參考信號供應器28至該像素的行的該讀出電路26的該輸入。
該重置VCI 34的一傳導路徑係連接介於該參考電容16的該第二極板與該重置電壓供應器的一電壓輸出之間，以接收該重置電壓；該重置VCI 34的該控制端32係連接至一重置信號供應器，例如該感應器陣列的另一列的該閘極驅動通道；在該陣列的另一列的活動期間（例如，在該像素的列之前的該閘極脈波上被激活的該陣列的一列），這可致使該重置VCI 34放電該參考電容16，或使該感應VCI 20的該控制端22預先充電至該重置電壓。
現在將描述圖3的該感應器陣列的操作。
每個該閘極驅動電路24及該讀出電路26從該控制器6接收一時脈信號；回應這個時脈信號，該閘極驅動電路24激活該閘極驅動電路24的一第一閘極驅動通道以提供一閘極脈波至該陣列10的一列；因此，一控制電壓施加在該第一列（在此閘極脈波期間的該活動列）的該些像素的該選擇VCI 38的該控制端。
該控制電壓亦施加在一第二列（在此閘極脈波期間不活動的）的該些像素的該重置VCI 34的該控制端。
在該第一列（該活動列）當中，該選擇VCI 38的該傳導通道係藉由該控制電壓（例如，由該閘極脈波所提供）切換至一傳導狀態；因此，該選擇VCI 38的該傳導通道連接該感應VCI 20的該傳導通道至該參考信號供應器28。
該控制電壓亦施加在該參考電容16的該第一極板；關於如上所述的圖1及圖2，介於該感應電極14及該參考電容16之間的成比例的分壓在介於該參考電容16及該電容式感應電極14之間的該連接點提供一指示電壓；該指示電壓施加在該感應VCI 20的該控制端22以控制該感應VCI 20的該傳導通道的該阻抗；因此，該感應VCI 20連接該參考信號供應器28至該行的該讀出電路26的該輸入通道，並顯露介於兩者之間的一阻抗，以指出該電容式感應電極14的該電容量。請注意，該參考信號供應器可由一恆電壓電流供應器所提供。
因此，一電流透過該感應VCI 20的該傳導路徑從該參考信號供應器28提供至該像素的行的該讀出電路26的該輸入通道；此電流係由該參考信號供應器的該電壓及該感應VCI的該傳導通道的該阻抗所決定。
回應來自該控制器6的相同的時脈信號，該讀出電路26在每個輸入通道感應該像素輸出信號（例如，藉由整合提供至每個輸入通道的該電流），並且數位化此信號；該讀出電路26的該整合時間可等同於該閘極脈波的該期間。
因此，在每個時脈週期當中，該讀出電路26得到一組數位信號，每個信號對應於在該閘極脈波期間的從該活動的列的每一行所感應的該些信號；來自該列的每個像素12的輸出（在該閘極脈波期間的每個通道）係指出儲存在該像素的該電容式感應電極上的該電荷。
在該第二（不活動的）列，該控制電壓施加到該重置VCI 34之該控制端32；這造成在該不活動的列的該些像素的該重置VCI 34連接他們的該些參考電容16的該第二極板至由該重置電壓供應器所提供的一重置電壓；這會使累積在該不活動的列的該些像素上的電荷放電（例如，至少部份地移動），或者是在他們是在一隨後的閘極脈波內的下一個被激活的之前，對他們充電至該重置電壓。此重置電壓可被選擇以調整該些像素的該靈敏度。
在該像素陣列的該些邊界，不能得到一個N-1閘極線，可以使用一個虛擬（dummy）信號以提供該控制信號至該重置VCI；該閘極驅動電路24可提供該虛擬信號；此可由僅連接至在該陣列的該邊界的一列的該些重置VCI的但不連接至任何感應或選擇VCI的一閘極驅動通道所提供。
如圖3所說明的，該些像素的該重置VCI 34可連接至該閘極驅動電路，使得每一列以這樣的方式放電：藉由激活該立即在前的列（可為該陣列的一個鄰近的列）之該閘極脈波。
圖4顯示操作圖3的該感應器陣列的在列N的一像素之一信號時序圖。
圖4的該信號時序圖包含複數信號數值參照一共同時間軸的四個分開的子圖（100、102、104、106）。
