TWI696943B - 可降低寄生電容之觸控面板 - Google Patents

Abstract

一種可降低寄生電容之觸控面板，現有觸控面板上的所有感測電極條都是帶電的，因此只要不同層的感測電極條交錯後，寄生電容將隨交錯處的面積變大提高，而本發明是透過穿插配置不帶電的仿感測電極條於感測電極條之間，因此不同層的感測電極條交錯時，其交錯處的一部分是不帶電的仿感測電極條，因此交錯面積能變小，而有效降低寄生電容值，並提高觸控靈敏度。

Description

可降低寄生電容之觸控面板

一種觸控面板，尤其是一種可降低寄生電容之觸控面。

觸控裝置設置於液晶顯示器面板上時，因面板上 是利用ITO導體鍍膜構成電容，因液晶顯示器在鍍膜時無法像印刷電路板可進行貫孔，故會再鍍上一層絕緣介質或是 鋪上一絕緣介質層後再鍍上第二層導體。

因陣列式電容勢必會有導線互相交錯，因此交錯部分 容易構成相當高的寄生電容，此寄生電容容易影響觸控特性，因此如何降低寄生電容，是提升觸控面板的靈敏度的一項重要課題。

眾所周知的是，電容值與導板面積A、介電常數（電容率）成正比，與導板間隔距離d呈反比，因此現有技術中主要透過控制介電常數與導板間隔距離來達成降低寄生電容的目的。

台灣發明專利公告號I646451觸控面板及觸控面板的製造方法一案中，其揭示的方式屬於提高導板間隔距離以降低寄生電容，其藉由在顯示面板與觸控感測器之間夾著多個薄膜層，可以拉開顯示面板與觸控感測器的距離。由此，能夠減少構成顯示面板的佈線或電極以及構成觸控感測器的佈線或電極之間的寄生電容；其結果，可以抑制在驅動顯示面板時產生的雜訊的影響涉及到觸控感測器而觸控感測器的檢測靈敏度下降的不良影響。

作為薄膜層或黏合層較佳為使用相 對介電常數低的材料。藉由使用這樣的薄膜層，可以減少觸控感測器與顯示面板之間的寄生電容，從而能夠減少薄膜層113的疊層數。

另外，台灣發明專利公告號I644243之觸控屏一案中，則是在介質層包括開槽，所述開槽位於所述週邊走線的第一部分與所述指示部之間，所述開槽中的介質的介電常數小於所述介質層的介電常數，使得所述週邊走線與所述指示部交疊位置的寄生電容較小，如使用者手指與所述週邊走線形成的寄生電容較小，進而可以改善較大的寄生電容對觸控屏的良率及觸控性能等產生不利影響。

雖然習知技術對於降低寄生電容提供改善方式，但都聚焦在介電常數與導板間隔距離的控制，而較少涉及至導板面積，因此對於降低寄生電容的效果還是有限，因此必須提供一種降低電極交錯處面積的方式，以達成使寄生電容更進一步降低的目的。

本發明的主要目的在於提供一種可降低寄生電容之觸控面板，尤其是一種透過降低電極交錯處面積而有效降低寄生電容的方式，以提高觸控靈敏度。

為達上述目的，本發明提供的具體技術手段如下：一透光基板，具有一第一面與相對於該第一面的一第二面，具有一觸控區及一周邊線路區，該觸控區位於該透光基板的中間區域而被該周邊線路區圍繞；一第一感測電極單元，在該第一面與該觸控區之上，包含複數第一感測電極條與一第一仿感測電極條，相鄰的兩第一感測電極條之間配置不帶電的一第一仿感測電極條，該第一仿感測電極條與該兩第一感測電極條互不相連並相距有一間隔；一第二感測電極單元，在該第二面與該觸控區之上，包含複數第二感測電極條與 一第二仿感測電極條，相鄰的兩第二感測電極條之間配置不帶電的該第二仿感測電極條，該第二仿感測電極條與該兩第二感測電極條互不相連並相距有一間隔。

其中，該第一仿感測電極條是交錯於該等第二感測電極條、該第二仿感測電極條，且該第二仿感測電極條是交錯於該等第一感測電極條與該第一仿感測電極條。

本發明的一較佳實施例是，在該觸控區之一特定區域中更包含複數第一仿感測電極條與複數第二仿感測電極條，在該特定區域中的該等第一感測電極條互不相連並皆相距有一間隔，且在任兩相鄰的第一感測電極條之間皆配置一第一仿感測電極條，並且在該特定區域中的該等第二感測電極條互不相連並相距有一間隔，且在任兩相鄰的第二感測電極條之間皆配置一第二仿感測電極條，該等第一仿感測電極條會交錯於該等第二感測電極條與該等第二仿感測電極條，及該等第二仿感測電極條會交錯於該等第一感測電極條與該第一仿感測電極條；藉以提高特定區域的觸控靈敏度；特定區域是觸控區的全部或部分區域。

