CN103246407A - 电容式触控板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电容式触控板包括一基底、多条第一轴向电极设置在基底上以及多条第二轴向电极设置在基底上。各第一轴向电极包括多个第一感应电极沿一第一方向设置以及多个第一连接电极分别设置在相邻的两第一感应电极之间。各第二轴向电极包括多个第二感应电极沿一第二方向设置以及多个第二连接电极分别设置在相邻的两第二感应电极之间。各第一感应电极在垂直基底的一第三方向上与多个第二感应电极部分重叠。

Description

电容式触控板

技术领域

本发明是涉及一种电容式触控板，特别涉及一种具有一方向轴上的各感应电极与另外一方向轴上的多个感应电极部分重叠的电容式触控板。

背景技术

公知的电容式触控板技术中，透明感应电极的材料一般是以氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)形成，而电容式触控板的结构可依据透明感应电极的设置方式分为单面ITO(single-sided ITO，SITO)与双面ITO(double-sided ITO，DITO)这两大类。在单面ITO的结构中，一般是采用菱形的感应垫当作感应电极，再通过宽度比感应电极小的连接电极将同一方向轴上的各感应电极串联起来，其中各感应电极彼此并不重叠，而主要是利用检测各感应电极之间水平方向电容状况的改变来达到定位的效果。因此，在单面ITO的结构下，若想利用两不同方向轴上的感应电极重叠来形成垂直方向上的电容效果，会因为介电层的厚度限制(一般约在数微米到数十微米间)导致形成的电容过大以及感应电极重叠区域大小也受到工艺变异而产生变化等问题发生。另外一方面，在双面ITO的结构下，因为两不同方向轴上的感应电极中间为具有相当厚度(一般约100微米左右)的基底，所以若使用菱形感应垫的设计会造成水平方向的电容过小而无法单独使用，同时若想利用感应电极重叠来形成垂直方向上的电容，也会有感应电极重叠区域大小稳定性不易控制等问题产生。因此，目前一般双面ITO结构的电容式触控板较多采用互相垂直的长条状(stripe pattern)电极设计用以控制垂直重叠区域大小的稳定性。然而长条状电极设计在调整垂直电容大小时会直接影响到各方向轴电极的整体电阻抗，例如要将垂直重叠区域缩小时需将长条状电极的线宽变小而使其方向轴电极的整体电阻抗升高，因此采用长条状电极对整体设计调整上造成很大的限制。

发明内容

本发明的主要目在提供一种电容式触控板，利用感应电极图案的设计变化，改善由各感应电极重叠所形成的垂直电容大小的稳定性。

本发明提供一种电容式触控板，包括一基底、多条第一轴向电极以及多条第二轴向电极。基底具有一第一表面与一第二表面。第一轴向电极是设置在基底上，且各第一轴向电极是沿一第一方向延伸，其中各第一轴向电极包括多个第一感应电极沿第一方向设置以及多个第一连接电极分别设置在相邻的两第一感应电极之间，用以电连接同一条第一轴向电极的第一感应电极。第二轴向电极是设置在基底上，且第二轴向电极是沿一第二方向延伸，其中各第二轴向电极包括多个第二感应电极沿第二方向设置以及多个第二连接电极分别设置在相邻的两第二感应电极之间，用以电连接同一条第二轴向电极的第二感应电极。各第一连接电极在第二方向上的宽度是小于各第一感应电极的宽度，各第二连接电极在第一方向上的宽度是小于各第二感应电极的宽度，且各第一感应电极在垂直基底的一第三方向上与多个第二感应电极部分重叠。

在本发明中，通过各感应电极的图案设计变化，可使得各感应电极在垂直方向上互相部分重叠的区域大小受到工艺变异影响的程度得以改善。同时，也可在不影响各轴向电极电阻值的状况下，通过改变各感应电极互相重叠区域的大小，对所需的垂直电容进行最佳化的调整。

