TWI467426B - 觸控感測面板及其操作方法、顯示裝置、以及電子裝置 - Google Patents

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Description

觸控感測面板及其操作方法、顯示裝置、以及電子裝置
本發明係有關於一種觸控感測面板，特別是有關於一種具有新穎感測電極架構之觸控感測面板。
第1圖係表示習知觸控感測面板。參閱第1圖，複數垂直次電極10與複數水平次電極11形成在一基底上。在第1圖中，以18條垂直次電極101 ～1018 與4條水平次電極111 ～114 為例來說明。一條感測電極係藉由將既定數量M之垂直次電極聚集成一次電極群組所形成的。兩連續垂直次電極之間的距離以D_sub來表示。如第1圖所示，三條垂直次電極(M=3)聚集成一次電極群組以形成一條感測電極，且沒有任何兩連續的感測電極重疊。舉例來說，垂直次畫素101 ～103 群聚在一起以形成一條感測電極121 ，而垂直次畫素104 ～106 群聚在一起以形成一條感測電極122 。感測電極123 ～126 係以前述相同方式來形成，因此省略相關敘述。連續的感測電極121 與122 沒有重疊，且連續的感測電極122 與123 也沒有重疊。根據感測電極121 ～126 的架構，任兩連續感測電極間的距離是固定的。例如，感測電極121 與122 間的距離D10為距離D_sub的3倍。即是距離D10等於既定數量M乘上距離D_sub(M*D_sub)。
第2a～2e圖係表示接觸觸控感測面板1之物體的實際位置(RP)與感測電極121 ～125 之輸出信號的大小(A)間的關係。此5個輸出信號聯合來以特定計算推估該物體的位置。在第2c圖中，”X”表示感測電極123 之中央。第2f圖係表示該物體的實際位置與根據感測電極121 ～125 之輸出信號所獲得之該物體的推估位置間的關係，其中，此關係以曲線20來表示。如第2f圖所示，曲線20根據其資料點P20～P26而具有一近似線性行為，以直線21來表示，其中，資料點P20～P25出現在當該物體直接位於每一感測電極121 ～125 的中心點以及當該物體位於兩連續感測電極之中心點間的中間點。然而，當該物體位置一中間位置時，例如以”E”所表示之位置，介於曲線20與直線21間具有誤差。此誤差會導致較困難去精確判斷該物體的位置。
本發明提供一種觸控感測面板，其包括一基底以及複數第一次電極。該些第一次電極形成在基板上。該些第一次電極彼此平行配置且以第一方向延伸。每一既定數量的連續複數第一次電極聚集為一次電極群組以形成一感測電極。兩連續之感測電極間的距離小於既定數量乘上兩連續之第一次電極間的距離。
在一些實施例中，當觸控感測面板操作在高解析度下時，兩連續之感測電極間的距離等於兩連續之第一次電極間的距離。當觸控感測面板操作在低解析度下時，兩連續之感測電極間的距離等於一數量乘上兩連續之第一次電極間的距離，而該數量等於既定數量減去1。
本發明另提供一種操作方法，適用於一觸控感測面板。此方法包括：提供一基底；提供複數第一次電極於基底上，其中，該些第一次電極彼此平行配置且以第一方向延伸；以及將每一既定數量的連續複數第一次電極聚集為一次電極群組以形成一感測電極。兩連續之感測電極間的距離小於既定數量乘上兩連續之第一次電極間的距離。
為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
第3圖係表示根據本發明一實施例之觸控感測面板3。如第3圖所示，觸控感測面板3執行一感測操作，且包括基底30、複數次電極31、以及複數次電極32。在第3圖之實施例中，以12條次電極311 ～3112 與4條次電極321 ～324 為例來說明。次電極311 ～3112 與次電極321 ～324 形成在基底30上。次電極311 ～3112 彼此平行配置且向垂直方向延伸。次電極321 ～324 彼此平行配置且向水平方向延伸，其中，該水平方向與該垂直方向交錯。既定數量N的連續次電極31聚集為一次電極群組以形成一條感測電極。在此實施例中，以該既定數量N等於3(N=3)為例。