TWI645321B - 觸控板 - Google Patents

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Abstract

一種觸控板，包括一上玻璃基板、一下玻璃基板、一第一感測區塊以及一第二感測區塊。第一感測區塊位於上玻璃基板與下玻璃基板之間。第二感測區塊位於上玻璃基板與下玻璃基板之間，其中第一感測區塊與第二感測區塊係配置於上玻璃基板的一第一表面。

Description

觸控板
本發明是有關於一種觸控板，且特別是有關於一種電容式的觸控板。
近年來，觸控技術之相關產品日益盛行。目前的觸控技術具有電阻式、超音波式、光學式、電容式等等。其中，由於電容式的觸控技術具備用途廣泛、具有較高的可靠性及反應速度、獨特之人機互動介面等優點，故現今之電子產品的應用主要是以電容式技術為主。然而，目前電容式觸控板的製程仍需耗費相當多的時間及成本，故應如何簡化電容式觸控板之製程、維持電容式觸控板之品質並同時考量成本之因素仍為現今迫切需要的課題。
本揭露提供一種觸控板，其包括一上玻璃基板及一下玻璃基板，且第一感測區塊及第二感測區塊皆位於上玻璃基板與下玻璃基板之間。藉此，上玻璃基板與下玻璃基板取代傳統使用印刷電路板(PCB)作為載體的觸控板，並將兩個感測區塊直接整合於上玻璃基板與下玻璃基板之中，無須另外製作額外的保護 層對感測區塊進行保護，如此能夠簡化觸控板的製程步驟，亦能減少製程上的花費。
根據本揭露，提出一種觸控板。觸控板包括一上玻璃基板、一下玻璃基板、一第一感測區塊以及一第二感測區塊。第一感測區塊位於上玻璃基板與下玻璃基板之間。第二感測區塊位於上玻璃基板與下玻璃基板之間，其中第一感測區塊與第二感測區塊係配置於上玻璃基板的一第一表面。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：
10‧‧‧觸控板
100‧‧‧上玻璃基板
100a、200a‧‧‧第一表面
100b、200b‧‧‧第二表面
120‧‧‧第一感測區塊
120C‧‧‧中心區域
122‧‧‧觸控感測器
122u、142u‧‧‧感測單元
124、144‧‧‧壓力感測器
124L、144L‧‧‧左側壓力感測器
124R、144R‧‧‧右側壓力感測器
140‧‧‧第二感測區塊
142‧‧‧指紋感測器
160‧‧‧晶片
200‧‧‧下玻璃基板
210‧‧‧底電極
220‧‧‧框膠
A、A’、B、B’‧‧‧剖面線端點
第1圖繪示根據本揭露之一實施例的觸控板的爆炸圖。
第2A圖繪示根據本揭露之一實施例之沿著第1圖A-A’連線的觸控板的剖面圖。
第2B圖繪示根據本揭露之一實施例之沿著第1圖B-B’連線的觸控板的剖面圖。
第3A圖繪示根據本揭露之一實施例之觸控板的上玻璃基板的第一表面的示意圖。
第3B圖繪示根據本揭露之一實施例之觸控板的下玻璃基板的第一表面的示意圖。
第4A圖繪示根據本揭露之一實施例之觸控板的電極結構的示意圖。
第4B圖繪示根據本揭露之一實施例之觸控板的電極結構的示意圖。
本揭露提供一種觸控板，其包括一上玻璃基板及一下玻璃基板，且第一感測區塊、第二感測區塊皆位於上玻璃基板與下玻璃基板之間。藉此，上玻璃基板與下玻璃基板取代傳統使用印刷電路板(PCB)作為載體的觸控板，並將兩個感測區塊直接整合於上玻璃基板與下玻璃基板之中，無須另外製作額外的保護層對感測區塊進行保護。
第1圖繪示根據本揭露之一實施例的觸控板的爆炸圖。
請參照第1圖，提供一種觸控板10，觸控板10包括一上玻璃基板100與一下玻璃基板200。上玻璃基板100是疊加在下玻璃基板200之上。上玻璃基板100在面對於下玻璃基板200的下表面(亦即是內側)稱為第一表面100a，而在遠離於下玻璃基板200的上表面(亦即是外側)稱為第二表面100b。類似地，下玻璃基板200在面對上玻璃基板100的上表面(亦即是內側)稱為第一表面200a，而在遠離於上玻璃基板100的下表面(亦即是外側)稱為第二表面200b。觸控板10還包括一第一感測區塊120及一第二感測區塊140。第一感測區塊120及第二感測區塊140皆設置在上玻璃基板100與下玻璃基板200之間。其中，第一感測區塊120與第二感測區塊140是形成在上玻璃基板100的同一表面上，亦即是皆形 成於第一表面100a上。第一感測區塊120與第二感測區塊140可以具有間隙，以暴露出上玻璃基板100的第一表面100a。
