TWI486856B - 觸控面板 - Google Patents

Description

觸控面板

本發明是有關於一種觸控面板，且特別是有關於一種電容式觸控面板。

目前，觸控面板大致可區分為電阻式、電容式、紅外線式及超音波式等觸控面板，其中以電阻式觸控面板與電容式觸控面板為最常見的產品。

一般而言，電容式觸控面板包括設置於基板上的沿第一方向排列的第一感測串列以及沿第二方向排列的第二感測串列，其中第一感測串列例如是由第一感測電極與第一橋接線構成，而第二感測串列例如是由第二感測電極與第二橋接線構成，且第一方向與第二方向交錯。第一感測串列與第二感測串列之間相互交錯且電性絕緣，因此至少需要兩道電極製程才能製得第一感測串列與第二感測串列。

本發明提供一種觸控面板，其訊號導線具有新穎的走線設計方式。

本發明提出一種觸控面板，連接至晶片的p個訊號通道。觸控面板包括基板、多個電極對以及多條訊號導線。電極對配置於基板上且排列成q欄r列的矩陣，且p、q、r分別為正整數。每一個電極對包括第一電極以及第二電 極。第一電極以及第二電極分別連接至晶片的第h訊號通道以及第i訊號通道。晶片之第h訊號通道與第i訊號通道構成訊號通道對。h不等於i，且h以及i分別為1~p的正整數。j為1~q的正整數，k為1~r的正整數。第j欄第k列的電極對所連接的訊號通道對不同於其他電極對中的任一者所連接的訊號通道對。每一電極對中，在第一時序下，第一電極進行掃描，第二電極進行感測；在第二時序下，第二電極進行掃描，第一電極進行感測。每一個訊號導線電性連接於第一電極或第二電極與對應的訊號通道之間，其中至少一條訊號導線將連接至同一個訊號通道的第一電極以及/或第二電極連接在一起。

基於上述，本發明之觸控面板是將同一電極對的第一電極與第二電極連接至晶片的不同的訊號通道，而且將不同電極對連接至不同的訊號通道對，透過在不同時序下依序驅動各訊號通道以使第一電極以及第二電極皆可輪流作為掃描電極以及感測電極，藉此提升觸控面板的感測解析度。

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1為本發明第一實施例之觸控面板的上視示意圖。請參照圖1，本實施例之觸控面板100a例如藉由接墊200連接至晶片的p個訊號通道，其中p為正整數，且p例如 為14。也就是說，圖1中每個接墊200上所標示的數字為此接墊200所連接的訊號通道的序號。觸控面板100a包括基板110、多個電極對120以及多個訊號導線130。

電極對120配置於110基板上。這些電極對120排列成矩陣的佈局(layout)，且電極對120排列成q欄r列的矩陣。q、r分別為正整數。在本實施例中，q為9且r為5，也就是，本實施例之觸控面板100a是以將電極對120排列成9欄5列的矩陣為例說明。當然，本發明不限於此。

在其他實施例中，電極對120也可以排列成不同欄數以及不同列數的矩陣。須說明的是，圖1中以標號(j,k)來表示第j欄第k列的位置，j例如為1~q的正整數，k例如為1~r的正整數。舉例而言，圖中標號(1,1)表示第1欄第1列的位置，圖中標號(5,1)表示第5欄第1列的位置...等。在本實施例中，j可能為1~9且k可能為1~5。

電極對120包括第一電極122以及第二電極124。第一電極122藉由對應的接墊200連接至晶片的第h訊號通道，而第二電極124藉由對應的接墊200連接至晶片的第i訊號通道。晶片之第h訊號通道與第i訊號通道構成訊號通道對，其中h不等於i，並且h、i都為1~p。換言之，同一電極對120的第一電極122與第二電極124會分別連接至不同的兩個訊號通道，且這兩個訊號通道構成一個訊號通道對。

