TWI460772B - 觸控面板及觸控顯示裝置 - Google Patents

Description

觸控面板及觸控顯示裝置

本案係有關於一種觸控面板及觸控顯示裝置，且特別有關於能提高感應靈敏度的觸控面板及觸控顯示裝置。

現今，常用觸控技術，例如電阻式、投射電容式、光學感測式等已廣泛地運用於各種顯示裝置。其中電阻式觸控技術與投射電容式觸控技術適用於體積小的攜帶裝置，而投射電容式觸控技術更適用於需要多指輕觸面板即可精確完成各種操作的攜帶裝置，例如現今的智慧型手機或平板電腦等。

投射電容式觸控技術係在顯示面板上層配置一塊具有X方向與Y方向的電極的觸控面板，當使用者的手指或其他觸控物進行觸控時，觸控位置所在的電極間的耦合電容會因手指與電極間的電容的加入而產生差異，控制晶片藉由檢測出此差異而計算出觸控位置。然而，為了降低來自顯示面板的訊號干擾以提昇感應的靈敏度，在傳統的投射電容式觸控技術中，如第1圖所示，在Y方向上一體成型串接的感應電極Rx以及透過橋接線Br在X方向上跨接的驅動電極Tx的配置方式仍有極大的改善空間。

為了解決上述的問題，本發明提供一種觸控顯示裝 置，包括一顯示面板與配置在該顯示面板上的一觸控面板，該觸控面板包括：複數驅動電極，平行於第一方向設置；以及複數感應電極，平行於第二方向設置，其中每一該感應電極係分歧出複數電極條，該複數電極條係至少會合於該感應電極的兩端點。

在本發明一個實施例中，該感應電極中的該複數電極條的寬度總和係小於該驅動電極的寬度。另外，在本發明一個實施例中，該複數電極條更會合於相鄰的該驅動電極間的間隙。

在本發明一個實施例中，該觸控面板更包括一基板，該複數驅動電極與該複數感應電極可分別配置於該基板的兩側表面或同一側表面。

當該複數驅動電極與該複數感應電極配置於該基板的同一側表面時，每一該驅動電極係被該複數電極條劃分為多個區塊，該驅動電極中相鄰的區塊係透過至少一橋接線連接，該橋接線係跨越該等相鄰的區塊間的該電極條。

本發明也提供一種觸控面板，包括：一基板；複數驅動電極，平行於第一方向設置於該基板的第一表面；以及複數感應電極，平行於該第二方向設置於該基板的第二表面，其中每一該感應電極係分歧出複數電極條，該複數電極條係至少會合於該感應電極的兩端點。

本發明也提供一種觸控面板，包括：一基板；複數驅動電極，平行於第一方向設置於該基板的第一表面；以及複數感應電極，平行於該第二方向設置於該基板的第一表面，其中每一該感應電極係分歧出複數電極條，該複數電 極條係至少會合於該感應電極的兩端點。

在本發明一個實施例中，上述的兩種觸控面板的該感應電極中的該複數電極條的寬度總和係小於該驅動電極的寬度。另外，在本發明一個實施例中，該複數電極條更會合於每一相鄰的該驅動電極間的間隙。又當該驅動電極與該感應電極形成於基板的同一表面時，在本發明另一個實施例中，每一該驅動電極係被該複數電極條劃分為多個區塊，該驅動電極中相鄰的區塊係透過至少一橋接線連接，該橋接線係跨越該等相鄰的區塊間的該電極條。

根據以上各實施例，本發明的觸控面板或觸控顯示裝置，可提昇感應的靈敏度、抗雜訊的能力、與應用於更多通道的大尺寸面板。在一些特定實施例中，本發明的觸控面板或觸控顯示裝置可縮小橋接線的面積來提昇成品的視覺上的品味。

請參考第2-6圖，第2圖係根據本發明實施例1的驅動電極與感應電極的佈局。第3圖係第2圖中A-A’線段的剖面圖。第4A圖係顯示傳統的菱形圖樣的電極的一個單元，第4B圖係顯示本發明實施例1的分歧圖樣的電極的一個單元。第5A圖係顯示傳統的菱形圖樣的電極間側向電容示意圖，第5B圖係顯示本發明實施例1的分歧圖樣的電極間的側向電容示意圖。第6A圖係係顯示傳統的菱形圖樣的電極於橋接線處的縱向電容示意圖，第6B圖係顯示本 發明實施例1的分歧圖樣的電極於橋接線處的縱向電容示意圖。

