CN101983371B

CN101983371B - 改善了边缘位置认知特性的触摸感知装置

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Publication number: CN101983371B
Application number: CN200980112024.3A
Authority: CN
Inventors: 柳施恩; 南盛植
Original assignee: Melfas Inc
Current assignee: Melfas Inc
Priority date: 2008-04-04
Filing date: 2009-04-03
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2029-04-03
Also published as: US20110025636A1; EP2278438A4; JP2011516960A; WO2009145485A2; CN101983371A; EP2278438A2; WO2009145485A3; EP2278438B1; JP5259811B2; KR101080183B1; KR20090106109A

Abstract

本发明提出一种改进的具有边缘位置触摸位置认知特性的触摸感知装置。根据本发明一个实施例的装置，作为具备触摸位置判断功能的触摸感知装置，包括：面板单元，其包括沿第1轴并排安置的多个传感器电极；传感器单元，其连接到所述多个传感器电极，采集在各传感器电极中生成的表示电气特性变化的传感器数据；和演算单元，其使用对所述多个传感器电极中的至少一个传感器电极采集的传感器数据，来判断接受了用户的触摸的面板单元上的触摸位置，其中，所述多个传感器电极中，位于所述第1轴方向的边缘部位的边界传感器电极，比其他传感器电极沿所述第1轴方向的宽幅较短。依照所述结构，去除或者缩小在输入区域的边缘部位形成的无效输入区域，可提高接触感知装置的接触位置认知特性。

Description

改善了边缘位置认知特性的触摸感知装置

技术领域

本发明，涉及触摸垫或触摸屏之类的具有一定大小的输入区域并具有判断输入区域中被施加的用户触摸的位置的功能的触摸感知装置，提出一种可改善在输入区域的边缘位置附近中的触摸位置认知特性的传感器电极模式结构。

背景技术

具备触摸位置认知特性的大部分的触摸感知装置，如图1所示，具备在输入区域10内包含以2元排列的多个传感器电极11、12的结构。

传感器电极11、12，为感知根据用户的触摸的电气特性的变化，连接到传感器电路的各个感测(sensing)频道。触摸感知装置，基于从各感测频道获得的感测信号，计算在输入区域10上发生触摸的点的X方向和Y方向的成分。

这个时候，将图1的各传感器电极11、12个别地连接到传感器电路的各感测信号时，存在所需感测频道的数目过于增多而使传感器电路的芯片封装的单价增加，用于将各传感器电极11、12连接到感测电路上的路由(routing)的复杂程度增加的问题。

因此，如图2所示，通常，将图1中用白色标示的传感器区域11排列在同一X位置的构件以Y方向连接(以下简称“X成分检出电极”，21)，用于计算触摸点的X方向成分；并将以灰色标示的传感器区域12，排列在同一Y位置的构件以X方向连接(以下简称“Y成分检出电极”，22)，用于计算触摸点的Y方向成分。此时，X成分检出电极21和Y成分检出电极22，在电气上相互分离。

图2中示出的结构，由以相同的宽幅和间隔形成及安置的8个X成分检出电极21及8个Y成分检出电极22构成。各X成分检出电极21，沿X方向按顺序连接到X1～X8感测频道，各Y成分检出电极22，沿Y方向按顺序连接到Y1～Y8感测频道。

传感器电路通过X1～X8、Y1～Y8频道，采集表示各个传感器电极21、22的电气特性变化的传感器数据。将在Xn频道中采集的传感器数据，当把在I_Xn，Yn频道中采集的传感据数据作为I_Yn时，计算触摸点的(x，y)位置的过程如下。

在公式1中，N_X和N_Y各为X成分检出电极21、Y成分检出电极22的数目，D_X表示相邻的两个X成分检出电极21间的间隔，D_Y表示相邻的两个Y成分检出电极22间的间隔。当把输入区域10的X方向长度作为L_X，Y方向长度作为L_Y时，定义为D_X＝L_X/N_X，D_Y＝L_Y/N_Y。

公式1

x = (\frac{Σ_{n = 1}^{N_{X}} n \cdot I_{X_{n}}}{Σ_{n = 1}^{N_{X}} I_{X_{n}}} - 0.5) \cdot D_{X},

y = (\frac{Σ_{n = 1}^{N_{Y}} n \cdot I_{Y_{n}}}{Σ_{n = 1}^{N_{Y}} I_{Y_{n}}} - 0.5) \cdot D_{Y}

