CN111104003B - 用以改善具有非矩形形状的电容式触控屏幕的触控性能的方法 - Google Patents

用以改善具有非矩形形状的电容式触控屏幕的触控性能的方法 Download PDF

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Abstract

提供一种用以改善具有非矩形形状的电容式触控屏幕的触控性能的方法。电容式触控屏幕包含多个完整感应单元与至少一非完整感应单元。所述方法包含：判断非完整感应单元的有效面积是否与每个完整感应单元的有效面积不同；以及当非完整感应单元的有效面积与每个完整感应单元的有效面积不同时，对非完整感应单元进行互容补偿以补偿非完整感应单元的互容量。

Description

用以改善具有非矩形形状的电容式触控屏幕的触控性能的方法
【技术领域】
本发明是有关于一种用以改善电容式触控屏幕的触控性能的方法，且特别是有关于一种用以改善具有非矩形形状的电容式触控屏幕的触控性能的方法。
【背景技术】
在现有的电容式触控应用当中，触控感应方法包含自容式感应方法与互容式感应方法。在多指触控应用的情况下，互容式感应方法可有效地改善自容式感应方法的鬼点(ghost point)现象的缺陷。因此，根据不同的触控环境与不同的触控应用，结合自容式感应方法与互容式感应方法的混合型感应方法用于实现更好的触控性能。
在越来越复杂的触控应用中，具有出色的互容感应能力是很重要的。已经开发了许多驱动方法来改善触控性能的信号噪声比(signal noise ratio，SNR)，例如多音互模式传感拓扑(multi-tone mutual mode sensing topology)。为了实现这样特定的多频(multi-tone)感应驱动方法，布线图样的设计与优化是重要的关键因素之一。
许多现在的可携式产品(例如可穿戴式智能手表、耳机、智能型手机)、游戏传感器(游戏杆)、工业产品与医疗产品皆需要更加时尚和美观的外观。在这样的需求之下，其触控屏幕不再是完整矩形的形状，而是时尚的圆形、弧形和/或缺口形状的设计。上述的形状设计可能导致触控屏幕具有不完整的感应单元且因而影响到触控性能。因此，具有非矩形形状的触控屏幕的多频(multi-tone)驱动的触控性能将会受到限制，且不具有较佳的信号噪声比。
【发明内容】
本发明的目的在于提出一种用以改善具有非矩形形状的电容式触控屏幕的触控性能的方法。电容式触控屏幕包含多个完整感应单元与至少一非完整感应单元。所述方法包含：判断非完整感应单元的有效面积是否与每个完整感应单元的有效面积不同；以及当非完整感应单元的有效面积与每个完整感应单元的有效面积不同时，对非完整感应单元进行互容补偿以补偿非完整感应单元的互容量，其中电容式触控屏幕包含多个接收电极(RX)与多个发射电极(TX)，其中多个接收电极之一与多个发射电极之一的一交会处相应于多个完整感应单元之一或非完整感应单元，其中进行互容补偿包含：判断非完整感应单元是否具有一残余面积；以及当非完整感应单元具有残余面积时，修改电容式触控屏幕的非完整感应单元的布线图样，以补偿非完整感应单元的互容量。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
【附图说明】
从以下结合附图所做的详细描述，可对本发明的技术方案有更佳的了解。需注意的是，根据本领域的标准实务，各特征并未依比例绘示。事实上，为了使讨论更为清楚，各特征的尺寸都可任意地增加或减少。
图1示出了一种例示性的具有非矩形形状(即圆角形状)的电容式触控屏幕。
图2示出了另一种例示性的具有非矩形形状(即缺口形状)的电容式触控屏幕。
图3是根据本发明的实施例的用以改善具有非矩形形状的电容式触控屏幕的触控性能的方法的流程图。
图4是根据本发明的实施例的用以进行互容补偿的方法的流程图。
图5是根据本发明的实施例的具有圆角形状的电容式触控屏幕的布线图样的例示性修改的示意图。
图6是根据本发明的实施例的具有缺口形状的电容式触控屏幕的布线图样的例示性修改的示意图。
【符号说明】
30、40：方法
41、42、43、44：步骤
TX1、TX2、TX3、TX4：发射电极
RX1、RX2、RX3、RX4、RX5、RX6、RX7：接收电极
A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、O、P：感应单元
【具体实施方式】
以下仔细讨论本发明的实施例。然而，可以理解的是，实施例提供许多可应用的概念，其可实施于各式各样的特定内容中。所讨论、公开的实施例仅供说明，并非用以限定本发明的范围。此外，附图仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。
图1示出了一种例示性的具有非矩形形状(即圆角形状)的电容式触控屏幕10。如图1所示，电容式触控屏幕10包含多个完整感应单元(即图1所示的感应单元B、C、E、F、G、H、I、J、K、L、N、O)与四个非完整感应单元(即图1所示的感应单元A、D、M、P)。如图1所示，电容式触控屏幕10包含多个接收电极(RX)(即图1所示的接收电极RX1、RX2、RX3、RX4)与多个发射电极(TX)(即图1所示的发射电极TX1、TX2、TX3、TX4)。接收电极之一与发射电极之一的交会处相应于完整感应单元之一或非完整感应单元。举例来说，接收电极RX1与发射电极TX1的交会处相应于非完整感应单元A。举例来说，接收电极RX2与发射电极TX2的交会处相应于完整感应单元F。图2示出了另一种例示性的具有非矩形形状(即缺口形状)的电容式触控屏幕20。如图2所示，电容式触控屏幕20包含多个完整感应单元(即图2所示的感应单元A、B、C、D、F、G、H、J、K、L、M、N、O、P)与两个非完整感应单元(即图2所示的感应单元E、I)。
