专利名称：触控面板及触控感应垫的制作方法
技术领域：
本发明与触控技术有关，并且特别地，本发明是关于一种能够有效提升触控面板的感应灵敏度(sensitivity)的触控感应垫以及包含该触控感应垫的触控面板。
背景技术：
近年来，随着触控相关技术不断地进步与发展，触控输入已逐渐成为人机界面的主流输入方式。由于智慧型手机等新一代消费电子产品的问世，带动了触控式屏幕变得更为普及，亦使得市场上对于未来触控面板市场的成长展望极为乐观，尤其是在新一代视窗作业系统能够支援触控面板后，触控面板的应用从原本的手机等中小尺寸领域，一下子跨入需求面积可大上十数倍的个人电脑领域，使得触控面板的潜在商机无限。
一般而言，触控面板依照其感应原理的不同，大致可分为电阻式、电容式、超声波式、光学(例如红外线)式等不同类型。其中，由于电容式触控面板在透光率、反应速度、耐用性、外观方面都优于电阻式触控面板，更具有多点触控能力的优点，所以市场普遍看好电容式触控面板能够逐渐取代传统电阻式触控技术。请参照图1，图I是绘示传统的电容式触控面板所包含的复数个触控感应垫的示意图。如图I所示，电容式触控面板I包含垂直方向与水平方向彼此交错排列成类似一钻石(diamond)结构的复数个触控感应垫10。每一个触控感应垫10均为四方形,并且形成四方形的四边缘101 104相同且均为直线，该等触控感应垫10是用以根据物体(例如手指或触控笔尖等)接触电容式触控面板I时所产生的寄生电容变化，进而感测到物体的触控动作及其在电容式触控面板I上所形成的触控点位置。上述钻石结构特征为对称形状，故电容式触控面板I上的驱动(driving)方向及感测(sensing)方向可以彼此互换。举例而言，垂直方向与水平方向分别为驱动方向与感测方向，反之亦然。实际应用上，可采用单层ITO导电玻璃加上桥接器(bridge)便可实现之。由于驱动通道(driving channel)与感测通道(sensing channel)彼此交错的触控感应垫10的相邻两边的长度与距离(亦即驱动通道与感测通道之间的接触面积)决定其交感电容(mutual capacitance)的大小，并且此一交感电容的大小亦决定了触控感应垫10对于触控时所产生的电容变化量的感应灵敏度(sensitivity)。当此一交感电容增加时，触控感应垫10的触控感应灵敏度亦会获得提升。然而，就图I所示的钻石结构的触控感应垫10而言，其交感电容受限于四方形的四边缘101 104的边长，亦即间接受限于面板大小与感测探针(sensing pin)的个数,难以进行调整。虽然电容式触控面板亦可采用另一种带状(strip)结构的触控感应垫，通过调整驱动通道(driving channel)与感测通道(sensing channel)彼此之间重叠区域的大小以及双层ITO导电玻璃之间的距离，可增加触控感应垫的感应灵敏度并改善信号-噪声比(Signal to Noise Ratio, SNR)。然而，在实际应用上，此一带状结构需采用双层ITO导电玻璃，不仅会导致电容式触控面板的透光率下降，亦会造成生产成本变高。
因此，本发明提出一种触控面板及其触控感应垫，以解决上述问题
发明内容
