TW201317845A - 觸控板 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種觸控板，包括一第一感測層、一第二感測層和一絕緣層，第一感測層包括複數個延伸於一第一方向的第一感測線，每一該第一感測線具有複數個側向突出的第一突出部，該第一感測層更包括複數個第一感測單元，間隔排列於該第一感測線及該第一突出部上；第二感測層，包括複數個延伸於一第二方向的第二感測線，每一該第二感測線具有複數個側向突出的第二突出部，該第二感測層更包括複數個第二感測單元，間隔排列於該第二感測線及該第二突出部上；絕緣層設置於該第一感測層及該第二感測層之間；其中該第一感測層與該第二感測層間隔該絕緣層上下疊合，且該複數個第一感測線及該複數個第二感測線交錯形成一網狀結構。

Description

觸控板

本發明係關於一種觸控板，特別是一種可在相同感測線間距（pitch）的情形下，增加線性度與解析度之觸控板。

目前的各式電子裝置已廣泛應用觸控技術作為其輸入方式，藉此，使用只要以手指或觸控筆輕壓顯示器面板，即可閱讀資訊或進行資訊的傳輸，可省去傳統電子裝置上必須配置的按鈕、鍵盤或滑桿。

觸控面板依其感測原理的不同主要可分為電阻式、電容式、紅外線式以及超音波式等，其中紅外線式與超音波式觸控面板係於螢幕之X軸及Y軸之一側設置紅外線或超音波的發射源，並在另一側安裝接收源，當使用者接觸螢幕時，紅外線或超音波的運動即受到干擾，經由測量與確認受干擾的位置座標即完成觸控輸入。電阻式觸控面板係由上下兩組ITO(氧化銦錫)導電薄膜疊合而成，利用壓力而使上下電極導通後，經由控制器測知面板的電壓變化而計算接觸點位置以進行輸入。至於電容式觸控面板則由表面鍍製有氧化金屬之透明玻璃所構成，由其四個角落提供電壓並於玻璃表面形成均勻電場，利用使用者手指與電場之間的靜電反應所產生的電容變化來檢測輸入座標。

習知電容式觸控面板的感測層通常為雙層結構，請參閱第1圖，其顯示美國專利號US4639720所揭露之觸控裝置，其感測層為雙層結構，上層為圖中的實線部分，為複數條Y軸方向延伸的感測線11，另一層為圖中的虛線部分，為複數條X軸方向延伸的感測線12，兩層感測線11、12上都設置有複數個菱形感測單元13，當手指觸碰到觸控板上的菱形感測單元13時，透過電路感測每一條感測線11、12的電壓變化，就可以得知觸控位置的X座標和Y座標。

然而，習知作法在兩條相鄰感測線之間並未設置感測單元，造成當觸控位置在兩條相鄰感測線之間移動時，感測電路無法適時地反映出觸控位置的變化，使得感測結果的線性度和解析度不佳。

另外，除了上述習知技藝外，在美國專利號US4071691、US4455452、US4550221、US4639720、US4733222、US4980519、US6147680、US6188391、US7129935、US7202859、US7218124、US4071691、US6297811、US5650597、US6825833、US6961049、US5861583和US5305017等專利中也揭露了不同的觸控面板感測結構，但同樣都具有上述缺點。

本發明係關於一種觸控板，特別是一種可在相同感測線間距的情形下，增加線性度與解析度之觸控板。

緣是，為達上述目的，依據本發明之觸控板包括一第一感測層、一第二感測層和一絕緣層，第一感測層包括複數個延伸於一第一方向的第一感測線，每一該第一感測線具有複數個側向突出的第一突出部，該第一感測層更包括複數個第一感測單元，間隔排列於該第一感測線及該第一突出部上；第二感測層，包括複數個延伸於一第二方向的第二感測線，每一該第二感測線具有複數個側向突出的第二突出部，該第二感測層更包括複數個第二感測單元，間隔排列於該第二感測線及該第二突出部上；絕緣層設置於該第一感測層及該第二感測層之間；其中該第一感測層與該第二感測層間隔該絕緣層上下疊合，且該複數個第一感測線及該複數個第二感測線交錯形成一網狀結構。

其中該複數個第一感測單元及該複數個第二感測單元彼此不重疊，該第一方向和該第二方向分別為一X軸方向和Y軸方向，或為一Y軸方向和一X軸方向，該複數個第一突出部依序交錯突出於該第一感測線之兩側，該複數個第二突出部依序交錯突出於該第二感測線之兩側。該複數個第一突出部突出之方向垂直於該第一方向；該複數個第二突出部突出之方向垂直於該第二方向。

其中設置於一第一感測線之該複數個第一感測單元與相鄰之該第一感測線之該複數個第一感測單元不相連接；設置於一第二感測線之該複數個第二感測單元與相鄰之該第二感測線之該複數個第二感測單元不相連接。

