CN202838276U - 单片片状投射式电容触控面板结构 - Google Patents
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Abstract
一种单片片状投射式电容触控面板结构，其包括：一基板单元、一导电单元、一绝缘单元及一信号传输单元。基板单元包括一透明基板及一围绕地形成在透明基板的底面上的围绕状不透光层。导电单元包括一形成在透明基板的底面上且覆盖围绕状不透光层的透明导电层及一围绕地形成在透明导电层的底面上的围绕状电极层，其中在围绕状电极层的两相反侧端之间所量测到的端点阻抗介于2000Ω至2500Ω之间。绝缘单元包括一形成在透明导电层的底面上且覆盖围绕状电极层的绝缘层。信号传输单元包括至少一设置于围绕状电极层及绝缘层之间且电性连接于围绕状电极层的信号传输线。本实用新型能够通过将透明基板设置于最上层的设计增加耐用度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种触控面板结构，尤其涉及一种单片片状投射式电容触控面板结构。
背景技术
现今的触控技术因不需额外配置鼠标、按钮或箭头键，故已广泛运用于各式电子装置作为其输入的方式，以达到产品轻薄化的趋势。换言之，随着信息家电产品的兴起，触控面板(touch panel)渐渐取代旧有以键盘、鼠标与信息产品沟通的方式，触控面板技术提供了一套人性化的接口，使一般用户操作计算机或电子产品时，可以变得更直接、简单、生动、有趣。且触控面板的应用范围广阔，包括可携式的通信与信息产品(如个人数字助理PDA等)、金融/商业用系统、医疗挂号系统、监控系统、信息导览系统，以及辅助教学系统等，由于其操作简易，因而增加了消费者使用的方便性。
一般而言，触控面板依感测原理来分类可大致区分为电阻式、电容式、压电式、红外线与超声波式。其中电容式触控面板系在玻璃表面镀有透明导电材料膜做为面内导线，再配合玻璃四周的金属导线传输信号至外部软板或硬板上的集成电路(IC)，上述结构称之为触碰传感器(touch sensor)。若再进一步贴附外部电路板及最上方之保护盖，则其完成品则称为触控面板。使用时玻璃表面会形成均匀电场，当使用者以指尖触控玻璃表面时，手指与电场间因静电反应而产生电容的变化，根据此变化则能定位输入点位置的坐标。
虽然传统电容式触控面板会在ITO层的上表面镀上一层耐磨层，但是受到材料及厚度上的限制，耐磨层的耐用度无法有效提高。再者，即使是将耐磨层的厚度提升至50μm以上的话，则会产生电容式触控面板无法精准进行触控的问题。再者，在所有传统投射式电容触控面板中，只能够提供约为200Ω的端点阻抗，而无法提供较高的端点阻抗。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种单片片状投射式电容触控面板结构。
本实用新型其中一实施例所提供的一种单片片状投射式电容触控面板结构，其包括：一基板单元、一导电单元及一绝缘单元。该基板单元包括一透明基板及一围绕地形成在该透明基板的底面上的围绕状不透光层。该导电单元包括一形成在该透明基板的底面上且覆盖该围绕状不透光层的透明导电层及一围绕地形成在该透明导电层的底面上的围绕状电极层。该绝缘单元包括一形成在该透明导电层的底面上且覆盖该围绕状电极层的绝缘层。
在本实用新型一实施例中，该透明基板的厚度介于0.7mm至1.5mm之间，且该透明基板为一玻璃基板与一表面具有硬化涂层的塑料基板两者其中之一。
在本实用新型一实施例中，该透明导电层为一氧化铟锡导电层、一纳米碳管导电层、一高分子导电层、石墨烯导电层、及纳米银导电层之中的其中一种。