本发明的一范畴在于提供一种触控感应垫。在一实施例中，该触控感应垫是应用于一触控面板。该触控感应垫包含相同的复数个边缘。该复数个边缘中的每一个边缘分别包含两边缘端点、一边缘中心、至少一凸出部及至少一凹陷部。该两边缘端点的连线定义为一参考线。该边缘中心位于该参考线的中央。该至少一凸出部与该参考线之间围成一第一区域。该至少一凹陷部与该参考线之间围成一第二区域。该至少一凸出部与该至少一凹陷部彼此对称于该边缘中心。在实际应用中，该第一区域的面积与该第二区域的面积不尽相等。该至少一凸出部的数目与该至少一凹陷部的数目相同。该至少一凸出部中的一第一凸出部与该至少一凹陷部中的一第一凹陷部相对应且彼此对称于该边缘中心，该第一凸出部与该第一凹陷部具有相同的一第一形状。该第一凸出部与该第一凹陷部分别位于该边缘中心的两侧。该第一形状是选自由一长条形、一正方形、一三角形、一圆弧形、一多边形、一锯齿状及一不规则几何形状所组成的群组中之一。该至少一凸出部中的一第二凸出部与该至少一凹陷部中的一第二凹陷部相对应且彼此对称于该边缘中心，该第二凸出部与该第二凹陷部具有相同的一第二形状。该第一形状与该第二形状相同或相异。该触控面板的一感应灵敏度及一信号-噪声比能够通过改变该至少一凸出部及该至少一凹陷部的设计而进行调整。本发明的另一范畴在于提供一种触控面板。在一实施例中，该触控面板包含复数个触控感应垫。该触控感应垫包含相同的复数个边缘。该复数个边缘中的每一个边缘分别包含两边缘端点、一边缘中心、至少一凸出部及至少一凹陷部。该两边缘端点的连线定义为一参考线。该边缘中心是位于该参考线的中央。该至少一凸出部与该参考线之间围成一第一区域。该至少一凹陷部与该参考线之间围成一第二区域。该至少一凸出部与该至少一凹陷部彼此对称于该边缘中心。该复数个触控感应垫包含沿着一第一方向排列的复数个第一触控感应垫以及沿着一第二方向排列的复数个第二触控感应垫。该复数个第一触控感应垫中的一第一触控感应垫与该复数个第二触控感应垫中的至少一第二触控感应垫彼此相嵌，由此增加该第一触控感应垫与该第二触控感应垫之间的接触面积及互感电容。相较于现有技术，根据本发明的触控面板及其触控感应垫通过改变触控感应垫的各边缘的形状，但不改变触控感应垫原本的面积，使得垂直方向与水平方向的触控感应垫能够彼此相嵌，故可增加驱动通道与感测通道之间的接触面积，使其交感电容增加，触控感应垫的触控感应灵敏度亦获得提升。此外，在将本发明的触控面板的非驱动或非感测通道设成接地(ground)的情况下，感测通道对地的电容可获得增加，故可提升其对噪声的抵抗能力，有效改善整个触控感测系统的信号-噪声比(Signal to Noise Ratio，SNR)。根据本发明的触控面板及其触控感应垫不仅可增加触控感应垫的感应灵敏度并改善信号-噪声比，改善传统钻石结构的缺点，还能够保有传统钻石结构仅需单层ITO导电玻璃加上桥接器便可制作的优点，故能大幅提升触控面板的市场竞争力。
关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。
图I是绘示传统的电容式触控面板所包含的复数个触控感应垫的示意图。图2是绘示根据本发明的一具体实施例的触控面板包含该复数个触控感应垫的示意图。图3是绘示图2中的触控感应垫的示意图。图4是绘示触控感应垫具有圆弧形的凸出部与凹陷部的示意图。主要元件符号说明I :电容式触控面板10、20 27、3 :触控感应垫101 104、201 204、31 34 :触控感应垫的边缘2 :触控面板C :感应垫中心El E4 :边缘端点Rl R4 :参考线Dl D4:边缘中心Tl T4:凸出部SI S4:凹陷部
