TWM428425U - Touch sensing device - Google Patents

Description

M428425 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 關於一種觸 本創作係有闞於一種輸入介面，特別是有 控感測裝置。 f先前技街】 隨著操作便利性的需求增加，越來越多的電 。 •用觸控面板。觸控面板中具有触控感测装置，能夠::: ^過手指_筆（_)執行輸人的功能而完成資料 觸控面板中的觸控感测装置通常由感測電極 f。在觸控感測裝置的製造過程中，感測電極陣列在完成 製作之後會進行供烤步驟。然而，感測電極陣列在有=環 癱境:進行烘烤時，其片電阻（細郎如職）會隨著溫= 升:而增加。—旦電阻值超出理論值，將影響控制電路（未 s 丁）識別職點的位置，進而降低觸控感測裝置的靈敏 改善==題種新的觸控㈣置結構’其能 【新型内容】 利用保護結構覆蓋所有的感測電極，進而在 烘烤期間PH氧氣’以避免感測電極的電阻值發生變化或 減輕3，、，'而提升或維持觸控感測裝置的靈敏度。 括：複數個it1的’本創作提供一種觸控感測裝置，包 雷極單元’以及一絕緣圖案層，覆蓋感測 太制& θ、非對應感測電極單元的複數個開口。 來η另提供—種觸控感測裝置之製造方法，包括： =1 固感測電極單元’以及形成-絕緣圖案層，覆蓋 =::，且具有非對應感測電極單元的複數個開口。 或減優點在於提供一保護結構，其可防止 提值錄造顧所發生的變異，進而 的優1在測裝置的靈敏度。再者，本創作實施例 結額外的f程步驟情形下，完成保護 【實施方式】 以下說明本創作實施例之觸控感測裝置及其製造方 2而，可輕易了解本創作所提供的實施例僅用於說明 圍特疋方法製作及使用本創作，並非用㈣限本創作的範 ，參照第1C及2圖’其中第lc圖騎示出根據本創 乍？施例之觸控感測裝置平面示意圖，而第2圖係緣示 弟1C圖中沿2-2,線之剖面示意圖。觸控感測裝置2㈨， 例如-電容式觸控感測裝置，包括：複數個感測電極單元 絕緣圖案層屢，其中絕緣圖案層腦覆蓋感測電 極早元且具有非對應感測電極單元的複數個開口 2〇9。 M428425 在本實施例中，觸控感測裝置200更包括一基板202， 而感測電極單元設置於基板202上，基板202可作為一上 蓋板，用以提供一觸摸表面，讓使用者能以手指、觸控筆 或尖筆等直接觸碰。在一實施例中，基板202可包括透明 材料，例如··玻璃、石英、或其他彈性或非彈性高分子透 明材料。在其他實施例中，基板202也可包括非透明材料。 再者，在本實施例中，如第1A圖所示，感測電極單 元可包括：複數個第一感測電極單元204a以及複數個第二 感測電極單元206b。第一感測電極單元204a沿一第一方 向排列，且通過複數個連接部204b彼此相連，構成複數個 第一感測電極串列204，其中每一連接部204b由延伸相鄰 的第一感測電極單元204a所形成。第二感測電極單元206a 沿一第二方向排列，且通過複數個連接線210 (繪示於第 1C及2圖）彼此相連，構成複數個第二感測電極串列206。 第一感測電極串列204及第二感測電極串列206設置 於基板202的非觸摸表面（其相對於觸摸表面）上。在一 實施例中，第一方向平行於第1C圖的垂直方向，而第二方 向平行於第1C圖的水平方向，使每一第一感測電極串列 204垂直於每一第二感測電極串列206。 第一感測電極單元204a、連接部204b以及第二感測 電極單元206a可由同一透明導電層所構成。如此一來，第 一感測電極串列204與第二感測電極串列206都在同一平 面，所以顯現出來的顏色比較統一而不易有色差問題。需 注意的是雖然在本實施例中第一感測電極串列204與第二 感測電極串列206為在同一平面且沿不同方向排列，而具 M428425 有單層雙軸向的配置結構（未繪示），然而在其他實施例 中，第一感測電極串列204與第二感測電極串列206也可 為在同一平面且沿相同方向排列，而具有單層單軸向的配 置結構，或為在不同平面且沿不同方向排列，而具有雙層 雙軸向的配置結構（未續'示）。 請再參照第1C及2圖，在本實施例中，每一第一感 測電極串列204更包括：複數對連接點212，對應設置於 每一連接線210的二個相對側，且與對應的連接部204b電 性接觸。