須說明的是，圖1中第一電極122以及第二電極124上所標示的號碼表示此電極所連接的訊號通道的序號。換 言之，若第一電極122中標示2，即表示此第一電極122連接至第2訊號通道。在本實施例中，訊號通道共有14個，所以h跟i，例如，是1~14的正整數，換言之，晶片，例如，是包括有第1訊號通道至第14訊號通道的14種不同的訊號通道。

此外，第j欄第k列的電極對120所連接的訊號通道對不同於其他電極對120中的任一者所連接的訊號通道對。舉例而言，第1欄第3列的電極對120所連接的訊號通道對是由第一電極122所連接的第2訊號通道以及第二電極124所連接的第4訊號通道構成。第5欄第1列的電極對120所連接的訊號通道對是由第一電極122所連接的第1訊號通道以及第二電極124所連接的第6訊號通道構成。第6欄第4列的電極對120所連接的訊號通道對是由第一電極122所連接的第7訊號通道以及由第二電極124所連接的第10訊號通道所構成。

在本實施例中，電極對120的第一電極122與第二電極124之間具有間隙d，第一電極122與第二電極124之間不會重疊或交錯設置，因此可以由同一道製程製造。換言之，可以簡化觸控面板100a的電極製程。此外，本發明不限定第一電極122與第二電極124的圖案。一般來說，第一電極122與第二電極124可以設計成面積實質上相同且圖案形狀實質上彼此對應即可，如圖2A至圖2D的電極對120A~120D所示。

訊號導線130電性連接於第一電極122與對應的接墊 200之間並藉由接墊200連接至晶片(未繪示)的對應訊號通道或是電性連接於第二電極124與對應的接墊200之間以藉由接墊200連接至晶片(未繪示)的對應訊號通道。此外，訊號導線130也可以將連接至同一個訊號通道的電極電性連接在一起。舉例而言，第1欄第1列的第二電極124連接至第2訊號通道，第1欄第2列至第1欄第5列的第一電極122都連接至第2訊號通道，此時，上述的第二電極124與第一電極122可先透過同一條訊號導線130a連接在一起後，再將訊號導線130a伸延連接至接墊200以連通於晶片上的第2訊號通道。或者是，第1欄第1列至第9欄第1列的第一電極122都連接至第1訊號通道，此時，上述的第一電極122可先透過同一條訊號導線130b連接在一起後，再將訊號導線130b延伸連接至接墊200以連通於晶片上的第1訊號通道。換言之，訊號導線130可將欲連接至同一訊號通道的第一電極122連接在一起後，再延伸連接至接墊200以連通於晶片上的對應的訊號通道；訊號導線130可將欲連接至同一訊號通道的第二電極124連接在一起後，再延伸連接至接墊200以連通於晶片上的對應的訊號通道；或者是，訊號導線130可將欲連接至同一訊號通道的第一電極122以及第二電極124連接在一起後，再延伸連接至接墊200以連通於晶片上的對應的訊號通道。

在本實施例中，每一電極對200的驅動方式包括於第一時序下，第一電極122進行掃描，第二電極124進行感 測；以及於第二時序下，第二電極122進行掃描，第一電極124進行感測。具體而言，於第一時序下，將掃描訊號傳遞至第1訊號通道，此時，與第1訊號通道連接的第1~9欄第1列的第一電極122都會進行掃描。而且，這些被掃描的第1~9欄第1列電極對200中第二電極124都可以進行感測。亦即，第2訊號通道至第10訊號通道都會提供接收感測訊號的功能。接著，於第二時序下，將掃描訊號傳遞至第2訊號通道，此時，與第2訊號通道連接的第1欄第1列電極對120中的第二電極124以及第1欄第2~5列電極對120中的第一電極122都會進行掃描。而且，第1欄第1列電極對120中的第一電極122以及第1欄第2~5列電極對120中的第二電極124都可以進行感測。也就是，第1訊號通道、以及第3~6訊號通道都會提供接收感測訊號的功能。

