CN209728721U - 改进的复合式透明触摸板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种改进的复合式透明触摸板，包含：一基底层，具有可瞻区与遮蔽区；一第一感应层，具有彼此呈绝缘设置的复数第一电容感应列和复数第一电磁天线列；一第一辅助导电层，其具有实质相同于所述第一感应层的电路图案，并对应地电性搭接所述第一感应层；一第二感应层，具有彼此呈绝缘设置的复数第二电容感应列和复数第二电磁天线列；一第二辅助导电层，其具有实质相同于所述第二感应层的电路图案，并对应地电性搭接所述第二感应层；以及一绝缘层，被设置在所述第一感应层与所述第二感应层中间将彼此绝缘分隔设置；其中，所述第一电容感应列与复数所述第二电容感应列彼此呈正交设置，共同组成一格状的电容感应单元矩阵，而复数所述第一电磁天线列与复数所述第二电磁天线列彼此呈正交设置，共同组成一格状的电磁天线矩阵。

Description

改进的复合式透明触摸板

技术领域

本实用新型涉及配置在屏幕前方使用的透明触摸板，更具体地说，是有关一种同时兼具电容式与电磁式触控感应功能的透明触摸板。

背景技术

目前电容式触控传感器大都是使用透明的氧化铟锡(ITO)导电材料制作而成，因其具有透明特性所以可配置在屏幕前使用，而传统的电磁式触控传感器的X/Y轴天线数组则是使用金属材料，由于金属导线无法透光，因此通常被配置于屏幕底面使用，以免严重影响或减损屏幕的可瞻性。

进一步来说，传统的透明电容式触控传感器是藉由在透明ITO薄膜上刻划出多数的电容感应电极及其信号导路以形成触控感应电路图案，因此在ITO薄膜上形成保留着导电材料的电极部分与去除了导电材料的镂空部分，而该等电极部分与镂空部分具有不同的透光率(Transmittance)，造成穿透该ITO薄膜的光线折射不均，这结果将会导致人眼观察时会有明显的图形或纹路产生，尤其当配置在屏幕前使用时，就会造成屏幕影像变形、模糊失真的困扰；除此之外，近年来随着电子产品功能精密化的趋势，触控传感器上的触控感应电极和信号导路的尺寸规格也都越来越细小化，而细小化的ITO感应电极和信号导路将会产生高阻抗值现象，造成传输信号的衰减，不利于信号的传输，尤其在大型化触摸板的应用上，ITO薄膜的导电度也已经无法符合所需。

另一方面，由于电磁式触控传感器的感应线圈回路或天线数组必须具备低阻抗特性，一般透明的ITO导电薄膜无法满足这项需求，所以大都是采用高导电性的金属细线或金属膜来制作，然而由于金属导线无法透光，如果配置在屏幕前面将会产生遮光效应及光学干涉纹(Moire)，严重影响画面显示质量，因此目前只能被配于屏幕底面使用，导致屏幕整体模块结构的厚度增加，与现今产品轻薄化的需求相悖，且电磁式触控传感器与电磁笔搭配运作时中间隔着屏幕的面板结构，容易产生使用画面边缘电磁笔输入精准度劣化的问题；鉴此，如何使电磁式触控传感器在具备低阻抗特性的基础下，可以配置在屏幕前方使用而且不会减损屏幕画面可瞻性，乃为亟待解决的难题。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提供一种改进的复合式透明触摸板，其同时兼具电容式与电磁式触控感应功能，可提供二种触控输入方式，方便使用者操作上的需求，多重触控输入功能更有助于新式软件应用程序的开发与应用；此外，该透明触摸板具有均一性透光率，可配置在屏幕前使用，确保屏幕影像的可瞻性，且该透明触摸板可提升触控信号传导效率，利于大型化触摸板的设计与应用。

