專利名稱：雙工觸控板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙工觸控板，尤指一種同時具備電容式觸控板及電阻 式觸控板的觸控感應(yīng)接口，以及觸控感應(yīng)信號的接收處理的裝置。
背景技術(shù)：
配置在電子產(chǎn)品的顯示屏幀面上使用的觸控感應(yīng)裝置在產(chǎn)制技術(shù)近 年來已趨于成熟，相關(guān)組件產(chǎn)品的效能及質(zhì)量不斷提升，在價格方面更是 大幅降低，因而促使各式觸控感應(yīng)裝置已被廣泛應(yīng)用于各項電子產(chǎn)品上； 一般而言，觸控感應(yīng)裝置略可區(qū)分為電容式觸控板、電阻式觸控板以及電 磁式觸控板等三大種類，而該等觸控板各具功能特色與優(yōu)缺點，因此目前 的發(fā)展應(yīng)用層的面亦有所不同，例如，電阻式觸控板常被配置在個人數(shù)字
助理(PDA)、電子字典、手機、MP3數(shù)字播放器或衛(wèi)星導(dǎo)航屏幕(GPS)等小 型電子產(chǎn)品的屏幕上使用，而電容式觸控板則大多應(yīng)用作為筆記型計算機 的鼠標板、虛擬觸摸按鍵…等。
而電阻式觸控板的結(jié)構(gòu)則主要包含二片面狀的透明導(dǎo)電膜以分開一 定間隙而對向配置，在上方的導(dǎo)電膜設(shè)置于一可撓性的透明薄膜的一表 面，而在下方的導(dǎo)電膜則設(shè)置于一具有堅硬質(zhì)料的透明玻璃基板的一表 面，將二導(dǎo)電膜密封在一板體之內(nèi)；這種電阻式觸控板的上、下導(dǎo)電膜及 板體均為透明材料，因此適合配置在電子產(chǎn)品的顯示屏前，讓使用者可透 過屏幕畫面上的指示以輕觸按壓面板所需位置，來進行輸入的功能，且其 可使用一般隨手可得的筆尖等物已進行精準的觸壓位置操作，因此可應(yīng)用在較小的使用面積或較高精度的點位輸入，尤其適合用于筆劃較多或形體 復(fù)雜的文字辨識的輸入操作；然而，前述電阻式觸控板通過觸壓面板的輸 入操作方式，會使板體內(nèi)部的導(dǎo)電膜承受反復(fù)應(yīng)力、應(yīng)變導(dǎo)致?lián)p害，故使 用壽命有限，且當其使用手指或端頭較粗大的工具進行輸入時，經(jīng)常會獲 得較不準確輸入結(jié)果，因此輸入工具的采用亦有諸多限制。
至于，電容式觸控板結(jié)構(gòu)略包括一 x軸感應(yīng)層(x trace)及一 y軸感 應(yīng)層(y trace),使x、 y軸感應(yīng)層絕緣地設(shè)置該觸控板體之內(nèi)，并將x、 y 軸感應(yīng)層分別接地并連接至一控制電路，運作時，當手指或?qū)w碰觸或輕 滑過觸控板表面時，通過使用者的手指或?qū)w碰觸的瞬間產(chǎn)生一個電容效 應(yīng)，因而控制電路即可通過電容值的變化確定手指或?qū)w的碰觸位置；由 于電容式觸控板可用手指進行輸入，具有輸入操作的便利性，而其輸入操 作不需經(jīng)過觸壓，不會讓面板有承受反復(fù)應(yīng)力、變形導(dǎo)致?lián)p害的缺點，且 該種觸控板的組成構(gòu)造簡單、組件少，產(chǎn)品良率高，并且適合使用大量生 產(chǎn)降低成本；另外，該種觸控板亦具有多點感應(yīng)的效能，此即意味著此種 觸控感應(yīng)裝置具備多任務(wù)控制的效能，因此可以運用在高階的控制操作， 