CN102637086A

CN102637086A - 触控面板

Info

Publication number: CN102637086A
Application number: CN2011100376586A
Authority: CN
Inventors: 许景富; 张廷宇; 曾英璟; 蔡建民
Original assignee: Dongguan Wanshida LCD Co Ltd; Wintek Corp
Current assignee: Dongguan Wanshida LCD Co Ltd; Wintek Corp
Priority date: 2011-02-11
Filing date: 2011-02-11
Publication date: 2012-08-15

Abstract

本发明涉及一种触控面板，包括一第一基板、一第二基板、一第一电极层、一第二电极层、一第三电极层以及一透明压电材料层。第一基板与第二基板相对。第一电极层、第二电极层以及第三电极层依序配置并且位在第一基板与第二基板之间，第一电极层、第二电极层以及第三电极层彼此分离。透明压电材料层配置于第二电极层与第三电极层之间。基于上述，触控面板中设置一透明压电材料层并且利用两层电极层配置于透明压电材料层两侧。当触控面板受到触控或使用者欲使具有此触控面板的电子装置发出声响时，透明压电材料层可因两电极层之间的电压变化而震动并产生声音。由于透明压电材料层可整面布设于触控面板中，触控面板可发声面积大而有助于提高发声音量。

Description

触控面板

技术领域

本发明涉及一种触控面板，尤其涉及一种具发声功能的触控面板。

背景技术

现在市面上的可携式电子装置大多包括闹钟或播放音乐等有关声音的功能。除此之外，依照使用者设定，可携式电子装置也可能发出各种提示音，例如收到电子邮件、简讯、或电池电量不足时，都可以发出对应的提示音。以上的声音都通过可携式电子装置的喇叭播放。

一般而言，可携式电子装置的喇叭都会设置于正面并且放置在边框区域中。然而，随着各式可携式电子装置不断推陈出新，其外型设计都朝向更精简的体积发展。喇叭的设置对于可携式电子产品的外型设计将会产生的一定的限制。为了改善这样的限制，喇叭可能设置在可携式电子装置背面。当可携式电子装置放置在桌上时，由于背面朝下，喇叭发出的声音会被桌面阻挡，而使音量降低，可能让使用者听不见或听不清楚。

发明内容

本发明提供一种触控面板，可以发出声响以取代喇叭的配置，藉此电子装置可以省略喇叭的配置面积而具有更大的显示面积。并且，触控面板可以提供大面积的发声结构，而具备理想的发声音量，藉此降低了因为发生音量不足使得使用者无法清楚听见的可能性。

本发明提出一种触控面板，包括一第一基板、一第二基板、一第一电极层、一第二电极层、一第三电极层以及一透明压电材料层。第一基板与第二基板相对。第一电极层、第二电极层以及第三电极层依序配置并且位在第一基板与第二基板之间，且第一电极层、第二电极层以及第三电极层彼此分离。透明压电材料层配置于第二电极层与第三电极层之间。

基于上述，本发明在触控面板中设置一透明压电材料层并且利用两层电极层配置于透明压电材料层两侧。当触控面板受到触控或是使用者欲使具有此触控面板的电子装置发出声响时，透明压电材料层可以因两电极层之间的电压变化而震动并产生声音。由于透明压电材料层可以整面布设于触控面板中，触控面板可发声面积大而有助于提高发声音量。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明第一实施例的触控面板。

图2为本发明第二实施例的触控面板示意图。

图3为图2的触控面板的局部俯视示意图。

图4为本发明第三实施例的触控面板。

图5为发声结构中电极层的俯视示意图。

图6为本发明第四实施例的触控面板。

图7为本发明第五实施例的触控面板。

图8为本发明第六实施例的触控面板。

主要组件符号说明

100、200、300、400、500、600：触控面板

110、410：第一基板

120、420：第二基板

130、230、430：第一电极层

140、240、440：第二电极层

150、450：第三电极层

160、460：透明压电材料层

170：间隔物

232：第一条状电极

242：第二条状电极

380、510：第四电极层

390、470、520：绝缘层

480：第一垫高物

490：第二垫高物

610、620：遮蔽电极层

C：控制电路

F：环形图案

P：接垫

S：发声结构

TP：触控感测结构

具体实施方式

图1为本发明第一实施例的触控面板。请参照图1，触控面板100包括一第一基板110、一第二基板120、一第一电极层130、一第二电极层140、一第三电极层150、一透明压电材料层160以及多个间隔物170。第一基板110与第二基板120相对而设。第一电极层130、第二电极层140以及第三电极层150依序配置并且位在第一基板110与第二基板120之间，且第一电极层130、第二电极层140以及第三电极层150彼此分离。透明压电材料层160配置于第二电极层140与第三电极层150之间。另外，多个间隔物170配置于第一电极层130与第二电极层140之间。

