TWM495571U - 觸控面板之連續線路結構 - Google Patents

Description

觸控面板之連續線路結構

一種觸控面板之連續線路結構，尤其是一種能平衡阻抗且具有連續且線性變化的電位差的連續式線路。

觸控面板依其感應原理包含有：電阻式觸控面板、電容式觸控面板、光學式觸控面板、電磁式觸控面板、以及音波式觸控面板。其中電阻式觸控面板(resistive touch panel)又可依照其電極配線方式的不同而分為四線、五線、六線、七線及八線之電阻式觸控面板。

電阻式觸控面板的面板結構，是由下層已覆蓋導電的氧化銦錫(ITO)之透明導電基板，以及上層已覆蓋氧化銦錫(ITO)的透明導電薄膜所組成。而在透明導電薄膜及透明導電基板中間，乃具有間隔的隔點(Spacer Dot)。

當手指、觸控筆或其他介質接觸到觸控面板表面時，則會對上層的透明導電薄膜施加壓力，而使上層透明導電薄膜與下層透明導電基板之電極接觸，並藉由偵測電位差的變化，經過控制卡來計算出座標。

若想得到準確的接觸點資料，則準確的座標定位是必備的，因此維持觸控面板電壓的穩定分佈是非常重要的。

習知之電阻式輸入裝置可概分為兩類，第一類為上層導電基材連接之電極與下層導電基材連接之電極須作電壓切換，也就是習稱之四線式觸控面板；第二類為上層導電基材連接之電極與下層導電基材連接之電極不須作電壓切換，也就是習稱之五線式觸控面板，其座標感應方式敘述如下：五線式觸控面板內部電極框四個角落之中有一個角落固定接於Vcc，其對角角落則固定接於接地端，其餘兩個角落則交互連接於Vcc與接地端，當一角連接於Vcc時，則另一角連接於接地端，如此可形成XY軸其 中一軸向之電壓場，接著連接於Vcc的一角切換為連接於接地端，另一角原本連接接地端則切換為連接Vcc，而形成另一軸向之電壓場，如此理想上可在導電基材上分別形成一由左至右，及一由上至下，呈線性分佈的電壓場(Voltage Field)。

然而實際上並非如此，原因是此類電阻式輸入裝置的X軸方向與Y軸方向電極均連結於單一導電基材，為避免短路，X軸方向與Y軸方向電極必是由不連續的銀線路藉由導電基材連接所構成，一般而言，觸控面板的分壓電極阻抗值約為80Ω到250Ω，具有較高阻抗值的分壓電極，當分壓電極的阻抗值愈大時，其消耗電能愈大，而分壓電極二端點與分壓電極中點量測到的電壓差則愈大。

因此分壓電極的電壓分佈呈現二端點高而中點低的情況愈嚴重，因此介於四邊中間點的電壓值便不是理想預期的Vcc，而對邊中間點電壓值也不是理想預期的接地端，造成X、Y座標值輸入之誤差較大，尤其是靠近電極框內緣的輸入範圍，若無依賴控制器之校正功能，當使用者畫一條直線時，通常出現的會是一條內凹的弧線。

而習用之改善方式為在銀線路內緣增加補償電極分佈來降低四個角落的電壓消耗，或將導電基材蝕刻，使之阻抗提高來達到均化的效果，然而這樣的方式分壓電極二端點與中點的電壓相差比例雖然會降低，達到部份電壓補償效果，但其阻抗忽高忽低的波浪狀分佈反而會造成電壓分佈更不穩定的現象。

本創作的主要目的在於提供一種觸控面板之連續線路結構，利用濺鍍一阻抗高於銀線路之金屬層，來形成一連續性之線路，以達到不會短路又能提供一均勻電場之設計，並以階梯形線路或線形線路來補償其角落到中點所形成之電壓差，因為為連續性線路，故能提供一均勻的補償效果，不會造成波浪狀的電壓分佈。

