TWI426427B - 觸控面板 - Google Patents

Description

觸控面板

本發明是有關於一種觸控面板，且特別是有關於一種可執行多種觸控感測功能的觸控面板。

目前，觸控面板大致可區分為電阻式、電容式、光學式、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的產品。

以電阻式觸控面板而言，主要是藉由單點按壓之壓力，使得原本分開的導電層相互接觸而導通。電阻式觸控面板在導通處產生一感測訊號，並經由感測訊號判斷按壓發生之處位於面板上的座標。就電容式觸控面板而言，主要原理是在觸控電極中產生一電場，當導體(如人類之手指)與之接觸時會產生一微小之電容變化；經由測量電容變化的位置，可以判斷接觸發生點位於面板上的座標。

一般電容式觸控面板的優點在於可手寫辨識以及多點觸控。然而，其限制是必須以導體材質進行觸碰才能操作。因此，使用者無法帶著手套、或是以非導體材質(如一般的觸控筆)進行操作。一般電阻式觸控面板的優點在於可使用各種材質進行觸碰操作。然而，其限制是不容易達成多點觸控。

本發明提供一種觸控面板，藉由改變電極條之圖形以達到多種觸控功能之目的。

本發明提出一種觸控面板，包括多條第一電極條、多條第二電極條以及一透明介電物質。第一電極條配置於一第一基板上，且各第一電極條沿一第一方向延伸並具有多個封閉的第一狹縫。第二電極條配置於一第二基板上，各第二電極條沿一第二方向延伸，且第一方向與第二方向相交，其中第一狹縫使各第二電極條局部地被暴露出來。透明介電物質配置於第一電極條與第二電極條之間，以使第一基板與第二基板之間具有一可變的間距。

基於上述，本發明利用彼此相向且交錯配置的條狀電極作為觸控感測電極並且接近使用者的條狀電極中設置有多條狹縫，以暴露出另一方向的條狀電極。藉著這樣的設計，觸控面板及觸控顯示面板可進行電阻式觸控感測以及電容式觸控感測。因此，無論使用者以何種物質觸碰觸控面板及觸控顯示面板都可以進行觸控操作。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1繪示為本發明之一實施例的觸控面板剖面示意圖。請參照圖1，觸控面板100包括一第一基板110、一第二基板120、多條第一電極條130、多條第二電極條140以及一透明介電物質150。第一電極條130配置於第一基板110上，而第二電極條140配置於第二基板120上，且第一電極條130與第二電極條140彼此相向而設。透明介電物質150則配置於第一電極條130與第二電極條140之間以使第一基板110與第二基板120間維持一間距G。為了實現可變的間距G，透明介電物質150並不具有固定的外型，或是透明介電物質150為具有彈性的物質，如空氣、矽膠或矽油等。

另外，觸控面板100可選擇性地更包括多個絕緣間隙物160。絕緣間隙物160配置於第一電極條130以及第二電極條140之間。絕緣間隙物160的高度在一實施方式中約為3-4μm，且觸控面板100未被按壓時可變的間距G實質上大於絕緣間隙物160的高度。

圖2繪示為本發明之一實施例的觸控面板的俯視圖。請同時參照圖1與圖2，具體而言，各第一電極條130沿一第一方向D1延伸，並具有多個封閉的狹縫132，而各第二電極條140則沿一第二方向D2延伸。當第一電極條130與第二電極條140相向而設時，狹縫132使得各第二電極條140上與第一電極條130重疊之處被暴露出來。以本實施例而言，各狹縫132沿第一方向D1延伸，以同時暴露出多條第二電極條140。

本實施例的觸控面板100中，使用者進行觸控操作時可以透過直接按壓第一基板110的動作來使對應的第一電極條130與第二電極條140導通以達到電阻式觸控功能。另外，第一電極條130上的狹縫132暴露出各第二電極條140的部分面積，兩電極間會存有寄生電容，當使用者以手指或是導電材質進行觸控操作時，第一電極條130與第二電極條140間的電容效應會產生變化，以感受到使用者進行互動判讀。所以，觸控面板100也可以具有電容式觸控功能，其中上述電容式觸控功能可為自容式或互容式之驅動感測方式。

除了電容觸控感測方法外，本實施例進一步於觸控面板100中進行電阻觸控感測方法。觸控面板100中，各電極條130與140的兩端分別地被連接至驅動晶片(未繪示)，而電阻觸控感測方法的步驟如下所述。首先，在第一電極條130中同時形成一第一電壓差，並由第二電極條140進行感測。隨之，在第二電極條140中同時形成一第二電壓差，並由第一電極條130進行感測。

在實際的驅動方法中，觸控面板100可以藉由驅動晶片的電路處理將各第一電極條130的一端電性連接在一起以及將各第一電極條130的另一端電性連接在一起。同樣地，驅動晶片的電路處理也可以將各第二電極條140的一端電性連接在一起以及將各第二電極條140的另一端電性連接在一起。如此一來，各電極條所需的電壓不需一一地輸入各電極條(130與140)中，此時觸控面板100的驅動方式可以採用四線電阻式觸控感測方法加以進行。

