TWI662444B - 觸控感測器 - Google Patents

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李在顯
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Abstract

本發明揭示一種觸控感測器，其包括：一驅動電極，其包括彼此電分離之至少兩個經劃分區域，其中每一經劃分區域包括在一第一方向上彼此連接之第一圖案，及在一第二方向上自該第一圖案延伸之第二圖案；及一接收電極，其在該第二方向上與該驅動電極形成於同一平面上，其中該等驅動電極藉由用於每一經劃分區域之驅動電極佈線而分別連接至各別驅動通道，使得有可能僅藉由較少量通道感測遍及該整個區域之觸控位置。從而，有可能顯著地減小框架寬度，且可維持極佳的觸控靈敏度，同時顯著地縮短觸控辨識時間。

Description

觸控感測器
本發明係關於一種觸控感測器。
觸控感測器係指用於感測在重疊地安裝於顯示螢幕上或與顯示螢幕分別安裝之面板上之特定位置產生的使用者之觸控的裝置。在此狀況下，使用指示是否發生觸控之所獲得資訊及觸控位置資訊來進行對裝備有觸控感測器之電腦系統的操作控制、畫面操縱及其類似者。
為此目的，將觸控感測器設置於影像顯示裝置之前表面上以將由人手指或物件直接觸控之觸控位置轉換成電信號。因此，接收在觸控位置處選擇之指令內容作為輸入信號。
此類觸控感測器具有驅動電極及接收電極，其形成於用於顯示影像之顯示區域中，以便將在顯示區域內產生之觸控事件辨識為輸入信號。亦即，在具備觸控感測器之影像顯示裝置的狀況下，顯示區域充當用於顯示影像之顯示區域，以及可供輸入觸控之觸控顯示區域。
同時，觸控感測器之框架區域包括在顯示區域外部之非顯示區域，且非顯示區域具備連接至感測線之佈線線路及連接至外部驅動電路之襯墊部件。
大體而言，佈線線路在觸控感測器之長邊方向上自驅動電極 及接收電極延伸至襯墊部件，且非顯示區域之寬度取決於佈線線路之數目及佈線寬度來判定。
然而，當觸控感測器變得較大時，接收通道之數目增加，且從而使得非顯示區域之大小亦增加。
為了解決上述問題，當佈線線路之佈線寬度減小時，佈線電阻增加，從而使得觸控感測之電特性可能劣化。因此，對藉由減小佈線寬度而減小非顯示區域之大小的方法存在限制。
因此，需要一種用於更有效地減小觸控感測器之非顯示區域之大小以實施窄框架(bezel)的方法。
韓國專利預先開放(Laid-Open)公開案第2014-100091號揭示一種觸控式螢幕面板。
本發明之一目標為提供一種觸控感測器，其中連接至一感測電路之通道之數目得以減少。
本發明之另一目標為提供一種能夠減小一框架寬度之觸控感測器。
另外，本發明之另一目標為提供一種能夠改良觸控性及減少觸控辨識時間之觸控感測器。
本發明之上述目標將藉由以下特性來達成：
(1)一種觸控感測器，其包括：一驅動電極，其包括彼此電分離之至少兩個經劃分區域，其中每一經劃分區域包括在一第一方向上彼此連接之第一圖案，及在一第二方向上自該第一圖案延伸之第二圖案； 及一接收電極，其在該第二方向上與該驅動電極形成於同一平面上，其中該等驅動電極藉由用於每一經劃分區域之驅動電極佈線而分別連接至各別驅動通道。
(2)根據上述(1)之觸控感測器，其中該接收電極之單元圖案藉由接收電極佈線而分別連接至各別接收通道。
(3)根據上述(2)之觸控感測器，其中該等驅動電極佈線中之每一者連接至用於每一經劃分區域之一單元圖案，且該接收電極佈線經安置以便不會越過該等驅動電極佈線。
(4)根據上述(2)之觸控感測器，其中該等驅動通道並行地定位於該等通道之一中心處，且該等驅動電極佈線中之每一者連接至距其最短距離處的一第一圖案之一端，或該等驅動通道中之每一者定位於該等通道之兩端處，且連接至該第一圖案之另一端。
