CN110109579B - 触控模块及触控模块的操作方法 - Google Patents

Abstract

一种触控模块及其操作方法。触控模块包括触控显示面板以及主动电容式触控笔。触控显示面板包括显示面板、多个重复单元、第一绝缘层、第二绝缘层以及第三绝缘层。多个重复单元设置于显示面板上。各重复单元包括至少一第一触控电极以及至少一第二触控电极。第一触控电极设置于显示面板上，且沿着第一方向延伸。第二触控电极设置于显示面板上，且沿着第二方向延伸。第一绝缘层设置于重复单元上。第二绝缘层设置于第一绝缘层上。第三绝缘层设置于第二绝缘层上。主动电容式触控笔的笔尖包括导电材料。重复单元中的一者与笔尖之间的电容为0.06～0.13pF。

Description

触控模块及触控模块的操作方法

技术领域

本发明涉及一种触控模块，且特别涉及一种包括触控显示面板以及主动电容式触控笔的触控模块及其操作方法。

背景技术

随着科技的进展，触控装置在市面上的出现率逐渐增加，且各种有关的技术也层出不穷。在一些电子装置中，如：手机、平板电脑、智能手表等，时常会将触控装置与显示面板结合在一起，以提高电子装置于使用上的便利性。

一般而言，会于显示面板的表面额外贴上一层具有触控功能的触控基板，使电子装置同时具有触控及显示的功能。举例来说，显示面板与触控基板之间会利用粘着层来贴合。然而，用这种方式制造的电子装置会具有较厚较重的模块，且整体模块机构强度较差。

发明内容

本发明提供一种触控模块，触控显示面板具有较薄的厚度，且主动电容式触控笔与触控显示面板之间可以形成分布较为均匀的电容。

本发明提供一种触控模块的操作方法，触控显示面板具有较薄的厚度，且主动电容式触控笔与触控显示面板之间可以形成分布较为均匀的电容。

本发明的一种触控模块包括触控显示面板以及主动电容式触控笔。触控显示面板包括显示面板、多个重复单元、第一绝缘层、第二绝缘层以及第三绝缘层。多个重复单元设置于显示面板上。各重复单元包括至少一第一触控电极以及至少一第二触控电极。第一触控电极设置于显示面板上，且沿着第一方向延伸。第二触控电极设置于显示面板上，且沿着第二方向延伸。第一绝缘层设置于重复单元上。第二绝缘层设置于第一绝缘层上。第三绝缘层设置于第二绝缘层上。主动电容式触控笔的笔尖包括导电材料。重复单元中的其中一者与笔尖之间的电容为0.06～0.13pF。

本发明的一种触控模块的操作方法包括：提供包括触控显示面板以及主动电容式触控笔的触控模块；以及以主动电容式触控笔的笔尖接触触控显示面板。触控显示面板包括显示面板、多个重复单元、第一绝缘层、第二绝缘层以及第三绝缘层。多个重复单元，形成于显示面板上。各重复单元包括至少一第一触控电极以及至少一第二触控电极。第一触控电极形成于显示面板上，且沿着第一方向延伸。第二触控电极形成于显示面板上，且沿着第二方向延伸。第一绝缘层形成于重复单元上。第二绝缘层形成于第一绝缘层上。第三绝缘层形成于第二绝缘层上。主动电容式触控笔的笔尖包括导电材料。主动电容式触控笔用于发出驱动信号。第一触控电极以及第二触控电极用于接收驱动信号。重复单元中的其中一者与笔尖之间的电容为0.06～0.13pF。

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，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1A是依照本发明的一实施例的一种触控模块的俯视示意图。

