TW201339941A - 使用模中分層及後加工以連接導電層 - Google Patents
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Abstract
在一項實施例中,提供一種用於形成一觸控感測器之方法。該方法包含在一第一基板上形成複數個電極。該複數個電極經組態以形成複數個電容性節點。每一電容性節點經組態以感測接近該基板之一觸控感測區域之一物件之觸控。該方法進一步包含至少部分地藉由將一樹脂以液體形式施加至一第一基板而將複數個導電墊壓縮在一起,在壓力下施加該樹脂。已在該第一基板上形成該複數個導電墊中之一第一者。已在一第二基板上形成該複數個導電墊中之一第二者。
Description
本發明一般而言係關於觸控感測器。
舉例而言,一觸控感測器可在覆蓋於一顯示器螢幕上之觸控感測器之一觸敏區域內偵測一物件(諸如,一使用者之手指或一手寫筆)之一觸控或接近之存在及位置。在一觸敏顯示器應用中,觸控感測器可使得一使用者能夠與顯示於螢幕上之內容直接互動而非藉助一滑鼠或觸控墊間接互動。一觸控感測器可附接至以下各項或作為以下各項之部分而提供:一桌上型電腦、膝上型電腦、平板電腦、個人數位助理(PDA)、智慧電話、衛星導航裝置、可攜式媒體播放器、可攜式遊戲主控台、資訊亭電腦、銷售點裝置或其他適合裝置。一家用電器或其他電器上之一控制面板可包含一觸控感測器。
存在若干種不同類型之觸控感測器,諸如(舉例而言)電阻性觸控螢幕、表面聲波觸控螢幕及電容性觸控螢幕。本文中,在適當之情況下,對一觸控感測器之提及可囊括一觸控螢幕,且反之亦然。當一物件觸控或靠近至電容性觸控螢幕之表面時,可在觸控螢幕內該觸控或接近之位置處發生一電容改變。一觸控感測器控制器可處理該電容之改變以判定其在觸控螢幕上之位置。
在一項實施例中,一種觸控感測器包括:一第一基板,其包括形成於該第一基板之一表面上之複數個電極;一第二基板,其包括形成於該第二基板之一表面上之複數個電極,包括該複數個電極的該第二基板之該表面與包括該複數個電極的該第一基板之該表面相對,該第一基板及該第二基板之各別部分藉由安置於該第一基板及該第二基板之該等各別部分之間的一介電材料而彼此間隔開,由該第一基板形成之該複數個電極各自經組態以與該第二基板之該複數個電極中之至少一者形成一電容性耦合節點,每一電容性耦合節點經組態以感測一物件之觸控,該第二基板之一部分藉由壓縮而變形以使得該第二基板上之一導電墊與該第一基板上之一導電墊彼此連接且電耦合;一經固化樹脂,其已以一液體形式注射於該第二基板上,該第二基板上之該導電墊藉由該樹脂在呈該液體形式時之該注射而壓縮抵靠該第一基板上之該導電墊。
在又一實施例中,一種觸控感測器包括:一基板,其包括形成於其上之複數個電極,該複數個電極經組態以形成複數個電容性節點,每一電容性節點經組態以感測接近該基板之一觸控感測區域之一物件之觸控;及一模中後加工層,其自該基板向外安置,該模中後加工層包括:一接地環,其形成於該模中後加工層之一內表面上,該內表面面向該基板,該接地環圍繞該模中後加工層之一透明體積形成自該基板之該觸控感測區域向外安置之一連續周界,該接地環電耦合至形成於該基板上之一接地墊;及一光學不透明層,其形成於該模中後加工層之一外表面上,該光學不透明層自該接地環向外安置,以使得該光學不透明層遮蔽該接地環,該模中後加工層之該外表面與該模中後加工層之該內表面對置且自該內表面向外安置。
在另一實施例中,一種用於形成一觸控感測器之方法包括:在一第一基板上形成複數個電極,該複數個電極經組態以形成複數個電
容性節點,每一電容性節點經組態以感測接近該基板之一觸控感測區域之一物件之觸控;及至少部分地藉由將呈液體形式之一樹脂施加至一第一基板來將複數個導電墊壓縮在一起,在壓力下施加該樹脂,已在該第一基板上形成該複數個導電墊中之一第一者,已在一第二基板上形成該複數個導電墊中之一第二者。
10‧‧‧觸控感測器
12‧‧‧觸控感測器控制器/控制器
14‧‧‧跡線
16‧‧‧連接墊
18‧‧‧連接
200‧‧‧觸控感測器
202A‧‧‧基板
202B‧‧‧基板
203A‧‧‧導電墊
203B‧‧‧導電墊
204A‧‧‧導電材料
204B‧‧‧導電材料
205‧‧‧主動觸控感測區域
206‧‧‧介電材料
208‧‧‧覆蓋面板
210‧‧‧框架
212‧‧‧可撓性印刷電路
214‧‧‧導電墊
300‧‧‧觸控感測器
302‧‧‧基板
304a‧‧‧導電材料
304b‧‧‧導電材料
304c‧‧‧導電墊/接地連接
308‧‧‧模中後加工層/覆蓋面板
310‧‧‧硬化框架/框架
312‧‧‧導電材料
314‧‧‧光學不透明層/光學不透明後加工表面/後加工表面
316a‧‧‧介電材料
316b‧‧‧介電層/介電材料
318‧‧‧覆蓋面板
