TWI306573B - - Google Patents

Description

-1306573 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種觸控板，特別是關於一種觸控板感 應器之感應量的補償方法。 【先前技術】 觸控板由於體積小、成本低、消耗功率低及使用壽命 長，因此被廣泛地應用在各類電子產品上，例如筆記型電 ® 腦、滑鼠、MP3播放機’甚至於手機等等’作為輸入裝置， 使用者僅需以物件（例如手指或觸控筆之類的導電性物件） 在面板上滑動或接觸’使游標產生相對移動或絕對座標移 動，即可完成包括文字書寫、捲動視窗及虛擬按鍵等各種 輸入。習知的觸控板感應器大多為對稱型結構，例如第一 圖所示之方形結構，其線跡（trace)具有相同的形狀及面 積’因此線跡的基本電容在觸控板感應器上的分布是對稱 _ 的，物件在觸控板感應器上造成感應量也是對稱且線性相 等的’如第二圖所示。然而，隨著應用不同，觸控板感應 器的形狀及結構亦隨之不同，產生了非對稱型觸控板感應 器，非對稱型觸控板感應器係指包括感應器的外型、感應 器每一層的厚度、線跡的面積以及與接地層的距離等至少 其一為非對稱者。線跡的基本電容正比於線跡的面積與線 跡與接地層距離的比 公式1 C= ε *(A/d) 1306573 其中，C表示基本電容，ε表示介電係數，A代表線跡的 面積大小，d代表線跡與接地層的距離。而物件在觸控板 感應器上造成的感應量 S正比於（AC/C) 公式2 其中，AC為物件在感應器上造成的電容變化量。因此， 線跡的面積及線跡與接地層的距離均會影響其基本電容 的大小。以第三圖所示之圓形結構為例，感應器100的線 跡X0至X6的長度不相同，使得線跡X0至X6的面積不 相等，同樣地，線跡Y0至Y6的面積亦不相等，由公式1 可知，當該等線跡與接地層的距離相等時，面積愈大者， 其基本電容愈大’導致線跡的基本電容在感應器100上的 分布為非對稱。由公式2可知，當物件在感應器100上操 作時，由於各線跡的基本電容不同，因此在不同位置產生 的感應量不同，如第四圖所示，此種感應量不對稱且不線 性相等的現象導致物件操作時產生動作誤判或計算物件 位置時造成偏移量。 因此，一種使不同線跡具有相同基本電容的補償方 法，乃為所冀。 【發明内容】 本發明的主要目的，在於提供一種使不同線跡具有相 6 1306573 同基本電容的補償方法。 根據本發明，一種觸控板感應器之感應量的補償方法 包括根據一第一線跡計算一第二線跡的補償面積，以及將 該補償面積與該第二線跡連接，使得該第一及第二線跡具 有相等的基本電容。 根據本發明，一種觸控板感應器之感應量的補償方法 包括計算一第一線跡的第一補償面積，計算一第二線跡的 第二補償面積，以及將該第一及第二補償面積分別與該第 •一及第互線跡連接，使得該第一及第二線跡具有相等的基 本電容。 根據本發明，一種觸控板感應器之感應量的補償方法 包括計算一位於第一感應層的第一線跡的第一基本電 容，計算一位於第二感應層的第二線跡的第二基本電容， 根據該第一基本電容等於該第二基本電容，產生該第一及 第二線跡的面積與接地層距離的關係，以及根據該關係調 Φ 整該第一及第二線跡的面積或接地層的位置。 