CN104063108B - 基于单层金属网格的互电容多点触控电极结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于单层金属网格的互电容多点触控电极结构，包括：金属导电网格层；所述金属导电网格层包括数个驱动线区域、数个感测线区域、及数个屏蔽线区域；所述驱动线区域位于屏蔽线区域一侧，所述感测线区域位于屏蔽线区域的另一侧；所述驱动线区域、感测线区域、及屏蔽线区域内分别具有数个网格单元，且每一个区域内的网格单元相互电连接，相邻区域的相邻网格单元相互电连接；所述网格单元包括数条网格边及由相邻两网格边相接形成的结点。本发明通过对金属网格线分区来实现驱动线区域与感测线区域的区分，并通过设计更紧密的金属网格，来使得驱动线布线区域更窄，以减窄盲区，进而减小单层互电容结构的线性度波动。

Description

基于单层金属网格的互电容多点触控电极结构
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种基于单层金属网格的互电容多点触控电极结构。
背景技术
与单点触控面板相比，多点触控面板可以两个手指或多个手指甚至多个人同时操作，操作更方便、更人性化。近年来发展起来的单层多点触控面板，不仅具有一般多点触控面板的优点，而且其厚度较小，有利于触控电子产品往轻、薄化的方向发展。
请参阅图1，为传统基于透明导电膜的单层多点触控面板结构示意图。由图1可以看出，传统的单层多点触控面板导电结构的所有驱动极和感测极都需要一条电极线100从可视区引出，且都从同一端引线，导致可视区内的电极引线100占据较大面积。请参阅图2并结合图1，图2为图1的单层多点触控面板结构局部位置200对应的结构示意图。传统的单层(Single Layer)触控面板(Touch Panel)中的所有的驱动极线路101均设置于感测极线路102的同一侧，以实现单层多点触控功能。在实践中，由于传统的单层触控面板中的氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)的阻抗较大，因此驱动极线路(走线)101无法做的很细，从而无法做窄盲区，也就是说，驱动极线路101具有较宽的宽度，这会导致驱动极线路(走线)101占据了该单层触控面板中的较大面积，导致触控出现互电容盲区，触控的连续性被破坏。触控感测有效区201的面积会相对地减小，触控感测盲区202的面积则会相对地增加。触控感测盲区202的存在会使得针对触摸物体的定位计算中的权重计算出现较大的偏差，原因是当触摸物体从一个触控感测单元移动到另一个触控感测单元中时，较宽的(面积较大)盲区202会使得触摸物体无法立即覆盖到另一个触控感测单元，因此，在进行权重计算时无法实现平稳的过渡，在进行定位计算时会偏向前一个触控感测单元。
请参阅图3，为图1中由于触控感测盲区对触摸物体的位置计算的影响的示意图。在触摸物体的运动路径301中，当触摸物体位于触控感测有效区201时，传统的单层触控面板能够计算得出较多的定位点，而当触摸物体位于触控感测盲区202时，传统的单层触控面板能够计算得出较多的定位点较少，因此，该运动路径301在触控感测有效区201和触控感测盲区202之间的过渡不平稳。请参阅图4，为图3中对角线所对应的测试的线性度偏差曲线图，其中系列1为单层结构(single ITO，SITO)触控面板左上角至右下角对角线上的线性度偏差曲线，系列2为单层结构触控面板右上角至左下角对角线上的线性度偏差曲线，由图4可见，传统的单层触控面板的线性度波动较大。
目前，触摸面板的导电层主要是以氧化铟锡化合物通过真空镀膜、图形化蚀刻的工艺形成于绝缘基材上，其不仅对工艺、设备要求较高，还在蚀刻中浪费大量的氧化铟锡化合物材料，以及产生大量的含重金属的工业废液；同时，氧化铟锡化合物中的金属铟(In)是一种稀有资源，造成触控面板的成本较高。为了有效降低触控面板的成本，同时满足终端消费性电子产品轻薄化市场趋势，近年来发展了一种金属网格触摸屏技术(Metal Mesh TP)，其感应层的导电层用金属网格替代氧化铟锡化合物做成触控电极，并使用双层结构，一层做驱动极，另一层做感测极，这两层的金属网格之间形成互电容。请参阅图5a及图5b，图5a为现有的菱形金属网格触控电极示意图，图5b为现有的六边形金属网格触控电极示意图。金属网格触摸屏的触控电极中采用的双层结构驱动极与感测极可以均是大小相同的菱形金属网格电极；也可以驱动极与感测极均是大小相同的六边形金属网格电极。
