TWI430163B - 電容式觸摸屏與電容式觸摸屏的偵測方法 - Google Patents

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Description

電容式觸摸屏與電容式觸摸屏的偵測方法
本發明係有關於一種電容式觸摸屏，特別是一種降低負觸影響的電容式觸摸屏。
請參照圖1A所示，當驅動信號D經一條被驅動的導電條時，信號可能由同一隻手的第一指A流到第二指B，造成在掃瞄感測資訊SI的過程中，相應於第一指A與第二指B的被感測的導電條都會感測到互電容性耦合信號變化，分別如觸碰相關感測資訊SA與SB所示。由第一A圖可得知，其中觸碰相關感測資訊SA與SB的變化升降順序相反，亦即信號相反。
觸碰相關感測資訊SA代表相應於第一指A所在的被感測導電條與被驅動導電條交會區PA的電容性耦合的變化，存在正觸(real touch)。同樣地，觸碰相關感測資訊SB代表相應於第二指B所在的被感測導電條與被驅動導電條交會區的電容性耦合的變化，然而，觸碰相關感測資訊SB所代表的交會區PB並沒有被觸碰，誤判出了負觸(unreal touch)，即鬼點(phantom touch)。在以下的說明中，因第一手指A的電容性耦合而流出導電條的信號稱為正觸信號，並且因第二手指B的電容性耦合而流入導電條的信號稱為負觸信號。因此由導電條偵測到相應於正觸信號與負觸信號的電容性耦合變化分別為正觸的觸碰相關感測資訊與負觸的觸碰相關感測資訊。
請參照圖1B所示，當第一指A與第二指B位於相近或相同的被感測的導電條時，相應的觸碰相關感測資訊SA與SB因信號相反而造成相互抵消，使得信號變小。當觸碰相關感測資訊SA與SB強度接近時，可能造成信號過小而無法判讀出正觸。在以下的說明中，因負觸信號與正觸信號鄰近而造成偵測到的正觸的電容性耦合變化量失真的情形稱為負觸效應。
在上述例子中，第一指A與第二指B是隔著一絕緣表層與導電條電容性耦合，當絕緣表層越薄時，負觸效應越大。亦即，偵測到的正觸的電容性耦合變化量失真得越嚴重。此外，當造成負觸的第二手指B的數量越多時，負觸信號的總量越大，偵測到的正觸的電容性耦合變化量失真得越嚴重，甚至將原本正觸的觸碰相關感測資訊呈現為負觸的觸碰相關感測資訊。換言之，在最糟情形(worst case)下，所有第二指B與一第一指A都位於相同的被偵測導電條(detected electrode strips)，此時負觸效應為最大。顯然地，在互電容式偵測時，對負觸效應的容忍能力決定了是否能正確偵測出正觸的位置與能夠同時偵測出的正觸位置的數量。
上述的負觸效應在可攜式裝置上更為嚴重，這是因為可攜式裝置系統的地與人體接觸的地不同。由於市場的需求，可攜式裝置被要求越來越薄，因此電容式觸摸屏也被要求必需越來越薄。電容式觸摸屏往往被配置在顯示器上面，顯示器傳導來的雜訊會不斷干擾電容式觸摸屏，最直接的方法是在電容式觸摸屏的背面(靠近顯示器的部份)加上一層背盾層(rear shielding layer)，背盾層上加載一接地電位，以隔離顯示器傳導來的雜訊。然而，背盾層的增加，必然增加電容式觸摸屏的厚度，比較難以符合市場需求。
要在不增加背盾層的情形下，同時降低顯示器傳導來的雜訊的干擾，最常採用的技術手段就是在雙層結構(DITO;double ITO)中，將被提供驅動信號的導電條(被驅動的導電條)置於下層，並且將被感測的導電條置於上層，其中被驅動的導電條覆蓋大部份的顯示器，除了被提供驅動信號的導電條外，皆被提供接地電位，產生類似背盾層的效果。由於被感測的導電條在上層，為了降低負觸效應，絕緣表層的厚度便無法有效地變薄。當絕緣表層使用的是玻璃材質時，被感測的導電條需要與手指頭間需要保持在大約1.1mm以上。即使是使用塑膠材質來貼合用於支持的玻璃，被感測的導電條需要與手指頭間需要保持在大約0.7mm以上。在絕緣表層的厚度有這樣嚴格限制的情況下，就只能縮小被驅動導電條與被感測導電條間的絕緣中介層的厚度。
相對於雙層結構，單層結構(SITO;single ITO)的絕緣表層也有同樣的絕緣表層的厚度限制，但由於沒有絕緣中介層，整體厚度相對於雙層結構薄上許多，但也失去了上述的類似背盾層的效果。如果無法有效降低顯示器傳導來的雜訊的干擾，單層結構較適合設置在顯示器內(In cell)。若是要置於顯示器上方，背盾層就可能成為必要的選擇。
顯示器傳導來的雜訊的干擾降低了判斷出正觸的位置的能力，而負觸效應影響了判斷多正觸位置的能力。顯然地，要將電容式觸摸屏的厚度降低，可能需要考量到被感測的導電條需要與手指頭間的距離，甚至還可能要考量如何抗顯示器傳導來的雜訊的干擾。
由此可見，上述現有技術顯然存在有不便與缺陷，而極待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設計被發展完成，而一般產品及方法又沒有適切的結構及方法能夠解決上述問題，此顯然是相關業者急欲解決的問題。因此如何能創設一種新的技術，實屬當前重要研發課題之一，亦成為當前業界極需改進的目標。
在互電容式多點觸控螢幕(mutual capacitive multi-touch screen)中進行多點互電容式偵測(mutual capacitive multi-touch detection)時，驅動信號可能藉由電容性耦合經同手掌中第一指流通至第二指，可能減小用來表示正觸的位置的信號或信號變化量，造成正觸的誤判。負觸本發明的目的在將指間流通的負觸效應降低。
在互電容式多點觸摸屏(mutual capacitive multi-touch screen)中進行多點互電容式偵測(mutual capacitive multi-touch detection)時，多個外部導電物件間流通的信號的電容性耦合流入互電容式多點觸控螢幕可能造成被偵測到的正觸的電容性耦合變化量嚴重失真，為了避免這問題，絕緣表層的厚度無法有效變薄。
因此，本發明的目的在於，藉由互電容式多點觸摸屏的導電條態樣促使被驅動導電條與外部導電物件的電容性耦合大於被偵測導電條與外部導電物件的電容性耦合，降低驅動信號隔著絕緣表層藉由多個外部導電物件的電容性耦合從導電條流出後再流入被偵測導電條的比例。藉此，負觸效應能夠被降低，隨著負觸信號的降低，絕緣表層的厚度就可以更薄。
另外，藉由在互電容式多點觸摸屏加上被提供直流信號的屏蔽態樣，與導電條態樣相互露出，屏蔽態樣促成每一個外部導電物件對互電容式多觸摸屏的一接觸範圍大於一預設條件時，每一個外部導電物件電容性耦合於屏蔽態樣的量大於電容性耦合於第二導電條的量或大於電容性耦合於導電條態樣的量，或每一個外部導電物件電容性耦合於屏蔽態樣與第一導電條的量大於電容性耦合於第二導電條的量，更有效地降低驅動信號隔著絕緣表層藉由多個外部導電物件的電容性耦合從導電條流出後再流入被偵測導電條的比例。
此外，藉由將被偵測導電條提供的電容性耦合信號以差值或雙差值的方式呈現，來有效降低來自背後顯示器的雜訊干擾，省去背盾層的設置，可進一步減少互電容式多觸摸屏的厚度。其中，藉由將被偵測導電條提供的電容性耦合信號以雙差值的方式呈現，更能同時降低因受壓形變造成的信號失真問題。
在本發明提出的一種互電容式多觸摸屏中，導電條的態樣促使能被偵測出正確位置的有效觸碰的接觸範圍覆蓋於屏蔽態樣的露出面積大於被偵測導電條的露出面積或大於導電條態樣的露出面積，或接觸範圍覆蓋於屏蔽態樣與被驅動導電條的露出面積大於被偵測導電條的面積外部導電物件。因此在驅動信號隔著絕緣表層藉由多個外部導電物件的電容性耦合從導電條流出後再流入導電條時，流入被偵測導電條的信號對位置偵測的影響能相對地降低。
在本發明提出的另一種互電容式多觸摸屏中，是以被驅動導電條距外部導電物件的距離較大於被偵測導電條距外部導電物件的距離來使得被驅動導電條與外部導電物件的電容性耦合大於被偵測導電條的電容性耦合。因此在驅動信號隔著絕緣表層藉由多個外部導電物件的電容性耦合從導電條流出後再流入導電條時，流入被偵測導電條的信號對位置偵測的影響能相對地降低。
顯然地，在前述的互電容式多觸摸屏中，相對於被偵測的導電條，被驅動導電條可以是較接近於外部導電物件並且露出的面積較大，兼具兩者的優點。
