觸控電極結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提出了一種觸控電極結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)包含：一基板、一第一電極設置在該基板上并沿一第一軸向排列、一第二電極設置在該基板上沿一第二軸向排列且與該第一電極相隔設置、以及一第一電容補償部，設置在該第一電極上表面上。藉此，本實用新型通過增加了觸控電極之間的正對面積或減小了觸控電極之間的間距從而增加整體的觸控電容值變化量，進而使得觸控信號容易被后端IC識別，提高了觸控偵測的精確度。
【專利說明】觸控電極結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型系有關(guān)于一種觸控技術(shù)，且特別有關(guān)于觸控電極結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在消費性電子產(chǎn)品領(lǐng)域，結(jié)合觸控功能的顯示器已成為了攜帶式電子產(chǎn)品主流發(fā)展之趨勢。對此，現(xiàn)今觸控面板(touch panel)已廣泛應用于多種的電子產(chǎn)品中，例如智能型手機、移動電話、平板計算機及筆記本電腦。由于用戶可直接透過屏幕上顯示的對象進行操作與下達指令，因此觸控面板提供了用戶與電子產(chǎn)品之間的人性化操作接口。
[0003]隨著現(xiàn)今觸控面板制程與材料的開發(fā)及演進，觸控電極的厚度不斷減小。例如，一般習用的觸控電極材質(zhì)多為氧化銦錫(Indium tin oxide，ΙΤ0)，其電極厚度約為250人。但如果使用現(xiàn)今較為先進的電極材料，如石墨烯(Graphene)或奈米金屬等，電極厚度可以微縮至數(shù)個A。
[0004]然而，當觸控情事發(fā)生時，由于觸控電極的厚度的減小會引起倆個觸控電極之間的電容值變化量也相應減小，從而導致觸控訊號不易被后端IC識別。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型提出了一種創(chuàng)新的觸控電極結(jié)構(gòu)，能夠增加觸控時整體電容值變化量，進而使得觸控信號容易被后端IC識別，增加觸控偵測精確度。
[0006]根據(jù)本實用新型一態(tài)樣，其提出了一種觸控電極結(jié)構(gòu)，包含:一基板、一第一電極設置在該基板上并沿一第一軸向排列、一第二電極設置在該基板上并沿一第一軸向排列且該第二電極與該第一電極相隔設置、以及一第一電容補償部設置在該第一電極上表面上。
[0007]藉此，本實用新型由于采用了電容補償部，通過增加了觸控電極之間的正對面積或減小了觸控電極之間的間距從而在觸控情事發(fā)生時，增加了整體的觸控電容值變化量，進而使得觸控信號容易被后端IC識別，提高了觸控偵測的精確度。
[0008]無疑地，本實用新型的這類目的與其他目的在閱者讀過下文以多種圖示與繪圖來描述的較佳實施例細節(jié)說明后將變得更為顯見。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]本說明書含有附圖并于文中構(gòu)成了本說明書之一部分，俾使閱者對本實用新型實施例有進一步的了解。該些圖示系描繪了本實用新型一些實施例并連同本文描述一起說明了其原理。在該些圖示中:
[0010]圖1繪示出根據(jù)本實用新型第一實施例一觸控電極結(jié)構(gòu)的俯視圖；
[0011]圖2繪示出根據(jù)本實用新型第一實施例中觸控電極結(jié)構(gòu)的截面示意圖；
[0012]圖3繪示出根據(jù)本實用新型第二實施例一觸控電極結(jié)構(gòu)的截面示意圖；
[0013]圖4繪示出根據(jù)本實用新型第三實施例一觸控電極結(jié)構(gòu)的截面示意圖；[0014]圖5繪示出根據(jù)本實用新型第四實施例一觸控電極結(jié)構(gòu)的俯視圖；以及