请参阅图6a，为现有的基于薄膜(Film)材料的金属网格GFF(Glass-Film-Film)触控面板结构示意图，包括：玻璃盖板601(Cover Glass)、金属网格导电膜602、第一触控薄膜层603、及第二触控薄膜层604。GFF结构的触摸屏由于仅有两层导电薄膜，使其成本、厚度、重量均得到了大幅度的改善，但其制作工艺中不可操控性因素多，造成产品良率低、性能差。GFF技术进化方向是GF，即将原来用于实现触控感应的两层薄膜减为一层，基于上感应层的设计位置不同，GF又衍生出两种方案G1F和GF2，该G1F和GF2结构将GFF原来用于实现触控感应的两层薄膜减为一层，厚度更低。请参阅图6b，为现有的基于薄膜材料的金属网格GF2触控面板结构示意图，包括：玻璃盖板601、金属网格导电膜602、及触控薄膜层605。由图6a、6b比较可知，金属网格GF2触控结构比GFF触控结构更轻薄，有益于降低生产成本，且可以做成窄边框的触摸屏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于单层金属网格的互电容多点触控电极结构，可以减窄盲区，进而减小单层互电容结构的线性度波动。
为实现上述目的，本发明提供一种基于单层金属网格的互电容多点触控电极结构，包括：金属导电网格层；所述金属导电网格层包括数个驱动线区域、数个感测线区域、及数个屏蔽线区域；所述驱动线区域位于屏蔽线区域一侧，所述感测线区域位于屏蔽线区域的另一侧；所述驱动线区域、感测线区域、及屏蔽线区域内分别具有数个网格单元，且每一个区域内的网格单元相互电连接，相邻区域的相邻网格单元相互电连接；所述网格单元包括数条网格边及由相邻两网格边相接形成的结点。
所述驱动线区域包括：数个第一驱动极及数个第二驱动极，所述第一驱动极包括数条第一驱动线，所述第二驱动极包括数条第二驱动线；所述感测线区域包括数个感测极，所述感测极包括数条感测线；所述屏蔽线区域包括数条屏蔽线。
所述每一第一驱动线、第二驱动线、感测线、及屏蔽线都是数个网格边的集合体。
所述第一驱动线、第二驱动线、感测线、及屏蔽线之间通过网格边之间进行微小的断开以实现电学分离。
所述金属导电网格层的相邻的第一驱动线、第二驱动线、感测线、及屏蔽线之间的距离在100um以下，以产生足够多的网格，便于进行驱动线区域、感测线区域的划分及互电容的形成。
所述第一驱动极与感测极之间形成互电容。
所述第一驱动极与感测极之间通过插指结构来实现互电容。
所述每个网格单元的形状为菱形。
所述金属导电网格层的厚度为0.1um的量级。
本发明的有益效果：本发明提供一种基于单层金属网格的互电容多点触控电极结构，通过均匀的网格式布线实现触摸屏整体透光率的一致性，并通过对金属网格线分区来实现驱动线区域与感测线区域的区分。本发明通过设计更紧密的金属网格，来使得驱动线布线区域更窄，以减窄盲区，进而减小单层互电容结构的线性度波动。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
附图中，
图1为传统基于透明导电膜的单层多点触控面板结构示意图；
图2为图1的单层多点触控面板结构局部示意图；
图3为图1中由于触控感测盲区对触摸物体的位置计算的影响的示意图；
图4为图3中对角线所对应的测试的线性度偏差曲线图；
图5a为现有的菱形金属网格触控电极示意图；
图5b为现有的六边形金属网格触控电极示意图；
图6a为现有的基于薄膜材料的金属网格GFF触控面板结构示意图；
图6b为现有的基于薄膜材料的金属网格GF2触控面板结构示意图；
图7为本发明基于单层金属网格的互电容多点触控电极结构分区示意图；
图8为本发明与单层ITO技术的线性度波动对比图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图7，为本发明基于单层金属网格的互电容多点触控电极结构分区示意图。包括：金属导电网格层；所述金属导电网格层包括数个驱动线区域1、数个感测线区域2、及数个屏蔽线区域3；所述驱动线区域1位于屏蔽线区域3一侧，所述感测线区域2位于屏蔽线区域3的另一侧；所述驱动线区域1、感测线区域2、及屏蔽线区域3内分别具有数个网格单元10，且每一个区域内的网格单元10相互电连接，相邻区域的相邻网格单元10相互电连接；所述网格单元10包括数条网格边及由相邻两网格边相接形成的结点；
