CN101387934A - 投影式电容式触控感测装置、显示面板及影像显示系统 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于一种投影式电容式触控感测装置、显示面板及影像显示系统，投影式电容式触控感测装置包含多个感测单元排列，每一感测单元包括一第一电极，是一感测材质；至少一第二电极，是一感测材质，并设于所述第一电极的周围；至少一第一感应轴，电气连接所述第一电极；以及至少一第二感应轴，电气连接所述第二电极；其中，所述第一电极呈现方形，所述第二电极呈现三角形，所述第一电极与所述第二电极相互排列以形成一方形的图形，且所述第一电极与所述第二电极之间形成一不具感测的区域。

Description

投影式电容式触控感测装置、显示面板及影像显示系统
技术领域
本发明是关于一种投影式电容式触控感测器、显示面板及影像显示系统，特别是一种可设置于电子产品上的投影式电容式触控感测装置的投影式电容式触控感测器、显示面板及影像显示系统。
背景技术
触控感测装置的产制技术在近几年中精益求精，再加上产品的效能及品质更是愈趋上升，是以造成各种类型的触控感测装置广泛地被应用于各项电子产品上，如：手机、数码相机、个人数字助理、电子字典、笔记本计算机、桌上型计算机、电视、全球定位系统、车用显示器、航空用显示器、数码相框或便携式DVD放影机等。
已知的触控感测装置在运作时，通过操作者的手指或导体碰触的瞬间产生电容效应，再进一步地通过电容感应器的电容变化量判断出手指或导体触碰的位置，如：美国专利公告号US6535200“CAPACITIVE POSITIONSENSOR”与US6297811“PROJECTIVE CAPACITIVE TOUCHSCREEN”两篇专利。然而，当触控感测装置中所包含的感应器数目愈多时，其相对应设置的感应轴数目就会愈多，相对地，触控感测装置内的应用电路也跟着复杂化，因此触控感测装置或是应用所述触控感测装置的电子产品，其尺寸、制造成本与封装成本也相对提高。
故已知触控感测装置仍存有上述的缺失，而有待改进。一种可减少触控感测装置中所设置的感应轴数目以降低制作成本并简化应用电路，是我们所期望的。
发明内容
本发明的目的在于提供菱形的第一电极与三角形的第二电极的形状相互排列，并使第一电极与第二电极分别电气连接第一感应轴与第二感应轴，以最少数量的第一感应轴与第二感应轴而达到精确判别出手指或导体所触控的位置，进而降低所述触控感测装置的制作成本并简化应用电路。
为达上述目的，本发明提供一种投影式电容式触控感测装置，包含有多个感测单元排列，每一感测单元包括有：一第一电极，是一感测材质；一第二电极组包括多个第二电极，其为感测材质，并设于该第一电极的周围；一第一感应轴，电气连接该第一电极；以及一第二感应轴，电气连接该第二电极；其中，该第一电极呈现方形，该第二电极呈现三角形，该第一电极与该第二电极相互排列以形成一方形的图形，且该第一电极与该第二电极之间形成一不具感测的区域。
为达上述目的，本发明还提供一种显示面板，具有一投影式电容式触控感测装置，该投影式电容式触控感测装置包含有多个感测单元排列，每一感测单元包括有：一第一电极，是一感测材质；一第二电极组包括多个第二电极，为感测材质，并设于该第一电极的周围；一第一感应轴，电气连接该第一电极；以及一第二感应轴，电气连接该第二电极；其中，该第一电极呈现方形，该第二电极呈现三角形，该第一电极与该第二电极相互排列以形成一方形的图形，且该第一电极与该第二电极之间形成一不具感测的区域。
为达上述目的，本发明还提供一种影像显示系统，包含一显示面板，该显示面板具有一投影式电容式触控感测装置，该投影式电容式触控感测装置包含有多个感测单元排列，每一感测单元包括有：一第一电极，是一感测材质；一第二电极组包括多个第二电极，为感测材质，并设于该第一电极的周围；一第一感应轴，电气连接该第一电极；以及一第二感应轴，电气连接该第二电极；其中，该第一电极呈现方形，该第二电极呈现三角形，该第一电极与该第二电极相互排列以形成一方形的图形，且该第一电极与该第二电极之间形成一不具感测的区域。
本发明的前述目的或特征，将依据后附图式加以详细说明，需明了的是，后附图式及所举之例，是做为说明而非在限制或缩限本发明。
附图说明
图1为本发明投影式电容式触控感测装置的第一实施例的示意图。
