CN1680974A

CN1680974A - 电阻式输入装置

Info

Publication number: CN1680974A
Application number: CN 200410030795
Authority: CN
Inventors: 黄培容; 陈冠宏; 李忠轩
Original assignee: PANJIT CO Ltd
Current assignee: PANJIT CO Ltd
Priority date: 2004-04-08
Filing date: 2004-04-08
Publication date: 2005-10-12

Abstract

本发明是一种电阻式输入装置，其主要包括有一导电基材，该导电基材连接一电极框，该电极框的四个角落设有接点，透过一导线层及排线连接至控制器电路，且于上述电极框的四个边上加设有补偿接点以补偿坐标值输入误差，且可以降低消耗功率。

Description

电阻式输入装置

技术领域

本发明是有关一种电阻式输入装置，尤指一种于两电极的中间设有补偿接点，以提高输入结果的准确性及降低消耗功率的坐标输入结构。

背景技术

按，电阻式输入装置包括有上下两层导电基材，其工作原理是藉由导电基材连接特定方向的一对电极造成电位差，另一层导电基材则扮演感测层的角色，以驱动此电阻式输入装置，其中上层基材一般为挠性材料，过大外力可能造成破损。习知的电阻式输入装置可概分为两类，第一类为上层导电基材连接的电极与下层导电基材连接的电极须作电压切换，也就是习称的四线式触控面板；第二类为上层导电基材连接的电极与下层导电基材连接的电极不须作电压切换，也就是习称的五线式触控面板，其坐标感应方式分别叙述如下：

请参阅图1，是第一类电阻式输入装置，其包括：玻璃层10、ITO(Indium TinOxide)导电层11、绝缘层12、绝缘点13、x方向的一对银线导电极(X+与X-)14、另一绝缘层15、y方向的一对银线导电极(Y+与Y-)16、另一ITO导电层17、塑料薄膜18以及排线(Tail)19，其中排线19是连接至控制器，使用时，于两对电极14，16交互施加一定的电压，被施加电压的导电层11，17的电压呈线性分布，当于两层导电层外表上任一点触压时，可经由非施加电压的一对电极测量两片导电层经触压后的电压值，经由控制器计算即可得知触压点位于导电层上的X、Y方向坐标。此类电阻式输入装置的缺点为上下两层电极的电路须作电压切换，易因交互通电产生噪声及不稳定电压，而且结构上需要两层非常均匀的导电层，在制造及加工上都较困难，同时当任一层导电层破损便失去功能性。

请参阅图2，是第二类电阻式输入装置，其包含：玻璃层20、ITO导电薄膜21、绝缘点22、电极框(包括X轴方向与Y轴方向电极)23、绝缘层24、银导线层25、另一绝缘层26、检测用银导线层27、另一ITO导电薄膜28、塑料薄膜29以及排线210，其中排线210是连接至控制器。该电阻式输入装置的工作原理是于一导电薄膜21四周连接一电极框23，此电极框23包括X轴方向与Y轴方向电极，以银导线层25上的导线连接电极框23四个角落的接点，导线的另一端透过排线210与控制器电路基板相连接，另一导电薄膜28的导电侧亦以银导线层27上导线透过排线210连接至控制器电路，以作为按压检测用。当于两层导电薄膜21，28外表上任一点触压时，藉由控制器电路的开关作用，交互施加一定的电压于电极框23上的X轴方向与Y轴方向电极，再由检测层27量取触压时的电压值，经由控制器电路计算得知触压点的X、Y坐标。

