專利名稱:觸控面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種操控裝置,且尤其涉及一種觸控面板。
背景技術(shù):
隨著電子科技的發(fā)展與進(jìn)步,各式各樣的人機(jī)介面已廣泛地應(yīng)用于電子裝置中。 其中,觸控面板使用上更較其他人機(jī)介面人性化,且具有直觀、節(jié)省體積等優(yōu)點(diǎn),所以觸控面板的應(yīng)用已愈來愈普及。目前市面上常見的觸控面板有電阻式、電容式、表面音波式以及紅外線式等。電容式觸控面板除了具有防水、防靜電、抗強(qiáng)光、抗刮、抗反射、抗指紋等優(yōu)點(diǎn)外,更可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控感應(yīng),所以具有強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力。此外,電容式觸控面板更可分為表面電容式與投射電容式兩種,又投射電容式觸控面板更較表面電容式觸控面板具有耐用性高、漂移現(xiàn)象較表面電容式觸控面板小等優(yōu)點(diǎn),被視為是未來電容式觸控面板的主流技術(shù)。圖1是公知一種觸控面板的示意圖,圖2為使用者手指觸摸圖1的觸控面板的示意圖,圖3為圖1的觸控面板內(nèi)部的感測(cè)模組的示意圖,其中為了清楚顯示感測(cè)電極之間的關(guān)系,在此省略部分感應(yīng)電極。請(qǐng)參照?qǐng)D1、圖2與圖3,公知觸控面板100包含表面面板110、多個(gè)感測(cè)電極120、多條掃描線Si、多條數(shù)據(jù)傳輸線DLl以及控制器210。感測(cè)電極 120位于表面面板110的底面112,且感測(cè)電極120包含多個(gè)感應(yīng)電極120s及多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極120d。控制器210送出掃描信號(hào)并借由掃描線Sl將掃描信號(hào)傳遞至驅(qū)動(dòng)電極120d,數(shù)據(jù)傳輸線DLl則負(fù)責(zé)將感應(yīng)電極120s上的感測(cè)信號(hào)傳回控制器210做運(yùn)算。當(dāng)人體進(jìn)行觸控動(dòng)作時(shí),手指與感應(yīng)電極120s之間的電容值增加。因此,根據(jù)感應(yīng)電極120s的靜電容值變化,便可知道觸碰的位置。然而,由于觸控面板100是由驅(qū)動(dòng)端串聯(lián)感應(yīng)端的感應(yīng)電極120s,所以末端信號(hào)輸出容易因負(fù)載效應(yīng)造成信號(hào)嚴(yán)重衰減。因此,現(xiàn)行設(shè)計(jì)的感應(yīng)電極120s無法做到太小, 以避免感應(yīng)電極120s的靜電容值變化太小,導(dǎo)致觸控信號(hào)強(qiáng)度不足而無法判別觸控動(dòng)作。
發(fā)明內(nèi)容
為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,本發(fā)明提供一種觸控面板,以提高感測(cè)解析度。為達(dá)上述目的,本發(fā)明提出一種觸控面板,其包括基板、多條掃描線、多條數(shù)據(jù)輸出線、信號(hào)處理單元以及多個(gè)觸碰感測(cè)單元。掃描線與數(shù)據(jù)輸出線配置于基板上,且這些掃描線與數(shù)據(jù)輸出線于基板上劃分出多個(gè)感測(cè)區(qū)。觸碰感測(cè)單元?jiǎng)t配置于這些感測(cè)區(qū)中相對(duì)應(yīng)的一個(gè)內(nèi),且每一觸碰感測(cè)單元電性耦接至相對(duì)應(yīng)的一條掃描線以及相對(duì)應(yīng)的一條數(shù)據(jù)輸出線,借此,每一觸碰感測(cè)單元借由相對(duì)應(yīng)的掃描線控制是否進(jìn)行觸碰感測(cè)。