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TWI614665B - 電容式觸控面板 - Google Patents

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TWI614665B
TWI614665B TW105144190A TW105144190A TWI614665B TW I614665 B TWI614665 B TW I614665B TW 105144190 A TW105144190 A TW 105144190A TW 105144190 A TW105144190 A TW 105144190A TW I614665 B TWI614665 B TW I614665B
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TW
Taiwan
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electrode
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touch panel
sensing layer
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TW105144190A
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TW201743183A (zh
Inventor
Cheng Han Lee
Original Assignee
Egalax_Empia Tech Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Egalax_Empia Tech Inc filed Critical Egalax_Empia Tech Inc
Publication of TW201743183A publication Critical patent/TW201743183A/zh
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Abstract

本發明為有關一種電容式觸控面板，該觸控面板係於基板之觸控感測層內設置電極模組，該電極模組係包括複數沿同方向(X軸向)延伸且呈平行排列之第一電極、與第一電極呈垂直方向(Y軸向)延伸之第二電極，則第一電極包括複數第一電極片、並於相鄰複數第一電極片的橫(X軸)向分別利用複數第一訊號連接線電性連接，而第二電極包括複數第二電極片與各第一電極片相鄰間隔交錯排列，且複數相鄰的各第二電極片間縱(Y軸)向分別利用複數第二訊號連接線電性連接，達到電極模組感測觸控感測層之觸控訊號不失真之目的。

Description

電容式觸控面板
本發明係提供一種電容式觸控面板，尤指可準確感測基板的觸控感測層表面被觸控訊號之觸控面板，透過基板的觸控感測層內組裝電極模組，電極模組的第一電極與第二電極呈相互垂直方向延伸，避免第二電極感測反向回灌訊號過大，而達到準確偵測基板表面被觸控位置之目的。
按，隨著電子科技產品的不斷創新，早期應用之各式桌上型電腦、筆記型電腦、行動電話或自動櫃員機等電子產品，都需要透過實體按鍵輸入操控指令、訊號等，以啟動電子產品運作，但有些電子產品體積小、附設之操控鍵盤的各實體按鍵也較小，所以在透過按壓按鍵進行操控訊號之輸入時，經常會發生誤觸或按錯其他按鍵等情形，導致輸入作業相當麻煩與不便；因此，近年來各式智慧型電子產品相繼問世，例如智慧型手機、平板電腦、自動櫃員機或導覽機等，各式電子產品已不再需要透過實體按鍵進行操控訊號，而是可透過手指或是觸控筆等，直接觸碰觸控螢幕顯示的區塊，利用觸控螢幕感應被觸碰的位置，再透過電子產品內部控制器執行相關的作業模式。一般應用之觸控螢幕約可區分為電容式及電阻式觸控螢幕，則就電容式觸控螢幕的操作模式，係利用手指、觸控筆或 導電物體來接近或觸碰該觸控螢幕，藉以改變觸控螢幕上之電容值，當觸控螢幕之觸控控制器偵測到電容值變化時，即可判斷觸碰之位置，進而執行觸碰位置的相關對應動作。
