電容式投射電容觸摸面板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電容式投射電容觸摸面板，屬一種觸摸屏，所述的觸摸面板包括：多個細長型驅動電極，其被設置成相互緊挨，并包括在所述多個細長型驅動電極的相鄰細長型驅動電極之間的特征間隔；多個細長型傳感電極，其被設置成跨越所述多個細長型驅動電極相互緊挨，并包括在所述多個細長型傳感電極的相鄰細長型傳感電極之間的特征間隔，所述多個細長型傳感電極之間的特征間隔至少基本上大于多個細長型驅動電極之間的特征間隔。在一些實施例中，所述多個傳感電極可具有基于手指觸摸直徑的間距，其中，當觸控筆在相鄰傳感電極之間的多個間隔中被使用時，觸摸面板（例如，由于觸控筆和突起之間的電容）能夠感應到觸摸直徑基本小于手指觸摸直徑的觸控筆。
【專利說明】電容式投射電容觸摸面板
[0001]

【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及一種觸摸屏，更具體的說，本發(fā)明主要涉及一種電容式投射電容觸摸面板。
[0003]

【背景技術】
[0004]觸摸面板是一種人機接口(腿1)，其允許電子裝置的操作員使用諸如手指、觸控筆等的工具將輸入信息提供給該電子裝置。例如，操作員可使用他或她的手指來操控電子顯示器上的圖像，所述電子顯示器諸如被附連至移動計算裝置的顯示器、個人計算機、或被連接至網(wǎng)絡的終端。在一些情況下，操作員可同時使用兩個或多個手指來提供特殊指令，諸如:通過使兩個手指遠離彼此移動而執(zhí)行的放大指令；通過使兩個手指朝向彼此移動而執(zhí)行的縮小指令；等等。觸摸屏是一種電子視覺顯示器，其結合上覆于顯示器的觸摸面板來檢測屏幕顯示區(qū)域內(nèi)的觸摸的存在和/或位置。觸摸屏在諸如一體化計算機、平板計算機、衛(wèi)星導航裝置、游戲裝置、以及智能手機的裝置中是常見的。觸摸屏使操作員能夠直接與由下伏于觸摸面板的顯示器所顯示的信息互動，而不是間接與由鼠標或觸摸板控制的指針互動。電容觸摸面板經(jīng)常與觸摸屏裝置一起使用。電容觸摸面板大體上包括諸如玻璃的絕緣體，所述絕緣體被諸如銦錫氧化物(110)的透明導體涂覆。由于人體也是導電體，所以觸摸面板的表面將導致面板的靜電場的畸變.這種畸變可測量成電容的改變。
[0005]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的之一在于解決上述不足，提供一種電容式投射電容觸摸面板。
[0007]為解決上述的技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案:
本發(fā)明所提供的一種投射式電容觸摸面板，所述的觸摸面板包括:多個細長型驅動電極，其被設置成相互緊挨，并包括在所述多個細長型驅動電極的相鄰細長型驅動電極之間的特征間隔；多個細長型傳感電極，其被設置成跨越所述多個細長型驅動電極相互緊挨，并包括在所述多個細長型傳感電極的相鄰細長型傳感電極之間的特征間隔，所述多個細長型傳感電極之間的特征間隔至少基本上大于多個細長型驅動電極之間的特征間隔，所述多個細長型傳感電極包括突伸到所述多個細長型傳感電極的相鄰細長型傳感電極之間的間隔中的多個突起。
[0008]作為優(yōu)選，進一步的技術方案是:所述多個細長型傳感電極包括至少五毫米的間距。
[0009]更進一步的技術方案是:所述多個突起的每個遠離所述多個細長型傳感電極逐漸變細。
[0010]更進一步的技術方案是:所述多個突起延伸超過在所述多個細長型傳感電極的相鄰細長型傳感電極之間限定的中心線。
