[发明专利]具有复合电极的触敏装置

说明书

与相关申请案的交叉参考

本专利文献根据35U.S.C.§119(e)要求于2008年8月1日提交的名称为“Electric Field Pervious Electrodes”（电场可穿透电极）的美国临时专利申请No.61/085,693的优先权，该专利的公开内容以引用方式全文并入本文。

技术领域

本发明总体涉及触敏装置，尤其是依赖于用户手指或其他触摸工具与触摸装置之间的电容耦合来识别触摸发生或触摸位置的触敏装置。

背景技术

触敏装置减少或消除了对机械按钮、小键盘、键盘和指针设备的使用，因而用户可以方便地与电子系统和显示器进行交互。例如，用户只需要在由图标标识的位置触摸即显触摸屏，即可执行一系列复杂的指令。

有若干类型的技术用于实现触敏装置，包括（例如）电阻、红外、电容、表面声波、电磁、近场成像等。人们已经发现电容触敏装置在大量应用中有很好的效果。在许多触敏装置中，当传感器内的导电物体电容性连接到导电性触摸工具（例如用户的手指）时，可以感应输入。一般来讲，只要两个导电构件彼此靠近但未实际接触，它们之间就会形成电容。就电容触敏装置而言，手指之类的物体接近触敏表面时，该物体和靠近该物体的感测点之间会形成微小的电容。通过检测每个感测点处电容的变化并记录感测点的位置，感测电路就能识别多个物体并确定当物体在整个触摸表面上移动时物体的特性。

用于以电容方式测量触摸情况的已知技术有两种。第一种是测量对地电容，其中信号施加到电极上。靠近电极的触摸导致信号电流从电极经过手指之类的物体流到电学接地。

用于以电容方式测量触摸情况的第二种技术是通过互电容。互电容触摸屏将信号施加到被驱动的电极上，该电极通过电场以电容方式耦合到接收器电极。靠近的物体会减小两个电极之间的信号耦合，因为该物体会减小电容耦合。

电容触敏装置通常包括矩阵形式的两个长窄电极阵列。阵列可以位于两平行平面上，并由电极间的电介质分隔。必须在考虑性能的前提下平衡诸如电极电阻、电极间（互）电容和电极对地电容等受传感器构造影响的电参数。例如，电极之间的高寄生互电容可能妨碍对由于触摸而发生的互电容微小变化进行的测量。尽管可以通过增加电极间的电介质厚度来减小寄生互电容，但这会增加触摸传感器的厚度和重量，并且减小触摸带来的电容变化效应。

设计触摸传感器时，还需要考虑性能和构造的其他多个方面。例如，可能需要屏蔽触摸信号，使其免受附近电子组件发射的电磁干扰。可以相对于上电极调整触摸工具或手指与下电极之间的电容耦合。还需要能够更加灵活地设计导电元件，并且有方法可以提供改进的制造工艺来制造具有定制传感器和独特电极构型的触摸系统。

发明内容

本专利申请公开了，特别是，能够使用适当电子器件检测同时或多次施加给触敏装置不同部分的单次触摸或多次触摸的触敏装置。符合本发明的触敏装置包括第一组复合电极，第二组电极发出的信号生成的电场可穿透该第一组复合电极，使得电场穿透电极以电容方式与触摸物体（如手指）耦合。第一组电极和第二组电极位于不同的平面，并且可以布置为形成矩阵型触摸传感器。这类装置测量两组电极之间或一组电极与地之间的电容耦合，从而确定触摸事件的发生以及其位置。

在一个实施例中，描述了多层触摸板，该触摸板包括：第一层，其包括透明触摸表面；上电极层，其包括由多个微细线导体构成的多个复合电极；下电极层，其包括多个电极，上电极和下电极限定电极矩阵，该矩阵在上电极和下电极相交处具有节点，其中上电极层设置在第一层和下电极层之间；以及电介质层，其设置在上电极层和下电极层之间。微细线可以具有从1至100微米的不同宽度，并且可以由金属或合金制成。

在另一个实施例中，描述了识别触敏装置上的触摸位置或近触摸位置的方法，该方法包括使用电子控制器感测指示设置在矩阵型触摸传感器中的重叠上电极和下电极之间的互电容变化的值、靠近触摸传感器处出现物体而导致的互电容变化，其中上电极为由多个微细线导体构成的复合电极。

在一些实施例中，本文描述的复合电极可以允许触摸事件和非触摸事件之间有更大的互电容变化，这意味着（例如）对触摸的敏感度更高并且噪声和寄生电容的影响更小。

附图说明

结合附图并参照下文中多个实施例的具体实施方式，可以更全面地理解和领会本发明，其中：

图1为触摸装置的示意图；