电容传感器

文档序号:1936631 发布日期:2021-12-07 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 电容传感器 (Capacitive sensor ) 是由 山本和央 李京浩 于 2021-06-03 设计创作,主要内容包括:电容传感器。本发明增加了导体沉积物造成检测电极与驱动电极之间的电容变化的可能性。电容传感器(S1)包括基板(100)、检测电极(200)、驱动电极(300)和控制器(500)。基板的一个或多个层(110)包括第一面(110a)和第二面(110b)。检测电极包括在第一面上以分隔开的间隔排列的多条第一检测线(210)。驱动电极包括多条第一驱动线(310),各第一驱动线位于第一面或第二面中的一个上的相邻两条第一检测线之间。控制器被配置为使检测电极充电和放电,并向驱动电极(300)供应驱动脉冲。控制器(500)还被配置为基于检测电极(200)与检测目标之间的第一电容的变化以及检测电极(200)与驱动电极(300)之间的第二电容的变化来检测检测目标。(A capacitive sensor. The present invention increases the likelihood that the conductor deposits cause a change in capacitance between the sensing electrode and the drive electrode. The capacitive sensor (S1) includes a substrate (100), a detection electrode (200), a drive electrode (300), and a controller (500). The one or more layers (110) of the substrate include a first side (110a) and a second side (110 b). The sensing electrode includes a plurality of first sensing lines (210) arranged at spaced intervals on the first face. The driving electrode includes a plurality of first driving lines (310), each of which is positioned between adjacent two first sensing lines on one of the first or second faces. The controller is configured to charge and discharge the detection electrode and supply a driving pulse to the driving electrode (300). The controller (500) is further configured to detect the detection target based on a change in a first capacitance between the detection electrode (200) and the detection target and a change in a second capacitance between the detection electrode (200) and the drive electrode (300).)

电容传感器

技术领域

本发明涉及电容传感器。

背景技术

JP 2019-29166 A描述了常规的电容传感器。该电容传感器包括检测电极、驱动电极、电路板和控制器。检测电极和驱动电极可以被配置为使得检测电极和驱动电极并排布置在电路板的一个面上,使得检测电极设置在电路板的一个面上并且驱动电极包围电路板的该面上的检测电极,或者使得检测电极设置在电路板的一个面上而驱动电极设置在电路板的另一个面上并与检测电极交叠。

控制器被配置为执行自电容感测、互电容感测以及组合了自电容感测与互电容感测的组合电容感测,以便确定检测目标(即,人体)是否触摸到了检测面。

在自电容感测中,控制器将检测电极激活并将驱动电极去激活。在该状态下,当检测目标与检测面接触并接近检测电极时,检测电极与检测目标之间的第一电容发生变化。基于第一电容的变化,控制器检测检测目标的触摸。

在互电容感测中,控制器将检测电极去激活并将驱动电极激活,从而导致驱动电极与检测电极之间静电耦合(electrostatic coupling)。在该状态下,当检测目标与检测面接触并接近驱动电极和检测电极时,驱动电极与检测电极之间的第二电容发生变化。基于第二电容的变化,控制器检测检测目标的触摸。

在组合电容感测中,控制器将检测电极和驱动电极激活。在该状态下,当检测目标与检测面接触并接近驱动电极和检测电极时,检测电极与检测目标之间的第一电容发生变化并且驱动电极与检测电极之间的第二电容发生变化。基于第一电容和第二电容的变化,控制器检测检测目标的触摸。

将检测目标与检测面接触并存在于检测电极和驱动电极附近的情况与在检测面上以及检测电极和驱动电极附近存在诸如水这样的导体沉积物的情况进行比较,第一电容以类似的方式变化,但第二电容以不同的方式变化。因此,控制器可以基于通过组合电容感测得到的第一电容和第二电容的变化来检测检测目标的触摸,从而将其与导体沉积物区分开。

发明内容

技术问题

如上所述,检测电极和驱动电极并排布置,驱动电极包围检测电极,或者检测电极与检测电极交叠。在这些情况中的任一种情况下,如果导体沉积物粘附到检测面从而例如位于检测电极的中央部分上方,则导体沉积物远离驱动电极定位。由于存在导体沉积物,该布置可以改变导体沉积物与检测电极之间的电容,但不改变检测电极与驱动电极之间的电容。在这种情况下,控制器可以仅基于第一电容的变化而错误地将导体沉积物检测为检测目标。

本发明提供了增加了导体沉积物造成检测电极与驱动电极之间的电容变化的可能性的电容传感器。

问题的解决方案

为了解决以上问题,本发明的一种电容传感器包括基板、检测电极、驱动电极和控制器。所述基板包括一个或多个层。所述一个或多个层包括在第一方向上彼此不同的第一面和第二面。所述层或每个层是绝缘的。第一方向是所述基板的厚度方向。所述检测电极包括多条第一检测线,所述第一检测线彼此电连接并以分隔开的间隔在所述第一面上排列。所述驱动电极包括彼此电连接的多条第一驱动线。每条所述第一驱动线布置在所述第一面和所述第二面中的一个上,从而当从所述第一方向上的一侧观察时位于相邻两条所述第一检测线之间。所述控制器被配置为使所述检测电极充电和放电,并向所述驱动电极供应驱动脉冲。当在所述检测电极充电和放电的同时检测目标接近所述检测电极时,所述接近造成所述检测电极与所述检测目标之间的第一电容发生变化。当在向所述驱动电极供应驱动脉冲的同时所述检测目标接近所述检测电极和所述驱动电极时,所述接近造成所述检测电极与所述驱动电极之间的第二电容发生变化。所述控制器还被配置为基于所述第一电容与所述第二电容的变化来检测所述检测目标。

在该方面的电容传感器中,所述驱动电极的每条第一驱动线位于相邻的所述第一检测线之间。因此,导体沉积物相对于至少一条第一驱动线和与其相邻的第一检测线基本上位于Z方向侧,使得可以改变在至少一条第一驱动线和与其相邻的第一检测线之间形成的第二电容中的互电容。因此,增加了第二电容因导体沉积物而变化的可能性,并且降低了控制器错误地将导体沉积物检测为检测目标的可能性。

所述检测电极还可以包括与所述第一检测线电连接的至少一条第二检测线。所述至少一条第二检测线可以布置在所述第一面和所述第二面中的一个上。

所述驱动电极还可以包括与所述第一驱动线电连接的至少一条第二驱动线。所述至少一条第二驱动线可以布置在所述第一面和所述第二面中的一个上。

所述第一检测线可以在第二方向上延伸并可以在第三方向上以分隔开的间隔排列。所述第二方向可以与所述第一方向基本上正交,所述第三方向可以与所述第一方向基本上正交并与所述第二方向相交。所述至少一条第二检测线可以在所述第三方向上延伸并可以在所述第一面上与所述第一检测线相交。所述至少一条第二检测线可以包括多条第二检测线。在这种情况下,所述第二检测线可以在所述第二方向上以分隔开的间隔布置在所述第一面上并可以与所述第一检测线相交。

所述第一驱动线可以在所述第二方向上延伸并可以在所述第三方向上以分隔开的间隔布置在所述第二面上。所述至少一条第二驱动线可以在所述第三方向上延伸。所述至少一条第二驱动线可以包括多条第二驱动线。

在所述至少一条第二检测线包括多条第二检测线并且所述至少一条第二驱动线包括多条第二驱动线的情况下,每条所述第二驱动线可以布置在所述第二面上,从而当从所述第一方向上的一侧观察时位于相邻两条所述第二检测线之间并与所述第一驱动线相交。

所述驱动电极还可以包括与所述第一驱动线和所述至少一条第二驱动线电连接的至少一条第三驱动线。所述至少一条第三驱动线可以布置在所述第二面上,从而沿着至少一条所述第一检测线延伸,并当从所述第一方向上的一侧观察时与至少一条所述第一检测线交叠。

所述驱动电极还可以包括与所述第一驱动线、所述至少一条第二驱动线和所述至少一条第三驱动线电连接的至少一条第四驱动线。在这种情况下,所述至少一条第二检测线可以布置在所述第一面上。所述至少一条第四驱动线可以布置在所述第二面上,从而当从所述第一方向上的一侧观察时与所述至少一条第二检测线中的至少一条交叠。

所述至少一条第三驱动线可以包括多条第三驱动线。所述第三驱动线可以布置在所述第二面上,从而当从所述第一方向上的一侧观察时与对应的所述第一检测线交叠。所述第三驱动线与所述第一驱动线可以在其排列方向上交替地布置。

在所述至少一条第二检测线包括多条第二检测线的情况下,所述至少一条第四驱动线可以包括多条第四驱动线。所述第四驱动线可以布置在所述第二面上,从而当从所述第一方向上的一侧观察时与对应的所述第二检测线交叠。所述第四驱动线与所述第二驱动线可以在其排列方向上交替地布置。

在所述第一检测线在所述第二方向上延伸并且在所述第三方向上以分隔开的间隔排列的情况下,每条所述第一检测线可以包括在所述第二方向上的一侧的第一端部和在所述第二方向上的另一侧的第二端部。所述第一检测线可以包括在所述第三方向的一侧的第一检测线以及在所述第三方向的另一侧的第一检测线,在所述第三方向的一侧的第一检测线可以是所述第一检测线当中的位于所述第三方向的最一侧的一条,在所述第三方向的另一侧的第一检测线可以是第一检测线当中的位于所述第三方向的最另一侧的一条。

所述至少一条第二检测线可以包括布置在所述第一面上的一对第二检测线。所述第二检测线可以包括一条第二检测线和另一条第二检测线,所述一条第二检测线可以联接到各所述第一检测线的第一端部,所述另一条第二检测线可以联接到所述第一检测线的第二端部。

所述至少一条第二驱动线可以包括具有环状或部分不连续环状并设置在所述基板的所述第二面上的主体。所述主体可以包括作为所述主体的内周缘部分的第一部分。所述主体的所述第一部分可以被定位成当从所述第一方向上的一侧观察时与所述第三方向上的一侧的第一检测线、所述第三方向上的另一侧的第一检测线和所述一对第二检测线交叠。

所述第一驱动线可以各自具有在所述第二方向上的一侧的第一端部和在所述第二方向上的另一侧的第二端部,

所述至少一条第二驱动线还可以包括多个第一连接部分和多个第二连接部分。在所述第一驱动线布置在所述第一面上的情况下,每个所述第一连接部分可以在所述第二面上从所述主体的所述第一部分延伸到相对于对应一条所述第一驱动线的第一端部在所述第一方向上的另一侧的位置,并且所述第一连接部分中的每个的远端可以经由所述基板的穿通孔电极连接到对应的所述第一驱动线的第一端部。每个所述第二连接部分可以在所述第二面上从所述主体的第一部分延伸到相对于对应一条所述第一驱动线的第二端部在所述第一方向上的另一侧的位置,并且每个所述第二连接部分的远端可以经由所述基板的另一穿通孔电极连接到对应的所述第一驱动线的第二端部。可以省去所述第一连接部分和所述第二连接部分,在这种情况下,所述第一驱动线可以在所述第二面上从所述主体的第一部分的所述第二方向上的一侧的一部分延伸到所述主体的第一部分的所述第一方向上的另一侧的一部分。

在所述至少一条第二检测线包括多条第二检测线的情况下,所述第一检测线和所述第二检测线可以相互相交,从而在所述第一面上形成网格图案,并且可以在其相交处相互电连接。当从所述第一方向上的一侧观察时,由所述第一检测线和所述第二检测线构成的网格可以具有多个第一间隙,每个所述第一间隙包括四个空间(space)。在这种情况下,每个所述第一间隙的所述四个空间可以由相邻两条所述第一检测线、与所述相邻两条第一检测线相交的相邻两条所述第二检测线、位于相邻两条所述第一检测线之间的一条所述第一驱动线以及位于相邻两条所述第二检测线之间的一条所述第二驱动线限定。另选地,所述第一驱动线和所述第二驱动线可以相互相交从而在所述第一面上形成网格图案,并可以在其相交处相互电连接,当从所述第一方向上的一侧观察时,由所述第一驱动线和所述第二驱动线构成的所述网格可以具有多个第三间隙,每个所述第三间隙包括四个空间。

所述检测电极还可以包括第三检测线。所述第三检测线可以具有环状或部分不连续环状,可以布置在所述第一面上从而包围至少所述第一检测线,并可以联接到所述第一检测线的纵向方向上的相对端部。在所述至少一条第二检测线设置在所述第一面上的情况下,所述第三检测线可以布置在所述第一面上,从而包围至少所述第一检测线和至少所述第二检测线,并且可以联接到所述第一检测线的纵向方向上的相对端部以及所述第二检测线的纵向方向上的相对端部。

所述基板的层还可以包括第三面。所述第三面可以在所述第一方向上与所述第一面和所述第二面不同,并相对于所述第二面布置在所述第一方向上的另一侧。

以上方面中的任一个的电容传感器还可以包括地电极。所述地电极可以包括在所述第三面上的多条第一地线和/至少一条第二地线。所述第一地线可以被布置成当从所述第一方向上的一侧观察时与相应的所述第一检测线或相应的所述第一驱动线交叠。所述至少一条第二地线可以布置在所述第三面上,从而当从所述第一方向上的一侧观察时与所述至少一条第二检测线交叠。所述至少一条第二地线可以包括多条第二地线。所述第二地线可以被布置成当从所述第一方向上的一侧观察时与相应的所述第二检测线或相应的所述第二驱动线交叠。

