專利名稱：用于互電容觸摸屏的傳感器圖案的制作方法
技術領域：
這里描述的本發(fā)明的各種實施例一般地涉及電容性感測輸入裝置的領域，更 具體地涉及在IXD顯示器下所置的觸摸屏中具有特別有效的應用的互電容(mutual capacitance)測量或感測系統(tǒng)、裝置、組件和方法。這里描述的本發(fā)明的實施例包括能夠用 于諸如蜂窩電話、MP3播放器、個人計算機、游戲控制器、膝上型計算機、PDA等便攜式或手 持式設備中的那些實施例。還描述了適用于固定應用的實施例，例如用于工業(yè)控制、家用設 備、健身設備等。
背景技術：
目前在多數觸摸板和觸摸屏裝置中采用兩種主要的電容性感測和測量技術。第一 種這樣的技術是自電容(self-capacitance)的技術。SYNAPTICS 所制造的許多裝置都采 用自電容測量技術，如諸如CYPRESS PS0C 之類的集成電路(IC)裝置那樣。自電容涉及利 用諸如 1996 年 8 月 6 日授予 Bisset 等人的題為“Touch Pad Driven HandheldComputing Device"的美國專利No. 5，543，588中所描述的那些技術之類的技術來測量一系列的電極 板的自電容。可以通過檢測保持在給定電壓的對象上所積累的電荷量來測量自電容(Q = CV)。 通常通過向電極施加已知電壓然后利用電路測量有多少電荷流動到該電極來測量自電容。 當外部對象靠近電極時，另外的電荷被吸引到該電極。結果，電極的自電容增大。許多觸摸 傳感器被配置為使得被接地的對象是手指。人體實質上是通到使電場消失的表面的電容 器，并且通常具有大約IOOpF的電容。自電容觸摸板中的電極通常是按照行和列來布置的。通過首先掃描行然后掃描 列，可以確定例如由于手指的存在而引起的各個擾動的位置。然而，為了在觸摸板中實現準 確的多點觸摸測量，可能需要同時測量若干的手指觸摸。在這樣的情況下，用于自電容測量 的行列技術可能引起不確定的結果。減少自電容系統(tǒng)中的電極數的一種方式是以鋸齒圖案來使電極交錯 (interleave)。這種交錯創(chuàng)建了由有限數目的相鄰電極對手指進行感測的更大區(qū)域，從而 允許更好的內插并從而允許更少的電極。這種圖案在一維傳感器(諸如IPOD點擊輪中采 用的那些傳感器)中可能尤其有效。例如見2005年4月12日授予Sinclair等人的題為 "Capacitance touch slider” 的美國專利 No. 6，879，930。觸摸板和觸摸屏裝置中采用的第二種主要電容性感測和測量技術是互電容的技 術，其中利用電極的交叉柵格來執(zhí)行測量。例如見1999年1月19日授予Gerpheide的題 為"Methods and Apparatus for Data Input” 的美國專利 No. 5，861，875。在 CIRQUE 所 制造的觸摸板裝置中采用互電容技術。與測量單個導體的電容并且可能受與其接近的其他 對象影響的自電容測量相反，在互電容測量中，測量兩個導體之間的電容。在一些互電容測量系統(tǒng)中，感測電極的陣列安置在基板的第一側，而驅動電極的 陣列安置在基板的與第一側相反的第二側，驅動電極陣列中的一列或一行電極被驅動到特定電壓，與感測電極陣列中的單行(或單列)的互電容被測量，從而確定單個行列相交處的 電容。通過掃描所有的行和列，可以為柵格中的所有節(jié)點創(chuàng)建電容測量圖。當用戶的手指 或其他導電對象靠近給定柵格點時，從該柵格點或者該柵格點附近發(fā)出的一些電場線被偏 轉，從而降低了該柵格點處兩個電極的互電容。因為每次測量僅探測單個柵格交點，所以不 會像一些自電容系統(tǒng)的情況那樣在多點觸摸時出現測量不確定性。此外，可以只利用IC上 的2η個管腳來測量ηΧη處相交的柵格。然而，雖然互電容測量系統(tǒng)有這些優(yōu)點，但是這種的互電容柵格布置一般更適合 于觸摸板應用而不是觸摸屏應用。在許多觸摸屏設計中，例如，每一行和每一列電極都需要 其自己的氧化銦錫(ITO)層。使用堆疊的ITO層可能使得過量的光被顯示器吸收或者以其 他方式不透過顯示器，這降低了顯示亮度。另外，在小型手持設備的這樣小的體積的情況 下，減小設備的占地(footprint)、體積或厚度的任何事物都是有幫助的。更加復雜的事情是經常與上層的電容性觸摸屏相結合地采用IXD顯示器這一 事實。因為用于形成這種顯示器的各個IXD像素是按照行和列來布置的，所以如果上層 觸摸屏包括同樣按照垂直列和水平行布置的電極元件，則可能產生不希望的莫爾圖案 (Moirepattern)或者其他類型的光學干涉圖案。需要一種電容性測量系統(tǒng)，其可用在觸摸屏和觸摸板應用中且能夠區(qū)分多個觸 摸，不吸收或者不以其他方式過分阻礙光通過其的透射，具有小的占地、體積或厚度，并且 對靠近其的小型接觸對象高度敏感。

發(fā)明內容
在一個實施例中，提供了一種互電容觸摸屏，其包括按照行或列布置的第一組導 電跡線以及按照行或列與所述第一組的行或列成角度布置的第二組導電跡線，其中，第一 組和第二組跡線彼此電絕緣并且彼此互相交叉，并且第一組和第二組跡線之間的間隙形成 第一組和第二組跡線之間不直的波浪狀邊界。在另一實施例中，提供了一種互電容觸摸屏，其包括按照行或列布置的第一組導 電跡線以及按照行或列與所述第一組的行或列成角度布置的第二組導電跡線，其中，第一 組和第二組跡線彼此電絕緣并且在每個行和列中形成多個單元，每個單元包括通過第一跨 接跡線彼此電連接的多個子單元驅動電極以及通過第二跨接跡線彼此電連接的多個子單 元感測電極，子單元驅動電極和子單元感測電極在每個單元內彼此交錯并且安置在彼此之 間，子單元感測電極和子單元驅動電極在每個單元內通過間隙而被分離，第一組和第二組 導線跡線分別包括驅動電極和感測電極并且分別與驅動電極和感測電極電連接。在另一實施例中，提供了一種互電容觸摸屏，其包括按照行或列布置的第一組導 電跡線以及按照行或列與所述第一組的行或列成角度布置的第二組導電跡線，其中，第一 組和第二組跡線彼此電絕緣，每個單元包括通過第一跨接跡線彼此電連接的多個子單元驅 動電極以及通過第二跨接跡線彼此電連接的多個子單元感測電極，子單元驅動電極和子單 元感測電極在每個單元內彼此交錯并且安置在彼此之間，子單元感測電極和子單元驅動電 極在每個單元內通過間隙而被分離，第一組和第二組導線跡線分別包括驅動電極和感測電 極并且分別與驅動電極和感測電極電連接，每個單元還包括在該單元外部延伸到相鄰單元 的至少一個子單元驅動電極以及在該單元外部延伸到另一相鄰單元的至少一個子單元感測電極，所述至少一個子單元驅動電極和所述至少一個子單元感測電極與位于該單元內的 其他子單元驅動電極和子單元感測電極電連接。