电容式触控面板及其电极组的制作方法
【专利摘要】本发明是一种电容式触控面板及其电极组，主要是在一基板上设有一个以上的电极组，该电极组包括一个以上的第一电极和第一个以上的第二电极，该第一、第二电极分别具有三个电极部，且其中一电极部以其两端分别和其他两极部的一端连接，且第一、第二电极的三个电极部是交错排列；利用上述结构使电极组的第一、第二电极具有对称的电容电阻值，而具备较佳的信噪比与抗干扰特性。
【专利说明】电容式触控面板及其电极组
【技术领域】
[0001 ] 本发明是涉及一种电容式触控面板及其电极组，特别是指一种具有特殊设计电极组的电容式触控面板，其电极组具有对称的电容电阻值而具有理想的信噪比和抗干扰能力。
【背景技术】
[0002]已知的一维式单层电容式面板是如图7所示，主要在一基板50上形成有一 ITO电极组，该电极组包括多个电极对51,每一电极对51包含有一第一电极511和一第二电极512,该基板50的一侧设有一控制软板60,控制软板60上设有一控制器61,控制器61的多个信号端子611分别和基板50上所设各电极对51的第一、第二电极511、512电性连接,并进行扫描以检测基板50上物件70的位置。
[0003]关于该控制软板60检测基板50上物件的方法，可如美国公告第8，121,283号“Tapered capacitive sensing structure (尖形状电容感应结构)”专利案所述，当基板50上有物件70碰触时，该物件70所涵盖的第一、第二电极511、512将分别对地产生一电容感应量，由于各第一、第二电极511、512对应该物件70的区域面积不同，因此所生成的电容感应量也不同，其中，当物件70在位置Y2的电极对51上产生电容感应量，即可决定Y座标为Y2,又因该电极对51的第一、第二电极511、512其电容感应量大小不同,其中第二电极512的电容感应量大于第一电极511的电容感应量,依据二电容感应量的大小比例关系,可反应物件70对应第一、第二电极511、512的位置，进而决定该物件70的X座标X2，最后获得物件位置的二维座标为(Y2，X2)。
[0004]如图8所示，是另一种改进的一维单层电容式触控面板，其较图7所示的触控面板具有更高的感应精确度，其电极对51的第一、第二电极511、512分别包括两电极部511a、511b、512a、512b，其中，第一电极511的两电极部511a、511b是以宽端相连接，并于连接处形成有一信号接脚513，第二电极512的两电极部512a、512b仍以宽端相连接，而由其中一电极部512b的窄端构成一另一信号接脚514。所述信号接脚513、514分别和控制软板60上所设控制器61的信号端子611连接。
[0005]由于各电极对51的第一、第二电极511、512分别增加了电极部的数量，可提升一维单层电容式触控面板的感应精确度，因此该第一、第二电极511、512的电极部数量目前也已进化至三个。如图9所示，该电极对51的第一、第二电极511、512分别包括三个电极部511a?511c、512a?512c，其中，第一电极511的各个极部511a?511c仍以宽端相连接，而在连接处形成一信号接脚513，第二电极512的各电极部512a?512c也以宽端相连接，而由最外侧电极部512c的窄端构成一另一信号接脚514。
[0006]尽管上述的电极组构造将使一维单层电容式触控面板虽具有较佳的感应精确度，却在物件座标的判断上容易受到噪声影响:由于第一、第二电极511、512的多个电极部511a?511c、512a?512c都是ITO材料，其本身存在阻抗，而信号传输路径的长短将直接影响其电容电阻值(RC)，请参考图10所示，该电极对51上分别标示物件70A、70B的位置，其中，信号接脚513到物件70A的路径LI短于信号接脚514到物件70B的路径L2，在此状况下，路径L2的阻值(实测约20.5K欧姆)与路径L2的阻值(实测约10.7K欧姆)相差几达一倍，也即第一电极511和第二电极512的电容电阻值并不对称。在此状况下，在充放电过程中即容易受到噪声影响而出现误差。