在设置了所述第一地线和所述第二地线的情况下,所述第一地线和所述第二地线可以相互相交,从而在所述第三面上形成网格图案并可以在其相交处相互电连接。

由所述第一地线和所述第二地线构成的所述网格具有多个间隙,所述多个间隙是多个间隔。每个所述间隔由相邻两条所述第一地线和与相邻两条所述第一地线相交的相邻两条所述第二地线限定,并且相对于所述四个空间位于所述第一方向上的另一侧。

在相邻两条所述第一检测线和位于相邻两条所述第一检测线之间的一条所述第一驱动线之间可以设置两个空间。另选地,当从所述第一方向上的一侧观察时,在相邻两条所述第一驱动线和位于相邻两条所述第一驱动线之间的一条所述第一检测线之间可以设置两个空间。

可以在相邻两条所述第一地线之间设置间隔,所述间隔可以相对于所述两个空间位于所述第一方向上的另一侧。

所述检测电极还可以包括具有环状或部分不连续环状的第五驱动线。在设置了所述第三检测线的情况下,第五驱动线可以布置在所述第一面上,从而包围所述第三检测线。在没有设置所述第三检测线的情况下,所述第五驱动线可以设置在所述第一面上,从而包围至少第一检测线。

所述地电极可以包括具有环状或部分不连续环状的第三地线。所述第三地线可以设置在所述第一面上,从而包围所述第五驱动线。第三地线可以设置在所述第一面上,从而不包围所述第五驱动线而是包围所述第一检测线、所述第二检测线和/或所述第三检测线。

所述地电极还可以包括与所述第一地线电连接的至少一条第四地线。所述至少一条第四地线可以布置在所述第三面上,从而当从所述第一方向上的一侧观察时与至少一条所述第一驱动线交叠。所述第四地线或每条所述第四地线可以位于相邻两条所述第一地线之间,使所述第四地线或每条所述第四地线与相邻两条所述第一地线之间有间隔,在这种情况下,所述间隔可以相对于所述空间位于所述第一方向上的另一侧。

所述至少一条第四地线可以包括多条第四地线。所述第四地线可以布置在所述第三面上,从而当从所述第一方向上的一侧观察时与相应的所述第一驱动线交叠。

所述地电极可以包括多条第六地线和多条第七地线。所述第六地线和所述第七地线可以相互相交从而在所述第三面上形成网格图案,并可以在其相交处相互电连接。所述第六地线可以包括多条第一地线。所述第六地线还可以包括多条第四地线。

由所述第六地线和所述第七地线构成的所述网格可以具有多个间隙,所述多个间隙为多个间隔。所述间隔可以包括位于相邻两条所述第一地线和所述第四地线之间并相对于所述空间位于所述第一方向上的另一侧的多个间隔。

所述检测电极还可以包括多条第四检测线。在所述第一驱动线布置在所述第一面上的情况下,所述第四检测线可以布置在所述第二面上,从而当从所述第一方向上的一侧观察时与相应的所述第一驱动线交叠。

所述检测电极还可以包括与所述第一检测线、所述至少一条第二检测线和所述第四检测线电连接的至少一条第五检测线。所述至少一条第五检测线可以在所述第二面上与所述第四检测线相交。

附图说明

图1A是根据本发明的第一实施方式的电容传感器的示意性平面图(其中,电容传感器的基板被示出为透明的),示出了检测电极、驱动电极与地电极之间的叠加关系。

图1B是第一实施方式的电容传感器的示意性底视图(其中,电容传感器的基板被示出为透明的),示出了检测电极、驱动电极与地电极之间的叠加关系。

图1C是说明了第一实施方式的电容传感器的检测电极、驱动电极与控制器之间的关系的示图。

图2A是第一实施方式的电容传感器的沿着图1A中的线2A-2A截取的截面图。

图2B是第一实施方式的电容传感器的沿着图1A中的线2B-2B截取的截面图。

图2C是第一实施方式的电容传感器的沿着图1A中的线2C-2C截取的截面图。

图2D是第一实施方式的电容传感器的沿着图1A中的线2D-2D截取的截面图。

图3A是示出了第一实施方式的电容传感器的基板的第一面上的检测电极的第一检测线至第三检测线和驱动电极的第五驱动线的相对位置的示意性平面图。

图3B是示出了第一实施方式的电容传感器的基板的第二面上的驱动电极的第一驱动线至第四驱动线的相对位置的示意性平面图。

图3C是示出了第一实施方式的电容传感器的基板的第三面上的地电极的第一地线和第二地线的相对位置的示意性平面图。

图4A是第一实施方式的电容传感器的第一变形形式的示意性平面图(其中,电容传感器的基板被示出为透明的),示出了检测电极、驱动电极与地电极之间的叠加关系。

图4B是第一变形形式的电容传感器的示意性底视图(其中,电容传感器的基板被示出为透明的),示出了检测电极、驱动电极与地电极之间的叠加关系。

图5A是第一变形形式的电容传感器的沿着图4A中的线5A-5A截取的截面图。

图5B是第一变形形式的电容传感器的沿着图4A中的线5B-5B截取的截面图。

图5C是第一变形形式的电容传感器的沿着图4A中的线5C-5C截取的截面图。

图5D是第一变形形式的电容传感器的沿着图4A中的线5D-5D截取的截面图。

图6A是示出了第一变形形式的电容传感器的基板的第一面上的检测电极的第一检测线至第三检测线和驱动电极的第五驱动线的相对位置的示意性平面图。

图6B是示出了第一变形形式的电容传感器的基板的第二面上的驱动电极的第一驱动线和第二驱动线的相对位置的示意性平面图。

图6C是示出了第一变形形式的电容传感器的基板的第三面上的地电极的第一地线和和第二地线的相对位置的示意性平面图。

图7A是第一实施方式的电容传感器的第二变形形式的示意性平面图(其中,电容传感器的基板被示出为透明的),示出了检测电极、驱动电极与地电极之间的叠加关系。

图7B是第二变形形式的电容传感器的示意性平面图,示出了基板的第一面上检测电极的第一检测线和第二检测线、驱动电极的第五驱动线和地电极的第三地线之间的位置关系。

图8A是第一实施方式的电容传感器的第三变形形式的示意性平面图,示出了电容传感器的基板的第一面上的第一检测线和第二检测线与基板的第二面上的第一驱动线和第二驱动线之间的位置关系。

图8B是第一实施方式的电容传感器的第四变形形式的示意性平面图,示出了电容传感器的基板的第一面上的第一检测线和第二检测线以及第一驱动线与基板的第二面上的第二驱动线之间的位置关系。

图8C是第一实施方式的电容传感器的第五变形形式的示意性平面图,示出了电容传感器的基板的第一面上的第一检测线和第二检测线以及第二驱动线与基板的第二面上的第一驱动线之间的位置关系。

图8D是第一实施方式的电容传感器的第六变形形式的示意性平面图,示出了电容传感器的基板的第一面上的第一检测线和第二检测线与第一驱动线和第二驱动线之间的位置关系。

图8E是第一实施方式的电容传感器的第七变形形式的示意性平面图,示出了电容传感器的基板的第一面上的第一检测线以及第一驱动线和第二驱动线与基板的第二面上的第一检测线之间的位置关系。

图8F是第一实施方式的电容传感器的第八变形形式的示意性平面图,示出了电容传感器的基板的第一面上的第一检测线和第二驱动线与基板的第二面上的第二检测线和第一驱动线之间的位置关系。

图8G是第一实施方式的电容传感器的第九变形形式的示意性平面图,示出了电容传感器的基板的第一面上的第一检测线和第一驱动线与基板的第二面上的第二检测线和第二驱动线之间的位置关系。

图8H是第一实施方式的电容传感器的第十变形形式的示意性平面图,示出了电容传感器的基板的第一面上的第一检测线与基板的第二面上的第二检测线以及第一驱动线和第二驱动线之间的位置关系。

图9A是根据本发明的第二实施方式的电容传感器的示意性平面图(其中,电容传感器的基板被示出为透明的),示出了检测电极、驱动电极与地电极之间的叠加关系。

图9B是第二实施方式的电容传感器的示意性底视图(其中,电容传感器的基板被示出为透明的),示出了检测电极、驱动电极与地电极之间的叠加关系。

图10A是第二实施方式的电容传感器的沿着图9A中的线10A-10A截取的截面图。

图10B是第二实施方式的电容传感器的沿着图9A中的线10B-10B截取的截面图。

图10C是第二实施方式的电容传感器的沿着图9A中的线10C-10C截取的截面图。

图10D是第二实施方式的电容传感器的沿着图9A中的线10D-10D截取的截面图。

图11A是示出了第二实施方式的电容传感器的基板的第一面上的检测电极的第一检测线和第二检测线和驱动电极的第一驱动线和第五驱动线的相对位置的示意性平面图。

图11B是示出了第二实施方式的电容传感器的基板的第二面上的驱动电极的第二驱动线和第三驱动线的相对位置的示意性平面图。

图11C是示出了第二实施方式的电容传感器的基板的第三面上的地电极的第一地线和第二地线以及第四地线和第五地线的相对位置的示意性平面图。

图12A是根据本发明的第三实施方式的电容传感器的示意性平面图(其中,电容传感器的基板被示出为透明的),示出了检测电极与驱动电极之间的叠加关系。

图12B是第三实施方式的电容传感器的示意性底视图(其中,电容传感器的基板被示出为透明的),示出了检测电极与驱动电极之间的叠加关系。

图13A是第三实施方式的电容传感器的沿着图12A中的线13A-13A截取的截面图。

图13B是第三实施方式的电容传感器的沿着图12A中的线13B-13B截取的截面图。

图13C是第三实施方式的电容传感器的沿着图12A中的线13C-13C截取的截面图。

图13D是第三实施方式的电容传感器的沿着图12A中的线13D-13D截取的截面图。

图14A是示出了第三实施方式的电容传感器的基板的第一面上的检测电极的第一检测线和第二检测线和驱动电极的第一驱动线和第五驱动线的相对位置的示意性平面图。

图14B是示出了第三实施方式的电容传感器的基板的第二面上的检测电极的第四检测线和第五检测线和驱动电极的第三驱动线和第四驱动线的相对位置的示意性平面图。

图15A是根据本发明的第四实施方式的电容传感器的示意性平面图(其中,电容传感器的基板被示出为透明的),示出了检测电极、驱动电极与地电极之间的叠加关系。

图15B是第四实施方式的电容传感器的示意性底视图(其中,电容传感器的基板被示出为透明的),示出了检测电极、驱动电极与地电极之间的叠加关系。

参考符号列表

S1、S2、S3、S4:电容传感器

100:基板

110:层;110a:第一面;110b:第二面;110c:第三面;130至140:穿通孔电极

200、200’、200”:检测电极

210:第一检测线;220:第二检测线;230:第三检测线;240:第四检测线;250:第五检测线

300、300’、300”:驱动电极

310:第一驱动线;320:第二驱动线;330:第三驱动线;340:第四驱动线;350:第五驱动线;360:第六驱动线

400、400':地电极

410:第一地线;420:第二地线;430:第三地线;440:第四地线;450:第五地线;460:第六地线;470:第七地线

500:控制器

510:模数转换器(ADC);520:I/O端口;530至550:外部引脚;CADC:内部电容器;CRX:外部电容器

具体实施方式

下文中,将描述本发明的第一实施方式、第二实施方式和第三实施方式及其变形形式。应该注意,实施方式的部件和后面描述的变形形式可以被相互组合,只要不存在矛盾即可。还应该注意,在后面描述的实施方式和变形形式的各方面,构成各部件的材料、形状、尺寸、数量、布置等仅仅是示例,并且可以按任何方式设计和修改,只要实现相同的功能即可。

第一实施方式

下文中,参考图1A至图8H描述根据本发明多个实施方式的电容传感器S1(可以被简称为传感器S1),该多个实施方式包括第一实施方式及其变形形式。图1A至图3C示出了第一实施方式的传感器S1。图4A至图6C示出了第一实施方式的传感器S1的第一变形形式。图7A和图7B示出了第一实施方式的传感器S1的第二变形形式。图8A至图8H示出了第一实施方式的传感器S1的第三变形形式至第十变形形式。图2A至图2D和图5A至图5D指示Z-Z'方向(第一方向)。Z-Z'方向对应于传感器S1的基板100的厚度方向,并包括Z方向(第一方向上的一侧)和Z'方向(第一方向上的另一侧)。图1A、图1B、图3A至图3C、图4A、图4B和图6A至图8H示出了Y-Y'方向(第二方向)和X-X'方向(第三方向)。Y-Y'和X-X'方向与Z-Z'方向基本上正交。Y-Y'方向包括Y方向(第二方向上的一侧)和Y'方向(第二方向上的另一侧)。X-X'方向只需要与Y-Y'方向交叉,并可以与Y-Y'方向基本上正交。X-X'方向包括X方向(第三方向上的一侧)和X'方向(第三方向上的另一侧)。

