專利名稱：觸控面板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種觸控裝置，特別是涉及一種觸控面板。
背景技術：
從iPhone、Surface到Windows 7,多點觸控彳嚴然成為取代鍵盤、鼠標的新興人機界面。要實現(xiàn)多點觸控功能功能，在技術上必須整合觸控感測與控制、硬件驅(qū)動及應用程式的人機界面設計，但是最重要的還是需要具有符合的觸控面板方可達到。目前觸控面板的應用范圍相當廣泛，包括(I)可攜式的資訊、消費性電子及通訊產(chǎn)品(2)金融或商業(yè)用途工業(yè)用途(4)公共資訊用途等。以現(xiàn)階段來說，觸控技術無疑是最火紅的產(chǎn)品，其挾帶著可多點觸控、壽命長、高穿透度等優(yōu)點，讓觸控技術具有潛力成為未來幾年的明日之星。然而，由于觸控面板是通過使用者以具有導電性質(zhì)的外部物件例如，手指或觸控筆進行表面電容的感應變化，其無法使用絕緣的外部物件操作，如此，舉例來說，在季節(jié)性、習慣性需要穿戴手套的使用者而言，需將手套取下才可進行觸控動作，造成使用繁瑣的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種觸控面板，其可使用任何種類的外部物件來操作，使用上非常的便利，且觸控面板的操作效果、操作順暢度佳。為達上述目的，本發(fā)明提供一種觸控面板，其包括一電容式觸控結構與一壓力感測式觸控結構。電容式觸控結構供一導電物體觸碰時通過電容變化量以感測觸控操作。壓力感測式觸控結構是通過結構的形變來感測觸控操作，并配置在電容式觸控結構的一側上。壓力感測式觸控結構包含一第一導電層、一第二導電層、一電場產(chǎn)生結構與一間隔結構。電場產(chǎn)生結構環(huán)繞在第二導電層周圍，用以在第二導電層中產(chǎn)生均勻分布的電場。間隔結構位于第一導電層與第二導電層之間。間隔結構包括絕緣間隔物、導電間隔物與一軟性介質(zhì)。導電間隔物與絕緣間隔物交錯散布在軟性介質(zhì)中。絕緣間隔物隔開導電間隔物與第二導電層一間距。壓力感測式觸控結構在觸控操作時，通過一外力觸壓導致間距改變，進而改變電場的分布，用于進行觸控感測的偵測。下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下:


圖1為本發(fā)明一實施例中觸控面板的示意圖；圖2為本發(fā)明一實施例中觸控面板的剖視圖；圖3為本發(fā)明一實施例中的電極結構；圖4為本發(fā)明一實施例中第一觸控結構的剖視圖；圖5為本發(fā)明一實施例中觸控面板的剖視圖。主要元件符號說明
10、110、210 :第一觸控結構12、212:第一導電層14、114:間隔結構16、216 :電場產(chǎn)生結構18、118、218 :第二導電層20、120:第一基板22、122:絕緣間隔物24、124:導電間隔物26:軟性介質(zhì)28、228:導電電極線30、130、230 :第二觸控結構32、132:電極結構34 :第三基板36、136:第 二基板D:間距S1:第一最大尺寸S2 :第二最大尺寸
具體實施例方式圖1與圖2分別繪示一實施例中觸控面板的示意圖與剖視圖。請參照圖1，觸控面板包括第一觸控結構10與第二觸控結構30。第一觸控結構10配置在較遠離使用者的觸控偵牝第二觸控結構30配置在較靠近使用者的觸控側。第一觸控結構10為一壓力感測式觸控結構，其通過結構的形變來感測觸控操作，因此無論觸壓的外部物件是導電的物體或非導電的物體，都可操作第一觸控結構10。請參照圖1，第一觸控結構10可包括第一導電層12、間隔結構14、電場產(chǎn)生結構16、第二導電層18與第一基板20。第二導電層18位于第一基板20的一表面上。電場產(chǎn)生結構16位于第二導電層18上。