專利名稱：低耦合電容的電容式觸控板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電容式觸控板以及使用此電容式觸控板的顯示裝置；具 體而言，本發(fā)明涉及一種具有低耦合電容的電容式觸控板以及使用此電容式 觸控板的顯示裝置。
背景技術(shù)：
顯示面板及使用顯示面板的平面顯示裝置已漸漸成為各類顯示裝置的 主流。例如家用的薄型電視、個人計算機及筆記本計算機的液晶監(jiān)視器、移 動電話及數(shù)字相機的顯示屏等，均為大量使用顯示面板的產(chǎn)品。隨著產(chǎn)品設(shè) 計漸漸趨向于使用者導(dǎo)向，為考慮使用者的操作便利性，具有觸控輸入功能 的顯示面板已逐漸成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點。以液晶顯示面板為例，如圖la所示，傳統(tǒng)具有觸控輸入功能的液晶顯 示面板包含顯示面板10及觸控感應(yīng)板30。觸控感應(yīng)板30設(shè)置于顯示面板 10的顯示面11上。換言之，顯示面板10是通過觸控感應(yīng)板30向外顯示圖 像。目前較廣為使用的觸控感應(yīng)板30技術(shù)包含電阻式及電容式兩種。以電阻式的觸控感應(yīng)板30而言，其驅(qū)動原理是利用電壓降的方式來尋 找接觸點的坐標(biāo)。觸控感應(yīng)板30分為上下兩層，且在二維方向上分別施加 一電壓差。當(dāng)使用者點擊觸控感應(yīng)板30上的接觸點時，即于此接觸點產(chǎn)生 導(dǎo)通回路。此一導(dǎo)通回路即于系統(tǒng)中產(chǎn)生電壓降，使系統(tǒng)得以判斷接觸點的 位置。然而此類觸控感應(yīng)板30并無法同時作多點輸入，且無法進(jìn)行指紋辨 識。此外，由于使用者需施加一定的壓力始能使接觸點產(chǎn)生導(dǎo)通回路，因此 此類觸控感應(yīng)板易受最低動作力的限制。電容式觸控感應(yīng)板的驅(qū)動原理則與電阻式觸控感應(yīng)板不同。在圖lb所 示的傳統(tǒng)電容式觸控感應(yīng)板而言，感應(yīng)板30上在上下層中分別布設(shè)有X方 向及Y方向的電極31。當(dāng)使用者以手指或其它物體(導(dǎo)體)接觸感應(yīng)板時，即 會產(chǎn)生電容差異。此時系統(tǒng)即可據(jù)以計算出接觸的位置。如圖lb所示，此
傳統(tǒng)的電容式觸控感應(yīng)板是將電極31設(shè)計為四邊形。然而此種設(shè)計使同一層或不同層的電極31的側(cè)邊具有較長的有效對應(yīng)長度，且側(cè)邊間的距離也 無變化，使得其間產(chǎn)生電容的等效面積較大。由于電極31間的側(cè)向電容較 大，使系統(tǒng)整體的耦合電容提高，造成系統(tǒng)整體負(fù)荷的增加。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一目的在于提供一種電容式觸控板，具有較低的電極間側(cè)向電容及較低的整體耦合電容。本發(fā)明的另一目的在于提供一種電容式觸控板，具有較小的系統(tǒng)負(fù)荷。 本發(fā)明的另一目的在于提供一種顯示裝置，使用具有較小系統(tǒng)負(fù)荷的電容式觸控板。本發(fā)明的顯示裝置包含顯示面板及電容式觸控板。電容式觸控板優(yōu)選設(shè) 置于顯示面板的顯示面上；顯示面板于顯示面上的圖像可通過電容式觸控板 向外顯示。當(dāng)使用者點選顯示面上的圖像時，電容式觸控板即可檢測使用者 點選的位置，再將信號傳至后端處理器處理。電容式觸控板包含多條第一方向電極串、第二方向電極串及介電層。