CN111857409A - 触控传感器以及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种触控传感器以及电子设备，触控传感器包括叠置的驱动层、基板、感应层和天线层，所述天线层包括第一天线单元，所述感应层包括第二天线单元，所述第一天线单元在所述感应层的投影与所述第二天线单元重叠，所述第一天线单元和所述第二天线单元中的一个为信号放大模块，所述第一天线单元和所述第二天线单元均与电路板电连接。根据本发明的触控传感器以及电子设备，通过设置第一天线单元和位于感应层的第二天线单元，可以提高触控传感器的收发无线信号的性能和信号带宽，还可以保证触控传感器的小型化设计，进而进一步地保证了其收发无线信号的性能。
Description
技术领域
本发明涉及触控技术领域，尤其是涉及一种触控传感器以及电子设备。
背景技术
相关技术中，触控传感器已广泛地应用于各种具有显示装置的电子设备，电子设备触控传感器内设有用于收发无线信号的天线单元，天线单元的设置会影响触控传感器的灵敏度。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出了一种电子设备以及触控传感器，所述触控传感器收发无线信号性能好，且尺寸小。
本发明还提出了一种电子设备，所述电子设备包括所述触控传感器。
根据本发明实施例的触控传感器，包括叠置的驱动层、基板、感应层和天线层，所述天线层包括第一天线单元，所述感应层包括第二天线单元，所述第一天线单元在所述感应层的投影与所述第二天线单元重叠，所述第一天线单元和所述第二天线单元中的一个为信号放大模块，所述第一天线单元和所述第二天线单元均与电路板电连接。
根据本发明实施例的触控传感器，通过设置第一天线单元和第二天线单元，提高了触控传感器的收发无线信号的性能和信号带宽。另外，通过将第二天线单元设置于感应层，保证了触控传感器的小型化设计，进而进一步地保证了触控传感器的收发无线信号的性能。
在一些实施例中，所述基板具有相对的第一表面和第二表面，所述感应层的感应电路设于所述第一表面，所述感应层具有第一保护胶层，所述第一保护胶层铺设于所述第一表面，以将所述感应电路、所述第二天线单元固设于所述第一表面；所述驱动层的驱动电路设于所述第二表面，所述驱动层包括第二保护胶层，所述第二保护胶层铺设于所述第二表面，以将所述驱动电路固设于所述第二表面。这样设置的感应电路与驱动电路可以通过黄光式的制作工艺制成，黄光式制作工艺制成的电路具有高灵敏度、高分辨率等特点，并且具有较好的抗腐蚀性。
在一些实施例中，所述感应层包括第一保护胶层和感应电路，所述感应电路嵌设于所述第一保护胶层内，且所述感应电路通过所述第一保护胶层与所述基板粘接；所述驱动层包括第二保护胶层和驱动电路，所述驱动电路嵌设于所述第二保护胶层内，且所述驱动电路通过所述第二保护胶层与所述基板粘接。这样设置的感应电路与驱动电路可以通过沟壑填充式的制作工艺制成，沟壑填充式制作工艺制出的电路具有高效率、高分辨率以等特点，并且加工成本低。
在一些实施例中，所述感应层的感应电路与所述第二天线单元电绝缘。这样可以避免其发生短路的情况，保证了触控传感器的工作稳定性。
在一些实施例中，所述感应电路和所述驱动电路均呈网格状，所述感应电路的线宽为0.5-4.5微米，所述感应电路的线宽小于等于15微米，任意相邻的两条所述感应电路之间的垂直距离为50-500微米；所述驱动电路的线厚为0.5-5微米，所述驱动电路的线宽小于等于15微米，任意相邻的两条所述驱动电路之间的垂直距离为50-500微米。这样，可以使得述感应电路和驱动电路为镂空结构，以提高感应电路和驱动电路的透光性。
在一些实施例中，所述第一天线单元的线路和所述第二天线单元的线路均呈网格状，所述线路的线宽为0.5-4.5微米，所述线路的线宽小于等于15微米，任意相邻的两条所述线路之间的垂直距离为50-500微米。这样，可以使得第一天线单元的线路和第二天线单元的线路为镂空结构，如此设置，可以提高上述第一天线单元的线路和第二天线单元的线路的透光性。