圖1圖解說明具有一實例性觸控感測器控制器之一實例性觸控感測器。
圖2A及圖2B圖解說明具有兩個基板的圖1之觸控感測器之一項實施例,該等基板藉由一模中分層製程保持為彼此抵靠地壓縮,以使得形成於該等基板中之一者上之一導電墊與形成於另一基板上之一導電墊電互連。
圖3圖解說明使用一模中分層製程將一接地環保持為抵靠具有形成於其上之觸控感測電極之一基板壓縮的圖1之觸控感測器之一替代實施例。
本文中所揭示之特定實施例提供一種用於使用一模中分層(「IML」)製程來電互連一觸控感測器之各種堆疊層之方法及設備。該IML製程可促進將各種層之導電墊保持為彼此抵靠地壓縮,藉此促進該等層之間的導電性。在某些實施例中,可藉由促進每晶圓之一較高晶粒密度來增加製造效率,如下文進一步闡釋。另外,特定實施例可促進各種層之機械及/或電耦合,包含一可撓性印刷電路(FPC)至其上形成有觸控感測器電極之一基板之機械及/或電耦合。
圖1圖解說明具有一實例性觸控感測器控制器12之一實例性觸控感測器10。觸控感測器10及觸控感測器控制器12可偵測一物件在觸控感測器10之一觸敏區域內之一觸控或接近之存在及位置。本文中,在
適當之情況下,對一觸控感測器之提及可囊括該觸控感測器及其觸控感測器控制器兩者。類似地,在適當之情況下,對一觸控感測器控制器之提及可囊括該觸控感測器控制器及其觸控感測器兩者。在適當之情況下,觸控感測器10可包含一或多個觸敏區域。觸控感測器10可包含安置於可由一介電材料製成之一或多個基板上之驅動與感測電極之一陣列(或一單個類型之電極之一陣列)。本文中,在適當之情況下,對一觸控感測器之提及可囊括該觸控感測器之電極及該等電極所安置於其上之基板兩者。另一選擇係,在適當之情況下,對一觸控感測器之提及可囊括該觸控感測器之電極但不囊括該等電極所安置於其上之基板。
一電極(無論是一驅動電極還是一感測電極)可係形成一形狀(諸如(舉例而言),一碟形、正方形、矩形、細線形、其他適合形狀或此等形狀之適合組合)之一導電材料區域。一或多個導電材料層中之一或多個切口可(至少部分地)形成一電極之形狀,且該形狀之區域可(至少部分地)由彼等切口限界。在特定實施例中,一電極之導電材料可佔據其形狀之區域之大約100%。作為一實例且不以限制方式,在適當之情況下,一電極可由氧化銦錫(ITO)製成,且該電極之ITO可佔據其形狀之區域之大約100%(有時稱為100%填充物)。在特定實施例中,一電極之導電材料可佔據其形狀之區域之實質上100%以下。作為一實例且不以限制方式,一電極可由金屬細線(FLM)或其他導電材料(諸如(舉例而言)銅、銀或者基於銅或基於銀之材料)之細線製成,且導電材料細線可依一陰影線、網格或其他適合圖案佔據其形狀之區域之大約1%至10%。本文中,在適當之情況下,對FLM之提及囊括此材料。儘管本發明闡述或圖解說明由形成具有特定填充物(具有特定圖案)之特定形狀之特定導電材料製成之特定電極,但本發明涵蓋由形成具有任何適合填充物百分比(具有任何適合圖案)之任何適合形狀
之任何適合導電材料製成之任何適合電極。
在適當之情況下,一觸控感測器之電極(或其他元件)之形狀可全部地或部分地構成該觸控感測器之一或多個巨型特徵。彼等形狀之實施方案之一或多個特性(諸如(舉例而言),該等形狀內之導電材料、填充物或圖案)可全部地或部分地構成該觸控感測器之一或多個微型特徵。一觸控感測器之一或多個巨型特徵可判定其功能性之一或多個特性,且觸控感測器之一或多個微型特徵可判定觸控感測器之一或多個光學特徵,諸如,透射度、折射性或反射性。
一機械堆疊可含有基板(或多個基板)及形成觸控感測器10之驅動或感測電極之導電材料。作為一實例且不以限制方式,該機械堆疊可包含在一覆蓋面板下方之一第一光學清透黏合劑(OCA)層。該覆蓋面板可係清透的且由適合於重複觸控之一彈性材料(諸如(舉例而言),玻璃、聚碳酸酯或聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA))製成。本發明涵蓋由任何適合材料製成之任何適合覆蓋面板。第一OCA層可安置於覆蓋面板與具有形成驅動或感測電極之導電材料之基板之間。該機械堆疊亦可包含一第二OCA層及一介電層(其可由PET或另一適合材料製成,類似於具有形成驅動或感測電極之導電材料之基板)。作為一替代方案,在適當之情況下,可代替第二OCA層及介電層而施加一介電材料之一薄塗層。第二OCA層可安置於具有構成驅動或感測電極之導電材料之基板與介電層之間,且該介電層可安置於第二OCA層與至包含觸控感測器10及觸控感測器控制器12之一裝置之一顯示器之一氣隙之間。僅作為一實例且不以限制方式,該覆蓋面板可具有大約1 mm之一厚度;第一OCA層可具有大約0.05 mm之一厚度;具有形成驅動或感測電極之導電材料之基板可具有大約0.05 mm之一厚度;第二OCA層可具有大約0.05 mm之一厚度;且該介電層可具有大約0.05 mm之一厚度。儘管本發明闡述具有由特定材料製成且具有特定厚度之特定數
