無邊緣單層觸摸傳感器的制造方法
【專利摘要】本申請案描述一種無邊緣單層觸摸傳感器。一種觸摸傳感器包含襯底及安置于所述襯底的第一側上的多個電極列。所述襯底包含第一端及與所述第一端相對的第二端。所述列各自包含一感測電極及若干驅動電極。所述列包含鄰近于所述第一端的第一列、鄰近于所述第二端的第二列，及一或多個內部列。所述觸摸傳感器還包含用于布線耦合到所述驅動及感測電極的軌跡的多個通道。用于所述第一列的軌跡布線在第一通道中，所述第一通道在所述第一列的與所述襯底的所述第一端相對的側上。用于所述第二列的軌跡布線在第二通道中，所述第二通道在所述第二列的與所述襯底的所述第二端相對的側上。用于所述內部列的軌跡分散在所述通道當中。
【專利說明】無邊緣單層觸摸傳感器
【技術領域】
[0001] 本發明大體來說涉及觸摸傳感器。
【背景技術】
[0002] 導電驅動及感測電極陣列可形成具有一或多個電容性節點的互電容觸摸傳感器。 所述互電容觸摸傳感器可具有雙層配置或單層配置。在單層配置中，驅動及感測電極可以 一圖案安置于襯底的一側上。在此配置中，跨越電極之間的空間或電介質而彼此電容性耦 合的一對驅動與感測電極可形成電容性節點。
[0003] 在用于自電容實施方案的單層配置中，垂直及水平導電電極陣列可以一圖案安置 于襯底的一側上。所述陣列中的導電電極中的每一者可形成電容性節點，且當物體觸摸或 靠近到電極時，可在所述電容性節點處發生自電容的改變，且控制器可將所述電容的改變 測量為電壓的改變或將所述電壓提升到某一預定量所需要的電荷量的改變。
[0004] 觸摸傳感器在覆疊（舉例來說）在顯示屏上的觸摸傳感器的觸敏區域內檢測物體 (例如用戶的手指或手寫筆）的觸摸或接近的存在及位置。在觸敏顯示器應用中，觸摸傳感 器使得用戶能夠與顯示在屏幕上的內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、個人數字助理（PDA)、智能電話、衛星導航裝置、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。
[0005] 存在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、 電容性觸摸屏、紅外觸摸屏及光學觸摸屏。本文中，在適當的情況下，對觸摸傳感器的提及 囊括觸摸屏，且反之亦然。電容性觸摸屏可包含以一特定圖案涂覆有實質上透明導體的絕 緣體。當物體觸摸或靠近到電容性觸摸屏的表面時，在觸摸屏內所述觸摸或接近的位置處 發生電容的改變。控制器處理所述電容的改變以確定觸摸屏上的觸摸位置。
【發明內容】
[0006] 在一個方面中，本發明涉及一種觸摸傳感器，其包括：襯底，其包括第一端及與所 述第一端相對的第二端；多個電極列，其安置于所述襯底的第一側上，所述列垂直于在所述 第一端與所述第二端之間延伸的第一方向，每一列包括一感測電極及多個驅動電極，所述 多個列包括：第一列，其鄰近于所述第一端；第二列，其鄰近于所述第二端；及一或多個內 部列，其在所述第一與第二列之間；及多個通道，其在所述多個列之間，用于布線耦合到所 述多個列的所述驅動及感測電極的多個軌跡；其中：耦合到所述第一列的所述驅動及感測 電極中的每一者的軌跡布線在第一通道中，所述第一通道在所述第一列的與所述襯底的所 述第一端相對的側上；耦合到所述第二列的所述驅動及感測電極中的每一者的軌跡布線在 第二通道中，所述第二通道在所述第二列的與所述襯底的所述第二端相對的側上；且耦合 到所述一或多個內部列的所述驅動及感測電極的軌跡分散在所述多個通道當中。
[0007] 在另一方面中，本發明涉及一種包括觸摸傳感器的裝置。所述觸摸傳感器包括：襯 底，其包括第一端及與所述第一端相對的第二端；多個電極列，其安置于所述襯底的第一側 上，所述列垂直于在所述第一端與所述第二端之間延伸的第一方向，每一列包括一感測電 極及多個驅動電極，所述多個列包括：第一列，其鄰近于所述第一端；第二列，其鄰近于所 述第二端；及一或多個內部列，其在所述第一與第二列之間；及多個通道，其在所述多個列 之間，用于布線耦合到所述多個列的所述驅動及感測電極的多個軌跡；其中：耦合到所述 第一列的所述驅動及感測電極中的每一者的軌跡布線在第一通道中，所述第一通道在所述 第一列的與所述襯底的所述第一端相對的側上；耦合到所述第二列的所述驅動及感測電極 中的每一者的軌跡布線在第二通道中，所述第二通道在所述第二列的與所述襯底的所述第 二端相對的側上；且耦合到所述一或多個內部列的所述驅動及感測電極的軌跡分散在所述 多個通道當中；及一或多個計算機可讀非暫時存儲媒體，其體現在執行時經配置以控制所 述觸摸傳感器的邏輯。
[0008] 在又一方面中，本發明涉及一種觸摸傳感器，其包括：襯底，其包括第一端及與所 述第一端相對的第二端；多個電極行，其安置于所述襯底的第一側上，所述行垂直于在所述 第一端與所述第二端之間延伸的第一方向，每一行包括一感測電極及多個驅動電極，所述 多個行包括：第一行，其鄰近于所述第一端；第二行，其鄰近于所述第二端；及一或多個內 部行，其在所述第一與第二行之間；及多個通道，其在所述多個行之間，用于布線耦合到所 述多個行的所述驅動及感測電極的多個軌跡；其中：耦合到所述第一行的所述驅動及感測 電極中的每一者的軌跡布線在第一通道中，所述第一通道在所述第一行的與所述襯底的所 述第一端相對的側上；耦合到所述第二行的所述驅動及感測電極中的每一者的軌跡布線在 第二通道中，所述第二通道在所述第二行的與所述襯底的所述第二端相對的側上；且耦合 到所述一或多個內部行的所述驅動及感測電極的軌跡分散在所述多個通道當中。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009] 圖1圖解說明根據實例性實施例的具有實例性控制器的觸摸傳感器；
