TWI790413B

TWI790413B - 用於電容式觸摸系統的遮罩體

Info

Publication number: TWI790413B
Application number: TW108147694A
Authority: TW
Inventors: 艾倫•伯特德喬恩
Original assignee: 美商瑟克公司
Priority date: 2019-01-18
Filing date: 2019-12-25
Publication date: 2023-01-21
Also published as: CN111459342A; TW202107259A

Abstract

本申請揭露觸摸感測器系統及方法。該觸摸感測器系統包括可以放置在觸控板上或非常靠近觸控板的射頻天線。觸控板感測器包括圖案化遮罩體，該圖案化遮罩體遮罩觸控板感測器免受後側信號的影響，並且具有大到足以允許射頻通過觸控板感測器的開口。

Description

用於電容式觸摸系統的遮罩體

本發明總體涉及電容式感測器，諸如觸控板以及操作方法。更具體地，本發明涉及通過觸控板能夠發射和接收射頻的系統及其方法。

觸控板通常包括在基於處理器的裝置，諸如筆記型電腦等上，以允許用戶將手指、手寫筆等用作輸入和選擇的來源。此外，基於處理器的裝置通常包括用於WiFi、藍牙、近場通信(NFC)等的射頻(例如，3MHz-30GHz)發射器、接收器、收發器等(統稱為「收發器」)。然而，電容式觸控板通常需要電遮罩體，以防止來自基於處理器的裝置的雜訊干擾正常的觸控板功能。當靠近無線電收發器時，該遮罩體可能會阻止射頻的發射和接收。

例如，觸控板可能是基於處理器的裝置(諸如膝上型電腦)的底座中的唯一開口，並且該單個開口可以用於多種目的，例如發送和接收WiFi或NFC通信。現有裝置可以將射頻天線放置在觸控板附近(例如，下方)，並且將觸控板接地平面遮罩體填充圖案(hatch)，以使某些射頻穿過遮罩體。但是，這種方法通常需要調諧天線以發射穿過遮罩體，而調諧通常很困難。此外，天線系統可能會比典型安裝浪費更多的電能，並且觸控板的性能可能仍會受到影響。另外，由於觸控板印刷電路板(PCB)中的變化影響天線諧振，上述系統可能更難以製造。現有裝置及方法還存在其它缺陷、不便以及問題。

因此，揭露的實施例解決了現有裝置及方法的上述以及其它缺點、不便和問題。所揭露的實施例包括觸摸感測器系統和方法，該觸摸感測器系統包括可以放置在觸控板上或非常靠近觸控板的射頻天線。觸控板感測器包括圖案化遮罩體，該圖案化遮罩體遮罩觸控板感測器免受後側信號的影響，並且具有大到足以允許射頻通過觸控板感測器的開口。圖案化遮罩體利用層替換典型的接地平面，該層被設計成遮罩互電容結，但使每個觸控板感測器單元的中央保持敞開狀態(以允許射頻通過)。另外，圖案化遮罩體被劃分為遮罩各個感測器結的各個單元。可以以使NFC天線的感應電流最小並且減少NFC系統的電能的圖案連接遮罩體單元。在一些情況下，徑向連接遮罩體單元可以使感應電流最小。在其它例子中，可以以其它配置連接遮罩體單元以減小感應電流。還存在其它實施例、優點和特徵。

在一些例子中，一種設備可以包括觸摸感測器；第一天線；遮罩體結構，定位在觸摸感測器和第一天線之間；以及至少一個射頻透過(radio frequency transparent)部，整合到遮罩體結構中。