如公式1中所反映的，各X成分检出电极21和Y成分检出电极22，各代表其宽幅方向的中心所涉及的X及Y坐标值。

由上述公式得出的(x，y)的范围限于{(x，y)|D_X/2＜x＜L_X-D_X/2，D_Y/2＜y＜L_Y-D_Y/2}。因此，固定地可检测出触摸点位置的区域，只有整个输入区域10中所述范围的对应区域。此区域被称为有效输入区域(valid input region)。

除有效输入区域之外的其余区域30，在图3中已用虚线框的阴影标示出。对应{(x，y)|(x＜D_X/2，x＞L_X-D_X/2)(y＜D_Y/2，y＞L_Y-D_Y/2)}的该区域30中，例如，即使触摸的手指的中心位于该区域30之内，计算的(x，y)坐标也无法具有该区域30内的值。因此，在该区域30中，触摸点的位置实质上无法被固定地检测出。该区域被称为无效输入区域(invalid input region)。

发明内容

技术课题

如上所述，依照现有的传感器电极21、22结构，在输入区域10的边缘位置部分实质上无法固定地检测出触摸点的位置，存在有效输入领域缩小的问题。尤其触摸屏的情况，由于输入区域10内的触摸点与显示画面上的位置一对一对应，因此，有可能发生在位于显示画面边缘位置的按键等输入要素(input component)上无法被施加触摸输入的问题。

如果为解决此问题而用印刷等方法将无效输入区域30从用户的视野中遮挡起来，以引导使其不被输入的话，触摸屏的情况，会发生增加显示器显示面板单元的宽幅的问题，和面板单元上施加的触摸会被误认知为正常输入形态的问题。此外，扩张映射来使有效输入区域上的坐标人为地对应整体输入区域10中时，在有效输入区域和无效输入区域30的边界附近，有可能出现触摸点的坐标被扭曲的现象。

因此，欲提出去除无效输入区域30，将有效输入区域扩张为输入区域10整体的新的传感器电极模式结构。

技术方案

本发明作为为解决所述课题而提出的，根据本发明的一个方面的触摸感知装置包括：面板单元，其包括沿第1轴并排安置的多个传感器电极；传感器单元，其连接到所述多个传感器电极，采集在各传感器电极中生成的表示电气特性变化的传感器数据；和演算单元，其使用对所述多个传感器电极中的至少一个传感器电极采集的传感器数据，来判断被施加了用户的触摸的面板单元上的触摸位置，其中，所述多个传感器电极中位于所述第1轴方向的边缘位置的边界传感器电极，比其他传感器电极沿所述第1轴方向的宽幅较短。此时，其特征在于，多个传感器电极中位于宽幅方向的边缘位置的传感器电极，形成为比其他传感器电极其宽幅较窄。

与此同时，根据本发明另一个方面的触摸感知装置包括：面板单元，其包括沿第1轴并排安置的多个传感器电极；传感器单元，其连接到所述多个传感器电极，采集在各传感器电极中生成的表示电气特性变化的传感器数据；和演算单元，其参照对所述多个传感器电极中的至少一个传感器电极采集的传感器数据和对应各所述传感器电极的所述第1轴上的代表位置，判断所述触摸位置的第1轴方向成分，其中，所述演算单元，将所述多个传感器电极中位于所述第1轴方向的边缘位置的边界传感器电极的代表位置，选择为比边界传感器电极的所述第1轴方向的中心位置位于靠近所述面板单元的边缘位置一侧，判断触摸位置的所述第1轴方向成分。

本发明的其他另一个方面，与制造触摸感知面板的方法有关，所述方法包括以下步骤：在非导电性基板的一个平面上，使用导电物质，沿构成所述基板的平面上的第1轴，并排形成多个传感器电极，其中，所述形成所述多个传感器电极的步骤，将所述多个传感器电极中位于所述第1轴方向的边缘位置的边界传感器电极，形成为比其他传感器电极在所述第1轴方向的宽幅较短。

技术效果

根据本发明，可去除或缩小无效输入区域，扩大有效输入区域。由此，可克服或者改善在触摸感知装置的输入区域的边缘位置单元无法固定地识别触摸点的位置的问题。

此外，根据本发明，无需通过额外的软件处理，就可以将输入领域的整体或大部分用作有效输入区域，可提出对边缘位置单元位置认知特性问题的简单而根本的解决方法。

尤其是，本发明被应用于触摸屏上时，允许安置在显示画面的边缘位置的输入要素的操作，可进行自由的UT结构。

同时，根据本发明的一个实施例的触摸感知装置，由于被设计为边缘位置一侧的传感器电极的分割区域的宽幅比其他传感器电极小，因此具有在边缘位置单元，更提高传感器电极的长度方向的坐标认知的线形性的效果。

