CN101833408B - 电容式触控面板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种电容式触控面板及其制造方法。电容式触控面板包括一基板以及至少三电极群。每一该等电极群分别具有复数个电极串行，每一该等电极串行具有复数个电极，任两相邻的电极彼此电性连接。相同电极群的电极串行以相同轴向设置于该基板上，且不同电极群的电极串行的轴向彼此交错。本发明藉由多轴向电极串行的设计能达成多点辨识与追迹功能。

Description

电容式触控面板及其制造方法

技术领域

 本发明是关于一种触控面板，特别是有关一种电容式触控面板。

背景技术

电容式触控面板由于具有直觉式的人机互动性以及多样化的轻触设计特质，过去常被应用在大众信息系统与仪器的外部输入接口，以减少人机接口之间建立学习曲线所需的时间。近年来，由Wii与iPhone带入的体感式风潮，更让直觉简约的操作需求，焦点定位于消费性产品的设计元素中。而iPhone利用电容式触控面板所引入的多点触控(multi-touch)操作模式，跳脱传统单指的操作方式，提供使用者利用多点触控搭配自然手势操作，即可配合软件设计进行多样化的互动操作，其强大的触控感知与互动娱乐效果，使得电容式触控面板应用在消费性产品迅速蔓延，成为消费性市场中极为瞩目的目标。

在多点触控操作模式中，多点辨识(multi-point resolving)与追迹(tracking)两项侦测技术为多点触控操作不可或缺。使用者利用多点辨识技术可还原定位出两点或两点以上的触控目标，利用追迹技术可分析多指连续移动的轨迹，以判断各种操作手势并执行其对应功能。藉由多点辨识与追迹两项侦测技术，电容式触控面板与使用者之间的连结更为直觉，也代表多点触控功能将更多元的互动模式带入产品的操作接口上。

电容式触控面板是利用复数个电极用以产生电场，被触控时藉由侦测手指对电场的变化来还原定位触控点。电容式触控面板可分为表面电容型(surface capacitive)以及投影电容型(projected capacitive)，其中表面电容型是指电极所产生的电场平贴于触控面板表面，投影电容型则是指电场形状为立体空间，不需直接接触即能与电场产生感应，故未来发展上比表面电容型更具有潜力。

请参阅图1，是绘示目前投影型电容式触控面板的电极设计，其设计包括复数个X轴电极串行X1-X3以及复数个Y轴电极串行Y1-Y4。每一X轴电极串行X1-X3包括复数个X轴电极10。每一Y轴电极串行Y1-Y4包括复数个Y轴电极20。X轴电极10以及Y轴电极20是由铟锡氧化物(indium tin oxide；ITO)制作成菱形的形状。导线12、22分别用以串接相同串行的相邻X轴电极10、相邻Y轴电极20。层迭架构部份则依制程技术，可将X轴电极10以及Y轴电极20分别制作于上、下两层，或制作于同一层而维持单层结构设计。结构单纯、应用性广为该种X-Y轴投影型电容式触控面板的优点，然而当触控点大于或等于两点以上时，会因触控点的坐标无法被正确组合还原，而会在触控点对角处产生对应的虚点，使得后端系统无法判别其实际触控点，称为鬼点(ghost point)现象。请参阅图2，是绘示X-Y轴投影型电容式触控面板利用X-Y轴交点定位单指操作的示意图，后端系统藉由X轴以及Y轴坐标能正确还原定位触控点A而不会产生问题。请再参阅图3，是绘示X-Y轴投影型电容式触控面板利用X-Y轴交点定位两指操作的示意图，加入触控点B后，后端系统藉由X轴以及Y轴坐标，除组合为原本的触控点A、B之外，还会组合为另二点非触控的虚点A’、B’，因此无法还原出正确触控点A、B的位置，也无法对多指触控操作进行多点追迹运算，造成多指手势(gesture)功能受限，而无法使用多元的手势操作与产品系统沟通。

因此需要对上述电容式触控面板因鬼点现象不能达成多点辨识及追迹功能提出解决方法。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种电容式触控面板及其制造方法，其能改善鬼点现象造成无法多点辨识及追迹的问题。

根据本发明的电容式触控面板，包括一基板以及至少三电极群。每一该等电极群分别具有复数个电极串行，每一该等电极串行具有复数个电极，任两相邻的电极彼此电性连接。相同电极群的电极串行以相同轴向设置于该基板上，且不同电极群的电极串行的轴向彼此交错。

