CN105264471A - 电容式触摸屏传感器和对应的制造方法 - Google Patents

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CN105264471A CN201380072469.XA CN201380072469A CN105264471A CN 105264471 A CN105264471 A CN 105264471A CN 201380072469 A CN201380072469 A CN 201380072469A CN 105264471 A CN105264471 A CN 105264471A
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穆图·塞巴斯蒂安
多米尼克·M·特拉瓦索
史帝文·T·斯沃茨
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Abstract

本发明公开了一种电容式触摸屏传感器104。传感器104包括:驱动电极100阵列;感测电极102阵列,该感测电极102阵列通过电介质层200与驱动电极阵列分开,每个感测电极102与每个驱动电极100偏移以限定相应的重叠区域112和第一不重叠区域113;和多个非电连接电极402,每个非电连接电极402被布置成对应于每个第一不重叠区域113并且通过周边间隙404与相邻驱动电极100或感测电极102间隔开。周边间隙404可具有约100um或更小的宽度。本发明还公开了一种相关的触摸面板及其制造方法。

Description

电容式触摸屏传感器和对应的制造方法
技术领域
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
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(ITO)、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。
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。
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
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100um或更小的宽度。
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。
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。
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。
在至少一个实施例中,宽度可在20um和100um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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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100um或更小的宽度。
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。
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
下文参考附图公开了本发明的实施例,其中:
图1a和图1b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1c是由图1a的驱动电极阵列和图1b的感测电极阵列形成的现有技术矩阵传感器;
图1d是图1c的现有技术矩阵传感器的部分A的放大视图;
图2是部分A沿图1d的方向BB的横截面侧视图;
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;
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;
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
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
图1a和图1b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。
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)和石墨烯。
图1c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。
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升工艺、光刻法、湿法化学蚀刻或印刷工艺来进行图案化。在替代形式中,驱动电极100阵列和感测电极102阵列可在单独的基板上形成并且层合在一起(使用光学透明的粘合剂)以形成矩阵传感器104。可使用诸如在US5,386,219中有所描述的面向里、面向外和面向里外的工艺进行层合。在这个方面,因为两个基板被层合在一起,所以这可能产生与矩阵传感器104的不同层的构造有关的多种排列。以氧化铟锡(ITO)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和光学透明的粘合剂(OCA)的层为例,排列可以为:
