TWM368848U - Capacitive touch sensor - Google Patents

Description

M368848 • 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本新型係關於一種觸碰感測器’特別是關於一種具有 • 少配線之電容式觸碰感測器。 • 【先前技術】 近年來，觸控螢幕因觸控手機的採用而獲得了市場的 認同’進而’有眾多的廠商加入觸控螢幕的開發與設計行 • 列。其中，電容式觸碰感測器，由於其耐受性佳且具有較 佳的觸控感受，而成為可取代目前主流的電阻式觸控螢幕 的下一代產品。不過，由於電容式觸碰感測器的成本較高， 成為其尚未大量運用於消費性產品的主要原因。 請參考第1圖，其為習知的投射電容式觸碰感測器 (Projective Capacitance Touch Sensor, PCT Sensor)之電 極層架構圖。其運用了兩層電極層來製作電極，以方便進 春 行電路的掃描動作。其主要包含一基板（未圖示），例如，採 用玻璃基板，一配置於該玻璃板上之覆蓋層（未圖示）；於玻 璃板的上層表面配置一 Y轴電極層20, Y軸電極層20係 . 以固定間隔設置多個丫轴電極(71,72々3，乂4._.)。在玻璃板 ^ 的下層表面則配置一 X轴電極層10,其以與Y轴電極正交 並以固定間隔設置多個X軸電極（x1，x2，x3,x4.·.)。於是， 當手指觸摸或靠近覆蓋層時，在其觸摸位置的X軸電極及 Y軸電極的電容發生變化，經由偵測電路的偵測，即可檢 3 M368848 測出x軸座標資料及γ轴座標資料。 • 冑用此種雙層電容式觸碰感測器，需要在該玻璃板的 上，下表面分別鋪設X軸電極及γ轴電極，一般為採用銦 • 锡氧化物（_來製作為透明電極。因此’其生産成本較高。 於是，為解决雙層電容式觸碰感測器的不足之處，單層電 容式觸碰感測器應運而生。 如「第2圖」所示，其為習知之單層電容式觸碰感測 • 器的簡示圖，其與雙層電容式觸碰感測器不同之處在於， 單層電容式觸碰感測器只在玻璃板的單一表面上鋪設一電 極層。電極層是在玻璃板的γ轴以固定間隔設置多個三角 形電極30,每兩個三角形電極3〇呈對稱而使得每對三角 形電極形成細長型且平行於X轴，多個平行之三角型電極 對堆整後’即可形成Υ轴排列之電極對。 此種架構，可藉由三角形在形狀的遞增以及遞減的交 • 錯狀況下’可偵測到X轴的不同電容值的變化，透過内差 法來計算觸碰點S之X轴的觸碰座標。在γ轴，則可藉由 不同支的三角形電極來獲得觸碰點s之Υ轴之觸碰座標。 第3圖則為採用梳齒形電極40的結構者，其工作方式 與第2圖所述者相同。 單層電容式觸碰感測器能使生産成本降低。不過，若 要提高解析度’則必須將γ轴的電極數目增加，進而造成 配線數過多的問題。若能將配線數減少，則可在相同的配 4 M368848 線數下’達到更高的解析度，進而提升產品的效能。 【新型内容】 鑑於以上習知問題，本新型專利提出一種觸控榮幕， 運用單層電極層來製作電容式觸碰感測器藉由配線的技 巧來獲得較少的配線。 本新型專利提供一種電容式觸碰感測器，包含：一基 板；複數個電極’串列形成於該基板上，相鄰之該電極係

