CN101261379A - 电容式触摸屏及包含该触摸屏的触摸显示器件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电容式触摸屏及包含该触摸屏的触摸显示器件,该电容式触摸屏,包括透明基板和透明电极,其特征在于所述的透明基板为一块,所述的透明电极为两组或两组以上的透明电极,各组透明电极均设置在该透明基板的同一个表面上,且彼此绝缘分隔、有规则的交错布置。本发明的电容式触摸屏可实现将触摸屏的多组电极做在同一片基板的同一平面上,且制作方法简单,成本低。
Description
技术领域
本发明涉及电容式触摸屏及包含该触摸屏的触摸显示器件。
背景技术
触摸屏是目前最简单、方便、自然的输入设备,触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点。利用这种技术,用户可以直接在加有触摸屏的显示装置表面通过点出或手写的方式输入信息,从而使人机交互更为直截了当,比鼠标键盘等输入设备更友好,方便。因此越来越广泛地被应用在各种便携式设备上,如手机,PDA等。这种人机交互方式,它赋予了多媒体以崭新的面貌,是极富吸引力的全新多媒体交互设备。现有技术中的触摸屏显示装置的制作主要是将分开生产的触摸屏成品与显示器件成品柱状在一起,组装是它们之间一般使用双面粘或者光学胶连接,这样触摸面板和LCD屏幕之间有间隙或光学胶,造成透过率降低。
现有的触摸屏技术种类繁多,根据所使用接触物类型,确认触点位置方式的不同,触摸屏技术有可以分为电阻式、电容式、红外、表面波等,其中在手机应用方面主要采用四线电阻式、感应电容式。如图1所示的触摸屏成品为电阻式触摸屏,它包含上层透明基板11和下层透明基板16,在上层基板上有丝印电极12,在下层基板上同样有丝印电极15,这两层带电极的透明基板通过黏合剂13组合在一起,彼此相隔一定距离,中间有一层离散的隔点14,起支撑作用,防止不触摸时上下两层接触,导致触摸屏误动作。透明基板11和透明基板16上带电极的表面,作为电阻式触摸屏的两组工作面。当触摸屏幕时,上层透明电极12产生形变,同下层透明电极15相接触,触摸屏开始工作。根据上下电极12、15各自电势的变化判断出触摸点的位置。
对于感应电容式触摸屏,通常如图2在基板22的两组平面上设置透明的电极导电层21、23作为工作面,或如图3在两片基板31、34上分别设置透明的电极导电层32、33作为工作面,当手指靠近电极导电层时,由于人体电场,用户手指和电极导电层形成一个耦合电容,于是手指存在改变了电极的寄生电容,控制器通过获得各个电极的电容改变量,综合计算得出触摸点的位置。
然而,现有的触摸屏,不管是四线电阻式的还是感应电容式的,都只能采用将至少两组电极做在同一片基板的两平面或者两片不同基板的面上,均无法将两组电极做在同一片基板的同一平面上。这样装配IC的时候,特别对于感应电容式TP,必须将柔性线路板(FPC)在同一片基板的两面或者两片基板上同时热压装配,无法实现COG封装;且做成最终触摸屏产品的时候无法利用LCD显示器的某一面基板来做触摸屏,必须至少另外再增加另外一块基板来做触摸屏。双面绑定FPC造成基板面不平整或电容TP本身两片基板贴合不平整引起的彩虹、牛顿环问题,电极在两组平面上又会由于上下表面的ITO反射和折射率的差异,在视区里面容易看到ITO图案残影等缺陷,并且上下两组平面上电极的灵敏度不一致。以上缺陷不但很大的增加了触摸屏产品的成本,也很难满足现在对平板显示器追求超薄化趋势需求。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种电容式触摸屏,此触摸屏可实现将触摸屏的多组电极做在同一片基板的同一平面上,且制作方法简单,成本低。
本发明的第一个目的通过如下技术方案来实现的:一种电容式触摸屏,包括透明基板和透明电极,所述的透明基板为一块,所述的透明电极为两组或两组以上的透明电极,各组透明电极均设置在该透明基板的同一个表面上,且彼此绝缘分隔、有规则的交错布置。
