TWI438671B - 觸控模組、顯示裝置及其製造方法 - Google Patents

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Description

觸控模組、顯示裝置及其製造方法
本發明有關於一種觸控模組、顯示裝置及其製造方法，特別是有關於一種雙層電極觸控模組、顯示裝置及其製造方法。
第一圖係習知電容式觸控模組(capacitive touch module)示意圖。電容式觸控模組包括第一感測層110、第二感測層120、與屏蔽層(shielding layer)130。第一感測層110和第二感測層120耦接至感測電路100，用以偵測接觸點位置，和輸出位置信號。
第二圖係第一圖之第一感測層110與第二感測層120之俯視結構圖。複數個沿著水平方向排列(X方向)的第一感測電極111係位於第一圖之第一感測層110，而複數個沿著垂直方向排列(Y方向)的第二感測電極121係位於第一圖之第二感測層120。第一感測電極111和第二感測電極121分別經由複數個第一跡線112和複數個第二跡線122連接到第一圖所示之感測電路100。如第二圖所示，習知技術之感測電極111和121的間距相同，用以於X和Y兩種方向提供相似的感應度。每個感測電極111與每個感測電極121間之交會位置之間皆有一等效電容存在。當使用者的手接觸到電容式觸控面板時，觸碰點位置的等效電容值會改變，因此，感測電路100可偵測觸碰點的實際位置並且輸出位置信號。
第一圖所示之屏蔽層130主要的用途在於隔離面板控制信號和感測信號，使得感測信號不會受到面板控制信號的影響。造成感測信號上的雜訊過多之主要原因應來自共通電壓訊號(Vcom)。共通電壓信號係由整合的顯示控制器(未顯示)產生，用以控制液晶顯示面板上液晶(liquid crystal)的反轉(inversion)。由於共通電壓信號的振幅約為3V至5V，當觸控面板上缺少屏蔽層130時，共通電壓信號高低準位之轉態變化會產生雜訊並耦合至感測信號，導致感測電路100無法產生正確的位置信號。
然而，習知具有屏蔽層的三層電容式觸控模組的價格較昂貴，因此需要一種能解決雜訊干擾又能節省空間和成本的觸控模組設計。
本發明揭露一種觸控模組，包括：第一感測層，包含複數個第一感測電極；以及第二感測層，包含複數個第二感測電極，各第二感測電極具有一寬度，該複數個第二感測電極間之複數個間距皆遠小於該複數個第二感測電極之寬度。
本發明亦揭露一種觸控顯示裝置，包括：觸控模組，包含具有複數個第一感測電極的一第一感測層，以及具有複數個第二感測電極的一第二感測層；一感測電路，耦接於該複數個第一感測電極及該複數個第二感測電極；以及一液晶顯示模組，該第二感測層位於該第一感測層和該液晶顯示模組之間，且各第二感測電極之間距遠小於各第二感測電極之寬度。
本發明亦揭露一種觸控模組之製造方法，包括下列步驟：於一第一感測層配置複數個第一感測電極；以及於一第二感測層配置複數個第二感測電極，使得各第二感測電極之間距遠小於各第二感測電極之寬度；將各第二感測電極驅動為一低阻抗狀態。
第三圖係根據本發明一具體實施例之觸控模組300之俯視結構圖。觸控模組300包含複數個沿著水平方向(X方向)排列的第一感測電極311以及複數個沿著垂直方向(Y方向)排列的第二感測電極321，分別位於觸控模組300之第一感測層以及第二感測層，而第一感測層位於第二感測層之上方。當此觸控模組300應用於觸控顯示螢幕上時，感測電極之材質需具有光學透明性和導電性，例如銦錫氧化物(Indium tin oxide，ITO)。應注意到，本實施例亦適用於非具有顯示功能之觸控模組，例如筆記型電腦鍵盤下方之觸控板，則其感測電極之材質則不需為透明。第一感測電極311和第二感測電極321分別經由複數個第一跡線312和複數個第二跡線322連接到感測電路(未示出)，跡線的材質不需為透明，能導電即可。感測電路可經由第一跡線312和第二跡線322偵測到感測電極311、321之間的等效電容是否因為被觸碰造成的變化，而得知被觸碰的位置。
第四圖係第三圖之局部放大示意圖。根據本發明一具體實施例，X方向排列之第一感測電極311之寬度WidthX為0.5毫米(mm)，間距GapX為4mm；Y方向排列之第二感測電極321之寬度WidthY為4mm，間距GapY為0.2mm。如第四圖所示，第二感測電極321之寬度遠大於其間距，且第二感測電極321之寬度遠大於第一感測電極311之寬度，亦即第二感測電極321之間距遠小於第一感測電極311之間距。
