专利名称：触控面板以及其侦测方法
技术领域：
本发明涉及一种触控面板，特别是一种具有特殊电极结构的触控面板。
背景技术：
在现今各式消费性电子产品市场中，个人数字助理(personal digitalassistant,PDA)、移动电话(mobile Phone)及笔记本电脑(not ebook)等可携式电子产品乃至于个人计算机、数字家电系统已逐渐使用触控面板(touch display panel)作为用户与电子装置间之数据沟通接口工具。使用触控面板时，用户可直接透过屏幕上显示的对象进行操作与下达指令，因此可提供用户更人性化的操作接口。此外电子产品的设计皆以轻、薄、短、小为方向，因此在产品设计上希望能节省如按键、键盘、鼠标等传统输入设备的设置空间，搭配触控面板的显示设备已逐渐成为各式电子产品的关键零件。·请参考第I图，所绘示为习知触控面板的结构示意图。如第I图所示，触控面板100的触控功能主要来自于复数个水平方向的水平电极102以及复数个垂直方向的垂直电极104。藉由此两轴向的电极，即可分别感测输入位置的水平或垂直坐标。一般而言，水平电极102以及垂直电极104是分别设置于利用导电材料形成的不同层中，再加上中间的绝缘结构，整个触控面板100至少需要3至4层的材料堆栈，不仅使产品体积加大，也增加了制作的难度。目前厂商皆戮力于开发各种不同的触控面板结构，期能减少触控面板的堆栈层数，以符合当今产品轻薄短小的需求。
发明内容
本发明于是提出一种触控面板，具有特殊的电极结构，能减少整体材料的堆栈层数。根据本发明之一实施例，本发明的触控面板包含有一基板、复数条第一导线、复数条第二导线以及复数个感测垫。第一导线设置于基板上，彼此平行且沿着一第一方向延伸。第二导线设置于基板上，彼此平行且沿着一第二方向延伸。其中第一导线与第二导线彼此交错并于基板上形成复数个感测垫区域。每个感测垫对应设置于每个感测垫区域中，且每个感测垫会电性连接一条第一导线以及一条第二导线。根据本发明另一实施例，本发明还提供一种触控面板的侦测方法。该侦测方法首先进行一第一时间模式，使第一导线具有感测信号而第二导线不具有感测信号，接着，感测垫可藉由第一导线来感测第二方向上的触控位置。然后进行一第二时间模式，使第二导线具有感测信号而第一导线不具有感测信号，接着，感测垫可藉由第二导线来感测第一方向上的触控位置。本发明的触控面板由于具有特殊的感测电极结构，只需要一层感测电极(即感测垫)的排列即可完成，故相较于习知需要两层以上感测电极的结构，本发明触控面板的厚度可大幅缩小，同时，亦可减少电极材料的使用，降低触控面板的制造成本。
下面结合具体实施方式
及附图，对本发明作进一步详细说明。图I为习知触控面板的结构示意图。图2为本发明触控面板之第一实施例的结构示意图。图3为本发明触控面板的侦测方法的流程示意图。图4与图5为本发明触控面板之第二实施例的结构示意图。图6为本发明触控面板之另一实施例的结构示意图。图7与图8为本发明触控面板之第三实施例的结构示意图。·
图9为本发明触控面板之第四实施例的结构示意图。图10为本发明触控面板之第五实施例的结构示意图。
具体实施例方式为使熟习本发明所属技术领域之一般技艺者能更进一步了解本发明，下文特列举本发明之数个较佳实施例，并配合所附图式，详细说明本发明的构成内容及所欲达成之功效。请参考第2图，所绘示为本发明触控面板之第一实施例的结构示意图。如第2图所示，本实施例的触控面板300包含一基板302，以及设置于基板302上的复数条第一导线304、复数条第二导线306、复数个感测垫308以及复数个绝缘块310。于本实施例中，第一导线304、第二导线306、感测垫308以及绝缘块310皆位于基板302之同一侧。基板302可以是各种透明的软质基板，也可以是透明的硬质基板，例如，玻璃基板、塑料基板或石英基板等。