CN101706700B - 电容式触控显示装置以及电容式触控面板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电容式触控显示装置以及电容式触控面板，该装置包括一触控笔、一显示面板以及一电容式触控单元。触控笔透过点击接触显示面板来完成信息的输入，触控笔点击接触电容式触控单元形成一接触面。电容式触控单元配置于显示面板上，且其包括多个第一感测串列以及多个第二感测串列。每一第一感测串列包括多个彼此电连接的第一感测垫。任二相邻的第一感测垫的排列间距为P。第二感测串列与第一感测串列交错。触控笔的接触面具有一点击宽度D，点击宽度D与排列间距P的比例为1.4≤(D/P)≤1.6。

Description

电容式触控显示装置以及电容式触控面板

技术领域

本发明是有关于一种显示装置以及触控面板，且特别是有关于一种电容式触控显示装置以及电容式触控面板。

背景技术

触控面板依照其感测方式的不同而大致上区分为电阻式触控面板、电容式触控面板、光学式触控面板、声波式触控面板以及电磁式触控面板。由于电容式触控面板具有反应时间快、可靠度佳以及耐用度高等优点，因此，电容式触控面板已被广泛地使用于电子产品中。

一般来说，电容式触控面板包括多个沿第一方向延伸的第一感测串列以及多个沿第二方向延伸的第二感测串列。其中，每一第一感测串列是由多个第一感测垫与第一桥接线串接而成，而每一第二感测串列是由多个第二感测垫与第二桥接线串接而成。第一感测垫与第二感测垫可构成一感测阵列，以达成面的感测。

因此，当使用者以触控笔或手指接触触控面板时，触控笔或手指在所接触触控面板的位置上会在产生一电容的改变，比较无触碰与有触碰时，感测串列电容值的差异来计算出触碰的位置。感测串列包含第一感测串列与第二感测串列。此电容上的改变会转换为一控制讯号传送至控制电路板上，转换为一个电压值，并经运算处理而得出触碰位置后，再输出一适当的指令以操作电子装置。然而，目前不管是以触控笔或手指来接触触控面板，触控精准度都不如预期的好，意即所输入的文字或绘示的图案皆会因设计的不良产生变形或产生无法辨识的情况。因此，如何改善电容式触控面板的触控精准度，实为目前电容式触控面板亟待克服的课题。

发明内容

本发明提供一种电容式触控显示装置，具有较佳的触控精准度。

本发明提供一种电容式触控面板，其触控笔的点击宽度与感测串列的任两相邻的感测垫之间的排列间距在满足一定的比例关系下，能达到较佳的触控精准度。

本发明提出一种电容式触控显示装置，其包括一触控笔、一显示面板以及一电容式触控单元。触控笔通过点击接触显示面板来完成信息的输入，且触控笔点击接触电容式触控单元形成一接触面。电容式触控单元配置于显示面板上，且其包括多个第一感测串列以及多个第二感测串列。每一第一感测串列包括多个彼此电连接的第一感测垫。任二相邻的第一感测垫的排列间距为P。第二感测串列与第一感测串列交错。触控笔的接触面具有一点击宽度D，点击宽度D与排列间距P的比例为1.4≤(D/P)≤1.6。

