TWI634461B - 具有感應元件之觸控螢幕 - Google Patents

Abstract

本發明係一具有感應元件之觸控螢幕。該觸控螢幕包括：一覆蓋式螢幕，其又包括：一主動區、一非主動區，以及一功能區；以及一在主動區的感應電極，其中功能區包括：配置在覆蓋式螢幕上的第一印刷層，以及一配置在第一印刷層上的一感應元件。

Description

具有感應元件之觸控螢幕

本發明主張係關於2012年06月08日申請之韓國專利案號No.10-2012-0061738之優先權。藉以引用的方式併入本文用作參考。

本實施例係關於一種具有感應元件之觸控螢幕。

隨著電子元件的發展，使用者介面提供了各種不同的應用方式。在提供使用者的資訊上，使用者介面已經持續發展到讓一使用者可更自然且快速地使用該使用者介面。在提供一種簡單的使用者介面元件中，一觸控輸入元件應用在一觸控圖示的操作或位置命令，其包括使用在各種不同的電子/通訊裝置的觸控圖示，例如：一用於銀行的自動櫃員機(automated teller machine,ATM)、一個人數位助理(personal digital assistant,PDA)、一可攜式電話，以及一用於筆記型電腦的觸控板(touch pad)。

根據相關技術，做為觸控輸入裝置的一元件，一觸控面板(touch screen panel,TSP)，特別的是，一接觸式電阻觸控面板，其無法獲得一個與尖點物件(如：筆尖或手指)接觸力量成比例的連續性資訊，並只可辨識一觸控，偵測出一接觸位置。

圖1係根據相關技術，繪示一觸控面板之一觸控輸入圖示。

請參考圖1，一電容式觸控面板包括：一感應電極，用以感應一碰觸動作；一驅動晶片，提供一與感應觸控輸入相應的功能；以及一連接電路，用以連接驅動晶片至感應電極，並在複雜的圖示中執行一觸控輸入。一使用者可藉由一手指或一可被感應到的物件，在該觸控面板以觸碰方式執行輸入。

根據本實施例，提供一種觸控螢幕包括：一覆蓋式螢幕(cover window)，而其又包括：一主動區(active area)、一非主動區(unactive area)、以及一功能區；一在主動區的感應電極，其中該功能區包含：一在覆蓋式螢幕上的第一印刷層；以及一在第一印刷層上的感應元件。

根據本實施例之觸控螢幕，由於該感應元件配置在一命令圖示圖案部內，並且一命令圖示的驅動係根據一物件或一手指的接近來決定，相較於相關技術，本實施例的一功能鍵區可透過較簡單的方法執行。

進一步，根據本實施例之觸控螢幕，一光源並非是一分離式模組，而是在形成一導電聚合物之後，配置在該導電聚合物的一功能鍵區域上，而該聚合物可在室溫或稍低的溫度下被固化。

因此，由於不再需要一分離式的LCD模組，該觸控螢幕的製程效率以及可靠度可被改善

100‧‧‧覆蓋式螢幕

200‧‧‧感應電極

300‧‧‧導線電極

400‧‧‧命令圖示部

510‧‧‧導電聚合物

520‧‧‧光源

610‧‧‧第一印刷層

620‧‧‧第二印刷層

630‧‧‧支撐層

700‧‧‧感應元件

A‧‧‧部份

AA‧‧‧主動區

UA‧‧‧非主動區

FA‧‧‧功能區

圖1係根據相關技術，繪示一觸控示螢幕面板的一觸控輸入圖示；圖2係根據本實施例繪示一觸控螢幕；圖3與圖4係圖2中沿著I-I’線在區域A的剖視圖；以及圖5係根據本實施例，繪示一接近性(proximity)感應器的驅動圖示。

