TW200907773A - Touch panel input device - Google Patents

Description

200907773 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於’作爲電子機器的操作輸入用的輸入裝 置等來使用之觸控面板輸入裝置。 【先前技術】 這種觸控面板輸入裝置係具備：隨著手指的接近而改 變靜電容量之複數個感測電極（參照專利文獻1)。 [專利文獻1]日本特開2000-165223號公報 【發明內容】 然而，爲了提昇前述感測電極的感度，宜儘量加大該 感測電極的面積。 在fftj述感測電極的配置區域小的情形，若加大各感測 電極的面積，前述感測電極間的節距間隔變窄。若前述感 測電極間的節距間隔變窄，隨著手指之接近，不僅是應檢 測出該手指的接近之感測電極的靜電容量會改變，連與該 感測電極鄰接的感測電極的靜電容量也可能會改變。亦即 ，基於與該期望的感測電極鄰接之感測電極的靜電容量改 變，可能發生錯誤輸入。 本發明係有鑑於上述事情而構成者，其目的係提{共_ 種：可抑制與期望的感測電極鄰接之感測電極的靜電容量 改變所造成的錯誤輸入發生之觸控面板輸入裝置。 爲了解決上述課題，本發明之觸控面板輸入裝置，係 -4 - 200907773 具備：呈平面狀隔著間隔配置且隨著手指的接近其靜電容 量分別會改變的複數個感測電極之觸控面板輸入裝置，其 特徵在於： 具備配置於前述感測電極上的非導電構件，該非導電 構件係包含：抵接於至少複數個感測電極的中央部的部分 之複數個第1塊、位於該第1塊之間的部分之複數個第2 塊；且第2塊的介電係數低於第1塊的介電係數。 依據這種觸控面板輸入裝置的情形，若手指接近第1 塊，抵接於該第1塊之感測電極的靜電容量大幅改變。另 一方面，與前述感測電極鄰接之感測電極的靜電容量，由 於在該鄰接的感測電極和手指之間存在著與前述第1塊鄰 接的介電係數較低的第2塊，故其變化小。因此，只要設 定成僅檢測出既定以上的靜電容量的改變，即可抑制鄰接 的感測電極的靜電容量的變化所造成之錯誤輸入的發生。 本發明的其他觸控面板輸入裝置，係具備：呈平面狀 隔著間隔配置且隨著手指的接近其靜電容量分別會改變的 複數個感測電極之觸控面板輸入裝置，其特徵在於：具備 分別配置於至少複數個感測電極的中央部上之複數個非導 電構件。 依據這種觸控面板輸入裝置的情形，若在複數個感測 電極上配置複數個非導電構件，可在該非導電構件之間形 成氣隙。該氣隙的介電係數比非導電構件更小。因此，若 手指接近非導電構件，抵接於該非導電構件之感測電極的 靜電容量會大幅改變。另一方面，與前述感測電極鄰接之 -5- 200907773 感測電極的靜電容量，由於在該鄰接的感測電極和手指之 間存在著前述氣隙，故其變化小。因此，只要設定成僅檢 測出既定以上的靜電容量的改變，即可抑制鄰接的感測電 極的靜電容量的變化所造成之錯誤輸入的發生。 較佳爲在前述第2塊設置狹縫。這時，藉由設於第2 塊的狹縫，可在第1塊之間形成氣隙。該氣隙的介電係數 比非導電構件更小。因此，若手指接近第1塊，抵接於該 第1塊之感測電極的靜電容量會大幅改變。另一方面，與 前述感測電極鄰接之感測電極的靜電容量，由於在該鄰接 的感測電極和手指之間存在著前述氣隙，故其變化小。因 此，只要設定成僅檢測出既定以上的靜電容量的改變，即 可抑制鄰接的感測電極的靜電容量的變化所造成之錯誤輸 入的發生。 本發明的其他觸控面板輸入裝置，係具備：呈平面狀 隔著間隔配置且隨著手指的接近其靜電容量分別會改變的 複數個感測電極之觸控面板輸入裝置，其特徵在於： 具備配置於前述感測電極上的非導電構件，該非導電 構件係包含：抵接於至少複數個感測電極的中央部的部分 之複數個第1塊、位於該第1塊之間的部分之複數個第2 塊；且在第2塊埋設形成接地的導電構件。 