CN202453847U

CN202453847U - 触控感测装置

Info

Publication number: CN202453847U
Application number: CN2011204203416U
Authority: CN
Inventors: 谢燕俊; 江耀诚; 黄丽妹
Original assignee: TPK Touch Solutions Xiamen Inc
Current assignee: TPK Touch Solutions Xiamen Inc
Priority date: 2011-10-23
Filing date: 2011-10-23
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2021-10-23

Abstract

本实用新型揭示一种触控感测装置，包括复数个感测电极单元以及一绝缘图案层。绝缘图案层覆盖感测电极单元且具有非对应感测电极单元的复数个开口。本实用新型亦揭示一种触控感测装置之制造方法。

Description

触控感测装置

技术领域

本实用新型是有关于一种输入介面，特别是有关于一种触控感测装置及其制造方法。

背景技术

随着操作便利性的需求增加，越来越多的电子产品使用触控面板。触控面板中具有触控感测装置，能够让使用者透过手指或触控笔(stylus)执行输入的功能而完成资料传输。

触控面板中的触控感测装置通常由感测电极阵列构成。在触控感测装置的制造过程中，感测电极阵列在完成制作之后会进行烘烤步骤。然而，感测电极阵列在有氧环境下进行烘烤时，其片电阻(sheet resistance)会随着温度升高而增加。一旦电阻值超出理论值，将影响控制电路(末绘示)识别触摸点的位置，进而降低触控感测装置的灵敏度。

因此，有必要寻求一种新的触控感测装置结构，其能够改善或避免上述的问题。

实用新型内容

为了解决上述的问题，本实用新型利用保护结构覆盖所有的感测电极，进而在进行高温烘烤期间隔绝氧气，以避免感测电极的电阻值发生变化或减轻其变化，而提升或维持触控感测装置的灵敏度。

根据上述的目的，本实用新型提供一种触控感测装置，包括：复数个感测电极单元，以及一绝缘图案层，覆盖感测电极单元，且具有非对应感测电极单元的复数个开口。

本实用新型另提供一种触控感测装置之制造方法，包括：形成复数个感测电极单元，以及形成一绝缘图案层，覆盖感测电极单元，且具有非对应感测电极单元的复数个开口。

本实用新型实施例的优点在于提供一保护结构，其可防止或减轻感测电极的电阻值在制造期间所发生的变异，进而提升或维持触控感测装置的灵敏度。再者，本实用新型实施例的优点在于可在不增加额外的制程步骤情形下，完成保护结构的制作。

附图说明

图1A至图1C为本实用新型一实施例之触控感测装置之制造方法平面示意图。

图2为图1C图中沿2-2’线之剖面示意图。

图3图为感测电极单元的片电阻值与不同烘烤条件的关系曲线图。

图中元件的标号依次为：

200～触控感测装置；

202～基板；

204～第一感测电极串列；

204a～第一感测电极单元；

204b～连接部；

206～第二感测电极串列；

206a～第二感测电极单元；

208～保护结构；

208a～绝缘岛；

208b～绝缘图案层；

209～开口；

210～连接线；

212～连接点；

214～第一导线；

216～第二导线；

218～绝缘层。

具体实施方式

以下说明本实用新型实施例之触控感测装置。然而，可轻易了解本实用新型所提供的实施例仅用于说明以特定方法制作及使用本实用新型，并非用以局限本实用新型的范围。

请参照图1C及2，其中图1C系绘示出根据本实用新型一实施例之触控感测装置平面示意图，而图2系绘示出图1C中沿2-2’线之剖面示意图。触控感测装置200，例如一电容式触控感测装置，包括：复数个感测电极单元及一绝缘图案层208b，其中绝缘图案层208b覆盖感测电极单元且具有非对应感测电极单元的复数个开口209。

在本实施例中，触控感测装置200更包括一基板202，而感测电极单元设置于基板202上，基板202可作为一上盖板，用以提供一触摸表面，让使用者能以手指、触控笔或尖笔等直接触碰。在一实施例中，基板202可包括透明材料，例如：玻璃、石英、或其他弹性或非弹性高分子透明材料。在其他实施例中，基板202也可包括非透明材料。

再者，在本实施例中，如图1A所示，感测电极单元可包括：复数个第一感测电极单元204a以及复数个第二感测电极单元206b。第一感测电极单元204a沿一第一方向排列，且通过复数个连接部204b彼此相连，构成复数个第一感测电极串列204，其中每一连接部204b由延伸相邻的第一感测电极单元204a所形成。第二感测电极单元206a沿一第二方向排列，且通过复数个连接线210(绘示于第1C及2图)彼此相连，构成复数个第二感测电极串列206。

