CN107977121B - 触摸感测装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及触摸感测装置。具体地，提供了一种具有增强的检测灵敏度的触摸感测装置。触摸感测装置包括：第一电极，其在X‑X’方向上隔开间隔而排列在第一高度位置；第二电极，其在Y‑Y’方向上隔开间隔而排列在第二高度位置；以及接地电极，其排列在第二高度位置并且各位于相邻两个第二电极之间。各个第二电极包括宽部和窄部。宽部在X‑X’方向上隔开间隔而设置。窄部各使相邻宽部互连并且与第一电极的各个第一重叠部重叠。各个接地电极包括第一部和第二部。各个第一部在与第二电极的相邻两个宽部留有窄间隙的情况下进行设置。各个第二部在与对应第二电极的窄部留有窄间隙的情况下进行设置，并且与第一电极的各个第二重叠部重叠。

Description

触摸感测装置

技术领域

本发明涉及触摸感测装置。

背景技术

美国专利申请公布No.2008/0309633公开了一种传统电容式触摸感测装置。该触摸感测装置包括：多个第一电极，其隔开间隔而排列在第一高度位置；以及多个第二电极，其隔开间隔而排列在第二高度位置，并与第一电极交叉。第一高度位置和第二高度位置是不同的高度位置。

发明内容

技术问题

第一电极和第二电极在其交叉处静电耦合。当诸如手指和手写笔这样的检测目标接近一个或更多个交叉处时，在所接近的交叉处静电电容存在变化。响应于静电电容变化，来自交叉处的第二电极的输出信号变化。电连接至第二电极的检测器IC将来自第二电极的输出信号放大，并确定输出信号的值是否超过阈值。

如果检测器IC为了改进触摸感测装置的检测灵敏度而将来自第二电极的输出信号大幅放大，则放大的输出信号将超出检测器IC的上限值。

在上述情况下，本发明提供了一种具有增强的检测灵敏度的触摸感测装置。

问题的解决方案

为了解决上述问题，本发明的一方面的触摸感测装置包括：多个第一电极、多个第二电极以及多个第一接地电极。第一电极在第一方向上隔开间隔而排列在第一高度位置。第一电极各包括多个第一重叠部和多个第二重叠部。第二电极在第二方向上隔开间隔而排列在第二高度位置并且与第一电极交叉。第二高度位置不同于第一高度位置。第二方向与第一方向交叉。第二电极包括成对的相邻第二电极，各对相邻第二电极在第二方向上彼此相邻。第二电极各包括多个宽部和多个窄部。宽部位于第二高度位置处并且在第一方向上彼此间隔开。宽部包括成对的相邻宽部，各对相邻宽部在第一方向上彼此相邻。窄部位于第二高度位置处。窄部在第二方向上的尺寸各小于各个宽部，并且使对应的成对的相邻宽部互连。各个第二电极的窄部与各个第一电极的对应第一重叠部重叠。第一接地电极各在对应的成对的相邻第二电极之间被布置在第二高度位置处，与第一电极交叉。第一接地电极各包括多个第一部和多个第二部。第一部各位于第二高度位置处，在留有窄间隙的情况下介于对应的成对的相邻第二电极的宽部之间。第二部各位于第二高度位置处在其间留有窄间隙的情况下介于对应的成对的相邻第二电极的窄部之间。第二部与各个第一电极的对应第二重叠部重叠。

这方面的触摸感测装置由于以下技术特征1)而提供提高的检测灵敏度：第二电极的窄部与第一电极的第一重叠部重叠，即，第一电极和第二电极的重叠面积相对小。此技术特征1)使得可减小第一电极和第二电极的各个交叉处的静电电容。因此，即使触摸感测装置被配置为使得从第一电极或第二电极输出的信号被输入至检测器中并由检测器放大，放大的信号超过检测器中设定的上限值的可能性降低。这使得可最大程度地放大从第一电极或第二电极输出的信号，导致触摸感测装置的灵敏度改进。

各个第一接地电极的第一部可包括成对的相邻第一部。各对相邻第一部可在第一方向上彼此相邻，并且通过对应一个第二部互连。第一接地电极可被接地。由于以下技术特征2)，本发明的这方面也有助于减小第一电极和第二电极的各个交叉处的静电电容：第一接地电极的各个第二部位于第二电极的对应相邻窄部之间，并且与第一电极的对应第二重叠部重叠。在此布置方式中，电力线从第一电极的第二重叠部或者从第二电极的窄部朝着第一接地电极的第二部延伸。换言之，第一接地电极的第二部可吸收从第一电极的第二重叠部或从第二电极的窄部朝着第一接地电极的第二部的电力线，导致第一电极和第二电极的各个交叉处的静电电容减小。

上述任何方面的触摸感测装置还可包括第二接地电极。该第二接地电极可围绕第二电极和第一接地电极，并且可连接至第一接地电极。在这方面的触摸感测装置中，第一接地电极可经由第二接地电极来容易地接地。

第一电极可各包括电极本体。各个电极本体可具有第一重叠部和第二重叠部，并且可在第一高度位置处在第二方向上延伸。第一电极可各还包括多个第一分支。第一分支可各在第一高度位置处从电极本体的对应一个第一重叠部延伸而与一个第二电极在所述第一重叠部旁边的部分重叠。

上述技术特征1)、或者1)和2)可能导致交叉的各对第一电极和第二电极的静电电容的过度降低。出于以下原因，在上述方面的触摸感测装置中这样的过度降低减轻。由于各个第一分支与对应第二电极的部分重叠，可扩大交叉的各对第一电极和第二电极的重叠面积，从而将交叉的第一电极和第二电极的静电电容调节至期望的值。

代替第一分支或除了第一分支之外，第一电极可包括多个第二分支。第二分支可各在第一高度位置处从电极本体的对应一个第二重叠部延伸，位于在第二方向上彼此相邻并位于所述第二重叠部旁边的两个宽部之间。

