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TWI679572B - 一種觸控電極圖案及利用其之觸控顯示裝置 - Google Patents

一種觸控電極圖案及利用其之觸控顯示裝置 Download PDF

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王永剛
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大陸商北京集創北方科技股份有限公司
Chipone Technology(Beijing) Co.,Ltd
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Abstract

一種用於一觸控顯示器中的觸控電極圖案，其具有：複數個感應電極，設於一第一導電膜上，且各該感應電極上間隔設置有複數個第一補償電極；複數個驅動電極，設於一第二導電膜上，且各該驅動電極上間隔設置有複數個第二補償電極；以及一絕緣層，設於該第一導電膜與該第二導電膜之間；其中，所述複數個感應電極和所述複數個驅動電極係隔著該絕緣層相交錯以形成複數個中空區，且任一所述中空區之四周均有兩個相對的所述第一補償電極和兩個相對的所述第二補償電極。

Description

一種觸控電極圖案及利用其之觸控顯示裝置
本發明係關於觸控螢幕的觸控電極圖案，尤指一種超薄觸控螢幕的觸控電極圖案。
現今科技日異月新，在電子設備上已廣泛應用了觸控螢幕以取代傳統螢幕。一般而言，互容式觸控螢幕的主流觸控電極圖案主要有單層多點、氧化銦錫層架橋(SITO)和雙層氧化銦錫(DITO)等架構。單層多點的特點是可以做超薄設計，成本低，但是會有盲區存在且其觸摸精準度較低；氧化銦錫層架橋的特點是可以做超薄設計，但是成本高，且金屬架橋會在視窗區被看到而影響到畫面顯示效果；以及，雙層氧化銦錫結構的特點有：1、氧化銦錫層(ITO)分上下兩層，一般感應電極分佈在上層氧化銦錫層，驅動電極分佈在下層氧化銦錫層 ；2、雙層氧化銦錫之間由玻璃、高温聚酯薄膜(PET膜)或光學透明膠(OCA)等材料隔離，其優點是成本適中、觸摸精準度高，而其缺點是在應用至超薄觸控螢幕時會有互容值過大的問題。
觸控產品為了滿足市場需求，越來越重視輕薄化的設定。在產品變薄的情況下，各個部件都需要盡可能的壓縮厚度。也就是說，如果採用雙層氧化銦錫的圖案設計，上、下兩層氧化銦錫層之間的隔離物就需要減薄處理。然而，隨著上、下兩層氧化銦錫層的距離靠近，感應電極和驅動電極間的電容值也會相應增大，而過大的電容值會造成資料飽和，且會影響觸控產品的抗雜訊能力。
請一併參照圖1及圖2，其分別為一習知雙層氧化銦錫的電極圖案示意圖及該電極圖案之銅柱模擬觸摸示意圖。如圖1及圖2所示，包含複數個感應電極10的一導電層係與包含複數個驅動電極11的另一導電層間隔設置，且任二相鄰的感應電極10間均具有一間隙12。因此，當所述兩層導電層相互靠近時，一感應電極10和一驅動電極11間的電容值會相應增大。表1記載了以一銅柱13模擬手指觸摸觸控面板時，觸控面板所產生的電容值變化情形。
表1
感應厚度(mm) 初始互容值(pF) 放置銅柱後的電容值(pF) 電容變化值(pF) 變化量占比(%)
0.55 1.40 1.07 0.33 23.55%
0.4 1.70 1.35 0.35 20.43%
0.3 2.02 1.67 0.35 17.48%
0.2 2.61 2.25 0.36 13.65%
0.1 4.24 3.89 0.35 8.36%
0.05 7.36 7.00 0.36 4.89%
其中，所述的感應厚度指的是一感應電極10和一驅動電極11之間的垂直距離(觸控面板輕薄化所需減薄的就是感應厚度)，其單位為mm；初始互容值則是沒有觸摸操作時，一感應電極10和一驅動電極11之間的互容值，單位為pF；放置銅柱後的容值是指在以一銅柱13觸碰該觸控面板後所產生的電容值，單位為pF；電容變化值指的是觸摸前後電容的變化量，單位為pF；變化量占比則是指電容變化值和初始互容值的比值。
由表1可知，習知的常規電極圖案僅適用於兩層導電層的間隔較大的情況。然而，當觸控螢幕要減薄的時候，若將上述的常規電極圖案應用到超薄結構的觸控面板，則會有原始電容值過大，變化量占比過小的現象，致使觸控螢幕產生觸摸靈敏度不夠及易受雜訊干擾而導致觸摸位置判斷錯誤等問題。
為解決上述問題，本領域亟需一種適用於超薄觸控螢幕的觸摸電極圖案。
