CN104850283B

CN104850283B - 利用曲折线段增加电阻值的自容式触控面板的电极

Info

Publication number: CN104850283B
Application number: CN201410098024.5A
Authority: CN
Inventors: 洪国强; 陈建铨; 郭朝扬
Original assignee: MStar Semiconductor Inc Taiwan
Current assignee: ILITEK TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-02-14
Filing date: 2014-03-17
Publication date: 2018-02-02
Anticipated expiration: 2034-03-17
Also published as: CN104850283A

Abstract

本发明提出一种自容式触控面板的电极，通过一导线耦接该自容式触控面板的一控制电路，包含：一主电极部，具有一第一边；一次电极部，具有一第二边；以及一连接部，与该第一边及该第二边相连以连接该主电极部及该次电极部；其中，该连接部的长度小于该第一边的长度及该第二边的长度。

Description

利用曲折线段增加电阻值的自容式触控面板的电极

技术领域

本发明是关于自容式触控面板的电极，尤其是关于利用曲折线段增加电阻值的自容式触控面板的电极。

背景技术

请参阅图1，其是已知自容式触控面板的电极与控制电路的配置图。感应区域100包含多个电极，至少包含电极110、电极111及电极112，其中110及111为成对电极。每一电极通过导线连接至控制电路130，举例来说，电极110通过导线120连接至控制电路130，电极112通过导线121连接至控制电路130，控制电路130依据电极上感应电容的变化来判断触控的位置及时间长短等信息。因为每个电极与控制电路130的距离不同，导线的长度将影响各电极对应控制电路的等效电阻。如本技术领域技术人员所周知，导线的电阻与导线的长度成正比，若如图1的已知电极与控制电路配置，原则上距离控制电路130愈远的电极其对应控制电路130的等效电阻就愈大。各电极的等效电阻不相等将造成电路设计上的困难以及影响控制电路130判断的准确度，如果能够调整个别电极对应控制电路130的等效电阻，可以在电路的设计上增加许多弹性，并有助于改善电容式触控面板的效能及准确度。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的一目的在于提供一种利用曲折线段增加电阻值的自容式触控面板的电极，以增加电路设计的弹性以及触控准确度。

本发明提出了一种自容式触控面板的电极，通过一导线耦接该自容式触控面板的一控制电路，包含：一主部；以及一曲折部，连接该主部；其中该曲折部借由曲折线段增加该电极对应该控制电路的等效电阻值。

本发明另提出了一种自容式触控面板的电极，通过一导线耦接该自容式触控面板的一控制电路，包含：一主电极部，具有一第一边；一次电极部，具有一第二边；以及一连接部，与该第一边及该第二边相连以连接该主电极部及该次电极部；其中，该连接部的长度小于该第一边的长度及该第二边的长度。

本发明的利用曲折线段增加电阻值的自容式触控面板的电极能够弹性设计各电极对应控制电路的等效电阻。相较于已知的电极，本发明可以依据电极与控制电路的距离设计电极的曲折线段的长度，以平衡因导线长度不一所造成的等效电阻的误差，更可以借由改变电阻来调整低通滤波器的截止频率，以滤除会影响触控准确度的突波。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1为已知自容式触控面板的电极与控制电路的配置图；