在另一實施例中，提供了一種互電容觸摸屏，其包括按照行或列布置的第一組導 電跡線以及按照行或列與所述第一組的行或列成角度布置的第二組導電跡線，其中，第一 組和第二組跡線彼此電絕緣，每個單元包括通過第一跨接跡線彼此電連接的多個子單元矩 形或方形驅動電極以及通過第二跨接跡線彼此電連接的多個子單元矩形或方形感測電極， 子單元驅動電極和子單元感測電極在每個單元內彼此交錯并且安置在彼此之間，子單元感 測電極和子單元驅動電極在每個單元內通過間隙而被分離，第一組和第二組導線跡線包括 驅動電極和感測電極并且與驅動電極和感測電極電連接。在此公開了更多的實施例，或者在閱讀并理解了說明書及其附圖之后，這些實施 例對于本領域技術人員將變得清楚。


本發(fā)明各個實施例的不同方面將從下面的說明、附圖和權利要求中變得清楚，其 中圖1示出電容性觸摸屏系統(tǒng)的一個實施例的剖視圖；圖2示出觸摸屏控制器的框圖；圖3示出觸摸屏系統(tǒng)和主機控制器的框圖的一個實施例；圖4示出觸摸屏系統(tǒng)的一個實施例的示意框圖；圖5(a)示出現有技術的菱形電極圖案的單個單元；圖5(b)示出一行驅動電極與一列感測電極交錯；圖5(c)示出按照陣列配置的多行驅動電極和多行感測電極；圖6 (a)至6 (c)示出包括互相交叉的驅動電極和感測電極的互電容觸摸屏單元和 傳感器陣列的各種實施例，其中蜿蜒的彎曲邊界限定互相交叉的驅動電極和感測電極之間 的間隙；圖7(a)至7(f)示出包括“小菱形”子單元驅動電極和感測電極的互電容觸摸屏 單元和傳感器陣列的各種實施例；并且圖8 (a)至8(d)示出尤其很好地適應于低成本生產技術的互電容觸摸屏單元的四 個實施例。附圖不一定是按比例的。相似的標號在所有附圖中指相似的部分或步驟。
具體實施例方式如圖1所示，電容性觸摸屏系統(tǒng)110大體上包括下層的IXD或OLED顯示器112、上 層的觸摸敏感型面板或觸摸屏90、安置在觸摸屏90之上的保護性的蓋或介電板95、以及觸 摸屏控制器、微處理器、專用集成電路(“ASIC”)或CPU 100。圖 2 示出 Avago Technologies 的 AMRI-5000ASIC 或芯片 100 的框圖，ASIC 或芯 片100是低功率電容性觸摸面板控制器，被設計來提供高精度的屏上導航的觸摸屏系統(tǒng)。 可以通過向介電板的(一個或多個)表面應用諸如氧化銦錫(ITO)之類的導電材料來形成 電容性觸摸屏90，介電板通常包括玻璃、塑料或者其他合適的電絕緣并且優(yōu)選是光學透明的材料，并且通常是以電極柵格的形狀配置的。柵格的電容保持電荷，并且用手指觸摸面板 提供了到用戶身體的電路通道，這產生了破壞(disruption)。觸摸屏控制器100感測并分 析這些破壞的坐標。當觸摸屏90附接到具有圖形用戶界面的顯示器時，通過對觸摸坐標進 行跟蹤可以進行屏上導航。經常需要檢測多個觸摸。柵格的大小是由所需的觸摸分辨率來 驅動的。通常，存在另外的蓋板95來保護觸摸屏90的頂部ITO層，從而形成完整的觸摸屏 方案(例如見圖1)。創(chuàng)建觸摸屏90的一種方式是僅在介電板或基板的一側上應用ITO柵格。當觸摸屏 90與顯示器配合時，不需要另外的保護蓋。這具有以下好處創(chuàng)建了透射率更高(> 90% ) 的更薄顯示系統(tǒng)，從而允許了更亮和更輕的手持設備。AMRI-5000芯片的應用包括但不限于 智能電話、便攜式媒體播放器、移動互聯網設備0OD)和GPS設備?，F在參考圖3和圖4，在一個可能的實施例中，AMRI-5000觸摸屏控制器100包括 模擬前端，其中9條驅動信號線和16條感測線連接到觸摸屏上的ITO柵格?？刂破?00向 驅動電極施加激勵方波，該激勵方波可以具有從大約40kHz與大約200kHz之間的范圍中選 擇的頻率。AC信號經由互電容作用而耦合到感測線。用手指觸摸面板90改變了觸摸位置 處的電容。AMRI-5000控制器100可以同時分辨和跟蹤多個觸摸。高刷新速率使得主機能 夠在沒有明顯延遲的情況下跟蹤快速觸摸和任何其他運動。嵌入的處理器對數據進行過 濾，識別觸摸坐標并且將其報告給主機。可以通過補丁加載來更新嵌入的固件。AMRI-5000觸摸屏控制器100的特征在于功耗水平不同的多個操作模式。在休息 (rest)模式中，控制器按照由休息速率寄存器所編程的速率來周期性地查找觸摸。存在多 種休息模式，每一種具有依次降低的功耗。在一定間隔內沒有觸摸時，控制器100自動移到 下一更低功耗模式。然而，隨著功耗的降低，對觸摸的響應時間增大。根據一個實施例，觸摸屏90上的ITO柵格包括行82以及列80a和80b，其中行82 連接到驅動信號線并且列80a和80b連接到感測線。在圖4中示出一種用于向AMRI-5000 安排ITO驅動和感測線的配置。休息模式是設置來節(jié)約電池壽命的低功率模式。在休息模式中，設備按照由休息 速率寄存器所編程的速率來周期性地查找運動或觸摸，并且設備的響應度被顯著降低以節(jié) 省功率。如果檢測到觸摸屏上存在手指，則控制器移到運行(rim)模式。在預定時間段內 沒有檢測到手指時，控制器下移到下一更低休息模式。休息時段和下移次數優(yōu)選地可由固 件編程，并且可通過用戶寄存器的寫入而被越級(override)。本領域技術人員將會了解，在觸摸屏系統(tǒng)110中可以采用除了 AMRI-5000之外的 觸摸屏控制器、微處理器、ASIC或CPU，并且可以采用除了這里明確示出的那些之外的其他 數目的驅動和感測線以及其他數目和配置的驅動和感測電極，而不脫離本發(fā)明各種實施例 的范圍或精神。圖5 (a)至5 (c)示出現有技術的菱形電極圖案電容性觸摸屏的若干不同方面。圖 5(a)示出現有技術的菱形電極圖案的單個單元15a，其包括一個具有左部IOa和右部10a’ 的驅動電極元件以及一個具有上部20a和下部20a’的感測電極元件。如圖5(a)所示，單 個驅動電極的左部IOa和右部10a’通過第一跨接(cross-over) 12彼此電連接，而單個感 測電極的上部20a和下部20a’通過第二跨接22彼此電連接。為了使得觸摸屏能夠工作， 跨接12和22必須彼此電絕緣。