附图说明

图1绘示了本发明第一优选实施例的电容式触控板的上视示意图。

图2为沿图1中的A-A’剖线所绘示的剖视示意图。

图3到图5绘示了本发明第一优选实施例的电容式触控板的上视示意图。

图6绘示了本发明第二优选实施例的电容式触控板的剖视示意图。

图7到图9绘示了本发明第三优选实施例的电容式触控板的上视示意图。

图10绘示了本发明第四优选实施例的电容式触控板的上视示意图。

图11到图13绘示了本发明第五优选实施例的电容式触控板的上视示意图。

图14绘示了本发明第六优选实施例的电容式触控板的上视示意图。

图15为沿图14中的B-B’剖线所绘示的剖视示意图。

其中，附图标记说明如下：

101    电容式触控板         102    电容式触控板

110    第一轴向电极         111    第一感应电极

112    第一连接电极         120    第二轴向电极

121    第二感应电极         121M   主体部电极

121S   延伸部电极           122    第二连接电极

130    基底                 131    第一表面

132    第二表面             160    第三连接电极

170    导电覆盖图案         180    介电层

190    虚设电极             191    虚设电极

201    电容式触控板         202    电容式触控板

210    第一轴向电极         211    第一感应电极

212    第一连接电极         220    第二轴向电极

221    第二感应电极         222    第二连接电极

301    电容式触控板         302    电容式触控板

310    第一轴向电极         311    第一感应电极

312    第一连接电极         320    第二轴向电极

321    第二感应电极         321M   主体部电极

321S   延伸部电极           322    第二连接电极

323    第二连接电极         D1     延伸方向

D2     延伸方向             D3     延伸方向

D4     延伸方向             S1     边缘

S2     边缘                 S3     边缘

S4     边缘                 SS1    阶梯状边缘

SS2    阶梯状边缘            SS3    阶梯状边缘

W111   宽度                  W112   宽度

W121   宽度                  W122   宽度

W211   宽度                  W212   宽度

W221   宽度                  W222   宽度

W311   宽度                  W312   宽度

W321   宽度                  W322   宽度

X      第一方向              Y      第二方向

Z      第三方向

具体实施方式

为使熟习本发明所属技术领域的一般技艺者能进一步了解本发明，下文特列举本发明的多个优选实施例，并配合附图，详细说明本发明的构成内容。

如图1与图2所示，本发明的第一优选实施例的电容式触控板101包括一基底130、多条第一轴向电极110以及多条第二轴向电极120。基底130具有一第一表面131与一第二表面132。第一轴向电极110是设置在基底130的第二表面132上，且各第一轴向电极110是沿一第一方向X延伸，其中各第一轴向电极110包括多个第一感应电极111沿第一方向X设置以及多个第一连接电极112分别设置在相邻的两第一感应电极111之间，用以电连接同一条第一轴向电极110的第一感应电极111。第二轴向电极120是设置在基底130的第一表面131上，且第二轴向电极120是沿一第二方向Y延伸，其中各第二轴向电极120包括多个第二感应电极121沿第二方向Y设置以及多个第二连接电极122分别设置在相邻的两第二感应电极121之间，用以电连接同一条第二轴向电极120的第二感应电极121。此外，各第一连接电极112在第二方向Y上的宽度W112大体上是小于各第一感应电极111的宽度W111，各第二连接电极122在第一方向X上的宽度W122大体上是小于各第二感应电极121的宽度W121，且各第一感应电极112在垂直基底130的一第三方向Z上与多个第二感应电极121部分重叠。在本实施例中，由于基底130是设置在各第一轴向电极110与各第二轴向电极120之间，因此本实施例的垂直电容可由各第一感应电极112在第三方向Z上与多个第二感应电极121部分重叠的区域的基底130形成。本实施例的基底130可包括硬质基底例如玻璃基底与陶瓷基底或可挠式基底(flexible substrate)例如塑胶基底或其他适合材料所形成的基底。

