TWI537778B - Touch panel sensing structure - Google Patents

Description

觸控面板之感測結構

本發明係有關於一種感測結構，其係尤指一種觸控面板之感測結構。

按，近年來，各式電子產品都不斷朝向操作簡便、小體積以及大螢幕尺寸的方向邁進，特別是攜帶式的電子產品對於體積及螢幕尺寸的要求更為嚴格。因此，許多電子產品都將觸控面板與液晶顯示面板整合，以省略鍵盤或是操控按鍵所需的空間，進而使螢幕可配置的面積擴大。

常見的觸控面板依其感測原理可區分為電阻式、電容式、紅外線式以及超音波式等等，其中電容式觸控面板因為具有防塵、防刮以及高解析度等優點，因此，越來越多的電子裝置採用電容式觸控面板。

電容式觸控面板的原理主要是在一玻璃基板的表面鍍上一層透明導電薄膜(例如氧化銦錫)作為感測結構。當使用者以手指碰觸面板時，手指的接近會造成感測結構上的耦合電容變化。電容式觸控面板可依據感測結構之電容變化分析據以決定手指觸碰的位置。

請參閱第一圖，其為習知技術之投射電容式觸控感測器之電極結構的示意圖。如圖所示，其運用了兩層電極層來製作電極，以方便進行電路的掃描動作。習知技術之電極結構主要包含一基 板(圖中未示)，例如基板為一玻璃基板；於玻璃基板的上層表面配置一Y軸電極層20’，Y軸電極層20’係以固定間隔設置多個Y軸電極(y1,y2,y3,y4…)。在玻璃基板的下層表面則配置一X軸電極層10’，其以與Y軸電極正交並以固定間隔設置多個X軸電極(x1,x2,x3,x4…)。於是，當手指觸碰或靠近玻璃基板時，在其觸碰位置的X軸電極及Y軸電極的電容量發生變化，經由偵測電路的偵測即可檢測出X軸座標資料與Y軸座標資料。

運用此種雙層電容式觸控感測器，需要在玻璃基板的上，下表面分別鋪設X軸電極與Y軸電極，一般為採用銦錫氧化物來製作為透明電極。因此，其生產成本較高。於是，為解決雙層電容式觸控感測器的不足之處，單層電容式觸控感測器應運而生。然而，現今單層電容式觸控感測器在多點觸控應用上仍有許多需要改進的地方。

因此，如何針對上述問題而提出一種新穎觸控面板之感測結構，其使觸控面板可以在不增加導線的情況下，能夠準確地得知觸控面板上的一觸碰位置，並可減少觸控面板的面積。

本發明之目的之一，在於提供一種觸控面板之感測結構，使觸控面板可以在不增加導線的情況下，能夠準確地得知觸控面板上的一觸碰位置。

本發明之目的之一，在於提供一種觸控面板之感測結構，其利用複數導線設置於一基板的同一側，以減少佈線面積，進而減少觸控面板的面積。

本發明之觸控面板之感測結構包含一基板、複數第一電極群 組、複數延伸電極群組、複數第二電極群組與複數第三電極群組。基板具有一第一側邊與一第二側邊，第一側邊與第二側邊相對；該些第一電極群組位於基板之第一側邊，並每一第一電極群組包含複數第一電極，每一第一電極之底部位於第一側邊而向第二側邊延伸；該些延伸電極群組分別連接該些第一電極群組，並位於基板之第二側邊，該些延伸電極群組與該些第一電極群組互相對應，每一延伸電極群組具有複數延伸電極，並每一延伸電極之底部位於第二側邊而向第一側邊延伸，該些第二電極群組位於基板，並具有複數第二電極，每一第二電極具有一第一子電極與一第二子電極，每一第二電極之第一子電極與每一延伸電極互相交錯但彼此電性隔離，該些第三電極群組位於基板，並具有複數第三電極，每一第三電極具有一第一子電極與一第二子電極，第三電極之第一子電極與第二電極之第二子電極互相交錯但彼此電性隔離，並第三電極之第二子電極與第一電極互相交錯但彼此隔離。如此，本發明之觸控面板的感測結構可以在不增加導線的情況下，能夠準確地得知觸控面板上的一觸碰位置。

