TWI451299B - 具異向性材質薄膜之觸控面板之觸控點座標的決定方法及裝置 - Google Patents

Description

具異向性材質薄膜之觸控面板之觸控點座標的決定方法及裝置 METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING TOUCH POINT COORDINATES ON A TOUCH PANEL WITH ANISOTROPIC FILM

本發明是有關於一種觸控面板之觸控點座標的決定方法及裝置，且特別是有關於一種具異向性材質薄膜的觸控面板之觸控點座標的決定方法及裝置。

隨著人機介面更為簡便與快速的需要，觸控面板現今已成為新一代人機溝通的橋樑，代替鍵盤、滑鼠而大量廣泛應用在各式電子產品上，尤其是智慧型手機、平板電腦、電子書等產品。然而，由於觸控面板裡的關鍵材料-透明導電薄膜所需的銦為稀有金屬，且價格波動起伏大，於是新型導電材料成為技術開發的關注的課題。

故此，學界及業界開發出利用其他容易取得的材料，例如異向性材質，如奈米碳管(carbon nanotube,CNT)，作為觸控面板的基礎材料。CNT的優點是不需要蝕刻圖案化等製程，可以較簡易的製程製作。例如CNT薄膜電容式觸控面板。

而驅動上述之具異向性材質薄膜之觸控面板仍有待解決的問題之一，就是觸控點的座標辨認的解析度問題。具體而言，CNT薄膜之CNT配向的關係而產生很大的電阻異向性，造成與CNT配向垂直的X座標辨認的解析度很高，但與CNT配向平行的Y座標辨認的解析度很低的問題。

本揭露提供關於一種具異向性材質薄膜之觸控面板之觸控點座標的決定方法及裝置之實施例。驅動方法之一實施例基於對觸控面板之複數個導電端中之一導電端群組之不同導電端組合所包含的導電端同時進行驅動動作，能輔助或是達成觸控點的偵測或是觸控點的座標的計算及輸出，並且能增加其解析度。

根據本發明之一方向，提出一種觸控點座標的決定方法，用以決定觸控面板之一觸控點座標，此觸控面板具有一異向性材質薄膜、複數個第一導電端和複數個第二導電端，該些第一導電端設置於該異向性材質薄膜之一側且該異向性材質薄膜另一側設置有與此些第一導電端相對之該些第二導電端，這些第一導電端及這些第二導電端之間定義一觸控區域，此方法包括如下步驟。依據此觸控面板之相鄰之至少兩個第一導電端以及相對且相鄰之至少兩個第二導電端中包括此至少兩個第一導電端之一第一組合和包括此至少兩個第二導電端之一第二組合的複數個組合，分別對這些組合中所包含之導電端同時進行驅動動作，其中對於這些組合中之一組合所包含之導電端同時進行充電，接著同時放電，並在放電之時偵測此組合所包含之導電端之訊號強度。依據這些組合的訊號強度所對應的複數個數值，輸出對應於此觸控區域上的一座標值。

根據本發明之另一方向，提出一種觸控面板之觸控點座標的決定裝置，包括：一控制單元及一感測單元。控制單元，用以控制一具異向性材質薄膜之觸控面板之驅動動作，依據此觸控面板之相鄰之至少兩個第一導電端以及其相對且相鄰之至少兩個第二導電端中包括此至少兩個第一導電端之一第一組合和包括此至少兩個第二導電端之一第二組合的複數個組合，分別對這些組合中所包含之導電端同時充電後同時放電。感測單元，在此控制單元對各這些組合中所包含之導電端同時放電時，用以偵測此組合中所包含之導電端之訊號強度。其中此控制單元更用以依據這些組合的訊號強度所對應的複數個數值，輸出對應於此觸控面板之一觸控區域上的一座標值。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉一些實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

觸控面板之驅動

以下提供本揭露之一種具異向性材質薄膜之觸控面板之驅動方法及裝置之實施例。驅動方法之一實施例基於對相鄰的至少二導電端同時進行驅動動作、對相對的至少二導電端同時進行驅動動作以及上述導電端全部同時進行驅動動作之方式。如此，其能輔助或是達成觸控點的偵測或是觸控點的座標的計算。亦可有助改善偵測觸控點所得的座標的解析度。

為了說明本揭露的實施例與偵測觸控點所得的座標的解析度之關係，在此首先討論針對單一導電端作驅動動作所產生的辨認的解析度具有誤差的問題。

第1圖係繪示對具有異向性材質薄膜之一觸控面板之一導電端進行驅動動作的實施例示意圖。觸控面板10包括一具異向性材質薄膜100以及一基材(圖中未繪示)，其中具異向性材質薄膜100設置於基材之上。例如，將奈米碳管(CNT)薄膜直接貼在透明基板上而製成。例如此奈米碳管薄膜係由化學氣相沉積法(chemical vapor deposition,CVD)或其他適當的方法於矽基板、石英基板或其他適當的基板上形成奈米碳管層。接著，沿著一拉伸方向從奈米碳管層的一側邊拉出奈米碳管薄膜，也就是具異向性材質薄膜100。因拉伸製程中，長鍊狀奈米碳管約略沿著拉伸方向平行排列，使得奈米碳管薄膜在拉伸方向具有較低阻抗，在垂直拉伸方向阻抗約為拉伸方向阻抗的50至350倍之間。奈米碳管薄膜的表面電阻也因量測的位置不同、方向不同而介於1 KΩ至800 KΩ之間，因此具異向性材質薄膜100具有導電異向性。以上為舉例而言，故奈米碳管薄膜當可利用其他製程以產生其他特性參數，其實施方式並不以此為限。

