用于减小浮置条件影响的电容式触摸面板传感器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及用于减小浮置条件影响的电容式触摸面板传感器。一种电容式触摸面板，包括彼此相邻排列的延伸的驱动电极和彼此相邻排列并与延伸的驱动电极交叉的延伸的感测电极。一个或多个延伸的驱动电极沿着驱动电极的边缘限定凹口，其中所述凹口位于邻近的感测电极之间。在一些实施例中，驱动电极也在驱动电极的相对边缘上限定大体相对的孔。另外，一个或多个延伸的感测电极可限定延伸的孔，可沿着驱动电极的边缘、邻近延伸的孔限定第二凹口。
【专利说明】用于减小浮置条件影响的电容式触摸面板传感器
【背景技术】
[0001]触摸面板是人机接口(HMI)，允许电子装置的操作者使用工具例如手指、指示笔等等向装置提供输入。例如，操作者可使用他或她的手指操作在电子显示器上的图像，电子显示器例如是附接到移动计算装置的显示器、个人计算机(PC)、或连接到网络的终端。在一些例子中，该操作者可同时使用两个或更多个手指来提供独特的命令，例如放大命令，通过将两个手指向彼此远离移动而执行；缩小命令，通过将两个手指朝着彼此移动而执行；等等。
[0002]触摸屏是电子视觉显示器，其集成位于显示器之上的触摸面板以检测在屏幕显示区域之内的触摸的存在和/或位置。触摸屏通常位于装置中，例如一体机、平板电脑、卫星导航装置、游戏装置以及智能电话中。触摸屏使得操作者能够与触摸面板下面的显示器显示的信息直接交互，而不用使用鼠标或触控板控制的指针间接交互。电容式触摸面板通常用于触摸屏装置。电容式触摸面板通常包括绝缘体，例如玻璃，其涂覆有透明导体，例如铟锡氧化物(ITO)。由于人的身体也是电导体，所以触摸面板的表面导致面板电场的变形，该变形可作为电容的改变而进行测量。
【发明内容】
[0003]公开了一种电容式触摸面板，该电容式触摸面板使用驱动和感测电极的图案，被配置为最小化浮置点条件的影响。在一个或多个实施例中，电容式触摸面板包括相邻排列的延伸的驱动电极以及与延伸的驱动电极交叉的相邻排列的延伸的感测电极。一个或多个延伸的驱动电极限定了沿着驱动电极的边缘的凹口，其中该凹口位于邻近的感测电极之间。在一些实施例中，该驱动电极也限定在驱动电极相对边缘上的总体相对的凹口。另外，一个或多个延伸的感测电极可限定延伸的孔，可沿着离延伸的孔最近的驱动电极的边缘限定第二凹口。
[0004]提供此
【发明内容】
从而以简化的形式引入对概念的选择，这将在下面的【具体实施方式】部分中被进一步描述。此
【发明内容】
并不试图确定请求保护的主题的关键特征或必要特征，也不试图用于对请求保护的主题的范围进行确定。
【专利附图】
【附图说明】
[0005]参考附图描述【具体实施方式】。在说明书和附图中的不同实例中使用相同的附图标记可指示类似或相同的项。
[0006]图1是包括单条感测迹线的电容式触摸面板的示意图。
[0007]图2是包括双条感测迹线的电容式触摸面板的示意图。
[0008]图3是包括三条感测迹线的电容式触摸面板的示意图。
[0009]图4是在电容式触摸面板的传输电极和接收器电极之间的交点处形成的电容器的示意图，其中触摸在接地条件下被建模。
[0010]图5是在电容式触摸面板的传输电极和接收器电极之间的交点处形成的电容器的示意图，其中触摸在浮置条件下被建模。[0011]图6依照本公开内容的示范性实施例示出了用于电容式触摸面板的驱动和感测电极的俯视图，其中驱动电极限定了沿着驱动电极的边缘位于邻近的感测电极之间的凹□。
