TWI472982B - 觸控面板 - Google Patents
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Description
本發明係有關一種觸控面板,特別是關於一種具有虛擬電極的觸控面板。
觸控顯示器係結合感測技術及顯示技術所形成的一種輸入/輸出裝置,普遍使用於電子裝置中,例如可攜式及手持式電子裝置。
電容式觸控面板為一種常用的觸控面板,其利用電容耦合效應以偵測觸碰位置。當手指觸碰電容式觸控面板的表面時,相應位置的電容量會受到改變,因而得以偵測到觸碰位置。
傳統觸控面板一般係由垂直電極列與水平電極列所組成。垂直電極列與水平電極列彼此間必須留有間隙(gap),才不會於兩者之間造成短路。當使用者由上俯視觸控面板時,會產生視覺上的痕跡(trace)現象(或稱為光學可視性)。
此外,垂直電極列與水平電極列之間會產生基礎電容值(base capacitance),其會降低整體的有效(effective)觸控電容值,因而降低觸控敏感度。為了減少前述基礎電容值以增加整體的有效觸控電容值,方法之一是增
加垂直電極列與水平電極列之間透明絕緣層的厚度。然而,增加絕緣層厚度卻會使得視覺痕跡現象更為嚴重。
鑑於傳統觸控面板具有光學可視性,垂直、水平電極間會產生基礎電容值,而且這兩者之間互為影響。因此亟需提出一種新穎的觸控面板,用以改善傳統觸控面板的缺點。
鑑於上述,本發明實施例提出一種觸控面板,其形成有虛擬電極,可大量減少視覺痕跡現象,因而可以配合使用較厚的透明基板於二電極層之間,不但可提升整體的有效觸控電容值且不會造成視覺痕跡現象的惡化。
根據本發明實施例,觸控面板包含透明基板、第一感應電極層、複數第一虛擬(dummy)電極及第二感應電極層。第一感應電極層形成於透明基板的第一表面,該第一感應電極層包含複數第一電極。複數第一虛擬電極分別形成於第一感應電極層的該些第一電極之間,並與該些第一電極彼此電性絕緣。第二感應電極層形成於透明基板的第二表面並與第一表面相對。第二感應電極層包含複數第二電極,該些第一電極與該些第二電極的位置呈上下錯開排列。
100‧‧‧觸控面板
200‧‧‧觸控面板
300‧‧‧觸控面板
11‧‧‧透明覆蓋層
12‧‧‧貼合層
13‧‧‧第一感應電極層
131‧‧‧第一電極
141‧‧‧第一虛擬電極
1411‧‧‧長形條
15‧‧‧透明基板
16‧‧‧第二感應電極層
161‧‧‧第二電極
171‧‧‧第二虛擬電極
d1‧‧‧距離
d2‧‧‧寬度
d3‧‧‧距離
第一A圖顯示本發明第一實施例之觸控面板的上視圖。
第一B圖顯示沿第一A圖之剖面線1B-1B’的剖面視圖。
第二圖顯示第一A圖之觸控面板的局部放大上視圖。
第三圖顯示本發明第二實施例之觸控面板的剖面視圖。
第四圖顯示本發明第三實施例之觸控面板的剖面視圖。
第一A圖顯示本發明第一實施例之觸控面板100的上視圖,第一B圖則顯示沿第一A圖之剖面線1B-1B’的剖面視圖。本實施例雖以菱形電極作為例示,然而,也可使用其他形狀的電極。在本說明書中,方向“上”或“頂部”係指向觸碰位置,而方向“下”或“底部”則是背向觸碰的位置。
在本實施例中,觸控面板100包含一透明覆蓋層11,其可由一或多個次層所組成。透明覆蓋層11的材質可為軟性或硬性絕緣材料,例如玻璃、聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate,PMMA)或環烯烴共聚合物(Cyclic olefin copolymer,COC)。若使用的是軟性材料,則可形成可撓性(flexible)觸控面板。透明覆蓋層11除了具有保護的功能外,其頂部表面還可經處理或添加而具有抗磨、抗刮、抗反射或/且抗指紋的功能。
