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TWI734071B - 用以改善具有非矩形形狀的電容式觸控螢幕之觸控性能的方法 - Google Patents

用以改善具有非矩形形狀的電容式觸控螢幕之觸控性能的方法 Download PDF

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Abstract

提供一種用以改善具有非矩形形狀的電容式觸控螢幕之觸控性能的方法。電容式觸控螢幕包含多個完整感應單元與至少一非完整感應單元。所述方法包含：判斷非完整感應單元的有效面積是否與每個完整感應單元的有效面積不同；以及當非完整感應單元的有效面積與每個完整感應單元的有效面積不同時，對非完整感應單元進行互容補償以補償非完整感應單元的互容量。

Description

用以改善具有非矩形形狀的電容式觸控螢幕之觸控性能的方法
本揭露實施例是有關於一種用以改善電容式觸控螢幕之觸控性能的方法，且特別是有關於一種用以改善具有非矩形形狀的電容式觸控螢幕之觸控性能的方法。
在現有的電容式觸控應用當中，觸控感應方法包含自容式感應方法與互容式感應方法。在多指觸控應用的情況下，互容式感應方法可有效地改善自容式感應方法的鬼點(ghost point)現象的缺陷。因此，根據不同的觸控環境與不同的觸控應用，結合自容式感應方法與互容式感應方法的混合型感應方法用於實現更好的觸控性能。
在越來越複雜的觸控應用中，具有出色的互容感應能力是很重要的。已經開發了許多驅動方法來改善觸控性能的訊號雜訊比(signal noise ratio，SNR)，例如多基頻相互模式感應拓樸(multi-tone mutual mode sensing topology)。為了實現這樣特定的多基頻(multi-tone)感應驅動方法，佈線圖樣的設計與優化是重要的關鍵因素之一。
許多現在的可攜式產品(例如可穿戴式智慧手表、耳機、智慧型手機)、遊戲感應器(搖桿)、工業產品與醫療產品皆需要更加時尚和美觀的外觀。在這樣的需求之下，其觸控螢幕不再是完整矩形的形狀，而是時尚的圓形、弧形和/或缺口形狀的設計。上述的形狀設計可能導致觸控螢幕具有不完整的感應單元且因而影響到觸控性能。因此，具有非矩形形狀的觸控螢幕的多基頻(multi-tone)驅動的觸控性能將會受到限制，且不具有較佳的訊號雜訊比。
本揭露之目的在於提出一種用以改善具有非矩形形狀的電容式觸控螢幕之觸控性能的方法。電容式觸控螢幕包含多個完整感應單元與至少一非完整感應單元。所述方法包含：判斷非完整感應單元的有效面積是否與每個完整感應單元的有效面積不同；以及當非完整感應單元的有效面積與每個完整感應單元的有效面積不同時，對非完整感應單元進行互容補償以補償非完整感應單元的互容量。
為讓本揭露的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
30、40‧‧‧方法
41、42、43、44‧‧‧步驟
TX1、TX2、TX3、TX4‧‧‧發射電極
RX1、RX2、RX3、RX4、RX5、RX6、RX7‧‧‧接收電極
A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、O、P‧‧‧感應單元
從以下結合所附圖式所做的詳細描述，可對本 揭露之態樣有更佳的了解。需注意的是，根據業界的標準實務，各特徵並未依比例繪示。事實上，為了使討論更為清楚，各特徵的尺寸都可任意地增加或減少。
[圖1]係用以示出一種例示性的具有非矩形形狀(即圓角形狀)的電容式觸控螢幕。
[圖2]係用以示出另一種例示性的具有非矩形形狀(即缺口形狀)的電容式觸控螢幕。
[圖3]係根據本揭露的實施例之用以改善具有非矩形形狀的電容式觸控螢幕之觸控性能的方法的流程圖。
[圖4]係根據本揭露的實施例之用以進行互容補償的方法的流程圖。
[圖5]係根據本揭露的實施例之具有圓角形狀的電容式觸控螢幕的佈線圖樣的例示性修改的示意圖。
[圖6]係根據本揭露的實施例之具有缺口形狀的電容式觸控螢幕的佈線圖樣的例示性修改的示意圖。
以下仔細討論本發明的實施例。然而，可以理解的是，實施例提供許多可應用的概念，其可實施於各式各樣的特定內容中。所討論、揭示之實施例僅供說明，並非用以限定本發明之範圍。此外，圖式僅以說明為目的，並未依照原尺寸作圖。
圖1係用以示出一種例示性的具有非矩形形狀(即圓角形狀)的電容式觸控螢幕10。如圖1所示，電容式觸 控螢幕10包含多個完整感應單元(即圖1所示的感應單元B、C、E、F、G、H、I、J、K、L、N、O)與四個非完整感應單元(即圖1所示的感應單元A、D、M、P)。如圖1所示，電容式觸控螢幕10包含多個接收電極(RX)(即圖1所示的接收電極RX1、RX2、RX3、RX4)與多個發射電極(TX)(即圖1所示的發射電極TX1、TX2、TX3、TX4)。接收電極之一者與發射電極之一者的交會處相應於完整感應單元之一者或非完整感應單元。舉例來說，接收電極RX1與發射電極TX1的交會處相應於非完整感應單元A。舉例來說，接收電極RX2與發射電極TX2的交會處相應於完整感應單元F。圖2係用以示出另一種例示性的具有非矩形形狀(即缺口形狀)的電容式觸控螢幕20。如圖2所示，電容式觸控螢幕20包含多個完整感應單元(即圖2所示的感應單元A、B、C、D、F、G、H、J、K、L、M、N、O、P)與兩個非完整感應單元(即圖2所示的感應單元E、I)。
