专利名称：单层触控感测结构以及使用该结构的触控显示面板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种感测结构以及触控面板，尤其涉及一种于单层导电层上形 成多个平面电容的一种单层触控感测结构以及使用所述结构的触控显示面板。
背景技术：
触控面板起源于70年代美国军方为军事用途而发展，80年代技术转移至民
间使用，进而发展为各式用途。传统电子计算装置(例如计算机)的输入方式乃
以键盘或鼠标等外围设备来作为输入接口，然而这些外围输入设备的体积过大 不易携带，容易造成电子产品薄型化的一大阻碍。因为薄型化电子装置的需求， 触控面板在可携式电子产品也逐渐受到消费者的青睐而崭露头角。另外，触控 面板除了应用在个人可携式信息产品之外，应用领域也逐步扩展至信息家电、 公共信息、通信设备、办公室自动化设备、信息收集设备、及工业设备等领域， 因此触控面板的研究发展，近年来也逐渐成为电子产业发展的重心。
一般说来，触控面板的原理大概可以分为电阻式以及电容式两种。现今大
多数触控屏幕都属于电阻式，在饱和多元酯(polyethylene terephthalate ,PET)这类 两个透明薄层间，置入由氧化铟锡(ITO)制造的透明导电电路板，彼此以小型垫 片(spacer)隔开，固定在液晶显示器(liquid crystal display, LCD)屏幕或其他绘图 装置的上方，当以手指按压形成接触点时，就会纪录触碰的位置。这种技术虽
然简单，不过却仍有下列缺点第一、电阻式触控面板具有两层结构，因此还 是具有一定的厚度。第二、所述技术也容易造成屏幕磨损，若加上保护屏幕或
降低反射的涂料，则会造成不良透光。第三、手影效应(hand-shadoweffect)也容 易使传感器判断错误。
为了解决电阻式触控面板的缺点，电容式触控面板的技术研发，也就逐渐 崭露头角。电容式触控面板一般是在透明玻璃表面镀上一层氧化铟锡薄膜及保 护膜。然后人与触控面板没有接触时，各种电极是同电位的，触控面板没有上 没有电流通过。当与触控面板接触时，人体内的静电流入地面而产生微弱电流通过。检测电极依电流值的变化，可以算出接触的位置。例如；在如美国专利 US.Pat.No.6，961，049所揭露的一种电容式传感器结构1，如图1所示。其主要是 在非导电基板IO上形成感测线路11，所述感测线路11是由透明的氧化铟锡或 者是其他导电材料所构成。然后在感测线路11上在形成一层黏着层12，最后在 所述黏着层上再覆盖一层非导电基板13。所述感测线路11可以通过电路连接模 块14所提供的电子信号产生电场。
综合上述，为了解决现有电阻式触控面板的问题以及减少触控面板的厚度， 因此亟需一种单层触控感测结构以及使用所述结构的触控显示面板来解决现有 电阻式触控面板所产生的问题。
发明内容
本发明的目的为提供一种单层触控感测结构，其是直接在导电层材料上形 成多段的沟槽，以将所述导电层材料上分割成多个电极，使得任两相邻间的电 极可行成一平面电容结构，达到简化感测结构设计以及减低制造成本的目的。
本发明的另一目的为提供一种触控显示面板，其是利用具有多个平面电极 的导电层与显示单元相互结合，以形成一触控显示面板，达到降低触控显示面 板厚度以增加利用领域的目的。
为了达到上述的目的，本发明提供一种单层触控感测结构，包括有一导电 层，其是具有至少一感应区块，所述感应区块上具有多段的沟槽，以将所述感 应区块分割成多个电极，任两相邻间的电极可行成一平面电容结构。
为了达到上述的目的，本发明更提供一种单层触控感测结构，包括有一导 电层，其是具有至少一感应区块，所述感应区块上具有多段的沟槽，以将所述 感应区块分割成三个电极，任两相邻间的电极可行成一平面电容结构。
为了达到上述的目的，本发明更提供一种触控显示面板，包括-一导电层， 其是具有至少一感应区块，所述感应区块上具有多段的沟槽，以将所述感应区 块分割成多个电极，任两相邻间的电极可行成一平面电容结构； 一电信线路模 块，其是设置于所述导电层上以与所述多个电极作电连接； 一控制单元，其是 与所述电信线路模块相耦接，以根据所述感应区域上的电容变化，而决定触控 位置；以及一显示单元，其是设置于所述导电层的下方。
