CN209570915U

CN209570915U - 触摸面板

Info

Publication number: CN209570915U
Application number: CN201790001196.3U
Authority: CN
Inventors: 李尚营; 金钾泳
Original assignee: LG Innotek Co Ltd
Current assignee: LG Innotek Co Ltd
Priority date: 2016-08-26
Filing date: 2017-08-17
Publication date: 2019-11-01
Anticipated expiration: 2027-08-17
Also published as: WO2018038456A1

Abstract

一种触摸面板，根据实施例，包括：第一基材；设置在所述第一基材上的弹性层；设置在所述弹性层上的第二基材；第一电极，所述第一电极设置在所述第一基材上并沿第一方向延伸；以及第二电极，所述第二电极设置在所述第二基材上并沿不同于所述第一方向的第二方向延伸，其中，所述第一电极和所述第二电极以分时方式感测位置和压力，并从位置感测部分移动到压力感测部分，并且所述第一电极和所述第二电极的操作方法被转换。

Description

触摸面板

技术领域

本发明涉及一种触摸面板(touch panel)，更具体地，涉及用于感测触摸和压力的触摸面板。

背景技术

一般来说，触摸面板是特殊的输入装置，当用手触摸时其位置被输入到该特殊的输入装置，并且当在不使用键盘的情况下人手或物体触摸到屏幕上显示的字符或特定位置时，触摸面板确定位置并且可以通过存储的软件执行特定处理。

这样的触摸面板已被广泛用作用于各种电气和电子装置的输入装置，所述电气和电子装置的范围从各种监视器(例如，导航装置、工业终端、膝上型计算机、自动取款机和游戏控制台)到各种家用电器(例如冰箱、微波炉和洗衣机)以及各种便携式终端(例如，移动电话、MP3播放器、PDA、PMP、PSP、便携式游戏机和DMB接收器)。

例如，触摸面板可以应用于屏幕，即，显示器被显示的移动电话等的触摸窗，或者不显示画面的膝上型计算机等的触摸板。

近来，大多数装置应用触摸传感器并执行各种功能。用触摸传感器感测触摸的方法可以代表性地分类为电阻式触摸方法和电容式触摸方法。过去，电阻式触摸方法在经济方面由于低成本而被广泛地使用，但是近来，在几乎所有的装置中，它已经被耐用性优异并且画面清晰并且可以执行多点触控的电容式触摸方法代替。

电容式触摸面板是使用人体中的电容的方法，并且可以分类为通过使用AC电压测量由人体的电容引起的电阻和电流的变化来感测触摸的方法、以及通过比较电容器的充电量来确定触摸的有无的方法。与使用薄膜的电阻式触摸面板相比，这种电容式触摸面板具有优异的耐久性，因此，即使在潮湿或少量损坏的情况下其工作也不会被干扰。

另外，电容式触摸面板具有相对较高的触控精度和优异的光学特性，使得画面清晰。特别地，使用电容充电方法的触摸面板可以识别多个点并且可以制造成小尺寸。

然而，到目前为止具有触摸感测功能的触摸面板不支持除了检测触摸位置的功能、即触摸感测方法的主要目的之外的功能。近来，作为各种措施，已经进行了研究，以实现诸如压力感测等的附加功能而不是简单的触摸位置识别。然而，由于需要在触摸面板上单独地设置压力传感器以便实现触摸面板的压力感测，因此存在基本的触摸传感器中的制造成本增加或结构改变的问题。

发明内容

技术问题

本发明旨在提供一种能够同时感测触摸和压力的触摸面板。

技术方案

根据实施例的触摸面板包括：第一基材；弹性层，所述弹性层设置在所述第一基材上；第二基材，所述第二基材设置在所述弹性层上；第一电极，所述第一电极设置在所述第一基材上并且沿第一方向延伸；以及第二电极，所述第二电极设置在所述第二基材上并且沿不同于所述第一方向的第二方向延伸，其中，所述第一电极和所述第二电极以分时方式感测位置和压力，并从位置感测部分移动到压力感测部分，并且所述第一电极和所述第二电极的工作方法被转换。

有益效果

根据本发明的实施例，可以同时感测施加到触摸面板的压力和触摸的位置。

另外，根据本发明的实施例，可以更准确地感测施加到触摸面板的压力。

此外，根据本发明的实施例，可以减少压力感测电极和位置感测电极之间的干扰现象。

附图说明

图1是根据实施例的触摸面板的框图。

图2是用于说明根据实施例的触摸面板的分时操作部分的图。

图3是根据实施例的触摸面板的分解立体图。

图4是沿图3中的线A-A’剖开的触摸面板的剖视图。

图5是根据另一实施例的触摸面板的剖视图。

图6是用于说明根据实施例的触摸面板的压力灵敏度和触摸灵敏度的图。

图7是根据本发明的又一实施例的触摸面板的剖视图。

图8是图7的电极图案的俯视图。

图9是根据又一实施例的触摸面板的分解立体图。

图10是沿图9的线B-B’剖开的触摸面板的剖视图。

图11是根据又一实施例的触摸面板的分解立体图。

图12是沿图11的线C-C’剖开的触摸面板的剖视图。

图13是用于说明根据实施例的触摸面板的压力灵敏度和触摸灵敏度的图。

具体实施方式

尽管本发明易于进行各种修改和替换形式，但是其特定实施例在附图中以示例的方式示出并且将在本文中详细描述。然而，应该理解，并不意图将本发明限制于所公开的特定形式，相反，本发明将覆盖落入本发明的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物。

在实施例的描述中，当描述每个层(膜)、区域、图案或结构形成在基板、每个层(膜)、区域、焊盘或图案的“上方/上”或“下方/下”时，描述包括“直接地”或经由另一层形成的那些。将基于附图描述每个层的上方/上或下方/下的标准。

