CN210295066U - 具有双桥接区的单层投射电容式触控传感器 - Google Patents

Abstract

一种具有双桥接区的单层投射电容式触控传感器，其触控传感器包含数个感应数组，每一感应数组具有一共享感应电极及数个驱动电极，该些驱动电极被划分成两群组并分别通过电极连线连接至设置在边缘部位的两桥接区内的电接点，各桥接区覆设一绝缘膜，绝缘膜上于该些电接点的相应位置开设贯穿孔，借由驱动电极信号导线通过该些贯穿孔将触控传感器上各感应数组的位于同一轴线上的驱动电极电接点电性连接以串联形成一信号通道，电性连接该些共享感应电极的信号导线穿越通过其中一个桥接区并与该信号通道的各条驱动电极信号导线呈绝缘交叉设置，该些共享感应电极的电极延伸部延伸设置于另一个桥接区中与该信号通道的各条驱动电极信号导线呈绝缘交叉设置。

Description

具有双桥接区的单层投射电容式触控传感器

技术领域

本实用新型涉及投射电容式触控传感器，特别是有关于独立矩阵感测单元架构的具有双桥接区的单层投射电容式触控传感器。

背景技术

投射电容式触控传感器具备多点触控(Multitouch)功能，所以目前已被广泛地应用于各式电子产品上；其中，独立矩阵感测单元(Independent-matrix sense elements)架构的投射电容式触控传感器是由布线在单层导电膜上的数个感应数组所组成，每一感应数组具有一共享感应电极及数个驱动电极，该些感应电极及驱动电极分别通过电极连线(Connection wiring)而连接至电接点，该些电接点被设置在触摸板的边缘部位，且分别搭接于信号扁平电缆(FPC or FFC)，据此将该触控传感器所撷取的触控信号传输至一感应信号处理单元。如图7所示，由于独立矩阵感测单元架构的驱动电极以及感应电极均被布设在单一导电层，且各个电极均直接借由电极连线(CW)连接至设在周缘部位的电接点10’，由于电接点10’数量繁多，不仅导致与其配合搭接的信号扁平电缆宽度尺寸变成非常硕大，而且容易产生少部分电接点接触不良，导致触控面板无法正常运作。

再如图8及图9所示，为了减少触摸板的边缘设置面积，一种具备桥接区结构的独立矩阵感测单元架构被提出，该桥接区结构主要是将各感应数组上数量众多的感应电极及驱动电极的电接点10’分布设置在触摸板的一侧边缘部位再利用一绝缘膜20’覆设于该些电接点10’上，并在绝缘膜上与电接点相应位置开设贯穿孔30’，然后借由驱动电极的信号导线TX通过该些绝缘膜的贯穿孔30’将各个感应数组的位于同一轴线位置上的驱动电极电接点10’彼此电性连接以串联形成一信号通道(Channel)，据此减少与信号扁平电缆搭接组合的电接点数量，以及减少在触摸板边框部位的信号导线布线数量，以达到缩小触摸板边框宽度的目的。然而，在前述桥接区结构中，该些感应电极的信号导线RX及驱动电极的信号导线TX是分布设在同一侧边的平面而平行地设置，因此如果前述布线架构的技术应用在大面积或高感应精度的触控面板时，触控面板上所设置的大量感应数组，将使感应电极的信号导线RX及驱动电极的信号导线TX布线数量倍增，仍将面临边框尺寸无法有效缩减的困扰，这结果不仅会使边框形成肥大难看的外观，也会排挤有效触控操作面积，导致触控感应灵敏度的下降。

针对前述具备桥接区的独立矩阵感测单元架构的缺失，一种具双桥接区的独立矩阵感测单元架构已被进一步提出以便克服大面积触控面板应用的问题，其大体结构与前述具备桥接区的独立矩阵感测单元架构类似，主要差异是在触摸板的两相对侧边缘部位分别设置一桥接区结构，并将触控感应层上数量繁多的驱动电极划分成两部分的驱动电极群组，借电极连线分别各自连接至两桥接区结构上的电接点，再利用一设有贯穿孔的绝缘膜覆设以及驱动电极的信号导线将各个同一轴线位置上的驱动电极电接点串联形成一信号通道，据此平均分散驱动电极信号导线的布线数量至两侧，达到降低边框的宽度的目的；然而根据前述结构的设置，各个感应数组的共享感应电极的信号导线RX会穿越该两个桥接区的其中之一，因此在该桥接区中穿越的信号导线RX会与用以串联形成一信号通道的各条驱动电极的信号导线TX呈绝缘交叉设置，形成电容节点结构，从而该些驱动电极信号导线TX走线通过该节点处就会与该穿越的信号导线RX产生耦合而使相应的节点电容值增加；但是在另外一个桥接区中因为没有共享感应电极信号导线RX的穿越，所以不会形成电容节点结构，当然该些驱动电极信号导线TX上也就没有节点电容值增加的情形；这结果将导致通过该两个桥接区的驱动电极信号导线TX上的节点电容值差异甚多(参见图10所示的节点电容值分布图)，由于二者的充放电特性差异过大，将造成触控功能下降，以及增加感应信号处理单元在设计上的困难。

