CN1471041A - 增加触控侦测器其侦测正确性之方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种涉及在触控板上做触点时，在侦测器上产生更为精确的X、Y轴向的等电位线信号坐标的增加触控侦测器其侦测正确性之方法及装置。本发明在感应器的导电薄膜表面的四周边，印刷或涂复上不连续且复数的电阻元件，在每排电阻元件之间，形成大、小不一的间隙元件；在每排电阻元件组的内侧，蚀刻有复数且大、小不一的绝缘体元件，每相邻绝缘体元件间，形成大、小不一的间隙元件，借助间隙元件形成电阻区，并在每独立的电阻元件及每独立的绝缘体元件周边，各形成小区块电压梯度或电场梯度，借以抵销每角落之间的电位差；进而可得到趋于直线状X、Y轴向的等电位线。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种增加触控侦测器其侦测正确性之方法及装置，尤指一种在触控板上做触点时，在侦测器上产生更为精确的X、Y轴向的等电位线信号坐标。
背景技术
请参阅附图7所示，公知的触控侦测器，是在透明或半透明的基板A的表面，均匀涂复一层薄的导电薄膜B(即ITO层)；一呈矩形的导电性材料C(如银浆线)印刷于导电薄膜B的四周缘边，形成线性图样，四导线W1、W2、W3、W4连接于导电性材料C的四角落，并在其中二角落C2、C4施以适当的正值电压，另二角落C1、C3施于OV的电压，乃在导电薄膜B表面形成电场；此时导电性材料C的阻抗(或导电性)高低，将取决导电薄膜B表面电场的均匀性，例如导电性材料C，倘为高导电性，则所有电流会流经导电性材料C，仅小部份会流向导电薄膜B(1TO层)中间表面区域，使导电薄膜B的受触点区域因电压过于微弱而难以侦测，于是在导电薄膜B表面电场所定义的X、Y铀向的等电位线S是呈弯曲状的弧形，此弧形等导电位线S分布在导电薄膜B的表面触点区域上，当该区域受触点时，所产生的X、Y轴向的电压信号就不正确，于是呈现在显示器上的游标位置与触点点选的位置就不正确。鉴于此缺点，一般改进的方式，是透过外面的设备，如分位器或软体来纠正等电位线，使其X、Y轴的弧形等电压线S能被拉直。但事实上必须增加分位器或软性的设计来改善弧形的等电位线S是要增加相当成本的。
于是，本发明人曾试验将导电性材料C以较高阻抗的低导电性材料来替代，此设计仍产生一些缺点，即介于每相邻角落(C3、C1)中间区域或角落C1-C2中间区域或角落C2-C3中间区域或角落C3-C4中间区域的电压，总是高于四角落C1、C2、C3、C4的端电压；就电场的等电位线而言，是在某一些区域还是呈非直线而呈弯曲，于是导电薄膜B表面某些区域受触点时所产生的电压座标信号不准的状况同样发生。
针对上述缺陷，US第4661 655号专利案，就侦测器表面所产生的弧形等电位线加以改善，它是利用电极材料，以单排不连续不堆叠的方式，印刷在导电薄膜表面上的四周缘边，使每排的电极材料增加阻抗，在电极材料上增加阻抗，虽可将部份弧形等电位线补偿略改善，但无法有效减少弧形等电位线的分布情形，因而该专利案的应用需依靠额外的硬体及软体加以修正以达线性的目的。
US第4797514号专利案，其主要装置，是在一透明或半透明的基板表面印刷上矩形框状的导电性材料(即电阻性材料)，该导电性材料呈连续性；
一层导电薄膜(或电阻层)印刷于基板的表面，导电性材料介于导电薄膜的下表面，其主要特征是在导电薄膜的四周角落内侧边做蚀刻，使呈复数的绝缘区域，每相邻的绝缘区域间形成电阻电极元件，电流流经电阻电极元件之间时，会在这列复数绝缘区域彼此间，产生一定的电压梯度，该有效电压梯度可以抵销(或补偿)导电性材料所产生的电压降，进一步令导电性材料产生电压降，所造成的弯曲的等电位线，予以校正为直线。