依據這種觸控面板輸入裝置的情形，若手指接近第1 塊，抵接於該第1塊之感測電極的靜電容量會大幅改變。 另一方面，與前述感測電極鄰接之感測電極的靜電容量， 由於被位於該鄰接的感測電極和手指之間的形成接地的導 -6 - 200907773 電構件所屏蔽，故其變化小。因此，只要設定成僅檢測出 既定以上的靜電容量的改變，即可抑制鄰接的感測電極的 靜電容量的變化所造成之錯誤輸入的發生。 非導電構件可爲操作面板或框體。 前述觸控面板輸入裝置，在進一步具備配置於非導電 構件上的操作面板或框體的情形，非導電構件可當作設於 操作面板或框體和前述感測電極之間的間隔件。 【實施方式】 以下，參照圖式來說明本發明的實施形態之觸控面板 輸入裝置。第1圖係本發明的實施形態的觸控面板輸入裝 置之槪略分解俯視圖，第2圖係該輸入裝置的槪略截面圖 ’第3圖係該輸入裝置的變更設計例之槪略截面圖，第4 圖係該輸入裝置的其他變更設計例之槪略截面圖。 第1圖及第2圖所示的觸控面板輸入裝置係具備：基 板1 〇 〇、呈陣列狀隔著間隔配設於該基板1 〇 〇上且隨著手 指的接近其靜電容量會分別改變之9個感測電極2 0 0、配 置於該感測電極2 0 0上且具有非導電性之間隔件3 〇 〇、配 置於該間隔件3 0 0上的操作面板4 0 0。以下詳細說明各構 件。 作爲基板100’可使用硬式基板或軟式基板。 間隔件3 0 0 ’係由聚醯胺（p A )樹脂、聚碳酸酯（p c )樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)樹脂、ABS樹脂 所構成之板狀的樹脂成形品。此樹脂的相對介電係數爲 200907773 3〜4 〇 該間隔件3 00係具備：分別抵接於9個感測電極200 的中央部的部位之大致矩形狀的9個第1塊3 1 〇、位於該 第1塊310間的部位之大致矩形狀的12個的第2塊32〇 〇 在各第2塊3 2 0，設有沿第1塊3 1 0的端部延伸之長 孔狀的狹縫3 2 1。藉由該狹縫3 21來在第1塊3丨〇之間形 成氣隙。該氣隙的空氣之相對介電係數爲1。 操作面板400，係由聚醯胺（PA )樹脂、聚碳酸酯（ PC )樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET )樹脂、ABS樹 脂所構成之板狀的樹脂成形品。此樹脂的相對介電係數也 是 3〜4。 在該操作面板4〇〇的上面的中心部，設有大致長方形 的第1操作突起410。在操作面板400之第1操作突起 410的周圍，交錯設置大致三角形的4個第2操作突起 420、大致圓形的4個第3操作突起43 0。第1、第2、第 3操作突起410、420、43 0係配置於各感測電極200的上 方。 各感測電極2 0 0係組裝在基板1 〇 〇上的銅箔，若用手 指接觸（亦即手指接近）操作面板400的第1操作突起 41〇、第2操作突起420或第3操作突起430’其和前述 手指之間的靜電容量會改變。 該感測電極2 0 0，是和設於基板1 〇 〇上之未圖示的訊 號處理電路連接。藉由該電路，來分別測定手指和感測電 200907773 極2 0 0之間的靜電容量的變化量，在產生既定以上的靜電 容量的變化時，代表檢測出有手指接觸操作面板400的第 1、第2、第3操作突起410、420、430。 各感測電極200的靜電容量可由以下的數學式求出。 【數學式1】 ε *s C= 5— C :靜電容量，ε :介電係數，S :手指和感測電極相 對向的面積，D :手指和感測電極的距離 例如，如第2圖所示，若手指接觸操作面板400的第 1操作突起4 1 0，位於第1操作突起4 1 0下方之感測電極 200 (亦即，圖示中央的感測電極200 )，由於和手指相 對向的面積（S)變大，和手指的距離（D)變近，而且 其和手指之間的第1操作突起40 1及位於其下方之第1塊 3 20的介電係數（ε )爲3〜4，因此手指和中央的感測電極 2 0 0之間的靜電容量會大幅改變。