传感器S1被配置为检测诸如用户手指这样的检测目标从Z方向侧对检测面的触摸,从而将检测目标与可以粘附到检测面的诸如水这样的导体沉积物区分开。在使用时,传感器S1被容纳在车辆或电子设备的壳体中。检测面可以相对于传感器S1在Z方向侧设置在壳体中。另选地,检测面可以是基板100的最Z方向侧的面。本文中将对这两个检测面进行描述,而不对它们进行区分,但应该注意,检测面可以如上所述地设置在壳体中,即,可以不是传感器S1的构成。

传感器S1包括以上提到的基板100。基板100包括至少一个层110。该层110或每个层110是绝缘的。在至少一个层110包括单个层110(未示出)的情况下,基板100由层110构成。在这种情况下,层110例如由单相板或合成树脂膜构成。在至少一个层110包括多个层110的情况下(参见图2A至图2D和图5A至图5D),基板100由沿Z-Z'方向上层压的多个层110构成。在这种情况下,基板100例如由多层板或多层膜构成,并且多个层110由多层板的在Z-Z'方向上层压的多个层构成,或者另选地,由多层膜的在Z-Z'方向上层压的多个合成树脂膜构成。合成树脂膜例如由以下材料中的一种制成或多种材料选自以下材料或其混合物的聚合物合金制成:聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、环烯烃共聚物(COC)、环烯烃聚合物(COP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚丙烯(PP)。基板100可以是平坦的,或者可以部分或全部弯曲以形成曲面。

一个或多个层110具有第一面110a和第二面110b。该层110或每个层110具有在Z方向侧的面和在Z'方向侧的面。第一面110a是一个或多个层110的Z方向侧和Z'方向侧的面中的一个面。第二面110b是一个或多个层110的Z方向侧和Z'方向侧的面中的与第一面110a不同的一个面。第二面110b可以是一个或多个层110的Z方向侧和Z'方向侧的面中的相对于第一面110a位于Z'方向侧的一个面。一个或多个层110还可以包括多个穿通孔电极(未示出)。可以省略多个穿通孔电极。

在至少一个层110包括多个层110的情况下,除了第一面110a和第二面110b之外,层110还可以包括第三面110c。第三面110c是与第一面110a和第二面110b不同并相对于第一面110a和第二面110b位于Z'方向侧的面中的一个面。

传感器S1还包括检测电极200。检测电极200起到用于自电容感测的检测电极和用于互电容感测的检测电极的双重功能。检测电极200包括彼此电连接的多条第一检测线210。第一检测线210由导电材料制成。例如,第一检测线210可以:(a)由通过公知的印刷方法、光刻或其它手段形成在基板100的第一面110a上的导体构成;或(b)通过溅射、化学镀或气相沉积在基板100的第一面110a上形成导体并此后通过激光蚀刻或化学蚀刻去除导体的不必要部分来形成。第一检测线210可以在Y-Y'方向上笔直地延伸,或者可以部分或完全地弯曲但大体在Y-Y'方向上延伸。Y-Y'方向可以是但不必须是粘附到检测面上的导体沉积物在其自身重量的作用下下落的方向(其中,导体沉积物是水,该方向是水在其自身重量的作用下移动的方向)。第一检测线210在基板100的第一面110a上在X-X'方向上以分隔开的间隔排列。Y-Y'方向对应于第一检测线210的纵向方向,X-X'方向对应于第一检测线210的排列方向。

传感器S1还包括驱动电极300。驱动电极300是用于互电容感测的驱动电极。驱动电极300包括彼此电连接的多条第一驱动线310。第一驱动线310由与第一检测线210的材料相同或类似的材料制成。第一驱动线310可以在Y-Y'方向上笔直地延伸,或者可以部分或完全地弯曲但大体在Y-Y'方向上延伸。第一驱动线310布置在基板100的第一面110a和第二面110b中的一个上,从Z方向侧观察时,其各自位于相邻两条第一检测线210之间。换句话说,从Z方向侧观察时,第一驱动线310和第一检测线210在X-X'方向上相继地交替布置。在第一驱动线310设置在第一面110a上的情况下(参见图8B、图8D、图8E和图8G),各第一驱动线310与第一检测线210中对应的相邻两条间隔开。因此,第一驱动线310未电连接到任何第一检测线210。在第一驱动线310设置在第二面110b上的情况下(参见图8A、图8C、图8F和图8H),第一驱动线310设置在第二面110b上,第二面110b与其上设置有第一检测线210的第一面110a不同。因此,第一驱动线310未电连接到任何第一检测线210。图8B、图8D、图8E和图8G用实线示出了第一面110a上的第一检测线210和第一驱动线310。图8A、图8C、图8F和图8H用实线示出了第一面110a上的第一检测线210,并用虚线示出了第二面110b上的第一驱动线310。

第一驱动线310在Y-Y'方向上的尺寸可以大于、基本上等于或小于第一检测线210的尺寸。

检测电极200还可以包括至少一条第二检测线220。一条或多条第二检测线220电连接到多条第一检测线210,但未电连接到多条第一驱动线310。一条或多条第二检测线220由与第一检测线210的材料相同或类似的材料制成。一条或多条第二检测线220可以在X-X'方向上笔直地延伸,或者可以部分或完全地弯曲但大体在X-X'方向上延伸。一条或多条第二检测线220布置在基板100的第一面110a和第二面110b中的一个上。例如,一条或多条第二检测线220可以具有以下配置(1)至(4)中的一种。图8A至图8D用实线示出了第一面110a上的第二检测线220,图8E至图8H用虚线示出了第二面110b上的第二检测线220。

(1)至少一条第二检测线220包括布置在基板100的第一面110a上的单条第二检测线220。第二检测线220与多条第一检测线210相交,并在相交处与第一检测线210电连接。

(2)至少一条第二检测线220包括在Y-Y'方向上以分隔开的间隔布置在基板100的第一面110a上的多条第二检测线220(参见图8A至图8D)。第二检测线220与多条第一检测线210相交,并在相交处与第一检测线210电连接。例如,第一检测线210和第二检测线220可以相互相交,从而形成网格图案(参见图1A至图7B)。在这种情况下,第一检测线210和第二检测线220可以由上述导体或由网格图案的金属板构成。

(3)至少一条第二检测线220包括布置在基板100的第二面110b上的单条第二检测线220。第二检测线220从Z方向侧观察时与多条第一检测线210相交,并经由基板100的穿通孔电极与第一检测线210电连接。

(4)至少一条第二检测线220包括以分隔开的间隔布置在基板100的第二面110b上的多条第二检测线220(参见图8E至图8H)。第二检测线220从Z方向侧观察时与多条第一检测线210相交,并经由基板100的对应穿通孔电极电连接到第一检测线210。

在至少一条第二检测线220和多条第一驱动线310设置在基板100的同一面(第一面110a或第二面110b)上的情况下,至少一条第二检测线220布置成远离第一驱动线310(参见图8B、图8D、图8F和图8H)布置。例如,至少一条第二检测线220可以从Z方向侧观察时与第一检测线210的纵向方向上的一个端部部分相交,并且第一驱动线310可以布置在第一检测线210的纵向方向上的另一个端部部分之间。

驱动电极300还可以包括至少一条第二驱动线320。一条或多条第二驱动线320电连接到多条第一驱动线310,但未连接到多条第一检测线210,也未连接到一条或多条第二检测线220。一条或多条第二驱动线320由与第一检测线210的材料相同或类似的材料制成。一条或多条第二驱动线320可以在X-X'方向上笔直地延伸,或者可以部分或完全地弯曲但大体在X-X'方向上延伸。一条或多条第二驱动线320布置在基板100的第一面110a和第二面110b中的一个上。例如,至少一条第二驱动线320可以具有以下配置(5)至(12)中的一种。图8C、图8D、图8E和图8F用实线示出了第一面110a上的第二驱动线320,图8A、图8B、图8G和图8H用虚线示出了第二面110b上的第二驱动线320。

(5)在一条或多条第二检测线220设置在基板100的第一面110a上并且多条第一驱动线310设置在基板100的第二面110b上的前提下(参见图8A),一条或多条第二驱动线320布置在基板100的第二面110b上,与第一驱动线310相交,并在相交处与第一驱动线310电连接。在至少一条第二驱动线320包括多条第二驱动线320并且至少一条第二检测线220包括多条第二检测线220的情况下,第一检测线210与第二检测线220可以相互相交,从而在第一面110a上形成网格图案,并且第一驱动线310和第二驱动线320可以相互相交,从而在第二面110b上形成网格图案(参见图4A至图7B)。在这种情况下,各第一驱动线310从Z方向侧观察时布置在第二面110b上位于相邻两条第一检测线210之间,并且各第二驱动线320从Z方向侧观察时布置在第二面110b上位于相邻两条第二检测线220之间。换句话说,第一驱动线310和第一检测线210从Z方向侧观察时在X-X'方向上相继地交替布置,第二驱动线320和第二检测线220从Z方向侧观察时在Y-Y'方向上相继地交替布置。以网格图案相交的第一驱动线310和第二驱动线320可以由上述导体或由网格图案的金属板构成,类似于以网格图案相交的第一检测线210和第二检测线220的构成。

(6)在一条或多条第二检测线220设置在基板100的第二面110b上并且多条第一驱动线310设置在基板100的第一面110a上的前提下(参见图8G),一条或多条第二驱动线320远离一条或多条第二检测线220布置在基板100的第二面110b上,并从Z方向侧观察时与第一驱动线310相交。一条第二驱动线320经由基板100的穿通孔电极在相交处与第一驱动线310电连接,或者另选地,多条第二驱动线320经由基板100对应的穿通孔电极在相交处与第一驱动线310电连接。

(7)在一条或多条第二检测线220设置在基板100的第一面110a上并且多条第一驱动线310设置在基板100的第二面110b上的前提下(参见图8C),一条或多条第二驱动线320远离第一检测线210和一条或多条第二检测线220布置在基板100的第一面110a上,并从Z方向侧观察时与第一驱动线310相交。一条第二驱动线320经由基板100的穿通孔电极在相交处与第一驱动线310电连接,或者另选地,多条第二驱动线320经由基板100的对应穿通孔电极在相交处与第一驱动线310电连接。

(8)在一条或多条第二检测线220设置在基板100的第二面111b上并且多条第一驱动线310设置在基板100的第一面110a上的前提下(参见图8E),一条或多条第二驱动线320远离第一检测线210布置在基板100的第一面110a上,与第一驱动线310相交,并在相交处与第一驱动线310电连接。

(9)在一条或多条第二检测线220和多条第一驱动线310设置在基板100的第一面110a上的前提下(参见图8B),一条或多条第二驱动线320布置在基板100的第二面110b上,并从Z方向侧观察时与第一驱动线310相交。一条第二驱动线320经由基板100的穿通孔电极在相交处与第一驱动线310电连接,或者另选地,多条第二驱动线320经由基板100的对应穿通孔电极与第一驱动线310电连接。

(10)在一条或多条第二检测线220和多条第一驱动线310设置在基板100的第一面110a上的前提下(参见图8D),一条或多条第二驱动线320远离多条第一检测线210和一条或多条第二检测线220布置在基板100的第一面110a上,与第一驱动线310相交,并在相交处与第一驱动线310电连接。

(11)在一条或多条第二检测线220设置在基板100的第二面110b上并且多条第一驱动线310设置在基板100的第二面110b上的前提下(参见图8F),一条或多条第二驱动线320远离多条第一检测线210布置在基板100的第一面110a上,并从Z方向侧观察时与第一驱动线310相交。一条第二驱动线320经由基板100的穿通孔电极在相交处与第一驱动线310电连接,或者另选地,多条第二驱动线320经由基板100的对应穿通孔电极与第一驱动线310电连接。

(12)在一条或多条第二检测线220设置在基板100的第二面111b上并且多条第一驱动线310设置在基板100的第二面110b上的前提下(参见图8H),一条或多条第二驱动线320远离一条或多条第二检测线220布置在基板100的第二面110b上,与第一驱动线310相交,并在相交处与第一驱动线310电连接。

该第二驱动线320或每条第二驱动线320在X-X’方向上的尺寸可以大于、基本等于或小于至少一条第二检测线220的尺寸。

驱动电极300还可以包括至少一条第三驱动线330。一条或多条第三驱动线330电连接到多条第一驱动线310和一条或多条第二驱动线320,但未电连接到多条第一检测线210,也未电连接到一条或多条第二检测线220。一条或多条第三驱动线330由与第一检测线210的材料相同或类似的材料制成。

在至少一条第三驱动线330包括单条第三驱动线330的情况下,第三驱动线330布置在基板100的第二面110b上,从而大体沿着一条第一检测线210延伸,并从Z方向侧观察时与该条第一检测线210交叠。