為達上述目的，本創作的具體技術手段包含一基板，具一中間區域及一邊緣區域，該邊緣區域圍繞於該中間區域；一透明導電層，形成於該中間區域之上，具有一作動區及一線路區，該線路區並圍繞於該作 動區；一線路層，形成於該透明導電層之上，並包含一內部線路及一外部線路，該內部線路形成於該線路區之上，該外部線路形成於該邊緣區域的上方並與該內部線路構成電氣連接，本創作的特徵在於：該內部線路為一連續線路，且該內部線路的每一邊皆為一階梯形線路或一線形線路，或者該內部線路同時包含該階梯形線路及該線形線路。

本創作將該內部線路設計成該階梯形線路或線形線路，因此能夠均衡於該透明導電層的阻抗。通常該透明導電層的阻抗會隨距離增加而遞增，而本創作階梯形線路的阻抗藉由調整每一小段線路離作動區的距離，使其隨著距離增加而遞減，正好使內部線路及透明導電層之間的阻抗得以平衡。

因此，當外加一固定電壓於內部線路上的四角時，內部線路的四邊都會連續且呈線性變化的電位差，所以當使用者於觸控面板上書寫、繪圖或點選功能時，電腦可正確判斷讀取使用者所點選之位置，使該作動區的中間或邊緣部位，皆可提供全區域高準確的觸控定位。

1‧‧‧基板

11‧‧‧中間區域

13‧‧‧邊緣區域

3‧‧‧透明導電層

31‧‧‧作動區

33‧‧‧線路區

5‧‧‧線路層

51‧‧‧內部線路

53‧‧‧外部線路

511‧‧‧階梯形線路

513‧‧‧線形線路

531‧‧‧外部導線

A‧‧‧區域

第一圖為本創作觸控面板之連續線路結構的一實施例示意圖。

第二圖為本創作觸控面板之連續線路結構的另一實施例示意圖。

第三圖為第一圖區域A之內部線路與透明導電層阻抗關係示意圖。

第四圖為本創作觸控面板之連續線路結構的又一實施例示意圖。

以下配合圖式及元件符號對本創作之實施方式做更詳細的說明，俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。

參閱第一圖，本創作觸控面板之連續線路結構的一實施例示意圖，參閱第二圖，本創作觸控面板之連續線路結構的另一實施例示意圖。如第一圖及第二圖所示，本創作係有關一種觸控面板之連續線路結構，本創作觸控面板之連續線路結構包含一基板1、一透明導電層3、一線路層5。其中該基板1為透光性的玻璃基板或有機基板。

該基板1具有一中間區域11及一邊緣區域13，該邊緣區域13圍繞於該中間區域11。該透明導電層3形成於該中間區域11之上，該邊緣區域13為非導電區，該透明導電層3並具有一作動區31及一線路區33，該線路區33並圍繞於該作動區31。該透明導電層3為一ITO(Indium Tin Oxide,ITO)薄膜。

該線路層5由銅製成，亦可用鋁、銀、金或氧化銦錫(ITO)等導電物製成。該線路層5並包含一內部線路51及一外部線路53，該內部線路51形成於該線路區33之上，該外部線路53則形成於該邊緣區域13的上方並與該內部線路51構成電氣連接，本創作的特徵在於：該內部線路51為一連續框線，且構成該內部線路51的每一邊皆為一階梯形線路511或一線形線路513，或者該內部線路51同時包含該階梯形線路511及該線形線路513。該內部線路51概呈四邊型。

本創作的一較佳實施例中，該階梯形線路511的頂部位在該內部線路51每一邊的兩側，該階梯形線路511的底部則位該內部線路51每一邊的的中間處。

該外部線路53包含有四條外部導線531，用以分別與該內部線路51的四個端角構成電性連接。

請參閱第三圖，第三圖為第一圖區域A之內部線路與透明導電層阻抗關係示意圖。當外加一固定電壓於內部線路51上的四角時，固定電壓會經由內部線路51而傳導至透明導電層3上，其中當內部線路51每一邊是設計為階梯形線路511或線形線路513時，只要適當配置內部線路51與透明導電層3的阻抗值，即能使內部線路51每一邊的階梯形線路511與透明導電層3的阻抗線性化。

