CN104541237A - 多点触摸感测面板及相应的生产方法 - Google Patents

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Abstract

一种生产非平面多点触摸感测面板的方法，所述面板包含在多个交点处相互交叉的多个电隔离导体。所述方法包含：通过将绝缘导线铺设在粘合层上形成多个电隔离导体，所述绝缘导线包含绝缘涂层；由铺设在粘合层上的绝缘导线形成弹性导体阵列板，以及将弹性导体阵列板层压到非平面保护基板上，从而形成非平面多点触摸感测面板。

Description

多点触摸感测面板及相应的生产方法
技术领域
本发明涉及生产多点触摸感测面板的方法。
背景技术
配备有触摸感测显示器的个人计算装置是众所周知的并被广泛使用。这种显示器允许用户通过“触摸输入”来控制装置，即通过触摸典型地定位于显示屏上方的触摸感测面板来控制装置。
所谓的“多点触摸”技术的最近进展使得多点触摸装置得到了发展，由此，装置的触摸感测显示器可以从由用户进行的多个同时触摸导出控制信息。多点触摸技术增加了用户对装置的控制程度，并增加了装置的有用性和满意度。
多点触摸技术的发展主要局限于相对小型的个人计算装置(如智能手机和平板电脑)。然而，人们认识到在其他领域提供多点触摸的触摸感测显示器可引起改进的其他类型的装置。
常规的多点触摸显示装置使用所谓的“互电容”技术，通过其监测凭借电容性耦合从第一组导体(即电极)转移到第二组导体的电荷水平。此电荷转移的减少指示用户触摸。可以使用其他技术来探测用户触摸，如所谓的“自电容”技术，通过其监测以格栅图案设置的隔离的导体的电容变化。然而，当试图区分多个同时触摸时，基于自电容技术表现不佳，因此自电容技术并不适合多点触摸应用。
常规的基于互电容的多点触摸显示装置包含覆盖在显示屏上的触摸感测面板。触摸感测面板包括第一阵列层和第二阵列层，第一阵列层包含第一组导电元件，第二阵列层包含第二组导电元件。第一阵列层和第二阵列层由若干绝缘层分开，并被定位于通常由玻璃制成的透明保护基板下。第一组导电元件和第二组导电元件是由氧化铟锡(ITO)制成。当将ITO沉积在足够薄的层时，ITO变得透明，并且一般认为ITO是用于被定位于显示屏上方的触摸感测面板的最好材料。
第一阵列层的ITO导体被设置成在若干交叉点处与第二阵列层的ITO导体交叉。对在各个交叉点处的、由于第一层的ITO导体和第二层的ITO导体间的电容性耦合导致的电荷转移进行监测。当在交叉点处探测到通过电容性耦合转移的电荷水平的下降时，探测到用户触摸(例如用户使得手指或电容性触控笔与触摸感测面板紧密接近或物理接触)。这是由于，否则电荷将在交叉点处从一个导体层转移到其他导体层，而不是转移到用户(或电容性触控笔)。
为生产ITO导体，将ITO层沉积在基板上。为将ITO层沉积在基板上，使用所谓的“溅射”技术，通过该技术，将ITO粒子喷射在基板形成薄层。为形成各个导体，然后使用光刻法对ITO层进行蚀刻。
溅射是昂贵且耗时的工艺，且必须尽可能精确地进行，以减少沉积的ITO层的厚度变化。类似地，光刻法是复杂的工艺，当与ITO导体形成于其上的基板对齐时，其需要高度精确性。因此，很难在除了均匀平坦的基板之外的任何物体上生产ITO导体。这将多点触摸的触摸感测显示装置的用途限制在具有平坦的或基本上平坦的显示屏轮廓的装置中。由于ITO的透明度，一般认为ITO是制造多点触摸感测装置的导体的唯一适合的材料，所以为解决此缺点的努力已集中在调整ITO导体制造工艺方面。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种生产非平面多点触摸感测面板的方法，所述面板包含在多个交点处彼此交叉的多个电隔离导体。该方法包含：通过将绝缘导线铺设在粘合层上，形成多个电隔离导体，所述的绝缘导线包含绝缘涂层；由铺设在粘合层上的绝缘导线形成弹性导体阵列板，以及将弹性导体阵列板层压到非平面保护基板上，从而形成非平面多点触摸感测面板。
根据常规技术，多点触摸感测面板由ITO形成的导体制成。如上文所述，为形成ITO导体，首先通过溅射工艺将ITO层沉积在基板上，然后使用光刻法形成各个导体。使用这种技术很难在除了平面(即基本上平坦的)基板之外的任何基板上形成各个导体。此外，一旦沉积ITO，ITO就是脆性的，且典型地不能承受任何轻微弯曲或一般变形而无破裂。因此应当明白，很难制造非平面的多点触摸感测面板(即包括不是基本上平坦的至少一部分的多点触摸感测面板)。
根据本发明的这一方面，提供了一种方法，该方法能使非平面多点触摸感测面板按以下方式制造：克服使用常规方法制造多点触摸感测面板的困难。具体地，通过由绝缘导线制造电隔离导体，可以制造含有导体且基本上是弹性的导体阵列板。由于导体阵列板的弹性，可以轻易地将其层压到保护基板(例如玻璃基板)，保护基板不需要是平面的(即不需要是基本上平坦的)结构。此外，和基于ITO的技术不同，由于导体包含绝缘导线，导体可直接互相层叠，而无需再在导体间插入隔离层。这意味着，不需要将更多的层添加到导体阵列板，否则，将增加导体阵列板的厚度，减少它的弹性并降低它的光学透明度。此外，导线上的绝缘涂层可用于保护该导体，尤其是如果将它们铺设在平面结构的粘合层上且当将它们层压到非平面保护基板时则被操作成非平面结构。
在一些实施例中，粘合剂板被定位于第一弹性基板上。