在这方面的触摸感测装置中，位于两个相邻宽部之间的各个第二分支将静电耦合到这样的宽部。此布置方式导致第二分支附近的检测灵敏度改进。

第一接地电极的各个第二部在第一方向上的尺寸可大于各个第一电极。在这方面的触摸感测装置中，上述尺寸的第一接地电极的第二部与第一电极的第二重叠部重叠。此布置方式减小了来自第一接地电极侧的与第一电极的静电干扰。

第一电极的第二分支可各与第一接地电极的对应一个第一部重叠。第一接地电极的各个第一部在第二方向上的尺寸可大于第一电极的各个第二分支。在这方面的触摸感测装置中，上述尺寸的第一接地电极的第一部与第一电极的第二分支重叠。此布置方式减小了来自第一接地电极侧的与第一电极的静电干扰。

第一电极可包括成对的相邻第一电极，各对相邻第一电极在第一方向上彼此相邻。触摸感测装置还可包括多个虚设电极，所述多个虚设电极包括多组虚设电极。各组虚设电极可位于第一高度位置处，在留有窄间隙的情况下介于两个相邻第一电极之间。在这方面的触摸感测装置中，虚设电极与第二电极部分地重叠。此布置方式减小了来自虚设电极侧的与第二电极的静电干扰。

交叉的各对第一电极和第二电极的静电电容值可在0.1pF至5pF的范围内。

附图说明

图1A是根据本发明的第一实施方式的触摸感测装置的示意性放大平面图，没有示出周边接地电极。

图1B是第一实施方式的触摸感测装置的放大横截面图，其沿图1A中的线1B-1B截取并且示出触摸感测装置与图像显示装置之间的位置关系。

图1C是第一实施方式的触摸感测装置的放大横截面图，其沿图1A中的线1C-1C截取并且示出触摸感测装置与图像显示装置之间的位置关系。

图2A是根据第一实施方式的触摸感测装置的第一基板的示意性放大平面图，其示出第一基板上的第一电极、第一引线与周边接地电极之间的位置关系。

图2B是根据第一实施方式的触摸感测装置的第二基板的示意性放大平面图，其示出第二基板上的第二电极、接地电极、第二引线和周边接地电极之间的位置关系。

图3是根据第一实施方式的触摸感测装置的变型的与图2A对应的示图，其示出第一基板上的第一电极、第一引线、虚设电极和周边接地电极之间的位置关系。

具体实施方式

现在将参照图1A至图3来描述根据本发明的第一实施方式和其它实施方式的触摸感测装置T。图1A至图2B示出第一实施方式的触摸感测装置T。图3示出第一实施方式的触摸感测装置T的变型。图1A、图2A和图2B中所指示的X-X’方向是触摸感测装置T的第一电极100a的排列方向，并且对应于权利要求中的第一方向。在X-X’方向上，X方向对应于第一方向的一侧，X’方向对应于第一方向的另一侧。图1A至图2B中所指示的Y-Y’方向是触摸感测装置T的第二电极100b的排列方向，并且对应于权利要求中的第二方向。Y-Y’方向与X-X’方向交叉，并且可垂直于X-X’方向，如图1A至图2B所示。图1B和图1C中所指示的Z-Z’方向是触摸感测装置T的厚度方向。Z-Z’方向垂直于X-X’和Y-Y’方向。

触摸感测装置T是电容式触摸感测装置，并且可相对于图像显示装置D设置在Z方向侧(在图像显示装置D的光发射侧)。触摸感测装置T包括多个第一电极100a、多个第二电极100b以及多个接地电极200b(第一接地电极)。如图1A至图3所示，第一电极100a可以是检测电极(Tx电极)，第二电极100b可以是驱动电极(Rx电极)。另选地，第一电极100a可以是驱动电极(Rx电极)，第二电极100b可以是检测电极(Tx电极)。应当注意，图1A至图2B以不同的半色调点图案示出第一电极100a、第二电极100b和接地电极200b，但是这些点不是实际的视觉或物理点，而仅是为了区分的目的示出。

第一电极100a、第二电极100b和接地电极200b是透明导电膜或导体。所述透明导电膜可由诸如锡掺杂氧化铟(ITO)、碳纳米管(CNT)、铟掺杂氧化锌(IZO)、铝掺杂氧化锌(AZO)或导电聚合物(例如，PEDOT和PSS)这样的材料制成。所述导体可具体为感光银、银纳米油墨、银纳米丝、蒸镀铜、轧制铜、铜纳米油墨等。

第一电极100a在X-X’方向上隔开间隔而排列在第一高度位置。第一电极100a包括成对的“相邻第一电极”100a。各对相邻第一电极100a在X-X’方向上彼此相邻。第一电极100a可大致在Y-Y’方向上延伸。第二电极100b在Y-Y’方向上隔开间隔而排列在第二高度位置，与第一电极100a交叉。第二电极100b包括成对的“相邻第二电极”100b。各对相邻第二电极100b在Y-Y’方向上彼此相邻。第二电极100b可大致在X-X’方向上延伸。接地电极200b布置在第二高度位置，各个接地电极200b在留有窄间隙的情况下介于两个第二电极100b之间，与第一电极100a交叉。接地电极200b可大致在X-X’方向上延伸。第一高度位置和第二高度位置可以是Z-Z’方向上彼此不同的高度位置。如图1B和图1C所示，第一高度位置可相对于第二高度位置在Z方向侧，但不限于此。