应当理解，尽管这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。

这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。例如，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件，而不脱离本发明的范围。如这里所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任意和所有组合。

应当理解，当一个元件被称为“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到另一元件，或者可以存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接连接”或“直接耦接”到另一个元件时，不存在中间元件。

用于描述元件之间的关系的其他词语应以类似的方式解释(即，“在...之间”与“直接在...之间”、“相邻”与“直接相邻”等)。

这里使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并不意图限制本发明。如这里所使用的，除非上下文另有明确说明，否则单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式。将进一步理解，术语“包括”、“包含”、“含有”和/或“具有”，当在本文中使用时，指定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。

除非另外定义，否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。将进一步理解的是，诸如在通用词典中定义的那些术语应该被解释为具有与其在相关领域的背景中的含义一致的含义，并且除非在此明确定义，否则将不被理解为理想化或过于正式的含义。

在下文中，将参照附图详细描述实施例，相同或相应的组件由相同的附图标记表示，并且将省略其冗余描述。

根据下面描述的实施例的触摸面板可以应用于车辆的内部。详细地，根据实施例的触摸面板可以是用于车辆的触摸板，其通过车辆内的触摸和压力来控制车辆的操作、车辆的照明等。

图1是根据本发明的一个实施例的触摸面板的框图。

参照图1，触摸面板可以分为面板单元1和驱动单元2。

面板单元1可以包括多个基材和设置在基材上的电极。电极可以包括第一电极11和第二电极21。驱动单元2可以通过向第一电极11和第二电极21施加信号并且感测它们的电容变化来感测施加到触摸位置和触摸面板的压力的强度。

此时，驱动单元2可以驱动作为发送电极和接收电极的第一电极11和第二电极21，或者可以驱动作为接地电极或自电极的它们。

在触摸面板单元1时，驱动单元2可以分时驱动位置感测信号和压力感测信号，以分别感测触摸位置和压力。可以切换和驱动第一电极11和第二电极21的驱动信号。

尽管未在图中示出，但是驱动单元2可以安装在诸如印刷电路板的单独构件上，并且电连接到面板单元1的第一电极11和第二电极21。

图2是示出根据实施例的触摸面板的分时操作的示例的图。

参照图2，可以通过在第一部分T1期间驱动第一电极11和第二电极21来感测触摸位置，并且可以通过在第二部分T2期间驱动第一电极11和第二电极21来感测施加到触摸面板的压力。也就是说，第一部分T1可以是位置感测部分，第二部分T2可以是压力感测部分。

驱动方法包括检测第一电极11和第二电极21之间的互电容变化的方法和检测第一电极11和第二电极21的自电容变化的方法，并且两种方法均是适用的。

在应用分时的情况下，第一部分和第二部分可以随着时间的推移以周期交替地重复。分时周期之一可以包括第一部分和第二部分。在第一部分中，可以通过识别第一电极11和第二电极21的电容的变化来感测触摸位置，然后通过切换分时驱动，在第二部分中可以通过识别第一电极11和第二电极21的电容的变化来感测触摸压力。

此时，分时间隔可以在4毫秒(ms)至12.7ms的范围内。当分时间隔小于4ms时，可能不会形成测量第一电极11和第二电极21的电容变化所需的电容。另外，当分时间隔超过12.7ms时，可能难以使信号与其他装置同步。

在下文中，将详细描述面板单元1的结构和驱动电极的方法。

<第一实施例>

图3是根据一个实施例的面板单元的分解立体图，图4是沿图3中的线A-A'截取的触摸面板的剖视图。

参照图3和图4，根据本发明的实施例的触摸面板包括：第一基材10、第一电极11、弹性层15、第二基材20和第二电极21。

第一基材10和第二基材20的厚度可以为0.2mm至2mm。

第一基材10和第二基材20可以是刚性的或柔性的。

例如，第一基材10和第二基材20可以包括玻璃或塑料。具体地，第一基材10和第二基材20可以包括化学钢化/半钢化玻璃(例如钠钙玻璃或铝硅酸盐玻璃等)、增强或柔性塑料(例如聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、丙二醇(PPG)、聚碳酸酯(PC)等)或蓝宝石。

另外，第一基材10和第二基材20可以包括光学各向同性膜。例如，第一基材10和第二基材20可以包括环烯烃共聚物(COC)、环烯烃聚合物(COP)、光学各向同性聚碳酸酯(PC)、光学各向同性聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。

蓝宝石具有非常优异的电特性，例如介电常数，这不仅可以显著提高触摸反应的速度，而且可以容易地实现诸如悬停的空间触摸，并且蓝宝石是由于高表面强度而可以应用于盖基材的物质。这里，悬停是指即使在稍微远离显示器的距离处也识别坐标的技术。

另外，第一基材10和第二基材20可以部分地具有曲面并且可以弯曲。也就是说，第一基材10和第二基材20可以部分地具有平坦表面，并且可以部分地具有曲面并且可以弯曲。具体地，第一基材10和第二基材20的端部可以具有曲面并且可以弯曲，或者可以具有随机曲率的表面并且可以是弯曲或歪扭的。

另外，第一基材10和第二基材20可以是具有柔性特性的柔性基材。

另外，第一基材10和第二基材20可以是弯曲或弯折的基材。也就是说，包括第一基材10和第二基材20的触摸面板可以形成为具有柔性、弯曲或弯折的特性。因此，根据实施例的触摸面板易于携带并且可以改变为各种设计。