該第一子圖100表示回應於閘極脈波N-1 100b的施加在閘極線N-1的該控制電壓100a；該第二子圖102表示回應於閘極脈波N 102b的施加在閘極線N的該控制電壓102a；該第三子圖104表示一像素的該控制端22的指示電壓104a、104b，其中該像素從電容式感應電極14感應在兩個不同距離的一導電物體的；最底下的該第四子圖106表示該些讀出信號106a、106b，其中該些讀出信號106a、106b係來自於施加在該讀出電路26的該輸入的第三子圖104的該像素。
圖4的該時間軸具有三個等級T0 、T1 及T2 ，表示在時間的不同點；介於T0 及T1 之間的區間表示閘極脈波N-1的該持續時間，而介於T1 及T2 之間的區間表示閘極脈波N的該持續時間。
現在將論述當該感應器陣列在操作時，圖4的該些子圖的運行狀況。
在T0 ，回應於該閘極脈波N-1 100b所產生的一控制電壓100係從閘極線N-1施加至在列N的該些像素的該些重置VCI 34的該些控制端；這接通了該些重置VCI 34並因此透過介於該些感應VCI 20的該些控制端22與該重置電壓供應器的該電壓輸出之間的該些重置VCI 34打開一傳導路徑；因此，該重置電壓施加至該像素的該感應VCI 20的該控制端22，例如可以在該感應VCI 20的該控制端22的該電壓的介於T0 及T1 之間的該些子圖104a、104b當中看出。
如上描述所述，該重置電壓可被選擇以調整在該矩陣的該些像素的該靈敏度；尤其是，該些感應VCI 20的該輸出電流通常具有一特性，其中該特性係依賴於在該控制端22的該指示電壓與它的接通電壓；因此，該重置電壓可基於該感應VCI 20的該接通電壓而被選擇；該特性亦可包含一線性區且感應VCI 20操作於該線性區較佳。
在T1 ，在該閘極脈波N-1 100b已經完成之後，來自閘極線N的一閘極脈波N 102b造成該閘極驅動電路24施加一控制電壓102a至在列N的該些像素的該些參考電容16的該些第一極板及該些選擇VCI 38的該些控制端40。
該控制電壓102施加至該些選擇VCI 38的該些控制端40的該應用的一結果，是介於該參考信號供應器28與列N的該些像素的該些感應VCI 20之間的一傳導路徑被打開。
當一導電表面足夠接近在列N的一像素的該電容式感應電極14時，如在圖4的情況，會產生一指示電壓104a，其中該指示電壓104a係依賴介於該感應電極14與該參考電容16之間的該成比例的分壓；該電容式感應電極與該參考電容所產生的該指示電壓係施加在該感應VCI 20的該控制端22，從而介於該參考信號供應器28及該讀出電路26之間的一傳導路徑被打開。
因此，例如那些顯示在106的複數信號係施加於該讀出電路26的該對應的輸入，該信號的大小將依賴於該導電表面的接近程度。
圖4所示的例子重疊由一導電物體距離一像素的該電容式感應電極14的設置在兩個不同的距離所產生的兩種信號（106a與106b）。
該導電物體的該兩個不同位置導致該感應電極的兩個不同的電容量（例如，因為該手指的該些皮膚提供一電容的一第二”極板”，其中該第一”極板”係由該感應電極14所提供）；該些指示電壓(104a與104b)係施加至該像素的該感應VCI 20的該控制端22；因此，對於該導電表面的該兩個位置來說，該感應VCI 20的該傳導路徑的該阻抗會不同。
施加至該讀出電路26的該輸入的該信號係依賴於該感應VCI 20的該阻抗，因此對於距離該電容式感應電極14兩個不同距離的該導電表面來說是不同的。
此例證於該些控制端22電壓信號(104a與104b)與讀出信號外形（106a與106b），如圖4所示。
在T2 ，該閘極線脈波N 102b完成，且該閘極驅動電路停止施加一控制電壓102a至在列N的該些像素；該控制電壓不再施加至該些選擇VCI 38的該些控制端，因此關掉列N的該些選擇VCI。
