TWI479383B - 觸控面板裝置 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種電力開關,且特別是有關於一種可用在標準牆壁開關盒的觸控面板裝置。
通常在建築物的電力開關(electricity power switch)或操控裝置是機械式的開關或旋鈕、或是電容式觸控開關。一般而言,用於照明控制、風扇控制的操控裝置通常是包含了電位計或可變電阻器的機械式構造。由於傳統的電力開關或操控裝置具有機械式結構,因此製造技術複雜且成本較高。另外,機械式電力開關或操控裝置還存在下列問題:接觸點的可靠度、控制的可靠度以及舊時尚的工業設計(industrial design,ID design)且難以融入於環境之中。此外,現有的電容式觸控開關在應用上,使用者沒有觸感且容易因誤觸造成開關狀態的變化。
有鑑於此,本發明提出一種觸控面板裝置,適用在標準牆壁開關盒,藉以解決先前技術所述及的問題。
本發明提出一種觸控面板裝置,適用於牆壁開關盒。觸控面板裝置包括第一基板、控制電路層、多個感測墊(觸控電極)、緩衝層以及觸摸層。第一基板具有相對的第一側與第二側。控制電路層配置於第一基板的第一側。這些感測墊配置於第一基板的第二側上且彼此互不重疊。緩衝
層配置於第一基板的第二側與這些感測墊上,且覆蓋這些感測墊。觸摸層配置於緩衝層上,且由共同電極板及包覆共同極板的軟性材質或可撓性材質所構成。
在本發明的一實施例中,觸摸層包括按鍵區域以及手勢區域,按鍵區域具有共同電極板,而手勢區域不具有共同電極板。
在本發明的一實施例中,觸摸層的按鍵區域更形成多個鍵帽。
在本發明的一實施例中,這些感測墊分別對齊於這些鍵帽的其中之一。
在本發明的一實施例中,於這些鍵帽中的每一者分別對應於一通孔。
在本發明的一實施例中,若使用者的手指在觸摸層的按鍵區域按壓時,用以開啟開關或關閉開關。
在本發明的一實施例中,若使用者的手指在觸摸層的手勢區域滑動時,用以更換功能選項或對一電器功能進行增減的調節。
在本發明的一實施例中,若使用者的手指在觸摸層的按鍵區域滑動時,用以更換功能選項或對一電器功能進行增減的調節。
在本發明的一實施例中,觸摸層包括接近環區域,接近環區域以金屬走線配置在觸摸層的周緣,且金屬走線電性連接至控制電路層,且接近環區域不具有共同電極板。
在本發明的一實施例中,若使用者與接近環區域的距
離在預設值以內時,則觸控面板裝置因應該接近環區域之電容改變而得知使用者正接近觸控面板裝置。
在本發明的一實施例中,觸控面板裝置更包括多個發光二極體。這些發光二極體配置於第一基板的第二側上,且各個感測墊的位置具有至少一個發光二極體。
在本發明的一實施例中,緩衝層具有多個透光開口以對應這些發光二極體。
在本發明的一實施例中,觸摸層具有多個透光開口以對應這些發光二極體。
在本發明的一實施例中,觸摸層的共同電極板之材質為半透明導電材料。
在本發明的一實施例中,這些發光二極體用以產生背光照明、顯示不同顏色、顯示文字、顯示圖案、發光閃滅及作為跑馬燈的其中一者。
在本發明的一實施例中,緩衝層為雙面膠帶,雙面膠帶對齊第一基板及觸摸層的邊緣而配置。
在本發明一實施例中,緩衝層為高透光性封膠,佈滿第一基板及觸摸層之間。
在本發明的一實施例中,第一基板為配置有這些感測墊(觸控電極)的印刷電路板。
在本發明一實施例中,觸摸層包含有玻璃基板、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,PMMA)薄膜及聚對苯二甲酸乙二酯(PolyEthylene Terephthalate,PET)薄膜的其中之一。共同電極板則將導電材質(具體如銦錫