當采用跨接12和22時，可以按照在單層ITO中形成的矩陣來布置驅動電極10和感測電極20?；蛘?，驅動電極10和感測電極20可布置在彼此基本 平行的平面中，這些平面通過諸如適當的電絕緣聚合物、玻璃或塑料之類的電絕緣材料層 而在垂直方向上彼此偏移，在這種情況下不需要跨接。圖5(b)示出驅動電極的一個行3與感測電極的一個列A交錯。圖5(c)示出驅動 電極IOaUObUOc和IOd的行1、2禾口 3以及感測電極20a、20b、20c禾口 20d的列A、B、C禾口 D 如何形成感測電極和驅動電極的3X4陣列30。陣列30中的單元15a至151中的每一個包 含一個完整的驅動電極和一個完整的感測電極，其中驅動電極10和感測電極20彼此交錯 并且相鄰布置，間隙40將驅動電極10和感測電極20分離，并且跨接12和22將驅動電極 10和感測電極20連接到相應電極的同一行或列。當用戶的手指在陣列30之上移動時，通 過與包含必要的驅動和感測電路(圖5(a)至5(c)中未示出，但在上面詳細描述了)的控 制器100 (見圖1-4)相結合地工作的陣列30來檢測用戶手指的位置。如圖5(a)至5(c)進一步示出的，可以看到，間隙40具有恒定寬度，其長和寬是線 性的，并且是直的。為了使得觸摸屏能夠起作用，驅動電極10與感測電極20之間的間隙40 是必要的。電場線跨越驅動電極10與感測電極20之間的間隙40而投射，并且由于用戶手 指的存在而被擾動或者牽拉到地，從而允許檢測用戶手指在陣列30上的位置。間隙40的 寬度和長度影響單元性能。其中，對于給定的電極圖案，最佳間隙寬度可能依賴于多數電容 性觸摸屏中所采用的上層保護玻璃層的厚度。圖5 (a)至5 (c)示出現有技術的菱形電極圖案電容性觸摸屏的若干其他方面。可 以看到，驅動電極10和感測電極20占據觸摸屏表面的大部分，這降低了觸摸屏對由下層 LCD面板或屏幕發(fā)出的光的光學透射率。驅動電極10和感測電極20的菱形圖案所給出的 邊緣相對于下層LCD面板以大約45度角來布置，其中，所布置的各個LCD像素通常按照水 平朝向的行和垂直朝向的列來布置(例如，IXD像素的380 X 640陣列，根據一個實施例，這 樣產生了每個單元15下方的IXD像素的30X30陣列)。已經發(fā)現，下層的IXD像素的行和列與上層的菱形電極之間缺乏光學對準，使得 觸摸屏110在很大程度上沒有莫爾圖案的效應或者其他光學干涉效應，其中上層的菱形電 極的邊緣與下層的LCD像素矩形柵格成45度角而布置，莫爾圖案的效應或者其他光學干 涉效應在其他情況下可能由于下層的LCD像素圖案與上層的驅動電極和感測電極之間的 光反射、散射、折射或者其他方式的交互而以不希望或者意外的方式出現。相信在正交的 ITO電極的第一柵格和IXD像素的第二正交柵格的柵距類似時，當第一柵格在第二柵格之 上時，可以產生一個或多個節(jié)拍式視覺頻率。在這種情形中，相信由LCD像素發(fā)出的光可能 在下層LCD面板與上層ITO柵格的下側之間到處跳躍，從而產生不希望的光學效應或者干 涉，例如莫爾圖案。圖6(a)至6(c)所示的電極配置幫助消除了這些問題或者降低了其程 度，以下對此進行了更多說明。圖6(a)至6(c)示出包括互相交叉(interdigitated)的驅動電極10和感測電極 20的互電容觸摸屏的各種實施例，其中，蜿蜒的彎曲邊界35限定了互相交叉的驅動電極10 與感測電極20之間的間隙40。第一組導電驅動跡線或電極10是按行布置的，第二組導電 跡線或感測電極20是按列布置的。第一組10的行相對于第二組20的列成直角地布置。如 圖6(a)至6(c)進一步示出的，第一和第二組跡線或電極10和20彼此電絕緣并且彼此互 相交叉，第一和第二組跡線或電極10和20之間的間隙40形成第一和第二組跡線或電極10和20之間的基本上連續(xù)彎曲且蜿蜒的邊界35。在一個實施例中，形成陣列30的個體單元 15被形成為邊長4. 6mm的正方形，但也可以采用任何其他適當的長度或單元配置。(注意， 為了清楚，圖 5 (a) ,5(c)、6 (a)、6 (c) ,7(a) ,7(b)、8 (a)、8 (b)、8 (c)和 8 (d)僅示出形成陣列 30的多個單元15中的一個單元15a。)在一個優(yōu)選實施例中，包括第一組電極的第一層ITO設置在例如由玻璃或塑料形 成的基本為光學透明或者說透光的基板上，這種基板上的ITO的厚度大約是1微米。接下 來，包括諸如適當聚合物之類的基本為光學透明或者說透光的材料的電絕緣層設置在第一 組電極之上，并且厚度約為2微米。然后，包括第二組電極的第二層ITO設置在電絕緣層頂 上，并且同樣約為1微米厚，從而形成“單層”傳感器陣列，其中該傳感器陣列安置在基板的 單側上?；宓暮穸韧ǔ＜s為0. 5mm。在另一實施例中，第一層和第二層ITO設置在基板 單側的同一平面中，并且根據需要而采用跨接，以在電極的各部分之間進行橋接。例如見 2008 年 1 月 31 日由 Harley 等人提交的題為"Single Layer Mutual Capacitance Sensing Systems, Devices, Components and Methods”的美國專利申請 No. 12/024，057，該申請通過 引用方式全部結合于此，其中公開了這種跨接和單層電極配置的示例，可以結合這里所描 述或示出的各種實施例來采用這些示例中的至少一些。在另一實施例中，第一層和第二層 ITO設置在電絕緣基板的相反兩側。根據一個實施例，第一組和第二組導電跡線或電極10和20分別布置在基本平行 但在垂直方向上有所偏移的第一和第二平面中，并且間隙40具有范圍在大約160微米和大 約240微米之間的寬度。在一個實施例中，第一平面與第二平面之間的垂直偏移約為50微 米，并且諸如適當塑料或聚合物之類的光學透明但不導電的材料安置在第一平面與第二平 面之間。形成圖6(a)和6(b)所示的網格的各條導電線的寬度范圍一般在大約20微米與 大約70微米之間。繼續(xù)參考圖6(a)至6(c)所示的實施例，限定了間隙40的蜿蜒彎曲邊界35可利 用樣條(spline)曲線、一系列相連的弧和線、或者任何其他產生適當蜿蜒彎曲邊界35來限 定間隙40的幾何形狀而形成。已經發(fā)現，利用沿著彼此成直角布置的垂直軸和水平軸而布 置的互相交叉的驅動和感測電極圖案可能造成出現莫爾圖案或者其他不希望的光學干涉 效應，這些莫爾圖案或者其他不希望的光學干涉效應是由于下層的IXD像素行和列以及上 層的驅動電極10和感測電極20的行和列的干涉所產生的光學效應而引起的。