CN205334396U - 一种单层互电容触控板 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种单层互电容触控板，包括基板，第一方向触控电极和第二方向触控电极，第一方向触控电极和第二方向触控电极相互交错且设置于基板表面，第一方向触控电极包括多个第一方向触控电极单元，第二方向触控电极包括多个第二方向触控电极单元，且第一方向触控电极单元和第二方向触控电极单元都具有镂空区域，至少两条相邻的第一方向触控电极或至少两条相邻的第二方向触控电极的输入端相互连接，至少两条相邻的第一方向触控电极或至少两条相邻的第二方向触控电极的输出端也相互连接，输入端和输出端各通过一条电极连接线连接芯片，本实用新型可以较好的解决悬浮问题，结构简单，同时实现了触控板整体轻薄化，触控手感好。

Description

一种单层互电容触控板

[技术领域]

本实用新型涉及一种触控板，尤其涉及一种触控准确度高，可较好的解决悬浮问题的单层互电容触控板。

[背景技术]

触控板的技术发展非常多样化，目前比较常见的技术包括电阻式、电容式以及光学式等，其中电容式触控板由于具有高准确率、多点触控、高耐用性以及高触控解析度等特点，已成为目前中高阶消费性电子产品使用的主流触控技术。

电容式触控板的操作原理是使用感应电极来检测触控点位的电容变化，并利用不同方向轴上连结各个电极的连接线将信号传回而完成定位，近年来，随着触控感应技术的迅速发展，许多消费性电子产品例如移动电话(mobilephone)、全球定位系统(GPSnavigatorsystem)、平板电脑(tabletPC)、个人数码助理(PDA)以及笔记本计算机(laptopPC)等均有与触控功能结合的产品推出，极大了提高了人们的生活品质。

触控板的快速发展，随之而来也出现了一些不被人们所接受的问题，突出的如触控板的悬浮问题(floating)，手指靠近触控板时，产生多个触摸点，影响正常触摸功能，减小了使用体验度，常规的解决方式多为增加驱动和感应电极之间的耦合电容，这样的话，会增大制作成本和运行功率，不利于正常的技术发展，怎样才能在减小手指与感应和驱动之间的固有电容，而又不影响电极之间的互电容，最终实现正常触摸，不产生多个触摸点，是触控板的正常发展方向，基于此，本领域的技术人员进行了大量的研发工作，也取得了突出的成绩。

[实用新型内容]

为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种触控准确度高，可较好的解决悬浮问题的单层互电容触控板。

本实用新型解决技术问题的方案是提供单层互电容触控板，包括一基板；一触控电极层，触控电极层包括至少两条第一方向触控电极和至少两条第二方向触控电极，第一方向触控电极和第二方向触控电极相互交错且设置于基板同一表面，第一方向触控电极包括多个串联的第一方向触控电极单元，第二方向触控电极包括多个串联的第二方向触控电极单元，且第一方向触控电极单元和第二方向触控电极单元都具有镂空区域；以及一第一绝缘层和一第二绝缘层，触控电极层位于第一绝缘层和基板之间，基板位于第一绝缘层和第二绝缘层之间；至少两条相邻的第一方向触控电极或至少两条相邻的第二方向触控电极的输入端相互连接，至少两条相邻的第一方向触控电极或至少两条相邻的第二方向触控电极的输出端也相互连接，输入端和输出端各通过一条电极连接线连接芯片。

优选地，所述基板相对触控电极层的另一面设置有第二方向触控电极连接件，各相邻的两第二方向触控电极通过第二方向触控电极连接件实现电极导通。

优选地，所述第一方向触控电极单元和第二方向触控电极单元为菱形、王字形或放射形，镂空区域与第一方向触控电极单元和第二方向触控电极单元的图形相对应，镂空区域的面积小于第一方向触控电极单元和第二方向触控电极单元的面积。

优选地，所述第一绝缘层和一第二绝缘层为绝缘油墨。

优选地，所述任意一条第一方向触控电极的输入端与相邻的另一第一方向触控电极的输入端相连，同理，其输出端与输出端也相连，输入端和输出端都通过一条电极连接线连接芯片，第二方向触控电极的连接方式同第一方向触控电极。

优选地，所述基板为铜基板，厚度为0.4-1.6mm。

优选地，所述第一绝缘层表面贴有保护层，保护层为薄麦拉，厚度为0.2-0.6mm。

优选地，所述第一方向触控电极和第二方向触控电极相互垂直设置，交错互补。

优选地，所述镂空区域添加有悬浮块，悬浮块全部覆盖镂空区域。

优选地，所述镂空区域的面积大于第一方向触控电极单元和第二方向触控电极单元的非镂空区域面积，第一方向触控电极单元侧边和第二方向触控电极单元侧边的宽度设置为0.25-0.3mm，第一方向触控电极和第二方向触控电极的自电容的改变量大于相邻的第一方向触控电极单元和第二方向触控电极单元的互电容的改变量。