i)面向里:PET-ITO-OCA-ITO-PET;
ii)面向外:ITO-PET-OCA-PET-ITO;或
iii)面向里外:ITO-PET-OCA-ITO-PET。
在该现有技术矩阵传感器104中,具体地,驱动电极100阵列和感测电极102阵列通过光刻法在聚对苯二甲酸乙二酯(PET)基板200的相背对的表面上形成,其中驱动电极100阵列和感测电极102阵列被布置成彼此偏移以形成重叠区域112以及第一不重叠区域113和第二不重叠区域114,以形成矩阵传感器104。具体地,通过适当的方式对驱动电极100阵列和感测电极102阵列进行设置,使得相应阵列的导电垫106,109彼此不重叠,并且因此形成第一不重叠区域113和第二不重叠区域114。在第一不重叠区域中,导电垫106、导电垫109两者均不存在。在第二不重叠区域中,导电垫106、导电垫109中仅存在一个。另外,导电驱动线108的部分和导电感测线110的部分被布置成彼此重叠以形成重叠区域112。
图1d是图1c的现有技术矩阵传感器104的部分A的放大视图,并且图2是图1d的部分A沿方向B-B的用以更清楚地示出了重叠区域112以及第一不重叠区域113和第二不重叠区域114的剖视图。
具体地,矩阵传感器104包括多个层,即,由PET基板200形成的电介质层250、包括驱动电极100阵列的第一电连接层252以及包括感测电极102阵列的第二电连接层254,其中第一电连接层252和第二电连接层254被布置成将电介质层250夹在中间。优选地,电介质层250的厚度(即,驱动电极100和感测电极102之间的等效间隔距离)介于约50um和175um之间,并且因此驱动电极100阵列和感测电极102阵列是电隔离的。另外,矩阵传感器104包括两个中间层256,258,两个中间层256,258被布置成分别铺设在第一电连接层252和第二电连接层254上方。两个中间层256,258包含上部光学透明的粘合剂(OCA)202和底部OCA204。优选地,OCA202,204是具有>90%的高透光率的压敏粘合剂。最后,现有技术矩阵传感器104包括包含PET或玻璃206的顶层260以及包含PET208的底层262。应当提及的是,矩阵传感器104的各层并未按比例示出。
如通过参看图2可理解,沿箭头AA的方向,第一不重叠区域113包括部分V2,第二不重叠区域114包括部分V1和部分V4,并且重叠区域112包括部分V3(即,驱动电极100的部分与感测电极102的部分重叠)。还应当理解,因为每个层250,252,254,256,258,260,262被构造成与另一个层不类似,所以这些层的透光率也将不同。例如,V1部分包括PET206、上部OCA202、驱动电极100、基板200、底部OCA204和底部PET208。相比之下,V2部分则包括PET206、上部OCA202、底部OCA204和底部PET208。
具体地,在从箭头AA的方向看到的顶部平面图中,部分V1,V2,V3,V4将针对使用者产生不同的光学特性,并且例如,这些部分可具有在以下表1中列出的光学性质:
观察区域 L a b 550nm处的T% 550nm处的R%
V1 95.40 -0.39 5.74 86.30 9.31
V2 96.86 -0.14 3.28 87.85 8.82
V3 94.03 -0.21 7.02 84.77 10.12
V4 95.25 -0.39 5.80 86.30 9.31
表1:四个观察区域V1-V4的光学参数
应当理解,表1中的参数“L”、“a”和“b”是CIE色标/颜色空间的参数L*a*b*,其中:
i)“L”表示明度;
ii)“a”表示绿红轴上的位置;并且
iii)“b”表示蓝黄轴上的位置。
表1中所示的值是使用与CIELAB颜色空间(1976)和ASTMD1003-2007国际标准一致的KonicaMINOLTA(柯尼卡美能达)CM-3600d进行测量的。例如,相比于其它三个部分V1、V3和V4,V2部分可拥有所具有的值为“87.85%”的较高透射率(T)以及为“3.28”的较低“b”参数值。另一方面,V3部分包含氧化铟锡(ITO)(即,驱动电极100和感测电极102)以及在基板200的两侧上的上部OCA202和底部OCA204,相比于其它部分,PET206和底部PET208拥有所具有的值为“84.77%”的较低透射率以及为7.02的较高“b”参数值,这导致在V3部分中形成的图案对于使用者而言具有较大可见度。换句话讲,由于V2部分和其它部分(即,V1、V3和V4)之间的对比度,图案是可见的。
应当理解,为了降低现有技术矩阵传感器104中的这些图案的可见度,可将四个部分V1、V2、V3和V4构造成具有基本上一致的光学特性。另外,应当对四个部分V1、V2、V3和V4中的每一部分的单位面积进行调整以使光学变化最小化。具体地,可将部分V1、部分V3和部分V4制造成更大且彼此更接近,以使与V2部分的对比度最小化。又如,可增大布置在V1部分和V4部分两者中的导电垫106,109的尺寸(面积)以使形成V2部分的区域最小化。此外,任何两个相邻导电垫106,109的间距需要以一种适当的方式来布置,以减少影响由矩阵传感器104提供的触摸性能的不期望杂散电容的影响。这些可能不是解决问题的最佳方式。