为达上述目的，本实用新型所提供的改进的复合式透明触摸板，其主要包含：一基底层，在其一主表面的四周边缘区域设有颜色边框，所述颜色边框在所述基底层上界定出在中央部位的可瞻区以及在周缘部位形成框型的遮蔽区；一第一感应层，其具有复数第一电容感应列以及复数第一电磁天线列分别顺沿第一方向且彼此间隔地绝缘设置的第一电路图案，所述第一电容感应列的第一端设有第一电容信号搭接点，所述第一电磁天线列的第一端设有第一电磁信号搭接点，而其第二端则连接至一第一串联线，所述第一串联线将各个所述第一电磁天线列电性串连在一起，所述第一电路图案形成在所述可瞻区内，但使其中的所述第一电容信号搭接点、所述第一电磁信号搭接点及所述第一串联线设置到所述遮蔽区的范围；一第一辅助导电层，其具有实质相同于所述第一电路图案的第一映像图案，但不包含其中的所述第一电容信号搭接点和所述第一电磁信号搭接点的部分，使所述第一映像图案对应地电性搭接在所述第一电路图案之上，并与所述第一电容信号搭接点及所述第一电磁信号搭接点之间形成一间隔，其中，所述间隔的宽度为200μm以上；一第二感应层，其具有复数第二电容感应列以及复数第二电磁天线列分别顺沿第二方向且彼此间隔地绝缘设置的第二电路图案，所述第二电容感应列的第二端设有第二电容信号搭接点，所述第二电磁天线列的第二端设有第二电磁信号搭接点，而其第二端则连接至一第二串联线，所述第二串联线将各个所述第二电磁天线列电性串连在一起，所述第二电路图案形成在所述可瞻区内，但使其中的所述第二电容信号搭接点、所述第二电磁信号搭接点及所述第二串联线设置到所述遮蔽区的范围；一第二辅助导电层，其具有实质相同于所述第二电路图案的第二映像图案，但不包含其中的所述第二电容信号搭接点和所述第二电磁信号搭接点的部分，使所述第二映像图案对应地电性搭接在所述第二电路图案之上，并与所述第二电容信号搭接点及所述第二电磁信号搭接点之间形成一间隔，其中，所述间隔的宽度为200μm以上；以及一绝缘层，其被设置在所述第一感应层与所述第二感应层中间将彼此绝缘分隔设置；其中，所述第一方向正交于所述第二方向，复数所述第一电容感应列与复数所述第二电容感应列彼此呈正交设置，共同组成一格状的电容感应单元矩阵，而复数所述第一电磁天线列与复数所述第二电磁天线列彼此呈正交设置，共同组成一格状的电磁天线矩阵，复数所述第一电容信号搭接点、复数第一电磁信号搭接点，以及复数所述第二电容信号搭接点、复数第二电磁信号搭接点分别电性连接一信号导线，据此使所述第一感应层与所述第二感应层所捕获的触控感应信号，可经由所述信号导线传送到后续的信号处理电路进行运算。

特别是，所述第一感应层与所述第二感应层为具高透光性的金属氧化物薄膜，所述金属氧化物薄膜的材料是选自于氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌铝(AZO)或氧化锡锑(ATO)等，但实施范围不以前述材料为限。

特别是，所述第一辅助导电层与所述第二辅助导电层的材料选自于金属网格(Metal Mesh)或石墨烯(Graphene)薄膜之一，其中，所述金属网格是由高导电性的奈米级金属细线制成，所述奈米级金属细线的材料是选自于金、银、铜、铝、钼、镍或前述材料的合金等，但实施范围不以前述材料为限。

特别是，所述第一电路图案中还包含在各个第一电容感应列与第一电磁天线列之间设有第一绝缘列，以及所述第二电路图案中包含在各个第二电容感应列与第二电磁天线列之间设有第二绝缘列；优选，所述第一绝缘列和所述第二绝缘列是由复数彼此不相连接的导电材料小面积组成，复数所述小面积彼此之间藉由间隙分开而绝缘设置，所述小面积的形状是选自于六角形、三角形、矩形、梯形、长条形、多边形、圆形等各种几何形或由复数种前述几何形共同组成者，但实施范围不以前述形状为限。