第二基材20可以包括盖基材。或者，可以在第二基材20上进一步设置单独的盖基材。

在第一基材10和第二基材20中，可以限定有效区域AA和无效区域UA。

可以在有效区域AA中感测输入装置等(例如，手指或触控笔等)的压力和/或位置，并且可以不在有效区域AA周围设置的无效区域UA中感测压力和/或位置。

也就是说，第二基材20或第二基材20上的盖基材可以包括接触输入装置的一个表面和与该一个表面相对的另一个表面，并且当输入装置与基材的一个表面接触时，可以感测接触表面上的位置和/或压力。

另一方面，尽管未在图中示出，但是装饰层可以设置在盖基材或第二基材(当第二基材是盖基材时)的有效区域和无效区域中的至少一个上。

装饰层可以由具有预定颜色的材料形成，使得设置在有效区域和无效区域上的电极、布线电极和将布线电极连接到外部电路的印刷电路板等可以不被从外面看到。

另外，装饰层可以设置在有效区域上以形成多个图标，这些图标根据触摸和压力执行不同的操作。例如，图标可以形成为各种形状，例如徽标、字母或与要实现的操作匹配的数字。

例如，装饰层可以具有所需外观的合适颜色，并包括黑色或白色颜料以表示黑色或白色。或者，它可以使用各种彩色膜来表示各种颜色，例如红色、蓝色等。

另外，可以通过各种方法在装饰层350上形成期望的徽标等。这样的装饰层350可以通过沉积、印刷、湿涂、粘合等形成。

装饰层可以设置为一层或更多层。例如，装饰层可以设置为单层或彼此具有不同的宽度的至少两层。

第一电极11可以设置在第一基材10的上部。另外，第二电极21可以设置在第二基材20的上部。

第一电极11可以包括在一个方向上延伸的多个电极图案。另外，第二电极21可以包括在与该一个方向不同的方向上延伸的多个电极图案。

第一电极11和第二电极21可以包括诸如金属的导电材料。可以通过印刷工艺设置第一电极11和第二电极21。

第一电极11和第二电极21可以形成为能够感测诸如手指或触笔的输入工具是否接触的各种形状。

第一电极11和第二电极21可以包括透明或不透明的导电材料。

例如，第一电极11和第二电极21可以包括透明导电材料，以允许电流流动而不会干扰光的传输。第一电极11和第二电极21可以包括在可见光区域中具有高导电率和80％或更高的透光率的材料。

作为示例，第一电极11和第二电极21可以包括金属氧化物，诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌、氧化铜、氧化锡、氧化锌、氧化钛等。因此，当制造其中实现柔性和/或弯曲的触摸面板时，可以提高自由度。

或者，第一电极11和第二电极21可以包括纳米线、光敏纳米线膜、碳纳米管(CNT)、石墨烯、导电聚合物或它们的混合物。因此，当制造其中实现柔性和/或弯曲的触摸面板时，可以提高自由度。

当使用诸如纳米线或碳纳米管(CNT)的纳米复合材料时，第一电极11和第二电极21可以形成为黑色，并且具有可以在通过控制纳米粉末的含量来在确保导电率的同时控制颜色和反射率的优点。

或者，第一电极11和第二电极21可以包括各种金属。例如，第一电极11和第二电极21可以包括铬(Cr)、镍(Ni)、铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、钼(Mo)、金(Au)、钛(Ti)中的至少一种金属及它们的合金。因此，当制造其中实现柔性和/或弯曲的触摸面板时，可以提高自由度。

或者，第一电极11和第二电极21可以布置成网格形状。例如，第一电极11和第二电极21可以包括多个子电极，该多个子电极设置成彼此交叉，并且第一电极11和第二电极21可以通过该多个子电极整体地设置成网格形状。

由于第一电极11和第二电极21具有网格形状，所以即使当第一电极11和第二电极21应用于具有大尺寸的触摸面板时，也可以降低触摸窗的电阻。

具体地，第一电极11和第二电极21可以包括由彼此交叉的多个子电极形成的网格线和网格线之间的网孔。

网格线的线宽可以为约0.1μm至10μm。在制造过程中可能无法实现线宽小于约0.1μm的网格线，并且当网格线的线宽超过约10μm时，可以从外部视觉上识别感测电极图案，使得可见性可能劣化。或者，网格线的线宽可以是约1μm至5μm。或者，网格线的线宽可以是约1.5μm至3μm。

另外，网格线的厚度可以为约100nm至500nm。当网格线的厚度小于约100nm时，电极电阻可能增加，使得电性能可能劣化。当网格线的厚度超过约500μm时，触摸窗的总厚度变厚，使得处理效率可能降低。优选地，感测电极的网格线的厚度可以为约150μm至200μm。更优选地，网格线的厚度可以为约180μm至200μm。

第一电极11和第二电极21可以通过分别在第一基材10和第二基材20上沉积电极材料来形成。作为示例，可以通过溅射方法在第一基材10和第二基材20上整体形成氧化铟锡膜。通过使用公知的光刻技术施加光致抗蚀剂，并且通过曝光和显影形成其中下层的氧化铟锡被暴露的期望图案。接下来，使用光致抗蚀剂图案作为掩模，用蚀刻溶液蚀刻暴露的氧化铟锡。此时，蚀刻溶液可以是羧酸类溶液、氯化铁类溶液、氢溴酸类溶液、氢碘酸类溶液或王水类溶液。接下来，可以通过去除光致抗蚀剂来形成其上形成有图案的第一电极11和第二电极21。

然而，实施例不限于此，第一电极11和第二电极21可以通过诸如印刷工艺、层压工艺等各种工艺形成。

尽管未在图中示出，但是布线电极可以设置在第一基材10和第二基材20的无效区域上。

具体地，布线电极可以包括连接到第一电极11的第一布线电极和连接到第二电极21的第二布线电极。

第一布线电极和第二布线电极可以由具有优异导电性的金属制成。第一布线电极和第二布线电极可以包括具有0.4Ω/sq或更小的薄层电阻的材料。例如，第一布线电极和第二布线电极可以包括铂、金、银、铝或铜。