在本实用新型一实施例中，该透明导电层为一由导电高分子材料与石墨烯材料所组成的第一种复合式导电层及一由导电高分子材料与纳米碳管材料所组成的第二种复合式导电层两者其中之一。
在本实用新型一实施例中，该围绕状电极层包括一基底层、多个设置在该基底层上且排列成围绕状的第一导电区段、多个设置在该基底层上且围绕上述多个第一导电区段的第二导电区段、多个设置在该基底层上且围绕上述多个第一导电区段的第三导电区段、多个设置在该基底层上且围绕上述多个第二导电区段与上述多个第三导电区段的第四导电区段、及多个设置在该基底层上且围绕上述多个第四导电区段的第五导电区段，且每一个第二导电区段具有一位于每两个相对应的第三导电区段之间的第一导电部及一从该第一导电部向内延伸且位于两个相对应的第一导电区段之间的第二导电部。
在本实用新型一实施例中，该透明基板、该透明导电层及该绝缘层皆具有一外围绕表面，其中该透明基板的底面具有一邻近该透明基板的该外围绕表面且对应于该围绕状不透光层的底端围绕状区域，该透明导电层的顶面具有一邻近该透明导电层的该外围绕表面且对应于该围绕状不透光层的顶端围绕区域，且该围绕状不透光层形成于该透明基板的该底端围绕状区域与该透明导电层的该顶端围绕区域之间，其中该透明导电层的底面具有一邻近该透明导电层的该外围绕表面且对应于该围绕状电极层的底端围绕区域，该绝缘层的顶面具有一邻近该绝缘层的该外围绕表面且对应于该围绕状电极层的顶端围绕区域，且该围绕状电极层形成于该透明导电层的该底端围绕区域与该绝缘层的该顶端围绕区域之间。
在本实用新型一实施例中，还包括：一辅助单元，其包括至少两个分别形成在该透明基板的顶面上及该绝缘层的底面上的辅助涂层，其中每一个辅助涂层可为一光学膜及一防爆膜两者其中之一。
在本实用新型一实施例中，还包括：一辅助单元，其包括至少两个分别形成在该透明基板的顶面上及该绝缘层的底面上的辅助涂层，其中每一个辅助涂层包括一光学膜及一防爆膜，且该光学膜与该防爆膜相互堆叠在一起。
在本实用新型一实施例中，在该围绕状电极层的两相反侧端之间所量测到的端点阻抗介于2000Ω至2500Ω之间。
在本实用新型一实施例中，还包括：一信号传输单元，其包括至少一设置于该围绕状电极层及该绝缘层之间且电性连接于该围绕状电极层的信号传输线。
本实用新型的有益效果可以在于，本实用新型实施例所提供的单片片状投射式电容触控面板结构，其可通过“将透明基板设置于最上层”的设计，以增加本实用新型的耐用度。
为使能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。
附图说明
图1为本实用新型第一实施例的单片片状投射式电容触控面板结构的立体分解示意图。
图2为本实用新型第一实施例的单片片状投射式电容触控面板结构的立体组合示意图。
图3为本实用新型第一实施例的单片片状投射式电容触控面板结构的侧视剖面示意图。
图4为本实用新型第一实施例的单片片状投射式电容触控面板结构的围绕状电极层的上视示意图。
图5为本实用新型第二实施例的单片片状投射式电容触控面板结构的侧视剖面示意图。
图6为本实用新型第二实施例的单片片状投射式电容触控面板结构的侧视剖面示意图。
【主要组件符号说明】
基板单元 1 透明基板 10
触碰表面 100
外围绕表面 101
底端围绕状区域 102
围绕状不透光层 11
厚度 H
导电单元 2 透明导电层 20
外围绕表面 201
顶端围绕区域 202
底端围绕区域 203
围绕状电极层 21
基底层 210
第一导电区段 211
第二导电区段 212
第一导电部 2121
第二导电部 2122
第三导电区段 213
第四导电区段 214
第五导电区段 215
侧端 S
端点阻抗 R
绝缘单元 3 绝缘层 30
外围绕表面 301
顶端围绕区域 302
信号传输单元 4 信号传输线 40
辅助单元 5 辅助涂层 50