图2为本发明投影式电容式触控感测装置的第二实施例的示意图。
图3为本发明投影式电容式触控感测装置的第三实施例的示意图。
图4为本发明一实施例的影像显示系统的系统架构图。
附图标号：
2---感测单元
3---第一电极
5---不具感测的区域
6---影像显示系统
7---显示面板
8---电源供应器
9、10、11、12---第二电极
Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Y9、Y10、Y11、Y12、Y13、Y14、Y15、Y16、Y17、Y18---第一感应轴
X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10、X11、X12、X13、X14、X15、X16、X17、X18---第二感应轴
具体实施方式
虽然本发明将参阅含有本发明较佳实施例的所附图示予以充分描述，但在此描述之前应了解本领域技术人员可修改本文中所描述的发明，同时获致本发明的功效。因此，需了解以下的描述对本领域技术人员而言为一广泛的揭示，且其内容不在于限制本发明。
请参阅图1，是显示本发明投影式电容式触控感测装置的第一实施例的示意图。在此一实施例中，本发明投影式电容式触控感测装置，包含有六个感测单元2纵向依序排列，其中感测单元的个数可依显示面板的大小而调整。每一感测单元2包括有：一个第一电极3，是一感测材质，该感测材质为透明导电性的铟锡氧化物(Indium Tin Oxide，简称ITO)或铟锌氧化物(Indium ZincOxide，简称IZO，In2ZnyO3+y)；一第二电极组包括四个第二电极9、10、11、12，是一感测材质，该感测材质为透明导电性的铟锡氧化物(Indium Tin Oxide，简称ITO)或铟锌氧化物(Indium Zinc Oxide，简称IZO，In2ZnyO3+y)，且该四个第二电极9、10、11、12分别设于该第一电极3的周围形成一方形；至少一第一感应轴(以Y作为表示)，电气连接该第一电极3；以及至少一第二感应轴(以X作为表示)，电气连接第二电极9、10、11、12。
其中，六个第一感应轴Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6纵向分别依序电气连接该六个第一电极3；以及二个第二感应轴X1、X2电气连接第二电极9、10、11、12。其中，该第二感应轴X1是电气连接第二电极9、10，而第二感应轴X2是电气连接该第二电极11、12。第一电极3呈现方形，而较佳为菱形，第二电极呈现三角形，而较佳为直角三角形，第二电极9、10、11、12的最长边是相对第一电极3的一侧边，使第一电极3与第二电极相互排列而形成一方形的图形，而较佳为矩形的图形，且该第一电极3与该第二电极组之间形成一不具感测的区域5。
如图所示，第二电极组包含第一三角形的第二电极9、第二三角形的第二电极10、第三三角形的第二电极11以及第四三角形的第二电极12。该第一三角形的第二电极9设于该第一电极3的左上方、该第二三角形的第二电极10设于该第一电极3的左下方、该第三三角形的第二电极11设于该第一电极3的右上方以及该第四三角形的第二电极12设于该第一电极3的右下方。该第一三角形的第二电极9与该第二三角形的第二电极10的面积区域由左侧向右侧逐渐递减。该第三三角形的第二电极11与该第四三角形的第二电极12的面积区域由右侧向左侧逐渐递减。该第二电极9、10、11、12的三角形面积由一侧向另一侧逐渐递减(即三角形面积由大变小)有助于手指或导体触控感测时，通过电容值的变化可精确地判断出手指或导体所触控的位置。
请继续参阅图1，当操作者以手指或导体触控本发明投影式电容式触控感测装置的圆圈A时，因手指或导体碰触的瞬间产生一个电容效应，故可由电量的变化确定手指或导体触控的位置。其中，圆圈A处的第一电极3电气连接该第一感应轴Y1(假设电量为1Q)，而圆圈A处的第一三角形第二电极9电气连接该第二感应轴X1(假设电量为1Q)。由“该第一感应轴-电量1Q”以及“该第二感应轴-电量1Q”此两项综合信息，即可精确地判别出手指或导体触控位置落于何处。
