冗余触摸屏电极制造技术

冗余触摸屏电极，本发明专利技术涉及一种触摸屏显示器组合件，其具有衬底及跨越所述衬底的至少一有源区域分布的多个电极。所述电极中的至少一者包括电耦合到外部电路连接且进一步在远离所述外部电路连接处彼此耦合的一群组冗余电极线。

【技术实现步骤摘要】
冗余触摸屏电极
本专利技术大体来说涉及触摸屏，且更具体来说涉及触摸屏中的冗余电极。
技术介绍
触摸屏显示器能够检测有源或显示区域内的触摸，例如检测是否存在按压固定图 像触摸屏按钮的手指或检测手指在较大触摸屏显示器上的存在及位置。一些触摸屏还可检 测除手指以外的元件的存在，例如用于在触摸屏显示器上产生数字签名、选择对象或执行 其它功能的手写笔。使用触摸屏作为显示器的一部分允许电子装置改变显示图像，从而呈现可通过触 摸来选择、操纵或致动的不同按钮、图像或其它区。因此，触摸屏可提供用于蜂窝电话、GPS 装置、个人数字助理(PDA)、计算机、ATM机及其它装置的有效用户界面。触摸屏使用各种技术来感测来自手指或手写笔的触摸，例如电阻式、电容式、红外 及声学传感器。电阻式传感器依赖于触摸来致使叠加于显示器上的两个电阻式元件彼此接 触从而完成电阻式电路，而电容式传感器依赖于改变由叠加于显示器装置上的元件阵列所 检测到的电容的手指的电容。红外及声学触摸屏类似地依赖于手指或手写笔来中断跨越屏 幕的红外波或声波，从而指示触摸的存在及位置。电容式及电阻式触摸屏通常使用例如氧化铟锡(ITO)的透明导体或例如PEDOT的 透明导电聚合物来形成显示图像上方的阵列，使得可穿过用于感测触摸的导电元件看见显 示图像。电路的大小、形状及图案对触摸屏的准确度以及对叠加于显示器上的电路的可见 度均具有影响。虽然在叠加于显示器上时难以看见大多数适合导电元件的单个层，但多个 层对于用户可为可见的，使用例如金属的较不透明材料的大元件也可为用户可见。因此，金属导线及细金属线用作一些触摸屏设计中的触摸屏元件或电极，其通常 具有在宽度上大约为单数字微米或双数字微米的宽度以减小可见度。虽然具有较低宽度的 线较不可见，但其由于其减小的大小而较易于出现制造缺陷或断裂。由于细线金属电极的 可见度与良率或耐用性之间存在折衷，因此在设计触摸屏显示器时需要考虑此类电极的高 效且有效的设计。
技术实现思路
—种触摸屏组合件具有衬底及跨越所述衬底的有源触摸屏区域分布的电极。所述 电极中的至少一者包含一冗余对电极线，其在沿所述电极线的多个点处彼此电耦合。在另 一实例中，所述冗余对电极为大致平行且在宽度上为10微米或低于10微米的细金属线。附图说明图1显示按照现有技术的两层互电容触摸屏组合件。图2图解说明按照现有技术的实例性触摸屏电极配置。图3显示按照实例性实施例包含平行冗余细线金属电极的图2的触摸屏电极布置。图4显示按照实例性实施例并入有平行冗余细线金属电极的图1的实例性两层互 电容触摸屏配置。图5显示按照实例性实施例的替代平行冗余细线金属电极配置。图6A及6B图解说明按照实例性实施例的触摸屏显示器组合件。图7显示按照实例性实施例具有触摸屏显示器的蜂窝式电话。具体实施例方式触摸屏通常用作小电子装置、器具及其它此类电子系统上的界面，因为触摸屏后 面的显示器可容易地适于向用户提供说明且接收各种类型的输入，借此提供需要极少的用 户训练就能有效地使用的直观界面。廉价且高效的触摸屏技术使得能够将触摸屏并入到 廉价的商业装置中，但这些廉价技术也应合意地为耐用的且对噪声、水分或灰尘或者其它 非故意操作具有相对高的抗性以确保触摸屏组合件的可靠性及耐久性。此外，触摸屏技术 合意地导致对下伏显示器的极小干扰，从而使得能够穿过触摸屏不失真地观看所显示的图 像。因此，触摸屏显示器通常由在叠加于所显示的图像上时难以看见的相对窄的电极 形成，例如金属导线或细金属线。电极的配置在设计之间显著变化且包含单层及多层触摸 屏、自电容及互电容触摸屏以及各种各样的电极图案。在典型的互电容触摸屏中，监测驱动电极与各种接收或感测电极之间的电容，且 所述电极之间的互电容的改变指示手指的存在及位置。