专利名称：触控感应装置及触控面板的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于一种触控感应装置及触控面板，尤指针对噪声特别处理的触控感应装置及触控面板。
背景技术：
鉴于触控面板于信息输入的使用上可以提供较为人性化的操作接口，以及提供较佳的操作性，触控面板渐渐地广泛整合及应用在各种电子产品上进行应用，藉以改善及加强原有电子产品的信息输入方式及效果。现有的投射电容式触控面板的结构，至少包括一玻璃基板及一触控电极层所构成，触控电极层是由分布在不同平面的多个X轴驱动线及多个Y感应线呈矩阵式相互交错排列所构成，并在各交错点处形成一电容节点，当人体手指与触控面板表面接触时，人体手指与电容节点之间将会产生一电容感应而构成一电容值的变化，即可通过一微控制器的解析及运算而产生一对应的坐标点信息。现有的触控面板主要通过微控制器轮流驱动X轴驱动线，在各电容节点处产生一稳定电场，并经由Y轴感应线检测各电容节点是否产生电容值变化的情况，因此当人体手指于触控面板表面进行输入操作时，由于人体与触控面板处在同一个环境之中，同时人体亦属于良好的导体，故人体亦将同时会受到周围环境的电磁噪声的影响。在此一状况下，当人体手指与触控面板表面接触进行触控操作时，人体手指不仅存在有自身所具有的指触电容，使得触控面板经感应产生一相对应的触控信号之外，而人体手指因为也同时受到周围环境电磁噪声的影响而感应产生一噪声电容，并在手指与触控面板表面进行接触时，同时在接触位置附近的电容节点处产生电容量的变化，所以各电容节点上所检测产生的脉波信号将会受到此一噪声电容的影响而产生波形的干扰，尤其当周遭环境的电磁噪声的噪声电容远大于指触电容时，此将造成指触电容所产生的脉波信号不易于受到检测及辨识，进而造成触控面板的灵敏度不佳的问题。
实用新型内容为了能有效克服上述现有技术的问题，本实用新型通过检测出电磁噪声以过滤出触控信号的手段，提升触控信号的辨识度，进而提升触控面板的触控灵敏度。为此，本实用新型揭露一种触控感应装置，包括一触控模块，经由检测到一导电物件的接近或接触而产生一触控信号，其中该触控信号中掺杂一第一电磁噪声信号；一感应元件，用以感应该触控环境周围的一第二电磁噪声信号；以及一微控制器，依据该第二电磁噪声信号比对出该触控信号中所掺杂的第一电磁噪声信号而过滤出该触控信号。所述第一电磁噪声信号与所述第二电磁噪声信号为具有同时序同相位的脉波信号。[0011]所述微控制器分别电连接于触控模块及感应元件，用于接收及解析所述触控信号及所述第二电磁噪声信号。所述微控制器更包含有一放大电路，所述放大电路对所述第二电磁噪声信号进行功率增益处理，以使所述第二电磁噪声信号与所述第一电磁噪声信号具有相匹配的功率强度。本实用新型另揭露一种触控面板，该触控面板至少包括一基板；以及一感应元件，设置该基板表面上，用于感应位在该触控面板操作环境周围的一电磁噪声信号。所述基板是一触控基板，所述感应元件是设置于所述触控基板的表面。所述触控面板更包括一触控电极层，设置于所述触控基板的表面；一导线层，具有多条导线，形成于所述触控电极层周围的所述触控基板表面上；一透明盖板，相对于所述触控基板的表面而设置；一遮蔽层，设置于所述导线层与所述透明盖板之间，用以覆盖所述导线层及所述感应元件；以及一贴合胶层，构成于所述触控基板与所述透明盖板之间以组立所述触控基板与所述透明盖板为所述触控面板；其中，所述感应元件是环设于所述触控基板与所述遮蔽层之间且围绕于所述导线层的周边。所述基板是一透明盖板，所述感应元件是设置于所述透明盖板的表面上。所述触控面板更包括一触控基板，相对于所述透明盖板的表面而设置；—触控电极层，设置于所述触控基板的表面；一导线层，具有多条导线，形成于所述触控电极层周围的所述触控基板表面；一遮蔽层，设置于所述导线层与所述透明盖板之间，用以覆盖所述导线层；以及一贴合胶层，构成于所述触控基板与所述透明盖板之间以组立所述触控基板与所述透明盖板为所述触控面板；其中，所述感应元件是环设于所述透明盖板的周缘表面上且设置在所述透明盖板及所述贴合胶层之间。本实用新型又揭露一种触控面板，该触控面板至少包括一透明盖板；以及一感应元件，设置于该透明盖板之上，用于感应位在该触控面板操作环境周围的一电磁噪声信号。所述触控面板更包括一触控电极层，设置于所述透明盖板的表面；—遮蔽层，覆设于所述触控电极层周缘的所述透明盖板表面；一导线层，具有多条导线，构成于所述遮蔽层表面；以及一绝缘层，覆盖设置于所述导线层及所述接收元件上。[0040] 所述感应元件环设于所述导线层周围的所述遮蔽层表面。 所述感应元件设置在所述透明盖板及所述遮蔽层之间，且环设于所述触控电极层
