TW201317842A - 適用於電容式觸控面板之觸控筆及其製作方法 - Google Patents

Abstract

本發明的一實施例提供一種適用於電容式觸控面板之觸控筆，至少包括：一透明空心筆頭，透明空心筆頭具有一空腔以及一接觸面，其中接觸面適於接觸電容式觸控面板，透明空心筆頭具導電性。

Description

適用於電容式觸控面板之觸控筆及其製作方法

本發明有關於一種觸控元件，且特別是有關於一種適用於電容式觸控面板之觸控筆及其製作方法。

隨著平板電腦及智慧型手機(Smart Phone)的問世，人們可將此類設備隨身攜帶至任何地方使用，大大的提升了生活的便利性。平板電腦及智慧型手機大多配備有觸控面板，讓使用者可直接透過螢幕面板輸入資訊，例如手寫辨識系統。

目前觸控面板(Touch Panel)大致分為電容式(Capacitive)及電阻式(Resistive)二種。電阻式的觸控面板大多用於可以用觸控筆書寫的產品，而電容式觸控面板大多是利用人體的靜電感應而需用手指直接書寫。當手指與觸控面板接觸時，人體內的靜電流入地面而產生微弱電流通過。檢測電極依電流值變化，可以算出接觸的位置。

但當使用電容式觸控面板書寫文字、繪圖或精細觸控點接觸時，使用者的手指尺寸則顯得太大。再者，使用者實際操作電容式觸控面板時，由於流經電容式觸控面板的電流訊號非常微弱，且受手指溫度、濕潤程度、人體體重等因人而異之因素所影響而易產生漂移現象(Drift Phenomenon)，這一直是電容式觸控面板應用亟待克服的問題。

因此，目前發展出多種適於用在電容式觸控面板的觸控筆，如筆頭為導電毛刷的觸控筆、筆頭為導電橡膠的觸控筆(如美國專利US2009/0008162A1所揭示)、或是筆頭為導電平板的觸控筆(如台灣新型專利M381834所揭示)，其書寫效果分別如附件1、2、3所示。附件1為使用習知之筆頭為導電毛刷的觸控筆的書寫效果的照片。附件2為使用習知之筆頭為導電橡膠的觸控筆的書寫效果的照片。附件3為使用習知之筆頭為導電平板的觸控筆的書寫效果的照片。

導電毛刷式的觸控筆因筆頭為不透明毛刷，故用於書寫文字時無法對位(如附件1所示)。導電橡膠式的觸控筆因筆頭為不透明橡膠，故用於書寫文字時無法對位，且因橡膠對電容式觸控面板的摩擦力過大，以致於無法流暢地在電容式觸控面板上書寫(如附件2所示)。此外，導電平板式的觸控筆只適於以特定角度書寫，然而使用者於繪圖或是書寫文字時，容易使觸控筆偏轉，以致於所繪出的圖或是文字斷線(如附件3所示)。

本發明的一實施例提供一種適用於電容式觸控面板之觸控筆，至少包括一透明空心筆頭，透明空心筆頭具有一空腔以及一接觸面，其中接觸面適於接觸電容式觸控面板，透明空心筆頭具導電性。

本發明的一實施例提供一種適用於電容式觸控面板之觸控筆的製作方法，至少包括：提供一透明基板；於透明基板上形成一透明導電層；以及對透明基板與透明導電層進行一熱壓合製程，以使透明基板形成一空腔。

本發明的一實施例提供一種適用於電容式觸控面板之觸控筆的製作方法，包括：提供一透明基板；對透明基板進行一熱壓合製程，以使透明基板形成一空腔；以及形成一透明導電層。

以下將詳細說明本發明實施例之製作與使用方式。然應注意的是，本發明提供許多可供應用的發明概念，其可以多種特定型式實施。文中所舉例討論之特定實施例僅為製造與使用本發明之特定方式，非用以限制本發明之範圍。此外，在不同實施例中可能使用重複的標號或標示。這些重複僅為了簡單清楚地敘述本發明，不代表所討論之不同實施例及/或結構之間具有任何關連性。在圖式中，實施例之形狀或是厚度可擴大，以簡化或是方便標示。再者，圖中未繪示或描述之元件，為所屬技術領域中具有通常知識者所知的形式。

