電容式觸摸屏傳感器和對應的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電容式觸摸屏傳感器和對應的制造方法。
【背景技術】
[0002] 在電容類觸摸屏傳感器中，將行和列上的透明導電電極圖案化并通過電介質(zhì)耦 接，以獲得電極矩陣。在這個方面，使用透明導電材料（諸如氧化銦錫（ΙΤ0)、氧化銦鋅 (IZO)、銀的圖案等）的圖案來形成電極。對于高品質(zhì)觸摸傳感器來說，重要的是實現(xiàn)電極 特征結構的高透射率、高導電性和低可見度。
[0003] 在典型的圖案化工藝中，從基板蝕刻掉導電材料，同時將導電材料的期望圖案保 留在基板上以創(chuàng)建電極矩陣。在圖案化工藝之后，圖案通常變得對肉眼可見。為了降低圖案 的可見度，可以適當?shù)姆绞竭x擇用于制造電容式觸摸屏傳感器的材料的折射率來獲得較低 的可見度。然而，這種方法是昂貴的并且需要對材料組成、厚度和工藝控制進行精確控制。
[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種電容式觸摸屏傳感器和對應的制造方法，以解決現(xiàn)有 技術的問題中的至少一個問題并且/或者向公眾提供可用的選擇。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提供了一種電容式觸摸屏傳感器，該電容式觸摸 屏傳感器包括：（i)驅(qū)動電極陣列；（ii)感測電極陣列，該感測電極陣列通過電介質(zhì)層與該 驅(qū)動電極陣列分開，每個感測電極與每個驅(qū)動電極偏移以限定相應的重疊區(qū)域和第一不重 疊區(qū)域；和（iii)多個非電連接電極，每個非電連接電極被布置成對應于每個第一不重疊 區(qū)域并且通過周邊間隙與相鄰驅(qū)動電極或感測電極間隔開。周邊間隙具有約IOOum或更小 的寬度。
[0006] 在該實施例中，每個驅(qū)動電極和感測電極均連接到電源。包括驅(qū)動電極和感測電 極的層在本文中有時被稱為電連接層。
[0007] 在該實施例中，非電連接電極意味著這些電極不是電連接的或者它們是電隔離/ 導電隔離的。
[0008] 在此類布置的情況下，其提供了降低驅(qū)動電極陣列和感測電極陣列兩個陣列的電 極圖案可見度的更可靠方式。實際上，已發(fā)現(xiàn)此類布置在以下方面提供了最佳結果：降低圖 案可見度但還確保非電連接電極不妨礙電連接電極的操作。
[0009] 在至少一個實施例中，寬度可在20um和IOOum之間。更優(yōu)選地，寬度可為約30um。 此外，可將驅(qū)動電極陣列和感測電極陣列布置在同一基板的相背對的第一表面和第二表面 上。進而可將多個非電連接電極布置在相背對的表面中的一個表面上。另選地，可將多個 非電連接電極布置在相背對的兩個表面上。
[0010] 可將多個非電連接電極與驅(qū)動電極陣列布置在同一表面上，并且多個非電連接電 極中的至少一些非電連接電極可包括可與對應的感測電極對準的補充部分。另選地，可將 多個非電連接電極與感測電極陣列布置在同一表面上，并且多個非電連接電極中的至少一 些非電連接電極可包括可與對應的驅(qū)動電極對準的補充部分。
[0011] 在至少一個實施例中，可將驅(qū)動電極陣列和感測電極陣列布置在不同基板的表面 上。另外，可將多個非電連接電極布置在一個表面上，或任選地可將多個非電連接電極布置 在這兩個表面上。此外，可將多個非電連接電極與驅(qū)動電極陣列布置在同一表面上，并且多 個非電連接電極中的至少一些非電連接電極可包括可與對應的感測電極對準的補充部分。
[0012] 在至少一個實施例中，可將多個非電連接電極與感測電極陣列布置在同一表面 上，并且多個非電連接電極中的至少一些非電連接電極可包括可與對應的驅(qū)動電極對準的 補充部分。
[0013] 每個非電連接電極可總體具有X形形狀，其中周邊間隙被構造成將總體X形非電 連接電極與相鄰驅(qū)動電極或感測電極間隔開。
[0014] 驅(qū)動電極和感測電極以及非電連接電極可包含下列中的一種或多種：氧化鋅 (ZnO)、氧化錫（II) (SnO)、氧化銦（InO)、石墨烯、氧化銦鋅（IZO)和氧化銦錫（ITO)。優(yōu)選 地，驅(qū)動電極陣列和感測電極陣列之間的間隔距離為約50至175um。