本發明的一較佳實施例是，該第一感測電極條與該第二感測電極條是至少由複數金屬網格所構成，該等金屬網格包含複數節點，構成該等節點的任兩線條之間的夾角是介於一適當角度範圍內並在該適當角度範圍以亂數方式決定，該等金屬網格中更分別配置有一十字形或一井字型圖案，該十字形或該井字型圖案是不相交於該等金屬網格且本身不具有任何的節點；藉以構成肉眼不可視的網格密度。

承上段，構成該等節點的任兩線條是由具曲度及/或斜度的線條所構成，該適當角度範圍為75~125度之間。

本發明的一較佳實施例是，該第一仿感測電極條與該第二仿感測電極是至少由複數仿金屬網格組成，該等仿金屬網格也包含複數節點，該等仿金屬網格中構成該等節點的任兩線條之間所構成的夾角的角度係介於一適當角度範圍內並在該適當角度範圍以亂數方式決定，該等仿金屬網格中各配置有一十字形或一井字型圖案，該十字形或該井字型圖案是不相交於該仿金屬網格且本身不具有任何的節點是，且該等仿金屬網格主要由不完整的仿金屬網格組成；構成該等仿金屬網格的線條主要由具曲度或斜度的線條所構成，該適當角度範圍為75~125度之間；藉以構成肉眼不可視的網格密度。

本發明的另一主要目的在於提供一種可降低寄生電容之觸控面板，除了透過降低電極交錯處面積而有效降低寄生電容的方式，以提高觸控靈敏度，更能使觸控區的不同區域中各有不同的觸控靈敏度。

為達上述的另一目的，本發明提供的具體技術手段如下：在基於主要目的的實施例的基礎下，在該觸控區更包含一中間觸控區及一邊緣觸控區，該中間觸控區被該邊緣觸控區圍繞，在該中間觸控區中的金屬網格與仿金屬網格之中是各配置十字形圖案，在該邊緣觸控區中的的金屬網格與仿金屬網格中則各配置井字形圖案。

以下配合圖示及元件符號對本發明之實施方式做更詳細的說明，俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。

參閱圖1，圖1為本發明可降低寄生電容之觸控面板的示意圖，參閱圖2，圖2為本發明透光基板的示意圖。如圖1所示，本發明的可降低寄生電容之觸控面板1至少包括透光基板10、第一感測電極單元11及第二感測電極單元12；如圖2所示，透光基板10包含觸控區V以及周邊線路區L，其中，周邊線路區L是在透光基板10的邊緣與觸控區V之間，觸控區V為透光基板10之中間區域，周邊線路區L為透光基板10之邊緣區域，也就是周邊線路區L環繞觸控區V。

透光基板10可以是硬質基板或可撓式基板；硬質基板的材質可以是玻璃、強化玻璃、藍寶石、陶瓷或其他適當材質；可撓式基板的材質可以是高分子材質。所述高分子材質例如是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、尼龍(Nylon)、聚碳酸酯(PC)、聚氨酯(PU)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚醯亞胺(Polyimide,PI)、丙烯酸樹酯(acrylic resin)或聚甲基丙烯酸甲酯與聚碳酸酯的混合材料等材質。應用所述可撓基板所形成之觸控面板可具有撓曲性，因而適於包覆在撓曲表面或是任何需要觸控功能的可撓曲物件上，例如是顯示面板其他適合材料形成之可撓式基板。

如圖1所示，第一感測電極單元11及第二感測電極單元13係配置於透光基板10的第一面及第二面，第一面與第二面是互相對應，比如互相對應之上表面及下表面，亦可設置於不同之透光基板10之上表面或下表面，再以光學膠（圖面未顯示）貼合在一起，因此第一感測電極單元11及第二感測電極單元12只要彼此的部分或全部在相對應的相對位置上，將第一感測電極單元11及第二感測電極單元12設置於單一或複數基板上都能達成本發明之目的。

