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    本發明係提供一種觸控電極結構，包含複數條第一感測線路。每條第一感測線路包含一第一主導線以及複數個第一線圈圖案，每個第一線圈圖案與第一主導線具有至少一第一交點。本發明還提供了一種包含前述觸控電極結構的觸控面板。
    公开号:TW201312412A
    申请号:TW101111381
    申请日:2012-03-30
    公开日:2013-03-16
    发明作者:Yan-Jun Xie；Yau-Chen Jiang
    申请人:Tpk Touch Solutions Xiamen Inc；
    IPC主号:G06F3-00
    专利说明:
    觸控電極結構及其應用之觸控面板
    本發明係關於一種觸控面板，特別是關於一種觸控面板的觸控電極結構。
    在現今各式消費性電子產品市場中，個人數位助理(personal digital assistant，PDA)、行動電話(mobile Phone)及筆記型電腦(notebook)等可攜式電子產品乃至於個人電腦、數位家電系統已逐漸使用觸控面板(touch panel)作為人機介面。使用觸控面板時，使用者可直接透過觸碰螢幕上顯示的物件進行輸入指令。當電子產品朝向輕、薄、短、小的方向設計時，產品上如按鍵、鍵盤、滑鼠等傳統輸入裝置逐漸被觸控面板所取代，以用來輸入資訊至電子產品。使得搭配觸控面板的觸控顯示裝置已逐漸成為各式電子產品的關鍵零件。
    觸控面板包含一觸控感測陣列，以用來偵測觸控面板上的觸碰行為。此觸控感測陣列具有複數個水平方向的感測電極以及垂直方向的感測電極。一般來說，這些感測電極通常為透明導電材質，以容許下方的顯示面板通過觸控面板來顯示畫面。然而，現有的透明導電材質例如氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)的導電度並不理想，過大的電阻會降低整體觸控面板的靈敏度。因此，需要一種具有較佳感測靈敏度的感測電極。
    本發明之一目的在於提供一種觸控電極結構，以一種線圈圖案的電極結構來作為觸控面板的感測電極，其具有較低阻抗而可提升觸控靈敏度。
    根據本發明之一實施例，本發明係提供一種觸控電極結構，包含複數條第一感測線路。每條第一感測線路包含一第一主導線以及複數個第一線圈圖案，每個第一線圈圖案與第一主導線具有至少一第一交點。本發明還提供了一種包含前述觸控電極結構的觸控面板。
    本發明提供了一種特殊的觸控電極結構，其第一感測線路及/或第二感測線路可以包含由金屬等材質組成的主導線以及線圈圖案。由於所設計的電極結構具有較低的阻抗，可大幅提升觸控面板的感測靈敏度。
    為使熟習本發明所屬技術領域之一般技藝者能更進一步了解本發明，下文特列舉本發明之數個較佳實施例，並配合所附圖式，詳細說明本發明的構成內容及所欲達成之功效。
    請參考第1圖，所繪示為本發明觸控面板之觸控電極結構的第一實施例的結構示意圖。如第1圖所示，本實施例的觸控面板300包含一基板302以及設置在基板302上的複數條第一感測線路304以及複數條第二感測線路306。基板302可以是各種透明的軟質基板，也可以是透明的硬質基板例如玻璃基板、塑膠基板或石英基板等。在本實施例中，第一感測線路304以及第二感測線路306係位於基板302的不同兩側。其中第一感測線路304彼此平行且朝一第一方向308延伸，第二感測線路306彼此平行且朝一第二方向310延伸，第一方向308與第二方向310大體上垂直。