觸碰感測(cè)單元中有至少一者包括感應(yīng)電極、第一導(dǎo)線段、參考電容、第二導(dǎo)線段、輸出電路以及重置電路。感應(yīng)電極配置于基板上,且此感應(yīng)電極具有缺口。第一導(dǎo)線段、參考電容、第二導(dǎo)線段、 輸出電路與重置電路亦配置于基板上,且皆位于缺口內(nèi)。第一導(dǎo)線段從參考電容的一端連接至感應(yīng)電極,并從第一導(dǎo)線段中取一點(diǎn)為參考點(diǎn)。第二導(dǎo)線段從參考電容的另一端連接至相對(duì)應(yīng)的掃描線。另外,輸出電路與重置電路電性耦接至參考點(diǎn)。輸出電路用以輸出觸碰信號(hào)至相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出線,而重置電路在觸碰感測(cè)單元不進(jìn)行觸碰感測(cè)時(shí),可將參考點(diǎn)重置至預(yù)設(shè)電位。除此之外,信號(hào)處理單元電性耦接至數(shù)據(jù)輸出線以取得數(shù)據(jù)輸出線上的電位并將所得的結(jié)果進(jìn)行對(duì)應(yīng)處理。在本發(fā)明的一實(shí)施例中,上述的輸出電路在相對(duì)應(yīng)的掃描線控制觸碰感測(cè)單元進(jìn)行觸碰感測(cè)時(shí),輸出電路根據(jù)參考點(diǎn)的電位以決定是否將相對(duì)應(yīng)的掃描線上的電位傳輸至相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出線。在本發(fā)明的一實(shí)施例中,上述的輸出電路包括第一晶體管與第二晶體管,第一晶體管與第二晶體管皆具有柵極、第一漏/源極與第二漏/源極。第一晶體管的柵極電性耦接至參考點(diǎn),且第一晶體管的第一漏/源極電性耦接至相對(duì)應(yīng)的掃描線。另外,第二晶體管的柵極電性耦接至相對(duì)應(yīng)的掃描線,此第二晶體管的第一漏/源極電性耦接至相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出線,且第二晶體管的第二漏/源極電性耦接至第一晶體管的第二漏/源極。在本發(fā)明的一實(shí)施例中,上述的重置電路包括單向?qū)ㄔ4藛蜗驅(qū)ㄔ哂械谝欢伺c第二端,且此單向?qū)ㄔ试S電流從第一端流向第二端。又此單向?qū)ㄔ牡谝欢穗娦择罱又羺⒖键c(diǎn),第二端電性耦接至相對(duì)應(yīng)的掃描線。在本發(fā)明的一實(shí)施例中,上述的單向?qū)ㄔ椴捎枚O管連接形式的晶體管。在本發(fā)明的觸控面板中,由于輸出電路可根據(jù)參考點(diǎn)的電位決定輸出的信號(hào)大小,因此可縮小感應(yīng)電極面積,提高感測(cè)解析度。此外,由于感應(yīng)電極面積縮小,可以改善無法以觸控筆作為觸控元件的缺點(diǎn)。為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,下文特舉優(yōu)選實(shí)施例, 并配合附圖,作詳細(xì)說明如下。
316 感測(cè)區(qū)332:感應(yīng)電極332,調(diào)變電容33 :缺口333,335a,335b 金屬層3;34:參考電容336:輸出電路336a 第一晶體管336b 第二晶體管338 重置電路(單向?qū)ㄔ?340 數(shù)據(jù)輸出線;350:信號(hào)處理單元371、372:透明電極D11、D21、D31 第一漏D12、D22、D32 第二漏DLl 數(shù)據(jù)傳輸線G1、G2、G3:柵極Ll 第一導(dǎo)線段L2 第二導(dǎo)線段LG1、LG2、LG3、LD、LD1、LD2、LD3 :導(dǎo)線段01、02、03:通孔P1、P2 參考電容的一端Rl 參考點(diǎn)Sl 掃描線
