TWM459451U - 窄邊框之觸控面板結構 - Google Patents

Description

窄邊框之觸控面板結構

本創作係關於一種具有觸控板的結構，尤指一種窄邊框之觸控面板結構。

現代消費性電子裝置多配備觸控板做為其輸入裝置之一。觸控板根據感測原理的不同可分為電阻式、電容式、音波式、及光學式等四種。

觸控面板的技術原理是當手指或其他介質接觸到螢幕時，依據不同感應方式，偵測電壓、電流、聲波或紅外線等，以此測出觸壓點的座標位置。例如電阻式即為利用上、下電極間的電位差，計算施壓點位置檢測出觸控點所在。電容式觸控面板是利用排列之透明電極與人體之間的靜電結合所產生之電容變化，從所產生之電流或電壓來檢測其座標。

隨著智慧型手機的普及，多點觸控的技術需求與日俱增。目前，多點觸控主要是透過投射電容式(Projected Capacitive)觸控技術來實現。

投射電容式技術主要是透過雙層氧化銦錫材質(Indium Tin Oxide,ITO)形成行列交錯感測單元矩陣，以偵測得到精確的觸控位置。投射電容式觸控技術的基本原理是以電容感應為主，利用設計多個蝕刻後的氧化銦錫材質電極，增加數組存在不同平面、同時又相互垂直 的透明導線，形成類似X、Y軸驅動線。這些導線都皆由控制器所控制，其係依序輪流掃瞄偵測電容值變化至控制器。

然而，氧化銦錫材質價格昂貴，也由於該材質的光學特性，會造成光的穿透力減少，反射率增加，增加系統的耗電，不利觸控面板推廣使用，增加生產成本，因此，習知觸控面板結構仍有改善的空間。

本創作之主要目的係在提供一種窄邊框之觸控面板結構，可大幅增加觸控面板的感測訊號強度及透光度，同時可大幅節省材料成本及加工成本，且較習知技術更適合設計在窄邊框的觸控面板。

依據本創作之特色，本創作提出一種窄邊框之觸控面板結構，包括有一面板、一第一感應電極層、及一第二感應電極層。該面板具有一內表面。該第一感應電極層設置於該內表面上，並具有位於一第一方向(Y)設置的M條第一導體線及N條連接線，其依據一觸控驅動訊號而感應是否有一外部物件接近，其中，M、N為正整數。該第二感應電極層設置於該內表面上，並具有位於一第二方向(X)設置的N條第二導體線，其執行觸控感應時，接受該觸控驅動訊號，每一第二導體線以一對應之第i條連接線延伸至該面板之一側邊，i為整數且1≦i≦N。

本創作是關於一種窄邊框之觸控面板結構。圖1係本創作之一種窄邊框之觸控面板結構100的示意圖。該窄邊框之觸控面板結構100包括有一面板200、一第一感應電極層300及一第二感應電極層400。

該面板200具有一內表面(圖未示)。該第一感應電極層300設置於該內表面上，並具有位於一第一方向(Y)設置的M條第一導體線301,302,...,30M及N條連接線311,312,...,31N，其依據一觸控驅動訊號而感應是否有一外部物件接近，當中，M、N為正整數。其中，該N條連接線311,312,...,31N係由金屬導電材料所製成

該第二感應電極層400設置於該內表面上，並具有位於一第二方向(X)設置的N條第二導體線401,402,...,40N，其執行觸控感應時，接受該觸控驅動訊號，每一第二導體線401,402,...,40N以一對應之第i條連接線311,312,...,31N延伸至該面板之一側邊210，i為整數且1≦i≦N。其中，該第一方向係垂直第二方向。

如圖1所示，該M條第一導體線301,302,...,30M及該N條第二導體線401,402,...,40N的每一導體線係由多數條金屬感應線所構成。該M條第一導體線301,302,...,30M及該N條第二導體線401,402,...,40N並未電氣連接。其可在該第一感應電極層300及該第二感應電極層400之間設置一絕緣層。亦可僅在該M條第一導體線301,302,...,30M及該N條第二導體線401,402,...,40N交叉處設置絕緣走線或絕緣區塊。

該M條第一導體線301,302,...,30M及該N條第二導體線401,402,...,40N的每一導體線的該多數條金屬感應線形成一個四邊型區域，在每一個四邊型區域中的金屬感應線係電氣連接在一起，而任兩個四邊型區域之間並未連接。其中，該四邊型區域係為下列形狀其中之一：長方形、正方形。

