[发明专利]防止导电物质影响触点检测的投射电容式触控装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及触控装置，特别是涉及一种防止导电物质影响触点检测的投射电容式触控装置及方法。

背景技术

目前电子设备常用的触控技术有：电阻式(resistive)、表面电容式(surface capacitive)、投射电容式(projected capacitive)、表面音波式(surface acoustic wave)、光学影像式(optics imaging)、红外线式(infrared)、折射式(bending wave)以及数字转换式(activedigitizer)…等。前3种技术因为构装体积较小，精密度相对可以做得较高，因此适用于体积较小的随身行动装置或消费性电子产品。

就电阻式触控技术而言，从触压屏幕到触点检测、数据运算以及位置确认，其技术上有物理条件的限制，亦即，若要增加检测面积或分辨率，就必须增加线数，而线数增加即代表须处理运算数据相对增加，此对处理器将是一大负担。并且，触压机制的确认主要是由机械式动作完成，PET膜再怎么强化材质以提升耐压、耐磨、抗变形等，毕竟还是有其极限，如此一来将会造成透明度因使用时间、频率增加而表现愈来愈差，至于触点检测亦会因经常性触点范围固定而造成某些特定区过度使用磨损，进而减低ITO导电膜接触的导通效率，再者，ITO导电膜一定要预留边框，因而限制工业设计的可选择性。此外，电阻式触控技术并无法达到近侧感应(手指靠近未触压状态的检测)以及较难处理多指触压的要求。

表面电容式触控技术不须使用高精密度的ITO导电膜，所以触压侧并没有类似电阻式的机械结构，因此不会有磨损或出现类似机械疲乏的触压灵敏度下降现象，并且亦可检测近侧感应。然而，表面电容式触控技术却有手影效应的问题存在，亦即，操作表面电容式触控屏幕时，若将手腕与手指一同靠近屏幕表面，则会使得ITO导电膜表面与面板侧产生过多电荷，进而导致电容产生耦合造成大量感测错误。此外，由于表面电容式是通过屏幕表面的电场变化而进行触点检测，因此使用环境若电磁干扰问题较多时，亦会因此影响触点检测的精密度，且长时间使用后，触点检测亦容易产生偏移，因此需要定时或经常性校准。

请参照图1A，其为一现有的投射电容式触控面板100的立体分解图。此投射电容式触控面板100至少包含一基板110、一第一感测层120、一介电层130、一第二感测层140以及一结合层(bonding layer)与一保护层(未绘出)由下往上同形堆栈而成，其中此些元件皆为透明，且第一感测层120具有多个第一样式化(patterned)电极122由多条第一轴向导线124相对串接，然后再与多条第一连外导线126相对电性连接，且第二感测层140具有多个第二样式化电极142由多条第二轴向导线144相对串接，然后再与多条第二连外导线146相对电性连接。在本图示中，第一轴向为Y轴向且第二轴向为X轴向，然不限于此，亦可第一轴向为X轴向且第二轴向为Y轴向等之变化。

请参照图1B，其为图1A所示的投射电容式触控面板100的动作电路150示意图。多条第一、第二连外导线126、146电性连接至一感测单元160，而多个第一、第二样式化电极122、142、多条第一、第二轴向导线124、144与第一、第二连外导线126、146的相对关系已于图1A中说明，故在此不再赘述。当此电路动作时，感测单元160依序经由各第一连外导线126对其所对应的第一轴向导线124提供一感测信号，并接着依序经由各第二连外导线146对其所对应的第二轴向导线144提供此感测信号，其间未被供以感测信号的第一、第二轴向导线124、144则被接地或固定电压准位。由于第一、第二轴向导线124、144彼此间会存有杂散电容(stray capacitance)，因此当使用者以手指或以导电物质靠近或接触投射电容式触控面板100上的一触点TP时，触点TP上的手指或导电物质即与第一、第二轴向导线124、144形成一额外电容，故在触点TP位置的等效电容值亦会随即改变，而感测单元160通过量测对应电流或电荷转移量的相对较大变化量决定触点的位置(例如：(X₃，Y₅))。简言的，控制量测电路通过将量测的感测信号依序加载于每一条第一、第二轴向导线，并量测因加载感测信号时所产生对应电流或电荷转移量的相对较大变化量以决定触点位置。其中，依序加载感测信号于某一轴向导线并扫瞄其电流或电荷变化量时，其余所有轴向导线均接地或电性连接至一固定电压准位，由此确保杂散电容效应的一致性。