附图说明

图1是示出现有触摸感知装置的传感器电极安置结构的示图；

图2是示出现有触摸感知装置的传感器电极安置及连接结构的示图；

图3是示出现有触摸感知装置的无效输入区域的示图；

图4是示出根据本发明的触摸感知装置的结构的框图；

图5是示出根据本发明的第1实施例的触摸感知装置的传感器电极安置及连接结构的示图；

图6是示出根据第1实施例的触摸感知装置的面板单元截面结构的示图；

图7是概念地示出根据第1实施例的确定触摸感知装置的边界传感器电极的代表位置的原理的示图；

图8是示出根据本发明的第2实施例的触摸感知装置的传感器电极安置及连接结构的示图；

图9是示出根据第2实施例的触摸感知装置的面板单元截面结构的示图；

图10是示出根据本发明的第3实施例的触摸感知装置的传感器电极安置及连接结构的示图；

图11是示出按步骤表示制造触摸感知面板的工程的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图，对根据本发明的触摸感知装置进行说明。以下的说明中，对相同或者对应的结构，在附图上使用相同的记载数字表示，省略重复说明。

图4是简要示出根据本发明的触摸感知装置的整体结构的示图。

本触摸感知装置，作为具备触摸位置认知功能的装置，如附图所示，包括面板单元510和传感器单元520和演算单元530而构成。

面板单元510包括在宽幅方向上临接且并排安置的多个传感器电极。传感器电极，使用导电物质，形成在构成面板单元510的基板的一个平面上。在触摸屏的情况中，将铟锡氧化物(ITO：indium tin oxide)之类的透明导电物质形成于一个平面上的透明薄膜，以蚀刻(etching)等方法来形成模式(patterning)，以特定形状形成传感器电极。对面板单元510的传感器电极安置结构及堆层结构将在后面详细说明。

面板单元510的各传感器电极连接到传感器单元520的各感测频道，传感器单元520通过感测频道从各传感器电极接收传感器信号的输入。

传感器单元520，参照传感器信号的大小、相位信息等，提取在输入用户的触摸时表示发生的电气特性的变化的传感器数据。作为结构的一个例子，传感器单元520可包括用于测量用户触摸时出现的电容(capacitance)变化的传感器电路。在这种情况下，传感器单元520可对各传感器电极将与相关传感器电极上形成的触摸区域的面积成比例的值作为传感器数据提取。

提取的传感器数据被输入至演算单元530，用于提取触摸点的坐标的演算。演算单元530，使用对各传感器电极获得的传感器数据，执行判断触摸与否和触摸位置的演算。对在演算单元530中执行的演算，将通过下面的实施例进行详细说明。

第1实施例

图5是模式地示出根据本发明的第1实施例的触摸感知装置的面板单元510的传感器电极安置结构的示图。

本实施例中的面板单元510，可以具有在X方向上相邻的X0～X8的9个传感器电极(以下简称“X成分检出电极”，111、121)和在Y方向上相邻的Y0～Y8的9个传感器电极(以下简称“Y成分检出电极”，112、122)互相交叉排列的形态的电极安置结构。

此时，X成分检出电极111、121，可构成将具有同样大小的菱形或三角形形状的多个单位电极以X方向长长地连接的形状，Y成分检出电极112、122也同样可构成将具有同样大小的菱形或三角形形状的多个单位电极以Y方向长长地连接的形状。

此外，X成分检出电极111、121和Y成分检出电极112、122，可以恰好填入互相的空白处的形状交叉排列，可互相从电气上分离开。

X成分检出电极111、121和Y成分检出电极112、122的电极区域，可以在基板上将导电性物质形成菱形或三角形形状制成。触摸屏的情况，可在单独的透明薄膜上，使用透明导电性物质，以图5所示的形态分别形成X成分检出电极111、121和Y成分检出电极112、122。

当然，这样的积层结构，也适用于触摸垫之类的其他种类的触摸感知装置。图6示出图5的面板单元510的根据A-A′线的截面的样子，此截面图是根据基层架构的。

参照图6，Y成分检出电极112、122，可沿Y方向以一定的间隔安置，可形成于作为基层的透明薄膜102的上面。同样地，X成分检出电极111、121也可形成于作为基层的透明薄膜101的上面，在图6中示出，其在Y成分检出电极112、122的上侧积层。

当然，也可以是Y成分检出电极112、122在X成分检出电极111、121的上侧积层，还可以是X成分检出电极111、121及Y成分检出电极112、122各自以在透明薄膜101、102的下面形成的形态构成。

