TWI545479B

TWI545479B - 觸控面板

Info

Publication number: TWI545479B
Application number: TW103135210A
Authority: TW
Inventors: 顏崇紋
Original assignee: 群創光電股份有限公司
Priority date: 2014-10-09
Filing date: 2014-10-09
Publication date: 2016-08-11
Also published as: US20160103509A1; JP3198958U; TW201614444A

Description

觸控面板

本發明係關於一種觸控面板，尤指一種可提升觸控面板之靈敏度或幫助觸控電極線路設計之觸控面板。

近年來，隨著操作人性化、簡潔化之發展趨勢，帶有觸控面板之觸控顯示裝置被越來越廣泛地應用於生活中。由於用戶可以通過直接用手或者其他物體接觸觸控面板之方式輸入訊號，從而減少甚至消除用戶對其他輸入裝置(如鍵盤、滑鼠、遙控器等)之依賴，使用戶操作之便利性大幅提升。

於上述觸控顯示面板的例子中，已有透過將觸控面板電路整合於顯示面板玻璃基板上而降低裝置結構層數，進而達到輕薄化目的之技術。然而，形成於玻璃基板上的線路一般係採用透明導電材料，例如氧化錫銦(ITO)或氧化銦鋅(IZO)，由於氧化錫銦或氧化銦鋅與透明基板的折射率不一致，因此很容易因兩者的折射率差異而使肉眼能夠輕易的判別玻璃基板上之導線區域及無導線區域，從而影響整體透明外觀。

有鑑於上述問題，部分觸控顯示裝置選擇設置有虛設電極以降低透明線路的可視性；然而，虛設電極的設置確有可能造成觸控靈敏度下降的問題。有鑑於此，目前亟需發展一種觸控面板，其可達到降低線路可視性且同時提升觸控靈敏度等目的。

本發明之主要目的係在提供一種觸控面板，藉由將虛設電極列設計成具有不同寬度或具有不同數目之虛設電極，而可提升觸控面板之靈敏度或幫助觸控電極之線路設計。

為達成上述目的，本發明之第一實施態樣係提供一觸控面板，包括：一第一基板，具有一第一表面，該第一表面具有一中央觸控區和一周邊觸控區，該周邊觸控區位於該中央觸控區的一側；複數個第一感測電極，設置於該中央觸控區上，沿著一第一方向排列；以及複數個周邊虛設電極列，設置於該周邊觸控區上，沿一第二方向排列，該第一方向與該第二方向交錯，其中該些周邊虛設電極列包括：一第一周邊虛設電極列和一第二周邊虛設電極列，其中，該第一周邊虛設電極列於該第二方向上的長度，係小於該第二周邊虛設電極列於該第二方向上的長度。

本發明之第一實施態樣之觸控面板，可更包括：一端子部，電性連接該些第一感測電極，該端子部鄰近該第一基板之一邊緣，該邊緣沿該第一方向延伸，其中，該第一周邊虛設電極列係位於該邊緣及該第二周邊虛設電極列之間。

於本發明之第一實施態樣之觸控面板中，該第一周邊虛設電極列包括複數個沿該第一方向排列的第一周邊虛設電極，而該第二周邊虛設電極列包括複數個沿該第一方向排列的第二周邊虛設電極。

於本發明之第一實施態樣之觸控面板中，該中央觸控區上更包含一第一中央虛設電極列，該第一中央虛設電極列包括複數個沿該第一方向排列的第一中央虛設電極；其中，該第一周邊虛設電極列所包含之該第一周邊虛設電極的數目，係小於該第一中央虛設電極列所包含之該第一中央虛設電極的數目。

