TWI695306B - 觸控顯示裝置 - Google Patents

Abstract

一種觸控顯示裝置，包括：非矩形基材、第一觸控感應單元、第二觸控感應單元、第一電極、第二電極以及第三電極。第一觸控感應單元和第二觸控感應單元分別位於非矩形基材上。第一電極串接第一觸控感應單元和第二觸控感應單元，且具有位於第一觸控感應單元中的第一部分和位於第二觸控感應單元中的第二部分。第二電極具有位於第一觸控感應單元中，並與第一部份彼此電性隔離且至少部分重疊的第三部分。第三電極具有位於第二觸控感應單元中，並與第二部份彼此電性隔離且至少部分重疊的第四部分。其中第一部份和第三部分的第一面積總和與第二部份和第四部分的第二面積總和，二者間的一變化率絕對值小於25%。

Description

觸控顯示裝置

本揭露書是有關於一種觸控顯示裝置，特別是有關於一種具有電容式觸控結構的觸控顯示裝置。

隨著消費性電子產品快速發展，具有互動(interactive)功能的觸控面板(Touch Panel；TP)已被廣泛應用在消費性電子產品與行動裝置的顯示螢幕之中，透過直覺式的輸入，讓人機互動上更加有趣。電容式觸控面板是利用以特定方式排列的觸控電極與人體之間的靜電結合所產生的電容變化，藉由讀取電容改變所誘導的電流來檢測觸碰點座標。由於具有透光率高、反應速度快、耐用性佳等優點，目前已逐漸成為觸控面板的市場主流。

典型的平板電腦、筆記型電腦或平面顯示器等較大尺寸電子產品，其螢幕一般為方形切割，所使用的觸控面板也是以接近方形的設計為主。在小尺寸的費性電子產品與行動裝置，例如手機、汽車中控面板等，的應用中，因為螢幕邊緣非常貼近機身，為了因應客戶的設計需求(例如為了在機身上放置前置攝影鏡頭、距離感應器或受話器等元件)，需要對螢幕進行異形切割， 以預留元件空間，進而使觸控面板的邊緣具有凹陷(notch)或凸出部(protrusion)。然而，凹陷或凸出部的存在，不僅會限制觸控電極的布線設計，且在異形切割處容易出現感測失準的問題。

因此，有需要提供一種先進的觸控顯示裝置，來解決習知技術所面臨的問題。

本說明書的一實施例揭露一種觸控顯示裝置，包括：非矩形基材、第一觸控感應單元、第二觸控感應單元及電容式觸控結構。第一觸控感應單元和第二觸控感應單元分別位於非矩形基材上，且彼此鄰接。電容式觸控結構包括第一電極、第二電極以及第三電極。第一電極串接第一觸控感應單元和第二觸控感應單元，且具有位於第一觸控感應單元中的第一部分和位於第二觸控感應單元中的第二部分。第二電極具有位於第一觸控感應單元中，並與第一部份彼此電性隔離且至少部分重疊的第三部分。第三電極具有位於第二觸控感應單元中，並與第二部份彼此電性隔離且至少部分重疊的第四部分。其中第一部份和第三部分的第一面積總和與第二部份和第四部分的第二面積總和，二者間的一變化率絕(rate of change)對值小於25%。

本說明書的另一實施例揭露一種觸控顯示裝置，包括：非矩形基材、複數個第一橫向觸控感應單元、複數個第一縱向觸控感應單元、複數個第二縱向觸控感應單元以及複數個第二 橫向觸控感應單元。第一橫向觸控感應單元位於非矩形基材上，沿第一方向排列，藉由第一電極彼此串接，且包含相鄰的第一觸控感應單元和第二觸控感應單元。第一縱向觸控感應單元位於非矩形基材上，包含第一觸控感應單元，並沿垂直第一方向的第二方向排列，藉由第二電極彼此串接。第二縱向觸控感應單元位於非矩形基材上，包含第二觸控感應單元，沿著第二方向排列，且藉由第三電極彼此串接。第二橫向觸控感應單元位於非矩形基材上，沿第一方向排列，且藉由第四電極彼此串接。其中，第一橫向觸控感應單元的加總個數等於第二橫向觸控感應單元的加總個數；第一縱向觸控感應單元的加總個數等於第二縱向觸控感應單元的加總個數。第一觸控感應單元和第二觸控感應單元之間，具有平行第一方向的第一錯位距離。

根據上述實施例，本說明書是在提供一種具有非方形異形基材的觸控顯示裝置。藉由在靠近異形切割處的凸出部中布置多種不同尺寸觸控感應單元；或者縱向挪移多個觸控感應單元，使其與橫向相鄰觸控感應單元之間產生錯位，亦或改變縱向觸控感應單元的形狀與排列方式，在不增加縱向觸控感應單元個數和不改變觸控感應單元面積的前提下，讓一部份觸控感應單元縱向地延伸進入異形切割處的凸出部中，並填補其所造成的不規則面積。同時，限制每一個觸控感應單元中所涵蓋的觸控電極的加總面積，與其他觸控感應單元中所涵蓋的觸控電極的加總面積二者的變異程度限制在一特定範圍內。藉此，不僅可以兼顧異質 基板的觸控感應單元布局彈性，同時將觸控感測結構在每一個觸控感應單元中的感測變異性限縮至最小。