因觸控螢幕之面板具有複數橫(X軸)向平行排列之驅動電極，且具有複數與驅動電極垂直(Y軸)方向排列之複數感測電極，而觸控螢幕目前常用之驅動方式為循序掃瞄模式，乃由上而下依次驅動各個驅動電極，則當任一個驅動電極被驅動時，其它驅動電極即呈接地狀態，是以當使用者以一手指觸碰觸控螢幕時，手指在觸控螢幕上觸碰的位置所對應的驅動電極即被驅動，而其它手指所觸碰位置的驅動電極由於是呈接地狀態，可將由其他手指反向回灌至觸控螢幕的訊號導引至接地洩除，避免影響感測電極對一手指觸碰位置的感應偵測，以供觸控螢幕針對一手指觸碰位置以相對的訊號回應；惟，若使用者以多隻手指同時接近或觸碰觸控螢幕時(如第四圖所示)，因多隻手指A同時觸碰在觸控感測層B的同一條感測電極B1上，則會造成多數驅動電極B2形成反向回灌的訊號過大，影響觸控螢幕的感測電極B1對於觸碰位置的偵測訊號發生失真現象，形成觸控感測層B對於觸碰位置產生錯誤判斷的情形，並導致觸控螢幕以錯誤的訊號進行回應，造成作觸控螢幕時的回應錯誤資訊，讓使用者無法正確操作觸控螢幕之情況，則在實際應用實施時，仍有諸多缺失與不便，需予以改善。
是以，如何解決目前觸控螢幕的感測電極容易受多手指同時觸控，而發生錯誤偵測情形之問題及麻煩，且觸控螢幕回應錯誤的資訊造成使用者無法應用等之缺失與困擾，即為從事此行業之相關廠商所亟欲 研究改善之方向所在者。
故，發明人有鑑於上述之問題與缺失，乃搜集相關資料，經由多方評估及考量，並以從事於此行業累積之多年經驗，經由不斷試作及修改，始設計出此種可於觸控面板的基板於觸控感測層設置電極模組，且電極模組之第一電極與第二電極相鄰間隔平行排列，且供複數第一電極片之間各第一訊號連接線呈橫(X軸)向延伸，複數第二電極片之間各第二訊號連接線呈縱(Y軸)向延伸，藉以供各第二電極片(感測電極)準確感測被觸碰位置，避免感測電極所偵測的感測訊號失真之電容式觸控面板的發明專利誕生者。
本發明之主要目的乃在於該觸控面板係於基板之觸控感測層內設置電極模組，該電極模組係包括複數沿同方向(X軸向)延伸且呈平行排列之第一電極、與第一電極呈垂直方向(Y軸向)延伸之第二電極，則第一電極包括複數第一電極片、並於相鄰複數第一電極片的橫(X軸)向分別利用複數第一訊號連接線電性連接，而第二電極包括複數第二電極片與各第一電極片相鄰間隔交錯排列，且複數相鄰的各第二電極片間縱(Y軸)向分別利用複數第二訊號連接線電性連接，避免第二電極所感測反向回灌訊號過大，而可達到電極模組感測觸控感測層之觸控訊號不失真之目的。
本發明之次要目的乃在於該基板表面之觸控感測層，係為單層氧化銦錫(SITO)之構造或雙層氧化銦錫層(DITO)之構造；且觸控感測層為單層氧化銦錫(SITO)構造時，位於觸控感測層內 部之第一電極、第二電極係位於相同層面，若觸控感測層為雙層氧化銦錫層(DITO)構造時，位於觸控感測層內部之第一電極、第二電極即位於不同層面。
本發明之另一目的乃在於該電極模組之複數第一電極係包括呈S形狀之複數第一電極片，而第二電極則包括與各第一電極片呈相反形狀(倒S形)之複數第二電極片，且複數第一電極片、複數第二電極片的二相對彎曲側邊係分別為傾斜直線狀、鋸齒狀、波浪狀或梯形狀；再者複數第一電極片係於橫向(X軸向)二側邊分別設有連接任二相鄰第一電極片之第一訊號連接線；且複數第二電極片則於縱向(Y軸向)二側邊分別設有連接任二相鄰第二電極片之第二訊號連接線，以供複數第二訊號連接線與複數第一訊號連接線呈相互垂直的不同方向延伸。
1‧‧‧基板
11‧‧‧觸控感測層
2‧‧‧電極模組
21‧‧‧第一電極
211‧‧‧第一電極片
2111‧‧‧第一側邊
212‧‧‧第一訊號連接線
22‧‧‧第二電極
221‧‧‧第二電極片
2211‧‧‧第二側邊
222‧‧‧第二訊號連接線
3‧‧‧手指
A‧‧‧手指
B‧‧‧觸控感測層
B1‧‧‧感測電極
B2‧‧‧驅動電極
第一圖 係為本發明觸控面板之立體外觀圖。
第二圖 係為本發明電極模組之平面圖。
第三圖 係為本發明電極模組較佳實施例之平面圖。
第四圖 係為習知觸控螢幕的觸控感測層之平面圖。
為達成上述目的與功效，本發明所採用之技術手段及其構造、實施之方法等，茲繪圖就本發明之較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全瞭解。
請參閱第一、二、三圖所示，係分別為本發明觸控面板之 立體外觀圖、電極模組之平面圖、電極模組較佳實施例之平面圖，由圖中所示可以清楚看出，本發明之電容式觸控面板係包括基板1及電極模組2，其中：該基板1係為電容式觸控面板，表面具有觸控感測層11，並於觸控感測層11內部設置電極模組2，則電極模組2係包括第一電極21沿同方向延伸且呈平行排列、與第一電極21呈垂直方向延伸之第二電極22，且該第一電極21為包括複數第一電極片211，再於複數任二相鄰第一電極片211間沿著同方向〔橫(X軸)向〕延伸設有複數第一訊號連接線212，利用各第一訊號連接線212由橫(X軸)向連接任二相鄰之第一電極片211，而第二電極22包括與各第一電極片211相鄰間隔排列之複數第二電極片221，即於複數任二相鄰第二電極片221間沿著同方向〔縱(Y軸)向〕延伸設有複數第二訊號連接線222，以利用各第二訊號連接線222由縱(Y軸)向連接任二相鄰之第二電極片221，以供複數第二訊號連接線222與複數第一訊號連接線212呈相互垂直方向延伸。