图3a是根据本发明的第一实施例的矩阵传感器304的一部分的放大视图。应当提及的是,矩阵传感器304具有类似于图1c的矩阵传感器104的那些的多个特征结构,并且类似的部分将共用相同的附图标记。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。具体地,矩阵传感器304还包括在第一不重叠区域113处的非电连接电极402,并且非电连接电极402是使用正如形成驱动电极100和感测电极102的光刻法形成的。在第一实施例中,非电连接电极402设置在第一电连接层252中,第一电连接层252与驱动电极100阵列是同一个层。在该实施例中,非电连接电极402对应于第一电连接层252的V2部分,其总体具有X形形状并且由与电连接电极或驱动电极100和感测电极102具有相同厚度和折射率的相同材料形成,以使非电连接电极402和电连接电极100、电连接电极102之间的任何可见对比度最小化。
每个非电连接电极402通过周边间隙404与驱动电极100的相邻导电垫106间隔开,使得非电连接电极402不电连接到导电垫106。优选地需要形成尽可能窄的周边间隙404,以便使可见度最小化,从而实现最佳光学特性,不会由于缺陷而影响或妨碍触摸传感器的正常操作或产品收率,该缺陷导致非电连接电极接触电连接电极,并且已发现约100um或更小的宽度是优选的。具体地讲,周边404的宽度大约在20um和100um之间,或该宽度可在25um和90um之间。在该示例性实施例中,宽度为约30um宽。
下文将描述本发明的另外的实施例。为简明起见,不再重复描述实施例之间共同的类似元件、功能和操作并且将使用相同的参考数字。
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500的第一电连接层252和第二电连接层254的平面图。第二实施例的电容式触摸传感器500在结构上类似于第一实施例的矩阵传感器304,不同的是第一电连接层和第二电连接层,并且将对这些不同之处进行详细说明。如同第一实施例,第一电连接层252包括驱动电极100阵列,并且第二电连接层254包括感测电极102阵列。另外,触摸传感器500的第一电连接层252包括对应于相应第一不重叠区域113的多个第一非电连接电极504。第一非电连接电极504类似于第一实施例的非电连接电极402(即,总体X形形状)。然而,第二实施例的第一电连接层252还包括非电连接电极补充部分502,非电连接电极补充部分502对应于第二不重叠区域114的部分V4并且与第二电连接层254的相应的感测电极102(并且更具体地,导电垫109)对准。换句话讲,非电连接电极补充部分502还具有类似于感测电极102的形状的总体菱形形状的结构。
在第二实施例中,第一非电连接电极504通过周边间隙503与相邻非电连接电极补充部分502以及相邻导电垫106分开,周边间隙503具有与如第一实施例中所述的周边间隙404类似的宽度。还应当理解,第一非电连接电极504和非电连接电极补充部分502是由相同的材料形成的并且具有与驱动电极100阵列相同的厚度和折射率。
另外,电容式触摸传感器500包括在第二电连接层254(即,与感测电极102为同一个层)处的第二非电连接电极506,并且第二非电连接电极506对应于第一不重叠区域113。具体地,第二非电连接电极506也是总体X形形状。第二电连接层254还包括非电连接电极补充部分508,非电连接电极补充部分508对应于第二不重叠区域114的V1部分并且与第一电连接层252的相应的驱动电极100(更具体地,导电垫106)对准。正如第一非电连接电极504,第二非电连接电极506通过周边间隙507与相邻非电连接电极补充部分508以及相邻导电垫109分开,周边间隙507具有与如第一实施例中所述的周边间隙404类似的宽度。还应当理解,第二非电连接电极506和非电连接电极补充部分508是由相同的材料形成的并且具有与感测电极102阵列相同的厚度和折射率。
在此类布置的情况下,因为第一非电连接电极504和第二非电连接电极506以及非电连接电极补充部分502、非电连接电极补充部分508并未电连接,所以这些电极的存在并不妨碍驱动电极100和感测电极102的正常操作。但是,提供这样的第一非电连接电极和第二非电连接电极以及非电连接电极补充部分能够减少电容式触摸传感器500的各个区域之间的光学对比度或变化。在这种布置中,第一电连接层252中的X形第一非电连接电极504与第二电连接层254的X形第二非电连接电极506对准。