相對於此，前述感測電 極2 0 0兩側之感測電極2 0 0 (亦即，圖示兩端的感測電極 200 )，由於和手指相對向的面積（S )小，和手指的距離 遠，而且和手指之間的前述氣隙的介電係數（ε )爲1， 因此手指和兩側的感測電極2 0 0之間的靜電容量的變化小 〇 關於這點，在習知的觸控面板輸入裝置的情形，由於 在複數個感測電極上配置板狀的操作部，位於前述操作部 -9- 200907773 之手指接觸部位的四鐸之感測電極、與其兩側之感 ’雖然和手指相對向的面積（s )以及和手指的距 )都不同’但存在於其和手指之間的前述操作面板 係數（ε )相同。因此，若感測電極的節距間隔變 側的感測電極和手指之間，會產生與前述感測電極 之間的靜電容量的變化程度相同的變化，該鄰接的 極的靜電容量的變化會成爲錯誤輸入的原因。 相對於此，在使用本觸控面板輸入裝置的情形 感測電極200的節距間隔變窄，與操作面板400的 起的下方的感測電極2 0 0鄰接之感測電極2 0 0的靜 的變化，可藉由前述氣隙來抑制。因此，前述訊號 路會測定到前述操作突起的下方的感測電極200的 量的大幅變化，而能檢測出感測電極2 0 0上的操作 手指接觸，另一方面，即使測定到鄰接的感測電極 靜電容量的小改變，仍不致檢測出鄰接的感測電極 的操作突起有手指接觸。因此，可防止鄰接的感 200的靜電容量的變化所造成之錯誤輸入。 在上述實施例，是在第2塊3 20設置狹縫321 氣隙，該氣隙的空氣的介電係數比第1塊的介電係 但並不限於此。亦即，只要第2塊是由介電係數比 低的材料所構成即可’可作任意的設計變更。 又，除了第2塊是用介電係數比第1塊低的材 成以外，也能在第2塊埋設（具體而言爲嵌入成形 構件（例如：銅、鐵、不鏽鋼等的金屬）’並將該 測電極 i離（D 的介電 窄，兩 和手指 感測電 ，即使 操作突 電容量 處理電 靜電容 突起有 200之 2 00上 測電極 來形成 數低， 胃1塊 料來構 )導電 金屬接 -10- 200907773 地連接。這時’能進行屏蔽而避免其和手指之 量變化受鄰接的感測電極2 0 0的影響，因此能 氣隙同樣的效果。 前述氣隙’雖是藉由在第1塊3 1 0之間的 設置狹縫3 2 1來形成，但不限於此。例如，如 ，也能將非導電構件之複數個間隔件3 0 0，分 數個感測電極2 0 0的中央部上，而在該間隔十 形成氣隙。 在上述實施例’前述非導電構件是採用間 但並不限於此。例如，如第1圖所示，可] 400’的下面設置第1、第2塊，而在第2塊形 在操作面板是和觸控面板輸入裝置的框體形成 形，可在該框體設置第1、第2塊，並在第2 。這些情形也是’可取代狹縫的形成，而如前 2塊用介電係數比第1塊低的材料來構成。當 第3圖所不的間隔件3 0 0 ’，而使用前述操作 體，但必須將配置於感測電極上的部分用膠帶 前述操作面板本體或框體本體。又在使用操作 來作爲前述非導電構件的情形，間隔件3 0 0變 關於操作面板400、400’，雖是設置第1、 操作突起 41 0、420、43 0，但並不限於此。例 前述操作面板的操作面作成平坦面。在操作面 成一體化的情形也是同樣的。 第1塊3 1 0，只要是抵接於至少感測電極 間的靜電容 獲得和前述 第2塊320 第3圖所示 別設置於複 尹3 0 0 ’之間 隔件3 0 0， &操作面板 成狹縫。又 一體化的情 塊形成狹縫 述般，將第 然，可取代 面板或是框 等來安裝於 面板或框體 得不需要。 第2、第3 如，也能將 板和框體形 2 00的中央 -11 - 200907773 部即可，並不排除抵接於感測電極200的全面的情形 此所指的感測電極2〇〇的中央部，是感測電極200的 之除了周緣部以外的部分。 