第一布线电极和第二布线电极还可以包括铬、钼或镍，以改善与第一基材10的粘附性。也就是说，第一布线电极和第二布线电极可以由至少一个层形成。

第一布线电极和第二布线电极的厚度可以是100nm至2000nm。

尽管未在图中示出，但是可以进一步设置连接到第一布线电极和第二布线电极的印刷电路板。

作为印刷电路板，可以应用各种类型的印刷电路板，并且作为示例，可以应用柔性印刷电路板(FPCB)等。

与驱动单元对应的驱动芯片安装在印刷电路板上，并且驱动信号可以通过布线电极传输到第一电极11和第二电极21。

弹性层15可以以预定的宽度和厚度层压在第一基材10和第二基材20之间。弹性层15在作为一种电介质的同时，在当从外部施加压力而形状变形之后弹性层15可以恢复。弹性层15的材料没有特别限制，只要其是有恢复力和弹性可变的材料和形状即可。

弹性层15可以包括具有弹性和粘附性的透明树脂材料。也就是说，弹性层15可以是弹性粘合剂层。

例如，聚烯烃系列、PVC系列、聚苯乙烯系列、聚酯系列、聚氨酯系列、聚酰胺系列、硅树脂或橡胶等可以用于弹性层15。

弹性层15可以包括具有例如杨氏模量为约1MPa至约2MPa、压缩模量为约150MPa至约200MPa、剪切模量为约0.4MPa至约0.7MPa、体积模量约为2GPa至约3.5GPa的物理性质的材料。

弹性层15的厚度可以为约500μm或更小。详细地，弹性层15的厚度可以是约100μm至约500μm。更详细地，弹性层15的厚度可以为约300μm至约500μm。

当弹性层15的厚度超过约500μm时，当感测从输入装置施加的力的压力时精度可能降低。

另外，当弹性层15的厚度小于约100μm时，基材的粘附力可能降低，并且触摸面板的可靠性可能劣化。

另外，虽然未在图中示出，但是第一基材10可以设置在金属框架上，并且盖基材可以进一步设置在第二电极21上。盖基材的一个表面可以面向第二电极21，另一表面可以是触摸输入装置的表面。

盖基材可以是透明的。盖基材可以是碱玻璃(例如钠玻璃、硼硅酸盐玻璃等)、无碱玻璃或玻璃基材(例如化学强化玻璃)。

另外，盖基材可以是具有透明性的复合聚合物基材料，例如具有透明性的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯光敏纳米线薄膜、聚酯薄膜(例如碳纳米管萘二甲酸酯)、具有高耐热性和高透明度的聚酰亚胺薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯。优选地，盖基材可以是薄玻璃或良好变形的塑料基材。另外，保护膜或耐指纹涂层可以进一步位于盖基材的表面上。

第一电极11可以设置在框架处，第二电极21可以设置在盖基材下方。

第一电极11和第二电极21的厚度可以是5μm或更小。

接下来，将描述驱动单元2操作电极11和12。

驱动单元2可以在第一部分T1期间将预定的驱动信号施加到第一电极11。也就是说，第一电极11用作发送电极Tx，第二电极21用作接收电极Rx。因此，在第一部分期间，可以通过经互电容方法感测第二电极的电容变化值来感测触摸位置。

也就是说，在第一部分T1期间，可以通过互电容方法来感测触摸位置。

在互电容方法中，可以根据发送电极和接收电极的布置形状来形成具有预定值的电容。此时，当在待测电容器附近没有诸如输入装置的触摸工具时，具有预定值的电容值不会改变。

然而，如果在待测电容器附近存在触摸工具，则电容的大小减小由触摸工具移除的待测的电容的边缘容量(fringing capacity)。因此，在互电容方法中，当存在触摸输入时，可以通过感测发送电极和接收电极之间的电容变化来感测触摸位置。

另外，通过经切换分时驱动在第二部分T2期间接地(GND)第二电极21，驱动单元2利用第二电极21作为接地电极，并且可以通过检测第一电极11的电容来检测触摸压力。也就是说，在第二部分期间，可以通过经自电容方法驱动感测第一电极11的电容变化值来检测触摸压力。

也就是说，可以在第二部分T2期间通过自电容方法感测触摸位置。

在自电容方法中，仅使用了预先设置的一个感测电极(自电极)。此时，当感测电极附近没有触摸工具时，由一个感测电极形成的电容理想地为零。如果在感测电极附近存在触摸工具，则在一个感测电极和触摸工具之间产生电容。

此时产生的(即，改变的)电容的大小由彼此面对的一个感测电极和触摸工具的面积和距离确定。特别地，感测电极和接地电极之间的距离越近，电容变得越大。

弹性层15的形状通过施加到触摸板的压力而变形，使得作为接地电极运行的第二电极21与感测电极之间的距离更近。因此，可以通过感测第二电极21的此时产生的电容变化来感测施加到触摸面板的压力。

图4(a)是示出弹性层15的形状变形前的状态的图，图4(b)是表示弹性层15的形状变形的状态的图。参照图4，可以看出，通过按压图4(b)中的弹性层15，第二电极和第一电极之间的距离更近。

如上所述，在第一部分中，第一电极11用作发送电极，第二电极21用作感测电极，以感测触摸位置，并且在第二部分中，切换第一电极11和第二电极21的功能，使得第一电极11用作感测电极，第二电极21用作接地电极。

因此，可以感测第一电极11的自电容，以便感测施加到触摸面板的压力。

此时，触摸面板的框架可以用于接地以去除噪声。

<第二实施例>

另外，在本发明的另一实施例中，如第一实施例中那样，驱动单元2在第一部分期间使用第一电极11作为发送电极，第二电极21作为接收电极，并且可以通过在第二部分期间切换第一电极11和第二电极21的功能来感测触摸压力。