具体实施例方式本发明提出一种触控面板及触控感应垫，通过改变触控感应垫的边缘形状，但不改变触控感应垫原本的面积，使得垂直方向与水平方向的触控感应垫能够彼此相嵌，故可增加驱动通道与感测通道之间的接触面积，使其交感电容增加，触控感应垫的触控感应灵敏度亦能获得显著的提升。根据本发明的一具体实施例是一种触控面板。在此实施例中，该触控面板为一电容式触控面板，并且该触控面板包含复数个触控感应垫。请参照图2，图2是绘示该触控面板包含该复数个触控感应垫的示意图。如图2所示，触控面板2包含复数个触控感应垫20 27，并且该等触控感应垫20 27是以垂直方向及水平方向彼此交错排列，可分别作为驱动通道或感测通道之用。举例而言，若沿着水平方向排列的触控感应垫20、21及22作为驱动通道之用，则沿着垂直方向排列的触控感应垫24、25、26及27可作为感测通道之用。反之，若沿着水平方向排列的触控感应垫20、21及22作为感测通道之用，则沿着垂直方向排列的触控感应垫24、25、26及27可作为驱动通道之用。 在实际应用中，该等触控感应垫20 27可设置于触控面板2的电路板上，触控面板2所包含的触控感应垫的数目并无一定的限制，故可视触控面板2的尺寸大小以及实际使用的需求进行设计。至于触控面板2的触控感应垫所选用的材质是与一般的触控感应垫相同，并无特殊之处。值得注意的是，如图2所示，触控感应垫20会与触控感应垫24、25、26及27彼此相嵌，由此增加触控感应垫20与触控感应垫24、25、26及27之间的互感电容，使其触控感应灵敏度能够提升。接着,请参照图3,图3是绘示图2中的触控感应垫20的示意图。如图3所示,触控感应垫20包含感应垫中心C以及相同的四个边缘201 204。由于四个边缘201 204均相同且对称于感应垫中心C，故在此仅以边缘201为例进行说明，其余依此类推，不另行赘述。由图3可知，边缘201包含两边缘端点El及E2、边缘中心D1、至少一凸出部Tl T3及至少一凹陷部SI S3。两边缘端点El及E2的连线定义为参考线Rl。边缘中心Dl位于参考线Rl的中央。凸出部Tl T3与凹陷部SI S3彼此对称于边缘中心D1。更详细地说，凸出部Tl与凹陷部SI对称于边缘中心Dl ;凸出部T2与凹陷部S2对称于边缘中心Dl ;凸出部T3与凹陷部S3对称于边缘中心D1。在实际应用中，边缘201的凸出部与凹陷部的数目并不以此例的三个为限，只要凸出部的数目与凹陷部的数目相等，并且凸出部与凹陷部能够对称于边缘201的边缘中心Dl即可，并无特定的限制。此外，彼此相对称的凸出部与凹陷部应具有相同的形状，举例而言，凸出部Tl与凹陷部SI的形状相同，其形状可以是长条形、正方形、三角形、圆弧形(如图4所示)、多边形、锯齿状、不规则几何形状或其他任意几何形状，并无特定的限制。至于 彼此不相对称的凸出部或凹陷部，例如凸出部TI与T2之间、凹陷部SI与S3之间、或凸出部Tl与凹陷部S2之间，可视实际需求具有相同或不同的形状，并无特定的限制。如图3所示，边缘201的凸出部Tl、T2、T3分别与参考线Rl之间围成不同的三个区域，假设其面积分别为AT1、AT2、AT3 ;边缘201的凹陷部S1、S2、S3分别与参考线Rl之间围成不同的三个区域，假设其面积分别为AS1、AS2、AS3。由于凸出部Tl与凹陷部S I对称于边缘中心D1，故凸出部Tl与参考线Rl所围成区域的面积An应与凹陷部SI与参考线Rl所围成区域的面积Asi相等。同理，由于凸出部T2与凹陷部S2对称于边缘中心D1，故凸出部T2与参考线Rl所围成区域的面积At2应与凹陷部S2与参考线Rl所围成区域的面积As2相等。依此类推，由于凸出部T3与凹陷部S3对称于边缘中心D1，故凸出部T3与参考线Rl所围成区域的面积At3应与凹陷部S32与参考线Rl所围成区域的面积As3相等。由上述可知假设边缘201的所有凸出部与参考线Rl所围成区域的总面积为At，边缘201的所有凹陷部与参考线Rl所围成区域的总面积为As,则At = AT1+AT2+AT3且As =AS1+AS2+AS3。由于Ati = Asi, At2 = As2且At3 = As3,因此At = As，亦即边缘201的所有凸出于参考线Rl外的面积大小At将会与边缘201的所有凹陷于参考线Rl内的面积大小As相等。