在至少一条第三驱动线330包括多条第三驱动线330的情况下,第三驱动线330布置在基板100的第二面110b上,从而大体沿着相应的第一检测线210延伸,并从Z方向侧观察时与相应的第一检测线210交叠。在这种情况下,第三驱动线330和第一驱动线310在其排列方向(X-X'方向)上相继地交替布置。

该第三驱动线330或每条第三驱动线330的宽度尺寸(在X-X'方向上的尺寸)可以与交叠的第一检测线210的宽度尺寸基本上相同,但并不必须如此。在一条或多条第二检测线220设置在第二面110b上的情况下,一条或多条第三驱动线330远离第二面110b上的一条或多条第二检测线220布置。该第三驱动线330或每条第三一驱动线330在Y-Y'方向上的尺寸可以大于、基本上等于或小于交叠的第一检测线210的尺寸。

驱动电极300还可以包括至少一条第四驱动线340。在这种情况下,至少一条第二检测线220布置在基板100的第一面110a上。一条或多条第四驱动线340电连接到多条第一驱动线310、一条或多条第二驱动线320和一条或多条第三驱动线330,但未电连接到多条第一检测线210,也未电连接到一条或多条第二检测线220。一条或多条第四驱动线340由与第一检测线210的材料相同或类似的材料制成。

在至少一条第四驱动线340包括单条第四驱动线340的情况下,第四驱动线340布置在基板100的第二面110b上,从而大体沿着第二检测线220或一条第二检测线220延伸,从Z方向侧观察时与第二检测线220或一条第二检测线220交叠。第四驱动线340至少与一条或多条第三驱动线330相交,并在一个相交处或多个相交处与一条或多条第三驱动线330电连接。

在至少一条第四驱动线340包括多条第四驱动线340并且至少一条第二检测线220包括多条第二检测线220的情况下(参见图1A至图2D和图3B),第四驱动线340布置在基板100的第二面110b上,从而沿着相应的第二检测线220延伸,并从Z方向侧观察时与相应的第二检测线220交叠。第四驱动线340至少与一条或多条第三驱动线330相交,并在相交处与一条或多条第三驱动线330电连接。

该第四驱动线340或每条第四驱动线330的宽度尺寸(在Y-Y'方向上的尺寸)可以与交叠的第二检测线220的宽度尺寸基本上相同,但并不必须如此。该第四驱动线340或每条第四驱动线340在X-X'方向上的尺寸可以大于、基本等于或小于交叠的第二检测线220的尺寸。

在多条第二检测线220设置在基板100的第一面110a上并且多条第一驱动线310、多条第二驱动线320、多条第三驱动线330和多条第四驱动线340设置在第二面110b上的情况下,多条第一检测线210和第二检测线220可以相互相交,从而在第一面110a上形成网格图案,并且第一驱动线310、第二驱动线320、第三驱动线330和第四驱动线340可以被布置为在第二面110b上形成网格图案(图1A至图3C)。同样,在这种情况下,各第一驱动线310从Z方向侧观察时位于相邻两条第一检测线210之间,并且各第二驱动线320从Z方向侧观察时位于相邻两条第二检测线220之间。第一驱动线310和第三驱动线330在其排列方向(X-X'方向)上相继地交替布置,第二驱动线320和第四驱动线340在其排列方向(Y-Y'方向)上相继地交替布置。

无论是否设置了多条第三驱动线330和多条第四驱动线340,在多条第一检测线210和多条第二检测线220相互相交从而在第一面110a上形成网格图案并且多条第一驱动线310和多条第二驱动线320相互相交从而在第二面110b上形成网格图案(参见图1A和图4A)的情况下,从Z方向观察时由第一检测线210和第二检测线220构成的网格具有多个间隙,各间隙包括四个空间S。换句话说,存在多组四个空间S。每组的四个空间S由相邻两条第一检测线210、与相邻两条第一检测线210相交的相邻两条第二检测线220、位于相邻两条第一检测线210之间的一条第一驱动线310以及位于相邻两条第二检测线220之间的一条第二驱动线320限定。

检测电极200还可以包括第三检测线230(参见图1A、图3A、图4A、图6A、图7A和图7B)。第三检测线230电连接到多条第一检测线210和一条或多条第二检测线220,但未电连接到多条第一驱动线310、一条或多条第二驱动线320、一条或多条第三驱动线330,也未电连接到一条或多条第四驱动线340。第三检测线230具有环状或部分不连续的环状,并由与第一检测线210的材料相同或类似的材料制成。第三检测线230设置在基板100的第一面110a上,包围至少第一检测线210,并联接到第一检测线210的纵向方向上的相对端部。在一条或多条第二检测线220设置在基板100的第一面110a上并且多条第一驱动线310和一条或多条第二驱动线320设置在基板100的第二面110b上的情况下,第三检测线230设置在基板100的第一面110a上,包围第一检测线210和一条或多条第二检测线220,且联接到第一检测线210的纵向方向上的相对端部和一条或多条第二检测线220的纵向方向上的相对端部(参见图3A、图6A和图7B)。可以省去第三检测线230。

在设置了第三检测线230的情况下,驱动电极300还可以包括第五驱动线350(参见图1A、图3A、图4A、图6A、图7A和图7B)。第五驱动线350具有环状或部分不连续的环状,并由与第一检测线210的材料相同或类似的材料制成。第五驱动线350布置在基板100的第一面110a上,并包围第三检测线230。第五驱动线350电连接到多条第一驱动线310、一条或多条第二驱动线320、一条或多条第三驱动线330和一条或多条第四驱动线340,但未电连接到第一检测线210、一条或多条第二检测线220和第三检测线230。例如,在多条第一驱动线310、一条或多条第二驱动线320、一条或多条第三驱动线330和/或一条或多条第四驱动线340设置在基板100的第二面110b上的情况下,第五驱动线350经由基板100的对应穿通孔电极电连接到多条第一驱动线310、一条或多条第二驱动线320、一条或多条第三驱动线330和/或一条或多条第四驱动线340。可以省去第五驱动线350。

在以上任何方面,可以省去至少一条第二检测线220。另外,在以上任何方面,可以省去至少一条第二驱动线320、至少一条第三驱动线330和/或至少一条第四驱动线340。除了存在或不存在多条第三驱动线330和多条第四驱动线340之外,第一实施方式的传感器S1与第一变形形式的传感器S1具有基本上相同的配置。因此,为了参考省去了第三驱动线330和第四驱动线340的方面,建议参考示出了第一变形形式的传感器S1的图4A至图6C。

传感器S1还可以包括与基板100的地电连接的地电极400。地电极400包括彼此电连接的多条第一地线410。第一地线410由与第一检测线210的材料相同或类似的材料制成。第一地线410大体沿着相应的第一检测线210延伸。在没有设置至少一条第三驱动线330的情况下,第一地线410布置在基板100的第三面110c上,从而从Z方向侧观察时与相应的第一检测线210交叠。每条第一地线410的宽度尺寸(在X-X'方向上的尺寸)可以略大于、基本上等于或小于交叠的第一检测线210的宽度尺寸。在至少一条第三驱动线330包括多条第三驱动线330的情况下,第一地线410布置在基板100的第三面110c上,从而从Z方向侧观察时与相应的第一检测线210和相应的第三驱动线330交叠。在这种情况下,每条第一地线410的宽度尺寸(在X-X'方向上的尺寸)可以略大于或基本上等于交叠的第一检测线210和交叠的第三驱动线330中的每条的宽度尺寸。

地电极400还可以包括至少一条第二地线420。该第二地线420或每条第二地线420由与第一检测线210的材料相同或类似的材料制成。该第二地线420或每条第二地线420沿着至少一条第二检测线220延伸,与多条第一地线410相交,并且在相交处与第一地线410电连接。

在至少一条第二地线420包括单条第二地线420并且未设置至少一条第四驱动线340的情况下,第二地线420布置在基板100的第三面110c上,从而从Z方向侧观察时与单条第二检测线220或第二检测线220中的一条交叠。

在至少一条第二地线420包括多条第二地线420,至少一条第二检测线220包括多条第二检测线220并且未设置多条第四驱动线340的情况下,第二地线420布置在基板100的第三面110c上,从而从Z方向侧观察时与相应的第二检测线220交叠。

该第二地线或每条第二地线420的宽度尺寸(在X-X'方向上的尺寸)可以略大于、基本上等于或小于交叠的第二检测线220的宽度尺寸。

在至少一条第二地线420包括单条第二地线420并且设置了至少一条第四驱动线340的情况下,第二地线420布置在基板100的第三面110c上,从而从Z方向侧观察时与单条第二检测线220和单条第四驱动线340交叠,或者另选地,从Z方向侧观察时与第二检测线220和第四驱动线340中的一条交叠。

在至少一条第二地线420包括多条第二地线420,至少一条第二检测线220包括多条第二检测线220并且设置了多条第四驱动线340的情况下,第二地线420布置在基板100的第三面110c上,从而从Z方向侧观察时与相应的第二检测线220和相应的第四驱动线340交叠。

该第二地线420或每条第二地线420的宽度尺寸(在Y-Y’方向上的尺寸)可以略大于、基本上等于或小于交叠的第二检测线220和交叠的第四驱动线340中的每条的宽度尺寸。

在多条第一检测线210与多条第二检测线220相互相交,从而在第一面110a上形成网格图案的情况下,多条第一地线410与多条第二地线420也可以相互相交,从而在第三面110c上形成网格图案(参见图1A至图7B)。可以省去第一地线410和/或至少一条第二地线420。在第一地线410和至少一条第二地线420二者被省去的情况下,基板100的第三面110c也可以被省去。以网格图案相交的多条第一地线410和多条第二地线420可以由上述导体或由网格图案的金属板构成,类似于以网格图案相交的第一检测线210和第二检测线220。

在多条第一地线410与多条第二地线420相互相交从而形成网格图案的情况下,由第一地线410和第二地线420构成的网格具有多个间隙(第二间隙),即,多个间隔G(参见图3C和图6C)。各间隔G由相邻两条第一地线410和与相邻两条第一地线410相交的相邻两条第二地线420限定。各间隔G相对于对应组的四个空间S(参见图1B和图4B)位于Z'方向侧。

地电极400还可以包括第三地线430。第三地线430具有环状或部分不连续的环状,并由与第一检测线210的材料相同或类似的材料制成。在设置了第五驱动线350的情况下,第三地线430布置在基板100的第一面110a上,从而包围第五驱动线350(参见图7A和图7B)。在没有设置第五驱动线350的情况下,第三地线430设置在基板100的第一面110a上,并围绕至少第一检测线210。可以省去第三地线430(参见图1A至图6C)。

传感器S1还可以包括控制器500。控制器500只需要由诸如检测IC这样的逻辑电路、供处理器处理的软件等构成,并电连接到检测电极200和驱动电极300。控制器500可以安装在基板100上或设置在基板100中,但并不必须如此。控制器500被配置为使检测电极200充电和放电,并向驱动电极300供应驱动脉冲。当在检测电极200充电和放电的同时检测目标接近检测电极200时,该接近造成检测电极200与检测目标之间的第一电容发生变化。当在向驱动电极300供应驱动脉冲的同时(可以被简称为“在供应驱动脉冲期间”)检测目标接近检测电极200和驱动电极300时,该接近造成检测电极200与驱动电极300之间的第二电容有变化。控制器500还被配置为基于第一电容与第二电容的变化来检测检测目标。

例如,控制器500可以包括内部电容器CADC、模数转换器(ADC)510、I/O端口520、外部引脚530、外部引脚540和外部引脚550(参见图1C)。内部电容器CADC可以连接到外部引脚530和540。外部引脚540可以连接到基板100的地。外部引脚530可以连接到检测电极200,并且外部电容器CRX可以设置在检测电极200和地之间。I/O端口520可以经由外部引脚550连接到驱动电极300,并且可以从I/O端口520向驱动电极300供应驱动脉冲。通过向驱动电极300供应驱动脉冲,在驱动电极300与检测电极200之间形成互电容CTXRX(可以被称为第二电容CTXRX)。控制器500包括存储第一阈值和第二阈值的存储器(未示出)。

第二电容CTXRX包括至少第一互电容。由于驱动电极300的每条第一驱动线310从Z方向侧观察时位于检测电极200的相邻两条第一检测线210之间,因此在供应驱动脉冲期间,在第一驱动线310与与其相邻的第一检测线210之间形成第一互电容。

在检测电极200的多条第一检测线210与多条第二检测线220相互相交从而形成网格图案,驱动电极300的多条第一驱动线310与多条第二驱动线320相互相交从而形成网格图案并且当从Z方向侧观察时,每条第二驱动线320位于相邻两条第二检测线220之间的情况下,第二电容CTXRX还包括第二互电容、第三互电容和第四互电容。在供应驱动脉冲期间,第二驱动线320和与其相邻的第二检测线220之间形成第二互电容,在第一驱动线310与相对于多条第二检测线220的多个相交部分的X方向侧和X'方向侧的部分之间形成第三互电容,并且在第二驱动线320与相对于多条第一检测线210的多个相交部分的Y方向侧和Y'方向侧的部分之间形成第四互电容。第二检测线220的相交部分是第二检测线220的从Z方向观察时第二检测线220与第一驱动线310相交的部分。第一检测线210的相交部分是第一检测线220的从Z方向观察时第一检测线210与第二驱动线320相交的部分。