為了對本說明書之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：

10、40、50、60、70:觸控顯示裝置

41A-41D、44A-44B、43A-43D、51A-51D、53A-53D:橫向子觸控感應單元集合

42A-42J、52A-52J:縱橫向觸控感應單元集合

43A-43D、46、53A-53D:橫向電極

45A-45J、55A-55J:縱向電極

47、57A、57B、57C、67A、67B、67C:轉彎布線

58A、58B、58C、68A、68B、68C:連接部

59、69:邊框

101:第一基板

101a:凹陷部

101b:凸出部

103:像素電極層

100:顯示介質

200、400、500:電容式觸控結構

104:彩色濾光層

102:第二基板

106:子畫素

201:感測電極

202:驅動電極

203:絕緣橋

204、411-413、421-423、511-513、521-524、611-613、621-623、711-713、721-723、731-733:觸控感應單元

621A、622A、623A:第一側邊

621B、622B、623B:第二側邊

621C、622C、623C:第三側邊

a、r:觸控感應單元的側邊寬度

b51、b52、b53、b71、b72:錯位距離

d51、d52、d53、d61、d62、d63:間距

Θ 1、Θ 2、Θ 3:夾角

第1圖係根據本說明書的一實施例所繪示的一種具有觸控感測功能之觸控顯示裝置的結構剖面示意圖；第2圖係根據本說明書的一實施例繪示觸控感測結構的部分平面透視圖；第3圖係根據第1圖所繪示之觸控顯示裝置的平面透視圖；第4圖係根據本說明書的另一實施例所繪示的一種觸控顯示裝置的部分結構平面透視圖；第5圖係根據本說明書的又一實施例所繪示的一種觸控顯示裝置的部分結構平面透視圖；第6圖係根據本說明書的再一實施例所繪示的一種觸控顯示裝置的部分結構平面透視圖；以及第7圖係根據本說明書的又再一實施例所繪示的一種觸控顯示裝置的部分結構平面透視圖。

本說明書是提供一種觸控顯示裝置，可提供觸控顯示裝置的觸控電極在非方形的異形基板上的布線彈性，並且改善觸控電極感測失準的問題。為了對本說明書之上述實施例及其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉數個較佳實施例，並配合所附圖式作詳細說明。

但必須注意的是，這些特定的實施案例與方法，並非用以限定本發明。本發明仍可採用其他特徵、元件、方法及參數來加以實施。較佳實施例的提出，僅係用以例示本發明的技術特徵，並非用以限定本發明的申請專利範圍。該技術領域中具有通常知識者，將可根據以下說明書的描述，在不脫離本發明的精神範圍內，作均等的修飾與變化。在不同實施例與圖式之中，相同的元件，將以相同的元件符號加以表示。

請參照第1圖，第1圖係根據本說明書的一實施例所繪示的一種具有觸控感測功能之觸控顯示裝置10的結構剖面示意圖。觸控顯示裝置10包括第一基板101、位於第一基板101上方的像素電極層103、位於像素電極層103上方的顯示介質100、位於顯示介質100上方的電容式觸控感測結構200(以下簡稱觸控感測結構200)、位於電容式觸控結構200上方的彩色濾光層104以及覆蓋於彩色濾光層104上方的第二基板102。

在本說明書的一些實施例中，顯示介質100可以是液晶顯示面板(Liquid Crystal Display，LCD)、電子紙顯示面板(Electronic Paper Display，EPD)、發光二極體(Light Emitting Diode，LED)面板有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode，OLED)面板或電子墨水(E-Ink)顯示面板其中之一。彩色濾光層104可以包含具有複數個開口的黑色矩陣(Black Matrix，BM)105，用以定義出複數個子畫素106的開口區域，並構成一個子畫素陣列。像素電極層103，包含複數個薄膜電晶體(未繪示)對應子畫素106設置，用以搭配顯示介質100來控制子畫素106的開關與明暗。

觸控感測結構200包括複數個觸控感測電極，此處所述的觸控感測電極可以是指感測電極(touch detection electrode)201或驅動電極(drive electrodes)202。在本說明書的一些實施例中，感測電極201和驅動電極202可以分別是一種彼此隔離但部分重疊的圖案化導體層。例如請參照第2圖，第2圖係根據本說明書的一實施例繪示觸控感測結構200的部分平面透視圖。感測電極201和驅動電極202分別位於相同的平面上，且具有鑽石形圖案。感測電極201沿著一個X軸方向延伸；驅動電極202沿著Y軸方向延伸，並且在每一個感測電極201與其中一個驅動電極202中彼此立體地相互交叉(three-dimensionally intersect)形成一個觸控感應單元204；並由複數個觸控感應單元204規則或不規則排列形成一個觸控感應單元陣列。例如在本實施例中，每一個感測電極201藉由一個絕緣橋203跨設於一個驅動電極202上，藉以形成一個觸控感應單元204；並由複數個觸控感應單元204規則排列形成一個方型的觸控感應單元陣列(未完全繪示)。

在本說明書的一些實施例中，顯示介質100的每一個子畫素106可以對應觸控感測結構200的其中一個觸控感應單元204。例如，在本實施例中每一個子畫素106可以與對應的觸控感應單元204至少部分重疊。然而值得注意的是，觸控感測結構200中，單一個觸控感應單元204之感測電極201和驅動電極202的形狀尺寸和配置以及觸控感應單元陣列的布局方式，並不以此為限。例如，在一些實施例中，感測電極201和驅動電極202也可以包括其他規則或不規則的圖案(例如線形圖案)。在另一些實施例中，每一個觸控感應單元204中可以配置多個感測電極201和多個驅動電極202，藉以在單一觸控感應單元204中形成複數個立體交叉結構。