具體實(shí)施例方式圖4是本發(fā)明一實(shí)施例的一種觸控面板示意圖,圖5是圖4中單一感測(cè)區(qū)的局部放大示意圖,而圖6是圖4中單一感測(cè)區(qū)的等效電路圖。請(qǐng)參照?qǐng)D4至圖6,本實(shí)施例的觸控面板300包括基板310、多條掃描線320、多個(gè)觸碰感測(cè)單元330、多條數(shù)據(jù)輸出線340以及信號(hào)處理單元350。掃描線320、觸碰感測(cè)單元330與數(shù)據(jù)輸出線340配置于基板310上。 這些掃描線320與數(shù)據(jù)輸出線340于基板310上劃分出多個(gè)感測(cè)區(qū)316,每一觸碰感測(cè)單元330配置于這些感測(cè)區(qū)316中相對(duì)應(yīng)的一個(gè)內(nèi),且每一觸碰感測(cè)單元330電性耦接至相對(duì)應(yīng)的一條掃描線320以及相對(duì)應(yīng)的一條數(shù)據(jù)輸出線340。除此之外,信號(hào)處理單元350電性耦接至數(shù)據(jù)輸出線340以取得數(shù)據(jù)輸出線340上的電位并將所得的結(jié)果做對(duì)應(yīng)處理。上述的觸碰感測(cè)單元330中有至少一者包括感應(yīng)電極332、第一導(dǎo)線段Li、參考電容334、第二導(dǎo)線段L2、輸出電路336以及重置電路338。參考電容334的一端Pl借由第一導(dǎo)線段Ll連接至感應(yīng)電極332,并從第一導(dǎo)線段Ll中取一點(diǎn)為參考點(diǎn)Rl。又,第二導(dǎo)線段 L2從參考電容334的另一端P2連接至相對(duì)應(yīng)的掃描線320。具體而言,參考電容334包括彼此重疊的第一金屬層33 與第二金屬層33 ,且第一金屬層33 與第二金屬層33 之
/源極 /源極
5間隔有絕緣層(圖未示)。第一金屬層33 的一端Pl借由第一導(dǎo)線段Ll連接至感應(yīng)電極 332,而第二金屬層33 的一端P2借由第二導(dǎo)線段L2連接至相對(duì)應(yīng)的掃描線320。此外, 每一感應(yīng)電極332具有缺口 332a,且第一導(dǎo)線段Li、參考電容334、第二導(dǎo)線段L2、輸出電路336與重置電路338皆位于缺口 33 內(nèi),亦即,感應(yīng)電極332與第一導(dǎo)線段Ll、參考電容 334、第二導(dǎo)線段L2、輸出電路336及重置電路338等元件垂直投影于基板310上時(shí)不會(huì)重疊。每一觸碰感測(cè)單元330借由相對(duì)應(yīng)的掃描線320控制是否進(jìn)行觸碰感測(cè)。在相對(duì)應(yīng)的掃描線320控制觸碰感測(cè)單元330進(jìn)行觸碰感測(cè)時(shí),輸出電路336根據(jù)參考點(diǎn)Rl的電位決定是否將相對(duì)應(yīng)的掃描線320上的電位傳輸至相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出線340。而在觸碰感測(cè)單元330不進(jìn)行觸碰感測(cè)時(shí),重置電路338將參考點(diǎn)Rl重置至預(yù)設(shè)電位。在本實(shí)施例中,感應(yīng)電極332例如為透明電極,其材質(zhì)可為銦錫氧化物,但不以此為限。本實(shí)施例的感應(yīng)電極332的形狀例如是矩形,感應(yīng)電極332上的缺口 33 亦可為矩形,且缺口 33 可設(shè)置于感應(yīng)電極332的角落。但在其他實(shí)施例中,感應(yīng)電極332的形狀、 缺口 33 的形狀或缺口 33 設(shè)置于感應(yīng)電極332的位置亦可視設(shè)計(jì)需求而變更。此外,上述的輸出電路336例如包括第一晶體管336a與第二晶體管336b,第一晶體管336a與第二晶體管33 皆具有柵極G1、G2、第一漏/源極D11、D21與第二漏/源極D12、D22。第一晶體管336a的柵極Gl電性耦接至參考點(diǎn)Rl,且此第一晶體管336a的第一漏/源極Dll借由第二導(dǎo)線段L2電性耦接至相對(duì)應(yīng)的掃描線320。