在一些实施例中，通过将第二弹性基板定位在多个电隔离导体上形成弹性导体阵列板。
在一些实施例中，多个电隔离导体包含第一组X平面导体和第二组Y平面导体，从而，每个交点是X平面导体与Y平面导体交叉之处。铺设绝缘导线的步骤包含：首先，为X平面导体或者Y平面导体中的一个铺设导线，然后为X平面导体和Y平面导体中的另一个铺设导线。根据这些实施例，导体可以作为单层铺设在粘合剂板上，且以单个制造步骤进行。这导致其具有比常规多点触摸感测面板简单得多的结构，常规多点触摸感测面板要求在X平面中的导体沉积到Y平面中的导体的完全分离的绝缘层上。
在一些实施例中，通过直接线路标绘工艺进行绝缘导线的铺设。
在一些实施例中，使用辊压技术将弹性导体阵列板层压到非平面保护基板上。在一些实施例中，辊压技术包含：将非平面保护基板和弹性导体阵列板从第一夹送辊和第二夹送辊之间通过。在一些实施例中，非平面保护基板和弹性导体阵列板中的一者或者两者，包括给发生层压的表面的预先涂覆的粘合剂。在一些实施例中，加热第一夹送辊和第二夹送辊中的一个或两个。在一些实施例中，第一夹送辊和第二夹送辊之间的间隙是可调节的，以容纳不同厚度的非平面保护基板和弹性导体阵列板。
在一些实施例中，非平面保护基板由玻璃、聚碳酸酯或丙烯酸树脂中的一种制成。
在一些实施例中，导线包含金属导体材料。
在一些实施例中，电隔离导体的导线包含铜线、镍线或钨线中的任何一种。
在一些实施例中，电隔离导体的导线的直径为8μm-18μm。
在一些实施例中，导线包含直径为5μm-10μm的钨线。
在一些实施例中，电隔离导体的绝缘涂层包含聚氨酯、聚酯、聚酯亚胺或聚酰亚胺涂层。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于显示屏的非平面多点触摸感测面板，所述面板包含非平面保护基板和弹性导体阵列板，所述弹性导体阵列板层压在非平面保护基板上并包括在多个交点处相互交叉的多个电隔离导体，其中多个电隔离导体中的每个都包含与绝缘涂层单独绝缘的导线。
在第二方面的一些实施例中，弹性导体阵列板包含在第一弹性基板上的粘合层、定位于粘合层上的所述多个电隔离导体、以及定位于多个电隔离导体上的第二弹性基板。
在一些实施例中，多个电隔离导体包含：第一组X平面导体和第二组Y平面导体、X平面导体与Y平面导体交叉的每个交点，以及多个电隔离导体彼此叠覆，在弹性导体阵列板中形成单一导体阵列层。
在一些实施例中，X平面导体被设置成与Y平面导体基本上垂直。
在一些实施例中，多个电隔离导体被设置为多个重复单元，每个单元包含一个或多个交点。
在一些实施例中，非平面保护基板由玻璃、聚碳酸酯或丙烯酸树脂中的一种制成。
在一些实施例中，导线包含金属导体材料。
在一些实施例中，电隔离导体的导线包含铜线、镍线或钨线中的任何一种。
在一些实施例中，电隔离导体的导线的直径是8μm-18μm。
在一些实施例中，导线包含直径为5μm-10μm的钨线。
在一些实施例中，电隔离导体的绝缘涂层包含聚氨酯、聚酯、聚酯亚胺或聚酰亚胺涂层。在一些实施例中，电隔离导体的绝缘涂层是厚度为3μm-4μm的涂层。
根据本发明的第三方面，提供了一种用于显示屏的非平面多点触摸感测面板设备，包含非平面多点触摸感测面板，该非平面多点触摸感测面板包括非平面保护基板以及弹性导体阵列板。弹性导体阵列板被层压在非平面保护基板上并包括在多个交点处相互交叉的多个电隔离导体。该设备还包括触摸探测器。该触摸探测器被设置成，通过探测由于在交点处交叉的导体间的电容性耦合而转移的能量的减少来探测用户触摸。在给定交点处探测到电容性耦合的能量的减少对应于在该交点处探测到用户触摸。非平面面板的多个电隔离导体中的每个都包含用绝缘涂层单独绝缘的导线。
本发明的各种其他方面和特点将在权利要求中限定。
附图说明
现在仅通过举例的方式，参考附图，描述本发明的实施例，附图中，相似的部分用对应的附图标记来提供，并且其中：
图1提供了多点触摸感测面板设备的示意图；
图2a提供了导体阵列层的示意图；
图2b提供了示出多点触摸感测面板视图的示意图；
图2c提供了示出导体阵列图案的示例的示意图；
图3提供了绝缘导线的横截面的示意图；
图4提供了多点触摸感测面板的示意图；
图5提供了描绘根据本发明实施例的制造导体阵列的导体阵列制造技术的示意图；
图6提供了描绘根据本发明实施例设置的触摸探测器单元的示意图；
图7a提供了根据本发明实施例设置的弹性导体阵列板的示意图；
图7b提供了示出根据本发明实施例的非平面多点触摸感测面板的若干示例性结构的示意图；
图8提供了示出根据本发明实施例的制造非平面多点触摸感测面板的辊压技术示例的示意图；
图9提供了根据本发明实施例设置的非平面多点触摸感测面板的示意图，以及
图10提供了根据本发明的实施例设置的、连接到触摸探测器单元的非平面多点触摸感测面板的示意图。
具体实施方式
图1提供了多点触摸感测面板设备101的示意图。设置该多点触摸感测面板设备以探测“多点触摸”输入，即来自用户的包含一个或多个同时的触摸输入的输入。提供了多点触摸感测面板102，多点触摸感测面板102包括导电阵列层103，导电阵列层103包含设置到第一组X平面导体和第二组Y平面导体中的多根绝缘导线。每根导线用绝缘涂层单独地绝缘。