在本实施例中，第一电极层130、间隔物170以及第二电极层140例如构成一电阻式触控感测功能的触控感测结构TP。另外，第一电极层130、第二电极层140以及第三电极层150可以藉由多个接垫P电性连接至控制电路C。当使用者由第一基板110或是第二基板120按压触控面板100时，第一电极层130与第二电极层140可以在按压处导通而产生对应的触控信号。控制电路C便可依据上述的触控信号计算使用者按压的位置。在本实施例中，控制电路C是连接于第二基板120，但本发明不以此为限，在其它实施例中，控制电路C也可以连接于第一基板110，或是直接制作于第一基板110与第二基板120其中一者上以构成为芯片在基板(chip on glass，COG)上的设计。

另外，透明压电材料层160夹设于第二电极层140与第三电极层150之间，其材质例如是聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride，PVDF)。由于聚偏氟乙烯的特性，第二电极层140与第三电极层150之间若有电压差的改变，将会使透明压电材料层160震动，藉以发出声响。因此，透明压电材料层160夹设于第二电极层140与第三电极层150之间可以作为触控面板100的发声结构S。因此，使用有触控面板100的电子装置将不需额外设置喇叭就可以发出声音，因而有助于令电子装置具备精简的体积。

具体而言，第一电极层130、第二电极层140以及第三电极层150都电性连接至控制电路C。因此，使用者需要电子装置发出声响时，触控面板100的控制电路C可以将对应的信号传送至第二电极层140以及第三电极层150，使得透明压电材料层160振动而发出所需的声音。另外，第二电极层140在使用者按压触控面板100时也会产生电压的变化。因此，使用者按压触控面板100时，透明压电材料层160也可以根据上述的电压变化而发出声响。

整体而言，透明压电材料层160可以根据使用者的触碰动作发出声响，也可以根据控制电路C的信号发出声响。因此，触控面板100除了提供触控感测的功能之外还可以提供发声的功能。使用有触控面板100的电子装置可以直接利用触控面板100来实现音乐播放或是发出警示音等发声功能。此外，使用者碰触触控面板100时，透明压电材料层160可令使用者感受到振动，而提供使用者不同的触觉感受。

在本实施例中，触控面板100实质上可以与一显示面板整合在一起，其中第一基板110以及第二基板120其中一者可以是显示面板的基板。另外，第一基板110以及第二基板120的另一个可以是装饰盖板(cover plate)。当然，第一基板110以及第二基板120可以分别是一玻璃基板、塑料基板或其它的承载基板。

在本实施例中，透明压电材料层160具备透光性质，所以透明压电材料层160可以整面地布设于触控面板100的触控区域中。亦即，透明压电材料层160不会遮蔽显示的光线而不会限制电子装置的外观设计。相较于以往仅能在电子装置的边框设置喇叭，因而边框需具有一定的宽度，本实施例的触控面板100应用于电子装置时不需大宽度的边宽而有助于缩小电子装置的体积。此外，整面布设的透明压电材料层160具有大的配置面积而可以有效地发出声响而增大音量。进一步而言，触控面板100可发出声音的区域不限制于局部面积范围而有助于提高发声面积的均匀性。当然，在不同的设计需求下，透明压电材料层160可以仅局部地配触控面板100的边缘，而非整面地布设。

另外，触控面板100中的第一电极层130以及第二电极层140是以整面布设的导电层来进行说明，不过本发明不限于此。具体而言，本发明还可以采用多种方式来实现触控面板100的触控感测功能，因此以下将提出数个实施例以在不局限本发明的前提下说明本发明的精神。值得一提的是，以下的实施例中触控感测结构以及发声结构皆可以连接至控制电路，并藉由控制电路来进行触控感测的计算以及藉由控制电路来控制透明压电材料层的震动及所发出的声音。