該N條連接線311,312,...,31N的每一條連接線係設置於兩條第一導體線301,302,...,30M之間。

該M條第一導體線311,312,...,31N及該N條第二導體線401,402,...,40N的每一導體線的該多數條金屬感應線所形成的該每一個四邊型區域中的金屬感應線係由導電之金屬材料或合金材料所製成。其中，該導電之金屬材料係為下列其中之一：鉻、鋇、鋁、銀、銅、鈦、鎳、鉭、鈷、鎢或合金或矽化物。

如圖1所示，該每一第二導體線401,402,...,40N在虛線橢圓處與對應之連接線311,312,...,31N電氣連接，而該N條連接線311,312,...,31N的每一條連接線亦分別以對應之金屬走線延伸至該面板之同一側邊210，以進一步連接至一軟性電路板500。每一第一導體線301,302,...,30M係分別以對應之金屬走線延伸至該面板之同一側邊210，以進一步連接至一軟性電路板500。

該面板200之表面係用以接收至少一個觸控點。其更包含有一控制電路510，其係經由該軟性電路板500電性連接至該M條第一導體線301,302,...,30M及該N條第二導體線401,402,...,40N。

該M條第一導體線301,302,...,30M及該N條第二導體線401,402,...,40N係根據一手指或一外部物件觸碰該面板200的至少一觸控點之位置及大小而對應地產生一感應訊號。一控制電路510係經由該軟性電路板500電性連接至該M條第一導體線301,302,...,30M及該N條第二導體線401,402,...,40N，並依據感應訊號計算該至少一觸控點的座標。

圖2係本創作之一種窄邊框之觸控面板結構100的另一示意圖。其與圖1主要差別在於該N條連接線311,312,...,31N的長度。

圖3係本創作第一導體線30M的示意圖，如圖3所示，該四邊型區域係由在第一方向上的3條金屬感應線L2及在第二方向上的2條金屬感應線L1所構成之長方形。於其他實施例，該金屬感應線的數目可依需要而改變。

於實際尺吋，線段L1的長度約為1釐米(=1mm=1000μm)，而線段L1、L2的寬度d1約為10微米(=10μm)，線段L2的長度d2約為50~150釐米(=5cm~15cm=50000~150000μm)。由於d2遠大於d1且d2遠大於1mm，因此，該四邊型區域的面積為1000×d2μm² (=1000μm×[2×d1+d2]μm≒1000×d2μm² )。3條金屬感應線L2及2條金屬感應線L1的面積和為30×d2μm² (=3×d2μm×10μm+2×1000μm×10μm=10μm×[3×d2+2×1000]≒10μm×3×d2)。故四邊型區域的平均透光率為(1000×d2-30×d2)/1000×d2=97%。而習知氧化銦錫材質(ITO)所做的電極點其平均透光率僅約為90%，故本創作的平均透光率遠較習 知技術為佳。當本創作的窄邊框之觸控面板結構與液晶顯示面板結合時，可使液晶顯示面板的亮度較習知技術更亮。或是在相同的亮度下，減低液晶顯示面板的背光能量消耗。第二導體線40N透光率的分析與圖3相類似，不再贅述。

圖4係習知之觸控面板結構600的示意圖。習知之觸控面板結構600上的感應導體線610,620亦係第一方向(Y)及第二方向(X)設置。當感應導體線620執行觸控感應時要將感測到的訊號傳輸至一軟性電路板630上的控制電路631時，需經由面板640的側邊走線方能連接至該軟性電路板630。此種設計將增加觸控面板邊框的寬度，並不適合窄邊框設計的趨勢。

當本創作的窄邊框之觸控面板結構與液晶顯示面板結合時，可使液晶顯示面板的亮度較習知技術更亮。或是在相同的亮度下，減低液晶顯示面板的背光能量消耗。

同時，當採用氧化銦錫材質當作跨橋結構以連接兩個氧化銦錫材質的電極點時，由於氧化銦錫材質不像金屬具有良好的延展性，容易在跨橋處產生斷點或是電氣訊號不良等現象。若使用金屬當作跨橋結構以連接兩個氧化銦錫材質的電極點時，由於金屬與氧化銦錫材質為異質材質，容易在跨橋處產生電氣訊號不良現象，而影響觸碰點的正確性。

