CN107329638A - 电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电子设备。所述电子设备，包括触控装置和设于所述触控装置上的厚度不均匀的盖板，所述触控装置包括：图案化导电层，所述图案化导电层的图案耦合性与所述盖板的厚度相匹配，以使触控装置的电学输出特性均匀。通过针对盖板不同厚度的部分对应设计不同的导电层图案，使导电层图案的耦合性随着盖板厚度的变化而有规律的变化，使所述电子设备中的触控装置整体的容值和信号量更加均匀。

Description

电子设备

技术领域

本发明涉及触控技术领域，更具体地涉及包括触控装置的电子设备。

背景技术

市面上常见的具有触控功能的电子设备通常包括触控装置2和设置于触控装置上方的盖板1，盖板1一般为固定厚度，典型的盖板1厚度多为0.7mm或1.1mm，如图1a所示。随着可穿戴手表、手环等电子设备的流行，一些非均匀厚度的盖板设计在触控面板市场涌现，设于触控装置2的导电层上方的盖板1可能会出现中间厚边缘薄的结构，如图1b所示。例如，为了提升屏幕和机身整体的视觉效果，同时提升手感，移动终端行业也逐渐开始采用各种各样表面结构的触摸屏，例如弧面屏以及曲面屏。图2示出了市面上常见的几种盖板结构的示意图，其中图2a示出了平面盖板结构的示意图，图2b示出了2.5D屏的盖板结构示意图，图2c示出了3D屏的盖板结构示意图。

然而现有技术中无论采取上述哪种盖板结构，触控装置2的导电层图案通常是均匀分布的，如图3所示。盖板为非固定厚度，例如中间厚、边缘薄，而触控装置的导电层图案设计均匀分布，无法得到均匀的信号量。因为常规的导电层图案适用于传统的厚度均匀的盖板，导电层图案分布均匀，使得容值也比较均匀。然而均匀的导电层图案搭配厚度不均匀的盖板，盖板越厚，信号量就越小，从而引起信号量不均匀，成为硬件上的硬伤，即使使用算法或软件来优化，也不可能有较大的改善。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电子设备，所述电子设备具有非均匀厚度盖板。通过针对盖板不同厚度的部分对应设计不同的导电层图案，使导电层图案的耦合性随着盖板厚度的变化而有规律的变化，使电子设备中触控装置整体的容值和信号量更加均匀。

根据本发明的一方面，提供一种电子设备，包括触控装置和设于所述触控装置上的厚度不均匀的盖板，所述触控装置包括：图案化导电层，所述图案化导电层的图案耦合性与所述盖板的厚度相匹配，以使触控装置的电学输出特性均匀。

优选地，所述图案化导电层包括电极，所述电极的分布密度与所述盖板的厚度对应。

优选地，所述电极为插指式电极，所述插指式电极的插指分布密度随着所述盖板的厚度的增加而增加，随着所述盖板的厚度的减小而减小。

优选地，所述图案化导电层包括：第一导电层，包括至少一个第一电极；第二导电层，包括至少一个第二电极，其中，所述第一电极和所述第二电极绝缘隔离，且所述第一电极与对应的所述第二电极至少部分相互交叠形成交叠区，所述交叠区随着所述盖板的厚度的增加而增加，随着所述盖板的厚度的减小而减小。

优选地，所述图案化导电层包括电极，所述电极的图案与所述盖板的厚度对应。

优选地，所述盖板具有厚度均匀的中心部分和厚度不均匀的边缘部分，所述图案化导电层包括位于所述中心部分下方的第一部分和位于所述边缘部分下方的第二部分，所述第一部分的图案具有与所述中心部分的厚度相对应的均匀的耦合性，所述第二部分的图案的耦合性随着所述边缘部分的厚度而变化。

