觸控電極結(jié)構(gòu)及應(yīng)用其的觸控面板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及觸控技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種觸控電極結(jié)構(gòu)及應(yīng)用其的觸控面板。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)今消費(fèi)性電子產(chǎn)品市場(chǎng)，結(jié)合觸控功能于顯示器已成為攜帶式電子產(chǎn)品主流發(fā)展之趨勢(shì)。觸控面板(touch panel)已應(yīng)用于多種電子產(chǎn)品,例如智能手機(jī)、行動(dòng)電話、平板電腦及筆記型電腦。由于使用者可直接透過(guò)屏幕上顯示的物件進(jìn)行操作與下達(dá)指令，因此觸控面板提供了使用者與電子產(chǎn)品之間的人性化操作介面。
[0003]觸控面板一般包含一觸控區(qū)域以及圍繞在觸控區(qū)域四周的周邊區(qū)域，觸控區(qū)域用于產(chǎn)生一感應(yīng)信號(hào)，而在該周邊區(qū)域內(nèi)則設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)周邊引線，用于將該感應(yīng)信號(hào)傳遞至信號(hào)處理器進(jìn)行運(yùn)算，藉此可確定觸碰位置的坐標(biāo)。
[0004]就一般電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，請(qǐng)參照?qǐng)D1，其繪示先前技術(shù)中一習(xí)知觸控面板100的觸控電極結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，觸控面板100的觸控區(qū)域102上形成有觸控電極圖案104，觸控電極圖案104系包含復(fù)數(shù)條橫向電極104a與復(fù)數(shù)條縱向電極104b，每一條橫向電極104a與每一條縱向電極104b皆分別由復(fù)數(shù)個(gè)電極單元104c連接而成。對(duì)此設(shè)計(jì)而言，由于為了避免橫向電極104a與縱向電極104b相交，電極圖案104上會(huì)使用跨線(jumper) 106連接橫向電極104a,并且使用絕緣層108來(lái)防止橫向電極104a與縱向電極104b有接觸。
[0005]然而，如要在觸控面板上制作跨線與絕緣層，其通常須使用多道微影制程來(lái)完成制作，其制程繁復(fù)。再者，只要其中的一個(gè)跨線出問(wèn)題，如發(fā)生跨線斷裂或是靜電放電等問(wèn)題，整條電極即告失效。故此，目前業(yè)界仍需要對(duì)觸控面板習(xí)用的觸控電極圖形加以改良，以期能減少制作工序，并提升良率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種觸控電極結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)中不須設(shè)置跨線與絕緣層即可使各電極電性獨(dú)立，并同時(shí)達(dá)到簡(jiǎn)化制程步驟暨提升良率之功效。
[0007]本發(fā)明一實(shí)施方式提供一種觸控電極結(jié)構(gòu)，其界定出位置單元。觸控電極結(jié)構(gòu)包含彼此電性絕緣的電極，且每一電極包含子電極。子電極彼此電性絕緣，且每一子電極包含相互電性連接的子電極單元。每一位置單元由兩個(gè)分別屬于不同子電極的子電極單元定義，且每一電極中之位置單元中的子電極單元所屬的子電極種類組合不相同。
[0008]本發(fā)明一實(shí)施方式提供一種觸控面板。觸控面板包含基板以及設(shè)置于基板上的觸控電極結(jié)構(gòu)。
[0009]本發(fā)明之觸控電極結(jié)構(gòu)中，因?yàn)楦魑恢脝卧鶎?duì)應(yīng)子電極中的子電極單元組合不同，故可賦予各位置單元獨(dú)特且唯一的識(shí)別性，也即各位置單元唯一對(duì)應(yīng)不同子電極中子電極單元的組合，以達(dá)到判定觸碰位置的功效。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1繪示先前技術(shù)中一習(xí)知觸控面板的觸控電極結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為依照本發(fā)明觸控面板一實(shí)施例的上視示意圖。
[0012]圖3A為依照本發(fā)明觸控面板判定觸控位置一實(shí)施例的上視示意圖。
[0013]圖3B為依照本發(fā)明觸控面板判定觸控位置另一實(shí)施例的上視示意圖。