於下文中，將參考配合圖示對典型實施例做更詳細的說明。在以下說明中，為方便清楚說明，相同的部件將以相同的標號指定，並且為了避免贅述，關於相同部件的重覆描述將予以省略。在此的術語”第一”及”第二”可做為指定不同的部件，但該部件並不受限於上述術語。這些術語係用於區別不同的部件。

圖2係根據本實施例繪示一觸控螢幕圖。

請參考圖2，根據本實施例之觸控螢幕，其包括：一覆蓋式螢幕100，其具有一主動區AA、一非主動區UA、以及一功能區FA；一形 成在該主動區AA的感應電極200；一形成在非主動區UA的線電極，以及一形成在功能區FA的命令圖示(icon)部400。

該覆蓋式螢幕100可包括：玻璃或塑膠。舉例而言，該覆蓋式螢幕100可包括：回火玻璃(tempered glass)、半回火玻璃(semi-tempered glass)、鈉鈣玻璃(soda-lime glass)，以及回火塑膠(tempered plastic)。

該覆蓋式螢幕100可包括：主動區AA，非主動區UA，以及功能區FA。該主動區AA係指一使用者可以輸入觸控命令的區域。與主動區AA相反的，非主動區UA係指不能接受觸控命令的區域，因為該區域非主動，即使使用者觸碰也無法執行觸控命令輸入的一區域。功能區FA係指形成按鍵部的一區域，並且根據使用者執行觸控命令輸入與閃光(blinking)功能。

該感應電極200形成在主動區AA。詳細的說，一感應電極圖案形成在主動區AA。該感應電極圖案包括：一第一感應電極圖案，其係以縱向形成；以及一第二感應電極圖案，其係以橫向形成。該感應電極圖案密集地形成在該覆蓋式螢幕100之主動區AA的整個表面上。

該感應電極200可包括至少選擇自：銦錫氧化物(indium tin oxide)、氧化銅(copper oxide)、奈米碳管(carbon nano tube,CNT)，以及一銀奈米線(Ag nano wire)其中之一。

該第一感應電極圖案以及該第二感應電極圖案可根據一觸控螢幕的結構，透過各種不同的圖案設計形成。

舉例而言，該第一與第二感應電極圖案可形成在覆蓋式螢幕100的一表面上。

該第一感應電極圖案可形成在覆蓋式螢幕100的一表面上，以及該第二感應電極圖案可形成在配置於覆蓋式螢幕100的一基板上。

該第一感應電極圖案可形成在配置於覆蓋式螢幕100的第一基板上，以及該第二感應電極圖案可形成在配置在第一基板上的一第二基板上。

該第一感應電極圖案可形成在配置於覆蓋式螢幕100的玻璃上，且該第二感應電極圖案可形成在該玻璃的反面上。

根據本觸控螢幕，本觸控螢幕可依據第一感應電極圖案與第 二感應電極圖案的位置而有各種不同的結構。然而，本實施例不受此限。第一感應電極圖案與第二感應電極圖案可形成在不同的位置。

該命令圖示圖案部400係形成在功能區FA。該命令圖示圖案部400可藉由圖案化(patterning)一印刷層在該覆蓋式螢幕100上而形成。詳細地說，參考圖3及圖4，一第一印刷層610可藉由圖案化一命令圖示區在覆蓋式螢幕100上之方式形成。該第一印刷層610可藉由塗佈黑色墨水形成。

接下來，一第二印刷層620可再形成在第一印刷層610的一上表面以及命令圖示區之上。該第二印刷層620可藉由塗佈白色墨水形成。因此，第一印刷層610與第二印刷層620均形成在覆蓋式螢幕100之上，以便形成在一命令圖示區的一命令圖示圖案部500得以形成。

一感應元件700可配置在該功能區FA上。亦即，該感應元件700可被配置在命令圖示圖案部400內。該感應元件700可被配置在第一印刷層610之上。該感應元件700可被配置在形成該命令圖示圖案部400內部的第二印刷層620之上。

