CN113495642A - 触控板及其感应单元 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种触控板及其感应单元，该感应单元具有两电极层及设于两电极层之间的间隔组件，该间隔组件具有多个形变空间及多个缺口组，形变空间与缺口组相连通，缺口组亦与外界相通，则当位于上侧的电极层受力而于形变空间中变形时，形变空间中的气体将通过缺口组排出，而不累积于其余未受力之处，以避免产生阻力，进而维持力感应功能正常运行。
Description
技术领域
本发明涉及一种触控板，尤指一种使用于电子装置并具有触控感应及力电极层的触控板。
背景技术
随着触控装置所提供的功能日渐增加，除了原有的触控感应功能之外，许多触控装置也增加了力感应功能，其中触控装置具有触控电极层、力电极层以及可变形的间隔层，可变形的间隔层设置于触控电极层与力电极层之间，以藉由间隔层的变形来使力电极层进一步判断触控装置电极层所受到的施力大小。
然而，由于间隔层提供了可变形的空间，当间隔层受力变形时，原先存在于间隔层中的气体将会在间隔层中流窜但无从扩散，进而可能因气体聚集在其余周围的位置，则对使用者下压产生阻力，故将影响检测力道的准确度。
发明内容
有鉴于此，本发明针对多电极层的触控装置的结构加以研发，以期解决现有技术中所产生的气泡问题。
为达到上述的发明目的，本发明提供了一种感应单元，其包含有一第一电极层、一第二电极层、一间隔组件，该间隔组件设于该第一电极层与该第二电极层之间，该第一电极层及该第二电极层上分别设有多个感应电极，该间隔组件为绝缘材质所构成并具有多个形变空间及多个缺口组，所述各缺口组包含有至少一外缺口，该外缺口与所述形变空间及外界相通。
另一方面，本发明亦提供一种触控板，包含前述的感应单元，及一基板与一保护层，该感应单元设置于该基板上，该保护层设于该感应单元上。
本发明的优点在于，藉由感应单元之间隔组件的设置，来提供第一电极层与第二电极层之间具有多个形变空间，且通过与所述形变空间相连通的缺口设置，来使得形变时该间隔组件内的气体可通过缺口排出形变空间外，则可避免气体累积而产生反向阻力，进而维持力感应的精确度。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为本发明的触控板的侧视剖面图；
图2为本发明第一实施例的感应单元的元件分解图；
图3为本发明第一实施例的感应单元的间隔组件的俯视图；
图4A为感应单元沿图3的A-A割面线的侧视剖面图；
图4B为本发明第一实施例的感应单元的另一实施态样的侧视剖面图；
图5为本发明第二实施例的感应单元的元件分解图；
图6为本发明第二实施例的感应单元的间隔组件的俯视图；
图7为感应单元沿图6的B-B割面线的侧视剖面图；
图8A为本发明第三实施例的感应单元的元件分解图；
图8B为本发明第三实施例的感应单元的间隔组件的俯视图；
图9为本发明第四实施例的感应单元的间隔组件的俯视图；
图10为感应单元沿图9的C-C割面线的侧视剖面图；
图11为本发明第五实施例的感应单元的间隔组件的俯视图；
图12为感应单元沿图11的D-D割面线的侧视剖面图；
图13为本发明第六实施例的感应单元的元件分解图；
图14为本发明第六实施例的感应单元的侧视剖面图；
图15A为本发明第七实施例的感应单元的间隔组件的俯视图；
图15B为感应单元沿图15A的E-E割面线的侧视剖面图。
附图标记
10:基板
20:感应单元
21:第一电极层
22:第二电极层
221A:驱动层
222A:感应层
30、30A、30B、30C、30D、30E:间隔组件
31:中介层
32:第一间隔层
321、321B:第一中心间隔单元
322、322A:第一周缘间隔组件
323:外缺口
324:内缺口
325:气体通道
326A、326E:外缺口
327E:第一周缘间隔单元
33:第二间隔层
331、331B:第二中心间隔单元
332、332A:第二周缘间隔组件
