專利名稱：電容式觸摸感測(cè)器及制造方法、顯示模塊及使用其的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電容式觸摸感測(cè)器，用以與一顯示裝置一起使用。
背景技術(shù)：
觸摸面板廣泛地被使用，以提供使用者與電子裝置間的互動(dòng)。實(shí)際上，透明觸摸面 板可以用在顯示裝置的表面，以提供使用者與顯示裝置互動(dòng)，例如，通過觸摸在顯示裝置上 的彈跳視窗顯示來回應(yīng)所出示的詢問、通過觸摸在顯示裝置上所呈現(xiàn)的菜單來選擇其中一 個(gè)項(xiàng)目、拉卷檢視項(xiàng)目列表、或者甚至是提供自由格式的輸入，例如，在顯示裝置上繪制一 物體(如手寫字母以輸入文字)。觸摸面板例如可使用在手機(jī)、可攜式媒體撥放器、游戲裝 置、以及其他可攜式使用裝置，也可使用在醫(yī)療裝置的視覺接口、票券機(jī)器、汽車儀表方面、 航空、或者是其他一般目的計(jì)算機(jī)顯示器。需注意到，觸摸面板可解釋為個(gè)人或其他物體以實(shí)體方式接觸觸摸面板，但是在 此文件的上下文中，也可聯(lián)想為個(gè)人或其他物體在觸摸面板的鄰近區(qū)域。在此例子中，實(shí)體 接觸是對(duì)應(yīng)使電子流動(dòng)的直接電性連接，可能導(dǎo)致靜電放電和/或持續(xù)的電流。物體的鄰 近區(qū)域是由一距離所定義的，在此距離中沒有建立直接電性連接但是由于感應(yīng)以和/或電 容效應(yīng)使得觸摸面板的電磁特性明顯地改變。與顯示裝置一起使用的已知電容式觸摸感測(cè)器包括電性隔離之一玻璃層。玻璃層 具有位于其一表面上的第一電極，且此第一電極包括多個(gè)第一感測(cè)器元件，玻璃層也包括 位于其相反表面上的第二電極。當(dāng)此已知電容式觸摸感測(cè)器以及顯示裝置結(jié)合為一顯示模 塊時(shí)，第一電極面對(duì)使用者，且第二電極面對(duì)顯示裝置。第一電極與第二電極由一或多個(gè)導(dǎo) 電材料所組成，其對(duì)在光頻范圍內(nèi)的電磁輻射而言是透明的。氧化銦錫(Indium TinOxide, IT0)為此種材料的一個(gè)例子。薄金屬層(例如金膜)也可作為此用途。在已知觸摸面板的 一個(gè)例子中，第二電極提供電磁保護(hù)，以遮蔽顯示裝置在使用期間所散發(fā)的低頻電磁波。該 低頻電磁波相對(duì)于顯示裝置所發(fā)散的電磁輻射的較高光頻(optical frequency)而言，是 屬于低頻比較。顯然地，電容式觸摸感測(cè)器應(yīng)允許至少一些光頻的傳送，使其能提供預(yù)期的 目的。在一些已知顯示模塊中，顯示裝置為液晶顯示(Liquid Crystal Display，LCD) 裝置。在另一些已知顯示模塊中，顯示裝置為有機(jī)發(fā)光二極管(OrganicLight Emitting Diode, 0LED)顯示裝置。具有已知電容式觸摸感測(cè)器的已知顯示模塊的架構(gòu)具有一缺點(diǎn)，就是電容式觸摸 感測(cè)器對(duì)于電容式觸摸感測(cè)器與顯示裝置的結(jié)合厚度提供相當(dāng)?shù)呢暙I(xiàn)，但由于在附加透明 層上的光學(xué)吸收與分散，使得電容式觸摸感測(cè)器導(dǎo)致使用者所見的顯示品質(zhì)惡化。根據(jù)已知技術(shù)，模塊可以多種不同的方法來建立，例如圖la及圖lb，其表示具有 配置在顯示裝置上方的電容式觸摸感測(cè)器的裝置，將于下述詳細(xì)說明。圖la及圖lb為裝置1的示意圖。裝置1包括，顯示裝置2、電容式觸摸感測(cè)器3， 以及裝置控制器4。裝置控制器4用以控制電容式觸摸感測(cè)器3以及顯示裝置2。電容式觸摸感測(cè)器3以及顯示裝置2可構(gòu)成一顯示模塊40。裝置1可還包括如小型鍵盤(keypad) 6、無線電(radio) 7、相機(jī)8、以及滾動(dòng)軌跡球 (scroll ball)9。小型鍵盤6和滾動(dòng)軌跡球9用以接收使用者所輸入的信息以控制裝置1。 無線電7傳送或接收訊息，如聲音訊息、文字訊息和/或圖像。相機(jī)8用以擷取圖像。裝置1可為移動(dòng)電話(如圖1所示)、數(shù)字相機(jī)、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)、移動(dòng)式DVD播放器、 游戲機(jī)、或是其它掌上型使用裝置、電視、計(jì)算機(jī)屏幕、其它大屏幕的消費(fèi)性電子裝置、或是
