TWM656743U - 觸控感測器 - Google Patents

Abstract

一種觸控感測器，包含二基板，一第一電極，一第二電極與一可變電極，該二基板間隔設置而具有一第一距離，該第一電極設於該二基板其一並具有一第一投影範圍，該第二電極與該第一電極設於同一該基板上，並與該第一電極間隔而具有一第二距離，該可變電極與該第一電極分別設於不同的該基板上，該可變電極與該第一電極的位置關係為下列其一：該可變電極僅局部位在該第一電極的該第一投影範圍內、該可變電極不在該第一電極的該第一投影範圍內。該二基板其中一者受觸控時，該第一距離與該第二距離被改變，令該第一電極與該第二電極間的水平電場產生變化。

Description

觸控感測器

本新型涉及一種觸控感測器，尤指一種可改變水平電場的觸控感測器。

現有專利中電容式觸控感測器公開者眾，如TW I605369、TW I654549、TW 201205404A1及TWI709068等。然而，現有觸控感測器普遍仍是以堆疊式結構為主要實施方案，當觸控感測器受觸控時，由於複數電極為垂直排列，使得該些電極之間形成垂直向的電場變化。

再者，習用結構受限於結構的堆疊，導致現有觸控感測器的高度難以降低，而難以貼近當前觸控感測器體積微小化的設計潮流。

本新型的主要目的，在於解決習用觸控感測器中以垂直電場變化作為實施方案的問題。

為達上述目的，本新型提供一種觸控感測器，包含二基板，一第一電極，一第二電極及一可變電極，該二基板間隔設置而具有一第一距離，該第一電極設於該二基板其中之一，該第一電極具有一第一投影範圍，該第二電極與該第一電極設於同一該基板上，該第二電極與該第一電極間隔而具有一第二距離，該可變電極與該第一電極分別設於不同的該基板上，該可變電極與該第一電極的位置關係為下列其一：該可變電極僅局部位在該第一電極的該第一投影範圍內、該可變電極不在該第一電極的該第一投影範圍內。其中，該二基板其中一者受觸控時，該第一距離與該第二距離被改變，令該第一電極與該第二電極間的水平電場產生變化，進而改變該第一電極與該第二電極輸出的自容訊號。

一實施例中，該第二電極具有一第二投影範圍，該可變電極至少局部位於該第二投影範圍。

一實施例中，該可變電極位於該第二投影範圍內，該第二電極於該二基板其中之一受觸控前後皆與該可變電極接觸。

一實施例中，該第二電極的自由高度與該可變電極的自由高度的總和大於該第一距離。

一實施例中，該第一電極由一設於該二基板其中之一的導電材，及一設於該導電材上的絕緣材組成。

一實施例中，該第二電極具有一第二投影範圍，該可變電極不在該第一投影範圍與該第二投影範圍內。

一實施例中，該第一電極與該第二電極於該二基板其中之一受觸控前後皆不與該可變電極接觸。

一實施例中，該可變電極處於該第一電極與該第二電極之間，而不在該第一投影範圍與該第二投影範圍內。

一實施例中，該第一電極與該第二電極分別由一設於該二基板其中之一的導電材，及一設於該導電材上的絕緣材組成。

一實施例中，該觸控感測器具有至少一設於該二基板之間的支撐件，該至少一支撐件的兩端分別與該二基板黏合。

透過本新型前述實施，相較於習用具有以下特點：本新型該觸控感測器改變該第一電極、該第二電極與該可變電極的設置位置，並以該第一電極與該第二電極間的水平電場改變作為訊號變化來源，相較於習用，本新型解決習用觸控感測器以堆疊式結構實施，並以垂直方向上的電場變化作為訊號來源，而導致習用觸控感測器難以體積微小化的問題。

本新型詳細說明及技術內容，茲配合圖式說明如下：

請參閱圖1至圖5，本新型提供一種觸控感測器20，該觸控感測器20適配於一觸控螢幕的邊框位置，該觸控螢幕上設置有另外用以實現觸控的結構。該觸控感測器20包含二基板21，一第一電極22，一第二電極23，及一可變電極24(variable geometry electrode)，該二基板21間隔設置而具有一第一距離211，該二基板21提供該第一電極22、該第二電極23與該可變電極24設置其中，並對該第一電極22、該第二電極23與該可變電極24提供保護。更詳細來說，該觸控感測器20具有一觸控面201，該觸控面201設於該二基板21其中之一上，並提供一使用者70接觸操控。