請參照第3圖，第3圖係根據第1圖所繪示之觸控顯示裝置10的平面透視圖。在本實施例中，觸控顯示裝置10並非方形設計，第一基材101具有非方形的異形基板。例如，第一基材101可以是一種邊緣具有凹陷部101a或凸出部101b的非方形玻璃基板。為了在非方形基板的凹陷部101a或凸出部101b設置觸控感應單元204，必須調整觸控顯示裝置10中觸控感應單元陣列的編排方式，例如調整部分觸控感應單元204的形狀或間距，同時還需要兼顧這些觸控感應單元204中感測電極201和驅動電極202的感測精度。在本說明書的一些實施例中，在經過調整之後，觸控顯示裝置10中的觸控感應單元陣列不再是方型陣列。

例如，請參照第4圖，第4圖係根據本說明書的另一實施例所繪示的一種觸控顯示裝置40的部分結構平面透視圖。為了方便說明起見，第4圖僅繪示位於非方形的第一基材101邊緣之凹陷部101a或凸出部101b附近的一部分觸控顯示裝置40。在本實施例中，觸控顯示裝置40係由位於第一基材101上的複數行橫向觸控感應單元集合(例如，橫向觸控感應單元集合41A至41D)和複數列縱向觸控感應單元集合(例如，由複數個縱向排列之觸控感應單元所構成的縱向觸控感應單元集合42A至42J)所構成。所謂的橫向觸控感應單元集合，係由複數個橫向排列之觸控感應單元所構成的區域；而縱向觸控感應單元集合則係由複數個縱向排列之觸控感應單元所構成的區域。

其中，每一個橫向觸控感應單元集合41A至41D都包含多個橫向排列(例如，沿著第X軸方向排列)的觸控感應單元41，並藉由至少一個條狀的橫向電極(例如橫向電極43A至43D)彼此串接。每一個縱向觸控感應單元集合42A至42J都包含多個縱向排列(沿著Y軸方向排列)的觸控感應單元，並藉由至少一個條狀的縱向電極(例如縱向電極45A至45J)彼此串接。其中，橫向電極43A至43D可以用來做為觸控顯示裝置40中觸控感測結構400的感測電極；縱向電極45A至45J則可以用來做為觸控顯示裝置40中觸控感測結構400的驅動電極。

而值得注意的是，橫向觸控感應單元集合41A至41D和縱向觸控感應單元集合42A至42J中的觸控感應單元排列 方向，並不限定為X軸或Y軸方向，也不為限定為彼此垂直。例如在本說明書的一些實施例中，每一個橫向觸控感應單元集合41A至41D可以與縱向觸控感應單元集合42A至42J交叉形成一個大於或小於90非直角。

在本實施例中，為了在第一基材101的凸出部101b中配置觸控感應單元，可以縮小靠近縱向觸控感應單元集合42F中每一個觸控感應單元的橫向尺寸；並將靠近第一基材101具有凹陷部101a和凸出部101b之邊緣的橫向觸控感應單元集合41A中每一個觸控感應單元的縱向尺寸縮小；同時在第一基材101凸出部101b中額外配置兩行尺寸各異的橫向觸控感應單元集合44A和44B，以填補凹陷部101a和凸出部101b所造成的不規則面積，使橫向觸控感應單元集合44B與橫向觸控感應單元集合41A共用底邊，讓子畫素陣列中的其他觸控感應單元(例如橫向觸控感應單元集合41B至41D中的其他觸控感應單元)可以具有相同的尺寸，且彼此對齊，在橫向觸控感應單元集合41A、44A和44B以外的區域中，構成一個方形的型矩陣。

為了使橫向觸控感應單元集合44A和44B具有觸控感測功能，除了將用來串接橫向觸控感應單元集合41A的橫向電極43A延伸，以串接橫向觸控感應單元集合44A之外，還額外提供一個條狀的橫向電極46穿過橫向觸控感應單元集合41A，以串接橫向觸控感應單元集合44B。由於橫向觸控感應單元集合41A並未與橫向觸控感應單元集合44B橫向(例如，沿著X軸方向)對 齊，因此橫向電極46在穿過橫向觸控感應單元集合41A之後，需要沿著觸控感應單元411(位於觸控感應單元集合41A和縱向觸控感應單元集合42E的交叉點)周邊的黑色矩陣(未繪示)進行轉彎布線47，以串接至橫向觸控感應單元集合44B。

而為了確保觸控感測結構400在每一個觸控感應單元中的感測精度，在本實施例中，每一個觸控感應單元中所涵蓋的一部分橫向電極43A至43D和一部分縱向電極45A至45J的加總面積，彼此之間的變化率絕對值(rate of change)必須小於25%，較佳小於10%。例如，雖然觸控感應單元411的尺寸因為陣列調整而縮小，但和相鄰的觸控感應單元413(位於橫向觸控感應單元集合41B和縱向觸控感應單元集合42G交叉點)相比，觸控感應單元411中所涵蓋的一部分橫向電極43A和一部份縱向電極45F的加總面積A1，與觸控感應單元413中所涵蓋於的一部分橫向電極43B和一部份縱向電極45G的加總面積A2，二者之間的變化率絕對值(即｜(A2-A1)/A1｜≦25%)需要小於25%。

