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TWI843411B - 觸控面板及感測顯示裝置 - Google Patents

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TWI843411B
TWI843411B TW112102291A TW112102291A TWI843411B TW I843411 B TWI843411 B TW I843411B TW 112102291 A TW112102291 A TW 112102291A TW 112102291 A TW112102291 A TW 112102291A TW I843411 B TWI843411 B TW I843411B
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TW112102291A
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林俊甫
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元太科技工業股份有限公司
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Abstract

一種觸控面板包括基板、多個第一電極串列以及多個第 二電極串列。第一電極串列配置於基板上。第一電極串列的每一者包括第一電極部以及第一串接部。第一串接部的每一者將第一電極部的相鄰兩者在第一方向上串聯連。第二電極串列配置於基板上。第二電極串列的每一者包括第二電極部以及第二串接部。第二串接部將第二電極部的相鄰兩者在第二方向上串聯連接。第一方向與第二方向相交。第一串接部的每一者與第二串接部的其中一個部份重疊。第一電極部與第二電極部並列設置於基板上。第二電極部的每一者的面積大於第一電極部的每一者的面積。

Description

觸控面板及感測顯示裝置
本發明是有關於一種電子裝置，且特別是有關於一種觸控面板與電子裝置。
觸控技術已經普遍的應用在各式電子裝置中。觸控面板搭載其它的電子構件，例如顯示面板等，的技術更是蓬勃的發展著。為了達到更好的感測正確性，降低其他電子構件的訊號造成物感測的情形是必須的。
本發明提供一種觸控面板，具有高的訊雜比(真正感測訊號與雜訊號的強度比，SNR(signal to noise ratio))而可提供理想的觸控感測效果。
本發明提供一種電子裝置，具有觸控正確率高的觸控面板。
本發明的觸控面板包括基板、多個第一電極串列以及多 個第二電極串列。多個第一電極串列配置於基板上。多個第一電極串列的每一者包括多個第一電極部以及多個第一串接部。多個第一串接部的每一者將多個第一電極部的相鄰兩者在第一方向上串聯連。多個第二電極串列配置於基板上。多個第二電極串列的每一者包括多個第二電極部以及多個第二串接部。多個第二串接部的每一者將多個第二電極部的相鄰兩者在第二方向上串聯連接。第一方向與第二方向相交，且多個第一串接部的每一者與多個第二串接部的其中一個部份重疊。多個第一電極部與多個第二電極部並列設置於基板上。多個第二電極部的每一者的面積大於第一電極部的每一者的面積。
本發明的電子裝置，包括顯示面板與觸控面板。顯示面板具有顯示面。觸控面板位於顯示面上方。觸控面板包括基板、多個第一電極串列以及多個第二電極串列。多個第一電極串列配置於基板上。多個第一電極串列的每一者包括多個第一電極部以及多個第一串接部。多個第一串接部的每一者將多個第一電極部的相鄰兩者在第一方向上串聯連。多個第二電極串列配置於基板上。多個第二電極串列的每一者包括多個第二電極部以及多個第二串接部。多個第二串接部的每一者將多個第二電極部的相鄰兩者在第二方向上串聯連接。第一方向與第二方向相交，且多個第一串接部的每一者與多個第二串接部的其中一個部份重疊。多個第一電極部與多個第二電極部並列設置於基板上。多個第二電極部的每一者的面積大於第一電極部的每一者的面積。
