TWI553522B - 觸控基板 - Google Patents

Description

觸控基板

本發明係關於一種觸控基板，特別關於一種具有較高感測靈敏度的觸控基板。

隨著科技的日益進步，觸控技術已廣泛地應用於多種電子產品。針對觸控顯示裝置而言，由於使用者可透過碰觸觸控顯示裝置的顯示畫面，來執行各項功能，因而能夠簡化使用者在操作上的複雜度，也愈來愈受到消費者的喜愛。

請參照圖1所示，其為習知一種觸控基板1的示意圖。

觸控基板1具有觸控感測結構電性連接於觸控控制電路板，其中，觸控感測結構一般包含複數驅動電極12(俗稱Tx)及複數感測電極13(俗稱Rx)設置於一基板11上。當觸控感測結構被使用者碰觸時可產生觸控訊號，觸控訊號傳送至觸控控制電路板，藉此產生對應的控制動作。

然而，由於習知之觸控基板1的驅動電極12及感測電極13的電極形狀均為方塊(diamond)形狀，因此，相鄰的驅動電極12與感測電極13之間因方塊形狀的緣故，使得兩者之間的感測路徑及範圍將受限(可感測的面積較小)，造成觸控基板1的感測靈敏度不佳。

因此，如何提供一種觸控基板，可具有較高感測靈敏度，已成為重要課題之一。

有鑑於上述課題，本發明之目的為提供一種可具有較高感測靈敏度之觸控基板。

為達上述目的，依據本發明之一種觸控基板包括一基板、複數第一觸控圖案以及複數第二觸控圖案。該些第一觸控圖案沿一第一方向 間隔設置於基板上。該些第二觸控圖案沿一第二方向間隔設置於基板上，並與該些第一觸控圖案交錯排列，其中，該些第一觸控圖案的其中之一具有複數第一主體部、複數分支部及複數第一突出部，該些第一主體部沿第二方向延伸排列且相互電性連接，該些分支部與該些第一主體部連接並沿第一方向延伸排列，該些第一突出部與該些分支部連接並沿第二方向延伸排列，該些第一主體部與該些第一突出部分別位於該些分支部的兩端，該些分支部的其中之一具有一中間段及二延伸段，二延伸段位於中間段兩端且分別與相對應之第一主體部與第一突出部連接，中間段的最小寬度小於二延伸段的最小寬度。

在一實施例中，該些第二觸控圖案具有複數第二主體部、複數第二突出部，該些第二主體部沿第一方向延伸且相互電性連接，該些第二突出部自該些第二主體部延伸凸出，且該些第二突出部其中之一的形狀與相鄰的第一觸控圖案的分支部的形狀相互對應。

在一實施例中兩相鄰的該些第一觸控圖案的兩相鄰之該些第一突出部之間在中間部分的間距小於兩端的間距。

在一實施例中，該些第一突出部或該些第二突出部沿第二方向的一側為尖形突出、矩形突出或弧形突出。

在一實施例中，該些第一主體部彼此間隔設置，且該些第一觸控圖案更具有複數橋接部與複數絕緣層，該些橋接部的其中之一連接兩相鄰之該些第一主體部，該些絕緣層位於該些橋接部與該些第二觸控圖案之間。

在一實施例中，該些第二主體部彼此間隔設置，且該些第二觸控圖案更具有複數橋接部與複數絕緣層，該些橋接部的其中之一連接兩相鄰之該些第二主體部，該些絕緣層位於該些橋接部與該些第一觸控圖案之間。

在一實施例中，該些第一突出部其中之一的形狀與相鄰的該些第二主體部的形狀為相互對應。

在一實施例中，該些第一突出部分別位於兩相鄰的該些第二突出部之間。

在一實施例中，觸控基板更包括複數虛擬電極，該些虛擬電極設置於該些第一觸控圖案與該些第二觸控圖案之間。

在一實施例中，觸控基板應用於一外掛式觸控顯示裝置或一外嵌式觸控顯示裝置。

承上所述，因本發明之觸控基板中，係透過第一觸控圖案及第二觸控圖案的配置方式，以及第一觸控圖案的該些分支部的其中之一具有一中間段及二延伸段，二延伸段位於中間段兩端且分別與相對應之第一主體部與第一突出部連接，且中間段的最小寬度小於二延伸段的最小寬度，因此，相較於習知觸控基板的觸控圖案而言，本發明之觸控基板的第一觸控圖案與第二觸控圖案之間可延伸其感測路徑及範圍，進而可增加其感測靈敏度。

