TWI461986B - 感應電場變化之位置辨識裝置、降低觸控裝置之電磁干擾之方法、用於結合顯示面板之觸控裝置及其製作方法 - Google Patents
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Description
本發明係指一種位置辨識裝置,尤指一種感應電場變化來得到位置資訊的位置辨識裝置。
觸控面板作為一種位置辨識裝置,能夠巧妙的結合輸入和顯示介面,故具有節省裝置空間和操作人性化的優點,目前已非常廣泛應用在各式消費性或者工業性電子產品上,舉例:個人數位助理(personal digital assistant,PDA)、掌上型電腦(palm-sized PC)、平板電腦(tablet computer)、行動電話(mobile phone)、智慧型手機(smart phone)手寫輸入裝置、資訊家電(Information Appliance)、自動金融機(Automated Teller Machine,ATM)、店頭銷售櫃員機(Point-Of-Sale,POS)等等裝置上,泛見於各種商業與工業應用的場合。
在各種位置辨識裝置之中,利用導電物質形成投射電場,再感應手指等導電物質接觸或接近所造成的變化之原理(又稱為投射電容原理)製作的裝置,由於透光率與反應速度都較佳較快,因此具有最佳的靈敏度表現,同時在防火、防污、耐刮性、耐用度等特性上也有良好表現,又可提供更人性化的多點位置同時辨識的操作模式,故在各類型的位置辨識裝置之中,以投射電容原理製作的最受到歡迎,在本案申請人的台灣專利申請號100205766,詳細說明了投射電容式面板的結構與作動原理,在本案申請人的台灣專利申請號101208244,詳細說明了本案之先前技術與本案之基本構想,茲在此併入以供參考。
第一圖(a)與(b)所揭示之底部電極層101與頂部電極層102是其內面俯視圖,使用者接觸的是電極層的絕緣基板之外表面,非電極層施設的內面,底部電極層101與頂部電極層102之內面101i與102i將面對面的貼合形成貼合後的電容式觸控面板10其側視圖如第一圖(c)所揭示。
請參閱第一圖(c),其揭示習用投射電容式觸控面板之頂部與底部
電極層貼合後之側視圖,第一圖(c)中的觸控面板顯示器100係由前述的底部電極層101與頂層結構102,在各自的內面101i與102i中間夾入絕緣層110之後進行貼合封裝,並在頂部電極層102之頂部處再黏合一層保護蓋板130,而構成一個觸控面板模組,接著在觸控模組與顯示器模組120之間施設一層電磁干擾(Electromagnetic Interference、EMI)屏蔽膜層140之後,最後將整個觸控模組與LCD模組120貼合,完成觸控面板顯示器100的製作。
在習用的電容式觸控面板架構之下,施設在觸控面板模組與LCD模組120之的EMI屏蔽膜層140,主要用以遮蔽LCD模組120等所產生的電磁波,該電磁波干擾將會影響電容觸控的感應靈敏度及位置準確性,但隨著顯示裝置的微型化與薄型化之潮流,在觸控面板模組與LCD模組之間加設一層EMI屏蔽膜層,難以避免的會增加最終觸控面板顯示器的厚度與製作成本。
職是之故,申請人鑑於習知技術中所產生之缺失,經過悉心試驗與研究,並一本鍥而不捨之精神,終構思出本案「用於觸控面板之電極層結構」,能夠克服上述缺點,以下為本案之簡要說明。
本發明之創新技藝作法為在位置辨識裝置的下層基板上,直接鋪設在形狀上可互補且與驅動電極電性絕緣的接地電極陣列,用以提供位置辨識裝置與顯示模組或其他裝置之間的EMI遮蔽效果,以遮蔽顯示模組等所產生的電磁干擾,如此能夠省略EMI遮蔽膜層的設置,有效增進位置判斷的精確性與產品的微型化與薄型化,還可減低整體製造成本。
因此根據本發明的第一構想,提出一種感應電場變化之位置辨識裝置,其包含一第一基板層;一驅動電極陣列,其設置在該第一基板層上,並包含多個驅動電極串,每一個驅動電極串包含以串接方式相互電連接的複數驅動電極,所有驅動電極串可由控制器控制依序一次驅動一個電極串,或一次驅動所有電極串或部分電極串,或依序分組
