CN103207721A

CN103207721A - 触控单元阵列及包含其的触控面板

Info

Publication number: CN103207721A
Application number: CN2013101140137A
Authority: CN
Inventors: 杨雪峰
Original assignee: AU Optronics Suzhou Corp Ltd; AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Suzhou Corp Ltd; AU Optronics Corp
Priority date: 2013-04-03
Filing date: 2013-04-03
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2033-04-03
Also published as: CN103207721B; US20140300833A1; TW201439839A; US9146645B2; TWI502428B

Abstract

一种触控单元阵列，包含多个直线感测串列及多个阶梯状感测串列。直线感测串列彼此分离，各直线感测串列包含串接的多个第一感测垫以及多条第一桥接线，各第一桥接线串接两相邻的第一感测垫。阶梯状感测串列彼此分离，各阶梯状感测串列包含串接的多个第二感测垫、多条第二桥接线及多条第三桥接线，第二桥接线与第三桥接线交替设置，任两相邻的第二感测垫透过多条第二桥接线中的一个或多条第三桥接线中的一个串接，其中各阶梯状感测串列与多条第一桥接线中的一个交错。

Description

触控单元阵列及包含其的触控面板

技术领域

本发明是有关于一种触控单元阵列及包含其的触控面板。

背景技术

触控界面由于可让使用者轻松输入数据及点选功能，因此相关的触控显示面板也越来越多元化。触控显示面板依照触控面板的位置可分为外挂式触控显示面板与内嵌式触控显示面板。外挂式触控显示面板是在显示面板的外部加上一层触控面板。至于内嵌式触控显示面板，以液晶显示面板来说，依照触控单元阵列的位置，可分为将触控单元阵列设置于驱动基板上与设置于彩色滤光片基板上等两种类型。此外，根据电感应原理，触控显示面板又可细分为电阻式(resistive)、电容式(capacitive)及光学式(optical)触控显示面板。近年来，以具有多点触控(Multi-Touch)功能的电容式触控面板最为受到瞩目。

传统的电容式触控面板包括触控单元阵列，触控单元阵列包括多条X方向感测串列与多条Y方向感测串列。其中，X方向感测串列与Y方向感测串列各包含多个感测垫，因此能够精准感测到使用者的触碰位置。

在X方向感测串列与Y方向感测串列的交错处，会采用金属跨接线连接两个相邻的感测垫。如此可避免X方向感测串列与Y方向感测串列在交错处发生短路。但当静电放电现象发生时，金属跨接线可能会被烧断，而导致某一感测串列无法正常操作。由于在每一个交错处都必须设置一条金属跨接线，故金属跨接线的数量很多。因此，当静电放电现象发生时，可能会有多个金属跨接线被烧断而使得感测串列无法正常操作。

有鉴于此，改善静电放电现象进而减低感测串列无法正常操作的机率为一重要课题。

发明内容

本发明的一方面提供一种触控单元阵列，以能有效降低因静电放电而损毁其中电路的机率。此触控单元阵列包含多个直线感测串列及多个阶梯状感测串列。这些直线感测串列彼此分离，各直线感测串列包含串接的多个第一感测垫以及多条第一桥接线，各第一桥接线串接两相邻的第一感测垫。这些阶梯状感测串列彼此分离，各阶梯状感测串列包含串接的多个第二感测垫、多条第二桥接线及多条第三桥接线，第二桥接线与第三桥接线交替设置，任两相邻的第二感测垫透过多条第二桥接线中的一个或多第三桥接线中的一个串接，其中各阶梯状感测串列与多条第一桥接线中的一个交错。

根据本发明的一实施方式，直线感测串列大致朝第一方向延伸，阶梯状感测串列大致朝第二方向延伸，第二方向不同于第一方向，第一方向与第二方向的夹角为约45度，第二桥接线大致平行第一方向，第三桥接线大致平行第三方向，第三方向不同于第一方向与第二方向。

