CN210402317U - 具有改进结构的电容式触控传感器 - Google Patents

Abstract

一种具有改进结构的电容式触控传感器，其是在一介电基板的两侧面分别设置一触控导电迹线图案及一辅助导电迹线图案，该辅助导电迹线图案具有微型辅助导电单元且电性搭接在该触控导电迹线图案所界定的区域范围内，该微型辅助导电单元的遮光率在1%以下；该辅助导电迹线图案用以降低该触控导电迹线图案的面电阻率；该触控导电迹线图案的面电阻值约在80‑150 ohm/sq之间，该辅助导电迹线图案的面电阻值约在0.05‑0.2 ohm/sq之间；该基板第一侧面上的触控导电迹线图案及辅助导电迹线图案与该基板第二侧面上的触控导电迹线图案及辅助导电迹线图案共同形成一电容式触控传感器。以此使电容式触控传感器具有在不减损光学特性的情况下降低触控感应电极及信号导线面电阻率的功效。

Description

具有改进结构的电容式触控传感器

技术领域

本实用新型涉及触控传感器，特别是有关于一种被配置于触控显示设备前方使用的具有改进结构的电容式触控传感器。

背景技术

目前配置在显示器前使用的触控传感器，大都是使用透明的氧化铟锡(ITO)导电膜加工制作而成的，借由在透明ITO导电膜上刻划出数个触控感应电极及信号导线以形成触控感应结构。通常触控传感器的设计与生产，会根据产品尺寸的不同，而对透明ITO导电膜面电阻值有不同的要求；生产不同尺寸的产品，就需要使用不同条件的ITO导电膜，因此面对市场多样化尺寸的触摸板需求，导致业者的备料库存成本压力大增，且在生产制造方面面临复杂化困扰；另外，因为ITO导电膜的光学特性与导电度约略是成反比的关系，即导电度越高(面电阻值越小)光学特性越差，该特性导致在大尺寸触摸板的设计及制程开发上，面临到难以克服的瓶颈。

实用新型内容

本实用新型提供一种可在透明触控感应电极上形成辅助导电单元的电容式触控传感器结构，通过本实用新型的结构设计，可在一基板的两个侧面分别设置触控感应电极及信号导线，并在该触控感应电极及信号导线上形成辅助导电单元及辅助信号导线，以达到在不减损光学特性的情况下降低触控感应电极及信号导线的面电阻率的目的。

为达成上述目的，本实用新型所提供的具有改进结构的电容式触控传感器，其主要包含：一基板，在基板上中央部位被界定为一触控工作区域，及基板四周边缘部位被界定为一非触控工作区域；在该基板的第一侧面上设有一透明的第一触控导电层和一不透光的第一辅助导电层，第一触控导电层具有第一触控导电迹线图案，其包含数个第一触控感应电极以及数个第一信号导线，第一触控感应电极被布置在所述触控工作区域内，第一辅助导电层的面电阻率低于第一触控导电层的面电阻率，在第一辅助导电层具有第一辅助导电迹线图案，其包含数个第一微型辅助导电单元及数个第一辅助信号导线，第一微型辅助导电单元是被重叠的形成在第一触控感应电极的区域范围内，第一辅助信号导线是被重叠的形成在第一信号导线的区域范围的至少一部分；在该基板的第二侧面上设有一透明的第二触控导电层和一不透光的第二辅助导电层，第二触控导电层具有第二触控导电迹线图案，其包含数个第二触控感应电极以及数个第二信号导线，第二触控感应电极被布置在所述触控工作区域内，第二辅助导电层的面电阻率低于第二触控导电层的面电阻率，在第二辅助导电层具有第二辅助导电迹线图案，其包含数个第二微型辅助导电单元及数个第二辅助信号导线，第二微型辅助导电单元是被重叠的形成在第二触控感应电极的区域范围内，第二辅助信号导线是被重叠的形成在第二信号导线的区域范围的至少一部分；其中，第一触控导电迹线图案、第一辅助导电迹线图案、第二触控导电迹线图案和第二辅助导电迹线图案共同形成一电容式触控传感器；第一辅助导电迹线图案用以降低第一触控导电迹线图案的面电阻率，第二辅助导电迹线图案用以降低第二触控导电迹线图案的面电阻率。

