單層電容式觸控傳感器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種單層電容式觸控傳感器，包含在基板上陣列地排列的多個(gè)傳感單元。每一個(gè)所述傳感單元包含第一電極、第二電極和第三電極。所述第二電極形成為環(huán)形并與所述第一電極電隔離且所述第一電極位于所述環(huán)形的內(nèi)部空間。所述第三電極形成在所述內(nèi)部空間以外并與所述第一電極電連接；其中，至少一部分所述傳感單元的所述第二電極用以與相鄰的兩個(gè)傳感單元的第三電極分別形成互電容。
【專(zhuān)利說(shuō)明】單層電容式觸控傳感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明關(guān)于一種觸控傳感器，特別關(guān)于一種可降低無(wú)感區(qū)的單層電容式觸控傳感 器。

【背景技術(shù)】
[0002] 已知觸控傳感器中，例如電阻式觸控傳感器通常具有兩層結(jié)構(gòu)(例如薄膜電極）且 分別施以穩(wěn)定電壓，并于所述兩層結(jié)構(gòu)之間加入多個(gè)間隙（Spacer)使所述兩層結(jié)構(gòu)彼此絕 緣。當(dāng)所述兩層結(jié)構(gòu)在一個(gè)位置受到使用者通過(guò)手指或觸控筆施加的壓力，所述兩層結(jié)構(gòu) 便在所述位置導(dǎo)通(也即短路)。因此，控制積體電路（Control IC)可根據(jù)導(dǎo)通位置的電壓 變化計(jì)算出所述使用者所接觸的所述位置，并轉(zhuǎn)換為位置信號(hào)至主機(jī)以完成對(duì)應(yīng)動(dòng)作或執(zhí) 行預(yù)設(shè)指令。
[0003] 然而，由于電阻式觸控傳感器通過(guò)機(jī)械式的按壓作為傳感機(jī)制，為了提升產(chǎn)品耐 用度，電阻式觸控傳感器供使用者觸控的軟性材質(zhì)(例如苯二甲酸乙二酯薄膜）必須具有耐 壓、抗變形和耐磨等特性。盡管如此，電阻式觸控傳感器的透光性會(huì)隨著產(chǎn)品使用時(shí)間或按 壓次數(shù)的累積而變差，尤其是經(jīng)常性的觸控點(diǎn)更容易造成特定區(qū)域的磨損而降低所述薄膜 電極的導(dǎo)通效率。此外，為了補(bǔ)償?shù)屯腹庑圆馁|(zhì)帶來(lái)的缺點(diǎn)，會(huì)使用較強(qiáng)的背光，因此也增 加了整體裝置的耗電量。
[0004] 另一種電容式觸控傳感器利用多個(gè)薄膜電極與使用者的手指或?qū)щ娢矬w的接觸 產(chǎn)生感應(yīng)電容，接著再通過(guò)控制積體電路偵測(cè)其電容變化并據(jù)此計(jì)算接觸位置。相較于電 阻式觸控傳感器，使用電容式觸控傳感器時(shí)，使用者只需以指尖輕微碰觸而非按壓，不會(huì)產(chǎn) 生因磨損而造成靈敏度降低的問(wèn)題，因此可延長(zhǎng)其使用壽命。然而，傳統(tǒng)電容式觸控傳感器 具有至少3層式設(shè)計(jì)(例如X軸感應(yīng)層、Y軸感應(yīng)層以和屏蔽層)，并使用較復(fù)雜的控制積體 電路，因而具有透光性降低、厚度增加以及成本提升的問(wèn)題。
[0005] 為了簡(jiǎn)化制程，業(yè)界還提出具有單層結(jié)構(gòu)的電容式觸控傳感技術(shù)以克服所述缺 點(diǎn)。然而，隨著觸控裝置的尺寸和解析度的提升，所述單層結(jié)構(gòu)需同時(shí)具有大量的傳感單元 以及電連接至所述傳感單元的走線（trace)。圖1顯示已知單層電容式觸控傳感器9的示 意圖，所述單層電容式觸控傳感器9包含陣列排列在基板92的多個(gè)傳感單元90,其中，每一 個(gè)傳感單元90由傳感電極E s和驅(qū)動(dòng)電極Ed所組成并電連接至走線905,接著所述走線905 沿方向(例如圖1所示的基板92下方)電連接至控制積體電路。已知設(shè)計(jì)中，每一個(gè)傳感單 元90的圖樣設(shè)計(jì)皆相同，以被動(dòng)的方式使所述傳感單元的預(yù)設(shè)電容量相同，因此在所述傳 感電極E s和所述驅(qū)動(dòng)電極Ed之外的走線區(qū)域無(wú)法有效利用，而具有走線的區(qū)域形成無(wú)感區(qū) (Dead zone)的問(wèn)題，所述無(wú)感區(qū)會(huì)對(duì)觸控傳感器造成多個(gè)感應(yīng)斷層。