[0012]图7A是依照本公开内容的示范性实施例示出了用于电容式触摸面板的驱动和感测电极的俯视图，其中驱动电极限定了沿着驱动电极的边缘位于邻近的感测电极之间的凹口，感测电极限定了延伸的孔，并且驱动电极限定了沿着驱动电极的边缘邻近延伸的孔的另一个凹口。
[0013]图7B是依照本公开内容的示范性实施例示出了用于电容式触摸面板的驱动和感测电极的俯视图，其中驱动电极限定了沿着驱动电极的边缘位于邻近的感测电极之间的凹口，并且感测电极限定了延伸的孔。
[0014]图8A是依照本公开内容的示范性实施例示出了用于电容式触摸面板的驱动和感测电极的俯视图，其中驱动电极限定了沿着驱动电极的边缘位于邻近的感测电极之间的凹口，感测电极限定了两个延伸的孔，并且驱动电极限定了沿着驱动电极的边缘邻近延伸的孔的另一个凹口。
[0015]图SB是依照本公开内容的示范性实施例示出了用于电容式触摸面板的驱动和感测电极的俯视图，其中驱动电极限定了沿着驱动电极的边缘位于邻近的感测电极之间的凹口，并且感测电极限定了两个延伸的孔。
[0016]图9是依照本公开内容的示范性实施例示出了用于电容式触摸面板的驱动和感测电极的俯视图，其中驱动电极限定了沿着驱动电极的边缘位于邻近的感测电极之间的凹口，并且驱动和感测电极设置在单个层上并使用跳线连接在一起。
[0017]图10是依照本公开内容的示范性实施例示出了触摸屏组件的分解等距视图，该触摸屏组件集成了带有驱动和感测电极的电容式触摸面板，其中驱动电极限定了沿着驱动电极的边缘位于邻近的感测电极之间的凹口，并且驱动和感测层夹置于LCD屏幕和粘合层之间，粘合层具有附接到其上的保护盖。
[0018]图11是依照本公开内容的示范性实施例示出了触摸屏组件的分解等距视图，该触摸屏组件集成了带有驱动和感测电极的电容式触摸面板，其中驱动电极限定了沿着驱动电极的边缘位于邻近的感测电极之间的凹口，并且感测层设置于保护盖上。
[0019]图12是依照本公开内容的示范性实施例示出了装备电容式触摸面板的方法的流程图，该电容式触摸面板具有限定了沿着驱动电极的边沿的凹口的一个或多个驱动电极。
【具体实施方式】
[0020]总地参考图1到3，在基于电容式触摸面板50的交互电容中，可将十字条X和Y的ITO图案用于传输电极(例如驱动迹线52)和接收器电极(例如感测迹线54)。驱动和感测迹线52、54相应于协作系统，其中每个坐标位置(像素)包括在驱动迹线52和感测迹线54之间的交叉点处形成的电容器。驱动迹线52被连接到电源以便在每个电容器处产生本地电场，并且通过工具(例如手指或指示笔)在每个电容器上的触摸而产生的本地电场的改变引起在相应坐标位置/像素处的电容的改变。如图1所示，感测迹线54可包括单个条，其中单个条具有比驱动迹线52的宽度小的宽度。如图2所示，感测迹线54也可包括双条(例如两个并排排列的细条)。如图3所示的，感测迹线54可进一步包括三条(例如三个并排排列的细条)。在多个条的配置中，可减小条的宽度以便维持感测迹线54的整个的宽度(例如，相对于单条感测迹线的配置)。
[0021]总地参考图4和5，在互电容改变(例如降低)时，可感测在传输电极和接收器电极的交叉点处形成的电容器处的触摸。在图4和5中，VINac代表驱动信号；Cm代表互电容，在手指或指示笔阻碍从传输电极到接收器电极的电场线时该互电容被减小；Ctx2f代表在传输电极和手指或指示笔之间的电容；Rf2b代表手指或指示笔与人身体之间的电阻；Cf2rx代表手指和接收通道之间的电容；Cf代表负输入和放大器输出之间的反馈电容器；Vref代表参考电压；并且Vout代表输出信号。在图5中，Cb2e代表人身体和地球地面之间的电容，Cc2e代表电容式触摸面板的底板与地球地面之间的电容。参考图4，在接地的条件下对手指或指示笔的触摸进行建模。在理想的情况下，Rf2b等与零(O)，没有信号通过Ctx2f传输。在此例子中，电路仅经历互电容改变且易于检测手指或指示笔的触摸。