    如第1圖所示，每條第一感測線路304包含一第一主導線304a以及複數個第一線圈圖案(trace pattern)304b。第一主導線304a大體上和第一方向308平行，而第一線圈圖案304b可以包含各種由單一線圈所形成的封閉或非封閉圖形，而形成有如指紋(fingerprint)般的圖形，這些線圈的直線寬度大體上介於3微米(micro meter)至15微米之間。請參考第2圖，所繪示為本發明第一線圈圖案的實施例示意圖。如第2圖所示，第一線圈圖案304b較佳者為一線對稱圖案，並以第一主導線304a為對稱軸。第一線圈圖案304b可以包含複數個同心線圈，這些同心線圈例如是多邊形、圓形、橢圓、扇形或弓形。於本發明較佳實施例中，第一線圈圖案304b包含複數個同心的菱形線圈，這些菱形線圈彼此呈現一漸縮的比例關係，且每個菱形線圈之間具有一定的間隙(gap)，以容許下方顯示面板(圖未示)的畫面通過。於本發明較佳實施例中，間隙的大小較佳會大於0.5毫米(mini meter)。
    本實施例中，第一感測線路304中的第一主導線304a以及第一線圈圖案304b係由同一道的製程所形成，其材質可以包含各種低反射率高導電度的材質，例如是金屬、導電光阻、導電油墨或者碳素粉。若第一感測線路304的材質為金屬，例如是金、銀、銅、鋁、鉬、鈦、鉭、鎘，或上述之氮化物，或上述之氧化物，或上述之合金，或上述之組合，此時第一感測線路304可利用習知的半導體製程形成；若材質為導電光阻，則可直接利用微影技術形成；若材質為導電油墨或碳素粉，則可以用噴墨印刷等方式形成。由於第一感測線路304的結構具有較低的阻抗，並且前述的導電材質具有較佳的導電性，因此第一感測線路304的靈敏度可以被大幅提升。此外，本實施例的第一線圈圖案304b係由多個線圈圖案所組成，其線寬可以做到相當狹小，故雖然使用了不透明或半透明的導電材質，其並不會影響到後方顯示面板的顯示畫面。
    如第1圖所示，第二感測線路306係設置於基板302相較於第一感測線路304的另一側。於本實施例中，每一條第二感測線路306包含複數個彼此電性連接的感測墊306c，感測墊306c所佔的面積大致與第一線圈圖案304b相同。感測墊306c可以為單層或多層結構，其材料包含氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide,IZO)、氧化鎘錫(cadmium tin oxide,CTO)、氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide,AZO)、氧化銦鋅錫(indium tin zinc oxide,ITZO)、氧化鋅(zinc oxide)、氧化鎘(cadmium oxide)、氧化鉿(hafnium oxide,HfO)、氧化銦鎵鋅(indium gallium zinc oxide,InGaZnO)、氧化銦鎵鋅鎂(indium gallium zinc magnesium oxide,InGaZnMgO)、氧化銦鋅鎂(indium gallium magnesium oxide,InGaMgO)或氧化銦鎵鋁(indium gallium aluminum oxide,InGaAlO)等的透明導電材質，但不以上述為限。
    本實施例的第一感測線路304和第二透明感測線路306在周邊的地方會經由複數條導線(圖未示)與驅動整合電路(IC)(圖未示)電性連接。使得驅動整合電路得以藉由觸控面板300的第一感測線路304和第二感測線路306來獲得第一方向308以及第二方向310兩個軸向上的相對座標，以計算出觸控面板300上的實際觸碰位置。詳細的驅動感測方法為該項技藝者所熟知，因此不再贅述。本實施例之另一特點在於，由於第一感測線路304包含金屬等導電材質，而第二感測線路306包含透明導電材質，兩者係位於基板302的不同側，製程上並不會互相影響，其製作步驟可大幅降低，且亦能提高產品良率。
    請參考第3圖，所繪示為本發明觸控面板之觸控電極結構的第二實施例的結構示意圖。第二實施例與第一實施例的差別在於，第二實施例的第二感測線路306’亦可採用線圈圖案。如第3圖所示，每條第二感測線路306’包含一第二主導線306a以及複數個第二線圈圖案306b。第二主導線306a大體上和第二方向310平行，而第二線圈圖案306b可以包含各種由單一線圈所形成的封閉或非封閉圖形，而形成有如指紋般的形狀，這些線圈的直線寬度大體上介於3微米至15微米之間。關於第二線圈圖案306b的具體實施方式和前述第一實施例的第一線圈圖案304b相同，在此不加以贅述。