根据本发明的一实施方式，第一方向与第三方向的夹角为约90度。

根据本发明的一实施方式，各第三桥接线与各第一桥接线配置于不同层别，各第三桥接线与第一桥接线中的一个交错，各第三桥接线以及各第一桥接线的材质不同，第三桥接线或/与各第一桥接线的材质为金属。

根据本发明的一实施方式，未与第三桥接线交错的第一桥接线是与第二桥接线配置于同一层别。

根据本发明的一实施方式，各第二感测垫的宽度大于各第二桥接线的宽度及各第三桥接线的宽度，第一感测垫与第二感测垫配置于同一层别。

根据本发明的一实施方式，触控单元阵列还包含多条第一感测信号传递线与多条第二感测信号传递线，多条第一感测信号传递线分别与多个直线感测串列连接，多条第二感测信号传递线分别与多个阶梯状感测串列连接，其中多条第二感测信号传递线中的一个配置于两相邻的第一感测信号传递线之间。

本发明的另一方面提供一种触控面板，其包含一基板及一触控单元阵列。触控单元阵列包含多个直线感测串列及多个阶梯状感测串列。直线感测串列彼此分离，各直线感测串列包含串接的多个第一感测垫以及多条第一桥接线，各第一桥接线串接两相邻的第一感测垫。阶梯状感测串列彼此分离，各阶梯状感测串列包含串接的多个第二感测垫、多条第二桥接线及多条第三桥接线，第二桥接线与第三桥接线交替设置，任两相邻的第二感测垫透过第二桥接线中的一个或第三桥接线中的一个串接，其中各阶梯状感测串列与第一桥接线中的一个交错。

根据本发明的一实施方式，其中各第三桥接线与各第一桥接线配置于不同层别，各第三桥接线与第一桥接线中的一个交错，各第三桥接线以及各第一桥接线的材质不同，第三桥接线或/与各第一桥接线的材质为金属。

根据本发明的一实施方式，未与第三桥接线交错的第一桥接线以及第二桥接线配置于同一层别。

根据本发明的一实施方式，基板包含一彩色滤光片基板或一薄膜晶体管阵列基板。

根据本发明的一实施方式，触控单元阵列还包含多条第一感测信号传递线与多条第二感测信号传递线，第一感测信号传递线分别与直线感测串列连接，第二感测信号传递线分别与阶梯状感测串列连接。

根据本发明的一实施方式，第二感测信号传递线的一个配置于两相邻的第一感测信号传递线之间。

根据本发明的一实施方式，第一以及第二感测信号传递线的端点是位于基板的同一侧边区。

根据本发明的一实施方式，还包含一驱动电路位于基板的一侧边区上，其中第一以及第二感测信号传递线是连接至驱动电路。

根据本发明的一实施方式，各第一感测垫或各第二感测垫的形状为菱形、梯形、正六边形、十字型、三角形、正五边形或星形。

附图说明

图1是显示依照本发明的第一实施方式所绘制的触控面板的上视示意图；

图2是显示本发明的一比较例的触控单元阵列的上视示意图；

图3是显示本发明的一实施方式的触控显示面板的剖面示意图；

图4是显示本发明的另一实施方式的触控显示面板的剖面示意图；

图5是显示本发明的又一实施方式的触控显示面板的剖面示意图；

图6A-6G是显示本发明的数个实施方式的第一感测垫及/或第二感测垫的上视示意图；

图7是显示本发明的第二实施方式的触控单元阵列的上视示意图；

图8是显示本发明的第三实施方式的触控单元阵列的上视示意图。

具体实施方式

以下将以附图揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。

图1是显示本发明的第一实施方式的触控面板1的上视示意图。触控面板1包含基板10及设置于基板10上的触控单元阵列20。触控单元阵列20包含多个直线感测串列S1及多个阶梯状感测串列S2-1、S2-2、S2-3、S2-4。在图1中，以网点表示各个阶梯状感测串列S2-1、S2-2、S2-3、S2-4。

直线感测串列S1大致朝第一方向D1延伸。这些直线感测串列S1彼此分离，换言之，两个相邻的直线感测串列S1未相互接触。各个直线感测串列S1包含多个第一感测垫110以及多条第一桥接线120，各第一桥接线120串接两个相邻的第一感测垫110。