该案的缺点是在导电性材料为连续性，因此角落接点被输入适当电压时，其每相邻角落间所产生的电压降比值相当大，单靠单排绝缘体区域及电阻电极来降低电压降是不足的，换言之，在感应器其有效触控区的四周缘边，还是会产生较大曲弧状的等电位线，而使动作区需距离布线区一定距离，以避开曲弧状等电位效应引起的位置偏移现象。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种增加触控侦测器其侦测正确性之方法及装置，借助电阻元件或导电元件，以不连续的方式印刷于导电薄膜表面四周缘边，可初步降低电阻元件所产生的电压差或电压梯度，以令每排电阻元件所产生等电位线的弯曲度初步减缓，并借复数排分布于电阻元件内侧的绝缘体区域及间隙元件两者的作用，可更有效的将前述已被初步校正的弯曲电位线予以再校正为直线。
本发明的目的是这样实现的：该装置有基板、导线、导电薄膜及导电性材料，有一透明或半透明的基板；一导电薄膜是以极薄厚度涂复或印刷于基板的上表面；一由导电材料所构成之电阻元件组，以至少一排以上且不连续的方式印刷于导电薄膜的上表面四周边，其中靠近每角落交角位置的独立电阻元件相连接，具有导线接点，其中每排独立的电阻元件间，均具有间隙元件；一靠近电阻元件内侧的导电薄膜表面上，将部份的导电薄膜删去或蚀刻；使删去的部份，形成不连续的复数绝缘体元件，该复数绝缘体元件以至少一排以上，排列于电阻元件的内侧；一组复数间隙元件是在每排复数绝缘体元件之间形成，以构成一触控侦测器。
一种增加触控侦测器其侦测正确性之方法及装置，该方法是在基板的表面，均匀涂复一层薄的导电薄膜，导电性材料印刷于导电薄膜的四周缘边，将导线分别连接于电阻元件组其四角落的电压接点上，选择其中二接点施于适当的正极电压，另二接点施于OV电压或接地，位于导电薄膜层上的复数电阻元件为不连续，以及每相邻的外侧排电阻元件间的间隙元件可形成一电阻区，利用该电阻区可降低流经每单独电阻元件的电流流量，令导电薄膜表面上可获得较高的阻抗值，以降低每二角落接点间的电场强度，初步降低等电位线的弯曲弧度；再利用位于每排复数绝缘体元件间所形成的间隙元件做为电阻区，其中利用绝缘体元件的阻隔可令每独立的电阻元件二端所产生的电场向间隙元件流动，可更进一步有效的修正由电阻元件及间隙元件所产生的等电位线弯曲弧度，最后使导电薄膜上的电场其X轴向及Y轴向的等电位线更趋于直线。
所述的增加触控侦测器其侦测正确性之方法及装置的导电薄膜上所测得的X轴向的等电位线与Y轴向的等电位线均趋于直线，在导电薄膜上的触控有效区域内，做触点时，可得到X、Y轴向均十分正确的电压信号。
所述的增加触控侦测器其侦测正确性之方法及装置的基板最好为玻璃材料或可挠性的塑胶材料所构成，导电薄膜由一氧化铟锡材料构成，电阻元件最好由银浆线材料所构成。
所述的增加触控侦测器其侦测正确性之方法及装置的内侧排的绝缘体元件区域与外侧排电阻元件区域之间的中间排，排列有电阻元件与绝缘体元件，其中每角落的绝缘体呈L型为佳，借助所形成的间隙元件，用以补偿修正此区域间的电场效应，使中间排的电阻元件与绝缘体元件区域间的等电位线的弧形度可进一步的修正为趋于直线。
所述的增加触控侦测器其侦测正确性之方法及装置的内侧排的绝缘体元件区域，其复数的间隙元件进一步将此区域所产生复数的电场予以补偿修正，进一步的将此区域的等电位线修正为趋于直线。
本发明的有益效果是：降低电阻元件所产生的电压差或电压梯度，每排电阻元件所产生等电位线的弯曲度初步减缓，并借复数排分布于电阻元件内侧的绝缘体区域及间隙元件两者的作用，更有效的将已被初步校正的弯曲电位线予以再校正为直线，进而得到趋于直线状X、Y轴向的等电位线。
