專利名稱：一種單層電容式二維觸摸傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于觸控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種單層電容式二維觸摸傳感器。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的電容式觸摸傳感器通常需要多層導(dǎo)電材料結(jié)構(gòu)(如ΙΤ0)，有些雖然只用單層ITO來實(shí)現(xiàn)，但卻需要在X方向-Y方向交叉點(diǎn)處增加跳線以形成x、Y兩個(gè)維度相互交叉的網(wǎng)絡(luò)，即要求其中一個(gè)維度的電極設(shè)計(jì)成在另一個(gè)維度的電極上進(jìn)行跳線的結(jié)構(gòu)，制作跳線結(jié)構(gòu)時(shí)，首先需要在交叉的位置首先布設(shè)一絕緣層，然后再在絕緣層上布設(shè)由導(dǎo)電材料形成的跳線，這種布線非常復(fù)雜，對工藝精度要求較高。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種單層電容式二維觸摸傳感器，旨在單層基板上實(shí)現(xiàn)非跳線結(jié)構(gòu)的電容式觸摸檢測。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種單層電容式二維觸摸傳感器，包括一基板，所述基板上布設(shè)有若干列沿第一方向排列的第一電極，所述第一電極包括沿第一方向布設(shè)的第一電極塊，在所述第一電極塊的同一側(cè)，以所述第一電極塊為起點(diǎn)向第二方向延伸出若干第一電極延伸部，所述第一方向與第二方向相垂直；所述基板上還布設(shè)有若干行沿第二方向排列的第二電極，每一行的第二電極包括數(shù)量與第一電極列數(shù)相等的第二電極單元；所述第二電極單元包括沿第一方向布設(shè)的第二電極塊，在所述第二電極塊的同一側(cè)，以所述第二電極塊為起點(diǎn)向第二方向延伸出若干第二電極延伸部，所述第二電極延伸部與所述第一電極延伸部相咬合。進(jìn)一步地，所述基板的上下兩底邊均綁定有柔性印刷電路板，所述第二電極的走線就近向所述基板的上下兩底邊引出至相應(yīng)的柔性印刷電路板，所述第二電極的走線兩側(cè)均與第二電極相鄰，第二電極將所有第二電極的走線與所述第一電極相隔離。進(jìn)一步地，所述基板的一底邊綁定有柔性印刷電路板，所述第二電極的走線引出至所述柔性印刷電路板，所述第二電極的走線兩側(cè)均與第二電極相鄰，第二電極將其走線與所述第一電極相隔離。進(jìn)一步地，所述基板左右兩側(cè)最靠外的電極塊為第一電極塊。進(jìn)一步地，所述基板的一底邊綁定有柔性印刷電路板，所述第二電極的走線引出至所述柔性印刷電路板；其中，距離所述柔性印刷線路板最遠(yuǎn)的至多兩行第二電極的走線兩側(cè)均與第一電極或地線相鄰；而其余第二電極的走線兩側(cè)均與第二電極相鄰，所述其余第二電極將其走線與所述第一電極相隔離。進(jìn)一步地，距離所述柔性印刷線路板最遠(yuǎn)的一行第二電極中的各個(gè)第二電極單元的走線串接后由所述基板的側(cè)邊引出至所述柔性印刷電路板。進(jìn)一步地，所述第二電極延伸部與所述第一電極延伸部之間具有填充塊。進(jìn)一步地，所述第二電極延伸部與所述第一電極延伸部之間的間距大于等于O. Imm且小于等于O. 3mm。進(jìn)一步地，所述第二電極延伸部與所述第一電極延伸部均為矩形結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地，所述第一電極為感應(yīng)電極，所述第二電極為驅(qū)動(dòng)電極。進(jìn)一步地，所述感應(yīng)電極的面積小于所述驅(qū)動(dòng)電極的面積。本實(shí)用新型提供的單層電容式二維觸摸傳感器將兩種電極設(shè)計(jì)為咬合的形狀，通過咬合部分形成電容結(jié)構(gòu)，而無需再設(shè)計(jì)跳線，使布線得到簡化，在一定程度上降低了對工藝條件的要求。