具有第一电极100a、第二电极100b和接地电极200b的上述布置方式的触摸感测装置T可具体地具有以下配置1)至3)中的一个。

配置1)：如图1B至图1C所示，触摸感测装置T还可包括第一基板300a和第二基板300b。第一基板300a和第二基板300b可各为具有第一面(面向Z方向的面，以下称为“Z侧面”)和第二面(面向Z’方向的面，以下称为“Z’侧面”)的玻璃基板或塑料膜。第一基板300a和第二基板300b具有足够的光学透明性以允许用户透过第一基板300a和第二基板300b识别图像显示装置D所显示的视觉信息。第一基板300a和第二基板300b可完全透明或部分透明。如图2A所示，第一电极100a在X-X’方向上隔开间隔而排列在第一基板300a的第一面上。如图2B所示，第二电极100b在Y-Y’方向上隔开间隔而布置在第二基板300b的第一面上。接地电极200b布置在第二基板300b的第一面上，各个接地电极200b在留有窄间隙的情况下介于两个第二电极100b之间。第一基板300a的第二面和第二基板300b的第一面利用粘合层700结合在一起。结果，第一电极100a与第二电极100b和接地电极200b交叉。在此配置中，第一基板300a的第一面位于第一高度位置并在第一高度位置处延伸，第二基板300b的第一面位于第二高度位置并在第二高度位置处延伸。另外，触摸感测装置T还可包括盖板P，该盖板P利用另一粘合层700附接至第一基板300a的第一面以覆盖第一电极100a。

配置2)：触摸感测装置T还可包括第一基板300a，其设置有具有如针对上述配置1)描述的布置方式的第一电极100a。第二电极100b在Y-Y’方向上隔开间隔而排列在第一基板300a的第二面上，与第一电极100a交叉。接地电极200b布置在第一基板300a的第二面上，各个接地电极200b在留有窄间隙的情况下介于两个第二电极100b之间，与第一电极100a交叉。在此配置中，第一基板300a的第一面位于第一高度位置并在第一高度位置处延伸，第一基板300a的第二面位于第二高度位置并在第二高度位置处延伸。另外，触摸感测装置T还可包括盖板P，该盖板P利用另一粘合层700附接至第一基板300a的第一面以覆盖第一电极100a。

配置3)：触摸感测装置T还可包括第二基板300b，其设置有具有如针对上述配置1)描述的布置方式的第二电极100b和接地电极200b、以及绝缘层(未示出)。绝缘层被设置在第二基板300b的第一面上以覆盖第二电极100b和接地电极200b。第一电极100a在X-X’方向上隔开间隔而排列在绝缘层的面向Z方向的面(“Z侧面”)上，与第二电极100b和接地电极200b交叉。在此配置中，绝缘层的Z侧面位于第一高度位置并在第一高度位置处延伸，第二基板300b的第一面位于第二高度位置并在第二高度位置处延伸。另外，触摸感测装置T还可包括盖板P，该盖板P利用另一粘合层700附接至第二基板300b的第一面以覆盖第一电极100a、第二电极100b、接地电极200b和绝缘层。应当注意，在任何配置1)至3)中，可省略上述盖板P。

各个第一电极100a包括在Y-Y’方向上延伸的电极本体110a。电极本体110可为带状。各个电极本体110a包括多个第一重叠部111a和多个第二重叠部112a。第二重叠部112a各位于两个第一重叠部111a之间。

各个第二电极100b包括多个宽部110b和多个窄部120b。各个窄部120b的Y-Y’方向尺寸小于各个宽部110b。各个宽部110b可具有任何外形，其可以是例如多边形形状(图1A至图3中的矩形)或圆形形状。各个第二电极100b的宽部110b在X-X’方向上隔开间隔而设置在第二高度位置，并且包括成对的相邻宽部110b。各对相邻宽部110b在X-X’方向上彼此相邻。宽部110b在Z-Z’方向上不与任何电极本体110a重叠。

在各个第二电极100b中，各个窄部120b在第二高度位置处将彼此相邻的两个相邻的宽部110b互连，并且在Z-Z’方向上与第一电极100a的电极本体110a的对应第一重叠部111a重叠。各个窄部120b与对应第一重叠部111a通过彼此重叠来电磁耦合。应当理解，各个重叠面积相对小，以使得交叉的各对第一电极100a和第二电极100b因此表现出相对小的静电电容值。各个窄部120b的X-X’方向尺寸可大于各个第一电极100a的电极本体110a。例如，各个窄部120b的X-X’方向尺寸可比各个电极本体110a大30μm或以上。

此外，各个第二电极100b的宽部110b可包括：在X-X’方向上隔开间隔而交替地排列在第二高度位置并且在Y-Y’方向上交错的多个第一宽部111b和多个第二宽部112b。更具体地，第一宽部和第二宽部可如下布置。各个第一宽部111b包括在Y方向侧的第一区域以及在Y’方向侧的第二区域，各个第二宽部112b还包括在Y’方向侧的第一区域以及在Y方向侧的第二区域。优选的是，在各个第二电极100b中，第一宽部111b的第二区域沿着X-X’方向与第二宽部112b的第二区域重合，并且各个窄部120b在第二高度位置处将第一宽部111b的第二区域和第二宽部112b的第二区域互连。上述的各对“相邻第二电极”100b可被称为一对的“一个”第二电极100b和“另一个”第二电极100b。在各对中，一个第二电极100b的第一宽部111b的第一区域与另一个第二电极100b的第二宽部112b的第一区域在X-X’方向上重合。在实施方式中，各个宽部110b不包括如上所述的第一宽部111b和第二宽部112b。换言之，各个第二电极100b的宽部110b可在X-X’方向上隔开间隔而线性地设置。

