TWI657359B - 觸控裝置 - Google Patents
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Abstract
一種觸控裝置，包括第一觸控電極及第二觸控電極。第一觸控電極具有排列成網狀的多條第一導線。第二觸控電極具有排列成網狀的多條第二導線。第一觸控電極與第二觸控電極相交而形成交錯區。於交錯區內，第一觸控電極的多條第一導線與第二觸控電極的多條第二導線形成M個相交點。於交錯區內，第一觸控電極的多條第一導線具有N個第一斷點。M及N為正整數且滿足：
Description
本發明是有關於一種電子裝置，且特別是有關於一種觸控裝置。
觸控裝置（例如：觸控面板）具有操作方便的優點，因此廣泛被裝設於電子產品（例如：手機、平板電腦、衛星導航等）中。觸控裝置包括多個第一觸控電極以及與多個第一觸控電極交錯的多個第二觸控電極。基於視效考量，一般而言，第一觸控電極及第二觸控電極大多設計為透明感測圖案。透明感測圖案的電阻高，不利於觸控裝置的電性。因此，利用低電阻材料（例如：金屬）製作之網狀的第一觸控電極及第二觸控電極被發展出。
然而，無論觸控裝置的第一觸控電極及第二觸控電極採用透明感測圖案或網狀遮光圖案，於第一觸控電極與第二觸控電極的交錯區，第一觸控電極與第二觸控電極之間的電容值均高，而不利於觸控裝置操作在觸控筆模式。
本發明提供一種觸控裝置，性能佳。
本發明之一實施例的一觸控裝置，包括第一觸控電極及第二觸控電極。第一觸控電極具有排列成網狀的多條第一導線。第二觸控電極具有排列成網狀的多條第二導線。第一觸控電極與第二觸控電極相交而形成交錯區。於交錯區內，第一觸控電極的多條第一導線與第二觸控電極的多條第二導線形成M個相交點。於交錯區內，第一觸控電極的多條第一導線具有N個第一斷點。M及N為正整數且滿足：
。
本發明之一實施例的一觸控裝置，包括第一觸控電極及第二觸控電極。第一觸控電極具有排列成網狀的多條第一導線。第二觸控電極具有排列成網狀的多條第二導線。第一觸控電極與第二觸控電極相交而形成交錯區。第一觸控電極的多條第一導線具有多個第一斷點。每一第一斷點重疊於對應之一條第二導線的實體部。每一第一斷點係由對應之一條第一導線的相鄰兩端部所定義。第一導線的多個端部係分別與第二導線的實體部相隔一距離D，而D滿足：
。
本發明之一實施例的一觸控裝置，包括第一觸控電極及第二觸控電極。第一觸控電極具有排列成網狀的多條第一導線。第二觸控電極具有排列成網狀的多條第二導線。第一觸控電極與第二觸控電極相交而形成交錯區。於交錯區內，第一觸控電極的多條第一導線與第二觸控電極的多條第二導線形成M個相交點。於交錯區內，第一觸控電極的多條第一導線具有N個第一斷點。於交錯區內，第二觸控電極的多條第二導線具有與多條第一導線之實體部重疊的L個第二斷點。M、N及L為正整數且滿足：
。
在本發明的一實施例中，每一第一斷點係由對應之一第一導線的相鄰兩端部所定義，而每一第一斷點重疊於對應之一第二導線的實體部。
在本發明的一實施例中，第一導線的端部係分別與第二導線的實體部相隔距離D，而D滿足：
。
在本發明的一實施例中，上述的觸控裝置更包括多條連接走線及驅動電路。多條連接走線分別位於第一觸控電極的相對兩側且與第一觸控電極電性連接。連接走線電性連接於第一觸控電極與驅動電路之間。
在本發明的一實施例中，於交錯區內，第二觸控電極的多條第二導線具有多個第二斷點，多個第一斷點中的至少一個重疊於多個第二斷點中的至少一個。
在本發明的一實施例中，於交錯區內，第二觸控電極的多條第二導線具有K個第二斷點，K為正整數且滿足：
。
在本發明的一實施例中，多個第一斷點隨機分佈於基板上。
在本發明的一實施例中，觸控裝置包括第一觸控電極及第二觸控電極。第一觸控電極與第二觸控電極相交而形成交錯區。於交錯區內，第一觸控電極的多條第一導線與第二觸控電極的多條第二導線形成M個相交點。於交錯區內，第一觸控電極的多條第一導線具有N個第一斷點。M及N為正整數且滿足：
。 透過將
設計在上述適當範圍，不但能降低第一觸控電極與第二觸控電極之間的電容值，還能使第一觸控電極本身的電阻不易因第一斷點的設置而過度升高。藉此，觸控裝置能兼具適當的電容值及電阻值，而利於操作在觸控筆模式。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