也就是说，可以在第二部分期间将驱动信号施加到第二电极21，使得第二电极21作为发送电极运行，并且第一电极11作为接收电极运行。此时，第一电极11在第二部分期间用作感测电极以感测触摸压力。

在第二实施例中，仅使用了互电容感测方法代替自电容感测方法，但是可以通过切换分时驱动来检测触摸位置和触摸压力。

此时，触摸面板的框架可以用于接地以去除噪声。

<第三实施例>

图5是根据又一实施例的触摸面板的剖视图。

参照图5，根据又一实施例的触摸面板可以包括框架30、设置在框架30上的第一基材10、设置在第一基材10上的第一电极11、设置在第一基材10上的弹性层15、设置在弹性层15上的第二基材20以及设置在第二基材20上的第二电极21。

在根据又一实施例的触摸面板中，框架可以用作接地电极，并且第一电极11和第二电极21可以通过自电容方法来驱动。

可以在第一部分期间通过驱动第一电极11并且感测第一电极11的自电容来检测触摸位置，并且可以在第二部分期间通过驱动第二电极21并且感测第二电极21的自电容来感测触摸压力。随着触摸压力增加，触摸面板和触摸工具(手指)之间的接触面积增加，并且电容的变化量相应地增加。因此，可以通过感测电容的变化程度来计算触摸压力。

另外，可以通过减去第一部分中的电容变化量和第二部分中的电容变化量来更精确地感测压力。也就是说，当获得第一部分期间第一电极的自电容值与第二部分期间第二电极的自电容值之间的差时，可以更精确地感测触摸压力。第二部分中的自电容变化值包括由手指引起的电容变化和由弹性层15的形状变化产生的电容变化。

因此，可以通过减去第一部分中由于手指引起的电容变化来更精确地感测压力。

此时，随着触摸压力增加，触摸工具接触第二电极21的面积增加，同时，第二电极21和接地电极30之间的距离也通过弹性层15的变形而更近。因此，随着施加到触摸面板的压力增加，触摸灵敏度和压力灵敏度同时得到改善。参照图6，可以容易地确认这种关系。

<第四实施例>

图7是示出本发明的又一实施例的图。

参照图7，根据又一实施例的触摸面板可以包括第一基材10、设置在第一基材10上的第一电极11、设置在第一基材10上的弹性层15、设置在弹性层15上的第二基材20、设置在第二基材20上的第二电极21以及设置在第二基材20上的第三电极31。

第四实施例还可包括与上述实施例不同的第三电极22。

图8是仅示出图7的电极布置的视图。

参照图8，第二电极21和第三电极31可以为“匚”形状，其中一侧是开口的而另一侧是连接的，并且可以平行设置。第二电极21和第三电极31的开口部可以设置在彼此相反的方向上。

第二电极21和第三电极31可以设置为与第一电极11交叉。

第三电极31可以包括与上述第一电极11和第二电极21相同或相似的材料。第三布线电极可以连接到第三电极31。第三布线电极的厚度可以是100nm到2000nm。另外，第三布线电极可以连接到上述的印刷电路板。

第三电极31的线宽可以小于第二电极21的线宽。此时，第二电极21的线宽可以是第三电极31的线宽的10倍或更多倍。由于第二电极21的线宽比第三电极31的线宽宽，所以第二电极21占据的面积大于第三电极31的面积。

另外，电极图案可以设置成曼哈顿图案(manhattan pattern)的形状。此时，第一电极11可以是条形，第二电极21和第三电极31可以是一侧开口的“匚”形。

第三电极31可以设置在第二电极21之间，并且第三电极31和第二电极21的开口部可以设置在彼此相反的方向上。

此时，驱动单元2可以将驱动信号施加到第一电极11。

也就是说，第一电极11可以用作发送电极，第二电极21和第三电极31可以用作接收电极。此时，第二电极21和第三电极31以分时方式被驱动。也就是说，在驱动第二电极21时不驱动第三电极31，并且在驱动第三电极31时不驱动第二电极21。

第二电极21可以在第二部分期间作为第一接收电极感测触摸压力，并且第三电极31可以在第一部分期间作为第二接收电极感测触摸位置。也就是说，可以在第一部分期间通过驱动第三电极31并且感测第三电极31的互电容来检测触摸位置，并且可以在第二部分期间通过驱动第二电极21并且感测第二电极21的互电容来感测触摸压力。此时，随着触摸压力增加，触摸面板和触摸工具(手指)之间的接触面积增加，并且电容变化量相应地增加。

因此，可以通过感测电容的变化程度来计算触摸压力。

另外，通过减去第二电极21和第三电极31的电容变化量，可以更精确地感测压力。也就是说，当获得第一部分期间的第一电极31的互电容值与第二部分期间的第二电极21的互电容值之间的差时，可以更精确地感测触摸压力。

第二部分中的互电容变化值包括由于手指引起的电容变化和由弹性层15的形状变化产生的电容变化。

第二电极21形成压敏直接耦合，第三电极31形成触敏边缘耦合。

因此，驱动单元2可以通过感测第二电极21的互电容变化量来感测触摸压力，并且可以通过感测第三电极31的互电容变化量来感测触摸位置。

<第五实施例>

在下文中，参照图9和图10，将描述根据另一实施例的触摸面板。

根据另一实施例的触摸面板可以包括第一基材10、第一电极11、弹性层15、第二基材20、第二电极21、粘合剂层25、第三基材30和第三电极31。

具体地，第二基材20可以设置在第一基材10的上部，第三基材30可以设置在第一基材10的下部。

第五实施例还可以包括第三基材30和第三电极31，其与上述实施例不同。

第一电极11可以是第一接收电极Rx1，并且可以感测施加到触摸面板的压力。例如，当通过诸如手指或触控笔的输入装置施加压力时，在第一电极11和第三电极31之间发生电容变化，使得可以通过感测变化来感测压力。

