CN104808872B - 触控面板及其侦测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种触控面板及其侦测方法。触控面板包括基板、触控阵列、至少一条第一周边引线以及至少一条第二周边引线，触控阵列、第一周边引线以及第二周边引线皆设置于基板上。触控阵列具有复数条第一轴向电极，其中各个第一轴向电极具有一第一端以及一第二端。第一周边引线用于输入不同频率之输入讯号至第一轴向电极，其中复数条第一轴向电极的这些第一端分别透过不同之耦合单元电性连接至第一周边引线。第二周边引线则电性连接于所述第一轴向电极的这些第二端。藉此，可节省周边引线的占用空间，有利于触控面板窄边框设计。

Description

触控面板及其侦测方法

技术领域

本发明涉及触控技术，且特别是有关于一种触控面板及其侦测方法。

背景技术

近年来手机、车用导航系统、可携式电脑、电脑等具有触控输入功能的电子设备已被广泛使用，而这些产品通常配有触控面板。目前所常采用之触控原理概可分为电阻式、电容式、红外线感应式、电磁感应式、音波感应式等不同的技术原理。

举例而言，电容式触控面板可具有复数个轴向电极所组成的触控阵列，每一轴向电极分别具有复数条相互间隔的电极，每一条电极均由一条周边引线引出并连接至控制器。随着对触控面板尺寸及灵敏度要求的增加，电极数量也相应增多，故与电极连接的周边引线的数目也增多，周边引线占据触控面板的空间也越大，不利于触控面板窄边框的设计。

发明内容

本发明实施例提供一种触控面板，减少周边引线的数量，从而减少周边引线的占用空间，以利于触控面板之窄边框设计。

本发明实施例提供一种触控面板，包括一基板、一触控阵列、至少一条第一周边引线以及至少一条第二周边引线，触控阵列、第一周边引线以及第二周边引线皆设置于基板上。触控阵列具有复数条第一轴向电极，其中各个第一轴向电极具有相对的一第一端以及一第二端。第一周边引线用于输入不同频率之输入讯号至第一轴向电极，其中所述复数条第一轴向电极的这些第一端分别透过不同之耦合单元电性连接至第一周边引线。第二周边引线则电性连接于所述复数条第一轴向电极的这些第二端。

本发明实施例还提供一种触控手势的侦测方法，适用于前述之触控面板，该侦测方法包括：输入复数个具有不同频率之输入讯号至各该耦合单元；各该耦合单元选择输入该些输入讯号其中之一至对应的该第一轴向电极；检测该第二周边引线的输出讯号，并根据该第二周边引线的输出讯号判断一触摸点在一第二轴向上的位置；以及检测该些第二轴向电极的输出讯号，并根据该些第二轴向电极的输出讯号判断该触摸点在一第一轴向上的位置。

本发明提供的触控面板及其侦测方法，其中，至少两条电极的第一端藉由不同的耦合单元电性连接至同一条的第一周边引线，而此两条电极的第二端电性连接至至少一条第二周边引线，与习知的单一条电极对应一条周边引线相比，可减少周边引线的数量，以节省周边引线的占用空间，有利于触控面板之窄边框设计。