[0007]请配合参考图1lA所不，由于信号端子输出扫描信号的期间是包含一充电时间Tra及一感应时间Ts，其中充电时间Tai的设定是由各电极开始充电到充电饱和时停止，接着进入感应时间Ts才读取其电容感应值S1、S2。因此，若设定的充电时间Ts够长，即使第一、第二电极511、512的电容电阻值存在差异，仍可顺利读取充电饱和时的电容感应值；然而若如图1lB所示，触控面板刚好在第一、第二电极511、512的充电期间遭受噪声干扰，其电容电阻值的差异即会影响其充电到饱和的时间，而后续进入感应时间(t3)时，所读取的二组电容电应量S1、S2容易因电容电阻值的差异而不成比例关系，从而容易造成物件座标的误判。由于触控面板最直接的噪声来源来自于液晶面板的扫描信号干扰，上述误判事件的发生机率极高，因此有必要针对第一、第二电极电容电阻值不对称的情况加以检讨，并提出有效的解决方案。
【发明内容】
[0008]因此本发明主要目的在提供一种电容式触控面板及其电极组，主要是利用特殊设计的电极组构造，使其具有对称的电容电阻值，而得提升其信噪比和抗干扰能力。
[0009]为达成前述目的采取的一技术手段是使前述电容式触控面板的电极组包括:一第一电极，该第一电极包括第一至第三电极部，该第一至第三个电极部分别具有一第一端及一第二端；其中第一电极部的第一端和第二电极部的第一端连接，第一电极部的第二端则与第三电极部的第二端连接；以及一第二电极，该第二电极包括第四至第六电极部，该第四至第六电极部分别具有一第一端及一第二端；其中第四电极部的第一端和第六电极部的第一端连接，第四电极部的第二端与第五电极部的第二端连接；其中该第一电极的第一至第三电极部分别和第二电极的第四至第六电极部交错排列，该第一至第三电极部的第一端与该第四至第六电极部的第二端位于同侧，该第一至第三电极部的第二端与该第四至第六电极部的第一端位于同侧。
[0010]优选地，该第一电极的第一至第三电极部分别为一三角形，该第一至第三电极部的宽度则由其第一端向第二端递减，其第一端为一宽端，第二端为一窄端；该第二电极的第四至第六电极部分别为一三角形，该第四至第六电极部的宽度则由其第一端向第二端递减，其第一端为一宽端，第二端为一窄端。
[0011]优选地，该第一电极的第一电极部位于该第二、第三电极部间，该第二电极的第五电极部是位于该第四、第六电极部位间。
[0012]优选地，该第一电极的第一至第三电极部分别具有一直边和一斜边，该第一至第三电极部是以其直边平行并排；该第二电极的第四至第六电极部分别具有一直边和一斜边，该第四至第六电极部以其直边平行并排，且第四至第六电极部以其斜边与第一至第三电极部的斜边平行相对。
[0013]优选地，该第一电极的第一电极部的第一端通过一第一连接段与第二电极部的第一端连接，该第一连接段上并形成一信号接脚；而第一电极部的第二端通过一第二连接段与第三电极部的第二端连接。
[0014]优选地，该第二电极的第四电极部的第一端通过一第三连接段与第六电极部的第一端连接，第四电极部的第二端通过一第四连接段与第五电极部的第二端连接，该第四连接段上形成有一信号接脚，该第二电极的信号接脚与第一电极的信号接脚位于同一侧。
[0015]优选地，其特征在于，该电极组是运用在一种单层电容式触控面板上，该单层电容式触控面板具有一基板，该基板具有一表面，该电极组是形成于该表面上。