本發明利用計算補償面積或線跡面積與接地層距離 的關係，以及將該補償面積連接線跡或根據該關係調整線 跡的面積或接地層的位置，使同層或不同層的線跡具有相 _ 同的基本電容，因此可以避免觸控板感應器在物件操作時 產生動作誤判或計算物件位置時造成偏移量。 【實施方式】 第五圖係本發明的一個實施例的流程圖200,步驟210 7 1306573 根據公式1計算第一及第二線跡的基本電容<^及c2，步 驟220計算第一及第二線跡基本電容（^及C2的電容差值 △ C，以基本電容大者減去基本電容小者，例如— C2，步驟230根據電容差值△(：等於一補償面積A〇產生的 基本電容，計算一補償面積A〇的大小，A〇=Z\C* (d〇/e )， d〇為A〇與接地層的距離，ε為介電係數，在步驟240將 補償面積Α〇與基本電容較小的線跡連接，例如連接至第 二線跡，使得第一及第二線跡具有相同的基本電容，其 中，第一及第二線跡可位於相同感應層或不同感應層，當 第一與第二線跡位於不同感應層時，第一及第二線跡的方 向彼此正交。在不同的實施例中，補償面積Α〇所在的位 置包括元件層、包含第一線跡的感應層或包含第二線跡的 感應層，當補償面積Α〇位於元件層時，補償面積AG與接 地層的距離dG即為元件層與接地層之間的距離。當補償面 積A〇位於包含第一線的感應層時，補償面積A〇與接地層 的距離d〇即為第一線跡與接地層之間的距離。當補償面積 A〇位於包含第二線跡的感應層時，補償面積A〇與接地層 的距離d〇即為第二線跡與接地層之間的距離。 以第三圖所示的圓形結構的觸控板感應器100說明， 觸控板感應器100具有方向彼此正交的線跡X0至X6及 Y0至Y6 ’根據公式1計鼻線跡X0的基本電容Cx〇= £ *(Αχ〇/(1χ〇)與線跡X3的基本電容Cx3=e *(Αχ3/<1χ3)，線跡 X0及X3的基本電容的電容差值△ C= ε *((Αχ3Μχ3)— (Ax〇/dx〇)) ’ 一補償面積A〇產生的基本電容C〇= ε '1306573 'Ao/do)’ do為A〇與接地層的距離，ε為介電係數，使c〇= △ C 亦即 ε *(A()/d〇)= ε *((AX3/dX3) — (Ax〇/dx〇))，得到 A〇=((AX3/dx3)—(Ax〇/dx〇))*d〇，將補償面積 A〇 與線跡 χ〇 連接’使得線跡X0與X3產生相等的基本電容。以相同方 法計算產生其他線跡（例如XI至Χ6及Υ0至Υ6)的補償面 積並 連接後’各線跡即具有相等的基本電容，進而使 物件在觸控板感應器1〇〇上造成的感應量對稱且線性相 等。在不同的實施例中’補償面積位於不同的層，例如元 件層’如第六圖所示，此時補償面積320為一位於元件層 310上的導體區域，並經由線路的布局與對應的線跡連接。 第七圖係本發明另一個實施例的流程圖4〇〇,步驟41〇 根據公式1計算第一及第二線跡的基本電容（^及c2，步 驟420計算第一及第二線跡的基本電容q及C2與一基本 電容目標值 Ctarget 的差值AC!及^〇2，△CfCtarget— Ci，

