CN106155441B - 单层多点触控面板的感应电极 - Google Patents

Abstract

本发明披露了一种单层多点触控面板的感应电极，包含：多个第一电极；以及多个第二电极，包含多个第一子电极及多个第二子电极，该多个第一子电极及该多个第二子电极交错排列，该多个第一子电极互相连接，且该多个第二子电极互相连接；其中每一第一子电极包含一第一本体部及一第一延伸部，该第一本体部与该第一延伸部之间形成一第一容置空间，每一第二子电极包含一第二本体部及多个第二延伸部，该多个第二延伸部之间形成至少一第二容置空间，每一第一容置空间容纳该多个第二延伸部其中之一，该多个第二容置空间是容纳该多个第一本体部，该多个第一电极与该多个第二电极之间的多个互电容变化是用于计算一触控事件的一位置。

Description

单层多点触控面板的感应电极

技术领域

本发明是关于单层多点触控面板的感应电极，尤其是关于提升触控线性度及准确度的单层多点触控面板的感应电极。

背景技术

请参阅图1，其是已知单层多点触控面板的感应电极。感应电极主要可以分为传送电极与接收电极两部分。传送电极包含图中的感应电极105、感应电极110、感应电极120以及感应电极130；接收电极包含感应电极140、感应电极150、感应电极160以及感应电极170。一般而言，传送电极的大小相同，即感应电极105、感应电极110、感应电极120以及感应电极130具有一样的面积，而且接收电极的大小相同，即感应电极140、感应电极150、感应电极160以及感应电极170具有一样的面积。感应电极105、感应电极110、感应电极120、感应电极130通过连接线段直接与控制单元(图中未示)连接。接收电极还可以细分为两个群组：感应电极140与感应电极160通过连接线段115连接，为接收电极的第一群组(即图中标示为R1的电极)；感应电极150与感应电极170通过连接线段125连接，为接收电极的第二群组(即图中标示为R2的电极)。请注意，触控面板的电极个数不以图中绘示者为限，不论是传送电极与接收电极，皆可以往图中的下方延伸而包含更多电极。第一群组的电极借由感应电极140通过连接线段连接至控制单元；类似地，第二群组的电极借由感应电极150通过连接线段连接至控制单元。

当触控面板检测触控事件时，控制单元发送信号至传送电极(感应电极105、感应电极110、感应电极120及感应电极130)，同时借由检测接收电极(感应电极140、感应电极150、感应电极160及感应电极170)与传送电极之间的互电容变化来计算触控事件的位置。举例来说，当触控事件180发生于感应电极110与感应电极140以及感应电极150之间的区域(假设触控事件180在y方向上的位置正好介于感应电极140及感应电极150的中间)，则理论上感应电极140以及感应电极150将感受到同样大小的电容变化，因此控制单元可以计算出触控事件180的位置。然而在触控事件180的附近，除了感应电极140以及感应电极150之外，还包括连接线段115。连接线段115将影响电荷的分布进而影响感应电极110与感应电极140之间以及感应电极110与感应电极150之间的互电容变化量。更详细地说，因为连接线段115与感应电极140相连，所以可以视为感应电极140感测区域的延伸，一方面使得感应电极140对触控事件180的反应更为灵敏，另一方面在某种程度上阻挡感应电极150感测触控事件180。结果便造成控制单元判断触控事件180的触控位置比其实际的位置来得高(偏向感应电极140)，而影响触控面板的准确度及线性度。

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触控面板的感应电极的图样(pattern)，以改善触控面板的线性度及准确度。

本发明提出一种单层多点触控面板的感应电极，包含：多个第一电极；以及多个第二电极，包含多个第一子电极及多个第二子电极，这些第一子电极及这些第二子电极交错排列，这些第一子电极互相连接，且这些第二子电极互相连接；其中每一第一子电极包含一第一本体部及一第一延伸部，该第一本体部与该第一延伸部之间形成一第一容置空间，每一第二子电极包含一第二本体部及多个第二延伸部，这些第二延伸部之间形成至少一第二容置空间，每一第一容置空间容纳这些第二延伸部其中之一，这些第二容置空间是容纳这些第一本体部，这些第一电极与这些第二电极之间的多个互电容变化是用于计算一触控事件的一位置。