現將詳細地參考本發明的示範性實施例，示範性實施例的實例說明於圖式中。只要有可能，相同元件符號在圖式和描述中用來表示相同或相似部分。
圖1為本發明一實施例之觸控裝置的剖面示意圖。圖2為本發明第一實施例之觸控裝置的上視示意圖。請參照圖1及圖2，觸控裝置100包括基板10、設置於基板10上的第一、二導電層11、12以及設置於第一導電層11與第二導電層12之間的絕緣層13。第一導電層11具有多個第一觸控電極110。第二導電層12具有多個第二觸控電極120。多個第一觸控電極110大致上在方向x上延伸，多個第二觸控電極120大致上在方向y上延伸，方向x與方向y相交錯。舉例而言，在本實施例中，基板10可以是保護玻璃（cover glass），多個第一觸控電極110及多個第二觸控電極120設置於基板10上，絕緣層13位於多個第一觸控電極110及多個第二觸控電極120之間。在本實施例中，觸控裝置100可以是OGS（One Glass Solution）的觸控面板。然而，本發明不限於此，在本實施例中，觸控裝置100也可以是GG2、GF2、GG、GF、G1F、GFF或其它適當型態的觸控面板，本發明並不加以限制。
請參照圖2，第一觸控電極110具有排列成網狀的多條第一導線112。第二觸控電極120具有排列成網狀的多條第二導線122。在本實施例中，第一觸控電極110的外輪廓及第二觸控電極120的外輪廓大致上是彼此串接的多個菱形圖案。然而，本發明不限於此，在其它實施例中，第一觸控電極110的外輪廓及/或第二觸控電極120的外輪廓也可以是其它適當形狀（例如：長條狀）。
在本實施例中，基於導電性的考量，第一觸控電極110及第二觸控電極120之材料係為低電阻的金屬。然而，本發明不限於此，在其它實施例中，第一觸控電極110及第二觸控電極120也可以使用其他導電材料，例如：合金、金屬材料的氮化物、金屬材料的氧化物、金屬材料的氮氧化物、或是金屬材料與其它導電材料的堆疊層。此外，基於視效的考量，在本實施例中，第一觸控電極110及/或第二觸控電極120可選擇性地具有面向使用者的黑化表面，以讓使用者不易察覺之，但本發明不以此為限。
圖3為圖2之交錯區R1的放大示意圖。請參照圖2，多個第一觸控電極110與多個第二觸控電極120相交而形成多個交錯區R1。請參照圖2及圖3，圖3為圖2中之單一交錯區R1的放大示意圖，第一觸控電極110的多條第一導線112(以細線表示)與第二觸控電極120的多條第二導線122(以粗線表示)形成M個相交點。於交錯區R1內，第一觸控電極110的多條第一導線112具有N個第一斷點114。每一第一斷點114係由對應之一條第一導線112之相鄰兩端部112a所定義。第一斷點114的設置舉例係不會使第一觸控電極110的任一部分浮置（floating）。M及N為正整數且滿足：
。
舉例而言，在圖3的實施例中，於交錯區R1內，第一觸控電極110的多條第一導線112與第二觸控電極120的多條第二導線122形成17個相交點；第一觸控電極110的多條第一導線112具有7個第一斷點114。
。然而，本發明不限於此，在其它實施例中，
也可根據實際需求設計為其它適當數值。
透過第一觸控電極110之多個第一斷點114的設置，第一觸控電極110與第二觸控電極120在交錯區R1內的重疊面積會減少，而有助於降低第一觸控電極110與第二觸控電極120之間的電容值。透過將
設計在適當範圍，第一觸控電極110與第二觸控電極120之間的電容值能被降低，第一觸控電極110本身的電阻不易因第一斷點114的設置而過度升高。藉此，觸控裝置100能兼具適當的電容值及電阻值，而利於選擇性地操作在觸控筆模式。
請參照圖3，在本實施例中，於交錯區R1內，第二觸控電極120的多條第二導線122可選擇性地具有多個第二斷點124。每一第二斷點124係由對應之一條第二導線122之相鄰兩端部122a所定義。第二斷點124的設置舉例係不會使第二觸控電極120的任一部分浮置。在本實施例中，第二觸控電極120的多個第二斷點124可分別與第一觸控電極110的多個第一斷點114重疊。藉此，第一觸控電極110與第二觸控電極120在交錯區R1內的重疊面積能進一步減少，而更顯著降低第一觸控電極110與第二觸控電極120之間的電容值。