各对相邻第二电极100b设置有多个第一空白区域α1和多个第二空白区域α2。第一空白区域α1由相邻第二电极100b的宽部110b限定，即，各个第一空白区域α1由在Y-Y’方向上相邻的两个宽部110b限定。如下面的限定i)或ii)所描述那样限定的第二空白区域α2相对于第一电极100a的电极本体110a的对应第二重叠部112a设置在Z’方向侧。限定i)：第二空白区域α2由相邻第二电极100b的窄部120b限定，即，各个第二空白区域α2由在Y-Y’方向上彼此相邻的各组两个窄部120b(“成对窄部”)限定。限定ii)：各个第二空白区域α2由一组上述成对窄部120b和一组“四元宽部”110b限定。各组四元宽部”110b由X方向侧的两个宽部110b(相对于成对窄部120b位于X方向侧)和X’方向侧的两个宽部110b(相对于成对窄部120b位于X’方向侧)组成。

在围绕第二空白区域α2的各组四元宽部110b中，各个宽部110b包括连接至窄部120b的中间部、相对于中间部在Y方向侧的第一端部以及相对于中间部在Y’方向侧的第二端部。在各组四元宽部110b中，X方向侧的两个宽部110b是Y方向侧的宽部110b(“Y侧宽部”)与Y’方向侧的宽部110b(“Y’侧宽部”)的组合。Y侧宽部100b的第二端部和Y’侧宽部110b的第一端部可优选在Y-Y’方向上沿着第一电极100a的对应第二重叠部112并紧挨着对应第二重叠部112在X方向侧延伸。对应第二重叠部112相对于所围绕的空白区域α2位于Z方向侧。在这种情况下，Y侧宽部100b的第二端部和Y’侧宽部110b的第一端部可静电耦合至对应第二重叠部112。另外在各组四元宽部110b中，X’方向侧的两个宽部110b是Y方向侧的宽部110b(“另一Y侧宽部”)与Y’方向侧的宽部110b(“另一Y’侧宽部”)的组合。另一Y侧宽部100b的第二端部和另一Y’侧宽部110b的第一端部可优选在Y-Y’方向上沿着第一电极100a的对应第二重叠部112并紧挨着对应第二重叠部112在X’方向侧延伸。在这种情况下，另一Y侧宽部100b的第二端部和另一Y’侧宽部110b的第一端部可电磁耦合至对应第二重叠部112。

接地电极200b各包括多个第一部210b和多个第二部220b。在各个接地电极200b中，第一部210b分别被设置在第二高度位置处对应第一空白区域α1中。更具体地，各个第一部210b相对于第一空白区域α1在Y方向侧和Y’方向侧与宽部110b留有窄间隙的情况下，位于对应第一空白区域α1中。第二部220b分别被设置在第二高度位置处对应第二空白区域α2中，并且分别与第一电极100a的电极本体110a的对应第二重叠部112a重叠。

当上述限定i)被应用于空白区域α2时，各个第二部220b在与上述成对窄部120b具有窄间隙的情况下进行布置。当上述限定ii)被应用于空白区域α2时，各个第二部220b在与上述成对窄部120b和四元宽部110b具有窄间隙的情况下进行布置。

在各个接地电极200b中，第一部210b可包括成对的第一部210b，各对第一部210在X-X'方向上彼此相邻并且通过对应第二部220b互连。在这种情况下，接地电极200b可优选接地，但是可电浮置。

如果接地电极200b接地，并且如果各个第二部220b在与成对窄部120b留有窄间隙的情况下设置在第二空白区域α2中并与对应第二重叠部112a重叠，则电力线从第二重叠部112a或者从窄部120b朝着第二部220b延伸。换言之，各个第二部220b吸收来自第二重叠部112a或者来自窄部120b的电力线。另选地，如果接地电极200b接地，各个第二部220b在与成对窄部120b以及与四元宽部110b留有窄间隙的情况下被设置在第二空白区域α2中并与第二重叠部112a重叠，则电力线从第二重叠部112a或者从成对窄部120b和四元宽部110b朝着第二部220b延伸。换言之，各个第二部220b吸收来自第二重叠部112a或者来自成对窄部120b和四元宽部110b的电力线。在任何情况下，在第一电极100a和第二电极100b的各个交叉处静电电容减小。

各个第一部210b与相邻第二电极100b的宽部110b之间的各个间隙可优选(但未必)具有在10μm至100μm的范围内的大小。另外，各个第二部220b与成对窄部120b之间的各个间隙可优选(但未必)具有在10μm至100μm的范围内的大小，并且各个第二部220b与对应四元宽部110b之间的各个间隙可优选(但未必)具有在10μm至100μm的范围内的大小

在用于布置第二电极100b和接地电极200b的第二高度位置处的区域(该区域将被称为“第二电极区域”)中，第二电极100b和接地电极200b可优选占第二电极区域的90％至99％。换言之，第二电极100b与接地电极200b之间的间隙可优选占第二电极区域的10％至1％。第二电极区域可由Y方向上的最末端第二电极100b、Y’方向上的最末端第二电极100b、第二电极100b的X方向末端、以及第二电极100b的X’方向末端限定。然而，这仅是示例，并且第二电极区域可按照任何方式来限定。

如图1A和图2B所示，各个第一部210b可在X-X’方向上在对应两个宽部110b之间延伸。各个第二部220b可在Y-Y’方向上在对应两个窄部120b之间延伸。换言之，各个第二部220b可沿着对应一个第一电极100a的电极本体110a的对应第二重叠部112a延伸。此外，各个第二部220b的Y-Y’方向尺寸可优选(但不完全是)大于各个第一部210b。各个第二部220b的X-X’方向尺寸可大于各个第一电极100a的电极本体110a。例如，各个第二部220b的X-X’方向尺寸可比各个第一电极100a的电极本体110a大30μm或以上。

第一电极100a还可包括多个第一分支120a和/或多个第二分支130a。各个第一分支120a在第一高度位置处在X-X’方向上从电极本体110a的对应第一重叠部111a的X或X’方向末端延伸。为了说明方便，在X方向上从第一重叠部111a的X方向末端延伸的第一分支120a在下文将被称为“X侧第一分支”120a，在X’方向上从第一重叠部111a的X’方向末端延伸的第一分支120a将被称为“X’侧第一分支”120a。

