CN101477430B

CN101477430B - 一种电容式触摸屏

Info

Publication number: CN101477430B
Application number: CN2009100368756A
Authority: CN
Inventors: 沈奕; 吴永俊; 郑清交; 林铿; 李永忠; 崔卫星; 黎明; 杨柳根
Original assignee: SHANTOU GOWORLD DISPLAY (PLANT II) CO Ltd
Current assignee: SHANTOU GOWORLD DISPLAY (PLANT II) CO Ltd
Priority date: 2009-01-16
Filing date: 2009-01-16
Publication date: 2012-11-07
Anticipated expiration: 2029-01-16
Also published as: CN101477430A

Abstract

一种电容式触摸屏，包括至少一个透明绝缘层和至少一个透明电极导电层，透明电极导电层设置在透明绝缘层上，透明电极导电层由多个电极组成，其特征是：在所述电容式触摸屏的可视区域，透明电极导电层上各电极的边缘呈锯齿状。本发明在电容式触摸屏的可视区域中，透明电极导电层上各电极的边缘呈锯齿状，利用电极边缘的弯曲，使电容式触摸屏线宽较小的电极以及各电极间的间隙的边缘取向与点阵式显示装置像素点阵列排布方向成一定角度的倾斜，因此，就光的干涉来说，相当于是改变了狭缝的方向，使产生的干涉条纹不明显或消失，有效减弱或避免触摸面可视区域光的干涉现象，使显示装置具有较佳的显示视觉效果。

Description

一种电容式触摸屏

技术领域

本发明涉及用于人机之间交互的输入装置，具体地说，涉及一种电容式触摸屏。

背景技术

电容式触摸屏已经广泛应用到各类电子产品中，例如手机、mp4、POS终端等。电容式触摸屏透过率高，触摸施压不必用力，可以抵御恶劣的外界环境，使用寿命长，操作使用更为人性化。

现有的电容式触摸屏通常是在一个透明绝缘层上设置一个或多个透明电极导电层(通常为一个或两个透明电极导电层；当设有一个透明电极导电层时，在透明绝缘层的一个平面上设置一个透明电极导电层；当设有两个透明电极导电层时，可在透明绝缘层的两个平面上分别设置一个透明电极导电层，也可在透明绝缘层的一个平面上设置两个相互之间不相导通的透明电极导电层)作为工作面，或在两个透明绝缘层上分别设置一个或多个透明电极导电层(通常两个透明绝缘层上各设置有一个透明电极导电层)作为工作面。透明电极导电层由多个电极组成，电极的图形形状多设计为长方形、正六边形、菱形等多边形形状，当触摸屏应用在点阵式显示装置上时，这些电极的边缘总会存在与点阵式显示装置像素点的阵列方向(X方向或Y方向)平行或近似平行(即电极边缘与点阵式显示装置像素点的阵列方向夹角很小)的情形，由于点阵式显示装置像素点与电容式触摸屏之间会有一定的间隙距离，因此当光线从点阵式显示装置像素点出来(此时像素点相当于光源)并穿过触摸屏线宽较小的电极或各电极间的间隙时，线宽较小的电极或各电极间的间隙相当于是很多狭缝，将满足分波振面干涉的条件，光线成为相干光，引起在触摸面(即光线出射面)光的干涉，产生干涉条纹，尤其当电极边缘与点阵式显示装置像素点的阵列方向平行时，产生的光的干涉现象将更明显，严重影响点阵式显示装置的显示效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够有效减弱或避免触摸面光的干涉现象的电容式触摸屏，这种电容式触摸屏可配置用于有大量形成阵列排布的像素点的点阵式显示装置(如点阵式液晶显示器)的外界面。采用的技术方案如下：

一种电容式触摸屏，包括至少一个透明绝缘层和至少一个透明电极导电层，透明电极导电层设置在透明绝缘层上，透明电极导电层由多个电极组成，其特征是：在所述电容式触摸屏的可视区域，透明电极导电层上各电极的边缘呈锯齿状。

具体地说，在电容式触摸屏的可视区域，电极的边缘具有多个锯齿状凸起，相邻两个锯齿状凸起之间有一凹槽。上述锯齿状凸起的基本特征是，其宽度自其底部至其顶部逐渐减小，其中底部是指其与电极主体连接的部位；相应的，凹槽的宽度自其底部至其顶部逐渐增大。

