台湾专利TW201317874A 電容式觸控板結構及其製造方法

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专利摘要:
一種電容式觸控板結構，包含一基板、複數個線跡單元、一絕緣層及一電極層。線跡單元沿第一方向間隔地形成於基板的第一表面。絕緣層形成於基板並覆蓋線跡單元，絕緣層形成有複數個導孔單元。電極層印刷在絕緣層的外表面，並包含複數個第一電極列及複數個沿第一方向間隔排列且分別對應導孔單元與線跡單元的電極單元，各電極單元並包括複數個沿第二方向間隔排列的電極，各電極單元的電極經由對應的導孔單元電連接於對應的線跡單元，使各電極單元的電極彼此電耦接而形成一第二電極列。
公开号:TW201317874A
申请号:TW100139368
申请日:2011-10-28
公开日:2013-05-01
发明作者:Jao-Ching Lin；Abel Lin Chu；Chung-Yi Shen
申请人:Sentelic Corp；
IPC主号:G06F3-00

专利说明:
電容式觸控板結構及其製造方法
本發明是有關於一種觸控板，特別是指一種電容式觸控板結構及其製造方法。
一般常見的觸控板有電阻式觸控板、電容式觸控板、光學式觸控板及超音波式觸控板等。電容式觸控板藉由偵測手指或觸控筆接觸觸控板時所產生的感應電流以計算接觸的位置。美國專利公開號第US2010/0295818 A1號之電容式觸控板係於印刷電路板上形成銅質的第一電極單元，並於覆蓋第一電極單元的絕緣層上形成碳墨材質的第二電極單元，藉以解決習知電容式觸控板因結構複雜而造成高生產成本的缺點。然而欲製作該案提出的觸控板結構時，需要高對位精準度的生產機台，使得第一電極單元的第一電極與第二電極單元的第二電極不相互重疊，以確保感測的精準度。本案發明人遂思及，若能發展出一種電容式觸控板，毋須使用高對位精準度的機台生產即可避免第一電極與第二電極相互重疊，將可進一步降低生產的成本。
因此，本發明之目的，即在提供一種電極易於對位的電容式觸控板結構。
本發明之另一目的，在於提供一種電極易於對位的電容式觸控板結構的製造方法。
於是，本發明電容式觸控板結構，包含一基板、複數個線跡單元、一絕緣層及一電極層。該基板具有相反的一第一表面及一第二表面。該等線跡單元沿一第一方向間隔地形成於該基板的第一表面，各該線跡單元沿一與該第一方向交叉的第二方向延伸。該絕緣層形成於該基板的第一表面並覆蓋該等線跡單元，該絕緣層具有一遠離該基板的外表面，且該絕緣層形成有複數個分別貫穿至該等線跡單元的導孔單元。該電極層印刷在該絕緣層的外表面，並包含複數個沿該第二方向間隔排列的第一電極列及複數個沿該第一方向間隔排列的電極單元，各該第一電極列沿該第一方向延伸，各該電極單元沿該第二方向延伸並包括複數個沿該第二方向間隔排列的電極，該等電極單元的該等電極經由該等導孔單元電連接於該等線跡單元，經由各該線跡單元使各該電極單元的該等電極彼此電耦接而形成一沿該第二方向延伸的第二電極列。
較佳地，該等線跡單元是以金屬為材料形成。更佳地，該等線跡單元是以銅為材料形成。
較佳地，該電極層是以導電油墨為材料形成。更佳地，該電極層是以銀墨、鋁墨、銀鋁墨或碳墨為材料形成。
較佳地，各該線跡單元包括複數個沿該第二方向間隔排列的線跡，各該導孔單元包括複數個沿該第二方向間隔排列的導孔，且該等導孔單元的該等導孔兩兩位於該等線跡單元的該等線跡的兩端部，該等線跡單元的線跡經由該等導孔電連接於該等電極單元的相鄰兩電極。
或者，各該線跡單元包括一沿該第二方向延伸的線跡，各該導孔單元包括複數個分別對應該對應的電極單元之該等電極的導孔，各該線跡經由該對應的導孔單元的該等導孔電連接於該對應之電極單元的該等電極。