    請參考第4圖，所繪示為本發明觸控面板之觸控電極結構的第三實施例的結構示意圖。如第4圖所示，本實施例的第一感測線路304以及第二感測線路306係位於基板302的同一側，其中第一感測線路304彼此平行且朝第一方向310延伸，而第二感測線路306彼此平行且朝第二方向310延伸，第一方向308與第二方向310大體上垂直。於本實施例中，每條第一感測線路304包含一第一主導線304a以及複數個第一線圈圖案304b。第一主導線304a大體上和第一方向308平行，而第一線圈圖案304b可以包含各種由單一線圈所形成的封閉或非封閉圖形，而形成有如指紋般的形狀，這些線圈的直線寬度大體上介於3微米至15微米之間。關於第一線圈圖案304b的實施方式和第一實施例大致相同，在此不加以贅述。每一條第二感測線路306包含複數個彼此電性連接的感測墊306c，且這些感測墊306c可以為單層或多層結構。第二感測線路306的實施方式和第一實施例大致相同，在此不加以贅述。此外，本實施例的觸控面板300還包含複數個絕緣塊312位於基板302上，且絕緣塊312會設置於第一感測線路304以及第二感測線路306之間，使得第一感測線路304與第二感測線路306電性絕緣。於一實施例中，第一感測線路304設置在絕緣塊312的下方，而第二感測線路306跨坐在絕緣塊312的上方；而於另一實施例中，第一感測線路304會跨坐在絕緣塊312的上方，而第二感測線路306設置在絕緣塊312的下方。絕緣塊312可以是絕緣材質例如氧化矽(SiO2)、氮化矽(SiN)、氮氧化矽(SiCN)、碳化矽(SiC)等，但不以上述為限。
    請參考第5圖，所繪示為本發明觸控面板之觸控電極結構的第四實施例的結構示意圖。第四實施例與第三實施例的差別在於，第四實施例的第二感測線路306’亦可採用線圈圖案。如第5圖所示，每條第二感測線路306’包含一第二主導線306a以及複數個第二線圈圖案306b。第二主導線306a大體上和第二方向310平行，而第二線圈圖案306b可以包含各種由單一線圈所形成的封閉或非封閉圖形，而形成有如指紋般的形狀，這些線圈的直線寬度大體上介於3微米至15微米之間。關於第二線圈圖案306b的具體實施方式和前述第一實施例的相同，在此不加以贅述。值得注意的是，為了避免形成第一感測線路304的製程以及形成第二感測線路306’的製程互相干擾，本實施例的第一感測線路304以及第二感測線路306’宜採用具有蝕刻選擇比的材質，例如當第一感測線路304包含金屬時，第二感測線路306’可以包含碳素粉。此外，本實施例的觸控面板300包含複數個絕緣塊312位於基板302上，且絕緣塊312會設置於第一感測線路304以及第二感測線路306’之間，使得第一感測線路304與第二感測線路306’電性絕緣。於一實施例中，第一感測線路304設置在絕緣塊312的下方，而第二感測線路306’跨坐在絕緣塊312的上方；而於另一實施例中，第一感測線路304會跨坐在絕緣塊312的上方，而第二感測線路306’設置在絕緣塊312的下方。絕緣塊312可以是絕緣材質例如氧化矽(SiO2)、氮化矽(SiN)、氮氧化矽(SiCN)、碳化矽(SiC)等，但不以上述為限。
    綜上而言，本發明提供了一種觸控電極結構，其第一感測電極及/或第二感測電極可以包含由金屬等材質組成的主導線以及線圈圖案。由於所設計的電極結構具有較低的阻抗，可大幅提升觸控面板的感測靈敏度，且線圈圖案的線寬十分狹小，並不會影響下方顯示面板的畫面呈現。
    以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
    300．．．觸控面板
    302．．．基板
    304．．．第一感測線路
    304a．．．第一主導線
    304b．．．第一線圈圖案
    306，306’．．．第二感測線路
    306a．．．第二主導線
    306b．．．第二線圈圖案
    306c．．．感測墊
    308．．．第一方向
    310．．．第二方向
    第1圖繪示了本發明觸控面板之觸控電極結構的第一實施例的結構示意圖。
