雙工觸控板的製作方法

2023-04-23 11:09:31 2

專利名稱：雙工觸控板的製作方法
技術領域：
本實用新型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接口，以及觸控感應信號的接收處理的裝置。
背景技術：
配置在電子產品的顯示屏幀面上使用的觸控感應裝置在產制技術近 年來已趨於成熟，相關組件產品的效能及質量不斷提升，在價格方面更是 大幅降低，因而促使各式觸控感應裝置己被廣泛應用於各項電子產品上；
一般而言，觸控感應裝置略可區分為電容式觸控板、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缺點，因此目前 的發展應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字
助理(PDA)、電子字典、手機、MP3數字播放器或衛星導航屏幕(GPS)等小 型電子產品的屏幕上使用，而電容式觸控板則大多應用作為筆記型計算機 的滑鼠板、虛擬觸摸按鍵…等。
而電阻式觸控板的結構則主要包含二片面狀的透明導電膜以分開一 定間隙而對向配置，在上方的導電膜設置於一可撓性的透明薄膜的一表 面，而在下方的導電膜則設置於一具有堅硬質料的透明玻璃基板的一表 面，將二導電膜密封在一板體之內；這種電阻式觸控板的上、下導電膜及 板體均為透明材料，因此適合配置在電子產品的顯示屏前，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，因此可應用在較小的使用面積或較高精度的點位輸入，尤其適合用於筆劃較多或形體 複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，會使板體內部的導電膜承受反覆應力、應變導致損害，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，經常會獲 得較不準確輸入結果，因此輸入工具的採用亦有諸多限制。
至於，電容式觸控板結構略包括一 x軸感應層(x trace)及一 y軸感 應層(y trace),使x、 y軸感應層絕緣地設置該觸控板體之內，並將x、 y 軸感應層分別接地並連接至一控制電路，運作時，當手指或導體碰觸或輕 滑過觸控板表面時，通過使用者的手指或導體碰觸的瞬間產生一個電容效 應，因而控制電路即可通過電容值的變化確定手指或導體的碰觸位置；由 於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 作不需經過觸壓，不會讓面板有承受反覆應力、變形導致損害的缺點，且 該種觸控板的組成構造簡單、組件少，產品良率高，並且適合使用大量生 產降低成本；另外，該種觸控板亦具有多點感應的效能，此即意味著此種 觸控感應裝置具備多任務控制的效能，因此可以運用在高階的控制操作， 例如，應用於電玩遊戲的操控上，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的準確度不高，容易產生誤操作，造成 使用上的的困擾，尤其用於文字辨識的輸入方面，像是中國字這種筆劃較 多或形體複雜的文字，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製的感應筆具加以克服，但對於在較小面積的面 板上使用或用於較高精度的點位輸入，仍然受到限制，況且使用專用感應 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， 並搭配採用銀膠等低阻抗的透明導電材料作為其感應層，據以組成一透明 性電容式觸控板，因此適合配置在電子產品的顯示屏前，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，通過此來進行功能的輸入； 這種現有的透明性電容式觸控板，其感應層的銀膠導電材料並非完全透
明，且該等感應層分別被蝕刻呈菱形格子網狀紋路的線跡(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)，由於在現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，導致顯像模糊失真的困擾。
綜上說明可知，目前各式現有電容式觸控板及電阻式觸控板均各具功 能特色與優缺點，因此， 一種可整合前述二種觸控板的功能與優點的觸控 板，乃為使用者所期冀。

實用新型內容
本實用新型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，併兼具前述二種觸控板的效能與優點， 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。
本實用新型的次一目的是提供一種改進的雙工觸控板，其是於電容式 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點部位分別設 有擴大感應面，據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，並通過增大節點部位的線跡的感應面積，以增進電容式觸控 板單元的感應效能敏感度及精確度。
根據本實用新型，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，並將該二觸控板單元的觸控感應信號傳送到該信 號處理單元，而該信號處理單元至少具一信號判別迴路，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信號種類而自動選擇合適的信號處理模式，據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、第一軸感應層、 一絕緣層、第二軸感應層以及一 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；
