CN101727228B

CN101727228B - 触控面板及其触控方法

Info

Publication number: CN101727228B
Application number: CN2008102014817A
Authority: CN
Inventors: 张照松; 胡正中; 吴俊纬
Original assignee: CPT Video Wujiang Co Ltd; Chunghwa Picture Tubes Ltd
Current assignee: Suzhou Shengze Science And Technology Pioneer Park Development Co ltd
Priority date: 2008-10-21
Filing date: 2008-10-21
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2028-10-21
Also published as: CN101727228A

Abstract

一种触控面板及其触控方法，此触控面板包括一第一基板与一第二基板，其中，第一基板包括一电极层，第二基板包括多条扫描电极、多条检知电极以及第一与第二延伸电极部。当触控面板受压后，第一基板上的电极层会与第二基板上的第一延伸电极部及第二延伸电极部电性接触。

Description

触控面板及其触控方法

技术领域

本发明涉及一种触控面板及其触控方法，尤其涉及平面显示装置中的触控面板及其触控方法。

背景技术

近年来，触控面板的应用可说是越来越广泛，许多消费类电子产品，比如手机、计算机屏幕均增加了触控面板进行操作控制，触控面板已成为一个当红且快速成长的应用及市场。

从技术原理来区别触控面板，主要可分为五个基本类型：压力传感式触控面板、红外线式触控面板、表面声波式触控面板、电阻式触控面板、电容式触控面板。其中压力传感式触控面板已退出市场；虽然红外线式触控面板的价格低廉，但外框容易损坏，而产生光干扰，在曲面时容易失真；表面声波式触控面板画面较为清晰也具抗暴效果，适于各种场合，但主要缺点是面板表面一旦有水滴或粉尘则会使面板反应变的迟钝，甚至不工作；电阻式触控面板的定位准确率较低，而且价格较高，面板也容易损坏；电容式触控面板设计理论好，但影像失真的情况难以得到根本解决。

图1是先前技术中电阻式触控面板1的驱动原理及结构示意图。电阻式触控面板1的上层基板11上覆盖有氧化铟锡层(ITO)13且其是以聚酯聚合物(PET)薄膜材料制作。另外，下层基板12则是覆盖有氧化铟锡层14，且其是以PET或是玻璃材料制作。而上下两基板11、12是以颗粒状绝缘体(Spacer Dot)15来撑开分隔。

图2为图1所示的电阻式触控面板的触控示意图。此电阻式触控面板的X轴和Y轴各由一对0～5V的电压来驱动。当电阻式触控面板被按压时，触压点位置的上下两层基板的氧化铟锡层相互接触，使得回路被导通，而会产生电压降。此时控制器则会算出电压降所占的比例然后更进一步算出坐标轴。此种触控方式的准确率较低，且触控处理讯号的反应时间较慢，不利多点触控。

图3为另一种现有的电容式触控面板的结构分解示意图。图3所示的电容式触控面板2包括一玻璃基板24、设置于玻璃基板24下侧的第一导电覆盖层25、设置于玻璃基板24之上的第二导电覆盖层23(其材质通常是ITO)、设置于第二导电覆盖层23之上的电极图案层22以及设置于电极图案层22之上的硬质保护覆盖层21。

图4为图3所示的电容式触控面板的触控示意图。电容式触控面板2的架构比较简单，基本上是以第二导电覆盖层23(ITO)为主体。也就是，在第二导电覆盖层23(ITO)的四角放电，以在表面形成一个均匀的电场。当可以导电的物体，例如像是人的手指触控到该面板而吸走一点微量的电流时，后面的控制器则会算出电流被吸走的比例而算出触控点的位置坐标。虽然电容式触控面板设计理论好，但影像失真的情况难以得到根本解决。

