电子开关及其相关面板模块与电子装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种应用在触控面板的电子开关，电子开关包括切换器以及透明导电结构。所述切换器电连接所述触控面板，用来切换所述触控面板的操作功能。所述透明导电结构电连接所述切换器，并且设置在所述触控面板的表面。所述透明导电结构用来传递电流。所述电流的参考值在所述透明导电结构被外部物体碰触时受扰而改变，以驱动所述切换器去开启或关闭所述触控面板。本发明利用透明导电结构导入稳定的微电流，利用透明导电结构被碰触时会产生微电流变化的特性，以配合切换器作为电子开关而开启或关闭触控面板。
【专利说明】电子开关及其相关面板模块与电子装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电子开关，特别是有关一种利用透明导电结构设计而成的电子开关及其相关面板模块与电子装置。
【背景技术】
[0002]传统的透明导电膜一般应用在显示器产业，如液晶面板、太阳能电池以及触控面板上，举例来说，液晶面板利用透明导电膜在薄膜晶体管数组与彩色滤光片之间传递电子信号。因应产业的特性所需，透明导电膜同时具有低阻值、高透光率与高导电性的特性，故大量地应用在显示器上，用来涂布在透明电极以均匀传递电流，并且还可通过其特殊的光学特性作为节省能源的防反光涂料以及热反射膜等。然而，传统透明导电膜并没有利用高导电特性设计成可执行开启或关闭功能的切换器，因此如何善用透明导电膜的透光性与导电性，藉此配合显示器来设计一种电子开关，即为相关电子产业的重点发展目标。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种利用透明导电结构设计而成的电子开关及其相关面板模块与电子装置，以解决上述的问题。
[0004]基于上述目的，本发明公开一种应用在触控面板的电子开关，其包括切换器以及透明导电结构。所述切换器电连接所述触控面板，用来切换所述触控面板的操作功能。所述透明导电结构电连接所述切换器，并且设置在所述触控面板的表面。所述透明导电结构用以传递电流。所述电流的参考值在所述透明导电结构被外部物体碰触时受扰而改变，以驱动所述切换器去开启或关闭所述触控面板。
[0005]基于上述目的，本发明公开一种应用在触控面板的电子开关，其包括切换器以及导电膜。所述切换器电连接所述触控面板，用来切换所述触控面板的操作功能。所述导电膜电连接所述切换器，并且设置在所述触控面板的表面。所述导电膜用以传递电流。所述电流的参考值在所述导电膜被外部物体碰触时受扰而改变，以驱动所述切换器去开启或关闭所述触控面板。
[0006]基于上述目的，本发明公开一种面板模块，其包括触控面板、电源以及电子开关。所述触控面板用来侦测外部物体。所述电子开关设置在所述触控面板上。所述电子开关包括切换器以及透明导电结构。所述切换器电连接所述触控面板，用来切换所述触控面板的操作功能。所述透明导电结构电连接所述切换器，并且设置在所述触控面板的表面。所述透明导电结构用以传递电流。所述电流的参考值在所述透明导电结构被外部物体碰触时受扰而改变，以驱动所述切换器去开启或关闭所述触控面板。
[0007]基于上述目的，本发明公开一种电子装置，其包括壳体、面板模块以及控制器。所述面板模块设置在所述壳体的表面。所述面板模块包括触控面板、电源以及电子开关。所述触控面板用来侦测外部物体。所述电子开关设置在所述触控面板上。所述电子开关包括切换器以及透明导电结构。所述切换器电连接所述触控面板，用来切换所述触控面板的操作功能。所述透明导电结构电连接所述切换器，并且设置在所述触控面板的表面。所述透明导电结构用以传递电流。所述电流的参考值在所述透明导电结构被外部物体碰触时受扰而改变，以驱动所述切换器去开启或关闭所述触控面板。所述控制器电连接所述触控面板，并且所述控制器依据所述触控面板对所述外部物体的侦测结果而输出操作指令。
