专利名称：电容式触控面板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种触控面板，特别指一种电容式触控面板。
背景技术：
近几年来，随着科技的快速成长，触控感测技术已广泛地应用于日常生活之中，使得触控输入接ロ已逐渐地成为人们用来进行输入数据的人机接ロ。而目前在各种触控感测技术的发展中，又以电容式触控感测技术蔚为主流。在电容式触控面板的架构上，大致可分为两种形态。第一种形态如图I所示，为现有技术双层式电容式触控面板的剖视示意图。其是在一基板80的两个表面上，分别制作多个相互平行的第一轴向(如Y轴)感测电极81以及多个相互平行的第二轴向(如X轴)感测电极82。使得第一轴向感测电极81与第二轴向感测电极82之间隔着基板80而形成 交叉。如此ー来，在运作时，通过获得第一轴向感测电极81与第二轴向感测电极82之间的耦合电荷的前后差异，得以判断出是否有触碰条件产生，并且计算出实际触碰点的位置。第二种形态则如图2所示，为现有技术单层式电容式触控面板的剖视示意图。其是在一基板90的同一表面上制作多个相互平行的第一轴向(如Y轴)感测电极(图未示)及多个相互平行的第二轴向(如X轴)感测电极92。其中，每ー第一轴向感测电极包含多个第一轴向导电组件(图未示)，并且相邻的第一轴向导电组件之间是通过ー第一轴向导线912进行连接；同样的，每ー第二轴向感测电极92包含多个第二轴向导电组件921，并且相邻的第二轴向导电组件921之间是通过ー第二轴向导线922进行连接。此外，每ー第一轴向导线912与第二轴向导线922之间是进一步布设有ー绝缘材质93，借以形成跨接导电结构(Jumper)的形态,并且通过跨接导电结构使得第一轴向感测电极91与第二轴向感测电极92得以相互绝缘。由此，在运作时，通过获得第一轴向感测电极与第二轴向感测电极92之间的耦合电荷的前后差异，得以判断出是否有触碰条件产生，并且计算出实际触碰点的位置。然而，上述传统的电容式触控面板的架构较为复杂，在制作不同轴向的感测电极吋，皆需分别重复经过多道制程，例如溅镀、喷涂、蚀刻等步骤才能完成，并且在制程精确度上亦十分要求。如此将导致产品制造成本过高以及生产良率不易提升等问题。
发明内容有鉴于此，为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的在于针对电容式触控面板中的触控传感器结构进行改良，将已涂布于触控面板的基板一表面上的单层导电薄膜进行图案化，以成为平面矩阵形态的感测阵列来获得感测轴向上的信号变化量。根据本实用新型所提出的一个技术方案是，提供ー种电容式触控面板包括一基板，以及ー在基板的同一表面上由多个导电组件排列成一感测阵列的触控传感器，用以产生该感测阵列在一第一轴向及一第二轴向上的感测信号。进ー步的，所述的多个导电组件彼此在该第一轴向及该第二轴向上形成一第一寄生电容，并且每一所述的多个导电组件进一步与ー接地面形成一第二寄生电容。进ー步的，该触控传感器进ー步包括ー输入总线，电性连接该感测阵列在该第一轴向上的一端；及ー输出总线，电性连接该感测阵列在该第二轴向上的一端。进ー步的，该输出总线进一步电性连接该感测阵列在该第一轴向上的另一端。进ー步的，该输入总线进一步电性连接该感测阵列在该第二轴向上的另一端。进ー步的，所述的电容式触控面板进ー步包含一控制单元，电性连接该输入总线及该输出总线，该控制单元产生ー驱动信号给该输入总线，并且通过该输出总线来接收该感测信号。进ー步的，所述的多个导电组件的形状为菱形、圆形、椭圆形、多边形或十字形。进ー步的，该触控传感器设置于该基板的一上表面或一下表面。由此，本实用新型所能达到的有益效果在于，不仅能够有效地简化触控面板的整体架构，以减少制程步骤来加快生产速度，同时更可以大幅地降低制造成本以及提升产品良率。以上的概述与接下来的详细说明及附图，皆是为了能进ー步说明本实用新型为达成预定目的所采取的方式、手段及功效。而有关本实用新型的其他目的及优点，将在后续的说明及附图中加以阐述。
图I为现有技术双层式电容式触控面板的剖视示意图；图2为现有技术单层式电容式触控面板的剖视示意图；图3为本实用新型电容式触控面板的实施例示意图；图4为本实用新型电容式触控面板的实施例剖视示意图；图5为本实用新型触控传感器的寄生电容的实施例等效电路图；图6为本实用新型触控传感器的实施例信号变化量示意图；图7为本实用新型电容式触控面板的制造方法的第一实施例流程图；及图8为本实用新型电容式触控面板的制造方法的第二实施例流程图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。本实用新型是针对电容式触控面板中的触控传感器结构进行改良，设计为单层式感测阵列，直接将已涂布于触控面板的基板一表面上的单层导电薄膜进行图案化(Patterning)，以成为平面矩阵形态的感测阵列。