於本發明之第一實施態樣之觸控面板中，該些第一感測電極的其中之一更包含有複數個沿該第二方向延伸的狹縫。

於本發明之第一實施態樣之觸控面板中，兩相鄰之狹縫之間的間距實質上等於該第一周邊虛設電極之寬度或該第二周邊虛設電極之寬度。

於本發明之第一實施態樣之觸控面板中，該些第一感測電極、該些第一周邊虛設電極及該些第二周邊虛設電極分別具有鋸齒狀的邊緣。

本發明之第一實施態樣之觸控面板，可更包括：複數個子畫素，設置於該第一基板的一第二表面上，該第一表面相對於該第二表面；其中，該第一周邊虛設電極列或該第二周邊虛設電極列在該第二方向上的長度，實質上相等於偶數倍數量的該些子畫素在該第二方向上的長度。

於本發明之第一實施態樣之觸控面板中，該第一周邊虛設電極列的部份區域未與該些子畫素重疊。

於本發明之第一實施態樣之觸控面板中，兩相鄰之第一周邊虛設電極分別在該第一方向上具有一第一寬度與一第二寬度，該第一寬度大於該第二寬度。

本發明之第一實施態樣之觸控面板，可更包括：一第二基板，與該第一基板相對設置；複數個第二感測電極，設置於該第二基板上，沿著該第二方向排列。

此外，本發明之第二實施態樣係提供另一觸控面板，包括：一第一基板，具有一第一表面，該第一表面具有一中央觸控區和一周邊觸控區，該周邊觸控區位於該中央觸控區之一側；複數個第一感測電極，設置於該中央觸控區上，沿著一第一方向排列；一連接部，兩相鄰之第一感測電極透過該連接部電性連接；以及複數個中央虛設電極列，位於兩相鄰之第一感測電極之間，沿一第二方向排列，該第一方向與該第二方向交錯，其中該些中央虛設電極列包括：一第一中央虛設電極列和一第二中央虛設電極列，且該第一中央虛設電極列係位於該連接部及該第二中央虛設電極列之間；其中，該第一中央虛設電極列於該第二方向上的長度，係小於該第二中央虛設電極列於該第二方向上的長度。

於本發明之第二實施態樣之觸控面板中，該第一中央虛設電極列包括複數個沿該第一方向排列的第一中央虛設電極，而該第二中央虛設電極列包括複數個沿該第一方向排列的第二中央虛設電極。

於本發明之第二實施態樣之觸控面板中，該周邊觸控區上更包含一第一周邊虛設電極列，該第一周邊虛設電極列包括複數個沿該第一方向排列的第一周邊虛設電極；其中，該第一周邊虛設電極列所包含之該第一周邊虛設電極的數目，係小於該第一中央虛設電極列所包含之該第一中央虛設電極的數目。

於本發明之第二實施態樣之觸控面板中，每個該些第一感測電極更包含複數個沿該第二方向延伸的狹縫。

於本發明之第二實施態樣之觸控面板中，兩相鄰之狹縫之間的間距實質上等於該第一中央虛設電極之寬度或該第二中央虛設電極之寬度。

於本發明之第二實施態樣之觸控面板中，該些第一感測電極、該些第一中央虛設電極及該些第二中央虛設電極分別具有鋸齒狀的邊緣。

本發明之第二實施態樣之觸控面板，可更包括：複數個子畫素，設置於該第一基板的一第二表面上，該第一表面相對於該第二表面；其中，該第一中央虛設電極列或該第二中央虛設電極列在該第二方向上的長度，實質上相等於偶數倍數量的該些子畫素在該第二方向上的長度。

於本發明之第二實施態樣之觸控面板中，該第一中央虛設電極列的部份區域未與該些子畫素重疊。

於本發明之第二實施態樣之觸控面板中，兩相鄰之第一中央虛設電極分別在該第一方向上具有一第一寬度與一第二寬度，該第一寬度大於該第二寬度。

本發明之第二實施態樣之觸控面板，可更包括：一第二基板，與該第一基板相對設置；複數個第二感測電極，設置於該第二基板上，沿著該第二方向排列。本發明所提供之觸控面板，藉由將第一周邊虛設電極於第二方向上的長度設計成小於第二周邊虛設電極於第二方向上的長度，其中第一周邊虛設電極列靠近第一基板之邊緣或第一感測電極之連接部，而可提升觸控面板之靈敏度。除此之外，於本發明所提供之觸控面板中，藉由將位於周邊觸控區之每一第二周邊虛設電極列所包含之第二周邊虛設電極數目設計係小於位於中央觸控區之每一第二周邊虛設電極列所包含之第二周邊虛設電極數目，而可再進一步的提升觸控面板之靈敏度。