如同上述所讨论的，电容式触控屏幕10、20都包含了非完整感应单元，因此电容式触控屏幕10、20的非完整感应单元的互容量(mutual capacitance)可能不足，从而在非完整感应单元被触摸时会导致的多频(multi-tone)触控功能异常。本发明提供一种用以改善具有非矩形形状的电容式触控屏幕(例如电容式触控屏幕10、20)的触控性能的方法。
图3是根据本发明的实施例的用以改善具有非矩形形状的电容式触控屏幕的触控性能的方法30的流程图。方法30包含以下步骤：判断非完整感应单元的有效面积是否与每个完整感应单元的有效面积不同；以及当非完整感应单元的有效面积与每个完整感应单元的有效面积不同时，对非完整感应单元进行互容补偿以补偿非完整感应单元的互容量(mutual capacitance)。举例来说，如图1所示，电容式触控屏幕10的非完整感应单元(即图1所示的感应单元A、D、M、P)之一的有效面积与电容式触控屏幕10的完整感应单元(即图1所示的感应单元B、C、E、F、G、H、I、J、K、L、N、O)之一的有效面积不同。举另一例来说，如图2所示，电容式触控屏幕20的非完整感应单元(即图2所示的感应单元E、I)之一的有效面积与电容式触控屏幕20的完整感应单元(即图2所示的感应单元A、B、C、D、F、G、H、J、K、L、M、N、O、P)之一的有效面积不同。此外，在本发明的其他实施例中，仅当非完整感应单元的有效面积小于或等于每个完整感应单元的有效面积的一半时，才进行互容补偿。
图4是根据本发明的实施例的用以进行互容补偿的方法40的流程图。方法40包含步骤41、42、43、44。在步骤41，判断非完整感应单元是否具有残余面积。当非完整感应单元具有残余面积时，修改非完整感应单元的布线图样以补偿非完整感应单元的互容量，如图4的步骤42所示。
图5是根据本发明的实施例的具有圆角形状的电容式触控屏幕的布线图样的例示性修改的示意图。如图5的点线外框所示出的，通过增加相应于非完整感应单元的接收电极与发射电极的重叠面积，从而补偿非完整感应单元的互容量。
此外，也可通过调整非完整感应单元的共平面微分耦合轨迹(co-planedifferential coupling trace)的布线图样来补偿具有残余面积的非完整感应单元的互容量。通过增加非完整感应单元的共平面微分耦合轨迹的宽度或减少非完整感应单元的共平面微分耦合轨迹的间隙或增加非完整感应单元的共平面微分耦合轨迹的长度来调整非完整感应单元的共平面微分耦合轨迹的布线图样。
请回到图4，在步骤42之后，判断非完整感应单元的互容量是否不足，如图4的步骤43所示。当非完整感应单元的互容量不足或非完整感应单元已不具有残余面积时，修改非完整感应单元与相邻于非完整感应单元的相邻完整感应单元的布线图样，以将相邻完整感应单元的小块面积划分给非完整感应单元，和/或修改连接至完整感应单元与非完整感应单元的电容式触控屏幕的软性印刷电路板(flexible printed circuit，FPC)的布线图样，和/或修改连接至完整感应单元与非完整感应单元的电容式触控屏幕的开发板(evaluation board，EVB)的布线图样，如图4的步骤44所示，从而补偿非完整感应单元的互容量。
图6是根据本发明的实施例的具有缺口形状的电容式触控屏幕的布线图样的例示性修改的示意图。如图6的点线外框所示出的，修改非完整感应单元(即位于发射电极TX1与接收电极RX6的交会处的感应单元以及位于发射电极TX1与接收电极RX7的交会处的感应单元)与相邻于非完整感应单元的相邻完整感应单元(即位于发射电极TX1与接收电极RX5的交会处的感应单元、位于发射电极TX2与接收电极RX6的交会处的感应单元以及位于发射电极TX2与接收电极RX7的交会处的感应单元)的布线图样，以将相邻完整感应单元的小块面积(也可称之为补偿面积)划分给非完整感应单元。应注意的是，对于相邻完整感应单元而言，划分给非完整感应单元的补偿面积为触控死区(dead zone)，因此所述的补偿面积不能太大。
请回到图4，在步骤44，修改连接至完整感应单元与非完整感应单元的电容性触控屏幕的软性印刷电路板的布线图样以补偿非完整感应单元的互容量。通过增加连接至非完整感应单元的软性印刷电路板的至少二走线的重叠面积来修改软性印刷电路板的布线图样，以补偿非完整感应单元的互容量。
请参阅图4，在步骤44，修改连接至完整感应单元与非完整感应单元的电容性触控屏幕的开发板的布线图样以补偿非完整感应单元的互容量。通过增加连接至非完整感应单元的开发板的至少二走线的重叠面积来修改开发板的布线图样，以补偿非完整感应单元的互容量。
综合上述，本发明提出通过补偿非完整感应单元的互容量，来改善具有非矩形形状的电容式触控屏幕的触控性能的一种方法。因此，改善了具有非矩形形状的电容式触控屏幕的多频(multi-tone)驱动的触控性能，并且在一些特定的应用(例如：手套触控、低介电常数的感应覆盖层、厚的感应覆盖层)中具有较佳的信号噪声比。
以上概述了数个实施例的特征，因此本领域的普通技术人员可以更了解本发明的技术方案。本领域的普通技术人员应了解到，其可轻易地把本发明当作基础来设计或修改其他的制程与结构，借此实现和在此所介绍的这些实施例相同的目标及/或达到相同的优点。本领域的普通技术人员也应可明白，这些等效的建构并未脱离本发明的精神与范围，并且他们可以在不脱离本发明精神与范围的前提下做各种的改变、替换与变动。