来自X平面导体组和Y平面导体组两者中的绝缘导线中的每根经由弹性引线连接器107连接到触摸探测器单元104。触摸探测器单元104包括使它能够连接到显示控制器105的输出108。设置显示控制器105，以控制多点触摸感测面板可以被定位在其上方的显示屏106。正如所理解的那样，显示控制器105典型地是任何合适的显示控制装置，例如个人计算机、游戏控制台、电视的控制电路等。显示屏106是可以被定位在邻近多点触摸感测面板的任何显示装置。这样的显示屏包括LCD显示屏、CRT显示屏、基于投影的显示屏等。
将要理解的是，多点触摸感测面板102、触摸探测器单元104和显示屏一起形成多点触摸感测显示器。
导电阵列层103包括若干交点109，交点109是X平面导体组中的绝缘导线与Y平面导体组中的绝缘导线交叉之处。
在操作中，设置触摸探测器单元，以顺序地在X平面导体组的绝缘导线中的每一根上生成电压脉冲，并且同时，监测在Y平面导体组的绝缘导线中的每一根上的电压电平。
凭借在交点处的绝缘导线之间的电容性耦合，在给定的X平面绝缘导线上生成的电压脉冲将导致在与给定的X平面绝缘导线在各个交叉点处交叉的所有的Y平面绝缘导线上的相应的电压脉冲。本领域技术人员将理解“在(at)”交点处的电容性耦合是指基本上在交点的附近的电容性耦合。与X平面绝缘导线交叉的每根Y平面绝缘导线上的脉冲大小将取决于在交点处绝缘导线之间的电容性耦合程度。
通常当没有用户触摸(即用户没有使得如用户手指或电容性触控笔的任何部分与多点触摸感测面板102紧密接近或物理接触)时，则在Y平面绝缘导线上产生的电压脉冲将处于给定的、基本上恒定的电平。然而，若在交点处有用户触摸(即用户使得例如身体部分或适当的电容性指示装置的部分与多点触摸感测面板102紧密接近或物理接触)，则通过电容性耦合，使来自X平面绝缘导线上的电压脉冲的一些能量将被吸收进入用户部分。结果是，与受脉冲作用的X平面绝缘导线交叉的特定的Y平面绝缘导线上测量到的电压脉冲(即能量)大小减小。
通过顺序地对X平面绝缘导线中的每根施以脉冲，并测量Y平面绝缘导线上相应的电压脉冲，触摸探测器可以确定在哪个交点存在用户触摸。触摸探测器以足够的频率对X平面导体施以脉冲并测量Y平面导体上相应的脉冲，以便在任何交点处都可以探测到同步的用户触摸(即多点触摸)。
表明有用户触摸的位置的多点触摸数据，然后由触摸探测器单元104生成，然后经由触摸探测单元输出108，多点触摸数据可以被发送到显示控制器105，显示控制器105设置成根据多点触摸数据控制显示屏106。
例如，若显示屏106在显示图像，则用户可能在多点触摸感测面板102上、与图像在显示屏106上显示的位置对应的位置上放置拇指和食指。然后，用户可能扭转他们的手，从而使拇指和食指在中心点周围转动。此用户输入通过如上所述的触摸探测器单元104探测出且生成对应于用户的拇指和食指的移动和位置的多点触摸数据，并发送到显示控制器105。然后，显示控制器105可以设置成为确定用户触摸发生在多点触摸感测面板上的区域，该多点触摸感测面板上的区域与显示屏106的显示图像的区域对应，因此用户已经选择了用于操控的图像。此外，然后显示控制器105可被设置成根据与上述拇指/食指转动移动(例如通过转动在显示屏106上显示的图像)关联的操作改变图像的显示。
图2a提供了导体阵列层201的示意图。
如上所述，导体阵列层201包含多根绝缘导线，该多根绝缘导线设置到X平面组的绝缘导线200和Y平面组的绝缘导线202中。典型地，X平面组的绝缘导线的设置成基本上与Y平面组的绝缘导线垂直。
绝缘导线终止在终止点203，并在这点上连接到一个或多个弹性尾部连接器，用于与触摸探测器单元电气连接。
典型地，导体阵列201的第一部分204基本上被定位于接收来自用户的触摸输入的多点触摸感测面板的区域内。第二部分205包括连接到每条引向终止点的绝缘导线的信号线，并且典型地被定位于多点触摸感测面板外围的周围。典型地，在导体阵列中形成导体的绝缘导线和相应的信号线由相同连续段的绝缘导线形成。
如图2a所示，Y平面绝缘导线被直接铺设在X平面绝缘导线上——即在X平面和Y平面绝缘导线间没有提供中间层，中间层用于将电绝缘导线彼此隔离。将要理解的是，这样的层的提供是不必要的，因为凭借其绝缘涂层，每根单独的绝缘导线与其他导线电隔离。
图2b提供了为多点触摸感测面板206提供更详细视图的示意图。多点触摸感测面板206包括例如参考图2a解释的导电阵列层。导电阵列层包括第一部分204，如上文所解释的，第一部分204基本上被定位于接收来自用户的触摸输入的多点触摸感测面板206的区域内。导电阵列层201也包括第二部分205，第二部分205包括连接到每条引向终止点的绝缘导线的信号线。连接到终止点的是弹性尾部连接器207。弹性尾部连接器207包括一系列的连接引线209，连接引线209典型地被设置成在平的平行形式。将理解的是，每个连接引线对应导电阵列层的绝缘导线。弹性尾部连接器207包括连接点208并包括多个粘合，连接点208被固定到多点触摸感测面板206，多个粘合将信号线的端点电气连接到连接引线的端点。将要理解的是，终止点在图2a中未示出，因为它位于连接点208的下方。在弹性尾部连接器207的另一端(未示出)提供了连接器，用于将每个连接引线与触摸探测器单元的适当输入线连接。
尽管图2b中未示出，在一些示例中，多点触摸感测面板可被连接到一个以上的弹性尾部连接器。例如，多点触摸感测面板可设置成为一个弹性尾部连接器用于X平面绝缘导线，和另一个弹性尾部连接器用于Y平面绝缘导线。在另一个实施例中，X平面绝缘导线和Y平面绝缘导线可分成子组，并且设置多点触摸感测面板，以便每个子组具有其自身的弹性尾部连接器。
