本發(fā)明涉及一種觸控面板,且特別是涉及一種電容式觸控面板的布局結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
為了達(dá)到攜帶便利、體積輕巧化以及操作人性化的目的,許多信息產(chǎn)品已由傳統(tǒng)的鍵盤(pán)或鼠標(biāo)等輸入裝置,轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂糜|碰面板(Touch Panel)作為輸入裝置。目前,觸控面板大致可區(qū)分為電阻式、電容式、光學(xué)式、聲波式及電磁式等觸控面板,其中以電阻式觸控面板與電容式觸控面板為最常見(jiàn)的產(chǎn)品。
以電容式觸控面板為例,電容式觸控面板具有多個(gè)感測(cè)電極、多條信號(hào)線以及一控制器。在使用者未觸碰觸控面板下,感測(cè)電極間具有一電容初始值。當(dāng)使用者觸碰觸控面板時(shí),被碰觸的感測(cè)電極會(huì)產(chǎn)生交互電容(mutual capacitance),因而改變?cè)镜碾娙莩跏贾?。此時(shí),控制器通過(guò)判別改變電容值的電極位置去判定使用者觸碰的位置。
在使用者手持信息產(chǎn)品的情況下,觸碰物(例如使用者手指)與信息產(chǎn)品共同連接至同一個(gè)參考電壓(接地電壓)。因此,在使用者手持信息產(chǎn)品時(shí),控制器容易辨識(shí)使用者觸碰的位置。在使用者沒(méi)有手持信息產(chǎn)品的情況下,信息產(chǎn)品可能是處于浮接的狀態(tài)(或稱低接地模式,low ground mode),使得信息產(chǎn)品的參考電壓可能不同于觸碰物(例如使用者手指或觸控筆)的電壓。因此,在使用者沒(méi)有手持信息產(chǎn)品時(shí),控制器可能不容易辨識(shí)使用者觸碰的位置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種觸控面板,其可以在非手持環(huán)境下改善觸控靈敏度。
為達(dá)上述目的,本發(fā)明實(shí)施例的一種觸控面板包括下薄層、上薄層、保 護(hù)層以及多個(gè)感測(cè)單元。上薄層配置于下薄層上。保護(hù)層配置于上薄層上。這些感測(cè)單元的任一者包括第一感測(cè)電極、第二感測(cè)電極與電荷鎖定電極。第一感測(cè)電極配置于下薄層中。第二感測(cè)電極配置于上薄層中,且至少部分重疊于第一感測(cè)電極。電荷鎖定電極配置于上薄層中,且至少部分重疊于第一感測(cè)電極。其中,第一感測(cè)電極、第二感測(cè)電極與電荷鎖定電極彼此不相接觸。電荷鎖定電極經(jīng)配置以浮接或耦接至固定電壓。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,上述的固定電壓為接地電壓或具有固定電位的一參考電壓。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,上述的第一感測(cè)電極為驅(qū)動(dòng)電極,而第二感測(cè)電極為接收電極。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,上述的第一感測(cè)電極為接收電極,而第二感測(cè)電極為驅(qū)動(dòng)電極。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,上述的第二感測(cè)電極與第一感測(cè)電極交錯(cuò)排列,且電荷鎖定電極與第一感測(cè)電極交錯(cuò)排列。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,在上述的這些感測(cè)單元的一個(gè)相同感測(cè)單元中,第一感測(cè)電極包括兩個(gè)平行配置的第一感測(cè)墊及一個(gè)第一連接部。這些第一感測(cè)墊及第一連接部的形狀為矩形。第一連接部的兩短邊分別電連接這些第一感測(cè)墊的長(zhǎng)邊的中間部。第二感測(cè)電極包括兩個(gè)平行配置的第二感測(cè)墊及一個(gè)第二連接部。這些第二感測(cè)墊及第二連接部的形狀為矩形。第二連接部的兩短邊分別電連接這些第二感測(cè)墊的長(zhǎng)邊的中間部。第二連接部與第一連接部彼此相交。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,在上述的相同感測(cè)單元中,第一連接部與第二連接部彼此垂直相交,而第一感測(cè)墊與第二感測(cè)墊彼此不重疊。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,在上述的感測(cè)單元的一個(gè)相同感測(cè)單元中,第一感測(cè)電極包括都為矩形的第一感測(cè)墊、第二感測(cè)墊、第三感測(cè)墊、第一連接部及第二連接部。第一感測(cè)墊、第二感測(cè)墊與第三感測(cè)墊相互平行。第一連接部的兩短邊分別電連接第一感測(cè)墊的長(zhǎng)邊的中間部與第二感測(cè)墊的第一長(zhǎng)邊的中間部。第二連接部的兩短邊分別電連接第二感測(cè)墊的第二長(zhǎng)邊的中間部與第三感測(cè)墊的長(zhǎng)邊的中間部。第二感測(cè)電極包括都為矩形的第四感測(cè)墊、第五感測(cè)墊、第三連接部及第四連接部。第三連接部的兩短邊分別電連接第四感測(cè)墊的長(zhǎng)邊與第五感測(cè)墊的長(zhǎng)邊。