再者，連接線210與連接點212可由同一導電層 (未繪示）所構成。 由於第一感測電極單元204a的面積大於連接部 204b，因此在兩者的連接處會形成一頸區（neck )，使該 處的電阻值升高。然而，在本實施例中，特別的是與連接 部204b電性接觸的連接點212有助於降低頸區的電阻值， 以防止通過每一第一感測電極串列204的信號衰減。 在本實施例中，觸控感測裝置200更包括複數個絕緣 島208a，對應設置於每一連接部204b與每一連接線210 之間，其可為條形且平行於連接線210，用以電性隔離第 一感測電極單元204a與第二感測電極單元206a。在其他實 施例中，絕緣島208a可為矩形、方形或其他適當的形狀。 再者，絕緣島208a與絕緣圖案層208b構成一保護結構 208，其中絕緣圖案層208b覆蓋第一感測電極單元204a、 第二感測電極單元206a及部分的連接部204b，且絕緣圖 案層208b的開口 209對應於絕緣島208a的位置，使絕緣 圖案208b層經由每一開口 209而圍繞每一絕緣島208a。 M428425 如此一來，保護結構208可在觸控感測裝置200製造中進 行的高溫烘烤期間隔絕氧氣，以避免第一感測電極單元 204a與第二感測電極單元206a的電阻值發生變化或減輕 其變化。在本實施例中，絕緣島208a與絕緣圖案層208b 可由同一絕緣層所構成。 圍繞絕緣島208a的開口 209露出了部分的第二感測單 元206a以及部分的連接部204b，且連接點212至少应位 $ 於絕緣島208a與絕緣圖案層208b之間的間隙中。因此， 連接線210可經由開口 209與露出第二感測單元206a電性 連接/接觸。再者，連接點212可經由開口 209而與對應的 連接部204b電性連接/接觸。 在本實施例中，觸控感測裝置200更包括：複數個第 一導線214及複數個第二導線216。第一導線214對應連 接第一感測電極串列204，而第二導線216則對應連第二 感測電極串列206。第一及第二導線214及216可與連接 鲁 線210及連接點212由同一導電層所構成。再者，第一及 第二導線214及216係用以作為外部電路（未繪示）的輸 入/輸出端。 在本實施例中，觸控感測裝置200更包括一絕緣層 218，其覆蓋保護結構208 (即，絕緣島208a與絕緣圖案 層208b)、連接線210及連接點212。絕緣層218係用以 保護第一感測電極串列204與第二感測電極串列206，避 免其氧化或受到腐蝕性液體或氣體的影響而損害。 第1A至1C圖係繪示出根據本創作一實施例之觸控感 測裝置200之製造方法平面示意圖。請參照第1A圖，提 7 M428425 供一基板202。基板202可包括透明材料，例如：玻璃、 石英、或其他彈性或非彈性高分子透明材料。在其他實施 例中，基板202也可包括非透明材料。 接著，在基板202上沉積一透明導電層（未繪示）， 例如氧化銦錫（ITO )、氧化銦辞（IZO )、氧化編錫（cadmium tin oxide, CTO )、氧化|g 鋅（aluminum zinc oxide, AZO )、 氧化銦鋅錫（indium tin zinc oxide, ITZO)、氧化鋅（zinc oxide)、氧化錯（cadmium oxide)、氧化铪（hafnium oxide, HfO)、氧化銦鎵辞（indium gallium zinc oxide，InGaZnO)、 氧化銦鎵鋅鎂（indium gallium zinc magnesium oxide， InGaZnMgO)、氧化銦鋅鎂（indiurn zinc magnesium oxide, InZnMgO)、氧化銦鎵銘（indium gaiHuin aluminum oxide, InGaAlO)、ft錫氧化物（fluorine tin oxide，FTO)或銻錫 氧化物（antimony tin oxide, ΑΤΟ)。之後，可透過微影及 姓刻製程來圖案化透明導電層而形成複數個感測電極單 兀°在本實施例中，感測電極單元的製做包括形成複數個 第一感測電極單元204a以及形成複數個第二感測電極單 元206b。第一感測電極單元2〇4a沿一第一方向排列，且 通過複數個連接部204b彼此相連，構成複數個第一感測電 極串列204，其中每一連接部204b由延伸相鄰的第一感測 電極單元204a所形成（即’連接部2〇4b與第一感測電極 單元204a由圖案化同一透明導電層所構成）。