专利名称：触控感测器及其触控显示器与电子装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于触控面板感测技木，特别是指ー种将不同方向的感测线相耦接以简化感测器讯号线布局的数量与所需的空间以及減少讯号处理芯片的接脚数量的一种触控感测器及其触控显示器。
背景技术：
触控感测技术是通过感测元件与其上方的手指(包含 其他各式的尖状物)之间的物理參数变动状况，经由逻辑计算来判断手指所在的感测线(Trace)位置及其动作，主要可分成电阻式、电容式、与光学式三大类。电阻式触控感测因电路简单且成本低廉，而为目前小尺寸触控商品市场的主流；但其色彩呈现度及触感灵敏度仍未能满足消费者的要求。电容式触控感测因具有高灵敏性及高控御性，甚至不须接触到感测元件的表面，而逐渐成为小尺寸触控商品最具潜力的研发重点。对于大尺寸触控感测技木，目前发展以光学式触控感测为主，但其解析度及相关技术仍未臻成熟，且通常触控面板愈大，所需要的感测线数量愈多，则红外线发射接收对的数量增加及电路结构趋于复杂。请參阅图I所示，该图为现有的触控感测器示意图。一般而言，触控感测器I是设置于平面显示器上用以感测使用者触控状态或位置的感测元件。触控感测器I是由形成于基板上的X轴方向与Y方向的感测线11与12(trace)所构成，以形成一个ニ维的感测区域。为了能够得知使用者的触碰位置，每ー个感测线11与12都必须通过讯号连接接ロ而耦接至具有讯号处理器的电路板13(如软性电路板)上。通过图I感测线配置，当使用者触碰到触控感测器时，可以通过自容型(self-capacitance)或者是互容型(mutual-capacitance)的讯号处理方式来判断触控的位置。其中自容型是指使用者利用手指或导电型触控物与电极间产生电容耦合，并量测电容变化以确定触碰位置；而相互容型则是当使用者利用手指或导电型触控物触碰感测器时，会在相邻的电极间产生电容耦合，然后通过侦测电容充放电状态而得知触碰的位置。虽然图I的架构可以感测触控的位置，不过随着触控感侧面积的増大，所需要的感测线会増加，因此在电路板13上的讯号处理器的接脚数就会増加，因此无形的中会増加整个触控感测器的制造成本。此外，在图I架构下的感测线都需要通过导线将感测线耦接至电路板13上，因此在感测线外侧，需要有空间以提供导线布设，因而占用基板上的面积，亦使电路成本相应的增加。综合上述，因此亟需一种触控感测器及其触控显示器以解决现有技术所产生的问题。
发明内容
本发明提供一种触控感测器及其触控显示器，其是将不同方向的感测线相耦接以减少讯号处理器的接脚数量以极简化感测器讯号线布局的数量与所需的空间，使得少数量的感测器接脚实现多条感测线面板的触控感测，而可适用于各种尺寸的触控面板，进而减少制造的成本。在一实施例中，本发明提供ー种触控感测器，其包括一讯号连接接ロ，其是具有多个讯号接收端；多个第一感测线，其是沿ー第一方向排列，每ー第一感测线是分别与该多个讯号接收端电讯连接；以及多个第二感测线，其是沿ー第二方向排列，每ー第二感测线是分别与不同的一第一感测线相耦接。在另ー实施例中，本发明更提供ー种触控显示器，其包括一平面显示单元；一触控感测器，其是设置于该平面显示单元上，该触控感测器更包括有一基板，以及形成于该基板上的一讯号连接接ロ、多个第一感测线以及多个第二感测线，该讯号连接接ロ，其是具有多个讯号接收端，该多个第一感测线，其是沿ー第一方向排列，每ー第一感测线是分别与该多个讯号接收端电讯连接，该多个第二感测线，其是沿ー第二方向排列，每ー第二感测线是分别与不同的一第一感测线相耦接；以及ー讯号处理器，其是与该讯号连接接ロ相耦接。在另ー实施例中，本发明更提供一种电子装置，其是包括有ー电子运算处理模块，其是具有数据运算处理能力；一平面显示单元，其是与该电子运算处理模块相耦接；一触控感测器，其是设置于该平面显示单元上且与该电子运算处理模块电讯连接，该触控感测器更包括有一基板，以及形成于该基板上的一讯号连接接ロ、多个第一感测线以及多个第二感测线，该讯号连接接ロ，其是具有多个讯号接收端，该多个第一感测线，其是沿ー第一方向排列，每ー第一感测线是分别与该多个讯号接收端电讯连接，该多个第二感测线，其是沿ー第二方向排列，每ー第二感测线是分别与不同的一第一感测线相耦接；以及ー讯号处理器，其是与该讯号连接接ロ相耦接。