[0016]为达成前述目的采取的另一技术手段是使前述电容式触控面板包括:一基板，具有一第一侧；至少一电极组，包括:一个以上的第一电极，形成于该基板上，该第一电极包括一第一至第三电极部，该第一至第三电极部分别具有一宽端及一窄端；其中，该第一电极部的宽端通过一第一连接段与该第二电极部的宽端连接，该第一电极部的窄端通过一第二连接段与该第三电极部的窄端连接；一个以上的第二电极，形成于该基板上，该第二电极包括第四至第六电极部，该第四至第六电极部和第一电极的第一至第三电极部交错排列，该第四至第六电极部分别具有一宽端及一窄端；其中，该第四电极部的宽端通过一第三连接段与该第六电极部的宽端连接，该第四电极部的窄端通过一第四连接段与该第五电极部的窄端连接；该第一、第四连接段位于该基板的第一侧，该第二、第三连接段则设置于该基板相对该第一侧的位置；以及一控制模块，具有多个信号端子，所述信号端子分别与各该第一电极及各该第二电极电性连接。
[0017]优选地，该基板上具有一个以上的感应区，所述感应区内对应设有一电极组，该电极组具有多个第一电极和多个第二电极。
[0018]优选地，该基板是呈矩形，其在长度方向的一端为第一侧；该基板上设有沿长度方向排列的一第一感应区及一第二感应区，该第一感应区内所设的各该第一电极的第一连接段及各该第二电极的第四连接段位于该基板的第一侧。
[0019]优选地，该基板在长度方向上相对该第一侧的另一端具有一第二侧；该第二感应区内所设的各该第一电极的第一连接段及各该第二电极的第四连接段位于基板的第二侧。
[0020]优选地，该控制模块是设在一软性电路板上，且该软性电路板设置于该基板的第一侧上；各该第一电极具有一信号接脚，该信号接脚形成于该第一连接段，各该第二电极具有一信号接脚，该第二电极的信号接脚形成于该第四连接段，该控制模块的多个信号端子分别与该第一、第二感应区内所设的各该第一电极的信号接脚及各该第二电极的信号接脚电连接。
[0021]优选地，该基板上形成有多个传输线路，所述传输线路围绕在该第一、第二感应区夕卜，而各该信号端子通过该传输路线分别与该第一、第二感应区内所设的各该第一电极的信号接脚及各该第二电极的信号接脚电连接。
[0022]优选地，该电容式触控面板为一单层电容式触控面板，该基板具有一表面，该电极组是形成于该表面上。
[0023]本发明的有益效果为:上述电容式触控面板及其电极组主要是使该电极组的第一、第二电极分别包含三个电极部，并使其中一电极部以其两端分别和其他两极部的一端连接，从而使第一、第二电极具有对称的电容电阻值，其不仅可提升抗干扰能力，解决座标误判问题，同时也具有较佳的信噪比。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是本发明电容式触控面板的电极组一较佳实施例结构示意图。
[0025]图2是本发明电容式触控面板的电极组一较佳实施例传输路径示意图。
[0026]图3A、3B是本发明电容式触控面板的电极组一较佳实施例的扫描信号波形图。
[0027]图4是本发明电容式触控面板一较佳实施例的结构示意图。
[0028]图5是本发明电容式触控面板一较佳实施例的一局部放大图。
[0029]图6是本发明电容式触控面板一较佳实施例又一局部放大图。
[0030]图7是已知一种一维单层电容式触控面板的结构示意图。
[0031]图8是已知又一种一维单层电容式触控面板的结构示意图。
[0032]图9是已知另一种一维单层电容式触控面板的电极组结构示意图。
[0033]图10是已知电极组的传输路径示意图。
[0034]图1lAUlB是已知电容式触控面板的电极组的扫描信号波形图。
【具体实施方式】
[0035]以下配合附图及本发明的较佳实施例，进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段。
[0036]关于本发明电极组的一较佳实施例，请参考图1所不，其包括一个以上的第一电极10和一个以上的第二电极20 ;其中
[0037]该第一电极10具有三个电极部，为方便说明，以下称为第一至第三电极部11?13，该第一至第三电极部11?13分别具有一第一端及一第二端，在本实施例中，第一至第三电极部11?13分别为一三角形，该第一至第三电极部11?13的宽度则由其第一端向第二端递减，因而其第一端为一宽端，第二端为一窄端，并具有一直边和一斜边，该第一至第三电极部11?13是以其直边平行并排。