△ C2=Ctarget—C2 ’步驟430計算第一及第二線跡的補償面 積Αι及Ay根據補償面積Α!產生的基本電容等於， 補償面積八2產生的基本電容等於AC2,得到（d〆 ε )，A2=AC2* (d2/e )，山及d2分別為八丨及A2與接地層 的距離，ε為介電係數，步驟440將補償面積Al與第一 線跡連接，步驟450將補償面積烏與第二線跡連接，使 得第一及第二線跡的基本電容皆調整為基本電容目標值 Ctarget其中，第一及弟一線跡可位於相同感應層或不同感 應層’當第一與第二線跡位於不同感應層時，第一及第二 線跡的方向彼此正交。在不同的實施例中，補償面積A 1306573 及A2位於相同或不同的層，例如Αι及A2均位於感應層， A!位於感應層而A2位於包含第二線跡的感應層，或Αι及 八2分別位於包含第一線跡的感應層及包含第二線跡的感 應層。 - 第八圖係本發明又一個實施例的流程圖500,步驟510 計算一位於第一感應層的第一線跡的第一基本電容q，根 據公式1，YAi/d!)，A!為第一線跡的面積，dl為第 φ 一線跡與接地層的距離，£為介電係數，步驟520計算一 位於第二感應層的第二線跡的第二基本電C2,根據公式 1 ’ €2=£ ΙΆ) ’八2為第二線跡的面積，d2為第二線跡 與接地層的距離，ε為介電係數，步驟530使第一基本電 容心等於第二基本電容c2,亦即ε *(Αι/(1ι)=ε *(A2/d2)， 產生二線跡面積與接地層距離的關係Ai/di=A2/d2，步驟 540根據步驟53〇產生的二線跡面積與接地層距離的關係 Ai/d广AVI ’調整第一及第二線跡的面積大小或接地層的 Φ 位置，使第—及第二線跡的基本電容相等。以第九圖至第 :一圖說明如下，參照第九圖，一圓形結構的觸控板感應 益600包括數條線跡61〇組成的第一感應層及數條線跡 、且成的第一感應層，線跡610與620的方向彼此正交， 線跡610的面積為Αι與接地層的距離為di，線跡62〇的 面積為八2與接地層的距離為4，根據二線跡面積與接地 層距離的關係，得到Ai/di=A2/d2，當線跡61〇及㈣與接 層的距離不相等時，將距離接地層較近的線跡的面積縮 J使得線跡610及620具有相等的基本電容，物件在觸 10 1306573 控板感應器600上造成的感應量對稱且線性相等，其中， 接地層可介於或不介於第一及第二感應層之間。參照第十 圖及第十一圖，在剖面結構700中，線跡610在感應層71〇 上，線跡620在感應層720上，線跡610的面積大於線跡 620的面積，根據二線跡面積與接地層距離的關係 Ai/deAi/d〗’調整接地層730的位置，如第十圖所示，使 接地層730介於感應層710及720之間，且接地層730與 感應層710之間的距離山大於接地層73〇與感應層72〇之 間的距離為或如第十一圖所示，使接地層73〇不介於 感應層710及720之間，且接地層73〇與感應層71〇之間 的距離4大於接地層730與感應層72〇之間的距離為d2, 使得線跡610及620的基本電容相等。參照第十二圖，在 剖面結構800中，線跡610在感應層81〇上，線跡62〇在 感應層820上，當線跡610及620具有相同大小的面積時， 根據二線跡面積與接地層距離的關係Ai/di=A2/d2,調整接 •地層830的位置，使接地層介於感應層81〇與820之間， 且接地層830與感應層810之間的距離山等於接地層83〇 與感應層820之間的距離I，使得線跡61〇及62〇的基本 電容相等。 在不同的實施例中，觸控板感應器之感應量的補償方 • 法由以上各實施例所描述的方法搭配組合，使同層與不同 層間的線跡具有對稱且線性相等的基本電容，進而使物件 在该觸控板感應器上造成的感應量對稱且線性相等。 1306573 【圖式簡單說明】 第一圖顯示一方形觸控板感應器的示意圖； 第二圖顯示物件在方形觸控板感應器上造成的感應 量； 第三圖顯示一圓形觸控板感應器的示意圖； 第四圖顯示物件在圓形觸控板感應器上造成的感應 量； 第五圖係本發明第一實施例的流程圖； 第六圖係補償面積位於元件層的示意圖： 第七圖係本發明第二實施例的流程圖； 第八圖係本發明第三實施例的流程圖； 第九圖係根據第八圖產生的觸控板感應器的示意圖； 第十圖係第九圖的觸控板感應器的剖面結構的第一 示意圖； 第十一圖係第九圖的觸控板感應器的剖面結構的第 二示意圖；以及 第十二圖係第九圖的觸控板感應器的剖面結構的第 三示意圖。 【主要元件符號說明】 100 圓形觸控板感應器 200 流程圖 210 計算第一及第二線跡的基本電容Ci及C2 220 計算（^及（：2的電容差值 12 1306573 230 計算補償面積 240 連接補償面積與基本電容較小的線跡 310 元件層 320 補償面積 400 流程圖 410 計算第一及第二線跡的基本電容（^及C2 420 計算Ci&C2與基本電容目標值Ctarget的差值 430 計算第一及第二線跡的補償面積A2 440 連接Α!與第一線跡 450 連接A2與第二線跡 500 流程圖 510 計算位於第一感應層的第一線跡的第一基本 電容Ci 520 計算位於第二感應層的第二線跡的第二基本 電容C2 530 產生二線跡面積與接地層距離的關係 540 調整二線跡的面積大小或接地層的位置 600 圓形觸控板感應器 610 線跡 620 線跡 700 觸控板感應器的剖面結構 710 感應層 720 感應層 730 接地層 13 Ί306573 800 觸控板感應器的剖面結構 810 感應層 820 感應層 830 接地層