当操作者以手指或导体触控本发明投影式电容式触控感测装置的圆圈B时，该圆圈B处跨接有两个第一电极3，而该两个第一电极3分别电气连接该第一感应轴Y5(假设电量为5Q)与该第一感应轴Y6(假设电量为6Q)。经由一计算公式(5Q+6Q)/2＝5.5Q，而该5.5Q的值落在该第一感应轴Y5与该第一感应轴Y6之间。再加上手指或导体触控位置接触到电气连接该第二感应轴X2(假设电量为2Q)的第二电极11、12。由“该第一感应轴-电量5.5Q”以及“该第二感应轴-电量2Q”此两项综合信息，即可精确地判别出手指或导体触控位置落于何处。
请参阅图2，是显示本发明投影式电容式触控感测装置的第二实施例的示意图。在此一实施例中，本发明投影式电容式触控感测装置，包含有六个感测单元2纵向依序排列，其中感测单元的个数可依显示面板的大小而调整。每一感测单元2包括有：一个第一电极3，是一感测材质，该感测材质为透明导电性的铟锡氧化物(Indium Tin Oxide，简称ITO)或铟锌氧化物(Indium ZincOxide，简称IZO，In2ZnyO3+y)；一第二电极组包括四个第二电极9、10、11、12，是一感测材质，该感测材质为透明导电性的铟锡氧化物(Indium Tin Oxide，简称ITO)或铟锌氧化物(Indium Zinc Oxide，简称IZO，In2ZnyO3+y)，且该四个第二电极9、10、11、12分别设于该第一电极3的周围；至少一第一感应轴(以Y作为表示)，电气连接该第一电极3；以及至少一第二感应轴(以X作为表示)，电气连接第二电极9、10、11、12。
其中，六个第一感应轴Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6纵向分别依序电气连接该六个第一电极3；六个第二感应轴X3、X4、X5、X6、X7、X8电气连接该第二电极9、10；以及六个第二感应轴X9、X10、X11、X12、X13、X14电气连接该第二电极11、12。
若操作者以手指或导体触控本发明投影式电容式触控感测装置的圆圈C，该圆圈C处的第一电极3电气连接该第一感应轴Y2(假设电量为2Q)，而圆圈C处的第二三角形第二电极10电气连接该第二感应轴X4(假设电量为4Q)。由“该第一感应轴-电量2Q”以及“该第二感应轴-电量4Q”此两项综合信息，即可精确地判别出手指或导体触控位置落于何处。
若操作者以手指或导体触控本发明投影式电容式触控感测装置的圆圈D，该圆圈D处跨接有二个第一电极3，而该两个第一电极3分别电气连接该第一感应轴Y3(假设电量为3Q)与该第一感应轴Y4(假设电量为4Q)。经由一计算公式(3Q+4Q)/2＝3.5Q，而该3.5Q的值落在该第一感应轴Y3与该第一感应轴Y4之间。又该圆圈D处跨接的两个第二电极12、11分别电气连接两个第二感应轴，分别是：该第二感应轴X10(假设电量为10Q)与该第二感应轴X11(假设电量为11Q)。经由一计算公式(10Q+11Q)/2＝10.5Q，而该10.5Q的值落在该第二感应轴X10与该第二感应轴X11之间。由“该第一感应轴-电量3.5Q”以及“该第二感应轴-电量10.5Q”此两项综合信息，即可精确地判别出手指或导体触控位置落于何处。
请参阅图3，是显示本发明投影式电容式触控感测装置的第三实施例的示意图。在此一实施例中，本发明投影式电容式触控感测装置，包含共有十二个感测单元2纵向并且横向依序排列，其中感测单元的个数可依显示面板的大小而调整。每一感测单元2包括有：一个第一电极3，是一感测材质，该感测材质为透明导电性的铟锡氧化物(Indium Tin Oxide，简称ITO)或铟锌氧化物(Indium Zinc Oxide，简称IZO，In2ZnyO3+y)；一第二电极组包括四个第二电极9、10、11、12，是一感测材质，该感测材质为透明导电性的铟锡氧化物(IndiumTin Oxide，简称ITO)或铟锌氧化物(Indium Zinc Oxide，简称IZO，In2ZnyO3+y)，且该四个第二电极9、10、11、12分别设于该第一电极3的周围；至少一第一感应轴(以Y作为表示)，电气连接该第一电极3；以及至少一第二感应轴(以X作为表示)，电气连接该第二电极9、10、11、12。
其中，左侧的六个第一感应轴Y7、Y8、Y9、Y10、Y11、Y12纵向分别依序电气连接该六个第一电极3；右侧的六个第一感应轴Y13、Y14、Y15、Y16、Y17、Y18纵向分别依序电气连接该六个第一电极3。四个第二感应轴X15、X16、X17、X18：该第二感应轴X15电气连接该第二电极9、10，该第二感应轴X16电气连接该第二电极11、12，该第二感应轴X17电气连接该第二电极9、10，该第二感应轴X18电气连接该第二电极11、12。