阶梯状感测串列S2-1、S2-2、S2-3、S2-4彼此分离，换言之，两个相邻的阶梯状感测串列未相互接触，本实施方式中，阶梯状感测串列的数量是以4个为例，但并不以用以局限本发明，阶梯状感测串列的数量可大于4个。各阶梯状感测串列S2-1、S2-2、S2-3、S2-4包含多个第二感测垫210、多条第二桥接线220以及多条第三桥接线230。在每一个阶梯状感测串列S2-1、S2-2、S2-3、S2-4中，两相邻的第二感测垫210透过其中一条第二桥接线220或其中一条第三桥接线230串接。在图1绘示的实施方式中，第二桥接线220连接垂直方向上相邻的两个第二感测垫210，第三桥接线230连接水平方向上相邻的两个第二感测垫210。详细而言，针对单一个阶梯状感测串列，第二感测垫210、第二桥接线220、与第二感测垫210相邻的另一个第二感测垫210以及第三桥接线230是依序排列并电性连接。换言之，第二桥接线220与第三桥接线230是交替设置的。

每个阶梯状感测串列S2-1、S2-2、S2-3、S2-4大致朝一第二方向D2延伸，而第二方向D2不同于第一方向D1。在单一个阶梯状感测串列中，位于相对两末端的两个第二感测垫210的中心连线可视为阶梯状感测串列的延伸方向。在本实施方式中，第一方向D1与第二方向D2的夹角θ₁为约45度。但本领域通常知识者应了解，直线感测串列S1与阶梯状感测串列的延伸方向可以作其他的变化，夹角θ₁亦可做适当调整，而不局限于此。

在本实施方式中，第二桥接线220大致平行第一方向D1，第三桥接线230大致平行第三方向D3，而第三方向D3不同于第一方向D1与第二方向D2。如图1所示，第一方向D1与第三方向D3的夹角θ₂为约90度。但本领域通常知识者应了解，阶梯状感测串列中的第二桥接线220与第三桥接线230的延伸方向可作适当的调整，夹角θ₂亦可做适当调整，而不局限于此。

上述第二桥接线220与第一桥接线120大致平行，而第三桥接线230沿第三方向D3延伸。因此，第二桥接线220不会与任何一条第一桥接线120交错。而在图1绘示的实施方式中，每一条第三桥接线230会与其中一条第一桥接线120交错。

因此，上述第三桥接线230与第一桥接线120需配置于不同层别。如图1所示，每个第三桥接线230跨越第一桥接线120中的一个，且位于对应的第一桥接线120的上方。当然，在其他实施方式中，第三桥接线230可位于第一桥接线120的下方。在第三桥接线230与第一桥接线120之间可设置一绝缘层(未绘示)，使其彼此分隔。

在一实施方式中，第三桥接线230与第一桥接线120的材质不同。举例来说，第三桥接线230的材料为金属材料，而第一桥接线120的材料为透明导电材料。

由于第二桥接线220大致平行第一桥接线120，故第二桥接线220可与第一桥接线120配置于同一层别。举例来说，第一桥接线120与第二桥接线220可配置于基板10上，并且接触基板10的上表面。

第一感测垫110与第二感测垫210举例是彼此错置且未重叠或接触，而可配置于同一层别。在一具体实施方式中，第一感测垫110、第一桥接线120、第二感测垫210、第二桥接线220可配置于同一层别，而第三桥接线230配置于另一层别。亦即，第一感测垫110、第一桥接线120、第二感测垫210、第二桥接线220可经由图案化相同的导电层而形成，而第三桥接线230可经由图案化另一导电层而形成，换句话说，第一感测垫110、第一桥接线120、第二感测垫210、第二桥接线220可由单一图案化导电层所构成。