狹縫3 2 1，可在間隔件、操作面板或框體的成形 形成，也能在成形以後進行狹縫加工。關於這點，將 狹縫設置於操作面板或框體的情形也是相同的。 又關於感測電極200，只要是能隨著手指的接近 別改變靜電容量者即可，可任意進行選擇設定。例如 可以是隨著手指的接近而使一對感測電極之間的靜電 改變者。這時，可讓前述非導電構件的第1塊或前述 電構件抵接於一對的感測電極的各個，將第2塊或前 導電構件之間的氣隙配置於第1塊之間（亦即，一對 極周圍的上方或下方位置）。 作爲感測電極2 0 0，並不限於上述的銅箔。例如 可以是設於操作面板的面上之透明電極等。這時也是 將與前述透明電極抵接的部分作成前述第1塊，將第 之間的部分作成前述第2塊。是在前述第2塊設置前 縫，或是將前述第2塊用介電係數比第1塊低的材料 成，可任意地選擇。如前述般，也能將操作面板分割 透明電極抵接之複數零件，在其間形成氣隙，且將前 件用膠帶等來連接。又作爲感測電極是設置透明電極 形，基板100變得不需要。 關於感測電極200的配置，只是呈平面狀隔著間 列即可。例如，也能將感測電極2 00排成一列。 。在 面上 時來 前述 而分 ，也 容量 非導 述非 的電 ，也 ，可 1塊 述狹 來構 成與 述零 的情 隔排 -12- 200907773 本發明之觸控面板輸入裝置，可適用於：可攜式通訊 終端機之觸控面板、汽車導航機用的觸控面板、自動提存 款機的觸控面板、音樂可攜式播放器用的觸控面板等。關 於各構件的材質、個數、形狀等，並不限於上述實施例。 【圖式簡單說明】 第1圖係本發明的實施形態的觸控面板輸入裝置之槪 略分解俯視圖。 第2圖係該輸入裝置的槪略截面圖。 第3圖係該輸入裝置的變更設計例之槪略截面圖。 第4圖係該輸入裝置的其他變更設計例之槪略截面圖 【主要元件符號說明】 1 0 0 :基板 200 :感測電極 3 0 0 :間隔件（非導電構件） 3 1 〇 :第1塊 3 20 :第2塊 3 2 1 :狹縫 4 0 0 :操作面板 13-

Claims (1)

1. 200907773 十、申請專利範園 1. 一種觸控面板輸入裝置’係具備：呈平面狀隔著 間隔配置且隨著手指的接近其靜電容量分別會改變的複數 個感測電極之觸控面板輸入裝置，其特徵在於： 具備配置於前述感測電極上的非導電構件； 該非導電構件係包含： 抵接於至少複數個感測電極的中央部的部分之複數個 第1塊、 位於該第1塊之間的部分之複數個第2塊； 且第2塊的介電係數低於第1塊的介電係數。 2 · —種觸控面板輸入裝置，係具備：呈平面狀隔著 間隔配置且隨著手指的接近其靜電容量分別會改變的複數 個感測電極之觸控面板輸入裝置，其特徵在於： 具備分別配置於至少複數個感測電極的中央部上之複 數個非導電構件。 3 · —種觸控面板輸入裝置，係具備：呈平面狀隔著 間隔配置且隨著手指的接近其靜電容量分別會改變的複數 個感測電極之觸控面板輸入裝置，其特徵在於： 具備配置於前述感測電極上的非導電構件； 該非導電構件係包含： 抵接於至少複數個感測電極的中央部的部分之複數個 第1塊、 位於該第1塊之間的部分之複數個第2塊； 且在第2塊埋設形成接地的導電構件。 -14 - 200907773 4. 如申請專利範圍第1項記載之觸控面板輸入裝置 ，其中，在第2塊設置狹縫。 5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項記載之觸控 面板輸入裝置，其中，非導電構件是操作面板或框體。 6. 如申請專利範圍第1至3項中任一項記載之觸控 面板輸入裝置，其中，進一步具備配置於非導電構件上的 操作面板或框體， 非導電構件是設於操作面板或框體和前述感測電極之 間的間隔件。 -15-