根据本发明的电容式触控面板的制造方法，包括提供一基板；以及分别形成至少三电极群于该基板上，每一该等电极群分别具有复数个电极串行，每一该等电极串行具有复数个电极，任两相邻的电极彼此电性连接，其中相同电极群的电极串行以相同轴向设置于该基板上，且不同电极群的电极串行的轴向彼此交错。

本发明的电容式触控面板及其制造方法藉由多轴向电极串行的设计，提供后端系统相对于虚点的绝对寻址坐标，使得电容式触控面板在多点触控的操作模式中，能达成多点辨识与追迹侦测功能。

附图说明

 图1是绘示目前投影型电容式触控面板的电极设计；

图2是绘示X-Y轴投影型电容式触控面板利用X-Y轴交点定位单指操作的示意图；

图3是绘示X-Y轴投影型电容式触控面板利用X-Y轴交点定位两指操作的示意图；

图4A是绘示根据本发明第一实施例的电容式触控面板的剖面示意图；

图4B是绘示图4A的电极配置图；

图5A是绘示根据本发明第二实施例的电容式触控面板40的剖面示意图；

图5B是绘示图5A的电极配置图；

图6A是绘示根据本发明第三实施例的电容式触控面板40的剖面示意图；

图6B是绘示图6A的电极配置图；

图7是绘示根据本发明第四实施例的电极配置图；以及

图8是绘示根据本发明的电容式触控面板的制造方法流程图。

【主要组件符号说明】

10                 X轴电极

12、22             导线

20                 Y轴电极

40、40’、40’’        电容式触控面板

400                基板

410                第一电极群

412                第一电极

414                第一跳线结构

420                第二电极群

422                第二电极

430                第三电极群

432                第三电极

434                第三跳线结构

440、450           绝缘层

A、B、C、D         触控点

A’、B’、C’、D’   虚点

W1-W7              第四电极串行

X1-X3              X轴电极串行

X4-X6              第一电极串行

Y1-Y4              Y轴电极串行

Y5-Y8              第二电极串行

Z1-Z7              第三电极串行

S800-S810         步骤。

具体实施方式

以下将参照附图就本发明的具体实施例进行详细说明。

本发明利用绝对寻址点(即触控点)数量(P)=电极串行轴向数量(S)减1(P=S-1)的公式设计电极，因而能正确还原两点以上的触控点而不会产生鬼点现象。根据P=S-1的公式，二个触控点需要三个不同轴向的电极串行，同样的道理，三个触控点需要四个不同轴向的电极串行，依此类推。

请同时参阅图4A以及图4B，其中图4A是绘示根据本发明第一实施例的电容式触控面板40的剖面示意图，图4B是绘示图4A的电极配置图。电容式触控面板40包括一基板400以及至少三电极群设置于该基板400上，为便于说明，该至少三电极群分别称为第一电极群410、第二电极群420以及第三电极群430。第一电极群410具有复数个第一电极串行X4-X6，第一电极串行X4-X6各具有复数个第一电极412，任两相邻的第一电极412彼此电性连接。第二电极群420具有复数个第二电极串行Y5-Y8，第二电极串行Y5-Y8各具有复数个第二电极422，任两相邻的第二电极422彼此电性连接。第三电极群430具有复数个第三电极串行Z1-Z7，第三电极串行Z1-Z7各具有复数个第三电极432，任两相邻的第三电极432彼此电性连接。于本实施例中，第一电极412、第二电极422以及第三电极432是由铟锡氧化物制作成菱形的形状，于其它实施例中，第一电极412、第二电极422以及第三电极432可为其它材质或其它形状。

第一电极群410的第一电极串行X4-X6以水平轴向设置于基板400上，第二电极群420的第二电极串行Y5-Y8以垂直轴向设置于基板400上，第三电极群430的第三电极串行Z1-Z7斜向设置于基板400上，且水平、垂直以及斜向等轴向彼此交错，也就是说，每一第一电极串行X4-X6、每一第二电极串行Y5-Y8以及每一第三电极串行Z1-Z7会与不同电极群的至少一电极串行彼此交错地设置，例如第一电极群410的第一电极串行X4会与第二电极群420的第二电极串行Y5-Y8、第三电极群430的第三电极串行Z1-Z5交错。本实施例具有水平、垂直以及斜向总共三轴向的电极串行，因此根据P=S-1的公式可知该电容式触控面板40能正确还原出二个触控点。