11‧‧‧第一基板

11a‧‧‧邊緣

11b‧‧‧第一表面

11c‧‧‧第二表面

111‧‧‧第一感測電極

111a,15a‧‧‧狹縫

112‧‧‧連接部

113‧‧‧延伸部

12‧‧‧第二基板

121‧‧‧第二感測電極

114‧‧‧端子部

13‧‧‧液晶層

14‧‧‧彩色濾光層

141‧‧‧子畫素

15‧‧‧虛設電極區域

151,151’‧‧‧第一周邊虛設電極列

151a,151a’‧‧‧第一周邊虛設電極

152‧‧‧第二周邊虛設電極列

152a‧‧‧第二周邊虛設電極

153‧‧‧第三周邊虛設電極列

161a‧‧‧第一中央虛設電極

162a‧‧‧第二中央虛設電極

A‧‧‧區域

B‧‧‧周邊區

C‧‧‧中央觸控區

D1,D1’,D2,D4,D5‧‧‧長度

D3‧‧‧間距

P‧‧‧周邊觸控區

Px‧‧‧畫素區域

X‧‧‧第一方向

Y‧‧‧第二方向

W‧‧‧寬度

w1‧‧‧第一寬度

w2‧‧‧第二寬度

圖1A係本發明實施例1之觸控面板之分解示意圖。

圖1B係本發明實施例1之觸控面板之剖面示意圖。

圖2係本發明實施例1之觸控面板之第一感測電極示意圖。

圖3A係本發明實施例1之觸控面板之部分第一感測電極及虛設電極區域之示意圖。

圖3B係圖3A之部分區域放大圖。

圖4A係本發明實施例1之觸控面板之第一表面上之部分第一感測電極及虛設電極區域及第二表面上之子畫素之示意圖。

圖4B係圖4A之部分區域放大圖。

圖5係本發明實施例2之觸控面板之部分第一感測電極及虛設電極區域之示意圖。

圖6係本發明實施例3之觸控面板之部分第一感測電極及虛設電極區域之示意圖。

圖7A係本發明實施例4之觸控面板之部分第一感測電極及虛設電極區域之示意圖。

圖7B係圖7A之部分區域放大圖。

以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本發明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可針對不同觀點與應用，在不悖離本創作之精神下進行各種修飾與變更。

實施例1

如圖1A及圖1B所示，本實施例之觸控面板包括：一第一基板11，具有至少一邊緣11a；複數個第一感測電極111，設置於第一基板11上，沿著一第一方向排列。此外，本實施例之觸控面板更包括：一第二基板12，與第一基板11相對設置；以及複數個第二感測電極121，設置於第二基板12上，且沿著一第二方向排列。於本實施例中，第一感測電極111及第二感測電極121係作為觸控電極；此外，第一方向與第二方向交錯，特別是，第一方向與第二方向實質上垂直交錯。在此，「實質上垂直交錯」一詞係指第一方向與第二方向兩者之間的夾角為85°至90°間。

如圖1B所示，本實施例之觸控面板係為一整合有顯示面板之觸控顯示面板。其中，於第一基板11及第二基板12間係設置有一液晶層13；且第一基板11具有一第一表面11b及一與該第一表面11b相對之一第二表面11c，其中，第一表面11b上設有第一感測電極111，而於第一基板11之第二表面11c上更設置有一彩色濾光層14，包括複數子畫素。於本實施例中，係以液晶觸控顯示面板作為示例，但本發明並不僅限於此；於本發明之其他實施例中，本實施例之觸控面板亦可與其他本技術領域已知之顯示面板整合，例如，可為一整合有有機發光二極體顯示面板之觸控顯示面板。

