TW201506746A

TW201506746A - 單層多點互容式觸控面板之驅動感應方法

Info

Publication number: TW201506746A
Application number: TW102127603A
Authority: TW
Inventors: Peng Liu; Chih-Chang Lai
Original assignee: Novatek Microelectronics Corp
Priority date: 2013-08-01
Filing date: 2013-08-01
Publication date: 2015-02-16
Also published as: TWI492135B

Abstract

一種用於一單層多點互容式觸控面板之驅動感應方法，該單層多點互容式觸控面板上配置有複數個感應電極，該複數個感應電極中每一感應電極包含至少一驅動區及至少一接收區，其中所有驅動區及所有接收區皆位於該單層多點互容式觸控面板中同一層。該驅動感應方法包含有沿一第一方向對該複數個感應電極輸入一第一驅動訊號，並沿該第一方向接收對應於該第一驅動訊號之一第一感應訊號；以及沿一第二方向對該複數個感應電極輸入一第二驅動訊號，並沿該第二方向接收對應於該第二驅動訊號之一第二感應訊號；其中，該第二方向與該第一方向大致垂直。

Description

單層多點互容式觸控面板之驅動感應方法

本發明係指一種用於單層多點互容式觸控面板之驅動感應方法，尤指一種可同時包含自容式觸控感應及互容式觸控感應之優點的驅動感應方法。

近年來，觸控感應技術迅速地發展，許多消費性電子產品例如行動電話(Mobile Phone)、衛星導航系統(GPS Navigator System)、平板電腦(Tablet)、個人數位助理(PDA)及筆記型電腦(Laptop)等均內建有觸控功能。於上述各種電子產品中，原先顯示面板之區域被賦予觸控感應之功能，也就是說，將原先單純的顯示面板轉換成具有觸控辨識功能之觸控顯示面板。依據觸控面板之結構設計上的不同，一般可區分為外掛式(out-cell)與內嵌式(in-cell/on-cell)觸控面板。其中，外掛式觸控面板係將獨立的觸控面板與一般的顯示面板組合而成，而內嵌式觸控面板則是將觸控感應裝置直接設置在顯示面板中基板內側或外側上。

另一方面，觸控的感應技術可分為電阻式、電容式及光學式。電容式觸控面板因具有感應準確度高、透光度高、反應速度快、使用壽命長等優點，已逐漸成為市場主流。電容式觸控面板可再細分為自容式(Self Capacitance)及互容式(Mutual Capacitance)。自容式觸控面板無法精準地感應多點觸控的報點，通常應用於單點觸控的電子產品或小面積的面板裝置。相較之下，互容式觸控面板能實現大面積的多點觸控以及較複雜的觸控功能。而具有單層多點架構之互容式觸控面板除了保有可偵測多點觸控之優點外，其成本及複雜度相較於習知多層架構之互容式觸控面板更為低。

然而，互容式觸控面板係透過感應電極中的驅動區及接收區之間的電容變化來判斷觸控的發生，在部分情況下，感應電極的互容訊號較微弱而不易偵測，可能會造成觸控訊號的誤判。相較之下，自容式觸控面板較不會有誤判的情形。如此一來，由於互容式觸控感應方法及自容式觸控感應方法各自具有優缺點，單獨使用時皆無法適用於各種可能發生的觸控形態。有鑑於此，實有必要提出一種觸控感應方法，可同時包含自容式觸控感應及互容式觸控感應之優點，並補足自容式觸控感應及互容式觸控感應之缺點。

因此，本發明之主要目的即在於提供一種觸控感應方法，同時包含自容式觸控感應及互容式觸控感應之優點，並補足自容式觸控感應及互容式觸控感應之缺點。

本發明揭露一種用於一單層多點互容式觸控面板之驅動感應方法，該單層多點互容式觸控面板上配置有複數個感應電極，該複數個感應電極中每一感應電極包含至少一驅動區及至少一接收區，其中所有驅動區及所有接收區皆位於該單層多點互容式觸控面板中同一層。該驅動感應方法包含有沿一第一方向對該複數個感應電極輸入一第一驅動訊號，並沿該第一方向接收對應於該第一驅動訊號之一第一感應訊號；以及沿一第二方向對該複數個感應電極輸入一第二驅動訊號，並沿該第二方向接收對應於該第二驅動訊號之一第二感應訊號；其中，該第二方向與該第一方向大致垂直。