圖I是本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的單層電容式二維觸摸傳感器的布線示意圖； 圖2是圖I中A部分的放大示意圖；圖3是本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的單層電容式二維觸摸傳感器的布線示意圖；圖4是圖3所示單層電容式二維觸摸傳感器布線的一種變形示意圖；圖5是圖I中B部分的放大示意圖；、圖6是本實(shí)用新型第三實(shí)施例提供的單層電容式二維觸摸傳感器的布線示意圖；圖7是采用本實(shí)用新型提供的單層電容式二維觸摸傳感器的有邊框走線的布線示意圖；圖8是采用本實(shí)用新型提供的單層電容式二維觸摸傳感器的無邊框走線的布線示意圖。
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)用新型中，單層電容式二維觸摸傳感器包括一基板和柔性印刷電路板，基板上在相互垂直的兩個(gè)方向分別分布有若干第一電極和若干第二電極，第一電極和第二電極可形成電容結(jié)構(gòu)，兩者分別為驅(qū)動(dòng)電極和感應(yīng)電極，即，只要保證驅(qū)動(dòng)電極和感應(yīng)電極中的一個(gè)在水平方向布設(shè)另一個(gè)在垂直方向布設(shè)即可，為表述方便，下文分別將相互垂直的兩個(gè)方向定義為第一方向和第二方向。首先請一并參照圖I、圖2，本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的單層電容式二維觸摸傳感器在基板上布設(shè)有若干列沿第一方向排列的第一電極和若干行沿第二方向排列的第二電極，第一電極走線2、第二電極走線I均引出至與基板綁定的柔性印刷線路板(FlexiblePrinted Circuit, FPC) 5。第一電極包括沿第一方向布設(shè)的第一電極塊6,在第一電極塊6的同一側(cè)，以第一電極塊6為起點(diǎn)向第二方向延伸出若干第一電極延伸部61,其中第一方向與第二方向相垂直，圖I、圖2中第一方向?yàn)樨Q直方向，第二方向?yàn)樗椒较?。每一行的第二電極包括數(shù)量與第一電極列數(shù)相等的第二電極單元，所述第二電極單元包括沿第一方向布設(shè)的第二電極塊7，在第二電極塊7的同一側(cè)，以第二電極塊7為起點(diǎn)向第二方向延伸出若干第二電極延伸部71，第二電極延伸部71與第一電極延伸部61相咬合,本實(shí)施例中，所述第二電極延伸部71與所述第一電極延伸部61之間的間距大于等于O. Imm且小于等于O.3mm η第二電極延伸部71與第一電極延伸部61的咬合位置即形成電容結(jié)構(gòu)，以第一電極為感應(yīng)電極、第二電極為驅(qū)動(dòng)電極為例，則第一電極延伸部61可實(shí)時(shí)感應(yīng)到第二電極延伸部71上電荷的變化，無需跳線即可實(shí)現(xiàn)單層觸摸檢測，其中感應(yīng)電極的面積小于所述驅(qū)動(dòng)電極的面積。圖I中感應(yīng)電極和驅(qū)動(dòng)電極(即第二電極塊)在水平方向上為“驅(qū)動(dòng)-感應(yīng)-感應(yīng)-驅(qū)動(dòng)-驅(qū)動(dòng)-驅(qū)動(dòng)-感應(yīng)-感應(yīng)...”