CN101201714A - 触控板及其用于触控板的位置侦测方法 - Google Patents

Abstract

本发明有关一种触控板及其用于触控板的位置侦测方法。该触控板包括一基板及形成于基板上的单层电路布局，单层电路布局包括多个导电线路，每一导电线路都具有随与其一端的距离改变而逐渐改变的电阻值。该位置侦测方法，用于具备多个导电线路触控板上侦测接触物体一接触位置，该些导电线路中设于位置侦测处部分在一第一维方向上间隔排列，沿一第二维方向平行延伸，且该些导电线路沿第二维方向平行延伸部分的单位电阻值随距离该些导电线路一端的距离远近而改变，该方法包括：计算每一导电线路各处电阻与电容乘积总和，及根据计算总和判断接触位置第二维方向坐标值。本发明藉由简单布线具有成本较低优点，可利用一维布线侦测线路达到二维位置定位，非常实用。

Description

触控板及其用于触控板的位置侦测方法

技术领域

本发明涉及一种触控板的结构及其侦测方法，特别是涉及一种具有单层布线，可利用一维布线侦测线路达到二维位置定位的触控板及其用于触控板的位置侦测方法。

背景技术

当前，很多厂商都用到电容式触控感应装置。电容式触控感应技术的主要优点在于对于手指很敏感，在触控板上很轻的接触就会被精确的感应到。这一特点使得电容式触控感应器很适合作为电脑的定点设备。

到目前为止，能适用于电容式感应器上的物体仅限于与触控板有较大接触面积并产生大到可以侦测到的电容的导电物体(如人的手指)。很小的或不导电的物体因为产生的电容极小，所以很难被侦测到。因此，塑胶笔不能被准确可靠的感应到，这就导致电容式触控感应器的应用受到限制。如图形输入板就因为需要采用笔输入以便保持其绘图精确度，所以无法使用电容式触控感应器。

请参阅图1及图2所示，图1为现有习知的触控板的立体示意图，图2为图1中触控板的截面示意图。现有传统的电容式触控板10，具有一硬基板(未标示)，该硬基板具有第一表面及与第一表面相对的第二表面。X轴线路层12设置于第一表面之上，其包括多个向第一方向延伸的第一平行感应导电线路16，且这些第一平行感应导电线路16位于一平行于第一表面的平面上。Y轴线路层14设置于第二表面上，其包括多个向第二方向延伸的第二平行感应导电线路18。其中，第二方向与第一方向垂直，第二平行感应导电线路18平行设置于平行于第二表面的平面上。一顺应材料层(图中未示)设置于基板上。导电材料层(图中未示)设置于顺应材料层的上表面，保护层(图中未示)设置于导电层的上表面。

当手指按压在电容式触控板感应器的表面时，触控板的触点处会产生一个电容的变化。根据电容的变化就可以算出触点的X座标及Y座标。然后，系统就会发出相应于触点的对应指令。导电层的靠近会增加感应器矩阵测量出的电容，从而产生接触信号。感应器矩阵包括X轴线路层12及Y轴线路层14。接触信号清楚的指明了触点的位置。第一平行感应导电线路16及第二平行感应导电线路18，一般是通过图案化或蚀刻铜箔电路板材料或是其他方法形成。因为铜具有很低的电阻，所以在线路两端的电阻几乎为零，能量消耗很低。

由此可见，上述现有的触控板及其位置侦测方法在产品结构、侦测方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品及方法又没有适切的结构及方法能够解决上述问题，此实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的触控板及其位置侦测方法存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的触控板及其用于触控板的位置侦测方法，能够改进一般现有的触控板及其位置侦测方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的触控板存在的缺陷，而提供一种新型结构的触控板，所要解决的技术问题是使其提供一种具有单层布线的触控板，其布线简单而可利用单层线路提供二维的定位，非常适于实用。

