TW201003498A - Resistive touch panel with multi-touch recognition ability - Google Patents
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Description
201003498 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種可多點觸控之電阻式觸控面板, 尤指一種於上層基板設有複數個導電電極,可由下層基板 分別 <貞測不同導電電極區域内之觸壓點位置座標之電阻式 觸控面板,可使電阻式觸控面板除了手寫功能外,更具有 多點觸控及觸控行為偵測能力。 【先前技術】 近年來,觸控面板被應用於許多消費電子產品,如手 機、筆記型電腦、MP3、個人數位助理(PDA)、全球衛星定 位系統(GPS)、超迷你電腦(UMPC)等可攜式電子。 就觸控面板之技術種類分析,較常見於市.場上的技術 有電阻式、電容式、紅外線式以及超音波式等,至目前為 止,以電阻式與電容式觸控面板為市場上之大宗;而電阻 式與電容式觸控面板最大之差異點在於,電容式觸控面板 可以多點觸控,可同時藉由兩點以上目標進行位置辨識, 因而完成縮放、旋轉圖片等特殊功能,相對而言,電阻式 觸控面板雖然具有市場過半以上之佔有率,然而卻無法多 點觸控。 觸控面板之技術原理是當手指或其他介質(例如觸控 筆等等)接觸到螢幕時,依據不同感應方式,偵測電壓、電 流、聲波或紅外線等,以偵測觸壓點座標位置,習知電阻 式觸控面板可區分為兩類,一為數位式,一為類比式;就 類比式而言,又可分為四線式、五線式、六線式與八線式 5 201003498 ,一種傳統五線式電阻式觸控面 之下板11以及位於該上層基板11下方 土板2,該上層基板11及下層基板12相朝向之面 上分別鑛設有透明導電膜(圖中未示出);該電阻式觸 =〇偵_控位置之原理在於,於該下層基板: 中未干出一訊號線121連接至外部控制端(圖 中未不出),由於導電電極χι #χ〇間有一均勾變化 化因:Τ藉由導電電極χ 1與χ 0定義出-隨著X軸方向 二: 百先定義出Χ軸位置;而導電電極Υ1盥Υ0 =有:物化之電阻Ry ’因此可再由導電電極γ;盘 声二^一卜隨著γ轴方向變化之電場,該鍍有導電膜之上 二土 = 11、有一連接於上層基板u之導電膜邊緣之電 ’亦可為如第一圖所示之環形電極111,可形成一平行
=2下二ί之偵測電極,該環形電極111具有-訊號線 =連接至外指制端;如第―圖所示,於該上層基板U :標示之該觸塵點P1係相互對應,當觸壓 =板11與下層基板12接觸時,可將該觸控點P1之 嫂^化經由上層基板11之訊號線112輸出至外部控制 ’错由X方向電場與Y方向電場交互接換偵測,進而可 付到觸壓點之座標。 間έ之’電阻式觸控面板利用τ層基板12上叉方向與 網扯向电極間之電位差,計算施塵點位置之電麼以檢测出 士,工點座所示該五線式電阻式觸控面板而 口於社層基板π增加—條環形電極形成一偵測 6 201003498 電極覆蓋該下層基板12,可防止傳統四線式感應區域遭受 損壞時,造成觸控面板無法感應之缺點,以保障感應面板 受到刮傷時仍能正常運作;然而,五線式電阻式觸控面板 雖然改良四線式在耐用上之問題,但依舊無法克服其無多 點觸控之功能,也因此限制的五線式電阻式觸控面板之應 用空間 【發明内容】 f 有鑑於習知技術之缺失,本發明之目的在於提出一種 可多點觸控之電阻式觸控面板,使電阻式觸控面板除了手 寫功能外,更具有多點觸控及觸控行為偵測能力。 為達到上述目的,本發明提出一種可多點觸控之電阻 式觸控面板,其係由一上層基板以及一下層基板構成,該 上層基板具有複數個導電電極;該下層基板係結合於該上 層基板底部,於該下層基板設有四個導電電極,可形成X 軸方向變化之電場以及Y軸方向變化之電場:當同時觸壓 ϋ 該上層基板不同導電電極時,可由該下層基板偵測不同觸 壓點之電壓變化及其位置座標。 