兩相鄰該第一感測線之間具有複數個第一感測單元，設置於該複數個第一突出部上，該複數個第一感測單元沿著該第一方向間隔排列，彼此不相連接；兩相鄰該第二感測線之間具有複數個第二感測單元，設置於該複數個第二突出部上，該複數個第二感測單元沿著該第二方向間隔排列，彼此不相連接。

該複數個第一感測單元或該複數個第二感測單元為相同或不同之形狀或大小，其形狀較佳為菱形、三角形、六角形、矩形、多邊形、橢圓形、圓形或不規則形。

該觸控板更包括一第一基板，該第一感測層以鍍膜、物理沈積、化學沈積、印刷、濺鍍、旋佈（spin）、膠黏或塗佈方式設置於該第一基板上，該絕緣層以鍍膜、物理沈積、化學沈積、印刷、濺鍍、旋佈、膠黏或塗佈方式設置於該第一基板上，並包覆該第一感測層及部分之該第一基板，該第二感測層設置於該絕緣層上相對於該第一感測層之另一側，該絕緣層之材料較佳為SiO₂。

該第二感測層亦可以鍍膜、物理沈積、化學沈積、印刷、濺鍍、膠黏或塗佈方式設置於一第二基板上，此第二基板作為絕緣層，一填充層設置於第一基板與第二基板之間，用以連接二者。

另外，一基板也可直接作為絕緣層，該第一感測層及該第二感測層分別以鍍膜、物理沈積、化學沈積、印刷、濺鍍、旋佈、膠黏或塗佈方式設置於該基板之兩側。

該基板、該第一基板或該第二基板為透明或不透明材質，其材料較佳為玻璃、塑膠、陶瓷、橡膠或電路基板。

該觸控板更包括一填充層或一保護層，設置於該第二感測層相對於該第一感測層之另一側，或設置於第一基板相對於第二基板之另一側。

該第一感測層、該第二感測層或該絕緣層為透明或不透明材質，該第一感測層或該第二感測層之材質較佳為ITO、AZO、SnO₂、銅、鋁、銀、金、金屬或導電材料，該填充層之材料較佳為為SiO₂、固態膠或液態膠。