介 電層設(shè)置于第一方向電極串與第二方向電極串之間，以對第一方向電極串與 第二方向電極串進(jìn)行隔絕。第一方向電極串是沿第一方向延伸；第二方向電 極串則沿第二方向延伸。第一方向電極串上沿第一方向排列有多個甲電極； 第二方向電極串上沿第二方向排列有多個乙電極。為減低相鄰甲電極與乙電極間或相鄰兩個甲電極間的側(cè)向電容，甲電極 的寬度沿第二方向自中間部分向兩側(cè)縮減。通過此一設(shè)計，甲電極與相鄰的 乙電極或相鄰第一方向電極串上甲電極間對應(yīng)產(chǎn)生側(cè)向電容的等效面積即 可下降，進(jìn)而使產(chǎn)生的側(cè)向電容減少。每一甲電極具有圍成甲電極形狀的周緣。由于甲電極為4個相鄰乙電極 由四角位置所包圍，若以通過甲電極的假想垂直線及水平線分割周緣，則每 四分之一被切割的周緣即分別朝向上述的4個相鄰乙電極。周緣在朝向相鄰 乙電極的四分之一部分內(nèi)同時具有相異的第一斜率變化率及第二斜率變化 率。通過此一周緣設(shè)計，得以降低甲電極與相鄰的乙電極或相鄰第一方向電 極串上甲電極間對應(yīng)產(chǎn)生側(cè)向電容的等效面積，進(jìn)而使產(chǎn)生的側(cè)向電容減
本發(fā)明的電容式觸控板包含多條第一方向電極串，每一第一方向電極 串上排列有多個甲電極；多條第二方向電極串，每一第二方向電極串上排列 有多個乙電極，每一第二方向電極串的乙電極分別位于相鄰該第一方向電極 串的甲電極之間；以及一介電層，設(shè)置于所述第一方向電極串及所述第二方 向電極串之間；其中，每一甲電極的寬度沿該第二方向自中間部分向兩側(cè)縮 減；每一甲電極具有一周緣，該周緣在朝向最接近每一乙電極的四分之一部 分內(nèi)同時具有相異的一第一斜率變化率及一第二斜率變化率。本發(fā)明的又一種電容式觸控板包含多條第一方向電極串，每一第一方 向電極串上排列有多個甲電極；多條第二方向電極串，每一第二方向電極串 上排列有多個乙電極，每一乙電極分別位于相鄰該第一方向電極串之間；以 及一介電層，設(shè)置于所述第一方向電極串及所述第二方向電極串之間；其中， 該甲電極為非四邊形的多邊形。


圖la為使用傳統(tǒng)觸控面板的顯示裝置示意圖；圖lb為傳統(tǒng)的電容式觸控面板示意圖；圖2為本發(fā)明顯示裝置的實施例示意圖；圖3為本發(fā)明電容式觸控板實施例的元件分解圖；圖4為電容式觸控板的實施例剖面圖；圖5為電容式觸控板的實施例俯視圖；圖6a至圖6c為電容式觸控板的變化實施例俯視圖；圖7a及圖7b為電極旋轉(zhuǎn)的變化實施例俯視圖；圖8及圖9為甲電極與乙電極采用不同設(shè)計的實施例俯視圖。其中，附圖標(biāo)記說明如下100顯示裝置110顯示面板111顯示面200電容式觸控板210第一方向電極串
211甲電極220第二方向電極串221乙電極250介電層310第一方向320第二方向410第一電極層420第二電極層510周緣511第一線段512第二線段具體實施方式
本發(fā)明提供一種電容式觸控板以及使用此電容式觸控板的顯示裝置。此 處所言的顯示裝置包含但不限制為使用顯示面板的平面顯示裝置。顯示面板 優(yōu)選包含液晶顯示面板、有機發(fā)光二極管顯示面板或其它顯示面板。此外， 液晶顯示面板包含穿透式液晶顯示面板、反射式液晶顯示面板、半穿透反射 式液晶顯示面板及其它形式的液晶顯示面板。在圖2所示的實施例中，顯示裝100包含顯示面板110及電容式觸控 板200。電容式觸控板200優(yōu)選是設(shè)置于顯示面板110的顯示面111上；顯 示面板110于顯示面111上的圖像可通過電容式觸控板200向外顯示。當(dāng)使 用者點選顯示面111上的圖像時，電容式觸控板200即可檢測使用者點選的 位置，再將信號傳至后端處理器處理。