TW201333790A - 電容式觸控面板 - Google Patents

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TW201333790A
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electrode
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chong-wei Li
Shiao-Hui Liao
Ching-Fu Hsu
Heng-Yi Chang
yu-hua Wu
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Wintek Corp
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Abstract

一種電容式觸控面板包括一基板、複數條第一軸向電極以及複數條第二軸向電極。各第一軸向電極包括至少一第一感應電極,且第一感應電極具有一第一電極圖案區以及一第二電極圖案區。各第二軸向電極包括至少一第二感應電極,且第二感應電極具有一第三電極圖案區以及一第四電極圖案區。各第一電極圖案區的圖案密度係大於各第二電極圖案區的圖案密度,且各第三電極圖案區的圖案密度係大於各第四電極圖案區的圖案密度。

Description

電容式觸控面板
本發明係關於一種電容式觸控面板,尤指一種電容式觸控面板於單一感應電極內具有不同圖案密度之電極圖案區。
近年來,與觸控面板整合之應用產品越來越多,包括行動電話(mobile phone)、衛星導航系統(GPS navigator system)、平板電腦(tablet PC)、個人數位助理(PDA)以及筆記型電腦(laptop PC)等。目前觸控面板的技術發展非常多樣化,較常見的技術包括電阻式、電容式以及光學式等。其中電容式觸控面板由於具有高準確率、多點觸控、高耐用性以及高觸控解析度等特點,已成為目前中高階消費性電子產品使用之主流觸控技術。
電容式觸控面板的操作原理係使用感應電極來偵測觸控點位的電容變化,並利用不同方向軸上連結各個感應電極的連結線將訊號傳回進行演算而完成定位。由於一般人的手指有一定的大小範圍,為避免當手指全部落在單一感應電極的電極圖案之內,造成演算法無法正確地內插出觸控位置的問題發生,一般對感應電極的電極圖案都有大小的限制。因此,隨著電容式觸控面板的尺寸加大,對應之處理器(processor or integrated circuit,IC)所需之通道(channel)數亦會隨之增加,演算方式亦變得更加複雜。換句話說,當感應電極的大小需維持一定規格時,隨著電容式觸控面板的尺寸加大,其進行運算所需耗用之硬體資源亦會變大而造成製造以及成本上的負擔。因此,如何以其他方式突破感應電極的大小限制,在不增加IC之channel數的狀況下,於大尺寸電容式觸控面板上達到高觸控解析度的表現,實為目前業界所努力的方向之一。
為了增加電容式觸控面板的觸控靈敏度,中華民國專利公告I332169號中利用了於不同軸向的各電極片上縷孔大小以及分布設計的不同,使得不同軸向的各電極片具有不同之實際面積,以於碰觸時產生不同的電容耦合效應來調整碰觸之靈敏度。然而,此種電極設計僅可增加觸控之靈敏度而無法提升觸控之解析度。
本發明之主要目的之一在於提供一種電容式觸控面板,利用於各感應電極上設計具有不同電極圖案密度之區域,使觸控之解析度增加。
為達上述目的,本發明之一較佳實施例提供一種電容式觸控面板,包括一基板、複數條第一軸向電極以及複數條第二軸向電極。基板具有一第一表面與一第二表面。第一軸向電極係設置於基板上,且第一軸向電極係沿一第一方向延伸。各第一軸向電極包括至少一第一感應電極,且第一感應電極具有一第一電極圖案區以及一第二電極圖案區。第二軸向電極係設置於基板上,且第二軸向電極係沿一第二方向延伸。各第二軸向電極包括至少一第二感應電極,且第二感應電極具有一第三電極圖案區以及一第四電極圖案區。各第一電極圖案區的圖案密度(pattern density)係大於各第二電極圖案區的圖案密度,且各第三電極圖案區的圖案密度係大於各第四電極圖案區的圖案密度。
本發明係藉由各單一感應電極上具有不同電極圖案密度之區域,使得本發明之電容式觸控面板可在不改變感應電極大小以及不需增加對應之處理器的通道數之狀況下,有效地提升觸控之解析度。