因此，每三條連續次電極31聚集成一次電極群組以形成一條感測電極33。舉例來說，一組次電極311 ～313 形成一條感測電極331 ，且一組次電極312 ～314 形成另一條感測電極332 。感測電極333 ～3310 以與感測電極331 與332 相同的架構來形成，因此省略相關敘述。參閱第3圖，任兩連續次電極31間的距離以D_sub來表示，且任兩連續感測電極33間的距離以D30來表示。任兩連續感測電極33間的距離D30小於既定數量N(即3)乘上兩連續次電極31間的距離D_sub，以D30_upper來表示，即3*D_sub=D30_upper且D30<D30_upper。在第3圖之實施例中，距離D30等於1倍的距離D_sub(D30=D_sub)。因此，兩連續的感測電極33重疊，即兩連續之次電極群組重疊。
第4a～4e係表示接觸觸控感測面板3之物體的實際位置與感測電極331 ～335 之輸出信號的大小間的關係。此5個輸出信號聯合來以特定計算推估該物體的位置。在第4c途中，”X”表示感測電極333 之中央。第4f圖係表示該物體的實際位置與根據感測電極331 ～335 之輸出信號所獲得之該物體的推估位置間的關係，其中，此關係以曲線40來表示。如第4f圖所示，曲線40根據其資料點P40～P48而具有一近似線性行為，以直線41來表示，其中，資料點P40～P48出現在當該物體直接位於每一感測電極331 ～335 的中心點以及當該物體位於兩連續感測電極之中心點間的中間點。在第3圖之實施例中，與觸控感測面板1比較起來，由於任兩連續感測電極33間的距離30減少為1倍的距離D_sub(D30=D_sub)，因此，中間位址可能發生的每一範圍變窄。因此，在中間位置上的誤差所導致的不良影響程度變小。
在一些實施例中，兩連續感測電極33間的距離D30可以動態地變化，舉例來說，距離D30隨著觸控感測面板3的解析度而變化。需注意，距離D30仍小於距離D30_upper。假使觸控感測面板3切換為執行具有高解析度的感測操作時，距離D30則設定為等於D_sub(D30=D_sub)，如第3圖所示。假使觸控感測面板3切換為執行具有低解析度的感測操作時，距離D30則設定為等於2倍的距離D_sub(D30=(3-1)*D_sub)，如第5圖所示，藉此減少功率消耗或感測電極的掃描頻率。參閱第5圖，兩連續感測電極33(即兩連續之次電極群組)重疊。例如，由於共通的次電極313 ，因此連續感測電極331 與332 重疊。
在另一些實施例中，觸控感測面板3不同的兩連續感測電極間的距離。具體來說，觸控感測面板3劃分為複數區域，且在一區域中任兩連續感測電極間的距離相異於另一區域中任兩連續感測電極間的距離。這些不同的距離可提供觸控感測面板3之解析度隨著不同的區域而改變。例如，一已知物體將接觸的區域的解析度提高。這些不同的距離也可提供不同區域的解析度根據接觸這些區域之各自已知物體尺寸來改變。
在第3及5圖之實施例中，垂直感測電極331 ～3310 的形成係採用垂直次電極311 ～3112 來說明，且物體在水平方向的位置係透過垂直感測電極331 ～3310 來偵測。然而，在一些實施例中，也需要偵測物體在垂直方向上的位置。此技術領域中具有通常知識者在邏輯上可使用上述感測電極331 ～3310 的形成方式與架構，來藉由將水平次電極321 ～324 聚集成次電極群組以形成水平感測電極。因此，以相同方式與架構來形成之水平感測電極的相關敘述在此省略。
第6圖係表示根據本發明實施例之觸控感測面板的操作方法流程圖。在下文中，此操作方法將配合第3、4、及6圖來說明。參閱第6圖，首先，提供基底30(步驟S60)。次電極311 ～3112 與次電極321 ～324 提供於基底30上(步驟S61)。次電極311 ～3112 彼此平行配置且向垂直方向延伸。次電極321 ～324 彼此平行配置且向水平方向延伸，其中，該水平方向與該垂直方向交錯。