驅動複數個電極串;複數驅動訊號線,其設置在該第一基板層上,每一條驅動訊號線與一個該驅動電極串電連接,以輸入該驅動訊號;一接地電極陣列,其設置在該第一基板層上,並包含多組接地電極串,每一接地電極串包含以串接方式相互電連接的複數接地電極,該等接地電極設置在該第一基板層上的該等驅動電極之間,每一接地電極感應一電磁訊號,每一接地電極串具有一個電磁訊號輸出端;以及一接地線,其設置在該第一基板層上,並電連接每一電磁訊號輸出端,俾將該電磁訊號傳導到一接地端;一第二基板層;一感應電極陣列,其設置在該第二基板層上,並包含多組感應電極串,每一感應電極串包含以串接方式相互電連接的複數感應電極,每一感應電極與鄰近之驅動電極形成電場以感應一觸碰輸入,產生一觸碰作動,每一感應電極串具有一個感應訊號輸出端;複數感應訊號線,其設置在該第二基板層上,每一條感應訊號線與一個該感應訊號輸出端電連接,以輸出該感應訊號。
根據本發明的第二構想,提出一種感應電場變化之位置辨識裝置,其包含一第一基板層;一驅動電極陣列,其設置在該第一基板層上,並包含多個驅動電極串,每一個驅動電極串包含以串接方式相互電連接的複數驅動電極,所有驅動電極串可由控制器控制依序一次驅動一個電極串,或一次驅動所有電極串或部分電極串,或依序分組驅動複數個電極串;複數驅動訊號線,其設置在該第一基板層上,每一條驅動訊號線與一個該驅動電極串電連接,以輸入該驅動訊號;複數接地電極,其設置在該基板層上的該等感應電極之間,每一接地電極感應一電磁訊號;以及一接地線,其設置在該基板層上,並電連接每一接地電極,俾將該電磁訊號傳導到一接地端;一第二基板層;一感應電極陣列,其設置在該第二基板層上,並包含多組感應電極串,每一感應電極串包含以串接方式相互電連接的複數感應電極,每一感應電極與鄰近之驅動電極形成電場以感應一觸碰輸入,產生一觸碰作動,每一感應電極串具有一個感應訊號輸出端;複數感應訊號線,其設置在該第二基板層上,每一條感應訊號線與一個該感應訊號輸出端電連接,以輸出該感應訊號。
根據本發明的第三構想,提出一種感應電場變化之位置辨識裝置,其包含一第一基板層;複數驅動電極串,所有驅動電極串可由控制器控制依序一次驅動一個電極串,或一次驅動所有電極串或部分電極串,或依序分組驅動二個以上電極串;複數接地電極,其設置在該基板層上的該等感應電極之間,每一接地電極感應一電磁訊號;以及一接地線,其設置在該基板層上,並電連接每一接地電極,俾將該電磁訊號傳導到一接地端;一第二基板層;一感應電極陣列,其設置在該第二基板層上,並包含多組感應電極串,每一感應電極串包含以串接方式相互電連接的複數感應電極,每一感應電極與鄰近之驅動電極形成電場以感應一觸碰輸入,產生一觸碰作動,每一感應電極串具有一個感應訊號輸出端;複數感應訊號線,其設置在該第二基板層上,每一條感應訊號線與一個該感應訊號輸出端電連接,以輸出該感應訊號。
根據本發明的第四構想,提出一種用於結合顯示面板之觸控裝置,包含:一第一基板層;一驅動電極陣列,係設置於該第一基板層上,並具有複數驅動電極串,每一該驅動電極串包含以串接方式相互電連接之複數驅動電極及一驅動訊號接收端;複數驅動訊號線,係設置於該第一基板層上,每一該驅動訊號線係電連接於一該驅動訊號接收端;一接地電極陣列,係設置於該第一基板層上,並具有複數接地電極串,每一該接地電極串包含以串接方式相互電連接之複數接地電極及一電磁訊號輸出端;一接地端,係藉由一接地線電連接於該等電磁訊號輸出端;一第二基板層;一感應電極陣列,係設置於該第二基板層,並具有複數感應電極串,每一感應電極串包含以串接方式相互電連接之複數感應電極及一感應訊號輸出端;及複數感應訊號線,係設置於該第二基板層上,每一該感應訊號線係電連接於一該感應訊號輸出端;其中,該等接地電極係設置於該等驅動電極之間,使該接地電極陣列與該驅動電極陣列為電性絕緣。在此觸控裝置中,該第二基板層可藉由具有良好絕緣及透光性質之黏性物質與該第一基板層相結合,且各該感應電極之位置係與各該接地電極相對應;各該感應電極之面積可小於或等於對應之各該接地電極,且完全為對應之各該接地
電極所遮蔽。上述之該等接地電極與該等驅動電極之形狀並可設計為互補關係,且該等驅動電極、該等接地電極、與該等感應電極之形狀可設計為鑽石形、菱形、三角形、長條型或S型,三種電極之形狀、尺寸可以相同、不同、或其中二者相同。此觸控裝置中各該驅動電極之面積可大於各該接地電極,而各該感應電極之面積可小於或等於對應之各該接地電極,且完全為對應之各該接地電極所遮蔽;該等感應電極更可使其具有至少一開孔,而具有鏤空之形狀。前述用於結合顯示面板之觸控裝置可以進一步包含一控制器,用於同時產生二組以上之驅動信號,並可同時接收二組以上之感應訊號;其中該驅動訊號為電壓訊號或電流訊號。