本說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解,製作商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區別元件的方式,而是以元件在功能上的差異來作為區別的基準。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包括」係為一開放式的用語,故應解釋成「包括但不限定於」。再者,為使熟習本發明所屬技術領域之一般技藝者能更進一步了解本發明,下文特列舉本發明之數個較佳實施例,並配合所附圖式,詳細說明本發明的構成內容。需注意的是圖式僅以說明為目的,並未依照原尺寸作圖。此外,在文中使用例如”第一”與”第二”等敘述,僅用以區別不同的元件,並不對其產生順序之限制。
請參考第1圖與第2圖。第1圖與第2圖繪示了本發明第一較佳實施例之電容式觸控面板的示意圖,其中第1圖為上視圖,第2圖為沿第1圖之A-A’剖線之剖面示意圖。為了方便說明,本發明之各圖式僅為示意以更容易了解本發明,其詳細的比例可依照設計的需求進行調整。如第1圖與第2圖所示,本發明之第一較佳實施例之電容式觸控面板101包括一基板190、複數條第一軸向電極110以及複數條第二軸向電極120。基板190具有一第一表面191與一第二表面192,本實施例之基板190可包括硬質基板例如玻璃基板與陶瓷基板或可撓式基板(flexible substrate)例如塑膠基板或其他適合材料所形成之基板。第一軸向電極110係設置於基板190之第一表面191上,且第一軸向電極110係沿一第一方向X延伸。各第一軸向電極110可包括複數個第一感應電極130沿第一方向X設置以及複數個第一連結電極150分別設置於相鄰之兩第一感應電極130之間,用以電性連結同一第一軸向電極110之第一感應電極130。第二軸向電極120係設置於基板190之第一表面191上,且第二軸向電極120係沿一第二方向Y延伸。各第二軸向電極120可包括複數個第二感應電極140沿第二方向Y設置以及複數個第二連結電極160分別設置於相鄰之兩第二感應電極140之間,用以電性連結同一第二軸向電極120之第二感應電極140。在本實施例中,第一方向X大體上係垂直於第二方向Y,但並不以此為限。值得說明的是,各第一感應電極130具有一第一電極圖案區PA1以及一第二電極圖案區PA2,且各第二感應電極140具有一第三電極圖案區PA3以及一第四電極圖案區PA4。各第一感應電極130之第一電極圖案區PA1以及第二電極圖案區PA2係為對稱之圖形,且各第二感應電極140之第三電極圖案區PA3以及第四電極圖案區PA4係為對稱之圖形。各第一電極圖案區PA1的圖案密度(pattern density)係大於各第二電極圖案區PA2的圖案密度,且各第三電極圖案區PA3的圖案密度係大於各第四電極圖案區PA4的圖案密度。由於圖案密度的差異,當使用具有導電性質的物質例如人的手指或具導電性之觸控筆觸碰上述各第一電極圖案區PA1、各第二電極圖案區PA2、各第三電極圖案區PA3以及各第四電極圖案區PA4時所形成的電容效應亦會不同,故可藉此與訊號驅動以及演算方式配合達到增加觸控解析度的效果。詳細的觸控感測驅動與演算方式將於本文後段再分別進行說明。
如第1圖所示,在本實施例之電容式觸控面板101中,各第一感應電極110以及各第二感應電極120可包括複數個條狀圖案S,但並不以此為限。也就是說,本實施例之各第一電極圖案區PA1與各第二電極圖案區PA2之間的圖案密度差異以及各第三電極圖案區PA3與各第四電極圖案區PA4之間的圖案密度差異可藉由調整各條狀圖案S的寬度以及各條狀圖案S之間的間距來達成,但本發明並不以此為限而可利用其他適合的電極圖案來形成各第一電極圖案區PA1與各第二電極圖案區PA2之間的圖案密度差異以及各第三電極圖案區PA3與各第四電極圖案區PA4之間的圖案密度差異。換句話說,各第一電極圖案區PA1之各條狀圖案S之一寬度W1可不同於各第二電極圖案區PA2之各條狀圖案S之一寬度W2或各第一電極圖案區PA1之各條狀圖案S間之一間距SP1可不同於各第二電極圖案區PA2之各條狀圖案間S之一間距SP2。此外,各第三電極圖案區PA3之各條狀圖案S之一寬度W3可不同於各第四電極圖案區PA4之各條狀圖案S之一寬度W4或各第三電極圖案區PA3之各條狀圖案S間之一間距SP3可不同於與各第四電極圖案區PA4之各條狀圖案間S之一間距SP4。