CN101625612B - 改善触控面板的准确度的装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种改善触控面板的触点感测准确度的装置及方法，该面板具有一与该面板同形并具透明导电特性的感测层，该装置包含第一及第二复数条X连外导线及第一及第二复数条Y连外导线，分别被交替电性耦接至该面板的第一及第二X侧及该面板的第一及第二Y侧，以依序并分别自一第一及第二感测信号源接收一第一及第二感测信号。借该第一及第二感测信号产生的电流的关系，该触点的位置的一x坐标与一y坐标可分别被得到。

Description

改善触控面板的准确度的装置及方法

技术领域

本发明涉及触控面板的领域，更涉及一种改善触控面板的线性及感测准确度的装置及方法。

背景技术

传统上，电子装置的输入以键盘与鼠标为之，而不能以人类直觉的方式为之。之后，触控面板已被广用于各类大小型电子装置中，此时使用者得以手或触控笔等对象触击其上的面板的方式对该电子装置进行触点输入，此时触控面板下方所设的感测装置感测该触点的位置，借以达到操作该触控电子装置的目的。以感测触点输入的感测机制分，触控面板可分类为电阻式、电容式、音波式、光学式及电磁式等触控面板；以触控面板的种类分，其又包含触控面板及触控板等分类。

以电容式触控制感测机制为基础的电容式触控面板为例，其是借助感测一触点输入位置的各侧电流、并借该等电流的相互关系而判定出该触点输入的位置。

请参阅图1，其为一传统电容式触控面板的触点输入位置感测的说明示意图。如图1所示，一电容式触控面板10基本上是由一透明基板11、一导电镀膜12、一电极图案13及一绝缘硬式镀层14所构成，其中该透明基板11可为玻璃，该电极图案13形成于该触控面板10的周缘部份，用以补偿该导电镀膜12上的一电场的曲线分布，以下将有说明。此外，该触控面板10的四角落处各与一连外导线A、B、C及D相接，用以各接收一交流感测信号AC1、AC2、AC3及AC4以供量测触控面板10上的一触点P的位置用，如图2所示，其中。

在实际工作时，该等交流感测信号AC1、AC2、AC3及AC4为振幅大小相同的交流方波或弦波电压信号，此时各连外导线A、B、C及D上各有一电流I1、I2、I3及I4通过。借助量取每一连外导线A、B、C及D的在该触点P出现前与出现时的电流变化量ΔI1、ΔI2、ΔI3及ΔI4，该触点P位置的坐标便可依下式被计算出：

x＝(ΔI3+ΔI4-ΔI1-ΔI2)/(ΔI1+ΔI2+ΔI3+ΔI4)    (1)，

y＝(ΔI1+ΔI4-ΔI3-ΔI2)/(ΔI1+ΔI2+ΔI3+ΔI4)    (2)。

然而，若触控面板10无该补偿用的电极图案13的存在，则该等交流感测信号AC1、AC2、AC3及AC4在该触控面板10上形成的电场会呈曲线分布，如图3所示。图3的电场曲线分布形成了一如图4所示的等位线，此会造成触点P的位置亦被感测为偏离而不准确。对此一电场与等位线曲线分布问题，一般皆设法对其加以补偿，在触控面板10的四边处加以上述等的补偿电极13即为一般常见的作法，借以将等电位线分布改变为如图5所示，其线性弯曲问题得到改善。

鉴于上述问题，本发明提出一种借改善该触控面板的线性弯曲问题而同时达到改善该种触控面板的触点感测准确度的装置及方法。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的一目的即在于提出一种改善一触控面板的触点感测准确度的装置及方法，其借改善现有技术中的线性弯曲的方式改善触控面板的准确度问题。

