CN114063814A - 触控感测装置及触控面板 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种触控感测装置及触控面板，包含：一第一导电图案，设置于该装置的一第一侧边，且该第一导电图案的顶端在一第一方向延伸，该第一导电图案在相异于该第一方向的一第二方向上排列；一第二导电图案，设置于该装置的一第二侧边，该第二导电图案的顶端在相异于该第一方向上延伸后转折，该第二导电图案再朝向相异于该第二方向延伸，且该第二导电图案在相异于该第一方向的该第二方向上排列；以及一虚拟导电图案，设置于该第一导电图案与该第二导电图案的相邻处，且该虚拟导电图案于该第二方向上排列。

Description

触控感测装置及触控面板

技术领域

本发明关于一种触控面板的触控感测装置，尤指一种作为一个单独或独立层的触控感测装置及触控面板。

背景技术

现有触碰面板的线路布局结构中，每一感测元件通过信号传输线连接至软性印刷电路板，由于感测元件数量多时，其信号传输线的数目亦随着增加，相对应地，线路布局过于复杂容易造成触控面板的成品率下降。

一般触控面板的多为4-PEP的工艺，如使用ITO Bridge的产品，则会多一道黄光工艺，变成5-PEP的流程。同前所述，除了垂直走向的线路不会与水平走向的在同一工艺或同一层之外，其仍需要OC1 PROCESS之后的工艺才能完成，故至少需要4-5道工艺。

除此之外，将感测元件作为一个单独或独立的层，覆盖到迭层式层压显示面板中的显示屏之上。采用这种设计方法时，玻璃盖板(Cover Glass，简称CG)必须覆盖在触控感测器上，故会提高显示面板的厚度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种触控面板的触控感测装置，可不具备有玻璃盖板。

本发明的目的在于提供一种触控面板的触控感测装置，减少无效的导电图案的面积。

本发明的目的在于提供一种触控面板的触控感测装置，以减少触控感测电极(Rx)与触控驱动电极(Tx)的寄生电容。

本发明为一种触控感测装置，包含：一第一导电图案，设置于该装置的一第一侧边，且该第一导电图案的顶端在一第一方向延伸，该第一导电图案在相异于该第一方向的一第二方向上排列；一第二导电图案，设置于该装置的一第二侧边，该第二导电图案的顶端在相异于该第一方向上延伸后转折，该第二导电图案朝向相异于该第二方向延伸，且该第二导电图案在相异于该第一方向的该第二方向上排列；；以及一虚拟导电图案，设置于该第一导电图案与该第二导电图案的相邻处，且该虚拟导电图案于该第二方向上排列。

附图说明

图1显示本发明触控面板的触控感测装置一实施例的示意图。

图2显示导电图案各部位的宽度。

图3显示本发明触控面板于一实施例的示意图。

图4显示触控感测装置与电路板之间的耦接于一实施例的局部示意图。

附图标号：

100:触控感测装置

10、20:导电图案

30:虚拟导电图案

D1、D2:方向

S1、S2:侧边

T1、T1a、T2、T2a:顶端

30a:长条

30b:多边形区域

E1、E2:共用电极

200:触控面板

x、y:感测元件

103:电路板

X、Y:轴

t、r:传输线

wrx1～wrx3、wtx1～wtx3、wdmy:宽度

GND:接地

具体实施方式

请参考图1，图1显示本发明触控面板的触控感测装置一实施例的示意图，触控感测装置100中均包含第一导电图案10、第二导电图案20、以及虚拟导电图案30。

请注意，本实施例的第一导电图案10为触控感测电极(Rx)，第二导电图案20为触控驱动电极(Tx)，且虚拟导电图案30为一无效的电极图案(dummy pattern)。为求简洁，图1仅绘示触控感测装置100中一个阵列单元，图1仅绘出三组第一导电图案10、三组第二导电图案20、以及三组虚拟导电图案30，但本发明不应以此为限，触控感测装置100可有多个第一导电图案10、第一导电图案20、以及虚拟导电图案30。