舉例來說,如第1圖所示,各第一電極圖案區PA1之各條狀圖案S之寬度W1可與各第二電極圖案區PA2之各條狀圖案S之寬度W2相同,而各第一電極圖案區PA1之各條狀圖案S間之間距SP1可小於各第二電極圖案區PA2之各條狀圖案S間之間距SP2,以使各第一電極圖案區PA1的圖案密度大於各第二電極圖案區PA2的圖案密度。同樣的道理,各第三電極圖案區PA3之各條狀圖案S之寬度W3可與各第四電極圖案區PA4之各條狀圖案S之寬度W4相同,而各第三電極圖案區PA3之各條狀圖案S間之間距SP3可小於各第四電極圖案區PA4之各條狀圖案S間之間距SP4,以使各第三電極圖案區PA3的圖案密度大於各第四電極圖案區PA4的圖案密度。換句話說,在本發明之其他實施例中亦可視需要僅調整各電極圖案區中之各條狀圖案的寬度或/及間距以對圖案密度之大小進行調整。另請注意,本實施例之各第一電極圖案區PA1與各第二電極圖案區PA2係沿第一方向X交替設置,且各第三電極圖案區PA3與各第四電極圖案區PA4係沿第二方向Y交替設置。因此,可於各第一軸向電極110與各第二軸向電極120交錯的區域形成一觸控區TA1、一觸控區TA2、一觸控區TA3以及一觸控區TA4。其中,觸控區TA1包括部分第一電極圖案區PA1與部分第三電極圖案區PA3、觸控區TA2包括部分第二電極圖案區PA2與部分第三電極圖案區PA3、觸控區TA3包括部分第二電極圖案區PA2與部分第四電極圖案區PA4、而觸控區TA4包括部分第一電極圖案區PA1與部分第四電極圖案區PA4。由於各第一電極圖案區PA1的圖案密度大於各第二電極圖案區PA2的圖案密度,且各第三電極圖案區PA3的圖案密度大於各第四電極圖案區PA4的圖案密度,因此當使用具有導電性質的物質例如人的手指或具導電性之觸控筆觸碰上述各觸控區TA1、觸控區TA2、觸控區TA3以及觸控區TA4時所形成的電容效應亦會不同,故可藉此達到增加觸控解析度的效果。
如第2圖所示,本實施例之電容式觸控面板101可另包括一介電層170以及一保護層180設置於基板190上。介電層170係設置於第一連結電極150與第二連結電極160之間,用以於各第一軸向電極110與各第二軸向電極120交錯之區域電性隔絕第一連結電極150與第二連結電極160。保護層180可用以覆蓋第一軸向電極110以及第二軸向電極120,達到保護的效果。介電層170與保護層180的材料可各別包括無機材料例如氮化矽(silicon nitride)、氧化矽(silicon oxide)與氮氧化矽(silicon oxynitride)、有機材料例如丙烯酸類樹脂(acrylic resin)或其它適合之材料。在本實施例中,各第一軸向電極110與各第二軸向電極120之材料可包括透明導電材料例如氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide,IZO)與氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide,AZO)或其他適合之非透明導電材料例如銀、鋁、銅、鎂、鉬、上述材料之複合層或上述材料之合金,但並不以此為限。此外,值得說明的是,各第一軸向電極110與各第二軸向電極120可分別由同一材料所形成以達到簡化製程的效果,但本發明並不以此為限而可視需要以不同的材料分別形成各第一感應電極130、各第一連結電極150、各第二感應電極140以及各第二連結電極160。舉例來說,各第一感應電極130、各第二感應電極140以及各第二連結電極160可由同一透明導電材料例如氧化銦錫所形成,而第一連結電極150可由一單層橋接線例如金屬橋接線或透明導電橋接線(例如是銦錫氧化物Indium tin oxide,ITO),或複合層橋接線例如由金屬材質與透明導電材質形成之堆疊結構,以達到降低第一軸向電極110整體電阻抗的效果。另請注意,在本實施例中,介電層170可選擇性地僅設置於各第一軸向電極110與各第二軸向電極120交錯之區域,用以電性隔絕第一連結電極150與第二連結電極160。如第2圖所示,介電層170可覆蓋於基板190、第一感應電極130與第二連結電極160上,並部分露出第一感應電極130。第一連結電極150可設置於介電層170上並與部分露出之相鄰的第一感應電極130電性連接。