附图说明

图1A为本发明一实施例之触控面板的正面结构示意图。

图1B为图1A实施例之触控面板之A区域的局部放大示意图。

图1C为图1A实施例沿剖面线I-I所绘示的触控面板的局部剖面示意图。

图2为本发明另一实施例之触控面板的正面结构示意图。

图3为本发明另一实施例之触控面板的正面结构示意图。

图4A为本发明另一实施例之触控面板的正面结构示意图。

图4B为图4A实施例之触控面板之B区域的局部放大示意图。

图4C为图4B实施例沿剖面线II-II所绘示的触控面板的局部剖面示意图。

图5A为本发明另一实施例之触控面板的正面结构示意图。

图5B为图5A实施例之触控面板之C区域的局部放大示意图。

图5C为图5B实施例沿剖面线III-III所绘示的触控面板的局部剖面示意图。

图6A为本发明另一实施例之触控面板的正面结构示意图。

图6B为图6A实施例之触控面板之D区域的局部放大示意图。

图6C为图6B实施例沿剖面线IV-IV所绘示的触控面板的局部剖面示意图。

图7为本发明另一实施例之触控面板的正面结构示意图。

图8A为本发明另一实施例之触控面板的正面结构示意图。

图8B为图8A实施例沿剖面线V-V所绘示的触控面板的剖面示意图。

图9为本发明一实施例之触控手势之侦测方法的步骤流程图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

〔触控面板之实施例〕

以下之实施方式提供了一种触控面板1，包括基板11、触控阵列12、至少一条第一周边引线13以及至少一条第二周边引线14。触控阵列12、第一周边引线13以及第二周边引线14皆设置于基板11上。其中，第一周边引线13用于输入不同频率之输入讯号至触控阵列12的复数条第一轴向电极121。各第一轴向电极121具有相对的一第一端121a以及一第二端121b，这些第一轴向电极121的第一端121a分别透过不同之耦合单元130电性连接至第一周边引线13，而第二周边引线14电性连接于这些第一轴向电极121的第二端121b。

本实施例中，第一周边引线13及第二周边引线14均以一条来举例说明，但本发明并不以此为限。如此，所有第一轴向电极121的第一端121a藉由不同的耦合单元130电性连接至同一条第一周边引线13，而所有第一轴向电极121的第二端121b电性连接至同一条第二周边引线14，与习知的单一条电极对应连接一条周边引线相比，本发明多条电极共用一条周边引线，可减少周边引线的数量，节省周边引线的占用空间，有利于触控面板之窄边框设计。

请一并参照图1A、图1B以及与图1C，图1A系本发明一实施例之触控面板的正面结构示意图，图1B系图1A实施例之触控面板之A区域的局部放大示意图，而图1C系图1A实施例沿剖面线I-I所绘示的触控面板的局部剖面示意图。以下配合图式，就触控面板1的各部件加以详细说明。

基板11可具有平坦的上表面S1以及平坦的下表面S2。在本实施例中，基板11例如为一供触控接触的盖板(cover glass)或一承载板。基板11的材料可选自玻璃、压克力（PMMA）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）、聚碳酸酯（PC）、聚苯乙烯（PS）等透明绝缘材料或其他非透明的绝缘材料。于其他实施例中，基板11也可为软性或可弯曲基板。基板11的种类是本技术领域具有通常知识者可依据实际需求而定，故本发明之实施例并不限制。

本实施例的触控面板1例如系应用于单层电容式触控面板，而应电极层12是以单层透明导电结构来举例说明，在其他实施例中，感测电极层12亦可采用双层透明导电结构的设计。触控阵列12可包括复数条第一轴向电极121以及复数条第二轴向电极122，这些第一轴向电极121与这些复数条第二轴向电极122系交错设置，且第一轴向电极121与第二轴向电极122彼此电性绝缘。其中，第一轴向电极121例如沿X方向延伸，且在Y方向上相互间隔且平行排列，各个第一轴向电极121具有相对设置的第一端121a以及第二端121b。第二轴向电极122例如沿Y方向延伸，且在X方向上相互间隔且平行排列，各个第二轴向电极122具有一第一端122a以及一第二端122b。

如图1A所示，第一轴向电极121以及第二轴向电极122是设置于基板10之同一侧，例如皆设置于基板10的上表面S1。此外，触控面板1还可包括设置于第二轴向电极122上的多个绝缘隔片(图未示)，而第一轴向电极121横跨于所述绝缘隔片上，以使第一轴向电极121与第二轴向电极122相互电性绝缘。

在本实施例中，第一轴向电极121以及第二轴向电极122可由透明导电材料所形成，所述透明导电材料例如为氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)、氧化铟锌(indium zincoxide，IZO)、氧化铝锌(aluminum zinc oxide，AZO)或奈米银等。