由於異向性材質薄膜100的特性，觸控面板10在一第一方向(或稱為X方向)上因為具較大的電阻，故實質上為非導電性，而在一第二方向(或稱為Y方向)上因為具較小的電阻，故實質上具有導電性。在具異向性材質薄膜100之一側之X方向上具有一列之複數個第一導電端P1-1至P1-N(以下簡寫為P1)，而在另一側具有一列之複數個第二導電端P2-1至P2-N(以下簡寫為P2)，這些第二導電端P2在Y方向上與這些第一導電端P1相對的設置在具有異向性材質薄膜100上，亦即例如第二導電端P2-1與第一導電端P1-1相對。第一導電端P1及第二導電端P2之間定義至少一觸控區域190，以讓使用者作觸控之輸入動作，例如按壓、拖曳之類的觸控動作。

第1圖所示意對觸控面板10之一導電端進行驅動動作，例如是對第一導電端P1-K，先作充電後再放電，而其餘的導電端則可令其如接地、接一底電位或是浮接。當第一導電端P1-K充滿電時，第一導電端的電流主要會經由具異向性薄膜100流向與其相對設置的第二導電端P2-K，但由於異向性薄膜100在X方向上並非完全絕緣不導電，因此仍會有漏電流流向第一導電端P1-K相鄰之其他第一導電端以及與第二導電端P2-K相鄰之其他第二導電端。如第1圖中之實線所示表示對第一導電端P1-K充電所形成之一靜電場的等位線，另有如具箭號之虛線所示表示的是電流流向示意。

驅動動作再進一步，可在放電時，進行偵測動作，例如是利用電容數位轉換器(capacitance-to-digital converter)偵測第一導電端P1-K的訊號強度，從而產生對應的數值。如第2A圖示，在第一導電端P1-K附近產生了一觸控點TP1，沿著軌跡A移動，即X座標不變並沿著Y方向向上移動靠近第二導電端P2-K；所對應地能偵測的訊號強度隨觸控點TP1的Y座標變化的關係如第2B圖中的曲線SA所示。又另一觸控點TP2在第一導電端P1-K及P1-(K+1)之間產生，沿著與軌跡A平行的軌跡B移動，偵測之訊號強度隨觸控點TP2的Y座標變化關係由曲線SB代表。比較第2B圖的曲線SA及SB可知，觸控點距離第一導電端P1-K愈近，訊號強度愈強，反之亦然；但是對於同一訊號強度的數值，卻會因觸控點X座標不同，而產生不同的數值。由此可見，僅利用第一導電端P1-K之訊號強度來估測觸控點的Y座標的變化會造成誤差。例如第2C圖所示，當一觸控點TP3沿著實際的軌跡R(實線)往右前進時，依據偵測到的訊號強度經計算後之路徑CP卻成為如虛線所示之波動變化般的曲線。故此，針對單一導電端作驅動動作所得出的觸控點的座標的解析度具有嚴重的誤差。

而依據本揭露，針對至少兩個相鄰的導電端進行驅動動作，能有效改善上述之問題。第3A圖為對觸控面板10之實施例中之至少兩導電端P1-3及P1-4進行驅動動作之示意圖。在第3A圖中，被同時充電之兩個第一導電端P1-3及P1-4之間的等位線在X方向上較第1圖所示者平緩。故此在第一導電端P1-3、P1-4、第二導電端P2-3及P2-4之間的觸控區域上，產生了Y方向上有梯度的等位線。

如同第2A圖之測試方式，第3B圖示意在第3A圖所示之驅動動作下兩觸控點TP1、TP2分別沿著軌跡A及B移動。第3C圖繪示在第3A圖所示之驅動動作下對此兩導電端P1-3及P1-4偵測所得之一訊號強度隨觸控點的Y座標變化的關係，其中第一導電端的Y座標假設為0，第二導電端的Y座標假設為某一整數。在第3C圖中，曲線SA’及SB’分別對應到兩觸控點TP1及TP2。當觸控點的Y座標較小(即愈靠近此兩第一導電端)時，曲線SA’及SB’可視為重疊；當觸控點Y座標較大(即愈遠離此兩第一導電端)時，曲線SA’及SB’仍有差異，但相較於第2B圖來說，此差異已縮小了。

如此，若對兩第二導電端P2-3及P2-4進行先充電及放電之動作，並在放電動作中進行偵測，則導電端P2-3及P2-4偵測所得之一訊號強度隨兩觸控點TP1及TP2的Y座標變化的關係，會與上述情況相似，即愈靠近兩第二導電端P2-3及P2-4(即觸控點Y座標較大)則訊號強度的變化曲線趨於重疊，愈離開此兩導電端(即觸控點Y座標較小)則訊號強度的變化曲線仍有一些差異。