如第2图所示，第一导线304彼此平行且延伸于一第一方向312，第二导线306彼此平行且延伸于一第二方向314。于一实施例中，第一方向312大体上垂直于第二方向314。第一导线304与第二导线306彼此交错并于基板302上围成复数个感测垫区域317。每个感测垫区域317设置有一感测垫308。感测垫308可以是矩形、圆形或其他几何形状，于本发明较佳实施例中，感测垫308为正方形，以得到最大的面积利用率。如第2图所示，每个感测垫308会分别连接一条第一导线304与一条第二导线306。更详细来说，每个感测垫308会藉由一第一辅助导线304a电性连接于一第一导线304，藉由一第二辅助导线306a电性连接于一第二导线306。于一实施例中，第一辅助导线304a大体上平行于第二方向314，第二辅助导线306a大体上平行于第一方向312。于本发明较佳实施例中，第一导线304、第一辅助导线304a、第二导线306以及第二辅助导线306a利用同一道的制程一起形成，其材质包含金属，例如可以是金、银、铜、铝、钥、钛、钽、镉、或上述之氮化物、或上述之氧化物、或上述之合金、或上述之组合，但不以上述为限，例如第一导线304或者第二导线306也可以包含透明导电材质。感测垫308可以是单层或多层结构，可由一种材料制成或多种材料组合而成，其材料包含透明导电材质，例如是氧化铟锡(indium tin oxide, ITO)、氧化铟锌(indium zinc oxide, IZO)、氧化镉锡(cadmium tin oxide, CTO)、氧化招锋(aluminum zinc oxide, ΑΖ0)、氧化铟锋锡(indiumtin zinc oxide，ΙΤΖ0)、氧化锋(zinc oxide)、氧化镉(cadmium oxide)、氧化給(hafniumoxide, HfO)、氧化铟嫁锋(indium gallium zinc oxide, InGaZnO)、氧化铟嫁锋续(indiumgallium zinc magnesium oxide, InGaZnMgO)、氧化铟锋续(indium gallium magnesiumoxide, InGaMgO)或氧化铟嫁招(indium gallium aluminum oxide, InGaAlO),但不以上述为限。如第2图所示，绝缘块310设置于基板302上第一导线304以及第二导线306交界处，使得第一导线304以及第二导线306能位于基板302的同一侧且能彼此电性绝缘。于一实施例中，第一导线304会跨坐在绝缘块310的上方，而第二导线306设置在绝缘块310的下方；而于另一实施例中，第一导线304设置在绝缘块310的下方，而第二导线306跨坐在绝缘块310的上方。绝缘块310可以是绝缘材质例如氧化硅(Si02)、氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiCN)、碳化硅(SiC)等，但不以上述为限。如第2图所示，第一导线304与第二导线306会连接至一控制器316，藉由控制器316所提供的驱动信号，可提供触控面板300的感测功能。本发明的触控面板300在执行触控功能时，在不同的时间下来给予第一导线304以及第二导线306感测信号，以分别侦测感测垫308的触控情况。请参考第3图，所绘示为本发明触控面板的侦测方法的流程示意图。如第3图所示(并一并参考第2图)，于一第·一时间模式中，控制器316会给予第一导线304感测信号，但是会切断第二导线306使之不具有感测信号(步骤402)，此时，感测垫308可藉由第一导线304来感测第二方向314上的触控位置(步骤404)。接续，控制器316会判断感测垫308是否感测到触控位置(步骤406);若判断结果为是，则继续进行步骤408;若判断结果为否，则返回步骤402。