較佳地，所述之電容式觸控板結構還包含一處理器，其設於該基板的第二表面並與該等第一電極列及第二電極列電連接以接收來自該等第一電極列及第二電極列的訊號。
較佳地，各該電極呈菱形或三角形。
較佳地，該第二方向概與該第一方向垂直。
本發明電容式觸控板結構的製造方法，包含：
(A)於一基板的一第一表面沿一第一方向形成複數個彼此間隔的線跡單元，各該線跡單元沿一與該第一方向交叉的第二方向延伸；
(B)於該基板的第一表面形成一覆蓋該等線跡單元的絕緣層，並於該絕緣層形成複數個分別貫穿至該等線跡單元的導孔單元；及
(C)於該絕緣層遠離該基板的一外表面印刷一電極層，該電極層包含複數個沿該第二方向間隔排列的第一電極列及複數個沿該第一方向間隔排列的電極單元，各該第一電極列沿該第一方向延伸，各該電極單元沿該第二方向延伸並包括複數個沿該第二方向間隔排列的電極，該等電極單元的該等電極經由該等導孔單元電連接於該等線跡單元，使各該電極單元的該等電極經由各該線跡單元彼此電耦接而形成一沿該第二方向延伸的第二電極列。
較佳地，所述之電容式觸控板結構的製造方法，還包含一步驟(D)於該基板的一相反於該第一表面的第二表面設置一處理器，該處理器與該等第一電極列及第二電極列電連接以接收來自該等第一電極列及第二電極列的訊號。
本發明之功效在於藉由將第一電極列與用以形成第二電極列的電極單元印刷於絕緣層，並透過導孔單元及線跡單元與電極單元相互配合而形成第二電極列，使得第一電極列與第二電極列的電極單元容易對位，從而降低生產的成本。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之二個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。
在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
本發明電容式觸控板結構的製造方法之第一較佳實施例，以下配合圖1之流程圖及圖2至圖9的過程示意圖進行說明。
參閱圖1、圖2及圖3，首先如步驟S01所示，於一基板1的一第一表面11及一相反於第一表面11的第二表面12形成一線跡(trace)層2，線跡層2包含複數個形成於基板1第一表面11的線跡單元21，及形成於第一表面11及第二表面12的複數個第一導通線跡22與複數個第二導通線跡23。線跡單元21沿一第一方向(圖2、圖4、圖6及圖8中的x方向)間隔排列，且各線跡單元21沿一與第一方向交叉的第二方向(圖2、圖4、圖6及圖8中的y方向)延伸。各線跡單元21包括複數個沿第二方向間隔排列的線跡211。基板1具有相鄰的一第一側緣13及一第二側緣14，且基板1形成有複數個鄰近第一側緣13及第二側緣14的開孔15。各第一導通線跡22係由第一表面11鄰近第一側緣13處經由其中一鄰近第一側緣13的開孔15延伸至基板1第二表面12。各第二導通線跡23係由第一表面11鄰近第二側緣14處經由其中一鄰近第二側緣14的開孔15延伸至基板1第二表面12。線跡層2的作用待後面再行詳述。線跡層2是以金屬為材料形成，在本實施例中，線跡層2是以銅為材料形成。
參閱圖1、圖4及圖5，接著如步驟S02所示，於基板1的第一表面11形成一絕緣層3。絕緣層3覆蓋線跡單元21且使第一表面11的第一導通線跡22及第二導通線跡23至少局部外露。絕緣層3具有一遠離基板1的外表面31。