各个X侧第一分支120a在Z-Z’方向上与第二电极100b的在对应第一重叠部111a旁边(特别地，紧挨着对应第一重叠部111a在X方向侧)的部分重叠。第二电极100b的该“部分”可以是窄部120b与对应第一重叠部111a重叠的部分，该部分相对于第一重叠部111a在X方向侧。另选地，如图1A所示，第二电极100b的该“部分”可以是窄部120b的这样的部分，加上与窄部120b的该部分邻接并相对于所述部分在X方向侧的宽部110b。各个X’侧第一分支120a在Z-Z’方向上与第二电极100b的在对应第一重叠部111a旁边(特别地，紧挨着对应第一重叠部111a在X’方向侧)的部分重叠。第二电极100b的该“部分”可以是窄部120b与对应第一重叠部111a重叠的部分，该部分相对于第一重叠部111a在X’方向侧。另选地，如图1A所示，第二电极100b的该“部分”可以是窄部120b的这样的部分，加上与窄部120b的所述部分邻接并相对于所述部分在X’方向侧的宽部110b。

如果增大第一电极100a的各个第一分支120a的长度(图1A和图2A中的X-X’方向尺寸)和/或其宽度(图1A和图2A中的Y-Y'方向尺寸)，则在第一电极100a与各个第二电极100b交叉并重叠的地方，面积以及相应其静电电容增大。如果减小各个第一分支120a的长度和/或宽度，则在第一电极100a与各个第二电极100b交叉并重叠的地方，面积以及相应其静电电容减小。这意味着调节和设定各个第一分支120a的长度和/或宽度允许将交叉的各对第一电极100a和第二电极100b的静电电容调节至期望的值(例如，在0.1pF至5pF的范围内)。

各个第二分支130a在第一高度位置处从电极本体110a的对应第二重叠部112a的X或X’方向末端在X-X’方向上延伸。为了说明方便，在X方向上从第二重叠部112a的X方向末端延伸的第二分支130a在下文将被称为“X侧第二分支”130a，在X’方向上从第二重叠部112a的X’方向末端延伸的第二分支130a将被称为“X’侧第二分支”130a。

各个X侧第二分支130a位于两个宽部110b之间，这两个宽部110b在Y-Y’方向上彼此相邻，并且位于连接至第二分支130a的电极本体110a旁边(特别地，紧挨着电极本体110a在X方向侧)。各个X’侧第二分支130a位于两个宽部110b之间，这两个宽部110b在Y-Y’方向上彼此相邻，并且位于连接至第二分支130a的电极本体110a旁边(特别地，紧挨着电极本体110a在X’方向侧)。对应两个宽部110b之间的各个X侧或X’侧第二分支130a与位于相同两个宽部110b之间的接地电极200b的第一部210b重叠。

位于两个宽部110b之间的各个第二分支130a可静电耦合到两个宽部110b中的每一个。如果增大各个第二分支130a的长度(图1A和图2A中的X-X’方向尺寸)和/或其宽度(图1A和图2A中的Y-Y’方向尺寸)，则第二分支130a与两个对应宽部110b中的每一个之间的距离减小，从而加强它们之间的静电耦合。如果减小各个第二分支130a的长度和/或宽度，则第二分支130a与两个对应宽部110b中的每一个之间的距离增大，从而减弱它们之间的静电耦合。这意味着调节和设定各个第二分支130a的长度和/或宽度允许改进第二分支130a附近的检测灵敏度。应当注意，第一分支120a和/或第二分支130a可被省略。

当各个第一电极100a包括第二分支130a时，接地电极200b的对应第一部210b的Y-Y’方向尺寸可各大于各个第二分支130a。例如，各个对应第一部210b的Y-Y’方向尺寸可比各个第二分支130a大30μm或以上。

触摸感测装置T还可包括多条第一引线400a和多条第二引线400b。第一引线400a是在第一高度位置分别连接至第一电极100a的电极本体110a的引线。如果第一电极100a如针对上述配置1)或2)所描述那样布置，则第一引线400a可优选设置在第一基板300a的第一面上。如果第一电极100a如针对上述配置3)所描述那样布置，则第一引线400a可优选设置在绝缘层的Z侧面上。第二引线400b是在第二高度位置分别连接至第二电极100b的引线。如果第二电极100b如针对上述配置1)或3)所描述那样布置，则第二引线400b可优选设置在第二基板300b的第一面上。如果第二电极100b如针对上述配置2)所描述那样布置，则第二引线400b可优选设置在第一基板300a的第二面上。

第一引线400a和第二引线400b可连接至检测器10(例如，检测器IC等)。如果连接，则引线400a、400b可直接或者经由外部连接构件20(例如，柔性电路板等)间接连接至检测器10。外部连接构件20包括：可连接至各条第一引线400a的多条第一连接线，以及可连接至各条第二引线400b的多条第二连接线。第一连接线和第二连接线连接至检测器10。

检测器10顺序地向驱动电极供应驱动脉冲，放大响应于驱动脉冲从检测电极顺序地输出的信号(电压或电流)，并且确定已被放大的信号(以下称为放大信号)是否超过存储在检测器10的存储器中的阈值。当诸如手指和触摸笔这样的检测目标接近(或触摸)第一电极100a与第二电极100b之间的上述静电耦合的任何点时，则接近点处的静电电容变化，并且从接近点处的检测电极输出的信号变化。当放大来自检测电极的输出信号的检测器10确定任何放大信号超过阈值时，检测器10检测出检测目标已接近供应驱动脉冲的驱动电极与输出输出信号的检测电极之间的静电耦合点。当向驱动电极顺序地供应驱动脉冲时，检测器10可优选将未被供应驱动脉冲时(即，未被驱动时)的各个驱动电极设定在与接地电平相同的电平。另外，检测器1的存储器存储放大信号的上限值，并且当任何放大信号超出上限值时，使检测器10进入饱和状态。