遮罩體結構可以包括沉積在電絕緣材料上的金屬層，並且射頻透過部包括在金屬層中限定的開口。

觸摸感測器可以包括在第一電極和第二電極之間的互電容交叉點；射頻透過部偏離互電容交叉點。

金屬層可以與互電容交叉點重疊。

金屬層可以具有與互電容交叉點重疊的增大區域。

觸摸感測器可以包括與第一天線間隔開第一距離的第一互電容交叉點和與第一天線間隔開第二距離的第二互電容交叉點，其中第二距離比第一距離距第一天線更遠。

觸摸感測器可以包括與第一互電容交叉點重疊的遮罩體結構的第一金屬層區域，第一金屬層區域小於與第二互電容交叉點重疊的遮罩體結構的第二金屬層區域。

遮罩體結構可以進一步包括沉積在電絕緣材料上的金屬層，並且射頻透過部包括在金屬層中限定的多個遮罩體開口。

多個遮罩體開口中的至少一些可以隨著與第一天線的距離的增加而逐漸變小。

遮罩體結構可以包括第一區域和第二區域，該第一區域具有第一尺寸的第一子組遮罩體開口，該第二區域具有第二尺寸的第二子組遮罩體開口，其中第一區域比第二區域距第一天線更近，並且其中第一尺寸大於第二尺寸。在一些情況下，在整個第一區域統一使用第一尺寸，在整個第二區域統一使用第二尺寸。在其它例子中，尺寸可以在距離上從第一尺寸過渡到第二尺寸。

該裝置可以包括第二天線和整合到遮罩體結構中的第二射頻透過部，可以至少部分地根據與第二天線的接近度設計該第二射頻透過部的尺寸。可以至少部分地根據與第一天線的接近度來設計第一射頻透過部的尺寸。

在一些例子中，一種設備可以包括觸摸感測器；天線；遮罩體結構，定位在觸摸感測器和第一天線之間；以及圖案化遮罩區域，整合到遮罩體結構中。

圖案化遮罩區域可以由在導電材料中限定的開口分隔開。

圖案化遮罩區域可以被定位成遮罩觸摸感測器的互電容結，同時使至少一些觸摸感測器單元的中央敞開以允許射頻通過。

圖案化遮罩區域可以被定位成遮罩各個感測器結。

天線可以被配置成發射WiFi信號。

可以徑向連接圖案化遮罩區域。

圖案化遮罩區域可以被配置成使來自近場通信天線的感應電流最小並且減少近場通信系統的電能。

在一些例子中，設備可以包括觸摸感測器、天線、定位在觸摸感測器和天線之間的遮罩體結構、以及在遮罩體結構的導電層中限定的多個遮罩體開口，遮罩體開口大到足以允許射頻通過遮罩體結構。

導電層可以利用與觸摸感測器中的電極的柵重疊定位的多個垂直列和多個水平行限定遮罩體開口。

多個遮罩體開口可以位於觸摸感測器的靠近天線的第一區域中，並且遮罩體結構包括觸摸感測器的第二區域中的沒有遮罩體開口的固態導電層，該第二區域比第一區域與天線間隔更遠。