根據本發明的第五構想,提出一種用於結合顯示面板之觸控裝置之製作方法,包含:提供一第一基板層及一第二基板層;於該第一基板層上形成一驅動電極陣列,該驅動電極陣列具有複數驅動電極串,每一該驅動電極串包含以串接方式相互電連接之複數驅動電極及一驅動訊號接收端;於該第一基板層上形成複數驅動訊號線,使每一該驅動訊號線電連接於一該驅動訊號接收端;於該第一基板層上形成一接地電極陣列,該接地電極陣列具有複數接地電極串,每一該接地電極串包含以串接方式相互電連接之複數接地電極及一電磁訊號輸出端,將該等接地電極設置於該等驅動電極之間,使該接地電極陣列與該驅動電極陣列為電性絕緣;於該第一基板層上形成一接地端及一接地線,使該接地端藉由該接地線電連接於該等電磁訊號輸出端;於該第二基板層上形成一感應電極陣列,該感應電極陣列具有複數感應電極串,每一感應電極串包含以串接方式相互電連接之複數感應電極及一感應訊號輸出端;於該第二基板層上形成複數感應訊號線,使每一該感應訊號線電連接於一該感應訊號輸出端;及以具有良好絕緣及透光性質之黏性物質結合該第二基板層與該第一基板層,並使各該感應電極之位置與各該接地電極相對應。此製作方法所包含之各步驟,其實施並不必然依據文字敘述之順序,得依實際需要改變至少一部分步驟之先後順序。
根據本發明的第六構想,則是提出一種降低一觸控裝置之電磁干擾之方法,包含設置一接地電極陣列及設置一接地端,使該接地端電連接於該接地電極陣列;其中,該觸控裝置具有一驅動電極陣列,該接地電極陣列與該驅動電極陣列係設置於同一基板層,且彼此電性絕緣。
本案將可由以下的實施例說明而得到充分瞭解,使得熟習本技藝之人士可以據以完成之,然本案之實施並非可由下列實施案例而被限制其實施型態。
請參閱第二圖(a),為本發明之第一實施例,其分別揭示本發明之感應電場變化之位置辨識裝置的電極層內面俯視示意圖。第二圖(a)揭示位置辨識裝置之第一電極層200之內面200i,第一電極層200包含絕緣基板201、驅動電極陣列202、驅動電極串203、驅動電極204、驅動訊號線205、接地電極陣列206、接地電極串207、接地電極208、接地線209以及接地端210等,在本實施例之中,第一電極層200較佳的可作為底部電極層,接近顯示器的上表面。
其中驅動電極陣列202是設置在絕緣基板201上,並包含有多組的驅動電極串203,每一個驅動電極串203還包含以串接方式相互電連接的多個驅動電極204,每一個驅動電極204用以接受並傳遞驅動訊號,每一驅動電極串203具有一個驅動訊號接收端203E,而多條驅動訊號線205是設置在絕緣基板201上,每一條驅動訊號線205電連接一個驅動訊號接收端203E,以將驅動訊號從控制器輸出到位置辨識裝置產生多數個驅動電場。
接地電極陣列206與驅動電極陣列202同時設置在基板201上,並包含有多組的接地電極串207,每一條接地電極串207還包含以串接方式相互電連接的多個接地電極208,這些接地電極208是設置在絕緣基板201上,與驅動電極204彼此相鄰且不重疊,亦相互絕緣,也就是多個接地電極208是以在形狀上可互補或者可對應於驅動電極204
的方式設置在絕緣基板201上,每一條接地電極串207具有一個電磁訊號輸出端207E,接地電極208係用於感應電磁干擾(EMI)訊號,而接地線209是設置在絕緣基板201上,並與每一個感應訊號輸出端207E電連接,俾將接地電極208所感應到的到的EMI訊號傳導到接地端210,以將EMI訊號消散到接地端210,以消除EMI訊號對位置辨識裝置的干擾。
請參閱第二圖(b),其揭示感應電場變化之位置辨識裝置的第二電極層300之內面300i,第二電極層300包含絕緣基板301、感應電極陣列302、感應電極串303、感應電極304、感應訊號線205,第二電極層300較佳的可作為表面電極層,可作為觸控接觸面。
每一個感應電極304用以與驅動電極204感應產生電場,當導電物質觸碰絕緣基板之外表面時,造成感應電場改變而產生觸碰輸入(touch input)訊號,每一感應電極串303具有一個感應訊號輸出端303E,而多條感應訊號線305是設置在絕緣基板301上,每一條訊號線305電連接一個感應訊號輸出端303E,以將感應訊號輸出到位置辨識裝置的控制器進行後端的訊號處理。