特别是，所述绝缘层的材料选自于固态的光学胶膜(OCA)或液态的光学树脂(OCR)等，但实施范围不以前述材料为限。

此将于下文中进一步阐明本实用新型的其他功能及技术特征，熟习本技术者熟读文中的说明后即可据以实现本实用新型。

附图说明

图1为本实用新型的迭层架构简示图。

图2为本实用新型的正面视图。

图3为本实用新型的背面视图。

图4为本实用新型的第一感应层的平面图。

图5为图4的A部放大图。

图6为本实用新型的第一辅助导电层的平面图。

图7为图6的B部放大图。

图8为本实用新型的第一辅助导电层迭合在第一感应层上的平面图。

图9为图8的C部放大图。

图10为本实用新型的第二辅助导电层迭合在第二感应层上的平面图。

图11为图4的A部放大图，描述本实用新型的第一绝缘列上设置成多数小面积的式样。

【符号说明】

10 基底层

11 颜色边框

11a 可瞻区

11b 遮蔽区

20 第一感应层

20a 第一电路图案

21 第一电容感应列

21a 第一电容感应单元

21b 第一电容信号搭接点

24 第一绝缘列

25 信号导线

26 第一电磁天线列

27 第一电磁信号搭接点

28 第一串联线

30 第一辅助导电层

30a 第一映像图案

40 绝缘层

50 第二感应层

50a 第二电路图案

51 第二电容感应列

51a 第二电容感应单元

51b 第二电容信号搭接点

54 第二绝缘列

55 信号导线

56 第二电磁天线列

57 第二电磁信号搭接点

58 第二串联线

60 第二辅助导电层

60a 第二映像图案

D 间隔

S 小面积

S1 间隙

具体实施方式

如后附的各图所示是本实用新型的较佳实施例，其中，为提供更清楚的描述及更易理解本实用新型的技术特征，图式内各部分并没有依照其相对尺寸绘图，某些尺寸与其他相关尺度相比已经被夸张；不相关的细节部分也未完全绘出，以求图式的简洁。

如图1所示，本实用新型的复合式透明触摸板主要包含一基底层10、一第一感应层20、一第一辅助导电层30、一绝缘层40、一第二感应层50、以及一第二辅助导电层60。

其中，如图1及图2所示，该基底层10为一具有优良机械强度的高透光率玻璃薄板，在基底层10的表面周缘部位设有由绝缘性黑色矩阵材(Black Matrix；BM)制成的颜色边框11，藉该颜色边框11以便在基底层10上界定出在中央部位的可瞻区11a以及在周缘部位形成框型的遮蔽区11b。

请参阅图2至图5，该第一感应层20(即，Y轴向感应层)为一高透光率的ITO导电薄膜，其包含顺沿第一方向(即，Y轴方向)设置的多数排第一电容感应列21(即，Y轴电容感应列)、多数排第一绝缘列24以及多数排第一电磁天线列26(即，Y轴电磁天线列)，使第一绝缘列24被设置在第一电容感应列21和第一电磁天线列26之间且彼此呈绝缘设置，据此形成第一电路图案20a；其中，详如图4及图5所示，各别第一电容感应列21由多个类菱形面状的第一电容感应单元21a串行组成，并在其右侧端设有第一电容信号搭接点21b；各别第一电磁天线列26的右侧端设有第一电磁信号搭接点27，而其左侧端则连接至一第一串联线28，该第一串联线28将各个第一电磁天线列26彼此电性串联在一起；如图2及图3所示，该第一电路图案20a形成在前述基板的可瞻区11a内，但使其中的第一电容信号搭接点21b、第一电磁信号搭接点27以及第一串联线28等部分设置在遮蔽区11b范围。

请参阅图3及图6至图9，该第一辅助导电层30为一金属网格(Metal Mesh)导电层，在第一辅助导电层30上设有第一映像图案30a，该第一映像图案30a与前述第一电路图案20a具有相同的图案，但不包含其中的第一电容信号搭接点21b和第一电磁信号搭接点27的部分；该第一映像图案30a被对应地电性搭接在前述第一电路图案20a之上，并与第一电容信号搭接点21b和第一电磁信号搭接点27之间形成一间隔D，最好，该间隔D的宽度大约在200μm以上；藉由前述间隔D的设置使第一辅助导电层30电性搭接于第一感应层20时，该第一辅助导电层30的边缘不会电性搭接到第一电容信号搭接点21b与第一电磁信号搭接点27之上。

再请参阅图2、图3及图10，该第二感应层50(即，X轴向感应层)为一高透光率的ITO导电薄膜，其包含顺沿第二方向(即，X轴方向)设置的多数排第二电容感应列51(即，X轴电容感应列)、多数排第二绝缘列54以及多数排第二电磁天线列56(即，X轴电磁天线列)，使第二绝缘列54被设置在第二电容感应列51和第二电磁天线列56之间且彼此呈绝缘设置，据此形成第二电路图案50a；其中，详如图6所示，各别第二电容感应列51由多个类菱形面状的第二电容感应单元51a串行组成，并在其上端设有第二电容信号搭接点51b；各别第二电磁天线列56的上端设有第二电磁信号搭接点57，而其下端则连接至一第二串联线58，该第二串联线58将各个第二电磁天线列56彼此电性串联在一起；该第二电路图案50a形成在前述基板的可瞻区11a内，但使其中的第二电容信号搭接点51b、第二电磁信号搭接点57以及第二串联线58等部分设置在遮蔽区11b范围。该第二辅助导电层60为一金属网格(Metal Mesh)导电层，在第二辅助导电层60上设有第二映像图案60a，该第二映像图案60a与前述第二电路图案50a具有相同的图案，但不包含其中的第二电容信号搭接点51b和第二电磁信号搭接点57的部分；该第二映像图案60a被对应地电性搭接在前述第二电路图案50a之上，并与第二电容信号搭接点51b和第二电磁信号搭接点57之间形成一间隔D，最好，该间隔D的宽度大约在200μm以上；藉由前述间隔D的设置使第二辅助导电层60电性搭接于第二感应层50时，该第二辅助导电层60的边缘不会电性搭接到第二电容信号搭接点51b与第二电磁信号搭接点57之上。