光学膜 50A
防爆膜 50B
具体实施方式
〔第一实施例〕
请参阅图1至图4所示，本实用新型第一实施例提供一种单片片状投射式电容触控面板结构，其包括：一基板单元1、一导电单元2、一绝缘单元3及一信号传输单元4。
首先，配合图1至图3所示，基板单元1包括一透明基板10及一围绕地形成在透明基板10的底面上的围绕状不透光层11(例如黑框)。举例来说，透明基板10的厚度H大约可介于0.7mm至1.5mm之间。透明基板10可为一玻璃基板与一塑料基板两者其中之一。当透明基板10为一玻璃基板时，透明基板10的顶面具有一用来提供给使用者触碰的触碰表面100。另外，当透明基板10为一塑料基板时，塑料基板具有一形成在塑料基板的顶面上的硬化涂层(图未示)，且上述用来提供给使用者触碰的触碰表面100即成形成硬化涂层(图未示)的顶面上，其中塑料基板可为聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)、聚氯乙烯(Poly Vinyl Chloride，PVC)、聚乙烯对苯二甲酸酯(polyethylene Terephthalate，PET)、环烯共聚物(CyclicOlefin Copolymer，COC)、聚碳酸酯(Poly Carbonate，PC)、聚乙烯(polyethylene，PE)、聚丙烯(Poly Propylene，PP)、聚苯乙烯(Poly Styrene，PS)、及聚亚酰胺(Polyimide,PI)之中的其中一种，且硬化涂层(图未示)可为二氧化硅。因此，依据不同的使用需求，设计者可选择性地采用玻璃基板或表面已形成硬化涂层的塑料基板来作为透明基板10。然而本实用新型所使用的透明基板10不以上述第一实施例所举的例子为限。
再者，配合图1至图3所示，导电单元2包括一形成在透明基板10的底面上且覆盖围绕状不透光层11的透明导电层20及一围绕地形成在透明导电层20的底面上的围绕状电极层21，其中导电单元2通电后可在触碰表面100上形成一表面电容，通过检测使用者手指触碰表面100时的表面电容变化量，以决定用户手指的触碰位置。另外，在围绕状电极层21的两相反侧端S之间所量测到的端点阻抗R可介于2000Ω至2500Ω之间，其最佳的端点阻抗R为2300以上。再者，当使用者直视透明基板10时，由于围绕状不透光层11的面积可大于围绕状电极层21的面积，所以围绕状不透光层11可以完整地遮掩围绕状电极层21，因此本实用新型不需再使用额外的机构设计来遮蔽围绕状电极层21。举例来说，透明导电层20可为一氧化铟锡(ITO)导电层、一纳米碳管(carbon nanotube，CNT)导电层、一高分子导电层、石墨烯(Graphene)导电层、及纳米银导电层之中的其中一种。另外，依据不同的使用需求，透明导电层20亦可为一由两种以上的导电材质所组成的复合式导电层，例如透明导电层20可为一由导电高分子材料与石墨烯材料所组成的第一种复合式导电层及一由导电高分子材料与纳米碳管材料所组成的第二种复合式导电层两者其中之一。更进一步来说，围绕状电极层21可以使用银浆或金属细线等导电良好的材料所制成。然而本实用新型所使用的透明导电层20与围绕状电极层21不以上述第一实施例所举的例子为限。
此外，绝缘单元3包括一形成在透明导电层20的底面上且覆盖围绕状电极层21的绝缘层30。举例来说，绝缘层30可为保护层、硬化涂层、聚乙烯对苯二甲酸酯(polyethylene Terephthalate，PET)或任何种类的薄膜，然而本实用新型所使用的绝缘层30不以上述第一实施例所举的例子为限。
再者，信号传输单元4包括至少一设置于围绕状电极层21及绝缘层30之间且电性连接于围绕状电极层21的信号传输线40。举例来说，信号传输线40可为一软扁平电缆或任何可进行进信号传送用的传输线，然而本实用新型所使用的信号传输线40不以上述第一实施例所举的例子为限。
