CN103777825A - 触控面板与触控显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种触控面板，包括一基材、一装饰层以及一第一触控单元。装饰层配置在基材上，其中装饰层具有一窗口，且装饰层所在的位置定义为一周边区。第一触控单元至少配置于窗口内且第一触控单元具有多组电极对。电极对配置在基材上。每一电极对包括一驱动电极以及一感测电极。驱动电极与感测电极之间相隔一距离，且距离介于300微米至900微米之间。

Description

触控面板与触控显示面板

技术领域

本发明是有关于一种触控面板，且特别是有关于一种可应用于悬浮(hovering)操作的电容式触控面板与触控显示面板。

背景技术

为了顺应现今电子装置逐渐朝向人性化及功能性佳发展的趋势，通常会装设红外线感测器在显示面板上，以让使用者在接近但尚未触摸到(即悬浮(hovering))触控面板时就可以进行触控面板的操作。例如：手部不干净，不想太过于接近显示面板等，然而，增设红外线感测器不仅会增加额外的生产成本，其可感应的感测高度也仅在4毫米至5毫米之间，无法满足现今的使用需求，且目前的电容式触控面板亦无法有效具有此效果。

发明内容

本发明提供一种触控面板与触控显示面板，其是通过电容式触控面板就能具有悬浮(hovering)的使用效果。

本发明提出一种触控面板，其包括一基材、一装饰层以及一第一触控单元。装饰层配置在基材上，其中装饰层具有一窗口，且装饰层所在的位置定义为一周边区。第一触控单元至少配置在窗口内且第一触控单元具有多组电极对。电极对配置在基材上。每一电极对包括一驱动电极以及一感测电极。驱动电极与感测电极之间相隔一距离，且距离介于300微米至900微米之间。

本发明还提出一种触控面板，其包括一基材、一装饰层、一第一触控单元以及至少一第二触控单元。装饰层配置在基材上，其中装饰层具有一窗口，且装饰层所在的位置定义为一周边区。第一触控单元至少配置在窗口内。第二触控单元具有多组电极对，且电极对配置在基材上。每一电极对包括一驱动电极以及一感测电极，其中驱动电极与感测电极之间相隔一距离，且距离介于300微米至900微米之间。

本发明提出还一种触控显示面板，其包括如上所述的触控面板、一显示面板以及一光学胶。显示面板配置在触控面板的下方，而光学胶配置在显示面板与触控面板之间。

基于上述，本发明是通过电极对的驱动电极与感测电极之间相对位置的配置设计，即驱动电极与感测电极之间相隔一距离，且此距离介于300微米至900微米之间，而使得本发明的触控面板可在不增设红外线感测器的情况下达到侦测物体接近的目的。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1A为本发明的一实施例的一种触控面板的仰视图；

图1B为图1A的触控面板的立体示意图；

图1C为本发明的一实施例的一种触控显示面板的示意图；

图2A至图2E示出为多种本发明的电极对的俯视图；

图3A至图3C示出多种本发明的触控面板的局部剖面图；

图4示出为驱动电极与感测电极之间相隔一不同距离与电容变化量的曲线图；

图5示出为相同距离下驱动电极的面积与感测电极的面积的比值与电容变化量的曲线图。

附图标记说明：

100a、100c、100d、100e：触控面板；

110a、110c、170、175：基材；    110d、110e：对向基材；

111：下表面；                    W：窗口；

120a、120c、120d、120e、120f、120g、120h、120i：电极对；

122a、122c、122d、122e、122f、122g、122h、122i：驱动电极；

124a、124c、124d、124e、124f、124g、124h、124i：感测电极；

125a：感测串列；

125b：驱动串列；             127：第一连接部；

129：第二连接部；            130：导线；

140：装饰层；                150：透明导电层；

155、157、158、159：绝缘层； D1、D4、D7：距离；

160：静电防护环；            200：触控显示面板；

210：显示面板；              220：光学胶；

P1：第一方向；               P2：第二方向；

O：封闭槽；                  P：周边区。

具体实施方式

图1A为本发明的一实施例的一种触控面板的仰视图。请参考图1A，本实施例的触控面板100a包括一基材110a、一第一触控单元以及至少一第二触控单元。且基材110a周缘设有一装饰层140，装饰层140具有一窗口W，且装饰层140所在的位置定义为一周边区P，其中一第一触控单元至少配置在窗口W，亦可延伸至周边区P(此部份实施例结构图中未示出)，且第一触控单元设置在基材110a上。周边区P设有至少一第二触控单元，且第二触控单元设置在周边区P的装饰层140上。

