专利名称：触摸屏输入装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种触摸屏输入装置，尤其是一种改善电极图案结构而减少噪声并同时降低成本的触摸屏输入装置。
背景技术：
一般来说，触摸屏(touch screen)是一种安装了特殊输入装置的画面，用手接触 (touch)时可以通过该装置输入其位置。也就是说，不使用键盘而用手或小工具接触画面 (屏幕)上的文字或特定位置就能掌握该位置并且通过已储存的程序进行特定处理，可以在画面直接接受所输入的资料。如图1所示，前述静电容量方式的触摸屏包括触摸屏(静电容量传感器)20，可以侦测到透明材质的窗(window) 10与人体之间的接触；控制器半导体(控制单元)30，向传感器施加电气信号并且从传感器发生的电气信号变化算出通过使用者的触摸行为输入到显示器上的坐标；显示装置40。具备所述触摸屏装置的电子机器可以同时检测两点(两个手指)以上的使用者输入，除了单纯的一点(一个手指)触摸输入以外，还能同时在多个点进行触摸输入，因此除了使用者单纯的一点触摸输入动作以外，还能作为通过图形用户界面(GUI)实现的各种多重输入命令体系的输入装置。所述窗10通常使用约0. 5mm到5mm厚的透明塑料材质或透明玻璃材质制作，位于
静电容量传感器20与显示装置40画面的最前面。所述静电容量传感器20位于窗10的下部，在透明材质的膜或玻璃基板上涂敷基于具有透明特性与导电性的ITOandium Thin Oxide)或聚合物材质或碳纳米管的导电性油墨ank)等物后制成具有特定形状的电极图案。以当前技术，透明导电性材质通常使用 ITO材质。所述静电容量传感器的结构可以如图2所示地配置，让成形于膜(Film)或玻璃基板22a，23a上的各导电性透明电极图案互不重叠并且在第一层22b与第二层2 分别检测第一轴与第二轴方向的静电容量的变化量，也可以如图4所示地配置具有下列几何结构的电极图案，该电极图案可以在一个基板2 上只利用一层透明导电性电极图案层22b检测第一轴方向与第二轴方向的静电容量的变化量。凭借前述静电容量传感器装置的垂直结构，可以在窗外接触的静电容量性媒介 (通常是使用者的手，称为第一电极)25与成型于各传感器层上的透明导电性电极图案区域(电极，第二电极)22b，2!3b层之间发生静电容量(capacitance)成分，该静电容量成分将包括窗或窗和1层基板22a的部分作为间隙(电介质/绝缘体)。此时，利用传感器控制器(Controller)半导体分别检测静电容量的大小，该静电容量的大小是所发生的静电容量成分中传感器的第一层与第二层，亦即第一轴或第二轴上配置的各透明导电性图案与身体或其它导电性媒介的接触所生成的，算出各传感器的第一轴与第二轴的二维空间上的静电容量分布并且将符合信息设备显示装置的二维位置加以坐标化后输出，从而让电子机器掌握使用者触摸行为的发生及进行了触摸行为的二维空间上的位置。具有前述结构与动作原理的静电容量式触摸屏装置不仅在外部冲击或刮痕或污染方面的耐久性优于现有电阻膜式触摸屏装置，还能对使用者的各种触摸输入行为进行检测，由于光学透射率优异而可以为使用者提供清晰的显示器画面。现有静电容量传感器装置通常区分为下列三种。第一方式的传感器制成如图2所示地具有2个导电性图案的层结构，第一、第二层如图3所示地在第一轴与第二轴方向互相连接配置的菱形形态的透明电极图案22b，23b以最小间距依次配置并且检测各方向的静电容量及静电容量的变化量。第一层的透明导电体图案与第二层的透明导电体图案的配置及侦测方向互相垂直，并且如图2所示结构一样在垂直方向配置而得以检测二维空间的静电容量。此时，所述第一层的导电性电极图案与第二层的导电性电极图案按照下列方式配置，从窗上垂直地往下查看时各层的菱形形态电极被配置成除了菱形的连接点以外的部位不重叠，所形成的垂直/水平结构可以在两个轴方向比较均勻地检测出身体对窗表面的接触动作所生成的静电容量。