在本发明的一实施例中，上述的在同一个第一感测串列中，任二相邻的第一感测垫是通过一第一桥接线彼此电连接。

在本发明的一实施例中，上述的每一第二感测串列包括多个彼此电连接的第二感测垫。

在本发明的一实施例中，上述的在同一个第二感测串列中，任二相邻的第二感测垫是通过一第二桥接线彼此电连接。

在本发明的一实施例中，上述的触控笔与电容式触控单元的一接触面为一圆形接触面。

在本发明的一实施例中，上述的触控笔的点击宽度D实质上等于圆形接触面的直径。

在本发明的一实施例中，上述的触控笔与电容式触控单元的一接触面为一正N边形接触面，且N为偶数。

在本发明的一实施例中，上述的触控笔的点击宽度D实质上等于正N边形接触面的最长对角线长度。

在本发明的一实施例中，上述的P介于4mm至10mm之间。

在本发明的一实施例中，上述的接触面的面积为A，而A介于47.2mm²至155mm²之间，且较佳地11.8mm≤(A/P)≤15.5mm。

本发明还提出一种电容式触控面板，适于让一使用者通过一触控笔的点击接触来完成信息的输入，触控笔点击接触电容式触控面板形成一接触面。电容式触控面板包括一显示面板、多个第一感测串列以及多个第二感测串列。第一感测串列配置于显示面板上。每一第一感测串列包括多个彼此电连接的第一感测垫。任二相邻的第一感测垫的排列间距为P。第二感测串列配置于显示面板上，并与第一感测串列交错。触控笔的点击宽度为D，且1.4≤(D/P)≤1.6。

在本发明的一实施例中，上述的在同一个第一感测串列中，任二相邻的第一感测垫是通过一第一桥接线彼此电连接。

在本发明的一实施例中，上述的每一第二感测串列包括多个彼此电连接的第二感测垫。

在本发明的一实施例中，上述的在同一个第二感测串列中，任二相邻的第二感测垫是通过一第二桥接线彼此电连接。

在本发明的一实施例中，上述的触控笔与电容式触控面板的一接触面为一圆形接触面。

在本发明的一实施例中，上述的触控笔的点击宽度D实质上等于圆形接触面的直径。

在本发明的一实施例中，上述的触控笔与电容式触控面板的一接触面为一正N边形接触面，且N为偶数。

在本发明的一实施例中，上述的触控笔的点击宽度D实质上等于正N边形接触面的最长对角线长度。

在本发明的一实施例中，上述的P介于4mm至10mm之间。

在本发明的一实施例中，上述的接触面的面积为A，而A介于47.2mm²至155mm²之间，且较佳地11.8mm≤(A/P)≤15.5mm。

基于上述，在本发明的电容式触控面板的设计中，由于触控笔的点击宽度D与任两相邻的第一感测垫的排列间距P满足1.4≤(D/P)≤1.6。因此，当触控笔通过点击接触来完成信息的输入时，显示面板所显示出的文字或图案相对接近实际所输入的文字或图案。换言之，此设计可有效提高电容式触控面板的触控精准度，而采用此电容式触控面板的电容式触控显示装置则具有较佳的触控精准度。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1A为本发明的一实施例的一种电容式触控显示装置的示意图；

