具有塑料蓋板的觸摸傳感器的制造方法
【專利說明】具有塑料蓋板的觸摸傳感器
[0001]相關(guān)申請案
[0002]本申請案為2013年3月15日提出申請的第13/841,675號美國申請案(此發(fā)明特此以引用的方式并入本文中)的部分接續(xù)案。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明大體來說涉及觸摸傳感器。
【背景技術(shù)】
[0004]舉例來說，觸摸傳感器可在覆疊在顯示器屏幕上的觸摸傳感器的觸敏區(qū)域內(nèi)檢測物體(例如用戶的手指或手寫筆)的觸摸或物體或接近的存在及位置。在觸敏顯示器應(yīng)用中，觸摸傳感器可使得用戶能夠與顯示在屏幕上的內(nèi)容直接交互而非借助鼠標或觸摸墊間接交互。觸摸傳感器可附接到以下各項或作為以下各項的一部分而提供:桌上型計算機、膝上型計算機、平板計算機、個人數(shù)字助理(PDA)、智能電話、衛(wèi)星導航裝置、便攜式媒體播放器、便攜式游戲控制臺、信息亭計算機、銷售點裝置或其它適合裝置。家用電器或其它電器上的控制面板可包含觸摸傳感器。觸摸傳感器可進一步包含在汽車中。
[0005]存在若干種不同類型的觸摸傳感器，例如(舉例來說)，電阻性觸摸屏、表面聲波觸摸屏及電容性觸摸屏。本文中，在適當?shù)那闆r下，對觸摸傳感器的提及可囊括觸摸屏，且反之亦然。當物體觸摸或接近電容性觸摸屏的表面時，可在觸摸屏內(nèi)所述觸摸或接近的位置處發(fā)生電容的改變。觸摸傳感器控制器可處理電容的改變以確定其在觸摸屏上的位置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本申請案提供一種設(shè)備，其包括:襯底；觸摸傳感器，其安置于所述襯底上；導電網(wǎng)格，其形成所述觸摸傳感器的部分，所述導電網(wǎng)格包括金屬細線；及蓋板，其耦合到所述觸摸傳感器，其中所述蓋板的厚度為至多0.4mm ;且所述蓋板包括塑料。
[0007]本申請案仍提供一種系統(tǒng)，其包括:顯示元件，其可操作以呈現(xiàn)虛擬顯示；傳感器元件，其耦合到所述顯示元件，所述傳感器元件包括由導電網(wǎng)格形成的多個電極元件，所述傳感器元件可操作以檢測物體；蓋板元件，其耦合到所述傳感器元件，其中所述蓋板元件的厚度為至多0.4mm ;且所述蓋板元件包括塑料。
[0008]本申請案仍提供一種設(shè)備，其包括:觸摸傳感器，其包括形成多個電極的導電網(wǎng)格，所述多個電極包括:驅(qū)動電極；及感測電極，其電容性耦合到所述驅(qū)動電極；及蓋板，其耦合到所述觸摸傳感器，其中所述蓋板的厚度為至多0.4mm ;且所述蓋板包括塑料。
【附圖說明】
[0009]圖1圖解說明具有觸摸傳感器的實例性裝置。
[0010]圖2圖解說明圖1的實例性裝置的實例性機械堆疊。
[0011]圖3A及3B圖解說明受重新傳輸效應(yīng)影響的圖1的實例性裝置的實例性觸摸傳感器的性能。
[0012]圖4A及4B圖解說明使用FLM形成電極的圖1的實例性裝置的性能。
[0013]圖5圖解說明圖1的實例性裝置的實例性觸摸傳感器及實例性觸摸傳感器控制器。
【具體實施方式】
[0014]本發(fā)明描述具有觸摸傳感器的裝置。所述觸摸傳感器包含厚度為至多0.4_的蓋板。在某些實施例中，所述觸摸傳感器進一步包含由布置成雙層網(wǎng)格的金屬細線形成的驅(qū)動及感測電極，所述網(wǎng)格使得驅(qū)動與感測電極之間的電場在觸摸傳感器的表面附近較均勻。由于較均勻的場，可將蓋板的厚度減小到0.4_及低于0.4_，而不會引入由其它材料(例如氧化銦錫)形成的觸摸傳感器將經(jīng)歷的不合意副效應(yīng)。這些問題可包含濕氣敏感度及重新傳輸效應(yīng)，所有這些均具有使裝置變得不可操作或以其它方式不可接受的可能性。
[0015]圖1圖解說明具有實例性觸摸傳感器120的實例性裝置100。觸摸傳感器120包含機械堆疊130。機械堆疊130包含蓋板110。在某些實施例中，蓋板110具有0.4mm及低于0.4mm的厚度。即使蓋板110可具有0.4_及低于0.4mm的厚度，濕氣敏感度及重新傳輸效應(yīng)也可不致使裝置100及/或觸摸傳感器120不適當?shù)夭僮鳌?br>[0016]裝置100可為智能電話、PDA、平板計算機、膝上型計算機、桌上型計算機、信息亭計算機、衛(wèi)星導航裝置、便攜式媒體播放器、便攜式游戲控制臺、銷售點裝置、另一適合裝置100、這些裝置中的兩者或兩者以上的適合組合或這些裝置中的一或多者的適合部分。本發(fā)明涵蓋具有擁有任何適合形狀(包含但不限于:全部地或部分地為平面的、全部地或部分地為彎曲的、全部地或部分地為柔性的或者這些形狀的適合組合)及任何適合大小的任何適合數(shù)目個任何適合表面的任何適合裝置100。