請參考第3圖,並一併參考第1圖。第1圖與第3圖繪示了本發明第二較佳實施例之電容式觸控面板的示意圖,其中第1圖為上視圖,第3圖為沿第1圖之A-A’剖線之剖面示意圖。如第1圖與第3圖所示,本實施例之電容式觸控面板102與上述之電容式觸控面板101的不同處在於,在電容式觸控面板102中,介電層170係覆蓋各第一感應電極130、各第二感應電極140以及各第二連結電極160,且介電層170具有複數個接觸孔洞170H部分暴露出各第一感應電極130。各第一連結電極150係通過各接觸孔洞170H與各第一感應電極130電性連結。值得說明的是,本實施例之第一連結電極150僅部分填入介電層170之接觸孔洞170H中,而在本發明之其他實施例中亦可視需要將第一連結電極150完全填入介電層170之接觸孔洞170H中來與第一感應電極130電性連結。本實施例之電容式觸控面板102除了接觸孔洞170H以及介電層170的設置位置之外,其餘各部件之特徵與材料特性係與上述第一較佳實施例中的電容式觸控面板101相似,在此並不再贅述。
請參考第4圖,並一併參考第1圖。第1圖與第4圖繪示了本發明第三較佳實施例之電容式觸控面板的示意圖,其中第1圖為上視圖,第4圖為沿第1圖之A-A’剖線之剖面示意圖。如第1圖與第4圖所示,本實施例之電容式觸控面板103與上述之電容式觸控面板101的不同處在於,在電容式觸控面板103中,第一連結電極150係設置於基板190與介電層170之間,第二連結電極160係設置於介電層170之上,介電層160係覆蓋於第一連結電極150上並露出第一連結電極150的兩端與部分基板190,第一感應電極130係位於基板190上並與露出之第一連結電極150的兩端電性連接。換句話說,在本實施例中,可先於基板190上先依序形成第一連結電極150與介電層170,並於介電層170的邊緣暴露出部分的第一連結電極150以使後續形成之第一感應電極130可藉此與第一連結電極150電性連結。本實施例之電容式觸控面板102之各部件特徵與材料特性係與上述第一較佳實施例中的電容式觸控面板101相似,在此並不再贅述。
請參考第5圖,並一併參考第1圖。第1圖與第5圖繪示了本發明第四較佳實施例之電容式觸控面板的示意圖,其中第1圖為上視圖,第5圖為沿第1圖之A-A’剖線之剖面示意圖。如第1圖與第5圖所示,本實施例之電容式觸控面板104與上述之電容式觸控面板103的不同處在於,在電容式觸控面板104中,介電層170係覆蓋各第一連結電極150,且介電層170具有複數個接觸孔洞170H部分暴露出各第一連結電極150。在本實施例中,接觸孔洞170H係暴露出部分第一連結電極150與部分基板190,但在本發明之其他實施例中,接觸孔洞170H亦可視需要僅暴露出部分第一連結電極150。此外,本實施例之介電層170係完整覆蓋基板190,但在本發明之其他實施例中,介電層170亦可視需要僅覆蓋部分基板190。各第一感應電極130係通過各接觸孔洞170H與各第一連結電極150電性連結。本實施例之電容式觸控面板104除了接觸孔洞170H外,其餘各部件之特徵與材料特性係與上述第三較佳實施例中的電容式觸控面板103相似,在此並不再贅述。
請參考第6圖、第8圖與第9圖。第6圖、第8圖與第9圖繪示了本發明之一較佳實施例之電容式觸控面板於一第一感測驅動模式下的觸控感測運算示意圖。其中,第8圖為本實施例之電容式觸控面板於不同電極圖案密度區域進行觸控感測時之充電時間運算示意圖,而第9圖為本實施例之電容式觸控面板於不同電極圖案密度區域進行觸控感測時之放電時間運算示意圖。如第6圖、第8圖以及第9圖所示,於第一感測驅動模式下,當具有導電性質的物質觸碰各第一電極圖案區PA1、各第二電極圖案區PA2、各第三電極圖案區PA3以及各第四電極圖案區PA4時可藉由所形成的電容效應不同而達到可分辨的效果。舉例來說,當觸碰圖案密度較大的區域例如第一電極圖案區PA1與第三電極圖案區PA3時,由於所形成的電容較大,故要進行充電至一參考電壓V所需的時間T1(如第8圖上半部所示)會較長於當觸碰圖案密度較小的區域例如第二電極圖案區PA2與第四電極圖案區PA4時進行充電至參考電壓V所需的時間T2(如第8圖下半部所示)。同樣的道理,當觸碰圖案密度較大的區域例如第一電極圖案區PA1與第三電極圖案區PA3時,由於所形成的電容較大,故當進行放電至參考電壓V所需的時間T3(如第9圖上半部所示)將會較長於當觸碰圖案密度較小的區域例如第二電極圖案區PA2與第四電極圖案區PA4時進行放電至參考電壓V所需的時間T4(如第9圖下半部所示)。