專(zhuān)利名稱(chēng)：觸控輸入裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種輸入裝置，且特別是關(guān)于一種觸控輸入裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今許多電子設(shè)備(electronic equipment )，例如手機(jī)、個(gè)人數(shù)位助理器(Personal Digital Assistant, PDA)與全球定位導(dǎo)航器(Global Positioning System navigation, GPS navigation)等手持電子裝置以及電腦等，通常需要透過(guò)鍵盤(pán)、滑鼠 或觸控面板(touchpanel)等輸入裝置來(lái)操作，其中觸控面板能與電子設(shè)備的螢?zāi)徽铣?一觸控式螢?zāi)?touch screen)，因此觸控面板被廣泛地采用。
圖1A為已知的一種觸控面板的俯視示意圖，而圖1B是圖1A中線(xiàn)工-I的剖面示意圖。請(qǐng)參 閱圖1A與圖1B，已知的觸控面板IOO包括一透明玻璃板IIO、多個(gè)縱向?qū)щ姉l(vertical conductive strip) 120、多個(gè)橫向?qū)щ姉l(horizontal conductive strip) 130 以及一晶片(chip) 14 0。
透明玻璃板110具有一上表面112與一相對(duì)上表面112的下表面114，其中這些縱向?qū)щ?條120皆配置在上表面112上，而這些橫向?qū)щ姉l130皆配置在下表面114上。也就是說(shuō)，這 些縱向?qū)щ姉l120與這些橫向?qū)щ姉l130分別配置在透明玻璃板110的相對(duì)二表面上。
承上述，縱向?qū)щ姉l120與橫向?qū)щ姉l130皆為透明的銦錫氧化物膜層(Indium Tin Oxide film, ITO film)，且這些縱向?qū)щ姉l120與這些橫向?qū)щ姉l130分別具有多個(gè)導(dǎo) 電層122、 132，其中任一條縱向?qū)щ姉l120中的導(dǎo)電層122皆彼此電性連接，而任一條橫向 導(dǎo)電條130中的導(dǎo)電層132皆彼此電性連接。
晶片140具有多個(gè)輸出入端(Input / Output contact, I/O contact) 142，而 這些輸出入端142—對(duì)一地電性連接這些縱向?qū)щ姉l120與這些橫向?qū)щ姉l130，因此縱向?qū)?電條120與橫向?qū)щ姉l130二者的總數(shù)量會(huì)等于輸出入端142的數(shù)量，且晶片140電性連接這些縱向?qū)щ姉l120與這些橫向?qū)щ姉l130。
當(dāng)一觸控筆P1接觸上表面112或?qū)щ妼?22時(shí)，觸控筆P1所對(duì)應(yīng)的縱向?qū)щ姉l120或橫
向?qū)щ姉l130二者的電容值會(huì)改變。此時(shí)，晶片140會(huì)根據(jù)此改變的電容值，得知觸控筆P1
的位置，以移動(dòng)電子設(shè)備的螢?zāi)凰@示的游標(biāo)(cursor)，讓使用者得以從觸控面板100操 作手持電子裝置或電腦等電子設(shè)備。
由此可知，每一條縱向?qū)щ姉l120與每一條橫向?qū)щ姉l130可分別作為能感測(cè)觸控筆P1
位置的二個(gè)感測(cè)器(sensor)。因此，觸控面板100所具有的感測(cè)器的數(shù)量等于縱向?qū)щ姉l
120與橫向?qū)щ姉l130二者的總數(shù)量。以圖1A為例，觸控面板100包括五條縱向?qū)щ姉l120與
四條橫向?qū)щ姉l130，因此觸控面板100具有九個(gè)感測(cè)器。
一般而言，觸控面板100所具有的感測(cè)器越多，觸控面板100的精確度越高，即觸控面板
100能更準(zhǔn)確地偵測(cè)到觸控筆P1的位置，以精確地控制游標(biāo)移動(dòng)。為了提高觸控面板100的
精確度，目前許多公司、工廠、企業(yè)與學(xué)術(shù)單位在觸控面板100的研究上，都是朝向增加縱
向?qū)щ姉l120與橫向?qū)щ姉l130二者數(shù)量的趨勢(shì)發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種觸控輸入裝置，該裝置能大幅增加觸控輸入裝置所具有的 感測(cè)器的數(shù)量，有效地提高觸控輸入裝置的精確度，以準(zhǔn)確地偵測(cè)觸控筆或手指的位置，進(jìn) 而讓使用者可以順利地操作電子設(shè)備。
本發(fā)明提出一種觸控輸入裝置，其包括一基板、多層感測(cè)導(dǎo)電層(sensor conductive
layer)以及多個(gè)第一開(kāi)關(guān)單元(first switch unit)?；寰哂幸簧媳砻?，而這些感
測(cè)導(dǎo)電層皆配置在上表面上，并呈行列排列(arrange in column-row order)。這些 第一開(kāi)關(guān)單元配置于基板上，并電性連接這些感測(cè)導(dǎo)電層。藉由這些第一開(kāi)關(guān)單元，同一行 的這些感測(cè)導(dǎo)電層能彼此電性導(dǎo)通，而同一列的這些感測(cè)導(dǎo)電層能彼此電性導(dǎo)通。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，各個(gè)第一開(kāi)關(guān)單元包括二電晶體以及一反相器(inverter)。