然而在不同實施例中，本發(fā)明的電容 式觸控板200并不限于使用于顯示裝置100中，其也可與其它需觸控操作的 裝置配合使用。如圖3所示，電容式觸控板200包含多條第一方向電極串210、第二方 向電極串220及介電層250。介電層250設(shè)置于第一方向電極串210與第二 方向電極串220之間，以對第一方向電極串210與第二方向電極串220進(jìn)行 隔絕。第一方向電極串210沿第一方向310延伸；第二方向電極串220則沿 第二方向320延伸。在此實施例中，第一方向310優(yōu)選是與第二方向320正
交；然而在不同實施例中，第一方向310也可與第二方向320相交于非直角 的其它角度。如圖3所示，第一方向電極串210上沿第一方向310排列有多個甲電極 211;第二方向電極串220上沿第二方向320排列有多個乙電極221。由圖4 的剖面圖觀之，第一方向電極串210及甲電極211屬于第一電極層410;第 二方向電極串220及乙電極221則屬于第二電極層420。第一電極層410重 疊于第二電極層420之上；介電層250則夾設(shè)于第一電極層410與第二電極 層420間，以提供必要的信號隔離。由圖5所示俯視圖觀之，第一方向電極串210與第二方向電極串220交 錯設(shè)置以形成格狀的結(jié)構(gòu)；換言之，第一方向電極串210與第二方向電極串 220隔著介電層250相互跨越。如圖5所示，除分布于邊緣的電極外，每一 甲電極211均位于相鄰第二方向電極串220間；每一乙電極221也位于相鄰 第一方向電極串210間。通過此一設(shè)置，多個甲電極211與多個乙電極221 以近似蜂巢的形式分布于電容式觸控板200上，且每一甲電極211夾設(shè)于以 2x2陣列形成分布的4個乙電極221之間；每一乙電極221也夾設(shè)于以2x2 陣列形成分布的4個甲電極211之間。如圖5所示，為減低相鄰甲電極211與乙電極221間或相鄰兩個甲電極 211間的側(cè)向電容，甲電極211的寬度沿第二方向320自中間部分向兩側(cè)縮 減。換言之，甲電極211上較遠(yuǎn)離中間部分且伸入相鄰兩個乙電極221間的 部分，其寬度會較中間部分的寬度為小。通過此一設(shè)計，甲電極211與相鄰 的乙電極221或相鄰第一方向電極串210上甲電極211間對應(yīng)產(chǎn)生側(cè)向電容的等效投影面積即可下降，進(jìn)而使產(chǎn)生的側(cè)向電容減少。在本實施例中，甲 電極211與相鄰的乙電極221或相鄰第一方向電極串210上甲電極211間的 最近的距離介于l~1000^im間；其中又以介于10~100|am的距離較易應(yīng)用于 設(shè)計中。如圖5所示，每一甲電極211具有圍成甲電極211形狀的周緣510。由 于甲電極211為4個相鄰乙電極221由四角位置所包圍，若以通過甲電極211 的假想垂直線及水平線分割周緣510，則每四分之一被切割的周緣510即分 別朝向上述的4個相鄰乙電極221。在此實施例中，周緣510在朝向相鄰乙 電極221的四分之一部分內(nèi)同時具有相異的第一斜率變化率及第二斜率變化 率。換言之，此四分之一部分的周緣510中至少包含兩段具有不同斜率變化 率的線段。此處所言的斜率變化率是指在單位長度上斜率的改變量，且其值可以為任意實數(shù)、0、近似O、無限小或無限大等極限數(shù)。通過此一周緣510 設(shè)計，得以降低甲電極211與相鄰的乙電極221或相鄰第一方向電極串210 上甲電極211間對應(yīng)產(chǎn)生側(cè)向電容的等效面積，進(jìn)而使產(chǎn)生的側(cè)向電容減少。以圖5為例，甲電極211具有正六邊形的形狀。此時周緣510朝向左上 方相鄰乙電極221的四分之一部分可分為第一線段511及第二線段512。