(professional appliance)。顯示裝置2包括，顯示面板10以及顯示控制器16。顯示面板10具有多個(gè)像素。 這些像素根據(jù)像素驅(qū)動(dòng)值而被驅(qū)動(dòng)。顯示控制器16接收一輸入圖像的像素色彩輸入值，且 以像素驅(qū)動(dòng)值來驅(qū)動(dòng)顯示面板10。顯示控制器16電性連接行驅(qū)動(dòng)器(column driver) 12 以及列驅(qū)動(dòng)器(row driver) 14，用以根據(jù)已知的方法，以像素驅(qū)動(dòng)值來驅(qū)動(dòng)顯示面板10的 這些像素。顯示控制器16可接收裝置控制器4所提供的輸入圖像，并使用輸入圖像來驅(qū)動(dòng) 顯示面板10。顯示控制器16可根據(jù)所有的輸入圖像或僅根據(jù)部分的輸入圖像，提供測(cè)試圖 像。輸入圖像可能為一菜單(menu)，其呈現(xiàn)于顯示面板之中，并具有許多選項(xiàng)5(如圖la所 示)。如圖lb所示，顯示裝置2還包括一光源20以及一背光控制器22。背光控制器22電 性連接至顯示控制器16及/或裝置控制器4，且亦與光源20電性連接。當(dāng)背光控制器22 驅(qū)動(dòng)光源20時(shí)，光源20將發(fā)射一光線，用以照射顯示面板10。在此例中，顯示面板10為一 液晶顯示器。顯示面板10也可為其它合適的顯示器，如有機(jī)發(fā)光二極管(0LED)顯示器，在 此情況下，則可省略光源20及背光控制器22。電容式觸摸感測(cè)器3具有透明的觸摸面板30、感測(cè)控制器34、以及觸摸驅(qū)動(dòng)器36。 感測(cè)控制器34與觸摸驅(qū)動(dòng)器36電性連接以利用已知的方法控制觸摸面板30，其中，觸摸驅(qū) 動(dòng)器36連接觸摸面板30的電極(未顯示)。實(shí)際上，當(dāng)觸摸輸入至觸摸面板30時(shí)，感測(cè)控 制器34用來檢測(cè)在觸摸面板30上被觸摸的位置。另外，感測(cè)控制器34也可檢測(cè)出，觸摸 面板30是否被觸摸。舉例而言，觸摸位置的檢測(cè)，可通過連續(xù)地對(duì)多個(gè)第一電極及第二電極充電來得 知。當(dāng)觸摸面板30被觸摸時(shí)，觸摸的動(dòng)作會(huì)局部地影響電極發(fā)生充/放電行為，因此，通過 分析第一電極與第二電極的充電或隨后的放電特性，則可檢測(cè)到是否有觸摸發(fā)生。通過結(jié) 合關(guān)于第一及第二電極被觸摸的信息，便可判斷出被觸摸的位置。顯示面板10設(shè)置于觸摸面板30的背部，用以讓使用者可通過觸摸面板30看到顯 示面板10。當(dāng)顯示面板10呈現(xiàn)具有選項(xiàng)5的菜單時(shí)，使用者因此可看到選項(xiàng)5，并利用手 指或是觸摸筆來觸摸欲選擇的選項(xiàng)來進(jìn)行選擇動(dòng)作。當(dāng)使用者利用手指或是觸摸筆觸摸一 選項(xiàng)5時(shí)，則被觸摸的選項(xiàng)5所對(duì)應(yīng)的程序被啟動(dòng)以輸入信息至觸摸面板30，并被執(zhí)行，因 此構(gòu)成與此信息相關(guān)且顯示在顯示面板10上的圖像。除了上述的操作外，觸摸面板30還具有其它可供選擇的操作，或是以其它操作來 取代上述觸摸面板30的操作。同樣地，顯示裝置2與觸摸感測(cè)器3結(jié)合的操作亦有許多選 擇，或是以其他操作來取代上述顯示裝置2與觸摸感測(cè)器3結(jié)合的操作。圖lb所示的方塊可由各自獨(dú)立的硬件單元所實(shí)現(xiàn)，但是也可將多個(gè)方塊整合成 單一硬件單元，如顯示控制器16及感測(cè)控制器34可被整合成單一控制單元。圖2為裝置1中電容式觸摸感測(cè)器80與顯示裝置90的已知配置示意圖。
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裝置1具有外殼300。外殼300具有一透明視窗板140。透明視窗板140覆蓋電 容式觸摸感測(cè)器80，用以保護(hù)電容式觸摸感測(cè)器80，且使用者可以通過透明視窗板140以 及電容式觸摸感測(cè)器80看到畫面。電容式觸摸感測(cè)器80具有一透明玻璃板83。具有多個(gè) 第一感測(cè)元件85的第一電極81設(shè)置在玻璃板83之上，且位于電容式觸摸感測(cè)器80的前 側(cè)。也就是說，第一電極81面對(duì)透明視窗板140。具有單一電極的第二電極82設(shè)置在玻 璃板83之上，且位于電容式觸摸感測(cè)器80的背側(cè)。也就是說，第二電極82面對(duì)顯示裝置 90。第一電極81及第二電極82由透明的導(dǎo)電材料(如ΙΤ0)所構(gòu)成。第一感測(cè)元件 85及第二電極82通過觸摸驅(qū)動(dòng)器36，連接至感測(cè)控制器34。當(dāng)使用者提供觸摸輸入至透 明視窗板140時(shí)，感測(cè)控制器34可利用已知的方法，根據(jù)第 一電極81的第一感測(cè)元件85 與第二電極82，判斷出觸摸的動(dòng)作是發(fā)生在電容式觸摸感測(cè)器80的哪一個(gè)位置。第二電極 82可在電容式觸摸感測(cè)器80與顯示裝置90之間作為一保護(hù)層，避免電容式觸摸感測(cè)器80 受到由操作裝置1的顯示裝置90或其它元件操作時(shí)所產(chǎn)生的干擾。顯示裝置90可為已知的液晶顯示器，其具有背板92、前板94、偏光板 (polariZer)98、液晶層96、以及背光系統(tǒng)91。背板92具有多個(gè)像素。這些像素構(gòu)成一主 動(dòng)矩陣。液晶層96設(shè)置在背板92與前板94之間。偏光板98設(shè)置在顯示裝置90的前側(cè)。 背光系統(tǒng)91發(fā)射光線至可能附加偏光板的背板92。背光系統(tǒng)91可能具有一導(dǎo)光板(wave guide)、一光源以及一輸入偏光板。