[0010] 圖2圖解說明根據實例性實施例的用于圖1的觸摸傳感器的圖案；
[0011] 圖3圖解說明根據實例性實施例的用于圖2的觸摸傳感器圖案的另一定向；且
[0012] 圖4A到4H圖解說明根據實例性實施例的用于圖1的觸摸傳感器的另一圖案。
【具體實施方式】
[0013] 圖1圖解說明具有實例性控制器12的實例性觸摸傳感器10。本文中，在適當的情 況下，對觸摸傳感器的提及可囊括觸摸屏且反之亦然。觸摸傳感器10及控制器12檢測物體 在觸摸傳感器10的觸敏區域內的觸摸或接近的存在及位置。本文中，在適當的情況下，對 觸摸傳感器的提及囊括觸摸傳感器及其控制器兩者。類似地，在適當的情況下，對控制器的 提及囊括所述控制器及其觸摸傳感器兩者。在適當的情況下，觸摸傳感器10包含一或多個 觸敏區域。觸摸傳感器10包含安置于襯底上的驅動及感測電極的陣列，在一些實施例中， 所述襯底為電介質材料。
[0014] 在某些實施例中，觸摸傳感器10的襯底的一或多個部分由聚對苯二甲酸乙二酯 (PET)或另一適合材料制成。本發明涵蓋具有由任何適合材料制成的任何適合部分的任 何適合襯底。在特定實施例中，觸摸傳感器10中的驅動電極、感測電極及其它導體全部地 或部分地由氧化銦錫（ITO)、銅或基于銅的材料、銀或基于銀的材料、基于碳的材料（例如， 石墨烯加碳納米管、體效應單極二極管（bud)及導線）、導電聚合物或任何其它適當材料制 成。在特定實施例中，觸摸傳感器10中的驅動或感測電極由金屬或其它導電材料細線制 成。作為一實例且不以限制方式，所述導電材料的一或多個部分為銅或基于銅的且具有約 5μηι或小于5μηι的厚度及約ΙΟμπι或小于ΙΟμπι的寬度。作為另一實例，所述導電材料的 一或多個部分為銀或基于銀的且類似地具有約5 μ m或小于5 μ m的厚度及約10 μ m或小于 10 μ m的寬度。本發明涵蓋由任何適合材料制成的任何適合電極。
[0015] 在某些實施例中，觸摸傳感器10實施電容性形式的觸摸感測。在互電容實施方案 中，觸摸傳感器10包含形成電容性節點陣列的驅動與感測電極陣列。在某些實施例中，驅 動電極與感測電極形成電容性節點。形成電容性節點的驅動與感測電極彼此靠近但并不彼 此進行電接觸。而是，所述驅動與感測電極跨越其之間的間隙而彼此電容性耦合。向驅動 電極施加（即，通過控制器12)的脈沖或交變電壓在感測電極上誘發電荷，且所誘發的電荷 量易受外部影響（例如物體的觸摸或接近）。當物體觸摸或靠近到電容性節點時，在所述電 容性節點處發生電容改變，且控制器12測量所述電容改變。通過測量整個陣列中的電容改 變，控制器12在觸摸傳感器10的觸敏區域內確定觸摸或接近的位置。
[0016] 在特定實施例中，一或多個驅動電極共同形成水平地或垂直地或以任何適合定向 延展的驅動線。類似地，一或多個感測電極共同形成水平地或垂直地或以任何適合定向延 展的感測線。在特定實施例中，驅動線實質上垂直于感測線而延展。本文中，在適當的情況 下，對驅動線的提及囊括構成所述驅動線的一或多個驅動電極，且反之亦然。類似地，在適 當的情況下，對感測線的提及囊括構成所述感測線的一或多個感測電極，且反之亦然。
[0017] 在某些實施例中，觸摸傳感器10具有其中驅動及感測電極以一圖案安置于襯底 的一側上的單層配置。在此配置中，跨越一對驅動與感測電極之間的空間而彼此電容性耦 合的所述對驅動與感測電極形成電容性節點。在用于自電容實施方案的單層配置中，僅單 個類型（例如，驅動）的電極以一圖案安置于襯底的一側上。雖然本發明描述形成特定節 點的特定電極的特定配置，但本發明涵蓋形成任何適合節點的任何適合電極的任何適合配 置。此外，本發明涵蓋以任何適合圖案安置于任何適合數目個任何適合襯底上的任何適合 電極。
[0018] 如上文所描述，觸摸傳感器10的電容性節點處的電容改變可指示所述電容性節 點的位置處的觸摸或接近輸入。控制器12可操作以檢測并處理所述電容改變以確定觸摸 或接近輸入的存在及位置。控制器12的某些實施例將關于觸摸或接近輸入的信息傳遞到 包含觸摸傳感器10及控制器12的裝置的一或多個其它組件（例如一或多個中央處理單 元（CPU)或數字信號處理器（DSP))，所述一或多個其它組件可通過起始所述裝置的與所述 觸摸或接近輸入相關聯的功能（或在所述裝置上運行的應用程序）來對所述觸摸或接近輸 入做出響應。雖然本發明描述關于特定裝置及特定觸摸傳感器具有特定功能性的特定控制 器，但本發明涵蓋關于任何適合裝置及任何適合觸摸傳感器具有任何適合功能性的任何適 合控制器。
