CN103257776B - 单层多点电容触摸屏 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种单层多点电容触摸屏，包括触控面板，所述触控面板设置有可视区，其中所述可视区内设置有多个独立的呈多行多列阵列设置的电极单元，所述多个电极单元各自引出有走线，所述可视区包括第一端部可视区、第二端部可视区及位于第一端部可视区和第二端部可视区之间的中部可视区，所述第一端部可视区中的电极单元的走线从所述第一端部可视区的顶部引出，所述中部可视区中的电极单元的走线从所述可视区的侧边引出，所述第二端部可视区中的电极单元的走线从所述第二端部可视区的顶部引出。中部可视区的电极单元的中部走线是自可视区的侧边引出，故中部可视区的走线长度较短，使整个可视区的走线长度得以缩短，从而减少了整条感测通道的电阻值。

Description

单层多点电容触摸屏

技术领域

本发明涉及触控领域，特别是涉及一种单层多点电容触摸屏。

背景技术

常见的触控面板组件通常包含一层或多层发射/感测信号的电极，一片支撑电极的基板，遮蔽组件及具有耐刮、防眩、防指纹/水、防反射等的另一片基板。制造此类触控面板需要把两片分别制造好的组件贴合在一起。如果使用含有多层电极单元的基板加另一片具有遮蔽组件及具有耐刮、防眩、防指纹/水、防反射等的基板的两层基板的制造方式会使触控面板的厚度较厚，而且包含多层电极单元基板需要分层制造后组合在一起，生产工艺复杂，增加基板及基板之间组合的粘结剂成本。因此如何减薄材料及减少层数，缩短制造工艺流程，成为广大触摸屏制造商的研究课题。

参参图1和图2所示，一种支持单层多点的触摸屏的可视区由多行多列的电极单元700阵列而成，其中可视区一分为二，上面的A部分由ITO引线800把电极单元700连接到第一端部非可视区，下面的B部分由ITO引线800把电极单元700连接到第二端部非可视区，然后在第二端部非可视区利用高导电率导电介质连接后经过触摸屏的两侧边的边框连接到顶部的非可视区，与上面的导电介质引线汇合后再与柔性电路板进行绑定连接，以与控制芯片连通。

上述支持单层多点的设计由于在触摸屏的可视区需要使用比较窄的ITO来做引线，但受制于ITO的方阻值比较高（100-500Ω），通常只能做到5寸及5寸以下，中大尺寸结构无法进行。

发明内容

基于此，有必要提出一种能降低感测通道的电阻值的单层多点电容触摸屏。

一种单层多点电容触摸屏，包括触控面板，所述触控面板设置有可视区，其中所述可视区内设置有多个独立的呈多行多列阵列设置的电极单元，所述多个电极单元各自引出有走线，所述可视区包括第一端部可视区、第二端部可视区及位于第一端部可视区和第二端部可视区之间的中部可视区，所述第一端部可视区中的电极单元的走线从所述第一端部可视区的顶部引出，所述中部可视区中的电极单元的走线从所述可视区的侧边引出，所述第二端部可视区中的电极单元的走线从所述第二端部可视区的顶部引出。

在其中一个实施例中，所述中部可视区又分成并排布置的第一部分和第二部分，其中所述第一部分中电极单元的中部走线和所述第二部分电极单元的中部走线的引出方向相反。

在其中一个实施例中，所述第一部分和第二部分对称设置。

在其中一个实施例中，所述中部可视区有多个，所述多个中部可视区内的电极单元的中部走线从相邻两个中部可视区之间的缝隙引出。

在其中一个实施例中，所述单层多点电容触摸屏还包括多个呈阵列设置的电极块，每个电极块和一个电极单元构成一个重复电极单元，所述重复电极单元呈列状重复排列并形成有多个列。

在其中一个实施例中，所述电极块和所述电极单元形状互补，二者相互交叉呈全包围状或半包围状。

在其中一个实施例中，同一列的重复电极单元分成上、下两个半区，其中上半区中的电极块直接相连，下半区中的电极块亦彼此直接相连，但上、下半区的电极块之间彼此隔离。

在其中一个实施例中，同一列的重复电极单元的上半区中的电极块通过电极引线自所述第一端部可视区的顶部引出；同一列的重复电极单元的下半区中的电极块通过电极引线自所述第二端部可视区的顶部引出。

