TWM626838U - 懸浮觸控面板及懸浮觸控裝置 - Google Patents

Abstract

本創作為有關一種懸浮觸控面板及懸浮觸控裝置，包括：沿第一軸向延伸之複數驅動線；沿第二軸向延伸且分別與該些驅動線交錯之複數感測線，且該些驅動線與該些感測線交錯處各自形成有複數交錯點；以及複數懸浮單元，其分別設置於相鄰交錯點之間的驅動線上或感測線上，各該懸浮單元具有連接在各該驅動線或感測線的同一點上的偶數個直線狀懸浮段。

Description

懸浮觸控面板及懸浮觸控裝置

本創作係提供一種懸浮觸控面板及懸浮觸控裝置，尤指提供一種於懸浮觸控面板上設有複數懸浮單元，並利用其懸浮段之尖端提高其周圍之電場強度，可在懸浮偵測時達成偵測距離懸浮觸控面板較遠之物體之目的，並可適用互電容技術以達成多點偵測懸浮物體之目的，有效克服了以往需以自電容懸浮偵測只能進行單點偵測，並在接觸觸控面板時須切換為互電容偵測的困擾。

按，習知之觸控面板係在一基板上佈設有感應區域，感應區域係用以感應人體之手指或觸控筆之信號以形成觸控功能，該感應區域所使用之材料大都採用透明電極(例如：氧化銦錫ITO)，使用者於操作時，可藉由觸壓觸控面板對顯示螢幕上相對應畫面，以達到觸控輸入操作之功能。

目前觸控技術可區分為電阻式、電容感應式、紅外線感應式、電磁感應式、音波感應式等不同類型，其中電容感應式觸控板使用最為廣泛，其工作原理係利用複數透明電極與人體之間形成電容導致透明電極本身產生電容變化，藉以獲得觸控位置之座標，而電容感應式觸控面板具有多方面的優點，故目前已被大量採用。

此外，懸浮(Hovering)觸控是如今使用者關注度越來越高的技術，因為具有使用者無需接觸觸控面板表面的特性，已經應用到了智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦，以及車用輸入設備及其他具有螢幕電子產品，此種技術可讓使用者手指毋需碰觸螢幕，約與螢幕保持一定距離就可進行操作。懸浮觸控包括多種技術，例如光學式、電磁式，以及電容式等。由於電容式懸浮觸控是以一般的投射式電容式觸控面板為基礎，相較於其他技術在成本上具有優勢。藉由在手指靠近但尚未接觸到觸控面板時，即開始進行懸浮偵測，並且在手指實際接觸到觸控面板時，切換為接觸式的觸控偵測。

然而，常見的電容式懸浮觸控為了得到較佳的訊號，會採用自電容技術進行懸浮偵測，但由於自電容由於技術的限制，導致其難以進行多指偵測，僅能準確的偵測一指的位置。

故，創作人有鑑於上述之問題，乃蒐集相關資料，經由多方評估及考量，始設計出此種懸浮觸控裝置。

本創作之主要目的在於提供一種懸浮觸控面板，包括：沿第一軸向延伸之複數驅動線；沿第二軸向延伸且分別與該些驅動線交錯之複數感測線，且該些驅動線與該些感測線交錯處各自形成有複數交錯點；以及複數懸浮單元，其分別設置於相鄰交錯點之間的驅動線上或感測線上，各該懸浮單元具有連接在各該驅動線或感測線的同一點上的偶數個直線狀懸浮段。