本發明的目的及解決其技術問題是採用以下技術方案來實現。依據本發明提出的一種電容式觸摸顯示器的偵測方法，包括：提供一電容式觸摸屏，該電容式觸摸屏包括：具有包括相互露出的複數條導電條的一導電條態樣，該導電條態樣包括：用於互電容式偵測時操作性地被提供一驅動信號的複數條第一導電條；與提供互電容性耦合信號的複數條第二導電條，所述的第一導電條態樣與所述的第二導電條態樣相互露出且分離；以及一屏蔽態樣，該屏蔽態樣被提供該直流信號並且與該導電條態樣相互露出且隔離；連續地同時提供該驅動信號給至少一第一導電條，並且提供一直流信號給未被提供該驅動信號的第一導電條；以及在每一次該驅動信號被提供時依據所述的第二導電條提供的互電容性耦合信號產生一感測資訊，其中該感測資訊的每一個值分別為一對第二導電條的信號的差或分別為三條導電條中兩對導電條的信號差的差，並且所述的差抑制該顯示器傳導來的雜訊；其中所述的導電條的態樣促成每一個外部導電物件對該電容式觸控面板的一接觸範圍大於一預設條件時，每一個接觸範圍覆蓋於該屏蔽態樣的露出面積大於覆蓋於所述的第二導電條的露出面積或大於覆蓋於所述的導電條的露出面積，或每一個接觸範圍覆蓋於該屏蔽態樣與所述的第一導電條的露出面積大於覆蓋於所述的第二導電條的露出面積，從而使得該驅動信號藉由所述的外部導電物件中的至少一第一外部導電物件流出所述的導電條後再由所述的外部導電物件中的至少一第二外部導電物件流入所述的第二導電條的比例，隨著所述的第二外部導電物件的數量增加而減少。
本發明的目的及解決其技術問題還可採用以下技術措施進一步實現。
前述的屏蔽態樣包括：位於所述的開口的複數個屏蔽片；以及以串聯且/或並聯提供該直流信號至所述屏蔽片的複數條屏蔽連接線。
前述的第一導電條與所述的第二導電條具有複數個開口，並且該屏蔽態樣包括：位於所述的開口的複數個屏蔽片；以及以串聯且/或並聯提供該直流信號至所述屏蔽片的複數條屏蔽連接線。
前述的屏蔽態樣包括複數條屏蔽導電條，並且每一條第一導電條與每一條第二導電條的兩側分別相鄰一屏蔽導電條，所述的屏蔽導電條構成該屏蔽態樣，其中屏蔽導電條的外廓與相鄰的第一導電條或第二導電條的外廓相匹配。
前述的屏蔽態樣包括複數條屏蔽導電條，每一條屏蔽導電條的兩側分別相鄰一第一導電條或分別相鄰一第二導電條，其中第一導電條與第二導電條的外廓與相鄰的屏蔽導電條的外廓相匹配。
前述的屏蔽態樣包括複數條屏蔽導電條，所述的屏蔽導電條具有複數個開口，其中所述的屏蔽導電條間的間隙露出所述的第一導電條與所述的第二導電條兩者之一，並且所述的開口露出所述的第一導電條與所述的第二導電條兩者之另一。
前述的屏蔽態樣與所述的第一導電條位於同一層，其中所述的第二導電條與所述的第一導電條位於同一層或位於距一絕緣表層較遠的一層，其中所述的外部導電物件是接近或接觸於該絕緣表層。
前述的每一個外部導電物件與所述的第二導電條的電容性耦合小於與該屏蔽態樣的電容性耦合或小於與該屏蔽態樣與所述的第一導電條的電容性耦合。
前述的預設條件為一寬度或一面積，並且所述的第一導電條露出的面積大於所述的第二導電條露出的面積。
前述的電容式觸摸屏的週圍固接於一顯示器，電容式觸摸屏未固接於該顯示器的部份隨壓力產生形變，其中該感測資訊的每一個值是分別依據三條導電條中的前兩條導電條的信號差與後兩條導電條的信號差的差產生。
前述的驅動信號藉由所述的外部導電物件中的至少一第一外部導電物件流出所述的導電條後再由所述的外部導電物件中的至少一第二外部導電物件流入所述的被提供該直流信號的第一導電條的比例，隨著所述的第二外部導電物件的數量增加而增加。
本發明的目的及解決其技術問題還採用以下技術方案來實現。依據本發明提出的一種電容式觸摸屏，包括具有包括相互露出的複數條導電條的一導電條態樣，該導電條態樣包括：用於互電容式偵測時操作性地被提供一驅動信號的複數條第一導電條，其中未被提供該驅動信號的第一導電條被提供一直流信號；與提供互電容性耦合信號的複數條第二導電條，所述的第一導電條態樣與所述的第二導電條態樣相互露出且分離；以及一屏蔽態樣；該屏蔽態樣被提供該直流信號並且與該導電條態樣相互露出且隔離；所述的導電條的態樣與屏蔽態樣促成每一個外部導電物件對該電容式觸控面板的一接觸範圍大於一預設條件時，每一個外部導電物件電容性耦合於屏蔽態樣的量大於電容性耦合於第二導電條的量或大於電容性耦合於導電條態樣的量，或每一個外部導電物件電容性耦合於屏蔽態樣與第一導電條的量大於電容性耦合於第二導電條的量，從而使得該驅動信號藉由所述的外部導電物件中的至少一第一外部導電物件流出所述的導電條後再由所述的外部導電物件中的至少一第二外部導電物件流入所述的第二導電條的比例，隨著所述的第二外部導電物件的數量增加而減少。
本發明的目的及解決其技術問題還可採用以下技術措施進一步實現。
前述的屏蔽態樣包括：位於所述的開口的複數個屏蔽片；以及以串聯且/或並聯提供該直流信號至所述屏蔽片的複數條屏蔽連接線。
前述的屏蔽態樣包括：位於所述的開口的複數個屏蔽片；以及以串聯且/或並聯提供該直流信號至所述屏蔽片的複數條屏蔽連接線。
前述的每一條第一導電條與每一條第二導電條的兩側分別相鄰一屏蔽導電條，所述的屏蔽導電條構成該屏蔽態樣，其中屏蔽導電條的外廓與相鄰的第一導電條或第二導電條的外廓相匹配。
前述的屏蔽態樣包括複數條屏蔽導電條，每一條屏蔽導電條的兩側分別相鄰一第一導電條或分別相鄰一第二導電條，其中第一導電條與第二導電條的外廓與相鄰的屏蔽導電條的外廓相匹配。
前述的屏蔽態樣包括複數條屏蔽導電條，所述的屏蔽導電條具有複數個開口，其中所述的屏蔽導電條間的間隙露出所述的第一導電條與所述的第二導電條兩者之一，並且所述的開口露出所述的第一導電條與所述的第二導電條兩者之另一。
前述的屏蔽態樣與所述的第一導電條位於同一層，其中所述的第二導電條與所述的第一導電條位於同一層或位於距一絕緣表層較遠的一層，其中所述的外部導電物件是接近或接觸於該絕緣表層。
前述的接觸範圍覆蓋該屏蔽態樣的露出面積大於該接觸範圍覆蓋所述的第二導電條的露出面積或該接觸範圍覆蓋被提供該直流信號的所述的第一導電條與該屏蔽態樣的露出面積大於該接觸範圍覆蓋所述的第二導電條的露出面積。
前述的預設條件為一寬度或一面積，並且所述的第一導電條露出的面積大於所述的第二導電條露出的面積。
前述的電容式觸摸屏，更包括一控制電路，該控制電路執行下列作業：連續地同時提供一驅動信號給至少一第一導電條；以及在每次驅動信號被提供時依據所述的第二導電條提供的互電容性耦合信號產生一感測資訊，其中該感測資訊的每一個值分別為一對第二導電條的信號的差或三條導電條中兩對導電條的信號差的差；其中該電容式觸摸屏該電容式觸摸屏固接於一顯示器，所述的導電條與該顯示器間不存在被提供該直流信號的一背盾層，並且所述的差抑制該顯示器傳導來的雜訊。
前述的電容式觸摸屏的週圍固接於一顯示器，電容式觸摸屏未固接於該顯示器的部份隨壓力產生形變，其中該感測資訊的每一個值是分別依據三條導電條中的前兩條導電條的信號差與後兩條導電條的信號差的差產生。
相對於先前技術中提供給信號流出至導電條的外部導電物件越多則負觸效應越大，在本發明所揭示的技術方案中提供給信號流出至導電條的外部導電物件越多則負觸效應越小，與先前技術相反。也代表著對於虛觸效應的容忍度更高，絕緣表層的厚度也可以更薄。
此外，屏蔽態樣的露出面積越大，抗來自外部導電物件的雜訊的能力也越強。
本發明將詳細描述一些實施例如下。然而，除了所揭露的實施例外，本發明亦可以廣泛地運用在其他的實施例施行。本發明的範圍並不受該些實施例的限定，乃以其後的申請專利範圍為準。而為提供更清楚的描述及使熟悉該項技藝者能理解本發明的發明內容，圖示內各部分並沒有依照其相對的尺寸而繪圖，某些尺寸與其他相關尺度的比例會被突顯而顯得誇張，且不相關的細節部分亦未完全繪出，以求圖示的簡潔。