触摸感测装置T还可包括至少一个周边接地电极500a和/或至少一个周边接地电极500b。周边接地电极500b对应于如权利要求所限定的第二接地电极。应当注意，为了例示方便，图1A中省略了周边接地电极500a、500b。然而，图2A示出周边接地电极500a，图2B示出周边接地电极500b。还应当注意，图2A和图2B以不同的半色调点图案示出周边接地电极500a、500b，但是这些点不是实际的视觉或物理点，而仅是为了区分的目的示出。

如图2A中最佳示出的，至少一个周边接地电极500a可优选设置在第一高度位置以围绕第一电极100a。如果第一电极100a如针对上述配置1)或2)所描述那样布置，则至少一个周边接地电极500a可优选设置在第一基板300a的第一面上。如果第一电极100a如针对上述配置3)所描述那样布置，则至少一个周边接地电极500a可优选设置在绝缘层的Z侧面上。第一引线400a可优选设置在至少一个周边接地电极500a与第一电极100a之间。至少一个周边接地电极500a可被布置为在Z-Z’方向上与第二引线400b至少部分地重叠。在如图1A至图2B所示的第一实施方式中，至少一个周边接地电极500a按照多个来设置。

如图2B中最佳示出的，至少一个周边接地电极500b可优选设置在第二高度位置，以围绕第二电极100b和接地电极200b并连接至接地电极200b。在这种情况下，至少一个周边接地电极500b和接地电极200b由如上所述材料的一个透明导电膜或导体形成。如果第二电极100b和接地电极200b如针对上述配置1)或3)所描述那样布置，则至少一个周边接地电极500b可优选设置在第二基板300b的第一面上。如果第二电极100b和接地电极200b如针对上述配置2)所描述那样布置，则至少一个周边接地电极500b可优选设置在第一基板300a的第二面上。第二引线400b可优选设置在至少一个周边接地电极500b与第二电极100b之间。至少一个周边接地电极500b可被布置为在Z-Z’方向上至少部分地与第一引线400a重叠。在如图1A至图2B所示的第一实施方式中，至少一个周边接地电极500b按照多个来设置。可省略周边接地电极500a和/或周边接地电极500b。

触摸感测装置T还可包括至少一条第三引线600a和/或至少一条第四引线600b。至少一条第三引线600a可优选连接至至少一个周边接地电极500a。如果至少一个周边接地电极500a被设置在第一基板300a的第一面上，则至少一条第三引线600a可优选也设置在第一基板300a的第一面上。如果至少一个周边接地电极500a被设置在绝缘层的Z侧面上，则至少一条第三引线600a可优选也设置在绝缘层的Z侧面上。

至少一条第四引线600b可优选连接至至少一个周边接地电极500b。如果至少一个周边接地电极500b被设置在第二基板300b的第一面上，则至少一条第四引线600b可优选也设置在第二基板300b的第一面上。如果至少一个周边接地电极500b被设置在第一基板300a的第二面上，则至少一条第四引线600b可优选也设置在第一基板300a的第二面上。第三引线600a和第四引线600b也可直接或者经由外部连接构件20间接连接至检测器10。可省略至少一条第三引线600a和/或至少一条第四引线600b。

图3示出还包括多个虚设电极200a的触摸感测装置T的另一实施方式。应当注意，图3以不同的半色调点图案示出第一电极100a、虚设电极200a和周边接地电极500a，但是这些点不是实际的视觉或物理点，而仅是为了区分的目的示出。

虚设电极200a包括多组虚设电极200a。各组虚设电极200a排列在第一高度位置，在与彼此以及与两个相邻的第一电极100a中的每一个留有窄间隙的情况下，介于这两个第一电极100a之间。如果第一电极100a如针对上述配置1)或2)所描述那样布置，则第一虚设电极200a可优选设置在第一基板300a的第一面上。如果第一电极100a如针对上述配置3)所描述那样布置，则虚设电极200a可优选设置在绝缘层的Z侧面上。

在用于布置第一电极100a和虚设电极200a的第一高度位置处的区域(该区域将被称为“第一电极区域”)中，第一电极100a和虚设电极200a可优选占第一电极区域的80％至99％。换言之，第一电极100a与虚设电极200a之间以及虚设电极200a之间的间隙可优选占第一电极区域的20％至1％。第一电极区域可由第一电极100a的Y方向末端、第一电极100a的Y’方向末端、在X方向上的最末端行的虚设电极200a、以及在X’方向上的最末端行的虚设电极200a限定。然而，此限定仅是示例，第一电极区域可按照任何方式来限定。虚设电极200a可被省略。

如上所述的触摸感测装置T至少具有以下技术特征和效果。首先，出于以下原因，触摸感测装置T表现出改进的检测灵敏度。1)第二电极100b的窄部120b与第一电极100a的第一重叠部111a重叠，即，第一电极100a和第二电极100b的重叠面积相对小。2)接地电极200b如果接地则按照方式2-1)或2-2)来布置。2-1)接地电极200b的第二部220b各在与对应成对窄部120b留有窄间隙的情况下位于对应第二空白区域α2中，并且各与对应第二重叠部112a重叠。在此布置方式中，电力线从第二重叠部112a或者从窄部120b朝着第二部220b延伸。换言之，各个第二部220b吸收来自第二重叠部112a或来自窄部120b的电力线。2-2)接地电极200b的第二部220b各在与对应成对窄部120b以及与对应四元宽部110b留有窄间隙的情况下，被设置在对应第二空白区域α2中并且各与对应第二重叠部112a重叠。在此布置方式中，电力线从第二重叠部112a或者从成对窄部120b朝着第二部220b延伸；并且电力线从第二重叠部112a或者从四元宽部110b朝着第二部220b延伸。换言之，各个第二部220b吸收来自第二重叠部112a或来自成对窄部120b的电力线，并且还吸收来自第二重叠部112a或来自四元宽部110b的电力线。上述技术特征1)、1)和2-1)、或者1)和2-2)使得可减小第一电极100a与第二电极100b的各个交叉处的静电电容。因此，即使触摸感测装置T被配置为使得从第一电极100a或第二电极100b输出的信号被输入至检测器10中并由检测器10放大，放大信号超过检测器10中设定的上限值的可能性降低。这使得可最大程度地放大从第一电极或第二电极输出的信号，导致触摸感测装置T的灵敏度改进。