于本实施例中，第一电极群410、第二电极群420、第三电极群430分别设置于不同层，且如图4A所示，第一电极群410、第二电极群420之间设置绝缘层440，第二电极群420、第三电极群430之间设置绝缘层450，藉由绝缘层440、450使第一电极群410、第二电极群420、第三电极群430彼此之间电性隔离。

当图4B的触控点C、D被触碰时，第一电极串行X6、X4以及第二电极串行Y5、Y7会回传后端系统，习知电容式触控面板只有水平及垂直二轴向的电极串行来侦测，因此根据第一电极串行X6、X4以及第二电极串行Y5、Y7的组合会产生四点坐标，即除触控点C、D之外，还包括虚点C’、D’。本发明增加第三轴向即斜向的第三电极串行Z1-Z7，其中第三电极串行Z3、Z4会回传系统，藉由第三电极串行Z3、Z4的信息而能排除虚点C’、D’，因此能正确定位还原出触控点C、D。

请参阅图5A以及图5B，其中图5A是绘示根据本发明第二实施例的电容式触控面板40’的剖面示意图，图5B是绘示图5A的电极配置图。本实施例的电及配置是设置为二层，第一电极群410以及第二电极群420分别设置为不同层，且第一电极群410以及第二电极群420之间包括绝缘层440用以使第一电极群410以及第二电极群420彼此之间电性隔离。作为第三轴向的第三电极群430是制作与第一电极群410以及第二电极群420相同层，设计上是将第一电极群410、第二电极群420的第一电极412、第二电极422制作为中间镂空的形状，并在中间镂空处分别制作第三电极群430的第三电极432，也就是说，第三电极群430的第三电极432是交错分布在该两层结构中，而第三电极群430的第三电极432与相对应的第一电极群410的第一电极412、第二电极群420的第二电极422之间具有空隙，使得第三电极群430与第一电极群410、第二电极群420之间彼此电性隔离。由于在第三电极群430的电极串行Z1-Z7中，相同串行的相邻第三电极432是分布在不同层，因此第三电极群430包括复数个第三跳线结构434用以电性连接相同串行的任两相邻的第三电极432。

请参阅图6A以及图6B，其中图6A是绘示根据本发明第三实施例的电容式触控面板40’’的剖面示意图，图6B是绘示图6A的电极配置图。本实施例中，第一电极群410、第二电极群420以及第三电极群430皆设置于相同层，设计上是将第一电极群410的第一电极412以及第二电极群420的第二电极422制作为中间镂空的形状，并在中间镂空处制作第三电极群430的第三电极432，而第三电极群430的第三电极432与相对应的第一电极群410的第一电极412、第二电极群420的第二电极422之间具有空隙，使得第三电极群430与第一电极群410以及第二电极群420之间彼此电性隔离。由于第一电极群410的第一电极串行X4-X6会与第二电极群420的第二电极串行Y5-Y8交错，故第一电极群410更包括复数个第一跳线结构414(图6B)用以电性连接相同串行的任两相邻的第一电极412，以使第一电极群410与第二电极群420彼此电性隔离。另外，由于第三电极群430与第一电极群410、第二电极群420是制作于同层，因此电极群430也包括复数个第三跳线结构434用以电性连接相同串行的任两相邻的第三电极432。可理解的是，第一电极群410的第一跳线结构414与第三电极群430的第三跳线结构434可制作于不同层或相同层。

综上可知，第一电极群410、第二电极群420以及第三电极群430可设置于不同层、至少两层或相同层时，且彼此之间电性隔离。当设置于不同层时，相邻层的电极群之间分别设置如图4A的绝缘层440、450；当设置于至少两层时，相邻层的电极群之间包括如图5A的绝缘层440，且该至少三电极群的至少其中一者包括复数个跳线结构用以电性连接相同电极串行的任两相邻的电极，如图5A的第三跳线结构434；当设置于相同层时，该至少三电极群的至少二者分别包括复数个跳线结构用以电性连接相同电极串行的任两相邻的电极，如图6B的第一跳线结构414以及图6A的第三跳线结构434。