[0019] 在某些實施例中，控制器12為一或多個集成電路（1C)，例如通用微處理器、微控 制器、可編程邏輯裝置或陣列及專用IC(ASIC)。在一些實施例中，控制器12耦合到接合到 觸摸傳感器10的襯底的柔性印刷電路（FPC)，如下文所描述。控制器12的某些實施例包含 處理器單元、驅動單元、感測單元及存儲單元。所述驅動單元向觸摸傳感器10的驅動電極 供應驅動信號。所述感測單元感測觸摸傳感器10的電容性節點處的電荷并將表示所述電 容性節點處的電容的測量信號提供到處理器單元。所述處理器單元控制由驅動單元向驅動 電極的驅動信號供應并處理來自感測單元的測量信號以檢測并處理觸摸傳感器10的觸敏 區域內的觸摸或接近輸入的存在及位置。所述處理器單元還追蹤觸摸傳感器10的觸敏區 域內的觸摸或接近輸入的位置改變。包含一或多個存儲器裝置的存儲單元存儲用于由處理 器單元執行的編程，包含用于控制驅動單元以向驅動電極供應驅動信號的編程、用于處理 來自感測單元的測量信號的編程及在適當的情況下其它適合編程。雖然本發明描述具有擁 有特定組件的特定實施方案的特定控制器，但本發明涵蓋具有擁有任何適合組件的任何適 合實施方案的任何適合控制器。
[0020] 安置于觸摸傳感器10的襯底上的導電材料軌跡14將觸摸傳感器10的驅動或感 測電極耦合到也安置于觸摸傳感器10的襯底上的連接墊16。如下文所描述，連接墊16促 進將軌跡14耦合到控制器12。在某些實施例中，軌跡14延伸到觸摸傳感器10的觸敏區 域中或圍繞觸摸傳感器10的觸敏區域（例如，在其邊緣處）延伸。特定軌跡14提供用于 將控制器12耦合到觸摸傳感器10的驅動電極的驅動連接，控制器12的驅動單元通過所述 驅動連接向所述驅動電極供應驅動信號。其它軌跡14提供用于將控制器12耦合到觸摸 傳感器10的感測電極的感測連接，控制器12的感測單元通過所述感測連接感測觸摸傳感 器10的電容性節點處的電荷。在某些實施例中，軌跡14由金屬或其它導電材料細線制成。 作為一實例且不以限制方式，軌跡14的導電材料為銅或基于銅的且具有約100 μ m或小于 100 μ m的寬度。作為另一實例，軌跡14的導電材料為銀或基于銀的且具有約100 μ m或小 于100 μ m的寬度。在特定實施例中，除金屬或其它導電材料細線以外或者作為金屬或其它 導電材料細線的替代方案，軌跡14還全部地或部分地由ΙΤ0制成。雖然本發明描述由具有 特定寬度的特定材料制成的特定軌跡，但本發明涵蓋由具有任何適合寬度的任何適合材料 制成的任何適合軌跡。除軌跡14以外，觸摸傳感器10的某些實施例還包含端接于觸摸傳 感器10的襯底的邊緣處的接地連接器（類似于連接墊16)處的一或多個接地線（類似于 軌跡14)。
[0021] 在某些實施例中，連接墊16沿著襯底的一或多個邊緣定位在觸摸傳感器10的觸 敏區域外部。如上文所描述，在某些實施例中，控制器12在FPC上。在一些實施例中，連接 墊16由與軌跡14相同的材料制成且使用各向異性導電膜（ACF)接合到所述FPC。在某些 實施例中，連接18包含所述FPC上的將控制器12耦合到連接墊16的導電線，連接墊16又 將控制器12耦合到軌跡14且耦合到觸摸傳感器10的驅動或感測電極。在另一實施例中， 連接墊16插入到機電連接器（例如零插入力線到板連接器）中；在此實施例中，連接18不 需要包含FPC。本發明涵蓋控制器12與觸摸傳感器10之間的任何適合連接18。
[0022] 圖2圖解說明供在圖1的實例性系統中使用的實例性單層觸摸傳感器10。在圖2 的實例中，觸摸傳感器10包含界定觸摸傳感器10的觸敏區域的驅動電極20A到20E及感 測電極22A到22T的陣列。在此實施例中，驅動電極20A到20E及感測電極22A到22T被 分組成垂直于在襯底的第一端41與第二端42之間延伸的第一方向31而延伸的列24。每 一列包含單個驅動電極20及一或多個感測電極22。軌跡14將驅動電極20及感測電極22 耦合到控制器12且被布線穿過通道28A到28D。盡管圖2中圖解說明了特定數目個列24、 驅動電極20、感測電極22及通道28,但其它實施例可具有任何適當數目個這些元件。此 夕卜，在一些實施例中，電極20可為感測電極且電極22可為驅動電極（即，可交換驅動電極 20及感測電極22的功能）。
[0023] -般來說，圖2的實例性實施例提供無邊緣單層觸摸傳感器，其提供勝過典型觸 摸傳感器的許多優點。通常，觸摸傳感器沿著所述觸摸傳感器的外邊緣（例如，頂部、底部 及各側）布線例如軌跡14的軌跡。此可為不合意的，因為其可致使沿著觸摸傳感器的邊緣 的區對觸摸較不敏感。然而，觸摸傳感器10沿著觸摸傳感器10的邊緣利用盡可能靠近觸摸 傳感器10的邊緣安置的列24 ( S卩，列24A及24E)。為此，觸摸傳感器10在通道28中布線 這些邊緣列的軌跡14,通道28在所述列的與觸摸傳感器的邊緣相對的側上。舉例來說，將 第一列24A的軌跡14布線于在列24A的與第一端41相對的側上的第一通道28A中，且將 第二列24E的軌跡14布線于在列24E的與第二端42相對的側上的第二通道28D中。接著 將內部列24(例如，列24B到24D)的軌跡以任何適當方式或配置分散于通道28當中。此 允許朝向觸摸傳感器10的邊緣向外推動列24且因此提供沿著觸摸傳感器10的邊緣的經 改進觸摸敏感度。
[0024] 所述陣列的每一列24包含單個驅動電極20及鄰近于所述列的驅動電極20安置 的一或多個感測電極22。作為一實例且不以限制方式，所述陣列的列24A包含驅動電極 20A，其中對應感測電極22A、22F、22K及22P鄰近于驅動電極20A安置。將每一感測電極22 耦合到控制器12的軌跡14被布線穿過實質上平行于所述陣列的列24的通道28。作為一 實例且不以限制方式，將感測電極22A、22F、22K及22P耦合到控制器12的軌跡14A被布線 穿過通道28A。每一列24的驅動電極20電容性地耦合到所述列的一或多個鄰近感測電極 22,且間隙32分離驅動電極20與感測電極22。