接着，于一第二时间模式中，控制器316会给予第二导线306感测信号，但是会切断第一导线304使之不具有感测信号(步骤408)，此时，感测垫308可藉由第二导线306来感测第一方向312上的触控位置(步骤410)。于是，在这样第一时间模式与第二时间模式交替执行的情况下，第一导线304以及第二导线306可「共享」感测垫308的感测功能，使得控制器316能侦测第一方向312上的触控位置以及第二方向314上的触控位置，藉此运算出正确的触控位置。可以理解的是，前述实施例是先在第一时间给予第一导线304感测信号，然后在第二时间给予第二导线306感测信号；而于另一实施例中，亦可在第一时间先给予第二导线306感测信号，接着在第二时间给予第一导线304感测信号。请参考第4图与第5图，所绘示为本发明触控面板之第二实施例的结构示意图，其中第5图为第4图中沿着BB’切线的剖面图。如第4图与第5图所示，第二实施例与第一实施例的主要区别在于，第二实施例的第一导线304以及第二导线306设置于基板302的不同侧，也就是说，第一导线304以及感测垫308设置于基板302的一侧，而第二导线306则设置于基板302的另一侧。本实施例中，第二导线306可以包含金属也可以是透明导线材质。如第5图所示，基板302中设置有复数个接触孔318，较佳者，这些接触孔318会对应设置于感测垫308之下方，而第二辅助导线306a设置于这些接触孔318中。每个感测垫308藉由第二辅助导线306a与位于基板302另一侧的第二导线306电性连接。如此一来，触控面板300亦可藉由第一时间模式与第二时间模式交替运作的情况下来侦测感测垫308的感测情况。值得注意的是，由于第一导线304以及第二导线306设置于基板302的不同侧，故本实施例并不需要配置额外的绝缘块308。甚至，于另一实施例中，亦可无须配置第一辅助导线304a。请参考第6图，所绘示为本发明之另一实施例的结构示意图。如第6图所示，本实施例的触控面板300，其感测垫308与第一导线304之间可以不具有第一辅助导线304a，而直接与第一导线304相连。在本实施例中，由于无须考虑到第二导线306的配置，因此相较于第一实施例，感测垫308的面积可以扩大，进而提升了触控面板300的感测灵敏度。请参考第7图与第8图，所绘示为本发明触控面板之第三实施例的示意图，其中第8图为第7图中沿着CC’切线的剖面图。如第7图与第8图所示，第三实施例与第一实施例的主要区别在于，第三实施例的第一导线304以及第二导线306设置于基板302的同一侧，而感测垫308则设置于基板302的另一侧。如第7图所示，基板302中设置有复数个第一接触孔318a以及复数个第二接触孔318b，较佳者，第一接触孔318a和第二接触孔318b会对应设置于感测垫318的下方。每个感测垫308藉由设置于第一接触孔318a的第一辅助导线304a与位于基板302另一侧的第一导线304电性连接，并藉由设置于第二接触孔318b中的第二辅助导线306a与位于基板302另一侧的第二导线306电性连接。第7图中虽然CC’切线并未经过第二接触孔318b，但为了清楚表示其与第一接触孔318a和感测垫308的相对位置，第7图仍以虚线描绘之。此外，绝缘块310设置在基板302与第一导线304和第二导线306相同的一侧，并设置于第一导线304以及第二导线306之间，使得第一导线304与第二导线306电性绝缘。本实施例亦可藉由第一时间模式与第二时间模式交替运作的情 况下来侦测感测垫308的感测情况。于一实施例中，由于感测垫308包含透明导电材质，而第一导线304第二导线306包含金属，两者位于基板302的不同侧，因此制程上并不会互相影响，能以更精简的流程制作，并得到较佳的产品良率。请参考第9图，所绘示为本发明触控面板之第四实施例的示意图。如第9图所示，第四实施例与第一实施例的主要区别在于，第四实施例的第一辅助导线304a与第二辅助导线306a和感测垫308使用相同的材质，例如都是透明导电材质。