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      電容式觸摸感應裝置及其形成方法、觸摸顯示裝置的制作方法

      文檔序號:6582214閱讀:110來源:國知局
      專利名稱:電容式觸摸感應裝置及其形成方法、觸摸顯示裝置的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及觸摸感應技術(shù),特別涉及電容式觸摸感應裝置及其形成方法、以及具 有所述電容式觸摸感應裝置的觸摸顯示裝置。
      背景技術(shù)
      觸摸屏作為一種用戶交互操作的界面,有電阻式、電容式、表面聲波式、紅外式等 等。在觸摸屏技術(shù)中,電容式觸摸屏相比電阻式觸摸屏具有壽命長,透光率高,可以支持多 點觸摸等優(yōu)點,而互電容觸摸感應是電容式觸摸屏中一種新興的技術(shù),它對噪聲和對地寄 生電容有很好的抑制作用,并且可以實現(xiàn)多點觸摸,因此已經(jīng)成為各電容式觸摸屏芯片廠 商主攻的方向。一種互電容式觸摸感應裝置的結(jié)構(gòu)如圖1、2A和2B所示,請參考圖1,所示互電容 式觸摸感應裝置的結(jié)構(gòu)從下至上依次包括形成于玻璃基板9上的驅(qū)動電極層1,介電層 10,感應電極層2和保護層11。其中,驅(qū)動電極層1和感應電極層2為工作層,其圖形結(jié)構(gòu) 一般包括如圖2A和2B所示的鉆石型電極,這兩層的鉆石型電極互相垂直。驅(qū)動電極層1刻蝕成多條驅(qū)動線fe、5b、5c........證(如圖2A所示),感應電極
      2刻蝕成多條感應線6a、6b、6c........6h(如圖2B所示),驅(qū)動電極層1和感應電極層2
      為氧化銦錫(ITO)層或氧化銦鋅(IZO)層。結(jié)合圖2A和2B,工作時,驅(qū)動線依次施加驅(qū)動 信號3,通常為幾十千赫茲(KHz)至幾百KHz的交流電壓,其余驅(qū)動線接地4,而感應線通過 選通開關(guān)7連接到檢測觸控信號的檢測電路8。舉例來說,首先掃描驅(qū)動線5a,即在驅(qū)動線
      5a上施加驅(qū)動信號3,其余驅(qū)動線^、5c........5h接地4,此時選通開關(guān)7將感應線6a
      與檢測電路8相連,即檢測的是驅(qū)動線fe和感應線6a,當手指觸摸在這兩條線的交點處會
      檢測到觸控信號;然后,選通開關(guān)7再依次將感應線6b、6c........6h與檢測電路8相連,
      分別檢測驅(qū)動線fe同感應線6b、6c........6h交點處的觸控信號。驅(qū)動線fe的掃描過程
      結(jié)束后,掃描驅(qū)動線5b,即將驅(qū)動線5b連接驅(qū)動電壓3,其余驅(qū)動線5a、5c........5h接地
      4,選通開關(guān)7再依次將感應線6a、6b、6c........6h與檢測電路8相連。依次掃描驅(qū)動線
      5a,5b,5c........5h完成掃描過程,就可以檢測到所有驅(qū)動線與所有感應線的所有交點處
      是否有觸控信號。圖2A和2B所示的每一條驅(qū)動線與感應線的交點處的等效電路如圖3所示每一 個交點處都相當于耦合了一個互電容Cl,為驅(qū)動線和感應線正對交疊處形成的正對電容與 驅(qū)動線上圖形邊緣和感應線上圖形邊緣形成的邊緣電容之和;電阻Rl是驅(qū)動線5的等效電 阻,電阻R2是感應線6的等效電阻;驅(qū)動線5和感應線6分別有對地的寄生電容C2和C3 ; 檢測電路8是一個電流放大器,將感應線6上的電流Iin轉(zhuǎn)化成為電壓信號Vout輸出。當 手指觸摸時,可以將手指等效成為一個電阻、電容網(wǎng)絡16,電容C6是人體對地電容,手指存 在會產(chǎn)生耦合電容C4和C5,可以理解為手指搭了一個橋,在互電容Cl上并聯(lián)了電容,從而 使互電容Cl等效增大,導致感應線6上的電流Iin變化,因而使輸出電壓Vout變化。另一種互電容式觸摸感應裝置的結(jié)構(gòu)如圖4所示,其是單層結(jié)構(gòu),驅(qū)動電極和感應電極都在同一工作層,在驅(qū)動電極17a、17b、17c、17d、17e和感應電極18a、18b、18c、18d 之間形成的互電容構(gòu)成矩陣結(jié)構(gòu)。具體來說,驅(qū)動電極17a、17b、17C、17d、17e在工作區(qū)域 19a內(nèi)呈矩陣排列,感應電極18a、18b、18c、18d設置于兩列驅(qū)動電極之間;驅(qū)動電極17a、 17b、17c、17d、17e在外圍區(qū)域19b則分別連接在一起。在工作區(qū)域19a內(nèi),每個驅(qū)動電極 和感應電極以及中間的絕緣介質(zhì)形成互電容,例如圖4所示的電容C7和C8為在驅(qū)動電極 17a和感應電極18a之間形成的互電容。圖4所示的每一個驅(qū)動電極與感應電極之間的等 效電路同樣如圖3所示,其中,互電容Cl為電容C7和C8之和?,F(xiàn)有的具有電容式觸摸功能的顯示裝置多是基于外掛式的,例如可以將電容式觸 摸感應裝置與顯示裝置分開制造然后通過組裝的方式制作在一起。然而,在外界噪聲較大 或者將電容式觸摸感應裝置內(nèi)嵌于顯示裝置時,信號檢測靈敏度則尤為關(guān)鍵。

