TWI467432B - 觸控感測模組 - Google Patents

Description

觸控感測模組

本發明是有關於一種感測模組，且特別是有關於一種觸控感測模組。

隨著電子技術與顯示技術的進步，時下的人機操作介面已有很大的突破，而不再局限於使用滑鼠或鍵盤之操作方式。目前最為人性化且廣受使用者喜愛的操作方式為觸控操作，其為利用手指按壓螢幕畫面中所顯示的圖示，就能達到操作的效果。這種直覺式的操作方式，甚至連小朋友或年長者都易於操作。

觸控介面一般是由顯示器與貼附其上的觸控面板所構成。目前習知觸控面板可分為電阻式、電容式、紅外線式以及表面聲波式等觸控面板。習知電容式觸控面板包括交錯配置的複數個第一感測串與複數個第二感測串，而每一感測串上串有複數個菱形感測墊。此外，為了使這些感測串佈滿整個矩形空間，每一感測串的兩端所串接的感測墊呈三角形(即菱形的一半)。這些三角形感測墊位於觸控面板的四個邊緣，且環繞菱形感測墊。

然而，這些位於觸控面板四邊的三角形感測墊的電容感測行為與菱形感測墊的電容感測行為不同，且較難準確地預測觸控位置。因此，用以判讀這些感測墊所傳來的感測訊號之判讀電路會因為三角形感測墊的存在而大幅增加了其演算法的複雜程度，進而增加了判讀電路的複雜程度。

另外，當欲以前框覆蓋三角形感測墊而不採用三角形感測墊的功能時，連接於感測串一測的跡線將會佔據額外的空間，而使得前框較難作成對稱形狀，或使得框邊的寬度過寬。

本發明提供一種觸控感測模組，可簡化演算法的複雜程度，或可有效利用模組週邊區域的空間。

本發明之一實施例提出一種觸控感測模組，包括複數個第一感測串及複數個第二感測串。每一第一感測串包括一第一條狀導線及複數個第一感測墊，且這些第一感測墊連接至第一條狀導線的同一側。每一第二感測串包括一第二條狀導線及複數個第二感測墊，且這些第二感測墊連接至第二條狀導線的同一側。這些第一感測串的這些第一條狀導線與這些第二感測串的這些第二條狀導線交錯配置，且每一第一條狀導線與每一第二條狀導線的交錯處形成一電性參考節點。每一電性參考節點的同一側之第一條狀導線之一第一導電段上連接有一第一感測墊，且每一電性參考節點的同一側之第二條狀導線之一第二導電段上連接有一第二感測墊。

在本發明之實施例之觸控感測模組中，每一第一感測串的這些第一感測墊皆位於其第一條狀導線的同一側，每一第二感測串的這些第二感測墊皆位於其第二條狀導線的同一側，每一電性參考節點的同一側之第一導電段上連接有一第一感測墊，且每一電性參考節點的同一側之第二導電段上連接有一第二感測墊。因此，單側設有電性參考節點的第一感測墊與第二感測墊位分別位於第一條狀導線與第二條狀導線的一端，如此可有效簡化用以判讀第一感測串與第二感測串的感測訊號之演算法的複雜程度。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1A為本發明之一實施例之觸控感測模組的後視示意圖，圖1B為圖1A中之觸控感測模組100的局部放大圖，而圖1C為圖1A之觸控感測模組沿著I-I線的剖面示意圖，為了簡化圖式，圖1C中的基板在圖1A中省略而沒有繪示。請參照圖1A與圖1C，本實施例之觸控感測模組100包括複數個第一感測串110及複數個第二感測串120。每一第一感測串110包括一第一條狀導線112及複數個第一感測墊114，且這些第一感測墊114連接至第一條狀導線112的同一側。舉例而言，每一第一感測串110的這些第一感測墊114皆位於圖1A中之第一條狀導線112的右側。每一第二感測串120包括一第二條狀導線122及複數個第二感測墊124，且這些第二感測墊124連接至第二條狀導線122的同一側。舉例而言，每一第二感測串120的這些第二感測墊124皆位於圖1A中之第二條狀導線122的上側。