接著，將詳細描述本實施例之觸控面板之第一基板上之第一感測電極及其相鄰元件之結構。如圖2所示，於本實施例之觸控面板中，第一基板11上係設置有複數個第一感測電極111，沿著一第一方向X排列；此外，第一基板11之第一表面11b包括一中央觸控區C，以及二位於中央觸控區C兩側之周邊觸控區P，且更包括二位於周邊觸控區P外之周邊區B，且第一感測電極111係設於中央觸控區C上。其中，於第一基板11之中央觸控區C及周邊觸控區 P中，設置有第一感測電極111外之區域係為一設置有虛設電極(圖未示)之虛設電極區域15；且藉由虛設電極(圖未示)的設置，使得使用者在使用本實施例之觸控面板時不容易觀察到第一感測電極111之圖案，而改善第一感測電極111圖案的可視性問題。在此，第一感測電極111與虛設電極均由本技術領域已知之用以作為觸控電極用之電極材料所形成，如ITO、IZO等透明導電氧化物；且可先藉由沉積一透明導電氧化物層後，再經如蝕刻等圖案化製程以定義出第一感測電極111與虛設電極(圖未示)。

此外，如圖1A及圖2所示，於本實施例之觸控面板中，兩相鄰的第一感測電極111係透過二連接部112電性連接，且較佳為二連接部112與第一基板11之邊緣11a實質上平行；此外，本實施例之觸控面板更包括一延伸部113，與二連接部112的其中之一連接，且延伸部113係與一端子部114電性連接，使得端子部114與第一感測電極111電性連接；其中，二連接部112與延伸部113係與第一感測電極111一體成形；在此，端子部114鄰近第一基板11之一沿第一方向X延伸之邊緣11。如圖2所示，延伸部113斜向延伸而與端子部114電性連接；在此，所謂之「斜向」係指與第一方向X及第二方向Y不同的方向，即與第一方向X及第二方向Y交錯之另一方向。

接著，將詳細描述本實施例之觸控面板之第一基板上之部分第一感測電極及虛設電極區域上之虛設電極結構。如圖3A所示，其係為圖2所示之區域A之放大圖，本實施例之觸控面板之虛設電極區域中包括：複數個周邊虛設電極列，設置於周邊觸控區P上，沿一第二方向Y排列，其中周邊虛設電極列包括：至少一第一周邊虛設電極列151,151’，與該第一感測電極111並排設置，且每一第一周邊虛設電極列151,151’係包括複數個沿第一方向排列X的第一周邊虛設電極151a,151a’；以及複數個第二周邊虛設電極列152，與第一感測電極111並排設置，且每一第二周邊虛設電極列152係包括複數個沿第一方向X排列的第二周邊虛設電極152a；其中第一周邊虛設電極列151,151’係位於第一基板11之邊緣11a(如圖1A所示)及第二周邊虛設電極列152之間。於本實施例中，第一周邊虛設電極列151,151’及第二周邊虛設電極列152係沿第二方向Y排列。再者，第一周邊虛設電極列151,151’之第一周邊虛設電極151a,151a’、第二周邊虛設電極列152之第二周邊虛設電極152a及第一感測電極111係透過由蝕刻所定義出之狹縫15a彼此電性絕緣，如圖3B所示。此外，第一方向X與第二方向Y交錯，特別是，第一方向X與第二方向Y實質上垂直交錯。再者，第一周邊虛設電極列151,151’之第一周邊虛設電極151a,151a’於第二方向Y上的長度D1,D1’，係小於第二周邊虛設電極列152之第二周邊虛設電極152a於第二方向Y上的長度D2。同時，於周邊觸控區P，從第一基板11之邊緣11a(如圖1A所示)起，第一周邊虛設電極151a’,151a於第二方向Y上的長度D1’,D1也逐漸遞增；特別是，與連接部112相鄰之第一周邊虛設電極列 151’中，其第一周邊虛設電極151a’於第二方向Y上具有最小長度D1’。