附图说明
附图1是本发明触控感应器装置立体分解图；
附图2是本发明触控感应器装置的断面示意图；
附图3是本发明触控感应器取一个角落(约五分之一的感应面区域)的电阻元件及绝缘体元件图样分布平面图；
附图4是本发明触控感应器的电气回路示意图；
附图5是本发明触控感应器被施电压所产生X轴向等电位线的平面图；
附图6是本发明触控感应器被施电压所产生Y轴向的等电位线的平面图；
附图7是公知触控感应器的平面示意图；
附图中标号说明
10-基板；
20-导电薄膜；
30、30’-电阻元件；
40、40’-绝缘体元件；
61、62、63、64-接点；
70、70’、50、50’-间隙元件；
100-反应区；
S、S1-等电位线；
具体实施方式
下面结合附图详细说明依据本发明提出的具体方法的细节及工作情况。
请参阅附图1、2、3所示，本发明装置有基板10、导线、导电薄膜20及导电性材料，其特征在于：一透明或半透明的基板10；一导电薄膜20(ITO层)是以极薄厚度涂复或印刷于基板10的上表面；一由导电材料所构成之电阻元件组30，以至少一排以上且不连续的方式印刷于导电薄膜20的上表面四周边，其中靠近每角落交角位置的独立电阻元件30相连接，具有导线接点61、62、63、64，其中每排独立的电阻元件30间，均具有间隙元件70；一靠近电阻元件30内侧的导电薄膜20表面上，将部份的导电薄膜20删去或蚀刻；使删去的部份，形成不连续的复数绝缘体元件40，该复数绝缘体元件40以至少一排以上，排列于电阻元件30的内侧；一组复数间隙元件50是在每排复数绝缘体元件40之间形成，以构成一触控侦测器，(touch sensor)。
增加触控侦测器其侦测正确性之方法及装置，该方法是在基板10的表面，均匀涂复一层薄的导电薄膜20，导电性材料印刷于导电薄膜20的四周缘边，将导线分别连接于电阻元件组30其四角落的电压接点61、62、63、64上，选择其中二接点施于适当的正极电压，另二接点施于OV电压或接地，位于导电薄膜20层上的复数电阻元件30为不连续，以及每相邻的外侧排电阻元件30间的间隙元件70可形成一电阻区，利用该电阻区可降低流经每单独电阻元件30的电流流量，令导电薄膜20表面上可获得较高的阻抗值，以降低每二角落接点间的电场强度，以初步降低等电位线的弯曲弧度；再利用位于每排复数绝缘体元件40间所形成的间隙元件50做为电阻区，其中利用绝缘体元件40的阻隔可令每独立的电阻元件30二端所产生的电场向间隙元件50流动，可更进一步有效的修正由电阻元件30及间隙元件70所产生的等电位线弯曲弧度，最后使导电薄膜20上的电场其X轴向及Y轴向的等电位线趋于直线。
所述的增加触控侦测器其侦测正确性之方法及装置的导电薄膜20上所测得的X轴向的等电位线S与Y轴向的等电位线S1均趋于直线，在导电薄膜20上的触控有效区域内，做触点时，可得到X、Y轴向均正确的电压信号。
所述的增加触控侦测器其侦测正确性之方法及装置的基板10为玻璃材料或可挠性的塑胶材料所构成，导电薄膜20最好由一氧化铟锡(ITO：Iidium Tin Oxide)材料构成，电阻元件30最好由银浆线材料所构成。
请参阅附图3所示，所述的增加触控侦测器其侦测正确性之方法及装置的内侧排的绝缘体元件40区域舆外侧排电阻元件30区域之间的中间排中，更排列有电阻元件30’舆绝缘体元件40’，其中每角落的绝缘体40’呈L型为佳，借助所形成的间隙元件50’、70’，用以补偿修正此区域间的电场效应，使中间排的电阻元件30’与绝缘体元件40’区域间的等电位线的弧形度可进一步的修正为趋于直线。
