TWI676928B

TWI676928B - 具有雙層電極之互容式觸控面板

Info

Publication number: TWI676928B
Application number: TW107136548A
Authority: TW
Inventors: 許誠顯; Cheng-Hsien Hsu; 劉子維; Tzu-Wei Liu; 張護繼; Hu-Chi Chang
Original assignee: 奕力科技股份有限公司; Ili Technology Corp.
Priority date: 2018-05-31
Filing date: 2018-10-17
Publication date: 2019-11-11
Also published as: TW202004470A; TW202004468A; TWI682317B; CN110554794A; CN110554794B

Abstract

本發明提供一種互容式觸控面板，包括第一電極層以及第二電極層。第一電極層包括複數條電極串列，分別沿著第一方向延伸。第二電極層包括複數條電極條，分別沿著第二方向延伸，其中電極條中之一者包括複數個電極部，彼此串接，電極部中之一者包括一主幹部以及至少一分支部，主幹部橫跨對應的電極串列中之一者，分支部連接於主幹部的一側，且分支部與對應的電極串列的外側邊之間無分支部。分支部鄰近外側邊的側邊與外側邊之間的間距大於分支部的寬度的兩倍。

Description

具有雙層電極之互容式觸控面板

本發明係關於一種具有雙層電極之互容式觸控面板，尤指一種雙層電極之側邊具有一定間距的互容式觸控面板。

由顯示器及觸控面板所組成的觸控顯示裝置，由於能同時實現觸控及顯示功能，具有人機互動的特性，已廣泛地應用於智慧型手機(smart phone)、衛星導航系統(GPS navigator system)、平板電腦(tablet PC)以及筆記型電腦(laptop PC)等電子產品上。其中，互容式觸控面板由於具有高準確率、多點觸控、高耐用性、以及高觸控解析度等優點，已成為目前業界所使用的主流觸控技術。

互容式觸控技術在結構設計上，主要可區分為單層電極結構與雙層電極結構兩個類型。由於雙層電極結構在結構設計與控制演算法上均較單層電極結構簡易，雙層電極結構普遍應用於中高階的消費性電子產品中。在傳統雙層電極結構的設計中，感應串列係製作於一玻璃基板上，驅動串列則製作與另一玻璃基板上，透過光學膠可將形成有感測串列的玻璃基板與形成有驅動串列的玻璃基板貼合，並黏貼於顯示裝置或其他電子裝置上，且各感測串列與各驅動串列彼此交錯，而於交錯處形成感測單元。透過偵測手指觸碰或接近觸控面板之前與之後的電容感應量差異，可辨識出手指的位置。在傳統設計中，其中一玻璃基板作為驅動串列與感測串列之間的絕緣層，其厚度至少為0.55毫米(mm)以上。因此，在手指尚未觸碰或接近時，感應串列與驅動串列之間的背景電容尚在偵測所需的容許範圍內。

然而，隨著觸控面板的厚度越來越薄，位於驅動串列與感測串列之間作為背景電容的介電層也越來越薄，使得背景電容被迫增加。當背景電容越大時，同一驅動串列上的負載效應越明顯。例如鄰近驅動串列訊號輸入端點(近端)的感測單元與遠離訊號輸入端點(遠端)的感測單元所接收到的驅動訊號大小因負載效應而有明顯的差異，如此將造成遠端的感測單元變小，影響觸控面板的偵測品質。並且，當背景電容越大，在驅動訊號沒有衰減的情況下用以放大感應串列的感應訊號的放大器的輸出容易飽和，以至於無法判斷電容感應量的差異，從而影響偵測品質。

本發明的目的之一在於提供一種互容式觸控面板，其透過雙層電極層之電極寬度以及配置規則，降低背景電容，進而提升電容變化量的偵測品質。

本發明的一實施例提供一種互容式觸控面板，其包括一第一電極層、一絕緣層以及一第二電極層。第一電極層包括複數條電極串列，分別沿著一第一方向延伸，且各電極串列具有一外側邊。絕緣層設置於第一電極層上。第二電極層設置於絕緣層上，並包括複數條電極條，分別沿著一第二方向延伸，其中電極條中之一者包括複數個電極部，彼此串接，電極部中之一者包括一第一主幹部以及至少一第一分支部，第一主幹部沿著第二方向延伸並橫跨對應的電極串列中之一者，第一分支部連接於第一主幹部的一側，且第一分支部與外側邊之間無分支部。並且，第一分支部鄰近外側邊的第一側邊與外側邊之間的間距大於第一分支部的寬度的兩倍。

為使本領域技術人員能更進一步瞭解本發明，以下特列舉本發明的實施例，並配合附圖詳細說明本發明的構成內容及所欲達成的功效。須注意的是，附圖均為簡化的示意圖，因此，僅顯示與本發明有關之元件與組合關係，以對本發明的基本架構提供更清楚的描述，而實際的元件與佈局可能更為複雜。另外，為了方便說明，本發明的各附圖中所示之元件並非以實際實施的數目、形狀、尺寸做等比例繪製，其詳細的比例可依照設計的需求進行調整。

