触摸传感器面板及其制造方法
【专利摘要】本专利申请提供了一种触摸传感器面板，其包括图案化为相交的多个行和多个列的第一组传感元件和第二组传感元件。所述第一组传感元件被配置成驱动电极。所述第二组传感元件被配置成感应电极。每一行包括来自所述第一组传感元件的至少一个驱动电极。每一列包括来自所述第二组传感元件的至少一个感应电极。本专利申请还提供了一种用于制造触摸传感器面板的方法。
【专利说明】
触摸传感器面板及其制造方法
技术领域
[0001]本专利申请涉及触摸面板的连接拓扑和触摸传感器的控制器设计，更具体地，涉及一种触摸传感器面板及用于制造这种触摸传感器面板的方法。
【背景技术】
[0002]触摸面板被广泛用作用户输入设备。这些触摸面板在电子设备和人之间提供操作容易且用户友好的界面。人们可以轻松且有效地使用他们的手指或触控笔进行选择和滑动图标。
[0003]便携设备越来越薄。每个组件都经过精心设计。已经有许多尝试用于降低触摸面板的厚度，并且将触摸传感器布置在单个基板层上是很必要的。
[0004]电子设备可以处于纵向方向或横向方向。设计精巧的触摸面板控制器具有足够的计算能力和先进的配置，以支持多种触摸面板。
【发明内容】
[0005]本专利申请涉及一种触摸传感器面板。在一方面，所述触摸传感器面板包括图案化为相交的多个行和多个列的第一组传感元件和第二组传感元件。所述第一组传感元件被配置成驱动电极。所述第二组传感元件被配置成感应电极。每一行包括来自所述第一组传感元件的至少一个驱动电极。每一列包括来自所述第二组传感元件的至少一个感应电极。
[0006]所述第一组传感元件和所述第二组传感元件可以由单个图案化的导电材料层构造成。每一行可以只包括一个驱动电极，而每一列可以包括一个以上的感应电极。
[0007]每一行可以包括一个以上的驱动电极。每一列可以只包括一个感应电极。每k个相邻列可以包括相同的感应电极，k是大于I的整数。
[0008]每一行可以包括一个以上的驱动电极，每一列可以包括一个以上的感应电极。每两个相邻列可以包括相同的感应电极但不同的驱动电极。每η个相邻列可以包括形成预定图案的不同的感应电极，并且所述预定图案可以至少一次重复于所有列中，η是大于I的整数。在形成所述预定图案的η个相邻列中，每一行可以包括相同的驱动电极。在所述η个相邻列中，同一行及相邻两列上的所述驱动电极可以组合成一个物理驱动电极。
[0009]在另一方面，所述触摸传感器面板包括图案化为相交的多个行和多个列的第一组传感元件和第二组传感元件。所述第一组传感元件被配置为驱动电极。所述第二组传感元件被配置为感应电极。每一行包括来自所述第一组传感元件的一个以上的驱动电极。每一列包括来自所述第二组传感元件的一个以上的感应电极。所述第一组传感元件和所述第二组传感元件由单个图案化的导电材料层构造成。每η个相邻列包括形成预定图案的不同的感应电极，并且所述预定图案至少一次重复于所有列中，η是大于I的整数。
[0010]在形成所述预定图案的η个相邻列，每一行可以包括相同的驱动电极，而在同一行及相邻两列上的驱动电极可以组合成一个物理驱动电极。
[0011]在又一方面，本专利申请提供了一种制造触摸传感器面板的方法。该方法包括:将第一组传感元件和第二组传感元件图案化为相交的多个行和多个列；将所述第一组传感元件配置成驱动电极；将所述第二组传感元件配置成感应电极。每一行包括来自所述第一组传感元件的至少一个驱动电极。每一列包括来自所述第二组传感元件的至少一个感应电极。
[0012]该方法可以进一步包括由单个图案化的导电材料层构造成所述第一组传感元件和第二组传感元件。每一行可以只包括一个驱动电极，而每一列可以包括一个以上的感应电极。
[0013]每一行可以包括一个以上的驱动电极，每一列可以只包括一个感应电极，并且每k个相邻列可以包括相同的感应电极，k是大于I的整数。