如上所述，将X成分检出电极111、121和Y成分检出电极112、122形成在一个平面上的透明薄膜101、102分别称为X电极层和Y电极层时，X电极层和Y电极层被提供位由粘贴层115互相附着的形态，两个电极层可使用粘贴层125，附着在电子机器的外壳130背面。

触摸屏的情况，外壳130可使用钢化玻璃或丙烯酸树脂(acryl)之类的透明材料，双面透明胶粘剂(OCA：optically cleaur adhesive)或光胶(optical glue)之类的透明胶粘剂，可用于粘贴层115、125。

图5的电极安置及连接结构与图2的比较，有以下差别。

第一，图2的现有结构中，位于输入区域10的边缘位置的三角形形状的多个单位电极，位于X成分检出电极21和Y成分检出电极22的长度方向的两端，而在图5中，此三角形形状的多个单位电极，以与内侧的X成分检出电极121及Y成分检出电极122的长度方向各自平行的方向长长地互相连接。

即，位于X方向的两边缘位置的三角形形状的单位电极，以Y方向互相连接形成X边界传感器电极111，位于Y方向的两边缘位置的三角形形状的单位电极，以X方向互相连接形成Y边界传感器电极112。

下面，在图2中，X成分检出电极21和Y成分检出电极22各具有均一的宽幅，但在图5中，X边界传感器111的电极区域的宽幅，被设置为比从X方向的两边缘位置位于内侧的X成分检出电极，即X内部传感器电极121的宽幅小。

与此相关，在图5中，前者以W₁₁表示，后者以W₁₂表示。如图5所示，W₁₁和W₁₂具有W₁₁＜W₁₂的关系，X边界传感器电极111和X内部传感器电极212的宽幅之间的此大小关系，同样地对Y边界传感器电极112和Y内部传感器电极122的宽幅也适用。

在图7中，由此类结构表示的边缘位置认知特性提高效果，将借助于概念图的形式进行说明。

图7所示的传感器电极，具有位于Y方向的上边缘位置的Y成分检出电极112。此Y边界传感器电极112，可具备沿输入区域100的上边缘位置将Y内部传感器电极122全部分割的形态，即将多个三角形以X方向相互连接的形态。

此时，使此Y边界传感器电极112与Y内部传感器电极122成相同形状，假设存在虚拟的电极区域150的话，Y边界传感器电极112，可代表对应该Y方向的中心的Y位置，即对应输入区域100的上边缘位置单元的Y位置。

同样，输入区域100的下边的Y边界传感器电极112和左右侧的X边界传感器111，各自代表输入区域100的下边缘位置单元的Y位置和左右侧边缘位置单元的X位置。

因此，当采用如图5所示的传感器电极安置时，触摸点的X方向及Y方向位置(x，y)可计算如下。

公式2

x = (\frac{Σ_{n = 0}^{N_{X}} n \cdot I_{X_{n}}}{Σ_{n = 0}^{N_{X}} I_{X_{n}}}) \cdot D_{X},

y = (\frac{Σ_{n = 0}^{N_{Y}} n \cdot I_{Y_{n}}}{Σ_{n = 0}^{N_{Y}} I_{Y_{n}}}) \cdot D_{Y}

在这里，N_X，N_Y分别表示比以X、Y方向安置的传感器电极111、112、121、122的数目小1的数目，在图5的示例中该值为8。D_X表示以X方向相邻安置的X内部传感器电极121的中心位置之间的间隔，D_Y表示以Y方向相邻安置的Y内部传感器电极122的中心位置之间的间隔。将输入区域的X方向的大小称为L_X，Y方向的大小称为L_Y时，D_X，D_Y分别可被定义为D_X＝L_X/N_X，D_Y＝L_Y/N_Y。

参照所述公式2，在图5的实施例中，可有效获得X、Y值得区域与整个区域100相同。

即，与在图2所示的现有的电极安置结构中有效输入区域从输入区域100的边界在X方向上为D_X/2，在Y方向上以D_Y/2向内形成相比，其具有可有效果地使用整个输入区域100的优点。

此外，无需额外操作，其可通过简单的基本演算，跨越整个输入区域100固定地识别所有点上的触摸位置。

在图5中，示出X和Y边界传感器电极111、112的宽幅为X及Y内部传感器电极121、122的宽幅的一半，这种设置是可取的，但是并不一定要这样设置。

其是因为前者比后者小的话就可总是提高边缘位置识别特性的缘故。

作为一个例子，边界传感器电极111、112的宽幅，处于大于内部传感器电极121、122的宽幅的1/2倍而小于其1倍的关系中时，虽无法完全去除认知区域100边缘位置的无效输入区域但是可以将其缩小。