參閱圖1、圖6及圖7，接著如步驟S03所示，於絕緣層3形成複數個分別貫穿至該等線跡單元21的導孔單元32。該等導孔單元32沿第一方向間隔排列，且與所對應的線跡單元21重疊。各導孔單元32沿第二方向延伸並包括複數個沿第二方向間隔排列的導孔321，且各導孔單元32的該等導孔321兩兩位於對應的線跡單元21的該等線跡211的兩端部。
參閱圖1、圖8及圖9，接著如步驟S04所示，於絕緣層3的外表面31印刷一電極層4。電極層4包含複數個沿第二方向間隔排列的第一電極列41及複數個沿第一方向間隔排列且分別對應該等導孔單元32與該等線跡單元21的電極單元42。各第一電極列41沿該第一方向延伸，並包括複數個沿第一方向間隔排列的電極411，及複數個沿第一方向間隔排列且電連接於相鄰兩電極411的線跡412，電極411大部分呈菱形(唯最靠近基板1之第一側緣13的電極411呈三角形)。各電極單元42沿第二方向延伸並包括複數個沿第二方向間隔排列的電極421，電極421大部分呈菱形(唯最靠近基板1之第二側緣14的電極421呈三角形)。各電極單元42的該等電極421經由對應的導孔單元32電連接於對應的線跡單元21。更明確的說，每一電極421(除了最靠近第二側緣14的電極421)與對應的導孔單元32的其中兩導孔321重疊，且該兩導孔321分別貫穿至對應的線跡單元21的相鄰兩線跡211，使各線跡單元21的線跡211能經由貫穿至線跡211端部的兩導孔321電連接於對應之電極單元42的相鄰兩電極421，進而使各電極單元42的該等電極421彼此電耦接而形成一沿該第二方向延伸的第二電極列420。該等第一電極列41與該等第二電極列420係彼此交叉排列，且該等第一電極列41分別電連接於該等第一導通線跡22，該等第二電極列420分別電連接於該等第二導通線跡23，使第一電極列41及第二電極列420的訊號能分別透過第一導通線跡22及第二導通線跡23傳遞至基板1的第二表面12。在本實施例中，電極層4是以導電油墨為材料形成，導電油墨可以是銀墨、鋁墨、銀鋁墨、碳墨或前述幾種之混合，但不以前述之材料為限。基板1於本實施例中是採用FR-4標準的印刷電路板(PCB)，同樣地，基板1的材質亦不以此為限。
進一步說明的是，由於第一電極列41的電極411與第二電極列420的電極421係形成於電容式觸控板結構100的同一層，可透過印刷技術同步形成於絕緣層3的外表面31，因此易於對位，不會產生因電極411與電極421彼此重疊而產生感應觸控的精準度下降的問題。
最後，如步驟S05所示，於基板1的第二表面12設置一處理器5，處理器5與該等第一電極列41及第二電極列420電連接(圖9僅顯示處理器5與該等第二電極列420電連接)以接收來自該等第一電極列41及第二電極列420的訊號，並根據訊號計算出電容式觸控板結構100被手指或觸控筆觸碰的位置。
參閱圖10，是本發明電容式觸控板結構的製造方法的第二較佳實施例。該第二較佳實施例與第一較佳實施例相近，只是線跡單元21與導孔單元32的結構有所不同。
在本實施例中，各線跡單元21係包括一沿第二方向延伸的線跡211，線跡211與所對應的電極單元42的該等電極421間隔重疊。各導孔單元32包括複數個分別對應該對應的電極單元42之該等電極421的導孔321，使各線跡211經由對應的導孔單元32的該等導孔321電連接於對應之電極單元42的該等電極421。也就是說，各電極421與對應的導孔單元32的其中一導孔321重疊，使各電極單元42的該等電極421能透過對應的導孔單元32及對應的線跡211相互電耦接而形成第二電極列420。
補充說明的是，前述實施例中的第一方向及第二方向是彼此垂直，而使分別沿第一方向及第二方向延伸的第一電極列41及第二電極列420彼此垂直。然而第一方向及第二方向也可以是相互夾一鈍角或一銳角，使第一電極列41及第二電極列420相互夾一鈍角或一銳角。亦即，第一方向及第二方向所夾的角度並不以前述實施例為限。
