TWI725764B

TWI725764B - 觸控面板

Info

Publication number: TWI725764B
Application number: TW109107655A
Authority: TW
Inventors: 團野誠; 北村優志; 秋月譲司
Original assignee: 日商日本航空電子工業股份有限公司
Priority date: 2019-05-24
Filing date: 2020-03-09
Publication date: 2021-04-21
Also published as: EP3940513A1; US20220197433A1; JP2020194215A; CN113692568A; WO2020240978A1; EP3940513A4; TW202044005A; KR20210136117A

Abstract

觸控面板10的電極層14包括導電網30，並且包括第一電極21、第二電極23以及虛設電極25。第一電極21具有第一相對部213，並且第一相對部213形成在第一區域41中。第二電極23具有第二相對部233，並且第二相對部233形成在第二區域43中。第一相對部213以及第二相對部233在預定方向上彼此分開而相對。虛設電極25具有至少部分地位於第一相對部213以及第二相對部233之間的插入部251。插入部251形成在虛設區域45中，並且虛設區域45具有作為在預定方向上的兩端區域的第一端部區域451以及第二端部區域453。第一區域41與第一端部區域451重疊，並且第二區域43與第二端部區域453重疊。

Description

觸控面板

本發明係關於一種觸控面板，特別是關於一種互電容式觸控面板。

專利文獻1揭露了互電容式觸控面板（以下稱為觸控面板）的例子。專利文獻1的觸控面板具有複數個感測部，並且感測部分別包括形成在基板的一個表面上的電極層。如第12圖所示，專利文獻1中揭露的電極層具有第一電極91、第二電極93以及虛設電極95。第一電極91以及第二電極93分別形成為梳齒狀。第一電極91的梳齒（第一線狀部分）911以及第二電極的梳齒（第二線狀部分）931延伸於與預定方向垂直的垂直方向。又，第一線狀部分911以及第二線狀部分931在預定方向上交替配置。虛設電極95配置在第一電極91以及第二電極93之間。

如從第12圖可以理解，第一電極91以及第二電極93構成電容器。當手指等的導體靠近此電容器的表面時，電容器的電容改變。藉由檢測出此電容器的電容的改變，專利文獻1的觸控面板可以檢測出導體往感測部的接近。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2018-112842號公報

[發明所欲解決之問題]

專利文獻1揭露了藉由在預定方向上加寬第一電極91的第一線狀部分911與第二電極93的第二線狀部分931的間隔來提高感測部的靈敏度。然而，在觸控面板或感測部中，加寬第一線狀部分911與第二線狀部分931的間隔導致觸控面板或感測部的尺寸擴大。此結果，降低觸控面板或感測部的解析度。因此，能夠不降低解析度而提高觸控面板或感測部的靈敏度的觸控面板是被期望的。

因此，本發明的目的是提供一種能夠不降低解析度而提高靈敏度的觸控面板。 [解決問題之技術手段]

本發明的一方面是提供觸控面板作為第一觸控面板，係為包括基板以及在前述基板上形成的電極層的觸控面板，其中前述電極層包括導電網，並包括第一電極、第二電極以及虛設電極，前述第一電極具有第一相對部，前述第一相對部形成在第一區域，前述第二電極具有第二相對部，前述第二相對部形成在第二區域，前述第一相對部以及前述第二相對部在預定方向上彼此分開而相對，前述虛設電極具有至少部分地位於前述第一相對部以及前述第二相對部之間的插入部，前述插入部形成在虛設區域，前述虛設區域具有作為在前述預定方向上的兩端區域的第一端部區域以及第二端部區域，前述第一區域與前述第一端部區域重疊，前述第二區域與前述第二端部區域重疊。 [發明的效果]

