專利名稱：具有保護層和組合驅(qū)動層的雙面觸敏板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及觸摸傳感板(touch sensor panel)，并且更具體地，涉及在同一基底的兩面形成行和列的電容性多觸摸傳感板。
背景技術(shù)：
在計算機系統(tǒng)中，現(xiàn)在可以獲得多種執(zhí)行各種操作的輸入設(shè)備，例如，按鈕或者按鍵，鼠標，跟蹤球，觸摸板，操縱桿，觸摸屏等等。觸摸屏，特別地，由于其操作的簡單和多樣性以及價格的降低已經(jīng)越來越流行了。觸摸屏可以包括一個觸摸板，其可以是具有觸敏表面的清晰的板?？梢詫⒂|摸板放在顯示屏前面，使得觸敏表面覆蓋顯示屏的可觀察區(qū)域。觸摸屏能夠允許用戶通過僅僅使用手指或者觸摸筆來接觸該顯示屏來作出選擇以及移動光標。大體上講，觸摸屏能夠識別在顯示屏上的觸摸以及觸摸的位置，并且計算系統(tǒng)能夠解釋該觸摸，然后基于觸摸事件執(zhí)行一個動作。觸摸板可以包括能夠檢測觸摸事件(使用手指或者其他物體在觸敏表面的觸摸) 的觸摸傳感器陣列。未來的觸摸板能夠檢測多重觸摸(使用手指或者其他物體大約在同一時間在觸敏表面不同位置的觸摸)以及相近觸摸(手指或者其他物體在觸摸傳感器檢測能力范圍內(nèi)相近區(qū)域)，并且識別和跟蹤其位置。多觸摸板的例子在申請人的同樣未決的名為 “多點觸摸屏”的美國申請W). 10/842，862中描述，其于2004年5月6日提交并且于2006 年5月11日被公開為美國公開申請NO. 2006/0097991，其內(nèi)容在此處被引用。電容性的觸摸傳感板由絕緣體的相對兩面上的行和列的跡線構(gòu)成。在這些跡線彼此上下穿越(但是它們彼此并不發(fā)生直接的電接觸)的“交叉點”上，這些跡線實際上構(gòu)成了兩個電極。在顯示設(shè)備上使用的傳統(tǒng)的觸摸板典型地具有一個玻璃質(zhì)的上層，其上蝕刻有氧化錫銦(ITO)或氧化錫銻(ATO)的透明列跡線，還具有一個玻璃的下層，其上蝕刻有 ITO的行跡線。然而如果導(dǎo)電材料足夠薄(在30微米數(shù)量級上)，則不需要使用透明跡線。 而且，如果不需要透明的觸摸板(例如，觸摸板沒有用在顯示設(shè)備上)，則可以使用例如銅的不透明材料來制作導(dǎo)電材料。上層和下層玻璃質(zhì)層被透明聚合物制成的間隔層分開，所述間隔層在行和列跡線之間作為絕緣材料。上層和下層玻璃質(zhì)層的跡線可具有大約5mm的間距。為了掃描傳感板，向一行施加一激勵，而其他行保持DC電壓電平。當一個行被激發(fā)，一個被調(diào)制的輸出信號會電容性耦合到該傳感板的列上。所述列會連接到模擬通道上 (此處也稱為事件檢測和解調(diào)電路)。對于被激發(fā)的每一行，與列相連的每一個模擬通道都生成一個輸出值，其代表著由于觸摸或者停留事件而引起的在經(jīng)調(diào)制的輸出信號中的變化量，所述觸摸或者停留事件在位于被激發(fā)的行和與其相連的列的交叉點的傳感器上發(fā)生。 當獲得了傳感板每一列的模擬通道輸出值之后，激發(fā)一個新行(其他行重新保持在DC電壓電平)，于是獲得另外的模擬通道輸出值。當所有的行都被激發(fā)并獲得模擬通道輸出值時， 傳感板被稱為“已掃描”，并且獲得了在整個傳感板上的關(guān)于觸摸或者停留的完整“圖像”。 觸摸或者停留的圖像可包含板上每個像素(行和列)的模擬通道輸出值，每一個輸出值代表在特定位置上檢測到的觸摸或者停留的數(shù)量。由于行必須或者是被AC信號激發(fā)或者是被維持在一個DC電壓電平上，并且由于列必須連接到模擬通道上使得經(jīng)調(diào)制的輸出信號能夠被檢測到、解調(diào)并轉(zhuǎn)化成輸出值，必須在傳感板絕緣材料的兩面以行和列形成電連接。由于行和列彼此垂直，連接這些行和列的最直接的方法就是在傳感板的一個邊緣(例如四邊形板的短邊)粘接撓性電路用以提供到列的連接，并且在傳感板的相鄰邊緣(例如四邊形板的長邊)粘接另外的撓性電路用以提供到行的連接。然而，由于這些撓性電路連接區(qū)域不在傳感板的同一邊并且它們不是絕緣材料的直接相對的兩面，因此傳感板必須做得大一些以容納這兩個不重疊的連接區(qū)域。進一步地，當一個透明電容性觸摸傳感板被粘接到液晶顯示器(IXD)上時，IXD上的調(diào)制的Vcom層會耦合到傳感板的列上，這樣在列上引起了噪聲。

發(fā)明內(nèi)容