100:互電容感測裝置

10、26:觸控板

12、121:行電極

14:列電極

16:觸摸控制器

18:接地平面遮罩體

20:膝上型電腦

22:顯示器

24:鍵盤

28:射頻發射器

30、40、50:觸控板遮罩體

32:垂直行

34、120:水平行

36、46、56:結

38、48、58:中央

102:觸摸感測器

104:發射電極

106:感測電極

108:互電容交叉點

110:導電層

112:限定開口

114:窄截面寬度

116:圖案化遮罩區域

118:沿垂直列

200:堆疊部

202:遮罩體結構

204:基板

206:第一側

208:第一組電極

210:第二側

212:第二組電極

214:電絕緣材料

216:導電材料

218:遠側

300:第一天線

302:第二天線

303、305:邊界區域

304:第一區域

306:第二區域

308:第三區域

400:天線

1700-1702:方法

圖1描繪電容式觸控板系統的例子。

圖2描繪根據所揭露實施例的包括觸控板和射頻發射器的基於處理器的設備的例子。

圖3描繪根據所揭露實施例的觸控板遮罩體的例子。

圖4描繪根據所揭露實施例的觸控板遮罩體的例子。

圖5描繪根據所揭露實施例的觸控板遮罩體的例子。

圖6描繪根據所揭露實施例的遮罩體結構的例子。

圖7描繪根據所揭露實施例的遮罩體結構的例子。

圖8描繪根據所揭露實施例的遮罩體結構的例子。

圖9描繪根據所揭露實施例的遮罩體結構的例子。

圖10描繪根據所揭露實施例的遮罩體結構的例子。

圖11描繪根據所揭露實施例的遮罩體結構的例子。

圖12描繪根據所揭露實施例的遮罩體結構的例子。

圖13描繪根據所揭露實施例的遮罩體結構的例子。

圖14描繪根據所揭露實施例的遮罩體結構的例子。

圖15描繪根據所揭露實施例的遮罩體結構的例子。

圖16描繪根據所揭露實施例的遮罩體結構的例子。

圖17描繪根據所揭露實施例的用於發射無線信號的方法的例子。

雖然本發明內容易於有各種修改形式和替代形式，但是在圖式中通過例子的方式示出具體實施例，並且在本文將對其進行詳細描述。然而，應當理解的是，本發明的內容並不旨在限於所揭露的特定形式。相反，其意圖是涵蓋落入由所附請求項書限定的本發明的精神和範圍內的所有修改方案、等同方案和替代方案。

該描述提供了各種例子，並不旨在限制本發明的範圍、適用性或配置。相反，後續描述將向本領域具有通常知識者提供能夠實施本發明的實施例的描述。可以對元件的功能和佈置進行各種改變。

因此，各種實施例可以適當地省略、替代或添加各種過程或元件。例如，應理解的是，可以以與所描述的順序不同的循序執行所述方法，並且可以添加、省略或組合各種步驟。而且，關於一些實施例所描述的方面和元件可以在各種其它實施例中進行組合。還應理解的是，以下系統、方法、裝置和軟體可以單獨或共同地作為較大系統的元件，其中其它過程可以優先於或以其它方式修改其應用。

為了本發明的目的，術語「對準」通常是指平行、基本平行、或形成小於35.0度的角度。為了本發明的目的，術語「橫向」通常是指垂直、基本垂直、或形成55.0度至125.0度之間的角度。為了本發明的目的，術語「長度」通常是指物體的最長尺寸。為了本發明的目的，術語「寬度」通常是指物體從一側到另一側的尺寸，並且可以指穿過垂直於該物體的長度的物體測量。

為了本發明的目的，術語「電極」通常是指意在用於進行測量的電導體的一部分，並且術語「路線」和「跡線」通常是指電導體的無意進行測量的部分。為了本發明相關電路的目的，術語「線」通常是指電極和電導體的「路線」或「路徑」部分的組合。為了本發明的目的，術語「Tx」通常是指發射線，並且術語「Rx」通常是指感測線。

應理解的是，在整個文檔中術語「觸摸感測器」的使用可以與「電容式觸摸感測器」、「電容式感測器」、「電容式觸摸和接近感測器」、「接近感測器」、「觸摸和接近感測器」、「觸摸面板」、「觸控板」和「觸控式螢幕」互換使用。

還應理解的是，如在本文中所使用的，術語「垂直」、「水準」、「橫向」、「上」、「下」、「左」、「右」、「內」、「外」等可以指所揭露裝置和/或圖式中所示的元件中的特徵的相對方向或位置。例如，「上」或「最上」可以指比另一特徵更靠近頁面頂部的特徵。然而，這些術語應當廣義地解釋為包括具有諸如一下的其它方位的設備和/或元件：頂/底、上面/下面、上方/下方、上/下和左/右可以根據該方位而互換的顛倒或傾斜的方位。