本發明另揭露一種用於一單層多點互容式觸控面板之驅動感應方法，該單層多點互容式觸控面板上配置有複數個感應電極，該複數個感應電極中每一感應電極包含至少一驅動區及至少一接收區，其中所有驅動區及所有接收區皆位於該單層多點互容式觸控面板中同一層。該驅動感應方法包含有沿一第一方向對該複數個感應電極輸入一第一驅動訊號，並沿一第二方向接收對應於該第一驅動訊號之一第一感應訊號，其中該第二方向與該第一方向大致垂直；以及在一特定情況下，另沿該第一方向對該複數個感應電極輸入一第二驅動訊號，並沿該第一方向接收對應於該第二驅動訊號之一第二感應訊號，以及沿該第二方向對該複數個感應電極輸入一第三驅動訊號，並沿該第二方向接收對應於該第三驅動訊號之一第三感應訊號。

10‧‧‧單層多點互容式觸控面板

100‧‧‧基板

102‧‧‧軟式印刷電路板

104‧‧‧控制電路

V1~V6‧‧‧驅動訊號

S1~S4‧‧‧感應訊號

VX1~VX6、VY1~VY4‧‧‧驅動訊號

SX1~SX6、SY1~SY4‧‧‧感應訊號

40‧‧‧流程

400~406‧‧‧步驟

50‧‧‧流程

500~512‧‧‧步驟

60‧‧‧單層多點互容式觸控面板

第1圖為本發明實施例一單層多點互容式觸控面板之結構示意圖。

第2圖為用於單層多點互容式觸控面板之一驅動感應方法之示意圖。

第3圖為用於單層多點互容式觸控面板之另一驅動感應方法之示意圖。

第4圖為本發明實施例一驅動感應流程之示意圖。

第5圖為本發明實施例另一驅動感應流程之示意圖。

第6圖為本發明實施例第3圖之驅動感應方法偵測到複數個觸碰點之示意圖。

請參考第1圖，第1圖為本發明實施例一單層多點互容式觸控面板10之結構示意圖。如第1圖所示，單層多點互容式觸控面板10包含一基板100、一軟式印刷電路板(Flexible Printed Circuit board，FPC)102及一控制電路104。於單層多點互容式觸控面板10中，每一感應電極皆配置於基板100上，且由驅動區及接收區所組成。舉例來說，於第1圖之感應電極中，斜線部分為驅動區，點狀部分為接收區。於其它實施例中，驅動區及接收區的形狀及範圍可根據不同應用而適當調整，不限於此。軟式印刷電路板102配置於基板100之一側。控制電路104位於軟式印刷電路板102上，用來控制基板100上感應電極之運作。於第1圖中，基板100上之感應電極連接至位於基板100下方之軟式印刷電路板102，進而接收軟式印刷電路板102上之控制電路104的驅動訊號，並將感應訊號傳送至控制電路104。

請參考第2圖，第2圖繪示了用於單層多點互容式觸控面板10之一驅動感應方法的運作方式。如第2圖所示，感應電極配置為一6？矩陣，而第2圖之驅動感應方法係沿水平方向對每一列之感應電極輸入驅動訊號V1~V6，並沿垂直方向接收對應於驅動訊號V1~V6之感應訊號S1~S4。詳細來說，驅動訊號V1~V6係傳送至感應電極之驅動區，當觸碰發生時，在發生觸碰的位置上，驅動區與接收區之間的電容值會發生改變，控制電路104可由接收區接收感應訊號S1~S4，並根據感應訊號S1~S4來判斷是否發生觸碰。控制電路104可依驅動訊號V1、V2、V3、V4、V5及V6之順序輸入每一列感應電極之驅動區，再接收對應於每一驅動訊號V1~V6之感應訊號S1~S4，可取得單層多點互容式觸控面板10中完整的觸控感應電容值變化，進而計算出觸碰發生的位置。於部分實施例中，亦可沿垂直方向對每一行之感應電極輸入驅動訊號，再沿水平方向接收對應於此驅動訊號之感應訊號，同樣能取得完整的觸控感應電容值變化。另一方面，於其它實施例中，亦可將驅動區及接收區的位置互換，亦即，將驅動訊號V1~V6傳送至接收區，再由驅動區接收感應訊號S1~S4，同樣能達到觸控感應的效果。