作为实验例证,第一测试矩阵传感器700和第二测试矩阵传感器702是分别基于第一实施例(图3a和图3b)和第二实施例(图4a和图4b)制造的,并且与对照矩阵传感器进行比较,该对照矩阵传感器为常规的,即不具有如本文所公开的图案隐藏设计。第一测试矩阵传感器700和第二测试矩阵传感器702的制造或制成类似于早先在第一实施例和第二实施例中已描述的制造或制备,并且为了便于解释,将使用图2的现有技术矩阵传感器104的元件来解释第一测试矩阵传感器700和第二测试矩阵传感器702的结构(包括使用与图2的那些相同的参考数字)。详细来讲,制造第一测试矩阵传感器700和第二测试矩阵传感器702涉及在透明的中间PET层200的相背对侧上形成驱动电极100阵列和感测电极102阵列(对于矩阵传感器700,以及非电连接电极402;并且对于矩阵传感器702,以及非电连接电极504、非电连接电极506和非电连接电极补充部分502、非电连接电极补充部分508),并且然后将中间PET层200和ITO层100、ITO层102与相应的上部OCA层202和底部OCA层204层合在一起,如图5a和图5b中所示,图5a和图5b是第一测试矩阵传感器700和第二测试矩阵传感器702的相应的剖视图(并且同样这些层并未按比例示出)。然后,将顶部PET层206和底部PET层208分别层合到上部OCA层202和底部OCA层204。同样,应当理解,图5a和图5b中的测试矩阵传感器700、测试矩阵传感器702的相应的层对应于如图2中所示的相同层。在实验例证中,在每个测试矩阵传感器700、测试矩阵传感器702中,顶部PET层206的厚度为125um,上部OCA层202的厚度为50um,驱动电极100阵列(即,第一电连接层252)的厚度为90nm,中间PET层200的厚度为125um,感测电极102阵列(即,第二电连接层254)的厚度为90nm,底部OCA层204的厚度为50um,并且底部PET层208的厚度为125um。应当理解,顶部PET层206可由可为0.8mm厚的玻璃层替换(对于触摸传感器通常是这种情况)。每层的其它厚度对于具体实施例可用做合适的厚度。
参考图5a和图5b,第一测试矩阵传感器700和第二测试矩阵传感器702之间的不同之处在于,对于第一测试矩阵来说,第一电连接层252包括正如第一实施例的非电连接电极402,即位于驱动电极阵列之间,如图3所示;然而,第二测试矩阵传感器702以与第二实施例相同的方式被构造成具有第一电连接层252和第二电连接层254,如图4a和图4b中所示,即,非电连接电极504、非电连接电极506与相邻非电连接电极补充部分502、非电连接电极补充部分508设置在两个电连接层上并且与相应的感测电极102或驱动电极100对齐或对准。
以下表2示出从图5a和图5b的测试矩阵传感器获得的实验结果:
表2
在表2中,设计2传感器类型对应于第一图案隐藏式测试矩阵传感器700(即,第一实施例),并且设计3传感器类型对应于第二图案隐藏式测试矩阵传感器702(即,第二实施例)。还应注意,对于基于设计2和设计3制成的两个测试矩阵传感器,将相应的非电连接电极402、非电连接电极504、非电连接电极506与电连接电极100、电连接电极102分开的周边间隙404,503,507为约100um,而常规的对照传感器(表2中的“对照”)不具有非电连接电极402,504,506和对应的周边间隙404,503,507。
另外,如表2中所示,还针对设计2和设计3传感器类型调整如先前参考图2所描述的V1部分与V4部分的比。特别是对于设计2,与对照传感器形成比较,由于非电连接电极402的存在,中间PET层200在第一电连接层252中“暴露”的PET的量为约6.98%,对照传感器的相同层暴露了约61%。“暴露”应被理解为意味着中间PET层200的未被驱动电极100/感测电极102或非电连接电极402覆盖的区域。这还意味着,中间PET层200在第二电连接层254中暴露的PET将类似于“对照”传感器的暴露PET,并且在这个实验中即为约61%。已发现,设计2中所提议的布置有助于隐藏第一测试矩阵传感器700的电极图案,如表2的右手侧所指示那样。
转向设计3,由于第一电连接层252和第二电连接层254中存在非电连接电极504、非电连接电极506和非电连接电极补充部分502、非电连接电极补充部分508,中间PET层200在第一电连接层252和第二电连接层254中暴露的PET的量为约6.98%(与对照设计相比,该对照设计的这两层暴露的PET的量为约61%)。如表2的右手侧所示,这造成了第二测试矩阵传感器702的电极图案“几乎不可见”。
本发明的实施例提供了降低透明电极(即,电连接电极)100、透明电极102的图案可见度的划算的且可靠的方式,透明电极100、透明电极102已彼此层叠从而产生用于形成传感器矩阵104的矩阵图案,如前所述。有利地,通过如所提议的那样设置非电连接电极来使透明电极和基础基板之间的对比度具体最小化。
所描述的实施例不应被理解为是限制性的。例如,在第一实施例中,另选地可将非电连接电极402布置在第二电连接层254(即,与感测电极102为同一个层)中。在另外的替代形式中,非电连接电极402可设置在第一电连接层252和第二电连接层254两者上。
类似地,对于第二实施例来说,第一电连接层252和第二电连接层254两者可不必均具有非电连接电极504,506,并且所设想的是,非电连接电极可以仅布置在两个电连接层252,254中的一个上。另外,所有非电连接电极504,506可不必都具有非电连接电极补充部分502,508,并且只具有它们中的一些是可能的。
在所描述的实施例中,驱动电极100阵列和感测电极102阵列具有菱形的形状或图案化的导电垫106,109,但应当理解,可使用其它形状、例如条形图案,只要该形状符合特定传感器构建的电子器件和编程。如果使用条形图案,那么为了实现更好的LCD噪声防护,可将驱动电极阵列布置在感测电极阵列下方。
可使用其它材料,因为介电基板不仅只有PET,并且其它合适的材料可以是OCA、玻璃等。