[0006] 有鑒于此，本發(fā)明提出一種借由最佳化每一個(gè)傳感單元以降低無(wú)感區(qū)面積比例的 單層電容式觸控傳感器。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在提供一種包含多個(gè)傳感單元的單層電容式觸控傳感器，其傳感單 元分別最佳化設(shè)計(jì)以有效提升所述單層電容式觸控傳感器的可使用區(qū)域。
[0008] 本發(fā)明另一目的在提供一種包含多個(gè)傳感單元的單層電容式觸控傳感器，其傳感 單元以特定方式排列以減少無(wú)感區(qū)的面積。
[0009] 本發(fā)明另一目的在提供一種單層電容式觸控傳感器，其單層結(jié)構(gòu)可提升透光性、 減少厚度和降低制作成本。
[0010] 為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種單層電容式觸控傳感器。所述電容式觸控傳感器 包含陣列排列在基板的多個(gè)第一傳感單元和多個(gè)第二傳感單元。每一個(gè)所述第一傳感單元 和每一個(gè)所述第二傳感單元包含第一電極、第二電極和第三電極。所述第二電極形成為環(huán) 形并與所述第一電極電隔離，所述第一電極位于所述環(huán)形的內(nèi)部空間。所述第三電極形成 在所述內(nèi)部空間以外并與所述第一電極電連接；其中，所述第二傳感單元還包含形成于所 述內(nèi)部空間以外并與所述第一電極分別位于所述第三電極的相對(duì)側(cè)的至少一條走線。
[0011] 本發(fā)明還提供一種單層電容式觸控傳感器，包含多個(gè)傳感區(qū)，所述多個(gè)傳感區(qū)形 成在基板上并沿第一方向重復(fù)排列，其中每一個(gè)傳感區(qū)包含平行地向第二方向延伸的第一 區(qū)域和第二區(qū)域。所述第一區(qū)域包含沿所述第二方向重復(fù)排列的多個(gè)第一電極和第二電 極，其中所述第二電極形成在每一個(gè)所述第一電極周?chē)⑴c所述第一電極電隔離。所述第 二區(qū)域包含向所述第二方向延伸的多個(gè)第三電極和多個(gè)走線，其中所述第三電極分別與所 述第一電極電連接，所述走線與所述第一電極分別位于所述第三電極的相對(duì)側(cè)。
[0012] 本發(fā)明還提供一種單層電容式觸控傳感器，包含在基板上陣列地排列的多個(gè)傳感 單元。每一個(gè)所述傳感單元包含兩個(gè)第一電極、第二電極和第三電極。所述第二電極形成為 兩個(gè)環(huán)形并與所述第一電極電隔離，每一個(gè)所述第一電極分別位于所述環(huán)形的內(nèi)部空間。 所述第三電極形成于所述內(nèi)部空間以外并與所述兩個(gè)第一電極電連接；其中，至少一部分 所述傳感單元的所述第二電極用以與其相鄰的兩個(gè)傳感單元的所述第三電極分別形成互 電容。
[0013] 一實(shí)施例中，所述第一電極的電極形狀可為正方形、菱形、圓形、梳狀或脊?fàn)钋宜?述第二電極的內(nèi)緣對(duì)稱(chēng)于所述第一電極的所述電極形狀。
[0014] 一實(shí)施例中，所述第二電極與相鄰的兩傳感單元的所述第三電極分別形成互電容 的至少一部分所述傳感單元位于所述基板的邊緣列或中間列。
[0015] 一實(shí)施例中，所述第三電極具有不同面積；較佳地，橫向排列的所述傳感單元的所 述第三電極面積相同而縱向排列的所述傳感單元的所述第三電極面積相同。
[0016] 本發(fā)明實(shí)施例的電容式觸控傳感器可針對(duì)每一個(gè)傳感單元進(jìn)行最佳化設(shè)計(jì)而有 效減少其無(wú)感區(qū)的面積。借此，可得到較佳的傳感效果并改善使用者的觸控體驗(yàn)。