綜上所述，本發明電容式觸控板結構的製造方法的較佳實施例，藉由電極單元42、導孔單元32及線跡單元21的相互配合，使第一電極列41的電極411與第二電極列420的電極411、421能形成於電容式觸控板結構100的同一層，進而使電極411與電極421易於對位而能降低生產成本，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
100．．．電容式觸控板結構
1．．．基板
11．．．第一表面
12．．．第二表面
13．．．第一側緣
14．．．第二側緣
15．．．開孔
2．．．線跡層
21．．．線跡單元
211．．．線跡
22．．．第一導通線跡
23．．．第二導通線跡
3．．．絕緣層
31．．．外表面
32．．．導孔單元
321．．．導孔
4．．．電極層
41．．．第一電極列
411．．．電極
412．．．線跡
42．．．電極單元
421．．．電極
420．．．第二電極列
5．．．處理器
圖1是本發明電容式觸控板結構的製造方法的第一較佳實施例的一流程圖；
圖2是該第一較佳實施例的電容式觸控板結構於製造過程的一示意圖，說明於基板形成複數個線跡單元；
圖3是圖2的一剖面示意圖；
圖4是該第一較佳實施例的電容式觸控板結構於製造過程的一示意圖，說明於基板形成覆蓋線跡單元的絕緣層；
圖5是圖4的一剖面示意圖；
圖6是該第一較佳實施例的電容式觸控板結構於製造過程的一示意圖，說明於絕緣層形成複數個導孔單元；
圖7是圖6的一剖面示意圖；
圖8是該第一較佳實施例的電容式觸控板結構於製造過程的一示意圖，說明於該絕緣層印刷電極層，該電極層包含複數個第一電極列及複數個電極單元，且於基板設置處理器；
圖9是圖8的一剖面示意圖；及
圖10是本發明電容式觸控板結構的製造方法的第二較佳實施例的電容式觸控板結構的一剖面示意圖。
100．．．電容式觸控板結構
1．．．基板
12．．．第二表面
13．．．第一側緣
14．．．第二側緣
211．．．線跡
23．．．第二導通線跡
3．．．絕緣層
31．．．外表面
321．．．導孔
4．．．電極層
412．．．線跡
421．．．電極
5．．．處理器

权利要求:
Claims (20)
[1] 一種電容式觸控板結構，包含：一基板，具有相反的一第一表面及一第二表面；複數個線跡單元，沿一第一方向間隔地形成於該基板的第一表面，各該線跡單元沿一與該第一方向交叉的第二方向延伸；一絕緣層，形成於該基板的第一表面並覆蓋該等線跡單元，該絕緣層具有一遠離該基板的外表面，且該絕緣層形成有複數個分別貫穿至該等線跡單元的導孔單元；及一電極層，印刷在該絕緣層的外表面，並包含複數個沿該第二方向間隔排列的第一電極列及複數個沿該第一方向間隔排列的電極單元，各該第一電極列沿該第一方向延伸，各該電極單元沿該第二方向延伸並包括複數個沿該第二方向間隔排列的電極，該等電極單元的該等電極經由該等導孔單元電連接於該等線跡單元，經由各該線跡單元使各該電極單元的該等電極彼此電耦接而形成一沿該第二方向延伸的第二電極列。
[2] 依據申請專利範圍第1項所述之電容式觸控板結構，其中，該等線跡單元是以金屬為材料形成。
[3] 依據申請專利範圍第2項所述之電容式觸控板結構，其中，該等線跡單元是以銅為材料形成。
[4] 依據申請專利範圍第2項所述之電容式觸控板結構，其中，該電極層是以導電油墨為材料形成。
[5] 依據申請專利範圍第4項所述之電容式觸控板結構，其中，該電極層是以銀墨、鋁墨、銀鋁墨或碳墨為材料形成。