图2绘示本发明的一比较例的触控单元阵列的上视示意图。图2所示的触控单元阵列包含多个X方向感测串列Sx与多个Y方向感测串列Sy。每一X方向感测串列Sx包含多个感测垫P以及多条X方向桥接线Bx。每一Y方向感测串列Sy包含多个感测垫P以及多条Y方向桥接线By。X方向桥接线Bx跨越Y方向桥接线By，而位于Y方向桥接线By上方。换言之，在每个交错处皆需设置一条X方向桥接线Bx，其用以电性连接感测串列Sx中的相邻两感测垫P。

在图2绘示的比较例中，触控单元阵列包含5个X方向感测串列Sx与5个Y方向感测串列Sy，所以总共需要设置25条的跨越桥接线(即25条的X方向桥接线Bx)。反之，在图1绘示的实施方式中，触控单元阵列20仅需12条的跨越桥接线(即第三桥接线230)。由此可知，根据本发明的一实施方式的触控单元阵列20所需的跨越桥接线的数量较少。另一方面，在图2的比较例中，每一个X方向感测串列Sx包含5条的X方向桥接线Bx。但是，图1所示的阶梯状感测串列S2-1、S2-2、S2-3、S2-4的第三桥接线230的数量分别为2、4、4与2条。也就是说，每一个阶梯状感测串列S2-1、S2-2、S2-3、S2-4中的第三桥接线230的数量都少于图2的感测串列Sx或感测串列Sy。当发生静电放电现象时，跨越桥接线容易被烧断，导致感测串列无法正常操作。所以，减少跨越桥接线的数量，有助于降低感测串列受损的机率。由于本发明的一实施方式的第三桥接线230的数量较少，故当静电放电现象发生时，阶梯状感测串列S2-1、S2-2、S2-3、S2-4受损的机率减低。如此一来，可解决因静电放电现象而导致感测串列无法正常操作的问题。此外，形成跨越桥接线的制程较为复杂，故减少跨越桥接线的总数量有利于提升制程良率。

另外，在本实施方式中，如图1所示，第二感测垫210的最大宽度W1大于第二桥接线220的宽度W2以及第三桥接线230的宽度W3。在本实施方式中，第二感测垫210是大致呈菱形，其最大宽度W1指的是第三方向D3(水平方向)上的最大宽度。

触控单元阵列20还包含多条第一感测信号传递线Y1、Y2、Y3、Y4、Y5与多条第二感测信号传递线X1、X2、X3、X4。第一感测信号传递线Y1、Y2、Y3、Y4、Y5分别与对应的直线感测串列S1电性连接，第二感测信号传递线X1、X2、X3、X4分别与对应的阶梯状感测串列S2-1、S2-2、S2-3、S2-4电性连接。

基板10具有一侧边区R1，其位于基板10的周边位置的单一侧。如图1所示，第二感测信号传递线X1、X2、X3的分布位置与第一感测信号传递线Y1、Y2、Y3、Y4、Y5的分布位置皆集中于基板10的侧边区R1上。并且，第二感测信号传递线X1配置于第一感测信号传递线Y2、Y3之间，第二感测信号传递线X2配置于第一感测信号传递线Y4、Y5之间。

如此一来，相较于图2绘示的比较例的感测信号传递线x1～x5，本实施方式的第二感测信号传递线X1、X2、X3的长度较短，线路阻抗较低。此外，由于第二感测信号传递线X1、X2、X3皆集中在基板10的侧边区R1上，故可减少基板10的另一侧边区R2的宽度，达到缩短边框宽度的目的。由此可知，在本实施方式中，至少能够让半数以上的第二感测信号传递线皆分布于基板10的侧边区R1上。

第一感测信号传递线Y1、Y2、Y3、Y4、Y5以及第二感测信号传递线X1、X2、X3、X4分别连接端点T。端点T位于基板10的侧边区R1上。并且，触控面板1还可包含驱动电路DC设置于基板10的侧边区R1上，而第一感测信号传递线Y1、Y2、Y3、Y4、Y5以及第二感测信号传递线X1、X2、X3、X4可连接至驱动电路DC。驱动电路DC可透过各个端点T电性连接第一感测信号传递线Y1、Y2、Y3、Y4、Y5以及第二感测信号传递线X1、X2、X3、X4，以驱动各个直线感测串列S1与各个阶梯状感测串列S2-1、S2-2、S2-3、S2-4。