目個特定層之一特定機械堆疊,但本發明涵蓋具有由任何適合材料製成且具有任何適合厚度之任何適合數目個任何適合層之任何適合機械堆疊。作為一實例且不以限制方式,在特定實施例中,一黏合劑或介電層可替換上文所闡述之介電層、第二OCA層及氣隙,其中不存在至顯示器之氣隙。
觸控感測器10之基板之一或多個部分可由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或另一適合材料製成。本發明涵蓋具有由任何適合材料製成之任何適合部分之任何適合基板。在特定實施例中,觸控感測器10中之驅動或感測電極可全部地或部分地由ITO製成。在特定實施例中,觸控感測器10中之驅動或感測電極可由金屬或其他導電材料細線製成。作為一實例且不以限制方式,該導電材料之一或多個部分可係銅或基於銅的且具有大約5 μm或5 μm以下之一厚度及大約10 μm或10 μm以下之一寬度。作為另一實例,該導電材料之一或多個部分可係銀或基於銀的且類似地具有大約5 μm或5 μm以下之一厚度及大約10 μm或10 μm以下之一寬度。本發明涵蓋由任何適合材料製成之任何適合電極。
觸控感測器10可實施一電容性形式之觸控感測。在一互電容實施方案中,觸控感測器10可包含形成一電容性節點陣列之一驅動與感測電極陣列。一驅動電極及一感測電極可形成一電容性節點。形成電容性節點之驅動與感測電極可彼此靠近但並不彼此進行電接觸。而是,該等驅動與感測電極可跨越其之間的一間隔而彼此電容性地耦合。(藉由觸控感測器控制器12)施加至驅動電極之一脈衝或交變電壓可在感測電極上感應一電荷,且所感應之電荷量可易受外部影響(諸如,一物件之一觸控或接近)。當一物件觸控或靠近至電容性節點時,可在電容性節點處發生一電容改變,且觸控感測器控制器12可量測該電容改變。藉由量測整個陣列中之電容改變,觸控感測器控制器
12可判定觸控感測器10之觸敏區域內該觸控或接近之位置。
在一自電容實施方案中,觸控感測器10可包含可各自形成一電容性節點之一單個類型之電極之一陣列。當一物件觸控或靠近至電容性節點時,可在該電容性節點處發生一自電容改變,且觸控感測器控制器12可量測該電容改變(舉例而言)作為將該電容性節點處之電壓提升一預定量所需要之一電荷量改變。與一互電容實施方案一樣,藉由量測整個陣列中之電容改變,觸控感測器控制器12可判定觸控感測器10之觸敏區域內該觸控或接近之位置。在適當之情況下,本發明涵蓋任何適合形式之電容性觸控感測。
在特定實施例中,一或多個驅動電極可一起形成水平地或垂直地或以任何適合定向延續之一驅動線。類似地,一或多個感測電極可一起形成水平地或垂直地或以任何適合定向延續之一感測線。在特定實施例中,驅動線可實質上垂直於感測線而延續。本文中,在適當之情況下,對一驅動線之提及可囊括構成該等驅動線之一或多個驅動電極,且反之亦然。類似地,在適當之情況下,對一感測線之提及可囊括構成該感測線之一或多個感測電極,且反之亦然。
觸控感測器10可使驅動與感測電極依一圖案安置於一單個基板之一側上。在此一組態中,跨越一對驅動與感測電極之間的一間隔而彼此電容性耦合之該對驅動與感測電極可形成一電容性節點。對於一自電容實施方案,僅一單個類型之電極可依一圖案安置於一單個基板上。除使驅動與感測電極依一圖案安置於一單個基板之一側上以外或作為此之一替代方案,觸控感測器10亦可使驅動電極依一圖案安置於一基板之一側上且使感測電極依一圖案安置於該基板之另一側上。此外,觸控感測器10可使驅動電極依一圖案安置於一個基板之一側上且使感測電極依一圖案安置於另一基板之一側上。在此等組態中,一驅動電極與一感測電極之一相交點可形成一電容性節點。此一相交點可
係其中驅動電極與感測電極在其各別平面中「交叉」或彼此最靠近之一位置。驅動與感測電極並不彼此進行電接觸一而是其跨越一介電質在相交點處彼此電容性地耦合。儘管本發明闡述形成特定節點之特定電極之特定組態,但本發明涵蓋形成任何適合節點之任何適合電極之任何適合組態。此外,本發明涵蓋依任何適合圖案安置於任何適合數目個任何適合基板上之任何適合電極。
如上文所闡述,觸控感測器10之一電容性節點處之一電容改變可指示該電容性節點之位置處之一觸控或接近輸入。觸控感測器控制器12可偵測並處理該電容改變以判定觸控或接近輸入之存在及位置。觸控感測器控制器12可然後將關於觸控或接近輸入之資訊傳遞至包含觸控感測器10及觸控感測器控制器12之一裝置之一或多個其他組件(諸如,一或多個中央處理單元(CPU)),該一或多個其他組件可藉由起始該裝置之一功能(或在該裝置上運行之一應用程序)來對該觸控或接近輸入做出回應。儘管本發明闡述關於一特定裝置及一特定觸控感測器具有特定功能性之一特定觸控感測器控制器,但本發明涵蓋關於任何適合裝置及任何適合觸控感測器具有任何適合功能性之任何適合觸控感測器控制器。