[0038]在本实施例中，第一电极10的第一电极部11位于中央，第二、第三电极部12、13位于第一电极部11的两侧，该第一电极部11的第一端通过一第一连接段101与第二电极部12的第一端连接,该第一连接段101上并形成一信号接脚103 ;而第一电极部11的第二端则通过一第二连接段102与第三电极部13的第二端连接。
[0039]该第二电极20也具有三个电极部，为方便说明，以下称为第四至第六电极部21?23，该第四至第六电极部21?23分别具有一第一端及一第二端，在本实施例中，第四至第六电极部21?23也为三角形，该第四至第六电极部21?23的宽度则由其第一端向第二端递减，因此第一端为一宽端，第二端为一窄端，并具有一直边和一斜边，且该第四至第六电极部21?23是以其直边平行并排。
[0040]在本实施例中，第二电极20的第五电极部22位于中央，第四、第六电极部21、23位于第五电极部22的两侧，该第四电极部21的第一端通过一第三连接段201与第六电极部23的第一端连接；而第四电极部21的第二端则通过一第四连接段202与第五电极部22的第二端连接，该第四连接段202上并形成有一信号接脚104，该信号接脚104与第一电极10的信号接脚103是位于同一侧。
[0041]该第二电极20的第四至第六电极部21?23且与第一电极10的第一至第三电极部11?13交错排列，其中第四电极部21与第三电极部13相邻且以其斜边平行相对，第五电极部22与第一电极部11相邻且以其斜边平行相对，第六电极部23与第二电极部12相邻且以其斜边平行相对。前述第一、第四连接段101、202位于同一侧，第二、第三连接段102、201是位于相对的另一侧。
[0042]由上述说明可了解本发明一较佳实施例的具体构造，以上述的电极组结构可以使其第一电极10、第二电极20的电容电阻值具有对称性，请参考图2所示，其揭示有第一电极10、第二电极20上所设信号接脚103、104相对于其第一至三电极部11?13、第四至第六电极部21?23的传输路径不意图，其中信号接脚103相对于第一电极10的最长传输路径LI是由第一电极部11的宽端到第三电极部13的宽端，而信号接脚104相对于第二电极20的最长传输路径L2是由第四电极部21的窄端到第六电极部23的窄端。由图中可以看出，传输路径L2和LI十分接近，根据实测，传输路径L2的阻值为21.0K欧姆，传输路径LI的阻值则为20.8K欧姆，由于两传输路径L1、L2的阻值相近，因此第一电极10与第二电极20的电容电阻值即具有对称性，对于噪声具有较佳的抗干扰能力。
[0043]请参考图3A、3B所示是前述电极组的扫描信号波形图，由于第一、第二电极10、20传输路径的电容电阻值接近，因此其充电曲线是如图3A所示，在感应时间Ts可读取到接近饱和的电容感应量；若在充电时间Tqi内出现噪声，则第一、第二电极10、20的电容感应量会在噪声出现时下降，以液晶面板的扫描信号所产生的噪声为例，如图3B所示，当噪声出现的瞬间将会同时拉低第一、第二电极10、20的电容感应量,但由于第一、第二电极10、20的电容电阻值匹配，因此在感应时间Ts内仍可接近充电饱和，且保持比例关系，以避免误判座标。
[0044]请参考图4所示，是本发明电容式触控面板的一较佳实施例，其运用了上述的电极组构造，该电容式触控面板包括一基板30、一个以上的电极组和一控制模块40 ;在本实施例中，该电容式触控面板为一维单层电容式触控面板，其基板30具有一表面,该电极组均形成于基板30的表面上；其中:
[0045]该基板30是呈矩形,其长度方向的一端具有一第一侧301,另一端具有一第二侧302，以附图方向观看的，第一侧301位于基板30的上端，第二侧302位于基板30下端。该基板30在第一侧301和第二侧302间设有一个以上的感应区，一感应区内设有一电极组，本实施例中，该基板30在第一侧301、第二侧302间设有二个感应区31、32，以下依序称为第一、第二感应区31、32，该第一、第二感应区31、32在基板10的长度方向上下排列,第一、第二感应区31、32内内分设有一电极组，各电极组均形成有基板30的表面上且分别包含多个第一电极10和多个第二电极20。必须说明的是:为方便理解感应区内的电极组构造，第一、第二感应区31、32内所设电极组的第一、第二电极10、20数量仅为示意而已，实施时的实际数量并不以此为限。
[0046]请参考图5的基板10局部放大图，第一感应区31内所设各第一、第二电极10、20的第一、第四连接段101、202及其上的信号接脚103、104是设在基板30的第一侧301上。再请参考图6的基板10另一局部放大图，该第二感应区32内各第一、第二电极10、20的设置方向刚好和第一感应区31内的第一、第二电极10、20相反，即第二感应区32内的所设第一、第二电极10、20的第一、第四连接段101、202及其上的信号接脚103、104是朝下而位于基板30的第二侧。
[0047]关于该控制模块40则请参考图5所示，该控制模块40是设在一软性电路板上，且位于基板10的第一侧301上，该控制模块40设有多个的信号端子41，各信号端子41分别与第一、第二感应区31、32内所设各第一、第二电极10、20的信号接脚103、104连接。为使控制模块40的信号端子41分别与第一、第二感应区31、32内所设各第一、第二电极10、20的信号接脚103、104连接，该基板10上形成有多个传输线路33，所述传输线路33围绕在第一、第二感应区31、32外,而分别与第一、第二感应区31、32内所设各第一、第二电极10、20的信号接脚103、104和控制模块40的各信号端子41连接。
[0048]以上述的电容式触控面板及其电极组，因电极组针对第一、第二电极提出特殊的设计，使第一、第二电极的电容电阻值具有对称性，因而使运用该电极组构造的电容式触控面板具有较强的抗噪声干扰能力，同时也有助于提升信噪比。
[0049]以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明权利要求书的范围内。
【权利要求】
1.一种电容式触控面板的电极组，其特征在于，该电极组包括: 一第一电极，该第一电极包括第一至第三电极部，该第一至第三个电极部分别具有一第一端及一第二端；其中第一电极部的第一端和第二电极部的第一端连接，第一电极部的第二端则与第三电极部的第二端连接；以及 一第二电极，该第二电极包括第四至第六电极部，该第四至第六电极部分别具有一第一端及一第二端；其中第四电极部的第一端和第六电极部的第一端连接，第四电极部的第二端与第五电极部的第二端连接；其中 该第一电极的第一至第三电极部分别和第二电极的第四至第六电极部交错排列，该第一至第三电极部的第一端与该第四至第六电极部的第二端位于同侧，该第一至第三电极部的第二端与该第四至第六电极部的第一端位于同侧。
2.根据权利要求1所述电容式触控面板的电极组，其特征在于，该第一电极的第一至第三电极部分别为一三角形，该第一至第三电极部的宽度则由其第一端向第二端递减，其第一端为一宽端，第二端为一窄端； 该第二电极的第四至第六电极部分别为一三角形，该第四至第六电极部的宽度则由其第一端向第二端递减，其第一端为一宽端，第二端为一窄端。
3.根据权利要求2所述电容式触控面板的电极组，其特征在于，该第一电极的第一电极部位于该第二、第三电极部间，该第二电极的第五电极部是位于该第四、第六电极部位间。
4.根据权利要求2所述电容式触控面板的电极组，其特征在于，该第一电极的第一至第三电极部分别具有一直边和一斜边，该第一至第三电极部是以其直边平行并排； 该第二电极的第四至第六电极部分别具有一直边和一斜边，该第四至第六电极部以其直边平行并排，且第四至第六电极部以其斜边与第一至第三电极部的斜边平行相对。