但是与后述的第三方式相比，该传感器结构无法有效地屏蔽从显示装置40与电子机器本身、及窗正面流入的静电噪声。由于传感器图案没有可以屏蔽外部静电噪声流入的接地(Ground)保护层，因此对外部噪声非常脆弱。第二方式的传感器制成图4所示仅仅具有一个透明导电性图案22b的单层结构， 一般采取具有三角形及四角形等形态的导电性图案的组合，仅仅使用一个层就能检测第一轴与第二轴方向的静电容量成分。在配置于所述第一层的透明导电性电极们的图案中第一轴方向的静电容量的变化成分及发生位置可以通过四角形状透明电极中由于使用者身体接触而发生的静电容量所分布的电极进行检测。与此相反的是，在配置于所述第一层的透明导电性电极们的图案中第二轴方向的静电容量的变化成分及发生位置可以通过相向的两个直角三角形状电极中被人体接触面占有的面积的差异进行检测。在图4的应用方面，将前述直角三角形模样的上电极群组连接到一个控制器控制线27而将下电极群组连接到另一个控制线27时，在第二轴方向只能测量一点(一个手指) 所造成的人体接触面的面积差异，却无法准确地检测出多个使用者的身体接触位置，因此无法使用各种形态的使用者多重输入。与此相反地，将所述直角三角形模样的上电极与下电极全部分离后使其各自连接到各控制器的控制线时，虽然可以检测出使用者的多重输入，但第二轴方向的侦测灵敏度会大幅度地下降。而且，利用相向的直角三角形与人体接触面之间的占有面积的差异推定第二轴方向的实际位置时，不仅在各三角形中面积很少的顶点附近，即第二轴方向的两侧终端点附近很难准确地测量出静电容量，而且三角形模样的透明性电极中从连接到控制线的部分到顶点附近的终端电阻常常会达到数K Ω到数十K Ω，在距离控制线连接部位最远的终端附近检测静电容量时会检测出远小于实际静电容量的数值，因此实际人体接触所造成的静电容量值在连接到控制线的部分与终端侧互相形成非对称结构。而且，构成透明电极的ITO材质的浓度分布不固定而往往造成面电阻(Ω /squre) 值局部不均勻的情形，ITO材质的透明电极很难决定第二轴方向的位置值。 因此，使用了前述方式的静电容量式触摸屏装置的电子机器在制作完毕后的检查阶段中，为了在出厂前对所述误差进行补偿而往往必须针对实际测量面积值与实际显示装置之间的第二轴间误差进行补偿，因此在适用时有较多难处。而且，一侧轴的灵敏度虽然优异但另外一个方向的灵敏度却降低，或者灵敏度虽然优异但另一个方向的分辨率降低，外部噪声较多的系统需要多使用一个接地层(Ground layer)，不仅不利于大尺寸的应用，在图案两侧进行测量时发生的静电容量值无法与实际画面上的坐标形成1 1对应而难以计算出精密的坐标值，生产出货时需要通过校正 (calibration)过程对实际检测的坐标与显示装置之间的误差进行校正。第三方式的传感器如图6所示地在第一方式的图2所示第二层基板23a的下面加上作为第三层的导电性透明接地保护层(ground shield) 24a，24b。接地保护层在图6所示的第三层基板24a上按照图7所示的宽阔形状将透明电极层24b广泛地涂敷在基板的几乎整个面积上。与第一方式相比，可以有效地屏蔽显示装置40与电子机器本身、窗正面流入的静电噪声，但由于多使用了一个高价透明导电性层而使得传感器的制作无论在生产成本或制作工序上都有些不利。在前述的各种现有触摸屏输入装置中，第一方式所使用的高价透明导电膜层数量比第三方式少了一层。然而，第一方式却没有像第三层结构一样的噪声屏蔽膜(shield)层，检测静电容量的传感器层22b，23b直接暴露于外部噪声环境，因此针对人体接触所造成的静电容量变化进行检测的过程中无法发挥出屏蔽外部静电噪声的功能。一般来说，第一层与第二层的透明导电性图案可以发挥天线作用而使得外部噪声轻易地流入，实验结果表明，在第一层与第二层的导电膜图案中长度更长的图案与具有更高电阻的图案结构更能流入较多噪声。