例如，應(yīng)用于電玩游戲的操控上，可使被操控的虛擬主體更為動作更靈活 或具備更多樣性的表現(xiàn)性能…；然而，電容式觸控板可使用手指輸入雖然 非常方便，但是手指輸入方式感應(yīng)的準確度不高，容易產(chǎn)生誤操作，造成 使用上的的困擾，尤其用于文字辨識的輸入方面，像是中國字這種筆劃較 多或形體復(fù)雜的文字，其辨識率極低，甚至尚難達到堪稱實用的程度，雖 然前述問題可通過使用特制的感應(yīng)筆具加以克服，但對于在較小面積的面 板上使用或用于較高精度的點位輸入，仍然受到限制，況且使用專用感應(yīng) 筆，在許多場合也常令使用者感到非常不便，例如未攜帶時或遺失筆具時。 此外，又近年來有些電容式觸控板改使用PET等透光性絕緣材料作為基材， 并搭配采用銀膠等低阻抗的透明導(dǎo)電材料作為其感應(yīng)層，據(jù)以組成一透明 性電容式觸控板，因此適合配置在電子產(chǎn)品的顯示屏前，讓使用者可透過
5屏幕畫面上的指示以輕觸按壓面板所需位置，通過此來進行功能的輸入； 這種現(xiàn)有的透明性電容式觸控板，其感應(yīng)層的銀膠導(dǎo)電材料并非完全透
明，且該等感應(yīng)層分別被蝕刻呈菱形格子網(wǎng)狀紋路的線跡(Trace),以致 在觸控板的工作面積上形成有透光率不同的線跡部及非線跡部(即鏤空 部)，由于在現(xiàn)有的透明性電容式觸控板上這種不同透光率的線跡部及非 線跡部區(qū)隔明顯，仍會造成在該透明觸控板底部的顯示屏的影像光線折射 不均，導(dǎo)致顯像模糊失真的困擾。
綜上說明可知，目前各式現(xiàn)有電容式觸控板及電阻式觸控板均各具功 能特色與優(yōu)缺點，因此， 一種可整合前述二種觸控板的功能與優(yōu)點的觸控 板，乃為使用者所期冀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種雙工觸控板，其將電容式觸控板及電阻 式觸控板整合成一板體使用，并兼具前述二種觸控板的效能與優(yōu)點，且其 板體具有均一的透光率，可改善在該觸控板底部的顯示屏的顯像模糊失真 的困擾。
本發(fā)明的次一目的是提供一種改進的雙工觸控板，其是于電容式觸控 板單元的第一軸向線跡與第二軸向線跡交叉的各個節(jié)點部位分別設(shè)有擴 大感應(yīng)面，據(jù)以減少觸控板上非線跡部(即鏤空部)的比例，提升透光率的 均一性，并通過增大節(jié)點部位的線跡的感應(yīng)面積，以增進電容式觸控板單 元的感應(yīng)效能敏感度及精確度。
根據(jù)本發(fā)明，該雙工觸控板包含一電容式觸控板單元、 一電阻式觸控 板單元以及一信號處理單元，該電容式觸控板單元與該電阻式觸控板單元 迭接組合成一板體，并將該二觸控板單元的觸控感應(yīng)信號傳送到該信號處 理單元，而該信號處理單元至少具一信號判別回路，可判別前述電容式觸 控板單元及/或該電阻式觸控板單元所傳送來的觸控感應(yīng)信號種類而自動
6選擇合適的信號處理模式，據(jù)此逐行信號處理步驟；而該電容式觸控板單 元包含 一表面層、第一軸感應(yīng)層、 一絕緣層、第二軸感應(yīng)層以及一底基 層，前述各層均為透明材料，且各層可依序膠合迭接成一透明板體；而第