图3说明第二类电阻式输入装置中控制器电路的开关作用，图中于检测层27设有一I/O，B是为检测输入或待命状态的控制装置，电极框23四个角落的中有一个角落LB固定接于Vcc，其对角角落RT则固定接于接地端，其余两个角落RB和LT则交互连接于Vcc与接地端，当LT连接于Vcc时，RB则连接于接地端，如此理想上可在导电基材21上形成一由左至右呈线性分布的电压场(Voltage Field)，然而实际上并非如此，原因是此类电阻式输入装置的X轴方向与Y轴方向电极均连结于单一导电基材21，为避免短路，X轴方向与Y轴方向电极必是由不连续的银线所构成，因此介于RT和LT的中间点电压值便不是理想预期的Vcc，而介于RB和LB的中间点电压值也不是理想预期的接地端，造成X、Y坐标值输入的误差较大，尤其是靠近电极框内缘的输入范围，若无依赖控制器的校正功能，当使用者画一条直线时，通常出现的会是一条内凹的弧线，如此便无法得到准确的输入值，虽然现在的控制器可达多点校正功能，然而每次安装都需执行此校正动作，对于使用者而言，非常不方便，也因X轴方向与Y轴方向电极均布于单一导电基材21，当LT连接于Vcc，RB连接于接地端时，LB、RB间的电极与LT、RT间的电极会流过相当大的电流，所以此类电阻式输入装置会损耗较大的功率，在未来越来越要求低耗损功率的是统上，如何降低使用功率将是此类电阻式输入装置需要改进的重点。因此，本发明人有鉴于此，经过不断测试研究，始有本发明的产生。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种寿命长、噪声低且输入准确性佳、低功率消耗的电阻式输入装置。为达到上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

一种电阻式输入装置，其主要包括有一导电基材，该导电基材连接一电极框，该电极框的四个角落设有接点，透过一导线层及排线连接至一控制器，其特征在于：

于上述电极框的四个边上加设有补偿接点以补偿坐标值输入误差，且可以降低消耗功率。

本发明的另一目的在于提供一种即使上层基材破损亦能正常运作的电阻式输入装置。为达到该目的，本发明提供的另一技术方案为：

一种电阻式输入装置，其主要包括有：一基板、一导电薄膜、一绝缘点、一电极框、一绝缘层、一导线层、第二绝缘层、第二基板、第二导电薄膜、第二导线层以及一排线，该导电薄膜四周是连接该电极框，该电极框的四个角落设有角落接点，同时于该电极框的四个边上加设有补偿接点以补偿坐标值输入误差，该导线层的一端通过该排线连到一控制器，其上的导线的另一端连接到该电极框的角落接点及该补偿接点，该第二导线层的一端通过该排线连到该控制器，其上的导线的另一端连接到该第二导电薄膜上的一接点以接收按压时产生的讯号。

附图说明

图1是习用第一类电阻式输入装置的示意图；

图2是习用第二类电阻式输入装置的示意图；

图3是习用第二类电阻式输入装置中控制器电路的示意图；

图4是本发明的电阻式输入装置的示意图；

图5是本发明第一个接线实施例的示意图；

图6是本发明第二个接线实施例的示意图。

附图中：

10--玻璃层

11--ITO(Indium Tin Oxide)导电层

12--绝缘层

13--绝缘点

14--x方向的一对银线导电极(X+与X-)

15--绝缘层

16--y方向的一对银线导电极(Y+与Y-)

17--ITO导电层

18--塑料薄膜

19--排线

20--玻璃层

21--ITO导电薄膜

22--绝缘点

23--电极框(包括X轴方向与Y轴方向电极)

24--绝缘层

25--银导线层

26--绝缘层

27--检测用银导线层

28--ITO导电薄膜

29--塑料薄膜

210--排线

30--基板

31--导电薄膜

32--绝缘点

33--电极框

34--绝缘层

35--银导线层

36--另一绝缘层

37--另一基板

38--另一导电薄膜

39--另一银导线层

310--排线

具体实施方式

为使钧局对本发明能进一步了解，以下兹以较佳实施例，配合图式、图号，将本发明的构成内容及其所达成的功效详尽说明如后。请参阅图4，是本发明的电阻式输入装置的示意图，其包括：基板30、导电薄膜31、绝缘点32、电极框33、绝缘层34、银导线层35、另一绝缘层36、另一基板37、另一导电薄膜38、另一银导线层39以及排线310。其中排线310是连接至控制器，该基板30可为玻璃(Glass)，塑料基板(Plastic Carbonate)或塑料薄膜(Film)，该导电薄膜31是为氧化铟锡ITO(Indium Tin Oxide)或铜箔等导电材料，是以溅镀(Sputtering)或涂布(Coaring)等方式使之附着于上述基板30上，该绝缘点32是以印刷方式印刷或将光阻涂布、曝光、显影于上述导电薄膜31上，该电极框33是以印刷方式印刷于上述导电薄膜31的周缘上，该绝缘层34是以印刷方式印刷或贴覆于上述导电薄膜31上，该银导线层35是以印刷方式印刷于上述绝缘层34上，该另一绝缘层36是以印刷方式印刷于上述银导线层35上，该另一基板37可为玻璃(Glass)、塑料基板(Plastic Carbonate)或塑料薄膜(Film)，该另一导电薄膜38是为氧化铟锡ITO(Indium Tin Oxide)或铜箔等导电材料，是以溅镀(Sputtering)或涂布(Coating)等方式使的附着于上述基板37上，该另一银导线层39是以印刷方式印刷于导电薄膜38之上。