氧化物或其他材質)由沈積、微影與蝕刻製程直接形成在遮蔽層表面,具有製程簡單、可與觸控面板整合且成本低的優點。
在本發明的一實施例中,控制電路層包括配置交流轉直流單元、感測單元、微控制器以及脈寬調變控制單元。交流轉直流單元用以對交流電壓轉換為至少一直流工作電壓。感測單元耦接交流轉直流單元。微控制器耦接交流轉直流單元與感測單元。脈寬調變控制單元耦接交流轉直流單元與微控制器。
在本發明的一實施例中,感測墊呈四邊形或六邊形。
基於上述,本發明實施例提出一種觸控面板裝置可以作為牆壁開關來使用。觸控面板裝置可提供類似於機械式開關的按壓操控方式。由於具有可按壓的特性,使用者會有觸感。並且由於觸摸層的按鍵區域具有共同電極板可進一步地降低開關誤動作的機會。又由於觸控面板裝置沒有機械式構造,相較於傳統的電力開關或操控裝置,製造技術較簡單且成本較低。此外,本發明實施例亦提出一種可分別利用按壓或滑動方式來進行開關操作或調節操作。並且,觸控面板裝置還可包括多個發光二極體。利用接近偵測方式來得知使用者是否接近,進而使發光二極體產生背光照明。發光二極體還可用來顯示不同顏色、顯示資訊(文字及/或圖案)、發光閃滅或作為跑馬燈。故,上述的觸控面板裝置作為牆壁開關時可提升操控的便利性。
為讓本發明的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是依照本發明一實施例之觸控面板裝置10與牆壁開關盒20的示意圖。請參照圖1。觸控面板裝置10適用於牆壁開關盒20。舉例而言,一般牆壁開關盒20的標準尺寸為長度131公釐(mm)、寬度78mm以及厚度44mm,但觸控面板裝置10的應用不侷限於此規格。觸控面板裝置10可包括控制電路層110、用於配置多個感測墊的第一基板120、緩衝層130以及觸摸層140等四層結構。下文將對各層結構作詳細說明。
圖2為依照圖1的觸控面板裝置10的結構示意圖。請參照圖2。控制電路層110以單面配置各個電子元件。假設第一基板120具有相對的第一側(基板背面)與第二側(基板正面)。在此實施例中,雖然控制電路層110與第一基板120為不同的兩層,但在實務上可以將控制電路層110配置於第一基板120的第一側。
控制電路層110可以包括交流轉直流單元210、感測單元220、微控制器230以及脈寬調變控制單元240。感測單元220耦接交流轉直流單元210。微控制器230耦接交流轉直流單元210與感測單元220。脈寬調變控制單元240耦接交流轉直流單元210與微控制器230。交流轉直流單元210用以對交流電壓VAC轉換為直流工作電壓VDC1、VDC2、VDC3。舉例而言,交流電壓VAC可以為交流110V或220V,直流工作電壓VDC1、VDC2與VDC3可以為直
流3.3V、5V、12V。請注意,交流電壓VAC與直流工作電壓VDC1~VDC3的範圍可以依設計需求做改變。
感測單元220用以接收來自第一基板120的感測訊號。微控制器230可以根據感測單元220所接收的感測訊號作相關的控制,例如使脈寬調變控制單元240產生相應的步階控制。
圖3為依照圖1的觸控面板裝置10的另一結構示意圖。請參照圖3。觸控面板裝置10包括第一基板120、控制電路層110、多個感測墊(觸控電極)120_11~120_mn、緩衝層130以及觸摸層140,其中m、n為正整數且可依據觸控面板裝置10的解析度及尺寸需求而有所更動,本發明不以此為限。
