TW201445621A - 觸控感測電極結構及觸控裝置 - Google Patents

Abstract

一種觸控感測電極結構，包含複數第一電極及複數第二電極。各個第一電極包含至少一第一主體部及一第二主體部，第一主體部及第二主體部具有交替地部分分離及部分匯集的分佈，且該部分匯集的分佈包含沿一第一延伸方向延伸的連接部及沿一第二延伸方向延伸的連接部所形成的至少一電極交叉區域，且第一延伸方向與第二延伸方向不同。各個第二電極具有複數連接部，各個連接部沿一第三延伸方向設置於疊合電極交叉區域位置處，且第三延伸方向相異於第一延伸方向及第二延伸方向。

Description

觸控感測電極結構及觸控裝置

本發明關於一種觸控感測電極結構及具有觸控感測電極結構的觸控裝置。

圖9為一習知觸控感測電極結構的平面示意圖。如圖9所示，觸控感測電極結構100包含複數條第一電極串列102及複數條第二電極串列104，第一電極串列102經由複數第一連接線102b串連相鄰之複數第一透明電極102a，第二電極串列104經由複數第二連接線104b串連相鄰之複數第二透明電極104a，且至少於相對之第一連接線102b與第二連接線104b間設有電性絕緣層(未圖示)。於一偵測過程中，當有手指或導體接近透明電極時，會造成被偵測的邊緣電容產生變化，使IC可藉由偵測此變化來判斷有無觸碰動作產生。然而，如圖9所示，當有一較小的觸碰物106碰觸到透明電極D的正中心，故IC無法偵測到透明電極D與其相鄰透明電極之間的邊緣電容變化，導致IC無法精準的定位出座標。故一般而言，電容式的觸控面板都會要求觸碰物的面積須大於一定的範圍才有辦法準確的定位。再者，第一連接線102b與第二連接線104b間呈十字相交，即第一連接線102b與第二連接線104b沿著兩個延伸方向十字相交，因此此一區域中邊緣電容效應並不明顯，於偵測過程中，當碰觸物體去碰觸到兩電極的交界時，難以精確偵測觸碰位置，且其線性度也不佳。

本發明提供一種可有效提高第一連接部與第二連接部之間的電容感量區域，以提供良好觸控靈敏度及線性度的觸控感測電極結構及觸控裝置。

本發明的一實施例提供一種觸控感測電極結構，包含複數第一電極及複數第二電極。各個第一電極包含至少一第一主體部及一第二主體部，第一主體部及第二主體部具有交替地部分分離及部分匯集的分佈，且該部分匯集的分佈包含沿一第一延伸方向延伸的連接部及沿一第二延伸方向延伸的連接部所形成的至少一電極交叉區域，且第一延伸方向與第二延伸方向不同。各個第二電極包含複數電極區塊及連接於每兩相鄰電極區塊之間的複數連接部，各個連接部沿一第三延伸方向設置於疊合電極交叉區域位置處，且第三延伸方向相異於第一延伸方向及第二延伸方向。

於一實施例中，各個第二電極更包含至少一長形部，長形部沿一第四延伸方向穿越該電極交叉區域，且第四延伸方向相異於第一、第二及第三延伸方向。

於一實施例中，長形部包含至少一條狀區塊以及複數分支部，複數分支部連接條狀區塊並與條狀區塊形成至少一角度，且可於條狀區塊的長軸方向上具有複數個不同長度值。

於一實施例中，各個第一電極包含複數電極區塊及由電極區塊延伸出的複數分支部，且第二電極的分支部與第一電極的分支部交錯排列。

於一實施例中，第一電極與第二電極的其中之一為訊號感測電極且另一為訊號驅動電極。

本發明的另一實施例提供一種觸控裝置，包含一基板、複數第一電極及複數第二電極以及一電性絕緣層。複數第一電極及複數第二電極設置於基板上，第一電極與第二電極的其中之一為訊號感測電極且另一為訊號驅動電極。各個第一電極與各個第二電極形成至少一重疊區域，各個第一電極具有穿過重疊區域的至少一第一電極分支，各個第二電極具有穿過該重疊區域的至少一第二電極分支，且重疊區域分佈有至少四個以不同延伸方向延伸的該些電極分支。電性絕緣層設置該重疊區域以隔開第一電極及第二電極。