第1A圖繪示本發明一實施例之適用於電容式觸控面板之觸控筆頭的剖面圖。第1B圖繪示第1A圖之觸控筆頭的立體透視圖。請參照第1A圖與第1B圖，本實施例之觸控筆100適用於電容式觸控面板，觸控筆100至少包括一透明空心筆頭110。透明空心筆頭110具有一空腔112以及一接觸面114，其中接觸面114適於接觸電容式觸控面板(未繪示)，透明空心筆頭110具導電性。在本實施例中，透明空心筆頭110可呈弧狀，且接觸面114可為一弧面。附件4為使用本發明一實施例之觸控筆的書寫效果的照片。

值得注意的是，由於本實施例之觸控筆100的透明空心筆頭110為透明的，且具有呈弧狀的接觸面114，因此，使用觸控筆100書寫文字時可精確對位，且可以使用者方便的角度書寫，符合人體工學設計，即使使用者於書寫過程中偏轉觸控筆100，觸控筆100的接觸面114都可與電容式觸控面板良好地接觸(實際書寫效果如附件4所示)，故可避免習知觸控筆有繪圖或是書寫文字時無法對位、或是繪出的圖(或是文字)斷線的問題。此外，由於本實施例之觸控筆100的筆頭為空心設計，因此，透明度更佳，進而提昇對位的精確度。

在本實施例中，如第1A圖所示，透明空心筆頭110包括一透明基板116與一透明導電層118，其中透明基板116具有一朝向空腔112的內側面116a以及一遠離空腔112的外側面116b，且透明導電層118覆蓋透明基板116的外側面116b。

第2圖繪示本發明一實施例之適用於電容式觸控面板之觸控筆頭的剖面圖。在本實施例中，如第2圖所示，透明導電層118可覆蓋透明基板116的內側面116a。

透明空心筆頭110的材質例如為可撓性材料。如此一來，當使用者使用本實施例之觸控筆100時，具有可撓性的透明空心筆頭110可與電容式觸控面板的觸控面良好地接觸。

透明基板116的材質例如為透明高分子材料，如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。透明導電層118的材質例如為導電高分子材料，如聚(3,4-二氧乙基塞吩)(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)，PEDOT)，或者是氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、石墨烯、或是其他適合的透明導電材料。

第3圖繪示本發明一實施例之適用於電容式觸控面板之觸控筆頭的剖面圖。在本實施例中，如第3圖所示，透明空心筆頭110可由一透明導電材料構成，亦即，透明空心筆頭110可為一由透明導電材料構成的單層結構。

第4圖繪示本發明一實施例之適用於電容式觸控面板之觸控筆頭的剖面圖。請參照第4圖，在本實施例中，接觸面114具有多個曲率的弧面。舉例來說，位於區域C(筆尖區)的接觸面114的弧面曲率大於位於區域D(周邊區)的接觸面114的弧面曲率。

第5圖繪示本發明一實施例之適用於電容式觸控面板之觸控筆頭的剖面圖。在本實施例中，接觸面114可具有單一曲率的弧面。也就是說，接觸面114整體為一球面。在其他實施例中，透明空心筆頭110可呈筒狀、斜面狀、或錐狀。

第6圖繪示本發明一實施例之適用於電容式觸控面板之觸控筆的立體透視圖。第7圖繪示第6圖之觸控筆的剖面圖。請同時參照第6圖與第7圖，本實施例之觸控筆600可更包括一連接透明空心筆頭110的筆桿120。詳細而言，筆桿120可連接透明空心筆頭110的下緣P。如第7圖所示，在一實施例中，筆桿120與透明空心筆頭110可為一體成型的結構。筆桿120的材質例如是相同於透明空心筆頭110的材質。

第8圖繪示本發明另一實施例之適用於電容式觸控面板之觸控筆的剖面圖。如第8圖所示，在另一實施例中，筆桿120與透明空心筆頭110可為各自成型的結構。筆桿120的材質例如為透明材料，如此一來，使用者的視線可直接穿過透明的筆桿120與透明空心筆頭110而看到透明空心筆頭110與電容式觸控面板的接觸位置，因此，使用者於繪圖或是書寫文字時可精確對位。筆桿120可具有導電性或是不具有導電性。

