阵列式触觉回馈的触控面板制造技术

一种阵列式触觉回馈的触控面板，为包括有触控单元、中央处理单元、振动单元与显示单元，且振动单元具有多个薄型化的振动器，当显示单元显示触控画面，且触控体于触控单元上进行触控时，由触控单元记录触控时的动作轨迹并传输到中央处理单元，接着，振动单元接收该动作轨迹，驱动动作轨迹相对位置下的各振动器产生振动，藉此，可达到触控时，由触控体的触控点处产生局部触觉回馈，并依据触控体动作轨迹依序产生触觉回馈的效果。

【技术实现步骤摘要】

一种触控面板，尤指一种可对应触控轨迹产生触觉回馈的阵列式触觉回馈的触控 面板。
技术介绍
现行触控技术的改良，主要再可分为二大类，一种为触控面板本身的感测介质的 变化，例如电阻式、电容式等，另一种则为操作上的变化，例如单点触控演化到多点触控。如何能使触控时的操作，更人性化，让使用者更明显的感觉到触控时的真实性，即 所谓的回馈，对使用者来说，反而是最重要的。因此，许多触控面板在触控体，例如手指、触控笔等接触时，都会产生对应的音效， 透过声音的方式将触控过程回馈给使用者。而另一种常见的回馈技术，就是振动，许多电子产品，例如移动电话、PDA等，本身 都装设有微型马达，因此当触控体接触到触控面板后，藉由微型马达转动产生振动，此类于 触控时产生振动回馈的方式，便称为触觉回馈或触控回馈。虽然透过微型马达便可达到触觉回馈的效果，但是，微型马达终究是属于传统马 达的结构，因此，高耗电、启动电流大、长时间运转容易产生热、以及体积缩小幅度有限等 等，仍是其主要缺失。而随着压电材料的进步，以压电材料制成的致动器，不论是体积或厚度，已达到相 当的微小化，如压电致动器(Piezoelectric Actuator)、压电马达(Piezoelectric Motor) 等；其中，压电效应主要有两种正压电效应(Direct piezoelectric effect)及逆压电效 应(Converse piezoelectric effect)。对压电体施加压力，则体内的电偶极矩会随材质的 压缩而变短，此时压电体内为抵抗此种趋势，将产生电压以保持原状态，此即为所称的正压 电效应。反之，当压电体受到电场作用时，电偶极矩会被拉长，压电体会沿电场方向伸长，将 电能转换为机械能，此即为所称的逆压电效应。而上述提到的压电致动器、压电马达等，即 为逆压电效应，而能产生如振动等机械能。压电致动器在应用上一般可分成两种类型第一种类型为利用压电元件的纵效应(Longitudinal Effect)与横效应(Lateral Effect)所产生的单纯线性位移型，其作动可视为具有微/纳米级微动能力的线性马达，其 构造包含单层元件、积层元件与管状元件等。第二种类型为可产生较大位移的复合弯曲位移型，一般由压电元件与其他弹性材 料所组成，其种类包含单层压电梁(Unimorph)、双层压电梁(Bimorph)等。单层型压电元件的构造简单，但位移量非常小。一般单层型压电元件的厚度约在 0. 1 Imm之间，可产生的位移量约为lOOnm。近年来，随着微机电系统的微细加工技术的 精进发展，可将压电材料薄膜化，其响应频率从100MHz到数GHz。单层型压电元件的驱动方 式是在压电元件的厚度方向施加电压，使材料内部发生电荷分极(Polarization)或极化， 因而产生伸缩变形。由于极化的过程，类似电荷在电容器(Capacitor)上的累积，因此压电元件亦具电容的性质。积层型压电元件基本上是由单层型压电元件加以重迭所组成，每层间以薄膜绝 缘，一般层数由数十至数百层，因此能够得到比单层型压电元件更大的位移量，位移量从数 微米到数十微米，固有频率约在数kHz到数10kHz。在能量转换效率上，积层型也较单层型 压电元件为高。在每个单层型压电元件之间以电极间隔，并使每个单层型压电元件的极化 方向与相邻的单层型压电元件的极化方向反向，因此在机械结构上虽属于串联型式，但在 电气特性上是属于并联型式。