請參考第1圖，其繪示本發明第一實施例的互容式觸控面板的剖視示意圖。互容式觸控面板100用以偵測觸控物觸碰的位置，且包括第一電極層C11、第二電極層C12與絕緣層IN1，其中絕緣層IN1設置於第一電極層C11上，第二電極層C12設置於絕緣層IN1上，且第一電極層C11以及第二電極層C12可透過設置於其間的絕緣層IN1彼此電性絕緣，因此第一電極層C11、絕緣層IN1與第二電極層C12可構成電容結構，且絕緣層IN1作為電容結構的介電層。於一些實施例中，第二電極層C12較第一電極層C11鄰近用以進行輸入指令的觸控物。觸控物可例如為手指或觸控筆。第一電極層C11與第二電極層C12可分別由透明導電材料所形成，透明導電材料可例如包括氧化銦錫(indium tin oxide，ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide，IZO)、氧化銻錫(antimony tin oxide, ATO)、氧化銻鋅(antimony zinc oxide, AZO)、奈米銀或其他適合的透明導電材料。第一電極層C11與第二電極層C12的厚度可小於1微米。

於本實施例中，互容式觸控面板100可包括薄膜102，且第一電極層C11與第二電極層C12可分別形成於同一薄膜102的下表面與上表面。也就是說，薄膜102可構成隔絕第一電極層C11與第二電極層C12的絕緣層IN1，即作為第一電極層C11與第二電極層C12之間的耦合電容的介電層。於本實施例中，薄膜102可例如為可撓性基材，如聚醯亞胺(polyimide, PI)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate, PET)或薄玻璃。舉例來說，薄膜102的厚度可為45微米(μm)，因此相較於傳統觸控面板而言，本實施例的互容式觸控面板100的絕緣層IN1的厚度被大幅地降低。於一些實施例中，互容式觸控面板100可另包括一黏著層104以及一覆蓋板106，其中黏著層104將覆蓋板106與第二電極層C12貼合，以形成互容式觸控面板100。於一些實施例中，互容式觸控面板100可透過一黏著層108黏著於顯示裝置110上，但本發明不限於此。

請參考第2圖與第3圖，第2圖繪示本發明第一實施例的互容式觸控面板的俯視示意圖，第3圖繪示本發明第一實施例的單一感測單元的俯視放大示意圖。於本實施例所提供的互容式觸控面板100中，第一電極層C11包括複數條彼此分隔且絕緣的電極串列ES1，分別沿著一第一方向D1延伸，第二電極層C12包括複數條電極條EL1，分別沿著一第二方向D2延伸，並橫跨電極串列ES1。透過電極條EL1橫跨電極串列ES1可形成呈陣列方式排列的複數個感測單元SU，用以偵測觸控物的位置。於本實施例中，電極串列ES1可作為感測電極，電極條EL1可作為驅動電極，但本發明不限於此，反之亦可。

於本實施例中，各電極串列ES1為條狀電極，但不限於此。在一些實施例中，各電極串列ES1的俯視圖案設計可依據實際需求作對應的調整。於一些實施例中，各電極串列也可由複數個電極以及複數條連接線交替串聯而成，其中各電極分別對應各感測單元，但不以此為限。於本實施例中，各電極串列ES1可具有彼此相對且沿第一方向D1延伸的第一外側邊OS1與第二外側邊OS2，以及彼此相對且沿第二方向D2延伸的第一端側邊ESN1與第二端側邊ESN2，其中第一端側邊ESN1與第二端側邊ESN2位於第一外側邊OS1與第二外側邊OS2之間。此處所述的「外側邊」與「端側邊」意指對應的電極串列ES1面朝外的側邊(即電極串列ES1在俯視方向V上的輪廓的一部分)，而非位於對應的電極串列ES1中開口的側邊。本發明電極串列ES1的外側邊數量以及形狀並不限於此，而可依據電極串列ES1的俯視輪廓圖案對應調整。

另外，各電極條EL1被區分為複數個彼此串接的電極部EP1，各電極部EP1各自對應一電極串列ES1，使各電極部EP1與對應的電極串列ES1形成一感測單元SU。請參考第3圖，電極部EP1中之一者包括一第一主幹部MP1以及至少一第一分支部BP1，其中第一主幹部MP1沿著第二方向D2延伸並橫跨對應的電極串列ES1，且第一分支部BP1連接於第一主幹部MP1的一側。第一分支部BP1具有鄰近第一外側邊OS1的一第一側邊S11，且第一側邊S11與第一外側邊OS1之間的間距G11大於第一分支部BP1的寬度W1的兩倍。於本實施例中，各電極部EP1可包括第一主幹部MP1與複數個第一分支部BP1，其中各第一分支部BP1連接於第一主幹部MP1的同一側。並且，具有第一側邊S11的第一分支部BP1為最鄰近第一外側邊OS1的第一分支部BP1。也就是說，具有第一側邊S11的第一分支部BP1與第一外側邊OS1之間並無設置其他分支部。在一些實施例中，兩相鄰第一分支部BP1之間的間距G12可大於第一分支部BP1的寬度W1的兩倍。同樣地，最鄰近第二外側邊OS2的第一分支部BP1可具有另一第一側邊S12面對第二外側邊OS2，且第一側邊S12與第二外側邊OS2之間的間距G13可大於第一分支部BP1的寬度W1的兩倍。舉例來說，第一分支部BP1的寬度W1可小於0.5mm，且間距G11、G12、G13可大於0.6mm，較佳大於0.75mm。於一些實施例中，第一主幹部MP1的寬度W2可相同於第一分支部BP1的寬度W1，例如小於0.5mm。於其他實施例中，各電極部EP1可僅具有單一第一分支部BP1。