觸控面板100還包含第一感應電極層13,其藉由具黏性的貼合層12而附著於透明覆蓋層11的底部。貼合層12包含絕緣材質,例如透明光敏材料、高分子材料或光學膠(optically-clear adhesive,OCA)。然而,如果第一感應電極層13本身即含有黏膠材質,則可省略光學膠層12。在本實施例中,第一感應電極層13包含複數第一電極131,該些第一電極131串接為複數平行的第一電極列,如第一A圖所例示。
本實施例的第一感應電極層13係由非透明導電材料所形成的透光(light-transmissive)結構。在一實施例中,第一感應電極層13內含複數奈米金屬線(metal nanowire),例如奈米銀線或奈米銅線;或者複數奈米金屬網(metal nanonet),例如奈米銀網或奈米銅網。奈米金屬線或金屬網的內徑為奈米等級(亦即數奈米至數百奈米之間),可藉由塑膠材料(例如樹脂)以固定於第一感應電極層13內。由於奈米金屬線/網非常細,非人眼可以觀察得到,因此由奈米金屬線/網所構成之第一感應電極層13的透光性極佳。在另一實施例中,第一感應電極層13還可包含光敏(photosensitive)材料(例如壓克力),藉由曝光顯影製程即可形成所要的電極形狀(pattern)。
根據本實施例的特徵之一,觸控面板100還包含複數第一虛擬(dummy)電極141,分別形成於第一感應電極層13的該些第一電極131之間。如第一A圖及第一B圖所示,該些第一虛擬電極141與該些第一電極131位於同一層級,且該些第一虛擬電極141與該些第一電極131彼此電性絕緣。本實施例之第一虛擬電極141的材質可為絕緣或導電材質,例如光敏材料或高分子材料,但不限定於此。在本實施例中,第一虛擬電極141與相鄰第一電極131之間的距離d1小於或等於40微米。藉此,當使用者由上俯視觸控面板100時,可大量減少視覺上的痕跡(trace)現象(或稱光學可視性)。
根據一實施例,第一虛擬電極141可形成有圖案(pattern),如第二圖所示觸控面板100的局部放大上視圖。如圖所示,每一第一虛擬電極141經圖案化以形成複數長形條(strip)1411。在一較佳實施例中,長形條1411的寬度d2小於或等於90微米,或者介於10微米與90微米之間,較佳大約為50微米。藉此,可減少電容耦合效應,因而提升觸控面板100的驅動能力。此外,本實施例相鄰
長形條1411之間的距離d3小於或等於40微米,或者介於10微米與40微米之間,較佳大約為30微米。藉此,可進一步減少視覺上的痕跡現象。
繼續參閱第一A/B圖,觸控面板100還包含第二感應電極層16,其與第一感應電極層13之間形成有透明基板15。本實施例之第二感應電極層16的結構類似於前述第一感應電極層13。亦即,第二感應電極層16包含複數第二電極161,如第一B圖所示,該些第二電極161串接為複數平行的第二電極列。其中,該些第一電極131與該些第二電極161的位置呈上下錯開排列。此外,該些第二電極161之間形成有複數第二虛擬電極171。如第一B圖所示,該些第二虛擬電極171與該些第二電極161位於同一層級,且該些第二虛擬電極171與該些第二電極161彼此電性絕緣。本實施例的第二虛擬電極171的材質可類似於第一虛擬電極141。此外,第二虛擬電極171可形成有圖案(pattern),其細節類似於第一虛擬電極141,不再贅述。
前述透明基板15的材質為絕緣材料,例如玻璃、光敏材料或聚對苯二甲酸乙二酯(PET),但不限定於此。為了減少第一感應電極層13與第二感應電極層16之間所產生的基礎電容值(base capacitance)以增加整體的有效觸控電容值,用以提升觸控敏感度,透明基板15必須具有相當的厚度,例如大於50微米。然而,透明基板15的厚度愈大則所伴隨的視覺痕跡現象(或光學可視性)也愈大。根據本實施例所使用的第一虛擬電極141及第二虛擬電極171,可大量減少視覺痕跡現象。雖然第一B圖所示實施例中,第一感應電極層13包含有第一虛擬電極141且第二感應電極層16包含有第二虛擬電極171,然而在其他實施例中,也可省略其中一種虛擬電極141/171。例如,僅第一感應電極層13包含有第一虛擬電極141。
