TWI398799B - 觸控面板 - Google Patents

Description

觸控面板

本發明係關於一種觸控面板，特別是關於一種電極上具有鏤空圖案之觸控面板。

具透光性之觸控面板安裝於顯示裝置的前方，使用者可依照顯示裝置上顯示之操作內容，在該觸控面板上以手指或筆等觸壓所需之操作內容，即可操作透過該顯示裝置提供顯示操作內容之裝置。一般而言，觸控面板技術分為8種：電阻式(resistive)、表面電容式(surface capacitive)、投射電容式(projected capacitive)、表面音波式(surface acoustic wave)、光學影像式(optics imaging)、紅外線式(infrared)、折射式(bending wave)及數位轉換式(active digitizer)等。而由於透光性之觸控面板的運用範圍廣且易於使用，對攜帶式裝置而言尤其方便，故其未來可成為主要的操作介面之一。

透光性之觸控面板上具有透明導電膜層，利用這透明導電膜層使觸控面板在受到碰觸時，產生感測訊號，藉感測訊號產生的位置即可知道使用者所欲選擇之操作內容。由於透光性之觸控面板安裝於顯示裝置的前方，所以顯示裝置之內容係透過透光性之觸控面板顯示。而此種安排方式，將使顯示裝置之發光受到透明導電膜層之透光率等之影響而減損，因而降低顯示品質。以例言，電容式觸控面板的透光率一般只有85%，而此低透光率會使整個顯示裝置之亮度嚴重降低。

另，用於感測碰觸之電極，其邊緣一般都為筆直形狀，而此筆直形狀的邊緣容易將透過電極的光，反射在一固定角度上，使電極的邊緣會隱約地呈現在畫面之中，影響到顯示品質。

因此，有必要針對透光性之觸控面板進行改良，增進其透光率，並保持顯示裝置之顯示品質。

本發明之觸控面板之電極具有鏤空圖案，因此可增進透光率。而且，相疊的電極之鏤空圖案不同，可使鏤空圖案的邊緣不會清楚呈現或造成反光端線在顯示畫面上。

本發明一實施例揭示之觸控面板包含一透明基板、複數個第一電極、複數個第二電極、一絕緣層、複數個第三電極、以及複數個第四電極。透明基板具有一表面，該表面係平行於一第一方向及一第二方向所形成之一平面。複數個第一電極矩陣排列於該透明基板之該表面，且沿該第一方向上排列之該第一電極串連相接，其中各該第一電極具有一第一鏤空圖案。複數個第二電極矩陣排列於該透明基板之該表面，並穿插於該複數個第一電極間。絕緣層設置於該複數個第一電極與該複數個第二電極之上。複數個第三電極矩陣排列於該絕緣層上，其中各該第三電極具有一第二鏤空圖案及環繞於該第二鏤空圖案間之一第二非鏤空區域，而且各該第三電極之部份該第二非鏤空區域與相對應之該第一電極之部份該第一鏤空圖案相重疊。複數個第四電極矩陣排列於該絕緣層上且穿插於該複數個第三電極間，並沿該第二方向上之該第四電極串連相接。

本發明另一實施例揭示之觸控面板包括一透明基板、複數個第一電極、複數個第二電極、複數個第三電極、以及複數個第四電極。透明基板具有一第一表面與一第二表面，其中該第一表面與該第二表面平行於一第一方向與一第二方向形成之平面。複數個第一電極，矩陣排列於該透明基板之該第一表面，且沿該第一方向上排列之該第一電極串連相接，其中各該第一電極具有一第一鏤空圖案。複數個第二電極矩陣排列於該透明基板之該第一表面，並穿插於該複數個第一電極間。複數個第三電極矩陣排列於該第二表面上，其中各該第三電極具有一第二鏤空圖案及環繞於該第二鏤空圖案間之一第二非鏤空區域，而且各該第三電極之部份該第二非鏤空區域與相對應之該第一電極之部份該第一鏤空圖案相重疊。複數個第四電極矩陣排列於該第二表面上且穿插於該複數個第三電極間，又沿該第二方向上之該第四電極串連相接。