本發明之主要目的在於提供一種觸摸電極圖案，其可透過減少各感應電極與各驅動電極的面積，並使複數個所述感應電極與複數個所述驅動電極相交錯而形成複數個中空區，以降低所述感應電極和所述驅動電極之間的互容值，以及藉由使各所述中空區的四周均具有兩個相對的第一補償電極及兩個相對的第二補償電極以使觸控面板的各觸摸點有均勻的初始互容值。
為達前述目的，一種用於一觸控顯示器中的觸控電極圖案乃被提出，其具有： 複數個感應電極，設於一第一導電膜上，且各該感應電極上間隔設置有複數個第一補償電極； 複數個驅動電極，設於一第二導電膜上，且各該驅動電極上間隔設置有複數個第二補償電極；以及 一絕緣層，設於該第一導電膜與該第二導電膜之間； 其中，所述複數個感應電極和所述複數個驅動電極係隔著該絕緣層相交錯以形成複數個中空區，且任一所述中空區之四周均有兩個相對的所述第一補償電極和兩個相對的所述第二補償電極。
在可能的實施例中，所述第一補償電極係由十字形電極、菱形電極、米字形電極和X字形電極所組成群組所選擇的一種電極。
在可能的實施例中，所述第二補償電極係由十字形電極、菱形電極、米字形電極和X字形電極所組成群組所選擇的一種電極。
在可能的實施例中，所述第一補償電極係由納米銀、石墨烯和金屬材料所組成群組所選擇的一種材料製成。
在可能的實施例中，所述第二補償電極係由納米銀、石墨烯和金屬材料所組成群組所選擇的一種材料製成。
在一實施例中，所述第一導電膜係由氧化銦錫所製成。
在一實施例中，所述第二導電膜係由氧化銦錫所製成。
為達前述目的，本發明進一步提出一種觸控顯示裝置，其具有一觸控螢幕，且該觸控螢幕具有如前述之觸控電極圖案。
為使 貴審查委員能進一步瞭解本發明之結構、特徵及其目的，茲附以圖式及較佳具體實施例之詳細說明如後。
請參照圖3，其繪示本發明之電極圖案佈置之第一實施例示意圖。如圖3所示，一觸摸圖案包括有：複數個狹長形感應電極20，間隔分布於第一導電膜上，所述第一導電膜係由氧化銦錫所製成，且各狹長形感應電極20上均間隔設置有複數個第一補償電極21，其中，每兩個相鄰的第一補償電極21之間隙的寬度可自由調整，且該間隙可根據需求增添虛擬填充塊(Dummy塊)；以及複數個狹長形驅動電極30，間隔分布於第二導電膜上，所述第二導電膜係由氧化銦錫所製成，且各狹長形驅動電極30上均間隔設置有複數個第二補償電極31，其中，每兩個相鄰的第二補償電極31之間隙的寬度可自由調整，且該間隙可根據需求增添虛擬填充塊，以及，所述複數個狹長形驅動電極30係與所述複數個狹長形感應電極20交錯以形成複數個中空區40，且在所述第一導電膜與所述第二導電膜之間設有一絕緣層50以使所述複數個狹長形感應電極20和所述複數個狹長形驅動電極30相互電氣絕緣。
本發明的原理在於，當一狹長形感應電極20和一狹長形驅動電極30的垂直距離過近時，由於狹長形感應電極20和狹長形驅動電極30的縮小的電極面積可使初始互容值降低，所以觸摸操作所產生的電容值變化率可以提高，從而提升觸摸感測的靈敏度與準確性。另外，第一補償電極21和狹長形感應電極20所形成的十字型圖案以及第二補償電極31和狹長形驅動電極30所形成的十字型圖案具有增大電容感應面積的效果，且第一補償電極21及第二補償電極31可由納米銀、石墨烯或金屬等導電材料製成。
請參照圖4，其繪示圖3之本發明之電極圖案佈置之一應用例示意圖。如圖4所示，5個狹長形感應電極20係與5個接收端 RX1-RX5連接，而5個狹長形感應電極30則係與5個發送端 TX1-TX5連接。雖然此應用例只有5個接收端RX1-RX5和5個發送端 TX1-TX5，然本發明並不以此為限，也就是說本發明的電極圖案可有其它數目的狹長形感應電極20和其它數目的狹長形感應電極30以提供各種觸控解析度。
在圖4中，當觸摸點在A點時，如未設有第一補償電極21及第二補償電極31，由於A點距離周圍的各狹長形感應電極(20、30)較遠，所以RX4與TX1、TX2及RX5與TX1、TX2之間的互容值變化量會最小；而C點因為位在一狹長形感應電極20和一狹長形感應電極30的交會處，所以RX2與TX4之間的互容值變化量會最大。也就是說，整個觸控面板會有電容值差異較大，不均勻的問題，所以佈置第一補償電極21及第二補償電極31以補償不同觸摸點的互容值差異是很重要的。
由於在各狹長形感應電極20和各狹長形感應電極30上分別設有均勻間隔排列的複數個第一補償電極21和複數個第二補償電極31，因此，實際進行觸控操作時，手指（或者觸控筆等）觸摸的位置主要包含A、B或C點這三種位置。以下係以手指觸摸點從C到B後，再移動到A點為例，說明本發明的觸摸檢測原理：
C點係位於TX4和RX2的交集正上方。當觸摸C點時，C點位置及其附近的多個狹長形感應電極20和多個狹長形驅動電極30間的互容值均有變化，其中，RX2和TX4的交集處的互容值變化量最大；RX1、RX3與TX4的交集處及RX2與TX3、TX5的交集處的互容值變化量很小，因此，一觸控驅動單元(未示於圖中)即可根據互容值的變化量大小來確定觸摸位置。