第一导电图案10设置于触控感测装置100的一第一侧边S1，且第一导电图案10的顶端T1或自由端在一第一方向D1延伸，第一导电图案10在相异于第一方向D1的一第二方向D2上排列；在本实施例中，第一导电图案10在垂直于第一方向D1的第二方向D2上排列。

须注意者，本实施例除了触控感测装置100底部的第一导电图案10之外，每一个第一导电图案10的顶端T1再转折朝第二方向D2延伸，且第一导电图案10设置于触控感测装置100的第一侧边S1并连接成平行于第二方向D2。触控感测装置100底部的第一导电图案10的顶端T1a的延伸终止处对齐第一导电图案10的顶端T1的连线轴。

第二导电图案20设置于触控感测装置100的第二侧边S2，第二导电图案20的顶端T2或自由端在相异于第一方向D1上延伸后转折朝相异于第二方向D2延伸，第二导电图案在相异于第一方向D1的第二方向D2上排列；在本实施例中，第二导电图案20的顶端T2或自由端在相反于第一方向D1上延伸后转折朝相反于第二方向D2延伸，第二导电图案在相异于第一方向D1的第二方向D2上排列，且第一侧边S1相异于第二侧边S2，第一侧边S1平行于第二侧边S2。

又，在触控感测装置100顶部的第二导电图案20的顶端T2最终再转折朝向第一方向D1延伸，且每一个第二导电图案20设置于路连接装置100的第二侧边S2并连接成平行于第二方向D2；除了触控感测装置100顶部的第二导电图案20外，其余第二导电图案20的顶端T2靠近第一侧边S1，而触控感测装置100顶部的第二导电图案20的顶端T2a则靠近第二侧边S2。

请注意，第一导电图案10的顶端T1与第二导电图案20具有一第一预设距离；第二导电图案20的顶端T2与第一导电图案10具有一第二预设距离。

虚拟导电图案30，设置于第一导电图案10与第二导电图案20的相邻处，且虚拟导电图案30于第二方向D2上排列。虚拟导电图案30于本实施例中具有两种形式，其一为长条30a的虚拟导电图案30沿着第一导电图案10与第二导电图案20的相邻处设置，即长条30a设置于第一预设距离与第二预设距离、及第一导电图案10的顶端T1与第二导电图案20相邻处；另一是一多个多边形区域30b，多边形区域30b自第一导电图案10的顶端T1与第二导电图案20的顶端T2相邻处向相反于第一方向D1延伸并终止于第二导电图案20的一凹口内(图1由上方俯视)。多个多边形区域30b于一实施例中组合成N×M个虚拟导电图案30。在一实例中，每一个多边形区域30b为一八边形区块。

于一实施例中，虚拟导电图案30可视为填充于第一导电图案10与第二导电图案20内侧的空白区域中，即除了第一导电图案10与第二导电图案20所在的区域是设置虚拟导电图案30，换言之，虚拟导电图案30填满第一导电图案10与第二导电图案20的相邻处。

承上所述，触控感测装置100顶部的第二导电图案20为一U字形，其余第二导电图案20为一L形，且该L形短边邻近第一侧边S1、且该L形短边平行于第二方向D2、长边平行于第二方向D1。

在另一实施例中，从上方俯视触控感测装置100，第一导电图案10围置出多个具有多边形的长条形区域，每一个长条形区域右下方边缘具有一缺口G，缺口G提供第二导电图案20的顶端T2或T2a延伸通过。

第一导电图案10设置于触控感测装置100的第一侧边S1，且每一个长条形区域的左侧边连接成平行于第二方向D2；第二导电图案20设置于触控感测装置100的第二侧边S2，且连接并平行于第二方向D2，每一个第二导电图20的顶端T2位于对应的第一导电图案10的长条形区域内。