弹性层15设置在第一基材10和第二基材20之间。

第二电极21可以作为第二接收电极Rx2工作，并且可以通过诸如手指或触控笔的输入装置来感测触摸位置。当用手指或触控笔触摸时，在触摸点处发生电容变化，从而可以感测位置。

第二电极21可以设置在与第一电极11的方向相同的方向上，并且可以包括与第一电极相同或相似的材料。

此时，第二电极21的宽度可以窄于第一电极11的宽度，并且第一电极11的宽度可以是第二电极21的宽度的约1.2倍或更多倍。

有利的是，第一电极11具有宽的线宽，以便更灵敏地响应于根据距离的电容变化。感测电容变化的最小线宽应为100μm或更大。第二电极21可以形成为比第一电极11窄，以便精确地确定触摸位置。

粘合剂层25粘合第二基材20和第三基材30。粘合剂层25可以是透明的。粘合剂层25可以包括UV树脂、热固性树脂、光学膜或光学树脂。

第三基材30可以包括与上述的第一基材10和第二基材20相同或相似的材料。第三基材30可以是位于触摸面板的顶部或底部的框架。附图标记32表示框架的示例。

第三电极31设置在第三基材30上，并且可以用作发送电极Tx。因此，第三电极31可以包括沿与第一电极11和第二电极21的方向不同的方向延伸的多个电极图案。第三电极31可以包括与上述的第一电极11和第二电极21相同或相似的材料。

也就是说，第一电极11和第二电极21可以是接收电极Rx，第三电极31可以是发送电极Tx。因此，可以通过第一电极11和第三电极31之间的电容变化来感测施加到触摸面板的压力，并且可以通过第二电极21和第三电极31之间的电容变化来感测触摸面板上触摸的位置。

当第一电极11是第一接收电极，第二电极21是第二接收电极，第三电极31是发送电极时，可以在第一电极和第三电极之间形成第一电容，可以在第二电极和第三电极之间形成第二电容。电容可以是在两个电极之间相互作用的互电容。

当输入装置接近触摸面板并施加压力以触摸触摸面板时，第一电容和第二电容被改变。可以通过感测电容的变化来感测触摸的压力和位置。可以通过感测第一电容的变化来感测施加到触摸面板的压力，并且可以通过感测第二电容的变化来感测施加到触摸面板的压力。

此时，第一电容变化值可以包括由于电荷逃逸到输入工具侧而引起的电容变化值和由于弹性层15的距离减小引起的电容变化值，并且第二电容变化值可以包括由于电荷离开到达输入工具侧而引起的变化值。

第一电极11、第二电极21和第三电极31的厚度可以是5um或更小。

此时，可以以分时方式驱动第一电极11和第二电极21。也就是说，不同时驱动第一电极和第二电极，而是在驱动第一电极11之后以预定时间间隔驱动第二电极21。分时间隔可以在4ms至12.7ms的范围内。当分时间隔小于4ms时，可能不会形成测量第一电极和第二电极的电容变化所需的电容。另外，此外，当分时间隔超过12.7ms时，可能难以使信号与其他装置同步。

触摸面板可以在第一电极11被驱动时感测施加到触摸面板的压力，并且触摸面板可以在第二电极21被驱动时感测触摸位置。

<第六实施例>

在下文中，参照图11和图12，将描述根据另一实施例的触摸面板。

根据另一实施例的触摸面板可以包括第一基材10、第一电极11、弹性层15、第二基材20、第二电极21、粘合剂层25、第三基材30以及第三电极31。

在根据第六实施例的触摸面板中，基材10、20、30和电极11、21、31的材料和操作与上述第五实施例的材料和操作相同，第三电极31的布置与第五实施例的不同。

在第六实施例中，第三电极31可以设置在第二基材20的一个表面上。

具体地，第二电极21可以设置在第二基材20的一个表面上，第三电极31可以设置在第二基材20的与该一个表面相对的另一个表面上。

也就是说，第二电极21和第三电极31都可以设置在一个基材上。

在下文中，参照图1、9至12，将描述第五实施例和第六实施例的驱动方法。

当用手指或触控笔触摸面板单元1时，电容值在发送电极Tx和接收电极Rx之间变化，并且电容值被发送到驱动单元2。

驱动单元2驱动发送电极Tx和接收电极Rx，并接收发送电极Tx和接收电极Rx之间的电容值，以感测触摸区域和压力的强度。驱动单元2以分时方式驱动第一接收电极Rx1和第二接收电极Rx2，并且分时间隔可以是4ms至12.7ms。也就是说，在驱动第一接收电极Rx1时不驱动第二接收电极Rx2，并且在驱动第二接收电极Rx2时不驱动第一接收电极Rx1。

驱动单元1可以通过测量第一接收电极Rx1和发送电极Tx之间的电容变化量来感测施加到触摸面板的压力，并且可以通过测量第二接收电极Rx2和发送电极Tx之间的电容变化量来感测触摸面板的触摸区域。也就是说，可以通过测量第一电极11和第三电极31之间的第一电容变化量来感测施加到触摸面板的压力，并且可以通过测量第二电极21和第三电极31之间的第二电容变化量来感测触摸面板的触摸位置。

此时，当使用第一电容变化量和第二电容变化量之间的差时，可以更精确地测量由于压力引起的变化量。也就是说，驱动单元1可以通过从第一电容变化量减去第二电容变化量来更精确地感测施加到触摸面板的压力。

