TWI433006B

TWI433006B - 觸控元件

Info

Publication number: TWI433006B
Application number: TW99141109A
Authority: TW
Inventors: Po Sheng Shih; Yu Ju Hsu
Original assignee: Innolux Corp
Priority date: 2010-11-26
Filing date: 2010-11-26
Publication date: 2014-04-01
Also published as: TW201222350A

Description

觸控元件

本發明涉及一種觸控元件。

近年來，伴隨著移動電話與觸摸導航系統等各種電子設備的高性能化和多樣化的發展，在液晶等顯示元件的前面安裝透光性的觸控元件的電子設備逐步增加。這樣的電子設備的使用者通過觸控元件，一邊對位於觸控元件背面的顯示元件的顯示內容進行視覺確認，一邊利用手指或筆等方式按壓觸控元件來進行操作。由此，可以操作電子設備的各種功能。

電阻式觸控元件係先前觸控元件中最常見的一種觸控元件類型。先前的電阻式觸控元件包括兩個透明電極層，該兩個透明電極層通過點狀隔離物間隔設置，當手指觸控元件幕時，壓力使兩層透明導電層在觸摸點位置產生一個接觸，因為兩層透明導電層之間施加了電壓，不同觸點的分壓不同，電流也不同，控制裝置便可分辨出顯示幕上施加壓力的那個點的座標。電阻式觸控元件具有清晰度高和壽命長的特點。

然而，先前的觸控元件一般採用ITO玻璃作為透明電極層，由於ITO玻璃本身為脆性材料，韌性差，因此，限於材料特性以及工藝雜難，採用ITO作為透明電極層的觸控元件均為平面結構，這樣的平面觸控元件很難應用於曲面顯示幕上。遺憾的係，業界至今沒有一個能夠提供比較好的曲面觸控元件的方式。

有鑒於此，確有必要提供一種具有曲面結構的觸控元件。

本發明提供一種觸控元件，其包括：一第一電極板，該第一電極板包括一第一基底及一第一透明導電層；一第二電極板，該第二電極板與第一電極板間隔設置，該第二電極板包括一第二基底與一第二透明導電層，第一透明導電層和第二透明導電層相向設置；其中，所述第一基底與第二基底呈彎曲狀並且間隔平行設置，所述第一基底包括一第一曲面，該第一透明導電層設置於該第一曲面上；所述第二基底包括一第二曲面，該第二透明導電層設置於該第二曲面，第一曲面和第二曲面相向設置，所述第一透明導電層包括一第一奈米碳管層，所述第二透明導電層包括一第二奈米碳管層，該第二奈米碳管層具有電阻異向性，第二奈米碳管層沿第一方向為高電阻率方向，沿第二方向為低電阻率方向。

與先前技術相比較，本發明提供了一種可以應用在曲面顯示器上的曲面觸控元件，該觸控元件的透明導電層採用奈米碳管層，奈米碳管具有較好的抗彎折性能，可直接貼附在曲面的表面而不被破壞，無需刻蝕等複雜工藝，使得該曲面觸控元件的製備方法簡單，不會造成環境污染，且曲面觸控元件的良率較高。

以下將結合附圖詳細說明本技術方案提供的觸控元件。

請一併參閱圖1至圖4，本發明第一實施例所提供的觸控元件10包括一第一電極板12，一第二電極板14、設置在第一電極板12與第二電極板14之間的複數個透明的點狀隔離物16。

請參見圖3，該第一電極板12包括一第一基底120，一第一透明導電層122以及一第一電極124。該第一基底120為曲面結構，其包括一第一曲面126，該第一透明導電層122與兩個第一電極124均設置在該第一曲面126上。第一透明導電層122包括兩個相對的第一邊1220及兩個相對的第二邊1222。該第一電極124為線狀結構，該第一電極124設置於第一透明導電層122的週邊並與第一透明導電層122電連接，與第一透明導電層122的四個邊齊平。請參見圖4，該第二電極板14包括一第二基底140，一第二透明導電層142、一第二電極144及複數個探測電極148。該第二基底140為曲面結構，其包括一第二曲面146，該第二透明導電層142、第二電極144及複數個探測電極均設置在第二曲面146上。所述第二透明導電層142也包括兩個相對的第一邊1420和兩個相對的第二邊1422。所述第二電極144沿設置在第二透明導電層142的一個第二邊1422上，該複數個探測電極148依次均勻排列設置於第二透明導電層142的與第二電極144相對的另一個第二邊1422上。所述第一曲面126和第二曲面146面對設置，從而使該第一透明導電層122和第二透明導電層142相向設置。第一曲面126和第二曲面146的形狀相同。所述第一曲面126和第二曲面146可以為任意的曲面，包括球面、橢圓面、錐面、雙曲面、抛物面、圓柱面和橢圓柱面。

