專利名稱：觸控板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種觸控板，特別是一種可提升感測(cè)更新速率，并改善坐標(biāo)計(jì)算方式的單一感測(cè)層結(jié)構(gòu)的觸控板。
背景技術(shù)：
目前的各式電子裝置已廣泛應(yīng)用觸控技術(shù)作為其輸入方式，使用者只要以手指或 觸控筆輕壓顯示器面板，即可閱讀信息或進(jìn)行信息的傳輸，可省去傳統(tǒng)電子裝置上必須配 置的按鈕、鍵盤(pán)或滑桿。觸控面板依其感測(cè)原理的不同，主要可分為電阻式、電容式、紅外線式以及超音波 式等，其中紅外線式與超音波式觸控面板是于屏幕的X軸及Y軸的一側(cè)設(shè)置紅外線或超音 波的發(fā)射源，并在另一側(cè)安裝接收源，當(dāng)使用者接觸屏幕時(shí)，紅外線或超音波的運(yùn)動(dòng)即受到 干擾，經(jīng)由測(cè)量與確認(rèn)受干擾的位置坐標(biāo)即完成觸控輸入。電阻式觸控面板系由上下兩組 ITO(氧化銦錫)導(dǎo)電薄膜迭合而成，利用壓力而使上下電極導(dǎo)通后，經(jīng)由控制器測(cè)知面板 的電壓變化而計(jì)算接觸點(diǎn)位置以進(jìn)行輸入。至于電容式觸控面板則由表面鍍制有氧化金屬 的透明玻璃所構(gòu)成，由其四個(gè)角落提供電壓并于玻璃表面形成均勻電場(chǎng)，利用使用者手指 與電場(chǎng)之間的靜電反應(yīng)所產(chǎn)生的電容變化來(lái)檢測(cè)輸入坐標(biāo)。已知電容式觸控面板的感測(cè)層通常為雙層結(jié)構(gòu)，請(qǐng)參閱圖IA和1B，其顯示美國(guó)專 利號(hào)5418551和5083118所揭露的觸控裝置，其感測(cè)層皆為雙層結(jié)構(gòu)，一層用以感測(cè)X軸方 向的坐標(biāo)，另一層用以感測(cè)Y軸方向的坐標(biāo)，每一感測(cè)層上具有多個(gè)相互平行的感測(cè)線，如 圖IB所示，分別鍍?cè)谕该骰迳希偻ㄟ^(guò)膠黏方式將兩塊透明基板黏合在一起，即形成如 圖IA所示的感測(cè)層，再通過(guò)一電路感測(cè)X、Y軸每一感測(cè)線的電壓變化，即可計(jì)算出使用者 觸控點(diǎn)的位置。然而，此雙層結(jié)構(gòu)需要額外的透明基板或絕緣層隔絕兩個(gè)感測(cè)層，造成面板的厚 度增加且成本較高。因此，在美國(guó)專利號(hào)691049提出了一種單層結(jié)構(gòu)的觸控面板感測(cè)層，如圖IC所 示，其包括相互平行的多個(gè)矩形感測(cè)線321-329，分別于左端a和右端b連接感測(cè)電路，其依 據(jù)最大電壓變化的感測(cè)線坐標(biāo)或以內(nèi)插法計(jì)算觸控位置的Y坐標(biāo)，而偵測(cè)該感測(cè)線左端和 右端的電壓，計(jì)算出觸控位置的X坐標(biāo)=L-V1Z(V^Vr)，L是感測(cè)線從一端到另一端X軸方 向的長(zhǎng)度，V1和、分別為左端和右端的電壓。然而，感測(cè)層的每一感測(cè)線兩端需通過(guò)一多 工切換器(multiplexer)切換左端及右端各一個(gè)感測(cè)點(diǎn)導(dǎo)通到感測(cè)線路上，感測(cè)點(diǎn)的數(shù)目 愈多，會(huì)增加多工切換器切換的頻率，使得更新的速率變慢，而且此計(jì)算法算出的觸控位置 誤差較大，分辨率和信噪比不高。此外，除了上述已知技術(shù)外，在美國(guó)專利號(hào)4071691、4455452、4550221、4639720、 4733222、4980519、6147680、6188391、7129935、7202859、7218124、4071691、6297811、 5650597、6825833、6961049、5861583和5305017等專利中也揭露了不同的觸控面板感測(cè)結(jié)