圖1顯示本發明一實施例之一觸控面板1之示意圖，而圖2係圖1之觸控面板1之局部放大圖、而圖3係圖1虛線部份A之局部立體放大圖。參照圖1、圖2與圖3，本發明一實施例揭示之觸控面板1包含一透明基板12、複數個第一電極14、複數個第二電極16、一絕緣層18、複數個第三電極20、以及複數個第四電極22。透明基板12具有一表面121，該表面121係平行於X方向及Y方向所形成之一平面。透明基板12之材質可選用包含：玻璃、聚碳酸酯或壓克力等，而其他任何此項技藝人士合適之材質亦可適用。

複數個第一電極14緊密地矩陣排列於透明基板12之表面121上，X方向上排列之各行中，其第一電極14如圖1所示般串連相接，據此使各行中之第一電極14形成電性導通。各行電性導通之第一電極14可電性連接至一控制器(未繪示)，利用該控制器，可偵測出各行在受觸碰時該觸碰之位置。如圖2所示，各第一電極14上均形成一第一鏤空圖案141，各該第一鏤空圖案141為位於其間之非鏤空區域142所填充，提供第一電極14第一鏤空圖案141可提高其透光率，而使觸控面板1不易影響放置於其下之顯示裝置之顯示亮度。本案實施例中，第一電極14之形狀為一四邊形，且其4個頂點分別位於X及Y方向上，而各行之第一電極14間，相鄰頂點形成電性相連，以串聯各行之第一電極14。於其他實施例中，第一電極14之形狀可為其他四邊形如：菱形、等邊四邊形、或其他的多邊形等。

複數個第二電極16也是矩陣排列於透明基板12之表面121上。在緊密排列之四邊形第一電極14之內，各4個相鄰第一電極14之間，形成出一約略為四邊形之區域，而該複數個矩陣排列之第二電極16則穿插於該些約略呈四邊形之區域內，使透明基板12之表面121上，第一電極14與第二電極16以密密麻麻的方式交錯排列。複數個第二電極16為彼此並未電性相連之假電極(dummy pads)。於各個第二電極16上可形成一第二鏤空圖案161，各該第二鏤空圖案161為位於其間之非鏤空區域162所填充。提供第二電極16第二鏤空圖案161之目的為提高其透光率，以降低其對顯示裝置之顯示亮度之影響。第二電極16之形狀可與第一電極14實質上相同，其可包含如：等邊四邊形、菱形、或其他多邊形等。

參照圖3所示，於第一電極14與第二電極16上，可設置一絕緣層18，其係提供電性絕緣之用。該絕緣層18可為如：二氧化矽、氮化矽、氧化鈦、氧化鋅或氧化鋁等等透明絕緣材料，或者其他本領域合適使用之透明絕緣材料。

再次參照圖2所示，複數個第三電極20矩陣排列於絕緣層18(如圖3所示)上，且各該複數個第三電極20可疊置於其相對應之第一電極14上。複數個第三電極20間，亦無任何之連接，其主要的功能為配合第一電極14使顯示畫面均衡呈現。各該第三電極20上具有前述之第二鏤空圖案161，各該第二鏤空圖案161為第二非鏤空區域162所充填。

在絕緣層18上，另有矩陣排列且穿插於該複數個第三電極20間的複數個第四電極22。該複數個第四電極22的每一個可疊置於其相對應之第二電極16上，複數個第四電極22中，沿Y方向上之各列，其第四電極22如圖2所示般串連相接，據此使各列中之第四電極22形成電性導通。各列電性導通之第四電極22可電性連接至一控制器(未繪示)，利用該控制器，可偵測出各列在受觸碰時該觸碰之位置。本實施例中，各第四電極22可具有前述之第一鏤空圖案141。

本實施例中，第一鏤空圖案141與第二鏤空圖案161為不同之圖案，使得第一電極14上之部份第一鏤空圖案141可與第三電極20上之部份非鏤空區域162相交織重疊；或者第二電極16上之第二鏤空圖案161可與第四電極22上之非鏤空圖案142相重疊。如此之安排可使定義第一鏤空圖案141和第二鏤空圖案161之邊緣不會相互重疊而可呈現交錯狀態。交錯之邊緣可使通過之光線成為漫射光，如此可使第一鏤空圖案141和第二鏤空圖案161之邊緣模糊化而不會明顯地顯現在顯示畫面之中。