在本发明的改善一触控面板的触点感测准确度的装置中，该面板实质上呈一矩形，并具有一透明基板和与该透明基板同形形成并位于该透明基板上的具透明导电特性的感测层，该感测层上具有一第一X侧、一第二X侧、一第一Y侧及一第二Y侧，该装置包含一感测来源、第一及第二复数条X连外导线、第一及第二复数条Y连外导线、一电流测量单元、一电流计算单元及一坐标判定单元。该感测来源包含一第一感测信号源及一第二感测信号源；该第一及第二复数条X连外导线被同时各与该面板的第一及第二X侧上的感测层处电性耦接，并使该第一及第二复数条Y连外导线被同时各与该面板的第一及第二Y侧上的感测层处电性断开，以令该第一及第二复数条X连外导线同时各自一第一感测信号源接收一第一感测信号，并在该第一及第二复数条X连外导线上分别产生一第一电流及一第二电流；该第一及第二复数条Y连外导线被同时各与该面板的第一及第二Y侧上的感测层处电性耦接，并使该第一及第二复数条X连外导线被同时各与该面板的第一及第二X侧上的感测层处电性断开，以令该第一及第二复数条Y连外导线同时各自一第二感测信号源接收一第二感测信号，并在该第一及第二复数条Y连外导线上分别产生一第三电流及一第四电流；该电流测量单元被用以分别测量该触点出现之前及之后的第一及第二复数条X及Y连外导线上的第一、第二、第三及第四电流；该电流计算单元被用以分别加总该触点出现之前及之后的第一及第二复数条X及Y连外导线上的一第一、第二、第三及第四总电流；该坐标判定单元被用以根据该触点出现的前及的后该第一、第二、第三及第四总电流判定该触点的位置的一x坐标与一y坐标。

在本发明的改善一触控面板的触点感测准确度的方法中，该面板实质上呈一矩形，并具有一透明基板和与该透明基板同形形成并位于该透明基板上的具透明导电特性的感测层，该感测层上具有一第一X侧、一第二X侧、一第一Y侧及一第二Y侧，该方法包含下列步骤：分别提供复数条相等数目的第一及第二X复数条连外导线于该面板的第一及第二X侧上的感测层的附近，且复数条相等数目的第一及第二复数条Y连外导线被提供于第一及第二Y侧上的感测层的附近；提供一第一感测信号源与一第二感测信号源；使该第一及第二复数条X连外导线被同时各与该面板的第一及第二X侧上的感测层处电性耦接，并使该第一及第二复数条Y连外导线被同时各与该面板的第一及第二Y侧上的感测层处电性断开，以令该第一及第二复数条X连外导线同时各自一第一感测信号源接收一第一感测信号，并在该第一及第二复数条X连外导线上分别产生一第一电流及一第二电流；使该第一及第二复数条Y连外导线被同时各与该面板的第一及第二Y侧上的感测层处电性耦接，并使该第一及第二复数条X连外导线被同时各与该面板的第一及第二X侧上的感测层处电性断开，以令该第一及第二复数条Y连外导线同时各自一第二感测信号源接收一第二感测信号，并在该第一及第二复数条Y连外导线上分别产生一第三电流及一第四电流；分别测量在该触点出现之前与之后该第一及第二复数条X连外导线上的第一及第二电流，并分别测量在该触点出现之前与之后该第一及第二复数条Y连外导线上的第三及第四电流；分别加总在该触点出现之前与之后该第一及第二复数条X连外导线上的各第一及第二电流，以分别得到一第一总电流与一第二总电流，并分别加总在该触点出现之前与之后该第一及第二复数条Y连外导线上的各第三及第四电流，以分别得到一第三总电流与一第四总电流；分别利用该第一与第二总电流的关系计算该触点位置的一x坐标位置，并分别利用该第三与第四总电流的关系计算该触点位置的一y坐标位置。