1、2、2a~2d‧‧‧觸控基板

11、21、5‧‧‧基板

12‧‧‧驅動電極

13‧‧‧感測電極

22‧‧‧第一觸控圖案

221‧‧‧第一主體部

222‧‧‧分支部

223‧‧‧第一突出部

224‧‧‧橋接部

23‧‧‧第二觸控圖案

231‧‧‧第二主體部

232‧‧‧第二突出部

233‧‧‧連接部

24‧‧‧絕緣層

25‧‧‧虛擬電極

3‧‧‧對向基板

4‧‧‧液晶層

9、9a‧‧‧觸控顯示裝置

A-A‧‧‧直線

C‧‧‧中間段

d1‧‧‧第一間距

d2‧‧‧第二間距

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

D3‧‧‧第三方向

E1、E2‧‧‧延伸段

W‧‧‧最小寬度

圖1為習知一種觸控基板的示意圖。

圖2A為一種觸控顯示裝置的立體示意圖。

圖2B為圖2A的觸控顯示裝置之側視示意圖。

圖2C為圖2B的觸控顯示裝置之觸控基板的俯視示意圖。

圖2D為圖2C之局部放大示意圖。

圖2E為圖2C之觸控基板中，沿直線A-A的剖視示意圖。

圖2F為圖2C的另一局部放大示意圖。

圖3A至圖3D分別為不同實施態樣之觸控基板的局部放大示意圖。

圖4為本發明另一實施態樣之觸控顯示裝置的剖視示意圖。

以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例之觸控基板，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。

請分別參照圖2A至圖2E所示，其中，圖2A為一種觸控顯示裝置9的立體示意圖，圖2B為圖2A的觸控顯示裝置9之側視示意圖，圖2C為圖2B的觸控顯示裝置9之觸控基板2的俯視示意圖，圖2D為圖2C之局部放大示意圖，而圖2E為圖2C之觸控基板2中，沿直線A-A的 剖視示意圖。

觸控基板2可應用於一外掛式觸控顯示裝置或一外嵌式觸控顯示裝置，於此，係以應用於外嵌式觸控顯示裝置為例。觸控顯示裝置9例如但不限於為智慧型手機。不過，在其他實施例中，觸控顯示裝置9也可為平板電腦、超輕薄筆電、或衛星導航，或其他觸控電子裝置。為了容易說明起見，以下實施例顯示了一第一方向D1、一第二方向D2及一第三方向D3，第一方向D1、第二方向D2及第三方向D3實質上係兩兩相互垂直，但不以此為限。

如圖2A及圖2B所示，觸控顯示裝置9包括一觸控基板2、一對向基板3及一液晶層4。

觸控基板2與對向基板3相對而設，而液晶層4則設置於觸控基板2與對向基板3之間。觸控基板2及對向基板3可為透光材質製成，並例如為一玻璃基板、一石英基板或一塑膠基板，並不限定。另外，觸控顯示裝置9更可包括一薄膜電晶體陣列及一彩色濾光陣列(圖未顯示)，薄膜電晶體陣列設置於對向基板3上，而彩色濾光陣列可設置於觸控基板2或對向基板3上。在本實施例中，薄膜電晶體陣列設置於對向基板3面對觸控基板2之一側，且彩色濾光陣列設置於觸控基板2面對對向基板3之一側為例。不過，在其他的實施態樣中，彩色濾光陣列之一黑色矩陣層及一濾光層也可分別設置於對向基板3，使其成為一BOA(BM on array)基板，或成為一COA(color filter on array)基板，本發明並不加以限制。此外，觸控顯示裝置9更可包括一背光模組(Backlight Module，圖未顯示)。背光模組設置於對向基板3遠離觸控基板2之一側。當背光模組發出的光線通過對向基板3、薄膜電晶體陣列、液晶層4、彩色濾光陣列及觸控基板2時，可透過形成的複數畫素而顯示影像。