    第2圖繪示了本發明第一線圈圖案的實施例示意圖。
    第3圖繪示了本發明觸控面板之觸控電極結構的第二實施例的結構示意圖。
    第4圖繪示了本發明觸控面板之觸控電極結構的第三實施例的結構示意圖。
    第5圖繪示了本發明觸控面板之觸控電極結構的第四實施例的結構示意圖。
    300．．．觸控面板
    302．．．基板
    304．．．第一感測線路
    304a．．．第一主導線
    304b．．．第一線圈圖案
    306．．．第二感測線路
    306c．．．感測墊
    308．．．第一方向
    310．．．第二方向
    权利要求:
    Claims (17)
    [1] 一種觸控電極結構，包含：複數條第一感測線路，每條該第一感測線路包含一第一主導線以及複數個第一線圈圖案，每個該第一線圈圖案與該第一主導線具有至少一第一交點。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極結構，其中該等第一感測線路彼此平行且朝一第一方向延伸。
    [3] 如申請專利範圍第2項所述之觸控電極結構，更包括：複數條第二感測線路，彼此平行且朝一第二方向延伸，其中該等第一感測線路與該等第二感測線路電性絕緣。
    [4] 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極結構，其中各該第一線圈圖案包含複數個同心線圈。
    [5] 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極結構，其中各該第一線圈圖案的形狀包含多邊形、圓形、橢圓、扇形或弓形。
    [6] 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極結構，其中各該第一線圈圖案為線對稱圖案，並以該第一主導線為對稱軸。
    [7] 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極結構，其中該等第一感測線路包含金屬、導電光阻、導電油墨或碳素粉。
    [8] 如申請專利範圍第3項所述之觸控電極結構，其中該等第二感測線路包含透明導線材質。
    [9] 如申請專利範圍第3項所述之觸控電極結構，其中每條該第二感測線路包含一第二主導線以及複數個第二線圈圖案，每個該第二線圈圖案與該第二主導線具有至少一第二交點。
    [10] 如申請專利範圍第9項所述之觸控電極結構，其中該等第二感測線路包含金屬、導電光阻、導電油墨或碳素粉。
    [11] 如申請專利範圍第9項所述之觸控電極結構，其中各該第二線圈圖案包含複數個同心線圈。
    [12] 如申請專利範圍第9項所述之觸控電極結構，其中各該第二線圈圖案的形狀包含多邊形、圓形、橢圓、扇形或弓形。
    [13] 如申請專利範圍第9項所述之觸控電極結構，其中各該第二線圈圖案為線對稱圖案，並以該第二主導線為對稱軸。
    [14] 如申請專利範圍第3項所述之觸控電極結構，其中該等第一感測線路與該等第二感測線路位於一基板的不同側。
    [15] 如申請專利範圍第3項所述之觸控電極結構，其中該等第一感測線路與該等第二感測線路位於一基板的同一側。
    [16] 如申請專利範圍第15項所述之觸控電極結構，還包含複數個絕緣塊，該等絕緣塊設置於該等第一感測線路以及該等第二感測線路之間，使得該第一感測線路與該第二感測線路電性絕緣。
    [17] 一種觸控面板，包含：一基板；及一如申請專利範圍第1或3項所述之觸控電極結構，設置於該基板。
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    法律状态:
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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