以下將參照相關圖式，以說明依據本發明之較佳實施例，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。
請參閱第2A和2B圖，其顯示本發明之觸控板感測層之較佳實施例，其中第一感測層21具有複數個延伸於X軸方向的第一感測線211，如第2A圖所示，每一該第一感測線211具有複數個側向突出的第一突出部2111，該複數個第一突出部2111依序交錯突出於該第一感測線211之兩側，其突出之方向垂直於X軸方向。複數個第一感測單元212間隔排列於該第一感測線211及該第一突出部2111上，設置於一第一感測線211之複數個第一感測單元212與相鄰之第一感測線211之複數個第一感測單元212不相連接。兩相鄰第一感測線211之間具有複數個設置於第一突出部2111上的第一感測單元212，該複數個第一感測單元212沿著X軸方向間隔排列，彼此不相連接。
第二感測層22具有複數個延伸於Y軸方向的第二感測線221，如第2B圖所示，每一該第二感測線221具有複數個側向突出的第二突出部2211，該複數個第二突出部2211依序交錯突出於該第二感測線221之兩側，其突出之方向垂直於Y軸方向。複數個第二感測單元222間隔排列於該第二感測線221及該第二突出部2211上，設置於一第二感測線221之複數個第二感測單元222與相鄰之第二感測線221上之複數個第二感測單元222不相連接。兩相鄰第二感測線221之間具有複數個設置於第二突出部2211上的第二感測單元222，該複數個第二感測單元222沿著Y軸方向間隔排列，彼此不相連接。
第一感測單元212或第二感測單元222可為相同或不同之形狀，也可為相同或不同之大小，其形狀較佳為菱形、三角形、六角形、矩形、多邊形、橢圓形、圓形或不規則形。
第一感測層和第二感測層上下疊合後形成一網狀結構，如第3圖所示，其中第一感測層的兩條相鄰第一感測線L1、L2之間與第二感測層的兩條相鄰第二感測線R1、R2之間圍繞成一區塊，第一感測層之感測線間距為P1，第二感測層之感測線間距為P2，此區塊中具有兩個第一感測單元AL1、AL2分別連接兩條第一感測線L1、L2，和兩個第二感測單元AR1、AR2分別連接兩條第二感測線R1、R2。當觸控位置在此區塊沿著Y軸方向移動時，因為兩相鄰第一感測線之間L1、L2具有第一感測單元AL1、AL2感測觸控位置在Y軸方向上的變化，而習知技術在兩相鄰Y軸方向感測線之間，即Y軸方向感測線間距P1內，並不具有感測Y軸方向變化的感測單元；同樣的，當觸控位置在此區塊沿著X軸方向移動時，本發明在兩相鄰第二感測線R1、R2之間具有第二感測單元AR1、AR2感測觸控位置在X軸方向上的變化，而習知技術在兩相鄰X軸方向感測線之間，即X軸方向感測線間距P2內，並不具有感測X軸方向變化的感測單元，因此，當觸控位置在此區塊移動時，本發明能夠更精確的感測觸控位置的變化，也就是說，在相同感測線間距P1、P2的情況下，本發明感測觸控位置的線性度和解析度明顯優於習知技術。
請參閱第4A和4B圖，其顯示本發明之觸控板之較佳實施例，第一感測層41以鍍膜、物理沈積、化學沈積、印刷、濺鍍、旋佈、膠黏或塗佈方式設置於該第一基板44上，絕緣層43設置於第一基板44上，並包覆該第一感測層41及部分之第一基板44，第二感測層42設置於絕緣層43上相對於第一感測層41之另一側。該絕緣層43及該第二感測層42透過一填充層46黏貼一保護層45，該絕緣層43可以鍍膜、物理沈積、化學沈積、濺鍍或印刷設置在第一感測層41及第一基板44表面，如第4A圖所示，或以旋佈、膠黏或塗佈方式設置在第一感測層41及第一基板44表面，如第4B圖所示，絕緣層之材料較佳為SiO₂。
此外，該第二感測層42亦可以鍍膜、物理沈積、化學沈積、印刷、濺鍍、旋佈、膠黏或塗佈方式設置於一第二基板47上，如第4C圖所示，此第二基板47作為一絕緣層，再以填充層46設置於該第一基板44與該第二基板48之間，用以連接第一基板44和第二基板47，第二基板47和第二感測層42再透過填充層46連接保護層45。
另外，第一基板44也可直接作為絕緣層，如第4D圖所示，第一感測層41及該第二感測層42分別以鍍膜、物理沈積、化學沈積、印刷、濺鍍、旋佈、膠黏或塗佈方式設置於該第一基板44之兩側，第一基板44和第二感測層42透過填充層46連接保護層45，而一第二基板47透過填充層46黏貼在一第一基板44及第一感測層41下方，以保護該第一感測層41，此實施例中第一基板44下方的的填充層46和第二基板47之有無可視實際需要而定。
再者，一第一基板44、一第二基板47和一第三基板48亦可同時設置，如第4E圖所示，第一感測層41設置在第一基板44下方，第二感測層42設置在第二基板47下方，以第二基板47作為一絕緣層，第一基板44透過填充層46連接保護層45，而第三基板48透過填充層46貼合在第二感測層42及第二基板47下方，以保護該第二感測層42，其中第二基板47下方的填充層46和第三基板48之有無可視實際需要而定。
上述第一基板44、第二基板47或第三基板48為透明或不透明材質，其材料較佳為玻璃、塑膠、陶瓷、橡膠或電路基板，該填充層之材料較佳為為SiO₂、固態膠或液態膠。
上述第一感測層41、第二感測層42或絕緣層43為透明或不透明材質，第一感測層或第二感測層之材質較佳為ITO、AZO、SnO₂、銅、鋁、銀、金、金屬或導電材料。
綜上所述，依據本發明之觸控板，透過在感測層相鄰感測線之間設置與感測線相連接之感測單元，使得本發明在相同感測線間距的情況下，可達到較佳的線性度和解析度。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

11、12．．．感測線

13．．．菱形感測單元

21．．．第一感測層

211、L1、L2．．．第一感測線

2111．．．第一突出部

212、AL1、AL2．．．第一感測單元

22．．．第二感測層

221、R1、R2．．．第二感測線

2211．．．第二突出部

222、AR1、AR2．．．第二感測單元

41．．．第一感測層

42．．．第二感測層

43．．．絕緣層

44．．．第一基板

45．．．保護層

46．．．填充層

47．．．第二基板

48．．．第三基板

第1圖顯示習知觸控板感測層結構；

第2A圖顯示本發明之觸控板之第一感測層之較佳實施例之示意圖；

第2B圖顯示；

第3圖顯示本發明之觸控板之第一感測層疊合第二感測層之較佳實施例之示意圖；以及

第4A-4E圖顯示本發明之觸控板之較佳實施例之剖面圖。

L1、L2．．．第一感測線

AL1、AL2．．．第一感測單元

R1、R2．．．第二感測線

AR1、AR2．．．第二感測單元

Claims (23)