在本實施例中，電極部EP1可選擇性另包括一第二主幹部MP2，鄰近第一主幹部MP1，並橫跨對應的電極串列ES1。舉例來說，第二主幹部MP2可平行於第一主幹部MP1，且與第一主幹部MP1具有相同寬度，但不限於此。並且，第一主幹部MP1與第二主幹部MP2之間的間距GM可大於第一主幹部MP1的寬度W2或第二主幹部MP2的寬度W3的兩倍。第一主幹部MP1可與第二主幹部MP2具有相同寬度，例如小於0.5mm時，且間距GM可例如大於0.6mm，較佳大於0.75mm。

各電極部EP1可選擇性另包括至少一第二分支部BP2，位於第一主幹部MP1與第二主幹部MP2之間，第一分支部BP1位於第一主幹部MP1相對於第二主幹部MP2之一側，第二分支部BP2具有鄰近第一外側邊OS1的一第二側邊S21，第二側邊S21與第一外側邊OS1之間的間距G21大於第二分支部BP2的寬度W4的兩倍。於本實施例中，各電極部EP1可包括複數個第二分支部BP2。舉例來說，各第二分支部BP2可在第一方向D1上與對應的一第一分支部BP1對齊。在本實施例中，具有第二側邊S21的第二分支部BP2為最鄰近第一外側邊OS1的第二分支部BP2。也就是說，具有第二側邊S21的第二分支部BP2與第一外側邊OS1之間並無設置其他分支部。在一些實施例中，兩相鄰第二分支部BP2之間的間距G22可大於第二分支部BP2的寬度W4的兩倍。同樣地，最鄰近第二外側邊OS2的第二分支部BP2可具有另一第二側邊S22面對第二外側邊OS2，且第二側邊S22與第二外側邊OS2之間的間距G23可大於第二分支部BP2的寬度W4的兩倍。第二分支部BP2的寬度可與第一分支部BP1相同，例如小於0.5mm時，間距G21、G22、G23可例如大於0.6mm，較佳大於0.75mm。

各電極部EP1可選擇性另包括至少一第三分支部BP3，位於第二主幹部MP2相對於第一主幹部BP1之一側，第三分支部BP3具有鄰近第一外側邊OS1的一第三側邊S31，且第三側邊S31與第一外側邊OS1之間的間距G31大於第三分支部BP3的寬度W5的兩倍。於本實施例中，各電極部EP1可包括複數個第三分支部BP3。舉例來說，各第三分支部BP3可在第一方向D1上與對應的一第二分支部BP2對齊。在本實施例中，具有第三側邊S31的第三分支部BP3為最鄰近第一外側邊OS1的第三分支部BP3。也就是說，具有第三側邊S31的第三分支部BP3與第一外側邊OS1之間並無設置其他分支部。在一些實施例中，兩相鄰第三分支部BP3之間的間距G32可大於第三分支部BP3的寬度W5的兩倍。同樣地，最鄰近第二外側邊OS2的第三分支部BP3可具有另一第三側邊S32面對第二外側邊OS2，且第三側邊S32與第二外側邊OS2之間的間距G33可大於第三分支部BP3的寬度W5的兩倍。第三分支部BP3的寬度可與第一分支部BP1相同，例如小於0.5mm，且間距G31、G32、G33可例如大於0.6mm，較佳大於0.75mm。

請參考第2圖，在本實施例中，於最鄰近第一端側邊ESN1的電極條EL1中，位於第一主幹部MP1與第一端側邊ESN1之間的各第一分支部BP1為最鄰近第一端側邊ESN1的部分。各第一分支部BP1具有一第一端EN1，且第一端EN1與第一端側邊ESN1之間的間距G4(也就是電極條EL1與第一端側邊ESN1之間的最短間距)可大於第一分支部BP1的寬度W1的兩倍。同樣地，於最鄰近第二端側邊ESN2的電極條EL1中，位於第二主幹部MP2與第二端側邊ESN2之間的各第三分支部BP3為最鄰近第二端側邊ESN2的部分。各第三分支部BP3具有一第二端EN2，且第二端EN2與第二端側邊ESN2之間的間距G5(也就是電極條EL1與第二端側邊ESN2之間的最短間距)大於第三分支部BP3的寬度W4的兩倍。於一些實施例中，兩相鄰電極條EL1之間的最短間距G6(即兩相鄰電即條EL1中彼此相鄰的第三分支部BP3與第一分支部BP1的端點之間的間距)可大於第一分支部BP1的寬度或第三分支部BP3的寬度。