又例如，位於橫向觸控感應單元集合41A和縱向觸控感應單元集合42G交叉點的觸控感應單元412，被兩條橫向電極43A和46以及一條縱向電極45G所串接，觸控感應單元412中所涵蓋的一部分橫向電極43A、一部份橫向電極46和一部份縱向電極45G的加總面積A3，與於觸控感應單元413中所涵蓋的一部分橫向電極43B和一部份縱向電極45G的加總面積A2，二者之間的變化率絕對值(即｜(A3-A2)/A2｜≦25%)需要小於25%。而在本說 明書的一些實施例中，為了達到上述限制條件，同一條縱向電極(例如，縱向電極45G)或同一條橫向電極(例如，橫向電極43A)在不同觸控感應單元412和413之中可以有不同的尺寸。

綜上所述，本實施例係藉由調整觸控感測結構400位於凹陷部101a附近和凸出部101b中之觸控感應單元(例如，觸控感應單元412和413)的尺寸，使其並填補凸出部101a所造成的不規則面積。同時將每一個觸控感應單元中所涵蓋的觸控電極的加總面積，與其他觸控感應單元中所涵蓋的觸控電極的加總面積二者的變異程度限制在一特定範圍內。藉此，不僅可以兼顧異質基板101上觸控感應單元布局的彈性，同時可將觸控感測結構400在每一個觸控感應單元中的感測變異性限縮至最小。

請參照第5圖，第5圖係根據本說明書的又一實施例所繪示的一種觸控顯示裝置50的部分結構平面透視圖。為了方便說明起見，第5圖僅繪示位於非方形的第一基材101邊緣之凹陷部101a或凸出部101b附近的一部分觸控顯示裝置50。在本實施例中，觸控顯示裝置50係由位於第一基材101上的複數行橫向觸控感應單元集合(例如橫向觸控感應單元集合51A至51D)和複數列縱向觸控感應單元集合(例如縱橫向觸控感應單元集合52A至52J)所構成。

其中，每一個橫向觸控感應單元集合51A至51D都包含數量相同且橫向排列(例如，沿著X軸方向排列)的複數個觸控感應單元，並藉由至少一個條狀的橫向電極(例如，橫向電極 53A至53D)彼此串接。每一個縱向觸控感應單元集合52A至52J都包含數量相同且縱向排列(例如，沿著Y軸方向排列)的複數個觸控感應單元，並藉由至少一個條狀的縱向電極(例如，縱向電極55A至55J)彼此串接。其中，橫向電極53A至53D可以用來做為觸控顯示裝置50中觸控感測結構500的感測電極；縱向電極55A至55J則可以用來做為觸控顯示裝置50中觸控感測結構500的驅動電極。

其中，每一個觸控感應單元(例如，被縱向電極55E所串接的觸控感應單元521、522和523以及被縱向電極55F所串接的觸控感應單元511、512和513)都具有相同的尺寸。在本實施例中，每一個觸控感應單元皆為矩形，都具有沿著Y軸方向延伸，寬度為a的側邊，以即沿著X軸方向延伸，寬度為r的另一個側邊。但在其他實施例中觸控感應單元的形狀並不以此為限。

在本實施例中，為了在第一基材101的凸出部101b中配置觸控感應單元，可以將縱向觸控感應單元集合52A至52E中靠近凸出部101b的多個觸控感應單元(例如，觸控感應單元521、522和523)，沿著平行Y軸方向往凸出部101b挪移，以填補凹陷部101a和凸出部101b所造成的不規則面積。並且使被挪移的縱向觸控感應單元521、522和523，分別與橫向相鄰(分別位於同一橫向觸控感應單元集合51A至51C中)但並未被挪移的觸控 感應單元511、512和513產生一個距離為b51、b52和b53的錯位。

換言之，藉由分別縱向(平行Y軸方向)地拉長觸控感應單元集合52A至52E中接近凸出部101b的多個觸控感應單元521、522和523之間的間距(例如，間距分別為d51、d52和d53)，以使觸控感應單元521平行Y軸方向延伸進入凸出部101b中。在本說明書的一些實施例中，延伸進入凸出部101b中的觸控感應單元(例如，觸控感應單元521)可以與觸控顯示裝置50的邊框59部分地重疊，藉以增加觸控感測結構500靠近邊框59區域的觸控感測能力。

在本說明書的一些實施例中，被挪移的觸控感應單元521、522和523與橫向相鄰的觸控感應單元511、512和513之間的錯位距離b51、b52和b53，分別小於觸控感應單元511、512和513平行Y軸之側邊的寬度為a(即b51<a,b52<a,b53<a)。錯位距離b51大於錯位距離b52；且錯位距離b52大於錯位距離b53(即b53<b52<b51)。但在其他實施例中，錯位距離b51、b52和b53可以相等(即b53=b52=b51)。

在本說明書的一些實施例中，每一個間距d51、d52和d53小於等於平行Y軸之側邊寬度a的二分之一(即d51≦1/2a,d52≦1/2a,d53≦1/2a)。在本實施例中，間距d53大於間距d52；且間距d52大於間距d51(即d51<d52<d53)。但在其他實施例中，間距d51、d52和d53可以相等(即d51=d52=d53)。