图1B为图1A的电容式触控面板的俯视示意图；

图1C为本发明的另一实施例的触控笔与电容式触控面板的一接触面的示意图；

图1D为本发明的又一实施例的触控笔与电容式触控面板的一接触面的示意图；

图2为触控笔的点击宽度对任两相邻的第一感测垫的排列间距以及线性误差的折线图；

图3A至3D为显示面板在触控笔的点击宽度与任两相邻的第一感测垫的排列间距的多种不同比值下所显示的文字的示意图；

图4为本发明的一实施例的一种外贴式电容式触控单元的示意图；

图5为本发明的一实施例的一种内建式电容式触控单元的示意图。

主要元件符号说明：

100：电容式触控显示装置

110：触控笔

120：显示面板

130：粘着层

200：电容式触控面板

200a：电容式触控单元

210：基板

220：第一感测串列

222：第一感测垫

224：第一桥接线

230：第二感测串列

232：第二感测垫

234：第二桥接线

A：面积

C1、C2、C3、C4：折线

D：点击宽度

L1：第一方向

L2：第二方向

P：排列间距

S1、S2、S3：接触面

T1、T2：最长对角线长度

具体实施方式

图1A为本发明的一实施例的一种电容式触控显示装置的示意图。图1B为图1A的电容式触控面板的俯视示意图。请先参考图1A，在本实施例中，电容式触控显示装置100包括一触控笔110、一显示面板120以及一电容式触控单元200a。其中，触控笔110可透过点击接触显示面板120来完成信息的输入，而电容式触控单元200a配置于显示面板120上方。在本实施例中，电容式触控显示装置100例如是个人数码助理(personal digital assistant，PDA)、超级行动电脑(Ultra Mobile PC，UMPC)、智能手机(smart phone)或其他具有电容式触控功能的显示装置。特别是，电容式触控单元200a可为多种形态，例如是：制作于显示面板120的外表面上的电容式触控单元，意即整合式(on-cell type)电容式触控单元，如图1A所示。或者，电容式触控单元200a可先制作于一辅助基板210上，透过一粘着层130而形成一外贴于显示面板120的表面上的一电容式触控面板200，亦可单纯的以机构的方式固定这两个元件，意即外贴式电容式触控单元，如图4所示；或者，内建于显示面板120内的电容式触控单元200a，意即内建式(in-cell type)电容式触控单元，如图5所示。以下将以整合式(on-cell type)电容式触控单元进行说明。

在一变化实施例中，本发明亦提供一种电容式触控装置，直接以一基板替代显示面板120，同样可达到下列较佳的触控精准度的目的，其亦在本发明的范围内。

详细来说，请参考图1B，电容式触控面板200包括一显示面板120与一电容式触控单元200a。显示面板120例如是液晶显示面板(LCD)、有机发光显示面板(OLED)等离子体显示面板(PDP)、电湿润显示面板(EWD)或电泳显示面板(EPD)。电容式触控单元200a配置于显示面板120上，包括多个第一感测串列220以及多个第二感测串列230。第一感测串列220沿着一第一方向L1延伸并配置于显示面板120上，其中第一感测串列220彼此电性绝缘。第二感测串列230沿着一第二方向L2延伸并配置于显示面板120上，其中第二感测串列230彼此电性绝缘，且第二方向L2与第一方向L1实质上相交。实务上，第一方向L1与第二方向L2可以相互垂直，也可以相交于其他不为90°或0°的角度。在本实施中，第一方向L1与第二方向L2例如是以相互垂直为例。

如图1B所示，每一第一感测串列220包括多个第一感测垫222以及多个第一桥接线224，其中每一第一桥接线224分别电连接于二相邻的第一感测垫222之间。意即，在同一个第一感测串列230中，任二相邻的第一感测垫222透过一第一桥接线224而彼此电连接。另一方面，每一第二感测串列230包括多个第二感测垫232以及多个第二桥接线234，其中每一第二桥接线234分别电连接于二相邻的第二感测垫232之间。意即，在同一个第二感测串列230中，任二相邻的第二感测垫232是透过一第二桥接线234彼此电连接。此外，每一第二桥接线234分别与其中一个第一桥接线224交错。

具体来说，第一感测垫222与第二感测垫232所构成的感测阵列可以达成面的触控感测。此外，第一桥接线224例如未与第二桥接线234接触，且第一桥接线224可以是位于第二桥接线234下方，也可以是位于第二桥接线234上方(未绘示)。换言之，第一桥接线224与第二桥接线234分属于不同膜层。进一步而言，第一感测垫222与第二感测垫232可配置在同一个平面上或不配置于同一平面上，在此并不加以限制。

