CN105630254B - 触控板及其触控感测单元的感应量的补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触控板及其触控感测单元的感应量的补偿方法，触控板包括多个触控感测单元、多个抗扰斑块、感测器及处理器。每一个抗扰斑块设置在形成于两个相邻的触控感测单元之间的间隙区。感测器用以检测触控板的各触控感测单元的基本电容及所述基本电容的变化量。处理器依据固件的多个参数，将各触控感测单元的基本电容的变化量转换为各触控感测单元的感应量。当转换而得的各触控感测单元的感应量基本上呈非线性关系时，处理器调整上述多个参数中的至少一个参数，并依据调整后的固件的多个参数，再将各触控感测单元的基本电容的变化量转换为各触控感测单元的感应量，以使转换而得的各触控感测单元的感应量基本上呈线性关系。

Description

触控板及其触控感测单元的感应量的补偿方法

技术领域

本发明涉及一种触控板及其触控感测单元的感应量的补偿方法，特别是涉及一种具有多个抗扰斑块的触控板及其触控感测单元的感应量的补偿方法。

背景技术

触控板由于体积小、成本低、消耗功率低及使用寿命长，因此被广泛地应用在各类电子产品上，例如计算机、行动电话等等，以作为输入装置，而使用者仅需以手指或触控笔的导电性物件在面板上滑动或接触，使游标产生相对移动或绝对坐标移动，即可完成包括文字书写、卷动视窗及虚拟按键等各种输入。现有技术中的触控板的触控感测单元大多为对称型结构，例如图1所示的触控板10具有方形结构，触控板10的触控感测单元X0至X7及Y0至Y5形成线迹(trace)并具有相同的形状及面积，因此触控感测单元的基本电容在触控板上的分布是对称的，触控感测单元在触控板上造成感应量也是对称且线性相等的，如图2所示。

然而，随着应用不同，触控板的形状及结构也随着不同，产生了非对称型触控板，非对称型触控板是指包括触控感测单元的外型、厚度、面积以及与接地层的距离等至少其一为非对称者。触控感测单元的基本电容正比于触控感测单元的面积，且反比于触控感测单元与接地层之间的距离，其关系可以下式表示：

C＝ε*(A/d) (1)

其中，C表示触控感测单元的基本电容，ε表示介电系数，A代表触控感测单元的面积，d代表触控感测单元与接地层之间的距离。倘若手指或触控笔在触控板上造成的感应量以S表示，则感应量S正比于(△C/C)。其中，△C为手指或触控笔在触控板上造成的触控感测单元的基本电容的变化量。因此，触控感测单元的面积及触控感测单元与接地层的距离均会影响其基本电容的大小。以图3具有圆形结构的触控板20为例，触控板20的触控感测单元X0至X5的长度不相同，使得触控感测单元X0至X5的面积不相等，同样地，触控感测单元Y0至Y6的面积也不相等，依据上述式(1)，当这些触控感测单元与接地层的距离相等时，面积愈大者，其基本电容愈大，导致触控感测单元的基本电容在触控板20上的分布为非对称。由公式2可知，当手指或触控笔在触控板20上操作时，由于各触控感测单元的基本电容不同，因此在不同位置产生的感应量不同，如图4所示，此种感应量不对称且不线性相等的现象导致手指或触控笔操作时产生动作误判，且导致当计算手指或触控笔的位置时产生位置的偏移量。

此外，以一种现有技术中的触控板的触控感测结构来说，触控板包含一基板及多个触控感测元件，触控感测元件设置于基板上用以感测使用者的触控而产生电信号，电信号经过处理后即可得到使用者的触控坐标。然而，由于触控感测元件之间仅隔10μm～30μm之间的间隙，因此当制造过程中有粒子掉落或是刮伤产生时，左右或上下相邻的触控感测元件很容易形成短路，而造成触控功能失效以及良率下降。因此，如何提供一种抗扰触控感测结构，能够解决上述短路的问题，进而提升触控效能、产品良率及准确度，实为当前重要课题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种触控板及其触控感测单元的感应量的补偿方法，用以克服上述短路的缺陷，并且提升触控效能、产品良率及准确度。