本发明另提出一种单层多点触控面板的感应电极，包含：多个第一电极；以及多个第二电极，包含多个第一子电极及多个第二子电极，这些第一子电极及这些第二子电极交错排列；其中每一第一子电极包含一第一本体部及一第一延伸部，该第一本体部与该第一延伸部之间形成一容置空间，每一第二子电极包含一第二本体部及多个第二延伸部，这些容置空间是容纳这些第二延伸部，这些第一电极与这些第二电极之间的多个互电容变化是用于计算一触控事件的一位置。

本发明另披露了一种单层多点触控面板的感应电极，包含：多个第一电极，沿一分布方向排列；以及多个第二电极，平行于该分布方向排列，包含多个第一子电极及多个第二子电极，这些第一子电极及这些第二子电极交错排列，这些第一子电极互相连接，且这些第二子电极互相连接；多个第一连接线段，位于这些第二子电极与这些第一电极之间，用来连接这些第一子电极；多个第二连接线段，用来连接这些第二子电极；以及多个单元电极，其上未施加任何电位，位于这些第一子电极与这些第一电极之间。其中每一第一子电极的面积小于每一第二子电极的面积，这些第一电极与这些第二电极之间的多个互电容变化是用于计算一触控事件的一位置。

本发明的单层多点触控面板的感应电极借由改变感应电极的形状，使感应电极延伸至相邻的感应电极的主要感应区域，以扩大感应范围。相较于已知的触控面板，本发明的触控面板有较佳的准确度及线性度。

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为已知单层多点触控面板的感应电极；

图2为依据本发明的一实施例的单层多点触控面板的感应电极；

图3A及图3B为本发明图2的实施例的感应电极的放大图；

图4为本发明图2的感应电极的局部放大图；

图5为依据本发明的另一实施例的单层多点触控面板的感应电极；

图6A及图6B为本发明图5的实施例的感应电极的放大图；

图7为依据本发明的另一实施例的单层多点触控面板的感应电极；

图8为对应本发明图2的实施例的局部感应电极及触控感测值的曲线图；

图9为对应本发明图7的实施例的局部感应电极及触控感测值的曲线图；以及

图10为依据本发明的另一实施例的单层多点触控面板的感应电极。

图中元件标号说明：

105、110、120、130、140、150、160、170、240、250、260、270、301、302、510、520、530、540、601、602、1010、1030：感应电极

115、125：连接线段

180、410、810、910：触控事件

310、350、610、650：本体部

320、620：连接部

330、360、370、380、390、630、660、670：延伸部

340、395、640：容置空间

1020、1040：虚电极

T0、T1、T2、T3、R1、R2：感应电极

d1、d2：距离

具体实施方式

本发明的披露内容包含触控面板的感应电极，能够提升触控面板的准确度及线性度。在实施为可能的前提下，本技术领域普通技术人员能够依本说明书的披露内容来选择等效的元件来实现本发明，亦即本发明的实施并不限于后叙的实施例。