筆桿120例如呈中空管狀(如第7圖所示)、封閉的中空管狀(如第8圖所示)、實心柱狀(未繪示)、或是其他適於使用者握持的形狀。請參照第8圖，在本實施例中，透明空心筆頭110與筆桿120在兩者之連接處(區域E)大抵等寬。

在本發明的實施例中，透明空心筆頭110可具有一不透明的位置標示記號，不透明的位置標示記號例如為一點狀記號A(如第6圖所示)、一網格狀記號B(如第9圖所示)、或是其他適於用來標示位置的記號。不透明的位置標示記號例如是位於透明基板116的內側面116a、外側面116b、或透明導電層118的表面上。

空腔112例如為一開放式的空腔(如第1A圖、第2圖、第3圖、第7圖所示)或是一密閉式的空腔(如第8圖所示)。

以下將詳細介紹前述實施例之觸控筆的多種製作方法。

第10A圖至第10B圖繪示本發明一實施例之適用於電容式觸控面板之觸控筆頭的製程剖面圖。首先，請參照第10A圖，提供一透明基板116，並於透明基板116上形成一透明導電層118。此時，透明基板116與透明導電層118構成一複合結構F。在形成透明導電層118之前，可選擇性地對透明基板116的表面進行一親水性(或疏水性)改質處理，例如氧電漿(O₂ plasma)，以使透明導電層118可均勻地形成在透明基板116上。

接著，對複合結構F進行一熱壓合製程，以使複合結構F順應性地貼附在一高溫模具1010上。熱壓合製程的製程溫度與加熱時間可視複合結構F的材質而定，通常製程溫度為80～120度，加熱時間為7~15秒。此時，可對高溫模具1010的多個通向模具表面1012的抽氣孔1014抽真空，以使複合結構F可緊密地貼合模具表面1012。

之後，請參照第10B圖，進行一脫模製程，以使複合結構F與高溫模具1010分離，此時，透明基板116呈弧狀並形成一空腔112。透明導電層118的材質與透明基板116的材質例如為可撓性材料。

值得注意的是，第10A圖與第10B圖的實施例是以透明基板116在下且透明導電層118在上的複合結構F為例，此時，熱壓合製程製得的觸控筆頭1000的透明導電層118係覆蓋透明基板116的外側面116b。在其他實施例中，可在熱壓合製程之前，對調透明基板116與透明導電層118的位置(亦即，透明基板116在上且透明導電層118在下)，以使熱壓合製程製得的觸控筆的透明導電層118係覆蓋透明基板116的內側面116a(如第2圖所示)。

第11A圖至第11B圖繪示本發明一實施例之適用於電容式觸控面板之觸控筆頭的製程剖面圖。首先，請參照第11A圖，提供一透明基板116。接著，對透明基板116進行一熱壓合製程，以使透明基板116順應性地貼附在一高溫模具1010上。

之後，請參照第11B圖，進行一脫模製程，以使透明基板116與高溫模具1010分離，此時，透明基板116呈弧狀並形成一空腔112。然後，於呈弧狀的透明基板116上形成透明導電層118，且形成透明導電層118的方法例如為塗佈法。

第12A圖至第12B圖繪示本發明一實施例之適用於電容式觸控面板之觸控筆的製程剖面圖。首先，請參照第12A圖，提供一透明基板116，並於透明基板116上形成一透明導電層118。此時，透明基板116與透明導電層118構成一複合結構F。接著，對複合結構F進行一熱壓合製程，以使複合結構F順應性地貼附在一高溫模具1210上。之後，請參照第12B圖，進行一脫模製程，以使複合結構F與高溫模具1210分離，此時，透明基板116具有一弧狀部116c以及一筆桿120，其中弧狀部116c具有空腔112。在其他實施例中，亦可以射出成型、壓模、或是其他適合的方法製作觸控筆。