所述第一基底120用於支撐第一透明導電層122和第一電極124。所述第一基底120為透明的基板，該第一基底120的材料可以為玻璃、石英或金剛石等，所述第一基底120的材料還可以為柔性材料，所述柔性材料包括聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯材料，以及聚醚碸(PES)、纖維素酯、聚氯乙烯(PVC)、苯並環丁烯(BCB)及丙烯酸樹脂等材料。該第一基底120的厚度為1毫米~1厘米。第一曲面126可以通過第一基底120彎折形成。第一曲面126的形狀不限，可根據實際需要進行選擇，第一曲面126的橫截面可以為弧形、半圓形、圓形、環形、扇形或C型等。本實施例中，所述第一基底120為一圓筒，因此第一曲面126的橫截面為一環形結構。所述第二基底140用於支撐第二透明導電層142和第二電極144，並對第一透明導電層122具有保護作用，第二基底140為一圓筒。所述第二基底140的材料為柔性材料製成的薄膜或者層狀結構，所述柔性材料包括聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯材料，以及聚醚碸(PES)、纖維素酯、聚氯乙烯(PVC)、苯並環丁烯(BCB)及丙烯酸樹脂等材料。當第一基底120和第二基底140均採用柔性材料時，該觸控元件10為一柔性的觸控元件，可根據需要彎折或變形。該第二基底140的厚度為1毫米~1厘米。本實施例中，該第一基底120材料為玻璃，第二基底140的材料為PET，厚度均為2毫米。第二基底140的形狀應與第一基底120相吻合，由第一基底120的形狀所決定。本實施例中，由於第一曲面126的橫截面為一圓形結構，所述第二基底140的第二曲面146的橫截面也具有一圓形結構，第二曲面146的橫截面的直徑略大於第一曲面126橫截面的直徑，即第二曲面146橫截面的曲率半徑等於第一曲面126橫截面的曲率半徑。

所述第一基底120用於支撐第一透明導電層122和第一電極124。所述第一基底120為一彎曲狀的透明基板，該第一基底120的材料可以為玻璃、石英或金剛石等。該第一基底120的厚度為1毫米~1厘米。第一曲面126可以通過第一基底120彎折形成。第一曲面126的形狀不限，可根據實際需要進行選擇，本實施例中，所述第一基底120為一圓筒結構，第一曲面126為一圓柱面。所述第二基底140用於支撐第二透明導電層142、第二電極144和複數個探測電極148，並對第一透明導電層122具有保護作用，第二基底140為彎曲狀，本實施例中，第二基底140為一圓筒狀結構，第二曲面146為圓柱面。所述第二基底140的材料為柔性材料製成的薄膜或者層狀結構，所述柔性材料包括聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯材料，以及聚醚碸(PES)、纖維素酯、聚氯乙烯(PVC)、苯並環丁烯(BCB) 及丙烯酸樹脂等材料。該第二基底140的厚度為1毫米~1厘米。本實施例中，該第一基底120材料為玻璃，第二基底140的材料為PET，厚度均為2毫米。第二基底140的形狀應與第一基底120相吻合，由第一基底120的形狀所決定。本實施例中，由於第一曲面126的橫截面為一圓形結構，所述第二基底140的第二曲面146的橫截面也具有一圓形結構，第二曲面146的橫截面的直徑略大於第一曲面126橫截面的直徑，即第二曲面146橫截面的曲率半徑等於第一曲面126橫截面的曲率半徑。