如图2a所示的绝缘导线的布置是简单的直线栅格图案。然而，将理解的是，只要提供所需的交点，任何适当的X平面绝缘导线和Y平面绝缘导线的布置都可以使用。图2c提供了比图2a所示的简单的直线栅格图案更复杂的导体阵列图案210的例子的示意图，导体阵列图案210包含X平面绝缘导线和Y平面绝缘导线。将理解的是，导体阵列210包含若干重复单元211。在设计工艺中，可以设计如图2c所示的各个单元，然后重复产生所需尺寸的导体阵列。典型地，每个重复单元包含一个或多个交点。
图3提供了绝缘导线剖面图的示意图。绝缘导线包含导电芯301和绝缘涂层302，导电芯301包含，例如，金属导体(例如铜、镍、钨)，绝缘涂层302包含绝缘材料(例如聚氨酯、聚酯、聚酯亚胺或聚酰亚胺)。任何合适的材料都可用于绝缘涂层，只要其有足够的弹性，以承受制造工艺，并可以在合适的温度熔掉，以允许导电芯结合到弹性尾部连接器。在一些例子中，在绝缘材料中添加染料，以减小绝缘导线在多点触摸传感器面板中的原位时的反射率。这样做的效果是减小绝缘导线的感知性，尤其是在某些条件下，例如阳光直射时。如下面提及，在一些例子中，将润滑剂涂覆到绝缘导线的表面，当其固定到表面时，可降低线破损的可能性。
导电芯不需要由单一金属导体制成。在一些例子中，导电芯可包含镀有第二金属导体的第一金属导体。例如，导电芯可包含镀金钨芯。
绝缘导线、导体和其包含的涂层的尺寸，可以是任何适当尺寸，例如，通过期望减小与如制造限制(例如，若绝缘导线太细，则它们易于在制造过程中断裂)的其它因素平衡的导体阵列层的感知性来确定。在一些实施例中，绝缘导线包含直径在8μm到18μm之间、具有厚度为3μm-4μm的绝缘涂层的金属芯。已经发现，如此设置的绝缘导线足够小，可以提供最小化的感知性，同时具有足够大的尺寸，可以在使用下面描述的制造技术制造多点触摸感测面板期间，具有所需的鲁棒性。
在一些例子中，具有直径朝向范围的较大端的导电芯的绝缘导线被选择用于较大尺寸的多点触摸感测面板，以减小绝缘导线在制造过程中(较大规模的多点触摸感测面板可能要求待铺设绝缘导线更长的连续长度，这增加在制造期间断裂的机会)断折的可能性。例如，对于宽度接近或大于1000mm的多点触摸感测面板，可以使用具有由铜制成的导电芯、并具有18μm直径的绝缘导线。另一方面，在一些例子中，最大程度地减小绝缘导线外观的感知性有较高的重要性，并且多点触摸感测面板的制造不太可能导致绝缘导线的断裂(例如用于较小型的多点触摸感应面板)，具有较小直径的导电芯的绝缘导线将被选择。例如，具有直径为5μm-10μm的钨芯的绝缘导线，可用于具有较小尺寸的多点触摸感测面板(例如宽度小于500mm)，以及可能近距离观看的触摸感测显示器的部分，或用于用户的延长时间段。在一些例子中，像这样的具有较小尺寸的多点触摸感测面板可以包括由直径为10μm的铜成的绝缘导线。
典型地，为了便于制造，每个绝缘导线将包括沿其整个长度的绝缘涂层302。然而，将理解的是，仅需提供绝缘涂层在绝缘导线上需要与多点触摸感测面板的其它部件电隔离的部分。
图4提供了多点触摸感测面板401的示意图。多点触摸感测面板401包括导体阵列层402，导体阵列层402包含绝缘导线，绝缘导线设置成例如，如图2a所示的那样，并被定位于粘合层403上，导体阵列层402被固定粘合层403上。粘合层可以是任何适当的透明粘合剂，例如压敏粘合剂(PSA)或光学透明的粘合剂(OCA)，这在本领域中是已知的。多点触摸感测面板401也包括保护背层404和保护基板405，保护背层包括，例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜，保护基板405位于粘合层上。
将要理解的是，保护基板405、粘合层403和保护背层都是基本上透明的。
保护基板405可以由任何适当的透明材料制成，例如聚碳酸酯、玻璃、丙烯酸树脂或PET。保护基板405典型地是暴露给用户供用户触摸的层。
参考图2a，上述信号线和终止点，没有在图4中的多点触摸感测面板的示意图中示出，然而，可以理解，这些部件一般被结合成为多点触摸感测面板的部分。
图5提供了描绘直接线路标绘技术的示意图，直接线路标绘技术可以用于制造多点触摸感测面板的导体阵列层。
基底层501包含保护基板501a和粘合层501b，基底层501被定位于电线绘图仪502内。电线绘图仪502包括布线头503，布线头503能够在铺设电线(例如上述的绝缘导线)的粘合层501b的表面上方移动。从布线头503引出的导线接触粘合层501b的粘合剂，将被固定定位。随着其通过布线头503被紧固到粘合层501b上，线轴504将导线分配。为创建导体阵列(例如图2a所示的导体阵列)，线轴504将绝缘导线供给到布线头503，为X组导线或Y组导线中的一组铺设绝缘导线，然后，在它的顶部，为X组导线或Y组导线中的另一组铺设绝缘导线。在一些例子中，将润滑剂涂覆到在线轴中的绝缘导线的表面，以减少随着线在线轴中部署而断裂的可能性。一旦将所有的绝缘导线铺设并固定到粘合层501b，则进行有必要的切割，以形成每个单独的绝缘导线。切割可以用手完成；或者可以通过将切制工具固定到布线头完成，或者可以通过使用任何其它适当的技术完成。
电线绘图仪502由计算机505控制。计算机505被编程，以控制电线绘图仪502铺设绝缘导线，以形成如计算机辅助设计(CAD)文件506所描绘的导体阵列层。可以理解的是，为了改变导体阵列中的一些方面(例如尺寸、形状、阵列图案等)，所必须做的是使用不同的和/或适合的CAD文件。