使用具有用新的制造工藝在基底兩面形成有行和列跡線的基底來生成一種多觸摸傳感板?？墒褂脫闲噪娐穼鞲邪鍍擅娴男泻土雄E線連接到與其相關(guān)聯(lián)的傳感板電路。 所述跡線使用銅或其他高導(dǎo)電性金屬制成，其沿著基底的邊緣延伸，可被用于將行跡線引到基底上與列跡線相同的邊緣，使得撓性電路可在基底的直接相對的兩面上被連接到同一邊緣上，最小化了連接所需要的區(qū)域并且降低了傳感板的總體尺寸。單一撓性電路能夠被制成，以連接到基底的同一邊緣處直接相對兩面上的行和列。進一步地，行跡線可以加寬以屏蔽來自被調(diào)制的Vcom層的列跡線。能夠用多種制作方法在DITO基底的兩面都形成列和行的ITO跡線。在一個實施例中，基底被放置在制造機器的滾輪上并且ITO層被噴射到DITO基底的第一面上，接著進行蝕刻(例如使用光刻工藝)來形成列跡線。然后在列跡線上涂覆光刻膠保護涂層(例如， 兩層光刻膠)，并且翻轉(zhuǎn)DITO基底使得滾輪僅與涂覆在第一面上的光刻膠接觸而不與形成的列跡線接觸。之后將ITO的另一層噴射到現(xiàn)在暴露的DITO基底的背面，并且刻蝕以形成行跡線508。如果不需要金屬跡線，那么第一面上的光刻膠可被剝?nèi)ヒ越Y(jié)束制作過程。然而，如果在邊緣需要金屬跡線以連接到行跡線上并且將它們引到基底的特定邊緣上，則可以在行跡線上涂覆光刻膠保護涂層(例如兩層光刻膠)，所述的邊緣暴露在外。然后在光刻膠和暴露的邊緣上噴涂金屬層，接著對金屬層進行蝕刻從而在邊緣上形成金屬跡線。最后，剝掉所有剩余的光刻膠層。在單一撓性電路上形成撓性電路部分以在DITO基底的兩面分別地連接到行和列跡線，并且連接到主機處理器。撓性電路還能夠包括一個電路區(qū)域，在其上可以安裝并連接多觸摸子系統(tǒng)，多觸摸板處理器，高電壓驅(qū)動器和解碼電路，EEPROM和一些重要的小電路元件例如旁路電容等，以節(jié)省空間。根據(jù)本發(fā)明的實施例，為了屏蔽的目的，以及為了提供統(tǒng)一的外觀，也可以加寬 DITO基底上的行。為了避免調(diào)制的Vcom層電容耦合到基底的列上，可以加寬行。行的數(shù)量不變，但是可以寬很多，在它們彼此中間僅留大約30微米間距。由于這些較寬的行并不絕緣，而是保持在DC電壓上或者用激發(fā)電壓來激發(fā)，因此這些較寬的行起屏蔽作用，避免經(jīng)調(diào)制的Vcom層電容耦合到列上。另外，由于它們之間的間距窄，較寬的行提供了一個統(tǒng)一的外觀。于是，單一 ITO層提供了屏蔽、調(diào)制和統(tǒng)一的外觀。


圖1示出了示例性計算系統(tǒng)，其可使用根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電容多觸摸傳感板進行操作。圖加示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的示例性電容多觸摸傳感板。圖2b是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的穩(wěn)定狀態(tài)(沒有觸摸)條件下的示例性像素的側(cè)視圖。圖2c是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的動態(tài)(觸摸)條件下的示例性像素的側(cè)視圖。圖3是示例性電容觸摸傳感板的分解透視圖，該電容觸摸傳感板由一個玻璃質(zhì)的上層和一個玻璃質(zhì)的下層構(gòu)成，所述玻璃質(zhì)的上層上蝕刻形成了透明的ITO列跡線，所述玻璃質(zhì)的下層上蝕刻形成了 ITO行跡線。圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的示例性的電容觸摸傳感板，其使用雙面 ITO(DITO)基底制造，在基底的兩面都形成有列和行ITO跡線并且在覆蓋層和LCD之間使用透明粘結(jié)劑結(jié)合。圖5是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的示例性DITO基底(僅為了圖示的目的將其厚度夸大)的分解透視圖，在其每面都形成了行和列。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的示例性撓性電路，包括用于在DITO基底的兩面分別連接到行和列跡線的撓性電路部分，以及用于連接到主機處理器的撓性電路部分。圖7是示例性DITO基底(僅為了圖示的目的將其厚度夸大)的分解透視圖，在其兩面都形成了行和列，并且在行和列間有小片絕緣方塊以提供統(tǒng)一的外觀。圖8與覆蓋層和液晶顯示器(IXD) —起顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的示例性的雙面觸摸板的層疊結(jié)構(gòu)。圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的示例性的DITO基底的透視圖(僅為了圖示的目的將其厚度夸大)，顯示了用于屏蔽目的和用于提供統(tǒng)一外觀的加寬的行。圖IOa顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的示例性移動電話，其可包括電容觸摸傳感板和能夠與基底兩面都連接的撓性電路。圖IOb顯示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的示例性數(shù)字音頻播放器，其可包括電容觸摸傳感板和能夠與基底兩面都連接的撓性電路。
具體實施例方式在下面對優(yōu)選實施例的描述中，對構(gòu)成了說明書一部分的附圖進行了參考，在附圖中以圖示的方式顯示了實現(xiàn)本發(fā)明的特定實施例。應(yīng)該明白，也可以使用其他實施例并且在不偏離本發(fā)明優(yōu)選實施例的基礎(chǔ)上作出結(jié)構(gòu)性的改變。多觸摸傳感板和其相關(guān)的傳感板電路能夠檢測幾乎同時發(fā)生的多重觸摸(觸摸事件或者觸點)，并且識別和跟蹤它們的位置。圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明實施例的示例性計算系統(tǒng)100，其可使用電容多觸摸傳感板IM進行操作。使用新穎的制造方法在基底的兩面形成列和行跡線，使用這樣的基底生成多觸摸傳感板124。撓性電路用于將傳感板兩面的行和列跡線連接到與其相關(guān)的傳感板電路。所述跡線使用銅或其他高導(dǎo)電性金屬制成，其沿著基底的邊緣延伸，可被用于將行跡線引到基底上與列跡線相同的邊緣，使得撓性電路被連接到基底的直接相對兩面的同一邊緣上，最小化連接所需要的區(qū)域并且降低了傳感板的總體尺寸。單一撓性電路能夠被制成，以連接到基底的同一邊緣的直接相對兩面上的行和列。 進一步地，行跡線可以加寬以屏蔽來自被調(diào)制的Vcom層的列跡線。計算系統(tǒng)100可包括一個或多個板處理器102和外設(shè)104，以及板子系統(tǒng)(panel subsystem) 106。所述一個或多個板處理器102可以包括，例如，ARM968處理器或者具有相似功能和能力的其他處理器。然而，在其他實施例中，板處理器功能可以由例如狀態(tài)機的專用邏輯來替代實現(xiàn)。外設(shè)104能夠包括，但是不限于，隨機存取存儲器(RAM)或者其他類型的存儲和儲存設(shè)備，監(jiān)視定時器等。板子系統(tǒng)106可以包括，但是不限于，一個或者多個模擬通道108，通道掃描邏輯 110以及驅(qū)動邏輯114。通道掃描邏輯110能夠訪問RAM112，從模擬通道中自主讀取數(shù)據(jù)并且為模擬通道提供控制。所述控制可包括將多觸摸板124的列多路復(fù)用到模擬通道108。 另外，通道掃描邏輯110能夠控制驅(qū)動邏輯和有選擇的施加在多觸摸板124的行上的激發(fā)信號。在一些實施例中，板子系統(tǒng)106，板處理器102和外設(shè)104可以被集成在一個單一特定用途集成電路(ASIC)中。驅(qū)動邏輯114可提供多個板子系統(tǒng)輸出116并且能夠提供驅(qū)動高電壓驅(qū)動器的專有界面，所述驅(qū)動器包括解碼器120以及后續(xù)的電平轉(zhuǎn)換器(level shifter)和驅(qū)動器級 118，雖然電平轉(zhuǎn)換功能可以在解碼功能之前實現(xiàn)。電平轉(zhuǎn)換器和驅(qū)動器118提供從低電壓電平(例如CMOS電平)到較高電壓電平的電平轉(zhuǎn)換，為減少噪聲提供了較好信號-噪聲比 (S/N)。解碼器120可將該驅(qū)動界面信號解碼為N個輸出中的一個輸出信號，其中N是板上的行的最大數(shù)目。解碼器120可被用于減少在高電壓驅(qū)動器和板IM之間所需的驅(qū)動線數(shù)目。每一個板的行輸入122能驅(qū)動板IM上的一個或多個行。在一些實施例中，驅(qū)動器118 和解碼器120可以被集成到一個單一的ASIC上。然而，在另一些實施例中，驅(qū)動器118和解碼器120可以被集成到驅(qū)動邏輯114中，并且在另一些實施例中，驅(qū)動器118和解碼器120 可以被完全省略。