第一透明導電層122設置於該第一曲面126上，該第一透明導電層122在未設置於第一曲面126上之前，為長方形或者正方形，第一透明導電層122設置於第一曲面126上之後，第一透明導電層122的形狀與第一曲面126的形狀相互吻合。本實施例中，由於第一曲面126的橫截面為圓型結構，所述第一透明導電層122彎折形成一橫截面為C型結構並貼合於該第一曲面126上。第一透明導電層122的兩個相對的第一邊1220分別彎折形成一C型結構，第一透明導電層122的兩個相對的第二邊1222相互靠近並為直線。第一透明導電層122彎折形成一C型結構而並非圓形結構的原因係防止第一透明導電層122自身形成短路。當然，所述第一透明導電層122也可以彎曲形成筒狀體，但在相靠近或者重疊的兩端之間設置一絕緣體(比如絕緣膜)進行絕緣，防止其短路。第二透明導電層142設置於該第二曲面146上，該第二透明導電層142為在未設置於第二曲面146上之前，為長方形或者正方形，第二透明導電層142設置於第二曲面146上之後，第二透明導電層142的形狀與第二曲面146的形狀相互吻合。所述第一透明導電層122設置於第一曲面126上及第二透明導電層142設置於第二曲面146上之後，所述第一透明導電層122的第一邊1220和第二透明導電層142的第一邊1420的彎曲形狀相同，第一透明導電層122的第二邊1222和第二透明導電層142的第二邊1422的彎曲形狀相同。本實施例中，由於第二曲面146為環型結構，所述第二透明導電層142彎折形成C型結構並貼合於該第二曲面146上。第二透明導電層142的兩個相對的第一邊1420分別彎折形成一C型結構，第一透明導電層122的兩個相對的第二邊1422相互靠近並為直線。第一透明導電層122形成於第一曲面126上及第二透明導電層142形成於第二曲面146上之後，第一透明導電層122的和第二透明導電層142平移相交後形成曲面經平鋪展開後為正方形或長方形。

所述第一透明導電層122包括一第一奈米碳管層，該第一奈米碳管層中包括複數個均勻分佈的奈米碳管。該複數個奈米碳管相互搭接構成導電網路，因此，該第一奈米碳管層具有較好的導電性能。該複數個奈米碳管無序分佈，該第一奈米碳管層具有各向同性的特點。所述第一奈米碳管層的厚度為10奈米至100微米。所述第一奈米碳管層可以形成於一平面基底上之後，再將該平面基底和第一奈米碳管層彎折，使該平面基底形成曲面狀的第一基底120。可選擇地，所述第一奈米碳管層可以通過直接塗敷的方法形成於第一基底120的第一曲面126上，也可以先形成該第一奈米碳管層之後，再將該第一奈米碳管層直接貼附於該第一曲面126上。

所述第二透明導電層142包括一第二奈米碳管層。所述第二奈米碳管層為一電阻異向性的透明導電膜，即在二維空間上的電阻率不同，第二奈米碳管層在二維空間上的不同方向上的電阻率不同。定義該第二奈米碳管層的高電阻率的方向為第一方向，第二奈米碳管層低電阻率的方向為第二方向。第二透明導電層142的兩個第一邊1420位於沿第一方向的兩端，兩個第二邊1422位於沿第二方向的兩端。第二電極144和複數個探測電極148分別設置於奈米碳管層低電阻率方向的兩端，即第二透明導電層142的兩個相對的第二邊1422上。由於第二電極144設置於第二透明導電層142的一個第二邊1422上，該複數個探測電極148相互間隔均勻排列設置於與第二電極144相對的第二透明導電層142的另一個第二邊1422上，該複數個探測電極148中每一個探測電極148與第二電極144形成一導電通道，從而在第二透明導電層142上形成複數個導電通道。每個導電通道平行於第二方向。所述第二電極144所為電壓輸入電極，所述探測電極148為探測電壓輸出的電極。

該奈米碳管層狀結構包括至少一層奈米碳管膜。該奈米碳管層狀結構可以一層奈米碳管膜或複數個層疊設置的奈米碳管膜，且該奈米碳管層狀結構的厚度優選為0.5奈米~1毫米。優選地，該奈米碳管層狀結構的厚度為100奈米~0.1毫米。可以理解，當奈米碳管層狀結構的透明度與奈米碳管層狀結構的厚度有關，當奈米碳管層狀結構的厚度越小時，該奈米碳管層狀結構的透光度越好，奈米碳管層狀結構的透明度可以達到90%以上。