第一导电图案10设置于触控感测装置100的第一侧边S1并具有一第一共用电极E1，第一共用电极E1为长条形并平行于第二方向；第二导电图案20设置于触控感测装置100的第二侧边S2并具有一第二共用电极E2，且第二共用电极E2为长条形并平行于第二方向D2，每一个第二导电图的顶端T2与T2a位于对应的长条形区域内。

图1显示阵列的每一行第一导电图案10可视为一个感测电极及相邻于感测电极Rx并放置数个驱动电极Tx。阵列的每一行均包含感测电极Rx，其中对应数个驱动电极Tx相邻于感测电极Rx放置。将每一驱动电极Rx耦合至触控控制器的轨迹经绕线以穿过平行于该阵列的行与行间的通道。每一行感测电极Rx电容性地耦合至彼行之一或多个相接驱动电极Tx，且一间隙分离驱动电极Tx与感测电极Rx。

请注意，本实施例触控感测装置100可以适用不具玻璃盖板(Cover Glass，简称CG)的触控面板，即在触控面板迭构当中可以减少视窗外盖的厚度。

请参考图2，于一实施例中，第一导电图案10自第一侧边S1突出形成至少一个L形的第一电极齿a1与至少一个直线型的第二电极齿a2；第二导电图案20自该第二侧边S2突出形成至少一个U字形的一第三电极齿a3与至少一个L形的第四电极齿a4；其中，N×M个虚拟导电图案30被设置于第一电极齿a1的顶端T1与第三电极齿a3的顶端T2a之间、或第一电极齿a1的顶端T1与第四电极齿a4的顶端T2之间，且虚拟导电图案30于第一方向D1延伸；以及相邻的第一电极齿a1之间设置第三电极齿a3或第四电极齿a4，第一电极齿a1与第二电极齿a2之间设置第四电极齿a4。

在一实施例中，N×M个虚拟导电图案30的周围至少有两侧被第一导电图案10所环绕，N×M个虚拟导电图案30的周围至少有两侧被第二导电图案20所环绕。

请参考图2，图2显示第一导电图案10各部位的宽度wrx1～wrx3，其中宽度wrx1为0.25～0.255mm、宽度wrx2为0.165～0.17mm、宽度wrx3为0.184～0.185mm；第二导电图案20宽度wtx1～wtx3，其中宽度wtx1为0.25～0.255mm、宽度wtx2为0.165～0.17mm、宽度wtx3为0.245～0.25mm；虚拟导电图案30的长条30a的宽度wdmy为0.12～0.13mm。在一实施例中，相邻第一导电图案10的距离为2～3mm。

本实施例提供单层的触控感测装置100，驱动电极及感测电极自主要电极线突出并且藉此形成一L状设计的电极齿。驱动电极及感测电极的电极齿交叉排列，并于其中放置N×M个虚拟电极，使驱动电极及感测电极与虚设电极保持一特定比例，做为减少驱动电极与感测电极的互电容，改善其触控敏感度。

在实施例中，每一感测电极的电极齿相邻于对应的驱动电极的一个或多个电极齿，藉此形成间隙分离的电容性耦合。L状电极齿成指状交叉排列，以增加一或多个驱动电极与对应感测电极之间的电容性耦合的数目。感测电极与相对应驱动电极之间的电容性耦合，由间隙及电极齿的边缘尺寸判定。

如驱动电极与感测电极之间的间隙及其对应的L型电极齿分为水平间隙及垂直间隙其间隙均匀分布。在另一实施例中，如感测器边缘的电极与其间隙可为不均匀分布。

图2感测电极及其相对的驱动电极L型电极齿间，以比例设置N×M个虚拟电极，此虚拟电极位于感测电极与驱动电极之外的区域且与感测电极与驱动电极之间具有一固定间隔其为一比例于感测电极与驱动电极的面积。

请注意，长条30a宽度小于第一导电图案10和第二导电图案20的宽度。又，第一导电图案10和第二导电图案20从上方俯视(即图1视角)是沿着第二方向D2上依序水平交错排列，且虚拟导电图案30面积为第一导电图案10与第二导电图案20的面积总和的46～50％。