本發明利用了CIRQUE®公司的觸控板技術。因此，在一定程度上理解觸控板技術的操作是有用的。CIRQUE®公司的觸控板技術是互電容感測裝置100，並且在圖1中示出例子。對於該互電容感測裝置100，使用具有行電極12和列電極14的柵的觸控板10來限定觸控板10的觸摸敏感區域。通常，觸控板被配置成適當數量(例如8×6、16×12、9×15等)的電極的矩形柵。

如圖1所示，互電容感測裝置100還包括觸摸控制器16。觸摸控制器16通常包括中央處理器(CPU)、數位訊號處理器(DSP)，包括放大器的模擬前端(AFE)、週邊介面控制器(PIC)、另一種類型的微處理器和/或它們的組合中的至少一個，並且可以利用根據可用操作模式選擇的適當電路、硬體、固件和/或軟體被實施為積體電路、現場可程式設計閘陣列(FPGA)、專用積體電路(ASIC)、邏輯門電路的組合、其它類型的數位或類比電氣設計元件或它們的組合。

通常，觸摸控制器16還包括使行電極12或列電極14交替用作驅動電極或感測電極的至少一個多工電路。可以按順序或隨機一次驅動一個驅動電極，或者以編碼的模式同時驅動所有驅動電極。諸如同時驅動和感測電極的自電容模式的其它配置也是可能的。電極也可以以非矩形陣列，例如徑向圖案、線性串等佈置。還如圖1所示，接地平面遮罩體18可以設置在電極12、14 下方，以減少雜訊或其它干擾。接地平面遮罩體18被示出為延伸在電極12、14之外僅是為了便於說明。其它配置也是可能的。

通常，不使用固定參考點進行測量。觸摸控制器16生成以各種模式直接發送到行電極12和列電極14的信號。

觸控板10不依賴於絕對電容測量來確定觸控板10表面上的手指(或手寫筆、指標或其它目標)的位置。觸控板10測量到用作感測電極的電極(例子性地示出為圖1的行電極121，但是可以是行電極12、列電極14或其它專用感測電極中的任意一個)的電荷不平衡。當在觸控板10上或附近沒有指示目標時，觸摸控制器16處於平衡狀態，並且在感測電極(例如，電極121)上沒有信號。當由於電容耦合導致手指或其它指示目標產生失衡不平衡時，則構成觸控板電極柵的多個電極12、14上發生電容的變化。所測量的是電容的變化，而不是電極12、14的絕對電容值。

圖2是根據所揭露實施例的包括觸控板26和射頻發射器28的基於處理器的裝置的示意性俯視圖。如該實施例所示，基於處理器的裝置可以是具有顯示器22、鍵盤24和觸控板26的膝上型電腦20。

再如圖所示，膝上型電腦20還可以包括射頻收發器28。在圖2的實施例中，射頻收發器28以虛線示出以指示它在觸控板26下方，然而，該位置僅僅是例子性的，並且可以使用其它位置。另外，可以使用多個射頻收發器28，或者可以使用單獨的發射器和接收器。

同樣地，正如受益於本發明的本領域普通具有通常知識者將理解的是，射頻收發器28的類型隨裝置的功能而變化。例如，對於NFC應用，射頻收發器28可以在13.5MHz的頻率範圍內操作；對於藍牙應用，射頻收發器28 可以在2.4GHz至2.5GHz的範圍內操作；並且對於WiFi應用，收發器28可以在2.4GHz、5GHz或其它頻率的範圍內操作。其它應用和頻率範圍也是可能的。

圖3是根據所揭露實施例的觸控板遮罩體30的示意性俯視圖。如本文所揭露的，實心的或填充圖案的接地平面遮罩體(例如，接地平面遮罩體18)可能干擾射頻收發器28等通常採用的較高射頻，然而，接地平面遮罩體需要遮罩觸控板免受雜訊和其它干擾的影響，以使觸控板可以正常工作。因此，觸控板遮罩體30被設計為在較高頻率(例如對於NFC，為13.5MHz；對於WiFi，為900MHz、2.4GHz、5GHz等)下具有高阻抗，並且在觸控板的工作頻率(例如100kHz至3MHz)下具有低阻抗。