該奈米碳管膜包括複數個通過凡得瓦力相互連接的奈米碳管。所述複數個奈米碳管基本沿同一方向擇優取向排列。所述擇優取向係指在奈米碳管膜中大多數奈米碳管的整體延伸方向基本朝同一方向。而且，所述大多數奈米碳管的整體延伸方向基本平行於奈米碳管膜的表面。進一步地，所述奈米碳管膜中大多數奈米碳管係通過凡得瓦力首尾相連。具體地，所述奈米碳管膜中基本朝同一方向延伸的大多數奈米碳管中每一奈米碳管與在延伸方向上相鄰的奈米碳管通過凡得瓦力首尾相連。當然，所述奈米碳管膜中存在少數隨機排列的奈米碳管，這些奈米碳管不會對奈米碳管膜中大多數奈米碳管的整體取向排列構成明顯影響。所述奈米碳管膜可以為一自支撐的奈米碳管膜。所述自支撐為奈米碳管膜不需要大面積的載體支撐，而只要相對兩邊提供支撐力即能整體上懸空而保持自身膜狀狀態，即將該奈米碳管膜置於(或固定於)間隔一固定距離設置的兩個支撐體上時，位於兩個支撐體之間的奈米碳管膜能夠懸空保持自身膜狀狀態。所述自支撐主要通過奈米碳管膜中存在連續的通過凡得瓦力首尾相連延伸排列的奈米碳管而實現。

所述奈米碳管膜的厚度為0.5奈米~100微米，寬度與長度不限，根據第二基底140的大小設定。所述奈米碳管拉膜的具體結構及其製備方法請參見范守善等人於民國96年2月12日申請的，於民國99年7月11日公告的第I327177號中國民國公告專利。為節省篇幅，僅引用於此，但所述申請所有技術揭露也應視為本發明申請技術揭露的一部分。

本實施例中，該奈米碳管層狀結構中的奈米碳管沿第一方向擇優取向排列。所述奈米碳管層狀結構具有電阻各向異性的特點，即該奈米碳管層狀結構沿奈米碳管延伸方向的電阻率遠小於其沿垂直於奈米碳管延伸方向的電阻率。

所述第一電極124、第二電極144均為線狀或帶狀結構，所述探測電極148為點狀結構。該第一電極124、第二電極144、探測電極148可以分別為一層導電膜。該導電膜的材料可以為金屬、合金、銦錫氧化物(ITO)、銻錫氧化物(ATO)、導電銀膠、導電聚合物或導電性奈米碳管等。該金屬或合金材料可以為鋁、銅、鎢、鉬、金、鈦、釹、鈀、銫或其任意組合的合金。由於第一電極124與第一透明導電層122的四個邊重合，第一透明導電層122彎曲形成C型結構後，位於第一透明導電層122的一對相對的邊上的部分第一電極124彎曲形成C型結構，位於第一透明導電層122的另一對相對的邊上的部分第一電極124保持直線。所述第二電極144為導電銀漿印刷形成的直線結構，位於第二透明導電層142的一端，並與第二透明導電層142的一個第二邊1422重合；所述探測電極148為導電銀漿印刷形成的點狀結構，位於第二透明導電層142與第二電極144相對的一端，並與第二透明導電層142的另一個第二邊1422重合。

進一步地，該第一電極板12第一曲面126週邊設置有一絕緣黏合層(圖未示)。上述的第二電極板14設置在該絕緣黏合層上，通過絕緣黏合層與第一電極板12間隔設置。上述複數個點狀隔離物16設置在第一電極板12的第一透明導電層122上，且該複數個點狀隔離物16彼此間隔設置。第一電極板12與第二電極板14之間的距離為2微米~10微米。該絕緣黏合層可以將第一電極板12和第二電極板14黏合固定，同時還可以使第一電極板12和第二電極板14絕緣設置。所述點狀隔離物16應為一透明材料製成。設點狀隔離物16可使得第一電極板12與第二電極板14電絕緣。可以理解，當觸控元件10尺寸較小時，點狀隔離物16為可選擇的結構，只需確保第一電極板12與第二電極板14電絕緣即可。

另外，該第一電極板12上表面設置一透明保護膜(圖未示)。所述透明保護膜可以通過黏結劑直接黏結在第一電極板12上，也可採用熱壓法，與第一電極板12壓合在一起。該透明保護膜可採用一層表面硬化處理、光滑防刮的塑膠層或樹脂層，該樹脂層可由苯丙環丁烯(BCB)、聚酯或丙烯酸樹脂等材料形成。本實施例中，形成該透明保護膜的材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，用於保護第二電極板14，提高耐用性。該透明保護膜經特殊工藝處理後，可用以提供一些附加功能，如可以減少眩光或降低反射。