在设置了第三检测线230和第五驱动线350的情况下,第二电容CTXRX还包括第五互电容。由于第五驱动线350以彼此间隔的关系包围第三检测线230,因此在供应驱动脉冲期间,在第三检测线230与第五驱动线350之间形成第五互电容。

在设置了第三检测线230并且每条第一驱动线310的Y-Y'方向上的尺寸大于每条第一检测线210的Y-Y'方向上的尺寸的情况下,第二电容CTXRX还包括第六互电容。在这种情况下,每条第一驱动线310包括相对于第三检测线230分别位于Y方向侧和Y'方向侧的第一部分和第二部分(每条第一驱动线310的第一部分和第二部分位于第三检测线230外)。在供应驱动脉冲期间,在第三检测线230与第一驱动线310的第一部分和第二部分之间形成第六互电容。在设置了第三检测线230并且该第二驱动线320或每条第二驱动线320的X-X'方向上的尺寸大于该第二检测线220或每条第二检测线220的尺寸的情况下,第二电容CTXRX还包括第七互电容。在这种情况下,该第二驱动线320或每条第二驱动线320包括相对于第三检测线230分别位于X方向侧和X’方向侧的第一部分和第二部分(该第二驱动线320或每条第二驱动线320的第一部分和第二部分位于第三检测线230外)。在供应驱动脉冲期间,在第三检测线230与至少一条第二驱动线320的第一部分和第二部分之间形成第七互电容。在设置了第三检测线230并且该第三驱动线330或每条第三驱动线330的Y-Y'方向上的尺寸大于第一检测线210中交叠的一条的尺寸的情况下,第二电容CTXRX还包括第八互电容。在这种情况下,该第三驱动线330或每条第三驱动线330包括相对于第三检测线230分别位于Y方向侧和Y’方向侧的第一部分和第二部分(该第三驱动线330或每条第三驱动线330的第一部分和第二部分位于第三检测线230外)。在供应驱动脉冲期间,在第三检测线230与至少一条第三驱动线330的第一部分和第二部分之间形成第八互电容。在设置了第三检测线230并且该第四驱动线340或每条第四驱动线340的X-X'方向上的尺寸大于该第二检测线220或每条第二检测线220的X-X'方向上的尺寸的情况下,第二电容CTXRX还包括第九互电容。在这种情况下,该第四驱动线340或每条第四驱动线340包括相对于第三检测线230分别位于X方向侧和X’方向侧的第一部分和第二部分(该第四驱动线340或每条第四驱动线340的第一部分和第二部分位于第三检测线230外)。在供应驱动脉冲期间,在第三检测线230与至少一条第四驱动线340的第一部分和第二部分之间形成第九互电容。

控制器500被配置为向驱动电极300供应驱动脉冲,并重复以下的处理步骤(A)至(D)。

(A)控制器500将内部电容器CADC充电至电平VDD,并将外部电容器CRX放电至电平VSS。

(B)在步骤(A)之后,控制器500将内部电容器CADC连接到外部电容器CRX,并使这两个电容器的电压稳定于中点。此时,电荷从内部电容器CADC移动到外部电容器CRX。在电容器的电压稳定之后,控制器500将内部电容器CADC与外部电容器CRX的连接断开。然后,内部电容器CADC的电压被输入到ADC 510,该定时将被称为第一定时。

(C)在步骤(B)之后,控制器500将外部电容器CRX充电至电平VDD,并将内部电容器CADC放电至电平VSS。

(D)在步骤(C)之后,控制器500将内部电容器CADC连接到外部电容器CRX,并使这两个电容器的电压稳定于中点。此时,电荷从外部电容器CRX移动到内部电容器CADC。在电容器的电压稳定之后,控制器500将内部电容器CADC与外部电容器CRX的连接断开。然后,内部电容器CADC的电压被输入到ADC 510,该定时将被称为第二定时。

驱动脉冲的信号在以上步骤(A)中为低电平,在以上步骤(B)中从低电平变为高电平,在以上步骤(C)中保持在高电平并在以上步骤(D)中从高电平变为低电平。在以上步骤(B)中的第一定时,由于驱动脉冲的信号处于高电平,因此与没有供应驱动脉冲的情况相比,输入到ADC 510的内部电容器CADC的电压增大。在以上第二定时(D),由于驱动脉冲的信号处于低电平,因此与没有提供驱动脉冲的情况相比,输入到ADC 510的内部电容器CADC的电压减小。

当检测目标触摸检测面(即,检测目标从Z方向侧接近检测电极200和驱动电极300)时,检测目标与检测电极200之间的第一电容被加到外部电容器CRX,而驱动电极300与检测电极200之间的第二电容CTXRX的电荷通过检测目标而移动到地,使得第二电容CTXRX减小。在第一定时,内部电容器CADC的电压随着第一电容的增大而减小,内部电容器CADC的电压随着第二电容CTXRX的减小而减小。换句话说,在第一定时,内部电容器CADC的电压按照第一电容的变化和第二电容CTXRX的变化而减小。因此,与内部电容器CADC的电压按照仅第一电容的变化或仅第二电容CTXRX的变化而减小的情况相比,内部电容器CADC的电压显著减小。在第二定时,内部电容器CADC的电压随着第一电容的增大而增大,内部电容器CADC的电压随着第二电容CTXRX的减小而增大。换句话说,在第二定时,内部电容器CADC的电压按照第一电容的变化和第二电容CTXRX的变化而增大。因此,与内部电容器CADC的电压按照仅第一电容的变化或仅第二电容CTXRX的变化而增大的情况相比,内部电容器CADC的电压显著增大。

控制器500被配置为将内部电容器CADC的第一定时的电压与第一阈值进行比较,并进行关于内部电容器CADC的第一定时的电压是否等于或小于第一阈值的第一确定。控制器500将内部电容器CADC的第二定时的电压与第二阈值进行比较,并进行关于内部电容器CADC的第二定时的电压是否等于或大于第一阈值的第二确定。如果第一确定的结果是控制器500确定内部电容器CADC的电压等于或小于第一阈值和/或第二确定的结果是控制器500确定内部电容器CADC的电压等于或大于第二阈值,则控制器500确定检测目标触摸了检测面。

另一方面,当诸如水之类的导体沉积物粘附到检测面时(即,当导体沉积物存在于相对于检测电极200的Z方向侧时),导体沉积物与检测电极200之间的第一电容被加到外部电容器CRX。由于导体沉积物相对于地电浮置(electrically float),因此导体沉积物的电容被加到驱动电极300与检测电极200之间的第二电容CTXRX,因此第二电容CTXRX增加达导体沉积物的电容。在这种情况下,在第一定时,应该随着第一电容的增大而减小的内部电容器CADC的电压分量被应该随着第二电容CTXRX的增大而增大的内部电容器CADC的电压分量抵消。这样的抵消导致内部电容器CADC的电压在第一定时几乎不改变或稍有改变。在第二定时,应该随着第一电容的增大而增大的内部电容器CADC的电压分量被应该随着第二电容CTXRX的增大而减小的内部电容器CADC的电压分量抵消。这样的抵消导致内部电容器CADC的电压在第二定时几乎不改变或稍有改变。因此,当诸如水这样的导体沉积物粘附到检测面时,内部电容器CADC的第一定时的电压没有下降至或低于第一阈值,并且内部电容器CADC的第二定时的电压没有达到或超过第二阈值。因此,控制器500不会在第一和/或第二确定的结果中错误地确定导体沉积物是检测目标。因此,控制器500能够检测检测目标对检测面的触摸,从而将检测目标与导体沉积物区分开。

可以调整第一驱动线310之间的X-X'方向上的间距(spacing),使得第一电容与第二电容CTXRX基本上相同。例如,在第一电容大于第二电容CTXRX的情况下,可以通过减小驱动电极300的第一驱动线310的X-X'方向上的间距来减小第二电容CTXRX,使得第一电容与第二电容CTXRX基本上相同。在这种情况下,第一驱动线310之间的X-X'方向上的间距可以小于第一检测线210之间的X-X'方向上的间距。在第二电容CTXRX大于第一电容的情况下,可以反转该布置。更具体地,可以通过扩大驱动电极300的第一驱动线310之间的X-X'方向上的间距来增大第二电容CTXRX,使得第一电容与第二电容CTXRX基本上相同。

在设置了多条第二检测线220和多条第二驱动线320的情况下,可以调整第一驱动线310之间的X-X'方向上的间距和第二驱动线320之间的Y-Y'方向上的间距,使得第一电容与第二电容CTXRX基本上相同。例如,在第一电容大于第二电容CTXRX的情况下,可以通过减小驱动电极300的第一驱动线310之间的X-X'方向上的间距和第二驱动线320之间的Y-Y'方向上的间距来减小第二电容CTXRX,使得第一电容与第二电容CTXRX基本上相同。在这种情况下,第一驱动线310之间的X-X'方向上的间距可以小于第一检测线210之间的X-X'方向上的间距,并且第二驱动线320之间的Y-Y'方向上的间距可以小于第二检测线220之间的Y-Y'方向上的间距。在第二电容CTXRX大于第一电容的情况下,可以反转该布置。更具体地,可以通过扩大驱动电极300的第一驱动线310之间的X-X'方向上的间距和第二驱动线320之间的Y-Y'方向上的间距来增大第二电容CTXRX,使得第一电容与第二电容CTXRX基本上相同。

如上所述配置的传感器S1提供了以下的技术特征和效果。

技术特征和效果(1):从Z方向侧观察时,驱动电极300的各第一驱动线310位于检测电极200的相邻两条第一检测线210之间。利用该布置,粘附到检测面的导体沉积物相对于至少一条第一驱动线310和与其相邻的第一检测线210基本上位于Z方向侧,从而使得可以改变在至少一条第一驱动线310和与其相邻的第一检测线210之间形成的第二电容CTXRX的第一互电容。第一互电容的这种改变使粘附到检测面的导体沉积物改变第二电容CTXRX的可能性增大,由此降低了控制器500错误地将导体沉积物检测为检测目标的可能性。

在检测电极200的多条第一检测线210与多条第二检测线220相互相交从而形成网格图案,驱动电极300的多条第一驱动线310与多条第二驱动线320相互相交从而形成网格图案,从Z方向侧观察时每条第一驱动线310位于检测电极200的相邻两条第一检测线210之间,并且从Z方向侧观察时每条第二驱动线320位于相邻两条第二检测线220之间的情况下,粘附到检测面的导体沉积物相对于至少一条第一驱动线310和与其相邻的第一检测线210和/或至少一条第二驱动线320和与其相邻的第二检测线220基本上位于Z方向侧,从而使得可以改变第二电容CTXRX的第一互电容、第二互电容、第三互电容和/或第四互电容。在至少一条第一驱动线310和与其相邻的第一检测线210之间形成第一互电容,并且在至少一条第二驱动线320和与其相邻的第二检测线220之间形成第二互电容。在每条第一驱动线310与相对于第二检测线220的相交部分在X方向侧和X'方向侧的部分之间形成第三互电容。在每条第二驱动线320与相对于第一检测线210的相交部分在Y方向侧和Y'方向侧的部分之间形成第四互电容。互电容的这种改变使粘附到检测面的导体沉积物进一步改变第二电容CTXRX的可能性增大,由此进一步降低了控制器500错误地将导体沉积物检测为检测目标的可能性。

在设置了检测电极200的第三检测线230和驱动电极300的第五驱动线350的情况下,粘附到检测面的导体沉积物相对于第五驱动线350和第三检测线230基本上位于Z方向侧,从而使得可以改变在第五驱动线350与第三检测线230之间形成的第二电容CTXRX的第五互电容。第五互电容的这种改变使粘附到检测面的导体沉积物改变第二电容CTXRX的可能性增大,由此进一步降低了控制器500错误地将导体沉积物检测为检测目标的可能性。

在设置了检测电极200的第三检测线230并且驱动电极300的多条第一驱动线310、至少一条第二驱动线320、至少一条第三驱动线330和/或至少一条第四驱动线340各自包括位于第三检测线230外的第一部分和第二部分,粘附到检测面的导体沉积物相对于第一驱动线310、第二驱动线320、第三驱动线330和/或第四驱动线340中的至少一条的第一部分和/或第二部分和第三检测线230基本上位于Z方向侧,从而使得可以改变第二电容CTXRX的第六互电容、第七互电容、第八互电容和/或第九互电容。在第三检测线230与至少一条第一驱动线310的第一部分和/或第二部分之间形成第六互电容。在第三检测线230与至少一条第二驱动线320的第一部分和/或第二部分之间形成第七互电容。在第三检测线230与至少一条第三驱动线330的第一部分和/或第二部分之间形成第八互电容。在第三检测线230与至少一条第四驱动线340的第一部分和/或第二部分之间形成第九互电容。互电容的这种改变使粘附到检测面的导体沉积物改变第二电容CTXRX的可能性增大,由此进一步降低了控制器500错误地将导体沉积物检测为检测目标的可能性。