而第一軸感應層含有第一軸向線跡(Trace)，第二軸感應層含有第二軸向 線跡(Trace)，並令在第一與第二軸感應層之間以該絕緣層間隔設置，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有線跡接點，而分別電接到設置在面板 邊緣的銀導路，並導接於一信號輸出排線，使該電容式觸控板的感應信號 可經由該信號輸出排線傳送到後續的信號處理電路。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)、聚酉旨(Polythylene ter印hthalate， PET)、聚甲 基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate ， P固A)或環烯烴共聚合物 (Cyclic Olefin Copolymer)的薄膜材料；第一軸感應層與第二軸感應層 使用具有良好導電特性的氧化銦錫(ITO)透明薄膜蝕刻製成；第一軸向線 跡具有多數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；且第二軸向線跡具有多數彼此等距平行排列的透明線跡，最好， 該線跡寬度約在O. 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點部位，乃分別將該節點部位的第一軸 向線跡及第二軸向線跡上設有擴大感應面。
本實用新型並非局限於以上所述形式，很明顯地，就熟習此項技藝人 士而言，在參考上述說明後，能有更多的改良與變化，所以，凡有在相同 的創作精神下所作有關本實用新型的任何修飾或變更，皆仍應包括在本實 用新型意圖保護的範疇，並予陳明。而緊接於後將以一具體實施例繼續說 明，以進一步闡明本實用新型的創新特徵。

圖1為本實用新型的側面剖示的構造圖2為本實用新型的電容式觸控板單元的感應層的線跡圖形示意以及
圖3是本實用新型的電容式觸控板單元感應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軸感應層12 Y軸感應層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 銀導路161a、 161b擴大感應面121a、 131a 電阻式觸控板單元2頂板21 上方導電膜22下方導電膜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方式
如圖1至圖2所示是本實用新型的較佳實施例，其包含一電容式觸控 板單元1、 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軸感應層12、 Y軸感應層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 ， PMMA)或環烯烴共聚合物 (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於刮傷及 磨損；而X軸感應層12與Y軸感應層13則可選用具有良好導電特性的透 明薄膜、低阻抗的導電材料，例如是氧化銦錫(indium tin oxide，簡稱 IT0)薄膜；該絕緣層14供作X軸感應層12、 Y軸感應層13之間的絕緣， 其是使用介電係數為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)，且於該排在線設有若干導路；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軸感應層12含有多數等距布置 且彼此平行排列的透明線跡121，而Y軸感應層13含有多數等距布置且彼 此平行排列的透明線跡131，該等線跡寬度通常約為0. 05 5mrn，該X軸 感應層與Y軸感應層通過絕緣層14之間隔設置，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可分別電接於設置在面板邊緣的銀導路 161a、 161b，並連接至第一信號輸出排線16，據此使該X軸感應層12與 Y軸感應層13的感應信號可經由第一信號輸出排線16傳送到後續的信號 處理單元3。如同上述結構的設置，在X軸感應層12與銀導路161a之間 形成一個等效電容，在Y軸感應層13與銀導路161b之間亦存在一個等效 電容，因此當手指或導體碰觸或輕滑過觸控板表面時，信號處理電路通過 電容的變化，即可判斷導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，且線跡的布設式樣整齊規則，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交叉的節點(Nocle)部位分別設有擴大感應面121a、 131a，利用 該等擴大感應面的設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 板導致的顯示屏影像失真的缺失，並通過增大節點部位的線跡的感應面 積，以增進觸控板感應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、 一上方導電膜22、 一
下方導電膜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，再於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，且於該排在線設置若干導路；而