如第一B圖所示觸控面板100,若透明覆蓋層11使用的材質為玻璃,則所形成結構可稱為單片玻璃式(one glass solution,OGS)觸控面板。第二感應電極層16的底部可選擇性形成另一玻璃層(未顯示),因而形成雙片玻璃式觸控面板。
第三圖顯示本發明第二實施例之觸控面板200的剖面視圖。本實施例類似於第一實施例(第一B圖),不同的地方在於本實施例的第二感應電極層16使用透明導電材料,例如氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)。在本實施例中,第二感應電極層16之該些第二電極161之間不需要形成虛擬電極,而不會有視覺痕跡現象。
第四圖顯示本發明第三實施例之觸控面板300的剖面視圖。本實施例類似於第一實施例(第一B圖),不同的地方在於本實施例的第一感應電極層13使用透明導電材料,例如氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)。在本實施例中,第一感應電極層13之該些第一電極131之間不需要形成虛擬電極,而不會有視覺痕跡現象。
以上所述僅為本發明之較佳實施例而已,並非用以限定本發明之申請專利範圍;凡其它未脫離發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾,均應包含在下述之申請專利範圍內。
100‧‧‧觸控面板
11‧‧‧透明覆蓋層
12‧‧‧貼合層
13‧‧‧第一感應電極層
131‧‧‧第一電極
141‧‧‧第一虛擬電極
15‧‧‧透明基板
16‧‧‧第二感應電極層
161‧‧‧第二電極
171‧‧‧第二虛擬電極
d1‧‧‧距離
Claims (11)
- 一種觸控面板,包含:一透明基板;一第一感應電極層,形成於該透明基板的第一表面,該第一感應電極層包含複數第一電極;複數第一虛擬(dummy)電極,分別形成於該第一感應電極層的該些第一電極之間,並與該些第一電極彼此電性絕緣;一第二感應電極層,形成於該透明基板的第二表面並與該第一表面相對,該第二感應電極層包含複數第二電極,該些第一電極與該些第二電極的位置呈上下錯開排列;及複數第二虛擬電極,分別形成於該第二感應電極層的該些第二電極之間,並與該些第二電極彼此電性絕緣;其中該第一電極更包含光敏(photosensitive)材料。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板,其中該第一電極包含非透明導電材料所形成的透光結構。
- 如申請專利範圍第2項所述之觸控面板,其中該第一電極包含複數奈米金屬線或奈米金屬網。
- 如申請專利範圍第3項所述之觸控面板,其中該第一電極更包含塑膠材料,用以以固定該奈米金屬線或奈米金屬網於該第一感應電極層內。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板,其中該第一虛擬電極與相鄰該第一電極之間的距離小於或等於40微米。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板,其中該第一虛擬電極包含複數長形條(strip)。
- 如申請專利範圍第6項所述之觸控面板,其中長形條的寬度小於或等於90微米。
- 如申請專利範圍第6項所述之觸控面板,其中該相鄰該長形條之間的距離小於或等於40微米。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板,其中該透明基板的厚度大於50微米。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板,其中該透明基板包含玻璃、光敏材料或聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板,其中該第二電極包含透明導電材料。
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