由于先前技术中的触控面板存在各种缺陷和问题，因此，如何提供结构简单、定位准确的触控面板，是触控面板的应用上一个重要的问题。

发明内容

本发明的目的就是在于提供一种结构简单且易于生产的触控面板。

本发明的再一目的就是在于提供一种上述触控面板的触控方法。

本发明提出一种触控面板，其包括第一基板与第二基板。第一基板上设置有一电极层。第二基板上设置有多条扫描电极线；一绝缘层，其覆盖多条扫描电极线；多条检知电极线，其位于绝缘层上且所述扫描线电极与所述检知电极线于第二基板上定义出多个区域；多个第一延伸电极部，每一第一延伸电极部设置于对应的区域中且与其中一条检知电极线连接；以及多个第二延伸电极部，每一第二延伸电极部设置于对应的区域且与区域内的第一延伸电极部未电性连接，并且每一第二延伸电极部会与对应的扫描电极线电性连接。

根据本发明的实施例，当触控基板受压后，第一基板上的电极层会与第二基板上的第一延伸电极部及第二延伸电极部电性接触。

根据本发明的实施例，上述第二延伸电极部与扫描电极线之间的绝缘层内还包括一接触窗开口，以使第二延伸电极部与扫描电极线两者电性连接。

根据本发明的实施例，上述第一延伸电极部的形状为T型。另外，与第一延伸电极部对应之第二延伸电极部的形状为U型。

根据本发明的实施例，上述第一延伸电极部的形状为折线型。另外，与第一延伸电极部对应之第二延伸电极部的形状为钩型。

根据本发明的实施例，上述第一延伸电极部的形状为条型。另外，与第一延伸电极部对应之第二延伸电极部的形状为F型或反F型。

根据本发明的实施例，上述第一延伸电极部的形状为梳型。另外，与第一延伸电极部对应之第二延伸电极部的形状为梳型。

根据本发明的实施例，上述第一基板为一软性基板，第二基板为一玻璃基板。

根据本发明的实施例，上述检知电极线的材质为透明导电物。

根据本发明的实施例，上述扫描电极线的材质为金属或是透明导电物。

根据本发明的实施例，上述些第一与第二延伸电极部为透明电极。

根据本发明的实施例，上述触控面板更包括多个间隔体，设置于第一基板与第二基板之间。

本发明还提出一种触控面板的操作方法，用以操作前述的触控面板。此方法包括以下步骤：首先于触控面板的扫描电极线中写入一电讯号。当触控面板受压后，在触压处的第一基板上的电极层会与第二基板上的第一延伸电极部及第二延伸电极部电性接触，以使扫描电极线中的电讯号通过第二延伸电极部而传至第一基板上的电极层，再由电极层传至第一延伸电极部以及检知电极线。然后检测检知电极线是否有来自电讯号的一分流讯号，并且检测扫描电极线是否有因分流而导致电讯号减少，以判断触压点的位置。

根据本发明的实施例，上述之触控面板的操作方法中，若在检知电极线没有检测到分流讯号，则重复进行写入电讯号的步骤以及检测分流讯号与电讯号减少的步骤。

本发明所提供的触控面板具有结构简单、检测方便以及定位准确的优点，因此可以克服先前技术中触控面板存在的各种缺陷和问题。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1为现有技术中电阻式触控面板之剖面示意图；

图2为图1所示的电阻式触控面板的触控示意图；

图3为另一先前技术中电容式触控面板的结构分解示意图；

图4为图3所示的电容式触控面板的触控示意图；

图5为本发明一实施例的触控面板剖面示意图；

图6A至图6D为本发明数个实施例的触控面板的第二基板上的上视图；

图7为本发明一实施例的触控面板在触控点的示意图；

图8为本发明一实施例的具有触控面板的平面显示器的示意图。

具体实施方式

图5为本发明一实施例的触控面板剖面示意图。图6A是根据本发明一实施例的触控面板的第二基板的上视图，其中图5所示的触控面板的剖面图是对应于图6A所示的第二基板在I-I’的剖面。请参考图5与图6A，触控面板4包括一第一基板41与一第二基板42。在该实施例中，第一基板41与第二基板42之间更包括设有间隔体(spacer)43，以将第一基板41与第二基板42上的膜层隔开以避免短路。上述间隔体43可以是球状或圆柱状。在图5中是以球状间隔体43为例来说明，但并非用以限定本发明。