[6] 依據申請專利範圍第4項所述之電容式觸控板結構，其中，各該線跡單元包括複數個沿該第二方向間隔排列的線跡，各該導孔單元包括複數個沿該第二方向間隔排列的導孔，且該等導孔單元的該等導孔兩兩位於該等線跡單元的該等線跡的兩端部；其中該等線跡單元的線跡經由該等導孔電連接於該等電極單元的相鄰兩電極。
[7] 依據申請專利範圍第4項所述之電容式觸控板結構，其中，各該線跡單元包括一沿該第二方向延伸的線跡，各該導孔單元包括複數個分別對應該對應的電極單元之該等電極的導孔，各該線跡經由該對應的導孔單元的該等導孔電連接於該對應之電極單元的該等電極。
[8] 依據申請專利範圍第4項所述之電容式觸控板結構，還包含一處理器，其設於該基板的第二表面並與該等第一電極列及第二電極列電連接以接收來自該等第一電極列及第二電極列的訊號。
[9] 依據申請專利範圍第8項所述之電容式觸控板結構，其中，各該電極呈菱形或三角形。
[10] 依據申請專利範圍第9項所述之電容式觸控板結構，其中，該第二方向概與該第一方向垂直。
[11] 一種電容式觸控板結構的製造方法，包含：(A)於一基板的一第一表面沿一第一方向形成複數個彼此間隔的線跡單元，各該線跡單元沿一與該第一方向交叉的第二方向延伸；(B)於該基板的第一表面形成一覆蓋該等線跡單元的絕緣層，並於該絕緣層形成複數個分別貫穿至該等線跡單元的導孔單元；及(C)於該絕緣層遠離該基板的一外表面印刷一電極層，該電極層包含複數個沿該第二方向間隔排列的第一電極列及複數個沿該第一方向間隔排列的電極單元，各該第一電極列沿該第一方向延伸，各該電極單元沿該第二方向延伸並包括複數個沿該第二方向間隔排列的電極，該等電極單元的該等電極經由該等導孔單元電連接於該等線跡單元，使各該電極單元的該等電極經由各該線跡單元彼此電耦接而形成一沿該第二方向延伸的第二電極列。
[12] 依據申請專利範圍第11項所述之電容式觸控板結構的製造方法，其中，該等線跡單元是以金屬為材料形成。
[13] 依據申請專利範圍第12項所述之電容式觸控板結構的製造方法，其中，該等線跡單元是以銅為材料形成。
[14] 依據申請專利範圍第12項所述之電容式觸控板結構的製造方法，其中，該電極層是以導電油墨為材料形成。
[15] 依據申請專利範圍第14項所述之電容式觸控板結構的製造方法，其中，該電極層是以銀墨、鋁墨、銀鋁墨或碳墨為材料形成。
[16] 依據申請專利範圍第14項所述之電容式觸控板結構的製造方法，其中，各該線跡單元包括複數個沿該第二方向間隔排列的線跡，各該導孔單元包括複數個沿該第二方向間隔排列的導孔，且各該導孔單元的該等導孔兩兩位於該線跡單元的該等線跡的兩端部，使該等線跡單元的線跡經由該等導孔電連接於該等電極單元的相鄰兩電極。
[17] 依據申請專利範圍第14項所述之電容式觸控板結構的製造方法，其中，各該線跡單元包括一沿該第二方向延伸的線跡，各該導孔單元包括複數個分別對應該對應的電極單元之該等電極的導孔，各該線跡經由該對應的導孔單元的該等導孔電連接於該對應之電極單元的該等電極。
[18] 依據申請專利範圍第14項所述之電容式觸控板結構的製造方法，還包含一步驟(D)：於該基板的一相反於該第一表面的第二表面設置一處理器，該處理器與該等第一電極列及第二電極列電連接以接收來自該等第一電極列及第二電極列的訊號。
[19] 依據申請專利範圍第18項所述之電容式觸控板結構的製造方法，其中，各該電極呈菱形或三角形。
[20] 依據申請專利範圍第19項所述之電容式觸控板結構的製造方法，其中，該第二方向概與該第一方向垂直。

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