[0025] 電極（無論是驅動電極20還是感測電極22)為形成一形狀（例如碟形、正方形、 矩形、其它適合形狀或這些形狀的適合組合）的導電材料區域。在特定實施例中，電極（例 如，22A及20C)的導電材料占據其形狀的區域的約100%。作為一實例且不以限制方式，驅 動及感測電極（例如，22A及20C)連同電極連接器由氧化銦錫（ΙΤ0)制成，且在適當的情 況下，驅動及感測電極（例如，22A及20C)的ΙΤ0占據其形狀的區域的約100%。在特定實 施例中，電極（例如，22A及20C)的導電材料占據其形狀的區域的約50%。作為一實例且 不以限制方式，電極（例如，22A及20C)由ΙΤ0制成，且驅動及感測電極（例如，22A及20C) 的ΙΤ0以陰影線或其它適合圖案占據其形狀的區域的約50%。
[0026] 在特定實施例中，電極（例如，22A及20C)的導電材料占據其形狀的區域的約 5%。作為一實例且不以限制方式，電極（例如，22A及20C)由金屬（例如，銅、銀或者基于 銅或基于銀的材料）或其它導電材料細線制成，且導電材料細線以陰影線或其它適合圖案 占據其形狀的區域的約5%。雖然本發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，但本發明涵蓋由形成具有任何適合 填充物（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。 在適當的情況下，觸摸傳感器的電極（或其它元件）的形狀全部地或部分地構成所述觸摸 傳感器的某些實施例的一或多個大型特征。那些形狀的實施方案的一或多個特性（例如， 所述形狀內的導電材料、填充物或圖案，或將所述形狀彼此電隔離或物理分離的構件）全 部地或部分地構成觸摸傳感器的某些實施例的一或多個小型特征。
[0027] 在特定實施例中，驅動電極20及感測電極22包含從主要電極線34突出且借此形 成毛蟲狀設計的個別電極齒36。在某些實施例中，特定列24中的每一感測電極22的電極 齒36鄰近于所述列的對應驅動電極20的一或多個電極齒36且借此形成通過間隙32分離 的電容性耦合邊緣。電極齒36可為交錯或指狀交叉的以增加一或多個感測電極22與對應 驅動電極20之間的電容性耦合邊緣的數目。作為一實例且不以限制方式，感測電極22A、 22F、22K及22P的電極齒36與對應驅動電極20A的電極齒36指狀交叉。感測電極與對應 驅動電極之間的電容性耦合由間隙32及電極齒36的邊緣的尺寸確定。
[0028] 在一些實施例中，間隙32為實質上均勻的（例如，驅動電極20與感測電極22之間 的間隙32及其對應電極齒36為實質上相同寬度）。在其它實施例中，間隙32可為不均勻 的。另外，某些實施例包含具有實質上類似寬度的驅動電極20、感測電極22及電極齒36 (例 如，驅動電極20及感測電極22的電極齒36及主要電極線34的寬度為實質上相同的）。在 其它實施例中，驅動電極20、感測電極22及電極齒36不具有實質上類似寬度（例如，驅動 電極20及感測電極22的電極齒36及主要電極線34的寬度為實質上不相同的）。在一些 實施例中，間隙32實質上填充有為浮動（例如，不電耦合到例如驅動電極20或感測電極22 的任何某物）的填補形狀46 (圖4A-4H中所圖解說明）。在此類實施例中，較小間隙將分 離填補形狀46與所述電極。在某些實施例中，間隙32中的材料為與驅動電極20及感測電 極22相同的材料。雖然本發明描述及圖解說明用于觸摸傳感器10的特定電極布置，但本 發明涵蓋用于觸摸傳感器10的任何適合電極布置。
[0029] 在圖2的所圖解說明實施例中，形成驅動電極20、感測電極22、電極齒36、主要電 極線34等的各個部分的離散材料片的寬度以及那些片及觸摸傳感器10的其它部分之間的 間隔為不均勻的。在某些實施例中，那些片的寬度以及其及觸摸傳感器10的其它部分之間 的間隔為實質上均勻的。在其中那些片的寬度及其之間的間隔為實質上均勻的實施例中， 減少了視覺偽影，且與在不均勻傳感器的情況下相比，通過所述傳感器觀看的圖像受到較 少影響。在此類均勻傳感器實施例中，可通過觸摸傳感器10的電極的各個部分的適當設計 及/或通過調整其之間的間隔來實現均勻性。作為僅一個實例，用以形成觸摸傳感器10的 電極的相同材料的經斷開片可定位于觸摸傳感器10的任何開放空間中。舉例來說，經斷開 材料可放置于列24之間（例如列24A與24B之間等）的任何開放空間中。同樣地，圖3及 4A到4H中所圖解說明的開放空間也可填充有此類經斷開材料。用以填充觸摸傳感器10的 開放空間的此類經斷開材料片不電連接到任何軌跡14且不用作電極。
[0030] 在某些實施例中，主要電極線34包含耦合到主要電極線34且從主要電極線34垂 直地突出的一或多個電極齒36。驅動電極20的電極齒36通常與一或多個感測電極22的 電極齒36指狀交叉。舉例來說，驅動電極20A的電極齒36與感測電極22A、22F、22K及22P 的電極齒36指狀交叉（S卩，驅動電極20A的電極齒36沿著垂直于第一方向31的方向與感 測電極22A、22F、22K及22P的電極齒36交替）。