实用新型内容

本实用新型提供一种改进的具有双桥接区的单层投射电容式触控传感器，其触控传感器具有独立矩阵感测单元架构，该触控传感器上包含数个感应数组，每一感应数组具有一共享感应电极及数个驱动电极，而数量繁多的该些驱动电极被划分成两群组并分别通过电极连线而连接至两个设置在边缘部位的桥接区内的电接点，在各桥接区分别覆设一绝缘膜，在该绝缘膜上与该些电接点的相应位置开设贯穿孔，借由驱动电极信号导线通过该些贯穿孔将该触控传感器上各个感应数组的位于同一轴线位置上的驱动电极电接点彼此电性连接以串联形成一信号通道，以及，电性连接该些共享感应电极的信号导线穿越通过前述两个桥接区的其中之一，并与前述用以串联形成一信号通道的各条驱动电极信号导线呈绝缘交叉设置，而该些共享感应电极还设有电极延伸部，该电极延伸部被延伸设置于另一个桥接区中，并与前述用以串联形成一信号通道的各条驱动电极信号导线呈绝缘交叉设置，据此达到缩小触控传感器边框宽度的目的，以及平衡通过该两个桥接区的驱动电极信号导线的节点电容值的效果。

此将于下文中进一步阐明本实用新型的其他功能及技术特征，熟悉本技术者熟读文中的说明后即可据以实现本实用新型。

附图说明

图1为本实用新型实施例的叠层组合示意图。

图2为本实用新型实施例的构件分离的示意图。

图3为本实用新型实施例的构件组合的平面图。

图4为本实用新型实施例的感应数组的平面图。

图5为图3中的A部放大的平面图。

图6为本实用新型实施例的第一上部信号导线与第一下部信号导线的节点电容值分布图。

图7为一已知触控传感器结构的平面图。

图8为另一已知触控传感器结构的平面图。

图9为图7的已知触控传感器结构的构件分离示意图。

图10为已知触控传感器在两个桥接区中的驱动电极信号导线上的节点电容值分布图。

附图中的符号说明：

1 基底层；1a 边框；11 可瞻区；12 遮蔽区；2 触控感应层；2a 感应数组；2b 接地列；21 第一上部感应电极；211 电极连线；212 第一上部电接点；24 第一下部感应电极；241 电极连线；242 第一下部电接点；27 第二感应电极；271 电极连线；272 第二电接点；273 电极延伸部；28 上部桥接区；29 下部桥接区；3 桥接绝缘层；31 上部桥接绝缘膜；32贯穿孔；35 下部桥接绝缘膜；36 贯穿孔；4 信号导线层；41 第一上部信号导线；42 第一下部信号导线；43 第二信号导线；44 接地信号导线；48 信号输出端口；10’ 电接点；20’ 绝缘膜；30’ 贯穿孔；TX 驱动电极的信号导线；RX 感应电极的信号导线。

具体实施方式

如后附各图所描述的本实用新型较佳实施例为一具有双桥接区的单层投射电容式触控传感器，其中，为提供更清楚的描述及更易理解本实用新型的技术特征，图式内各部分并没有依照其相对尺寸绘图，某些尺寸与其他相关尺度相比已经被夸张；不相关的细节部分也未完全绘出，以求图式的简洁。