其中一個(gè)電晶體電性連接于同一行的這些感測(cè)導(dǎo)電層中相鄰二感測(cè)導(dǎo)電層之間，而另一個(gè)電 晶體電性連接于同一列的這些感測(cè)導(dǎo)電層中相鄰二感測(cè)導(dǎo)電層之間。此外，各個(gè)電晶體具有 一啟動(dòng)端、 一第一輸出端以及一第一輸入端。各個(gè)反相器具有一第二輸出端與一第二輸入端，其中第二輸入端電性連接其中一個(gè)電晶體的啟動(dòng)端，而第二輸出端電性連接另一個(gè)電晶體的 啟動(dòng)端。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，至少一電晶體為一場(chǎng)效電晶體(Field-Effect Transistor, FET)、 一雙極性電晶體(Bipolar JunctionTransistor, BJT)或一薄膜電晶體(Thin
Film Transistor, TFT)。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，上述觸控輸入裝置更包括多個(gè)第二開(kāi)關(guān)單元，其中上表面具有一 行邊緣，而各個(gè)第二開(kāi)關(guān)單元電性連接每一列的這些感測(cè)導(dǎo)電層中鄰近行邊緣的其中一個(gè)感 測(cè)導(dǎo)電層。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，上述觸控輸入裝置更包括多個(gè)第三開(kāi)關(guān)單元，其中上表面更具有 一連接行邊緣的列邊緣，而各個(gè)第三開(kāi)關(guān)單元電性連接每一行的這些感測(cè)導(dǎo)電層中鄰近列邊 緣的其中一個(gè)感測(cè)導(dǎo)電層。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，上述觸控輸入裝置更包括一晶片、多條第一接線(xiàn)以及多條第二接 線(xiàn)。晶片具有多個(gè)輸出入端。這些第一接線(xiàn)分別電性連接于這些第三開(kāi)關(guān)單元與這些輸出入 端之間，而這些第二接線(xiàn)分別電性連接于這些第二開(kāi)關(guān)單元與這些第一接線(xiàn)之間。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，上述晶片更具有一電性連接這些第二輸入端的時(shí)脈產(chǎn)生端(clock
generation contact)，而晶片從時(shí)脈產(chǎn)生端輸出一時(shí)脈訊號(hào)至這些反相器。 在本發(fā)明一實(shí)施例中，上述列邊緣的長(zhǎng)度大于行邊緣的長(zhǎng)度。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，上述觸控輸入裝置更包括一配置于上表面的保護(hù)層，其中保護(hù)層 覆蓋這些感測(cè)導(dǎo)電層。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，上述保護(hù)層是透明的(transparent)。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，各個(gè)第一開(kāi)關(guān)單元電性連接于同一行的這些感測(cè)導(dǎo)電層中相鄰二 感測(cè)導(dǎo)電層之間，以及電性連接于同一列的這些感測(cè)導(dǎo)電層中相鄰二感測(cè)導(dǎo)電層之間。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，這些第一開(kāi)關(guān)單元皆配置于上表面上，并位于同一行的這些感測(cè) 導(dǎo)電層中相鄰二感測(cè)導(dǎo)電層之間以及同一列的這些感測(cè)導(dǎo)電層中相鄰二感測(cè)導(dǎo)電層之間。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，這些感測(cè)導(dǎo)電層為多個(gè)透明導(dǎo)電膜(transparent conductive film)。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，這些透明導(dǎo)電膜的材料為銦錫氧化物或銦鋅氧化物。 在本發(fā)明一實(shí)施例中，上述基板為一透明板。在本發(fā)明一實(shí)施例中，上述透明板的材料為玻璃、氧化鋁或高分子材料。 在本發(fā)明一實(shí)施例中，上述基板更具有一相對(duì)上表面的下表面，而這些第一開(kāi)關(guān)單元皆 配置于下表面上。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，這些第一開(kāi)關(guān)單元整合成至少一晶片。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，上述基板與這些感測(cè)導(dǎo)電層整合成一線(xiàn)路板(wiririgboard)。
透過(guò)這些感測(cè)導(dǎo)電層，本發(fā)明的觸控輸入裝置能感測(cè)觸控筆或手指，并且根據(jù)觸控筆或 手指的位置，讓使用者可以操作電子設(shè)備。因此，本發(fā)明的觸控輸入裝置可以應(yīng)用于電子設(shè)
備0
關(guān)于上述本發(fā)明的特征，以下特舉實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明。