互电容传感器电路测量由提供密封 式外壳的电介质叠加材料覆盖的驱动电极与接收电极之间的电容。当存在手指时，减弱驱 动电极与接收电极之间的场耦合，因为人体将拱接于驱动电极与接收电极之间的场的一部 分传导出去。此减小驱动电极与接收电极之间的所测量电容性耦合。类似地，当手指接近自电容触摸屏电极时，所述手指与所述触摸屏电极电容性耦 合且通过触摸屏电路检测所述自电容电极的所测量电容的所得增加。叠加于显示器上的触摸屏电极通常由例如金属导线迹线或细线金属的导电材料 或以若干薄层透明且相对导电的导体(例如氧化铟锡)形成。例如PEDOT(聚乙烯二氧噻 吩)、导电油墨及其它导电聚合物的其它材料也相对透明且用于一些触摸屏中。图1中所显示的实例性触摸屏使用导电迹线阵列作为触摸屏电极，其具有处于不 同层中的X电极及Y电极。在此实例中，所述电极跨越触摸屏显示器大致均勻地分布且针 对X电极线及Y电极线两者分成不同的电极1到3。当以互电容模式使用时，三个不同的驱动信号Xl到X3驱动三个单独的垂直X驱 动电极阵列，如大体在101处所显示。驱动这些线的信号与102处所显示的水平接收电极 Yl到TO电容性耦合。当手指触摸所述触摸屏(例如在位置103处)时，手指合意地与数个 电极相互作用，从而使X2与X3驱动电极及Yl与Y2接收电极相交，使得可通过对每一驱动 及接收区的电容性耦合的干扰程度来确定手指在所述触摸屏上的位置。当作为互电容触摸屏操作时，经由Xl到X3驱动线发送不同的脉冲串，使得可单独 地确定不同的X驱动线与Y接收线之间的互电容，例如通过对RC时间常数的改变的观测或 另一适合方法来确定。当手指的存在中断X与Y驱动线与接收线之间的场(例如通过紧密接近于触摸屏的一部分)时，观测到电极之间的所观测电容的减小。触摸区103的手指干扰X3驱动电极与接收电极之间的电容性耦合而稍微多于其 干扰X2驱动电极与接收电极之间的耦合，且类似地其干扰Yl接收电极与驱动电极之间的 耦合而稍微多于其干扰Y2接收电极与驱动电极之间的电容性耦合。此指示手指的触摸在 由驱动电极及接收电极形成的栅格上位于X2与X3之间但稍微更靠近于X3且位于Yl与Y2 之间但稍微更靠近于Yl。当作为自电容触摸屏操作时，触摸区103的手指增加电极X3与X2的所测量自电 容，且增加电极Yl与Y2的所测量自电容，此类似地指示手指在电极格栅上的二维位置。虽然在此实例中每一电极包括多个线，但在其它实例中每一电极可具有单个线、 更大数目的线或某一其它几何配置。将图1的触摸屏显示器显示为具有三个不同的垂直电 极及三个不同的水平电极，但例如典型的计算机或智能电话应用的其它实施例可具有比此 实例中所显示的显著更多的电极。手指对多个电极的影响使得触摸屏显示器能够以远超过仅确定手指位于三个所 显示垂直及水平区中的哪一者中的极好准确度检测手指在触摸屏显示器上的垂直及水平 位置。为实现此结果，此处预期从顶部到底部为约8mm的指纹，对电极线间隔进行配置。在 此实例中，使线间隔开约2mm，使得典型的触摸与至少三个或四个垂直及水平线强烈地相互 作用。图2显示按照现有技术的另一实例性触摸屏电极布置。此处，例如201及203的触 摸屏电极的阵列配置有交替的外部电连接，例如电极201的到触摸屏的左边的连接202及 电极203的到触摸屏的右边的连接204。连接202及204不是有源触摸屏区域的一部分，而 是用于将电极耦合到外部电路。虽然此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种触摸屏显示器组合件，其包括：衬底；及多个电极，其跨越所述衬底的至少一有源触摸屏区域分布；其中所述多个电极中的至少一个电极包括在沿所述至少一个电极的多个点处彼此电耦合的一群组冗余电极线。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：哈拉尔德菲利普，
申请(专利权)人：爱特梅尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]