与现有技术相比，本实用新型单层互电容触控板通过在第一方向触控电极单元和第二方向触控电极单元上进行镂空处理，形成镂空区域，减小了人手触摸时与触控板之间的自电容以及各相邻电极单元之间的互电容，经验证，采用本实用新型方法的镂空处理过后，自电容的减小量要大于各电极单元之间互电容的减小量，将至少两条相邻的第一方向触控电极或至少两条相邻的第二方向触控电极的输入端相互连接，通过一条电极连接线连接芯片，可以进一步提高触控效果，使用体验度大幅度提升，常规设计中，若采用薄麦拉作为保护层，会出现较为明显的悬浮问题，极大的影响到触摸准确性，本实用新型可以较好的解决悬浮问题，而且结构简单，同时实现了触控板整体的轻薄化，而且触控手感好。

[附图说明]

图1是本实用新型单层互电容触控板的层状结构示意图。

图2是本实用新型单层互电容触控板中触控电极层的平面结构示意图。

图3是图2中A-A’处的剖面示意图。

图4是触摸电路的模型示意图。

图5是本实用新型单层互电容触控板的又一层状结构示意图。

图6是本实用新型单层互电容触控板中触控电极的截面示意图。

图7是本实用新型单层互电容触控板第二实施例触控电极层的平面结构示意图。

图8是本实用新型单层互电容触控板第三实施例触控电极层的平面结构示意图。

[具体实施方式]

为使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定此实用新型。

请参阅图1和图2，本实用新型单层互电容触控板1包括基板13、触控电极层15、第一绝缘层17和第二绝缘层11，触控电极层15包括至少两条第一方向触控电极151和至少两条第二方向触控电极153，第一方向触控电极151和第二方向触控电极153相互交错且设置于基板13同一表面，第一方向触控电极151包括多个串联的第一方向触控电极单元1511，第二方向触控电极153包括多个串联的第二方向触控电极单元1531，且第一方向触控电极单元1511和第二方向触控电极单元1531都具有镂空区域155，触控电极层15位于第一绝缘层17和基板13之间，基板13位于第一绝缘层17和第二绝缘层11之间，至少两条相邻的第一方向触控电极151或至少两条相邻的第二方向触控电极153的输入端相互连接，至少两条相邻的第一方向触控电极151或至少两条相邻的第二方向触控电极153的输出端也相互连接，输入端和输出端各通过一条电极连接线157连接芯片2，通过在第一方向触控电极单元1511和第二方向触控电极单元1531上进行镂空处理，形成镂空区域155，减小了人手触摸时与触控板之间的自电容以及各相邻电极单元之间的互电容，经验证，采用本实用新型方法的镂空处理过后，自电容的减小量要大于各电极单元之间互电容的减小量，将至少两条相邻的第一方向触控电极151或至少两条相邻的第二方向触控电极153的输入端相互连接，通过一条电极连接线157连接芯片2，可以进一步提高触控效果，使用体验度大幅度提升。

请参阅图3至图5，当对第一方向触控电极单元1511和第二方向触控电极单元1531进行镂空处理后，第一方向触控电极单元1511和第二方向触控电极单元1531的非镂空区域相互作用产生互电容，经实验验证和数据测算，第一方向触控电极单元侧边15111和第二方向触控电极单元侧边15311可以得到较佳的互电容，最终使得自电容的减小量大于各电极单元之间互电容的减小量，互电容的效果更加突出，这样的情况就保证了镂空处理后，不影响正常的触控，反而会提高触控效果，为保证产品良率，第一方向触控电极单元侧边15111和第二方向触控电极单元侧边15311的宽度设置为0.25-0.3mm。

V1为模拟驱动信号源，C1和C1x为触摸点处电极单元间的互电容，其电场是开放的，会随着手指的接近而被吸走部分电容，C1表示该电容不会改变的部分，C1x表示开放的电场导致可被改变的电容，C2为手指和驱动线之间的耦合电容，C3表示手指和感应线之间的耦合电容，Ch为人体对触摸屏系统之间的耦合电容，触控板上的检测电路是根据对感应端的电流或电荷进行检测来判定C1+C1x互电容的，手指触摸时，C1+C1x互电容的容值会减小，理想情况下，C1+C1x互电容会减小为C1，可是Ch无论如何也不会等效为短路，所以当手指触摸时，由Ch、C1和C2决定的悬浮效应电流会一直存在，只是大小不同，C2和C3越大，则悬浮效应电流越大，当检测到C1+C1x减小为C1，感应电流减小，可是悬浮效应电流是增加的电流，其会抵消掉一部分的感应电流，从而影响正常触摸，所以C2和C3越小越好。