如上所述，保护基板501a可以由任何适当的透明材料制成，透明材料例如聚碳酸酯、玻璃、丙烯酸树脂、PET等。
一旦导体阵列层上已经在粘合层501b上形成，则将保护层添加到导体阵列的顶部。此保护层典型地是PET膜。将要理解的是，保护基板501a一般将典形成被用户触摸的多点触摸感测面板的外表面。
图6提供了描绘触摸探测器单元601的部件的示意图。经弹性尾部连接器(未示出)，触摸探测器单元601连接到包含如上所述的X平面绝缘导线和Y平面绝缘导线的多点触摸感测面板602。
触摸探测器单元601包括电平生成电路603，电平生成电路603生成脉冲电压信号，脉冲电压信号输入到多路复用器604，多路复用器604经弹性尾部连接器连接到多点触摸感测面板602的X平面的绝缘导线。多路复用器604选择X平面绝缘导线中的一根，并将由电平生成电路603生成的电压脉冲信号发送到选定的X平面绝缘导线。如上所解释，电压脉冲信号的能量，通过电容性耦合，被转移到多点触摸感测面板602的Y平面绝缘导线。
经由弹性尾部连接器，Y平面绝缘导线连接到多路复用器阵列605中的多个多路复用器(多路复用器A、多路复用器B、多路复用器C)中的一个。每个多路复用器连接到接收电路606a、接收电路606b、接收电路606c。电压脉冲信号在X平面绝缘导线上的传输中，多路复用器阵列605的每个多路复用器设置成将与其连接的每个Y平面绝缘导线连接到与其连接的接收电路606a、接收电路606b、接收电路606c。Y平面绝缘导线连接到接收电路606a、接收电路606b、接收电路606c的顺序可以是任何适当的顺序。在一个例子中，电平生成电路603和多路复用器604顺序地发送每个X平面导线X1到X8上的电压脉冲信号，同时多路复用器阵列605的每个多路复用器将第一输入A1、B1、C1连接到相应的接收电路606a、606b、606c。然后，电平生成电路603和多路复用器604顺序地发送每个X平面导线X1到X8上的电压脉冲信号，同时多路复用器阵列605的每个多路复用器将第二输入A2、B2、C2连接到相应的接收电路606a、606b、606c。然后，电平生成电路603和多路复用器604顺序地发送每个X平面导线X1到X8上的电压脉冲信号，同时多路复用器阵列605的每个多路复用器将第三输入A3、B3、C3连接到相应的接收电路606a、606b、606c。以这种方式，执行多点触摸感测面板的完整的扫描。
将要理解的是，尽管图6所示的多点触摸感测面板602仅包括8根X平面绝缘导线和9根Y平面绝缘导线，但是在大多数实施例中，将具有更多的X平面导线和Y平面导线(例如80根X平面绝缘导线和48根Y平面导线)。于是，将要理解的是，在大多数实施例中，多路复用器阵列605的每个多路复用器将具有多于三个Y平面绝缘导线输入，并且多路复用器604将具有多于8个连接到X平面绝缘导线的输出。
每个接收电路606a、606b、606c，包含放大器607、峰值探测器608、峰值探测器充电开关609、峰值探测器放电开关610和模数转换器611。
当接收电路接收电压脉冲信号时，首先由放大器607放大信号。闭合峰值探测器充电开关609，并打开峰值探测器放电开关610，并且由峰值探测器608收集电荷。然后打开峰值探测器充电开关609，峰值探测器608收集的电荷被输入到模数转换器611。模数转换器611输出与在Y平面绝缘导线上的电压峰值相对应的数字值。这由微处理器612接收。然后闭合峰值探测器放电开关610，并且峰值探测器608中的电荷被放电。然后复位峰值探测器充电开关609、峰值探测器放电开关610，为来自下一个Y平面绝缘导线的电压脉冲信号准备。
继续这个过程，直到每个Y平面绝缘导线上的电压脉冲信号都已经被测量过，并作为数字值输出到微处理器612。然后，多路复用器604将电平生成电路603连接到下一个X平面绝缘导线。继续这个过程，直到数字值已经被发送到用于多点触摸感测面板602的所有交点的微处理器612中。
一旦与每个Y平面绝缘导线上的电压脉冲对应的所有数字值已经输入到微处理器612中，微处理器将这些值转换成适当的格式，然后在输出线613上输出与探测到的多个在多点触摸感测面板602上用户触摸对应的多点触摸数据。在一些例子中，多点触摸数据仅包含一系列数据单元，每个数据单元对应于一个交点，并且包括两个数字值。第一数字值识别给定的交点，并且第二数字值表明：已经穿过特定的交点电容性耦合的电压脉冲的能量的量。
在一些例子中，微处理器执行进一步处理，以细化从接收电路接收的数据。在一些例子中，微处理器设置成识别哪一个交点可能已经经历用户触摸，然后控制触摸探测器，以执行聚焦在这些特定交点上的、另一系列的X平面导体脉冲。
在一些例子中，触摸探测器单元被嵌入在分立集成电路(IC)封装中。然而，将要理解的是，在其它例子中，与触摸探测器单元601关联的部件和功能性，以任何合适的方式被分布在较大的系统中。
根据本发明的一些例子，提供了用于生产非平面多点触摸感测面板的技术。这样的多点触摸感测面板将适用于相应的、非平面显示屏。
在特定的、用于生产非平面多点触摸感测面板的技术中，包括以下步骤：
通过在粘合层上铺设绝缘导线，形成多个电隔离导体，所述绝缘导线包含绝缘涂层(从而每个电隔离的导体由单独隔离导线形成)；
由铺设在粘合层上的绝缘导线形成弹性导体阵列板，以及
