TWI824183B - 觸控感測層及觸控面板 - Google Patents

Abstract

一種觸控感測層包含第一軸導電單元、第二軸導電單元以及至少一虛擬電極。第一軸導電單元實質上沿著第一軸向延伸。第二軸導電單元實質上沿著第二軸向延伸，並包含兩導電電極以及導電跨橋。兩導電電極分別位於第一軸導電單元的相反兩側。導電跨橋跨越第一軸導電單元，並與兩導電電極連接。虛擬電極包含至少一部分位於第一軸導電單元與兩導電電極中之一者之間形成的間隙中。

Description

觸控感測層及觸控面板

本發明是有關於一種觸控感測層及觸控面板。

隨著尺寸不斷擴大以及在遊戲應用不可或缺的趨勢，觸控顯示裝置的最關鍵改變是顯示模組的顯示刷新率的不斷提升。舉例來說，手機的顯示模組的顯示刷新率將由120Hz提升至180Hz，甚至更高階的240Hz。對應地，觸控模組的觸控刷新率也被要求同步提高。

就觸控刷新率的原理來說，觸控模組中主要係以驅動電極(Tx)及接收電極(Rx)之間的兩相鄰互電容(capacity mutual, Cm)值來作為驅動速度考慮。更具體地，驅動每一次電極掃描的速度係由充放電速度決定，就觸控模組來說即取決於RC值大小。RC值越小則充放電速度越快（即觸控刷新率越高）；RC值越大則充放電速度越慢（即觸控刷新率越低）。以使用Tx及Rx交錯及架橋設計的習知架構來說，兩鄰近Tx與Rx因為距離極度靠近，存在較大Cm值，是以在觸控刷新率較低且無法有效提升。

因此，如何提出一種可解決上述問題的觸控感測層及觸控面板，是目前業界亟欲投入研發資源解決的問題之一。

有鑑於此，本發明之一目的在於提出一種可有解決上述問題的觸控感測層及觸控面板。

為了達到上述目的，依據本發明之一實施方式，一種觸控感測層包含第一軸導電單元、第二軸導電單元以及至少一虛擬電極。第一軸導電單元實質上沿著第一軸向延伸。第二軸導電單元實質上沿著第二軸向延伸，並包含兩導電電極以及導電跨橋。兩導電電極分別位於第一軸導電單元的相反兩側。導電跨橋跨越第一軸導電單元，並與兩導電電極連接。虛擬電極包含至少一部分位於第一軸導電單元與兩導電電極中之一者之間形成的間隙中。

於本發明的一或多個實施方式中，虛擬電極包含本體部以及延伸部。本體部與第一軸導電單元在第二軸向上排列，並與兩導電電極中之前述者在第一軸向上排列。延伸部連接本體部，並延伸進入間隙中。

於本發明的一或多個實施方式中，延伸部呈長條狀。

於本發明的一或多個實施方式中，延伸部遠離本體部的一端具有端面。

於本發明的一或多個實施方式中，虛擬電極包含兩本體部以及延伸部。兩本體部分別位於兩導電電極的相反兩側。延伸部連接本體部，並貫穿間隙。

於本發明的一或多個實施方式中，延伸部在第二軸向上排列於兩導電電極之間。

於本發明的一或多個實施方式中，虛擬電極在第二軸向上排列於兩導電電極之間。

於本發明的一或多個實施方式中，虛擬電極的數量為複數。這些虛擬電極沿著間隙排列。

於本發明的一或多個實施方式中，虛擬電極的數量為複數。這些虛擬電極由間隙的一邊界排列至另一邊界。

為了達到上述目的，依據本發明之一實施方式，一種觸控面板包含基板以及前述觸控感測層。觸控感測層設置於基板上。

綜上所述，於本發明的觸控感測層中，藉由在第一軸導電單元與第二軸導電單元之間設置虛擬電極，並使虛擬電極的至少一部分位於第一軸導電單元與第二軸導電單元之間形成的間隙中，即可有效地降低第一軸導電單元與第二軸導電單元之間的互電容(capacity mutual, Cm)值，進而調降RC值，從而有效地提升觸控面板的觸控刷新率。

以上所述僅係用以闡述本發明所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等，本發明之具體細節將在下文的實施方式及相關圖式中詳細介紹。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