请参阅图2，其是依据本发明的一实施例的单层多点触控面板的感应电极。感应电极105、感应电极110、感应电极120、感应电极130为传送电极，其形状为矩形，沿图中所示的y方向排列，分别通过连接线段或直接与控制单元(图中未示)连接。感应电极240、感应电极250、感应电极260、感应电极270为接收电极，同样沿着y方向排列，并且与传送电极的排列方向平行。接收电极可以进一步细分为两种感应电极，分别标示为感应电极R1及感应电极R2。感应电极R1与感应电极R2交错排列，感应电极R1互相连结，并连接至控制单元；同样的，感应电极R2互相连结，并连接至控制单元。请参阅图3A及图3B，其是本发明图2的实施例的感应电极的放大图。感应电极301为图2的感应电极R1的放大图，包含本体部310、连接部320以及延伸部330。连接部320连接本体部310与延伸部330。本体部310与延伸部330之间形成容置空间340。在本实施例中，本体部310与延伸部330为矩形，且长边互相平行。延伸部330用来与其他相邻的感应电极R1的延伸部330相连接(除了图2中某一感应电极R1的延伸部直接或通过连接线段与控制单元连接)，因此如果在图2中两相邻的感应电极R1的中心点距离为d1，则延伸部330的长度为d1。另一方面，图3B所示的感应电极302为图2的感应电极R2的放大图，包含本体部350、延伸部360、延伸部370、延伸部380及延伸部390。本实施例中，本体部350为一矩形，延伸部360与延伸部370沿其中一长边向外延伸，延伸部380与延伸部390沿另一长边向外延伸。延伸部之间形成容置空间395。延伸部380与延伸部390用来与其他相邻的感应电极R2的延伸部390或延伸部380相连接(除了图2中某一感应电极R2的延伸部直接或通过连接线段与控制单元连接)，因此如果在图2中两相邻的感应电极R2的中心点距离为d2，则延伸部380的长度、延伸部390的长度以及本体部350的长度的总和为d2。在一个较佳的实施例中，感应电极302为上下对称，更详细地说，以通过本体部350的中心且平行于其短边的轴线为对称轴，所以延伸部380与延伸部390的长度相等，也就是说延伸部380(延伸部390亦同)的长度的两倍与本体部的长度的总和为d2。在一个较佳的实施例中，感应电极R1与感应电极R2之间具有相同的间隔，亦即d1等于d2。

感应电极R1(即感应电极301)的容置空间340可以用来容纳相邻的另一类感应电极R2(即感应电极302)的延伸部，更明确地说，容置空间340用来容纳感应电极302的延伸部360或延伸部370。容纳于容置空间340的延伸部360或延伸部370与感应电极301的连接部320相接近，其最接近的距离为制作电极的工艺极限，例如为0.075mm，然而图2中其他线段之间的间隙(gap)亦受到工艺极限的限制。另外，感应电极的线宽亦受到工艺极限的限制，例如延伸部360或是连接线段的宽度在一个较佳的实施例中为大于等于0.125mm。因此由图2可知，延伸部360(延伸部370亦同)的两倍长度与本体部350的长度的总和，小于距离d2。两者的差距等于感应电极301的连接部320在y方向上的长度与两倍间隙的总和，因此对感应电极302而言，未容纳于容置空间的延伸部(延伸部380与延伸部390)的长度大于容纳于容置空间的延伸部(延伸部360与延伸部370)的长度。另一方面，感应电极R2(即感应电极302)的容置空间395可以容纳相邻的另一类感应电极R1(即感应电极301)的本体部，亦即感应电极301的本体部310。在一个较佳的实施例中，感应电极301的本体部310及感应电极302的本体部350皆为矩形，且两者的长边等长。

请同时参阅图1及图2，可以发现，本发明的感应电极相较于已知的感应电极，感应电极R1的本体部的面积减小，而同时感应电极R2借由增设延伸部来增加其面积。也就是说，任一个传送电极所对应到的感应电极R1的面积减少，而对应到的感应电极R2的面积增大。在此一消一长的情形下，对图2中所示的触控事件180而言，与图1的已知的感应电极相较，感应电极R1所检测到的电容变化将变小，而感应电极R2所检测到的电容变化将变大，如此可大幅改善已知的触控面板的感应电极的准确度不佳的情形。

请参阅图4，其是本发明图2的感应电极的局部放大图。图中包含感应电极T0、感应电极R1以及感应电极R2。当触控事件410发生在区域A时，感应电极T0与感应电极R2之间有较大的触控感测值，而感应电极T0与感应电极R1之间的触控感测值则较小，两者分别为13.266pf/meter及4.475pf/meter。另一方面，当触控事件410发生在区域B时，感应电极T0与感应电极R1之间有较大的触控感测值，而感应电极T0与感应电极R2之间的触控感测值则较小，两者分别为13.228pf/meter及3.97pf/meter。可以发现，在区域A中感应电极T0与感应电极R2之间的触控感测值与在区域B中感应电极T0与感应电极R1之间的触控感测值相接近，也就是说经由本发明对感应电极的调整，有助于平衡感应电极R1与感应电极R2的触控感测值，因此触控面板的准确度得以提高。