該上方導電膜22是一設有電子節點的氧化銦錫透明薄膜，且被設置在該 頂板21的底表面上，該下方導電膜23亦是一設有電子節點的氧化銦錫透 明薄膜，而被設置於該基板24的上表面；另外，在上、下方導電膜22、 23二中間以多數間隔球242，以將彼此分開成一定間隙而對向配置，並於 該二導電膜22、 23配置區域的周緣設有絕緣膠合層而將彼此可膠合組接 成一透明板體，又，該等導電膜上的感應信號是透過設置在面板邊緣的銀 導路匯集傳送到第二信號輸出排線26，然後傳送到後續的信號處理單元3; 又誠如前述結構說明，由於該電容式觸控板單元1的厚度非常薄，所以安 裝於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 感應的敏感度，但卻可緩和前述上方導電膜22的氧化銦錫薄膜材料所受 的應力衝擊，避免銳緣應變的破壞，以延長使用壽命；當然本實用新型亦 可將該電阻式觸控板單元2迭設安裝於該電容式觸控板單元1的上方，如 此設置同樣可讓使本實用新型同時具有電阻-電容雙效感應的功能。
該信號處理單元3具一信號判別迴路，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信號種類而自動選擇合適的信號處理模式，據此逐行信號處理步驟；例如，當使用者以手指 對本實用新型的複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軸感應層12與Y軸感應層13創生電容感應信號，而因手指未對板面施加觸壓應力，所以該電阻式觸控板單元2不會產生任何信號；這結果，當該電容式觸控板單元1的電容感應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的信號判別迴路將據此自 動判定而選擇以電容式感應信號處理模式運作，在該E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的感應信號，並阻絕不受理該電阻式觸控板單元2的感應信號；又例如，當使用者以筆尖對本實用新型複合觸控板進行輸入操作時，筆尖觸壓於表面層11的工作區，由 於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的板材而作用於該電阻式觸控板單元2，當筆尖的觸壓應力使作用位置的上方及下方導電膜 22、 23電接導通時乃創生一感應信號，又因筆尖在板面上滑移或接觸時並 不會觸發一個電容感應信號，所以該電容式觸控板單元1不會產生任何信 號；這結果，當該電阻式觸控板單元2的感應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的信號判別迴路將據此自 動判定而選擇以電阻式感應信號處理模式運作，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的感應信號，並阻絕不 受理來自該電容式觸控板單元1的感應信號。
權利要求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，並將該二觸控板單元的觸控感應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迴路，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，其特徵在於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；第一軸感應層，為具有良好導電特性的透明薄膜，其含有第一軸向線跡，第一軸向線跡具有多數彼此等距平行排列的透明線跡，且於該軸向線跡端設有線跡接點；一絕緣層，是透光性的絕緣性薄層；第二軸感應層，為具有良好導電特性的透明薄膜，其含有第二軸向線跡，第二軸向線跡具有多數彼此等距平行排列的透明線跡，且於該軸向線跡端設有線跡接點；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，於該排在線設有若干導路；前述各層之間依序彼此膠合迭接成一透明板體，該絕緣層間隔設置在第一與第二軸感應層之間，並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，而分別電接到設置在面板邊緣的銀導路，並連通至該信號輸出排線，使感應層的感應信號可經由該信號輸出排線傳送到後續的信號處理單元。
2 、如權利要求1所述的雙工觸控板，其特徵在於，電阻式觸控板單 元是被迭接於電容式觸控板單元的下而組合成一板體。
3、 如權利要求1所述的雙工觸控板，其特徵在於，電容式觸控板單 元是被迭接於電阻式觸控板單元的下而組合成一板體。
4、 如權利要求l所述的雙工觸控板，其特徵在於，第一軸向線跡與 第二軸向線跡的線跡寬度約在0. 05 5mm之間。
5、 如權利要求l所述的雙工觸控板，其特徵在於，第一軸向線跡與 第二軸向線跡的線跡寬度約在0. 05 5mm之間。
6、 如權利要求l所述的雙工觸控板，其特徵在於，還包含在第一軸 向線跡與第二軸向線跡交叉的節點部位分別設有擴大感應面。
專利摘要本實用新型一種雙工觸控板，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複合式觸控板體，使複合式觸控板具備電容式及電阻式觸控板的觸控感應界面，複合式觸控板的二觸控板單元的觸控感應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迴路，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點部位分別設有擴大感應面，提升觸控板的工作面積的透光率均一性。
文檔編號H03K17/96GK201153252SQ20072030231
公開日2008年11月19日 申請日期2007年12月29日 優先權日2007年12月29日
發明者楊愷悌 申請人:洋華光電股份有限公司