TWI588730B - 電容式觸控結構及其觸控顯示裝置 - Google Patents
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Description
本發明涉及觸控顯示技術領域,尤指一種關於一種電容式觸控結構及使用其的觸控顯示裝置。
投射式電容是目前最被廣泛應用的觸控技術,大量應用在中小型的電子裝置,例如平板電腦,筆記型電腦,all in one個人電腦及商業應用等產品。 這種技術應用在產品上的顯著特徵包含無框全平面設計,高耐用性及高透光性,由於這些特徵促使投射式電容觸控技術成為薄型設計的最佳選擇。投射電容式觸控屏分為自電容式(Self-mode)和互電容式(Mutual mode)。由於互電容式觸控屏可以實現多點的觸控,因而互電容式觸控屏是目前投射電容式觸控屏市場上的主流。
投射電容式觸控面板的操作原理,主要是利用觸控面板上ITO(銦錫氧化物)透明電極與人體手指或導電物體間,因接觸而形成的電容感應,透過控制IC的運算之後,轉為可供作業系統判讀的座標資料。在投射式電容觸控面板的結構中,現有技術已經存在,利用單層或雙層的ITO電極,以X、Y軸交錯的方式串接排列,而這些ITO電極的外部,也就是觸控面板的四周,分別有金屬(或ITO)導線將各條X、Y軸線的ITO電極,電性連接到控制IC的感應通道(Sensing Channel)。當沒有任何導電物體接觸時,各個ITO電極之間都會有一個固定的偶合電容,稱之為CP,此時電極與電極之間的電場(電力線)分佈是固定的,這時候控制IC會透過各個感應通道將每條X、Y軸線上的ITO電極總電容值記錄到IC中。當人體的手指接觸面板時,由於人的皮膚是會導電的,所以在觸控面板上的ITO電極與手指之間,等於又形成了一個新的電容,稱之為手指電容CF。原來固定分佈在每個ITO電極之間的電場(電力線),便會因為部分電力線連接至手指皮膚而產生變化,改變了觸控面板上X、Y軸線的電容值。由於電場(電力線)的分佈是投射狀的,所以稱手指與電極之間的感應電容為投射式電容。
另外,對於目前市場上觸控屏的外形包括:矩形或者圓形、橢圓等非矩形形狀。其中,對於矩形觸控屏而言,在矩形的基板上觸控驅動電極和觸控感應電極分別沿著相互垂直的X, Y方向設置,且各條驅動電極或者感應電極是等距設置的,可以保證每個觸控區域都有驅動電極和感應電極相互匹配。但是,對於圓形、橢圓等非矩形觸控屏而言,觸控驅動電極和觸控感應電極沿著相互垂直的X, Y方向設置的佈置方式,在非矩形觸控屏的邊緣處,無相應的驅動電極和感應電極佈置,則會存在無法識別觸控動作或者識別精度較低等問題。例如,如圖1所示,如果在一個圓形觸控面板1上的邊緣區域,由於驅動電機DX和感應電極RX在邊緣區域佈置狀態不理想,會出現邊緣區域盲點等問題。
此外,現有技術中還提供了另一種用於非矩形觸控屏的觸控驅動電極和觸控感應電極的佈置方式,其中,感應電極為面積相等且均勻分佈的塊狀電極,每個感應單元均需通過獨立的導線接出,因此,造成佈線困難等問題。例如:如圖2所示,圓形觸控面板2上,複數個塊狀感應電極21,及複數個驅動電極22,塊狀感應電極21具有邊緣24,邊緣24所在的方向為自圓形觸控面板2的中心向外延伸的方向,複數個塊狀感應電極21與複數個驅動電極22形成複數個感應單元,每一感應單元通過獨立的導線23接出,連接至控制單元。
因此,現有技術中的非矩形觸控屏的觸控驅動電極和觸控感應電極的佈置方式及走線方式存在進一步的改善空間。
本發明的目的之一在於提供一種新穎的電容式觸控結構,用於克服現有非矩形觸控屏邊緣的觸控精確度低以及走線複雜的問題。