[0031] 間隙32以及陣列的其它區域內的相對于驅動電極20的特征大小具有大尺寸的空 隙的光學性質可具有不同于電極（感測電極22或驅動電極20)的光學性質的光學性質。當 觀看在觸摸傳感器10下方的顯示器時，可由于這些光學性質差異而發生光學間斷點。在某 些實施例中，使用用以制作驅動電極20及感測電極22的導電材料以一方式實質上填充間 隙32及陣列的其它區域內的其它空隙使得將經填入區域與附近驅動電極20及感測電極22 或軌跡14電隔離。在特定實施例中，使用通過不導電間隙與相鄰填補形狀隔離的電極導電 材料的"填補"形狀46來實質上填充間隙32及其它空隙。經隔離填補形狀46可用于在視 覺上使驅動電極20及感測電極22的圖案模糊，同時對鄰近電極之間的邊緣場具有最小影 響。因此，使用填補形狀46可具有實質上類似于不具有填補形狀的電場分布的電場分布。 在某些實施例中，在制造期間且使用與驅動電極20及感測電極22相同的工藝步驟來形成 填補，使得填補形狀46由與驅動電極20及感測電極22相同的材料形成且具有與其實質上 相同的厚度及電性質。
[0032] 使用填補形狀46填入間隙32及其它空隙減少在觀看顯示器時具有光學間斷點的 區域的數目。在特定實施例中，使用金屬、導電塑料、ΙΤ0或其它形式的導電材料（例如細 線金屬）來形成填補形狀。在某些實施例中，用以填入間隙32及其它空隙的材料取決于用 以制作驅動電極20及感測電極22的導電材料。作為一實例且不以限制方式，使用在驅動 電極20及感測電極22的制作期間形成的一系列經電隔離正方形來實質上填入間隙32及 其它空隙的某些實施例。雖然本發明描述或圖解說明具有特定圖案的特定填補形狀46,但 本發明涵蓋具有任何適合圖案的任何適合填補形狀。
[0033] 驅動電極20及感測電極22稱合到軌跡（例如，軌跡14A到14D),所述軌跡將所述 電極通信地耦合到控制器12。如上文所描述，控制器12通過軌跡14A到14D將驅動信號 傳輸到驅動電極20且從感測電極22接收感測信號以確定鄰近觸摸傳感器10的物體（例 如，手指或手寫筆）的位置。軌跡14被布線穿過鄰近于一或多個列24的通道28。耦合到 外列（即，列24A及24E)的電極的軌跡被布線穿過位于所述列的與觸摸傳感器10的邊緣 相對的側上的通道28 (例如，通道28A及28D)。耦合到內部列（例如，列24B到24D)的軌 跡14分散于通道28當中，如下文更詳細地論述。
[0034] 如上文所論述，觸摸傳感器10包含靠近觸摸傳感器10的邊緣（例如，分別為第一 端41及第二端42)或在所述邊緣處放置以便改進所述觸摸傳感器的邊緣附近的觸摸敏感 度的兩個列24( S卩，第一列24A及第二列24E)。在一些實施例中，第一列24A包含由主要電 極線34及電極齒36形成的驅動電極20A。驅動電極20A的主要電極線34鄰近于第一端 41且垂直于第一方向31。驅動電極20A的電極齒36在驅動電極20A的主要電極線34的 與襯底的第一端41相對的側上（例如，在驅動電極20A的主要電極線34的右側上）耦合 到驅動電極20A的主要電極線34。下文中可將驅動電極20A (及其它類似定向的電極，例如 感測電極22E、22J、220及22T)稱為"指向右"或"右指電極"。類似地，第二列24E包含由 主要電極線34及電極齒36形成的驅動電極20E。驅動電極20E的主要電極線34鄰近于襯 底的第二端42且垂直于第一方向31。驅動電極20E的電極齒36在驅動電極20E的主要電 極線34的與襯底的第二端41相對的側上（例如，在驅動電極20E的主要電極線34的左側 上）耦合到驅動電極20E的主要電極線34。下文中可將驅動電極20E(及其它類似定向的 電極，例如感測電極22A、22F、22K及22P)稱為"指向左"或"左指電極"。
[0035] 如上文所論述，一些實施例包含一或多個內部列24 (例如，列24B到24D)。將內部 列24耦合到控制器12的軌跡14分散于通道28當中。舉例來說，耦合圖2中的觸摸傳感 器10的內部列24A到24D的軌跡14分散于通道28A到28D當中。特定來說，列24B包含 四個感測電極：22B、22G、22L及22Q。耦合到感測電極22Q (最底部感測電極22)的軌跡14 被布線穿過通道28A，且耦合到感測電極22B、22G及22L的軌跡14被布線穿過通道28B。列 24C包含四個感測電極：22C、22H、22M及22R。耦合到感測電極22M及22R(兩個最底部感 測電極22)的軌跡14被布線穿過通道28B，且耦合到感測電極22C及22H的軌跡14被布線 穿過通道28C。列24D包含四個感測電極：22D、22I、22N及22S。耦合到感測電極22I、22N 及22S (三個最底部感測電極22)的軌跡14被布線穿過通道28C，且耦合到感測電極22D的 軌跡14被布線穿過通道28D。