请参阅附图5、6所示，所述的增加触控侦测器其侦测正确性之方法及装置的内侧排的绝缘体元件40区域，其复数的间隙元件50，更进一步将此区域所产生复数的电场予以补偿修正，更进一步将此区域的等电位线修正为趋于直线。
请参阅附图1所示，呈矩形之基板10，该基板10可为透明或半透明的硬质玻璃，或选择由一种具可挠性的透明或半透明塑胶材料所构成，首先在基板10之表面，将一层导电薄膜20(1TO层)以涂复或印刷方式，披复于基板10上表面；复数电阻元件组30以复数条状的形态被印刷于导电薄膜20表面上的四框边，电阻元件组30最好以银浆材料或碳银材料或其他导电性的材料为佳。其中复数电阻元件组30是以一排以上且不连续的形态，印刷分布于导电薄膜20表面上的四周缘边，位于每个角落接点61-64位置上的电阻元件30是呈L型，每独立排的电阻元件组30均具有大、小不同的间隙元件70，该间隙元件70是属于导电薄膜20的材料，就电场作用而言是属电阻区域，该复数的间隙元件70主要的目的，是在降低位于每二接点61、63间的每个别电阻元件30二端所度生的电压差，借此可提升整排电阻元件组30区域的阻抗值；因此可初步令每排电阻元件组30所产生的等电位线S其弯曲的程度初步的减缓；换言之，借助电阻元件组30的不连续及所产生的间隙元件70可有效的降低每二角落接点所产生的电压梯度，以令初步产生的等电位线S弯曲的程度可初步获得改善。其中电阻元件30及间隙元件70的长度规格大、小，是依据触控银幕侦测器(感应器)大、小及所施于的工作电压值来决定的。
请参阅附图3所示，利用蚀刻的方式，在靠近每排电阻元件组30的内侧，形成至少一排到二排以上的绝缘体元件40，每相邻排的绝缘体元件40是互为平行，同时部份的绝缘体元件40可以与电阻元件组30列为同一排，该每独立的绝缘体元件40均无导电簿膜20的存在，并可为长度大、小不一的设计，其中在同一排且相邻的绝缘体元件40之间均具有大、小不一的复数间隙元件50，间隙元件50是属于导电薄膜20的一部份，其目的是在形成一电阻区域，用以增加每排复数绝缘体40之间区域的阻抗值，以再进一步有效的将每排复数电阻元件30所形成的电场予以平衡，进一步令导电薄膜20表面上的电场均匀化，其定义是在导电薄膜20的有效触点反应区100上，可得到X轴向或Y轴向的直线状等电位线。绝缘体元件40的长短规格(或数目)以及间隙50大、小是由感应器大、小及施于工作电压值来决定。
请参阅附图4所示，本发明的间隙元件70、50是由每排且相邻的电阻元件30所间隔而成，该间隙元件70、50之数目与长度，是依据感应器规格的大、小以及感应器被施予电压值大、小而决定。经过电阻元件30而欲流向导电薄膜20表面的部份电流被局限在选定长度的间隙元件70区域(即电阻区域)，借以在每独立(单一)的电阻元件30间，各形成一定的电压梯度，借以初步平衡(均匀化)任二接点(61-64)间的电场，使任二接点(61-64)间(即每排复数电阻元件30间)的等电位线弯曲弧度能初步的减小。介于每排绝缘体元件40与最外侧的电阻组30之间，更进一步排列有电阻元件组30’及绝缘体元件40’，以做为中间排，这中间排是由电阻元件组30’与绝缘体元件40’彼此直线排列而成，使在这中间排中，同时具有间隙元件50’及间隙元件70’，中间排中的复数间隙元件50’、70’同样会产生一定的电压梯度，借以再进一步的降低减小等电位线弯曲度。内侧排间的绝缘体元件40之间所形成之复数电阻区域(即间隙元件50)，更进一步的将等电位线弯曲度予以补偿(抵销)，使二接点(61-64)之间所产生的等电位线S无论在X轴向或Y轴向的座标上，均趋于直线。如图4所示，其中每排的电阻符号是表示本案感应器其不连续的电阻元件30、绝缘体元件40及间隙元件50、70在这图中省略；将正电位VCC施于接点62，而另一接点63接地(即0电位)；当接点61施以正电压(+V)，接点64施以0电压(OV)，则就形成如图6所示的垂直且直线状的Y轴等电位线S；若接点64经由外部电路转换施以正电压(+V)，而接点61施以OV电压，则就形成如图5所示的X轴直线状的X轴等电位线S1，如果这二种状态一直交换(切换)，则在感应器的触点反应区100上受触点时，该触点就会在导电薄膜20上的均匀电场形成X、Y轴向的电压信号供输出。