本發明提供一種電容式觸控結構,包括:第一觸控電極,該第一觸控電極包括環繞第一中心的複數個環形電極,該複數個環形電極自該第一中心呈輻射狀展開,且該複數個環形電極等間距排布;及第二觸控電極,該第二觸控電極包括複數個塊狀電極,且該複數個塊狀電極均勻分佈於該複數個環形電極周圍;其中,該第一觸控電極與該第二觸控電極之間相互絕緣。
於本發明之一或多個實施方式中,該複數個環形電極為同心圓環,該第一中心為該電容式觸控結構的中心。
於本發明之一或多個實施方式中,該複數個環形電極中任兩相鄰的環形電極之間的所有塊狀電極的面積及形狀相同。
於本發明之一或多個實施方式中,該複數個環形電極包括依次相鄰的第一環形電極、第二環形電極及第三環形電極,該第一環形電極和該第二環形電極之間具有第一數量的塊狀電極,該第一數量的塊狀電極具有相同的第一形狀,該第二環形電極與該第三環形電極之間具有第二數量的塊狀電極,該第二數量的塊狀電極具有相同的第二形狀,其中,該第一數量與該第二數量相異,且該第一形狀與該第二形狀相似。
於本發明之一或多個實施方式中,該複數個環形電極中距離該第一中心最遠的環形電極具有相對的第一側以及第二側,該第一側相對該第二側遠離該第一中心,環繞該第一側設有第三數量的塊狀電極,該第三數量的塊狀電極具有相同的第三形狀,該第二側與相鄰的環形電極之間設有第四數量的塊狀電極,該第四數量的塊狀電極具有相同的第四形狀,其中,第三數量與第四數量相異,第三形狀與第四形狀相似,第三數量大於第四數量。
於本發明之一或多個實施方式中,該第一觸控電極為發射電極,該第二觸控電極為感應電極。
於本發明之一或多個實施方式中,還包括複數條第一導線,該複數條第一導線用以分別連接該複數個環形電極,其中,該複數條第一導線朝向遠離該第一中心的方向延伸並電連接至控制元件。
於本發明之一或多個實施方式中,還包括複數條第二導線,該複數條第二導線與該複數條第一導線相互絕緣,以該第一中心作為極角座標的原點,相對該原點,每一塊狀電極分別具有對應的極角,其中,每一第二導線連接具有相同極角的所有塊狀電極,且每一第二導線朝向遠離該第一中心的方向延伸並電連接至該控制元件。
於本發明之一或多個實施方式中,任兩相鄰的塊狀電極之間具有間隙,該第一導線自該些間隙中穿出並朝向遠離該第一中心的方向延伸連接至控制元件。
本發明還提供一種觸控顯示裝置,該顯示單元具有相對設置的第一基板與第二基板,還包括:如上所述的電容式觸控結構,其中,該電容式觸控結構設置於該第一基板背離該第二基板的一側;或者,該電容式觸控結構設置於該第一基板靠近該第二基板的一側。
於本發明之一或多個實施方式中,所述顯示單元的外形為圓形、橢圓形、扇形、三角形或梯形。
相較于現有技術,本發明提供一種電容式觸控感應結構及其顯示裝置,環形電極以等間距的方式自第一中心呈輻射狀排布,並結合極座標定位方式,實現了在非矩形觸控結構中,對觸摸動作發生的位置進行準確及快速的定位。此外,本發明的觸控結構中,通過相同的導線將相同極角的塊狀電極接出,有效降低了觸控結構週邊佈線的複雜程度,同時利於產品窄邊化。
為使得更加準確的理解本發明的電容式觸控結構的結構特點及有益效果,以下將結合附圖及實施例進行詳細說明。
請參照圖3,圖3為本發明的一電容式觸控結構的示意圖,如圖3所示,電容式觸控結構10主體形狀為圓形或橢圓形等。電容式觸控結構10包括:第一觸控電極及第二觸控電極,第一觸控電極包括環繞第一中心C的複數個環形電極11,複數個環形電極11自第一中心C呈輻射狀向外展開由小逐漸變大,且複數個環形電極11呈等間距排布;第二觸控電極包括複數個塊狀電極12,複數個塊狀電極12自第一中心C外圍呈輻射狀展開並均勻的分佈於複數個環形電極11的周圍,其中,第一觸控電極與第二觸控電極之間相互絕緣。