再者，本發明之觸控面板之另一感測結構包含一基板、複數第一電極群組、複數第一導線、複數第二電極群組、複數第二導線、複數第三電極群組與複數第三導線。基板具有一第一側邊與一第二側邊，第一側邊與第二側邊相對；該些第一電極群組位於基板之第一側邊，並每一第一電極群組包含複數第一電極，每一第一電極之底部位於第一側邊而向第二側邊延伸；複數第一導線分別與每一第一電極群組之該些第一電極電性連接；複數第二電極群組位於基板之第二側邊，並每一第二電極群組包含複數第二電極，每一第二電極之底部位於第二側邊而向第一側邊延伸；複 數第二導線分別與每一第二電極群組之該些第二電極電性連接；複數第三電極群組位於基板，並具有複數第三電極，每一第三電極具有一第一子電極與一第二子電極，第三電極之第一子電極與第二電極互相交錯但彼此電性隔離，並第三電極之第二子電極與第一電極互相交錯但彼此隔離；以及複數第三導線分別與每一第三電極群組之該些第三電極電性連接；其中該些第一導線、該些第二導線與該第三導線皆位於該基板的同一側，以減少佈線面積，進而減少觸控面板的面積。

習知技術：

10’‧‧‧X軸電極層

20’‧‧‧Y軸電極層

本發明：

10‧‧‧基板

12‧‧‧第一側邊

14‧‧‧第二側邊

16‧‧‧第三側邊

18‧‧‧第四側邊

20‧‧‧第一電極群組

22‧‧‧第一電極

24‧‧‧第一導線

25‧‧‧延伸電極群組

27‧‧‧延伸電極

30‧‧‧第二電極群組

32‧‧‧第二電極

320‧‧‧第一子電極

322‧‧‧第二子電極

34‧‧‧第二導線

40‧‧‧第三電極群組

42‧‧‧第三電極

420‧‧‧第一子電極

422‧‧‧第二子電極

44‧‧‧第三導線

50‧‧‧第一電極群組

52‧‧‧第一電極

54‧‧‧第一導線

60‧‧‧第二電極群組

62‧‧‧第二電極

64‧‧‧第二導線

70‧‧‧第三電極群組

72‧‧‧第三電極

720‧‧‧第一子電極

722‧‧‧第二子電極

74‧‧‧第三導線

80‧‧‧基板

82‧‧‧第一側邊

84‧‧‧第二側邊

第一圖為習知技術之投射電容式觸控感測器之電極結構的示意圖；第二圖為本發明之觸控面板之感測結構之一實施例的示意圖；以及第三圖為本發明之觸控面板之感測結構之另一實施例的示意圖。

茲為使 貴審查委員對本發明之結構特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例及配合詳細之說明，說明如後：請參閱第二圖，係為本發明之觸控面板之感測結構之一實施例的示意圖。本發明之觸控面板之感測結構為一單層感測結構。如圖所示，本實施例之觸控面板的感測結構包含一基板10、複數第一電極群組20、複數延伸電極群組25、複數第二電極群組30與複數第三電極群組40。基板10為一透明基板，例如玻璃基板。基板10具有一第一側邊12、一第二側邊14、一第三側邊16與一第四 側邊18。其中，第一側邊12與第二側邊14相對，而第三側邊16與第四側邊18相對。該些第一電極群組20位於基板10之第一側邊12，並每一第一電極群組20包含複數第一電極22，每一第一電極22位於基板10的第一側邊12而向第二側邊14延伸，此實施例中，每一第一電極群組20包含三個第一電極22，並每一個第一電極群組20之寬度可以設計為一般成年人之手指的寬度。

承上所述，該些延伸電極群組25，分別連接該些第一電極群組20，並位於基板10之第二側邊14，該些延伸電極群組25與該些第一電極群組20互相對應，每一延伸電極群組25具有複數延伸電極27，並每一延伸電極27位於第二側邊14而向第一側邊12延伸，其中，由於該些延伸電極群組25與該些第一電極群組20互相對應，所以，在本實施例中，每一第一電極群組20包含三個第一電極22而對應每一延伸電極群組25亦包含三個延伸電極27。再者，該些第一電極群組20之其中之一第一電極22延伸經過第二電極32與第三電極42而連接延伸電極群組25之其中之一延伸電極27，於本實施例中，每一第一電極群組20第一個或最後一個第一電極22對應延伸連接至延伸電極群組25之第一個或最後一個延伸電極27。

