CN109426400B - 电容式触控板及其侦测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电容式触控板及其侦测方法，该电容式触控板包含有一板体以及多个感应单元；其中该板体的一侧面具有一触控区域；而该多个感应单元则相邻设置在该板体的另一侧面，并对应位于该触控区域内，且该相邻的感应单元之间保持有一间隙；其中各该感应单元包含有多个交互电性绝缘交错的第一及第二电极；如此，本发明相较于相同长宽比的先前技术电容式触控板，不会有过长的第一或第二电极，可去除因同时多个触控物件触碰于同一条第一或第二电极，因触控面积大而造成加倍的未共地效应的问题。

Description

电容式触控板及其侦测方法

技术领域

本发明是关于一种电容式触控板，尤指一种感应电极结构改良的电容式触控板。

背景技术

电容式触控板用以装设于一电子装置，作为该电子装置的一输入装置用；如图7所示，该电容式触控板50主要于一保护层51下方设置有单一感应单元52，再如图8所示，该感应单元52包含有多个第一电极521及多个第二电极522，再如图9所示，该多个第一及第二电极521、522相互电性绝缘交错。

请参阅图10所示，该电容式触控板50会配合连接一外部控制器60，以构成一触控模组，其中该控制器60分别与各该第一电极521的一端以及与各该第二电极522的一端电性连接；当该控制器60依序输出一驱动信号至各该第一电极521后，可经由各该第二电极522接收其电容感应信号，再依据电容感应信号的变化判断有无触碰物件及其座标位置。

然而，该电子装置容易会因组装的差异性造成接地不良，而衍生出未共地效应(floating)的情况，对于习用的电容式触控板50来说对抗未共地效应的能力较差，容易导致触碰物件座标识别精准度下降的问题。此外，当使用者自身与大地接触不良并触碰该电容式触控板50时，亦会与该电容式触控板50之间形成未共地效应，而影响手指与该电容式触控板50之间的电容变化。

此外，对于有需要大尺寸电容式触控板的特殊应用的电子装置来说，由于大尺寸电容式触控板会较小尺寸电容式触控板，更容易遇到多个触控物件同时位在同一电极上的情况，因为触控物件与电极之间的耦合面积与未共地效应呈正相关，使得同时间多个触控物件的接触会让原本未共地效应加倍影响习用的电容式触控板50，使其座标识别精准度更差。

综上所述，习用的电容式触控板50有必要进一步改良，以解决因未共地效应所造成座标识别精准度差的问题。

发明内容

有鉴于上述先前技术的电容式触控面板的技术缺陷，本发明主要发明目的提供一种电容式触控板及其侦测方法，以克服前揭技术缺陷。

欲达上述目的所使用的主要技术手段令该电容式触控板包含有一板体以及多个感应单元；其中该板体的一第一侧面具有一触控区域；而该多个感应单元则相邻设置在该板体的一第二侧面，并对应位于该触控区域内，且该相邻的感应单元之间保持有一间隙；其中各该感应单元包含有沿一第一方向排列的多个第一电极，以及沿着不同于该第一方向的一第二方向排列的多个第二电极。

由上述说明可知，本发明的电容式触控面板主要包含有间隔设置的多个感应单元，且各该感应单元各自包含有沿着第一及第二方向排列的第一及第二电极；由于本发明的电容式触控面板因具有多个感应单元，相较于相同长宽比的先前技术电容式触控板来说，不会具有过长的第一或第二电极，故可去除因同时多个触控物件触碰于同一条第一或第二电极，因触控面积大而造成加倍的未共地效应的问题。

欲达上述目的所使用的主要技术手段令上述电容式触控板的侦测方法包含有：

依序驱动该不同的感应单元的至少一第一电极；其中，当该其中一感应单元的至少一第一电极被驱动时，同时将相邻的该另一感应单元的第一电极连接至一参考信号或接地；以及

感测被驱动的该第一电极所对应的该多个第二电极的电容感应信号。

由上述说明可知，本发明侦测方法令各该感应单元的各该第一电极作为驱动电极用，而令各该第二电极作为感应电极用；由于本发明电容式触控板具有多个感应单元，故本发明侦测方法驱动两相邻感应单元其中之一的该第一电极时，将相邻的另一感应单元的第一电极连接至一参考信号或接地，避免相邻感应单元的第一电极耦合电容的干扰，更进一步提高上述电容式触控板的座标识别精准度。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1：本发明电容式触控板的一立体分解图。

