电容式触控装置的制作方法

本发明涉及一种电容式触控装置，尤其涉及一种具备改良电极结构的电容式触控装置，以减少电容式触控装置的反触控效应。

背景技术：

触控电极能够侦测一主动区域或显示区域内的触控动作，例如侦测是否有一手指按压触控屏幕及其对应的触控位置，部分触控装置还可结合其他触控模块(例如一触控笔)来增加其触控辨识效能。此外，常见的触控装置包括电阻式、电容式、红外线式、或是表面声波式，其中，电容式的触控装置是现今的主流产品。电容式触控装置的结构常利用透明导电材质，例如氧化铟锡(ito)，且在一衬底上形成特定的感应电极图形，例如通过x轴电极与y轴电极排列成数组型态并彼此间达到电容耦合，一旦有对象触碰或靠近触控装置时，触控装置在特定位置上的电容值将有所改变，并通过电容值的变化来判断是否有触控工作的产生，同时可定位该触控工作所对应的触控位置。此外，常见的电容式触控技术可通过互容式(mutualcapacitance)感应工作来实现多点触控的功能。不过，当触控装置处于浮接状态时，即触控装置中触控面板或该些电极为非良好接地，或者触控面板相对于该些电极间为非良好接地，触控装置将容易产生一反触控现象来影响触控信号的辨识精准。

请参考图1，图1为现有技术中一触控装置所对应的一触控信号在未发生反触控现象与已发生反触控现象的信号比较图。如图1所示，触控装置可根据一用户/物体是否按压一触控面板，以对应转换互容值变化量为一感测信号delta，如图1左边所绘的信号曲线s_i1或s_i2，当触控装置为良好接地时，感测信号delta将对应为信号曲线s_i1，当触控装置为接地条件稍差时，感测信号delta将对应为信号曲线s_i2，且有效按压/触控点所对应的感测信号delta的数值皆大于一临限值，而此时感测信号delta所对应的信号曲线s_i1或s_i2仍未发生有反触控现象。一旦使用的触控装置为大面积触控面板，或搭配使用轻薄盖板的触控装置时，其将造成严重的反触控现象，如图1右图所绘的信号曲线s_a1或s_a2，即有效按压/触控点所对应的感测信号delta的数值将小于临限值，而触控装置芯片所侦测到的互容变化值已由正值转为负值，此将造成触控装置芯片判断触控坐标的误差。在此情况下，现有技术可通过增加触控装置的盖板厚度来提高触控装置的接地效果，以避免反触控现象发生的可能，增加厚度的盖板将不利于触控装置的生产成本与机构设计。

因此，在触控装置追求轻薄设计的概念下，提供另一种具备改良电极结构的电容式触控装置，以有效减少反触控效应的产生，已成为本领域的重要课题。

技术实现要素：

因此，本发明的主要目的即在于提供一种具备改良电极结构的电容式触控装置，以减少电容式触控装置的反触控效应。

本发明公开一种电容式触控装置，包括一衬底；以及多个第一电极与多个第二电极，间隔地沿一第一方向设置于该衬底上，且每一第一电极与每一第二电极不接触；其中，每两个第一电极间形成一感应节点，于该感应节点内该第一电极的两侧设置有两个第二电极，使得沿一剖面线看该第一电极与该第二电极为依序相邻设置，以减少该电容式触控装置的一反触控效应。

附图说明

图1为现有技术中一触控装置所对应的一触控信号于未发生反触控现象与已发生反触控现象的信号比较图。

图2a为本发明实施例中一电容式触控装置的局部示意图。

图2b为图2a中一剖面线电容式触控装置的局部剖面图。

图3a为本发明实施例中第一电极形成闪电状结构的局部示意图。

图3b为本发明另一实施例中第一电极形成v字型结构的局部示意图。

图4a为本发明实施例中第二电极形成鱼刺结构的局部示意图。

图4b为本发明另一实施例中第二电极形成鱼刺结构的局部示意图。

图5a与图5b为本发明实施例中电容式触控装置应用于印刷电路板的示意图。

图6a与图6b为本发明实施例中电容式触控装置应用于单层架桥的氧化铟锡的示意图。

图7a与图7b为本发明实施例中电容式触控装置应用于双层架桥的氧化铟锡的示意图。

其中，附图标记说明如下：

2电容式触控装置

sb衬底

rx、rx1第一电极

rx_bd主体电极

rx_br第一分支电极

tx、tx1、tx2第二电极

tx_bd第二分支电极

tx_c连结电极

gm接地模块

gm_c连接体

na感应节点

sl屏蔽接地模块

cl剖面线

s_i1、s_i2、s_a1、s_a2信号曲线

具体实施方式

在说明书及后续的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的组件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本说明书及后续的权利要求并不以名称的差异来作为区别组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区别的基准。在通篇说明书及后续的权利要求当中所提及的「包括」为一开放式的用语，故应解释成「包括但不限定于」。此外，「耦接」一词在此包括任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可直接连接于该第二装置，或通过其他装置或连接手段间接地连接至该第二装置。