驅動電極204、感應電極304及接地電極208的形狀較佳的可以是鑽石狀、菱形、三角形或者其它適合作為位置辨識裝置感應電極的形狀,值得注意的是,接地電極208是以形狀對應或者互補的方式與感應電極204配對設置在絕緣基板201上。
較佳的,驅動電極204、感應電極304及接地電極208的形狀與大小可以彼此相同、彼此不同。例如驅動電極204是菱形,接地電極208亦相對的為菱形,而感應電極304可以為菱形、圓形、三角形或正方形等與驅動電極不同的形狀;或驅動電極204、感應電極304及接地電極208的形狀都是菱形,但是驅動電極204的面積大於或等於接地電極208,接地電極208的面積大於或等於感應電極304等。
請參閱第二圖(c),係為本發明之感應電場變化之位置辨識裝置的第二電極層與第一電極層貼合後之側視圖。即本發明第二圖(a)之第一
電極層200可以與第二圖(b)之第二電極層300,在各自的內面201i與301i中間夾入絕緣層410之後,以能夠使第一電極層200與第二電極層300之內面200i與300i面對面(face-to-face)的方式,進行貼合封裝,絕緣層410之材質較佳為高分子聚合物等具絕緣性與黏著性的膠體等;並在第二電極層300之外表面再黏合一層保護蓋板130,而形成位置辨識裝置模組,較佳的,還可以在保護蓋板130之下表面的周邊印刷一光學遮蔽層(圖未繪),該光學遮蔽層的顏色可以全部是黑色或部分黑色、部分白色,或者是以多種顏色進行各式的裝飾圖案印刷,較佳的,該光學遮蔽層的厚度在10um以下,該厚度係發明人經由不斷的實驗與嘗試,包括重複上千次的極高溫急速降溫至及低溫的環境耐受性測試,以及在極高溫及極低溫的長時間保存測試等後發現,可以克服保護蓋板貼合時因光學遮蔽層的凸起不平整所造成的貼合氣泡問題;以及接著再將位置辨識裝置模組與顯示模組120,例如液晶顯示(LCD)模組貼合,以形成觸控顯示模組400。
由於第二圖(c)所揭示的結合位置辨識裝置之顯示模組400,其內部結構具有本發明之第一電極層200,鋪設在第一電極層200中之接地電極陣列206,即可遮蔽或吸收顯示模組等所產生的EMI等雜訊,增進與保護感應電場訊號的穩定度,因此在顯示模組120與位置辨識裝置的交界面I之間,已經毋須再施設一層EMI屏蔽膜層,或者相類之屏蔽膜層,可減少與顯示模組120之間的EMI屏蔽膜層之設置,有助於觸控顯示模組300的進一步微型化與薄型化,並且減少觸控模組的製造成本。更佳的,如第二圖(d),亦可在顯示模組120與位置辨識裝置的交界面I之間再設置一層低導電性物質並接地以加強對EMI屏蔽的效果。
請參閱第三圖(a),係為本發明之位置辨識裝置之第二電極層與第一電極層貼合後之立體視圖。即本發明之驅動電極204、接地電極208及感應電極304之相對位置,其中感應電極係重疊於接地電極之上,且由於二電極層之間已設置一絕緣層410,故感應電極層與接地電極層及驅動電極層係完全電性絕緣不接觸;較佳的,接地電極層208與驅
動電極層204相互電性絕緣不接觸。
如第三圖(b)所示,感應電極304係重疊於接地電極208之上,且完全由接地電極208所遮蔽,以加強EMI之遮蔽效果;更佳的,感應電極304的面積可以小於接地電極208,以加強接地電極的遮蔽性,避免因為貼合時的作業偏移,降低接地電極208的遮蔽效果。
請參閱第四圖(a),為本發明之第二實施例,其中與第一實施例不同者,係驅動電極204之面積大於接地電極208,接地電極208之面積大於感應電極304;更佳的,為減少感應電極304之面積,可以將感應電極中間的導電性物質(如ITO等),利用蝕刻等方法去除。