图2为本发明第二实施例的触控面板示意图，而图3为图2的触控面板的局部俯视示意图。请参照图2与图3，触控面板200与触控面板100大致相同，两者差异之处在于：触控面板200的第一电极层230以及第二电极层240并非整面布设。具体而言，第一电极层230包括多条第一条状电极232，而第二电极层240包括多条第二条状电极242，其中第一条状电极232的延伸方向相交于第二条状电极242的延伸方向。如此一来，第一电极层230、第二电极层240以及夹于两电极层之间的间隔物170可以构成多点电阻式触控感测功能的触控感测结构TP。

图4为本发明第三实施例的触控面板。请参照图4，触控面板300除了具备有触控面板100中的第一基板110、第二基板120、第一电极层130、第二电极层140、第三电极层150、透明压电材料层160以及间隔物170之外，还包括有一第四电极层380以及一绝缘层390。绝缘层390配置于第四电极层380与第二电极层140之间，而第四电极层380配置于绝缘层390以及间隔物170之间。第一电极层130、间隔物170以及第四电极层380共同构成触控感测结构TP，而第二电极层140、透明压电材料层160以及第三电极层150所构成的发声结构S。在本实施例中，触控感测结构TP与发声结构S藉由绝缘层390分隔开来，而各自独立地运作。

此外，图5为发声结构中电极层的俯视示意图。请同时参照图4与图5，第二电极层140或第三电极层150在一实施例中可以具有环形图案F(图5中以第二电极层140具有环状图案F为例来进行说明)，其配置于透明压电材料层160周围。如此一来，第二电极层140或第三电极层150的设置可使透明压电材料层160与相邻的构件之间相隔一距离(也就是第二电极层140或第三电极层150的厚度)，以定义出共振箱结构而有助于透明压电材料层160发出声音。换言之，本发明并不限定第二电极层140或第三电极层150需整面地配置于触控面板300中。

图6为本发明第四实施例的触控面板。请参照图6，触控面板400包括一第一基板410、一第二基板420、一第一电极层430、一第二电极层440、一第三电极层450、一透明压电材料层460、一绝缘层470、多个第一垫高物480以及多个第二垫高物490。第一基板410与第二基板420相对而设，第一电极层430、第二电极层440以及第三电极层450依序配置并且位在第一基板410与第二基板420之间。透明压电材料层460配置于第二电极层440与第三电极层450之间，其材质为聚偏氟乙烯。绝缘层470配置于第一电极层430与第二电极层440之间。在本实施例中，第二电极层440、透明压电材料层460以及第三电极层450堆栈成一发声结构S，而第一垫高物480与第二垫高物490分别位在发声结构S的相对两侧。

第一垫高物480与第二垫高物490可以环设于透明压电材料层460的周围而构成共振箱的结构，以使透明压电材料层460在第二电极层440以及第三电极层450发生电压变化的时候振动。另外，第一垫高物480之间相隔一间隙G1，而第二间隙物490之间相隔一间隙G2。在透明压电材料层460振动并产生声音时，所产生的声音可以由间隙G1与间隙G 2传到外界以令使用者听到。也就是说，间隙G1与间隙G2提供声音传输的通道以使透明压电材料层460发出的声音传送出去。

在本实施例中，第一电极层430例如是由单层的透明导电材料所构成而成为表面电容式触控感测结构，或是由多条第一感测串行与多条第二感测串行所构成而成为投影电容式触控感测结构。当第一电极层430由多条第一感测串行与多条第二感测串行所组成时，各第一感测串行的延伸方向可以相交于或是垂直于各第二感测串行的延伸方向。当进行触控感测时，第一电极层430将因使用者的按压动作而产生电容变化。此时，触控用的驱动芯片或是驱动电路(未示出)将会依据该电容变化得知触碰坐标。触控传送信号给触控面板400的控制电路(未示出)后，该控制电路可进一步将控制信号传送给第二电极层440以及第三电极层450，使得透明压电材料层460振动而发出声音。也就是说，使用者在触碰触控面板400时，透明压电材料层460也可以通过控制电路的控制而发出声响，藉以让使用者在触碰同时听到对应的声音而享有更多元的感受。

图7为本发明第五实施例的触控面板。请参照图7，触控面板500与前述的触控面板400大致相同，不过触控面板500还包括一第四电极层510以及一绝缘层520。在本实施例中，第四电极层510配置于第一电极层430与绝缘层470之间，而绝缘层520配置于第四电极层510与第一电极层430之间。第一电极层430、绝缘层520以及第四电极层510共同构成触控感测结构TP，且本实施例的触控感测结构TP可以具有电容式触控感测功能。当然，在其它实施例中，绝缘层520可以被图1所绘出的多个间隔物170取代而使触控面板500具有电阻式触控感测功能。