更进一步来说，配合图1至图3所示，透明基板10、透明导电层20及绝缘层30皆具有一外围绕表面(101、201、301)，其中透明基板10的底面具有一邻近透明基板10的外围绕表面101且对应于围绕状不透光层11的底端围绕状区域102，透明导电层20的顶面具有一邻近透明导电层20的外围绕表面201且对应于围绕状不透光层11的顶端围绕区域202，且围绕状不透光层11形成于透明基板10的底端围绕状区域102与透明导电层20的顶端围绕区域202之间。另外，透明导电层20的底面具有一邻近透明导电层20的外围绕表面201且对应于围绕状电极层21的底端围绕区域203，绝缘层30的顶面具有一邻近绝缘层30的外围绕表面301且对应于围绕状电极层21的顶端围绕区域302，且围绕状电极层21形成于透明导电层20的底端围绕区域203与绝缘层30的顶端围绕区域302之间。然而本实用新型的围绕状不透光层11与围绕状电极层21所设置位置不以上述第一实施例所举的例子为限。
更进一步来说，配合图1及图4所示，其中图4只显示围绕状电极层21的一半线路，其主要可串连的电阻有6处。围绕状电极层21包括一基底层210、多个设置在基底层210上且排列成围绕状的第一导电区段211、多个设置在基底层210上且围绕上述多个第一导电区段211的第二导电区段212、多个设置在基底层210上且围绕上述多个第一导电区段211的第三导电区段213、多个设置在基底层210上且围绕上述多个第二导电区段212与上述多个第三导电区段213的第四导电区段214、及多个设置在基底层210上且围绕上述多个第四导电区段214的第五导电区段215。此外，每一个第二导电区段212具有一位于每两个相对应的第三导电区段213之间的第一导电部2121及一从第一导电部2121向内延伸且位于两个相对应的第一导电区段211之间的第二导电部2122。然而本实用新型所使用的围绕状电极层21不以上述第一实施例所举的例子为限。
〔第二实施例〕
请参阅图5所示，本实用新型第二实施例提供一种单片片状投射式电容触控面板结构，其包括：一基板单元1、一导电单元2、一绝缘单元3及一信号传输单元4。由图5与图3的比较可知，本实用新型第二实施例与第一实施例最大的不同在于：在第二实施例中，单片片状投射式电容触控面板结构更进一步包括：一辅助单元5，其包括至少两个分别形成在透明基板10的顶面上及绝缘层30的底面上的辅助涂层50，其中每一个辅助涂层50可为一用于提升透光度的光学膜50A及一用于提升安全性的防爆膜50B两者其中之一，并且光学膜50A与防爆膜50B皆可由PET所制成。更进一步来说，依据不同的使用需求，仅有光学膜50A及防爆膜50B两者其中之一可以形成在透明基板10的顶面上，并且仅有光学膜50A及防爆膜50B两者其中之一可以形成绝缘层30的底面上。然而本实用新型所使用的辅助涂层50不以上述第二实施例所举的例子为限。
〔第三实施例〕
请参阅图6所示，本实用新型第三实施例提供一种单片片状投射式电容触控面板结构，其包括：一基板单元1、一导电单元2、一绝缘单元3及一信号传输单元4。由图6与图3的比较可知，本实用新型第三实施例与第一实施例最大的不同在于：在第三实施例中，单片片状投射式电容触控面板结构更进一步包括：一辅助单元5，其包括至少两个分别形成在透明基板10的顶面上及绝缘层30的底面上的辅助涂层50，其中每一个辅助涂层50包括一用于提升透光度的光学膜50A及一用于提升安全性的防爆膜50B，且光学膜50A与防爆膜50B相互堆叠在一起。更进一步来说，依据不同的使用需求，光学膜50A及防爆膜50B两者其中之一可以先形成在透明基板10的顶面上，并且光学膜50A及防爆膜50B两者其中之一可以先形成绝缘层30的底面上。然而本实用新型所使用的辅助涂层50不以上述第三实施例所举的例子为限。