请参阅图5所示，是本发明的第一个接线实施例的示意图，本发明是于导电薄膜31四周连接一电极框33，该电极框33包含X轴方向与Y轴方向电极，且该电极是由一组不连续的银线线段所构成，该电极框33的四个角落设有接点(P1，P3，P6，P8)，同时于该电极框33的四个边上加设有补偿接点以补偿坐标值输入误差，且可以降低消耗功率，在本实施例中该补偿接点共有4点(P2，P4，P7，P9)，各分别位于上述电极框的四个边的正中间位置。其中银导线层35的一端通过排线310连到电阻式输入装置的控制器，其上的八条银线的另一端接到电极框33的四端(P1，P3，P6，P8)及四边中间点(P2，P4，P7，P9)；另一银导线层39的一端通过排线310连到电阻式输入装置的控制器，其上的第九条银线的另一端连接到感测层导电薄膜38上的P5以接收按压时产生的讯号，该第九条线亦可连结于导线或导电的笔状物，以代替银导线层39与导电薄膜38，同样可以接收按压时产生的讯号，同理，若感测层导电薄膜38上有破损，并不影响其接收按压时产生讯号的功能，因此即使感测层导电薄膜38上有破损，除破损点之外，此电阻式输入装置依然可正常运作。

在图5中的控制电路的功用在使得下述各端点的电压值成立，

状态一：检测Y方向时(A致能)

V_P1＝V_P9＝V_P8＝V_cc(接V_cc)，V_P3＝V_P4＝V_P6＝0(接地)，

V_P2＝V_P7＝open (1)

或另行设计为

V_P3＝V_P4＝V_P6＝V_cc(接V_cc)，V_P1＝V_P9＝V_P8＝0(接地)，

V_P2＝V_P7＝open (2)

状态二：检测X方向时(A致能)

V_P1＝V_P2＝V_P3＝V_cc(接V_cc)，V_P6＝V_P7＝V_P8＝0(接地)，

V_P4＝V_P9＝open (3)

或另行设计为

V_P6＝V_P7＝V_P8＝V_cc(接V_cc)，V_P1＝V_P2＝V_P3＝0(接地)，

V_P4＝V_P9＝open (4)

其中下导电薄膜31有角落四点以及各边中间四点共八个接点：P1，P2，P3，P4，P6，P7，P8及P9，上导电薄膜38则有一个接点P5，总共9个接点，而连接这9个接点共有9线，此九线电阻式输入装置是由电路控制角落四点P1，P3，P6，P8以及各边中间四点P2，P4，P7，P9共八点的电压，使其处于高电位、低电位或不予控制(open)的状态，欲决定Y坐标时，使各端点状态如状态一，此时下层导电薄膜31电压由上(下)而下(上)呈线性分布，越靠近下面电压越低，按压时上导电薄膜38与下导电薄膜31接触，并将按压点的电压由P5传至A/D转换器，再经由计算得到按压点Y坐标值。同理欲决定X坐标时，使各端点状态如状态二，此时下层导电薄膜31电压由左(右)而右(左)呈线性分布，越靠近右面电压越低，按压时上导电薄膜38与下导电薄膜31接触，并将按压点的电压由P5传至A/D转换器，再经由计算得到按压点X坐标值。

请参阅图6所示，是本发明的第二个接线实施例的示意图，与第一个实施例不同的是在本实施例中该补偿接点共有8点：P10，P11，P12，P13，P14，P15，P16及P17，各分别位于上述电极框33的四个边的三等分位置。其中银导线层35的一端通过排线310连到电阻式输入装置的控制器，其上的十二条银线的另一端接到电极框33的四端P1，P3，P6及P8及四边的三等分点P10，P11，P12，P13，P14，P15，P16及P17；另一银导线层39的一端通过排线310连到电阻式输入装置的控制器，其上的第十三条银线的另一端连接到感测层导电薄膜38上的P5以接收按压时产生的讯号，该第十三条线亦可连结于导线或导电的笔状物，以代替银导线层39与导电薄膜38，同样可以接收按压时产生的讯号，同理，若感测层导电薄膜38上有破损，并不影响其接收按压时产生讯号的功能，因此即使感测层导电薄膜38上有破损，除破损点的外，此电阻式输入装置依然可正常运作。