本發明的觸控面板的解析度取決於第一區域與第二區域的間隔。另一方面，本發明的觸控面板的靈敏度取決於在預定方向上插入部的寬度。從第一端部區域以及第二端部區域分別與第一區域以及第二區域重疊的事實可以清楚知道，插入部的寬度比第一區域與第二區域的間隔寬。因此，與插入部的第一端部區域以及第二端部區域分別不與第一區域以及第二區域重疊的觸控面板相比，本發明的觸控面板可以實現更高的檢測靈敏度。由此，本發明的觸控面板能夠不降低解析度而提高檢測靈敏度。

藉由參考附圖並檢討以下最佳實施例的說明，以正確地理解本發明的目的，並且更全面地理解關於本發明的構成。

本發明可以以多種變形以及各種形態實現，作為其一示例，以下詳細說明關於如圖式所示的特定實施例。圖式以及實施例並非將本發明限制為在此揭露的特定形態，而是所附請求項的範圍揭示的範圍內，包括在其對象而完成的所有變形例、均等物以及替代例。

參考第1圖，根據本發明的第一實施例的互電容式觸控面板（觸控面板）10包括基板12、形成在基板12的一表面上的電極層14、以及為了覆蓋電極層14而設置在基板12的一表面上的保護層16。

在第1圖的觸控面板10中，基板12可以是由玻璃或樹脂組成並且具有透光性的板狀或膜狀的構件。電極層14由形成在基板12的一表面上的導電網30（參考第3圖）組成。導電網30可以在基板12的一表面上使用導電油墨而印刷形成，也可以在基板12的一表面上蝕刻以真空蒸鍍等形成的導電膜而形成。可以藉由使用油墨狀的樹脂的旋塗或印刷形成保護層16。或者，也可以藉由將玻璃或樹脂組成的覆蓋構件以接著劑貼附而形成。

參考第2圖，電極層14包括複數個第一電極21、複數個第二電極23、複數個虛設電極25以及複數個配線27。如後所述，在本實施例的電極層14中，第一電極21以及第二電極23分別形成的區域（第一區域41以及第二區域43，參考第3圖）與虛設電極25形成的區域（虛設區域45，見第3圖）部分地重疊。然而，在第2圖中，為了示出第一電極21、第二電極23以及虛設電極25的概略的配置，因此以第一電極21以及第二電極23分別與虛設電極25之間存在空間的方式描繪。

如第2圖所示般，在本實施例中，第一電極21的數量為5個，第二電極23的數量為20個。又，在本實施例中，第一電極21分別與四個第二電極23組合。配線27分別連接第一電極21以及第二電極23。但是，本發明不限於此。第一電極21的數量以及第二電極23的數量可以任意設定。又，第一電極21與第二電極23彼此組合的比例可以任意設定。例如，第一電極21與第二電極23可以一對一的方式組合。

如第2圖所示般，第一電極21以及第二電極23分別形成為梳齒狀。更詳細地說，第一電極21分別具有沿著預定方向延伸的第一主部211、以及從第一主部211沿著與預定方向垂直的垂直方向延伸的複數個第一相對部213。又，第二電極23分別具有沿著預定方向延伸的第二主部231、以及從第二主部231沿著垂直方向延伸的複數個第二相對部233。在本實施例中，預定方向是Y方向，垂直方向是X方向。第一相對部213從第一主部211往+X方向延伸，並且第二相對部233從第二主部231往-X方向延伸。

如第2圖所示般，在第一電極21與第二電極23的每種組合中，第一相對部213以及第二相對部233在預定方向上交替並列。由此，在預定方向上彼此相鄰的第一相對部213以及第二相對部233彼此分開而相對。由此構成，第一電極21以及第二電極23分別構成電容器。

參考第3圖，電極層14由導電網30構成。導電網30具有將特定要素31二維地重複配置的圖案。在本實施例中，特定要素31具有菱形。特定要素31被配置成使得其兩條對角線分別平行於預定方向以及垂直方向。然而，本發明不限於此。特定要素31可以具有菱形以外的形狀。

