CN104360783A - 自电容触摸面板及其导电层结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自电容触摸面板及其导电层结构。该导电层结构包括多个矩形的第一电极图案、多个第二电极图案以及与第一电极图案和第二电极图案对应连接的多根外围走线，多个第一电极图案呈矩阵排布，相邻两行第一电极图案之间设置有至少两个第二电极图案，且位于同一行的第二电极图案沿行方向宽度逐渐减小或增大，以整体配合呈矩形设置。通过上述方式，本发明能够准确识别真实的触控点。

Description

自电容触摸面板及其导电层结构
技术领域
本发明涉及触摸屏技术领域，具体而言涉及一种导电层结构以及具有该导电层结构的自电容触摸面板。
背景技术
自电容触控技术的原理是在手指等触控物与导电层结构之间产生电容耦合，并通过检测导电层结构上的电容变化以确定是否发生触控事件。在多点自电容触控中，以三角形电极图案的导电层结构为例，其通过触控事件对应于相邻的三角形电极图案的区域面积的比例计算得到触控位置，然而对于位于同一行的相邻的两个三角形电极图案，区域面积比例相等的位置至少具有两处，也就是说，当多个触控点发生在同一行的两个三角形电极图案时，将产生两倍的触控点，且其中一半是鬼点(Ghost point)，造成无法准确识别真实的触控点。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例所要解决的技术问题是提供一种自电容触摸面板及其导电层结构，以准确识别真实的触控点。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种导电层结构，包括多个矩形的第一电极图案、多个第二电极图案以及与第一电极图案和第二电极图案对应连接的多根外围走线，其中，多个第一电极图案呈矩阵排布，相邻两行第一电极图案之间设置有至少两个第二电极图案，且位于同一行的第二电极图案沿行方向宽度逐渐减小或增大，以整体配合呈矩形设置。
其中，位于同一列的第一电极图案连接同一根外围走线。
其中，相邻两行第一电极图案之间设置有两个第二电极图案，其中一个沿行方向宽度逐渐减小，另一个沿行方向宽度逐渐增大。
其中，两个第二电极图案为中心对称的两个直角三角形或两个直角梯形电极图案。
其中，相邻两行第一电极图案之间设置有三个第二电极图案，三个第二电极图案沿列方向交错设置，且位于中间的一个沿行方向宽度逐渐减小，位于两侧的两个沿行方向宽度逐渐增大。
其中，位于相邻两行的三个第二电极图案沿行方向宽度变化相反。
其中，位于中间的一个第二电极图案为等腰三角形或等腰梯形电极图案，位于两侧的两个第二电极图案为直角三角形或直角梯形电极图案。
其中，导电层结构还包括辅助电极图案，辅助电极图案设置于第一电极图案和第二电极图案覆盖区域之外的边缘位置。
其中，辅助电极图案为长方形电极图案。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种自电容触摸面板，包括信号检测器、处理器以及上述导电层结构，信号检测器与多根外围走线对应连接，以检测行方向和列方向的电容触控信号，处理器与所述信号检测器连接，以根据电容触控信号判断多点触控事件中真实的触控点。
通过上述技术方案，本发明实施例所产生的有益效果是：本发明实施例设计导电层结构包括多个矩形的第一电极图案和多个第二电极图案，其中多个第一电极图案呈矩阵排布，相邻两行第一电极图案之间设置有至少两个第二电极图案，且位于同一行的第二电极图案沿行方向宽度逐渐减小或增大以整体配合呈矩形设置，通过检测在行方向和列方向对应于第一电极图案和第二电极图案的电容是否发生变化，可准确识别真实的触摸点以及鬼点，并得到真实的触摸点的位置。
附图说明
图1是本发明第一实施例的导电层结构的第一结构示意图；
图2是本发明第一实施例的导电层结构的第二结构示意图；
图3是本发明实施例的导电层结构的第一工作原理示意图；
图4是本发明实施例的导电层结构的第二工作原理示意图；
图5是本发明第二实施例的导电层结构的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，本发明以下所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1和图2所示，本实施例提供的导电层结构10设置于由玻璃或薄膜材料制成的基板的表面，包括多个矩形的第一电极图案Rx1、Rx2、Rx3、Rx4、Rx5、…Rxn，多个第二电极图案Ry1、Ry2、…Rym，以及与多个第一电极图案Rx1、Rx2、Rx3、Rx4、Rx5、…Rxn和多个第二电极图案Ry1、Ry2、…Rym对应连接的多根外围走线M0。其中：
