一种触摸感应装置的制作方法

本实用新型涉及电子设备技术领域，具体地，涉及一种触摸感应装置。

背景技术：

随着触摸屏的不断发展，电容式触摸屏在终端设备领域中逐渐被广泛地应用。

在现有的电容式触控设备中，主要采用双层互容、架桥结构和单层结构。其中，单层结构具有工艺步骤少、价格低廉等优点。在单层结构的触控设备中，通常通过在玻璃表面形成具有一定图案的单层氧化铟锡(ITO)以构成互电容阵列，从而实现触控设备的多点触摸。

图1示出了现有的一个单层结构的电容式触控装置的感应层的结构示意图。如图1所示，感应层包括布置成阵列的多个感应单元A，每个感应单元A包括电极X和多个电极Y，每个电极Y连接相应的引出线Z，电极X和电极Y之一为驱动电极，另一个为感应电极。电极X沿垂直方向延伸并且沿水平方向排列，对应的多个电极Y则沿垂直方向分布于电极X的一侧，如图所示在感应单元A中电极Y均位于电极X的右侧。该电极排布方式使得每一感应单元A中，电极X暴露在外，电极Y则由引出线Z包围。

该情况下有两个缺点：在触摸屏触控区的边缘，暴露在外的电极X容易受到外界的干扰，如ESD(Electro-Static discharge，静电释放)等，造成触摸屏边缘触摸效果、线性度等不稳定；在触摸屏触控区的内部，暴露在外的电极X容易和邻侧引出线Z之间发生串扰，应用于实际案例时，考虑到驱动(或感应)通道的阻抗，随着感应单元A侧面引出线的越多，和电极X之间的串扰就越大，对触摸稳定性、线性度等都会有一定的影响。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种触摸感应装置，用于解决现有技术中感应(或驱动)电极模块暴露在外的问题。

根据本实用新型的一方面，提供了一种触摸感应装置，包括基板、位于所述基板上的感应层，所述感应层包括布置成阵列的多个感应单元，每个感应单元包括：

第一电极，所述第一电极在第一方向上延伸；

多个第二电极，设置于所述第一电极在第二方向上的两侧，彼此绝缘隔离且和所述第一电极绝缘隔离，每个第二电极都通过一条引出线引出，所述第二方向与第一方向垂直；

所述多个第二电极均为三角形图案，所述第一电极构成矩形的感应单元的三角形图案的互补图案，在每个感应单元中，所述多个第二电极的引出线分别位于所述感应单元的两侧。

优选地，在每个感应单元中，每个第二电极的其引出线与该第二电极在所述感应单元的同侧。

优选地，所述第一电极由多个第一电极单元形成，所述多个第一电极单元沿垂直方向延伸且彼此电连接，每个感应单元包括多个矩形的子单元，每个子单元包括一个第二电极和形状与所述第二电极互补的一个第一电极单元。

优选地，所述第一方向为垂直方向，所述第二方向为水平方向，相邻的两个矩形的子单元互为水平翻转。

优选地，述第一方向为垂直方向，所述第二方向为水平方向，相邻的两组子单元互为水平翻转。

优选地，在相邻的两组子单元中，每组包括相邻且互为垂直翻转的两个子单元。

优选地，所述相邻且互为垂直翻转的两个子单元中的第二电极彼此相邻；或者，所述相邻且互为垂直翻转的两个子单元中的第一电极单元彼此相邻。

优选地，在所述第一电极和所述多个第二电极上设置有挖空区域。

优选地，所述挖空区域填充有悬浮块。

优选地，所述第一电极和所述多个第二电极彼此相邻的边缘上分别设置突起部和凹陷部，所述突起部和凹陷部匹配。

优选地，所述第一电极和所述多个第二电极的间隙处设置有悬浮块，用于增加电容补偿。

优选地，还包括：设置于所述基板上的第三电极，所述第三电极包括半包围所述多个感应单元的阵列的第一部分以及在感应单元之间延伸的第二部分。

优选地，所述第一电极和第二电极中一个为驱动电极，另一个为感应电极；或者所述第一电极和第二电极均为感应电极。

本实用新型将第二电极设置在第一电极的两侧，进而将第二电极的引出线也设置在感应单元的两侧，从而使第一电极和第二电极均位于第二电极的引出线的内侧，由引出线提供保护作用。此举有利于屏蔽外界对第一电极和第二电极的互容值的影响，保证触摸的稳定性。

进一步地，对第一电极和第二电极的图形做出优化，可通过修改图形来改变驱动和感应间的容值变化、加入接地(或虚拟)电极改善信噪比等方式来提升实际操作中的触摸效果。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。