请参考图2a与图2b，其中图2a为本发明实施例中一电容式触控装置2的局部示意图，而图2b为图2a中一剖面线cl上电容式触控装置2的局部剖面图。如图2a与图2b所示，本实施例中的电容式触控装置2仅示意性绘出局部结构内的代表组件，即电容式触控装置2包括一衬底sb、多个第一电极rx、多个第二电极tx及多个接地模块gm，其中多个第一电极rx与多个第二电极tx间隔地沿一第一方向(例如x轴方向)设置于衬底sb上，且第一电极rx与第二电极tx间相互不接触。较佳地，本实施例所采用的衬底sb可为一印刷电路板、一透明导电材质或一盖板等，用以提供多个第一电极rx、多个第二电极tx与多个接地模块gm等组件的设置，至于第一电极rx为一感应电极，而第二电极tx为一发射电极，且两者的数量在此仅为示范性说明。

通过多个第一电极rx与多个第二电极tx的设置，本实施例中电容式触控装置2可根据一电容值变化量来进行一触控感应工作，以对应判断与定位一触控物或一使用者是否已接近与按压电容式触控装置2。当然，搭配其他工作方式，本实施例中电容式触控装置2还可包括其他功能性组件，例如一控制模块、一电源驱动器、一暂存模块或所对应的传输线等，该些功能性组件应为本领域所熟知且非本发明所欲讨论的重点，在此不赘述之。当然，于其他实施例中，电容式触控装置2还可与另一显示设备或电子装置相互整合，并进一步包括一软性电路板、一导光板、一背光模块、一显示面板或其他数字控制模块等，非用以限制本发明的范围。再者，本实施例中电容式触控装置2还可于第一电极rx与第二电极tx的背面设置有一屏蔽接地模块sl，用来屏蔽至少一噪声信号，以降低多个第一电极rx与多个第二电极tx受到噪声干扰的影响(即提高电容式触控装置2的接地效果)，进而提高电容式触控装置2的触控精准度。

请继续参考图2a，本实施例中衬底sb设置于一xy平面上，并包括第一方向平行于x轴、第二方向平行于y轴，其中第一方向与第二方向为相互垂直。此外，多个接地模块gm将间隔地沿第一方向铅直设置，以对应分割衬底sb为多个长条区域来设置多个第一电极rx与多个第二电极tx。于每一个长条区域内，每一第一电极rx包括一主体电极rx_bd以及多个第一分支电极rx_br，主体电极rx_bd是沿第二方向延伸，而多个第一分支电极rx_br沿第二方向间隔地耦接至主体电极rx_bd，且多个第一分支电极rx_br的末端沿第一方向水平延伸。另外，每一第二电极tx包括多个第二分支电极tx_bd以及多个连结电极tx_c，多个第二分支电极tx_bd沿第二方向延伸，而连结电极tx_c沿第一方向水平设置且用来耦接多个第二分支电极tx_bd。

再者，多个长条区域还可参考每一第一分支电极rx_br的设置位置，在每两个第一电极rx间来对应形成一感应节点，例如图2a所圈的感应节点na。换言之，本实施例中多个接地模块gm将间隔地设置于每两个感应节点间，且四边环状设置来包围多个第一电极rx与多个第二电极tx所对应的一总投影面积，即多个接地模块gm将设置来包围全部的第一电极与第二电极。此外，在本实施例中，多个第一分支电极rx_br将沿第一方向形成一闪电状结构(或一w字型结构)，闪电状结构的末端将向第一方向水平延伸，而多个第二分支电极tx_bd与多个连结电极tx_c将形成多个连结体，而连结体的形状例如可为一鱼刺结构或一锯齿状结构，且该些链接体将对应设置于闪电状结构的相异侧，而左右相邻每两个长条区域的链接体还通过接地模块gm的一连接体gm_c来相互连接，使得多个第二分支电极tx_bd与多个连结电极tx_c所形成的多个连结体将上下环设来包围多个第一分支电极rx_br，且彼此皆不互相接触。

进一步地，若由单一感应节点的观点来看(即图2a所示)，每一感应节点na将包括单一第一电极rx1与相异的两个第二电极tx1、tx2，且第一电极rx1的上下两侧间隔地设置有第二电极tx1、tx2；若由剖面线cl的观点来看(即图2b所示)，本实施例中第一电极rx1与第二电极tx1、tx2为依序相邻设置，即第一电极rx1的两侧皆设置有第二电极tx1或第二电极tx2，而第二电极tx1(或第二电极tx2)的两侧也设置有第一电极rx1，使得本实施例中的第一电极rx1与第二电极tx1、tx2间为互绕设置于衬底sb上。

