[发明专利]多元感应触控板

说明书

技术领域

本发明涉及电子器件领域，尤指一种兼具电阻式与电容式触控板优点，同时 又简化感应层数的多元感应触控板结构。

背景技术

随着携带型与交互式电子产品不断地推出，触控板(touch pad)几乎已成为 该类型电子产品通用之指针工具。在市场需求的催促下，触控板的制做质量与 效能也跟着不断地提升，随着价格大幅下降与产量提高，更使得触控板广泛地 应用在各式电子产品中。一般而言，触控板结构因其应用原理不同可分为：电 阻式触控板、电容式触控板、音波式触控板与光学式触控板等四种。也因为该 等触控板应用原理不同，其制程、功能、使用方式与优缺点乃至于应用层面也 各具特色。其中，电阻式触控板由于采压力点感应，不限于使用何种触控媒介， 手指、铅笔、门禁卡或是戴着手套都可以使用，加上价格便宜，因此主要的应 用在：手机、个人数字助理(PDA)、全球卫星定位系统(GPS)等消费型电子产 品；电容式触控板由于制程步骤较为繁复，控制芯片与电路相对于电阻式复杂， 因此多应用于：笔记型计算机、银行ATM提款机等高单价电子产品上；而音波 式与光学式触控板由于其技术与制程尚未相当成熟，故多应用于大尺寸之高单 价电子产品上。

电阻式的基本结构为：一软性导电板与一下方导电板以若干间隔球(space dot)形成之隔层对向设置。其应用时可在其一导电板两侧边缘施加电位差，当 在上层之该软性导电板受压凹陷而接触到在下层之该下方导电板时，便可从另 一导电板测得该受压点之电位，藉由导电板上之面电阻值与距离的关系，便可 回推出该受压点相对于该两侧边缘之位置(例如：X轴方向)。同理，藉由电路 切换成另外两侧边缘产生电压差，即可得出另一方向之相对位置(例如：Y轴方 向)。电阻式触控板可使用各种硬质媒介(例如：手指、铅笔或信用卡等等)来触 压，特别适合用于较小尺寸或需较小点击范围之产品上，例如：GPS导航系统 等小型电子产品、绘图板或手写板。然而，其需压触点击触控板的方式，却容 易造成系统的磨损与材质的应变疲乏，故使用寿命有限并不适合常态性或于公 共场合中使用；同时，若使用之媒介按压范围略大(例如：较大手指或钝型物质)， 则不易测出按压点之位置；此外，由于导电膜的面电阻会随着温度而变化，故 电阻式触控板运算距离的过程中会产生偏移，并不适合在温度偏高的环境中使 用。

电容式触控板的基本结构为：一X轴感应层与一Y轴感应层以及介于该两层 之间与上方接触面的绝缘体层；其中，该X轴感应层上具有沿着X轴方向设置 之线迹，而该Y轴感应层上具有沿着Y轴方向设置之线迹。其应用时系以导体(例 如：手指或导电物质)轻触该触控板，藉由该导体与该X轴以及Y轴线迹形成的 电容效应所产生之电压变化，，计算出该导体接触之位置。电容式触控板的优点 相当多，包括：只需用手指轻触，即可达到触控功能相当方便；同时，只是轻 触表面，并不会造成系统的磨损与形变之压力，使用寿命相当长亦适合于公共 场所中使用；此外，由于电容感应的反应相当快，因此电容式触控板往往比电 阻式触控板运算时间要来得快。特别的是，电容式触控板不像电阻式触控板只 能接受单点操控讯息，可同时接受多点式操控，让触控板的功能又更加多元化。 然而，电容式触控板确容易受外界电磁波之干扰而产生误动作；且，其感应电 容常因人体感应状况与环境之温度与湿度而需时常校准；在使用手指操作时亦 须以大面积之指腹接触不能像电阻式触控板使用指尖操作，故不适用于地图点 击、绘图或手写系统上，虽然该些问题可使用特殊感应笔解决，但却不适用于 小尺寸之操控面积，同时亦失去了用手指轻触的便利性。

综上所述，电阻式触控板与电容式触控板皆各有其功能特色与优缺点；因 此，若有一个触控板能够结合电阻式与电容式之特色，同时，对于彼此的缺点 又能产生互补的效果加以弥补，则可以使触控板的应用更加便利与广泛。