多个第一电极图案Rx1、Rx2、Rx3、Rx4、Rx5、…Rxn呈矩阵排布，相邻两行的第一电极图案之间设置有两个第二电极图案。并且位于同一行的两个第二电极图案沿行方向宽度逐渐减小或增大，以整体配合呈矩形设置，例如：第二电极图案Rx1、Rx2位于同一行，沿第一方向D1，第二电极图案Rx1的宽度逐渐减小、第二电极图案Rx2的宽度逐渐增大，第二电极图案Rx1、Rx2为中心对称的两个直角三角形，从而相互配合整体呈矩形，其中第一方向D1平行于矩阵排布的行方向。
位于同一列的第一电极图案，即沿平行于矩阵排布的列方向的第二方向D2排布的多个第一电极图案，连接同一根外围走线M0，其中第一方向D1与第二方向D2相垂直。本实施例优选地，导电层结构10还包括横向和纵向设置的多根串接走线M1，利用串接走线M1将连接不同行的第一电极图案的外围走线M0串接起来，使得位于不同行但位于同一列的第一电极图案连接同一根外围走线M0。
本实施例优选多个第一电极图案Rx1、Rx2、Rx3、Rx4、Rx5、…Rxn和多个第二电极图案Ry1、Ry2、…Rym由ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)等透明导电材料制成，并且多个第一电极图案Rx1、Rx2、Rx3、Rx4、Rx5、…Rxn和多个第二电极图案Ry1、Ry2、…Rym共同构成导电层结构10(触摸屏)的多个感应单元。
请进一步结合图3所示，第一电极图案和第二电极图案分别与大地构成对地的自电容C1。当手指31触摸到触摸屏的盖板32时，由于人体可以等效为大地，手指31与第一电极图案或第二电极图案之间形成一个电容C2，电容C2与电容C1形成如图4所示的并联电路使得对应的感应单元的电容量增加。基于此，通过检测每个感应单元的电容变化即可判断是否产生触摸事件，并且通过第一电极图案和第二电极图案在触摸屏上的坐标信息即可判断触摸点的位置。
请再次参阅图2所示，当触摸事件包括两个触摸点A、B时，通过计算触摸点A对应于第二电极图案Ry1、Ry2上的区域面积的比例以及触摸点B对应于第二电极图案Rym-1、Rym上的区域面积的比例，可得到触摸点A在第一方向D1上对应区域面积比例相等的两个触摸位置，即真实的触摸点A以及鬼点A0，触摸点B在第一方向D1上对应区域面积比例相等的两个触摸位置，即真实的触摸点B以及鬼点B0。
通过检测对应于第一电极图案Rx1、Rx2的电容是否发生变化，对应于第一电极图案Rx3、Rx4的电容是否发生变化，即可准确识别真实的触摸点A、B以及鬼点A0、B0，例如：位于同一行的真实的触摸点A和鬼点A0，对应于第一电极图案Rx1、Rx2的电容发生变化且对应于第一电极图案Rx3、Rx4的电容未发生变化；位于同一行的真实的触摸点B和鬼点B0，对应于第一电极图案Rx1、Rx2的电容未发生变化且对应于第一电极图案Rx3、Rx4的电容发生变化。
进一步地，通过判定对应于第一电极图案Rx1、Rx2发生电容变化的位置即可得到真实的触摸点A在第一方向D1(X轴)上的坐标，判定对应于第二电极图案Ry1、Ry2发生电容变化的位置即可得到真实的触摸点A在第二方向D2(Y轴)上的坐标；通过判定对应于第一电极图案Rx3、Rx4发生电容变化的位置即可得到真实的触摸点B在第一方向D1(X轴)上的坐标，判定对应于第二电极图案Rym-1、Rym发生电容变化的位置即可得到真实的触摸点B在第二方向D2(Y轴)上的坐标，从而得到真实的触摸点A、B在触摸屏上的位置。
本发明还提供第二实施例的导电层结构，与第一实施例的导电层结构10的不同之处在于，本实施例的导电层结构20的相邻两行的第一电极图案之间设置有三个第二电极图案。
如图5所示，第二电极图案Rxa、Rxb、Rxc位于同一行，第二电极图案Rxa、Rxb、Rxc沿第二方向D2交错设置，且位于中间的第二电极图案Rxb沿第一方向D1的宽度逐渐减小，位于两侧的第二电极图案Rxa、Rxc沿第一方向D1的宽度均逐渐增大。其中第二电极图案Rxa与第二电极图案Rxc可以沿第一方向D1对称也可以不对称。
