TW201445377A - 觸控面板及其感應電極結構 - Google Patents

Abstract

本發明係一種觸控面板的感應電極結構，係於一基板上形成有複數的電極組，各電極組包含有多數個感應電極串，各感應電極串設有多數個感應電極，其中一個電極組之感應電極形成一電極圖案，該電極圖案具有一個以上的開口而為線電阻型式，可增加該等感應電極的光線穿透量而提高觸控面板之透光率，並可增加感應電極的厚度以減少其電阻值而增加感應靈敏度，解決現有觸控面板無法於提高透光率時一併增加感應靈敏度的問題。

Description

觸控面板及其感應電極結構

本發明係一種觸控面板的感應電極結構，尤指一種整合線電阻型式之感應電極與方塊電阻型式之感應電極的觸控面板。

請參閱圖13所示，現有電容式的觸控面板90係於一基板91上形成有以透明電極(ITO)製成的多道第一感應電極串92、多道第二感應電極串93以及多道分別與第一感應電極串92、第二感應電極串93連接的金屬導線94、95，該等第一感應電極串92與該等第二感應電極串93是分別於基板91表面上以直角相交的方式設置，各第一與第二感應電極串92、93分別包含有多數個相互連接且呈菱形的感應電極921、931，藉由偵測縱橫交錯之第一感應電極串92及第二感應電極串93的電容量變化，以辨識使用者點擊觸控面板90的位置或區域。

由上述可知，該等感應電極921、931是由透明電極(ITO)製成，由於透明電極是一種方塊電阻(square resistance，Ω/□)，其電阻值與厚度有關，當厚度增加時其電阻值會降低(導電度提高)，但透光率會因厚度增加而相 對降低，若欲提高透光率則需減少厚度，會使電阻值增加(導電率降低)，而當導電率降低時會造成透明電極感應不靈敏的問題；意即，為增加前述觸控面板90的觸控靈敏度，必須增加各感應電極921、931的厚度，但會產生觸控面板90之透光率降低的問題，由於透光率與導電率是呈反比關係，因此現有電容式觸控面板僅能於透光率與感應靈敏度之間取其折衷，而產生無法同時兼顧高透光率與高感應靈敏度的問題。

如前揭所述，現有觸控面板受限於透明電極具有方塊電阻的材質特性，而有無法同時提高透光率並增加感應靈敏度的問題，因此本發明主要目的在提供一觸控面板及其感應電極結構，係將觸控面板之其中一組感應電極串的感應電極形成一種感應圖案，該感應圖案為線電阻型式，其具有開口以提高透光率，可增加感應電極的厚度而降低現有感應電極之方塊電阻的電阻值，並提高其導電率與感應靈敏度，解決現有觸控面板無法同時兼顧高透光率與高感應靈敏度的問題。

為達成前述目的所採取的主要技術手段係令前述觸控面板的感應電極結構，包含有：一第一電極組，其包含有多道以第一方向呈平行且並排設置的第一感應電極串，各第一感應電極串具有多數個 相連的第一感應電極，各第一感應電極係形成一第一電極圖案，該第一電極圖案係具有一個以上的開口；以及一第二電極組，其包含有多道以第二方向呈平行且並排設置的第二感應電極串，各第二感應電極串具有多數個相連的第二感應電極，各第二感應電極係形成一相異於第一電極圖案的第二電極圖案，又第二感應電極串的第二方向係與第一感應電極串的第一方向平行或相交。

為達成前述目的所採取的主要技術手段係令前述觸控面板，包含有：一基板；一第二電極組，其形成於基板上，該第二電極組包含有多道以第二方向呈平行且並排設置的第二感應電極串，各第二感應電極串具有多數個相連的第二感應電極，各第二感應電極係形成一第二電極圖案；一絕緣層，其形成於第二電極組上；以及一第一電極組，其形成於絕緣層上，該第一電極組包含有多道以第一方向呈平行且並排設置的第一感應電極串，各第一感應電極串具有多數個相連的第一感應電極，各第一感應電極係形成一相異於第二電極圖案的第一電極圖案，該第一電極圖案係具有一個以上的開口，又第一感應電極串的第一方向係與第二感應電極串的第二方向平行或相交。

