[發(fā)明專利]一種超大尺寸多點(diǎn)觸控感應(yīng)單元及其識(shí)別方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310426937.0
• 申請(qǐng)日: 2013-09-18
• 公開（公告）號(hào): CN103488340B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉澤江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州泛普納米科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F3/041
• 分類號(hào): G06F3/041
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司32102
• 代理人: 陸明耀,陳忠輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于觸控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超大尺寸多點(diǎn)觸控感應(yīng)單元及其識(shí)別方法。

背景技術(shù)

隨著觸控技術(shù)應(yīng)用的日益廣泛，其應(yīng)用范圍從手機(jī)、PAD、GPS（全球?qū)Ш较到y(tǒng)）、MP3等大眾消費(fèi)電子領(lǐng)域迅速擴(kuò)展到智能家居（如觸控電視、觸控冰箱、觸控廚房、觸控茶幾等）、互動(dòng)數(shù)字標(biāo)牌、互動(dòng)展覽展示、互動(dòng)教學(xué)等領(lǐng)域。觸控操作的簡(jiǎn)單、便捷、人性化等特點(diǎn)已成為人機(jī)互動(dòng)的最佳界面并迅速普及。目前，在觸控技術(shù)領(lǐng)域，有紅外、表面聲波、表面電容、電阻、光學(xué)等觸控技術(shù)，對(duì)于中、大尺寸屏幕設(shè)計(jì)需求來說（3.5~7英寸為小尺寸，10~15英寸為中大尺寸，17~22英寸為大尺寸，30英寸以上為超大尺寸），為了滿足集成觸控人機(jī)接口應(yīng)用，必須選擇適合較大屏幕的觸控感應(yīng)技術(shù)方案。

首先，對(duì)于早期所使用的電阻式觸控感測(cè)技術(shù)，雖可在材料與技術(shù)成本方面具有優(yōu)勢(shì)，也能適應(yīng)小屏幕至中、大尺寸屏幕的觸控技術(shù)集成需求，但實(shí)際上電阻式觸控仍有材料、結(jié)構(gòu)與技術(shù)方面的先天限制，例如，電阻式觸控感測(cè)的薄膜結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致屏幕透光率受到影響，也會(huì)因?yàn)楸∧毫Ω袘?yīng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，使得使用壽命因?yàn)榇罅坑|按而大受影響，在頻繁使用型態(tài)的裝置上面很容易暴露技術(shù)上的應(yīng)用缺陷。

其次，對(duì)于電容式觸控技術(shù)，由于其原理系經(jīng)操作者手指接觸屏幕，影響整體感測(cè)層電容狀態(tài)的微弱變化，進(jìn)而透過觸控IC分析觸點(diǎn)位置。初期發(fā)展對(duì)于小屏幕的觸控設(shè)計(jì)能滿足產(chǎn)品開發(fā)需求，但若轉(zhuǎn)而投入超過中、大尺寸屏幕的觸控技術(shù)集成，G/G(Glass?to?Glass)結(jié)構(gòu)的大屏幕保護(hù)玻璃貼合難度高，G/G結(jié)構(gòu)性的問題導(dǎo)致大尺寸屏幕的面板強(qiáng)度受到影響，即便G/G方案的厚度問題并不會(huì)影響到中大尺寸屏幕產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求，但實(shí)際上G/G觸控方案的良率影響了終端產(chǎn)品的成本，從而影響到應(yīng)用電容式觸控技術(shù)的中大尺寸觸控屏幕的成本。因此，電容式觸控技術(shù)方案在大尺寸化的開發(fā)遇到瓶頸。