本发明的技术方案是提供一种触控板的触控感测单元的感应量的补偿方法。上述补偿方法包括下列步骤：提供触控板；将多个触控感测单元共平面地设置于触控板上；在上述多个触控感测单元中的每两个相邻的触控感测单元之间形成一间隙区；将至少一抗扰斑块设置于间隙区内；检测触控板的各触控感测单元的基本电容及所述基本电容的变化量；执行一固件，以依据固件的多个参数，将各触控感测单元的基本电容的变化量转换为各触控感测单元的感应量；以及当转换而得的各触控感测单元的感应量基本上呈非线性关系时，调整上述多个参数中的至少一个参数，并依据调整后的固件的多个参数，再将各触控感测单元的基本电容的变化量转换为各触控感测单元的感应量，以使转换而得的各触控感测单元的感应量基本上呈线性关系。

本发明还提供一种触控板。触控板包括多个触控感测单元、多个抗扰斑块、感测器及处理器。多个触控感测单元共平面地设置于触控板上。每一个抗扰斑块设置在形成于两个相邻的触控感测单元之间的间隙区。感测器耦接于多个触控感测单元，用以检测触控板的各触控感测单元的基本电容及所述基本电容的变化量。处理器耦接于感测器，用以执行固件，以依据固件的多个参数，将各触控感测单元的基本电容的变化量转换为各触控感测单元的感应量。其中处理器用以当转换而得的各触控感测单元的感应量基本上呈非线性关系时，调整上述多个参数中的至少一个参数，并依据调整后的固件的多个参数，再将各触控感测单元的基本电容的变化量转换为各触控感测单元的感应量，以使转换而得的各触控感测单元的感应量基本上呈线性关系。

通过本发明提供的触控板及其触控感测单元的感应量的补偿方法，能够克服当制造过程中有粒子掉落或是刮伤产生时，左右或上下相邻的触控感测元件很容易形成短路，而造成触控功能失效以及良率下降。

附图说明

图1显示一种现有技术中的方形触控板的示意图。

图2显示手指或触控笔在图1的方形触控板感应器上造成的感应量。

图3显示一种现有技术中的圆形触控板感应器的示意图。

图4显示手指或触控笔在图3的圆形触控板感应器上造成的感应量。

图5是本发明一实施例触控板的功能方块图。

图6为本发明一实施例的触控板的剖面示意图。

图7为本实施例的触控板的另一态样的示意图。

图8为本发明一实施例的触控板的俯视示意图。

图9为本发明另一实施例的触控板的俯视示意图。

图10为本发明另一实施例的触控板的俯视示意图。

图11为本发明一实施例触控板的触控感测单元的感应量的补偿方法的流程图。

其中，附图标记说明如下：

10、20、100、100a、100b、100c 触控板 11 基板

130、130b、130c 抗扰斑块 14 间隙区

15、15a 接地单元 16 间隙区

111 表面

120、120a、120b、120c 触控感测单元 121 触控感测元件

130 抗扰斑块 140 感测器

150 处理器 160 固件

162 参数 170 内存

172 感应量 C₁至C_N 基本电容

ΔC₁至ΔC_N 变化量 S110至S170 步骤

X0至X7、Y0至Y6 触控感测单元

具体实施方式

以下将参照附图，说明本发明各实施例的触控板，其中相同的元件将以相同的附图标记加以说明。请参考图5及图6，图5是本发明一实施例触控板100的功能方块图，而图6为本发明一实施例的触控板100的剖面示意图。触控板100包括多个触控感测单元120、多个抗扰斑块130、感测器140及处理器150。基板11例如是玻璃基板、塑胶基板、陶瓷基板、蓝宝石基板或其他材质的基板，于本实施例中是以玻璃基板为例。基板11可为刚性基板或可挠性基板，当基板11为可挠性基板时，基板11可应用于可挠性显示器。在应用上，基板11可为透光盖板(cover glass)以减少应用的触控显示面板的厚度。触控感测单元120共平面地设置于触控板100的基板11上，而两相邻的触控感测单元120之间形成间隙区14。触控感测单元120可由透光导电材质制成，例如由氧化铟锡(Indium tin oxide, ITO)或其他金属氧化物制成。触控感测单元120设置于基板11的表面111上而形成共平面的结构。图6所示的两个触控感测单元120相互绝缘。