該第一電極22與該第二電極23設於該二基板21其中之一上，並位於同一該基板21的同一側，該第一電極22與該第二電極23採間隔設置，即該第一電極22與該第二電極23之間具有一第二距離221。又，該觸控感測器20以一朝向該二基板21其中之一投影的投影方向進行投影時，該第一電極22具有一第一投影範圍，該第二電極23具有一第二投影範圍，該第一投影範圍與該第二投影範圍位於該二基板21其中另一上，且該第一投影範圍與該第二投影範圍不重疊。再者，本新型該第一電極22與該第二電極23分別為一高電位電極與一低電位電極，需了解到，該第一電極22與該第二電極23的電位高低是為比較值，也就是說，假設該第一電極22與該第二電極23的其中之一為接地時，該第一電極22與該第二電極23的其中另一連接一訊號輸入源30，而帶有電荷，使其電位值不為零，進而令該第一電極22與該第二電極23間的電位差值不為零。同理地，當該第一電極22與該第二電極23皆不接地時，該第一電極22與該第二電極23分別連接二該訊號輸入源30連接，且第一電極22與該第二電極23之間存在電位差。

該可變電極24與該第一電極22分別設於不同的該二基板21上，即該第一電極22與該第二電極23位於該二基板21的其中之一，而該可變電極24則位於該二基板21的其中另一。該可變電極24可以是接地設置，也可以是內存有電荷，該可變電極24的電位可基於所屬的該觸控感測器20的實施而有所不同。又，該可變電極24與該第一電極22的位置關係為下列方案一與方案二的其中一者，所述方案一為該可變電極24僅局部位在該第一電極22的該第一投影範圍內，所述方案二為該可變電極24不在該第一電極22的該第一投影範圍內。由前述方案一與方案二可知，該可變電極24被限制不與該第一電極22為垂直擺放的位置關係，亦不限制與該第二電極23的位置關係，該可變電極24可以是不位在該第二投影範圍內、僅局部位在該第二投影範圍內、或完全位在該第二投影範圍內。

現就該觸控感測器20的實施說明，請參閱圖1至圖5，假設初始時該二基板21其中之一未受觸控，該第一電極22與該第二電極23輸出一初始自容訊號。一旦該觸控感測器20以該觸控面201接受該使用者70的觸控，使得該二基板21其中之一受壓迫，進而改變該二基板21之間的該第一距離211，同時該第一電極22與該第二電極23之間的第二距離221亦被改變。於此當下，該第一電極22與該第二電極23間產生水平方向上的電場變化，進而令該第一電極22與該第二電極23改為輸出一按壓後自容訊號。一旦該觸控面201不再受觸控時，該二基板21其中之一解除受壓迫狀態並產生復歸，使該第一距離211與該第二距離221復原，令該第一電極22與該第二電極23再次恢復為輸出該初始自容訊號。

由前述可知，本新型該觸控感測器20不再以該二基板21之間垂直方向上的電場改變作為訊號變化的依據，而改以該二基板21之間水平方向上的電場變化實施，承此，本新型得以改變該第一電極22、該第二電極23與該可變電極24的設置位置，令該第一電極22、該第二電極23與該可變電極24不再以堆疊式結構設計，達到微小化該觸控感測器20的目的

承上，一實施例中，本新型該可變電極24與該第一電極22以前述方案一實施時，該可變電極24至少局部位於該第二電極23的該第二投影範圍內。於本實施例中，當該觸控面201受觸控前，該可變電極24不接觸該第一電極22與該第二電極23，使得該第一電極22與該第二電極23所輸出的自容訊號為零。當該觸控面201受觸控後，由於該二基板21的該第一距離211改變，使得該可變電極24改為接觸該第一電極22與該第二電極23，並導通該第一電極22與該第二電極23，使得該第一電極22與該第二電極23所輸出的自容訊號不為零，藉此令該觸控感測器20於觸控前後產生開關的操作功能。又，於本實施例中，該第一電極22與該第二電極23分別為一設於該二基板21其中之一並可與該可變電極24導通的導電材222、231。於本實施例中，該導電材222、231為一銅箔。

承上，另一實施例中，本新型該可變電極24與該第一電極22以前述方案二實施時，該可變電極24可以是位於該第二電極23的該第二投影範圍內，或是不在該第二電極23的該第二投影範圍內。更詳細來說，請參閱圖1至圖3，以該可變電極24位於該第二電極23的該第二投影範圍內來說，該可變電極24與該第二電極23為垂直擺放，且該可變電極24常態與該第二電極23接觸。當該觸控面201受觸控前，該可變電極24即與該第二電極23導通，該第一電極22與該第二電極23輸出該初始自容訊號，當該觸控面201受觸控後，該二基板21其中之一受壓迫，使得該可變電極24與該第二電極23之間接觸面積改變，同時該第一電極22與該第二電極23間的該第二距離221改變，令該第一電極22與該第二電極23改為輸出該按壓後自容訊號。又，於本實施例中，該可變電極24的自由厚度與該第二電極23的自由厚度大於該二基板21的該第一距離211，所述自由厚度是指該可變電極24與該第二電極23於該觸控感測器20未封裝前的厚度，該可變電極24與該第二電極23於該觸控感測器20封裝後將受到該二基板21限制而產生變形，本文圖1至圖3所繪的該可變電極24與該第二電極23僅為示意。另外，本實施例中的該第一電極22由該導電材222及一設於該導電材222上的絕緣材223組成。