為絕緣且形成複數個電極對，每個該些電極對之電極形狀 係為其-於一第一方向遞增而另一於該第一方向遞減；及 複數條導線，形成於絲板上，於同似間隔且並聯方式 連接該複數個電極。 有關本新型專利之較佳實施例與技術内容，兹配合圖 示說明如下。 【實施方式】 請參閲「第4圓」，本新型專利之第—具趙實施例電 極對7〇纟基板的垂直方向以間隔配置，且電極 電極 t1，t2，t3.__t15，t16係為細長三㈣，並兩兩對稱而構成電極 對70，每個電極之間均為絕緣者。 在配線上，本創作係採取如下方S :電極Π與電極t4 並聯且共用一根線丫1()，電極t3與電極t6並聯且共用一根 線Y00，電極t5與電極t8並聯且共用一根線γιι，電極 5 M368848 與電極t10並聯且共用一根線γ〇2，電極t9與電極t12並 聯且共用一根線Y12’電極t11與電極t14並聯且共用一根 線Y03 ’電極t13與電極t16並聯且共用一根線丫13,電極 t2與電極t15則分別連接至γοο與YQ4。如此，本新型專 利之觸控螢幕比之習知單層電容式觸碰感測器更簡化，配 線更少，生産成本更低。 當手指觸摸或靠近覆蓋層（未畫出）時，在其觸摸位置 S1的電極（丨233)4，15，16)的電容值會發生變化；在垂直方 向，由電路的偵測即可檢測出在γ轴的電極（t2，t3,t4，t5，t6) 的電容變化，透過内差法等方法即可計算算出γ轴座標資 料；而在水平方向，由於電極t的面積是線性的，因此，電 極（丨2^3，14，15，丨6)的電容變化量也是線性的。如此，透過内 差法等方法亦可算出X轴座標資料；藉由控制部運算處理 後’即能輸出該觸摸位置S1的具體X軸座標位置及γ轴 座標位置。 請參閱「第2圖」，本新型專利之第二具體實施例，其 中，電極T的形狀是為梳齒形，其電極τ1/Τ2, T3/T4, T5/T6, T7/T8, T9/T10, T11/T12, T13/T14, T15/T16 彼此交叉排列 並形成電極對80’其配線方式為：電極ή與電極T4並聯 且共用一根線Y10，電極T3與電極T6並聯且共用一根線 Y00，電極T5與電極T8並聯且共用一根線Y11，電極T7 與電極T10並聯且共用一根線γ〇2，電極T9與電極T12 6 M368848 第3圖，為單層電容式觸碰感測器的梳齒形簡示圖 第4圖，為本新型專利之第一具體實施例；及 第5圖，為本新型專利之第二具體實施例。 【主要元件符號說明】

10 X轴電極層 20 Y轴電極層 30 三角形電極 40 梳齒型電極 70 電極對 80 電極對 x1，x2,x3，x4 X轴電極 y1,y2,y3，y4 Υ轴電極 Y〇〇~Y〇7 Υ轴導線 YlO~Yl7 Υ軸導線 t1-t16 電極 Τ1-Τ16 梳齒形電極 S 觸摸位置 S1 觸摸位置

Claims (1)

1. M368848 六、申請專利範圍： 1. 一種電容式觸碰感測器，包含： 一基板； 複數個電極，串列排列而形成於該基板上，相鄰之該 電極彼此絕緣且兩兩形成複數個電極對，每個該些電極對 之兩個電極形狀係為水平細長型且其一於一第一方向寬度 遞增而另一於該第一方向寬度遞減；及 複數條導線，形成於該基板上，於該些電極之兩側以 間隔且並聯方式連接該複數個電極。 2. 如請求項1所述之電容式觸碰感測器，其中該些電極之形狀 係選自三角形、梳齒形、波浪型所組成之群組。 3. 如請求項1所述之電容式觸碰感測器，其中該間隔方式之接 線，係採第A個電極與第A+3個電極連接為單一輸出線， 第A+1個電極單獨接線，第A+2電極與第A+5個電極連接 為單一輸出線之方式進行接線。 4_如請求項1所述之電容式觸碰感測器，其中該基板係為一玻 璃基板。 5. 如請求項1所述之電容式觸碰感測器，其中該複數個電極與 該複數條導線係以透明電極材料製成。 6. 如請求項5所述之電容式觸碰感測器，其中該透明電極材料 係為銦錫氧化物（ITO)。 9