專利名稱：電容式觸摸傳感器、觸摸檢測(cè)裝置及觸控終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于觸摸傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電容式觸摸傳感器、觸摸檢測(cè)裝置及觸控終端。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的電容觸摸屏/板電極圖案方案對(duì)觸摸屏/板層疊結(jié)果有厚度要求，電極圖案距離觸摸屏/板表面垂直距離小于O. 7 < mm性能就會(huì)明顯變差。會(huì)出現(xiàn)觸摸靈敏度降低，無法識(shí)別觸摸點(diǎn)、觸摸點(diǎn)被誤切分、線性度差等情況。上述問題的存在在一定程度上制約了觸摸型手持設(shè)備輕薄化的趨勢(shì)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題在于提供一種電容式觸摸傳感器，旨在使·電極圖案距離觸摸屏/板表面垂直距離小于O. 7 < mm性能依然滿足正常使用要求。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種電容式觸摸傳感器，包括布設(shè)有驅(qū)動(dòng)電極圖案的驅(qū)動(dòng)電極層和布設(shè)有感應(yīng)電極圖案的感應(yīng)電極層，所述驅(qū)動(dòng)電極圖案和所述感應(yīng)電極圖案中，至少所述驅(qū)動(dòng)電極圖案內(nèi)部有挖空。進(jìn)一步地，所述挖空為網(wǎng)格式挖空，每個(gè)圖案單元的挖空部分至少具有2個(gè)網(wǎng)格。進(jìn)一步地，所述挖空部分布設(shè)有一個(gè)或多個(gè)填充塊。進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)電極圖案上挖空部分面積占驅(qū)動(dòng)電極圖案總面積的5% 95%，所述感應(yīng)電極圖案上挖空部分面積占感應(yīng)電極圖案總面積的5% 95%。進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)電極層和所述感應(yīng)電極層位于同一基板上或不同基板上，兩者之間的垂直距離在Omm I. 5mm范圍內(nèi)。進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)電極層和所述感應(yīng)電極層之間的水平距離為O. Olmm 1mm。進(jìn)一步地,所述驅(qū)動(dòng)電極層和所述感應(yīng)電極層設(shè)于玻璃或PET或PMMA或PCB材質(zhì)的基板上。進(jìn)一步地，所述基板的厚度在O. 02mm 2mm范圍內(nèi)。本實(shí)用新型所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題還提供了一種觸摸檢測(cè)裝置，包括電容式觸摸傳感器、與所述電容式觸摸傳感器連接的觸摸控制器，所述電容式觸摸傳感器為如上所述的電容式觸摸傳感器。本實(shí)用新型所要解決的第三個(gè)技術(shù)問題還提供了一種觸控終端，包括一如上所述的觸摸檢測(cè)裝置。本實(shí)用新型提供的電極設(shè)計(jì)圖案減小了電極面積，從原理上改善了觸摸屏/板電極的電場(chǎng)分布，提高了觸摸靈敏度，可以支持電極圖案距離觸摸屏/板表面垂直距離小于
O.7 < mm的應(yīng)用。

[0015]圖I是本實(shí)用新型提供的雙層的電容式觸摸傳感器的結(jié)構(gòu)；圖2是圖I所示電容式觸摸傳感器沒有觸摸操作時(shí)的電路模型；圖3是圖I所示電容式觸摸傳感器上有觸摸操作時(shí)的電路模型；圖4、圖5、圖6是本實(shí)用新型提供的單層的電容式觸摸傳感器的驅(qū)動(dòng)電極層和感應(yīng)電極層的形狀示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。本實(shí)用新型相對(duì)于傳統(tǒng)圖案，通過減小的電極圖案面積的來改善觸摸屏/板電極·電場(chǎng)分布，可以支持到圖案距離觸摸屏/板表面垂直距離小于O. 7 < mm的應(yīng)用。圖I以雙層式觸摸傳感器為例示出了電容式觸摸傳感器的結(jié)構(gòu)，由上向下依次是觸摸面板11、感應(yīng)電極層12、絕緣隔離層13、驅(qū)動(dòng)電極層14和基板15，其中觸摸面板11可以采用鋼化玻璃、亞克力或PVC類材料，電場(chǎng)線EL由驅(qū)動(dòng)電極層14指向感應(yīng)電極層12。