通過在驅動 電極10與感測電極20之間所布置的間隙40中采用蜿蜒的彎曲邊界35，使得這種莫爾圖案 效應最小化。另外，與現有技術的線性的或直的間隙(例如圖5(a)至5(c)所示的那些) 相比，間隙40中的彎曲邊界35使間隙40對于給定的單元大小具有更大的長度。由于蜿蜒 的彎曲邊界35所引起的間隙40的長度增大給傳感器陣列30提供了更大的靈敏度，這是由 于在每個單元內，包含了在感測電極與驅動電極之間投射的電場線的區(qū)域更大。然而還發(fā)現，可能使得間隙40太長，此時由于電場線密度降低到某一閾值以下， 因而靈敏度和性能將開始降低。另外，還發(fā)現間隙寬度42影響靈敏度和觸摸屏性能。間隙 寬度42越大，則跨過間隙40而在電極10和20之間向上投射的電場線越少，并且相應的電 場線變得越稀疏。到了某一點，間隙寬度42越小，則跨過間隙40而在電極10和20之間 向上投射的電場線越多，并且相應的電場線變得越密集。(當間隙寬度42小到趨于零時， 陣列30上方和下方的電場線消失，這是因為它們與陣列30在同一平面中。)因為具有一定厚度的覆蓋玻璃或覆蓋層通常安置在電極陣列30之上，所以如果觸摸屏要對用戶手指 的存在作出響應，則在陣列30之上以及電極10和20之間投射的電場線必須向上投射得足 夠遠以穿透覆蓋層的厚度，并且電場線必須足夠密集。這樣，如果觸摸屏要對手指觸摸作出 足夠的響應，則覆蓋層不能太厚，并且間隙不能太小或太大。覆蓋層可由玻璃、塑料或者任 何其他適當的光學透明且電絕緣的材料構成，并且厚度范圍通常在大約0. 5mm與大約Imm 之間。覆蓋層越薄，觸摸屏90的靈敏度越高。覆蓋層越厚，賦予觸摸屏90的機械可靠性 (mechanicalrobustness)越高。已發(fā)現范圍在大約160微米與大約250微米之間的間隙寬 度42在一些觸摸屏配置中工作良好。如圖6(a)和6(b)進一步示出的，根據一個實施例，第一和第二組導電跡線包括跡 線的背景柵格50和60，跡線的背景柵格50和60相對于與驅動電極10和感測電極20相對 應的第一組和第二組跡線的行1、2和3以及列A、B、C和D布置成非平行的配置形式。在圖 6(a)和6(b)所示的實施例中，跡線的背景柵格或網格50和60相對于與驅動電極10和感 測電極20相對應的第一組和第二組跡線的行1、2和3以及列A、B、C和D以大約45度來布 置。與例如圖5(a)至5(c)所示的驅動電極10和感測電極20的實心圖案相比，跡線的背 景柵格或網格50和60的特征在于更高的光學透射率。圖6(c)示出互相交叉的驅動電極10和感測電極20的另一實施例，其中，蜿蜒的 彎曲界限35限定了互相交叉的驅動電極10與感測電極20之間的間隙40，并且驅動電極 和感測電極包括ITO或者其他適當導電材料的基本上實心的圖案。圖6(c)還示出在單元 15a中心的跨接區(qū)域12和22中選擇性地采用跡線的背景柵格或網格50和60。這種柵格 或網格50或60使得在跨接區(qū)域12和22保持觸摸靈敏度。在一個實施例中，跡線的背景 柵格布置在大約250微米的中心上，并且各條跡線具有范圍在大約25微米與大約100微米 之間的寬度。背景柵格或網格50和60最優(yōu)選地由ITO形成，但是也可以采用其他適當導 電材料。在一個實施例中，圖6(a)至6(c)所示的間隙40的寬度范圍在大約170微米與大 約270微米之間，并且第一組和第二組導電跡線10和20安置在透光或者說基本為光學透 明的基板上，該基板包括玻璃、塑料或者其他適當導電材料。繼續(xù)參考圖6(a)至6(c)，考慮除了這些圖中所示的那些實施例之外的互相交叉 電極實施例。例如，給定單元15a中的各個電極10和20不是如圖6(a)和6 (c)所示那樣 具有三個互相交叉的指狀物，而是，給定單元15a中的各個電極10和20在給定單元15a中 可以具有兩個、四個、五個或者任何其他適當數目的互相交叉指狀物。給定單元中的奇數個 電極指狀物看起來比偶數個電極指狀物更好地工作。然而，隨著給定單元中互相交叉的指 狀物數目的增大(并且間隙長度也增大)，電極10和20的電阻也增大。這樣，可能存在一 個點，在該點處，在諸如間隙長度和間隙寬度之類的所有其他設計參數保持恒定的情況下， 可以使給定單元中互相交叉的電極數最佳。仍然參考圖6(a)至6(c)，注意，間隙40可以在驅動電極10與感測電極20之間形 成不蜿蜒或者彎曲的邊界。相反，這種間隙邊界可以是纏繞的邊界、交錯的邊界、十字形邊 界、鋸齒形邊界、七巧板形邊界、非直線狀邊界、非正交邊界、不規(guī)則邊界、樹枝狀邊界、樹形 或分支形邊界、E形邊界、L形邊界、S形邊界、T形邊界、U形邊界、W形邊界、由垂直和水平 線互連的邊界、波浪狀邊界和前后或左右擺動的邊界，或者以其他方式不形成如圖5(a)至 5(c)所示那樣直的或線性的間隙邊界的邊界。同樣見前面所參考的授予Harley等人的美國專利申請No. 12/024，057，其中公開了其他間隙示例、間隙寬度和電極圖案，這些中的至 少一些可結合這里描述或示出的各種實施例而采用。還將了解到，每個單元15的子單元之間的間隙40以及每個單元15中的電極46和 47的交錯部分可以采用多種不同形狀、幾何、圖案或者配置的任意一種。例如，間隙40的寬 度42可被配置為沿著每個間隙40的路線而變化。電極46和47可被配置為形成圖6 (a)和 6(c)的交錯指狀物，或者可以形成任何其他適當形狀、幾何或圖案，包括但不限于纏繞的電 極或者交錯的十字、鋸齒、或拼板形電極圖案。在每個單元15中也可以采用除了圖6(a)和 6(c)所示那些之外的其他數目的交錯電極。雖然圖6(a)和6(c)所示的單元15a各自包 含與四個完整的感測電極指狀物47b、47c、47f和47g以及四個一半寬度的感測電極指狀物 47a、47d、47e和47h互相交叉的六個完整驅動電極指狀物46a至46f，但是電極圖案46和 47的其他數目和配置也是可能的。例如，每個單元15a可以包括與四個一半寬度的感測電 極指狀物互相交叉的兩個完整的感測電極指狀物，與兩個完整的感測電極指狀物和四個一 半寬度的感測電極指狀物互相交叉的四個完整的感測電極指狀物，或者與四個完整的感測 電極指狀物和四個一半寬度的感測電極指狀物互相交叉的六個完整的感測電極指狀物。這 里公開和描述的每個單元15的感測和驅動電極圖案也可以被反轉，使得驅動電極圖案與 感測電極圖案互換。