增加驅動電極204之面積可以有效的降低驅動電極串之電阻值,其功能為增加驅動訊號的強度,較佳的,還可以減少位置辨識裝置消耗的功率;減少感應電極304的面積之功能係增加接地電極208之遮蔽的效率,較佳的還可以減少感應電極對EMI的雜訊的吸收,當增設接地電極作為EMI遮蔽時,感應電極與接地電極之間會產生寄生電容,此寄生電容不利於感應電極的訊號接收,因此將感應電極的面積減少還可以減少寄生電容量,讓訊號與雜訊比(SNR,signal to noise rate)增加,以加強位置辨識裝置對雜訊干擾的耐受性,減少感應電極304的面積之方法可為如第四圖(b)所示,以蝕刻的方式將感應電極304的中間導電物質(如ITO)去除,形成鏤空狀而達成,且可經由人類對圖像思考之一般創造能力,繪製出各式鏤空狀之圖案,如第四圖(b)所示;更佳的,驅動訊號加強之後,驅動電極與感應電極之間可以形成更強的電場,且由於感應電極的面積減少之後,吸收EMI等雜訊的能力更低,因此,當手指等導電物質接近位置辨識裝置之接觸表面時,所產生的感應訊號更強,因此可以與EMI等雜訊所引起的雜訊訊號產生明顯的區別,進一步的加強位置辨識裝置控制器對接觸感應訊號與雜訊訊號的辨識能力,而強化位置辨識裝置的感應靈敏度、對EMI等雜訊的耐受性與觸控位置辨識的準確性。
在本發明之不同實施方式中,感應電場變化之位置辨識裝置可以例如是觸控裝置,但不以此為限。茲提供更多本發明之實施例如下:
1.一種感應電場變化之位置辨識裝置,其包含一第一基板層;一驅動電極陣列,其設置在該第一基板層上,並包含多組驅動電極串,每一驅動電極串包含以串接方式相互電連接的複數驅動電極,每一驅動電極接收並傳遞一驅動訊號,每一驅動電極串具有一個驅動訊號接收端;複數驅動訊號線,其設置在該第一基板層上,每一條驅動訊號線與一個驅動訊號接收端電連接,以接收並傳遞驅動訊號;一接地電極陣列,其設置在第一基板層上,並包含多組接地電極串,每一接地電極串包含以串接方式相互電連接的複數接地電極,該等接地電極設置在第一基板層上的該等驅動電極之間,每一接地電極感應或吸收一電磁訊號,每一接地電極串具有一個電磁訊號輸出端;以及一接地線,其設置在該第一基板層上,並電連接每一電磁訊號輸出端,將該電磁訊號傳導到一接地端;一第二基板層;一感應電極陣列,其設置在該第二基板層上,並包含多組感應電極串,每一感應電極串包含以串接方式相互電連接的複數感應電極,每一感應電極與驅動電極之間形成一電場,當手指等導電物質接觸時產生一感應訊號,每一感應電極串具有一個感應訊號輸出端;複數感應訊號線,其設置在該第二基板層上,每一條感應訊號線與一個感應訊號接收端電連接,以輸出感應訊號。
2.如前述第1項實施例所述之位置辨識裝置,其中該驅動電極以及該接地電極之形狀為一鑽石形、一菱形、一三角形、一長條型、一S型;該接地電極之形狀係與該驅動電極之形狀呈互補關係,使得該接地電極得以設置在該基板上沒有設置該驅動電極之位置處。
3.如前述第1項實施例所述之位置辨識裝置,其還包含一控制器,該控制器係產生驅動訊號,並接收感應訊號;其中該驅動訊號為電壓訊號或電流訊號。
4.如前述第1項實施例所述之位置辨識裝置,其中該第二基板層係透過一可提供良好絕緣性質及透光性質的膠性物質與第一基
板層相結合;其第二基板層與第一基板層相結合之後,第二基板層上之該感應電極系重疊於第一基板層上之接地電極。並藉由對位準確的重疊,讓感應電極完全被接地電極所遮蔽,可以達到較佳的EMI遮蔽效果,蓋從LCD等電磁波產生源所發散出來的電磁波大部分被接地電極所吸收後,藉由接地線道之接地端而消散,由於感應電極都被接地電極所遮蔽,所以電磁波被感應電極所吸收的量將大幅降低;若感應電極未被接地電極完全遮蔽,此時,部分的電磁波依然會被感應電極所吸收,而產生雜散感應訊號,干擾位置辨識訊號。感應電極亦不可重疊於驅動電極之上,當感應電極重疊於驅動電極之上時,因電場係形成於驅動電極與感應電極之間,手指等導電物質此時在電場之外,因此能影響的電場量將降低。
5.如前述第1項實施例所述之位置辨識裝置,其中該感應電極的面積小於該接地電極。
6.如前述第5項實施例所述之位置辨識裝置,其中該感應電極完全被該接地電極所遮蔽。
7.如前述第1項實施例所述之位置辨識裝置,其中該驅動電極的面積大於該感應電極。
8.如前述第1項實施例所述之位置辨識裝置,其中該感應電極中間鏤空。
9.一種感應電場變化之位置辨識裝置,其包含:一第一基板層;一驅動電極陣列,其設置在該第一基板層上,並包含多組驅動電極串,每一驅動電極串包含以串接方式相互電連接的複數驅動電極,每一驅動電極接收並傳遞一驅動訊號,每一驅動電極串具有一個驅動訊號接收端;複數驅動訊號線,其設置在該第一基板層上,每一條驅動訊號線與一個驅動訊號接收端電連接,以接收並傳遞驅動訊號;複數接地電極,其設置在該基板層上的該等感應電極之間,每一接地電極感應一電磁訊號;以