如图1所示，在本实施例中，各第二感应电极121可包括一主体部电极121M以及多个延伸部电极121S与主体部电极121M电连接。各第一感应电极111在第三方向Z上与多个延伸部电极121S至少部分重叠。各延伸部电极121S分别具有一延伸方向D1、一延伸方向D2、一延伸方向D3以及一延伸方向D4，且延伸方向D1、延伸方向D2、延伸方向D3以及延伸方向D4是分别与各第一感应电极111的一边缘S1、一边缘S2、一边缘S3以及一边缘S4垂直。通过上述第二感应电极121的图案设计，可使各第一感应电极111在第三方向Z上与多个第二感应电极121重叠区域的总合不受到各第一轴向电极110与各第二轴向电极120相对位置偏移的影响。精确地说，如图3到图5所示，在本实施例中，当各第二轴向电极120整体朝第一方向X偏移(如图3所示)、当各第二轴向电极120整体朝第二方向Y偏移(如图4所示)以及当各第二轴向电极120整体同时朝第一方向X以及第二方向Y偏移(也可说是斜向偏移)，如图5所示时，各第一感应电极111在第三方向Z上与多个第二感应电极121重叠区域的总合可通过互补效应维持在一固定值而不受到各第一轴向电极110与第二轴向电极120相对位置偏移的影响，达到稳定垂直电容设定值的目的。此外，也可在不影响各轴向电极电阻值的状况下，通过改变各感应电极互相重叠区域的大小，对所需的垂直电容值进行最佳化的调整。在本实施例中，各第一轴向电极110与各第二轴向电极120的材料可包括透明导电材料例如氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)、氧化铟锌(indium zincoxide，IZO)与氧化铝锌(aluminum zinc oxide，AZO)或其他适合的非透明导电材料例如银、铝、铜、镁、钼、上述材料的复合层或上述材料的合金，但并不以此为限。此外，值得说明的是，各第一轴向电极110与各第二轴向电极120可分别由同一材料所形成用以达到简化工艺的效果，但本发明并不以此为限而可视需要以不同的材料分别形成各第一感应电极111、各第一连接电极112、各第二感应电极121以及各第二连接电极122。

请参考图6，并一并参考图1。本实施例的电容式触控板102与上述的电容式触控板101的不同处在于，在电容式触控板102中，第一轴向电极110与第二轴向电极120是设置在基底130的第一表面131上，且电容式触控板102还包括一介电层180设置在基底130的第一表面131上，且介电层180是设置在各第一轴向电极110与各第二轴向电极120之间。在本实施例中，由于介电层180是设置在各第一轴向电极110与各第二轴向电极120之间，因此本实施例的垂直电容可由各第一感应电极112在第三方向Z上与多个第二感应电极121部分重叠的区域的介电层180所形成，而介电层180的材料可包括无机材料例如氮化硅(silicon nitride)、氧化硅(silicon oxide)与氮氧化硅(silicon oxynitride)、有机材料例如丙烯酸类树脂(acrylic resin)或其它适合的材料。本实施例的电容式触控板102除了介电层180以及各第一轴向电极110与各第二轴向电极120的设置位置之外，其余各部件的特征与材料特性与上述第一优选实施例中的电容式触控板101相似，故在此并不再赘述。