如此ー来，本实用新型直接通过设计的单层式感测阵列即可用来获得感测轴向上的信号变化量，进而判断出使用者实际在电容式触控面板上触碰的触碰点位置。本实用新型的触控传感器的结构可适用于以下几种驱动感测运作形态I、单ー轴向(如X轴)的驱动搭配另ー轴向(如Y轴)的感测。2、单ー轴向(如X轴)的驱动搭配不同轴向(X轴及Y轴)的感测。3、不同轴向(X轴及Y轴)的驱动搭配不同轴向(X轴及Y轴)的感测。其中，第一种运作形态是在感测阵列中的其中ー轴向上进行驱动，并由另ー轴向来进行感测，其运作原理较容易理解。在实际应用上，若为了能更精确地判断触碰点的位置，则可采用第二种或第三种运作形态的设计，以进一步通过不同两轴向上的感测来计算出触碰点的位置。以下实施例便是以触控传感器搭配第二种运作形态来进行描述及说明。请參考图3，为本实用新型电容式触控面板的实施例示意图。如图所示，本实施例提供一种电容式触控面板I，其包括一基板10、一触控传感器11及ー控制单兀12。其中，基板10是例如采用透明玻璃的材质，用来做为电容式触控面板I的承载基底。触控传感器11是设置于基板10，在实际设计上可以是设置于基板10的一上表面或一下表面，在此并无加以限制。附带说明的是，本实施例中所称的“上”及“下”方位，仅是用来表示相対的位置关系，对于本说明书的附图而言，基板10的上表面是较接近观看者，而下表面则是较远离观看者。此外，就触控传感器11的结构来看，其是进一歩包括多个导 电组件110、一输入总线111及一输出总线112。导电组件110是在基板10的同一表面上排列成一感测阵列。依据电气特性原理来看，一般的两个导体之间即会形成一寄生电容，属于非实体的电容。因此，在本实施例的感测阵列中，所述的导电组件110彼此在第一轴向及第ニ轴向上即会分别形成一第一寄生电容113，使得原本相互独立的导电组件110，因第一寄生电容113的作用而形成串接的网状形态。另ー方面，姆ー导电组件110亦会进ー步与一接地面形成一第二寄生电容114。此外，导电组件110的材质在设计上可例如是采用铟锡氧化物(ΙΤ0)、铟锌氧化物(IZO)、锌镓氧化物(GZO)、导电性高分子、碳纳米管(Carbon Nanotube-basedThin Films(CNT))、铟锡氧化物纳米粒子、纳米金属(Nanowires)、氢氧化镁嵌入碳元素(Mg(OH) 2:C)、石墨烯(Graphene)或氧化锌(ZnO)。并且,本实施例中的导电组件110的形状是设计为菱形的形态，当然亦可采用其他如圆形、椭圆形、多边形或十字形的形状。然而，不管导电组件110的材质或形状，在设计上皆非为本实用新型所限制。输入总线111是电性连接感测阵列在一第一轴向(如X轴)上的一端；输出总线112则是电性连接感测阵列在第一轴向上的另一端，并且电性连接感测阵列在一第二轴向(如Y轴)上的一端。借以让感测阵列是形成由第一轴向上的一端进行驱动，而由第一轴向上的另一端与第二轴向上的一端(共两端)进行感测的运作形态。而如图3所示，本实施例的感测阵列是例如简化设计为5*4的矩阵，换句话说，输入总线111是至少包含四条导线信道来分别电性连接第一轴向上由导电组件110所串接而成的四列导电组件群组的一端；而输出总线112则是至少包含九条导线信道来分别电性连接第一轴向上由导电组件110所串接而成的四列导电组件群组的另一端以及第二轴向上由导电组件110所串接而成的五行导电组件群组的一端。承上所述的架构，输入总线111的连接架构除了本实施例所示之外，在实际设计上，输入总线111亦可进ー步电性连接感测阵列在第二轴向上的另一端，让感测阵列是形成由不同轴向(X轴及Y轴)上的两端进行驱动，并且再分别由不同轴向(X轴及Y轴)上的另外两端进行感测的运作形态。控制单元12是电性连接输入总线111及输出总线112。其中，控制单元12是用来产生ー驱动信号DriVe_Sig给输入总线111，并且通过输出总线112来接收至少一感测信号Sense_Sig。更具体来看，控制单元12至少包含ニ多任务器121、122，其中之一多任务器121是电性连接输入总线111，用来依序切换输出驱动信号Drive_Sig至输入总线111的不同导线信道；其中之另ー多任务器122则是电性连接输出总线112，用来依序切換接收由输出总线112不同导线信道所传递的感测信号Sense_Sig。请同时參考图4，为本实用新型电容式触控面板的实施例剖视示意图，并且图4仅是进ー步针对基板10及导电组件110之间的层迭关系来说明。如图4所示，由导电组件110排列而成的感测阵列是以同属ー层的架构来直接设置于基板10的上表面。由此，本实施例即可在简化的电容式触控面板I架构下，通过单层式的感测阵列来获得第一轴向及第ニ轴向上的信号变化量。