此外，当边界传感器电极111、112与内部传感器电极121、122的宽幅的比例不到1/2时，要以相同数目的感测频道覆盖相同大小的输入区域时，内部传感器电极112、122的宽幅变大，传感器分辨率可能相对变低，但是具有可完全去除无效输入区域的优点。

以上说明的图5的平面结构，以图6所示的双重电极层为基础，但是也适用于下面的单层型的结构。

即，在单一基板上，使用金属或铟锡氧化物ITO等透明导电物质以图1所示的形态安置电极，将白色电极11竖向互相连接，将灰色电极12横向互相连接。

白色电极11和灰色电极12中一种连接模式为，在所述基板上使用相同的导电物质形成，另一种连接模式为，只以连接的电极上侧形成开放区域(open area)之后在开放区域间涂抹导电物质形成连接路径而成。将根据图5的平面结构按此构成，由此面板单元510可以低成本做成薄型的。

第2实施例

图8示出根据本发明的在触摸感知装置中将面板单元510以单层型构成的其他形态的传感器电极平面结构。

图9是示出沿图8的面板单元510的B-B′线的截面的样子的示图。

根据图8和图9示出的结构，输入区域200内的多个直角三角形形状的传感器电极211、212、221、222形成一定的区域安置。

多个传感器电极211、212、221、222中的一半211、221，被安置为对角线向着右侧上方，其余一半212、222，被安置为对角线向着左侧下方。

即，一对传感器电极211、212或221、222，以其对角线互相对视的形状安置。两个传感器电极211、212或221、222，其Y方向的宽幅的中心位置实质上相同，即，被安置为由两个传感器电极211、212或221、222实质上形成长方形形状的区域。

如图8所示，此传感器电极对211、212或221、222，可被安置在多个Y位置上。各Y位置上安置的传感器电极211、221各自连接到传感器单元520的感测频道L0～L8，各安置在Y位置上的传感器电极212、222，可各自连接到传感器单元520的感测频道R0～R8上。

使用此结构计算触摸点的X及Y方向位置成分的方法如下。

输入区域200内的特定位置上被人体等触摸时，在相关位置上形成具有一定面积的触摸区域。沿形成触摸区域的X方向，在位置传感器电极211、221和传感器电极212、222上形成的触摸区域的相对比例会不同。

例如，当触摸点在图上左偏时，传感器电极211、221上形成的触摸区域，比在传感器212、222上形成的触摸区域相对较大。

即，触摸点的X方向位置x可计算如下。

公式3

x = \frac{Σ_{n = 0}^{N} I_{Rn}}{Σ_{n = 0}^{N} I_{Ln} + Σ_{n = 0}^{N} I_{Rn}} \cdot L_{X}

L_X表示输入区域200的X方向的长度，I_Ln表示从感测频道Ln获得的传感器数据，I_Rn表示从感测频道Rn获得的传感器数据。

N+1表示安置传感器电极211、221及传感器电极212、222的Y方向位置的数目，在图8中为9。即，使用对9个传感器电极211、221获得的传感器数据的和，与对9个传感器电极212、222获得的传感器数据的和的相对比例，计算X方向的触摸位置成分。

触摸点的Y方向位置成分，可以将由安置在相同的Y位置的两个传感器电极211、212或221、222形成的长方形形状的区域，视为由具有相同的长方形形状的单一虚拟传感器电极形成的区域来计算。

即，将对安置在相同的Y位置上的两个传感器电极211、212获得的传感器数据各自看作I_Rn和I_Ln时，触摸点的Y方向位置y可计算如下。(作为参照，DY表示除了位于Y方向的边缘位置的电极211、212之外的内侧的电极221、222，即内部传感器电极221、222区域的Y方向中心位置间的间隔，将输入区域200的Y方向长度看作L_Y时，可定义为D_Y＝L_Y/N。在图8中D_Y＝W₂₂。

公式4

y = (\frac{Σ_{n = 0}^{N} n \cdot (I_{Ln} + I_{Rn})}{Σ_{n = 0}^{N} (I_{Ln} + I_{Rn})}) \cdot D_{Y}

所述触摸点的(x，y)坐标演算，由演算单元530执行。参照图8，位于输入区域200的上下边界单元，即Y方向的边缘位置的传感器电极，即边界传感器电极211、212形成为宽幅为内部传感器电极221、222的一半。