(5)根據上述(1)之觸控感測器，其中該等驅動電極包括至少四個經劃分區域，且安置於不同的經劃分區域中的該等接收電極中之每一者藉由用於每兩個單元圖案之該等接收電極佈線而連接至一接收通道。
(6)根據上述(5)之觸控感測器，其中該等接收電極佈線經由用於每兩個單元圖案之一橋接器彼此連接。
(7)根據上述(1)之觸控感測器，其中該等驅動電極包括四個經劃分區域：一右上部部分、一右下部部分、一左上部部分及一左下部部分，且安置於上部及下部經劃分區域中的該等接收電極中之每一者藉由用於每兩個單元圖案之該等接收電極佈線而連接至一接收通道。
(8)根據上述(7)之觸控感測器，其中兩個驅動電極佈線中之每一者連接至該第一圖案之一端，且另外兩個驅動電極佈線中之每一者連接至該第一圖案之另一端，且該接收電極佈線經安置以便不會越過該驅動電極佈線。
(9)根據上述(7)之觸控感測器，其中兩個驅動通道中之每一者定位於該等通道之一中心處且連接至距其最短距離處的第一圖案之一端，且另外兩個驅動通道中之每一者定位於該等通道之兩端處且連接至該第一圖案之另一端。
本發明之觸控感測器可僅藉由較少量通道感測遍及該整個區域之觸控位置。從而，有可能顯著地減小該框架寬度。
本發明之觸控感測器可維持極佳的觸控性，同時顯著地縮短觸控辨識時間。
本發明之觸控感測器具有較少量通道以增加襯墊之間的一間隔。從而，當將一電路板連接至一襯墊部件時，可展現極佳的製程穩定性。
100‧‧‧驅動電極
110‧‧‧第一圖案
120‧‧‧第二圖案
200‧‧‧接收電極
300‧‧‧驅動電極佈線
400‧‧‧接收電極佈線
500‧‧‧驅動通道
600‧‧‧接收通道
700‧‧‧橋接器
自以下結合隨附圖式進行之實施方式將更清楚地理解本發明之上述及其他目標、特徵及其他優勢，在隨附圖式中：圖1為示意性地說明根據本發明之一具體實例之觸控感測器的驅動電極、接收電極、佈線及通道之配置的平面圖。
圖2為示意性地說明根據本發明之一具體實例之觸控感測器的驅動電極、驅動電極佈線及驅動通道之配置的平面圖。
圖3為示意性地說明根據本發明之一具體實例之觸控感測器的驅動電極、驅動電極佈線及驅動通道之配置的平面圖。
本發明揭示一種觸控感測器，其包括：一驅動電極，其包括彼此電分離之至少兩個經劃分區域，其中每一經劃分區域包括在一第一方向上彼此連接之第一圖案，及在一第二方向上自該第一圖案延伸之第二圖案；及一接收電極，其在該第二方向上與該驅動電極形成於同一平面上，其中該等驅動電極藉由用於每一經劃分區域之驅動電極佈線而分別連接至各別驅動通道，使得有可能僅藉由較少量通道感測遍及該整個區域之觸控位置。從而，有可能顯著地減小框架寬度，且可維持極佳的觸控靈敏度，同時顯著地縮短觸控辨識時間。
圖1為示意性地說明根據本發明之觸控感測器的驅動電極、接收電極、佈線及通道之配置的平面圖，圖2為說明觸控感測器之驅動電極、佈線及通道之配置的平面圖，圖3為說明觸控感測器之驅動電極、佈線及通道之配置的平面圖。
下文中，將參看隨附圖式詳細地描述根據本發明之一具體實例之觸控感測器。
本發明之觸控感測器包括驅動電極100及接收電極200。
驅動電極100為供輸入驅動脈衝之電極，且包括彼此電分離之至少兩個經劃分區域。
每一經劃分區域包括第一圖案110及第二圖案120。
第一圖案110在第一方向上彼此連接，且第二圖案120在正 交於第一方向之第二方向上延伸第一圖案110。
第一方向可為Y軸方向且第二方向可為X軸方向，且反之亦然，但其不限於此。