這些第一感測串110的這些第一條狀導線112與這些第二感測串120的這些第二條狀導線122交錯配置，且每一第一條狀導線112與每一第二條狀導線122的交錯處形成一電性參考節點N。每一電性參考節點N的同一側(如圖1A中之上側)之第一條狀導線112之一第一導電段113上連接有一第一感測墊114，且每一電性參考節點N的同一側(如圖1A中之右側)之第二條狀導線122之一第二導電段123上連接有一第二感測墊124。以圖1A為例，每一電性參考節點N至其上方的下一個電性參考節點N之間設有一第一導電段113，且每一最上方的電性參考節點N至第一條狀導線112的上端之間亦設有一第一導線段113。此外，每一電性參考節點N至其右方的下一個電性參考節點N之間設有一第二導電段123，且每一最右方的電性參考節點N至第二條狀導線122的右端之間亦設有一第二導電段123。每一電性參考節點N的上側的相鄰之第一導電段113上連接有一第一感測墊114，且每一電性參考節點N的右側的相鄰之第二導電段123上連接有一第二感測墊114。

在本實施例中，觸控感測模組100更包括一基板130，其中這些第一感測串110與這些第二感測串120皆配置於基板130上。此外，基板130例如為一透明基板。然而，在其他實施例中，基板130亦可以是一不透明基板。

在本實施例中，每一第一條狀導線112與每一第二條狀導線122之間以絕緣材質140分隔。在本實施例中，觸控感測模組100包括複數個絕緣材質140，且這些絕緣材質140分別配置於這些電性參考節點N上。此外，在本實施例中，第一導電段113、第二導電段123、第一感測墊114及第二感測墊124皆位於同一平面上。再者，每一第二條狀導線122可更包括複數個跨接段125(如圖1C所繪示)，分別位於這些電性參考節點N上。每一跨接段125連接相鄰二第二導電段123，並跨越第一條狀導線112，且絕緣材質140將跨接段125與第一條狀導線112分隔。換言之，這些第二導電段123為複數個不連續之導電段，而這些跨接段125將這些不連續的第二導電段123連起來，以形成連續之第二條狀導線122。

在另一實施例中，第一感測串110與第二感測串120亦可分別位於不同的平面上，而絕緣材質140則為配置於此兩不同平面之間的整面的絕緣膜，以分隔第一感測串110與第二感測串120。此時，則可以不採用跨接段125，而第二條狀導線122則為在一平面上連續延伸的導線。

在本實施例中，這些第一感測墊114與這些第二感測墊124均為透明感測墊。然而，在其他實施例中，這些第一感測墊114與這些第二感測墊124亦可以是不透明感測墊。在本實施例中，這些第一條狀導線112及這些第二導電段123例如是透明感測墊，而這些跨接段125例如為金屬跨接段。然而，在另一實施例中，這些第一條狀導線112與這些第二導電段123亦可以是金屬導線。或者，這些跨接段125亦可以是透明跨接段。

在本實施例中，二相鄰之第一條狀導線112之間與二相鄰之第二條狀導線122之間的第一感測墊114與第二感測墊124大致上佈滿二相鄰之第一條狀導線112與二相鄰之第二條狀導線122所圍繞的面積。此外，二相鄰之第一條狀導線112之間與二相鄰之第二條狀導線122之間的第一感測墊114與第二感測墊124彼此分離配置。再者，每一第一感測墊114例如呈矩形，且每一第二感測墊124例如呈矩形。然而，在其他實施例中，第一感測墊114與第二感測墊124亦可呈現矩形以外的形狀，而第一感測墊114與相鄰的第二感測墊124大致上佈滿二相鄰之第一條狀導線112與二相鄰之第二條狀導線122所圍繞的面積。

在本實施例中，每一第一條狀導線112具有相對之一第一端E1與一第二端E2，每一第二條狀導線122具有相對之一第三端E3與一第四端E4，且觸控感測模組100更包括複數個第一跡線150、複數個第二跡線160及一前框170。這些第一跡線150分別電性連接至這些第一條狀導線112的這些第一端E1，且這些第二跡線160分別電性連接至這些第二條狀導線122的這些第三端E3。在本實施例中，觸控感測模組100更包括一判讀單元180，這些第一跡線150與這些第二跡線160電性連接至判讀單元180，而判讀單元180用以判讀來自第一感測串110與第二感測串120的感測訊號，進而判斷出手指或觸碰物體(如觸控筆)的觸碰位置。

前框170覆蓋這些第一跡線150及這些第二跡線160。在本實施例中，前框170具有一開口P，以暴露出這些第一感測墊114與這些第二感測墊124。在本實施例中，觸碰感測模組100可更包括一保護層190，覆蓋這些第一感測串110、這些第二感測串120、這些第一跡線150及這些第二跡線160。保護層190例如為透明絕緣層。然而，在另一實施例，保護層190亦可以是不透明絕緣層。