[0015]第6-8圖繪示出根據(jù)本實用新型實施例觸控電極結(jié)構(gòu)的制造方法流程圖。
【具體實施方式】
[0016]在下文的細節(jié)描述中，組件符號會標示在隨附的圖示中成為其中的一部份，并且以可實行該實施例之特定范例描述方式來表示。這類實施例會說明足夠的細節(jié)俾使該領(lǐng)域的一般技藝人士得以具以實施。閱者須了解到本實用新型中亦可利用其他的實施例或是在不悖離所述實施例的前提下作出結(jié)構(gòu)性、邏輯性、及電性上的改變。因此，下文之細節(jié)描述將不欲被視為是一種限定，反之，其中所包含的實施例將由隨附的申請專利范圍來加以界定。此外，下文中所述的「正對」(opposite)—詞,其有可能指的是兩平面呈水平正對之位向，亦有可能是指兩平面呈垂直正對之位向。下文所述的「正對面積」是指從一個面發(fā)射出垂直于另外一個面的射線，接收射線的面上射線所占的面積。
[0017]首先請參照圖1，其繪示出根據(jù)本實用新型第一實施例一觸控電極結(jié)構(gòu)的俯視圖。如圖1所示，本實施例的觸控電極結(jié)構(gòu)100包含一基板101，基板101可采用例如玻璃等透明的材質(zhì)，并且基板101具有相對的下表面IOla及上表面101b。下表面IOla作為接受使用者觸碰的表面，上表面IOlb上則用來形成觸控電極結(jié)構(gòu)100的各個部件，詳細態(tài)樣將會在后續(xù)內(nèi)容中加以說明。此外，在本實施例中，基板101的下表面IOla可例如已先經(jīng)過強化、防刮、抗眩、抗菌及/或抗反射等表面處理，以使基板101兼具承載及保護的功能。其用以承載并保護設置在其上的層結(jié)構(gòu)或組件。
[0018]復數(shù)個第一電極102設置在基板101的上表面IOlb上，并沿一第一軸向排列，第一軸向為X軸方向。但第一軸向的方向并不以此為限，在其他實施列中，第一軸向也可以為其他方向。在本實施例中，更包括復數(shù)個連接部102X用來連接相鄰的第一電極102。
[0019]復數(shù)個第二電極103設置在基板101的上表面IOlb上，并沿一第二軸向排列，第二軸向為Y軸方向。但第一軸向的方向并不以此為限，在其他實施列中，第二軸向也可以為其他方向。在本實施例中，更包括復數(shù)個跨接部103X用來連接電性連接相鄰的第二的電極103，其中跨接部103X位于連接部102X上方，且在跨接部103X與連接部102X之間設有一絕緣部103X，該絕緣部103Y主要起到電性絕緣跨接部103X和連接部102X的作用。
[0020]請一并參照圖2，其繪示出根據(jù)本實用新型第一實施例一觸控電極結(jié)構(gòu)的截面示意圖，該截面圖是以圖1中的截線1-1’所作出的。其中，第一電極102與第二電極103間隔設置，且兩者相隔一間距dl。第一電極102與第二電極103相鄰的表面上的邊緣位置分別設置有一第一電容補償部104與一第二電容補償部105。詳細態(tài)樣將會在后續(xù)內(nèi)容中加以說明。此外，如圖2所示，第一電極102與第二電極103分別具有一正對面102a與103a，則第一電極102與第二電極103倆者正對面積為SI。上述兩觸控電極的間距dl與正對面積SI會影響到電極之間的電容值C大小。根據(jù)電容計算公式:
[0021]C= ε S/4 π kd
[0022]可知，兩電極間的間距dl越小以及正對面積SI越大，其所產(chǎn)生的電容值C就越大。
[0023]復參照圖2，第一電極102與第二電極103相鄰的表面上的邊緣位置分別設置有一第一電容補償部104與一第二電容補償部105。在本實施例中，第一電容補償部104與第二電容補償部105之間的間距d2可與dl相同，且兩者具有互相正對的表面104a與105a，其有效正對面積為S2。在本實施例中，由于第一電極102與第二電極103上分別設有第一電容補償部104與第二電容補償部105，兩觸控電極間的有效正對面積從SI變?yōu)镾1+S2，亦即增加了兩觸控電極間的電容值。故本實用新型可以藉由如此增設電容補償部的方式來有效地增加觸控時電容值，以因應超薄觸控電極之設計。