參照圖3與圖4，本實施例中，第一鏤空圖案141包含複數個實質上大小相似，並規則排列之鏤空孔143，其中鏤空孔143具一幾何形狀。而第二鏤空圖案161也包含複數個與第一鏤空圖案141中之鏤空孔143相似之鏤空孔163，其中，第二鏤空圖案161之鏤空孔163係將第一圖案141之鏤空孔143旋轉一角度。鏤空孔143和163之幾何形狀可包含多邊形、圓形及橢圓形。本實施例中，鏤空孔143和163為一四邊形，而該角度為45度。將原本上下相疊之對應鏤空孔143和163之一者，旋轉一角度，使原本邊緣應該重疊之鏤空孔143和163得以變成交叉而彼此錯開。如此的角度改變，可讓可能對顯示畫面產生干擾的鏤空孔143和163之重疊邊緣錯開而使其模糊化，使顯示畫面得維持一定之品質。

圖5顯示本發明另一實施例之一第一鏤空圖案與一第二鏤空圖案之排列示意圖。本實施例中，第一鏤空圖案141包含複數個規則排列之鏤空孔143，而第二鏤空圖案161也包含複數個規則排列之鏤空孔163，其中鏤空孔143與鏤空孔163具一旋轉角度差，除此之外，相較於圖3實施例，鏤空孔143與鏤空孔163間亦呈現歪斜配置。同樣地，此種歪斜配置亦可達使第一鏤空圖案141和第二鏤空圖案161之邊緣錯開而不會明顯地顯現在顯示畫面中之效果。

另，在其他實施例中，鏤空孔143和鏤空孔163之幾何形狀不同，使定義鏤空孔143之邊緣與定義鏤空孔163之邊緣不重疊，因此也可達使第一鏤空圖案141和第二鏤空圖案161之邊緣模糊化而不會明顯地顯現在顯示畫面中之效果。

圖6顯示本發明一實施例之第一電極14之曲折邊緣之示意圖。參照圖2與圖6，在第一電極14上形成一鏤空圖案141，可有效地提高觸控面板的透光率，可是相疊的鏤空圖案141，其邊緣卻可能會隱約顯現在顯示畫面中，而干擾顯示畫面內之顯示內容。相疊的鏤空圖案141可使其間具一旋轉角度差或具歪斜偏移，以讓相疊的鏤空圖案141之邊緣不再相互重疊，如此可降低顯示內容受干擾的不良後果。

此外，第一電極14、第二電極16、第三電極20與第四電極22之電極邊緣亦呈筆直狀，而筆直狀之電極邊緣可能會規則地反射光線，使該些電極邊緣被隱約地顯現在顯示畫面上。將原本筆直、可將光線固定反射或折射大約一角度範圍的邊緣，變成不規則的形狀，可使其將通過的光線固定反射或折射大約一角度範圍，如此，使顯示畫面中不顯現電極邊緣。本實施例中，第一電極14之電極邊緣144係呈鋸齒狀，鋸齒狀之電極邊緣144會使通過其上之光線漫射於不同方向上，如此可使顯示畫面中不出現第一電極14之電極邊緣144之輪廓。本實施例雖以第一電極14為例，然第二電極16、第三電極20、第四電極22之電極邊緣亦可使用相同方法，以避免不良的顯示品質。

圖7顯示本發明另一實施例之第一電極14之曲折極邊緣之示意圖。相較於圖6實施例之具尖銳突端的鋸齒狀之電極邊緣144，本實施例之電極邊緣145為具圓弧邊緣之波浪狀，波浪狀邊緣亦同樣地會使通過其上之光線漫射於不同方向上，如此可使顯示畫面中不出現電極邊緣145之輪廓。本實施例雖以第一電極14為例，然第二電極16、第三電極20、第四電極22之電極邊緣亦可使其具波浪狀之結構，以避免不良的顯示品質。