因此，關掉通過在列N的該些像素的該些選擇VCI的該些傳導路徑，且該像素不再施加一信號（106a與106b）至該讀出電路的該輸入。
可以看出，在線的該閘極脈波N 102b完成之後，在該感應電極上的一些殘留電荷會殘存；應當理解在本揭露的上下文當中，該選擇VCI 38可擔任預防如此的殘留電荷，其中如此的殘留電荷係操作該感應VCI 20且因此引起來自於不活動的該些列的假的信號。
不同的像素設計可以被使用在例如描述於關於圖3的配置。
圖5說明圖3的在該陣列所說明的該感應像素12的一電路圖。然而，為了清晰起見，該像素12被隔離顯示。
可以看出，該像素12包含一參考電容16、一電容式感應電極14、一感應VCI 20、一選擇VCI 38及一重置VCI 34。
圖5的該像素12類似於圖1所示的該觸碰感應像素12及上述描述，其中介於該參考電容16及該電容式感應電極14之間的一連接點提供一指示電壓，可連接至該感應VCI 20的該控制端。
然而，圖5的該像素12與圖1的該觸碰感應像素12的不同處在於它包含一選擇VCI 38及一重置VCI 34。
該選擇VCI 38的該傳導路徑係連接介於該感應VCI 20之該傳導通道與一參考信號供應器之間；因此，該感應VCI 20係介於該選擇VCI 38及一讀出電路26之一輸入之間串聯連接。該像素之一閘極線輸入係連接至該選擇VCI 38之該控制端40。
該重置VCI 34的該傳導路徑係連接介於該參考電容16的該第二極板與一重置電壓供應器之間。該重置VCI 34的該控制端係連接至該像素的一重置信號供應器輸入，當該像素組合至一陣列時，這可為例如，在該陣列的該些像素的另一列的與一閘極線的一連接。
圖6仍然說明適合使用在例如圖3所說明的一陣列的一像素的一個進一步的例子；此像素與圖4所描述的像素相同，不同處在於它包含一閘極線VCI 30及一第二重置VCI 36。
該閘極線VCI 30的該控制端44係連接至該陣列的它的列的該閘極驅動通道；該閘極線VCI 30的該傳導路徑係連接介於該參考信號供應器28及該參考電容16的一第一極板之間；因此，由該閘極驅動電路24對該閘極線VCI 30的操控可連接該參考電容16與電容式感應電極14的該串聯連接至該參考信號供應器28，且當該閘極線VCI 30關閉不導通時，該像素從該參考信號供應器28斷線。
此外，該閘極線信號不需要供應該電流以為了讀出而充電該陣列。
正如圖5的該像素，圖6所示的該像素的該重置電路包含該重置VCI 34，其中該重置VCI 34係連接介於該參考電容16的該第二極板與一重置電壓供應器42之間，且亦包含一重置VCI 36，其中該重置VCI 36係連接介於該參考電容16的該第一極板與該重置電壓供應器之間；該重置VCI 34的該控制端32與該重置VCI 36的該控制端46係連接至一重置信號供應器，例如上述之該感應器陣列的另一列的該閘極驅動通道。
應理解在本揭露之上下文當中，可以使用其他重置電路；例如，該重置VCI 34的該傳導路徑可連接該參考電容的該第一極板至它的第二極板（例如，短路該參考電容16）。
在圖3的該陣列的在圖6所示的該像素12的操作類似於顯示在圖5及上述之該像素的操作；然而，除了操作該選擇VCI 38的該控制端之外，該控制電壓亦操作該閘極線VCI 30以連接該參考電容16之該第一極板至該參考信號供應器28；此參考信號被用來在介於該參考電容16與該電容式感應電極14之間的該連接點提供一指示電壓，如上關於圖1與圖2的描述；當一控制電壓施加於選擇VCI 38以連接該參考信號供應器28至該行的該讀出電路的該輸入通道時，該指示電壓係施加於該感應VCI 20之該控制端以控制該感應VCI 20之該傳導通道的該阻抗。