[0022]现在参考图5，在浮置条件(例如在电容式触摸面板没有电连接到地时)下对手指或指示笔的触摸进行建模。此浮置条件可在操作者正使用电容式触摸面板时发生。例如，该电容式触摸面板可应用于电子装置，例如智能电话、网络平板电脑等等。在这样的实施方式中，该电子装置可位于绝缘表面上，例如木桌上，而不是由操作者手持。该操作者可使用该电容式触摸面板而不用物理持有该电子装置(例如在使用单一触摸应答电话时等等)。在这些实例中，可生成从传输电极到手指或指示笔接着到接收器电极的桥路径，增强结果信号并降低互电容一些部分的改变，该互电容一些部分的改变是在接地条件下将要经历的。在此方式中，降低并可能反转由触摸引起的信号改变。当Ctx2f和Cf2rx增加，而Δ (delta) Cm并不增加时(例如，当由于在像素之上整个区域已经被覆盖而使Λ Cm已经饱和时)大的手指将恶化该条件。
[0023]在迹线和操作者的手指或指示笔之间的距离降低时，桥路径的影响可能变的更加明显。例如，使用具有薄面板堆积的触摸面板(例如，使用具有大约半毫米(0.50_)或更小的厚度的保护玻璃罩(cover glass))，降低在电容器电极和操作者手指或指示笔之间的距离。另外，在一些配置中，例如透镜上的传感器(sensor-on-lens)实施方式(例如一个玻璃传感器(OGS)、或带有保护玻璃罩加一个(I)膜层的玻璃+1膜(GIF))，迹线直接位于保护玻璃罩之上(例如与触摸表面相对)，以减小在迹线和手指或指示笔之间的距离。如图2所示的，可使用双条电容式触摸面板以增加互电容改变同时将桥影响维持在与单条传感器实施方式相类似的水平。另外，如图3所示的，可使用三条电容式触摸面板以进一步增加互电容的改变同时将桥影响维持在与单条传感器实施方式类似的水平。
[0024]总地参考图6到11，描述了电容式触摸面板100，该电容式触摸面板100使用用于驱动和感测电极的图案，配置驱动和感测电极以通过减小手指或指示笔和驱动电极之间的交叠来最小化浮置点条件的影响。本公开内容的实施例可用于具有薄面板堆积的电容式触摸面板，并可提高各种尺寸的工具的触摸性能，包括大的和小的手指。该电容式触摸面板100可用于与电子装置接口，包括但不必限于:大型触摸面板产品、一体机、移动计算装置(例如手持便携式计算机、个人数字助理(PDA)、膝上型计算机、上网本、平板电脑等等)、移动电话装置(例如蜂窝电话或智能电话)、便携式游戏装置、便携式媒体播放器、多媒体装置、卫星导航装置(例如全球定位系统(GPS)导航装置)、电子书阅读器装置(eReader)、智能电视(TV)装置、表面计算装置(例如桌上计算机)、个人计算机(PC)装置、以及使用基于触摸的人机接口的其他装置。
[0025]该电容式触摸面板100可包括ITO触摸面板，该ITO触摸面板包括相邻排列(例如沿着平行轨线、大体平行的轨线等等)的驱动电极102，例如十字条ITO驱动迹线/轨线。在一些实施例中，驱动电极102可使用高度导电、光学透明的水平和/或垂直的柱/条。延长该驱动电极102 (例如沿着纵轴延伸)。例如，每个驱动电极102可沿着支撑表面(例如电容式触摸面板100的基板)上的轴延伸。该电容式触摸面板100也包括相邻排列的与驱动电极102交叉(例如沿着平行轨线、大体平行的轨线等等)的感测电极104，例如十字条ITO感测迹线/轨线。在一些实施例中，感测电极104可使用高度导电、光学透明的垂直和/或水平柱/条形成。延伸该感测电极104 (例如沿着纵轴延伸)。例如，每个感测电极104可沿着支撑表面(例如电容式触摸面板100的基板)上的轴延伸。