請參照第1圖，其為繪示根據本發明一實施方式之觸控面板100的面剖示意圖。如第1圖所示，於本實施方式中，觸控面板100包含基板110、遮蔽層120、光學匹配層130以及複數個走線150。基板110上定義有觸控區111以及環繞觸控區111之周邊區112。遮蔽層120設置於基板110的周邊區112內。光學匹配層130設置於基板110上，並覆蓋遮蔽層120，以提供平整的上表面。走線150係設置於光學匹配層130上，並位於基板110的周邊區112內。藉此，由基板110的底面觀看時，遮蔽層120可遮蔽走線150而不讓觀看者看到。

請參照第1圖，其為繪示根據本發明一實施方式之觸控感測層140的局部正視圖。如第1圖與第2圖所示，觸控面板100還包含觸控感測層140。觸控感測層140設置於基板110上的光學匹配層130上，並包含複數個第一軸導電單元141、複數個第二軸導電單元142、第一絕緣層143以及複數個虛擬電極144。第一軸導電單元141實質上沿著第一軸向A1延伸，並於觸控區111內彼此分隔。第二軸導電單元142實質上沿著第二軸向A2延伸，並於觸控區111內彼此分隔且跨越第一軸導電單元141。換言之，第一軸導電單元141為沿著第一軸向A1延伸的導電線路，且彼此間隔排列。第二軸導電單元142為沿著第二軸向A2延伸的導電線路，且彼此間隔排列。於一些實施例中，第一軸向A1與第二軸向A2分別為相互垂直的兩軸向，但本發明並不以此為限。

另外，第二軸導電單元142由上方跨越第一軸導電單元141，且第一絕緣層143至少在第一軸導電單元141與第二軸導電單元142之間的交錯處進行電性絕緣。由此可知，第一軸導電單元141與第二軸導電單元142之間利用第一絕緣層143相隔開以形成類似跨橋的結構，因此本實施方式之觸控面板100為OGS (One Glass Solution)型觸控模組。

具體來說，每一第二軸導電單元142包含複數個導電電極142a以及複數個導電跨橋142b。導電電極142a與導電跨橋142b係沿著第二軸向A2交替地相連。每一第二軸導電單元142係利用導電跨橋142b分別跨越第一軸導電單元141。第一絕緣層143係設置於第一軸導電單元141與導電跨橋142b之間，藉以使第一軸導電單元141與第二軸導電單元142電性絕緣。

如第1圖所示，觸控面板100還包含第二絕緣層 160 (兼具第二光學匹配層之效，參後描述)、保護層170以及軟性電路板180。第二絕緣層160覆蓋第二軸導電單元142。保護層170覆蓋第二絕緣層160。軟性電路板180連接位於周邊區112的走線150，並經由走線150提取觸控感測層140的觸控訊號。

於一些實施方式中，基板110的材料包含玻璃，但本發明並不以此為限。

請參照第3圖，其為繪示根據本發明一實施方式之觸控感測層140的局部放大正視圖。第3圖中繪示有一個第一軸導電單元141、一個第二軸導電單元142的兩導電電極142a與一個導電跨橋142b以及複數個虛擬電極144。此兩導電電極142a分別位於第一軸導電單元141的相反兩側。導電跨橋142b跨越第一軸導電單元141，並與兩導電電極142a連接。虛擬電極144包含至少一部分位於第一軸導電單元141與導電電極142a之間形成的間隙G中。於一些實施方式中，第一軸導電單元141與導電電極142a之間形成的間隙G，可以定義為導電電極142a靠近第一軸導電單元141的一端與第一軸導電單元141共同挾擠形成的狹窄通道，且此狹窄通道連通導電電極142a的相反兩側。

具體來說，如第3圖所示，第一軸導電單元141與導電電極142a之間形成的間隙G具有兩端E1、E2 （於圖中以虛線表示），且此兩端E1、E2係位於第一軸導電單元與導電電極之間的距離開始驟減之處，致使間隙G在兩端E1、E2之間的部位具有前述狹窄通道的外型。

於本實施方式中，虛擬電極144包含本體部144a以及延伸部144b。本體部144a位於間隙G之外，與第一軸導電單元141在第二軸向A2上排列，並與導電電極142a在第一軸向A1上排列。延伸部144b連接本體部144a，並延伸進入間隙G中。詳細來看，延伸部144b在第二軸向A2上排列於兩導電電極142a之間。由外觀來看，本體部144a可視為與第一軸導電單元141及第二軸導電單元142分離之島狀結構，而延伸部144b可視為由本體部144a延伸而出的半島結構。

藉由前述結構配置，虛擬電極144位於間隙G中的延伸部144b即可有效地降低第一軸導電單元141與第二軸導電單元142之間的互電容(capacity mutual, Cm)值，進而降低RC值(影響觸控刷新率)，從而有效地提升觸控面板100的觸控刷新率。除此之外，藉由在第一軸導電單元141與第二軸導電單元142之間虛擬電極144的設置，還可有效改善觸控面板100的視覺效果（例如消影蝕刻線）。