可選擇地，為了減小電磁干擾，避免從觸控元件10發出的訊號產生錯誤，還可在第一基底120的遠離第一曲面126的表面上設置一遮罩層(圖未示)。該遮罩層可由銦錫氧化物(ITO)薄膜、銻錫氧化物(ATO)薄膜、鎳金薄膜、銀薄膜、奈米碳管拉膜、導電聚合物薄膜等導電材料形成。

應用時，如果為單點觸摸，該觸控元件10通過探測觸摸點電壓的變化，進行精確計算，將它轉換成觸點的座標，從而可以確定觸摸點的位置。如果為多點觸摸，則第一透明導電層122和第二透明導電層142形成複數個電接觸點。由於第一透明導電層122對第二透明導電層142電壓的影響，此時，電接觸點所對應的探測電極148的電壓發生變化。具體地，每個電接觸點所對應的探測電極148的電壓將低於第二電極144的電壓。由於不同的探測電極148對應不同的導電通道，每個電接觸點所對應的探測電極148之間的電壓值互不影響。實驗表明，探測電極148電壓的變化與電極觸點的位置有關。電接觸點離第二電極144的距離越近，探測電極148的電壓降低越多，因此，該電接觸點在第二方向的位置可以確定，而探測電極可以確定電接觸點在第一方向的位置，因此，該電接觸點的位置可以確定。由於每個接觸點對應不同的探測電極148，因此，該複數個電接觸點的位置可以互不影響的被探測到。通過上述方法可以確定所有電接觸點的具體位置，實現多點探測。

本實施例所提供的觸控元件10具有以下優點：

其一，本發明所提供的觸控元件10為一具有曲面結構的觸控元件，使用者可以從各個角度進行觸摸控制，該觸控元件10可直接應用在具有曲面結構的顯示器上，使該觸控元件10具有廣泛的應用範圍。其二，該觸控元件10結構簡單，通過設置複數個探測電極形成不同的導電通道，根據電壓的變化幅度可以判斷出觸控點的具體座標，且觸控點不受限制，真正實現了多點操作。其三，第二奈米碳管層中的奈米碳管沿同一方向擇優取向排列，第二奈米碳管層的電阻率具有各向異性，通過測量該探測電極148的電壓，根據電壓的變化幅度可以判斷出觸控點的實際座標，實現多點顯示。其四，本發明所提供的觸控元件10採用奈米碳管層作為第一、第二透明導電層，奈米碳管層具有優良的耐彎折形成，可以彎折成任意角度而不發生斷電或者電阻增加，因此，該奈米碳管層可以彎折成任意角度後直接貼附於曲面上，也可以貼附於一平面基底上之後將基底和奈米碳管層狀結構一起彎折形成曲面結構，因此，該透明導電層的厚度均勻，且該觸控元件10的形狀可以任意選擇；奈米碳管層具有良好的耐刮擦形成，可以多次承受外界物體的摩擦而不被破壞，提高了該觸控元件10的壽命，同時，使該觸控元件10在其製備過程中具有較高的良率。

表1為採用奈米碳管層與ITO層的透明導電層的耐彎折性能的比較表格。表1中提供了兩個奈米碳管層(CNT)和兩個ITO層的耐彎折性能測試，通過測試它們在不同曲率半徑下的電阻來表明其耐彎折性能。該兩個奈米碳管層和兩個ITO層的編號分別為1-4。

從表1中可以看出，該奈米碳管層和ITO層在彎折的過程中電阻的變化過程為：當曲率半徑大於6.5時，奈米碳管層和ITO層的電阻在彎折過程中保持不變；當曲率半徑達到6.5時，奈米碳管層的電阻增加了0.7%，而ITO層的電阻增加了2%，即ITO層的電阻有較大程度的增加；當曲率半徑達到4.5時，奈米碳管層的電阻增加了1.4%，而ITO層的電阻增加了14%，即ITO電阻更大幅度的增加。由此可見，隨著曲率半徑的減小及彎折程度的增加，奈米碳管層的電阻基本不變，即使該奈米碳管層被對折後，奈米碳管層仍具有較好的導電性能。而用ITO層作為透明導電層時，如果將ITO層直接形成於一曲面上時，由於ITO層通過濺射的方式形成，很難在曲面上形成厚度均勻的ITO層；如果將ITO層先形成於一平面基底上再將基底和ITO層彎折，當曲率半徑達到4.5mm時，該透明導電層的電阻明顯增加，當ITO層被對折後，透明導電層不再具有導電性能，因此，採用ITO層作為透明導電層時，曲面結構的形狀受到限制，同時也限制了觸摸屏的形狀和使用範圍。由此可見，奈米碳管層具有優良的耐彎折形成，可以彎折成任意角度而不發生斷電或者電阻增加，因此，該由奈米碳管層作為透明導電層的觸摸屏可以彎折成任意角度後直接貼附於曲面上，也可以貼附於一平面基底上之後將基底和奈米碳管層狀結構一起彎折形成曲面結構，簡化了觸摸屏的製作工藝，使觸摸屏的良率增加，同時，觸摸屏的形狀可以任意選擇。