本領域技術人員現在將會了解，可以對這里所公開的各種間隙、間隙寬 度、電極、電極單元和電極子單元形狀、圖案和幾何作出幾乎無限數目的不同組合、置換和 修改，而不脫離本發(fā)明各種實施例的精神和范圍。現在參考圖7 (a)和7 (b)，示出被配置用于傳感器陣列30的“小菱形”傳感器單元 15a的兩個不同實施例，其中傳感器陣列30包括多個這樣的單元。圖7 (a)示出單元15a的 一個實施例，其中，與第一組導電跡線相對應的子單元驅動電極10布置在行1中，并且與第 二組導電跡線相對應的子單元感測電極20布置在列A中。在單元15a和陣列30中的其他 單元中，行1和列A彼此成直角地布置。圖7(a)和7(b)未示出傳感器陣列30中所包括的 其他單元，傳感器陣列30包括完整的第一組和第二組導電跡線。第一組和第二組跡線彼此電絕緣并且形成行1、2和3以及列A、B和C中的每一 者中多個基本上矩形或方形的單元，其中，每個單元包括通過第一跨接跡線12而彼此電連 接的多個子單元菱形驅動電極10以及通過第二跨接跡線22而彼此電連接的多個子單元菱 形感測電極20。如圖7(a)和7(b)所示，子單元菱形驅動和感測電極10和20在每個單元 15a中彼此交錯并且布置在彼此之間。子單元感測和驅動電極10和20在每個單元15a內 被間隙40分離。在優(yōu)選實施例中，間隙40的寬度42在大約100微米與大約300微米之間 的范圍內。第一組和第二組導電跡線分別包括每個子單元中的子單元驅動電極10和子單元 感測電極20，并且分別與每個子單元中的子單元驅動電極10和子單元感測電極20電連接。 在一個優(yōu)選實施例中，第一組和第二組導電跡線分別處在基本平行、但在垂直方向上有所 偏移的第一和第二平面中。如圖7(a)和7(b)所示，形成子單元驅動電極10和子單元感測 電極20的第一組和第二組導電跡線包括由諸如ITO之類的適當導電材料形成的基本上實 心的圖案。在一個優(yōu)選實施例中，第一組和第二組導電跡線形成由相似單元組成的陣列，其 中每個單元是邊長約為4. 6mm的正方形。例如，在一個實施例中，第一跨接跡線12和第二跨 接跡線22的寬度范圍可以在大約40微米與大約140微米之間。當然也考慮了其他尺寸。
現在參考圖7(b)，示出單元15a的一個實施例，其中，兩個子單元菱形驅動電極 10’在單元15a的外部延伸，以毗連或放置在相鄰單元內。類似地，兩個子單元菱形感測電 極20’在單元15a的外部延伸，以毗連或放置在相鄰單元內。如圖7(b)所示，子單元菱形 驅動電極10’和子單元菱形感測電極20’與位于單元15a內的其他菱形子單元驅動電極10 和感測電極20電連接。圖7(b)中的電極10’和20’被配置為允許通過減小單元15a的有 效面積而獲得陣列30的增強的觸摸分辨率。通過參考圖7(c)至7(f)來進一步說明通過使子電極10’和20’在相鄰單元內交 錯來減小有效單元尺寸的概念。圖7(c)示出包括傳感器單元15a至15i的3X3陣列30， 其中沒有任何子單元10’或20’從一個單元延伸到相鄰單元中。圖7(c)中的圓圈17示出 觸摸對象的直徑，該直徑大到足以能夠以足夠精度來分辨運動，從而支持更多高級應用或 者小型尖頭觸筆的使用。在單元15a至15i各自是4. 6mm的正方形時，圓圈17的直徑約為 4. 9mm,并且大致對應于實現足夠精度所需的觸摸對象面積，以支持更多高級應用或者小型 尖頭觸筆的使用。圖7(d)示出包括傳感器單元15a至15i的類似的3X3陣列30，但其中 子單元電極10’或20’從一個單元延伸到相鄰單元中。圖7(d)中的圓圈17示出觸摸對象 的直徑，該直徑大到足以能夠以足夠精度來分辨運動，從而支持一些更高級應用或者小型 尖頭觸筆的使用。如圖7(d)所示，圓圈17表明單元15a至15i中的每一個單元的外觀尺 寸被有效減小。通過以圖7(d)和7(e)所示的方式使單元15a至15i交錯，位于單元中心 處的觸摸對象的最大尺寸(由圓圈17表示)可以更小，并且在觸摸對象從每個單元的中心 移走時仍然與相鄰單元交互。這樣，雖然各個單元15a至15i的實際單元尺寸例如可能是 4. 6mm的正方形，但是圖7(d)中的圓圈17的有效直徑僅僅是3. 5mm。這種減小的有效單元 尺寸使得能夠通過陣列30來檢測相當小的觸筆。觸摸對象從單元中部的移動(其中觸摸 對象具有3. 5mm的直徑)將使相鄰單元立刻檢測觸摸對象，即使觸摸對象的直徑小于其所 位于的單元的尺寸。圖7(e)示出單元15a、15d和15g的非交錯“小菱形”列A的一個實施例(見圖 7(e)的左手側)與單元15a、15d和15g的交錯“小菱形”列A的一個實施例(見圖7(e)的 右手側)之間的結構差異。如圖7(e)的右側所示，子單元電極10’從單元15a、15d和15g 向外突出以包括在相鄰單元中，而單元15a、15d和15g還包括用于容納從相鄰單元延伸到 其中的相似子單元電極10’的空間。圖7(f)示出圖7(e)的非交錯傳感器陣列和交錯傳感 器陣列的響應在存在運動觸摸對象時如何不同。如圖7(f)所示，交錯的傳感器陣列由于其 更小的有效單元尺寸而提供了對觸摸對象的更平滑且更寬的響應?，F在參考圖7(d)和7(e)，可以看到，其中所示的交錯電極圖案在陣列30的邊緣 和拐角處可以得到特別有效的應用。與圖5(a)至5(c)所示的標準現有技術設計相比，圖 7(d)和7(e)的更小的子單元驅動和感測電極使得在陣列30的拐角和邊緣處能夠相對準 確且可靠地感測觸摸對象，盡管在陣列30的這種部分處使用一半寬度的子單元電極。還要 注意，圖6 (a)至6 (c)以及圖7(幻、7(13)、8(幻和8 (b)所示的電極配置的特征還在于相對 小的子單元驅動和感測電極，并且因而使得在陣列30的拐角和邊緣處能夠相對準確且可 靠地感測觸摸對象，盡管在陣列30的這種部分處使用一半寬度的子單元電極。這里所公開 的小型子單元驅動和感測電極使得能夠在陣列30的拐角和邊緣處實現更大的響應靈敏度 和更高的響應線性度。例如，參考圖6(a)，雖然可以使陣列30的拐角或邊緣處所采用的單元15小于遠離陣列30的邊緣或拐角而安置的單元15，但是以如下方式配置這種拐角或邊 緣單元15可能是有利的單元15a的中間部分(尤其是位于假想線16a和16b以及17a和 17b的內部邊界內的跨接區(qū)域22)的尺寸被保留，而單元15a的其他偏遠部分被削減、擠壓 或者以其他方式減小尺寸，從而保持這種拐角或邊緣單元的靈敏度。