CN102736803A

CN102736803A - 改善环境影响的电容式触控板及其感测方法

Info

Publication number: CN102736803A
Application number: CN2011101223817A
Authority: CN
Inventors: 何函璋; 林政辉; 黄国铭; 王国泰
Original assignee: Elan Microelectronics Corp
Current assignee: Elan Microelectronics Corp
Priority date: 2011-04-08
Filing date: 2011-05-12
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2031-05-12
Also published as: US20120256875A1; CN102736803B; TWI520040B; US8823680B2; TW201241709A

Abstract

本发明公开了一种改善环境影响的电容式触控板及其感测方法包含用于感测物件接触的感应层，以及位于该感应层下方的空感应线，其中，该感应层于感测该空感应线时屏蔽该物件对该空感应线的影响，使该空感应线的感测值只因应环境异动而发生变化。因此，只要根据该感测值的变化，便能得知环境是否异动，正确地执行该感应层的校正。

Description

改善环境影响的电容式触控板及其感测方法

技术领域

本发明系有关一种电容式触控板，特别是关于一种改善环境影响的电容式触控板及其感测方法。

背景技术

现有的电容式触控板是由不同电极形成的电容C做为感应器，而电容的公式为：

C = \frac{ϵA}{d},

公式1

其中，A为两电极彼此重迭的面积，d为两电极之间的距离，ε为两电极之间介电层的介电常数。当导电物件(如手指)放到触控板上时，如同多了一个电极，因而造成电容C的变化。为了量测电容C的变化，在一定时间T内使用固定电流I对电容C充放电得到电压V，由关系式：

V = \frac{I \times T}{C}

公式2

可得知，电压V会随着电容C改变，因此可借着电压V的变化来判断是否有导电物件放到触控板上。如果将公式1代入公式2中，可得：

V = \frac{(I \times T) d}{ϵA},

公式3

因此，在电容式触控板上除了对于导电物件有感应的变化量之外，对于环境的变化也有影响，因为任何会改变电流I、介电系数ε、面积A、距离d的因素都会改变电压V，例如温度、湿度、重压形变…等。

如图1所示，为电容式触控板受压力影响的示意图。电容式触控板10具有感应层12及屏蔽层14，当电容式触控板10的操作表面受到压力而造成形变时，感应层12的感应面积会因为挤压而变小，由公式2可得知当面积A缩小时电容C变小，因此，压力将对电容式触控板的感测造成影响。以图2中感测值的变化情形为例，此感测值是将电压V经由ADC转换后代表电容C的感测值。韧体在感测前会执行校正，设定与环境相关的参数，使得所有感测值在无导体接触电容式触控板时维持约在20～40之间，以消除因环境造成的误差，如图2左上图。当接触物在电容式触控板上施加压力时，感应面积因挤压而变小，造成感测值下降，如图2右上图。此时，韧体为了要让感测值在正常可表示的范围，会执行校正(Calibration)，调整参数使感测值回到20～40，如图2右下图。当压力被释放时，感应层12的感应面积A回复原状，使电容C回升，但是韧体的参数仍为压力存在时的设定，使得ADC转换出来感测值迅速往上回弹，因而做出有导体接触的错误判断，如图2左下图。

因此，一种改善环境影响的电容式触控板乃为所冀。

发明内容

本发明的目的，在于提出一种改善环境影响的电容式触控板及其感测方法。

根据本发明，一种改善环境影响的电容式触控板包含用于感测物件接触的感应层，以及位于该感应层下方的空感应线，其中，该感应层于感测该空感应线时屏蔽该物件对该空感应线的影响，使该空感应线的感测值只因应环境异动而发生变化。

根据本发明，一种改善环境影响电容式触控板的感测方法，该电容式触控板包含用于感测物件接触的感应层以及位于感应层下方的空感应线，该感测方法包含设定一基础值，接着感测该空感应线，其中该感应层屏蔽该物件对该空感应线的影响，使该空感应线的感测值只因应环境异动而发生变化，将该感测值与该基础值的差异与门槛值做比较，当该差异大于门槛值时，执行该感应层的校正。

附图说明

图1为电容式触控板受压力影响的示意图；

图2为受压力影响时感测值变化情形的示意图；

图3为本发明电容式触控板实施例的分解示意图；以及

图4为本发明电容式触控板感测方法的实施例流程图。

主要元件符号说明：

10电容式触控板

12感应层

14屏蔽层

16X方向感应层

18Y方向感应层

20屏蔽层

22元件层

24空感应器

26灌孔

具体实施方式

为了改善压环境所造成的影响，本发明利用一空感应线(Dummy Trace)来感测环境产生的变化。而为了使空感应线不受手指的影响，空感应线设置于感应层的下方，在感测空感应线时，感应层形成一个屏蔽结构，使空感应线与感应层上方的手指区隔开来，空感应线感测到的感测值只会因应环境变异而造成变化。因此，只要根据空感应线感测到感测值变化，便能得知环境是否异动，使韧体能够正确地执行感应层的校正。一实施例中，当空感应线在感测时，感应层的电压设为接地准位，以得到良好的屏蔽效果。