在 此實施例中，第一線段511及第二線段512均為直線段。此二線段上的斜率 均為定值，因此二者的斜率變化率均為0。然而第一線段511與第二線段512 交接位置是為一尖點，因此該點上的斜率變化率是可視為近似無限大的值。 由上述可知，周緣510在此四分之一的部分中具有二相異的斜率變化率。在圖6a所示的實施例中，甲電極211具有橢圓形形狀。此時周緣510 朝向左上方相鄰乙電極221的四分的一部分可分為第一線段511及第二線段 512。在此實施例中，第一線段511及第二線段512均為弧線段。此二線段 上的斜率均沿第一方向310改變，且斜率的變化率也沿第一方向310改變。 由上述可知，周緣510在此四分之一部分中至少具有兩個相異的第一斜率變 化率及第二斜率變化率。除正六邊形外，甲電極211也可為其它非四邊形的多邊形，且不限定為 正多邊形；例如在如圖6b所示的實施例中，甲電極211具有八邊形的形狀。 此外，甲電極211也可為非正多邊形及正圓形的其它形狀，例如在圖6c所 示的實施例中，甲電極211的周緣510同時具有直線段及弧線段，使甲電極 211具有介于多邊形及圓形間的形狀。如前述實施例所示，甲電極211優(yōu)選以在第一方向310或第二方向320 上對稱的方式設(shè)置。然而在不同實施例中，如圖7a所示，甲電極211可相 對于第一方向310、第二方向320或圖形中心偏轉(zhuǎn)特定角度。此外，在圖7b 所示的實施例中，相鄰的甲電極211也可偏轉(zhuǎn)不同角度。然而偏轉(zhuǎn)后的甲電 極211，其寬度仍需沿第二方向320自中間部分向兩側(cè)縮減，使甲電極211 上較遠(yuǎn)離中間部分且伸入相鄰二乙電極221間的部分具有較小的寬度。在上述的實施例中，乙電極221是采用與甲電極211相同的形狀設(shè)計。 然而在不同實施例中，如圖8所示，乙電極221也可采用與甲電極211不同
的形狀設(shè)計，而使乙電極221的寬度沿第一方向310自中間部分向兩側(cè)縮減， 使乙電極221上較遠(yuǎn)離中間部分且伸入相鄰兩個甲電極211間的部分具有較 小的寬度。在圖9所示的實施例中，本發(fā)明的甲電極211設(shè)計也可配合傳統(tǒng) 單一寬度的乙電極221形狀設(shè)計。此時甲電極211的形狀設(shè)計仍可達(dá)到降低 側(cè)向電容的功效。本發(fā)明已由上述相關(guān)實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發(fā)明 的范例。必需指出的是，己揭示的實施例并未限制本發(fā)明的范圍。相反地， 包含于權(quán)利要求書的精神及范圍的修改及均等設(shè)置均包含于本發(fā)明的范圍 內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電容式觸控板，包含多條第一方向電極串，每一第一方向電極串上排列有多個甲電極；多條第二方向電極串，每一第二方向電極串上排列有多個乙電極，每一第二方向電極串的乙電極分別位于相鄰該第一方向電極串的甲電極之間；以及一介電層，設(shè)置于所述第一方向電極串及所述第二方向電極串之間；其中，每一甲電極的寬度沿該第二方向自中間部分向兩側(cè)縮減；每一甲電極具有一周緣，該周緣在朝向最接近每一乙電極的四分之一部分內(nèi)同時具有相異的一第一斜率變化率及一第二斜率變化率。
2. 如權(quán)利要求1所述的電容式觸控板，其特征是所述多條第二方向電極 串跨越所述多條第一方向電極串。
3. 如權(quán)利要求1所述的電容式觸控板，其特征是每一乙電極位于相鄰甲 電極之間。
4. 如權(quán)利要求1所述的電容式觸控板，進(jìn)一步包含相重疊的一第一電極 層及一第二電極層；其中所述多條第一方向電極串與所述多條第二方向電極 串分屬于該第一 電極層及該第二電極層。