該些第二電極群組30位於基板10，並具有複數第二電極32，每一第二電極32具有一第一子電極320與一第二子電極322，每一第二電極32之第一子電極320與每一延伸電極27互相交錯但彼此電性隔離，即該些第二電極32之第一子電極320與該些延伸電極27相互交錯，並且彼此間電性隔離。該些第三電極群組40位於基板10，並具有複數第三電極42，每一第三電極42具有一第一子電極420與一第二子電極422，第三電極42之第一子電極420與第二電極32之第二子電極322互相交錯但彼此電性隔離，並第三電極 42之第二子電極422與第一電極22互相交錯但彼此隔離。其中，第一電極22、第二電極32、第三電極42與延伸電極27為一三角形電極或一梯形電極，並該些第一電極22、該些第二電極32、該些第三電極42與該些延伸電極27為一氧化銦錫薄膜電極。

基於上述，本發明之觸控面板的感測結構可分為三個觸控區域，即該些第一電極22與該些第三電極42之第二子電極422的感測觸碰區域為一第一觸控區域，該些第二電極32之該些第二子電極322與該些第三電極42之該些第一子電極420的感測觸碰區域為一第二觸控區域，該些第二電極32之該些第一子電極320與該些延伸電極27的感測觸碰區域為一第三觸控區域。如此，本發明利用該些電極而將觸控畫面分為三等分以增加畫線的線性度。

再者，本發明之觸控面板的感測結構更包含複數第一導線24、複數第二導線34與複數第三導線44。該些第一導線24分別與每一第一電極群組20之該些第一電極22電性連接；該些第二導線34分別與每一第二電極群組30之該些第二電極32電性連接；該些第三導線44分別與每一第三電極群組40之該些第三電極42電性連接，即第二電極32之第二子電極322延伸經過第一電極22與第三電極42至基板10之第一側邊12而與第二導線34連接，第三電極42之第二子電極422延伸經過第一電極22至基板10之第一側邊12而與第三導線44連接。由於本發明是藉由每一延伸電極群組25之至少一延伸電極27連接每一第一電極群組20之至少一第一電極22，所以，本發明僅需使用該些第一導線24、該些第二導線34與該些第三導線44即可將觸控畫面分為三等分，使觸控面板可以在不增加導線的情況下，能夠準確地得知觸控面板上的一觸碰位置，並可節省導線的使用，不僅減少觸控面板的佈線面積，並可減少其成 本。

請參閱第三圖，係為本發明之觸控面板之感測結構之另一實施例的示意圖。本實施例之觸控面板的感測結構與第二圖之感測結構的實施例不同之處，在於本實施例包含三個電極群組而無延伸電極群組，即複數第一電極群組50、複數第二電極群組60與複數第三電極群組70皆設置於一基板80。該些第一電極群組50位於基板80之一第一側邊82，並每一第一電極群組50包含複數第一電極52，每一第一電極52位於第一側邊82而向一第二側邊84延伸，複數第一導線54分別與每一第一電極群組50之該些第一電極52電性連接，該些第二電極群組60位於基板80之第二側邊84，並每一第二電極群組60包含複數第二電極62，每一第二電極62位於第二側邊84而向第一側邊82延伸。複數第二導線64分別與每一第二電極群組60之該些第二電極62電性連接。

接上所述，該些第三電極群組70位於基板80，並具有複數第三電極72，每一第三電極72具有一第一子電極720與一第二子電極722，第三電極72之第一子電極720與第二電極62互相交錯但彼此電性隔離，並第三電極72之第二子電極722與第一電極52互相交錯但彼此隔離。複數第三導線74分別與每一第三電極群組70之該些第三電極72電性連接，其中，該些第一導線54、該些第二導線64與該第三導線74皆位於基板80的同一側，於本實施例中，該些第一導線54、該些第二導線64與該第三導線74皆位於基板80的第一側邊82，當然亦可設置於基板80的第二側邊84。如此，本發明利用複數導線設置於基板70的同一側，以減少佈線面積，進而減少觸控面板的面積。