1. 一種觸控板，其包括：
   一第一感測層，包括複數個延伸於一第一方向的第一感測線，每一該第一感測線具有複數個側向突出的第一突出部，該第一感測層更包括複數個第一感測單元，間隔排列於該第一感測線及該第一突出部上；
   一第二感測層，包括複數個延伸於一第二方向的第二感測線，每一該第二感測線具有複數個側向突出的第二突出部，該第二感測層更包括複數個第二感測單元，間隔排列於該第二感測線及該第二突出部上；以及
   一絕緣層，設置於該第一感測層及該第二感測層之間；
   其中該第一感測層與該第二感測層間隔該絕緣層上下疊合，且該複數個第一感測線及該複數個第二感測線交錯形成一網狀結構。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控板，其中該第一方向和該第二方向分別為一X軸方向和Y軸方向，或為一Y軸方向和一X軸方向。
3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控板，其中該複數個第一突出部依序交錯突出於該第一感測線之兩側；該複數個第二突出部依序交錯突出於該第二感測線之兩側。
4. 如申請專利範圍第3項所述之觸控板，其中該複數個第一突出部突出之方向垂直於該第一方向；該複數個第二突出部突出之方向垂直於該第二方向。
5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控板，其中設置於一第一感測線之該複數個第一感測單元與相鄰之該第一感測線之該複數個第一感測單元不相連接；設置於一第二感測線之該複數個第二感測單元與相鄰之該第二感測線之該複數個第二感測單元不相連接。
6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控板，其中該複數個第一感測單元及該複數個第二感測單元彼此不重疊。
7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控板，其中兩相鄰該第一感測線之間具有複數個第一感測單元，設置於該複數個第一突出部上；兩相鄰該第二感測線之間具有複數個第二感測單元，設置於該複數個第二突出部上。
8. 如申請專利範圍第7項所述之觸控板，其中設置於兩相鄰該第一感測線間之該複數個第一感測單元沿著該第一方向間隔排列，彼此不相連接；設置於兩相鄰該第二感測線間之該複數個第二感測單元沿著該第二方向間隔排列，彼此不相連接。
9. 如申請專利範圍第1項所述之觸控板，其中該複數個第一感測單元或該複數個第二感測單元為相同或不同之形狀或大小。
10. 如申請專利範圍第1項所述之觸控板，其中該第一感測單元及該第二感測單元為菱形、三角形、六角形、矩形、多邊形、橢圓形、圓形或不規則形。
11. 如申請專利範圍第1項所述之觸控板，其更包括一第一基板，該第一感測層以鍍膜、物理沈積、化學沈積、印刷、濺鍍、旋佈、膠黏或塗佈方式設置於該第一基板上。
12. 如申請專利範圍第11項所述之觸控板，其中該絕緣層以鍍膜、物理沈積、化學沈積、印刷、濺鍍、旋佈、膠黏或塗佈方式設置於該第一基板上，並包覆該第一感測層及部分之該第一基板。
13. 如申請專利範圍第12項所述之觸控板，其中該絕緣層之材質為SiO₂。
14. 如申請專利範圍第12項所述之觸控板，其中該第二感測層設置於該絕緣層上相對於該第一感測層之另一側。
15. 如申請專利範圍第11項所述之觸控板，其中該絕緣層為一第二基板，該第二感測層以鍍膜、物理沈積、化學沈積、印刷、濺鍍、旋佈、膠黏或塗佈方式設置於該第二基板上。
16. 如申請專利範圍第14項所述之觸控板，其更包括一第一填充層，設置於該第一基板與該第二基板之間。
17. 如申請專利範圍第1項所述之觸控板，其中該絕緣層為一基板，該第一感測層及該第二感測層分別以鍍膜、物理沈積、化學沈積、印刷、濺鍍、旋佈、膠黏或塗佈方式設置於該基板之兩側。
18. 如申請專利範圍第1-17項任一項所述之觸控板，其更包括一第二填充層或一保護層，設置於該第二感測層相對於該第一感測層之另一側，或設置於該第一基板相對於該第二基板之另一側。
19. 如申請專利範圍第1-17項任一項所述之觸控板，其中該基板、該第一基板或該第二基板為一透明或不透明基板。
20. 如申請專利範圍第1-17項任一項所述之觸控板，其中該基板、該第一基板或該第二基板的材料為玻璃、塑膠、陶瓷、橡膠或電路基板。
21. 如申請專利範圍第1-17項任一項所述之觸控板，其中該第一感測層、該第二感測層或該絕緣層之材質為一透明或不透明材料。
22. 如申請專利範圍第18項所述之觸控板，其中該第一填充層或該第二填充層之材料為SiO₂、固態膠或液態膠。
23. 如申請專利範圍第21項所述之觸控板，其中該第一感測層及該第二感測層之材料為ITO、AZO、SnO₂、銅、鋁、銀、金、金屬或導電材料。