请参考图7到图9。本实施例的电容式触控板201包括复数条第一轴向电极210以及多条第二轴向电极220。各第一轴向电极210是沿第一方向X延伸，且各第一轴向电极210包括多个第一感应电极211沿第一方向X设置以及多个第一连接电极212分别设置在相邻的两第一感应电极211之间，用以电连接同一条第一轴向电极210的第一感应电极211。第二轴向电极220是沿第二方向Y延伸，且各第二轴向电极220包括多个第二感应电极221沿第二方向Y设置以及多个第二连接电极222分别设置在相邻的两第二感应电极221之间，用以电连接同一条第二轴向电极220的第二感应电极221。此外，各第一连接电极212在第二方向Y上的宽度W212大体上是小于各第一感应电极211的宽度W211，各第二连接电极222在第一方向X上的宽度W222大体上是小于各第二感应电极221的宽度W221，且各第一感应电极212在第三方向Z上与多个第二感应电极221部分重叠。值的说明的是，在本实施例中，各第一感应电极210与各第二感应电极220分别具有一阶梯状边缘SS1以及一阶梯状边缘SS2。通过此阶梯状边缘的设计，可使各第一感应电极211在第三方向Z上与多个第二感应电极221重叠区域的总合不受到各第一轴向电极210与各第二轴向电极220相对位置偏移的影响，也就是说各第一感应电极211在第三方向Z上与多个第二感应电极221重叠区域的总合可通过互补效应来维持在一固定值而不受到各第一轴向电极210与第二轴向电极220相对位置偏移的影响，达到稳定垂直电容设定值的目的。本实施例的各种偏移状况与上述优选实施例(如图3到图5所示)相似，在此并不再赘述。本实施例的电容式触控板201除了阶梯状边缘的设计之外，其余各部件的特征、材料特性以及第一轴向电极与第二轴向电极在基底的设置方式与上述优选实施例的电容式触控板101以及电容式触控板102相似，故在此并不再赘述。

此外，值得说明的是，如图8所示，本实施例的电容式触控板201可还包括多个虚设电极(dummy electrode)190设置在各第二轴向电极220之间，也可说是虚设电极190与第二轴向电极220可设置在同一平面上，但并不以此为限。虚设电极190的材料可与第二轴向电极220相同以改善原先由于第一感应电极211与第二感应电极221部分重叠所可能造成的视觉上透光不均匀的问题。还请注意电容式触控板201也可包括多个虚设电极(图未示)设置在各第一轴向电极210之间，也可说是虚设电极(图未示)与第一轴向电极210可设置在同一平面上，但并不以此为限。各虚设电极190是与第一轴向电极210以及第二轴向电极220电性分离。通过在各第一轴向电极210之间以及各第二轴向电极220之间设置虚设电极可改善透光均匀性的问题。此外，在本实施例中，虚设电极的图案可视需要进行调整，举例来说，如图9所示，多个方型的虚设电极191也可设置在各第二轴向电极220之间用来改善透光均匀性的问题。还请注意，在上述优选实施例中，如图1中的电容式触控板101与电容式触控板102也可包括虚设电极例如上述的虚设电极190或虚设电极191设置在各第一轴向电极110之间或设置在各第二轴向电极120之间，用以改善透光均匀性的问题。

请参考图10，本实施例的电容式触控板202与上述的电容式触控板201的不同处在于，本实施例的电容式触控板202的第二感应电极221具有一阶梯状边缘SS3，阶梯状边缘SS3的阶层数目与上述电容式触控板201中的阶梯状边缘SS2相异，因此在本实施例的电容式触控板202中，由各第一感应电极212在第三方向Z上与多个第二感应电极221部分重叠的区域所形成的垂直电容大小也与上述优选实施例的电容式触控板201不同。换句话说，在本发明中也可通过改变各感应电极的阶梯状边缘形状，在不变动各感应电极的中心位置状况下，调整各第一感应电极212在第三方向Z上与多个第二感应电极221部分重叠的区域大小，对所需的垂直电容值进行最佳化的调整。