图I为现有的触控感测器不意图；图2为本发明的触控感测器实施例示意图；
图3为本发明的第一感测线与第二感测线第一实施例示意图；图4为本发明的第一感测线与第二感测线第二实施例示意图；图5为本发明的第一感测线与第二感测线第三实施例示意图；图6为第二感测线与第一感测线耦接方式示意图；图7为本发明的触控显示器示意图；图8为本发明的电子装置示意图；图9为利用本发明的触控感测器感测示意图；图IOA与图IOB为本发明的触控感测器受到触碰时产生的讯号示意图。附图标记说明1_触控感测器；11、12_感测线；13、14_讯号处理器；2_触控感测器；20、20a、20b-基板；200_上表面；201_下表面；21_讯号连接接ロ ；210_讯号接收端；22-第一感测线；220_感测电极；221-连接导线；23_第二感测线；230_感测电极；231_连接导线；24_第一导线；25_第二导线；26_贯孔；3_平面显示单元；4_讯号处理器；5_触控显示器；6_电子运算处理模块；7_电子装置；90、91_触碰位置。
具体实施例方式为使贵审查委员能对本发明的特征、目的及功能有更进ー步的认知与了解，兹配合图式详细说明如后请參阅图2所示,该图为本发明的触控感测器实施例示意图。在本实施例中，该触控感测器2是设置于平面显示器上的一平面型触控感测器。该处控感测器2包括有一基板20，其上形成有一讯号连接接ロ 21、多个第一感测线22以及多个第二感测线23。该基板20是可以选择为石英、高分子或树脂(resin)、玻璃或者塑胶等透明材质，但不以此为限制。该讯号连接接ロ 21具有多个讯号接收端210，在本实施例中，该讯号接收端210其是形成于该基板20上，该讯号接收端210为导电材质，其是可以为透明的材质，例如氧化铟锡(Indiumtinoxide, ITO)、聚ニ氧こ基塞吩(Poly (3,4-ethylenedioxythiophene),PED0T)、透明导电油墨(conductive ink),与石墨(graphite),但不以此为限，或者是不透明的材质,例如碳、多晶硅等非金属或者是金、银或铜等金属材质，但不以此为限。
该多个第一感测线22(1(! Y9),其是沿着一第一方向形成于该基板20上,姆ー第一感测线22分别与该多个讯号接收端210电讯连接。该多个第一感测线22为导电材质，其是可以为透明的材质，如氧化铟锡(Indium tin oxide, ITO)、聚ニ氧こ基塞吩(Poly (3,4-ethylenedioxythiophene), PED0T)、透明导电油墨(conductive ink),与石墨(graphite)，但不以此为限；或者是不透明的材质，例如碳、多晶硅等非金属或者是金、银或铜等金属材质，但不以此为限。本实施例中，该第一方向为Y方向。在图2中，姆ー第一感测线22的一端连接有一第一导线24，该第一导线24与对应的讯号接收端210电性连接。该多个第二感测线23 (Xtl X4)，其是沿着一第二方向形成于该基板20上，要说明的是，该第二感测线23的数量与该第一感测线的数量可以为相同或者是不同，本实施例中，该多个第二感测线23的数量是小于该多个第一感测线22的数量。每ー第二感测线23是分别与不同的一第一感测线22相耦接。该第二感测线23与该第一感测线22耦接的方式可以是对应式的耦接或者是编码式的耦接。所谓对应式的耦接为第二感测线23根据其位置的顺序依序与第一感测线22相耦接，例如感测线Xtl与感测线Ytl相耦接；感测线X1与感测线Y1相耦接以此类推。