将弹性导体阵列板层压到非平面保护基板上，从而形成非平面多点触摸感测面板。
将绝缘导线铺设在粘合层上，使得多个电隔离导体在多个交点处相互交叉，例如，符合如图2a所示的导体阵列。
图7a提供了根据本发明的实例设置的弹性导体阵列板701的示意图，且该弹性导体阵列板701可以用来生产非平面多点触摸感测面板。
弹性导体阵列板701包括被定位于粘合层704上的导体阵列层702。
弹性导体阵列板701还包括：被定位成邻近导体阵列层702的第一保护膜层703和被定位于邻近粘合层704的第二保护膜层705。在一些实施例中，第一保护膜层703和第二保护膜层705中的每一个均包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜。要理解的是：根据参考图5所述的技术，导体阵列层702可以被定位于粘合层704并且固定(即铺设)在粘合层704上。在此类示例中，参照图5所述的基底层501将通常包括第二保护膜层705和粘合层704。要理解的是，可根据参照图2a和图2c所述的导体阵列来设置导体阵列。
导体阵列层中的绝缘导线的导电芯和绝缘涂层通常包括：具有绝缘涂层的金属导体(如铜、镍或钨)，所述金属导体的绝缘涂层由如聚氨酯、聚酯、聚酯亚胺或聚酰亚胺等任何适当的弹性绝缘材料制成。绝缘导线通常具有如上参考图3所述的尺寸。
要理解的是，在本发明的上下文中的术语“non-planar(非平面)”是指其中至少一部分表面结构不是大致平坦的表面结构。只要保护基板的结构是这样的：保护基板不能防止适当的弹性导体阵列板被层压到它的话，非平面多点触摸感测面板就通常可采用任意非平面(即不平坦)结构。非平面多点触摸感测面板的非平面元素(例如“弯曲”)可以在仅略微偏离连续平坦表面(即稍微弯曲)到明显偏离平坦曲线(即高度弯曲的)的范围内。
图7b给出了一个示意图，该示意图示出了根据本发明实施例的非平面多点触摸感测面板的多个实施例结构。在第一实施例结构771中，非平面多点触摸感测面板具有基本上弯曲的结构。在第二实施例构型772中，非平面多点触摸感测面板具有对应于第一实施例结构的但包括两个基本平坦部分772a的弯曲结构。在第三实施例结构773中，非平面多点触摸感测面板具有相比于第一实施例结构771的弯曲结构不明显的曲线的弯曲结构。在第四实施例结构774中，非平面多点触摸感测面板具有限定波状形式的弯曲结构。在非平面多点触摸感测面板的第五个实施例结构中，非平面多点触摸感测面板具有弯曲结构，其中曲线包括处于曲线顶点的的显著点775a。在非平面多点触摸感测面板的第六个实施例结构776中，包括两个基本平坦部分776a和中心弯曲部分776b。
要理解的是，固定在上述粘合层的透明导体阵列也可以是基本弹性的。换句话说，阵列可以变形到远非平坦平面结构而绝缘导线并不断裂的程度。在弹性导体阵列板中提供第一保护层和第二保护层有助于保持导体阵列位置并且保护导体阵列，同时在制造工艺期间对导体阵列进行操控。
为了生产非平面多点触摸感测面板，将弹性导体阵列板层压(即采用一种方式使弹性导体阵列板粘着到非平面多点触摸感测面板)在非平面保护基板上(如透明聚碳酸酯、玻璃或丙烯酸树脂基板)。
可以使用任何适当的技术以将弹性导体阵列板层压到保护基板上。在一些实施例中，这是通过辊压技术实现。
图8中给出了示出辊压技术实施例的示意图。
图8示出了包括第一辊801和第二辊802的辊压设备。辊由间隙803间隔开。辊压设备的第一辊801和第二辊802被设置成以相反的方向转动。将弯曲的透明保护基板804(例如由玻璃、聚碳酸酯或丙烯酸树脂制成的)和弹性导体阵列板805(例如，根据参照图7a所述导体阵列板设置的)牵引通过辊801和辊802之间的间隙803。在一个实施例中，弯曲的透明保护基板804具有被预涂覆到其内表面806上的粘合剂(如PSA或OCA)。当弯曲的透明保护基板804和弹性导体阵列板805被牵引通过间隙803时，弹性导体阵列板805压靠于弯曲的透明保护基板804并且借助于弯曲的透明保护基板804的内表面806上的粘合剂的粘结于其上。
在其它实施例中，弹性导体阵列板805，除了具有先前被涂覆到弯曲的透明保护基板804的内表面806的粘合剂之外，或代替具有先前被涂覆到弯曲的透明保护基板804的内表面806的粘合剂，具有先前施加于其外表面807的粘合剂，附加于或代替。
在一些实施例中，将辊801和辊802的一者或两者加热以有助于弹性导体阵列板805粘合到弯曲的透明保护基板804。
在一些实施例中，设置辊压设备使得：辊801和辊802之间间隙803的尺寸可以变化以容纳不同厚度的弹性导体阵列板805和弯曲的透明保护基板804。
在一些实施例中，为了将粘合层预涂覆到弯曲的透明保护基板804的内表面806，弯曲的透明保护基板804穿过具有粘合剂板的辊，该粘合剂板粘合到弯曲的透明保护基板804的内表面806。
图9提供了根据参照图8所述技术生产的非平面多点触摸感测面板901的示意图，该非平面多点触摸感测面板901包括层压在弯曲的透明保护基板804内表面上的弹性导体阵列板805。在图8和图9中，弹性导体阵列板805的边缘和弯曲的透明保护基板804的边缘基本上对应，但是要理解的是，在一些实施例中，弹性导体阵列板805的面积小于弯曲的透明保护基板804，因此弯曲的透明保护基板804的边缘会延伸超出弹性导体阵列板805的边缘。此外，以上参照图2a所述的信号线和终止点没有在图9所示多点触摸感测面板的示意图中示出，然而，要理解的是，这些部件通常被并入作为多点触摸感测面板的一部分。