图1示出了现有的一个单层结构的电容式触控装置。

图2示出本实用新型第一实施例的触摸感应装置的结构示意图。

图3示出本实用新型第一实施例的触摸感应装置的局部示意图。

图4示出本实用新型第二实施例的触摸感应装置的结构示意图。

图5示出本实用新型第三实施例的触摸感应装置的结构示意图。

图6示出本实用新型第四实施例的触摸感应装置的结构示意图。

图7示出本实用新型第五实施例的触摸感应装置的结构示意图。

图8示出本实用新型第六实施例的触摸感应装置的结构示意图。

图9示出本实用新型第七实施例的触摸感应装置的结构示意图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本实用新型。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中没有画出除了对应驱动电极与感应电极之外的引出线，并且可能未示出某些公知的部分。

在下文中描述了本实用新型的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本实用新型。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本实用新型。

下面，参照附图对本实用新型进行详细说明。

图2示出本实用新型第一实施例的触摸感应装置的结构示意图。

参照图2，该触摸感应装置包括基板(未示出)和设置在基板上并且布置成阵列的多个感应单元B，每个感应单元B为矩形形状，包括第一电极X和多个第二电极Y，第一电极X和第二电极Y各自通过相应的引出线Z引出并且彼此绝缘隔离。如图2所示，第一电极X在第一方向上延伸并且沿第二方向排列，第二电极Y交替设置于第一电极X的两侧。在本实施例中，第一方向为垂直方向，第二方向为水平方向，然而本公开实施例不限于此，例如反之亦可。在本实施例中，每个第二电极Y均为三角形图案，例如如图2所示的直角三角形图案，第一电极X为所述三角形的互补图案。每个第二电极Y和它的引出线设置于感应单元B的同一侧，以避免引出线跳线。第二电极Y的引出线位于感应单元的两侧，使电极X和Y受到两侧的引出线的保护，避免受到外界干扰，也避免受到临近的感应单元的引出线的串扰。

继续参考图2可知，感应单元B包括多个矩形的子单元B’构成，每个矩形的子单元B’包括两个互补的三角形图案，其中一个三角形图案是第二电极Y，另一个是第一电极X的与该第二电极Y对应的三角形部分(下文称作第一电极单元)，则第一电极X可看作由多个沿第一方向延伸且彼此电连接的第一电极单元构成。在感应单元B中，相邻的矩形的子单元B’之间互为水平翻转(180°翻转)，如图2所示。

在本实施例中，当发生有效触摸时，被触摸区域的矩形子单元的互电容发生变化，变化量大小与该互电容被触摸到的面积大小成正比。

图3示出本实用新型第一实施例的触摸感应装置的感应单元的示意图。

参考图3，例如当触摸A1、A2两点时，可以通过重心算法有效确定A1、A2点的位置。在触摸点A1时，由于手指覆盖的第一电极X的面积小于覆盖的第二电极Y的面积，在触摸点A2时，由于手指覆盖的第一电极X的面积大于覆盖的第二电极Y的面积，由于被触摸面积的大小与相应的自电容变化量成正比，上述面积比值可等效为自电容变化量之比，相应的，点A1对应的第一电极X的自电容和第二电极Y的自电容的比值小于1，点A2对应的第一电极X的自电容和第二电极Y的自电容的比值大于1，因此，在检测到A1、A2两点互电容相同的情况下，可通过自电容检测确定A1、A2两点位置。

图4示出本实用新型第二实施例的触摸感应装置的结构示意图。

该触摸感应装置包括基板(未示出)和设置在基板上并且布置成阵列的多个感应单元C，每个感应单元C为矩形形状，包括第一电极X和多个第二电极Y，第一电极X和第二电极Y各自通过相应的引出线Z引出并且彼此绝缘隔离。如图4所示，第一电极X在第一方向上延伸并且沿第二方向排列，第二电极Y以两个一组，分组交替设置于第一电极X的两侧。在本实施例中，第一方向为垂直方向，第二方向为水平方向，然而本公开实施例不限于此，例如反之亦可。在本实施例中，每个第二电极Y均为三角形图案，例如如图4所示的直角三角形图案，第一电极X为所述三角形的互补图案。每个第二电极Y和它的引出线设置于感应单元C的同一侧，以避免引出线跳线。

继续参考图4可知，感应单元C包括多个矩形的子单元C’构成，每个矩形的子单元C’包括两个互补的三角形图案，其中一个三角形图案是第二电极Y，另一个是第一电极X的与该第二电极Y对应的三角形部分。在感应单元C中，将相邻的矩形的子单元C’两两作为一组子单元，则每组子单元和其相邻的另一组子单元互为水平翻转图案，一组子单元包括相邻且互为垂直翻转(90°翻转)的两个子单元。在本实施例中，相邻的子单元C’中，第二电极相邻(三角形图案的直角边相邻)。

图5示出本实用新型第三实施例的触摸感应装置的结构示意图。

参照图5，该触摸感应装置包括基板(未示出)和设置在基板上并且布置成阵列的多个感应单元D，每个感应单元D为矩形形状，包括第一电极X和多个第二电极Y，第一电极X和第二电极Y各自通过相应的引出线Z引出并且彼此绝缘隔离。第一电极X和第二电极Y各自通过相应的引出线Z引出并且彼此绝缘隔离。如图5所示，第一电极X在第一方向上延伸并且沿第二方向排列，第二电极Y以两个一组，分组交替设置于第一电极X的两侧。在本实施例中，每个第二电极Y均为三角形图案，例如如图5所示的直角三角形图案，第一电极X为所述三角形的互补图案。每个第二电极Y和它的引出线设置于感应单元D的同一侧，以避免引出线跳线。