該導(dǎo)光板平行于背板92。該光源設(shè)置在該導(dǎo)光板的一 側(cè)，用以發(fā)射光線至該導(dǎo)光板。該輸入偏光板設(shè)置在該導(dǎo)光板與該背板92之間，用以提供 已偏極化的光線予背板92。當(dāng)然可以聯(lián)想出其它適合的選擇。電容式觸摸感測(cè)器80與顯示裝置90可構(gòu)成一顯示模塊。圖2所示的已知顯示模 塊具有許多相對(duì)較厚的光學(xué)透明層，如透明視窗板140、電容式觸摸感測(cè)器80的玻璃板83、 偏光板98、前板94、以及背板92。這些較厚的光學(xué)透明層可能會(huì)影響使用者所觀看到的圖 像的品質(zhì)，尤其是在兩層之間的交界處。在圖2中，透明視窗板140與電容式觸摸感測(cè)器80之間，具有第一空隙；電容式觸 摸感測(cè)器80與顯示裝置90之間，具有第二空隙。這些空隙表示透明視窗板140、電容式觸 摸感測(cè)器80、與顯示裝置90系無法一起以薄片方式組成，但是可將透明視窗板140、電容式 觸摸感測(cè)器80、與顯示裝置90緊緊地結(jié)合在一起，或是最小化它們之間的空隙。這些空隙可被光學(xué)透明粘著劑層(optically clear adhesive layer)所填滿。透 明視窗板140與電容式觸摸感測(cè)器80之間，或是在電容式觸摸感測(cè)器80與顯示裝置90之 間，光學(xué)透明粘著劑層可提供機(jī)械及光學(xué)接觸。偏光板98可與光學(xué)透明粘著劑層一起被制 成薄片至IXD顯示器的前板94。電容式觸摸感測(cè)器與顯示裝置的結(jié)構(gòu)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所深知。舉例而言，上述 玻璃板可被形成一感測(cè)介電層的一偏光板所取代。具有多個(gè)第一感測(cè)元件的第一電極，可 設(shè)置在透明視窗板的背側(cè)的第一感測(cè)電極層之上。一第二電極可被作為單一電極，并被設(shè) 置在顯示裝置的前側(cè)的一第二檢測(cè)電極層上。在上述的結(jié)構(gòu)中，顯示裝置缺少偏光板。此 時(shí)，由電容式觸摸感測(cè)器的感測(cè)介電層執(zhí)行偏光板的功能。因此，便可具有較少的光學(xué)透明 層，因而改善圖像的品質(zhì)。再者，可能存在于不同層界面之間的上述空隙，也可能被光學(xué)透明粘著劑層所填滿。
上述的顯示裝置可能被OLED類型的顯示器所取代，或是被其它合適的顯示裝置 所取代。也可利用許多方法形成上述第一感測(cè)電極層。圖3a顯示一電容式觸摸感測(cè)器。 在圖3中，第一感測(cè)電極層110由三堆迭層所構(gòu)成。層IlOX具有以列(row)方式排列的多 個(gè)第一感測(cè)元件。層IlOY具有以行(column)方式排列的多個(gè)第二感測(cè)元件。也就是說， 這些第二感測(cè)元件排列的方向垂直這些第一感測(cè)元件排列的方向。介電層IlOD設(shè)置在層 IlOX與IlOY之間，用以電性隔離層IlOX與110Y。另外，在一第一方向中，第一感測(cè)元件彼 此獨(dú)立。在一第二方向中，第二感測(cè)元件彼此獨(dú)立?？赏ㄟ^在層IlOX的第一感測(cè)元件所配 置的第一方向的以及在層IlOY的第二感測(cè)元件所配置的第二方向找出被觸摸的區(qū)域。根 據(jù)上述的例子，第二電極可作為一第二感測(cè)電極層120，用以保護(hù)電容式觸摸感測(cè)器100， 使其與顯示裝置200(未顯示于圖3a中)分離。顯示裝置200設(shè)置在第二感測(cè)電極層120 之下。圖3b為另一電容式觸摸感測(cè)器的示意圖。在圖3b中，第一感測(cè)電極層110具有單 一層110X。單一層IlOX具有多個(gè)第一感測(cè)元件。這些第一感測(cè)元件以列方向排列。第二 感測(cè)電極層120具有三堆迭層120S、120D、120Y。層120S用以保護(hù)電容式觸摸感測(cè)器100， 使其與顯示裝置200分離。層120Y具有多個(gè)第二感測(cè)元件。這些第二感測(cè)元件以行方向 排列。也就是說，這些第二感測(cè)元件排列的方向垂直于層IlOX的這些第一感測(cè)元件排列的 方向。介電層120D設(shè)置在層120Y與120S之間，用以電性隔離層120Y與120S?？赏ㄟ^在 層IlOX的第一感測(cè)元件所配置的第一方向以及在層120Y的第二感測(cè)元件所配置的第二方 向找出被觸摸的區(qū)域。