在本發明的一實施例中，上述的多個第二電極部的每一者的面積為第一電極部的每一者的面積的2±0.2倍。
在本發明的一實施例中，上述的多個第一電極部的每一者包括第一中心圖案以及兩第一端部圖案。兩第一端部圖案位於第一中心圖案在第一方向上的相對兩側，且兩第一端部圖案的每一者連接於第一中心圖案與多個第一串接部的其中一個之間。兩第一端部圖案的每一者的寬度由第一中心圖案沿第一方向朝外逐漸縮減，且第一中心圖案的寬度小於兩第一端部圖案的每一者的最大寬度。
在本發明的一實施例中，上述的第一中心圖案的寬度為兩第一端部圖案的所述每一者的最大寬度的0.75倍。
在本發明的一實施例中，上述的兩第一端部圖案以第一中心圖案成對稱設置。
在本發明的一實施例中，上述的兩第一端部圖案的每一者的所述寬度大於對應的第一串接部。
在本發明的一實施例中，上述的兩第一端部圖案分別鄰近不同的第二電極串列。
在本發明的一實施例中，上述的多個第二電極部的每一者包括第二中心圖案以及兩第二端部圖案。兩第二端部圖案位於第二中心圖案在第二方向上的相對兩側，且兩第二端部圖案的每一者連接於所述第二中心圖案與多個第二串接部的其中一個之間。兩第二端部圖案的每一者的寬度由第二中心圖案沿第二方向 朝外逐漸縮減。
在本發明的一實施例中，上述的第二中心圖案包括鄰近兩第二端部圖案的兩擴張段以及位於兩擴張段之間的縮減段，且縮減段的寬度小於兩擴張段的寬度。
在本發明的一實施例中，上述的多個第一電極部的每一者包括第一中心圖案以及位於第一中心圖案與對應的第一串接部之間的第一端部圖案。多個第二電極部的每一者包括第二中心圖案以及位於第二中心圖案與對應的第二串接部之間的第二端部圖案。第一端部圖案與鄰近的第二端部圖案相隔第一距離，第一中心圖案與鄰近的第二中心圖案相隔第二距離，且第一距離小於第二距離。
基於上述，本發明實施例的觸控面板與具有觸控面板的電子裝置採用第一電極串列與第二電極串列的觸控電極設計。在本發明實施例中，第一電極串列的第一電極部與第二電極串列的第二電極部具有明顯的面積差異。觸控面板採用面積小的第二電極部做為讀取電極有助於降低雜訊強度以達到理想的感測效果。
10:電子裝置
100:觸控面板
110:基板
120:第一電極串列
122:第一電極部
122A:第一中心圖案
122B:第一端部圖案
124:第一串接部
130:第二電極串列
132:第二電極部
132A:第二中心圖案
132A1:擴張段
132A2:縮減段
132B:第二端部圖案
134:第二串接部
200:顯示面板
200S:顯示面
D1:第一方向
D2:第二方向
DSR、PSR:間距
LSR、W122A、W122B、W124、W132B、W134、WA1、WA2、WSR:寬度
S1:第一距離
S2:第二距離
S3:第三距離
SR:方形感應部
T122B、T132B:最大寬度
圖1為本發明一實施例的電子裝置的示意圖。
圖2為本發明一實施例的觸控面板的示意圖。
圖1為本發明一實施例的電子裝置的示意圖。圖1的電子裝置10包括觸控面板100以及顯示面板200。顯示面板200具有顯示面200S，且觸控面板100位於顯示面200S上方。顯示面板200提供的顯示光線可朝向觸控面板100行進並穿過觸控面板100以讓使用者看見。使用者觀看畫面時，觸控面板100位於使用者與顯示面板200之間，且使用者可以在觸控面板100上進行觸控操作以控制電子裝置10執行指定的功能。在一些實施例中，觸控面板100是具有單層電極的電容式觸控面板，其以單層電極構成讀取電極(也稱Rx電極)以及驅動電極(也稱Tx電極)並利用讀取電極與驅動電極之間的電容值變化作為觸控感測訊號。在一些實施例中，顯示面板200可以為液晶顯示面板、電子紙顯示面板、有機發光顯示面板或其他顯示面板。觸控面板100可採用貼附的方式設置於顯示面板200上。觸控面板100與顯示面板200貼近的設置可能使彼此的訊號相互干擾。舉例而言，顯示面板200為電子紙顯示面板時，電子紙顯示面板執行翻頁的過程即可能對觸控面板100產生明顯的雜訊而影響觸控面板100的觸控正確性。