值得注意的是，由于触控感应垫20的四个边缘201 204均相同，因此，边缘202、203及204亦会具有如同上述边缘201的情形，也就是边缘202的所有凸出于参考线R2外的面积大小将会与边缘202的所有凹陷于参考线R2内的面积大小相等；边缘203的所有凸出于参考线R3外的面积大小将会与边缘203的所有凹陷于参考线R3内的面积大小相等；边缘204的所有凸出于参考线R4外的面积大小将会与边缘204的所有凹陷于参考线R4内的面积大小相等。综上所述，由触控感应垫20的四个边缘201 204所围成的触控感应垫20的面积大小将会与由四个参考线Rl R4所围成的传统触控感应垫的面积大小相等。但由于触控感应垫20的四个边缘201 204分别与相邻的触控感应垫24、26、27及25彼此相嵌，使得驱动通道与感测通道之间的接触面积增加且其交感电容亦增加，由此提升触控面板2的该等触控感应垫对于触控时所产生的电容变化量的感应灵敏度(sensitivity)。
在实际应用中，由于本发明的触控面板2的该等触控感应垫均具有相同的边缘，亦即纵向与横向的触控感应垫图样大小相同，故触控面板2上的驱动(driving)方向及感测(sensing)方向亦可彼此互换。为了降低噪声对于触控面板2进行触控感测时的干扰，本发明的触控面板2可通过改变驱动的方式，例如将某些驱动通道接地(ground)，使得感测通道对地的电容增加，故可提升其对噪声的抵抗能力，有效改善整个触控感测系统的信号-噪声比(Signalto Noise Ratio, SNR)。值得注意的是，触控面板设计人员可通过调整触控面板2的触控感应垫20的各边缘的形状，例如相嵌的长条状的长度及宽度等参数，由此调整触控面板2的感应灵敏度与信号-噪声比，以及各通道的 电阻值与所需的充放电时间。举例而言，设计人员可通过调整内嵌的几合图形大小，控制各通道的电容C与电阻R，以调整其充放电特性。此外，由于本发明所提出的触控感应垫20的图样形状简单，仅需单层ITO导电玻璃加上桥接器便可制作，故易于大量生产及更改设计，可符合各种不同触控面板的需求。根据另一具体实施例，本发明提出的触控感应垫应用于一触控面板。该触控感应垫包含相同的复数个边缘。该复数个边缘中的每一个边缘分别包含两边缘端点、一边缘中心、至少一凸出部及至少一凹陷部。该两边缘端点的连线定义为一参考线。该边缘中心位于该参考线的中央。该至少一凸出部与该参考线之间围成一第一区域。该至少一凹陷部与该参考线之间围成一第二区域。该至少一凸出部与该至少一凹陷部彼此对称于该边缘中心，并且该第一区域的面积与该第二区域的面积相等。在实际应用中，该至少一凸出部的数目与该至少一凹陷部的数目相同。该至少一凸出部中的一第一凸出部与该至少一凹陷部中的一第一凹陷部相对应且彼此对称于该边缘中心，该第一凸出部与该第一凹陷部具有相同的一第一形状。该第一凸出部与该第一凹陷部分别位于该边缘中心的两侧。该第一形状选自由一长条形、一正方形、一三角形、一圆弧形、一多边形、一锯齿状及一不规则几何形状所组成的群组中之一。该至少一凸出部中的一第二凸出部与该至少一凹陷部中的一第二凹陷部相对应且彼此对称于该边缘中心，该第二凸出部与该第二凹陷部具有相同的一第二形状。该第一形状与该第二形状相同或相异。该触控面板的一感应灵敏度及一信号-噪声比能够通过改变该至少一凸出部及该至少一凹陷部的设计而进行调整。至于应用于该触控面板的该触控感应垫的详细说明已呈现于上述具体实施例，故在此不另行赘述。