如第2圖所示，驅動電極Tx^’ 沿著X方向延伸，感應電極Rx^’ 沿著Y方向延伸。每一感應電極Rx^’ 係由一端分歧出兩條電極條Rx^’ 1、Rx^’ 2，再會合於鄰接的驅動電極Tx^’ 之間，接著再重複地分歧與會合直到延伸至感應電極Rx^’ 的另一端。每一驅動電極Tx^’ 則被複數感應電極Rx^’ 的電極條Rx^’ 1、Rx^’ 2劃分出包圍住感應電極Rx^’ 的區塊Tx^’ 1與被感應電極Rx^’ 包圍的區塊Tx^’ 2。

由第3圖中所示的第2圖A-A’線段的剖面可更瞭解驅動電極Tx^’ 與感應電極Rx^’ 的配置關係。由於在此實施例中，驅動面板屬於單面疊層結構(Single ITO,SITO)，也就是說驅動電極Tx^’ 與感應電極Rx^’ 皆配置在基板S的同一表面，因此在驅動電極Tx^’ 與感應電極Rx^’ 不互相接觸的情況下，一列的驅動電極Tx’的各個區塊Tx 1與Tx 2之間必須透過橋接線Br^’ 來連接。

採用第2圖構造的電極佈局，由於分歧的電極條構成的感應電極Rx^’ 的電極面積比起第1圖傳統的菱形圖樣串連而成的感應電極Rx大幅地縮小，所以感應電極Rx^’ 受到下方的顯示面板的干擾也就跟著降低，有效地提高了觸控面板的雜訊抵抗能力。雖然感應電極Rx^’ 的截面面積減小會使得阻值提昇，但藉由分歧(電流分流)的方式，電極條Rx^’ 1的阻抗與電極條Rx^’ 2的阻抗可視為並聯而使阻值下降。在有限的驅動力下，阻抗低的感應電極Rx^’ 可適用於需要更多通道數目的大尺寸顯示裝置。

此外，藉由第4A、4B圖來比較習知菱形圖樣的電極的一個單元與本案分歧圖樣的電極的一個單元。在虛線框中，相對於第4A圖的習知菱形圖樣的感應電極Rx僅一側面面向相鄰的驅動電極Tx，第4B圖的分歧圖樣的感應電極Rx^’ 的電極條Rx^’ 1的兩側分別面向相鄰的驅動電極Tx^’ (即區塊Tx^’ 1與Tx^’ 2)，因此在分歧圖樣的電極配置中，驅動電極Tx^’ 與感應電極Rx^’ 間所能感應產生電容的側向面積增為2倍。而這個結果，如第5A、5B圖所示，當手指觸控時，手指於第5A圖會帶走驅動電極Tx與感應電極Rx間的一部分電力線，但手指於第5B圖則會同時帶走感應電極Rx^’ 的電極條Rx^’ 1與驅動電極Tx^’ 的區塊Tx^’ 1及區塊Tx^’ 2間兩邊的一部分電力線，使得觸控前後的電容差值變大。與一般的菱形圖樣的電極佈局相比，分歧圖樣的電極佈局可偵測更小的接觸面積，尤其在雜訊較大的情況下，電容差值還必須扣除雜訊的影響，故較大的電容差值有利於控制晶片計算出更精確的報點座標，提高感應的靈敏度與精確度。

回到第4A、4B圖，第4A圖的菱形圖樣的電極的一個單元在上下方邊界內各具有一半的橋接線Br，也就是說，一個單元內相當於具有一個完整的橋接線Br面積；而第4B圖的分歧圖樣的電極的一個單元內則具有4個完整的橋接線Br^’ 。由於分歧圖樣的電極的橋接線數目比菱形圖樣的電極的橋接線數目多，因此在一個橋接線Br與一個橋接線Br的面積相等的情況下，每個單元內橋接線與下方跨越的電極所形成的縱向電容值增大，故同樣具有上述增加觸控 前後的電容差值進而提昇靈敏度的效果；而在菱形圖樣的電極與分歧圖樣的電極想獲得相同的縱向電容值的情況下，如第6A、6B圖所示，假設第6A圖的菱形圖樣的電極的每個橋接線Br面積為A，則可將第6B圖的分歧圖樣的電極的每個橋接線Br^’ 面積縮小為1/4A，因此調整每個橋接線Br^’ 的面積即具有簡單控制單元內電容差值大小的功能。再者，橋接線面積的縮小可讓使用者觀察面板時更不容易發覺到橋接線的存在，故可以提高面板成品的美觀與品味。

