CN109324719A - 传感器布局以及电容式触控屏幕 - Google Patents

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Abstract

电容式触控屏幕的传感器布局，包含第一类型I传感器元件、第一类型II传感器元件以及第二类型II传感器元件。该第一类型I传感器元件设置于第一图案层，并且具有边线、两条平行主线、连接桥、第一空间以及第二空间，其中该第一空间以及该第二空间并非彼此对齐，以及该连接桥用于连接该第一类型I传感器元件的该第一空间以及该第二空间。该第一、第二类型II传感器元件设置于第二图案层并且具有主线以及子线，其中该主线围绕该第一类型I传感器元件的该第一空间，且该主线围绕该第一类型I传感器元件的该第二空间。

Description

传感器布局以及电容式触控屏幕
技术领域
本发明关于一传感器布局以及一电容式触控屏幕，尤其关于能够简化边界通道配置(topology)的一传感器布局以及一电容式触控屏幕，进而减少一电子设备的一触控屏幕的边界面积。
背景技术
一般而言，电容式触控面板(touch panel，TP)(例如一玻璃膜(Glass Film Film，GFF)触控面板)的边线采用银印刷(Ag print)，且电容式触控面板的有效区域包含氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)布线(trace)。这些不同金属材料之间的连接的接触方案需要更多的边线区域(border area)。请参照图1以及图2，图1是一个传统的电容式触控面板100的传输(TX)/接收(RX)通道路由的一个俯视图(top view)，其中电容式触控面板100可以是用于智能手机的5.5英寸触控面板；图2是图1中的电容式触控面板100的布局(pattern)110以及传送/接收映射关系的简化方框图。电容式触控面板100包含26个传送通道TX1～TX26以及15个接收通道RX1～RX15，且布局110包含390个单元区块120。每个传送通道包含15个传送传感器元件，且每个接收通道包含26个接收传感器元件。每个单元区块120包含一个传送传感器元件以及一个接收传感器元件。举例来说，在电容式触控面板100的左侧，由于26个传送传感器元件皆具有一边线(border line)，故总共会有26条边线。因此，电容式触控面板100需要更大的边界面积。在相关技术中，电容式触控面板对于边线区域有越来越窄的需求，故电容式触控面板的制造商必须升级至更到层级的制造设备来改善银印刷(Agprint)的宽度以及空间，以简化电容式触控面板的边线区域，然而，如此一来相关成本也随之增加。
发明内容
基于以上需求，本发明的目的之一在于提供一种传感器布局(sensor pattern)以及能够简化边界通道配置的电容式触控屏幕，以减少电子装置的触控屏幕的边界区域来解决上述问题。
本发明的一实施例揭示了一种用于电容式触控屏幕的传感器布局(sensorpattern)，包含有多个单元区块(unit block)，该些单元区块的一第一单元区块包含有：一第一类型I传感器元件、一第一类型II传感器元件以及一第二类型II传感器元件。该第一类型I传感器元件设置于一第一图案层(patterned layer)，并且具有一边线(bordertrace)、两条平行主线(main trace)、一连接桥(bridge)、一第一空间(cell)，以及一第二空间，其中该第一空间以及该第二空间并非彼此对齐，以及该连接桥用于连接该第一类型I传感器元件的该第一空间以及该第二空间。该第一类型II传感器元件设置于一第二图案层，并且具有一主线以及一子线(sub-trace)，其中该主线围绕该第一类型I传感器元件的该第一空间。该第二类型II传感器元件设置于该第二图案层，并且具有一主线以及一子线，其中该主线围绕该第一类型I传感器元件的该第二空间。
本发明的另一实施例揭示了一种电容式触控屏幕，包含有一传感器布局(pattern)。该传感器布局包含有多个单元区块，该些单元区块的一第一单元区块包含有：一第一类型I传感器元件、一第一类型II传感器元件以及一第二类型II传感器元件。该第一类型I传感器元件具有一边线、两条主线、一连接桥、一第一空间以及一第二空间，其中该第一空间以及该第二空间并非彼此对齐，其中该连接桥用于连接该第一空间以及该第一类型I传感器元件的该第二空间。该第一类型II传感器元件具有一主线以及一子线，其中该主线围绕该第一类型I传感器元件的该第一空间。该第二类型II传感器元件具有一主线以及一子线，其中该主线围绕该第一类型I传感器元件的该第二空间。
