[实用新型]一种表面电容式触控面板的多点触控结构

说明书

技术领域

本实用新型属于一种触控面板的技术领域，具体而言是指一种在同一水平或垂直的不同触点阻抗产生梯度现象、且能防止电流互相抵消的表面电容式的触控面板，以使该触控面板具有多触点判定的功能。 

背景技术

电子设备发展史中，键盘、鼠标与触控板等输入界面的出现，解决了输入控制的问题。不过，这些输入界面所占空间不小，例如，笔记型电脑或手机一半体积都被键盘占据。若能省下键盘空间，自然能提升产品可携性，最可行的方式，就是直接于面板以触控方式进行操作。触控面板确实能取代大多数键盘、鼠标功能，并赋与使用者更直觉、便利的操作体验；以更大的面板替代键盘，还能设计出更轻薄、时尚造型；加上完全采用固态面板技术，不需担心键盘、滑轮等机械零件故障的问题。 

从技术原理来区别触控面板，其可分为电阻技术触控面板、电容技术触控面板、红外线技术触控面板、表面声波技术触控面板、电磁技术触控面板与光学技术触控面板等。其中电阻式触控面板的定位准确，但其价格颇高，且怕刮易损。红外线技术触控面板的价格低廉，但其外框易碎，容易产生光干扰，曲面情况下失真；而表面声波触控面板解决了以往触控式萤幕的各种缺陷，清晰抗暴，适于各种场合，缺憾是面板表面的水滴、尘土会使触控面板变的迟钝，甚至不工作。因此目前触控面板开发的在考量兼具耐用性、成本、反应速度与便利性下，电阻式触控面板与电容式触控面板成为市场上的主力产品。 

近年来，受到智能手机贴心的触控界面，让智能手机有机会赢得更多人的青睐。而多点触控功能的出现(如iPhone、HTC等智能手机)，更造成使用界面的新革命，用户能以更直观的方式使用应用该多点触控面板的电子产品。 

不过，在前述多点触控式智能手机推出已有一段时间，但仍未见到市场上接二连三的相似概念产品出现，可见得在技术的实践上确实存在着一道颇高的 门槛。目前在市场上存在多种触控技术，只有电容式技术可望实现多点触控的功能。再进一步看，电容式触控又可分为表面电容式(Surface Capacitive)和投射电容式(Projective Capacitive)两种作法； 

以其中表面电容式的技术作法来看，如图1所示其为一传统表面电容式触控面板。该触控面板10由一透明基板11、一透明导电层12、一电极图案层13及一绝缘保护用的硬化层14所构成，其中该透明基板11可为玻璃、塑胶，该电极图案层13由形成围绕成矩形的两相对X侧电极131与两相对Y侧电极132形成于该透明导电层12的周缘部份，用以补偿该透明导电层12上的一电场的曲线分布。此外，如图2所示，该触控面板10的四角落处各与一连外的导线151、152、153、154相接，用以分别接收一交流感测信号(AC1、AC2、AC3、AC4)，以供量测触控面板10上的一个触点P的位置用。在实际工作时，该等交流感测信号AC1、AC2、AC3、AC4为振幅大小相同的交流方波或弦波电压信号，此时各连外导线151、152、153、154上各有一电流I1、I2、I3及I4通过。藉由量取每一连外导线151、152、153、154的在该触点P出现前与出现时的电流变化量ΔI1、ΔI2、ΔI3及ΔI4，该触点P位置的X、Y坐标便可依下式被计算出： 

X＝(ΔI3+ΔI4-ΔI1-ΔI2)/(ΔI1+ΔI2+ΔI3+ΔI4) 

Y＝(ΔI1+ΔI4-ΔI3-ΔI2)/(ΔI1+ΔI2+ΔI3+ΔI4) 

因此在运作架构上，系统会在透明导电层12产生一个均匀电场，当手指接触面板会出现电容充电效应，面板上电极图案层13的各透明X、Y侧电极131、132与手指间形成电容耦合，进而产生电容变化，控制器只要量测四个角落电流强度，就可依电流大小计算接触位置。 

由于其通过手指接触触控面板造成静电场改变进行侦测，其中单点触控电容式技术，其实已相当成熟，也就是表面电容式(Surface Capacitive)。此技术架构较单纯，只需一面透明导电层12即可实现，而且此透明导电层12不需特殊感测通道设计，周边只需接4条导线151、152、153、154和接地线即可，生产难度及成本都可降低。而其最大的限制则是，它无法实现多点触控功能，主要是因为其在实际工作业时，如同时施于二个以上触点，而进行两触点间的手势动作时(如缩放、旋转或拖拉等)，其可能因两指位置呈对应状而使输出的电流 相互抵消，造成其触点或动作的误判，故现有表面电容式触控面板并不是多点触控的理想技术。