[发明专利]表面声波式触控面板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种触控面板及其制造方法，尤指一种表面声波式触控面板及其制造方法。

背景技术

触控面板(Touch Screen)的应用相当广泛，诸如工业控制系统、导览系统、销售点终端机、自动柜员机、手机、平板计算机及游戏机等。触控面板依其侦测触控点的原理，主要可分为以下三种：第一种为电阻式触控面板，其利用手指或触控笔轻按，使表层导电层与底层导电层相连而产生电流，因此能够侦测出触点的X坐标与Y坐标；第二种为电容式触控面板，其于表面产生均匀的低压电场，每当手指或带电导体接触到屏幕，就会与外侧导电层上的电场产生电容耦合，而吸去微小的电流，因此能够侦测出触点的X坐标与Y坐标；第三种为表面声波式触控面板(surface acoustic wave touch panels)，利用声波覆盖整个表面，而手指或触头会阻断这些驻波图样，此时可检测出相对的衰减，而能定出手指的坐标。

不过，上述三种皆由其优缺点，适用性皆由其限制。举例而言，电容式触控面板虽感应良好，但仅能用手指或带电导体触控且成本高；电阻式触控面板的触控媒介不限于手指，但感应力较电容式触控面板差，且多次触控后会有疲劳性问题，因此耐用性差、敏感度低、反应慢且透光度不良。另一方面表面声波式触控面板虽属于最新、耐用性较高，但其价格较为昂贵，且反应时间较长，容易受污点影响。

因此，若可以发展出一种触控面板，可以兼具上述三种触控面板的优点，同时克服其缺点，将更利于相关电子产业发展。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种表面声波式触控面板，其中利用含氮化铝的压电材料，做为施加电压时产生声波的来源，后续以手指或触控头压于压电材料时，会造成压电材料上表面声波的波形会有所变化，利用声波的延迟时间变化判定触控位置，因此感应力良好、成本低、耐用性佳、敏感度高、反应快、透光度佳且不易受污点影响。

为达成上述目的，本发明的一态样提供一种表面声波式触控面板，包括：一基板；一压电材料层，其覆盖于该基板上方，其中，该压电材料层的材质包含一第一压电材料，该第一压电材料为氮化铝；一电压供应电极，其设于该压电材料层表面，以提供一电压予该压电材料层，使该压电材料层产生一表面声波(surface acoustic wave)；一电压接收电极，其设于该压电材料层表面，以接受该压电材料层的该表面声波所产生的电压值；以及一绝缘保护膜，其保护该压电材料层、该电压供应电极、以及该电压接收电极。

现有的表面声波式触控面板，通常是利用发射器或电磁振动玻璃产生声波，并利用反射体传布震波，使玻璃表面产生横波，利用手指或触控头触压所造成的驻波衰减，进而侦测触点位置。不过，现有表面声波式触控面板的反应时间较差、防污能力(诸如防水气能力、防灰尘能力等)差、成本高，因此在应用性上仍有限制。反观，本发明使用含氮化铝的压电材料做为产生表面声波(surface acoustic wave，SAW)的来源，其中氮化铝的稳定相为微锌矿系(Würtzite)多六方晶系结构，具有压电效果，且其表面声波的波速度最高，故对于震波的减速或散射的敏感度最大。因此，除了可以拥有现有表面声波式触控面板原本所拥有的耐久性(诸如防刮、防火等)良好、分辨率高等优点外，本发明的表面声波式触控面板亦可以克服现有表面声波式触控面板原本所拥有的反应时间较差、防污能力(诸如防水气能力、防灰尘能力等)差、成本高等缺点。

于本发明上述表面声波式触控面板中，该基板可依需要选择其材质，并无特别限制，较佳为一透明基板，例如玻璃基板、石英基板或蓝宝石基板。此外，该压电材料层也可依需求选择其厚度，如果需要压电材料层透光，亦可调整其厚度成为一透光膜。于此，透光膜表示薄膜的透光率(transmittance)大于80％。另外，压电材料层中的氮化铝(即第一压电材料)，含氮量若接近1∶1时，则因未键结的铝原子比例上较少，可以减少或避免潮气对压电材料层的表面声波传输性造成不良影响；此外，若氮化铝中的部分铝原子置换成其它原子(如硼原子)，亦可保护氮化铝不致水解；若氮化铝中的部分铝原子以镓原子或铟原子取代，可增加导电率，或者降低氮含量，亦可增加导电率但会降低透光度与增加水解可能性，因此本领域通常知识者可依需求，调整氮化铝内各原子的比例，达到最佳适用性。