舉例而言，在本實施例中，於交錯區R1內，第二觸控電極120的多條第二導線122具有K個第二斷點124，K為正整數且滿足：
。舉例而言，在圖2的實施例中，於交錯區R1內，第一觸控電極110的多條第一導線112與第二觸控電極120的多條第二導線122形成17個相交點；第二觸控電極120的多條第二導線122具有7個第二斷點124。
。然而，本發明不限於此，在其它實施例中，
也可根據實際需求設計為其它適當數值。
在本實施例中，多個第一斷點114及/或多個第二斷點124可隨機（randomly）分佈於基板10上。藉由不規則地配置多個第一斷點114及/或多個第二斷點124可使人眼不易察覺多個第一斷點114及/或多個第二斷點124的存在，進而提升觸控裝置100的視效。然而，本發明不限於此，在其它實施例中，多個第一斷點114及/或多個第二斷點124也可以其它適當方式配置。
在本實施例中，第一觸控電極110與第二觸控電極120的一者是接收電極（receiving electrode；Rx），第一觸控電極110與第二觸控電極120的另一者是驅動電極（driving electrode；Tx）。在本實施例中，於交錯區R1內，觸控裝置100的接收電極與驅動電極可以選擇性地皆具有斷點，但本發明不以此為限。
請參照圖2，在本實施例中，觸控裝置100還包括多條連接走線130、多條連接走線140及驅動電路150。多條連接走線130分別與多個第一觸控電極110電性連接。多個第一觸控電極110透過連接走線130與驅動電路150（例如但不限於：IC）電性連接。多條連接走線140分別與多個第二觸控電極120電性連接。多個第二觸控電極120透過多條連接走線140與驅動電路150電性連接。舉例而言，在本實施例中，每一第一觸控電極110可透過位於其相對兩側的兩條連接走線130與驅動電路150電性連接，每一第二觸控電極120可透過對應的一條連接走線140與驅動電路150電性連接。然而，本發明不限於此，在其它實施例中，第一觸控電極110及第二觸控電極120也利用其它方式與驅動電路150電性連接，例如每一第一觸控電極110僅藉由一條連接走線130與驅動電路150電性連接。
圖4為本發明第二實施例之觸控裝置的上視示意圖。圖5為圖4之交錯區R2的放大示意圖。請參照圖4及圖5，觸控裝置100A與觸控裝置100類似，觸控裝置100A與觸控裝置100的差異在於：於交錯區R2內，觸控裝置100A之第二觸控電極120的第二導線122可不具有第二斷點124。在本實施例中，第一觸控電極110的每一第一斷點114重疊於對應之一條第二導線122的實體部122b。更進一步地說，定義出第一斷點114之第一導線112的端部112a係分別與第二導線122的實體部122b相隔水平距離D(水平距離)。透過適當地設計距離D，可降低第一觸控電極110與第二觸控電極120之間的電容值，且使第一觸控電極110具有適當的電阻。舉例而言，在本實施例中，
，但本發明不以此為限。
在本實施例中，第一觸控電極110例如是驅動電極（driving electrode；Tx），第二觸控電極120例如是接收電極（receiving electrode；Rx）。在本實施例中，於交錯區R2內，觸控裝置100A的驅動電極可以選擇性地具有斷點（即第一斷點114），而觸控裝置100A的接收電極可以選擇性地不具有斷點，但本發明不以此為限。
圖6為本發明第三實施例之觸控裝置的上視示意圖。圖7為圖6之交錯區R3的放大示意圖。請參照圖6及圖7，觸控裝置100B與觸控裝置100類似，觸控裝置100B與觸控裝置100的差異在於：於交錯區R3內，觸控裝置100B之第一觸控電極110的第一導線112可不具有第一斷點114。在本實施例中，第二觸控電極120的每一第二斷點124重疊於對應之一條第一導線112的實體部112b。更進一步地說，定義出第二斷點124之第二導線122的端部122a係分別與第一導線112的實體部112b相隔水平距離d。透過適當地設計距離d，可降低第一觸控電極110與第二觸控電極120之間的電容值，且使第二觸控電極120具有適當的電阻。舉例而言，在本實施例中，