抗扰斑块130设置于间隙区14内。在实施上，为减少制造触控板100时的工艺步骤，可令抗扰斑块130与触控感测单元120通过同一个工艺步骤制造而成，且二者具有相同的材质。然而，本发明并不以此为限。在此实施例中，抗扰斑块130由导电材质制成，且电性浮接(floating)，而抗扰斑块130与相邻的触控感测单元120之间间隔一距离。通过将抗扰斑块130设置于间隙区14内，可使触控感测单元120的间距(间隙区14)加大，如此一来，即使有粒子P掉落或刮伤产生时，相邻的触控感测单元120也不会形成短路，因而避免触控失效并能提升产品良率。此外，原本触控感测单元120之间距加大可能会让人眼辨识其存在，但通过抗扰斑块130设置于相邻触控感测单元120之间，使得人眼不易发现，因而能维持显示效能。举例来说，抗扰斑块130的宽度介于50μm与70μm之间，间隙区14的宽度介于70μm与130μm之间。在一实施例中，抗扰斑块130的材质可包含金属氧化物。另外，抗扰斑块130可为一块状斑块或包含至少一弯折状斑块。

图7为本实施例的触控板100的另一态样的示意图。如图7所示，触控板1更包括一接地单元15，其与触控感测单元120共平面，且与相邻的触控感测单元120之间形成间隙区16。此外，至少一抗扰斑块130设置于间隙区16内。同样的，在实施上，为减少制造触控板100时的工艺步骤，可令抗扰斑块130与触控感测单元120通过同一个工艺步骤制造而成，且二者具有相同的材质。然而，本发明不以此为限。在此实施例中，抗扰斑块130由导电材质制成，且电性浮接。通过将抗扰斑块130设置于间隙区16内，可使触控感测单元120与接地单元15之间距(间隙区16)加大，如此一来，即使有粒子P掉落或刮伤产生时，相邻的触控感测单元120与接地单元15也不会形成短路，因而避免触控失效并能提升产品良率。此外，原本触控感测单元120与接地单元15之间距加大可能会让人眼辨识其存在，但通过抗扰斑块130设置于相邻触控感测单元120与接地单元15之间，使得人眼不易发现，因而能维持显示效能。举例来说，抗扰斑块130的宽度介于50μm与70μm之间，间隙区16的宽度介于70μm与130μm之间。

就俯视的方向来说，本发明不特别限制触控感测单元120、抗扰斑块130以及接地单元15的形状，其可例如为弧形、三角形、四边形(例如菱形)、其他多边形、或其组合。以下以图8至图10举例说明。图8为本发明一实施例的触控板100a的俯视示意图，其中，触控板100a的触控感测单元120a为类似四边形的形状，接地单元15a环设于触控感测单元120a，例如是位于相邻的触控感测单元120a之间。此外，抗扰斑块130设置于接地单元15a与触控感测单元120a所形成的间隙区内。于此，抗扰斑块130设置于触控感测单元120a的至少一侧或环设整个触控感测单元120a。另外，本实施例的抗扰斑块或抗扰斑块可为多个相邻设置的态样。例如，图8中的虚线方框所示的抗扰斑块130为二个抗扰斑块130相邻设置，如此一来，相邻设置的抗扰斑块130的宽度可介于100μm与140μm之间，而间隙区16的宽度可介于120μm与200μm之间。

此外，触控感测单元120a可包含多个触控感测元件121以及多个触控感测元件122，其中触控感测元件121作为发射元件(transmitter)，触控感测元件122作为接收元件(receiver)，发射元件耦接一触发信号(excitation signal)，当使用者触控时，触控感测元件121与触控感测元件122之间的电容值产生变化而能借此得到触控点的坐标。

另外，在其他的实施例中，触控感测单元120可包含多个沿一方向导通的触控感测元件，以及多个沿一第二方向导通的触控感测元件，其中第一方向例如是基板11的表面111的X方向，第二方向例如是基板11的表面111的Y方向，其中X方向与Y方向垂直，借此在经由信号处理之后即得到使用者触控的位置坐标，由于此可应用现有技术，故于此不再赘述。