請參照圖1C，本發明提出一種位置偵測裝置100，包括一感測裝置120，與一驅動/偵測單元130。感測裝置120具有一感測層。在本發明之一範例中，可包括一第一感測層120A與一第二感測層120B，第一感測層120A與第二感測層120B分別有複數個導電條140，其中第一感測層120A的複數個第一導電條140A與第二感測層120B的複數個第二導電條140B交疊。在本發明之另一範例中，複數個第一導電條140A與第二導電條140B可以配置在共平面的感測層中。驅動/偵測單元130依據複數個導電條140的信號產生一感測資訊。例如在自電容式偵測時，是偵測被驅動的導電條140，並且在互電容式偵測時，是偵測的是沒有被驅動/偵測單元130直接驅動的部份導電條140。此外，感測裝置120可以是配置在顯示器110上，感測裝置120與顯示器110間可以是有配置一背盾層(shielding layer)(未顯於圖示)或沒有配置背盾層。在本發明的一較佳範例中，為了讓感測裝置120的厚度更薄，感測裝置120與顯示器110間沒有配置背盾層。
本發明的位置偵測裝置100可以是應用於一計算機系統中，如圖1D所示的一範例，包括一控制器160與一主機170。控制器包含驅動/偵測單元130，以操作性地耦合感測裝置120(未顯於圖示)。此外，控制器160可包括一處理器161，控制驅動/偵測單元130產生感測資訊，感測資訊可以是儲存在記憶體162中，以供處理器161存取。另外，主機170構成計算系統的主體，主要包括一中央處理單元171，以及供中央處理單元171存取的儲存單元173，以及顯示運算結果的顯示器110。
在本發明之另一範例中，控制器160與主機170間包括一傳輸界面，控制單元透過傳輸界面傳送資料至主機，本技術領域的普通技術人員可推知傳輸界面包括但不限於UART、USB、I2C、Bluetooth、WiFi、IR等各種有線或無線的傳輸界面。在本發明之一範例中，傳輸的資料可以是位置(如座標)、辨識結果(如手勢代碼)、命令、感測資訊或其他控制器160可提供之資訊。
在本發明之一範例中，感測資訊可以是由處理器161控制所產生的初始感測資訊(initial sensing information)，交由主機170進行位置分析，例如位置分析、手勢判斷、命令辨識等等。在本發明之另一範例中，感測資訊可以是由處理器161先進行分析，再將判斷出來的位置、手勢、命令等等遞交給主機170。本發明包括但不限於前述之範例，本技術領域的普通技術人員可推知其他控制器160與主機170之間的互動。
請參照圖1E所示，為一種的電容式觸碰感測器的態樣(pattern)，包括複數個導電片(conductive plate)與複數條連接線。這些連接線包括複數條第一連接線與複數條第二連接線。這些第一連接線是以第一方向(如橫向或縱向之一)配置，連接這些導電片的一部份，以構成朝第一方向排列的複數條導電條。相似地，這些第二連接線是以第二方向(如橫向或縱向之另一)配置，連接這些導電片的另一部份，以構成朝第二方向排列的複數條導電條。
這些導電條(第一導電條與第二導電條)可以是由透明或不透明的材質構成，例如可以是由透明的氧化銦錫(ITO)構成。在結構上可分成單層結構(SITO;Single ITO)與雙層結構(DITO;Double ITO)。本技術領域的普通人員可推知其他導電條的材質，在不再贅述。例如，奈米碳管。
在本發明的範例中，是以縱向作為第一方向，並以橫向作為第二方向，因此縱向的導電條為第一導電條，並且橫向的導電條為第二導電條。本技術領域的普通技術人員可推知上述說明為發明的範例之一，並非用來限制本發明。例如，可以是以橫向作為第一方向，並以縱向作為第二方向。
圖1F為圖1E中I處的剖面圖，包括絕緣基底17(substrate)、第二導電條的一部份(含導電片11、第二連接線12、導電片13)、絕緣層18、與第一導電條的一部份(含第一連接線15)與絕緣表層19。在本發明的一範例中，基底17、絕緣層18與絕緣表層19可以是以透明或不透明的材質構成，如玻璃或塑膠薄膜(film)，本技術領域的普通技術人員可推知本範例的其他構成方式，在此不再贅述。
在本發明的一範例中，圖1G為圖1E中II處的剖面圖，為一種雙層電容式觸碰感測器的結構示意圖，包括絕緣基底17(substrate)、第二導電條的一部份(含第二連接線12)、絕緣層18、與第一導電條的一部份(含導電片14、第一連接線15、導電片16)與絕緣表層19。
在本發明的一範例中，圖1H為圖1E中I處的剖面圖，為一種單層電容式觸碰感測器的結構示意圖，包括絕緣基底17(substrate)、第二導電條的一部份(含第二連接線12)、絕緣層18、與第一導電條的一部份(含導電片14、第一連接線15、導電片16)與絕緣表層19。第一導電條的導電片14、15與第二導電條的第二連接線12為共平面，而第一連接線15以架橋的方式跨過第二連接線12，其中第一連接線15與第二連接線12間由絕緣層18隔絕。本技術領域的普通技術人員可推知其他的架橋方式，在此不再贅述。例如相對於本範例的向上架橋方式，可以是向下架橋方式。
請參照圖1A，觸碰相關感測資訊SA呈現的是第一指A與被驅動導電條、被感測導電條間的互電容性耦合的變化，而觸碰相關感測資訊SB呈現的是第二指B與被感測導電條間的互電容性耦合的變化。
由於同手掌的第一指A與第二指B同時接近或觸碰被感測導電條時，正觸的信號可能會被經指間流通的相反信號抵減，如圖1B所示，解決這種問題的最直接方式便是將經指間流通至被感測導電條的信號降低。基於電容性耦合的程度為，意即電容性耦合的程度C與電容性耦合的面積A成正比，並且電容性耦合的距離d成反比。
由於手指與被感測導電條間隔著一層絕緣表層，因此將經指間流通至被感測導電條的信號降低的方式之一是將絕緣表層絕緣表層的厚度增加。在本發明的一範例中，絕緣表層可以是表層玻璃，適當厚度為1.1mm或1.0mm以上。
然而，由於可攜式裝置越來越強調輕薄，表層玻璃的厚度也被要求越來越薄，在本發明的一範例中，被要求的絕緣表層絕緣表層厚度可能在0.7mm以下，因此在本發明的一範例中，將經指間流通至被感測導電條的信號降低的方式之另一是將被感測導電條的露出面積減小。
請參照圖2A，人體的第一手指與第二手指接觸到電容式觸摸屏的第一接觸區P1與第二接觸區P2，第一接觸區P1覆蓋第一導電條Tx1與第二導電條Rx1的交疊處，並且第二接觸區P2覆蓋第一導電條Tx2與第二導電條Rx2的交疊處。當第一導電條Tx1被提供一驅動信號SD時，包含第一導電條Tx2的其餘第一導電條被提供直流信號，並且每一條第二導電條分別被偵測。在本發明的一範例中，尚未被偵測的第二導電條可以是電性被提供直流信號。所述的直流信號可以是由接地電路或維持直流信號的電路提供，因此在本發明中，耦合於接地電路或直流信號的電路可以是被提供直流信號，如被接地的電路或被接地的導電條。同理，耦合於提供驅動信號的電路可以視為被提供驅動信號，為被驅動的電路，如被驅動的導電條。此外，驅動信號SD可以是同時被提供給多條第一導電條，在本發明的一較佳範例中，可以是相鄰的多條導電條，如兩條或三條導電條。同時驅動部份的導電條，可以調適性地(adaptively)控制(加強)由被偵測導電條偵測到的信號，並且可以減少在自電容式偵測時因附著在絕緣表層上的水氣或導電粒子所造成的影響。
在圖示中，驅動信號SD被提供給第一導電條Tx1時，接觸第一接觸區P1的手指為正觸，並且當驅動信號SD被提供給第一導電條Tx2時，接觸第二接觸區P2的手指為正觸。同樣地，造成負觸的手指也會隨驅動信號SD被提供到不同的第一導電條而改變。為了方便說明，在下述說明中，以正觸的手指作為第一手指，造成負觸效應的手指為第二手指。
據此，相關於第一接觸區P1部份，形成的電容性耦合量包括：第一導電條Tx1與第二導電條Rx1間的電容性耦合量Ctr1、第一導電條Tx1與第一手指H1間的電容性耦合量Cht1、第二導電條Rx1與第一手指H1間的電容性耦合量Chr1。同樣地，相關於第二接觸區P2部份，形成的電容性耦合量包括：第一導電條Tx2與第二導電條Rx2間的電容性耦合量Ctr2、第一導電條Tx2與第二手指H2間的電容性耦合量Cht2、第二導電條Rx2與第二手指H2間的電容性耦合量Chr2。
此外，尚存在第一手指H1與第二手指H2連接之身體與裝置間的電容性耦合量Chg，此值一般為10pf至250pF之間，其中流經的信號為Sg。