[0024]在其他實施列中，第一電容補償部104也可以不設置在第一電極102的表面邊緣位置上，而是可以相對應的內(nèi)縮一段距離或者外伸一段距離。同理第二電容補償部105基于第二電極103的位置關(guān)系也可以進行相應的變換。藉此第一電容補償部104與第二電容補償部105之間的間隔也可以不限于dl，而也可以大于dl或小于dl。
[0025]接著請參照圖3，其即繪示出根據(jù)本實用新型第二實施例一觸控電極結(jié)構(gòu)的截面示意圖。圖3所示結(jié)構(gòu)為本實用新型觸控電極的另一種態(tài)樣。于本實施列中，一第一電極202與一第二電極203設置在基板201上，兩者相隔一間距dl。第一電極202與第二電極203系作為觸控電極，其分別具有一正對面202a與203a，兩者共同達到一有效正對面積SI。第一電極202邊緣處表面上設置有一第一電容補償部204。第一電容補償部204更具有一搭接部204a及一延伸部204b，其中該搭接部204a與該第一電極202電性連接，延伸部204b延伸至與第一電極202相鄰的第二電極203上方。且本實施例中更包括一第一絕緣塊206，用以使得第一電容補償部204與該第二電極203達到電性絕緣的效果。第一絕緣塊206亦同時會填滿第一電極202與第二電極203之間的空隙。
[0026]在本實施例中，通過增設第一電容補償部204，使得第一電容補償部204與第二電極203之間形成新的互相正對的正對面積S2。使得兩觸控電極間的有效正對面積從SI變?yōu)镾1+S2，亦即增加了兩觸控電極間的觸控電容值。更進一步的，在本實施例中第一電容補償部204與第二電極203之間的間距d2也屬于可控的變量，實踐中可以通過控制位于第一電容補償部204與第二電極203之間的第一絕緣塊206的厚度大小來達到控制d2的大小。根據(jù)電容計算公式可知，第一絕緣塊206厚度越小時，d2越小，第一電極102與第二電極103之間的觸控電容值越大。故本實用新型可以藉由如此增設電極補償部的方式來有效地增加觸控時電容值，以因應超薄觸控電極之設計。
[0027]請參照圖4，圖4繪示出根據(jù)本實用新型第三實施例一觸控電極結(jié)構(gòu)的截面示意圖。本實施例的結(jié)構(gòu)與圖2以及圖3所示結(jié)構(gòu)類似，但結(jié)合了兩實施例的優(yōu)點，具有可同時提供額外的水平正對面積與垂直正對面積來改善電容的實用新型觀念。如圖4所示，一第一電極302與一第二電極303設置在基板301上,兩者相隔一間距dl。第一電極302與第二電極303系作為觸控電極，其分別具有一正對面302a與303a，兩者共同達到一有效正對面積SI。與圖3或所示實施例不同的是，圖4電極結(jié)構(gòu)中的第一電極302與第二電極303相鄰的邊緣處上分別設有一第一電容補償部304與一第二電容補償部305，第一電容補償部304更具有一搭接部304a及一延伸部304b，其中該搭接部304a與該第一電極302電性連接，延伸部304b延伸至與第一電極302相鄰的第二電極303上方。且本實施例中更包括一第二絕緣塊307，用以使得第一電容補償部304與該第二電容補償部305達到電性絕緣的效果，第二絕緣塊307亦同時會填滿第一電極302與第二電極303之間的空隙。如此，第一電容補償部304其延伸部304b與第二電容補償部305之間所形成的有效正對面積為S3且倆者的間距為d2。另一方面，第一電容補償部304的搭接部304a與第二電容補償部305之間也會具有互相正對的表面，其有效正對面積為S2且倆者間距為d3。在本實施例中，上述的額外有效正對面積S2與S3、間距d2與d3的大小皆可視實用新型的實際需求調(diào)整。
[0028]在本實施例中，由于原先的電極上加設有第一電容補償部304與第二電容補償部305之故，兩觸控電極間的有效正對面積從SI變?yōu)镾1+S2+S3，其中包含了第一電容補償部304與第二電容補償部305之間的水平正對面積S2與垂直正對面積S3，亦即增加了兩觸控電極間的電容值，故本實用新型可以藉由如此增設電極延伸部的方式來有效地增加電容值，以因應超薄觸控電極之設計。