及一接地線,其設置在該基板層上,並電連接每一接地電極,俾將該電磁訊號傳導到一接地端。
10.如前述第9項實施例所述之位置辨識裝置,還包括一第二基板層;一感應電極陣列,其設置在該第二基板層上,並包含多組感應電極串,每一感應電極串包含以串接方式相互電連接的複數感應電極,每一感應電極與驅動電極之間形成一電場,當手指等導電物質接觸時產生一感應訊號,每一感應電極串具有一個感應訊號輸出端;複數感應訊號線,其設置在該第二基板層上,每一條感應訊號線與一個感應訊號接收端電連接,以輸出感應訊號。
11.如前述第10項實施例所述之位置辨識裝置,其中該感應電極的面積小於該接地電極。
12.如前述第10項實施例所述之位置辨識裝置,其中該驅動電極的面積大於該感應電極或該接地電極。
13.如前述第10項實施例所述之位置辨識裝置,其中該驅動電極之形狀與該感應電極不同。
14.如前述第10項實施例所述之位置辨識裝置,其中該感應電極中間鏤空。
15.如前述第10項實施例所述之位置辨識裝置,並包含一控制器,該控制器係產生驅動訊號,並接收感應訊號;其中該驅動訊號為電壓訊號或電流訊號。
16.如前述第15項實施例所述之位置辨識裝置,其中該控制器可同時產生二組以上之驅動信號,並可同時接收二組以上之感應訊號。
17.如前述第9項實施例所述之位置辨識裝置,其中該驅動電極以及該接地電極之形狀為一鑽石形、一菱形、一三角形、一長條型、一S型;該接地電極之形狀係與該驅動電極之形狀呈互補
關係,使得該接地電極得以設置在該基板上沒有設置該驅動電極之位置處;該驅動電極與接地電極係電性絕緣。
18.如前述第17項實施例所述之位置辨識裝置,其中該驅動電極的面積大於接地電極。
19.一種感應電場變化之位置辨識裝置,其包含:一第一基板層;複數驅動電極,其設置在該第一基板層上,每一驅動電極接收並傳遞一驅動訊號;複數驅動訊號線,其設置在該第一基板層上,該複數驅動訊號線與驅動電極電連接;複數接地電極,其設置在該第一基板層上的該等驅動電極之間,每一接地電極感應一電磁訊號,並經由一接地線將該電磁訊號傳導到一接地端;以及一第二基板層;複數感應電極,其設置在該第二基板層上,每一感應電極與驅動電極之間形成一電場,當手指等導電物質接觸時產生一感應訊號;複數感應訊號線,其設置在該第二基板層上,該複數感應訊號線與感應電極電連接。
本發明所屬領域中具有通常知識者,基於前述實施例,可輕易組合衍生出更多的變化實施例,以上所述者,僅為本發明之最佳實施例而已,當不能以之限定本發明所實施之範圍,即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾,皆應仍屬於本發明專利涵蓋之範圍內,謹請 貴審查委員明鑑,並祈惠准,是所至禱。
101‧‧‧底部電極層
101i‧‧‧內面
11‧‧‧基板
12‧‧‧感應電極
14‧‧‧X軸電極陣列
16‧‧‧X軸電路排線
102‧‧‧頂部電極層
102i‧‧‧內面
13‧‧‧Y軸電極陣列
15‧‧‧Y軸電路排線
17‧‧‧不透明遮蔽層
FA‧‧‧邊框區
AA‧‧‧作動區
100‧‧‧觸控面板顯示器
110‧‧‧絕緣層
120‧‧‧LCD模組
130‧‧‧保護蓋板
140‧‧‧EMI屏蔽膜層
200‧‧‧第一電極層
200i‧‧‧內面
201‧‧‧絕緣基板
202‧‧‧驅動電極陣列
203‧‧‧驅動電極串
204‧‧‧驅動電極
205‧‧‧驅動訊號線
206‧‧‧接地電極陣列
207‧‧‧接地電極串
208‧‧‧接地電極
209‧‧‧接地線
210‧‧‧接地端
203E‧‧‧驅動訊號接收端
207E‧‧‧電磁訊號輸出端
300‧‧‧第二電極層
300i‧‧‧內面
301‧‧‧絕緣基板
302‧‧‧感應電極陣列
303‧‧‧感應電極串
304‧‧‧感應電極
305‧‧‧感應訊號線
303E‧‧‧感應訊號輸出端
400‧‧‧觸控顯示模組
410‧‧‧絕緣交層
420‧‧‧導電性物質層
304i~304v‧‧‧各種感應電極圖案
第一圖(a) 係為習用投射電容式觸控面板之底部電極層之內面之俯視示意圖;第一圖(b) 係為習用投射電容式觸控面板之頂部電極層之內面之俯視示意圖;第一圖(c) 係為習用投射電容式觸控面板之頂部與底部電極層貼合後之側視圖;第一圖(d) 係為習用投射電容式觸控面板之底部電極層之簡化結