本发明将触摸屏中的多组透明电极均设置在透明基板的同一个表面上,只需一块透明基板即可实现承载多组透明电极的功能,使产品结构轻巧且降低生产成本,透明电极可以为两组或三组或多组。
本发明所述的透明电极为两组,两组透明电极分别沿透明基板面上横向和纵向均匀设置,各组电极由多个单元电极连接而成,其中一个方向的单元电极分布于另一个方向的单元电极之间的空隙区域,各纵向单元电极与各横向单元电极之间留设有相分隔间隙或绝缘层,横向和纵向的交错处设置有绝缘块。
本发明中的透明电极可以采用如下排列方式:所述的横向透明电极由呈连续状分布且横向依次相连的单元电极组成,所述的纵向透明电极由呈纵向连续状分布且彼此独立的单元电极组成,所述纵向透明电极每纵向相邻的单元电极通过导电块相跨接,每个导电块跨过横向透明电极的交错处与横向透明电极之间设置有绝缘块。
本发明中的透明电极也可以采用如下排列方式:所述的纵向透明电极由呈连续状分布且横向依次相连的单元电极组成,所述的横向透明电极由呈纵向连续状分布且彼此独立的单元电极组成,所述横向透明电极每横向相邻的单元电极通过导电块相跨接,每个导电块跨过纵向透明电极的交错处与纵向透明电极之间设置有绝缘块。
本发明中的透明电极为三组,各组电极由多个相同单元电极连接而成,其中三组电极的交错设置以不同组别的三个单元电极组成一个正六边形为规则,依次累叠,各组别的单元电极之间设有相分隔绝缘层,各组别的单元电极交错处之间设置有绝缘块。
所述的各单元电极的形状均为菱形块结构,各个单元电极的相应连接处设于菱形角之间。
所述的各组透明电极直接延伸或经导电线到所述透明基板的同一边缘引出。
从透明基板的同一边缘引出的多组电极采用COG或FPC的方式与触摸屏驱动芯片连接,或者将触摸屏的驱动芯片集成到显示器的IC中,将所述触摸屏的多组电极用FPC连接到显示器的IC上。
所述的透明基板材料为玻璃或透明菲林;所述的透明电极材料为氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)。
所述的导电块材料为氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO);所述的绝缘块材料为二氧化硅或氮化硅或聚酰。
本发明的目的之二是提供上述电容式触摸屏的制作方法。
本发明的第二个目的通过如下技术方案来实现的:电容式触摸屏的制作方法,包括在透明基板上制作电极的过程,其特征在于制作电极的过程为:
(a)在透明基板的同一个平面上用MASK溅射或酸刻触摸屏的透明电极,使各组透明电极交错分布在透明基板的同一平面上;
(b)在各组透明电极的单元电极之间以及每个导电块跨接交错处设置绝缘层;
(c)在各同组别透明电极的单元电极之间设置导电块相跨接。
本发明的目的之三是提供包含上述电容式触摸屏的触摸显示器件。
本发明的第三个目的通过如下技术方案来实现的:一种包含前述的电容式触摸屏的触摸显示器件。
所述触摸屏的透明基板上设有两组或两组以上电极的面与显示器件的上基板粘接。或者所述触摸屏的透明基板的背面与显示器件的上基板粘接,透明基板设有两组或两组以上电极的面上设置偏光片。本发明的触摸显示器件中,在触摸屏与显示器件的装配面都是纯基板没有别的物质,容易装配,触摸面只有一层偏光片或保护膜,响应速度快。
所述触摸屏的透明基板作为显示器件的上基板,触摸屏的透明基板背面制作显示器件的电极,透明基板设有多组电极的面上设置偏光片。采用上述结构的触摸显示器件,将显示器件的一块基板直接作为触摸屏的基板,可以在制作显示器的电极图案的时候同时制作触摸屏的电极图案,减少制程,不但降低了成本还大大的减小了最后的触摸显示器件的厚度,满足平板显示超薄化的要求。
与现有技术相比,本发明具有如下显著效果:
1)将现有技术中的电容式触摸屏要求的几组电极导电层做在同一个平面上,这样只需要在一片基板的一个平面上溅射透明电极,同时酸刻就可以制得触摸屏所需的几组电极。与现有技术相比,减少了一片基板,少了一组电极溅射酸刻制程,制作简单,大大节约了成本。
2)将本发明的电容式触摸屏与LCD同时制作,还可以将此触摸屏做在LCD显示器的上基板上,大大的降低的最后的触摸屏显示器的厚度,同时减少了一层触摸屏基板和基板之间的间隙,减少了光在显示器件和触摸屏之间的空隙中的反射的损失,增加了光的透过率,可以减小产品的功耗,触摸屏和显示屏之间不会存在因为触摸屏和显示屏分开制作再组装在一起所出现的偏差。
3)该电容式触摸屏的制作方法还可以实现玻璃上芯片(COG)方式的封装,这一点与现有技术相比有了很大的突破,不单单体现在成本上,且不会产生因为基板贴合不平整造成的缺陷。同时此方法制作的触摸屏显示器也更容易实现将触摸屏的驱动集成电路(IC)和显示器件的驱动集成电路(IC)集成在一起,简化工序,降低成本。
4)本发明所述的触摸显示器件,使得成品显示装置比现有技术的显示装置更薄,更适合应用到手机等平板显示装置上,更容易满足平板显示超薄化、低成本化的发展趋势。
5)本发明触摸屏还有利于实现三轴或多轴的设计,实现真正意义上的多点探测并且多点解析等。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
图1为现有技术的电阻式触摸屏的示意图;
图2为现有技术的一种电容式触摸屏的示意图;
图3为现有技术的另一种电容式触摸屏的示意图;
图4为本发明电容式触摸屏两组电极的实施例示意图;
图5是图4的爆炸图;
图6是本发明电容式触摸屏三组电极的实施例示意图;
图7为本发明触摸显示器件实施例一的整体结构示意图;
图8为本发明触摸显示器件实施例二的整体结构示意图;
图9为本发明触摸显示器件实施例三的整体结构示意图;
图10为本发明触摸显示器件实施例四的整体结构示意图。
具体实施方式
如图4、图5所示为本发明电容式触摸屏的实施例一,它包括一块透明基板41和两组透明电极42、43,即为两轴式透明电极,透明基板材料采用玻璃或透明菲林;两组透明电极材料采用氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO),两组透明电极42、43均设置在该透明基板41的同一个表面上,且彼此绝缘、有规则的交错布置,两组透明电极分别为沿透明基板41长度方向设置的横向透明电极42和与该横向透明电极垂直方向设置的纵向透明电极43,横向透明电极42由多个呈横向连续状分布且依次相连的单元电极42a组成,该单元电极42a的结构为凸出的菱形块结构,该菱形的单元电极42a一直延伸引出到透明基板边缘与驱动集成电路(IC)的绑定位置处,纵向透明电极43由多个呈连续状纵向分布且彼此独立的单元电极43a组成,该单元电极43a的结构也为凸出的菱形块结构,且与横向透明电极42的菱形单元电极42a等高。
各纵向透明电极与各横向透明电极之间呈均匀规则分布,各个单元电极的相应连接处设于菱形角之间,各独立的纵向单元电极分布于各横向单元电极之间的空隙区域,各纵向单元电极与各横向单元电极之间留设有相分隔间隙绝缘,或者设置绝缘层。纵向透明电极中每纵向相邻的单元电极通过材质为氧化铟锡或氧化铟锌的导电块45相跨接,每个导电块45跨过横向透明单元电极42之间的连接处,每个导电块45与横向透明电极之间交错处设置有一层薄的绝缘块44隔离,避免短路,该绝缘块44材料采用二氧化硅、也可采用氮化硅或聚酰,纵向透明电极43再通过连接于纵向透明电极两端的导电线引出到透明基板41同一边缘与驱动集成电路(IC)绑定位置处。
从透明基板的同一边缘引出的两组电极采用COG或FPC的方式与触摸屏驱动芯片连接,或者将触摸屏的驱动芯片集成到显示器的IC中,将触摸屏的两组电极用FPC连接到显示器的IC上。