參閱圖3，圖3為第一感測電極單元的示意圖，參閱圖，圖4為圖3的局部區域A的放大示意圖。並請配合圖1所示，第一感測電極單元11係設置於該透光基板10的第一面上，且設置於觸控區V中；如圖3所示，第一感測電極單元11包含複數第一感測電極條111、第一仿感測電極條113與複數第一金屬引線115，第一感測電極條111位於該觸控區V之中並沿著第一方向Y延伸，第一金屬引線115則位於周邊線路區L之中，僅第一感測電極條111會電性連接於第一金屬引線115，第一感測電極條111彼此之間是平行或不交錯的關係。

請參圖4，並配合圖3所示，為相鄰的兩第一感測電極條111互不相連，即相鄰的兩第一感測電極條111之間相距一間隔D1，而不帶電的第一仿感測電極條113則設置於兩第一感測電極條111之間隔D1中，且第一仿感測電極條113與第一感測電極條111互不相連並互相距有一間隔D2，要注意的是，第一仿感測電極條113也不與第一金屬引線115構成電性連接，第一感測電極條111與第一仿感測電極條113是平行或不交錯的關係。

參閱圖5，圖5為第二感測電極單元的示意圖，參閱圖6，圖6為圖5的局部區域B的放大示意圖。

如圖5與圖6所示，第二感測電極單元12設置於該第二面之上，第二感測電極單元12位於觸控區V之中並沿著第二方向X延伸，第二感測電極單元12包含複數第二感測電極條121、第二仿感測電極條123與第二金屬引線125，僅第二感測電極條121會電性連接於第二金屬引線125，第二感測電極條121之間皆互不相連並互距有一間隔D3，且相鄰的兩第二感測電極條121之間配置不帶電的第二仿感測電極條123，第二仿感測電極條123與兩第二感測電極條121互不相連並且相互相距有一間隔D4，第二感測電極單元12彼此之間是平行或不交錯的關係，且與第二仿感測電極條123也是平行或不交錯的關係。

圖7為第一感測電極單元與第二感測電極單元之相對關係的簡單示意圖，如圖8所示，第一仿感測電極條113（以虛線表示）會與第二感測電極條121、第二仿感測電極條123（以虛線表示）構成相互交錯的關係，且第二仿感測電極條123會與第一感測電極條111及第一仿感測電極條113構成相互交錯的關係。

由於現有技術之相互交錯的所有感測電極條都是帶電的，因此只要是交錯的感測電極條都會產生一定大小的寄生電容，而相較於現有技術，本發明帶電的第一感測電極條111是同時與交錯於帶電的第二感測電極條121與不帶電的第二仿感測電極條123（以虛線表示），只要適當的決定不帶電的第二仿感測電極條的面積大小及態樣，就不會影響觸控效果；由於第二仿感測電極條不帶電，因此第二仿感測電極條與第一感測電極條111之間的交錯區不容易產生寄生電容，且第一感測電極條111與第二感測電極條121之間交錯面積有效縮小，而有效提高觸控靈敏度；同樣的，第二感測電極條121與第一感測電極條111、第一仿感測電極條113（以虛線表示）之間，也能降低寄生電容值。

也就是圖7中，只有實線與實線交錯處會產生寄生電容，而實線與虛線之交錯處則不產生寄生電容。

因此，可以在根據實際需求而選擇在觸控區的部分區域或全部區域加以配置有第一（二）仿感測電極條，以降低部分區域或全部區域的寄生電容值而提高觸控靈敏度。

在本發明的一實施例中，參圖4、圖6，第一感測電極條111與該第二感測電極條121主要是由金屬網格(metal mesh)組成，其中金屬網格具有四個節點，一節點是由兩線條所構成，兩線條之間具有一夾角，而構成金屬網格的節點之任兩線條之間所構成的夾角係介於一適當角度範圍內並在該適當角度範圍以亂數方式決定。

在本發明的一較佳實施例中，金屬網格中更配置有十字形或井字型圖案（圖未示），十字形或井字型圖案是皆不相交於金屬網格且本身不具有任何的節點（交點）；較佳的，構成節點的任兩線條是由具曲度及/或斜度的線條所構成，其中，適當角度範圍為75~125度之間。

透過將第一（二）仿感測電極條穿插配置於第一（二）感測電極條之間，即能降低電容值以提高觸控靈敏度，而有效改善電性；而在本發明的一較佳實施例中，第一（二）仿感測電極條的配置態樣是相同或相近於與該第一（二）仿感測電極條相鄰之該第一（二）感測電極條，藉以達到肉眼觀察時使肉眼不可視的網格密度的目的。