構之示意圖;第一圖(e) 係為習用投射電容式觸控面板之頂部電極層之簡化結構之示意圖;第二圖(a) 係為本發明感應電場變化之位置辨識裝置之第一基板層之俯視示意圖;以及第二圖(b) 係為本發明感應電場變化之位置辨識裝置之第二基板層之俯視示意圖
第二圖(c) 係為本發明感應電場變化之位置辨識裝置之第一與第二電極層貼合後之側視圖。
第二圖(d) 係為本發明感應電場變化之位置辨識裝置之第一與第二電極層貼合後再設置一層低導電性物質之側視圖。
第三圖(a),係為本發明感應電場變化之位置辨識裝置之第二與第一電極層貼合後之立體視圖。
第三圖(b),係為本發明感應電場變化之位置辨識裝置之第二與第一電極層貼合後並加上控制器之裝置完整示意圖。
第三圖(c),係為本發明感應電場變化之位置辨識裝置之感應電極與接地電極重疊示意圖。
第四圖(a),係為本發明感應電場變化之位置辨識裝置之第二實施例完整示意圖。
第四圖(b),係為本發明感應電場變化之位置辨識裝置之各式感應電極圖案。
200‧‧‧電極層
200i‧‧‧內面
201‧‧‧絕緣基板
202‧‧‧驅動電極陣列
203‧‧‧驅動電極串
204‧‧‧驅動電極
205‧‧‧驅動訊號線
206‧‧‧接地電極陣列
207‧‧‧接地電極串
208‧‧‧接地電極
209‧‧‧接地線
210‧‧‧接地端
203E‧‧‧感應訊號輸出端
207E‧‧‧電磁訊號輸出端
Claims (23)
- 一種感應電場變化之位置辨識裝置,包含:一第一基板層;一驅動電極陣列,係設置於該第一基板層上;一接地電極陣列,係設置於與該驅動電極陣列同側之該第一基板層上;及一接地端,係電連接於該接地電極陣列;其中,該驅動電極陣列與該接地電極陣列為電性絕緣。
- 如申請專利範圍第1項所述之感應電場變化之位置辨識裝置,進一步包含複數驅動訊號線,係設置於該第一基板層上,其中該驅動電極陣列具有複數驅動電極串,每一該驅動電極串包含:以串接方式相互電連接之複數驅動電極;及一驅動訊號接收端,係電連接於一該驅動訊號線。
- 如申請專利範圍第2項所述之感應電場變化之位置辨識裝置,其中該接地電極陣列具有複數接地電極串,每一接地電極串包含:以串接方式相互電連接之複數接地電極,係設置於該等驅動電極之間;及一電磁訊號輸出端,藉由一接地線電連接於該接地端。
- 如申請專利範圍第3項所述之感應電場變化之位置辨識裝置,其中該等接地電極與該等驅動電極之形狀為互補關係。
- 如申請專利範圍第4項所述之感應電場變化之位置辨識裝置,其中該等驅動電極與該等接地電極之形狀係鑽石形、菱形、三角形、長條型或S型,該等驅動電極之形狀可與該等接地電極相同或不同。
- 如申請專利範圍第4項所述之感應電場變化之位置辨識裝置,其中各該驅動電極之面積大於各該接地電極。
- 如申請專利範圍第3項所述之感應電場變化之位置辨識裝置,進一步包含:一第二基板層;及 一感應電極陣列,設置於該第二基板層相對該第一基板層之一側。
- 如申請專利範圍第7項所述之感應電場變化之位置辨識裝置,進一步包含複數感應訊號線,係設置於該第二基板層上,其中該感應電極陣列具有複數感應電極串,每一感應電極串包含:以串接方式相互電連接之複數感應電極;及一感應訊號輸出端,係電連接於一該感應訊號線。
- 如申請專利範圍第8項所述之感應電場變化之位置辨識裝置,其中該等感應電極之形狀係鑽石形、菱形、三角形、長條型或S型,該等感應電極之形狀可與該等驅動電極相同或不同。
- 如申請專利範圍第8項所述之感應電場變化之位置辨識裝置,其中該第二基板層係藉由具有良好絕緣及透光性質之黏性物質與該第一基板層相結合,且各該感應電極之位置係與各該接地電極相對應。
- 如申請專利範圍第10項所述之感應電場變化之位置辨識裝置,其中各該感應電極之面積小於或等於對應之各該接地電極,且完全為對應之各該接地電極所遮蔽。
- 如申請專利範圍第11項所述之感應電場變化之位置辨識裝置,其中該等感應電極具有至少一開孔,使該等感應電極具有鏤空之形狀。
- 如申請專利範圍第8項所述之感應電場變化之位置辨識裝置,進一步包含一控制器,用於產生驅動訊號,並接收感應訊號;其中該驅動訊號為電壓訊號或電流訊號。
- 如申請專利範圍第13項所述之感應電場變化之位置辨識裝置,其中該控制器可同時產生二組以上之驅動信號,並可同時接收二組以上之感應訊號。