在本實施例中，每一電性參考節點N的電容值可作為相鄰的第一感測墊114與第二感測墊124的電容參考值，藉由比較第一感測墊114與第二感測墊124所感測到的電容值與此電容參考值，判讀單元180便可計算出手指或觸碰物體的實際觸碰位置，其中手指或觸碰物體例如是觸碰於基板130上。在其他實施例中，每一電性參考節點N的電阻值乘以電容值可作為相鄰的第一感測墊114與第二感測墊124的電阻電容參考值。或者，每一電性參考節點N的其他適當的電性值亦可作為相鄰的第一感測墊114與第二感測墊124的電性參考值。

在本實施例之觸控感測模組100中，每一第一感測串110的這些第一感測墊114皆位於其第一條狀導線112的同一側(例如圖1A之右側)，每一第二感測串120的這些第二感測墊124皆位於其第二條狀導線122的同一側(例如圖1A之上側)，每一電性參考節點N的同一側(例如圖1A之上側)之第一導電段113上連接有一第一感測墊114，且每一電性參考節點N的同一側(例如圖1A之右側)之第二導電段123上連接有一第二感測墊124。因此，單側設有電性參考節點N的第一感測墊114與第二感測墊124分別位於第一條狀導線112的第二端E2(例如圖1A之上端)與第二條狀導線122的第四端E4(例如圖1A之右端)。換言之，單側設有電性參考節點N的第一感測墊114與第二感測墊124位於圖1A之上側與右側，但沒有位於圖1A之下側與左側。除了單側設有電性參考節點N的第一感測墊114與第二感測墊124之外，其餘的第一感測墊114與第二感測墊124皆有四個電性參考節點N位置於相鄰其之四個角落上，因此有四個電容值(或電阻值乘以電容值)可以參考，進而提升了第一感測墊114與第二感測墊124的位置感測準確度。在本實施例之觸控感測模組100中，由於單側設有電性參考節點N的第一感測墊114與第二感測墊124位於觸控感測模組100的兩邊，而不是四邊，如此可有效簡化用以判讀單元180用以判讀第一感測串110與第二感測串120的感測訊號之演算法的複雜程度，進而可簡化判讀單元180的電路結構與製作成本。

圖2A為本發明之另一實施例之觸控感測模組的後視示意圖，而圖2B為圖2A之觸控感測模組沿著II-II線的剖面示意圖，為了簡化圖式，圖2B中的基板在圖2A中省略而沒有繪示。請參照圖2A與圖2B，本實施例之觸控感測模組100a與圖1A及圖1C之觸控感測模組100類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例之觸控感測模組100a中，前框170a除了覆蓋第一跡線150與第二跡線160之外，還覆蓋了分別連接至這些第一條狀導線112的這些第二端E2的這些第一感測墊114及分別連接至這些第二條狀導線122的這些第四端E4的這些第二感測墊124。換言之，前框170a的開口P'所暴露出來的第一感測墊114與第二感測墊124均於四個角落設有電性參考節點N，而單側設有電性參考節點N的第一感測墊114與第二感測墊124則被前框170a覆蓋而實際上不運作，如此便可進一步簡化判讀單元180a的演算法，並進而簡化判讀單元180a的電路結構與成本。

在本實施例之觸控感測模組100a中，由於單側設有電性參考節點N的第一感測墊114與第二感測墊124(即不運作的第一感測墊114與第二感測墊124)位於第一條狀導線112的第二端E2與第二條狀導線122的第四端E4，但沒有位於第一條狀導線112的第一端E1與第二條狀導線122的第三端E3，因此第一條狀導線112的第一端E1旁的空間可用以配置第一跡線150，而第二條狀導線122的第三端E3旁的空間可用以配置第二跡線160。如此一來，便可充分利用開口P'的四個邊旁的空間，而使得前框170a的形狀較為對稱。因此，除了可美化前框170a之外，亦可有效利用觸控感測模組100a的週邊區域的空間，進而有效縮小前框170a的框邊寬度。