利用前述元件組成的觸控面板及觸控面板的感應電極結構，該觸控面板的第一電極圖案具有開口而為線電阻型式，該第二電極圖案為相異於線電阻型式的方塊電阻型式，該第一電極圖案係具有一個或複數個以上的開口而分呈空心狀、柵狀或網狀，並藉由印刷或轉印方式形成，由於第一電極圖案的開口可增加第一電極組之光線的穿透量而提高透光率，使第一電極組可增加其厚度以減少其電阻值，並提高導電率與感應靈敏度，解決現有電容式觸控面板無法同時兼顧高透光率與高感應靈敏度的問題。

10‧‧‧基板

11‧‧‧連接埠

111‧‧‧第一接點

112‧‧‧第二接點

20‧‧‧第一電極組

21‧‧‧第一感應電極串

211‧‧‧第一感應電極

212‧‧‧連接線

213、213A‧‧‧感應線

214‧‧‧開口

22‧‧‧第一端

23‧‧‧第二端

24‧‧‧導線

30‧‧‧絕緣層

40‧‧‧第二電極組

41‧‧‧第二感應電極串

411‧‧‧第二感應電極

412‧‧‧連接線

42‧‧‧第一端

43‧‧‧第二端

44‧‧‧導線

90‧‧‧觸控面板

91‧‧‧基板

92‧‧‧第一感應電極串

921‧‧‧感應電極

93‧‧‧第二感應電極串

931‧‧‧感應電極

94、95‧‧‧金屬導線

A、B、C、D、E、F‧‧‧電極圖案

圖1是本發明第一較佳實施例的俯視圖。

圖2是本發明第一較佳實施例的立體分解圖。

圖3是本發明第一較佳實施例之第一電極圖案的另一態樣圖。

圖4是本發明第一較佳實施例之第一電極圖案的再一態樣圖。

圖5是本發明第一較佳實施例之第一電極圖案的又一態樣圖。

圖6是本發明第二較佳實施例的立體分解圖。

圖7是本發明第二較佳實施例的局部放大圖。

圖8是本發明第三較佳實施例的立體分解圖。

圖9是本發明第四較佳實施例的分解圖。

圖10是本發明第五較佳實施例的俯視圖。

圖11是本發明第五較佳實施例的局部放大圖(一)。

圖12是本發明第五較佳實施例的局部放大圖(二)。

圖13是現有觸控面板之感應電極的剖面圖。

關於本發明的第一較佳實施例，請參閱圖1、2所示，係於一基板10設有一第一電極組20、一絕緣層30與一第二電極組40，該第二電極組40、絕緣層30與第一電極組20係依序疊合於基板10的同一表面，並以絕緣層30隔離第一電極組20與第二電極組40；於本較佳實施例中，該第一電極組20係為線電阻型式，而第二電極組40係為方塊電阻型式。該第一電極組20包含有多數個呈平行且相間排列的第一感應電極串21，各第一感應電極串21分別具有多數個相連的第一感應電極211；該第二電極組40包含有多數個呈平行且相間排列第二感應電極串41，各第二感應電極串41分別具有多數個相連的第二感應電極411。

該基板10具有一表面與一底面，其表面的一端設有一連接埠11，該連接埠11包含有多數個第一接點111與多數個第二接點112，各第一接點111係與第一電極組20之各第一感應電極串21的其中一端連接，各第二接 點112係與第二電極組40之各第二感應電極串41的其中一端連接，該連接埠11係作為連接介面以與外部的一觸控偵測裝置(圖中未示)連接。

第一電極組20的該等第一感應電極串21係同以第一方向設置而呈並排狀，各第一感應電極串21分別具有一第一端22與一第二端23，各第一端22與連接埠11的各第一接點111之間係由一導線24連接，且第一感應電極串21之相鄰的兩個第一感應電極211間是以一連接線212連接，各第一感應電極211係由一道以上的感應線213圍繞成一第一電極圖案；又前述第一方向是以其第一端22朝向第二端23為準。