简要而言，本发明所提供的传感器布局以及电容式触控屏幕能够有效简化边界通道配置，以降低电子装置(诸如智能型手机)的触控屏幕的边线区域。此外，所提供的传感器布局、相关集成电路(IC)以及特定的算法调整可据以实现窄边界(slim border)玻璃双薄膜(Glass-Film-Film，GFF)触控表现优化。
附图说明
图1为现有技术的电容式触控面板的传送/接收(TX/RX)通道路由(channelrouting)的俯视图。
图2为图1中现有技术的电容式触控面板的布局的示意图以及传送/接收映射关系的简化方块图。
图3描述根据本发明第一实施例的电容式触控屏幕的传送/接收通道路由的俯视图。
图4描述一传感器布局以及图3中的电容式触控屏幕的传送/接收映射关系的简化方块图。
图5为根据本发明一第二实施例的电容式触控屏幕的传送/接收通道路由的俯视图。
图6描述一传感器布局以及图5中电容式触控屏幕的传送/接收映射关系的简化方块图。
图7为图5的电容式触控屏幕的传感器布局的简化方块图，其包含一类型的屏蔽层。
图8为图5的电容式触控屏幕的传感器布局的简化方块图，其包含另一类型的屏蔽层。
图9为图5的电容式触控屏幕的传感器布局的简化方块图，其包含两种类型的屏蔽层。
符号说明：
100、200、400 电容式触控面板
300 传感器布局
110 布局
TX1～TX26、TX1’～TX13’ 传送通道
RX1～RX15、RX1’～RX30’ 接收通道
120、UB1～UB195 单元区块
500 传感器布局
510、520 屏蔽层
TX1a 第一传送传感器元件
RX1a 第一接收传感器元件
RX2a 第二接收传感器元件
bt1、bt2 边线
m1、m1’、mr1a、mr2a、m2、m2’、mr1b、mr2b 主线
b1、b2 连接桥
c1、c2 第一空间
c1’、c2’ 第二空间
sr1a、sr2a、sr1b、sr2b 子线
RX1b 第三接收传感器元件
RX2b 第四接收传感器元件
TX2a 第二传送传感器元件
具体实施方式
在说明书及后续的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的组件。所属领域中具有通常知识者应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本说明书及后续的权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的权利要求当中所提及的「包含」为一开放式的用语，故应解释成「包含但不限定于」。另外，「耦接」一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述一装置耦接于另一装置，则代表该装置可直接电气连接于该另一装置，或通过其他装置或连接手段间接地电气连接至该另一装置。
请参照图3以及图4，图3描述根据本发明第一实施例的电容式触控屏幕200的传送/接收通道路由的俯视图，其中电容式触控屏幕200可以是用于智能型手机的5.5寸触控屏幕，且图4描述一传感器布局以及图3中的电容式触控屏幕200的传送/接收映射关系的简化方块图。电容式触控屏幕200包含13个传送通道TX1’～TX13’以及30个接收通道RX1’～RX30’，且传感器布局300包含195个单元区块UB1～UB195。每个传送通道包含15个传送传感器元件，且每个接收通道包含13个接收传感器元件。单元区块UB1～UB195的每个单元区块包含一个传送传感器元件以及两个接收传感器元件。举例来说，于电容式触控屏幕200的左侧，由于只有13个传送传感器元件具有一边线，因此总共只有13条边线。因此，电容式触控屏幕200需要比现有技术的电容式触控面板100有更小的边界区域(border area)。换言之，当电容式触控面板100具有X个传送通道以及Y个接收通道，本发明可通过使用所述传送布局的平行架构以及使用接收布局(诸如图3所示的接收布局)中的替代架构来提供具有X/2个传送通道以及2*Y个接收通道，以简化所述边界区域以及降低所需的边线区域。