圖2是圖I所示電容式觸摸傳感器沒有觸摸操作時(shí)的電路模型，其中Vl模擬驅(qū)動(dòng)信號(hào)源，Cl、Clx觸摸屏單個(gè)節(jié)點(diǎn)的本征電容，該電容的電場(chǎng)是開放的，會(huì)隨著手指的Touch而被吸走部分電場(chǎng)，Cl表示該電容不會(huì)改變的部分，Clx表示開放的電場(chǎng)導(dǎo)致可被改變的電容。圖3是圖I所示電容式觸摸傳感器上有觸摸操作時(shí)的電路模型，C2是手指觸摸時(shí)，手指與驅(qū)動(dòng)線之間的耦合電容，C3是手指觸摸時(shí)，手指與感應(yīng)線之間的耦合電容，Ch是人體對(duì)觸摸屏系統(tǒng)地之間的耦合電容，藕合電容C2和C3的大小對(duì)觸摸屏的性能會(huì)產(chǎn)生一定影響。對(duì)于任何互電容檢測(cè)方案，其基本電路模型均相同，所不同的是電路模型中的電容比例或量值?；谏鲜鲭娐纺Ｐ驮?，本實(shí)用新型中，電容式觸摸傳感器包括布設(shè)有驅(qū)動(dòng)電極圖案的驅(qū)動(dòng)電極層和布設(shè)有感應(yīng)電極圖案的感應(yīng)電極層，所述驅(qū)動(dòng)電極圖案和所述感應(yīng)電極圖案中，至少所述驅(qū)動(dòng)電極圖案內(nèi)部有挖空。有觸摸時(shí)，驅(qū)動(dòng)電極和感應(yīng)電極有兩條耦合路徑路徑1，節(jié)點(diǎn)電容路徑。觸摸時(shí)，節(jié)點(diǎn)電容是減小的，即驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過節(jié)點(diǎn)電容耦合至感應(yīng)電極的電流是減小的，這是檢測(cè)需要的變化。路徑2，C2和C3路徑。等效電容C2和C3，增大了驅(qū)動(dòng)信號(hào)與感應(yīng)電極的電流，這對(duì)檢測(cè)是有害的。減小C2和C3可以有助于提升信號(hào)靈敏度，而通過挖空電極圖案，可以減小上述的藕合電容C2和C3的大小，可以在電極圖案距離觸摸屏/板表面垂直距離小于O. 7< mm時(shí)滿足正常使用要求。考慮到電容屏的表面布滿電場(chǎng)，均勻分布的電場(chǎng)對(duì)觸摸劃線的準(zhǔn)確度和線性度有很大幫助，可提升用戶體驗(yàn)。而網(wǎng)格狀的挖空，既可減弱C2和C3又可以讓電場(chǎng)的均勻性沒有明顯損失，因此進(jìn)一步地，上述挖空為網(wǎng)格式挖空，而不是在電極中間完全挖空，每個(gè)圖案單元的挖空部分至少具有2個(gè)網(wǎng)格，驅(qū)動(dòng)和感應(yīng)電極圖案上挖空部分面積占驅(qū)動(dòng)電極圖案總面積的5% 95%。進(jìn)一步地，為保證整體透光率均衡，在挖空部分還可以設(shè)計(jì)填充快，此填充塊與電極部分為相同材質(zhì)，例如ΙΤ0。[0028]上述驅(qū)動(dòng)電極層和感應(yīng)電極層可布設(shè)于兩層不同的基本上，如圖I所示的結(jié)構(gòu)，也可以采用單層式結(jié)構(gòu)，布設(shè)于同一基板上，驅(qū)動(dòng)電極層和感應(yīng)電極層之間的垂直距離在Omm I. 5mm范圍內(nèi)，其中Omm對(duì)應(yīng)于布設(shè)于同一基板的情形。圖4至圖6就以單層式結(jié)構(gòu)為例示出了驅(qū)動(dòng)電極層和感應(yīng)電極層的形狀，其中I和2分別為感應(yīng)和驅(qū)動(dòng)電極，圖4和圖5為兩種電極均挖空，而圖6中僅驅(qū)動(dòng)電極2挖空。若需設(shè)計(jì)填充塊，可以如圖4中在每一個(gè)網(wǎng)格中設(shè)計(jì)一個(gè)填充塊3，也可以如圖5在每一個(gè)網(wǎng)格中設(shè)計(jì)多個(gè)填充塊31，當(dāng)布設(shè)于同一基板時(shí)，驅(qū)動(dòng)電極層和所述感應(yīng)電極層之間的水平距離d為O. OImm 1mm，電容傳感器裝配在LCD之上，而部分LCD表面有一層ITO屏蔽層或電極，該屏蔽層或電極可吸收電容傳感器上表面的電場(chǎng)，會(huì)導(dǎo)致電場(chǎng)不均勻，造成客戶體驗(yàn)較差。較小的水平距離有助于減少LCD屏蔽層或電極對(duì)，減輕上述缺陷。