如圖2C及圖2D所示，觸控基板2包括一基板21、複數第一觸控圖案22、複數第二觸控圖案23。

在本實施例中，該些第一觸控圖案22、該些第二觸控圖案23及該些絕緣層24是位於觸控基板2遠離對向基板3的一側(即觸控基板2的上側表面)。其中，該些第一觸控圖案22及該些第二觸控圖案23可構 成觸控感測電路(包含感測電極Rx及驅動電極Tx)，並形成於觸控基板2的外側表面(可於外側再加一層保護基板)。在本實施例中，該些第一觸控圖案22例如為感測電極，而該些第二觸控圖案23例如為驅動電極。不過，在其他的實施例中，該些第一觸控圖案22亦可為驅動電極，而該些第二觸控圖案23可為感測電極，本發明並不限定。第一觸控圖案22或第二觸控圖案23的材質可例如但不限於包含銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、鋁鋅氧化物(AZO)、鎘錫氧化物(CTO)、氧化錫(SnO2)、或氧化鋅(ZnO)等透明導電材料，或包含金屬材料。另外，絕緣層24的材質可例如但不限於為氧化矽(SiOx)或氮化矽(SiNx)，或其他材質。

該些第一觸控圖案22沿第一方向D1間隔設置於基板21上，且該些第二觸控圖案23沿第二方向D2間隔設置於基板21上，並與該些第一觸控圖案22交錯排列設置。其中，該些第一觸控圖案22的其中之一具有複數第一主體部221、複數分支部222及複數第一突出部223，其中，該些第一主體部221沿第二方向D2延伸排列且相互電性連接，該些分支部222與該些第一主體部221連接並沿第一方向D1延伸排列，且該些第一突出部223與該些分支部222連接，並沿第二方向D2延伸排列。該些第一主體部221與該些第一突出部223分別位於該些分支部222的兩端，且第一主體部221、分支部222及第一突出部223分別間隔配置於基板21上。

在本實施例中，如圖2D所示，每一個第一觸控圖案22均具有沿第二方向D2延伸之複數第一主體部221(該些第一主體部221相互電性連接)、與該些第一主體部221連接並沿第一方向D1延伸排列之複數分支部222，及與該些分支部222連接並沿第二方向D2延伸排列之複數第一突出部223。其中，一個第一主體部221的沿第一方向D1的兩側各連接一個分支部222，而每個分支部222遠離第一主體部221的一端係連接一個第一突出部223。

另外，本實施例之該些第二觸控圖案23具有複數第二主體部231、複數第二突出部232及複數連接部233，該些第二主體部231沿第一方向D1延伸且彼此間隔設置，而該些第二突出部232自該些第二主體部231的兩側延伸凸出，且該些連接部233的其中之一連接兩相鄰之該些第二 主體部231，使得該些第二主體部231彼此電性連接。在本實施例中，第二主體部231、第二突出部232及連接部233連接而分別間隔配置於基板21。另外，係以每一個第二觸控圖案23具有4個第二突出部232為例，而兩個第二突出部232分別於第二主體部231的兩側，且每一個連接部233連接兩相鄰的第二主體部231，使得沿第一方向D1配置的第二觸控圖案23彼此電性連接，但與左右相鄰的第二觸控圖案23電性絕緣。另外，該些第二突出部232其中之一的形狀與相鄰的第一觸控圖案22的分支部222的形狀相互對應。於此，係每一個第二突出部232的形狀與相鄰的第一觸控圖案22的分支部222的形狀相互對應。此外，每一個第一突出部223分別位於兩相鄰的該些第二突出部232之間。

另外，該些第一主體部221彼此間隔設置，且該些第一觸控圖案22更具有複數橋接部224及複數絕緣層24，該些橋接部224的其中之一連接兩相鄰之該些第一主體部221，且該些絕緣層24位於該些橋接部224與該些第二觸控圖案23之間。如圖2E所示，該些絕緣層24對應設置於該些連接部233上，且該些橋接部224對應設置於該些絕緣層24上。於此，每一個連接部233之上對應具有一個絕緣層24，且橋接部224係跨接於絕緣層24上，以連接兩個相鄰的第一主體部221，使得沿第二方向D2配置的第一觸控圖案22彼此可電性連接。