的背靠背式的排布，在感應(yīng)電極之間設(shè)有填充塊3，用于保持整個(gè)基板布線的平整度和整體透光率，同時(shí)左右兩側(cè)具有金屬走線4，電容式觸摸屏一般都是從一邊引出所有驅(qū)動(dòng)感應(yīng)線通過FPC跳線后接至觸控IC上。如圖1，我們采用雙邊出線方式，如果我們選擇上底邊為IC位置，那么我們就需要將下底邊出來的驅(qū)動(dòng)線通過側(cè)邊走線引到上端來。之所以用金屬線，一是因?yàn)榻饘倬€阻抗很小(幾乎零電阻)不會(huì)導(dǎo)致另一端的驅(qū)動(dòng)信號(hào)衰減 ，二是因?yàn)镮TO是透明的，邊上走有色金屬線有利于FPC綁定定位。圖I、圖2所示的第一實(shí)施例采用上下兩底邊均綁定FPC的走線結(jié)構(gòu)，F(xiàn)PC用于將每行第二電極中的各個(gè)第二電極單元短接到一起，還用于將第二電極引至檢測電路，短接時(shí)需要進(jìn)行跳線，這個(gè)可以在FPC上跳線，也可以在基板上進(jìn)行ITO跳線，驅(qū)動(dòng)電極的走線就近向基板的上下兩底邊引出至相應(yīng)的柔性印刷電路板，所述驅(qū)動(dòng)電極的走線I兩側(cè)均與驅(qū)動(dòng)電極相鄰，驅(qū)動(dòng)電極將其走線與感應(yīng)電極相隔離，可以在沒有掃描的時(shí)候接地，因此驅(qū)動(dòng)電極的走線I與感應(yīng)電極問電場完全被中間的驅(qū)動(dòng)電極塊7吸收，互電容為零，觸摸走線區(qū)時(shí)走線完全沒有干擾數(shù)據(jù)產(chǎn)生。同時(shí)，這種上下兩底邊綁定FPC可使驅(qū)動(dòng)電極的走線I的長度減半，可適配的方塊電阻可以為原來的2倍，能適應(yīng)更寬的驅(qū)動(dòng)頻率范圍。進(jìn)一步地，如圖2所示，第二電極延伸部71與所述第一電極延伸部61之間具有填充塊8。填充塊8的一個(gè)作用是導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)與感應(yīng)間的電場更發(fā)散有利于觸摸變化，另一個(gè)作用則可以有效減小節(jié)點(diǎn)部分驅(qū)動(dòng)與感應(yīng)的總面積，懸浮情況下通過手指傳入感應(yīng)的干擾信號(hào)變小。圖2中的第一電極塊6、第一電極延伸部61、第二電極塊7、第二電極延伸部71、填充塊8及各個(gè)填充塊8間的縫隙81即構(gòu)成了一個(gè)完整的觸摸檢測節(jié)點(diǎn)。上述填充塊3和填充塊8的材質(zhì)可采用和第一電極、第二電極相同的材質(zhì)，例如ΙΤ0。進(jìn)一步地，第二電極延伸部71與第一電極延伸部61均為矩形結(jié)構(gòu)，矩型對稱咬合的一個(gè)作用是使節(jié)點(diǎn)電容分布更均勻，增大了觸摸有效區(qū)間，另一個(gè)作用可以減小感應(yīng)電極與走線區(qū)的有效正對面積，減小走線與感應(yīng)電極間的互電容。上述第一實(shí)施例最大可支持50um/50um黃光工藝，減少驅(qū)動(dòng)增大工藝會(huì)導(dǎo)致性能下降，反之可以使性能提升。適配的觸摸屏尺寸最高支持到7寸26(驅(qū)動(dòng)電極行數(shù))*16 (感應(yīng)電極列數(shù))，此種雙邊出線的方式最佳效果最高可適配到200ohm。