一般来说，在外部发生后流入的噪声是下列噪声的统称包括紧密接触静电容量传感器下端的显示装置在内的电子机器系统本身的噪声、窗外流入的变频台灯(inverter stand)及电动马达的噪声(将其统称为AC、DC或R/F噪声)、处于噪声环境的人体所流出的静电容量成分以外的信号成分噪声。因此，适用所述第一方式传感器时，为了排除从外部流入的噪声的影响而采取反复测量静电容量后算出算术平均的方式或者将去噪电路或软件等添加到控制器以解决噪声所造成的问题，但，很难从源头上解决所流入的噪声问题。第二方式则因为测量静电容量的传感器的层22只是一层，因此传感器的生产成本最低。由于和所述第三方式一样没有噪声屏蔽膜(shield) 24b层，因此不仅和第一方式一样难以解决噪声问题，还有下列问题。一侧方向的灵敏度与分辨率虽然好，但另一侧方向的分辨率与灵敏度却显著地下降，因此不易指出(Pointing)精密位置而难以执行作为全触摸屏主要功能的书写文字识别及多重输入动作。
每一次将成品配置在机器上出货时，必须在灵敏度较低的轴方向针对触摸所导致的静电容量传感器的输出坐标值与显示装置实际坐标之间的误差校正值进行设定。因此，通常很难执行作为触摸屏主要功能的书写文字识别及多重输入动作。而且，第三方式在第一方式的结构上另外使用一层高价导电膜层而形成三层，不仅提高了传感器的制造成本，而且由于制作传感器所需要的作业量比使用一层或两层的传感器显著地增加了很多，使得生产效率下降了很多。由于使用三个导电性层构成，不仅提高了生产成本，还因为三个层的结构降低了显示装置的画面亮度，所增加的作业工序降低了整体的生产成品率(良品比率)。因此，第三方式需要减少导电膜层(以下称为ITO层)的数量以降低生产成本并提高生产成品率。因此迫切需要开发出一种保留现有触摸屏输入装置方式优点的情形下改善诸多缺点的技术。
发明内容
发明需要解决的技术课题
为了解决所述问题，本发明的目的是提供一种置，该装置解决了生产成本问题及从外部流入的静电噪声的排除问题或线性性及灵敏度不足等问题。因此，本发明的目的是提供一种触摸屏输入装置，改善第二电极层的电极图案结构，改善控制第一电极层与第二电极层的导电性电极的控制单元的控制方式，从而增强静电容量检测功能，还能作为所流入的外部噪声的去噪手段。而且，本发明的目的是提供一种第一、第二电极图案的结构，形成于第一电极层与第二电极层上的第一、第二电极图案没有进行侦测时可以作为接地(Ground)屏蔽膜而得以尽量发挥出效果。解决课题的技术方案为了实现所述目的，本发明触摸屏输入装置包括第一电极层，针对一侧方向的侦测(Sensing)进行检测，位于基板的上表面并且形成有第一电极图案；第二电极层，针对另一侧方向的侦测进行检测，位于所述第一电极层的下部，在基板的上表面形成有第二电极图案，该第二电极图案通过没有形成该第一电极图案的面与所述第一电极图案重叠并且各自按照设定的间距以间隔方式形成；以及控制单元，将检测一侧方向的所述第一电极层的所述第一电极图案中以及检测另一侧方向的第二电极层的第二电极图案中除了测量静电容量的相应电极以外的其余电极图案控制在接地(Ground)状态。而且，所述第一电极图案以菱形(或钻石)状电极图案在第一轴方向连接的方式而配置，所述第二电极图案以与所述第一电极图案垂直的棒状形成，每个第二电极图案都按照设定的间距形成。而且，所述第一电极图案以其面积超过触摸屏整体面积的1/2的方式而形成。而且，所述第一电极图案之间的间隔面积与第二电极图案之间的间隔面积不重叠。而且，所述控制单元对除了侦测中的电极以外的其余电极施加接地电压或特定电压，而将所述第一电极层和第二电极层作为屏蔽膜。有益效果