图2A为本发明的增加自容式触控面板的电极的等效电阻的一实施例的示意图；

图2B为曲折部210B的子线段划分方式的一实施例的示意图；

图2C为曲折部210B的子线段划分方式的另一实施例的示意图；

图3为图1的成对电极110及111的放大图；

图4为本发明的增加自容式触控面板的电极的等效电阻的一实施例的示意图；

图5为本发明的增加自容式触控面板的电极的等效电阻的一实施例的示意图；

图6为导线与电极的连接方式的另一实施例的示意图；

图7为导线与电极的连接方式的另一实施例的示意图；以及

图8为已知自容式触控面板的充放电周期的示意图。

图中元件标号说明：

100 感应区域

110、111、112、210、211、410、411、510、511 电极

120、121、212、213、412、413、512、513 导线

130 控制电路

210A、211A、510A、511A 主部

210B、211B、510B、511B 曲折部

210C、211C、510C、511C 连接部

210B-1、210B-2、210B-3、210B-4、210B-5 子线段

具体实施方式

以下说明内容的技术用语是参照本技术领域的习惯用语，如本说明书对部分用语有加以说明或定义，该部分用语的解释是以本说明书的说明或定义为准。

本发明的披露内容包含利用曲折线段增加电阻值的自容式触控面板的电极，能够弹性调整每个电极对应控制电路的等效电阻。在实施为可能的前提下，本技术领域技术人员能够依本说明书的披露内容来选择等效的电极图样来实现本发明，亦即本发明的实施并不限于后叙的实施例。由于本发明的利用曲折线段增加电阻值的自容式触控面板的电极所包含的材质及制作方法可能为已知，因此在不影响该电极设计图样的充分披露及可实施性的前提下，以下说明对于已知的细节将予以节略。

请参阅图2A，其是本发明的增加自容式触控面板的电极的等效电阻的一实施例的示意图。图中所示的电极210及电极211为成对电极，与图1中的成对电极110及111相似。电极210包含未制作成曲折线段(或称为蛇线，Serpentine trace)的部分，以下称之为主部210A，以及包含一曲折线段的曲折部210B，电极211包含主部211A，以及曲折部211B。曲折部210B经由导线212连接至触控面板的控制电路(未绘示)，曲折部211B经由导线213连接至触控面板的控制电路。电极210与其主部210A以及曲折部210B其中之一形状近似，且电极211与其主部211A以及曲折部211B其中之一形状近似。以下将借由比较成对电极210及211与成对电极110及111来说明本发明的曲折部如何增加电极的面电阻。

成对电极110及111的面积实质上相等，形状通常为三角形或近似三角形，三角形例如是直角三角形或其他种类的三角形，近似三角形例如三角形的锐角部分由一极短的边取代，如图3所示，其是图1的成对电极110及111的放大图，该短边的长度为x，当电极110及电极111的高度h远大于短边长x时，电极110及电极111的形状就愈接近三角形。电极110及电极111的面电阻可以由以下的计算方式取得：

其中R_□为电极所使用的材料的电阻质。在一个较佳的实施例中，h＝51mm，x＝0.3mm，y＝1.23mm，因此由上述的计算方式可得电极110或电极111的面电阻约为77.37R_□。而图2A的电极210及电极211的面电阻的计算方式将分为两部分计算，亦即先分别计算主部210A(211A)的面电阻及曲折部210B(211B)的面电阻，再相加以得到电极210(211)的总面电阻。以电极210为例，主部210A的面电阻为而计算曲折部210B的面电阻时请参阅图2B，曲折部210B共分为5个子线段，分别为子线段201B-1～201B-5，子线段201B-1的宽度为h_0B1，而子线段201B-1与子线段201B-3之间的线宽为h_0B2(亦即子线段201B-2的宽度)，其余类推，而各子线段的长度分别为y₁～y₅。各子线段以虚线所示的矩形近似之，而矩形的面电阻的计算方式为：

因此曲折部210B的面电阻为：

(y₁/h_0B1+y₂/h_0B2+y₃/h_0B3+y₄/h_0B4+y₅/h_0B5)R_□。

在一个较佳的实施例中，子线段210B-1、子线段210B-3、子线段210B-5互相平行，并且具有相同的线宽及间距，也就是说h_0B1＝h_0B2＝h_0B3＝h_0B4＝h_0B5＝h’。当图2A中主部210A的高度h_0A为49.0mm，宽度y₀为1.2025mm，则主部210A的面电阻约为R_210A＝75.38R_□，而曲折部210B的电阻为(假设线宽及间距皆相等h’＝0.3mm，并且将子线段210B-2及子线段210B-4近似为正方形)R_210B＝(1.23/0.3+1+1.210/0.3+1+1.208/0.3)R_□，约等于14.19R_□。因此电极210的总面电阻值约为75.38R_□+14.19R_□＝89.57R_□，大于图3所示的电极110的面电阻。请注意，图2A还包含连接主部210A及曲折部210B的连接部210C，以及连接主部211A及曲折部211B的连接部211C。若将连接部210C的面电阻纳入计算(同样假设为正方形)，则电极210的面电阻值约为90.57R_□。在不同的实施例中，连接部210C(211C)可以为主部210A(211A)或曲折部210B(211B)的一部分。此外，曲折部210B划分子线段的方式也不限于图2B的方式，亦可如图2C所示的方式，各子线段的面电阻不同于图2B所呈现的子线段的面电阻，但总面电阻相同。