此外，回應從一重置信號供應器（例如上述之該感應器陣列的另一列的該閘極驅動通道）傳送至該重置VCI 36與重置VCI 34的該些控制端的一重置信號，開啟介於該參考電容16與該重置電壓供應器之間的一傳導路徑；這造成該重置電壓施加至該參考電容16的兩個電極，並因此跨過該參考電容16的該電壓為零。
基於該介電質屏蔽的該厚度及／或該屏蔽的該介電常數，該重置電壓可被選擇；例如，該重置電壓可被選擇以確定電容量改變的該範圍，其中電容量改變係關聯於感應到一物體（例如人類皮膚的輪廓）的複數特性以從該電容式分電位器14、16提供在複數指示電壓的複數改變，以在一個可以測定的程度內的不同的方式足以操作該感應VCI；例如，基於該感應VCI的一臨界電壓與基於該介電質屏蔽的該厚度及／或該屏蔽的該介電常數，該重置電壓可被選擇，使得該皮膚的該些輪廓的複數脊部與複數凹部都能使該感應VCI在其電流電壓特性的一線性區域內操作。
該感應VCI 20的該傳導路徑的該輸出電流較佳者為取決於施加在該控制端22的該指示電壓，且此外對於在控制端22電壓的一個被給定的改變來說，該感應VCI 20的該輸出電流的改變較佳者為取決於施加在該控制端22的該電壓的該值。
該重置電壓可經有益的設定，使得該感應VCI的該控制端22電壓係位於該VCI的輸出電流與控制端22電壓線性地改變的一電壓範圍內；如果該選擇VCI存在的話，這是特別地正確。亦可能基於該感應VCI的一臨界電壓選擇該重置電壓，例如使得在一靜止狀態，該感應VCI在該臨界。
在此描述的該些具體實施例通常包含一個或更多個電壓控制阻抗（VCI）；每個這樣的VCI具有一個控制端，以及一傳導路徑，使其阻抗可被應用至它的控制端的一電壓所控制；電壓控制阻抗的例子包含複數之電晶體，例如複數之薄膜電晶體（TFTs）；亦應理解，當以達成電壓控制阻抗的手段實現該感應器時，該些薄膜電晶體係擔當複數之轉導（transconduction）閘極，其中該TFT的該輸出電流（I汲極-源極 ）可取決於跨過該TFT的該閘極與源極的該電壓(V閘極-源極 )。
該介電質屏蔽可包含一薄板或絕緣材料層，例如玻璃或塑膠；在此描述的該介電質屏蔽的該絕緣材料可基於一個或更多個以下內容而選擇：表面粗糙度、透明度、化學惰性（chemical inertia）、機械強度與韌性、介電常數、熱學特性（thermal behaviour）與製造容易度；適合的玻璃基質包含但不限制：鹼石灰（soda lime）、硼矽酸鹽（borasilicate）與二氧化矽（SiO2）；適合的聚合物基板（polymer substrate）包含但不限制聚亞醯胺（poly imide、PI）、聚對苯二甲酸乙二酯（polyethylene terephthalate、PET）、聚萘二甲酸乙二醇酯（polyethylene naphthalate、PEN）。
應理解在本揭露之上下文當中，該感應裝置可被設計以匹配特定的複數時序（timings）。
由該讀出電路所執行的該像素陣列的該讀出可被執行在一個訊框基（frame basis）上，其中該些像素的每一列被循序地使用一專用的列時間讀出，使得在一列時間之內，該列的所有相應的像素被讀出。
這樣的一讀出係類似於TFT顯示技術；然而，目前的實例係有關於該感應器陣列的像素讀取（pixel-reading），而不是一TFT顯示的該像素寫入（pixel-writing）。
所有列與相關的時序的收集可定義該感應裝置的該框時間（frame time）；例如，25微秒（µsec）的一個列時間，具有總共100列，則導致2.5毫秒（msec）的一個框時間，即25µsec x 100msecs。
其他的時序與讀出順序也可為合適的；例如，在多工器電路的例子當中，在一單一的閘極線時間之內必須執行許多的轉換。
在此揭露的該些具體實施例描述了傳送至在該像素陣列的該些像素的每一個的一重置電壓的規定；在該像素陣列的該些像素可接收相同的重置電壓，其中該重置電壓以前述的方式被選擇。