因此，當驅動信號SD被提供給一條或多條第一導電條Tx1時，可藉由偵測每一條第二導電條的信號，來表示或取得每一條第二導電條與第一導電條Tx1相疊的相疊區的信號或信號變化量(相對於未被接觸時的信號的信號變化量)。同理，可藉由提供驅動信號SD給其他第一導電條，來表示或取得所有相疊區的信號或信號變化量。例如，由第二導電條Rx1與Rx2分別感測信號Sr1與Sr2，可表示相疊區上電容性耦合的量，並且與同相疊區未被接觸時的電容性耦合的量比較，可取得信號變化量。因此當有外部導電物件(如手指)接觸時，可由這些相疊區的電容性耦合的量或變化量表示被接觸的位置。雖然圖示中第一手指H1與第二手指H2分別電容性耦合於一條第一導電條與一條第二導電條，本技術領域的普通技術人員可以推知，每一個手指可以是電容性耦合於多條導電條。
驅動信號SD不單單以信號Sr1流出的同時，有可能從導電條流出至外部導電物件成為信號S1，如由導電條以電容性耦合流出至第一手指H1。信號S1全部或一部份成為信號Sg由外部導電物件以電容性耦合流至地或系統的地，其中信號S1的一部份可能成為信號S2流經外部導電物件以電容性耦合流至導電條，例如流至第二導電條成為信號Sr2或/且流至被提供直流信號的第一導電條。
因此不僅可偵測到代表第一導電條Tx1與第二導電條Rx1相疊的相疊區的電容性耦合的變化，也會偵測到代表第一導電條Tx1與第二導電條Rx2相疊的相疊區的電容性耦合的變化。由於第一導電條Tx1與第二導電條Rx2相疊的相疊區上並不存在實際的電容性耦合，然而由偵測到的信號卻又表示有電容性耦合的變化，構成不存在的負觸。又因為信號是由第一手指H1流向第二手指H2，使得第二導電條Rx1與Rx2偵測到的信號呈現相反的情形，當第二導電條Rx1偵測到的真實接觸的信號Sr1被視為正觸的信號時，則第二導電條Rx2偵測到虛假接觸的信號Sr2可以視為負觸的信號。如果第一接觸區P1與第二接觸區P2相應的第二導電條接近或第一接觸區P1與第二接觸區P2擴及相同第二導電條時，正觸與負觸的信號會造成相互抵消的情形，有可能使得正觸的信號過小而無法被偵測出來。在負觸的數量越多時，這種情形越是明顯，甚至有可能將正觸的信號抵消成為負觸的信號。以阻抗/電容量分析來看，在第二接觸區P2對被提供直流信號的電路的電容為Chg+Cht2(因第一導電條Tx1被提供驅動信號時第一導電條Tx2被提供直流信號(如接地))，負觸的信號與第二導電條Rx2的電容量為Chr2。因此負觸與正觸的比值GTR=(Chr2)/(Chg+Cht2)。負觸與正觸的比值GTR越小，負觸信號與正觸信號相消的效應越小。要去除或降低負觸信號對正觸所造成的影響，可調整被提供直流信號的電路的面積，使得第二手指H2接近或接觸時，大部份的接觸範圍都覆蓋在被提供直流信號的電路(如未被提供驅動信號的第一導電條)上。
解決因正觸與負觸的信號相消而造成正觸誤判的方法，便是儘可能地將負觸信號降低，最直接的做法，就是將加大外部導電物件與第二導電條間的距離，如加大第二手指H2與第二導電條Rx2間的距離。在本發明的一範例中，當絕緣表層為玻璃並且第二手指H2與第二導電條Rx2間的距離大約1.1mm，可有效地解決單一正觸與單一負觸的信號相消的問題。然而，當面臨的問題為單一正觸與多個負觸信號相消時，可能須要將手指與第二導電條間的距離加到更大。顯然地，能容忍正觸與負觸的信號相消而不會造成正觸位置誤判的能力受限於手指與第二導電條間的距離，這樣的距離很難小於0.7mm。因此，要將負觸信號儘量降低，就必需將手指與第二導電條間的距離儘量加大。然而，這與市場上希望電容式觸摸屏越來越薄的需求背道而馳。
由本發明所提出的負觸與正觸的比值GTR可以得知，GTR=(Chr2)/(Chg+Cht2)，要降低正觸與負觸的信號相消的影響(以下簡稱負觸效應)，需要將第二導電條與手指間的電容性耦合量Chr2降低，且/或將手指與耦合至直流信號電路間的電容性耦合量(Chg+Cht2)增加。
據此，在本發明的一範例中，一導電條態樣的多條第一導電條與多條第二導電條相互交疊並且相互露出，並且所述的第一導電條露出的面積大於所述的第二導電條露出的面積。在本發明的另一範例中，在外部導電物件接近或接觸的一有效接觸的電容性耦合範圍足夠大到能被判斷出一位置時，導電條態樣使得電容性耦合範圍中覆蓋或電容性耦合於第一導電條露出的面積大於覆蓋或電容性耦合於第二導電條露出的面積。例如第二導電條露出的面積小於第一導電條露出的面積的一半，並且電容性耦合範圍大於每一個交疊區的面積。在第一導電條與第二導電條佈滿或趨近佈滿電容式觸摸屏的一主動區(active area)時，這樣的導電條態樣促使跨複數個交疊區的任何有效接觸的電容性耦合範圍所覆蓋或電容性耦合於第一導電條露出的面積大於所覆蓋或電容性耦合於第二導電條露出的面積。
前述的外部導電物件是在接觸範圍大於一預設條件時造成有效觸碰，其中有效觸碰能促成足以判斷出位置的信號或信號變化量，而預設範圍可以是寬度(長度)、面積等等。例如接觸範圍的最大或最小寬度大於預設條件或面積大於預設條件。因此，在單層結構中，第二手指H2與第二導電條的電容性耦合量將小於與直流信號間的電容性耦合量。
此外，在雙層結構中，第一導電條位於上層，並且第二導電條位於下層，亦即第一導電條位於較接近外部導電物件的一層。因此，在任何外部導電物件對該電容式觸控面板的接觸範圍大於預設條件而形成有效觸碰，並且接觸範圍覆蓋第一導電條的面積大於接觸範圍覆蓋第二導電條的面積時，第二手指H2與第二導電條的電容性耦合量將小於與直流信號電路間的電容性耦合量。
在先前技術中，沒有確保第二手指H2與第二導電條的電容性耦合量小於與直流信號電路間的電容性耦合量的情況下，第二手指H2的數量越多，由二手指H2與第二導電條的電容性耦合流入第二導電條的信號越多。
請參照圖2B，為負觸信號S2流入導電條的示意圖，圖示中的阻抗R表示負觸信號S2流入導電條前的阻抗。因為驅動信號電容性耦合於第一手指H1的信號會經由第二手指H2形成與第二導電條的電容性耦合Cr及與被提供直流信號的電路(如未被提供驅動信號的第一導電條)的電容性耦合Cg，而分別形成流入於第二導電條的信號Ir及流入被提供直流信號的電路的信號Ig。顯然地，驅動信號在電容性耦合於第一手指H1後並聯流入第二導電條與被提供直流信號的電路，在第二手指H2增加時，相對地電容性耦合Cr與Cg的量也會增加。若是電容性耦合Cr增加的量大於電容性耦合Cg增加的量，因阻值與電容量成反比，信號Ir將增加，並且信號Ig將減少，亦即負觸效應增加。
因此，隨著造成負觸的第二手指H2的數量越多，第二導電條與第二手指H2間的距離也必需越大，如絕緣表層需要越厚，才能容忍負觸效應的影響，不致造成正觸的位置的誤判。然而，絕緣表層加厚與電容式觸摸屏變薄的目標相反。
據此，本發明降低負觸效應的技術手段是採用一種導電條態樣，在有效觸碰的接觸範圍大於預設條件下，導電條態樣的設計是基於任何大於預設條件的接觸範圍覆蓋第一導電條的露出面積必然大於覆蓋第二導電條的露出面積。因此在第二手指H2的數量增加時，電容性耦合Cg增加的量大於電容性耦合Cr增加的量，因阻值與電容量成反比，信號Ig將增加，並且信號Ir將減少，亦即負觸效應減少。
在本發明的一最佳的模式下，第一導電條是位於雙層結構的上層，並且第二導電條是位於雙層結構的下層。例如圖3所示，上層的第一導電條與下層的第二導電條露出的外廓相當，但第二導電條包括多個開口，因此第一導電條露出的面積大於第二導電條露出的面積。
所述開口的設計及大小使得驅動信號電容性耦合於至少一外部導電物件的信號經由其他外部導電物件的電容性耦合而流入第二導電條的量小於被提供直流信號的電路的量。換言之，前述第二手指H2增加時，驅動信號電容性耦合於至少一外部導電物件的信號與第二導電條的電容性耦合增加量小於與被提供直流信號的電路的電容性耦合增加量，連帶地使得負觸信號S2流入第二導電條的比例降低，並且負觸信號S2流入被提供直流信號的電路的比例增加。
在本發明中，以電容性耦合流出導電條的信號量相同的條件下，第二手指H2的數量越多，由二手指H2與第二導電條的電容性耦合流入第二導電條的信號越少。在這個條件下，絕緣表層的厚度只要能夠容忍一個第二手指H2所造成的負觸的影響，也等同能容忍更多個第二手指H2所造成的負觸的影響。上述容忍負觸的影響是指存在一個或多個第二手指H2所造成的負觸時，仍然能將每一個正觸的位置正確判斷。