333:外缺口
334:内缺口
335:气体通道
336A、336E:外缺口
337E:第二周缘间隔单元
34C:中心间隔单元
35C:周缘间隔组件
36D:中心间隔单元
361D:气孔
37D:周缘间隔组件
40:形变空间
50:缺口组
60:保护层
61:黏着层
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
以下配合图式及本发明的实施例，进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段，其中图式仅为了说明目的而已被简化，并通过描述本发明的元件和组件之间的关系来说明本发明的结构或方法发明，因此，图中所示的元件不以实际数量、实际形状、实际尺寸以及实际比例呈现，尺寸或尺寸比例已被放大或简化，藉此提供更好的说明，已选择性地设计和配置实际数量、实际形状或实际尺寸比例，而详细的元件布局可能更复杂。
请参阅图1所示，本发明的触控板包含有一基板10、一感应单元20及一保护层60，该感应单元20设置于该基板10与该保护层60之间。
请参阅图1及图2所示，该感应单元20包含有一第一电极层21、一第二电极层22、及一间隔组件30。该第一电极层21设于该基板10上，该保护层60设于该第二电极层22上，在一实施例中，该第一电极层21为一力电极层，用以感测使用者的手指或其他触控物件下压该保护层60的施力，该第二电极层22为一触控电极层，用以感测使用者的手指或其他触控物件于该保护层60上所进行的单指及多指等触控手势操作。在一实施例中，该第二电极层22通过一黏着层61贴合于该保护层60；在另一实施例中，该第二电极层22成形于该保护层60的下表面。
请参照图4A，该第一电极层21与该第二电极层22上分别设有多个感应电极，在一实施例中，该第二电极层22为单电极层，该单电极层包含有多个驱动及接收电极；在另一实施例中(如图4B所示)，该第二电极层22A为双电极层，该双电极层包含有一驱动电极层221A及一感应电极层222A，该驱动电极层221A可位于该感应电极层222A与该间隔组件30之间，由于该驱动电极层221A相对位于该感应电极层222A与该第一电极层21之间，当该驱动电极层221A被提供一驱动信号时，该驱动电极层221A可协助屏蔽外界噪声对该第一电极层21的干扰。
请参阅图2及图3所示，该间隔组件30为绝缘材质且设于该第一电极层21与该第二电极层22之间，其具有间隔层，该间隔层具有多个形变空间40与至少一缺口组50，各缺口组50包含有一外缺口333、一内缺口334及一气体通道335，该内缺口334与所述形变空间40相连通，该外缺口333与外界相通，该内缺口334与该外缺口333不相对齐而通过该气体通道335相连通。
当使用者通过手指或其他触控物件按压该保护层60，使该第二电极层22受力而导致该间隔组件30之间隔层产生压缩形变，此时藉由所述缺口组50的设置，而使得该间隔层形变时位于该间隔层对应被压缩处的形变空间40内的气体可通过该缺口组50排出，以避免气体受迫累积于其余形变空间40之处，也进而减少累积的气体相对形成下压阻力，藉此维持本发明检测下压力道的准确度。该间隔组件30具有多种实施方式，以下列举数种具体实施例，但不以此为限。
请参阅图2、图3及图4A所示，在间隔组件30的第一实施例中，该间隔组件30包含有一中介层31、一第一间隔层32、及一第二间隔层33，该第一间隔层32设于该中介层31与该第一电极层21之间，该第二间隔层33设于该中介层31与该第二电极层22之间，该中介层31设于该第一间隔层32与该第二间隔层33之间。该中介层31为可形变的材质，例如：聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等。该第一间隔层32包含有多个第一中心间隔单元321及一第一周缘间隔组件322，所述多个第一中心间隔单元321分散排列而其之间构成所述形变空间40，该第一周缘间隔组件322则围绕于所述第一中心间隔单元321之外。