可以不受限制地使用第一圖案110及第二圖案120，只要其為導電材料即可。舉例而言，此等圖案可由選自以下各者之材料製成：選自由以下各者所構成之群組之金屬氧化物：氧化銦錫(indium tin oxide；ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide；IZO)、氧化銦鋅錫(indium zinc tin oxide；IZTO)、氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide；AZO)、氧化鎵鋅(gallium zinc oxide；GZO)、氧化氟錫(fluorine tin oxide；FTO)、氧化銦錫-銀-氧化銦錫(indium tin oxide-silver-indium tin oxide；ITO-Ag-ITO)、氧化銦鋅-銀-氧化銦鋅(indium zinc oxide-silver-indium zinc oxide；IZO-Ag-IZO)、氧化銦鋅錫-銀-氧化銦鋅錫(indium zinc tin oxide-silver-indium zinc tin oxide；IZTO-Ag-IZTO)及氧化鋁鋅-銀-氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide-silver-aluminum zinc oxide；AZO-Ag-AZO)；選自由以下各者所構成之群組之金屬：金(gold；Au)、銀(silver；Ag)、銅(copper；Cu)、鉬(molybdenum；Mo)及Ag-Pd-Cu合金(Ag-Pd-Cu alloy；APC)；選自由以下各者所構成之群組之金屬奈米線：金、銀、銅及鉛；選自由以下各者所構成之群組之碳基材料：碳奈米管(carbon nanotube；CNT)及石墨烯；及選自由以下各者所構成之群組之導電聚合物材料：聚(3,4-伸乙二氧基噻吩)(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)；PEDOT)及聚苯胺(polyaniline；PANI)。此等材料可單獨地或以其兩種或兩種以上組合之形式使用。
經劃分區域為至少兩個區域，其隨機地被視為在驅動電極 100內，其中各別區域彼此電分離。亦即，安置於彼此不同之經劃分區域中的圖案彼此電分離。
圖1至圖3說明包括四個經劃分區域之狀況，但不限於此情形。下文中，將詳細地描述包括兩個經劃分區域之狀況，但不限於此情形。
驅動電極100可包括兩個經劃分區域，其經垂直地及水平地劃分，以及經隨機地劃分。
驅動電極100連接至感測電路(圖中未說明)以接收驅動脈衝，且藉由驅動電極佈線300而連接至感測電路之驅動通道500。
驅動電極佈線300大體上形成於觸控感測器之框架部件(非顯示區域)中以便防止被使用者看到。
形成驅動電極佈線300之金屬之類型不受特定限制，只要其具有極佳的電導率及低電阻即可，且可包括(例如)鉬、銀、鋁、銅、鈀、金、鉑、鋅、錫、鈦或其中之兩者或兩者以上的合金，且較佳地，銀、鈿及銅之合金。
除上述金屬之外，亦同樣可使用用以形成第一圖案100及第二圖案120之材料。
所有通道可定位於襯墊部件處，連接至驅動電極佈線300之通道可對應於驅動通道500，且連接至接收電極佈線400之通道可對應於接收通道600。本發明之觸控感測器藉由用於每一經劃分區域之驅動電極佈線300而分別連接至各別驅動通道500。
亦即，本發明之觸控感測器可具有數目與經劃分區域之數目相同的驅動通道500，且因此當觸控感測器具有兩個經劃分區域時，觸控感 測器可僅藉由兩個驅動通道500感測遍及整個區域之觸控位置。從而，有可能減小框架寬度。另外，當佈線複雜且通道之數目增加時，有可能防止減少生產率。