在本實施例中，由於電極串列ES1不具有開口，因此間距G11、G12、G13、G21、G22、G23、G31、G32、G33、GM、G4、G5、G6即為電極串列ES1在俯視方向V上在對應的區域所露出的寬度。值得說明的是，透過將間距G11、G12、G13、G21、G22、G23、G31、G32、G33、GM、G4、G5、G6設計為大於相對應部分的寬度的兩倍，可在互容式觸控面板100運作時增加從電極條EL1延伸至電極串列ES1的電力線的數量。舉例來說，相較於間距G1小於第一分支部BP1的寬度W1的兩倍，當間距G1大於第一分支部BP1的寬度W1的兩倍時，在互容式觸控面板100運作時位於第一分支部BP1與第一外側邊OS1之間的電極串列ES1與第一分支部BP1之間的電力線的數量可被增加，因此當手指接近或觸碰互容式觸控面板100時，可有較多的電力線變化，進而提升此處的電容變化量。具體請參考第4圖與第5圖，第4圖繪示由第一電極層C11、絕緣層IN1與第二電極層C12所構成的疊構沿著第2圖的剖線A-A’的剖視示意圖，且第5圖繪示間距的大小與電容變化量比例的關係示意圖。為方便說明，第4圖僅繪示對應第一分支部BP1以及其兩側露出的電極串列ES1的區域，但不以此為限。從第4圖可知，未被第二電極層C12覆蓋的電極串列ES1的寬度即為間距G，且第一分支部BP1的上表面會與位於第一分支部BP1兩側且未被第二電極層C12覆蓋的電極串列ES1產生電力線EF。並且，由於手指接近或觸碰互容式觸控面板100主要是改變位於第二電極層C12上的電力線，而未改變位於第二電極層C12正下方的電力線，因此在此所描述的電力線係針對延伸至第二電極層C12上的電力線而言。由於第一分支部BP1與電極串列ES1之間電力線的多寡係取決於間距G以及分支部的寬度，因此第5圖係以分支部的寬度為0.3mm，且間距G11、G12、G13、G21、G22、G23、G31、G32、G33均相同(以間距G表示)的情況為例，但不以此為限。曲線C顯示以分支部的寬度為0.3mm，且間距G為2.25mm時所量測到電容變化量為基準所量測到間距與電容變化量比例的關係。從第5圖可知，當間距G大於0.6mm時，電容變化量比例可大於80%。特別是，當間距G大於0.75mm時，電容變化量比例還可大於90%。因此，隨著間距G的增加，電容變化量比例亦會增加，進而可改善遠端感測單元因負載效應所發生的訊號衰減的問題，以提升偵測品質。

一般而言，感測單元的尺寸會限制在一特定尺寸，以有效偵測手指的位置，例如感測單元的寬度會限制在4.5mm或5mm以下。由於間距G的增加會限制感測單元中電極部的總邊長(即側邊長度總和)，因此上述透過增加間距G來提升電容變化量的設計與傳統透過提升電極部的總邊長來提升電容變化量的概念並不相同，且有相抵觸。也就是說，並非只是持續增加電極部的總邊長即可有效提升電容變化量，而是另需考量間距G的大小(大於兩倍的分支部寬度)。因此，在固定面積下，可透過同時最佳化電極部的總邊長以及間距G來有效地增加電容變化量。如此一來，除了電容變化量可增加之外，電極部的面積也不會過度增加，使得電極串列與電極部之間的背景電容可降低，且手指接近或觸碰時與電極部之間的耦合電容也可減小，因此在驅動訊號沒有衰減的情況下用以放大感應訊號的放大器的輸出不易飽和，以提升互容式觸控面板100的觸控準確度。在本實施例中，雖然絕緣層IN1的厚度大幅地被降低，使得背景電容增加，不過透過上述設計可提升電容變化量並降低背景電容，可改善互容式觸控面板100的偵測品質。

本發明之互容式觸控面板並不以上述實施例為限。為了便於比較第一實施例與其他實施例之間的相異處並簡化說明，在下文之其他實施例中使用相同的符號標注相同的元件，且主要針對第一實施例與其他實施例之間之相異處進行說明，而不再對重覆部分進行贅述。

請參考第6圖，其繪示本發明第二實施例的互容式觸控面板的俯視示意圖。本實施例的互容式觸控面板200與第一實施例的差異在於本實施例各電極條EL2的電極部EP2的形狀為井字形狀。具體來說，電極部EP2的第一分支部BP1、第二分支部BP2以及第三分支部BP3的數量可均為兩個，因此第一分支部BP1、第二分支部BP2、第三分支部BP3、第一主幹部MP1以及第二主幹部MP2可構成一井字形狀。於本實施例中，分支部與外側邊之間的間距、兩相鄰分支部之間的間距、兩相鄰主幹部之間的間距、兩相鄰電極條EL2之間的間距以及電極條EL2與端側邊之間的最短間距可與上述實施例相同，因此在此不多贅述。