位於觸控感應單元521中的一部分縱向電極55E，可以藉由一個連接部58A跨過間距d51，而與縱向相鄰之觸控感應單元521中的一部分縱向電極55E相連；位於觸控感應單元522中的一部分縱向電極55E，可以藉由一個連接部58B跨過間距d52，與縱向相鄰之觸控感應單元523中的一部分縱向電極55E相連；位於縱向觸控感應單元523中的一部分縱向電極55E，可以藉由一個連接部58C跨過間距d53，而與縱向相鄰之觸控感應單元524中的一部分縱向電極55E相連。

由於錯位產生之後，觸控感應單元521、522和523並未分別與橫向相鄰的觸控感應單元511、512和513對齊，分別用來串接觸控感應單元521、522和523與橫向相鄰之觸控感應單元511、512和513的橫向電極53A、53B和53C，在穿過橫向觸控感應單元511、512和513之後，需要藉由分別沿著觸控感應單元521、522和523與對應的子畫素106周邊共用的黑色矩陣(未繪示)所形成的轉彎布線57A、57B和57C，方有辦法連接至觸控感應單元521、522和523。

如前所述，為了確保觸控感測結構500在每一個觸控感應單元中的感測精度，可以調整位整位於每一個觸控感應單元(例如觸控感應單元521、522或523)中橫向電極(例如，橫向電極)和縱向電極(例如，縱向電極55E)的寬度，使每一個觸控感應單元521、522或523中所涵蓋的一部分橫向電極53A、53B或53C和一部分縱向電極55E的加總面積，與橫向相鄰的觸控感 應單元511、512或513所涵蓋的一部分橫向電極(例如，橫向電極53A、53B或53C)和一部分縱向電極(例如縱向電極55F)的加總面積，二者之間的變化率絕對值小於25%。

綜上所述，本實施例係藉由沿著Y軸方向挪移位於凹陷部101a或凸出部101b附近的觸控感應單元521、522和523，使其與橫向相鄰觸控感應單元511、512和513之間產生錯位，進而將觸控感應單元521縱向地延伸進入凸出部101b中，並填補其所造成的不規則面積。同時將每一個觸控感應單元中所涵蓋的觸控電極的加總面積，與其他觸控感應單元中所涵蓋的觸控電極的加總面積二者的變異程度限制在一特定範圍內。藉此，不僅可以在不額外增加觸控感應單元陣列中每一行和每一列之觸控感應單元數量的前提下，兼顧異質基板101上之觸控感應單元布局的彈性，同時可以將觸控感測結構500在每一個觸控感應單元中的感測變異性限縮至最小。

值得注意的是，形成縱向錯位的觸控感應單元並不限定位於凹陷部101a或凸出部101b附近的觸控感應單元521、522和523，位於同一縱向觸控感應單元集合的任何觸控感應單元(例如位於第一基材101中間的觸控感應單元，或遠離凹陷部101a或凸出部101b的觸控感應單元)，皆可藉由改變其與縱向相鄰之其他觸控感應單元的間距，來產生錯位，進而依序推擠其他觸控感應單元，使鄰接於凸出部101b的觸控感應單元，延伸進入或凸出部101b之中，以填補其所造成的不規則面積。

請參照第6圖，第6圖係根據本說明書的再一實施例所繪示的一種觸控顯示裝置60的部分結構平面透視圖。為了方便說明起見，第6圖僅繪示位於非方形的第一基材101邊緣之凹陷部101a或凸出部101b附近的一部分觸控顯示裝置60。在本實施例中，觸控顯示裝置60係由位於第一基材101上的複數行橫向觸控感應單元集合(例如橫向觸控感應單元集合61A至61D)和複數列縱向觸控感應單元集合(例如縱橫向觸控感應單元集合62A至62J)所構成。

其中，每一個橫向觸控感應單元集合61A至61D都包含數量相同且橫向排列(例如，沿著X軸方向排列)的複數個觸控感應單元，並藉由至少一個條狀的橫向電極(例如橫向電極63A至63D)彼此串接。每一個縱向觸控感應單元集合62A至62J都包含數量相同且縱向排列(例如，沿著Y軸方向排列)的複數個觸控感應單元，並藉由至少一個條狀的縱向電極(例如縱向電極65A至65J)彼此串接。其中，橫向電極63A至63D可以用來做為觸控顯示裝置60中觸控感測結構600的感測電極；縱向電極65A至65J則可以用來做為觸控顯示裝置60中觸控感測結構600的驅動電極。

在本實施例中，為了在第一基材101的凸出部101b中配置觸控感應單元，可以藉由改變縱向觸控感應單元集合62A至62E中靠近凸出部101b的多個觸控感應單元(例如縱向觸控感應單元621、622和623)的形狀，在不改變這些觸控感應單元621、622和623面積的前提下，使其平行Y軸方向往凸出部101b 傾斜，以填補凹陷部101a和凸出部101b所造成的不規則面積。在本說明書的一些實施例中，有一部分改變形狀的觸控感應單元(例如，縱向觸控感應單元621)可以與觸控顯示裝置60的邊框69重疊，藉以增加觸控感測結構600靠近邊框69區域的觸控感測能力。