然而，在部分情況下，藉由第2圖之方式進行觸控感應之訊號較為微弱，可能會造成控制電路104的誤判。舉例來說，當水滴在觸控面板上時，會造成驅動區及接收區之間的電容值改變，此電容值改變的情況與手指觸碰所造成的電容變化相似，因此上述驅動感應方法可能無法判斷這樣的電容變化係來自於水滴或是手指的觸碰，因而造成誤判。此外，若觸控面板應用於手機或平板電腦等行動裝置時，使用者在使用時可能會將行動裝置放置在桌上，單手接觸行動裝置上的觸控面板以進行操作。此時行動裝置未與使用者之身體共地，無法形成迴路，這種狀況稱之為『懸空』。在此情況下，觸控感應訊號較為微弱，使得觸控反應不靈敏。

為了避免觸控訊號的誤判並提升觸控反應的靈敏度，本發明實施例另提供一種驅動感應方法，如第3圖所示。在第3圖中，控制電路104係沿水平方向對每一列之感應電極輸入驅動訊號VX1~VX6，並沿水平方向接收對應於驅動訊號VX1~VX6之感應訊號SX1~SX6，以及沿垂直方向對每一行之感應電極輸入驅動訊號VY1~VY4，並沿垂直方向接收對應於驅動訊號VY1~VY4之感應訊號SY1~SY4。藉由這樣的驅動感應方式，可取得較良好的觸控感應效果。

值得注意的是，第3圖之驅動感應方式可清楚判別水滴在觸控面板上所產生的訊號及手指觸碰的訊號，另一方面，當行動裝置處於懸空的狀態時，第3圖之感應方式亦可取得較良好的觸碰感應結果。如此一來，當單層多點互容式觸控面板10使用第2圖所示的驅動感應方法而無法順利判斷是否發生觸碰時，可進一步使用第3圖所示的驅動感應方法，相關的操作方式可歸納為一驅動感應流程40，如第4圖所示。驅動感應流程40包含有以下步驟：

步驟400：開始。

步驟402：沿一第一方向對複數個感應電極之複數個驅動區輸入一第一驅動訊號，並沿一第二方向由複數個感應電極之複數個接收區接收對應於第一驅動訊號之一第一感應訊號，其中第二方向與第一方向大致垂直。

步驟404：在一特定情況下，另沿第一方向對複數個感應電極之複數個驅動區輸入一第二驅動訊號，並沿第一方向由複數個感應電極之複數個接收區接收對應於第二驅動訊號之一第二感應訊號，以及從第二方向對複數個感應電極之複數個驅動區輸入一第三驅動訊號，並沿第二方向由複數個感應電極之複數個接收區接收對應於第三驅動訊號之一第三感應訊號。

步驟406：結束。

驅動感應流程40中所述的特定情況可能為上述水滴在面板上或行動裝置處於懸空的狀態，亦可能為其它造成第2圖之驅動感應方法無法順利判斷是否發生觸碰的情況，而不限於此。當使用第2圖之驅動感應方法無法順利判斷是否發生觸碰時，進而使用第3圖之驅動感應方法，可藉以補足第2圖之驅動感應方法的缺點，以達到更良好的觸控感應效果。

於部分實施例中，亦可不進行第2圖之驅動感應方法，而直接進行第3圖之驅動感應方法。亦即，在驅動感應流程40中略過步驟402而直接執行步驟404所述的驅動感應方法。在此情況下，則不會發生上述水滴在面板上或行動裝置懸空時所造成的誤判問題。然而，第3圖之驅動感應方法無法正確判斷多點觸碰的位置。因此，另一種實施方式為，先透過第3圖之驅動感應方法取得一感應結果，當感應結果顯示為複數個觸碰點時，另藉由第2圖之驅動感應方法來確認複數個觸碰點的位置。另一方面，當感應結果顯示為單一觸碰點時，則不需要使用第2圖之驅動感應方法來判斷，控制電路104可將單一觸碰點的位置視為觸碰位置，或直接輸出單一觸碰點的座標，以進行後續之訊號處理。