图1为现有技术的电容式触控面板示意图2A为本发明的单层触控感测结构实施例示意图2B为本发明的感应区块剖面示意图3A至图3C为本发明的单层触控感测结构的感应区块实施例示意图3D为本发明的单层触控感测结构另一实施例示意图4A以及图4B为本发明的单层触控感测结构又一较佳实施例示意图； 图5为本发明的触控显示面板实施例示意图。
附图标记说明10、 13-非导电基板；ll-感测线路；12-黏着层；14-电路连 接模块；2-单层触控感测结构；20-基板；21-导电层；211、 212-电极；22-感应 区±央；23、 24-电信线路模块；25-软性电路板；26-保护层；3-单层触控感测结构； 30-导电层；301-沟槽；31-感应区块；32-沟槽；33、 34、 35、 36、 38-电极结构；
37-沟槽；4-单层触控感测结构；40-导电层；41-感应区块；410、 411、 412-电 极结构；42-沟槽；5-触控显示面板；50-导电层；501-透明基板；502-感应区块；
503-软性电路板；51-电信线路模块；52-控制单元；53-显示单元；54-保护层。
具体实施例方式
为了能对本发明的特征、目的及功能有更进一步的认知与了解，下文特将 本发明的装置的相关细部结构以及设计的理念原由进行说明，以使得审査委员
可以了解本发明的特点，详细说明陈述如下
请参阅图2A所示，所述图为本发明的单层触控感测结构实施例示意图。所 述单层触控感测结构2，包括有一导电层21，其是具有多个感应区块22,所述 感应区块22内更具有多段的沟槽，以将所述感应区块分割成多个电极，任两相 邻间的电极可行成一平面电容结构。本发明的单层触控感测结构2特征在于只 利用一层导电层21即可完成所有的感测电极的配置。其中所述感应区块22是 透过蚀刻所述导电层21所形成。所述导电层21可为一导电高分子材料或者是 透明导电氧化物。其中所述高分导电高分子可为聚乙基双醚噻吩 (poly(3，4-ethylenedioxythiophene),PEDOT); 所述透明导电氧化物(transparent conductive oxides, TCO)是可为氧化铟锡(indium tin oxide， ITO)、氧化锑锡 (antinomy tin oxide, ATO)或者是氧化锌(zinc oxide, ZnO)，但不以此为限。在本
7实施例中所述导电层21为氧化铟锡材料。
如图2B所示，所述图为本发明的感应区块剖面示意图。在所述剖面图上， 可以看出相邻两的电极211与212之间形成一平面电容，所述平面电容是指电 场方向为图中的X轴方向。此外，所述导电层21可以形成于一基板20上，所 述基板20是可选择为可挠性基板，例如塑料基板，但不以此为限，或者是玻 璃基板。另外，在所述导电层21上更可以形成一层保护层26，以防止感应区块 22内的电极结构或者是沟槽受损。再回到图2A所示，在所述导电层21上的两 侧，亦即在所述多个感应区块22的两侧分别设置有电信线路模块23及24，其 是与所述多个感应区块22内的电极作电连接，以提供电子信号给所述感应区块 22内的电极，以产生均匀的感测电场使得相邻的两个电极之间形成电容效应。 所述电信线路模块23及24再通过覆晶薄膜(chip on film, COF)的软性电路板25 与其他的外部电子组件相耦接。
请参阅图3A以及图3B所示，所述图为本发明的单层触控感测结构的感应 区块实施例示意图。在图3A以及图3B的实施例中，单层触控感测结构3具有 多个感应区块31，在图中仅显示一部份。所述感应区块31是以沟槽301与所述 导电层30做分隔。所述导电层30与所述感应区块31间的沟槽301是可利用蚀 刻的方法在所述导电层30上蚀刻出沟槽301。另外，每一个感应区块31内是利 用蚀刻的方式于导电层30上形成具有函数曲线的形式的沟槽32。图3A的函数 曲线为方波曲线，透过所述方波曲线所形成的沟槽32将感应区块31分成两个 电极结构33与34，两个电极结构33与34再分别与电压源作电连接，以使得两 个电极结构33与34间形成平行电容。