图9为本发明另一实施例的触控板100b的俯视示意图，其中，触控板100b的触控感测单元120b为类似弯折的形状。此外，抗扰斑块(于此以抗扰斑块130b为例)设置于相邻的触控感测单元120b之间所形成的间隙区内。因此，抗扰斑块130b为弯折形状，且设置于触控感测单元120b的至少一侧或环设整个触控感测单元120b。图10为本发明另一实施例的触控板100c的俯视示意图，其中，触控板100c的触控感测单元120c为三角形的形状且并排设置。此外，抗扰斑块(于此以抗扰斑块130c为例)设置于相邻的触控感测单元120c之间所形成的间隙区内。于此，抗扰斑块130c为条状且设置于触控感测单元120c的至少一侧或环设整个触控感测单元120c。

请再参考图5，感测器140耦接于多个触控感测单元120，用以检测触控板100的各触控感测单元120的基本电容C₁至C_N及所述基本电容C₁至C_N的变化量ΔC₁至ΔC_N。其中，N为大于1的正整数。处理器150耦接于感测器140，用以执行固件160，以依据固件160的多个参数162，将各触控感测单元120的基本电容C₁至C_N的变化量ΔC₁至ΔC_N转换为各触控感测单元120的感应量172。其中，处理器150会将各感应量172存储在内存170中。

另外，为使处理器150判断触控板100的被触碰点，处理器150会使各触控感测单元120的感应量172基本上呈线性关系。在此各假设具有基本电容C₁至C_N的触控感测单元120的感应量172分别表示成S₁至S_N，则当各触控感测单元120的感应量172呈绝对的线性关系时，会满足下列关系：

S_M＝(a×C_M)+b (2)

其中，M为正整数，且1≤M≤N，a及b具有固定的值，而a及b的值会因触控板100的尺寸、规格及所采用的材料等变因而不同。当处理器150因转换基本电容C₁至C_N的变化量ΔC₁至ΔC_N而得到的每个感应量与依据上式(2)所寄算出来的感应量S_M之间的误差都不超过10％时，则可认定各触控感测单元120的感应量172基本上是呈线性关系。更进一步地说，当处理器150所转换而得的各触控感测单元120的感应量172基本上呈非线性关系时，处理器150会调整上述多个参数162中的至少一个参数，并依据调整后的固件160的多个参数162，再将各触控感测单元120的基本电容C₁至C_N的变化量ΔC₁至ΔC_N转换为各触控感测单元120的感应量172，以使转换而得的各触控感测单元120的感应量172基本上呈线性关系。

在另一实施例中，上述所调整的至少一个参数包括施加于上述多个触控感测单元120的电压的电压值，而调整固件160的至少一个参数160包括使调整后的上述施加于上述多个触控感测单元120的电压的电压值大于一预设电压值。在本发明一较佳的实施例中，上述电压经调整后的电压值可介于0.1伏特至0.5伏特之间。另外，在另一实施例中，上述调整固件160的至少一个参数162包括调整对上述多个触控感测单元120充放电的频率。例如，对具有较高感应量172的触控感测单元120降低其充放电的频率，及/或对具有较低感应量172的触控感测单元120提升其充放电的频率。此外，在另一实施例中，上述所调整的至少一个参数包括施加于触控感测单元120的电流的电流值，而调整固件160的至少一个参数162包括使此一电流的电流值经调整后大于一预设电流值。

请参考图11，图11为本发明一实施例触控板的触控感测单元的感应量的补偿方法的流程图。此补偿方法包括下列步骤：

步骤S110：提供触控板；

步骤S120：将多个触控感测单元共平面地设置于触控板上；

步骤S130：在上述多个触控感测单元中的每两个相邻的触控感测单元之间形成间隙区；

步骤S140：将至少一抗扰斑块设置于间隙区内；

步骤S150：检测触控板的各触控感测单元的基本电容及所述基本电容的变化量；

步骤S160：执行固件，以依据固件的多个参数，将各触控感测单元的基本电容的变化量转换为各触控感测单元的感应量；以及

步骤S170：当转换而得的各触控感测单元的感应量基本上呈非线性关系时，调整上述多个参数中的至少一个参数，并依据调整后的固件的多个参数，再将各触控感测单元的基本电容的变化量转换为各触控感测单元的感应量，以使转换而得的各触控感测单元的感应量基本上呈线性关系。