第四連接部的兩短邊分別電連 接第四感測(cè)墊的長(zhǎng)邊與第五感測(cè)墊的長(zhǎng)邊。第三連接部與第一連接部彼此相交。第四連接部與第二連接部彼此相交。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,在上述的相同感測(cè)單元中,第一連接部與第三連接部彼此垂直相交,第二連接部與第四連接部彼此垂直相交,而第一感測(cè)墊、第二感測(cè)墊、第三感測(cè)墊、第四感測(cè)墊與第五感測(cè)墊彼此不重疊。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,上述的觸控面板還包括多條信號(hào)線以及一個(gè)控制器。這些第一感測(cè)電極與這些第二感測(cè)電極分別由這些信號(hào)線電連接至控制器。
基于上述,本發(fā)明實(shí)施例所述觸控面板在第一感測(cè)電極與觸碰物之間額外配置了電荷鎖定電極(浮接或耦接至固定電壓的電極),以吸收第一感測(cè)電極經(jīng)觸碰物的電容值。因此,實(shí)施例所述觸控面板可以在非手持環(huán)境下改善觸控靈敏度。
為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,下文特舉實(shí)施例,并配合所附的附圖作詳細(xì)說(shuō)明如下。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的觸控面板的布局結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為說(shuō)明在使用者手持配置了觸控面板的信息產(chǎn)品的情況下,觸控面板與觸碰物的電容示意圖;
圖3為說(shuō)明在使用者沒(méi)有手持配置了觸控面板的信息產(chǎn)品的情況下,觸控面板與觸碰物的電容示意圖;
圖4為本發(fā)明另一實(shí)施例的觸控面板的布局結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本發(fā)明又一實(shí)施例的觸控面板的布局結(jié)構(gòu)示意圖。
符號(hào)說(shuō)明
100:電子裝置
100、400、500:觸控面板
130、430、530:感測(cè)單元
132、432、532:第一感測(cè)電極
134、434、534:第二感測(cè)電極
136、436、536:電荷鎖定電極
200:觸碰物
432a:第一感測(cè)墊
432b:第一連接部
434a:第二感測(cè)墊
434b:第二連接部
532a:第一感測(cè)墊
532b:第一連接部
532c:第二感測(cè)墊
532d:第二連接部
532e:第三感測(cè)墊
534a:第三連接部
534b:第四感測(cè)墊
534c:第五感測(cè)墊
534d:第四連接部
AB、AC:重疊面積
F1:上薄層
F2:下薄層
G:保護(hù)層
G1:第一間隙
G2:第二間隙
W134:寬度
具體實(shí)施方式
在本案說(shuō)明書(shū)全文中所使用的“耦接(或連接)”一詞可指任何直接或間接的連接手段。舉例而言,若文中描述第一裝置耦接(或連接)于第二裝置,則應(yīng)該被解釋成該第一裝置可以直接連接于該第二裝置,或者該第一裝置可以通過(guò)其他裝置或某種連接手段而間接地連接至該第二裝置。另外,凡可能之處,在附圖及實(shí)施方式中使用相同標(biāo)號(hào)的元件/構(gòu)件/步驟代表相同或類似部分。不同實(shí)施例中使用相同標(biāo)號(hào)或使用相同用語(yǔ)的元件/構(gòu)件/步驟可以相互參照相關(guān)說(shuō)明。
圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的觸控面板100的布局結(jié)構(gòu)示意圖。圖2與圖3為說(shuō)明圖1、圖4或圖5所示觸控面板的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1與圖 2,直立式(Bar type)觸控面板100包括保護(hù)層G、上薄層(film layer)F1、下薄層F2以及多個(gè)感測(cè)單元130。上薄層F1配置于下薄層F2上。保護(hù)層G配置于上薄層F1上。保護(hù)層G、上薄層F1及/或下薄層F2的材質(zhì)為可以是任何非導(dǎo)電材質(zhì),例如玻璃、塑膠或是其他電性絕緣材質(zhì)。依照不同的應(yīng)用需求,保護(hù)層G、上薄層F1及/或下薄層F2可以是透光材質(zhì)或不透光材質(zhì)。
這些感測(cè)單元130的任一者包括第一感測(cè)電極132、第二感測(cè)電極134以及電荷鎖定(charge-locked)電極136。第一感測(cè)電極132、第二感測(cè)電極134以及電荷鎖定電極136的材質(zhì)為可以是任何導(dǎo)電材質(zhì),例如銦錫氧化物(indium tin oxide,ITO)等透光導(dǎo)電材質(zhì),或金屬等不透光導(dǎo)電材質(zhì)。第一感測(cè)電極132配置于下薄層F2中。第二感測(cè)電極134配置于上薄層F1中,且至少部分重疊于第一感測(cè)電極132上。電荷鎖定電極136配置于上薄層F1中,且至少部分重疊于第一感測(cè)電極132上。第一感測(cè)電極132、第二感測(cè)電極134與電荷鎖定電極136彼此不相接觸。
