专利名称：电容式触摸传感器、触摸检测装置及触控终端的制作方法
技术领域：
本实用新型属于触摸传感器技术领域，尤其涉及一种电容式触摸传感器、触摸检测装置及触控终端。
背景技术：
传统的电容触摸屏/板电极图案方案对触摸屏/板层叠结果有厚度要求，电极图案距离触摸屏/板表面垂直距离小于O. 7 < mm性能就会明显变差。会出现触摸灵敏度降低，无法识别触摸点、触摸点被误切分、线性度差等情况。上述问题的存在在一定程度上制约了触摸型手持设备轻薄化的趋势。
实用新型内容本实用新型所要解决的第一个技术问题在于提供一种电容式触摸传感器，旨在使·电极图案距离触摸屏/板表面垂直距离小于O. 7 < mm性能依然满足正常使用要求。本实用新型是这样实现的，一种电容式触摸传感器，包括布设有驱动电极图案的驱动电极层和布设有感应电极图案的感应电极层，所述驱动电极图案和所述感应电极图案中，至少所述驱动电极图案内部有挖空。进一步地，所述挖空为网格式挖空，每个图案单元的挖空部分至少具有2个网格。进一步地，所述挖空部分布设有一个或多个填充块。进一步地，所述驱动电极图案上挖空部分面积占驱动电极图案总面积的5% 95%，所述感应电极图案上挖空部分面积占感应电极图案总面积的5% 95%。进一步地，所述驱动电极层和所述感应电极层位于同一基板上或不同基板上，两者之间的垂直距离在Omm I. 5mm范围内。进一步地，所述驱动电极层和所述感应电极层之间的水平距离为O. Olmm 1mm。进一步地,所述驱动电极层和所述感应电极层设于玻璃或PET或PMMA或PCB材质的基板上。进一步地，所述基板的厚度在O. 02mm 2mm范围内。本实用新型所要解决的第二个技术问题还提供了一种触摸检测装置，包括电容式触摸传感器、与所述电容式触摸传感器连接的触摸控制器，所述电容式触摸传感器为如上所述的电容式触摸传感器。本实用新型所要解决的第三个技术问题还提供了一种触控终端，包括一如上所述的触摸检测装置。本实用新型提供的电极设计图案减小了电极面积，从原理上改善了触摸屏/板电极的电场分布，提高了触摸灵敏度，可以支持电极图案距离触摸屏/板表面垂直距离小于
O.7 < mm的应用。
[0015]图I是本实用新型提供的双层的电容式触摸传感器的结构；图2是图I所示电容式触摸传感器没有触摸操作时的电路模型；图3是图I所示电容式触摸传感器上有触摸操作时的电路模型；图4、图5、图6是本实用新型提供的单层的电容式触摸传感器的驱动电极层和感应电极层的形状示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。本实用新型相对于传统图案，通过减小的电极图案面积的来改善触摸屏/板电极·电场分布，可以支持到图案距离触摸屏/板表面垂直距离小于O. 7 < mm的应用。图I以双层式触摸传感器为例示出了电容式触摸传感器的结构，由上向下依次是触摸面板11、感应电极层12、绝缘隔离层13、驱动电极层14和基板15，其中触摸面板11可以采用钢化玻璃、亚克力或PVC类材料，电场线EL由驱动电极层14指向感应电极层12。图2是图I所示电容式触摸传感器没有触摸操作时的电路模型，其中Vl模拟驱动信号源，Cl、Clx触摸屏单个节点的本征电容，该电容的电场是开放的，会随着手指的Touch而被吸走部分电场，Cl表示该电容不会改变的部分，Clx表示开放的电场导致可被改变的电容。图3是图I所示电容式触摸传感器上有触摸操作时的电路模型，C2是手指触摸时，手指与驱动线之间的耦合电容，C3是手指触摸时，手指与感应线之间的耦合电容，Ch是人体对触摸屏系统地之间的耦合电容，藕合电容C2和C3的大小对触摸屏的性能会产生一定影响。对于任何互电容检测方案，其基本电路模型均相同，所不同的是电路模型中的电容比例或量值。基于上述电路模型原理，本实用新型中，电容式触摸传感器包括布设有驱动电极图案的驱动电极层和布设有感应电极图案的感应电极层，所述驱动电极图案和所述感应电极图案中，至少所述驱动电极图案内部有挖空。有触摸时，驱动电极和感应电极有两条耦合路径路径1，节点电容路径。触摸时，节点电容是减小的，即驱动信号通过节点电容耦合至感应电极的电流是减小的，这是检测需要的变化。路径2，C2和C3路径。等效电容C2和C3，增大了驱动信号与感应电极的电流，这对检测是有害的。减小C2和C3可以有助于提升信号灵敏度，而通过挖空电极图案，可以减小上述的藕合电容C2和C3的大小，可以在电极图案距离触摸屏/板表面垂直距离小于O. 7< mm时满足正常使用要求。考虑到电容屏的表面布满电场，均匀分布的电场对触摸划线的准确度和线性度有很大帮助，可提升用户体验。