电容式触摸屏传感器和对应的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电容式触摸屏传感器和对应的制造方法。
【背景技术】
[0002] 在电容类触摸屏传感器中，将行和列上的透明导电电极图案化并通过电介质耦 接，以获得电极矩阵。在这个方面，使用透明导电材料（诸如氧化铟锡（ΙΤ0)、氧化铟锌 (IZO)、银的图案等）的图案来形成电极。对于高品质触摸传感器来说，重要的是实现电极 特征结构的高透射率、高导电性和低可见度。
[0003] 在典型的图案化工艺中，从基板蚀刻掉导电材料，同时将导电材料的期望图案保 留在基板上以创建电极矩阵。在图案化工艺之后，图案通常变得对肉眼可见。为了降低图案 的可见度，可以适当的方式选择用于制造电容式触摸屏传感器的材料的折射率来获得较低 的可见度。然而，这种方法是昂贵的并且需要对材料组成、厚度和工艺控制进行精确控制。
[0004] 本发明的目的在于提供一种电容式触摸屏传感器和对应的制造方法，以解决现有 技术的问题中的至少一个问题并且/或者向公众提供可用的选择。
【发明内容】
[0005] 根据本发明的第一方面，本发明提供了一种电容式触摸屏传感器，该电容式触摸 屏传感器包括：（i)驱动电极阵列；（ii)感测电极阵列，该感测电极阵列通过电介质层与该 驱动电极阵列分开，每个感测电极与每个驱动电极偏移以限定相应的重叠区域和第一不重 叠区域；和（iii)多个非电连接电极，每个非电连接电极被布置成对应于每个第一不重叠 区域并且通过周边间隙与相邻驱动电极或感测电极间隔开。周边间隙具有约IOOum或更小 的宽度。
[0006] 在该实施例中，每个驱动电极和感测电极均连接到电源。包括驱动电极和感测电 极的层在本文中有时被称为电连接层。
[0007] 在该实施例中，非电连接电极意味着这些电极不是电连接的或者它们是电隔离/ 导电隔离的。
[0008] 在此类布置的情况下，其提供了降低驱动电极阵列和感测电极阵列两个阵列的电 极图案可见度的更可靠方式。实际上，已发现此类布置在以下方面提供了最佳结果：降低图 案可见度但还确保非电连接电极不妨碍电连接电极的操作。
[0009] 在至少一个实施例中，宽度可在20um和IOOum之间。更优选地，宽度可为约30um。 此外，可将驱动电极阵列和感测电极阵列布置在同一基板的相背对的第一表面和第二表面 上。进而可将多个非电连接电极布置在相背对的表面中的一个表面上。另选地，可将多个 非电连接电极布置在相背对的两个表面上。
[0010] 可将多个非电连接电极与驱动电极阵列布置在同一表面上，并且多个非电连接电 极中的至少一些非电连接电极可包括可与对应的感测电极对准的补充部分。另选地，可将 多个非电连接电极与感测电极阵列布置在同一表面上，并且多个非电连接电极中的至少一 些非电连接电极可包括可与对应的驱动电极对准的补充部分。
[0011] 在至少一个实施例中，可将驱动电极阵列和感测电极阵列布置在不同基板的表面 上。另外，可将多个非电连接电极布置在一个表面上，或任选地可将多个非电连接电极布置 在这两个表面上。此外，可将多个非电连接电极与驱动电极阵列布置在同一表面上，并且多 个非电连接电极中的至少一些非电连接电极可包括可与对应的感测电极对准的补充部分。
[0012] 在至少一个实施例中，可将多个非电连接电极与感测电极阵列布置在同一表面 上，并且多个非电连接电极中的至少一些非电连接电极可包括可与对应的驱动电极对准的 补充部分。
[0013] 每个非电连接电极可总体具有X形形状，其中周边间隙被构造成将总体X形非电 连接电极与相邻驱动电极或感测电极间隔开。
[0014] 驱动电极和感测电极以及非电连接电极可包含下列中的一种或多种：氧化锌 (ZnO)、氧化锡（II) (SnO)、氧化铟（InO)、石墨烯、氧化铟锌（IZO)和氧化铟锡（ITO)。优选 地，驱动电极阵列和感测电极阵列之间的间隔距离为约50至175um。
[0015] 在至少一个实施例中，非电连接电极包括彼此间隔开的多个分段的非电连接电 极。