詳言之，是將觸控感應單元621、622和623的形狀設計為平行四邊形，使其分別與橫向相鄰(即分別與觸控感應單元621、622和623位於同一橫向觸控感應單元集合61A至61C之中)的觸控感應單元611、612和613共用一個平行Y軸的第一側邊621A、622A和623A。且觸控感應單元621、622和623還分別具有位於第一側邊621A、622A和623A相反一側，且平行Y軸的第二側邊621B、622B和623B以及一個連接第一側邊621A、622A和623A與第二側邊621B、622B和623B的第三側邊621C、622C和623C。其中，第三側邊621C、622C和623C分別與X軸形成一個夾角Θ 1、Θ 2和Θ 3。夾角Θ 1、Θ 2和Θ 3可以介於0°至84.5°之間。在本實施例中，夾角Θ 1、Θ 2和Θ 3並不相同。但在其他實施例中，夾角Θ 1、Θ 2和Θ 3可以彼此相同。

由於縱向觸控感應單元621、622和623的外形為平行四邊形，分別扭曲橫向子畫素集合61A至61C的排列方式，因此分別用來串接縱向觸控感應單元621、622和623與橫向相鄰之觸控感應單元611、612和613的橫向電極63A、63B和63C，在穿過橫向觸控感應單元611、612和613之後，也需要藉由分別沿著平行第三側邊621C、622C和623C所形成的轉彎 布線67A、67B和67C，方有辦法連接至觸控感應單元621、622和623。

另外，外形為平行四邊形的縱向觸控感應單元621、622和623也改變了縱向觸控感應單元集合62E的排列方式，進而在縱向觸控感應單元621、622和623彼此之間，以及在縱向觸控感應單元623和未改變形狀的縱向觸控感應單元624之間分別形成間距d61、d62和d63。在本說明書的一些實施例中，每一個間距d61、d62和d63小於等於第一側邊621A、622A和623A寬度a的二分之一(即d61≦1/2a,d62≦1/2a,d63≦1/2a)。在本實施例中，雖然間距d63大於間距d62；且間距d62大於間距d61(即d61<d62<d63)。但在其他實施例中，間距d61、d62和d63可以相等(即d61=d62=d63)。

位於觸控感應單元621中的一部分縱向電極65E，可以藉由一個連接部68A跨過間距d1，而與縱向相鄰之觸控感應單元621中的一部分縱向電極65E相連；位於縱向觸控感應單元622中的一部分縱向電極65E，可以藉由一個連接部68B跨過間距d62，與縱向相鄰之觸控感應單元623中的一部分縱向電極65E相連；位於縱向觸控感應單元623中的一部分縱向電極65E，可以藉由一個連接部68C跨過間距d63，而與縱向相鄰之觸控感應單元624中的一部分縱向電極65E相連。

為了確保觸控感測結構600在每一個觸控感應單元中的感測精度，可以調整位整位於每一個觸控感應單元(例如觸控感應單元621、622或623)中橫向電極(例如，橫向電極63A、 63B或63C)和縱向電極(例如，縱向電極65E)的寬度，使每一個觸控感應單元621、622或623中所涵蓋的一部分橫向電極63A、63B或63C和一部分縱向電極65E的加總面積，與橫向相鄰的觸控感應單元611、612或613所涵蓋的一部分橫向電極(例如，橫向電極63A、63B或63C)和一部分縱向電極(例如縱向電極65F)的加總面積，二者之間的變化率絕對值小於25%。

綜上所述，本實施例係藉由複數個具有斜邊，且呈現傾斜排列的觸控感應單元621、622和623來改變縱向觸控感應單元集合62A至62E的排列方式，促使靠近凸出部101b的觸控感應單元621延伸進入凸出部101b中，以填補其所造成的不規則面積。同時將每一個觸控感應單元中所涵蓋的觸控電極的加總面積，與其他觸控感應單元中所涵蓋的觸控電極的加總面積二者的變異程度限制在一特定範圍內。藉此，不僅可以在不額外增加觸控感應單元陣列中每一行和每一列之觸控感應單元數量的前提下，兼顧異質基板101上觸控感應單元布局的彈性，同時可以將觸控感測結構600在每一個觸控感應單元中的感測變異性限縮至最小。

值得注意的是，具有斜邊的觸控感應單元並不限定位於靠近凹陷部101a或凸出部101b的觸控感應單元621、622和623，位於同一縱向觸控感應單元集合的任何觸控感應單元(例如位於第一基材101中間區域的觸控感應單元，或遠離凹陷部101a或凸出部101b的觸控感應單元)，皆可藉由改變橫向側邊的斜率，來產生傾斜排列，進而依序推擠其他觸控感應單元，使鄰 接於凸出部101b的觸控感應單元，延伸進入或凸出部101b之中，以填補其所造成的不規則面積。

請參照第7圖，第7圖係根據本說明書的又另一實施例所繪示的一種觸控顯示裝置70的部分結構平面透視圖。為了方便說明起見，第7圖僅繪示位於非方形的第一基材101邊緣之凹陷部101a或凸出部101b附近的一部分觸控顯示裝置70。在本實施例中，觸控顯示裝置70係由位於第一基材101上的複數行橫向觸控感應單元集合(例如橫向觸控感應單元集合71A至71D)和複數列縱向觸控感應單元(例如縱橫向觸控感應單元集合72A至72J)所構成。