第一基板41包括基板411与电极层413。基板411例如可以是由聚酯聚合物(PET)透明材料制作的软性基板。电极层413例如可以是通过旋转涂布方式在软性基板411的内表面形成一氧化铟锡薄膜层而形成。

第二基板42包括基板421、扫描电极线422、绝缘层423、检知电极线412、第一延伸电极部4121以及第二延伸电极部4221。基板421例如可以是由透明材料如玻璃制作的玻璃基板。扫描电极线422例如可以是先通过镀膜、溅射、物理气相沉积或化学气相沉积等方式在玻璃基板421的内表面形成一金属薄膜层或透明导电层，然后图案化金属薄膜层或透明导电层，以形成横向等间隔排列的多条扫描电极422。另外，绝缘层423例如可以是籍由化学气相沉积等方式形成在扫描电极422。之后在绝缘层423蚀刻出接触窗开口425，以暴露出接触窗开口425处的扫描电极422。另外，检知电极线412、第一延伸电极部4121以及第二延伸电极部4221例如可以是采用气相沉积或旋转涂布的方式在绝缘层上形成一透明导电层(如氧化铟锡薄膜层)，然后图案化此透明导电层而形成。

特别的，如图6A所示，检知电极412与扫描电极422会于第二基板上定义出多个区域420。第一延伸电极部4121位于区域420内且与检知电极412连接。第二延伸电极部4221位于区域420内且透过接触窗开口425与扫描电极422电性连接。特别是，在每一区域420中，第一延伸电极部4121与第二延伸电极部4221呈交错排列且两者之间相隔一距离，因而两者并未电性连接。而第一延伸电极部4121与第二延伸电极部4221可以有多种设计方式，如下所述。

在一实施例中，如图6A所示，第一延伸电极部4121的形状为T型，与第一延伸电极部4121对应之第二延伸电极部4221的形状为U型。

在另一实施例中，如图6B所示，第一延伸电极部4121的形状为折线型，与第一延伸电极部4121对应之第二延伸电极部4221的形状为钩型。

在另一实施例中，如图6C所示，第一延伸电极部4121的形状为条型，与第一延伸电极部4121对应之第二延伸电极部4221的形状为F型或反F型。

在另一实施例中，如图6D所示，第一延伸电极部4121的形状为梳型，与第一延伸电极部4121对应之第二延伸电极部4221的形状亦为梳型。上述仅列举数个设计方式，但在本发明中，第一延伸电极部4121与第二延伸电极部4221的形状并不限于以上所述的形状。

上述触控面板的操作方式如下所述。

请参考图7与图6A，当触控面板的第一基板41上一触压点450受压后，第一基板41在压力作用下变形，因而位于触压点450的第一基板41凹陷向下，使得形成于其上的电极层413与第二基板42上的第一与第二延伸电极部4121、4221相接触，因而使得扫描电极线422能与检知电极线412电性导通。

更详细而言，本发明用以检知触压点450的方法为：首先于触控面板的多条扫描电极422中，依照扫描电极422的排列顺序按时间先后依次写入一电讯号I。当触控面板受压后，在触压处450的第一基板41上的电极层413会与第二基板42上的第一延伸电极部4121及第二延伸电极部4221电性接触，以使扫描电极线422中的电讯号I通过接触窗开口425、第二延伸电极部4221而传至第一基板41上的电极层413，再由电极层413传至第一延伸电极部4121以及检知电极线412。之后，检测检知电极线412的另一端，以确认是否有来自电讯号I的一分流讯号Iy，并且检测扫描电极线422的另一端是否有因分流而导致电讯号减少，也就是检测到分流Ix，以判断触压点450的位置。换言之，仅有在对应处压点450处的检知电极线412与扫描电极线422可分别检测到分流讯号Iy与Ix。而在非触压点的检知电极线412并不会检测到分流讯号，且在非触压点的扫描电极线422会检测到完整的电讯号I。