上述之基板1表面之觸控感測層11，係可為單層氧化銦錫(SITO)之構造或雙層氧化銦錫層(DITO)之構造或其他之構造模式等；且觸控感測層11若為單層氧化銦錫(SITO)構造時，位於觸控感測層11內部之第一電極21、第二電極22係位於觸控感測層11的同一層面內部，若觸控感測層11為雙層氧化銦錫層(DITO)構造時，則位於觸控感測層11內部之第一電極21、第二電極22即分別位於觸控感測層11的不同層面內部。
又上述之電極模組2，其第一電極21係沿水平橫向(X軸向)延伸呈平行排列，而第二電極22則沿著垂直縱向(Y軸向)延伸呈平行排列，以供第一電極21的複數第一電極片211與第二電極22的複數第二電極片221呈相鄰間隔交錯排列，且任二相鄰第一電極片211間之各第一訊號連接線212，則與任二相鄰第二電極片221間之各第二訊號連接線222則呈相互垂直的不同方向延伸；且第一電極21之複數第一電極片211可分別呈S形狀，而第二電極22之複數第二電極片221則可與各第一電極片211呈相反之形狀(可呈倒S形)；另可於複數第一電極片211、複數第二電極片221的二相對彎曲側邊係可分別成型為傾斜直線狀、鋸齒狀、波浪狀或梯形狀等規則或不規則之形狀。
再者，第一電極21之複數第一電極片211，其橫向二側平直狀的二第一側邊2111之寬度(d1)，係可大於或等於複數第二電極片221橫向二側呈平直狀的二第二側邊2211之寬度(d2)，即第一側邊2111〔d1〕≧第二側邊2211〔d2〕，而各第一電極片211之二第一側邊2111寬度(d1)，各第二電極片221的二第二側邊2211之寬度(d2)分別大致為一預定值(如：1mm、2mm或3mm等各種定值之尺寸模式)，可依據基板1的長、寬尺寸進行調整作增減之改變。
而本發明之觸控面板於實際應用實施時，該基板1之觸控感測層11內部之電極模組2，其第一電極21的複數第一電極片211分別供作驅動電極之功能，並於任一第一電極片211被觸碰時，其餘各 第一電極片211均形成接地模式；至於第二電極22之複數第二電極片221則分別作為感測電極之功能，以供複數第二電極片221以循序掃瞄由上而下依次驅動各第一電極片211，則當使用者以單一手指3觸碰該基板1的觸控感測層11表面時，被觸碰位置任一第二電極片221便驅動被觸碰位置的任一第一電極片211，可將訊號傳送至觸控感測層11的控制單元(圖中未示出)，以提供觸碰位置相關對應的動作或功能等，並顯示於基板1的觸控螢幕，且其餘第一電極片211則作為接地，即可供被觸碰位置的第二電極22感測觸碰位置的位置訊號；惟，若使用者同時有多數手指3觸碰基板1的觸控感測層11表面時，而觸碰位置位於同一縱向位置的複數第二電極片221，因複數第二電極片221沿著縱(Y軸)向呈似S形狀的彎曲延伸，且橫向二側第二側邊2211的寬度(d2)也一致，則可增加多數手指3同時觸碰各第一電極片211的面積範圍，即將各第二電極片221所偵測之反向回灌訊號，藉由各第一電極片211導引至接地予以洩除，進而可有效避免第二電極22所感測到反向回灌訊號過大，則不會發生第二電極22所偵測之觸碰訊號失真現象，提供第二電極22準確偵測手指3觸碰基板1的位置，而不會導致各第二電極片221發生偵測訊號失真的情況，並能避免觸控感測層11將不相關或錯誤的對應動作或功能等，傳輸至基板1的觸控螢幕上。
是以，以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，非因此侷限本發明之專利範圍，本發明之電容式觸控面板，係利用基板1的觸控感測層11為單層或雙層結構模式，並於觸控感測層11內部設置電極模組2之第一電極21、第二電極22，且第一電極21之複數第一電極片2 11，係透過複數第一訊號連接線212沿同方向〔橫(X軸)向〕延伸、呈電性連接，而第二電極22之複數第二電極片221，則透過複數第二訊號連接線222沿同方向〔縱(Y軸)向〕延伸、呈電性連接，以供第一電極21之複數第一訊號連接線212與第二電極22之複數第二訊號連接線222呈相互垂直，而各第一電極片211、各第二電極片221分別呈S形狀間隔交錯排列，以增加各第一電極片211的觸碰面積範圍，避免第二電極22感測反向回灌訊號過大，俾可達到第二電極22準確感測手指3觸碰基板1的位置之目的，並不致發生感測錯誤造成偵測訊號失真的情況，使觸控感測層11得以產生與碰觸位置相關的對應動作或功能等於基板1的觸控螢幕上之實用功效，故舉凡可達成前述效果之結構、裝置皆應受本發明所涵蓋，此種簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本發明之專利範圍內，合予陳明。