計算系統(tǒng)100還可以包括主機處理器128以用于從板處理器102接收輸出并且基于該輸出執(zhí)行動作，動作可以包括，但不限于，移動一個例如光標或指針的對象，滾動或掃視，調(diào)整控制設(shè)置，打開一個文件或者文檔，查看菜單，作選擇，執(zhí)行指令，操作與主設(shè)備相連的外設(shè)，應(yīng)答電話，打電話，結(jié)束電話，改變音量或者音頻設(shè)置，存儲與電話通信相關(guān)的信息例如地址，常用撥號，已接電話，未接電話，登錄計算機或者計算機網(wǎng)絡(luò)，允許授權(quán)的個人訪問計算機或者計算機網(wǎng)絡(luò)的受限區(qū)域，加載用戶喜愛的計算機桌面配置相關(guān)的用戶配置文件，允許訪問網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容，運行特定程序，加密或解碼消息，等等。主計算機1 也可以執(zhí)行其他與板處理不相關(guān)的功能，并且可與程序存儲器132和例如液晶顯示器(LCD)的顯示設(shè)備130相耦合以便為設(shè)備的用戶提供UI。如上所述，多觸摸板IM在一些實施例中包括具有被絕緣材料分離的多個行跡線或驅(qū)動線以及多個列跡線或傳感線的電容性傳感介質(zhì)(雖然也可以使用其他的傳感介質(zhì))。在一些實施例中，絕緣材料可以是透明的，例如玻璃，或者可以由其他材料例如聚酯薄膜制成。行和列跡線可由例如ITO或者ATO的透明導(dǎo)電介質(zhì)制成，但也可以使用其他透明或者不透明的材料例如銅。在一些實施例中，行和列跡線彼此垂直，而在其他實施例中，可以出現(xiàn)其他非直角和非笛卡兒方向的角度。例如，在極坐標系統(tǒng)中，傳感線可以是同心圓并且驅(qū)動線可以是徑向發(fā)散的線(或者相反)。應(yīng)該明白，因此，此處使用的術(shù)語“行”和“列”， “第一維”和“第二維”，或者“第一軸”和“第二軸”意圖包括不止是正交網(wǎng)格還包括其他具有第一和第二維度(例如極坐標布置中的同心和徑向線)的其它幾何結(jié)構(gòu)的交叉跡線。在跡線的“交叉”處，跡線在彼此之上或之下經(jīng)過(但是彼此沒有直接的電接觸)， 這些跡線實際上形成了兩個電極(盡管也可能出現(xiàn)多于兩個跡線的交叉)。每一個行和列跡線的交叉點表示了電容傳感節(jié)點并且可以被看作是圖像元素(像素)126，其在多觸摸傳感板1 被視作捕捉觸摸的“圖像”時是非常有用的。(也就是說，多觸摸子系統(tǒng)106確定了在多觸摸板的每一個觸摸傳感器上是否檢測到觸摸事件后，在發(fā)生觸摸事件的多觸摸板上的觸摸傳感器的模式(pattern)被看作是觸摸的“圖像”(例如手指觸摸該觸摸板的模式)。)當給定行保持在DC時，在行和列電極間的電容可以看作是所有列上的寄生電容并且當給定行被AC信號激發(fā)時作為互電容Csig。在多觸摸板上的手指或者其他物體的靠近或者觸摸可通過測量Csig的改變來被檢測。多觸摸板124的列能夠在多觸摸子系統(tǒng)106中驅(qū)動一個或者多個模擬通道108 (在此也被稱為事件檢測和解調(diào)電路)。在一些實施例中， 每一列耦合至一個專用模擬通道108。然而，在其他實施例中，所述列通過模擬開關(guān)耦合至少數(shù)幾個模擬通道108。圖加顯示了示例性的電容多觸摸板200。圖加顯示了在位于行204和列206跡線交叉處的每個像素202上出現(xiàn)的寄生電容Cstray (為了圖示簡單的目的，在圖加中僅僅在一列上顯示了 Cstray)。請注意，盡管圖加示出的行204和列206基本上是垂直的，如上所述，它們不需要如此排列。在圖加的例子中，AC激發(fā)信號Vstim 214被施加在一行上， 而所有其他的行連接到DC。所述激發(fā)信號通過交叉點的互電容將電荷注入到列電極上。所述電荷是Qsig = CsigXVstim0每一列206被有選擇地連接到一個或者多個模擬通道上 (見圖1中的模擬通道108)。圖2b是穩(wěn)定狀態(tài)(沒有觸摸)條件下的示例性像素202的側(cè)視圖。在圖2b中顯示了在被絕緣材料210分開的列跡線206和行跡線204或電極之間的互電容的電場線208 的電場。圖2c是動態(tài)(觸摸)條件下的示例性像素202的側(cè)視圖。在圖2c中，將手指212 臨近像素202放置。手指212是信號頻率上的低阻抗對象，并且具有從列跡線204到身體的 AC電容Cfinger。身體到地具有大約200pF的自電容Cbody，其中Cbody比Cfinger大得多。 如果手指212在行和列電極之間阻擋了一些電場線208(那些離開絕緣材料并且穿過行電極上方的空氣的邊緣場)，則這些電場線通過手指和身體固有的電容路徑被分流接地，并且結(jié)果，穩(wěn)定狀態(tài)信號電容Csig減少了 ACsig。