圖1A為己知的一種觸控面板的俯視示意圖。
圖1B是圖1A中線(xiàn)I-I的剖面示意圖。
圖2A是本發(fā)明一實(shí)施例的觸控輸入裝置的俯視示意圖。
圖2B是圖2A中線(xiàn)J-J的剖面示意圖。
圖2C是圖2A中的觸控輸入裝置的電路示意圖。
圖3A是本發(fā)明另一實(shí)施例的觸控輸入裝置的俯視示意圖。
圖3B是圖3A中線(xiàn)K-K的剖面示意圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明
100觸控面板
110透明玻璃板
112、 212、 310a上表面
114、 214、 310b下表面
120縱向?qū)щ姉l
122、 132導(dǎo)電層
130橫向?qū)щ姉l
140、 240、 330晶片142、 242 if出入端
200、 300觸控輸入裝置
210、 310基板
220、 320感測(cè)導(dǎo)電層
220a頂面
230a第一開(kāi)關(guān)單元
230b第二開(kāi)關(guān)單元
230c第三開(kāi)關(guān)單元
232電晶體
232a第一輸出端
232b第一輸入端
232c啟動(dòng)端
234反相器
234a第二輸出端
234b第二輸入端
244時(shí)脈產(chǎn)生端
250a第一接線(xiàn)
250b第二接線(xiàn)
260保護(hù)層
312介電層
314導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)
316接墊
El行邊緣E2列邊緣
Pl、 P2觸控筆
S焊球
X、 Y方向
具體實(shí)施例方式
圖2A是本發(fā)明一實(shí)施例的觸控輸入裝置的俯視示意圖，而圖2B是圖2A中線(xiàn)J-J的剖
面示意圖。請(qǐng)參閱圖2A與圖2B，本實(shí)施例的觸控輸入裝置200可以是一種觸控面板，而且 能與多種電子設(shè)備的螢?zāi)徽铣捎|控式螢?zāi)?，進(jìn)而應(yīng)用于這些電子設(shè)備的操作。
上述電子設(shè)備可以是手機(jī)、個(gè)人數(shù)位助理器、全球定位導(dǎo)航器(GPS navigation)、
數(shù)位音訊播放器(Digital Audio Player, DAP,其例如是MP3播放器)或掌上型游樂(lè)
器等手持電子裝置；或者是電腦，例如桌上型電腦(desktop computer)、筆記型電腦
(laptop)、工業(yè)電腦或超級(jí)移動(dòng)電腦(Ultra-Mobile PC, UMPC);或是提款機(jī)、收
銀機(jī)或大型游戲機(jī)(arcade game)等。
觸控輸入裝置200包括一基板210、多層感測(cè)導(dǎo)電層220以及多個(gè)第一開(kāi)關(guān)單元230a。
基板210具有一上表面212與一下表面214，其中上表面212相對(duì)于下表面214，而這些
感測(cè)導(dǎo)電層220皆配置在上表面212上。也就是說(shuō)，這些感測(cè)導(dǎo)電層220都是配置在基板
210的同一表面上。
基板210可以是透明的，即基板210可為一種透明板。此透明板的材料例如是玻璃、氧 化鋁或高分子材料，而此高分子材料例如是聚對(duì)苯二甲酸乙二酯樹(shù)脂(polyethylene terephthalate, PET)、聚醯亞胺(polyimide, PI)或聚甲基丙烯酸甲酉旨(Polymethyl Methacrylate, PMMA，俗稱(chēng)壓克力，Acrylic)等可以制作成透明板的材料。
這些感測(cè)導(dǎo)電層220可為多個(gè)透明導(dǎo)電膜，而透明導(dǎo)電膜的材料例如是銦錫氧化物或銦
鋅氧化物等透明導(dǎo)電材料。這些感測(cè)導(dǎo)電層220呈行列排列，其中這些感測(cè)導(dǎo)電層220可以
是沿著方向X與方向Y排列成陣列(array)形式，例如感測(cè)導(dǎo)電層220是沿著方向X排成一列(row)，沿著方向Y排成一行(column)。
在本實(shí)施例中，方向X可以與方向Y垂直，而這些感測(cè)導(dǎo)電層220可以呈矩陣(matrix) 排列，如圖2A所示。此外， 一些感測(cè)導(dǎo)電層220的頂面220a的形狀實(shí)質(zhì)上為菱形，而另 一些位在上表面212邊緣處的感測(cè)導(dǎo)電層220，其頂面220a的形狀實(shí)質(zhì)上為三角形。
不過(guò)，須說(shuō)明的是，在其他未繪示的實(shí)施例中，感測(cè)導(dǎo)電層220的頂面220a的形狀實(shí) 質(zhì)上可以是矩形、六邊形、圓形或橢圓形等，而這些感測(cè)導(dǎo)電層220也可以呈矩陣排列以外 的方式來(lái)排列，例如這些感測(cè)導(dǎo)電層220呈蜂巢形狀排列。因此，圖2A所示的感測(cè)導(dǎo)電層 220的排列方式與頂面220a的形狀皆為舉例說(shuō)明，并非限定本發(fā)明。
這些第一開(kāi)關(guān)單元230a配置于基板210上，而且這些第一開(kāi)關(guān)單元230a電性連接這 些感測(cè)導(dǎo)電層220。藉由這些第一開(kāi)關(guān)單元230a,同一行的這些感測(cè)導(dǎo)電層220可以彼此 電性導(dǎo)通，而同一列的這些感測(cè)導(dǎo)電層220也可以彼此電性導(dǎo)通。