图1B是沿着图1A剖线AA’的剖面示意图。

图1C是沿着图1A剖线BB’的剖面示意图。

图1D是沿着图1A剖线CC’的剖面示意图。

图2是依照本发明的一实施例的一种触控模块的重复单元及主动电容式触控笔的俯视示意图。

图3是依照本发明的一实施例的一种触控模块的重复单元的俯视示意图。

图4是依照本发明的一实施例的一种触控模块的重复单元的俯视示意图。

其中，附图标记说明如下：

10：触控模块

100：触控显示面板

110：显示面板

112：第一基板

112s、118s：载板

114：电极

116：显示介质层

118：第二基板

120、120a、120b：重复单元

122：第一触控电极

122A、124A：主干部122A

122B：分支部

122C、124B：延伸部

122P：第一凸出部

124：第二触控电极

124P：第二凸出部

130：第一绝缘层

140：第二绝缘层

150：第三绝缘层

200：主动电容式触控笔

ca：电容

D：虚拟矩形

D1：第一方向

D2：第二方向

F：彩色滤光元件

L：节距

P：笔尖

P1～P9：点

R1～R3、T1～T3：信号源

W：桥接单元

W1：绝缘层

W2：导电结构

X：子像素

具体实施方式

图1A是依照本发明的一实施例的一种触控模块的俯视示意图。图1B是沿着图1A剖线AA’的剖面示意图。图1C是沿着图1A剖线BB’的剖面示意图。图1D是沿着图1A剖线CC’的剖面示意图。图1A示出了第一触控电极、第二触控电极及信号源，并省略示出了其他构件。

请参考图1A、图1B、图1C与图1D，触控模块10包括触控显示面板100以及主动电容式触控笔200。

触控显示面板100包括显示面板110、多个重复单元120、第一绝缘层130、第二绝缘层140以及第三绝缘层150。

显示面板110包括第一基板112、多个电极114、显示介质层116以及第二基板118。第一基板112例如为像素阵列基板，且包括载板112s、多个位于载板112s上的子像素X以及电性连接至子像素X的多个像素电极(未绘出)。载板112s的材质可为玻璃、石英、有机聚合物或是不透光/反射材料(例如：导电材料、金属、晶圆、陶瓷或其它可适用的材料)或是其它可适用的材料。若使用导电材料或金属时，则在载板112s上覆盖一层绝缘层(未示出)，以避免短路问题。在一些实施例中，载板112s的介电常数为5.27，且厚度为0.4mm，但本发明不以此为限。

电极114位于第一基板112以及第二基板118之间。在本实施例中，电极114位于第一基板112上，但本发明不以此为限。在其他实施例中，电极114位于第二基板118上。显示介质层116位于于第一基板112以及第二基板118之间，且显示介质层116例如包括液晶分子。电极114例如为共用电极，共用电极以及像素电极之间可以产生电场，并用来控制显示介质层116中液晶的转向。第二基板118例如包括载板118s以及位于其上的彩色滤光元件F，但本发明不以此为限。在其他实施例中，彩色滤光元件位于第一基板112上。载板118s的材质可为玻璃、石英或是有机聚合物或是其它可适用的材料。在一些实施例中，载板118s的介电常数为5.27，且厚度为0.4mm，但本发明不以此为限。

多个重复单元120形成于显示面板110上。各重复单元120包括至少一第一触控电极122以及至少一第二触控电极124。第一触控电极122形成于显示面板110上，且沿着第一方向D1延伸。第二触控电极124形成于显示面板110上，且沿着第二方向D2延伸。在本实施例中，相邻两重复单元120之间的节距L(pitch)为2mm～4.5mm，但本发明不以此为限。

在本实施例中，相邻的两条第一触控电极122以及相邻的两条第二触控电极124定义出一个重复单元120，其中相邻的两条第一触控电极122电性连接至同一信号源，且相邻的两条第二触控电极124电性连接至同一信号源。举例来说，每两条第一触控电极122分别电性连接至信号源T1～T3，每两条第二触控电极124分别电性连接至信号源R1～R3。第一触控电极122、第二触控电极124、信号源T1～T3以及信号源R1～R3的数量可以依照实际需求而进行调整。

第一触控电极122的形状包括锯齿状。第一触控电极122的边缘具有朝外凸出的多个第一凸出部122P。第一凸出部122P的面积小于或等于子像素X的面积的一半。举例来说，两个虚拟矩形D能定义出一个第一凸出部122P，且半个第一凸出部122P的面积等于半个虚拟矩形D的面积。换句话说，一个第一凸出部122P的面积等于一个虚拟矩形D的面积。在一些实施例中，虚拟矩形D的面积小于或等于子像素X的面积的一半。前述的面积指的是垂直投影至第一基板112的面积。

第二触控电极124包括主干部124A以及多个延伸部124B。在本实施例中，第二触控电极124还包括桥接单元W。主干部124A的形状为锯齿状。延伸部124B交错设置于主干部124A的两侧，且朝远离主干部124A的方向延伸。延伸部124B与主干部124A的延伸方向交错。第二触控电极124的边缘具有朝外凸出的多个第二凸出部124P。第二凸出部124P的面积小于或等于子像素X的面积的一半。第二凸出部124P例如位于主干部124A及/或延伸部124B的边缘。

