TWI631501B - 矩陣切換式觸控面板 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種矩陣切換式觸控面板，包括在基板上的可視區中以點陣形狀而間隔設置的觸控板、以及設置於該觸控板之間的信號線，其中，該信號線係用以連接該些觸控板與設置於該基板之非可視區中的觸控驅動電路；進一步地，本發明之矩陣切換式觸控面板的特徵在於，更包括有：由透明導電性材料構成的單位電極，係排列在基板上的可視區內、觸控板區域，係定義為該基板上相對應於該些觸控板之區域、信號線區域，係定義為該基板上相對應於該些信號線之區域、以及由透明導電性材料構成的連接橋，係用以分別將設置於該些觸控板區域與該些信號線區域的該複數個單位電極相互電性連接，進而構成該些觸控板與該些信號線。

Description

矩陣切換式觸控面板

本發明係關於觸控面板之技術領域，尤指能夠防止透明電極與非透明電極之間之視覺差異的一種矩陣切換式觸控面板。

一般來說，矩陣切換式觸控面板主要係由複數觸控面板以及複數個信號線所構成，其中，該些觸控面板係以點陣形狀且彼此間隔之方式而設置於一基板上的可視區(view area)之中，而該些信號線則設置於該些觸控面板之相鄰間隔中，用以將該些觸控面板連接至設置於該基板之非可視區中的觸控電路。

請參閱第一圖，係習用之矩陣切換式觸控面板的俯視結構圖；如第一圖所示，習用之矩陣切換式觸控面板的構造主要係透過透明電極將複數個觸控板20及複數個信號線30形成於一基板10上，其中，該基板10之可視區A1係可區分為具有透明電極的區域以及不具有透明電極的區域。然而，該具有透明電極的區域以及該不具有透明電極的區 域之間係具有包括透射率、反射率以及顏色等差異存在，並且，透過人類視覺即可藉由該些差異而從螢幕面板上辨識出具有/不具有透明電極的區域，是以導致產品外觀上係會顯現出格狀分佈之問題產生。

是以，為了改善如上所述的螢幕面板中具有透明電 極的區域和不具有透明電極的區域之間的視覺差，習用之解決方式係於螢幕面板上塗佈有一塗敷層以彌平所述視覺差。然而，增加塗敷層之方式不僅導致成本與製造程序上的負擔，並且，即使增加了該塗敷層，於矩陣切換式觸控面板之中，由於該些信號線30在該基板10之可視區A1中係以直線狀而並行配置，因此較容易導致該些信號線30所設置之區域被識別出的問題產生。

除此之外，就連接於該些觸控板20與一觸控驅動電 路40之間的信號線30而言，當該觸控驅動電路40與該些觸控板20之間的距離過長時，將使得該些信號線30之佈線長度相對地增長，進而導致導線電阻與寄生電容之影響加劇。請參閱第二圖，係第一圖之”A”區域放大圖；如第二圖所示，為了解決上述由於佈線長度增長所產生的問題，習用之接決方式係將該些信號線30設計成隨著佈線長度增長而增加其導線寬度。然而，如此設置，在部分區域中將由於信號線之配置過於緊密，因而導致可見性增加等問題產生。

經由上述，可以得知習用的矩陣切換式觸控面板構 造上仍具有缺點與不足；有鑑於此，本案之發明人係極力加以研究發明，終於研發完成本發明之一種矩陣切換式觸控面板。

因此，本發明是為了解決所述的習知技術問題而提出的，其目的在於提供一種矩陣切換式觸控面板，該矩陣切換式觸控面板能夠避免具有透明電極的區域和不具有透明電極的區域之間所存在的視覺差異。

此外，本發明的另一目的在於透過上述之矩陣切換式觸控面板，以避免單位電極之上下、左右方向之間的間隔所產生的視覺差異。

本發明的第一實施例之矩陣切換式觸控面板，包括在基板上的可視區(view area)中以點陣形狀間隔配置的觸控板；和配置在所述觸控板之間並分別連接觸控板和非可視區的觸控驅動電路的信號線，所述矩陣切換式觸控面板的特徵在於，更包括有：單位電極，係由透明導電性材料構成，且排列在基板上的可視區內；觸控板區域，係定義為該基板對應於各觸控板的區域；信號線區域，係定義為該基板對應於各信號線的區域；以及由透明導電性材料構成的連接橋，其中，連接橋係用以分別將設置於該些觸控 板區域與該些信號線區域的該複數個單位電極相互電性連接，進而構成該些觸控板與該些信號線。