按照前述方式构成并发挥作用的本发明，为了侦测形成于第一电极层与第二电极层的静电容量而将电气信号依次施加到第一、第二电极图案并测量静电容量值，对于各电极图案中除了进行侦测的电极以外的其它一切电极施加接地(Ground)电压或特定电压， 可以将除了进行侦测的电极以外的其它一切电极的面积作为静电屏蔽膜(Shield)使用， 该静电屏蔽膜可以从来自外部的静电噪声中保护侦测静电容量的电极。也就是说，第一电极层的电极图案进行侦测时，第一电极层中不进行侦测的其余电极图案可以发挥出屏蔽来自侦测电极的侧面方向的静电噪声，棒状第二电极层可以发挥出以传感器的检测面积施加了接地电压的噪声屏蔽层功能，可以有效地屏蔽位于第二电极底面的显示装置(LCD或OLED等)所放出的下侧方向的静电噪声。而且，进行侦测的第一电极层和被施加接地电压的第二电极层在几乎整个面积上接近并重叠而生成的寄生静电容量可以减弱从上部流入的噪声。而且，第二电极层的电极进行侦测时，第二层的电极中不进行侦测的其余第二电极层可以屏蔽从侧面流入的噪声成分，至于从下侧显示装置或电子机器本身流入第二电极层的电极图案的噪声，则因为第二电极图案采取了不同于现有电极图案结构(钻石、菱形) 的矩形图案结构而使得终端电阻为1/10左右，为了测量静电容量而施加的电气信号的终端强度增强并且使得信噪比增高到10倍左右，因此只允许经过大幅减弱后的噪声流入而发挥出优异的功能性。而且，第二电极层的电极图案面积的约1/2与上部第一层的电极图案非常接近地重叠，因此在施加接地电压而成为屏蔽膜的第一电极层与第二电极层的静电容量检测电极图案之间的寄生静电容量也能将外部流入的噪声加以减弱因此，即使没有另外具备接地保护层(ground shield layer)也能有效地屏蔽外部流入的静电噪声，因此可以提高静电容量触摸传感器的灵敏度，降低生产成本，通过作业的单纯化提高生产效率，提高最终检查时的良品成品率。因此，本发明提供了可以降低生产成本并且屏蔽静电噪声、具备良好的线性性与灵敏度、允许多重输入的静电容量方式的触摸屏输入装置。
图1是一般触摸屏输入装置的概略状态图；图2是现有技术一实施例的触摸屏输入装置结构剖视图；图3是图2所示现有技术的详细俯视图；图4是现有技术的其它实施例的触摸屏输入装置结构剖视图；图5是图4所示现有技术的详细俯视图；图6是现有技术的其它实施例的触摸屏输入装置结构剖视图；图7是图6所示现有技术的详细俯视图；图8是本发明触摸屏输入装置的剖视图；图9是本发明触摸屏输入装置的第一电极层的俯视图；图10是本发明触摸屏输入装置的第二电极层的俯视图；图11是本发明触摸屏输入装置的第一、第二电极层的结合状态俯视图；图12是本发明触摸屏输入装置的静电容量测量状态剖视图13是本发明触摸屏输入装置的第一电极层侦测第二轴方向时的电极状态图；图14是本发明触摸屏输入装置的第二电极层侦测第一轴方向时的状态图； 图15显示了本发明触摸屏输入装置的静电容量检测方式。主要图形标记的说明100:第一电极层110:第一电极图案130 侦测(sensing)信道 200 第二电极层210:第二电极图案 230 间距240 侦测(sensing)信道 300 控制单元(IC)400:窗
具体实施例方式下面结合附图对本发明触摸屏输入装置的较佳实施例做进一步说明。图8是本发明触摸屏输入装置的剖视图，图9是本发明触摸屏输入装置的第一电极层的俯视图，图10是本发明触摸屏输入装置的第二电极层的俯视图，图11是本发明触摸屏输入装置的第一、第二电极层的结合状态俯视图。图12是本发明触摸屏输入装置的静电容量测量状态剖视图，图13是本发明触摸屏输入装置的第一电极图案侦测第二轴方向时的电极状态图，图14是本发明触摸屏输入装置的第二电极图案侦测第一轴方向时的状态图，图15显示了本发明触摸屏输入装置的静电容量检测方式。本发明触摸屏输入装置包括第一电极层100，形成有第一电极图案110 ；第二电极层200，位于所述第一电极层的下部并形成有第二电极图案210，该第二电极图案210通过第一电极图案以外的面与所述第一电极图案重叠而且各自按照设定的间距以间隔方式形成；以及控制单元300，将所述第一电极层和第二电极层中除了进行侦测的电极以外的其余电极控制在接地状态。