專利名稱：觸控電極結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用的觸控面板的制作方法
觸控電極結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用的觸控面板
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種觸控面板，特別是涉及一種觸控面板的觸控電極結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)今各式消費(fèi)性電子產(chǎn)品市場中，個(gè)人數(shù)字助理(personal digitalassistant, PDA)、移動(dòng)電話(mobile Phone)及筆記本電腦(notebook)等可攜式電子產(chǎn)品乃至于個(gè)人計(jì)算機(jī)、數(shù)字家電系統(tǒng)已逐漸使用觸控面板(touch panel)作為人機(jī)接口。使 用觸控面板時(shí)，使用者可直接透過觸碰屏幕上顯示的對象進(jìn)行輸入指令。當(dāng)電子產(chǎn)品朝向輕、薄、短、小的方向設(shè)計(jì)時(shí)，產(chǎn)品上如按鍵、鍵盤、鼠標(biāo)等傳統(tǒng)輸入設(shè)備逐漸被觸控面板所取代，以用來輸入信息至電子產(chǎn)品。使得搭配觸控面板的觸控顯示設(shè)備已逐漸成為各式電子產(chǎn)品的關(guān)鍵零件。觸控面板包含一觸控感測陣列，以用來偵測觸控面板上的觸碰行為。此觸控感測陣列具有復(fù)數(shù)個(gè)水平方向的感測電極以及垂直方向的感測電極。一般來說，這些感測電極通常為透明導(dǎo)電材質(zhì)，以容許下方的顯示面板通過觸控面板來顯示畫面。然而，現(xiàn)有的透明導(dǎo)電材質(zhì)例如氧化銦錫(indium tin oxide, ITO)的導(dǎo)電度并不理想，過大的電阻會(huì)降低整體觸控面板的靈敏度。因此，需要一種具有較佳感測靈敏度的感測電極。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一目的在于提供一種觸控電極結(jié)構(gòu)，以一種線圈圖案的電極結(jié)構(gòu)來作為觸控面板的感測電極，其具有較低阻抗而可提升觸控靈敏度。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，本發(fā)明提供一種觸控電極結(jié)構(gòu)，包含復(fù)數(shù)條第一感測線路。每條第一感測線路包含一第一主導(dǎo)線以及復(fù)數(shù)個(gè)第一線圈圖案，每個(gè)第一線圈圖案與第一主導(dǎo)線具有至少一第一交點(diǎn)。進(jìn)一步地，所述的第一感測線路彼此平行且朝一第一方向延伸。進(jìn)一步地，所述的觸控電極結(jié)構(gòu)更包括復(fù)數(shù)條第二感測線路，彼此平行且朝一第二方向延伸，其中該等第一感測線路與該等第二感測線路電性絕緣。進(jìn)一步地，所述的第一線圈圖案包含復(fù)數(shù)個(gè)同心線圈。進(jìn)一步地，所述的第一線圈圖案的形狀包含多邊形、圓形、橢圓、扇形或弓形。進(jìn)一步地，所述的第一線圈圖案為線對稱圖案，并以該第一主導(dǎo)線為對稱軸。進(jìn)一步地，所述的第一感測線路包含金屬、導(dǎo)電光阻、導(dǎo)電油墨或碳素粉。進(jìn)一步地，所述的第二感測線路包含透明導(dǎo)線材質(zhì)。進(jìn)一步地，所述的第二感測線路包含一第二主導(dǎo)線以及復(fù)數(shù)個(gè)第二線圈圖案，每個(gè)該第二線圈圖案與該第二主導(dǎo)線具有至少一第二交點(diǎn)。進(jìn)一步地，所述的第二感測線路包含金屬、導(dǎo)電光阻、導(dǎo)電油墨或碳素粉。進(jìn)一步地，所述的第二線圈圖案包含復(fù)數(shù)個(gè)同心線圈。進(jìn)一步地，所述的第二線圈圖案的形狀包含多邊形、圓形、橢圓、扇形或弓形。
進(jìn)一步地，所述的第二線圈圖案為線對稱圖案，并以該第二主導(dǎo)線為對稱軸。進(jìn)一步地，該等第一感測線路與該等第二感測線路位于一基板的不同側(cè)。進(jìn)一步地，該等第一感測線路與該等第二感測線路位于一基板的同一側(cè)。進(jìn)一步地，所述的觸控電極結(jié)構(gòu)還包含復(fù)數(shù)個(gè)絕緣塊，該等絕緣塊設(shè)置于該等第一感測線路以及該等第二感測線路之間，使得該第一感測線路與該第二感測線路電性絕緣。