當觸摸位置由C點向B點移動時，就狹長形感應電極20而言，觸摸點會先靠近再離開RX3所連接的狹長形感應電極20；就狹長形感應電極30而言，觸摸點會趨近TX3所連接的狹長形感應電極30。此過程中，RX2和TX4的交集處的的互容值變化量會減小直至為0。
到達B點時，RX3與TX3的交集處及RX4與TX3的交集處均有較大的電容變化量，而RX3與TX2的交集處、RX3與TX4的交集處、RX4與TX2的交集處及RX4與TX4的交集處均有較小的電容變化量，因此，所述的觸控驅動單元即可根據電容變化量的大小來確定觸摸位置。特殊的，因為B點和RX3及RX4等距，因此RX3與TX3的交集處和 RX4與TX3的交集處的電容變化量一致，且RX3與TX2的交集處、RX3與TX4的交集處、RX4與TX2的交集處以及RX4與TX4的交集處會有一致的電容變化量。
當觸摸位置由B點向A點移動時，就狹長形感應電極20而言，觸摸點會先靠近再離開RX4所連接的狹長形感應電極20；就狹長形感應電極30而言，觸摸點會先趨近再離開TX2所連接的狹長形感應電極30。此過程中，RX3與TX3的交集處和RX4與TX3的交集處的互容值變化量會減小直至為0。
到達A點時，RX4與TX1的交集處、RX4與TX2的交集處、RX5與TX1的交集處及RX5與TX2的交集處均會產生足夠的電容變化量以使所述的觸控驅動單元可據以確定觸摸位置。特殊的，當A點位於由TX1、TX2和RX4、RX5所界定之區域的中心點時，RX4與TX1的交集處、RX4與TX2的交集處、RX5與TX1的交集處及RX5與TX2的交集處會有一致的電容變化量。
另外，請參照圖5至圖7，其繪示了本發明之第二至第四實施例之電極圖案佈置示意圖。如圖5至圖7所示，本發明的第一補償電極21及第二補償電極31可由X字形、米字形或鏤空的菱形等電極圖案形成，以提供電容補償。
另外，若將本發明之電極圖案與習知技術之常規電極圖案相比，當感應厚度為0.1mm時，其比較表係如下表2所示：
表2
電極圖案 初始互容值(pF) 放置銅柱後的電容值(pF) 電容變化值(pF) 變化量占比(%)
習知電極圖案 4.24 3.89 0.35 8.36%
十字形電極圖案 0.55 0.32 0.23 41.82%
X形電極圖案 0.59 0.34 0.25 42.37%
米字形電極圖案 0.62 0.35 0.27 43.55%
菱形電極圖案 0.64 0.39 0.25 39.06%
由上表2可知，本發明之補償電極與習知電極圖案對比時，本發明所設計的各種電極圖案均能大幅降低初始互容值，且放置銅柱(模擬手指觸摸)後，有較大的電容變化值及較大的變化量占比，從而可解決在超薄觸控面板應用時，觸摸靈敏度不夠、訊號雜訊比大的問題。另外，從表2也可看出，不同面積的補償電極會對初始互容值產生不同的影響，一般而言，補償電極的面積越大，初始互容值會越大。
另外，依上述的說明，本發明進一步提出一種觸控顯示裝置，其具有一觸控螢幕，且該觸控螢幕具有如前述之觸控電極圖案，以使該觸控螢幕的各觸摸點有均勻且縮減的初始互容值，以提升觸摸靈敏度和訊號雜訊比，從而提供快速且精確的觸控性能。
因此，藉由前述所揭露的設計，本發明乃具有以下的優點：
1. 本發明的技術方案可藉由減少感應電極及驅動電極的面積降低初始互容值。
2. 本發明的技術方案可藉由設置複數個第一補償電極及複數個第二補償電極使觸控螢幕的各觸摸點有均勻的初始互容值。
3. 本發明的技術方案可提升觸摸靈敏度及訊號雜訊比，以提供快速且精確的觸控性能。
本案所揭示者，乃較佳實施例，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。
綜上所陳，本案無論就目的、手段與功效，在在顯示其迥異於習知之技術特徵，且其首先發明合於實用，亦在在符合發明之專利要件，懇請 貴審查委員明察，並祈早日賜予專利，俾嘉惠社會，實感德便。
10‧‧‧感應電極
11‧‧‧驅動電極
12‧‧‧間隙
13‧‧‧銅柱
20‧‧‧狹長形感應電極
21‧‧‧第一補償電極
30‧‧‧狹長形驅動電極
31‧‧‧第二補償電極
40‧‧‧中空區
50‧‧‧絕緣層
圖1為一習知雙層氧化銦錫的電極圖案示意圖。 圖2為圖1之習知雙層氧化銦錫的電極圖案之銅柱模擬觸摸示意圖。 圖3繪示本發明之電極圖案佈置之第一實施例示意圖。 圖4繪示圖3之電極圖案佈置之一應用例示意圖。 圖5繪示本發明之電極圖案佈置之第二實施例示意圖。 圖6繪示本發明之電極圖案佈置之第三實施例示意圖。 圖7繪示本發明之電極圖案佈置之第四實施例示意圖。