优选锯齿状凸起呈三角形；更优选上述锯齿状凸起的顶角(即锯齿状凸起两个侧边的夹角)大小为45°-135°；更优选上述锯齿状凸起的顶角为90°。优选上述电容式触摸屏配置到点阵式显示装置上时，由锯齿状凸起两个侧边与点阵式显示装置像素点排布的两个阵列方向之一构成的三角形为等腰三角形。

上述透明电极导电层作为电容式触摸屏的工作面，用于探测触摸点的电容变化并将相应的电信号传输给外部电路。

在电容式触摸屏的可视区域之外，电极的边缘可以呈锯齿状，也可以是其它形状(如边缘为直线或其它任意曲线)。

电容式触摸屏可设有一个或多个透明电极导电层。

当电容式触摸屏设有一个透明电极导电层时，设有一个透明绝缘层，透明电极导电层设置在该透明绝缘层的一个平面上。

当电容式触摸屏设有两个透明电极导电层时，可设有一个透明绝缘层或两个透明绝缘层。在设有一个透明绝缘层的情况下，可在透明绝缘层的两个平面上分别设置一个透明电极导电层；也可在透明绝缘层的一个平面上设置两个相互之间不相导通的透明电极导电层，两透明电极导电层之间由绝缘材料分隔开。在设有两个透明绝缘层的情况下，可在两个透明绝缘层上各设置一个透明电极导电层。

当电容式触摸屏设有三个以上透明电极导电层时，可设有与透明电极导电层数量相同的透明绝缘层，每个透明绝缘层上设置一个透明电极导电层；也可设有数量少于透明电极导电层数量的透明绝缘层，其中某个透明绝缘层上设有两个以上透明电极导电层(设置方式可参考上述一个透明绝缘层上设置两个透明电极导电层的情况)。

为了防止显示装置工作时产生的电信号对电容式触摸屏产生干扰，提高电容式触摸屏的性能，优选上述电容式触摸屏还包括一个屏蔽层，屏蔽层位于所有透明电极导电层的内侧。本发明中，内侧是指电容式触摸屏配置在显示装置上时靠近显示装置的一侧，外侧是指电容式触摸屏配置在显示装置上时远离显示装置的一侧。通常可将屏蔽层设在最靠近显示装置的透明绝缘层的内侧面上。

上述透明绝缘层由光学透明绝缘材料制成，采用的光学透明绝缘材料可以是玻璃、有机玻璃类刚性透明绝缘材料，例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)；也可以是具有柔软弯曲性的聚酯类透明绝缘材料，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。

上述透明电极导电层和屏蔽层由透明导电材料制成，采用的透明导电材料可以是氧化铟锡(ITO)、氧化锌掺杂铝(ZAO)、氧化镉(CdO)、氧化铟锌(IZO)或其它透明导电材料。

本发明在电容式触摸屏的可视区域中，透明电极导电层上各电极的边缘呈锯齿状，利用电极边缘的弯曲，使电容式触摸屏线宽较小的电极(如填充电极、引线电极)以及各电极间的间隙的边缘取向与点阵式显示装置像素点阵列排布方向成一定角度的倾斜，因此，就光的干涉来说，相当于是改变了狭缝的方向，使产生的干涉条纹不明显或消失，有效减弱或避免触摸面可视区域光的干涉现象，使显示装置具有较佳的显示视觉效果。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是本发明实施例1透明电极导电层的电极图形设计的示意图；

图3是点阵式显示装置的像素点阵列排布的示意图；

图4是图2中一个感应电极及其引线电极和外围的填充电极的放大图，及其与点阵式显示装置的像素点阵列方向之间的关系的示意图；

图5是本发明实施例1透明电极导电层中电极边缘的另一种形状曲线；

图6是本发明实施例2的结构示意图；

图7是本发明实施例2透明电极导电层的电极图形设计的示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1和图2所示，这种电容式触摸屏包括一个透明绝缘层11、一个透明电极导电层12和一个屏蔽层13，透明电极导电层12设置在透明绝缘层11的外侧面上，屏蔽层13设置在透明绝缘层11的内侧面上(电容式触摸屏配置在显示装置上时，屏蔽层13处于电容式触摸屏靠近显示装置的一侧，即屏蔽层13位于透明绝缘层11和显示装置之间)，透明电极导电层12由多个电极组成(包括六个感应电极121、六个引线电极122和填充电极123)。这种电容式触摸屏可用于单点触摸操作。另外，感应电极121和引线电极122的数量可根据实际需要设置，感应电极121与引线电极122数量相同且一一对应地连接。