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另外，根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，提供一種觸控面板，包括一基板；及一前述的觸控電極結(jié)構(gòu)，設(shè)置于該基板。本發(fā)明提供了一種特殊的觸控電極結(jié)構(gòu)，其第一感測線路及/或第二感測線路可以包含由金屬等材質(zhì)組成的主導(dǎo)線以及線圈圖案。由于所設(shè)計(jì)的電極結(jié)構(gòu)具有較低的阻抗，可大幅提升觸控面板的感測靈敏度。

圖I繪示了本發(fā)明觸控面板的觸控電極結(jié)構(gòu)的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2繪示了本發(fā)明第一線圈圖案的實(shí)施例示意圖。圖3繪示了本發(fā)明觸控面板的觸控電極結(jié)構(gòu)的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4繪示了本發(fā)明觸控面板的觸控電極結(jié)構(gòu)的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5繪示了本發(fā)明觸控面板的觸控電極結(jié)構(gòu)的第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式為使熟習(xí)本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的一般技藝者能更進(jìn)一步了解本發(fā)明，下文特列舉本發(fā)明的數(shù)個(gè)較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，詳細(xì)說明本發(fā)明的構(gòu)成內(nèi)容及所欲達(dá)成的功效。請參考圖1，所繪示為本發(fā)明觸控面板的觸控電極結(jié)構(gòu)的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖I所示，本實(shí)施例的觸控面板300包含一基板302以及設(shè)置在基板302上的復(fù)數(shù)條第一感測線路304以及復(fù)數(shù)條第二感測線路306?；?02可以是各種透明的軟質(zhì)基板，也可以是透明的硬質(zhì)基板例如玻璃基板、塑料基板或石英基板等。在本實(shí)施例中，第一感測線路304以及第二感測線路306位于基板302的不同兩側(cè)。其中第一感測線路304彼此平行且朝一第一方向308延伸，第二感測線路306彼此平行且朝一第二方向310延伸，第一方向308與第二方向310大體上垂直。如圖I所示，每條第一感測線路304包含一第一主導(dǎo)線304a以及復(fù)數(shù)個(gè)第一線圈圖案(trace pattern) 304b。第一主導(dǎo)線304a大體上和第一方向308平行，而第一線圈圖案304b可以包含各種由單一線圈所形成的封閉或非封閉圖形，而形成有如指紋(fingerprint)般的圖形,這些線圈的直線寬度大體上介于3微米(micro meter)至15微米之間。請參考圖2，所繪示為本發(fā)明第一線圈圖案的實(shí)施例示意圖。如圖2所示，第一線圈圖案304b較佳者為一線對稱圖案，并以第一主導(dǎo)線304a為對稱軸。第一線圈圖案304b可以包含復(fù)數(shù)個(gè)同心線圈，這些同心線圈例如是多邊形、圓形、橢圓、扇形或弓形。于本發(fā)明較佳實(shí)施例中，第一線圈圖案304b包含復(fù)數(shù)個(gè)同心的菱形線圈，這些菱形線圈彼此呈現(xiàn)一漸縮的比例關(guān)系，且每個(gè)菱形線圈之間具有一定的間隙(gap)，以容許下方顯示面板(圖未示)的畫面通過。于本發(fā)明較佳實(shí)施例中，間隙的大小較佳會(huì)大于O. 5毫米(mini meter)。本實(shí)施例中，第一感測線路304中的第一主導(dǎo)線304a以及第一線圈圖案304b由同一道的制程所形成，其材質(zhì)可以包含各種低反射率高導(dǎo)電度的材質(zhì)，例如是金屬、導(dǎo)電光阻、導(dǎo)電油墨或者碳素粉。