[0011]更進一步的技術方案是:所述多個細長型驅動電極包括突伸到所述多個細長型驅動電極的相鄰細長型驅動電極之間的間隔中的多個第二突起。
[0012]更進一步的技術方案是:所述多個第二突起的每個遠離所述多個細長型驅動電極逐漸變細。
[0013]更進一步的技術方案是:所述多個第二突起延伸超過在所述多個細長型驅動電極的相鄰細長型驅動電極之間限定的中心線。
[0014]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果之一是:其使用諸如幾何圖案的構圖來為觸控筆和手指兩者提供空間分辨率。在一個或多個實施例中，電容觸摸面板包括多個細長型驅動電極，它們被設置成相互緊挨并在相鄰驅動電極之間具有特征間隔。電容觸摸面板還包括多個細長型傳感電極，它們被設置成跨越所述多個驅動電極相互緊挨并在相鄰傳感電極之間具有特征間隔。多個傳感電極之間的特征間隔可至少基本大于多個驅動電極之間的特征間隔。驅動電極和/或傳感電極包括伸入相鄰電極之間的間隔中的突起。在一些實施例中，所述多個傳感電極可具有基于手指觸摸直徑的間距，其中，當觸控筆在相鄰傳感電極之間的多個間隔中被使用時，觸摸面板(例如，由于觸控筆和突起之間的電容)能夠感應到觸摸直徑基本小于手指觸摸直徑的觸控筆。
[0015]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為用于觸摸面板的電極跡線的示意圖，示出了當工具相對于曲線圖的X軸線在X方向上移過觸摸面板的傳感電極時所產(chǎn)生的響應的曲線圖；
圖2為用于觸摸面板的電極的示意圖，示出了當工具相對于曲線圖的X軸線在X方向上移過觸摸面板的傳感電極時所產(chǎn)生的響應的曲線圖；
圖3為本發(fā)明一個實施例中的具有傳感電極和驅動電極的觸摸面板的觸摸屏組件的等軸測分解圖；
圖4八為本發(fā)明一個實施例中的用于觸摸面板的傳感電極和驅動電極的俯視平面圖； 圖48為本發(fā)明一個實施例中的用于觸摸面板的傳感電極的俯視平面圖；
圖4(:為本發(fā)明一個實施例中的用于觸摸面板的傳感電極和驅動電極的俯視平面圖；圖40為本發(fā)明一個實施例中的用于觸摸面板的傳感電極和驅動電極的俯視平面圖；圖42為本發(fā)明一個實施例中的用于觸摸面板的傳感電極和驅動電極的俯視平面圖；圖5八和58為本發(fā)明一個實施例中的用于觸摸面板的傳感電極和驅動電極的俯視平面圖的多個部分。
[0017]

【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步闡述。
[0019]X軸和V軸交叉坐標中的110圖案通常在基于互電容式投射電容觸摸面板中使用。對于被用于感應手指觸摸的電容觸摸面板，平行跡線(豎直跡線丨列跡線和水平跡線丨行跡線兩者)之間的110間隔小于人手指的直徑。因為人手指的觸摸直徑在約五毫米到十毫米(的范圍內(nèi)，所以110間隔通常小于五毫米以用于為一個或多個手指的觸摸提供足夠的觸摸精確度，以及力包括兩個或多個手指的觸摸提供足夠的分辨率(例如，當手指以從中心到中心約10.5毫米(10.5臟)的距離隔開時
[0020]常常希望的是，允許觸摸面板的操作員使用諸如觸控筆的書寫配件，所述書寫配件包括直徑小于手指的大體尖銳的端部。但是，為了支持具有例如約一至兩毫米(
觸摸直徑的觸控筆，使用五毫米110間隔的觸摸面板的響應性可能由于下述原因而不可被接受:存在大量“死區(qū)”，或觸摸坐標不隨著觸控筆位置改變和丨或觸控筆信號太弱而不能在相鄰列之間被測出的區(qū)域，使得計算出的觸摸坐標具有很大的跳變和不連續(xù)性。