一軸感應(yīng)層含有第一軸向線跡(Trace)，第二軸感應(yīng)層含有第二軸向線跡 (Trace),并令在第一與第二軸感應(yīng)層之間以該絕緣層間隔設(shè)置，使第一 軸向線跡與第二軸向線跡二者互呈垂直交叉且彼此分開對向配置，另第一 軸向線跡與第二軸向線跡皆設(shè)有線跡接點，而分別電接到設(shè)置在面板邊緣 的銀導(dǎo)路，并導(dǎo)接于一信號輸出排線，使該電容式觸控板的感應(yīng)信號可經(jīng) 由該信號輸出排線傳送到后續(xù)的信號處理電路。又其中，表面層及底基層 為一種高透光率的絕緣性薄層材料，例如玻璃、聚碳酸酯 (Polycarbonate, PC)、聚酯(Polythylene terephthalate， PET)、聚甲 基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate ， PMMA)或環(huán)烯烴共聚合物 (Cyclic Olefin Copolymer)的薄膜材料；第一軸感應(yīng)層與第二軸感應(yīng)層 使用具有良好導(dǎo)電特性的氧化銦錫(ITO)透明薄膜蝕刻制成；第一軸向線 跡具有多數(shù)彼此等距平行排列的透明線跡，最好，該線跡寬度約在0.05 5mra之間；且第二軸向線跡具有多數(shù)彼此等距平行排列的透明線跡，最好， 該線跡寬度約在0.05 5mm之間；此外，該電容式觸控板單元亦可在第一 軸向線跡與第二軸向線跡交叉的節(jié)點部位，乃分別將該節(jié)點部位的第一軸 向線跡及第二軸向線跡上設(shè)有擴大感應(yīng)面。
本發(fā)明并非局限于以上所述形式，很明顯地，就熟習(xí)此項技藝人士而 言，在參考上述說明后，能有更多的改良與變化，所以，凡有在相同的創(chuàng) 作精神下所作有關(guān)本發(fā)明的任何修飾或變更，皆仍應(yīng)包括在本發(fā)明意圖保 護的范疇，并予陳明。而緊接于后將以一具體實施例繼續(xù)說明，以進一步 闡明本發(fā)明的創(chuàng)新特征。


7圖1為本發(fā)明的側(cè)面剖示的構(gòu)造圖2為本發(fā)明的電容式觸控板單元的感應(yīng)層的線跡圖形示意圖；以及 圖3是本發(fā)明的電容式觸控板單元感應(yīng)層的另一實施例的線跡圖形示 意圖。
主要組件符號說明
電容式觸控板單元l 表面層ll
X軸感應(yīng)層12 Y軸感應(yīng)層13 絕緣層14底基層15 第一信號輸出排線16 X軸向線跡121 Y軸向線跡131線跡接點122、 132 銀導(dǎo)路161a、 161b擴大感應(yīng)面121a、 131a 電阻式觸控板單元2 頂板21 上方導(dǎo)電膜22下方導(dǎo)電膜23 基板24間隔球242 第二信號輸出排線26信號處理單元具體實施例方式
如圖1至圖2所示是本發(fā)明的較佳實施例，其包含一電容式觸控板單 元l、 一電阻式觸控板單元2以及一信號處理單元3;其中，該電容式觸 控板單元1包含一表面層11、 X軸感應(yīng)層12、 Y軸感應(yīng)層13、 一絕緣層 14、 一底基層15以及第一信號輸出排線16;其中，該表面層11及該底基 層15為一高透光率的絕緣性薄層材料，是可選用玻璃、聚碳酸酯 (Polycarbonate, PC)、聚酯(Polythylene ter印hthalate， PET)、聚甲 基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate ， P薩A)或環(huán)烯烴共聚合物 (Cyclic Olefin Copolymer)的薄膜材料，又在該表面層11的上表面還施 作一硬化處理(Hard coat)工序，以增強工作表面硬度避免易于刮傷及磨損；而X軸感應(yīng)層12與Y軸感應(yīng)層13則可選用具有良好導(dǎo)電特性的透