藉由上述充放電時間的運算,即可分辨出觸碰同一感應電極130/140上相鄰之圖案密度不同區域的差異。此外,如第6圖所示,在第一感測驅動模式下,第一軸向電極110進行感測之時序可與第二軸向電極120進行感測之時序互相分離,藉此可使當觸碰於觸控區TA2以及觸控區TA4時,雖然觸控區TA2與觸控區TA4對應之電極圖案密度相近(皆包括部分圖案密度較小之第二電極圖案區PA2或第四電極圖案區PA4與部分圖案密度較大之第三電極圖案區PA3或第一電極圖案區PA1),仍可藉由感測時序的不同分辨出觸碰觸控區TA2與觸碰觸控區TA4之間的差異,進而達到觸控定位之效果。舉例來說,第一軸向電極111於時間點T11進行感測,第二軸向電極122於時間點T12進行感測,時間點T11與時間點T12相異,因此當觸碰於觸控區TA2時可於時間點T11判讀出觸碰點落在圖案密度較小之第二電極圖案區PA2,而在時間點T12可判讀出觸碰點落在圖案密度較大之第三電極圖案區PA3,藉由上述方式即可分辨出觸碰觸控區TA2與觸碰觸控區TA4之間的差異。在本實施例中,第一感測驅動模式係屬於所謂自容式(self capacitance)感測驅動方式的一種,也就是說本發明之電容式觸控面板可適用於自容式之感測驅動。
請參考第7圖至第9圖。第7圖至第9圖繪示了本發明之一較佳實施例之電容式觸控面板於一第二感測驅動模式下的觸控感測運算示意圖。如第7圖所示,於第二感測驅動模式下,各第一軸向電極110進行感測之時序係互相分離。更明確地說,在第二感測驅動模式下,第一軸向電極111於一時間點T21自端點D1上送出一驅動訊號,使得第二軸向電極121的端點S1會於時間點T21收到一訊號Data1以及使得第二軸向電極122的端點S2會於時間點T21收到另一訊號Data2,第一軸向電極112於另一時間點T22自端點D2上送出另一驅動訊號,使得第二軸向電極121的端點S1會於時間點T22收到一訊號Data3以及使得第二軸向電極122的端點S2會於時間點T22收到另一訊號Data4。藉由將上述訊號Data1至訊號Data4進行演算即可內插出絕對的座標值,也就是說於各第一軸向電極110與各第二軸向電極120交錯所形成之節點N1、節點N2、節點N3以及節點N4附近區域進行觸控時可藉由上述之驅動方式來分辨差異而達到定位的效果。此外,在本發明中,亦可更進一步藉由各節點附近之各感應電極130/140分別具有不同圖案密度之區域,達到提升觸控解析度的效果。舉例來說,當觸碰於節點N1附近的觸控區TA1、觸控區TA2、觸控區TA3以及觸控區TA4時可藉由所形成的電容效應不同而達到可分辨的效果,而在此亦可利用如上述之充電時間或放電時間差異的演算達到分辨區域的效果,第二感測驅動模式之充電時間與放電時間的演算方式與上述第一感測驅動模式相同,在此並不再贅述。值得說明的是,當觸碰於節點N1附近之觸控區TA2以及觸控區TA4時,雖然觸控區TA2與觸控區TA4對應之電極圖案密度相近,在此第二感測驅動模式下,由於觸碰觸控區TA2時亦會干涉到節點N2附近的電場,導致端點S2收到的訊號Data2有些微變化,但不會造成端點S1收到的訊號Data3以及端點S2收到的訊號Data4產生變化,故可經由交叉比對判斷出實際上是觸碰觸控區TA2而非觸碰觸控區TA4。藉由上述第二感測驅動模式之驅動與演算的方式,亦可達到多點辨識的效果。在本實施例中,第二感測驅動模式係屬於所謂互容式(mutual capacitance)感測驅動方式的一種,也就是說本發明之電容式觸控面板可適用於互容式之感測驅動。
請參考第10圖。第10圖繪示了本發明第五較佳實施例之電容式觸控面板的示意圖。如第10圖所示,本實施例之電容式觸控面板105與上述第一較佳實施例之觸控面板101不同之處在於,在本實施例中,各第一電極圖案區PA1與各第二電極圖案區PA2係沿第二方向Y交替設置,且各第三電極圖案區PA3與各第四電極圖案區PA4係沿第一方向X交替設置。本實施例之電容式觸控面板105除了第一電極圖案區PA1、第二電極圖案區PA2、第三電極圖案區PA3以及第四電極圖案區PA4之間的相對設置方式之外,其餘特徵例如各部件之材料特性、各電極圖案區的圖案密度調整方式以及於各感測驅動模式下的感測運算方式係與上述之較佳實施例相似,在此並不再贅述。值得說明的是,本發明相對兩圖案區不同的電極圖案密度可藉由改變圖案的面積或圖案間的距離兩種條件調整,而在上述實施例中僅以固定條狀圖案之寬度改變條狀圖案間的間距做說明,但不以此為限。