在一较佳实施例中，上述触控面板包含一电容式触控面板及一五线电阻式触控面板。

借助使用本发明，电容式及五线电阻式触控面板上的线性得以被改善，故触点感测准确度同时被改善。

借助使用本发明，上述触控面板上在工作区内有良好均匀的电场分布，其使线性弯曲的问题变小，故触点位置感测的准确度被大幅提升。

附图说明

本发明的较佳实施例的说明通过下列附图而为，其中：

图1为一种现有的电容式触控面板的立体分解图；及

图2为说明图1所示电容式触控面板的接收感测信号以判定一触点位置的示意图；

图3为图1所示电容式触控面板在被加以感测信号时的电场分布图；

图4为对应图3电场分布的等位线分布图；

图5为对图1的电容式触控面板加以补偿后的等位线分布；

图6为本发明所指的触控面板的立体分解图；

图7为本发明的改善触控面板的触点位置感测准确度的装置的功能方块图；

图8为说明本发明的改善触控面板的触点感测准确度的装置的上视平面示意图；

图9A及图9B分别为为本发明的改善触控面板的触点感测准确度的装置对该触控面板的线性改善的X及Y相关部份示意图；及

图10为说明本发明的改善触控面板的触点感测准确度的方法的流程图。

【主要元件附图标记说明】

10    电容式触控面板      11    透明基板

12    导电镀膜            13    电极图案

14    绝缘硬式镀层        60    触控面板

61    透明基板            62    感测层

63    工作区              70    本发明的装置

71    感测来源            72    信号连接单元

73    电流测量单元        74    电流计算单元

75    坐标判定单元        76    开关

77    控制器              771   第一电路单元

772   第二电路单元        711   X感测信号源

712   Y感测信号源         721   X1侧X连外导线

722   X2侧X连外导线       723   Y1侧Y连外导线

724   Y2侧Y连外导线       S1001 步骤1001

S1002 步骤1002            S1003 步骤1003

S1004 步骤1004            S1005 步骤1005

S1006 步骤1006            S1007 步骤1007

具体实施方式

本发明为一种改善触控面板的触点感测准确度的装置及方法，以下将借助较佳实施例配合所附附图对其详加说明。

图6为本发明所指的触控面板的立体分解图。如图6所示，本发明的触控面板60包含一透明基板61及一感测层62，并可为一电容式触控面板或一六线电阻式触控面板，其中该透明基板61可为玻璃基板等，该感测层62同形形成于透明基板61上，并具有透明与导电特性。此外，该感测层62上通常尚有一二氧化硅层(未显示)，用以提供对感测层62的保护。此外，该感测层62被提供以多道外部感测信号，借以作为感测一触点在感测层62及该二氧化硅层上的位置，其细节将说明如下。

图7为本发明的改善触控面板的触点感测准确度的装置的功能方块图。如图7所示，本发明的装置70包含一感测来源71、一信号连接单元72、一电流测量单元73、一电流计算单元74及一坐标判定单元75。其中该感测来源71包含一X及一Y感测信号源711，712，该信号连接单元72包含复数条X1侧及X2侧X连外导线721，722与复数条Y1及Y2侧Y连外导线723，724。

图8为说明本发明的改善触控面板的触点感测准确度的装置的上视平面示意图。如图8所示，该触控面板60的感测层62上具有二X侧X1，X2及二Y侧Y1，Y2，并具有一工作区63，一触点P即作用于该工作区63内。复数条数量相等的X1侧及X2侧X连外导线721，722被分别电性耦接至工作区63外部的二X侧X1，X2，复数条数量相等的复数条Y1侧及Y2侧Y连外导线723及724则分别被电性耦接至二Y侧Y1，Y2，借以分别自该外部感测信号源71的一X感测信号源711及一Y感测信号源712接收一感测信号Vs1，Vs2，并分别在该等X及Y连外导线721，722，723，724上形成一电流I。在一较佳实施例中，该X及Y感测信号源711，712为一相同的外部感测信号源，且该感测信号Vs1，Vs2为一相同的感测信号。

实际上，该等X与Y连外导线721，722，723，724对于对应的X及Y感测信号源711，712的感测信号Vs1，Vs2的接收是以交替独立的方式为之，即X与Y连外导线721，722，723，724不同时与面板60的感测层62电性耦接，借以能独立判定触点位置P坐标的x与y坐标值。