[0014]圖4為依照本發(fā)明觸控面板另一實(shí)施例的上視示意圖。
[0015]圖5為依照本發(fā)明觸控面板中的電極區(qū)域一實(shí)施例的上視示意圖。
[0016]圖6A為依照本發(fā)明觸控面板之一實(shí)施例的側(cè)視示意圖。
[0017]圖6B為依照本發(fā)明觸控面板之另一實(shí)施例的側(cè)視示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下將以圖式及詳細(xì)說(shuō)明清楚說(shuō)明本發(fā)明之精神，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在了解本發(fā)明之較佳實(shí)施例后，當(dāng)可由本發(fā)明所教示之技術(shù)，加以改變及修飾，其并不脫離本發(fā)明之精神與范圍。
[0019]本發(fā)明之觸控面板中具有多個(gè)作為偵測(cè)單位的位置單元，且其所對(duì)應(yīng)的子電極單元種類的排列組合不同，因此，系統(tǒng)可以從各子電極的感測(cè)信號(hào)改變來(lái)作為觸碰位置的判定。
[0020]請(qǐng)參照?qǐng)D2，圖2為依照本發(fā)明觸控面板一實(shí)施例的上視示意圖。本發(fā)明的觸控面板200包含基板202以及電極210，其中多條彼此電性絕緣的電極210設(shè)置于基板202上并構(gòu)成觸控電極結(jié)構(gòu)。
[0021 ] 基板202用以承載并保護(hù)設(shè)置在其上的元件，此外，基板202還可為一蓋板(coverglass),其相對(duì)于設(shè)置有電極的另一面可作為使用者的觸碰面。
[0022]基板202可為硬材質(zhì)或可撓材質(zhì)透明絕緣材料，例如強(qiáng)化玻璃(強(qiáng)化蓋板)、藍(lán)寶石玻璃、聚酰亞胺(PI)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚四氟乙烯(PTFE)等。
[0023]電極210沿著第一方向D1延伸，且彼此平行排列。電極210可使用透明的導(dǎo)電材料，如氧化銦錫(ΙΤ0)、氧化銦鋅(ΙΖ0)、納米碳管(CNT)、納米銀(Nano Silver)等材質(zhì)，在基板202上采用印制、微影蝕刻或雷射蝕刻等方式而成。
[0024]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，單一條電極210由數(shù)條子電極212所構(gòu)成，且各子電極212彼此電性絕緣,如本圖中所示的六條子電極212a?212f。
[0025]每一個(gè)子電極212皆包含子電極單元216。以子電極212e為例，其由三個(gè)子電極單元216a?216c沿著第一方向D1電性連接而成。子電極單元216a?216c連接方式可采用透明或不透明的導(dǎo)線連接，導(dǎo)線可采用與子電極單元216a?216c相同的透明導(dǎo)電材料，亦可采用金屬包括銅、鑰、鋁等。另外，每一個(gè)子電極212皆設(shè)置有走線218，其中子電極212通過(guò)走線218連接至控制器(未繪示)。
[0026]基板202上界定有多個(gè)位置單元214，每個(gè)位置單元214即代表該觸控面板所能達(dá)到的最小感應(yīng)單位，所有的位置單元214可以陣列排列方式共同組成觸控面板200的觸控區(qū)域。
[0027]每個(gè)位置單元214由兩個(gè)子電極單元216定義。而更重要地，每個(gè)位置單元214所涵蓋或?qū)?yīng)的兩個(gè)子電極單元216種類及其組合不同，其分別是由屬于不同子電極212中的子電極單元216排列組合而成，此部分的細(xì)節(jié)將在下文以圖中所示的三個(gè)不同位置單元214a, 214b, 214c為例作說(shuō)明。
[0028]請(qǐng)注意由于每個(gè)位置單元214是由兩個(gè)子電極單元216定義，也就是每個(gè)位置單元214范圍內(nèi)有兩個(gè)子電極單元216。因此本文中之「涵蓋」，其表示的意思為位置單元214范圍內(nèi)所具有的子電極單元216。
[0029]于位置單元214a中，位置單元214a涵蓋了兩個(gè)不同的子電極單元216d以及216g，其中子電極單元216d屬于子電極212b以及子電極單元216g屬于子電極212a。
[0030]于位置單元214b中，位置單元214b涵蓋了兩個(gè)不同的子電極單元216e以及216h，其中子電極單元216e屬于子電極212b以及子電極單元216h屬于子電極212c。
[0031]于位置單元214c中，位置單元214c涵蓋了兩個(gè)不同的子電極單元216f以及216i，其中子電極單元216f屬于子電極212c以及子電極單元216i屬于子電極212a。
[0032]除此之外，于位置單元214中，其分別涵蓋的子電極單元216為沿著第二方向D2排列，其中第二方向D2與第一方向D1垂直。