进一步地，优选位于相邻两行的三个第二电极图案沿第一方向D1的宽度变化相反，例如：第二电极图案Rxa、Rxb、Rxc位于同一行，第二电极图案Rxd、Rxe、Rxf位于同一行，沿第一方向D1，第二电极图案Rxb的宽度逐渐减小而第二电极图案Rxe的宽度逐渐增大，第二电极图案Rxa的宽度逐渐增大而第二电极图案Rxd的宽度逐渐减小，第二电极图案Rxc的宽度逐渐增大而第二电极图案Rxf的宽度逐渐减小。
本发明实施例的首要发明目的在于：设计导电层结构包括多个矩形的第一电极图案、多个第二电极图案以及与第一电极图案和第二电极图案对应连接的多根外围走线，多个第一电极图案呈矩阵排布，相邻两行第一电极图案之间设置有至少两个第二电极图案，且位于同一行的第二电极图案沿行方向宽度逐渐减小或增大，以整体配合呈矩形设置。
基于此，本发明的导电层结构还可以有其他设置，例如：
位于同一行的两个第二电极图案Ry1、Ry2可不限于图1所示的直角三角形电极图案，还可以为直角梯形电极图案；图5中位于中间的第二电极图案Rxb可不限于等腰三角形电极图案，还可以为等腰梯形电极图案；图5中位于两侧的两个第二电极图案Rxb可不限于为直角三角形电极图案，还可以为直角梯形电极图案。
另外，可降低图5中沿第一方向D1排布的第一电极图案的高度，但并不改变第二电极图案的尺寸，使得在一次触摸事件中手指尽可能多的可触摸到电极图案，提高触摸点识别的准确定。
进一步地，导电层结构还可以包括优选为长方形的辅助电极图案，辅助电极图案设置于第一电极图案和第二电极图案覆盖区域之外的边缘位置，即在图1或图2所示电极图案覆盖区域的边缘位置增设辅助电极图案，当手指触摸到覆盖区域的边缘位置时，利用触摸到辅助电极图案上的触摸区域面积，补偿损失的电极图案覆盖区域的面积，相当于减小了损失的电极图案覆盖区域的面积，从而可降低触摸屏边缘位置的坐标偏移，有效改善触摸屏边缘的甩尾现象。
本发明还提供一种自电容触摸面板，其包括信号检测器、处理器以及上述实施例的导电层结构(包括导电层结构10、20)。其中，信号检测器与多根外围走线对应连接，以检测行方向和列方向的电容触控信号，处理器与信号检测器连接，以根据电容触控信号判断多点触控事件中真实的触控点，并得到真实的触摸点的位置。
再次说明，以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种导电层结构，其特征在于，所述导电层结构包括多个矩形的第一电极图案、多个第二电极图案以及与所述第一电极图案和所述第二电极图案对应连接的多根外围走线，其中，所述多个第一电极图案呈矩阵排布，相邻两行所述第一电极图案之间设置有至少两个所述第二电极图案，且位于同一行的所述第二电极图案沿行方向宽度逐渐减小或增大，以整体配合呈矩形设置。
2.根据权利要求1所述的导电层结构，其特征在于，位于同一列的所述第一电极图案连接同一根所述外围走线。
3.根据权利要求1所述的导电层结构，其特征在于，相邻两行所述第一电极图案之间设置有两个所述第二电极图案，其中一个沿所述行方向宽度逐渐减小，另一个沿所述行方向宽度逐渐增大。
4.根据权利要求3所述的导电层结构，其特征在于，所述两个第二电极图案为中心对称的两个直角三角形或两个直角梯形电极图案。
5.根据权利要求1所述的导电层结构，其特征在于，相邻两行所述第一电极图案之间设置有三个所述第二电极图案，所述三个第二电极图案沿列方向交错设置，且位于中间的一个沿所述行方向宽度逐渐减小，位于两侧的两个沿所述行方向宽度逐渐增大。
6.根据权利要求5所述的导电层结构，其特征在于，位于相邻两行的所述三个第二电极图案沿所述行方向宽度变化相反。
7.根据权利要求5或6所述的导电层结构，其特征在于，位于中间的一个所述第二电极图案为等腰三角形或等腰梯形电极图案，位于两侧的两个所述第二电极图案为直角三角形或直角梯形电极图案。
8.根据权利要求1所述的导电层结构，其特征在于，所述导电层结构还包括辅助电极图案，所述辅助电极图案设置于所述第一电极图案和所述第二电极图案覆盖区域之外的边缘位置。
9.根据权利要求8所述的导电层结构，其特征在于，所述辅助电极图案为长方形电极图案。
10.一种自电容触摸面板，其特征在于，所述自电容触摸面板包括信号检测器、处理器以及权利要求书1～9任一项所述的导电层结构，所述信号检测器与所述多根外围走线对应连接，以检测所述行方向和所述列方向的电容触控信号，所述处理器与所述信号检测器连接，以根据所述电容触控信号判断多点触控事件中真实的触控点。
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