於一實施例中，每兩相鄰電極分支具有實質相同的夾角，例如具有45度的夾角。

本發明的另一實施例提供一種觸控裝置，包含一第一基材、複數第一電極及複數第二電極以及一第二基材。複數第一電極設置於第一基材。第二基材設置於第一基材的一側並與第一基材保持一間距，複數第二電極設置於第二基材。各個第一電極包含至少一第一主體部及一第二主體部，第一主體部及第二主體部具有交替地部分分離及部分匯集的分佈，且該部分匯集的分佈包含沿一第一延伸方向延伸的連接部及沿一第二延伸方向延伸的連接部所形成的至少一電極交叉區域，且該第一延伸方向與該第二延伸方向不同。各個第二電極包含複數電極區塊及連接於每兩相鄰電極區塊之間的複數連接部，各個連接部沿一第三延伸方向設置於疊合電極交叉區域位置處，且第三延伸方向相異於第一延伸方向及第二延伸方向。

於一實施例中，第一基材與該第二基材的至少其中之一為塑膠膜片。

於一實施例中，第一基材與第二基材的其中之一為塑膠膜片且另一為覆蓋板。

藉由上述各個實施例的設計，因第一電極具有兩個會形成交叉的主體部，且第二電極會穿過第一電極主體部的交叉位置，故電極交叉區域上可分佈至少四個具不同延伸方向的電極分支，獲得減少第一電極與第二電極之間較無電容感量的區域的效果，如此即使觸碰物較小亦能精確偵測觸碰位置。再者，因第二電極的長形部可分佈於第一電極內，且第二電極分支部可與第一電極分支部交錯排列，故可進一步提高第一電極與第二電極相互感應的電力線作用面，增加觸控感測電極結構的感應電容量及觸控操作的靈敏度。另外，因第二電極的分支部可具有複數個不同長度值，故可藉由調整分支部的長度提高觸控靈敏度與線性度。