[0017]裝置100可包含觸摸傳感器120。觸摸傳感器120可檢測物體(舉例來說，用戶的手指或手寫筆)的觸摸或接近的存在及位置。觸摸傳感器120可在裝置100的一或多個表面的部分上延伸。本發(fā)明涵蓋具有任何適合數(shù)目個觸摸傳感器的裝置100。觸摸傳感器120可在任何適合數(shù)目個任何適合表面上具有任何適合形狀及大小。
[0018]觸摸傳感器120可包含機械堆疊130。機械堆疊130可含有各種材料層，例如機械堆疊130的頂部處的蓋板110、襯底(或多個襯底)及形成觸摸傳感器120的驅(qū)動或感測電極的導電材料。蓋板110可為透明的且由適合于重復(fù)的觸摸的彈性材料(例如玻璃、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、環(huán)烯烴聚合物(C0P)、環(huán)烯烴共聚物(COC)、纖維增強玻璃或任何適合塑料)制成。在特定實施例中，觸摸傳感器120的驅(qū)動及感測電極以及襯底及/或蓋板110的材料組成的設(shè)計允許蓋板110具有處于或低于0.4mm的厚度，同時仍減少或消除可致使裝置100不適當?shù)剡\轉(zhuǎn)及/或根本不操作的特定副效應(yīng)。將進一步參考圖2來論述機械堆疊的設(shè)計。
[0019]圖2圖解說明圖1的實例性裝置100的實例性機械堆疊130。如圖2所提供，機械堆疊130可包含蓋板110、光學透明粘合劑(OCA) 210、包括PET的襯底230、驅(qū)動電極225及感測電極220。涂層235可施加到蓋板110。舉例來說，涂層235可為疏水涂層、硬涂層、抗反射涂層及任何其它適合涂層。機械堆疊130可耦合到裝置100的顯示器215。驅(qū)動電極225、感測電極220及襯底230的設(shè)計可允許減小蓋板110的厚度,而不會引入通常由薄蓋板I1導致的負面副效應(yīng)，例如濕氣敏感度及重新傳輸效應(yīng)。通過減小蓋板110的厚度，可減小裝置100的大小。減小的大小可改進便攜性及電池壽命。此外，通過減小蓋板110的厚度，可減少在構(gòu)造裝置100中所使用的材料的量。
[0020]機械堆疊130包含安置于襯底230的不同側(cè)上的驅(qū)動電極225及感測電極220。驅(qū)動電極225及感測電極220由金屬細線(FLM)或其它導電材料形成。舉例來說，驅(qū)動電極225及/或感測電極220可由銅、銀或者基于銅或基于銀的材料形成，且導電材料細線可以陰影線、網(wǎng)格或其它適合圖案占據(jù)其形狀的區(qū)域的約5%。本文中，在適當?shù)那闆r下，對FLM的提及囊括此材料。雖然本發(fā)明描述或圖解說明由形成具有特定填充物(具有特定圖案)的特定形狀的特定導電材料制成的特定電極，但本發(fā)明涵蓋由形成具有任何適合填充百分比(具有任何適合圖案)的任何適合形狀的任何適合導電材料制成的任何適合電極。
[0021]驅(qū)動電極225可正交于感測電極220布置。兩個FLM層可形成可借以檢測觸摸的傳感器。由于FLM的低電阻，降低了驅(qū)動電極225及感測電極220的電阻，此有助于改進觸摸檢測。此外，可對傳感器的布局(例如，驅(qū)動電極225及感測電極220的大小、形狀、之間的距離及/或配置)進行優(yōu)化。因此，由驅(qū)動電極225及感測電極220產(chǎn)生的電場在與由其它材料(例如氧化銦錫(ITO))形成的驅(qū)動電極225及感測電極220所產(chǎn)生的電場相比時較均勻。較均勻電場改進觸摸傳感器120的觸摸檢測使得可減小蓋板110的厚度。
[0022]如果不使用FLM網(wǎng)格設(shè)計，那么當減小蓋板110的厚度時可在裝置100中發(fā)生某些不合意副效應(yīng)。舉例來說，當使用ITO形成驅(qū)動電極225及感測電極220時，具有0.70mm的厚度的蓋板110將經(jīng)歷數(shù)種不合意效應(yīng)。首先，當蓋板110過于薄時，觸摸傳感器120遭受濕氣敏感度的影響。當來自用戶的手的液體(例如水或汗液)與蓋板110接觸時，觸摸傳感器120可檢測到