表2為上述兩個奈米碳管層和兩個ITO層作為透明導電層時的耐刮擦性能的比較表。分別採用橡皮對每個奈米碳管層和ITO進行刮擦，並同時測試刮擦後的電阻，直至該兩個奈米碳管層和兩個ITO層完全斷電被破壞。

從表2中可以看出，用ITO層的透明導電層經過一次刮擦之後便被破壞，但用奈米碳管層的透明導電層可以經過兩百多次刮擦而不被破壞，可見奈米碳管層的耐刮擦性能大大高於ITO層。由此可見，奈米碳管層具有良好的耐刮擦形成，可以多次承受外界物體的摩擦而不被破壞，用奈米碳管層作為透明導電層的的觸控元件在其製備過程中，不會因為外界的碰觸或刮擦造成奈米碳管層被破壞，使該觸控元件在製備時具有較高的良率。

請一併參見圖5及圖6，本發明第二實施例所提供的觸控元件包括一第一電極板22及一第二電極板24。該第一電極板22包括一第一基底220，一第一透明導電層222以及第一電極224。該第一基底220為曲面結構，其包括一第一曲面226，該第一透明導電層222與第一電極224均設置在該第一曲面226上。該第二電極板24包括一第二基底240，一第二透明導電層242、第二電極244及複數個探測電極248。該第二基底240為曲面結構，其包括一第二曲面246，該第二透明導電層242、第二電極244與複數個探測電極248均設置在第二曲面246上。

本實施例所提供的觸控元件與第一實施例所提供的觸控元件10的結構基本相同，其不同之處在於第一曲面226和第二曲面246的形狀。本實施例中，所述第一基底220為一半球形，第一曲面226為球面；第二基底240也為半球形，第二曲面246為球面。第一透明導電層222為一長方形，其包括兩個相對的第一邊2220和兩個相對的第二邊2222，第一邊2220的長度大於第二邊2222的長度。第二透明導電層242的形狀和大小與第一透明導電層222相同，其包括兩個相對的第一邊2420和兩個相對的第二邊2422，第一邊2420的長度大於第二邊2422的長度。第一透明導電層222的第一邊2220的彎曲形狀和第二透明導電層242的第一邊2420的彎曲形狀相同，第一透明導電層222的第二邊2222的彎曲形狀和第二透明導電層242的第二邊2422的彎曲形狀相同。第一透明導電層222貼合設置於第一曲面226的表面，第二透明導電層242貼合設置於第二曲面246的表面。第一透明導電層222和第二透明導電層242平移後可相互重合。所述第一電極224設置於第一透明導電層222的表面，並分別與第一透明導電層222的第一邊2220和第二邊2222相互重合。所述第二電極244設置於第二透明導電層242的表面，並分別與第二透明導電層242的一個第二邊2422相互重合。所述複數個探測電極248並列且均勻設置，並與第二透明導電層242的另一個第二邊2422相互重合。

請參見圖7及圖8，本發明第三實施例提供一種觸控元件第二電極板34的結構。該觸控元件與第一實施例所提供的觸控元件10的結構基本相同，其不同之處在於：所述第二電極板34中電極的設置方式。所述第二電極板34包括一第二透明導電層342、複數個第一探測電極344和複數個第二探測電極348。所述複數個第一探測電極344沿第一方向L1依次均勻排列設置於第二透明導電層342的一個邊上，所述複數個第二探測電極348沿第一方向L1依次均勻排列設置於第二透明導電層342的另一個邊上，即，複數個第一探測電極344和複數個第二探測電極348分別設置於第二透明導電層342兩個垂直於第二方向L2的相對的側邊上。複數個第一探測電極344和複數個第二探測電極348在第二方向上一一對應設置。