於一些實施例中，電極串列ES2中之一者可選擇性包括開口OP2，對應一電極部EP2。舉例來說，各電極串列ES2可包括複數個開口OP2，分別對應電極部EP2。並且，各開口OP2可與對應的電極部EP2具有相同的形狀，例如具有井字形狀，且在俯視方向V上，各電極部EP2的大部分位於對應的開口OP2中。也就是說，透過開口OP2的設計，電極部EP2與電極串列ES2在俯視方向V上的重疊面積可減少，進而可降低各電極部EP2與電極串列ES2之間的耦合電容。具體來說，開口OP2可具有對應第一主幹部MP1之第一主幹開口MOP1以及對應第一分支部BP1之第一分支開口BOP1。第一主幹開口MOP1並未貫穿電極串列ES2。在一些實施例中，第一主幹開口MOP1的寬度大於第一主幹部MP1的寬度W2，且第一分支開口BOP1的寬度大於第一分支部BP1的寬度W1，使得在俯視方向V上，第一主幹部MP1的大部分可位於第一主幹開口MOP1中，且第一分支部BP1可完全位於第一主幹開口MOP1與第一分支開口BOP1中。第一主幹開口MOP1的側邊與對應的第一主幹部MP1的側邊之間的間距G7以及第一分支開口BOP1的側邊與對應的第一分支部BP1的側邊之間的間距G8可例如在考慮製程誤差的情況下實質上大於等於0.2mm。同樣地，開口OP2亦可具有對應第二主幹部MP2的第二主幹開口MOP2、對應第二分支部BP2的第二分支開口BOP2以及對應第三分支部BP3的第三分支開口BOP3，使得第二主幹部MP2的大部分、第二分支部BP2與第三分支部BP3在俯視方向V上可完全位於開口OP2中。第二主幹開口MOP2亦未貫穿電極串列ES2。第二主幹部MP2的側邊與對應的第二主幹開口MOP2的側邊之間的間距、第二分支部BP2的側邊與對應的第二分支開口BOP2的側邊之間的間距以及第三分支部BP3的側邊與對應的第三分支開口BOP2的側邊之間的間距亦可例如在考慮製程誤差的情況下實質上大於等於0.2mm。值得一提的是，由於分支部與外側邊之間的間距以及兩相鄰分支部之間的間距可大於兩倍分支部的寬度，因此在有開口OP2的設計時，位於分支部兩側的電極串列ES2的寬度不會過小，從而可避免斷裂的風險。

值得說明的是，由於電極串列ES2與電極部EP2重疊的部分位於電極部EP2的正下方，重疊部分與電極部EP2之間的電力線不會在手指接近或觸碰時產生變化，因此透過移除電極串列ES2與電極部EP2重疊的部分可有效地降低背景電容，從而減少近端與遠端感測單元所接收到的驅動訊號的差異，並可避免用以放大感應訊號的放大器的輸出飽和。並且，各感測單元SU的電容變化量與背景電容的比例也可因此增加，使得互容式觸控面板200的偵測品質可被改善。於其他實施例中，電極部也可為串字狀，也就是說，電極部僅包括一個第一分支部、一個第二分支部以及一個第三分支部，使得第一分支部、第二分支部、第三分支部、第一主幹部與第二主幹部構成串字形狀。在此情況下，當電極串列具有開口時，開口可為串字形狀。

請參考第7圖，其繪示本發明第三實施例的互容式觸控面板的俯視示意圖。本實施例的互容式觸控面板300與第6圖所示的第二實施例的差異在於本實施例的電極部EP3的形狀為工字形狀。具體來說，本實施例的電極部EP3除了第一主幹部MP1與第二主幹部MP2之外僅具有單一第一分支部BP13，位於第一主幹部MP1與第二主幹部MP2之間。並且，電極部EP3不具有第二分支部與第三分支部。因此，第一主幹部MP1、第二主幹部MP2以及第一分支部BP13可構成工字形狀。於一些實施例中，電極串列ES3也可具有複數個開口OP3，分別對應電極部EP3，且各開口OP3可具有工字形狀。於本實施例中，分支部與外側邊之間的間距、兩相鄰分支部之間的間距、兩相鄰主幹部之間的間距、兩相鄰電極條EL3之間的間距以及電極條EL3與端側邊之間的最短間距可與上述實施例相同，因此在此不多贅述。於一些實施例中，主幹開口的寬度可大於主幹部的寬度，且分支開口的寬度大於分支部的寬度。舉例來說，主幹開口的側邊與對應的主幹部的側邊之間的間距以及分支開口的側邊與對應的分支部的側邊之間的間距可例如在考慮製程誤差的情況下實質上大於等於0.2mm。

請參考第8圖，其繪示本發明第四實施例的互容式觸控面板的俯視示意圖。本實施例的互容式觸控面板400與第6圖所示的第二實施例的差異在於本實施例的電極部EP4的形狀為柵狀。具體來說，本實施例的電極部EP4僅具有單一第一主幹部MP1，且第一分支部BP1與第二分支部BP2分別位於第一主幹部MP1的兩側，因此不具有第二主幹部與第三分支部。因此，第一主幹部MP1、第一分支部BP1與第二分支部BP2可構成柵狀。於一些實施例中，電極串列ES4也可具有複數個開口OP4，分別對應電極部EP4，且各開口OP4可具有柵狀。於本實施例中，分支部與外側邊之間的間距、兩相鄰分支部之間的間距、兩相鄰主幹部之間的間距、兩相鄰電極條EL4之間的間距以及電極條EL4與端側邊之間的最短間距可與上述實施例相同，因此在此不多贅述。於一些實施例中，主幹開口的寬度可大於主幹部的寬度，且分支開口的寬度大於分支部的寬度。舉例來說，主幹開口的側邊與對應的主幹部的側邊之間的間距以及分支開口的側邊與對應的分支部的側邊之間的間距可例如在考慮製程誤差的情況下實質上大於等於0.2mm。