周缘的所述透明盖板表面上。本实用新型主要是通过将感应元件整合于触控面板的结构上，使得触控面板于操作的过程中，当导电物件于触控模块进行触控操作时，触控模块可以产生对应的触控信号输入至运算处理模块，且于导电物件进行触控操作的过程中，导电物件在触控面板操作环境周围所感应的电磁噪声信号，亦在触控操作的过程中产生相对应的第一电磁噪声信号而掺杂于触控信号中，感应元件则通过在导电物件进行触控操作的过程中，同时用以检测与导电物件位在与触控面板相同的操作环境周围下的第二电磁噪声信号，并将第二电磁噪声信号传输至检测模块，使得运算处理模块在触控信号中经由第二电磁噪声信号比较出第一电磁噪声信号后，藉此排除第一电磁噪声信号的干扰，以解析分离出正确的触控信号后，进而达到提升检测触控信号时的辨识度，以及同时提升触控面板的触控操作的灵敏度。
图IA为本实用新型触控感应装置的功能方块图。图IB为本实用新型触控感应装置的触控信号的时序图。图2是本实用新型触控感应装置的外观示意图。图3为本实用新型的触控面板的第一实施例的立体分解图。图4为本实用新型的触控面板的第一实施例的剖面图。图5为本实用新型的触控面板的第二实施例的剖面图。图6为本实用新型的触控面板的第三实施例的立体分解图。图7为本实用新型的触控面板的第三实施例的剖面图。图8为本实用新型的触控面板的第四实施例的剖面图。附图标号[0053]100触控感应装置110触控模块[0054]120感应元件130微控制器[0055]132放大电路140导电物件[0056]200触控面板210触控基板[0057]220触控电极层230导线层[0058]240感应元件250遮蔽层[0059]252槽孔254导电胶[0060]260软性电路板270贴合胶层[0061]280透明盖板300触控面板[0062]310透明盖板320触控电极层[0063]330遮蔽层332导通孔[0064]334导电胶340导线层[0065]350感应元件360绝缘层[0066]362槽孔364导电胶[0067]370软性电路板Tl触控信号[0068]Nl第一电磁噪声信号N2第二电磁噪声信号具体实施方式
请参阅图IA及图2所示，分别为本实用新型触控感应装置的功能方块图及外观示意图。如图所示，在本实施例中的触控感应装置100是以投影式电容触控面板为例说明，但本实用新型并不以此为限，相同的技术亦可考虑实施于例如表面电容式、电阻式、红外线式、表面声波式及电磁式等形式的触控面板装置。本实用新型提供一种触控感应装置100， 该装置100至少包括一触控模块110、一微控制器130 (Microcontroller Unit, MCU)及一感应元件120，其中触控模块110是经由一透明导电氧化物(例如氧化铟锡)在一透明基板(例如透明玻璃板)上经由刻蚀或印刷所构成，并在透明基板表面上形成多个感应电极， 使得当一导电物件140(例如人体手指或触笔)接近或接触于触控模块110表面时将产生一对应的触控信号，以及导电物件140于感应触控环境周围的一第一电磁噪声信号，第一电磁噪声信号将同时掺杂于触控信号中；感应元件120设置于该触控感应装置100上，用以感应触控环境周围的一第二电磁噪声信号；微控制器130分别电连接于触控模块110及感应元件120，用以接收及解析触控信号、第一电磁噪声信号及第二电磁噪声信号，并可依据第二电磁噪声信号比对出触控信号中所掺杂的第一电磁噪声信号后，藉以过滤出触控信号，例如可以比对二者的频率或波形，藉以辨识及过滤出第一电磁噪声信号，且在本实施例中的第一电磁噪声信号与第二电磁噪声信号为具有同时序同相位的脉波信号。请配合参考图IB所示，图IB为本实用新型触控感应装置的触控信号的时序图。由该时序图可看出触控信号除了自身触控信号Tl外，尚会掺杂第一电磁噪声信号Ni，使得微控制器130易于利用所接收到的第二电磁噪声信号N2解析出受到第一电磁噪声信号m掺杂及干扰的触控信号Tl，并将触控信号Tl予以判读及运算产生一相对应的坐标点信息。