其中，第一触控导电层和第二触控导电层的面电阻率均介于80~150 ohm/sq之间，第一辅助导电层和第二辅助导电层的面电阻率均介于0.05~0.2 ohm/sq之间。

其中，第一触控导电层和第二触控导电层是由氧化铟锡材料形成，第一辅助导电层和第二辅助导电层是由铜材料形成。

其中，第一微型辅助导电单元和第二微型辅助导电单元均为一微细导电迹线图案，该微细导电迹线图案是由纳米级尺寸的点、线或面的图形元素之一或数个组合而成；该数个第一微型辅助导电单元是被均匀分布设置在第一触控感应电极的表面上，且其遮光率(Shading rate)在1%以下，以及该数个第二微型辅助导电单元是被均匀分布设置在第二触控感应电极的表面上，且其遮光率在1%以下，其中，前述遮光率在0.05%至0.2%之间更佳。

其中，第一微型辅助导电单元以及第二微型辅助导电单元均为一条或数条金属细线，该金属细线的线径宽度在8μm以下。

其中，第一微型辅助导电单元不连接于第一辅助信号导线，第二微型辅助导电单元不连接于第二辅助信号导线。

本实用新型在设计应用与生产制造方面具有以下优势：

1、单一规格化的生产原料准备：只需要择定一优化规格的触控导电层(面电阻值约在80-150 ohm/sq之间)和辅助导电层(面电阻值约在0.05-0.2 ohm/sq之间)，就可以应用在大部分尺寸的触控面板产品，据此可大幅降低备料成本与库存压力。

2、提升触控面板设计的灵活性与简便性：通过对辅助导电迹线图案的修改设计即可调整设定触控导电迹线图案的面电阻率，以满足各种尺寸的触控面板产品的阻值需要。

3、简化生产技术并增进产品生产效率：可通过黄光制程加工形成辅助导电迹线图案来调控触控导电迹线图案的面电阻率，以便产出符合各种尺寸触控面板产品所需的阻值，黄光制程技术成熟生产效率高。

4、适用于大尺寸触控面板产品设计与生产：当产品尺寸越大，要求回路阻值越低，因此被用来制作触控导电迹线图案的ITO导电膜就必须增加厚度以增加导电性，导致光学特性越差，然而，如果ITO导电膜制作的触控导电迹线图案如果搭配由铜导电膜制作的辅助导电迹线图案而使用，就可在不增加厚度的情况下提升导电率，因此应用在大尺寸触控面板产品时没有光学劣化的问题。

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，熟悉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为本实用新型的叠层组合的横截面示意图。

图2为本实用新型的平面图。

图3为本实用新型在基板第一侧面上的X轴向触控感应迹线的平面图。

图4为本实用新型的第一触控导电迹线图案的平面图。

图5为本实用新型的第一辅助导电迹线图案的平面图。

图6为图3的F部放大平面示意图。

图7至图9为本实用新型的其他式样的微细导电迹线图案的平面示意图。

图10为本实用新型在基板第二侧面上的Y轴向触控感应迹线的平面图。

附图中的符号说明：

1 基板；1A 第一侧面；1B 第二侧面；2 第一触控导电层；21 第一触控感应电极；22 第一信号导线；2P 第一触控导电迹线图案；3 第一辅助导电层；31 第一微型辅助导电单元；32 第一辅助信号导线；3P 第一辅助导电迹线图案；4 第二触控导电层；41 第二触控感应电极；42 第二信号导线；4P 第二触控导电迹线图案；5 第二辅助导电层；51 第二微型辅助导电单元；52 第二辅助信号导线；5P 第二辅助导电迹线图案。

具体实施方式

在图1至图10中揭示本实用新型实施例的电容式触控传感器，其主要特征是在触控感应电极上设有高电性的微型辅助导电单元，以及在信号导线上电性搭接一高电性的辅助导电线，借此来减降触控感应电极及导电线的面电阻值，以便在不降低光学特性条件下使触控传感器具备符合所需的阻值规格。