由上述可知，可以借由将电极的一部分制作成曲折线段来增加电极的面电阻，并且可以借由调整曲折线段的子线段的数目来改变面电阻，同一面积拆分成曲折线段的子线段愈多，电极的面电阻也就愈大，也就是说，所有子线段的长度加总愈长，该电极对应控制电路130的等效电阻值就愈大。因为电极的面电阻与自容式触控面板内的电容形成低通滤波器，更详细地说，自容式触控面板内的电容的两电极分别由触控面板的电极及基板所构成，基板一般而言为接地，因此可以借由调整个别电极的面电阻来将对应的低通滤波器的截止频率设计在需要的频段。例如当图1的控制电路130对自容式触控面板的电容充电时，容易有突波发生，而造成电路不稳定。请参阅图8，其是已知自容式触控面板的充放电周期的示意图。如图所示，虚线框选处指示于充电时有突波发生，突波为高频的信号，因此可以利用上述的低通滤波器来加以滤除。在电容相同的情形下，可以借由调整各电极对应控制电路的等效电阻，使各电极所对应的低通滤波器的截止频率在突波的频段范围，以有效滤除突波。

依据本发明的一较佳实施例，当电极210包含曲折部210B时，与其相邻并为成对的电极211也包含曲折部211B，因为成对的电极同时制作曲折线段时，有助于提升判断触控位置的准确性。在一较佳的实施例中，成对的电极具有相同高度的曲折部。以图2A为例，即(h-h_0A)＝(h-h_1A)，也代表成对的电极具有相同高度的主部，即h_0A＝h_1A。在另一较佳的实施例中，曲折部211B包含多个子线段，其线宽与曲折部210B的子线段的线宽相同，其间距与曲折部210B的子线段的间距相同；在另一较佳的实施例中，曲折部211B的多个子线段，具有相同的线宽及间距，且与曲折部210B的子线段的线宽及间距相同。

请参阅图4，其是本发明的增加自容式触控面板的电极的等效电阻的一实施例的示意图。本实施例与图2所示的实施例差别在于，电极410及电极411的曲折部为同方向曲折，有别于图2所示的反方向曲折。电极410经由导线412连接至触控面板的控制电路(未绘示)，电极411经由导线413连接至触控面板的控制电路。

请参阅图5，其是本发明的增加自容式触控面板的电极的等效电阻的一实施例的示意图。电极510包含主部510A、曲折部510B以及连接部510C，电极511包含主部511A、曲折部511B以及连接部511C。曲折部510B经由导线512连接至触控面板的控制电路(未绘示)，曲折部511B经由导线513连接至触控面板的控制电路。主部510A为四边形，包含一边缘520(指该四个边的下底边)，曲折部510B同样为四边形，包含一边缘521(指该四个边的上底边)。连接部510C连接该边缘520及该边缘521，使主部510A与曲折部510B相连接。在一较佳的实施例中，边缘520与边缘521互相平行，而且连接部510C的长度小于边缘520及边缘521的长度，也就是说连接部510C在x方向上的长度小于边缘520及边缘521在x方向上的长度。同理，在图2A中虽然连接部210C及211C与图5所示的连接部510C及511C的大小及位置不同，但具有同样的特征。也就是连接部210C连接主部210A及曲折部210B，且连接部210C的宽度小于主部210A的下底边(与连接部210C连接的边)及曲折部210B的上底边(与连接部210C连接的边)，在一个较佳的实施例中，主部210A的下底边与曲折部210B的上底边平行。电极211具有相同的特征，不再赘述。

在前述的实施例中，导线不限于连接曲折部，亦可连接主部，以图2A所示的实施方式为例，导线212及导线213可以分别连接主部210A及主部211A(如图6所示)，或是导线212连接曲折部210B，而导线213连接主部211A(如图7所示)。此外，曲折部也不限于一个，举例而言，主部的两端可能分别有一曲折部，但两个曲折部互不相连。

请注意，前述附图中，元件的形状、尺寸以及比例等仅为示意，是供本技术领域技术人员了解本发明之用，非用以限制本发明。另外，本技术领域人士可依本发明的披露内容及自身的需求选择性地实施任一实施例的部分或全部技术特征，或者选择性地实施多个实施例的部分或全部技术特征的组合，借此增加本发明实施时的弹性。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims

1.一种自容式触控面板的电极，通过一导线耦接该自容式触控面板的一控制电路，包含：

一主部；以及

一曲折部，连接该主部；

其中该控制电路包含一电容，该电极对应该控制电路的等效电阻与该电容形成一低通滤波器，该曲折部借由曲折线段增加该电极对应该控制电路的等效电阻值，其中该等效电阻值使该低通滤波器得以滤除该自容式触控面板充电时的一突波，该电极与该主部以及该曲折部其中之一形状近似。

2.如权利要求1所述的自容式触控面板的电极，其特征在于，该导线耦接该曲折部。

3.如权利要求1所述的自容式触控面板的电极，其特征在于，该导线耦接该主部。

4.如权利要求1所述的自容式触控面板的电极，其特征在于，该曲折部包含多个平行的子线段。

5.如权利要求4所述的自容式触控面板的电极，其特征在于，该多个子线段的宽度实质相等，该多个子线段的加总长度相关于该电极对应该控制电路的等效电阻值。

6.如权利要求4所述的自容式触控面板的电极，其特征在于，该多个子线段的间距实质相等。

7.如权利要求4所述的自容式触控面板的电极，其特征在于，该自容式触控面板另包含与该电极相邻的一另一电极，耦接该控制电路，该另一电极包含：

一另一曲折部；

其中，该曲折部的高度与该另一曲折部的高度实质相等。

8.如权利要求7所述的自容式触控面板的电极，其特征在于，该另一曲折部包含多个平行的另一子线段，该多个另一子线段的宽度与该曲折部的该多个子线段的宽度实质相等，并且该多个另一子线段的间距与该多个子线段的间距实质相等。

9.如权利要求1所述的自容式触控面板的电极，还包含另一曲折部，其中该另一曲折部连接该主部并与该曲折部不相连。

10.如权利要求1所述的自容式触控面板的电极，其特征在于，该电极为三角形或近似三角形。

11.一种自容式触控面板的电极，通过一导线耦接该自容式触控面板的一控制电路，包含：

一主部，具有一第一边；

一曲折部，具有一第二边；以及

一连接部，与该第一边及该第二边相连以连接该主部及该曲折部；

其中该控制电路包含一电容，该电极对应该控制电路的等效电阻与该电容形成一低通滤波器，该连接部的长度小于该第一边的长度及该第二边的长度，其中该曲折部借由曲折线段增加该电极对应该控制电路的等效电阻值，其中该等效电阻值使该低通滤波器得以滤除该自容式触控面板充电时的一突波，该电极与该主部以及该曲折部其中之一形状近似。

12.如权利要求11所述的自容式触控面板的电极，其特征在于，该第一边与该第二边平行。

13.如权利要求12所述的自容式触控面板的电极，其特征在于，该导线耦接该主部。

14.如权利要求12所述的自容式触控面板的电极，其特征在于，该导线耦接该曲折部。

15.如权利要求12所述的自容式触控面板的电极，其特征在于，该曲折线段包含多个平行的子线段。

16.如权利要求15所述的自容式触控面板的电极，其特征在于，该多个子线段的宽度实质相等，该多个子线段的加总长度相关于该电极对应该控制电路的等效电阻值。

17.如权利要求15所述的自容式触控面板的电极，其特征在于，该多个子线段的间距实质相等。

18.如权利要求15所述的自容式触控面板的电极，其特征在于，该自容式触控面板另包含与该电极相邻的一另一电极，耦接该自容式触控面板的该控制电路，该另一电极包含：

一另一曲折线段；

其中，该另一曲折线段的高度与该曲折线段的高度实质相等。

19.如权利要求18所述的自容式触控面板的电极，其特征在于，该另一曲折线段包含多个平行的另一子线段，该多个另一子线段的宽度与该曲折线段的该多个子线段的宽度实质相等，并且该多个另一子线段的间距与该多个子线段的间距实质相等。

20.如权利要求11所述的自容式触控面板的电极，还包含另一曲折部，其中该另一曲折部连接该主部并与该曲折部不相连。

21.如权利要求11所述的自容式触控面板的电极，其特征在于，该电极为三角形或近似三角形。