第一感测电极串列204及第二感测电极串列206设置于基板202的非触摸表面(其相对于触摸表面)上。在一实施例中，第一方向平行于图1C的垂直方向，而第二方向平行于图1C的水平方向，使每一第一感测电极串列204垂直于每一第二感测电极串列206。

第一感测电极单元204a、连接部204b以及第二感测电极单元206a可由同一透明导电层所构成。如此一来，第一感测电极串列204与第二感测电极串列206都在同一平面，所以显现出来的颜色比较统一而不易有色差问题。需注意的是虽然在本实施例中第一感测电极串列204与第二感测电极串列206为在同一平面且沿不同方向排列，而具有单层双轴向的配置结构(未绘示)，然而在其他实施例中，第一感测电极串列204与第二感测电极串列206也可为在同一平面且沿相同方向排列，而具有单层单轴向的配置结构，或为在不同平面且沿不同方向排列，而具有双层双轴向的配置结构(未绘示)。

请再参照图1C及图2，在本实施例中，每一第一感测电极串列204更包括：复数对连接点212，对应设置于每一连接线210的二个相对侧，且与对应的连接部204b电性接触。再者，连接线210与连接点212可由同一导电层(未绘示)所构成。

由于第一感测电极单元204a的面积大于连接部204b，因此在两者的连接处会形成一颈区(neck)，使该处的电阻值升高。然而，在本实施例中，特别的是与连接部204b电性接触的连接点212有助于降低颈区的电阻值，以防止通过每一第一感测电极串列204的信号衰减。

在本实施例中，触控感测装置200更包括复数个绝缘岛208a，对应设置于每一连接部204b与每一连接线210之间，其可为条形且平行于连接线210，用以电性隔离第一感测电极单元204a与第二感测电极单元206a。在其他实施例中，绝缘岛208a可为矩形、方形或其他适当的形状。再者，绝缘岛208a与绝缘图案层208b构成一保护结构208，其中绝缘图案层208b覆盖第一感测电极单元204a、第二感测电极单元206a及部分的连接部204b，且绝缘图案层208b的开口209对应于绝缘岛208a的位置，使绝缘图案208b层经由每一开口209而围绕每一绝缘岛208a。如此一来，保护结构208可在触控感测装置200制造中进行的高温烘烤期间隔绝氧气，以避免第一感测电极单元204a与第二感测电极单元206a的电阻值发生变化或减轻其变化。在本实施例中，绝缘岛208a与绝缘图案层208b可由同一绝缘层所构成。

围绕绝缘岛208a的开口209露出了部分的第二感测单元206a以及部分的连接部204b，且连接点212至少应位于绝缘岛208a与绝缘图案层208b之间的间隙中。因此，连接线210可经由开口209与露出第二感测单元206a电性连接/接触。再者，连接点212可经由开口209而与对应的连接部204b电性连接/接触。

在本实施例中，触控感测装置200更包括：复数个第一导线214及复数个第二导线216。第一导线214对应连接第一感测电极串列204，而第二导线216则对应连第二感测电极串列206。第一及第二导线214及216可与连接线210及连接点212由同一导电层所构成。再者，第一及第二导线214及216系用以作为外部电路(未绘示)的输入/输出端。

在本实施例中，触控感测装置200更包括一绝缘层218，其覆盖保护结构208(即，绝缘岛208a与绝缘图案层208b)、连接线210及连接点212。绝缘层218系用以保护第一感测电极串列204与第二感测电极串列206，避免其氧化或受到腐蚀性液体或气体的影响而损害。

图1A至图1C系绘示出根据本实用新型一实施例之触控感测装置200之制造方法平面示意图。请参照图1A，提供一基板202。基板202可包括透明材料，例如：玻璃、石英、或其他弹性或非弹性高分子透明材料。在其他实施例中，基板202也可包括非透明材料。