本實施例所提供的觸控元件的驅動方法與第一實施例所提供的觸控元件10的驅動方法基本相同，區別在於：該第一探測電極344和第二探測電極346即可以作為電壓輸入電極，也可以作為電壓輸出探測電極。當第一探測電極344作為電壓輸入電極時，即在該觸控元件使用時，第二電極板34通過該複數個第一探測電極344輸入電壓，此時，第二探測電極346用於測量電壓輸出。當第二探測電極346作為電壓輸入電極時，即在該觸控元件使用時，第二電極板34通過該複數個第二探測電極346輸入電壓，此時，第一探測電極344用於測量電壓輸出。第一探測電極344和第二探測電極346採用輪流輸入/輸出的方式進行舉動，可以增加該觸控元件的定位精度。

請參見圖9，本發明第四實施例提供一種觸控元件的第一電極板42的平面結構。該第一電極板42包括一第一透明導電層422、第一電極424及該複數個第一探測電極426。該第二電極板44包括一第二導電層442、第二電極444及該複數個第二探測電極448。該觸控元件與第一實施例所提供的觸控元件10的結構基本相同，其不同之處在於第一電極板42的結構。具體地，該第一電極424沿第二方向L2設置在第一透明導電層422的一個邊上，該複數個第一探測電極428沿第二方向L2依次均勻排列設置於第一透明導電層422的與第一電極424相對的一個邊上，即，第一電極424和第一探測電極426分別設置於第一透明導電層422平行於第二方向L2的兩個側邊上。該第一透明導電層422沿第二方向L2上的電阻率ρ₁大於其沿第一方向L1的電阻率ρ₂。該複數個第一探測電極426中每一個第一探測電極428與第一電極424形成一導電通道，從而在第一透明導電層422上形成複數個導電通道。該第一導電層可包括一奈米碳管層，該奈米碳管層的結構與第一實施例中第二奈米碳管層的結構想通。該奈米碳管層包括複數個沿同一方向擇優取向的奈米碳管，該複數個奈米碳管沿第一方向L1方向延伸。

定位時，該第一電極424或複數個第一探測電極428接入一定的較低的電壓，該第二電極444接入一個較高的電壓，通過該複數個第二探測電極448確定觸控點的第一方向L1上的位置；該第二電極444或複數個第二探測電極448接入一較低的電壓，該第一電極424接入一較高的電壓，通過該複數個第一探測電極428確定觸控點的第二方向L2的位置。該測量方法不需要第一探測電極426或第二探測電極446探測觸控點電壓的變化幅度。該測量觸控點的方法更加簡單，準確。

本發明所提供的觸控元件可以用作觸控顯示裝置，如腕式觸摸手機的觸控顯示裝置，也可以用作觸控感應裝置，如機器人手臂或手指上的觸控感應裝置用於控制機器人的動作等。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