在图6中的控制电路的功用在使得下述各端点的电压值成立，

状态三：检测Y方向时(A致能)

VP1＝VP17＝VP16＝VP8＝Vcc(接Vcc)，VP3＝VP12＝VP13＝VP6＝0(接地)，VP10＝VP11＝VP14＝VP15＝open (1’)

或另行设计为

VP3＝VP12＝VP13＝VP6＝Vcc(接Vcc)，VP1＝VP17＝VP16＝VP8＝0(接地)，VP10＝VP11＝VP14＝VP15＝open (2’)

状态四：检测X方向时(A致能)

VP1＝VP10＝VP11＝VP3＝Vcc(接Vcc)，VP6＝VP14＝VP15＝VP8＝0(接地)，VP12＝VP13＝VP16＝VP17＝open (3’)

或另行设计为

VP6＝VP14＝VP15＝VP8＝Vcc(接Vcc)，VP1＝VP10＝VP11＝VP3＝0(接地)，VP12＝VP13＝VP16＝VP17＝open (4’)

其中下导电薄膜31有角落四点以及四边的三等分点共十二个接点：P1，P3，P6，P8，P10，P11，P12，P13，P14，P15，P16及P17，上导电薄膜38则有一个接点P5，总共十三个接点，而连接这十三个接点共有十三线，此十三线电阻式输入装置是由电路控制角落四点P1，P3，P6及P8以及四边上的三等分点P10，P11，P12，P13，P14，P15，P16及P17共十二点的电压，使其处于高电位、低电位或不予控制(open)的状态，欲决定Y坐标时，使各端点状态如状态三，此时下层导电薄膜31电压由上(下)而下(上)呈线性分布，越靠近下面电压越低，按压时上导电薄膜38与下导电薄膜31接触，并将按压点的电压由P5传至A/D转换器，再经由计算得到按压点Y坐标值。同理欲决定X坐标时，使各端点状态如状态四，此时下层导电薄膜31电压由左(右)而右(左)呈线性分布，越靠近右面电压越低，按压时上导电薄膜38与下导电薄膜31接触，并将按压点的电压由P5传至A/D转换器，再经由计算得到按压点X坐标值。

考虑第(1)式，此电阻式输入装置的优点在于因P9与P4分别接至Vcc与0V，对于距离端点最远的中间点具有补偿的作用，因此可有效改善坐标值输入误差较大的缺点，而且因为中间点有补偿，因此在电极布线设计上，也可以采用电阻较高的电极设计，根据电学原理：

V＝I×R (5)

P＝I×V (6)

其中，V：电压，I：电流，R：电阻，P：消耗功率

当施加固定电压于负载电阻时，由第(5)式若电阻越高则电流越小，由第(6)式可知消耗功率也越小，因而达到省电的目的，此时P2与P7处于不予控制(open)的状态，不影响此点原本Vcc/2的状态，其余第(2)式到第(4)式及第(1’)式到第(4’)式亦具有相同的优点。

综上所述，本发明所提供的电阻式输入装置，不仅可达预期的实用功效外并且为前所未见的新设计，已符合专利法发明的要件，爰依法具文申请的。为此，谨请贵审查委员详予审查，并祈早日赐准专利，至感德便。

以上已将本发明作一详细说明，惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求所作的均等变化与修饰等，皆应仍属本发明的专利涵盖范围意图保护的范畴。

Claims

1.一种电阻式输入装置，其主要包括有一导电基材，该导电基材连接一电极框，该电极框的四个角落设有接点，透过一导线层及排线连接至一控制器，其特征在于：

2.如权利要求第1项所述的电阻式输入装置，其特征在于，其中该补偿接点共有4点，各分别位于上述电极框的四个边的中间位置。

3.如权利要求第1项所述的电阻式输入装置，其特征在于，其中该补偿接点共有8点，各分别位于上述电极框的四个边的三等分位置。

4.如权利要求第1项所述的电阻式输入装置，其特征在于，其中该电极框包含X轴方向与Y轴方向电极，该电极是由一组不连续的银线线段所构成。

5.如权利要求第1项所述的电阻式输入装置，其特征在于，更包含一检测用导电基材，是以印刷方式于该检测用导电基材上印刷一银线，该银线的另一端连结于上述控制器，以接收按压时产生的电压讯号。