      發(fā)明內(nèi)容
      本發(fā)明解決的問題是提供一種電容式觸摸感應裝置及其形成方法、觸摸顯示裝 置,以提高信號檢測靈敏度。為解決上述問題,本發(fā)明實施方式提供一種電容式觸摸感應裝置,包括多個驅(qū)動 電極和多個感應電極,所述驅(qū)動電極和感應電極之間形成互電容;以及多條位于所述驅(qū)動 電極和感應電極之間的屏蔽線,以屏蔽所述驅(qū)動電極和感應電極之間的互電容??蛇x的,所述電容式觸摸感應裝置還包括感應檢測電路,所述感應檢測電路包括 驅(qū)動源和檢測電路,所述驅(qū)動電極與所述感應檢測電路的驅(qū)動源耦接,所述感應電極與所 述感應檢測電路的檢測電路耦接。可選的,所述驅(qū)動源輸出的驅(qū)動信號的頻率大于1MHz??蛇x的,所述驅(qū)動信號的頻率在IOMHz至20MHz之間。可選的,所述驅(qū)動源輸出的驅(qū)動信號的頻率為使觸摸時所述檢測電路檢測到的信 號與未觸摸時檢測電路檢測到的信號的差值達到峰值的頻率??蛇x的,所述驅(qū)動信號為正弦波信號。可選的,所述驅(qū)動電極位于第一工作層,所述感應電極位于第二工作層,所述屏蔽 線位于所述第一工作層和第二工作層之間的屏蔽層,所述屏蔽層分別與所述第一工作層和 第二工作層相互絕緣??蛇x的,所述驅(qū)動電極為相互平行的驅(qū)動線,所述感應電極為與所述驅(qū)動線相互 垂直的感應線??蛇x的,所述驅(qū)動線包括多個第一圖形和連接所述第一圖形的第一連接部,所述 感應線包括多個第二圖形和連接所述第二圖形的第二連接部,所述第二連接部和第一連接 部正對交疊,所述第二圖形和第一圖形相互錯開??蛇x的,所述屏蔽線包括多個第三圖形和連接所述第三圖形的第三連接部,所述 第三圖形位于所述第一連接部和第二連接部的正對交疊處,所述第三連接部位于所述第一 圖形邊緣和第二圖形邊緣之間。可選的,所述驅(qū)動電極、感應電極和屏蔽線位于同一工作層。可選的,所述多個驅(qū)動電極呈矩陣排列,所述感應電極為設置于兩列驅(qū)動電極之 間的感應線。
      可選的,同一行的驅(qū)動電極相互電連接??蛇x的,所述工作層包括工作區(qū)域和外圍區(qū)域,所述驅(qū)動電極在工作區(qū)域呈矩陣 排列,所述同一行的驅(qū)動電極在外圍區(qū)域相互電連接。可選的,所述多個驅(qū)動電極呈矩陣排列,所述感應電極為設置于兩行驅(qū)動電極之 間的感應線。可選的,同一列的驅(qū)動電極相互電連接??蛇x的,所述工作層包括工作區(qū)域和外圍區(qū)域,所述驅(qū)動電極在工作區(qū)域呈矩陣 排列,所述同一列的驅(qū)動電極在外圍區(qū)域相互電連接。可選的,所述屏蔽線接地。為解決上述問題,本發(fā)明實施方式還提供一種包括上述電容式觸摸感應裝置的觸 摸顯示裝置。為解決上述問題,本發(fā)明實施方式還提供一種電容式觸摸感應裝置的形成方法, 包括下述步驟提供基板;在所述基板上形成多個驅(qū)動電極和多個感應電極,以及多條位 于所述驅(qū)動電極和感應電極之間的屏蔽線,所述驅(qū)動電極和感應電極之間形成互電容。可選的,在所述基板上形成多個驅(qū)動電極和多個感應電極,以及多條位于所述驅(qū) 動電極和感應電極之間的屏蔽線包括在所述基板上形成第一工作層;刻蝕所述第一工作 層,形成多條平行的驅(qū)動線或感應線;在所述第一工作層上依次形成第一絕緣層和屏蔽層; 刻蝕所述屏蔽層,形成多條屏蔽線;在所述屏蔽層上依次形成第二絕緣層和第二工作層; 刻蝕所述第二工作層,形成多條與所述驅(qū)動線垂直的感應線,或者,形成多條與所述感應線 垂直的驅(qū)動線。可選的,在所述基板上形成多個驅(qū)動電極和多個感應電極,以及多條位于所述驅(qū) 動電極和感應電極之間的屏蔽線包括在所述基板上形成工作層;刻蝕所述工作層,形成 多個驅(qū)動電極、多個感應電極以及位于驅(qū)動電極和感應電極之間的屏蔽線。與現(xiàn)有技術(shù)相比,上述技術(shù)方案具有以下優(yōu)點在驅(qū)動電極和感應電極之間增加屏蔽線可以減小驅(qū)動電極和感應電極之間的互 電容,以此增大檢測信號的變化,從而提高了信號檢測靈敏度。通過適當提高驅(qū)動信號的頻率也可以增大檢測信號的變化,從而進一步提高了信 號檢測靈敏度。驅(qū)動信號采用正弦波信號相比于采用方波信號,可以得到較佳的檢測信號,從而 進一步提高了信號檢測靈敏度。因此,上述技術(shù)方案提供的電容式觸摸感應裝置及其形成方法、觸摸顯示裝置具 有更好的觸摸感應檢測性能。