從以上的討論應該理解顯示在該些圖式的該些具體實施例僅僅是範例，且包含如在此描述的及如在該些請求項內陳述的可被概括、移除或取代的複數特徵；關於該些圖示，一般而言，應該理解概要的功能的複數方塊圖被使用以表示在此描述的系統與裝置的功能；然而，應該理解該功能不需要以此方式被分開，且不應被採取暗示硬體的任何特定的結構，而是以下描述的與請求的。在該些圖示顯示的一個或更多個元件的功能可進一步地細分，及/或分布遍及本揭露的裝置；在一些具體實施例當中，在該些圖示顯示的一個或更多個元件的功能可被整合為一個單一的功能單元。
例如，已經提到使用一控制器以提供一時脈信號；然而，應該理解在本揭露的上下文當中，該控制器可為該閘極驅動電路的一部份，及/或在此描述的該閘極脈波信號可以被使用以取代該時脈信號；例如，該讀出電路與該閘極驅動電路的操作可藉由使用該些閘極脈波而同步；例如，該讀出電路的每個輸入通道的該整合週期可藉由該閘極脈波而被控制。
在一些例子當中，該控制器的功能可藉由一個一般用途處理器來提供，該一般用途處理器可配置為依據在此描述的那些內容的任何一個以執行一方法；在一些例子當中，該控制器可包含數位邏輯，例如場效可規劃邏輯陣列（field programmable gate arrays）、FPGA、特殊應用積體電路（application specific integrated circuits）、ASIC、一數位信號處理器、DSP，或藉由任何其他適合的硬體。在一些例子當中，一個或更多個記憶體元件可儲存資料及/或程式指令，使用來實施在此描述的該些操作。本揭露的該些具體實施例提供了有形的、非暫時性的儲存媒體，包含程式指令，可操縱以編程一處理器以執行任何被描述的一個或更多個方法及/或在此的請求項及/或提供如描述的資料處理裝置及/或在此的請求項。該控制器可包含一類比控制電路，其中該類比控制電路提供此控制功能的至少一部份。一個具體實施例提供一類比控制電路，其中該類比控制電路配置為執行在此描述的任何一個或更多個控制方法。
上面的該些具體實施例被理解為解說的例子；進一步的具體實施例可被設想。應理解關於任何一個具體實施例所描述的任何特徵可被單獨地使用，或與其他被描述的特徵一起結合，且亦可被使用以結合任何其他該些具體實施例的一個或更多個特徵，或任何其他該些具體實施例的任何組合。此外，上面未描述的同等設備與修改亦可被使用而不離開本發明的範圍，其定義於隨附的複數請求項內。
1:感應裝置
6:控制器
8:介電質屏蔽
10:感應器陣列
12:觸碰感應像素、感應像素、像素
14:電容式感應電極、感應電極、電容式分電位器
16:參考電容、電容式分電位器
18:連接點
20:感應VCI
22:控制端、控制端電壓
24:閘極驅動電路
24-1:閘極驅動通道
24-2:閘極驅動通道
24-3:閘極驅動通道
25:連接器
26:讀出電路
26-1:輸入通道
26-2:輸入通道
26-3:輸入通道
27:主機介面
28:參考信號供應器
30:閘極線VCI
32:重置電路、控制端
34:重置電路、VCI、重置VCI
36:第二重置VCI、重置VCI
38:VCI、選擇VCI
40:控制端
42:重置電壓供應器
44:控制端
46:控制端
100:子圖、第一子圖、控制電壓
100a:控制電壓
100b:閘極脈波N-1
102:子圖、第二子圖、控制電壓
102a:控制電壓
102b:閘極脈波N、閘極線脈波N
104:子圖、第三子圖
104a:指示電壓
104b:指示電壓
106:子圖、第四子圖
106a:讀出信號
106b:讀出信號
Vref:電壓
Vreset:重置電壓
現在將描述一些實際的實施例，但其僅為舉例而非限制本發明。關於附圖，其中：