如同上述所討論的，電容式觸控螢幕10、20皆包含了非完整感應單元，因此電容式觸控螢幕10、20的非完整感應單元的互容量(mutual capacitance)可能不足，從而在非完整感應單元被觸摸時會導致的多基頻(multi-tone)觸控功能異常。本揭露提供一種用以改善具有非矩形形狀的電容式觸控螢幕(例如電容式觸控螢幕10、20)之觸控性能的方法。
圖3係根據本揭露的實施例之用以改善具有非矩形形狀的電容式觸控螢幕之觸控性能的方法30的流程 圖。方法30包含以下步驟：判斷非完整感應單元的有效面積是否與每個完整感應單元的有效面積不同；以及當非完整感應單元的有效面積與每個完整感應單元的有效面積不同時，對非完整感應單元進行互容補償以補償非完整感應單元的互容量(mutual capacitance)。舉例來說，如圖1所示，電容式觸控螢幕10的非完整感應單元(即圖1所示的感應單元A、D、M、P)之一者的有效面積與電容式觸控螢幕10的完整感應單元(即圖1所示的感應單元B、C、E、F、G、H、I、J、K、L、N、O)之一者的有效面積不同。舉另一例來說，如圖2所示，電容式觸控螢幕20的非完整感應單元(即圖2所示的感應單元E、I)之一者的有效面積與電容式觸控螢幕20的完整感應單元(即圖2所示的感應單元A、B、C、D、F、G、H、J、K、L、M、N、O、P)之一者的有效面積不同。此外，在本揭露的其他實施例中，僅當非完整感應單元的有效面積小於或相等於每個完整感應單元的有效面積的一半時，才進行互容補償。
圖4係根據本揭露的實施例之用以進行互容補償的方法40的流程圖。方法40包含步驟41、42、43、44。於步驟41，判斷非完整感應單元是否具有殘餘面積。當非完整感應單元具有殘餘面積時，修改非完整感應單元的佈線圖樣以補償非完整感應單元的互容量，如圖4的步驟42所示。
圖5係根據本揭露的實施例之具有圓角形狀的電容式觸控螢幕的佈線圖樣的例示性修改的示意圖。如圖5 的點線外框所示出的，藉由增加相應於非完整感應單元的接收電極與發射電極的重疊面積，從而補償非完整感應單元的互容量。
此外，也可藉由調整非完整感應單元的共平面差動耦合走線(co-plane differential coupling trace)的佈線圖樣來補償具有殘餘面積的非完整感應單元的互容量。藉由增加非完整感應單元的共平面差動耦合走線的寬度或減少非完整感應單元的共平面差動耦合走線的間隙或增加非完整感應單元的共平面差動耦合走線的長度來調整非完整感應單元的共平面差動耦合走線的佈線圖樣。
請回到圖4，在步驟42之後，判斷非完整感應單元的互容量是否不足，如圖4的步驟43所示。當非完整感應單元的互容量不足或非完整感應單元已不具有殘餘面積時，修改非完整感應單元與相鄰於非完整感應單元的相鄰完整感應單元的佈線圖樣，以將相鄰完整感應單元的小塊面積劃分給非完整感應單元，和/或修改連接至完整感應單元與非完整感應單元的電容式觸控螢幕的軟性印刷電路板(flexible printed circuit，FPC)的佈線圖樣，和/或修改連接至完整感應單元與非完整感應單元的電容式觸控螢幕的開發板(evaluation board，EVB)的佈線圖樣，如圖4的步驟44所示，從而補償非完整感應單元的互容量。
圖6係根據本揭露的實施例之具有缺口形狀的電容式觸控螢幕的佈線圖樣的例示性修改的示意圖。如圖6的點線外框所示出的，修改非完整感應單元(即位於發射電 極TX1與接收電極RX6的交會處的感應單元以及位於發射電極TX1與接收電極RX7的交會處的感應單元)與相鄰於非完整感應單元的相鄰完整感應單元(即位於發射電極TX1與接收電極RX5的交會處的感應單元、位於發射電極TX2與接收電極RX6的交會處的感應單元以及位於發射電極TX2與接收電極RX7的交會處的感應單元)的佈線圖樣，以將相鄰完整感應單元的小塊面積(也可稱之為補償面積)劃分給非完整感應單元。應注意的是，對於相鄰完整感應單元而言，劃分給非完整感應單元的補償面積為觸控死區(dead zone)，因此所述的補償面積不能太大。
請回到圖4，於步驟44，修改連接至完整感應單元與非完整感應單元的電容性觸控螢幕的軟性印刷電路板的佈線圖樣以補償非完整感應單元的互容量。藉由增加連接至非完整感應單元的軟性印刷電路板的至少二走線的重疊面積來修改軟性印刷電路板的佈線圖樣，以補償非完整感應單元的互容量。
請參閱圖4，於步驟44，修改連接至完整感應單元與非完整感應單元的電容性觸控螢幕的開發板的佈線圖樣以補償非完整感應單元的互容量。藉由增加連接至非完整感應單元的開發板的至少二走線的重疊面積來修改開發板的佈線圖樣，以補償非完整感應單元的互容量。
綜合上述，本揭露提出藉由補償非完整感應單元的互容量，來改善具有非矩形形狀的電容式觸控螢幕之觸控性能的一種方法。因此，改善了具有非矩形形狀的電容式 觸控螢幕的多基頻(multi-tone)驅動的觸控性能，並且在一些特定的應用(例如：手套觸控、低介電常數的感應覆蓋層、厚的感應覆蓋層)中具有較佳的訊號雜訊比。
以上概述了數個實施例的特徵，因此熟習此技藝者可以更了解本揭露的態樣。熟習此技藝者應了解到，其可輕易地把本揭露當作基礎來設計或修改其他的製程與結構，藉此實現和在此所介紹的這些實施例相同的目標及/或達到相同的優點。熟習此技藝者也應可明白，這些等效的建構並未脫離本揭露的精神與範圍，並且他們可以在不脫離本揭露精神與範圍的前提下做各種的改變、替換與變動。
30‧‧‧方法