具體而言，第一仿感測電極條與第二仿感測電極條主要是由多個仿金屬網格所組成，仿金屬網格的特點與上述的金屬網格的特點大致相同，但仿金屬網格可能是由多個不完整網格組成或者都是由不完整網格組成；而第一感測電極條111與該第二感測電極條121的金屬網格雖包含有不完整網格（邊緣處），但主要還是由完整的金屬網格組成；所謂的不完整網格是指網格的節點數目不足4個，構成仿金屬網格的節點的任兩線條之間所構成的夾角的角度係介於一適當角度範圍內並在該適當角度範圍以亂數方式決定，仿金屬網格更配置有十字形或井字型圖案（圖未示），較佳的十字形或井字型圖案是不相交於仿金屬網格且本身不具有任何的節點（交點）。

參閱圖8，圖8為第一感測電極單元與第二感測電極單元交錯後的局部區域的放大示意圖。如圖8所示，第一感測電極單元11的金屬網格與第二感測電極單元12的金屬網格也是藉相互交錯的相對配置關係而形成了密度高而為肉眼不可視的交錯圖案，該交錯圖案包含多個不規則的多邊形圖案，也就是交錯圖案包含多個不規則三角形、多個不規則四邊形、多個不規則五角形與多個不規則六角形，且不規則之放射狀圖案是不規則分布於該交錯圖案，上述的不同形狀的多邊形並不規則散佈於交錯圖案中，且第二感測電極單元的部分第二仿感測電極條與第一感測電極單元部分的第一仿感測電極條相互交錯後也會形成不規則之放射狀圖案。

本發明的一實施例中，構成金屬網格或仿金屬網格之節點的任兩線條之間的夾角係介於一適當角度範圍內並在上述適當角度範圍內做不同選擇及搭配；構成金屬網格或仿金屬網格之節點的任兩線條之間的夾角也是係介於一適當角度範圍內並在上述適當角度範圍內做不同選擇及搭配，上述的適當角度範圍為75~125度，較佳的角度範圍為77~123度，最佳的角度範圍為80~120度；比如在圖9A中，任兩線條相交時會形成的夾角數量是4個，其中四個夾角的角度可以皆不相同，比如θ ₁~θ ₄可以分別是70度、110度、80度、100度，搭配後剛好是360度；或者如圖9B，θ ₁~θ ₄是分別選用95度、85度、65度、115度，連接兩節點之間的線條不是直線而是帶有曲度或斜度的近似直線的線條，以使交錯圖案是包含不規則形狀。

此外，雖然十字型或井字型的圖案已經沒有節點，但構成十字型或井字型的任兩相鄰之兩線條之間的夾角也能進一步配置成介於適當角度範圍內並在上述適當角度範圍內做不同選擇及搭配，上述的適當角度範圍為75~125度，較佳的角度範圍為77~123度，最佳的角度範圍為80~120度。

參閱圖10，圖10為本發明之較佳實施例。如圖10，該觸控區V中更包含中間觸控區V1及邊緣觸控區V2，中間觸控區V1被邊緣觸控區V2圍繞，第一感測電極單元11與第二感測電極單元12之對應於中間觸控區的各金屬網格及仿金屬網格中是配置十字形圖案，而第一感測電極單元與第二感測電極單元之對應於邊緣觸控區V2中的各金屬網格與仿金屬網格內則配置井字形圖案，由於邊緣觸控區受到干擾程度會大於中間觸控區，而透過在邊緣觸控區配置有井字形圖案的金屬網格，由於配置井字形圖案的網格密度較低（相較於十字形圖案），則阻抗較高，阻抗高則觸控靈敏度高，因此能提升邊緣觸控區的觸控靈敏度。

該等金屬網格、第一仿感測電極條或第二仿感測電極條的材質為銅、金、鋁、銅、銀、鉻、鈦、鉬、釹、鎳及上述金屬之合金的至少其中之一；。

由於本發明的技術內並未見於已公開的刊物、期刊、雜誌、媒體、展覽場，因而具有新穎性，且能突破目前的技術瓶頸而具體實施，確實具有進步性。此外，本發明能解決習用技術的問題，改善整體使用效率，而能達到具產業利用性的價值。

以上所述者僅為用以解釋本發明之較佳實施例，並非企圖據以對本發明做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之發明精神下所作有關本發明之任何修飾或變更，皆仍應包括在本發明意圖保護之範疇。

1:可降低寄生電容之觸控面板 10:透光基板 11:第一感測電極單元 12:第二感測電極單元 111:第一感測電極條 113:第一仿感測電極條 115:第一金屬引線 121:第二感測電極條 123:第二仿感測電極條 125:第二金屬引線 A、B:局部區域 D1~ D4:間隔 V:觸控區 V1:中間觸控區 V2:邊緣觸控區 L:周邊線路區 X:第一方向 Y:第二方向