以上所述仅为本实用新型的较佳可行实施例，非因此局限本实用新型的权利要求范围，故举凡运用本实用新型说明书及附图内容所为的等效技术变化，均包含于本实用新型的范围内。
Claims (9)
1.一种单片片状投射式电容触控面板结构，其特征在于，包括：
一基板单元，其包括一透明基板及一围绕地形成在该透明基板的底面上的围绕状不透光层；
一导电单元，其包括一形成在该透明基板的底面上且覆盖该围绕状不透光层的透明导电层及一围绕地形成在该透明导电层的底面上的围绕状电极层；以及
一绝缘单元，其包括一形成在该透明导电层的底面上且覆盖该围绕状电极层的绝缘层。
2.如权利要求1所述的单片片状投射式电容触控面板结构，其特征在于，该透明基板的厚度介于0.7mm至1.5mm之间，且该透明基板为一玻璃基板与一表面具有硬化涂层的塑料基板两者其中之一。
3.如权利要求1所述的单片片状投射式电容触控面板结构，其特征在于，该透明导电层为一氧化铟锡导电层、一纳米碳管导电层、一高分子导电层、石墨烯导电层、及纳米银导电层之中的其中一种。
4.如权利要求1所述的单片片状投射式电容触控面板结构，其特征在于，该围绕状电极层包括一基底层、多个设置在该基底层上且排列成围绕状的第一导电区段、多个设置在该基底层上且围绕上述多个第一导电区段的第二导电区段、多个设置在该基底层上且围绕上述多个第一导电区段的第三导电区段、多个设置在该基底层上且围绕上述多个第二导电区段与上述多个第三导电区段的第四导电区段、及多个设置在该基底层上且围绕上述多个第四导电区段的第五导电区段，且每一个所述第二导电区段具有一位于每两个相对应的所述第三导电区段之间的第一导电部及一从该第一导电部向内延伸且位于两个相对应的所述第一导电区段之间的第二导电部。
5.如权利要求1所述的单片片状投射式电容触控面板结构，其特征在于，该透明基板、该透明导电层及该绝缘层皆具有一外围绕表面，其中该透明基板的底面具有一邻近该透明基板的该外围绕表面且对应于该围绕状不透光层的底端围绕状区域，该透明导电层的顶面具有一邻近该透明导电层的该外围绕表面且对应于该围绕状不透光层的顶端围绕区域，且该围绕状不透光层形 成于该透明基板的该底端围绕状区域与该透明导电层的该顶端围绕区域之间，其中该透明导电层的底面具有一邻近该透明导电层的该外围绕表面且对应于该围绕状电极层的底端围绕区域，该绝缘层的顶面具有一邻近该绝缘层的该外围绕表面且对应于该围绕状电极层的顶端围绕区域，且该围绕状电极层形成于该透明导电层的该底端围绕区域与该绝缘层的该顶端围绕区域之间。
6.如权利要求1所述的单片片状投射式电容触控面板结构，其特征在于，还包括：一辅助单元，其包括至少两个分别形成在该透明基板的顶面上及该绝缘层的底面上的辅助涂层，其中每一个所述辅助涂层可为一光学膜及一防爆膜两者其中之一。
7.如权利要求1所述的单片片状投射式电容触控面板结构，其特征在于，还包括：一辅助单元，其包括至少两个分别形成在该透明基板的顶面上及该绝缘层的底面上的辅助涂层，其中每一个辅助涂层包括一光学膜及一防爆膜，且该光学膜与该防爆膜相互堆叠在一起。
8.如权利要求1所述的单片片状投射式电容触控面板结构，其特征在于，在该围绕状电极层的两相反侧端之间所量测到的端点阻抗介于2000Ω至2500Ω之间。
9.如权利要求1所述的单片片状投射式电容触控面板结构，其特征在于，还包括：一信号传输单元，其包括至少一设置于该围绕状电极层及该绝缘层之间且电性连接于该围绕状电极层的信号传输线。
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