第一周边引线13用于将触控面板1外部的控制器(图未示)所产生的驱动讯号传输至第一轴向电极121。详细而言，第一周边引线13透过不同之耦合单元130与各第一轴向电极121的第一端121a电性连接，不同之耦合单元130选择输入对应频率之输入讯号至这些第一轴向电极121。举例而言，不同频率的输入讯号同时或分别由第一周边引线13输入各耦合单元130，各耦合单元130仅选择与其对应的频率讯号通过，以图1A的七条第一轴向电极121举例说明，如由上到下，第一条第一轴向电极121仅接受频率为f1的输入讯号，第二条第一轴向电极121仅接受频率为f2的输入讯号，以此类推，各第一轴向电极121仅接受一个频率的输入讯号。

第二周边引线14用于作为第一轴向电极121的输出周边引线，以将第一轴向电极121所产生的感测讯号传输至触控面板1外部的控制器(图未示)。如图1A所示，第二周边引线14是设置于基板10的上表面S1。由于各第一轴向电极121的输入讯号分别为不同频率的输入讯号，故从第二周边引线14输出的讯号所载的频率也不同，控制器可以根据输出讯号所在的频率及讯号大小判断触摸点在第二轴向（Y方向）的位置。

另，本实施例中，触控面板1还包括复数条设置于基板10之上表面S1的复数条第三周边引线17。第三周边引线17与这些第二轴向电极122电性连接，并用于作为第二轴向电极122的输出讯号的周边引线，以将触控阵列12所产生的感测讯号传输至触控面板1外部的控制器。详细而言，这些第三周边引线17是分别电性连接于这些第二轴向电极122的第一端122a。

如图1A所示，第一周边引线13系位于触控阵列12的右侧边，第二周边引线14系位于触控阵列12的左侧边，而第三周边引线17系位于触控阵列12的下侧边。此外，这些第一轴向电极121是位于第一周边引线13以及第二周边引线14之间。

值得一提的是，第一周边引线13、第二周边引线14、第三周边引线17以及触控阵列12系设置于基板10同一侧，例如皆设置于基板10之上表面S1。于本实施例中，可藉由覆盖一导电材料于基板11之上表面S1的至少一部分，以形成第一周边引线13、第二周边引线14以及复数条第三周边引线17，而所述导电材料例如含有银、铝、铜、镁、钼、或上述材料之合金。

第一周边引线13的复数条耦合单元130彼此并联，而每一个耦合单元130与其中一个第一轴向电极121串联，且各个耦合单元130所产生之耦合讯号不同。在一实施例中，这些耦合单元130为具有不同电容值之电容器，用于选择输入不同频率之输入讯号至对应的第一轴向电极121。各个耦合单元130例如包括一第一极板131以及一第二极板132，而在每一个耦合单元130中，第一极板131与第二极板132对向设置且彼此隔离。

如图所示，在每一个耦合单元130中，第一极板131以及第二极板132皆具有大致长条形状，且两者皆由同一层导电层所形成。因此，在每一个耦合单元130中，第一极板131以及第二极板132两者所形成的电场的方向会大致平行于基板11上表面S1。此外，在每一个耦合单元130中，第一极板131与第二极板132之间是以一间距G彼此隔离，而这些耦合单元130的间距G彼此皆相同，亦即，这些耦合单元130的间距G皆具有相同的宽度W。

另外，这些第一极板131的长度L1彼此皆不相同，而这些第二极板132的长度L2彼此皆相同。换言之，在每一个耦合单元130中，第一极板131与第二极板132具有一正对面积，而这些耦合单元130之正对面积彼此皆不相同。因此，这些耦合单元130的电容值彼此皆不相同。

上述触控面板1在工作时，复数个具有相同强度、不同频率的输入讯号可输入第一周边引线13并通过这些耦合单元130，以对这些耦合单元130进行充电。当所有耦合单元130充电完成后，由于这些具有不同电容值的耦合单元130所对应的讯号频率各不相同，这些耦合单元130分别选择对应频率的输入讯号，以允许对应频率的输入讯号通过。藉此，这些不同频率的输入讯号会通过对应的耦合单元130而传输至对应的第一轴向电极121。另外，这些不同频率的讯号可透过第二周边引线14而分别自对应的第一轴向电极121之第二端121b输出触控面板1，以传输至触控面板1外部之控制器。