由此可知，為了求得更精確的觸控點的Y座標，可分別對於至少兩個第一及至少兩個第二導電端各組之導電端同時進行驅動動作，從而依據偵測到的多個訊號強度所對的數值以內插或其他演算方式求得觸控點的Y座標。請參考第4圖所示，提出一種觸控面板之驅動方法之實施例，其能輔助或是達成觸控點的偵測或是觸控點的座標的計算。此方法包括步驟如下：如步驟S410所示，提供具有異向性材質薄膜之一觸控面板，如第1圖所示的觸控面板。如步驟S420所示，依據觸控面板之相鄰之至少兩個第一導電端以及其相對且相鄰之至少兩個第二導電端中包括至少二個導電端之一組合和包括全部導電端之一組合的複數個組合，分別對這些組合中所包含之導電端同時進行驅動動作。

上述步驟S420所述的複數個組合例如包括以下組合。如第5A圖所示之至少兩個第一導電端的一組合以及如第5B圖所示之至少兩個第二導電端的一組合。如第5C圖所示之此至少兩個第一導電端之一與相對之此至少兩 個第二導電端之一的一組合以及如第5D圖所示之此至少兩個第一導電端之另一與相對之此至少兩個第二導電端之另一的一組合。如第5E圖所示之至少兩個第一導電端及至少兩個第二導電端的一組合。在一些實施例中，可以依據不同的次序對分別對上述組合的導電端同時進行驅動，例如先進行如第5E圖的組合的驅動動作，再繼而針對其他如第5A-5D圖的驅動動作。

此外，在一實施例中，步驟S420例如包括：分別對這些組合中所包含之導電端同時進行充電後同時放電；此實施列可利用一驅動電路加以實現。

又於另一實施例中，在步驟S420中，在對各個這些組合中所包含之導電端同時放電時，更偵測此組合中所包含之導電端之訊號強度；此實施列之偵測動作可利用一感測電路例如是電容數位轉換電路加以實現。例如對於第5A圖及第5B圖所示之兩組合，可以偵測出訊號強度以輔助求得在這些導電端所形成的觸控區域內的觸控點的Y座標。例如對於第5C圖及第5D圖所示之兩組合，可以偵測出訊號強度以輔助求得在這些導電端所形成的觸控區域內的觸控點的X座標。例如對於第5E圖所示之組合，可以偵測出這些導電端所形成的觸控區域內的訊號強度的背景值，以輔助求得在觸控點的X及Y座標之用。

請參考第6圖所示意之一種觸控面板之驅動方法之另一實施例。如第6圖所示，驅動方式可以包括：先依據如第5C及5D圖之方式對相對之第一及第二導電端逐一進行掃瞄，利用偵測到訊號強度的大小從而找出一觸控點TP4的X座標所在的一觸控區域600。驅動方式再繼而利用如第5A及5B圖及5E之方式進行驅動。

此外，在一些實施例中，在對於例如第5A圖或第5B圖所示之組合，偵測此組合中所包含之導電端之訊號強度時，可以藉由不同方式達成。例如第7A圖所示，對於此至少兩個第一導電端之組合，同時個別偵測此組合中所包含之導電端之訊號強度。例如第7A圖所示，藉由使用兩個電容數位轉換器同時對兩個第一導電端個別進行訊號強度的偵測。又例如第7B圖所示，對於此至少兩個第一導電端之組合，偵測此組合中所包含之導電端被耦接時之訊號強度，例如是藉由使兩個導電端耦接至一個電容數位轉換器以進行偵測訊號強度。又例如第7C圖所示，對於此至少兩個第一導電端之組合(例如具有三個或以上的第一導電端時)，偵測步驟包括：偵測此組合之至少兩者耦接時之訊號強度。在如第7C圖所示意的作法中有許多的實現方式，例如在3個第一導電端中選出兩組以及同時偵測此兩組個別之訊號強度。例如第7C圖所示，藉由使兩個電容數位轉換器以進行偵測此三個第一導電端之訊號強度。在上述第7A或7C圖的例子中，其中藉由兩個電容數位轉換器700所得到的兩個數值可以於後序的處理中作例如加法處理從而得到相對應的數值。

此外，第8圖為一種觸控面板模組之一實施列之方塊圖。在第8圖中，觸控面板模組80包括一觸控面板10及驅動裝置800。觸控面板10之所有導電端皆耦接至驅動裝置800，例如是透過軟性電路板或是印刷電路板。驅動裝置800包括一控制單元810及一感測單元820。控制單元810用以控制對觸控面板10之驅動動作，可實現如上述之驅動方式之各個實施例。感測單元820配合控制單元810的驅動動作，適時地偵測導電端的訊號強度，以產生對應的數值。在一些實施中，驅動裝置800依據感測單元820的輸出數值，可以據以產生觸控區域190上所感測到的觸控點的座標，或是其他觸控有關的參數。

控制單元810可以用不同的方式實現，例如包括一掃瞄單元811及一處理單元813。在一實施例中，控制單元810進行驅動動作，對觸控面板10進行對導電端之一組合的同時充電後同時放電的動作。

又例如處理單元813例如依據上述第5A-5E圖之數個組合或更進一步依據如第6圖所示的實施例，控制掃瞄單元811使掃瞄單元811分別對上述組合的導電端同時進行驅動進行充電後同時放電。又例如舉例而言，第9圖所示為控制單元810或掃瞄單元811對導電端之組合，例如上述如第5A至5E圖所舉例之組合，作驅動動作的驅動訊號之一實施例。驅動訊號係輸出至此組合之每一個導電端，其中高位準時表示對一組合的導電端進行充電動作(在第9圖中以C為代表)，低位準時表示對此組合的導電端進行放電動作(在第9圖中以D為代表)。當在對各個這些組合中所包含之導電端同時放電時，感測單元820對此組合中所包含之導電端進行偵測動作(在第9圖中以S為代表)，以偵測出訊號強度並據以轉換為數值。感測單元820例如包括一個或多個電容數位轉換器700，例如以第7A、7B或7C圖或相似方式進行偵測導電端的訊號強度。