[0036] 為了適應如上文所描述將軌跡14布線穿過各種通道28,某些實施例在內部列24 內具有不同的電極布置。舉例來說，圖2的實例性觸摸傳感器10的每一內部列24包含具 有并非與外列24 (例如，列24A及24E)的情況一樣為一個筆直分段的主要電極線34的驅 動電極20。而是，內部列24的主要電極線34包含至少三個分段。舉例來說，驅動電極20B 到20D的每一主要電極線34包含垂直于第一方向31的兩個分段（例如，分段44A)及平行 于第一方向31的一個分段（例如，分段44B)。另外，某些實施例中的每一內部列24包含 左指及右指感測電極22兩者。舉例來說，列24B包含在分段44B上面的三個左指感測電極 22 (例如，感測電極22B、22G及22K)及在分段44B下面的一個右指感測電極22 (例如，感 測電極22Q)。列24C包含在分段44B上面的兩個左指感測電極22 (例如，感測電極22C及 22H)及在分段44B下面的兩個右指感測電極22 (例如，感測電極22M及22R)。列24D包含 在分段44B上面的一個左指感測電極22 (例如，感測電極22D)及在分段44B下面的三個右 指感測電極22(例如，感測電極22I、22N及22S)。盡管圖2中圖解說明內部列24的電極 20及22的某些布置，但其它實施例可具有這些電極的其它布置。舉例來說，在某些實施例 中，主要電極線34可包含垂直于第一方向31的兩個以上分段及平行于第一方向31的一個 以上分段。作為另一實例，某些實施例可包含三個以上內部列（如圖4A到4H中所圖解說 明），且在分段44B上面及下面的感測電極22可視需要而變化。本發明并不限于圖2中所 圖解說明的電極的所圖解說明配置。
[0037] 在某些實施例中，觸摸傳感器10可包含接地線30。舉例來說，圖2的觸摸傳感器 10包含位于通道28內的接地線30,如所圖解說明。在其它實施例中，可圍繞列24的周界 包含接地線30,如圖4A到4H中所圖解說明。在一些實施例中，接地線可為漸縮的（即，在 一端上比在相對端上小），如圖4A到4H中所圖解說明。盡管圖2到4H中圖解說明某些接 地線30,但本發明預期接地線30的任何適當使用及圖案。
[0038] 圖3圖解說明供在圖1的實例性系統中使用的另一實例性單層觸摸傳感器。類似 于圖2的實例，圖3中的觸摸傳感器10的實施例包含界定觸摸傳感器10的觸敏區域的驅動 電極20A到20E及感測電極22A到22T的陣列。然而，在此實施例中，驅動電極20A到20E 及感測電極22A到22T被分組成垂直于在襯底的第一端41與第二端42之間延伸的第一方 向31而延伸的行26,如所圖解說明。每一行26包含單個驅動電極20及一或多個感測電極 22。軌跡14將驅動電極20及感測電極22耦合到控制器12且被布線穿過平行于行26延 展的通道28A到28D。
[0039] -般來說，圖3的實例性實施例還提供無邊緣單層觸摸傳感器，其提供勝過典型 觸摸傳感器的許多優點。觸摸傳感器10沿著觸摸傳感器10的邊緣利用盡可能靠近觸摸傳 感器10的頂部及底部邊緣安置的行26 ( S卩，行26A及26E)。為此，觸摸傳感器10在通道28 中布線這些邊緣行的軌跡14,通道28在所述行的與觸摸傳感器的邊緣相對的側上。舉例來 說，將第一行26A的軌跡14布線于在行26A的與第一端41相對的側上的第一通道28A中， 且將第二行26E的軌跡14布線于在行26E的與第二端42相對的側上的第二通道28D中。 接著將內部行26 (例如，行26B到26D)的軌跡分散于通道28當中。此允許朝向觸摸傳感 器10的邊緣向外推動行26且因此提供沿著觸摸傳感器10的邊緣的經改進觸摸敏感度。
[0040] 圖4A到4H圖解說明供在圖1的實例性系統中使用的另一實例性單層觸摸傳感 器。類似于圖2的實例，圖4A到4H中的觸摸傳感器10的實施例包含界定觸摸傳感器10的 觸敏區域的驅動電極20及感測電極22的陣列。如同圖2的實施例，驅動電極20及感測電 極22被分組成垂直于在襯底的第一端41與第二端42之間延伸的第一方向31而延伸的列 24,如所圖解說明。每一列24包含單個驅動電極20及一或多個感測電極22。軌跡14將 驅動電極20及感測電極22通信地耦合到控制器12且被布線穿過平行于列24延展的通道 28A到28D。然而,在此實施例中，提供總共七個列24及六個通道28。另外,每一列24包含 九個感測電極22。其它差異包含環繞列24的接地線30、通道28內的漸縮接地線30及驅 動電極20與感測電極22之間的浮動填補材料的添加，如所圖解說明。
[0041] 類似于圖2的實例性實施例，圖4A到4H的觸摸傳感器包含具有沿著第一方向31 量增加的面向右感測電極22的內部列24。更具體來說，列24B包含在兩個面向右感測電 極22的頂部上的七個面向左感測電極22,列24C包含在三個面向右感測電極22的頂部上 的六個面向左感測電極22,列24D包含在五個面向右感測電極22的頂部上的四個面向左感 測電極22,列24E包含在六個面向右感測電極22的頂部上的三個面向左感測電極22,且列 24F包含在七個面向右感測電極22的頂部上的兩個面向左感測電極22。感測電極22及驅 動電極20的此配置準許耦合到內部列24的電極的軌跡14分散于通道28當中，如先前所 描述。
[0042] 在一些實施例中，感測電極22可共享單個軌跡14。舉例來說，圖4G中的列24A及 24B的兩個最底部感測電極22耦合到單個軌跡14,如所圖解說明。在其它實施例中，感測 電極22各自耦合到單獨軌跡14 (例如，感測電極22P及22Q耦合到單獨軌跡14,如圖2中 所圖解說明）。
[0043] 如上文詳細地描述，在一些實施例中，電極20為驅動電極且電極22為感測電極。 在其它實施例中，在一些實施例中，電極20為感測電極且電極22為驅動電極。本發明預期 電極20及22為驅動與感測電極的任何適合組合。另外，盡管所述圖中圖解說明了某一數 目個電極齒36,但本發明預期任何適合數目及密度的電極齒36。此外，盡管已圖解說明驅 動電極20及感測電極22的特定毛蟲狀圖案，但這些電極可由任何適當圖案或形狀形成。