[0029]在本實施例中，還可以通過采用第一實施列或者第二實施列中的方式對間距d2及d3的大小做出相應的變化。根據(jù)電容計算公式可知，當間距d2或者d3越小時，第一電極302與第二電極303之間的觸控電容值越大。
[0030]接下來請參照圖5，其繪示出根據(jù)本實用新型第四實施例一觸控電極結(jié)構(gòu)400的俯視圖。本實施例與第一實施列中觸控電極結(jié)構(gòu)100的不同之處在于,第一電極401與第二電極402上分別設置有四組相對設置的電容補償部。值得注意的是，電容補償部的數(shù)量并不以此為限，在其他實施列中，電容補償部得組數(shù)可以是根據(jù)所需要增加的電容值的大小而做相應的變化。另外，本實施中電容補償部得在電極上的設置位置統(tǒng)一以電容補償部設置在電極上的邊緣位置。從而使得相對設置的一組電容補償部之間的間距等于相對設置的第一電極與第二電極之間的間距。然，電容補償部在電極上的設置位置也不以本實施列中的設置位置為限，在其他實施列中，電容補償部也可以設置在除了電極邊緣外的其他位置，從而使得相對設置的一組電容補償部之間的間距大于或小于相對設置的第一電極與第二電極之間的間距。
[0031]在本實施例中，假設一個第一電極402與相鄰的一個第二電極403之間的電容值為Cl，而一個連接部402X與一個跨接部403X之間的電容值為C2，則在此設置態(tài)樣下，當發(fā)生觸控情事時，每個第一電極402即有4*C1+2*C2的固有電容值。再者，由于每個第一電極402上皆設置有四個額外的第一電容補償部404，而與之相對應的，每個第二電極403上也相對的設置有四個額外的第二電容補償部405。每一組相鄰的電容補償部(如圖所示的第一電容補償部403與第二電容補償部404)可以形成的電容值為C3，如此，對單個第一電極而言就會多出的電容值為4*C3，整體電容值會變?yōu)?*C1+2*C2+4*C3。
[0032]值得注意的是，經(jīng)過實驗證明，當觸控引起的整體電容變化值達到1.5PF時，才能導致觸控訊號容易被后端IC識別從而較為精確的找到觸控點。因此對新增的電容補償部所增加的電容值可以根據(jù)具體需求來做相應的改變，而這種改變前述已經(jīng)進行相關(guān)的描述，因此在此不做贅述。
[0033]接下來請參照圖6至圖8，其例示第二實施例觸控電極結(jié)構(gòu)200的制造方法流程圖。首先請參照圖5，提供一基板201作為電極結(jié)構(gòu)的設置基礎。基板201之材質(zhì)可為硬材質(zhì)或可撓材質(zhì)透明絕緣材料,例如玻璃、聚酰亞胺(PI )、聚丙烯(PP )、聚苯乙烯(PS )、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚四氟乙烯(PTFE)等?；?01亦可為一蓋板(coverglass),其相對于設置有電極的另一面可作為使用者的觸碰面。接下來,在基板201上形成一第一電極202以及與第一電極202相隔一間距dl的一第二電極203。在此步驟中，兩電極的厚度以及彼此間的間距dl都會影響到兩電極間的固有電容值大小。在本實施例中，第一電極102與第二電極103可使用傳統(tǒng)的氧化銦錫材料來制作(厚度約為250 A )，
或者是使用石墨烯、奈米金屬等可達成超薄設計的材質(zhì)(厚度約為數(shù)個A)。
[0034]復參照圖6，在形成第一電極202與第二電極203后，接著在第一電極202與第二電極203上形成一層光阻207。光阻207會蓋住整個第一電極202與第二電極203，并填滿兩電極間的間距dl。在此實施例中，光阻207可以通過涂布等方式形成在電極上。
[0035]現(xiàn)在請參照圖7，在覆蓋光阻207之后，接著進行曝光顯影制程圖案化光阻207。此步驟會使光阻207形成開口 212并裸露出下方的第一電極202邊緣部分。在本實施例中，形成開口 212的用意在于讓后續(xù)預定形成的第一電容補償部得以與第一電極202電連接，以作為一可提供額外正對面積的電極延伸部。在一實施例中，也可以通過曝光顯影制程將位于第一電極上的光阻207去除。