如圖3所示，該第一感應電極211的第一電極圖案係由一道感應線213圍繞而成且具有一開口214，意即，該第一電極圖案係呈空心菱形的電極圖案A，該開口214亦呈菱形；又如圖4所示，該第一感應電極211的第一電極圖案係由一道感應線213圍繞而成菱形的電極圖案B，並於該電極圖案B中央處形成有另一道感應線213A與二個開口214，位於兩個開口214之間的該道感應線213A係與外圍的感應線213之相對的兩邊連接，該等開口214係呈長形，使該電極圖案B呈日字狀；另如圖2所示，該第一感應電極211的第一電極圖案係由一道感應線213圍繞而成菱形的電極圖案C，並於該電極圖案C的中央處形 成有等間隔排列的三道感應線213A與四個開口214，該等開口214係呈長形，各道感應線213A係與外圍的感應線213之相對的兩邊連接，使該電極圖案C呈柵狀；再如圖5所示，該第一感應電極211的第一電極圖案係由一道感應線213圍繞而成菱形的電極圖案D，並於該電極圖案D的中央處形成有兩組各三道以等間距平行排列的感應線213A，各組的感應線213A係相互交錯，並形成有十六個開口214，該等開口214係呈方形，各道感應線213A係與外圍的感應線213之各邊連接，使該電極圖案D呈網狀；前述由感應線213圍繞成的電極圖案A-D並不限於菱形，亦可為圓形或多邊形，本發明在此並不加以限制，又前述之各開口214的形狀可分別對應電極圖案的形狀而呈菱形、圓形或多邊形，或與電極圖案的形狀不同，例如電極圖案為菱形，而開口214為圓形或多邊形，本發明在此並不加以限制。

前述之第一電極組20、第一感應電極串21、第一感應電極211、連接線212與感應線213可由印刷、轉印、網印或由濺鍍方式形成。前述感應線213的線寬與開口214之較佳寬度比例為1：1~1：10之間，如圖4所示之電極圖案B，當開口214周圍之感應線213的線寬為1μm時，呈長形之開口214的寬度是介於1μm-10μm之間。上述之第一感應電極串21係由透明電極(ITO)或金屬線( 如：銅)製成。

仍請參閱圖2所示，絕緣層30係形成絕緣並隔離第一電極組20與第二電極組40，於本較佳實施例中，該絕緣層30係呈方形以覆設第二電極組40上，又該絕緣層30的面積亦可覆設整個基板10之表面，但排除連接埠11。

第二電極組40之該等第二感應電極串41係同以第二方向設置而呈並排狀，各第二感應電極串41具有多數個相連的第二感應電極411，該第二感應電極串41的第二方向係與第一感應電極串21的第一方向直角相交，各第二感應電極串41分別具有一第一端42與一第二端43，各第一端42與連接埠11的各第二接點112係由一導線44連接，且第二感應電極串41相鄰的兩個第二感應電極411間是以一連接線412連接，各第二感應電極411係對應兩個以上相鄰第一感應電極211之間的間隙，又各第二感應電極411呈現之一第二電極圖案的外型係對應第一感應電極211之第一電極圖案的外型，但第二感應電極411之第二電極圖案是相異於具有開口214的第一電極圖案，意即，該第二電極圖案為實心菱形的方塊電阻型式；又前述第二方向是以其第一端42朝向第二端43為準。該第二電極組40、第二感應電極串41與第二感應電極411可由印刷、轉印、網印或由濺鍍方式形成，第二感應電極411 之電極圖案亦可如第一感應電極211而為圓形或多邊形，本發明在此並不加以限制。上述之第二感應電極串41係由透明電極(ITO)或金屬線(如：銅)製成。

由於第一感應電極211的第一電極圖案與第二感應電極411的第二電極圖案不同，分別為線電阻型式與方塊電阻型式，線電阻型式的第一電極圖案因具有開口214故可增加光線穿透量，進而提高觸控面板的透光率或可視率，解決現有觸控面板無法同時兼顧高透光率與高感應靈敏度的問題。