間隔結構14可位于實質(zhì)上互相平行的第一導電層12與第二導電層18之間。于實施例中，第一導電層12電連接一參考電位，例如接地電位(圖2)。第二導電層18配置成鄰近第二觸控結構30，第一導電層12配置成遠離第二觸控結構30。請再參照圖1，在實施例中，第一觸控結構10的電場產(chǎn)生結構16由環(huán)繞在第二導電層18周圍的數(shù)個導電電極線28所構成。于此實施例中，導電電極線28分別分布在第二導電層18四角隅處。利用電場產(chǎn)生結構16的導電電極線28于二對角分別施加電壓，以便在第二導電層18中產(chǎn)生均勻分布的電場。舉例來說，操作時是在四個角落通過導電電極線28施加相同電壓，使第二導電層18整體形成均勻電場。請參照圖2，間隔結構14包括多數(shù)個絕緣間隔物22與多數(shù)個導電間隔物24，其散布在一軟性介質(zhì)26中。在本實施例中絕緣間隔物22與導電間隔物24例如可為球體。絕緣間隔物22具有方向?qū)嵸|(zhì)上為垂直于第一導電層12的一第一最大尺寸SI,因此,可控制第一導電層12與第二導電層18的間距等于第一最大尺寸SI。導電間隔物24具有方向?qū)嵸|(zhì)上為垂直于第一導電層12的一第二最大尺寸S2。且第一最大尺寸SI大于第二最大尺寸S2，因此，絕緣間隔物22用以將導電間隔物24與第二導電層18隔開形成一間距D。再者，由于第一導電層12是整面的結構，因此可通過間距SI的控制，降低第一導電層12與第二導電層18之間的電場稱合效應，以避免第一導電層12干擾第二導電層18的均勻電場分布。更進一步言之，雖然導電間隔物24距離第二導電層18相對于第一導電層12為近，即相距間距D，但導電間隔物24與第二導電層18之間的一有效電容耦合面積相較于第一導電層12與第二導電層18之間的一有效電容稱合面積為小，因此，導電間隔物24與第二導電層18之間的稱合作用相較于第一導電層12與第二導電層18之間的稱合作用可以據(jù)以減少。其中有效電容I禹合面積即導電間隔物24或第一導電層12的一表面朝向該第二導電層18的投影面積。另一方面，由于導電間隔物24與第二導電層18之間所形成的間距D相對第一導電層12與第二導電層18之間所形成的間距SI較小，因此，導電間隔物24與第二導電層18之間只需要微小的形變量即可進行第一觸控結構10的觸控操作，相對的，可提高操作者在進行第一觸控結構10的操作順暢度。在實施例中，絕緣間隔物22與導電間隔物24的條件例如分布密度、數(shù)量、尺寸等等適當?shù)剡x擇以達到優(yōu)良的操作效果，舉例來說，使用者以輕松的力量操作觸控面板便能得到靈敏、精確的反應動作。再者，舉例來說，第一最大尺寸S1:第二最大尺寸S2為1.33: I。在實施例中，第一最大尺寸SI較佳為200微米。第二最大尺寸S2較佳為150微米。間距D尺寸較佳為50微米。但不以此為限，只要能符合第一最大尺寸SI與第二最大尺寸S2比例均在本發(fā)明的保護范圍。散布配置的絕緣間隔物22也能均勻地提供其上、下方元件互相隔開的支撐力量，避免元件經(jīng)長久使用，變形后回復力疲乏而永久變形的問題。絕緣間隔物22包括例如玻璃、塑膠、氧化物等。導電間隔物24包括金屬、導電高分子材料、ITO (銦錫)、IZO (氧化銦鋅)、AZO (氧化鋁鋅)、ZnO (氧化鋅)、SnO (單晶氧化錫晶體)等。于實施例中，軟性介質(zhì)26為介電常數(shù)實質(zhì)上大于I的介電物質(zhì)，包括例如空氣或硅油。第一導電層12與第二導電層18分別包括例如導電高分子材料、ITO(銦錫)、IZO(氧化銦鋅)、AZO(氧化鋁鋅)、Ζη0(氧化鋅)、SnO(單晶氧化錫晶體)等透明導電材料。第一基板20可包括玻璃、壓克力、聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚亞酰胺(PI)等透明材料。