这是因为，触压点450处的第一延伸电极部4121与触压点450对应的第二延伸电极部4221在压力作用下透过了电极层413而形成电连接，因此触压点450处对应的第一延伸电极部4121与第二延伸电极部4221可导通。电流自扫描电极422经由触压点450处的第二延伸电极部4221、第一延伸电极部4121分流至触压点450对应的检知电极412，借由在扫描电极422的末端侦测到电流值减少的电讯号Ix以及在检知电极412侦测到分流的电讯号Iy，即可定位触压点450的位置坐标。另外，若是在上述的电讯号检知步骤中，若未检知检知电极中的电讯号Iy，则重复写入电讯号I，且重复检测分流讯号Iy与电讯号减少(分流讯号Ix)的步骤。

上述触控面板可与显示面板结合而构成一平面显示装置。如图8所示，触控面板802设置在显示面板804上，且触控面板802与显示面板804电性连接。上述显示面板804可以是液晶显示面板。触控面板802可以是先前所述的任一实施例的触控面板。由于本发明的触控面板制作技术与液晶显示面板的制作流程相似，且结构简单，故很适合TFT-LCD厂投入制造。

本发明提供的触控面板采用具有结构简单，检测方便以及定位准确的优点，因此克服先前技术中触控面板存在各种缺陷和问题。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当以申请专利范围所界定的为准。

Claims

1.一种触控面板，其特征在于，包括：

一第一基板，所述第一基板上包括一电极层；

一第二基板，所述第二基板包括：

多条扫描电极线；

一绝缘层，覆盖所述扫描电极线；

多条检知电极线，位于所述绝缘层上，且所述扫描电极线与所述检知电极线于所述第二基板上定义出多个区域；

多个第一延伸电极部，每一所述第一延伸电极部设置于对应的区域中，且与所述检知电极线其中之一连接；以及

多个第二延伸电极部，每一所述第二延伸电极部设置于对应的区域中，且与所述区域内的该第一延伸电极部未电性连接，并且每一所述第二延伸电极部会与对应的扫描电极线电性连接。

2.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，当该触控面板受压后，所述第一基板上的电极层会与第二基板上的所述第一延伸电极部及所述第二延伸电极部电性接触。

3.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述第二延伸电极部与所述扫描电极线之间的所述绝缘层内还包括一接触窗开口，以使所述第二延伸电极部与所述扫描电极线电性连接。

4.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述第一延伸电极部的形状为T型。

5.如权利要求4所述的触控面板，其特征在于，所述第二延伸电极部的形状为U型。

6.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述第一延伸电极部的形状为成直角的二段式折线型。

7.如权利要求6所述的触控面板，其特征在于，所述第二延伸电极部的形状为成直角的三段式钩型。

8.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述第一延伸电极部的形状为条型。

9.如权利要求8所述的触控面板，其特征在于，所述第二延伸电极部的形状为F型或反F型。

10.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述第一延伸电极部的形状为梳型。

11.如权利要求10所述的触控面板，其特征在于，所述第二延伸电极部的形状为梳型。

12.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述第一基板为一软性基板，所述第二基板为一玻璃基板。

13.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述检知电极线的材质为透明导电物。

14.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述扫描电极线的材质为金属或是透明导电物。

15.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述第一与第二延伸电极部为透明电极。

16.如权利要求1所述的触控面板，更包括多数个间隔体，其设置于所述第一基板与一第二基板之间。

17.一种触控面板的操作方法，用以操作如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该方法包括：

于所述触控面板的所述扫描电极线中写入一电讯号；

当触控面板受压后，在触压点的第一基板上的电极层会与第二基板上的第一延伸电极部及第二延伸电极部电性接触，以使扫描电极线中的电讯号通过第二延伸电极部而传至第一基板上的电极层，再由电极层传至第一延伸电极部以及检知电极线；

检测该检知电极线是否有来自电讯号的一分流讯号，并且检测该扫描电极线是否有因分流而导致该电讯号减少，以判断所述触压点的位置。

18.如权利要求17所述的触控面板的操作方法，其特征在于，其中若在该检知电极线没有检测到该分流讯号，则重复进行写入该电讯号的步骤以及检测该分流讯号与该电讯号减少的步骤。