請繼續參照圖3,在本實施例中,複數個環形電極11包括依次相鄰的第一環形電極T1、第二環形電極T2、第三環形電極T3、第四環形電極T4以及第五環形電極T5,且第一環形電極T1、第二環形電極T2、第三環形電極T3、第四環形電極T4以及第五環形電極T5為同心圓環。其中,第一環形電極T1與第一中心C重和,即本實施例中第一中心C處形成的是第一環形電極T1。但是,在本發明的其他實施例中,第一中心C處亦可形成塊狀電極12,即,對於本發明電容式觸控結構10而言,第一中心C只要是電容式觸控結構10的中心即可,第一中心C可用於設置環形電極11或者塊狀電極12。
進一步的,圖3中所示的電容式觸控結構10中,複數個環形電極11中相鄰兩個環形電極11之間的所有塊狀電極12的面積及形狀相同。具體來講,如圖所示,於相鄰設置的第一環形電極T1與第二環形電極T2之間的所有塊狀電極12具有相同的面積及形狀,其中,塊狀電極12的形狀例如為類梯形,但是,在其他實施例中,塊狀電極12還可以為矩形、棱形、三角形、扇形等。
此外,繼續參照圖3,相鄰設置的第一環形電極T1與第二環形電極T2之間形成第一區域,第一區域中具有第一數量的塊狀電極12,第一數量的塊狀電極12亦即第一區域中的所有塊狀電極12,其具有相同的第一形狀,且第一數量的塊狀電極12具有相同的第一面積;相鄰設置的第二環形電極T2與第三環形電極T3之間形成第二區域,第二區域中具有第二數量的塊狀電極12,第二數量的塊狀電極12亦即第二區域中的所有塊狀電極12,其具有相同的第二形狀,且第二數量的塊狀電極12具有相同的第二面積;其中,第一數量與第二數量相異,第一形狀與第二形狀相似或者相異,且第一面積與第二面積大致相同或略微不同。在本實施例中,較佳的第一面積與第二面積相同或相近。值得注意的是,圖3中所示的第一數量為9,第二數量為18,但僅用於舉例說明,並非為電容式觸控結構10於實際實施中的塊狀電極12的數量。如圖3所示,第一形狀與第二形狀相似,形狀皆為類梯形,但延著環形電極11的兩邊為弧形,由於半徑不同,弧形長度和角度略為不同,但相鄰的環形電極距離相同,因此,各塊狀電極12的形狀相似,皆為類梯形,但不以此為限,本發明亦可以第一形狀與第二形狀相異。本發明較佳的情況下第一面積與第二面積相近,例如:第一面積A1和第二面積A2相減後的值M1,除以第一面積A1加第二面積A2的總和值M2得到的變異量S1(=M1/M2)可以介於-30%到30%間,或較佳可以介於-20%到20%間,或更佳可以介於-10%到10%間,但不以此為限。
如圖3所示,在本實施例中,電容式觸控結構10的遠離第一中心C的最外側設置複數塊狀電極12,且距離第一中心C最遠的環形電極11為第五環形電極T5,第五環形電極T5具有相對的第一側S1與第二側S2,第一側S1相對第二側S2遠離第一中心C,其中,環繞第一側S1設有第三數量的塊狀電極12,第三數量的塊狀電極12亦即環繞第一側S1的所有塊狀電極12;第二側S2與相鄰的第四環形電極T4之間,亦即第五環形電極T5與相鄰的第四環形電極T4之間設有第四數量的塊狀電極12,第四數量的塊狀電極12亦即第五環形電極T5與相鄰的第四環形電極T4之間的所有塊狀電極12;第三數量的所有塊狀電極12具有相同的第三形狀,且第三數量的所有塊狀電極12具有相同的第三面積;第四數量的所有塊狀電極12具有相同的第四形狀,且第四數量的所有塊狀電極12具有相同的第四面積。