TW201333772A - 觸控面板 - Google Patents

Abstract

一種觸控面板，其包括一第一基板、一第二基板、一第一感測層、一第二感測層以及多個間隙物。第二基板與第一基板平行配置且上下相對。第一感測層配置於第一基板上，且位於第一基板與第二基板之間。第二感測層配置於第二基板上。多個間隙物位於第一感測層與第二感測層之間，且間隙物包括可移動之多個第一間隙物以及固定於第二基板上之多個第二間隙物，其中各第一間隙物被部分第二間隙物所圍繞。

Description

觸控面板

本發明是有關於一種面板，且特別是關於一種觸控面板。

目前，觸控面板大致可區分為電阻式、電容式、光學式、聲波式及電磁式等觸控面板，其中以電阻式觸控面板與電容式觸控面板為最常見的產品。一般的電阻式觸控面板藉由使用者透過絕緣筆觸碰電阻式觸控面板所造成之電壓值的改變去偵測絕緣筆的觸碰位置。而一般的電容式觸控面板藉由使用者透過手指或導電物件觸碰電容式觸控面板所造成之電容值的改變去偵測手指或導電物件的觸碰位置。

現階段之技術改良已使電容式觸控面板可以感測絕緣筆之按壓觸碰。具體而言，在電容式觸控面板中可以將多個感測層等結構設置於不同基板上。使用者透過絕緣筆按壓此電容式觸控面板會造成基板之形變而改變感測層之間的電容值。因此，絕緣筆之觸碰位置可以被偵測出來。據此，電容式觸控面板除了可用手指或導電物件進行操作外，亦可以絕緣筆或是絕緣的材料進行按壓觸碰的操作。然而，由於基板本身材料的特性，在按壓形變之後，基板不一定可以快速恢復，使得按壓觸碰的訊號有延長或誤判的情況發生。

本發明提供一種觸控面板，其具有優良之恢復形變的能力。

本發明提供一種觸控面板，其包括一第一基板、一第二基板、一第一感測層、一第二感測層以及多個間隙物。第二基板與第一基板平行配置且上下相對。第一感測層配置於第一基板上，且位於第一基板與第二基板之間。第二感測層配置於第二基板上。多個間隙物位於第一感測層與第二感測層之間，且間隙物包括可自由移動之多個第一間隙物以及固定於第二基板上之多個第二間隙物，其中各第一間隙物被部分第二間隙物所圍繞。

在本發明之一實施例中，前述之觸控面板，其中各第一間隙物可移動的距離不超過各第一間隙物的直徑。

在本發明之一實施例中，前述之觸控面板，其中至少一第一間隙物實質上抵頂於第一基板與第二基板之間。

在本發明之一實施例中，前述之第一間隙物的直徑大於第二間隙物的直徑。

在本發明之一實施例中，前述之第二間隙物於第二基板上排列成多個規則的圖案。

在本發明之一實施例中，前述之觸控面板，更包括一介質，填充於第一基板與第二基板之間。

在本發明之一實施例中，前述之觸控面板，更包括一框膠，將第一基板與第二基板接合在一起，以及，至少一第三間隙物，配置於框膠中，抵頂於第一基板與第二基板之間，且第一間隙物的直徑不大於至少一第三間隙物的直徑。

在本發明之一實施例中，前述之觸控面板，更包括一裝飾層位於第一感測層的周邊。

在本發明之一實施例中，前述之第一感測層為單層感測電極。

在本發明之一實施例中，前述之第二感測層位於第一基板與第二基板之間。

在本發明之一實施例中，前述之第二感測層位於第二基板遠離第一基板的一側。

基於上述，本發明實施例之觸控面板藉由固定於第二基板上之多個第二間隙物限制位於第一感測層與第二感測層之間可移動之多個第一間隙物，因此在按壓於第一基板的應力移除後，可移動之多個第一間隙物可快速地回彈至接近原來的位置，進而改善第一基板形變後不易恢復所造成之按壓觸碰之誤判的情況，並可增加觸控面板之觸碰靈敏度。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1為本發明一實施例之觸控面板的剖面示意圖。

請參照圖1，本實施例之觸控面板100包括一第一基板110、一第二基板120、一第一感測層130、一第二感測層140以及多個間隙物150。第二基板120與第一基板110平行配置且上下相對。第一感測層130配置於第一基板110上，且位於第一基板110與第二基板120之間。第二感測層140配置於第二基板120上。在本實施例中，第二感測層140位於第一基板110與第二基板120之間，但本發明不以此為限。在其他實施例中，第二感測層亦可位於第二基板遠離第一基板的一側。多個間隙物150位於第一感測層130與第二感測層140之間，且間隙物150包括可自由移動之多個第一間隙物152以及固定於第二基板120上之多個第二間隙物154，其中各第一間隙物152被部份第二間隙物154包圍。