本創作之次要目的在於各該懸浮段連接在各該驅動線或感 測線上的位置大致位在任兩交錯點之間的中心點。

本創作之另一目的在於任兩相鄰該懸浮段之間的角度相等。

本創作之再一目的在於各該懸浮段呈現中心放射狀排列，且其排列方式為左右兩側及上下兩側對稱排列。

本創作之再一目的在於各該懸浮單元之相鄰兩懸浮段之尖端距離為相鄰交錯點之距離之1/5到4/5之間。

本創作之再一目的在於該些驅動線及該些感測線均為直條狀，且該些驅動線及該些感測線之線寬小於2mm。

本創作之再一目的在於該些懸浮單元、該些驅動線及該些感測線為透明導電材料所製成。

1:懸浮觸控裝置

10:透明蓋板

11:懸浮觸控面板

110:驅動電極層

111:驅動線

112:感測線

113:交錯點

12:控制電路

120:感測電極層

13:處理器

14:記憶體

15:絕緣層

2:懸浮單元

21:懸浮段

211:尖端

3:物體

A:面積

D:角度

d1:距離

d2:距離

E:電場

H:距離

W:線寬

〔第1圖〕係為本創作懸浮觸控裝置之示意圖。

〔第2圖〕係為本創作懸浮觸控面板之分層構造圖。

〔第3圖〕係為本創作懸浮單元設於感測線之實施例圖。

〔第4圖〕係為本創作懸浮單元之構造圖。

〔第5圖〕係為本創作懸浮單元感測物體之第一示意圖。

〔第6圖〕係為本創作懸浮單元感測物體之第二示意圖。

〔第7圖〕係為本創作驅動線、感測線及交錯點之比例圖。

〔第8圖〕係為本創作懸浮單元設於驅動線之實施例圖。

〔第9圖〕係為本創作懸浮觸控面板感測物體之示意圖。

〔第10圖〕係為本創作懸浮單元設於驅動線及感測線之實施例圖。

〔第11圖〕係為本創作懸浮觸控面板感測物體之另一示意圖。

為達成上述目的及功效，本創作所採用之技術手段及其構造，茲繪圖就本創作之較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全瞭解。

如第1圖所示，本實施例之懸浮觸控裝置1包括有一懸浮觸控面板11、一控制電路12、一處理器13及一記憶體14，而其主要架構及特徵詳述如下：

如第2圖及第3圖所示，該懸浮觸控面板11具有一透明蓋板10，在透明蓋板10下方具有一驅動電極層110，驅動電極層110設置有沿第一軸向(例如：X軸)延伸之複數驅動線111，驅動電極層110下方具有一絕緣層15，絕緣層15下方具有一感測電極層120，感測電極層120具有沿第二軸向(例如：Y軸)延伸且分別與該些驅動線111交錯之複數感測線112。該些驅動線111與感測線112均為透明導電材料所製成，以使懸浮觸控面板11達到最佳的可視性。該些驅動線111與該些感測線112交錯處之間具有絕緣材料，於該些交錯處各自構成複數交錯點113，各交錯點113形成一電容。

在本實施例中，該懸浮觸控面板11是以常見玻璃-薄膜-薄膜(Glass-Film-Film；GFF)為例，該些驅動線111與該些感測線112是分別位在懸浮觸控面板11的不同層，但實際實施時不以此限，可為習知觸控面板的多種玻璃及薄膜的搭配。此外，實際實施時亦可以該些驅動線111與該些感測線112是安排在同一層上，例如常見的單片式玻璃觸控面板(One Gl ass Solution；OGS)，其在驅動線與該些感測線的交錯處的兩者之間具有絕緣措施。由於驅動線111與感測線112的安排在觸控技術領域中屬於習知技藝，在本案中不多做詳述。

特別的，如第3圖所示，懸浮觸控面板11上更設置有複數個設置於感測線112上的懸浮單元2。該些懸浮單元2與各感測線112為電性連接，在本實施例中，該些懸浮單元2與各感測線112為同一層透明導電材料所構成。如第4圖所示，各懸浮單元2大致呈一X型，具有連接在感測線112的同一點上的四個直線狀懸浮段21，但實際應用時該懸浮段21的數量不以此為限，可為偶數個，例如二個、四個，六個等，且不以此限。各懸浮段21連接在感測線112上的位置大致位在任兩交錯點113之間的中心點，並呈現中心放射狀排列，且其排列方式為左右兩側及上下兩側對稱排列。並且，任兩相鄰懸浮段21之間的角度相等，例如本實施例中之懸浮單元2具有四個懸浮段21，任兩相鄰懸浮段21之間的角度D為90度。若懸浮單元2具有六個懸浮段21的情況時，任兩相鄰懸浮段21之間的角度為60度。