从电容容值和其他相关参数的关系中(C＝εS/4πkd)可以得到，将触摸板拿在手上，在无悬浮情况下，d变小，C越大，对于Ch来说，将导致电流越容易从手指上流到系统中，悬浮效应电流降小，悬浮特性越好，若要保证d不变，则只有减小S才能降低容值，为了改善因为保护麦拉带来的悬浮问题，从单个触摸电路的模型来看，减小手指对驱动电容C2和对感应电容C3，增加Ch对改善悬浮问题是有帮助的，但整机的PCB板和电池已经有足够大的地平面，无法从增大其面积方向入手，所以Ch进一步改善的余地很小，基于此，解决问题的关键还是在于第一方向触控电极151和第二方向触控电极153的图案设计。

请参阅图6至图8，基板13相对触控电极层15的另一面设置有第二方向触控电极连接件1533，各相邻的两第二方向触控电极1531通过第二方向触控电极连接件1533实现电极导通，第二方向触控电极连接件1533的导入，改变了传统设计中，为了便于将两个方向的触控电极设置于同一面上，而采用的桥接方式，桥接方式需要额外添加绝缘材料，提高了成本，而且需要采用其他工艺，在基板13的一面单独设置第二方向触控电极连接件1533可以达到较好的电极连接效果，不影响整体外观和触控板厚度。

第一方向触控电极单元1511和第二方向触控电极单元1531可以设计为菱形、王字形或放射形，与此同时，镂空区域155与第一方向触控电极单元1511和第二方向触控电极单元1531的图形相对应，且镂空区域155的面积小于第一方向触控电极单元1511和第二方向触控电极单元1531的面积，镂空区域155随实际的第一方向触控电极单元1511和第二方向触控电极单元1531的图案的改变而改变。

本实用新型第二实施例与第一实施例的不同之处在于触控电极层25的图案，触控电极层25中各第一方向触控电极251和第二方向触控电极253的第一方向触控电极单元2511和第二方向触控电极单元2531为王字形，镂空区域255也为王字形，第一方向触控电极单元2511和第二方向触控电极单元2531彼此交错互补。

本实用新型第三实施例中，触控电极层25的各第一方向触控电极351和第二方向触控电极353的第一方向触控电极单元3511和第二方向触控电极单元3531为放射形，由中心向外部发射，形成多个分支，可以提高触控效果，其镂空区域355也为王字形。

第一绝缘层17和第二绝缘层11为绝缘油墨，绝缘油墨具有较好的附着力、高度柔韧性、良好的印刷性和优良的丝印性能，无需添加稀释剂，且其胶体为100％固体，第一绝缘层17和第二绝缘层11可以起到很好的绝缘效果，不影响触控操作。

优选地，任意一条第一方向触控电极151的输入端与相邻的另一第一方向触控电极151的输入端相连，同理，其输出端与输出端也相连，输入端和输出端都通过一条电极连接线157连接芯片2，第二方向触控电极153的连接方式同第一方向触控电极151，传统的连接方式为单一的第一方向触控电极151或第二方向触控电极153分别在输入端和输出端通过电极连接线157连接到芯片，将两条第一方向触控电极151或第二方向触控电极153并联后通过一条电极连接线157连接芯片，可以增强各电极单元之间的互电容，进而提高触控效果，实际生产制造过程中，还可以依据不同情况和要求，对相邻的三条或四条或更多条的触控电极进行并联后通过一条电极连接线157连接芯片2。

基板13为铜基板13，厚度为0.4-1.6mm，铜基板13是金属基板13中的一种，导热效果比铝基板和铁基板都好很多倍，适用于高频电路以及高低温变化大的地区及精密通信设备的散热和建筑装饰行业，铜基板13也更适合于钻孔、冲剪及切割等常规机械加工，厚度为0.4-1.6mm的铜基板13更加适合用于提高解决悬浮问题的性能。

优选地，第一绝缘层17表面贴有保护层19，保护层19为薄麦拉片，厚度为0.2-0.6mm，采用薄麦拉片可以减小整体厚度，但是也会带来悬浮问题，本实用新型通过进行镂空处理以及改变触控电极之间的连线方式，可以较好的改善因为采用薄麦拉片而带来的悬浮问题，结构简单，成本低，且制作工艺不复杂，适合广泛推广使用。

优选地，第一方向触控电极151和第二方向触控电极153相互垂直设置，交错互补，垂直设置的第一方向触控电极151和第二方向触控电极153更容易布局，更加适应触控板的方形设计，且有利于提高电极单元之间的互电容。

