CN103376940A

CN103376940A - 触控装置

Info

Publication number: CN103376940A
Application number: CN2013100705205A
Authority: CN
Inventors: 刘鸿达
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2013-03-06
Publication date: 2013-10-30
Also published as: US9367183B2; JP2013232189A; JP6124178B2; US20130285979A1; TW201344766A; TWI436411B; KR101604395B1; KR20130121713A; DE102013104303A1

Abstract

一种触控装置，具有触控模式以及共电极模式，触控装置包含：触控感测模块、共电极层、多个第二触控单元、多个第二走线、共电位电路以及多个切换开关。共电极层包含：多个第一触控单元以及多个连接第一触控单元与触控感测模块的第一走线。第二触控单元与第一触控单元交错排列。第二走线用以连接第二触控单元与触控感测模块。切换开关于触控模式下打开，以使第一及第二触控单元侦测、感应触控信号，并传送至触控感测模块，以判断触控座标、强度、变化。切换开关于共电极模式下关闭，以使各第一触控单元与共电位电路相连接而共电位。

Description

触控装置

技术领域

本发明是有关于一种触控技术，且特别是有关于一种触控装置。

背景技术

触控技术是极具直觉式的输入方式，不需要记忆按键位置，亦不需要额外设置硬件达到输入的目的，因此不论是对使用者输入的方便性或是制造成本来说，都较其他电子装置的输入技术更具竞争力。随着智能手机及平板电脑的普及，触控技术也成为输入技术的主流。

然而，触控模块的设置势必占据电子装置一部分的空间。在现代讲求轻薄短小的手持式电子装置中，必需善加利用任何可使用的空间。虽然触控模块带来极大的便利性，却需要增加手持式电子装置中额外的空间成本，如何将触控模块带来的空间成本影响降到最低，将是电子装置设计者的挑战。

因此，如何设计一个新的触控装置以克服上述的问题，乃为此一业界亟待解决的问题。

发明内容

因此，本发明的一目的是在提供一种触控装置，具有触控模式以及共电极模式，触控装置包含：触控感测模块、共电极层、多个第二触控单元、多个第二走线、共电位电路以及多个切换开关。共电极层包含至少：多个第一触控单元以及多个第一走线。第一走线用以连接第一触控单元与触控感测模块。第二触控单元与第一触控单元交错排列。第二走线用以连接第二触控单元与触控感测模块。多个切换开关分别形成于第一走线以及共电位电路间。其中切换开关于触控模式下打开（open），以使第一触控单元及第二触控单元侦测、感应触控信号，并传送至触控感测模块，以判断触控座标、触控强度以及触控变化。切换开关于共电极模式下关闭（close），以使各第一触控单元与共电位电路相连接而共电位。

依据本发明一实施例，其中第二触控单元位于共电极层上，多个切换开关亦形成于第二走线以及共电位电路间，切换开关于共电极模式下关闭，以使各第一及第二触控单元与共电位电路相连接而共电位。

依据本发明另一实施例，触控装置还包含薄膜晶体管层，薄膜晶体管层于共电极模式下根据多个显示数据以及多个栅极驱动信号提供显示画面。其中第一及第二触控单元间包含挖空区域，挖空区域对应于薄膜晶体管层的非透光区中。切换开关可形成于触控感测模块外或触控感测模块内。

依据本发明又一实施例，其中当切换开关于共电极模式下关闭，各第一及第二触控单元与共电位电路相连接以进一步连接至接地电位。

依据本发明再一实施例，其中各第一触控单元分为多个第一触控行，各第一触控行中的第一触控单元彼此直接串联，以通过最外侧其中的第一触控单元与第一走线连接。

依据本发明还具有的一实施例，其中各第二触控单元分为多个第二触控列，第二走线包含：多个延伸部及多个连接部。延伸部对应与第二触控单元其中之一连接，以延伸至共电极层外。连接部用以连接第二触控列其中之一的第二触控单元对应的延伸部，以进一步与触控感测模块以及切换开关其中之一相连接。连接部连接至与共电极层平行的薄膜晶体管层上的共电位电路。连接部与延伸部通过银胶、金或银凸块或异方性导电胶相连接至共电位电路。其中延伸部包含第一区段以及第二区段，第一区段用以与第二触控单元其中之一连接，以延伸至共电极层边缘，第二区段将第一区段连接至连接部，且第一区段及第二区段间通过银胶、金或银凸块或异方性导电胶相连接。