另外，當驅動電極100中之每一者的單元圖案分別連接至驅動通道500時，有必要連續地將驅動脈衝施加至單元圖案中之每一者以用於感測觸控位置。然而，在本發明中，單元圖案連接至用於包括多個第一圖案及第二圖案110及120之每一經劃分區域之驅動通道500，且因此有可能藉由僅在某時施加驅動脈衝而感測遍及廣泛區域之觸控位置。因此，有可能縮短偵測觸控位置所需之時間。
驅動電極佈線300中之每一者連接至用於每一經劃分區域之一單元圖案。如圖1及圖2中所說明，驅動電極佈線300亦可分別地僅連接至第一圖案110、僅連接至第二圖案120，及連接至第一圖案110及第二圖案120。較佳地，為了使具有複雜配置之佈線最小化，可將驅動電極佈線300中之每一者連接至第一圖案110之一端。
接收電極200為用於感測誘發電場及將感測信號傳送至感測電路(圖中未說明)之電極。
接收電極200與驅動電極100定位於同一平面上，且可具有形成於第二方向上之單元圖案。
接收電極200可由與驅動電極100相同之材料製成。
接收電極200藉由接收電極佈線400而連接至接收通道600，且接收電極200之單元圖案可分別連接至各別接收通道600。
較佳地，接收電極佈線400經安置以便不會越過驅動電極佈 線300(就抑制通道間干擾而言)。
可以各種方式來實施用於進行安置以使得接收電極佈線400及驅動電極佈線300不會越過彼此之方法，該方法不受特定限制。舉例而言，可藉由適當地配置驅動通道500及接收通道600之位置來控制此等佈線。
具體而言，驅動通道500可並行地定位於通道之中心處，驅動電極佈線300中之每一者可連接至最短距離的第一圖案之一端，或驅動通道500中之每一者可定位於該等通道之兩端處且連接至第一圖案之另一端。
另外，根據本發明之另一具體實例，可包括四個經劃分區域。
在本發明之觸控感測器中，驅動電極100分別連接至用於每一經劃分區域之各別驅動通道500。因此，在此狀況下，需要至少四個驅動通道500。
驅動電極佈線300中之每一者連接至用於每四個經劃分區域之一單元圖案。類似地，如圖1及圖2中所說明，驅動電極佈線300亦可分別地僅連接至第一圖案110、僅連接至第二圖案120，及連接至第一圖案110及第二圖案120。較佳地，為了使具有複雜配置之佈線最小化，兩個驅動電極佈線300中之每一者可連接至第一圖案110之一端，且另外兩個驅動電極佈線中之每一者可連接至第一圖案110之另一端。
然而，若包括至少四個經劃分區域，則可顯著地減少接收通道600之數目。下文中，將參看圖1至圖3詳細地描述包括四個經劃分區域之狀況，但不限於此情形。
若包括四個經劃分區域，則安置於不同的經劃分區域中的接 收電極200中之每一者藉由用於每兩個單元圖案之接收電極佈線400而連接至一接收通道600，且因此，與包括兩個經劃分區域之狀況相比較，可將接收通道600之數目減半。
用於藉由用於每兩個單元圖案之接收電極佈線400將接收電極200連接至一接收通道600的方法不受特定限制。舉例而言，可藉由經由橋接器700將兩個單元圖案之接收電極佈線400彼此連接來執行上述方法。
如圖1及圖2中所說明，在包括四個經劃分區域之狀況下，可將驅動電極100劃分成四個區域，諸如右上部部分、右下部部分、左上部部分及左下部部分。在此狀況下，如圖3中所說明，安置於上部部分及下部部分之經劃分區域中的接收電極200中之每一者可藉由用於每兩個單元圖案之接收電極佈線400而連接至一接收通道600。在此狀況下，有可能使具有複雜配置之驅動電極佈線300最小化。
較佳地，接收電極佈線400經安置以便不會越過驅動電極佈線300(就抑制通道間干擾而言)。
可以各種方式來實施用於進行安置以使得接收電極佈線400及驅動電極佈線300不會越過彼此之方法，該方法不受特定限制。舉例而言，可藉由適當地配置驅動通道500及接收通道600之位置來控制此等佈線。