接下来，为了进一步说明本实施例的触控传感器的运作，请基于图3的架构来參考图5，为本实用新型触控传感器的寄生电容的实施例等效电路图。如图5所示，感测阵列中所形成的每ー第一寄生电容113可等效为ー电阻-电容(RC)串行电路，而每一第二寄生电容114可等效为ー RC并联电路。进ー步举例说明，假设本实施例的控制单元12是产生IOMHz的驱动信号Drive_Sig给输入总线111，使得触控传感器11是运作在IOMHz的工作频率下，而所述的驱动信号 DriVe_Sig的频率大小是用来决定信号穿透的能力，在此依实际应用而设计，并无加以限制。当无任何触碰点存在的状态下，第一寄生电容113所等效的RC串行电路可例如为50Ω电阻串联IpF电容；而第二寄生电容114所等效的RC并联电路可例如为100ΜΩ电阻并联IpF电容。当使用者进行触碰操作而产生至少ー触碰点吋，由于触碰点及其周围上所对应的第一寄生电容113及第ニ寄生电容114的电荷皆会受到吸收，使得等效电容值下降。就仿真数据来看，触碰点所对应的第一寄生电容113及第ニ寄生电容114的等效电容 值大约会从IpF减少至O. 8pF,并且越远离触碰点，电荷被吸收的越少,等效电容值的减少幅度也就越低。当然实际电容值的变化是会随环境因素影响而有所误差，在此仅是举例来说明。承上所述，通过量测触碰点产生前后的感测阵列各行列的电压变化，即可至少获得电压变化量最大的一行及一列，于是计算该变化量最大的行及列的交集即可判定为触碰点的位置。请再同时參考图6，为本实用新型触控传感器的实施例信号变化量示意图。如图所示，本实施例的感测阵列在X轴向(列)上的一端是用来接收驱动信号Drive_Sig的输入；在￥轴向(行)上的一端及X轴向上的另一端是用来分别输出感测信号Sense_Sigl及Sense_Sig2。此外，本实施例是假设利用一M*N的感测阵列中的第一感测行Coll、第二感测行Col2、第三感测行Col3、第一感测列Rowl、第二感测列Row2及第三感测列Row3来进行信号变化量的差异比较的说明。首先，以比较感测信号Sense_Sigl来进行说明，如下表一所示，由于本实施例的驱动信号DriVe_Sig是由图6中感测阵列的左侧进入，因此基于信号衰减的电气原理，第一感测行ColI、第二感测行Col2及第三感测行Col3的信号衰减量是越来越大，在尚未有触碰点产生的状态下，假设分别可量测到的信号大小为_32dBm、-36dB及-41dBm ;而当有触碰点产生时，假设在第一感测行Coll、第二感测行Col2及第三感测行Col3上所量测信号大小已分别衰减为-33dBm、-44dBm及-44dBm。如此ー来,便可获得第一感测行Coll、第二感测行Col2及第三感测行Col3各自在触碰点产生前后的信号变化量(衰减量)，其中以第二感测行Col2的信号变化量最大。[0045]
权利要求1.一种电容式触控面板,其特征在于,包括一基板,及ー在该基板的同一表面上由多个导电组件排列成一感测阵列的触控传感器，用以产生该感测阵列在一第一轴向及一第二轴向上的感测信号。
2.如权利要求I所述的电容式触控面板，其特征在于，所述的多个导电组件彼此在该第一轴向及该第二轴向上形成一第一寄生电容，并且每一所述的多个导电组件进一歩与一接地面形成一第二寄生电容。
3.如权利要求I所述的电容式触控面板，其特征在于，该触控传感器进ー步包括 ー输入总线，电性连接该感测阵列在该第一轴向上的一端；及 ー输出总线，电性连接该感测阵列在该第二轴向上的一端。
4.如权利要求3所述的电容式触控面板，其特征在于，该输出总线进一步电性连接该感测阵列在该第一轴向上的另一端。
5.如权利要求4所述的电容式触控面板，其特征在于，该输入总线进一步电性连接该感测阵列在该第二轴向上的另一端。
6.如权利要求3、4或5所述的电容式触控面板，其特征在干，进ー步包含 一控制单元，电性连接该输入总线及该输出总线，该控制单元产生ー驱动信号给该输入总线,并且通过该输出总线来接收该感测信号。
7.如权利要求I所述的电容式触控面板，其特征在于，所述的多个导电组件的形状为菱形、圆形、椭圆形、多边形或十字形。
8.如权利要求I所述的电容式触控面板，其特征在于，该触控传感器设置于该基板的一上表面或一下表面。
专利摘要本实用新型提供一种电容式触控面板，包括一基板，以及一在基板的同一表面上由多个导电组件排列成一感测阵列的触控传感器，用以产生该感测阵列在一第一轴向及一第二轴向上的感测信号。由此，以达到简化电容式触控面板的架构的目的。
文档编号G06F3/044GK202486762SQ20122006529
公开日2012年10月10日 申请日期2012年2月24日 优先权日2011年2月28日
发明者朱浚斈, 邱瑞荣 申请人:宸鸿光电科技股份有限公司