舉例而言，各個(gè)第一開(kāi)關(guān)單元230a電性連接于同一行的感測(cè)導(dǎo)電層220中相鄰二個(gè)感 測(cè)導(dǎo)電層220之間，以及電性連接于同一列的感測(cè)導(dǎo)電層220中相鄰二個(gè)感測(cè)導(dǎo)電層220 之間。在本實(shí)施例中，各個(gè)第一開(kāi)關(guān)單元230a可電性連接于每一行與每一列的相鄰二感測(cè) 導(dǎo)電層220之間。
承上述，這些第一開(kāi)關(guān)單元230a可具有電路切換的功能，讓每一行的感測(cè)導(dǎo)電層220
能彼此電性導(dǎo)通，以及每一列的感測(cè)導(dǎo)電層220能彼此電性導(dǎo)通。也就是說(shuō)，這些第一開(kāi)關(guān)
單元230a能讓所有的感測(cè)導(dǎo)電層220在列方向(如方向X)上或在行方向(如方向Y)上 彼此電性導(dǎo)通。
當(dāng)每一行的感測(cè)導(dǎo)電層220彼此電性導(dǎo)通時(shí)，任二列的感測(cè)導(dǎo)電層220會(huì)彼此電性絕緣。
同樣地，當(dāng)每一列的感測(cè)導(dǎo)電層220彼此電性導(dǎo)通時(shí)，任二行的感測(cè)導(dǎo)電層220也會(huì)彼此電
性絕緣。因此，這些第一開(kāi)關(guān)單元230a能控制感測(cè)導(dǎo)電層220,讓這些感測(cè)導(dǎo)電層220不
會(huì)同時(shí)在列方向與行方向上電性導(dǎo)通，而是選擇在列方向或行方向上電性導(dǎo)通。
另外，這些第一開(kāi)關(guān)單元230a皆配置在上表面212上，所以第一開(kāi)關(guān)單元230a與感測(cè)導(dǎo)電層220都是配置在基板210的同一表面上。第一丌關(guān)單元230a皆位于這些感測(cè)導(dǎo)電
層220之間。舉例而言，這些第一開(kāi)關(guān)單元230a位于同一行的這些感測(cè)導(dǎo)電層220中相鄰
二感測(cè)導(dǎo)電層220之間，以及位于同一列的這些感測(cè)導(dǎo)電層220中相鄰二感測(cè)導(dǎo)電層220 之間。
觸控輸入裝置200可以更包括多個(gè)第二開(kāi)關(guān)單元230b與多個(gè)第三開(kāi)關(guān)單元230c，而 這些第二開(kāi)關(guān)單元230b與第三開(kāi)關(guān)單元230c電性連接感測(cè)導(dǎo)電層220?；?10的上表 面212具有一行邊緣E1與一列邊緣E2，其中行邊緣E1連接列邊緣E2，并與列邊緣E2相 鄰。列邊緣E2的長(zhǎng)度可大于行邊緣El的長(zhǎng)度。不過(guò)，在其他未繪示的實(shí)施例中，列邊緣 E2的長(zhǎng)度可以實(shí)質(zhì)上等于行邊緣El的長(zhǎng)度。
承上述，各個(gè)第二開(kāi)關(guān)單元230b電性連接每一列的這些感測(cè)導(dǎo)電層220中鄰近行邊緣 El的其中一個(gè)感測(cè)導(dǎo)電層220，而各個(gè)第三開(kāi)關(guān)單元230c電性連接每一行的這些感測(cè)導(dǎo)電 層220中鄰近列邊緣E2的其中一個(gè)感測(cè)導(dǎo)電層220。由此可知，第二開(kāi)關(guān)單元230b與第 三開(kāi)關(guān)單元230c皆電性連接鄰近上表面212邊緣(如行邊緣El與列邊緣E2)的感測(cè)導(dǎo)電 層220。
觸控輸入裝置200可更包括一晶片240、多條第一接線(xiàn)250a與多條第二接線(xiàn)250b。 晶片240具有多個(gè)輸出入端242，并能從這些輸出入端242輸出電訊號(hào)。這些第一接線(xiàn)250a 分別電性連接于這些第三開(kāi)關(guān)單元230c與這些輸出入端242之間，而這些第二接線(xiàn)250b 分別電性連接于這些第二開(kāi)關(guān)單元230b與這'些第一接線(xiàn)250a之間。
第二開(kāi)關(guān)單元230b與第三開(kāi)關(guān)單元230c皆具有開(kāi)啟或關(guān)閉電路的功能，其中這些第 二開(kāi)關(guān)單元230b能開(kāi)啟或關(guān)閉這些第二接線(xiàn)250b與這些感測(cè)導(dǎo)電層220之間的電路，而 這些第三開(kāi)關(guān)單元230c能開(kāi)啟或關(guān)閉這些第一接線(xiàn)250a與這些感測(cè)導(dǎo)電層220之間的電 路。因此，第二開(kāi)關(guān)單元230b與第三開(kāi)關(guān)單元230c皆能開(kāi)啟或關(guān)閉晶片240與這些感測(cè) 導(dǎo)電層220之間的電路。另外，第二開(kāi)關(guān)單元230b與第三開(kāi)關(guān)單元230c 二者會(huì)交替地開(kāi)啟或關(guān)閉電路。詳細(xì) 而言，當(dāng)?shù)诙_(kāi)關(guān)單元230b被開(kāi)啟時(shí)，第三開(kāi)關(guān)單元230c會(huì)被關(guān)閉。反之，當(dāng)?shù)谌_(kāi)關(guān) 單元230c被開(kāi)啟時(shí)，第二開(kāi)關(guān)單元230b會(huì)被關(guān)閉。因此，晶片240會(huì)從第二開(kāi)關(guān)單元230b 與第三開(kāi)關(guān)單元230c交替地輸出電訊號(hào)至這些感測(cè)導(dǎo)電層220，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)感測(cè)導(dǎo)電層220。