換句話說，如圖2C所示，本實施例中，複數個第一主體部221、複數個分支部222、複數個第一突出部223與複數個橋接部224連接而構成一個橫向的第一觸控圖案22。另外，複數個第二主體部231、複數個第二突出部232及複數個連接部233(圖2C未顯示)連接而構成一個直向的第二觸控圖案23。另外，該些第一觸控圖案22分別與該些第二觸控圖案23交錯設置，而且彼此電性絕緣。其中，該些第一主體部221、該些分支部222、該些第一突出部223、該些第二主體部231、該些第二突出部232及該些連接部233可為同一層結構，且第一觸控圖案22分別與該些第二觸控圖案23交錯(彼此電性絕緣)，而第二觸控圖案23亦分別與該些第一觸控圖案22交錯。再一提的是，雖然圖2C的該些第一觸控圖案22與該些第二觸控圖案23的延伸方向大抵彼此垂直(第一方向D1與第二方向D2垂 直)，然其延伸方向並不限定為只有垂直，可視應用情況進行調整，例如可使第一方向D1與第二方向D2之間的夾角為銳角。

在不同的實施例中，也可該些第一觸控圖案22不具有複數橋接部223與複數絕緣層24，且該些第二觸控圖案23不具有複數連接部233，而是第一觸控圖案22具有複數連接部(圖未示)，且該些第二觸控圖案23具有複數橋接部與複數絕緣層(圖未示)，且該些第二觸控圖案23的該些第二主體部231彼此間隔設置。於此，每個橋接部連接兩個相鄰之該些第二主體部231，且該些絕緣層分別位於該些橋接部與該些第一觸控圖案之連接部之間，以隔絕橋接部與第一觸控圖案，本發明並不限制。

另外，請再參照圖2D所示，該些分支部222的其中之一具有一中間段C及二延伸段E1、E2，而兩延伸段E1、E2位於中間段C的兩端且分別與相對應之第一主體部221與第一突出部223連接，且中間段C的最小寬度W小於兩個延伸段E1、E2的最小寬度。在本實施例中，是每一個分支部222都具有一個中間段C及兩個延伸段E1、E2，而兩個延伸段E1、E2分別位於中間段C的兩端且延伸段E1與對應之第一主體部221連接，而延伸段E2與對應之第一突出部223連接。於此，中間段C只是說明其與延伸段E1、E2的相對關係，大約是位於分支部222的中間區域，且中間段C中具有整個分支部222於第二方向D2上的最小寬度W，而且，兩延伸段E1、E2的任何一處於第二方向D2上的最小寬度一定比中間段C的最小寬度W大，使得分支部222有一類似頸部的形狀(即具有中間較窄，兩側較寬的特點，不過，也可複數個中間較窄(複數個頸部)，兩側較寬的形狀組成一個分支部222，並不限定)。

另外，該些第一突出部223或該些第二突出部232沿第二方向D2的一側形狀可分別為尖形突出(例如三角突出)、矩形突出或弧形突出。如圖2D所示，第一突出部223左右兩側面對第二主體部231的形狀為尖尖的三角形突出，不過，在不同的實施例中，第二突出部232左右兩側面對第二主體部231的形狀亦可為矩形突出、或弧形突出，或其他形狀，本發明不特別限定。另外，第二突出部232面對分支部222的一側形狀亦可為尖形突出(例如三角突出)、矩形突出或弧形突出，或其他形狀的突出， 本發明亦不限定，只要第二突出部232的形狀與相鄰的分支部222的形狀為相互對應，且該些第一突出部223的形狀與相鄰的該些第二主體部231的形狀亦為相互對應即可。於此，所謂「相互對應」例如可為一個凸出，一個凹陷，或圓弧對圓弧，或其他形狀上的對應，本發明均不限制。藉由該些第一觸控圖案22與該些第二觸控圖案23的形狀設計，可增加觸控基板2的感測路徑及範圍。