構(gòu)，但同樣都具有上述缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種觸控板，特別是一種可提升感測(cè)更新速率，并改善坐標(biāo)計(jì)算方式 的單一感測(cè)層結(jié)構(gòu)的觸控板。本發(fā)明的觸控板包括多個(gè)延伸于一第一方向的感測(cè)線，沿著一第二方向排列，每 一該感測(cè)線沿著該第一方向具有一第一端和一第二端，該多個(gè)感測(cè)線于該第一端或該第二 端兩兩串接成一 S型結(jié)構(gòu)，并電性連接至一感測(cè)電路；其中該感測(cè)電路根據(jù)該感測(cè)線兩端 的電壓變化值計(jì)算一觸控位置于該第一方向和該第二方向的坐標(biāo)。該感測(cè)層包括N條感測(cè)線，第i條感測(cè)線與第(i_l)條感測(cè)線于一端電性連接，并 共同連接至感測(cè)電路，第i條感測(cè)線與第(i+1)條感測(cè)線于另一端電性連接，再共同連接至 感測(cè)電路，其中i = 2，3，4. . . (N-I)。其中第1條感測(cè)線與第N條感測(cè)線分別于第一端或第 二端直接連接該感測(cè)電路，另外，第1條感測(cè)線也可以先與第N條感測(cè)線于第一端或第二端 電性連接，再共同電性連接至該感測(cè)電路。上述第一方向和第二方向分別為一 X軸方向和Y軸方向，或?yàn)橐?Y軸方向和X軸 方向。上述感測(cè)線較佳為矩形、梯形、多邊形、橢圓形、長(zhǎng)條形或不規(guī)則形，亦可為多個(gè)菱 形、三角形、六角形、矩形、多邊形、橢圓形、圓形或不規(guī)則形的感測(cè)單元由一感測(cè)導(dǎo)線連接。該觸控板還包括一第一基板，該感測(cè)層以鍍膜、物理沉積、化學(xué)沉積、印刷、濺鍍、 膠黏或涂布方式設(shè)置于該第一基板上。該觸控板可包括一保護(hù)層，設(shè)置于該感測(cè)層相對(duì)于 該第一基板的另一側(cè)，該保護(hù)層可通過(guò)一第一填充層黏貼在第一基板上，該感測(cè)層亦可先 以鍍膜、物理沉積、化學(xué)沉積、印刷、濺鍍、膠黏或涂布方式設(shè)置于該保護(hù)層，再一并以膠黏 方式黏貼在該第一基板上，該觸控板還包括一抗反射層、一硬化保護(hù)層或一防灰塵層，設(shè)置 于該保護(hù)層相對(duì)于該感測(cè)層的另一側(cè)。該觸控板亦可包括一防干擾層或一第二基板，設(shè)置 于該第一基板相對(duì)該感測(cè)層的另一側(cè)，該防干擾層以鍍膜、物理沉積、化學(xué)沉積、印刷、濺 鍍、膠黏或涂布方式設(shè)置于該第一基板或該第二基板上，其中該防干擾層或該第二基板通 過(guò)一第二填充層黏貼在第一基板上。該第一基板、該第二基板和該保護(hù)層為一透明或不透明基板，其材料較佳為玻璃、 塑料、陶瓷、橡膠、電路基板或絕緣材料。該感測(cè)層及該防干擾層的材質(zhì)較佳為IT0、AZ0、Sn02、銅、鋁、銀、金、金屬或?qū)щ姴?料。為達(dá)上述目的，依據(jù)本發(fā)明的觸控板包括一感測(cè)層，該感測(cè)層包括多個(gè)延伸于第 一方向的感測(cè)線，沿著第二方向排列，每一感測(cè)線沿著第一方向具有一第一端和一第二端， 其中至少一端連接一感測(cè)電路，且相鄰的感測(cè)線之間連接有至少一電阻器，其中該感測(cè)電 路根據(jù)感測(cè)線的電壓變化值計(jì)算一觸控位置于第一方向和第二方向的坐標(biāo)。該電阻器為一電子元件、一透明電阻層或一不透明電阻層，該透明電阻層包括 ΙΤ0.ΑΖ0或SnO2,該不透明電阻層包括碳、石墨或半導(dǎo)體制程薄膜電阻。該多個(gè)感測(cè)線與感 測(cè)電路之間通過(guò)多個(gè)導(dǎo)線相連接，該多個(gè)導(dǎo)線的電阻值低于該至少一電阻器的電阻值。該電阻器較佳為一連接線，連接兩相鄰的感測(cè)線，感測(cè)線與連接線較佳為相同材 質(zhì)，并結(jié)合為一體，該多個(gè)感測(cè)線與多個(gè)連接線交錯(cuò)連接成一具有多個(gè)開(kāi)孔的平面，每一開(kāi)孔由兩條相鄰的感測(cè)線及兩條連接線圍繞而成，該多個(gè)感測(cè)線和該多個(gè)連接線彼此相互垂 直，其中每一感測(cè)線的第一端和第二端可分別連接至感測(cè)電路，或僅由感測(cè)線的第一端或 第二端連接感測(cè)電路。為達(dá)上述目的，依據(jù)本發(fā)明的觸控板包括一感測(cè)層，該感測(cè)層包括多個(gè)延伸于一 第一方向的感測(cè)線，沿著一第二方向排列，每一該感測(cè)線沿著該第一方向具有一第一端和 一第二端，分別連接一感測(cè)電路，該第一端與該第二端的長(zhǎng)度不相等；其中該感測(cè)電路根據(jù) 該感測(cè)線兩端的電壓變化值計(jì)算一觸控位置于第一方向和第二方向的坐標(biāo)。該感測(cè)線較佳為梯形、多邊形、橢圓形、長(zhǎng)條形或不規(guī)則形。