依據上述，當電容式觸摸屏為不透明時，例如做為筆記型電腦觸控指向裝置(touch pad)時，將被感測導電條(如第二導電條)變細，也可以降低負觸效應。但是被感測導電條如果過於稀疏，在手指斜劃直線時，代表手指位置的一連串座標可能會呈線鋸齒狀的斜線，被感測導電條的配置越稀疏，鋸齒狀的程度越嚴重。
此外，當電容式觸摸屏為透明時(例如覆蓋於顯示器形成觸敏顯示器(touch sensitive display)時)，為了讓透光度能夠儘量均勻，電容式觸摸屏上的導線條需要儘可能地均勻佈滿電容式觸摸屏上的主動區(active area)，例如圖1E所示。圖示中的導電片雖然為菱形，本技術領域的普通技術人員可推知導電片亦可以為六邊形、八邊形等多邊形，或其他幾何圖形。
請參照圖3A，為依據本發明的第一實施例提供的一種電容式觸摸屏，具有一導電條態樣30，包括多條第一導電條31與第二導電條32，相互露出並且交疊於複數個交疊區。其中第一導電條31是由複數個第一導電片33連接形成，並且第二導電條32是由複數個第二導電片34連接形成，所述的第二導電片具有複數個開口35。
每一個第二導電片可以是具有一個或多個開口，開口的大小(或面積)促成大於一預設條件的一有效接觸的一觸碰範圍覆蓋於所述的第一導電條的面積大於覆蓋於所述的第二導電條的面積。所述的有效接觸可以是指外部導電物件接觸導電條態樣時，能被正確判斷出位置的接觸，隨著導電態樣與外部導電物件的物理特性不同，預設條件也隨之不同，其中所述的物理特性可以是電阻電容(RC)電路特性。
上述有效接觸大於預設條件並不需要任何量測，也就是藉由導電條的態樣的設計，使得接觸範圍超過特定的寬度或特定的面積時，接觸範圍覆蓋的被提供直流信號的電路的露出面積大於接觸範圍覆蓋第二導電條的露出面積。
請參照圖3B所示，在所述的開口36中可包括多個擬導電片36。每一個開口可以具有一個或多個擬導電片，擬導電片可以是與第二導電條的材質相同，或是具有同樣的透明度與顏色，以儘可能地維持導電條態樣30的透明度的一致性。
在雙層結構(DITO)中，第一導電條位於上層(較靠近外部導電物件的一層)，並且第二導電條位於下層(較遠離外部導電物件的一層)。在單層結構(SITO)中，第一導電片與第二導電片位於同一層，分別連接第一導電片與第二導電片的多條第一連接線與多條第二連接線相互交疊於多個交疊區。在本發明的一較佳範例中，單層結構的所述的第一連接線跨過所述的第二連接線與絕緣表層之間。
因此，在第一導電條與第二導電條的外廓佈滿或大致佈滿主動區時，在第二導電條中設置上述的開口可以有效地減少第二導電條的面積，並且維持良好的精準度，減少手指斜劃時代表手指位置的座標呈現的鋸齒狀程度。事實上，由手指移動的過程可以預測手指將要移動的路徑，藉此修正鋸齒狀的程度，但如果以導電條的外廓將主動區佈滿或大致佈滿，可以直接在信號上降低鋸齒化的程度，使得上述的修正更準確。此外，在本發明的一範例中，導電片對角線長度可以是大約在5.5mm左右，本技術領域的普通技術人員可推知導電片的其他適用大小，本發明包括但不限於上述的對角線長度。
除了上述在第二導電條以多個開口減少第二導電條的露出面積外，也可以是將第二導電條的線寬縮小，簡言之，是讓第一導電條露出的面積大於第二導電條的面積，或是在接觸範圍大於預設條件(如大於一寬度或一面積)時，接觸範圍覆蓋第一導電條的露出面積大於覆蓋第二導電條的露出面積。例如，當接觸範圍跨多個交疊區時，接觸範圍大部份覆蓋在露出的第一導電條上。
據此，本發明是透過導電條的態樣(pattern)或前述的開口促成每一個外部導電物件對該電容式觸控面板的一接觸範圍大於一預設條件時，每一個外部導電物件與所述的第一導電條的電容性耦合大於與所述的第二導電條的電容性耦合，從而使得該驅動信號藉由所述的外部導電物件中的至少一第一外部導電物件流出所述的導電條後再由所述的外部導電物件中的至少一第二外部導電物件流入所述的第二導電條的比例，隨著所述的第二外部導電物件的數量增加而減少。
此外，未被提供該驅動信號的第一導電條被提供一直流信號，並且該驅動信號藉由所述的外部導電物件中的至少一第一外部導電物件流出所述的導電條後再由所述的外部導電物件中的至少一第二外部導電物件流入所述的被提供該直流信號的電路(如第一導電條)的比例，隨著所述的第二外部導電物件的數量增加而增加。
本技術領域的普通技術人員可推知，圖3A中的開口32與擬導電片33的形狀包括但不限於菱形，可以為任何幾何形狀。在本發明的一範例中，擬導電片可以是與導電片同材質。
電容式觸摸屏更可以與顯示器結合成為電容式觸摸顯示器(capacitive touch sensitive display)。在本發明的一較佳範例中，電容式觸摸屏的導電條與顯示器間不存在被提供直流信號的背盾層(rear shielding layer)。傳統的背盾層被提供接地電位，介於導電條與顯示器之間，維持在接地電位，阻擋顯示器傳導的雜訊至導電條。
如果少了背盾層，可以顯著地減少電容式觸控屏的厚度，但是必需有效地解決顯示器傳導的雜訊所造成的干擾。據此，本發明是採取控制電路依據第二導電條提供的互電容性耦合信號產生一感測資訊，藉由導電條間信號的相減，抑制共模噪訊(common mode noise)。
在本發明的一範例中，是依據第二導電條提供的互電容性耦合信號產生連續複數個差值，每一個值分別為一對導電條(如第二導電條)信號的差。例如n個導電條產生n-1個差值，每一個差值分別是一條導電條與前一條導電條的信號的差。由於相鄰的導電條受到的顯示器傳導的雜訊干擾相近，因此相鄰的一對導電條的信號相減的結果可有效地去除大部份的雜訊。換言之，上述的差抑制了顯示器傳導來的雜訊。
在本發明的另一範例中，是依據第二導電條提供的互電容性耦合信號產生連續複數個雙差值，每一個值分別為三條導電條中兩對導電條的信號差的差。例如n個導電條產生n-2個雙差值，每一個雙差值分別是前一對導電條的信號差與後一對導電條的信號差的差。由於相鄰的導電條受到的顯示器傳導的雜訊干擾相近，因此相鄰的一對導電條的信號相減的結果可有效地去除大部份的雜訊。
在本發明中的一範例中，電容式觸摸屏與顯示器間可存在耦合直流信號的背盾層，只是相對於不具背盾層的電容式觸摸屏，整體的厚度較大。
然而，電容式觸摸屏受壓形變時，各導電條會因為與顯示器間的距離改變，使得受到的雜訊干擾也會跟著改變。例如電容式觸摸屏只有週邊固定於顯示器上，沒有固定於顯示器的部份可能受壓而形變。由於相鄰的導電條間形變的程度相近，三導電條中前一對導電條間與後一對導電條間因形變造成的雜訊干擾的變化也相近，將前一對導電條的信號差與後一對導電條的信號差相減可有效地去大部份形變造成的雜訊干擾的變化。換言之，雙差值可有效地抑制顯示器傳導來的雜訊，並可以抑制形變造成的雜訊干擾的變化。
所述的差值可以是逐一或同時偵測部份或全部第二導電條的信號後，先由類比信號轉換成數位資料，再由數位資料產生感測資訊。也可以是，在偵測部份或全部第二導電條的信號的過程中或過程後以減法電路(如差動放大器)產生差值的類比信號，再轉換成數位資料以產生感測資訊。
上述的連續差值與連續雙差值中，相對於外部導電物件接近或接觸的部份會呈現一個或多個零交會處，在每一個正值與負值間便呈現一個零交會處。請參照圖4A，為包括連續差值的感測資訊的示意圖，在相應一外部導電物件接近或接觸的部份呈現一零交會處41，此零交會處41相應於外部導電物件的位置，可藉由零交會處41兩側的正值與負值間的斜率來計算出零交會處41的位置或座標。再請參照圖4B，為包括連續雙差值的感測資訊的示意圖，在相應一外部導電物件接近或接觸的部份呈現一對零交會處，這對零交會處間的峰42相應於外部導電物件的位置，可藉由掃描峰42兩側的值來計算出峰42的位置，例如以峰42兩側的值計算質心位置。
在互電容式偵測的過程中，相應於交疊區陣列可以掃描出相應於上述的交疊區的一影像。例如圖4A與圖4B為相應於一單第一導電條上的一維度感測資訊，集合相應於每一條第一導電條上的交疊區的一維度感測資訊的二維度感測資訊就成為一影像。