优选地，所述盖板包括弧面，所述盖板的厚度由中心向两边或四周递减，所述图案化导电层的图案的耦合性由中心向两边或四周递减。

优选地，所述盖板包括波浪形表面，所述图案化导电层的图案的耦合性根据所述盖板的厚度的不同而不同。

优选地，所述图案化导电层按照其上方所述盖板的厚度的不同分为多个区域，每个所述区域具有与所述区域上方的所述盖板的厚度相对应的耦合性。

优选地，所述多个区域是以所述图案化导电层的单位矩形块为最小划分单位划分的。

本发明的实施例中的电子设备具有非均匀厚度盖板，通过针对盖板不同厚度的部分对应设计不同的导电层图案，使导电层图案的耦合性随着盖板厚度的变化而变化，使电子设备中的触控装置整体的容值和信号量更加均匀。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。

图1a和图1b示出传统的具有触控功能的电子设备的结构示意图。

图2a至图2c示出传统的具有触控功能的电子设备的盖板结构示意图。

图3示出传统的具有触控功能的电子设备的触控装置的导电层结构示意图。

图4a示出根据本发明第一实施例的电子设备中盖板的俯视图。

图4b示出根据本发明第一实施例的电子设备中盖板的截面图。

图4c示出根据本发明第一实施例的电子设备中触控装置的图案化导电层的结构示意图。

图5a示出根据本发明第二实施例的电子设备中盖板的俯视图。

图5b示出根据本发明第二实施例的电子设备中盖板的截面图。

图5c示出根据本发明第二实施例的电子设备中触控装置的图案化导电层的结构示意图。

图6a示出根据本发明第三实施例的电子设备中盖板的俯视图。

图6b示出根据本发明第三实施例的电子设备中盖板的截面图。

图6c示出根据本发明第三实施例的电子设备中触控装置的图案化导电层的结构示意图。

图7示出根据本发明第四实施例的电子设备中触控装置的图案化导电层的结构示意图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。

通过对具有不同盖板厚度的触控装置的容值进行仿真，发现随着盖板厚度增加，原始互容值也会增大，当盖板达到一定厚度(0.5-7mm之间)，互容值增加幅度很小，增幅仅为0.04pF。随着盖板厚度增加，铜柱位互容值增大，容值变化量先升(0.05-0.125mm区间内)后降，信号量(变化量与原始值的比值)变小。

具体仿真数据见表1。

表1 仿真数据

在一定厚度范围内，采用同样的导电层图案，盖板厚度越大，信号量就越小，要想信号量不受盖板厚度变化的影响，需要调整导电层图案以使导电层的耦合性与盖板的厚度相匹配。

图案耦合性可以例如指的是电极之间边界的长度，边界长度越大，耦合性越高，反之越低。图案耦合性可以随着厚度而线性变化，比如随着厚度成比例增大或减小，当然也可以是非线性变化的，比如根据经验标准来设计，或者根据预设的算法基于不同的参数和标准来设计。

本发明实施例中提供了一种电子设备，通过针对盖板不同厚度的部分对应设计不同的导电层图案，使导电层图案的耦合性随着盖板厚度的变化而变化，使电子设备中的触控装置整体的容值和信号量更加均匀。

在本发明的第一实施例中，电子设备包括盖板110和设于盖板下方的触控装置120。图中为了简化起见将盖板110和触控装置120示为直接接触，然而本领域技术人员应清楚，附图仅仅是示意性的，盖板110和触控装置120之间可以根据需要具有任何其他结构，例如涂层、面板、元器件等等。

图4a示出根据本发明第一实施例的电子设备中盖板110的俯视图。图4b示出根据本发明第一实施例的电子设备中盖板110沿着彼此垂直的两个方向的截面图，从图4b可以看出，盖板110具有中间厚两侧薄的弧面结构，其厚度由中心向两边递减，根据盖板110不同部分的厚度范围，可通过虚线将盖板110的俯视图划分为8个不同的区域，其中标示4的区域对应于盖板110最厚的部分，标示3的区域、标示2的区域和标示1的区域在盖板110中对应的部分厚度递减。