基材110a可为软性材质或硬性材质的基板，例如是玻璃板、可挠玻璃膜片、塑胶板或塑胶膜片等。装饰层140的材质例如是一油墨、一光阻材料、一陶瓷材料或一类钻碳材料。第一触控单元及第二触控单元的材质例如是铟锡氧化物(Indium Tin Oxide，简称ITO)铟锌氧化物(Indium Zinc Oxide，简称IZO)、金属网状材料、纳米金属材料或金属材料等。

请再参考图1A，在本实施例中，第一触控单元包含多组电极对120g，而第二触控单元至少包含一组电极对，如图中设置多组的电极对120a、120d。其中，每一电极对120a(或120d、120g)包括一驱动电极122a(或122d、122g)以及一感测电极124a(或124d、124g)，其中每一驱动电极122a(或122d、122g)与对应的每一感测电极124a(或124d、124g)之间相隔一距离D1(或D4、D7)，且距离D1(或D4、D7)例如是介于300微米至900微米之间。

详细来说，如图1A所示，电极对120a的驱动电极122a可为一棒状电极，而感测电极124a可为一封闭环状电极，且感测电极124a环绕驱动电极122a，而构成一椭圆状电容。电极对120a的驱动电极122a与感测电极124a的结构型态也可置换，此仍属于本发明可采用的技术方案，不脱离本发明所欲保护的范围。例如：电极对120d的驱动电极122d与感测电极124d皆可为一回纹针状电极，且感测电极124d环绕驱动电极122d而构成一矩形状电容。电极对120g的驱动电极122g以及感测电极124g皆可为一菱形电极。

优选地，本实施例的每一电极对120a(或120d、120g)的驱动电极122a(或122d、122g)的面积与感测电极124a(或124d、124g)的面积的比值例如是介于0.7至0.75之间。驱动电极122a、122d、122g与对应的感测电极124a、124d、124g之间的距离D1、D4、D7，优选地，介于600微米至900微米之间，可有效提高触控面板100a的触控灵敏度。

由于本实施例的驱动电极122a、122d、122g与对应的感测电极124a、124d、124g之间相隔一距离D1、D4、D7，距离D1、D4、D7介于300微米至900微米之间，优选地，介于600微米至900微米之间。因此，有效电场中的电力线分布范围会增大，而使得使用者(未示出)在接近但尚未触摸到(即悬浮(hovering))触控面板100a时，例如，与触控面板100a相隔15公厘的垂直距离时，即可对触控面板100a进行操作。因此，本实施例的触控面板100a的设计可在不增加生产成本的情况下达成，且可具有较高的触控灵敏度。

如图1A所示，位于窗口W内的第一触控单元，具有多组电极对120g，且触控面板100a可还包括多个第一连接部127与多个第二连接部129。每一第一连接部127位于相邻两感测电极124a之间，而定义出多条感测串列125a。每一第二连接部129位于相邻两驱动电极122a之间，而定义出多条驱动串列125b。驱动串列125b与感测串列125a彼此相交。

此外，图1B为图1A的触控面板的立体示意图。请同时参考图1A与图1B，为了防止或降低静电放电对触控面板100a的影响，本实施例的触控面板100a也可还包括一静电防护环160，其中静电防护环160配置装饰层的边缘。当触控面板100a产生静电放电电流(未示出)时，静电放电电流可导通至静电防护环160上，以避免静电放电电流对触控面板100a内的元件造成损坏。

由于本实施例的位于窗口W内的每一电极对120g的驱动电极122g与感测电极124g之间的距离D7小于位于周边区P内的每一电极对120a(或120d)的驱动电极122a(或122d)与感测电极124a(或124d)之间的距离D1(或D4)，因此本实施例的触控面板100a除了可在不增加生产成本的情况下达成悬浮(hovering)触控面板100a的功效外，亦具有较高的触控灵敏度与视觉效果。

需说明的是，本实施例并不限定电极对的结构形态。图2A至图2E示出为多种本发明的电极对的俯视图。请参考图2A，电极对120c的驱动电极122c与感测电极124c皆可为一指叉状电极，且驱动电极122c与感测电极124c相互耦合而构成一矩形状电容；请参考图2B，电极对120e的驱动电极122e也可为一未封闭环状电极，而感测电极124e也可为一封闭环状电极，其中感测电极124e具有一封闭槽O，而驱动电极122e位于封闭槽O内，且驱动电极122e与感测电极124e构成一矩形状电容；请参考图2C，电极对120f的驱动电极122f也可为一锯齿状封闭环状电极，而感测电极124f也可为一矩形环状电极，且感测电极124f对应驱动电极124f的一侧面可为一锯齿状，感测电极124f环绕驱动电极122f而构成一矩形状电容。简言之，各实施例中示出的电极对结构型态及排列方式皆仅为举例说明，非仅限于此。