该触控传感器至少包含：一基板1、一第一触控导电层2、一第二触控导电层4、一第一辅助导电层3及一第二辅助导电层5，其中，在该基板1的两侧面分别设有第一触控导电迹线图案2P和所述第二触控导电迹线图案4P，并在所述第一触控导电迹线图案2P上电性搭接第一辅助导电迹图案3P，在第二触控导电迹线图案4P上电性搭接第二辅助导电迹图案5P。

该基板1为一具备介电性、高透光率的板材，其材料是选自于玻璃、聚碳酸酯脂(PC)、聚脂(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或环烯烃共聚合物(COC)等，但实施的材料范围不以前述材料为限，各类软性、硬性或可挠性的透明基板均适用。该第一触控导电层2和所述第二触控导电层4是由相同材料形成的透明的导电薄膜，该透明的导电薄膜的材料是选自于氧化铟锡、氧化铟锌、氧化锌铝、氧化锡锑、聚乙撑二氧噻吩等金属氧化物或石墨烯，但不限定于此；较佳的，第一触控导电层2和第二触控导电层4的面电阻率介于80~150 ohm/sq之间。而第一辅助导电层3和第二辅助导电层5也是由相同材料形成的不透光的导电薄膜，该不透光的导电薄膜的材料是选自于金、银、铜、铝、钼、镍或前述材料的合金等，但不限定于此；较佳的，第一辅助导电层3和第二辅助导电层5的面电阻率介于0.05~0.2 ohm/sq之间。根据前述说明，选用的第一辅助导电层3的面电阻率低于第一触控导电层2的面电阻率，同样的，选用的第二辅助导电层5的面电阻率低于第二触控导电层4的面电阻率。在本实施例中，该基板1是选用玻璃板材，第一触控导电层2和第二触控导电层4是选用目前已广泛被使用在触控面板范畴的氧化铟锡(ITO)材质的导电薄膜，而第一辅助导电层3和第二辅助导电层5是选用面电阻率低(导电性佳)且价格较平实的铜(Cu)材质的导电薄膜。

在该基板1上被划分出一触控工作区域及非触控工作区域，触控工作区域位于该基板1的中央部位，非触控工作区域位于该基板1的四周边缘部位。

如图3及图4所示，该第一触控导电层2被设置在该基板1的第一侧面1A上，第一触控导电层2具有第一触控导电迹线图案2P，在该第一触控导电迹线图案2P中包含数个第一触控感应电极21以及数个第一信号导线22，其中，数个第一触控感应电极21被布置在所述触控工作区域内，个别第一触控感应电极21是沿第一方向(即X轴向)呈数个菱形面的串行状设置，并在其至少一端缘电性连接至数个第一信号导线22之一，数个第一信号导线22被布置在非触控工作区域内。

参阅图3及图5所示，该第一辅助导电层3电性搭接在第一触控导电层2之上，第一辅助导电层3具有第一辅助导电迹线图案3P，第一辅助导电迹线图案3P是形成在前述第一触控导电迹线图案2P所界定的区域范围内，其中，该第一辅助导电迹线图案3P包含数个第一微型辅助导电单元31及数个第一辅助信号导线32，第一微型辅助导电单元31被重叠的形成在该第一触控感应电极21上的至少一部分，第一辅助信号导线32是被重叠的形成在该第一信号导线22上的至少一部分；前述第一微型辅助导电单元31乃为一微细导电迹线图案，该微细导电迹线图案是由纳米级尺寸的点、线或面的图形元素之一或数个组合而成，在图6至图9展示了数个前述微细导电迹线图案的具体实施范例；而且为了避免妨碍第一触控感应电极21的透光率，前述数个第一微型辅助导电单元31是被均匀分布设置在第一触控感应电极21的表面上，且其遮光率最好是在1%以下，更佳的是在0.05%至0.2%之间；在本发明实施例中该第一微型辅助导电单元31为一条(或数条)金属细线，该金属细线的线径宽度约在8μm以下，较佳的为5μm以下，且该第一微型辅助导电单元31不连接于第一辅助信号导线32。