於本實施例中，藉由將第一周邊虛設電極151a,151a’於第二方向Y上的長度D1,D1’設計成小於第二周邊虛設電極152a於第二方向Y上的長度D2，而可提升觸控面板之靈敏度。此外，雖然整個觸控面板滿布虛設電極可避免使用者容易觀察到第一感測電極111之圖案，但為了有利於延伸部113斜向延伸而與端子部(圖未示)電性連接，本實施例之觸控面板則設計成將與連接部112相鄰之第一周邊虛設電極列151’之第一周邊虛設電極151a’具有最小長度D1’。

如圖3A所示，於本實施例之觸控面板中，中央觸控區C上更設有複數個中央虛設電極列，包含：一第一中央虛設電極列，包括複數個沿第一方向X排列的第一中央虛設電極161a；以及一第二中央虛設電極列，其包含複數個沿第一方向X排列的第二中央虛設電極162a。其中，包括第一中央虛設電極161a之第一中央虛設電極列及包括第二中央虛設電極162a之第二中央虛設電極列位於兩相鄰之第一感測電極111之間且沿一第二方向Y排列，且包括第一中央虛設電極161a之第一中央虛設電極列係位於連接部112及包括第二中央虛設電極162a之第二中央虛設電極列之間。此外，包括第一中央虛設電極161a之第一中央虛設電極列於第二方向Y上的長度D1，係小於包括第二中央虛設電極162a之第二中央虛設電極列於第二方向Y上的長度D2。

此外，如圖3A所示，於本實施例之觸控面板中，周邊觸控區P之寬度係小於中央觸控區C之寬度；因此，位於周邊觸控區P之每一第二周邊虛設電極列152所包含之第二周邊虛設電極152a的數目，係小於位於中央觸控區C之每一第二中央虛設電極列所包括之第二中央虛設電極162a的數目；同時，位於周邊觸控區P之每一第一周邊虛設電極列151,151’所包含之第一周邊虛設電極151a,151a’的數目，係小於位於中央觸控區C之第一中央虛設電極列所包括之第一中央虛設電極161a的數目。由於本實施例之觸控面板其主要的觸控區域為設置有第一感測電極111之中央觸控區C，為了提升觸控面板之觸控靈敏度，則需盡可能的減少中央觸控區C外圍之周邊觸控區P之區域大小；因此，於本實施例之觸控面板中，藉由將位於周邊觸控區P之周邊虛設電極列所包含之周邊虛設電極數目設計成小於位於中央觸控區C之中央虛設電極列所包含之中央虛設電極數目，而能使周邊觸控區P之寬度小於中央觸控區C之寬度，藉此可達到提升觸控面板之觸控靈敏度之目的。

此外，如圖3A所示，於本實施例之觸控面板中，每個第一感測電極111更包含有複數個沿第二方向Y延伸的狹縫111a。在此，兩相鄰狹縫111a之間的間距D3實質上等於第一周邊虛設電極151a,151a’或第二周邊虛設電極152a之寬度W。在此，「實質上等於」一詞係指兩相鄰狹縫之間的間距與第一周邊虛設電極或第二周邊虛設電極之寬度的變異量為0至10%。