在一些实施例中，还包括第一盖板，所述第一盖板位于所述天线层和所述感应层之间，所述天线层、所述第一盖板和所述感应层层叠设置。第一盖板可以加强触控传感器的结构稳定性。
在一些实施例中，还包括第二盖板，所述第二盖板与所述天线层层叠设置，且所述第二盖板位于所述天线层的远离所述第一盖板的一侧。第二盖板可以加强触控传感器的结构稳定性。
在一些实施例中，所述第一盖板、第二盖板均采用CPI材料制成。CPI材料具有结构强度好、透明和可折叠等特点。这样设置可以使得触控传感器透明，同时有利于触控传感器的折叠，另外使其结构可靠。
在一些实施例中，所述触控传感器包括可视区和非可视区，所述第一天线单元和第二天线单元位于所述可视区边缘处；或者所述第一天线单元、第二天线单元位于所述非可视区。第一天线单元与第二天线单元设置于可视区的边缘处以提高其信号传输效率。
在一些实施例中，所述第一天线单元的面积与所述可视区的面积比小于15％。如此设置能降低天线单元对触控传感器的干扰，以保证触控传感器的收发信号的性能及信号带宽的强度。
在一些实施例中，所述感应层的多个感应通道分时作为触控组件或天线组件。由此，一方面有效地实现了触控单元与天线单元的功能，另一方面，实现了将天线及触控集成于同一层内，有利于触控传感器的小型化设计。
根据本发明实施例的电子设备，包括保护板和触控传感器，所述触控传感器设在所述保护板的一侧。
根据本发明实施例的电子设备，电子设备触控灵敏度好，且结构可靠。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的触控传感器的结构示意图；
图2是根据本发明另一个实施例的触控传感器的结构示意图；
图3是根据本发明实施例的的结构示意图。
附图标记：
触控传感器100；
驱动层10；第二保护胶层11；驱动电路12；基板20；第一表面21；第二表面22；
感应层30；第二天线单元31；第一保护胶层32；感应电路33；
天线层40；第一天线单元41；
第一盖板50；第二盖板60；可视区70；非可视区80。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
下面参考图1-图3描述根据本发明实施例的触控传感器100。触控传感器100可以应用于电子设备，电子设备可以设置为可折叠或不可折叠。
如图1-图2所示，根据本发明实施例的触控传感器100包括驱动层10、基板20、感应层30和天线层40。
天线层40包括第一天线单元41，感应层30包括第二天线单元31，第一天线单元41在感应层30的投影与第二天线单元31重叠，第一天线单元41和第二天线单元31中的一个为信号放大模块，第一天线单元41和第二天线单元31均与电路板(图未示出)电连接。
由此，第一天线单元41和第二天线单元31均可以接收或发射无线信号。可以理解，同时设置第一天线单元41和第二天线单元31，可以提高天线的收发信号的性能和信号带宽。例如，第一天线单元41可以实现信号进场耦合作用，提升天线的收发信号的性能和信号带宽。同时，若触控传感器100的尺寸过厚，会干扰信号的收发，进而影响触控传感器100的灵敏度和触控性能。如此，将第二天线单元31设置于感应层30可以避免增加触控传感器100的尺寸，有利于触控传感器100的小型化设计的同时，可以进一步地保证触控传感器100的收发信号的性能。
第一天线单元41与第二天线单元31可以为彼此独立的天线单元，也就是说，第一天线单元41与第二天线单元31可以分别与电路板电连接，这样，第一天线单元41与第二天线单元31中的一个因接触不良等外界因素而发生故障，触控传感器100可以继续工作。如此，可以有效保证触控传感器100的工作稳定性。