藉此，控制器可透过识别不同的讯号频率来锁定不同的第一轴向电极121。并且，控制器可透过逐一锁定各个频率的讯号(亦即，逐一锁定各个第一轴向电极121的讯号)，进而扫描所有由第三周边引线17输出的讯号，从而识别触摸点之座标位置。

如果有手指或触控笔触摸触控面板1，则一特定频率上所载的讯号的强度会相应发生变化，而其他频率之讯号的强度不会发生变化，从而判断出对应此特定频率讯号的第一轴向电极121有被触摸。因此，检测第二周边引线14的输出讯号，可判断出触摸点所对应的第一轴向电极121，从而判断出触摸点在第二轴向上(例如Y轴)的位置。

再者，检测这些第三周边引线17的输出讯号，并根据各个第二轴向电极的输出讯号，可判断出触摸点所对应的第二轴向电极122，从而判断触摸点在一第一轴向上(例如X轴)的位置。

上述实施例可归纳出本发明一实施例之触控手势的侦测方法，请参照图9之流程图。首先，输入复数个具有不同频率之输入讯号至各个耦合单元130(步骤S101)。然后，各个耦合单元130选择输入这些输入讯号其中之一至对应的第一轴向电极121(步骤S102)。接着，检测第二周边引线14的输出讯号，并根据第二周边引线14的输出讯号判断触摸点在第二轴向上的位置(步骤S103)。再者，检测第二轴向电极122的输出讯号，并根据第二轴向电极122的输出讯号判断触摸点在一第二轴向上的位置(步骤S104)。

〔触控面板之另一实施例〕

请参照图2，图2系本发明另一实施例之触控面板的正面结构示意图。本实施例之触控面板1’与前述实施例之触控面板1相似之处不再描述，而以下仅针对本实施例与前述实施例不同之处进行详细说明。如图2所示，不同耦合单元130的第一极板131的长度L1彼此皆不相同，而在每一个耦合单元130中，第一极板131的长度L1以及第二极板132的长度L2两者相同，同时，各耦合单元130中的第一极板131与第二极板132之间的间距G的宽度相同。因此，这些耦合单元130的电容值大小系彼此不同。

〔触控面板之另一实施例〕

请参照图3，图3系本发明另一实施例之触控面板的正面结构示意图。本实施例之触控面板1”与前述实施例相似之处不再描述，而以下仅针对本实施例与前述实施例之触控面板1不同之处进行详细说明。如图3所示，不同耦合单元130的第一极板131的长度L1彼此皆相同，而在每一个耦合单元130中，第一极板131的长度L1以及第二极板132的长度L2两者相同。另外，这些耦合单元130之间距G彼此皆不相同，亦即，这些耦合单元130之间距G具有不同的宽度W。因此，这些耦合单元130的电容值大小系彼此不同。

〔触控面板之另一实施例〕

请一并参照图4A、图4B以及图4C，图4A系本发明另一实施例之触控面板的正面结构示意图，图4B系图4A实施例之触控面板之B区域的局部放大示意图，而图4C系图4B实施例沿剖面线II-II所绘示的触控面板的局部剖面示意图。本实施例之触控面板2与前述实施例之触控面板1相似之处不再描述，而以下仅针对本实施例与前述实施例不同之处进行详细说明。

如图所示，在每一个耦合单元130中，第一极板131以及第二极板132两者例如系由不同导电层所形成，第一极板131系设置于第二极板132上方。因此，在每一个耦合单元130中，第一极板131以及第二极板132两者所形成的电场的方向与基板11表面的法线方向大致相同。在每一个耦合单元130中，第一极板131与第二极板132系以一介电层133彼此隔离，而各个耦合单元130之介电层133的厚度H彼此皆相同。举例而言，介电层133作为一整层设计，第一极板131设置在介电层133的一侧，第二极板132设置在介电层133另一侧。