特别是，在本实施例的设计方式中，触控笔110透过点击接触电容式触控单元200a来完成信息的输入。触控笔110点击接触电容式触控单元200a形成一接触面S1，触控笔110的接触面S1具有点击宽度为D(或称为有效点击宽度)，而任二相邻的第一感测垫222的排列间距为P，较佳地点击宽度D与排列间距P的比例为1.4≤(D/P)≤1.6。其中，排列间距P，较佳地，介于4mm至10mm之间，而点击宽度D则依据触控笔110与电容式触控面板200的一接触面S1来决定。详细而言，如图1A与图1B所示，触控笔110通常以笔端为接触端跟电容式触控面板200形成接触面S1，触控笔110可依照设计需求，使用其中任何一端作为接触端，并不限制于触控笔110的哪一端，只要触控笔的任一接触端符合下列条件即可。当触控笔110(请参考图1A)与电容式触控面板200的接触面S1为一圆形接触面时，触控笔110的点击宽度D实质上等于圆形接触面的直径。但，若当触控笔110与电容式触控面板200的接触面为一正N边形接触面，且N为偶数时，触控笔110的点击宽度D实质上等于正N边形接触面的最长对角线长度。

举例来说，请参考图1C，当触控笔110(请参考图1A)与电容式触控面板200的接触面S2为一正四边形接触面时，意即接触面S2为正方形，触控笔110的点击宽度D实质上等于正四边形接触面的最长对角线长度T1。同理，请参考图1D，当触控笔110(请参考图1A)与电容式触控面板200的接触面S3为一正六边形接触面时，触控笔110的点击宽度D实质上等于正六边形接触面的最长对角线长度T2。换言之，触控笔110与电容式触控面板200的接触面S1、S2、S3可为任意形状，并不限定上述的圆形、正方形或正六边形，亦可其它多边形，例如：不规则形、楕圆形、菱形、三角形、星形、梯形、五边形、或其它适合的形状、或上述的组合。

此外，在本实施例的设计方式中，同时定义上述的接触面S1(或接触面S2、S3)的面积为A，且面积A介于47.2mm²至155mm²之间，较佳地，则11.8mm≤(A/P)≤15.5mm。也就是说，本实施例是藉由触控笔110的点击宽度D与任两相邻的第一感测垫222的排列间距P的比例满足1.4≤(D/P)≤1.6，来提高电容式触控面板200的触控精准度。同时，接触面S1(或接触面S2、S3)的面积A与任两相邻的第一感测垫222的排列间距P必需满足11.8mm≤(A/P)≤15.5mm情况下电容式触控面板200的触控精准度可以获得有效地改善。换言之，当触控笔110透过点击接触来完成信息的输入时，显示面板120所显示出的文字或图式相对接近实际所输入的文字或图案。故，本实施例的设计可有效提高电容式触控面板200的触控精准度，而采用此电容式触控面板200的电容式触控显示装置100则具有较佳的触控精准度。

以下将提出实测结果来证实当触控笔110的点击宽度D与任两相邻的第一感测垫222的排列间距P在满足1.4≤(D/P)≤1.6时，电容式触控面板200的触控精准度能有效地被提升，而显示面板120所显示出的文字或图案相对接近实际所输入的文字或图案。

实验例

在本发明中，特别针对触控笔110(请参考图1A)的点击宽度D(单位：公厘(mm))、任两相邻的第一感测垫222的排列间距P(单位：公厘(mm))以及所绘示的文字或图案的线性误差(line error)做实验。请参考图2，在本实施例中，排列间距P为折线C1、C2、C3、C4分别为排列间距P为8公厘(mm)、7公厘(mm)、6公厘(mm)以及5公厘(mm)，线性误差范围为0.0公厘(mm)至2.4公厘(mm)。使用不同大小笔端的触控笔110进行测试，以达到不同的点击宽度D。X轴为点击宽度D与任两相邻的第一感测垫222(请参考图1B)的排列间距P的比值(D/P)，其范围设定在0.0至3.0。而Y轴为线性误差，亦即为本触碰元件侦测到的轨迹与使用者实际在该元件上描绘的轨迹的差异值，其正规化(Normalized)范围设定在0与1之间。