[0026]驱动电极102和感测电极104限定了坐标系统，其中每个坐标位置(像素)包括在一个驱动电极102和一个感测电极104之间的每个交叉点处形成的电容器。因此，驱动电极102被配置为与电源连接以便在每个电容器处产生局部电场，在每个电容器处由手指和/或指示笔产生的局部电场的改变引起了与相应坐标位置处的触摸相关联的电容的降低。在此方式中，同时(或至少是大体上同时)可感测不同坐标位置处的多个触摸。在本公开内容的实施例中，可由电流源并行驱动驱动电极102，例如向驱动电极102提供不同的信号的集合。在本公开内容的其他实施例中，可由串联的电流源驱动驱动电极102，例如，其中每个驱动电极102或驱动电极102的子集被每次驱动一个。
[0027]一个或多个驱动电极102限定了沿着驱动电极102的边缘108的凹口 106，其中凹口 106位于相邻的感测电极104之间。在一些实施例中，驱动电极102也限定在驱动电极102的相对边缘112上的大体相对的凹口 110。可使用凹口 106、110来降低耦合在手指或指示笔与驱动电极102之间的电容(例如如图5中的参数Ctx2f所描述的)。在本公开内容的实施例中，可以通过选择性地去掉材料从而在驱动电极102中可形成凹口，以便维持对感测电极104的屏蔽，使其免除由其他电路所产生的噪声的干扰(例如来自下层液晶显示器(LCD)屏幕等等的噪声)。因此，可形成在驱动电极102中的凹口以便从相邻于但不是直接接近于感测电极104 (例如在其下方)的区域去掉材料。该凹口可为各种不同的形状，包括但不限于:长方形(例如正方形)、梯形、斜方形、三角形、圆形(例如半圆形)、椭圆形、菱形等等。
[0028]在一些实施例中，一个或多个感测电极104可限定一个或多个被配置为增加互电容改变的孔(例如如图7A和7B所示的双条电容式触摸面板配置，如图8A和8B所示的三条电容式触摸面板配置等等)。另外，一个一或多个感测电极104可限定孔(例如延伸的孔114)，并且可沿着驱动电极102的边缘108、接近延伸的孔114限定凹口 116。另外，可沿着驱动电极102的相对边缘112、接近延伸的孔114限定凹口 118。
[0029]感测电极104与驱动电极102电绝缘(例如使用电介质层等等)。例如，可在一个基板(例如包括设置于玻璃基板上的感测层120)上提供感测电极104，并且可在单独的基板(例如包括设置于另一个基板上的驱动层122)上提供驱动电极102。在此双层配置中，感测层120可设置于驱动层122之上(例如相对于触摸表面)。例如，感测层120可位于比驱动层122更接近触摸表面的位置。然而，此配置仅通过示例的方式提供，但并不意味着对本公开内容进行限制。因此，可提供其他的配置，其中驱动层122比感测层120位于更接近触摸表面的位置，和/或其中感测层120和驱动层122包括相同的层。例如，在1.5层实施例中(例如驱动层122和感测层120被包括在相同的层中，但彼此物理分离)，可使用一个或多个跳线124以便将驱动电极102的部分连接在一起(例如如图9所示的)。类似地，可使用跳线将感测电极104的部分连接在一起。