图10提供了参照图9所述的非平面多点触摸感测面板901的示意图，该非平面多点触摸感测面板901经弹性尾部连接器1001连接到触摸探测器单元1002并且相对于适当形状的非平面显示屏1003进行定位。非平面显示屏1003耦合显示控制器1004到并且受控于显示控制器1004。设置触摸探测器单元1002以生成如上(例如参照图6)所述的多点触摸数据并将数据发送给显示控制器1004。
在多点触摸感测设备和多点触摸感测显示器的环境中，术语“多点触摸感测”通常是指：包括X平面导体和Y平面导体的导体阵列的设备和装置，使用上述基于互电容的技术可以从该导体阵列得到多个用户触摸有关的信息。然而，要理解的是，术语“多点触摸感测”也是指包括上述导体阵列的触摸感测的设备，使用基于互电容的技术可以从所述导体阵列获得的触摸信息，但适于在任一时刻仅给出单个用户有关的输出触摸信息。例如，如图1或图10所示可设置多点触摸感测面板，不同之处在于，触摸探测器单元适于仅提供单个探测用户触摸对应的输出。换句话说，在本发明的上下文中，“多点触摸感测”是指同时探测一个或多个用户的触摸。
可以对本发明做出各种修改。在上述实施例中，非平面多点触摸感测面板的制造方法包括：使用直直接线路标绘技术以将绝缘导线固定到粘合层，由此形成弹性导体阵列板，该弹性导体阵列板可层压到非平面保护基板。然而，可以设想到的是，在一些实施例中，直接线路标绘技术可适合于直接将绝缘导线固定到非平面多点触摸感测面板的表面。例如，绘图仪的布线头可适合于在非平面保护基板的整个表面(例如粘合剂预先涂覆的内表面)上移动，使得导线可铺设在该表面上。将要理解的是，布线头将这样设置：布线头可定位于三个轴上(例如从左到右(x)、从前到后(y)以及从上到下(z))。再者，可倾斜设置布线头以在非平面表面的整个表面上修改曲率(例如角度的改变)。
此外，尽管已经将导体阵列板描述为包括单独绝缘导线，但应当理解的是：可以使用导线创建非平面多点触摸感测面板，所述导线不是通过例如在X平面导体和Y平面导体之间提供中间绝缘层而单独隔离的。这可以通过以下方式实现：例如，相对于图7a所示导体阵列板产生导体阵列板，不同之处在于，包括在中部分离X平面导体和Y平面导体的附加PET膜。或者，这可以通过下列方式实现：将X平面导体直接绘制(使用直接线路标绘技术)到上述非平面保护基板的内表面上，把绝缘PET层层压在X平面导体的顶部上，然后直接在PET绝缘层上绘制(使用直接线路标绘技术)Y平面导体。
要理解的是，在一些实施例中，上述各个设备包括的特定部件部分是逻辑名称。因此，这些部件部份提供的功能可以不严格符合上述形式和图中所示的形式表现。例如本发明的各方面，尤其是触摸探测器上运行的进程可以以计算机程序产品的形式实施，该计算机程序产品包括指令(即计算机程序)，该指令可以在处理器上实现，被存储在数据副载体上，例如软盘、光盘、硬盘、EPROM、随机存储器、闪速存储器或它们或其它储存介质的任意组合，或者通过数据信号在网络(如以太网、无线网络、因特网、或这些或其他网络的任意组合)上传输，或实现于硬件如ASIC(专用集成电路)或FPGA(现场可编程门阵列)或适于适配传统等效装置使用的、其他可配置的或定制的电路。

Claims (31)

1.一种生产非平面多点触摸感测面板的方法，所述面板包含在多个交点处相互交叉的多个电隔离导体，所述方法包含：
通过将绝缘导线铺设在粘合层上，形成所述多个电隔离导体，所述绝缘导线包含绝缘涂层；
由铺设在所述粘合层上的所述绝缘导线形成弹性导体阵列板，以及
将所述弹性导体阵列板层压到非平面保护基板上，从而形成所述非平面多点触摸感测面板。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述粘合层在第一弹性基板上。
3.根据权利要求2所述的方法，其包含：通过将第二弹性基板定位在所述多个电隔离导体上，形成所述弹性导体阵列板。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述多个电隔离导体包含第一组X平面导体和第二组Y平面导体，每个交点是X平面导体与Y平面导体交叉之处，以及
铺设所述绝缘导线的步骤包含：首先为所述X平面导体或者所述Y平面导体中的一个铺设所述导线，然后为所述X平面导体和所述Y平面导体中的另一个铺设所述导线。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述绝缘导线的铺设通过直接线路标绘工艺进行。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其包含，使用辊压技术将所述弹性导体阵列板层压到所述非平面保护基板上。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述辊压技术包含将所述非平面保护基板和所述弹性导体阵列板从第一夹送辊和第二夹送辊之间通过。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述非平面保护基板和所述弹性导体阵列板中的一者或两者包括给其上发生所述层压的表面的预涂覆的粘合剂。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，加热所述第一夹送辊和所述第二夹送辊中的一者或两者。