当然，本实施例的第一触控单元亦不限定位于基材110a的窗口W内的电极对120g的结构形态。请参考图2D，电极对120h的驱动电极122h亦可为一长条状电极，而感测电极124h亦可为一矩形电极，其中每一驱动电极122h旁都设置有多个感测电极124h，且电极对120h的排列设计定义出一单层触控结构层；或者是，请参考图2E，电极对120i的驱动电极122i与感测电极124i也可皆为一矩形电极，且电极对120i的排列设计定义出一单层触控结构层，上述仍属于本发明可采用的技术方案，不脱离本发明所欲保护的范围。

图1C为本发明的一实施例的一种触控显示面板的示意图。请参考图1C，本实施例的触控显示面板200包括前述的触控面板100a、一显示面板210以及一光学胶220。显示面板210配置在触控面板100a的下方。光学胶220配置在显示面板210与触控面板100a之间。另外，请同时配合图1B，当本实施例的触控面板100a与显示面板210结合时，为了防止及降低显示面板210产生的噪声对触控面板100a的影响，本实施例的触控面板100a也可还包括一透明导电层150与一绝缘层155，其中绝缘层155整面覆盖基材110a、装饰层140、第一触控单元及第二触控单元，而透明导电层150覆盖绝缘层155表面，可以有效降低噪声。

此处，显示面板210例如是一液晶显示面板、一有机发光显示面板、一电子纸显示面板、一电泳显示面板、一电湿润显示面板、一双稳态型显示面板或一电浆显示面板。

以下实施例触控面板的第一触控单元的层结构说明，其中沿用前述实施例的元件标号与部分内容，采用相同的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，下述实施例不再重复赘述。

图3A至图3C示出多种本发明的触控面板的局部剖面图。请先参考图3A，本实施例的触控面板100c还包括一绝缘层157，且触控面板100c的电极对120a的驱动电极122a与感测电极124a皆位于基材110c上，而绝缘层157覆盖基板110c、驱动电极122a与感测电极124a，且同时参考图1A所示，第一触控单元及第二触控单元可择一或两者均具有悬浮作用(hovering)，即驱动电极122a与对应的感测电极124a之间相隔一距离，且距离介于300微米至900微米之间。

请参考图3B，本实施例的触控面板100d还包括一对向基材110d以及一绝缘层158，且第一触控单元可分别设置在基材170及对向基材110d，例如图1A的驱动串列125b设置在对向基材110d或感应串列125a设置基材170，其中绝缘层158位于基材170与对向基板110d之间，以将驱动串列125b及感应串列125a间隔绝缘，而第一触控单元不具有悬浮作用，其中，第二触控单元是能具有如上述悬浮作用的电极对，同时设置在基材170或对向基材110d的一面，且同时设置在基材170的一面较佳。

请参考图3C，本实施例的触控面板100e还包括一对向基材110e及一绝缘层159，且第一触控单元可分别设置在对向基板110e的两表面，例如图1A的感应串列125a设置于对向基材110e朝基材175方向的表面，而驱动串列125b设于对向基材110e相对感应串列125a的表面，且绝缘层159位于基材175与对向基材110e之间，而第一触控单元不具有悬浮作用，其中，第二触控单元是能具有如上述悬浮作用的电极对，同时设置在基材175或对向基材110e的一面，且同时设置在对向基材110e朝基材175的一面较佳。

下述实施例是对驱动电极与感测电极之间相隔不同距离以及不同的驱动电极的面积与感测电极的面积的比值进行模拟实验，而得知上述参数与电容变化量的关系。

表一

图4示出为驱动电极与感测电极之间相隔一不同距离与电容变化量的曲线图。请同时参考表一与图4，由图4的曲线中可得知，形态E4时具有最大的电容变化量，意即当驱动电极与对应的感测电极之间相隔为900微米且驱动电极的面积与感测电极的面积的比值为0.754时，可具有最高的电容变化量。此外，从图4的曲线中也可得知，即使当驱动电极与对应的感测电极之间相隔在300微米至900微米之间，但其驱动电极的面积与感测电极的面积的比值并非介于0.7至0.75时，其电容变化量明显不及在驱动电极的面积与感测电极的面积的比值介于0.7至0.75时的电容变化量。简言之，前述实施例的触控面板的电极对的设计，可得到最佳的悬浮(hovering)触控的功效。