也就是說，相連的身體和手指的電容將Csig 減去Δ Csig的數(shù)值(此處也可以被稱為Csig_sense)，并且可以用作到地的分流或者動態(tài)回路，阻擋一些電場導(dǎo)致減少了凈信號電容。所述像素上的信號電容變?yōu)镃sig-ACsig，其中Csig表示穩(wěn)定(無觸摸)分量，而ACsig表示動態(tài)(有觸摸)分量。注意，由于手指， 手掌或其他物體不能阻擋所有電場，特別是全部留在絕緣材料中的那些電場，Csig-ACsig永遠是非零的。另外，應(yīng)該明白，當手指用力按壓或者更完全地接觸該多觸板，手指可能會變得更平坦，阻擋越來越多的電場，那么ACsig是可變的并且表示了手指按壓在所述板上的程度(例如，從“無觸摸”到“完全觸摸”的范圍)。重新參考圖2a，如上所述，Vstim信號214可被施加到多觸摸板200的一行，使得當手指，手掌或者其他物體出現(xiàn)時能夠檢測到信號電容改變。可生成Vstim信號214作為特定頻率的一個或者多個脈沖序列216，每個脈沖序列包括多個脈沖。盡管脈沖序列216被圖示為方形波，也可以使用例如正弦波的其他波形。為了減少噪聲的目的，可以發(fā)送不同頻率的多個脈沖序列216來進行檢測并且避免噪聲頻率。Vstim信號214實質(zhì)上向行中注入了電荷，可以將上述Vstim信號214—次應(yīng)用在多觸摸板200的一行上，同時其他行都保持 DC電平。然而，在其它實施例中，多觸摸板可以被分為兩個或者多個區(qū)域，在每一個區(qū)域的一行上同步應(yīng)用Vstim信號214而在所述區(qū)域的所有其他行都保持DC電壓。耦合到某列上的每一個模擬通道測量在該列和行之間形成的互電容。所述互電容包括信號電容Csig和任何由手指，手掌或者身體的其他部分或者物體的出現(xiàn)引起的信號電容的改變Csig_sense。這些由模擬通道提供的列的值可以在單個行被激發(fā)時被并行提供，或也可以串行提供。如果獲得了所有代表列的信號電容的值，則多觸摸板200上另一行被激發(fā)，而其他行保持在DC電壓，并且可重復(fù)列信號電容測量。最終，如果Vstim施加到所有行上，并且捕捉了所有行上的所有列的信號電容值(例如“掃描” 了整個多觸摸板200)， 那么為整個多觸摸板200獲取了所有像素值的“快照”。這些快照數(shù)據(jù)首先可存放在多觸摸子系統(tǒng)中，然后由例如主機處理器的計算系統(tǒng)中的其它設(shè)備傳遞輸出用于解釋。由于獲得了多個快照，并由計算系統(tǒng)保存和解釋，那么檢測，跟蹤以及利用多觸摸執(zhí)行其他功能就是可能的了。如上所述，由于行能夠被AC信號激發(fā)或者保持在DC電壓電平，并且由于列需要連接到模擬通道使得調(diào)制的輸出信號能夠被檢測、解調(diào)以及轉(zhuǎn)化成輸出值，在傳感板絕緣材料的每面都必須形成行和列的電連接。圖3是示例性電容觸摸傳感板300的分解透視圖，其由一個玻璃質(zhì)的上層302和一個玻璃質(zhì)的下層306構(gòu)成，所述玻璃質(zhì)的上層302上蝕刻形成了透明的ITO列跡線304， 所述玻璃質(zhì)的下層306上蝕刻形成了 ITO行跡線308。上層和下層玻璃質(zhì)層302和306被透明聚合物間隔層310分隔，聚合物間隔層310用作行和列跡線之間的絕緣材料。由于行和列彼此垂直，連接這些行和列最直接的方式是在傳感板的一個邊緣粘接撓性電路312，而在傳感板的相鄰邊緣粘接另一個撓性電路314。然而，撓性電路312和撓性電路314的連接區(qū)域不在傳感板300的同一邊緣上并且不是在絕緣材料310的直接相對兩面上，所以傳感板必須要做得更大以容納這兩個不重疊的連接區(qū)域。由于在單一基底的兩面形成列和行跡線還不能實際應(yīng)用，因此電容觸摸傳感板典型地在如圖3所示的兩片玻璃上形成行和列跡線。在基底的一面形成ITO跡線的常規(guī)方法需要在制造過程中把基底放置在滾輪上。然而，如果接著將基底反過來在第二面上制造ITO 跡線，那么滾輪將破壞在基底的第一面上已經(jīng)制造好的任何跡線。另外，當使用蝕刻工藝蝕刻掉ITO的一部分以在基底的一面上制造跡線時，整個基底傳統(tǒng)上被放置在蝕刻槽中，在基底的另一面上先前制造的任何跡線都會被蝕刻掉。圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明實施例的示例性的電容觸摸傳感板400，使用雙面ITO(DITO)基底402制造，其在基底的每面都分別具有列和行ITO跡線404和406，并且在覆蓋層408和IXD 410之間使用透明粘結(jié)劑412粘接?