感应电极121为触摸屏触摸时产生感应电容的电极，各感应电极121不互相导通，它们之间存在空隙区域；引线电极122为连接感应电极121与外部电路的透明导线，每个引线电极122对应一个感应电极121，触摸屏工作时，由引线电极122完成感应电极121与外部电路之间电信号的传递；填充电极123分布于感应电极121之间以及感应电极121与引线电极122之间的空隙区域，并不与感应电极121、引线电极122导通，其作用是可以消除感应电极121、引线电极122在透明绝缘层11上产生电极影。

感应电极121处在电容式触摸屏的可视区域14内，填充电极123和引线电极122在可视区域14内和非可视区域15(即可视区域14之外的区域)同时存在。

在电容式触摸屏的可视区域14内，透明电极导电层12上各电极(包括感应电极121、引线电极122和填充电极123)的边缘呈锯齿状，即各感应电极121、引线电极122和填充电极123的边缘具有多个锯齿状凸起124，相邻两个锯齿状凸起124之间有一凹槽125；在两个电极的邻接处(如感应电极121与填充电极123的邻接处，引线电极122与填充电极123的邻接处)，一个电极边缘的锯齿状凸起124插入另一个电极边缘的凹槽125内，并且锯齿状凸起124与凹槽125内壁之间留有间隙126。

本实施例中，锯齿状凸起124呈三角形，也就是说，各电极的边缘是由多个线段依次连接形成的曲线，相邻两线段之间有一夹角；锯齿状凸起124的顶角(即锯齿状凸起124两个侧边的夹角α)为90°。如图3所示，点阵式显示装置(例如点阵式液晶显示器)，有大量的像素点16且形成阵列排布，X、Y两组直线代表像素点16排布对应的两个阵列方向；如图4所示，电极边缘锯齿状凸起124的两侧边与对应的点阵式显示装置像素点阵列方向X或Y构成的三角形是顶角为90°的等腰三角形。另外，实际设计时，锯齿状凸起124的顶角(即锯齿状凸起124两个侧边的夹角)大小可在45°-135°之间选择，而不限于90°；锯齿状凸起124的两侧边与对应的点阵式显示装置像素点阵列方向X或Y构成的三角形也不限于等腰三角形。

实际设计时，锯齿状凸起124的形状不限于三角形，也可以是其它形状，如锯齿状凸起124的顶角做倒角或倒圆角处理，或者电极的边缘是图5所示的波浪形曲线(由此在电极边缘形成锯齿状凸起124和凹槽125交替排布的结构)。上述锯齿状凸起124的基本要求是，其宽度自其底部至其顶部逐渐减小，其中底部是指其与电极主体连接的部位；相应的，凹槽125的宽度自其底部至其顶部逐渐增大。

在电容式触摸屏的可视区域14之外，填充电极123和引线电极122的边缘可以呈锯齿状，也可以是其它形状(如边缘为直线或其它任意曲线)。

本实施例中，填充电极123是一个整块，其在可视区域14内的部分的边缘呈锯齿状。另外，填充电极123也可以由若干个小块拼合而成，其中每个小块在可视区域14内的部分的边缘呈锯齿状。引线电极122不限于如图2中所示的仅在电容式触摸屏的左右两边走线，也可以在电容式触摸屏的中间走线。

上述透明绝缘层11由光学透明绝缘材料制成，采用的光学透明绝缘材料可以是玻璃、有机玻璃类刚性透明绝缘材料，例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)；也可以是具有柔软弯曲性的聚酯类透明绝缘材料，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。

上述透明电极导电层12和屏蔽层13由透明导电材料制成，采用的透明导电材料可以是氧化铟锡(ITO)、氧化锌掺杂铝(ZAO)、氧化镉(CdO)或氧化铟锌(IZO)。

由于各电极的边缘呈锯齿状，电容式触摸屏线宽较小的电极(如填充电极123、引线电极122)以及各电极间的间隙126的边缘取向与点阵式显示装置像素点阵列排布方向成一定角度的倾斜，因此，就光的干涉来说，相当于是改变了狭缝的方向，使产生的干涉条纹不明显或消失，有效减弱或避免触摸面可视区域14光的干涉现象。