第一間隙物152可具有不同大小或是相同之直徑D1，較佳為相同之直徑D1，且第二間隙物154亦可具有不同大小或是相同之直徑D2，其中第一間隙物152的直徑D1大於第二間隙物154的直徑D2，且第一間隙物152實質上可以抵頂於第一基板110與第二基板120之間。在本實施例中，第一間隙物150的直徑D1可以是第二間隙物154的直徑D2之2至4倍，但本發明不以此為限。

此外，本實施例之觸碰面板100更可包括一介質160填充於第一基板110與第二基板120之間。此介質160可為矽油、液晶、空氣等高穿透率介質，較佳為矽油、液晶等液態物質。另外，本實施例之觸碰面板100更可包括一框膠170以及一第三間隙物180。框膠170可用以將第一基板110與第二基板120接合在一起，而第三間隙物180配置於框膠170中，並抵頂於第一基板110與第二基板120之間，其中第一間隙物150的直徑D1例如不大於至少一第三間隙物180的直徑D3。

另外，本實施例之觸碰面板100更可包括一承載板190，其中第二基板120配置於承載板190上。在本實施例中，承載板190可為液晶顯示器、有機發光顯示器或是任何適於與觸碰面板結合之顯示器。當然，承載板190也可以是玻璃基板、塑膠基板等機械性質較為堅硬的板狀物。承載板190的設置，端視第一基板110與第二基板120的挺性而決定。舉例而言，如第二基板120為較堅硬的板狀物時，則可省去承載板190不設。或是，顯示器的上基板可同時作為第二基板120使用，如此亦可省略承載板190。

要註明的是，本實施例之觸控面板100結合了手指或導電材質的觸碰偵測功能(電容的感測)以及觸碰物件的壓力觸碰偵測功能(壓力的感測)，其中為了實現手指或導電材質的觸碰偵測，將於圖2A與圖2B舉例說明第一感測層130的設計，而觸碰物件的壓力觸碰偵測將於圖5A與圖5B進行說明。圖2A為圖1中觸控面板之第一感測層的上視示意圖。圖2B為沿圖2A中A-A’剖線之剖面示意圖。

請參照圖2A與圖2B，具體而言，第一感測層130例如包括多個第一感測電極210、多個第二感測電極220以及覆蓋於第一感測電極210與第二感測電極220上之第一絕緣層230，其中第一感測電極210與第二感測電極220以陣列排列而達成面的感測(如圖2A所示)。在本實施例中，更可選擇性地配置一裝飾層240於第一感測層130的周邊，用以遮蔽周邊線路走線。

此外，第一感測電極210包括多個第一感測墊212以及多個橋接部214，且第一感測電極210之多個第一感測墊212透過橋接部214電性連接。第二感測電極220包括多個第二感測墊222以及多個頸縮部224，且第二感測電極220之多個第二感測墊222透過頸縮部224電性連接。

由圖2B可知，在本實施例中，第一感測墊212與第二感測墊222可配置於同一平面上，且第二感測電極220之頸縮部224透過一第二絕緣層216跨接於橋接部214之上。此時，第一感測墊212與第二感測墊222可以相同膜層製作於第二絕緣層216之後。在其他的實施例中，第二絕緣層216在此以暴露出各橋接部214兩端的島狀圖案為例，不過在其他實施例中，第二絕緣層216可以是具有暴露出各橋接部214兩端的多個開口且實質上覆蓋整個第一基板110的層狀物。另外，第一感測電極210與第二感測電極220可以分別由不同膜層構成而分別位在絕緣層的上下兩側。在一實施例中，第一感測電極210與第二感測電極220分別由不同膜層構成時，第一感測電極210與第二感測電極220可以分別配置於第一基板110的相對兩側，而第二絕緣層216可以被省略。

在使用者未以手指或導電物件觸碰觸控面板100時，第一感測電極210與第二感測電極220之間具有一電容初始值，而當使用者以手指或導電物件觸碰或接近觸控面板100時，電容初始值會發生改變，藉由此電容值的改變可判定使用者碰觸觸控面板100之位置。也就是說，第一感測層130單獨地進行電容式的觸控感測功能時，使用者需以可導電的物體(例如手指或導電物件或是電容筆等)操作觸控面板100。

要註明的是，以上的描述不用以限制第一感測層130之配置型態，而是要說明第一感測層130具有已知之電容式觸控面板之電容觸碰偵測的功能。當然，第一感測層130之第一感測電極210與第二感測電極220除了可為上述配置之外，在其他實施例中，第一感測電極210與第二感測電極220可以由長條狀的導電圖案所構成而不需由串接在一起的第一感測電極212與第二感測電極222所構成。或是，第一感測層130可為任何型態的單層感測電極，並搭配整面為透明導電層之第二感測層140，但本實施例不以此為限，第二感測層140亦可為圖案化的感測層。