另外，依據(jù)本發(fā)明的觸控板包括一感測(cè)層，該感測(cè)層包括多個(gè)延伸于一第一方向 的感測(cè)線，沿著一第二方向排列，每一該感測(cè)線沿著該第一方向具有一第一端和一第二端， 分別連接一感測(cè)電路，其中該感測(cè)電路根據(jù)該感測(cè)線兩端的電壓變化值差與電壓變化值和 的比值計(jì)算一觸控位置于該第一方向的坐標(biāo)。該感測(cè)電路根據(jù)電壓變化最大的至少一該感測(cè)線計(jì)算該觸控位置于該第一方向 的坐標(biāo)，當(dāng)該電壓變化最大的該感測(cè)線的第一端電壓變化值為Vca，第二端電壓變化值為 Vdl，則該感測(cè)電路計(jì)算該觸控位置于該第一方向的坐標(biāo)X = (Vdl-Vcl)/(Vcl+Vdl)亦可以多個(gè)電壓變化最大的感測(cè)線來(lái)計(jì)算，當(dāng)該電壓變化最大的M條感測(cè)線中， 其第i條感測(cè)線(i = 1，2，3...M)的第一端電壓變化值為Vcd，第i條感測(cè)線的第二端電壓
變化值為vdi，則該感測(cè)電路計(jì)算該觸控位置于該第一方向的坐標(biāo)
權(quán)利要求
一種觸控板，包括感測(cè)層，包括多個(gè)延伸于第一方向的感測(cè)線，沿著第二方向排列，每一該感測(cè)線沿著該第一方向具有第一端和第二端，該多個(gè)感測(cè)線于該第一端或該第二端兩兩串接成S型結(jié)構(gòu)，并電性連接至感測(cè)電路；其中該感測(cè)電路根據(jù)該感測(cè)線兩端的電壓變化值計(jì)算一觸控位置于該第一方向和該第二方向的坐標(biāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控板，其中該感測(cè)層包括N條感測(cè)線，第i條感測(cè)線與 第(i_l)條感測(cè)線于其中一端電性連接，并共同電性連接至該感測(cè)電路，而第i條感測(cè)線 與第(i+Ι)條感測(cè)線于另一端電性連接，再共同電性連接至該感測(cè)電路，其中i = 2,3, 4. . . (N-I)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的觸控板，其中第1條感測(cè)線與第N條感測(cè)線分別于該第一端 或該第二端直接連接該感測(cè)電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的觸控板，其中第1條感測(cè)線與第N條感測(cè)線于該第一端或該 第二端電性連接，再共同電性連接至該感測(cè)電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控板，其中該感測(cè)線為矩形、梯形、多邊形、橢圓形、長(zhǎng)條形 或不規(guī)則形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控板，其中該感測(cè)線包括多個(gè)感測(cè)單元由感測(cè)導(dǎo)線電性連 接，該感測(cè)單元為菱形、三角形、六角形、矩形、多邊形、橢圓形、圓形或不規(guī)則形。
7.—種觸控板，其包括感測(cè)層，包括多個(gè)延伸于第一方向的感測(cè)線，并沿著第二方向排列，每一該感測(cè)線沿著 該第一方向具有第一端和第二端，其中至少一端連接感測(cè)電路，且相鄰的該感測(cè)線之間連 接有至少一電阻器；其中該感測(cè)電路根據(jù)該感測(cè)線的電壓變化值計(jì)算一觸控位置于該第一方向和該第二 方向的坐標(biāo)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的觸控板，其中該電阻器為電子元件、透明電阻層或不透明電 阻層，該透明電阻層包括ITO、AZO或SnO2，該不透明電阻層包括碳、石墨或半導(dǎo)體制程薄膜 電阻。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的觸控板，其中該多個(gè)感測(cè)線與該感測(cè)電路之間通過(guò)多個(gè)導(dǎo)線 相連接，該多個(gè)導(dǎo)線的電阻值低于該至少一電阻器的電阻值。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的觸控板，其中該電阻器為連接線，連接兩相鄰的感測(cè)線。