一种电容触控基板及电容触控设备的制作方法

1.本实用新型涉及触控技术领域，尤其涉及一种电容触控基板及电容触控设备。


背景技术：

2.触控技术作为一种人机交互技术，尤其是互电容式触控屏，发挥着非常重要的作用，广泛应用于智能手机、平板和智能手表市场。
3.互电容式触控屏包括驱动电极与感应电极，两组电极交叉的地方将会形成互电容。互电容触控屏扫描测量的是屏上垂直相交的两个电极之间的相互电容大小。当人的手指或输入设备靠近或接触互电容触控屏表面时，相当于在屏上原来相交电极形成的电容两端并联一个新电容，这将导致总的互电容变小。检测互电容大小时，驱动电极依次发出激励信号，感应电极同时接收感应信号，这样可以得到所有驱动电极和感应电极交汇点的电容值大小，即整个触控屏的二维平面的电容大小。触控芯片中的测量电路对该互电容进行测量，并能感知互电容的变化量，根据该变化进而计算得到触摸点的触摸位置。
4.然而，随着触控屏的尺寸的增大，触控屏的触控灵敏度会变差。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例提供了一种电容触控基板及电容触控设备，能够提高触控设备的触控灵敏度。
6.第一方面，本实用新型实施例提供了一种电容触控基板，包括：
7.载体基板；
8.设置于所述载体基板上的多条第一电极和多条第二电极，所述第一电极包括多个沿第一方向排列且依次连接的第一电极块和用于电连接相邻两个第一电极块的第一连接部，所述第二电极包括多个沿第二方向排列且依次连接的第二电极块和用于电连接相邻两个第二电极块的第二连接部；
9.所述第一电极和所述第二电极绝缘隔离，且所述第一连接部和所述第二连接部在所述载体基板上的垂直投影相互交错；
10.所述第一电极块与所述第二电极块之间设置有第一扩展件和第二扩展件，所述第一扩展件分别与所述第一电极块和所述第一连接部电连接，所述第二扩展件分别与所述第二电极块和所述第二连接部电连接，所述第一扩展件和所述第二扩展件邻近所述第一连接部与所述第二连接部的交错处，且所述第一扩展件和所述第二扩展件绝缘隔离。
11.可选的，所述第一扩展件具有第一边缘、第二边缘和第三边缘，所述第一边缘与所述第一电极块的边缘重合，所述第二边缘与第一连接部的边缘重合，且第二边缘延伸至所述第一连接部与所述第二连接部的交错区域的边缘，所述第三边缘的第一端与所述第一边缘远离所述第一连接部的端点连接，所述第三边缘的第二端与所述第二边缘远离所述第一电极块的端点连接；
12.所述第二扩展件具有第四边缘、第五边缘和第六边缘，所述第四边缘与所述第二
电极块的边缘重合，所述第五边缘与第二连接部的边缘重合，且第五边缘延伸至所述第一连接部与所述第二连接部的交错区域的边缘，所述第六边缘的第一端与所述第四边缘远离所述第二连接部的端点连接，所述第六边缘的第二端与所述第五边缘远离所述第二电极块的端点连接。
13.可选的，所述第三边缘和所述第六边缘为直线段、多段线或曲线。
14.可选的，所述第一边缘的长度大于或等于所述第二边缘的长度，所述第四边缘的长度大于或等于所述第五边缘的长度。
15.可选的，所述第一扩展件的面积与所述第二扩展件的面积相等。
16.可选的，任意相邻的所述第一电极块和所述第二电极块之间均设置有所述第一扩展件和所述第二扩展件。
17.可选的，所述电容触控基板包括第一导电层、第二导电层和设置于第一导电层和所述第二导电层之间的绝缘层；
18.所述第一电极设置于所述第一导电层，所述第二电极设置于所述第二导电层。
19.可选的，所述电容触控基板包括第一导电层、第二导电层和设置于第一导电层和所述第二导电层之间的绝缘层；
20.所述第一电极块、第一连接部和所述第二电极块设置于所述第一导电层，所述第二连接部设置于第二导电层。
21.可选的，所述第一扩展件与所述第一连接部同层设置，所述第二扩展件与所述第二连接部同层设置。