關於本發明的第二較佳實施例，請參閱圖6、7所示，該第一電極組20與第二電極組40是形成於基板10的表面且為同一平面，第一電極組20的各第一感應電極串21與第二電極組40的各第二感應電極串41係直角相交，如圖7所示，兩個相鄰之第二感應電極411的連接線412係由一絕緣片31隔離第一、第二感應電極211、411間的連接線212、412，而呈架橋結構，該絕緣片31僅覆設於連接線412上，以避免與連接線212相互交疊或接觸而產生之短路的問題。前述第一電極組20與第二電極組40之第一、第二電極圖案的型式係與第一較佳實施例相同。

關於本發明的第三較佳實施例，請參閱圖8所示，該第一電極組20與第二電極組40是分別形成於基板 10的表面與底面，本較佳實施例是以基板10為電性隔離，即不需於第一電極組20與第二電極組40之間設置前述的絕緣層30。連接埠11之該等第一接點111係設於基板10一端的表面，該等第二接點112係設於基板10一端的底面，且該等第一接點111及該等第二接點112分別與第一電極組20與第二電極組40電連接。前述第一電極組20與第二電極組40之電極圖案的結構與型式係與第一較佳實施例相同。

關於本發明的第四較佳實施例，請參閱圖9所示，係於一基板10的表面依序設有一第二電極組40、一絕緣層30與一第一電極組20，而成電磁式觸控面板，於本較佳實施例中，該第一電極組20包含有多道以第一方向呈平行且並排設置的第一感應電極串21，各第一感應電極串21係形成一第一電極圖案，該第一電極圖案係呈長形的電極圖案E且具有多數個開口214，該等開口214係以第一感應電極串21的長度方向設置，又各第一感應電極串21的兩端分別為一第一端22與一第二端23，該第一端22與第二端23分別連接有一導線24；該第二電極組40包含有多道以第二方向呈平行且並排設置的第二感應電極串41，該等第二感應電極串41係形成一相異於第一電極圖案的第二電極圖案，意即，該第二電極圖案係呈長形但不具有開口，各第二感應電極串41的兩端分別為一第 一端42與一第二端43，該第一端42與第二端43分別連接有一導線44；前述第一方向是以第一感應電極串21的第一端22朝向第二端23為準，第二方向是以第二感應電極串41的第一端42朝向第二端43為準，又第二感應電極串41的第二方向係與第一感應電極串21的第一方向直角相交。

關於本發明的第五較佳實施例，請參閱圖10至12所示，該第一電極組20與第二電極組40係形成於基板10的表面，且以平行且相間的方式排列，該第一感應電極串21具有一第一端22與一第二端23，該第二感應電極串41具有一第一端42與一第二端43，前述第一電極組20與第二電極組40的設置方向是分別以其第一端22、42朝向第二端23、43為準，又基板10上之第一感應電極串21的第一端22與第二感應電極串41的第一端42係分別位於基板10之相異的兩端，意即，各第一感應電極串21的第一端22是與第二感應電極串41的第二端43相鄰；而各第二感應電極串41的第一端42是與第一感應電極串21的第二端23相鄰。

如圖11、12所示，各第一感應電極串21具有多數個相連的第一感應電極211，兩相鄰第一感應電極211間以一連接線212連接，該等第一感應電極211分別為一第一電極圖案或一第二電極圖案，第一感應電極211為第 一電極圖案時，係由一道以上的感應線213圍繞而成具有一開口214的電極圖案F，第一感應電極211為第二電極圖案時，係不具有前述開口214而呈實心狀，如圖所示，該電極圖案F的周緣係呈方形，其中央處形成有開口214；其中，該第一感應電極串21的第一端22係指圖式方向的左端，該第二感應電極串41的第一端42係指圖式方向的右端，各第一感應電極串21的面積係由第一端22朝第二端23遞減，如圖10所示，位於最接近第一端22之第一感應電極211的面積最大，其右側相鄰之第一感應電極211的面積則略為縮小，如圖11所示，同一第一感應電極串21的第一感應電極211漸次縮小，而位於最接近第二端23之第一感應電極211的面積最小。於本實施例中，其遞減面積的方式係令各個第一感應電極211的寬度不變，而令高度遞減，因此各個第一感應電極串21的各個第一感應電極211分別在直向上對正；再者，各個第一感應電極串21的第一端22分別設有一導線24，各導線24分別與基板10一端的連接埠11連接。