[0014]每一行可以包括一个以上的驱动电极，每一列可以包括一个以上的感应电极。每两个相邻列可以包括相同的感应电极但不同的驱动电极。每η个相邻列可以包括形成预定图案的不同的感应电极，并且所述预定图案可以至少一次重复于所有列中，η是大于I的整数。在形成所述预定图案的η个相邻列中，每一行可以包括相同的驱动电极。在所述η个相邻列中，同一行及相邻两列上的驱动电极可以组合成一个物理驱动电极。
【附图说明】
[0015]图1为触摸传感器面板的示意图。
[0016]图2示出了根据本专利申请一种实施例的触摸传感器面板。
[0017]图3示出了根据本专利申请另一种实施例的触摸传感器面板。
[0018]图4示出了包括驱动电极和感应电极的触摸传感器面板。
[0019]图5示出了根据本专利申请另一种实施例的触摸传感器面板。
[0020]图6示出了待用于智能电话的触摸传感器面板。
[0021]图7示出了如何根据本发明另一种实施例改进图6中的触摸传感器面板。
[0022]图8示出了如何根据本发明另一种实施例改进图6中的触摸传感器面板。
[0023]图9示出了如何根据本发明另一种实施例改进图6中的触摸传感器面板。
[0024]图10示出了如何根据本发明另一种实施例改进图6中的触摸传感器面板。
[0025]图11示出了如何根据本发明另一种实施例改进图6中的触摸传感器面板。
[0026]图12示出了如何根据本发明另一种实施例改进图11中的触摸传感器面板。
[0027]图13示出了根据本发明一种实施例的连接到微控制器的触摸传感器面板。
【具体实施方式】
[0028]现在将参考本专利申请中披露的触摸传感器面板及其制造方法的优选实施方式进行详细说明，这些例子也将在随后的说明中给出。尽管为了清楚起见，某些对于理解触摸传感器及其制造方法来说并非特别重要的技术特征未呈现出来，但是对于相关领域技术人员而言，它们是显而易见的。
[0029]此外，应当理解的是，本专利申请中披露的触摸传感器面板及其制造方法并不限于以下描述的具体实施例，本领域技术人员可以在不脱离本申请保护的实质或范围的情况下进行各种变换和修改。例如，不同的说明性实施例的元件和/或特征可以在本申请的范围内彼此结合和/或相互替换。
[0030]图1示意性地示出了触摸传感器面板100。参考图1，触摸传感器面板包括由单个图案化的导电材料层构造成的电容性触摸传感器图案。该电容性触摸传感器图案包括两组相交的传感元件，其中第一组中的每一个传感元件和第二组中的每一个传感元件相交。在互电容感应系统中，一组传感元件可以用作发射电极或驱动电极，另一组传感元件可以用作接收电极或感应电极。第一组传感元件和第二组传感元件被图案化为多个行和多个列。在本实施例中为18行和10列。每一列具有19条连接线路102和相应的焊盘104。总共有190条连接线路和相应的焊盘。
[0031]图2示出了根据本专利申请的一种实施例的触摸传感器面板200。参照图2，在触摸传感器面板200中，每一列具有两个列电极，而每一行具有一个行电极。最左边的列具有列电极Cl和C2。行电极的数目减少为触摸传感器面板100所需的一半。每一列具有11条连接线路202和相应的焊盘204。总共有110条连接线路202与相应的焊盘204。焊盘的数量仅为触摸传感器面板100的焊盘数量的58%。
[0032]图3示出了根据本专利申请的另一种实施例的触摸传感器面板300。每一列具有三个列电极。参照图3，最左边的列具有列电极Cl、C2和C3。行电极的数目减少为触摸传感器面板100所需的三分之一。每一列具有9条连接线路302和相应的焊盘304，总共有90个连接线路302和相应的焊盘304。焊盘304的数量只有触摸传感器面板100的焊盘数量的47%。
[0033]换言之，每一列上的η个列电极的实现使得行电极的数量减少为触摸传感器面板100中所需的数目的I/η。焊盘的总数量等于列数的[(行数/η)+η]的倍数。结果是，焊盘的数量大大减少。因此提高了将柔性印刷电路板附接至触摸传感器面板上的生产成品率。