[0021]例如，參考圖1，觸摸面板具有與驅動跡線58電容耦合的傳感跡線56，隨著具有觸摸輪廓50的工具移過所述觸摸面板，傳感跡線56的響應將在工具在每個傳感跡線之間移動時快速降低。在例如來自相鄰電極的信號之間的交叉點52降到低于觸摸面板的噪聲閾54時，這會導致信號丟失和/或提供出不適于內(nèi)插的信號。
[0022]對于大型觸摸面板，使行和列中所使用的跡線維持五毫米的間距是不現(xiàn)實的，因為跡線的數(shù)量變得非常多，并且所述跡線將需要更多觸摸控制電路(例如，更多驅動器和相關數(shù)模(0/八)電路、更多低噪音放大(11^)電路、和/或更多模數(shù)轉換(八00電路兄對于觸摸面板，使間距大于約五毫米將同樣地導致如上所述的不能充分跟蹤手指觸摸的情況，這可以參考在手指配用的觸摸面板上跟蹤觸控筆時的情況。
[0023]因此，描述了一種觸摸面板，其使用諸如幾何圖案的構圖來為觸控筆和手指兩者提供空間分辨率。根據(jù)本公開所配置的電容觸摸面板能允許觸控筆與下述觸摸面板一起使用卻不增加電容觸摸面板中行和/或列的數(shù)量，所述觸摸面板具有為手指配置的行和/或列之間的間隔。例如，通過使用所述110的幾何圖案，五毫米(5臟)的110跡線間距將能夠支持一毫米(1111111)的觸控筆。另外，對于大型觸摸面板.可使間距大于五毫米(例如，支持手指因此，當支持觸控筆和/或當支持大型面板時，所需觸摸控制電路和功率也不會受到顯著影響。
[0024]圖2至5示出了根據(jù)本公開示例性實施例的示例性互電容式投射電容觸摸面板100。電容觸摸面板100能被用于與電子裝置接口，所述電子裝置包括但不必然限于:大型觸摸面板產(chǎn)品、一體化計算機、移動計算裝置(例如手持便攜式計算機、個人數(shù)字助理(、膝上型計算機、上網(wǎng)計算機、平板計算機，等等?、移動電話裝置(例如，蜂窩電話和智能手機?、便攜式游戲裝置、便攜式媒體裝置、多媒體裝置、衛(wèi)星導航裝置(例如，全球定位系統(tǒng)(⑶3)導航裝置?、電子閱讀裝置智能電視汀”裝置、表面計算裝置(例如，桌面計算機?、個人計算機$0裝置，所述電容觸摸面板100還能用于與采用基于觸摸的人機接口的其它裝置連接。
[0025]電容觸摸面板100可包括110觸摸面板，所述110觸摸面板包括被設置成(例如，沿著平行軌道、大體上平行的軌道，等等)相互緊挨的驅動電極102 (諸如交叉110驅動跡線丨軌道在一些實施例中，可使用高導屯性且光學透明的水平和丨或豎直脊/柵104來形成驅動電極102。柵104能降低行跡線和丨或列跡線的阻抗，從而使跨越面板的相移減小，并降低觸摸控制電路的復雜性。驅動電極102是細長型的(例如，沿著縱向軸線延伸例如，每個驅動電極102可以沿著在支撐表面(諸如電容觸摸面板100的基底)上的一軸線延伸。驅動電極102具有間距106 (例如，在相鄰驅動電極102的軸線之間基本重復的間隔
[0026]在一些實施例中，驅動電極102還具有特征間隔108，所述特征間隔108包括相鄰驅動電極102的邊緣之間的最小距離。
[0027]電容觸摸面板100還包括諸如交叉110傳感跡線/軌道的傳感電極110，所述傳感電極110被設置成(例如，沿著平行軌道，大體上平行的軌道，等等)跨越驅動電極102相互緊挨。在一些實施例中，可使用高導電性和光學透明的水平和/或豎直脊/柵104來形成傳感電極110 (例如，如上所述傳感電極110是細長型的(例如，沿著縱向軸線延伸例如，每個傳感電極110可沿著在支撐表面(諸如電容觸摸面板100的基底)上的一軸線延伸。傳感電極110具有間距112 (例如，在相鄰傳感電極110的軸線之間基本重夏的間隔