由图1至图3中显示本实施例主要包含透明基底层1、透明触控感应层2、桥接绝缘层3及信号导线层4；其中，透明基底层1为一高透光率的透明薄层，可选用各种具有优良机械强度的高透光率薄板，例如玻璃板或聚甲基丙烯酸甲酯等，也可选用透明柔性薄膜，例如聚对苯二甲酸乙二酯或聚碳酸酯的薄膜，但该基底层1的材料种类不以前述实施范围为限；在该基底层1表面的四周边缘区域设有由不透光或低透光率的绝缘性材料涂布形成的边框1a，利用在该不透光边框1a的设置因此在基底层1上界定出一形成在中央部位的可瞻区11，以及一形成在四周边缘部位的遮蔽区12；前述绝缘性材料可选用油墨或光阻(photoresist)等材料，但可实施的材料范围不以此为限。

透明触控感应层2是由高透光率的导电材料所制成的，前述透明导电材料是选自于氧化铟锡、氧化铟锌、氧化锌铝或聚乙撑二氧噻吩等材质的透明薄膜，但不限于此；透明触控感应层略呈独立矩阵感测单元(Independent-matrix sense elements)架构，具有数个顺沿第一方向(即，Y轴方向)且彼此间隔地平行设置的感应数组2a及接地列2b，且该些感应数组2a形成在前述可瞻区11的范围内；由于在大面积触控传感器的实施态样中，所述独立矩阵感测单元架构中包含数个感应数组2a，且每一感应数组2a都是由一共享感应电极(Common Sensing Electrode)及数个驱动电极(Driving Electrode)所共同组成，所以在本实施例中将该些数量繁多的驱动电极划分成上部驱动电极群组及下部驱动电极群组，以便将其信号导线的布线数量平均分散至两侧边缘，达到缩减所需的布线空间及降低边框的宽度的目的；再请详参图4所示，个别的感应数组2a包含多个第一上部感应电极21(即，上部驱动电极群组)、多个第一下部感应电极24(即，下部驱动电极群组)以及一第二感应电极27(即，感应电极)，其中，第一上部感应电极21、第一下部感应电极24均呈短梳状造型，且其侧边具有数个沿第二方向(即，X轴方向)延伸设置的驱动导体，而第二感应电极27呈长梳状造型，且其侧边具有多个沿第二方向(即，X轴方向)延伸设置的感应导体，使第一上部感应电极21、第一下部感应电极24与第二感应电极27彼此呈互补形状对应设置；此外，个别的第一上部感应电极21通过一电极连线 (Connection wiring)211而电性连接至设在上部桥接区28内的第一上部电接点212，个别的第一下部感应电极24通过一电极连线241而电性连接至设在下部桥接区29内的第一下部电接点242；第二感应电极27的第一端(即，上端)通过一电极连线271穿越前述上部桥接区28且电性连接至第二电接点272，而第二感应电极27的第二端(即，下端)设有电极延伸部273，该电极延伸部273形成在前述下部桥接区29内，且该电极延伸部273的延伸长度至少超过该些第一下部电接点(242)之中设置在最下方的第一下部电接点(242)的位置，或者是穿越前述下部桥接区29；前述上部桥接区28、下部桥接区29与第二电接点272皆形成在前述遮蔽区12的范围内；前述接地列2b的第一端形成在上部桥接区28内，且其第二端形成在下部桥接区29内。

该桥接绝缘层3包含一上部桥接绝缘膜31及一下部桥接绝缘膜35，其中，上部桥接绝缘膜31被覆设在前述上部桥接区28，且在该上部桥接绝缘膜31上设有多个贯穿孔32分别对应于前述各个第一上部电接点212及接地列2b的第一端的位置；下部桥接绝缘膜35则被覆设在前述下部桥接区29，且在该下部桥接绝缘膜35上设有多个贯穿孔36分别对应于前述各个第一下部电接点242的位置。

该信号导线层4被设置于前述遮蔽区12的范围内，其包含多条第一上部信号导线41(即，上部驱动信号导线)、多条第一下部信号导线42、多条第二信号导线43(即，下部驱动信号导线)、接地信号导线44及信号输出端口48，其中，个别第一上部信号导线41通过前述上部桥接绝缘膜31上的贯穿孔32电性连接第一上部电接点212，且将各个感应数组2a的位于第二方向的同一轴线上的第一上部电接点212电性连接以串联形成一信号通道，第一上部信号导线41的末端电性连接到信号输出端口48，而该信号输出端口48设置在前述遮蔽区12的外侧边缘部位；个别第一下部信号导线42通过前述下部桥接绝缘膜35上的贯穿孔36电性连接第一下部电接点242，且将各个感应数组2a的位于第二方向的同一轴线上的第一下部电接点242电性连接以串联形成一信号通道，第一下部信号导线42的末端电性连接到信号输出端口48；个别第二信号导线43分别电性连接于个别第二电接点272，且第二信号导线43的末端电性连接到信号输出端口48；该接地信号导线44通过前述上部桥接绝缘膜31上的贯穿孔32电性连接该接地列2b的第一端，将各个接地列2b形成一信号通道，该接地信号导线44的末端电性连接到信号输出端口48；该信号导线层4由低电阻率的电导材料所制成，例如是金、银、铜、铝、钼、镍或前述材料合金的导电薄膜蚀刻而成，或是由导电银浆或导电油墨印刷形成，但实施方式不以前述实施范围为限。