在本實(shí)施例中，觸控輸入裝置200可更包括一保護(hù)層260，而保護(hù)層260配置于上表面 212，并覆蓋這些感測(cè)導(dǎo)電層220，例如保護(hù)層260全面性地覆蓋上表面212、所有感測(cè)導(dǎo) 電層220以及所有第一開(kāi)關(guān)單元230a。如此，保護(hù)層260能保護(hù)感測(cè)導(dǎo)電層220與第一開(kāi) 關(guān)單元230a，以避免遭到刮傷。
保護(hù)層260可以是透明的，并且可為絕緣體，例如保護(hù)層260的材料為玻璃、或是聚甲 基丙烯酸甲酯(即壓克力)等高分子材料。如此，觸控輸入裝置200不僅適合應(yīng)用在觸控式 螢?zāi)坏募夹g(shù)領(lǐng)域中，同時(shí)也讓這些感測(cè)導(dǎo)電層220不會(huì)因?yàn)楸Ｗo(hù)層260而發(fā)生短路。
觸控輸入裝置200可透過(guò)觸控筆P2 (如圖2B所示)或手指來(lái)操作，其中觸控筆P2可
以是一種電容筆。當(dāng)觸控筆P2或手指接觸保護(hù)層260時(shí)，觸控筆P2或手指所對(duì)應(yīng)的感測(cè)
導(dǎo)電層220的電容值會(huì)改變，而晶片240會(huì)根據(jù)此改變的電容值來(lái)控制電子設(shè)備，例如晶片
240能讓電子設(shè)備的螢?zāi)凰@示的游標(biāo)移動(dòng)。如此，使用者可以利用觸控輸入裝置200來(lái)操 作電腦、手持電子裝置、提款機(jī)、收銀機(jī)或大型游戲機(jī)等電子設(shè)備。
值得一提的是，雖然圖2B所示的觸控輸入裝置200包括保護(hù)層260，但是在其他未繪
示的實(shí)施例中，觸控輸入裝置200亦可以不包括保護(hù)層260，而觸控筆P2或手指可直接接
觸這些感測(cè)導(dǎo)電層220。當(dāng)感測(cè)導(dǎo)電層220被觸控筆P2或手指接觸時(shí)，觸控筆P2或手指
所對(duì)應(yīng)的感測(cè)導(dǎo)電層220的電容值也會(huì)改變。因此，即使沒(méi)有保護(hù)層260，觸控輸入裝置
200仍可以操作電子設(shè)備。
由上述內(nèi)容可得知，晶片240搭配第一開(kāi)關(guān)單元230a，讓每一行與每一列的感測(cè)導(dǎo)電
層220交替地接收電訊號(hào)，以感測(cè)觸控筆P2或手指。因此，每一列的感測(cè)導(dǎo)電層220與每一行的感測(cè)導(dǎo)電層220可分別作為能感測(cè)觸控筆P2或手指的位置的二個(gè)感測(cè)器。換言之，
觸控輸入裝置200所具有的感測(cè)器的數(shù)量等于所有感測(cè)導(dǎo)電層220的行數(shù)與列數(shù)的總和。
舉例來(lái)說(shuō)，圖2A所示的觸控輸入裝置200包括九行感測(cè)導(dǎo)電層220與七列感測(cè)導(dǎo)電層
220，因此觸控輸入裝置200具有十六個(gè)感測(cè)器。相較于已知技術(shù)而言，雖然圖1A所示的
已知的觸控面板100，其所包括的導(dǎo)電層122、 132 二者的數(shù)量相當(dāng)于觸控輸入裝置200所
包括的感測(cè)導(dǎo)電層220的數(shù)量，但是觸控輸入裝置200卻比觸控面板100多出七個(gè)感測(cè)器，進(jìn)而具有較高的精確度。
其次，晶片240所具有的輸出入端242的數(shù)量等于感測(cè)導(dǎo)電層220的行數(shù)與列數(shù)二者
之中的數(shù)量最大者。也就是說(shuō)，如果感測(cè)導(dǎo)電層220的行數(shù)大于列數(shù)的話(huà)，輸出入端242
的數(shù)量等于行數(shù)。反之，如果感測(cè)導(dǎo)電層220的行數(shù)小于列數(shù)的話(huà)，輸出入端242的數(shù)量等于列數(shù)。
以圖2A為例，圖2A所示的觸控輸入裝置200包括九行感測(cè)導(dǎo)電層220與七列感測(cè)導(dǎo)電層220，因此所有感測(cè)導(dǎo)電層220的行數(shù)大于列數(shù)，而且晶片240具有九個(gè)輸出入端242。由此可見(jiàn)，晶片240所具有的輸出入端242的數(shù)量等于所有感測(cè)導(dǎo)電層220的行數(shù)。
此外，與圖1A所示的已知的觸控面板100相比，盡管觸控面板100所包括的導(dǎo)電層122、
132 二者的數(shù)量與觸控輸入裝置200所包括的感測(cè)導(dǎo)電層220的數(shù)量相當(dāng)，但是本實(shí)施例的
晶片240所具有的輸出入端242的數(shù)量卻等于已知技術(shù)中的晶片140所具有的輸出入端142的數(shù)量。
由此可知，在感測(cè)導(dǎo)電層220與已知的導(dǎo)電層122、 132二者數(shù)量相同，以及輸出入端
242與已知的輸出入端142二者數(shù)量相當(dāng)?shù)臈l件下，相較于已知技術(shù)來(lái)說(shuō)，本實(shí)施例的觸控
輸入裝置200可以具有較多的感測(cè)器，以獲得較高的精確度，進(jìn)而能準(zhǔn)確地偵測(cè)到觸控筆P2或手指的位置。