其中,第三數量和第四數量相異,第三形狀和第四形狀相似或者相異,第三面積和第四面積相異。值得注意的是,圖3中所示的第三數量為36,第四數量為45,但僅用於舉例說明,並非為電容式觸控結構10於實際實施中的塊狀電極12的數量。如圖3所示,第三形狀與第四形狀相似,形狀皆為類梯形,但延著環形電極11的兩邊為弧形,由於半徑不同,弧形長度和角度略為不同,但相鄰的環形電極距離相同,因此,塊狀電極12形狀相似,皆為類梯形,但不以此為限,本發明亦可以第三形狀與第四形狀相似或相異。本發明較佳的情況下第三面積與第四面積相同或相近,例如:第三面積A3和第四面積A4相減後的值M3,除以第三面積A3加第四面積A4的值M4得到的變異量S2(=M3/M4)可以介於-30%到30%間,或較佳可以介於-20%到20%間,或較佳可以介於-10%到10%間,但不以此為限,第三面積和第四面積亦可以相異。
上述實施例中,以電容式觸控結構10遠離第一中心C的最外側設置複數個塊狀電極12為例說明了複數個環形電極11與複數個塊狀電極12之間的排布關係。但是,在本發明的其他實施例中,本發明的電容式觸控結構於實際使用中,其遠離第一中心C的最外側亦可設置環形電極,此時,複數個環形電極與複數個塊狀電極的排布方式,與圖3中所示的複數個環形電極11與複數個塊狀電極12的排布方式相似。
請參照圖4,圖4為圖3中電容式觸控結構的區域A所示的放大圖。
如圖4所示,環形電極11與塊狀電極12之間相互絕緣,位於同一圓周上的任意兩個相鄰的塊狀電極12之間通過橋接元件14進行連接,任意兩個相鄰的塊狀電極12之間具有間隙13,連接每一環狀電極11的第一導線36可自間隙13中穿出,並朝向遠離第一中心C的方向延伸,並與外部控制元件連接。若間隙13的間距過小,連接每一環狀電極11的第一導線36可通過橋接的方式,朝向遠離第一中心C的方向延伸,並與外部控制元件連接。其中,外部控制元件例如為,電路板或者晶片。較佳的,環形電極11與塊狀電極12的材質為透明ITO;第一導線36以及橋接元件14的材質為透明ITO或者金屬導線。每一塊狀電極12與相鄰的環形電極11之間形成感應單元,每一感應單元具有初始的偶合電容CP,當手指接觸面板上的觸控結構時,由於人的皮膚是會導電的,所以感應單元的初始的偶合電容CP發生改變,進而可通過電容的變化以識別手指在電容式觸控結構10上的位置。
在本實施例中,複數個環形電極11與複數個塊狀電極12係設置於同一層,較佳的,複數個環形電極11與複數個塊狀電極12的上方還設有保護層,此保護層用以保護電容式觸控結構10。當然,在本發明的其他實施例中,複數個環形電極11與複數個塊狀電極12可位於不同層,複數個環形電極11單獨形成第一感應電極層,複數個塊狀電極12單獨成第二感應電極層,因此,為了使第一感應電極層與第二感應電極層之間絕緣,第一感應電極層與第二感應電極層之間設有絕緣層。較佳的,還可於第一感應電極層或者第二感應電極層的上方設置保護層,用以電容式觸控結構10。
以下將對如何準確定位本發明的電容式觸控結構10的觸摸位置詳細說明。
請參照圖5,圖5為本發明的電容式觸控結構的工作原理示意圖。其中,複數個環形電極11為發射電極,複數個塊狀電極12為感應電極。