此外，驅動裝置800對導電端之一組合進行驅動動作時，其餘的導電端則可令其如接地、接一底電位或是浮接。

在一實施例中，控制單元810或處理單元813又可進一步依據感測單元820所輸出的數值進行計算，以輸出觸控點的座標。

此外，驅動裝置800或控制單元810或處理單元813可用積體電路如微控制器、微處理器、數位訊號處理器、特殊應用積體電路(ASIC，Application Specific Integrated Circuit)或元件可程式邏輯閘陣列(FPGA，Field Programmable Gate Array)或邏輯電路來實施。除了輸出如第9圖之驅動訊號以外，在其他實施例中，只要能達成上述之驅動動作的其他形式的驅動訊號皆可據以用作實現驅動裝置800。

觸控點座標的決定

再者，以下更揭露一種觸控點座標的決定方法以及一種觸控面板之觸控點座標的決定裝置之實施例。

為了便於說明，如第11圖所示，以具有異向性材質薄膜之觸控面板20之一觸控區域290為例作說明，其中觸控面板20與前述之觸控面板10皆基於相似的構造，故此不再贅述其結構。在觸控區域290中以相鄰之至少兩個第一導電端以及相對且相鄰之至少兩個第二導電端為一偵測的單位，例如是兩個第一導電端P1-1及P1-2以及相對且相鄰之兩個第二導電端P2-1及P2-2，並定義一子區域Z0。如此類推可在觸控區域290之上定義出子區域Z0至ZP，其中P為小於N之正整數，P>0。

而理論上要決定觸控點的X座標至少只要對一個方向上的一側的一導電端進行偵測訊號強度便可得知。相對來說，本實施例的X座標的取得方式並不以上述討論為限。但是，如第2B及2C圖所示的情況，則可知Y座標的辨識的誤差很大。故此，依據第3A至3C圖所示及上述討論之Y座標值與偵測之訊號強度對應關係之原理，本實施例的觸控點座標的決定方法能輸出對應到觸控區域290上一觸控點之X及Y座標值，以提高整體的座標值的準確性。

第10圖為一種觸控點座標的決定方法之一實施例，此方法用以決定一具有異向性材質薄膜之觸控面板之一觸控區域上的一觸控點座標。如步驟S1010所示，依據此觸控面板之相鄰之至少兩個第一導電端以及相對且相鄰之至少兩個第二導電端中包括此至少兩個第一導電端之一第一組合和包括此至少兩個第二導電端之一第二組合的複數個組合，分別對這些組合中所包含之導電端同時進行驅動動作，其中對於這些組合中之一組合所包含之導電端同時進行充電，接著同時放電，並在放電之時偵測此組合所包含之導電端之訊號強度。如步驟S1020所示，依據這些組合的訊號強度所對應的複數個數值，輸出對應於此觸控區域上的一座標值。

在步驟S1010中，偵測此組合所包含之導電端之訊號強度之方式，例如是以如第5A至5E圖及參考第7A至7C圖之各種方式以偵測此組合的訊號強度。在步驟S1020中，一組合的訊號強度對應到一數值。例如第7A圖中之兩個第一導電端之一組合利用兩個電容數位轉換器700偵測，故此組合的訊號強度所對應之一數值可視為兩個電容數位轉換器700之輸出數值之和。又例如第7B圖之兩個第一導電端之一組合利用一個電容數位轉換器700偵測，故此組合的訊號強度所對應之數值可視為電容數位轉換器700之輸出數值。又例如第7C圖中之三個第一導電端之一組合利用兩個電容數位轉換器700偵測，故此組合的訊號強度所對應之一數值可視為兩個電容數位轉換器700之輸出數值之和。

基於第10圖之實施例以及上述其他實施例，可以據以實現各種觸控點座標的決定方式。

例如，一觸控點TP5之座標值之一分量如Y座標是基於偵測一第一組合(例如兩個第一導電端P1-1及P1-2)所得的訊號強度所對應之一第一數值VA1以及偵測第二組合(例如兩個第二導電端P2-1及P2-2)所得的訊號強度所對應之一第二數值VA2之差而得。

請參考第11圖，當一測試觸控點TP_T，從一導電端(例如P1-2)的外緣附近沿著Y軸向相對的另一導電端(例如P2-2)之外緣作等速移動之時，偵測起始處附近的導電端(例如P1-2)的訊號強度所對應的數值(例如用電容數位轉換器產生)作為第一數值VA1，其中因為測試觸控點TP_T等速移動，第11圖之橫軸亦可視為實際位移量，即實際的Y座標值。如第12圖所示，第一數值VA1隨時間變化實質上可視為是從大變為小。反之，偵測終點處附近的導電端(例如P2-2)的訊號強度所對應的數值作為第二數值VA2。如第12圖所示，第二數值VA2隨時間變化關係如第12圖所示，實質上可視為是從小變為大。而第一數值VA1與第二數值VA2之差DV呈現實質上類似線性的關係，其中在第12圖中以DV的絕對值ABS(DV)表示。當測試觸控點TP_T到達相對之兩導電端之中間時，ABS(DV)為0。由此可知基於第一數值VA1與第二數值VA2之差DV能得到一觸控點較為準確的Y座標值。若DV代表VA1-VA2的話，Y座標值的變化範圍，從第一導電端P1-2至第二導電端P2-2，是約為+270至-260。反之，若DV代表VA2-VA1的話，Y座標值的變化範圍，則是約為-270至+260。此外，在第12圖中，虛線E1及E2分別代表觸控區域之兩個邊緣，在超出邊緣以外的數值都呈現非線性的變化，如此將會造成靠近邊緣的觸控點的Y座標產生誤差或誤判的情形。有關此邊緣誤差的問題，稍後將另舉實施例討論。而以下將提及產生觸控點的X及Y座標值的多個實施例，其中都假設觸控點是位是兩邊緣之間，即訊號強度所對應的數值與座標值的關係如第11圖中虛線E1及E2之間的區域所描述。