[0008]根据上述技术方案，本发明在透明导电结构导入稳定的微电流，利用透明导电结构被碰触时会产生微电流变化的特性，并且配合切换器作为电子开关而开启或关闭触控面板。本发明优选地善用透明导电结构的高透光率特性，将透明导电结构设置在光侦测式触控面板上而形成接触式电子开关，使得光侦测式电子装置不会对非预期的外部物体晃动产生误判断，能精准地撷取及判断使用者的触控指示，以发出正确的操作指令。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明实施例的电子装置的示意图。
[0010]图2为本发明实施例的电子装置的部分结构示意图。
[0011]图3为本发明实施例的触控面板的示意图。
[0012]图4为本发明的另一个实施例的触控面板的示意图。
[0013]图5为本发明的另一个实施例的触控面板的示意图。
[0014]图6为本发明的另一个实施例的触控面板的示意图。
[0015]其中，附图标记 说明如下:
[0016]10 电子装置12 壳体
[0017]14 面板模块16 触控面板
[0018]18 电源20 电子开关
[0019]22 切换器24 透明导电结构
[0020]26 控制器28 导光板
[0021]281 出光面283 入光面
[0022]30 发光单元32 光侦测器
[0023]34 触控面板36 板体
[0024]38 反射边条40 导光条
[0025]42 图像传感器44 触控面板
[0026]46 第导电层48 第二导电层
[0027]50 触控面板52 板件
[0028]54 电极层56 接收器
【具体实施方式】
[0029]请参阅图1与图2，图1为本发明实施例的电子装置10的示意图，图2为本发明实施例的电子装置10的部分结构示意图。电子装置10包括壳体12以及面板模块14。壳体12用来包覆保护电子装置10的多个电子组件，例如电路板、处理器、传输线等。面板模块14设置在壳体12的表面，使用者可利用光反射及光遮蔽等特性，使用面板模块14控制电子装置10的内部电子组件的操作。举例来说，电子装置10可为具有触控功能的光学鼠标或触控屏幕等。[0030]面板模块14包括触控面板16、电源18以及电子开关20。如图2所示，触控面板16为平面板状结构，其还可经由后续工艺处理为曲型弧状结构以装设在壳体12上，但是不以此为限。触控面板16用来侦测外部物体的动作，例如使用者的手指或触控笔的移动。电源18 —般可为直流电源，用来输出稳定电流至电子开关20。电子开关20设置在触控面板16上，电子开关20包括切换器22以及透明导电结构24。切换器22电连接触控面板16，并且透明导电结构24电连接切换器22与电源18之间。电源18所输出的稳定电流均匀地流经透明导电结构24而传递到切换器22。透明导电结构24设置在触控面板16的表面，以让使用者需通过按压透明导电结构24，改变电流的参考值而致动切换器22，才可进行触控面板16的操作。
[0031]此外，电子装置10还包括控制器26，电连接在触控面板16，如图1所示。当使用者利用电子开关20启动面板模块14后，触控面板16即可被同步致动以侦测外部物体的动作，而控制器26便依据触控面板16的侦测结果，以输出操作指令去控制外部机电设备。举例来说，外部机电设备可包括主机与屏幕，电子装置10可为控制外部机电设备的输入接口，使用者可利用电子装置10下达操作指令以驱动主机执行相应的程序，并进一步将执行结果展示在屏幕上。