優選地，所述連接橋與單位電極係形成於該基板之同一層上。

此外，優選地，所述單位電極的至少兩側面上形成有多個凸塊，且相鄰兩單位電極之該些凸塊係彼此交錯設置。

此外，優選地，設置與該些信號線之設置方向相互交叉之該些連接橋，係從二個相鄰中的一個單位電極上的其中一凸塊所延長而形成。

此外，優選地，所述連接橋之設置係為相對應於與信號線交叉之方向，且與相鄰的連接橋互相彼此交錯。

此外，優選地，所述單位電極的端部配置為相對於與信號線交叉的方向，與相鄰的單位電極的端部彼此交錯。

此外，優選地，所述信號線包括連接成一列的至少兩個以上的單位信號線，從而能夠根據觸控板和觸控驅動電路之間的佈線長度降低電阻。

此外，優選地，所述兩個以上的單位信號線的連接線彼此電連接，所述連接線分別在非可視區內連接信號線和觸控驅動電路。

此外，優選地，所述兩個以上的單位信號線在可視區內通過多個連接橋電連接。

本發明係提供一種矩陣切換式觸控面板，在該矩陣 切換式觸控面板中，單位電極之形狀係相同於觸控板和觸控線的形狀，並且單位電極在整個可視區中按所設計之間隔而排列設置，因此能夠避免具有透明電極的區域和不具有透明電極的區域所產生之視覺差異。

此外，本發明所提供之矩陣切換式觸控面板，在該 矩陣切換式觸控面板中，在相鄰單位電極之外側面上所形成的凸塊係互相交錯設置，因此能夠降低單位電極的左右方向間隔所存在之視覺辨識度。

此外，本發明所提供之矩陣切換式觸控面板，在該 矩陣切換式觸控面板中，多個單位電極之設置方向係與信號線設置方向互相交叉，並與相鄰的單位電極彼此交錯，因此能夠進一步地降上下方向之低單位電極之間視覺辨識度。

<本發明>

100‧‧‧基板

110‧‧‧單位電極

112‧‧‧凸塊

112’‧‧‧三角形凸塊

112”‧‧‧半圓形凸塊

120‧‧‧觸控板

130‧‧‧信號線

130’‧‧‧信號線

131‧‧‧單位信號線

132‧‧‧連接線

140‧‧‧連接橋

150‧‧‧觸控驅動電路

TA‧‧‧觸控板區域

SA‧‧‧信號線區域

A1‧‧‧可視區

A2‧‧‧非可視區

X‧‧‧方向軸

Y‧‧‧方向軸

<習知>

10‧‧‧基板

20‧‧‧觸控板

30‧‧‧信號線

40‧‧‧觸控驅動電路

A1‧‧‧可視區

A2‧‧‧非可視區

第一圖係習用之矩陣切換式觸控面板的俯視結構圖；第二圖係第一圖中區域"A"的局部放大圖；第三圖係本發明之矩陣切換式觸控面板的第一實施例之俯視結構圖； 第四圖係第三圖之局部放大圖；第五圖至第七圖係矩陣切換式觸控面板的製作流程架構示意圖；第八圖係本發明之矩陣切換式觸控面板的第二實施例之信號線的局部放大圖；以及第九圖係本發明之矩陣切換式觸控面板的單位電極的變形實施例。

為了能夠更清楚地描述本發明所提出之一種矩陣切換式觸控面板，以下將配合圖式，詳盡說明本發明之較佳實施例，此外，在說明之前需要強調的是，在多個實施例中，對於具有相同結構的元件係使用相同的元件符號，並於第一實施例之中進行代表性及統一之說明，而在其他實施例之中係主要針對與不同於第一實施例的結構進行述明。

請參閱第三圖以及第四圖，係本發明之矩陣切換式觸控面板的第一實施例之俯視結構圖以及第三圖之局部放大圖；如第三圖與第四圖所示，本發明之矩陣切換式觸控面板之第一實施例係包括有：於一基板100上的可視區(view area)A1中以點陣形狀相互間隔設置的複數個觸控板 120、以及設置於該些觸控板120之間的複數個信號線130，其中，該些信號線130係用以連接該些觸控板120與設置於該基板100之非可視區A2中的觸控驅動電路150。

於本發明之第一實施例之中，其組成結構更包括 有：複數個單位電極110，每一個皆由透明導電性材料所構成，並在該基板100之可視區A1內排列設置；複數個觸控板區域TA，係分別被定義為每一個觸控板120對應於可視區A1中之區域；信號線區域SA，係分別被定義為每一個信號線130對應於可視區A1中之區域；以及由透明導電性材料所構成的複數個連接橋140，係用以分別將設置於該些觸控板區域TA與該些信號線區域SA的該複數個單位電極110相互電性連接，進而構成該些觸控板120與該些信號線130。