[0033]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，每一個(gè)子電極單元216具有三條沿第一方向D1互相平行且電性連接的電極圖案，且其中任意兩個(gè)電極圖案間具有開口，如圖2所示，每一子電極單元216為類似梳子狀。而于每一個(gè)位置單元214中，其所涵蓋的兩個(gè)子電極單元216分別以電極圖案相互置入對(duì)應(yīng)的開口中。例如，以位置單元214a為例，子電極單元216d的電極圖案位于子電極單元216g的開口內(nèi)，而子電極單元216g的電極圖案位于子電極單元216d的開口內(nèi)。因此，位置單元214a的面積等于其所對(duì)應(yīng)的子電極單元216d以及216h之面積總和。
[0034]透過(guò)此配置，子電極單元216間能以較大面積產(chǎn)生互電容(耦合電容)，也因此觸控面板200具有較好的靈敏性。然而，應(yīng)了解到，以上所舉之子電極單元216的電極圖案僅為例示，而非用以限制本發(fā)明，本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，可依實(shí)際需要，彈性選擇子電極單元216的電極圖案形狀。例如本實(shí)施例為矩形，其也可為三角形或其他幾何圖案。
[0035]在本發(fā)明中，因?yàn)楦魑恢脝卧?14所對(duì)應(yīng)子電極212中的子電極單元216組合不同，故此設(shè)計(jì)將可賦予各位置單元214獨(dú)特且唯一的識(shí)別性，也即各位置單元214唯一對(duì)應(yīng)不同子電極中的子電極單元的組合，以達(dá)到判定觸碰位置的功效。關(guān)于達(dá)到判定觸碰位置的功效，以下將配合圖示作說(shuō)明。
[0036]請(qǐng)參照?qǐng)D3A，圖3A為依照本發(fā)明觸控面板判定觸控位置一實(shí)施例的上視示意圖。舉例而言，在實(shí)作中，當(dāng)使用者用手指或其它觸控物體觸碰或靠近基板上的位置單元214c時(shí)，位置單元214c處的電信號(hào)(例如互電容引起的電壓或電流)會(huì)發(fā)生改變。由于位置單元214c涵蓋了子電極212c的子電極單元216f以及子電極212a的子電極單元216i，故此電信號(hào)的改變會(huì)導(dǎo)致子電極212a以及212c間的掃描輸出感測(cè)信號(hào)產(chǎn)生改變。
[0037]而另一方面來(lái)說(shuō)，其他子電極212輸出的感測(cè)信號(hào)則不會(huì)受到任何影響，或者說(shuō)其發(fā)生的改變與子電極212a以及212c間感測(cè)信號(hào)所產(chǎn)生的改變相比很小，而子電極212a及212c的種類組合僅對(duì)應(yīng)到唯——個(gè)位置單元214c。故此，系統(tǒng)可從特定子電極212輸出的感測(cè)信號(hào)受到改變或由定義改變量大小來(lái)判定觸碰位置。
[0038]圖3A中，當(dāng)系統(tǒng)同步地輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)至子電極212a時(shí)，亦即以子電極212a作為輸入端(Tx)，再分別掃描子電極212c以及212e，亦即以子電極212c以及212e作為接收端(Rx)。若偵測(cè)到其中兩個(gè)子電極212輸出的感測(cè)信號(hào)發(fā)生了改變，此即代表觸碰位置所對(duì)應(yīng)的位置單元214是發(fā)生在同時(shí)且剛好在此兩個(gè)子電極212分別所具有的兩個(gè)子電極單元216。
[0039]請(qǐng)看到圖3B，其中圖3B為依照本發(fā)明觸控面板判定觸控位置另一實(shí)施例的上視示意圖。同前述偵測(cè)方式，然而本實(shí)施例中，子電極212b、212d以及212f可以作為輸入端(Tx)，而子電極212c以及212e可以作為接收端(Rx)，并進(jìn)行輸入信號(hào)以及掃描，以進(jìn)行觸碰位置的偵測(cè)。相反地，也可以將子電極212c以及212e作為輸入端(Tx)，而子電極212b、212d以及212f作為接收端(Rx)以進(jìn)行觸碰位置的偵測(cè)。
[0040]故此，以上述本發(fā)明之觸碰判定機(jī)制，只要各位置單元214所涵蓋對(duì)應(yīng)的子電極單元216種類的排列組合不同，系統(tǒng)就可以從各子電極212感測(cè)信號(hào)的改變來(lái)判定觸碰是發(fā)生在哪個(gè)位置單元214。
[0041]請(qǐng)回到圖2，以圖2所示單條電極210由六個(gè)子電極212a?212f所組成為例，子電極212的形式大致可分為三種。第一種為子電極212a:子電極212a的子電極單元216具有