上述基板可采用玻璃、PET(Polythylene terephthalate,聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)、PMMA (Polymethylmethacrylate,聚甲基丙烯酸甲酯，俗名亞克力)、PCB (PrintedCircuit Board,印刷線路板)等材質(zhì)的基板，厚度在O. 02mm 2mm范圍內(nèi)均可。具體實(shí)施時(shí)，可采用上述電容式觸摸傳感器制成單獨(dú)的觸摸檢測(cè)裝置，包括如上所述的電容式觸摸傳感器、與所述電容式觸摸傳感器連接的觸摸控制器。·上述觸摸檢測(cè)裝置可直接制作在各種電容式觸控終端中，比如電容式觸摸按鍵控制終端、電容式觸摸滑條控制終端、電容式觸摸轉(zhuǎn)輪控制終端及電容式觸摸屏終端等。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電容式觸摸傳感器,包括布設(shè)有驅(qū)動(dòng)電極圖案的驅(qū)動(dòng)電極層和布設(shè)有感應(yīng)電極圖案的感應(yīng)電極層，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電極圖案和所述感應(yīng)電極圖案中，至少所述驅(qū)動(dòng)電極圖案內(nèi)部有挖空。
2.如權(quán)利要求I所述的電容式觸摸傳感器,其特征在于,所述挖空為網(wǎng)格式挖空,每個(gè)圖案單元的挖空部分至少具有2個(gè)網(wǎng)格。
3.如權(quán)利要求I所述的電容式觸摸傳感器，其特征在于，所述挖空部分布設(shè)有一個(gè)或多個(gè)填充塊。
4.如權(quán)利要求I所述的電容式觸摸傳感器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電極圖案上挖空部分面積占驅(qū)動(dòng)電極圖案總面積的5% 95%，所述感應(yīng)電極圖案上挖空部分面積占感應(yīng)電極圖案總面積的5% 95%。
5.如權(quán)利要求I所述的電容式觸摸傳感器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電極層和所述感應(yīng)電極層位于同一基板上或不同基板上，兩者之間的垂直距離在Omm I. 5mm范圍內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的電容式觸摸傳感器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電極層和所述感應(yīng)電極層之間的水平距離為O. Olmm 1mm。
7.如權(quán)利要求I所述的電容式觸摸傳感器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電極層和所述感應(yīng)電極層設(shè)于玻璃或PET或PMMA或PCB材質(zhì)的基板上。
8.如權(quán)利要求7所述的電容式觸摸傳感器，其特征在于，所述基板的厚度在O.02mm 2mm范圍內(nèi)。
9.一種觸摸檢測(cè)裝置，包括電容式觸摸傳感器、與所述電容式觸摸傳感器連接的觸摸控制器，其特征在于，所述電容式觸摸傳感器為如權(quán)利要求I至8任一項(xiàng)所述的電容式觸摸傳感器。
10.一種觸控終端，其特征在于，包括一如權(quán)利要求9所述的觸摸檢測(cè)裝置。
專利摘要本實(shí)用新型適用于觸摸傳感器技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種電容式觸摸傳感器，包括布設(shè)有驅(qū)動(dòng)電極圖案的驅(qū)動(dòng)電極層和布設(shè)有感應(yīng)電極圖案的感應(yīng)電極層，所述驅(qū)動(dòng)電極圖案和所述感應(yīng)電極圖案中，至少所述驅(qū)動(dòng)電極圖案內(nèi)部有挖空。本實(shí)用新型提供的電極設(shè)計(jì)圖案減小了電極面積，從原理上改善了觸摸屏/板電極的電場(chǎng)分布，提高了觸摸靈敏度，可以支持電極圖案距離觸摸屏/板表面垂直距離小于0.7＜mm的應(yīng)用。本申請(qǐng)還公開一種觸摸檢測(cè)裝置和一種觸摸終端。
文檔編號(hào)G06F3/044GK202711217SQ201220281078
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月8日
發(fā)明者冉銳, 劉武 申請(qǐng)人:深圳市匯頂科技股份有限公司