在本發明的一範例中，是在電容式觸摸屏未被接觸前記錄一初始影像，之後將每次掃描出的影像與初始影像比對來判斷出每一個外部導電位件的位置。例如，每次掃描出的影像與初始影像間中相應的每一個值相減來產生的一差異影像，再依據差異影像中的變化來判斷出每一個外部導電物件的位置。
請參照圖5，為依據本發明的第二實施例提出的電容式觸摸顯示器的偵測方法的流程示意圖。首先，如圖510所示，提供不具背盾層的一電容式觸摸顯示器，電容式觸摸顯示器包括相互露出的複數條導電條與一顯示器。所述的導電條包括用於互電容式偵測時操作性地被提供一驅動信號的複數條第一導電條與提供互電容性耦合信號的複數條第二導電條，導電條間彼此分離。此外，顯示器與所述的導電條間不存在被提供一直流信號的一背盾層。所述的導電條的態樣促成每一個外部導電物件對電容式觸控面板的一接觸範圍大於一預設條件時，每一個外部導電物件與所述的第一導電條的電容性耦合大於與所述的第二導電條的電容性耦合，從而使得驅動信號藉由所述的外部導電物件中的至少一第一外部導電物件流出所述的導電條後再由所述的外部導電物件中的至少一第二外部導電物件流入所述的第二導電條的比例，隨著所述的第二外部導電物件的數量增加而減少。
此外，未被提供該驅動信號的第一導電條被提供直流信號，並且驅動信號藉由所述的外部導電物件中的至少一第一外部導電物件流出所述的導電條後再由所述的外部導電物件中的至少一第二外部導電物件流入所述的被提供直流信號的電路(如第一導電條)的比例，隨著所述的第二外部導電物件的數量增加而增加。
接下來，如步驟520所示，連續地同時提供一驅動信號給至少一第一導電條。例如由上述驅動/偵測單元130提供驅動信號給至少一第一導電條，可一次提供給一條第一導電條，亦可以同時提供給相鄰的兩條或三條第一導電條。
此外，如步驟530所示，在每次驅動信號被提供時依據所述的第二導電條提供的互電容性耦合信號產生一感測資訊，其中該感測資訊的每一個值分別為一對第二導電條的信號的差或三條導電條中兩對導電條的信號差的差，並且所述的差抑制該顯示器傳導來的雜訊。
本實施例的相關細節已揭示於前述說明中，在此不再贅述。
本發明更包括一屏蔽態樣(guarding pattern)，是有導電材質構成，可以透明或不透明，屏蔽態樣與前述的導電條態樣(如第一導電條與第二導電條)相互露出，其中屏蔽態樣被提供直流信號。由絕緣表層看入電容式觸摸屏，屏蔽態樣與導電條態樣間只有少部份重疊，並且屏蔽態樣與導電條態樣在彼此的空隙間露出。
在本發明的一範例中，當接觸範圍大於預設條件時，接觸範圍必然覆蓋於屏蔽態樣。在本發明的另一範例中，當接觸範圍大於預設條件時，接觸範圍覆蓋於屏蔽態樣的面積大於覆蓋於第二導電條的面積。在本發明的再一範例中，當接觸範圍大於預設條件時，接觸範圍覆蓋於被提供直流信號的電路的面積大於覆蓋於第二導電條的面積，其中被提供直流信號的電路包括部份的屏蔽態樣與第一導電條。
請參照圖6，為具屏蔽態樣的電容式觸摸屏上的虛觸效應分析示意圖。對照圖2A，在具屏蔽態樣的電容式觸摸屏上，第一手指H1與屏蔽態樣間發生電容性耦合量Chg1，並且與第二手指H2與屏蔽態樣間發生電容性耦合量Chg2。
以阻抗/電容量分析來看，在第二接觸區P2對被提供直流信號的電路的電容為Chg+Cht2+Chg2，負觸的信號與第二導電條Rx2的電容量為Chr2。因此負觸與正觸的比值GTR=(Chr2)/(Chg+Cht2+Chg2)。負觸與正觸的比值GTR越小，負觸信號與正觸信號相消的效應越小。要去除或降低負觸信號對正觸所造成的影響，除了減少第二導電條露出的面積外，可以是增大被提供直流信號的電路的面積，使得第二手指H2接近或接觸時，大部份的接觸範圍都覆蓋在被提供直流信號的電路(如屏蔽態樣與未被提供驅動信號的第一導電條)上。
在本發明的一範例中，屏蔽態樣與單層結構的導電條態樣位於同一層。在本發明的另一範例中，屏蔽態樣與雙層結構的第一導電條或第二導電條位於同一層，其中較佳的配置是將屏蔽態樣配置於較靠近絕緣表層的上層。
請參照圖7A，為依據本發明的第三實施例提出的屏蔽態樣示意圖，屏蔽態樣包括多個屏蔽片71與屏蔽連接線72。相對於圖3A，開口35中包括了多個屏蔽片71，屏蔽片71由屏蔽連接線72以串聯或並聯的方式被提供直流信號(或接地)。
相對於圖3A，本實施例的屏蔽態樣包括位於所述的開口35的複數個屏蔽片71；以及以串聯且/或並聯提供該直流信號至所述屏蔽片71的複數條屏蔽連接線72。
請參照圖7B，為依據本發明的第四實施例提出的屏蔽態樣示意圖，屏蔽態樣包括多個屏蔽片71與屏蔽連接線72。相對於圖7A，第一導電條31中也包括多個開口35，並且第一導電條31的開口35中也包括多個屏蔽片71。
相對於圖3A，本實施例的屏蔽態樣包括位於所述的開口35的複數個屏蔽片71；以及以串聯且/或並聯提供該直流信號至所述屏蔽片71的複數條屏蔽連接線72。
在圖7A與圖7B中，導電條包括多個菱形的導電片，本技術領域的普通技術人員可推知導電片亦可以是四邊形、六邊形、八邊形等其他幾合外形，另外導電條也可是不具有導電片的直條外形。
請參照圖7C，為依據本發明的第五實施例提出的屏蔽態樣示意圖。第一導電條31兩側分別具有一第三導電條73，並且第二導電條32兩側分別具有一第四導電條74，其中第三導電條73與第四導電條74構成屏蔽態樣。換言之，第一導電條31與第二導電條32交疊於多個交疊區，並且第一導電條31與第二導電條32的兩側分別具有一屏蔽導電條(即第三導電條73與第四導電條74)。此外，第一導電條31、第二導電條32、第三導電條73與第四導電條74相互隔離，其中第一導電條31與第三導電條73交疊於第二導電條32與第四導電條74。
第三導電條73與第四導電條74為構成屏蔽態樣的屏蔽導電條，並且每一條第一導電條31與每一條第二導電條32的兩側分別相鄰一屏蔽導電條。此外，屏蔽導電條的外廓與相鄰的第一導電條31或第二導電條32的外廓相匹配。
圖示中的第一導電條具有接點W1，連接導線至控制電路或控制器，如前述驅動/偵測單元130，用以操作性地被提供一驅動信號。此外，第二導電條具有接點W2，連接導線至控制電路或控制器，如前述驅動/偵測單元130，用以提供互電容性耦合信號。另外，屏蔽導電條具有接點W3，以連接導線至直流信號。
請參照圖7D，為依據本發明的第六實施例提出的屏蔽態樣示意圖。屏蔽態樣包括多條第三導電條75與第四導電條76，第三導電條75與第四導電條76相互交疊，其中第三導電條75與第四導電條76在交疊的部份可以是耦合或隔離。第三導電條75的兩側分別具有一第一導電條31，並且第四導電條76的兩側分別具有一第二導電條32，其中第一導電條31與第二導電條32交疊於多個交疊區，並且相互隔離。此外，第一導電條31與第二導電條32構成的導電條態樣與屏蔽態樣相互隔離。
換言之，每一條屏蔽導電條的兩側分別相鄰一第一導電條31或分別相鄰一第二導電條32，其中第一導電條31與第二導電條32的外廓與相鄰的屏蔽導電條的外廓相匹配。
請參照圖7E，為依據本發明的第七實施例提出的屏蔽態樣示意圖。第一導電條31與第二導電條32交疊於多個交疊區，並且第一導電條31與第二導電條32間具有屏蔽導電條77，其中屏蔽導電條77中的多個開口與屏蔽導電條77間的間隙定義出第一導條31與第二導電條32的露出部份。換言之，屏蔽導電條77構成一屏蔽態樣，並且第一導電條31、第二導電條32與屏蔽導電條77相互露出，其中屏蔽導電條77與第一導電條31與第二導電條31之一(在雙層結構下)或兩者(在單層結構下)位於同一層。在雙層結構下，屏蔽導電條77的較佳配置是位於較靠近絕緣表層的上層，其中上層配置第一導電條31。
換言之，所述的屏蔽導電條具有複數個開口，其中所述的屏蔽導電條間的間隙露出所述的第一導電條與所述的第二導電條兩者之一，並且所述的開口露出所述的第一導電條與所述的第二導電條兩者之另一。在本發明的一較佳範例中，其中所述的屏蔽導電條間的間隙露出所述的第一導電條，並且所述的開口露出所述的第二導電條。
在本發明的一最佳模式中，屏蔽態樣與所述的第一導電條位於同一層，其中所述的第二導電條與所述的第一導電條位於同一層或位於距一絕緣表層較遠的一層，其中所述的外部導電物件是接近或接觸於絕緣表層。