另外如图3B所示，在感应区块31内的沟槽所形成的函数曲线为一弦波曲 线，透过所述弦波曲线所形成的沟槽32将感应区域分成两个电极结构35与36。 请参阅图3C所示，除了前述的方波曲线或者是弦波曲线外，所述多个沟槽37 也可以形成三角波曲线。请参阅图3D所示，所述图为本发明的单层触控感测结 构另一实施例示意图。在本实施例中，感应区块31内的是具有多个矩形电极结 构38。不过图3D的电极结构38如果要能感应整个显示区域的话，需要密度很 高的电极分布，但是这样一来供应电子信号的线路设计就会相当复杂，所以这 样的设计通常可应用于简单的按键式的触控面板。
请参阅图4A以及图4B所示，所述图为本发明的单层触控感测结构又一较佳实施例示意图。在本实施例中，所述种单层触控感测结构4，包括有一导电层
40，其是具有至少一感应区块41，所述感应区块41上具有多段的沟槽42，以 将所述感应区块分割成三个电极410、 411以及412，任两相邻间的电极可行成 一平面电容结构。在本实施例中的所述多段沟槽形成三角波的分布，以将所述 感应区块分成三个电极410、 411以及412。再将每一个电极410、 411以及412 与一电压源连接，以形成如图4B所示的电容结构。
请参阅图5所示，所述图为本发明的触控显示面板实施例示意图。在本实 施例中，所述触控显示面板5，包括有一导电层50、 一电信线路模块51、 一控 制单元52以及一显示单元53。所述导电层50，其是具有至少一感应区块502， 所述感应区块502上具有多段的沟槽，以将所述感应区块分割成多个电极，任 两相邻间的电极可行成一平面电容结构。所述导电层的结构是可为如前述图2A、 3A至3D以及图4的结构。其详细技术特征如前所述，在此不作赘述。在本实 施例中，所述导电层50是形成于一透明基板501上，所述透明基板501是可选 择为可挠性基板，例如塑料基板(但不以此为限)或者是玻璃基板。
所述电信线路模块51，其是设置于所述导电层50上以与所述多个电极作电 连接。在本实施例中，所述电信线路模块51是形成于所述多个感应区块502的 两侧，以提供电子信号给所述感应区块502内的电极，产生均匀的电场分布。 所述控制单元52，其是与所述电信线路模块51相耦接，以根据所述感应区域 502上的电容变化，而决定触控位置。在本实施例中，所述控制单元52是可通 过覆晶薄膜(chip on film, COF)的软性电路板503与所述电信线路模块51相耦 接，但不以此为限。所述显示单元53，其是设置于所述导电层50的下方。所述 显示单元53，是可选择为一液晶显示单元以及一发光二极管显示单元其中之一， 但不以此为限。为了保护所述导电层50，在所述导电层50上方更可以形成一层 保护层54。
以上所述，仅为本发明的实施例，当不能以之限制本发明范围。即大凡依 本发明权利要求所做的均等变化及修饰，仍将不失本发明的要义所在，亦不脱 离本发明的精神和范围，故都应视为本发明的进一步实施状况。
综合上述，本发明提供的单层触控感测结构以及使用所述结构的触控显示 面板，可以解决现有电阻式的缺点，并且其结构简单容易制造可以降低生产成 本，因此可以满足业界的需求，进而提高所述产业的竞争力以及带动周遭产业 的发展。
权利要求
1、一种单层触控感测结构，其特征在于包括有一导电层，其是具有至少一感应区块，所述感应区块上具有多段的沟槽，以将所述感应区块分割成多个电极，任两相邻间的电极可行成一平面电容结构。
2、 如权利要求1所述的单层触控感测结构 成于一基板上。
3、 如权利要求2所述的单层触控感测结构 璃基板。
4、 如权利要求2所述的单层触控感测结构挠性基板。
5、 如权利要求4所述的单层触控感测结构 为一塑料基板。
6、 如权利要求1所述的单层触控感测结构 导电高分子材料层。
7、 如权利要求6所述的单层触控感测结构 材料为PEDOT。
8、 如权利要求1所述的单层触控感测结构 透明导电的氧化物层。
9、 如权利要求8所述的单层触控感测结构 氧化物为氧化铟锡。
10、 如权利要求1所述的单层触控感测结构，其特征在于所述导电层上 方更具有一层保护层。