如圖5所示,本發明提供的電容式觸控結構10為通過極座標的掃描方式實現的。以圓形觸控結構為例進行說明,其中,圓形觸控結構的觸控座標可以是圓形座標,亦即極座標,例如,觸摸發生位置可以通過距離圓心的位置座標為(半徑座標P,極角B)來定義。當觸摸動作發生時,通過在每一掃描週期內,對發射電極和感應電極的每個交叉點X進行單獨掃描檢測,確定出偶合電容CP的變化,從而實現目標的發射電極及感應電極的確定,進而定位出觸摸發生位置的(半徑座標P,極角B)。其中,半徑座標P為圓形觸控結構的圓環的半徑ρ,極角B為圓環內任意一點(例如:交叉點X)自極點(例如:第一中心C)引出一條射線,此射線與虛線C1所夾的角度θ。
更具體來說,請參照圖6,圖6為本發明的電容式觸控結構的確定觸摸位置座標的示意圖。
如圖6所示,以圖3中所示的圓形電容式觸控結構10為例進行說明,第一環形電極T1覆蓋第一中心C,相鄰的第一環形電極T1與第二環形電極T2之間的第一區域中的塊狀電極12的數量設置為9,由於第一環形電極T1與第二環形電極T2為圓環結構,因此,第一區域為圓環,將第一區域進行9等分後分別設置9個塊狀電極12,即每一塊狀電極12所占的弧度為40°,所以,本實施例中,以弧度為40°為最小單元對圓形電容式觸控結構10的定位方式進行說明。
還需要進一步說明的是,弧度為40°為最小單元中所涵蓋的所有的塊狀電極12的極角的大小,依據塊狀電極12的排列方式可預先設定,即,最小單元中的塊狀電極12是按照預定的極角分佈。由於,最小單元中所有的塊狀電極12是按照預定的極角分佈的,因此,依次類推,圖3中所示的圓形電容式觸控結構10中的所有的塊狀電極12均是按照預定的極角分佈的。值得注意的是,上述按照預定的極角分佈的塊狀電極12,需要避免出現如圖2中所示的,部分塊狀電極21的邊緣24在相同直線上的排布方式。即,本發明的電容式觸控結構10中,所有的塊狀電極12的邊緣E(如圖4所示)彼此錯開,所述邊緣E所在的方向為自第一中心C向外延伸的方向。
此外,定義出半徑座標P的預設值並將其存儲於控制元件中。第一環形電極T1距離第一中心C具有半徑座標P1,第二環形電極T2距離第一中心C具有半徑座標P2,第三環形電極T3距離第一中心C具有半徑座標P3,第四環形電極T4距離第一中心C具有半徑座標P4,第五環形電極T5距離第一中心C具有半徑座標P5。將上述半徑座標P1至半徑座標P5的數值作為預設值。較佳的,半徑座標P1至P5的數值分別為一個數值區間。
繼續參照圖6,以第一中心C作為極角座標的原點,並自第一中心C朝向遠離第一中心的方向延伸出虛線D1,其中,虛線D1穿過複數個第一塊狀電極R1的中心,例如,此實施例中有五個第一塊狀電極R1依序排列於虛線D1上,即,虛線D1為複數個第一塊狀電極R1的中心線與第一中心C連線。且以虛線D1作為極座標中的極軸,複數個第一塊狀電極R1具有相同的極角B(例如B=0°)。當感應單元感測到觸摸動作在複數個第一塊狀電極R1之間發生時,控制元件測得接觸點到第一中心C的半徑座標P的大小,並將上述接觸點到第一中心C的半徑座標P的大小與預設值比較,即可準確獲得接觸點的極座標,從而準確定位接出點的位置。此外,本實施例中,環形電極11的數量為5個,複數個第一塊狀電極R1的數量為5個,所述5個僅用以舉例的數量,並非實際數量,環形電極和塊狀電極的數量可依據觸控的精確需求而增加,並無特殊限定。
進一步的,以虛線D1作為極座標中的極軸,相對虛線D1,自第一中心C朝向遠離第一中心的方向延伸出虛線D2,虛線D1與虛線D2的夾角為40°,其中,虛線D2位於虛線D1的逆時針方向,且虛線D2穿過複數個第二塊狀電極R2的中心,例如,此實施例中有五個第二塊狀電極R2依序排列於虛線D2上,即,虛線D2為複數個第二塊狀電極R2的中心線與第一中心C連線。且以虛線D1作為極座標中的極軸,複數個第二塊狀電極R2具有相同的極角B(B=40°)。當感應單元感測到觸摸動作在複數個第二塊狀電極R2之間發生時,控制元件測得接觸點到第一中心C的半徑座標P的大小,並將上述接觸點到第一中心C的半徑座標P的大小與預設值比較,即可準確獲得接觸點的極座標,從而準確定位接觸點的位置。本實施例中,環形電極11的數量為5個,複數個第二塊狀電極R2的數量為5個,所述5個僅用以舉例的數量,並非實際數量,環形電極和塊狀電極的數量可依據觸控的精確需求而增加,並無特殊限定。