- 一種用於結合顯示面板之觸控裝置,包含:一第一基板層;一驅動電極陣列,係設置於該第一基板層上,並具有複數驅動電極串,每一該驅動電極串包含以串接方式相互電連接之複數驅動電極及一驅動訊號接收端; 複數驅動訊號線,係設置於該第一基板層上,每一該驅動訊號線係電連接於一該驅動訊號接收端;一接地電極陣列,係設置於該第一基板層上,並具有複數接地電極串,每一該接地電極串包含以串接方式相互電連接之複數接地電極及一電磁訊號輸出端;一接地端,係藉由一接地線電連接於該等電磁訊號輸出端;一第二基板層;一感應電極陣列,係設置於該第二基板層,並具有複數感應電極串,每一感應電極串包含以串接方式相互電連接之複數感應電極及一感應訊號輸出端;及複數感應訊號線,係設置於該第二基板層上,每一該感應訊號線係電連接於一該感應訊號輸出端;其中,該等接地電極係設置於該等驅動電極之間,使該接地電極陣列與該驅動電極陣列為電性絕緣。
- 如申請專利範圍第15項所述之用於結合顯示面板之觸控裝置,其中該第二基板層係藉由具有良好絕緣及透光性質之黏性物質與該第一基板層相結合,各該感應電極之位置係與各該接地電極相對應;各該感應電極之面積小於或等於對應之各該接地電極,且完全為對應之各該接地電極所遮蔽。
- 如申請專利範圍第15項所述之用於結合顯示面板之觸控裝置,其中該等接地電極與該等驅動電極之形狀為互補關係。
- 如申請專利範圍第15項所述之用於結合顯示面板之觸控裝置,其中該等驅動電極、該等接地電極、與該等感應電極之形狀係鑽石形、菱形、三角形、長條型或S型,該等驅動電極、該等接地電極、與該等感應電極之形狀可相同、不同、或其中二者相同。
- 如申請專利範圍第15項所述之用於結合顯示面板之觸控裝置,其中各該驅動電極之面積大於各該接地電極。
- 如申請專利範圍第15項所述之用於結合顯示面板之觸控裝置,其中該等感應電極具有至少一開孔,使該等感應電極具有鏤空之形狀。
- 如申請專利範圍第15項所述之用於結合顯示面板之觸控裝置,進一步包含一控制器,可同時產生二組以上之驅動信號,並可同時接收二組以上之感應訊號;其中該驅動訊號為電壓訊號或電流訊號。
- 一種用於結合顯示面板之觸控裝置之製作方法,包含:提供一第一基板層及一第二基板層;於該第一基板層上形成一驅動電極陣列,該驅動電極陣列具有複數驅動電極串,每一該驅動電極串包含以串接方式相互電連接之複數驅動電極及一驅動訊號接收端;於該第一基板層上形成複數驅動訊號線,使每一該驅動訊號線電連接於一該驅動訊號接收端;於該第一基板層上形成一接地電極陣列,該接地電極陣列具有複數接地電極串,每一該接地電極串包含以串接方式相互電連接之複數接地電極及一電磁訊號輸出端,將該等接地電極設置於該等驅動電極之間,使該接地電極陣列與該驅動電極陣列為電性絕緣;於該第一基板層上形成一接地端及一接地線,使該接地端藉由該接地線電連接於該等電磁訊號輸出端;於該第二基板層上形成一感應電極陣列,該感應電極陣列具有複數感應電極串,每一感應電極串包含以串接方式相互電連接之複數感應電極及一感應訊號輸出端;於該第二基板層上形成複數感應訊號線,使每一該感應訊號線電連接於一該感應訊號輸出端;及以具有良好絕緣及透光性質之黏性物質結合該第二基板層與該第一基板層,並使各該感應電極之位置與各該接地電極相對應。
- 一種降低一觸控裝置之電磁干擾之方法,包含:設置一接地電極陣列;及設置一接地端,使該接地端電連接於該接地電極陣列;其中,該觸控裝置具有一驅動電極陣列,該接地電極陣列與該驅動電極陣列係設置於同一基板層,且彼此電性絕緣。
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| TW101131879A TWI461986B (zh) | 2012-08-31 | 2012-08-31 | 感應電場變化之位置辨識裝置、降低觸控裝置之電磁干擾之方法、用於結合顯示面板之觸控裝置及其製作方法 |
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2012
- 2012-08-31 TW TW101131879A patent/TWI461986B/zh active
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