Claims (1)

1306573 十、申請專利範圍：

1. 一種觸控板感應器之感應量的補償方法，包括下列 步驟： 根據一第一線跡計算一第二線跡的補償面積；以及 將該補償面積與該第二線跡連接，使得該第一及第二 線跡具有相等的基本電容。 2.如申請專利範圍第丨項之補償方法，其中該計算該 補償面積的步驟包括下列步驟： 計算該第一線跡的第一基本電容； 計算該第二線跡的第二基本電容； 計算該第一及第二基本電容的電容差值；以及 根據該電容差值等於該補償面積產生的第三基本電 容，產生該補償面積。 划甲請导利範 ，、〜只々次’关甲該補償面 積包括該電容差值乘以該補償面積所在的位置與一接地 層的距離再除以一介電係數。 4.如申請專利範圍第3項之補償方法，其中該 積所在的位置包括元件層、包含該第—線跡的感應 含該第二線跡的感應層。 〜匕 5·如申請專利範圍第1項之補償方法，其中該第一月 第二線跡位於同一感應層。 及 6.如申請專利範圍第Μ之補償方法，其+ 第^一線跡位於不同感應層。 7·如申請專利範圍第1項之補償方法，其中該第—線 1306573 /V:·.' ' «^1' % Μ2日修(更)玉 種觸控板錢ϋ之感應量的補償方法，包括下列 跡與該第二線跡的方向5此正交。~ 一~ 8. 步驟： 計算一第一線跡的第一補償面積； 計算一第二線跡的第二補償面積；以及 將^第-及第二補償面積分別與該第—及第二線跡 〜接’使得該第-及第二線跡具有相等的基本電 各0 第積請 =第8項之補償方法’其找計算該 俑1員甶積的步驟包括下列步驟： 計算該第一線跡的第一基本電容； 計=:基本電容與一基本電容目標值的電容差 容差值等於該第一補償面積產生的第二基 本電谷，產生該第一補償面積。 補償1 面0積如:括請，範圍第9項之補償方法，其中該第- 置鱼一接差值乘㈣第—補償面積所在的位 ^接地層的距離再除以一介電係數。 如申請專利範圍第1〇項之 補償面積所在的位置包括元件m: 層或包含該第二線跡的感應層。4第—線跡的感應 a如申請專利範圍第8項之補 ^ 該第f補償面積的步驟包括下列步驟：其中該計鼻 計算該苐二線跡的第一基本電容； •1306573 9 Vi2日修(更)正猶頁 计算該第一基本電容與一基本電容目標值的電容差 值；以及 根據該電容差值等於該第二補償面積產生的第二基 本電容，產生該第二補償面積。 13.如申請專利範圍第12項之補償方法，其中該第二 補償面積包括該電容差值乘以該第二補償面積所在的位 置與一接地層的距離再除以一介電係數。 14·如申請專利範圍第12項之補償方法，其中該第二 補償面積所在的位置包括元件層、包含該第—線跡的感應 層或包含該第二線跡的感應層。 其中該第 15. 如申請專利範圍第8項之補償方法 及第二線跡位於同一感應層。 其中該第 16. 如申請專利範圍第8項之補償方法 及第二線跡位於不同感應層。 其中該第 17·如申請專利範圍第8項之補償方法 線跡與該第二線跡的方向彼此正交。 18.. 一種觸控_應||之感應量的補償方法，包括下 列步驟： ”基本電容等於該第二基本電容，產生該第 …線跡的面積與一接地層距離之間的關係;以 根據該關係調整該第一 A第二線跡的 位於第-感應層的第-線跡的第—基本電容； #一位於第二感應層的第二線跡的第二基本電容； 及第 及 面積大小或該 17

4'Μ2 asessetasvJ 1306573 位置，使得該第-及第二4跡具有相等的 包括ί第如申：專利範圍第18項之補償方法，其中該關係 線:的面積和該第-線跡與該接地層距離的 比。…第一線跡的面積和該第二線跡與接地層距離的 及第專利範圍第18項之補償方法，其令該第一 及第-線跡具有不同大小的面積。 21·如申請專利範圍第18項之補償方法， 及第二線跡具有相同大小的©積。 /、Μ 22.如申請專利範圍帛18項之補償方法， 及第二線跡與該接地層之間的距離相等。、“ •如申明專利範m第18項之補償方法，其 及第一線跡與該接地層之間的距離不相等。 二=申請專利範圍第18項之補償方法，其中該接地 層”於忒第一及第二感應層之間。 :5.如申請專利範圍第18項之補償方法 ;丨於s亥第一及第二感應層之間。 26.如申請專利範圍第18項之補償方法， 跡與該第二線跡的方向彼此正交。 人 綠