其中，每一個單位電極110係由矩形的透明導電性 材料所構成，且設置於與信號線130並行的方向，並且，每一個單位電極110在兩側面上係分別形成有複數個凸塊112，且相鄰兩個單位電極110之該些凸塊112係彼此交錯設置。此外，於該些單位電極110的最下側面，即藉由多個單位電極110之短邊所構成之外側面中，該些端部係根據一X軸方向而設置，且該X軸方向係與該些信號線130之設置方向互相交叉，並且，相鄰單位電極110的端部係彼此交錯設置。

並且，每一個連接橋140由與該些單位電極110相同 的透明導電性材料所構成，且該些連接橋140係與該些單位電極110的形成過程之中一併形成，並與該些單位電極110配置在同一層上。這種連接橋140係由相鄰的單位電極110上所形成之複數個凸塊112中之至少一個凸塊112所延長設置，並與沿X軸方向相鄰的單位電極110互相連接。此外，該些連接橋140係設置成相對於與信號線130交叉的X軸方向，並與相鄰的連接橋140彼此交錯設置。

另外，於本實施例之中，在矩形的該些單位電極110 於基板100上反復排列的狀態下，該複數個單位電極110係沿著與該些信號線130平行之一Y軸方向排列，並透過該些連接橋140而選擇性地連接並構成觸控板120或者信號線130。此外，亦可將該些單位電極110設置成為與Y軸平行的多個線狀結構，並且，形成用以分割該些單位電極110的開放部，以將相鄰觸控板區域TA之間或者相鄰信號線區域SA之間進行電性分離，進而形成該些觸控板120或者該些信號線130。

根據上述之本發明的矩陣切換式觸控面板的第一 實施例之中，在該基板100的可視區A1之中，係設置有沿著橫豎方向排列且具有相同形狀的多個單位電極110，並且每一個單位電極110的短邊端部係連接於相鄰單位電極110的短邊端部，並正交於與該些信號線130交叉的X軸方向。

根據這種配置結構，能夠防止由於具有單位電極 110的區域和不具有單位電極110的區域之間的透射率的差異、反射率的差異、顏色差異等，而造成之視覺差異，即具有透明電極區域與不具有透明電極區域所造成之視覺差異。

此外，這種矩形的單位電極110，係相對應於與信 號線130並行的Y軸方向而設置，且在對應於單位電極110的長邊側面部上形成有多個凸塊112，因此能避免相鄰單位電極110之長邊側面部的間隔被識別的情況發生。

此外，就單位電極110之間在X軸方向的間隔空間而 言，隔著所述間隔空間而沿著X軸之方向相鄰的兩側單位電極110的凸塊112係彼此交錯設置，並沿著Y軸方向呈“之”字形形狀，是以更進一步地將所述間隔空間的可識別性減小。

此外，就Y軸方向上相鄰的單位電極110之間的間隔 空間而言，單位電極110之Y軸方向的端部與在X軸方向上相鄰的單位電極110的端部係彼此交錯設置，並沿著X軸方向呈“之”字形形狀排列，是以再進一步地將所述間隔空間的可識別性減小。

即，根據上所述的單位電極110設置結構，係能夠 防止形成有單位電極110的部分和未形成有單位電極110的部分在形成視覺差異，並且能夠防止單位電極110的邊框線相對於X軸、Y軸方向形成直線。因此能夠防止在可視區A1 內識別到由透明電極構成的單位電極110。

另外，基於如上所述的本發明的第一實施例的單位 電極110的配置結構，接下來將繼續以圖示的方式說明形成觸控板120和信號線130的製作過程。請繼續參閱第一圖，並請同時參閱第五圖至第七圖，係本發明之矩陣切換式觸控面板的製作流程架構示意圖，如圖所示，在矩陣切換式觸控面板之中，觸控板120係以點陣形狀彼此間隔設置，並在相鄰觸控板120之間的間隔空間內配置有連接各觸控板120和在非可視區A2上的觸控驅動電路150之該些信號線130。

即，如第五圖所示，在可視區A1內排列有多個單 位電極110的狀態下，為了在這種單位電極110的基礎上形成觸控板120和信號線130，如第六圖所示，係將對應於矩陣切換式觸控面板的各觸控板120之區域設定為觸控板區域TA，並且，將對應於各信號線130的區域設定為信號線區域SA。