另外，第一极板131的长度L1彼此皆不相同，而第二极板132的长度L2彼此皆相同。换言之，这些耦合单元130之正对面积的尺寸系彼此不同。因此，各个耦合单元130的电容值大小系彼此不同。

〔触控面板之另一实施例〕

请一并参照图5A、图5B以及图5C，图5A系本发明另一实施例之触控面板的正面结构示意图，图5B系图5A实施例之触控面板之C区域的局部放大示意图，而图5C系图5B实施例沿剖面线III-III所绘示的触控面板的局部剖面示意图。本实施例之触控面板2’与前述实施例之触控面板2相似之处不再描述，而以下仅针对本实施例与前述实施例不同之处进行详细说明。

如图所示，第一极板131的长度L1彼此皆不相同，而在每一个耦合单元130中，第一极板131的长度L1以及第二极板132的长度L2两者相同。换言之，这些耦合单元130之正对面积的尺寸彼此不同。因此，各个耦合单元130的电容大小系彼此不同。

〔触控面板之另一实施例〕

请一并参照图6A、图6B以及图6C，图6A系本发明另一实施例之触控面板的正面结构示意图，图6B系图6A实施例之触控面板之D区域的局部放大示意图，而图6C系图6B实施例沿剖面线IV-IV所绘示的触控面板的局部剖面示意图。本实施例之触控面板2”与前述实施例之触控面板2相似之处不再描述，而以下仅针对本实施例与前述实施例不同之处进行详细说明。

在每一个耦合单元130中，第二极板132系设置于第一极板131上方，第一极板131与第二极板132系以一介电层133彼此隔离。第一极板131的长度L1彼此皆相同，而在每一个耦合单元130中，第一极板131的长度L1以及第二极板132的长度L2两者相同。换言之，这些耦合单元130之正对面积的尺寸彼此皆相同。另外，各个耦合单元130之介电层133的厚度H彼此皆不相同。换言之，每一个耦合单元130中第一极板131与第二极板132两者之间具有一间隔距离H，而各个耦合单元130之所述间隔距离H系彼此不同。因此，各个耦合单元130的电容大小系彼此不同。

〔触控面板之另一实施例〕

请参照图7，图7系本发明另一实施例之触控面板的正面结构示意图。本实施例之触控面板3与前述实施例之触控面板1相似之处不再描述，而以下仅针对本实施例与前述实施例不同之处进行详细说明。如图7所示，在触控面板3中，第一周边引线13的数量可为多个，例如为两个。第二周边引线14的数量也可为多个，例如为两个。

至少两条第一轴向电极121的第一端121a电性连接至同一条的第一周边引线13，而至少两条第一轴向电极121的第二端121b电性连接于同一条的第二周边引线14。如图7所示，四条第一轴向电极121的第一端通过不同的耦合单元130连接至同一条第一周边引线13a，且该四条第一轴向电极121的第二端连接至同一条第二周边引线14a。另外三条第一轴向电极121的第一端通过耦合单元130连接至另外一条第一周边引线13b，且该三条第一轴向电极121的第二端连接至另外一条第二周边引线14b。值得一提的是，本实施例中，分别连接于第一周边引线13a、13b的耦合单元130的电容值可以相同或不同。

〔触控面板之另一实施例〕

请一并参照图8A以及图8B，图8A系本发明另一实施例之触控面板的正面结构示意图，图8B系图8A实施例沿剖面线V-V所绘示的触控面板的剖面示意图。本实施例之触控面板4与前述实施例之触控面板1相似之处不再描述，而以下仅针对本实施例与前述实施例不同之处进行详细说明。

在触控面板4中，第一轴向电极121系设置于基板11的上表面S1，而第二轴向电极122系设置于基板11的下表面S2，第一轴向电极121以及第二轴向电极122透过基板11彼此电性绝缘。

另外，在同一耦合单元130中，第一极板131以及第二极板132分别位于基板11的两侧并透过基板11彼此隔离。详细而言，第一周边引线13的复数个第一极板131可设置于基板11的上表面S1，而第一周边引线13的复数个第二极板132可设置于基板11的下表面S2，以透过基板11隔开进而相互电性绝缘。