详细而言，从图2的折线C1、C2、C3、C4可得知：当触控笔110(请参考图1A)的点击宽度D与任两相邻的第一感测垫222(请参考图1B)的排列间距P的比值(D/P)在1.4与1.6之间时，折线C1、C2、C3、C4的线性误差为最小，且低于0.35，因此在此条件下可以写出最细的字体，且有最佳的触控感测效果，较不易产生线性偏差。此时，触控笔110的点击宽度D则称为有效点击宽度。意即，触控笔110(请参考图1A)点击输入后，显示面板120(请参考图1A)所显示的文字或图案相对接近实际所输入的文字或图案。

举例来说，请参考图3A，当(D/P)的值为0.65时，则线性误差会大于0.8以上，触控笔110(请参考图1A)点击输入文字“友達”后，显示面板120(请参考图1A)所显示的文字根本无法清楚地辨识。请参考图3B、3C，当(D/P)的值由为0.65提高至0.91甚至是1.17时，触控笔110点击输入文字后，即“友達”，显示面板120所显示的文字相对于图3A较为清楚，但其触控精准度仍不够。也就是说，虽然线性误差由大于0.8降低至约0.6，甚至是0.35，显示面板120所显示的文字其周围仍有许多无法清楚辨识的分岔线。请参考图3D，当(D/P)为1.43时，则线性误差降低至0.35以下，触控笔110点击输入文字后，即“友達”，显示面板120所显示的文字相对接近实际所输入的文字。意即，可从显示面板120中清楚地得知无变形的文字为“友達”。但是当(D/P)大于为2.0时，则使得字的轨迹变得偏移或扭曲，难以得到与使用者所欲输入的文字图案形状近似的结果，故难以输入所需大小的字体。

简言之，当触控笔110的点击宽度D与任两相邻的第一感测垫222的排列间距P于1.4至1.6之间时，触控笔110点击输入的文字或图案的线性误差为最小，且显示面板120所显示的文字或图案相对接近实际所输入的文字。换言之，当触控笔110的点击宽度D与任两相邻的第一感测垫222的排列间距P在满足1.4≤(D/P)≤1.6下，能有效提升电容式触控面板200的触控精准度，而采用此电容式触控面板200的电容式触控显示装置100则具有较佳的触控精准度。

综上所述，在本发明的电容式触控面板的设计中，由于触控笔的点击宽度D与任两相邻的第一感测垫的排列间距P满足1.4≤(D/P)≤1.6。因此，当触控笔透过点击接触来完成信息的输入时，显示面板所显示出的文字或图式相对接近实际所输入的文字或图案。换言之，此设计可有效提高电容式触控面板的触控精准度，而采用此电容式触控面板的电容式触控显示装置则具有较佳的触控精准度。此外，本发明更界定接触面的面积A与任两相邻的第一感测垫的排列间距P需满足11.8mm≤(A/P)≤15.5mm，以更进一步地确保电容式触控面板的触控精准度可以获得有效地改善。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (21)

1.一种电容式触控显示装置，其特征在于，所述的装置包括：

一触控笔；

一显示面板；

一电容式触控单元，配置于所述的显示面板上，所述的触控笔通过点击接触所述的电容式触控单元来完成信息的输入，所述的触控笔点击接触所述的电容式触控单元形成一接触面，所述的电容式触控单元包括：

多个第一感测串列，各所述的第一感测串列包括多个彼此电连接的第一感测垫，任二相邻的第一感测垫的排列间距为P；以及

多个第二感测串列，与所述的第一感测串列交错，其中所述的触控笔的所述的接触面具有一点击宽度D，所述的点击宽度D与所述的排列间距P的比例为1.4≤(D/P)≤1.6。