本发明的另一目的在于，克服现有的触控板的位置侦测方法存在的缺陷，而提供一种新的用于触控板的位置侦测方法，所要解决的技术问题是使其可利用一维布线的侦测线路来达到二维的位置定位，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种触控板，其包括：一基板；以及一形成于该基板上的单层电路布局，其包括多个导电线路；其中，每一该些导电线路都具有随与其一端的距离增加或减小的电阻值。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的触控板，其中所述的导电线路具有等比递增或递减的电阻。

前述的触控板，其中其进一步包括与该单层电路布局相连的一触控板控制器。

前述的触控板，其中所述的触控板控制器与每一该些导电线路的起始端或末端相连接。

前述的触控板，其中所述该些导电线路由铟锡氧化物、软性电路板、印刷电路板或薄膜其中至少之一者形成。

前述的触控板，其中所述的每一该些导电线路包括多个依次连接的导电单元，且该些导电线路上的电阻的增加是通过控制该些导电单元的宽度或在该些导电单元上涂布不同的电阻而实现。

前述的触控板，其进一步包括一保护层、一顺应材料层及一导电层。

前述的触控板，其中所述的触控板控制器侦测由于该些导电线路的电阻的改变而导致的能量的变化或时间常数的变化。

前述的触控板，其中所述的触控板控制器根据电容及能量的变化或电容及时间常数的变化来侦测接触点的准确位置。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种用于触控板的位置侦测方法，适用于具备多个导电线路的触控板上侦测接触物体的一接触位置，其中，该些导电线路中设置于位置侦测处的部分在一第一维方向上间隔排列，且该些导电线路中设置于位置侦测处的部分沿一第二维方向平行延伸，且该些导电线路沿该第二维方向平行延伸的部分的单位电阻值随距离该些导电线路的一端的距离远近而改变，该位置侦测方法包括下列步骤：计算每一该些导电线路各处的电阻与电容乘积的总和；以及根据该计算的总和，判断该接触位置的第二维方向的座标值。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的用于触控板的位置侦测方法，其中是将该计算的总和减去一预设值，以判断该接触位置的第二维方向的座标值。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明的主要技术内容如下：

为了达到上述目的，本发明提供一种触控板，其包括基板及形成于基板上的单层电路布局。此单层电路布局包括多个导电线路，每一导电线路都具有随着与其一端的距离改变而增加或减小的电阻值。

另外，为了达到上述目的，本发明还提供一种触控板，其包括基板及形成于基板上的单层电路布局。此单层电路布局包括多个导电线路，每一导电线路都具有随着与其一端的距离改变而渐变的电阻值。

再者，为了达到上述目的，本发明更提供一种用于触控板的位置侦测方法，其适用于具备多个导电线路的触控板上侦测接触物体的一接触位置。这些导电线路中设置于位置侦测处的部分在第一维方向上间隔排列，而导电线路中设置于位置侦测处的部分沿第二维方向平行延伸，且这些导电线路沿第二维方向平行延伸的部分的单位电阻值随着距离这些导电线路一端的距离远近而改变。该位置侦测方法先计算每一导电线路各处的电阻与电容乘积的总和，并根据所计算的总和来判断接触位置的第二维方向的座标值。

借由上述技术方案，本发明触控板及其用于触控板的位置侦测方法至少具有下列优点及有益效果：

1、本发明的触控板，采用随着与其一端的距离改变而逐渐改变电阻的单层电路布局，从而可以侦测单一方向或两个方向的座标，其具有简单的布线，而具有成本较低的优点。

2、本发明的触控板，为具有单层布线的触控板，由于其布线简单，而可利用单层线路来提供二维的定位，非常适于实用。

3、本发明的用于触控板的位置侦测方法，可利用一维布线的侦测线路来达到二维的位置定位，更加适于实用。

综上所述，本发明的触控板，采用具有等比增加或减小电阻的单层电路布局，从而可以侦测单一方向或两个方向的座标。另外本发明的触控板还具有简单的布线而具有成本较低的优点。此外，本发明还可以藉由计算每一导电线路各处的电阻与电容乘积的总和(时间常数)来判断接触位置的第二维方向的座标值，非常适于实用。本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在产品结构、位置侦测方法或功能上皆有较大改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的触控板及其位置侦测方法具有增进的突出功效，从而更加适于实用，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为现有习知的触控板的立体示意图。