原先用在電子白板、公眾顯示器的觸控應(yīng)用方案，也應(yīng)用在部分品牌計(jì)算機(jī)上。例如，在超過20寸的一體式計(jì)算機(jī)(All-in-one)產(chǎn)品中，就有使用光學(xué)式觸控方案，而在更大尺寸的設(shè)計(jì)方案，則部分有使用聲波感測(cè)式觸控方案。不管是光學(xué)式觸控方案或是聲波感測(cè)式觸控方案，其追蹤觸點(diǎn)的精確度都有一定程度的誤差，這主要是由于光學(xué)感測(cè)式容易受光線的影響，而聲波感測(cè)式防水能力較弱，這就導(dǎo)致觸點(diǎn)準(zhǔn)確度無法如電阻式或是電容式觸控方案精確。另外，在人機(jī)接口的觸按與接口反饋程序，耗時(shí)也較電阻或電容式觸控稍久，精確度與系統(tǒng)反饋速度受限下，在大屏應(yīng)用的效益也因此受到影響。除準(zhǔn)確度與系統(tǒng)反饋速度問題外，多數(shù)使用者在小型屏幕已熟悉的多點(diǎn)觸控使用習(xí)慣，在中大屏觸控產(chǎn)品若采行光學(xué)或是聲波感應(yīng)觸控，在多點(diǎn)觸控的應(yīng)用支持方面也會(huì)因技術(shù)架構(gòu)瓶頸，而無法獲得較佳的多點(diǎn)觸控體驗(yàn)，并且一種低頻的低聲波觸控方案在用戶手寫滑動(dòng)時(shí)，還會(huì)發(fā)出一種咝咝聲，影響用戶觸控體驗(yàn)效果。

最后，紅外觸控屏是在顯示器的前面安裝一個(gè)電路板外框，電路板在屏幕四邊排布紅外發(fā)射管和紅外接收管，一一對(duì)應(yīng)形成橫豎交叉的紅外線矩陣。用戶在觸控屏幕時(shí)，手指就會(huì)擋住經(jīng)過該位置的橫豎兩條紅外線，因而可以判斷出觸摸點(diǎn)在屏幕的位置。目前，紅外觸控屏多應(yīng)用于大尺寸，但是其必須安裝在顯示設(shè)備外側(cè)，美觀性較差。在戶外應(yīng)用時(shí)，抗爆、防水能力弱，使用壽命低等缺點(diǎn)也制約了其應(yīng)用領(lǐng)域。

公知的多點(diǎn)觸控面板（如電容、電阻）是表面分布有感應(yīng)檢測(cè)層的透明基板，通過用戶使用手指或筆尖接觸所產(chǎn)生的信號(hào)而進(jìn)行輸入及控制。其內(nèi)部是由兩層高透明玻璃/薄膜封裝ITO（銦錫氧化物）所構(gòu)成的多點(diǎn)觸控感應(yīng)檢測(cè)層，用戶通過手指觸控該感應(yīng)檢測(cè)層對(duì)應(yīng)于顯示屏上的相關(guān)位置，從而進(jìn)行觸控操作。由于所述多點(diǎn)觸控感應(yīng)檢測(cè)層的制作工藝復(fù)雜，并且銦錫氧化物是稀缺資源，導(dǎo)致其價(jià)格高昂和供應(yīng)受限，并且多點(diǎn)觸控感應(yīng)檢測(cè)層多應(yīng)用于中小尺寸屏幕上（其中3.5~7英寸為小尺寸，10~15英寸為中大尺寸，17~22英寸為大尺寸，30英寸以上為超大尺寸）。另一方面，上述中小尺寸的多點(diǎn)觸控感應(yīng)檢測(cè)層的穿透能力局限為3mm，由于工藝及技術(shù)的局限使其不能進(jìn)行曲面觸控，所以適用范圍非常局限。再一方面，在中大尺寸觸控方案中觸控精準(zhǔn)度差，有延遲及多點(diǎn)技術(shù)構(gòu)架瓶頸；這些都制約了其廣泛普及。

還有一種封裝超細(xì)導(dǎo)線網(wǎng)格電磁感應(yīng)層的觸控膜及其制作方法，如專利號(hào)為200910181699.5和201210236716.2所述，其特點(diǎn)是內(nèi)置的超細(xì)導(dǎo)線成本較低，在超大尺寸屏幕應(yīng)用較廣，但由于超大尺寸的觸控僅限于單點(diǎn)、雙點(diǎn)觸控，無法使得多人在一個(gè)大觸控屏上進(jìn)行多點(diǎn)交互信息。