，但本發明不以此為限。
在本實施例中，第一觸控電極110例如是驅動電極（driving electrode；Tx），第二觸控電極120例如是接收電極（receiving electrode；Rx）。在本實施例中，於交錯區R3，觸控裝置100B的驅動電極可以選擇性地不具有斷點，而觸控裝置100B的接收電極可以選擇性地具有斷點（即第二斷點124），但本發明不以此為限。
下表一列出模擬之比較例的第一觸控電極與第二觸控電極之間的電容值以及本發明第二或三實施例之第一觸控電極與第二觸控電極之間的電容值。比較例的觸控裝置與本發明一實施例的觸控裝置的差異在於，比較例之第一觸控電極與第二觸控電極於交錯區不具有斷點。下表一可證實，令第一觸控電極110及第二觸控電極120的至少一者於交錯區具有斷點，能使第一觸控電極110與第二觸控電極120之間的電容值明顯下降。此外，下表一還可證實，若定義出斷點之導線的端部與另一導線的實體部之間的間距（space；即圖5的D或圖7的d）越大，則第一觸控電極110與第二觸控電極120之間的電容值越低。
[表一]
| 第一觸控電極與第二觸控電極之間的電容值（pF） | ||
| 比較例 | 2.434 | |
| 第二或三實施例 | D（或d）=4μm | 2.173 |
| D（或d）=7μm | 2.149 | |
| D（或d）=10μm | 2.122 |
圖8為本發明第四實施例之觸控裝置的上視示意圖。圖9為圖8之交錯區R4的放大示意圖。請參照圖8及圖9，觸控裝置100C與觸控裝置100B類似，觸控裝置100C與觸控裝置100的差異在於：除了觸控裝置100C中之多條第一導線112具有N個第一斷點114，且多條第一導線112與多條第二導線124形成M個相交點之外，觸控裝置100C之第二導線122的L個第二斷點124與對應之第一導線112之實體部112b重疊。M、N及L為正整數且滿足：
。舉例而言，在圖9的實施例中，於交錯區R4內，第一觸控電極110的多條第一導線112與第二觸控電極120的多條第二導線122形成17個相交點；第一觸控電極110的多條第一導線112具有4個第一斷點114；第二觸控電極120的多條第二導線122具有與第一導線112之實體部112b重疊的3個第二斷點124。
，但本發明不限於此。
圖10為本發明第五實施例之觸控裝置的上視示意圖。圖11為圖10之交錯區R5的放大示意圖。請參照圖10及圖11，觸控裝置100D與觸控裝置100C類似，觸控裝置100D與觸控裝置100C的差異在於：在圖9的觸控裝置100C中，第二導線122的多個第二斷點124皆與第一導線112之實體部112b重疊；在圖11的觸控裝置100D中，第二導線122的多個第二斷點124的一部分係與第一導線112之實體部112b重疊，而第二導線122的多個第二斷點124的另一部分係與第一斷點114重疊。觸控裝置100D的多條第一導線112具有N個第一斷點114，觸控裝置100D的多條第一導線112與多條第二導線124形成M個相交點，觸控裝置100D具有與第一導線112之實體部112b重疊的第二導線122的L個第二斷點124。M、N及L滿足：
。舉例而言，在圖11的實施例中，於交錯區R5內，第一觸控電極110的多條第一導線112與第二觸控電極120的多條第二導線122形成17個相交點；第一觸控電極110的多條第一導線112具有5個第一斷點114；第二觸控電極120的多條第二導線122具有與第一導線112之實體部112b重疊的2個第二斷點124。
，但本發明不限於此。
綜上所述，本發明一實施例之觸控裝置包括第一觸控電極及及第二觸控電極。第一觸控電極具有排列成網狀的多條第一導線。第二觸控電極具有排列成網狀的多條第二導線。第一觸控電極與第二觸控電極相交而形成交錯區。於交錯區內，第一觸控電極的多條第一導線與第二觸控電極的多條第二導線形成M個相交點。於交錯區內，第一觸控電極的多條第一導線具有N個第一斷點。M及N為正整數且滿足：
。透過將
設計在適當範圍，不但能降低第一觸控電極與第二觸控電極之間的電容值，還能使第一觸控電極本身的電阻不易因第一斷點的設置而過度升高。藉此，觸控裝置能兼具適當的電容值及電阻值，而利於操作在觸控筆模式。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧基板