圖2為本發明一實施例的觸控面板的示意圖。圖2的觸控面板100可以為圖1的觸控面板100的一種實施方式，且包括基板110、多個第一電極串列120以及多個第二電極串列130。第一電極串列120與第二電極串列130都配置於基板110上。多個第一電極串列120的每一者包括多個第一電極部122以及多個第 一串接部124，且多個第一串接部124的每一者將多個第一電極部122的相鄰兩者在第一方向D1上串聯連接。多個第二電極串列130的每一者包括多個第二電極部132以及多個第二串接部134，且多個第二串接部134的每一者將多個第二電極部132的相鄰兩者在第二方向D2上串聯連接。在一些實施例中，第一方向D1與第二方向D2相交，且多個第一串接部124的每一者與多個第二串接部134的其中一個相交。具體而言，多個第一串接部124的每一者與多個第二串接部134的其中一個部份重疊。第一串接部124與第二串接部134的堆疊順序可隨設計而調整，且圖2中並未區別第一串接部124與第二串接部134的堆疊順序。在一些實施例中，多個第一串接部124的每一者與對應的第二串接部134之間進一步設置有絕緣材料(未示出)，以確保第一電極串列120與第二電極串列130彼此電性獨立而無直接接觸及導通。
在一些實施例中，第一電極串列120可以電連接至驅動控制電路(未示出)的讀取電路單元，而第二電極串列130可以接收由驅動控電路提供的驅動控制訊號。在尚未有觸控動作時，第一電極部122與第二電極部132之間維持大致固定的互電容。使用者在觸控面板100上進行觸控操作時，第一電極串列120上的電容量可因應觸控操作而改變，且隨著第二電極串列130上的驅動控制訊號而被控制電路讀取，從而產生觸控訊號。在此，第一電極串列120的第一電極部122可稱為讀取電極或稱Rx電極，而第二電極串列130的第二電極部132可稱為驅動電極或稱Tx電極。 觸控面板100與顯示面板或是其他電子構件整合在一起時，顯示面板或是其他電子構件的訊號有可能導致讀取電極上的電容受到擾動，而產生雜訊。這種雜訊在讀取電極的面積越大時越容易發生。因此，讀取電極的面積越大，感應到的訊號的訊雜比(真正訊號與雜訊的比例)越小，導致誤報點或是感測不精確的問題。
在本實施例中，多個第一電極部122與多個第二電極部132並列設置於基板110上，且多個第二電極部132的每一者的面積大於第一電極部122的每一者的面積。也就是說，本實施例的觸控面板100採用讀取電極面積小於驅動電極面積的設計。由於第一電極部122(讀取電極)具有較小的面積，第一電極部122對於非觸控操作導致的雜訊的感應量較小，有助於提高訊雜比，實現較高的感測正確性。
進一步而言，多個第二電極部132的每一者的面積可以為第一電極部122的每一者的面積的2±0.2倍。如圖2所示，多個第一電極部122的每一者位於兩個第一串接部124之間且例如具有雙箭頭狀圖案。雙箭頭圖案大致平行於第一方向D1且分別指向第一電極部122兩側的第一串接部124。
舉例而言，多個第一電極部122的每一者包括第一中心圖案122A以及兩第一端部圖案122B。兩第一端部圖案122B位於第一中心圖案122A在第一方向D1上的相對兩側。兩第一端部圖案122B的每一者連接於第一中心圖案122A與多個第一串接部124的其中一個之間。第一中心圖案122A可以理解為雙箭頭圖案 的箭身，而兩第一端部圖案122B可理解為雙箭頭圖案的箭頭。如圖2所示，兩第一端部圖案122B分別鄰近不同的第二電極串列130。