上述已知技術(shù)具有較復(fù)雜的電極層結(jié)構(gòu)，并且成本較高。因此，已知技術(shù)需要較精 密的制造配備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種電容式觸摸感測(cè)器，其與一顯示裝置一起使用且具有一垂直方向 與一水平方向。該電容式觸摸感測(cè)器包括一第一電極層。該第一電極層包括多個(gè)第一感測(cè) 元件。這些第一感測(cè)元件在垂直方向與水平方向上彼此分離。 以上提供了相對(duì)低成本的觸摸面板結(jié)構(gòu)。此電容式觸摸感測(cè)器是以共面方式放置 在一透明基底上(例如玻璃)。感測(cè)器材料可為ΙΤ0。其提供了簡單的布局，而不需要橋接 或金屬導(dǎo)線，使得相對(duì)容易地制造。本發(fā)明的另一目的乃提供一種制造上述電容式觸摸感測(cè)器的方法。此方法的一實(shí) 施例將由下文敘述。執(zhí)行一預(yù)曝光程序、執(zhí)行一曝光動(dòng)作、以及執(zhí)行一后曝光動(dòng)作。其提供了相對(duì)容易的制造方法，由于電容式觸摸感測(cè)器的共面結(jié)構(gòu)，使僅需執(zhí)行 一次預(yù)曝光程序、曝光動(dòng)作、以及后曝光動(dòng)作。為讓本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖，作 詳細(xì)說明如下


圖Ia及圖Ib表示具有一電容式觸摸屏幕的裝置，且此電容式觸摸屏幕配置在一顯示裝置的上方；圖2表示在已知裝置內(nèi)的電容式觸摸感測(cè)器以及顯示裝置；圖3a及圖3b表示已知配置；圖4、圖5a、圖5b、及圖6是表示本申請(qǐng)的實(shí)施例。主要元件符號(hào)說明圖 Ia 1 裝置；5 選項(xiàng)；
6 小型鍵盤；9 滾動(dòng)軌跡球；10 顯示面板；30 觸摸面板；圖 Ib 2 顯示裝置；3 電容式觸摸感測(cè)器；4 裝置控制器；7 無線電；8 相機(jī)；10 顯示面板；12 行驅(qū)動(dòng)器；14 列驅(qū)動(dòng)器；16 顯示控制器；20 光源；22 背光控制器；34 感測(cè)控制器；36 觸摸驅(qū)動(dòng)器；圖 280 電容式觸摸感測(cè)器；81 第一電極；82 第二電極；83 玻璃板；85 第一感測(cè)元件；90 顯示裝置；91背光系統(tǒng)；92 背板；94 前板；96 LCD層；98 偏光板；140 透明視窗板；300 外殼；圖 3a-圖 3b 110 第一感測(cè)電極層；IlOD 介電層；110Χ、110Υ 堆迭層；120 第二感測(cè)電極層；120D 介電層；120Y、110S 堆迭層；130 透明玻璃板；圖 4 140 透明視窗板；400 外殼；480 電容式觸摸感測(cè)器；481 第一電極層；482 第二電極層；483 透明電性絕緣層；490 顯示裝置；圖 5a-圖 5b 480 電容式觸摸感測(cè)器；484 第一感測(cè)元件；486 導(dǎo)線；487 導(dǎo)線區(qū)；488 保護(hù)基底；
489 連接線；491 互連薄片；492 連接部；495 COG控制器；LD 垂直方向；TD 水平方向；圖 6700 預(yù)曝光程序；701…705 預(yù)曝光程序的步驟；710 曝光動(dòng)作；720 后曝光程序；721…724 后曝光程序的步驟；730 后曝光程序中的連續(xù)式涂布程序；731…733 連續(xù)式涂布程序的步驟。
具體實(shí)施例方式圖4所示的外殼400具有一透明視窗板140。透明視窗板140保護(hù)并覆蓋電容式 觸摸感測(cè)器480。使用者可通過透明視窗板140及電容式觸摸感測(cè)器480，看到顯示裝置 490。電容式觸摸感測(cè)器480具有透明電性絕緣層(transparent electrically insulating layer) 4830如圖5b所示，第一電極層481具有多個(gè)第一感測(cè)元件484。第一電極層481設(shè) 置于電容式觸摸感測(cè)器480的前側(cè)，且在透明電性絕緣層483之上。也就是說，第一電極層 481面對(duì)透明視窗板140。具有一導(dǎo)電基底(electrically conducting substrate)的第 二電極層482設(shè)置在電容式觸摸感測(cè)器480的背側(cè)。也就是說，第二電極層482面對(duì)顯示 裝置490。顯示裝置490可為任何種類的顯示裝置，如LED顯示裝置、OLED顯示裝置、或IXD
顯示裝置。第一電極層481及第二電極層482可由一種材料所構(gòu)成，而此材料對(duì)在光頻范圍 內(nèi)的電磁輻射而言為透明的。ITO則是此種材料的一個(gè)例子。薄金屬層，例如金膜，也可達(dá) 到上述的目的。第二電極層482可作為介于電容式觸摸感測(cè)器480與顯示裝置490之間的保護(hù) 層，用以避免在操作顯示裝置490或其它元件時(shí)所形成且影響電容式觸摸感測(cè)器480的電 磁干擾。第一電極層481具有多個(gè)第一感測(cè)元件484。這些第一感測(cè)元件484以共面結(jié)構(gòu) 來配置。舉例而言，第一感測(cè)元件484的共面結(jié)構(gòu)，如第5a及5b圖所示。如圖5a所示，電容式觸摸感測(cè)器480具有一垂直方向LD以及一水平方向TD。在 垂直方向LD及水平方向TD上，這些第一感測(cè)元件484均彼此獨(dú)立。因此，可將這些第一感 測(cè)元件484，設(shè)置在一共面結(jié)構(gòu)中，并且將第一感測(cè)元件484限制在二維平面中。該共面結(jié) 構(gòu)可能對(duì)應(yīng)一二維周期(two-dimensional periodic)或是半周期(semi-periodic)架構(gòu)， 如一矩陣或是一砌磚式圖案(brick pattern)，且由第一電極層481的邊緣來做為邊界。