在一些實施例中，可利用正規化的觀念來產生Y座標值。在一實施例中，步驟S1010中的這些組合更包括：此至少兩個第一導電端及此至少兩個第二導電端之一第三組合。換句話說，第三組合就是包括了第一組合及第二組合之全部導電端，例如第5E圖所示。在步驟S1010中，第三組合之導電端會被同時充電，接著同時放電，並在放電之時偵測此組合所包含之導電端之訊號強度。而第三組合所包含之導電端之訊號強度所對應的一第三數值，以下記作T。理論上T的值是固定的，但事實上因為觸控面板中間部分的電阻的原因，T的值如第11圖所示，在中間部分會稍有一點下降。故此，基於第一數值VA1與第二數值VA2之差DV，以及第三數值T，可以產生Y座標值。例如，可以作出三種定義Y座標值的方式：

公式1：Y=(VA1-VA2)/T；

公式2：Y=(VA2-VA1)/T；或是

公式3：Y=(T-(VA1-VA2))/T，其等價於Y=1-(VA1-VA2)/T。

如此，將可以分別把Y座標值的範圍定義在不同範圍內，例如分別實質上約為1至-1、-1至1或0至2。

在一些實施例中，更可利用上述正規化的觀念產生Y座標值，並基於Y軸的解析度來得出欲設計的Y座標值的範圍。例如定義Y軸的解析度為Y_res(例如等於480或600或其他數值)，則可利用上述公式如公式3來定義Y座標值如下：

公式4：Y=(T-(VA1-VA2))/T*Y_res/2。

如此，Y座標值的範圍可以實質上定義在0至Y_res之間。

更進一步地，為了補償如第12圖中所示意的T值並非理想中為一固定值的情況，更可再定義T的值。例如在一實施例中，步驟S1010中的這些組合除了包括上述的第一、第二、第三組合之外更包括：此至少兩個第一導電端之一與相對之此至少兩個第二導電端之一第四組合；以及此至少兩個第一導電端之另一與相對之此至少兩個第二導電端之另一之一第五組合。例如，第四組合及第五組合分別可為第5C圖及第5D圖所示之兩組合。在一實施例中，在步驟S1010中，第四組合(或第五組合)之導電端會被同時充電，接著同時放電，並在放電之時偵測此組合所包含之導電端之訊號強度。而第四及第五組合的訊號強度分別對應到一第四數值VA4及一第五數值VA5。在一實施列中，利用公式4並定義T’=(T+VA4+VA5)來代替T，則Y座標值的定義如下：

公式5：Y=(T’-(VA1-VA2))/T’*Y_res/2。

如此，Y座標值的範圍可以實質上定義在0至Y_res之間。

而對於觸控點的X座標，如前所述，本實施例的X座標的取得方式並不以上述討論的方式為限，例如可以用如第6圖所述的掃瞄X軸向的一對導電端的方式以求得，又可以交替往返的相反方向掃瞄X軸而求得，又可以用單一側的掃瞄方式而求得。以下更提出一些實施例，求得觸控點的X座標。例如第11圖所示，如一觸控點TP5經掃瞄後得知其落在子區域Z0，一第四組合例如為兩個導電端P1-1及P2-1；一第五組合例如為兩個導電端P1-2及P2-2。在一些實施例中，觸控點的X座標可定義為基於相對應的一第四數值VA4及一第五數值VA5之差而求得。例如，利用上述公式如公式3可以定義X座標值的兩種計算方式如下：

公式6：X=(T-(VA4-VA5))/T；或

公式7：X=(T-(VA4-VA5))/T*X_ZONE_res/2，其中X_ZONE_res為子區域Z0內X軸上的解析度。如此，子區域Z0內X座標值的範圍可以實質上定義在0至X_ZONE_res之間。又X_ZONE_res可以定義為整個觸控區域290的解析度X_res(例如1024、800或其他數值)除以子區域的個數num_total_zone如第11圖之P+1。其他的子區域，可依上述公式加以推算。

為了補償如第12圖中所示意的T值的誤差，在一實施列中，利用公式5並定義T”=(T+VA1+VA2)來代替T，則X座標值的定義如下：

公式8：X=(T”-(VA4-VA5))/T”*X_ZONE_res/2，

另外，在一實施列，基於上述第10圖之觸控點座標的決定方法之一實施例，利用例如上述第5C或5D圖或第6圖所示的方式，對兩側相對的一組的導電端進行X軸的掃瞄，依照偵測之訊號強度的大小從而求得一觸控點的X座標值，從而可以找最近接觸控點的導電端，如第6圖的子觸控區域600所對應的4個導電端。而在掃瞄此兩對導電端時所得到的訊號強度所對應的兩個數值，亦可經相加以定義為上述公式中的T之用。如此，步驟S1010中的這些組合的數目可以減少。此外，第一組合及第二組合之第一數值及第二數值之相加亦可以定義為上述公中的T之用。