關(guān)于第一開(kāi)關(guān)單元230a，在電路結(jié)構(gòu)方面，第一開(kāi)關(guān)單元230a具有多種實(shí)施例，而以下將配合圖2A與圖2C，提出第一開(kāi)關(guān)單元230a在其眾多實(shí)施例中的其中一種電路結(jié)構(gòu)。因此，在此事先申明，圖2C所示的第一開(kāi)關(guān)單元230a的電路結(jié)構(gòu)僅為舉例說(shuō)明，并非限定本發(fā)明。
圖2C是圖2A中的觸控輸入裝置的電路示意圖。請(qǐng)參閱圖2A與圖2C，各個(gè)第一開(kāi)關(guān)單元230a包括二電晶體232與一電性連接這些電晶體232的反相器234。其中一個(gè)電晶體232電性連接于同一行的這些感測(cè)導(dǎo)電層220中相鄰二感測(cè)導(dǎo)電層220之間，另一個(gè)電晶體232電性連接于同一列的這些感測(cè)導(dǎo)電層220中相鄰二感測(cè)導(dǎo)電層220之間。
各個(gè)電晶體232具有一第一輸出端232a、 一第一輸入端232b以及一啟動(dòng)端232c，而
至少一個(gè)電晶體232可以是場(chǎng)效電晶體、 一雙極性電晶體或一薄膜電晶體。舉例來(lái)說(shuō)，在同
一個(gè)第一開(kāi)關(guān)單元230a中，二電晶體232都可以是場(chǎng)效電晶體；或是，二電晶體232都可
以是雙極性電晶體；或者，其中一個(gè)電晶體232是場(chǎng)效電晶體，而另一個(gè)電晶體232是雙極性電晶體。
當(dāng)電晶體232為場(chǎng)效電晶體時(shí)，啟動(dòng)端232c為閘極(gate)，第一輸入端232b為源極(source)，而第一輸出端232a為汲極(drain)。當(dāng)電晶體232為雙極性電晶體時(shí)，啟動(dòng)端232c為基極(base)，第一輸入端232b為集極(collector)，而第一輸出端232a為射極(emitter)。
反相器234具有一第二輸出端234a與一第二輸入端234b，其中第二輸入端234b電性連接其中一個(gè)電晶體232的啟動(dòng)端232c，而第二輸出端234a電性連接另一個(gè)電晶體232的啟動(dòng)端232c。因此，在同一個(gè)第一開(kāi)關(guān)單元230a中，反相器234能打開(kāi)或關(guān)閉這些電晶體232。 ，
這些第一開(kāi)關(guān)單元230a可透過(guò)時(shí)脈訊號(hào)(clock signal)來(lái)切換電路。詳細(xì)而言，晶片240可以更具有一時(shí)脈產(chǎn)生端244,而時(shí)脈產(chǎn)生端244電性連接這些反相器234的第二輸入端234b。因此，晶片240可以從時(shí)脈產(chǎn)生端244輸出一時(shí)脈訊號(hào)至這些反相器234。
時(shí)脈訊號(hào)含有多個(gè)脈沖(pulses)，而反相器234能反轉(zhuǎn)(inverse)時(shí)脈訊號(hào)。當(dāng)
反相器234接收時(shí)脈訊號(hào)時(shí)，同一個(gè)第一開(kāi)關(guān)單元230a中的二電晶體232會(huì)被交替地打開(kāi)。也就是說(shuō)，當(dāng)其中一個(gè)電晶體232被打開(kāi)時(shí)，另一個(gè)電晶體232處于關(guān)閉的狀態(tài)，即二個(gè)電
晶體232不會(huì)同時(shí)被打開(kāi)。如此，第一開(kāi)關(guān)單元230a得以切換電路。
另外，第二開(kāi)關(guān)單元230b與第三開(kāi)關(guān)單元230c 二者的電路結(jié)構(gòu)可與圖2C所示的第一
開(kāi)關(guān)單元230a的電路結(jié)構(gòu)相同。不過(guò)，在其他未繪示的實(shí)施例中，各個(gè)第二開(kāi)關(guān)單元230b
所包括的電晶體232的數(shù)量可為一個(gè)，而各個(gè)第三開(kāi)關(guān)單元230c所包括的電晶體232的數(shù)量也可為一個(gè)。
值得一提的是，由于電晶體232可以是薄膜電晶體，而反相器234基本上可以是由多個(gè)電晶體(例如薄膜電晶體)所組成，因此本發(fā)明技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者能根據(jù)以上內(nèi)容與目前的薄膜電晶體液晶顯示器(TFTLCD)的制造技術(shù)，來(lái)制造反相器234與電晶體232。
圖3A是本發(fā)明另一實(shí)施例的觸控輸入裝置的俯視示意圖，而圖3B是圖3A中線(xiàn)K一K的剖面示意圖。請(qǐng)參閱3A與圖3B，本實(shí)施例的觸控輸入裝置300與前述實(shí)施例的觸控輸入裝置300相似，而以下將著重介紹二者的差異。
觸控輸入裝置300包括一基板310、多層感測(cè)導(dǎo)電層320以及多個(gè)第一開(kāi)關(guān)單元(未標(biāo)
示)?；?10具有一上表面310a與一相對(duì)上表面310a的下表面310b，其中這些感測(cè)
導(dǎo)電層320皆配置在上表面310a上，即這些感測(cè)導(dǎo)電層320都是配置在基板310的同一表面上。
基板310與這些感測(cè)導(dǎo)電層320可以整合成一塊線(xiàn)路板(wiring board)，而此線(xiàn)路板例如是印刷線(xiàn)路板(Print Wiring Board, PWB)或軟式線(xiàn)路板(flexible wiringboard)。由此可知，本實(shí)施例的基板310不見(jiàn)得是透明的，而觸控輸入裝置300可以作成筆記型電腦的角蟲(chóng)控塾(touch pas)或是電子書(shū)寫(xiě)塾(electronic sketch pad)。