另 夕卜，該共面結(jié)構(gòu)可能不具有任何上述的結(jié)構(gòu)。 因此，在一實(shí)施例中，提供電容式觸摸感測(cè)器480，用以與顯示裝置490 —起被使 用。電容式觸摸感測(cè)器480具有一第一電極層481。第一電極層481具有多個(gè)第一感測(cè)元件484，其中第一電極層481具有一垂直方向LD以及一水平方向TD。在垂直方向LD以及水平方向TD上，這些第一感測(cè)元件484彼此獨(dú)立。垂直方向LD以及水平方向TD彼此垂直。這些第一感測(cè)元件就是以在共面結(jié)構(gòu)來配置的共面第一感測(cè)元件484。意思是，所 有的該第一感測(cè)元件484位于一單一平面，而可簡化制造技術(shù)。圖5a呈現(xiàn)具有四角對(duì)稱(tetragonal symmetry)的一矩陣狀圖案或是一砌磚式 圖案，其具有多個(gè)第一感測(cè)元件484。依據(jù)觸摸感測(cè)器的所需尺寸與準(zhǔn)確度，可提供較多數(shù)量或較少數(shù)量的共面第一感 測(cè)元件484。這些共面第一感測(cè)元件484可能為正方形，但也可以其它形狀實(shí)現(xiàn)。在其它實(shí)施 例中，這些共面第一感測(cè)元件484可能為三角形、四角形或六角形。圖5b為圖5a中沿Vb_Vb，的截面圖，其顯示配置在透明電性絕緣層483的多個(gè)感 測(cè)元件484。此外，圖5b更顯示第二電極層482。此外，第一電極層481包括多個(gè)導(dǎo)線486，用以致能各個(gè)第一感測(cè)元件484的充電 與放電周期的執(zhí)行，此為本領(lǐng)域技術(shù)人員所能理解。導(dǎo)線486是配置在導(dǎo)線區(qū)487中。因此，根據(jù)一實(shí)施例，第一電極層481還包括多個(gè)導(dǎo)線486，電性連接至少一第一 感測(cè)元件484，以致能多個(gè)共面第一感測(cè)元件484的放電與充電周期的執(zhí)行，用以檢測(cè)觸摸 的發(fā)生。導(dǎo)線486將至少一共面第一感測(cè)元件484連接至一控制器。本領(lǐng)域技術(shù)人員所能理解，上述控制器可用來控制感測(cè)元件的充電與放電周期， 且根據(jù)此充電和/或放電行為來檢測(cè)觸摸發(fā)生。上述控制器可以是圖Ib所示的感測(cè)控制 器34。一主動(dòng)保護(hù)層可放置在透明板的背面，以形成第二電極層482。在此文中，保護(hù)層 這一名詞是指關(guān)于沒有連接接地端的保護(hù)層。控制器IC將連接位于玻璃板上的異方性導(dǎo) 電膜(ACF)。第一電極層481與第二電極層482皆可通過觸摸驅(qū)動(dòng)器36電性連接至感測(cè)控制 器34。此連接通過提供所謂的細(xì)薄C0G(slim chip on glass)控制器495與互連薄片491 來建立，如圖5b所示。COG控制器495與互連薄片491通過多個(gè)連接線489來彼此連接。 COG控制器495、這些連接線489、與互連薄片491可都配置在連接部492上。此細(xì)薄COG IC 減少了在互連薄片491上所需要的互連數(shù)量。這具有經(jīng)濟(jì)效益，且改善了外觀尺寸。感測(cè)控制器34通過第一電極層481的這些第一感測(cè)元件484與第二電極層482， 以已知的方法來判斷使用者在電容式觸摸感測(cè)器的透明視窗板140上所提供的觸摸輸入 位置。能理解的是感測(cè)控制器34可通過簡單的判斷哪一第一感測(cè)元件484被觸摸來立 刻檢測(cè)位置。由于多個(gè)共面第一感測(cè)元件484是以共面結(jié)構(gòu)來配置，因此，不需要結(jié)合來自 不同層的信息，而在這些不同層中，其中一層包括配置成列的多個(gè)感測(cè)元件，另一層包括配 置成行的多個(gè)感測(cè)元件。因此，此共面結(jié)構(gòu)使得感測(cè)控制器34可以執(zhí)行相對(duì)簡易的信號(hào)處理。感測(cè)控制器34可用來接續(xù)提供充電信號(hào)給上述第一感測(cè)元件484，以改變各個(gè)第 一感測(cè)元件484的電荷量。感測(cè)控制器34可用來根據(jù)提供充電信號(hào)來判斷各個(gè)感測(cè)元件 484的充電特性，感測(cè)控制器34更比較各個(gè)第一感測(cè)元件484的充電特性與一參考充電特性，并且以多個(gè)預(yù)設(shè)臨界值來判斷其充電特性偏離參考充電特性的一第一感測(cè)元件484的 觸摸輸入。舉例來說，充電特性可以是充電時(shí)間或放電時(shí)間。參考充電特性可由存儲(chǔ)體、一參 考的第一感測(cè)元件484、或配置在第二電極層482的一第二感測(cè)元件來獲得。根據(jù)另一實(shí)施例，這些導(dǎo)線486的空間配置在第一電極層481中是實(shí)質(zhì)上共面的。 換句話說，這些導(dǎo)線486與這些共面第一感測(cè)元件484皆位于相同的平面?？衫斫猓肮裁妗?這一名詞也意味著這些共面第一感測(cè)單元484與這些導(dǎo)線486的布局是不需要交點(diǎn)與橋 接。