承上所述，在本发明的触控板中，将抗扰斑块设置于相邻触控感测单元所形成之间隙区内，以致触控感测单元之间距加大，例如从原本的10μm与30μm之间变为70μm与130μm之间。如此，即使有粒子掉落或刮伤产生时，相邻的触控感测单元也不会形成短路，抗扰斑块提供电性抗扰的效用，进而避免触控失效而能提升产品良率。此外，通过调整固件的至少一个参数，可使处理器所转换而得的各触控感测单元的感应量基本上呈线性关系，故能精确地计算出触控板的被触碰点的位置。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种触控板的触控感测单元的感应量的补偿方法，其特征在于，包括下列步骤：

提供该触控板；

将多个触控感测单元共平面地设置于该触控板上；

在所述触控感测单元中的每两个相邻的触控感测单元之间形成一间隙区；

将至少一抗扰斑块设置于该间隙区内；

检测该触控板的各触控感测单元的基本电容及所述基本电容的变化量；

执行一固件，以依据该固件的多个参数，将各触控感测单元的基本电容的变化量转换为各触控感测单元的感应量；以及

当转换而得的各触控感测单元的感应量基本上呈非线性关系时，调整所述参数中的至少一个参数，并依据调整后的该固件的多个参数，再将各触控感测单元的基本电容的变化量转换为各触控感测单元的感应量，以使转换而得的各触控感测单元的感应量基本上呈线性关系。

2.如权利要求1所述的补偿方法，其特征在于，该至少一个参数包括施加于所述触控感测单元的电压的电压值，而调整该固件的所述参数中的至少一个参数包括使调整后的该电压的电压值大于一预设电压值。

3.如权利要求1所述的补偿方法，其特征在于，该至少一个参数包括施加于所述触控感测单元的电压的电压值，而该电压经调整后的电压值介于0.1伏特至0.5伏特之间。

4.如权利要求1所述的补偿方法，其特征在于，调整该固件的所述参数中的至少一个参数包括调整对所述触控感测单元充放电的频率。

5.如权利要求1所述的补偿方法，其特征在于，该至少一个参数包括施加于所述触控感测单元的电流的电流值，而调整该固件的所述参数中的至少一个参数包括使调整后的该电流的电流值大于一预设电流值。

6.一种触控板，其特征在于，包括：

多个触控感测单元，共平面地设置于该触控板上；

多个抗扰斑块，每一个抗扰斑块设置在形成于所述触控感测单元中的两个相邻的触控感测单元之间的一间隙区；

感测器，耦接于所述多个触控感测单元，用以检测该触控板的各触控感测单元的基本电容及所述基本电容的变化量；以及

处理器，耦接于该感测器，用以执行一固件，以依据该固件的多个参数，将各触控感测单元的基本电容的变化量转换为各触控感测单元的感应量；

其中该处理器用以当转换而得的各触控感测单元的感应量基本上呈非线性关系时，调整所述参数中的至少一个参数，并依据调整后的该固件的多个参数，再将各触控感测单元的基本电容的变化量转换为各触控感测单元的感应量，以使转换而得的各触控感测单元的感应量基本上呈线性关系。

7.如权利要求6所述的触控板，其特征在于，该至少一个参数包括施加于所述触控感测单元的电压的电压值，而该处理器使调整后的该电压的电压值大于一预设电压值。

8.如权利要求6所述的触控板，其特征在于，该至少一个参数包括施加于所述触控感测单元的电压的电压值，而该电压经该处理器调整后的电压值介于0.1伏特至0.5伏特之间。

9.如权利要求6所述的触控板，其特征在于，该至少一个参数包括对所述触控感测单元充放电的频率。

10.如权利要求6所述的触控板，其特征在于，该至少一个参数包括施加于所述触控感测单元的电流的电流值，而该处理器使调整后的该电流的电流值大于一预设电流值。