在一较佳实施例中，X与Y连外导线721，722，723及724与感测层62的耦接处可各被设以一开关76，借以利用一控制器77控制该等开关76而控制X与Y连外导线721，722，723，724与感测层62的电性耦接与断开状态，此时控制器77中可包含一第一电路单元771和一第二电路单元772分别负责。

接着，该电流测量单元73对该等电流I加以测量，以分别各得到X及Y连外导线721，722，723，724上的电流：一第一电流、一第二电流、一第三电流及一第四电流。

接着，该电流计算单元74被用以分别加总上述的第一电流、一第二电流、一第三电流及一第四电流以得到X及Y连外导线721，722，723，724上的一第一总电流I1、一第二总电流I2、一第三总电流I3及一第四总电流I4，并分别计算该第一、第二、第三及第四总电流I1、I2、I3及I4在触点P出现时与出现前的差值ΔI1、ΔI2、ΔI3及ΔI4。

最后，该触点位置P的x与y坐标值可分别以同于现有技术的下列关系式求出：

x＝(ΔI1-ΔI2)/(ΔI1+ΔI2)，    (3)，及

y＝(ΔI3-ΔI4)/(ΔI3+ΔI4)      (4)。

图9A及图9B分别为本发明的对该触控面板的线性改善的X相关与Y相关部份示意图。如图9A与图9B所示，X与Y连外导线721，722，723，724所形成的等位线91，92，93，94，95，96分布的线性弯曲程度极低，故远较现有技术所得到者为佳。

图10所示为本发明的改善触控面板的触点感测准确度的方法的流程图，其可被用于如图6所示的装置中，故请同时配合图6阅读。

如图10所示，首先复数条相等数目的X连外导线721，722被提供在该面板60的二X侧X1，X2上的感测层62的附近，且复数条相等数目的Y连外导线723，724被提供于第一及第二Y侧Y1，Y2上的感测层62的附近(S1001)。

同时，一第一感测信号源711与一第二感测信号源712被提供(S1002)。

接着，X连外导线721，722被同时各电性耦接至面板60的二X侧X1，X2上的感测层62处，且Y连外导线723，724被各与面板60的二Y侧Y1，Y2上的感测层62处电性断开，以令各X连外导线721，722同时自一第一感测信号源711接收一第一感测信号Vs1(S1003)。

接着，各X1及X2侧上的X连外导线721，722上的电流I被测量，且所有X1及X2侧上X连外导线721，722上的电流I的总和I1与I2被计算(S1004)。

接着，该等Y连外导线723，724被同时各电性耦接至该面板60的二Y侧Y1，Y2上的感测层62处，且该等X连外导线721，722被与该面板60的二X侧X1，X2上的感测层62处电性断开。同时，各Y连外导线723，724同时自一第二感测信号源712接收一第二感测信号Vs2(S1005)。

接着，Y1及Y2侧上的各Y连外导线723，724上的电流I被测量，且所有Y1及Y2侧上Y连外导线723，724上的电流I的总和I3与I4被计算(S1006)。

最后，以上述电流I1及I2的关系用以计算该触点P的位置的一x坐标，且上述电流I3及I4的关系被利用以计算该触点P的位置的一y坐标(S1007)，且该触点位置P的坐标(x，y)分别是以下列关系式决定：

x＝(ΔI1-ΔI2)/(ΔI1+ΔI2)，    (5)，及

y＝(ΔI3-ΔI4)/(ΔI3+ΔI4)      (6)，

其中ΔI1、ΔI2、ΔI3及ΔI4分别为电流I1、I2、I3及I4在触点P出现时与出现前的差值。

在一较佳实施例中，步骤S703与S705的交替进行系以提供一开关元件66于X及Y连外导线711，712，713，714之间、并控制该开关元件66的开关的方式达到上述电性耦接与电性断开目的。

借助使用本发明，上述触控面板上在工作区内有良好均匀的电场分布，其使线性弯曲的问题变小，故触点位置感测的准确度被大幅提升。

本发明已借助特定实施例说明如上，本领域技术人员可借助该等实施例的原理而推衍出其它可能实施例，如此推衍出的实施例皆属于本发明的保护范围，故本发明的实际保护范围当由权利要求书所限定。此外，本发明保护范围的解读当令该电容式触控面板上的X与Y方向可对调。