图2为图1中触控板的截面示意图。

图3为本发明的触控板第一实施方式的平面示意图。

图4为图3所示的导电线路的电阻的示意图。

图5为本发明的触控板第二实施方式的平面示意图。

图6与图7分别为侦测到的不同的手指接触至触控板同一位置的能量变化图。

20、30、40：触控板                22：单层电路布局

24、34、44：触控板控制器          26、36、37、46：导电线路

28：导电单元

具体实施方式

为更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及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的触控板及其用于触控板的位置侦测方法其具体实施方式、结构、方法、特征及其功效，详细说明如后。

有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得一更加深入且具体了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

请参阅图3及图4所示，图3为本发明的触控板第一实施方式的平面示意图，图4为图3所示的导电线路的电阻的示意图。本发明第一较佳实施例的触控板20，包括一基板(图中未示)、单层电路布局22以及触控板控制器24。该单层电路布局22设置于基板上，触控板控制器24与单层电路布局22相连接。单层电路布局22包括多个沿水平方向延伸的导电线路26。每个导电线路26都由n个依次相连的导电单元28连接而成，且起始的导电单元28与触控板控制器24相连接。导电线路26上的电阻随其与起始的导电单元28的距离而逐步增加。每一导电单元28的电阻满足如下关系：

                      Rn＝nR    (1)

其中，Rn表示第n个导电单元的电阻，n为自然数，R为起始的导电单元28的电阻。

每一个导电线路26的时间常数如下式所述：

T＝R*C+2R*C+3R*C+……+(n-1)R*C+nR*C＝n*(n+1)*R*C/2    (2)

其中，T为时间常数，C为导电线路26的电容。

当手指或笔接触触控板20的表面时，接触位置就会产生一个电容的变化，而单层电路布局22就会侦测到此变化。因此，触控板控制器24就会准确的侦测到接触位置所接触的导电线路26。同时，导电线路26的时间常数也相应增加，如下式所述：

        T＝R*C+2R*C+3R*C+……+iR*(C+ΔC)+(n-1)R*C+

            nR*C＝n*(n+1)*R*C/2+iR*ΔC    (3)

其中，iR(1≤i≤n)为接触到的导电线路26上的导电单元28的电阻，ΔC为手指增加的电容。

当触控板控制器24侦测到导电线路26的时间常数改变时，触控板控制器24就可准确的判断出接触位置的具体位置。因此，通过单层电路布局22就可以准确的判断出物体在触控板上的接触位置的二维座标。

请参阅图5所示，为本发明的触控板第二实施方式的平面示意图，为本发明的触控板又一实施方式的结构示意图。本实施例的触控板40，其大部分结构与第一实施方式相同，在这些导电线路46中，设置于位置侦测处的部分(图中标号46所指的实线方块部分)在Y轴(后称第一维方向)上间隔排列，而这些导电线路46中设置于位置侦测处的部分则沿X轴(后称第二维方向)平行延伸。此外，这些导电线路46在沿着第二维方向平行延伸的部分中，其单位电阻值也随着距离导电线路46的一端(或右端或左端)的距离远近而改变。此外，尚有一个不同之处在于：每个导电线路46的起始端和末端都与一个触控板控制器44相连接。进行操作时，导电线路46可以被从不同的端点开始扫描两次，一次从起始端开始，而另一次则从末端开始。因此，因为压力、接触面积、湿度或其他因素而造成的位置公差可以被忽略，从而达到准确及可靠的探测到接触位置的目的。比如，请参阅图6及图7所示，分别为侦测到的不同的手指接触至触控板同一位置的能量变化图，当两个不同大小的手指分别接触同一位置时(假设此位置为对应于触控板40的第二线路的第二线路单元)，从侦测到的最大电容来看，可以轻易的定位出接触位置的第一维座标(在本实施例中也就是知道位于第二线路上)；接下来，则可藉由如前述计算时间常数的方法来获知接触位置的第二维方向上的座标(在本实施例中也就是可定位在第二线路单元上)。