Claims (8)

  1. 一種觸控電極圖案，用於一薄型觸控顯示器中，具有：複數個感應電極，設於一第一導電膜上，且各該感應電極上周期性地間隔設置一個第一補償電極；複數個驅動電極，設於一第二導電膜上，且各該驅動電極上周期性地間隔設置一個第二補償電極；以及一絕緣層，設於該第一導電膜與該第二導電膜之間；其中，所述複數個感應電極和所述複數個驅動電極係隔著該絕緣層相交錯以形成複數個中空區以降低初始互容值，且任一所述中空區之四周均有兩個相對的所述第一補償電極和兩個相對的所述第二補償電極。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極圖案，其中，所述第一補償電極係由十字形電極、菱形電極、米字形電極和X字形電極所組成群組所選擇的一種電極。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極圖案，其中，所述第二補償電極係由十字形電極、菱形電極、米字形電極和X字形電極所組成群組所選擇的一種電極。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極圖案，其中，所述第一補償電極係由納米銀、石墨烯和金屬材料所組成群組所選擇的一種材料製成。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極圖案，其中，所述第二補償電極係由納米銀、石墨烯和金屬材料所組成群組所選擇的一種材料製成。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極圖案，其中，所述第一導電膜係由氧化銦錫所製成。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極圖案，其中，所述第二導電膜係由氧化銦錫所製成。
  8. 一種薄型觸控顯示裝置，其具有一薄型觸控螢幕，且該薄型觸控螢幕具有如申請專利範圍第1-7項中任一項所述之觸控電極圖案。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112198987A (zh) * 2020-10-30 2021-01-08 集创北方(深圳)科技有限公司 一种触控面板及显示装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201316227A (zh) * 2011-10-06 2013-04-16 Mstar Semiconductor Inc 互容式觸控感應裝置及包含互容式觸控感應裝置之電子系統
CN103941918A (zh) * 2014-04-21 2014-07-23 无锡格菲电子薄膜科技有限公司 一种石墨烯薄膜触控传感器及其制造方法
TW201614465A (en) * 2014-10-13 2016-04-16 Hycon Technology Corp Conductor pattern structure of capacitive touch panel
CN105573551A (zh) * 2015-12-15 2016-05-11 南京点触智能科技有限公司 一种电容式触摸屏传感器
US20160320886A1 (en) * 2015-04-30 2016-11-03 Lg Display Co., Ltd. Touch Sensor Integrated Type Display Device
TW201828013A (zh) * 2017-01-26 2018-08-01 晨星半導體股份有限公司 雙層互容式觸控面板

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201316227A (zh) * 2011-10-06 2013-04-16 Mstar Semiconductor Inc 互容式觸控感應裝置及包含互容式觸控感應裝置之電子系統
CN103941918A (zh) * 2014-04-21 2014-07-23 无锡格菲电子薄膜科技有限公司 一种石墨烯薄膜触控传感器及其制造方法
TW201614465A (en) * 2014-10-13 2016-04-16 Hycon Technology Corp Conductor pattern structure of capacitive touch panel
US20160320886A1 (en) * 2015-04-30 2016-11-03 Lg Display Co., Ltd. Touch Sensor Integrated Type Display Device
CN105573551A (zh) * 2015-12-15 2016-05-11 南京点触智能科技有限公司 一种电容式触摸屏传感器
TW201828013A (zh) * 2017-01-26 2018-08-01 晨星半導體股份有限公司 雙層互容式觸控面板

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112198987A (zh) * 2020-10-30 2021-01-08 集创北方(深圳)科技有限公司 一种触控面板及显示装置

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