不過，以上的電阻觸控感測方法實質上僅能達到單點觸控感測的功能。若欲完成多點觸控的功能，則進行電阻觸控感測的方法可以是以下步驟。首先，依序在第一電極條130中形成一電壓差，以及由第二電極條140進行感測。接著，依序在第二電極條140中形成電壓差，以及由第一電極條130進行感測。換言之，欲使電阻觸控感測方法完成多點觸控的功能，則觸控面板100的每一條第一電極條130並非同時地具有電壓差。觸控面板100便可以依照第二電極條140接收訊號的時序來判別觸碰點的位置。同樣地，每一條第二電極條140也非同時地具有電壓差，而觸控面板100則可依照第一電極條130接受到訊號的時序差異來決定觸碰點的位置。

整體而言，觸控面板100可兼具電阻式觸控功能的優點以及電容式觸控功能的優點。由於，使用者可以各種不同介質，例如導電材質或絕緣材質，進行電阻式觸控操作而提供使用上的便利性。另外，使用者也可避免上下基板多次的接觸造成面板壽命過短的問題發生；故，第一基板100以進行電容式觸控操作而有助於延長觸控面板100的使用壽命。再進一步而言，觸控面板100中第一電極條130與第二電極條140的條狀設計可提供多點觸控功能而更加提升觸控面板的實用性。值得一提的是，觸控面板100可由上述電容觸控感測方法選擇一種並由上述電阻觸控感測方法選擇一種來進行觸控感測。也就是說，本實施例並不限定電容觸控感測方法為自容式或是互容式，而電阻觸控感測方法也不限定為單點式或是多點式。

請繼續參照圖2，為了完成上述的觸控感測方法，觸控面板100的各電極條(130與140)必須電性連接至驅動晶片。因此，觸控面板100更包括多條第一傳輸線172、多條第二傳輸線174、多條第三傳輸線176、多條第四傳輸線178以及與上述傳輸線連接之多個接墊180。各第一傳輸線172與對應的其中一條第二傳輸線174分別連接至其中一條第一電極條130的相對兩端。同樣地，各第三傳輸線176與對應的其中一條第四傳輸線178分別連接至其中一條第二電極條140的相對兩端。

本發明並不限定傳輸線(172~178)與接墊180之間的連接方式。為了方便說明，連接於第一電極條130的部份接墊180在此例如稱為第一接墊，而連接於第二電極條140的另一部份的接墊180則例如稱為第二接墊。在一實施方式中，第一接墊例如配置於第一基板110上，而第二接墊配置於第二基板120上。所以，第一傳輸線172與第二傳輸線174直接連接至同一基板110上的接墊180。同樣地，第三傳輸線176與第四傳輸線178直接連接至同一基板120上的接墊180。

在另一實施方式中，所有的接墊180，也就是第一接墊與第二接墊，皆同時配置於第二基板120上。此時，觸控面板的剖面例如為圖3所繪的另一實施例所示。也就是說，為了將位於第一基板110上的第一傳輸線172及第二傳輸線174電性連接至第二基板120上的接墊180，觸控面板200更包括多個導電間隙物290。導電間隙物290配置於第一基板110與第二基板120之間，且導電間隙物290抵頂於兩基板110與120間。

另外，圖4與圖5繪示為本發明又兩種實施方式的觸控面板俯視圖。請先參照圖4，觸控面板300中第一電極條330所具有的第一狹縫332沿著第二電極條140的延伸方向，也就是第二方向D2延伸。同樣地，狹縫332也是封閉的狹縫，且狹縫332的設置使得第二電極條140在俯視圖中被局部地暴露出來。

請參照圖5，觸控面板400中第一電極條130具有封閉的第一狹縫132，而第二電極條440則具有封閉的第二狹縫442。也就是說，本實施例中兩個延伸方向的電極條130與440都具有狹縫，其中第一狹縫132的延伸方向平行於第一電極條130的延伸方向，而第二狹縫442的延伸方向平行於第二電極條440的延伸方向。本實施例在第二電極條440中設置第二狹縫442的設計有助於減小第一電極條130與第二電極條440之間的耦合電容，而減少驅動晶片的負荷。不過，當驅動晶片對電容的負荷量提高時，第二電極條440可如前述實施例的第二電極條140一樣不具有狹縫。

值得一提的是，無論狹縫的設計為何，只要第二電極條140(440)可局部地被暴露出來，就可使觸控面板300同時兼具電阻觸控感測的功能以及電容觸控感測的功能。不過，電容觸控感測的能力與電極被暴露出來的面積有關，因此狹縫的配置位置、尺寸及形狀並不需特別限定，當隨不同產品需求而有所調整。

圖6與圖7繪示為本發明之兩種實施例的觸控顯示面板。請先參照圖6，觸控顯示面板500包括一平面顯示面板510、一第一基板520、多條第一電極條530、多條第二電極條540以及透明介電物質550。平面顯示面板510例如是液晶顯示面板、電漿顯示面板、有機電激發光顯示面板、電子紙顯示面板等。平面顯示面板510包括一上基板512、一下基板514以及夾於上基板512與下基板514之間的顯示介質516。