圖1包括了包含一感應器陣列的一感應裝置的一平面圖，且圖1的插圖A顯示該感應器陣列的一像素的一電路圖；
圖2顯示例如在圖1中說明的一感應裝置的一感應器陣列的一電路圖；
圖3顯示在圖1所示的型式的另一個感應器陣列的一電路圖；
圖4顯示在圖3所示的型式的在一感應器陣列的一像素的操作的一信號時序圖；
圖5顯示例如於圖3所說明的使用在一感應器陣列的一像素的一電路圖；
圖6顯示例如於圖3所說明的使用在一感應器陣列的另一個像素的一電路圖。
在該些圖式中，類似的參考數字被使用以指出類似的元件。
1:感應裝置
8:介電質屏蔽
10:感應器陣列
12:觸碰感應像素
14:電容式感應電極
16:參考電容
18:連接點
20:感應VCI
22:控制端
24:閘極驅動電路
25:連接器
26:讀出電路
27:主機介面

Claims (34)

  1. 一種感應器陣列（10），包含複數之觸碰感應像素，每個像素（12）包含： 一電容式感應電極（14），用以累積一電荷以回應感應到一導電物體的接近； 一參考電容（16），與該電容式感應電極（14）串聯連接，使得回應一控制電壓，在介於該參考電容（16）及該電容式感應電極（14）之間的連接點（18）提供一指示電壓，以指出感應到該導電物體的接近。
  2. 如請求項1所述之感應器陣列，其中每個像素（12）包含一感應電壓控制阻抗（VCI）（20），具有連接的一控制端（22），使得該感應VCI（20）的阻抗被該指示電壓所控制。
  3. 如請求項2所述之感應器陣列，其中該感應VCI（20）的一傳導路徑連接至該參考電容（16）的一第一極板，且該第一VCI（20）的該控制端（22）連接至該參考電容（16）的第二極板。
  4. 如請求項3所述之感應器，其中該感應VCI（20）的該傳導路徑連接該參考電容（16）的該第一極板至一讀出電路（26）的一輸入（24）。
  5. 如請求項2所述之感應器陣列，其中該感應VCI（20）的一傳導路徑連接一參考信號供應器（28）至一讀出電路（26）的一輸入。
  6. 如請求項5所述之感應器，包含一選擇VCI（38），具有介於該感應VCI（20）的該傳導路徑與該參考信號供應器（28）之間串聯連接的一傳導路徑。
  7. 如請求項6所述之感應器，其中該選擇VCI（38）之一控制端（40）連接至該控制電壓。
  8. 如任何前述請求項所述之感應器，其中每個像素包含一重置電路以設定該感應VCI的該控制端（22）至一選定的重置電壓。
  9. 如請求項8所述之感應器，其中該重置電路的一控制端（32）連接至該感應器的另一個像素以接收一重置信號。
  10. 如請求項8或9所述之感應器，其中該重置電路包含一重置VCI（34、36），其中該重置VCI的一傳導路徑連接介於該參考電容的一第二極板與（a）一重置電壓；與（b）該參考電容的一第一極板的其中之一之間。
  11. 如請求項10所述之感應器，其中該重置VCI（34、36）包含兩個傳導路徑，設置為連接該參考電容（16）的該第一及第二極板兩者至一重置電壓。
  12. 如請求項5或任何前述依附於請求項5之請求項所述之感應器，其中每個像素（12）包含一閘極線VCI（30），而該閘極線VCI（30）的一傳導路徑連接該參考信號供應器（28）至該參考電容（16）以提供該控制電壓。
  13. 一種操作一感應器陣列的方法，該感應器陣列包含複數之觸碰感應像素，該方法包含： 施加一控制電壓至感應器之一像素之一參考電容以充電該參考電容及一電容式感應電極，其中回應該控制電壓，該參考電容及該電容式感應電極一起提供一指示電壓以指示該像素感應到一導電物體的接近。
  14. 如請求項13所述之方法，包含使用該指示電壓以控制連接至一讀出電路之一輸入通道的一感應電壓控制阻抗之一傳導路徑之阻抗。
