CN102436325A - 触控面板及其触碰位置的侦测方法与触控显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种触控面板及其触碰位置的侦测方法与触控显示装置。此所述触控面板包括沿第一方向排列的多个第一感测垫、沿第二方向排列的多个第二感测垫及沿第三方向排列的多个第三感测垫，所述方法包括如下步骤：侦测所述第一方向上的所述第一感测垫的电容值变化；侦测所述第二方向上的所述第二感测垫的电容值变化；侦测所述第三方向上的所述第三感测垫的电容值变化；以及依据所述第一感测垫、所述第二感测垫及所述第三感测垫的电容值变化，决定所述至少一触碰位置。本发明可改善多点触碰的错误感测点问题。

Description

触控面板及其触碰位置的侦测方法与触控显示装置
【技术领域】
本发明涉及一种触控面板及其触碰位置的侦测方法，特别是涉及一种用于多点触碰(multiple touching)的触控面板及其触碰位置的侦测方法与触控显示装置。
【背景技术】
目前，显示器已被广泛应用于各种电子产品中。一般，显示器可增加额外的功能性面板来达成不同的功能性，例如需增设触控面板来达成触控功能。
在多点触摸感测装置中，像是触控面板，一般来说有两种类型的感测方法用以感测一或多点触摸。一种方式称为投射式感测方法，另一种是矩阵式感测方法。
然而，当触控面板用于感测多点触摸时，会有可能产生错误感测点(Ghost-Point)，因而无法分辨每只手指的正确位置。
故，有必要提供一种触控面板及其触碰位置的侦测方法与触控显示装置，以解决现有技术所存在的问题。
【发明内容】
本发明提供一种触控面板及其触碰位置的侦测方法与触控显示装置，以解决多点触碰的错误感测点问题。
本发明的主要目的在于提供一种触控面板，所述触控面板包括：
基板；
多个第一感测垫，设置于所述基板上，且沿第一方向排列；
第一桥接线，其设置在所述第一感测垫之间并连接所述第一感测垫；
多个第二感测垫，设置于所述基板上，且沿第二方向排列；
第二桥接线，其设置在所述第二感测垫之间并连接所述第二感测垫；
多个第三感测垫，设置于所述基板上，且沿第三方向排列；
以及
第三桥接线，其设置在所述第三感测垫之间并连接所述第三感测垫。
在本发明的一实施例中，所述触控面板还包括绝缘层，用于电性隔离不同方向上的所述第一感测垫、所述第二感测垫及所述第三感测垫。
在本发明的一实施例中，所述第一方向与所述第三方向之间具有60度的角度，所述第二方向与所述第三方向之间具有60度的角度。
在本发明的一实施例中，所述所述第一感测垫、所述第二感测垫及所述第三感测垫为菱形或四边形其中之一。
在本发明的一实施例中，所述所述第一感测垫、所述第二感测垫及所述第三感测垫为六边形。
本发明的另一目的在于提供一种侦测方法，用于侦测一触控面板的至少一触碰位置，其中所述触控面板包括沿第一方向排列的多个第一感测垫、沿第二方向排列的多个第二感测垫及沿第三方向排列的多个第三感测垫，所述方法包括如下步骤：
侦测所述第一方向上的所述第一感测垫的电容值变化；
侦测所述第二方向上的所述第二感测垫的电容值变化；
侦测所述第三方向上的所述第三感测垫的电容值变化；以及
依据所述第一感测垫、所述第二感测垫及所述第三感测垫的电容值变化，决定所述至少一触碰位置。
在本发明的一实施例中，当侦测所述第一方向上的所述第一感测垫的电容值变化时，施加第一驱动信号于所述第一感测垫，当侦测所述第二方向上的所述第二感测垫的电容值变化时，施加第二驱动信号于所述第二感测垫，当侦测所述第三方向上的所述第三感测垫的电容值变化时，施加第三驱动信号于所述第三感测垫。
在本发明的一实施例中，所述侦测方法还包括如下步骤：
通过寄存器来储存不同方向上的感测信号；以及
通过控制器来处理不同方向上的所述感测信号，以决定所述至少一触碰位置。
在本发明的一实施例中，所述第一方向垂直于第一轴向，所述第二方向垂直于第二轴向，所述第三方向垂直于第三轴向，所述第一轴向、所述第二轴向及第三轴向是配置成一三向坐标系，所述三向坐标系是对应于显示面板的正交坐标系。