镂空区域155添加有悬浮块，悬浮块全部覆盖镂空区域155，由于对第一方向触控电极单元1511和第二方向触控电极单元1531进行了镂空处理，在采用薄麦拉片的情况下，会出现显影的视觉问题和PCB板的变形问题等，通过在镂空区域155添加悬浮块，保证了各第一方向触控电极单元1511和第二方向触控电极单元1531的外观的完整性，且可以较好的解决视觉问题和PCB板的变形问题。

镂空区域155的面积大于第一方向触控电极单元1511和第二方向触控电极单元1531的非镂空区域面积，第一方向触控电极151和第二方向触控电极153的自电容的改变量大于相邻的第一方向触控电极单元1511和第二方向触控电极单元1531的互电容的改变量，镂空处理后，第一方向触控电极151和第二方向触控电极153的自电容以及第一方向触控电极单元1511和第二方向触控电极单元1531的互电容都会减小，然而，自电容的改变量大于互电容的改变量，所以最终的效果是提高了互电容，增强了触控效果。

与现有技术相比，本实用新型单层互电容触控板1通过在第一方向触控电极单元1511和第二方向触控电极单元1531上进行镂空处理，形成镂空区域155，减小了人手触摸时与触控板之间的自电容以及各相邻电极单元之间的互电容，经验证，采用本实用新型方法的镂空处理过后，自电容的减小量要大于各电极单元之间互电容的减小量，将至少两条相邻的第一方向触控电极151或至少两条相邻的第二方向触控电极153的输入端相互连接，通过一条电极连接线157连接芯片2，可以进一步提高触控效果，使用体验度大幅度提升，常规设计中，若采用薄麦拉作为保护层，会出现较为明显的悬浮问题，极大的影响到触摸准确性，本实用新型可以较好的解决悬浮问题，而且结构简单，同时实现了触控板整体的轻薄化，而且触控手感好。

以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单层互电容触控板，其特征在于，包括：

一基板；

一触控电极层，触控电极层包括至少两条第一方向触控电极和至少两条第二方向触控电极，第一方向触控电极和第二方向触控电极相互交错且设置于基板同一表面，第一方向触控电极包括多个串联的第一方向触控电极单元，第二方向触控电极包括多个串联的第二方向触控电极单元，且第一方向触控电极单元和第二方向触控电极单元都具有镂空区域；以及

一第一绝缘层和一第二绝缘层，触控电极层位于第一绝缘层和基板之间，基板位于第一绝缘层和第二绝缘层之间；

至少两条相邻的第一方向触控电极或至少两条相邻的第二方向触控电极的输入端相互连接，至少两条相邻的第一方向触控电极或至少两条相邻的第二方向触控电极的输出端也相互连接，输入端和输出端各通过一条电极连接线连接芯片。

2.如权利要求1所述的单层互电容触控板，其特征在于：所述基板相对触控电极层的另一面设置有第二方向触控电极连接件，各相邻的两第二方向触控电极通过第二方向触控电极连接件实现电极导通。

3.如权利要求2所述的单层互电容触控板，其特征在于：所述第一方向触控电极单元和第二方向触控电极单元为菱形、王字形或放射形，镂空区域与第一方向触控电极单元和第二方向触控电极单元的图形相对应，镂空区域的面积小于第一方向触控电极单元和第二方向触控电极单元的面积。

4.如权利要求1所述的单层互电容触控板，其特征在于：所述第一绝缘层和一第二绝缘层为绝缘油墨。

5.如权利要求3所述的单层互电容触控板，其特征在于：所述任意一条第一方向触控电极的输入端与相邻的另一第一方向触控电极的输入端相连，同理，其输出端与输出端也相连，输入端和输出端都通过一条电极连接线连接芯片，第二方向触控电极的连接方式同第一方向触控电极。

6.如权利要求2所述的单层互电容触控板，其特征在于：所述基板为铜基板，厚度为0.4-1.6mm。

7.如权利要求4所述的单层互电容触控板，其特征在于：所述第一绝缘层表面贴有保护层，保护层为薄麦拉，厚度为0.2-0.6mm。

8.如权利要求3所述的单层互电容触控板，其特征在于：所述第一方向触控电极和第二方向触控电极相互垂直设置，交错互补。

9.如权利要求3所述的单层互电容触控板，其特征在于：所述镂空区域添加有悬浮块，悬浮块全部覆盖镂空区域。

10.如权利要求9所述的单层互电容触控板，其特征在于：所述镂空区域的面积大于第一方向触控电极单元和第二方向触控电极单元的非镂空区域面积，第一方向触控电极单元侧边和第二方向触控电极单元侧边的宽度设置为0.25-0.3mm，第一方向触控电极和第二方向触控电极的自电容的改变量大于相邻的第一方向触控电极单元和第二方向触控电极单元的互电容的改变量。