接着，在基板202上沉积一透明导电层(未绘示)，例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化镉锡(cadmium tin oxide，CTO)、氧化铝锌(aluminum zinc oxide，AZO)、氧化铟锌锡(indium tin zinc oxide，ITZO)、氧化锌(zinc oxide)、氧化镉(cadmium oxide)、氧化铪(hafnium oxide，HfO)、氧化铟镓锌(indium gallium zinc oxide，InGaZnO)、氧化铟镓锌镁(indi um gallium zinc magnesium oxide，InGaZnMgO)、氧化铟锌镁(indium zinc magnesium oxide，InZnMgO)、氧化铟镓铝(indium gallium aluminum oxide，InGaAlO)、氟锡氧化物(fluorine tin oxide，FTO)或锑锡氧化物(antimony tin oxide，ATO)。之后，可透过微影及蚀刻制程来图案化透明导电层而形成复数个感测电极单元。在本实施例中，感测电极单元的制做包括形成复数个第一感测电极单元204a以及形成复数个第二感测电极单元206b。第一感测电极单元204a沿一第一方向排列，且通过复数个连接部204b彼此相连，构成复数个第一感测电极串列204，其中每一连接部204b由延伸相邻的第一感测电极单元204a所形成(即，连接部204b与第一感测电极单元204a由图案化同一透明导电层所构成)。第二感测电极单元206a沿一第二方向排列，其中每一第二感测电极串列206中相邻的第二感测电极单元206a被一第一感测电极串列204的一连接部204b所隔开。因此，在后续的制程步骤中，会再形成复数个连接线210(绘示于图1C及图2)，使相邻的第二感测电极单元206a通过连接线210彼此相连，构成复数个第二感测电极串列206。

第一感测电极串列204及第二感测电极串列206形成于基板202的非触摸表面(其相对于触摸表面)上。在一实施例中，第一方向平行于图1C的垂直方向，而第二方向平行于图1C的水平方向，使每一第一感测电极串列204垂直于每一第二感测电极串列206。

请参照图1B，在基板202上形成一绝缘层(未绘示)，例如氧化硅层、氮化硅层、PI(polyimide)或其他透明的绝缘高分子层或其组合，用以覆盖第一感测电极串列204及第二感测电极串列206中的第二感测电极单元206a。之后，可透过微影及蚀刻制程来图案化绝缘层，以在基板202上形成一绝缘图案层208b，其覆盖感测电极单元(即，第一感测电极单元204a以及形成复数个第二感测电极单元206b)，且具有非对应感测电极单元的复数个开口209。

在一实施例中，可在形成绝缘层之后进行一烘烤制程，以稳定绝缘层下方的应感测电极单元。在其他实施例中，可在图案化绝缘层以形成绝缘图案层208b之后进行上述烘烤制程。

在本实施例中，可在图案化绝缘层以形成绝缘图案层208b期间，形成复数个绝缘岛208a。也就是说，绝缘图案层208b与绝缘岛208a由同一绝缘层所构成。绝缘岛208a对应设置于每一连接部204b与后续形成的连接线210(绘示于图1C及图2)之间，且可为条形且垂直于连接线210。在其他实施例中，绝缘岛208a可为矩形、方形或其他适当的形状。

绝缘图案层208b覆盖第一感测电极单元204a、第二感测电极单元206a及部分的连接部204b，且其开口209对应于绝缘岛208a，使绝缘图案层208b经由每一开口209而围绕每一绝缘岛208a。围绕绝缘岛208a的开口209露出了部分的第二感测单元206a以及部分的连接部204b。在本实施例中，绝缘岛208a与绝缘图案层208b构成一保护结构208。

请参照图3，其绘示出感测电极单元的片电阻值与不同烘烤条件的关系曲线图，其中曲线A表示不同烘烤条件下，不具有保护结构208的第一感测电极单元204a及第二感测电极单元206a的片电阻变化，而曲线B表示不同烘烤条件下，具有保护结构208的第一感测电极单元204a及第二感测电极单元206a的片电阻变化。

如图3可及图1B所示，由于保护结构208实质上覆盖了第一感测电极单元204a、第二感测电极单元206a及部分的连接部204b，因此在后续进行烘烤制程以稳定第一感测电极单元204a及第二感测电极单元206a的时候，可有效阻隔烘烤制程中使用的氧气，避免第一感测电极单元204a及第二感测电极单元206a发生氧化，进而防止其片电阻值随烘烤温度增加而升高(如曲线B所示)。相反地，若第一感测电极单元204a及第二感测电极单元206a未覆盖保护结构208，第一感测电极单元204a及第二感测电极单元206a因发生氧化而使其片电阻随烘烤温度增加而升高(如曲线A所示)。