可以理解，通过设置电路板可以传输天线信号，其中，电路板可以为柔性电路板，例如，FPC(Flexible Printed Circuit，印刷电路板)或LCP(Liquid Crystal Polymer，液晶聚合物)，FPC具有可自由弯曲、折叠、伸缩的特点。将FPC应用于触控传感器100时，可以使得触控传感器100的具有体积小、轻薄、可折叠等特点，触控传感器100应用于例如电子设备的电子产品时，可以便于电子设备的可折叠设置。
根据本发明实施例的触控传感器100，通过设置第一天线单元41和第二天线单元31，增加了天线单元的数量，提高了天线单元的收发无线信号的性能和信号带宽，进而可提高触控传感器100的灵敏度以及触控性能。另外，通过将第二天线单元31设置于感应层30，满足了触控传感器100的小型化设计，进而进一步地保证了触控传感器100的灵敏度以及触控性能。
结合图1，基板20具有相对的第一表面21和第二表面22，感应层30的感应电路33设于第一表面21，感应层30具有第一保护胶层32，第一保护胶层32铺设于第一表面21，以将感应电路33、第二天线单元31固设于第一表面21。驱动层10的驱动电路12设于第二表面22，驱动层10包括第二保护胶层11，第二保护胶层11铺设于第二表面22，以将驱动电路12固设于第二表面22。
可以理解的是，感应电路33与驱动电路12可以通过黄光式的制作工艺制成，即感应电路33与驱动电路12分别设置于第一表面21和第二表面22，且朝向相反方向凸出于第一表面21和第二表面22，同时，第一保护胶层32可以保护感应电路33，第二保护胶层11可以保护驱动电路12，以保证触控传感器100的可靠性。黄光式制作工艺制成的电路具有高灵敏度、高分辨率等特点，并且具有较好的抗腐蚀性。
在另一些示例中，如图2所示，感应层30可以包括第一保护胶层32和感应电路33，感应电路33嵌设于第一保护胶层32内，且感应电路33通过第一保护胶层32与基板20粘接；驱动层10包括第二保护胶层11和驱动电路12，驱动电路12嵌设于第二保护胶层11内，且驱动电路12通过第二保护胶层11与基板20粘接。
可以理解，这样设置的感应电路33与驱动电路12可以通过沟壑填充式的制作工艺制成，第一保护胶层32可以保护感应电路33，第二保护胶层11可以保护驱动电路12，以保证触控传感器100的可靠性。沟壑填充式制作工艺制出的电路具有高效率、高分辨率以等特点，并且加工成本低。
当然，在另一些实施例中，感应电路33与驱动电路12可以分别通过沟壑填充式、黄光式等多种工艺方式加工制成。举例而言，第一保护胶层32和第二保护胶层11可以为光学胶。
根据本发明的一些实施例，感应层30的感应电路33与第二天线单元31电绝缘。举例而言，感应层30的边缘可以具有用于设置第二天线单元的容纳空间，进而使得感应电路33与第二天线单元31间隔开，以使得感应电路33与第二天线单元31电绝缘，从而可以避免其发生短路的情况，保证了触控传感器100的工作稳定性。
需要说明的是，感应电路33和驱动电路12可以均呈网格状，感应电路33的线宽为0.5-4.5微米，驱动电路12的线宽小于等于15微米，任意相邻的两条感应电路33之间的垂直距离为50-500微米；驱动电路12的线宽为0.5-4.5微米，驱动电路12的线宽小于等于15微米，任意相邻的两条驱动电路12之间的垂直距离为50-500微米。可以理解，感应电路33路和驱动电路12的内部结构均为网格状。这样，可以使得述感应电路33和驱动电路12为镂空结构，以提高感应电路33和驱动电路12的透光性。
此外，第一天线单元41的线路和第二天线单元31的线路均可以呈网格状，线路的线宽为0.5-4.5微米，线路的线宽小于等于15微米，任意相邻的两条线路之间的垂直距离为50-500微米。可以理解，第一天线单元41的线路和第二天线单元31的线路的内部结构为网格状，这样，可以使得第一天线单元41的线路和第二天线单元31的线路为镂空结构，如此设置，可以提高上述第一天线单元41的线路和第二天线单元31的线路的透光性。
