TWI509671B - 改良型之觸控螢幕之電極結構 - Google Patents

Description

改良型之觸控螢幕之電極結構

本發明係有關於一種觸控螢幕之電極結構，特別是一種改良型之觸控螢幕之電極結構。

一般觸控螢幕的電極包含了傳送軸（Y軸）電極與接收軸（X軸）電極。傳送軸電極係電性連接至驅動電路，接收軸電極係電性連接至感測電路，之後再連接至微處理器，藉以感測計算出使用者手指在觸控螢幕上的按壓位置。

阻抗值與長度成正比，長度越長則阻抗值越大；電容值與X/Y軸交疊面積成正比，面積越大則電容值越大，而寬度相同時，長度越長亦即面積越大。上述接收軸電極常常由於長度過長，因此串聯阻抗與寄生電容過高，將導致觸控訊號減弱，影響了觸控螢幕的觸控效能。尤其是當觸控螢幕的尺寸越來越大的時候，串聯阻抗與寄生電容過高的情況將會越來越嚴重。

再者，在觸控螢幕之電極結構之上下兩層中央分隔與邊界分界處之穩定度及準確度往往不佳，因此影響了觸控螢幕之觸控效能。

為改善上述習知技術之缺點，本發明之目的在於提供一種改良型之觸控螢幕之電極結構。

為達成本發明之上述目的，本發明之改良型之觸控螢幕之電極結構包含：複數之第一軸電極單元；及複數之第二軸電極單元，該些第二軸電極單元係相對於該些第一軸電極單元設置。其中該第二軸電極單元包含：一第一電極子單元，該第一電極子單元係相對於該些第一軸電極單元設置；及一第二電極子單元，該第二電極子單元係相對於該些第一軸電極單元及該第一電極子單元設置。其中該第一電極子單元包含：一第一電極子單元第一長邊；一第一電極子單元第二長邊；及一第一電極子單元短邊，該第一電極子單元短邊的兩端分別與該第一電極子單元第一長邊的一端及該第一電極子單元第二長邊的一端垂直連接。其中該第二電極子單元包含：一第二電極子單元第一長邊；一第二電極子單元第二長邊；及一第二電極子單元短邊，該第二電極子單元短邊的兩端分別與該第二電極子單元第一長邊的一端及該第二電極子單元第二長邊的一端垂直連接。其中該第一電極子單元短邊與該第二電極子單元短邊之間具有一間隙；該些第一軸電極單元的數量為奇數且對稱地排列，使得中間的該第一軸電極單元橫跨涵蓋該間隙。

再者，如上所述之改良型之觸控螢幕之電極結構，其中該第一電極子單元更包含複數之第一電極子單元補償電極，該些第一電極子單元補償電極係連接該第一電極子單元第一長邊或該第一電極子單元第二長邊。

再者，如上所述之改良型之觸控螢幕之電極結構，其中該第二電極子單元更包含複數之第二電極子單元補償電極，該些第二電極子單元補償電極係連接該第二電極子單元第一長邊或該第二電極子單元第二長邊。

再者，如上所述之改良型之觸控螢幕之電極結構，其中該第一電極子單元補償電極可為例如但不限定為方形或L型。

再者，如上所述之改良型之觸控螢幕之電極結構，其中該第二電極子單元補償電極可為例如但不限定為方形或L型。

再者，如上所述之改良型之觸控螢幕之電極結構，其中該第一軸電極單元可為例如但不限定為一長方形。

再者，如上所述之改良型之觸控螢幕之電極結構，其中該第一電極子單元第一長邊的長度可為例如但不限定為等於該第一電極子單元第二長邊的長度。

再者，如上所述之改良型之觸控螢幕之電極結構，其中該第二電極子單元第一長邊的長度可為例如但不限定為等於該第二電極子單元第二長邊的長度。

再者，如上所述之改良型之觸控螢幕之電極結構，其中該第一電極子單元短邊的長度可為例如但不限定為等於該第二電極子單元短邊的長度。

再者，如上所述之改良型之觸控螢幕之電極結構，其中該第一軸電極單元的邊緣與該第二軸電極單元的邊緣可為切齊或不切齊。

本發明之功效在於改良觸控螢幕之電極結構之中央與邊界分界處，以提高觸控螢幕之穩定度、準確度及觸控效能。再者，本發明之另一功效在於降低串聯阻抗與寄生電容，藉以提高觸控螢幕的觸控效能。