圖8顯示本發明另一實施例之一觸控面板1'之示意圖。本發明另一實施例揭示一種觸控面板1'，其包含：一透明基板12'、複數個第一電極14'、複數個第二電極16'、複數個第三電極20'、以及複數個第四電極22'。透明基板12'具有一第一表面122與一第二表面124，其中該第一表面122與該第二表面124平行於一第一方向與一第二方向形成之平面。複數個第一電極14'矩陣排列於該透明基板12'之該第一表面122，且沿該第一方向上排列之該第一電極14'串連相接，其中各該第一電極14'具有一如前述之第一鏤空圖案。複數個第二電極16'矩陣排列於該透明基板12'之該第一表面122，並穿插於該複數個第一電極14'間。複數個第三電極20'矩陣排列於該第二表面124上，其中各該第三電極20'具有一如前述之第二鏤空圖案及填充於該第二鏤空圖案間之一第二非鏤空區域，而且各該第三電極20'之部份該第二非鏤空區域與相對應之該第一電極14'之部份該第一鏤空圖案相重疊。複數個第四電極22'矩陣排列於該第二表面124上且且穿插於該複數個第三電極20'間，又沿該第二方向上之該第四電極22'串連相接。透明基板12'之材質可選用包含：玻璃、聚碳酸酯或壓克力等，而其他任何此項技藝人士合適之材質亦可適用。

綜上所述，本發明揭示之技術係在相疊之電極上，形成不同的鏤空圖案，使鏤空圖案的邊緣不至於相疊而影響到顯示品質。本發明另揭示以鋸齒形狀或波浪實現於各電極的邊緣，使通過該邊緣的光線被不均勻地漫射，因而該邊緣不會出現在顯示畫面上。

本發明之技術內容及技術特點已揭示如上，然而熟悉本項技術之人士仍可能基於本發明之教示及揭示而作種種不背離本發明精神之替換及修飾。因此，本發明之保護範圍應不限於實施例所揭示者，而應包括各種不背離本發明之替換及修飾，並為以下之申請專利範圍所涵蓋。

1．．．觸控面板

12、12'．．．透明基板

14、14'．．．第一電極

16、16'．．．第二電極

18．．．絕緣層

20、20'．．．第三電極

22、22'．．．第四電極

121．．．表面

122．．．第一表面

124．．．第二表面

141．．．第一鏤空圖案

142．．．非鏤空區域

143．．．鏤空孔

144、145．．．電極邊緣

161．．．第二鏤空圖案

162．．．非鏤空區域

163．．．鏤空孔

圖1顯示本發明一實施例之一觸控面板之示意圖；

圖2係圖1之觸控面板之局部放大圖；

而圖3係圖1虛線部份A之局部立體放大圖；

圖4顯示本發明一實施例之一第一鏤空圖案與一第二鏤空圖案之排列示意圖；

圖5顯示本發明另一實施例之一第一鏤空圖案與一第二鏤空圖案之排列示意圖；

圖6顯示本發明一實施例之第一電極之曲折邊緣之示意圖；

圖7顯示本發明另一實施例之第一電極之曲折邊緣之示意圖；及

圖8顯示本發明另一實施例之一觸控面板1'之示意圖。

14．．．第一電極

16．．．第二電極

20．．．第三電極

22．．．第四電極

121．．．表面

141．．．第一鏤空圖案

142．．．非鏤空區域

143．．．鏤空孔

161．．．第二鏤空圖案

162．．．非鏤空區域

163．．．鏤空孔

Claims (20)