在本實施例中，第一感測區塊120的面積是大於第二感測區塊140的面積。第一感測區塊120與第二感測區塊140可分別為不同的感測器，具有不同的功能。第一感測區塊120以及第二感測區塊140之中可分別包括2種以上之不同的感測器。例如，第一感測區塊120主要進行觸控感測的功能，第二感測區塊140主要進行指紋感測的功能。第一感測區塊120可包括觸控感測器及壓力感測器，第二感測區塊140可包括壓力感測器及指紋感測器。第一感測器120與第二感測器140的材料可包括銦錫氧化物(ITO)與金屬。在其他實施例中，第二感測區塊140可包括壓力感測器。
此外，上玻璃基板100的厚度與下玻璃基板200的厚度可以彼此不同。在本實施例中，在將上玻璃基板100與下玻璃基板200對組之後，會對上玻璃基板100進行薄化製程，使得上玻璃基板100的厚度為0.1mm~0.4mm，下玻璃基板200則可以不需經過薄化製程。在一些實施例中，上玻璃基板100與下玻璃基板200對組之後，會對下玻璃基板200進行薄化製程。
由於本揭露之觸控板10是直接使用上玻璃基板100及下玻璃基板200作為載體，而非傳統的印刷電路板(PCB)，價格比以往更具優勢。並且，一併將第一感測區塊120與第二感測區塊140皆設置於上玻璃基板100之內側(亦即是第一表面100a)，可直接利用經過薄化後的上玻璃基板100作為感測區塊的保護層，而不 需額外製作保護層覆蓋感測區塊，例如是不需要在指紋感測器上鍍上一層保護層，如此亦可簡化製程的步驟，節省時間與成本。舉例而言，當使用者以手指在上玻璃基板100的第二表面100b進行操作時，位於上玻璃基板100之第一表面100a上的第一感測區塊或第二感測區塊便可以受到上玻璃基板100的保護，不會受到刮傷或磨損。
觸控板10還包括一底電極210。在本實施例中，底電極210位於上玻璃基板100與下玻璃基板200之間，形成於下玻璃基板200的第一表面200a上，且對應於第一感測區塊120以及第二感測區塊140，亦即，底電極210是位於第一感測區塊120、第二感測區塊140以及下玻璃基板200之間。在一些實施例中底電極210為一整面導電材料，面積可大於第一感測區塊120及第二感測區塊140之總面積。在一實施例中，底電極210可以覆蓋整個第一表面200a。在其他實施例中，底電極210亦可設置於下玻璃基板200的下方(亦即是外側)，位於下玻璃基板200的第二表面200b上。由於第二感測區塊(例如是指紋辨識感測器)之感測量的訊號可能較為微弱(例如是8fF~15fF)，即使是些微的雜訊皆可能干擾並影響特徵上的辨識，藉由整片形成在下玻璃基板200之第一表面200a或第二表面200b上的底電極210，能夠阻隔來自於下玻璃基板200之外的雜訊干擾。並且，底電極210能夠與第一感測區塊120及第二感測區塊140共同執行壓力感測之功能，取代一般的實體按鍵(例如是滑鼠的左鍵與右鍵)。
觸控板10更包括一晶片160，例如是利用晶片-玻璃接合技術(chip on glass,COG)。晶片160設置於上玻璃基板100的第一表面100a上，且電性連接於第一感測區塊120及第二感測區塊140。也就是說，晶片160、第一感測區塊120及第二感測區塊140皆設置於相同的表面上，皆形成於第一表面100a上。在本實施例中，晶片160是設置於第一表面100a上之沒有對應於底電極210與下玻璃基板200的位置。進一步而言，上玻璃基板100的面積與下玻璃基板200的面積係彼此不同，上玻璃基板100的面積大於下玻璃基板200的面積，請參照第2A及2B圖將更為清楚。
第2A圖繪示根據本揭露之一實施例之沿著第1圖A-A’連線的觸控板的剖面圖。