第一感測(cè)電極132以及第二感測(cè)電極134交錯(cuò)排列且彼此絕緣。第一感測(cè)電極132以及電荷鎖定電極136交錯(cuò)排列且彼此絕緣。在此實(shí)施例中,第一感測(cè)電極132的寬度L132可以是4.5毫米(mm),而第二感測(cè)電極134及/或電荷鎖定電極136的寬度W134可以是1mm。第一感測(cè)電極132與第二感測(cè)電極134重疊處具有一重疊面積AB。具體而言,此處重疊面積AB=L132×W134=4.5mm2。第一感測(cè)電極132與第二感測(cè)電極134在重疊面積AB處形成一平行板電容。依據(jù)平行板電容公式:電容C=ε×A/d,其中ε為兩平行板(此處即為第一感測(cè)電極132與第二感測(cè)電極134)間的介電層的介電常數(shù),A為第一感測(cè)電極132與第二感測(cè)電極134的重疊面積AB,而d為第一感測(cè)電極132與第二感測(cè)電極134的間隔距離。在使用者未觸碰觸控面板100時(shí),此平行板電容具有第一電容初始值。重疊面積AB越大者,感測(cè)單元130具有較大的第一電容初始值。
電荷鎖定電極136經(jīng)配置以浮接或耦接至一固定電壓。舉例來(lái)說(shuō)(但不限于此),在一些實(shí)施例中,電荷鎖定電極136可以被固定連接至接地電壓。在另一些實(shí)施例中,電荷鎖定電極136可以被連接至具有固定電位的任何參考電壓。在其他實(shí)施例中,電荷鎖定電極136可以浮接,亦即電荷鎖定電極136不連接至任何導(dǎo)電物質(zhì)或電性元件。因此,電荷鎖定電極136無(wú)法成為驅(qū)動(dòng)電極或是接收電極。
第一感測(cè)電極132與第二感測(cè)電極134分別由不同的信號(hào)線電連接至控制器(未繪示)。依照不的設(shè)計(jì)需求,在一些實(shí)施例中,第一感測(cè)電極132可以是驅(qū)動(dòng)電極(或稱Tx電極),而第二感測(cè)電極134可以是接收電極(或稱Rx電極)。在另一些實(shí)施例中,第一感測(cè)電極132可以是接收電極,而第二感測(cè)電極134可以是驅(qū)動(dòng)電極。當(dāng)觸碰物(例如使用者手指或觸控筆)觸碰感測(cè)陣列220而使觸碰處(例如圖1所示感測(cè)單元130處)產(chǎn)生電容變化時(shí),觸控面板100隨即通過(guò)信號(hào)線將感測(cè)單元130所輸出的電容變化信號(hào)傳給控制器(未繪示),以判斷觸碰物的觸碰位置。
圖2為說(shuō)明在使用者手持配置了觸控面板100的信息產(chǎn)品的情況下,觸控面板100與觸碰物200(例如使用者手指或觸控筆)的電容示意圖。第一感測(cè)電極132與第二感測(cè)電極134之間形成一個(gè)平行板電容。第一感測(cè)電極132與電荷鎖定電極136之間形成另一個(gè)平行板電容。當(dāng)觸碰物200碰觸(或接近)觸控面板100時(shí),第一感測(cè)電極132與觸碰物200之間形成一個(gè)寄生電容。第二感測(cè)電極134與觸碰物200之間形成另一個(gè)寄生電容。在圖2所示應(yīng)用情境中,電荷鎖定電極136被固定連接至接地電壓。在使用者手持配置了觸控面板100的信息產(chǎn)品的情況下,觸碰物200與觸控面板100共同使用同一個(gè)接地電壓。當(dāng)觸碰物200觸碰觸控面板100而使觸碰處產(chǎn)生電容變化時(shí),被觸碰的感測(cè)單元130隨即通過(guò)信號(hào)線將電容變化信號(hào)傳給控制器(未繪示),以判斷使用者觸碰位置。在使用者手持信息產(chǎn)品時(shí),控制器(未繪示)容易辨識(shí)使用者觸碰的位置。
圖3為說(shuō)明在使用者沒(méi)有手持配置了觸控面板100的信息產(chǎn)品的情況下,觸控面板100與觸碰物200(例如使用者手指或觸控筆)的電容示意圖。在使用者沒(méi)有手持配置了觸控面板100的信息產(chǎn)品的情況下,觸控面板100的參考電壓可能是處于浮接的狀態(tài)(或稱低接地模式,low ground mode,LGND模式),使得觸控面板100的參考電壓可能不同于觸碰物200的電壓。在此情況下,在第一感測(cè)電極132與觸碰物200之間的電荷鎖定電極136可以吸收第一感測(cè)電極132經(jīng)觸碰物200的電容值,降低第一感測(cè)電極132經(jīng)由觸碰物200串連至第二感測(cè)電極134的互容路徑。在超薄(ultra-slim)保護(hù)層G的應(yīng)用上,電荷鎖定電極136可以改善互容變化量,增加信噪比(Signal-to-noise ratio,縮寫(xiě)為SNR),且有助于降低鬼點(diǎn)(ghost point)的發(fā)生機(jī)率。因此,觸控面板100可以在非手持環(huán)境下改善觸控靈敏度。
以下將以范例數(shù)據(jù)說(shuō)明圖1所示觸控面板100的特性。無(wú)論如何,觸控面板100的實(shí)施方式不應(yīng)受限于此。假設(shè)保護(hù)層G的介電常數(shù)為7.4,保護(hù)層G的厚度為0.4mm,保護(hù)層G與上薄層F1之間膠粘層(未繪示)的介電常數(shù)為3.92,此膠粘層的厚度為0.1mm,上薄層F1的介電常數(shù)為3.9,上薄層F1的厚度為0.045mm,下薄層F2的介電常數(shù)為3.28,下薄層F2的厚度為0.05mm。在此第一感測(cè)電極132被用為驅(qū)動(dòng)電極(或稱Tx電極),而第二感測(cè)電極134被用為接收電極(或稱Rx電極)。表1說(shuō)明觸控面板100尚未被觸碰時(shí),感測(cè)單元130的電容值。表1另說(shuō)明了在觸控面板100的電荷鎖定電極136被移除的情況下,其感測(cè)單元的電容值。