其中，微控制器130内部更可包含有一放大电路132，使得微控制器130在经由比对第一电磁噪声信号及第二电磁噪声信号二者的频率后，决定第一电磁噪声信号功率强度增益的倍率，通过放大电路132对第二电磁噪声信号进行功率增益处理，以使第二电磁噪声信号与第一电磁噪声信号具有相匹配的功率强度，以帮助微控制器130后续更容易过滤出触控信号。又前述的放大电路132可选择一功率放大器所构成。通过上述的触控感应装置100设计，本实用新型是将感应元件设置于一触控面板的基板表面上，用于感应位在触控面板操作环境周围的一电磁噪声信号，其中该基板可以是触控基板或是透明盖板，兹将于后续详细说明。请参阅图3及图4所示，分别为本实用新型的触控面板的第一实施例的立体分解图及剖面图。如图所示，本实用新型为使得感应元件可以取得良好的感测效果，并且能够在不影响触控面板的透视率的效果之下与触控面板的结构相结合，故感应元件是以环设的方式设置于触控面板200的周缘。在第一实施例中的触控面板200至少包括有一触控基板 210、一触控电极层220、一导线层230、一感应元件M0、一遮蔽层250、一贴合胶层270及一透明盖板观0。其中触控基板210是选择采用透明玻璃、透明塑胶或其他透明绝缘材质的基板所构成，触控基板210上表面构成有触控电极层220。触控电极层220则是由透明导电材料所制成，透明材料例如可选择为氧化铟锡(ITO)，并选择经由涂布、网板印刷、金属镀膜、曝光、显影或刻蚀等加工技术形成于触控基板210表面，以构成多个呈矩阵状排列的感应电极，但本实施例的触控电极层220设计的型态不以此为限。触控电极层220经由检测到一导电物件的接近或接触而产生一触控信号，
其中该触控信号中掺杂一第一电磁噪声信号。导线层230是由多条导线所组成，可选择以导电银胶或氧化铟锡经由涂布、网板印刷、金属镀膜、曝光、显影或刻蚀等加工技术形成于触控电极层220周围的触控基板210 表面上，并与触控电极层220的感应电极呈一电连接，用以将触控电极层220所检测到的触控信号与其内掺杂的第一电磁噪声信号传递至后续的微控制器做进一步的信号处理。感应元件240是设置于触控基板210的表面，特别是环设于触控基板210与遮蔽层250之间且围绕于导线层230周围的触控基板210表面上，用于感应位在触控面板200操作环境周围的一第二电磁噪声信号，可选择导电金属以贴合的方式环设于触控基板210的表面上，或是以导电银胶或氧化铟锡等材质所构成，在导线层230的加工工艺中，感应元件 240可与导线层230同时形成于触控基板210表面上，而可达到简化加工的程序，同时亦会将第二电磁噪声信号传递至后续的微控制器做进一步的信号处理。遮蔽层250是设置于导线层230与透明盖板280之间，用以覆盖于导线层230及感应元件M0，以使使用者在操作触控面板200时，不会观看到导线层230及感应元件M0， 藉此达到美化外观的目的。遮蔽层250由一有色的绝缘油墨所制成，并在其一侧边处设有一槽孔252，使得至少一软性电路板260通过一导电胶254固设于槽孔252而与导线层230 或感应元件240呈一电连接。贴合胶层270构成于触控基板210与透明盖板280之间，是由透明的水胶或光学胶以涂布的方式形成于遮蔽层250及触控电极层220表面，用以将触控基板210及透明盖板280组立为触控面板200。透明盖板280是相对于触控基板表面而设置，可选择由透明玻璃、透明塑胶及其他透明绝缘材料等任一材质所构成，经由贴合胶层270贴合固定于遮蔽层250及触控电极层220上方，藉此达到保护触控电极层220及导线层230的效果。通过上述的组合，使得感应元件240可以在触控面板200操作的过程中，达到即时感应位在触控面板200操作环境周围的电磁噪声信号的功能，作为比对后续触控信号中所掺杂的噪声之用。请参阅图5所示，本实用新型的触控面板的第二实施例的剖面图。如图所示，在本实施例中，与第一实施例相异处在于感应元件240所设置的位置，在第二实施例中的感应元件240主要是设置于透明盖板观0的表面上，且特别是设置在透明盖板280及贴合胶层 270之间，环设于透明盖板观0的周缘表面上，藉此亦可同样地达到感应触控面板200操作环境周围的电磁噪声信号的效果。