在圖6(a)至7(f)中示出并在上面描述的傳感器陣列30的各種實施例優(yōu)選地利 用相當先進且高度精確的光刻制造技術來制造，其中ITO以相對高的精度覆蓋在(一個或 多個)適當基板上，并且驅動和感測電極圖案被相對于彼此精確地配準(register)。使用 這種先進的精確ITO圖案化技術增大了制造觸摸屏90的成本。為了降低這種制造成本，希 望采用不那么昂貴的圖案引述技術。圖8(a)至8(d)示出適于使用諸如轉印之類的低成本 印刷技術來制造的單元15a的四個不同實施例，其中，在壓印有電極圖案的心軸上覆蓋導 電墨，導電墨被滾動到諸如玻璃或塑料之類的適當基板上，以在其上形成電極圖案。如圖8(a)至8(d)進一步示出的，對于每個單元15a，第一組導電跡線布置在行1 中并且第二組導電跡線與第一組的行1成直角地布置在列A中。第一組和第二組跡線彼此 電絕緣，并且形成行1和列A中多個基本為矩形或方形的子單元電極。重復圖8 (a)至8(d) 所示的電極子單元圖案以形成包含多個像素單元的完整陣列30。在諸如圖8(a)和8(b) 所示的實施例之類的一些實施例中，每個單元包括通過第一跨接跡線12而彼此電連接的 多個子單元矩形或方形驅動電極以及通過第二跨接跡線22而彼此電連接的多個子單元矩 形或方形感測電極。子單元驅動和感測電極在每個單元15a中彼此交錯并且安置在彼此之 間。在諸如圖8(c)和8(d)所示的實施例之類的其他實施例中，每個單元包括多個非矩形 或非正方形的驅動電極，其中，由跨接跡線22將電極20彼此電連接。子單元驅動和感測電 極在每個單元15a中彼此交錯并且安置在彼此之間。在圖8 (a)至8 (d)中，子單元驅動和感測電極10和20在每個單元內被間隙40分 離。第一組和第二組導電跡線包括驅動電極10和感測電極20并且與驅動電極10和感測 電極20電連接。在圖8(a)至8(d)所示的單元15a的實施例中，驅動電極安置在諸如塑料 板或玻璃板之類的一個電絕緣基板上，而感測電極被圖案化在另一電絕緣基板上。這兩個 基板然后被接合或層壓在一起(例如通過加熱或膠合)，以形成觸摸屏90。在圖8(a)至8(d)所示實施例中，跡線寬度優(yōu)選地近似為250微米，這是使用ITO 的轉印分辨率的大致下限。在一個實施例中，形成單元15a中的子單元驅動和感測電極的 各個矩形或方形為大約Imm乘以大約1mm，并且單元15a為大約6mm乘以大約6mm。與圖 6 (a)至7 (e)所示的那些電極圖案相比，圖8 (a)至8 (d)的電極圖案具有更寬的特征并且可 以容忍各層之間的更大的失準。雖然圖8(a)至8(d)所示的電極圖案可能并未減少莫爾圖 案或者其他不希望的光學干涉效應，但是它們可用相對低的成本來制造并且適用于一些技 術要求稍低的觸摸屏應用?，F在參考圖6(a)至8(d)，應當注意，根據當時的特定應用，可按多種不同配置、尺 寸和形狀中的任意一種來提供傳感器陣列30。例如，圖6(a)至6(c)所示的網格圖案或者 電極的行和列不是必須彼此成直角地布置，而是可以彼此成任何適當角度地布置。這種角 度的示例包括但不限于范圍在大約20度與大約160度之間、在大約40度與大約140度之 間、在大約60度與大約120度之間、在大約80度與大約100度之間、在大約85度與大約95 度之間以及在大約90度。
繼續(xù)參考圖6(a)至8(d)，陣列30不是必須形成方形或矩形，而是也可以形成平 行四邊形、菱形或者任何其他適當形狀、幾何或圖案。圖中所示包括個體單元15a的單元 15以及各個這樣的單元15中所包含的個體子單元同樣不是必須以方形或矩形來配置，而 是可以根據當時的特定應用而采用任何適當的形狀或幾何，例如三角形、菱形、各種互相交 叉的、互成網格的、交錯的或者纏繞的幾何或圖案(例如指狀物或者鋸齒電極圖案)，實際 上可以采用本領域技術人員現在想到的無限數目的可能性中的任意一種，包括不規(guī)則的圖 案。單元15和其中所包含的子單元的尺寸一般也可以根據觸摸屏的尺寸和傳感器陣列30 中所包括的元件數而變化。兩個標準陣列大小是9X 16傳感器陣列和8X 12傳感器陣列， 其在范圍為2.5"與4.3"之間的觸摸屏尺寸(其中以對角線來測量屏幕尺寸)中得到特 別有效的應用。但是，當然也考慮了其他陣列大小。依賴于屏幕尺寸和所選擇的特定傳感 器陣列，單元15可以是正方形、矩形或者任何其他適當形狀或幾何。例如，每個單元可以形 成邊長范圍在大約3mm與大約7mm之間的矩形或正方形。圖1至8 (d)中所示的觸摸屏90、陣列30和單元15的各種實施例根據互電容的原 理而工作。通過輸入到驅動電極10的驅動波形而在各個感測電極和驅動電極之間建立電 容。用戶手指通常位于或者接近地電位，并且接觸位于陣列30之上的觸摸表面97。層95 可安置在陣列30與用戶手指之間。當與觸摸表面97接觸時，用戶手指耦合到由與其很接 近的驅動電極10提供的驅動信號，并且成比例地減小了該驅動電極10與其相應的附近感 測電極20之間的電容量。也就是說，隨著用戶手指在觸摸表面97上移動，通過手指而耦合 到相應的各個感測電極20的驅動信號的比率減小并變化，從而提供對用戶手指在電極陣 列30之上的位置的二維測量。用這樣的方式，確定了與用戶手指的位置相對應的單個行列交點處的電容。通過 掃描陣列30的所有行和列，可以為柵格中的所有節(jié)點創(chuàng)建電容測量圖。因為每次測量僅 探測單個柵格交點，所以不會像一些自電容系統(tǒng)的情況那樣在多點觸摸時出現測量不確定 性。電容性觸摸屏系統(tǒng)還可被配置為基本同時地感測電極陣列30中的多個觸摸位置，為 此，可以按照如下速率來更新主計算機該速率快到足以允許快速但不是完全“同時”的測 量，以使得陣列30的所有行和列被順次掃描來確定任意手指觸摸的位置。如果采用足夠快 的更新速率，則可以檢測多于一個手指位置，即使在技術上這種位置實際上不是被同時測 量的。本領域技術人員將會了解，觸摸屏90可被采用或結合到多種不同設備中，包括但 不限于LCD、計算機顯示器、膝上型計算機、個人數字助理(PDA)、移動電話、收音機、MP3播 放器、便攜式音樂播放器、固定設備、電視、立體聲系統(tǒng)、健身機、工業(yè)控制器、控制面板、室 外控制設備或者家用設備。還要注意，這里所給出的各種教導可應用于安置在例如印刷電路板、撓性板或者 其他適當基板上的光學透明或不光學透明觸摸板。雖然認為電容性觸摸屏90的主要用途 可能在相對小型的便攜式設備并因而在觸摸板或觸摸屏的環(huán)境中，但是在更大的設備(例 如包括與臺式計算機相關聯的鍵盤)或者其他不太便攜的設備(例如健身設備、工業(yè)控制 面板、家用設備等)的環(huán)境中也可以是有價值的。類似地，雖然認為本發(fā)明的許多實施例很 可能是針對用戶手指的操縱來配置的，但是一些實施例也可能是針對其他機構或身體部位 的操作來配置的。例如，本發(fā)明可能位于鍵盤的掌托上或掌托中，并且被用戶手掌跟接觸。此外，本發(fā)明的范圍不限于按行布置的驅動電極和按列布置的感測電極。而是，對于感測電 極和驅動電極而言，行和列可以互換。還要注意，本發(fā)明的范圍也包括制作這里所述各種組件、裝置和系統(tǒng)的方法。上述實施例應當被認為是本發(fā)明的示例，而不是對本發(fā)明范圍的限制。除了本發(fā) 明的前述實施例之外，對詳細描述和附圖的閱讀將會顯示出，還存在本發(fā)明的其他實施例。 因此，這里未明確給出的許多對本發(fā)明前述實施例的組合、置換、變體和修改仍然將會落在 本發(fā)明的范圍內。