[0034]应当指出的是，在上述实施例中，列电极可以是感应电极，行电极可以是驱动电极。
[0035]图4示出了包括有驱动电极和感应电极的触摸传感器面板。参照图4，每一行由驱动通道驱动。每一列连接到一个感应通道。在该实施例中，总共有四个驱动通道D1-D4和四个感应通道S1-S4。
[0036]大多数智能手机处于纵向方向。智能手机中使用的触摸传感器面板需要的驱动通道多于感应通道。另一方面，大多数平板电脑为横向方向。平板电脑中使用的触摸传感器面板需要的感应通道多于驱动通道。
[0037]图5示出根据本专利申请的另一种实施例的触摸传感器面板。参照图5，最左边的列与图4所示的最左边的列相同。相邻列可以利用相同的感应通道SI，而行是由不同的驱动通道D5-D8驱动。最右边的列也可以使用第二感应通道S2。因此，只有两个感应通道SI和S2被用于这四列。
[0038]应当指出的是，在本实施例中，每一行包括一个以上的驱动电极(D4和D8)，每一列仅包括一个感应电极(SI或S2)，并且每k个相邻列包括相同的感应电极(SI或S2)，k是一个大于I的整数(在本实施例中k = 2)。
[0039]图6示出了待使用于智能电话中的触摸传感器面板。参见图6，为8列和多行。每一行由驱动通道驱动，例如由驱动通道D1-D8之一驱动。每一列连接到两个感应通道，例如感应通道S1-S18中的两个。本实施例中总共使用8个驱动通道D1-D8和18个感应通道Sl-S18o
[0040]图7示出了根据本专利申请另一种实施例如何对图6的触摸传感器面板进行改进。参照图7，从左边算起，第一列连接到第一感应通道SI和第二感应通道S2，行由驱动通道D1-D8驱动。第二列也连接到第一感应通道SI和第二感应通道S2，但是行由驱动通道D9-D16驱动。在该方法中，只需要十个感应通道S1-S10。应当指出的是，在图6中，需要十个感应通道。
[0041]应当指出的是，在本实施例中，每一行包括一个以上的驱动电极(Dl和D9)，而每一列包括一个以上的感应电极(例如SI和S2)。每两个相邻列，例如左边的第一列和第二列，包括相同的感应电极(SI和S2)，但驱动电极(D1-D8和D9-D16)不同。
[0042]图8示出了根据本专利申请另一种实施例如何对图6的触摸传感器面板进行改进。参照图8，从左边算起，第一列连接到第一感应通道SI和第二感应通道S2，第二列连接到第三感应通道S3和第四感应通道S4，而这两列是通过驱动通道D1-D8驱动。第三列也连接到第一感应通道SI和第二感应通道S2，第四列也连接到第三感应通道S3和第四感应通道S4，其中，这两列是通过驱动通道D9-D16驱动。在本实施例中，只需要十个感应通道。
[0043]应当指出的是，在本实施例中，每η个相邻列包括形成预定图案的不同的感应电极(S1，S2 ;S3，S4)，并且该预定图案在所有列中被重复至少一次，η是大于I的整数(本实施例中η = 2)。在形成预定图案的η个相邻列中，每一行包括相同的驱动电极(例如Dl)。
[0044]图9示出了根据本专利申请另一种实施例如何对图6的触摸传感器面板进行改进。参照图9，从左边算起，第一列连接到第一感应通道SI和第二感应通道S2，第二列连接到第三感应通道S3和第四感应通道S4，如此直到第五列，而这五列是通过驱动通道D1-D8驱动。第六列连接到第一感应通道SI和第二感应通道S2，第七列也连接到第三感应通道S3和第四感应通道S4中，依此类推直到最后一列，而这四列由驱动通道D9-D16驱动。在本实施例中，只需要十个感应通道。
[0045]应当指出的是，在本实施例中，每η个相邻列包括形成预定图案的不同的感应电极(SI，S2 ;S3，S4 ;S5，S6 ;S7，S8 ;S9，S10)，并且该预定图案在所有列中被重复至少一次，η是大于I的整数(在本实施例中η = 5)。在形成预定图案的η个相邻列中，每一行包括相同的驱动电极(例如Dl或D2) ο