以下實施例有關前述邊緣誤差的問題，如第12圖中，虛線E1及E2分別代表觸控區域之兩個邊緣，在虛線E1之前的DV以及VA1的數值，以及虛線E2之後以及VA2的數值都呈現非線性的變化。依據第12圖中VA1及VA2的數值變化以及與T值之關係，在一實施例中，步驟1020包括：如第13圖之步驟S1310所示，判斷偵測一第三數值T是否小於第一數值VA1與第二數值VA2之差的絕對值，即ABS(VA1-VA2)。若是，比較第一數值VA1與第二數值VA2以決定Y座標值，如步驟S1320所示。若否，則如步驟S1330所示，依據一公式輸出Y座標值，其中此公式例如上述公式1至5之任一者，但本實施例並不以此為限。

至於步驟S1320之實施例方式，例如步驟S1322，若第一數值VA1大於第二數值VA2時，輸出此座標之Y座標值為與第一導電端P1於Y軸方向上相同的位置的座標值，如步驟S1324所示，Y=Y_P1。請參照第11圖，若第一導電端P1之Y座標值Y_P2定義為0，則步驟S1324中，Y=0。若第一數值VA1小於第二數值VA2時，輸出Y座標值為與第二導電端P2於Y軸方向上相同的位置的座標值，如步驟S1326所示，Y=Y_P2。請參照第11圖，若第二導電端P2之Y座標值Y_P2定義為最大值Y_MAX，則步驟S1326中，Y=Y_MAX。

由上述可知步驟S1320之實施例之判斷結果端看邊緣的座標的定義而不同，例如在一實施例中，可以定義Y_P1=Y_MAX及Y_P2=0。無論如何，依據第13圖的實施例可以讓Y座標值不管任何情況下，都能得到線性較佳的Y座標值，例如第12圖中虛線所示的線段Y_AXIS，呈現在邊緣E1及E2之間是實質上的線性關係，而在超出邊緣E1或E2之外時，Y座標值是固定的。

此外，上述的有關於觸控點座標的決定方法之各個實施例更可以基於前述第8圖之一實施列中的驅動裝置800加以實施。在一實施例中，驅動裝置800可依據基於第10圖之觸控點座標的決定方法之各個實施例以實現一種觸控面板之觸控點座標的決定裝置。控制單元810更可用以依據如步驟S1010中之這些組合的訊號強度所對應的複數個數值，實現步驟S1020，輸出對應於觸控面板之一觸控區域上的一觸控點的一座標值。在另一實施例，驅動裝置800更可包括掃瞄單元811及處理單元813。控制單元810或處理單元813又可進一步依據感測單元820所輸出的數值進行計算，以輸出觸控點的座標，其中計算的依據如上述之座標計算公式。又一實施例中，控制單元810或處理單元813又可進一步依據如第13圖之一實施例對邊緣的觸控點作出Y座標值的判斷。

在其他實施例中，三個或以上的第一導電端以及相對的第二導電端亦可作為一偵測的單位，並定義相對應的子區域，而且有關的座標值公式亦可依據如上述的公式加以擴充，故有關於觸控點座標的決定方法及裝置並不以上述實施例為限。

如上所述，已提出具異向性材質薄膜的觸控面板之驅動方法及裝置以及觸控面板模組之一些實施例。在一些實施例中，由於分別對於至少兩個第一及至少兩個第二導電端各組之導電端同時進行驅動動作，可以在X方向及Y方向產生較為均勻的具有梯度的等位線，故此可以增加觸控點的座標值的解析度。又由於在驅動過程中對多個組合的導電端進行驅動，故一些實施例能輔助或是達成：觸控點的偵測或是觸控點的座標的計算及輸出，並且能增加其解析度。如上述一些觸控點座標的決定方法之實施例所示，輸出的座標值能據所欲呈現的解析度得以實現，而且輸出實質上呈現線性度較佳的座標值。