Claims (10)

1.一种改善触控面板的触点感测准确度的装置，其特征在于，该面板实质上呈一矩形，并具有一透明基板和与该透明基板同形形成并位于该透明基板上的具透明导电特性的感测层，该感测层上具有一第一X侧、一第二X侧、一第一Y侧及一第二Y侧，其特征在于，该装置包含：

一感测来源，包含一第一感测信号源及第二感测信号源；

第一及第二复数条X连外导线，分别被同时与该面板的第一及第二X侧电性耦接或断开；

第一及第二复数条Y连外导线，分别被同时与该面板的第一及第二Y侧电性耦接或断开；

第一及第二复数条X连外导线被同时分别与该面板的第一及第二X侧上的感测层处电性耦接时，使第一及第二复数条Y连外导线被同时分别与该面板的第一及第二Y侧上的感测层处电性断开，以令该第一及第二复数条X连外导线同时各自一第一感测信号源接收一第一感测信号，并在该第一及第二复数条X连外导线上分别产生一第一电流及一第二电流；

该第一及第二复数条Y连外导线被同时分别与该面板的第一及第二Y侧上的感测层处电性耦接时，使该第一及第二复数条X连外导线被同时分别与该面板的第一及第二X侧上的感测层处电性断开，以令该第一及第二复数条Y连外导线同时各自一第二感测信号源接收一第二感测信号，并在该第一及第二复数条Y连外导线上分别产生一第三电流及一第四电流；

一电流测量单元，被用以分别测量该触点出现之前及之后的第一及第二复数条X及Y连外导线上的第一、第二、第三及第四电流；

一电流计算单元，被用以分别加总得到该触点出现之前及之后的第一及第二复数条X及Y连外导线上的一第一、第二、第三及第四总电流；

一坐标判定单元，被用以根据该触点出现之前及之后该第一、第二、第三及第四总电流判定该触点的位置的一x坐标与一y坐标。

2.如权利要求1所述的改善触控面板的触点感测准确度的装置，其特征在于，更包含一第一复数个开关、一第二复数个开关及一控制器，该第一复数个开关与第二复数个开关分别被置于该第一及第二复数条X连外导线与该面板的第一及第二X侧之间与该第一及第二复数条Y连外导线与该面板的第一及第二Y侧之间，以分别为该控制器控制为使该第一及第二复数条X连外导线与该面板之间相电性耦接或电性断开、及使该第一及第二复数条Y连外导线与该面板的第一及第二Y侧之间相电性断开或电性耦接。

3.如权利要求1所述的改善触控面板的触点感测准确度的装置，其特征在于，其中该第一及第二感测信号源相同，且该第一及第二感测信号相同。

4.如权利要求1所述的改善触控面板的触点感测准确度的装置，其特征在于，其中该面板的本体内更包含一实质上为矩形的工作区，该触点即作用在该工作区内。

5.如权利要求1所述的改善触控面板的触点感测准确度的装置，其特征在于，其中该触点位置的x与y坐标分别以下列关系式决定：

x＝(ΔI1-ΔI2)/(ΔI1+ΔI2)，

y＝(ΔI3-ΔI4)/(ΔI3+ΔI4)，

其中ΔI1、ΔI2、ΔI3及ΔI4分别为该第一总电流I1、该第二总电流I2、该第三总电流I3及该第四总电流I4在该触点P出现时与出现前的差值。

6.一种改善触控面板的触点感测准确度的方法，其中该面板实质上呈一矩形，并具有一透明基板和与该透明基板同形形成并位于该透明基板上的具透明导电特性的感测层，该感测层上具有一第一X侧、一第二X侧、一第一Y侧及一第二Y侧，其特征在于，该方法包含下列步骤：

分别提供相等数目的第一及第二复数条X连外导线于该面板的第一及第二X侧上的感测层的附近，并分别提供第一及第二复数条Y连外导线于第一及第二Y侧上的感测层的附近，其中，第一及第二复数条Y连外导线具有相等数目；