具體來說，由於觸控板區域TA係由具有多個單位 電極110的邊框來設定，因此係沿著X軸方向形成的上、下側觸控板區域TA之間的間隔係透過彼此交錯的多個單位電極110之設置而成“之”字形的形狀。

此外，信號線區域SA在左右觸控板區域TA之間的 隔開空間內彼此並行配置，從而連接各觸控板區域TA和在 非可視區A2上配置的觸控驅動電路150，所述信號線區域SA對應於各觸控板區域TA的位置具有彼此不同的長度，並且被設定為上端部連接到相應的觸控板區域TA。

此外，信號線區域SA在左右觸控板區域TA之間的間隔空間內彼此並行配置，從而連接各觸控板區域TA和在非可視區A2中的觸控驅動電路150，並且，該信號線區域SA對應於各觸控板區域TA的位置係具有彼此不同的長度，且被設定為上端部連接到相對應的觸控板區域TA。

如上所述，設定觸控板區域TA和信號線區域SA後，將由透明導電性材料所構成之連接橋140設置在單位電極110之間，進而使得設置於各觸控板區域TA和信號線區域SA內的單位電極110彼此電性連接。

即，如第七圖及第四圖所示，於連接沿著X軸方向排列的單位電極110時，每一個單位電極110的長邊上的凸塊112和相鄰的單位電極110之間係透過透明電極材料所構成的連接橋140互相連接，以使得沿著X軸方向排列的該些單位電極110彼此電性連接。此時，沿著X軸方向排列的多個連接橋140與沿著X軸方向相鄰的連接橋140係彼此交錯設置，進而避免多個連接橋140與凸塊112一起平行設置而形成一列，並導致其辨識性增加之狀況發生。

此外，在連接沿著Y軸方向排列的多個單位電極110時，在單位電極110的短邊和相鄰的單位電極110的短邊之 間配置有藉由透明電極材料構成的連接橋140，以使得沿著Y軸方向排列的單位電極110彼此電性連接。

如上所述，通過連接橋140連接配置在各觸控板區 域TA內的單位電極110而構成該些觸控板120，並通過連接橋140連接配置在各信號線區域SA內的單位電極110而構成該些信號線130。

此外，透過連接橋140以連接各觸控板120和對應於 該各觸控板120的信號線130之上端部，並且，由與連接橋140相同的材料構成各信號線130的下端部，並透過配置在非可視區A2的連接線132連接於所述各信號線130的下端部和觸控驅動電路150。

另外，在本實施例中為了幫助對本發明之理解，進 而透過與單位電極110區別的連接橋140電性連接多個單位電極110，並透過連接線132電連接信號線130和觸控驅動電路150為例以進行說明，但是連接橋140和連接線132優選地在形成單位電極110的圖案的過程中與單位電極110一體形成。

此外，在本實施例之中，以觸控板120和信號線130 配置在同一個層上，並且透過連接橋140連接而構成單層式觸控面板為例進行了說明，然而，於實際製作中亦可將觸控板120配置在上層，將信號線130配置在下層後，通過連接橋140連接而構成多層式觸控面板。

請參閱第八圖，係本發明之矩陣切換式觸控面板的 第二實施例之信號線的局部放大圖；如圖所示，本發明的第二實施例和第一實施例除了信號線130’以外的其餘區域的結構皆相同，因此係利用對第一實施例的說明代替對其餘區域的詳細說明，下面係針對第二實施例中與第一實施例不同的信號線130’進行詳細之說明。

本發明的第二實施例的矩陣切換式觸控面板的信 號線130'，可透過將沿著X方向配置的多個單位信號線131中至少兩個以上的單位信號線131相互電性連接而構成，從而能夠根據觸控板120和觸控驅動電路150之間的距離以降低電阻。其中，單位信號線131表示的是沿著Y方向配置的多個單位電極110透過連接橋140連接而構成的一個線狀的信號線。

進一步地詳細說明如下，於第三圖與第六圖中所示 的第一實施例中，與觸控板120和觸控驅動電路150之間所有信號線130係由一個單位信號線131而構成，並且透過與一個單位信號線131連接之一連接線132而與觸控驅動電路150相互電性連接。

相反地，於第八圖所示的第二實施例之中，與觸控 驅動電路150鄰近的第一個和第二個觸控板120與第一實施例同樣地透過與一個單位信號線131連接之一連接線132而與該觸控驅動電路150互相電性連接；然而，與該觸控驅動 電路150之距離較長的第三個和第四個觸控板係透過兩個單位信號線131與兩個連接線132而與該觸控驅動電路150互相電性連接，並且，第五個觸控板係透過三個單位信號線131與三個連接線132而與該觸控驅動電路150互相電性連接。