一支撐層(support layer)630再形成在第二印刷層620之上，以及該感應元件700可形成在該支撐層630之上。在本例中，該支撐層630可包括如同第一印刷層610或第二印刷層620的相同材料。

該感應元件700可包括：一接近性感應器或一照度(illumination)感應器。較佳地，該感應元件700可包括接近性感應器。

該接近性感應器係一種位置感應器或一種距離感應器。當一物件接近到該接近性感應器的感應距離內時，該接近性感應器可產生一感應信號。亦即，該接近性感應器意指利用一電磁力或紅外線而非一機械性接觸，以偵測到一接近端子或存在端子100附近物件之存在。

舉例而言，該接近性感應器132可包括：一傳輸光電感應器、一直接反射光電感應器、一鏡反射光電感應器、一高頻震盪接近性感應器、一電容式接近性感應器、一磁性接近性感應器，以及一紅外線接近性感應器。

因此，如圖5所示，當一手指或一物件接近到命令圖示圖案部500的一感應距離內時，該接近性感應器700可產生一感應信號。

該感應元件700可被容設在該命令圖示圖案部400內。在本例中，該感應元件700可被容設在該命令圖示圖案部400內，或可被形成，因此一表面，亦即，該感應元件700的一上表面，可與該第一印刷層的一上表面排列在相同平面上。

該第一印刷層610的厚度範圍約為7μm至10μm。該第二印刷層620的厚度範圍約為3μm至5μm。因此，該感應元件700可約為2μm至7μm的高度範圍，形成在一命令圖示圖案內。

該感應元件700的上表面與第一印刷層610的下表面(該覆蓋式螢幕100與第一印刷層610的邊界)的高度差可約在0μm(平行)至5μm的範圍內。

當該感應元件700的上表面與第一印刷層610的下表面的高度差偏離超過0μm，該感應元件700可能突出於該印刷層，如此感應元件可能受損，當該感應元件700的上表面與第一印刷層610的下表面的高度差超過5μm，一感應信號太弱，因此會無法正確感應到物件接近。

該導線電極300電性連接至該感應電極200。該導線電極300可透過連接器，將感應自感應電極200的一觸控感應信號傳送至一驅動晶片。

進一步，該導線電極300電性連接至該感應元件700。該導線電極300可將產生自感應元件700的感應信號傳送至該驅動晶片。該導線電極300可連接至一控制電路，並且傳送該感應信號至該控制電路。

一光源520可配置在功能區FA上。詳細的說，一導電聚合物510形成在功能區FA上，以及該光源520可被配置在該導電聚合物510上。

該導電聚合物510可包括：一導電材料，其可在一室溫或稍低的溫度下固化。舉例而言，該導電聚合物510可包括至少一導電材料如：聚四氟乙烯(Teflon)、丙烯醯基(acryl)以及氨基甲酸乙酯(urethane)。該導電聚合物510可配置在該功能區FA的一左側及一右側。

該導電聚合物510可以膠漿(paste)形式塗佈在功能區FA之上，然後再固化。

進一步，該光源520可包括：一橫向形式的LED。詳細的說， 從光源520發射出的光可往左、右兩方向輻射。

從光源輻射出的光線入射至形成在功能區FA上的命令圖示圖案部400。詳細的說，當手指或物件接近該命令圖示圖案部400時，這樣才能產生一感應信號，該光源520執行一閃光功能以回饋物件的接近。該光源520可朝該命令圖示圖案部400輻射光線，圖示圖案部則藉由接收光線執行閃光功能。

該功能區FA可更包括：一光擴散片(sheet)以擴散或散射光線。該光擴散片可包括各種不同樹酯如：聚碳酸酯(polycarbonate)。因此，輻射自光源520的光線可朝該命令圖示圖案部500均勻擴散，並且入射至該命令圖示圖案部500。