[0044] 本文中，對計算機可讀存儲媒體的提及囊括擁有結構的一或多個非暫時有形計算 機可讀存儲媒體。作為一實例且不以限制方式，計算機可讀存儲媒體可包含基于半導體的 或其它集成電路（1C)(例如，現場可編程門陣列（FPGA)或專用IC(ASIC))、硬盤、HDD、混合 硬驅動器（HHD)、光盤、光盤驅動器（ODD)、磁光盤、磁光驅動器、軟盤、軟盤驅動器（FDD)、磁 帶、全息存儲媒體、固態驅動器（SSD)、RAM驅動器、安全數字卡、安全數字驅動器或另一適 合計算機可讀存儲媒體或者在適當的情況下這各項中的兩者或兩者以上的組合。計算機可 讀非暫時存儲媒體可為易失性、非易失性或在適當的情況下易失性與非易失性的組合。
[0045] 本文中，"或"為包含性而非互斥性，除非上下文另有明確指示或另有指示。因此， 本文中，"A或B"意指"A、B或兩者"，除非上下文另有明確指示或另有指示。此外，"及"既 為聯合的又為各自的，除非上下文另有明確指示或另有指示。因此，本文中，"A及B"意指 "A及B，聯合地或各自地"，除非上下文另有明確指示或另有指示。
[0046] 本發明囊括所屬領域的技術人員將理解的對本文中的實例性實施例的所有改變、 替代、變化、更改及修改。類似地，在適當的情況下，所附權利要求書囊括所屬領域的技術人 員將理解的對本文中的實例性實施例的所有改變、替代、變化、更改及修改。此外，在所附權 利要求書中對經調適以、經布置以、能夠、經配置以、經啟用以、可操作以或操作以執行特定 功能的設備或系統或者設備或系統的組件的提及囊括所述設備、系統、組件，不論其或所述 特定功能是否被激活、接通或解除鎖定，只要所述設備、系統或組件經如此調適、經如此布 置、能夠如此、經如此配置、經如此啟用、可如此操作或如此操作即可。
【權利要求】
1. 一種觸摸傳感器，其包括： 襯底，其包括第一端及與所述第一端相對的第二端； 多個電極列，其安置于所述襯底的第一側上，所述列垂直于在所述第一端與所述第二 端之間延伸的第一方向，每一列包括一感測電極及多個驅動電極，所述多個列包括： 第一列，其鄰近于所述第一端； 第二列，其鄰近于所述第二端；及 一或多個內部列，其在所述第一與第二列之間；及 多個通道，其在所述多個列之間，用于布線耦合到所述多個列的所述驅動及感測電極 的多個軌跡； 其中： 耦合到所述第一列的所述驅動及感測電極中的每一者的軌跡布線在第一通道中，所述 第一通道在所述第一列的與所述襯底的所述第一端相對的側上； 耦合到所述第二列的所述驅動及感測電極中的每一者的軌跡布線在第二通道中，所述 第二通道在所述第二列的與所述襯底的所述第二端相對的側上；且 耦合到所述一或多個內部列的所述驅動及感測電極的軌跡分散在所述多個通道當中。
2. 根據權利要求1所述的觸摸傳感器，其中所述驅動電極及所述感測電極各自包括： 主要電極線；及 多個電極齒，其耦合到且垂直于所述主要電極線； 其中針對所述多個列中的每一者，所述驅動電極的所述多個電極齒與所述感測電極的 所述多個電極齒指狀交叉。
3. 根據權利要求2所述的觸摸傳感器，其中： 所述第一列的所述感測電極的所述主要電極線鄰近于所述第一端且垂直于所述第一 方向； 所述第一列的所述感測電極的所述多個電極齒在所述第一列的所述感測電極的所述 主要電極線的與所述襯底的所述第一端相對的側上耦合到所述第一列的所述感測電極的 所述主要電極線； 所述第二列的所述感測電極的所述主要電極線鄰近于所述第二端且垂直于所述第一 方向；且 所述第二列的所述感測電極的所述多個電極齒在所述第二列的所述感測電極的所述 主要電極線的與所述襯底的所述第二端相對的側上耦合到所述第二列的所述感測電極的 所述主要電極線。
4. 根據權利要求2所述的觸摸傳感器，其中所述一或多個內部列的所述感測電極的所 述主要電極線各自包括： 垂直于所述第一方向的多個分段；及 平行于所述第一方向的至少一個分段。
5. 根據權利要求2所述的觸摸傳感器，其中所述一或多個內部列的所述多個驅動電極 包括： 至少第一驅動電極，其中： 所述第一驅動電極的所述主要電極線垂直于所述第一方向； 所述第一驅動電極的所述多個電極齒在所述第一驅動電極的所述主要電極線的與所 述襯底的所述第一端相對的側上耦合到所述第一驅動電極的所述主要電極 線；及 至少第二驅動電極，其中： 所述第二驅動電極的所述主要電極線垂直于所述第一方向； 所述第二驅動電極的所述多個電極齒在所述第二驅動電極的所述主要電極線的與所 述襯底的所述第二端相對的側上耦合到所述第二驅動電極的所述主要電極線。
6. 根據權利要求2所述的觸摸傳感器，其中所述主要電極線及所述多個電極齒具有實 質上類似寬度。
7. 根據權利要求2所述的觸摸傳感器，其進一步包括在所述多個電極齒之間的實質上 均勻間隙。
8. 根據權利要求7所述的觸摸傳感器，其中所述間隙實質上填充有與所述主要電極線 及所述多個電極齒電隔離的導電材料。
9. 一種裝置，其包括： 觸摸傳感器，其包括： 襯底，其包括第一端及與所述第一端相對的第二端； 多個電極列，其安置于所述襯底的第一側上，所述列垂直于在所述第一端與所述第二 端之間延伸的第一方向，每一列包括一感測電極及多個驅動電極，所述多個列包括： 第一列，其鄰近于所述第一端； 第二列，其鄰近于所述第二端；及 一或多個內部列，其在所述第一與第二列之間；及 多個通道，其在所述多個列之間，用于布線耦合到所述多個列的所述驅動及感測電極 的多個軌跡； 其中： 耦合到所述第一列的所述驅動及感測電極中的每一者的軌跡布線在第一通道中，所述 第一通道在所述第一列的與所述襯底的所述第一端相對的側上； 耦合到所述第二列的所述驅動及感測電極中的每一者的軌跡布線在第二通道中，所述 第二通道在所述第二列的與所述襯底的所述第二端相對的側上；且 耦合到所述一或多個內部列的所述驅動及感測電極的軌跡分散在所述多 個通道當中；及 一或多個計算機可讀非暫時存儲媒體，其體現在執行時經配置以控制所述觸摸傳感器 的邏輯。