參考點(diǎn)Rl的電位可改變第一晶體管336a 的開關(guān)狀態(tài)。另外,第二晶體管336b的柵極G2電性耦接至相對(duì)應(yīng)的掃描線320,此第二晶體管336b的第一漏/源極D21電性耦接至相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出線340,且第二晶體管336b的第二漏/源極D22電性耦接至第一晶體管336a的第二漏/源極D12。此外,在本實(shí)施例中,重置電路338例如是單向?qū)ㄔ?,下文將以?biāo)號(hào)338表示單向?qū)ㄔ?。此單向?qū)ㄔ?38具有第一端與第二端,且此單向?qū)ㄔ?38允許電流從第一端流向第二端。又單向?qū)ㄔ?38的第一端電性耦接至參考點(diǎn)R1,第二端電性耦接至相對(duì)應(yīng)的掃描線320,且此單向?qū)ㄔ?38可為二極管或如圖6所示般采用二極管連接形式的晶體管。掃描線320為控制信號(hào)輸入端,其用以控制第一晶體管336a、第二晶體管336b以及單向?qū)ㄔ?38。在本實(shí)施例中,第二導(dǎo)線段L2、參考電容334的第二金屬層33 與掃描線320例如是屬于第一金屬層。單向?qū)ㄔ?38、第一晶體管336a與第二晶體管336b的柵極G3、 G1、G2及其導(dǎo)線段LG3、LG1、LG2也是屬于第一金屬層。此外,第一導(dǎo)線段Li、參考電容334 的第一金屬層33 與數(shù)據(jù)輸出線340例如是屬于第二金屬層。而且,單向?qū)ㄔ?38、 第一晶體管336a與第二晶體管33 的第一漏/源極D31、DlU D21與第二漏/源極D32、 D12、D22及其導(dǎo)線段LD3、LD1、LD2、LD也是屬于第二金屬層。承上述,由于第一金屬層與第二金屬層之間以及第二金屬層與感應(yīng)電極332之間設(shè)有絕緣層(圖未示),故借由透明電極371與多個(gè)導(dǎo)通孔01,使第一晶體管336a與單向?qū)ㄔ?38的柵極Gl、G3電性耦接至第一導(dǎo)線段Ll上的參考點(diǎn)R1,進(jìn)一步使參考電容 334的一端Pl與第一晶體管336a及單向?qū)ㄔ?38的柵極Gl、G3電性耦接。同理,借由透明電極372與多個(gè)通孔02使導(dǎo)線段LD與掃描線320相連的第二導(dǎo)線段L2電性連接, 進(jìn)一步使單向?qū)ㄔ?38的第二漏/源極D32、第一晶體管336a的第一漏/源極D11、以及參考電容334的另一端P2電性耦接至掃描線320。除此之外,透明電極371、372例如是與感應(yīng)電極332同時(shí)形成。而且,第一導(dǎo)線段 Ll靠近感應(yīng)電極332的一端設(shè)有金屬層333,且金屬層333例如也是屬于第二金屬層。感應(yīng)電極332經(jīng)由通孔03而與金屬層333電性連接,進(jìn)而使感應(yīng)電極332電性耦接至參考點(diǎn) R1。如此,感應(yīng)電極332可視為一端連接至參考點(diǎn)Rl的調(diào)變電容332’,且調(diào)變電容332’的電容值會(huì)隨使用者的手指或觸控筆是否觸碰感應(yīng)電極332而變化。掃描線320送出掃描信號(hào)以進(jìn)行觸碰感測(cè)。觸碰感測(cè)單元330尚未接受到觸控動(dòng)作時(shí),參考點(diǎn)Rl的電位為高電位,此時(shí)第一晶體管336a為開啟狀態(tài)。第一晶體管336a的第一漏/源極Dll將相對(duì)應(yīng)的掃描線320上的電位傳輸至第一晶體管336a的第二漏/源極D12,促使第一晶體管336a的第二漏/源極D12的電位提升。此外,透過第二晶體管336b 的開啟,將第二晶體管336b的第二漏/源極D22的電位傳輸至第二晶體管336b的第一漏 /源極D21,以對(duì)第二晶體管336b的第一漏/源極D21與數(shù)據(jù)輸出線340連接的輸出端做電位拉升動(dòng)作,輸出一個(gè)高電位至數(shù)據(jù)輸出線340。