图2A：本发明电容式触控板的一俯视平面图。

图2B：图2A的A区域的一局部放大图。

图3：图2A的一剖面图。

图4：本发明触控模组的一连接示意图。

图5A：本发明电容式触控板的一实施例的一平面示意图。

图5B：本发明电容式触控板的另一实施例的一平面示意图。

图6A：本发明电容式触控板的一实施例的一侦测示意图。

图6B：本发明电容式触控板的另一实施例的一侦测示意图。

图6C：本发明电容式触控板的又一实施例的一侦测示意图。

图6D：本发明电容式触控板的再一实施例的一侦测示意图。

图7：先前技术的电容式触控板的一立体分解图。

图8：先前技术的电容式触控板的一俯视平面图。

图9：图8的一剖面图。

图10：先前技术的触控模组的一示意图。

其中，附图标记

10电容式触控板 11板体

111第一侧面 112第二侧面

12触控区域 20a、20b感应单元

21第一电极 22第二电极

23绝缘层 24连接线

30控制器

50电容式触控板 51保护层

52感应单元 521第一电极

522第二电极 60控制器

具体实施方式

本发明是针对电容式触控板的感应单元的电极进行改良，以下谨以实施例配合图式详细说明本发明的技术特征及该些技术特征为电容式触控板带来的功效。

首先请参阅图1所示，其为本发明一电容式触控板10的一实施例，该电容式触控板10包含有一板体11以及多个感应单元20a、20b；其中该板体11为一个独立的盖板，亦或为一电子装置的外壳。于本实施例中，该电容式触控板10包含二个感应单元20a、20b，但感应单元数量并不以此为限，在其他实施例也可用大于二个的其他数量的感应单元达到本发明所欲完成的目的。再请配合图2A所示，该板体11的一第一侧面111具有供触控物件操作的一触控区域12，该多个感应单元20a、20b则相邻设置在该板体11的一第二侧面112，并对应位于该触控区域12内，且如图2B所示，该相邻感应单元20a、20b之间保持有一间隙D。

再请同时参阅图2A及图3所示，各该感应单元20a、20b包含有沿一第一方向Y排列的多个第一电极21，以及沿着不同于该第一方向Y的一第二方向X排列的多个第二电极22，如此该第一电极21及该第二电极22相互交错，各交错处构成一感应器S(sensor)。于本实施例中，该多个第一电极21与该多个第二电极22堆叠形成在该板体11的该第二侧面112，并于其二者之间形成有一绝缘层23，使该第一及第二电极21、22电性绝缘；此外，本发明还可实现其它相似电性绝缘的结构，例如于该多个第一及第二电极21、22交错处分别形成一绝缘层(图中未示)，各该绝缘层同样位于各该第一及第二电极21、22之间，如此亦同样可确保该第一及第二电极21、22电性绝缘。单一绝缘层及该多个绝缘层仅为本发明的电性绝缘结构的例示性说明，并不以此为限。

请参阅图2A及图2B所示，于本实施例中，该电容式触控板10的长度L大于宽度W，且长度方向对应于该第二方向X，而宽度方向对应于该第一方向Y。该多个感应单元20a、20b沿着该第二方向X并列设置，其中该感应单元20a、20b之间保持有该间隙D；于本实施例中，如图2A及2B所示，该间隙D小于二相邻的该第一电极21之间的间距W1，又称为感应间距(sensor pitch)，且不小于一最小制程宽度30μm。因此，以本实施例的左、右二个感应单元20a、20b为例，如图4所示，位于左边的该感应单元20a的多个第一电极21在该第一方向Y上分别对应右边的该感应单元20b的多个第一电极21。