在其中一个实施例中，所述第一端部可视区、第二端部可视区及中部可视区内的各电极单元的走线均不相交。

在其中一个实施例中，所述电极单元为矩形、菱形、X形、三角形或不规则形。

上述单层多点电容触摸屏，中部可视区的电极单元的中部走线是自可视区的侧边引出，较传统技术中部可视区的走线从可视区内部经过然后连接至顶部或底部非可视区的做法，中部可视区的走线长度较短，使整个可视区的走线长度得以缩短，从而减少了整条感测通道的电阻值。

附图说明

图1为传统技术的电容触摸屏的结构示意图；

图2为图1所示电容触摸屏的电极单元的阵列示意图；

图3为一个实施例的单层多点电容触摸屏的走线结构的示意图；

图4为图3中圆圈X部分的放大图；

图5为一个实施例的单层多点电容触摸屏的结构示意图；

图6为图5所示的单层多点电容触摸屏的触控面板的结构图；

图7为图5所示的单层多点电容触摸屏的导电线层的示意图；

图8为图5所示的单层多点电容触摸屏的绝缘层的结构图；

图9为图5所示的单层多点电容触摸屏的透明导电薄膜的结构图。

具体实施方式

请参考图3和图4，示出了一个实施例的单层多点电容触摸屏的走线结构的原理图。该单层多点电容触摸屏设有可视区，可视区外是触摸屏的非可视区，也即触摸屏的边框，而非可视区一般可以分为第一端部非可视区（通常也即顶部非可视区）、第二端部非可视区（即底部非可视区）及侧边非可视区，此点为本领域技术人员所熟知，不再赘述。如图3所示，该单层多点电容触摸屏的可视区是由多个独立的呈多行多列的电极单元110阵列而成，其中多个电极单元110各自引出有走线。

如图3所示，该单层多点电容触摸屏的可视区分成第一端部可视区120、中部可视区130及第二端部可视区140。本实施例中，第一端部可视区120是位于触摸屏可视区的顶部，而第二端部可视区140则位于触摸屏可视区的底部。需要说明的是第一端部可视区120当然也可以是位于触摸屏可视区的底部，所谓第一端部可视区120和第二端部可视区140只是相对而言。

第一端部可视区120中的电极单元110的第一走线150从第一端部可视区120的顶部引出，也即是自可视区的顶部引出，中部可视区130中的电极单元110的中部走线160从可视区的侧边引出，第二端部可视区140中的电极单元110的第二走线170从第二端部可视区140的顶部（即可视区的底部）引出。其中，第一走线150一般会直接连接至第一端部可视区120上方的第一端部非可视区，故接下来，就可以利用导电线将中部走线160和第二走线170分别连接并引导至第一端部可视区120上方的第一端部非可视区，进而与柔性电路板绑定连接，从而与控制芯片连通。

本实施例中，中部可视区130的电极单元110的中部走线160是从可视区侧边引出，较传统技术中部走线需连接至第二端部非可视区140的做法，本实施例的单层多点电容触摸屏的走线结构，触摸屏的可视区的中间部分的走线的长度得以缩短，从而减少整个可视区内走线的长度，进而减少了整条感测通道的电阻值，从而达到支持中大尺寸且实现单层多点结构之目的。

可以理解，第一端部可视区120、中部可视区130及第二端部可视区140中电极单元110的数量可根据需要设置。所谓的中部可视区也并非一定要刚好居中布置，只要能达到减小触摸屏的可视区的走线长度之目的即可。

请参考图3，中部可视区130又可分成并列设置的第一部分和第二部分，其中第一部分中的电极单元110的中部走线160连接至左侧的侧边非可视区，而第二部分中的电极单元110的中部走线160则连接至右侧的侧边非可视区。换言之，第一部分中电极单元110的中部走线160和第二部分电极单元110的中部走线160的引出方向相反。这样，中部走线160无需在横向上穿过触摸屏的可视区，长度较小。第一部分和第二部分可以对称或非对称设置。