接著說明於方案二實施時，該可變電極24不在該第二電極23的該第二投影範圍內的實施例，併請參閱圖4至圖5。於本實施例中，該可變電極24同時不在該第一投影範圍與該第二投影範圍內，更具體來說，該可變電極24是處於該第一電極22與該第二電極23之間，而不在該第一投影範圍與該第二投影範圍內，使得該可變電極24、該第一電極22與該第二電極23構型近似於欄柵狀結構。又，該觸控面201受觸控前後，該可變電極24皆不接觸該第一電極22與該第二電極23，該第一電極22與該第二電極23藉由兩者之間的該第二距離221改變與該二基板21的該第一距離211改變，來改變水平方向上的電場耦合，進而令該第一電極22與該第二電極23輸出的自容訊號產生變化。另外，本實施例中該第一電極22由該導電材222及該絕緣材223組成外，該第二電極23亦可由該導電材231及一設於該導電材231上的絕緣材232組成。

承上，請參閱圖1至圖5，本新型該觸控感測器20為黏合該二基板21並維持該二基板21之間的該第一距離211，一實施例中，該觸控感測器20具有至少一設於該二基板21之間的支撐件25，該至少一支撐件25為一雙面膠，而令自身兩端分別與該二基板21黏合。

20:觸控感測器 201:觸控面 21:基板 211:第一距離 22:第一電極 221:第二距離 222:導電材 223:絕緣材 23:第二電極 231:導電材 232:絕緣材 24:可變電極 25:支撐件 30:訊號輸入源 70:使用者

圖1，本新型第一實施例的結構示意圖。 圖2，本新型第一實施例的實施示意圖。 圖3，為圖2的部分結構放大示意圖。 圖4，本新型第二實施例的結構示意圖。 圖5，本新型第二實施例的部分結構放大實施示意圖。

20:觸控感測器

201:觸控面

21:基板

211:第一距離

22:第一電極

221:第二距離

222:導電材

223:絕緣材

23:第二電極

24:可變電極

25:支撐件

30:訊號輸入源

Claims (10)

1. 一種觸控感測器，包含： 一基板，間隔設置而具有一第一距離； 一第一電極，設於該二基板其中之一，該第一電極具有一第一投影範圍； 一第二電極，與該第一電極設於同一該基板上，該第二電極與該第一電極間隔而具有一第二距離；以及 一可變電極，與該第一電極分別設於不同的該基板上，該可變電極與該第一電極的位置關係為下列其一： 該可變電極僅局部位在該第一電極的該第一投影範圍內；以及 該可變電極不在該第一電極的該第一投影範圍內； 其中，該二基板其中一者受觸控時，該第一距離與該第二距離被改變，令該第一電極與該第二電極間的水平電場產生變化，進而改變該第一電極與該第二電極輸出的自容訊號。
2. 如請求項1所述的觸控感測器，其中，該第二電極具有一第二投影範圍，該可變電極至少局部位於該第二投影範圍。
3. 如請求項2所述的觸控感測器，其中，該可變電極位於該第二投影範圍內，該第二電極於該二基板其中之一受觸控前後皆與該可變電極接觸。
4. 如請求項3所述的觸控感測器，其中，該第二電極的自由高度與該可變電極的自由高度的總和大於該第一距離。
5. 如請求項4所述的觸控感測器，其中，該第一電極由一設於該二基板其中之一的導電材，及一設於該導電材上的絕緣材組成。
6. 如請求項1所述的觸控感測器，其中，該第二電極具有一第二投影範圍，該可變電極不在該第一投影範圍與該第二投影範圍內。
7. 如請求項6所述的觸控感測器，其中，該第一電極與該第二電極於該二基板其中之一受觸控前後皆不與該可變電極接觸。
8. 如請求項7所述的觸控感測器，其中，該可變電極處於該第一電極與該第二電極之間，而不在該第一投影範圍與該第二投影範圍內。
9. 如請求項8所述的觸控感測器，其中，該第一電極與該第二電極分別由一設於該二基板其中之一的導電材，及一設於該導電材上的絕緣材組成。
10. 如請求項1至9任一項所述的觸控感測器，其中，該觸控感測器具有至少一設於該二基板之間的支撐件，該至少一支撐件的兩端分別與該二基板黏合。

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