技术特征和效果(2):在设置了至少一条第三驱动线330的情况下,基板100的第二面110b上的该第三驱动线330或每条第三驱动线330与基板100的第一面110a上对应的一条第一检测线210交叠,由此起到电磁屏蔽的作用,以从Z'方向侧屏蔽对应的第一检测线210。因此,至少一条第一检测线210不易受到来自Z'方向侧的电磁影响。另外,在设置了至少一条第四驱动线340的情况下,基板100的第二面110b上的该第四驱动线340或每条第四驱动线340与基板100的第一面110a上的第二检测线220或对应的一条第二检测线220交叠,由此起到电磁屏蔽的作用,以从Z'方向侧屏蔽对应的第二检测线220。因此,至少一条第二检测线220不易受到来自Z'方向侧的电磁影响。

技术特征和效果(3):在设置了多条第一地线410的情况下,基板100的第三面110c上的该第一地线410或每条第一地线410与基板100的第一面110a上对应的一条第一检测线210交叠,由此起到电磁屏蔽的作用,以从Z'方向侧屏蔽对应的第一检测线210。因此,至少一条第一检测线210不易受到来自Z'方向侧的电磁影响。另外,在设置了至少一条第二地线420的情况下,基板100的第三面110c上的该第二地线420或每条第二地线340与基板100的第一面110a或第二面110b上的第二检测线220或对应的一条第二检测线220交叠,由此起到电磁屏蔽的作用,以从Z'方向侧屏蔽对应的第二检测线220。因此,至少一条第二检测线220不易受到来自Z'方向侧的电磁影响。

技术特征和效果(4):在检测电极200的多条第一检测线210与多条第二检测线220相互相交从而形成网格图案,驱动电极300的多条第一驱动线310与多条第二驱动线320相互相交从而形成网格图案的情况下,如上所述地设置多组四个空间S并且设置间隔G(即,由多条第一地线410和多条第二地线420构成的网格中的多个间隙),各间隔G相对于对应组的四个空间S存在于Z'方向侧。利用这种布置,在供应驱动脉冲期间,部分来自第一驱动线310和第二驱动线320的电荷没有移动到多个间隔G,而是移动到相邻的第一检测线210和第二检测线220,从而抑制了第一互电容至第四互电容的减小。

第二实施方式

下文中,参考图9A至图11C描述根据本发明多个实施方式的电容传感器S2(可以被简称为传感器S2),该多个实施方式包括第二实施方式及其变形形式。图9A至图11C示出了第二实施方式的传感器S2。图10A至图10D还示出了如传感器S1中一样的Z-Z'方向。图9A和图9B以及图11A至图11C也示出了如传感器S1中一样的X-X’方向和Y-Y'方向。

传感器S2具有与传感器S1的配置类似的配置,但在以下几点不同:(1)检测电极200'包括在基板100的第一面110a上的多条第一检测线210和一对第二检测线220;以及(2)驱动电极300'包括在基板100的第一面110a上的多条第一驱动线310和在基板100的第二面110b上的第二驱动线320'。将详细描述这些差异,省略关于与传感器S1重复的对传感器S2的描述。

检测电极200'的多条第一检测线210在Y-Y'方向上延伸,并在X-X'方向上以分隔开的间隔排列(参见图9A和图11A)。第一检测线210各自具有在Y方向侧的第一端和在Y’方向侧的第二端。第一检测线210包括在X方向侧的第一检测线210和在X'方向侧的第一检测线210。在X方向侧的第一检测线210是第一检测线210中的位于最X方向侧的一条。在X’方向侧的第一检测线210是第一检测线210中的位于最X’方向侧的一条。

检测电极200'的一对第二检测线220包括第二检测线220中的一条和另一条。一条第二检测线220在X-X'方向上延伸,并联接到第一检测线210的第一端。另一条第二检测线220在X-X'方向上延伸,并联接到第一检测线210的第二端。X方向侧的第一检测线210、X'方向侧的第一检测线210和一对第二检测线220形成大体矩形环状的检测线。该检测线可以被称为“环状检测线”。应该注意,可以仅设置一对第二检测线220中的一条。

驱动电极300'的多条第一驱动线310在Y-Y'方向上延伸。从Z方向侧观察时,第一驱动线310中的每条布置在相邻两条第一检测线210之间。第一驱动线310各自具有在Y方向上的第一端和在Y'方向上的第二端。每条第一驱动线310在Y-Y'方向上的尺寸小于每条第一检测线210在Y-Y'方向上的尺寸。第一驱动线310的第一端在Y-Y'方向上与一条第二检测线220间隔开,并且第一驱动线310的第二端在Y-Y方向上与另一条第二检测线220间隔开。因此,第一驱动线310未电连接到第二检测线220。

驱动电极300’还可以包括上述第五驱动线350。在这种情况下,第五驱动线350在基板100的第一面110a上以彼此分隔的关系包围环状检测线。可以省去第五驱动线350。

驱动电极300'的第二驱动线320'包括具有环状或部分不连续的环状的主体321'。主体321'包括第一部分321a'和/或第二部分321b'。在设置了第一部分321a'的情况下,第一部分321a'是主体321'的内周缘部分,并且被定位成从Z方向侧观察时与环状检测线交叠,并且第二部分321b'是主体321'的具有环状或部分不连续的环状的部分并位于主体321'的第一部分321a'外和环状检测线外。在没有设置第一部分321a'的情况下,第二部分321b'是主体321'的具有环状或部分不连续环状的部分并位于环状检测线外。在设置了第五驱动线350的情况下,无论是否设置了第一部分321a',从Z方向侧观察时,主体321'的第二部分位于第五驱动线350和环状检测线之间。在设置了第五驱动线350的情况下,主体321'经由基板100的穿通孔电极连接到第五驱动线350。可以省去主体321'的第二部分。

第二驱动线320'还可以包括多个第一连接部分322'和多个第二连接部分323'。在这种情况下,基板100包括多个穿通孔电极130和多个穿通孔电极140。每个第一连接部分322’在Y'方向上延伸,从主体321'的第一部分321a'的Y方向侧的一部分延伸到相对于对应的一条第一驱动线310的第一端在Z'方向侧的位置。每个第一连接部分322'的远端经由基板100的穿通孔电极130中的对应一个连接到对应的第一驱动线310的第一端。当从Z方向侧观察时,每个第一连接部分322'布置在相邻两条第一检测线210之间,并且也布置在对应的第一驱动线310的第一端和一条第二检测线220之间。每个第二连接部分323’在Y'方向上延伸,从主体321'的第一部分321a'的Y方向侧的一部分延伸到相对于对应的一条第一驱动线310的第二端在Z'方向侧的位置。每个第二连接部分323'的远端经由基板100的对应的穿通孔电极140中的对应一个连接到对应的第一驱动线310的第二端。当从Z方向侧观察时,每个第二连接部分323'布置在相邻两条第一检测线210之间,并且也布置在对应的第一驱动线310的第二端和另一条第二检测线220之间。

第一驱动线310可以不设置在基板100的第一面110a上,而是设置在基板100的第二面110b上。在这种情况下,可以省去第一连接部分322'和第二连接部分323',并且第一驱动线310的第一端和第二端可以延伸到主体321'并与其联接。

无论多条第一驱动线310设置在基板100的第一面110a还是第二面110b上,当从Z方向观察时,在相邻两条第一检测线210和位于相邻两条第一检测线之间的一条第一驱动线310之间存在两个细长空间S。对于每组两条相邻第一检测线210,存在两个空间S。换句话说,存在多组两个空间S。

驱动电极300'还可以包括至少一条第三驱动线330。该第三驱动线330或每条第三驱动线330从主体321’的第一部分321a’的Y方向侧的一部分延伸到Y’方向侧的一部分。驱动电极300'的一条或多条第三驱动线330布置在基板100的第二面110b上,从而沿着一条或多条第一检测线210延伸,并从Z方向侧观察时与一条或多条第一检测线210交叠。可以省去至少一条第三驱动线330。

传感器S2还可以包括与基板100的地电连接的地电极400’。地电极400’可以包括上述多条第一地线410和/或至少一条第二地线420。至少一条第二地线420可以包括两条第二地线420,该两条第二地线420被布置为使得各自与一对第二检测线220中的一条交叠。两条第二地线420包括Y方向侧的第二地线420和Y'方向侧的第二地线420。

在设置了至少一条第三驱动线330的情况下,地电极400'还可以包括至少与多条第一地线410电连接的至少一条第四地线440。至少一条第四地线440由与第一检测线210的材料相同或类似的材料制成。至少一条第四地线440布置在基板100的第三面110c上,从而沿着至少一条第一驱动线310延伸,并从Z方向侧观察时与至少一条第一驱动线310交叠。至少一条第四地线440可以包括布置在基板100的第三面110c上从而与对应的第一驱动线310交叠的多条第四地线440。在这种情况下,第四地线440和第一地线410在X-X'方向上相继地交替布置。

地电极400'可以包括多条第六地线460和多条第七地线470。第六地线460和第七地线470由与第一检测线210的材料相同或类似的材料制成。第六地线460设置在基板100的第三面110c上,在Y-Y'方向上延伸,并在X-X'方向上以分隔开的间隔排列。第七地线470设置在基板100的第三面110c上,在X-X'方向上延伸,并在Y-Y'方向上以分隔开的间隔排列。第六地线460与第七地线470相互相交,从而形成网格图案,并在相交处相互电连接。第六地线460包括多条第一地线410和至少一条第四地线440,并且多条第七地线470包括至少一条第二地线420。

基板100的多个穿通孔电极130和多个穿通孔电极140可以到达基板100的第三面110c(参见图10D)。在这种情况下,地电极400’还可以包括多条第五地线450,第五地线450呈大体环状,由与第一检测线210的材料相同或类似的材料制成。

每条第五地线450布置在基板100的第三面110c上,从而位于多条第一地线410中的相邻两条之间并与其联接。第五地线450包括各自包围一个穿通孔电极130的Y方向侧的多条第五地线450和各自包围一个穿通孔电极140的Y'方向侧的多条第五地线450。Y方向侧的第五地线450位于Y'方向侧,与Y方向侧的第二地线420相邻并联接。Y方向侧的第五地线450相对于Y方向侧的第二地线420划分位于Y'方向侧的一条第七地线470并与其联接。Y'方向侧的第五地线450位于Y方向侧,与Y'方向侧的第二地线420相邻并联接。Y’方向侧的第五地线450相对于Y’方向侧的第二地线420划分位于Y方向侧的一条第七地线470并与其联接。另外,Y方向侧的每条第五地线450和Y'方向侧的每条第五地线450划分第四地线440中的对应一条并与其联接。

可以省去多条第一地线410、至少一条第二地线420、至少一条第四地线440、多条第五地线450和/或至少一条第六地线460。另一方面,地电极400’还可以包括如传感器S1的地电极400中一样的上述第三地线430。

在没有设置至少一条第四地线440的情况下,可以设置在各相邻两条第一地线410之间并沿着其延伸的细长间隔。在这种情况下,各间隔相对于对应组的两个空间S位于Z'方向侧。

在设置了多条第四地线440的情况下,可以设置在每条第四地线440和与第四地线440相邻的一条第一地线410之间并沿着其延伸的细长间隔。各间隙是针对相邻的第四地线440和第一地线410的每组存在的。每个间隔相对于空间S中的对应一个位于Z'方向侧。

在多条第六地线460和多条第七地线470相互相交从而形成网格图案的情况下,由第六地线460和第七地线470构成的网格具有多个间隙(即,多个间隔)。各间隔由相邻两条第六地线460和与相邻两条第六地线460相交的相邻两条第七地线470限定。网格中的间隔包括多组间隔G,各组的间隔G位于第六地线460的相邻两条第一地线410和第四地线440之间。每个间隔G相对于空间S中的对应一个位于Z'方向侧。

与传感器S1的控制器500类似,传感器S2的控制器500被配置为使检测电极200'充电和放电,并向驱动电极300’供应驱动脉冲。当在检测电极200’充电和放电的同时检测目标接近检测电极200’时,该接近造成检测电极200’与检测目标之间的第一电容发生变化。当在向驱动电极300'供应驱动脉冲的同时(可以被简称为“在供应驱动脉冲期间”)检测目标接近检测电极200’和驱动电极300’时,该接近造成检测电极200’与驱动电极300’之间的第二电容发生变化。与传感器S1的控制器500类似,传感器S2的控制器500还被配置为基于检测电极200'与检测目标之间的第一电容的变化以及检测电极200'与驱动电极300'之间的第二电容的变化来检测检测目标。

传感器S2的第二电容CTXRX至少包括如上所述的第一互电容。在第二驱动线320'的主体321'的第二部分321b'布置在环状检测线外的情况下,第二电容CTXRX还包括第十互电容。在供应驱动脉冲期间,在主体321'的第二部分321b'和环状检测线之间形成第十互电容。在设置第二驱动线320'的多个第一连接部分322'和多个第二连接部分323'的情况下,第二电容CTXRX还包括第十一互电容、第十二互电容、第十三互电容和第十四互电容。在供应驱动脉冲期间,在第一连接部分322’和与其相邻的第一检测线210之间形成第十一互电容,在第二连接部分323’和与其相邻的第一检测线210之间形成第十二互电容,在第一连接部分322’与一条第二检测线220之间形成第十三互电容,并且在第二连接部分323’与另一条第二检测线220之间形成第十四互电容。在第五驱动线350以彼此分隔的关系包围环状检测线的情况下,第二电容CTXRX还包括第十五互电容。在供应驱动脉冲期间,在第五驱动线350与环状检测线之间形成第十五互电容。