22.可选的，所述绝缘层开设有若干贯穿所述绝缘层的通孔，所述第二电极块包括向所述通孔内延伸的延伸部，所述第二电极块通过所述延伸部与所述第二连接部电连接。
23.第二方面，本实用新型实施例提供了一种电容触控设备，包括如本实用新型第一方面提供的电容触控基板。
24.本实用新型实施例提供的电容触控基板，包括载体基板、多条第一电极、多条第二电极、第一扩展件和第二扩展件。第一电极包括多个沿第一方向排列且依次连接的第一电极块和用于电连接相邻两个第一电极块的第一连接部，第二电极包括多个沿第二方向排列且依次连接的第二电极块和用于电连接相邻两个第二电极块的第二连接部。第一电极和第二电极绝缘隔离，且第一连接部和第二连接部在载体基板上的垂直投影相互交错。通过在第一电极块与第二电极块之间设置第一扩展件和第二扩展件，第一扩展件分别与第一电极块和第一连接部电连接，第二扩展件分别与第二电极块和第二连接部电连接，第一扩展件和第二扩展件邻近第一连接部与第二连接部的交错处，且第一扩展件和第二扩展件绝缘隔离，降低了第一电极和第二电极的通道阻抗，解决感应电极和驱动电极末端信号弱的问题，提高触控灵敏度。此外，通道阻抗的降低，可以使rc负载变小，感应量提升，从而提高了触控灵敏度。
附图说明
25.下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
26.图1为现有的一种电容触控基板的结构示意图；
27.图2为图1中的局部结构示意图；
28.图3为本实用新型实施例提供的一种电容触控基板的局部俯视图；
29.图4为图3中区域a的局部放大图；
30.图5为本实用新型实施例提供的另一种电容触控基板的局部俯视图；
31.图6为图5中区域a的局部放大图；
32.图7为本实用新型实施例提供的另一种电容触控基板的局部俯视图；
33.图8为图7中区域a的局部放大图；
34.图9为本实用新型实施例中一种电容触控基板的局部剖视图；
35.图10为本实用新型实施例中另一种电容触控基板的局部剖视图。
具体实施方式
36.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
37.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
38.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
39.图1为现有的一种电容触控基板的结构示意图，图2为图1中的局部结构示意图，如图1所示，该电容触控基板包括沿横向延伸的多条驱动电极和沿纵向延伸的多条感应电极，驱动电极包括多个依次连接的驱动电极块11，感应电极包括多个依次连接的感应电极块12。通过激励信号扫描，检测相邻的驱动电极块11与感应电极块12之间的耦合电容cm，进而根据耦合电容cm确定触摸点的位置。
40.目前触控设备中的电极块的图案大多都是菱形结构，这种结构能成为主流主要是因为它可以让驱动电极块11与感应电极块12的电场分布更均匀，且驱动电极块11与感应电极块12的静态电容比较小，扫描时可以快速充放电。
41.如图2所示，感应电极和驱动电极中，连接相邻的两个驱动电极块11以及连接相邻的两个感应电极块12的连接线通常比较细，这就导致了驱动电极和感应电极的阻抗(也称通道阻抗)增加，阻抗越大就会导致信号衰减越快，使得越接近电极末端的位置信号越弱，触控灵敏度越来越低。随着触控设备尺寸越来越大，电极就会越长，这个问题就会越明显。