於實際應用中，前述有關虛擬電極144的外型與結構，可應用至鄰接於第一軸導電單元141與第二軸導電單元142之間的交錯處的所有虛擬電極144上。

於一些實施方式中，如第3圖所示，延伸部144b遠離本體部144a的一端具有尖角，但本發明並不以此為限。

請參照第4圖，其為繪示根據本發明另一實施方式之觸控感測層240的局部放大正視圖。第4圖中繪示有一個第一軸導電單元141、一個第二軸導電單元142的兩導電電極142a與一個導電跨橋142b以及複數個虛擬電極244，其中第一軸導電單元141與第二軸導電單元142係相同或相似於第3圖所示之實施方式，因此可參照前述相關說明，在此恕不贅述。另外，虛擬電極244包含本體部244a以及延伸部244b。本體部244a位於間隙G之外，與第一軸導電單元141在第二軸向A2上排列，並與導電電極142a在第一軸向A1上排列。延伸部244b連接本體部244a，並延伸進入間隙G中。

需說明的是，相較於第3圖所示之實施方式，本實施方式係針對虛擬電極144的外型進行修改。具體來說，延伸部244b遠離本體部244a的一端具有端面244b1。換言之，延伸部244b遠離本體部244a的一端具有一定的寬度，且延伸部244b呈長條狀。藉此，延伸部244b可更深入間隙G中，從而可進一步降低第一軸導電單元141與第二軸導電單元142之間的Cm值，進而調降RC值。

請參照第5圖，其為繪示根據本發明另一實施方式之觸控感測層340的局部放大正視圖。第5圖中繪示有一個第一軸導電單元141、一個第二軸導電單元142的兩導電電極142a與一個導電跨橋142b以及複數個虛擬電極344，其中第一軸導電單元141與第二軸導電單元142係相同或相似於第3圖所示之實施方式，因此可參照前述相關說明，在此恕不贅述。需說明的是，相較於第3圖所示之實施方式，本實施方式係針對虛擬電極144的外型進行修改。

具體來說，於本實施方式中，虛擬電極344包含兩本體部344a以及延伸部344b。兩本體部344a分別位於兩導電電極142a的相反兩側。延伸部344b連接本體部344a，並貫穿間隙G。藉此，第一軸導電單元141與導電電極142a完全分隔於延伸部344b的相反兩側，從而可進一步降低第一軸導電單元141與第二軸導電單元142之間的Cm值，進而調降RC值。

請參照第6圖，其為繪示根據本發明另一實施方式之觸控感測層440的局部放大正視圖。第6圖中繪示有一個第一軸導電單元141、一個第二軸導電單元142的兩導電電極142a與一個導電跨橋142b以及複數個虛擬電極444a、444b，其中第一軸導電單元141與第二軸導電單元142係相同或相似於第3圖所示之實施方式，因此可參照前述相關說明，在此恕不贅述。需說明的是，相較於第3圖所示之實施方式，本實施方式係針對虛擬電極144的外型進行修改。

具體來說，於本實施方式中，虛擬電極444a位於間隙G外，而虛擬電極444b位於間隙G內。並且，位於間隙G內的虛擬電極444b在第二軸向A2上排列於兩導電電極142a之間，且沿著間隙G排列。由外觀來看，位於間隙G外的虛擬電極444a可視為與第一軸導電單元141及第二軸導電單元142分離之島狀結構，而位於間隙G內的虛擬電極444b可視為孤島結構。

請參照第7圖，其為繪示根據本發明另一實施方式之觸控感測層540的局部放大正視圖。第7圖中繪示有一個第一軸導電單元141、一個第二軸導電單元142的兩導電電極142a與一個導電跨橋142b以及複數個虛擬電極544a、544b，其中第一軸導電單元141與第二軸導電單元142係相同或相似於第3圖所示之實施方式，因此可參照前述相關說明，在此恕不贅述。需說明的是，相較於第3圖所示之實施方式，本實施方式係針對虛擬電極144的外型進行修改。

具體來說，於本實施方式中，虛擬電極544a位於間隙G外，而虛擬電極544b位於間隙G內。並且，位於間隙G內的虛擬電極544b由間隙G的一邊界B1排列至另一邊界B2。換言之，在間隙G中，第一軸導電單元141與導電電極142a係隔著兩個虛擬電極544b。藉此，即可進一步降低第一軸導電單元141與第二軸導電單元142之間的Cm值，進而調降RC值。