圖3是本實(shí)用新型第二實(shí)施例的布線結(jié)構(gòu)，與第一實(shí)施例不同之處在于僅有一底邊(圖3中以上底邊為例示出)綁定FPC，驅(qū)動(dòng)電極的走線引出至該FPC，與第一實(shí)施例相同，驅(qū)動(dòng)電極的走線兩側(cè)均與驅(qū)動(dòng)電極相鄰，驅(qū)動(dòng)電極將其走線與感應(yīng)電極相隔離，同樣觸摸走線區(qū)時(shí)走線完全沒有干擾數(shù)據(jù)產(chǎn)生。此單邊出線的方式最佳效果最高可適配到IOOohm0圖4、圖5為第二實(shí)施例的一種變形結(jié)構(gòu)，與圖3不同的是，將最末兩行的驅(qū)動(dòng)電極的走線進(jìn)行扭轉(zhuǎn)，即驅(qū)動(dòng)走線由圖3中的在兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電極之間變?yōu)樵趦蓚€(gè)感應(yīng)電極之間，如圖4所示距離FPC最遠(yuǎn)的至多兩行驅(qū)動(dòng)電極的走線兩側(cè)均與感應(yīng)電極或地線相鄰，而其余驅(qū)動(dòng)電極的走線兩側(cè)均與驅(qū)動(dòng)電極相鄰，所述其余驅(qū)動(dòng)電極將其走線與所述感應(yīng)電極相隔離，對于單邊走線的情形，此種走線方式不至于使走線過細(xì)，將驅(qū)動(dòng)走線分在兩個(gè)區(qū)域內(nèi)引出，減輕工藝壓力。圖6示出的第三實(shí)施例的布線結(jié)構(gòu)是對圖3、圖4、圖5所示布線的一種改進(jìn)，具體地，將距離FPC最遠(yuǎn)的一行驅(qū)動(dòng)電極中的各個(gè)第二電極單元的走線串接后由所述基板的側(cè)邊引出至FPC，具體見圖6中的C部分所示，可以在基板上省掉2*S (S為感應(yīng)數(shù)的列數(shù))條走線。上述第二、第三實(shí)施例均具有與第一實(shí)施例中相同的填充塊，同樣咬合部分也為矩形結(jié)構(gòu)，具體不再贅述。圖3中的無扭型布線最大支持到30Um/30Um黃光藝，圖4、圖5中的有扭型布線最大支持50um/50um黃光工藝,最高可支持7寸的觸摸屏。圖6中的布線結(jié)構(gòu)最大也可支持50um/50um黃光工藝和7寸的觸摸屏。進(jìn)一步地，對于圖3中的無扭型布線，若將基板左右兩側(cè)最靠外的電極塊為第一電極塊6，則可以使走線完全位于可視區(qū)，可以實(shí)現(xiàn)無邊框走線，增大觸摸有效區(qū)域。圖7、圖8即為有邊框和無邊框走線的示意圖，圖7因?yàn)橐呀?jīng)有邊框走線了，所以在做觸摸按鍵時(shí)設(shè)計(jì)上單獨(dú)在側(cè)邊上再加一根驅(qū)動(dòng)，從屏體上再拉下來相應(yīng)感應(yīng)線做按鍵，相比無邊框可以省下一些驅(qū)動(dòng)線。圖8因?yàn)樽龀蔁o邊框，所以按鍵的驅(qū)動(dòng)線也會(huì)從可視區(qū)走，把按鍵部分也做成跟可視區(qū)一樣，即一塊大的觸摸ITO區(qū)覆蓋了可視區(qū)與按鍵區(qū)。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1.一種單層電容式二維觸摸傳感器，包括一基板，其特征在于，所述基板上布設(shè)有若干列沿第一方向排列的第一電極，所述第一電極包括沿第一方向布設(shè)的第一電極塊，在所述第一電極塊的同一側(cè)，以所述第一電極塊為起點(diǎn)向第二方向延伸出若干第一電極延伸部，所述第一方向與第二方向相垂直； 所述基板上還布設(shè)有若干行沿第二方向排列的第二電極，每一行的第二電極包括數(shù)量與第一電極列數(shù)相等的第二電極單元；所述第二電極單元包括沿第一方向布設(shè)的第二電極塊，在所述第二電極塊的同一側(cè)，以所述第二電極塊為起點(diǎn)向第二方向延伸出若干第二電極延伸部，所述第二電極延伸部與所述第一電極延伸部相咬合。