11‧‧‧第一導電層
12‧‧‧第二導電層
13‧‧‧絕緣層
100、100A、100B、100C、100D‧‧‧觸控裝置
110‧‧‧第一觸控電極
112‧‧‧第一導線
112a‧‧‧端部
112b‧‧‧實體部
114‧‧‧第一斷點
120‧‧‧第二觸控電極
122‧‧‧第二導線
122a‧‧‧端部
122b‧‧‧實體部
124‧‧‧第二斷點
130、140‧‧‧連接走線
150‧‧‧驅動電路
D、d‧‧‧距離
R1、R2、R3、R4、R5‧‧‧交錯區
x、y‧‧‧方向
圖1為本發明一實施例之觸控裝置的剖面示意圖。 圖2為本發明第一實施例之觸控裝置的上視示意圖。 圖3為圖2之交錯區R1的放大示意圖。 圖4為本發明第二實施例之觸控裝置的上視示意圖。 圖5為圖4之交錯區R2的放大示意圖。 圖6為本發明第三實施例之觸控裝置的上視示意圖。 圖7為圖6之交錯區R3的放大示意圖。 圖8為本發明第四實施例之觸控裝置的上視示意圖。 圖9為圖8之交錯區R4的放大示意圖。 圖10為本發明第五實施例之觸控裝置的上視示意圖。 圖11為圖10之交錯區R5的放大示意圖。
Claims (10)
- 一種觸控裝置，包括：一第一觸控電極，具有排列成網狀的多條第一導線；以及一第二觸控電極，具有排列成網狀的多條第二導線；其中該第一觸控電極與該第二觸控電極相交而形成一交錯區；於該交錯區內，該第一觸控電極的該些第一導線與該第二觸控電極的該些第二導線形成M個相交點；於該交錯區內，該第一觸控電極的該些第一導線具有N個第一斷點；M及N為正整數且滿足：，其中每一該第一斷點係由對應之一該第一導線的相鄰兩端部所定義，而每一該第一斷點重疊於對應之一該第二導線的一實體部。
- 如申請專利範圍第1項所述的觸控裝置，其中該第一導線的該些端部係分別與該第二導線的該實體部相隔一距離D，而D滿足：1μmD10μm。
- 如申請專利範圍第1項所述的觸控裝置，更包括：多條連接走線，分別位於該第一觸控電極的相對兩側且與該第一觸控電極電性連接；以及一驅動電路，其中該些連接走線電性連接於該第一觸控電極與該驅動電路之間。
- 如申請專利範圍第1項所述的觸控裝置，其中於該交錯區內，該第二觸控電極的該些第二導線具有多個第二斷點，該些第一斷點中的至少一個重疊於該些第二斷點中的至少一個。
- 如申請專利範圍第4項所述的觸控裝置，其中於該交錯區內，該第二觸控電極的該些第二導線具有K個第二斷點，K為正整數且滿足：。
- 如申請專利範圍第1項所述的觸控裝置，更包括：一基板，其中該第一觸控電極及該第二觸控電極配置於該基板上，而該些第一斷點隨機分佈於該基板上。
- 一種觸控裝置，包括：一第一觸控電極，具有排列成網狀的多條第一導線；以及一第二觸控電極，具有排列成網狀的多條第二導線；其中該第一觸控電極與該第二觸控電極相交而形成一交錯區；於該交錯區內，該第一觸控電極的該些第一導線具有多個第一斷點，每一該第一斷點重疊於對應之一該第二導線的一實體部；每一該第一斷點係由對應之一該第一導線的相鄰兩端部所定義，該第一導線的該些端部係分別與該第二導線的該實體部相隔一距離D，而D滿足：1μmD10μm。
- 如申請專利範圍第7項所述的觸控裝置，更包括：多條連接走線，分別位於該第一觸控電極的相對兩側且與該第一觸控電極電性連接；以及一驅動電路，其中該些連接走線電性連接於該第一觸控電極與該驅動電路之間。
- 如申請專利範圍第7項所述的觸控裝置，更包括：一基板，其中該第一觸控電極及該第二觸控電極配置於該基板上，而該些第一斷點隨機分佈於該基板上。
- 一種觸控裝置，包括：一第一觸控電極，具有排列成網狀的多條第一導線；以及一第二觸控電極，具有排列成網狀的多條第二導線；其中該第一觸控電極與該第二觸控電極相交而形成一交錯區；於該交錯區內，該第一觸控電極的該些第一導線與該第二觸控電極的該些第二導線形成M個相交點；於該交錯區內，該第一觸控電極的該些第一導線具有N個第一斷點；於該交錯區內，該第二觸控電極的該些第二導線具有與該些第一導線之實體部重疊的L個第二斷點；M、N及L為正整數且滿足：。
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