請參考第11圖。第11圖繪示了本發明第六較佳實施例之電容式觸控面板的示意圖。如第11圖所示,本實施例之電容式觸控面板106與上述第一較佳實施例之觸控面板101不同之處在於,在本實施例中,各第一電極圖案區PA1之各條狀圖案S之間距SP1可與各第二電極圖案區PA2之各條狀圖案S之間距SP2相同,而各第一電極圖案區PA之各條狀圖案S間之寬度W1可不同於各第二電極圖案區PA2之各條狀圖案S間之寬度W2,各第三電極圖案區PA3之各條狀圖案S之間距SP3可與各第四電極圖案區PA4之各條狀圖案S之間距SP4相同,而各第三電極圖案區PA3之各條狀圖案S間之寬度W3可不同於各第四電極圖案區PA4之各條狀圖案S間之寬度W4,以形成不同的圖案密度分布。
請參考第12圖。第12圖繪示了本發明第七較佳實施例之電容式觸控面板的示意圖。如第12圖所示,本實施例之電容式觸控面板107與上述第一較佳實施例之觸控面板101不同之處在於,在本實施例中,各第一電極圖案區PA1之各條狀圖案S之寬度W1與各第一電極圖案區PA1之各條狀圖案S間之間距SP1可皆不同於各第二電極圖案區PA2之各條狀圖案S之寬度W2與各第二電極圖案區PA2之各條狀圖案S間之間距SP2,且各第三電極圖案區PA3之各條狀圖案S之寬度W3與各第三電極圖案區PA3之各條狀圖案S間之間距SP3可皆不同於各第四電極圖案區PA4之各條狀圖案S之寬度W4與各第四電極圖案區PA4之各條狀圖案S間之間距SP4,以形成不同的圖案密度分布。
請參考第13圖與第14圖,第13圖與第14圖繪示了本發明第八較佳實施例之電容式觸控面板的示意圖,其中第13圖為上視圖,第14圖為沿第13圖之B-B’剖線之剖面示意圖。如第13圖與第14圖所示,本發明之第八較佳實施例之電容式觸控面板200包括一基板190、複數條第一軸向電極210以及複數條第二軸向電極220。第一軸向電極210係設置於基板190之第二表面192上,且各第一軸向電極210係沿第一方向X延伸。各第一軸向電極210可包括一第一感應電極230。第二軸向電極220係設置於基板190之第一表面191上,且各第二軸向電極220係沿第二方向Y延伸。各第二軸向電極220可包括一第二感應電極240。在本實施例中,第一方向X大體上係垂直於第二方向Y,但並不以此為限。值得說明的是,各第一感應電極230可包括沿第一方向X延伸之一長條狀電極,各第二感應電極240可包括沿第二方向Y延伸之一長條狀電極,且各第一感應電極230於垂直於基板190之一第三方向Z上與複數個第二感應電極240部分重疊。電容式觸控面板200即係藉由感測各第一感應電極230與各第二感應電極240重疊區域所形成之垂直電容的變化,而達到觸控定位的效果。在本實施例中,各第一感應電極230具有一第一電極圖案區PA1以及一第二電極圖案區PA2,且各第二感應電極240具有一第三電極圖案區PA3以及一第四電極圖案區PA4。各第一電極圖案區PA1的圖案密度係大於各第二電極圖案區PA2的圖案密度,且各第三電極圖案區PA3的圖案密度係大於各第四電極圖案區PA4的圖案密度。另請注意,本實施例之各第一電極圖案區PA1與各第二電極圖案區PA2係沿第二方向Y交替設置,且各第三電極圖案區PA3與各第四電極圖案區PA4係沿第一方向X交替設置。因此,於各第一軸向電極210與各第二軸向電極220交錯的區域可形成一觸控區TA1、一觸控區TA2、一觸控區TA3以及一觸控區TA4。由於各觸控區TA1、觸控區TA2、觸控區TA3以及觸控區TA4時所形成的電容效應不同,故可藉此達到增加觸控解析度的效果。本實施例之電容式觸控面板200除了使用長條狀的感應電極以及各軸向電極相對關係之外,其餘特徵例如各部件之材料特性、各電極圖案區的圖案密度調整方式以及於各感測驅動模式下的感測運算方式係與上述之較佳實施例相似,在此並不再贅述。
綜合以上所述,本發明之電容式觸控面板係利用各軸向電極上之各感應電極具有不同電極圖案密度之區域,在不改變各感應電極大小的狀況下,藉由所形成的電容效應大小的差異,提升電容式觸控面板的觸控解析度。同時,相較於同樣觸控解析度的傳統電容式觸控面板,本發明之電容式觸控面板可相對地減少所需之處理器的通道數,達到簡化設計以及降低成本的效果。
以上所述僅為本發明之較佳實施例,凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾,皆應屬本發明之涵蓋範圍。