如第3圖所示般，導電網30在第一電極21與虛設電極25之間、以及在虛設電極25與第二電極23之間分別是不連續的。換句話說，導電網30在第一電極21與虛設電極25之間、以及在虛設電極25與第二電極23之間分別被分割。導電網30的分割是使得不能在第一電極21與虛設電極25之間以及在虛設電極25與第二電極23之間繪製虛擬的直線。

如從第3圖中可以理解，在預定方向上彼此相鄰的第一電極21的第一相對部213與第二電極23的第二相對部233在預定方向上彼此分開而相對。虛設電極25的插入部251插入第一相對部213與第二相對部233之間。換句話說，虛設電極25具有至少部分地位於第一相對部213與第二相對部233之間的插入部251。

如第3圖所示般，第一電極21的第一相對部213形成在第一區域41。第一區域41是虛擬地連結構成第一相對部213的導電網30的最外端321而被規定的區域。又，第二電極23的第二相對部233形成在第二區域43。第二區域43是虛擬地連構成第二相對部233的導電網30的最外端323而被規定的區域。

參考第3圖說明關於第一區域41以及第二區域43。在本實施例中，導電網30具有在垂直方向上特定要素31重複配置的圖案。並且，特定要素31具有作為垂直方向上的最大尺寸的預定尺寸。此預定尺寸等於特定要素31的垂直方向的對角線的長度。在本實施例中，第一區域41是在垂直方向上以每預定尺寸虛擬地連結構成第一相對部213的導電網30的最外端321而形成。連結最外端321的線形成沿垂直方向的直線狀的邊。換句話說，第一區域41具有作為在預定方向上的端邊而沿著垂直方向直線狀延伸的邊。又，第二區域43是，在垂直方向上以每預定尺寸虛擬地連結構成第二相對部233的導電網30的最外端323而形成。連結最外端323的線形成沿垂直方向的直線狀的邊。換句話說，第二區域43具有作為在預定方向上的端邊而沿著垂直方向直線狀延伸的邊。

如從第3圖可以理解，虛設電極25的插入部251形成在虛設區域45。虛設區域45是虛擬地連結構成插入部251的導電網30的最外端325、327而被規定的區域。虛設區域45具有作為預定方向上的兩端區域的第一端部區域451以及第二端部區域453。在本實施例中，第一端部區域451是與第一區域41重疊的區域，第二端部區域453是與第二區域43重疊的區域。

如第3圖所示般，在本實施例中，插入部251具有在第一端部區域451中彼此平行並列的複數個第一特定線331。第一特定線331分別相當於特定要素31的菱形的一邊。嚴格來說，第一特定線331分別相當於特定要素31的菱形的一邊的一部份。另一方面，第一相對部213具有作為在預定方向上的端部而彼此平行並列的複數個第一端線341。第一端線341分別相當於特定要素31的菱形的一邊。嚴格來說，第一特定線331分別相當於特定要素31的菱形的一邊的一部份。並且，第一特定線331與第一端線341在垂直方向上交替並列。

如第3圖所示般，插入部251更具有在第二端部區域453中彼此平行並列的複數個第二特定線333。第二特定線333分別相當於特定要素31的菱形的一邊。嚴格來說，第二特定線333分別相當於特定要素31的菱形的一邊的一部份。另一方面，第二相對部233具有作為在預定方向上的端部而彼此平行並列的複數個第二端線343。第二端線343分別相當於特定要素31的菱形的一邊。嚴格來說，第二特定線333分別相當於特定要素31的菱形的一邊的一部份。並且，第二特定線333與第二端線343在垂直方向上交替並列。

如從第3圖可以理解，虛設電極25的插入部251在預定方向上部分地進入到第一區域41以及第二區域43。在此構成中，觸控面板10的解析度主要取決於在預定方向上第一電極21與第二電極23之間的最短距離、或第一區域41與第二區域43的距離。另一方面，觸控面板10的靈敏度主要取決於在預定方向上虛設電極25的插入部251的最大寬度、或虛設區域45在預定方向上的寬度。在本實施例中，在預定方向上虛設區域45的寬度尺寸大於在預定方向上第一電極21與第二電極23之間的最短距離尺寸。因此，本實施例的觸控面板10能夠在不加寬在預定方向上第一電極21與第二電極23的間隔，而實現與加寬此間隔情況下相同的靈敏度。換句話說，根據本實施例的觸控面板10，能夠不降低解析度而提高靈敏度。