请参阅图5，其是依据本发明的另一实施例的单层多点触控面板的感应电极。感应电极510、感应电极520、感应电极530、感应电极540为传送电极，沿图中所示的y方向排列，分别通过连接线段直接与控制单元(图中未示)连接。感应电极140、感应电极150、感应电极160、感应电极170为接收电极，同样沿着y方向排列，且与传送电极的排列方向平行。传送电极可以细分为两种电极，分别标示为感应电极T0及感应电极T1。感应电极T0与感应电极T1交错排列。请参阅图6A及图6B，其是本发明图5的实施例的感应电极的放大图。感应电极601为图2的感应电极T0的放大图，包含本体部610、连接部620以及延伸部630。连接部620连接本体部610与延伸部630。本体部610与延伸部630之间形成容置空间640。在本实施例中，本体部610与延伸部630为矩形，且长边互相平行。因此如果在图5中两相邻的感应电极T0的中心点距离为d3，则延伸部630的长度为大于d3的二分之一且小于d3。另一方面，感应电极602为图5的感应电极T1的放大图，包含本体部650、延伸部660及延伸部670。本实施例中，本体部650为一矩形，延伸部660与延伸部670沿其中一长边向外延伸。在一个较佳的实施例中，感应电极602为上下对称，更详细地说，以通过本体部650的中心且平行于其短边的轴线为对称轴，所以延伸部660与延伸部670的长度相等。因此如果在图5中两相邻的感应电极T1的中心点距离为d4，延伸部660(延伸部670亦同)的长度的两倍与本体部650的长度的总和大于d4的二分之一且小于d4。在一个较佳的实施例中，感应电极T0与感应电极T1之间具有相同的间隔，亦即d3等于d4。

感应电极T0(即感应电极601)的容置空间640可以用来容纳相邻的另一类感应电极T1(即感应电极602)的延伸部，更明确地说，容置空间640用来容纳感应电极602的延伸部660或延伸部670。容纳于容置空间640的延伸部660或延伸部670与感应电极601的连接部620相接近，其最接近的距离为制作电极的工艺极限，同样的，图5中其他线段之间的间隙亦受到工艺极限的限制。因此由图5可知，延伸部660(延伸部670亦同)的两倍长度与本体部650的长度的总和，小于距离d4。两者的差距等于感应电极601的连接部620在y方向上的长度与两倍间隙的总和。

请同时参阅图1及图5，可以发现，本发明的感应电极相较于已知的感应电极，感应电极T0的本体部的面积减小，并且借由延伸部来增加感应电极T0的感测范围，使感应电极T0对应更大范围的接收电极。详细地说，图1中的感应电极120只对应感应电极150的下半部及电极160的上半部，然而图5中的感应电极530对应到电极150的全部及电极160的全部。相似的，感应电极T1的本体部的面积减小，并且借由延伸部来增加感应电极T1的感测范围，使感应电极T1对应更大范围的接收电极。详细地说，图1中的电极110只对应电极140的下半部及电极150的上半部，然而图5中的感应电极520对应到感应电极140的全部及感应电极150的全部。增加传送电极的感测范围的好处的一是可以提升触控面板的线性度。