42.为了解决上述问题，本实用新型实施例提供了一种电容触控基板，该电容触控基板可用于触控设备实现触控操作，能够提高触控设备的触控灵敏度。该电容触控基板包括载体基板、多条第一电极、多条第二电极、多个第一扩展件和多个第二扩展件。其中，第一电极、第二电极、第一扩展件和第二扩展件设置于载体基板上，载体基板可以是绝缘板，例如，玻璃、石英、有机聚合物、或其他适合的材料制成的绝缘板，本实用新型实施例在此不做限定。第一电极、第二电极、第一扩展件和第二扩展件的材质可以为导电金属，例如，铝、铜、银、钼或上述材料的组合，也可以是其他导电材料，例如ito等，本实用新型实施例在此不做限定。
43.第一电极包括多个沿第一方向排列且依次连接的第一电极块和用于电连接相邻两个第一电极块的第一连接部，第二电极包括多个沿第二方向排列且依次连接的第二电极块和用于电连接相邻两个第二电极块的第二连接部。
44.第一方向与第二方向相交，使得第一连接部和第二连接部在载体基板上的垂直投影相互交错。示例性的，第一方向与第二方向垂直。第一电极和第二电极绝缘隔离，具体的，在第一电极与第二电极的交错处(也即第一连接部和第二连接部的交错处)，第一连接部和第二连接部在厚度方向上处于不同的层，使得第一电极和第二电极不接触。
45.第一电极块与第二电极块之间设置有第一扩展件和第二扩展件，第一扩展件分别与第一电极块和第一连接部电连接，第二扩展件分别与第二电极块和第二连接部电连接，第一扩展件和第二扩展件邻近第一连接部与第二连接部的交错处，且第一扩展件和第二扩展件绝缘隔离。
46.需要说明的是，本实用新型实施例中，第一电极可以是驱动电极，第二电极可以是感应电极。在本实用新型的其他实施例，第一电极可以是感应电极，第二电极可以是驱动电极，本实用新型实施例在此不做限定。
47.通过在第一电极块与第二电极块之间设置第一扩展件和第二扩展件，且第一扩展件分别与第一电极块和第一连接部电连接，第二扩展件分别与第二电极块和第二连接部电连接，相当于增加了第一连接部和第二连接部的面积，降低了第一连接部和第二连接部的阻抗，进而使得第一电极和第二电极的通道阻抗降低，解决第一电极和第二电极末端信号弱的问题，提高触控灵敏度。
48.此外，触控灵敏度还与触摸时第一电极块和第二电极块之间的感应量(即两个电极块产生的电容变化量)有关，感应量越大，灵敏度越好。影响感应量的一个因素是rc负载的大小，它们是成反比关系的，r是第一电极和第二电极的通道阻抗，c是驱动/感应的耦合电容加上对地的电容，r越小或c越小，电容屏的感应量就会越大。本实用新型实施例中，第一电极块和第二电极块之间的间距(我们称之为gap)，以及第一连接部与第二连接部交错区域的交叠面积(我们称之为s
∩
)保持不变，使得c不变。在c不变的情况下，通道阻抗r降低，使得rc负载降低，感应量增加，进而提高触控灵敏度。
49.本实用新型实施例提供的电容触控基板，包括载体基板、多条第一电极、多条第二电极、第一扩展件和第二扩展件。第一电极包括多个沿第一方向排列且依次连接的第一电极块和用于电连接相邻两个第一电极块的第一连接部，第二电极包括多个沿第二方向排列且依次连接的第二电极块和用于电连接相邻两个第二电极块的第二连接部。第一电极和第二电极绝缘隔离，且第一连接部和第二连接部在载体基板上的垂直投影相互交错。通过在
第一电极块与第二电极块之间设置第一扩展件和第二扩展件，第一扩展件分别与第一电极块和第一连接部电连接，第二扩展件分别与第二电极块和第二连接部电连接，第一扩展件和第二扩展件邻近第一连接部与第二连接部的交错处，且第一扩展件和第二扩展件绝缘隔离，降低了第一电极和第二电极的通道阻抗，解决第一电极和第二电极末端信号弱的问题，提高触控灵敏度。此外，通道阻抗的降低，可以使rc负载变小，感应量提升，从而提高了触控灵敏度。
50.为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施例对本实用新型提供的电容触控基板进行具体说明。
51.图3为本实用新型实施例提供的一种电容触控基板的局部俯视图，图4为图3中区域a的局部放大图，如图3和图4所示，该电容触控基板包括载体基板110、多条第一电极120、多条第二电极130、多个第一扩展件140和多个第二扩展件150。其中，第一电极120、第二电极130、第一扩展件140和第二扩展件150设置于载体基板110上。