以虛線D1作為極座標中的極軸,相對虛線D1,自第一中心C朝向遠離第一中心的方向延伸出虛線D3,虛線D3位於虛線D2與虛線D1之間,較佳的虛線D3與虛線D1的夾角為20°,且虛線D3穿過複數個第三塊狀電極R3的中心,例如,此實施例中有兩個第三塊狀電極R3排列於虛線D3上,即,虛線D3為複數個第三塊狀電極R3的中心線與第一中心C的連線。且以虛線D1作為極座標中的極軸,複數個第三塊狀電極R3具有相同的極角B(B=20°)。當感應單元感測到觸摸動作在複數個第三塊狀電極R3之間發生時,控制元件測得接觸點到第一中心C的半徑座標P的大小,並將上述接觸點到第一中心C的半徑座標P的大小與預設值比較,即可準確獲得接觸點的極座標,從而準確定位接出點的位置。本實施例中,環形電極11的數量為5個,複數個第三塊狀電極R3的數量為2個,所述5個以及2個僅用以舉例的數量,並非實際數量,環形電極和塊狀電極的數量可依據觸控的精確需求而增加,並無特殊限定。
以虛線D1作為極座標中的極軸,相對虛線D1,自第一中心C朝向遠離第一中心的方向延伸出虛線D4,虛線D4位於虛線D3與虛線D1之間,較佳的虛線D4與虛線D1的夾角為8°,且虛線D4穿過第四塊狀電極R4的中心,即,虛線D4為第四塊狀電極R4的中心線與第一中心C的連線。且以虛線D1作為極座標中的極軸,複數個第四塊狀電極R4具有相同的極角B(B=8°)。當感應單元感測到觸摸動作在第四塊狀電極R4上發生時,控制元件測得接觸點到第一中心C的半徑座標P的大小,並將上述接觸點到第一中心C的半徑座標P的大小與預設值比較,即可準確獲得接觸點的極座標,從而準確定位接出點的位置。本實施例中,環形電極11的數量為5個,第四塊狀電極R4的數量為1個,所述5個以及1個僅用以舉例的數量,並非實際數量,環形電極和塊狀電極的數量可依據觸控的精確需求而增加,並無特殊限定。
依次類推,藉由極座標的定位方式以及塊狀電極12與環形電極11的排布方式,當觸摸動作發生在虛線D1與虛線D4涵蓋的最小單元或者整個圓形電容式觸控結構10中,均可以快速有效的獲得觸控動作發生位置的極座標而迅速定位。
為了本發明上述實施例中,利用極座標對圓形電容式觸控結構10上的觸摸動作進行定位的方式,本發明還另提出一種感應電極,即塊狀電極12的佈線方式。
請參照圖7,圖7為本發明的觸控結構中具有相同極角的塊狀電極的佈線方式示意圖。如圖7所示,當本發明的圓形電容式觸控結構10被應用至圓形觸控面板30上時,以圖6中所述的弧度為40°的最小單元為例進行說明相同極角的塊狀電極12的佈線方式,最小單元中存在極角相同的複數個第一塊狀電極R1、第二塊狀電極R2以及第三塊狀電極R3,其中,複數個第一塊狀電極R1通過相同的第二導線31依次自第一中心C向外延伸接出並連接至控制元件32;複數個第二塊狀電極R2通過相同的第二導線33依次自第一中心C向外延伸接出並連接至控制元件32;複數個第三塊狀電極R3通過相同的第二導線34依次自第一中心C向外延伸接出並連接至控制元件32。此外,弧度為40°的最小單元中,極角不同的其他塊狀電極12分別以不同的其他第二導線(未圖示)朝向遠離第一中心C的方向接出並連接至控制元件32。由於這種將相同極角的塊狀電極12分別以相同的第二導線31、33、34連接至控制元件32的佈線方式,因此,利用相同的第二導線接出可有效減少觸控裝置30上的佈線面積及佈線的複雜程度,進而使得觸控裝置的邊緣變小,利於產品窄邊化的趨勢。