由於第一感應電極211於接近第一端22的面積較大，而接近第二端23的面積較小，故具有開口214的第一電極圖案僅形成於接近第一端22的第一感應電極211，如圖10所示，以第一感應電極串21的長度方向為例，約以第一感應電極串21總長度的二分之一為分界(如圖 之分界線X)，接近第一端22的第一感應電極211形成有第一電極圖案(即線電阻型式)，接近第二端23的第一感應電極211則形成第二電極圖案(即方塊電阻型式)，因此第一感應電極串21為同時具有線電阻型式與方塊電阻型式的感應電極。

各第二感應電極串41係在前述基板10的表面且與各第一感應電極串21呈平行且相間地排列，如圖12所示，各第二感應電極串41具有多數個相連的第二感應電極411，兩相鄰第二感應電極411間以一連接線412連接，該等第二感應電極411分別為一第一電極圖案或一第二電極圖案，第二感應電極411為第一電極圖案時，係由一道以上的感應線413圍繞而成具有一開口414的電極圖案F，第二感應電極411為第二電極圖案時，係不具有前述開口414而呈實心狀。各第二感應電極串41之最接近第一端42之第二感應電極411的面積最大，其左側之第二感應電極411的面積則略為縮小，如圖10所示，同一第二感應電極串41位於第二端43上的第二感應電極411的面積最小，於本實施例中，其遞減面積的方式係令各個第二感應電極411的寬度不變，而令高度遞減，因此各個第二感應電極串41的各個第二感應電極411分別在直向上對正；再者，各個第二感應電極串41的第一端42分別設有一導線44，各導線44分別與基板10一端的連接埠11連接 。

以第二感應電極串41的長度方向為例，約以第二感應電極串41總長度的二分之一為分界(如圖之分界線x)，具有開口214的第一電極圖案(即線電阻型式)形成於鄰近第一端42的第一感應電極411上，鄰近第二端43的第二感應電極411則形成第二電極圖案(即方塊電阻型式)，因此第二感應電極串41亦為同時具有線電阻型式與方塊電阻型式的感應電極。

由上述可知，藉由改變感應電極之電極圖案而呈線電阻型式，可增加光線的穿透量而提高透光率，且可增加其厚度以減少其電阻值，並提高導電率與感應靈敏度，解決現有觸控面板無法同時兼顧高透光率與高感應靈敏度的問題。

10‧‧‧基板

11‧‧‧連接埠

111‧‧‧第一接點

112‧‧‧第二接點

20‧‧‧第一電極組

21‧‧‧第一感應電極串

211‧‧‧第一感應電極

212‧‧‧連接線

213、213A‧‧‧感應線

214‧‧‧開口

22‧‧‧第一端

23‧‧‧第二端

24‧‧‧導線

30‧‧‧絕緣層

40‧‧‧第二電極組

41‧‧‧第二感應電極串

411‧‧‧第二感應電極

412‧‧‧連接線

42‧‧‧第一端

43‧‧‧第二端

44‧‧‧導線

C‧‧‧電極圖案

Claims (19)