      圖1是現(xiàn)有的一種電容式觸摸感應裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;圖2A和2B是圖1所示結(jié)構(gòu)中驅(qū)動電極層和感應電極層的圖形結(jié)構(gòu)實例示意圖;圖3是電容式觸摸感應裝置的驅(qū)動線和感應線的交點處的等效電路的實例示意 圖;圖4是現(xiàn)有的另一種電容式觸摸感應裝置的工作層的圖形結(jié)構(gòu)示意圖5A和5B是互電容與檢測信號變化的關(guān)系示意圖;圖6A和6B是驅(qū)動信號的頻率與檢測信號變化的關(guān)系示意圖;圖7A至7E是本發(fā)明電容式觸摸感應裝置的一個實施例示意圖;圖8是本發(fā)明電容式觸摸感應裝置的形成方法的一個實施例流程圖;圖9是本發(fā)明電容式觸摸感應裝置的另一個實施例示意圖;圖10是本發(fā)明電容式觸摸感應裝置的形成方法的另一個實施例流程圖。
      具體實施例方式在觸摸感應技術(shù)中,觸摸前后的檢測信號變化直接決定了信號檢測靈敏度,而發(fā) 明人研究發(fā)現(xiàn),互電容以及驅(qū)動信號的頻率都會影響檢測信號的變化。為了驗證互電容以 及驅(qū)動信號的頻率對檢測信號的影響,發(fā)明人在如下所述的參數(shù)條件下對圖3所示的等效 電路進行了電路仿真R1 = R2 = 100 歐姆(Ω ),C2 = C3 = 500 皮法(pF),C4 = C5 = IpF, R3 = R4 = 1千歐(KQ),R5 = UKQ,C6 = 100pF,驅(qū)動信號3為正弦波、峰峰值為10伏, 獲得的仿真結(jié)果分別如圖5A、5B和圖6A、6B所示。首先對檢測信號變化(或者說檢測信號的好壞)提出如下的評估參數(shù)差值20、 22和比例21、23,其中,差值20、22是指觸摸時檢測到的信號(觸控信號)與未觸摸時檢測 到的信號(未觸控信號)的差值,即(觸控信號-未觸控信號);比例21、23是指觸摸造成 的原先未觸控信號變化的變化率,即(觸控信號-未觸控信號)/未觸控信號。相比而言, 其中差值20、22更加重要。在驅(qū)動信號3的頻率為20兆赫茲(MHz),改變互電容Cl從0. 0005pF到0. IpF,互 電容Cl對檢測信號的影響的仿真結(jié)果如圖5A和5B所示,從圖所示的互電容13與檢測信 號變化的關(guān)系可以看出,無論是差值20(圖5A所示)還是比例21 (圖5B所示)都隨著互 電容13的減小而增大,而比例21更是隨著互電容13的減小有顯著增大。因此,降低互電 容可以使檢測信號在觸摸前后的變化更顯著,更有利于觸摸感應的檢測。在互電容Cl = 0. 0005pF,改變驅(qū)動信號3的頻率從IMHz到40MHz,驅(qū)動信號3的 頻率對檢測信號的影響的仿真結(jié)果如圖6A和6B所示,從圖所示的驅(qū)動信號3的頻率與檢 測信號變化的關(guān)系可以看出,比例23(圖6A所示)隨著頻率增加而逐漸增加,但差值22 (圖 6B所示)隨著頻率變化有一個峰值,在本例中,約在12MHz的頻率下達到了差值22的最大 值。因此,適當提高驅(qū)動信號的頻率,例如選擇驅(qū)動信號的頻率為使觸摸時檢測到的信號與 未觸摸時檢測到的信號的差值達到峰值的頻率,也可以使檢測信號在觸摸前后的變化更顯 著,更有利于觸摸感應的檢測。基于上述結(jié)論,本發(fā)明實施方式采用屏蔽的方式降低互電容,以此增大檢測信號 的變化,即增大觸控信號和未觸控信號之間的差值,從而提高了信號檢測靈敏度。另外,通 過增大驅(qū)動信號的頻率,選擇適當?shù)尿?qū)動信號的頻率也可以增大檢測信號的變化,從而進 一步提高了信號檢測靈敏度。本發(fā)明實施方式的電容式觸摸感應裝置包括多個驅(qū)動電極和多個感應電極,所 述驅(qū)動電極和感應電極之間形成互電容,以及多條位于所述驅(qū)動電極和感應電極之間的屏 蔽線。另外,施加于所述驅(qū)動電極的驅(qū)動信號的頻率可以大于1MHz,例如為使觸摸時檢測到 的感應線信號與未觸摸時檢測到的感應線信號的差值達到峰值的頻率。