请参考图11到图13。本实施例的电容式触控板301包括多条第一轴向电极310以及多条第二轴向电极320。各第一轴向电极310是沿第一方向X延伸，且各第一轴向电极310包括多个第一感应电极311沿第一方向X设置以及多个第一连接电极312分别设置在相邻的两第一感应电极311之间，用以电连接同一条第一轴向电极310的第一感应电极311。第二轴向电极320是沿第二方向Y延伸，且各第二轴向电极320包括多个第二感应电极321沿第二方向Y设置以及多个第二连接电极322分别设置在相邻的两第二感应电极321之间，用以电连接同一条第二轴向电极320的第二感应电极321。此外，各第一连接电极312在第二方向Y上的宽度W312大体上是小于各第一感应电极311的宽度W311，各第二连接电极322在第一方向X上的宽度W322大体上是小于各第二感应电极321的宽度W321，且各第一感应电极312在第三方向Z上与多个第二感应电极321部分重叠。值得说明的是，在本实施例中，各第二感应电极321可包括一主体部电极321M与多个延伸部电极321S，各第一感应电极311在第三方向Z上与多个延伸部电极321S至少部分重叠，而电容式触控板301可还包括多个第三连接电极160设置在各主体部电极321M与各延伸部电极321S之间，用以电连接各主体部电极321M与各延伸部电极321S。在本实施例中，各第三连接电极160的延伸方向可与第一感应电极311的一边垂直，但并不以此为限。

通过上述第二感应电极321以及第三连接电极160的设计，可使各第一感应电极311在第三方向Z上与多个第二感应电极321重叠区域的总合不受到各第一轴向电极310与各第二轴向电极320相对位置偏移的影响，也就是说各第一感应电极311在第三方向Z上与多个第二感应电极321重叠区域的总合可通过互补效应来维持在一固定值而不受到各第一轴向电极310与第二轴向电极320相对位置偏移的影响，达到稳定垂直电容设定值的目的。本实施例的各种偏移状况与上述第一优选实施例(如图3到图5所示)相似，在此并不再赘述。此外，在本实施例中，第三连接电极160与第二轴向电极320可分别由同一材料所形成用以达到简化工艺的效果，但本发明并不以此为限而可视需要以不同的材料分别形成第三连接电极160与第二轴向电极320。本实施例的电容式触控板301除了延伸部电极321S以及第三连接电极160之外，其余各部件的特征、材料特性以及第一轴向电极与第二轴向电极在基底的设置方式与上述优选实施例的电容式触控板101以及电容式触控板102相似，故在此并不再赘述。

值得说明的是，如图12所示，在本第五优选实施例的一变化实施样态中，各延伸部电极321S可透过多个第三连接电极160分别与同一条第二轴向电极320上相邻的两第二感应电极321电连接，达到进一步降低各第二轴向电极320整体阻抗的目的。此外，如图13所示，在本第五优选实施例的又一变化实施样态中，各第二轴向电极320包括多个第二连接电极323，且各第二连接电极323是与一主体部电极321M以及一延伸部电极321S相连接。通过上述第二轴向电极320的设计，可改善因第二连接电极323与第一连接电极312(请参考图11)在第三方向Z上重叠所造成的影响。还请注意，在本第五优选实施例中，电容式触控板301也可包括多个虚设电极(例如上述的虚设电极190与虚设电极191)设置在各第一轴向电极310之间、各第二轴向电极320之间以及各主体部电极321M之间，用以改善透光均匀性的问题。

请参考图14与图15，本实施例的电容式触控板302与上述的电容式触控板301的不同处在于，本实施例的电容式触控板302还包括多个导电覆盖图案170分别与第二连接电极322以及第三连接电极160电连接，且导电覆盖图案170的电阻率是小于第二连接电极322以及第三连接电极160的电阻率，借此达到降低各第二轴向电极320整体电阻抗的效果。导电覆盖图案170的材料可包括透明导电材料例如氧化铟锡、氧化铟锌与氧化铝锌、非透明导电材料例如银、铝、铜、镁、钼、上述材料的复合层或上述材料的合金，但并不以此为限。此外，在本实施中，导电覆盖图案170可直接形成在各第二连接电极322以及各第三连接电极160上，或以其他方式例如以桥接法来与各第二连接电极322的两端以及各第三连接电极160的两端电连接，而达到降低电阻抗的效果。此外，导电覆盖图案170也可视需要设置在各第一连接电极312上，用以降低第一轴向电极310的整体电阻抗。本实施例的电容式触控板302除了导电覆盖图案170之外，其余各部件的特征、材料特性与上述第五优选实施例的电容式触控板301相似，故在此并不再赘述。