[0032]请参阅图3，图3为本发明实施例的触控面板16的示意图。详细来说，触控面板16可包括导光板28、发光单元30以及光侦测器32。导光板28可具有出光面281与入光面283。发光单兀30可设置在导光板28的旁侧,发光单兀30可为发光二极管搭配导光条，用来产生线性光源，并经由入光面283进入导光板28，光线在导光板28的内部利用全反射原理传递。导光板28内部可设置微粒子或在导光板28的下表面涂布图案，用来破坏部分全反射，致使光线再经由出光面281而导出导光板28。光侦测器32可设置在导光板28的下方。光侦测器32用来接收外部物体放置在出光面281时所产生的反射光信号，而控制器26可接收与解析光侦测器32的侦测结果，以输出相应的操作指令去控制外部机电设备。其中，触控面板16的侦测机构可不限于上述实施例所述，也可由其它种类的侦测器及相关操作方式所配合而成，举例来说，还可以利用手指接触出光面281来破坏全反射，使得光线射向光侦测器32，其机构端视设计需求而定，故此不再详述。
[0033]为了避免在使用者未操作电子装置10的情况下，因外部物体非预期性通过导光板28的出光面281范围或非预期地接触到导光板28，而引发光侦测器32与控制器26发生作动，故本发明在触控面板16的上表面(出光面281)覆盖一层透明导电结构24，并且透明导电结构24可与切换器22相配合而形成用以驱动触控面板16执行开启功能或关闭功能的电子开关20。般来说,透明导电结构24可由铟锡氧化物((Indium Tin Oxide, ITO)、招氧化锋(Aluminum-doped Zinc Oxide, AZO)或嫁氧化锋(Gallium-doped Zinc Oxide,GZ0)所组成。然不以此为限，凡具有高透光率、高导电性以及可挠曲特性的材质皆可应用在本发明的透明导电结构24。
[0034]详细来说，透明导电结构24具有高透光率及高导电性的特征。因为光侦测器32用来侦测位在导光板28与透明导电结构24的另一个端面的外部物体的动作，因此透明导电结构24需具有高透光率，以避免外部物体置在出光面281时所产生的反射光信号在穿越透明导电结构24时，因折射、反射等光学现象造成光侦测器32产生错误的侦测结果。此外，透明导电结构24可用来传递具有稳定参考值的电流，当外部物体欲操作触控面板16而碰触到透明导电结构24的表面时，电流的参考值会受扰而改变，电子开关20便可藉此扰动来判断是否要启动触控面板16的功能来输出操作指令。举例来说，电流的参考值可以为电压值、电流值或电阻值，其实施态样端视实际需求而定，在此不再叙明。
[0035]一开始，电源18可输出具有第一数值R I的稳定电流至透明导电结构24，并且电流均匀地分布在透明导电结构24的表面。当使用者欲操作触控面板16时，外部物体会按压在透明导电结构24上，意即通过按压透明导电结构24以使外部物体进入光侦测器32的侦测有效范围内，此时电流的参考值会产生扰动。般来说，参考值自第一数值R I改变(下降)为第二数值R2，因此透明导电结构24便可利用电流的参考值变化去驱动切换器22，以开启光侦测器22的读取功能，进而解析外部物体在出光面281的动作来输出相应的操作指令。
[0036]另外，若使用者不再使用触控面板16，则可将外部物体分离透明导电结构24，意即将手指或触控笔自面板模块14上移开，此时外部物体对电流的干扰已排除，故电流的参考值可自第二数值R2改变(上升)为第一数值Rl，这样一来，切换器22便可接收到来自透明导电结构24的参考值变化，进而关闭光侦测器22以停止触控面板16的触控功能。当触控面板16被关闭后，无论外部物体在出光面281上如何晃动，都不会触发光侦测器22的作动，因此可以有效地避免电子装置10在外部物体未接触面板模块14时造成误动作。