继续参考图5可知，感应单元D包括多个矩形的子单元D’构成，每个矩形的子单元D’包括两个互补的三角形图案，其中一个三角形图案是第二电极Y，另一个是第一电极X的与该第二电极Y对应的三角形部分(称为第一电极子单元)。在感应单元D中，相邻的矩形的子单元之间互为垂直翻转。将相邻的矩形的子单元D’两两作为一组子单元，则每组子单元和其相邻的另一组子单元互为水平翻转图案。在设计电极图案时，不局限于两个一组的子单元，也可以将两个以上子单元作为一组，使组和组之间为水平翻转的图案。在本实施例中，相邻的子单元D’中，第一电极子单元相邻(三角形图案的直角边相邻)。

在上述实施例中，电极的引出线设置在感应单元的两侧，以此保护第一电极和第二电极。引出线位于感应单元的两侧，使电极受到两侧的引出线的保护，避免受到外界干扰，也避免受到临近的感应单元的引出线的串扰。

进一步地，由于电极的引出线为触摸感应装置的死区，基板单位面积上的死区面积越小对触摸感应装置的检测越有利，因此，将引出线设置于电极两侧，有助于减少基板单位面积上的死区面积，进而有助于提高触摸感应装置的灵敏度。

图6示出本实用新型第四实施例的触摸感应装置的结构示意图。

本实施例的触摸感应装置的电极设置和第一实施例相同，和第一实施例不同的是，在第一电极和第二电极上进行挖空操作，得到挖空区域(区域A3和A4)，挖空区域的形状和数量都可以是任意的，挖空区域内可以填充来自导电材料，例如金属或合金材质，制作的悬浮块，悬浮块一般呈游离状态。减少电极面积能够减少第一电极和第二电极的互容值。可根据实际产品的需要确定是否减少互容值。

图7示出本实用新型第五实施例的触摸感应装置的结构示意图。

本实施例的触摸感应装置的电极设置和第一实施例相同，和第一实施例不同的是，在第一电极和第二电极的对应边作修改，例如在第一电极和第二电极的彼此相邻的边缘分别设置凹陷部和突起部，其数量和形状可以任意，如形状为三角形、四边形等，甚至波浪型，但是凹陷部和突起部匹配。参考图7，在第一电极和第二电极相邻的边缘设置了凹陷部E和突起部F，凹陷部E和突起部F匹配。通过增加电极边缘的接触面积能够增加电极间的互容值。可根据实际产品的需要确定是否增加互容值。

图8示出本实用新型第六实施例的触摸感应装置的结构示意图。

本实施例的触摸感应装置的电极设置和第一实施例相同，为了显示清楚，图上只示出了第一实施例的部分电极图案。和第一实施例不同的是，本实施例在第一电极和第二电极的空隙里添加悬浮块(图上悬浮块G)，以增加电容补偿，有利于侦测碰触点的位置。当然，添加悬浮块的作法可以同样适用于上述的其他实施例，在其他实施例里也用于实现增加电容补偿，提高侦测精确度的目的。

图9示出本实用新型第七实施例的触摸感应装置的结构示意图。

本实施例的触摸感应装置的电极设置和第一实施例相同，和第一实施例不同的是，在基板上设置第三电极，用于隔离第一电极和第二电极。参考图9，第三电极K，设置在第一电极和第二电极的外围并部分延伸进第一电极和第二电极形成空隙之间，在起到保护和隔离作用的同时，改善图形在触摸时的信噪比。第三电极通常接地。当然，添加第三电极的作法可以同样适用于上述的其他实施例，在其他实施例里第三电极同样可用于改善图形在触摸时的信噪比。本实用新型实施例设置电极的引出线，使得电极均为均由走线包裹，屏蔽外界对感应和驱动间的互容值的影响，保证触摸稳定性和线性度。同时根据实际需要，给出了三角形图形的优化方向，以提升实际操作中的触摸效果。

在实际应用中，触摸感应装置的第一电极和第二电极的具体个数依赖于触摸区域大小、触摸精度要求、工艺制程能力等各个方面。

上述实施例仅描述了感应层为单层感应层的情况，但是在实际生产中，如有需要，与本实用新型原理相同的实施例也可以应用于多层结构的感应层上。

在本说明书中，“下”指的是在列方向上更靠近引出线引出感应层外的方向的相对概念，“上”指的是在列方向上更远离引出线引出感应层外方向的相对概念；“行”与“列”的概念不限于附图中所示的横向概念和附图中所示的纵向概念，根据实际需要，符合本实用新型基本原理的实施例均在本实用新型的保护范围内。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本实用新型的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。