请参阅图10所示，该第二触控导电层4被设置在该基板1的第二侧面1B上，第二触控导电层4具有第二触控导电迹线图案4P，在该第二触控导电迹线图案4P中包含数个第二触控感应电极41以及数个第二信号导线42，其中，数个第二触控感应电极41被布置在所述触控工作区域内，个别第二触控感应电极41是沿第二方向(即Y轴向)呈数个菱形面的串行状设置，该第二方向正交于前述第一方向，并在其至少一端缘电性连接至数个第二信号导线42之一，数个第二信号导线42被布置在非触控工作区域内。

该第二辅助导电层5电性搭接在第二触控导电层4之上，第二辅助导电层5具有第二辅助导电迹线图案5P，第二辅助导电迹线图案5P是形成在前述第二触控导电迹线图案4P所界定的区域范围内，其中，该第二辅助导电迹线图案5P包含数个第二微型辅助导电单元51及数个第二辅助信号导线52，第二微型辅助导电单元51被重叠的形成在该第二触控感应电极41上的至少一部分，第二辅助信号导线52是被重叠的形成在该第二信号导线42上的至少一部分；第二微型辅助导电单元51乃为一微细导电迹线图案，该微细导电迹线图案与前述第一微型辅助导电单元31的微细导电迹线图案具有相同的设置(请参阅图6至图9)；而且为了避免妨碍第二触控感应电极41的透光率，前述第二微型辅助导电单元51是被均匀分布设置在第二触控感应电极41的表面上，且其遮光率最好是在1%以下，更佳的是在0.05%至0.2%之间；图10中显示，在本实施例中该第二微型辅助导电单元51为一条(或数条)金属细线，该金属细线的线径宽度在8μm以下，较佳的为5μm以下，且该第二微型辅助导电单元51不连接于第二辅助信号导线52。

前述第一触控导电迹线图案2P、第一辅助导电迹线图案3P、第二触控导电迹线图案4P和第二辅助导电迹线图案5P共同形成一电容式触控传感器。其通过在第一、第二触控导电迹线图案2P、4P上设置第一、第二辅助导电迹线图案3P、5P，以达到降低其面电阻率的目的，而且在该触控传感器的可瞻区域范围(约略等同于触控工作区域)内，该些第一、第二触控感应电极21、41上所设置的第一、第二微型辅助导电单元31、51虽然是由不透光的导电薄膜所形成的，但因其具有极低的遮光率(在1%以下)，所以对该些第一、第二触控感应电极21、41可瞻性的影响是微乎其微。

本实用新型的请求范围包括在本实用新型保护范围内的所有修正及变形。本实用新型并非局限于以上所述形式，很明显参考上述说明后，能有更多技术均等性的改良与变化；是以，凡有在相同的创作精神下所作有关本实用新型的任何修饰或变更，皆仍应包括在本实用新型意图保护的范畴。

Claims (8)

1.一种具有改进结构的电容式触控传感器，其特征在于，包含：

一基板，为一具备介电性、高透光率的板材，在所述基板上被界定出一触控工作区域及一非触控工作区域，所述触控工作区域位于所述基板的中央部位，所述非触控工作区域位于所述基板的四周边缘部位；

一第一触控导电层，为一透明的导电薄膜，其被设置在所述基板的第一侧面上，所述第一触控导电层具有第一触控导电迹线图案，所述第一触控导电迹线图案包含数个第一触控感应电极以及数个第一信号导线，其中，所述数个第一触控感应电极被布置在所述触控工作区域内，个别所述第一触控感应电极是沿第一方向呈串行状设置，并在个别所述第一触控感应电极的至少一端缘电性连接至所述数个第一信号导线之一，所述数个第一信号导线被布置在所述非触控工作区域内；