詳細(xì)而言，基板310可包括一介電層312、多個(gè)導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)314以及多個(gè)接墊(pad)
316。介電層312的材料例如是樹(shù)脂或陶瓷，而這些感測(cè)導(dǎo)電層320可以是透過(guò)電鍍而形成，或是對(duì)一片金屬箔片進(jìn)行微影與蝕刻而形成，其中金屬箔片例如是銅箔。
承上述，這些接墊316與這些感測(cè)導(dǎo)電層320分別位于介電層312的相對(duì)二表面上，而這些導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)314位于介電層312內(nèi)，并且分別連接于這些接墊316與這些感測(cè)導(dǎo)電層320之間。藉由這些導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)314，接墊316與感測(cè)導(dǎo)電層320得以電性導(dǎo)通。
觸控輸入裝置300中的這些第一開(kāi)關(guān)單元可整合成一塊或多塊晶片330，而這些晶片330皆配置在下表面310b上。換句話(huà)說(shuō)，這些第一開(kāi)關(guān)單元是配置在下表面310b上，即感測(cè)導(dǎo)電層320與第一開(kāi)關(guān)單元是分別配置在基板310的相對(duì)二表面上。此外，各個(gè)第一開(kāi)關(guān)單元的電路結(jié)構(gòu)可以與前述實(shí)施例的第一開(kāi)關(guān)單元230a相同。
這些晶片330電性連接這些感測(cè)導(dǎo)電層320，以使第一開(kāi)關(guān)單元電性連接感測(cè)導(dǎo)電層320。詳細(xì)而言，這些晶片330組裝在基板310上，并電性連接這些接墊316，其中晶片330可用覆晶(flip chip)或打線(xiàn)(wire bond)的方式組裝在基板310上。以覆晶為例，晶片330可透過(guò)多個(gè)焊球S (solder ball)而電性連接接墊316。
由于這些導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)314分別連接于這些接墊316與這些感測(cè)導(dǎo)電層320之間，而晶片330電性連接接墊316，因此這些晶片330會(huì)經(jīng)由焊球S、接墊316與導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)314而電性連接這些感測(cè)導(dǎo)電層320。如此，這些第一開(kāi)關(guān)單元得以電性連接這些感測(cè)導(dǎo)電層320。
值得一提的是，觸控輸入裝置300也可以包括前述實(shí)施例所出現(xiàn)的其他元件，例如觸控
輸入裝置300更包括晶片240、多個(gè)第二開(kāi)關(guān)單元230b、多個(gè)第三開(kāi)關(guān)單元230c、多條第
一接線(xiàn)250a、多條第二接線(xiàn)250b以及保護(hù)層260。上述元件的功能、電路結(jié)構(gòu)以及彼此之間的連接關(guān)系與配置關(guān)系皆與前述實(shí)施例相同，故在此不再重復(fù)敘述。
不過(guò)，在其他未繪示的實(shí)施例中，第二開(kāi)關(guān)單元230b與第三開(kāi)關(guān)單元230c可整合在
晶片330中，或是整合成另一塊晶片。其次，晶片240也可用覆晶或打線(xiàn)的方式組裝在基板
310上，而這些第一接線(xiàn)250a與這些第二接線(xiàn)250b亦可配置于介電層312上，以形成線(xiàn)
路板上的走線(xiàn)(trace )。
綜上所述，利用多個(gè)第一開(kāi)關(guān)單元，本發(fā)明能大幅增加觸控輸入裝置所具有的感測(cè)器的
數(shù)量。因此，本發(fā)明能有效地提高觸控輸入裝置的精確度，以準(zhǔn)確地偵測(cè)觸控筆或手指的位置，進(jìn)而讓使用者可以順利地操作電子設(shè)備。
其次，在本發(fā)明中的輸出入端與已知技術(shù)中的輸出入端二者數(shù)量相同或接近的條件下， 本發(fā)明的觸控輸入裝置可具有更多數(shù)量的感測(cè)器。因此，本發(fā)明不僅能提高觸控輸入裝置的 精確度，同時(shí)還能維持輸出入端的數(shù)量。
雖然本發(fā)明以前述實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)相像技藝者， 在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，所作更動(dòng)與潤(rùn)飾的等效替換，仍為本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍 內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種觸控輸入裝置，其特征在于包括一基板，具有一上表面；多層感測(cè)導(dǎo)電層，皆配置在該上表面上，并呈行列排列；以及多個(gè)第一開(kāi)關(guān)單元，配置于該基板上，并電性連接該些感測(cè)導(dǎo)電層，藉由該些第一開(kāi)關(guān)單元，同一行的該些感測(cè)導(dǎo)電層能彼此電性導(dǎo)通，而同一列的該些感測(cè)導(dǎo)電層能彼此電性導(dǎo)通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的觸控輸入裝置，其特征在于各該第一開(kāi)關(guān)單元包括 二電晶體，其中一個(gè)電晶體電性連接于同一行的該些感測(cè)導(dǎo)電層中相鄰二感測(cè)導(dǎo)電層之間， 另一個(gè)電晶體電性連接于同一列的該些感測(cè)導(dǎo)電層中相鄰二感測(cè)導(dǎo)電層之間，各該電晶體具 有一啟動(dòng)端、 一第一輸出端以及一第一輸入端；以及一反相器，具有一第二輸出端與一第二輸入端，該第二輸入端電性連接其中一個(gè)電晶體的啟 動(dòng)端，而該第二輸出端電性連接另一個(gè)電晶體的啟動(dòng)端。