本实施例也可以做如下等效变换:纵向透明电极由呈连续状分布且横向依次相连的单元电极组成,横向透明电极由呈纵向连续状分布且彼此独立的单元电极组成,横向透明电极每横向相邻的单元电极通过导电块相跨接,每个导电块跨过纵向透明电极的交错处与纵向透明电极之间设置有绝缘块。
上述电容式触摸屏的制作方法,该方法包括以下步骤:
a、制作透明基板41;
b、在透明基板41的同一个平面上溅射透明电极,同时酸刻触摸屏的横向透明电极42和纵向透明电极43,使横向透明电极42和纵向透明电极43纵横分布在透明基板41的同一平面上;把上述各横向单元电极42a和各纵向单元电极43a的形状制作为相同菱形块结构,各纵向透明电极与各横向透明电极之间呈均匀规则分布排列,通过各个单元电极菱形角之间来连接;
其中横向透明电极42a由呈连续状分布且横向依次相连的单元电极连接而成,纵向透明电极43a由呈纵向连续状分布且彼此独立的单元电极组成,各独立的纵向单元电极分布于各横向单元电极之间的空余区域,各纵向单元电极与各横向单元电极之间留有相分隔的间隙绝缘;
c、在纵向透明电极中每纵向相邻的单元电极设置导电块相跨接,每个导电块跨过横向透明电极并与横向透明电极之间的交错处设置绝缘块;
d、把横向透明电极一直延伸到透明基板的其中一个边缘引出,把纵向透明电极通过连接于纵向透明电极两端的导电线到上述透明基板的同一边缘引出。
如图6所示为本发明电容式触摸屏的实施例二,和实施例一不同的是,本实施例中的透明电极为三组,即为三轴式透明电极,各组电极由多个相同单元电极连接而成,其中三组电极61、62、63的交错设置以不同组别的三个单元电极组成一个正六边形为规则,依次累叠,各组别的单元电极之间设有相分隔绝缘层,各组别的单元电极交错处之间设置有绝缘块。在该透明基板的同一个表面上的透明电极按需要也可制作为四组、五组等,各组透明电极彼此绝缘分隔、有规则的交错布置。
图7所示为本发明采用上述电容式触摸屏制作的触摸显示器件实施例一的整体结构示意图,该触摸显示器件51包含电容式触摸屏、显示器件,其中,显示器件包括上基板52、下基板53、前偏光片54和后偏光片55,驱动集成电路57设置在触摸屏的透明基板41上,触摸屏的透明基板41与触摸显示器件的上基板52通过黏合剂56粘接,且粘接面与透明电极42、43设置在透明基板41上的面为同一面,前偏光片54粘贴在触摸屏的透明基板41的另一面上,下基板53和上基板52粘接,且中间留有间隙,后偏光片55粘贴在下基板53的下表面上。
图8所示为本发明触摸显示器件实施例二的整体结构示意图,和实施例一不同的是,将触摸屏与驱动集成电路(IC)57的绑定位与显示器件的绑定位错开,这样更容易将触摸屏与显示器件进行装配,提高良品率降低成本。
图9所示为本发明触摸显示器件实施例三的整体结构示意图,该触摸显示器件51包含电容式触摸屏、显示器件,其中,显示器件包括上基板52、下基板53、前偏光片54和后偏光片55,驱动集成电路57设置在触摸屏的透明基板41上,触摸屏的透明基板41与触摸显示器件的上基板52通过黏合剂56粘接,且粘接面与透明电极42、43设置在透明基板41上的面为相反的面,前偏光片54粘贴在触摸屏的透明电极42、43上,前偏光片54同时还具有保护膜的功能,下基板53和上基板52粘接,且中间留有间隙,后偏光片55粘贴在下基板53的下表面上。
图10所示为本发明触摸显示器件实施例四的整体结构示意图,和实施例三不同的是,该实施例中触摸屏的透明基板也即是触摸显示器件的上基板52,两者合二为一,触摸屏的透明基板背面制作显示器件的电极,透明基板设有两组电极的面上设置偏光片。该实施方式可以在制作显示器的电极图案的时候同时制作触摸屏的电极图案,减少制程。
本发明的实施方式不限于此,根据本发明的上述内容,按照本领域的普通技术知识和惯用手段,在不脱离本发明上述基本技术思想前提下,还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
Claims (15)