提供一第一感测信号源与一第二感测信号源；

使该第一及第二复数条X连外导线被同时分别与该面板的第一及第二X侧上的感测层处电性耦接，并使该第一及第二复数条Y连外导线被同时分别与该面板的第一及第二Y侧上的感测层处电性断开，以令该第一及第二复数条X连外导线同时各自一第一感测信号源接收一第一感测信号，并在该第一及第二复数条X连外导线上分别产生一第一电流及一第二电流；

使该第一及第二复数条Y连外导线被同时分别与该面板的第一及第二Y侧上的感测层处电性耦接，并使该第一及第二复数条X连外导线被同时分别与该面板的第一及第二X侧上的感测层处电性断开，以令该第一及第二复数条Y连外导线同时各自一第二感测信号源接收一第二感测信号，并在该第一及第二复数条Y连外导线上分别产生一第三电流及一第四电流；

分别测量在该触点出现之前与之后该第一及第二复数条X连外导线上的第一及第二电流，并分别测量在该触点出现之前与之后该第一及第二复数条Y连外导线上的第三及第四电流；

分别加总在该触点出现之前的该第一及第二复数条X连外导线上的各第一及第二电流，以分别得到一第一总电流与一第二总电流，并分别加总在该触点出现之前的该第一及第二复数条Y连外导线上的各第三及第四电流，以分别得到一第三总电流与一第四总电流；分别加总在该触点出现之后的该第一及第二复数条X连外导线上的各第一及第二电流，以分别得到一第一总电流与一第二总电流，并分别加总在该触点出现之后的该第一及第二复数条Y连外导线上的各第三及第四电流，以分别得到一第三总电流与一第四总电流；

根据该触点出现之前及之后该第一、第二、第三及第四总电流判定该触点的位置的一x坐标与一y坐标。

7.如权利要求6所述的改善触控面板的触点感测准确度的方法，其特征在于，其中：

该使该第一及第二复数条X连外导线被同时分别与该面板的第一及第二X侧上的感测层处电性耦接，并使该第一及第二复数条Y连外导线被同时分别与该面板的第一及第二Y侧上的感测层处电性断开的步骤包含分别开启一电性耦接该第一及第二复数条X连外导线与该面板的第一及第二X侧之间的元件的步骤及分别关闭一电性耦接该第一及第二复数条Y连外导线与该面板的第一及第二Y侧之间的元件的步骤，且

该使该第一及第二复数条Y连外导线被同时分别与该面板的第一及第二Y侧上的感测层处电性耦接，并使该第一及第二复数条X连外导线被同时分别与该面板的第一及第二X侧上的感测层处电性断开的步骤包含分别关闭一电性耦接该第一及第二复数条X连外导线与该面板的第一及第二X侧之间的元件的步骤及分别开启一电性耦接该第一及第二复数条Y连外导线与该面板的第一及第二Y侧之间的元件的步骤。

8.如权利要求6所述的改善触控面板的触点感测准确度的方法，其特征在于，其中该第一及第二感测信号源相同，且该第一及第二感测信号相同。

9.如权利要求6所述的改善触控面板的触点感测准确度的方法，其特征在于，其中该面板的本体内更包含一实质上为矩形的工作区，该触点即作用在该工作区内。

10.如权利要求6所述的改善触控面板的触点感测准确度的方法，其特征在于，根据该触点出现之前及之后该第一、第二、第三及第四总电流判定该触点的位置的一x坐标与一y坐标的步骤，包含以下列关系式决定该触点的x与y坐标值的步骤：

x＝(ΔI1-ΔI2)/(ΔI1+ΔI2)，

y＝(ΔI3-ΔI4)/(ΔI3+ΔI4)，

其中ΔI1、ΔI2、ΔI3及ΔI4分别为该第一总电流I1、该第二总电流I2、该第三总电流I3及该第四总电流I4在触点P出现时与出现前的差值。

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