因此，這些共面第一感測(cè)單元484與這些導(dǎo)線486可在單一制程步驟中形成。根據(jù)一例子，一電容式觸摸感測(cè)器可具有51mmX92mm(分別以垂直方向與水平分 向來量測(cè))的輪廓以及46.8mmX84.2mm的主動(dòng)區(qū)。此處所提及的“主動(dòng)區(qū)” 一詞，是指包 括多個(gè)感測(cè)器的區(qū)域，而不是可檢測(cè)到觸摸的區(qū)域(此區(qū)域可延伸出主動(dòng)區(qū))。在此主動(dòng)區(qū) 中，可形成配置在12列的90個(gè)共面第一感測(cè)元件484。這些共面第一感測(cè)元件484可以是 正方形，也可具有大約6. 2mmX 6. 8mm(或6. 9mm)的尺寸，而具有一半尺寸的一些第一感測(cè) 元件484 (例如在每一其他列的末端)則可具有大約3. 2mmX 6. 8mm (或6. 9mm)的尺寸(如 圖5a所示)。連接部492在圖5a的垂直方向上大約是4. 75mm。通過在各個(gè)第一感測(cè)元件484 中提供空隙，使得這些第一感測(cè)元件484彼此電性隔離。在相鄰的共面第一感測(cè)元件484 之間的最小空隙在列方向(即圖5a的水平方向TD)大約為ΙΟμπι。在垂直方向LD上(如 圖5a所示)，介于相鄰的共面第一感測(cè)元件484之間的空隙依據(jù)所必須提供的空間內(nèi)的導(dǎo) 線486數(shù)量，而可在ΙΟμπι 60μπι之間變動(dòng)。根據(jù)一實(shí)施例，各個(gè)導(dǎo)線486的電阻值實(shí)質(zhì)上相等。換句話說，這些導(dǎo)線的等效電 阻對(duì)于感測(cè)器而言是平衡的。換句話說，在細(xì)薄COG控制器495與這些第一感測(cè)元件484之間，提供了平衡的等 效導(dǎo)線電阻。由圖5a可得知，并非所有的導(dǎo)線486具有相等的長度。如上所述，觸摸的檢測(cè)可通過連續(xù)地對(duì)這些第一感測(cè)元件484的充電與放電以及 分析充電特性來完成。此將于下文來說明。當(dāng)導(dǎo)線486的長度與截面面積影響了導(dǎo)線486的等效電阻時(shí)，可預(yù)料具有相異幾 何特性的導(dǎo)線486導(dǎo)致相異的充電特性。這使得通過分析與比較導(dǎo)線486的充電特性來精 確檢測(cè)觸摸變?yōu)橄鄬?duì)困難。因此，在各個(gè)導(dǎo)線486的電性行為實(shí)質(zhì)上相等的方法下，有利于形成導(dǎo)線486。此 形成導(dǎo)線486的實(shí)施，可通過以各個(gè)導(dǎo)線486的等效電阻實(shí)質(zhì)上相等的方法來建立導(dǎo)線486 而完成。這使得可相對(duì)容易地分析判斷出的充電和/或放電特性，且允許所有的電極以相 似方法來充電。建立具有相異長度與具有實(shí)質(zhì)上相等的等效電阻的導(dǎo)線，可通過提供導(dǎo)線486來 實(shí)行，其中，至少一導(dǎo)線486的長度與截面面積被配置成使得各個(gè)導(dǎo)線的等效電阻具有實(shí) 質(zhì)上相等的值。這可通過提供具有與長度L成比例的截面面積A的導(dǎo)線來實(shí)現(xiàn)，其中，L/A =C，而C為定值。在一實(shí)施例中，可以導(dǎo)線的寬度W取代截面面積A，其中，L/W = C’。因此，相對(duì)長的導(dǎo)線486具有相對(duì)寬的寬度，而相對(duì)短的導(dǎo)線486具有相對(duì)窄的寬度。導(dǎo)線486的寬度W可在15 μ m(22. 5mm的長度)與65 μ m(100mm的長度)之間變化。更須注意的，導(dǎo)線486也可能具反應(yīng)于觸摸的電容值。為了最小化此效應(yīng)，導(dǎo)線 486可做成為相對(duì)小，其占有相對(duì)小的表面空間。根據(jù)另一實(shí)施例，電容式觸摸感測(cè)器包括 在導(dǎo)線486的位置上的一保護(hù)外層，用以保護(hù)導(dǎo)線以避免被觸摸。此保護(hù)外層可用來覆蓋 在遠(yuǎn)離顯示裝置490的方向上的部分導(dǎo)線486。
如上所說明，電容式觸摸感測(cè)器480還包括一第二電極層482以及一透明電性絕 緣層483。第二電極層482包括一保護(hù)基底488。透明電性絕緣層483配置在第一電極層 481與第二電極層482之間。保護(hù)基底488用來保護(hù)第一電極層481使其遠(yuǎn)離來自顯示裝 置490的電磁場(chǎng)中的頻率成分，而這些頻率成分可影響第一感測(cè)元件484的充電與放電行 為?？刂破?感測(cè)控制器34)可電性連接第二電極層482。第二電極層482可形成為