52.第一电极120包括多个沿第一方向x排列且依次连接的第一电极块121和用于电连接相邻两个第一电极块121的第一连接部122。第二电极130包括多个沿第二方向y排列且依次连接的第二电极块131和用于电连接相邻两个第二电极块131的第二连接部132。示例性的，第一电极块121和第二电极块131呈棱形，且在载体基板110上的垂直投影不交叠。示例性的，第一方向x与第二方向y垂直，使得第一连接部122和第二连接部132在载体基板110上的垂直投影相互交错。第一电极120和第二电极130绝缘隔离，具体的，在第一连接部122和第二连接部132的交错处，第一连接部122和第二连接部132在厚度方向上处于不同的层，使得第一电极和第二电极不接触。
53.相邻的第一电极块121与第二电极块131之间的间距为gap，第一连接部122和第二连接部132在载体基板110上的垂直投影的交叠面积为s
∩
。
54.示例性的，在本实用新型实施例中，相邻的第一电极块121与第二电极块131之间设置有第一扩展件140和第二扩展件130。在本实用新型的实施例中，可以是任意相邻的第一电极块与第二电极块之间设置有第一扩展件和第二扩展件，也可以是部分相邻的第一电极块与第二电极块之间设置有第一扩展件和第二扩展件，本实用新型实施例在此不做限定。其中，第一扩展件140和第二扩展件150邻近第一连接部122与第二连接部132的交错处，且第一扩展件140和第二扩展件150绝缘隔离。第一扩展件140分别与第一电极块121和第一连接部122电连接，第二扩展件150分别与第二电极块131和第二连接部132电连接，相当于增加了第一连接部122和第二连接部132的面积，降低了第一连接部122和第二连接部132的阻抗，进而使得第一电极120和第二电极130的通道阻抗降低，解决第一电极120和第二电极130末端信号弱的问题，提高触控灵敏度。
55.此外，本实用新型实施例中，第一电极块121和第二电极块131之间的间距gap，以及第一连接部122与第二连接部132交错区域的交叠面积s
∩
保持不变，使得第一电极块121和第二电极块131之间的耦合电容和对地电容c不变。在c不变的情况下，通道阻抗r降低，使得rc降低，感应量增加，进而提高触控灵敏度。
56.示例性的，在本实用新型其中一实施例中，如图4所示，第一扩展件140由第一边缘l1、第二边缘l2和第三边缘l3围合而成。第一边缘l1与第一电极块121的边缘重合，第二边缘l2与第一连接部122的边缘重合，且第二边缘l2延伸至第一连接部122与第二连接部132
的交错区域∩的边缘，第三边缘l3的第一端与第一边缘l1远离第一连接部122的端点连接，第三边缘l3的第二端与第二边缘l2远离第一电极块121的端点连接。
57.类似的，第二扩展件150由第四边缘l4、第五边缘l5和第六边缘l6围合而成。第四边缘l4与第二电极块131的边缘重合，第五边缘l5与第二连接部132的边缘重合，且第五边缘l5延伸至第一连接部122与第二连接部132的交错区域∩的边缘，第六边缘l6的第一端与第四边缘l4远离第二连接部132的端点连接，第六边缘l6的第二端与第五边缘l5远离第二电极块132的端点连接。
58.在本实用新型的一些实施例中，如图4所示，任意相邻的第一电极块120和第二电极块130之间均设置有第一扩展件140和第二扩展件150。进一步的，第一扩展件140和第二扩展件150的形状和面积相同，面积均为δs。假设第一电极120或第二电极130具有n个第一连接部122或第二连接部132，那么，对于每个第一连接部122或第二连接部132，其面积增加了4*δs，对于整个第一电极120或第二电极130，整体面积增加为n*4*δs。虽然每一个δs相对于第一电极块121和第二电极块131的面积来看是较小的，但是对于第一电极120或第二电极130整体增加了n*4*δs，整体的面积增加较大，通道阻抗就减小，rc负载减小，感应量提升，进而提高了触控灵敏度。