10‧‧‧第一軸電極單元

20‧‧‧第二軸電極單元

202‧‧‧第一電極子單元

204‧‧‧第二電極子單元

208‧‧‧第一電極子單元第一長邊

210‧‧‧第一電極子單元第二長邊

214‧‧‧第一電極子單元短邊

218‧‧‧第二電極子單元第一長邊

220‧‧‧第二電極子單元第二長邊

222‧‧‧第二電極子單元短邊

226‧‧‧間隙

228‧‧‧第一電極子單元補償電極

230‧‧‧第二電極子單元補償電極

第一圖為本發明之複數之第一軸電極單元示意圖。

第二圖為本發明之複數之第二軸電極單元之第一實施例示意圖。

第三圖為本發明之改良型之觸控螢幕之電極結構之第一實施例示意圖。

第四圖為本發明之複數之第二軸電極單元之第二實施例示意圖。

第五圖為本發明之改良型之觸控螢幕之電極結構之第二實施例示意圖。

第六圖為本發明之複數之第二軸電極單元之第三實施例示意圖。

第七圖為本發明之改良型之觸控螢幕之電極結構之第三實施例示意圖。

請參考第一圖，其係為本發明之複數之第一軸電極單元示意圖；並請同時參考第二圖，其係為本發明之複數之第二軸電極單元之第一實施例示意圖；並請同時參考第三圖，其係為本發明之改良型之觸控螢幕之電極結構之第一實施例示意圖。將第一圖與第二圖相加後即成為第三圖。

本發明之改良型之觸控螢幕之電極結構包含複數之第一軸電極單元10及複數之第二軸電極單元20；該些第二軸電極單元20係相對於該些第一軸電極單元10設置。

該第二軸電極單元20包含一第一電極子單元202及一第二電極子單元204；該第一電極子單元202係相對於該第一軸電極單元10設置；該第二電極子單元202係相對於該第一軸電極單元10及該第一電極子單元202設置。

該第一電極子單元202包含一第一電極子單元第一長邊208、一第一電極子單元第二長邊210及一第一電極子單元短邊214。該第一電極子單元短邊214的兩端分別與該第一電極子單元第一長邊208的一端及該第一電極子單元第二長邊210的一端垂直連接。

該第二電極子單元204包含一第二電極子單元第一長邊218、一第二電極子單元第二長邊220及一第二電極子單元短邊222。該第二電極子單元短邊222的兩端分別與該第二電極子單元第一長邊218的一端及該第二電極子單元第二長邊220的一端垂直連接。

該第一電極子單元短邊214與該第二電極子單元短邊222之間具有一間隙226；該第一軸電極單元10的邊緣與該第二軸電極單元20的邊緣可為切齊或不切齊。

該些第一軸電極單元10的數量為奇數且對稱地排列，使得中間的該第一軸電極單元10橫跨涵蓋該間隙226。

該第一軸電極單元10可為例如但不限定為一長方形；該第一電極子單元第一長邊208的長度可為例如但不限定等於該第一電極子單元第二長邊210的長度；該第二電極子單元第一長邊218的長度可為例如但不限定等於該第二電極子單元第二長邊220的長度；該第一電極子單元短邊214的長度可為例如但不限定等於該第二電極子單元短邊222的長度。

本發明之功效在於改良觸控螢幕之電極結構之中央（以中間的該第一軸電極單元10橫跨涵蓋該間隙226）與邊界分界處（邊界分界處不設置第二軸電極；即，該第一電極子單元202及該第二電極子單元204不為封閉之長方形，而是為具有缺口之形狀），以提高觸控螢幕之穩定度、準確度及觸控效能。