具体地，每个输入工具可以具有不同的电特性。

例如，由于每个个体的物理特性不同，当施加具有压力的触摸时，由于从第一电极和第二电极离开的电荷引起的电容变化值可能不同。因此，当去除与包括在第二电容变化值中的由于电荷退出到输入工具而引起的电容变化值相对应的第一电容变化值时，可以更精确地测量由于弹性体的厚度变化引起的电容值。通过这样的过程，可以忽略输入工具的电特性并精确地识别压力的大小。

参照图2，可以在第一部分T1期间驱动第一电极11以感测触摸，并且可以在第二部分T2期间驱动第二电极21以感测压力。

在应用分时的情况下，第一部分和第二部分可以随着时间的推移以周期交替地重复。单个分时周期可以包括第一部分和第二部分。在第一部分中，第一电极11的电容变化可以被识别，并且第二电极21的电容变化可以不被识别。另一方面，在第二部分中，第二电极21的电容变化可以被识别，并且第一电极11的电容变化可以不被识别。

当操作触摸面板等于或长于分时周期的时间时，可以在第一部分T1和第二部分T2交替重复的同时交替地测量第一电极11和第二电极21的电容的变化。当如上所述应用分时时，可以消除由于用作接收电极的第一电极11和第二电极21之间的干涉导致的电容变化值引起的误差，使得可以更精确地测量电容变化值。

因此，第一电极11仅感测触摸，第二电极21仅感测压力，从而提高触摸灵敏度和压力灵敏度。

图13是示出压力和电容之间的关系的曲线图。

参照图13，随着触摸到面板单元1的压力增加，第一接收电极Rx1和第二接收电极Rx2之间的间隙减小，使得电容增加，并且驱动单元2接收电容值，从而感测触摸灵敏度和压力强度。

可以通过上述结构和分时驱动同时感测触摸面板的触摸位置和压力强度。

另一方面，根据实施例的触摸面板可以应用于显示诸如移动设备、监视器、TV或导航系统的显示器的触摸窗。

具体地，显示器可以显示在有效区域AA中，并且可以不显示在设置在有效区域AA的外围上的无效区域UA中。

另外，可以在有效区域AA和无效区域UA中的至少一个中感测输入装置(例如，手指或触控笔等)的压力和位置。

有效区域可以包括包含上述透明导电材料的第一电极和第二电极。

另外，第一电极和第二电极可以包括网格形状。由于第一电极11和第二电极21具有网格形状，所以可以使第一电极11和第二电极21的图案在有效区域上不可见。也就是说，即使第一电极11和第二电极21由金属形成时，也可以使图案不可见。

虽然上面已经描述了本发明的实施例，但这些仅是示例。本领域技术人员可以理解，可以进行各种修改和等同的其他实施例。因此，本发明的范围由所附权利要求限定，并且包括落入所附权利要求范围内的等同物。

Claims

1.一种触摸面板，其特征在于，包括：

第一基材；

弹性层，所述弹性层设置在所述第一基材上；

第二基材，所述第二基材设置在所述弹性层上；

第一电极，所述第一电极设置在所述第一基材上并且沿第一方向延伸；以及

第二电极，所述第二电极设置在所述第二基材上并且沿不同于所述第一方向的第二方向延伸，

其中，所述第一电极和所述第二电极以分时方式感测位置和压力，并从位置感测部分移动到压力感测部分，并且所述第一电极和所述第二电极的工作方法被转换。

2.根据权利要求1所述的触摸面板，其特征在于，

在所述位置感测部分中通过互电容方法感测触摸位置，并且

在所述压力感测部分中通过自电容方法感测压力。

3.根据权利要求2所述的触摸面板，其特征在于，

在所述位置感测部分中所述第一电极和所述第二电极作为感测电极工作，并且

在所述压力感测部分中所述第一电极作为接地电极工作并且所述第二电极作为感测电极工作。

4.根据权利要求1所述的触摸面板，其特征在于，

在所述位置感测部分中通过互电容方法感测触摸位置，并且

在所述压力感测部分中通过互电容方法感测压力。

5.根据权利要求4所述的触摸面板，其特征在于，

在所述位置感测部分中所述第一电极作为发送电极工作并且所述第二电极作为接收电极工作，并且

在所述压力感测部分中所述第一电极作为接收电极工作并且所述第二电极作为发送电极工作。

6.根据权利要求1所述的触摸面板，其特征在于，

在所述位置感测部分中通过自电容方法感测触摸位置，并且

在所述压力感测部分中通过自电容方法感测压力。

7.根据权利要求6所述的触摸面板，其特征在于，

在所述位置感测部分中所述第一电极作为感测电极工作并且所述第二电极作为接地电极工作，并且

8.根据权利要求1所述的触摸面板，其特征在于，还包括设置在所述第二基材上并且设置在所述第二感测电极之间的第三电极，

其中，所述第一电极作为发送电极工作，

所述第二电极和所述第三电极作为接收电极工作，

所述第一电极和所述第三电极在所述位置感测部分中工作，并且

所述第一电极和所述第二电极在所述压力部分中工作。

9.根据权利要求1所述的触摸面板，其特征在于，所述第一基材和所述第二基材中的至少一者的厚度为0.2mm至2mm。

10.根据权利要求1所述的触摸面板，其特征在于，所述第一基材和所述第二基材中的至少一者的一部分具有平面，并且一部分具有曲面。

11.根据权利要求10所述的触摸面板，其特征在于，所述第一基材和所述第二基材中的至少一者的端部具有曲面并且弯曲。

12.根据权利要求1所述的触摸面板，其特征在于，所述第二基材包括盖基材。

13.根据权利要求1所述的触摸面板，其特征在于，还包括：

设置在所述第二基材上的盖基材。

14.根据权利要求12所述的触摸面板，其特征在于，还包括：

设置在所述盖基材的有效区域和无效区域中的至少一者上的装饰层。

15.根据权利要求14所述的触摸面板，其特征在于，所述装饰层包括膜。

16.根据权利要求1所述的触摸面板，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极中的至少一者包括氧化铟锡、氧化铟锌、氧化铜、氧化锡、氧化锌或氧化钛。