触控面板1中的基板10可例如为单层的玻璃基板、石英基板或塑胶基板。在其他实施方式中，基板10为彩色滤光片基板或薄膜晶体管阵列基板。以下将详述基板为彩色滤光片基板或薄膜晶体管阵列基板的数个实施方式。

图3-5是显示依照本发明的数个实施方式的触控显示面板的剖面示意图。如图3-5所示，触控显示面板10a-10c包含触控单元阵列20、彩色滤光片基板102、薄膜晶体管阵列基板104与显示材料层106，而显示材料层106夹设于彩色滤光片基板102与薄膜晶体管阵列基板104之间。

如图3所示，触控单元阵列20设置于彩色滤光片基板102的内表面上。如图4所示，触控单元阵列20设置于彩色滤光片基板102的外表面上。如图5所示，触控单元阵列20设置于薄膜晶体管阵列基板104的内表面上。然本发明并不局限于此，若将薄膜晶体管阵列基板104设计成整合彩色滤光片与薄膜晶体管阵列的基板(color filter on array；COA或array on color filter；AOC)，彩色滤光片基板102即可替换为无彩色滤光片的基板。

上述显示材料层106的材料例如为非自发光材料、自发光材料或其他合适的材料。非自发光材料例如为液晶、电泳或其他合适的材料。自发光材料例如为有机发光材、无机发光材或其他合适的材料。换言之，显示面板10a-10c可以是液晶显示面板(Liquid crystal display panel)，亦可以是有机发光显示面板(Organic light emitting display panel)或是电泳显示面板(Electrophoretic displaypanel)。

图6A-6G是显示本发明的数个实施方式的第一感测垫110及/或第二感测垫210的上视示意图。第一感测垫110及/或第二感测垫210的形状例如为菱形(如图6A所示)、梯形(如图6B所示)、正六边形(如图6C所示)、十字型(如图6D所示)、三角形(如图6E所示)、正五边形(如图6F所示)或星形(如图6G所示)。

图7是显示依照本发明的第二实施方式的触控单元阵列70的上视示意图。触控单元阵列70包含多个直线感测串列S1'与多个阶梯状感测串列S2'-1、S'2-2、S'2-3、S'2-4。

每一阶梯状感测串列S2'-1、S'2-2、S'2-3、S'2-4包含多个第二感测垫210、多条第二桥接线220及多条第三桥接线230。第二感测垫210、第二桥接线220与第三桥接线230是配置于同一层别。具体而言，可以通过同一道微影蚀刻来形成第二感测垫210、第二桥接线220与第三桥接线230，因此第二感测垫210、第二桥接线220与第三桥接线230为相同的材料所制成。

每一直线感测串列S1'包含多个第一感测垫110及多条第一桥接线1201、1202。针对单一个直线感测串列S1'，第一感测垫110、第一桥接线1201、与第一感测垫110相邻的另一个第一感测垫110以及第一桥接线1202是依序排列并电性连接。也就是说，在同一条直线感测串列S1'中，第一桥接线1201与第一桥接线1202是交替设置的。第一桥接线1201跨越第三桥接线230，且位于第三桥接线230的上方。也就是说，第一桥接线1201用以作为跨越桥接线。当然，于其他实施方式中，第一桥接线1201可位于第三桥接线230的下方。

在本实施方式中，第一感测垫110、第一桥接线1202、第二感测垫210、第二桥接线220与第三桥接线230可配置于同一层别，而第一桥接线1201可配置于另一层别。亦即，第一感测垫110、第一桥接线1202、第二感测垫210、第二桥接线220与第三桥接线230可由单一图案化导电层所构成，而第一桥接线1201可由另一图案化导电层所构成。