請參照圖8A至圖8B,圖8 A至圖8B為本發明的觸控顯示裝置的示意圖。如圖所示,觸控顯示裝置40包括電容式觸控結構10及顯示單元,顯示單元具有相對設置的第一基板41與第二基板42,其中,電容式觸控結構10設置於第一基板41背離第二基板42的一側,如圖8A所示,或者,電容式觸控結構10設置於該第一基板41靠近該第二基板42的一側,如圖8B所示。所述的顯示單元可以為,液晶顯示模組、有機電致發光顯示模組、LED顯示幕或者電子紙等。在本實施例中,電容式觸控結構10可以為獨立觸控膜片,通過黏著層貼附於第一基板41的相對兩側。在本發明的其他實施例中,電容式觸控結構10的環形電極與塊狀電極可直接形成於第一基板41上。
在本發明的的一實施例中,顯示單元的外形為圓形、橢圓形、扇形、三角形或梯形等其他的非矩形形狀。
本發明提供一種電容式觸控感應結構及其顯示裝置,環形電極以等間距的方式自第一中心呈輻射狀排布,並結合極座標定位方式,實現了在非矩形觸控結構中,對觸摸動作發生的位置進行準確及快速的定位。此外,本發明的觸控結構中,通過相同的導線將相同極角的塊狀電極接出,有效降低了觸控結構週邊佈線的複雜程度,同時利於產品窄邊化。
當然,本發明還可有其他多種實施例,在不背離本發明精神及其實質的情況下,熟悉本領域的技術人員可根據本發明作出各種相應的改變和變形,但這些相應的改變和變形都應屬於本發明所附的權利要求的保護範圍。
10‧‧‧電容式觸控結構
C‧‧‧第一中心
11‧‧‧環形電極
12‧‧‧塊狀電極
T1‧‧‧第一環形電極
T2‧‧‧第二環形電極
T3‧‧‧第三環形電極
T4‧‧‧第四環形電極
T5‧‧‧第五環形電極
S1‧‧‧第一側
S2‧‧‧第二側
A‧‧‧區域
13‧‧‧間隙
31、33、34‧‧‧第二導線
36‧‧‧第一導線
14‧‧‧橋接元件
CP‧‧‧偶合電容
P‧‧‧半徑座標
X‧‧‧交叉點
ρ‧‧‧半徑
B‧‧‧極角
θ‧‧‧角度
E‧‧‧邊緣
P1、P2、P3、P4‧‧‧半徑座標
D1、D2、D3、D4‧‧‧虛線
R1‧‧‧第一塊狀電極
R2‧‧‧第二塊狀電極
R3‧‧‧第三塊狀電極
32‧‧‧控制元件
36‧‧‧第一導線
41‧‧‧第一基板
42‧‧‧第二基板
C‧‧‧第一中心
11‧‧‧環形電極
12‧‧‧塊狀電極
T1‧‧‧第一環形電極
T2‧‧‧第二環形電極
T3‧‧‧第三環形電極
T4‧‧‧第四環形電極
T5‧‧‧第五環形電極
S1‧‧‧第一側
S2‧‧‧第二側
A‧‧‧區域
13‧‧‧間隙
31、33、34‧‧‧第二導線
36‧‧‧第一導線
14‧‧‧橋接元件
CP‧‧‧偶合電容
P‧‧‧半徑座標
X‧‧‧交叉點
ρ‧‧‧半徑
B‧‧‧極角
θ‧‧‧角度
E‧‧‧邊緣
P1、P2、P3、P4‧‧‧半徑座標
D1、D2、D3、D4‧‧‧虛線
R1‧‧‧第一塊狀電極
R2‧‧‧第二塊狀電極
R3‧‧‧第三塊狀電極
32‧‧‧控制元件
36‧‧‧第一導線
41‧‧‧第一基板
42‧‧‧第二基板
圖1為現有技術的一非矩形觸控顯示器的電極分佈示意圖。 圖2為現有技術中另一非矩形觸控顯示器的電極分佈及走線方式示意圖。 圖3為本發明的一電容式觸控結構的示意圖。 圖4為圖3的電容式觸控結構區域A的放大示意圖。 圖5為本發明的電容式觸控結構的工作原理示意圖。 圖6為本發明的電容式觸控結構的確定觸摸位置座標的示意圖。 圖7為本發明的觸控結構的具有相同極角的塊狀電極的佈線方式示意圖。 圖8A至圖8B為本發明的觸控顯示裝置的示意圖。