参阅图1，前述第一辅助导电层30电性搭接第一感应层20，第二辅助导电层60电性搭接第二感应层50，而第一感应层20与第二感应层50之间藉由透明绝缘层40将彼此绝缘分隔设置；该透明绝缘层40为材料可为固态的光学胶膜(OCA)或液态的光学树脂(OCR)之一，藉此可将前述二感应层20、50绝缘分隔之外，同时兼具将二者黏合成一体的效能；如图2及图3所示，当二感应层20、50组合后，第一、第二电容感应列21、51彼此呈正交，使第一、第二电容感应单元21a、51a呈交错互补图形的式样设置，共同组成一菱形网格状的电容感应单元矩阵，而第一、第二电磁天线列26、56亦彼此呈正交设置，共同组成一矩形网格状的电磁天线矩阵；前述第一感应层20与第二感应层50上的第一、第二电容信号搭接点21b、51b以及第一、第二电磁信号搭接点27、57皆设置在遮蔽区11b范围内，它们可分别藉由信号导线25、55连接将触控信号传送至一信号处理电路(未图标)进行运算。

根据上述说明可知，本实用新型以高透光率ITO导电薄膜作为感应主体，并搭配具透光特性的金属网格导电材料为辅助导电层，将电容式触控传感器与电磁式触控传感器整合一起，形成一种可配置于屏幕前方使用且具备双重触控功能的透明触控传感器结构，且本实用新型将第一、第二感应层20、50选用的ITO导电薄膜绝缘划分成复数排的电容感应列、电磁天线列和绝缘列，该等ITO导电薄膜上除因绝缘划分所需而去除掉部分导电薄膜材料之外，仍保留绝大部分的导电薄膜材料，因此整体ITO导电薄膜的镂空区域只占极少部分，据此可有效提升该等感应层的透光率均一性，改善干扰屏幕显示影像的问题；另，前述第一、第二辅助导电层30、60是采用具有高导电性、低阻抗特性的金属网格(Metal Mesh)导电材料制作而成的，该金属网格导电材料是由复数条微细金属线(例如是奈米银线SilverNanowire)纵横延伸且相互交错设置以形成一镂空率95％以上的高透光网状面；由于该等辅助导电层30、60的金属网格导电材料较前述第一、第二感应层20、50使用的ITO导电薄膜具有更低的阻抗值，因此将该等辅助导电层30、60电性搭接至第一、第二感应层20、50上，即可提升该等电容感应列21、51以及电磁天线列26、56上的触控信号传输效能，减少触控信号在传输过程的衰减率，据此不但可提升触控信号传输质量而有利于大型化触摸板的设计与应用，也可减少触控感应层的设置数量并降低组成的触摸板厚度，已达节省材料成本的目的；又，前述高透光的金属网格导电材料是由奈米级金属细线组成，而这种奈米级的金属细线即使是非透明材料也不是人眼目视力所能区辨，所以将它被布设在可瞻区11a内也不会减损整体透明触控传感器的可瞻性；再者，由于本实用新型是在ITO导电薄膜上电性搭接金属网格导电材料，因此即便是二者的任一发生信号传输不良或故障的状况，还可藉由另一正常运作者继续维持信号传输的功能，据此可确保产品制造时的高良率质量，延长产品使用寿命，可谓具有一举数得的优点。

如图11所示，在另一实施例中，可将第一、第二绝缘列24、54的导电材料被设置成复数彼此不相连接的小面积S组成，而各个小面积S之间彼此藉由间隙S1分开而绝缘设置，该间隙S1的宽度在50μm以上，且其设置深度恰可将第一、第二感应层20、50的导电材料完全截断；前述小面积S的形状是选自于六角形、三角形、矩形、梯形、长条形、多边形、圆形等各种几何形或由复数种前述几何形共同组成者；利用该等小面积S纹的设置以提升第一、第二感应层的外观平整度以及透光率的均一性，并藉细小分割面积的手段以降低该区域的噪声电容值，以获得优良的电气特性。