此外，如公式4所示，边界传感器电极211、212，不是代表其宽幅方向的中心的Y位置，而是代表输入区域200的上下边界单元的Y方向位置。

因此，可防止在输入区域200的上下边界单元形成无效输入区域。

如图9所示，具有以上平面结构的面板单元510，可包括在以单一基板220形成的基层的一个平面上形成传感器电极211、212、221、222的电极层。

该电极层，可以由粘贴层215附着在外壳230器具的背面。触摸屏的情况，基板220可由PET(polyethylen terephthalate)之类的透明绝缘物质构成，传感器电极211、212、221、222可由铟锡氧化物ITO之类的透明导电物质构成。

此外，粘贴层215，可由双面透明胶粘剂(OCA：optically clear adhesive)或者光胶等透明粘贴材料构成。

外壳器具230也可以用透明丙烯酰胺树脂或玻璃之类的透明材料构成。

同时，触摸屏的情况，将传感器电极211、212、221、222连接到传感器520的导线模式，通常将银(silver)之类的导电物质在透明基板220上丝网(silk screen)印刷制备，这种情况下以银构成的所述导线模式，可制备在输入区域200的外部，即制备在不透明印刷的显示面板区域。

第3实施例

图10是将图8的平面结构改良、变形而成的。

图10的面板单元510也具有如图9所示的形态的截面结构。图10所示的面板单元510的输入区域300中，传感器电极311、312、321、322各对应图8的传感器电极211、212、221、222。因此，关联图8说明的内容，在本实施例中也一样适用，将省略重复的事项的说明。

在图10中，在输入区域300的上下边界单元，即Y方向的边缘位置形成其Y方向的宽幅为W₃₁的传感器电极311、312，比传感器电极311、312在Y方向上靠近内侧处，以Y方向具备W₃₂的宽幅的多个传感器电极321、322以一定间隔安置。

如图所示，在Y方向上各安置在9处的传感器电极311、321及传感器电极312、322，各连接到L0～L8的感测频道，R0～R8的感测频道。

在这里，W₃₁＜W₃₂，最好W₃₁＝0.5·W₃₂。传感器电极311、312和传感器电极321、322，具有分别将多个三角形形状的分割区域在输入区域300的左右侧边界单元以Y方向互相连接的，所谓的锯齿形。

参照图10，连接到感测频道L0～L8的传感器电极311、321与连接到感测频道R0～R8的传感器电极312、322，可被安置为锯齿相互啮合的形状。当传感器电极311、312、321、322被以如上所述的形状安置时，可最小化沿触摸点的Y方向位置X方向受的影响，并提高触摸点的X方向位置认知的线形性。

边界传感器电极311、312和内部传感器电极321、322，分割区域的数目不一定非要一致，在图10中，边界传感器电极311、312的分割区域的数目设定为2，内部传感器电极321、322的分割区域的数目设定为3。

分割区域的Y方向的宽幅，边界传感器电极311、312的情况为D₃，内部传感器电极321、322为D₄，D₃和D₄可具有相同的值，但决定传感器电极311、312、321、322的形状D₃＜D₄是可取的。

这是为了将触摸点的X方向位置的线形性在输入区域300的上下边界单元进一步提高。即，输入区域300的Y方向边缘位置侧，由于边界传感器电极311、312的分割区域的反复安置被中断，会发生触摸点的X方向位置向一侧扭曲认知的现象。

例如，输入区域300的上部边缘位置被触摸的话，对感测频道L0获得的传感器数据，可比对感测频道R0获得的传感器数据具有相对较大的值。

同样，输入区域300的下边缘位置被触摸时，对感测频道R0获得的传感器数据，可比对感测频道L0获得的传感器数据具有相对较大的值。

因此，将边界传感器电极311、312设计为比内部传感器电极321、322分割区域小，因而可最小化此类触摸点的X方向位置的出现扭曲的区间。

将公式4进一步一般化，在图8中W₂₁＜W₂₂时，或者在图10中W₃₁＜W₃₂时，触摸点的Y方向位置y如下得出。在图10中D_Y＝11W₃₂。

公式5

y = (\frac{W_{21} - 0.5 W_{22}}{W_{22}} + \frac{Σ_{n = 0}^{N} n \cdot (I_{Ln} + I_{Rn})}{Σ_{n = 0}^{N} (I_{Ln} + I_{Rn})}) \cdot D_{Y}

通过上述公式5可以知道，如果边界传感器电极211、212、311、312设计为与内部传感器电极221、222、321、322具有相同的宽幅，那么，输入区域200、300的上下边界单元中0.5·D_Y对应的Y成分将属于无效输入区域。