圖3與圖4分別繪示了其他實施例之感測電極結構的示意圖。如圖3所示，在本實施例中，第一感測層330為複數個三角形型態的感測電極310所構成的單層感測電極。另外，如第4圖所示，在本實施例中，第一感測層430為複數個矩形型態的感測電極410所構成的單層感測電極。就圖3與圖4所繪示的感測電極310、410形狀而言，感測電極310、410可為同一導電圖案，亦可為不同之導電圖案。

另外，本實施例之觸控面板100除了可包括上述藉由觸碰物件產生的電容變化進行觸碰偵測的功能外，亦可包括藉由觸碰物件產生的壓力變化進行觸碰偵測功能(或稱之為壓力觸碰偵測)，其中更詳細之觸碰物件的壓力觸碰偵測將於圖5A與圖5B進行說明。圖5A與圖5B為觸碰物件按壓觸碰過程的示意圖。

請參照圖5A，第一基板110為受壓後會形變之塑膠基材或是玻璃基材，也就是可撓性基板。當使用者以觸碰物件510(觸碰物件可以是絕緣體或是導體)按壓觸碰第一基板110時，第一基板110會承受壓力而凹陷。此時，第一感測層130與第二感測層140之間的電容值便因為兩者之間的距離發生變化而改變，進而可判定使用者藉由觸碰物件510碰觸觸控面板100之位置。

要說明的是，一般而言，矽油或液晶等高穿透率介質160會被填充於兩基板110、120之間，因此當使用者以觸碰物件510按壓觸碰第一基板110後，因流體所產生之回復形變之能力相對緩慢，造成按壓觸碰的訊號有延長或誤判的情況發生。因此，本實施例之觸控面板100利用多個間隙物150配置於介質160之中，藉此提升第一基板110回彈的力量與速率，進而提升以觸碰物件510操作時之觸碰靈敏度。

具體而言，當使用者以觸碰物件510按壓觸碰第一基板110時，可移動之第一間隙物152會受到推擠的作用力而遠離觸碰點T移動。此時，由於多個固定於第二基板120上之第二間隙物154圍繞住可移動之多個第一間隙物152，第一間隙物152移動特定距離後就會抵頂於固定不動的第二間隙物154而無法再向外移動。因此，第一間隙物152之移動距離被局限於特定的範圍內。舉例而言，在本實施例中，各第一間隙物152可移動的距離不超過各第一間隙物152的直徑D1。

接著，請參照圖5B，當觸碰物件510離開觸碰點T後，原本受到推擠的作用力而抵頂於第二間隙物154之第一間隙物152因第二間隙物154的反作用力及介質160的作用力而快速地回彈。據此，第一基板110可以受到第一間隙物152的作用力而快速地恢復其原本的狀態(例如平整未彎曲的狀態)。整體而言，本實施例之觸控面板100除了可藉由多個間隙物150提升第一基板110回彈的力量，亦可藉由第二間隙物154限制住可移動之多個第一間隙物152的移動距離，藉此改善基板形變後不易回復所造成之按壓觸碰有延長或誤判的情況以及提升以觸碰物件進行觸控操作時之觸碰靈敏度。

值得一提的是，第二間隙物154於第二基板120上所排列而成之多個圖案可為規則或不規則的圖案。詳細之第二間隙物的排列圖案將於圖6至圖9說明。圖6至圖9為第二間隙物排列於第二基板上的示意圖。

請參照圖6，第二間隙物154於第二基板120上所排列而成之多個圖案為規則的圖案。在本實施例中，此些圖案例如是蜂巢狀。然而，在其他實施例中，圖案亦可以是星型、梯形、三角形、矩形、圓形、棋盤或是任何合適之形狀。要註明的是，本發明不限定第二間隙物154於第二基板120上排列之圖案，此圖案可視不同需求而定。

此外，第二間隙物154所排列出來的圖案可以包圍至少一個第一間隙物152。在本實施例中，第二間隙物154所圍成的圖案恰可包圍一個第一間隙物152，其中第一間隙物150的直徑D1例如小於等於100微米時，第二間隙物154所圍成的圖案的寬度W則可以為180微米。要說明的是，本實施例不用以限定本發明之第二間隙物154所圍成的圖案的寬度W，而是要說明本實施例之觸控面板100可藉由第二間隙物154限制住可移動之多個第一間隙物152的移動距離，藉此提升第一間隙物152回彈的速率。