[0028]在一些實施例中，間距112基于手指的觸摸直徑。例如，相鄰傳感電極110之間的間距112可以是從中心到中心地約五毫米(5111111)。但是，五毫米(5111111)的間距112僅以示例的方式被提供，并非意味著這將對本公開構成限制。因此，其它實施例可具有大于或小于五毫米的間距112。在一些實施例中，傳感電極110還具有特征間隔114，所述特征間隔114包括相鄰傳感電極110的邊緣之間的最小距離。在一些示例中，特征間隔114在垂直于傳感電極110的方向上、在傳感電極110的相鄰邊緣之間被測出(例如，如圖2所示)，同時在其它實施例中，特征間隔114在傳感電極110的相鄰邊緣之間、相對于傳感電極110以一角度被測出(例如，如所示圖4八\
[0029]驅動電極102和傳感電極110限定了坐標系統(tǒng)，其中每個坐標位置(像素)包括形成在多個驅動電極102之一和多個傳感電極110之一之間的每個交叉點處的電容器。因此，驅動電極102被配置成被連接至電流源，以在每個電容器處產(chǎn)生局部靜電場，其中，在每個電容器處由手指和/或觸控筆所產(chǎn)生的局部靜電場的變化將導致在相應坐標位置處與觸摸相關的電容減小。以這種方式，多于一個的觸摸能在多個不同坐標位置處被同時(或至少基本上同時)感應到。在一些實施例中，所述多個驅動電極102能被電流源并聯(lián)地驅動，例如一組不同的信號被提供給多個驅動電極102。在其它實施例中，例如，多個驅動電極102能被電流源串聯(lián)地驅動，其中一次只驅動一個驅動電極102或電極102的子集(訓匕的)。
[0030]傳感電極110和/或驅動電極102包括一系列一個或多個突伸到相鄰電極之間的間隔內(nèi)的翅部/突起116。在一些實施例中，傳感電極110和/或驅動電極102的柵104能作為用于突起116的脊。突起116遠離傳感電極110和/或驅動電極102逐漸變細。例如，突起116能是重復的和三角形的(例如，如圖2、3、4八、40、42、5八和58所示的鋸齒形兄另外，突起116能延伸超過在相鄰傳感電極110和/或相鄰驅動電極102之間限定的中心線118(例如，如圖4八，48，和42所示，其中突起116被交錯布置
[0031]突起116被配置成在X方向和V方向上帶有更寬闊和更線性的觸摸輪廓(例如，提供適于內(nèi)插的信號)的電容觸摸面板100。例如，參考圖2，隨著具有觸摸輪廓120的工具移過具有形成鋸齒圖案的突起116的電容觸摸面板100，電極的響應將隨著工具移入多個傳感電極110之間的多個間隔中而更線性/減弱地更慢(例如，當與圖1示出的列柵的布置方式相比較時例如，觸控筆在X方向上移過跡線時可與相鄰列跡線均勻變化地耦合，并且計算出的觸摸坐標更加均勻地改變，同時具有最小的死區(qū)。這能改善信號接收，以使得來自相鄰傳感電極110的多個信號之間的交叉點122可維持高于觸摸面板的噪聲閾124，從而形成多個坐標位置之間的恒定信號。因此，根據(jù)本公開所配置的電容觸摸面板100能與觸摸直徑基本小于手指觸摸直徑的觸控筆一起使用，即使觸摸面板的多個電極包括基于手指觸摸直徑的間距(例如，如上所述)。
[0032]突起116能被配置成為傳感電極110和/或驅動電極102提供相對于電極所占據(jù)的表面區(qū)域而言有所增加的周邊。這種布置方式能為電極供應出增加的邊緣長度，這可減弱傳感電極110和驅動電極102之間的交互電容，以及增強傳感電極110的邊緣電容和傳感電極110與諸如手指的工具之間的交互電容。在一些實施例中，突起116可以是曲折型的。參考圖48，突起116能占據(jù)大體上三角形的區(qū)域，所述區(qū)域具有大量基本/主要突起126，一個或多個類似手指(窄矩形)的突起128從每個主要突起126伸出。這種布置方式可隨著工具移動遠離一個電極和移向另一電極時，在例如手指輪廓中提供出更線性的改變。