一第一辅助导电层，为一不透光的导电薄膜，其电性搭接在所述第一触控导电层之上，所述第一辅助导电层的面电阻率低于所述第一触控导电层的面电阻率，所述第一辅助导电层具有第一辅助导电迹线图案，所述第一辅助导电迹线图案是形成在所述第一触控导电迹线图案所界定的区域范围内，其中，所述第一辅助导电迹线图案包含数个第一微型辅助导电单元及数个第一辅助信号导线，所述第一微型辅助导电单元是被重叠的形成在所述第一触控感应电极的区域范围内，所述第一辅助信号导线是被重叠的形成在所述第一信号导线的区域范围的至少一部分；

一第二触控导电层，为一透明的导电薄膜，其设置在所述基板的第二侧面上，所述第二触控导电层具有第二触控导电迹线图案，所述第二触控导电迹线图案包含数个第二触控感应电极以及数个第二信号导线，其中，所述数个第二触控感应电极被布置在所述触控工作区域内，个别所述第二触控感应电极是沿第二方向呈串行状设置，并在个别所述第二触控感应电极的至少一端缘电性连接至所述数个第二信号导线之一，所述数个第二信号导线被布置在非触控工作区域内，所述第二方向正交于所述第一方向；以及

一第二辅助导电层，为一不透光的导电薄膜，其电性搭接在所述第二触控导电层之上，所述第二辅助导电层的面电阻率低于所述第二触控导电层的面电阻率，所述第二辅助导电层具有第二辅助导电迹线图案，所述第二辅助导电迹线图案是形成在所述第二触控导电迹线图案所界定的区域范围内，其中，所述第二辅助导电迹线图案包含数个第二微型辅助导电单元及数个第二辅助信号导线，所述第二微型辅助导电单元是被重叠的形成在所述第二触控感应电极的区域范围内，所述第二辅助信号导线是被重叠的形成在所述第二信号导线的区域范围的至少一部分；其中，所述第一触控导电迹线图案、所述第一辅助导电迹线图案、所述第二触控导电迹线图案和所述第二辅助导电迹线图案共同形成一触控传感器；所述第一辅助导电迹线图案用以降低所述第一触控导电迹线图案的面电阻率，所述第二辅助导电迹线图案用以降低所述第二触控导电迹线图案的面电阻率。

2.如权利要求1所述的具有改进结构的电容式触控传感器，其特征在于，所述第一触控导电层和所述第二触控导电层的面电阻率均介于80~150 ohm/sq之间，所述第一辅助导电层和所述第二辅助导电层的面电阻率均介于0.05~0.2 ohm/sq之间。

3.如权利要求1所述的具有改进结构的电容式触控传感器，其特征在于，所述第一触控导电层和所述第二触控导电层是由氧化铟锡材料形成，所述第一辅助导电层和所述第二辅助导电层是由铜材料形成。

4.如权利要求1所述的具有改进结构的电容式触控传感器，其特征在于，所述第一微型辅助导电单元和所述第二微型辅助导电单元均为一微细导电迹线图案，所述微细导电迹线图案是由纳米级尺寸的点、线或面的图形元素之一或数个组合而成。

5.如权利要求4所述的具有改进结构的电容式触控传感器，其特征在于，所述数个第一微型辅助导电单元是被均匀分布设置在所述第一触控感应电极的表面上，且所述数个第一微型辅助导电单元的遮光率在1%以下，以及所述数个第二微型辅助导电单元是被均匀分布设置在所述第二触控感应电极的表面上，且所述数个第二微型辅助导电单元的遮光率在1%以下。

6.如权利要求5所述的具有改进结构的电容式触控传感器，其特征在于，所述遮光率在0.05%至0.2%之间。

7.如权利要求4所述的具有改进结构的电容式触控传感器，其特征在于，所述第一微型辅助导电单元以及所述第二微型辅助导电单元均为一条或数条金属细线，所述金属细线的线径宽度在8μm以下。

8.如权利要求1所述的具有改进结构的电容式触控传感器，其特征在于，所述第一微型辅助导电单元不连接于所述第一辅助信号导线，所述第二微型辅助导电单元不连接于所述第二辅助信号导线。

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