举例来说，单元区块UB1包含：第一传送传感器元件TX1a、第一接收传感器元件RX1a，以及第二接收传感器元件RX2a。第一传送传感器元件TX1a设置于一第一图案层(patterned layer)，并且具有一边线(border trace)bt1、两个平行主线(main trace)m1和m1’、连接桥(bridge)b1，以及第一空间c1和第二空间c1’，其中第一空间c1和第二空间c1’并非彼此对齐，藉此来提升触控感测质量。连接桥b1用于连接第一空间c1以及第一传送传感器元件TX1a的第二空间c1’。第一接收传感器元件RX1a设置于一第二图案层，并且具有一主线mr1a以及一子线sr1a，其中主线mr1a围绕第一传送传感器元件TX1a的第一空间c1。第二接收传感器元件RX2a设置于所述第二图案层，具有一主线mr2a以及一子线sr2a，其中主线mr2a围绕第一传送传感器元件TX1a的第二空间c1’。单元区块UB2包含：第二传送传感器元件TX2a、第三接收传感器元件RX1b以及第四接收传感器元件RX2b。第二传送传感器元件TX2a设置于一第一图案层，并且具有一边线bt2、两条平行主线m2和m2’、连接桥b2、第一空间c2以及第二空间c2’，其中第一空间c2以及第二空间c2’并非彼此对齐，藉此改善触控感测质量。连接桥b2用于连接第一空间c2与第二传送传感器元件TX2a的第二空间c2’。第三接收传感器元件RX1b设置于一第二图案层，并且具有一主线mr1b以及一子线sr1b，其中主线mr1b围绕第二传送传感器元件TX2a的第一空间c2，以及子线sr1b耦接于单元区块UB1的第一接收传感器元件RX1a。第四接收传感器元件RX2b设置于所述第二图案层，并且具有一主线mr2b以及一子线sr2b，其中主线mr2b围绕第二传送传感器元件TX2a的第二空间c2’，且子线sr2b耦接于单元区块UB1的第二接收传感器元件RX2a。除此之外，第一传送传感器元件TX1a的第一空间c1以及第二传送传感器元件TX2a的第一空间c2彼此对齐，此外，第一传送传感器元件TX1a的第二空间c1’以及第二传送传感器元件TX2a的第二空间c2’彼此对齐。值得注意的是，上述实施例仅为说明之用，并非作为本发明的限制。举例来说，传送通道中传送传感器元件的数量以及接收通道中接收传感器元件的数量可根据不同的设计需求来作改变。在其他实施例中，所述传送通道以及所述接收通道的位置可以互相调换。
请参照图5以及图6，图5为根据本发明一第二实施例的电容式触控屏幕400的传送/接收通道路由的俯视图，其中电容式触控屏幕400可以是用于智能型手机的5.5寸触控屏幕，且图6描述一传感器布局500以及图5中电容式触控屏幕400的传送/接收映射关系的简化方块图。电容式触控屏幕400包含13个传送通道TX1’～TX13’以及30个接收通道RX1’～RX30’，且传感器布局500包含195个单元区块UB1～UB195。每个传送通道包含15个传送传感器元件，以及每个接收通道包含13个接收传感器元件。单元区块UB1～UB195中的每个单元区块包含一个传送传感器元件以及两个接收传感器元件。举例来说，在电容式触控屏幕400的左侧，由于仅有13个传送传感器元件各具有一边线，故总共仅有13条边线。因此，电容式触控屏幕400需要一个相较于现有技术的电容式触控面板100更小的边界区域。换言之，当电容式触控面板100具有X个传送通道以及Y个接收通道时，本发明可通过使用上述传送布局中的平行架构以及使用上述接收布局(如图5所示)中的替代架构来提供具有X/2个传送通道以及2*Y个接收通道的电容式触控屏幕400，以简化边界区域以及降低所需的边线区域。
举例来说，单元区块UB1包含：第一传送传感器元件TX1a、第一接收传感器元件RX1a，以及一第二接收传感器元件RX2a。第一传送传感器元件TX1a设置于一第一图案层，并且具有一边线bt1、两个平行主线m1和m1’、连接桥b1，以及第一空间c1和第二空间c1’，其中第一空间c1以及第二空间c1’并非彼此对齐，藉此来改善触控感测质量。连接桥b1用于连接第一空间c1以及第一传送传感器元件TX1a的第二空间c1’。第一接收传感器元件RX1a设置于一第二图案层，并且具有一主线mr1a以及一子线sr1a，其中主线mr1a围绕第一传送传感器元件TX1a的第一空间c1。第二接收传感器元件RX2a设置于所述第二图案层，并且具有一主线mr2a以及一子线sr2a，其中主线mr2a围绕第一传送传感器元件TX1a的第二空间c1’。单元区块UB2包含：第二传送传感器元件TX2a、第三接收传感器元件RX1b以及第四接收传感器元件RX2b。第二传送传感器元件TX2a设置于一第一图案层，并且具有一边线bt2、两个平行主线m2，m2’、连接桥b2、以及第一空间c2和第二空间c2’，其中第一空间c2以及第二空间c2’并非彼此对齐，藉此来改善触控感测质量。连接桥b2用于连接第一空间c2以及第二传送传感器元件TX2a的第二空间c2’。