[0037]值得一提的是，本发明的透明导电结构24优选地可具有挠曲性，以作为电子开关而应用在触控面板16上。如图1所示，电子装置10可为光学鼠标，为了符合人体工学的需求，其壳体12—般可设计为圆拱形结构，以方便使用者握持，故透明导电结构24优选地以铟锡氧化物所组成，即可兼具高透光率、高导电性以及可挠曲性的优点，而广泛地应用在各种类的输出接口(意即电子装置10)。
[0038]请参阅图4，图4为本发明的另一个实施例的触控面板34的示意图。触控面板34可为光学图像式触控屏幕，其包括板体36、反射边条38、导光条40以及两个图像传感器42。反射边条38设置在板体36的端边，导光条40则设置在板体36的另一个相对端边，并且两个图像传感器42分别置在板体36的两相邻端角。导光条40往反射边条38所在位置的方向输出光线，而反射边条38则可将光线反射以由图像传感器42所接收。当外部物体接触板体36时会遮断部分的光线，同时间电子开关20被驱动去开启图像传感器42。图像传感器42可接收到来自反射边条38的图像信号(通常为阴影)，控制器26便可利用三角定位技术计算出所述阴影在板体36的位置，以输出相应的操作指令。
[0039]请参阅图5，图5为本发明的另一个实施例的触控面板44的示意图。触控面板44可为电阻式触控屏幕，其包括第一导电层46以及第二导电层48。第二导电层48以相间隔方式、不接触地设置在第一导电层46上方，意即第二导电层48为外部物体放置在电阻式触控屏幕的接触层。当外部物体触及电阻式触控屏幕时，透明导电结构24因参考值改变而驱动切换器22导入电流至第一导电层46及第二导电层48。第二导电层48被按压弹性变形而与第一导电层46部分接触(被外部物体按压的位置)，可因两者导通而产生电压变化，故控制器26可依据此电压变化值算出接触点的位置，以输出相应的操作指令。
[0040]请参阅图6，图6为本发明的另一个实施例的触控面板50的示意图。触控面板50可为电容式触控屏幕，其包括板件52以及电极层54，并且电极层54设置在板件52的上表面。当外部物体接触电容式触控屏幕时，外部物体会与电极层54相结合发生电容变化，进而产生诱导电流传递至板件52的四个端角的接收器56，并且接收器56可由电子开关20所启动。因为流经四组接收器56的诱导电流与外部物体相距板件52的四个端角的距离成正t匕，因此控制器26便可依据诱导电流的量值计算出外部物体的接触点，以输出相应的操作指令。
[0041]其中，应用在本发明的面板模块14的触控屏幕可不限于上述实施例所提及的光侦测式触控面板16、光学图像式触控面板34、电阻式触控面板44或电容式触控面板50，其实施态样端视设计需求而定，故此不再详细叙明。值得一提的是，当触控面板50为非光学式触控面板，例如使用电阻式触控屏幕时，电子开关20的导电膜(功能类同前述的透明导电结构24，未标示在图中)还可由不具透光特性的导电材质所组成，意即应用在非光学式触控面板的电子开关的导电膜仅具可挠曲特性，而不需具备透光性。
[0042]综上所述，本发明将透明导电结构覆盖在触控面板的上表面(导光板的出光面)，作为调控触控面板的侦测功能的开关。透明导电结构具有高透光率的特性，触控面板的光侦测器可精确地撷取外部物体所产生穿越导光板与透明导电结构的反射光信号，所以不会干扰面板模块的光侦测触控功能。另外，透明导电结构还具有高导电性，电子装置可利用电源导入稳定的微电流至透明导电结构，当外部物体接触或是分离透明导电结构的表面时，微电流的参考值皆会因阻值改变而上升或下降，而藉此驱动切换器去开启或关闭触控面板的光侦测器，以确保面板模块只在外部物体触及触控面板(或说是触及贴附在触控面板的表面的透明导电结构)时才启动其光侦测触控功能，可以有效防止光侦测器因捕捉到意外的晃动图像而产生误动作。