6.如权利要求第5项所述的电阻式输入装置，其特征在于，其中该检测用导电基材不须为片电阻值非常均匀的透明导电材料。

7.如权利要求第5项所述的电阻式输入装置，其特征在于，其中该检测用导电基材可以用导线或连结于导线的笔状物代替，导线的另一端连结至上述控制器，以接收按压时产生的电压讯号。

8.一种电阻式输入装置，其特征在于，其主要包括有：一基板、一导电薄膜、一绝缘点、一电极框、一绝缘层、一导线层、第二绝缘层、第二基板、第二导电薄膜、第二导线层以及一排线，该导电薄膜四周是连接该电极框，该电极框的四个角落设有角落接点，同时于该电极框的四个边上加设有补偿接点以补偿坐标值输入误差，该导线层的一端通过该排线连到一控制器，其上的导线的另一端连接到该电极框的角落接点及该补偿接点，该第二导线层的一端通过该排线连到该控制器，其上的导线的另一端连接到该第二导电薄膜上的一接点以接收按压时产生的讯号。

9.如权利要求第8项所述的电阻式输入装置，其特征在于，其中该导线层及第二导线层皆为银导线层。

10.如权利要求第8项所述的电阻式输入装置，其特征在于，其中该基板可为玻璃(Glass)、塑料基板(Plastic Carbonate)或塑料薄膜(Film)的其中一种。

11.如权利要求第8项所述的电阻式输入装置，其特征在于，其中该导电薄膜可为氧化铟锡ITO(Indium Tin Oxide)或铜箔等导电材料。

12.如权利要求第11项所述的电阻式输入装置，其特征在于，其中该导电薄膜是以溅镀(Sputtering)或涂布(Coating)等方式附着于上述基板上。

13.如权利要求第8项所述的电阻式输入装置，其特征在于，其中该绝缘点是以印刷方式印刷或将光阻涂布、曝光、显影于上述导电薄膜上。

14.如权利要求第8项所述的电阻式输入装置，其特征在于，其中该电极框是以印刷方式印刷于上述导电薄膜的周缘上。

15.如权利要求第8项所述的电阻式输入装置，其特征在于，其中该绝缘层是以印刷方式印刷或贴覆于上述导电薄膜上。

16.如权利要求第8项所述的电阻式输入装置，其特征在于，其中该导线层是以印刷方式印刷于上述绝缘层上。

17.如权利要求第8项所述的电阻式输入装置，其特征在于，其中该第二绝缘层是以印刷方式印刷于上述导线层上。

18.如权利要求第8项所述的电阻式输入装置，其特征在于，其中该第二基板可为玻璃(Glass)、塑料基板(Plastic Carbonate)或塑料薄膜(Film)的其中一种。

19.如权利要求第8项所述的电阻式输入装置，其特征在于，其中该第二导电薄膜是为氧化铟锡ITO(Indium Tin Oxide)或铜箔等导电材料。

20.如权利要求第8项所述的电阻式输入装置，其特征在于，其中该第二导电薄膜是以溅镀(Sputtering)或涂布(Coating)等方式使的附着于上述第二基板上。

21.如权利要求第8项所述的电阻式输入装置，其特征在于，其中该第二导线层是以印刷方式印刷于上述第二导电薄膜之上。

22.如权利要求第8项所述的电阻式输入装置，其特征在于，其中该补偿接点共有4点，各分别位于上述电极框的四个边的中间位置。

23.如权利要求第22项所述的电阻式输入装置，其特征在于，其中该补偿接点是位于上述电极框的四个边的正中间位置。

24.如权利要求第8项所述的电阻式输入装置，其特征在于，其中该补偿接点共有8点，各分别位于上述电极框的四个边的三等分位置。

25.如权利要求第8项所述的电阻式输入装置，其特征在于，其中该电极框包含X轴方向与Y轴方向电极，该电极是由一组不连续的银线线段所构成。