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的觸控板，其中該多個(gè)感測(cè)線及該多個(gè)連接線為相同材質(zhì)，并結(jié)合為一體。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的觸控板，其中該多個(gè)感測(cè)線及該多個(gè)連接線交錯(cuò)連接成具 有多個(gè)開(kāi)孔的平面，或者該多個(gè)感測(cè)線及該多個(gè)連接線彼此相互垂直。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的觸控板，其中每一該開(kāi)孔由兩條相鄰的該感測(cè)線及兩條該 連接線所圍繞而成。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的觸控板，其中每一該感測(cè)線的該第一端和該第二端分別連 接該感測(cè)電路，或每一該感測(cè)線僅該第一端或該第二端其中一端連接該感測(cè)電路。
15.一種觸控板，其包括感測(cè)層，包括多個(gè)延伸于第一方向的感測(cè)線，沿著第二方向排列，每一該感測(cè)線沿著該 第一方向具有第一端和第二端，分別連接感測(cè)電路，該第一端與該第二端的長(zhǎng)度不相等；其中該感測(cè)電路根據(jù)該感測(cè)線兩端的電壓變化值計(jì)算一觸控位置于該第一方向和該 第二方向的坐標(biāo)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的觸控板，其中該感測(cè)線為梯形、多邊形、橢圓形、長(zhǎng)條形或 不規(guī)則形。
17.—種觸控板，其包括感測(cè)層，包括多個(gè)延伸于第一方向的感測(cè)線，沿著第二方向排列，每一該感測(cè)線沿著該 第一方向具有第一端和第二端，分別連接感測(cè)電路；其中該感測(cè)電路根據(jù)該感測(cè)線兩端的電壓變化值差與電壓變化值和的比值計(jì)算一觸 控位置于該第一方向的坐標(biāo)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的觸控板，其中該感測(cè)電路根據(jù)電壓變化最大的至少一該感 測(cè)線計(jì)算該觸控位置于該第一方向的坐標(biāo)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的觸控板，其中當(dāng)該電壓變化最大的該感測(cè)線的第一端電壓 變化值為v。i，第二端電壓變化值為Vdl，則該感測(cè)電路計(jì)算該觸控位置于該第一方向的坐標(biāo) X= (Vdl-Vcl)/(vcl+H
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的觸控板，其中該電壓變化最大的M條感測(cè)線中，其第i條 感測(cè)線(i = 1，2，3...M)的第一端電壓變化值為Vcd，第i條感測(cè)線的第二端電壓變化值為MΣ(Τ -να)Vdi，該感測(cè)電路計(jì)算該觸控位置于該第一方向的坐標(biāo)I =號(hào)-/ = 1O
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的觸控板，其中該感測(cè)電路根據(jù)該多個(gè)感測(cè)線的電壓變化值 的重心分布計(jì)算該觸控位置于該第二方向的坐標(biāo)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的觸控板，其中該感測(cè)層包括N條感測(cè)線，第i條感測(cè)線(i =1，2，3...N)于該第二方向的坐標(biāo)為Yi,第i條感測(cè)線的第一端電壓變化值為V。i;則該感 測(cè)電路計(jì)算該觸控位置于該第二方向的坐標(biāo)^=^——
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的觸控板，其中該感測(cè)層包括N條感測(cè)線，第i條感測(cè)線(i =1，2，3...N)于該第二方向的坐標(biāo)為Yi,第i條感測(cè)線的第二端電壓變化值為Vdi，則該感JjYl-Vdl測(cè)電路計(jì)算該觸控位置于該第二方向的坐標(biāo)y——Σι=1ο