当然，触控感测结构TP的设计不限于此。在其它的实施例中，第四电极层510可选择性地配置于第一基板410远离第一电极层430的一侧。此时，触控面板500可以省略绝缘层520。另外，第一电极层430与第四电极层510各自可以由多个条状电极所组成或是各自由多条感测串行所组成。

进一步而言，为了避免各组件之间的信号相互干扰，图8进一步绘出另一种实施方式。图8为本发明第六实施例的触控面板。请参照图8，触控面板600与触控面板400大致相同，不过触控面板600还包括有遮蔽电极层610以及620。遮蔽电极层610配置于第一垫高物480与第二电极层440之间，而遮蔽电极层620配置于第二垫高物490与第二基板420之间。

遮蔽电极层610可以避免第一电极层430与发声结构S之间的信号干扰情形，而遮蔽电极层620可以避免发声结构S与第二基板420外的组件之间发生信号干扰的情形。举例而言，当第二基板420为一显示面板的基板时，遮蔽电极层620的设置可有效地避免显示面板与发声结构S之间的信号干扰。如此一来，触控面板600可以具有良好的触控感测功能以及良好的发声效果，且具有触控面板600的触控显示面板也可以具有理想的显示效果。更进一步而言，使用触控面板600的电子装置可以具有窄边宽而符合体积精简的设计。

综上所述，本发明在触控面板中配置由两电极层以及夹于其间的透明压电材料层所组成的发声结构。因此，触控面板除了提供触控感测的功能还可以发出声响而取代已知的喇叭。将本发明的触控面板应用于电子装置中可以省略喇叭的配置而使电子装置的体积更为精简。另外，发声结构可以具有透光性，因此电子装置的显示面积不因发声结构而受到局限。由于透明压电材料层可以整面布设于触控面板中，触控面板可发声面积大而有助于提高音量。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中的普通技术人员，可作些许的更动与润饰，而不脱离本发明的精神和范围。

Claims

1.一种触控面板，包括：

一第一基板；

一第二基板，与该第一基板相对；

一第一电极层；

一第二电极层；

一第三电极层，该第一电极层、该第二电极层以及该第三电极层依序配置并且位在该第一基板与该第二基板之间，且该第一电极层、该第二电极层以及该第三电极层彼此分离；以及

一透明压电材料层，配置于该第二电极层与该第三电极层之间。

2.根据权利要求1所述的触控面板，其中还包括多个间隔物，配置于该第一电极层与该第二电极层之间。

3.根据权利要求2所述的触控面板，其中该第一电极层包括多个第一条状电极，而该第二电极层包括多个第二条状电极，且各该第一条状电极的延伸方向相交于各该第二条状电极的延伸方向。

4.根据权利要求1所述的触控面板，其中还包括一第一绝缘层，配置于该第一电极层与该第二电极层之间。

5.根据权利要求4所述的触控面板，其中还包括一第四电极层以及多个间隔物，其中该第四电极层配置于该第一电极层与该第一绝缘层之间，而该些间隔物配置于该第四电极层与该第一电极层之间。

6.根据权利要求4所述的触控面板，其中还包括多个第一垫高物以及多个第二垫高物，该些第一垫高物配置于该第一绝缘层与该第二电极层之间，该些第二垫高物配置于该第三电极层与该第二基板之间，且相邻的该些第一垫高物相隔一第一间隙以及相邻的该些第二垫高物相隔一第二间隙。

7.根据权利要求6所述的触控面板，其中还包括一第一遮蔽电极层以及一第二遮蔽电极层，该第一遮蔽电极层配置于该些第一垫高物与该第二电极层之间，而该第二遮蔽电极层配置于该些第二垫高物与该第二基板之间。

8.根据权利要求4所述的触控面板，其中该第一电极层包括多个第一感测串行以及多个第二感测串行，各该第一感测串行的延伸方向相交于各该第二感测串行的延伸方向。

9.根据权利要求4所述的触控面板，其中还包括一第四电极层以及一第二绝缘层，该第四电极层配置于该第一电极层与该第一绝缘层之间，而该第二绝缘层配置于该第四电极层与该第一电极层之间。

10.根据权利要求1所述的触控面板，其中该透明压电材料层整面地布设于该第一基板与该第二基板之间。