请参照图1C，在基板202及保护结构208上形成一导电层(未绘示)，导电层的材料可为金属，例如，钼/铝/钼组成之金属膜。之后，可透过微影及蚀刻制程来图案化导电层，以在每一绝缘岛208a上形成一连接线210并延伸至绝缘岛208a外侧，以连接相邻且经由开口209而露出的第二感测电极单元206a。

在本实施例中，在图案化导电层的步骤中，更包括在每一第一感测电极串列204形成复数对连接点212。也就是说，连接线210与连接点212由图案化同一导电层所构成。每一对第二连接点212是对应设置于每一连接线210的二个相对侧的绝缘岛208a上，并延伸至绝缘岛208a外侧以及延伸于绝缘图案层208b与绝缘岛208a之间的间隙中，以与经由开口209而露出的连接部204b电性接触，也就是说，每一对第二连接点212对应设置于每一连接线210的二个相对侧且与连接部204b电性接触。

在本实施例中，在图案化导电层的步骤中，更包括在形成复数个第一导线214，以对应连接第一感测电极串列204，且形成复数个第二导线216，以对应连接第二感测电极串列206。连接线210与连接点212由同一导电层所构成，连接线210、第一导线214以及第二导线216亦由同一导电层所构成，也就是说，连接线210、连接点212以及第一及第二导线214及216都由图案化同一导电层所构成。

在图案化导电层之后，可在保护结构208(即，绝缘岛208a及绝缘图案层208b)以及第一及第二连接点210及212上方覆盖一绝缘层218，例如氧化硅层、氮化硅层、PI(polyimide)或其他透明的绝缘高分子层或其组合，用以保护第一感测电极串列204与第二感测电极串列206，避免其氧化或受到腐蚀性液体或气体的影响而损害。

根据上述实施例，由于保护结构防止感测电极单元的片电阻值因烘烤制程而升高，因此可提升或维持触控感测装置的灵敏度。再者，由于与连接部电性接触的第二连接点有助于降低颈区(位于第一感测电极单元与连接部连接之处)的电阻值，因此可有效防止通过每一第一感测电极串列的信号衰减。另外，由于保护结构中的绝缘岛与绝缘图案层由图案化同一绝缘层而成，且连接点与连接线由图案化同一导电层而成，因此在触控感测装置中，并无额外的制程步骤来制作绝缘图案层以及连接点。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型之精神和范围内，当可作更动与润饰，因此本实用新型之保护范围当视后附之权利要求所界定者为准。

Claims

1.一种触控感测装置，包括：

复数个感测电极单元；以及

一绝缘图案层，覆盖该等感测电极单元且具有非对应该等感测电极单元的复数个开口。

2.如权利要求1所述之触控感测装置，其中该等感测电极单元包括：

复数个第一感测电极单元，沿一第一方向排列，且通过复数个连接部彼此相连，构成复数个第一感测电极串列；以及

复数个第二感测电极单元，沿一第二方向排列，且通过复数个连接线彼此相连，构成复数个第二感测电极串列。

3.如权利要求2所述之触控感测装置，更包括复数个绝缘岛，对应设置于每一该等连接部与每一该等连接线之间，其中该绝缘图案层的该等开口对应于该等绝缘岛的位置且经由该等开口而围绕每一该等绝缘岛。

4.如权利要求3所述之触控感测装置，其中该绝缘图案层与该等绝缘岛由同一绝缘层所构成。

5.如权利要求3所述之触控感测装置，其中每一该等第一感测电极串列更包括复数对连接点，对应设置于每一连接线的二个相对侧且与该等连接部电性接触。

6.如权利要求5所述之触控感测装置，其中该等连接点位于该等绝缘图案层与该等绝缘岛之间的间隙中。

7.如权利要求5所述之触控感测装置，其中该等连接线与该等连接点由同一导电层所构成。

8.如权利要求3所述之触控感测装置，更包括一绝缘层，覆盖该等绝缘图案层、该等绝缘岛以及该等连接线。

9.如权利要求2所述之触控感测装置，更包括：

复数个第一导线，对应连接该等第一感测电极串列；以及

复数个第二导线，对应连接该等第二感测电极串列。

10.如权利要求9所述之触控感测装置，其中该等连接线、该等第一导线及该等第二导线由同一导电层所构成。

11.如权利要求2所述之触控感测装置，其中该等第一感测电极单元、该等连接部以及该等第二感测电极单元由同一透明导电层所构成。

12.如权利要求1所述之触控感测装置，更包括：一基板，该等感测电极单元设置于该基板上。