该第二间隔层33包含有多个第二中心间隔单元331及一第二周缘间隔组件332，所述多个第二中心间隔单元331分散排列而其之间构成所述形变空间40，该第二周缘间隔组件332围绕于所述第二中心间隔单元331之外。另外，该第一及第二中心间隔单元321、331对应分布于该第一及第二电极层21、22的感应区域内，而该第一及第二周缘间隔组件322、332则相对位于该第一及第二电极层21、22的感应区域之外。再者，配合可形变之该中介层31的配置，该第一、第二中心间隔单元321、331与该第一、第二周缘间隔组件322、332可选择为不可形变的硬质材料。
于本实施例中，该第一周缘间隔组件322具有多个侧边，各侧边分别对应该触控板的周缘，该至少一侧边具有所述缺口组50，各缺口组50包含有一外缺口323及一内缺口324，该外缺口323与该内缺口324不相对齐且通过一气体通道325相连通，该外缺口323与外界相通，该内缺口324与所述形变空间40相连通；该第二周缘间隔组件332具有多个侧边，各侧边同样分别对应该触控板的周缘，该至少一侧边具有所述缺口组50，各缺口组50包含有一外缺口333及一内缺口334，该外缺口333与该内缺口334不相对齐且通过一气体通道335相连通，该外缺口333与外界相通，该内缺口334与所述形变空间40相通。当外部的水气欲流入所述形变空间40中时，水气必须通过所述气体通道325、335才可能流入所述形变空间40中，本发明藉由所述气体通道325、335的设置延长水气的流动路径，进而使水气不直接进入所述形变空间40中，以避免水气存在于该第一电极层21及该第二电极层22之间而影响触控感应的效果。于本实施例中，位于对应侧边的各外缺口323、333及各内缺口324、334分别位于所在侧边的两端。
于本实施例中，该第一周缘间隔组件322与该第二周缘间隔组件332相对应的同一侧边的内缺口324、334相对齐，且该第一周缘间隔组件322与该第二周缘间隔组件332相对应的同一侧边的外缺口323、333亦相对齐。
于本实施例中，所述第一中心间隔单元321与所述第二中心间隔单元331的尺寸相同且分别呈矩阵排列于该形变空间40内，但所述第一中心间隔单元321与所述第二中心间隔单元331之间在纵向成错位设置，即二者在纵向位置上不相互重叠。
请参阅图5至图7所示，该间隔组件30的第二实施例与前述第一实施例大致相同，但于本实施例中，该第一周缘间隔组件322与该第二周缘间隔组件332相对应的同一侧边的内缺口324、334不相对齐，且该第一周缘间隔组件322与该第二周缘间隔组件332相对应的同一侧边的外缺口323、333亦不相对齐。具体而言，若以图6的方向为例(配合图5观看)，在上侧边的该第一周缘间隔组件322的外缺口323位于右侧而该内缺口324位于左侧，在上侧边的该第二周缘间隔组件332的外缺口333则位于左侧而该内缺口334位于右侧，而不相对齐。
请参阅图8A及8B所示，该间隔组件30A的第三实施例与前述第一实施例大致相同，但于本实施例中，该第一周缘间隔组件322A的各侧边具有一外缺口326A，该第二周缘间隔组件332A的各侧边具有一外缺口336A，且该第一周缘间隔组件322A与该第二周缘间隔组件332A相对应的侧边的外缺口326A、336A不相对齐。
请参阅图9及图10所示，该间隔组件30B的第四实施例与前述第一实施例大致相同，但于本实施例中，所述第一中心间隔单元321B与所述第二中心间隔单元331B的尺寸不同。
请参阅图11及图12所示，该间隔组件30C的第五实施例包含有多个中心间隔单元34C及一周缘间隔组件35C，该周缘间隔组件35C的结构等同于前述第一实施例的第一周缘间隔组件，在此不再赘述。所述中心间隔单元34C夹设于该第一电极层21及该第二电极层22之间，且所述中心间隔单元34C呈矩阵排列以构成所述形变空间，其中所述中心间隔单元34C为可形变材质构成，并具弹性复位能力。