；?02可以使用玻璃，塑料，玻璃 /塑料混合材料等等制造。覆蓋層408可以使用玻璃，丙烯酸，藍寶石等制造。為了分別地連接列和行跡線404和406，將兩個撓性電路部分414粘接在DITO 402同一邊緣上的直接相對的兩面上，盡管也可以采用其他的粘接位置。圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的示例性DITO基底500 (僅為了圖示的目的將其厚度夸大)的分解透視圖，在其每面都形成了列502和行508。在頂面上的一些列ITO跡線502 被連接到頸端較小的連接器區(qū)域504，這里由撓性電路部分506引導(dǎo)它們分布在觸摸傳感板外，所述撓性電路部分506導(dǎo)電性地連接到DITO基底500的頂面。在一些實施例中，底面上的行ITO跡線508可以連接到沿著底面邊緣延伸的較薄的金屬跡線510上。金屬跡線 510導(dǎo)向到連接器區(qū)域512，其可與連接器區(qū)域504直接相對，或者至少在DITO基底500上與連接器區(qū)域504相同的邊緣上。在DITO基底500的同一邊緣上提供連接器區(qū)域504和 512可以使基底以及相應(yīng)整個產(chǎn)品變小?？梢允褂昧硪粋€撓性電路部分514將行ITO跡線 508引出觸摸傳感板。列和行ITO跡線502和508可以使用多種制造方法形成在DITO基底500的兩面上。在一個實施例中，將基底放置在制造機器的滾輪上并且將一層ITO噴射在DITO基底500 的第一面上，并且進行蝕刻(例如使用光刻技術(shù))以形成列跡線502。接著在列跡線502上涂覆光刻膠的保護涂層(例如兩層光刻膠)，并且將DITO基底500翻過來，從而滾輪僅與第一面上施加的光刻膠接觸而不與所形成的列跡線相接觸。接著將另一層ITO噴射到現(xiàn)在暴露的DITO基底500的背面并且進行蝕刻以生成行跡線508。如果不需要金屬跡線510，第一面上的光刻膠可被剝?nèi)ヒ越Y(jié)束整個過程。然而，如果在邊緣上需要金屬跡線510來連接行跡線508并且將它們引到基底的特定邊緣，那么可以在行跡線508上施加光刻膠保護涂層(例如兩層光刻膠)，而使邊緣暴露。然后將金屬層噴射到光刻膠和暴露的邊緣上，然后在邊緣上蝕刻金屬層以形成金屬跡線510。最后，剝?nèi)ニ惺Ｓ嗟墓饪棠z層?？梢詫ι厦婷枋龅倪^程作些微小的變化。例如可以通過使用非常簡單的幾何學(xué)方法僅僅覆蓋DITO基底第二面的內(nèi)部區(qū)域同時使邊緣區(qū)域暴露，而首先對光刻膠進行構(gòu)圖， 從而形成DITO基底構(gòu)圖的第二面。為了這個變化，先噴射金屬，然后剝離具有簡單幾何形狀的光刻膠使得僅留下區(qū)域邊緣中的金屬。接著在DITO基底的整個第二面上噴射ΙΤ0。接著涂覆和構(gòu)圖第二光刻膠層以形成電極圖案的掩膜。隨后在最頂上的ITO層和其下的金屬層上進行一系列蝕刻步驟以形成電極圖案。第一個蝕刻步驟僅蝕刻ΙΤ0，第二蝕刻步驟僅蝕刻產(chǎn)生所需的電極幾何圖案的金屬層。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的示例性撓性電路600，包括撓性電路部分606和 614以用于在DITO基底的每面分別連接到行和列跡線，以及用于連接到主機處理器的撓性電路部分608。撓性電路600包括電路區(qū)域602，在其上可以設(shè)置并連接多觸摸子系統(tǒng)、多觸摸板處理器、高電壓驅(qū)動器和解碼器電路(見圖1)、EEPROM和一些重要的小電路元件例如旁路電容等，以節(jié)省空間。電路區(qū)域602可以被EMI外盒(未示出)屏蔽，其使用上和下屏蔽部分圍住電路區(qū)域602。下屏蔽部分可被連接到設(shè)備的結(jié)構(gòu)上以保護電路區(qū)域。從該電路區(qū)域602中，撓性電路600通過撓性電路部分606可連接到DITO基底的頂面、通過撓性電路部分614連接到DITO基底的底面、并且通過撓性電路部分608連接到主機處理器。圖7是示例性DITO基底700 (僅為了圖示的目的將其厚度夸大)的分解透視圖， 在其每面形成了列702和行708。如圖7所示，列跡線702可以是大約Imm寬，在跡線之間有大約4mm的間距，并且行跡線708可以是大約2mm寬，并且在行之間有大約3mm的間距。 為了生成一個更加統(tǒng)一的外觀，較小的絕緣的ITO 704的方塊在DITO基底700的每面的列跡線702和行跡線708間形成，在ITO的絕緣方塊之間有狹小的間距(例如大約30微米)， 使得DITO基底的每面都能夠提供與ITO固態(tài)片相似的統(tǒng)一的外觀。