如上所述的传感器S2提供了以下的技术特征和效果。

技术特征和效果(1):从Z方向侧观察时,驱动电极300’的各第一驱动线310位于检测电极200’的相邻两条第一检测线210之间。利用该布置,粘附到检测面的导体沉积物相对于至少一条第一驱动线310和与其相邻的第一检测线210基本上位于Z方向侧,从而使得可以改变在至少一条第一驱动线310和与其相邻的第一检测线210之间形成的第二电容CTXRX的第一互电容。第一互电容的这种改变使粘附到检测面的导体沉积物改变第二电容CTXRX的可能性增大,由此降低了控制器500错误地将导体沉积物检测为检测目标的可能性。

在第二驱动线320'的主体321'的第二部分321b'包围环状检测线的情况下,粘附到检测面的导体沉积物相对于第二驱动线320'的主体321'的第二部分321b'和环状检测线基本上位于Z方向侧,从而使得可以改变在主体321'的第二部分321b’与环状检测线之间形成的第二电容CTXRX的第十互电容。第十互电容的这种改变使粘附到检测面的导体沉积物改变第二电容CTXRX的可能性增大,由此降低了控制器500错误地将导体沉积物检测为检测目标的可能性。

在设置了第二驱动线320'的多个第一连接部分322'和多个第二连接部分323'的情况下,粘附到检测面的导体沉积物相对于第一连接部分322'和第二连接部分323'中的至少一个基本上位于Z方向侧,从而使得可以改变第二电容CTXRX的第十一互电容、第十二互电容、第十三互电容和/或第十四互电容。在每个第一连接部分322’和与其相邻的第一检测线210之间形成第十一互电容。在每个第二连接部分323’和与其相邻的第一检测线210之间形成第十二互电容。在每个第一连接部分322’与一条第二检测线210之间形成第十三互电容。在每个第二连接部分323’与另一条第二检测线210之间形成第十四互电容。互电容的这种改变使粘附到检测面的导体沉积物改变第二电容CTXRX的可能性增大,由此降低了控制器500错误地将导体沉积物检测为检测目标的可能性。

在第五驱动线350以彼此分隔的关系包围环状检测线的情况下,粘附到检测面的导体沉积物相对于第五驱动线350和环状检测线基本上位于Z方向侧,从而使得可以改变形成在第五驱动线350和环状检测线之间的第二电容CTXRX的第十五互电容。第十五互电容的这种改变使粘附到检测面的导体沉积物改变第二电容CTXRX的可能性增大,由此降低了控制器500错误地将导体沉积物检测为检测目标的可能性。

技术特征和效果(2):当从Z方向侧观察时,第二驱动线320'的主体321'的第一部分321a'与环状检测线交叠,由此起到电磁屏蔽的作用,以从Z'方向侧屏蔽环状检测线(即,X和X'方向侧的第一检测线210和一对第二检测线220)。因此,环状检测线不易受到来自Z'方向侧的电磁影响。另外,在设置了至少一条第三驱动线330的情况下,基板100的第二面110b上的一条或多条第三驱动线330与基板100的第一面110a上的至少一条第一检测线210交叠,由此起到电磁屏蔽的作用,以从Z'方向侧屏蔽至少一条第一检测线210。因此,至少一条第一检测线210易受到来自Z'方向侧的电磁影响。

技术特征和效果(3):在存在多组两个空间S的情况下,在从Z方向观察时每组的两个空间S位于相邻两条第一检测线210和位于其间的第一驱动线310之间的情况下,没有设置至少一条第四地线440,并且存在多个间隔,各间隔位于地电极400'的相邻两条第一地线410之间,各间隔相对于对应组的两个空间S位于Z'方向侧。在这种情况下,部分来自第一驱动线310的电荷没有移动到间隔,而是移动到相邻的第一检测线210,从而抑制了第一互电容减小。

另外,在设置多组两个空间S,设置多条第四地线440,并且多个间隔各自存在于一条第四地线440和与第四地线440相邻的一条第一地线410之间的情况下,各间隙相对于空间S中的对应一个位于Z'方向侧。在这种情况下,在供应驱动脉冲期间,部分来自第一驱动线310的电荷没有移动到间隔,而是移动到相邻的第一检测线210,从而抑制了第一互电容的减小。

另外,在存在多组两个空间S的情况下,多条第六地线460和多条第七地线470相互相交从而形成网格图案,由第六地线460和第七地线470构成的网格具有多个间隙,即,包括多组间隔G的多个间隔,并且每组的间隔G位于相邻两条第一地线410和第四地线440之间,每个间隔G相对于对应空间S位于Z'方向侧。在这种情况下,部分来自第一驱动线310的电荷没有移动到间隔G,从而抑制了第一互电容的减小。

在设置了地电极400'的第一地线410和/或第二地线420的情况下,传感器S2表现出与传感器S1的技术特征和效果(3)相同的技术特征和效果。

第三实施方式

下文中,参考图12A至图14B描述根据本发明多个实施方式的电容传感器S3(可以被简称为传感器S3),该多个实施方式包括第三实施方式及其变形形式。图12A至图14B示出了第二实施方式的电容传感器S3。图13A至图13D还示出了如传感器S1中一样的Z-Z’方向。图12A和图12B以及图14A至图14B也示出了如传感器S1中一样的X-X’方向和Y-Y'方向。

传感器S3具有与传感器S1类似的配置,但在以下几点不同:(1)检测电极200”包括在基板100的第一面110a上的多条第一检测线210和至少一条第二检测线220以及在基板100的第二面110b上的多条第四检测线240,以及(2)驱动电极300”包括在基板100的第一面110a上的多条第一驱动线310以及在基板100的第二面110b上的多条第三驱动线330。将详细描述这些差异,省略关于与传感器S1重复的对传感器S3的描述。

检测电极200”的多条第一检测线210在Y-Y'方向上延伸,并在X-X'方向上以分隔开的间隔排列(参见图12A和图14A)。第一检测线210各自包括Y方向侧的第一端部部分、Y'方向侧的第二端部部分以及在第一端部部分和第二端部部分之间的中间部分。检测电极200”的至少一条第二检测线220在X-X’方向上延伸,与第一检测线210的中间部分相交,并在相交处与第一检测线210电连接。在至少一条第二检测线220包括多条第二检测线220的情况下,第二检测线220可以在Y-Y'方向上以分隔开的间隔排列。

驱动电极300”的多条第一驱动线310在Y-Y'方向上延伸。每条第一驱动线310在Y-Y'方向上的尺寸小于每条第一检测线210在Y-Y'方向上的尺寸。第一驱动线310设置在基板100的第一面110a上。第一驱动线310包括当从Z方向侧观察时各自位于相邻两条第一检测线210的第一端部部分之间的位于Y方向侧的多条第一驱动线310以及当从Z方向侧观察时各自位于相邻两条第一检测线210的第二端部部分之间的位于Y’方向侧的多条第一驱动线310。第一驱动线310各自具有第一端部和在相对侧的第二端部,并且各第一端部与对应的第二端部相比更靠近至少一条第二检测线220。第一驱动线310的第一端部在Y-Y'方向上与至少一条第二检测线220以分隔的关系设置。因此,第一驱动线310未电连接到至少一条第二检测线220。

驱动电极300”还可以包括上述第五驱动线350。第五驱动线350包围基板100的第一面110a上的多条第一驱动线310、多条第一检测线210和至少一条第二检测线220。第一驱动线310的第二端联接到第五驱动线350。第五驱动线350以与多条第一检测线210和至少一条第二检测线220分隔的关系布置。

驱动电极300”的多条第三驱动线330电连接到多条第一驱动线310,但未电连接到多条第一检测线210,也未电连接到至少一条第二检测线220。第三驱动线330布置在基板100的第二面110b上,从而沿着对应的第一检测线210延伸,并从Z方向侧观察时与对应的第一检测线210交叠。第三驱动线330各自包括Y方向侧的第一端部部分、Y'方向侧的第二端部部分以及在第一端部部分和第二端部部分之间的中间部分。

驱动电极300”还可以包括至少一条第四驱动线340。该第四驱动线340或每条第四驱动线340布置在基板100的第二面110b上,从而大体沿着对应的第二检测线220延伸,并从Z方向侧观察时与对应的第二检测线220交叠。至少一条第四驱动线340与多条第三驱动线330的中间部分相交,并且在相交处电连接到多条第三驱动线330。换句话说,至少一条第四驱动线340、第一驱动线310和第三驱动线330相互电连接。

检测电极200”的多条第四检测线240由与第一检测线210的材料相同或类似的材料制成,大体沿着多条第一驱动线310延伸,并被布置为当从Z方向侧观察时与第一驱动线310交叠。第四检测线240包括与Y方向侧的第一驱动线310交叠的Y方向侧的第四检测线240以及与Y'方向侧的第一驱动线310交叠的Y'方向侧的第四检测线240。更具体地,Y方向侧的第四检测线240包括YX方向侧的第四检测线240和YX'方向侧的第四检测线240,YX方向侧的第四检测线240是Y方向侧的第四检测线240中的最X方向侧的一条,YX'方向侧的第四检测线240是Y方向侧的第四检测线240中的最X'方向侧的一条。Y’方向侧的第四检测线240包括Y’X方向侧的第四检测线240和Y’X'方向侧的第四检测线240,Y’X方向侧的第四检测线240是Y’方向侧的第四检测线240中的最X方向侧的一条,Y’X'方向侧的第四检测线240是Y’方向侧的第四检测线240中的最X'方向侧的一条。

Y方向侧的多条第四检测线240与多条第三驱动线330的第一端部部分在X-X'方向上以分隔开的间隔相继地交替布置,并且Y'方向侧的多条第四检测线240与多条第三驱动线330的第二端部部分在X-X'方向上以分隔开的间隔相继地交替布置。因此,第四检测线240未电连接到第三驱动线330。每条第四检测线240具有第一端部和在相对侧的第二端部,并且每个第一端部与对应的第二端部相比更靠近至少一条第四驱动线340。第四检测线240的第一端部在Y-Y'方向上与至少一条第四驱动线340以分隔的关系定位。因此,第四检测线240未电连接到至少一条第四驱动线340。第四检测线240连接到多条第一检测线210和至少一条第二检测线220。可以省去至少一条第四驱动线340。

检测电极200”还可以包括在基板100的第二面110b上的多条第五检测线250。第五检测线250由与第一检测线210的材料相同或类似的材料制成,并在X-X’方向上延伸。第五检测线250包括Y方向侧的第五检测线250和Y'方向侧的第五检测线250。Y方向侧的第五检测线250联接到Y方向侧的第四检测线240的第二端部,并电连接到Y方向侧的第四检测线240。然而,Y方向侧的第五检测线250在Y-Y'方向上与第三驱动线330的第一端部部分以分隔的关系布置,因此未电连接到第三驱动线330。Y'方向侧的第五检测线250联接到Y'方向侧的第四检测线240的第二端,并电连接到Y'方向侧的第四检测线240。然而,Y'方向侧的第五检测线250在Y-Y'方向上与第三驱动线330的第二端部以分隔的关系布置,因此未电连接到第三驱动线330。多条第五检测线250经由基板100的穿通孔电极电连接到多条第一检测线210和至少一条第二检测线220。结果,Y方向侧的第五检测线250电连接到Y'方向侧的第五检测线250。Y方向侧的第五检测线250可以与Y方向侧的第四检测线240相交。Y'方向侧的第五检测线250可以与Y'方向侧的第四检测线240相交。可以省去多条第五检测线250。

驱动电极300”还可以包括第六驱动线360。在这种情况下,第六驱动线360具有环状或部分不连续的环状,并由与第一检测线210的材料相同或类似的材料制成。第六驱动线360设置在基板100的第二面110b上,从而包围多条第三驱动线330、至少一条第四驱动线340、多条第四检测线240和多条第五检测线250。第六驱动线360与YX方向侧的第四检测线240、YX'方向侧的第四检测线240、Y'X方向侧的第四检测线240、Y'X'方向侧的第四检测线240、Y方向侧的第五检测线250和Y'方向侧的第五检测线250以分隔的关系布置。因此,第六驱动线360既不电连接到多条第四检测线240也不电连接到多条第五检测线250。第六驱动线360可以联接到至少一条第四驱动线340,但并不必须如此。另外,在设置了第五驱动线350的情况下,第六驱动线360经由基板100的另一穿通孔电极电连接到第五驱动线350。可以省去第五驱动线350和/或第六驱动线360。