本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例並配合所附圖式，作詳細說明如下。

10、40‧‧‧觸控感測電極結構

20‧‧‧第一電極

22、24‧‧‧主體部

22a、24a、32‧‧‧電極區塊

22b、24b、22b’、24b’、34‧‧‧連接部

22c、24c、36b‧‧‧分支部

30‧‧‧第二電極

31‧‧‧浮接電極

36‧‧‧長形部

36a‧‧‧條狀區塊

42‧‧‧電性絕緣層

50a、50b、50c、50d‧‧‧觸控裝置

52‧‧‧覆蓋板

54、54a、54b‧‧‧膜片

100‧‧‧觸控感測電極結構

102‧‧‧第一電極串列

102a‧‧‧第一透明電極

102b‧‧‧第一連接線

104‧‧‧第二電極串列

104a‧‧‧第二透明電極

104b‧‧‧第二連接線

106‧‧‧觸碰物

D‧‧‧透明電極

M‧‧‧電極交叉區域

P‧‧‧延伸方向

S、T‧‧‧局部放大圖

圖1為本發明一實施例的觸控感測電極結構的示意圖，圖2 為圖1的局部放大圖。

圖3為本發明另一實施例的觸控感測電極結構的示意圖，圖4為圖3的局部放大圖。

圖5為觸碰物通過本發明一實施例的電極配置區域的示意圖。

圖6A至圖6D顯示觸控感測電極結構於一觸控裝置的不同配置實施例的示意圖。

圖7為本發明另一實施例的觸控感測電極結構的示意圖。

圖8A及圖8B為依本發明之實施例，顯示觸控感測電極結構的形成方式的示意圖。

圖9為一習知觸控感測電極結構的平面示意圖。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。

圖1為依本發明一實施例的觸控感測電極結構的示意圖，圖2為圖1的局部放大圖S。如圖1及圖2所示，觸控感測電極結構10包含複數第一電極20及複數第二電極30，各個第一電極20可連接一訊號線而例如作為一訊號感測電極，各個第二電極30可連接一訊號線而例如作為一訊號驅動電極。當然，亦可將第一電極20作為訊號驅動電極且第二電極30作為訊號感測電極。於本實施例中，每個第一電極20可至少包含一主體部22及一主體部24，主體部22及主體部24於一方向上延伸(例如圖2所示的P方向)，且主體部22及主體部24於該方向延伸時具有交替地部分分離及部分匯集的分佈，且該部分匯集的分佈例如包含分別沿不同延伸方向延伸的連接部22b及連接部24b所形成的至少一電極交叉區域M。舉例而言，如圖2所示，主體部22的電極區塊22a與主體部24的電極區塊24a彼此分離，且主體部22的連接部22b與主體部24的連接部24b彼此匯集，使主體部22及主體部24於P方向上形成交替地部分分離及部分匯集的分佈。 各個第二電極30包含複數電極區塊32及連接於每兩相鄰電極區塊32之間的複數連接部34，且各個連接部34沿相異於連接部22b、24b的另一延伸方向設置於與電極交叉區域M疊合的位置處。再者，第二電極30可具有例如自各個連接部34於P方向上延伸的至少一長形部36，長形部36延伸分佈於同一第一電極20的主體部22及主體部24之間，且長形部36沿相異於連接部22b、24b、34的另一延伸方向穿越電極交叉區域M。於本實施例中，長形部36例如可具有一其長軸方向平行P方向的條狀區塊36a、及連接條狀區塊36a並與條狀區塊36a形成至少一角度的多個分支部36b，且多個分支部36b可沿條狀區塊36a的長軸方向具有複數個不同長度值。舉例而言，如圖2所示，多個分支部36b各自的長度值例如可朝遠離電極交叉區域M的方向遞減。另外，第一電極20亦可具有由電極區塊22a、24a延伸出的多個分支部22c、24c，且第二電極30的分支部36b可與第一電極20的分支部22c、24c交錯排列。

藉由上述實施例的設計，因第一電極20具有兩個會形成交叉的主體部22、24，且第二電極30會穿過第一電極主體部22、24的交叉位置，故電極交叉區域M上可分佈至少四個具不同延伸方向的電極分支(例如包含沿P方向形成的長形部36、垂直於P方向的連接部34、主體部22的連接部22b與主體部24的連接部24b等四個具不同延伸方向的電極分支)，提高第一電極20與第二電極30在電極交叉區域M之間的電容感量區域，以提供良好觸控靈敏度及線性度的觸控感測電極結構及觸控裝置。再者，因第二電極30的長形部36可分佈於第一電極20內，且第二電極分支部36b可與第一電極分支部22c、24c交錯排列，故可進一步提高第一電極20與第二電極30相互感應的邊緣電容效應，增加觸控感測電極結構10的感應電容量及觸控操作的靈敏度。另外，因第二電極30的分支部36b可具有複數個不同長度值，故可藉由調整分支部的長度提高觸控靈敏度與線性度。

再者，如圖1所示，於一實施例中，第一電極20及第二電極30可設置於一基板的同一側上，且第一電極20及第二電極30兩者的重疊區域可利用電性絕緣層42隔開以避免短路，如此觸控感測電極結構10 可形成一多通道式的跨橋結構。於一實施例中，電性絕緣層42的形成位置疊合電極交叉區域M，且電極連接部22b、24b、34可為透明導電材料或金屬細線構成均可。舉例而言，電極連接部34可為電極區塊32直接延伸形成，或者為獨立的佈線均可。比較圖1的本實施例與圖7的習知設計可清楚看出，於相同面積下本實施例其第一電極20與第二電極30的交叉點明顯少於習知的電極佈局，因此可減少跨橋結構數量而簡化製程。再者，本實施例在電極交叉區域M上可分佈至少四個具不同延伸方向的電極分支(即電極連接部22b、24b、34)，相較於習知在第一連接線102b與第二連接線104b間呈十字相交只有兩個不同延伸方向的電極分支結構，本實施利可提供良好觸控靈敏度及線性度。