為使貴審查委員對於本發明之結構目的和功效有更 進一步之了解與認同,茲配合圖示詳細說明如后。 【實施方式】 以下將參照隨附之圖式來描述本發明為達成目的所使 用的技術手段與功效,而以下圖式所列舉之實施例僅為辅 助說明,以利貴審查委員瞭解,但本案之技術手段並不限 7 201003498 於所列舉圖式。 —請參㈣二_示本發明之—實施例之立體分解結構 不意圖,該可多點觸控之電阻式觸控面板2〇係由一上層基 f 板21以及一下層基板22構成,通常,該上層基板21及下 1基板22可採用玻璃、壓克力、pC(聚碳酸醋)、pm(聚對 苯二甲酸乙二醋)、ρι(聚亞酿胺)等透明材質,·該下層基板 22與弟1所示該下層基板12之結構相同,其係設置且 結合於該上層基板21之底部,該下層基板22之四邊界分 別設有—導㈣極mm導電電極XG、n、 Υ〇 Π刀別具有一汛號線221 ,藉由導電電極η與灿定 義出一隨著X軸方向變化之電場,由導電電極γι與γ〇定 義出一隨著Υ軸方向變化之電場,該χ軸方向變化之電場 ^及Υ軸方向變化之電場之間設有絕緣層,該絕緣層可為 虱化物或有機高分子絕緣物。 树明之特點在於’該上層基板21具有複數個導電電 ° a 2丨Id,5亥導電電極2丨la〜2lld分別具有一訊號線 212a4i2d,該訊號線212a〜212d係連接外部控制端,由於 各個導電電極2Ua〜211d係相互分離之區域,因此,可分 別對不★同區域之導電電極2Ua〜2Ud之觸壓點進行座標偵 第二圖所示’該導電電極211b、211c分別被觸壓形 兩C點P21、P22 ’當觸屋該上層基板21與該下層基 板22接觸時’可由連接該導電電極211b、211c之背線 偵測該觸壓點p21、p22於下層基板22產生^之 訊號’並將電壓輸出至外部控制端;至於偵測該觸壓 點⑼之X座標及γ座標、該觸壓點ρ2^χ座標及^ 201003498 標之順序,料透料體或料設定 可達成多點偵測目的;根據上述偵測觸=成,如此,即 本實施例設有四個導電電極2lla~2Ud, 7之方式可知 其中任意 形成一個 個一個、:個或同時觸壓四個:$同時觸壓
"· …—個或四個觸壓點,且:導電電極,1 觸壓點座標,藉此達到可多點觸之 °分別偵測不同 電極Χ0、Χ卜ΥΟ、Υ1以及導二的,通常,該導電 高分子材料、ΙΤ0(銦錫)、IZ(K& a〜211d可採用導電 7 c〜时 Ζ〇(虱化銦辞)、ΑΖ0(氧化鋁鋅)、 η (乳4)(早晶氧化锡晶體)等透明導電材料。 請參閱第三圖所示眚 控面板30係由一上層該可多點觸控之電阻式觸 下層基板32與第ιί 二及:下層基板32構成,該 此不予贅述4實施之結構相同,在 導電電極311a〜311h 於,該上層基板31設有八個 312a^312h; 311^311h 個導電電極,以形成Si需分別觸壓其中之-或任意數 控發生於本實施例之觸點,當同時間有二點以上觸 個區塊之設計,因此//板30時’由於本實施例乃為八 極,則最多可以㈣厂要觸控位置在不同區塊之導電電 P31、P32分別位於導雷干點觸壓點,如圖所示該兩觸壓點 點P3卜P32位置座f电極3Uc、311h,可偵測該兩觸壓 出至控制端,藉此達^並由訊號線312c、312h將電壓輸 請參閱第四圖所亍:點觸控之目的。 示意圖,虹層基板^轉明之上層基板另—實施例結構 層基板32;本實施例2配與第三圖所示相同結構之下 '^特點在於,該上層基板41設有複 二個 9 201003498 數導電電極 411a〜411k 、 413a〜413k 、 414a〜414h 、 415a〜415h’同樣地,每一導電電極4Ua〜411k、413a〜413k、 414a〜414h、415a〜415h分別具有一訊號線;一般而言,多 點觸控通f使晝面之放大、縮小、旋轉或畫面之滑動 及拖曳等功能,因此,本實施例乃藉由呈現放射狀之導電 電極分布以符合使用者最常進行之動作,進而可以達到判 斷使用者之刼作手勢及多點觸控之功能,使用者依所需分 別觸壓其中之一或任意數個導電電極,以形成不同觸壓 點,以本實施例具有三十八個導電電極4na〜4iik、 413a 413k、414a〜414h、415a〜415h之設計,因此只要觸 控位置在不同區塊之導電電極,則最多可偵測到三十八點 觸壓點,如圖所示該兩觸壓點p41、p42分別位於導電電極 415b、417f,可偵測該兩觸壓點p41、p42位置座標,並由 訊號線416b、418f將電壓輸出至控制端,藉此達到多 控之目的。 ‘ -請參閱第五圖所示本發明之上層基板另—實施例結構 不心圖,該上層基板51具有陣列之複數導電電極 511a〜511t,每-導電電極5Ua〜5nt均連接一訊號線,就 導電電極511a〜51le而言,其分別連接一訊號線 512a=12e,且該訊號線512a〜512e係朝向同一方向a 伸立请參閱第六圖所示本發明之上層基板另—實施例結 不意圖,該上層基板61係以第五圖該上層基板5丨 上層基板61 I有陣列之複數導電;極 母—導電電極611a〜611t均連接-訊號線,就 導電琶極611綠而言’其分別連接-訊號線 201003498 612a〜612e,其中,該訊號線612a、6咖係朝向同一方向 B延伸,其他訊號線612c〜612e則朝向相反方向A延伸· 比對第五圖及第六圖實施例可知,由於第六圖之訊號線具 有雙向走線設計,因此可縮減訊號線走線所佔據之空間, 使得第六圖之該上層基板61之面積小於第五圖所示該上 層基板51之面積;另必須強調說明的是,第五圖及第六圖 所不導電電極及訊號線相互間之距離, 因而將之放大,於實際應用時,該導電電極及 (,間之距離遠小於圖示,亦即該訊號線導設計之原則以不影 響觸控面積為設計原則。 μ' ^ 請參閱第七圖所示本發明之上層基板另一實施例結構 示意圖’該上層基板71之特點在於,其係利用相鄰之菱形 區塊將該上層基板71切割為X軸與γ軸所組成之菱形區 塊串’如圖所示’其X軸方向分佈有五列菱形導電電極 711a〜711d、711e〜nih _、71U〜7111、711m〜7Up 及 7iiQ〜7ΐη’其中,該列導電電極711a〜md縱向李接於一 U 訊號線712X,其餘各列導電電極711e〜711h、711卜71lm、 711η〜711r、711s〜711v分別縱向_接於訊號線714χ、 716X、718X及710X;於前述該菱形導電電極711a 7Ut之 間穿插設有Y軸方向分佈之三行菱形導電電極 7138〜71117136〜71311、713卜713111’且各行導電電極 713a〜711d、me〜713h、⑽〜713m分別橫向串接於訊號 線712Y、714Y、716Y ;言亥X方向與γ方向之電極交又的位 置設有-絕緣層(圖中未示出),以防止χ方向與γ方向電 極因交叉而短路,例如,導電電極713a與導電電極71北 201003498 所連接之電極,因為前述絕緣層之設置而不會與導電電極 711e與導電電極711f所連接之電極相交,圖示實施例係 以跳線方式表現X方向與Y方向電極不相交之狀態。當觸 壓到相鄰二個或二個以上之導電電極時,即可藉由該X軸 方向訊號線712X、714X、716X、718X及710X,以及Y軸 方向訊號線712Y、714Y、716Y判斷出觸壓點位置;如第七 圖所示,該觸壓點P71係觸壓於導電電極711a、713a,即 可由訊號線712X、712Y偵測出該觸壓點P71位置座標,此 外,該觸壓點P72係觸壓於導電電極71 lu、713m,即可由 訊號線710X、716Y偵測出該觸壓點P72位置座標。 由第二圖至第七圖所示實施例可知,本發明之特點在 於上層基板設有複數導電電極,該導電電極可為規則或不 規則多邊形或任意形狀,且該導電電極可為陣列設置或不 規則設置;此外,為避免上層基板與下層基板於未受觸壓 狀態時相互接觸,於上層基板與下層基板之間設置絕緣 層,如第八圖所示斷面結構示意圖,其包含一上層基板8卜 一下層基板82,該上層基板81及下層基板82相朝向之面 上,分別設有導電電極811、821,於該導電電極811、821 之間設有絕緣層83,該絕緣層83間設有複數間隔物84, 該間隔物84之材質為玻璃、塑膠、高分子材料及氧化物粒 子其中之一或其組合,且該間隔物84可採用印刷、曝光微 影、喷灑或塗佈等方法設置於上層基板81與該下層基板 82之間(亦即該導電電極811、821之間),依實際所需決 定該間隔物84之尺寸,包括厚度、高度或形狀,藉由該間 隔物84支撐高度,可提供該上層基板81與該下層基板82 12 201003498 於未受觸壓狀態時所具有一定距離,該距離大約位於1微 米至1000微米之範圍内;如此,即可確保於未觸壓狀態 時,該上層基板81之導電電極811不致與下層基板82之 導電電極8 21相互接觸。 