表1:圖1所示觸碰面板100未被觸碰時(shí)的電容值
表2說(shuō)明觸碰物200觸碰觸控面板100時(shí),感測(cè)單元130的電容值。在觸碰物200的直徑為22mm(22phi)的情況下,以及在使用者手持配置了觸控面板100的信息產(chǎn)品的情況下,配置電荷鎖定電極136的感測(cè)單元130的互容變化ΔC為0.059pF,而沒(méi)有配置電荷鎖定電極136的感測(cè)單元的互容變化ΔC為0.045pF。在觸碰物200的直徑為22mm(22phi)的情況下,以及在使用者未手持配置了觸控面板100的信息產(chǎn)品的情況下,配置電荷鎖定電極136的感測(cè)單元130的互容變化ΔC為-0.08pF,而沒(méi)有配置電荷鎖定電極136的感測(cè)單元的互容變化ΔC為-0.19pF。在觸碰物200的直徑為7mm(7phi)的情況下,以及在使用者手持配置了觸控面板100的信息產(chǎn)品的情況下,配置電荷鎖定電極136的感測(cè)單元130的互容變化ΔC為0.02pF,而沒(méi)有配置電荷鎖定電極136的感測(cè)單元的互容變化ΔC為0.007pF。在觸碰物200的直徑為7mm(7phi)的情況下,以及在使用者未手持配置了觸控面板100的信息產(chǎn)品的情況下,配置電荷鎖定電極136的感測(cè)單元130的互容變化ΔC為-0.019pF,而沒(méi)有配置電荷鎖定電極136的感測(cè)單元的互容變化ΔC為-0.052pF。
表2:觸碰物200觸碰圖1所示觸碰面板100時(shí)的電容值
表3說(shuō)明當(dāng)22phi(直徑為22mm)的觸碰物200觸碰具有電荷鎖定電極136的觸控面板100的中央時(shí),觸控面板100的不同感測(cè)單元130的互容特性值。表4說(shuō)明當(dāng)22phi(直徑為22mm)的觸碰物200觸碰沒(méi)有配置電荷鎖定電極136的觸控面板100的中央時(shí),不同感測(cè)單元的互容特性值。其中,Rx1、Rx2、Rx3、Rx4、Rx5、Rx6、Rx7、Rx8、Rx9、Rx10表示不同的第二感測(cè)電極134,而Tx1、Tx2、Tx3、Tx4、Tx5、Tx6、Tx7、Tx8、Tx9、Tx10表示不同的第一感測(cè)電極132。由表3與表4可以看出,具有電荷鎖定電極136的觸控面板100的互容特性值(例如觸碰物200所在位置的互容特性值-50、-40、-42、-38)大于沒(méi)有配置電荷鎖定電極136的觸控面板100的互容特性值(例如觸碰物200所在位置的互容特性值-79、-110、-83、-110)。由此可知,電荷鎖定電極136可以改善互容變化量。因此,具有電荷鎖定電極136的觸控面板100可以在非手持環(huán)境下改善觸控靈敏度。
表3:22phi的觸碰物觸碰具有電荷鎖定電極的觸控面板100時(shí),不同感測(cè)單元的互容特性值
表4:22phi的觸碰物觸碰經(jīng)移除電荷鎖定電極的觸控面板100時(shí),不同感測(cè)單元的互容特性值
表5說(shuō)明當(dāng)7phi(直徑為7mm)的觸碰物200觸碰具有電荷鎖定電極136的觸控面板100時(shí),觸控面板100的不同感測(cè)單元130的互容特性值。表6說(shuō)明當(dāng)7phi(直徑為7mm)的觸碰物200觸碰沒(méi)有配置電荷鎖定電極136的觸控面板100時(shí),不同感測(cè)單元的互容特性值。由表5與表6可以看出,具有電荷鎖定電極136的觸控面板100的互容特性值(例如觸碰物200所在位置的互容特性值-17、-11、-9、-2)大于沒(méi)有配置電荷鎖定電極136的觸控面板100的互容特性值(例如觸碰物200所在位置的互容特性值-11、-39、-14、-40)。由此可知,電荷鎖定電極136可以改善互容變化量。因此,具有電荷鎖定電極136的觸控面板100可以在非手持環(huán)境下改善觸控靈敏度,以及降低同軸(Coaxial)效應(yīng)。
表5:7phi的觸碰物觸碰具有電荷鎖定電極的觸控面板100時(shí),不同感測(cè)單元的互容特性值
表6:7phi的觸碰物觸碰沒(méi)有配置電荷鎖定電極的觸控面板100時(shí),不同感測(cè)單元的互容特性值
圖4為本發(fā)明另一實(shí)施例的觸控面板400的布局結(jié)構(gòu)示意圖。圖4所示實(shí)施例可以參照?qǐng)D2與圖3的相關(guān)說(shuō)明。請(qǐng)參照?qǐng)D3與圖4,本實(shí)施例的觸控面板400包括保護(hù)層G、上薄層F1、下薄層F2以及多個(gè)感測(cè)單元430。這些感測(cè)單元430的任一者包括第一感測(cè)電極432、第二感測(cè)電極434以及電荷鎖定電極436。第一感測(cè)電極432、第二感測(cè)電極434以及電荷鎖定電極436是以十字架型(Crucifix type)配置于觸控面板400。第一感測(cè)電極432、第二感測(cè)電極434及/或電荷鎖定電極436的材質(zhì)為可以是任何導(dǎo)電材質(zhì),例如銦錫氧化物等透光導(dǎo)電材質(zhì),或金屬等不透光導(dǎo)電材質(zhì)。第一感測(cè)電極432配置于下薄層F2中。第二感測(cè)電極434配置于上薄層F1中,且至少部分重疊于第一感測(cè)電極432上。電荷鎖定電極436配置于上薄層F1中,且至少部分重疊于第一感測(cè)電極432上。第一感測(cè)電極432、第二感測(cè)電極434與電荷鎖定電極436彼此不相接觸。圖4所示第一感測(cè)電極432、第二感測(cè)電極434與電荷鎖定電極436可以參照?qǐng)D1所示第一感測(cè)電極132、第二感測(cè)電極134與電荷鎖定電極136的相關(guān)說(shuō)明而類推。