综上所述，上述该些实施方式的触控面板透过将至少两条电极的第一端藉由不同的耦合单元电性连接至同一条的第一周边引线13，而此两条电极的第二端电性连接至同一条的第二周边引线14，与习知的单一条电极对应连接一条周边引线相比，本发明多条电极共用一条周边引线，进而可减少周边引线的数量，以节省周边引线的占用空间，有利于触控面板之窄边框设计。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (17)

1.一种触控面板，其特征在于，包括：

基板；

触控阵列，具有复数条第一轴向电极，设置于该基板上，其中各该第一轴向电极具有相对的一第一端以及一第二端；以及

至少一条第一周边引线，设置于该基板上，并用于输入不同频率之输入讯号至该些第一轴向电极，其中，该些第一轴向电极的该些第一端分别透过不同之耦合单元电性连接至该第一周边引线；以及

至少一第二周边引线，设置于该基板上，并电性连接于该些第一轴向电极的该些第二端；

其中，该些耦合单元为具有不同电容值之电容器。

2.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该第一周边引线的数量为复数条，至少两条该第一轴向电极的该些第一端电性连接至同一条的该第一周边引线。

3.如权利要求1或2所述的触控面板，其特征在于，该第二周边引线的数量为复数条，至少两条该第一轴向电极的该些第二端电性连接于同一条的该第二周边引线。

4.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该些耦合单元彼此并联，而每一个该耦合单元与其中一个该第一轴向电极串联。

5.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该些耦合单元用于选择输入不同频率之输入讯号至对应的该些第一轴向电极。

6.如权利要求5所述的触控面板，其特征在于，各该耦合单元包括一第一极板以及一第二极板，在每一个该耦合单元中，该第一极板与该第二极板对向设置且彼此隔离。

7.如权利要求6所述的触控面板，其特征在于，在每一个该耦合单元中，该第一极板与该第二极板之间以一间距彼此隔离。

8.如权利要求7所述的触控面板，其特征在于，不同耦合单元中该些间距彼此皆不相同。

9.如权利要求6所述的触控面板，其特征在于，在每一个该耦合单元中，该第一极板与该第二极板以一介电层彼此隔离。

10.如权利要求9所述的触控面板，其特征在于，不同耦合单元中该些介电层的厚度彼此皆不相同。

11.如权利要求6所述的触控面板，其特征在于，在每一个该耦合单元中，该第一极板与该第二极板具有一正对面积，不同耦合单元的该些正对面积的尺寸彼此皆不相同。

12.如权利要求6所述的触控面板，其特征在于，在同一个该耦合单元中，该第一极板以及该第二极板分别位于该基板之相对两侧并透过该基板彼此隔离。

13.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该触控阵列更包括复数条第二轴向电极，该些第一轴向电极与该些第二轴向电极系交错设置，且该些第一轴向电极与该些第二轴向电极彼此电性绝缘。

14.如权利要求13所述的触控面板，其特征在于，更包括复数第三周边引线，设置于该基板上，且与该些第二轴向电极电性连接。

15.如权利要求13所述的触控面板，其特征在于，该些第一轴向电极与该些第二轴向电极设置于该基板之同一侧。

16.如权利要求13所述的触控面板，其特征在于，该些第一轴向电极与该些第二轴向电极分别设置于该基板之相对两侧。

17.一种触控手势的侦测方法，适用于如权利要求13所述的触控面板，其特征在于，该侦测方法包括：

输入复数个具有不同频率之输入讯号至各该耦合单元；

各该耦合单元选择输入该些输入讯号其中之一至对应的该第一轴向电极；

检测该第二周边引线的输出讯号，并根据该第二周边引线的输出讯号判断一触摸点在一第二轴向上的位置；以及

检测该些第二轴向电极的输出讯号，并根据该些第二轴向电极的输出讯号判断该触摸点在一第一轴向上的位置。