觸控感測器控制器12可係一或多個積體電路(IC),諸如(舉例而言)一般用途微處理器、微控制器、可程式化邏輯裝置或陣列、特殊應用IC(ASIC)。在特定實施例中,觸控感測器控制器12包括類比電路、數位邏輯及數位非揮發性記憶體。在特定實施例中,觸控感測器控制器12安置於接合至觸控感測器10之基板及/或保持為抵靠該基板壓縮之一可撓性印刷電路(FPC)上,如下文所闡述。在適當之情況下,該FPC可係主動或被動的。在特定實施例中,多個觸控感測器控制器12安置於該FPC上。觸控感測器控制器12可包含一處理器單元、一驅動單元、一感測單元及一儲存單元。該驅動單元可將驅動信號供
應至觸控感測器10之驅動電極。該感測單元可感測觸控感測器10之電容性節點處之電荷並將表示該電容性節點處之電容之量測信號提供至處理器單元。該處理器單元可控制由驅動單元至驅動電極之驅動信號之供應並處理來自感測單元之量測信號以偵測且處理觸控感測器10之觸敏區域內之一觸控或接近輸入之存在及位置。該處理器單元亦可追蹤觸控感測器10之觸敏區域內之一觸控或接近輸入之位置改變。該儲存單元可儲存用於由處理器單元執行之程式化,包含用於控制驅動單元以將驅動信號供應至驅動電極之程式化、用於處理來自感測單元之量測信號之程式化及在適當之情況下其他適合程式化。儘管本發明闡述具有擁有特定組件之一特定實施方案之一特定觸控感測器控制器,但本發明涵蓋具有擁有任何適合組件之任何適合實施方案之任何適合觸控感測器控制器。
安置於觸控感測器10之基板上之導電材料之跡線14可將觸控感測器10之驅動或感測電極耦合至亦安置於觸控感測器10之基板上之連接墊16。如下文所闡述,連接墊16促進跡線14至觸控感測器控制器12之耦合。跡線14可延伸至觸控感測器10之觸敏區域中或圍繞觸控感測器10之觸敏區域(例如,在其邊緣處)延伸。特定跡線14可提供用於將觸控感測器控制器12耦合至觸控感測器10之驅動電極之驅動連接,觸控感測器控制器12之驅動單元可透過該等驅動連接將驅動信號供應至該等驅動電極。其他跡線14可提供用於將觸控感測器控制器12耦合至觸控感測器10之感測電極之感測連接,觸控感測器控制器12之感測單元可透過該等感測連接感測觸控感測器10之電容性節點處之電荷。跡線14可由金屬或其他導電材料細線製成。作為一實例且不以限制方式,跡線14之導電材料可係銅或基於銅的且具有大約10 μm至100 μm之一寬度。作為另一實例,跡線14之導電材料可係銀或基於銀的且具有大約30 μm至100 μm之一寬度。在特定實施例中,除金屬或其他導
電材料細線以外或者作為金屬或其他導電材料細線之一替代方案,跡線14亦可全部地或部分地由ITO製成。儘管本發明闡述由具有特定寬度之特定材料製成之特定跡線,但本發明涵蓋由具有任何適合寬度之任何適合材料製成之任何適合跡線。除跡線14以外,觸控感測器10亦可包含端接於觸控感測器10之基板之一邊緣處之一接地連接器(其可係一連接墊16)處之一或多個接地線(類似於跡線14)。
連接墊16可沿著基板之一或多個邊緣定位於觸控感測器10之觸敏區域外部。如上文所闡述,觸控感測器控制器12可在一FPC上。連接墊16可由與跡線14相同之材料製成且可使用一各向異性導電膜(ACF)接合至該FPC。連接18可包含將觸控感測器控制器12耦合至連接墊16的該FPC上之導電線,連接墊16又將觸控感測器控制器12耦合至跡線14且耦合至觸控感測器10之驅動或感測電極。在另一實施例中,連接墊16可連接至一機電連接器(諸如,一零插入力線至板連接器);在此實施例中,連接18可不需要包含一FPC。本發明涵蓋觸控感測器控制器12與觸控感測器10之間的任何適合連接18。
圖2A及圖2B圖解說明在各別形成階段處的一觸控感測器200之一部分之一剖面。觸控感測器200可實質上類似於圖1之觸控感測器10之特定實施例。如圖2A中所展示,觸控感測器200包含兩個基板202A及202B,該等基板各自具有分別安置於其上之導電材料204A及204B之一或多個各別層。導電材料204A安置於與其上安置有導電材料204B的基板202B之一表面相對的基板202A之一表面上。介電材料206之一或多個層安置於基板202A與202B之間且使該等基板之各別部分間隔開。基板202A及202B沿著各自平行於包括導電材料204之基板202A之表面之各別軸在遠離介電材料206之一方向上延伸,以使得介電材料206佔據基板202A與202B之間的體積中之某些而非全部體積。一覆蓋面板208自基板204B向外形成且提供觸控感測器200之一主動觸控感
測區域205之一觸控表面。