其余配置于触控面板200内的元件及其相对应的功能、 功效皆类似于第一实施例，在此即省略不再赘述。另请参阅图6及图7所示，分别为本实用新型的触控面板的第三实施例的立体分解图及剖面图。如图所示，与第一实施例不同的地方在于，第三实施例中的触控面板300省却了第一实施例中的触控基板210结构的设置，藉以达到薄形化触控面板的效果。在第三实施例中的触控面板300至少包括一透明盖板310、一触控电极层320、一遮蔽层330、一导线层340、一感应元件350及一绝缘层360。[0084]其中透明盖板310是选择采用透明玻璃、透明塑胶或其他透明绝缘材质所构成。触控电极层320是设置于透明盖板310的表面，由透明导电材料所制成，透明导电材料例如可选择为氧化铟锡(ITO)，并选择经由涂布、网板印刷、金属镀膜、曝光、显影或刻蚀等加工技术形成于透明盖板310表面，以构成多个呈矩阵状排列的感应电极，但本实施例的触控电极层320设计的型态不以此为限。遮蔽层330覆设于触控电极层320周缘的透明盖板310表面，同样地是由一有色的绝缘油墨所构成，可选择以印刷或涂布的方式形成于透明盖板310表面，以使使用者在操作触控面板200时，不会观看到导线层230及感应元件M0，藉此达到美化外观的目的。 而遮蔽层330在相对应触控电极层320周缘的构成有多个的导通孔332，并在导通孔332内灌设一有色的导电胶334，以使得与触控电极层320呈一电连接。导线层340是由多条导线所组成，并选择以导电银胶或氧化铟锡经由涂布、网板印刷、金属镀膜、曝光、显影或刻蚀等加工技术形成于遮蔽层330表面，且分别与导通孔332 内的导电胶334接触，以与触控电极层320之间构成电连接，用以将触控电极层220所检测到的触控信号与其内掺杂的第一电磁噪声信号传递至后续的微控制器做进一步的信号处理。感应元件350是设置于透明盖板310之上，特别是环设于导线层340周围的遮蔽层330表面，可选择导电金属以贴合的方式成形于遮蔽层330的表面，或是以导电银胶或氧化铟锡等材质所构成，且感应元件350在导线层340的加工工艺中可同时形成于遮蔽层 330表面。感应元件350可以在触控面板300操作的过程中，感应触控面板300操作环境周围的第二电磁噪声信号，同时亦会将第二电磁噪声信号传递至后续的微控制器，以作为微控制器比对触控信号中所掺杂的第一电磁噪声信号之用。绝缘层360是选择一绝缘材料以涂布或网板印刷等方式覆盖设置于导线层340及感应元件350上，以保护导线层340线路或感应元件350避免遭受到外界物体的破坏，在绝缘层360的一侧边处则设有一槽孔362，槽孔362内灌注有一导电胶364，使得一软性电路板370可以通过导电胶364固定于槽孔362上而与导线层340或感应元件350呈一电连接。请参阅图8所示，本实用新型的触控面板的第四实施例的剖面图。如图所示，第四实施例与第三实施例相异处同样在于感应元件350所设置的位置，在第四实施例中的感应元件350主要是设置在透明盖板310及遮蔽层330之间，且是环设于触控电极层320周缘的透明盖板310表面，如此亦可同样地达到感应及吸收位在触控面板300操作环境周围的电磁噪声信号的效果。其余配置于触控面板300内的元件及其相对应的功能、功效皆类似于第三实施例，在此即省略不再赘述。通过上述内容可知，本实用新型主要是通过将感应元件整合于触控面板的结构上，使得触控面板于操作的过程中，当导电物件于触控模块进行触控操作时，触控模块可以产生对应的触控信号输入至运算处理模块，且于导电物件进行触控操作的过程中，导电物件在触控面板操作环境周围所感应的电磁噪声信号，亦在触控操作的过程中产生相对应的第一电磁噪声信号而掺杂于触控信号中，感应元件则通过在导电物件进行触控操作的过程中，同时用以检测与导电物件位在与触控面板相同的操作环境周围下的第二电磁噪声信号，并将第二电磁噪声信号传输至检测模块，使得运算处理模块在触控信号中经由第二电磁噪声信号比较出第一电磁噪声信号后，藉此排除第一电磁噪声信号的干扰，以解析分离出正确的触控信号后，进而达到提升检测触控信号时的辨识度，以及同时提升触控面板的触控操作的灵敏度。 综上所陈，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用以限定本实用新型；凡其他未脱离本实用新型所揭示的精神下而完成的等效修饰或置换，均应包含于权利要求的保护范围内。