另外,在第一实施例和第二实施例中,非电连接电极402,504,506,尤其是在单独的X形部分内,被描述为是连续的。可能的是,单独的非电连接电极402,504,506被分段成具有任何优选形状的小部分,诸如在图6a至图6c中分别示出的非电连接电极800a,800b,800c中示出的那些。这些变型形式包括用于将非电连接电极分成较小部分(例如,如图6中的网孔设计)的伸长间隙802,伸长间隙802有利地消除了在传感器矩阵304与手指或触笔一起使用时形成边缘电容,并且还降低了可见度问题。应当理解,这些伸长间隙802的宽度应为约100um或更小,就像周边间隙那样。具体地讲,伸长间隙802的宽度可在约20um和100um之间,或宽度可在25um和90um之间。在该示例性实施例中,宽度为约30um宽。
在所描述的实施例中,驱动电极100阵列和感测电极102阵列在同一基板200上形成,但所设想的是,驱动电极100和感测电极102可在不同基板上形成并且随后层合在一起。因此,可将非电连接电极402,504,506布置在与电连接电极中的一个相同的一层上,或布置在两个电极层上。此外,非电连接电极402,504,506不需要必须由与如前所述的电连接电极100,102具有相同厚度和折射率的相同材料形成;这些参数可以适当地发生变化。另外,如果驱动电极和感测电极是在不同基板上形成,那么可根据任何优选方法、诸如面向里、面向外或面向里外的方法任选地使用透明粘合剂来将驱动电极100阵列和感测电极102阵列层合在一起。
在本发明的至少一个实施例中,优选的是,顶部PET206、上部OCA202、驱动电极100、中间PET基板200、感测电极102、底部OCA204和底部PET208全部是基本上透明的,但所设想的是,它们可相对于彼此具有不同水平的透射率。
另外,图3a中所示的非电连接电极402以及图4a和图4b中所示的X形非电连接电极504,506还可形成为其它形状,诸如正方形、矩形等,并且不限于X形形状。
虽然已在附图和前述说明中对本发明进行了举例说明和描述,但这种举例说明和描述应被视为例示性或示例性的,而非限制性的;本发明并不限于所公开的实施例。本领域的技术人员在实践受权利要求书保护的发明时,可理解并实现所公开的实施例的其它变型形式。

Claims (19)

1.一种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,所述感测电极阵列通过电介质层与所述驱动电极阵列分开,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,其中所述周边间隙具有约100um或更小的宽度。
2.根据权利要求1所述的电容式触摸屏传感器,其中所述宽度介于20um和100um之间。
3.根据权利要求1所述的电容式触摸屏传感器,其中所述宽度为约30um。
4.根据权利要求1所述的电容式触摸屏传感器,其中所述驱动电极阵列和所述感测电极阵列被布置在同一基板的相背对的第一表面和第二表面上。
5.根据权利要求4所述的电容式触摸屏传感器,其中所述多个非电连接电极被布置在相背对的表面中的一个表面上。
6.根据权利要求4所述的电容式触摸屏传感器,其中所述多个非电连接电极被布置在相背对的表面中的两个表面上。
7.根据权利要求5所述的电容式触摸屏传感器,其中所述多个非电连接电极与所述驱动电极阵列布置在同一表面上,并且所述电容式触摸屏传感器还包括至少一个非电连接电极补充部分,所述至少一个非电连接电极补充部分位于第二不重叠区域中并且与对应的感测电极对准。
8.根据权利要求5所述的电容式触摸屏传感器,其中所述多个非电连接电极与所述感测电极阵列布置在同一表面上,并且所述电容式触摸屏传感器还包括至少一个非电连接电极补充部分,所述至少一个非电连接电极补充部分位于第二不重叠区域中并且与对应的驱动电极对准。
9.根据权利要求1所述的电容式触摸屏传感器,其中所述驱动电极阵列和所述感测电极阵列被布置在不同基板的表面上。
10.根据权利要求9所述的电容式触摸屏传感器,其中所述多个非电连接电极被布置在一个表面上。
11.根据权利要求9所述的电容式触摸屏传感器,其中所述多个非电连接电极被布置在全部两个表面上。
12.根据权利要求10所述的电容式触摸屏传感器,其中所述多个非电连接电极与所述驱动电极阵列布置在同一表面上,并且所述电容式触摸屏传感器还包括至少一个非电连接电极补充部分,所述至少一个非电连接电极补充部分位于第二不重叠区域中并且与对应的感测电极对准。
13.根据权利要求10所述的电容式触摸屏传感器,其中所述多个非电连接电极与所述感测电极阵列布置在同一表面上,并且所述电容式触摸屏传感器还包括至少一个非电连接电极补充部分,所述至少一个非电连接电极补充部分位于第二不重叠区域中并且与对应的驱动电极对准。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的电容式触摸屏传感器,其中每个非电连接电极总体具有X形形状,其中所述周边间隙被构造成将所述总体X形非电连接电极与相邻驱动电极或感测电极间隔开。
15.根据权利要求1至13中任一项所述的电容式触摸屏传感器,其中所述驱动电极和所述传感电极以及所述非电连接电极包含下列中的一种或多种:氧化锌(ZnO)、氧化锡(II)(SnO)、氧化铟(InO)、氧化铟锌(ITO)、石墨烯和氧化铟锡(ITO)。
16.根据权利要求1至13中任一项所述的电容式触摸屏传感器,其中所述驱动电极阵列和所述感测电极阵列之间的间隔距离为约50um至175um。
17.根据权利要求1至13中任一项所述的电容式触摸屏传感器,其中所述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。