第一基板120具有相對的第一側(基板背面)122與第二側(基板正面)124。控制電路層110配置於第一基板120的第一側122。感測墊120_m1~120_mn配置在第一基板120的第二側124上且彼此互不重疊。在本實施例中,第一基板120可例如為配置有觸控電極的印刷電路板。此外,在本實施例中感測墊120_11~120_mn的形狀是以方形(等邊四邊形)為例。但是在其他實施例中,感測墊120_11~120_mn亦可為菱形(四邊形)或蜂巢形(六邊形,如圖11的繪示)等電極形狀,本發明不以此為限。
圖4為依照圖3的觸控面板裝置10的剖面結構示意圖。請同時參照圖3與圖4。緩衝層130配置於第一基板120與感測墊120_11~120_mn上,且緩衝層130覆蓋感測
墊120_11~120_mn。緩衝層130可例如由高透光性封膠或雙面膠帶等不同的可撓性材質所構成。高透光性封膠的配置方式為佈滿第一基板120及觸摸層140之間。雙面膠帶的配置方式為對齊第一基板120及觸摸層140邊緣。
觸摸層140配置於緩衝層130上,且由共同電極板142及包覆共同電極板142的軟性材質或可撓性材質144所構成。軟性材質可以為鐘形橡膠(bell-shape rubber),所述可撓性材質例如為玻璃基板、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,PMMA)薄膜及聚對苯二甲酸乙二酯(PolyEthylene Terephthalate,PET)薄膜。共同電極板142則將導電材質(具體如銦錫氧化物或其他材質)由沈積、微影與蝕刻製程直接形成在遮蔽層表面,因此具有製程簡單、可與觸控面板整合且成本低的優點。具體而言,觸摸層140上可形成多個鍵帽KEY11~KEYpq,並且感測墊120_11~120_mn可分別對齊於鍵帽KEY11~KEYpq的其中之一。換言之,每一鍵帽KEY11~KEYpq可藉由一對一或一對多的對應配置方式對齊感測墊120_11~120_mn。舉例來說,若是鍵帽KEY11~KEYpq以一對一對應的方式對齊感測墊120_11~120_mn,例如鍵帽KEY11對齊感測墊120_11,鍵帽KEY21對齊感測墊120_21等等以此類推,則此時p、q為正整數且p等於m且q等於n。若是鍵帽KEY11~KEYpq分別以一對多對應的方式對齊感測墊120_11~120_mn,例如鍵帽KEY11對齊感測墊120_11、120_12、120_21及120_22所組成的區
域,鍵帽KEY21對齊感測墊120_31、120_32、120_41及120_42所組成的觸控的區域等等以此類推,則此時p、q為正整數且p小於m且q小於n。由此可知,鍵帽KEY11~KEYpq的數量以及鍵帽KEY11~KEYpq與感測墊120_11~120_mn之間的對應關係可根據設計需求而有所更動。
此外,在本實施例中,鍵帽KEY11~KEYpq以圖案化的方式形成於觸摸層140的表面上,但是在其他實施例中,鍵帽KEY11~KEYpq亦可為具有一特定厚度的結構,並且配置於觸摸層140上,本發明不以此為限。
圖5為依照圖4的觸控面板裝置10的等效電路示意圖。在本實施例中,為便於說明,圖5的等效電路是以感測墊120_m1~120_mn的等效電路為例,熟悉本領域的技術者應可由此而推知整體觸控面板裝置10的等效電路。
請同時參照圖4與圖5,在觸控面板裝置10中,感測墊120_m1~120_mn分別對應感測電容Cm1~Cmn。感測電容Cm1~Cmn是參照共同電極板142所提供的共同電壓而建立。共同電壓例如為接地電壓GND。
詳細而言,由於緩衝層130的材質為可撓曲而使緩衝層具有可壓縮的特性,因此各個感測電容Cm1~Cmn的感測電容值會反應於對應的感測墊120_m1~120_mn與共同電極板142之間的距離而改變。藉此,感測單元220可依據每個感測電容Cm1~Cmn的感測電容值變化來判斷觸控面板裝置10是否被觸控。