權利要求
一種互電容觸摸屏，包括按照行或列布置的第一組導電跡線，以及按照行或列布置的第二組導電跡線、其行或列相對于所述第一組導電跡線的行或列成角度地布置；其中，所述第一組和第二組跡線彼此電絕緣并且彼此互相交叉，并且所述第一組和第二組跡線之間的間隙在所述第一組和第二組跡線之間形成不直的波浪狀邊界。
2.如權利要求1所述的互電容觸摸屏，其中，所述邊界基本是彎曲和蜿蜒的。
3.如權利要求1所述的互電容觸摸屏，其中，所述邊界是從包括以下各項的組中選擇 的纏繞的邊界、交錯的邊界、十字形邊界、鋸齒形邊界、七巧板形邊界、非直線狀邊界、非正 交邊界、不規(guī)則邊界、樹枝狀邊界、樹形或分支形邊界、E形邊界、L形邊界、S形邊界、T形 邊界、U形邊界、W形邊界、由垂直和水平線互連的邊界、波浪狀邊界和前后或左右擺動的邊 界。
4.如權利要求1所述的互電容觸摸屏，其中，所述第一組和第二組跡線各自形成多個單元。
5.如權利要求1所述的互電容觸摸屏，其中，所述多個單元中的每一個包括多個子單元。
6.如權利要求1所述的互電容觸摸屏，其中，所述第一組和第二組跡線形成包括多個 單元的傳感器陣列，所述陣列具有拐角和邊緣，每個單元中布置有跨接區(qū)域，位于所述拐角 和邊緣處的單元中的跨接區(qū)域與不位于所述拐角和邊緣處的單元中跨接區(qū)域具有基本相 同的尺寸。
7.如權利要求1所述的互電容觸摸屏，其中，所述角度約為90度。
8.如權利要求1所述的互電容觸摸屏，其中，所述第一組和第二組導電跡線分別布置 在基本平行但在垂直方向上有所偏移的第一和第二平面中。
9.如權利要求1所述的互電容觸摸屏，其中，各個所述間隙具有范圍在大約160微米與 大約240微米之間的寬度。
10.如權利要求1所述的互電容觸摸屏，其中，所述第一組導電跡線包括驅動電極。
11.如權利要求1所述的互電容觸摸屏，其中，所述第二組導電跡線包括感測電極。
12.如權利要求1所述的互電容觸摸屏，其中，所述第一組或第二組導電跡線還包括跡 線的背景柵格。
13.如權利要求12所述的互電容觸摸屏，其中，所述跡線的背景柵格與所述第一組和 第二組跡線的行或列不平行。
14.如權利要求12所述的互電容觸摸屏，其中，所述跡線的背景柵格相對于所述第一 組和第二組跡線的行或列成大約45度地布置。
15.如權利要求12所述的互電容觸摸屏，其中，所述跡線的背景柵格包括布置在大約 250微米的中心上的跡線。
16.如權利要求12所述的互電容觸摸屏，其中，所述背景柵格包括寬度范圍在大約25 微米與大約100微米之間的跡線。
17.如權利要求1所述的互電容觸摸屏，其中，所述第一組或第二組導電跡線還包括基 本上實心的圖案。
18.如權利要求11所述的互電容觸摸屏，還在位于所述第一組和第二組跡線之間的跨 接區(qū)域中包括跡線的背景柵格。
19.如權利要求1所述的互電容觸摸屏，其中，所述第一組和第二組跡線之間的間隙的 寬度范圍在大約170微米與大約270微米之間。
20.如權利要求1所述的互電容觸摸屏，其中，所述第一組或第二組導電跡線包括氧化 銦錫(“ΙΤ0，，)。
21.如權利要求1所述的互電容觸摸屏，其中，所述第一組和第二組導電跡線形成 9X16傳感器陣列或者8X 12傳感器陣列。
22.如權利要求1所述的互電容觸摸屏，其中，所述互電容觸摸屏下方布置有液晶顯示器。
23.如權利要求1所述的互電容觸摸屏，其中，所述第一組和第二組導電跡線安置在包 括電絕緣材料的基板上。
24.如權利要求23所述的互電容觸摸屏，其中，所述基板是基本上光學透明的。
25.如權利要求1所述的互電容觸摸屏，還包括驅動信號電路，該驅動信號電路連接到 所述第一組和第二組導電跡線，并且被配置為向所述第一組和第二組導電跡線提供電驅動 信號。
26.如權利要求1所述的互電容觸摸屏，還包括電容感測電路，該電容感測電路耦合到 所述第一組和第二組導電跡線，并且被配置為檢測在它們附近發(fā)生的電容改變。
27.如權利要求25或26所述的互電容觸摸屏，其中，所述驅動信號電路和所述電容感 測電路中的至少一者被結合到集成電路中。
28.如權利要求1所述的互電容觸摸屏，其中，所述觸摸屏被結合到以下各項中或者形 成以下各項的一部分LCD、計算機顯示器、膝上型計算機、個人數字助理(PDA)、移動電話、 收音機、MP3播放器、便攜式音樂播放器、固定設備、電視、立體聲系統(tǒng)、健身機、工業(yè)控制器、 控制面板、室外控制設備和家用設備。
29.—種互電容觸摸屏，包括按照行或列布置的第一組導電跡線，以及按照行或列布置的第二組導電跡線、其行或列與所述第一組導電跡線的行或列成角度 地布置；其中，所述第一組和第二組跡線彼此電絕緣并且在每個行和列中形成多個單元，每個 單元包括通過第一跨接跡線而彼此電連接的多個子單元驅動電極以及通過第二跨接跡線 而彼此電連接的多個子單元感測電極，所述子單元驅動電極和子單元感測電極在每個單元 內彼此交錯并且布置在彼此之間，所述子單元感測電極和子單元驅動電極在每個單元內由 間隙分離，所述第一組和第二組導線跡線分別包括所述驅動電極和感測電極并且分別與所 述驅動電極和感測電極電連接。
30.如權利要求29所述的互電容觸摸屏，其中，所述第一組和第二組跡線在各個行和 列中形成多個基本為直線狀、矩形或方形的單元。
31.如權利要求29所述的互電容觸摸屏，其中，每個單元包括多個菱形子單元。
32.如權利要求29所述的互電容觸摸屏，其中，所述第一組和第二組跡線形成包括多 個單元的傳感器陣列，所述陣列具有拐角和邊緣，位于所述陣列的拐角和邊緣處的單元與不位于所述拐角和邊緣處的單元相比具有更小的寬度或長度。