18.一种电容式触敏装置,包括根据权利要求1至13中任一项所述的电容式触摸屏传感器。
19.一种制造电容式触摸屏传感器的方法,包括:
(i)形成驱动电极阵列;
(ii)形成感测电极阵列,所述感测电极阵列通过电介质层与所述驱动电极阵列分开,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;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;其中所述周边间隙具有约100um或更小的宽度。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110914794A (zh) * 2017-03-03 2020-03-24 爱特美尔公司 具有力传感器响应归一化的触摸传感器,以及相关的方法和装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD748351S1 (en) * 2013-10-29 2016-01-26 Whirlpool Corporation Sprayer for dish washing machine
GB2538999A (en) * 2015-06-03 2016-12-07 Univ Exeter Graphene synthesis
KR102425832B1 (ko) * 2017-06-05 2022-07-29 삼성디스플레이 주식회사 전자 장치

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101393502A (zh) * 2008-10-31 2009-03-25 敦泰科技有限公司 互电容式触摸屏及组合式互电容触摸屏
US20090096758A1 (en) * 2004-05-06 2009-04-16 Steve Hotelling Multipoint touchscreen
CN101488066A (zh) * 2009-03-09 2009-07-22 友达光电股份有限公司 触控显示面板与触控基板
US20100033443A1 (en) * 2008-08-06 2010-02-11 Hitachi Displays, Ltd. Display device
CN101655758A (zh) * 2008-08-21 2010-02-24 统宝光电股份有限公司 触控面板及应用该触控面板的影像显示系统
US20100044122A1 (en) * 2008-04-10 2010-02-25 Atmel Corporation Capacitive Touch Screen with Noise Suppression
CN101694605A (zh) * 2009-10-27 2010-04-14 友达光电股份有限公司 触控面板
US20110007020A1 (en) * 2009-04-10 2011-01-13 Seung Jae Hong Touch sensor panel design
CN102043548A (zh) * 2009-10-14 2011-05-04 胜华科技股份有限公司 电容式触控面板
TW201211867A (en) * 2010-09-15 2012-03-16 Au Optronics Corp Capacitive touch sensor and capacitive touch apparatus
US20120287068A1 (en) * 2011-05-10 2012-11-15 Northwestern University Touch interface device having an electrostatic multitouch surface and method for controlling the device

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0769767B2 (ja) 1991-10-16 1995-07-31 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション フィンガ・タッチまたはスタイラスの位置を検出するためのタッチ・オーバーレイ、および検出システム
US8552989B2 (en) * 2006-06-09 2013-10-08 Apple Inc. Integrated display and touch screen
US8284332B2 (en) 2008-08-01 2012-10-09 3M Innovative Properties Company Touch screen sensor with low visibility conductors
TWI378377B (en) 2008-06-23 2012-12-01 Au Optronics Corp Capacitive touch panel and manufacturing method thereof
US8957874B2 (en) 2009-06-29 2015-02-17 Apple Inc. Touch sensor panel design