上述先透過第3圖之驅動感應方法取得相關於觸碰點之感應結果，再透過第2圖之驅動感應方法確認複數個觸碰點位置之步驟可歸納為一驅動感應流程50，如第5圖所示。驅動感應流程50包含有以下步驟：

步驟500：開始。

步驟502：沿一第一方向對複數個感應電極之複數個驅動區輸入一第一驅動訊號，並沿第一方向由複數個感應電極之複數個接收區接收對應於第一驅動訊號之一第一感應訊號。

步驟504：沿一第二方向對複數個感應電極之複數個驅動區輸入一第二驅動訊號，並沿第二方向由複數個感應電極之複數個接收區接收對應於第二驅動訊號之一第二感應訊號，其中，第二方向與第一方向大致垂直。

步驟506：根據第一感應訊號及第二感應訊號，判斷一感應結果。

步驟508：當感應結果為單一觸碰點時，輸出單一觸碰點之座標。

步驟510：當感應結果為複數個觸碰點時，沿第一方向對複數個感應電極輸入一第三驅動訊號，並沿第二方向接收對應於第三驅動訊號之一第三感應訊號，以取得複數個觸碰點之座標。

步驟512：結束。

於驅動感應流程50中，由於第3圖之驅動感應方法無法處理多點觸控的情況，因此僅需要在感應結果顯示有複數個觸碰點存在時，再執行第2圖之驅動感應方法。如此一來，第2圖之驅動感應方法可補足第3圖之驅動感應方法無法處理多點觸碰的缺點，以達到更良好的觸控感應效果。

值得注意的是，於本發明之實施例中，只要是在單層多點互容式觸控面板上執行第3圖之驅動感應方法，不論是否搭配第2圖之驅動感應方法或搭配其它驅動感應方法，皆屬於本發明所揭露的範疇。因此，本領域具通常知識者當可根據系統需求，進行各種修飾或變化，而不限於此。舉例來說，於上述透過第2圖之驅動感應方法來協助第3圖之驅動感應方法處理多點觸控的實施例中，第2圖之驅動感應方法可執行於完整的觸控面板，或是僅執行於觸碰點可能發生的位置。

舉例來說，請參考第6圖，第6圖為本發明實施例第3圖之驅動感應方法偵測到複數個觸碰點之示意圖。如第6圖所示，當單層多點互容式觸控面板60執行第3圖之驅動感應方法之後，發現位置A1、A2、B1及B2皆可能為觸碰點，因此判斷為多點觸控的情況。對第3圖之驅動感應方法而言，由於觸碰發生於位置A1及A2或觸碰發生於位置B1及B2時，皆可能產生以上感應結果，因此必須透過第2圖之驅動感應方法來確認實際發生觸碰的位置。於一實施例中，第2圖之驅動感應方法可執行於完整的單層多點互容式觸控面板60，以從位置A1、A2、B1及B2中取得實際發生觸碰的位置。如第6圖所示，第2圖之驅動感應方法只需要執行於可能發生觸碰之位置即可，亦即，沿水平方向分別對第2列及第6列之感應電極輸入驅動訊號V2及V6，再沿垂直方向接收相對應的感應訊號S1及S3，如此一來，即可根據感應訊號S1及S3判斷實際發生觸碰的位置。於一實施例中，為了計算出更精確的觸碰位置，可對距離觸碰點之可能座標一特定範圍內之感應電極輸入驅動訊號。舉例來說，針對位於第2列中可能發生觸碰的位置(即位置A1及B1)，可沿水平方向分別對第1列、第2列及第3列之感應電極依序輸入驅動訊號V1、V2及V3，並沿垂直方向接收相對應的感應訊號S1~S4，再透過電容值的計算，取得更精確的觸碰位置座標。同樣地，針對位於第6列中可能發生觸碰的位置(即位置A2及B2)，亦可沿水平方向分別對第5列及第6列之感應電極依序輸入驅動訊號V5及V6，並沿垂直方向接收相對應的感應訊號S1~S4，再透過電容值的計算，取得更精確的觸碰位置座標。