图5示出为相同距离下驱动电极的面积与感测电极的面积的比值与电容变化量的曲线图。请同时参考表一与图5，由图5的曲线中可得知，形态E4时具有最大的电容变化量，意即在驱动电极与对应的感测电极之间相隔皆为900微米时，驱动电极的面积与感测电极的面积的比值为0.754时，可具有最高的电容变化量。也就是说，在驱动电极与对应的感测电极之间的距离相同的情况下，驱动电极的面积与感测电极的面积的比值为小于或大于0.7至0.75时，其电容变化量皆不及在驱动电极的面积与感测电极的面积的比值介于0.7至0.75时的电容变化量。

综上所述，本发明具有悬浮作用(hovering)的电极对能设置在第一触控单元或第二触控单元，也可同时设置在第一触控单元及第二触控单元，即悬浮作用(hovering)的驱动电极与对应的感测电极之间相隔一距离，且距离介于300微米至900微米之间。因此，有效电场中的电力线分布范围会增大，而使得使用者(未示出)在接近但尚未触摸到触控面板时，例如是，与触控面板相隔15毫米的垂直距离时，即可对触控面板进行操作。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (15)

1.一种触控面板，其特征在于，包括：

一基材；

一装饰层，配置在该基材上，该装饰层具有一窗口，且该装饰层所在的位置定义为一周边区；以及

一第一触控单元，至少配置在该窗口内，且该第一触控单元具有多组电极对，该些电极对配置在该基材上，各该电极对包括一驱动电极以及一感测电极，其中该驱动电极与该感测电极之间相隔一距离，且该距离介于300微米至900微米之间。

2.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该距离介于600微米至900微米之间。

3.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该第一触控单元的该些电极对的该些驱动电极与该些感测电极区分为多个第一感测电极与多个第二感测电极，该触控面板还包括多个第一连接部与多个第二连接部，各该第一连接部位于相邻两该些驱动电极之间，以使该些第一连接部将该些驱动电极沿一第一方向串接起来，而定义出多条第一感测串列，而各该第二连接部位于相邻两该些感测电极之间，以使该些第二连接部将该些感测电极沿一第二方向串接起来，而定义出多条第二感测串列，且该多条第一感测串列与该些第二感测串列彼此绝缘。

4.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，各该电极对的该驱动电极与该感测电极的排列是呈现矩形排列、回纹针状排列、环状排列或指叉状排列。

5.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，还包括一对向基材以及一绝缘层，该绝缘层位于该对向基材与该基材之间，且该绝缘层覆盖该些电极对。

6.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，还包括一静电防护环，配置在该基材的边缘，且环绕该些电极对。

7.一种触控面板，其特征在于，包括：

一基材；

一装饰层，配置在该基材上，其中该装饰层具有一窗口，且该装饰层所在的位置定义为一周边区；

一第一触控单元，至少配置在该窗口内；以及

至少一第二触控单元，该第二触控单元具有多组电极对，该些电极对配置在该基材上，各该电极对包括一驱动电极以及一感测电极，其中该驱动电极与该感测电极之间相隔一距离，且该距离介于300微米至900微米之间。

8.根据权利要求7所述的触控面板，其特征在于，该驱动电极的面积与该感测电极的面积的比值介于0.7至0.75之间。

9.根据权利要求7所述的触控面板，其特征在于，该距离介于600微米至900微米之间。

10.根据权利要求7所述的触控面板，其特征在于，该第一触控单元多个感测电极与多个驱动电极，该触控面板还包括多个第一连接部与多个第二连接部，各该第一连接部位于相邻两该些感测电极之间，以使该些第一连接部将该些感测电极沿一第一方向串接起来，而定义出多条第一感测串列，而各该第二连接部位于相邻两该些驱动电极之间，以使该些第二连接部将该些驱动感测电极沿一第二方向串接起来，而定义出多条第二感测串列，且该多条第一感测串列与该些第二感测串列彼此绝缘。

11.根据权利要求7所述的触控面板，其特征在于，各该电极对的该驱动电极与该感测电极的排列是呈现矩形排列、回纹针状排列、环状排列或指叉状排列。

12.根据权利要求7所述的触控面板，其特征在于，还包括一对向基材以及一绝缘层，该绝缘层位于该对向基材与该基材之间，且该绝缘层覆盖该些电极对。

13.根据权利要求7所述的触控面板，其特征在于，还包括一静电防护环，配置在该基材的边缘，且环绕该些电极对。

14.根据权利要求7所述的触控面板，其特征在于，该第一触控单元延伸至该周边区。

15.一种触控显示面板，其特征在于，包括：

根据权利要求1或7项所述的触控面板；

一显示面板，配置在该触控面板的下方；以及

一光学胶，配置在该显示面板与该触控面板之间。

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