具體而言，如圖2中所說明，可藉由以下操作來執行上述方法：將驅動通道500中之兩者定位於通道之中心處，且將其連接至最短距離的第一圖案110之一端，且將驅動通道500中之另外兩者分別定位於通道之兩端處，且接著將其分別連接至第一圖案110之另一端。
本發明之觸控感測器可形成於基板上。
基板100可由相關技術中常用之任何材料形成，且例如，可包括聚醚碸(polyethersulfone；PES)、聚丙烯酸酯(polyacrylate；PAR)、聚醚醯亞胺(polyetherimide；PEI)、聚乙烯萘二甲酸酯(polyethylene napthalate；PEN)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terepthalate；PET)、聚苯硫醚(polyphenylene sulfide；PPS)、聚烯丙酯、聚醯亞胺、聚碳酸酯(polycarbonate；PC)、三乙酸纖維素(cellulose triacetate；TAC)、乙酸丙酸纖維素(cellulose acetate propionate；CAP)或其類似者。
雖然已參看較佳具體實例描述本發明，但本發明不限於上文所描述之具體實例，且熟習相關技術者應理解，在不偏離如藉由所附申請專利範圍界定的本發明之範疇的情況下，可在本發明中做出各種修改及變化，而且，此等修改及變化不應與本發明之技術精神及前景分離地來理解。

Claims (8)

  1. 一種觸控感測器，其包含：驅動電極，其包括彼此電分離之至少兩個經劃分區域，其中每一經劃分區域包括在第一方向上彼此連接之第一圖案，及在第二方向上自該第一圖案延伸之第二圖案；及接收電極，其在該第二方向上與該驅動電極形成於同一平面上，其中該驅動電極藉由用於每一經劃分區域之驅動電極佈線而分別連接至各別驅動通道，其中該接收電極包括彼此間隔開的多個單元圖案，其中每一個單元圖案單獨地藉由多個接收電極佈線中之每一者而分別連接至各別接收通道。
  2. 如申請專利範圍第1項之觸控感測器，其中該驅動電極佈線中之每一者連接至用於每一經劃分區域之一個單元圖案，且該接收電極佈線經安置以便不會越過該驅動電極佈線。
  3. 如申請專利範圍第1項之觸控感測器，其中該驅動通道並行地定位於該通道之中心處，且該驅動電極佈線中之每一者連接至距其最短距離處的第一圖案之一端，或該驅動通道中之每一者定位於該通道之兩端處，且連接至該第一圖案之另一端。
  4. 如申請專利範圍第1項之觸控感測器，其中該驅動電極包括至少四個經劃分區域，且安置於不同的經劃分區域中的該接收電極中之每一者藉由用於每兩個單元圖案之該接收電極佈線而連接至一個接收通道。
  5. 如申請專利範圍第4項之觸控感測器，其中該接收電極佈線經由用於每兩個單元圖案之橋接器彼此連接。
  6. 如申請專利範圍第1項之觸控感測器，其中該驅動電極包括四個經劃分區域：右上部部分、右下部部分、左上部部分及左下部部分，且安置於上部及下部經劃分區域中的該接收電極中之每一者藉由用於每兩個單元圖案之該接收電極佈線而連接至一個接收通道。
  7. 如申請專利範圍第6項之觸控感測器，其中兩個驅動電極佈線中之每一者連接至該第一圖案之一端，且另外兩個驅動電極佈線中之每一者連接至該第一圖案之另一端，且該接收電極佈線經安置以便不會越過該驅動電極佈線。
  8. 如申請專利範圍第6項之觸控感測器，其中兩個驅動通道中之每一者定位於該通道之中心處且連接至距其最短距離處的第一圖案之一端，且另外兩個驅動通道中之每一者定位於該通道之兩端處且連接至該第一圖案之另一端。
TW104134831A 2014-11-26 2015-10-23 觸控感測器 TWI662444B (zh)

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