接著，既定數量N的連續次電極31聚集為一次電極群組以形成一條感測電極33(步驟S62)，使得兩連續感測電極33間的距離D30小於既定數量N乘上兩連續次電極31間的距離D_sub(D30<N*D_sub)。在一些實施例中，假使觸控感測面板3切換為執行具有高解析度的感測操作時，距離D30則設定為等於任兩連續次電極31間的距離D_sub(D30=D_sub)，如第3圖所示。假使觸控感測面板3切換為執行具有低解析度的感測操作時，距離D30則設定為等於(N-1)倍的距離D_sub(D30=(N-1)*D_sub)，如第5圖所示，藉此減少功率消耗或感測電極的掃描頻率。
接著，判斷觸控感測面板3是否被劃分為複數區域(步驟S63)。假使觸控感測面板3沒有被劃分為複數區域，則此方法結束。假使觸控感測面板3被劃分為複數區域，在一區域中兩連續感測電極33間的距離D30設定為相異於另一區域中兩連續感測電極33間的距離D30(步驟S64)。
第7圖係表示使用上述觸控感測面板3之顯示裝置7。一般而言，顯示裝置7包括控制器70與第3圖之觸控感測面板3等等。控制器70操作性地耦接觸控感測面板3，並提供控制信號至觸控感測面板3。
第8圖係表示使用上述顯示裝置7之電子裝置8。此電子裝置8可以個人數位助理(PDA)、數位相機、筆記型電腦、桌上型電腦、行動電話(cellular phone)、車用顯示器等等。一般而言，電子裝置8包括輸入單元80與第7圖之顯示裝置7等等。此外，輸入裝置80操作性地耦接顯示裝置70，並提供輸入信號至顯示裝置7。顯示裝置7的控制器70則根據輸入信號來提供控制信號至觸控感測面板3。
本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何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，當可做些許的更動與潤飾，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。
 第1圖：
101 ～1018 ．．．垂直次電極
111 ～114 ．．．水平次電極
121 ～126 ．．．感測電極
D10．．．兩連續感測電極間的距離
D_sub．．．兩連續垂直次電極間的距離
第2a...2f圖：
20．．．物體實際位置與推估位置間的關係曲線
21．．．曲線20之近似線性直線
P20...P26．．．曲線20之資料點
E．．．中間位置
X．．．感測電極之中央
第3、5圖：
3．．．觸控感測面板
30．．．基底
311 ...3112 、321 ～324 ．．．次電極
331 ...3310 ．．．感測電極
D30．．．兩連續感測電極間的距離
D_sub．．．兩連續次電極間的距離
第4a...4f圖：
40．．．物體實際位置與推估位置間的關係曲線
41．．．曲線40之近似線性直線
P40...P48．．．曲線40之資料點
X．．．感測電極之中央
第6圖：
S60...S64．．．方法步驟
第7圖：
7．．．顯示裝置
70．．．控制器
第8圖：
8．．．電子裝置
80．．．輸入單元
第1圖表示習知觸控感測面板；
第2a～2e圖表示接觸第1圖中觸控感測面板之物體的實際位置與第1圖中感測電極之輸出信號的大小間的關係；
第2f圖表示物體的實際位置與根據感測電極之輸出信號所獲得之物體的推估位置間的關係；
第3圖表示根據本發明一實施例之觸控感測面板；
第4a～4e表示接觸第3圖中觸控感測面板之物體的實際位置與第3圖中感測電極之輸出信號的大小間的關係；
第4f圖表示物體的實際位置與根據感測電極之輸出信號所獲得之物體的推估位置間的關係；
第5圖表示根據本發明另一實施例之觸控感測面板；
第6圖表示根據本發明實施例之觸控感測面板的操作方法流程圖；
第7圖表示根據本發明實施例之顯示裝置；以及
第8圖表示根據本發明實施例之電子裝置。
3．．．觸控感測面板
30．．．基底
311...3112 、321 ～324 ．．．次電極
331 ...3310 ．．．感測電極
D30．．．兩連續感測電極間的距離
D_sub．．．兩連續次電極間的距離

Claims (17)

