[发明专利]具有非对称桥接图案的投射电容式触摸传感器

说明书

技术领域

本文中公开的主题总体上涉及电容式触摸传感器，并且更特别地涉及具有非对称桥接图案的投射电容式触摸传感器。

背景技术

投射电容式触摸传感器通常包括衬底，该衬底上布置有感测电极。该衬底可为具有高光学透明度的耐用玻璃，以用于观察由显示，例如图形按钮和图标等的图像的底层显示设备所显示的图像。当用户在与显示设备上显示的期望选择对应的位置触摸衬底的外表面时，通过感测所述感测电极中的电容变化来确定该位置。

在一些投射电容式触摸传感器中，感测电极被排列成行和列。行和列包括被通常排列成矩阵的形式的焊盘。矩阵的给定行中的水平相邻焊盘被连接在一起以形成单个的水平排列的电极。虽然，在一些投射电容式触摸传感器，所述水平排列电极可能会被分割，以便它们不跨越整个传感器。同样地，在给定列中的垂直相邻的焊盘被连接在一起，以形成单个的垂直排列的电极，并且与水平电极一样，垂直电极也可被任选地分割。

通常，商用投射电容式触摸传感器产品是由至少两层玻璃的层压构造，其中的水平电极和垂直电极位于不同的玻璃表面上。例如，水平电极可位于玻璃层的一个表面上并且垂直电极可位于同一玻璃层的相反表面上。或者，水平和垂直电极可制备在不同的玻璃层上。在任一种情况下，制造成本与不止一块玻璃的层压体相关联，且与位于多于一个的表面上的电极的制造相关联。其中水平和垂直电极两者都仅制备在一个玻璃表面上的备选设计有希望降低制造成本，尤其是如果投射电容式触摸传感器仅包括一个玻璃层，而没有层压(lamination，层压体)。

为了促进水平和垂直排列的电极位于单个表面上，桥接连接可用于连接给定的电极方向的相邻焊盘。例如，桥接连接可耦接形成垂直排列的电极的垂直相邻焊盘。已知的桥接连接具有大致正方形的几何形状。即，桥接连接的宽度和高度相同。

与每个电极相关联地是电阻和电容，电阻和电容都取决于触摸传感器的尺寸。随着触摸传感器的线性尺寸的增大，与电极相关联的电阻和电容也增大。当电阻和电容都线性增长时，所产生的代表触摸传感器的电子校正时间(electronic settling times)的电阻器-电容器时间常数(RCtc)趋向于随着触摸传感器的尺寸平方地(quadradically)生长。对于用在智能电话或平板电脑中的小型投射电容式触摸传感器，电子校正时间不是个大问题。然而，对于针对15"对角显示器和更大的显示器设计的触摸传感器，长的触摸传感器电子校正时间则变得具有问题。

这种大型投射电容式触摸传感器的一个问题是，水平和垂直排列的电极的电阻器-电容器时间常数(RCtc)往往较高并且不匹配。例如，用于这种大型投射电容式触摸传感器的典型RCtc可为9μs或更高。在与固定驱动频率的控制器结合使用时，这尤其是个问题，在固定驱动频率的控制器中，总扫描时间由排列电极的最大RCtc决定。RCtc越高，感测电极的电容值所需要的时间就越多。这反过来影响可确定触摸位置的速率，这可可能对用户体验造成负面影响。

电子设备(Electronics)可读出在自电容模式、互电容模式或混合模式(该模式是前两种模式的组合)中的投射电容式触摸传感器件。在自电容模式中，电子设备为每个电极测量一个电容。在互电容模式或全点可寻址(APA)模式中，电子设备测量在行电极与列电极之间的电容。在任一种情况下，在手指接近电极时，电容改变。相同的投射电容式触摸传感器结构可支持自电容模式、互电容模式以及混合模式的电子设备读出。

发明内容

在本发明的实施方式的第一方面，一种电容式触摸传感器件包括衬底上的第一导电材料中图案化的焊盘矩阵。矩阵的各偶数行内的水平相邻焊盘经由通道彼此电耦接，以形成多个水平排列的电极。绝缘体设置在各个通道之上。导电线路形成在各个绝缘体之上，并且被配置为在矩阵的奇数行之间电耦接垂直相邻焊盘，以便形成多个垂直排列的电极。通道和导电线路的尺寸被配置使得每个垂直排列的电极的RCtc与每个水平排列的电极的RCtc基本上匹配。通道和导电线路的尺寸可不恒定，而是在触摸区域内局部地变化。即，不同的通道和线路可具有不同的尺寸。