但是，由于将边界传感器电极211、212、311、312设计为具有内部传感器电极221、222、321、322的一半的宽幅，可将整个输入区域200、300作为有效输入区域应用。

同时，将所述几个实施形态变形，将面板单元510及演算单元530构成如下也是可以的。

即，将面板单元510设计为内部传感器电极121、122、221、222、321、322和边界传感器电极111、112、211、212、311、312具有相同的宽幅，在演算单元530中计算触摸点的Y方向位置时，将边界传感器电极111、112、211、212、311、312代表的位置，定为比其宽幅方向的中心位置朝向输入单元100、200、300的上下边界单元侧，以此扩大有效输入区域。

边界传感器电极111、112、211、212、311、312的代表位置作为与输入区域100、200、300的边界单元一致计算时，下列公式6可适用。N_Y，D_Y的定义与前面所述相同，图8和图10的实施例的情况定义为I_Yn＝I_Rn+I_Ln。

公式6

y = (\frac{0 {\cdot I}_{Y 1} + N_{Y} \cdot I_{{YN}_{Y}} + Σ_{n = 2}^{N_{Y} - 1} (n - 0.5) \cdot I_{Y_{n}}}{Σ_{n = 1}^{N_{Y}} I_{Y_{n}}}) \cdot D_{Y}

在本实施例中，在面板单元510的传感器电极模式的形状和大小很难调整时尤其可以有用地适用。即，只在输入单元100、200、300的边界单元附近将坐标以边界单元房乡扩大，可具有扩大有效输入区域的效果。

此外，本实施例中，边界传感器电极111、112、211、212、311、312的宽幅大于内部传感器电极121、122、221、222、321、322的宽幅的一半时，一般可以适用。

下面，将对制作根据本发明的触摸感知面板的方法进行说明。图11示出触摸感知面板的工程流程图。

首先，在步骤S10中，在非导电性基板的一个平面上形成具有图5、图8或者图10之类的平面结构的传感器电极。

如前所述形成的传感器电极，沿着基板上的一个轴配备在多个位置，位于所述一个轴方向的边缘位置的传感器电极形成的区域比其与传感器电极在一轴方向上具有较窄的宽幅。

图8和图10所示的平面结构的情况，在单一基板的一个平面上形成传感器电极就足够，但是，如图5所示的平面结构的情况，在第1基板得一个平面上沿Y轴在多个位置形成传感器电极，在第2基板的一个平面上沿X轴在多个位置形成传感器电极之后，添加使用粘贴材料将第1基板和第2基板附着上的工程。

作为形成传感器电极的方法，有使用蚀刻的方法和使用积层技法的方法。前者的情况，在非导电性基板的一个平面或者两个平面上准备涂抹金属或铟锡氧化物ITO等电导性物质的材料之后，使用具有与想要形成的传感器电极具有相同形状的掩膜(mask)模式，蚀刻传感器电极以外的区域，由此形成传感器电极。湿式蚀刻和干式蚀刻都可以使用，这种情况下也可以适用丝网印刷感光剂的技法。

后者的情况，在非导电性基板的一个平面上，使用与传感器电极具有相同形状的掩膜模式，溅射(sputtering)或丝网印刷金属或铟锡氧化物ITO等导电性物质，由此形成传感器电极。作为非导电性基板，可使用聚酯PET之类具有柔软性的薄膜材料，或者覆铜板(CCL：copper clad laminate)之类的用于印刷电路板(PCB：printed circuit board)的材料，或者用于软性印刷电路板(FPCB：flexible PCB)的基板材料。

在步骤S20中，准备好形成传感器电极基板之后，形成连接传感器电极的配线模式和焊接垫。

焊接垫为了连接形成传感器电极的基板和安装传感器芯片的额外的基板而备。使用PCB工程或者FPCB的情况，传感器电极和传感器芯片可形成在单一基板上，这种情况下省略焊接垫制作工程。

此外，配线模式可形成为与传感器电极相同的导电材料，所以，本步骤S20可与步骤S10同时执行。与此不同，在透明基板上使用铟锡氧化物ITO等形成传感器电极后将安装传感器芯片的FPCB接合在透明基板上的情况，形成用于各向异性导电膜(ACF：anisotropic conductive film)或者各向异性导电膏(ACP：anisotropic conductive paste)焊接的垫，焊接垫一般以银之类粘和性好的物质形成。