101...電容式觸控面板
102...電容式觸控面板
103...電容式觸控面板
104...電容式觸控面板
105...電容式觸控面板
106...電容式觸控面板
107...電容式觸控面板
110...第一軸向電極
111...第一軸向電極
112...第一軸向電極
120...第二軸向電極
121...第二軸向電極
122...第二軸向電極
130...第一感應電極
140...第二感應電極
150...第一連結電極
160...第二連結電極
170...介電層
170H...接觸孔洞
180...保護層
190...基板
191...第一表面
192...第二表面
200...電容式觸控面板
210...第一軸向電極
211...第一軸向電極
212...第一軸向電極
220...第二軸向電極
221...第二軸向電極
222...第二軸向電極
230...第一感應電極
240...第二感應電極
D1...端點
D2...端點
N1...節點
N2...節點
N3...節點
N4...節點
PA1...第一電極圖案區
PA2...第二電極圖案區
PA3...第三電極圖案區
PA4...第四電極圖案區
S...條狀圖案
S1...端點
S2...端點
SP1...間距
SP2...間距
SP3...間距
SP4...間距
T1...充電時間
T2...充電時間
T3...放電時間
T4...放電時間
T11...時間點
T12...時間點
T21...時間點
T22...時間點
TA1...觸控區
TA2...觸控區
TA3...觸控區
TA4...觸控區
V...參考電壓
W1...寬度
W2...寬度
W3...寬度
W4...寬度
X...第一方向
Y...第二方向
Z...第三方向
第1圖與第2圖繪示了本發明第一較佳實施例之電容式觸控面板的示意圖。
第3圖繪示了本發明第二較佳實施例之電容式觸控面板的剖面示意圖。
第4圖繪示了本發明第三較佳實施例之電容式觸控面板的剖面示意圖。
第5圖繪示了本發明第四較佳實施例之電容式觸控面板的剖面示意圖。
第6圖至第9圖繪示了本發明第一較佳實施例之電容式觸控面板的觸控感測運算示意圖。
第10圖繪示了本發明第五較佳實施例之電容式觸控面板的示意圖。
第11圖繪示了本發明第六較佳實施例之電容式觸控面板的示意圖。
第12圖繪示了本發明第七較佳實施例之電容式觸控面板的示意圖。
第13圖與第14圖繪示了本發明第八較佳實施例之電容式觸控面板的示意圖。
101...電容式觸控面板
102...電容式觸控面板
103...電容式觸控面板
104...電容式觸控面板
110...第一軸向電極
111...第一軸向電極
112...第一軸向電極
120...第二軸向電極
121...第二軸向電極
122...第二軸向電極
130...第一感應電極
140...第二感應電極
150...第一連結電極
160...第二連結電極
N1...節點
N2...節點
N3...節點
N4...節點
PA1...第一電極圖案區
PA2...第二電極圖案區
PA3...第三電極圖案區
PA4...第四電極圖案區
S...條狀圖案
SP1...間距
SP2...間距
SP3...間距
SP4...間距
TA1...觸控區
TA2...觸控區
TA3...觸控區
TA4...觸控區
W1...寬度
W2...寬度
W3...寬度
W4...寬度
X...第一方向
Y...第二方向

Claims (17)

  1. 一種電容式觸控面板,包括:一基板;複數條第一軸向電極,設置於該基板上,且該等第一軸向電極係沿一第一方向延伸,其中各該第一軸向電極包括至少一第一感應電極,該第一感應電極具有一第一電極圖案區以及一第二電極圖案區;以及複數條第二軸向電極,設置於該基板上,且該等第二軸向電極係沿一第二方向延伸,其中各該第二軸向電極包括至少一第二感應電極,該第二感應電極具有一第三電極圖案區以及一第四電極圖案區;其中各該第一電極圖案區的圖案密度(pattern density)係大於各該第二電極圖案區的圖案密度,且各該第三電極圖案區的圖案密度係大於各該第四電極圖案區的圖案密度。
  2. 如請求項第1項所述之電容式觸控面板,其中各該第一感應電極以及各該第二感應電極包括複數個條狀圖案。