依据本发明再具有的一实施例，其中各第一触控单元为行向条状触控单元、类三角形状触控单元或交错式排列触控单元。

依据本发明一实施例，其中第一触控单元以及第二触控单元上形成图样。

依据本发明另一实施例，其中各第一触控单元为正向排列三角形，各第二触控单元为反向排列三角形。其中各正向三角形及各反向三角形包含底边以及二侧边，二侧边包含梯状结构。

依据本发明又一实施例，其中第一及第二触控单元由黄光蚀刻制程形成、激光切刻制程或激光雕刻制程形成。

依据本发明再一实施例，其中共电极层为第一透明电极层或金属电极层。共电极层形成于玻璃基板的第一侧，玻璃基板于第二侧还包含第二透明电极层，第二触控单元位于第二透明电极层上，且共电位电路及切换开关为薄膜晶体管或在集成电路上。

依据本发明还具有的一实施例，其中触控装置还包含保护造型单元。

依据本发明再具有的一实施例，共电位电路包含共电压导通线。

应用本发明的优点在于使共电极层中形成触控单元，并使触控单元通过切换开关与触控感测模块与共电位电路间进行切换，而兼具共电极与触控感测的机制，降低成本，而轻易地达到上述的目的。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：

图1为本发明一实施例中，一种触控装置的俯视图；

图2为本发明一实施例中，触控装置的立体图；

图3A为本发明一实施例中，触控装置的俯视图；

图3B及图3C分别为本发明一实施例中，第二触控单元的放大俯视图；

图4A及图4B为本发明一实施例中，触控装置中的第一触控单元及第二触控单元的俯视图；

图5为本发明另一实施例中，触控装置的立体图；以及

图6为本发明又一实施例中，触控装置的侧视图。

具体实施方式

请参照图1，为本发明一实施例中，一种触控装置1的俯视图。于本实施例中，触控装置1可运作于触控模式与共电极模式间。触控装置1包含：触控感测模块10、共电极层12、共电位电路14以及多个切换开关16。

于本实施例中，共电极层12包含：多个第一触控单元120、多个第二触控单元122、多个第一走线121以及多个第二走线123。于本实施例中，第一触控单元120与第二触控单元122交错排列，且各为一菱形的触控单元。

于本实施例中，第一触控单元120分为多个第一触控行，且各第一触控行中的第一触控单元120彼此直接串联，以通过最外侧的第一触控单元120与第一走线121连接。第一走线121进一步将与其中一个切换开关16相连接。

于本实施例中，第二触控单元122则分为多个第二触控列。第二走线123各包含：延伸部123a及连接部123b。延伸部123a对应与第二触控单元122连接，以延伸至共电极层12外。连接部123b的一端连接第二触控列其中之一的第二触控单元122对应的延伸部123a。因此，一个第二触控列中的第二触控单元122实质上是通过延伸部123a延伸后再由连接部123b实质电性串联起来。连接部123b的另一端将进一步与触控感测模块10以及其中一个切换开关16相连接。于一实施例中，连接部123b与延伸部123a通过银胶、金、银凸块或异方性导电胶相连接，以进一步连接至触控感测模块10或共电位电路14。

共电位电路14于一实施例中可位于一外部电路板（未绘示）上。于本实施例中，共电位电路14为一个共电压导通线，以连接至一个特定电位。于一实施例中，此特定电位为接地电位。然而，当共电位电路14所在的外部电路板与共电极层12为同一平面时，需将交错的延伸部123a及连接部123b仔细跨接，以避免不同第二触控列间的第二触控单元122电性连接。

于不同的实施例中，切换开关16可形成于触控感测模块10外，并位于第一及第二走线121、123以及共电位电路14和触控感测模块10之间，或是可以形成于触控感测模块10内部。

于一实施例中，切换开关16可接收一个切换信号以切换于触控模式及共电极模式间，此切换信号可依据触控装置1中的控制电路（未绘示）产生。切换开关16将于触控模式下打开（open）。因此，切换开关16在触控模式下，使第一触控单元120及第二触控单元122不与共电位电路14连接，而侦测、感应接触到第一触控单元120及第二触控单元122上的触控物（未绘示）所产生的触控信号，并传送至触控感测模块10，以判断触控座标、触控强度以及触控变化。

切换开关16于共电极模式下关闭（close）。因此，切换开关16将在共电极模式下，使各第一及第二触控单元120及122与共电位电路14相连接而共电位。于一实施例中，共电位电路14将使第一及第二触控单元120及122共同连接至接地电位。

因此，共电极层12可在触控模式下，使共电极层12上的第一触控单元120及第二触控单元122进行触控侦测的机制，并在共电极模式下，使共电极层12上的第一触控单元120及第二触控单元122通过共电位电路14达到共电位的机制。