實際操作時，以第5圖及第6圖所示為例說明，懸浮單元2對靠近該懸浮觸控面板11上方之一物體3(如：手指或觸控筆)進行感測時，由於各懸浮段21由感測線112延伸，各懸浮段21的尖端211的電荷密度遠高於各懸浮段21的其他位置，因此使得各懸浮段21的尖端211在通電時產生較強的電場E，因此可使懸浮觸控面板11感測到距離H較遠的物體3。

具體來說，該懸浮單元2之相鄰兩懸浮段21之尖端211距離d2為相鄰交錯點之距離d1之1/5到4/5之間，可得到較佳的效果。考量到一般人手指的大小，本實施例將上述該相鄰交錯點之距離d1定為10mm，懸浮 單元2之相鄰兩懸浮段21之尖端211之間的距離d2為2mm到8mm之間，藉以獲得較佳的效果。

再者，實際應用時，如第7圖所示，本實施例將直條狀的驅動線111及感測線112之線寬W均限制在2mm以下，藉以盡可能地減少驅動線111與感測線112之間交錯點113的交錯面積A，使交錯點113所形成的電容盡可能減小。藉由減小各交錯點113的電容值，可使感測線112在偵測訊號時，降低交錯點113之電容對訊號的影響。

如第8圖所示，該些複數懸浮單元2也可以分別設置於相鄰交錯點113的驅動線111上。如第9圖所示，該些懸浮單元2與各驅動線111為電性連接，在本實施例中，該些懸浮單元2與各驅動線111為同一層透明導電材料所構成。各懸浮單元2大致呈一X型，具有連接在驅動線111的同一點上的四個直線狀懸浮段21，實際應用時該懸浮段21的數量不以此為限，可為偶數個，例如二個、四個，六個等，且不以此限。各懸浮段21連接在驅動線111上的位置大致位在任兩交錯點113之間的中心點，並呈現中心放射狀排列，且其排列方式為左右兩側及上下兩側對稱排列。由於各直線狀懸浮段21由驅動線111延伸，各懸浮段21的尖端211的電荷密度遠高於各懸浮段21的其他位置，也因此使得各懸浮段21的尖端211在通電時產生較強的電場，因此可使懸浮觸控面板11感測到距離較遠的物體3。

同理，如第10圖及第11圖所示，該些複數懸浮單元2也可以分別設置於相鄰交錯點113的驅動線111及感測線112上。由於各直線狀懸浮段21分別由驅動線111以及感測線112延伸，各懸浮段21的尖端211的電荷密度遠高於各懸浮段21的其他位置，也因此使得各懸浮段21的尖端211在通 電時產生較強的電場，因此可使懸浮觸控面板11感測到距離較遠的物體3。

如第1圖所示，該控制電路12電性連接於該些驅動線111及該些感測線112，並藉由互電容方式驅動該些驅動線111，且藉由該些感測線112偵測電訊號，以獲得呈懸浮狀態之物體的座標位置。由於採取的是互電容技術，可以同時偵測多個物體，達成多點偵測懸浮物體的目的。由於互電容技術屬於習知技藝，在本實施例中不加以詳述。該處理器13電性連接於該控制電路12，用以將該物體3的該座標位置對應於該懸浮觸控面板11位置，並執行應用程式所對應功能。上述懸浮觸控裝置1更包括有一記憶體14，其係電性連接且可暫存該處理器13所獲得該物體3的座標位置資料。

本實施例之懸浮觸控面板11藉由設置上述懸浮單元2，利用其懸浮段21之尖端211提高其周圍之電場強度，可在懸浮偵測時達成偵測距離懸浮觸控面板11較遠之物體3之目的，並可適用互電容技術以達成多點偵測懸浮物體之目的，有效克服了以往需以自電容懸浮偵測只能進行單點偵測，並在接觸觸控面板時須切換為互電容偵測的困擾。