（變形例）在上述實施例中，導電網30（參考第3圖）被分割以構成第一電極21、第二電極23以及虛設電極25。在本發明中，導電網30的分割方法不限於上述實施例，並且可以採用各種方法。

例如，在上述實施例中，如第3圖所示，構成第一相對部213的導電網30的最外端321以等於預定尺寸的間隔在垂直方向上並列。然而，本發明不限於此，構成第一相對部213的導電網30的最外端321可以至少部分地以比預定尺寸寬的間隔在垂直方向上並列。例如，如第4圖所示般，構成第一相對部213的導電網30的最外端321可以形成僅一個地方比預定尺寸寬的間隔的方式在垂直方向上並列。（第一變形例）。或者，如第5圖所示般，構成第一相對部213的導電網30的最外端321可以以等於預定尺寸的兩倍的間隔在垂直方向上並列（第二變形例）。

在第4圖所示的第一變形例中，構成第二相對部233的導電網30的最外端323以形成僅一個地方比預定尺寸寬的間隔的方式在垂直方向上並列。又，在第5圖所示的第二變形例中，構成第二相對部233的導電網30的最外端323以等於預定尺寸的兩倍的間隔在垂直方向上並列。

又，在上述實施例中，如從第3圖可以理解，第一端部區域451以及第二端部區域453各自在預定方向上的尺寸等於特定要素31的預定方向的對角線的長度的大約一半。然而，本發明不限於此。如第6圖所示般，第一端部區域451以及第二端部區域453中分別在預定方向上的尺寸可以小於特定要素31的預定方向的對角線的長度的尺寸的一半（第三變形例）。又，如第7圖所示般，第一端部區域451以及第二端部區域453分別在預定方向上的尺寸可以大於特定要素31的預定方向的對角線的長度的尺寸的一半（第四變形例）。

另外，在上述實施例中，如從第3圖可以理解，構成插入部251的導電網30的最外端325、327分別相當於特定要素31的菱形的一邊的端。然而，本發明不限於此。如第8圖所示般，構成插入部251的導電網30的最外端325、327分別可以相當於特定要素31的菱形的頂點（第五變形例）。

此外，在第一實施例中，如從第3圖可以理解的，構成插入部251的導電網30的最外端325、327相當於彼此不同的特定要素31的菱形的一邊的端。然而，本發明不限於此。如第9圖所示般，構成插入部251的導電網30的最外端325、327中彼此相鄰的兩個最外端325或327可以相當於相同的特定要素31的菱形的兩個邊的端（第六變形例）。

在第4圖至第9圖所示的第一變形例至第六變形例中的任一個，第一區域41在垂直方向上至少以每預定尺寸虛擬地連結構成第一相對部213的導電網30的最外端321而形成。同樣地，第二區域43在垂直方向上至少以每預定尺寸虛擬地連結構成第二相對部233的導電網30的最外端323而被規定。

又，在第4圖至第9圖所示的第一變形例至第六變形例中的任一個，虛設電極25的插入部251分別在預定方向上部分地進入第一區域41以及第二區域43。因此，在這些變形例中，觸控面板10也能夠不降低解析度而提高靈敏度。

以上，雖然已經揭露一些實施例而具體地說明關於本發明，但是本發明不限於此，並且各種變形是可能的。例如，在上述實施例中，如第2圖所示般，雖然第一電極21以及第二電極23均形成為梳齒狀，但是本發明不限於此。在一示例中，如第10圖所示般，第二電極23A可以形成為三角形，並且第一電極21A可以具有與其對應的形狀。或者，如第11圖所示般，第二電極23B可以形成為線軸形狀，並且第一電極21B可以具有與其對應的形狀。