  15. 如請求項14所述之方法，包含操作該感應VCI以經由該感應電壓控制阻抗之該傳導路徑連接該控制電壓至該讀出電路之該輸入通道。
  16. 如請求項14所述之方法，包含操作該感應VCI以經由該感應電壓控制阻抗之該傳導路徑連接一參考信號供應器至該讀出電路之該輸入通道。
  17. 如請求項16所述之方法，包含操作一閘極線VCI以藉由通過該閘極線VCI之一傳導路徑連接該參考信號供應器至該參考電容以提供該控制電壓。
  18. 如請求項14到17中任一項所述之方法，包含在該控制電壓之一隨後的應用之前重置該參考電容。
  19. 如請求項18所述之方法，其中重置該參考電容包含使用施加至該感應器陣列的另一個像素的一控制電壓操作一重置電路。
  20. 如請求項19所述之方法，其中重置該參考電容包含連接該參考電容的一第一極板至：（a）一重置電壓；及（b）該參考電容的一第二極板的其中之一。
  21. 如請求項20所述之方法，其中重置該參考電容包含連接該參考電容的該第一與第二極板的兩者至一重置電壓。
  22. 如請求項14到21中任一項所述之方法，包含在該感應器陣列的另一個像素的操作之前從供應電壓斷開該感應VCI的一傳導路徑。
  23. 如請求項13到22中任一項所述之方法，其中該感應器陣列包含請求項1到12中任一項所述之該感應器陣列。
  24. 如請求項1到12中任一項所述之感應器陣列，或如請求項13或23所述之方法，其中該些電壓控制阻抗包含複數之電晶體，例如複數之薄膜電晶體（TFTs）。
  25. 如請求項1到12中任一項所述之感應器陣列，或如請求項13或23所述之方法，其中該些電壓控制阻抗係建造在一玻璃或聚合物基板上，其中基板把該電容式感應電極跟感應到的物體分開。
  26. 一種可調整的電容式觸碰感應器，包含複數之觸碰感應像素，每個包含一電容式分電位器與一重置電壓供應器，被設置為預充電分電位器從而調整感應器的像素的靈敏度。
  27. 如請求項26所述之電容式觸碰感應器，其中該些複數之觸碰感應像素的每一個包含一感應VCI，其中該感應VCI的控制端連接至該電容式分電位器，被配置為依賴於由該電容式分電位器所提供的一指示電壓以提供一輸出信號。
  28. 如請求項26或27所述之電容式觸碰感應器，其中該些複數之觸碰感應像素的每一個包含一重置VCI，其中該重置VC的一傳導路徑係串聯連接介於該電容式分電位器與一重置電壓供應器之間以預充電該分電位器。
  29. 一種校正如請求項26所述之電容式觸碰感應器的方法，該方法包含： 施加一重置電壓到至少一像素的該分電位器以預充電該分電位器。
  30. 如請求項29所述之方法，包含基於至少以下之一以選擇該重置電壓： 該感應VCI的一接通電壓； 該感應器的一介電質觸碰屏蔽的一厚度及／或介電常數；及 該感應VCI的操作的一線性區。
  31. 如請求項29或30所述之方法，其中該至少一像素包含： 一電容式感應電極（14），用以累積一電荷以回應感應到一導電物體的接近； 一參考電容（16），與該電容式感應電極（14）串聯連接，使得回應一控制電壓，在介於該參考電容（16）及該電容式感應電極（14）之間的連接點（18）提供一指示電壓，以指出感應到該導電物體的接近。
  32. 如請求項31所述之方法，其中該至少一像素包含一重置電路以設定介於該電容式感應電極及該參考電容之間的該連接點至選定的重置電壓。
  33. 如請求項29到32中任一項所述之方法，其中該至少一像素包含如請求項1到12中任一項所述之該像素之特徵及／或其中該方法包含如請求項13到25中任一項所述之方法。
  34. 如請求項26到28中任一項所述之電容式觸碰感應器，其中該些像素包含定義於請求項1到12中任一項所述之特徵。
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