在一些情況下，觸控板遮罩體30可以被構造成用作為觸摸感測器電極層(例如，電極12和14)的投影或組合的另一層代替典型的實心的或填充圖案的接地平面遮罩體18。在其它例子中，觸控板遮罩體可以具有被構造成遮罩結區域而不遮罩遠離結點的區域的形狀。在圖3所示的例子中，遮罩體材料的多個垂直行32和水平行34可被製成放置在相應電極12、14層之下。遮罩體材料可以包括銅、鋁或其它適當的遮罩體材料，並且可以蝕刻、印刷或以其他方式沉積在基板上。如圖所示，觸控板遮罩體30具體遮罩了電極(例如電極12、14)重疊的互電容結(例如結36)，但使得每個感測器單元的中央(例如中央38)敞開以允許射頻通過。另外，圖案化遮罩體被劃分為遮罩各個感測器結點的各個單元。在一些實施例中，可以連接遮罩體單元以減小來自NFC天線等的感應電流和/或使來自NFC天線等的感應電流最小，並且減少NFC系統的電能。在一些情況下，可以徑向地、垂直地連接，或以其它佈置方式連接單元以減小感應電流。圖3中針對觸控板遮罩體30示出的特定形狀和矩形柵僅是例子性的，並且可以使用其它形狀和圖案。

例如，圖4和圖5示出根據所揭露實施例的可以使用的其它例子性形狀和圖案。圖4示出具有相對較小的結46和相對較大的敞開中央48的觸控板遮罩體40的實施例，並且圖5示出具有相對較密的結56和相對較小的敞開中央58的觸控板遮罩體50的實施例。正如受益於本發明的本領域具有通常知識者將理解的是，取決於特定的基於處理器的裝置、觸控板、收發器等中所涉及的功能和頻率，可以採用其它形狀、圖案、結、敞開中央等。

圖6描繪觸摸感測器102的電極的柵的例子。在該例子中，多個發射電極104設置在基板上，並且正交佈置的感應電極106也設置在基板上。發射電極104和感測電極106彼此重疊，但是彼此電隔離，藉以形成互電容交叉點108。在一些情況下，藉由基板提供電絕緣，其中發射電極104設置在基板的第一側上，感測電極106設置在基板的第二側上。在一些情況下，當第一發射電極上的電壓改變時，與第一發射電極交叉的每個感測電極上的電容在電極相交的交叉點處改變。此外，當導電目標接近觸摸感測器時，觸摸或接近觸摸感測器的目標附近的互電容交叉點具有電容的變化。

在一些例子中，被配置成從使用者接收觸摸或接近信號的觸摸感測器的表面在前部介面表面上。觸摸感測器的表面包括靠近或在觸摸感測器的相對側或後側的遮罩體。遮罩體結構可以設置在觸摸感測器的背面和天線之間。

在圖6的例子中，遮罩體結構包括限定開口112的導電層110。由天線發射的無線信號可以穿過導電層110中限定的開口112。然而，導電層110的剩餘部分可以與發射電極104、感測電極106、在發射電極和感測電極之間的互電容交叉點108、觸摸感測器的其它部分或它們的組合重疊。在所示的例子中，導電層110包括與發射電極104對準的窄截面寬度114。在遮罩體結構的與互電容交叉點108重疊的區域處，導電層110包括形成圖案化遮罩區域116的寬度和區域，以在互電容交叉點處提供更有效的遮罩。在該例子中，圖案化遮罩區域116由窄截面寬度114沿垂直列118電連接。

圖7是描繪具有在互電容交叉點處重疊的窄截面寬度114和圖案化遮罩區域116的導電層110的例子。開口112由垂直列118之間的空間限定。在該特定例子中，感測器電極的部分未被導電層110的一部分遮罩。