故，本發明為主要針對電容式觸控面板進行設計，係利用基板的單層或雙層觸控感測層內部設置電極模組，而電極模組之第一電極的複數第一電極片〔沿橫(X軸)向延伸〕、第二電極的複數第二電極片〔沿縱(Y軸)向沿伸〕，呈相鄰間隔交錯排列，因各第一電極片寬度(d1)一致、各第二電極片的寬度(d2)尺寸一致，可增加各第一電極片的觸碰面積範圍，將觸碰位置以外的訊後透過各第一電極片接地，而可達到各第二電極片不會感測過大範向回灌訊號為主要保護重點，且避免各第二電極片感測觸碰位置訊號失真，乃僅使第二電極可準確偵測基板上被觸碰的位置之目的，並由觸控感測層產生相關位置的對應動作或功能等於基板的觸控螢幕上，惟，以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，非因此 即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本發明之專利範圍內，合予陳明。
綜上所述，本發明上述電容式觸控面板於實際執行、實施時，為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異之研發，為符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本案，以保障發明人之辛苦研發、創設，倘若 鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，發明人定當竭力配合，實感德便。
2‧‧‧電極模組
21‧‧‧第一電極
211‧‧‧第一電極片
2111‧‧‧第一側邊
212‧‧‧第一訊號連接線.
22‧‧‧第二電極
221‧‧‧第二電極片
2211‧‧‧第二側邊
222‧‧‧第二訊號連接線

Claims (7)

  1. 一種電容式觸控面板，係包括基板及位於基板內部之電極模組，其中：該基板表面具有觸控感測層；及該電極模組係設置於基板的觸控感測層內部，係包括沿同方向延伸且呈平行排列之第一電極、與第一電極呈垂直方向延伸之第二電極，則第一電極包括複數第一電極片、沿著同方向延伸以電性連接相鄰複數第一電極片之複數第一訊號連接線，而第二電極包括與各第一電極片相鄰間隔交錯排列之複數第二電極片、沿著與複數第一訊號連接線呈垂直方向以電性連接複數第二電極片之複數第二訊號連接線，且該第一電極包括呈S形狀之複數第一電極片，而第二電極則包括與各第一電極片呈相反形狀的倒S形之複數第二電極片。
  2. 如申請專利範圍第1項所述電容式觸控面板，其中該基板表面之觸控感測層，係為單層氧化銦錫(SITO)之構造或雙層氧化銦錫層(DITO)之構造；且觸控感測層為單層氧化銦錫(SITO)構造時，位於觸控感測層內部之第一電極、第二電極係位於相同層面，若觸控感測層為雙層氧化銦錫層(DITO)構造時，位於觸控感測層內部之第一電極、第二電極即位於不同層面。
  3. 如申請專利範圍第1項所述電容式觸控面板，其中該電極模組之第一電極係沿水平橫向(X軸向)延伸呈平行排列，而第二電極則沿著垂直縱向(Y軸向)延伸呈平行排列，複數第一訊號連接線與複數第二訊號連接線呈相互垂直的不同方向延伸。
  4. 如申請專利範圍第1項所述電容式觸控面板，其中該複數第一電極片、複數第二電極片的二相對彎曲側邊係分別成型為傾斜直線狀、鋸齒狀、波浪狀或梯形狀。
  5. 如申請專利範圍第1項所述電容式觸控面板，其中該複數第一電極片係於橫(X軸)向二側邊分別設有連接任二相鄰第一電極片之第一訊號連接線；且複數第二電極片則於縱(Y軸)向二側邊分別設有連接任二相鄰第二電極片之第二訊號連接線，以供複數第二訊號連接線與複數第一訊號連接線呈相互垂直的不同方向延伸。
  6. 如申請專利範圍第1項所述電容式觸控面板，其中該複數第一電極片呈平直狀的二側邊之寬度(d1)係大於或等於複數第二電極片呈平直狀的二側邊之寬度(d2)。
  7. 如申請專利範圍第1項所述電容式觸控面板，其中該第一電極係為驅動電極，第二電極則為感測電極，而第一電極的任一第一電極片被驅動時、其它複數第一電極片均為接地之模式。
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