請參考第9圖，其繪示本發明第五實施例的互容式觸控面板的俯視示意圖。本實施例的互容式觸控面板500與第8圖所示的第四實施例的差異在於本實施例的電極部EP5的形狀為十字形狀。具體來說，本實施例的電極部EP5僅具有單一第一分支部BP1與單一第二分支部BP2，因此第一主幹部MP1、第一分支部BP1與第二分支部BP2可構成柵狀。於一些實施例中，電極串列ES5也可具有複數個開口OP5，分別對應電極部EP5，且各開口OP5可具有柵狀。於本實施例中，分支部與外側邊之間的間距、兩相鄰分支部之間的間距、兩相鄰主幹部之間的間距、兩相鄰電極條EL5之間的間距以及電極條EL5與端側邊之間的最短間距可與上述實施例相同，因此在此不多贅述。於一些實施例中，主幹開口的寬度可大於主幹部的寬度，且分支開口的寬度大於分支部的寬度。舉例來說，主幹開口的側邊與對應的主幹部的側邊之間的間距以及分支開口的側邊與對應的分支部的側邊之間的間距可例如在考慮製程誤差的情況下實質上大於等於0.2mm。

請參考第10圖，其繪示本發明第六實施例的互容式觸控面板的俯視示意圖。本實施例的互容式觸控面板600與第6圖所示的第二實施例的差異在於本實施例的互容式觸控面板600可為窄邊框類型。舉例來說，第一電極層C61包括複數條彼此分隔且絕緣的第一電極串列ES61以及複數條彼此分隔且絕緣的第二電極串列ES62，分別沿著第一方向D1延伸。並且，各第一電極串列ES61包括複數個第一電極E61以及複數條第一連接線段CS61，且各第二電極串列ES62包括複數個第二電極E62以及複數條第二連接線段CS62。第一電極E61與第二電極E62排列成一陣列，且第一電極E61位於奇數列，第二電極E62位於偶數列，因此於陣列的每一行中，各第一電極E61與各第二電極E62依序交替排列。並且，位於同一行的第一電極E61透過第一連接線段CS61彼此串聯成一第一電極串列ES61，位於同一行的第二電極E62透過第二連接線段CS62彼此串聯成一第二電極串列ES62。本實施例陣列的行方向可為第一方向D1，陣列的列方向可為第二方向D2，但不以此為限。於本實施例中，第二電極層C62的電極條EL6除了包括電極部EP6之外還包括複數個遮蔽部SP，且各電極部EP6分別位於兩相鄰的遮蔽部SP之間，使得遮蔽部SP可位於第一連接線段C61與第二連接線段CS62上，進而避免因電極部EP6與第一連接線段C61以及第二連接線段CS62之間產生電力線而影響觸控偵測位置。於一些實施例中，兩相鄰的電極條EL6可彼此電性連接並構成一電極條組ELM。並且，同一列的第一電極E61與同一列的第二電極E62在俯視方向V上會重疊於兩相鄰之電極條組ELM，且各電極條組ELM於俯視方向V上會重疊於兩相鄰列的第一電極E61與第二電極E62，藉此可有效提升第一方向D1上的觸控精準度。此外，第一列的各第一電極E61在第一方向D1上的寬度小於其他列的各第一電極E61在第一方向D1上的寬度，且最後一列的各第二電極E62在第一方向D1上的寬度小於其他列的各第二電極E62在第一方向D1上的寬度。於本實施例中，電極部EP6的形狀為串狀，但不限於此。於一些實施例中，第一電極E61與第二電極E62可具有串狀開口OP6，且各開口OP6對應一電極部EP6。於其他實施例中，電極部EP6也可為上述任一實施例的形狀。於其他實施例中，上述間距與開口的條件也可應用至其他具有窄邊框類型的觸控面板。於本實施例中，分支部與外側邊之間的間距、兩相鄰分支部之間的間距、兩相鄰主幹部之間的間距、兩相鄰電極條EL6之間的間距以及電極條EL6與端側邊之間的最短間距可與上述實施例相同，因此在此不多贅述。於一些實施例中，主幹開口的寬度可大於主幹部的寬度，且分支開口的寬度大於分支部的寬度。舉例來說，主幹開口的側邊與對應的主幹部的側邊之間的間距以及分支開口的側邊與對應的分支部的側邊之間的間距可例如在考慮製程誤差的情況下實質上大於等於0.2mm。

本發明的互容式觸控面板的堆疊結構不以此為限。請參考第11圖，其繪示本發明第七實施例的互容式觸控面板的剖視示意圖。本實施例所提供的互容式觸控面板700與第1圖所示的第一實施例之間的差異在於，本實施例的互容式觸控面板100包括兩薄膜702、704以及黏著層706，且第一電極層C71與第二電極層C72可分別形成於薄膜702、704上，並透過黏著層706將設置有第一電極層C71的薄膜702與設置有第二電極層C72的薄膜704貼合。在此實施例中，位於第一電極層C71與第二電極層C72之間的薄膜704與黏著層706構成用以隔絕第一電極層C71與第二電極層C72的絕緣層IN2，即作為電容結構的介電層。黏著層706的厚度可例如為20微米(μm)，且薄膜704的厚度可例如為25微米。於一些實施例中，以薄膜704與黏著層706作為第一電極層C71與第二電極層C72之間的耦合電容的介電層的疊構亦可應用至上述第一至第六實施例的互容式觸控面板中。