第二感測電 極單元206a沿一第二方向排列，其中每一第二感測電極串 列206中相鄰的第二感測電極單元2〇6a被一第一感測電極 串列204的一連接部2〇4b所隔開。因此，在後續的製程步 M42.8425 驟中，會再形成複數個連接線210(繪示於第1C及2圖）， 使相鄰的第二感測電極單元206a通過連接線210彼此相 連，構成複數個第二感測電極串列2 0 6。 第一感測電極串列204及第二感測電極串列206形成 於基板202的非觸摸表面（其相對於觸摸表面）上。在一 實施例中，第一方向平行於第1C圖的垂直方向，而第二方 向平行於第1C圖的水平方向，使每一第一感測電極串列 I 204垂直於每一第二感測電極串列206。 請參照第1B圖，在基板202上形成一絕緣層（未繪 示），例如氧化石夕層、氮化石夕層、PI ( polyimide)或其他 透明的絕緣高分子層或其組合，用以覆蓋第一感測電極串 列204及第二感測電極串列206中的第二感測電極單元 206a。之後，可透過微影及蝕刻製程來圖案化絕緣層，以 在基板202上形成一絕緣圖案層208b，其覆蓋感測電極單 元（即，第一感測電極單元204a以及形成複數個第二感測 φ 電極單元206b)，且具有非對應感測電極單元的複數個開 口 209。 在一實施例中，可在形成絕緣層之後進行一烘烤製 程，以穩定絕緣層下方的應感測電極單元。在其他實施例 中，可在圖案化絕緣層以形成絕緣圖案層208b之後進行上 述烘烤製程。 在本實施例中，可在圖案化絕緣層以形成絕緣圖案層 208b期間，形成複數個絕緣島208a。也就是說，絕緣圖案 層208b與絕緣島208a由圖案化同一絕緣層所構成。絕緣 島208a對應設置於每一連接部204b與後續形成的連接線 9 M428425 210 (繪示於第1C及2圖）之間，且可為條形且垂直於連 接線210。在其他實施例中，絕緣島208a可為矩形、方形 或其他適當的形狀。 絕緣圖案層208b覆蓋第一感測電極單元204a、第二 感測電極單元206a及部分的連接部204b，且其開口 209 對應於絕緣島208a，使絕緣圖案層208b經由每一開口 209 而圍繞每一絕緣島208a。圍繞絕緣島208a的開口 209露出 了部分的第二感測單元206a以及部分的連接部204b。在 本實施例中，絕緣島208a與絕緣圖案層208b構成一保護 結構208。 請參照第3圖，其繪示出感測電極單元的片電阻值與 不同烘烤條件的關係曲線圖，其中曲線A表示不同烘烤條 件下，不具有保護結構208的第一感測電極單元204a及第 二感測電極單元206a的片電阻變化，而曲線B表示不同烘 烤條件下，具有保護結構208的第一感測電極單元204a及 第二感測電極早元2 0 6 a的片電阻變化。 如第3圖可及第1B圖所示，由於保護結構208實質 上覆蓋了第一感測電極單元204a、第二感測電極單元206a 及部分的連接部204b，因此在後續進行烘烤製程以穩定第 一感測電極單元204a及第二感測電極單元206a的時候， 可有效阻隔烘烤製程中使用的氧氣，避免第一感測電極單 元204a及第二感測電極單元206a發生氧化，進而防止其 片電阻值隨烘烤溫度增加而升高（如曲線B所示）。相反 地，若第一感測電極單元204a及第二感測電極單元206a 未覆蓋保護結構208，第一感測電極單元204a及第二感測 M428425 電極單元206a因發生氧化而使其片電阻隨烘烤溫度增加 而升高（如曲線A所示）。 請參照第1C圖，在基板20.2及保護結構208上形成 一導電層（未纟會示），導電層的材料可為金屬，例如，鉬/ 鋁/鉬組成之金屬膜。之後，可透過微影及蝕刻製程來圖案 化導電層，以在每一絕緣島208a上形成一連接線210並延 伸至絕緣島208a外側，以連接相鄰且經由開口 209而露出 的第二感測電極單元206a。 在本實施例中，在圖案化導電層的步驟中，更包括在 每一第一感測電極串列204形成複數對連接點212。也就 是說，連接線210與連接點212由圖案化同一導電層所構 成。每一對第二連接點212是對應設置於每一連接線210 的二個相對側的絕緣島208a上，並延伸至絕緣島208a外 側以及延伸於絕緣圖案層208b與絕緣島208a之間的間隙 中，以與經由開口 209而露出的連接部204b電性接觸。 