明薄膜、低阻抗的導(dǎo)電材料，例如是氧化銦錫(indium tin oxide，簡稱 IT0)薄膜；該絕緣層14供作X軸感應(yīng)層12、 Y軸感應(yīng)層13之間的絕緣， 其是使用介電系數(shù)為2 4且為高透光率的絕緣性薄層材料，例如油墨或 是高透光率的聚酯薄膜；第一信號輸出排線16可選用撓性印刷電路板 (FPC)，且于該排在線設(shè)有若干導(dǎo)路；而前述各層材料之間彼此可膠合迭 接成一透明板體。又如圖l、圖2所示，X軸感應(yīng)層12含有多數(shù)等距布置 且彼此平行排列的透明線跡121，而Y軸感應(yīng)層13含有多數(shù)等距布置且彼 此平行排列的透明線跡131，該等線跡寬度通常約為0. 05 5mm，該X軸 感應(yīng)層與Y軸感應(yīng)層通過絕緣層14之間隔設(shè)置，使X軸向線跡121與Y 軸向線跡131二者互呈垂直交叉且彼此分開對向配置；另，在X軸向線跡 121的一線端具有線跡接點122，在Y軸向線跡131的一線端具有線跡接 點132，該等線跡接點122及132可分別電接于設(shè)置在面板邊緣的銀導(dǎo)路 161a、 161b，并連接至第一信號輸出排線16，據(jù)此使該X軸感應(yīng)層12與 Y軸感應(yīng)層13的感應(yīng)信號可經(jīng)由第一信號輸出排線16傳送到后續(xù)的信號 處理單元3。如同上述結(jié)構(gòu)的設(shè)置，在X軸感應(yīng)層12與銀導(dǎo)路161a之間 形成一個等效電容，在Y軸感應(yīng)層13與銀導(dǎo)路161b之間亦存在一個等效 電容，因此當手指或?qū)w碰觸或輕滑過鰣控板表面時，信號處理電路通過 電容的變化，即可判斷導(dǎo)體或手指的碰觸位置；因該電容式觸控板單元的 X軸向線跡121與Y軸向線跡131 二者是互呈其盤格狀的垂直交叉布置， 不僅該等線跡的線條寬度較細小，且線跡的布設(shè)式樣整齊規(guī)則，因此可造 就板體具有較均一的透光率，以改善在觸控板導(dǎo)致的顯示屏影像失真的缺 失。再如圖3所示，本電容式觸控板單元1亦可在X軸向線跡121與Y軸 向線跡131交叉的節(jié)點(Node)部位分別設(shè)有擴大感應(yīng)面121a、 131a，利用
該等擴大感應(yīng)面的設(shè)置以減少該觸控板的工作面積上的非線跡部(即鏤空 部)的比例，據(jù)此提升觸控板的工作面積的透光率均一性，以改善在觸控板導(dǎo)致的顯示屏影像失真的缺失，并通過增大節(jié)點部位的線跡的感應(yīng)面 積，以增進觸控板感應(yīng)效能的敏感度及精確度。
而該電阻式觸控板單元2主要是由一頂板21、 一上方導(dǎo)電膜22、 一 下方導(dǎo)電膜23、 一基板24、以及第二信號輸出排線26所共同組成；在本 實施例中，該頂板21是與前述電容式觸控板單元的底基層15為共享同一 板材，而在例外的情況下，該頂板21與該底基層15可分別各自獨立選用 不共享同一板材，再于該電容式觸控板單元1與該電阻式觸控板單元2迭 接組合成一板體時，將該頂板21與底基層15膠接一起；該基板24是使 用具堅硬材質(zhì)的透明板料，例如透明玻璃板、壓克力板、聚酯板；第二信