[0030]一个或多个电容式触摸面板100可包括在触摸屏组件126中。该触摸屏组件126可包括显示屏，例如IXD屏128，其中感测层120和驱动层122被夹置在IXD屏幕128和接合层130之间，接合层130例如带有附接到其上的保护盖132 (例如玻璃的)(例如如图10所示的)。在本公开内容的其他实例中，可使用透镜上的传感器(例如一个玻璃传感器(OGS)、或带有保护玻璃罩加一个(I)膜层的玻璃+1膜(GIF))，其中感测层120和/或驱动层122直接位于保护盖132之上(例如如图11所示的)。可以在没有透镜的传感器(sensor-without-lens)的配置中使用进一步的实施例。保护罩132可包括保护涂层、防反射涂层等等。保护罩132可包括触摸表面134，操作者可使用一个或多个手指、指示笔等等在其上向触摸屏组件126输入命令。可使用所述命令操作由例如IXD屏幕128显示的图形。另外，在向连接到电容式触摸面板100的电子装置(例如多媒体装置或另一个电子装置(例如如前所描述的))输入时，可使用所述命令。
[0031]示例件讨稈
[0032]现在参考图12，描述示范性技术以便提供电容式触摸面板，电容式触摸面板具有一个或多个沿着驱动电极的边缘限定凹口的驱动电极。
[0033]在示范性实施例中，图12示出了过程1200，用于提供电容式触摸面板，例如图6到11中示出并在以上描述的电容式触摸面板100。在示出的过程1200中，形成彼此相邻排列的延伸的驱动电极(框1210)。例如，参考图6到11，驱动电极102(例如十字条ITO驱动迹线/轨线)彼此邻近排列。可在电容式触摸面板100的基板上使用高度导电、光学透明的水平和/或垂直条来形成驱动电极102。在本公开内容的实施例中，驱动电极限定沿着驱动电极的边缘的凹口(框1212)。例如，继续参考图6到11，一个或多个驱动电极102限定沿着驱动电极102的边缘108的凹口 106，其中凹口 106位于邻近的感测电极104之间。一个或多个驱动电极102也可在驱动电极102的相对边缘112上限定大体相对的凹口 110。
[0034]接着，形成彼此相邻排列、与驱动电极交叉的延伸的感测电极(框1220)。例如，继续参考图6到11，感测电极104 (例如十字条ΙΤ0)感测迹线/轨线彼此相邻排列并与驱动电极102交叉。可在电容式触摸面板100的基板上使用高度导电、光学透明的水平和/或垂直条形成感测电极104。
[0035]益论
[0036]虽然以专用于结构特征和/或处理操作的语言描述了主题，但是可以理解的是在附加的权利要求中定义的主题并不需要限定到以上描述的特定特征或动作。相反，以上描述的特定特征和动作作为实施权利要求的示范性形式加以公开。
【权利要求】
1.一种互电容的投射电容式触摸面板，包括: 多个延伸的驱动电极，彼此相邻排列且沿着所述多个延伸的驱动电极中的驱动电极的边缘限定凹口；以及 多个延伸的感测电极，彼此相邻排列且与所述多个延伸的驱动电极交叉，在所述多个延伸的驱动电极中的驱动电极的边缘中限定的凹口位于所述多个延伸的感测电极中的邻近的感测电极之间。
2.如权利要求1所述的互电容的投射电容式触摸面板，其中所述多个延伸的驱动电极的驱动电极在所述驱动电极的相对边缘上限定大体相对的凹口。
3.如权利要求1所述的互电容的投射电容式触摸面板，其中所述多个延伸的感测电极中的感测电极限定延伸的孔。
4.如权利要求3所述的互电容的投射电容式触摸面板，其中沿着所述多个延伸的驱动电极中的驱动电极的边缘且邻近所述感测电极所限定的所述延伸的孔限定第二凹口。
5.如权利要求3所述的互电容的投射电容式触摸面板，其中所述多个延伸的感测电极中的感测电极限定第二延伸的孔。