11、 如权利要求1所述的单层触控感测结构，其特征在于所述多段的沟 槽是可形成一函数曲线形状，所述函数曲线为方波曲线、三角波曲线或者弦波 曲线。
12、 一种单层触控感测结构，其特征在于包括有一导电层，其是具有至少一感应区块，所述感应区块上具有多段的沟槽，以将所述感应区块分割成三 个电极，任两相邻间的电极可行成一平面电容结构。
13、 如权利要求12所述的单层触控感测结构，其特征在于所述导电层是形成于一基板上。，其特征在于: ，其特征在于: ，其特征在于: ，其特征在于: ，其特征在于: ，其特征在于: ，其特征在于: ，其特征在于:所述导电层是形 所述基板为一玻 所述基板为一可 所述可挠性基板 所述导电层为一 所述导电高分子 所述导电层为一 所述透明导电的
14、 如权利要求13所述的单层触控感测结构，其特征在于所述基板为一 玻璃基板。
15、 如权利要求13所述的单层触控感测结构，其特征在于所述基板为一 可挠性基板。
16、 如权利要求15所述的单层触控感测结构，其特征在于所述可挠性基 板为一塑料基板。
17、 如权利要求12所述的单层触控感测结构，其特征在于所述导电层为 一导电高分子材料层。
18、 如权利要求17所述的单层触控感测结构，其特征在于所述导电高分子材料为PEDOT。
19、 如权利要求12所述的单层触控感测结构，其特征在于所述导电层为 一透明导电的氧化物层。
20、 如权利要求19所述的单层触控感测结构，其特征在于所述透明导电的氧化物为氧化铟锡。
21、 如权利要求12所述的单层触控感测结构，其特征在于所述导电层上方更具有一层保护层。
22、 一种触控显示面板，其特征在于，包括一导电层，其是具有至少一感应区块，所述感应区块上具有多段的沟槽，以将所述感应区块分割成多个电极，任两相邻间的电极可行成一平面电容结构； 一电信线路模块，其是设置于所述导电层上，与所述多个电极作电连接；一控制单元，其是与所述电信线路模块相耦接，以根据所述感应区域上的电容变化，而决定触控位置；以及一显示单元，其是设置于所述导电层的下方。
23、 如权利要求22所述的触控显示面板，其特征在于所述导电层是形成 于一透明基板上。
24、 如权利要求23所述的触控显示面板，其特征在于所述透明基板为一玻璃基板。
25、 如权利要求23所述的触控显示面板，其特征在于所述透明基板为一 可挠性基板。
26、 如权利要求25所述的触控显示面板，其特征在于所述可挠性基板为 一塑料基板。
27、 如权利要求22所述的触控显示面板，其特征在于所述导电层为一导 电高分子材料层。
28、 如权利要求27所述的触控显示面板，其特征在于所述导电高分子材 料为PEDOT。
29、 如权利要求22所述的触控显示面板，其特征在于所述导电层为一透 明导电的氧化物层。
30、 如权利要求29所述的触控显示面板，其特征在于所述透明导电的氧 化物为氧化铟锡。
31、 如权利要求22所述的触控显示面板，其特征在于所述导电层上方更 具有一层保护层。
32、 如权利要求22所述的触控显示面板，其特征在于所述显示单元，为 一液晶显示单元或一发光二极管显示单元。
33、 如权利要求22所述的触控显示面板，其特征在于所述多段的沟槽是 形成一函数曲线形状，所述函数曲线为方波曲线、三角波曲线或弦波曲线。
全文摘要
本发明提供一种单层触控感测结构，包括有一导电层，其是具有至少一感应区块，所述感应区块上具有多段的沟槽，以将所述感应区块分割成多个电极，任两相邻间的电极可行成一平面电容结构。利用所述单层触控感测结构，本发明更提供一触控显示面板，其是具有一导电层、一电信线路模块、一控制单元以及一显示单元。所述导电层具有多段的沟槽，以将所述感应区块分割成多个电极。所述电信线路模块与所述多个电极作电连接。所述控制单元与所述电信线路模块相耦接，以根据所述感应区域上的电容变化，而决定触控位置。所述显示单元置于所述导电层的下方。
文档编号G06F3/044GK101320309SQ200710110658
公开日2008年12月10日 申请日期2007年6月6日 优先权日2007年6月6日
发明者何炜轩, 叶裕洲 申请人:介面光电股份有限公司