另外，兩第一端部圖案122B的每一者的寬度W122B由第一中心圖案122A沿第一方向D1朝外逐漸縮減。兩第一端部圖案122B的每一者在鄰近第一中心圖案122A處具有最大寬度T122B，且第一中心圖案122A的寬度W122A小於兩第一端部圖案122B的每一者的最大寬度T122B。在一些實施例中，第一中心圖案122A的寬度W122A為兩第一端部圖案122B的每一者的最大寬度T122B的0.75倍。
如圖2所示，兩第一端部圖案122B以第一中心圖案122A成對稱設置。也就是說，第一中心圖案122A的平行於第一方向D1的中心線也是兩第一端部圖案122B的中心線。不過，在其他實施例中，兩第一端部圖案122B與第一中心圖案122A不必然對齊。另外，兩第一端部圖案122B的每一者的寬度W122B大於對應的第一串接部124的寬度W124。在一些實施例中，第一串接部124的寬度W124可以是允許相鄰第一電極部122電性連接且製作能力所能達到的最小寬度。
在第二電極串列130中，多個第二電極部132的每一者包括第二中心圖案132A以及兩第二端部圖案132B。兩第二端部圖案132B位於第二中心圖案132A在第二方向D2上的相對兩側。在第二電極部132中，兩第二端部圖案132B的每一者連接於第二 中心圖案132A與多個第二串接部134的其中一個之間，且兩第二端部圖案132B的每一者的寬度W132B由第二中心圖案132A沿第二方向D2朝外逐漸縮減。另外，兩第二端部圖案132B的每一者的寬度W132B可大於第二串接部134的寬度W134，其中第二串接部134的寬度W134可以是允許相鄰第二電極部132電性連接且製作能力所能達到的最小寬度。
如圖2所示，兩第二端部圖案132B分別鄰近不同的第一電極串列120。第一電極串列120的第一端部圖案122B與第二電極串列130的第二端部圖案132B彼此鄰近設置而構成方形感應部SR。第一串接部124的每一者與對應的第二串接部134大致在其中一個方形感應部SR的中心相交。在一些實施例中，在第一方向D1上，方形感應部SR的寬度WSR明顯小於方形感應部SR之間的間距PSR。相似的，在第二方向D2上，方形感應部SR的寬度LSR明顯小於方形感應部SR之間的間距DSR。第一方向D1上的寬度WSR與第二方向D2的寬度LSR可大致相同，而第一方向D1上的間距PSR與第二方向D2的間距DSR可大致相同。在一些實施方式中，第一方向D1上的間距PSR與第二方向D2的間距DSR例如大致為6mm，以適用於使用者直接以手指觸控。第一端部圖案122B與鄰近的第二端部圖案132B定義出方形感應部SR並相隔第一距離S1，第一中心圖案122A與鄰近的第二中心圖案132A位於方形感應部SR外並相隔第二距離S2，且第一距離S1小於第二距離S2。
在本實施例中，第二中心圖案132A包括鄰近兩第二端部圖案132B的兩擴張段132A1以及位於兩擴張段132A1之間的縮減段132A2，且縮減段132A2的寬度WA2小於兩擴張段132A1的寬度WA1。如此，在第一方向D1上，相鄰兩個第二電極部132的擴張段132A1之間的距離小於相鄰兩個第二電極部132的縮減段132A2之間的距離。在第一方向D1上，相鄰兩個第二電極部132的擴張段132A1之間的距離可以是確保相鄰兩個第二電極部132在第一方向D1上彼此間隔開來且製作能力所及的距離，從而確保第二電極串列130彼此電性獨立。
在一些實施例中，第二中心圖案132A的兩擴張段132A1與縮減段132A2以第二方向D2成對稱設置，且第二端部圖案132B與第二中心圖案132A也彼此對齊，所以第二電極部132的每一者沿第二方向D2對稱設置，但不以此為限。另外，第二中心圖案132A的縮減段132A2可將兩擴張段132A1分隔，使兩擴張段132A1彼此間隔第三距離S3。在一些實施例中，第三距離S3以及縮減段132A2的寬度WA2可隨第一電極部122與第二電極部132的面積設置而調整。舉例而言，在本實施例中，第一電極部122與第二電極部132的面積大致為1：2，設計者可依據這個設計規範來調整第三距離S3以及縮減段132A2的寬度WA2。另外，在一些實施例中，縮減段132A2的寬度WA2可以為第二端部圖案132B的最大寬度T132B的0.75倍。