请参阅图7，其是依据本发明的另一实施例的单层多点触控面板的感应电极。本实施例的感应电极为图2及图5所示的实施方式的结合。在图7的实施方式中，因为无论是传送电极或接收电极皆比原本的感应电极增加了许多感应范围，而且在同一个水平高度上，两种样式的传送电极具有重叠的感测范围；同样的，两种样式的接收电极也具有重叠的感测范围。这样的电极安排有助于提升触控面板的线性度。请参阅图8及图9，其分别为对应本发明图2的实施例及对应本发明图7的实施例的局部感应电极及触控感测值的曲线图。图8的左半部为图2所示的感应电极的局部电极，右半部为对应不同局部区域的触控感测值(单位：pf/meter)的曲线。左侧的局部的感应电极划分为四个区域，分别为区域A、区域B、区域C以及区域D。当触控事件810发生在区域C，因为该区域内感应电极T1对应到感应电极R1及感应电极R2，而且感应电极R1所占的比例较高，所以右侧的曲线图显示在感应电极T1与感应电极R1之间(对应横轴的T1R1)T1R1有最高的触控感测值，其次为感应电极T1与感应电极R2之间(T1R2)，而感应电极T0与感应电极R2之间(T0R2)及感应电极T0与感应电极R1之间(T0R1)的触控感测值则为0。图9则对应图7的感应电极。同样的，当触控事件910发生在区域C，因为该区域内感应电极R1的面积大于感应电极R2的面积，所以右图中对应T1R1的触控感测值最大。此外，因为感应电极T0延伸至区域C，所以感应电极T0与感应电极R1之间以及感应电极T0与感应电极R2之间亦有触控感测值，其中因为在区域C中感应电极R1具有较大的面积，所以感应电极T0与感应电极R1之间的触控感测值比感应电极T0与感应电极R2之间的触控感测值来得高。由图8与图9的比较可知，图7的实施例因为传送电极的延伸幅度较大，可检测的范围较广，所以相较于图2的实施例有更佳的触控线性度。

请参阅图10，其是依据本发明的另一实施例的单层多点触控面板的感应电极。相较于图1所示的已知的感应电极，本实施例在接收电极的部分做了调整。原本感应电极R1因为连接线段115的关系而比感应电极R2对触控事件的灵敏度来得高，为了平衡感应电极R1与感应电极R2对触控事件的灵敏度，在本实施例中感应电极R1(即感应电极1010与感应电极1030)的面积小于感应电极R2(即感应电极150与感应电极170)的面积。在一个较佳的实施例中，感应电极R1与感应电极R2同为矩形，且矩形的长边等长，但感应电极R1的短边比感应电极R2的短边来得短，也就是感应电极R1变得较细长以缩小电极面积，以便抵消连接线段115所造成的感应电极R1与感应电极R2之间的感应灵敏度的差异。然而，当感应电极R1变得比感应电极R2窄，感应电极R1与传送电极之间出现较大的空白区域。为了避免此区域在显示幕上造成画面的亮度不均匀，本实施例中在此空白区域补上虚电极(dummyelectrode)1020以及虚电极1040。虚电极1020以及虚电极1040的材料与感应电极R1以及感应电极R2的材料相同，但不施加任何电位，而且虽然此实施例中虚电极1020以及虚电极1040各包含四个单元电极，且各单元电极为矩形，但单元电极的个数及形状不以此为限。

请注意，上述的实施中的传送电极与接收电极可以互换。举例来说，图7中的感应电极510、感应电极520、感应电极530以及感应电极540可以作为接收电极，而感应电极240、感应电极250、感应电极260以及感应电极270可以作为传送电极，只要调整控制单元的信号传送以及接收的时序，即可轻易完成。

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 (17)

1.一种单层多点触控面板的感应电极，包含：

多个第一电极；以及

多个第二电极，包含多个第一子电极及多个第二子电极，该多个第一子电极及该多个第二子电极交错排列，该多个第一子电极互相连接，且该多个第二子电极互相连接；

其中每一第一子电极包含一第一本体部、一第一延伸部及一连接部，该第一本体部与该第一延伸部之间形成一第一容置空间，该连接部连接该第一本体部及该第一延伸部，该第一本体部及该第一延伸部为矩形，且长边互相平行，每一第二子电极包含一第二本体部及多个第二延伸部，该多个第二延伸部之间形成至少一第二容置空间，每一第一容置空间容纳该多个第二延伸部其中之一，该多个第二容置空间是容纳该多个第一本体部，该多个第一电极与该多个第二电极之间的多个互电容变化是用于计算一触控事件的一位置。