綜上所述，雖然已以一些實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10、20．．．觸控面板

80．．．觸控面板模組

100、200．．．具有異向性材質薄膜

190、290、600．．．觸控區域

700．．．電容數位轉換器

800．．．驅動裝置

810．．．控制單元

811．．．掃瞄單元

813．．．處理單元

820．．．感測單元

P1-1至P1-N．．．第一導電端

P2-1至P2-N．．．第二導電端

A、B、R．．．軌跡

CP．．．計算所得的軌跡

TP1-TP4．．．觸控點

SA、SB、SA’、SB’．．．曲線

S410、S420．．．步驟

C．．．充電動作

D．．．放電動作

S．．．感測動作

S1010、S1020、S1310、S1320、S1330、S1322、S1324、S1326．．．步驟

TP_T．．．測試觸控點

Z0、Z1至ZP．．．子區域

VA1．．．第一數值

VA2．．．第二數值

T．．．第三數值

DV．．．第一數值VA1與第二數值VA2之差

ABS(DV)．．．DV的絕對值

Y_AXIS．．．Y座標值與訊號強度對應的數值之關係

第1圖係繪示對具有異向性材質薄膜之一觸控面板之一導電端進行驅動動作之一實施例示意圖。

第2A圖係繪示在第1圖所示意之驅動動作下兩觸控點之移動軌跡的示意圖，其中兩移動軌跡的X座標不同而Y座標變化方向相同。

第2B圖係繪示在第1圖所示意之驅動動作下對此導電端偵測所得之一訊號強度隨觸控點Y座標變化的關係圖。

第2C圖示意一觸控點之實際移動軌跡與計算所得的移動軌跡具有差異之情況。

第3A圖係繪示上述觸控面板之實施例中之至少兩導電端進行驅動動作之示意圖。

第3B圖係繪示在第3A圖所示意之驅動動作下兩觸控點之移動軌跡的示意圖，其中兩移動軌跡的X座標不同而Y座標變化方向相同。

第3C圖係繪示在第3A圖所示意之驅動動作下對此兩導電端偵測所得之一訊號強度隨觸控點Y座標變化的關係圖。

第4圖係繪示一種觸控面板之驅動方法之實施例的流程圖。

第5A圖係繪示對至少兩個第一導電端的一組合進行驅動動作之示意圖。

第5B圖係繪示對至少兩個第二導電端的一組合進行驅動動作之示意圖。

第5C圖係繪示對至少兩個第一導電端之一與相對之此至少兩個第二導電端之一的一組合進行驅動動作之示意圖。

第5D圖係繪示對至少兩個第一導電端之另一與相對之此至少兩個第二導電端之另一的一組合進行驅動動作之示意圖。

第5E圖係繪示對至少兩個第一導電端及至少兩個第二導電端的一組合進行驅動動作之示意圖。

第6圖係繪示一種觸控面板之驅動方法之另一實施例的示意圖。

第7A-7C圖係繪示偵測此些導電端之訊號強度之數個實施例之示意圖。

第8圖為一種觸控面板模組之一實施列之方塊圖。

第9圖為對導電端之組合作驅動動作的驅動訊號之一實施例的示意圖。

第10圖係繪示一種觸控面板之觸控點座標的決定方法之實施例的流程圖。

第11圖係繪示在一種觸控面板之觸控區域上取相鄰之至少兩個第一導電端以及相對之至少兩個第二導電端為一偵測的單位之示意圖。

第12圖係繪示如第11圖之一測試觸控點TP_T從一導電端的邊緣附近沿著Y軸向相對的另一導電端作等速移動時，所偵測出的訊號強度所對應的數值以至其他參數值對時間的變化關係圖。

第13圖係繪示第10圖中之步驟S1020之另一實施例的流程圖，其能用以解決邊緣Y座標值誤差的問題。

S1010、S1020．．．步驟

Claims (25)