      本發(fā)明實施方式的電容式觸摸感應裝置的形成方法包括提供基板;在所述基板 上形成多個驅(qū)動電極和多個感應電極,以及多條位于所述驅(qū)動電極和感應電極之間的屏蔽 線,所述驅(qū)動線和感應線之間形成互電容。本發(fā)明實施方式還提供一種包括上述電容式觸摸感應裝置的觸摸顯示裝置,所述 電容式觸摸感應裝置可以是將電容式觸摸感應裝置與顯示裝置組裝而形成,也可以是將電 容式觸摸感應裝置集成于顯示裝置。下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的實施方式做詳細的說明。圖7A至7E是本發(fā)明電容式觸摸感應裝置的一個實施例示意圖,本實施例的電容 式觸摸感應裝置包括兩層工作層,分別為驅(qū)動電極層(第一工作層)和感應電極層(第二 工作層),利用兩層工作層之間形成的互電容來實現(xiàn)電容式觸摸的檢測。如圖7A所示,本實施例的電容式觸摸感應裝置從下至上包括驅(qū)動電極層28、第 一絕緣層27、屏蔽層沈、第二絕緣層25和感應電極層M。所示電容式觸摸感應裝置可以 形成于玻璃基板上,其中,驅(qū)動電極層觀、屏蔽層26和感應電極層M可以是ITO層或IZO 層;第一絕緣層27和第二絕緣層25可以為透明介質(zhì)層,第一絕緣層27使驅(qū)動電極層觀和 屏蔽層26相互絕緣,第二絕緣層25使感應電極層M和屏蔽層沈相互絕緣。所述驅(qū)動電 極為線型結(jié)構(gòu)(以下以“驅(qū)動線”表述)位于驅(qū)動電極層觀,所述感應電極為線型結(jié)構(gòu)(以 下以“感應線”表述)位于感應電極層對,所述屏蔽線位于所述驅(qū)動電極層觀和感應電極 層M之間的屏蔽層26。其中,驅(qū)動電極層觀和感應電極層M的圖形結(jié)構(gòu)可以與圖2A和2B所示的驅(qū)動 電極層1和感應電極層2的圖形結(jié)構(gòu)相同,感應電極層M和驅(qū)動電極層28以及中間的絕 緣介質(zhì)形成互電容,而增加的屏蔽層26用于屏蔽所述互電容,以達到降低互電容的目的。具體來說,如圖7B所示,驅(qū)動電極層觀包括多條平行的驅(qū)動線(圖示為水平方向 的驅(qū)動線),在本實施例中,所述驅(qū)動線包括有多個第一圖形28a和連接所述第一圖形28a 的第一連接部^b,第一連接部^b的面積小于第一圖形^a的面積。如圖7C所示,感應電極層M包括多條與所述驅(qū)動線垂直的感應線(圖示為豎直 方向的感應線),在本實施例中,所述感應線包括多個第二圖形2 和連接所述第二圖形 24a的第二連接部Mb,第二連接部Mb的面積小于第二圖形Ma的面積;第二圖形2 與 第一圖形28a相互錯開,第二連接部24b與第一連接部^b正對交疊。驅(qū)動線和感應線以 及中間的絕緣介質(zhì)形成互電容包括正對電容和邊緣電容,其中,正對電容由正對交疊的第 一連接部28b和第二連接部Mb以及中間的絕緣介質(zhì)形成,邊緣電容由第一圖形28a邊緣、 與所述第一圖形28a邊緣相對的第二圖形2 邊緣以及中間的絕緣介質(zhì)形成。如圖7D所示,屏蔽層沈包括多條相交的屏蔽線,在本實施例中,所述屏蔽線包括 多個第三圖形26a和連接所述第三圖形26a的第三連接部所述第三圖形26a位于所述 第一連接部28b和第二連接部Mb的正對交疊處,用于屏蔽感應線和驅(qū)動線之間的正對電 容,第三圖形2 的面積略大于第一連接部28b和第二連接部24b的正對交疊面積;所述第 三連接部26b位于所述第一圖形28a邊緣和第二圖形2 邊緣之間,用于屏蔽感應線和驅(qū) 動線之間的邊緣電容。屏蔽線可以接直流電壓,本實施例中,屏蔽線接地。驅(qū)動電極層觀、屏蔽層沈和感應電極層M的疊層結(jié)構(gòu)的俯視圖形如圖7E中的圖 形結(jié)構(gòu)30所示。屏蔽層沈的第三圖形屏蔽了驅(qū)動電極層的第一連接部和感應電極層的第二連接部的正對交疊處形成的互電容,由此降低了感應線和驅(qū)動線之間的正對電容;屏蔽 層沈的第三連接部屏蔽了驅(qū)動電極層的第一圖形邊緣和感應電極層的第二圖形邊緣形成 的互電容,由此降低了感應線和驅(qū)動線之間的邊緣電容。在其它實施例中,驅(qū)動電極層觀和感應電極層M的圖形結(jié)構(gòu)可以互換;或者驅(qū)動 電極層觀和感應電極層的位置也可以互換。第一圖形、第二圖形和第三圖形的形狀并不限 定為圖7B、7C和7D所示的菱形,也可以是例如矩形、正方形、正六邊形等其他形狀,相對于 其它形狀,菱形連接具有較小的連線電阻。第一圖形和第二圖形的分布密度可以根據(jù)實際 需要設置,第三圖形的分布密度相對第一連接部和第二連接部的正對交疊的密度而設置。通過例如刻蝕的方法可以分別在驅(qū)動電極層觀、屏蔽層沈和感應電極層M上形 成如圖7B、7D和7C所示的圖形結(jié)構(gòu)。具體來說,如圖7B所示,驅(qū)動電極層觀包括多條水平的驅(qū)動線,每條驅(qū)動線包括 多個第一圖形28a和多個第一連接部^b,第一連接部28b將第一圖形28a連接在一起,形 成驅(qū)動線。第一連接部^b的面積小于第一圖形^a的面積,第一連接部28b可以是ITO 條紋或IZO條紋,可以通過例如刻蝕的方法與第一圖形28a—同形成。驅(qū)動線具有驅(qū)動端 (圖中未示出),驅(qū)動信號加在驅(qū)動線的驅(qū)動端。