10‧‧‧電容式觸控結構
11‧‧‧環形電極
12‧‧‧塊狀電極
C‧‧‧第一中心
T1‧‧‧第一環形電極
T2‧‧‧第二環形電極
T3‧‧‧第三環形電極
T4‧‧‧第四環形電極
T5‧‧‧第五環形電極
S1‧‧‧第一側
S2‧‧‧第二側
Claims (10)
- 一種電容式觸控結構,包括:第一觸控電極,該第一觸控電極包括環繞一第一中心的複數個環形電極,該複數個環形電極自該第一中心呈輻射狀展開,且該複數個環形電極等間距排列;及第二觸控電極,該第二觸控電極包括複數個塊狀電極,且該複數個塊狀電極均勻分佈於該複數個環形電極周圍;其中,該第一觸控電極與該第二觸控電極之間相互絕緣;其中,該複數個環形電極中任兩相鄰的環形電極之間的所有塊狀電極的面積及形狀相同。
- 如申請專利範圍第1項所述的電容式觸控結構,其中,該複數個環形電極為同心圓環,該第一中心為該電容式觸控結構的中心。
- 如申請專利範圍第1項所述的電容式觸控結構,其中,該複數個環形電極包括依次相鄰的一第一環形電極、一第二環形電極及一第三環形電極,該第一環形電極和該第二環形電極之間具有第一數量的塊狀電極,該第一數量的塊狀電極具有相同的第一形狀,該第二環形電極與該第三環形電極之間具有第二數量的塊狀電極,該第二數量的塊狀電極具有相同的第二形狀,其中,該第一數量與該第二數量相異,且該第一形狀與該第二形狀相異。
- 如申請專利範圍第1項所述的電容式觸控結構,其中,該複數個環形電極中距離該第一中心最遠的環形電極具有相對的第一側以及第二側,該第一側相對該第二側遠離該第一中心,環繞該第一側設有第三數 量的塊狀電極,該第三數量的塊狀電極具有相同的第三形狀,該第二側與相鄰的環形電極之間設有第四數量的塊狀電極,該第四數量的塊狀電極具有相同的第四形狀,其中,該第三數量與該第四數量相異,該第三形狀與該第四形狀相異,該第三數量大於該第四數量。
- 如申請專利範圍第1項所述的電容式觸控結構,其中,該第一觸控電極為發射電極,該第二觸控電極為感應電極。
- 如申請專利範圍第1項所述的電容式觸控結構,其中,還包括複數條第一導線,該複數條第一導線用以分別連接該複數個環形電極,其中,該複數條第一導線朝向遠離該第一中心的方向延伸並電連接至一控制元件。
- 如申請專利範圍第6項所述的電容式觸控結構,其中,還包括複數條第二導線,該複數條第二導線與該複數條第一導線相互絕緣,以該第一中心作為極角座標的原點,相對該原點,每一塊狀電極分別具有對應的極角,其中,每一第二導線連接具有相同極角的所有塊狀電極,且每一第二導線朝向遠離該第一中心的方向延伸並電連接至該控制元件。
- 如申請專利範圍第6項所述的電容式觸控結構,其中,任兩相鄰的塊狀電極之間具有一間隙,該第一導線自該些間隙中穿出並朝向遠離該第一中心的方向延伸連接至該控制元件。
- 一種觸控顯示裝置,具有顯示單元,該顯示單元具有相對設置的一第一基板與一第二基板,其中,還包括: 如申請專利範圍第1-8項中任一項所述的電容式觸控結構,其中,該電容式觸控結構設置於該第一基板背離該第二基板的一側;或者,該電容式觸控結構設置於該第一基板靠近該第二基板的一側。
- 如申請專利範圍第9項所述的觸控顯示裝置,其中,所述顯示單元的外形為圓形、橢圓形、扇形、三角形或梯形。
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