相较于现有技术，根据本发明的触控面板及其触控感应垫是通过改变触控感应垫的各边缘的形状，但不改变触控感应垫原本的面积，使得垂直方向与水平方向的触控感应垫能够彼此相嵌，故可增加驱动通道与感测通道之间的接触面积，使其交感电容增加，触控感应垫的触控感应灵敏度亦获得提升。此外，在将本发明的触控面板的非驱动或非感测通道设成接地的情况下，感测通道对地的电容可获得增加，故可提升其对噪声的抵抗能力，有效改善整个触控感测系统的信号-噪声比。根据本发明的触控面板及其触控感应垫不仅可增加触控感应垫的感应灵敏度并改善信号-噪音比，改善传统钻石结构的缺点，还能够保有传统钻石结构仅需单层ITO导电玻璃加上桥接器便可制作的优点，故能大幅提升触控面板的市场竞争力。通过以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所公开的较佳具体实施例来对本发明的范围加以限制。相反地，其目的是希 望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范围内。
权利要求
1.一种触控感应垫,应用于一触控面板,该触控感应垫包含 相同的复数个边缘，该复数个边缘中的每一个边缘分别包含 两边缘端点，该两边缘端点的连线定义为一参考线； 一边缘中心,位于该参考线的中央； 至少一凸出部，该至少一凸出部与该参考线之间围成一第一区域；以及 至少一凹陷部，该至少一凹陷部与该参考线之间围成一第二区域； 其中，该至少一凸出部与该至少一凹陷部彼此对称于该边缘中心。
2.如权利要求I所述的触控感应垫，其中该至少一凸出部的数目与该至少一凹陷部的数目相同。
3.如权利要求I所述的触控感应垫，其中该至少一凸出部中的一第一凸出部与该至少一凹陷部中的一第一凹陷部相对应且彼此对称于该边缘中心，该第一凸出部与该第一凹陷部具有相同的一第一形状。
4.如权利要求3所述的触控感应垫，其中该第一凸出部与该第一凹陷部分别位于该边缘中心的两侧。
5.如权利要求3所述的触控感应垫，其中该第一形状是选自由一长条形、一正方形、一三角形、一圆弧形、一多边形、一锯齿状及一不规则几何形状所组成的群组中之一。
6.如权利要求3所述的触控感应垫，其中该至少一凸出部中的一第二凸出部与该至少一凹陷部中的一第二凹陷部相对应且彼此对称于该边缘中心，该第二凸出部与该第二凹陷部具有相同的一第二形状。
7.如权利要求6所述的触控感应垫，其中该第一形状与该第二形状相同或相异。
8.如权利要求I所述的触控感应垫，其中该第一区域的面积与该第二区域的面积相等
9.如权利要求I所述的触控感应垫，其中该触控面板的一感应灵敏度及一信号-噪声比能够通过改变该至少一凸出部及该至少一凹陷部的设计而进行调整。
10.一种触控面板,包含 复数个如权利要求I至9中的任一项所述的触控感应垫，包含 复数个第一触控感应垫，沿着一第一方向排列；以及 复数个第二触控感应垫，沿着一第二方向排列； 其中，该复数个第一触控感应垫中的一第一触控感应垫与该复数个第二触控感应垫中的至少一第二触控感应垫彼此相嵌，由此增加该第一触控感应垫与该第二触控感应垫之间的接触面积及互感电容。
全文摘要
本发明提出一种触控感应垫，应用于触控面板。触控感应垫包含相同的复数个边缘。每一个边缘包含两边缘端点、边缘中心、至少一凸出部及至少一凹陷部。两边缘端点的连线定义为参考线。边缘中心位于参考线的中央。至少一凸出部与参考线围成第一区域。至少一凹陷部与参考线围成第二区域。至少一凸出部与至少一凹陷部彼此对称于边缘中心。
文档编号G06F3/044GK102654803SQ201110073848
公开日2012年9月5日 申请日期2011年3月23日 优先权日2011年3月4日
发明者杨镇玮, 林文聪, 谢欣玮 申请人:瑞鼎科技股份有限公司