在圖8的例子中，圖案化遮罩區域116徑向與附加的窄截面寬度114連接，這些寬度與感測電極重疊以形成水平行120。在該例子中，開口位於垂直列118和水平行120之間。在一些例子中，徑向連接垂直列可以使感應電流最小和/或減少為某些類型的天線發送無線信號所需的電能。

圖9描繪具有觸摸感測器102和遮罩體結構202的堆疊部200的截面圖。觸摸感測器102可以包括基板204。基板204可以是任何合適類型的基板，諸如印刷電路板、玻璃纖維、電絕緣材料、另一種類型的材料或它們的組合。第一組電極208可以沉積在基板204的第一側206上。第一組電極208可以是發射電極、感測電極或另一類型電極。第二組電極212可以沉積在基板204的與第一側206相對的第二側210上。第二組電極212可以是發射電極、感測電極或另一類型電極。在該例子中，第一組電極208和第二組電極212彼此正交。

電絕緣材料214可以與第二組電極212相鄰，並且導電材料216可以沉積在電絕緣材料214的與第二組電極212相對的遠側218上。

導電材料216可以遮罩觸摸感測器102的某些部分免受天線發射的射頻的影響。然而，導電材料216可以包括所有射頻穿過遮罩材料的開口220。

在圖9的例子中，導電材料216的與互電容交叉點重疊的寬度與第一組208中的電極一樣寬。然而，在圖10的例子中，導電材料216的寬度比電極的第一組208的寬度寬或者比互電容交叉點寬。導電材料的寬度可以取決於天線的調諧和/或其它電特性。然而，導電材料216的寬度也可以基於與天線的接近度而在整個觸摸感測器中變化。

在一些例子中，可以期望在更靠近天線的那些區域的導電材料中具有較大的開口。在這種區域中，導電材料216可以覆蓋較少的表面積，以允許開口更大，藉以為射頻通過提供更大的空間。在觸摸感測器的距離天線較遠的那些區域中，開口可以更小，導電材料216覆蓋更大的觸摸感測器表面積。

圖11描繪觸摸感測器102、第一天線300和第二天線302的例子。在該例子中，觸摸感測器102具有第一區域304、第二區域306和第三區域308。邊界區域303和305的虛線可以通常表示區域之間的邊界變化。第一區域304可以最靠近天線300、天線302，第二區域306可以次靠近天線300、302，並且第三區域308可以位於距天線300、302最遠的位置。在該例子中，第一區域304的遮罩材料中的開口可以大於其它區域中的開口，因此，遮罩材料可以覆蓋第一區域304中的較小的總表面積。在第二區域306中，遮罩材料可以覆蓋增加的表面積，藉以使得開口更小。在第三區域308中，開口可以是最小的，藉以與第二區域306中的開口相比，遮罩材料甚至覆蓋更多的表面積。在某些情況下，第三區域308中的遮罩材料可以覆蓋所有表面積而不提供開口。遮罩材料可以是結合圖3至圖10的實施例描述的導電層。

圖12描繪在觸摸感測器102的邊緣處的邊界變化曲線的例子。在該例子中，邊界變化可以位於距天線的表面或天線的有源部分預設距離處。在該例子中，天線的端部未達到觸摸感測器102的端部，藉以允許觸摸感測器102的第二區域306和第三區域308具有更大的面積。

在圖13的例子中，僅描繪與觸摸感測器102相鄰的單個天線400。在該例子中，天線400位於沿觸摸感測器102的長度的部分處。在該例子中，第一區域304的邊界可以減小，而第二區域306和第三區域308的區域可以增大。

觸摸感測器102可以包括具有不同數量的遮罩材料的任意合適數量的區域。例如，圖14描繪觸摸感測器102可以包括多於四個的區域304、306、308、310，但是在其它實施例中包括更多的區域。在一些例子中，可以僅存在具有不同數量遮罩體的兩個區域。