5.根据权利要求1所述电容式触控面板的电极组，其特征在于，该第一电极的第一电极部的第一端通过一第一连接段与第二电极部的第一端连接，该第一连接段上并形成一信号接脚；而第一电极部的第二端通过一第二连接段与第三电极部的第二端连接。
6.根据权利要求5所述电容式触控面板的电极组，其特征在于，该第二电极的第四电极部的第一端通过一第三连接段与第六电极部的第一端连接，第四电极部的第二端通过一第四连接段与第五电极部的第二端连接，该第四连接段上形成有一信号接脚，该第二电极的信号接脚与第一电极的信号接脚位于同一侧。
7.根据权利要求1至6中任一项所述电容式触控面板的电极组，其特征在于，该电极组是运用在一种单层电容式触控面板上，该单层电容式触控面板具有一基板，该基板具有一表面，该电极组是形成于该表面上。
8.一种电容式触控面板，其特征在于，包括: 一基板，具有一第一侧； 至少一电极组，包括: 一个以上的第一电极，所述一个以上的第一电极形成于该基板上，该第一电极包括一第一至第三电极部，该第一至第三电极部分别具有一宽端及一窄端；其中，该第一电极部的宽端通过一第一连接段与该第二电极部的宽端连接，该第一电极部的窄端通过一第二连接段与该第三电极部的窄端连接； 一个以上的第二电极,所述一个以上的第二电极形成于该基板上，该第二电极包括第四至第六电极部，该第四至第六电极部和第一电极的第一至第三电极部交错排列，该第四至第六电极部分别具有一宽端及一窄端；其中，该第四电极部的宽端通过一第三连接段与该第六电极部的宽端连接，该第四电极部的窄端通过一第四连接段与该第五电极部的窄端连接；该第一、第四连接段位于该基板的第一侧，该第二、第三连接段则设置于该基板相对该第一侧的位置；以及 一控制模块，具有多个信号端子，所述信号端子分别与各该第一电极及各该第二电极电性连接。
9.根据权利要求8所述的电容式触控面板，其特征在于，该基板上具有一个以上的感应区，所述感应区内对应设有一电极组，该电极组具有多个第一电极和多个第二电极。
10.根据权利要求9所述的电容式触控面板，其特征在于，该基板是呈矩形，其在长度方向的一端为第一侧； 该基板上设有沿长度方向排列的一第一感应区及一第二感应区，该第一感应区内所设的各该第一电极的第一连接段及各该第二电极的第四连接段位于该基板的第一侧。
11.根据权利要求10所述的电容式触控面板，其特征在于，该基板在长度方向上相对该第一侧的另一端具有一第二侧； 该第二感应区内所设的各该第一电极的第一连接段及各该第二电极的第四连接段位于基板的第二侧。
12.根据权利要求10所述的电容式触控面板，其特征在于，该控制模块是设在一软性电路板上，且该软性电路板设置于该基板的第一侧上； 各该第一电极具有一信号接脚，该信号接脚形成于该第一连接段，各该第二电极具有一信号接脚，该第二电极的信号接脚形成于该第四连接段，该控制模块的多个信号端子分别与该第一、第二感应区内所设的各该第一电极的信号接脚及各该第二电极的信号接脚电连接。
13.根据权利要求12所述的电容式触控面板，其特征在于，该基板上形成有多个传输线路，所述传输线路围绕在该第一、第二感应区外，而各该信号端子通过该传输路线分别与该第一、第二感应区内所设的各该第一电极的信号接脚及各该第二电极的信号接脚电连接。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的电容式触控面板，其特征在于，该电容式触控面板为一单层电容式触控面板，该基板具有一表面，该电极组是形成于该表面上。
【文档编号】G06F3/044GK104516600SQ201310744033
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】曾耀进, 洪志忠 申请人:义隆电子股份有限公司