舉例來說,在觸摸層140未被觸控的情況下,各個感測墊120_m1~120_mn與共同電極板142之間的距離d應為相同,以使得每個感測電容Cm1~Cmn的感測電容值相同。此時,感測單元220偵測各個感測電容Cm1~Cmn的感測電容值相同,故判斷觸摸層140未被觸碰。
另一方面,在使用者施加壓力按壓觸摸層140的情況下,觸控面板裝置10的剖面結構可如圖6所示。圖6為依照圖4的觸控面板裝置10的觸控示意圖。請同時參照圖5與圖6,當使用者按壓觸摸層140時使用者會有觸感,而且觸摸層140會反應於使用者所施加的壓力而撓曲,並且使得緩衝層130被壓縮而造成共同電極板142與感測墊120_m1~120_mn間的距離縮小。在圖6中是繪示按壓對應於感測墊120_m2的位置,因此感測墊120_m2與共同電極板142間的距離d_t會縮短,而使得對應的感測電容Cm2的感測電容值變大。此時,感測單元220可根據感測電容Cm1~Cmn的感測電容值改變而判斷使用者的按壓位置為對應感測墊120_m2。
值得注意的是,由於使用者按壓觸摸層140的表面,若使用者不施加壓力而僅觸碰觸控面板裝置10時,手指的電容會被觸摸層140所遮蔽而不會造成感測電容值的變化。換言之,在本實施例中,使用者必需透過按壓的觸控方式才得以使觸控面板裝置10反應使用者的觸控動作。如此一來,即可大幅地降低觸控面板裝置10感測到非預期的手指電容而造成誤動作的機會。
圖7為本發明另一實施例之觸控面板裝置的結構示意圖。請參照圖7,觸控面板裝置10A包括控制電路層710、第一基板720、感測墊720_11~720_mn、緩衝層730以及觸摸層740。觸控面板裝置10A與前述圖3的觸控面板裝置10的結構大致相同,故相同或相似之處於此不再贅述。兩者間不同之處在於本實施例的觸控面板裝置10A中,在共同電極板742上具有多個通孔HL,且每一鍵帽KEY11~KEYpq的位置對應於一個通孔HL。使用者在觸碰鍵帽KEY11~KEYpq時,將手指電容耦合至對應的感測墊720_11~720_mn,進而改變感測墊720_11~720_mn的等效電容。
換言之,各個感測電容值會反應於對應的感測墊720_11~720_mn的等效電容而變化。因此,在本實施例中,觸控面板裝置10A除了可利用前述圖3至圖6所說明的按壓方式來操作外,還可進一步地執行觸碰操作,藉以增加操作上的選擇性與便利性。此外,為便於說明,在本實施例中鍵帽KEY11~KEYpq與感測墊720_11~720_mn是以一對一對應的方式來配置,亦即p等於m且q等於n,但本發明不以此為限。
為了能夠進一步地說明圖7實施例之觸控面板裝置10A的觸控操作,圖8為依照圖7的觸控面板裝置10A中對應單一感測墊的剖面結構示意圖。圖9至圖10為依照圖8的觸控面板裝置10A的等效電路示意圖。控制電路層720與緩衝層730配置於第一基板720的兩側。觸摸層740由
共同電極板742及軟性材質或可撓性材質744所組成。並且由於每個感測墊720_11~720_mn所對應的剖面結構相類似,在圖8是以觸控面板裝置10A中對應感測墊720_m1所對應的區域的剖面結構示意圖為例,熟悉本領域者應可由圖8與圖9至圖10的相關說明而推知整體觸控面板裝置10A的剖面結構配置及其等效電路。
請同時參照圖8與圖9。在本實施例中,當觸摸層740未被使用者觸碰或按壓時,位在感測墊720_m1的等效電路等於感測墊720_m1和共同電極板742之間感測電容Cp1。