圖8與覆蓋層802和液晶顯示器(IXD)804 —起顯示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的示例性的雙面觸摸板800的層疊結(jié)構(gòu)。從頂?shù)降?，IXD804可包括偏振層806，玻璃上層808， 液晶層810，玻璃下層812，偏振層814，和背光層816。從頂?shù)降祝壕?10可以包括RGB濾色層818，平面化層820，稱為Vcom層822 的沒有圖案的ITO導(dǎo)電層，聚酰胺層824，液晶層826，以及聚酰胺層828。在聚酰胺層8 下面是ITO矩形以及TFT的層(此處一起稱為TFT層830)，其中每一個子像素(其中三個子像素構(gòu)成一個像素)有一個ITO矩形和TFT。濾色層818提供了當照明時構(gòu)成每個像素的三種RGB顏色，其中顏色的比例確定了所述像素的顏色。平面化層820由透明的塑料構(gòu)成以平滑濾色層818的表面。由于Vcom 層822為TFT層830的ITO子像素Vcom層提供公共電壓，因此它代表“公共電壓”。Vcom 層822可以保持在一個恒定電壓(使用恒定Vcom電壓的LCD可被稱為DC或者恒定Vcom LCD)，或者使用AC信號調(diào)制。聚酰胺層擬4和擬8用作在液晶層擬6上的液晶的方向的預(yù)排列。為了為一個像素生成顏色，在TFT層830上的每個子像素的ITO方塊上相對于Vcom 層822施加電壓，其使液晶排列并且允許背光層816的光穿過液晶層826以及濾色層818 中的RGB濾色器。如上所述，盡管Vcom層822可以保持恒定，在一些實施例中，Vcom層也可以被一個調(diào)制信號驅(qū)動(例如從1伏到4伏的方波)。然而，當Vcom層822被調(diào)制信號驅(qū)動時，調(diào)制信號可以通過雙面觸摸板800的底面上的稀疏導(dǎo)體行836電容性的耦合到(參見參考特征 834)列838，引起列上的噪聲。注意即使包括多個緊挨著的ITO方塊，行836也被稱作“稀疏”，這是因為所述方塊是絕緣的并且從屏蔽的立場考慮其影響可以被忽略。還注意到盡管調(diào)制的Vcom層822也電容性的耦合到行836，但由于行被具有低阻抗輸出的驅(qū)動器電路所驅(qū)動，任何電容耦合都被分流到驅(qū)動器輸出上，并且具有可以忽略的影響。然而列838被設(shè)計成感知觸摸板上的AC電容的微小變化，所以在接收列信號的模擬通道處，從調(diào)制的Vcom 層822耦合得到的電容容易被視為噪聲。圖9是根據(jù)本發(fā)明的實施例的示例性的DITO基底900的透視圖(僅為了圖示的目的將其厚度夸大)，顯示了為了屏蔽目的和為了提供統(tǒng)一外觀而加寬行936。為了防止從調(diào)制Vcom層電容性耦合到列938，行936如圖9所示可被加寬。行936的數(shù)量并沒有改變， 但它們現(xiàn)在更寬了(例如大約4. 97mm)，在它們之間只留了大約30微米的間距。因為較寬的行936并不絕緣，而是相反保持在DC電壓或者被激發(fā)電壓所激發(fā)，這些較寬的行936用于屏蔽、防止調(diào)制的Vcom層電容性耦合到列938。另外，由于它們之間空間狹窄，行936提供了一個統(tǒng)一的外觀。于是，從單一的ITO層可以獲得屏蔽、調(diào)制和統(tǒng)一的外觀。注意，盡管圖9顯示了在單一基底的相對兩面上形成的行和列，但寬行也可以被用于圖3所示的傳統(tǒng)的觸摸傳感板上。這些寬行的另一個替代是在IXD和DITO之間加入另一層ITO作為屏蔽，但是這將引發(fā)額外的成本，額外的厚度，光損失以及不想要的顏色偏差。在一些實施例中，示例性的DITO基底的頂面可以在列之間包括絕緣的ITO方塊， 而底面可包括寬行。底面上的行可通過沿底面的長邊緣延伸的金屬跡線導(dǎo)入撓性連接器區(qū)域。所述頂面和底面上的撓性連接區(qū)域可以在DITO基底的相同邊緣上，但是導(dǎo)體自身可位于不重疊的區(qū)域以容易地粘結(jié)這些撓性電路。圖IOa顯示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的示例性移動電話1136，其可包括電容觸摸傳感板IlM和能夠與基底兩面連接的撓性電路1134。傳感板IlM可以使用這樣的基底制成在基底的每面上形成列和行ITO跡線，并且沿著基底的一面的邊緣形成金屬跡線，使得允許在基底的同一邊緣的相對兩面上放置撓性電路連接區(qū)域。進一步，傳感板1134可以被制成具有寬行，以提供調(diào)制的Vcom層屏蔽和統(tǒng)一的外觀。