所谓编码式的耦接则是，每ー第二感测线23是与位置不相对应的第一感测线22相耦接，其是可以为乱数式或者是具有特定规则。例如感测线Xtl与感测线Y2相耦接；感测线X1与感测线Y5相耦接等。在本实施例中，耦接方式是属于编码式耦接。而每ー第二感测线23是通过一第ニ导线25与对应的第一感测线22的该第一导线24相耦接，其中，第二感测线Xtl与第一感测线Y9相耦接；ニ感测线X1与第一感测线Ytl相耦接；ニ感测线X2与第一感测线Y3相耦接；ニ感测线X3与第一感测线Y5相耦接；ニ感测线X4与第一感测线Y7相耦接。在本实施例中，该第二方向为X方向。要说明的是，该X与Y的方向为便于说明而定义的坐标系，因此第一与第二方向并不以本实施例的X与Y为限制。同样地，该多个第二感测线23为导电材质，其是可以为透明材质，如氧化铟锡(Indium tin oxide, IT0)、聚ニ氧こ基塞吩(Poly (3,4-ethylenedioxythiophene)，PED0T)、透明导电油墨(conductiVeink)，与石墨(graphite)，但不以此为限；或者是不透明的材质，例如碳、多晶硅等非金属或者是金、银或铜等金属材质，但不以此为限。在基板20上所形成的第一感测线22与第二感测线23有不同种类的态样，不管是分别形成于基板的上与下表面，或者是同时形成在基板的一表面上的单层结构，亦或者是利用堆叠的方式形成在基板的一表面上的多层结构都可以利用本发明的感测线耦接方式来实施。请參阅图3所示，该图为本发明的第一感测线与第二感测线第一实施例示意图。本实施例要说明的是第一感测线22与第二感测线23是形成于基板20上的单ー层结构。在图3中，第一感测线22具有多个多边形感测电极220沿着X方向排列，而第二感测线23也同样具有多个多边形感测电极230沿着Y方向排列，使得多个第一感测线22具有的感测电极220与多个第二感测线23所具有的感测电极230形成ニ维阵列的排列方式。在本实施例中，该多边形感测电极为菱形，但不以此为限制。由于该第一感测线22与第二感测线23的感测电极220与230都是形成于基板20上，因此属于第一感测线22的X方向排列的感测电极220间具有连接导线221，而属于第二感测线23的Y方向排列的感测电极230间具有连接导线231。至于X方向与Y方向连接导线是以绝缘的方式相互交错且绝缘配置，其是属于现有的技术，在此不做赘述。如图4所示，该图为本发明的第一感测线与第二感测线第二实施例示意图。在本实施例中，要说明的是，该第一感测线22与该第二感测线23是形成于基板20的不同表面，例如图4中的实线代表着形成于基板20上表面200的第一感测线22，而虚线的部分则代表形成基板20下表面201的第二感测线23。在图4的实施例中，每ー第一感测线22与第二感测线23内的图案亦可以如图3所示的多边形电极结构，但不以此为限。此外，如图5所示，第一感测线22与第二感测线23可以分别形成于不同的基材20a与20b上，再相互迭起来。同样地，每ー·第一感测线22与第二感测线23内的图案亦可以如图3所示的多边形电极结构，但不以此为限。另外，要说明的是，在图2中第一感测线22与第二感测线23耦接的方式虽然是利用第一导线24与第二导线25的布局方式来达成，也就是利用基板20边缘的区域提供布设第一导线24与第二导线25的空间，但是并不以图2的布局方式为限制。例如，由于图3中的第一感测线22与第二感测线23的感测电极220与230都在同一层上，因此在图3的实施例中，可以不需要如图2般在基板20外围的区域腾出空间来提供导线布局，可以直接让要耦接的第一感测线22通过感测电极间相连，而达到耦接的目的，如图6所示的方式，通过相互交错的连接导线221与231耦接，例如在连接导线221与231上通过贯孔26 (via)，让第二感测线23与对应的第一感测线22相耦接。另外，如图4或图5的实施例，由于第一感测线22与第二感测线23间相隔有基板，因此可以通过贯孔让第二感测线23与对应的第一感测线22相耦接。