图4c示出根据本发明第一实施例的电子设备中触控装置120的图案化导电层的结构示意图。触控装置120的图案化导电层(下文称作图案化导电层120)可以是双层氧化铟ITO结构。图案化导电层120也可以是单层氧化铟ITO结构或单层金属网格结构。

结合图4a、图4b和图4c所示，图案化导电层120按照盖板厚度的不同相应地分为多个区域，例如划分为8个区域，分别对应盖板的上述4个厚度范围，图案化导电层120与盖板110不同厚度对应的区域具有不同的电极密度。如图4c所示，针对标示4的区域，即盖板110最厚的部分，其对应的图案化导电层120上的电极的叉指结构也更紧凑、密集，即叉指的密度更大，从而具有更大的耦合性。随着盖板110的厚度的递减，其对应的图案化导电层120上的电极的叉指结构也逐渐变得宽松，稀疏，即叉指的密度更小，耦合性也越来越小。在图4c所示的实施例中，图案化导电层120以其单位矩形块10为最小划分单位划分为多个区域，例如将每一列单位矩形块10划分为一个区域，共划分成8个区域，最边缘两侧的两个区域对应厚度范围1，向中心各列依次对应厚度范围2、3和4。然而本公开的实施例不限于此，可以根据需要任意划分图案化导电层120，例如以多个单位矩形块10为单位来划分，或者以其他图案作为单位来划分。

在本发明的第二实施例中，电子设备包括盖板210和设于盖板下方的触控装置220。

图5a示出根据本发明第二实施例的电子设备中盖板210的俯视图。图5b示出根据本发明第二实施例的电子设备中盖板210沿着彼此垂直的两个方向的截面图。从图5b可以看出，盖板210具有中心厚边缘薄的类球面结构，其厚度由中心点向四周递减，根据盖板210不同部分的厚度范围，可通过虚线将盖板210的俯视图划分为4个不同的区域，其中标示4的区域对应于盖板210最厚的部分，标示3的区域、标示2的区域和标示1的区域在盖板210中对应的部分厚度递减。

图5c示出根据本发明第一实施例的电子设备中触控装置220的图案化导电层(下文称作图案化导电层220)的结构示意图。类似于第一实施例，图案化导电层220可以是双层氧化铟ITO结构。图案化导电层220也可以是单层氧化铟ITO结构或单层金属网格结构。

结合图5a、图5b和图5c所示，图案化导电层220按照盖板厚度的不同相应地分为多个区域，例如划分为4个环形区域，分别对应盖板的上述4个厚度范围，针对标示4的区域，即盖板210最厚的部分，其对应的图案化导电层220上的电极的叉指结构也更紧凑、密集，即叉指的密度更大，从而具有更大的耦合性。随着盖板210的厚度的递减，其对应的图案化导电层220上的电极的叉指结构也逐渐变得宽松，稀疏，即叉指的密度更小，耦合性也越来越小。在图4c所示的实施例中，图案化导电层120以其单位矩形块10为最小划分单位划分为多个区域，例如将中心两个单位矩形块划分为第一区域，对应厚度范围4，向外一圈单位矩形块10划分为第二区域，对应厚度范围3，以此类推，共计划分成4个区域。然而本公开的实施例不限于此，可以根据需要任意划分图案化导电层120，例如以多个单位矩形块10为单位来划分，或者以其他图案作为单位来划分。

在本发明的第三实施例中，电子设备包括盖板310和设于盖板下方的触控装置320。

图6a示出根据本发明第三实施例的电子设备中盖板310的俯视图。图6b示出根据本发明第三实施例的电子设备中盖板310沿着彼此垂直的两个方向的截面图。从图6b可以看出，盖板310的呈波浪形，其厚度在预定方向上呈周期性变化。当然所谓波浪形不限于此，盖板310厚度也可非周期性起伏变化。根据盖板310不同部分的厚度范围，可通过虚线将盖板310的俯视图划分为8个不同的区域，其中标示3的区域对应于盖板310最厚的部分，标示2的区域和标示1的区域在盖板310中对应的部分厚度递减。