综合以上所述，本发明的电容式触控板是利用各感应电极的图案设计变化，使得各感应电极在垂直方向上互相部分重叠区域的大小可获得控制用以避免受到工艺变异的影响。因此，本发明的电容式触控板可在不增加各轴向电极整体电阻值的状况下，视需求改变各感应电极互相重叠区域的大小，用以有效利用感应电极间的垂直电容进行触控检测的功能。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种电容式触控板，其特征在于，包括：

一基底，具有一第一表面与一第二表面；

多条第一轴向电极，设置在该基底上，且该多个第一轴向电极沿一第一方向延伸，其中各该第一轴向电极包括多个第一感应电极沿该第一方向设置以及多个第一连接电极分别设置在相邻的该两第一感应电极之间，用以电连接同一条第一轴向电极的该多个第一感应电极；以及

多条第二轴向电极，设置在该基底上，且该多个第二轴向电极沿一第二方向延伸，其中各该第二轴向电极包括多个第二感应电极沿该第二方向设置以及多个第二连接电极分别设置在相邻的该两第二感应电极之间，用以电连接同一条第二轴向电极的该多个第二感应电极；

其中各该第一连接电极在该第二方向上的宽度是小于各该第一感应电极的宽度，各该第二连接电极在该第一方向上的宽度是小于各该第二感应电极的宽度，且各该第一感应电极在垂直该基底的一第三方向上与该多个第二感应电极部分重叠。

2.如权利要求1所述的电容式触控板，其特征在于，各该第一感应电极与各该第二感应电极的其中至少一者具有一阶梯状边缘。

3.如权利要求1所述的电容式触控板，其特征在于，各该第二感应电极包括一主体部电极以及多个延伸部电极与该主体部电极电连接，而各该第一感应电极在该第三方向上与该多个延伸部电极至少部分重叠。

4.如权利要求3所述的电容式触控板，其特征在于，至少一该延伸部电极具有一延伸方向，且该延伸方向与各该第一感应电极以及各该第二感应电极其中至少一者的至少一边缘垂直。

5.如权利要求3所述的电容式触控板，其特征在于，还包括至少一第三连接电极设置在各该主体部电极与各该延伸部电极之间，用以电连接各该主体部电极与各该延伸部电极。

6.如权利要求5所述的电容式触控板，其特征在于，各该第一连接电极与各该第二连接电极其中至少一者是与一该主体部电极以及一该延伸部电极相连接。

7.如权利要求5所述的电容式触控板，其特征在于，还包括多个导电覆盖图案分别与该第一连接电极、该第二连接电极与该第三连接电极其中至少一者电连接，其中该导电覆盖图案的电阻率是小于该第一连接电极、该第二连接电极与该第三连接电极其中至少一者的电阻率。

8.如权利要求1所述的电容式触控板，其特征在于，还包括多个虚设电极设置在各该第一轴向电极之间。

9.如权利要求1所述的电容式触控板，其特征在于，还包括多个虚设电极设置在各该第二轴向电极之间。

10.如权利要求1所述的电容式触控板，其特征在于，还包括一介电层设置在该基底的该第一表面上，其中该多个第一轴向电极与该多个第二轴向电极是设置在该基底的该第一表面上，且该介电层是设置在各该第一轴向电极与各该第二轴向电极之间。

11.如权利要求1所述的电容式触控板，其特征在于，该基底是设置在各该第一轴向电极与各该第二轴向电极之间。

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