請參照圖7，第二間隙物154所圍成的圖案除了可包圍一個第一間隙物152外，在另一實施例中，第二間隙物154所圍成的圖案亦可同時地包圍三個第一間隙物152，當然，在其他實施例中，被同一個第二間隙物154所圍成的圖案包圍的第一間隙物152之數量不需特別地限定，其數量可以是兩個、四個或是更多。另外，第二間隙物154除了上述可於第二基板120上規則排列之外，第二間隙物154亦可不規則排列於第二基板120上。請參照圖8，在本實施例中，第二間隙物154所圍成的圖案包圍一個第一間隙物152，且第二間隙物154所圍之各圖案可不具有特定之輪廓。

要註明的是，本發明不限定第二間隙物154所圍之各圖案內之第一間隙物152的數量及第一間隙物152的直徑D1大小，而是要說明不同直徑D1大小之第一間隙物152可在第二基板120上均勻之分布，且第一間隙物152可移動之距離受到固定於第二基板120上之第二間隙物154的限制。如此一來，當觸碰物件離開觸控面板(未繪示)時，可縮減第一間隙物152回彈的距離，進而提升第一間隙物152回彈速率，藉此提升觸碰物件進行觸控操作時之觸碰靈敏度。因此，如圖9所示，第二間隙物154所圍之各圖案可以不具有特定之輪廓，且第二間隙物154所圍之各圖案內之第一間隙物152的數量不一定要相等。

進一步來說，由上述各實施例可知，設計者也可藉此在不同的觸控區域，依需求設計不同的回彈速率。

綜上所述，本發明實施例之觸控面板可藉由多個間隙物提升第一基板形變之後的回復速率。此外藉由第二間隙物154限制住可移動之多個第一間隙物152的移動距離，可減少第一間隙物152回彈的距離，進而提升第一間隙物152回彈的速率，藉此改善基板形變之後不易恢復所造成之按壓觸碰訊號有延長或誤判的情況以及提升觸控面板的觸碰靈敏度。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．觸控面板

110．．．第一基板

120．．．第二基板

130、330、430．．．第一感測層

140．．．第二感測層

150．．．間隙物

152．．．第一間隙物

154．．．第二間隙物

160．．．介質

170．．．框膠

180．．．第三間隙物

190．．．承載板

210、310、410．．．第一感測電極

212．．．第一感測墊

214．．．橋接部

216．．．第二絕緣層

220．．．第二感測電極

222．．．第二感測墊

224．．．頸縮部

230．．．第一絕緣層

240．．．裝飾層

510．．．觸碰物件

D1、D2、D3．．．直徑

T．．．觸碰點

W．．．寬度

A-A’．．．剖線

圖1為本發明一實施例之觸控面板的剖面示意圖。

圖2A為圖1中觸控面板之第一感測層的上視示意圖。

圖2B為沿圖2A中A-A’剖線之剖面示意圖。

圖3與圖4為其他實施例之感測電極結構的示意圖。

圖5A與圖5B為觸碰物件按壓觸碰過程的示意圖。

圖6至圖9為第二間隙物排列於第二基板上的示意圖。

100．．．觸控面板

110．．．第一基板

120．．．第二基板

130．．．第一感測層

140．．．第二感測層

150．．．間隙物

152．．．第一間隙物

154．．．第二間隙物

160．．．介質

170．．．框膠

180．．．第三間隙物

190．．．承載板

D1、D2、D3．．．直徑

Claims (11)

1. 一種觸控面板，包括：一第一基板；一第二基板，與該第一基板平行配置且上下相對；一第一感測層，配置於該第一基板上，位於該第一基板與該第二基板之間；一第二感測層，配置於該第二基板上；以及多個間隙物，位於該第一感測層與該第二感測層之間，且該些間隙物包括可移動之多個第一間隙物以及固定於該第二基板上之多個第二間隙物，其中各該第一間隙物被部分該些第二間隙物所圍繞。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中各該第一間隙物可移動的距離不超過各該第一間隙物的直徑。
3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中至少一該第一間隙物實質上抵頂於該第一基板與該第二基板之間。
4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該些第一間隙物的直徑大於該些第二間隙物的直徑。
5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該些第二間隙物於該第二基板上排列成多個規則的圖案。
6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，更包括一介質，填充於該第一基板與該第二基板之間。
7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，更包括一框膠，將該第一基板與該第二基板接合在一起，以及，至少一第三間隙物，配置於該框膠中，抵頂於該第一基板與該第二基板之間，且該些第一間隙物的直徑不大於該至少一第三間隙物的直徑。
8. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，更包括一裝飾層位於第一感測層的周邊。
9. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該第一感測層為單層感測電極。
10. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該第二感測層位於該第一基板與該第二基板之間。
11. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該第二感測層位於該第二基板遠離該第一基板的一側。