綜上所述，本發明之觸控面板之感測結構包含一具有一第一 側邊與一第二側邊的一基板，複數第一電極群組位於第一側邊，並每一第一電極群組包含複數第一電極，每一第一電極之底部位於第一側邊而向第二側邊延伸；複數延伸電極群組分別連接該些第一電極群組，並位於第二側邊，該些延伸電極群組與該些第一電極群組互相對應，每一延伸電極群組具有複數延伸電極，並每一延伸電極之底部位於第二側邊而向第一側邊延伸；複數第二電極群組具有複數第二電極，並複數第三電極群組具有複數第三電極，每一第二電極與每一延伸電極互相交錯但彼此電性隔離，而每一第三電極與第二電極互相交錯但彼此電性隔離，並第三電極之第二子電極與第一電極互相交錯但彼此隔離。如此，本發明之觸控面板的感測結構可以在不增加導線的情況下，能夠準確地得知觸控面板上的一觸碰位置。

本發明係實為一具有新穎性、進步性及可供產業利用者，應符合我國專利法所規定之專利申請要件無疑，爰依法提出發明專利申請，祈 鈞局早日賜准專利，至感為禱。

惟以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

10‧‧‧基板

12‧‧‧第一側邊

14‧‧‧第二側邊

16‧‧‧第三側邊

18‧‧‧第四側邊

20‧‧‧第一電極群組

22‧‧‧第一電極

24‧‧‧第一導線

25‧‧‧延伸電極群組

27‧‧‧延伸電極

30‧‧‧第二電極群組

32‧‧‧第二電極

320‧‧‧第一子電極

322‧‧‧第二子電極

34‧‧‧第二導線

40‧‧‧第三電極群組

42‧‧‧第三電極

420‧‧‧第一子電極

422‧‧‧第二子電極

44‧‧‧第三導線

Claims (5)

1. 一種觸控面板之感測結構，其包括：一基板，具有一第一側邊與一第二側邊，該第一側邊與該第二側邊相對；複數第一電極群組，位於該基板之該第一側邊，並每一該第一電極群組包含複數第一電極，每一該第一電極位於該第一側邊而向該第二側邊延伸；複數延伸電極群組，分別連接該些第一電極群組，並位於該基板之該第二側邊，該些延伸電極群組與該些第一電極群組互相對應，每一該延伸電極群組具有複數延伸電極，並每一該延伸電極位於該第二側邊而向該第一側邊延伸；複數第二電極群組，位於該基板，並每一該第二電極群組具有複數第二電極，每一該第二電極具有一第一子電極與一第二子電極，每一該第二電極之該第一子電極與每一該延伸電極互相交錯但彼此電性隔離；以及複數第三電極群組，位於該基板，並具有複數第三電極，每一該第三電極具有一第一子電極與一第二子電極，該第三電極之該第一子電極與該第二電極之該第二子電極互相交錯但彼此電性隔離，並該第三電極之該些第二子電極與該第一電極互相交錯但彼此隔離；其中該些第一電極群組之其中之一該第一電極延伸經過該第二電極與該第三電極而連接該延伸電極群組之其中之一該延伸電極。
2. 如申請專利範圍第1項所述之感測結構，其更包括：複數第一導線，分別與每一該第一電極群組之該些第一電極電性連接；複數第二導線，分別與每一該第二電極群組之該些第二電極電性連接；以及複數第三導線，分別與每一該第三電極群組之該些第三電極電性連接；其中，該些第一導線、該些第二導線與該些第三導線皆位於該基板的同一側。
3. 如申請專利範圍第2項所述之感測結構，其中該第二電極之該第二子電極延伸經過該第一電極與該第三電極至該基板之該第一側邊而與該第二導線連接，該第三電極之該第二子電極延伸經過該第一電極至該基板之該第一側邊而與該第三導線連接。
4. 如申請專利範圍第1項所述之感測結構，其中該基板為一透明基板，並該些第一電極、該些第二電極與該些第三電極為一氧化銦錫薄膜電極。
5. 如申請專利範圍第1項所述之感測結構，其中該第一電極、該第二電極與該第三電極為一三角形電極或一梯形電極。