在另一实施例中，感测电极分为3种宽度介于100至400微米(μm)之间，驱动电极亦分为3种宽度介于100至400微米(μm)之间。

请参考图3，图3显示本发明触控面板于一实施例的示意图，触控面板200使用前述的触控感测装置100，且触控面板200包含：触控感测装置100、第一感测元件x、多个第二感测元件y、一电路板103、电路连接线(图未示)。其中，电路板103可由一软性印刷电路板(PCB)所实现。

请注意，触控感测装置100的特征同前所述，为求简洁在此不另行赘述。

第一感测元件x用以进行一第一轴的感测第二感测元件y用以进行第二轴的感测，且第一感测元件x与第二感测元件y以阵列方式排列；电路板103耦接第一感测元件x与第二感测元件y；触控感测装置100，设置于第一感测元件x、第二感测元件y、以及电路板103之间，触控感测装置100用以决定第二感测元件y的耦接，且第一共用电极E1或第一导电图案10之间的耦接通过电路连接线决定，即第一共用电极E1或第一导电图案10之间的耦接以决定第二感测元件y的耦接。

在本实施例中，第一感测元件x用以感测X轴，第二感测元件y用以感测Y轴。在此请注意，第二感测元件y连接至触控感测装置100的线路，其线路通过触控感测装置100重新进行线路布局，故电路连接晶片104中的耦接方式与原第二感测元件y的线路具有差异。

为了简化说明，在本实施例中，每一组感测元件分别具有一个第一感测元件x与多个第二感测元件y(0)～y(j-1)，意即图2绘示第一感测元件x(0)～x(3)，且每一个第一感测元件x(0)～x(3)搭配第二感测元件y(0)～y(j-1)，且感测元件y(0)～y(j-1)沿Y轴排列。

一实施例中，每一连接线用以电性连接具有相同第二轴座标位置的第二感测元件y。意即在本实施例中，每一个第二感测元件y(0)为耦接，每一个第二感测元件y(1)为耦接，每一个第二感测元件y(2)为耦接，每一个第二感测元件y(j-1)为耦接。

当相同第二轴座标位置的第二感测元件y(0)～y(j-1)连接后，第二感测元件y(0)～y(j-1)所输出的信号分别由对应的同一条信号传输线t(0)～t(j-1)传输至电路板103，意即同为第二感测元件y(0)所传输的信号通过信号传输线t(0)传输至电路板103，其余原理相同不再另行赘述。其中，j为信号传输线的数目。

而在触控面板200中每一个第一感测元件x(0)～x(3)电性连接至触控感测装置100，再分别由对应的信号传输线r(0)～r(3)传输信号至电路板103。如此一来，通过本发明电路连接晶片104，使第二感测元件y(0)～y(j-1)能在触控感测装置100中重新进行线路布局，以减少信号传输线t(0)～t(j-1)的数量，以降低触控面板200不可见区域。

第一导电图案10为触控感测电极(Rx)与第二导电图案20为触控驱动电极(Tx)为阵列形式，可形成一或多个电容性节点的互电容触控感测器。互电容触控感测器为单层组态。在此单层组态中，第一导电图案10与第二导电图案20分别以安置于触控感测装置100其中一个阵列的两侧；在此组态中，跨越电极之间的空间或介电质彼此电容性耦合的一对驱动与感测电极可视为一电容性节点。在用于一自电容实施方案的单层组态中，阵列中导电电极每一者可形成一电容性节点，且当物件碰触或靠近至电极时，可在彼电容性节点处发生自电容改变，而触控控制器(图未示)可量测此电容改变量作为一触控感测点。