第一感測(cè)電極432以及第二感測(cè)電極434交錯(cuò)排列且彼此絕緣。第一感測(cè)電極432以及電荷鎖定電極436交錯(cuò)排列且彼此絕緣。此處,為清楚說(shuō)明,并避免標(biāo)示線重疊,圖4中對(duì)稱的構(gòu)件僅標(biāo)示一半邊,另一半邊的相同構(gòu)件不再標(biāo)示附圖符號(hào)。在一個(gè)相同感測(cè)單元430中,第一感測(cè)電極432包括兩個(gè)平行配置的第一感測(cè)墊432a以及一個(gè)第一連接部432b。此外,第一感測(cè)墊432a及第一連接部432b的形狀為矩形。如圖4所示,第一連接部432b的兩短邊分別電連接第一感測(cè)墊432a的長(zhǎng)邊的中間部。在本實(shí)施例中,第一連接部432b與第一感測(cè)墊432a例如是垂直配置,但本發(fā)明不以此為限。
第二感測(cè)電極434包括兩個(gè)平行配置的第二感測(cè)墊434a以及一個(gè)第二連接部434b。此外,第二感測(cè)墊434a及第二連接部434b的形狀為矩形。如圖4所示,第二連接部434b的兩短邊分別電連接第二感測(cè)墊434a的長(zhǎng)邊的中間部。在本實(shí)施例中,第二連接部434b與第二感測(cè)墊434a例如是垂直配置,但本發(fā)明不以此為限。第二連接部434b與第二感測(cè)墊434a之間的夾角端視產(chǎn)品需求而定。
具體而言,本實(shí)施例的第二連接部434b與第一連接部432b彼此相交(交疊),且交會(huì)處有一重疊面積AC。在本實(shí)施例中,第一連接部432b與第二連接部434b彼此垂直相交,而第一感測(cè)墊432a與第二感測(cè)墊434a彼此不重疊。此外,第一感測(cè)墊432a與第二感測(cè)墊434a之間存在多個(gè)第一間隙G1,而第一感測(cè)墊432a與第二連接部434b之間存在多個(gè)第二間隙G2。在本實(shí)施例中,第一間隙G1的寬度為0.1mm至0.3mm,但本發(fā)明不以此為限。
此外,本實(shí)施例的觸控面板400還包括多條信號(hào)線440以及一控制器450。第一感測(cè)電極432與第二感測(cè)電極434分別由不同的信號(hào)線440電連接至控制器450。值得一提的是,圖4僅示意性地標(biāo)示出每一信號(hào)線440與第一感測(cè)電極432以及第二感測(cè)電極434的相對(duì)電連接關(guān)系。在實(shí)際應(yīng)用上,信號(hào)線440確切的拉線位置可視需求而隱藏于其他適當(dāng)位置,而不限定必須與圖4所示的布局型態(tài)相同。在實(shí)際的運(yùn)作機(jī)制上,當(dāng)使用者觸碰觸控面板400而使觸碰處產(chǎn)生電容變化時(shí),被觸碰的感測(cè)單元430隨即通過(guò)信號(hào)線440將電容變化信號(hào)傳給控制器450,以判斷使用者觸碰位置。
電荷鎖定電極436經(jīng)配置以浮接或耦接至固定電壓。舉例來(lái)說(shuō)(但不限于此),在一些實(shí)施例中,電荷鎖定電極436可以被固定連接至接地電壓。在另一些實(shí)施例中,電荷鎖定電極436可以被連接至具有固定電位的任何參 考電壓。在其他實(shí)施例中,電荷鎖定電極436可以浮接,亦即電荷鎖定電極436不連接至任何導(dǎo)電物質(zhì)或電性元件。因此,電荷鎖定電極436無(wú)法成為驅(qū)動(dòng)電極或是接收電極。
請(qǐng)參照?qǐng)D3與圖4,在使用者沒(méi)有手持配置了觸控面板400的信息產(chǎn)品的情況下,觸控面板400的參考電壓可能是處于浮接的狀態(tài)(或稱LGND模式),使得觸控面板400的參考電壓可能不同于觸碰物200的電壓。在此情況下,在第一感測(cè)電極432與觸碰物200之間的電荷鎖定電極436可以吸收第一感測(cè)電極432經(jīng)觸碰物200的電容值,降低第一感測(cè)電極432經(jīng)由觸碰物200串連至第二感測(cè)電極434的互容路徑。在超薄(ultra-slim)保護(hù)層G的應(yīng)用上,電荷鎖定電極436可以改善互容變化量,增加信噪比(SNR),且有助于降低鬼點(diǎn)的發(fā)生機(jī)率。因此,觸控面板400可以在非手持環(huán)境下改善觸控靈敏度。
以下將以范例數(shù)據(jù)說(shuō)明圖4所示觸控面板400的特性。無(wú)論如何,觸控面板400的實(shí)施方式不應(yīng)受限于此。假設(shè)保護(hù)層G的介電常數(shù)為7.4,保護(hù)層G的厚度為0.4mm,保護(hù)層G與上薄層F1之間膠粘層(未繪示)的介電常數(shù)為3.92,此膠粘層的厚度為0.1mm,上薄層F1的介電常數(shù)為3.9,上薄層F1的厚度為0.045mm,下薄層F2的介電常數(shù)為3.28,下薄層F2的厚度為0.05mm。在此第一感測(cè)電極432被用為驅(qū)動(dòng)電極(或稱Tx電極),而第二感測(cè)電極434被用為接收電極(或稱Rx電極)。表7說(shuō)明觸控面板400尚未被觸碰時(shí),感測(cè)單元430的電容值。表7另說(shuō)明了在觸控面板400的電荷鎖定電極436被移除的情況下,其感測(cè)單元的電容值。