6.如权利要求5所述的互电容的投射电容式触摸面板，其中沿着所述多个延伸的驱动电极中的驱动电极的边缘且邻近所述感测电极所限定的所述延伸的孔或所述第二延伸的孔的至少其中之一限定第二凹口。
7.如权利要求1所述的互电容的投射电容式触摸面板，其中所述多个延伸的驱动电极和所述多个延伸的感测电极设置于单个层上，多个跳线被用来连接所述多个驱动电极或所述多个感测电极的至少其`中之一。
8.一种形成互电容的投射电容式触摸面板的方法，包括: 形成彼此相邻排列的多个延伸的驱动电极，并沿着所述多个延伸的驱动电极中的驱动电极的边缘限定凹口 ；以及 形成彼此相邻排列的、与所述多个延伸的驱动电极交叉的多个延伸的感测电极，在所述多个延伸的驱动电极中的驱动电极的边缘中限定的凹口位于所述多个延伸的感测电极的邻近的感测电极之间。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述多个延伸的驱动电极中的驱动电极在所述驱动电极的相对边缘上限定大体相对的凹口。
10.如权利要求8所述的方法，其中所述多个延伸的感测电极中的感测电极限定延伸的孔。
11.如权利要求10所述的方法，其中沿着所述多个延伸的驱动电极中的驱动电极的边缘且邻近所述感测电极所限定的所述延伸的孔限定第二凹口。
12.如权利要求10所述的方法，其中所述多个延伸的感测电极中的感测电极限定第二延伸的孔。
13.如权利要求12所述的方法，其中沿着所述多个延伸的驱动电极中的驱动电极的边缘且邻近所述感测电极所限定的所述延伸的孔或所述第二延伸的孔的至少其中之一限定第二孔。
14.如权利要求8所述的方法，其中所述多个延伸的驱动电极和所述多个延伸的感测电极设置于单个层上，并且所述方法进一步包括将多个跳线连接到所述多个驱动电极或所述多个感测电极的至少其中之一。
15.—种互电容的投射电容式触摸面板,包括: 多个延伸的驱动电极，彼此相邻排列，且沿着所述多个延伸的驱动电极中的驱动电极的边缘限定凹口并且在所述驱动电极的相对边缘上限定大体相对的凹口 ；以及 多个延伸的感测电极，彼此相邻排列且与所述多个延伸的驱动电极交叉，在所述多个延伸的驱动电极中的驱动电极的边缘中限定的凹口位于所述多个延伸的感测电极中的邻近的感测电极之间。
16.如权利要求15所述的互电容的投射电容式触摸面板，其中所述多个延伸的感测电极中的感测电极限定延伸的孔。
17.如权利要求16所述的互电容的投射电容式触摸面板，其中沿着所述多个延伸的驱动电极中的驱动电极的边缘且邻近所述感测电极所限定的所述延伸的孔限定第二凹口。
18.如权利要求16所述的互电容的投射电容式触摸面板，其中所述多个延伸的感测电极中的感测电极限定第二延伸的孔。
19.如权利要求18所述的互电容的投射电容式触摸面板，其中沿着所述多个延伸的驱动电极中的驱动电极的边缘且 邻近所述感测电极所限定的所述延伸的孔或所述第二延伸的孔的至少其中之一限定第二凹口。
20.如权利要求15所述的互电容的投射电容式触摸面板，其中所述多个延伸的驱动电极和所述多个延伸的感测电极设置于单个层上，多个跳线被用于连接所述多个驱动电极或所述多个感测电极的至少其中之一。
【文档编号】G06F3/044GK103777829SQ201310756910
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年10月11日 优先权日:2012年10月11日
【发明者】沈国忠, H·李, R·李, X·梅 申请人:马克西姆综合产品公司