1. 一種觸控面板，包含：一透明基板，具有一表面，其中該表面平行於一第一方向與一第二方向形成之平面；複數個第一電極，矩陣排列於該透明基板之該表面，且沿該第一方向上排列之該第一電極串連相接，其中各該第一電極具有一第一鏤空圖案；複數個第二電極，矩陣排列於該透明基板之該表面，並穿插於該複數個第一電極間；一絕緣層，設置於該複數個第一電極與該複數個第二電極之上；複數個第三電極，矩陣排列於該絕緣層上，其中各該第三電極具有一第二鏤空圖案及環繞於該第二鏤空圖案間之一第二非鏤空區域，而且各該第三電極之部份該第二非鏤空區域與相對應之該第一電極之部份該第一鏤空圖案相重疊；以及複數個第四電極，矩陣排列於該絕緣層上且穿插於該複數個第三電極間，並沿該第二方向上之該第四電極串連相接。
2. 根據請求項1之觸控面板，其中該第二鏤空圖案形成於各該第二電極，以及該第一鏤空圖案形成於各該第四電極。
3. 根據請求項2之觸控面板，其中該第一鏤空圖案包含複數個規則排列之鏤空孔，而各該鏤空孔係具一幾何形狀，而該第二鏤空圖案係將該複數個鏤空孔旋轉一角度後，規則排列而成。
4. 根據請求項3之觸控面板，其中該幾何形狀包含多邊形、圓形及橢圓形。
5. 根據請求項3之觸控面板，其中該幾何形狀係一四邊形，而該角度係45度。
6. 根據請求項2之觸控面板，其中該第一鏤空圖案和該第二鏤空圖案均包含複數個鏤空孔，其中該第一鏤空圖案之該複數個鏤空孔與該第二鏤空圖案之該複數個鏤空孔係呈錯位排列。
7. 根據請求項6之觸控面板，其中該鏤空孔之形狀包含多邊形、圓形及橢圓形。
8. 根據請求項2之觸控面板，其中該第一鏤空圖案包含複數個第一鏤空孔，該第二鏤空圖案包含複數個第二鏤空孔，其中該第一鏤空孔與該第二鏤空孔之幾何形狀不同。
9. 根據請求項8之觸控面板，其中該第一鏤空孔與該第二鏤空孔之該幾何形狀包含多邊形、圓形及橢圓形。
10. 根據請求項1之觸控面板，其中該第一電極、該第二電極、該第三電極與該第四電極之邊緣係呈波浪狀或鋸齒狀。
11. 一種觸控面板，包含：一透明基板，具有一第一表面與一第二表面，其中該第一表面與該第二表面平行於一第一方向與一第二方向形成之平面；複數個第一電極，矩陣排列於該透明基板之該第一表面，且沿該第一方向上排列之該第一電極串連相接，其中各該第一電極具有一第一鏤空圖案；複數個第二電極，矩陣排列於該透明基板之該第一表面，並穿插於該複數個第一電極間；複數個第三電極，矩陣排列於該第二表面上，其中各該第三電極具有一第二鏤空圖案及環繞於該第二鏤空圖案間之一第二非鏤空區域，而且各該第三電極之部份該第二非鏤空區域與相對應之該第一電極之部份該第一鏤空圖案相重疊；以及複數個第四電極，矩陣排列於該第二表面上且穿插於該複數個第三電極間，並沿該第二方向上之該第四電極串連相接。
12. 根據請求項11之觸控面板，其中該第二鏤空圖案形成於各該第二電極，以及該第一鏤空圖案形成於各該第四電極。
13. 根據請求項12之觸控面板，其中該第一鏤空圖案包含複數個規則排列之鏤空孔，而各該鏤空孔係具一幾何形狀，而該第二鏤空圖案係將該複數個鏤空孔旋轉一角度後，規則排列而成。
14. 根據請求項13之觸控面板，其中該幾何形狀包含多邊形、圓形及橢圓形。
15. 根據請求項13之觸控面板，其中該幾何形狀係一四邊形，而該角度係45度。
16. 根據請求項12之觸控面板，其中該第一鏤空圖案和該第二鏤空圖案均包含複數個鏤空孔，其中該第一鏤空圖案之該複數個鏤空孔與該第二鏤空圖案之該複數個鏤空孔係呈錯位排列。
17. 根據請求項16之觸控面板，其中該鏤空孔之形狀包含多邊形、圓形及橢圓形。
18. 根據請求項12之觸控面板，其中該第一鏤空圖案包含複數個第一鏤空孔，該第二鏤空圖案包含複數個第二鏤空孔，其中該第一鏤空孔與該第二鏤空孔之幾何形狀不同。
19. 根據請求項18之觸控面板，其中該第一鏤空孔與該第二鏤空孔之該幾何形狀包含多邊形、圓形及橢圓形。
20. 根據請求項11之觸控面板，其中該第一電極、該第二電極、該第三電極與該第四電極之邊緣係呈波浪狀或鋸齒狀。