請參照第2A圖，上玻璃基板100與下玻璃基板200之間可具有框膠220。在將上玻璃基板100與下玻璃基板200對組之後，上玻璃基板100的第一表面100a面向於下玻璃基板200的第一表面200a，使得第一感測區塊120與第二感測區塊140對應於底電極210，且第一感測區塊120與底電極210之間、第二感測區塊140與底電極210之間具有間隙，例如是空氣間隙。第一感測區塊120與第二感測區塊140可以彼此隔開，而沒有直接連接在一起。當第一感測區塊120或第二感測區塊140包括壓力感測器時，所施壓力可改變第一感測區塊120與底電極210之間之距離以及第二感測區塊140與底電極210之間之距離，第一感測區塊120或第二 感測區塊140可產生等效電容的變化，壓力感測電路可進一步透過此電容的變化量，計算出壓力的大小。
第2B圖繪示根據本揭露之一實施例之沿著第1圖B-B’連線的觸控板的剖面圖。
請參照第2B圖，框膠220僅形成於第一感測區塊120、第二感測區塊140及底電極210的邊緣區域，以黏合上玻璃基板100與下玻璃基板200，在沒有下玻璃基板200之處則無框膠的形成。一部分的上玻璃基板100以及晶片160是暴露於下玻璃基板200之外，晶片160是不重疊於下玻璃基板200。亦即，上玻璃基板100的面積是大於下玻璃基板200的面積。
第3A圖繪示根據本揭露之一實施例之觸控板的上玻璃基板的第一表面的示意圖。
請參照第3A圖，在上玻璃基板100的第一表面100a上形成有第一感測區塊120、第二感測區塊140及晶片160。在本實施例中，第一感測區塊120包括觸控感測器122及壓力感測器124，且第二感測區塊140包括壓力感測器144及指紋感測器142。第一感測區塊120與第二感測區塊140可包括具有不同的電容感測方式的感測器。其中，第一感測區塊120可以是點自容式感測器(請參照第4A圖)，第二感測區塊140可以是點自容式感測器(請參照第4A圖)或線互容式感測器(請參照第4B圖)。
第一感測區塊120是整面形成觸控感測器122，在第一感測區塊120的中心區域120C中除了觸控感測器122之外，更 形成有壓力感測器124。亦即，第一感測區塊120之中心區域120C同時具備觸控感測以及壓力感測之2種不同的功能，而第一感測區塊120之位於中心區域120C之外的外圍區域則僅具備觸控感測器122，僅能執行觸控感測之功能。其中，壓力感測器124可包括左側壓力感測器124L及右側壓力感測器124R，左側壓力感測器124L及右側壓力感測器124R可為相同，分別類似於滑鼠的左鍵與右鍵功能，進而取代實體的按鍵。
第二感測區塊140的中間具有指紋感測器142，指紋感測器142的兩邊具有壓力感測器144，亦即是左側壓力感測器144L及右側壓力感測器144R。指紋感測器142的寬度可以是50μm~100μm。
第3B圖繪示根據本揭露之一實施例之觸控板的下玻璃基板的第一表面的示意圖。
請參照第3B圖，下玻璃基板200的第一表面200a可形成有底電極210。底電極210可覆蓋整個第一表面200a。下玻璃基板200之位於底電極210之外的邊緣區域可形成有框膠220，使上玻璃基板100與下玻璃基板互相黏合。下玻璃基板200是以第一表面200a朝向上玻璃基板100，下玻璃基板200與底電極210重疊於第一感測區塊120與第二感測區塊140，而一部分的上玻璃基板100與形成於第一表面100a上的晶片160是突出於下玻璃基板200，並不重疊於下玻璃基板200。
第4A圖繪示根據本揭露之一實施例之觸控板的電極結構的示意圖。
請參照第4A圖，第一感測區塊120或第二感測區塊140可包括多個感測單元122u(亦即是電極單元)，每個感測單元122u是分別藉由導線電性連接至電路IC，能夠分別感測到每個感測單元122u的電容變化，可稱作點自容式感測器，可應用於觸控感測或壓力感測。點自容式感測器能夠進行真實的多指偵測。感測單元122u的形狀例如是正方形。感測單元122u的寬度可以是3.5mm~5mm。