請再參照圖2，當進行第一觸控結構10的觸控操作時，其通過一外部物件(如圖中所示的觸控筆)觸壓以使第二導電層18變形，導致導電間隔物24與第二導電層18之間的間距D改變，進而改變第二導電層18中電場的分布情況，通過電場分布狀況的差異來算出座標。更進一步言之，為了達到觸控效果，數(shù)個絕緣間隔物22與多數(shù)個導電間隔物24必須是形成交錯散布的配置，使得觸控操作發(fā)生時，第二導電層18可通過形變在任意位置上與導電間隔物24形成電場感應。舉例而言，如圖2所示，各絕緣間隔物22與各導電間隔物24彼此交錯散布的配置；然而，絕緣間隔物22與導電間隔物24彼此交錯的配置數(shù)量并不以此為限，也可以是兩個相鄰的絕緣間隔物22與兩個相鄰的導電間隔物24彼此交錯散布的配置；當然，也可以是，一個絕緣間隔物22與兩個相鄰的導電間隔物24彼此交錯散布的配置形式，在配置數(shù)量上只要能夠達到第二導電層18通過形變在任意位置上與導電間隔物24形成電場感應的作用即可。另外，在操作過程中，觸壓的動作不必非得使第二導電層18與導電間隔物24碰觸，只要導電間隔物24與第二導電層18之間的間距D有改變即可達到感測效果。然而，在較佳的實施方式中，當觸壓的動作使第二導電層18與導電間隔物24之間碰觸，電場的均勻性還進一步地被明顯破壞，因此可得到更為強烈的感測效果。第二觸控結構30包括第二基板36、第三基板34及電極結構32。電極結構32配置于第二基板36與第三基板34之間。第三基板34配置在第一觸控結構10的第一基板20的另一表面上。于實施例中，是將電極結構32配置在第二基板36與第三基板34之間以形成第二觸控結構30，并形成第一觸控結構10以后，將第二觸控結構30配置在第一觸控結構10的第一基板20上，以形成觸控面板。在一實施例中，第二觸控結構30為投射式電容觸控結構，其是利用配置在第三基板34與第二基板36之間的電極結構32來讀取具有導電性質(zhì)的觸控筆或手指觸碰時的電容變化量以感測觸控。電極結構32并不限于如圖1所示的矩形圖案層，也可使用如圖3所示的菱形圖案層或其他合適的圖案層。在外部物件為導電物時，觸控可主要通過第二觸控結構30來讀取。由于第二觸控結構30配置在外部物件的碰觸側，因此導電的外部物件能有效地操作觸控面板。而無論外部物件為導電物或絕緣物，觸碰面板的外力造成的結構形變皆會使第一觸控結構10感測觸控。其中由于第二觸控結構30配置在第一觸控結構10的上方，即第二觸控結構30配置在靠近操作者的觸控側，因此可以提高第二觸控結構30的感測效果。圖4繪示另一實施例中觸控面板的剖視圖。圖4所示的觸控面板與圖2所示的觸控面板的差異在于，省略了圖2所示的觸控面板的第三基板34。于此實施例中，在形成第一觸控結構110，并將電極結構132配置在第二基板136上以形成第二觸控結構130之后，使第二觸控結構130的電極結構132與第二基板136共同形成在第一觸控結構110的第一基板120朝向該第二觸控結構130的表面上，其中第二基板136作為覆蓋板。圖5繪示又另一實施例中觸控面板的剖視圖。圖5所示的觸控面板與圖2所示的觸控面板的差異在于，第一觸控結構210的第二導電層218配置成遠離第二觸控結構230，第一觸控結構210的第一導電層212配置成鄰近第二觸控結構230。與圖1繪示的觸控面板類似，電場產(chǎn)生結構216的導電電極線228分布在第二導電層218四角隅處。上述實施例所揭露的觸控面板包括第一觸控結構，其通過結構的形變來感測碰觸，因此無論觸壓的外部物件是導電的物體或非導電的物體，都可操作觸控面板，使用上非常的便利。絕緣間隔物與導電間隔物的條件適當?shù)剡x擇以達到優(yōu)良的操作效果。散布配置的絕緣間隔物能均勻地提供其上、下方元件互相隔開的支撐力量，因此能避免元件經(jīng)長久使用后變形的問題。第一觸控結構也能與其他的觸控結構搭配使用，在設計上富有多元的變化性。雖然結合以上較佳實施例揭露了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可做些許更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍應以附上的權利要求所界定的為準。