[0015] 在至少一個實施例中，非電連接電極包括彼此間隔開的多個分段的非電連接電 極。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提供了一種電容式觸敏裝置，該電容式觸敏裝置 包括如上所述的電容式觸摸屏傳感器。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的第三方面，本發(fā)明提供了一種制造電容式觸摸屏傳感器的方法，該 方法包括：（i)形成驅(qū)動電極陣列；（ii)形成感測電極陣列，該感測電極陣列通過電介質(zhì)層 與驅(qū)動電極陣列分開，每個感測電極與每個驅(qū)動電極偏移以限定相應的重疊區(qū)域和第一區(qū) 域；以及（iii)形成多個非電連接電極，其中每個非電連接電極被布置成對應于每個第一 不重疊區(qū)域并且通過周邊間隙與相鄰驅(qū)動電極或感測電極間隔開。周邊間隙具有約IOOum 或更小的寬度。
[0018] 應當理解，與本發(fā)明的一個方面相關的特征結構也可適用于本發(fā)明的其它方面。
[0019] 參考下文描述的實施例將會使本發(fā)明的這些和其它方面顯而易見并得到闡明。
【附圖說明】
[0020] 下文參考附圖公開了本發(fā)明的實施例，其中：
[0021] 圖Ia和圖Ib分別示出現(xiàn)有技術的驅(qū)動電極陣列和感測電極陣列，并且圖Ic是由 圖Ia的驅(qū)動電極陣列和圖Ib的感測電極陣列形成的現(xiàn)有技術矩陣傳感器；
[0022] 圖Id是圖Ic的現(xiàn)有技術矩陣傳感器的部分A的放大視圖；
[0023] 圖2是部分A沿圖Id的方向BB的橫截面?zhèn)纫晥D；
[0024] 圖3a是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的具有非電連接電極的矩陣傳感器的一部分的 放大視圖，并且圖3b是圖3a中所示矩陣傳感器的一部分的進一步放大視圖；
[0025] 圖4a和圖4b是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的電容式觸摸傳感器的第一電連接層和 第二電連接層的放大平面圖，該電容式觸摸傳感器包括非電連接電極和非電連接電極補充 部分；
[0026] 圖5a和圖5b是描繪分別在圖3a和圖4a的實施例之后進行建模的測試矩陣傳感 器的各層的放大的橫截面?zhèn)纫晥D；并且
[0027] 圖6a至圖6c示出與圖3a和圖4a/4b所示的那些比較的非電連接電極的變型形 式。
【具體實施方式】
[0028] 圖Ia和圖Ib分別示出本領域中已知的驅(qū)動電極陣列100和感測電極102陣列。 驅(qū)動電極100陣列包括水平布置的多行導電墊106,并且每一橫行的導電墊106與相鄰橫行 的導電墊106等距間隔開。每個導電墊106總體具有菱形的形狀。另外，每一橫行中的導 電墊106電連接到導電驅(qū)動線108。
[0029] 感測電極102陣列包括豎直布置的多列導電墊109,導電墊109通過導電感測線 110彼此連接。即，感測電極102陣列與驅(qū)動電極100陣列不同，因為前者102包括豎直布 置的多列導電墊109,而后者包括水平布置的多行導電墊106。豎直布置的列和水平布置的 行通常相對于彼此正交取向。應當理解，感測電極102陣列的導電墊109和感測電極102陣 列的驅(qū)動線108在結構上類似于驅(qū)動電極100陣列的導電墊106和驅(qū)動電極100陣列的感 測線110。在該實施例中，導電墊106、導電墊109、驅(qū)動線108和感測線110是由氧化銦錫 (ITO)形成的。然而，應當理解，還可使用其它合適的材料，例如氧化鋅（ZnO)、氧化錫（II) (SnO)、氧化銦（InO)、氧化銦鋅（IZO)和石墨稀。
[0030] 圖Ic是由驅(qū)動電極100陣列和感測電極102陣列形成的現(xiàn)有技術矩陣傳感器 104 (或更一般地，電容式觸摸屏傳感器），驅(qū)動電極100陣列和感測電極102陣列覆蓋在彼 此上方且彼此分開，以形成可用于電容式觸敏裝置（例如，智能電話或平板電腦等）的屏幕 的電容式觸摸傳感器區(qū)域。應當理解，驅(qū)動電極100陣列和感測電極102陣列電連接到控 制電路（未示出），該控制電路用于處理從驅(qū)動電極100和感測電極102接收的信號。
[0031] 應當理解，存在多種制造矩陣傳感器104的方式。例如，驅(qū)動電極100陣列和感測 電極102陣列可在同一基板的相背對的表面上形成。在這種情況下，可使用柔性的透明基 板諸如PET并且將其圖案化以形成驅(qū)動電極陣列和感測電極陣列?？墒褂糜湍∷⒑陀湍?提