图6c示出根据本发明第三实施例的电子设备中触控装置320的图案化导电层(下文称作图案化导电层320)的结构示意图。类似于第一和第二实施例，图案化导电层320可以是双层氧化铟ITO结构。图案化导电层320也可以是单层氧化铟ITO结构或单层金属网格结构。

结合图6a和图6b所示，针对标示3的区域，即盖板310最厚的部分，其对应的图案化导电层320上的电极的叉指结构也更紧凑、密集，即叉指的密度更大，从而具有更大的耦合性。随着盖板310的厚度在预定方向上的周期性变化，标示1的区域，即盖板310厚度最小的部分所对应的图案化导电层320上的电极的叉指结构也变得宽松，稀疏，即叉指的密度更小，耦合性较小。

以上仅结合图4至图6仅举例了本发明的一些实施例，但本发明的实施例不限于此。

例如，在上述实施例中，图案化导电层120、220和320包括布置成阵列的多个第一电极和多个第二电极，所述第一电极和第二电极图案化为叉指结构。然而本领域技术人员应清楚，本公开的实施例不限于此，图案化导电层可以根据需要具备任何电极结构，例如三角形电极、条形电极、不规则形状电极或任何其他形式的电极图案。图案化导电层可以设计成应用于自电容式触控装置，在这种情况下第一电极和第二电极均为触摸感应电极；图案化导电层也可以设计成应用于互电容式触控装置，在这种情况下第一电极和第二电极中一个为触摸感应电极，另一个为触摸驱动电极。

另外，例如盖板的宽度与长度，电极的数量以及结构都可以根据需要设置。例如，图案的耦合性调整不局限于调整电极的密度。图案化导电层与盖板不同厚度对应的区域可以具有不同的电极图案，对应较厚盖板部分的区域具有耦合性更高的电极图案，而对应较薄盖板部分的区域具有耦合性较低的电极图案。作为示例，可以将图案化导电层设置成在盖板较厚部分为米字形图案，在盖板较薄部分设置成十字形图案或X形图案；或者对应较厚部分设置成王字形图案，而对应较薄部分设置成工字形图案，等等。作为另一示例，图案化导电层与盖板不同厚度对应的区域可以具有不同的电极尺寸，例如对于图5的示例，可以将图案化导电层设置成在盖板较厚部分具有较长的插指，在盖板较薄部分设置成具有较短的插指，等等。只要根据盖板厚度以及厚度的变化设置图案化导电层上的图案，使图案化导电层的耦合性与盖板厚度相匹配以使所述触控装置各部分的容值一致，均符合本发明的构思。

另外，虽然以上实施例的图案化导电层以条形或环形进行了区域划分，然而本公开的实施例不限于此，可以根据需要以任意形状来对图案化导电层进行区域划分，例如根据盖板的高低起伏将图案化导电层划分成放射状、多边形、锯齿状、或者甚至不规则形状的区域。

图7示出根据本发明第四实施例的电子设备中触控装置的图案化导电层的结构示意图。图案化导电层可以具有双层结构，第一导电层包括至少一个第一电极21，第二导电层包括至少一个第二电极22。

第一电极21和第二电极22绝缘隔离，且第一电极21与对应的第二电极22至少部分相互交叠形成交叠区25，交叠区25随着盖板的厚度的增加而增加，随着盖板的厚度的减小而减小。

在一些实施例中，单位矩形块20可以包括一个第一电极21和一个对应的第二电极22。第一电极21可以是感应电极，在每一单位矩形块20中，呈中心对称分布于第一导电层，例如可以呈H型。可以将虚拟电极23设于第一导电层中第一电极21以外的区域，不仅可以改善光学效果，还具有耦合作用，例如可以将虚拟电极23设置成矩形块密铺在第一电极21周围。第二电极22可以是驱动电极，第二电极22与第一电极21对应的部分可以进行镂空处理形成镂空结构24，镂空结构24的设置可以减小第一电极21与第二电极22的交叠区25。