在第10圖所示的示例中，與Z方向垂直並且與X方向以及Y方向兩方向都傾斜地相交的兩個方向分別是預定方向。在第一電極21A與第二電極23A之間設置虛設電極25A。與第3圖所示的實施例或第4圖至第9圖中的任一個所示的變形例同樣地，形成虛設電極25A的插入部251的虛設區域45在每個預定方向上與第一電極21A以及第二電極23A分別形成的第一區域41以及第二區域43至少部分地重疊。

又，在第11圖所示的示例中，X方向、Y方向、以及與Z方向垂直並且與X方向以及Y方向兩方向傾斜地相交的兩個方向共計四個方向分別為預定方向。與第3圖所示的實施例或第4圖至第9圖中的任一個所示的變形例同樣，形成虛設電極25B的插入部251的虛設區域45在每個預定方向上與第一電極21B以及第二電極23B分別形成的第一區域41以及第二區域43至少部分地重疊。

本發明基於2019年5月24日向日本專利局提出的日本專利申請第2019-097788號，藉由參考其內容而完成本說明書的一部份。

儘管說明了關於本發明的最佳實施例，但是對本領域技術人員應理解的是，可以在不脫離本發明的精神的範圍下將實施例變形，這樣的實施例屬於本發明的範圍。

10:互電容式觸控面板(觸控面板) 12:基板 14:電極層 16:保護層 21,21A,21B:第一電極 211:第一主部 213:第一相對部 23,23A,23B:第二電極 231:第二主部 233:第二相對部 25,25A,25B:虛設電極 251:插入部 27:配線 30:導電網 31:特定要素 321,323,325,327:最外端 331:第一特定線 333:第二特定線 341:第一端線 343:第二端線 41:第一區域 43:第二區域 45:虛設區域 451:第一端部區域 453:第二端部區域 91:第一電極 911,931:梳齒 93:第二電極 95:虛設電極 R:範圍

第1圖是示出本發明的第一實施例的互電容式觸控面板（觸控面板）的概略構成的剖面圖。第2圖是示出第1圖的觸控面板的平面圖。以簡化的方式圖示出了第一電極、第二電極、虛設電極以及配線。保護層被省略。第3A圖是示出由第2圖中的觸控面板的虛線包圍的範圍R的放大圖，且是附有用於說明所必需的標號的圖。第3B圖是示出由第2圖中的觸控面板的虛線包圍的範圍R的放大圖，且是去除第3A圖中的一部分標號的圖。第4A圖是示出第3A圖所示的導電網的第一變形例的圖，且是附有用於說明所必需的標號的圖。第4B圖是示出第3A圖所示的導電網的第一變形例的圖，且是去除第4A圖中的一部分標號的圖。第5A圖是示出第3A圖所示的導電網的第二變形例的圖，且是附有用於說明所必需的標號的圖。第5B圖是示出第3A圖所示的導電網的第二變形例的圖，且是去除第5A圖中的一部分標號的圖。第6A圖是示出第3A圖所示的導電網的第三變形例的圖，且是附有用於說明所必需的標號的圖。第6B圖是示出第3A圖所示的導電網的第三變形例的圖，且是去除第6A圖中的一部分標號的圖。第7A圖是示出第3A圖所示的導電網的第四變形例的圖，且是附有用於說明所必需的標號的圖。第7B圖是示出第3A圖所示的導電網的第四變形例的圖，且是去除第7A圖中的一部分標號的圖。第8A圖是示出第3A圖所示的導電網的第五變形例的圖，且是附有用於說明所必需的標號的圖。第8B圖是示出第3A圖所示的導電網的第五變形例的圖，且是去除第8A圖中的一部分標號的圖。第9A圖是示出第3A圖所示的導電網的第六變形例的圖，且是附有用於說明所必需的標號的圖。第9B圖是示出第3A圖所示的導電網的第六變形例的圖，且是去除第9A圖中的一部分標號的圖。第10圖是示出第2圖的觸控面板中包括的第一電極、第二電極以及虛設電極的變形例的圖。簡化了第一電極、第二電極以及虛設電極。第二電極對應於第2圖中的第二電極之一。第11圖是示出第2圖的觸控面板中包括的第一電極、第二電極以及虛設電極的另一變形例的圖。簡化了第一電極、第二電極以及虛設電極。第二電極對應於第2圖中的第二電極之一。第12圖是示出包括在專利文獻1中記載的互電容式觸控面板中的感測部的電極層的平面圖。