  1. 一種觸控感測面板，包括：一基底；以及複數第一次電極，形成在該基板上，其中，該等第一次電極彼此平行配置，且以一第一方向延伸；其中，每一既定數量的連續該等第一次電極聚集為一次電極群組以形成一感測電極；以及其中，兩連續之該等感測電極間的距離小於該既定數量乘上兩連續之該等第一次電極間的距離。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測面板，其中，連續之該等次電極群組重疊。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測面板，其中，兩連續之該等感測電極間的距離等於兩連續之該等第一次電極間的距離。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之觸控感測面板，其中，該觸控感測面板操作在高解析度下。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測面板，其中，兩連續之該等感測電極間的距離等於一數量乘上兩連續之該等第一次電極間的距離，且該數量等於該既定數量減去1。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之觸控感測面板，其中，該觸控感測面板操作在低解析度下。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測面板，其中，該觸控感測面板被劃分為複數區域，且在該等區域中一區域內之兩連續之該等感測電極間的距離，相異於在該等區域中另一區域內之兩連續之該等感測電極間的距離。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測面板，更包括：複數第二次電極，彼此平行配置，且以一第二方向延伸，其中，該第二方向與該第一方向交錯。
  9. 一種顯示裝置，包括：一申請專利範圍第1項所述之觸控感測面板；以及一控制器，其中，該控制器操作性地耦接該觸控感測面板。
  10. 一種電子裝置，包括：一如申請專利範圍第9項所述之顯示裝置；以及一輸入單元，其中，該輸入單元操作性地耦接該顯示裝置。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之電子裝置，其中，該電子裝置為個人數位助理(PDA)、數位相機、筆記型電腦、桌上型電腦、行動電話、或車用顯示器。
  12. 一種操作方法，適用於一觸控感測面板，包括：提供一基底；提供複數第一次電極於該基底上，其中，該等第一次電極彼此平行配置且以一第一方向延伸；以及將每一既定數量的連續該等第一次電極聚集為一次電極群組以形成一感測電極；其中，兩連續之該等感測電極間的距離小於該既定數量乘上兩連續之該等第一次電極間的距離。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之操作方法，更包括：重疊兩連續之該等次電極群組。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之操作方法，更包括：當該觸控感測面板操作在高解析度下，將兩連續之該等感測電極間的距離設定為等於兩連續之該等第一次電極間的距離。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之操作方法，更包括：當該觸控感測面板操作在低解析度下，將兩連續之該等感測電極間的距離設定為等於一數量乘上兩連續之該等第一次電極間的距離，其中該數量等於該既定數量減去1。
  16. 如申請專利範圍第12項所述之操作方法，更包括：判斷該觸控感測面板是否被劃分為一第一區域與一第二區域；以及假使該觸控感測面板被劃分為該第一區域與該第二區域，將在該第一區域內之兩連續之該等感測電極間的距離，設定為相異於在該第二區域內之兩連續之該等感測電極間的距離。
  17. 如申請專利範圍第12項所述之操作方法，更包括：提供複數第二次電極於該基底上，其中，該等第二次電極彼此平行配置且以一第二方向延伸，該第二方向與該第一方向交錯。
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