通过第一凸出部122P以及第二凸出部124P的设置，可以使第一触控电极122以及第二触控电极124的分布较为均匀。

在本实施例中，各重复单元120的面积为第一面积，于各重复单元120中，第一触控电极122占据5～30％的第一面积，且第二触控电极124占据5～30％的第一面积。换句话说，于各重复单元120中，第一触控电极122与第二触控电极124共占据10～60％的面积。前述的面积指的是垂直投影至第一基板112的面积。通过调整第一触控电极122以及第二触控电极124的面积，可以进一步使触控显示面板中的电容分布的更均匀。

请参考图1D，第二触控电极124与第一触控电极122的交界处具有桥接单元W。桥接单元W包括位于第一触控电极122上的绝缘层W1以及位于绝缘层W1上的导电结构W2。

在本实施例中，第二触控电极124包括多个分离的主干部124A，且分离的主干部124A通过桥接单元W的导电结构W2而电性连接，但本发明不以此为限。在其他实施例中，第一触控电极122包括桥接单元W。

第一绝缘层130形成于重复单元120上。第一绝缘层130的厚度例如为10～400微米，且介电常数例如为3～10。在一些实施例中，第一绝缘层130为偏光膜，且介电常数为3～6。

第二绝缘层140形成于第一绝缘层120上。第二绝缘层140的厚度例如为10～400微米，且介电常数例如为3～10。在一些实施例中，第二绝缘层140为粘着层，且介电常数为3～6。

第三绝缘层150形成于第二绝缘层140上。第三绝缘层150的厚度例如为200～1100微米，且介电常数例如为3～10。在一些实施例中，第三绝缘层150为透明盖板(例如玻璃)，且介电常数为6～10。在一些实施例中，第三绝缘层150的介电常数大于第一绝缘层130的介电常数以及第二绝缘层140的介电常数。

在本实施例中，第一触控电极122以及第二触控电极124为接收电极。主动电容式触控笔200的笔尖包括导电材料(例如金属导体)，且主动电容式触控笔200用于发出驱动信号。第一触控电极122以及第二触控电极124用于接收主动电容式触控笔200发出的驱动信号。以主动电容式触控笔200的笔尖P接触触控显示面板100，重复单元120中的其中一者与笔尖P之间的电容ca为0.06～0.13pF。在一些实施例中，最靠近笔尖P的重复单元120与笔尖P之间的电容ca为0.06～0.13pF。

图2是依照本发明的一实施例的一种触控模块的重复单元及主动式触控笔的俯视示意图。在此必须说明的是，图2的实施例沿用图1A～图1D的实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，在此不赘述。

请参考图2，以主动电容式触控笔200的笔尖P接触触控显示面板100，接触的位置垂直投影至重复单元120中分别为点P1～P9。将重复单元120分成九等份，点P1～P9分别位于每一等份中。当主动式触控笔200接触不同的位置时(点P1～P9)，重复单元120中第一电极122与笔尖P之间的电容以及第二电极124与笔尖P之间的电容如表1以及表2所示，其中表1的触控模块的重复单元120的节距L为3.8mm，表2的触控模块的重复单元120的节距L为3.6mm。

表1

表2

由表1及表2可以得知，以笔尖P接触触控显示面板100的不同位置，于重复单元120中，第一触控电极122与笔尖P之间的电容为0.02～0.09pF。以笔尖P接触触控显示面板100，于重复单元120中，第二触控电极124与笔尖P之间的电容为0.02～0.09pF。重复单元120与笔尖P之间的电容(总合)为0.06～0.13pF。通过调整重复单元120与笔尖P之间的电容，触控显示面板100能更准确的感应到主动式触控笔200所对应的位置，以获得较好的触控品质。

在一些实施例中，将重复单元120沿着该第一方向分三等分，且沿着该第二方向分三等分，共分成九等份，九等份的每一份的面积为第二面积，在九等份的每一份中，第一触控电极122占据5～30％的第二面积，且第二触控电极124占据5～30％的第二面积。通过调整第一触控电极122以及第二触控电极124的面积，可以进一步使触控显示面板100中的电容分布的更均匀。