基板202、導電材料204、介電材料206及覆蓋面板208可具有上文參考圖1之觸控感測器10所闡述之其各別對應特徵之相同或實質上類似結構及功能。舉例而言,基板202可各自包含透明介電材料之一或多個層。在特定實施例中,介電材料206可係黏附至每一基板202A及202B之一OCA。該OCA之厚度可係25 μm至100 μm;然而,可使用任何適合厚度。圖2A及圖2B中所展示之材料堆疊可包含一或多個填隙層(未展示)。舉例而言,安置於基板202B與覆蓋面板208之間的一OCA可促進將基板202B與覆蓋面板208耦合在一起。該OCA可至少部分地覆蓋及保護由導電材料204形成之特定導電元件,諸如,感測電極、驅動電極及跡線14。無論用作介電材料206之特定材料如何,皆可將其自其上形成有導電墊203A及203B的基板202A及202B之區域省略及/或移除(例如,藉由施加一溶劑),以便不干擾基板202A與202B之間的電耦合及/或彼等基板202中之每一者與圖1之控制器12之間的電耦合。
導電材料204A及204B可各自用於形成先前參考圖1所闡述之電極之一各別陣列。舉例而言,導電材料204A可用於形成具有第一定向(例如,沿著一x軸)之驅動電極;且導電材料204B可用於形成具有實質上垂直於第一定向之一第二定向(例如,沿著一y軸)之感測電極;然而,可使用任何適合電極定向及類型,包含(舉例而言)上文參考圖1所論述之替代電極組態。形成於基板202A上之複數個電極各自經組態以與形成於基板202B上之複數個電極中之至少一者形成一電容性耦合節點。每一電容性耦合節點可經組態以感測一物件之觸控,如上文參考圖1所闡述。另外,導電材料204A及204B可各自用於分別形成導電墊203A及203B。導電墊203各自形成於在遠離介電材料206之一方向上延伸的基板203之部分上。
如圖2B中所展示,延伸超過介電材料206的基板202A及202B之部分可至少部分地藉由使用一IML製程形成之一框架210保持為彼此抵靠地壓縮。導電墊203A與203B相對於彼此對準以使得基板202A與202B彼此抵靠之壓縮在導電墊203A與203B之間形成一導電連接。在特定實施例中,圖1之觸控感測器控制器12可安置於具有一導電墊214之一可撓性印刷電路(FPC)212上,導電墊214電耦合至導電墊203B(例如,藉由壓縮及/或接合)。
在特定實施例中,導電墊214之至少一部分可壓縮地保持在分別為基板202A及202B之導電材料204A與204B之間,藉此促進導電墊214與導電墊203B之電耦合。另外或另一選擇係,導電墊214可使用(舉例而言)諸如ACF或各向異性導電膏(ACP)之一各向異性導電黏合劑(ACA)接合至導電墊203B。FPC 212可耦合至觸控感測器202之剩餘部分,以使得導電材料204A、導電材料204B及控制器12全部電耦合在一起。
在製造期間,用於形成框架210之IML製程可包含以下步驟。一IML工具可在一高溫度下在觸控感測器200之層堆疊上及周圍注射一適合材料(諸如,一清透樹脂)。可自IML工具之各種注射澆口注射該材料。隨著該材料冷卻,其硬化並黏附至該材料堆疊,藉此形成框架210。可使用任何適合材料,諸如(舉例而言),PMMA、聚碳酸酯。在特定實施例中,可使用相同或一實質上類似IML製程在形成框架210之前、之後或與此同時地形成覆蓋面板208。在一特定實施例中,可將覆蓋面板208之形成視為一「第一注料」且可將框架210之形成視為一「第二注料」;然而,可以任何適合次序形成覆蓋面板208及框架210。若使用一IML製程來形成覆蓋面板208,則用於形成觸控感測器200之材料亦可具有高得足以若於IML期間施加一高溫度樹脂則提供充足保護以抵抗沖蝕之一熔點。在特定實施例中,用於形成框架
210之材料之全部或一大部分可係光學不透明的;且用於形成覆蓋面板208之材料之全部或一大部分可係光學透射的。
圖3圖解說明使用一模中分層製程來將形成於模中後加工層308上之導電材料312保持為抵靠形成於一基板302上之導電材料304壓縮之一觸控感測器300之一部分之一剖面。觸控感測器300可實質上類似於圖1之觸控感測器10之特定實施例。如圖3中所展示,觸控感測器300包含自基板302向外安置之一模中後加工層308。導電材料312安置於模中後加工層308之一面向內之表面上且可包含圍繞觸控感測器300之一觸控感測區域(圖3中展示為可見窗)安置之一接地環。使用一模中分層製程形成之一硬化框架310用於將導電材料312保持為抵靠導電材料304A壓縮。一介電材料316A安置於基板302與模中後加工層308之間大體對應於觸控感測器300之一可見窗之一位置處。一光學不透明層314安置於模中後加工層308之一面向外之表面上。一覆蓋面板318自模中後加工層308向外安置。