圖1為本發明可降低寄生電容之觸控面板的示意圖。 圖2為本發明透光基板的示意圖。 圖3為第一感測電極單元的示意圖。 圖4為圖3的局部區域A的放大示意圖。 圖5為第二感測電極單元的示意圖。 圖6為圖5的局部區域B的放大示意圖。 圖7為第一感測電極單元與第二感測電極單元之相對關係的簡單示意圖。 圖8為第一感測電極單元與第二感測電極單元交錯後的局部區域的放大示意圖。 圖9A為節點及構成節點之兩線條之間所構成夾角的一實施例示意圖。 圖9B為節點及構成節點之兩線條之間所構成夾角的另一實施例示意圖。 圖10為本發明之較佳實施例示意圖。

111:第一感測電極條

113:第一仿感測電極條

121:第二感測電極條

123:第二仿感測電極條

D1~D4:間隔

Claims (6)

1. 一種可降低寄生電容之觸控面板，包含：一透光基板，具有一第一面與相對於該第一面的一第二面，具有一觸控區及一周邊線路區，該觸控區位於該透光基板的中間區域而被該周邊線路區圍繞；一第一感測電極單元，在該第一面與該觸控區之上，包含複數第一感測電極條與一第一仿感測電極條，相鄰的兩第一感測電極條之間配置不帶電的一第一仿感測電極條，該第一仿感測電極條與該兩第一感測電極條互不相連並相距有一間隔；以及一第二感測電極單元，在該第二面與該觸控區之上，包含複數第二感測電極條與一第二仿感測電極條，相鄰的兩第二感測電極條之間配置不帶電的該第二仿感測電極條，該第二仿感測電極條與該兩第二感測電極條互不相連並相距有一間隔；其中，該第一仿感測電極條是交錯於該等第二感測電極條、該第二仿感測電極條，且該第二仿感測電極條是交錯於該等第一感測電極條與該第一仿感測電極條，該第一感測電極條與該第二感測電極條是至少由複數金屬網格所構成，該等金屬網格包含複數節點，構成該等節點的任兩線條之間的夾角是介於一適當角度範圍內並在該適當角度範圍以亂數方式決定，該等金屬網格中更分別配置有一十字形或一井字型圖案，該十字形或該井字型圖案是不相交於該等金屬網格且本身不具有任何的節點。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之可降低寄生電容之觸控面板，其中，在該觸控區之一特定區域中更包含複數第一仿感測電極條與複數第二仿感測電極條，在該特定區域中的該等第一感測電極條互不相連並皆相距有一間隔，且在任兩相鄰的第一感測電極條之間皆配置一第一仿感測電極條，並且在該特定區域中的該等第二感測電極條互不相連並相距有一間隔，且在任兩相鄰的第二感測電極條之間皆配置一第二仿感測電極條，該等第一仿感測電極條會交錯於該等第二感測電極條與該等第二仿感測電極條，及該等第二仿感測電極條會交錯於該等第一感測電極條與該第一仿感測電極條。
3. 依據申請專利範圍第1項所述之可降低寄生電容之觸控面板，其中，構成該等節點的任兩線條是由具曲度及/或斜度的線條所構成，該適當角度範圍為75~125度之間。
4. 依據申請專利範圍第1項所述之可降低寄生電容之觸控面板，其中，該第一仿感測電極條與該第二仿感測電極是至少由複數仿金屬網格組成，該等仿金屬網格也包含複數節點，該等仿金屬網格中構成該等節點的任兩線條之間所構成的夾角的角度係介於一適當角度範圍內並在該適當角度範圍以亂數方式決定，該等仿金屬網格中各配置有一十字形或一井字型圖案，該十字形或該井字型圖案是不相交於該仿金屬網格且本身不具有任何的節點是，且該等仿金屬網格主要由不完整的仿金屬網格組成。
5. 依據申請專利範圍第4項所述之可降低寄生電容之觸控面板，其中，構成該等仿金屬網格的線條主要由具曲度或斜度的線條所構成，該適當角度範圍為75~125度之間。
6. 依據申請專利範圍第4項所述之可降低寄生電容之觸控面板，其中，該觸控區更包含一中間觸控區及一邊緣觸控區，該中間觸控區被該邊緣觸控區圍繞，在該中間觸控區中的金屬網格與仿金屬網格之中是各配置十字形圖案，在該邊緣觸控區中的的金屬網格與仿金屬網格中則各配置井字形圖案。

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