结合下表，采用黄光式和的沟槽填充式制程工艺时，网格为导电金属或者合成金属，网格类型可以设置为菱形、正方形、随机四边形等多种多边形，相邻的两个网格之间的垂直距离为设置为50-500um，且线厚为0.5-5um，线宽设置为小于等于15um。可以理解的是，网格为感应电路33、驱动电路12、第一天线单元41的线路与第二天线单元31的线路的任一一个的内部结构，当满足上述范围时，网格的线厚较小，可以有效降低方阻，保证其导电率以及天线单元收发信号的性能，其中，网格的光线的透过率大于等于70％，同时方阻可以小于等于2Ω。可以理解，上述结构采用黄光式和的沟槽填充式制程工艺时，可以与触控传感器100的其他结构一起制作，无需单独增加工序，简化了制程。
举例而言，线厚的范围为0.5-4.5um，这样可以进一步地降低降低方阻，保证其导电率以及天线单元收发信号的性能。采用黄光式的制程工艺时，网格材料可以为铜、CU-ITO(Indium tin oxide，氧化铟锡)、银、金、铝、铜镍合金、ITO+CU+ITO、ITO+Ag+ITO等导电金属或者合成金属，采用沟槽填充式的制程工艺时，网格材料可以为银或铜等导电金属或者合成金属。
如图1-图2所示，触控传感器100还可以包括第一盖板50和第二盖板60，第一盖板50位于天线层40和感应层30之间，天线层40、第一盖板50和感应层30层叠设置。第二盖板60与天线层40层叠设置，且第二盖板60位于天线层40的远离第一盖板50的一侧。第一盖板50和第二盖板60的设置，可以加强触控传感器100的结构稳定性。另外，触控传感器100的至少一部分可以暴露于电子设备，也即将第二盖板60暴露在外部，这样，第二盖板60可保护其他结构，避免了用户触碰到天线单元，从而避免了信号干扰，保证了其收发信号的稳定性。可选地，第一基板20和第二基板20可透光。
在一些示例中，第一盖板50、第二盖板60均采用CPI材料制成。可以理解，这样设置的第一盖板50与第二盖板60为双层盖板，结构可靠性好，并且通过设置第一信号单元41可以加强信号的传输。同时，CPI(Colourless Polyimide Film，透明聚酰亚胺)材料具有高透明、低色度和耐弯折等特点。这样设置可以使得触控传感器100可透明，同时有利于触控传感器100的折叠，另外可以使折叠时结构可靠。当触控传感器100应用于电子设备等
如图3所示，触控传感器100包括可视区70和非可视区80，第一天线单元41和第二天线单元31位于可视区70边缘处。在图3的示例中，可视区70为图3所示的虚线区域。第一天线单元41在感应层30的投影与第二天线单元31重叠，即第一天线单元41与第二天线单元31设置于可视区70的边缘处以提高其信号传输效率。当然，在另一些实施例中，第一天线单元41以及第二天线单元31也可位于非可视区80。
其中，第一天线单元41的面积与可视区70的面积比可以小于15％。可以理解，第一天线单元41为导体，若第一天线单元41的面积过大会影响触控传感器100的收发信号的性能，如此设置能降低天线单元对触控传感器100的干扰，以保证触控传感器100的收发信号的性能及信号带宽的强度。
进一步地，感应层30的多个感应通道分时作为触控组件或天线组件。例如，在一个周期内，感应通道在一半时间内作为触控组件，另一半时间作为天线组件。由此，一方面有效地实现了触控单元与天线单元的功能，另一方面，实现了将天线及触控集成于同一层内，有利于触控传感器100的小型化设计，可以进一步地保证触控传感器100的收发信号的性能。
举例而言，相邻的两个感应通道分时作为触控组件或天线组件。由于感应通道最边缘的触控使用频率较低，由此，可避免其对触控功能的影响，保证了触控传感器100的工作稳定性。