其中，每一個橫向觸控感應單元集合71A至71D都包含數量相同且橫向排列(例如，沿著X軸方向排列)的複數個觸控感應單元，並藉由至少一個條狀的橫向電極(例如橫向電極73A至73D)彼此串接。每一個縱向觸控感應單元集合72A至72J都包含數量相同且縱向排列(例如，沿著Y軸方向排列)的複數個觸控感應單元，並藉由至少一個條狀的縱向電極(例如縱向電極75A至75J)彼此串接。其中，橫向電極73A至73D可以用來做為觸控顯示裝置70中觸控感測結構700的感測電極；縱向電極75A至75J則可以用來做為觸控顯示裝置70中觸控感測結構700的驅動電極。

在本實施例中，為了在第一基材101的凸出部101b中配置觸控感應單元，可以參考第6圖，將靠近凸出部101b之縱向觸控感應單元集合72E中的多個觸控感應單元(例如觸控感應單元721、722和723)的形狀設計為平行四邊形，使其沿著平行 Y軸方向往凸出部101b傾斜，以填補凹陷部101a和出部101b所造成的不規則面積。另外，可以參考第5圖，將靠近凸出部101b之縱向觸控感應單元集合72A至72D中的多個觸控感應單元(例如縱向觸控感應單元731、732和733)，沿著平行Y軸方向往凸出部101b挪移，以填補凹陷部101a和凸出部101b所造成的不規則面積。並且使被挪移的觸控感應單元731、732和733，分別與橫向相鄰(即位於同一橫向觸控感應單元集合51A至51C之中)但並未被挪移的橫向觸控感應單元711、712和713產生一個錯位距離b71和b72，進而將觸控感應單元731延伸進入凸出部101b，並填補其所造成的不規則面積。

藉由上述二種方式的組合，可以在不額外增加觸控感應單元陣列中每一行和每一列的觸控感應單元數量的前提下，兼顧異質基板101上觸控感應單元布局的彈性，同時將觸控感測結構700在每一個觸控感應單元中的感測變異性限縮至最小。由於，使用外形為平行四邊形設計的觸控感應單元721、722和723，以及挪移錯位的觸控感應單元731、732和733來填補凹陷部101a和凸出部101b所造成的不規則面積的方式，已詳述於第5圖和第6圖，因此不再此贅述。

根據上述實施例，本說明書是在提供一種具有非方形異形基材的觸控顯示裝置。藉由在靠近異形切割處的凸出部中布置多種不同尺寸觸控感應單元；或者縱向挪移多個觸控感應單元，使其與橫向相鄰觸控感應單元之間產生錯位，亦或改變縱向觸控感應單元的形狀與排列方式，在不增加縱向觸控感應單元個數和不改變觸控感應單元面積的前提下，讓一部份觸控感應單元 縱向地延伸進入異形切割處的凸出部中，並填補其所造成的不規則面積。同時，限制每一個觸控感應單元中所涵蓋的觸控電極的加總面積，與其他觸控感應單元中所涵蓋的觸控電極的加總面積二者的變異程度限制在一特定範圍內。藉此，不僅可以兼顧異質基板的觸控感應單元布局彈性，同時將觸控感測結構在每一個觸控感應單元中的感測變異性限縮至最小。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何該技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

50:觸控顯示裝置

51A-51D、53A-53D:橫向觸控感應單元集合

52A-52J:縱橫向觸控感應單元集合

53A、53B、53C、53D:橫向電極

55A-55J:縱向電極

57A、57B、57C:轉彎布線

58A、58B、58C:連接部

59:邊框

101:第一基板

101a:凹陷部

101b:凸出部

500:電容式觸控結構

511-513、521-524:觸控感應單元

a、r:觸控感應單元的側邊寬度

b51、b52、b53:錯位距離

d51、d52、d53:間距

Claims (16)