另外，請參照圖2F所示，其為圖2C的另一局部放大示意圖。其中，兩相鄰的該些第一觸控圖案22的兩相鄰之該些第一突出部223之間在中間部分的間距小於兩端的間距。於此，兩相鄰的該些第一觸控圖案22的兩相鄰的該些第一突出部223之間具有鄰近該些分支部222的一第一間距d1及遠離該些分支部222的一第二間距d2。於此，第二間距d2為兩相對的第一突出部223的兩端最遠離分支部222處之間距，而第一間距d1為兩相對的第一突出部223的中間部分的間距(最接近分支部222處之間距)，而且第二間距d2大於第一間距d1，藉由此結構設計，可使得兩相鄰的該些第一突出部223之間的間距沿第二方向D2為漸近式變化(外側寬，內側窄)，藉此，可避免相對的該些第一突出部223兩側末端的轉角處因尖端造成過多的電荷累積、耦合而影響觸控基板2的感測靈敏度。

承上，在本實施例的觸控基板2中，係透過第一觸控圖案22及第二觸控圖案23的形狀及配置方式，以及第一觸控圖案22的各該些分支部222具有一中間段C及二延伸段E1、E2，而二延伸段E1、E2位於中間段C兩端且分別與相對應之第一主體部221與第一突出部223連接，且中間段C的最小寬度小於二延伸段E1、E2的最小寬度，因此，相較於習知觸控基板的觸控圖案而言，觸控基板2的第一觸控圖案22與第二觸控圖案23之間可延伸其感測路徑及範圍，進而增加其感測靈敏度。

另外，請分別參照圖3A至圖3D所示，其分別為不同實施態樣之觸控基板2a~2d的局部放大示意圖。

如圖3A所示，與圖2D的觸控基板2主要的不同在於，於觸控基板2a中，第一突出部223沿第二方向D2的兩端不是突出的尖形，而是較和緩的形狀(類似弧形)，且第二突出部232面對分支部222的一邊 的形狀亦具有弧度。另外，觸控基板2a更包括複數虛擬電極25，該些虛擬電極25設置於該些第一觸控圖案22與該些第二觸控圖案23之間。透過虛擬電極25設置於該些第一觸控圖案22與該些第二觸控圖案23之間，可使第一觸控圖案22與第二觸控圖案23之間的折射率(即狹縫的折射率)與第一觸控圖案22及第二觸控圖案23的折射率差異較小，使觸控基板2a具有較佳的可視性。

另外，如圖3B所示，與圖2D的觸控基板2主要的不同在於，觸控基板2b的第二主體部231的形狀與觸控基板2者不同，且第二突出部232也較狹長。

另外，如圖3C所示，與圖2D的觸控基板2主要的不同在於，觸控基板2c之第一觸控圖案22的分支部222於第二方向D2的兩側為弧形邊緣內凹。

另外，如圖3D所示，與圖2D的觸控基板2主要的不同在於，觸控基板2d之第一觸控圖案22的分支部222為葫蘆形狀(中間段於第二方向D2上仍具有最小寬度)。

此外，觸控基板2a~2d的其它技術特徵可參照觸控基板2的相同元件，不再贅述。

再一提的是，上述的觸控基板2、2a~2d之第一觸控圖案22與第二觸控圖案23的形狀只是舉例，不可用以限制本發明。此外，在不同的實施例中，也可將圖2B的觸控基板2以觸控基板2a至2d的其中之一來取代，以得到不同實施態樣的觸控顯示裝置。