於習知技術中，自容式觸控面板無法處理多點觸控，而互容式觸控面板在部分情況下，感應電極的互容訊號較微弱而不易偵測，可能會造成觸控訊號的誤判。而互容式觸控感應方法及自容式觸控感應方法各自具有優缺點，單獨使用時皆無法適用於各種可能發生的觸控形態。相較之下，本發明提供一種觸控感應方法，同時包含自容式觸控感應及互容式觸控感應之優點，並補足自容式觸控感應及互容式觸控感應之缺點，以達到更良好的觸控感應效果。

VX1~VX6、VY1~VY4‧‧‧驅動訊號

SX1~SX6、SY1~SY4‧‧‧感應訊號

Claims

一種用於一單層多點互容式觸控面板之驅動感應方法，該單層多點互容式觸控面板上配置有複數個感應電極，該複數個感應電極中每一感應電極包含至少一驅動區及至少一接收區，其中所有驅動區及所有接收區皆位於該單層多點互容式觸控面板中同一層，該驅動感應方法包含有：沿一第一方向對該複數個感應電極之複數個驅動區輸入一第一驅動訊號，並沿該第一方向由該複數個感應電極之複數個接收區接收對應於該第一驅動訊號之一第一感應訊號；以及沿一第二方向對該複數個感應電極之該複數個驅動區輸入一第二驅動訊號，並沿該第二方向由該複數個感應電極之該複數個接收區接收對應於該第二驅動訊號之一第二感應訊號；其中，該第二方向與該第一方向大致垂直。
如請求項1所述之驅動感應方法，其另包含根據該第一感應訊號及該第二感應訊號，判斷一感應結果。
如請求項2所述之驅動感應方法，其中當該感應結果為單一觸碰點時，輸出該單一觸碰點之座標。
如請求項2所述之驅動感應方法，其中當該感應結果為複數個觸碰點時，沿該第一方向對該複數個感應電極輸入一第三驅動訊號，並沿該第二方向接收對應於該第三驅動訊號之一第三感應訊號，以取得該複數個觸碰點之座標。
如請求項2所述之驅動感應方法，其中當該感應結果為複數個觸碰點時，沿該第一方向對該複數個感應電極中，與該複數個觸碰點之可能座標之距離位於一特定範圍內之感應電極輸入一第四驅動訊號，並沿該第二方向接收對應於該第四驅動訊號之一第四感應訊號，以取得該複數個觸碰點之座標。
一種用於一單層多點互容式觸控面板之驅動感應方法，該單層多點互容式觸控面板上配置有複數個感應電極，該複數個感應電極中每一感應電極包含至少一驅動區及至少一接收區，其中所有驅動區及所有接收區皆位於該單層多點互容式觸控面板中同一層，該驅動感應方法包含有：沿一第一方向對該複數個感應電極之複數個驅動區輸入一第一驅動訊號，並沿一第二方向由該複數個感應電極之複數個接收區接收對應於該第一驅動訊號之一第一感應訊號，其中該第二方向與該第一方向大致垂直；以及在一特定情況下，另沿該第一方向對該複數個感應電極之該複數個驅動區輸入一第二驅動訊號，並沿該第一方向由該複數個感應電極之該複數個接收區接收對應於該第二驅動訊號之一第二感應訊號，以及沿該第二方向對該複數個感應電極之該複數個驅動區輸入一第三驅動訊號，並沿該第二方向由該複數個感應電極之該複數個接收區接收對應於該第三驅動訊號之一第三感應訊號。
如請求項6所述之驅動感應方法，其中該特定情況包含水滴在該單層多點互容式觸控面板上。
如請求項6所述之驅動感應方法，其中該特定情況包含該單層多點互容式觸控面板處於一懸空的狀態。