在本實施例中，在圖案化導電層的步驟中，更包括在 形成複數個第一導線214，以對應連接第一感測電極串列 204，且形成複數個第二導線216，以對應連接第二感測電 極串列206。也就是說，連接線210、連接點212以及第一 及第二導線214及216都由圖案化同一導電層所構成。 在圖案化導電層之後，可在保護結構208 (即，絕緣 島208a及絕緣圖案層208b)以及第一及第二連接點210 及212上方覆蓋一絕緣層218，例如氧化矽層、氮化矽層、 PI (polyimide)或其他透明的絕緣高分子層或其組合，用 以保護第一感測電極串列204與第二感測電極串列206， M428425 避免其乳化或受到腐钱性液體或氣體的影響而損害。 根據上述實施例’由於保護結構防止感測電二單 :::::烤::而升高，因此可提升或維持觸控感測 裝置的禮度。再者’由於與連接部紐朗的第二 點=助於降簡區（位於第—感測電極單元與連接部^接 之處）的電阻值，因此可有效防止通過每 串列的信號衰減。另外，由於俘鳟钍M ㈣^ ^ 蚊保邊結構中的絕緣島與絕緣 =層峨化同一絕緣層而成’且連接點與連接線由圖

术化同-導電層而成，因此在觸控感測I置中，並無額 的製程步驟來製作絕緣圖案層以及連接點。 、 雖然本創作已讀佳實_揭露如上，料並非用以 限定本創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不 脫離本創作之精神和範_，當可作更動與潤飾，因此本 創作之保護㈣當視制之申請專利_所界定者為準。 12 M428425 【圖式簡單說明j 第1A至1C圖係繪示出j 測裝置之製造方法平面0示、意圖艮據本創作—實施例之觸控感 第2圖係繪示出及第〗 及 θ中沿2-2,線之剖面示意圖； 早7^的片電阻值與不同烘烤 第3圖係繪示出感測電極 條件的關係曲線圖 【主要元件符號說明】 200〜觸控感測裝置； 202〜基板； 204〜第一感測電極串列； 204a〜第一感測電極單元； 204b〜連接部； 206〜第二感測電極串列.； 206a~第二感測電極單元； 208〜保護結構； 2 0 8 a〜絕緣島； 208b〜絕緣圖案層； 209〜開口； 210〜連接線； 212〜連接點； 214〜第一導線； 216〜第二導線； 218〜絕緣層。

Claims (1)

1. /、、申清專利範圍： 1.一種觸控感測裝置，包括 複數個感測電極單元；以^ 一絕緣圖案層 該等感測電極單元 2_如申請專利範圍第 等感測電極單元包括： ’覆蓋該等❹jf極單元且具有非對應 的複數個開口。 1項所述之觸控感測裝置，其中該 元，沿一第一方向排列，且通 構成複數個第一感測電極串 複數個第一感測電極單 過複數個連接部彼此相連， 列；以及 過複數個連接後單元，沿-第二方向排列，且通 3.如申連爾複數個第二感測電極串列。 複數個1乾圍弟2項所述之觸控感測裝置，更包括 設置於每一該等連接部與每-該等連 島的位緣圖案層的該等開口對應於該等絕緣 " '，二由該寸開口而圍繞每一該等絕緣島。 申4專利範㈣3項所叙觸控感财置，立令 5〜緣圖案層與該等絕緣島由同-絕緣層所構成。/、 备一請專利範圍第3項所述之觸控感測裝置，其中 晉於Γ，弟—感測電極串列更包括複數對連接點，對應产 置於母—連接線的二個相對側且與該等連接部電性接觸”又 6.如申請專利範圍第5項所述之觸控感測裝置… γ連接點位於該等絕緣圖案層與該等絕緣島之間的間广 7.如申請專利範圍第5項所述之觸控感測裝置，其令 J4 该等連接線與該等連接點由同一導 8·如申請專利範圍第3 、、电s 、 括'絕緣層，覆，卿㈣二斤迷之觸控感測裝置，更包 連接線。 该”巴緣圖案層、該等絕緣島以及該等 括：9·如尹請專利範圍第2項所述之觸控感測裝置，更包 以及複數個弟導線，對應連接該等第—感測電極串列，· 複數個第二導線，斜痛、由 10·如申請專利範圍第：項所該測電極串列。 該等連接線、該㈣之觸减㈣置，其中 所構成。4弟^線及該等第二導線由同-導電層 該等圍第2項所述之觸控制裝置’其中 炼n二、早兀、該等連接部以及該等第二感測電 極早兀由同一透明導電層所構成。 枯.^申°月專利聋巳圍第1項所述之觸控感測裝置，更包 括· 一基板，該等感測電極單轉置於該基板上。