如第八圖所示，設置成一列的多個單位信號線131 之連接線132係彼此電性連接，用以增加信號線130’的面積，進而使得即使信號線130’的佈線長度較長，亦能夠避免導線電阻與寄生電容之產生過大的影響。其中，該些連接線132係於該非可視區A2內分別連接單位信號線131和觸控驅動電路150。

呈上之敘述，上述的信號線130’為在非可視區A2 內係藉由多個單位信號線131電性連接所構成的，因此即使增加信號線130’的面積，也不會改變單一單位信號線131的寬度或者間隔，因此並不會增加該信號線130’之視覺辨識度。

此外，於本實施例之中，係以兩個以上的單位信號 線131在非可視區A2內電性連接為例而進行了說明，然而，於實際製作時，亦可在可視區A1內通過多個連接橋140而電性連接兩個以上的單位信號線131。此時，連接該兩個以上的單位信號線131之多個連接橋140係優選地被設置成，根據前述之兩個相鄰的連接橋140相對應之X軸方向而彼此交 錯設置。

請參閱第九圖，係本發明之矩陣切換式觸控面板的 單位電極的變形實施例；如第九圖所示之單位電極110的變形實施例，吾人亦可將形成於單位電極110兩側之凸塊112變形為如第九圖(a)所示之三角形凸塊112’，或者如第九圖(b)所示之半圓形凸塊112”。

當然，這種三角形凸塊112’或者半圓形凸塊112” 也與第一實施例同樣地被設置成，相對於與信號線交叉的方向並與相鄰單位電極的凸塊彼此交錯。

必須加以強調的是，本發明的權利範圍並不限於上述實施例，在所附的申請專利範圍中記載的範圍內可實現為多種形式的實施例。在不脫離申請專利範圍所要求保護的本發明精神的範圍內，本發明所屬技術領域中具有一般知識的人均能變形的各種範圍也應屬於本發明的保護範圍。

Claims (9)

1. 一種矩陣切換式觸控面板，係包括有：複數個觸控板，係以點陣形狀相互間隔設置於一基板的可視區之中；複數個信號線，係設置於該些觸控板之間，且該些信號線係用以連接該些觸控板與設置於該基板之非可視區中的觸控驅動電路；複數個單位電極，係由透明導電性材料所構成，且排列設置於該基板的可視區之中；複數個觸控板區域，係定義為於該基板上分別相對應於該些觸控板之區域；複數個信號線區域，係定義為於該基板上分別相對應於該些信號線之區域；以及複數個連接橋，係由透明導電性材料所構成，且該複數個連接橋係用以分別將設置於該些觸控板區域與該些信號線區域的該複數個單位電極相互電性連接，進而構成該些觸控板與該些信號線。
2. 如申請專利範圍第1項所述之矩陣切換式觸控面板，其中，該些連接橋與該些單位電極係形成於該基板的同一層面上。
3. 如申請專利範圍第2項所述之矩陣切換式觸控面板，其 中，每一個單位電極係形成有複數個凸塊於其至少兩側面上，並且，相鄰兩單位電極之該些凸塊係彼此交錯設置。
4. 如申請專利範圍第3項所述之矩陣切換式觸控面板，其中，與該些信號線之設置方向相互交叉之連接橋，係從二個相鄰的其中一個單位電極上的其中一凸塊所延長而形成。
5. 如申請專利範圍第4項所述之矩陣切換式觸控面板，其中，該連接橋之配置係相對於該信號線之設置方向相互交叉，並且，相鄰的連接橋係彼此交錯設置。
6. 如申請專利範圍第1項所述之矩陣切換式觸控面板，其中，每一個單位電極的端部係相對於該信號線之交叉方向而設置，並且，相鄰的單位電極之端部係彼此交錯設置。
7. 如申請專利範圍第1項至第6項所述之矩陣切換式觸控面板，其中，每一個信號線係包括有並排連接的至少兩個以上的單位信號線，進而能夠根據該些觸控板和該觸控驅動電路之間的距離而降低導線電阻。
8. 如申請專利範圍第7項所述之矩陣切換式觸控面板，其中，該些單位信號線之連接線係彼此電性連接，並且，該連接線係分別在該基板之非可視區內連接該些信號線和該觸控驅動電路。
9. 如申請專利範圍第7項所述之矩陣切換式觸控面板，其中，相鄰之兩個單位信號線係透過該些連接橋而互相電性連接於該基板之可視區。