10‧‧‧觸控元件

12，22‧‧‧第一電極板

14，24，34‧‧‧第二電極板

16，26‧‧‧點狀隔離物

120，220‧‧‧第一基底

122，222，422‧‧‧第一透明導電層

124，224，424‧‧‧第一電極

140，240，340‧‧‧第二基底

1220，1420，2220，2420‧‧‧第一邊

1222，1422，2222，2422‧‧‧第二邊

142，242，342‧‧‧第二透明導電層

144，244‧‧‧第二電極

148，248‧‧‧探測電極

344，428‧‧‧第一探測電極

348，448‧‧‧第二探測電極

126，226‧‧‧第一曲面

146，246‧‧‧第二曲面

圖1係本發明第一實施例提供的觸控元件的結構示意圖。

圖2係圖1中觸控元件沿II-II線的剖面示意圖。

圖3係圖1中觸控元件的第一電極板的透視示意圖。

圖4係圖1中觸控元件的第二電極板的透視示意圖。

圖5係本發明第二實施例提供的觸控元件的第一電極板的透視示意圖。

圖6係本發明第二實施例提供的觸控元件的第二電極板的透視示意圖。

圖7係本發明第三實施例的第二電極板的透視示意圖。

圖8係圖7中第二透明導電層的平面圖。

圖9為本發明第四實施例提供的第一透明導電層和第二透明導電層的平面圖。

12‧‧‧第一電極板

120‧‧‧第一基底

122‧‧‧第一透明導電層

1220‧‧‧第一邊

1222‧‧‧第二邊

124‧‧‧第一電極

126‧‧‧第一曲面

Claims

一種觸控元件，包括：一第一電極板，該第一電極板包括一第一基底及一第一透明導電層；一第二電極板，該第二電極板第一電極板間隔設置，該第二電極板包括一第二基底與一第二透明導電層，第一透明導電層和第二透明導電層相向設置；其改良在於，所述第一基底與第二基底呈彎曲狀並且間隔平行設置，所述第一基底包括一第一曲面，該第一透明導電層設置於該第一曲面上；所述第二基底包括一第二曲面，該第二透明導電層設置於該第二曲面，第一曲面和第二曲面相向設置，所述第一透明導電層包括一第一奈米碳管層，所述第二透明導電層包括一第二奈米碳管層，該第二奈米碳管層具有電阻異向性，第二奈米碳管層沿第一方向為高電阻率方向，沿第二方向為低電阻率方向；所述第二電極板更包括複數個第一探測電極，該複數個第一探測電極相互間隔設置於該第二透明導電層的一端。
如申請專利範圍第1項所述之觸控元件，其中，所述第一曲面和第二曲面的形狀相同，第一曲面和第二曲面的形狀包括球面、橢圓面、錐面、雙曲面、抛物面、圓柱面或橢圓柱面。
如申請專利範圍第1項所述之觸控元件，其中，所述第一電極板進一步包括一第一電極與第一透明導電層電連接，並與第一透明導電層的四個邊重合。
如申請專利範圍第3項所述之觸控元件，其中，所述第二電極板進一步包括一第二電極，該第二電極和該複數個第一探測電極分別與第二透明導電層電連接，該第二電極與該複數個第一探測電極分別設置在第二透明導電層沿低電阻率方向的兩端。
如申請專利範圍第3項所述之觸控元件，其中，所述第二電極板進一步包括複數個第二探測電極，該複數個第一探測電極和該複數個第二探測電極分別與第二透明導電層電連接，該複數個第一探測電極和該複數個第二探測電極分別設置在第二透明導電層沿低電阻率方向的兩端，該複數個第二探測電極相互間隔設置在第二透明導電層的另一端。
如申請專利範圍第1項所述之觸控元件，其中，所述第一奈米碳管層具有電阻異向性，第一奈米碳管層的低電阻率方向平行於該第一方向，高電阻率方向平行於該第二方向。
如申請專利範圍第6項所述之觸控元件，其中，所述第一電極板進一步包括一第一電極和複數個第一探測電極分別與第一透明導電層電連接，並分別設置在第一透明導電層沿低電阻率方向的兩端，該複數個探測電極相互間隔設置在第一透明導電層的一端；所述第二電極板進一步包括一第二電極，該第二電極和該複數個第一探測電極分別與第二透明導電層電連接，並分別設置在第二透明導電層沿低電阻率方向的兩端。
如申請專利範圍第6項所述之觸控元件，其中，所述第一奈米碳管層包括複數個奈米碳管首尾相連且沿第一方向延伸，所述第二奈米碳管層包括複數個奈米碳管首尾相連且沿第二方向延伸。
如申請專利範圍第1項所述之觸控元件，其中，所述第一基底為圓筒狀結構，第一曲面為該圓筒狀結構的外表面，第一透明導電層貼合設置於第一曲面形成一C型結構，第一透明導電層包括兩個相對的第一邊和兩個相對的第二邊，第一透明導電層的兩個相對的第一邊分別彎折成一C型結構，第一透明導電層的兩個相對的第二邊相互靠近並為直線，第二基底為一圓筒狀結構，第二曲面為該圓筒狀結構的內表面，第二透明導電層設置於第二曲面成一C型結構，第二透明導電層包括兩個相對的第一邊和兩個相對的第二邊，第二透明導電層的兩個相對的第一邊分別彎折成一C型結構，第一透明導電層的兩個相對的第二邊相互靠近並為直線。
如申請專利範圍第1項所述之觸控元件，其中，所述第一奈米碳管層包括複數個均勻分佈的奈米碳管，該複數個奈米碳管相互搭接構成導電網路，該第一奈米碳管層具有各向同性。
如申請專利範圍第1項所述之觸控元件，其中，所述第二奈米碳管層包括複數個奈米碳管首尾相連且沿第二方向延伸。