若第一感測線路304的材質(zhì)為金屬，例如是金、銀、銅、鋁、鑰、鈦、鉭、鎘，或上述的氮化物，或上述的氧化物，或上述的合金，或上述的組合，此時(shí)第一感測線路304可利用習(xí)知的半導(dǎo)體制程形成；若材質(zhì)為導(dǎo)電光阻，則可直接利用微影技術(shù)形成；若材質(zhì)為導(dǎo)電油墨或碳素粉，則可以用噴墨印刷等方式形成。由于第一感測線路304的結(jié)構(gòu)具有較低的阻抗，并且前述的導(dǎo)電材質(zhì)具有較佳的導(dǎo)電性，因此第一感測線路304的靈敏度可以被大幅提升。此外，本實(shí)施例的第一線圈圖案304b由多個(gè)線圈圖案所組成，其線寬可以做到相當(dāng)狹小，故雖然使用了不透明或半透明的導(dǎo)電材質(zhì)，其并不會(huì)影響到后方顯示面板的顯示畫面。如圖I所示，第二感測線路306設(shè)置于基板302相較于第一感測線路304的另一 偵U。于本實(shí)施例中，每一條第二感測線路306包含復(fù)數(shù)個(gè)彼此電性連接的感測墊306c，感測墊306c所占的面積大致與第一線圈圖案304b相同。感測墊306c可以為單層或多層結(jié)構(gòu)，其材料包含氧化銦錫(indium tin oxide, ITO)、氧化銦鋒(indium zinc oxide, IZ0) >氧化鎘錫(cadmium tin oxide, CTO)、氧化招鋒(aluminum zinc oxide, ΑΖ0)、氧化銦鋒錫(indium tin zinc oxide, ΙΤΖ0)、氧化鋒(zinc oxide)、氧化鎘(cadmium oxide)、氧化給(hafnium oxide, HfO)、氧化銦嫁鋒(indium gallium zinc oxide, InGaZnO)、氧化銦嫁鋒續(xù)(indium gallium zinc magnesium oxide, InGaZnMgO)、氧化銦鋒續(xù)(indium galliummagnesium oxide, InGaMgO)或氧化銦嫁招(indium gallium aluminum oxide, InGaAlO)等的透明導(dǎo)電材質(zhì)，但不以上述為限。本實(shí)施例的第一感測線路304和第二透明感測線路306在周邊的地方會(huì)經(jīng)由復(fù)數(shù)條導(dǎo)線(圖未示)與驅(qū)動(dòng)整合電路(IC)(圖未示)電性連接。使得驅(qū)動(dòng)整合電路得以藉由觸控面板300的第一感測線路304和第二感測線路306來獲得第一方向308以及第二方向310兩個(gè)軸向上的相對坐標(biāo)，以計(jì)算出觸控面板300上的實(shí)際觸碰位置。詳細(xì)的驅(qū)動(dòng)感測方法為該項(xiàng)技藝者所熟知，因此不再贅述。本實(shí)施例的另一特點(diǎn)在于，由于第一感測線路304包含金屬等導(dǎo)電材質(zhì)，而第二感測線路306包含透明導(dǎo)電材質(zhì)，兩者位于基板302的不同側(cè)，制程上并不會(huì)互相影響，其制作步驟可大幅降低，且亦能提高產(chǎn)品良率。請參考圖3，所繪示為本發(fā)明觸控面板的觸控電極結(jié)構(gòu)的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。第二實(shí)施例與第一實(shí)施例的差別在于，第二實(shí)施例的第二感測線路306’亦可采用線圈圖案。如圖3所示，每條第二感測線路306’包含一第二主導(dǎo)線306a以及復(fù)數(shù)個(gè)第二線圈圖案306b。第二主導(dǎo)線306a大體上和第二方向310平行，而第二線圈圖案306b可以包含各種由單一線圈所形成的封閉或非封閉圖形，而形成有如指紋般的形狀，這些線圈的直線寬度大體上介于3微米至15微米之間。關(guān)于第二線圈圖案306b的具體實(shí)施方式
和前述第一實(shí)施例的第一線圈圖案304b相同，在此不加以贅述。請參考圖4，所繪示為本發(fā)明觸控面板的觸控電極結(jié)構(gòu)的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，本實(shí)施例的第一感測線路304以及第二感測線路306位于基板302的同一偵牝其中第一感測線路304彼此平行且朝第一方向310延伸，而第二感測線路306彼此平行且朝第二方向310延伸,第一方向308與第二方向310大體上垂直。于本實(shí)施例中，每條第一感測線路304包含一第一主導(dǎo)線304a以及復(fù)數(shù)個(gè)第一線圈圖案304b。第一主導(dǎo)線304a大體上和第一方向308平行,而第一線圈圖案304b可以包含各種由單一線圈所形成的封閉或非封閉圖形，而形成有如指紋般的形狀，這些線圈的直線寬度大體上介于3微米至15微米之間。