此外，具有不同數量的遮罩體的那些區域的幾何形狀可以具有不同的表面積。在圖15的例子中，區域之間的邊界區域303、305是不規則的。在該例子中，邊界區域303、305可以被成型為適應每個天線的不同特性。例如，根據第一天線300的電特性，可以期望第一區域304具有更大的面積，而由於第二天線的電特性，可以期望第一區域304具有更小的面積。因此，不同區域的幾何形狀可以包括在觸摸感測器102的一側上具有比另一側上更小的面積。

圖16描繪，根據第一天線300的電特性，遮罩體的數量包括具有較少遮罩體的較大區域，但是更快速地過渡至具有更多遮罩體的第二區域306的例子。另一方面，第二天線302的電特性可以期望具有靠近第二天線的較少遮罩體的較小面積，並且具有更長的到遮罩體中沒有開口的區域的過渡區域。雖然這些例子描繪了具有遮罩體數量不同的特定配置的觸摸感測器，但是根據本文所描述的原理，可以使用遮罩體數量不同的區域的不同尺寸和幾何形狀的任何佈置。

圖17描繪發射信號的方法1700的例子。該方法1700可以基於圖1至圖16所描述的裝置、模組和原理來執行。在該例子中，方法17包括通過觸摸感測器的遮罩體結構發射1702無線信號，其中該遮罩體結構包括導電層中的至少一個開口，該開口大到足以使無線信號通過。

在一些例子中，無線信號是WiFi信號、藍牙信號、近場通信信號、具有另一射頻的無線信號或它們的組合。具有觸控板的裝置可以是膝上型電腦、臺式電腦、用於向計算裝置或雲計算裝置提供輸入的外部板、計算裝置、聯網裝置、電子平板、移動設備、個人數位助理、控制台、遊戲裝置、平板、顯示器、電視、另一種類型的設備或它們的組合。

應當注意的是，以上討論的方法、系統和設備僅旨在作為例子。必須強調的是，各種實施例可以適當地省略、替代或添加各種過程或元件。例如，應當理解的是，在替代實施例中，可以以與所描述的順序不同的循序執行所述方法，並且可以添加、省略或組合各個步驟。而且，關於某些實施例描述的特徵可以在各種其它實施例中組合。實施例的不同方面和元件可以以類似方式組合。而且，應當強調的是，技術在發展，因此，許多元件本質上是例子性的，不應解釋為限制本發明的範圍。

說明書中給出了具體細節以提供對實施例的透徹理解。然而，本領域的普通具有通常知識者將理解的是，可以在沒有這些具體細節的情況下實踐實施例。例如，在沒有不必要的細節的情況下已經示出了公知的電路、過程、演算法、結構和技術，以避免使實施例晦澀難懂。

另外，應當注意的是，實施例可以被描述為描繪流程圖或框圖的過程。儘管每個操作都可以被描述為順序過程，但是許多操作可以並行或同時執行。另外，可以重新排列操作的順序。一個過程可能具有圖中未包括的其它步驟。

雖然描述了一些實施例，但本領域具有通常知識者將認識到的是，在不脫離本發明的精神的情況下，可以使用各種修改方案、替代方案以及等同方案。例如，以上元件可以僅是較大系統的元件，其中其它規則可以優先於或修改本發明的應用。同樣，在考慮以上元件之前、期間或之後可以採取許多步驟。因此，以上描述不應視為限制本發明的範圍。