根據本實施例，該觸控螢幕包括：一感應元件以及一在功能區的光源。

因此，藉由使用該感應器取代一電容觸控鍵以製作命令圖示圖案部，功能區的操作圖示可被簡化。

根據相關技術，在感應電極形成在一命令圖示圖案部之後，根據該感應電極接觸造成的電容變化以辨識感應信號的該驅動晶片，以及其連接電路同時形成，因此功能區的製作將非常複雜。

然而，根據本實施例之觸控螢幕，並不形成感應電極，因為該感應元件配置在一命令圖示圖案部，且一命令圖示的驅動係根據一物件或一手指的接近來決定，一功能鍵區域可透過一相較於其他技術更為簡單的圖案製作完成。

進一步，根據本實施例之觸控螢幕，該光源可被配置在功能區上。

根據相關技術，一包括如LED光源的模組，需要與功能區分離。因此，需要一黏合該模組與觸控螢幕的額外製程，如此可能因黏合程序失敗造成產品可靠性降低。

因此，根據本實施例之觸控螢幕，一光源並不做為一分離模組，而是在形成導電聚合物之後配置在一導電聚合物之上，其在常溫或稍低的溫度下可被固化在一功能鍵區。

因此，由於不再需要一分離的LCD模組，一製程效率以及 觸控螢幕的可靠度可被改善。

雖然已參考許多說明性實施例來描述實施例，但應理解，可由熟習此項技術者設計的許多其他修改及實施例將落入本揭示案之原理之精神及範疇內。更特別地，在本揭示案、圖式及所附申請專利範圍之範疇內的所主張之組合配置之零部件及/或配置的各種變化及修改為可能的。除了零部件及/或配置之變化及修改外，對於熟習此項技術者而言，替代用途亦將明顯易懂的。

Claims (8)

1. 一種觸控螢幕，包含：一覆蓋式螢幕包括：一主動區、一非主動區、一功能區；以及在該主動區的一感應電極，一導線電極，位該非主動區上；其中該功能區包含：一第一印刷層，形成一命令圖示部，且位於該覆蓋式螢幕的上表面；一第二印刷層，位於該命令圖示部內，且位於該覆蓋式螢幕的上表面；以及一感應元件，位於該命令圖示部內，且位於該第二印刷層上；一導電聚合物，配置在該功能區上以便在此處安裝一光源；以及一光擴散片，位於該功能區上；其中該光源位於該功能區上；其中該光源包括一第一光源及一第二光源相互面對；其中該光源輻射光線朝向該命令圖示部；其中該感應電極包括：銦錫氧化物(indium tin oxide)、氧化銅(copper oxide)、奈米碳管(carbon nano tube,CNT)，或一銀奈米線(Ag nano wire)，其中該感應元件包括：一接近性感應器或一照度感應器，其中該命令圖示部藉由圖案化該第一印刷層形成該功能區內，其中該感應元件直接物理接觸該第二印刷層，其中該導線電極電性連接該感應電極及該感應元件，其中該導線電極延伸該覆蓋式螢幕上端的方向以連接一控制電路，其中該命令圖示部位於該覆蓋式螢幕的下端上，其中該第二印刷層包括白色，其中該光擴散片由該光源擴散或散射光至該命令圖示部。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控螢幕，更包括一支撐層，其係配置在該感應元件與該第二印刷層之間。
3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控螢幕，其中該感應元件的一上表面與該第一印刷層的一上表面排列在一相同平面上。
4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控螢幕，其中該感應元件之一上表面與該第一印刷層之一下表面的高度差可在約0μm至約5μm的範圍內。
5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控螢幕，其中該導電聚合物之固化的溫度為一室溫或稍低的溫度。
6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控螢幕，其中該光源朝一命令圖示圖案部輻射光線。
7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控螢幕，其中該第一印刷層及該第二印刷層直接物理接觸該覆蓋式螢幕，其中該第一印刷層直接物理接觸該第二印刷層。
8. 如申請專利範圍第1項所述之觸控螢幕，其中該第一印刷層及該第二印刷層包括墨水。