尽管已参考附图并结合具体实施例完整说明本实用新型，但应理解，前述实施例仅为了便于进一步说明的实施范例，本实用新型实施方式并不以该说明为限，熟习此项技术人士会明白各种变化及修改；而此类变化及修改应理解为包括于由随附权利要求书范围所定义的本实用新型的范畴内。

Claims (9)

1.一种改进的复合式透明触摸板，其特征在于，包含：

一基底层，在其一主表面的四周边缘区域设有颜色边框，所述颜色边框在所述基底层上界定出在中央部位的可瞻区以及在周缘部位形成框型的遮蔽区；

一第一感应层，其具有复数第一电容感应列以及复数第一电磁天线列分别顺沿第一方向且彼此间隔地绝缘设置的第一电路图案，所述第一电容感应列的第一端设有第一电容信号搭接点，所述第一电磁天线列的第一端设有第一电磁信号搭接点，而其第二端则连接至一第一串联线，所述第一串联线将各个所述第一电磁天线列电性串连在一起，所述第一电路图案形成在所述可瞻区内，但使其中的所述第一电容信号搭接点、所述第一电磁信号搭接点及所述第一串联线设置到所述遮蔽区的范围；

一第一辅助导电层，其具有实质相同于所述第一电路图案的第一映像图案，但不包含其中的所述第一电容信号搭接点和所述第一电磁信号搭接点的部分，使所述第一映像图案对应地电性搭接在所述第一电路图案之上，并与所述第一电容信号搭接点及所述第一电磁信号搭接点之间形成一间隔；

一第二感应层，其具有复数第二电容感应列以及复数第二电磁天线列分别顺沿第二方向且彼此间隔地绝缘设置的第二电路图案，所述第二电容感应列的第二端设有第二电容信号搭接点，所述第二电磁天线列的第二端设有第二电磁信号搭接点，而其第二端则连接至一第二串联线，所述第二串联线将各个所述第二电磁天线列电性串连在一起，所述第二电路图案形成在所述可瞻区内，但使其中的所述第二电容信号搭接点、所述第二电磁信号搭接点及所述第二串联线设置到所述遮蔽区的范围；

一第二辅助导电层，其具有实质相同于所述第二电路图案的第二映像图案，但不包含其中的所述第二电容信号搭接点和所述第二电磁信号搭接点的部分，使所述第二映像图案对应地电性搭接在所述第二电路图案之上，并与所述第二电容信号搭接点及所述第二电磁信号搭接点之间形成一间隔；以及

一绝缘层，其被设置在所述第一感应层与所述第二感应层中间将彼此绝缘分隔设置；其中，所述第一方向正交于所述第二方向，复数所述第一电容感应列与复数所述第二电容感应列彼此呈正交设置，共同组成一格状的电容感应单元矩阵，而复数所述第一电磁天线列与复数所述第二电磁天线列彼此呈正交设置，共同组成一格状的电磁天线矩阵。

2.如权利要求1所述的改进的复合式透明触摸板，其特征在于，所述第一感应层与所述第二感应层为具高透光性的金属氧化物薄膜，所述金属氧化物薄膜的材料是选自于氧化铟锡、氧化铟锌、氧化锌铝或氧化锡锑之一。

3.如权利要求1所述的改进的复合式透明触摸板，其特征在于，所述第一辅助导电层与所述第二辅助导电层的材料选自于金属网格或石墨烯薄膜之一。

4.如权利要求3所述的改进的复合式透明触摸板，其特征在于，所述金属网格是由高导电性的奈米级金属细线制成，所述奈米级金属细线的材料选自于金、银、铜、铝、钼、镍或前述材料的合金之一。

5.如权利要求1所述的改进的复合式透明触摸板，其特征在于，所述间隔的宽度为200μm以上。

6.如权利要求1所述的改进的复合式透明触摸板，其特征在于，所述第一电路图案中还包含在各个第一电容感应列与第一电磁天线列之间设有第一绝缘列，以及所述第二电路图案中包含在各个第二电容感应列与第二电磁天线列之间设有第二绝缘列。

7.如权利要求6所述的改进的复合式透明触摸板，其特征在于，所述第一绝缘列和所述第二绝缘列是由复数彼此不相连接的导电材料小面积组成，复数所述小面积彼此之间藉由间隙分开而绝缘设置。

8.如权利要求7所述的改进的复合式透明触摸板，其特征在于，所述小面积的形状是选自于六角形、三角形、矩形、梯形、长条形、多边形或圆形。

9.如权利要求1所述的改进的复合式透明触摸板，其特征在于，所述绝缘层的材料选自于固态的光学胶膜或液态的光学树脂之一。