其次，接地电极200b的第一部210b各被设置在对应两个相邻第二电极100b的宽部110b之间。此布置方式降低了两个相邻第二电极100b的宽部110b之间的静电耦合。

第三，触摸感测装置T允许交叉的各对第一电极100a和第二电极100b表现出期望的值。特别地，上述技术特征1)、1)和2-1)、或者1)和2-2)可能导致交叉的各对第一电极100a和第二电极100b的静电电容的过度降低。然而，如果第一电极100a各包括第一分支120a，则静电电容可增加。通过调节和设定各个第一分支120a的长度和/或宽度，可扩大交叉的各对第一电极100a和第二电极100b的重叠面积，从而将交叉的第一电极100a和第二电极100b的静电电容调节至期望的值。

第四，触摸感测装置T允许灵敏度的精细调节。特别地，如果第二部220b按照上述技术特征2-2)来布置以各吸收来自对应一组四元宽部110b或者来自对应第二重叠部112a的电力线，则此部分处的灵敏度可能低于包括第二电极100b的各个窄部120b和第一电极100a的各个第一重叠部111a的部分处(交叉处)的灵敏度。然而，如果各个第一电极100a包括第二分支130a，则各个第二分支130a静电耦合到至少两个四元宽部110b，导致各个第二分支130a周围的灵敏度提高。还可通过调节和设定各个第二分支130a的长度和/或宽度，来使各个第二分支130a周围的灵敏度与上述各个交叉处的灵敏度匹配。

第五，触摸感测装置T在对第二引线400b进行布线方面具有高度的灵活性。如果接地电极200b连接至周边接地电极500b，则消除了用于将接地电极200b接地的额外布线。

第六，出于以下原因，触摸感测装置T可抵抗来自Z’方向侧的静电干扰(例如，来自图像显示装置D的噪声干扰)。i)如果第二电极100b的各个窄部120b和接地电极200b的各个第二部220b的X-X’方向尺寸大于各个第一电极100a的电极本体110a，则第二电极100b的窄部120b和接地电极200b的第二部220b从Z’方向覆盖对应电极本体110a。因此，第二电极100b的窄部120b和接地电极200b的第二部220b用于减小来自Z’方向的与第一电极100a的电极本体110a的静电干扰。ii)如果各个第一电极100a包括第二分支130a，则接地电极200b可被配置为使得接地电极200b的各个第一部210b的Y-Y'方向尺寸大于第一电极100a的各个第二分支130a。此配置允许接地电极200b的第一部210b从Z’方向侧覆盖第一电极100a的对应第二分支130a。因此，接地电极200b的第一部210b用于减小来自Z’方向侧的与第二分支130a的静电干扰。iii)如果第二电极100b和接地电极200b在第二高度位置占第二电极区域的90％至99％，则这意味着第二电极区域的大部分面积被第二电极100b和接地电极200b占据。在这种情况下，第二电极100b和接地电极200b用于减小来自Z’方向侧的与第一电极100a的静电干扰。应当注意，如果检测器10被配置为将未被驱动时的各个第二电极100b设定在与接地电平相同的电平，则第六技术特征和效果增强。

第七，出于以下原因，可减小设置有第二电极100b和接地电极200b的基板扭曲的可能性。在具有设置有簧片/带状的电极的基板的比较例(未示出)的触摸感测装置中，在基板内没有电极的区域与具有电极的区域交替。这可在具有电极的区域与没有电极的区域之间导致基板的热膨胀和/或热收缩的差异，这可导致基板根据电极的形状而变形。这与触摸感测装置T形成对比，第二电极100b各包括宽部110b和窄部120b，并且接地电极200b各介于相邻两个第二电极100b之间，以使得设置有第二电极100b和接地电极200b的基板可抵抗扭曲。此外，如果90％至99％的第二电极区域被第二电极100b和接地电极200b占据，则第二电极区域中几乎没有未被任何第二电极100b或任何接地电极200b占据的区域，以使得设置有第二电极100b和接地电极200b的基板可抵抗扭曲。类似于第二电极区域，如果80％至99％的第一电极区域被第一电极100a和虚设电极200a占据，则设置有第一电极100a和虚设电极200a的基板可抵抗扭曲。

第八，如果触摸感测装置T包括虚设电极200a，则触摸感测装置T还可抵抗来自Z方向侧的静电干扰(例如，来自触摸感测装置T外部的噪声干扰)。如果80％至99％的第一电极区域被第一电极100a和虚设电极200a占据，则第八技术特征和效果改进。

应当注意，本发明的触摸感测装置不限于上述实施方式，而是可在权利要求的范围内按照任何方式来修改。下面将描述一些修改示例。

至少一个第三基板可被设置在本发明的第一基板和第二基板之间。

本发明的第一引线可被设置在不同于第一高度位置的高度位置处。在这种情况下，第一引线可优选经由第一连接手段(例如，基板中的通孔电极)连接至各个第一电极。本发明的第二引线可被设置在不同于第二高度位置的高度位置。在这种情况下，第二引线可优选经由第二连接手段(例如，基板中的通孔电极)连接至各个第二电极。另外，代替第一引线和/或第二引线，本发明的第一电极和/或第二电极可连接至诸如引脚和至少一条线缆这样的其它连接手段。第三引线和/或第四引线可类似于本发明的第一引线和其它部件按照各种方式修改。