號輸出排線26可選用撓性印刷電路板，且于該排在線設(shè)置若干導(dǎo)路；而
該上方導(dǎo)電膜22是一設(shè)有電子節(jié)點的氧化銦錫透明薄膜，且被設(shè)置在該 頂板21的底表面上，該下方導(dǎo)電膜23亦是一設(shè)有電子節(jié)點的氧化銦錫透 明薄膜，而被設(shè)置于該基板24的上表面；另外，在上、下方導(dǎo)電膜22、 23二中間以多數(shù)間隔球242，以將彼此分開成一定間隙而對向配置，并于 該二導(dǎo)電膜22、 23配置區(qū)域的周緣設(shè)有絕緣膠合層而將彼此可膠合組接 成一透明板體，又，該等導(dǎo)電膜上的感應(yīng)信號是透過設(shè)置在面板邊緣的銀 導(dǎo)路匯集傳送到第二信號輸出排線26，然后傳送到后續(xù)的信號處理單元3; 又誠如前述結(jié)構(gòu)說明，由于該電容式觸控板單元l的厚度非常薄，所以安 裝于該電阻式觸控板單元2之上，不會減損該電阻式觸控板單元2的觸壓 感應(yīng)的敏感度，但卻可緩和前述上方導(dǎo)電膜22的氧化銦錫薄膜材料所受 的應(yīng)力沖擊，避免銳緣應(yīng)變的破壞，以延長使用壽命；當然本發(fā)明亦可將 該電阻式觸控板單元2迭設(shè)安裝于該電容式觸控板單元1的上方，如此設(shè) 置同樣可讓使本發(fā)明同時具有電阻-電容雙效感應(yīng)的功能。
該信號處理單元3具一信號判別回路，其可判別前述電容式觸控板單 元1及/或該電阻式觸控板單元2所傳送來的觸控感應(yīng)信號種類而自動選 擇合適的信號處理模式，據(jù)此逐行信號處理步驟；例如，當使用者以手指對本發(fā)明的復(fù)合式觸控板進行輸入操作時，手指的碰觸會在電容式觸控板 單元1的X軸感應(yīng)層12與Y軸感應(yīng)層13創(chuàng)生電容感應(yīng)信號，而因手指未 對板面施加觸壓應(yīng)力，所以該電阻式觸控板單元2不會產(chǎn)生任何信號；這 結(jié)果，當該電容式觸控板單元1的電容感應(yīng)信號通過第一信號輸出排線16
傳送到信號處理單元3時，該信號處理單元3的信號判別回路將據(jù)此自動
判定而選擇以電容式感應(yīng)信號處理模式運作，在該運作模式下，該信號處
理單元3僅會接受及處理該電容式觸控板單元1的感應(yīng)信號，并阻絕不受
理該電阻式觸控板單元2的感應(yīng)信號；又例如，當使用者以筆尖對本發(fā)明
復(fù)合觸控板進行輸入操作時，筆尖觸壓于表面層11的工作區(qū)，由于在上 方的該電容式觸控板單元1非常細薄且由撓性板材所組成，所以筆尖的觸 壓應(yīng)力可以很輕易地透過該電容式觸控板單元1的板材而作用于該電阻式
觸控板單元2，當筆尖的觸壓應(yīng)力使作用位置的上方及下方導(dǎo)電膜22、 23 電接導(dǎo)通時乃創(chuàng)生一感應(yīng)信號，又因筆尖在板面上滑移或接觸時并不會觸 發(fā)一個電容感應(yīng)信號，所以該電容式觸控板單元l不會產(chǎn)生任何信號；這 結(jié)果，當該電阻式觸控板單元2的感應(yīng)信號通過第二信號輸出排線26傳 送到信號處理單元3時，該信號處理單元3的信號判別回路將據(jù)此自動判 定而選擇以電阻式感應(yīng)信號處理模式運作，在該運作模式下，該信號處理 單元3僅會接受及處理該電阻式觸控板單元2的感應(yīng)信號，并阻絕不受理 來自該電容式觸控板單元1的感應(yīng)信號。