表7:圖4所示觸碰面板400未被觸碰時(shí)的電容值
表8說(shuō)明觸碰物200觸碰觸控面板400時(shí),感測(cè)單元430的電容值。在觸碰物200的直徑為22mm(22phi)的情況下,以及在使用者手持配置了觸控面板400的信息產(chǎn)品的情況下,配置電荷鎖定電極436的感測(cè)單元430的 互容變化ΔC為0.17pF,而沒(méi)有配置電荷鎖定電極436的感測(cè)單元的互容變化ΔC為0.19pF。在觸碰物200的直徑為22mm(22phi)的情況下,以及在使用者未手持配置了觸控面板400的信息產(chǎn)品的情況下,配置電荷鎖定電極436的感測(cè)單元430的互容變化ΔC為-0.02pF,而沒(méi)有配置電荷鎖定電極436的感測(cè)單元的互容變化ΔC為-0.1pF。在觸碰物200的直徑為7mm(7phi)的情況下,以及在使用者手持配置了觸控面板400的信息產(chǎn)品的情況下,配置電荷鎖定電極436的感測(cè)單元430的互容變化ΔC為0.1pF,而沒(méi)有配置電荷鎖定電極436的感測(cè)單元的互容變化ΔC為0.14pF。在觸碰物200的直徑為7mm(7phi)的情況下,以及在使用者未手持配置了觸控面板400的信息產(chǎn)品的情況下,配置電荷鎖定電極436的感測(cè)單元430的互容變化ΔC為0.06pF,而沒(méi)有配置電荷鎖定電極436的感測(cè)單元的互容變化ΔC為0.07pF。
表8:觸碰物200觸碰圖4所示觸碰面板400時(shí)的電容值。
表9說(shuō)明當(dāng)22phi(直徑為22mm)的觸碰物200觸碰具有電荷鎖定電極436的觸控面板400的中央時(shí),觸控面板400的不同感測(cè)單元430的互容特性值。表10說(shuō)明當(dāng)22phi(直徑為22mm)的觸碰物200觸碰沒(méi)有配置電荷鎖定電極436的觸控面板400的中央時(shí),不同感測(cè)單元的互容特性值。其中,Rx1、Rx2、Rx3、Rx4、Rx5、Rx6、Rx7、Rx8、Rx9、Rx10表示不同的第二感測(cè)電極434,而Tx1、Tx2、Tx3、Tx4、Tx5、Tx6、Tx7、Tx8、Tx9、Tx10表示不同的第一感測(cè)電極432。由表9與表10可以看出,具有電荷鎖定電極436的觸控面板400的互容特性值(例如觸碰物200所在位置的互容特性值-11、1、-12、-3)大于沒(méi)有配置電荷鎖定電極436的觸控面板400的互容特性值(例如觸碰物200所在位置的互容特性值-38、-53、-39、-16)。 由此可知,電荷鎖定電極436可以改善互容變化量。因此,具有電荷鎖定電極436的觸控面板400可以在非手持環(huán)境下改善觸控靈敏度。
表9:22phi的觸碰物觸碰具有電荷鎖定電極的觸控面板400時(shí),不同感測(cè)單元的互容特性值
表10:22phi的觸碰物觸碰經(jīng)移除電荷鎖定電極的觸控面板400時(shí),不同感測(cè)單元的互容特性值
表11說(shuō)明當(dāng)7phi(直徑為7mm)的觸碰物200觸碰具有電荷鎖定電極436的觸控面板400時(shí),觸控面板400的不同感測(cè)單元430的互容特性值。表12說(shuō)明當(dāng)7phi(直徑為7mm)的觸碰物200觸碰沒(méi)有配置電荷鎖定電極436的觸控面板400時(shí),不同感測(cè)單元的互容特性值。由表11與表12可以看出,具有電荷鎖定電極436的觸控面板400的互容特性值(例如觸碰物200所在位置的互容特性值41、57、31、51)大于沒(méi)有配置電荷鎖定電極436的觸控面板400的互容特性值(例如觸碰物200所在位置的互容特性值43、33、40、36)。由此可知,電荷鎖定電極436可以改善互容變化量。因此,具有電荷鎖定電極436的觸控面板400可以在非手持環(huán)境下改善觸控靈敏度,以及降低同軸(Coaxial)效應(yīng)。
表11:7phi的觸碰物觸碰具有電荷鎖定電極的觸控面板400時(shí),不同感測(cè)單元的互容特性值
表12:7phi的觸碰物觸碰沒(méi)有配置電荷鎖定電極的觸控面板400時(shí),不同感測(cè)單元的互容特性值
圖5為本發(fā)明又一實(shí)施例的觸控面板500的布局結(jié)構(gòu)示意圖。圖5所示實(shí)施例可以參照?qǐng)D2與圖3的相關(guān)說(shuō)明。請(qǐng)參照?qǐng)D3與圖5,本實(shí)施例的觸控面板500包括保護(hù)層G、上薄層F1、下薄層F2以及多個(gè)感測(cè)單元530。這些感測(cè)單元530的任一者包括第一感測(cè)電極532、第二感測(cè)電極534以及電荷鎖定電極536。第一感測(cè)電極532、第二感測(cè)電極534及/或電荷鎖定電極536的材質(zhì)為可以是任何導(dǎo)電材質(zhì),例如銦錫氧化物等透光導(dǎo)電材質(zhì),或金屬等不透光導(dǎo)電材質(zhì)。第一感測(cè)電極532配置于下薄層F2中。第二感測(cè)電極534配置于上薄層F1中,且至少部分重疊于第一感測(cè)電極532上。電荷鎖定電極536配置于上薄層F1中,且至少部分重疊于第一感測(cè)電極532上。第一感測(cè)電極532、第二感測(cè)電極534與電荷鎖定電極536彼此不相接觸。圖5所示第一感測(cè)電極532、第二感測(cè)電極534以及電荷鎖定電極536可以參照?qǐng)D1所示第一感測(cè)電極132、第二感測(cè)電極134與電荷鎖定電極136的相關(guān)說(shuō)明而類推,也可參照?qǐng)D4所示第一感測(cè)電極432、第二感測(cè)電極434與電荷鎖定電極436的相關(guān)說(shuō)明而類推。