根据本发明实施例的电子设备，包括保护板(图未示出)和上述触控传感器100，触控传感器100设在所述保护板的一侧。可以理解，电子设备可以具有显示装置，电子设备可以设置为可折叠或不可折叠。电子设备触控灵敏度好，且结构可靠。可选地，电子设备可以为例如移动电话或智能电话(例如，基于iPhone TM，基于Android TM的电话)，便携式游戏设备(例如Nintendo DS TM，Play Station Portable TM，Game-boy Advance TM，iPhoneTM)、膝上型电脑、PDA、便携式互联网设备、音乐播放器以及数据存储设备，其他手持设备以及诸如手表、入耳式耳机、吊坠、头戴式耳机等，电子设备还可以为其他的可穿戴设备(例如，诸如电子眼镜、电子衣服、电子手镯、电子项链、电子纹身或智能手表的头戴式设备(HMD))等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (13)
1.一种触控传感器，其特征在于，包括叠置的驱动层、基板、感应层和天线层，所述天线层包括第一天线单元，所述感应层包括第二天线单元，所述第一天线单元在所述感应层的投影与所述第二天线单元重叠，所述第一天线单元和所述第二天线单元中的一个为信号放大模块，所述第一天线单元和所述第二天线单元均与电路板电连接。
2.根据权利要求1所述的触控传感器，其特征在于，所述基板具有相对的第一表面和第二表面，所述感应层的感应电路设于所述第一表面，所述感应层具有第一保护胶层，所述第一保护胶层铺设于所述第一表面，以将所述感应电路、所述第二天线单元固设于所述第一表面；
所述驱动层的驱动电路设于所述第二表面，所述驱动层包括第二保护胶层，所述第二保护胶层铺设于所述第二表面，以将所述驱动电路固设于所述第二表面。
3.根据权利要求1所述的触控传感器，其特征在于，所述感应层包括第一保护胶层和感应电路，所述感应电路嵌设于所述第一保护胶层内，且所述感应电路通过所述第一保护胶层与所述基板粘接；
所述驱动层包括第二保护胶层和驱动电路，所述驱动电路嵌设于所述第二保护胶层内，且所述驱动电路通过所述第二保护胶层与所述基板粘接。
4.根据权利要求2或3所述的触控传感器，其特征在于，所述感应层的感应电路与所述第二天线单元电绝缘。
5.根据权利要求2或3所述的触控传感器，其特征在于，所述感应电路和所述驱动电路均呈网格状，所述感应电路的线宽为0.5-4.5微米，所述感应电路的线宽小于等于15微米，任意相邻的两条所述感应电路之间的垂直距离为50-500微米；
所述驱动电路的线厚为0.5-5微米，所述驱动电路的线宽小于等于15微米，任意相邻的两条所述驱动电路之间的垂直距离为50-500微米。
6.根据权利要求1所述的触控传感器，其特征在于，所述第一天线单元的线路和所述第二天线单元的线路均呈网格状，所述线路的线宽为0.5-4.5微米，所述线路的线宽小于等于15微米，任意相邻的两条所述线路之间的垂直距离为50-500微米。
7.根据权利要求1所述的触控传感器，其特征在于，还包括第一盖板，所述第一盖板位于所述天线层和所述感应层之间，所述天线层、所述第一盖板和所述感应层层叠设置。
8.根据权利要求7所述的触控传感器，其特征在于，还包括第二盖板，所述第二盖板与所述天线层层叠设置，且所述第二盖板位于所述天线层的远离所述第一盖板的一侧。
9.根据权利要求8所述的触控传感器，其特征在于，所述第一盖板、第二盖板均采用CPI材料制成。
10.根据权利要求1所述的触控传感器，其特征在于，所述触控传感器包括可视区和非可视区，所述第一天线单元和第二天线单元位于所述可视区边缘处；
或者所述第一天线单元、第二天线单元位于所述非可视区。
11.根据权利要求10所述的触控传感器，其特征在于，所述第一天线单元的面积与所述可视区的面积比小于15％。
12.根据权利要求11所述的触控传感器，其特征在于，所述感应层的多个感应通道分时作为触控组件或天线组件。
13.一种电子设备，其特征在于，包括：
保护板；
触控传感器，所述触控传感器设在所述保护板的一侧，所述触控传感器为根据权利要求1-12中任一项所述的触控传感器。
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