此外，焊接垫和连接各个传感器的配线模式，最好也使用银之类的物质，但根据情况的不同，配线模式也可以以与传感器电极相同的铟锡氧化物ITO等物质形成。

在步骤S30中，制备焊接垫时，形成传感器电极的基板和安装传感器芯片的FPCB焊接接合。

最后，步骤S40包括FPCB被焊接接和，将在一个平面上形成传感器电极的基板附着在透明窗口上的工程，在此步骤中，可用于窗口附着的粘合物质有双面胶、双面透明胶粘剂OCA或光胶。

此添加工程，尤其在触摸感知装置为触摸屏的情况下被包括，这种情况下，窗口作为叠加在电子机械的显示器上的东西，以透明丙烯酸(acrylic)或者玻璃等材料构成。窗口可作为用户的触摸面。

在上面，结合多个附图对具有单层或双层的传感器电极模式结构的触摸感知装置对进行了说明。上述的说明中，Y方向的触摸点的位置认知的相关内容，对任何一个实施例进行说明的事项，也以相应的形态或相同的形态适用于其余实施例。

到现在为止，以X轴和Y轴为标准对传感器电极的大小和形状进行了说明。X轴方向和Y轴方向，可以多样地表示为横向和纵向、长度方向和宽幅方向等。在本发明中X和Y轴直交，但本发明不局限于此，其可广泛地解释为任何方向相交的两轴的意思。

触摸位置认知特性的方面中，最好沿X轴或Y轴反复安置相同或对应形状的传感器电极，但是根据需要也可以使用不同形状的多个传感器电极构成面板单元510。

例如，交替安置以X方向长长地延长的三角形形状的第1传感器电极和以X方向长长地延长的长方形形状的第2传感器电极，可将第1传感器电极和第2传感器电极各自用于触摸位置的X方向及Y方向的成分计算中。

同时，提供上面的说明用于帮助全面理解本发明，而不解释为本发明局限于所述说明的实施里形态或相同的结构。本发明所属领域中具备通常知识的人均可从上述记载中施加各种形态的修改与变形。因此，后附的权利要求范围和与权利要求翻译等同或等价的变形所述的所有对象，都属于包括本发明的范围。

Claims

1.一种触摸感应装置，具备触摸位置判断功能，其包括：

面板单元，其包括沿第1轴并排安置的多个传感器电极；

传感器单元，其连接到所述多个传感器电极，采集在各传感器电极中生成的表示电气特性变化的传感器数据；和

演算单元，其参照对所述多个传感器电极中的至少一个传感器电极采集的传感器数据和对应各所述传感器电极的所述第1轴上的代表位置，判断所述触摸位置的第1轴方向位置分量，

其中，所述演算单元，将所述多个传感器电极中位于所述第1轴方向的边缘位置的边界传感器电极的代表位置，选择为比边界传感器电极的所述第1轴方向的中心位置位于靠近所述面板单元的边缘位置一侧，判断触摸位置的所述第1轴方向位置分量。

2.如权利要求1所述的触摸感应装置，其中，所述演算单元，将除所述边界传感器电极之外剩余的传感器电极的代表位置，选择为所述剩余的传感器电极的所述第1轴方向的中心位置，判断触摸位置的所述第1轴方向位置分量。

3.如权利要求1所述的触摸感应装置，其中，所述多个传感器电极，沿与所述第1轴交叉的第2轴上的位置被形成，所述第1轴方向上的宽幅不同。

4.如权利要求1所述的触摸感应装置，所述面板单元包括：

包括沿所述第1轴并排安置的多个第1传感器电极的第1面板；和

包括沿与所述第1轴交叉的第2轴并排安置的多个第2传感器电极的第2面板。

5.如权利要求1所述的触摸感应装置，其中，所述边界传感器电极，具有三角形形状的多个单位电极，以与所述第1轴交叉的第2轴方向连接。

6.如权利要求1所述的触摸感应装置，其中，所述面板单元，由所述多个传感器电极在一个平面上形成的一层面板构成。

7.如权利要求1所述的触摸感应装置，其中，所述多个传感器电极，包括相同形状的多个分割电极。

8.如权利要求7所述的触摸感应装置，其中，所述边界传感器电极中包括的所述多个分割电极，具有比其他传感器电极的分割电极较小的面积。

9.如权利要求1所述的触摸感应装置，其中，所述传感器数据，具有与依照用户的触摸在所述多个传感器电极上形成的触摸面积实质上成比例的值。

10.如权利要求1所述的触摸感应装置，其中，所述面板单元，由透明基板构成，所述传感器电极，在所述透明基板的一个平面上由透明导电材料构成。