[0017] 為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖式 作詳細(xì)說(shuō)明如下。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1顯示已知單層電容式觸控傳感器的示意圖；
[0019] 圖2A顯示本發(fā)明第一實(shí)施例的單層電容式觸控傳感器的示意圖；
[0020] 圖2B顯示圖2A的單層電容式觸控傳感器的局部放大圖；
[0021] 圖3A顯示本發(fā)明第二實(shí)施例的單層電容式觸控傳感器的示意圖；
[0022] 圖3B顯示圖3A的單層電容式觸控傳感器的局部放大圖；
[0023] 圖3C顯示本發(fā)明第二實(shí)施例的單層電容式觸控傳感器另一陣列排列方式的示意 圖；
[0024] 圖3D顯示本發(fā)明實(shí)施例的單層電容式觸控傳感器中傳感區(qū)的示意圖。
[0025] 圖3E顯示本發(fā)明實(shí)施例的單層電容式觸控傳感器中傳感區(qū)的另一示意圖。
[0026] 圖4顯示本發(fā)明第三實(shí)施例的單層電容式觸控傳感器的示意圖。
[0027] 附圖標(biāo)記說(shuō)明

【權(quán)利要求】
1. 一種電容式觸控傳感器，該電容式觸控傳感器包含： 多個(gè)第一傳感單元和多個(gè)第二傳感單元，在基板陣列地排列，每一個(gè)所述第一傳感單 元和每一個(gè)所述第二傳感單元包含： 第一電極； 第二電極，形成為環(huán)形并與所述第一電極電隔離，所述第一電極位于所述環(huán)形的內(nèi)部 空間；及 第H電極，形成在所述內(nèi)部空間W外并與所述第一電極電連接； 其中，所述第二傳感單元還包含形成在所述內(nèi)部空間W外并與所述第一電極分別位于 所述第H電極的相對(duì)側(cè)的至少一條走線。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式觸控傳感器，其中所述基板為玻璃基板、塑膠基板或 可挽式基板，所述第一電極、所述第二電極和所述第H電極為透明導(dǎo)電膜。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式觸控傳感器，其中所述第一電極和所述第H電極作為 驅(qū)動(dòng)電極且所述第二電極作為傳感電極，或所述第一電極和所述第H電極作為傳感電極且 所述第二電極作為驅(qū)動(dòng)電極。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式觸控傳感器，其中所述第H電極具有不同面積。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式觸控傳感器，其中所述第一傳感單元位于所述基板的 邊緣列或中間列。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式觸控傳感器，其中每一個(gè)所述第一傳感單元和每一個(gè) 所述第二傳感單元的所述第一電極、所述第二電極和所述第H電極沿第一方向重復(fù)或反向 布置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式觸控傳感器，其中所述第二傳感單元包含的走線數(shù)量 沿第二方向單調(diào)增加，或者越靠近所述基板沿所述第二方向的兩側(cè)的所述第二傳感單元包 含的所述走線數(shù)量越高。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式觸控傳感器，其中所述第一電極的電極形狀為正方 形、菱形、圓形、梳狀或脊?fàn)钋宜龅诙姌O的內(nèi)緣對(duì)稱(chēng)于所述第一電極的所述電極形狀。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式觸控傳感器，其中所述第H電極與所述第二電極保持 在預(yù)設(shè)距離內(nèi)。