綜上所述，由於本發明之觸控筆的透明空心筆頭為透明的且具有呈弧狀接觸面，因此，使用觸控筆書寫文字時可精確對位，且可以使用者方便的角度書寫，符合人體工學設計，即使使用者於書寫過程中偏轉觸控筆，觸控筆的弧狀接觸面都可與接觸電容式觸控面板良好地接觸。再者，由於本發明之觸控筆的筆頭為空心設計，因此，透明度更佳，進而提昇對位的精確度。

本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100、600、1000．．．觸控筆

110．．．透明空心筆頭

112．．．空腔

114．．．接觸面

116．．．透明基板

116a．．．內側面

116b．．．外側面

116c．．．弧狀部

118．．．透明導電層

120．．．筆桿

1010、1210．．．高溫模具

1012．．．模具表面

1014．．．抽氣孔

A．．．點狀記號

B．．．網格狀記號

C、D、E．．．區域

F．．．複合結構

P．．．下緣

第1A圖繪示本發明一實施例之適用於電容式觸控面板之觸控筆頭的剖面圖。

第1B圖繪示第1A圖之觸控筆頭的立體透視圖。

第2圖繪示本發明一實施例之適用於電容式觸控面板之觸控筆頭的剖面圖。

第3圖繪示本發明一實施例之適用於電容式觸控面板之觸控筆頭的剖面圖。

第4圖繪示本發明一實施例之適用於電容式觸控面板之觸控筆頭的剖面圖。

第5圖繪示本發明一實施例之適用於電容式觸控面板之觸控筆頭的剖面圖。

第6圖繪示本發明一實施例之適用於電容式觸控面板之觸控筆的立體透視圖。

第7圖繪示第6圖之觸控筆的剖面圖。

第8圖繪示本發明一實施例之適用於電容式觸控面板之觸控筆的剖面圖。

第9圖繪示本發明一實施例之適用於電容式觸控面板之觸控筆的立體透視圖。

第10A圖至第10B圖繪示本發明一實施例之適用於電容式觸控面板之觸控筆頭的製程剖面圖。

第11A圖至第11B圖繪示本發明一實施例之適用於電容式觸控面板之觸控筆頭的製程剖面圖。

第12A圖至第12B圖繪示本發明一實施例之適用於電容式觸控面板之觸控筆的製程剖面圖。

附件1為使用習知之筆頭為導電毛刷的觸控筆的書寫效果的照片。

附件2為使用習知之筆頭為導電橡膠的觸控筆的書寫效果的照片。

附件3為使用習知之筆頭為導電平板的觸控筆的書寫效果的照片。

附件4為使用本發明一實施例之觸控筆的書寫效果的照片。

100．．．觸控筆

110．．．透明空心筆頭

112．．．空腔

114．．．接觸面

116．．．透明基板

116a．．．內側面

116b．．．外側面

118．．．透明導電層

Claims (28)