59.在本实用新型的一些实施例中，如图4所示，第一边缘l1的长度等于第二边缘l2的长度，第四边缘l4的长度等于第五边缘l5的长度。
60.图5为本实用新型实施例提供的另一种电容触控基板的局部俯视图，图6为图5中区域a的局部放大图，如图5和图6所示，该实施例与图3和图4所示的实施例的相同部分在此不再赘述，区别部分为：第一边缘l1的长度大于第二边缘l2的长度，第四边缘l4的长度大于第五边缘l5的长度。示例性的，第一边缘l1即为第一电极块121的其中一边缘，第四边缘l4即为第二电极块131的其中一边缘。
61.在本实用新型的一些实施例中，第三边缘和第六边缘可以为直线段、多段线或曲线，示例性的，如图4和图6所示，第三边缘l3和第六边缘l6为直线段。
62.图7为本实用新型实施例提供的另一种电容触控基板的局部俯视图，图8为图7中区域a的局部放大图，如图7和图8所示，该实施例与图3和图4所示的实施例的相同部分在此不再赘述，区别部分为：第三边缘l3和第六边缘l6为曲线。
63.在上述实施例中，第一电极和第二电极可以设置在不同的层，二者之间通过绝缘层隔离。图9为本实用新型实施例中一种电容触控基板的局部剖视图，剖面线如图3中a
‑
a所示，参考图3、图4及图9，电容触控基板包括依次堆叠的载体基板110、第二导电层layer2、绝缘层160和第一导电层layer1。第一电极120设置于第一导电层layer1，第二电极130设置于第二导电层layer2。第一电极120的第一连接部122和第二电极130的第二连接部132在载体基板110的垂直投影垂直相交。
64.在上述实施例中，第一电极块和第二电极块同层设置。图10为本实用新型实施例中另一种电容触控基板的局部剖视图，剖面线如图3中a
‑
a所示，参考图3、图4及图10，电容触控基板包括依次堆叠的载体基板110、第二导电层layer2、绝缘层160和第一导电层layer1。
65.第一电极块121、第一连接部122和第二电极块131设置于第一导电层layer1，第二连接部132设置于第二导电层layer2。第一电极120中，相邻的两个第一电极块121通过位于
第一导电层layer1的第一连接部122连接。第二电极130中，相邻的两个第二电极块131通过位于第二导电层layer2的第二连接部132连接，第一连接部122和第二连接部132在载体基板110上的垂直投影相互交错。
66.具体的，绝缘层160开设有若干贯穿绝缘层160的通孔，第二电极块131包括向通孔内延伸的延伸部133，第二电极块131通过延伸部133与第二连接部132电连接。
67.在本实用新型的一些实施例中，为了简化工序，节省成本，第一扩展件140与第一连接部122同层设置，第二扩展件150与第二连接部132同层设置。
68.本实用新型实施例还提供了一种电容触控设备，包括如本实用新型上述任意实施例提供的电容触控基板，该电容触控设备可以是触控板、智能手机、智能平板等电子设备，本实用新型在此不做限定。
69.于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
70.在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
71.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
72.以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。