綜上所述，在本發明之實施例之觸控感測模組中，每一第一感測串的這些第一感測墊皆位於其第一條狀導線的同一側，每一第二感測串的這些第二感測墊皆位於其第二條狀導線的同一側，每一電性參考節點的同一側之第一導電段上連接有一第一感測墊，且每一電性參考節點的同一側之第二導電段上連接有一第二感測墊。因此，單側設有電性參考節點的第一感測墊與第二感測墊位分別位於第一條狀導線與第二條狀導線的一端，如此可有效簡化用以判讀第一感測串與第二感測串的感測訊號之演算法的複雜程度。此外，在本實施例之觸控感測模組中，由於不運作的第一感測墊與第二感測墊位於第一條狀導線的第二端與第二條狀導線的第四端，但沒有位於第一條狀導線的第一端與第二條狀導線的第三端，因此第一條狀導線的第一端旁的空間可用以配置第一跡線，而第二條狀導線的第三端旁的空間可用以配置第二跡線。如此一來，便可充分利用開口的四個邊旁的空間，而使得前框的形狀較為對稱。因此，除了可美化前框之外，亦可有效利用觸控感測模組的週邊區域的空間，進而有效縮小前框的框邊寬度。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，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，當可作些許之更動與潤飾，故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。

100、100a．．．觸控感測模組

110．．．第一感測串

112．．．第一條狀導線

113．．．第一導電段

114．．．第一感測墊

120．．．第二感測串

122．．．第二條狀導線

123．．．第二導電段

124．．．第二感測墊

125．．．跨接段

130．．．基板

140．．．絕緣材質

150．．．第一跡線

160．．．第二跡線

170、170a．．．前框

180、180a．．．判讀單元

190．．．保護層

E1．．．第一端

E2．．．第二端

E3．．．第三端

E4．．．第四端

N．．．電性參考節點

P、P'．．．開口

圖1A為本發明之一實施例之觸控感測模組的後視示意圖。

圖1B為圖1A中之觸控感測模組100的局部放大圖。

圖1C為圖1A之觸控感測模組沿著I-I線的剖面示意圖。

圖2A為本發明之另一實施例之觸控感測模組的後視示意圖。

圖2B為圖2A之觸控感測模組沿著II-II線的剖面示意圖。

100．．．觸控感測模組

110．．．第一感測串

112．．．第一條狀導線

113．．．第一導電段

114．．．第一感測墊

120．．．第二感測串

122．．．第二條狀導線

123．．．第二導電段

124．．．第二感測墊

125．．．跨接段

150．．．第一跡線

160．．．第二跡線

170．．．前框

180．．．判讀單元

E1．．．第一端

E2．．．第二端

E3．．．第三端

E4．．．第四端

N．．．電性參考節點

P．．．開口

Claims (7)

1. 一種觸控感測模組，包括：複數個第一感測串，每一該第一感測串包括：一第一條狀導線；以及複數個第一感測墊，連接至該第一條狀導線的同一側；以及複數個第二感測串，每一該第二感測串包括：一第二條狀導線；以及複數個第二感測墊，連接至該第二條狀導線的同一側，其中，該些第一感測串的該些第一條狀導線與該些第二感測串的該些第二條狀導線交錯配置，每一第一條狀導線與每一第二條狀導線的交錯處形成一電性參考節點，每一該電性參考節點的同一側之該第一條狀導線之一第一導電段上連接有一該第一感測墊，且每一該電性參考節點的同一側之該第二條狀導線之一第二導電段上連接有一該第二感測墊。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測模組，其中二相鄰之該第一條狀導線之間與二相鄰之該第二條狀導線之間的該第一感測墊與該第二感測墊，大致上佈滿該二相鄰之第一條狀導線與該二相鄰之該第二條狀導線所圍繞的面積。
3. 如申請專利範圍第2項所述之觸控感測模組，其中該二相鄰之第一條狀導線之間與該二相鄰之第二條狀導線之間的該第一感測墊與該第二感測墊彼此分離配置。
4. 如申請專利範圍第2項所述之觸控感測模組，其中每一該第一感測墊呈矩形，且每一該第二感測墊呈矩形。
5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測模組，其中每一該第一條狀導線與每一該第二條狀導線之間以絕緣材質分隔。
6. 如申請專利範圍第5項所述之觸控感測模組，其中每一該第一條狀導線具有相對之一第一端與一第二端，每一該第二條狀導線具有相對之一第三端與一第四端，且該觸控感測模組更包括：複數個第一跡線，分別電性連接至該些第一條狀導線的該些第一端；複數個第二跡線，分別電性連接至該些第二條狀導線的該些第三端；以及一前框，覆蓋該些第一跡線、該些第二跡線、分別連接至該些第一條狀導線的該些第二端的該些第一感測墊及分別連接至該些第二條狀導線的該些第四端的該些第二感測墊。
7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測模組，其中該些第一感測墊與該些第二感測墊均為透明感測墊。