[0033]應該被指出的是，雖然圖48示出了類似手指的多個突起128之間的間隔自傳感電極110的軸線起逐漸增大，但是類似手指的多個突起128之間的間隔也可以自傳感電極110的軸線起逐漸減小，也可以相對恒定，或可以以交替、隨機、或半隨機的圖案來增長和減小。另外，應該被指出的是，類似手指的多個突起128本身可具有突起(例如，表現(xiàn)出自相似性)。
[0034]參考圖40，多個突起116能占據(jù)大體矩形的區(qū)域，在所述區(qū)域中限定了矩形間隙(例如，以“雙柵”的形式這種布置方式可用于為觸控筆模糊尖銳的手指輪廓，并使輪廓的覆蓋范圍輕微延伸。應該被指出的是，驅動電極102和傳感電極110可分別具有不同形狀的突起。例如，鋸齒型突起可供驅動電極102使用，而類似手指的突起可供傳感電極110使用。另外，一類/ 一層電極的不同行可具有不同的突起。例如，其中一行傳感電極110可具有類似手指的突起，而相鄰行的傳感電極110可具有鋸齒型突起，等等。在一些實施例中，用于圖像零位調整(加叫一261-01118)的動態(tài)降低噪聲閾也可以使用(例如，為觸控筆延伸手指輪廓，等等
[0035]在一些實施例中，多個傳感電極110的特征間隔114至少基本上大于驅動電極102的特征間隔108。例如，可能希望的是，使多個傳感電極110之間的間隔維持比多個驅動電極102之間的間隔大，以減弱列至列的電容，以及提供從傳感電極110的邊緣/側部至驅動電極102的足夠邊緣電容。另外，可能希望的是，使多個驅動電極102之間的間隔維持比多個傳感電極110之間的間隔小，以屏蔽傳感電極110不受其它電路產(chǎn)生的噪聲(例如，來自下面的液晶顯示器仏⑶)屏的噪聲，等等)影響。在一些實施例中，傳感電極110的特征間隔114在驅動電極102的特征間隔108的約兩倍到五倍(253之間。但是，該間隔僅以示例的方式提供，并非意在對本公開構成限制。因此，傳感電極110的特征間隔114能小于驅動電極102的特征間隔108的兩倍(2^)(例如，一點五倍(1.5x4、和/或大于驅動電極102的特征間隔108的五倍(5^)(例如，十倍(103)。
[0036]傳感電極110與驅動電極102電絕緣(例如，使用介電層，等等例如，傳感電極110可被設置在一個基底上(例如，包括被布置在玻璃基底上的傳感層130),而驅動電極102可被設置在單獨的基底上(例如，包括被布置在另一基底的驅動層132〉。在這種兩層布置方式中，傳感層130能被布置在驅動層132之上(例如，相對于觸摸表面例如，傳感層130能定位得比驅動層132更靠近觸摸表面。但是，這種布置方式僅以示例的方式被提供，并非意在對本公開構成限制。因此，其它布置方式能被提供，其中，驅動層132定位得比傳感層130更靠近觸摸表面，和丨或傳感層130和驅動層132包括在同一層。例如，在1.5層的實施例中(例如，驅動層132和傳感層130被包括在同一層上，但彼此被物理分隔),一個或多個跨接線134能被用于將驅動電極102的多個部分連接在一起(例如，如圖5八和58中所示類似地，跨接線能被用于將傳感電極110的多個部分連接在一起。