镂空结构24可以根据盖板的厚度进行设置，例如将盖板划分为厚度依次递减的四个区域，第一区域、第二区域、第三区域和第四区域。与厚度最厚的第一区域对应的第二导电层中的第二电极22可以不设置镂空结构24，以使交叠区25的面积达到最大，设置于与第二区域、第三区域和第四区域对应的第二导电层中的第二电极22的镂空结构24可以依次增大，使交叠区25的面积相应减小，例如在对应第二区域的图案化导电层中，第二电极22与第一电极21对应的部分形成四个矩形镂空结构24，在对应第三区域的图案化导电层中，第二电极22与第一电极21对应的部分形成四个更大的矩形镂空结构24，在对应第四区域的图案化导电层中，第二电极22与第一电极21对应的部分形成六个矩形镂空结构24，以使镂空结构24的总面积达到最大，而交叠区25的面积最小。

本发明实施例中的图案化导电层可以设置为SITO(Single ITO)、DITO(DoubleITO)或单层多点等结构，本发明实施例中的触控装置可以设置成OGS(One GlassSolution)、On cell或In cell等结构。

本发明的实施例还提供一种针对盖板厚度不均匀的触控装置的图案化导电层的制备方法，包括：在基板上形成图案化导电层，通过使所述图案化导电层的图案耦合性与所述盖板的厚度相匹配，使触控装置的电学输出特性均匀。

本发明的实施例中的电子设备具有非均匀厚度盖板，通过针对盖板不同厚度的部分对应设计不同的导电层图案，使导电层图案的耦合性随着盖板厚度的变化而变化，使电子设备中的触控装置整体的容值和信号量更加均匀，从而提高触控检测的准确度。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种电子设备，包括触控装置和设于所述触控装置上的厚度不均匀的盖板，所述触控装置包括：

图案化导电层，所述图案化导电层的图案耦合性与所述盖板的厚度相匹配，以使触控装置的电学输出特性均匀。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述图案化导电层包括电极，所述电极的分布密度与所述盖板的厚度对应。

3.根据权利要求2所述的电子设备，其中，所述电极为插指式电极，所述插指式电极的插指分布密度随着所述盖板的厚度的增加而增加，随着所述盖板的厚度的减小而减小。

4.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述图案化导电层包括：

第一导电层，包括至少一个第一电极；

第二导电层，包括至少一个第二电极，

其中，所述第一电极和所述第二电极绝缘隔离，且所述第一电极与对应的所述第二电极至少部分相互交叠形成交叠区，所述交叠区随着所述盖板的厚度的增加而增加，随着所述盖板的厚度的减小而减小。

5.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述图案化导电层包括电极，所述电极的图案与所述盖板的厚度对应。

6.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述盖板具有厚度均匀的中心部分和厚度不均匀的边缘部分，所述图案化导电层包括位于所述中心部分下方的第一部分和位于所述边缘部分下方的第二部分，所述第一部分的图案具有与所述中心部分的厚度相对应的均匀的耦合性，所述第二部分的图案的耦合性随着所述边缘部分的厚度而变化。

7.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述盖板包括弧面，所述盖板的厚度由中心向两边或四周递减，所述图案化导电层的图案的耦合性由中心向两边或四周递减。

8.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述盖板包括波浪形表面，所述图案化导电层的图案的耦合性根据所述盖板的厚度的不同而不同。

9.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的电子设备，其中，所述图案化导电层按照其上方所述盖板的厚度的不同分为多个区域，每个所述区域具有与所述区域上方的所述盖板的厚度相对应的耦合性。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其中，所述多个区域是以所述图案化导电层的单位矩形块为最小划分单位划分的。