[發(fā)明專利]一種表面電容式觸控面板的多點觸控結構及其方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010262441.0
• 申請日: 2010-08-25
• 公開（公告）號: CN102375633A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發(fā)明（設計）人: 高吳棟;許治平;邱啟峰
• 申請（專利權）人: 毅齊科技股份有限公司
• 主分類號: G06F3/044
• 分類號: G06F3/044
• 代理公司: 北京匯澤知識產(chǎn)權代理有限公司 11228
• 代理人: 程殿軍

技術領域

本發(fā)明屬于一種觸控面板的技術領域，具體而言是指一種在同一水平或垂直的不同觸點阻抗產(chǎn)生梯度現(xiàn)象、且能防止電流互相抵消的表面電容式的觸控面板，以使該觸控面板具有多觸點判定的功能。

背景技術

電子設備發(fā)展史中，鍵盤、鼠標與觸控板等輸入界面的出現(xiàn)，解決了輸入控制的問題。不過，這些輸入界面所占空間不小，例如，筆記型電腦或手機一半體積都被鍵盤占據(jù)。若能省下鍵盤空間，自然能提升產(chǎn)品可攜性，最可行的方式，就是直接于面板以觸控方式進行操作。觸控面板確實能取代大多數(shù)鍵盤、鼠標功能，并賦與使用者更直覺、便利的操作體驗；以更大的面板替代鍵盤，還能設計出更輕薄、時尚造型；加上完全采用固態(tài)面板技術，不需擔心鍵盤、滑輪等機械零件故障的問題。

從技術原理來區(qū)別觸控面板，其可分為電阻技術觸控面板、電容技術觸控面板、紅外線技術觸控面板、表面聲波技術觸控面板、電磁技術觸控面板與光學技術觸控面板等。其中電阻式觸控面板的定位準確，但其價格頗高，且怕刮易損。紅外線技術觸控面板的價格低廉，但其外框易碎，容易產(chǎn)生光干擾，曲面情況下失真；而表面聲波觸控面板解決了以往觸控式螢幕的各種缺陷，清晰抗暴，適于各種場合，缺憾是面板表面的水滴、塵土會使觸控面板變的遲鈍，甚至不工作。因此目前觸控面板開發(fā)的在考量兼具耐用性、成本、反應速度與便利性下，電阻式觸控面板與電容式觸控面板成為市場上的主力產(chǎn)品。

近年來，受到智能手機貼心的觸控界面，讓智能手機有機會贏得更多人的青睞。而多點觸控功能的出現(xiàn)(如iPhone、HTC等智能手機)，更造成使用界面的新革命，用戶能以更直觀的方式使用應用該多點觸控面板的電子產(chǎn)品。

不過，在前述多點觸控式智能手機推出已有一段時間，但仍未見到市場上接二連三的相似概念產(chǎn)品出現(xiàn)，可見得在技術的實踐上確實存在著一道頗高的門檻。目前在市場上存在多種觸控技術，只有電容式技術可望實現(xiàn)多點觸控的功能。再進一步看，電容式觸控又可分為表面電容式(Surface?Capacitive)和投射電容式(Projective?Capacitive)兩種作法；

以其中表面電容式的技術作法來看，如圖1所示其為一傳統(tǒng)表面電容式觸控面板。該觸控面板10由一透明基板11、一透明導電層12、一電極圖案層13及一絕緣保護用的硬化層14所構成，其中該透明基板11可為玻璃、塑膠，該電極圖案層13由形成圍繞成矩形的兩相對X側電極131與兩相對Y側電極132形成于該透明導電層12的周緣部份，用以補償該透明導電層12上的一電場的曲線分布。此外，如圖2所示，該觸控面板10的四角落處各與一連外的導線151、152、153、154相接，用以分別接收一交流感測信號(AC1、AC2、AC3、AC4)，以供量測觸控面板10上的一個觸點P的位置用。在實際工作時，該等交流感測信號AC1、AC2、AC3、AC4為振幅大小相同的交流方波或弦波電壓信號，此時各連外導線151、152、153、154上各有一電流I1、I2、I3及I4通過。藉由量取每一連外導線151、152、153、154的在該觸點P出現(xiàn)前與出現(xiàn)時的電流變化量ΔI1、ΔI2、ΔI3及ΔI4，該觸點P位置的X、Y坐標便可依下式被計算出：

X＝(ΔI3+ΔI4-ΔI1-ΔI2)/(ΔI1+ΔI2+ΔI3+ΔI4)

Y＝(ΔI1+ΔI4-ΔI3-ΔI2)/(ΔI1+ΔI2+ΔI3+ΔI4)

因此在運作架構上，系統(tǒng)會在透明導電層12產(chǎn)生一個均勻電場，當手指接觸面板會出現(xiàn)電容充電效應，面板上電極圖案層13的各透明X、Y側電極131、132與手指間形成電容耦合，進而產(chǎn)生電容變化，控制器只要量測四個角落電流強度，就可依電流大小計算接觸位置。

由于其通過手指接觸觸控面板造成靜電場改變進行偵測，其中單點觸控電容式技術，其實已相當成熟，也就是表面電容式(Surface?Capacitive)。此技術架構較單純，只需一面透明導電層12即可實現(xiàn)，而且此透明導電層12不需特殊感測通道設計，周邊只需接4條導線151、152、153、154和接地線即可，生產(chǎn)難度及成本都可降低。而其最大的限制則是，它無法實現(xiàn)多點觸控功能，主要是因為其在實際工作業(yè)時，如同時施于二個以上觸點，而進行兩觸點間的手勢動作時(如縮放、旋轉或拖拉等)，其可能因兩指位置呈對應狀而使輸出的電流相互抵消，造成其觸點或動作的誤判，故現(xiàn)有表面電容式觸控面板并不是多點觸控的理想技術。