RU2012106129A (ru) 2009-07-31 2013-09-10 Шарп Кабусики Кайся Электродная подложка, способ изготовления электродной подложки и устройство отображения изображений
US20110113371A1 (en) * 2009-11-06 2011-05-12 Robert Preston Parker Touch-Based User Interface User Error Handling
KR101040881B1 (ko) 2010-04-12 2011-06-16 삼성모바일디스플레이주식회사 터치 스크린 패널
KR101141937B1 (ko) 2010-05-14 2012-05-04 주식회사 트레이스 정전용량 방식의 다중 입력 터치 스크린
JP5685411B2 (ja) 2010-10-01 2015-03-18 京セラディスプレイ株式会社 タッチパネル
US8743082B2 (en) 2010-10-18 2014-06-03 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Controller architecture for combination touch, handwriting and fingerprint sensor
KR101224419B1 (ko) 2010-10-26 2013-01-22 (주)삼원에스티 터치패널센서
WO2013145958A1 (ja) * 2012-03-26 2013-10-03 シャープ株式会社 タッチパネル基板、表示パネル、および表示装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090096758A1 (en) * 2004-05-06 2009-04-16 Steve Hotelling Multipoint touchscreen
US20100044122A1 (en) * 2008-04-10 2010-02-25 Atmel Corporation Capacitive Touch Screen with Noise Suppression
US20100033443A1 (en) * 2008-08-06 2010-02-11 Hitachi Displays, Ltd. Display device
CN101655758A (zh) * 2008-08-21 2010-02-24 统宝光电股份有限公司 触控面板及应用该触控面板的影像显示系统
CN101393502A (zh) * 2008-10-31 2009-03-25 敦泰科技有限公司 互电容式触摸屏及组合式互电容触摸屏
CN101488066A (zh) * 2009-03-09 2009-07-22 友达光电股份有限公司 触控显示面板与触控基板
US20110007020A1 (en) * 2009-04-10 2011-01-13 Seung Jae Hong Touch sensor panel design
CN102043548A (zh) * 2009-10-14 2011-05-04 胜华科技股份有限公司 电容式触控面板
CN101694605A (zh) * 2009-10-27 2010-04-14 友达光电股份有限公司 触控面板
TW201211867A (en) * 2010-09-15 2012-03-16 Au Optronics Corp Capacitive touch sensor and capacitive touch apparatus
US20120287068A1 (en) * 2011-05-10 2012-11-15 Northwestern University Touch interface device having an electrostatic multitouch surface and method for controlling the device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110914794A (zh) * 2017-03-03 2020-03-24 爱特美尔公司 具有力传感器响应归一化的触摸传感器,以及相关的方法和装置
CN110914794B (zh) * 2017-03-03 2024-05-17 爱特美尔公司 具有力传感器响应归一化的触摸传感器,以及相关的方法和装置

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Publication number Publication date
WO2014123518A1 (en) 2014-08-14
US9898151B2 (en) 2018-02-20
TWI605372B (zh) 2017-11-11
US20150363022A1 (en) 2015-12-17
TW201439870A (zh) 2014-10-16

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