权利要求1.一种触控感应装置，其特征在于，所述触控感应装置包括一触控模块，经由检测到一导电物件的接近或接触而产生一触控信号，其中所述触控信号中掺杂一第一电磁噪声信号；一感应元件，用以感应触控环境周围的一第二电磁噪声信号；以及一微控制器，依据所述第二电磁噪声信号比对出所述触控信号中所掺杂的第一电磁噪声信号而过滤出所述触控信号。
2.如权利要求1所述的触控感应装置，其特征在于，所述第一电磁噪声信号与所述第二电磁噪声信号为具有同时序同相位的脉波信号。
3.如权利要求1所述的触控感应装置，其特征在于，所述微控制器分别电连接于触控模块及感应元件，用于接收及解析所述触控信号及所述第二电磁噪声信号。
4.如权利要求1所述的触控感应装置，其特征在于，所述微控制器更包含有一放大电路，所述放大电路对所述第二电磁噪声信号进行功率增益处理，以使所述第二电磁噪声信号与所述第一电磁噪声信号具有相匹配的功率强度。
5.一种触控面板，其特征在于，所述触控面板包括 一基板；以及一感应元件，设置所述基板表面上，用于感应位在所述触控面板操作环境周围的一电磁噪声信号。
6.如权利要求5所述的触控面板，其特征在于，所述基板是一触控基板，所述感应元件是设置于所述触控基板的表面。
7.如权利要求6所述的触控面板，其特征在于，所述触控面板更包括 一触控电极层，设置于所述触控基板的表面；一导线层，具有多条导线，形成于所述触控电极层周围的所述触控基板表面上； 一透明盖板，相对于所述触控基板的表面而设置；一遮蔽层，设置于所述导线层与所述透明盖板之间，用以覆盖所述导线层及所述感应元件；以及一贴合胶层，构成于所述触控基板与所述透明盖板之间以组立所述触控基板与所述透明盖板为所述触控面板；其中，所述感应元件是环设于所述触控基板与所述遮蔽层之间且围绕于所述导线层的周边。
8.如权利要求5所述的触控面板，其特征在于，所述基板是一透明盖板，所述感应元件是设置于所述透明盖板的表面上。
9.如权利要求8所述的触控面板，其特征在于，所述触控面板更包括 一触控基板，相对于所述透明盖板的表面而设置；一触控电极层，设置于所述触控基板的表面；一导线层，具有多条导线，形成于所述触控电极层周围的所述触控基板表面； 一遮蔽层，设置于所述导线层与所述透明盖板之间，用以覆盖所述导线层；以及一贴合胶层，构成于所述触控基板与所述透明盖板之间以组立所述触控基板与所述透明盖板为所述触控面板；其中，所述感应元件是环设于所述透明盖板的周缘表面上且设置在所述透明盖板及所述贴合胶层之间。
10.一种触控面板，其特征在于，所述触控面板包括 一透明盖板；以及一感应元件，设置于所述透明盖板之上，用于感应位在所述触控面板操作环境周围的一电磁噪声信号。
11.如权利要求10所述的触控面板，其特征在于，所述触控面板更包括 一触控电极层，设置于所述透明盖板的表面；一遮蔽层，覆设于所述触控电极层周缘的所述透明盖板表面； 一导线层，具有多条导线，构成于所述遮蔽层表面；以及一绝缘层，覆盖设置于所述导线层及所述接收元件上。
12.如权利要求11所述的触控面板，其特征在于，所述感应元件环设于所述导线层周围的所述遮蔽层表面。
13.如权利要求11所述的触控面板，其特征在于，所述感应元件设置在所述透明盖板及所述遮蔽层之间，且环设于所述触控电极层周缘的所述透明盖板表面上。
专利摘要本实用新型提供一种触控感应装置及触控面板，该触控感应装置包括一触控模块，经由检测一导电物件的接近或接触产生一触控信号，其中该触控信号掺杂一第一电磁噪声信号；一感应元件，用以感应触控环境周围的一第二电磁噪声信号；以及一微控制器，依据该第二电磁噪声信号比对出该触控信号中所掺杂的第一电磁噪声信号而过滤出该触控信号，藉此提升检测触控信号时的辨识度，以及同时提升触控面板执行触控操作时的灵敏度。
文档编号G06F3/041GK202331401SQ20112034325
公开日2012年7月11日 申请日期2011年9月14日 优先权日2011年7月29日
发明者周家麒 申请人:展触光电科技股份有限公司