请参阅图13及图14所示，该间隔组件30D的第六实施例包含有一中心间隔单元36D及一周缘间隔组件37D，该周缘间隔组件37D的结构等同于前述第一实施例的第一周缘间隔组件，在此不再赘述。该中心间隔单元36D为一可形变元件，其夹设于该第一电极层21及该第二电极层22之间，且具有多个纵横交错的气孔361D作为所述形变空间，所述气孔361D相互连通。当该中心间隔元件36D受力压缩时，空气于各气孔361D中流动以由所述外缺口50流出于外界。在一实施例中，该中心间隔单元36D可为泡绵或其他多孔隙材质。
请参阅图15A及15B所示，该间隔组件30E的第七实施例与前述第一实施例大致相同，但于本实施例中，该第一周缘间隔组件322E具有多个第一周缘间隔单元327E，所述第一周缘间隔单元327E分别对应该触控板的周缘设置，且围绕于所述第一中心间隔单元321E之外，相邻的所述第一周缘间隔单元327E之间具有一外缺口326E，而该第一周缘间隔组件322E对应该触控板周缘的任一侧边，且该第一周缘间隔组件322E的各侧边具有一个前述的缺口组，各缺口组形成有至少二个外缺口326E；该第二周缘间隔组件332E具有多个第二周缘间隔单元337E，所述第二周缘间隔单元337E分别对应该触控板的周缘设置，且围绕于所述第二中心间隔单元331E之外，相邻的所述第二周缘间隔单元337E之间具有一外缺口336E，而该第二周缘间隔组件332E对应该触控板周缘的任一侧边，且该第二周缘间隔组件332E的各侧边具有一个前述的缺口组，各缺口组形成有至少二个外缺口336E。各该第一周缘间隔单元327E对齐该其中一第二周缘间隔单元337E，使该第一周缘间隔组件322E的各外缺口326E与该第二周缘间隔组件332E相对应的侧边的该其中一外缺口336E相对齐。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (18)
1.一种触控板，其特征在于，包括：
一基板；
一感应单元，设置于该基板上，该感应单元包含有一第一电极层、一第二电极层、一间隔组件，该第一电极层设于该基板上，该间隔组件设于该第一电极层与该第二电极层之间，该第一电极层及该第二电极层上分别设有多个感应电极，该间隔组件为绝缘材质所构成并具有多个形变空间及多个缺口组，各该缺口组包含有至少一外缺口，该外缺口与该形变空间及外界相通；及
一保护层，设于该感应单元的该第二电极层上。
2.如权利要求1所述的触控板，其特征在于，其中该间隔组件包含有一中介层、一第一间隔层及一第二间隔层，该第一间隔层设于该中介层与该第一电极层之间，该第二间隔层设于该第二电极层与该中介层之间，该中介层设于该第一间隔层与该第二间隔层之间，该第一间隔层包含有多个第一中心间隔单元及一第一周缘间隔组件，该第一周缘间隔组件围绕于该多个第一中心间隔单元之外，该第二间隔层包含有多个第二中心间隔单元及一第二周缘间隔组件，该第二周缘间隔组件围绕于该多个第二中心间隔单元之外，该多个第一中心间隔单元与该多个第二中心间隔单元分散排列以构成该形变空间，该缺口组设置于该第一周缘间隔组件与该第二周缘间隔组件。
3.如权利要求2所述的触控板，其特征在于，其中该第一周缘间隔组件包含多个第一周缘间隔单元，该第二周缘间隔组件包含多个第二周缘间隔单元，该第一周缘间隔组件的各侧边具有一个该缺口组，该第二周缘间隔组件的各侧边具有一个该缺口组，各该缺口组包含多个外缺口，该多个第一周缘间隔单元分散围绕于该第一中心间隔单元之外，相邻的该多个第一周缘间隔单元之间具有该多个外缺口其中之一，该多个第二周缘间隔单元分散围绕于该第二中心间隔单元之外，相邻的该多个第二周缘间隔单元之间具有该多个外缺口其中之一。
4.如权利要求3所述的触控板，其特征在于，其中各该第一周缘间隔单元对齐于该多个第二周缘间隔单元其中之一，则位于该第一周缘间隔单元之间的各该外缺口对齐于位于该第二周缘间隔单元之间的该多个外缺口其中之一。