  3. 如請求項第2項所述之電容式觸控面板,其中各該第一電極圖案區之各該條狀圖案之一寬度與各該第二電極圖案區之各該條狀圖案之一寬度相同,而各該第一電極圖案區之各該條狀圖案間之一間距不同於各該第二電極圖案區之各該條狀圖案間之一間距。
  4. 如請求項第2項所述之電容式觸控面板,其中各該第三電極圖案區之各該條狀圖案之一寬度與各該第四電極圖案區之各該條狀圖案之一寬度相同,而各該第三電極圖案區之各該條狀圖案間之一間距不同於各該第四電極圖案區之各該條狀圖案間之一間距。
  5. 如請求項第2項所述之電容式觸控面板,其中各該第一電極圖案區之各該條狀圖案之一間距與各該第二電極圖案區之各該條狀圖案之一間距相同,而各該第一電極圖案區之各該條狀圖案間之一寬度不同於各該第二電極圖案區之各該條狀圖案間之一寬度。
  6. 如請求項第2項所述之電容式觸控面板,其中各該第三電極圖案區之各該條狀圖案之一間距與各該第四電極圖案區之各該條狀圖案之一間距相同,而各該第三電極圖案區之各該條狀圖案間之一寬度不同於各該第四電極圖案區之各該條狀圖案間之一寬度。
  7. 如請求項第2項所述之電容式觸控面板,其中各該第一電極圖案區之各該條狀圖案之一寬度與各該第一電極圖案區之各該條狀圖案間之一間距皆不同於各該第二電極圖案區之各該條狀圖案之一寬度與各該第二電極圖案區之各該條狀圖案間之一間距。
  8. 如請求項第2項所述之電容式觸控面板,其中各該第三電極圖案區之各該條狀圖案之一寬度與各該第三電極圖案區之各該條狀圖案間之一間距皆不同於各該第四電極圖案區之各該條狀圖案之一寬度與各該第四電極圖案區之各該條狀圖案間之一間距。
  9. 如請求項第1項所述之電容式觸控面板,其中各該第一感應電極之該第一電極圖案區以及該第二電極圖案區係為對稱之圖形,且各該第二感應電極之該第三電極圖案區以及該第四電極圖案區係為對稱之圖形。
  10. 如請求項第1項所述之電容式觸控面板,其中各該第一軸向電極包括複數個第一感應電極沿該第一方向設置以及複數個第一連結電極分別設置於相鄰之該兩第一感應電極之間,用以電性連結同一條第一軸向電極之該等第一感應電極;各該第二軸向電極包括複數個第二感應電極沿該第二方向設置以及複數個第二連結電極分別設置於相鄰之該兩第二感應電極之間,用以電性連結同一條第二軸向電極之該等第二感應電極,且該電容式觸控面板另包括一介電層設置於該基板上,其中該介電層至少部分設置於該第一連結電極與該第二連結電極之間。
  11. 如請求項第10項所述之電容式觸控面板,其中各該第一電極圖案區與各該第二電極圖案區係沿該第一方向交替設置,且各該第三電極圖案區與各該第四電極圖案區係沿該第二方向交替設置。
  12. 如請求項第10項所述之電容式觸控面板,其中各該第一電極圖案區與各該第二電極圖案區係沿該第二方向交替設置,且各該第三電極圖案區與各該第四電極圖案區係沿該第一方向交替設置。
  13. 如請求項第1項所述之電容式觸控面板,其中各該第一感應電極包括沿該第一方向延伸之一長條狀電極,各該第二感應電極包括沿該第二方向延伸之一長條狀電極,且各該第一感應電極於垂直於該基板之一第三方向上與該複數個第二感應電極部分重疊。
  14. 如請求項第13項所述之電容式觸控面板,其中該基板具有一第一表面與一第二表面,該等第一軸向電極係設置於該基板之該第二表面,而該等第二軸向電極係設置於該基板之該第一表面。
  15. 如請求項第13項所述之電容式觸控面板,其中各該第一電極圖案區與各該第二電極圖案區係沿該第二方向交替設置,且各該第三電極圖案區與各該第四電極圖案區係沿該第一方向交替設置。
  16. 如請求項1所述之電容式觸控面板,其中於一第一感測驅動模式下,該等第一軸向電極進行感測之時序係與該等第二軸向電極進行感測之時序互相分離,各該第一電極圖案區被觸控時的充電與放電時間係大於各該第二電極圖案區被觸控時的充電與放電時間,且各該第三電極圖案區被觸控時的充電與放電時間係大於各該第四電極圖案區被觸控時的充電與放電時間。
  17. 如請求項1所述之電容式觸控面板,其中於一第二感測驅動模式下,各該第一軸向電極進行感測之時序係互相分離,各該第一電極圖案區被觸控時的充電與放電時間係大於各該第二電極圖案區被觸控時的充電與放電時間,且各該第三電極圖案區被觸控時的充電與放電時間係大於各該第四電極圖案區被觸控時的充電與放電時間。
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