在沒有屏蔽態樣時，第一導電條與第二導電條會因為驅動信號形成電場，在具有屏蔽態樣時，介於第一導電條與第二導電條間的屏蔽態樣會將前述電場的一部份分流成為第一導電條與屏蔽態樣間的電場，第一導電條與第二導電條間的電場將相對地變小。
換言之，屏蔽態樣的提供額外地提供驅動信號藉由外部導電物件流至系統的地的路徑，連帶地使得相應於外部導電物件接近或接觸的信號變化量增加。尤其是，透過屏蔽絕緣表層越薄，則驅動信號藉由外部導電物件流至系統的地的信號越大。
由於人體為雜訊的來源之一，有可能在接觸時將雜訊注入，造成傳導性干擾，這通常是人體所處於的接地電位與裝置的接地電位間的電位差所造成。例如，傳導性干擾VA可以是由人體耦合到接收端，第二導電條Rx1收到的干擾信號為Ir=((Chr1)/(Chg1+Chr1+Cht1))*In，其他的信號將由接地電路直流信號電路流掉，如Ig=((Chg1+Cht1)/(Chg1+Chr1+Cht1))*In，其中In為傳導性干擾的電流。如果Chg1遠大於Chr1+Cht1或Chg1遠大於Chr1時，干擾信號Ir將驅趨近於0。即使Chg1沒有遠大於Chr1+Cht1或Chg1遠大於Chr1時，抗由人體傳導而來的雜訊的能力與屏蔽態樣的露出面積大小成正比。據此，可調整屏蔽隔離區使得傳導性干擾大幅降低。
假設第一導電條與第二導電條間沒有交疊，並且外部導電物件只對超出絕緣表層的電場有影響，絕緣表層的提供可降低絕緣表層未被接近或接觸前第二導電條的信號的基礎值(baseline)，相對地讓絕緣表層被外部導電物件接近或接觸時第二導電條的信號變化量變得明顯。
需要特別說明的是，屏蔽態樣的露出面積太小或絕緣表層的厚度太厚，屏蔽態樣與人體間的電容性耦合相對地變很小，甚至可忽略不計。這樣的設計的唯一好處是隔絕第一導電條與第二導電條間直接的電容性耦合，使得第二導電條在未被接近或接觸時提供的電容性耦合信號相對變小，即基準值相對變小，這樣會使得信號變化量看起來相對地變大，但本質上信號變化量受屏蔽態樣的影響很小，甚至沒有。例如，第一導電條與屏蔽態樣間的電場線全部或大部份都在絕緣表層內，屬於受外部導電物件影響很小或不受影響的電場線。
然而在本發明提供的技術方案中，屏蔽態樣與外部導電物件的電容性耦合大於第二導電條與外部導電物件的電容性耦合或大於導電態樣與外部導電物件的電容性耦合，因此除了能降低虛觸效應外，還能降低來自外部導電物件的雜訊干擾。特別是在絕緣表層小於0.5mm以下，甚至小於0.3mm下，上述的優點更加明顯。如果再配合將互電容感測資訊轉換成為連續的差值或連續的雙差值，還可省去背盾層的建置，使得電容式觸摸屏不僅表層更薄，連帶地背層也可以更薄，甚至使得電容式觸摸屏的整體厚度可能在0.5mm以下。
請參照圖8，為依據本發明的第八實際例提出的電容式觸摸屏的偵測方法。首先，如步驟810所示，提供具有一屏蔽態樣的電容式觸摸屏，屏蔽態樣與電容式觸摸屏上的導電條態樣相互露出。接下來，如步驟820所示，連續地同時提供該驅動信號給至少一第一導電條，並且提供一直流信號給未被提供該驅動信號的第一導電條。此外，如步驟830所示，在每一次驅動信號被提供時依據第二導電條提供的互電容性耦合信號產生一感測資訊，其中感測資訊的每一個值分別為一對第二導電條的信號的差或分別為三條導電條中兩對導電條的信號差的差，並且所述的差抑制該顯示器傳導來的雜訊。
在先前技術中，造成負觸的外部導電物件越多，驅動信號透過複數個外部導電物件(如上述的第一導電物件與第二導電物件)的電容性耦合流入提供互電容性耦合信號的導電條(如上述的第二導電條)的信號量越大。當其中一個或多個負觸的信號造成正觸的信號降低時，容易造成正觸位置的誤判，因此可以同時判斷出的外部導電物件的位置的數量，受限於正觸信號被負觸信號降低的容忍程度。這個問題在提供互電容性耦合信號的導電條與外部導電物件越接近時越嚴重。也就是，絕緣表層或電容式觸摸屏的厚度越薄，負觸效應越嚴重。
相反地，在本發明提供的技術方案中，上述第二外部導電物件與耦合直流信號的電路的電容性耦合量大於與提供互電容性耦合信號的導電條間的電容性耦合量。特別是，造成負觸的外部導電物件越多或絕緣表層越薄時，上述第二外部導電物件與耦合直流信號的電路的電容性耦合的量越大於與提供互電容性耦合信號的導電條間的電容性耦合的量，使得驅動信號透過複數個外部導電物件的電容性耦合流入提供互電容性耦合信號的導電條的信號越小，與先前技術的缺陷相反。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並非用以限定本發明的申請專利範圍；凡其他為脫離本發明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應包括在下述的申請專利範圍。
A,B．．．手指
D．．．驅動信號
I．．．信號
SI．．．感測資訊
SA,SB．．．觸碰相關感測資訊
100．．．偵測裝置
110．．．顯示器
120．．．感測裝置
120A．．．第一感測層
120B．．．第二感測層
130．．．驅動/偵測單元
140．．．導電條
160．．．控制器
161．．．處理器
162．．．記憶體
170．．．主機
171．．．中央處理單元
173．．．儲存單元
11,13,14,16．．．導電片
12．．．第二連接線
15．．．第一連接線
17．．．絕緣基底
18．．．絕緣層
19．．．絕緣表層
SD．．．驅動信號
P1．．．第一接觸區
P2．．．第二接觸區
H1．．．第一手指
H2．．．第二手指
140A,Tx1,Tx2．．．第一導電條
140B,Rx1,Rx2．．．第二導電條
Sg．．．由人體流至地的信號
S1．．．流出導電條的信號
S2．．．流入導電條的信號
Sr1,Sr2．．．被偵測的信號
Ctr1．．．第一導電條Tx1與第二導電條Rx1間的電容性耦合量
Cht1．．．第一導電條Tx1與第一手指H1間的電容性耦合量
Chr1．．．第二導電條Rx1與第一手指H1間的電容性耦合量
Ctr2．．．第一導電條Tx2與第二導電條Rx2間的電容性耦合量
Cht2．．．第一導電條Tx2與第二手指H2間的電容性耦合量
Chr2．．．第二導電條Rx2與第二手指H2間的電容性耦合量
Chg．．．身體與裝置間的電容性耦合量
Chg1．．．第一手指與導電態樣間的電容性耦合量
Chg2．．．第二手指與導電態樣間的電容性耦合量
R．．．阻抗
Cr．．．第二手指與第二導電條間的電容性耦合量
Cg．．．第二手指與被提供直流信號的電路間的電容性耦合量
Ir．．．流入第二導電條的電流
Ig．．．流入被提供直流信號的電路的電流
30．．．導電條態樣
31．．．第一導電條
32．．．第二導電條
33．．．第一導電片
34．．．第二導電片
35．．．開口
36．．．擬導電片
41．．．零交會處
42．．．峰
71．．．屏蔽片
72．．．屏蔽連接線
73,75．．．第三導電條
74,76．．．第四導電條
77．．．屏蔽導電條
W1,W2,W3．．．接點
圖1A與圖1B為先前技術中負觸效應的示意圖；
圖1C與圖1D為一位置偵測系統的示意圖；
圖1E至圖1H為感測層的結構示意圖；
圖2A與圖2B為虛觸效應的分析示意圖；
圖3A與圖3B為依據本發明的第一實施例提出的具開口的導電條態樣的示意圖；
圖4A與圖4B為依據本發明提出的具連續差值與具連續雙差值的感測資訊的示意圖；
圖5為依據本發明的第二實施例提供的電容式觸摸顯示器的偵測方法的流程示意圖；
圖6為依據本發明的具屏蔽態樣的電容式觸摸屏上的虛觸效應分析示意圖
圖7A為依據本發明的第三實施例提出的屏蔽態樣示意圖；
圖7B為依據本發明的第四實施例提出的屏蔽態樣示意圖；
圖7C為依據本發明的第五實施例提出的屏蔽態樣示意圖；
圖7D為依據本發明的第六實施例提出的屏蔽態樣示意圖；
圖7E為依據本發明的第七實施例提出的屏蔽態樣示意圖；以及
圖8為依據本發明的第八實施例提出的電容式觸摸屏的偵測方法。
SD．．．驅動信號
P1．．．第一接觸區
P2．．．第二接觸區
H1．．．第一手指
H2．．．第二手指
Tx1,Tx2．．．第一導電條