本发明的又一目的在于提供一种触控显示装置，其包括：
显示面板；
触控面板，设置于所述显示面板上：其中所述触控面板包括：
基板；
多个第一感测垫，设置于所述基板上，且沿第一方向排列；
第一桥接线，其设置在所述第一感测垫之间并连接所述第一感测垫；
多个第二感测垫，设置于所述基板上，且沿第二方向排列；
第二桥接线，其设置在所述第二感测垫之间并连接所述第二感测垫；
多个第三感测垫，设置于所述基板上，且沿第三方向排列；以及
第三桥接线，其设置在所述第三感测垫之间并连接所述第三感测垫。
本发明的触控面板及其触碰位置的侦测方法与触控显示装置可用于感测多点触摸，并可排除错误感测点，以提升触控面板的侦测精确度。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：
【附图说明】
图1显示依照本发明的一实施例的触控显示装置的剖面示意图；
图2A及图2B显示依照本发明的一实施例的感测垫的示意图；
图3显示沿图2A的E-E剖面线所形成的剖面示意图；
图4显示依照本发明的一实施例的感测垫的排列示意图；
图5显示依照本发明的一实施例的触控面板的驱动方块图；以及
图6显示依照本发明的一实施例的触控面板的三向坐标系与对应正交坐标系的示意图。
【具体实施方式】
以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。
请参照图1，其显示依照本发明的一实施例的触控显示装置的剖面示意图。本发明的触控显示装置100可感测手指或物体的触碰来对应输出信号，此触控显示装置100包括触控面板110及显示面板120，此触控面板110可设置于显示面板120上，用以形成感测手指或物体的触碰。显示面板120可为例如液晶显示(LCD)面板、有机发光二极管显示(OLED)面板、等离子显示屏(PDP)或场致电子发射显示面板(Field Emission Display)面板。在本实施例中，显示面板120例如为LCD面板，此时，触控显示装置100可更包含背光模块130，用以提供背光至显示面板120(LCD面板)。
请参照图1、图2A及图2B，图2A及图2B显示依照本发明的一实施例的感测垫的示意图。本实施例的触控面板110包括基板111、多个第一感测垫112、多个第二感测垫113及多个第三感测垫114。基板111可为玻璃基板或可挠性透明基板。感测垫112、113及114是配置于基板111上，以形成一触碰感测电路层115，例如为电容式感测电路层，用于感测手指或物体的触碰或移动。感测垫112、113及114是以透明导电材料所制成，例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锡锌(IT ZO)、铝掺杂氧化锌(AZO)、镓掺杂氧化锌(GZO)、氧化锌(ZnO)或聚乙撑二氧噻吩(PEDOT)。感测垫112、113及114是矩阵排列于基板111上，用以感测物体的触碰或移动。在本实施例中，感测垫112、113及114的形状可为菱形(如图2A所示)、四边形、六边形(如图2B所示)或其它形状。
如图1、图2A及图2B所示，第一感测垫112之间具第一桥接线101，用于电性连接在第一方向上的第一感测垫112。第二感测垫113之间具第二桥接线102，用于电性连接在第二方向上的第二感测垫113。第三感测垫114之间具第三桥接线103，用于电性连接在第三方向上的第三感测垫114。这些桥接线101、102、103的材料可为透明导电材料或金属。
请参照图3，其显示沿图2A的E-E剖面线所形成的剖面示意图。在本实施例中，触控面板110可更包括绝缘层116及保护层117。绝缘层是以透明绝缘材料所制成，其形成于这些桥接线101、102、103之间，用于电性隔离不同方向上的感测垫112、113及114。保护层117是覆盖于感测垫112、113及114上，以保护感测垫112、113及114。保护层117是以透明绝缘材料所制成，例如二氧化硅。在另一实施例中，为了穿透率的考虑，也可以不设置保护层117。