在实施例中，触控感测装置100实施一个电容性形式的触控感测。在一互电容实施方案中，触控感测装置100包含形成一个电容性节点阵列包含驱动与感测电极阵列(即第一导电图案10与第二导电图案20)。其中，一对驱动与感测电极可视为一电容性节点，电容性节点的驱动与感测电极彼此靠近，但彼此不进行电接触，而是驱动与感测电极跨越其间隙而彼此产生的电容性耦合藉由控制器的脉冲或交流电压在感测电极上感应电荷，所感应的电荷量易受外部影响(如一物件碰触或接近)。

当物件碰触或靠近至电容性节点时，在该电容性节点处发生电容改变，且第一感测元件x与第二感测元件y量测该电容改变；藉由量测整个阵列中的电容改变，第一感测元件x与第二感测元件y在触控感测装置100的触敏区域内判定碰触或接近的位置。在一实施例中，第一感测元件x与第二感测元件y耦接至第一导电图案10，信号传输线t(0)～t(j-1)耦接至第二导电图案20，以传输信号至电路板103。

请参考图4，图4显示触控感测装置100与电路板103之间的耦接于一实施例的局部示意图；在本实施例中，信号传输线t(0)～t(21)耦接至第二导电图案20，信号传输线r(0)～r(1)耦接至第一导电图案10，其中GND表示接地。

综上所述，本发明的触控感测装置，因导电图案的改善，故可增加虚拟导电图案的面积与减少触控感测电极(Rx)的面积，来减少触控驱动电极(Tx)与触控感测电极(Rx)所产生的寄生电容，避免所感应的电荷量因寄生电容发生电容改变，使第一感测元件x与第二感测元件y感测错误的信号。

Claims (23)

1.一种触控感测装置，其特征在于，包含：

一第一导电图案，设置于所述装置的一第一侧边，且所述第一导电图案的顶端在一第一方向延伸，所述第一导电图案在相异于所述第一方向的一第二方向上排列；

一第二导电图案，设置于所述装置的一第二侧边，所述第二导电图案的顶端在相异于所述第一方向上延伸后转折，所述第二导电图案再朝向相异于所述第二方向延伸，且所述第二导电图案在相异于所述第一方向的所述第二方向上排列；以及

一虚拟导电图案，设置于所述第一导电图案与所述第二导电图案的相邻处，且所述虚拟导电图案于所述第二方向上排列。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，除了所述装置顶部的所述第二导电图案外，其余所述第二导电图案的顶端靠近所述第一侧边。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，除了所述装置底部的所述第一导电图案之外，每一个所述第一导电图案的顶端转折成所述第二方向延伸，且所述第一导电图案设置于所述装置的所述第一侧边并连接成平行于所述第二方向。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置顶部的所述第二导电图案的顶端最终再转折至所述第一方向延伸，且每一个所述第二导电图案设置于所述装置的所述第二侧边并连接成平行于所述第二方向。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一导电图案的顶端与所述第二导电图案具有一第一预设距离；所述第二导电图案的顶端与所述第一导电图案具有一第二预设距离。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述虚拟导电图案成一长条设置于所述第一预设距离与所述第二预设距离之中、及所述第一导电图案的顶端与所述第二导电图案相邻处；所述虚拟导电图案又具有一长条形区域，所述长条形区域自所述第一导电图案的顶端与所述第二导电图案的顶端相邻处向相反于所述第一方向延伸并终止于所述第二导电图案。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述虚拟导电图案填充于所述第一导电图案与所述第二导电图案内侧的空白区域。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一导电图案和所述第二导电图案从上方俯视是沿着所述第二方向上依序水平交错排列。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述虚拟导电图案面积为所述第一导电图案与所述第二导电图案的面积总和的46～50％。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置顶部的所述第二导电图案为一U字形，其余所述第二导电图案为一L形。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一导电图案从上方俯视是围置出多个长条形区域，每一个长条形区域右下方边缘具有一缺口，所述缺口提供所述第二导电图案的顶端延伸通过。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第一导电图案设置于所述装置的所述第一侧边并具有一第一共用电极，所述第一共用电极平行于所述第二方向；所述第二导电图案设置于所述装置的所述第二侧边并具有一第二共用电极，且所述第二共用电极平行于所述第二方向，每一个所述第二导电图的顶端位于对应的所述长条形区域内。