Claims (9)

1.一种用以改善具有非矩形形状的电容式触控屏幕的触控性能的方法，其中所述电容式触控屏幕包含多个完整感应单元与至少一非完整感应单元，所述方法包含：
判断所述非完整感应单元的有效面积是否与所述多个完整感应单元中的每一完整感应单元的有效面积不同；以及
当所述非完整感应单元的所述有效面积与所述多个完整感应单元中的每一完整感应单元的所述有效面积不同时，对所述非完整感应单元进行互容补偿以补偿所述非完整感应单元的互容量，
其中所述电容式触控屏幕包含多个接收电极(RX)与多个发射电极(TX)，其中所述多个接收电极之一与所述多个发射电极之一的一交会处相应于所述多个完整感应单元之一或所述非完整感应单元，其中进行所述互容补偿包含：
判断所述非完整感应单元是否具有一残余面积；以及
当所述非完整感应单元具有所述残余面积时，修改所述电容式触控屏幕的所述非完整感应单元的布线图样，以补偿所述非完整感应单元的所述互容量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，仅当所述非完整感应单元的所述有效面积小于或相等于每一所述完整感应单元的所述有效面积的一半时，才进行所述互容补偿。
3.根据权利要求1所述的方法，其中修改所述电容式触控屏幕的所述非完整感应单元的所述布线图样包含：
增加相应于所述非完整感应单元的所述接收电极与所述发射电极的重叠面积。
4.根据权利要求1所述的方法，其中修改所述电容式触控屏幕的所述非完整感应单元的所述布线图样包含：
通过增加所述非完整感应单元的共平面微分耦合轨迹的宽度或减少所述非完整感应单元的所述共平面微分耦合轨迹的间隙或增加所述非完整感应单元的所述共平面微分耦合轨迹的长度，来调整所述非完整感应单元的所述共平面微分耦合轨迹的所述布线图样。
5.根据权利要求1所述的方法，其中进行所述互容补偿还包含：
修改所述非完整感应单元与相邻于所述非完整感应单元的至少一相邻完整感应单元的布线图样，以将所述相邻完整感应单元的一小块面积划分给所述非完整感应单元。
6.根据权利要求1所述的方法，其中进行所述互容补偿还包含：
修改连接至所述多个完整感应单元与所述非完整感应单元的所述电容式触控屏幕的软性印刷电路板的布线图样。
7.根据权利要求6所述的方法，其中修改所述软性印刷电路板的所述布线图样包含：
增加连接至所述非完整感应单元的所述软性印刷电路板的至少二走线的重叠面积，以补偿所述非完整感应单元的所述互容量。
8.根据权利要求1所述的方法，其中进行所述互容补偿更包含：
修改连接至所述多个完整感应单元与所述非完整感应单元的所述电容式触控屏幕的开发板的布线图样。
9.根据权利要求8所述的方法，其中修改所述开发板的所述布线图样包含：
增加连接至所述非完整感应单元的所述开发板的至少二走线的重叠面积，以补偿所述非完整感应单元的所述互容量。
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