1. 一種觸控面板的感應電極結構，包含有：一第一電極組，其包含有多道以第一方向呈平行且並排設置的第一感應電極串，各第一感應電極串具有多數個相連的第一感應電極，各第一感應電極係形成一第一電極圖案，該第一電極圖案係具有一個以上的開口；以及一第二電極組，其包含有多道以第二方向呈平行且並排設置的第二感應電極串，各第二感應電極串具有多數個相連的第二感應電極，各第二感應電極係形成一相異於第一電極圖案的第二電極圖案，又第二感應電極串的第二方向係與第一感應電極串的第一方向相交。
2. 如請求項1所述之觸控面板的感應電極結構，該第一感應電極係由一道感應線圍繞成具有開口的第一電極圖案，該第二電極圖案係不具有開口。
3. 如請求項2所述之觸控面板的感應電極結構，該第一感應電極於感應線圍繞成的開口中形成有一道以上的感應線，該感應線的兩端係與外圍的感應線連接。
4. 如請求項3所述之觸控面板的感應電極結構，該第一感應電極的電極圖案係呈菱形，該等開口係呈長形。
5. 如請求項4所述之觸控面板的感應電極結構，該第一電極組與第二電極組係為透明電極(ITO)，以印刷、轉印、網印或濺鍍方式形成。
6. 一種觸控面板，包含有：一基板，用以設置如請求項1至5中任一項所述之觸控面板的感應電極結構。
7. 如請求項6所述之觸控面板，該第一電極組與一第二電極組係形成於基板的表面，並以一絕緣層隔離第一電極組與第二電極組。
8. 如請求項6所述之觸控面板，該第一電極組與第二電極組係形成於基板的表面，各第一感應電極串之相鄰的第一感應電極由一連接線連接，各第二感應電極串之相鄰的第二感應電極由另一連接線連接，該等相交的連接線間分設有一絕緣片而呈架橋結構。
9. 如請求項6所述之觸控面板，該第一電極組與第二電極組分別形成於基板的表面與底面。
10. 一種觸控面板的感應電極結構，包含有：一第一電極組，其包含有多道呈平行且並排設置的第一感應電極串，各第一感應電極串具有多數個相連的第一感應電極，各第一感應電極分別形成一第一電極圖案或一第二電極圖案，該第一電極圖案係具有一個以上的開口，該第二電極圖案係不具有開口；以及一第二電極組，其包含有多道呈平行且並排設置的第二感應電極串，各第二感應電極串具有多數個相連的第二感應電極，各第二感應電極分別形成一第一電極圖案或一第二電極圖案，該第一電極圖案係具有一個以上的開口，該第二電極圖案係不具有開口，又各第二感應電極串係與各第一感應電極串相間排列。
11. 如請求項10所述之觸控面板的感應電極結構，該第一感應電極串與第二感應電極串分別具有一第一端及一第二端，各第一感應電極串與各第二感應電極串的第一端 係位於相異的兩端，各第一感應電極串的第一端是與第二感應電極串的第二端相鄰，其上各個第一感應電極與第二感應電極的面積係由第一端朝第二端遞減，第一感應電極串之第一電極圖案係形成於近第一端的一端，又第二感應電極之第一電極圖案係形成於近第一端的一端。
12. 如請求項11所述之觸控面板的感應電極結構，該第一感應電極串係令各個第一感應電極的寬度不變，而令高度遞減；該第二感應電極串亦令各個第二感應電極的寬度不變，但遞減其高度。
13. 一種觸控面板，包含有：一基板，用以設置如請求項10至12中任一項所述之觸控面板的感應電極結構，該第一電極組與一第二電極組係形成於基板的表面。
14. 一種觸控面板的感應電極結構，包含有：一第一電極組，其包含有多道呈平行且並排設置的第一感應電極串，各第一感應電極串係形成一第一電極圖案，該第一電極圖案係具有多數個開口；以及一第二電極組，其包含有多道與各第一感應電極串呈相間並排設置的第二感應電極串，各第二感應電極串係形成一相異於第一電極圖案的第二電極圖案，又各第一感應電極串係與各第二感應電極串直角相交。
15. 如請求項14所述之觸控面板的感應電極結構，該第一感應電極串係以多道感應線圍繞成具有該等開口的第一電極圖案。
16. 如請求項15所述之觸控面板的感應電極結構，該 第一感應電極串的第一電極圖案係呈長形。
17. 一種觸控面板，包含有：一基板，用以設置如請求項14至16中任一項所述之觸控面板的感應電極結構。
18. 如請求項17所述之觸控面板，該第一電極組與一第二電極組係形成於基板的同一表面，並以一絕緣層隔離第一電極組與第二電極組。
19. 如請求項17所述之觸控面板，該第一電極組與第二電極組分別形成於基板的表面與底面。