請參考第12圖，其繪示本發明第八實施例的互容式觸控面板的剖視示意圖。本實施例所提供的互容式觸控面板800與第1圖所示的第一實施例之間的差異在於，本實施例的絕緣層IN3可由例如包括氧化矽、氮化矽或其他適合的絕緣材料所形成。絕緣層IN3的厚度可例如為1.2微米至30微米。由於本實施例的第一電極層C81與第二電極層C82可分別與絕緣層IN3的下表面與上表面相接觸，因此絕緣層IN3可作為第一電極層C81與第二電極層C82之間的耦合電容的介電層。相較於由薄膜所構成的介電層，本實施例的絕緣層IN3的厚度可較薄，因此可降低第二電極層C82與第一電極層C81之間的間距，使得本實施例的互容式觸控面板800可作為彎曲類型的觸控面板，例如摺疊或捲曲類型。於本實施例中，互容式觸控面板800可包括薄膜802以及保護層804，且第一電極層C81、絕緣層IN3、第二電極層C82與保護層804依序形成於薄膜802的同一第一側上。於另一實施例中，第一電極層C81、絕緣層IN3與第二電極層C82也可以依序直接形成於顯示裝置的顯示面上，例如液晶顯示面板的彩色濾光基板或有機發光顯示面板的封裝蓋板上，並於第二電極層C82上設置覆蓋板。於一些實施例中，以由包括氧化矽、氮化矽或其他適合的絕緣材料所形成的絕緣層IN3作為第一電極層C81與第二電極層C82之間的耦合電容的介電層的疊構亦可應用至上述第一至第六實施例的互容式觸控面板中。

綜上所述，在本發明的互容式觸控面板中，分支部與外側邊之間的間距、兩相鄰分支部之間的間距、兩相鄰主幹部之間的間距、兩相鄰電極條之間的間距以及電極條與端側邊之間的最短間距可大於兩倍的分支部寬度或兩倍的主幹部寬度，使得從電極條延伸至電極串列的電力線數量增加，以提升電容變化量，並相對地降低電極部的面積，以降低手指與電極部的耦合電容。再者，透過於電極串列中設置對應電極部的開口，還可有效降低感測單元的背景電容，以減少近端與遠端感測單元所接收到的驅動訊號的差異。因此，透過此設計，放大器的輸出可避免飽和，從而改善互容式觸控面板的偵測品質。以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

100、200、300、400、500、600、700、800‧‧‧互容式觸控面板

102、702、704、802‧‧‧薄膜

104、108、706‧‧‧黏著層

106‧‧‧覆蓋板

110‧‧‧顯示裝置

804‧‧‧保護層

C11、C61、C71、C81‧‧‧第一電極層

C12、C62、C72、C82‧‧‧第二電極層

IN1、IN2、IN3‧‧‧絕緣層

ES1、ES2、ES3、ES4、ES5‧‧‧電極串列

ES61‧‧‧第一電極串列

ES62‧‧‧第二電極串列

EL1、EL2、EL3、EL4、EL5、EL6‧‧‧電極條

ELM‧‧‧電極條組

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

V‧‧‧俯視方向

SU‧‧‧感測單元

EP1、EP2、EP3、EP4、EP5、EP6‧‧‧電極部

SP‧‧‧遮蔽部

MP1‧‧‧第一主幹部

MP2‧‧‧第二主幹部

BP1、BP13‧‧‧第一分支部

BP2‧‧‧第二分支部

BP3‧‧‧第三分支部

OS1‧‧‧第一外側邊

OS2‧‧‧第二外側邊

ESN1‧‧‧第一端側邊

ESN2‧‧‧第二端側邊

S11、S12‧‧‧第一側邊

S21、S22‧‧‧第二側邊

S31、S32‧‧‧第三側邊

EN1‧‧‧第一端

EN2‧‧‧第二端

E61‧‧‧第一電極

E62‧‧‧第二電極

EF‧‧‧電力線

CS61‧‧‧第一連接線段

CS62‧‧‧第二連接線段

OP2、OP3、OP4、OP5、OP6‧‧‧開口

W1、W2、W3、W4、W5‧‧‧寬度

G、G11、G12、G13、G21、G22、G23、G31、G32、G33、GM、G4、G5、G6、G7、G8‧‧‧間距

第1圖繪示本發明第一實施例的互容式觸控面板的剖視示意圖。第2圖繪示本發明第一實施例的互容式觸控面板的俯視示意圖。第3圖繪示本發明第一實施例的單一感測單元的俯視放大示意圖。第4圖繪示由第一電極層、絕緣層與第二電極層所構成的疊構沿著第2圖的剖線A-A’的剖視示意圖。第5圖繪示間距的大小與電容變化量比例的關係示意圖。第6圖繪示本發明第二實施例的互容式觸控面板的俯視示意圖。第7圖繪示本發明第三實施例的互容式觸控面板的俯視示意圖。第8圖繪示本發明第四實施例的互容式觸控面板的俯視示意圖。第9圖繪示本發明第五實施例的互容式觸控面板的俯視示意圖。第10圖繪示本發明第六實施例的互容式觸控面板的俯視示意圖。第11圖繪示本發明第七實施例的互容式觸控面板的剖視示意圖。第12圖繪示本發明第八實施例的互容式觸控面板的剖視示意圖。