图3是依照本发明的一实施例的一种触控模块的重复单元的俯视示意图。在此必须说明的是，图3的实施例沿用图2的实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，在此不赘述。

图3的重复单元120a与图2的重复单元120之间的差异在于：重复单元120a与重复单元120有不同的形状。

请参考图3，重复单元120a包括第一触控电极122以及第二触控电极124。第一触控电极122包括两个尾端通过桥接单元W相连的Y字形电极。第二触控电极124包括两个尾端电性相连的V字形电极。

在本实施例中，第一触控电极122与第二触控电极124的边缘可以为锯齿状，借此能使电容分布的更均匀。在一些实施例中，第一触控电极122与第二触控电极124之间还可以包括浮置的虚设电极(未绘出)，但本发明不以此为限。

以主动电容式触控笔的笔尖接触触控显示面板100的不同位置，于重复单元120a中，第一触控电极122与主动式触控笔的笔尖之间的电容为0.02～0.09pF。以主动式触控笔的笔尖接触触控显示面板，于重复单元120a中，第二触控电极124与主动式触控笔的笔尖之间的电容为0.02～0.09pF。重复单元120a与笔尖之间的电容为0.06～0.13pF。通过调整重复单元120a与笔尖之间的电容，触控显示面板能更准确的感应到主动电容式触控笔所对应的位置，能获得较好的触控品质。

图4是依照本发明的一实施例的一种触控模块的重复单元的俯视示意图。在此必须说明的是，图4的实施例沿用图3的实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，在此不赘述。

图4的重复单元120b与图3的重复单元120a之间的差异在于：重复单元120b与重复单元120a有不同的形状。

请参考图4，重复单元120b包括第一触控电极122以及第二触控电极124。第一触控电极122包括主干部122A、四个分支部122B以及四个延伸部122C。每两个分支部122B连接主干部122A的一端，且分别自主干部122A朝向四个方向延伸。四个延伸部122C分别连接四个分支部122B。在本实施例中，四个延伸部122C自对应的分支部122B处朝向相邻的第二触控电极124延伸。在本实施例中，第一触控电极122包括断开的主干部122A，且主干部122A断开的部位通过桥接单元W彼此相连。

第二触控电极124包括主干部124A、两个连接部124D、四个分支部124B以及四个延伸部124C。两个连接部124D分别连接主干部124A的两端，且主干部124A与连接部124D具有不同的延伸方向。每两个分支部124B分别连接对应的一个连接部124D的两端，且与连接部124D具有不同的延伸方向。每个延伸部124C连接对应的一个分支部124B，且延伸部124C朝向相邻的第一触控电极122延伸。

在本实施例中，第一触控电极122与第二触控电极124的边缘可以为锯齿状，借此能使电容分布的更均匀。在一些实施例中，第一触控电极122与第二触控电极124之间还可以包括浮置的虚设电极，但本发明不以此为限。

以主动电容式触控笔的笔尖接触触控显示面板的不同位置，于重复单元120b中，第一触控电极122与主动式触控笔的笔尖之间的电容为0.02～0.09pF。以主动式触控笔的笔尖接触触控显示面板，于重复单元120b中，第二触控电极124与主动式触控笔的笔尖之间的电容为0.02～0.09pF。重复单元120b与主动式触控笔的笔尖之间的电容为0.06～0.13pF。通过调整重复单元120b与主动式触控笔的笔尖之间的电容，触控显示面板能更准确的感应到主动式触控笔所对应的位置，能获得较好的触控品质。

综上所述，本发明通过调整重复单元与笔尖之间的电容，触控显示面板能更准确的感应到主动式触控笔所发出的信号，借此准确的感应主动式触控笔所在的位置，能获得充足且分布均匀的触控信号。

虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的变动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (13)

1.一种触控模块，包括：

一触控显示面板，包括：

一显示面板；

多个重复单元，设置于该显示面板上，各该重复单元包括：

至少一第一触控电极，设置于该显示面板上，且沿着一第一方向延伸；以及

至少一第二触控电极，设置于该显示面板上，且沿着一第二方向延伸；

一第一绝缘层，设置于所述重复单元上；

一第二绝缘层，设置于该第一绝缘层上；以及

一第三绝缘层，设置于该第二绝缘层上；以及

一主动电容式触控笔，该主动电容式触控笔的一笔尖包括导电材料，且所述重复单元中的其中一者与该笔尖之间的电容为0.06～0.13pF，

其中，将所述重复单元中的该其中一者沿着该第一方向分三等分，且沿着该第二方向分三等分，共分成九等份，该九等份的每一份的面积为一第二面积，在该九等份的每一份中，该至少一第一触控电极占据5～30％的该第二面积，且该至少一第二触控电极占据5～30％的该第二面积。