當以中間的該第一軸電極單元10橫跨涵蓋該間隙226時，可改善電極中央處訊號過於微弱的缺點。當邊界分界處不設置第二軸電極時，即不會出現模擬兩可（可能在按壓處上方或下方）的訊號，可增加穩定度並減少誤判。

須知如第三圖所示之本發明之改良型之觸控螢幕之電極結構係需再以電性連接至適當之驅動電路、感測電路及微處理器等等電子電路，藉以感測計算出使用者手指在觸控螢幕上的按壓位置；由於此部份屬於習知技藝，故於此不再贅述。本發明所述之觸控螢幕係指電容式觸控螢幕。

再者，亦須知如第三圖所示之本發明之該第一電極子單元202及該第二電極子單元204雖顯示具有缺口，但在實際產品上仍需為環繞閉合狀態，其接合處（該第一電極子單元202的左邊接合處，或是該第二電極子單元204的右邊接合處）需在觸控面板邊緣的作動區之外，或是在其後所連接之軟性電路板（flexible printed circuit，通常簡稱為FPC）。

第一、二及三圖所示之該些第一軸電極單元10及該些第二軸電極單元20的數量僅為舉例，本發明並不以此為限，且該第一軸電極單元10可為例如但不限定為傳送軸（Y軸）電極，該第二軸電極單元20可為例如但不限定為接收軸（X軸）電極。

若該第一軸電極單元10為傳送軸電極，該第二軸電極單元20為接收軸電極，則該些第一軸電極單元10電性連接至驅動電路，該些第一電極子單元202電性連接至感測電路，且該些第二電極子單元204亦電性連接至感測電路，藉以感測計算出使用者手指在觸控螢幕上的按壓位置。

如先前技術所述，一般接收軸電極常常由於長度過長，因此串聯阻抗與寄生電容過高，將導致觸控訊號減弱，影響了觸控螢幕的觸控效能。本發明之另一功效在於，藉由本發明第三圖所示之電極結構，因為長度減半了（被分成該第一電極子單元202及該第二電極子單元204，且各自電性連接至感測電路），所以可降低串聯阻抗與寄生電容，藉以提高觸控螢幕的觸控效能。

請復參考第一圖；並請同時參考第四圖，其係為本發明之複數之第二軸電極單元之第二實施例示意圖；並請同時參考第五圖，其係為本發明之改良型之觸控螢幕之電極結構之第二實施例示意圖；將第一圖與第四圖相加後即成為第五圖。並請同時參考第六圖，其係為本發明之複數之第二軸電極單元之第三實施例示意圖；並請同時參考第七圖，其係為本發明之改良型之觸控螢幕之電極結構之第三實施例示意圖；將第一圖與第六圖相加後即成為第七圖。

第四、五、六、七圖與第二、三圖類似，故相同處於此不再贅述；第四、五、六、七圖與第二、三圖不同處在於：該第一電極子單元202更包含複數之第一電極子單元補償電極228，該些第一電極子單元補償電極228係連接該第一電極子單元第一長邊208或該第一電極子單元第二長邊210；該第二電極子單元204更包含複數之第二電極子單元補償電極230，該些第二電極子單元補償電極230係連接該第二電極子單元第一長邊218或該第二電極子單元第二長邊220；該第一電極子單元補償電極228可為例如但不限定為方形（如第四、五圖所示）或L型（如第六、七圖所示）；該第二電極子單元補償電極230可為例如但不限定為方形（如第四、五圖所示）或L型（如第六、七圖所示）。

該第一電極子單元補償電極228及該第二電極子單元補償電極230的效用介紹如下：一般製作觸控螢幕之電極時，會在電極與電極之間的空間放置虛擬（dummy）區塊，其功能有二，第一是能平衡各電極的寄生電容，第二是作為補償光學視差之用；但是，製作此等虛擬區塊時，尤其是數量較多時，會增加電極蝕刻的困難度。因此本發明利用上述該些第一電極子單元補償電極228及該些第二電極子單元補償電極230取代一般之虛擬區塊，藉以達成減少電極蝕刻困難度之功效。再者，該些第一電極子單元202與該些第一電極子單元補償電極228之間的空間，以及該些第二電極子單元204與該些第二電極子單元補償電極230之間的空間，亦可放置少量之虛擬區塊，本發明不以此為限。