本創作階梯形線路511的阻抗藉由調整每一小段線路離作動區的距離，使其隨著距離增加而遞減，藉此形成一連續且呈線性變化的電位差，如此該作動區31所輸出之電氣訊號可提供控制器計算處理，而進一步計算施加電壓處的座標位置。該線形線路513則透過適當電路設計，藉使內部線路51每一邊線形線路513與透明導電層3的阻抗線性化，藉此形成一連續且呈線性變化的電位差。

所以當使用者於觸控面板上書寫、繪圖或點選功能時，電腦可正確判斷讀取使用者所點選之位置，使該作動區31的中間或邊緣部位，皆可提供全區域高準確的觸控定位。

參閱第四圖，本創作觸控面板之連續線路結構的又一實施例示意圖。如第四圖所示，在本創作的另一實施例中，該內部線路51包含有四階梯形線路511，其中該四階梯形線路511彼此之間不直接相連，其中任兩相鄰階梯形線路511之相對應的一端藉由一外部導線531串接，如第四圖所示。此外，該內部線路51也可包含有四條線形線路513，其中該四條線形線路513彼此之間不直接相連，其中任兩相鄰線形線路513之相對應的一端藉由一外部導線531串接。或者，該內部線路51同時包含階梯形線路511及線形線路513。

以上所述者僅為用以解釋本創作之較佳實施例，並非企圖據以對本創作做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之創作精神下所作有關本創作之任何修飾或變更，皆仍應包括在本創作意圖保護之範疇。

1‧‧‧基板

11‧‧‧中間區域

13‧‧‧邊緣區域

3‧‧‧透明導電層

31‧‧‧作動區

33‧‧‧線路區

5‧‧‧線路層

51‧‧‧內部線路

53‧‧‧外部線路

513‧‧‧線形線路

531‧‧‧外部導線

A‧‧‧區域

Claims (9)

1. 一種觸控面板之連續線路結構，包含有：一基板，具一中間區域及一邊緣區域，該邊緣區域圍繞於該中間區域；一透明導電層，形成於該中間區域之上，具有一作動區及一線路區，該線路區並圍繞於該作動區；一線路層，形成於該透明導電層之上，並包含一內部線路及一外部線路，該內部線路形成於該線路區之上，該外部線路形成於該邊緣區域的上方並與該內部線路構成電氣連接，其中該內部線路為一連續線路，且該內部線路的每一邊係為一階梯形線路或一線形線路，或者該內部線路由該階梯形線路及該線形線路組成。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之觸控面板之連續線路結構，其中該基板具透光性。
3. 依據申請專利範圍第1項所述之觸控面板之連續線路結構，其中該透明導電層為一ITO薄膜。
4. 依據申請專利範圍第1項所述之觸控面板之連續線路結構，其中該線路層由銅、鋁、銀、金及氧化銦錫之其中之一製成。
5. 依據申請專利範圍第1項所述之觸控面板之連續線路結構，其中該階梯形線路的頂部位在該內部線路之每一邊的兩側，該階梯形線路的底部位在該內部線路之每一邊的中間。
6. 依據申請專利範圍第1項所述之觸控面板之連續線路結構，其中該外部線路包含有四條外部導線，用以分別與該內部線路的四個端角構成電性連接。
7. 一種觸控面板之連續線路結構，包含有：一基板，具一中間區域及一邊緣區域，該邊緣區域圍繞於該中間區域；一透明導電層，形成於該中間區域之上，具有一作動區及一線路區，該線路區並圍繞於該作動區；以及 一線路層，形成於該透明導電層之上，並包含一內部線路及一外部線路，該內部線路形成於該線路區之上，該外部線路形成於該邊緣區域的上方並與該內部線路構成電氣連接，該外部線路包含有複數條外部導線，其中該內部線路包含有彼此不互相連接的四條階梯形線路或四條線形線路，且任兩相鄰階梯形線路或任兩相鄰線形線路之相對應的一端藉由一外部導線串接。
8. 依據申請專利範圍第7項所述之觸控面板之連續線路結構，其中該線路層由銅、鋁、銀、金及氧化銦錫之其中之一製成。
9. 依據申請專利範圍第7項所述之觸控面板之連續線路結構，其中一階梯形線路的頂部位在該內部線路的每一邊的兩側，該階梯形線路的底部位在該內部線路的每一邊的中間。