请参考图2。图2为本发明一实施例中，触控装置1的立体图。于本实施例中，触控装置1除包含共电极层12外，还包含与共电极层12对应的薄膜晶体管层11。薄膜晶体管层11于共电极模式下，将根据多个显示数据以及多个栅极驱动信号来提供显示画面。其中，显示数据及栅极驱动信号，可由时序控制器、栅极驱动模块、源极驱动模块（未绘示）产生。因此，此触控装置1可做为一个触控面板，以在其共电极层12可兼具触控及共电极的机制下，达到节省空间及制造成本的功效。在触控装置1为触控面板的情形下，第一及第二触控单元120及122间包含的挖空区域125可对应于薄膜晶体管层11的非透光区中。

于本实施例中，共电位电路14实质上设置于薄膜晶体管层11上。如前所述，共电位电路14可与触控感测模块10整合于同一个电路区块内。其中第二走线123的延伸部123a包含第一区段20以及第二区段21，第一区段20用以与第二触控单元122连接，以延伸至共电极层12的边缘。第二区段21将第一区段20连接至连接部123b，且第一区段20及第二区段21间亦可通过银胶、金、银凸块或异方性导电胶相连接。通过图2的设计方式，延伸部123a及连接部123b可在不需要跨接的情形下避免不同第二触控列间的第二触控单元122电性连接的问题。

请参照图3A。图3A为本发明一实施例中，触控装置1的俯视图。于本实施例中，第一触控单元120为行向条状触控单元，而第二触控单元122则为块状触控单元，具有一本体30及延伸体31。其中，第二触控单元122的本体30上可形成有方形或是长条状的图样。同样地，第一走线121及第二走线123亦可将第一触控单元120与第二触控单元122连接至切换开关16，并通过切换开关16进一步控制与触控感测模块10与共电位电路14间的连接，达到触控侦测与共电位的机制。请同时参照图3B及图3C。图3B及图3C分别为本发明一实施例中，第二触控单元122的放大俯视图。于一实施例中，第二触控单元122上可如图3B及图3C形成有正方形、长方形亦或其他形状的镂空图样32。类似地，第一触控单元120亦可形成有镂空图样，以提供更佳的感测效果。

请参照图4A及图4B。图4A及图4B为本发明一实施例中，触控装置1中的第一触控单元120及第二触控单元122的俯视图。于图4A的实施例中，第一触控单元120为正向排列三角形，而第二触控单元122则为反向排列三角形。各第一触控单元120及第二触控单元122可通过其触控信号所位于触控单元上不同位置所对应的宽度而进行感测。因此，第一触控单元120及第二触控单元122的数目与图1的实施例相较下大幅减少。于此情形下，第二走线123的数目亦随第二触控单元122的数目减少而降低。而图4B的实施例中，第一触控单元120亦为正向排列三角形，且第二触控单元122则为反向排列三角形。三角形包含底边40以及二侧边42。于本实施例中，三角形的二侧边42更形成有梯状结构。

请参照图5。图5为本发明另一实施例中，触控装置1的立体图。于本实施例中，共电极层12形成于玻璃基板50的第一侧，且共电极层12为第一透明电极层或金属电极层。玻璃基板50于第二侧实质上还包含第二透明电极层52。

为共电极层12的第一透明电极层包含沿一特定方向延伸的条状的第一触控单元120，并以第一走线通过切换开关16与共电位电路14或触控感测模块10相连接。于一实施例中，此共电极层12上的第一触控单元120需尽可能布满于整个平面上，以形成共电极平面。

第二透明电极层52可形成有另一走向的第二触控单元122。第二触控单元122于本实施例中，可选择性地通过切换开关16与共电位电路14或触控感测模块10相连接，或是不设置切换开关16而仅与触控感测模块10。在第一种情形下，第二透明电极层52亦做为另一共电极层，而在第二种情形下，第二透明电极层52仅做为触控感测之用。在本发明中，该共电位电路及所述切换开关为一薄膜晶体管或在一集成电路上。

请参照图6。图6为本发明又一实施例中，触控装置1的侧视图。于本实施例中，共电极层12可形成于一个基板60上。此基板60可为塑胶或是玻璃基板。第一及第二触控单元120及122可通过黄光蚀刻制程或是激光切割、雕刻制成形成。于共电极层12上，可再形成有一个保护造型单元62。此保护造型单元62与共电极层12可共同形成一个触控垫。于一实施例中，保护造型单元62为保护玻璃或强化玻璃。当触控装置1为一触控显示器时，保护造型单元62可配置于显示器上，具有较可视区更大的范围，可涵盖按键区、触控区等，并且其内侧可形成有油墨图案或图标等等，以使触控装置1的造型更平整并兼具保护作用。

因此，本发明的优点在于使共电极层中形成触控单元，并使触控单元通过切换开关与触控感测模块与共电位电路间进行切换，而兼具共电极与触控感测的机制，降低成本。并且，本发明的触控装置可更进一步减少制程步骤及减少厚度，适合大面积制造。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims

1.一种触控装置，其特征在于，该触控装置具有一触控模式以及一共电极模式，该触控装置包含：

一触控感测模块；

一共电极层，包含至少：

多个第一触控单元；以及

多个第一走线，用以连接所述第一触控单元与该触控感测模块；

多个第二触控单元，与所述多个第一触控单元交错排列；

多个第二走线，用以连接所述第二触控单元与该触控感测模块；

一共电位电路；以及

多个切换开关，分别形成于所述多个第一走线以及该共电位电路间；

其中所述多个切换开关于该触控模式下打开，以使所述多个第一触控单元及所述多个第二触控单元侦测、感应一触控信号，并传送至该触控感测模块，以判断一触控座标、一触控强度以及一触控变化；

所述多个切换开关于该共电极模式下关闭，以使各所述第一触控单元与该共电位电路相连接而共电位。

2.根据权利要求1所述的触控装置，其特征在于，所述多个第二触控单元位于该共电极层上，所述多个切换开关亦形成于所述多个第二走线以及该共电位电路间，所述多个切换开关于该共电极模式下关闭，以使各所述第一及第二触控单元与该共电位电路相连接而共电位。

3.根据权利要求1所述的触控装置，其特征在于，还包含一薄膜晶体管层，以与该共电极层平行，该薄膜晶体管层于该共电极模式下根据多个显示数据以及多个栅极驱动信号提供一显示画面。

4.根据权利要求2或3所述的触控装置，其特征在于，所述第一及第二触控单元间包含一挖空区域，该挖空区域对应于该薄膜晶体管层的一非透光区中。

5.根据权利要求1所述的触控装置，其特征在于，该切换开关可形成于该触控感测模块外或该触控感测模块内。

6.根据权利要求1或5所述的触控装置，其特征在于，当所述多个切换开关于该共电极模式下关闭，各所述第一及第二触控单元与该共电位电路相连接以进一步连接至一接地电位。

7.根据权利要求1或3所述的触控装置，其特征在于，各所述第一触控单元是分为多个第一触控行，各所述第一触控行中的所述第一触控单元是彼此直接串联，以通过最外侧其中的二所述第一触控单元与所述第一走线连接。

8.根据权利要求1所述的触控装置，其特征在于，各所述第二触控单元是分为多个第二触控列，所述第二走线包含：

多个延伸部，是对应与所述多个第二触控单元其中之一连接，以延伸至该共电极层外；以及

多个连接部，用以连接所述第二触控列其中之一的所述第二触控单元对应的所述延伸部，以进一步与该触控感测模块以及所述多个切换开关其中之一相连接。

9.根据权利要求8所述的触控装置，其特征在于，所述连接部连接至与该共电极层平行的一薄膜晶体管层上的该共电位电路。

10.根据权利要求8所述的触控装置，其特征在于，所述连接部与所述延伸部通过一银胶、一银凸块或一异方性导电胶相连接至该共电位电路。

11.根据权利要求8所述的触控装置，其特征在于，所述延伸部包含一第一区段以及一第二区段，该第一区段用以与所述多个第二触控单元其中之一连接，以延伸至该共电极层边缘，该第二区段将该第一区段连接至该连接部，且该第一区段及该第二区段间通过一银胶、一银凸块或一异方性导电胶相连接。

12.根据权利要求1所述的触控装置，其特征在于，各所述第一触控单元为一行向条状触控单元、一类三角形状触控单元或一交错式排列触控单元。

13.根据权利要求1或2所述的触控装置，其特征在于，所述第一触控单元以及所述第二触控单元上形成一图样。

14.根据权利要求1所述的触控装置，其特征在于，各所述第一触控单元为一正向排列三角形，各所述第二触控单元为一反向排列三角形，各该正向三角形及各该反向三角形包含一底边以及二侧边，该二侧边包含一梯状结构。

15.根据权利要求1或2或12所述的触控装置，其特征在于，所述第一及第二触控单元是由一黄光蚀刻制程、一激光切割制程或一激光雕刻制程形成。

16.根据权利要求1所述的触控装置，其特征在于，该共电极层为一第一透明电极层或一金属电极层。

17.根据权利要求16所述的触控装置，其特征在于，该共电极层形成于一玻璃基板的一第一侧，该玻璃基板于一第二侧还包含一第二透明电极层，所述第二触控单元位于该第二透明电极层上，且该共电位电路及所述切换开关为一薄膜晶体管或在一集成电路上。

18.根据权利要求1所述的触控装置，其特征在于，该触控装置还包含一保护造型单元。

19.根据权利要求1所述的触控装置，其特征在于，该共电位电路包含一共电压导通线。