在下面的说明中，本发明一实施例的第一电极层负责第二轴方向的侦测，第二电极层负责第一轴方向的侦测。第一电极层100具有在第一轴方向连接配置的菱形(或钻石)形态的第一电极图案(透明电极图案)110在第二轴方向以最小间距排列的结构，所述第一电极层100可以侦测第二轴方向的静电容量的变化。在基板上图案化(Patterning)的所述第一电极图案110 为了连接到静电容量检测用外部半导体而集中到侦测信道130。而且，在所述第一电极图案的第二轴方向按照设定的间距让电极图案之间间隔。第二电极层200针对第一轴方向的静电容量的变化进行侦测，作为本发明的主要技术要旨，棒状第二电极图案210在第一轴方向排列，并且所述第二电极图案210之间按照设定的间距230以间隔方式排列。此时，所述设定间距230是所述第一、第二电极图案110，210在第二轴与第一轴方向配置时为了在电极与电极之间予以区分而设置的间隔距离，表示形成第二电极图案210 时允许的最小距离。下面详细说明所述第二电极图案210。在垂直于第一电极图案110的方向排列着长棒状第二电极图案，在检测静电容量的第二电极层200的图案面积中除了因为电极的配置及区分而需要留置空间的最小间距230以外，依次形成包括整个面积的电极。利用除了最小间距以外的整个面积形成电极并且执行屏蔽膜功能，将在后面说明。目前，作为触摸屏用的ITO材质的电阻值通常为300 Ω/sq左右，因此使所述第二电极层之类的棒状电极图案适用于作为手机常用规格的3英寸左右的显示器用触摸屏时， 导电性电极的两端之间的终端电阻值会达到1.5ΚΩ 4ΚΩ左右。因此，可以显著地减少由于现有结构增加终端电阻而导致的检测能力的下降，从而成为具备了优异侦测灵敏度的电极图案。而且，由于触摸屏控制单元(半导体)300为了测量静电容量而施加的电气信号能够顺畅地传输到终端，静电容量检测用电气驱动信号对外部流入的静电噪声，即信噪比 (Signal to Noise Ratio, SNR)将增加而对于噪声具有相对较强的耐性。按照上述方式构成的所述第一电极层与第二电极层如图11所示地重叠结合时， 由于第一电极图案与第二电极图案垂直配置而可以检测二维空间的静电容量。此时，所述第二电极图案与第一电极图案重叠，而且在没有形成第一电极图案的面积也与第一电极层重叠。此时，如果从窗400上垂直地俯视所述第一电极图案与第二电极图案，第一电极层的菱形形态电极与第二电极层的棒状电极形成矩阵(Matrix)形态并重叠配置，并且相对于第二电极图案面积而占有50%左右的面积。而且，第一电极图案之间的间隔面积与第二电极图案之间的间隔面积在第一、第二电极层重叠时不会重叠。因此，第一电极层在第一电极图案的方向测量静电容量的变化，第二电极层在不和所述第一电极图案重叠的部分的第二电极图案测量垂直于第一电极图案的方向的静电
容量变化。在针对窗400表面因为身体的接触动作而发生的静电容量进行测量时，第一电极图案110将不受第二电极图案影响地测量相应电极所占面积的静电容量，所述第二电极图案210则在除了和第一电极图案重叠的部分以外的面积测量静电容量。因此，第一、第二电极图案具备了可以比较均勻地检测静电容量的垂直结构。因此，即使第二电极层200的结构与现有方式不同，本发明也能发挥出等同于现有方式的、或者因为第二电极图案受惠于减少后的导电性图案终端电阻值而改善了静电容量的检测性能。而且，为了让所述第一电极层100的静电容量测量灵敏度近似于第二电极层200， 需要将菱形(或钻石)形状的电极图案尺寸加以固定并且增加连接点的厚度，有时候电极图案会超过显示器面积的1/2，该显示器面积需要检测所述第一电极层100的电极图案面积之和。但，在过多的面积上形成电极图案时，第二电极层暴露于窗400的面积会减少，该窗400是位于第一电极层上面的触摸屏区域，从而导致第二电极层的静电容量检测能力下降。 另一方面，本发明针对检测第二轴方向的第一电极层与检测第一轴方向的第二电极层说明了图案的方向与结构，但这只是一个实施例而已，改变菱形形态的第一电极图案与棒状第二电极图案的方向而改变相应的侦测方向，这在本领域的技术人员来说是非常容易的。下面说明第一电极图案的电阻值与静电容量检测能力。