中部可视区140可以有多个，这样中部走线160可以从相邻两个中部可视区之间的缝隙经过并连接至侧边非可视区。当然，所谓的多个中部可视区130可以理解为一个大的中部可视区，中部走线160则根据需要从相邻的两行电极单元110之间穿过并连接至侧边非可视区。

下面结合一个具体的应用，说明本申请能支持中大尺寸的单层多点电容触摸屏的结构。

请参考图5至图9，一个实施例的单层多点电容触摸屏，包括触控面板210、设置在触控面板210上的透明导电薄膜220、设置在透明导电薄膜220上的绝缘层230及导电线层240。

透明导电薄膜220具有多个独立的呈多行多列阵列设置的电极单元222及电极块224，电极单元222及电极块224位于触控面板210的可视区212，构成了触控面板210的感应区。本实施例中，透明导电薄膜220可采用氧化铟锡镀膜蚀刻（ITO）制得，以得到感应区。需指出，感应区的获得还可以通过多种方式获得，例如：可以在另一玻璃基材上布置ITO薄膜得到透明导电玻璃，然后与触控面板210组合；还可以在另一玻璃基材上附着金属纳米薄膜并进行曝光-显影-蚀刻得到导电图案，然后与触控面板210组合；还可以是在另一玻璃基材上通过压印方式得到导电图案，然后与触控面板210组合。

本实施例中，透明导电薄膜220形成有多个形状互补且彼此隔离的电极单元222及电极块224，电极单元222和电极块224彼此交叉设置，呈半包围或全包围状，本实施例中，是每个电极块224包围一个电极单元222。每个电极块224与所包围的电极单元222构成一个重复电极单元，且如图5和图9所示，该重复电极单元呈列状重复排列并形成有多个列。本实施例中，电极单元222大致呈“X”形，当然电极单元222的形状不限于此，如还可以为菱形、矩形、三角形或不规则形。位于同一列的重复电极单元中的电极块224构成一个列驱动电极，而同一行的电极单元222则构成感应电极，并将通过走线并联引导至触摸屏的非可视区后与柔性电路板绑定连接，以与控制芯片连通。

上面的描述中，为便于说明，是把电极块224构成的列电极称为驱动电极，而电极单元222构成的行电极则将称为感应电极。但需要说明的是，感应电极和驱动电极本身并无区分，因此电极单元222和电极块224具体作为那种类型的电极使用，是取决于IC厂商的控制芯片。

请参考图9并结合图5，透明导电薄膜220设置在触控面板210上后，将触控面板210的可视区212分成第一端部可视区2122、中间的中部可视区2124及第二端部可视区2126。可视区212四周为非可视区，包括第一端部非可视区2142、两侧的两个侧边非可视区2144及第二端部非可视区2146。

请参考图9和图5，位于第一端部可视区2122中的电极单元222各自通过独立的第一走线226连接至第一端部非可视区2142；而位于中部可视区2124中的电极单元222则各自通过独立的中部走线227连接至侧边非可视区2144；位于第二端部可视区2126中的电极单元222各自通过独立的第二走线228连接至第二端部非可视区2146。

请参考图5至图7和图9，第一走线226则直接连接至第一端部非可视区2142内的第一导电线242连接。中部走线227连接至侧边非可视区2144后通过第二导电线244连接至第一端部非可视区2142，以与第一走线226汇合后与柔性电路板绑定连接。第二走线228连接至第二端部非可视区2146后通过第三导电线246连接，然后第三导电线246再穿过侧边非可视区2144后连接至第一端部非可视区2142。这种设置连接方式，显然能够减小中部走线227的长度，进而使整个触摸屏可视区212的走线长度较小，从而减少整条感测通道的电阻值，从而达到支持中大尺寸且实现单层多点结构之目的。