在模擬試驗中，可發現，在指定的感測解析度(單位面積 中的觸控感應點數量)設置下，將讀取電極與驅動電極的面積比設置為1：1時，觸控面板的訊雜比大致為13.29%。相較之下，在相同的感測解析度設置下，將讀取電極與驅動電極設計成如圖2所示的布局，觸控面板的訊雜比大致為21.61%。由此可知，觸控面板100的電極設置有助於提升訊雜比，實現正確的觸控感測。
綜上所述，本發明實施例的觸控面板中，第一電極串列的第一電極部(讀取電極)具有的面積小於與第二電極串列的第二電極部(驅動電極)。讀取電極的面積可以大致為驅動電極的面積的1/2。如此的電極圖案設計，讀取電極讀取到的雜訊強度可降低而真實感應訊號可增強，從而提升感應量降低訊雜比。因此，本發明實施例的觸控面板以及具有這種觸控面板的電子裝置可具有理想的觸控感測正確性。
100:觸控面板
110:基板
120:第一電極串列
122:第一電極部
122A:第一中心圖案
122B:第一端部圖案
124:第一串接部
130:第二電極串列
132:第二電極部
132A:第二中心圖案
132A1:擴張段
132A2:縮減段
132B:第二端部圖案
134:第二串接部
D1:第一方向
D2:第二方向
DSR、PSR:間距
LSR、W122A、W122B、W124、W132B、W134、WA1、WA2、WSR:寬度
S1:第一距離
S2:第二距離
S3:第三距離
SR:方形感應部
T122B:最大寬度

Claims (14)

  1. 一種觸控面板，包括：基板；多個第一電極串列，配置於所述基板上，所述多個第一電極串列的每一者包括多個第一電極部以及多個第一串接部，所述多個第一串接部的每一者將所述多個第一電極部的相鄰兩者在第一方向上串聯連接；以及多個第二電極串列，配置於所述基板上，所述多個第二電極串列的每一者包括多個第二電極部以及多個第二串接部，所述多個第二串接部的每一者將所述多個第二電極部的相鄰兩者在第二方向上串聯連接，其中所述第一方向與所述第二方向相交，且所述多個第一串接部的每一者與所述多個第二串接部的其中一個部份重疊，其中，所述多個第一電極部與所述多個第二電極部並列設置於所述基板上，所述多個第二電極部的每一者的面積大於所述第一電極部的每一者的面積，其中所述多個第一電極部的每一者包括第一中心圖案以及兩第一端部圖案，所述兩第一端部圖案位於所述第一中心圖案在所述第一方向上的相對兩側，所述兩第一端部圖案的每一者連接於所述第一中心圖案與所述多個第一串接部的其中一個之間，所述兩第一端部圖案的每一者的寬度由所述第一中心圖案沿所述第一方向朝外逐漸縮減，且所述第一中心圖案的寬度小於所述兩第一 端部圖案的所述每一者的最大寬度。
  2. 如請求項1所述的觸控面板，其中所述多個第二電極部的所述每一者的面積為所述第一電極部的所述每一者的面積的2±0.2倍。
  3. 如請求項1所述的觸控面板，其中所述第一中心圖案的所述寬度為所述兩第一端部圖案的所述每一者的所述最大寬度的0.75倍。
  4. 如請求項1所述的觸控面板，其中所述兩第一端部圖案以所述第一中心圖案成對稱設置。
  5. 如請求項1所述的觸控面板，其中所述兩第一端部圖案的所述每一者的所述寬度大於所述對應的第一串接部。
  6. 如請求項1所述的觸控面板，其中所述兩第一端部圖案分別鄰近不同的第二電極串列。
  7. 如請求項1所述的觸控面板，其中所述多個第二電極部的每一者包括第二中心圖案以及兩第二端部圖案，所述兩第二端部圖案位於所述第二中心圖案在所述第二方向上的相對兩側，所述兩第二端部圖案的每一者連接於所述第二中心圖案與所述多個第二串接部的其中一個之間，所述兩第二端部圖案的每一者的寬度由所述第二中心圖案沿所述第二方向朝外逐漸縮減。