14:電極層

21:第一電極

213:第一相對部

23:第二電極

233:第二相對部

25:虛設電極

251:插入部

30:導電網

31:特定要素

321,323,325,327:最外端

331:第一特定線

333:第二特定線

341:第一端線

343:第二端線

41:第一區域

43:第二區域

45:虛設區域

451:第一端部區域

453:第二端部區域

R:範圍

Claims

一種觸控面板，係為包括基板以及在前述基板上形成的電極層的觸控面板，其中前述電極層包括導電網，並包括第一電極、第二電極以及虛設電極，前述第一電極具有第一相對部，前述第一相對部形成在第一區域，前述第二電極具有第二相對部，前述第二相對部形成在第二區域，前述第一相對部以及前述第二相對部在預定方向上彼此分開而相對，前述虛設電極具有至少部分地位於前述第一相對部以及前述第二相對部之間的插入部，前述插入部形成在虛設區域，前述虛設區域具有作為在前述預定方向上的兩端區域的第一端部區域以及第二端部區域，前述第一區域與前述第一端部區域重疊，前述第二區域與前述第二端部區域重疊，前述第一區域是虛擬地連結構成前述第一相對部的前述導電網的最外端而形成，前述第二區域是虛擬地連結構成前述第二相對部的前述導電網的最外端而形成，前述虛設區域是虛擬地連結構成前述插入部的前述導電網的最外端而形成，前述導電網具有在與前述預定方向垂直的垂直方向上特定要素重複配置的圖案，前述特定要素具有在前述垂直方向上作為最大尺寸的預定尺寸，前述第一區域在前述垂直方向上以至少每前述預定尺寸虛擬地連結構成前述第一相對部的前述導電網的前述最外端而形成，前述第一區域具有作為在前述預定方向上的端邊，而沿著前述垂直方向直線狀地延伸的邊，前述第二區域在前述垂直方向上以至少每前述預定尺寸虛擬地連結構成前述第二相對部的前述導電網的前述最外端而形成，前述第二區域具有作為在前述預定方向上的端邊，而沿著前述垂直方向直線狀地延伸的邊。
如請求項1所述的觸控面板，其中前述特定要素具有菱形，前述插入部具有在前述第一端部區域中彼此平行並列的複數個第一特定線，前述第一特定線分別相當於前述特定要素的前述菱形的一邊，前述第一相對部具有作為在前述預定方向上的端部，而彼此平行並列的複數個第一端線，前述第一端線分別相當於前述特定要素的前述菱形的一邊，前述第一特定線以及前述第一端線在前述垂直方向上交替並列，前述插入部具有在前述第二端部區域中彼此平行並列的複數個第二特定線，前述第二特定線分別相當於前述特定要素的前述菱形的一邊，前述第二相對部具有作為前述預定方向的端部，而彼此平行並列的複數個第二端線，前述第二端線分別相當於前述特定要素的前述菱形的一邊，前述第二特定線以及前述第二端線在前述垂直方向上交替並列。
如請求項2所述的觸控面板，其中前述第一電極具有沿前述預定方向延伸的第一主部以及沿前述垂直方向而從前述第一主部延伸的複數個前述第一相對部，前述第二電極具有沿前述預定方向延伸的第二主部以及沿前述垂直方向而從前述第二主部延伸的複數個前述第二相對部，前述第一相對部以及前述第二相對部在前述預定方向上交替並列。