權利要求
1.一種觸控面板,包括: 電容式觸控結構,供一導電物體觸碰時通過電容變化量以感測觸控操作； 壓力感測式觸控結構，配置在該電容式觸控結構的一側，其通過結構的形變來感測觸控操作，該壓力感測式觸控結構包含: 第一導電層； 第二導電層； 電場產(chǎn)生結構，環(huán)繞在第二導電層周圍，用以在該第二導電層中產(chǎn)生均勻分布的電場；以及 間隔結構，位于該第一導電層與該第二導電層之間，其中該間隔結構包括: 多數(shù)個絕緣間隔物； 多數(shù)個導電間隔物；以及 軟性介質(zhì)，該些導電間隔物與該些絕緣間隔物交錯散布在該軟性介質(zhì)中，該些絕緣間隔物隔開該些導電間隔物與該第二導電層一間距； 其中該壓力感測式觸控結 構在觸控操作時，通過一外力觸壓導致該間距改變，進而改變該電場的分布，用于進行觸控感測的偵測。
2.如權利要求1所述的觸控面板，其中該第一導電層實質(zhì)上平行于該第二導電層，該些絕緣間隔物具有方向?qū)嵸|(zhì)上為垂直于該第一導電層的一第一最大尺寸，該些導電間隔物具有方向?qū)嵸|(zhì)上為垂直于該第一導電層的一第二最大尺寸，該第一最大尺寸大于該第二最大尺寸。
3.如權利要求2所述的觸控面板，其中該第一最大尺寸:該第二最大尺寸為1.33: I。
4.如權利要求1所述的觸控面板，其中該間距為50微米。
5.如權利要求1所述的觸控面板，其中該壓力感測式觸控結構配置在較遠離使用者的觸控側，該電容式觸控結構配置在較靠近使用者的觸控側。
6.如權利要求1所述的觸控面板，其中該導電間隔物與該第二導電層之間的一有效電容率禹合面積相較于該第一導電層與該第二導電層之間的一有效電容稱合面積為小，且其中該有效電容耦合面積即該導電間隔物或該第一導電層的一表面朝向該第二導電層的投影面積。
7.如權利要求1所述的觸控面板，其中該第二導電層配置成遠離該電容式觸控結構，該第一導電層配置成鄰近該該電容式觸控結構。
8.如權利要求1所述的觸控面板，其中該第二導電層配置成鄰近該電容式觸控結構，該第一導電層配置成遠離該該電容式觸控結構。
9.如權利要求1所述的觸控面板，其中該壓力感測式觸控結構還包括第一基板，該第二導電層位于該第一基板的一表面上。
10.如權利要求9所述的觸控面板，其中該電容式觸控結構包括: 第二基板； 第三基板；以及 電極結構，配置于該第二基板與該第三基板之間，其中該第三基板配置在該第一基板的另一表面上。
11.如權利要求9所述的觸控面板，其中該電容式觸控結構包括:電極結構；以及 第二基板，其中該 電極結構與第二基板共同形成在該第一觸控結構的該第一基板的另一表面上，該第二基板作為覆蓋板。
全文摘要
本發(fā)明公開一種觸控面板，其包括一電容式觸控結構與一壓力感測式觸控結構。電容式觸控結構供一導電物體觸碰時通過電容變化量以感測觸控操作。壓力感測式觸控結構是通過結構的形變來感測觸控操作，并配置在電容式觸控結構的一側上。壓力感測式觸控結構包含一第一導電層、一第二導電層、一電場產(chǎn)生結構與一間隔結構。間隔結構位于第一導電層與第二導電層之間。間隔結構包括絕緣間隔物、導電間隔物與一軟性介質(zhì)。導電間隔物與絕緣間隔物交錯散布在軟性介質(zhì)中。絕緣間隔物隔開導電間隔物與第二導電層一間距。
文檔編號G06F3/044GK103076930SQ20111032752
公開日2013年5月1日 申請日期2011年10月25日 優(yōu)先權日2011年10月25日
發(fā)明者廖小惠, 張廷宇, 許景富, 廖文堆, 吳法震 申請人:聯(lián)勝(中國)科技有限公司, 勝華科技股份有限公司