請同時參照圖8與圖10,當使用者以非按壓的方式觸碰鍵帽時,在此例如為觸碰鍵帽KEYp1,使用者的手指電容C_Finger將會經由通孔HL而耦合至感測墊720_m1,使得位在感測墊720_m1的等效電路等於手指電容C_Finger並聯感測墊720_m1和共同電極板742之間的電容Cp1。換言之,此時之感測電容值等於手指電容C_Finger的電容值加上電容Cp1的電容值。因此,感測單元220可基於感測電容值的變化而判斷使用者碰觸對應於感測墊720_m1的鍵帽KEYp1。此外,手指電容C_Finger耦合至感測墊720_m1的耦合量需視通孔HL的開口形狀與孔徑大小而決定,故感測墊720_m1對應的感測電容值會反應於對應的通孔的開口形狀與孔徑大小而改變。
另一方面,當使用者以按壓的方式觸碰鍵帽KEYp1時,由於按壓的動作會使感測墊720_m1和共同電極板742
之間的距離縮短,使得電容Cp1的電容值對應的增加。並且,手指與感測墊720_m1之間的距離亦會縮短,使得經由通孔HL耦合至感測墊720_m1的手指電容C_Finger亦會對應地增加。因此,使用者按壓觸控面板裝置10A時,對應被按壓點的感測墊(如720_11~720_mn)所對應的感測電容的感測電容值將會大於前述手指觸碰鍵帽時對應被觸碰點的感測墊(如720_11~720_mn)的感測電容值。
由此可知,由於利用按壓的觸控方式與僅觸碰而不施加壓力的觸控方式會令感測電容值有不同的變化,因此感測單元220可基於此不同的感測電容值而判斷使用者的操作是按壓或者僅為觸碰,並據以根據不同的操作而做出不同的反應。舉例來說,當感測單元220判斷使用者以按壓的方式進行操作時,則微控制器230(圖2)可依據感測單元220的判斷結果而進行例如為按鍵輸入的訊號處理。另一方面,當感測單元220判斷使用者以觸碰的方式進行操作時,則微控制器230(圖2)可依據感測單元220的判斷結果而進行例如為一般觸控操作的訊號處理,因此觸控面板裝置10A亦可支援利用不同手勢進行觸控操作。
圖11是本發明一實施例的第一基板與感測墊的配置示意圖。請參照圖11。在本實施例的感測墊126為蜂巢形(六邊形)。舉例而言,一個感測墊126恰由其他六個感測墊126緊密包圍。但是,位於第一基板120邊緣的感測墊128則可能不會被六個感測墊126包圍。此外,每一感測墊可獨立地電性連接至圖2的控制電路層110的感測單
元220。
圖12為依照圖2和圖11的觸摸層的配置示意圖。請參照圖12。觸摸層140可劃分為按鍵區域150以及手勢區域152。請再參照圖4的觸摸層140的結構示意圖,圖4的共同電極板142的位置可相對位在圖12的按鍵區域150。也就是說,按鍵區域150具有共同電極板。按鍵區域150可以產生遮蔽的效果。然而在圖12的手勢區域152是不需要共同電極板通過其中。此外,位在觸摸層140的按鍵區域150的共同電極板,這部分的共同電極板可以具有多個通孔HL。這些通孔HL對應於這些感測墊,因此按鍵區域150可以用來支持按鍵輸入與手勢操作。觸摸層140的手勢區域152則用來進行手勢操作。
舉例而言,若使用者的手指在觸摸層140的按鍵區域150按壓時,可對開關進行開啟或關閉操作。例如可打開電燈或空調。若使用者的手指在觸摸層140的按鍵區域150滑動時,可更換功能選項或對一電器功能進行增減的調節,例如從燈光選項更換為空調選項。若使用者的手指在觸摸層140的手勢區域152滑動時,可更換功能選項或對一電器功能進行增減的調節,例如調整燈光強度或調整空調的風量。請注意,本發明的觸控面板裝置的應用不以此為限。
另外,在觸摸層140的周緣可以設定為接近環區域154,而以金屬走線(metal trace)配置在觸摸層140的周緣。金屬走線電性連接至如圖2的控制電路層110。並且
接近環區域154是沒有如圖4的共同電極板142通過其中。一種接近偵測(proximity detection)方式如下:若使用者與接近環區域154的距離在預設值(例如5公分~10公分)以內時,因接近環電容改變,觸控面板裝置可以得知使用者正接近牆壁開關。