100:互電容感測裝置

10:觸控板

12、121:行電極

14:列電極

16:觸摸控制器

18:接地平面遮罩體

Claims

一種設備，包括：觸摸感測器；第一天線；遮罩體結構，定位在靠近該觸摸感測器和該第一天線處，使得該遮罩體結構遮罩該觸摸感測器的一部分；以及至少一個射頻透過部，整合到該遮罩體結構中，其中該射頻透過部允許射頻穿過該遮罩體結構和該觸摸感測器。
根據請求項1所述之設備，其中該遮罩體結構進一步包括沉積在電絕緣材料上的金屬層，並且射頻透過部包括在該金屬層中限定的開口，允許射頻穿過該觸摸感測器的感測器單元的中央。
根據請求項2所述之設備，其中該觸摸感測器包括在第一電極和第二電極之間的互電容交叉點；並且該射頻透過部偏離該互電容交叉點。
根據請求項3所述之設備，其中該金屬層遮罩該互電容交叉點和該觸摸感測器的電極，允許該射頻穿過該觸摸感測器的電極之間的開口。
根據請求項4所述之設備，其中該金屬層具有與該互電容交叉點重疊的增大區域。
根據請求項2所述之設備，其中該觸摸感測器進一步包括：第一互電容交叉點，與該第一天線間隔開第一距離；以及第二互電容交叉點，與該第一天線間隔開第二距離，其中該第二距離比該第一距離距該第一天線更遠；其中與該第一互電容交叉點重疊的該遮罩體結構的第一金屬層區域小於與該第二互電容交叉點重疊的該遮罩體結構的第二金屬層區域。
根據請求項1所述之設備，其中該遮罩體結構進一步包括沉積在電絕緣材料上的金屬層，並且該射頻透過部包括在該金屬層中限定的複數個遮罩體開口。
根據請求項7所述之設備，其中該些遮罩體開口中的至少一些隨著與該第一天線的距離增加而逐漸變小。
根據請求項7所述之設備，其中該遮罩體結構包括第一區域和第二區域，該第一區域具有第一尺寸的第一子組遮罩體開口，該第二區域具有第二尺寸的第二子組遮罩體開口，其中該第一區域比該第二區域更靠近該第一天線，並且其中該第一尺寸大於該第二尺寸。
根據請求項1所述之設備，進一步包括：第二天線；第二射頻透過部，整合到該遮罩體結構中，至少部分地根據與該第二天線的接近度設計該第二射頻透過部的尺寸；並且其中至少部分地根據與該第一天線的接近度設計該第一射頻透過部的尺寸。
一種設備，包括：觸摸感測器；天線；遮罩體結構，定位在該觸摸感測器和該天線之間；以及圖案化遮罩區域，整合到該遮罩體結構中，其中該圖案化遮罩區域包括射頻透過部，允許射頻穿過該遮罩體結構和該觸摸感測器。
根據請求項11所述的設備，其中該圖案化遮罩區域由導電材料中限定的開口分隔開。
根據請求項11所述之設備，其中該圖案化遮罩區域被定位成遮罩該觸摸感測器的互電容結，同時使至少一些觸摸感測器單元的中央敞開以允許射頻通過該至少一些觸摸感測器單元的中央。
根據請求項13所述之設備，其中該圖案化遮罩區域被定位成遮罩各個感測器結。
根據請求項11所述之設備，其中該天線被配置成發射WiFi信號。
根據請求項11所述之設備，其中該圖案化遮罩區域被徑向連接。
根據請求項11所述之設備，其中該圖案化遮罩區域被配置成使來自近場通信天線的感應電流最小並且減少近場通信系統的電能。
一種設備，包括：觸摸感測器；天線；遮罩體結構，定位在該觸摸感測器和該天線之間；以及複數個遮罩體開口，限定在該遮罩體結構的導電層中，並且該些遮罩體開口大到足以允許射頻穿過該遮罩體結構和該觸摸感測器的一部分。
根據請求項18所述之設備，其中該導電層利用與該觸摸感測器中的電極的柵重疊的複數個垂直列和複數個水平行限定該遮罩體開口。
根據請求項18所述之設備，其中該些遮罩體開口位於該觸摸感測器的靠近該天線的第一區域中，並且該遮罩體結構包括該觸摸感測器的第二區域中的沒有該遮罩體開口的固態導電層，該第二區域比該第一區域與該天線間隔更遠。