在特定實施例中,基板302可係雙側的且包含形成於基板302之對置面向之表面上之導電材料304A及304B。介電層316B可用於保護面向內之導電材料304B。儘管圖3圖解說明具有形成於其面向外之表面及面向內之表面兩者上之導電材料304之一雙側基板302,但特定替代實施例可使用各自具有安置於其表面中之僅一者上之電極之一或多個單側基板。
基板302、導電材料304、框架310、介電材料316及覆蓋面板318可分別具有圖2A及圖2B之基板202、導電材料204、框架210、介電材料206及覆蓋面板208之相同或實質上類似結構及功能。圖3中所展示之材料堆疊可包含一或多個填隙層(未展示)。基板302可包含透明介電材料之一或多個層。
導電材料304A及304B可各自用於形成先前參考圖1、圖2A及圖
2B所闡述之電極之一各別陣列。舉例而言,導電材料304A可用於形成具有第一定向(例如,沿著一x軸)之驅動電極;且導電材料304B可用於形成具有實質上垂直於第一定向之一第二定向(例如,沿著一y軸)之感測電極;然而,可使用任何適合電極定向及類型,包含(舉例而言)上文參考圖1所論述之電極組態。由導電材料304A形成之複數個電極可各自經組態以與由導電材料304B形成之複數個電極中之至少一者形成一電容性耦合節點。每一電容性耦合節點可經組態以感測一物件之觸控,如上文參考圖1所闡述。另外,導電材料304A及304B可各自用於形成導電墊304C。導電墊304C可用於將基板302電耦合至形成於模中後加工層308之一表面上之導電材料312。在特定實施例中,穿過基板302安置之一或多個導電通孔可電耦合形成於基板302之一面向外之表面上之導電材料304A與形成於基板302之一面向內之表面上之導電材料304B。
模中後加工層308可包含安置於模中後加工層上或模中後加工層內之一或多個光學不透明後加工表面314。在製造期間,形成模中後加工層308可包含使用在引入流體塑膠之前放置於注射模具或模型內部之一圖形薄片或層。一旦經模製,該層即變為所得塑膠件之一整體部分。模中後加工層308之後加工表面314大體沿著由基板302上之導電材料304形成之電極之一主動觸控感測區域之一周界而安置。在特定實施例中,模中後加工層308之後加工表面314可用於光學遮蔽下伏導電跡線(諸如,跡線14)、導電材料312及/或導電材料304之特定部分。
導電材料312形成於模中後加工層之一內表面上。如圖3中所展示,導電材料312可包含圍繞模中後加工層308之邊界圖案化且保持為抵靠觸控感測器300之電極之接地連接304C壓縮之一接地環。藉由由安置於模中後加工層308上之導電材料312形成一接地環,與替代地在
基板302上形成一接地環相比,在形成基板302並自一較大基板(例如,一基於矽之晶圓)單粒化基板302時所使用之晶粒之大小可實質上經減小,藉此潛在地降低製造成本且增加製造效率。
在特定實施例中,導電材料312亦可用於形成沿著由基板302上之導電材料304形成之電極之主動觸控感測區域之周邊而安置之一或多個電容性觸控感測器(例如,滑桿及/或按鈕)。由於導電材料312電耦合至導電材料304,因此由導電材料304形成之至少特定電極可與由導電材料312形成之周邊電容性觸控感測器中之特定周邊電容性觸控感測器共用同一驅動源。在特定實施例中,一單個FPC可電耦合至形成於基板302上之主要電極及由導電材料312形成之周邊電容性觸控感測器。在特定例項中,由導電材料312形成之每一電容性觸控感測器之周界可由使用安置於模中後加工層308上或模中後加工層308內之後加工表面314圖案化之一後加工來界定。
在特定實施例中,在結構及功能上實質上類似於圖2A及圖2B之FPC 212之一FPC可電耦合至安置於基板302之面向內之表面上之導電材料304B。以此方式,安置於基板302之一面向外之表面上之導電材料304A可透過電互連導電材料304A與304B之導電通孔電耦合至該FPC。另一選擇係,該FPC可接合至模中後加工層308且經由形成於模中後加工層308之表面上之導電材料電耦合至導電材料304。
框架310可促進將導電材料312保持為抵靠基板302之導電墊304C壓縮。框架310可使用一模中分層(「IML」)製程來實現。用於形成框架310之IML製程可包含以下步驟。一IML工具可在一高溫度下在觸控感測器300之層堆疊上及周圍注射一適合材料(諸如,一清透樹脂)。可自IML工具之各種注射澆口注射該材料。隨著該材料冷卻,其硬化並黏附至該材料堆疊,藉此形成框架310。可使用任何適合材料,諸如(舉例而言),PMMA、聚碳酸酯。在特定實施例中,可使用相同或