图3为本发明电容式触控板实施例的分解示意图。本实施例的电容式触控板为四层板的结构，由X方向感应层16、Y方向感应层18、屏蔽层20与元件层22所组成，彼此之间皆存在绝缘物将彼此隔开，其中X方向感应层16、Y方向感应层18下方的屏蔽层20可以屏蔽元件层22在运作时对X方向感应层16或Y方向感应层18的影响。本实施例将空感应线24与屏蔽层20设置于同一层，但空感应线24与屏蔽层20并无电性连接。在一实施例中，当检测电路位于元件层22上时，直接在屏蔽层20与元件层22之间的绝缘物中灌孔，使感测电路经由灌孔26感测空感应线24。在一实施例中，当X方向感应层16或Y方向感应层18在感测时，空感应线24具有与屏蔽层20相同的电压准位，因此不会影响屏蔽层20的屏蔽效果。

除了硬体支援之外，韧体在感应层感测之前或之后，会针对空感应线进行相关的处理程序，以了解环境是否产生变化需要重新执行校正，达到改善环境影响的目的。图4系本发明电容式触控板感测方法的实施例流程图。在流程开始之前，会先设定一基础值(Base)，是空感应线最近几次的感测值的平均值，代表感测环境的状况。接着于步骤S30，感测空感应线得到感测值，步骤S32中，将感测值与基础值的差异与门槛值(Threshold)做比较，当基础值与感测值的有差量时，表示可能有环境的变化。当感测值与基础值的差异大于门槛值时，可判定为环境有剧烈变化，此时就进行步骤S34，执行感应层的校正，将电容式触控板调整到稳定状态，接着于步骤S36中将感测值设为基础值，若小于门槛值就进行步骤S38，将感测值纳入平均，重新计算该基础值。于另一实施例中，使用者对应不同的环境变化定义不同门槛值，执行不同的校正。

以上对于本发明之较佳实施例所作的叙述系为阐明之目的，而无意限定本发明精确地为所揭露的形式，基于以上的教导或从本发明的实施例学习而作修改或变化是可能的，实施例系为解说本发明的原理以及让熟习该项技术者以各种实施例利用本发明在实际应用上而选择及叙述，本发明的技术思想企图由权利要求及其均等来决定。

Claims

1.一种改善环境影响的电容式触控板，其特征在于，所述的电容式触控板包含：

感应层，用于感测物件接触；以及

空感应线，位于该感应层下方；

其中，所述的感应层于感测所述的空感应线时屏蔽所述的物件对所述的空感应线的影响，使所述的空感应线的感测值只因应环境异动而发生变化。

2.如权利要求1所述的电容式触控板，其特征在于，所述的电容式触控板更包含屏蔽层，位于所述的空感应线下方。

3.如权利要求1所述的电容式触控板，其特征在于，所述的电容式触控板更包含屏蔽层与所述的空感应线位于同一层，但彼此并无电性连接。

4.如权利要求2或3所述的电容式触控板，其特征在于，所述的空感应线于感测所述的感应层时与所述的屏蔽层相同电压准位。

5.如权利要求2或3所述的电容式触控板，其特征在于，所述的电容式触控板更包含元件层位于所述的屏蔽层下方。

6.一种改善环境影响电容式触控板的感测方法，所述的电容式触控板包含用于感测物件接触的感应层以及位于感应层下方的空感应线，其特征在于，所述的感测方法包含：

设定一基础值；

感测所述的空感应线，其中所述的感应层屏蔽所述的物件对所述的空感应线的影响，使所述的空感应线的感测值只因应环境异动而发生变化；

将所述的感测值与所述的基础值的差异与门槛值做比较；以及

当所述的差异大于门槛值时，执行所述的感应层的校正。

7.如权利要求6所述的感测方法，其中所述的设定一基础值的步骤包含将所述的感测值的平均值设为所述的基础值。

8.如权利要求6所述的感测方法，其中当所述的差异大于门槛值时，执行所述的感应层的校正的步骤包含将所述的基础值设为所述的感测值。

9.如权利要求6所述的感测方法，更包含根据不同的环境变化设定所述的门槛值。