圖IOb顯示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的示例性數(shù)字音頻/視頻播放器1138，其可包括電容觸摸傳感板1IM和能夠與基底兩邊連接的撓性電路1134。傳感板IlM可以使用這樣的基底制成在基底的每面上形成列和行ITO跡線，并且沿著基底的一面的邊緣形成金屬跡線，使得允許在基底的同一邊緣的相對兩面上放置撓性電路連接區(qū)域。進一步，傳感板1134可以被制成具有寬行，以能夠提供調(diào)制的Vcom層屏蔽和統(tǒng)一的外觀。圖IOa和圖IOb的移動電話和數(shù)字音頻/視頻播放器可以從傳感板IlM中獲益，這是因為使用了單個很薄并且尺寸小的傳感板，以及僅需要一個ITO層提供來屏蔽和統(tǒng)一外觀?？傮w上的作用是減少產(chǎn)品尺寸和生產(chǎn)成本。盡管已參考附圖結(jié)合實施例描述了本發(fā)明，應(yīng)該注意對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說各種修改和改變是顯然的。這些修改和改變將被認為是包括在本發(fā)明所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的。
權(quán)利要求
1.一種電容性觸摸傳感板，包括在第一層上形成并且沿著二維坐標系的第一維排列的傳感跡線；以及在通過絕緣體與第一層空間分隔開的第二層上形成的驅(qū)動跡線，所述驅(qū)動跡線沿著二維坐標系的第二維排列；其中，驅(qū)動跡線與傳感跡線相比被加寬以基本上覆蓋除了相鄰驅(qū)動跡線間的縫隙以外的第二層，以使傳感跡線與液晶顯示器(LCD)基本上電隔離；并且其中，傳感器形成于傳感跡線與驅(qū)動跡線交叉同時被所述絕緣體分隔開的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的電容性觸摸傳感板，其中每條驅(qū)動跡線具有基本恒定的寬度。
3.一種用于將電容性觸摸傳感板與調(diào)制信號的耦合屏蔽開的方法，包括 在第一層上形成第一組傳感跡線；沿二維坐標系的第一維定向傳感跡線；在與第一層空間分隔開的第二層上形成第二組加寬的驅(qū)動跡線，所述驅(qū)動跡線與傳感跡線相比被加寬以基本上覆蓋除了相鄰驅(qū)動跡線間的縫隙以外的第二層，以使第一組傳感跡線與液晶顯示器(LCD)基本上電隔離；以及沿二維坐標系的第二維定向驅(qū)動跡線，以在傳感跡線與驅(qū)動跡線交叉的位置形成傳感器。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中每條驅(qū)動跡線具有基本恒定的寬度。
5.一種觸敏計算系統(tǒng)，包括 觸摸處理器；顯不器；與顯示器相鄰并耦接到觸摸處理器的觸摸傳感板，所述觸摸傳感板包括 在第一層上形成的傳感跡線，以及在與第一層空間分隔開的第二層上形成的驅(qū)動跡線，所述驅(qū)動跡線與傳感跡線相比被加寬以基本上覆蓋除了相鄰驅(qū)動跡線間的縫隙以外的第二層，以使傳感跡線與液晶顯示器 (IXD)基本上電隔離，其中，傳感器形成于傳感跡線與驅(qū)動跡線交叉的位置。
6.如權(quán)利要求5所述的觸敏計算系統(tǒng)，其中每條驅(qū)動跡線具有基本恒定的寬度。
7.如權(quán)利要求5所述的觸敏計算系統(tǒng)，其中所述觸敏計算系統(tǒng)被結(jié)合到移動電話中。
8.如權(quán)利要求5所述的觸敏計算系統(tǒng)，其中所述觸敏計算系統(tǒng)被結(jié)合到媒體播放器中。
9.如權(quán)利要求5所述的觸敏計算系統(tǒng)，其中所述觸敏計算系統(tǒng)被結(jié)合到個人計算機中。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有保護層和組合驅(qū)動層的雙面觸敏板。使用在基底每面上形成列和行跡線的基底生成多觸摸電容性觸摸傳感板。為了將列(傳感)跡線從鄰近的液晶顯示器(LCD)中的調(diào)制的Vcom層電容耦合或任何電容耦合源的影響中屏蔽開，可加寬所述行跡線以屏蔽列跡線，并且可以將行跡線接近于LCD而設(shè)置。具體地，可以加寬行使得在鄰近的行跡線間有大約30微米的空間。以這種方式，行跡線起到雙重功能驅(qū)動觸摸傳感板，以及將較為敏感的列(傳感)跡線從電容耦合的影響屏蔽開。
文檔編號G06F3/044GK102176195SQ20111015131
公開日2011年9月7日 申請日期2008年1月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月3日
發(fā)明者B·R·蘭德, S·P·霍特林 申請人:蘋果公司