[0036]現(xiàn)在請參照圖8，在圖案化光阻207后，接著在光阻207上形成一第一電容補償部204。在本實施例中，第一電容補償部204經(jīng)由開口 212與下方的第一電極202電連接。第一電容補償部204可使用適合的透明導電材料來制作，如氧化銦錫、石墨烯或奈米金屬等，其可以采用印刷等方式將電極圖形印制在光阻207上。第一電容補償部204會具有一搭接部204a以及一延伸部204b，其中延伸部204b會跨越兩電極間的間距dl并延伸至第二電極203上方。其中，位于第二電極203上方之光阻207其厚度例如為d2。如此，第一電容補償部204其延伸部204b與第二電極203相隔一間距d2，且兩者共同達到一有效正對面積S3。
[0037]上述流程為本實用新型第二實施例所示觸控電極結(jié)構(gòu)(參圖3)的制作步驟，第一實施例以及第三實施例所示觸控電極結(jié)構(gòu)(參圖2與圖4)亦可實行類似的步驟來制作，于此不再多加贅述。
[0038]綜上，本實用新型由于采用了電容補償部,通過增加了觸控電極之間的正對面積或減小了觸控電極之間的間距從而增加整體的觸控電容值變化量，進而使得觸控信號容易被后端IC識別，提高了觸控偵測的精確度。
[0039]以上所述僅為本實用新型的實施例，其并非用以限定本實用新型的專利保護范圍。任何熟習相像技藝者，在不脫離本實用新型的精神與范圍內(nèi)，所作的更動及潤飾的等效替換，仍為本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種觸控電極結(jié)構(gòu)，包含: 一基板； 一第一電極，設置在該基板上并沿一第一軸向排列； 一第二電極，設置在該基板上并沿一第二軸向排列，且該第二電極與該第一電極相隔設置；以及 一第一電容補償部，設置在該第一電極上表面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控電極結(jié)構(gòu)，其特征在于:該第一電容補償部更具有一搭接部及一延伸部，其中該搭接部與該第一電極電性連接，該延伸部延伸至該第二電極上方且與該第二電極電性絕緣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的觸控電極結(jié)構(gòu)，其特征在于:更包括一第一絕緣塊，設置在該延伸部與該第二電極之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的觸控電極結(jié)構(gòu)，其特征在于:更包含一第二電容補償部，設置在該第二電極上表面上，其中該第一電容補償部與該第二電容補償部電性絕緣。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的觸控電極結(jié)構(gòu)，其特征在于:更包括一第二絕緣塊，設置在該延伸部與該第二電容補償部之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的觸控電極結(jié)構(gòu)，其特征在于:該第一電極、該第二電極、該第一電容補償部以及該第二電容補償部的材質(zhì)為透明導電材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控電極結(jié)構(gòu)，其特征在于:該第一電極與該第二電極的材質(zhì)為石墨烯、氧化銦錫、或是奈米金屬。
【文檔編號】G06F3/044GK203786713SQ201420071296
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年2月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月19日
【發(fā)明者】戈卡爾普·貝拉默戈魯, 朱浚斈, 胡智閔, 楊貴寶, 王燕儒 申請人:宸鴻科技(廈門)有限公司