5.如权利要求2至4中任一项所述的触控板，其特征在于，其中该多个第一中心间隔单元呈矩阵排列，该多个第二中心间隔单元呈矩阵排列，且各该第一中心间隔单元与各该第二中心间隔单元在纵向位置呈错位设置。
6.如权利要求5所述的触控板，其特征在于，其中该多个第一中心间隔单元具有至少两种不同尺寸，该多个第二中心间隔单元具有至少两种不同尺寸。
7.如权利要求5所述的触控板，其特征在于，其中该多个第一中心间隔单元的尺寸不同于该多个第二中心间隔单元的尺寸。
8.如权利要求1所述的触控板，其特征在于，其中该间隔组件包含有多个中心间隔单元及一周缘间隔组件，该多个中心间隔单元呈单层矩阵排列，该形变空间形成于各该中心间隔单元之间，该缺口组设于该周缘间隔组件上。
9.如权利要求1所述的触控板，其特征在于，其中该间隔组件包含有一中心间隔单元及一周缘间隔组件，该中心间隔单元具有多个纵横交错的气孔作为该形变空间，该多个气孔相互连通，该缺口组设于该周缘间隔组件上。
10.一种感应单元，其特征在于，包含有一第一电极层、一第二电极层及一间隔组件，该间隔组件设于该第一电极层与该第二电极层之间，该第一电极层及该第二电极层上分别设有多个感应电极，该间隔组件为绝缘材质所构成并具有多个形变空间及多个缺口组，各该缺口组包含有至少一外缺口，该外缺口与该形变空间及外界相通。
11.如权利要求10所述的感应单元，其特征在于，其中该间隔组件包含有一中介层、一第一间隔层及一第二间隔层，该第一间隔层设于该中介层与该第一电极层之间，该第二间隔层设于该第二电极层与该中介层之间，该中介层设于该第一间隔层与该第二间隔层之间，该第一间隔层包含有多个第一中心间隔单元及一第一周缘间隔组件，该第一周缘间隔组件围绕于该多个第一中心间隔单元之外，该第二间隔层包含有多个第二中心间隔单元及一第二周缘间隔组件，该第二周缘间隔组件围绕于该多个第二中心间隔单元之外，该多个第一中心间隔单元与该多个第二中心间隔单元分散排列设置以构成该形变空间，该缺口组设置于该第一周缘间隔组件与该第二周缘间隔组件。
12.如权利要求11所述的感应单元，其特征在于，其中该第一周缘间隔组件包含多个第一周缘间隔单元，该第二周缘间隔组件包含多个第二周缘间隔单元，该第一周缘间隔组件的各侧边具有一个该缺口组，该第二周缘间隔组件的各侧边具有一个该缺口组，各该缺口组包含多个外缺口，该多个第一周缘间隔单元分散围绕于该第一中心间隔单元之外，相邻的该第一周缘间隔单元之间具有该多个外缺口其中之一，该多个第二周缘间隔单元分散围绕于该第二中心间隔单元之外，相邻的该第二周缘间隔单元之间具有该多个外缺口其中之一。
13.如权利要求12所述的感应单元，其特征在于，其中各该第一周缘间隔单元对齐于该多个第二周缘间隔单元其中之一，则位于该多个第一周缘间隔单元之间的各该外缺口对齐于位于该多个第二周缘间隔单元之间的该多个外缺口其中之一。
14.如权利要求11至13中任一项所述的感应单元，其特征在于，其中该多个第一中心间隔单元呈矩阵排列，该多个第二中心间隔单元呈矩阵排列，且各该第一中心间隔单元与各该第二中心间隔单元在纵向位置呈错位设置。
15.如权利要求14所述的感应单元，其特征在于，其中该多个第一中心间隔单元具有至少两种不同尺寸，该多个第二中心间隔单元具有至少两种不同尺寸。
16.如权利要求14所述的感应单元，其特征在于，其中该多个第一中心间隔单元的尺寸不同于该多个第二中心间隔单元的尺寸。
17.如权利要求10所述的感应单元，其特征在于，其中该间隔组件包含有多个中心间隔单元及一周缘间隔组件，该多个中心间隔单元呈单层矩阵排列，该形变空间形成于各该中心间隔单元之间，该缺口组设于该周缘间隔组件上。
18.如权利要求10所述的感应单元，其特征在于，其中该间隔组件包含有一中心间隔单元及一周缘间隔组件，该中心间隔单元具有多个纵横交错的气孔作为该形变空间，该多个气孔相互连通，该缺口组设于该周缘间隔组件上。
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