第4B圖繪示根據本揭露之一實施例之觸控板的電極結構的示意圖。
請參照第4B圖，第二感測區塊140可包括串接多個感測單元142u的X方向電極X1、X2、X3...Xm-1、Xm，以及串接多個感測單元142u的Y方向電極Y1、Y2、Y3、Y4...Yn-1、Yn。各條X方向電極與Y方向電極再分別電性連接於電路IC，能夠分別感測到每條串接感測單元142u之線的電容變化，可稱作線互容式感測器，可應用於觸控感測。感測單元142u的形狀例如是菱形。感測單元142u的寬度可以是3.5mm~5mm。
本揭露提供一種觸控板，其包括一上玻璃基板及一下玻璃基板，且第一感測區塊、第二感測區塊皆位於上玻璃基板與下玻璃基板之間。藉此，上玻璃基板與下玻璃基板取代傳統使用印刷電路板作為載體的觸控板，並將兩個感測區塊直接整合於上玻璃基板與下玻 璃基板之中，無須另外製作額外的保護層對感測區塊進行保護，即可避免感測區塊受到刮傷或磨損，如此能夠簡化觸控板的製程步驟，亦能減少製程上的花費。此外，由於底電極形成在下玻璃基板的第一表面或是第二表面上，一方面能夠與第一感測區塊及第二感測區塊執行壓力感測之功能，取代一般的實體按鍵(例如是滑鼠的左鍵與右鍵)，另一方面可以阻隔從下玻璃基板之外傳來的雜訊干擾。
綜上所述，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。本發明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，當可作各種之更動與潤飾。因此，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。

Claims (9)

  1. 一種觸控板，包括：一上玻璃基板；一下玻璃基板；一第一感測區塊，位於該上玻璃基板與該下玻璃基板之間；以及一第二感測區塊，位於該上玻璃基板與該下玻璃基板之間，其中該第一感測區塊與該第二感測區塊係配置於該上玻璃基板的一第一表面；一底電極，位於該第一感測區塊、該第二感測區塊以及該下玻璃基板之間；其中，該第一感測區塊與該底電極之間、該第二感測區塊與該底電極之間具有間隙。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控板，其中該底電極的面積是大於該第一感測區塊及該第二感測區塊之總面積。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控板，更包括一晶片，該晶片設置於該上玻璃基板的該第一表面，且電性連接於該第一感測區塊及該第二感測區塊。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控板，其中該上玻璃基板的面積與該下玻璃基板的面積係彼此不同。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控板，其中該上玻璃基板的厚度與該下玻璃基板的厚度係彼此不同。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控板，其中該第一感測區塊之面積係大於該第二感測區塊之面積。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控板，其中該第一感測區塊具有一中心區域，在該中心區域中具有2種不同功能的感測器。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之觸控板，其中該第一感測區塊包括一觸控感測器及一壓力感測器，且該第二感測區塊包括一壓力感測器及一指紋感測器。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之觸控板，其中該第一感測區塊包括複數個感測單元，該些感測單元分別電性連接於一電路。
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