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第一夹送辊和所述第二夹送辊之间的间隙是可调节的，以容纳不同厚度的所述非平面保护基板和所述弹性导体阵列板。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述非平面保护基板由玻璃、聚碳酸酯或丙烯酸树脂中的一种制成。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述电隔离导体的所述导线包含金属导体材料。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述电隔离导体的所述导线包含铜线、镍线或钨线中的任何一种。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述电隔离导体的所述导线的直径为8μm-18μm。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述电隔离导体的所述导线包含直径为5μm-10μm的钨线。
16.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述电隔离导体的所述绝缘涂层包含聚氨酯涂层、聚酯涂层、聚酯亚胺涂层或聚酰亚胺涂层。
17.一种用于显示屏的非平面多点触摸感测面板，所述面板包含非平面保护基板和弹性导体阵列板，所述弹性导体阵列板层压在所述非平面保护基板上并且包括在多个交点处相互交叉的多个电隔离导体，其中，
所述多个电隔离导体中的每个都包含用绝缘涂层单独绝缘的导线。
18.根据权利要求16所述的非平面多点触摸感测面板，其中，所述弹性导体阵列板包含在第一弹性基板上的粘合层、定位于所述粘合层上的所述多个电隔离导体，以及定位于所述多个电隔离导体上的第二弹性基板。
19.根据权利要求17或18中的任一项所述的非平面多点触摸感测面板，其中，所述多个电隔离导体包含第一组X平面导体和第二组Y平面导体，每个交点是X平面导体与Y平面导体交叉之处，以及
所述多个电隔离导体彼此叠覆，在所述弹性导体阵列板内形成单个导体阵列层。
20.根据权利要求17-19中的任一项所述的非平面多点触摸感测面板，其中，所述X平面导体设置为与Y平面导体基本上垂直。
21.根据权利要求17-20中的任一项所述的非平面多点触摸感测面板，其中，所述多个电隔离导体设置为多个重复单元，每个重复单元包含一个或多个交点。
22.根据权利要求17-21中的任一项所述的非平面多点触摸感测面板，其中，所述非平面保护基板层是由玻璃、聚碳酸酯或丙烯酸树脂中的一种制成的。
23.根据权利要求17-22中的任一项所述的非平面多点触摸感测面板，其中，所述电隔离导体的所述导线包含金属导体材料。
24.根据权利要求17-23中的任一项所述的非平面多点触摸感测面板，其中，所述电隔离导体的所述导线包含铜线、镍线或钨线中的任何一种。
25.根据权利要求17-24中的任一项所述的非平面多点触摸感测面板，其中，所述电隔离导体的所述导线的直径为8μm-18μm。
26.根据权利要求17-25中的任一项所述的非平面多点触摸感测面板，其中，所述电隔离导体的所述导线包含直径为5μm-10μm的钨线。
27.根据权利要求17-26中的任一项所述的非平面多点触摸感测面板，其中，所述电隔离导体的所述绝缘涂层包含聚氨酯涂层、聚酯涂层、聚酯亚胺涂层或聚酰亚胺涂层。
28.根据权利要求17-27中的任一项所述的非平面多点触摸感测面板，其中，所述电隔离导体的所述绝缘涂层是厚度为3μm-4μm的涂层。
29.一种用于显示屏的非平面多点触摸感测面板设备，所述非平面多点触摸感测面板设备包含非平面多点触摸感测面板和触摸探测器，所述非平面多点触摸感测面板包括非平面保护基板和弹性导体阵列板，所述弹性导体阵列板层压在所述非平面保护基板上并包括在多个交点处相互交叉的多个电隔离导体，所述触摸感测器被设置成，通过探测由于在所述交点处交叉的导体间的电容性耦合而转移的能量的减少来探测用户触摸，在给定交点处探测到电容性耦合的能量的减小对应于在所述交点处探测到用户触摸，其中
所述非平面面板的所述多个电隔离导体中的每个都包含用绝缘涂层单独绝缘的导线。
30.一种非平面多点触摸感测显示器，所述非平面多点触摸感测显示器包含非平面多点触摸感测面板、显示屏和触摸探测器，所述非平面多点触摸感测面板包括非平面保护基板和弹性导体阵列板，所述弹性导体阵列板层压在所述非平面保护基板上并包括在多个交点处相互交叉的多个电隔离导体，所述显示屏相对所述非平面多点触摸感测面板进行定位，所述触摸探测器被设置成，通过探测由于在所述非平面多点触摸感测面板的所述交点处交叉的导体间的电容性耦合而转移的能量的减少来探测用户触摸，在给定交点处探测到电容性耦合的能量的减少对应于在所述交点处探测到用户触摸，所述触摸探测器被设置成，基于所探测到的用户触摸生成用于控制所述显示屏的多点触摸数据，其中
所述非平面面板的所述多个电隔离导体中的每个都包含用绝缘涂层单独绝缘的导线。
31.一种基本上如前文参照附图所述的方法、非平面多点触摸感测面板、非平面多点触摸感测面板设备或非平面多点触摸感测显示器。
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