圖13是依照本發明一實施例的第一基板、感測墊與發光二極體的配置示意圖。請參照圖13。在前述的觸控面板裝置中可包括多個發光二極體1303。例如,將這些發光二極體1303配置於第一基板120的第二側(基板正面)上,且各個感測墊1301的位置具有至少一個發光二極體。
圖14是依照本發明一實施例的觸控面板裝置的剖面結構示意圖。請參照圖14。第一基板120具有相對的第一側(基板背面)122與第二側(基板正面)124。控制電路層110以單面配置各個電子元件,且配置在第一側122。發光二極體1303以矩陣排列配置在第二側124。緩衝層130具有多個透光開口PL以對應這些發光二極體1303。類似地,觸摸層140也可具有多個透光開口PL以對應這些發光二極體1303。這些發光二極體1303可以用來產生背光照明、顯示不同顏色、顯示資訊(文字及/或圖案)、發光閃滅及作為跑馬燈的其中一者。
圖15是依照本發明一實施例的觸摸層的配置示意圖。請參照圖15。在此實施例中,觸摸層140包括按鍵區域150A、手勢區域152A、手勢區域152B以及接近環區域154,按鍵區域150A具有多個鍵帽的對應通孔HL。相
關觸控原理可以參閱圖12實施例的說明,在此不加贅述。
此外,觸摸層140下方的第一基板配置了矩陣排列的發光二極體1303,而發光二極體1303可以發出紅色、綠色、藍色的光。若使用者與接近環區域154的距離在預設值以內時,因接近環電容改變,觸控面板裝置可以得知使用者正接近此牆壁開關,並且使發光二極體1303產生背光照明。另外,使用者在按鍵區域150A、手勢區域152A或手勢區域152B操作時,這些發光二極體1303還可以用來顯示不同顏色、顯示資訊、發光閃滅及作為跑馬燈的其中一者。
圖16是依照圖15的觸摸層的顯示示意圖。請參照圖16。觸摸層140的按鍵區域150A顯示了「開關按鍵」、「右箭頭」、「左箭頭」的圖示。觸摸層140的手勢區域152A、152B分別顯示了「上箭頭」、「下箭頭」的圖示。舉例而言,倘若使用者按壓「開關按鍵」的圖示位置,則可以使觸控面板裝置10將對應的電器啟動或關閉。倘若使用者在「右箭頭」、「左箭頭」的圖示位置滑動則可以更換功能選項。倘若使用者在「上箭頭」、「下箭頭」的圖示滑動則可以對電器功能進行增、減的調節。請注意,本實施例僅是一種示範例,本發明的觸控面板裝置10的顯示方式可以依設計需求而有所更動。
圖17是依照本發明一實施例的觸控面板裝置的部分結構的剖面示意圖。為了使發光二極體的光線可以在觸摸層140被顯示,除了圖14實施例的作法還可以如下。第一
基板120上可配置透光開口PL以對應發光二極體。緩衝層130可由光學透明膠(OCA)所構成,或由對齊第一基板120及觸摸層140邊緣的雙面膠帶所構成。緩衝層130本身可以透光所以可不用配置透光開口。而觸摸層140的共同電極板142的材質可以為半透明導電材料,因此可以達到透光效果。半透明導電材料包括金屬氧化物,其例如是銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、鋁鋅氧化物(AZO)、氧化鋅(ZnO)或氧化錫(SnO)等。
綜上所述,本發明實施例提出一種觸控面板裝置可以作為牆壁開關來使用。觸控面板裝置可提供類似於機械式開關的按壓操控方式。由於具有可按壓的特性,使用者會有觸感。並且由於觸摸層的按鍵區域具有共同電極板可進一步地降低開關誤動作的機會。又由於觸控面板裝置沒有機械式構造,相較於傳統的電力開關或操控裝置,製造技術較簡單且成本較低。此外,本發明實施例亦提出一種可分別利用按壓或滑動方式來進行開關操作或調節操作。並且,觸控面板裝置還可包括多個發光二極體。利用接近偵測方式來得知使用者是否接近,進而使發光二極體產生背光照明。發光二極體還可用來顯示不同顏色、顯示資訊(文字及/或圖案)、發光閃滅或作為跑馬燈。故,上述的觸控面板裝置作為牆壁開關時可提升操控的便利性。