如圖7D所示,屏蔽層沈包括多條相交的屏蔽線,每條屏蔽線包括多個第三圖形 26a和多個第三連接部^b,第三連接部26b將第三圖形26a連接在一起,形成屏蔽線。第 三連接部26b可以是ITO條紋或IZO條紋,可以通過例如刻蝕的方法與第三圖形26a —同 形成。屏蔽線具有可以連接直流電壓的連接端(圖中未示出),本實施例中,所有屏蔽線的 連接端接地。如圖7C所示,感應電極層M包括多條豎直的感應線,每條感應線包括多個第二圖 形2 和多個第二連接部Mb,第二連接部24b將第二圖形2 連接在一起,形成感應線。 第二連接部Mb的面積小于第二圖形Ma的面積。第二連接部24b可以是ITO條紋或IZO 條紋,可以通過例如刻蝕的方法與第二圖形2 —同形成。感應線具有檢測端(圖中未示 出),檢測電路檢測感應線的檢測端的信號變化。當在驅(qū)動電極層觀的一條驅(qū)動線的驅(qū)動端加驅(qū)動信號時,其余驅(qū)動線都接地,然 后在感應電極層M的每條感應線的檢測端感應信號變化。當有觸摸(例如手指觸摸)時, 在感應線的檢測端會檢測到相應的電荷變化,根據(jù)具體掃描的是哪一條驅(qū)動線以及檢測到 相應電荷變化的感應線,就可以確定觸摸的具體位置。本實施例中,上述觸摸感應檢測過程通過感應檢測電路來實現(xiàn),所述感應檢測電 路包括驅(qū)動源和檢測電路,所述驅(qū)動源與驅(qū)動線的驅(qū)動端耦接,所述檢測電路與感應線的 檢測端耦接。感應檢測電路連接驅(qū)動線和感應線后的等效電路仍然如圖3所示,由于屏蔽線的 作用,互電容Cl相比于現(xiàn)有技術(shù)降低了。感應檢測電路的驅(qū)動源輸出的驅(qū)動信號3加在驅(qū) 動線5的驅(qū)動端,當有手指觸摸時,檢測電路8檢測到感應線6的檢測端的電流Iin發(fā)生變 化,檢測電路8的輸出端的電壓Vout發(fā)生變化。因此,通過感應檢測電路可以檢測到相應 的感應線的檢測端的電流變化,從而可以檢測出被觸摸的位置。當有多點觸摸時,可以同時檢測出相應的位置,因為互電容的檢測方式是逐行掃 描驅(qū)動線,在掃描到一條驅(qū)動線時,檢測各條感應線,因此可以分辨出同時多個觸摸點的實際位置。如前所述,選擇適當?shù)尿?qū)動信號3的頻率也可以增大檢測信號的變化,從而進一 步提高了信號檢測靈敏度。參考圖6A和6B,由于差值22相對于比例23更為重要,并綜合 考慮到高頻驅(qū)動下功耗等問題,驅(qū)動源輸出的驅(qū)動信號3的頻率通??梢赃x擇在IOMHz至 20MHz之間,較佳地,可以為使觸摸時檢測電路8檢測到的信號與未觸摸時檢測電路8檢測 到的信號的差值(即觸控信號-未觸控信號)達到峰值的頻率,例如,本實施例中,驅(qū)動信 號3的頻率為12MHz。在實際應用中,驅(qū)動信號3的頻率可以根據(jù)仿真或?qū)嶒灉y得的差值峰 值對應的頻率而確定。驅(qū)動信號3可以為正弦波或脈沖方波信號,本實施例中,驅(qū)動信號3為正弦波信 號。相比于脈沖方波信號,采用正弦波信號驅(qū)動可以獲得更佳的檢測信號,其原因在于一 個方波實際上可以看成由許多不同頻率和峰峰值的正弦波疊加而成(傅立葉變換),從圖 6A和6B的仿真可以看出,不同頻率的正弦波對應的信號大小也不同,或者說,不同頻率的 正弦波驅(qū)動,對應獲得的檢測信號的質(zhì)量也不同。因此,采用方波會獲得質(zhì)量不均的檢測信 號,而采用正弦波可以通過調(diào)整頻率獲得最佳的檢測信號。本實施例電容式觸摸感應裝置的形成方法的流程圖如圖8所示,結(jié)合圖7A至7D 和圖8,所述方法包括步驟S11,提供基板,所述基板可以是玻璃基板。步驟S12,在所述基板上形成驅(qū)動電極層觀。所述驅(qū)動電極層觀可以是ITO層或 IZO 層。步驟S13,刻蝕所述驅(qū)動電極層觀,形成多條平行的驅(qū)動線,所述驅(qū)動線上具有多 個第一圖形和連接所述第一圖形的第一連接部。此處對驅(qū)動電極層觀的刻蝕過程作簡單 舉例說明,但并非用于限定該過程首先,在所述驅(qū)動電極層觀上形成光阻層;接著,經(jīng)過 曝光、顯影,使得光阻層形成如圖7B的驅(qū)動電極層觀所示菱形圖形排布及驅(qū)動線圖形 ’然 后,以所述光阻層為掩模,蝕刻所述驅(qū)動電極層觀,形成圖7B的驅(qū)動電極層觀的圖形結(jié)構(gòu)。 驅(qū)動線耦接至感應檢測電路的驅(qū)動源。步驟S14,在所述驅(qū)動電極層觀上形成第一絕緣層27。所述第一絕緣層27可以 是透明介質(zhì)層。步驟S15,在所述第一絕緣層27上形成屏蔽層26。所述屏蔽層沈可以是ITO層 或IZO層。步驟S16,刻蝕所述屏蔽層沈,形成多條相交的屏蔽線,所述屏蔽線上具有多個第 三圖形和連接所述第三圖形的第三連接部。