请参照图4，其显示依照本发明的一实施例的感测垫的排列示意图。本实施例的第一感测垫112是沿第一方向排列，而形成多个第一感测串行(sensing series)，这些第一感测串行是平行于第一方向，且垂直于第一轴向X。第二感测垫113是沿第二方向排列，而形成多个第二感测串行，这些第二感测串行是平行于第二方向，且垂直于第二轴向Y。第三感测垫114是沿第三方向排列，而形成多个第三感测串行，这些第三感测串行是平行于第三方向，且垂直于第三轴向Z。在本实施例中，第一方向与第三方向之间具有60度的角度，第二方向与第三方向之间具有60度的角度。又，第一轴向X、第二轴向Y及第三轴向Z可配置成一三向坐标系。
当触控显示装置100进行触控功能时，手指或物体可在触控面板110的基板111的外侧表面上进行触碰。感测垫112、113及114所形成的感测电路可感测手指或物体的触碰所导致电容变化(或脉冲变化)。当侦测触控面板110的至少一触碰位置时，本发明的侦测方法包括如下步骤：侦测第一方向上的第一感测垫112的电容值变化；侦测第二方向上的第二感测垫113的电容值变化；侦测第三方向上的第三感测垫114的电容值变化；以及依据感测垫112、113、114的电容值变化来决定触碰位置。
如图4所示，例如，当手指在触控面板110上的实际触碰位置为A、B两点时，则在对应于轴向X、Y及Z所形成的三向坐标系上的A(3，2，2)及B(2，3，4)两处位置上，可分别侦测到不同方向上的感测垫112、113、114同时具有电容变化。因而可确定A、B两点为实际的触碰位置。相较于C点(2，2，3)和D点(3，3，3)，由于C、D两点在Z轴方向上无电容变化，亦即在C、D两点处并未侦测到不同方向上的感测垫112、113、114同时具有电容变化，因而可判断C、D两点为错误感测点(Ghost-Point)，而可被忽略。因此，本实施例的配置于三个以上的方向感测垫112、113、114可提高感测精确度，避免错误感测点的问题。然不限于此，在其它实施例中，触控面板100可包括沿第四方向或更多方向排列的多个感测垫。
请参照图5，其显示依照本发明的一实施例的触控面板的驱动方块图。当驱动触控面板100来侦测触碰位置时，首先，可施加驱动信号于X轴(第一轴向)上的第一感测串行(第一感测垫112)，以侦测X轴上的第一感测垫112的电容值变化，并对应产生X轴感测信号，此X轴感测信号是储存在寄存器104中。接着，可施加驱动信号于Y轴(第二轴向)上的第二感测串行(第二感测垫113)，以侦测Y轴上的第二感测垫113的电容值变化，并对应产生Y轴感测信号，此Y轴感测信号是储存在寄存器104中。接着，可施加驱动信号于Z轴(第三轴向)上的第三感测串行(第三感测垫114)，以侦测Z轴上的第三感测垫114的电容值变化，并对应产生Z轴感测信号，此Z轴感测信号是储存在寄存器104中。之后，通过控制器105(例如微控制单元)对储存在寄存器104中的X轴感测信号、Y轴感测信号及Z轴感测信号进行处理，以识别实际的触碰位置，并排除错误感测点。
请参照图6，其显示依照本发明的一实施例的触控面板的三向坐标系与对应正交坐标系的示意图。为了将触控面板100所侦测到的触碰位置输出至显示面板120来显示结果，可将轴向X、Y及Z所形成的三向坐标系转换为显示面板120的正交坐标系。在本实施例，以Z轴的中点作为X轴及Y轴的零点位置。当在Z轴上的第三感测串行的总行数为偶数(如Z＝6)时，X轴及Y轴的零点位置为Z/2＝3。当在Z轴上的第三感测串行的总行数为奇数(如Z＝5)时，X轴及Y轴的零点位置为(Z-1)/2＝2。当三向坐标系转换为新的正交坐标系，且在Z轴上的第三感测串行的总行数为偶数时，新的正交坐标系的第四轴X’及第五轴Y’的坐标是分别依据以下公式(1)来表示：
Y’＝Z，X’＝(X+Y)-Z/2            (1)
当三向坐标系转换为新的正交坐标系，且在Z轴上的第三感测串行的总行数为奇数时，新的正交坐标系的第四轴X’及第五轴Y’的坐标是分别依据以下公式(2)来表示：