33.如權利要求29所述的互電容觸摸屏，其中，所述角度約為90度。
34.如權利要求29所述的互電容觸摸屏，其中，所述第一組和第二組導電跡線分別布 置在基本平行但在垂直方向上有所偏移的第一和第二平面上。
35.如權利要求29所述的互電容觸摸屏，其中，各個所述間隙具有范圍在大約100微米 與大約300微米之間的寬度。
36.如權利要求29所述的互電容觸摸屏，其中，所述第一組或第二組導電跡線還包括 基本上實心的圖案。
37.如權利要求29所述的互電容觸摸屏，其中，所述第一組或第二組導電跡線包括氧 化銦錫(“ΙΤ0”)。
38.如權利要求29所述的互電容觸摸屏，其中，所述第一組和第二組導電跡線形成 9X16傳感器陣列或者8X 12傳感器陣列。
39.如權利要求29所述的互電容觸摸屏，其中，所述第一組和第二組導電跡線形成單 元陣列，其中每個單元形成邊長范圍在大約3mm與大約7mm之間的矩形或正方形。
40.如權利要求29所述的互電容觸摸屏，其中，所述第一跨接跡線和第二跨接跡線具 有范圍在大約40微米與大約140微米之間的寬度。
41.如權利要求29所述的互電容觸摸屏，其中，每個單元還包括在該單元外部延伸到 相鄰單元的至少一個子單元菱形驅動電極以及在該單元外部延伸到另一相鄰單元的至少 一個子單元菱形感測電極，所述至少一個子單元菱形驅動電極和所述至少一個子單元菱形 感測電極與該單元中的其他菱形子單元驅動電極和菱形子單元感測電極電連接。
42.如權利要求29所述的互電容觸摸屏，其中，所述互電容觸摸屏下方布置有液晶顯 不器。
43.如權利要求29所述的互電容觸摸屏，其中，所述第一組和第二組導電跡線安置在 包括電絕緣材料的基板上。
44.如權利要求43所述的互電容觸摸屏，其中，所述基板是基本光學透明的。
45.如權利要求29所述的互電容觸摸屏，還包括驅動信號電路，該驅動信號電路連接 到所述第一組和第二組導電跡線，并且被配置為向所述第一組和第二組導電跡線提供電驅 動信號。
46.如權利要求29所述的互電容觸摸屏，還包括電容感測電路，該電容感測電路耦合 到所述第一組和第二組導電跡線，并且被配置為檢測在它們附近發(fā)生的電容改變。
47.如權利要求45或46所述的互電容觸摸屏，其中，所述驅動信號電路和所述電容感 測電路中的至少一者被結合到集成電路中。
48.如權利要求29所述的互電容觸摸屏，其中，所述觸摸屏被結合到以下各項中或者 形成以下各項的一部分LCD、計算機顯示器、膝上型計算機、個人數字助理(PDA)、移動電 話、收音機、MP3播放器、便攜式音樂播放器、固定設備、電視、立體聲系統(tǒng)、健身機、工業(yè)控制 器、控制面板、室外控制設備和家用設備。
49.一種互電容觸摸屏，包括按照行或列布置的第一組導電跡線，以及按照行或列布置的第二組導電跡線、其行或列與所述第一組導電跡線的行或列成角度地布置；其中，所述第一組和第二組跡線彼此電絕緣，每個單元包括通過第一跨接跡線而彼此 電連接的多個子單元驅動電極以及通過第二跨接跡線而彼此電連接的多個子單元感測電 極，所述子單元驅動電極和子單元感測電極在每個單元內彼此交錯并且布置在彼此之間， 所述子單元感測電極和子單元驅動電極在每個單元內由間隙分離，所述第一組和第二組導 線跡線分別包括所述驅動電極和感測電極并且分別與所述驅動電極和感測電極電連接，每 個單元還包括在該單元外部延伸到相鄰單元的至少一個子單元驅動電極以及在該單元外 部延伸到另一相鄰單元的至少一個子單元感測電極，所述至少一個子單元驅動電極和所述 至少一個子單元感測電極與位于該單元內的其他子單元驅動電極和子單元感測電極電連 接。
50.如權利要求49所述的互電容觸摸屏，其中，所述第一組和第二組跡線在各個所述 行和列中形成多個基本為直線狀、矩形或方形的單元。
51.如權利要求49所述的互電容觸摸屏，其中，所述角度約為90度。
52.一種互電容觸摸屏，包括按照行或列布置的第一組導電跡線，以及按照行或列布置的第二組導電跡線、其行或列與所述第一組導電跡線的行或列成角度 地布置；其中，所述第一組和第二組跡線彼此電絕緣，每個單元包括通過第一跨接跡線而彼此 電連接的多個子單元矩形或方形驅動電極以及通過第二跨接跡線而彼此電連接的多個子 單元矩形或方形感測電極，所述子單元驅動電極和子單元感測電極在每個單元內彼此交錯 并且布置在彼此之間，所述子單元感測電極和子單元驅動電極在每個單元內由間隙分離， 所述第一組和第二組導線跡線包括所述驅動電極和感測電極并且與所述驅動電極和感測 電極電連接。
53.如權利要求52所述的互電容觸摸屏，其中，所述第一組和第二組跡線在各個所述 行和列中形成多個基本為直線狀、矩形或方形的單元。
54.如權利要求52所述的互電容觸摸屏，其中，所述角度約為90度。
55.如權利要求52所述的互電容觸摸屏，其中，每個單元還包括在該單元外部延伸到 相鄰單元的至少一個子單元驅動電極以及在該單元外部延伸到另一相鄰單元的至少一個 子單元感測電極，所述至少一個子單元驅動電極和所述至少一個子單元感測電極與該單元 中的其他子單元驅動電極和子單元感測電極電連接。
56.如權利要求52所述的互電容觸摸屏，其中，所述子單元矩形或方形驅動電極或者 子單元矩形或方形感測電極各自形成導電材料的實心填充圖案。
57.如權利要求52所述的互電容觸摸屏，其中，所述子單元矩形或方形驅動電極或者 子單元矩形或方形感測電極各自形成如下圖案該圖案的未填充的空置中心被導電材料圍 繞。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于互電容觸摸屏的傳感器圖案。根據一個實施例，提供了一種互電容觸摸屏，其包括按照行或列布置的第一組導電跡線以及按照行或列與所述第一組的行或列成直角布置的第二組導電跡線，其中，第一組和第二組跡線彼此電絕緣并且彼此互相交叉，并且第一組和第二組跡線之間的間隙形成第一組和第二組跡線之間不直或不是線性的波浪狀邊界。還公開了互電容觸摸屏的其他實施例，例如“小菱形”傳感器陣列圖案和可用低成本制造的傳感器陣列圖案。
文檔編號G06F3/044GK101907963SQ20101019717
公開日2010年12月8日 申請日期2010年6月2日 優(yōu)先權日2009年6月2日
發(fā)明者維塔利·蘇克奧威, 羅伯特·里特, 肯尼思·布魯爾, 薩倫甘·那拉斯姆漢 申請人:安華高科技Ecbu Ip(新加坡)私人有限公司