然以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，當不能限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍意圖保護之範疇。綜上所述，當知本發明已具有產業利用性、新穎性與進步性，又本發明之構造亦未曾見於同類產品及公開使用，完全符合發明專利申請要件，爰依專利法提出申請。

 

10‧‧‧第一軸電極單元

20‧‧‧第二軸電極單元

202‧‧‧第一電極子單元

204‧‧‧第二電極子單元

208‧‧‧第一電極子單元第一長邊

210‧‧‧第一電極子單元第二長邊

214‧‧‧第一電極子單元短邊

218‧‧‧第二電極子單元第一長邊

220‧‧‧第二電極子單元第二長邊

222‧‧‧第二電極子單元短邊

226‧‧‧間隙

Claims (10)

1. 一種改良型之觸控螢幕之電極結構，包含：
   複數之第一軸電極單元；及
   複數之第二軸電極單元，該些第二軸電極單元係相對於該些第一軸電極單元設置，
   其中該第二軸電極單元包含：
   一第一電極子單元，該第一電極子單元係相對於該些第一軸電極單元設置；及
   一第二電極子單元，該第二電極子單元係相對於該些第一軸電極單元及該第一電極子單元設置，
   其中該第一電極子單元包含：
   一第一電極子單元第一長邊；
   一第一電極子單元第二長邊；及
   一第一電極子單元短邊，該第一電極子單元短邊的兩端分別與該第一電極子單元第一長邊的一端及該第一電極子單元第二長邊的一端垂直連接，
   其中該第二電極子單元包含：
   一第二電極子單元第一長邊；
   一第二電極子單元第二長邊；及
   一第二電極子單元短邊，該第二電極子單元短邊的兩端分別與該第二電極子單元第一長邊的一端及該第二電極子單元第二長邊的一端垂直連接，
   其中該第一電極子單元短邊與該第二電極子單元短邊之間具有一間隙；該些第一軸電極單元的數量為奇數且對稱地排列，使得中間的該第一軸電極單元橫跨涵蓋該間隙。
2. 如申請專利範圍第1項所述之改良型之觸控螢幕之電極結構，其中該第一電極子單元更包含複數之第一電極子單元補償電極，該些第一電極子單元補償電極係連接該第一電極子單元第一長邊或該第一電極子單元第二長邊。
3. 如申請專利範圍第2項所述之改良型之觸控螢幕之電極結構，其中該第二電極子單元更包含複數之第二電極子單元補償電極，該些第二電極子單元補償電極係連接該第二電極子單元第一長邊或該第二電極子單元第二長邊。
4. 如申請專利範圍第3項所述之改良型之觸控螢幕之電極結構，其中該第一電極子單元補償電極係為方形或L型。
5. 如申請專利範圍第4項所述之改良型之觸控螢幕之電極結構，其中該第二電極子單元補償電極係為方形或L型。
6. 如申請專利範圍第5項所述之改良型之觸控螢幕之電極結構，其中該第一軸電極單元係為一長方形。
7. 如申請專利範圍第6項所述之改良型之觸控螢幕之電極結構，其中該第一電極子單元第一長邊的長度等於該第一電極子單元第二長邊的長度。
8. 如申請專利範圍第7項所述之改良型之觸控螢幕之電極結構，其中該第二電極子單元第一長邊的長度等於該第二電極子單元第二長邊的長度。
9. 如申請專利範圍第8項所述之改良型之觸控螢幕之電極結構，其中該第一電極子單元短邊的長度等於該第二電極子單元短邊的長度。
10. 如申請專利範圍第9項所述之改良型之觸控螢幕之電極結構，其中該第一軸電極單元的邊緣切齊該第二軸電極單元的邊緣。