10. 根據權利要求9所述的裝置，其中所述驅動電極及所述感測電極各自包括： 主要電極線；及 多個電極齒，其耦合到且垂直于所述主要電極線； 其中針對所述多個列中的每一者，所述驅動電極的所述多個電極齒與所述感測電極的 所述多個電極齒指狀交叉。
11. 根據權利要求10所述的裝置，其中： 所述第一列的所述感測電極的所述主要電極線鄰近于所述第一端且垂直于所述第一 方向； 所述第一列的所述感測電極的所述多個電極齒在所述第一列的所述感測電極的所述 主要電極線的與所述襯底的所述第一端相對的側上耦合到所述第一列的所述感測電極的 所述主要電極線； 所述第二列的所述感測電極的所述主要電極線鄰近于所述第二端且垂直于所述第一 方向；且 所述第二列的所述感測電極的所述多個電極齒在所述第二列的所述感測電極的所述 主要電極線的與所述襯底的所述第二端相對的側上耦合到所述第二列的所述感測電極的 所述主要電極線。
12. 根據權利要求10所述的裝置，其中所述一或多個內部列的所述感測電極的所述主 要電極線各自包括： 垂直于所述第一方向的多個分段；及 平行于所述第一方向的至少一個分段。
13. 根據權利要求10所述的裝置，其中所述一或多個內部列的所述多個驅動電極包 括： 至少第一驅動電極，其中： 所述第一驅動電極的所述主要電極線垂直于所述第一方向； 所述第一驅動電極的所述多個電極齒在所述第一驅動電極的所述主要電極線的與所 述襯底的所述第一端相對的側上耦合到所述第一驅動電極的所述主要電極線；及 至少第二驅動電極，其中： 所述第二驅動電極的所述主要電極線垂直于所述第一方向； 所述第二驅動電極的所述多個電極齒在所述第二驅動電極的所述主要電極線的與所 述襯底的所述第二端相對的側上耦合到所述第二驅動電極的所述主要電極線。
14. 根據權利要求10所述的裝置，其中所述主要電極線及所述多個電極齒具有實質上 類似寬度。
15. -種觸摸傳感器，其包括： 襯底，其包括第一端及與所述第一端相對的第二端； 多個電極行，其安置于所述襯底的第一側上，所述行垂直于在所述第一端與所述第二 端之間延伸的第一方向，每一行包括一感測電極及多個驅動電極，所述多個行包括： 第一行，其鄰近于所述第一端； 第二行，其鄰近于所述第二端；及 一或多個內部行，其在所述第一與第二行之間；及 多個通道，其在所述多個行之間，用于布線耦合到所述多個行的所述驅動及感測電極 的多個軌跡； 其中： 耦合到所述第一行的所述驅動及感測電極中的每一者的軌跡布線在第一通道中，所述 第一通道在所述第一行的與所述襯底的所述第一端相對的側上； 耦合到所述第二行的所述驅動及感測電極中的每一者的軌跡布線在第二通道中，所述 第二通道在所述第二行的與所述襯底的所述第二端相對的側上；且 耦合到所述一或多個內部行的所述驅動及感測電極的軌跡分散在所述多個通道當中。
16. 根據權利要求15所述的觸摸傳感器，其中所述驅動電極及所述感測電極各自包 括： 主要電極線；及 多個電極齒，其耦合到且垂直于所述主要電極線； 其中針對所述多個行中的每一者，所述驅動電極的所述多個電極齒與所述感測電極的 所述多個電極齒指狀交叉。
17. 根據權利要求16所述的觸摸傳感器，其中： 所述第一行的所述感測電極的所述主要電極線鄰近于所述第一端且垂直于所述第一 方向； 所述第一行的所述感測電極的所述多個電極齒在所述第一行的所述感測電極的所述 主要電極線的與所述襯底的所述第一端相對的側上耦合到所述第一行的所述感測電極的 所述主要電極線； 所述第二行的所述感測電極的所述主要電極線鄰近于所述第二端且垂直于所述第一 方向；且 所述第二行的所述感測電極的所述多個電極齒在所述第二行的所述感測電極的所述 主要電極線的與所述襯底的所述第二端相對的側上耦合到所述第二行的所述感測電極的 所述主要電極線。
18. 根據權利要求16所述的觸摸傳感器，其中所述一或多個內部行的所述感測電極的 所述主要電極線各自包括： 垂直于所述第一方向的多個分段；及 平行于所述第一方向的至少一個分段。
19. 根據權利要求16所述的觸摸傳感器，其中所述一或多個內部行的所述多個驅動電 極包括： 至少第一驅動電極，其中： 所述第一驅動電極的所述主要電極線垂直于所述第一方向； 所述第一驅動電極的所述多個電極齒在所述第一驅動電極的所述主要電極線的與所 述襯底的所述第一端相對的側上耦合到所述第一驅動電極的所述主要電極線；及 至少第二驅動電極，其中： 所述第二驅動電極的所述主要電極線垂直于所述第一方向； 所述第二驅動電極的所述多個電極齒在所述第二驅動電極的所述主要電極線的與所 述襯底的所述第二端相對的側上耦合到所述第二驅動電極的所述主要電極線。
20. 根據權利要求16所述的觸摸傳感器，其中所述主要電極線及所述多個電極齒具有 實質上類似寬度。
【文檔編號】G06F3/044GK104216582SQ201410227910
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年5月27日 優先權日:2013年5月29日
【發明者】馬修·特倫德 申請人:愛特梅爾公司