1. 一種適用於電容式觸控面板之觸控筆，至少包括：一透明筆頭，具導電性，且具有一空腔以及一接觸面，其中該接觸面適於接觸該電容式觸控面板。
2. 如申請專利範圍第1項所述之適用於電容式觸控面板之觸控筆，其中該透明空心筆頭包括：一透明基板，具有一朝向該空腔的內側面以及一遠離該空腔的外側面；以及一透明導電層，覆蓋該透明基板的該外側面。
3. 如申請專利範圍第1項所述之適用於電容式觸控面板之觸控筆，其中該透明空心筆頭包括：一透明基板，具有一朝向該空腔的內側面以及一遠離該空腔的外側面；以及一透明導電層，覆蓋該透明基板的該內側面。
4. 如申請專利範圍第1項所述之適用於電容式觸控面板之觸控筆，其中該透明空心筆頭的材質包括一可撓性材料。
5. 如申請專利範圍第1項所述之適用於電容式觸控面板之觸控筆，其中該透明空心筆頭更具有一不透明的位置標示記號，該不透明的位置標示記號包括一點狀記號或是一網格狀記號。
6. 如申請專利範圍第1項所述之適用於電容式觸控面板之觸控筆，其中該接觸面具有單一曲率的弧面。
7. 如申請專利範圍第1項所述之適用於電容式觸控面板之觸控筆，其中該接觸面具有多個曲率的弧面。
8. 如申請專利範圍第1項所述之適用於電容式觸控面板之觸控筆，更包括：一筆桿，連接該透明空心筆頭。
9. 如申請專利範圍第8項所述之適用於電容式觸控面板之觸控筆，其中該筆桿的材質相同於該透明空心筆頭的材質。
10. 如申請專利範圍第8項所述之適用於電容式觸控面板之觸控筆，其中該筆桿與該透明空心筆頭為一體成型的結構。
11. 如申請專利範圍第8項所述之適用於電容式觸控面板之觸控筆，其中該透明空心筆頭與該筆桿在兩者之連接處大抵等寬。
12. 如申請專利範圍第1項所述之適用於電容式觸控面板之觸控筆，其中該空腔為一開放式的空腔或是一密閉式的空腔。
13. 如申請專利範圍第1項所述之適用於電容式觸控面板之觸控筆，其中該透明空心筆頭係由一透明導電材料構成。
14. 如申請專利範圍第1項所述之適用於電容式觸控面板之觸控筆，其中該透明空心筆頭呈弧狀，且該接觸面為一弧面。
15. 如申請專利範圍第1項所述之適用於電容式觸控面板之觸控筆，其中該透明空心筆頭呈筒狀、斜面狀、或錐狀。
16. 一種適用於電容式觸控面板之觸控筆的製作方法，包括：提供一透明基板；形成一透明導電層於該透明基板上；以及對該透明基板與該透明導電層進行一熱壓合製程，以使該透明基板形成一空腔。
17. 如申請專利範圍第16項所述之適用於電容式觸控面板之觸控筆的製作方法，其中該透明導電層的形成方法包括塗佈法。
18. 如申請專利範圍第16項所述之適用於電容式觸控面板之觸控筆的製作方法，其中該透明導電層的材質與該透明基板的材質包括可撓性材料。
19. 如申請專利範圍第16項所述之適用於電容式觸控面板之觸控筆的製作方法，其中形成該空腔的步驟後更包括：形成一與該透明基板連接的筆桿。
20. 如申請專利範圍第19項所述之適用於電容式觸控面板之觸控筆的製作方法，其中該熱壓合製程包括：對該透明基板加熱與加壓，以使該透明基板具有一弧狀部以及該筆桿，其中該弧狀部具有該空腔。
21. 如申請專利範圍第16項所述之適用於電容式觸控面板之觸控筆的製作方法，其中在進行過該熱壓合製程之後，該透明基板呈弧狀、筒狀、斜面狀、或錐狀。
22. 一種適用於電容式觸控面板之觸控筆的製作方法，包括：提供一透明基板；對該透明基板進行一熱壓合製程，以使該透明基板形成一空腔；以及形成一透明導電層於該透明基板上。
23. 如申請專利範圍第22項所述之適用於電容式觸控面板之觸控筆的製作方法，其中該透明導電層的形成方法包括塗佈法。
24. 如申請專利範圍第22項所述之適用於電容式觸控面板之觸控筆的製作方法，其中該透明導電層的材質與該透明基板的材質包括可撓性材料。
25. 如申請專利範圍第22項所述之適用於電容式觸控面板之觸控筆的製作方法，其中形成該空腔的步驟後更包括：形成一與該透明基板連接的筆桿。
26. 如申請專利範圍第22項所述之適用於電容式觸控面板之觸控筆的製作方法，其中形成該透明導電層於該透明基板的步驟後更包括：形成一與該透明基板連接的筆桿。
27. 如申請專利範圍第26項所述之適用於電容式觸控面板之觸控筆的製作方法，其中該熱壓合製程包括：對該透明基板加熱與加壓，以使該透明基板具有一弧狀部以及該筆桿，其中該弧狀部具有該空腔。
28. 如申請專利範圍第22項所述之適用於電容式觸控面板之觸控筆的製作方法，其中在進行過該熱壓合製程之後，該透明基板呈弧狀、筒狀、斜面狀、或錐狀。