所述驱动线区域1包括：数个第一驱动极11及数个第二驱动极12，所述第一驱动极11包括数条第一驱动线13，所述第二驱动极12包括数条第二驱动线14；所述感测线区域2包括数个感测极20，所述感测极20包括数条感测线22；所述屏蔽线区域3包括数条屏蔽线30；所述每一第一驱动线13、第二驱动线14、感测线22、及屏蔽线30都是数个网格边的集合体；所述第一驱动线13、第二驱动线14、感测线22、及屏蔽线30之间通过网格边之间进行微小的断开以实现电学分离。
本实施例中，所述金属导电网格层的每个网格单元10为菱形，也可以采用其它形状的网格单元，例如长方形、三角形、六边形等；
所述金属导电网格层的相邻的第一驱动线13、第二驱动线14、感测线22、及屏蔽线30之间的距离必须较小(100um以下)，以产生足够多的网格，便于进行驱动线区域与感测线区域的划分及互电容的形成。
所述第一驱动极11与感测极20之间形成互电容。
所述金属导电网格层的厚度只需要0.1um的量级即可。由于金属导电网格层的相邻的第一驱动线13、第二驱动线14、感测线22、及屏蔽线30之间的间距小，第一驱动极11与感测极20之间通过大量的插指结构来实现足够的互电容，因此，无需增加金属导电网格层厚度来增大互电容。
可以实现更小的感测线间距(Sensor pitch)，只要金属网格线够密集即可，同时盲区也可以更窄。
请参阅图8，为本发明与单层ITO技术的线性度波动对比图，其中图8的左侧为采用单层ITO技术的线性度波动图，右侧为采用本发明的线性度波动图。由图8可知，采用本发明的基于单层金属网格的互电容多点触控电极结构，可以有效减小线性度波动。
综上所述，本发明提供一种基于单层金属网格的互电容多点触控电极结构，通过均匀的网格式布线实现触摸屏整体透光率的一致性，并通过对金属网格线分区来实现驱动线区域与感测线区域的区分。本发明通过设计更紧密的金属网格，来使得驱动线布线区域更窄，以减窄盲区，进而减小单层互电容结构的线性度波动。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于单层金属网格的互电容多点触控电极结构，其特征在于，包括：金属导电网格层；所述金属导电网格层包括数个驱动线区域、数个感测线区域、及数个屏蔽线区域；所述驱动线区域位于屏蔽线区域一侧，所述感测线区域位于屏蔽线区域的另一侧；所述驱动线区域、感测线区域、及屏蔽线区域内分别具有数个网格单元，且每一个区域内的网格单元相互电连接，相邻区域的相邻网格单元相互电连接；所述网格单元包括数条网格边及由相邻两网格边相接形成的结点；
所述驱动线区域包括：数个第一驱动极及数个第二驱动极，所述第一驱动极包括数条第一驱动线，所述第二驱动极包括数条第二驱动线；所述感测线区域包括数个感测极，所述感测极包括数条感测线；所述屏蔽线区域包括数条屏蔽线；
所述每一第一驱动线、第二驱动线、感测线、及屏蔽线都是数个网格边的集合体。
2.如权利要求1所述的基于单层金属网格的互电容多点触控电极结构，其特征在于，所述第一驱动线、第二驱动线、感测线、及屏蔽线之间通过网格边之间进行微小的断开以实现电学分离。
3.如权利要求2所述的基于单层金属网格的互电容多点触控电极结构，其特征在于，所述相邻的第一驱动线、第二驱动线、感测线、及屏蔽线之间的距离在100um以下，以产生足够多的网格，便于进行驱动线区域与感测线区域的划分及互电容的形成。
4.如权利要求1所述的基于单层金属网格的互电容多点触控电极结构，其特征在于，所述第一驱动极与感测极之间形成互电容。
5.如权利要求4所述的基于单层金属网格的互电容多点触控电极结构，其特征在于，所述第一驱动极与感测极之间通过插指结构来实现互电容。
6.如权利要求1所述的基于单层金属网格的互电容多点触控电极结构，其特征在于，所述每个网格单元的形状为菱形。
7.如权利要求1所述的基于单层金属网格的互电容多点触控电极结构，其特征在于，所述金属导电网格层的厚度为0.1um的量级。
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