根据上述说明的触控传感器结构，其是利用第一上部信号导线41(即，上部驱动信号导线)传送第一上部感应电极21(即，上部驱动电极)的信号，第一下部信号导线42(即，下部驱动信号导线)传送第一下部感应电极24(即，下部驱动电极)的信号，以及第二信号导线43 (即，感应信号导线)传送第二感应电极27(即，感应电极)的信号，将该些信号传送至信号输出端口48，再借一FFC或FPC连接器搭接该信号输出端口48以将触控感应信号传送至一信号处理回路进行运算。由于本实施例借由将触控感应层上数量繁多的驱动电极划分成上部驱动电极及下部驱动电极两个群组，并布线至上、下部桥接区28、29中进行信号连接，据此信号连接的布线数量平均分散至两侧边缘，并且利用该些具有贯穿孔的上、下部桥接绝缘膜31、35的设置，使第一上部信号导线41、第一下部信号导线42可将该些相关联驱动电极的多个电接点（第一上部电接点212、第一下部电接点242）彼此串联成一信号通道，从而可大幅减少该信号导线层4上布设信号导线的数量，及缩减遮蔽区12的宽度，以便于窄边触控面板的设计应用。

另外，如图5所示，在本实施例的上部桥接区28中，第二感应电极27的第一端的电极连线271与第一上部信号导线41的交叉处形成电容节点结构，因此第一上部信号导线41走线通过该节点处会与第二感应电极27的电极连线271产生耦合而使相应的节点电容值增加，相同的，在下部桥接区29中，第二感应电极27第二端的电极延伸部273与第一下部信号导线42的交叉处也会形成电容节点结构，所以第一下部信号导线42走线通过该节点处会与第二感应电极27的电极延伸部273产生耦合而使相应的节点电容值增加，由此，走线通过上、下部桥接区28、29的第一上、下部信号导线41、42将具有约略相同的节点电容值增加值(参见图6所示的节点电容值分布图)，达到平衡上部驱动电极群组及下部驱动电极群组二者的节点电容值变化的目的，据此避免因上、下部驱动电极群组的节点电容值差异过大所导致的各种不利特征。

本实用新型的请求范围包括在本实用新型保护范围内的所有修正及变形。本实用新型并非局限于以上所述形式，很明显参考上述说明后，能有更多技术均等性的改良与变化；因此，凡有在相同的创作精神下所做有关本实用新型的任何修饰或变更，皆仍应包括在本实用新型意图保护的范畴。

Claims (8)

1.一种具有双桥接区的单层投射电容式触控传感器，包含：

基底层(1)，其中央区域为透明的可瞻区(11)，并于其四周边缘区域设有边框(1a)以形成一遮蔽区(12)；

触控感应层(2)，是由高透光率的导电材料所制成的独立矩阵感测单元结构，其具有数个顺沿第一方向且彼此间隔地平行设置的感应数组(2a)及接地列(2b)，数个所述感应数组(2a)形成在所述可瞻区(11)的范围内，其中，个别所述感应数组(2a)包含数个第一上部感应电极(21)、数个第一下部感应电极(24)以及一第二感应电极(27)，个别所述第一上部感应电极(21)通过一电极连线(211)而电性连接至设在上部桥接区(28)内的第一上部电接点(212)，个别所述第一下部感应电极(24)通过一电极连线(241)而电性连接至设在下部桥接区(29)内的第一下部电接点(242)，所述上部桥接区(28)与所述下部桥接区(29)皆形成在所述遮蔽区(12)的范围内；所述第二感应电极(27)的第一端通过一电极连线(271)穿越所述上部桥接区(28)且电性连接至第二电接点(272)，所述第二感应电极(27)的第二端设有电极延伸部(273)，所述电极延伸部(273)形成在所述下部桥接区(29)内，所述接地列(2b)的第一端形成在所述上部桥接区(28)内且其第二端形成在所述下部桥接区(29)内；