第三接收传感器元件RX1b设置于一第二图案层，并且具有一主线mr1b以及一子线sr1b，其中主线mr1b围绕第二传送传感器元件TX2a的第二空间c2’，以及子线sr1b耦接于单元区块UB1的第一接收传感器元件RX1a。第四接收传感器元件RX2b设置于所述第二图案层，并且具有一主线mr2b以及一子线sr2b，其中主线mr2b围绕第二传送传感器元件TX2a的第一空间c2并且直接连接于单元区块UB1的第二接收传感器元件RX2a。除此之外，第一传送传感器元件TX1a的第一空间c1以及第二传送传感器元件TX2a的第二空间c2’彼此对齐，此外，第一传送传感器元件TX1a的第二空间c1’以及第二传送传感器元件TX2a的第一空间c2也是彼此对齐。值得注意的是，上述实施例仅为说明之用，并非作为本发明的限制。举例来说，所述传送通道中的传送传感器元件的数量以及所述接收通道中接收传感器元件的数量可根据不同设计需求来作调整。在其他实施例中，所述传送通道以及所述接收通道的位置可以相互调换。
除此之外，在一实施例中，传感器布局500可还包含一屏蔽层510(如图7所示)以改善触控感测质量。屏蔽层510设置于第一接收传感器元件RX1a与第二接收传感器元件RX2a之间，并且设置于第三接收传感器元件RX1b与第四接收传感器元件RX2b之间。在另一实施例中，传感器布局500可还包含一屏蔽层520(如图8所示)以改善触控感测质量。屏蔽层520设置于不同列(column)的单元区块(或所述传感器元件)中。另外，传感器布局500还可同时包含屏蔽层510以及屏蔽层520(如图9所示)以改善触控感测质量。
简要而言，本发明所提供的传感器布局以及电容式触控屏幕能够有效简化边界通道配置，以降低电子装置(诸如智能型手机)的触控屏幕的边线区域。此外，所提供的传感器布局、相关集成电路(IC)以及特定的算法调整可据以实现窄边界(slim border)玻璃双薄膜(Glass-Film-Film，GFF)触控表现优化。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (20)

1.一种用于电容式触控屏幕的传感器布局，包含有：
多个单元区块，所述单元区块的一第一单元区块包含有：
一第一类型I传感器元件，设置于一第一图案层，所述第一类型I传感器元件具有一边线、两条平行主线、一连接桥、一第一空间，以及一第二空间，其中所述第一空间以及所述第二空间并非彼此对齐，以及所述连接桥用于连接所述第一类型I传感器元件的所述第一空间以及所述第二空间；
一第一类型II传感器元件，设置于一第二图案层，所述第一类型II传感器元件具有一主线以及一子线，其中所述主线围绕所述第一类型I传感器元件的所述第一空间；以及
一第二类型II传感器元件，设置于所述第二图案层，所述第二类型II传感器元件具有一主线以及一子线，其中所述主线围绕所述第一类型I传感器元件的所述第二空间。
2.根据权利要求1所述的传感器布局，其中所述单元区块的一第二单元区块包含：
一第二类型I传感器元件，设置于所述第一图案层，所述第二类型I传感器元件具有一边线、两条主线、一连接桥、一第一空间以及一第二空间，其中所述连接桥用于连接所述第一空间以及所述第二类型I传感器元件的所述第二空间；
一第三类型II传感器元件，设置于所述第二图案层，所述第三类型II传感器元件具有一主线以及一子线，其中所述主线围绕所述第一类型I传感器元件的所述第一空间，以及所述子线耦接于所述第一单元区块的所述第一类型II传感器元件；以及
一第四类型II传感器元件，设置于所述第二图案层，所述第四类型II传感器元件具有一主线以及一子线，其中所述主线围绕所述第二类型I传感器元件的所述第二空间，以及所述子线耦接于所述第一单元区块的所述第二类型II传感器元件。
3.根据权利要求2所述的传感器布局，其中所述第一类型I传感器元件的所述第一空间以及所述第二类型I传感器元件的所述第一空间彼此对齐，且所述第一类型I传感器元件的所述第二空间以及所述第二类型I传感器元件的所述第二空间彼此对齐。
4.根据权利要求1所述的传感器布局，其中所述单元区块的一第二单元区块包含：
一第二类型I传感器元件，设置于所述第一图案层，所述第二类型I传感器元件具有一边线、两个平行主线、一连接桥、一第一空间，以及一第二空间，其中所述连接桥用于连接所述第一空间以及所述第二类型I传感器元件的所述第二空间；
一第三类型II传感器元件，设置于所述第二图案层，所述第三类型II传感器元件具有一主线以及一子线，其中所述主线围绕所述第一类型I传感器元件的所述第二空间，以及所述子线耦接于所述第一单元区块的所述第一类型II传感器元件；以及