也就是说，第一辅助导线304a与第二辅助导线306a和感测垫308利用同一个步骤一起形成，使得第一辅助导线304a、第二辅助导线306a以及感测垫308为一体成型(monolithic)。须注意的是,第四实施例可和前述第一实施例、第二实施例和第三实施例做任意的搭配，例如在第4图中的第一辅助导线304a以透明导电材料来取代，在此并不一一列举全部组合。此外，请参考第10图，所绘示为本发明触控感测面板之第五实施例的示意图，其中第10图为第2图中沿着AA’切线的剖面图。如第10图所示，为了避免各感测垫308之间因距离过近而造成的寄生电容(尤其是在第6图的实施例中具有较大面积的感测垫308)，本实施例在各感测垫308之间的基板302上设置有一绝缘层320，绝缘层320会形成在各感测垫308之间的间隙中，较佳者会和感测垫308的顶面切齐，但也可以超过感测垫308的顶面。绝缘层320可以是各种绝缘材质，较佳者宜选用折射率和感测垫308相同的绝缘材质，例如当感测垫308为ITO时，绝缘层320可以是二氧化钛(Ti02)或二氧化锆(Zr02)。同样的，第五实施例可和前述第一实施例、第二实施例以及第三实施例做任意的搭配，在此并不一一列举全部组合。此外须注意的是，本发明触控面板的触控感测方面，透过位于基板302上复数个感测垫308所形成的数组(array)来达成，而感测的方式并不限于电容式的感测方式，而可以是其他方式例如电阻式的触控方式。举例来说，可在感测垫308的上方对应设置有一平面电极，藉由按压时平面电极与感测垫308的接触而侦测其感测位置。应了解这些感测方式应皆属本发明的权利范围。
综上而言，本发明提供了一种触控面板的结构与其侦测方法，在执行触控功能时，在不同的时间下分别给予第一导线以及第二导线感测信号，以侦测第一方向以及第二方向上的触控位置。本发明的触控面板由于具有特殊的感测电极结构，只需要一层的感测电极(即感测垫)的排列即可完成，故相较于习知需要两层以上感测电极的结构，本发明触控面板的体积可大幅缩小。以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能以此限定本发明的范围，即依 本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。
权利要求
1.一种触控面板,包含 复数条第一导线，该等第一导线彼此平行且沿着一第一方向延伸； 复数条第二导线，该等第二导线彼此平行且沿着一第二方向延伸，该等第一导线与该等第二导线彼此交错并形成复数个感测垫区域；以及 复数个感测垫，每个该感测垫对应设置于每个该感测垫区域中，且每个该感测垫电性连接一条该第一导线以及一条该第二导线。
2.根据权利要求I所述的触控面板，其特征在于，还包含一控制器，与该等第一导线以及该等第二导线连接，于一第一时间模式中，该等第一导线具有感测信号且该等第二导线不具有感测信号；于一第二时间模式中，该等第二导线具有感测信号且该等第一导线不具有感测信号。
3.根据权利要求I所述的触控面板，其特征在于，还包含复数个绝缘块设置于该等第一导线以及该等第二导线交界处，使得该等第一导线以及该等第二导线彼此电性绝缘。
4.根据权利要求I所述的触控面板，其特征在于，还包含一基板，其中该等第一导线、该等第二导线以及该等感测垫设置于该基板之同一侧。
5.根据权利要求4所述的触控面板，其特征在于，还包含复数个第一辅助导线设置于该基板上，其中该等第一辅助导线设置于该等第一导线以及该等感测垫之间，使得每个该感测垫电性连接一条该第一导线。
6.根据权利要求4所述的触控面板，其特征在于，还包含复数个第二辅助导线设置于该基板上，其中该等第二辅助导线设置于该等第二导线以及该等感测垫之间，使得每个该感测垫电性连接一条该第二导线。