[0037]一個或多個電容觸摸面板100能被包括在觸摸屏組件138中。觸摸屏組件138可包括諸如1X0屏140的顯示屏，其中傳感層130和驅動層132介于1X0屏140和結合層142之間，例如防護罩144 (例如，玻璃)被附連至結合層142上。防護罩144可包括防護涂層，防反射涂層，等等。防護罩144可包括觸摸表面146，操作員能在上面使用一個或多個手指、觸控筆等等將命令輸入至觸摸屏組件138。所述命令能被用于操控由例如1X0屏140來顯示的圖像。另外，命令能用做至連接到電容觸摸面板100的電子裝置，諸如多媒體裝置或另一電子裝置(例如，如上所述)的輸入。
[0038]除上述以外，還需要說明的是在本說明書中所談到的“一個實施例”、“另一個實施例”、“實施例”等，指的是結合該實施例描述的具體特征、結構或者特點包括在本申請概括性描述的至少一個實施例中。在說明書中多個地方出現(xiàn)同種表述不是一定指的是同一個實施例。進一步來說，結合任一實施例描述一個具體特征、結構或者特點時，所要主張的是結合其他實施例來實現(xiàn)這種特征、結構或者特點也落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0039]盡管這里參照本發(fā)明的多個解釋性實施例對本發(fā)明進行了描述，但是，應該理解，本領域技術人員可以設計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說，在本申請公開、附圖和權利要求的范圍內(nèi)，可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進行多種變型和改進。除了對組成部件和/或布局進行的變型和改進外，對于本領域技術人員來說，其他的用途也將是明顯的。
【權利要求】
1.一種投射式電容觸摸面板，其特征在于:所述的觸摸面板包括:多個細長型驅動電極，其被設置成相互緊挨，并包括在所述多個細長型驅動電極的相鄰細長型驅動電極之間的特征間隔；多個細長型傳感電極，其被設置成跨越所述多個細長型驅動電極相互緊挨，并包括在所述多個細長型傳感電極的相鄰細長型傳感電極之間的特征間隔，所述多個細長型傳感電極之間的特征間隔至少基本上大于多個細長型驅動電極之間的特征間隔，所述多個細長型傳感電極包括突伸到所述多個細長型傳感電極的相鄰細長型傳感電極之間的間隔中的多個突起。
2.根據(jù)權利要求1所述的投射式電容觸摸面板，其特征在于:所述多個細長型傳感電極包括至少五毫米的間距。
3.根據(jù)權利要求1所述的投射式電容觸摸面板，其特征在于:所述多個突起的每個遠離所述多個細長型傳感電極逐漸變細。
4.根據(jù)權利要求1所述的投射式電容觸摸面板，其特征在于:所述多個突起延伸超過在所述多個細長型傳感電極的相鄰細長型傳感電極之間限定的中心線。
5.根據(jù)權利要求1所述的投射式電容觸摸面板，其特征在于:所述多個細長型驅動電極包括突伸到所述多個細長型驅動電極的相鄰細長型驅動電極之間的間隔中的多個第二關起。
6.根據(jù)權利要求5所述的投射式電容觸摸面板，其特征在于:所述多個第二突起的每個遠離所述多個細長型驅動電極逐漸變細。
7.根據(jù)權利要求5所述的投射式電容觸摸面板，其特征在于:所述多個第二突起延伸超過在所述多個細長型驅動電極的相鄰細長型驅動電極之間限定的中心線。
【文檔編號】G06F3/044GK104375726SQ201410633714
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月12日 優(yōu)先權日:2014年11月12日
【發(fā)明者】吳晟, 王霄羽 申請人:江蘇晟翔云數(shù)據(jù)信息技術有限公司