第一感測(cè)電極532以及第二感測(cè)電極534交錯(cuò)排列且彼此絕緣。第一感測(cè)電極532以及電荷鎖定電極536交錯(cuò)排列且彼此絕緣。在一個(gè)相同感測(cè)單元530中,第一感測(cè)電極532包括第一感測(cè)墊532a、第二感測(cè)墊532c、第三感測(cè)墊532e、第一連接部532b及第二連接部532d。第一感測(cè)墊532a、第二感測(cè)墊532c、第三感測(cè)墊532e、第一連接部532b及第二連接部532d都為矩形。如圖5所示,第一感測(cè)墊532a、第二感測(cè)墊532c與第三感測(cè)墊532e相互平行,第一連接部532b的兩短邊分別電連接第一感測(cè)墊532a的長(zhǎng)邊的中間部與第二感測(cè)墊532c的第一長(zhǎng)邊的中間部,第二連接部532d的兩短邊分別電連接第二感測(cè)墊532c的第二長(zhǎng)邊的中間部與第三感測(cè)墊532e的長(zhǎng)邊的中間部。
第二感測(cè)電極534包括第四感測(cè)墊534b、第五感測(cè)墊534c、第三連接部534a及第四連接部534d。第四感測(cè)墊534b、第五感測(cè)墊534c、第三連接部534a及第四連接部534d都為矩形。第三連接部534a的兩短邊分別電連接第四感測(cè)墊534b的長(zhǎng)邊與第五感測(cè)墊534c的長(zhǎng)邊,第四連接部534d的兩短邊分別電連接第四感測(cè)墊534b的長(zhǎng)邊與第五感測(cè)墊534c的長(zhǎng)邊。第三連接部534a與第一連接部532b彼此相交,且第四連接部534d與第二連接部532d彼此相交。
如圖5所示,在本實(shí)施例中,第三連接部534a與第一連接部532b彼此垂直相交,且第四連接部534d與第二連接部532d彼此垂直相交,而第一感測(cè)墊532a、第二感測(cè)墊532c、第三感測(cè)墊532e、第四感測(cè)墊534b與該第五感測(cè)墊534c彼此不重疊,但本發(fā)明不以此為限。
此外,本實(shí)施例的觸控面板500還包括多條信號(hào)線540以及一控制器550。第一感測(cè)電極532與第二感測(cè)電極534分別由不同的信號(hào)線540電連接至控制器550。值得一提的是,圖5僅示意性地標(biāo)示出每一信號(hào)線540與第一感測(cè)電極532以及第二感測(cè)電極534的相對(duì)電連接關(guān)系。在實(shí)際應(yīng)用上,信號(hào)線540確切的拉線位置可視需求而隱藏于其他適當(dāng)位置,而不限定必須與圖5所示的布局型態(tài)相同。在實(shí)際的運(yùn)作機(jī)制上,當(dāng)使用者觸碰觸控面板500而使觸碰處產(chǎn)生電容變化時(shí),被觸碰的感測(cè)單元530隨即通過(guò)信號(hào)線540將電容變化信號(hào)傳給控制器550,以判斷使用者觸碰位置。
電荷鎖定電極536經(jīng)配置以浮接或耦接至固定電壓。舉例來(lái)說(shuō)(但不限于此),在一些實(shí)施例中,電荷鎖定電極536可以被固定連接至接地電壓。 在另一些實(shí)施例中,電荷鎖定電極536可以被連接至具有固定電位的任何參考電壓。在其他實(shí)施例中,電荷鎖定電極536可以浮接,亦即電荷鎖定電極536不連接至任何導(dǎo)電物質(zhì)或電性元件。因此,電荷鎖定電極536無(wú)法成為驅(qū)動(dòng)電極或是接收電極。
請(qǐng)參照?qǐng)D3與圖5,在使用者沒(méi)有手持配置了觸控面板500的信息產(chǎn)品的情況下,觸控面板500的參考電壓可能是處于浮接的狀態(tài)(或稱LGND模式),使得觸控面板500的參考電壓可能不同于觸碰物200的電壓。在此情況下,在第一感測(cè)電極532與觸碰物200之間的電荷鎖定電極536可以吸收第一感測(cè)電極532經(jīng)觸碰物200的電容值,降低第一感測(cè)電極532經(jīng)由觸碰物200串連至第二感測(cè)電極534的互容路徑。在超薄(ultra-slim)保護(hù)層G的應(yīng)用上,電荷鎖定電極536可以改善互容變化量,增加信噪比(SNR),且有助于降低鬼點(diǎn)的發(fā)生機(jī)率。因此,觸控面板500可以在非手持環(huán)境下改善觸控靈敏度。
以下將以范例數(shù)據(jù)說(shuō)明圖5所示觸控面板500的特性。無(wú)論如何,觸控面板500的實(shí)施方式不應(yīng)受限于此。假設(shè)保護(hù)層G的介電常數(shù)為7.4,保護(hù)層G的厚度為0.4mm,保護(hù)層G與上薄層F1之間膠粘層(未繪示)的介電常數(shù)為3.92,此膠粘層的厚度為0.1mm,上薄層F1的介電常數(shù)為3.9,上薄層F1的厚度為0.045mm,下薄層F2的介電常數(shù)為3.28,下薄層F2的厚度為0.05mm。在此第一感測(cè)電極532被用為驅(qū)動(dòng)電極(或稱Tx電極),而第二感測(cè)電極534被用為接收電極(或稱Rx電極)。表13說(shuō)明觸控面板500尚未被觸碰時(shí),感測(cè)單元530的電容值。表13另說(shuō)明了在觸控面板500的電荷鎖定電極536被移除的情況下,其感測(cè)單元的電容值。