例如在图4中，由于该第一感测线22与该第二感测线23中间相隔有基板20，因此可以在要相互耦接的第一感测线22与第二感测线23间的基板20上形成贯孔26，在贯孔26内填充导电材料与对应的第一与第二感测线耦接。同理，由于图5的实施例中，该第一感测线22与第二感测线23分别形成于不同基板20a与20b上，因此在第一感测线22的基材20a上特定位置上形成贯孔26，使得该第一感测线22可以与另一基材20b上的第二感测线23相互耦接。通过图6方式或者是图4或图5的贯孔方式可以免除如图2布局连接导线所需的空间，而且简化制程，进而可以降低制造的成本。请參阅图7所示，该图为本发明的触控显示器示意图。本实施例的触控显示器5包括有一平面显示单元3、一触控感测器2以及ー讯号处理器4。该平面显示单元3，其是用以显示影像，该平面显示单元3可以选择为发光二极体显示单元或者是液晶显示单元,但不以此为限制。该触控感测器2，其是设置于该平面显示单元的显示表面上，该触控感测器的结构为如图2至图6所示的组合架构，该触控感测器2的细部结构如前所述，在此不做赘述。该讯号处理器4，其是与该触控感测器2上的讯号连接接ロ 21相耦接，该讯号处理器4可以接收由该触控感测器2上的第一感测线22与第二感测线23所输出的电讯，而判断触碰的位置。如图8所示，该图为本发明的电子装置示意图。该电子装置7包括有ー电子运算处理模块6以及ー触控显示器5。该电子运算处理模块6可以为手机的运算处理模块、笔记型电脑的运算处理模块或者是平板行电脑的运算处理模块。该电子运算模块6随着电子装置的种类不同会有不同的配置，其为熟悉此项技术的人所熟知，在此不做赘述。该触控显示器5，其是与该电子运算处理模块6电讯连接。如果该电子装置7为手机或者是平板型电脑的话，则该触控显示器5是设置于该电子运算处理模块6的上方；如果该电子装置7为笔记型电脑的话，则该触控显示器5是耦接于该电子运算处理模块6的一端，使得该触控显示器5可以折叠于该电子运算处理模块6上。当使用者利用手指或者是触控笔触碰于该触控显 示器5上时，触控显示器5上的讯号处理器4会根据触控感测器2的电容值变化而产生触碰位置的资讯，再将该资讯传给该电子运算处理模块6，使得电子运算处理模块6执行对应的动作或处理，再将结果输出到触控显示器5上的平面显示单元3，而显示出对应的結果。请參阅表一至表三的内容，其为本发明所提供的第一感测线与第二感测线耦接位置以及对应的触碰检知位置说明表。在这些表中的横向第一列代表第一感测线，其数量为19条，纵向第一行代表第二感测线，其数量为11条。而纵向第I行中的每ー个栏位的数字，代表该第二感测线与特定的第一感测线的编号。例如纵向第一行中的第一格编号为17代表，第一条第二感测线与第17条第一感测线耦接，以此类推。而中间区域的坐标表示代表触碰判别的位置。对于(0，0)与(0，1)间的位置可以利用感测讯号以内插的方式来決定，其是属于现有的技术，在此不作赘述。由表一至表三所示的内容来看，第二感测线与第一感测线连接的位置是可以有不同种的变化，而且都可以达到感测到触控位置的目的。
权利要求
1.ー种触控感测器，其特征在于，其包括 一讯号连接接ロ，其是具有多个讯号接收端； 多个第一感测线，其是沿ー第一方向排列，每ー第一感测线是分别与该多个讯号接收端电讯连接；以及 多个第二感测线，其是沿ー第二方向排列，每ー第二感测线是分别与不同的一第一感测线相耦接。
2.根据权利要求I所述的触控感测器，其特征在于，每ー第一感测线的一端连接有一第一导线，该第一导线与对应的讯号接收端电性连接，该第二感测线是通过一第二导线与对应的第一感测线的该第一导线相耦接。
3.根据权利要求I所述的触控感测器，其特征在于，该第一感测线与该第二感测线是形成于ー基板的同一表面上，该第一感测线具有至少ー第一感测电极，相邻的第一感测电极间具有一第一连接导线，该第二感测线具有至少ー第二感测电极，相邻的第二感测电极间具有一第二连接导线，该第二感测线是通过该第二连接导线与对应的第一感测线的第一连接导线相耦接。