單一電極。如上所述，第二電極層482可作為主動(dòng)保護(hù)層(即未接地)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人 員已知其他的配置。如上所說明，電容式觸摸感測(cè)器可還包括一透明視窗板140，作為一遮蓋視窗，其 中，在使用者的觀點(diǎn)上，第一電極層481配置在此透明視窗板140之后。如上所述，第一電極層481至少由ITO所組成。第二電極層482也至少由ITO所 組成。在第一感測(cè)元件484之間的開放區(qū)可由仿ITO來填滿，其提供了相同的傳導(dǎo)系數(shù)， 以提供均勻的視線給使用者。前述的電容式觸摸感測(cè)器可用來形成顯示模塊40，而根據(jù)上述任一實(shí)施例，顯示 模塊40包括顯示裝置490與電容式觸摸感測(cè)器480。此顯示模塊可用在包括顯示模塊40 與裝置控制器4的裝置1中。顯示模塊40與上述一致。裝置控制器4用來操作顯示裝置 490與電容式觸摸感測(cè)器480。此裝置可以是手機(jī)、可攜式媒體撥放器、游戲裝置、以及其他 可攜式使用裝置，也可使用在醫(yī)療裝置的視覺接口、票券機(jī)器、汽車儀表方面、航空、或者是 其他一般目的計(jì)算機(jī)顯示器。上述的實(shí)施例提供了低制造成本的電容式觸摸感測(cè)器，其使用相對(duì)容易的制造機(jī) 制。上述實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是，提供了可在單一曝光周期下制造的布局，例如，一曝光周期包括 一預(yù)曝光程序700、曝光動(dòng)作710、以及后曝光程序720。因此，根據(jù)本發(fā)明更提供一種制造給予顯示裝置490使用的電容式觸摸感測(cè)器 480的方法。電容式觸摸感測(cè)器480包括一第一電極層481，且該第一電極層481包括多個(gè) 第一感測(cè)元件484。電容式觸摸感測(cè)器480具有垂直方向以及水平方向。這些第一感測(cè)元 件484在垂直方向與水平方向上彼此分離。該制造電容式觸摸感測(cè)器的方法將于下文來說 明。執(zhí)行一預(yù)曝光程序、執(zhí)行一曝光動(dòng)作、以及執(zhí)行一后曝光程序。圖6表示曝光周期。在步驟700中，執(zhí)行該預(yù)曝光程序。在步驟710中，執(zhí)行該曝 光動(dòng)作。在步驟720，執(zhí)行后曝光程序。曝光周期的詳細(xì)范例將配合圖6來說明。如圖6所示，步驟700包括步驟701 705。在步驟701中，提供一基底，例如雙邊 ITC玻璃。此基底裝入至一平版印刷裝置(步驟702)。清潔此基底(步驟730)。執(zhí)行一滾 輪涂布動(dòng)作(roller coating action)(步驟704)。接著執(zhí)行預(yù)烘烤動(dòng)作(步驟705)。
在預(yù)曝光程序(即步驟700)后，接著是曝光動(dòng)作(即步驟710)，其中，一圖案被投 射在對(duì)應(yīng)多個(gè)第一感測(cè)元件484的第一電極層481上，其中，這些第一感測(cè)元件484在垂直 方向與水平方向上彼此分離，且與導(dǎo)線486分離。曝光動(dòng)作(即步驟710)可包括一個(gè)曝光 或是兩個(gè)連續(xù)的曝光，以投射整體圖案。曝光動(dòng)作(即步驟710)可還包括將基底置入至曝 光工具中，用以執(zhí)行必要的測(cè)量與調(diào)整水平的動(dòng)作(此技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者已知)， 并卸下基底。在曝光動(dòng)作(即步驟710)后，執(zhí)行后曝光程序(即步驟720)。詳細(xì)表示于圖6，其 中敘述兩個(gè)可選擇的流程，代表兩個(gè)可選擇的后曝光程序。后曝光程序(即步驟720)例如 包括步驟721 724。執(zhí)行一顯影動(dòng)作(步驟721)。執(zhí)行一 UV/后烘烤動(dòng)作(步驟722)。 執(zhí)行一蝕刻/剝離動(dòng)作(步驟)723。最后，由平版印刷裝置中卸下基底(步驟724)。具有另一可選擇的方法，其中，后曝光程序(即步驟720)還包括一涂布程序(即 步驟730)，其中，一保護(hù)外層提供至基底，用以覆蓋部分的導(dǎo)線486。后曝光程序(即步驟720)可包括一連續(xù)式涂布程序(即步驟730)。連續(xù)式涂布 程序(即步驟730)包括一滾輪涂布動(dòng)作(即步驟732)，其中，一保護(hù)外層提供至基底，用以 覆蓋部分的導(dǎo)線486。如上所述，保護(hù)外層可以是金屬層，用以保護(hù)導(dǎo)線486避免被觸摸，并使導(dǎo)線486 對(duì)這些第一感測(cè)元件484的總經(jīng)歷電容值的影響減到最小。連續(xù)式涂布程序(即步驟730)可包括步驟731 733。在滾輪涂布動(dòng)作(即步驟 732)之間執(zhí)行一第一翻轉(zhuǎn)動(dòng)作(flipping action)(即步驟731)，且在滾輪涂布動(dòng)作(即 步驟732)之后執(zhí)行一第二翻轉(zhuǎn)動(dòng)作(即步驟733)。在步驟732與733之間，執(zhí)行一 UV/后 烘烤動(dòng)作(步驟722)在步驟721與722/732之間，可執(zhí)行一緩沖動(dòng)作(buffering action)。上述的曝光周期只執(zhí)行一次，以建立一電容式觸摸感測(cè)器。不需要第二個(gè)曝光周 期來建立第一電極層481。當(dāng)不需要相異的X及Y層時(shí)，則不需要第二個(gè)曝光周期。雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實(shí)施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人 員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng) 視所附權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。例如，在上述明確敘述的例子外，在不脫離本發(fā)明的精神 和范圍的情況下，感測(cè)器元件具有其他的布局。在保護(hù)范圍中，配置在括號(hào)之間的任何參考 符號(hào)應(yīng)不會(huì)限制本發(fā)明。在此文件中，名詞”和/或”包括相關(guān)列出項(xiàng)目的一或多個(gè)的所有