而网格状的挖空，既可减弱C2和C3又可以让电场的均匀性没有明显损失，因此进一步地，上述挖空为网格式挖空，而不是在电极中间完全挖空，每个图案单元的挖空部分至少具有2个网格，驱动和感应电极图案上挖空部分面积占驱动电极图案总面积的5% 95%。进一步地，为保证整体透光率均衡，在挖空部分还可以设计填充快，此填充块与电极部分为相同材质，例如ΙΤ0。[0028]上述驱动电极层和感应电极层可布设于两层不同的基本上，如图I所示的结构，也可以采用单层式结构，布设于同一基板上，驱动电极层和感应电极层之间的垂直距离在Omm I. 5mm范围内，其中Omm对应于布设于同一基板的情形。图4至图6就以单层式结构为例示出了驱动电极层和感应电极层的形状，其中I和2分别为感应和驱动电极，图4和图5为两种电极均挖空，而图6中仅驱动电极2挖空。若需设计填充块，可以如图4中在每一个网格中设计一个填充块3，也可以如图5在每一个网格中设计多个填充块31，当布设于同一基板时，驱动电极层和所述感应电极层之间的水平距离d为O. OImm 1mm，电容传感器装配在LCD之上，而部分LCD表面有一层ITO屏蔽层或电极，该屏蔽层或电极可吸收电容传感器上表面的电场，会导致电场不均匀，造成客户体验较差。较小的水平距离有助于减少LCD屏蔽层或电极对，减轻上述缺陷。上述基板可采用玻璃、PET(Polythylene terephthalate,聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PMMA (Polymethylmethacrylate,聚甲基丙烯酸甲酯，俗名亚克力)、PCB (PrintedCircuit Board,印刷线路板)等材质的基板，厚度在O. 02mm 2mm范围内均可。具体实施时，可采用上述电容式触摸传感器制成单独的触摸检测装置，包括如上所述的电容式触摸传感器、与所述电容式触摸传感器连接的触摸控制器。·上述触摸检测装置可直接制作在各种电容式触控终端中，比如电容式触摸按键控制终端、电容式触摸滑条控制终端、电容式触摸转轮控制终端及电容式触摸屏终端等。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种电容式触摸传感器,包括布设有驱动电极图案的驱动电极层和布设有感应电极图案的感应电极层，其特征在于，所述驱动电极图案和所述感应电极图案中，至少所述驱动电极图案内部有挖空。
2.如权利要求I所述的电容式触摸传感器,其特征在于,所述挖空为网格式挖空,每个图案单元的挖空部分至少具有2个网格。
3.如权利要求I所述的电容式触摸传感器，其特征在于，所述挖空部分布设有一个或多个填充块。
4.如权利要求I所述的电容式触摸传感器，其特征在于，所述驱动电极图案上挖空部分面积占驱动电极图案总面积的5% 95%，所述感应电极图案上挖空部分面积占感应电极图案总面积的5% 95%。
5.如权利要求I所述的电容式触摸传感器，其特征在于，所述驱动电极层和所述感应电极层位于同一基板上或不同基板上，两者之间的垂直距离在Omm I. 5mm范围内。
6.如权利要求5所述的电容式触摸传感器，其特征在于，所述驱动电极层和所述感应电极层之间的水平距离为O. Olmm 1mm。
7.如权利要求I所述的电容式触摸传感器，其特征在于，所述驱动电极层和所述感应电极层设于玻璃或PET或PMMA或PCB材质的基板上。
8.如权利要求7所述的电容式触摸传感器，其特征在于，所述基板的厚度在O.02mm 2mm范围内。
9.一种触摸检测装置，包括电容式触摸传感器、与所述电容式触摸传感器连接的触摸控制器，其特征在于，所述电容式触摸传感器为如权利要求I至8任一项所述的电容式触摸传感器。
10.一种触控终端，其特征在于，包括一如权利要求9所述的触摸检测装置。
专利摘要本实用新型适用于触摸传感器技术领域，提供了一种电容式触摸传感器，包括布设有驱动电极图案的驱动电极层和布设有感应电极图案的感应电极层，所述驱动电极图案和所述感应电极图案中，至少所述驱动电极图案内部有挖空。本实用新型提供的电极设计图案减小了电极面积，从原理上改善了触摸屏/板电极的电场分布，提高了触摸灵敏度，可以支持电极图案距离触摸屏/板表面垂直距离小于0.7＜mm的应用。本申请还公开一种触摸检测装置和一种触摸终端。
文档编号G06F3/044GK202711217SQ201220281078
公开日2013年1月30日 申请日期2012年6月8日 优先权日2012年6月8日
发明者冉锐, 刘武 申请人:深圳市汇顶科技股份有限公司