其驱动方式是在每个单层型压电元件同时施加电压，使其在 极化方向产生位移变化。如美国专利公告公报，公告号7336260号的“Method and apparatus for providing tactile sensations”，其提供一种触觉回馈(Tactile feedback)的技术，将一 压电陶瓷元件(Piezo Ceramic Element)装设机械输入设备(例如，机械式开关)和非机 械输入设备(例如，触摸板)的底下，则当物体接触并进行触控时，该压电陶瓷元件将产生 振动。美国专利公开公报，公开号第20070024593号的”Touch device and method for providing tactile feedback，，，将——电声换能器(Dlectro—Acoustic Transducer)装设于 一触控面板底下，则当触控物体接触到该触控面板的特定区域时，该电声换能器将产生振动。美国专利公开公报，公开号第20070080951 号的” Input device and electronic device using the input device，，,将多个压电驱动器(Piezoelectric Actuators)装设 于触控面板与液晶面板之间，且位置位于四个侧边，则当触控动作产生时，可由任一个压电 驱动器产生振动。以及，美国专利公开公报，公开号第20080122315号的” Substrate supporting vibration structure, input device having haptic function, and electronic device”，其具有多个振动应用部(Ibration applying portion)，且装设于触控面板与液 晶面板之间，主要位于二相对的侧边，则当触控动作产生时，可由任一个振动应用部产生振 动。上述各专利虽然可于触控时产生触觉回馈，但由所述专利中可得知，当触控动作 产生后，所有用以产生振动的振动装置(如公告号7336260的压电陶瓷元件、公开号第 20070024593号的电声换能器、公开号第20070080951号的压电驱动器等)在振动时，都是 使整个触控面板做为振动传感区域，换而言之，现今的触控操作，已经由单点触控进步到多 点触控了，因此，上述该些专利在触觉回馈时，无法针对每一个触控点(或接触点，亦可解 释为触控体接触到触控面板的位置)进行单独的触觉回馈，因此，不论几个触控点，在产生 触觉回馈时，仍是整个触控面板产生振动，且为相同的振动源，而无法有效提升触觉回馈的 真实性。另外，上述该些专利为了避免不透光的振动产生装置遮蔽到液晶面板，必须将振 动装置设置于触控面板、液晶面板的周边，或者设置于液晶面板底部，则振动装置产生的振 动经过触控面板、液晶面板等，再由手、触控笔等触控物接收，该振动的效果已经大打折扣， 导致触觉回馈的感受力度下降。有鉴于上述的需求，本专利技术人爰精心研究，并积个人从事该项事业的多年经验，终设计出一种崭新的阵列式触觉回馈的触控面板。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，解决现有触控面板在产生触觉回馈时，仍是整个触控面板产 生振动，且为相同的振动源的技术问题。为达上述目的，本专利技术阵列式触觉回馈的触控面板，其包含一触控单元，具有一可供一预设触控体进行触控操作的触控面板，以及一与该触 控面板电性连接的触控驱动元件，该触控驱动元件用以计算该触控体的该动作轨迹；一中央处理单元，其用以接收该动作轨迹，并分别与该显示单元、该触控单元电性 连接；一振动单元，为具有多个薄型化的振动器，以及一用以驱动所述振动器动作产生 振动的振动驱动元件；一显示单元，该显示单元用以显示一预设的触控画本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阵列式触觉回馈的触控面板，其特征在于，包括：一触控单元，其用以记录一预设触控体于触控时的一动作轨迹变化；一中央处理单元，其与该触控单元电性连接，并接收该动作轨迹；一振动单元，为具有多个薄型化的振动器，且该振动单元驱动该动作轨迹上的所述振动器产生振动；一显示单元，其用以显示一预设的触控画面。