2.如权利要求1所述的触控面板的感应电极，其特征在于，该多个第一电极是沿一分布方向排列，且该多个第二电极是平行于该分布方向排列。

3.如权利要求1所述的触控面板的感应电极，其特征在于，相邻的第二子电极的第二本体部的中心位置是间隔一预设距离，容纳于每一第一容置空间的该第二延伸部的两倍长度与每一第二本体部的长度的总和小于该预设距离。

4.如权利要求3所述的触控面板的感应电极，其特征在于，相邻的第二子电极的第二本体部的中心位置间隔一预设距离，非容纳于每一第一容置空间的该第二延伸部的两倍长度与每一第二本体部的长度的总和等于该预设距离。

5.如权利要求1所述的触控面板的感应电极，其特征在于，该多个第二本体部为矩形，该多个第二延伸部是沿着该多个第二本体部的平行的两边向外延伸。

6.如权利要求1所述的触控面板的感应电极，其特征在于，相邻的第一子电极的该第一本体部的中心位置间隔一预设距离，每一第一延伸部的长度等于该预设距离。

7.如权利要求1所述的触控面板的感应电极，其特征在于，该多个第一本体部及该多个第二本体部为矩形，且两矩形的长边等长。

8.如权利要求1所述的触控面板的感应电极，其特征在于，该多个第一电极具有相同的形状。

9.一种单层多点触控面板的感应电极，包含：

多个第一电极；以及

多个第二电极，包含多个第一子电极及多个第二子电极，该多个第一子电极及该多个第二子电极交错排列；

其中每一第一子电极包含一第一本体部、一第一延伸部及一连接部，该第一本体部与该第一延伸部之间形成一容置空间，该连接部连接该第一本体部及该第一延伸部，该第一本体部及该第一延伸部为矩形，且长边互相平行，每一第二子电极包含一第二本体部及多个第二延伸部，该多个容置空间是容纳该多个第二延伸部，该多个第一电极与该多个第二电极之间的多个互电容变化是用于计算一触控事件的一位置。

10.如权利要求9所述的触控面板的感应电极，其特征在于，该多个第一电极是沿一分布方向排列，且该多个第二电极平行于该分布方向排列。

11.如权利要求9所述的触控面板的感应电极，其特征在于，相邻的第一子电极的该第一本体部的中心位置间隔一预设距离，该第一延伸部的长度大于该预设距离的二分之一且小于该预设距离。

12.如权利要求9所述的触控面板的感应电极，其特征在于，相邻的第二子电极的该第二本体部的中心位置间隔一预设距离，该第二延伸部的两倍长度与该第二本体部的长度的总和小于该预设距离。

13.如权利要求9所述的触控面板的感应电极，其特征在于，该多个第二本体部为矩形，该多个第二延伸部是沿着该多个第二本体部的其中一长边向外延伸。

14.如权利要求9所述的触控面板的感应电极，其特征在于，该多个第一本体部及该多个第二本体部为矩形，且两矩形的长边等长。

15.如权利要求9所述的触控面板的感应电极，其特征在于，该多个第一电极具有相同的形状。

16.一种单层多点触控面板的感应电极，包含：

多个第一电极，沿一分布方向排列；以及

多个第二电极，平行于该分布方向排列，包含多个第一子电极及多个第二子电极，该多个第一子电极及该多个第二子电极交错排列，该多个第一子电极互相连接，且该多个第二子电极互相连接；

多个第一连接线段，位于该多个第二子电极与该多个第一电极之间，用来连接该多个第一子电极；

多个第二连接线段，用来连接该多个第二子电极；以及

多个单元电极，其上未施加任何电位，位于该多个第一子电极与该多个第一电极之间；

其中每一第一子电极的面积小于每一第二子电极的面积，该多个第一电极与该多个第二电极之间的多个互电容变化是用于计算一触控事件的一位置。

17.如权利要求16所述的触控面板的感应电极，其特征在于，该多个第一子电极及该多个第二子电极为矩形，且两矩形的长边等长。