此處對屏蔽層沈的刻蝕過程作簡單舉例說明, 但并非用于限定該過程首先,在所述屏蔽層26上形成光阻層;接著,經(jīng)過曝光、顯影,使得 光阻層形成如圖7D的屏蔽層沈所示菱形圖形排布及屏蔽線圖形;然后,以所述光阻層為掩 模,蝕刻所述屏蔽層沈,形成圖7D的屏蔽層沈的圖形結(jié)構(gòu),屏蔽線連接至地。步驟S17,在所述屏蔽層沈上形成第二絕緣層25。所述第二絕緣層25可以是透 明介質(zhì)層。步驟S18,在所述第二絕緣層25上形成感應電極層24。所述感應電極層M可以 是ITO層或IZO層。步驟S19,刻蝕所述感應電極層M,形成多條與所述驅(qū)動線垂直的感應線,所述感應線上具有多個第二圖形和連接所述第二圖形的第二連接部。此處對感應電極層M的刻 蝕過程作簡單舉例說明,但并非用于限定該過程首先,在所述感應電極層M上形成光阻 層;接著,經(jīng)過曝光、顯影,使得光阻層形成如圖7C的感應電極層對所示菱形圖形排布及感 應線圖形;然后,以所述光阻層為掩模,蝕刻所述感應電極層對,形成圖7C的感應電極層M 的圖形結(jié)構(gòu)。感應線耦接至感應檢測電路的檢測電路。之后,還可以在所述感應電極層M上形成保護層。另外,本電容式觸摸感應裝置的形成方法中也可以在步驟S12和S13中先形成感 應電極層和感應線,然后再在步驟S18和S19中形成驅(qū)動電極層和驅(qū)動線。本實施例在驅(qū)動電極層和感應電極層之間增加了一層屏蔽層,所述屏蔽層包括屏 蔽線,用于減小驅(qū)動電極層的驅(qū)動線和感應電極層的感應線之間的互電容,以此增大檢測 信號的變化,從而提高了信號檢測靈敏度。另外,驅(qū)動信號采用較高頻率的正弦波信號,可以在增大檢測信號的變化的同時 獲得較佳的檢測信號,從而進一步提高了信號檢測靈敏度。圖9是本發(fā)明電容式觸摸感應裝置的另一個實施例示意圖,本實施例的電容式觸 摸感應裝置為單層結(jié)構(gòu),所述驅(qū)動電極、感應電極和屏蔽線位于同一工作層。在所述工作層 中,多個驅(qū)動電極呈矩陣排列,所述感應電極可以為設置于兩列驅(qū)動電極之間的感應線,在 驅(qū)動電極和感應電極之間形成的互電容構(gòu)成矩陣結(jié)構(gòu),另外,同一行的驅(qū)動電極可以相互 電連接。所述屏蔽線位于驅(qū)動電極和感應電極之間。具體來說,如圖9所示,所述工作層包括工作區(qū)域19a和與工作區(qū)域19a相鄰的 外圍區(qū)域19b。在工作區(qū)域19a,驅(qū)動電極17a、17b、17c、17d、17e呈矩陣排列;在外圍區(qū)域 19b,驅(qū)動電極17a、17b、17c、17d、17e分別連接在一起,例如,工作區(qū)域19a中第一行的驅(qū)動 電極在外圍區(qū)域19b連接在一起形成驅(qū)動電極17a。感應電極18a、18b、18c、18d相互平行, 分別設置于兩列驅(qū)動電極之間,例如,感應電極18a設置于第一列和第二列驅(qū)動電極之間。 在工作區(qū)域19a內(nèi),每個驅(qū)動電極和感應電極以及中間的絕緣介質(zhì)形成互電容,例如圖4所 示的電容C7和C8為在驅(qū)動電極17a和感應電極18a之間形成的互電容。在其他實施例中,所述感應電極也可以為設置于兩行驅(qū)動電極之間的感應線,對 應地,同一列的驅(qū)動電極可以相互電連接。增加的屏蔽線34位于驅(qū)動電極與感應電極之間,并接直流電壓(本實施例的屏 蔽線接地),從而降低驅(qū)動電極和感應電極之間的互電容,例如,屏蔽線34降低了驅(qū)動電極 17a和感應電極18a之間的互電容C7和C8。驅(qū)動電極、感應電極和屏蔽線可以是ITO條紋 或IZO條紋。本實施例驅(qū)動電極和感應電極與感應檢測電路連接后的等效電路仍然如圖3所 示,在此不再重復說明其檢測原理。本實施例中,感應檢測電路的驅(qū)動源輸出的驅(qū)動信號3 同樣選擇頻率為12MHz的正弦波信號,以獲得較佳的檢測信號以及較顯著的信號變化。本實施例電容式觸摸感應裝置的形成方法的流程圖如圖10所示,結(jié)合圖9和圖 10,所述方法包括步驟S21,提供基板,所述基板可以是玻璃基板。步驟S22,在所述基板上形成工作層。所述工作層可以是ITO層或IZO層。步驟S23,刻蝕所述工作層,形成多個驅(qū)動電極17a、17b、17C、17d、17e、多個感應電極18a、18b、18c、18d以及位于驅(qū)動電極和感應電極之間的屏蔽線34。此處對工作層的 刻蝕過程作簡單舉例說明,但并非用于限定該過程首先,在所述工作層上形成光阻層;接 著,經(jīng)過曝光、顯影,使得光阻層形成如圖9的工作層所示的驅(qū)動電極、感應電極和屏蔽線 排布;然后,以所述光阻層為掩模,蝕刻所述工作層,形成圖9的工作層的圖形結(jié)構(gòu)。驅(qū)動電 極耦接至感應檢測電路的驅(qū)動源,感應電極耦接至感應檢測電路的檢測電路,屏蔽線接地。