除此之外，本实施例中每一接地模块gm包括一第一宽度，而感应节点包括一第二宽度，据此，为了有效降低电容式触控装置2的反触控效应，同时又维持电容式触控装置2包括一定数量的感应节点与适当的感应间距(sensorpitch)来提高相关触控灵敏度，本实施例中的第二宽度所对应的数值将相应设定为第一宽度所对应数值的六倍，即第一宽度例如为1mm，而第二宽度例如为6mm，在此情况下，其他第一电极rx与第二电极tx也包括一宽度且设定为300um，以便利电容式触控装置2的相关制程可选用丝印或黄光制程来进行，然以上数值仅为示范性说明，而本领域技术人员可根据不同制程需求来对应调整该些第一、第二电极或接地模块的宽度、感应节点、感应间距或相关组件/模块所设置的数量与相对位置等，非用以限制本发明的范围。

据此，除了结构设计上，本实施例通过多个第一电极与多个第二电极互绕的设置方式，同时设定感应节点与接地模块的宽度为一定比值，另外，在工作方式上，当电容式触控装置进行触控感应工作时，在感应节点内多个第二电极仅其中一者产生一感测信号，至于其他第二电极皆为接地(即多个第二电极未同时产生各自的感测信号)，并于下一时间点替换为另一第二电极来产生感测信号(至于其他第二电极仍维持为接地)，且依此顺序对应启动多个第二电极的工作。经实作经验左证，相较于现有技术所用的电容式触控电极，本实施例已可大幅减少电容式触控装置中多个第一电极及/或多个第二电极与使用者(或其他外来物体)间因接触或按压所产生的杂散电容的干扰现象，以让电容式触控装置芯片所取得的互容变化值可由负值转正值(即让感测信号delta的数值大于临限值)，进而减少电容式触控装置的反触控效应。在此情况下，本实施例的电容式触控装置将可直接用于大面积的触控面板，或应用于仅覆盖轻薄盖板(例如小于0.4mm的盖板)的触控装置，也不致受到反触控现象的干扰而降低触控工作的精准度。

值得注意地，本实施例中图2a所绘的第一分支电极rx_br将形成闪电状结构，而第二分支电极tx_bd与链接电极tx_c将形成链接体为鱼刺结构或锯齿状结构，使得该些链接体可对应设置于闪电状结构的相异侧(即互补设置来填空闪电状结构，但又不和其相接触)。当然，本领域技术人员也可对应调整以上所述的闪电状结构、鱼刺结构或锯齿状结构，例如将闪电状结构(或w字型结构)相应修改为一v字型结构、一f字型结构、一h字型结构或一工字型结构等，至于链接体则对应设置来填补每一感应节点内未由闪电状结构所覆盖的区域等，以上电极设计的结构性变化皆属于本发明的范围。举例来说，图3a为本发明实施例第一电极形成闪电状结构的局部示意图，而图3b为本发明另一实施例第一电极形成v字型结构的局部示意图；图4a为本发明实施例第二电极形成鱼刺结构的局部示意图，而图4b为本发明另一实施例第二电极形成鱼刺结构的局部示意图。

值得注意地，本实施例所提供的电容式触控装置可用于印刷电路板的装置内，还可用于单层架桥的氧化铟锡或双层架桥的氧化铟锡。举例来说，如图5a与图5b所示，两者皆为电容式触控装置应用于印刷电路板的示意图，前者为第一电极形成闪电状结构的示意图，而后者为第一电极形成v字型结构的示意图；如图6a与图6b所示，两者皆为电容式触控装置应用于单层架桥的氧化铟锡的示意图，前者为第一电极形成闪电状结构的示意图，而后者为第一电极形成v字型结构的示意图；如图7a与图7b所示，两者皆为电容式触控装置应用于双层架桥的氧化铟锡的示意图，前者为第一电极形成闪电状结构的示意图，而后者为第一电极形成v字型结构的示意图。据此，当电容式触控装置应用于印刷电路板时，仅接地模块gm的连接体gm_c设置于屏蔽接地模块sl上，而第一电极rx、第二电极tx与接地模块gm皆设置于同一平面上，并堆栈于屏蔽接地模块sl的另一平面上；当电容式触控装置应用于单层架桥的氧化铟锡时，第一电极rx、第二电极tx、接地模块gm与其连接体gm_c皆设置于同一平面上，并堆栈于屏蔽接地模块sl的另一平面上；当电容式触控装置应用于双层架桥的氧化铟锡时，第一电极rx与接地模块gm将设置于同一平面上，第二电极tx与仅接地模块gm的连接体gm_c设置于另一平面上，而两平面相互堆栈设置且不使用屏蔽接地模块sl。

综上所述，本发明实施例提供一种电容式触控装置，结构上借由多个感应电极与多个发射电极互绕的设置方式，同时设定感应节点与接地模块的宽度为一定比值，工作上维持单一发射电极产生感测信号，而其他发射电极为接地，以提高电容式触控装置的接地效果并减少电容式触控装置的反触控效应。再者，本实施例还可相应搭配不同的印刷电路板、单层架桥或双层架桥的氧化铟锡等结构应用，并对应套用于大面积触控面板或结合轻薄盖板的实施态样，进而大幅提高电容式触控装置的触控精准与产品应用范围。

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。