4.根据权利要求I所述的触控感测器，其特征在于，该第一感测线与该第二感测线间具有一基板，该第二感测线是通过该基板上的至少ー贯孔与对应的第一感测线相耦接，该第一感测线具有至少ー第一感测电极，相邻的第一感测电极间具有一第一连接导线，该第ニ感测线具有至少ー第二感测电极，相邻的第二感测电极间具有一第二连接导线。
5.根据权利要求I所述的触控感测器，其特征在于，该第二感测线的数量是小于或等于该第一感测线的数量。
6.ー种触控显示器，其特征在于，其包括 一平面显示单元； 一触控感测器，其是设置于该平面显示单元上，该触控感测器更包括有一基板，以及形成于该基板上的一讯号连接接ロ、多个第一感测线以及多个第二感测线，该讯号连接接ロ，其是具有多个讯号接收端，该多个第一感测线，其是沿ー第一方向排列，每ー第一感测线是分别与该多个讯号接收端电讯连接，该多个第二感测线，其是沿ー第二方向排列，每ー第二感测线是分别与不同的一第一感测线相耦接；以及 ー讯号处理器，其是与该讯号连接接ロ相耦接。
7.根据权利要求6所述的触控显示器，其特征在干，每ー第一感测线的一端连接有一第一导线，该第一导线与对应的讯号接收端电性连接，该第二感测线是通过一第二导线与对应的第一感测线的该第一导线相耦接。
8.根据权利要求6所述的触控显示器，其特征在干，该第一感测线与该第二感测线是形成于ー基板的同一表面上，该第一感测线具有至少ー第一感测电极，相邻的第一感测电极间具有一第一连接导线，该第二感测线具有至少ー第二感测电极，相邻的第二感测电极间具有一第二连接导线，该第二感测线是通过该第二连接导线与对应的第一感测线的第一连接导线相耦接。
9.根据权利要求6所述的触控显示器，其特征在干，该第一感测线与该第二感测线间具有一基板，该第二感测线是通过该基板上的至少ー贯孔与对应的第一感测线相耦接，该第一感测线具有至少ー第一感测电极，相邻的第一感测电极间具有一第一连接导线，该第ニ感测线具有至少ー第二感测电极，相邻的第二感测电极间具有一第二连接导线。
10.根据权利要求6所述的触控显示器，其特征在于，该第二感测线的数量是小于或等于该第一感测线的数量。
11.一种电子装置，其特征在于，其包括 ー电子运算处理模块，其是具有数据运算处理能力； 一平面显示单元，其是与该电子运算处理模块相耦接； 一触控感测器，其是设置于该平面显示单元上且与该电子运算处理模块电讯连接，该触控感测器更包括有一基板，以及形成于该基板上的一讯号连接接ロ、多个第一感测线以及多个第二感测线，该讯号连接接ロ，其是具有多个讯号接收端，该多个第一感测线，其是沿一第一方向排列，每ー第一感测线是分别与该多个讯号接收端电讯连接，该多个第二感测线，其是沿ー第二方向排列，每ー第二感测线是分别与不同的一第一感测线相耦接；以及 ー讯号处理器，其是与该讯号连接接ロ相耦接。
12.根据权利要求11所述的电子装置，其特征在于，该电子装置为手机、平板型电脑或笔记型电脑。
13.根据权利要求11所述的电子装置，其特征在于，该第二感测线的数量是小于或等于该第一感测线的数量。
全文摘要
本发明提供一种触控感测器及其触控显示器与电子装置，触控感测器包括一讯号连接接口、多个第一感测线以及多个第二感测线。该讯号连接接口具有多个讯号接收端。每一第一感测线分别与该多个讯号接收端电讯连接。每一第二感测线分别与不同的一第一感测线相耦接。在另一实施例中，本发明利用该触控感测器与一平面显示单元结合以形成一触控显示器与电子装置。由于该多个第二感测线分别与部分的第一感测线相耦接，因此可以简化感测器讯号线布局的数量与所需的空间，更可以减少讯号处理芯片的接脚数量，进而减少制造的成本。
文档编号H04M1/02GK102768584SQ201110114958
公开日2012年11月7日 申请日期2011年5月5日 优先权日2011年5月5日
发明者林泽琦, 樊曜仁 申请人:君曜科技股份有限公司