【技术特征摘要】
一种阵列式触觉回馈的触控面板，其特征在于，包括一触控单元，其用以记录一预设触控体于触控时的一动作轨迹变化；一中央处理单元，其与该触控单元电性连接，并接收该动作轨迹；一振动单元，为具有多个薄型化的振动器，且该振动单元驱动该动作轨迹上的所述振动器产生振动；一显示单元，其用以显示一预设的触控画面。2.如权利要求1所述的阵列式触觉回馈的触控面板，其特征在于，该触控单元为具有 一供该触控体进行触控的触控面板，以及一用以计算该触控体的该动作轨迹的触控驱动元 件。3.如权利要求2所述的阵列式触觉回馈的触控面板，其特征在于，该触控驱动元件为 计算单点触控的该动作轨迹或多点触控的该动作轨迹。4.如权利要求2所述的阵列式触觉回馈的触控面板，其特征在于，该触控面板为电阻 式触控面板、电容式触控面板、红外线式触控面板、光学式触控面板或超音波式触控面板其 中之一。5.如权利要求2所述的阵列式触觉回馈的触控面板，其特征在于，该触控驱动元件为 与该中央处理单元电性连接的集成电路形式，或为烧录于该中央处理单元内的固件形式， 或为可供该中央处理单元读取并运算的软件形式，或可为主被动元件所组成的电子电路形 式。6.如权利要求1所述的阵列式触觉回馈的触控面板，其特征在于，该显示单元为阴极 射线管显示器、液晶显示器、扭曲向列型液晶显示器、垂直配向型液晶显示器、多象限垂直 配向型液晶显示器、图像垂直调整型液晶显示器、横向电场切换液晶显示器、连续焰火状排 列液晶显示器、光学补偿弯曲排列型液晶显示器、有机发光二极管显示器、主动矩阵式有机 电激发光显示器、被动矩阵式有机电激发光显示器、真空荧光显示器、电浆显示器、表面传 导电子发射显示器或场发射显示器或电子纸其中之一。7.如权利要求1所述的阵列式触觉回馈的触控面板，其特征在于，该振动单元的所述 振动器为设置于该显示单元底面，则该触控单元为设置于该显示单元顶面。8.如权利要求1所述的阵列式触觉回馈的触控面板，其特征在于，该振动单元的所述 振动器为设置于该显示单元与该触控单元之间。9.如权利要求1所述的阵列式触觉回馈的触控面板，其特征在于，该振动单元的所述 振动器为设置于该触控单元顶面，则该触控单元为设置于该显示单元顶面。10.如权利要求1所述的阵列式触觉回馈的触控面板，其特征在于，该振动单元的所述 振动器为可透光的一塑胶材料结合一导电材料所制成。11.如权利要求10所述的阵列式触觉回馈的触控面板，其特征在于，该导电材料为选 自参杂氧化物、二元化合物或三元化合物所组成的N型导电塑胶薄膜的群组其中之一。12.如权利要求11所述的阵列式触觉回馈的触控面板，其特征在于，该导电材料为选 自氧化铟锡、氧化铟锌、氧化锌铝或氧化锡锑所组成的参杂氧化物的群组其中之一。13.如权利要求11所述的阵列式触觉回馈的触控面板，其特征在于，该导电材料为选 自二氧化锡混合氧化铟、氧化锌混合二氧化锡或氧化锌混合氧化铟所组成的二元化合物的 群组其中之一。214.如权利要求11所述的阵列式触觉回馈的触控面板，其特征在于，该导电材料为选 自锡酸镉、铟酸镉、氧化锌铟混合铟酸镁、氧化锌铟混合铟锡复合氧化物所组成的三元化合 物的群组其中之一。15.如权利要求10所述的阵列式触觉回馈的触控面板，其特征在于，该导电材料为选 自正一阶和正三价的金属离子所合成晶格结构的氧化物所组成的P型导...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶裕洲，江敏慧，
申请(专利权)人：介面光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]