第五圖係根據本發明一具體實施例之觸控顯示裝置500之示意圖。觸控顯示裝置500包含了觸控模組530、液晶顯示模組540、感測電路550以及顯示控制器560。觸控模組530包含了第一感測層510和第二感測層520，第一感測層510包含複數個第一感測電極511，第二感測層520包含複數個第二感測電極521。如第五圖所示，第二感測電極521的寬度遠大於其間距，佔據了第二感測層520大部分的面積。顯示控制器560輸出一共通電壓訊號Vcom給液晶顯示模組540，訊號的振幅約為3V至5V。較佳地，感測電路550可利用內部驅動電路(未示出)將第二感測電極521維持在低阻抗的狀態，使第二感測電極521材質上不會隨共通電壓訊號Vcom改變而飄移。雖然第二感測電極521之間隙，仍有感測電路550驅動第二感測電極521一固定電壓而產生的電力線存在，電力線發射於第二感測電極521之一側，靠近電極邊緣之電力線會收回於第二感測電極521之另一側，當第二感測電極521之間隙遠小於其寬度時，共通電壓訊號Vcom難以穿透第二感測電極之間隙的電場，影響第一感測電極511的電位。因此第二感測電極521在受到電壓驅動時，可以產生屏蔽效應，可屏蔽顯示控制器560輸出至液晶顯示模組540之共通電壓訊號Vcom對第一感測層510的干擾，進而提升觸控模組530之感測訊號的品質。
第六圖係根據本發明具體實施例的觸控模組之製造方法流程圖。流程開始於步驟600，步驟610為於一第一感測層配置複數個第一感測電極。步驟620為於一第二感測層配置複數個第二感測電極，第二感測電極之間距遠小於第二感測電極之寬度，使得第二感測電極可佔據第二感測層大部份之面積。第一感測層和第二感測層互相平行，且第一感測電極和第二感測電極之排列方向實質地互相垂直。第一感測電極和第二感測電極之材質可使用具有光學透明性和導電性的銦錫氧化物ITO，以應用於觸控顯示模組，如欲應用於非顯示用途之觸控模組，例如筆記型電腦鍵盤下方之觸控板，其第一感測電極和第二感測電極之材質之材質則不需為透明。步驟630為將該第一感測電極和該第二感測電極，耦接至一感測電路，用以偵測感測訊號；步驟640為利用感測電路內部之驅動電路，施加電壓於第二感測電極，將第二感測電極維持在低阻抗狀態，以屏蔽雜訊對第一感測層的干擾。最後流程結束於步驟650。
因此，根據本發明之觸控裝置可不需額外多加一層屏蔽層，只需在製作第二感測層時，改變ITO的蝕刻圖形，讓第二感測層的第二感測電極之間距遠小於其寬度，使第二感測電極儘量佔據大部分的第二感測層之面積。接著將第二感測電極驅動為低阻抗狀態，第二感測電極即可屏蔽位於感測電極下方之雜訊干擾。
根據以上實施例之揭露，熟知此項技術之人士當可以明瞭，當觸控模組應用於觸控顯示螢幕上時，需屏蔽顯示控制器輸出至液晶顯示模組之共通電壓訊號Vcom對感測訊號的干擾，感測電極之材質應具有光學透明性和導電性；當觸控模組應用於筆記型電腦之觸控板時，感測層之下方亦有控制電路會產生雜訊干擾，因此亦需要屏蔽層來防止控制訊號耦合至感測訊號。因此，因應不同的應用領域，本發明所揭露之感測電極可以為透明導電材質或者不透明導電材質。
利用本發明可以減少習知技術中之屏蔽層及/或改善訊號品質，少了一層屏蔽層可以使可攜式裝置更輕薄以更便於攜帶，亦可增加可攜式裝置上顯示面板的透光率，並達到節省空間和成本的目的。
綜上所述，本發明揭露一種觸控模組，包括：第一感測層，包含複數個第一感測電極；以及第二感測層，包含複數個第二感測電極，各第二感測電極具有一寬度，該複數個第二感測電極間之複數個間距皆遠小於該複數個第二感測電極之寬度。
本發明亦揭露一種觸控顯示裝置，包括：觸控模組，包含具有複數個第一感測電極的一第一感測層，以及具有複數個第二感測電極的一第二感測層；一感測電路，耦接於該複數個第一感測電極及該複數個第二感測電極；以及一液晶顯示模組，該第二感測層位於該第一感測層和該液晶顯示模組之間，且各第二感測電極之間距遠小於各第二感測電極之寬度。
本發明亦揭露一種觸控模組之製造方法，包括下列步驟：於一第一感測層配置複數個第一感測電極；以及於一第二感測層配置複數個第二感測電極，使得各第二感測電極之間距遠小於各第二感測電極之寬度；將各第二感測電極驅動為一低阻抗狀態。
綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
本案圖式中所包含之各元件列示如下：
300、530．．．觸控模組
500．．．觸控顯示裝置
110、510．．．第一感測層
120、520．．．第二感測層
111、311、511．．．第一感測電極
121、321、521．．．第二感測電極
112、312．．．第一跡線
122、322．．．第二跡線
130．．．屏蔽層
540．．．液晶顯示模組
100、550．．．感測電路
560．．．顯示控制器
本案得藉由下列圖式及說明，俾得更深入之了解：
第一圖係習知電容式觸控模組示意圖。
第二圖係第一圖之第一感測層與第二感測層之俯視結構圖。
第三圖係根據本發明一具體實施例之觸控模組之俯視結構圖。
第四圖係第三圖之局部放大示意圖。
第五圖係根據本發明一具體實施例之觸控顯示裝置之示意圖。
第六圖係根據本發明一具體實施例之觸控模組之製造方法流程圖。
500．．．觸控顯示裝置
510．．．第一感測層
511．．．第一感測電極
520．．．第二感測層
521．．．第二感測電極
530．．．觸控模組
540．．．液晶顯示模組
550．．．感測電路
560．．．顯示控制器