一般来说，ITO材质的电阻值目前具有数十Ω/sq到数千Ω/sq左右的面电阻值。 目前，适用于触摸屏的ITO材质的电阻值约为300Q/Sq，因此使第一电极图案之类的钻石形态电极适用于作为手机常用规格的3英寸左右的显示器用触摸屏输入装置时，导电性电极的两端之间的终端电阻值可以根据钻石图案的尺寸和其连接点的厚度而达到10ΚΩ 40ΚΩ左右。
因此，所述控制单元300将测量静电容量的电气信号施加到第一电极层的侦测电极图案时，凭借第一电极图案110的电阻值与人体接触所生成的静电容量的组合，如图12 所示地形成具有R0*N(R0是象征化的电阻值，N是象征化的整数)与C1+C0或C2+C0之类结构的低通滤波器(R-C结构的Low pass filter)结构。Cl与C2是静电容量检测用电极图案与窗400之间发生的静电容量的象征化值，CO 是所述窗与通过人体的虚拟接地面之间发生的静电容量的象征化值。前述低通滤波器结构由于静电容量检测用导电性图案的电阻值增加所导致的因素，使得为了测量传感器的静电容量成分而为了充电/放电而由控制器所施加的电气信号的振幅衰减，衰减后的电气信号是造成针对人体接触所致静电容量变化的测量灵敏度下降的原因。图12的510d是为了测量静电容量而从触摸屏控制单元300施加的电气信号线 5IOd的电压与时间波形，电压的振幅为VO。590是为了测量静电容量而从所述控制单元施加的电气信号的波形在经过虚拟电阻RO后接受使用者的触摸输入的第一地点590测量的电气信号的波形，由R0-C1-C2成分所构成的低通滤波器成分加以衰减后的信号电压的振幅为VI。591是从所述控制单元300施加的电气信号的波形在经过虚拟电阻 R0+R0+R0+R0+R0+R0后接受使用者的触摸输入的第二地点591测量的电气信号的波形，经过由(R0+R0+R0+R0+R0+R0)-C2-C0成分所构成的低通滤波器成分后衰减的信号电压的振幅为V2的电压。初始静电容量触摸屏控制单元的检测电压的振幅V0、在导电性电极的第一地点测量的电压的振幅VI、以及在第二地点测量的电压的振幅V2之间存在着下列[数学式1]的相关关系，数学式1VO > Vl > V2触摸传感器的静电容量检测用电极图案的电阻值越高，衰减后的侦测信号电压的振幅越能使相对静电容量的测量能力减弱。因此为了减少该电极的终端电阻值而尽量像适用于本发明的第二电极层200的第二电极图案210—样形成较宽形态的图案，从而降低面电阻(Ω/sq)值。因为较宽导电图案而衰减的终端电阻值可以改变低通滤波器的时间常数而减少电气信号的振幅衰减现象，与现有方式相比非常有利于静电容量检测能力。而且，由所述第二电极图案210的结构而衰减的电阻值与增加的电极面积可以提高电极本身性能，由人体接触所发生的静电容量的值也会大幅度地高于现有方式，非常有利于控制单元。静电容量由下列因素决定第一电极与第二电极、位于其间的电介质的介电常数与相对于两个电极的距离、相对的两个电极的面积。此时，假设第一电极是人的手，第一电极层或第二电极层的电极图案是第二电极，在相同条件下，第二电极的电阻值越小，越能以更理想的(静电容量值较大)第二电极 动作。电阻值越小，控制装置传输的侦测用电气信号的强度越增加而可以更好地对抗噪声。因此，触摸屏中与人体之间的静电容量值变大而外部噪声减少时，可以得到更好的性能。可以检测具有所述结构的触摸屏输入装置的静电容量的控制单元(半导体)300 被设计成如图15所示地分别依次驱动第一电极图案与第二电极图案，除了由于检测静电容量而驱动电气信号的电极图案(分别为S1、S2)以外，其余电极图案全部将接地级或特定电压施加到相应电极(本例施加了接地级)，可以利用除了检测静电容量的电极图案以外的其余图案形成导电性屏蔽膜(shield)，从而让检测静电容量的电极图案针对使用者触摸所导致的静电容量进行测量并且屏蔽外部噪声的流入，这是本发明的另一个主要技术要旨。