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的觸控板，其中該感測(cè)層包括N條感測(cè)線，第i條感測(cè)線(i =1，2，3. .. N)于該第二方向的坐標(biāo)為Yi,第i條感測(cè)線的第一端電壓變化值為Vcd，第i 條感測(cè)線的第二端電壓變化值為Vdi，則該感測(cè)電路計(jì)算該觸控位置于該第二方向的坐標(biāo)
25.根據(jù)權(quán)利要求1-24任一所述的觸控板，其中該感測(cè)層的材質(zhì)為IT0、AZ0、Sn02、銅、 鋁、銀、金、金屬或?qū)щ姴牧稀?br> 26.根據(jù)權(quán)利要求1-24任一所述的觸控板，其為單一感測(cè)層結(jié)構(gòu)的觸控板。
27.根據(jù)權(quán)利要求1-24任一所述的觸控板，其還包括第一基板，該感測(cè)層以鍍膜、物理 沉積、化學(xué)沉積、印刷、濺鍍、膠黏或涂布方式設(shè)置于該第一基板的上方，該第一基板為透明 或不透明基板，其材料為玻璃、塑料、陶瓷、橡膠、電路基板或絕緣材料。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的觸控板，其還包括保護(hù)層，設(shè)置于該感測(cè)層相對(duì)于該第一 基板的另一側(cè)，該保護(hù)層為透明或不透明基板，其材料為玻璃、塑料、陶瓷、橡膠、電路基板 或絕緣材料。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的觸控板，其中該保護(hù)層通過(guò)第一填充層黏貼在第一基板上。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的觸控板，其中該感測(cè)層以鍍膜、物理沉積、化學(xué)沉積、印刷、 濺鍍、膠黏或涂布方式設(shè)置于該保護(hù)層，再一并以膠黏方式黏貼在該第一基板上。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的觸控板，其還包括抗反射層、硬化保護(hù)層或防灰塵層，設(shè)置 于該保護(hù)層相對(duì)于該感測(cè)層的另一側(cè)。
32.根據(jù)權(quán)利要求27所述的觸控板，其還包括防干擾層和第二基板，設(shè)置于該第一基 板相對(duì)該感測(cè)層的另一側(cè)，該防干擾層的材質(zhì)為ΙΤΟ、AZO、SnO2、銅、鋁、銀、金、金屬或?qū)щ?材料，該第二基板為透明或不透明基板，其材料為玻璃、塑料、陶瓷、橡膠、電路基板或絕緣 材料。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的觸控板，其中該防干擾層以鍍膜、物理沉積、化學(xué)沉積、印 刷、濺鍍、膠黏或涂布方式設(shè)置于該第一基板或該第二基板上。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的觸控板，其中該防干擾層或該第二基板通過(guò)第二填充層黏 貼在第一基板上。
35.根據(jù)權(quán)利要求17所述的觸控板，其中該多個(gè)感測(cè)線于該第一端或該第二端兩兩串 接成S型結(jié)構(gòu)。
36.根據(jù)權(quán)利要求17所述的觸控板，其中每一該感測(cè)線的該第一端或該第二端其中至 少一端連接感測(cè)電路，且相鄰的該感測(cè)線之間連接有至少一電阻器。
37.根據(jù)權(quán)利要求17所述的觸控板，其中該感測(cè)線的該第一端與該第二端的長(zhǎng)度不相等。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種觸控板，其包括感測(cè)層，該感測(cè)層具有多個(gè)延伸于第一方向的感測(cè)線，沿著第二方向排列，每一該感測(cè)線沿著該第一方向具有第一端和第二端，分別電性連接至感測(cè)電路；其中該感測(cè)電路根據(jù)該感測(cè)線兩端的電壓變化值計(jì)算一觸控位置于該第一方向的坐標(biāo)。
文檔編號(hào)G06F3/041GK101957677SQ20091016070
公開(kāi)日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2009年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月17日
發(fā)明者張紹雄, 張起豪 申請(qǐng)人:臺(tái)達(dá)電子工業(yè)股份有限公司