[0043]相较现有技术，本发明利用透明导电结构导入稳定的微电流，利用透明导电结构被碰触时会产生微电流变化的特性，以配合切换器作为电子开关而开启或关闭触控面板。本发明优选地还善用透明导电结构的高透光率特性，将透明导电结构设置在光侦测式触控面板上而形成接触式电子开关，使得光侦测式电子装置不会对非预期的外部物体晃动产生误判断，能精准地撷取与判断使用者的触控指示，发出正确的操作指令。
[0044]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种应用在触控面板的电子开关，包括: 切换器，电连接所述触控面板，用以切换所述触控面板的操作功能；以及 所述电子开关的特征在于还包括: 透明导电结构，电连接所述切换器，并且设置在所述触控面板的表面，所述透明导电结构用以传递电流，所述电流的参考值在所述透明导电结构被外部物体碰触时受扰而改变，以驱动所述切换器去开启或关闭所述触控面板。
2.如权利要求1所述的电子开关，其特征在于，所述电流的所述参考值为电压值、电流值或电阻值。
3.如权利要求1或2所述的电子开关，其特征在于，所述参考值具有第一数值，所述透明导电结构被所述外部物体碰触时，所述参考值自所述第一数值改变为第二数值，以驱动所述切换器开启所述触控面板。
4.如请求项权利要求3所述的电子开关，其特征在于，所述外部物体分离所述透明导电结构时，所述参考值自所述第二数值改变为所述第一数值，以驱动所述切换器关闭所述触控面板。
5.如权利要求1所述的电子开关，其特征在于，所述透明导电结构由铟锡氧化物、铝氧化锌或镓氧化锌所组成。
6.—种应用在触控面板的电子开关,包括: 切换器，电连接所述触控面板，用以切换所述触控面板的操作功能；以及 所述电子开关的特征在于还包括: 导电膜，电连接所述切换器，并且设置在所述触控面板的表面，所述导电膜用以传递电流，所述电流的参考值在所述导电膜被外部物体碰触时受扰而改变，以驱动所述切换器去开启或关闭所述触控面板。
7.如权利要求6所述的电子开关，其特征在于，所述电流的所述参考值为电压值、电流值或电阻值。
8.如权利要求6或7所述的电子开关，其特征在于，所述参考值具有第一数值，所述导电膜被所述外部物体碰触时，所述参考值自所述第一数值改变为第二数值，以驱动所述切换器开启所述触控面板。
9.如权利要求8所述的电子开关，其特征在于，所述外部物体分离所述导电膜时，所述参考值自所述第二数值改变为所述第一数值，以驱动所述切换器关闭所述触控面板。
10.一种面板模块，包括: 触控面板，所述触控面板用来侦测外部物体； 电源；以及 电子开关，设置在所述触控面板上，所述电子开关包括: 切换器，电连接所述触控面板，用以切换所述触控面板的操作功能；以及 所述电子开关的特征在于还包括: 透明导电结构，电连接所述切换器与所述电源，并且设置在所述触控面板的表面，所述电源输出电流至所述透明导电结构，所述电流的参考值在所述透明导电结构被所述外部物体碰触时受扰而改变，以驱动所述切换器去开启或关闭所述触控面板。
11.如权利要求10所述的面板模块，其特征在于，所述电流的所述参考值为电压值、电流值或电阻值。
12.如权利要求10所述的面板模块，其特征在于，所述触控面板包括: 导光板，所述导光板具有出光面； 发光单元，设置在所述导光板的旁侧，所述发光单元输出光线进入所述导光板，所述光线经由所述出光面导出所述导光板；以及 光侦测器，位在所述导光板的下方，所述光侦测器接收所述外部物体置在所述出光面所产生的反射光信号。
13.如权利要求12所述的面板模块，其特征在于，所述参考值具有第一数值，所述透明导电结构被所述外部物体碰触时，所述参考值自所述第一数值改变为第二数值，并且所述透明导电结构驱动所述切换器开启所述光侦测器。