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的觸控輸入裝置，其特征在于至少一電晶體為一場(chǎng)效電晶體、 一雙 極性電晶體或一薄膜電晶體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的觸控輸入裝置，其特征在于更包括多個(gè)第二開(kāi)關(guān)單元，其中該上表面具有一行邊緣，而各該第二開(kāi)關(guān)單元電性連接每一列的該些感測(cè)導(dǎo)電層中鄰近該行邊緣 的其中一個(gè)感測(cè)導(dǎo)電層，更包括多個(gè)第三開(kāi)關(guān)單元，其中該上表面更具有一連接該行邊緣的 列邊緣，而各該第三開(kāi)關(guān)單元電性連接每一行的該些感測(cè)導(dǎo)電層中鄰近該列邊緣的其中一個(gè) 感測(cè)導(dǎo)電層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的觸控輸入裝置，其特征在于更包括-一晶片，具有多個(gè)輸出入端；多條第一接線(xiàn)，分別電性連接于該些第三開(kāi)關(guān)單元與該些輸出入端之間；以及 多條第二接線(xiàn)，分別電性連接于該些第二開(kāi)關(guān)單元與該些第一接線(xiàn)之間；其中該晶片更具有一電性連接該些第二輸入端的時(shí)脈產(chǎn)生端，而該晶片從該時(shí)脈產(chǎn)生端輸出 一時(shí)脈訊號(hào)至該些反相器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控輸入裝置，其特征在于更包括一配置于該上表面的保護(hù)層， 其中該保護(hù)層覆蓋該些感測(cè)導(dǎo)電層，其中該保護(hù)層是透明的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控輸入裝置，其特征在于各該第一開(kāi)關(guān)單元電性連接于同一行 的該些感測(cè)導(dǎo)電層中相鄰二感測(cè)導(dǎo)電層之間，以及電性連接于同一列的該些感測(cè)導(dǎo)電層中相
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的觸控輸入裝置，其特征在于該些第一開(kāi)關(guān)單元皆配置于該上表面上，并位于同一行的該些感測(cè)導(dǎo)電層中相鄰二感測(cè)導(dǎo)電層之間以及同一列的該些感測(cè)導(dǎo)電層 中相鄰二感測(cè)導(dǎo)電層之間，其中該些感測(cè)導(dǎo)電層為多個(gè)透明導(dǎo)電膜，其中該些透明導(dǎo)電膜的 材料為銦錫氧化物或銦鋅氧化物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的觸控輸入裝置，其特征在于該基板為一透明板，其中該透明板 的材料為玻璃、氧化鋁或高分子材料。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的觸控輸入裝置，其特征在于該基板更具有一相對(duì)該上表面的下表面，而該些第一開(kāi)關(guān)單元皆配置于該下表面上，其中該些第一開(kāi)關(guān)單元整合成至少一晶片， 其中該基板與該些感測(cè)導(dǎo)電層整合成一線(xiàn)路板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種觸控輸入裝置，其包括一基板、多層感測(cè)導(dǎo)電層以及多個(gè)第一開(kāi)關(guān)單元?；寰哂幸簧媳砻?。這些感測(cè)導(dǎo)電層皆配置在上表面上，并呈行列排列。這些第一開(kāi)關(guān)單元配置于基板上，并電性連接這些感測(cè)導(dǎo)電層。藉由這些第一開(kāi)關(guān)單元，同一行的這些感測(cè)導(dǎo)電層能彼此電性導(dǎo)通，而同一列的這些感測(cè)導(dǎo)電層能彼此電性導(dǎo)通。該裝置能大幅增加觸控輸入裝置所具有的感測(cè)器的數(shù)量，有效地提高觸控輸入裝置的精確度，以準(zhǔn)確地偵測(cè)觸控筆或手指的位置，進(jìn)而讓使用者可以順利地操作電子設(shè)備。
文檔編號(hào)G06F3/041GK101546234SQ20091011169
公開(kāi)日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2009年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月7日
發(fā)明者劉家麟, 林建銘, 殷雪芳, 謝明達(dá), 陳智崇 申請(qǐng)人:華映光電股份有限公司;中華映管股份有限公司