第7圖係根據本發明實施例2的驅動電極與感應電極的佈局。第8圖係根據本發明實施例3的驅動電極與感應電極的佈局。如第7圖所示，實施例2的分歧圖樣的電極佈局與實施例1並無不同，即感應電極Rx^’ 分歧出電極條Rx^’ 1、Rx^’ 2而驅動電極Tx^’ 被劃分出區塊Tx^’ 1與區塊Tx^’ 2，但每個單元的橋接線Br^” 數目由4個改為2個。更甚者，如第8圖所示，為了進一步減少橋接線Br^''' 的數目，實施例3中的橋接線Br^''' 係移動到感應電極Rx^’ 的電極條Rx^’ 1、Rx^’ 2會合的位置而僅連接於相鄰的區塊Tx^’ 1之間，使得每個單元內的橋接線Br^''' 數目進一步減低為1個。因此在本發明中只要橋接線連接驅動電極的分隔區塊，使得驅動訊號可由面板一端沿X方向傳送至另一端，橋接線的數目並沒有特別的限制。然而多個橋接線的好處如前所述，可增加電容差值來提昇靈敏度，也可減小每個橋接線的面積來提高視覺上的美感。

第9圖係根據本發明實施例4的驅動電極與感應電極 的佈局。在第9圖中，雖感應電極Rx^” 也採取分歧的構造，但感應電極Rx^” 的電極條Rx^” 1與Rx^” 2每一個單元內所圍成的形狀是方形而非菱形，此時每個單元內有2個橋接線Br^'''' 。由於實施例1中感應電極Rx^’ 的電極條Rx^’ 1與Rx^’ 2圍成菱形是為了與相同形狀的傳統的菱形圖樣的感應電極Rx比較，在本發明中並沒有限定電極條圍成的形狀。因此，可如實施例4所示，每個單元中感應電極Rx^” 分歧的電極條Rx^” 1與Rx^” 2圍繞出方形的形狀。

根據以上實施例1~4可知，在本發明的分歧圖樣的電極佈局中，橋接線的數目並沒有限制，感應電極的分歧電極條所圍繞的形狀也沒有限制。因此，本發明在分歧圖樣的感應電極的範疇下可做各種變形。例如，感應電極所分歧的電極條數目甚至可以超過2條。又或者，分歧的電極條只在感應電極的另一端會合，而不在每個驅動電極間都重複地會合。

實施例1~4中，係假設驅動面板屬於單面疊層結構(SITO)，但當驅動面板屬於雙面疊層結構(Double ITO,DITO)時，也可應用本發明的分歧圖樣的電極。第10圖係根據本發明實施例5的驅動電極與感應電極的佈局。第11圖係第10圖中B-B’線段的剖面圖。

如第10圖所示，感應電極Rx^''' 原則上與實施例1的感應電極Rx^’ 並沒有不同，同樣是分歧的構造。而驅動電極Tx^''' 因為不與感應電極Rx^''' 位於同一個基板表面，故實際上，每一個驅動電極Tx^''' 並不會被感應電極Rx^''' 劃分出多個區塊，每個驅動電極Tx^''' 都是完整的條狀結構，當然也 不需要橋接線。

由第11圖中所示的第10圖B-B’線段的剖面可更瞭解驅動電極Tx^''' 與感應電極Rx^''' 的配置關係。由第11圖中可看出感應電極Rx^''' 位於基板S的上表面，而驅動電極Tx^''' 位於基板S的下表面。在雙面疊層結構下，由於驅動電極的抗雜訊能力較感應電極強，因此將較不易受雜訊影響的驅動電極Tx^''' 以大面積(完整的條狀結構)的方式配置於基板S下可以遮蔽顯示面板的訊號對基板S上的感應電極Rx^''' 的干擾。如此一來，可進一步提昇感應電極Rx^''' 的信噪比(SNR)，提昇觸控面板的偵測精確度。

由實施例5可知，本發明的分歧圖樣的電極甚至可應用於雙面疊層結構的觸控面板。因此單面疊層結構中感應電極的各種構造上的變化都同樣可應用於雙面疊層結構中，而不僅限定於實施例5的結構。

根據以上各實施例，本發明提供一種觸控面板或觸控顯示裝置，而觸控面板的具有分歧圖樣的電極佈局，在這樣的配置下，可提昇感應的靈敏度、抗雜訊的能力、應用於更多通道的大尺寸面板中。在一些實施例中，本發明可縮小橋接線的面積來提昇觸控面板成品的品味。