14.如权利要求13所述的面板模块，其特征在于，所述外部物体分离所述透明导电结构时，所述参考值自所述第二数值改变为所述第一数值，并且所述透明导电结构驱动所述切换器关闭所述光侦测器。
15.如权利要求10所述的面板模块，其特征在于，所述透明导电结构由铟锡氧化物、铝氧化锌或镓氧化锌所组成。
16.如权利要求 10所述的面板模块，其特征在于，所述电源为直流电源。
17.一种电子装置，包括: 壳体； 面板模块，设置在所述壳体的表面，所述面板模块包括: 触控面板，所述触控面板用来侦测外部物体； 电源；以及 电子开关，设置在所述触控面板上，所述电子开关包括: 切换器，电连接所述触控面板，用以切换所述触控面板的操作功能；以及 所述电子开关的特征在于还包括: 透明导电结构，电连接所述切换器与所述电源，并且设置在所述触控面板的表面，所述电源输出电流至所述透明导电结构，所述电流的参考值在所述透明导电结构被所述外部物体碰触时受扰而改变，以驱动所述切换器去开启或关闭所述触控面板；以及 控制器，电连接所述触控面板，所述控制器依据所述触控面板对所述外部物体的侦测结果，输出操作指令。
18.如权利要求17所述的电子装置，其特征在于，所述电流的所述参考值为电压值、电流值或电阻值。
19.如权利要求17所述的电子装置，其特征在于，所述面板模块的所述触控面板包括有: 导光板，所述导光板具有出光面； 发光单元，设置在所述导光板的旁侧，所述发光单元输出光线进入所述导光板，所述光线经由所述出光面导出所述导光板；以及 光侦测器，位在所述导光板的下方，所述光侦测器接收所述外部物体置在所述出光面所产生的反射光信号，并且所述控制器依据所述光侦测器的侦测结果以输出所述操作指令。
20.如权利要求19所述的电子装置，其特征在于，所述参考值具有第一数值，所述透明导电结构被所述外部物体碰触时，所述参考值自所述第一数值改变为第二数值，并且所述透明导电结构驱动所述切换器开启所述光侦测器。
21.如权利要求20所述的电子装置，其特征在于，所述外部物体分离所述透明导电结构时，所述参考值自所述第二数值改变为所述第一数值，并且所述透明导电结构驱动所述切换器关闭所述光侦测器。
22.如权利要求17所述的电子装置，其特征在于，所述触控面板为光学图像式触控屏幕，所述光学图像式触控屏幕包括: 反射边条，设置在所述板体的端边； 导光条，设置在所述板体的另一个端边，以输出光线至所述反射边条；以及 图像传感器，设置在所述板体的端角，所述图像传感器接收所述外部物体遮断所述光线时所述反射边条所产生的图像信号，并且所述控制器依据所述图像信号以输出所述操作指令。
23.如权利要求17所述的电子装置，其特征在于，所述触控面板为电阻式触控屏幕，所述电阻式触控屏幕包括: 第一导电层；以及 第二导电层，以相间隔方式设置在所述第一导电层上，所述外部物体置在所述电阻式触控屏幕时导通所述第一导电层与所述第二导电层，并且所述控制器依据所述第一导电层与所述第二导电层导通后所产生的电压变化值以输出所述操作指令。
24.如权利要求17所述的电子装置，其特征在于，所述触控面板为电容式触控屏幕，所述电容式触控屏幕包括: 板件:以及 电极层，设置在所述版件的表面，所述电极层与所述外部物体接触而发生电容变化，并且所述控制器依据所述电容变化所产生的诱导电流以输出所述操作指令。
25.如权利要求17所述的电子装置，其特征在于，所述透明导电结构由铟锡氧化物、铝氧化锌或镓氧化锌所组成。
26.如权利要求17所述的电子装置，其特征在于，所述电源为直流电源。
【文档编号】G06F3/042GK103677435SQ201210323465
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月4日 优先权日:2012年9月4日
【发明者】刘恬嘉, 赖鸿庆, 陈俊丞 申请人:原相科技股份有限公司