請參閱第九圖至第十一圖所示本發明之上層基板另一 實施例之製作流程及其結構示意圖,其主要係採用埋入式 方法製作成型;如第九圖所示,首先於具有透明導電電極 之基材91上蝕刻出複數之訊號線92,該訊號線92之形狀 (不限,依實際所需而設計;再如第十圖所示,於該蝕刻有 訊號線92之基板91上鍍上一層絕緣層93,該絕緣層93 之作用在於使得各訊號線92僅裸露出一開口 94,至於訊 號線92之其他部分則被該絕緣層93覆蓋;最後如第十一 圖所示,再於該裸露出開口 94之該絕緣層93上覆蓋(通常 採用濺鍍方式)複數導電電極95,每一導電電極95均對應 覆蓋於一開口 94上,如此即可完成如第十一圖所示該上層 基板90 ;上述埋入式製作方法,其作用在於可將各導電電 Ij 極95之間距極小化,以避免誤觸壓動作或觸壓到非工作區 之狀況產生。 綜上所述,本發明提供之可多點觸控之電阻式觸控面 板,於上層基板設置複數個導電電極,可由下層基板分別 彳貞測不同導電電極區域内之觸壓點位置座標可使電阻式觸 控面板除了手寫功能外,更具有多點觸控及觸控行為偵測 能力。 惟以上所述者,僅為本發明之最佳實施例而已,當不 能以之限定本發明所實施之範圍。即大凡依本發明申請專 13 201003498 利範圍所作之均等 盖之乾園内,謹請 禱。
變化與修飾,皆應、< M 貴審杳n應屬本發明專利涵 貝審查委㈣鏗,並折,《、准,是所至 【圖式簡單說明】 示意傳統五線式電阻式觸控吨之讀分解結構 示意^圖及第三圖係本發明不㈣施例之立體分解結構 ^四圖至第七圖係本發明之上層基板不同實施例之平 面結構示意圖。 第八圖係本發明之上層基板與下層基板之間設置間隔 物之斷面結構示意圖。 第九圖至第十一圖所示本發明之上層基板另一實施例 之製作流程及其結構示意圖。 【主要元件符號說明】 10- 傳統五線式電阻式觸控面板10 11- 上層基板11 111-環形電極ill 12- 下層基板12 112、12卜訊號線 20、 30-可多點觸控之電阻式觸控面板 21、 3卜41、5卜6卜71、81-上層基板 22 ' 32、82-下層基板 201003498 - 211a~211d 、 311a〜311h 、 411a〜411k 、 413a〜413k 、 414a〜414h 、 415a〜415h 、 511a~511t 、 611a〜611t 、 711a〜711d 、 711e〜711h 、 711i〜7111 、 711m〜711p 、 711q〜711t、713a〜711d、713e〜713h、713i〜713m、81h82h ' 導電電極 212a〜212d、22h312a〜312h、416b、418f、512a〜512e、 612a〜612e、710X、712X、714X、716X、718X、712Y、714Y、 716Y-訊號線 C 83-絕緣層 8 4 -間隔物 90- 上層基板 91- 基材 9 2 -訊號線 9 3 -絕緣層 94-開口· 《' 95-導電電極 A、B-方向 D-距離 PI、P2卜 P22、P3卜 P32、P41、P42、P7卜 P72-觸壓 點 ' Rx-X轴方向之電阻 • Ry-Y軸方向之電阻 X0、XI、Y0、Y卜導電電極 15
Claims (1)