2.如權(quán)利要求I所述的單層電容式二維觸摸傳感器，其特征在于，所述基板的上下兩底邊均綁定有柔性印刷電路板，所述第二電極的走線就近向所述基板的上下兩底邊引出至相應(yīng)的柔性印刷電路板，所述第二電極的走線兩側(cè)均與第二電極相鄰，第二電極將所有第二電極的走線與所述第一電極相隔離。
3.如權(quán)利要求I所述的單層電容式二維觸摸傳感器，其特征在于，所述基板的一底邊綁定有柔性印刷電路板，所述第二電極的走線引出至所述柔性印刷電路板，所述第二電極的走線兩側(cè)均與第二電極相鄰，第二電極將其走線與所述第一電極相隔離。
4.如權(quán)利要求3所述的單層電容式二維觸摸傳感器，其特征在于，所述基板左右兩側(cè)最靠外的電極塊為第一電極塊。
5.如權(quán)利要求I所述的單層電容式二維觸摸傳感器，其特征在于，所述基板的一底邊綁定有柔性印刷電路板，所述第二電極的走線引出至所述柔性印刷電路板；其中，距離所述柔性印刷線路板最遠(yuǎn)的至多兩行第二電極的走線兩側(cè)均與第一電極或地線相鄰；而其余第二電極的走線兩側(cè)均與第二電極相鄰，所述其余第二電極將其走線與所述第一電極相隔離。
6.如權(quán)利要求3至5任一項(xiàng)所述的單層電容式二維觸摸傳感器，其特征在于，距離所述柔性印刷線路板最遠(yuǎn)的一行第二電極中的各個(gè)第二電極單元的走線串接后由所述基板的側(cè)邊引出至所述柔性印刷電路板。
7.如權(quán)利要求I至5任一項(xiàng)所述的單層電容式二維觸摸傳感器，其特征在于，所述第二電極延伸部與所述第一電極延伸部之間具有填充塊。
8.如權(quán)利要求I至5任一項(xiàng)所述的單層電容式二維觸摸傳感器，其特征在于，所述第二電極延伸部與所述第一電極延伸部之間的間距大于等于O. Imm且小于等于O. 3mm。
9.如權(quán)利要求I至5任一項(xiàng)所述的單層電容式二維觸摸傳感器，其特征在于，所述第二電極延伸部與所述第一電極延伸部均為矩形結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求I至5任一項(xiàng)所述的單層電容式二維觸摸傳感器，其特征在于，所述第一電極為感應(yīng)電極，所述第二電極為驅(qū)動(dòng)電極。
11.如權(quán)利要求10所述的單層電容式二維觸摸傳感器，其特征在于，所述感應(yīng)電極的面積小于所述驅(qū)動(dòng)電極的面積。
專利摘要本實(shí)用新型適用于觸控技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種單層電容式二維觸摸傳感器，包括一基板，基板上布設(shè)有若干列沿第一方向排列的第一電極，第一電極包括沿第一方向布設(shè)的第一電極塊，第一電極塊向第二方向延伸出若干第一電極延伸部，第一方向與第二方向相垂直；基板上還布設(shè)有若干行沿第二方向排列的第二電極，每一行的第二電極包括數(shù)量與第一電極列數(shù)相等的第二電極單元；第二電極單元包括沿第一方向布設(shè)的第二電極塊，第二電極塊向第二方向延伸出若干第二電極延伸部，第二電極延伸部與第一電極延伸部相咬合。本實(shí)用新型提供的單層電容式二維觸摸傳感器將兩種電極設(shè)計(jì)為咬合的形狀，通過咬合部分形成電容結(jié)構(gòu)，使布線得到簡化。
文檔編號(hào)G06F3/041GK202720617SQ201220358178
公開日2013年2月6日 申請日期2012年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月16日
發(fā)明者李海, 鄧耿淳, 李健, 石吉財(cái) 申請人:深圳市匯頂科技股份有限公司