上述第一实施例至第三实施例为正确还原出二点触控点的应用，因此需要三个轴向的电极串行，如欲正确还原出三点触控坐标，则需要四个轴向的电极串行。请参阅图7，是绘示根据本发明第四实施例的电极配置图。第一电极串行X4-X6、第二电极串行Y5-Y8、第三电极串行Z1-Z7与上述第一实施例至第三实施例具有相同的平行方向，本实施例增加一轴向的第四电极串行W1-W7来正确还原出三点触控点。第一电极串行X4-X6、第二电极串行Y5-Y8、第三电极串行Z1-Z7以及第四电极串行W1-W7等四轴向的层迭架构可有多种选择，包括设置于不同层(与图4A类似)、设置于至少两层(与图5A类似)以及设置于相同层(与图6A类似)，其中任一种层迭架构该四轴向的电极串行彼此电性隔离。

可理解的是，第二实施例至第四实施例正确还原触控点的原理与第一实施例相同，此不再赘述。

请参阅图8，是绘示根据本发明的电容式触控面板的制造方法流程图。该制造方法包括：

步骤S800中，提供一基板；以及

步骤S810中，分别形成至少三电极群于该基板上，每一电极群分别具有复数个电极串行，每一电极串行具有复数个电极，任两相邻的电极彼此电性连接，其中相同电极群的电极串行以相同轴向设置于该基板上，且不同电极群的电极串行的轴向彼此交错。也就是说，每一电极串行会与不同电极群的至少一电极串行彼此交错地设置。

于步骤S810中，当该至少三电极群是分别形成于不同层时，更包括分别形成一绝缘层于该任两相邻层的电极群之间的步骤；当该至少三电极群是分别形成于至少两层时，更包括形成一绝缘层于相邻层的电极群之间，以及形成复数个跳线结构于该至少三电极群的至少其中一者的相同电极串行的任两相邻的电极之间的步骤；当该至少三电极群是分别形成于相同层时，更包括分别形成复数个跳线结构于该至少三电极群的至少二者的相同电极串行的任两相邻的电极之间的步骤，且该至少二者电极群的该等跳线结构可制作于相同层或不同层。然而该至少三电极群无论是形成于不同层、至少两层或相同层时，彼此之间电性隔离。

综上所述，虽然本发明已用较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (4)

1.一种电容式触控面板，其特征在于，该电容式触控面板包括：

一基板；以及

至少三电极群，每一该等电极群分别具有复数个电极串行，每一该等电极串行具有复数个电极，任两相邻的电极彼此电性连接，其中相同电极群的电极串行以相同轴向设置于该基板上，且不同电极群的电极串行的轴向彼此交错；其中该至少三电极群是设置于相同层，设计上是将第一电极群的第一电极以及第二电极群的第二电极制作为中间镂空的形状，并在中间镂空处制作第三电极群的第三电极，而第三电极群的第三电极与相对应的第一电极群的第一电极、第二电极群的第二电极之间具有空隙，使得第三电极群与第一电极群以及第二电极群之间彼此电性隔离；且该至少三电极群的至少二者分别包括复数个跳线结构用以电性连接相同电极串行的任两相邻的电极。

2.根据权利要求1所述的电容式触控面板，其特征在于：其中该至少二者电极群的该等跳线结构是制作于相同层。

3.一种电容式触控面板的制造方法，其特征在于，该制造方法包括：

提供一基板；以及

分别形成至少三电极群于该基板上，每一该等电极群分别具有复数个电极串行，每一该等电极串行具有复数个电极，任两相邻的电极彼此电性连接，其中相同电极群的电极串行以相同轴向设置于该基板上，且不同电极群的电极串行的轴向彼此交错；其中该至少三电极群是分别形成于相同层，设计上是将第一电极群的第一电极以及第二电极群的第二电极制作为中间镂空的形状，并在中间镂空处制作第三电极群的第三电极，而第三电极群的第三电极与相对应的第一电极群的第一电极、第二电极群的第二电极之间具有空隙，使得第三电极群与第一电极群以及第二电极群之间彼此电性隔离；

还包括：

分别形成复数个跳线结构于该至少三电极群的至少二者的相同电极串行的任两相邻的电极之间。

4.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于：其中该至少二者电极群的该等跳线结构是制作于相同层。

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