7.—种触控面板，包含 复数条第一导线以及复数条第二导线，该等第一导线彼此平行且沿着一第一方向延伸，该等第二导线彼此平行且沿着一第二方向延伸；以及 复数个感测垫，其中每个该感测垫电性连接一条该第一导线以及一条该第二导线。
8.根据权利要求7所述的触控面板，其特征在于，还包含一控制器，于一第一时间模式中，该等第一导线具有感测信号且该等第二导线不具有感测信号；于一第二时间模式中，该等第二导线具有感测信号且该等第一导线不具有感测信号。
9.根据权利要求7所述的触控面板，其特征在于，还包含一基板，其中该等第一导线以及该等感测垫设置于该基板之同一侧，该等第二导线设置于该基板之另一侧。
10.根据权利要求9所述的触控面板，其特征在于，还包含复数个第一辅助导线设置于该基板上，其中该等第一辅助导线设置于该等第一导线以及该等感测垫之间，使得每个该感测垫电性连接一条该第一导线。
11.根据权利要求9所述的触控面板，其特征在于，还包含复数个接触孔设置于该基板中，该等感测垫经由该等接触孔中的复数个第二辅助导线与该等第二导线电性连接。
12.根据权利要求7所述的触控面板，其特征在于，还包含一基板，其中该等第一导线以及该等第二导线设置于该基板之同一侧，该等感测垫设置于该基板之另一侧。
13.根据权利要求12所述的触控面板，其特征在于，还包含复数个第一接触孔设置于该基板中，该等感测垫经由该等第一接触孔中的复数个第一辅助导线与该等第一导线电性连接。
14.根据权利要求12所述的触控面板，其特征在于，还包含复数个第二接触孔设置于该基板中，该等感测垫经由该等第二接触孔中的复数个第二辅助导线与该等第二导线电性连接。
15.根据权利要求5、10或13所述的触控面板，其特征在于，其中该等第一辅助导线包含金属或透明导电材质。
16.根据权利要求6、11或14所述的触控面板，其特征在于，该等第二辅助导线包含金属或透明导电材质。
17.根据权利要求I或7所述的触控面板，其特征在于，该等感测垫包含透明导电材质。
18.根据权利要求I或7所述的触控面板，其特征在于，该等第一导线与该等第二导线包含金属或透明导电材质。
19.根据权利要求I或7所述的触控面板，其特征在于，还包含一绝缘层设置于该基板上且位于该等感测垫之间。
20.根据权利要求19所述的触控面板，其特征在于，该绝缘层包含二氧化钛(Ti02)或二氧化锆(Zr02)。
21.一种触控面板的侦测方法，该触控面板包含复数条彼此平行且沿着一第一方向延伸之第一导线以及复数条彼此平行且沿着一第二方向延伸之第二导线，以及复数个感测垫，其中每个该感测垫电性连接一条该第一导线以及一条该第二导线，该侦测方法包含 进行一第一时间模式，使该等第一导线具有感测信号且该等第二导线不具有感测信号; 该等感测垫可藉由该等第一导线来感测该第二方向上的触控位置； 进行一第二时间模式，使该等第二导线具有感测信号且该等第一导线不具有感测信号；以及 该等感测垫可藉由该等第二导线来感测该第一方向上的触控位置。
22.根据权利要求21所述的触控面板的侦测方法，其特征在于，在该第一时间模式完成后，进一步包含判断是否感测到触控位置；若判断结果为是，则继续进行该第二时间模式；若判断结果为否，则返回第一时间模式。
全文摘要
本发明提供一种触控面板结构，其包括复数条第一导线、复数条第二导线以及复数个感测垫。第一导线彼此平行且沿着一第一方向延伸。第二导线彼此平行且沿着一第二方向延伸。第一导线与第二导线彼此交错并形成复数个感测垫区域。每个感测垫对应设置于每个感测垫区域中，且每个感测垫会电性连接一条第一导线以及一条第二导线。本发明还提供了一种操作触控面板的方法。本发明触控面板的厚度可大幅缩小，同时，亦可减少电极材料的使用，降低触控面板的制造成本。
文档编号G06F3/041GK102902394SQ20111022522
公开日2013年1月30日 申请日期2011年7月28日 优先权日2011年7月28日
发明者丁华, 余思璐 申请人:宸鸿科技(厦门)有限公司