[0046]图10示出了根据本专利申请另一种实施例如何对图6的触摸传感器面板进行改进。参照图10，从左边算起，第一列连接到第一感应通道SI和第二感应通道S2，第二列连接到第三感应通道S3和第四感应通道S4，如此直到第五列，而这五列所在最低行由第一驱动通道Dl驱动，相邻的上一行由第三驱动通道D3驱动。第六列连接到第一感应通道SI和第二感应通道S2，第七列也连接到第三感应通道S3和第四感应通道S4，依此类推直到最后一列，而这四列所在最低行由第二通道D2驱动，相邻的上一行由第四驱动通道D4驱动。在本实施例中，只需要十个感应通道。
[0047]应当指出的是，在本实施例中，每η个相邻列包括形成预定图案的不同的感应电极(SI，S2 ;S3，S4 ;S5，S6 ;S7，S8 ;S9，S10)，并且该预定图案在所有列中被重复至少一次，η是大于I的整数(在本实施例中η = 5)。在形成预定图案的η个相邻列中，每一行包括相同的驱动电极(例如Dl或D3) ο
[0048]图11示出了根据本专利申请另一种实施例如何对图6的触摸传感器面板进行改进。参照图11，从左边算起，第一列连接到第一感应通道S1、第二感应通道S2、第三感应通道S3和第四感应通道S4。其物理上为一列，但在逻辑上为两列。第二列连接到第五感应通道S5、第六感应通道S6、第七感应通道S7和第八感应通道S8。其物理上为第二列，但逻辑上为第三列和第四列，依此类推直到最后一列。在本实施例中，驱动线和用于驱动线的焊盘的数量减少为图10所需的数量的一半。
[0049]应当指出的是，在本实施例中，在η个相邻列中，在同一行和相邻的两列上的驱动电极组合成一个物理驱动电极(例如Dl)。
[0050]图12示出了根据本专利申请另一种实施例如何对图11的触摸传感器面板进行改进。参照图12，从左边算起，第一列连接到六个感应通道SI至S6。其物理上为一列，但在逻辑上为两列。第二列连接到另外六个感应通道S7至S12。其物理上为第二列，但逻辑上为第三和第四列，依此类推直到最后一列。在此方法中，驱动线和用于驱动线的焊盘的数量减少到图10所需数量的一半。
[0051]应当指出的是，在本实施例中，在η个相邻列中，在同一行及相邻的两列上的驱动电极组合成一个物理驱动电极(例如Dl)。
[0052]图13示出了根据本专利申请一种实施例的触摸传感器面板与微控制器的连接。参照图13，行和列连接到模拟多路复用器301。微控制器303驱动触摸传感器面板305，并将电荷注入到驱动电极和感应电极。然后，该电荷由电荷-电压转换器307检测。该电压由模拟-数字转换器309转换成数字数据，并被传递到微控制器303以进行数据处理。
[0053]在上述实施方式中，减少焊盘的数量，增加感应线的数量，并减少驱动线的数量，这提高了生产成品率并降低了制造成本。为了使驱动通道多于感应通道的触摸面板控制器支持具有更多感应通道的触摸面板，重复使用感应通道，并相应地以所需的阵列制造电极。在一些结构中，驱动通道多于其感应通道的触摸控制器可以连接到需要比驱动通道多的感应通道的触摸面板。
[0054]虽然已经通过参考特定的多个实施方式示出及描述了本专利申请，但应注意的是，可以不脱离本发明的范围而对其进行各种其它改变或修改。
【主权项】
1.一种触摸传感器面板，包括图案化为相交的多个行和多个列的第一组传感元件和第二组传感元件，其特征在于: 所述第一组传感元件配置成驱动电极； 所述第二组传感元件配置成感应电极； 每一行包括来自所述第一组传感元件的至少一个驱动电极；和 每一列包括来自所述第二组传感元件的至少一个感应电极。2.根据权利要求1的触摸传感器面板，其特征在于，所述第一组传感元件和第二组传感元件由单个图案化的导电材料层构造成。3.根据权利要求1的触摸传感器面板，其特征在于，每一行仅包括一个驱动电极，而每一列包括一个以上的感应电极。4.根据权利要求1的触摸传感器面板，其特征在于，每一行包括一个以上的驱动电极，每一列仅包括一个感应电极，并且每k个相邻列包括相同的感应电极，k是大于I的整数。