实施例2

如图6和图7所示，这种电容式触摸屏自外至内(电容式触摸屏配置在显示装置上时，靠近显示装置的一侧为内侧，远离显示装置的一侧为外侧)依次包括第一透明绝缘层21、第一透明电极导电层22、绝缘分隔层23、第二透明电极导电层24、第二透明绝缘层25和屏蔽层26。第一透明电极导电层22设于第一透明绝缘层21的内侧面，第二透明电极导电层24设于第二透明绝缘层25的外侧面；绝缘分隔层23由绝缘材料制成，使第一透明电极导电层22和第二透明电极导电层23之间不导通；屏蔽层26设于第二透明绝缘层25的内侧面。

第一透明电极导电层22由三个条状感应电极221和三个引线电极222组成，三个引线电极222与三个条状感应电极221一一对应地电连接，每个条状感应电极221包括三个感应电极块223，相邻两个感应电极块223之间由导线224连接；第二透明电极导电层24由三个条状感应电极241和三个引线电极242组成，三个引线电极242与三个条状感应电极241一一对应地电连接，每个条状感应电极241包括四个感应电极块243，相邻两个感应电极块243之间由导线244连接。所有条状感应电极221、241均在电容式触摸屏的可视区域27内，引线电极222、242在可视区域27内和非可视区域28(即可视区域27之外的区域)同时存在。另外，条状感应电极221和引线电极222的数量可根据实际需要设置，条状感应电极221与引线电极222数量相同且一一对应；条状感应电极241和引线电极242的数量可根据实际需要设置，条状感应电极241与引线电极242数量相同且一一对应；每个条状感应电极221中感应电极块223的数量以及每个条状感应电极241中感应电极块243的数量可根据实际需要设置。

第一透明电极导电层22的各个条状感应电极221中的三个感应电极块223沿纵向排列，用来确定横向坐标，条状感应电极221(包括感应电极块223和导线224)的边缘呈锯齿状(即各条状感应电极221的边缘具有多个锯齿状凸起225，相邻两个锯齿状凸起223之间有一凹槽226)，在条状感应电极221之间形成空隙区域；第二透明电极导电层24的各个条状感应电极241中的四个感应电极块243沿横向排列，其走向与第一透明电极导电层22上的条状感应电极221相互垂直，用来确定纵向坐标，条状感应电极241(包括感应电极块243和导线244)的边缘呈锯齿状(即各感应电极241的边缘具有多个锯齿状凸起245，相邻两个锯齿状凸起245之间有一凹槽246)，在条状感应电极241之间形成空隙区域；第二透明电极导电层24上的条状感应电极241对应第一透明电极导电层22的空隙区域，第一透明电极导电层22上的条状感应电极221对应第二透明电极导电层24的空隙区域，第一透明电极导电层22和第二透明电极导电层24形成互补形态，并且从电容式触摸屏的观察侧看，第一透明电极导电层22上的感应电极221与第二透明电极导电层23上的感应电极231之间形成间隙29，导线224和导线244部分交叠。这种电容式触摸屏可用于单点触摸或多点触摸操作。

在可视区域27内，引线电极222、242的边缘呈锯齿状(即各引线电极222的边缘具有多个锯齿状凸起227，相邻两个锯齿状凸起227之间有一凹槽228；各引线电极242的边缘具有多个锯齿状凸起247，相邻两个锯齿状凸起247之间有一凹槽248)；在非可视区域28，引线电极222、242的边缘可以是锯齿状的，也可以是直线段等任意的形状。

本实施例中，锯齿状凸起225、245、227、247均呈三角形，也就是说，各电极的边缘是由多个线段依次连接形成的曲线，相邻两线段之间有一夹角；锯齿状凸起225、245、227、247的顶角(即锯齿状凸起两个侧边的夹角，分别为α1、α2、α3、α4)大小可在45°-135°之间选择。

实际设计时，锯齿状凸起225、245、227、247的形状不限于三角形，也可以是其它形状，如锯齿状凸起225、245、227、247的顶角做倒角或倒圆角处理，或者电极的边缘是图5所示的波浪形曲线(由此在电极边缘形成锯齿状凸起和凹槽交替排布的结构)。上述锯齿状凸起225、245、227、247的基本要求是，其宽度自其底部至其顶部逐渐减小，其中底部是指其与电极主体连接的部位；相应的，凹槽226、246、228、248的宽度自其底部至其顶部逐渐增大。