第二電極條540直接配置於平面顯示面板510中的上基板512遠離顯示介質516的表面上，而將觸控面板與顯示面板結合在一起。在本實施例中，第一電極條530可以是前述實施例的第一電極條130或第一電極條330，而第二電極條540可以是前述實施例的第二電極條140或第二電極條440。另外，透明介電物質550可以是空氣、矽膠或矽油等非剛性的物質。所以，觸控顯示面板500可以採用前述實施例的觸控感測方法以具有電阻觸控感測、電容觸控感測以及多點觸控感測的功能。

在其他的實施例中，請參照圖7，觸控顯示面板600可以將平面顯示面板610與一觸控面板620藉由一黏著層630接合以構成。此時，觸控面板620例如是前述實施例中的觸控面板100、觸控面板200、觸控面板300以及觸控面板400中其中一者。也就是說，觸控面板620與顯示面板610可以利用直接黏貼的方式結合在一起，也可以將觸控面板620中的部份元件直接製作於顯示面板610的其中一個基板上以結合在一起。

綜上所述，本發明的觸控面板及觸控顯示面板利用多條電極條作為觸控感測之元件，且接近使用者的電極條具有多個封閉的狹縫以暴露出另一側的電極條。因此，本發明的觸控面板及觸控顯示面板具有電容觸控感測的功能及電阻觸控感測的功能。另外，本發明的電極條呈行列配置，而無論電阻觸控感測或是電容觸控感測的方法都可以執行多點觸控的功能。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，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，當可作些許之更動與潤飾，故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、200、300、400、620．．．觸控面板

110、520．．．第一基板

120．．．第二基板

130、330、530．．．第一電極條

132、332、442．．．狹縫

140、440、540．．．第二電極條

150、550．．．透明介電物質

160．．．絕緣間隙物

172、174、176、178．．．傳輸線

180．．．接墊

290．．．導電間隙物

D1、D2．．．方向

G．．．間距

500、600．．．觸控顯示面板

510、610．．．平面顯示面板

512．．．上基板

514．．．下基板

516．．．顯示介質

630．．．黏著層

圖1繪示為本發明之一實施例的觸控面板的剖面示意圖。

圖2繪示為本發明之一實施例的觸控面板的俯視示意圖。

圖3繪示為本發明另一種實施方式的觸控面板剖面示意圖。

圖4繪示為本發明另一種實施方式的觸控面板俯視示意圖。

圖5繪示為本發明再一種實施方式的觸控面板俯視示意圖。

圖6繪示為本發明之一實施例的觸控顯示面板。

圖7繪示為本發明之另一實施例的觸控顯示面板。

130．．．第一電極條

132．．．第一狹縫

400．．．觸控面板

440．．．第二電極條

442．．．第二狹縫

Claims (8)

1. 一種觸控面板，包括：多條第一電極條，配置於一第一基板上，各該第一電極條沿一第一方向延伸並具有多個封閉的第一狹縫；多條第二電極條，配置於一第二基板上，與該些第一電極條相向，各該第二電極條沿一第二方向延伸並為完整的矩形圖案，且該第一方向與該第二方向相交，其中該些第一狹縫使各該第二電極條局部地被暴露出來；以及一透明介電物質，配置於該些第一電極條與該些第二電極條之間，以使該第一基板與該第二基板之間具有一可變的間距，該透明介電物質包括空氣、矽膠或矽油。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中各該第一狹縫沿該第一方向或該第二方向延伸。
3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，更包括：多條第一傳輸線，配置於該第一基板上；多條第二傳輸線，配置於該第一基板上，其中各該第一傳輸線與對應的其中一該第二傳輸線分別連接至其中一該第一電極條的相對兩端；多條第三傳輸線，配置於該第二基板上；以及多條第四傳輸線，配置於該第二基板上，其中各該第三傳輸線與對應的其中一該第四傳輸線分別連接至其中一該第二電極條的相對兩端。
4. 如申請專利範圍第3項所述之觸控面板，更包括多個第一接墊以及多個第二接墊，其中該些第一接墊係電性 連接於該些第一傳輸線與該些第二傳輸線，而該些第二接墊係電性連接於該些第三傳輸線與該些第四傳輸線。
5. 如申請專利範圍第4項所述之觸控面板，其中該些第一接墊配置於該第一基板上，而該些第二接墊配置於該第二基板上。
6. 如申請專利範圍第4項所述之觸控面板，其中該些第一接墊以及該些第二接墊皆配置於該第二基板上。
7. 如申請專利範圍第6項所述之觸控面板，更包括多個導電間隙物，連接於該些第一傳輸線與該些第一接墊之間以及該些第二傳輸線與該些第一接墊之間。
8. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，更包括多個絕緣間隙物，配置於該些第一電極條以及該些第二電極條之間。