17.根据权利要求1所述的触摸面板，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极中的至少一者包括铬Cr、镍Ni、铜Cu、铝Al、银Ag、钼Mo、金Au或钛Ti。

18.根据权利要求1所述的触摸面板，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极中的至少一者包括网格线和网孔。

19.根据权利要求18所述的触摸面板，其特征在于，所述网格线的线宽为0.1μm至10μm。

20.根据权利要求18所述的触摸面板，其特征在于，所述网格线的厚度为100nm至500nm。

21.根据权利要求1所述的触摸面板，其特征在于，还包括：

第一布线电极，所述第一布线电极连接到所述第一电极；以及

第二布线电极，所述第二布线电极连接到所述第二电极。

22.根据权利要求21所述的触摸面板，其特征在于，所述第一布线电极和所述第二布线电极中的至少一者的厚度为100nm至2000nm。

23.根据权利要求1所述的触摸面板，其特征在于，所述弹性层包括聚烯烃系列、PVC系列、聚苯乙烯系列、聚酯系列、聚氨酯系列、聚酰胺系列、硅树脂或橡胶。

24.根据权利要求1所述的触摸面板，其特征在于，所述弹性层的厚度为100μm至500μm。

25.根据权利要求1所述的触摸面板，其特征在于，还包括：

设置在所述第一基材的下部处的框架。

26.根据权利要求24所述的触摸面板，其特征在于，所述框架包括金属。

27.一种触摸面板，其特征在于，包括：

第一基材；

弹性层，所述弹性层设置在所述第一基材的上部；

第二基材，所述第二基材设置在所述弹性层的上部；

第三基材，所述第三基材设置在所述第一基材的下部；

第一电极，所述第一电极设置在所述第一基材上并沿第一方向延伸；

第二电极，所述第二电极设置在所述第二基材上并沿所述第一方向延伸；以及

第三电极，所述第三电极设置在所述第三基材上并沿不同于所述第一方向的方向延伸，

其中，所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极以分时方式感测位置和压力，并从位置感测部分移动到压力感测部分，并且所述第一电极、所述第二电极以及所述第三电极的工作方法被转换。

28.根据权利要求27所述的触摸面板，其特征在于，

在所述位置感测部分中通过互电容方法感测触摸位置，

在所述压力感测部分中通过互电容方法感测压力，

在所述压力感测部分中测量所述第一电极和所述第三电极的第一电容变化量，

在所述位置感测部分中测量所述第二电极和所述第三电极的第二电容变化量，并且

通过所述第一电容变化量和所述第二电容变化量之间的差，感测压力的变化量。

29.根据权利要求27所述的触摸面板，其特征在于，所述第三电极的线宽小于所述第二电极的线宽。

30.根据权利要求27所述的触摸面板，其特征在于，所述第一基材和所述第二基材中的至少一者的厚度为0.2mm至2mm。

31.根据权利要求27所述的触摸面板，其特征在于，所述第一基材和所述第二基材中的至少一者的一部分具有平面，并且一部分具有曲面。

32.根据权利要求31所述的触摸面板，其特征在于，所述第一基材和所述第二基材中的至少一者的端部具有曲面并且是弯曲的。

33.根据权利要求27所述的触摸面板，其特征在于，所述第二基材包括盖基材。

34.根据权利要求27所述的触摸面板，其特征在于，还包括：

设置在所述第二基材上的盖基材。

35.根据权利要求33所述的触摸面板，其特征在于，还包括：

36.根据权利要求35所述的触摸面板，其特征在于，所述装饰层包括膜。

37.根据权利要求27所述的触摸面板，其特征在于，所述第一电极、所述第二电极以及所述第三电极中的至少一者包括氧化铟锡、氧化铟锌、氧化铜、氧化锡、氧化锌或氧化钛。

38.根据权利要求27所述的触摸面板，其特征在于，所述第一电极、所述第二电极以及所述第三电极中的至少一者包括铬Cr、镍Ni、铜Cu、铝Al、银Ag、钼Mo、金Au或钛Ti。

39.根据权利要求27所述的触摸面板，其特征在于，所述第一电极、所述第二电极以及所述第三电极中的至少一者包括网格线和网孔。

40.根据权利要求39所述的触摸面板，其特征在于，所述网格线的线宽为0.1μm至10μm。

41.根据权利要求39所述的触摸面板，其特征在于，所述网格线的厚度为100nm至500nm。

42.根据权利要求27所述的触摸面板，其特征在于，还包括：

第一布线电极，所述第一布线电极连接到所述第一电极；

第二布线电极，所述第二布线电极连接到所述第二电极；以及

第三布线电极，所述第三布线电极连接到所述第三电极。

43.根据权利要求42所述的触摸面板，其特征在于，

所述第一布线电极、所述第二布线电极以及所述第三布线电极中的至少一者的厚度为100nm至2000nm。

44.根据权利要求27所述的触摸面板，其特征在于，所述弹性层包括聚烯烃系列、PVC系列、聚苯乙烯系列、聚酯系列、聚氨酯系列、聚酰胺系列、硅树脂或橡胶。

45.根据权利要求27所述的触摸面板，其特征在于，所述弹性层的厚度为100μm至500μm。

46.根据权利要求27所述的触摸面板，其特征在于，还包括：

设置在所述第一基材的下部处的框架。

47.根据权利要求46所述的触摸面板，其特征在于，所述框架包括金属。