若觸碰感測(cè)單元330受到物體觸控時(shí),感應(yīng)電極332與物體間的電容效應(yīng)會(huì)造成參考點(diǎn)Rl的電位下降,導(dǎo)致第一晶體管336a關(guān)閉。因此,第一晶體管336a的第二漏/源極D12的電位無法獲得提升,進(jìn)而導(dǎo)致第二晶體管336b的第一漏/源D21與第二漏/源極 D22持續(xù)處于低電位而最終輸出低電位至數(shù)據(jù)輸出線340。信號(hào)處理單元350用以取得數(shù)據(jù)輸出線340上的電位,并將所得的結(jié)果進(jìn)行對(duì)應(yīng)處理后輸出至控制器(圖未示)。此外,掃描線320送出掃描信號(hào)控制觸碰感測(cè)單元330不進(jìn)行觸碰感測(cè)時(shí),重置電路338將參考點(diǎn)Rl重置至預(yù)設(shè)電位。在本實(shí)施例的觸控面板300中,由于可借由參考點(diǎn)Rl的電位決定是否將相對(duì)應(yīng)的掃描線320上的電位傳輸至相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出線340,所以此輸出電路336運(yùn)行上類似模擬轉(zhuǎn)數(shù)字電路。亦即,使用者觸碰感應(yīng)電極332時(shí),參考點(diǎn)Rl的電位下降,造成輸出電路336 中的第一晶體管336a關(guān)閉,而輸出電路336輸出低電位。反之,感應(yīng)電極332未感測(cè)到觸控動(dòng)作時(shí),參考點(diǎn)Rl的電位為高電位,輸出電路336中的第一晶體管336a開啟,輸出電路 336輸出高電位于數(shù)據(jù)輸出線340。經(jīng)由信號(hào)處理單元350取得數(shù)據(jù)輸出線340上的電位, 且進(jìn)行對(duì)應(yīng)處理并將處理后的結(jié)果輸出至控制器以進(jìn)行運(yùn)算,判斷感測(cè)位置。綜上所述,由于本發(fā)明的觸控面板在感應(yīng)電極的缺口內(nèi)設(shè)置輸出電路,借此輸出電路放大輸出信號(hào)的差異,因此即使縮小感應(yīng)電極,亦可達(dá)到觸碰感測(cè)目的。再者,感應(yīng)電極縮小,觸控面板的感測(cè)解析度提高。此外,感應(yīng)電極面積縮小,即使觸碰感應(yīng)電極所造成的電容變化量微小,亦可借由輸出電路放大輸出信號(hào)差異,改善無法以觸控筆作為觸控元件的缺點(diǎn)。雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實(shí)施例揭示如上,然而其并非用以限定本發(fā)明,任何本領(lǐng)域技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾,因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視隨附的權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種觸控面板,包括 一基板;多條掃描線,配置于該基板上;多條數(shù)據(jù)輸出線,配置于該基板上,且所述多個(gè)掃描線與所述多個(gè)數(shù)據(jù)輸出線于該基板上劃分出多個(gè)感測(cè)區(qū);一信號(hào)處理單元,電性耦接至所述多個(gè)數(shù)據(jù)輸出線以取得所述多個(gè)數(shù)據(jù)輸出線上的電位,并進(jìn)行對(duì)應(yīng)處理且將處理后的結(jié)果輸出;以及多個(gè)觸碰感測(cè)單元,每一所述多個(gè)觸碰感測(cè)單元配置于所述多個(gè)感測(cè)區(qū)中相對(duì)應(yīng)的一個(gè)內(nèi),每一所述多個(gè)觸碰感測(cè)單元電性耦接至所述多個(gè)掃描線中相對(duì)應(yīng)的一條以及所述多個(gè)數(shù)據(jù)輸出線中相對(duì)應(yīng)的一條,借此,每一所述多個(gè)觸碰感測(cè)單元借由該相對(duì)應(yīng)的掃描線控制是否進(jìn)行觸碰感測(cè),所述多個(gè)觸碰感測(cè)單元中有至少一者包括 