雖然本發明已以實施例揭露如上,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,在不脫離本發明的精神和範圍內,當可作些許更動與潤飾,故本發
明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
10、10A‧‧‧觸控面板裝置
20‧‧‧牆壁開關盒
110、710‧‧‧控制電路層
120、720‧‧‧第一基板
120_11~120_mn、720_11~720_mn、126、128、1301‧‧‧感測墊
122‧‧‧第一側
124‧‧‧第二側
130、730‧‧‧緩衝層
140‧‧‧觸摸層
142、742‧‧‧共同電極板
144、744‧‧‧軟性材質或可撓性材質
150、150A‧‧‧按鍵區域
152、152A、152B‧‧‧手勢區域
154‧‧‧接近環區域
210‧‧‧交流轉直流單元
220‧‧‧感測單元
230‧‧‧微控制器
240‧‧‧脈寬調變控制單元
1303‧‧‧發光二極體
Cm1~Cmn‧‧‧感測電容
Cp1‧‧‧電容
C_Finger‧‧‧手指電容
d、d_t‧‧‧距離
GND‧‧‧接地電壓
HL‧‧‧通孔
KEY11~KEYpq‧‧‧鍵帽
VAC‧‧‧交流電壓
VDC1、VDC2、VDC3‧‧‧直流工作電壓
下面的所附圖式是本發明的說明書的一部分,繪示了本發明的示例實施例,所附圖式與說明書的描述一起說明本發明的原理。
圖1是依照本發明一實施例之觸控面板裝置與牆壁開關盒的示意圖。
圖2為依照圖1的觸控面板裝置的結構示意圖。
圖3為依照圖1的觸控面板裝置的另一結構示意圖。
圖4為依照圖3的觸控面板裝置的剖面結構示意圖。
圖5為依照圖4的觸控面板裝置的等效電路示意圖。
圖6為依照圖4的觸控面板裝置的觸控示意圖。
圖7為本發明另一實施例之觸控面板裝置的結構示意圖。
圖8為依照圖7的觸控面板裝置中對應單一感測墊的剖面結構示意圖。
圖9及圖10為依照圖8實施例的觸控面板裝置的等效電路示意圖。
圖11是本發明一實施例的第一基板與感測墊的配置示意圖。
圖12為依照圖2和圖11的觸摸層的配置示意圖。
圖13是依照本發明一實施例的第一基板、感測墊與發光二極體的配置示意圖。
圖14是依照本發明一實施例的觸控面板裝置的剖面結構示意圖。
圖15是依照本發明一實施例的觸摸層的配置示意圖。
圖16是依照圖15的觸摸層的顯示示意圖。
圖17是依照本發明一實施例的觸控面板裝置的部分結構的剖面示意圖。
10‧‧‧觸控面板裝置
110‧‧‧控制電路層
120‧‧‧第一基板
120_11~120_mn‧‧‧感測墊
122‧‧‧第一側
124‧‧‧第二側
130‧‧‧緩衝層
140‧‧‧觸摸層
KEY11~KEYpq‧‧‧鍵帽
Claims (20)
- 一種觸控面板裝置,適用於一牆壁開關盒,該觸控面板裝置包括:一第一基板,具有相對的一第一側與一第二側;一控制電路層,配置於該第一基板的該第一側;多個感測墊,配置於該第一基板的該第二側上且彼此互不重疊;一緩衝層,配置於該第一基板的該第二側與該些感測墊上,且覆蓋該些感測墊;以及一觸摸層,配置於該緩衝層上,且由一共同電極板及包覆該共同極板的一軟性材質或一可撓性材質所構成。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板裝置,其中該觸摸層包括一按鍵區域以及一手勢區域,該按鍵區域具有該共同電極板,而該手勢區域不具有該共同電極板。