具体的连接方式如下：第一端部可视区2122中，同一行的电极单元222的第一走线226连接至同一条第一导电线242；中部可视区2124中，同一行的电极单元222的中部走线227连接至同一条第二导电线244；第二端部可视区2126中，同一行的电极单元222的第二走线228连接至同一条第三导电线246。此外，请参考图9，同一列的重复电极单元，又分成上、下两个半区，其中上、下半区中的电极块224分别直接相连，但上、下半区的电极块之间彼此隔离。上半区中的电极块224系通过电极引线260直接连接至第一端部非可视区2142；下半区中的电极块224则先通过电极引线260连接至第二端部非可视区2146，然后通过第四导电线248将各电极引线260连接，第四导电线248再穿过侧边非可视区2144后再连接至第一端部非可视区2142。这样，多列重复电极单元就形成能够与柔性电路板连接进而与控制芯片连通的多个列驱动电极和多个行感测电极。

请参考图5和图8，绝缘层230包括第一绝缘层232、中部绝缘层234、第二绝缘层236。第一绝缘层232设置在第一端部非可视区2142内并覆盖第一走线226，第一绝缘层232设有第一过孔2322，第一导电线242通过第一过孔2322与第一走线226连接，这样可以避免不同行的电极单元222的第一走线彼此连通。中部绝缘层234设置在侧边非可视区2144内并覆盖中部走线227，中部绝缘层234设有中部过孔2342，第二导电线244通过中部过孔2342与中部走线227连接，这样可以避免不同行的电极单元222的中部走线彼此连通。第二绝缘层236设置在第二端部非可视区2146内并覆盖第二走线228，第二绝缘层236设有第二过孔2362，第三导电线246通过中部过孔2362与第二走线228连接，这样可以避免不同行的电极单元222的第二走线彼此连通。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种单层多点电容触摸屏，包括触控面板，所述触控面板设置有可视区，其中所述可视区内设置有多个独立的呈多行多列阵列设置的电极单元，所述多个电极单元各自引出有走线，所述可视区包括第一端部可视区、第二端部可视区及位于第一端部可视区和第二端部可视区之间的中部可视区，其特征在于，所述第一端部可视区中的电极单元的走线从所述第一端部可视区的顶部引出，所述中部可视区中的电极单元的走线从所述中部可视区的侧边引出，所述第二端部可视区中的电极单元的走线从所述第二端部可视区的顶部引出。

2.根据权利要求1所述的单层多点电容触摸屏，其特征在于，所述中部可视区又分成并排布置的第一部分和第二部分，其中所述第一部分中电极单元的中部走线和所述第二部分中电极单元的中部走线的引出方向相反。

3.根据权利要求2所述的单层多点电容触摸屏，其特征在于，所述第一部分和第二部分对称设置。

4.根据权利要求1所述的单层多点电容触摸屏，其特征在于，所述中部可视区有多个，所述多个中部可视区内的电极单元的中部走线从相邻两个中部可视区之间的缝隙引出。

5.根据权利要求1所述的单层多点电容触摸屏，其特征在于，所述单层多点电容触摸屏还包括多个呈阵列设置的电极块，每个电极块和一个电极单元构成一个重复电极单元，所述重复电极单元呈列状重复排列并形成有多个列。

6.根据权利要求5所述的单层多点电容触摸屏，其特征在于，所述电极块和所述电极单元形状互补，二者相互交叉呈全包围状或半包围状。

7.根据权利要求5所述的单层多点电容触摸屏，其特征在于，同一列的重复电极单元分成上、下两个半区，其中上半区中的电极块直接相连，下半区中的电极块亦彼此直接相连，但上、下半区的电极块之间彼此隔离。

8.根据权利要求7所述的单层多点电容触摸屏，其特征在于，同一列的重复电极单元的上半区中的电极块通过电极引线自所述第一端部可视区的顶部引出；同一列的重复电极单元的下半区中的电极块通过电极引线自所述第二端部可视区的顶部引出。

9.根据权利要求1所述的单层多点电容触摸屏，其特征在于，所述第一端部可视区、第二端部可视区及中部可视区内的各电极单元的走线均不相交。

10.根据权利要求1所述的单层多点电容触摸屏，其特征在于，所述电极单元为矩形、菱形、X形、三角形或不规则形。