Claims (6)
1、一种增加触控侦测器其侦测正确性之方法及装置，该装置有基板、导线、导电薄膜及导电性材料，其特征在于：一透明或半透明的基板；一导电薄膜是以极薄厚度涂复或印刷于基板的上表面；一由导电材料所构成之电阻元件组，以至少一排以上且不连续的方式印刷于导电薄膜的上表面四周边，其中靠近每角落交角位置的独立电阻元件相连接，具有导线接点，其中每排独立的电阻元件间，均具有间隙元件；一靠近电阻元件内侧的导电薄膜表面上，将部份的导电薄膜删去或蚀刻；使删去的部份，形成不连续的复数绝缘体元件，该复数绝缘体元件以至少一排以上，排列于电阻元件的内侧；一组复数间隙元件是在每排复数绝缘体元件之间形成，以构成一触控侦测器。
2、一种增加触控侦测器其侦测正确性之方法及装置，该方法是在基板的表面，均匀涂复一层薄的导电薄膜，导电性材料印刷于导电薄膜的四周缘边，其特征在于：将导线分别连接于电阻元件组其四角落的电压接点上，选择其中二接点施于适当的正极电压，另二接点施于OV电压或接地，位于导电薄膜层上的复数电阻元件为不连续，以及每相邻的外侧排电阻元件间的间隙元件可形成一电阻区，利用该电阻区可降低流经每单独电阻元件的电流流量，令导电薄膜表面上可获得较高的阻抗值，以降低每二角落接点间的电场强度，初步降低等电位线的弯曲弧度；再利用位于每排复数绝缘体元件间所形成的间隙元件做为电阻区，其中利用绝缘体元件的阻隔可令每独立的电阻元件二端所产生的电场向间隙元件流动，可修正由电阻元件及间隙元件所产生的等电位线弯曲弧度，使导电薄膜上的电场其X轴向及Y轴向的等电位线趋于直线。
3、根据权利要求2所述的增加触控侦测器其侦测正确性之方法及装置，其特征在于：所述的导电薄膜上所测得的X轴向的等电位线与Y轴向的等电位线均趋于直线，在导电薄膜上的触控有效区域内，做触点时，可得到X、Y轴向均正确的电压信号。
4、根据权利要求1所述的增加触控侦测器其侦测正确性之方法及装置，其特征在于：所述的基板为玻璃材料或可挠性的塑胶材料所构成，导电薄膜由一氧化铟锡材料构成，电阻元件由银浆线材料所构成。
5、根据权利要求1、2所述的增加触控侦测器其侦测正确性之方法及装置，其特征在于：所述的内侧排的绝缘体元件区域与外侧排电阻元件区域之间的中间排，排列有电阻元件与绝缘体元件，其中每角落的绝缘体呈L型，借助所形成的间隙元件，用以补偿修正此区域间的电场效应，使中间排的电阻元件与绝缘体元件区域间的等电位线的弧形度可修正为趋于直线。
6、根据权利要求1、2所述的增加触控侦测器其侦测正确性之方法及装置，其特征在于：所述的内侧排的绝缘体元件区域，其复数的间隙元件将此区域所产生复数的电场予以补偿修正，将此区域的等电位线修正为趋于直线。
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2002
- 2002-07-23 CN CN02126539.9A patent/CN1193316C/zh not_active Expired - Fee Related
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