Claims (13)

  1. 一種觸控模組，包括：一第一感測層，包含複數個第一感測電極；一第二感測層，包含複數個第二感測電極，各第二感測電極具有一寬度；一感測電路，耦接於該複數個第一感測電極和該複數個第二感測電極，該感測電路包含一驅動電路，用以將各第二感測電極驅動為一低阻抗狀態；其中，該複數個第二感測電極之寬度為該複數個第二感測電極間之複數個間距的至少二十倍，使得當該第二感測電極處於該低阻抗狀態時可產生一屏蔽效應。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的觸控模組，其中各第二感測電極之間距小於各第一感測電極之間距。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的觸控模組，其中各第二感測電極之寬度大於各第一感測電極之寬度。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的觸控模組，其中各第二感測電極之寬度係實質相同。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的觸控模組，其中各第一感測電極與各第二感測電極之排列方向係實質地互相垂直。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的觸控模組，其中各第一感測電極與各第二感測電極之材質為透明之導電材質。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的觸控模組，其中各第一感測電極與各第二感測電極之材質為不透明之導電材質。
  8. 一種觸控顯示裝置，包括：一觸控模組，包含具有複數個第一感測電極的一第一 感測層，以及具有複數個第二感測電極的一第二感測層；一感測電路，耦接於該複數個第一感測電極及該複數個第二感測電極；以及一液晶顯示模組，位於該第二感測層的下方；一顯示控制器，提供一共通電壓訊號至該液晶顯示模組；其中，各第二感測層電極之寬度為各第二感測電極之間距的至少二十倍，使得當該第二感測電極被電壓驅動時可產生一屏蔽效應，避免該第一感測層受該共通電壓訊號影響。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的觸控顯示裝置，其中各第二感測電極之間距小於各第一感測電極之間距。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的觸控顯示裝置，其中各第二感測電極之寬度大於各第一感測電極之寬度。
  11. 如申請專利範圍第8項所述的觸控顯示裝置，其中該感測電路包含一驅動電路，用以將各第二感測電極驅動為低阻抗狀態。
  12. 如申請專利範圍第8項所述的觸控顯示裝置，其中各第一感測電極與各第二感測電極之排列方向為互相垂直。
  13. 如申請專利範圍第8項所述的觸控顯示裝置，其中各第一感測電極與各第二感測電極之材質為透明之導電之材質。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI395126B (zh) * 2009-07-20 2013-05-01 Mstar Semiconductor Inc 觸控感測方法及其裝置
US9081427B2 (en) * 2010-07-16 2015-07-14 Atmel Corporation Position-sensing panel and method
TWI457796B (zh) * 2011-03-31 2014-10-21 Novatek Microelectronics Corp 觸控顯示裝置的驅動方法及其觸控裝置
CN103376958A (zh) * 2012-04-19 2013-10-30 深圳欧菲光科技股份有限公司 电容感应组件、其制备方法及使用电容感应组件的触控屏
CN103631456B (zh) 2012-08-24 2017-07-04 深圳欧菲光科技股份有限公司 薄膜感应器、包含该感应器的电容触摸屏及其制作方法和终端产品
KR101452042B1 (ko) * 2012-09-14 2014-10-21 삼성전기주식회사 터치스크린 패널 및 터치스크린 장치
US9510456B2 (en) 2012-11-09 2016-11-29 Shenzhen O-Film Tech Co., Ltd. Transparent conductor and preparation method thereof
TWI476659B (zh) * 2012-12-20 2015-03-11 Henghao Technology Co Ltd 雙層電極裝置
US10067008B2 (en) * 2015-04-22 2018-09-04 Vorbeck Materials Corp. Capacitive sensor
CN107368213B (zh) * 2016-05-12 2020-07-31 敦泰电子有限公司 触控结构
CN111427476B (zh) * 2020-03-27 2023-09-12 京东方科技集团股份有限公司 柔性触控显示器件及触控控制方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5987583A (ja) * 1982-11-11 1984-05-21 Sony Corp 位置検出装置
US5083118A (en) * 1990-04-16 1992-01-21 Pentel Kabushiki Kaisha Transparent coordinate input apparatus for electrostatic capacity coupling system
US7864160B2 (en) * 2005-10-05 2011-01-04 3M Innovative Properties Company Interleaved electrodes for touch sensing
US8259078B2 (en) * 2006-06-09 2012-09-04 Apple Inc. Touch screen liquid crystal display
TW201005613A (en) * 2008-04-10 2010-02-01 Atmel Corp Capacitive position sensor

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Publication number Publication date
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TW201110001A (en) 2011-03-16

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