一第四类型II传感器元件，设置于所述第二图案层，所述第四类型II传感器元件具有一主线以及一子线，其中所述主线围绕所述第二类型I传感器元件的所述第一空间并且直接连接于所述第一单元区块的所述第二类型II传感器元件。
5.根据权利要求4所述的传感器布局，其中所述第一类型I传感器元件的所述第一空间以及所述第二类型I传感器元件的所述第二空间彼此对齐，以及所述第一类型I传感器元件的所述第二空间以及所述第二类型I传感器元件的所述第一空间彼此对齐。
6.根据权利要求1所述的传感器布局，其中所述第一类型I传感器元件为一传送传感器元件，以及所述第一以及第二类型II传感器元件为接收传感器元件。
7.根据权利要求6所述的传感器布局，其中所述传感器布局的一传送通道包含多个类型I传感器元件。
8.根据权利要求6所述的传感器布局，其中所述传感器布局的一接收通道包含多个类型II传感器元件。
9.根据权利要求1所述的传感器布局，其中所述第一类型I传感器元件为接收传感器元件，以及所述第一以及第二类型II传感器元件为传送传感器元件。
10.根据权利要求9所述的传感器布局，其中所述传感器布局的一接收通道包含多个类型I传感器元件。
11.根据权利要求9所述的传感器布局，其中所述传感器布局的一传送通道包含多个类型II传感器元件。
12.根据权利要求1所述的传感器布局，还包含有：
一屏蔽层，设置于所述第一类型II传感器元件与所述第二类型II传感器元件之间。
13.根据权利要求1所述的传感器布局，还包含有：
一屏蔽层，设置于所述单元区块的不同列之间。
14.一种电容式触控屏幕，包含有：
一传感器布局，包含有：
多个单元区块，所述单元区块的一第一单元区块包含有：
一第一类型I传感器元件，具有一边线、两条主线、一连接桥、一第一空间以及一第二空间，其中所述第一空间以及所述第二空间并非彼此对齐，其中所述连接桥用于连接所述第一空间以及所述第一类型I传感器元件的所述第二空间；
一第一类型II传感器元件，具有一主线以及一子线，其中所述主线围绕所述第一类型I传感器元件的所述第一空间；以及
一第二类型II传感器元件，具有一主线以及一子线，其中所述主线围绕所述第一类型I传感器元件的所述第二空间。
15.根据权利要求14所述的所述电容式触控屏幕，其中所述单元区块的一第二单元区块包含：
一第二类型I传感器元件，具有一边线、两条主线、一连接桥、一第一空间以及一第二空间，其中所述连接桥用于连接所述第一空间以及所述第二类型I传感器元件的所述第二空间；
一第三类型II传感器元件，具有一主线以及一子线，其中所述主线围绕所述第一类型I传感器元件的所述第一空间，以及所述子线耦接于所述第一单元区块的所述第一类型II传感器元件；以及
一第四类型II传感器元件，具有一主线以及一子线，其中所述主线围绕所述第二类型I传感器元件的所述第二空间，以及所述子线耦接于所述第一单元区块的所述第二类型II传感器元件。
16.根据权利要求15所述的所述电容式触控屏幕，其中所述第一类型I传感器元件的所述第一空间以及所述第二类型I传感器元件的所述第一空间彼此对齐，以及所述第一类型I传感器元件的所述第二空间以及所述第二类型I传感器元件的所述第二空间彼此对齐。
17.根据权利要求14所述的传感器布局，其中所述单元区块的一第二单元区块包含：
一第二类型I传感器元件，具有一边线、两条主线、一连接桥、一第一空间以及一第二空间，其中所述连接桥用于连接所述第一空间以及所述第二类型I传感器元件的所述第二空间；
一第三类型II传感器元件，具有一主线以及一子线，其中所述主线围绕所述第一类型I传感器元件的所述第二空间，以及所述子线耦接于所述第一单元区块的所述第一类型II传感器元件；以及
一第四类型II传感器元件，具有一主线以及一子线，其中所述主线围绕所述第二类型I传感器元件的所述第一空间以及直接连接于所述第一单元区块的所述第二类型II传感器元件。
18.根据权利要求17所述的传感器布局，其中所述第一类型I传感器元件的所述第一空间以及所述第二类型I传感器元件的所述第二空间彼此对齐，以及所述第一类型I传感器元件的所述第二空间以及所述第二类型I传感器元件的所述第一空间彼此对齐。
19.根据权利要求14所述的传感器布局，其中所述第一类型I传感器元件为一传送传感器元件，以及所述第三以及第四类型II传感器元件为接收传感器元件。
20.根据权利要求14所述的传感器布局，其中所述第一类型I传感器元件为一接收传感器元件，以及所述第三以及第四类型II传感器元件为传送传感器元件。
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