5. 如權(quán)利要求1所述的電容式觸控板，其特征是該甲電極為五邊以上的 多邊形。
6. 如權(quán)利要求1所述的電容式觸控板，其特征是該周緣包含多個不同斜 率的直線段。
7. 如權(quán)利要求1所述的電容式觸控板，其特征是該周緣包含多個不同曲 率的弧線段。
8. 如權(quán)利要求1所述的電容式觸控板，其特征是每一甲電極分別位于相 鄰該第二方向電極串之間；每一乙電極具有一周緣，該周緣在朝向最接近該 甲電極的四分之一部分內(nèi)同時具有相異的一第一斜率變化率及一第二斜率 變化率。
9. 如權(quán)利要求8所述的電容式觸控板，其特征是每一乙電極為五邊以上 的多邊形。
10. 如權(quán)利要求8所述的電容式觸控板，其特征是該乙電極的周緣包含多 個不同斜率的直線段。
11. 如權(quán)利要求1所述的電容式觸控板，其特征是該乙電極的周緣包含多 個不同曲率的弧線段。
12. 如權(quán)利要求1所述的電容式觸控板，該甲電極與相鄰該乙電極的最近 距離介于1 1000nm間。
13. 如,權(quán)利要求12所述的電容式觸控板，該甲電極與相鄰該乙電極的最 近距離介于10~100(im間。
14. 一種電容式觸控板，包含多條第一方向電極串，每一第一方向電極串上排列有多個甲電極； 多條第二方向電極串，每一第二方向電極串上排列有多個乙電極，每一 乙電極分別位于相鄰該第一方向電極串之間；以及一介電層，設(shè)置于所述第一方向電極串及所述第二方向電極串之間； 其中，該甲電極為非四邊形的多邊形。
15. 如權(quán)利要求14所述的電容式觸控板，其特征是所述多條第二方向電 極串跨越所述多條第一方向電極串。
16. 如權(quán)利要求14所述的電容式觸控板，其特征是該乙電極位于相鄰甲 電極之間。
17. 如權(quán)利要求14所述的電容式觸控板，進(jìn)一步包含相重疊的一第一電 極層及一第二電極層；其中所述多條第一方向電極串與所述多條第二方向電 極串分屬于該第一 電極層及該第二電極層。
18. 如權(quán)利要求14所述的電容式觸控板，其特征是該甲電極為五邊以上 的多邊形。
19. 如權(quán)利要求14所述的電容式觸控板，其特征是每一甲電極分別位于 相鄰該第二方向電極串之間；該乙電極為非四邊形的多邊形。
20. 如權(quán)利要求19所述的電容式觸控板，其特征是該乙電極為五邊以上 的多邊形。
21. 如權(quán)利要求14所述的電容式觸控板，該甲電極與相鄰該乙電極的最 近距離介于l~1000pm間。
22. 如權(quán)利要求21所述的電容式觸控板，該甲電極與相鄰該乙電極的最 近距離介于10~100|xm間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種低耦合電容的電容式觸控板以及使用此電容式觸控板的顯示裝置。電容式觸控板包含多條第一方向電極串及第二方向電極串。第一方向電極串上沿第一方向排列有多個甲電極；第二方向電極串上沿第二方向排列有多個乙電極。為減低相鄰甲電極與乙電極間或相鄰兩個甲電極間的側(cè)向電容，甲電極的寬度沿第二方向自中間部分向兩側(cè)縮減。此外，每一甲電極具有圍成甲電極形狀的周緣。周緣在朝向相鄰乙電極的四分之一部分內(nèi)同時具有相異的第一斜率變化率及第二斜率變化率。
文檔編號G06F3/044GK101126969SQ20071018073
公開日2008年2月20日 申請日期2007年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月11日
發(fā)明者李錫烈, 楊敦鈞, 胡至仁 申請人:友達(dá)光電股份有限公司