请参阅图4，是显示本发明一实施例的影像显示系统的系统架构图。在本实施例中，一影像显示系统6可包括具有该投影式电容式触控感测装置的显示面板7以及一电源供应器8，其中，该电源供应器8耦接至该显示面板7以提供电能至该显示面板7。该影像显示系统6可以是：手机、数码相机、个人数字助理、电子字典、笔记本计算机、桌上型计算机、电视、全球定位系统(GPS)、车用显示器、航空用显示器、数码相框(Digital Photo Frame)或便携式DVD放影机。
本发明的优点在于：
1.第一电极与第二电极特殊的形状相互排列，有助于手指或导体触控感测时，通过电容值的变化可精确地判断出手指或导体所触控的位置。
2.因应第一电极与第二电极的特殊排列图形，可用最少数量的第一感应轴、第二感应轴与第一电极、第二电极电气连接，以达到精确判别出手指或导体所触控的位置，进而降低该触控感测装置的制作成本。
在详细说明本发明的较佳实施例之后，本领域技术人员可清楚的了解，在不脱离权利要求与精神下进行各种变化与改变，且本发明亦不受限于说明书中所举实施例的实施方式。

Claims (10)

1.一种投影式电容式触控感测装置，包含有多个感测单元排列，其特征在于，每一感测单元包括有：
一第一电极，是一感测材质；
一第二电极组，包括多个第二电极，是一感测材质，并设于所述第一电极的周围；
一第一感应轴，电气连接所述第一电极；以及
一第二感应轴，电气连接所述第二电极；
其中，所述第一电极呈现方形，所述这些第二电极呈现三角形，所述第一电极与所述这些第二电极相互排列以形成一方形的图形，且所述第一电极与所述这些第二电极之间形成一不具感测的区域。
2.如权利要求1所述的投影式电容式触控感测装置，其特征在于，所述第一电极为菱形，所述这些第二电极为直角三角形，所述这些第二电极的最长边是相对所述第一电极的一侧边，使所述第一电极与所述这些第二电极相互排列而形成一矩形的图形。
3.如权利要求1所述的投影式电容式触控感测装置，其特征在于，所述第二电极组包含一第一三角形的第二电极、第二三角形的第二电极、一第三三角形的第二电极以及一第四三角形的第二电极，所述第一三角形的第二电极是设于所述第一电极的左上方、所述第二三角形的第二电极是设于所述第一电极的左下方、所述第三三角形的第二电极是设于所述第一电极的右上方以及所述第四三角形的第二电极是设于所述第一电极的右下方。
4.如权利要求3所述的投影式电容式触控感测装置，其特征在于，所述第一三角形的第二电极与所述第二三角形的第二电极的面积区域由左侧向右侧逐渐递减，所述第三三角形的第二电极与所述第四三角形的第二电极的面积区域由右侧向左侧逐渐递减。
5.如权利要求1所述的投影式电容式触控感测装置，其特征在于，所述多个感测单元排列是纵向排列。
6.如权利要求1所述的投影式电容式触控感测装置，其特征在于，所述多个感测单元排列是横向排列。
7.如权利要求1所述的投影式电容式触控感测装置，其特征在于，所述第一电极与所述第二电极为一具透明导电性的铟锡氧化物或铟锌氧化物。
8.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板具有一投影式电容式触控感测装置，所述投影式电容式触控感测装置包含有多个感测单元排列，每一感测单元包括有：
一第一电极，是一感测材质；
一第二电极组，包括多个第二电极，是一感测材质，并设于所述第一电极的周围；
一第一感应轴，电气连接所述第一电极；以及
一第二感应轴，电气连接所述第二电极；
其中，所述第一电极呈现方形，所述这些第二电极呈现三角形，所述第一电极与所述这些第二电极相互排列以形成一方形的图形，且所述第一电极与所述这些第二电极之间形成一不具感测的区域。
9.一种影像显示系统，其特征在于，所述影像显示系统包含如权利要求8所述的所述显示面板；及一电源供应器，其是耦接至所述显示面板以提供电能至所述显示面板。
10.如权利要求9所述的影像显示系统，其特征在于，所述影像显示系统为手机、数码相机、个人数字助理、电子字典、笔记本计算机、桌上型计算机、电视、全球定位系统、车用显示器、航空用显示器、数码相框或便携式DVD放影机。
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