10. -種電容式觸控傳感器，該電容式觸控傳感器包含： 多個(gè)傳感區(qū)，形成在基板上并沿第一方向重復(fù)排列，其中每一個(gè)傳感區(qū)包含平行地向 第二方向延伸的第一區(qū)域和第二區(qū)域，其中， 所述第一區(qū)域包含沿所述第二方向重復(fù)排列的多個(gè)第一電極和第二電極，其中所述第 二電極形成在每一個(gè)所述第一電極周?chē)⑴c所述第一電極電隔離；及 所述第二區(qū)域包含向所述第二方向延伸的多個(gè)第H電極和多個(gè)走線，其中所述第H 電極分別與所述第一電極電連接，所述走線與所述第一電極分別位于所述第H電極的相對(duì) 側(cè)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電容式觸控傳感器，其中所述基板為玻璃基板、塑膠基板 或可挽式基板，所述第一電極、所述第二電極和所述第H電極為透明導(dǎo)電膜。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電容式觸控傳感器，其中所述第一電極和所述第H電極作 為驅(qū)動(dòng)電極且所述第二電極作為傳感電極，或所述第一電極和所述第H電極作為傳感電極 且所述第二電極作為驅(qū)動(dòng)電極。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電容式觸控傳感器，其中所述第H電極沿所述第二方向具 有不同面積。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電容式觸控傳感器，其中兩個(gè)相鄰的所述傳感區(qū)的第一區(qū) 域彼此相鄰或相隔一個(gè)第二區(qū)域。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電容式觸控傳感器，其中所述走線的走線數(shù)量沿所述第二 方向單調(diào)增加，或在所述基板沿所述第二方向的兩側(cè)具有較高的走線數(shù)量。
16. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電容式觸控傳感器，其中所述第一電極的電極形狀為正方 形、菱形、圓形、梳狀或脊?fàn)钋宜龅诙姌O的內(nèi)緣對(duì)稱(chēng)于所述第一電極的所述電極形狀。
17. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電容式觸控傳感器，其中所述第H電極與所述第二電極保 持在預(yù)設(shè)距離內(nèi)。
18. -種電容式觸控傳感器，該電容式觸控傳感器包含： 多個(gè)傳感單元，在基板上陣列地排列，每一個(gè)所述傳感單元包含： 兩個(gè)第一電極； 第二電極，形成為兩個(gè)環(huán)形并與所述第一電極電隔離，每一個(gè)所述第一電極分別位于 所述環(huán)形的內(nèi)部空間；及 第H電極，形成在所述內(nèi)部空間W外并與所述兩個(gè)第一電極電連接； 其中，至少一部分所述傳感單元的所述第二電極用于與相鄰的兩個(gè)傳感單元的所述第 H電極分別形成互電容。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的電容式觸控傳感器，其中所述第二電極與相鄰的兩個(gè)傳感 單元的所述第H電極分別形成互電容的所述至少一部分傳感單元位于所述基板的邊緣列 或中間列。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的電容式觸控傳感器，其中所述第H電極具有不同面積且所 述第H電極與所述第二電極保持在預(yù)設(shè)距離內(nèi)。
【文檔編號(hào)】G06F3/044GK104346004SQ201310322707
【公開(kāi)日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2013年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月29日
【發(fā)明者】楊冠懿 申請(qǐng)人:原相科技股份有限公司