- 201003498 十、申請專利範圍: 1. 一種可多點觸控之電阻式觸控面板,包含: 一上層基板,該上層基板具有至少二個導電電極; 一下層基板,該下層基板結合於該上層基板朝該等導電 電極之方向,該下層基板設有四個導電電極,以形成X 軸方向變化之電場以及γ軸方向變化之電場;以及 一絕緣層,該絕緣層設於該上層基板與該下層基板之間。 2. 申請專利範圍第1項所述之可多點觸控之電阻式觸控面 r> 板,其中該上層基板之導電電極為規則或不規則多邊形 \ 或任意形狀。 3. 如申請專利範圍第1項所述之可多點觸控之電阻式觸控 面板,其中該上層基板所設置之複數導電電極分別具有 一訊號線。 4. 如申請專利範圍第1項所述之可多點觸控之電阻式觸控 面板,其中該上層基板與該下層基板之間的絕緣層係為 一空氣層,且該空氣層間設有複數間隔物。 I 5.如申請專利範圍第4項所述之可多點觸控之電阻式觸控 面板,其中該間隔物之材質為玻璃、塑膠、高分子材料 及氧化物粒子其t之一或其組合。 6. 如申請專利範圍第4項所述之可多點觸控之電阻式觸控 面板,其中該間隔物所提供該上層基板與該下層基板於 未受觸壓狀態時所具有之距離係位於1微米至1000微米 之範圍。 7. 如申請專利範圍第1項所述之可多點觸控之電阻式觸控 面板,其中該上層基板及下層基板採用玻璃、壓克力、 16 201003498 pc(聚碳酸酯)、PET(聚對苯二甲酸乙二酯)、ρι(聚亞醯 胺)等透明材質。 8.如申料利制第丨項所述之可多點觸控之電阻式觸控 面,’ ft該上層基板及下層基板所具有之導電電極採 用導電高分子材料、ιτο(銦錫)、IZ0(氧化銦鋅)、AZ〇(氧 化鋁鋅)、ZnO(氧化鋅)、Sn0(單晶氧化錫晶體)等透明 電材料。 ’9.如申請專利範11第1項所狀可多點觸控之f阻式觸控 面板,其中該絕緣層為氧化物或有機高分子絕緣物。 10*如申請專利範圍第1項所述之可多點觸控之電阻式 觸控面板,其中該上層基板之導電電極為陣列設置或不 規則設置。 一 11·如申請專利範圍第1項所述之可多點觸控之電阻式 觸控面板,其中該上層基板具有至少四個導電電極。 12. 如申睛專利範圍第11項所述之可多點觸控之電阻式 觸控面板,其中該上層基板具有八個導電電極。 13. 如申請專利範圍第11項所述之可多點觸控之電阻式 觸控面板’其中該上層基板呈放射狀分佈設置。 14. 如申請專利範圍第13項所述之可多點觸控之電阻式 觸控面板,其中該上層基板設有三十八個導電電極。 15·如申請專利範圍第11項所述之可多點觸控之電阻式 觸控面板,其中該該上層基板呈陣列設置,且該等導電 電極分別具有一訊號線,且該等訊號線朝向同一方向延 伸。 16·如申请專利範圍第15項所述之可多點觸控之電阻式 201003498 觸控面板’其中該上層基板具有二十鳄 17'如申請專利範圍第11項所述之可夕 電極。 觸控面板,其令該上層基板:之電阻式 極分別具有—訊號線 等導電電 朝向同-方向延伸,而其他峨之訊號線 伸。 守电罨極朝向另一方向延 18·如申請專利範_ u 觸控面板,苴中嗲卜M4之了夕點觸控之電阻式 該等導電電極呈=之各導電電極設為菱形,且 $如_明專利範圍第18項 觸控面板,其令上層基板了夕點觸控之電阻式 2〇.如申請專利範圍第19項所導電電極。 觸控面板,其_該三十二個導觸控之電阻式 η轴方向分佈之複數列導;極= 複數導電電極,且各列導極’各列導電電極具有 於Υ軸方向分佈之痛數—道和勺別亊接於一訊號線; 禎溆道币 复數订導電電極’各行導雷+托目士 獲數導電電極,且各行導電:::電“亟具有 且該Υ轴方向分佈之導電電/串接於—訊號線, 之導電電極之間;以及 糸6又置於該X軸方向分佈 -絕緣層’係設置於該 2 Μ方向分佈之複數數列導電電極 21方= 方向之_^^^ 觸控面板乾圍第19項所述之可多點觸控之電阻式 於x轴方向分佈有五列導電電極,每—列設有四個導電 201003498 電極; 於γ轴方向分佈有二行導電電極’每' —行設有四個導電 電極。 22. 如申請專利範圍第1項所述之可多點觸控之電阻式 觸控面板,其中該下層基板蝕刻有複數訊號線。
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