一感應(yīng)電極,配置于該基板上,且該感應(yīng)電極具有一缺口 ; 一參考電容,配置于該基板上,且位于該缺口內(nèi);一第一導(dǎo)線段,從該參考電容的一端連接至該感應(yīng)電極,并從該第一導(dǎo)線段中取一點(diǎn)為參考點(diǎn);一第二導(dǎo)線段,從該參考電容的另一端連接至該相對(duì)應(yīng)的掃描線; 一輸出電路,配置于該基板上,且位于該缺口內(nèi),電性耦接至該參考點(diǎn),用以輸出觸碰信號(hào)至該相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出線;以及一重置電路,配置于該基板上,且位于該缺口內(nèi),該重置電路電性耦接至該參考點(diǎn)以在該觸碰感測(cè)單元不進(jìn)行觸碰感測(cè)時(shí)將該參考點(diǎn)重置至一預(yù)設(shè)電位。
2.如權(quán)利要求1所述的觸控面板,其中該輸出電路在該相對(duì)應(yīng)的掃描線控制該觸碰感測(cè)單元進(jìn)行觸碰感測(cè)時(shí),根據(jù)該參考點(diǎn)的電位以決定是否將該相對(duì)應(yīng)的掃描線上的電位傳輸至該相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出線。
3.如權(quán)利要求2所述的觸控面板,其中該輸出電路包括一第一晶體管,具有柵極、第一漏/源極與第二漏/源極,該第一晶體管的柵極電性耦接至該參考點(diǎn),該第一晶體管的第一漏/源極電性耦接至該相對(duì)應(yīng)的掃描線;以及一第二晶體管,具有柵極、第一漏/源極與第二漏/源極,該第二晶體管的柵極電性耦接至該相對(duì)應(yīng)的掃描線,該第二晶體管的第一漏/源極電性耦接至該相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出線,該第二晶體管的第二漏/源極電性耦接至該第一晶體管的第二漏/源極。
4.如權(quán)利要求1所述的觸控面板,其中該重置電路包括一單向?qū)ㄔ?,具有第一端與第二端,該單向?qū)ㄔ试S電流從第一端流向第二端,且該單向?qū)ㄔ牡谝欢穗娦择罱又猎搮⒖键c(diǎn),第二端電性耦接至該相對(duì)應(yīng)的掃描線。
5.如權(quán)利要求3所述的觸控面板,其中該單向?qū)ㄔ椴捎枚O管連接形式的晶體
全文摘要
本發(fā)明提供一種觸控面板,該觸控面板包括基板、多個(gè)觸碰感測(cè)單元、多條掃描線、多條數(shù)據(jù)輸出線與信號(hào)處理單元。觸碰感測(cè)單元包括感應(yīng)電極、參考電容、輸出電路及重置電路。感應(yīng)電極具有缺口,參考電容、輸出電路與重置電路配置于缺口內(nèi)且位于基板上。輸出電路、重置電路、參考電容與感應(yīng)電極電性耦接于參考點(diǎn)。輸出電路用以輸出觸碰信號(hào)至相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出線。信號(hào)處理單元用以取得數(shù)據(jù)輸出線上的電位并進(jìn)行對(duì)應(yīng)處理。重置電路在觸碰感測(cè)單元不進(jìn)行觸碰感測(cè)時(shí),將參考點(diǎn)重置至預(yù)設(shè)電位。本發(fā)明的觸控面板可縮小感應(yīng)電極面積,提高感測(cè)解析度。
文檔編號(hào)G06F3/044GK102200871SQ20111010246
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2011年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者劉柏源, 周鴻文, 尤建盛, 江明峯 申請(qǐng)人:友達(dá)光電股份有限公司