与传感器S1的控制器500类似,传感器S3的控制器500被配置为使检测电极200”充电和放电,并向驱动电极300”供应驱动脉冲。当在检测电极200”充电和放电的同时检测目标接近检测电极200”时,该接近造成检测电极200”与检测目标之间的第一电容发生变化。当在向驱动电极300”供应驱动脉冲的同时(可以被简称为“在供应驱动脉冲期间”)检测目标接近检测电极200”和驱动电极300”时,该接近造成检测电极200”与驱动电极300”之间的第二电容发生变化。与传感器S1的控制器500类似,传感器S3的控制器500还被配置为基于检测电极200”与检测目标之间的第一电容的变化以及检测电极200”与驱动电极300”之间的第二电容的变化来检测检测目标。

传感器S3的第二电容CTXRX包括至少第一互电容、第十六互电容和第十七互电容。第一互电容如上所述。由于多条第四检测线240与多条第三驱动线330以分隔开的间隔相继地交替布置,因此在供应驱动脉冲期间,在第三驱动线330和与其相邻的第四检测线240之间形成第十六互电容。由于第一驱动线310在Y-Y'方向上与至少一条第二检测线220以分隔的关系布置,因此在供应驱动脉冲期间,在第一驱动线310与第二检测线220之间形成第十七互电容。

在设置了至少一条第四驱动线340的情况下,第二电容CTXRX还包括第十八互电容。由于多条第四检测线240在Y-Y'方向上与至少一条第四驱动线340以分隔的关系布置,因此在供应驱动脉冲期间,在第四检测线240与第四驱动线340之间形成第十八互电容。

在设置了第五驱动线350的情况下,第二电容CTXRX还包括第十九互电容。由于第五驱动线350以彼此分隔的关系包围多条第一检测线210,因此在供应驱动脉冲期间,在第五驱动线350与第一检测线210之间形成第十九互电容。

在设置了多条第五检测线250的情况下,第二电容CTXRX还包括第二十互电容。在多条第五检测线250之中,Y方向侧的第五检测线250在Y-Y'方向上与多条第三驱动线330的第一端部以分隔的关系布置,并且Y'方向侧的第五检测线250在Y-Y'方向上与第三驱动线330的第二端部以分隔的关系布置。因此,在供应驱动脉冲期间,在Y方向侧的第五检测线250与第三驱动线330的第一端部之间以及在Y'方向侧的第五检测线250与第三驱动线330的第二端部之间形成第二十互电容。

在设置了第六驱动线360的情况下,第二电容CTXRX还包括第二十一互电容。第六驱动线360与YX、YX'、Y'X和Y'X'方向侧的第四检测线240和Y和Y’方向侧的第五检测线250以分隔的关系布置。因此,在供应驱动脉冲期间,在YX方向侧的第六驱动线360与第四检测线240之间,在YX'方向侧的第六驱动线360与第四检测线240之间、在Y'X方向侧的第六驱动线360与第四检测线240之间、在Y'X'方向侧的第六驱动线360与第四检测线240之间、在Y方向侧的第六驱动线360与第五检测线250之间以及在Y'方向侧的第六驱动线360与第五检测线250之间形成第二十一互电容。

如上所述的传感器S3提供了以下的技术特征和效果。

技术特征和效果(1):从Z方向侧观察时,驱动电极300”的各第一驱动线310位于检测电极200”的相邻两条第一检测线210之间。利用该布置,粘附到检测面的导体沉积物相对于至少一条第一驱动线310和与其相邻的一条第一检测线210基本上位于Z方向侧,从而使得可以改变在至少一条第一驱动线310和与其相邻的第一检测线210之间形成的第二电容CTXRX的第一互电容。第一互电容的这种改变使粘附到检测面的导体沉积物改变第二电容CTXRX的可能性增大,由此降低了控制器500错误地将导体沉积物检测为检测目标的可能性。

由于多条第四检测线240与多条第三驱动线330以分隔开的间隔相继地交替布置,因此粘附到检测面的导体沉积物相对于至少一条第三驱动线330和与其相邻的第四检测线240基本上位于Z方向侧,从而使得可以改变在至少一条第三驱动线330和与其相邻的第四检测线240之间形成的第二电容CTXRX的第十六互电容。第十六互电容的这种改变使粘附到检测面的导体沉积物改变第二电容CTXRX的可能性增大,由此降低了控制器500错误地将导体沉积物检测为检测目标的可能性。

由于多条第一驱动线310在Y-Y'方向上以与至少一条第二检测线220以分隔的关系布置,因此粘附到检测面的导体沉积物相对于第一驱动线310和第二检测线中的至少一条或与其相邻的一条检测线220基本上位于Z方向侧,从而使得可以改变在至少一条第一驱动线310和第二检测线或与其相邻的一条检测线220之间形成的第二电容CTXRX的第十七互电容。第十七互电容的这种改变使粘附到检测面的导体沉积物改变第二电容CTXRX的可能性增大,由此降低了控制器500错误地将导体沉积物检测为检测目标的可能性。

在设置了至少一条第四驱动线340的情况下,多条第四检测线240在Y-Y'方向上与至少一条第四驱动线340以分隔的关系布置。因此,粘附到检测面的导体沉积物相对于至少一条第四检测线240和第四驱动线或与其相邻的一条第四驱动线340基本上位于Z方向侧,从而使得可以改变在至少一条第四检测线240与第四驱动线或与其相邻的一条第四驱动线340之间形成的第二电容CTXRX的第十八互电容。第十八互电容的这种改变使粘附到检测面的导体沉积物改变第二电容CTXRX的可能性增大,由此降低了控制器500错误地将导体沉积物检测为检测目标的可能性。

在设置了第五驱动线350的情况下,第五驱动线350以彼此分隔的关系包围多条第一检测线210。利用该布置,粘附到检测面的导体沉积物相对于至少一条第一驱动线210和第五驱动线350基本上位于Z方向侧,从而使得可以改变在至少一条第一检测线210和第五驱动线350之间形成的第二电容CTXRX的第十九互电容。第十九互电容的这种改变使粘附到检测面的导体沉积物改变第二电容CTXRX的可能性增大,由此降低了控制器500错误地将导体沉积物检测为检测目标的可能性。

在设置了多条第五检测线250的情况下,在多条第五检测线250之中,Y方向侧的第五检测线250在Y-Y'方向上与多条第三驱动线330的第一端部部分以分隔的关系布置,并且Y'方向侧的第五检测线250在Y-Y'方向上与多条第三驱动线330的第二端部部分以分隔的关系布置。利用该布置,粘附到检测面的导体沉积物相对于Y方向侧的第三驱动线330的第一端部部分中的至少一个和第五检测线250和/或相对于Y'方向侧的第三驱动线330的第二端部部分中的至少一个和第五检测线250基本上位于Z方向侧。这使得可以改变在Y方向侧的第三驱动线330的至少一个第一端部部分和第五检测线250之间和/或在Y'方向侧的在第三驱动线330的至少一个第二端部部分和第五检测线250之间形成的第二电容CTXRX的第二十互电容。第二十互电容的这种改变使粘附到检测面的导体沉积物改变第二电容CTXRX的可能性增大,由此降低了控制器500错误地将导体沉积物检测为检测目标的可能性。

在设置了第六驱动线360的情况下,第六驱动线360与YX、YX'、Y'X和Y'X'方向侧的第四检测线240和Y和Y’方向侧的第五检测线250以分隔的关系布置。利用该布置,粘附到检测面的导体沉积物相对于第六驱动线360和YX、YX’、Y’X和Y’X’方向侧的第四检测线240中的至少一条线和Y和Y’方向侧的第五检测线250基本上位于Z方向侧,从而使得可以改变在第六驱动线360和至少一条检测线之间形成的第二电容CTXRX的第二十一互电容。第二十一互电容的这种改变使粘附到检测面的导体沉积物改变第二电容CTXRX的可能性增大,由此降低了控制器500错误地将导体沉积物检测为检测目标的可能性。

技术特征和效果(2):基板100的第二面110b上的每条第三驱动线330与基板100的第一面110a上对应的一条第一检测线210交叠,由此起到电磁屏蔽的作用,以从Z’方向侧屏蔽对应的第一检测线210。因此,第一检测线210不易受到来自Z’方向侧的电磁影响。基板100的第二面110b上的每条第四检测线240与基板100的第一面110a上的对应的第一驱动线310交叠,由此起到电磁屏蔽的作用,以从Z’方向侧屏蔽第一驱动线310。因此,第一驱动线310不易受到来自Z’方向侧的电磁影响。另外,在设置了至少一条第四驱动线340的情况下,基板100的第二面110b上的至少一条第四驱动线340与基板100的第一面110a上的至少一条第二检测线220交叠,由此起到电磁屏蔽的作用,以从Z’方向侧屏蔽至少一条第二检测线220。因此,至少一条第二检测线220不易受到来自Z’方向侧的电磁影响。

第四实施方式

下文中,参考图15A和图15B描述根据本发明多个实施方式的电容传感器S4(可以被简称为传感器S4),该多个实施方式包括第四实施方式及其变形形式。图15A和图15B示出了第四实施方式的电容传感器S4。

传感器S4具有与传感器S1的构造类似的构造,但在以下几点不同:当从Z方向侧观察时,地电极400的第一地线410与驱动电极300的多条第一驱动线310而非与检测电极200的多条第一检测线210交叠;并且当从Z方向侧观察时,地电极400的第二地线420与驱动电极300的多条第二驱动线320而非检测电极200的多条第二检测线220交叠。将详细描述这些差异,省略关于与传感器S1重复的对传感器S3的描述。

当从Z方向观察时由多条第一驱动线310和多条第二驱动线320构成的网格具有各自包括四个空间S的多个间隙(第三间隙)。换句话说,存在多组四个空间S。每组的四个空间S由相邻两条第一驱动线310、与相邻两条第一驱动线310相交的相邻两条第二驱动线320、位于相邻两条第一驱动线310之间的一条第一检测线210以及位于相邻两条第二驱动线320之间的一条第二检测线220限定。

由多条第一地线410和多条第二地线420构成的网格具有多个间隙(第四间隙),即,多个间隔G。每个间隔G由相邻两条第一地线410和与相邻两条第一地线410相交的多条第二地线420中的相邻两条限定。各间隔G相对于对应组的四个空间S位于Z'方向侧。

如上所述的传感器S4提供了与传感器S1的技术特征和效果(1)和(2)相同的技术特征和效果。

技术特征和效果(3):基板100的第三面110c上的多条第一地线410和多条第二地线420分别与基板100的第二面110b上的多条第一驱动线310和多条第二驱动线320交叠,由此起到电磁屏蔽的作用,以从Z'方向侧屏蔽第一驱动线310和第二驱动线320。因此,第一驱动线310和第二驱动线320不易受到来自Z’方向侧的电磁影响。

技术特征和效果(4):各间隔G相对于对应组的四个空间S存在于Z’方向侧。利用这种布置,在供应驱动脉冲期间,部分来自第一驱动线310和第二驱动线320的电荷没有移动到间隔G,而是移动到相邻的第一检测线210和第二检测线220,从而抑制了第一互电容至第四互电容的减小。

应该理解,本发明的电容传感器不限于上述实施方式,而是可以在权利要求书的范围内(在本发明的公开内容内)适当地修改。下面,描述修改形式的一些示例。

传感器S1的地电极400还可以包括至少一条第四地线440。传感器S1的地电极400还可以包括多条第五地线450。以上任何方面的地电极可以如上所述地连接到基板100的地,但其可以电浮置(electrically float)。传感器S3还可以包括地电极400或地电极400'。

传感器S1或S2的多条第一地线410可以设置在基板100的第三面110c上,从而当从Z方向侧观察时与多条第一驱动线310而非多条第一检测线210交叠。在这种情况下,可以在相邻两条第一驱动线310和位于其间的一条第一检测线210之间设置两个空间,并且可以在与对应的两个空间相关的Z'方向侧布置相邻两条第一地线410之间的间隔。

用于在以上任何方面的检测线之间电连接的装置不限于上述示例,而是可以是诸如基板中的穿通孔电极或基板的导线这样的内部线路或诸如引线这样的外部线路。用于在以上任何方面的驱动线之间电连接的装置不限于上述示例,而是可以是诸如基板中的穿通孔电极或基板的导线这样的内部线路或诸如引线这样的外部线路。用于在以上任何方面的地线之间电连接的装置不限于上述示例,而是可以是诸如基板中的穿通孔电极或基板的导电线这样的内部线路或诸如引线这样的外部线路。以上任何方面的检测线、驱动线和/或地线不需要是细长的,而是可以具有任何形状。

上述控制器500可以仅被配置为使以上任何方面的检测电极充电和放电,或者仅被配置为向以上任何方面的驱动电极供应驱动脉冲。在这种情况下,控制器500还可以被配置为基于以上任何方面的检测电极与检测目标之间的第一电容的变化或者基于以上任何方面的检测电极与以上任何方面的驱动电极之间的第二电容的变化来检测检测目标。

以上任何方面的电容传感器可以包括以上任何方面的多个检测电极和多个驱动电极。换句话说,本发明的电容传感器可以是触摸感测面板,以检测检测目标对检测面的触摸的坐标位置。另外,以上任何方面的电容传感器可以被配置为检测检测目标的接近,而非检测检测目标对检测面的触摸。在这种情况下,省去了检测面。

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