本发明的触摸感测装置可至少部分地弯曲。在这种情况下，本发明的第一高度位置可以是至少部分地弯曲的第一基板300a的第一面上的位置，或者至少部分地弯曲的绝缘层的Z侧面上的位置。同样，本发明的第二高度位置可以是至少部分地弯曲的第二基板300b的第一面上的位置，或者至少部分地弯曲的第一基板300a的第二面上的位置。

应当理解，上述实施方式及其变型中的触摸感测装置的元件的材料、形状、尺寸、数量、位置等仅作为示例而呈现，可按照任何方式来修改，只要可实现相同的功能即可。上述实施方式的方面和变型可按照任何可能的方式组合。本发明的第一方向可以是本发明的第一电极沿其排列的任何方向。本发明的第二方向可以是与第一方向交叉的任何方向。本发明的Z-Z’方向(第三方向)可以是与第一方向和第二方向交叉并且位于与第一方向和第二方向所在的平面不同的平面上的任何方向。

标号列表

T：触摸感测装置

100a：第一电极

110a：电极本体

111a：第一重叠部

112a：第二重叠部

120a：第一分支

130a：第二分支

100b：第二电极

110b：宽部

111b：第一宽部

112b：第二宽部

120b：窄部

200a：虚设电极

200b：接地电极(第一接地电极)

210b：第一部

220b：第二部

300a：第一基板

300b：第二基板

400a：第一引线

400b：第二引线

500a：周边接地电极

500b：周边接地电极(第二接地电极)

600a：第三引线

600b：第四引线

700：粘合层

P：盖板

10：检测器

20：外部连接构件

D：图像显示装置

Claims (10)

1.一种触摸感测装置，该触摸感测装置包括：

多个第一电极，所述多个第一电极在第一方向上隔开间隔而排列在第一高度位置，所述第一电极各包括多个第一重叠部和多个第二重叠部；

多个第二电极，所述多个第二电极在第二方向上隔开间隔而排列在第二高度位置，并与所述第一电极交叉，所述第二高度位置不同于所述第一高度位置，所述第二方向与所述第一方向交叉，所述第二电极包括成对的相邻第二电极，各对相邻第二电极在所述第二方向上彼此相邻，并且所述第二电极各包括：

多个宽部，所述多个宽部位于所述第二高度位置处，并在所述第一方向上彼此间隔开并且包括成对的相邻宽部，各对相邻宽部在所述第一方向上彼此相邻，以及

多个窄部，所述多个窄部位于所述第二高度位置处，所述窄部在所述第二方向上的尺寸各小于各个宽部，并使对应的成对的相邻宽部互连，并且各个第二电极的所述窄部与相应第一电极的对应第一重叠部重叠；以及

多个第一接地电极，各个第一接地电极在对应的成对的相邻第二电极之间被布置在所述第二高度位置处，与所述第一电极交叉，所述第一接地电极各包括：

多个第一部，各个第一部位于所述第二高度位置处，在留有窄间隙的情况下介于对应的成对的相邻第二电极的所述宽部之间；以及

多个第二部，各个第二部位于所述第二高度位置处，在留有窄间隙的情况下介于对应的成对的相邻第二电极的所述窄部之间，所述第二部与相应第一电极的对应第二重叠部重叠。

2.根据权利要求1所述的触摸感测装置，其中

各个第一接地电极的所述第一部包括成对的相邻第一部，各对相邻第一部在所述第一方向上彼此相邻，并且通过对应一个第二部而互连，并且

所述第一接地电极被接地。

3.根据权利要求2所述的触摸感测装置，所述触摸感测装置还包括：

第二接地电极，该第二接地电极围绕所述第二电极和所述第一接地电极，并连接至所述第一接地电极。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的触摸感测装置，其中

所述第一电极各包括电极本体，该电极本体具有所述第一重叠部和所述第二重叠部，并且在所述第一高度位置处在所述第二方向上延伸。

5.根据权利要求4所述的触摸感测装置，其中，所述第一电极各还包括多个第一分支，所述第一分支各在所述第一高度位置处从所述电极本体的对应一个第一重叠部延伸而与一个第二电极的在所述第一重叠部旁边的部分重叠。

6.根据权利要求4所述的触摸感测装置，其中

所述第一电极各还包括多个第二分支，所述第二分支各在所述第一高度位置处从所述电极本体的对应一个第二重叠部延伸，位于在所述第二方向上彼此相邻并位于所述第二重叠部旁边的两个宽部之间。

7.根据权利要求1至3中的任一项所述的触摸感测装置，其中，所述第一接地电极的各个第二部在所述第一方向上的尺寸大于各个第一电极。

8.根据权利要求6所述的触摸感测装置，其中

所述第一电极的所述第二分支各与所述第一接地电极的对应一个第一部重叠，并且

所述第一接地电极的各个第一部在所述第二方向上的尺寸大于所述第一电极的各个第二分支。

9.根据权利要求1至3中的任一项所述的触摸感测装置，其中

所述第一电极包括成对的相邻第一电极，各对相邻第一电极在所述第一方向上彼此相邻，

所述触摸感测装置还包括多个虚设电极，所述多个虚设电极包括多组虚设电极，并且

各组虚设电极位于所述第一高度位置处，在与两个相邻第一电极中的每一个留有窄间隙的情况下介于所述两个相邻第一电极之间。

10.根据权利要求1至3中的任一项所述的触摸感测装置，其中，交叉的各对所述第一电极和所述第二电极的静电电容值在0.1pF至5pF的范围内。

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