这里的特定电压即使形成了施加无噪声成分的某一电压的屏蔽膜也能对外部噪声充分地执行屏蔽功能。因此，在OV(接地电压) VDD(整体供应电压)的范围内稳定地供应任何电压就能屏蔽外部噪声。适用于本发明的控制单元使用了本申请人提出专利申请的大韩民国专利申请第 2007-0095453号，即使增加了为了测量静电容量而施加的电信号的电流量，也只是增加充电与放电次数(cycle)而已，同一时段的测量结果不会降低静电容量的测量灵敏度。当然， 本发明不限于此而可以利用其它各种测量方式进行控制。因此，增加施加到第一电极层100与第二电极层200的电极图案的信号电流值后， 在针对流入各电极图案的外部噪声维持优异信噪比的情形下，可以进行控制而使得在针对人体接触所导致的静电容量变化进行检测时维持高灵敏度。所述本发明将接地电压施加到不发挥侦测作用的电极图案而使其发挥屏蔽膜的作用，得以降低寄生静电容量或来自外部的噪声，因此不必另外准备屏蔽膜，从而提高触摸侦测灵敏度，还能提升生产性、提高良品的成品率。前文结合较佳实施例针对本发明的原理进行了说明及图示，但不能因此将本发明限定在所述图示及说明的结构和作用。反而，在本发明的权利要求书的技术思想与范畴内可以出现多个变形及修改，这在本领域的技术人员来说是非常明显的，因此该适当的一切变形与修改及均等物都属于本发明权利要求书的均等范围是理所当然的。
权利要求
1.一种触摸屏输入装置，包括第一电极层，针对一侧方向的侦测进行检测，位于基板的上表面并且形成有第一电极图案；第二电极层，针对另一侧方向的侦测进行检测，位于所述第一电极层的下部，在基板的上表面形成有第二电极图案，所述第二电极图案通过没有形成所述第一电极图案的面与所述第一电极图案重叠并且各自按照设定的间距以间隔方式形成；以及控制单元，将检测一侧方向的所述第一电极层的所述第一电极图案中以及检测另一侧方向的所述第二电极层的第二电极图案中除了测量静电容量的相应电极以外的其余电极图案控制在接地状态。
2.根据权利要求1所述的触摸屏输入装置，其特征在于所述第一电极图案以菱形(或钻石)状电极图案在一侧方向连接的方式而配置，所述第二电极图案以与所述第一电极图案垂直的棒状形成，每个所述第二电极图案都按照设定的间距形成。
3.根据权利要求1所述的触摸屏输入装置，其特征在于所述第一电极图案以其面积超过触摸屏整体面积的1/2的方式而形成。
4.根据权利要求1所述的触摸屏输入装置，其特征在于所述第一电极图案之间的间隔面积与所述第二电极图案之间的间隔面积不重叠。
5.根据权利要求1所述的触摸屏输入装置，其特征在于所述控制单元对除了侦测中的电极以外的其余电极施加接地电压或特定电压，而将所述第一电极层和所述第二电极层作为屏蔽膜。
全文摘要
本发明涉及一种触摸屏输入装置，本发明触摸屏输入装置包括第一电极层，针对一侧方向的侦测进行检测，位于基板的上表面并且形成有第一电极图案；第二电极层，针对另一侧方向的侦测进行检测，位于所述第一电极层的下部，在基板的上表面形成有第二电极图案，该第二电极图案通过没有形成第一电极图案的面与所述第一电极图案重叠并且各自按照设定的间距以间隔方式形成；以及控制单元，将检测一侧方向的所述第一电极层的所述第一电极图案以及检测另一侧方向的第二电极层的第二电极图案中除了测量静电容量的相应电极以外的其余电极图案控制在接地状态。具有所述结构的本发明将除了进行侦测的电极以外的其余电极控制在接地状态而使得相应电极发挥屏蔽膜功能，从而轻易地屏蔽外部噪声。
文档编号G02F1/13GK102265251SQ201080003802
公开日2011年11月30日 申请日期2010年2月10日 优先权日2009年2月13日
发明者金起杋, 韩相贤 申请人:尖端芯片株式会社