權(quán)利要求
1、一種雙工觸控板，包含一電容式觸控板單元、一電阻式觸控板單元以及一信號處理單元，該電容式觸控板單元與該電阻式觸控板單元迭接組合成一板體，并將該二觸控板單元的觸控感應(yīng)信號傳送到該信號處理單元，而該信號處理單元至少具一信號判別回路，可判別前述電容式觸控板單元及/或該電阻式觸控板單元所傳送來的觸控感應(yīng)信號種類而自動選擇合適的信號處理模式，以逐行信號處理步驟，其特征在于該電容式觸控板單元包含一表面層，是一撓性高透光率的絕緣薄膜；第一軸感應(yīng)層，為具有良好導(dǎo)電特性的透明薄膜，其含有第一軸向線跡，第一軸向線跡具有多數(shù)彼此等距平行排列的透明線跡，且于該軸向線跡端設(shè)有線跡接點；一絕緣層，是透光性的絕緣性薄層；第二軸感應(yīng)層，為具有良好導(dǎo)電特性的透明薄膜，其含有第二軸向線跡，第二軸向線跡具有多數(shù)彼此等距平行排列的透明線跡，且于該軸向線跡端設(shè)有線跡接點；一底基層，為一撓性高透光率的絕緣薄膜；以及一信號輸出排線，于該排在線設(shè)有若干導(dǎo)路；前述各層之間依序彼此膠合迭接成一透明板體，該絕緣層間隔設(shè)置在第一與第二軸感應(yīng)層之間，并使第一軸向線跡與第二軸向線跡二者互呈垂直交叉且彼此分開對向配置，利用在第一軸向線跡與第二軸向線跡上的線跡接點，而分別電接到設(shè)置在面板邊緣的銀導(dǎo)路，并連通至該信號輸出排線，使感應(yīng)層的感應(yīng)信號可經(jīng)由該信號輸出排線傳送到后續(xù)的信號處理單元。
2、如權(quán)利要求l所述的雙工觸控板，其特征在于，電阻式觸控板單 元是被迭接于電容式觸控板單元的下而組合成一板體。
3、 如權(quán)利要求1所述的雙工觸控板，其特征在于，電容式觸控板單 元是被迭接于電阻式觸控板單元的下而組合成一板體。
4、 如權(quán)利要求l所述的雙工觸控板，其特征在于，第一軸感應(yīng)層與 第二軸感應(yīng)層為氧化銦錫薄膜。
5、 如權(quán)利要求1所述的雙工觸控板，其特征在于，第一軸向線跡與第二軸向線跡的線跡寬度約在O. 05 5mm之間。
6、 如權(quán)利要求l所述的雙工觸控板，其特征在于，還包含在第一軸 向線跡與第二軸向線跡交叉的節(jié)點部位分別設(shè)有擴大感應(yīng)面。
全文摘要
本發(fā)明一種雙工觸控板，由一電容式觸控板單元及一電阻式觸控板單元迭接組合成一復(fù)合式觸控板體，使復(fù)合式觸控板具備電容式及電阻式觸控板的觸控感應(yīng)界面，復(fù)合式觸控板的二觸控板單元的觸控感應(yīng)信號傳到一信號處理單元，信號處理單元至少具一信號判別回路，判別前述電容式觸控板單元及/或電阻式觸控板單元所傳來的觸控感應(yīng)信號種類自動選擇合適的信號處理模式，逐行信號處理步驟；電容式觸控板單元在第一軸向線跡與第二軸向線跡分別具有多數(shù)彼此等距平行排列的透明線跡，使第一軸向線跡與第二軸向線跡二者互呈垂直交叉彼此分開對向配置，在第一軸向線跡與第二軸向線跡交叉的節(jié)點部位分別設(shè)有擴大感應(yīng)面，提升觸控板的工作面積的透光率均一性。
文檔編號G06F3/041GK101470554SQ20071030812
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月29日
發(fā)明者楊愷悌 申請人:洋華光電股份有限公司