Claims (7)

  1. 一種用以改善具有非矩形形狀的電容式觸控螢幕之觸控性能的方法，其中該電容式觸控螢幕包含複數個完整感應單元與至少一非完整感應單元，該方法包含：判斷該非完整感應單元的一有效面積是否與每一該些完整感應單元的一有效面積不同；以及當該非完整感應單元的該有效面積與每一該些完整感應單元的該有效面積不同時，對該非完整感應單元進行一互容補償以補償該非完整感應單元的一互容量(mutual capacitance)；其中，僅當該非完整感應單元的該有效面積小於或相等於每一該些完整感應單元的該有效面積的一半時，才進行該互容補償；其中該電容式觸控螢幕包含複數個接收電極(RX)與複數個發射電極(TX)，其中該些接收電極之一者與該些發射電極之一者的一交會處相應於該些完整感應單元之一者或該非完整感應單元，其中進行該互容補償包含：判斷該非完整感應單元是否具有一殘餘面積；以及當該非完整感應單元具有該殘餘面積時，修改該電容式觸控螢幕的該非完整感應單元的一佈線圖樣，以補償該非完整感應單元的該互容量；其中修改該電容式觸控螢幕的該非完整感應單元的該佈線圖樣包含： 增加相應於該非完整感應單元的該接收電極與該發射電極的一第一重疊面積。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中修改該電容式觸控螢幕的該非完整感應單元的該佈線圖樣包含：藉由增加該非完整感應單元的一共平面差動耦合走線(co-plane differential coupling trace)的一寬度或減少該非完整感應單元的該共平面差動耦合走線的一間隙或增加該非完整感應單元的該共平面差動耦合走線的一長度，來調整該非完整感應單元的該共平面差動耦合走線的該佈線圖樣。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中進行該互容補償更包含：修改該非完整感應單元與相鄰於該非完整感應單元的至少一相鄰完整感應單元的一佈線圖樣，以將該相鄰完整感應單元的一小塊面積劃分給該非完整感應單元。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中進行該互容補償更包含：修改連接至該些完整感應單元與該非完整感應單元的該電容式觸控螢幕的一軟性印刷電路板(flexible printed circuit，FPC)的一佈線圖樣。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之方法，其中修改該軟性印刷電路板的該佈線圖樣包含：增加連接至該非完整感應單元的該軟性印刷電路板的至少二走線的一重疊面積，以補償該非完整感應單元的該互容量。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中進行該互容補償更包含：修改連接至該些完整感應單元與該非完整感應單元的該電容式觸控螢幕的一開發板(evaluation board，EVB)的一佈線圖樣。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中修改該開發板的該佈線圖樣包含：增加連接至該非完整感應單元的該開發板的至少二走線的一重疊面積，以補償該非完整感應單元的該互容量。
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