於本實施例之觸控面板中，第一基板11及第二基板12可使用本技術領域常見之基板，如玻璃基板及塑膠基板。此外，如圖1B所示，本實施例之觸控面板係為一整合有液晶顯示面板之觸控顯示面板，因此，在第一基板11設有第一感測電極111一側之反側上更設置有一彩色濾光層14，其包括複數子畫素141，如圖4A及4B所示，係觸控面板之第一表面上11b之觸控區與第二表面11c上之彩色濾光層14重疊後之示意圖。其中，第一周邊虛設電極列151在第二方向Y上的長度D1或第二周邊虛設電極列152在第二方向Y上的長度D2，實質上相等於偶數倍數量的子畫素141在第二方向Y上的長度D4。舉例而言，於本實施例中，第一周邊虛設電極列151在第二方向Y上的長度D1實質上相等於4倍數量的子畫素141在第二方向Y上的長度D4；第二周邊虛設電極列152在第二方向Y上的長度D2實質上相等於8倍數量的子畫素141在第二方向Y上的長度D4。此外，如圖4A所示，於本實施例之觸控面板中，第一周邊虛設電極列151’未與子畫素141重疊。

實施例2

本實施例之觸控面板與實施例1相同，除了下述不同點。首先，如圖5所示，本實施例之第一感測電極111、第二周邊虛設電極152a、第一中央虛設電極161a、第二中央虛設電極162a分別具有鋸齒狀(zigzag)的邊緣；雖然本實施例之第二周邊虛設電極152a、第一中央虛設電極161a、第二中央虛設電極162a分別具有鋸齒狀邊緣，但其長度D1指第一中央虛設電極161a之上邊緣與下邊緣之間於第二方向Y上的最短距離，而長度D2指第二周邊虛設電極152a與第二中央虛設電極162a之上邊緣與下邊緣之間於第二方向Y上之最短距離。

其次，於本實施例之觸控面板中，於周邊觸控區P則未設置有實施例1之第一周邊虛設電極列151。

在此，本實施例之觸控面板亦為一整合有液晶顯示面板之觸控顯示面板，其中第二周邊虛設電極列152的部分區域未與具有複數子畫素(圖未示)之畫素區域Px(虛線框起處)重疊。

實施例3

本實施例之觸控面板與實施例1相同，除了下述不同點。首先，如圖6所示，於本實施例之觸控面板中，延伸部113並未斜向延伸，而是沿第二方向Y延伸；因此，為了達到佈滿做多虛設電極之目的，本實施例之觸控面板可更包括一第三周邊虛設電極列153，其在第二方向Y上的長度D5並無特殊限制，端看延伸部113延伸方向而定，較佳係小於第二周邊虛設電極列152在第二方向Y上的長度D2。

實施例4

本實施例之觸控面板與實施例1相同，除了下述不同點。首先，如圖7A及7B所示，兩相鄰排列的第一周邊虛設電極151a或第二周邊虛設電極152a分別在第一方向X上具有一第一寬度w1與一第二寬度w2，且第一寬度w1大於第二寬度w2。換言之，於第一周邊虛設電極列151中之第一周邊虛設電極151a間或於第二周邊虛設電極列152中之第二周邊虛設電極152a間，分別具有複數個沿第二方向Y延伸的狹縫15a，該些狹縫15a係分別交替的以一第一距離(幾乎等同於第一寬度w1所示之距離)與一第二距離(幾乎等同於第二寬度w2所示之距離)沿第一方向X排列。其中，較佳為，每一第一周邊虛設電極列151中具有第一寬度w1之第一周邊虛設電極151a與具有第二寬度w2之第一周邊虛設電極151a係交錯排列，且於每一第二周邊虛設電極列152中具有第一寬度w1之第二周邊虛設電極152a與具有第二寬度w2之第二周邊虛設電極152a係交錯排列。

其次，於連接部112及包括第二中央虛設電極162a之第二中央虛設電極列之間則未設置包括第一中央虛設電極之第一中央虛設電極列。

本發明前述實施例所製得之觸控面板，可應用於本技術領域已知之任何需要觸控感應之電子裝置上，特別是觸控顯示裝置上，如顯示器、手機、筆記型電腦、攝影機、照相機、音樂播放器、行動導航裝置、電視等。

上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。