综上所述，在本发明的大尺寸电容式触控板10对应组设于笔记型电脑键盘下方区域的实施样态中，当使用者经由该电容式触控板10进行触控操作时，由于本实施样态的电容式触控板10尺寸较大，导致使用者的手掌可能也同时触碰到该触控区域12，但本发明藉由在该触控区域12内配置多个感应单元，当手掌或多个手指接近或触碰该电容式触控板10时，手掌或多个手指容易对应到不同感应单元上的电极，而较不容易集中在同一个第一或第二电极21、22上；如此，即可减少因同时手掌或多个手指触碰于同一条第一或第二电极21、22而造成未共地效应加剧的情形。

再请参阅图4所示，本发明电容式触控板10可进一步配合一外部控制器30，以构成一电容式触控模组；其中各该感应单元20a、20b分别电连接至该控制器30，由该控制器30控制该电容式触控板10进行触控物件的侦测及座标识别；再以本实施例的左、右二个感应单元20a、20b为例，各该感应单元20a、20b的多个第一电极21的一端分别以一连接线24连接至该控制器30的对应端子，而该多个第二电极22的一端亦同样分别以另一连接线24连接至该控制器30的对应端子。

如图5A所示，在一实施例中，令该感应单元20a、20b的各该第一电极21作为一驱动电极TX11～TX18、TX21～TX28用，而该感应单元20a、20b的各该第二电极22则作为一感测电极RX1～RX8、RX9～RX16用，当该控制器30执行一互电容侦测方法时，依序驱动该感应单元20a、20b的各该第一电极TX11～TX18、TX21～TX28，再经由该感应单元20a、20b的各该第二电极RX1～RX8、RX9～RX16接收其电容感应信号，之后依据电容感应信号的变化判断该触控区域12是否有触碰物件接近或碰触，一旦判断有触碰物件接近或碰触该触控区域12，则进一步识别触碰物件的座标位置。于本实施例中，当驱动该其中一感应单元20a的其中一第一电极TX11时，如图6A所示，可以相同的驱动信号V_div同时驱动相邻的另一该感应单元20b的第一电极TX21；意即，同时提供该驱动信号V_div予相邻的该感应单元20a、20b的多个第一电极TX11、TX21，接着分别经由相邻的该感应单元20a、20b的第二电极RX1～RX8、RX9～RX16接收其分别与该第一电极TX11、TX21之间形成的电容感应信号。

如图5B所示，在另一实施例中，亦可令该感应单元20a、20b的各该第一电极21作为感测电极RX11～RX18、RX21～RX28用，而该感应单元20a、20b的各该第二电极22则作为驱动电极TX1～TX8、TX9～TX16使用；在此一实施例中，当该控制器30执行一互电容侦测方法，依序驱动该感应单元20a、20b的各该第二电极TX1～TX8、TX9～TX16，再经由该感应单元20a、20b的各该第一电极RX11～RX18、RX21～RX28接收其分别与该第二电极TX1～TX8、TX9～TX161之间形成的电容感应信号，之后依据电容感应信号的变化判断该触控区域12有否出现触碰物件，当判断有触碰物件的出现，则进一步识别该触碰物件的座标位置。于本实施例中，位在相同该第一方向Y但不同感应单元20a、20b的该二个第一电极21，可分时或同时接收该电容感应信号；举例来说，当该感应单元20a的该第一电极RX11接收电容感应信号时，与其相邻的该感应单元20b的该第一电极RX21则可选择同时或不同时接收感测该电容感应信号。