一實質上類似IML製程在形成框架310之前、之後或與此同時地形成覆蓋面板308。在一特定實施例中,可將覆蓋面板308之形成視為一「第一注料」且可將框架310之形成視為一「第二注料」。若使用一IML製程來形成覆蓋面板308,則用於形成觸控感測器300之材料亦可具有高得足以若於IML期間施加一高溫度樹脂則提供充足保護以抵抗沖蝕之一熔點。在特定實施例中,用於形成框架310之材料可係光學不透明的且用於形成覆蓋面板308之材料可係光學透射的。
在特定實施例中,介電材料316A及316B可各自係黏附至基板302之一表面之一OCA。在特定例項中,介電材料316B可係僅在耦合至基板302之表面上具有黏合劑之一OCA。另一選擇係,介電質316B可係在多個側上具有黏合劑之一OCA,舉例而言,此可促進將介電層316B耦合至一下伏層(諸如,一顯示器)。無論用作介電材料316A及/或316B之特定材料如何,皆可將其自其上形成有導電材料304的基板302之特定區域省略及/或移除(例如,藉由施加一溶劑),以便(舉例而言)不干擾導電材料312與導電材料304A之間的電耦合。
在特定實施例中,觸控感測器200及/或300可包含安置於觀看欄(viewing column)內之一顯示器面板。舉例而言,顯示器面板可自基板202向內安置以使得其透過覆蓋面板208係可見的。作為另一實例,一顯示器面板可自介電材料316向內安置以使得其可透過覆蓋面板318觀看。該顯示器面板可係一液晶顯示器(LCD)、發光二極體(LED)顯示器或其他適合電子顯示器。
特定實施例可提供以下技術優點中之一或多者或者不提供以下技術優點中之任一者。特定實施例可促進相對廉價且高效地製造一觸控感測器以及電互連其層。舉例而言,在特定實施例中,可藉由減小在形成具有一單側或一雙側觸控感測器電極之一基板時使用之晶粒大小來減小製造成本及可增加製造效率。在特定實施例中,將一FPC耦
合至一基板之電極之過程可簡化,同時潛在地增強觸控感測器之可靠性。各種實施例可促進各種層之機械及電耦合,包含一印刷電路(FPC)至其上形成有觸控感測器電極之一基板之機械及電耦合。特定實施例可提供一或多個其他優點,熟習此項技術者依據本文中所包含之圖、說明及申請專利範圍可明瞭該等優點中之一或多者。
本文中,對一電腦可讀儲存媒體之提及囊括一或多個非暫時、有形電腦可讀儲存媒體處理結構。作為一實例且不以限制方式,一電腦可讀儲存媒體可包含一基於半導體之或其他積體電路(IC)(諸如(舉例而言),一場可程式化閘陣列(FPGA)或一特殊應用IC(ASIC))、一硬碟、一HDD、一混合硬碟機(HHD)、一光碟、一光碟機(ODD)、一磁光碟、一磁光碟機、一軟磁碟、一軟磁碟機(FDD)、磁帶、一全像儲存媒體、一固態磁碟機(SSD)、一RAM磁碟機、一安全數位卡、一安全數位磁碟機或另一適合電腦可讀儲存媒體或者在適當之情況下此各項中之兩者或兩者以上之一組合。在適當之情況下,一電腦可讀非暫時儲存媒體可係揮發性、非揮發性或揮發性與非揮發性之一組合。
本文中,「或」係包含性而非互斥性,除非上下文另有明確指示或另有指示。因此,本文中,「A或B」意指「A、B或兩者」,除非上下文另有明確指示或另有指示。此外,「及」既係聯合的又係各自的,除非上下文另有明確指示或另有指示。因此,本文中,「A及B」意指「A及B,聯合地或各自地」,除非上下文另有明確指示或另有指示。
在隨附申請專利範圍中對經調適以、經配置以、能夠、經組態以、經啟用以、可操作以或操作以執行一特定功能之一設備或系統或者一設備或系統之一組件之提及囊括彼設備、系統、組件,無論其或該特定功能是否被啟動、接通或解除鎖定,惟彼設備、系統或組件經如此調適、經如此配置、能夠如此、經如此組態、經如此啟用、可如
此操作或如此操作即可。
儘管上文已與數項實施例一起闡述了本發明,但熟習此項技術者可聯想到無數種改變、替代、變化、更改、變換及修改形式,且本發明意欲囊括此等改變、替代、變化、更改、變換及修改形式,其歸屬於隨附申請專利範圍之精神及範疇內。
12‧‧‧觸控感測器控制器/控制器
200‧‧‧觸控感測器
202A‧‧‧基板
202B‧‧‧基板
203A‧‧‧導電墊
203B‧‧‧導電墊
204A‧‧‧導電材料
204B‧‧‧導電材料
205‧‧‧主動觸控感測區域
206‧‧‧介電材料
208‧‧‧覆蓋面板
212‧‧‧可撓性印刷電路
214‧‧‧導電墊
Claims (20)
- 一種觸控感測器,其包括:一第一基板,其包括形成於該第一基板之一表面上之複數個電極;一第二基板,其包括形成於該第二基板之一表面上之複數個電極,包括該複數個電極的該第二基板之該表面與包括該複數個電極的該第一基板之該表面相對,該第一基板及該第二基板之各別部分藉由安置於該第一基板及該第二基板之該等各別部分之間的一介電材料而彼此間隔開,由該第一基板形成之該複數個電極各自經組態以與該第二基板之該複數個電極中之至少一者形成一電容性耦合節點,每一電容性耦合節點經組態以感測一物件之觸控,該第二基板之一部分藉由壓縮而變形以使得該第二基板上之一導電墊與該第一基板上之一導電墊彼此連接且電耦合;一經固化樹脂,其已以一液體形式注射於該第二基板上,該第二基板上之該導電墊藉由該樹脂在呈該液體形式時之該注射而壓縮抵靠該第一基板上之該導電墊。