上述第一透明绝缘层21、绝缘分隔层23和第二透明绝缘层25由光学透明绝缘材料制成，采用的光学透明绝缘材料可以是玻璃、有机玻璃类刚性透明绝缘材料，例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)；也可以是具有柔软弯曲性的聚酯类透明绝缘材料，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。

上述第一透明电极导电层22、第二透明电极导电层24和屏蔽层26由透明导电材料制成，采用的透明导电材料可以是氧化铟锡(ITO)、氧化锌掺杂铝(ZAO)、氧化镉(CdO)或氧化铟锌(IZO)。

由于各电极的边缘呈锯齿状，电容式触摸屏线宽较小的电极(如引线电极222、导线224、引线电极242、导线244)以及各电极间的间隙29的边缘取向与点阵式显示装置像素点阵列排布方向成一定角度的倾斜，因此，就光的干涉来说，相当于是改变了狭缝的方向，使产生的干涉条纹不明显或消失，有效减弱或避免触摸面可视区域27光的干涉现象。

Claims

1.一种电容式触摸屏，包括至少一个透明绝缘层和至少一个透明电极导电层，透明电极导电层设置在透明绝缘层上，透明电极导电层由多个电极组成，其特征是：在所述电容式触摸屏的可视区域，透明电极导电层上各电极的边缘呈锯齿状；所述电容式触摸屏配置在点阵式显示装置上，各电极间的间隙的边缘取向与点阵式显示装置像素点阵列排布方向成一定角度的倾斜。

2.根据权利要求1所述的电容式触摸屏，其特征是：在电容式触摸屏的可视区域，电极的边缘具有多个锯齿状凸起，相邻两个锯齿状凸起之间有一凹槽；锯齿状凸起呈三角形。

3.根据权利要求2所述的电容式触摸屏，其特征是：所述锯齿状凸起的顶角大小为45°-135°。

4.根据权利要求3所述的电容式触摸屏，其特征是：所述锯齿状凸起的顶角为90°。

5.根据权利要求2所述的电容式触摸屏，其特征是：所述电容式触摸屏配置到点阵式显示装置上时，由锯齿状凸起两个侧边与点阵式显示装置像素点排布的两个阵列方向之一构成的三角形为等腰三角形。

6.根据权利要求1-5任一项所述的电容式触摸屏，其特征是：所述电容式触摸屏还包括一个屏蔽层，屏蔽层位于所有透明电极导电层的内侧。

7.根据权利要求1所述的电容式触摸屏，其特征是：所述电容式触摸屏包括一个透明绝缘层和一个透明电极导电层，透明电极导电层设置在透明绝缘层的外侧面上；透明电极导电层由多个感应电极、多个引线电极和填充电极组成，感应电极与引线电极数量相同且一一对应地连接，填充电极分布于感应电极之间以及感应电极与引线电极之间的空隙区域；在电容式触摸屏的可视区域内，各感应电极、引线电极和填充电极的边缘呈锯齿状。

8.根据权利要求7所述的电容式触摸屏，其特征是：所述电容式触摸屏还包括一个屏蔽层，屏蔽层设置在透明绝缘层的内侧面上。

9.根据权利要求1所述的电容式触摸屏，其特征是：所述电容式触摸屏自外至内依次包括第一透明绝缘层、第一透明电极导电层、绝缘分隔层、第二透明电极导电层和第二透明绝缘层；第一透明电极导电层设于第一透明绝缘层的内侧面，第二透明电极导电层设于第二透明绝缘层的外侧面；第一透明电极导电层和第二透明电极导电层均由多个条状感应电极和多个引线电极组成，引线电极与条状感应电极一一对应地电连接，每个条状感应电极包括多个感应电极块，相邻两个感应电极块之间由导线连接；第一透明电极导电层的各个条状感应电极中的多个感应电极块沿纵向排列并且各条状感应电极之间形成空隙区域，第二透明电极导电层的各个条状感应电极中的多个感应电极块沿横向排列并且各条状感应电极之间形成空隙区域，第二透明电极导电层上的条状感应电极对应第一透明电极导电层的空隙区域，第一透明电极导电层上的条状感应电极对应第二透明电极导电层的空隙区域；在可视区域内，各条状感应电极和引线电极的边缘呈锯齿状。

10.根据权利要求9所述的电容式触摸屏，其特征是：所述电容式触摸屏还包括一个屏蔽层，屏蔽层设于第二透明绝缘层的内侧面。