表13:圖5所示觸碰面板500未被觸碰時(shí)的電容值
表14說(shuō)明觸碰物200觸碰觸控面板500時(shí),感測(cè)單元530的電容值。在觸碰物200的直徑為22mm(22phi)的情況下,以及在使用者手持配置了 觸控面板500的信息產(chǎn)品的情況下,配置電荷鎖定電極536的感測(cè)單元530的互容變化ΔC為0.24pF,而沒(méi)有配置電荷鎖定電極536的感測(cè)單元的互容變化ΔC為0.29pF。在觸碰物200的直徑為22mm(22phi)的情況下,以及在使用者未手持配置了觸控面板500的信息產(chǎn)品的情況下,配置電荷鎖定電極536的感測(cè)單元530的互容變化ΔC為-0.02pF,而沒(méi)有配置電荷鎖定電極536的感測(cè)單元的互容變化ΔC為-0.03pF。在觸碰物200的直徑為7mm(7phi)的情況下,以及在使用者手持配置了觸控面板500的信息產(chǎn)品的情況下,配置電荷鎖定電極536的感測(cè)單元530的互容變化ΔC為0.15pF,而沒(méi)有配置電荷鎖定電極536的感測(cè)單元的互容變化ΔC為0.12pF。在觸碰物200的直徑為7mm(7phi)的情況下,以及在使用者未手持配置了觸控面板500的信息產(chǎn)品的情況下,配置電荷鎖定電極536的感測(cè)單元530的互容變化ΔC為0.09pF,而沒(méi)有配置電荷鎖定電極536的感測(cè)單元的互容變化ΔC為0.05pF。
表14:觸碰物200觸碰圖5所示觸碰面板500時(shí)的電容值。
表15說(shuō)明當(dāng)22phi(直徑為22mm)的觸碰物200觸碰具有電荷鎖定電極536的觸控面板500的中央時(shí),觸控面板500的不同感測(cè)單元530的互容特性值。表16說(shuō)明當(dāng)22phi(直徑為22mm)的觸碰物200觸碰沒(méi)有配置電荷鎖定電極536的觸控面板500的中央時(shí),不同感測(cè)單元的互容特性值。其中,Rx1、Rx2、Rx3、Rx4、Rx5、Rx6、Rx7、Rx8、Rx9、Rx10表示不同的第二感測(cè)電極534,而Tx1、Tx2、Tx3、Tx4、Tx5、Tx6、Tx7、Tx8、Tx9、Tx10表示不同的第一感測(cè)電極532。由表15與表16可以看出,具有電荷鎖定電極536的觸控面板500的互容特性值(例如觸碰物200所在位置的互容特性值-7、-5、-13、-10)大于沒(méi)有配置電荷鎖定電極536的觸控面板500的互容特性值(例如觸碰物200所在位置的互容特性值-14、-13、-8、-15)。由此可知,電荷鎖定電極536可以改善互容變化量。因此,具有電荷鎖定電 極536的觸控面板500可以在非手持環(huán)境下改善觸控靈敏度。
表15:22phi的觸碰物觸碰具有電荷鎖定電極的觸控面板500時(shí),不同感測(cè)單元的互容特性值
表16:22phi的觸碰物觸碰經(jīng)移除電荷鎖定電極的觸控面板500時(shí),不同感測(cè)單元的互容特性值
表17說(shuō)明當(dāng)7phi(直徑為7mm)的觸碰物200觸碰具有電荷鎖定電極536的觸控面板500時(shí),觸控面板500的不同感測(cè)單元530的互容特性值。表18說(shuō)明當(dāng)7phi(直徑為7mm)的觸碰物200觸碰沒(méi)有配置電荷鎖定電極536的觸控面板500時(shí),不同感測(cè)單元的互容特性值。由表17與表18可以看出,具有電荷鎖定電極536的觸控面板500的互容特性值(例如觸碰物200所在位置的互容特性值48、50、43、45)大于沒(méi)有配置電荷鎖定電極536的觸控面板500的互容特性值(例如觸碰物200所在位置的互容特性值41、37、37、25)。由此可知,電荷鎖定電極536可以改善互容變化量。因此,具有電荷鎖定電極536的觸控面板500可以在非手持環(huán)境下改善觸控靈敏度,以及降低同軸(Coaxial)效應(yīng)。
表17:7phi的觸碰物觸碰具有電荷鎖定電極的觸控面板500時(shí),不同感測(cè)單元的互容特性值
表18:7phi的觸碰物觸碰沒(méi)有配置電荷鎖定電極的觸控面板500時(shí),不同感測(cè)單元的互容特性值
綜上所述,本發(fā)明實(shí)施例所述觸控面板(100、400或500)在第一感測(cè)電極(132、432或532)與觸碰物之間額外配置了電荷鎖定電極(136、436或536),以吸收第一感測(cè)電極經(jīng)觸碰物的電容值。因此,實(shí)施例所述觸控面板可以在非手持環(huán)境下改善觸控靈敏度。
雖然結(jié)合以上實(shí)施例公開(kāi)了本發(fā)明,然而其并非用以限定本發(fā)明,任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾,故本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以附上的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。