5.根据权利要求1的触摸传感器面板，其特征在于，每一行包括一个以上的驱动电极，每一列包含一个以上的感应电极。6.根据权利要求5所述的触摸传感器面板，其特征在于，每两个相邻列包括相同的感应电极但不同的驱动电极。7.根据权利要求5所述的触摸传感器面板，其特征在于，每η个相邻列包括形成预定图案的不同感应电极，所述预定图案至少一次重复于所有列中，η为大于I的整数。8.根据权利要求7的触摸传感器面板，其特征在于，形成所述预定图案的η个相邻列中，每一行包括相同的驱动电极。9.根据权利要求8所述的触摸传感器面板，其特征在于，在所述η个相邻列中，同一行及相邻两列上的驱动电极组合成一个物理驱动电极。10.一种制造触摸传感器面板的方法，其特征在于包括: 将第一组传感元件和第二组传感元件图案化为相交的多个行和多个列； 将所述第一组传感元件配置成驱动电极；和 将所述第二组传感元件配置成感应电极；其中， 每一行包括来自所述第一组传感元件的至少一个驱动电极；和 每一列包括来自所述第二组传感元件的至少一个感应电极。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于还包括:由单个图案化的导电材料层构造成所述第一组传感元件和第二组传感元件。12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，每一行只包括一个驱动电极，而每一列包括一个以上的感应电极。13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，每一行包括一个以上的驱动电极，每一列只包括一个感应电极，并且每k个相邻列包括相同的感应电极，k为大于I的整数。14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，每一行包括一个以上的驱动电极，每一列包括一个以上的感应电极。15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，每两相邻列包括相同的感应电极但不同的驱动电极。16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，每η个相邻列包括形成预定图案的不同的感应电极，所述预定图案至少一次地重复于所有列中，η为大于I的整数。17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，在形成所述预定图案的η个相邻列中，每一行包括相同的驱动电极。18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，在所述η个相邻列中，同一行及相邻两列上的驱动电极组合成一个物理驱动电极。19.一种触摸传感器面板，包括图案化为相交的多个行和多个列的第一组传感元件和第二组传感元件，其特征在于: 所述第一组传感元件配置成驱动电极； 所述第二组传感元件配置成感应电极； 每一行包括来自所述第一组传感元件的一个以上的驱动电极； 每一列包括来自所述第二组传感元件的一个以上的感应电极； 所述第一组传感元件和所述第二组传感元件由单个图案化的导电材料层构造成；和每η个相邻列包括形成预定图案的不同的感应电极，并且所述预定图案至少一次重复于所有列中，η为大于I的整数。20.根据权利要求19所述的触摸传感器面板，其特征在于，形成所述预定图案的η个相邻列中，每一行包括相同的驱动电极，而同一行及相邻两列上的驱动电极组合成一个物理驱动电极。
【文档编号】G06F3/044GK105867673SQ201510036175
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年1月23日
【发明人】张锦添
【申请人】晶门科技（深圳）有限公司