[0016] 根据本发明的第二方面，本发明提供了一种电容式触敏装置，该电容式触敏装置 包括如上所述的电容式触摸屏传感器。
[0017] 根据本发明的第三方面，本发明提供了一种制造电容式触摸屏传感器的方法，该 方法包括：（i)形成驱动电极阵列；（ii)形成感测电极阵列，该感测电极阵列通过电介质层 与驱动电极阵列分开，每个感测电极与每个驱动电极偏移以限定相应的重叠区域和第一区 域；以及（iii)形成多个非电连接电极，其中每个非电连接电极被布置成对应于每个第一 不重叠区域并且通过周边间隙与相邻驱动电极或感测电极间隔开。周边间隙具有约IOOum 或更小的宽度。
[0018] 应当理解，与本发明的一个方面相关的特征结构也可适用于本发明的其它方面。
[0019] 参考下文描述的实施例将会使本发明的这些和其它方面显而易见并得到阐明。
【附图说明】
[0020] 下文参考附图公开了本发明的实施例，其中：
[0021] 图Ia和图Ib分别示出现有技术的驱动电极阵列和感测电极阵列，并且图Ic是由 图Ia的驱动电极阵列和图Ib的感测电极阵列形成的现有技术矩阵传感器；
[0022] 图Id是图Ic的现有技术矩阵传感器的部分A的放大视图；
[0023] 图2是部分A沿图Id的方向BB的横截面侧视图；
[0024] 图3a是根据本发明的第一实施例的具有非电连接电极的矩阵传感器的一部分的 放大视图，并且图3b是图3a中所示矩阵传感器的一部分的进一步放大视图；
[0025] 图4a和图4b是根据本发明的第二实施例的电容式触摸传感器的第一电连接层和 第二电连接层的放大平面图，该电容式触摸传感器包括非电连接电极和非电连接电极补充 部分；
[0026] 图5a和图5b是描绘分别在图3a和图4a的实施例之后进行建模的测试矩阵传感 器的各层的放大的横截面侧视图；并且
[0027] 图6a至图6c示出与图3a和图4a/4b所示的那些比较的非电连接电极的变型形 式。
【具体实施方式】
[0028] 图Ia和图Ib分别示出本领域中已知的驱动电极阵列100和感测电极102阵列。 驱动电极100阵列包括水平布置的多行导电垫106,并且每一横行的导电垫106与相邻横行 的导电垫106等距间隔开。每个导电垫106总体具有菱形的形状。另外，每一横行中的导 电垫106电连接到导电驱动线108。
[0029] 感测电极102阵列包括竖直布置的多列导电垫109,导电垫109通过导电感测线 110彼此连接。即，感测电极102阵列与驱动电极100阵列不同，因为前者102包括竖直布 置的多列导电垫109,而后者包括水平布置的多行导电垫106。竖直布置的列和水平布置的 行通常相对于彼此正交取向。应当理解，感测电极102阵列的导电垫109和感测电极102阵 列的驱动线108在结构上类似于驱动电极100阵列的导电垫106和驱动电极100阵列的感 测线110。在该实施例中，导电垫106、导电垫109、驱动线108和感测线110是由氧化铟锡 (ITO)形成的。然而，应当理解，还可使用其它合适的材料，例如氧化锌（ZnO)、氧化锡（II) (SnO)、氧化铟（InO)、氧化铟锌（IZO)和石墨稀。
[0030] 图Ic是由驱动电极100阵列和感测电极102阵列形成的现有技术矩阵传感器 104 (或更一般地，电容式触摸屏传感器），驱动电极100阵列和感测电极102阵列覆盖在彼 此上方且彼此分开，以形成可用于电容式触敏装置（例如，智能电话或平板电脑等）的屏幕 的电容式触摸传感器区域。应当理解，驱动电极100阵列和感测电极102阵列电连接到控 制电路（未示出），该控制电路用于处理从驱动电极100和感测电极102接收的信号。
[0031] 应当理解，存在多种制造矩阵传感器104的方式。例如，驱动电极100阵列和感测 电极102阵列可在同一基板的相背对的表面上形成。在这种情况下，可使用柔性的透明基 板诸如PET并且将其图案化以形成驱动电极阵列和感测电极阵列。可使用油墨印刷和油墨 提