之后,還可以在所述工作層上形成保護層。本實施例在位于同一工作層的驅(qū)動電極和感應電極之間增加了屏蔽線,所述屏蔽 線也形成于所述工作層,用于減小驅(qū)動電極和感應電極之間的互電容,以此增大檢測信號 的變化,從而提高了信號檢測靈敏度。另外,驅(qū)動信號采用較高頻率的正弦波信號,可以在增大檢測信號的變化的同時 獲得較佳的檢測信號,從而進一步提高了信號檢測靈敏度。雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上,但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù) 人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),均可作各種更動與修改,因此本發(fā)明的保護范圍應 當以權(quán)利要求所限定的范圍為準。
      權(quán)利要求
      1.一種電容式觸摸感應裝置,包括多個驅(qū)動電極和多個感應電極,所述驅(qū)動電極和感 應電極之間形成互電容,其特征在于,還包括多條位于所述驅(qū)動電極和感應電極之間的屏 蔽線,以屏蔽所述驅(qū)動電極和感應電極之間的互電容。
      2.如權(quán)利要求1所述的電容式觸摸感應裝置,其特征在于,還包括感應檢測電路,所述 感應檢測電路包括驅(qū)動源和檢測電路,所述驅(qū)動電極與所述感應檢測電路的驅(qū)動源耦接, 所述感應電極與所述感應檢測電路的檢測電路耦接。
      3.如權(quán)利要求2所述的電容式觸摸感應裝置,其特征在于,所述驅(qū)動源輸出的驅(qū)動信 號的頻率大于IMHz。
      4.如權(quán)利要求3所述的電容式觸摸感應裝置,其特征在于,所述驅(qū)動信號的頻率在 IOMHz 至 20MHz 之間。
      5.如權(quán)利要求2所述的電容式觸摸感應裝置,其特征在于,所述驅(qū)動源輸出的驅(qū)動信 號的頻率為使觸摸時所述檢測電路檢測到的信號與未觸摸時檢測電路檢測到的信號的差 值達到峰值的頻率。
      6.如權(quán)利要求3所述的電容式觸摸感應裝置,其特征在于,所述驅(qū)動信號為正弦波信號。
      7.如權(quán)利要求1所述的電容式觸摸感應裝置,其特征在于,所述驅(qū)動電極位于第一工 作層,所述感應電極位于第二工作層,所述屏蔽線位于所述第一工作層和第二工作層之間 的屏蔽層,所述屏蔽層分別與所述第一工作層和第二工作層相互絕緣。
      8.如權(quán)利要求7所述的電容式觸摸感應裝置,其特征在于,所述驅(qū)動電極為相互平行 的驅(qū)動線,所述感應電極為與所述驅(qū)動線相互垂直的感應線。
      9.如權(quán)利要求8所述的電容式觸摸感應裝置,其特征在于,所述驅(qū)動線包括多個第一 圖形和連接所述第一圖形的第一連接部,所述感應線包括多個第二圖形和連接所述第二圖 形的第二連接部,所述第二連接部和第一連接部正對交疊,所述第二圖形和第一圖形相互 錯開。
      10.如權(quán)利要求9所述的電容式觸摸感應裝置,其特征在于,所述屏蔽線包括多個第三 圖形和連接所述第三圖形的第三連接部,所述第三圖形位于所述第一連接部和第二連接部 的正對交疊處,所述第三連接部位于所述第一圖形邊緣和第二圖形邊緣之間。
      11.如權(quán)利要求1所述的電容式觸摸感應裝置,其特征在于,所述驅(qū)動電極、感應電極 和屏蔽線位于同一工作層。
      12.如權(quán)利要求11所述的電容式觸摸感應裝置,其特征在于,所述多個驅(qū)動電極呈矩 陣排列,所述感應電極為設置于兩列驅(qū)動電極之間的感應線。
      13.如權(quán)利要求12所述的電容式觸摸感應裝置,其特征在于,同一行的驅(qū)動電極相互 電連接。
      14.如權(quán)利要求13所述的電容式觸摸感應裝置,其特征在于,所述工作層包括工作區(qū) 域和外圍區(qū)域,所述驅(qū)動電極在工作區(qū)域呈矩陣排列,所述同一行的驅(qū)動電極在外圍區(qū)域 相互電連接。
      15.如權(quán)利要求11所述的電容式觸摸感應裝置,其特征在于,所述多個驅(qū)動電極呈矩 陣排列,所述感應電極為設置于兩行驅(qū)動電極之間的感應線。
      16.如權(quán)利要求15所述的電容式觸摸感應裝置,其特征在于,同一列的驅(qū)動電極相互電連接。
      17.如權(quán)利要求16所述的電容式觸摸感應裝置,其特征在于,所述工作層包括工作區(qū) 域和外圍區(qū)域,所述驅(qū)動電極在工作區(qū)域呈矩陣排列,所述同一列的驅(qū)動電極在外圍區(qū)域 相互電連接。
      18.如權(quán)利要求1所述的電容式觸摸感應裝置,其特征在于,所述屏蔽線接地。