上述僅為本創作之較佳實施例而已，非因此即侷限本創作之專利範圍，故舉凡運用本創作說明書及圖式內容所為之簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本創作之專利範圍內，合予陳明。

綜上所述，本創作上述懸浮觸控面板及懸浮觸控裝置於使用時，為確實能達到其功效及目的，故本創作誠為一實用性優異之創作，為符合新型專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本案， 以保障創作人之辛苦研發，倘若 鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，創作人定當竭力配合，實感德便。

111:驅動線

112:感測線

113:交錯點

2:懸浮單元

21:懸浮段

211:尖端

D:角度

d1:距離

d2:距離

Claims (15)

1. 一種懸浮觸控面板，包括：

   沿第一軸向延伸之複數驅動線；

   沿第二軸向延伸且分別與該些驅動線交錯之複數感測線，且該些驅動線與該些感測線交錯處各自形成有複數交錯點；以及

   複數懸浮單元，其分別設置於相鄰交錯點之間的驅動線上或感測線上，各該懸浮單元具有連接在各該驅動線或感測線的同一點上的偶數個直線狀懸浮段。
2. 如請求項1所述之懸浮觸控面板，其中各該懸浮段連接在各該驅動線或感測線上的位置大致位在任兩交錯點之間的中心點。
3. 如請求項1所述之懸浮觸控面板，其中任兩相鄰該懸浮段之間的角度相等。
4. 如請求項1所述之懸浮觸控面板，其中各該懸浮段呈現中心放射狀排列，且其排列方式為左右兩側及上下兩側對稱排列。
5. 如請求項1所述之懸浮觸控面板，其中各該懸浮單元之相鄰兩懸浮段之尖端距離為相鄰交錯點之距離之1/5到4/5之間。
6. 如請求項1所述之懸浮觸控面板，其中該些驅動線及該些感測線均為直條狀，且該些驅動線及該些感測線之線寬小於2mm。
7. 如請求項1所述之懸浮觸控面板，其中該些懸浮單元、該些驅動線及該些感測線為透明導電材料所製成。
8. 一種懸浮觸控裝置，包括：

   一懸浮觸控面板，包括：

   沿第一軸向延伸之複數驅動線；

   沿第二軸向延伸且分別與該些驅動線交錯之複數感測線，且該些驅動線與該些感測線交錯處各自形成有複數交錯點；

   複數懸浮單元，其分別設置於相鄰交錯點之間的驅動線上或感測線上，各該懸浮單元具有連接在各該驅動線或感測線的同一點上的偶數個直線狀懸浮段；以及

   一控制電路，電性連接該些驅動線及該些感測線，並驅動該些驅動線，且由該些感測線偵測電訊號，以獲得呈懸浮狀態之至少一物體的座標位置。
9. 如請求項8所述之懸浮觸控裝置，其中各該懸浮段連接在各該驅動線或感測線上的位置大致位在任兩交錯點之間的中心點。
10. 如請求項8所述之懸浮觸控裝置，其中各該懸浮段呈現中心放射狀排列，且其排列方式為左右兩側及上下兩側對稱排列。
11. 如請求項8所述之懸浮觸控裝置，其中任兩相鄰該懸浮段之間的角度相等。
12. 如請求項8所述之懸浮觸控裝置，其中各該懸浮單元之相鄰兩懸浮段之尖端距離為相鄰交錯點之距離之1/5到4/5之間。
13. 如請求項8所述之懸浮觸控裝置，其中該些驅動線及該些感測線均為直條狀，且該些驅動線及該些感測線之線寬小於2mm。
14. 如請求項8所述之懸浮觸控裝置，其中該些懸浮單元、該些驅動線及該些感測線為透明導電材料所製成。
15. 如請求項8所述之懸浮觸控裝置，更包括：

    一處理器，電性連接於該控制電路，用以將該物體的座標位置對應於該懸浮觸控面板位置並執行應用程式所對應功能；以及

    一記憶體，電性連接且可暫存該處理器所獲得該物體的座標位置資料。

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