圖3為本發明另一實施例的觸控感測電極結構的示意圖，圖4為圖3的局部放大圖T。請同時參考圖3及圖4，觸控感測電極結構40包含複數第一電極20及複數第二電極30，第一電極20至少包含互成一角度設置的主體部22與主體部24(例如圖示交叉呈X字形)，且主體部22及主體部24形成交替地部分分離及部分匯集的分佈，舉例而言，主體部22可包含電極區塊22a及連接部22b，主體部24可包含電極區塊24a及連接部24b，電極區塊22a與電極區塊24a彼此分離，且連接部22b與連接部24b彼此匯集，使主體部22及主體部24形成交替地部分分離及部分匯集的分佈，其中該部分匯集的分佈例如包含分別沿不同延伸方向延伸的連接部22b及連接部24b所形成的至少一電極交叉區域M。各個第二電極30包含複數電極區塊32及連接於每兩相鄰電極區塊之間的複數連接部34，各個連接部34沿相異於連接部22b、24b的另一延伸方向設置於與電極交叉區域M疊合的位置處，例如可疊合電性絕緣層42，且各個第二電極30更包含沿相異於連接部22b、24b、34的另一延伸方向穿越電極交叉區域M的長形部36。藉由此一配置方式，因電極交叉區域M上可分佈至少四個具不同延伸方向的電極分支(例如包含第一電極20的X字形結構與第二電極30的十字形結構)，如此當觸碰物移動時可提供各方向上較佳的線性度。舉例而言，如圖5所示，當觸碰物如箭頭所指方向無論以0度、45度、90度等方向劃過觸控面板時，皆會通過存在電極配置的區域而造成感應電容量的變化，且因 每兩相鄰電極分支可具有實質相同的夾角(例如45度)，故於不同方向上的感應電容量變化較為接近，因此能產生較佳的線性度。

圖6A至圖6D顯示觸控感測電極結構於一觸控裝置的不同配置實施例的示意圖。舉例而言，如圖6A所示，觸控裝置50a的複數第一電極20可形成於膜片54a上且複數第二電極30形成於膜片54b上，膜片54b設置於膜片54a的一側並與膜片54a保持一間距，且形成有電極結構的膜片54a及膜片54b疊置於一覆蓋板52上。如圖6B所示，觸控裝置50b的複數第一電極20及複數第二電極30亦可形成於同一膜片54的不同側再疊置於一覆蓋板52上。或者，如圖6C所示，觸控裝置50c的複數第一電極20可形成於覆蓋板52上且複數第二電極30可形成於膜片54上。膜片54的材質例如可為塑膠且覆蓋板52材質例如可為玻璃但不限定。當然，觸控感測電極結構於一觸控裝置的配置方式完全不限定，例如圖6D所示(圖6D可為沿圖4的A-A線切割而得之剖面示意圖)，亦可將複數第一電極20及複數第二電極30均形成於覆蓋板52的同一側上，且第一電極20及第二電極30的重疊區域利用電性絕緣層42隔開而構成觸控裝置50d。

於上述各個實施例中，於複數第一電極20及複數第二電極30兩者之間的空隙，可如圖7所示形成多個未連接訊號線的浮接電極31，浮接電極31可提供減少視效差異及降低電容量的效果，浮接電極31可設置於第一電極20及第二電極30之間的部分區域或全部區域均可，且其設置面積可視需求變化而不限定。再者，觸控感測電極結構之各層的形成順序及方式並不限定，例如第一電極20及第二電極30可如圖4所示分別形成為一電極層而構成一雙層電極結構，或者如圖8A所示，可先製造出一單層電極圖案，該單層電極圖案例如包含完整的第二電極30、以及幾乎完整但尚缺電極連接部22b、24b的第一電極20，接著再依序形成絕緣層42及連接部22b’、24b’即可構成一單層觸控感測電極結構。當然，上述單層電極圖案、絕緣層及的形成順序並不限定，例如亦可如圖8B所示，先形成22b’、24b’後再依序形成絕緣層42及單層電極圖案亦可。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所 作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。

10‧‧‧觸控感測電極結構

20‧‧‧第一電極

30‧‧‧第二電極

42‧‧‧電性絕緣層

M‧‧‧電極交叉區域

S‧‧‧局部放大圖

Claims (16)