Y’＝Z，X’＝(X+Y)-(Z-1)/2        (2)
其中，X为X轴(第一轴向)的坐标，Y为Y轴(第二轴向)的坐标，Z为Z轴(第三轴向)的坐标。
由上述可知，本发明的触控面板及其触碰位置的侦测方法与触控显示装置可用于感测多点触摸，并可通过三个轴向以上的感测信号来侦测触碰位置，以排除错误感测点，提升触控面板的侦测精确度。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种触控面板，其特征在于：所述触控面板包括：
基板；
多个第一感测垫，设置于所述基板上，且沿第一方向排列；
第一桥接线，其设置在所述第一感测垫之间并连接所述第一感测垫；
多个第二感测垫，设置于所述基板上，且沿第二方向排列；
第二桥接线，其设置在所述第二感测垫之间并连接所述第二感测垫；
多个第三感测垫，设置于所述基板上，且沿第三方向排列；
以及
第三桥接线，其设置在所述第三感测垫之间并连接所述第三感测垫。
2.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于：还包括绝缘层，用于电性隔离不同方向上的所述第一感测垫、所述第二感测垫及所述第三感测垫。
3.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于：所述第一方向与所述第三方向之间具有60度的角度，所述第二方向与所述第三方向之间具有60度的角度。
4.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于：所述所述第一感测垫、所述第二感测垫及所述第三感测垫为菱形或四边形其中之一。
5.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于：所述所述第一感测垫、所述第二感测垫及所述第三感测垫为六边形。
6.一种侦测方法，用于侦测一触控面板的至少一触碰位置，其中所述触控面板包括沿第一方向排列的多个第一感测垫、沿第二方向排列的多个第二感测垫及沿第三方向排列的多个第三感测垫，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
侦测所述第一方向上的所述第一感测垫的电容值变化；
侦测所述第二方向上的所述第二感测垫的电容值变化；
侦测所述第三方向上的所述第三感测垫的电容值变化；以及
依据所述第一感测垫、所述第二感测垫及所述第三感测垫的电容值变化，决定所述至少一触碰位置。
7.根据权利要求6所述的侦测方法，其特征在于：当侦测所述第一方向上的所述第一感测垫的电容值变化时，施加第一驱动信号于所述第一感测垫，当侦测所述第二方向上的所述第二感测垫的电容值变化时，施加第二驱动信号于所述第二感测垫，当侦测所述第三方向上的所述第三感测垫的电容值变化时，施加第三驱动信号于所述第三感测垫。
8.根据权利要求7所述的侦测方法，其特征在于：还包括如下步骤：
通过寄存器来储存不同方向上的感测信号；以及
通过控制器来处理不同方向上的所述感测信号，以决定所述至少一触碰位置。
9.根据权利要求6所述的侦测方法，其特征在于：所述第一方向垂直于第一轴向，所述第二方向垂直于第二轴向，所述第三方向垂直于第三轴向，所述第一轴向、所述第二轴向及第三轴向是配置成一三向坐标系，所述三向坐标系是对应于显示面板的正交坐标系。
10.一种触控显示装置，其特征在于：所述触控显示装置包括：
显示面板；
触控面板，设置于所述显示面板上：其中所述触控面板包括：
基板；
多个第一感测垫，设置于所述基板上，且沿第一方向排列；
第一桥接线，其设置在所述第一感测垫之间并连接所述第一感测垫；
多个第二感测垫，设置于所述基板上，且沿第二方向排列；
第二桥接线，其设置在所述第二感测垫之间并连接所述第二感测垫；
多个第三感测垫，设置于所述基板上，且沿第三方向排列；以及
第三桥接线，其设置在所述第三感测垫之间并连接所述第三感测垫。
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