桥接绝缘层(3)，其包含一上部桥接绝缘膜(31)及一下部桥接绝缘膜(35)，其中，所述上部桥接绝缘膜(31)被覆设在所述上部桥接区(28)，且在所述上部桥接绝缘膜(31)上设有数个贯穿孔(32)分别对应于数个所述第一上部电接点(212)及数个所述接地列(2b)的第一端的位置，所述下部桥接绝缘膜(35)被覆设在所述下部桥接区(29)，且在所述下部桥接绝缘膜(35)上设有数个贯穿孔(36)分别对应于数个所述第一下部电接点(242)的位置；以及

信号导线层(4)，其被设置于所述遮蔽区(12)的范围内，其包含数个第一上部信号导线(41)、数个第一下部信号导线(42)、数个第二信号导线(43)、接地信号导线(44)及信号输出端口(48)，其中，所述第一上部信号导线(41)通过所述上部桥接绝缘膜(31)上的贯穿孔(32)电性连接所述第一上部电接点(212)，且将各个所述感应数组(2a)的位于第二方向的同一轴线上的第一上部电接点(212)电性连接以串联形成一信号通道，所述第一上部信号导线(41)的末端电性连接到所述信号输出端口(48)，所述信号输出端口(48)设置在所述遮蔽区(12)的外侧边缘部位，所述第一下部信号导线(42)通过所述下部桥接绝缘膜(35)上的贯穿孔(36)电性连接所述第一下部电接点(242)，且将各个所述感应数组(2a)的位于第二方向的同一轴线上的各个所述第一下部电接点(242)电性连接以串联形成一信号通道，所述第一下部信号导线(42)的末端电性连接到所述信号输出端口(48)，所述第二信号导线(43)电性连接于所述第二电接点(272)上，并且所述第二信号导线(43)的末端电性连接到所述信号输出端口(48)，所述接地信号导线(44)通过所述上部桥接绝缘膜(31)上的贯穿孔(32)电性连接所述接地列(2b)的第一端，将各个所述接地列(2b)串联形成一信号通道，所述接地信号导线(44)的末端电性连接所述信号输出端口(48)；

其特征在于，在所述上部桥接区(28)中数个所述第二感应电极(27)的电极连线(271)与数个所述第一上部信号导线(41)呈绝缘交叉设置，在所述下部桥接区(29)中数个所述第二感应电极(27)的电极延伸部(273)与数个所述第一下部信号导线(42)呈绝缘交叉设置，数个绝缘交叉设置处形成电容节点。

2.如权利要求1所述的具有双桥接区的单层投射电容式触控传感器，其特征在于，所述触控感应层(2)的导电材料是选自于氧化铟锡、氧化铟锌、氧化锌铝或聚乙撑二氧噻吩。

3.如权利要求1所述的具有双桥接区的单层投射电容式触控传感器，其特征在于，所述第一上部感应电极(21)与所述第一下部感应电极(24)为驱动电极，所述第二感应电极(27)为共享感应电极。

4.如权利要求1所述的具有双桥接区的单层投射电容式触控传感器，其特征在于，所述信号导线层(4)由金、银、铜、铝、钼、镍或前述材料合金的导电薄膜蚀刻形成。

5.如权利要求1所述的具有双桥接区的单层投射电容式触控传感器，其特征在于，所述信号导线层(4)由导电银浆或导电油墨印刷形成。

6.如权利要求1所述的具有双桥接区的单层投射电容式触控传感器，其特征在于，所述边框(1a)是由不透光或低透光率的绝缘性材料形成的薄膜层，所述绝缘性材料选自于油墨或光阻。

7.如权利要求1所述的具有双桥接区的单层投射电容式触控传感器，其特征在于，所述电极延伸部(273)形成在所述下部桥接区(29)内且其延伸长度至少超过数个所述第一下部电接点(242)之中设置在最下方的第一下部电接点(242)的位置。

8.如权利要求1所述的具有双桥接区的单层投射电容式触控传感器，其特征在于，所述电极延伸部(273)穿越所述下部桥接区(29)。

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