另外，請參照圖4所示，其為另一實施態樣之觸控顯示裝置9a的剖視示意圖。

與觸控顯示裝置9主要的不同在於，觸控顯示裝置9a更可包括另一基板5，基板5位於觸控基板2與對向基板3之間，而液晶層4則夾置於對向基板3與基板5之間。其中，該些第一觸控圖案22、該些第二觸控圖案23及該些絕緣層24組成的觸控圖案(圖未顯示)是位於觸控基板2面對基板5的一側。本實施態樣之觸控顯示裝置9a為外掛式觸控顯示裝置。其中，觸控基板2(或2a~2d的其中之一)之基板21例如為一玻璃 基板，而觸控圖案可直接形成於基板21面對基板5的內側表面。另外，基板5例如為包含彩色濾光陣列之彩色濾光基板，而對向基板3例如為包含薄膜電晶體陣列之薄膜電晶體基板。在此實施例中，基板21為一保護蓋板玻璃(Cover Lens)。不過，在另外的實施態樣中，也可於基板21之上再設置另一保護基板，並不限制。

此外，觸控顯示裝置9a的其它技術特徵可參照觸控顯示裝置9的相同元件，不再贅述。

綜上所述，因本發明之觸控基板中，係透過第一觸控圖案及第二觸控圖案的配置方式，以及第一觸控圖案的該些分支部的其中之一具有一中間段及二延伸段，二延伸段位於中間段兩端且分別與相對應之第一主體部與第一突出部連接，且中間段的最小寬度小於二延伸段的最小寬度，因此，相較於習知觸控基板的觸控圖案而言，本發明之觸控基板的第一觸控圖案與第二觸控圖案之間可延伸其感測路徑及範圍，進而可增加其感測靈敏度。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

2‧‧‧觸控基板

21‧‧‧基板

22‧‧‧第一觸控圖案

221‧‧‧第一主體部

222‧‧‧分支部

223‧‧‧第一突出部

224‧‧‧橋接部

23‧‧‧第二觸控圖案

231‧‧‧第二主體部

232‧‧‧第二突出部

233‧‧‧連接部

24‧‧‧絕緣層

C‧‧‧中間段

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

D3‧‧‧第三方向

E1、E2‧‧‧延伸段

W‧‧‧最小寬度

Claims (8)

1. 一種觸控基板，包括：一基板；複數第一觸控圖案，沿一第一方向間隔設置於該基板上；以及複數第二觸控圖案，沿一第二方向間隔設置於該基板上，並與該些第一觸控圖案交錯排列，其中，該些第一觸控圖案的其中之一具有複數第一主體部、複數分支部及複數第一突出部，該些第一主體部沿該第二方向延伸排列且相互電性連接，該些分支部與該些第一主體部連接並沿該第一方向延伸排列，該些第一突出部與該些分支部連接並沿該第二方向延伸排列，該些第一主體部與該些第一突出部分別位於該些分支部的兩端，該些分支部的其中之一具有一中間段及二延伸段，該二延伸段位於該中間段兩端且分別與相對應之該第一主體部與該第一突出部連接，該中間段的最小寬度小於該二延伸段的最小寬度，其中，該些第一主體部彼此間隔設置，且該些第一觸控圖案更具有複數橋接部與複數絕緣層，該些橋接部的其中之一連接兩相鄰之該些第一主體部，該些絕緣層位於該些橋接部與該些第二觸控圖案之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控基板，其中該些第二觸控圖案具有複數第二主體部、複數第二突出部，該些第二主體部沿該第一方向延伸且相互電性連接，該些第二突出部自該些第二主體部延伸凸出，且該些第二突出部其中之一的形狀與相鄰的該第一觸控圖案的分支部的形狀相互對應。
3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控基板，其中兩相鄰的該些第一觸控圖案的兩相鄰之該些第一突出部之間在中間部分的間距小於兩端的間距。
4. 如申請專利範圍第2項所述之觸控基板，其中該些第一突出部或該些第二突出部沿該第二方向的一側為尖形突出、矩形突出或弧形突出。
5. 如申請專利範圍第2項所述之觸控基板，其中該些第一突出部其中之一的形狀與相鄰的該些第二主體部的形狀為相互對應。
6. 如申請專利範圍第5項所述之觸控基板，其中該些第一突出部分別位於兩相鄰的該些第二突出部之間。
7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控基板，更包括：複數虛擬電極，設置於該些第一觸控圖案與該些第二觸控圖案之間。
8. 如申請專利範圍第1項所述之觸控基板，其應用於一外掛式觸控顯示裝置或一外嵌式觸控顯示裝置。