而本創作不論是M條第一導體線301,302,...,30M及N條第二導體線401,402,...,40N或是走線均為金屬材質，可較習知技術有較佳的傳導性，而容易將導體線的 感應訊號傳輸至該控制電路，而使該控制電路計算出的座標更準確。同時，較習知技術有較佳的透光率，且可避免使用昂貴的氧化銦錫材質，據此降低成本。且較習知技術更適合設計在窄邊框的觸控面板。

由上述可知，本創作無論就目的、手段及功效，均顯示其迥異於習知技術之特徵，極具實用價值。惟應注意的是，上述諸多實施例僅係為了便於說明而舉例而已，本創作所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

100‧‧‧窄邊框之觸控面板結構

200‧‧‧面板

300‧‧‧第一感應電極層

400‧‧‧第二感應電極層

500‧‧‧軟性電路板

301,302,...,30M‧‧‧第一導體線

311,312,...,31N‧‧‧連接線

401,402,...,40N‧‧‧第二導體線

210‧‧‧側邊

510‧‧‧控制電路

600‧‧‧習知之觸控面板結構

610,620‧‧‧感應導體線

630‧‧‧軟性電路板

631‧‧‧控制電路

640‧‧‧面板

圖1係本創作之一種窄邊框之觸控面板結構的示意圖。

圖2係本創作之一種窄邊框之觸控面板結構的另一示意圖。

圖3係本創作第一導體線的示意圖。

圖4係習知之觸控面板結構的示意圖。

100‧‧‧窄邊框之觸控面板結構

200‧‧‧面板

300‧‧‧第一感應電極層

400‧‧‧第二感應電極層

500‧‧‧軟性電路板

301,302,...,30M‧‧‧第一導體線

311,312,...,31N‧‧‧連接線

401,402,...,40N‧‧‧第二導體線

210‧‧‧側邊

510‧‧‧控制電路

Claims (12)

1. 一種窄邊框之觸控面板結構，包括有：一面板，具有一內表面；一第一感應電極層，設置於該內表面上，並具有位於一第一方向(Y)設置的M條第一導體線及N條連接線，其依據一觸控驅動訊號而感應是否有一外部物件接近，其中，M、N為正整數；以及一第二感應電極層，設置於該內表面上，並具有位於一第二方向(X)設置的N條第二導體線，其執行觸控感應時，接受該觸控驅動訊號，每一第二導體線以一對應之第i條連接線延伸至該面板之一側邊，i為整數且1≦i≦N。
2. 如申請專利範圍第1項所述之窄邊框之觸控面板結構，其中，每一第一導體線係分別以對應之金屬走線延伸至該面板之同一側邊，以進一步連接至一軟性電路板。
3. 如申請專利範圍第2項所述之窄邊框之觸控面板結構，其中，該N條連接線係由金屬導電材料所製成。
4. 如申請專利範圍第3項所述之窄邊框之觸控面板結構，其中，該M條第一導體線及該N條第二導體線的每一導體線係由多數條金屬感應線所構成。
5. 如申請專利範圍第4項所述之窄邊框之觸控面板結構，其中，該M條第一導體線及該N條第二導體線的每一導體線的該多數條金屬感應線形成一個四邊型區域， 在每一個四邊型區域中的金屬感應線係電氣連接在一起，而任兩個四邊型區域之間並未連接。
6. 如申請專利範圍第5項所述之窄邊框之觸控面板結構，其中，該第一方向係垂直第二方向。
7. 如申請專利範圍第6項所述之窄邊框之觸控面板結構，其中，該N條連接線的每一條連接線係設置於兩條第一導體線之間。
8. 如申請專利範圍第7項所述之窄邊框之觸控面板結構，其中，該四邊型區域係為下列形狀其中之一：長方形、正方形。
9. 如申請專利範圍第8項所述之窄邊框之觸控面板結構，其中，該M條第一導體線及該N條第二導體線的每一導體線的該多數條金屬感應線所形成的該每一個四邊型區域中的金屬感應線係由導電之金屬材料或合金材料所製成。
10. 如申請專利範圍第9項所述之窄邊框之觸控面板結構，其中，該導電之金屬材料係為下列其中之一：鉻、鋇、鋁、銀、銅、鈦、鎳、鉭、鈷、鎢或合金或矽化物。
11. 如申請專利範圍第10項所述之窄邊框之觸控面板結構，其中，該面板之表面係用以接收至少一個觸控點。
12. 如申請專利範圍第11項所述之窄邊框之觸控面板結構，其更包含有一控制電路，其係經由該軟性電路板電性連接至該M條第一導體線及該N條第二導體線。