1. 一種觸控顯示裝置，包括：一非矩形基材；一第一觸控感應單元，位於該非矩形基材上；一第二觸控感應單元，位於該非矩形基材上，與該第一觸控感應單元相鄰；一電容式觸控結構，包括：一第一電極，串接該第一觸控感應單元和該第二觸控感應單元，且具有位於該第一觸控感應單元中的一第一部分和位於該第二觸控感應單元中的一第二部分；一第二電極，具有位於該第一觸控感應單元中的一第三部分，與該第一部份彼此電性隔離且至少部分重疊；以及一第三電極，具有位於該第二觸控感應單元中的一第四部分，與該第二部份彼此電性隔離且至少部分重疊；其中該第一部份和該第三部分的一第一加總面積與該第二部份和該第四部分的一第二加總面積，二者間的一變化率絕對值小於25%。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置，其中該第一觸控感應單元與該第二觸控感應單元具有實質相同的一面積。
3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置，更包括：複數個第一橫向觸控感應單元，沿一第一方向排列，包含該第一觸控感應單元和該第二觸控感應單元，且藉由該第一電極彼此串接；複數個第二橫向觸控感應單元，沿著該第一方向排列，且藉由一第四電極彼此串接；複數個第一縱向觸控感應單元，包含該第一觸控感應單元，沿垂直該第一方向的一第二方向排列，藉由該第二電極彼此串接；以及複數個第二縱向觸控感應單元，包含該第二觸控感應單元，沿著該第二方向排列，且藉由該第三電極彼此串接；其中該些第一縱向觸控感應單元的加總個數等於該些第二縱向觸控感應單元的加總個數；該些第一橫向觸控感應單元的加總個數等於該些第二觸控感應單元的加總個數。
4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置，其中該第二觸控感應單元具有平行該第二方向的一寬度，該第一觸控感應單元與該第二觸控感應單元之間具有平行該第二方向的一第一錯位距離，該第一錯位距離小於等於該寬度。
5. 如申請專利範圍第4項所述之觸控顯示裝置，其中該些第一縱向觸控感應單元中鄰接該第一觸控感應單元的一 第一鄰接觸控感應單元，以及該些第二縱向觸控感應單元中鄰接該第二觸控感應單元之一第二鄰接觸控感應單元之間，具有平行該第二方向的一第二錯位距離，該第二錯位距離小於等於該寬度；該第二鄰接觸控感應單元與該第二觸控感應單元與之間具有一間距，小於等於該寬度的二分之一。
6. 如申請專利範圍第5項所述之觸控顯示裝置，其中該第二電極具有位於該第二鄰接觸控感應單元中的一第五部分，並藉由一連接橋，跨過該間距以連接該第四部份。
7. 如申請專利範圍第3項所述之觸控顯示裝置，其中該第一觸控感應單元具有平行該第二方向且與該第二觸控感應單元共用的一第一側邊、平行該第一側邊的一第二側邊以及連接該第一側邊與該第二側邊的一第三側邊；且該第三側邊與該第一方向所形成的一夾角介於0°至84.5°之間。
8. 如申請專利範圍第7項所述之觸控顯示裝置，其中該些第一橫向觸控感應單元中包括一第三觸控感應單元，和該第一觸控感應單元之間具有平行該第二方向的一第三錯位距離；以及 該些第二橫向觸控感應單元中包括一第四觸控感應單元，和該第一鄰接觸控感應單元之間具有平行該第二方向的一第四錯位距離。
9. 一種觸控顯示裝置，包括：一非矩形基材；複數個第一橫向觸控感應單元，位於該非矩形基材上，沿一第一方向排列，藉由一第一電極彼此串接，且包含相鄰的一第一觸控感應單元和一第二觸控感應單元；複數個第一縱向觸控感應單元，位於該非矩形基材上，包含該第一觸控感應單元，並沿垂直該第一方向的一第二方向排列，藉由一第二電極彼此串接；複數個第二縱向觸控感應單元，位於該非矩形基材上，包含該第二觸控感應單元，沿著該第二方向排列，且藉由一第三電極彼此串接；以及複數個第二橫向觸控感應單元，位於該非矩形基材上，沿該第一方向排列，且藉由一第四電極彼此串接；其中，該些第一橫向觸控感應單元的加總個數等於該些第二橫向觸控感應單元的加總個數；該些第一縱向觸控感應單元的加總個數等於該些第二縱向觸控感應單元的加總個數；該第一觸控感應單元和該第二觸控感應單元之間，具有平行該第一方向的一第一錯位距離。
10. 如申請專利範圍第9項所述之觸控顯示裝置，其中該第二觸控感應單元具有平行該第一方向的一寬度，該第一錯位距離小於等於該寬度。
11. 如申請專利範圍第9項所述之觸控顯示裝置，其中該些第一縱向觸控感應單元中鄰接該第一觸控感應單元的一第一鄰接觸控感應單元，以及該些第二縱向觸控感應單元中鄰接該第二觸控感應單元之一第二鄰接觸控感應單元之間，具有平行該第二方向的一第二錯位距離，該第二錯位距離小於等於該寬度；該第二鄰接觸控感應單元與該第二觸控感應單元與之間具有一間距，小於等於該寬度的二分之一。
12. 如申請專利範圍第9項所述之觸控顯示裝置，其中該第一電極具有位於該第一觸控感應單元中的一第一部分和位於該第二觸控感應單元中的一第二部分；該第二電極具有位於該第一觸控感應單元中的一第三部分，與該第一部份彼此電性隔離且至少部分重疊；該第三電極，具有位於該第二觸控感應單元中的一第四部分，與該第二部份彼此電性隔離且至少部分重疊；該第一部份和該第三部分的一第一加總面積與該第二部份和該第四部分的一第二加總面積，二者間的一變化率絕對值的一變化率絕對值小於25%。
13. 如申請專利範圍第12項所述之觸控顯示裝置，其中該第二電極具有位於該第一鄰觸控感應單元中的一第五部分，並藉由一連接橋，連接至該第三部份。
14. 如申請專利範圍第9項所述之觸控顯示裝置，其中該第一觸控感應單元具有平行該第二方向且與該第二觸控感應單元共用的一第一側邊、平行該第一側邊的一第二側邊以及連接該第一側邊與該第二側邊的一第三側邊；且該第三側邊與該第一方向所形成的一夾角介於0°至84.5°之間。
15. 如申請專利範圍第14項所述之觸控顯示裝置，其中該些第一橫向觸控感應單元中包括一第三觸控感應單元，和該第一觸控感應單元之間具有平行該第二方向的一第三錯位距離；以及該些第二橫向觸控感應單元中包括一第四觸控感應單元，和該第一鄰接觸控感應單元之間具有平行該第二方向的一第四錯位距離。
16. 如申請專利範圍第9項所述之觸控顯示裝置，其中該第一觸控感應單元與該第二觸控感應單元具有實質相同的一面積。

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