2.如权利要求1所述的电容式触控显示装置，其特征在于，在同一个第一感测串列中，任二相邻的第一感测垫是通过一第一桥接线彼此电连接。

3.如权利要求1所述的电容式触控显示装置，其特征在于，各所述的第二感测串列包括多个彼此电连接的第二感测垫。

4.如权利要求3所述的电容式触控显示装置，其特征在于，在同一个第二感测串列中，任二相邻的第二感测垫是通过一第二桥接线彼此电连接。

5.如权利要求1所述的电容式触控显示装置，其特征在于，所述的触控笔与所述的电容式触控单元的所述的接触面为一圆形接触面。

6.如权利要求5所述的电容式触控显示装置，其特征在于，所述的触控笔的点击宽度D实质上等于所述的圆形接触面的直径。

7.如权利要求1所述的电容式触控显示装置，其特征在于，所述的触控笔与所述的电容式触控单元的所述的接触面为一正N边形接触面，且N为偶数。

8.如权利要求7所述的电容式触控显示装置，其特征在于，所述的触控笔的点击宽度D实质上等于所述的正N边形接触面的最长对角线长度。

9.如权利要求1所述的电容式触控显示装置，其特征在于，所述的排列间距P介于4mm至10mm之间。

10.如权利要求9所述的电容式触控显示装置，其特征在于，所述的接触面的面积为A，而A介于47.2mm²至155mm²之间，且11.8mm≤(A/P)≤15.5mm。

11.一种电容式触控面板，适于让一使用者通过一触控笔的点击接触来完成信息的输入，所述的触控笔点击接触所述的电容式触控面板形成一接触面，其特征在于，所述的电容式触控面板包括：

一显示面板；

多个第一感测串列，配置于所述的显示面板上，其中各所述的第一感测串列包括多个彼此电连接的第一感测垫，任二相邻的第一感测垫的排列间距为P；以及

多个第二感测串列，配置于所述的显示面板上，并与所述的第一感测串列交错，其中所述的触控笔的所述的接触面具有一点击宽度D，所述的点击宽度D与所述的排列间距P的比例为1.4≤(D/P)≤1.6。

12.如权利要求11所述的电容式触控面板，其特征在于，在同一个第一感测串列中，任二相邻的第一感测垫是通过一第一桥接线彼此电连接。

13.如权利要求11所述的电容式触控面板，其特征在于，各所述的第二感测串列包括多个彼此电连接的第二感测垫。

14.如权利要求13所述的电容式触控面板，其特征在于，在同一个第二感测串列中，任二相邻的第二感测垫是通过一第二桥接线彼此电连接。

15.如权利要求11所述的电容式触控面板，其特征在于，所述的触控笔与所述的电容式触控面板的所述的接触面为一圆形接触面。

16.如权利要求15所述的电容式触控面板，其特征在于，所述的触控笔的点击宽度D实质上等于所述的圆形接触面的直径。

17.如权利要求11所述的电容式触控面板，其特征在于，所述的触控笔与所述的电容式触控面板的所述的接触面为一正N边形接触面，且N为偶数。

18.如权利要求17所述的电容式触控面板，其特征在于，所述的触控笔的点击宽度D实质上等于所述的正N边形接触面的最长对角线长度。

19.如权利要求11所述的电容式触控面板，其特征在于，所述的排列间距P介于4mm至10mm之间。

20.如权利要求19所述的电容式触控面板，其特征在于，所述的接触面的面积为A，而A介于47.2mm²至155mm²之间，且11.8mm≤(A/P)≤15.5mm。

21.一种电容式触控装置，其特征在于，所述的装置包括：

一触控笔；

一基板；

一电容式触控单元，配置于所述的基板上，所述的触控笔通过点击接触所述的电容式触控单元来完成信息的输入，所述的触控笔点击接触所述的电容式触控单元形成一接触面，所述的电容式触控单元包括：

多个第一感测串列，各所述的第一感测串列包括多个彼此电连接的第一感测垫，任二相邻的第一感测垫的排列间距为P；以及

多个第二感测串列，与所述的第一感测串列交错，其中所述的触控笔的所述的接触面具有一点击宽度D，所述的点击宽度D与所述的排列间距P的比例为1.4≤(D/P)≤1.6。

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