Rx1,Rx2．．．第二導電條
Sg．．．由人體流至地的信號
S1．．．流出導電條的信號
S2．．．流入導電條的信號
Sr1,Sr2．．．被偵測的信號
Ctr1．．．第一導電條Tx1與第二導電條Rx1間的電容性耦合量
Cht1．．．第一導電條Tx1與第一手指H1間的電容性耦合量
Chr1．．．第二導電條Rx1與第一手指H1間的電容性耦合量
Ctr2．．．第一導電條Tx2與第二導電條Rx2間的電容性耦合量
Cht2．．．第一導電條Tx2與第二手指H2間的電容性耦合量
Chr2．．．第二導電條Rx2與第二手指H2間的電容性耦合量
Chg．．．身體與裝置間的電容性耦合量
Chg1．．．第一手指與導電態樣間的電容性耦合量
Chg2．．．第二手指與導電態樣間的電容性耦合量

Claims (21)

  1. 一種電容式觸摸屏的偵測方法，包括：提供一電容式觸摸屏，該電容式觸摸屏包括：具有包括相互露出的複數條導電條的一導電條態樣，該導電條態樣包括：用於互電容式偵測時操作性地被提供一驅動信號的複數條第一導電條；與提供互電容性耦合信號的複數條第二導電條，所述的第一導電條態樣與所述的第二導電條態樣相互露出且分離；以及一屏蔽態樣，該屏蔽態樣被提供一直流信號並且與該導電條態樣相互露出且隔離；連續地同時提供該驅動信號給至少一第一導電條，並且提供一直流信號給未被提供該驅動信號的第一導電條；以及在每一次該驅動信號被提供時依據所述的第二導電條提供的互電容性耦合信號產生一感測資訊，其中該感測資訊的每一個值分別為三條導電條中兩對導電條的信號差的差，並且所述的差抑制一顯示器傳導來的雜訊；其中所述的導電條的態樣促成每一個外部導電物件對該 電容式觸控面板的一接觸範圍大於一預設條件時，每一個接觸範圍覆蓋於該屏蔽態樣的露出面積大於覆蓋於所述的第二導電條的露出面積或大於覆蓋於所述的導電條態樣的露出面積，或每一個接觸範圍覆蓋於該屏蔽態樣與所述的第一導電條的露出面積大於覆蓋於所述的第二導電條的露出面積。
  2. 根據申請專利範圍第1項之電容式觸摸屏的偵測方法，其中所述的第二導電條具有複數個開口，並且該屏蔽態樣包括：位於所述的開口的複數個屏蔽片；以及以串聯且/或並聯提供該直流信號至所述屏蔽片的複數條屏蔽連接線。
  3. 根據申請專利範圍第1項之電容式觸摸屏的偵測方法，其中所述的第一導電條與所述的第二導電條具有複數個開口，並且該屏蔽態樣包括：位於所述的開口的複數個屏蔽片；以及以串聯且/或並聯提供該直流信號至所述屏蔽片的複數條屏蔽連接線。
  4. 根據申請專利範圍第1項之電容式觸摸屏的偵測方法，其中該屏蔽態樣包括複數條屏蔽導電條，並且每一條第一導電條與每一條第二導電條的兩側分別相鄰一屏蔽導電條，所述的屏蔽導電條構成該屏蔽態樣，其中屏蔽導電條的外廓與相鄰的第一導電 條或第二導電條的外廓相匹配。
  5. 根據申請專利範圍第1項之電容式觸摸屏的偵測方法，其中該屏蔽態樣包括複數條屏蔽導電條，每一條屏蔽導電條的兩側分別相鄰一第一導電條或分別相鄰一第二導電條，其中第一導電條與第二導電條的外廓與相鄰的屏蔽導電條的外廓相匹配。
  6. 根據申請專利範圍第1項之電容式觸摸屏的偵測方法，其中該屏蔽態樣包括複數條屏蔽導電條，所述的屏蔽導電條具有複數個開口，其中所述的屏蔽導電條間的間隙露出所述的第一導電條與所述的第二導電條兩者之一，並且所述的開口露出所述的第一導電條與所述的第二導電條兩者之另一。
  7. 根據申請專利範圍第1項之電容式觸摸屏的偵測方法，其中該屏蔽態樣與所述的第一導電條位於同一層，其中所述的第二導電條與所述的第一導電條位於同一層或位於距一絕緣表層較遠的一層，其中所述的外部導電物件是接近或接觸於該絕緣表層。
  8. 根據申請專利範圍第1項之電容式觸摸屏的偵測方法，其中每一個外部導電物件與所述的第二導電條的電容性耦合小於與該屏蔽態樣的電容性耦合或小於與該屏蔽態樣與所述的第一導電條的電容性耦合。
  9. 根據申請專利範圍第1項之電容式觸摸屏的偵測方法，其中該預設條件為一寬度或一面積，並且所述的第一導電條露出的面積大於所述的第二導電條露出的面積。
  10. 根據申請專利範圍第1項之電容式觸摸屏，其中該電容式觸摸屏的週圍固接於一顯示器，電容式觸摸屏未固接於該顯示器的部份隨壓力產生形變，其中該感測資訊的每一個值是分別依據三條導電條中的前兩條導電條的信號差與後兩條導電條的信號差的差產生。
  11. 一種電容式觸摸屏，包括：具有包括相互露出的複數條導電條的一導電條態樣，該導電條態樣包括：用於互電容式偵測時操作性地被提供一驅動信號的複數條第一導電條，其中未被提供該驅動信號的第一導電條被提供一直流信號；與提供互電容性耦合信號的複數條第二導電條，所述的第一導電條態樣與所述的第二導電條態樣相互露出且分離；以及一屏蔽態樣，該屏蔽態樣被提供該直流信號並且與該導電條態樣相互露出且隔離；其中所述的導電條的態樣促成每一個外部導電物件對該電容式觸控面板的一接觸範圍大於一預設條件時，每一個接觸範圍覆蓋於該屏蔽態樣的露出面積大於覆蓋於所述的第二導電條的露出面積或大於覆蓋於所述的導電條態樣的露出面積。
  12. 根據申請專利範圍第11項之電容式觸摸屏，其中所述的第二導電條具有複數個開口，並且該屏蔽態樣包括：位於所述的開口的複數個屏蔽片；以及以串聯且/或並聯提供該直流信號至所述屏蔽片的複數條屏蔽連接線。
  13. 根據申請專利範圍第11項之電容式觸摸屏，其中所述的第一導電條與所述的第二導電條具有複數個開口，並且該屏蔽態樣包括：位於所述的開口的複數個屏蔽片；以及以串聯且/或並聯提供該直流信號至所述屏蔽片的複數條屏蔽連接線。
  14. 根據申請專利範圍第11項之電容式觸摸屏，其中該屏蔽態樣包括複數條屏蔽導電條，並且每一條第一導電條與每一條第二導電條的兩側分別相鄰一屏蔽導電條，所述的屏蔽導電條構成該屏蔽態樣，其中屏蔽導電條的外廓與相鄰的第一導電條或第二導電條的外廓相匹配。
  15. 根據申請專利範圍第11項之電容式觸摸屏，其中該屏蔽態樣包括複數條屏蔽導電條，每一條屏蔽導電條的兩側分別相鄰一第一導電條或分別相鄰一第二導電條，其中第一導電條與第二導電條的外廓與相鄰的屏蔽導電條的外廓相匹配。
  16. 根據申請專利範圍第11項之電容式觸摸屏，其中該屏蔽態樣包括複數條屏蔽導電條，所述的屏蔽導電條具有複數個開口，其中所述的屏蔽導電條間的間隙露出所述的第一導電條與所述的第二導電條兩者之一，並且所述的開口露出所述的第一導電條與所述的第二導電條兩者之另一。
  17. 根據申請專利範圍第11項之電容式觸摸屏，其中該屏蔽態樣與所述的第一導電條位於同一層，其中所述的第二導電條與所述的第一導電條位於同一層或位於距一絕緣表層較遠的一層，其中所述的外部導電物件是接近或接觸於該絕緣表層。
  18. 根據申請專利範圍第11項之電容式觸摸屏，其中該接觸範圍覆蓋該屏蔽態樣的露出面積大於該接觸範圍覆蓋所述的第二導電條的露出面積或該接觸範圍覆蓋被提供該直流信號的所述的第一導電條與該屏蔽態樣的露出面積大於該接觸範圍覆蓋所述的第二導電條的露出面積。
  19. 根據申請專利範圍第11項之電容式觸摸屏，其中該預設條件為一寬度或一面積，並且所述的第一導電條露出的面積大於所述的第二導電條露出的面積。
  20. 根據申請專利範圍第11項之電容式觸摸屏，更包括一控制電路，該控制電路執行下列作業：連續地同時提供一驅動信號給至少一第一導電條；以及在每次驅動信號被提供時依據所述的第二導電條提供的互 電容性耦合信號產生一感測資訊，其中該感測資訊的每一個值分別為一對第二導電條的信號的差或三條導電條中兩對導電條的信號差的差；其中該電容式觸摸屏固接於一顯示器，所述的導電條與該顯示器間不存在被提供該直流信號的一背盾層，並且所述的差抑制該顯示器傳導來的雜訊。
  21. 根據申請專利範圍第20項之電容式觸摸屏，其中該電容式觸摸屏的週圍固接於該顯示器，電容式觸摸屏未固接於該顯示器的部份隨壓力產生形變，其中該感測資訊的每一個值是分別依據三條導電條中的前兩條導電條的信號差與後兩條導電條的信號差的差產生。
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