1. 一種觸控感測電極結構，包含：複數第一電極，各該第一電極包含至少一第一主體部及一第二主體部，該第一主體部及該第二主體部具有交替地部分分離及部分匯集的分佈，其中該部分匯集的分佈包含沿一第一延伸方向延伸的連接部及沿一第二延伸方向延伸的連接部所形成的至少一電極交叉區域，且該第一延伸方向與該第二延伸方向不同；以及複數第二電極，各該第二電極包含複數電極區塊及連接於每兩相鄰電極區塊之間的複數連接部，各該連接部沿一第三延伸方向設置於疊合該電極交叉區域位置處，且該第三延伸方向相異於該第一延伸方向及該第二延伸方向。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測電極結構，其中各該第二電極更包含至少一長形部，該長形部沿一第四延伸方向穿越該電極交叉區域，且該第四延伸方向相異於該第一、該第二及該第三延伸方向。
3. 如申請專利範圍第2項所述之觸控感測電極結構，其中該長形部包含：至少一條狀區塊；以及複數分支部，連接該條狀區塊並與該條狀區塊形成至少一角度。
4. 如申請專利範圍第3項所述之觸控感測電極結構，其中各該第二電極的該些分支部於該條狀區塊的長軸方向上具有複數個不同長度值。
5. 如申請專利範圍第3項所述之觸控感測電極結構，其中各該第二電極的該些分支部的長度朝遠離該電極交叉區域的方向遞減。
6. 如申請專利範圍第3項所述之觸控感測電極結構，其中該條狀區塊的長軸方向實質平行該第一主體部與該第二主體部的該延伸方向。
7. 如申請專利範圍第3項所述之觸控感測電極結構，其中各該第一電極包含複數電極區塊及由該些電極區塊延伸出的複數分支部，且該第二電極的該些分支部與該第一電極的該些分支部交錯排列。
8. 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測電極結構，其中該第一主體部與該第二主體部交叉呈X字形。
9. 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測電極結構，更包含：一電性絕緣層，設置於疊合該電極交叉區域位置處並隔開該些第一電極及該些第二電極。
10. 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測電極結構，其中各該第一電極與各該第二電極的其中之一為訊號感測電極且另一為訊號驅動電極。
11. 一種觸控裝置，包含：一基板；複數第一電極及複數第二電極，設置於該基板上，其中各該第一電極與各該第二電極的其中之一為訊號感測電極且另一為訊號驅動電極，各該第一電極與各該第二電極形成至少一重疊區域，各該第一電極具有穿過該重疊區域的至少一第一電極分支，各該第二電極具有穿過該重疊區域的至少一第二電極分支，且該重疊區域分佈有至少四個以不同延伸方向延伸的該些電極分支；以及一電性絕緣層，設置該重疊區域以隔開該些第一電極及該些第二電極。
12. 如申請專利範圍第11項所述之觸控裝置，其中每兩相鄰該些電極分支具有實質相同的夾角。
13. 如申請專利範圍第11項所述之觸控裝置，其中每兩相鄰該些電極分支具45度的夾角。
14. 一種觸控裝置，包含：一第一基材；複數第一電極，設置於該第一基材，各該第一電極包含至少一第一主體部及一第二主體部，該第一主體部及該第二主體部具有交替地部分分離及部分匯集的分佈，其中該部分匯集的分佈包含沿一第一延伸方向延伸的連接部及沿一第二延伸方向延伸的連接部所形成的至少一電極交叉區域，且該第一延伸方向與該第二延伸方向不同；一第二基材，設置於第一基材的一側並與第一基材保持一間距；以及複數第二電極，設置於該第二基材，各該第二電極包含複數電極區塊及連接於每兩相鄰電極區塊之間的複數連接部，各該連接部沿一第三延伸方向設置於疊合該電極交叉區域位置處，且該第三延伸方向相異於該第一延伸方向及該第二延伸方向。
15. 如申請專利範圍第14項所述之觸控裝置，其中該第一基材與該第二基材的至少其中之一為塑膠膜片。
16. 如申請專利範圍第14項所述之觸控裝置，其中該第一基材與該第二基材的其中之一為塑膠膜片且另一為覆蓋板。