纟口口。
權(quán)利要求
一種電容式觸摸感測(cè)器，與一顯示裝置一起使用且具有一垂直方向與一水平方向，包括一第一電極層，包括多個(gè)第一感測(cè)元件，其中，這些第一感測(cè)元件在該垂直方向與該水平方向上彼此分離。
2.如權(quán)利要求1所述的電容式觸摸感測(cè)器，其中，這些第一感測(cè)元件以一共面結(jié)構(gòu)來 配置，其中，該第一電極層還包括多個(gè)導(dǎo)線，這些導(dǎo)線耦接這些第一感測(cè)元件中至少一者， 用來致能這些第一感測(cè)元件的充電與放電周期的執(zhí)行，以檢測(cè)觸摸輸入。
3.如權(quán)利要求2所述的電容式觸摸感測(cè)器，其中，這些導(dǎo)線將該至少一第一感測(cè)元件 連接至一控制器，其中，這些導(dǎo)線的空間配置在該第一電極層中是實(shí)質(zhì)上共面的，這些導(dǎo)線 的等效電阻的值實(shí)質(zhì)上相等，這些導(dǎo)線中至少一者的長度與截面面積被配置成使得這些導(dǎo) 線的等效電阻具有實(shí)質(zhì)上相等的值。
4.如權(quán)利要求2所述的電容式觸摸感測(cè)器，還包括一保護(hù)外層，配置在這些導(dǎo)線的位 置，用以保護(hù)這些導(dǎo)線以避免觸摸輸入。
5.如權(quán)利要求1所述的電容式觸摸感測(cè)器，還包括 一第二電極層，包括一保護(hù)基底；一透明電性絕緣層，配置在該第一電極層與該第二電極層之間，其中，一感測(cè)控制器電 性連接該第二電極層；以及一透明視窗板，作為一遮蓋視窗，其中，使用者的觀點(diǎn)上，該第一電極層配置在該透明 視窗板之后，其中，該第一電極層至少由氧化銦錫(Indium Tin Oxide, IT0)所組成。
6.一種裝置，包括一顯示模塊，包括一顯示裝置以及如申請(qǐng)范圍第1所述的一電容式觸摸感測(cè)器；以及 一裝置控制器，用以操作該顯示裝置以及該電容式觸摸感測(cè)器。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中，該裝置可為手機(jī)、可攜式媒體撥放器、游戲裝置、可 攜式使用裝置、醫(yī)療裝置的視覺接口、票券機(jī)器、汽車儀表顯示器、航空顯示器、或者是其他 一般目的計(jì)算機(jī)顯示器。
8.—種制造如申請(qǐng)范圍第1所述的一電容式觸摸感測(cè)器的方法，包括 執(zhí)行一預(yù)曝光程序；執(zhí)行一曝光動(dòng)作；以及 執(zhí)行一后曝光程序。
9.如權(quán)利要求8所述的制造電容式觸摸感測(cè)器的方法，其中，該預(yù)曝光程序包括一涂 布程序。其中，一保護(hù)外層被涂抹在一基底，用以覆蓋部分的這些導(dǎo)線。
10.如權(quán)利要求8所述的制造電容式觸摸感測(cè)器的方法，其中，該預(yù)曝光程序包括 提供一基底；將該基底裝入至一平版印刷裝置； 清潔該基底；執(zhí)行一第一滾輪涂布動(dòng)作；以及 執(zhí)行一預(yù)烘烤動(dòng)作； 其中，該后曝光程序包括 執(zhí)行一顯影動(dòng)作；執(zhí)行一第一 UV/后烘烤動(dòng)作； 執(zhí)行蝕刻/剝離動(dòng)作；以及 由該平版印刷裝置中卸下該基底；其中，該后曝光程序包括一連續(xù)式涂布程序，且該連續(xù)式涂布程序包括 執(zhí)行一第一翻轉(zhuǎn)動(dòng)作； 執(zhí)行一第二滾輪涂布動(dòng)作； 執(zhí)行一第二翻轉(zhuǎn)動(dòng)作；以及 執(zhí)行一第二 UV/后烘烤動(dòng)作；其中，該顯影動(dòng)作與該第一 UV/后烘烤動(dòng)作為一緩沖動(dòng)作，或者該顯影動(dòng)作與該第一 翻轉(zhuǎn)動(dòng)作為一緩沖動(dòng)作。
全文摘要
電容式觸摸感測(cè)器及制造方法、顯示模塊及使用其的裝置。該電容式觸摸感測(cè)器，其與一顯示裝置一起使用且具有一垂直方向與一水平方向。該電容式觸摸感測(cè)器包括一第一電極層。該第一電極層包括多個(gè)第一感測(cè)元件。這些第一感測(cè)元件在垂直方向與水平方向上彼此分離。
文檔編號(hào)G06F3/044GK101833405SQ201010105848
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月11日
發(fā)明者法蘭斯·弗衛(wèi) 申請(qǐng)人:統(tǒng)寶光電股份有限公司