13.根据权利要求1至12任一项所述的装置，其特征在于，所述第一导电图案、所述第二导电图案以及所述虚拟导电图案设置于同一层中。

14.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一导电图案自所述第一侧边突出形成至少一个L形的一第一电极齿与至少一个直线型的一第二电极齿；以及所述第二导电图案自所述第二侧边突出形成至少一个U字形的一第三电极齿与至少一个L形的一第四电极齿；其中，N×M个虚拟导电图案被设置于所述第一电极齿的顶端与所述第三电极齿的顶端之间、或所述第一电极齿的顶端与所述第四电极齿的顶端之间，且所述虚拟导电图案于所述第一方向延伸；以及相邻的第一电极齿之间设置所述第三电极齿或所述第四电极齿，所述第一电极齿与所述第二电极齿之间设置所述第四电极齿。

15.一种触控面板，其特征在于，包含：

一触控感测装置，内部具有一第一导电图案、一第二导电图案、以及一虚拟导电图案；所述第一导电图案，设置于所述装置的一第一侧边，且所述第一导电图案的顶端在一第一方向延伸，所述第一导电图案在相异于所述第一方向的一第二方向上排列；所述第二导电图案设置于所述装置的一第二侧边，所述第二导电图案的顶端在相异于所述第一方向上延伸后转折朝相异于所述第二方向延伸，所述第二导电图案在相异于所述第一方向的所述第二方向上排列；所述虚拟导电图案设置于所述第一导电图案与所述第二导电图案的相邻处，且所述虚拟导电图案于所述第二方向上排列；

一第一感测元件，用以进行一第一轴的感测；

一第二感测元件，用以进行一第二轴的感测；

一电路连接线，用来使所述第二感测元件的电性连接相对应的所述第二感测元件与所述第一导电图案；以及

一电路板，耦接所述第一感测元件与所述第二感测元件；

其中，所述第一感测元件与所述第二感测元件耦接至所述第一导电图案，且多个信号传输线耦接至所述第二导电图案，以传输信号至所述电路板。

16.根据权利要求15所述的触控面板，其特征在于，所述第二导电图案的顶端邻近所述第一侧边。

17.根据权利要求16所述的触控面板，其特征在于，除了所述装置底部的所述第一导电图案之外，每一个所述第一导电图案的顶端转折成所述第二方向延伸，且所述第一导电图案设置于所述装置的所述第一侧边并连接成平行于所述第二方向。

18.根据权利要求17所述的触控面板，其特征在于，所述装置顶部的所述第二导电图案的顶端最终再转折至所述第一方向延伸，且每一个所述第二导电图案设置于所述装置的所述第二侧边并连接成平行于所述第二方向。

19.根据权利要求18所述的触控面板，其特征在于，所述第一导电图案的顶端与所述第二导电图案具有一第一预设距离；所述第二导电图案的顶端与所述第一导电图案具有一第二预设距离。

20.根据权利要求19所述的触控面板，其特征在于，所述虚拟导电图案设置于所述第一预设距离与所述第二预设距离中，并具有一多边形区域，所述多边形区域自所述第一导电图案的顶端与所述第二导电图案的顶端相邻处向相异于所述第一方向延伸并终止于所述第二导电图案。

21.根据权利要求20所述的触控面板，其特征在于，所述虚拟导电图案填充于所述第一导电图案与所述第二导电图案内侧的空白区域。

22.根据权利要求21所述的触控面板，其特征在于，所述第一导电图案和所述第二导电图案从上方俯视是在所述第二方向上水平交错排列。

23.根据权利要求22所述的触控面板，其特征在于，所述虚拟导电图案面积为所述第一导电图案与所述第二导电图案的面积总和的46～50％。

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