關(guān)于第一線圈圖案304b的實(shí)施方式和第一實(shí)施例大致相同，在此不加以贅述。每一條第二感測線路306包含復(fù)數(shù)個(gè)彼此電性連接的感測墊306c，且這些感測墊306c可以為單層或多層結(jié)構(gòu)。第二感測線路306的實(shí)施方式和第一實(shí)施例大致相同，在此不加以贅述。此外，本實(shí)施例的觸控面板300還包含復(fù)數(shù)個(gè)絕緣塊312位于基板302上，且絕緣塊312會(huì)設(shè)置于第一感測線路304以及第二感測線路306之間，使得第一感測線路304與第二感測線路306電性絕緣。于一實(shí)施例中，第一感測線路304設(shè)置在絕緣塊312的下方，而第二感測線路306跨坐在絕緣塊312的上方；而于另一實(shí)施例中，第一感測線路304會(huì)跨坐在絕緣塊312的上方，而第二感測線路306設(shè)置在絕緣塊312的下方。絕緣塊312可以是絕緣材質(zhì)例如氧化硅(Si02)、氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiCN)、碳化硅(SiC)等，但不以上述為限。請參考圖5，所繪示為本發(fā)明觸控面板的觸控電極結(jié)構(gòu)的第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。第四實(shí)施例與第三實(shí)施例的差別在于，第四實(shí)施例的第二感測線路306’亦可采用線圈圖案。如圖5所示，每條第二感測線路306’包含一第二主導(dǎo)線306a以及復(fù)數(shù)個(gè)第二線圈圖案306b。第二主導(dǎo)線306a大體上和第二方向310平行，而第二線圈圖案306b可以包含各種由單一線圈所形成的封閉或非封閉圖形，而形成有如指紋般的形狀，這些線圈的直線寬度大體上介于3微米至15微米之間。關(guān)于第二線圈圖案306b的具體實(shí)施方式
和前述第一實(shí)施例的相同，在此不加以贅述。值得注意的是，為了避免形成第一感測線路304的制程以及形成第二感測線路306’的制程互相干擾，本實(shí)施例的第一感測線路304以及第二感測線路306’宜采用具有蝕刻選擇比的材質(zhì)，例如當(dāng)?shù)谝桓袦y線路304包含金屬時(shí)，第二感測線路306’可以包含碳素粉。此外，本實(shí)施例的觸控面板300包含復(fù)數(shù)個(gè)絕緣塊312位于基板302上，且絕緣塊312會(huì)設(shè)置于第一感測線路304以及第二感測線路306’之間，使得第一感測線路304與第二感測線路306’電性絕緣。于一實(shí)施例中，第一感測線路304設(shè)置在絕緣塊312的下方，而第二感測線路306’跨坐在絕緣塊312的上方；而于另一實(shí)施例中，第一感測線路304會(huì)跨坐在絕緣塊312的上方，而第二感測線路306’設(shè)置在絕緣塊312的下方。絕緣塊312可以是絕緣材質(zhì)例如氧化硅(Si02)、氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiCN)、碳化硅(SiC)等，但不以上述為限。綜上而言，本發(fā)明提供了一種觸控電極結(jié)構(gòu)，其第一感測電極及/或第二感測電極可以包含由金屬等材質(zhì)組成的主導(dǎo)線以及線圈圖案。由于所設(shè)計(jì)的電極結(jié)構(gòu)具有較低的阻抗，可大幅提升觸控面板的感測靈敏度，且線圈圖案的線寬十分狹小，并不會(huì)影響下方顯不面板的畫面呈現(xiàn)。以上所述僅為本發(fā)明之較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做之均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明之涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種觸控電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，包含 復(fù)數(shù)條第一感測線路，每條該第一感測線路包含一第一主導(dǎo)線以及復(fù)數(shù)個(gè)第一線圈圖案，每個(gè)該第一線圈圖案與該第一主導(dǎo)線具有至少一第一交點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求I所述的觸控電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，該等第一感測線路彼此平行且朝一第一方向延伸。