值得注意的是，由于接触面积的不同，触控板侦测器侦测到的最大能量会有所不同。因此，仅仅扫描导电线路的一端的控制方法在这种情况下会得到两个不同的最大能量值，进而得到两个不同的接触区域；而在本实施例所提供的用于触控板40的控制方法中，是分别从导电线路46的两端开始进行扫描，就可以有效的解决上述问题，而可得到准确的侦测结果。

前述具有等比增加电阻的导电线路可由各种导电材料形成，如铟锡氧化物(Indium-Tin Oxide，ITO)、软性电路板、印刷电路板或薄膜。当导电线路采用铟锡氧化物为材料时，可通过控制其每个导电单元的宽度来实现电阻的增加。当导电线路采用印刷电路板为材料时，可以通过在每个导电单元涂布不同的电阻来实现电阻的增加。同理，导电线路还可以具有等比递减的电阻。

综上所述，本发明的触控板，采用具有等比增加或减小电阻的单层电路布局，从而可以侦测单一方向或两个方向的座标。另外，本发明的触控板还具有简单的布线，而具有成本较低的优点。此外，本发明还可以藉由计算每一导电线路各处的电阻与电容乘积的总和(时间常数)来判断接触位置的第二维方向的座标值。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，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，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的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，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (11)

1.一种触控板，其特征在于其包括：

一基板；以及

一形成于该基板上的单层电路布局，其包括多个导电线路；其中，每一该些导电线路都具有随与其一端的距离增加或减小的电阻值。

2.根据权利要求1所述的触控板，其特征在于其中所述的导电线路具有等比递增或递减的电阻。

3.根据权利要求1所述的触控板，其特征在于其中其进一步包括与该单层电路布局相连的一触控板控制器。

4.根据权利要求3所述的触控板，其特征在于其中所述的触控板控制器与每一该些导电线路的起始端或末端相连接。

5.根据权利要求1所述的触控板，其特征在于其中所述的该些导电线路由铟锡氧化物、软性电路板、印刷电路板或薄膜其中至少之一者形成。

6.根据权利要求1所述的触控板，其特征在于其中所述的每一该些导电线路包括多个依次连接的导电单元，且该些导电线路上的电阻的增加是通过控制该些导电单元的宽度或在该些导电单元上涂布不同的电阻而实现。

7.根据权利要求1所述的触控板，其特征在于其进一步包括一保护层、一顺应材料层及一导电层。

8.根据权利要求3所述的触控板，其特征在于其中所述的触控板控制器侦测由于该些导电线路的电阻的改变而导致的能量的变化或时间常数的变化。

9.根据权利要求3所述的触控板，其特征在于其中所述的触控板控制器根据电容及能量的变化或电容及时间常数的变化来侦测接触点的准确位置。

10.一种用于触控板的位置侦测方法，其特征在于其适用于具备多个导电线路的触控板上侦测接触物体的一接触位置，其中，该些导电线路中设置于位置侦测处的部分在一第一维方向上间隔排列，且该些导电线路中设置于位置侦测处的部分沿一第二维方向平行延伸，且该些导电线路沿该第二维方向平行延伸的部分的单位电阻值随距离该些导电线路的一端的距离远近而改变，该位置侦测方法包括下列步骤：

计算每一该些导电线路各处的电阻与电容乘积的总和；以及

根据该计算的总和，判断该接触位置的第二维方向的座标值。

11.根据权利要求10所述的用于触控板的位置侦测方法，其特征在于其中是将该计算的总和减去一预设值，以判断该接触位置的第二维方向的座标值。

Images