      19.一種包括權(quán)利要求1至18中任一項所述的電容式觸摸感應裝置的觸摸顯示裝置。
      20.一種電容式觸摸感應裝置的形成方法,其特征在于,包括下述步驟提供基板;在 所述基板上形成多個驅(qū)動電極和多個感應電極,以及多條位于所述驅(qū)動電極和感應電極之 間的屏蔽線。
      21.如權(quán)利要求20所述的電容式觸摸感應裝置的形成方法,其特征在于,所述的電容 式觸摸感應裝置,還包括感應檢測電路,所述感應檢測電路包括驅(qū)動源和檢測電路,所述形 成方法還包括耦接所述驅(qū)動電極至感應檢測電路的驅(qū)動源,耦接所述感應電極至感應檢 測電路的檢測電路。
      22.如權(quán)利要求20所述的電容式觸摸感應裝置的形成方法,其特征在于,在所述基板 上形成多個驅(qū)動電極和多個感應電極,以及多條位于所述驅(qū)動電極和感應電極之間的屏蔽 線包括在所述基板上形成第一工作層;刻蝕所述第一工作層,形成多條平行的驅(qū)動線或感應線;在所述第一工作層上依次形成第一絕緣層和屏蔽層;刻蝕所述屏蔽層,形成多條屏蔽線;在所述屏蔽層上依次形成第二絕緣層和第二工作層;刻蝕所述第二工作層,形成多條與所述驅(qū)動線垂直的感應線,或者,形成多條與所述感 應線垂直的驅(qū)動線。
      23.如權(quán)利要求22所述的電容式觸摸感應裝置的形成方法,其特征在于,所述驅(qū)動線 包括多個第一圖形和連接所述第一圖形的第一連接部,所述感應線包括多個第二圖形和連 接所述第二圖形的第二連接部,所述第二連接部和第一連接部正對交疊,所述第二圖形和 第一圖形相互錯開。
      24.如權(quán)利要求23所述的電容式觸摸感應裝置的形成方法,其特征在于,所述屏蔽線 包括多個第三圖形和連接所述第三圖形的第三連接部,所述第三圖形位于所述第一連接部 和第二連接部的正對交疊處,所述第三連接部位于所述第一圖形邊緣和第二圖形邊緣之 間。
      25.如權(quán)利要求20所述的電容式觸摸感應裝置的形成方法,其特征在于,在所述基板 上形成多個驅(qū)動電極和多個感應電極,以及多條位于所述驅(qū)動電極和感應電極之間的屏蔽 線包括在所述基板上形成工作層;刻蝕所述工作層,形成多個驅(qū)動電極、多個感應電極以及位于驅(qū)動電極和感應電極之 間的屏蔽線。
      26.如權(quán)利要求25所述的電容式觸摸感應裝置的形成方法,其特征在于,所述多個驅(qū) 動電極呈矩陣排列,所述感應電極為設置于兩列驅(qū)動電極之間的感應線。
      27.如權(quán)利要求沈所述的電容式觸摸感應裝置的形成方法,其特征在于,同一行的驅(qū) 動電極相互電連接。
      28.如權(quán)利要求27所述的電容式觸摸感應裝置的形成方法,其特征在于,所述工作層 包括工作區(qū)域和外圍區(qū)域,所述驅(qū)動電極在工作區(qū)域呈矩陣排列,所述同一行的驅(qū)動電極 在外圍區(qū)域相互電連接。
      29.如權(quán)利要求25所述的電容式觸摸感應裝置的形成方法,其特征在于,所述多個驅(qū) 動電極呈矩陣排列,所述感應電極為設置于兩行驅(qū)動電極之間的感應線。
      30.如權(quán)利要求四所述的電容式觸摸感應裝置的形成方法,其特征在于,同一列的驅(qū) 動電極相互電連接。
      31.如權(quán)利要求30所述的電容式觸摸感應裝置的形成方法,其特征在于,所述工作層 包括工作區(qū)域和外圍區(qū)域,所述驅(qū)動電極在工作區(qū)域呈矩陣排列,所述同一列的驅(qū)動電極 在外圍區(qū)域相互電連接。
      32.如權(quán)利要求20所述的電容式觸摸感應裝置的形成方法,其特征在于,還包括,連接 所述屏蔽線至地。
      全文摘要
      一種電容式觸摸感應裝置及其形成方法、觸摸顯示裝置。所述電容式觸摸感應裝置包括多個驅(qū)動電極、多個感應電極,以及多條位于所述驅(qū)動電極和感應電極之間的屏蔽線,以屏蔽所述驅(qū)動電極和感應電極之間的互電容。所述電容式觸摸感應裝置及其形成方法、觸摸顯示裝置通過屏蔽的方式可以降低驅(qū)動電極和感應電極之間的互電容,以此增大觸摸前后檢測信號的變化,從而提高信號檢測靈敏度。
      文檔編號G06F3/044GK102081484SQ20091020000
      公開日2011年6月1日 申請日期2009年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
      發(fā)明者吳顯浩, 王麗花, 邱承彬, 陳悅 申請人:上海天馬微電子有限公司
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