3.如權(quán)利要求2所述的觸控電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，更包括 復(fù)數(shù)條第二感測線路，彼此平行且朝一第二方向延伸，其中該等第一感測線路與該等第二感測線路電性絕緣。
4.如權(quán)利要求I所述的觸控電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，各該第一線圈圖案包含復(fù)數(shù)個(gè)同心線圈。
5.如權(quán)利要求I所述的觸控電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，各該第一線圈圖案的形狀包含多邊形、圓形、橢圓、扇形或弓形。
6.如權(quán)利要求I所述的觸控電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，各該第一線圈圖案為線對稱圖案，并以該第一主導(dǎo)線為對稱軸。
7.如權(quán)利要求I所述的觸控電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，該等第一感測線路包含金屬、導(dǎo)電光阻、導(dǎo)電油墨或碳素粉。
8.如權(quán)利要求3所述的觸控電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，該等第二感測線路包含透明導(dǎo)線材質(zhì)。
9.如權(quán)利要求3所述的觸控電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，每條該第二感測線路包含一第二主導(dǎo)線以及復(fù)數(shù)個(gè)第二線圈圖案，每個(gè)該第二線圈圖案與該第二主導(dǎo)線具有至少一第二交點(diǎn)。
10.如權(quán)利要求9所述的觸控電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，該等第二感測線路包含金屬、導(dǎo)電光阻、導(dǎo)電油墨或碳素粉。
11.如權(quán)利要求9所述的觸控電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，各該第二線圈圖案包含復(fù)數(shù)個(gè)同心線圈。
12.如權(quán)利要求9所述的觸控電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，各該第二線圈圖案的形狀包含多邊形、圓形、橢圓、扇形或弓形。
13.如權(quán)利要求9所述的觸控電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，各該第二線圈圖案為線對稱圖案，并以該第二主導(dǎo)線為對稱軸。
14.如權(quán)利要求3所述的觸控電極結(jié)構(gòu),其特征在于,該等第一感測線路與該等第二感測線路位于一基板的不同側(cè)。
15.如權(quán)利要求3所述的觸控電極結(jié)構(gòu),其特征在于,該等第一感測線路與該等第二感測線路位于一基板的同一側(cè)。
16.如權(quán)利要求15所述的觸控電極結(jié)構(gòu),其特征在于,還包含復(fù)數(shù)個(gè)絕緣塊,該等絕緣塊設(shè)置于該等第一感測線路以及該等第二感測線路之間，使得該第一感測線路與該第二感測線路電性絕緣。
17.一種觸控面板，其特征在于，包含 一基板；及 一如權(quán)利要求I或3所述的觸控電極結(jié)構(gòu)，設(shè)置于該基板。
全文摘要
一種觸控電極結(jié)構(gòu)，包含復(fù)數(shù)條第一感測線路。每條第一感測線路包含一第一主導(dǎo)線以及復(fù)數(shù)個(gè)第一線圈圖案，每個(gè)第一線圈圖案與第一主導(dǎo)線具有至少一第一交點(diǎn)。本發(fā)明還提供了一種包含前述觸控電極結(jié)構(gòu)的觸控面板。
文檔編號G06F3/041GK102981664SQ201110280958
公開日2013年3月20日 申請日期2011年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月7日
發(fā)明者謝燕俊, 江耀誠 申請人:宸鴻科技(廈門)有限公司