1、一种电容式触摸屏,包括透明基板和透明电极,其特征在于:所述的透明基板为一块,所述的透明电极为两组或两组以上的透明电极,各组透明电极均设置在该透明基板的同一个表面上,且彼此绝缘分隔、有规则的交错布置。
2、根据权利要求1所述的一种电容式触摸屏,其特征在于:所述的透明电极为两组,两组透明电极分别沿透明基板面上横向和纵向均匀设置,各组电极由多个单元电极连接而成,其中一个方向的单元电极分布于另一个方向的单元电极之间的空隙区域,各纵向单元电极与各横向单元电极之间留设有相分隔间隙或绝缘层,横向和纵向的交错处设置有绝缘块。
3、根据权利要求2所述的一种电容式触摸屏,其特征在于:所述的横向透明电极由呈连续状分布且横向依次相连的单元电极组成,所述的纵向透明电极由呈纵向连续状分布且彼此独立的单元电极组成,所述纵向透明电极每纵向相邻的单元电极通过导电块相跨接,每个导电块跨过横向透明电极的交错处与横向透明电极之间设置有绝缘块。
4、根据权利要求2所述的一种电容式触摸屏,其特征在于:所述的纵向透明电极由呈连续状分布且横向依次相连的单元电极组成,所述的横向透明电极由呈纵向连续状分布且彼此独立的单元电极组成,所述横向透明电极每横向相邻的单元电极通过导电块相跨接,每个导电块跨过纵向透明电极的交错处与纵向透明电极之间设置有绝缘块。
5、根据权利要求1所述的一种电容式触摸屏,其特征在于:所述的透明电极为三组,各组电极由多个相同单元电极连接而成,其中三组电极的交错设置以不同组别的三个单元电极组成一个正六边形为规则,依次累叠,各组别的单元电极之间设有相分隔绝缘层,各组别的单元电极交错处之间设置有绝缘块。
6、根据权利要求3或4或5所述的电容式触摸屏,其特征在于:所述的各单元电极的形状均为菱形块结构,各个单元电极的相应连接处设于菱形角之间。
7、根据权利要求1、2、3、4或5所述的电容式触摸屏,其特征在于:所述的各组透明电极直接延伸或经导电线到所述透明基板的同一边缘引出。
8、根据权利要求7所述的电容式触摸屏,其特征在于:从透明基板的同一边缘引出的多组电极采用COG或FPC的方式与触摸屏驱动芯片连接,或者将触摸屏的驱动芯片集成到显示器的IC中,将所述触摸屏的多组电极用FPC连接到显示器的IC上。
9、根据权利要求1所述的电容式触摸屏,其特征在于:所述的透明基板材料为玻璃或透明菲林;所述的透明电极材料为氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)。
10、根据权利要求3或4或5所述的电容式触摸屏,其特征在于:所述的导电块材料为氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO);所述的绝缘块材料为二氧化硅或氮化硅或聚酰。
11、如权利要求1所述电容式触摸屏的制作方法,包括在透明基板上制作电极的过程,其特征在于制作电极的过程为:
(a)在透明基板的同一个平面上用MASK溅射或酸刻触摸屏的透明电极,使各组透明电极交错分布在透明基板的同一平面上;
(b)在各组透明电极的单元电极之间以及每个导电块跨接交错处设置绝缘层;
(c)在各组透明电极的单元电极之间设置导电块相跨接。
12、包含权利要求1所述的电容式触摸屏的触摸显示器件。
13、根据权利要求12所述的触摸显示器件,其特征在于:所述触摸屏的透明基板上设有多组电极的面与显示器件的上基板粘接。
14、根据权利要求12所述的触摸显示器件,其特征在于:所述触摸屏的透明基板的背面与显示器件的上基板粘接,透明基板设有多组电极的面上设置偏光片。
15、根据权利要求12所述的触摸显示器件,其特征在于:所述触摸屏的透明基板作为显示器件的上基板,触摸屏的透明基板背面制作显示器件的电极,透明基板设有多组电极的面上设置偏光片。
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20080910 |