由以上對於本發明之具體實施方式之詳述，可以明顯地看出，於本發明的觸控感測層中，藉由在第一軸導電單元與第二軸導電單元之間設置虛擬電極，並使虛擬電極的至少一部分位於第一軸導電單元與第二軸導電單元之間形成的間隙中，即可有效地降低第一軸導電單元與第二軸導電單元之間的Cm值，進而調降RC值，從而有效地提升觸控面板的觸控刷新率。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並不用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100:觸控面板 110:基板 111:觸控區 112:周邊區 120:遮蔽層 130:光學匹配層 140,240,340,440,540:觸控感測層 141:第一軸導電單元 142:第二軸導電單元 142a:導電電極 142b:導電跨橋 143:第一絕緣層 144,244,344,444a,444b,544a,544b:虛擬電極 144a,244a,344a:本體部 144b,244b,344b:延伸部 150:走線 160:第二絕緣層 170:保護層 180:軟性電路板 244b1:端面 A1:第一軸向 A2:第二軸向 B1,B2:邊界 E1,E2:端 G:間隙

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下： 第1圖為繪示根據本發明一實施方式之觸控面板的面剖示意圖。 第2圖為繪示根據本發明一實施方式之觸控感測層的局部正視圖。 第3圖為繪示根據本發明一實施方式之觸控感測層的局部放大正視圖。 第4圖為繪示根據本發明另一實施方式之觸控感測層的局部放大正視圖。 第5圖為繪示根據本發明另一實施方式之觸控感測層的局部放大正視圖。 第6圖為繪示根據本發明另一實施方式之觸控感測層的局部放大正視圖。 第7圖為繪示根據本發明另一實施方式之觸控感測層的局部放大正視圖。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

140:觸控感測層

141:第一軸導電單元

142:第二軸導電單元

142a:導電電極

142b:導電跨橋

143:第一絕緣層

144:虛擬電極

144a:本體部

144b:延伸部

A1:第一軸向

A2:第二軸向

E1,E2:端

G:間隙

Claims (10)

1. 一種觸控感測層，包含：一第一軸導電單元，實質上沿著一第一軸向延伸；一第二軸導電單元，實質上沿著一第二軸向延伸，並包含：兩導電電極，分別位於該第一軸導電單元的相反兩側；以及一導電跨橋，跨越該第一軸導電單元，並與該兩導電電極連接；以及至少一虛擬電極，包含至少一部分位於該第一軸導電單元與該兩導電電極中之一者之間形成的一間隙中，且該間隙為該第一軸導電單元與該兩導電電極中之該者共同挾擠形成的狹窄通道，該至少一虛擬電極包含：至少一本體部；以及一延伸部，連接該本體部，係由該本體部延伸而出的半島結構並進入該間隙中。
2. 如請求項1所述之觸控感測層，其中該本體部與該第一軸導電單元在該第二軸向上排列，並與該兩導電電極中之該者在該第一軸向上排列。
3. 如請求項2所述之觸控感測層，其中該延伸部呈長條狀。
4. 如請求項2所述之觸控感測層，其中該延伸部遠離該本體部的一端具有一端面。
5. 如請求項2所述之觸控感測層，其中該延伸部在該第二軸向上排列於該兩導電電極之間。
6. 如請求項1所述之觸控感測層，其中該至少一虛擬電極在該第二軸向上排列於該兩導電電極之間。
7. 如請求項1所述之觸控感測層，其中該至少一虛擬電極的數量為複數，且該些虛擬電極沿著該間隙排列。
8. 如請求項1所述之觸控感測層，其中該至少一虛擬電極的數量為複數，且該些虛擬電極由該間隙的一邊界排列至另一邊界。
9. 一種觸控感測層，包含：一第一軸導電單元，實質上沿著一第一軸向延伸；一第二軸導電單元，實質上沿著一第二軸向延伸，並包含：兩導電電極，分別位於該第一軸導電單元的相 反兩側；以及一導電跨橋，跨越該第一軸導電單元，並與該兩導電電極連接；以及至少一虛擬電極，包含至少一部分位於該第一軸導電單元與該兩導電電極中之一者之間形成的一間隙中，且該間隙位於該兩導電電極之間，其中該至少一虛擬電極包含：兩本體部，分別位於該兩導電電極的相反兩側；以及一延伸部，連接該些本體部，並貫穿該間隙。
10. 一種觸控面板，包含：一基板；以及一如請求項1至9任一所述之觸控感測層，設置於該基板上。