1. 一種觸控點座標的決定方法，用以決定一觸控面板上的一觸控點座標，該觸控面板具有一異向性材質薄膜、複數個第一導電端和複數個第二導電端，該些第一導電端設置於該異向性材質薄膜之一側且該異向性材質薄膜另一側設置有與該些第一導電端相對之該些第二導電端，該些第一導電端及該些第二導電端之間定義一觸控區域，該方法包括：依據該觸控面板之相鄰之至少兩個第一導電端以及相對且相鄰之至少兩個第二導電端中包括該至少兩個第一導電端之一第一組合和包括該至少兩個第二導電端之一第二組合的複數個組合，分別對該些組合中所包含之導電端同時進行驅動動作，其中對於該些組合中之一組合所包含之導電端同時進行充電，接著同時放電，並在放電之時偵測該組合所包含之導電端之訊號強度；以及依據該些組合的訊號強度所對應的複數個數值，輸出對應於該觸控區域上的一座標值。
2. 如申請專利範圍第1項所述的觸控點座標的決定方法，其中該座標值之一分量是基於偵測該第一組合所得的訊號強度所對應之一第一數值以及偵測該第二組合所得的訊號強度所對應之一第二數值之差而得，該分量表示該觸控區域中沿著該列之該些第一導電端或該列之該些第二導電端之一第一方向垂直之一第二方向上的位置。
3. 如申請專利範圍第2項所述的觸控點座標的決定方法，其中該些組合更包括：該至少兩個第一導電端及該至少兩個第二導電端之一第三組合。
4. 如申請專利範圍第3項所述的觸控點座標的決定方法，其中該座標值之該分量是基於該第一數值與該第二數值之差以及偵測該第三組合所得的訊號強度所對應之一第三數值而得。
5. 如申請專利範圍第3項所述的觸控點座標的決定方法，其中該些組合更包括：該至少兩個第一導電端之一與相對之該至少兩個第二導電端之一第四組合；以及該至少兩個第一導電端之另一與相對之該至少兩個第二導電端之另一之一第五組合。
6. 如申請專利範圍第5項所述的觸控點座標的決定方法，其中該座標值之該分量是基於該第一數值與該第二數值之差、該第三數值、偵測該第四組合所得的訊號強度所對應之一第四數值以及偵測該第五組合所得的訊號強度所對應之一第五數值而得。
7. 如申請專利範圍第4或6項所述的觸控點座標的決定方法，其中該座標值之該分量更是基於該觸控區域之該第二方向之一解析度數值而得。
8. 如申請專利範圍第5項所述的觸控點座標的決定方法，其中該座標值之另一分量是基於該第三數值、偵測該第四組合所得的訊號強度所對應之一第四數值以及偵測該第五組合所得的訊號強度所對應之一第五數值而得，該另一分量表示該觸控區域中該第一方向上的位置。
9. 如申請專利範圍第8項所述的觸控點座標的決定方法，其中該座標值之該另一分量是基於該第四數值與該第五數值之差以及該第三數值而得。
10. 如申請專利範圍第8項所述的觸控點座標的決定方法，其中該座標值之該另一分量是基於該第四數值與該第五數值之差、該第一數值、該第二數值以及該第三數值而得。
11. 如申請專利範圍第8至10項之任一項所述的觸控點座標的決定方法，其中該座標值之該另一分量更是基於該觸控區域之該第一方向之一解析度數值而得。
12. 如申請專利範圍第3項所述的觸控點座標的決定方法，其中輸出對應於該觸控區域上的該座標值之該步驟包括：判斷偵測該第三組合所得的訊號強度所對應之一第三數值是否小於該第一數值與該第二數值之差的絕對值；若該第三數值小於該第一數值與該第二數值之差的絕對值，比較該第一數值與該第二數值以決定該座標之該分量之值。
13. 如申請專利範圍第12項所述的觸控點座標的決定方法，其中比較該第一數值與該第二數值以決定該座標之該分量之值之該步驟包括：若該第一數值大於該第二數值時，輸出該座標之該分量為與該些第一導電端於該第二方向上相同的位置的分量的值；以及若該第一數值小於該第二數值時，輸出該座標之該分量為與該些第二導電端於該第二方向上相同的位置的分量的值。
14. 一種觸控面板之觸控點座標的決定裝置，包括：一控制單元，用以控制一具異向性材質薄膜之觸控面板之驅動動作，依據該觸控面板之相鄰之至少兩個第一導電端以及其相對且相鄰之至少兩個第二導電端中包括該至少兩個第一導電端之一第一組合和包括該至少兩個第二導電端之一第二組合的複數個組合，分別對該些組合中所包含之導電端同時充電後同時放電；以及一感測單元，在該控制單元對各該些組合中所包含之導電端同時放電時，用以偵測該組合中所包含之導電端之訊號強度；其中該控制單元更用以依據該些組合的訊號強度所對應的複數個數值，輸出對應於該觸控面板之一觸控區域上的一座標值。
15. 如申請專利範圍第14項所述的觸控點座標的決定裝置，其中該座標值之一分量是基於偵測該第一組合所得的訊號強度所對應之一第一數值以及偵測該第二組合所得的訊號強度所對應之一第二數值之差而得，該分量表示該觸控區域中沿著該列之該些第一導電端或該列之該些第二導電端之一第一方向垂直之一第二方向上的位置。
16. 如申請專利範圍第15項所述的觸控點座標的決定裝置，其中該些組合更包括：該至少兩個第一導電端及該至少兩個第二導電端之一第三組合。
17. 如申請專利範圍第16項所述的觸控點座標的決定裝置，其中該座標值之該分量是基於該第一數值與該第二數值之差以及偵測該第三組合所得的訊號強度所對應之一第三數值而得。
18. 如申請專利範圍第16項所述的觸控點座標的決定裝置，其中該些組合更包括：該至少兩個第一導電端之一與相對之該至少兩個第二導電端之一第四組合；以及該至少兩個第一導電端之另一與相對之該至少兩個第二導電端之另一之一第五組合。
19. 如申請專利範圍第18項所述的觸控點座標的決定裝置，其中該座標值之該分量是基於該第一數值與該第二數值之差、該第三數值、偵測該第四組合所得的訊號強度所對應之一第四數值以及偵測該第五組合所得的訊號強度所對應之一第五數值而得。
20. 如申請專利範圍第18項所述的觸控點座標的決定裝置，其中該座標值之另一分量是基於該第三數值、偵測該第四組合所得的訊號強度所對應之一第四數值以及偵測該第五組合所得的訊號強度所對應之一第五數值而得，該另一分量表示該觸控區域中該第一方向上的位置。
21. 如申請專利範圍第20項所述的觸控點座標的決定裝置，其中該座標值之該另一分量是基於該第四數值與該第五數值之差以及該第三數值而得。
22. 如申請專利範圍第20項所述的觸控點座標的決定裝置，其中該座標值之該另一分量是基於該第四數值與該第五數值之差、該第一數值、該第二數值以及該第三數值而得。
23. 如申請專利範圍第17項所述的觸控點座標的決定裝置，其中若該第三數值小於該第一數值與該第二數值之差的絕對值，且該第一數值大於該第二數值時，該控制單元輸出該座標之該分量為與該些第一導電端於該第二方向上相同的位置的分量的值。
24. 如申請專利範圍第17項所述的觸控點座標的決定裝置，其中若該第三數值小於該第一數值與該第二數值之差的絕對值，且該第一數值小於該第二數值時，該控制單元輸出該座標之該分量為與該些第二導電端於該第二方向上相同的位置的分量的值。
25. 如申請專利範圍第14項所述的觸控點座標的決定裝置，其中該控制單元包括：一掃瞄單元，用以控制該觸控面板之驅動動作，分別對該些組合中所包含之導電端同時充電後同時放電；以及一處理單元，用以依據該些組合的訊號強度所對應的該些個數值，輸出對應於該觸控面板之該觸控區域上的該座標值。