在本实施方式中，第三桥接线230可与第一桥接线1201的材质不同。例如，第一桥接线1201的材料为金属材料，而第三桥接线230的材料为透明导电材料。

值得注意的是，跨越桥接线是影响线路阻抗的重要因素。由于图7所示的阶梯状感测串列S2'-1、S'2-2、S'2-3、S'2-4是由同一图案导电层所构成，未包括任何跨越桥接线，故各个阶梯状感测串列S2'-1、S2'-2、S2'-3、S2'-4彼此之间的线路阻抗较为均匀。本实施方式的其余特征与第一实施方式相对应的元件特征类似，在此不赘述。

图8是显示本发明的第三实施方式的触控单元阵列80的上视示意图。触控单元阵列80包含多个直线感测串列S1''与多个阶梯状感测串列S2''，其配置方式如同图7的触控单元阵列70逆时针旋转90度所呈现的配置方式。因此，直线感测串列S1''与阶梯状感测串列S2''的特征可与上述触控单元阵列70的直线感测串列S1'与阶梯状感测串列S2'的特征相同，故于此不再赘述。

综上所述，本发明的实施方式确实提供了跨越桥接线数量较少的触控单元阵列，而能够有效降低因静电放电现象而导致某一感测串列无法正常操作的机率，并可让感测信号传递线尽量集中于基板的单一侧边区上，达到降低感测信号传递线的线路阻抗及缩短边框宽度的目的。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims

1.一种触控面板，其特征在于，包含：

一基板；以及

一触控单元阵列，位于该基板上，该触控单元阵列包含：

多个直线感测串列，所述多个直线感测串列彼此分离，各该直线感测串列包含串接的多个第一感测垫以及多条第一桥接线，各该第一桥接线串接两相邻的第一感测垫；以及

多个阶梯状感测串列，所述多个阶梯状感测串列彼此分离，各该阶梯状感测串列包含串接的多个第二感测垫、多条第二桥接线及多条第三桥接线，各该第二桥接线与各该第三桥接线交替设置，任两相邻的第二感测垫透过所述多条第二桥接线的其中一者或所述多条第三桥接线的其中一者串接，

其中各该阶梯状感测串列与所述多条第一桥接线的其中一者交错。

2.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述多个直线感测串列朝一第一方向延伸，所述多个阶梯状感测串列朝一第二方向延伸，该第二方向不同于该第一方向，其中该第一方向与该第二方向的一夹角为45度，其中所述第二桥接线平行该第一方向，所述第三桥接线平行一第三方向，该第三方向不同于该第一方向与该第二方向。

3.根据权利要求2所述的触控面板，其特征在于，该第一方向与该第三方向的一夹角为90度。

4.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，各该第三桥接线与各该第一桥接线配置于不同层别，其中各该第三桥接线与所述多条第一桥接线的其中一者交错，其中各该第三桥接线以及各该第一桥接线的材质不同，其中所述多条第三桥接线或与各该第一桥接线的材质为金属。

5.根据权利要求4所述的触控面板，其特征在于，未与所述第三桥接线交错的所述第一桥接线以及所述第二桥接线配置于同一层别。

6.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该基板包含一彩色滤光片基板或一薄膜晶体管阵列基板。

7.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，各该第二感测垫的一宽度大于各该第二桥接线的宽度及各该第三桥接线的宽度，其中所述第一感测垫与所述第二感测垫配置于同一层别。

8.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该触控单元阵列还包含：

多条第一感测信号传递线与多条第二感测信号传递线，各该第一感测信号传递线分别与所述多个直线感测串列的其中一者连接，各该第二感测信号传递线分别与所述多个阶梯状感测串列的其中一者连接；以及

一驱动电路位于该基板的一侧边区上，其中所述第一以及第二感测信号传递线是连接至该驱动电路。

9.根据权利要求8所述的触控面板，其特征在于，所述多条第二感测信号传递线的其中一者配置于两相邻的第一感测信号传递线之间，其中所述第一以及第二感测信号传递线的端点是位于该基板的同一侧边区。

10.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，各该第一感测垫或各该第二感测垫的形状为菱形、梯形、正六边形、十字型、三角形、正五边形或星形。