为使前揭本发明的侦测方法获得更精确的电容感应信号，以图5A为例，于依序驱动该感应单元20a、20b的该多个第一电极21的步骤中，配合图6B所示，当该控制器30输出该驱动信号V_div予该感应单元20a的至少一第一电极TX11时，同时将相邻的该感应单元20b的第一电极TX21连接至一参考信号V_ref或接地GND，如此于后续感测被驱动的该第一电极TX11与所对应的该多个第二电极RX1～RX8之间的电容感应信号时，可避免受到相邻的该感应单元20b的第一电极TX21的耦合电容干扰，而影响所感测的电容感应信号。此外，亦可如图6C所示，将与被驱动的该第一电极TX11相邻的该感应单元20b的多条或所有第一电极TX21～TX28分别连接至一固定电位准位的V_ref或接地GND。又可再如图6D所示，当该感应单元20a的该第一电极TX11被驱动时，进一步将该同一感应单元20a中未被驱动的该第一电极TX12～TX18连接至一固定电位准位的V_ref或接地GND，且与被驱动的该第一电极TX11相邻的该感应单元20b的多条或所有第一电极TX21～TX28也同时分别连接至一固定电位准位的V_ref或接地GND。

综上所述，本发明的电容式触控面板主要在对应该触控区域12的范围内具有间隔设置的多个感应单元20a、20b，且各该感应单元20a、20b分别包含有沿着该第一方向Y及第二方向X排列的第一、第二电极21、22；由于本发明的电容式触控面板藉由分区设置该多个感应单元，避免在接地不良的情况下多物件或大面积物件同时对相同电极产生过大耦合电容而影响到电容变化侦测的准确度，故可解决前先技术中未共地效应衍生出的问题。再者，本发明的侦测方法于对该其中一感应单元20a的驱动电极进行驱动时，亦将相邻的该另一感应单元20b的驱动电极连接至一参考信号或接地，可避免该不同感应单元20a、20b中相邻的该驱动电极彼此之间的耦合电容造成干扰，更进一步提高上述电容式触控板的座标识别精准度。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种电容式触控板，其特征在于，包括：

一板体，其一第一侧面具有一触控区域；以及

多个感应单元，相邻设置在该板体的一第二侧面，并对应位于该触控区域内，且相邻的感应单元之间保持有一间隙；其中各该感应单元包含有：

多个第一电极，沿一第一方向排列；以及

多个第二电极，沿着不同于该第一方向的一第二方向排列；

当相邻的二感应单元中其中之一的该第一电极接收一驱动信号时，同时将另一感应单元的该多个第一电极的至少一个连接至一参考信号或接地。

2.如权利要求1所述的电容式触控板，其特征在于，该间隙小于二相邻的第一电极或二相邻的第二电极之间的距离，且不小于一最小制程宽度30μm。

3.如权利要求1所述的电容式触控板，其特征在于：

该多个感应单元的该多个第一电极为驱动电极，而该多个第二电极为感应电极；或该多个感应单元的该多个第一电极为感应电极，而该多个第二电极为驱动电极。

4.如权利要求3所述的电容式触控板，其特征在于，相邻的二感应单元的多个第一电极同时接收一驱动信号。

5.如权利要求1至4中任一项所述的电容式触控板，其特征在于，该板体为一盖板或一电子装置的外壳。

6.如权利要求1所述的电容式触控板，其特征在于：

该多个第一电极及该多个第二电极堆叠形成于该板体的该第二侧面上，且该多个第一电极及该多个第二电极之间形成有一绝缘层。

7.一种电容式触控板的侦测方法，其特征在于，该电容式触控板包含一板体及多个感应单元；其中该多个感应单元相邻设置在该板体的一侧面，且相邻的感应单元之间保持有一间隙；其中各该感应单元包含有沿一第一方向排列的多个第一电极，以及沿着不同于该第一方向的一第二方向排列的多个第二电极；其中该侦测方法包括：

依序驱动其中一感应单元的至少一第一电极；其中，当该其中一感应单元的至少一第一电极被驱动时，同时将相邻的另一感应单元的至少一第一电极连接至一参考信号或接地；以及

感测被驱动的该至少一第一电极与所对应的该多个第二电极之间的电容感应信号。

8.如权利要求7所述的侦测方法，其特征在于，当该其中一感应单元的至少一第一电极被驱动时，同时将该另一感应单元中与被驱动的第一电极相邻的第一电极连接至该参考信号或接地。

9.如权利要求7所述的侦测方法，其特征在于，当该其中一感应单元的至少一第一电极被驱动时，同时将该另一感应单元的所有第一电极连接至该参考信号或接地。

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