2.如权利要求1所述的触控模块，其中，所述重复单元中相邻两者之间的节距为2mm～4.5mm。

3.如权利要求1所述的触控模块，其中，各该重复单元的面积为一第一面积，于各该重复单元中，该至少一第一触控电极占据5～30％的该第一面积，且该至少一第二触控电极占据5～30％的该第一面积。

4.如权利要求1所述的触控模块，其中，于所述重复单元中的该其中一者中，该至少一第一触控电极与该笔尖之间的电容为0.02～0.09pF。

5.如权利要求1所述的触控模块，其中，于所述重复单元中的该其中一者中，该至少一第二触控电极与该笔尖之间的电容为0.02～0.09pF。

6.如权利要求1所述的触控模块，其中，各该第一触控电极的形状包括锯齿状。

7.如权利要求1所述的触控模块，其中，各该第二触控电极包括：

一主干部，形状为锯齿状；以及

多个延伸部，交错设置于该主干部的两侧，且朝远离该主干部的方向延伸。

8.如权利要求1所述的触控模块，其中，该第三绝缘层的厚度为200～1100微米，该第二绝缘层的厚度为10～400微米，且该第一绝缘层的厚度为10～400微米。

9.如权利要求1所述的触控模块，其中，该第三绝缘层、该第二绝缘层以及该第一绝缘层的介电常数为3～10。

10.如权利要求1所述的触控模块，其中，该至少一第一触控电极以及该至少一第二触控电极为接收电极，用于接收该主动电容式触控笔所发出的驱动信号。

11.如权利要求1所述的触控模块，其中，该第一绝缘层为偏光膜，该第二绝缘层为粘着层，且该第三绝缘层为透明盖板。

12.一种触控模块，包括：

一触控显示面板，包括：

一显示面板；

多个重复单元，设置于该显示面板上，各该重复单元包括：

至少一第一触控电极，设置于该显示面板上，且沿着一第一方向延伸；以及

至少一第二触控电极，设置于该显示面板上，且沿着一第二方向延伸；

一第一绝缘层，设置于所述重复单元上；

一第二绝缘层，设置于该第一绝缘层上；以及

一第三绝缘层，设置于该第二绝缘层上；以及

一主动电容式触控笔，该主动电容式触控笔的一笔尖包括导电材料，且所述重复单元中的其中一者与该笔尖之间的电容为0.06～0.13pF，

其中，该显示面板包括多个子像素，各该第一触控电极的边缘具有朝外凸出的多个第一凸出部，各该第一凸出部的面积小于或等于各该子像素的面积的一半；且各该第二触控电极的边缘具有朝外凸出的多个第二凸出部，各该第二凸出部的面积小于或等于各该子像素的面积的一半。

13.一种触控模块的操作方法，包括：

提供一触控模块，该触控模块包括：

一触控显示面板，包括：

一显示面板；

多个重复单元，形成于该显示面板上，各该重复单元包括：

至少一第一触控电极，形成于该显示面板上，且沿着一第一方向延伸；以及

至少一第二触控电极，形成于该显示面板上，且沿着一第二方向延伸；

一第一绝缘层，形成于所述重复单元上；

一第二绝缘层，形成于该第一绝缘层上；以及

一第三绝缘层，形成于该第二绝缘层上；以及

一主动电容式触控笔，该主动电容式触控笔的笔尖包括导电材料，其中该主动式触控笔用于发出驱动信号，该至少一第一触控电极以及该至少一第二触控电极用于接收该驱动信号；

以该笔尖接触该触控显示面板，且所述重复单元中的其中一者与该笔尖之间的电容为0.06～0.13pF，

其中，将所述重复单元中的该其中一者沿着该第一方向分三等分，且沿着该第二方向分三等分，共分成九等份，该九等份的每一份的面积为一第二面积，在该九等份的每一份中，该至少一第一触控电极占据5～30％的该第二面积，且该至少一第二触控电极占据5～30％的该第二面积。

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