雖然本發明的實施例與其優點已詳術地說明，然而在不脫離本發明如申請專利範圍所定義的精神與範疇下，可做不同形式的變更、置換與更動。

Tx、Tx^’ 、Tx^” 、Tx^''' ‧‧‧驅動電極

Tx^’ 1、Tx^’ 2、Tx^” 1、Tx^” 2‧‧‧區塊

Rx、Rx^’ 、Rx^” 、Rx^''' ‧‧‧感應電極

Rx^’ 1、Rx^’ 2、Rx^” 1、Rx^” 2‧‧‧電極條

Br、Br^’ 、Br^” 、Br^''' 、Br^'''' ‧‧‧橋接線

A、1/4A‧‧‧面積

S‧‧‧基板

第1圖係傳統以菱形圖樣串連而成驅動電極與感應電極的佈局。

第2圖係根據本發明實施例1的驅動電極與感應電極的佈局。

第3圖係第2圖中A-A’線段的剖面圖。

第4A圖係顯示傳統的菱形圖樣的電極的一個單元。

第4B圖係顯示本發明實施例1的分歧圖樣的電極的一個單元。

第5A圖係顯示傳統的菱形圖樣的電極間側向電容示意圖。

第5B圖係顯示本發明實施例1的分歧圖樣的電極間的側向電容示意圖。

第6A圖係係顯示傳統的菱形圖樣的電極於橋接線處的縱向電容示意圖。

第6B圖係顯示本發明實施例1的分歧圖樣的電極於橋接線處的縱向電容示意圖。

第7圖係根據本發明實施例2的驅動電極與感應電極的佈局。

第8圖係根據本發明實施例3的驅動電極與感應電極的佈局。

第9圖係根據本發明實施例4的驅動電極與感應電極的佈局。

第10圖係根據本發明實施例5的驅動電極與感應電極 的佈局。

第11圖係第10圖中B-B’線段的剖面圖。

Tx^’ ‧‧‧，驅動電極

Tx^’ 1、Tx^’ 2‧‧‧區塊

Rx^’ ‧‧‧感應電極

Rx^’ 1、Rx^’ 2‧‧‧電極條

Br^’ ‧‧‧橋接線

Claims (11)

1. 一種觸控顯示裝置，包括一顯示面板與配置在該顯示面板上的一觸控面板，該觸控面板包括：複數驅動電極，平行於第一方向設置；以及複數感應電極，平行於第二方向設置，其中每一該感應電極係分歧出複數電極條，該複數電極條係至少會合於該感應電極的兩端點。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置，其中該感應電極中的該複數電極條的寬度總和係小於該驅動電極的寬度。
3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置，其中該複數電極條更會合於相鄰的該驅動電極間的間隙。
4. 如申請專利範圍第1-3項任一項所述之觸控顯示裝置，其中該觸控面板更包括一基板，該複數驅動電極與該複數感應電極係分別配置於該基板的兩側表面。
5. 如申請專利範圍第1-3項任一項所述之觸控顯示裝置，其中該觸控面板更包括一基板，該複數驅動電極與該複數感應電極係配置於該基板的同一側表面。
6. 如申請專利範圍第5項所述之觸控顯示裝置，其中每一該驅動電極係被該複數電極條劃分為多個區塊，該驅動電極中相鄰的區塊係透過至少一橋接線連接，該橋接線係跨越該等相鄰的區塊間的該電極條。
7. 一種觸控面板，包括：一基板； 複數驅動電極，平行於第一方向設置於該基板的第一表面；以及複數感應電極，平行於第二方向設置於該基板的第二表面，其中每一該感應電極係分歧出複數電極條，該複數電極條係至少會合於該感應電極的兩端點。
8. 一種觸控面板，包括：一基板；複數驅動電極，平行於第一方向設置於該基板的第一表面；以及複數感應電極，平行於第二方向設置於該基板的第一表面，其中每一該感應電極係分歧出複數電極條，該複數電極條係至少會合於該感應電極的兩端點。
9. 如申請專利範圍第7或8項所述之觸控面板，其中該感應電極中的該複數電極條的寬度總和係小於該驅動電極的寬度。
10. 如申請專利範圍第7或8項所述之觸控面板，其中該複數電極條更會合於每一相鄰的該驅動電極間的間隙。
11. 如申請專利範圍第8項所述之觸控面板，其中每一該驅動電極係被該複數電極條劃分為多個區塊，該驅動電極中相鄰的區塊係透過至少一橋接線連接，該橋接線係跨越該等相鄰的區塊間的該電極條。