Claims

一種互容式觸控面板，包括：一第一電極層，包括複數條電極串列，分別沿著一第一方向延伸，且各該電極串列具有一外側邊；一絕緣層，設置於該第一電極層上；以及一第二電極層，設置於該絕緣層上，該第二電極層包括複數條電極條，分別沿著一第二方向延伸，其中該複數個電極條中之一者包括複數個電極部，彼此串接，該複數個電極部中之一者包括一第一主幹部以及至少一第一分支部，該第一主幹部橫跨對應的該複數個電極串列中之一者，該第一分支部連接於該第一主幹部的一側，且該第一分支部與該外側邊之間無分支部；其中，該第一分支部具有鄰近該外側邊的一第一側邊，且該第一側邊與該外側邊之間的間距大於該第一分支部的寬度的兩倍。
如請求項1所述的互容式觸控面板，其中該複數個電極部中之該者包括複數個第一分支部，且兩相鄰之該複數個第一分支部之間的間距大於該第一分支部的寬度的兩倍。
如請求項1所述的互容式觸控面板，其中該複數個電極部中之該者包括複數個第一分支部，且最鄰近該外側邊的該第一分支部具有該第一側邊。
如請求項1所述的互容式觸控面板，其中該複數個電極部中之該者另包括至少一第二分支部，連接於該主幹部相對於該至少一第一分支部的一側。
如請求項4所述的互容式觸控面板，其中該複數個電極部中之該者包括複數個第二分支部，且兩相鄰之該複數個第二分支部之間的間距大於各該第二分支部的寬度的兩倍。
如請求項1所述的互容式觸控面板，其中該複數個電極部中之該者另包括一第二主幹部，鄰近該第一主幹部，且該第一主幹部與該第二主幹部的間距大於該第一主幹部的寬度的兩倍。
如請求項6所述的互容式觸控面板，其中該至少一第一分支部位於該第一主幹部與該第二主幹部之間。
如請求項6所述的互容式觸控面板，其中該複數個電極部中之該者另包括至少一第二分支部，位於該第一主幹部與該第二主幹部之間，該至少一第一分支部位於該第一主幹部相對於該第二主幹部之一側，該第二分支部具有鄰近該外側邊的一第二側邊，該第二側邊與該外側邊的間距大於該第二分支部的寬度的兩倍。
如請求項8所述的互容式觸控面板，其中該複數個電極部中之該者另包括至少一第三分支部，位於該第二主幹部相對於該第一主幹部之一側，該第三分支部具有鄰近該外側邊的一第三側邊，且該第三側邊與該外側邊的間距大於該第三分支部的寬度的兩倍。
如請求項9所述的互容式觸控面板，其中該複數個電極部中之該者包括複數個第一分支部、複數個第二分支部與複數個第三分支部，兩相鄰之該複數個第一分支部之間的間距大於各該第一分支部的寬度的兩倍，兩相鄰之該複數個第二分支部之間的間距大於各該第二分支部的寬度的兩倍，且兩相鄰之該複數個第三分支部之間的間距大於各該第三分支部的寬度的兩倍。
如請求項1所述的互容式觸控面板，其中各該電極串列具有一端側邊，該複數個電極條中之該者最鄰近各該電極串列的該端側邊，該第一分支部位於該主幹部與對應的該電極串列的該端側邊之間，該第一分支部具有一端，且該第一分支部的該端與對應的該電極串列的該端側邊之間的間距大於該第一分支部的寬度的兩倍。
如請求項1所述的互容式觸控面板，其中該第一主幹部的寬度相同於該第一分支部的寬度。
如請求項1所述的互容式觸控面板，其中該第一側邊與該外側邊之間的間距大於0.75毫米。
如請求項1所述的互容式觸控面板，其中該複數個電極串列中之一者包括一開口，對應該複數個電極部中之該者。
如請求項14所述的互容式觸控面板，其中該開口與該複數個電極部中之該者具有相同的形狀。
如請求項14所述的互容式觸控面板，其中該開口具有對應該第一主幹部之一第一主幹開口以及對應該第一分支部之一第一分支開口，該第一主幹開口的寬度大於該第一主幹部的寬度，且該第一分支開口的寬度大於該第一分支部的寬度。
如請求項1所述的互容式觸控面板，其中該複數個電極部之該者具有井字形狀、串字形狀、工字形狀、十字形狀或柵狀。
如請求項1所述的互容式觸控面板，其中該絕緣層為一薄膜，該第一電極層與該第二電極層分別形成於該薄膜的上表面與下表面。
如請求項1所述的互容式觸控面板，其中該絕緣層包括一黏著層以及一薄膜，該黏著層的厚度實質上為20微米，且該薄膜的厚度實質上為25微米。
如請求項1所述的互容式觸控面板，其中該絕緣層由包括氧化矽或氮化矽的絕緣材料所形成，其厚度在1.2微米至30微米之間。