  8. 如請求項7所述的觸控面板，其中所述第二中心圖案包括鄰近所述兩第二端部圖案的兩擴張段以及位於所述兩擴張段之間的縮減段，且所述縮減段的寬度小於所述兩擴張段的寬度。
  9. 如請求項1所述的觸控面板，其中所述多個第二電極部的每一者包括第二中心圖案以及位於所述第二中心圖案與對應的第二串接部之間的第二端部圖案，所述第一端部圖案與鄰近的所述第二端部圖案相隔第一距離，所述第一中心圖案與鄰近的所述第二中心圖案相隔第二距離，且所述第一距離小於所述第二距離。
  10. 一種感測顯示裝置，包括：顯示面板，具有顯示面；以及觸控面板，位於所述顯示面上方，且所述觸控面板包括：基板；多個第一電極串列，配置於所述基板上，所述多個第一電極串列的每一者包括多個第一電極部以及多個第一串接部，所述多個第一串接部的每一者將所述多個第一電極部的相鄰兩者在第一方向上串聯連接；以及多個第二電極串列，配置於所述基板上，所述多個第二電極串列的每一者包括多個第二電極部以及多個第二串接部，所述多個第二串接部的每一者將所述多個第二電極部的相鄰兩者在第二方向上串聯連接，其中所述第一方向與所述第二方向相交，且所述多個第一串接部的每一者與所述多個第二串接部的其中一個交錯設置，其中，所述多個第一電極部與所述多個第二電極部並列設置於所述基板上，所述多個第二電極部的每一者的面積大 於所述第一電極部的每一者的面積，其中所述多個第一電極部的每一者包括第一中心圖案以及位於所述第一中心圖案與對應的第一串接部之間的第一端部圖案，所述多個第二電極部的每一者包括第二中心圖案以及位於所述第二中心圖案與對應的第二串接部之間的第二端部圖案，所述第一端部圖案與鄰近的所述第二端部圖案相隔第一距離，所述第一中心圖案與鄰近的所述第二中心圖案相隔第二距離，且所述第一距離小於所述第二距離。
  11. 如請求項10所述的感測顯示裝置，其中所述多個第二電極部的所述每一者的面積為所述第一電極部的所述每一者的面積的2±0.2倍。
  12. 如請求項10所述的感測顯示裝置，其中所述多個第一電極部的每一者包括兩個所述第一端部圖案，兩個所述第一端部圖案位於所述第一中心圖案在所述第一方向上的相對兩側，兩個所述第一端部圖案的每一者連接於所述第一中心圖案與所述多個第一串接部的其中一個之間，所述兩第一端部圖案的每一者的寬度由所述第一中心圖案沿所述第一方向朝外逐漸縮減，且所述第一中心圖案的寬度小於所述兩第一端部圖案的所述每一者的最大寬度。
  13. 如請求項12所述的感測顯示裝置，其中所述第一中心圖案的所述寬度為兩個所述第一端部圖案的所述每一者的所述最大寬度的0.75倍。
  14. 一種觸控面板，包括：基板；多個第一電極串列，配置於所述基板上，所述多個第一電極串列的每一者包括多個第一電極部以及多個第一串接部，所述多個第一串接部的每一者將所述多個第一電極部的相鄰兩者在第一方向上串聯連接；以及多個第二電極串列，配置於所述基板上，所述多個第二電極串列的每一者包括多個第二電極部以及多個第二串接部，所述多個第二串接部的每一者將所述多個第二電極部的相鄰兩者在第二方向上串聯連接，其中所述第一方向與所述第二方向相交，且所述多個第一串接部的每一者與所述多個第二串接部的其中一個部份重疊，其中，所述多個第一電極部與所述多個第二電極部並列設置於所述基板上，所述多個第二電極部的每一者的面積大於所述第一電極部的每一者的面積，其中所述多個第二電極部的每一者包括第二中心圖案以及兩第二端部圖案，所述兩第二端部圖案位於所述第二中心圖案在所述第二方向上的相對兩側，所述兩第二端部圖案的每一者連接於所述第二中心圖案與所述多個第二串接部的其中一個之間，所述兩第二端部圖案的每一者的寬度由所述第二中心圖案沿所述第二方向朝外逐漸縮減。
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