- 如申請專利範圍第2項所述之觸控面板裝置,其中該觸摸層的該按鍵區域更形成多個鍵帽。
- 如申請專利範圍第3項所述之觸控面板裝置,其中該些感測墊分別對齊於該些鍵帽的其中之一。
- 如申請專利範圍第4項所述之觸控面板裝置,其中於該些鍵帽中的每一者分別對應於一通孔。
- 如申請專利範圍第2項所述之觸控面板裝置,其中若一使用者的手指在該觸摸層的該按鍵區域按壓時,用以開啟開關或關閉開關。
- 如申請專利範圍第2項所述之觸控面板裝置,其中若一使用者的手指在該觸摸層的該手勢區域滑動時,用以更換功能選項或對一電器功能進行增減的調節。
- 如申請專利範圍第5項所述之觸控面板裝置,其中若一使用者的手指在該觸摸層的該按鍵區域滑動時,用以更換功能選項或對一電器功能進行增減的調節。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板裝置,其中該觸摸層包括一接近環區域,該接近環區域以一金屬走線配置在該觸摸層的周緣,且該金屬走線電性連接至該控制電路層,且該接近環區域不具有該共同電極板。
- 如申請專利範圍第9項所述之觸控面板裝置,其中若一使用者與該接近環區域的距離在一預設值以內時,則該觸控面板裝置因應該接近環區域之電容改變而得知該使用者正接近該觸控面板裝置。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板裝置,更包括:多個發光二極體,配置於該第一基板的該第二側上,且每一該些感測墊的位置具有至少一個發光二極體。
- 如申請專利範圍第11項所述之觸控面板裝置,其中該緩衝層具有多個透光開口以對應該些發光二極體。
- 如申請專利範圍第11項所述之觸控面板裝置,其中該觸摸層具有多個透光開口以對應該些發光二極體。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板裝置,其中該觸摸層的該共同電極板之材質為一半透明導電材料。
- 如申請專利範圍第11項所述之觸控面板裝置,其中該些發光二極體用以產生背光照明、顯示不同顏色、顯示文字、顯示圖案、發光閃滅及作為跑馬燈的其中一者。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板裝置,其中該緩衝層由一高透光性封膠所構成,或由對齊該第一基板及該觸摸層邊緣的一雙面膠帶所構成。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板裝置,其中該第一基板為配置有該些感測墊的一印刷電路板。
- 如申請專利範圍第17項所述之觸控面板裝置,其中該觸摸層包含有玻璃基板、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜及聚對苯二甲酸乙二酯薄膜的其中之一。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板裝置,其中該控制電路層包括配置:一交流轉直流單元,用以對一交流電壓轉換為至少一直流工作電壓;一感測單元,耦接該交流轉直流單元;一微控制器,耦接該交流轉直流單元與該感測單元;以及一脈寬調變控制單元,耦接該交流轉直流單元與該微控制器。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板裝置,其中各該感測墊呈四邊形或六邊形。
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