- 如請求項1之觸控感測器,其進一步包括藉由該經固化樹脂而壓縮地保持在該第一基板與該第二基板之間的一可撓性印刷電路(FPC)。
- 如請求項1之觸控感測器,其進一步包括接合至包括該複數個電極的該第一基板之該表面之一可撓性印刷電路(FPC)。
- 如請求項1之觸控感測器,其進一步包括透過一模中分層製程在與包括該複數個電極的該第一基板之該表面對置的該第一基板之一表面上形成之一透明覆蓋面板。
- 如請求項4之觸控感測器,該透明覆蓋面板包括已在該模中分層製程期間以一液體形式注射於該第一基板上之經固化樹脂。
- 如請求項1之觸控感測器,其進一步包括耦合至該第一基板及該第二基板中之每一者之一介電層,該介電層安置於包括該複數個電極的該第一基板之該表面與包括該複數個電極的該第二基板之該表面之間。
- 如請求項6之觸控感測器,該第一基板及該第二基板各自沿著各自平行於包括該複數個電極的該第一基板之該表面之各別軸自該介電層向外延伸,以使得該介電層佔據該第一基板與該第二基板之間的一總體積之一大部分而非全部。
- 如請求項6之觸控感測器,該介電層係小於100微米厚之一透明黏合劑層。
- 一種觸控感測器,其包括:一基板,該基板包括形成於其上之複數個電極,該複數個電極經組態以形成複數個電容性節點,每一電容性節點經組態以感測接近該基板之一觸控感測區域之一物件之觸控;及一模中後加工層,其自該基板向外安置,該模中後加工層包括:一接地環,其形成於該模中後加工層之一內表面上,該內表面面向該基板,該接地環圍繞該模中後加工層之一透明體積形成自該基板之該觸控感測區域向外安置之一連續周界,該接地環電耦合至形成於該基板上之一接地墊;及一光學不透明層,其形成於該模中後加工層之一外表面上,該光學不透明層自該接地環向外安置,以使得該光學不透明層遮蔽該接地環,該模中後加工層之該外表面與該模中後加工層之該內表面對置且自該內表面向外安置。
- 如請求項9之觸控感測器,其進一步包括透過包括形成於該模中後加工層上之導電材料之一導電路徑電耦合至第一複數個電極中之至少一者之一可撓性印刷電路(FPC)。
- 如請求項10之觸控感測器,形成於該模中後加工層上之該導電材料包括形成於該模中後加工層上之該接地環。
- 如請求項9之觸控感測器,其進一步包括已在壓力下以一液體形式提供至該模中後加工層之該外表面之一經固化且透明介電層。
- 如請求項12之觸控感測器,其進一步包括圍封該基板、該模中後加工層及該經固化且透明介電層中之每一者之各別側壁之一經固化且光學不透明樹脂,該經固化且光學不透明樹脂形成將該基板、該模中後加工層及該經固化且透明介電層壓縮在一起之一連續框架。
- 如請求項13之觸控感測器,該經固化且光學不透明樹脂包括將一可撓性印刷電路(FPC)之一導電墊壓縮於該基板、該模中後加工層及該經固化且透明介電層中之至少兩者之間的導電材料。
- 如請求項9之觸控感測器,該模中後加工層進一步包括形成於該模中後加工層上之一或多個周邊電容性感測器,每一周邊電容性感測器係一按鈕或一滑桿。
- 如請求項15之觸控感測器,每一周邊電容性感測器電耦合至該基板之該第一複數個電極中之至少一者。
- 如請求項9之觸控感測器,其中該基板包括安置於其中之一導電通孔,該導電通孔將該複數個電極中之至少兩者電耦合在一起,該複數個電極中之該至少兩者安置於相對於彼此對置的該基板之表面上。
- 一種用於形成一觸控感測器之方法,該方法包括: 在一第一基板上形成複數個電極,該複數個電極經組態以形成複數個電容性節點,每一電容性節點經組態以感測接近該基板之一觸控感測區域之一物件之觸控;及至少部分地藉由將一樹脂以液體形式施加至一第一基板來將複數個導電墊壓縮在一起,在壓力下施加該樹脂,已在該第一基板上形成該複數個導電墊中之一第一者,已在一第二基板上形成該複數個導電墊中之一第二者。
- 如請求項18之方法,該複數個導電墊之該壓縮在一起電耦合安置於該第二基板上之一可撓性印刷電路(FPC)與形成於該第一基板上之該複數個導電墊中之該第一者,安置於該第二基板上之該可撓性印刷電路包括該複數個導電墊中之該第二者。
- 如請求項18之方法,該複數個導電墊之該壓縮在一起電耦合形成於該第二基板上之一接地環與形成於該第一基板上之該複數個導電墊中之該第一者,該第二基板係具有面向該第一基板之一內表面之一模中後加工層,該接地環圍繞該模中後加工層之一透明體積形成自該第一基板之該觸控感測區域向外安置之一連續周界。
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