在上述驅動方式下，以第1欄第1列的電極對120而言，第一電極122於第一時間下進行掃描而第二電極124於此時進行感測；並且第二電極124於第二時間下進行掃描而第一電極124於此時進行感測。因此，每個電極對120中的第一電極122既可以進行掃描也可以進行感測。相似地，每個第二電極124可以進行掃描亦可以進行感測。

由於同一電極對120的第一電極122與第二電極124會分別連接至不同的兩個訊號通道，在同一時序下，同一電極對120的第一電極122與第二電極124不會同時接收到掃描訊號或是同時進行感測。因此，在同一時序下，當 同一電極對120的第一電極122進行掃描時，第二電極124則進行感測；當同一電極對120的第一電極122進行感測時，第二電極124則進行掃描。

具體而言，當使用者以手指觸控對應第6欄第4列的電極對120所在的位置時，不論是連接至第7訊號通道的第一電極122進行掃描且連接至第10訊號通道的第二電極124進行感測，或者是連接至第7訊號通道的第一電極122進行感測且連接至第10訊號通道的第二電極124進行掃描，都可以感測到觸控動作發生在第6欄第4列的電極對120所在的位置。詳細而言，連接至第7訊號通道的第一電極122進行掃描且連接至第10訊號通道的第二電極124進行感測可得到第一訊號，而連接至第7訊號通道的第一電極122進行感測且連接至第10訊號通道的第二電極124進行掃描可得到第二訊號。當觸控位置較靠近第一電極122時，感測所得到的第一訊號與第二訊號不同，據此，可以提高觸控位置的解析度。

請再參照圖1以詳細說明本實施例之第一電極122以及第二電極124如何透過訊號導線130以及接墊200的走線設計以連接至對應的訊號通道。首先，請參照第二電極124，位於第j欄第k列的第二電極124會連接到第(j+k)訊號通道。舉例而言，位於第3欄第4列的第二電極124會連接到第7訊號通道。位於第7欄第5列的第二電極124會連接到第12訊號通道。

再來，請參照第一電極122。第一電極122依位置不 同被劃分成兩種連接至訊號通道的方式，不同的區域具有不同連接方式。首先，第一種連接方式包括：以位於第j欄第k列的第一電極122而言，當j等於n至q且k等於n時，h等於(2n-1)，其中n為正整數，1nq，且q在本實施例為9。具體而言，當n為1時，第1~9欄第1列的第一電極122都連接至第1訊號通道。當n為2時，第2~9欄第2列的第一電極122都連接至第3訊號通道。同理，當n為5時，第5~9欄第5列的第一電極122都連接至第9訊號通道。

再來，第二種連接方式包括：以位於第j欄第k列的第一電極122而言，當j等於n且k等於(n+1)至r時，h等於2n，其中n為正整數且r在本實施例為5。具體而言，當n為1時，第1欄第2~5列的第一電極122都連接至第2訊號通道。當n為2時，第2欄第3~5列的第一電極122都連接至第4訊號通道。同理，當n為4時，第4欄第5列的第一電極122連接至第8訊號通道。

當第一電極122與第二電極124依上述的連接規則連接至對應的訊號通道時，訊號導線130可將鄰近且連接至同一訊號通道的第一電極122以及/或第二電極124連接在一起後，再延伸連接至對應的接墊200以連通於對應的訊號通道。換言之，上述連接方式可以簡化訊號導線130的走線數目以及走線設計方式。據此，本實施例之觸控面板100a具有新穎的走線設計方式以使觸控面板100a具有簡化的製程，因此可以降低觸控面板100a的製作困難度以及 製作成本。

圖3為本發明第二實施例之觸控面板的上視示意圖。請參照圖3，本實施例之觸控面板100b與圖1的觸控面板100a相似，其不同之處在於：第一電極122與對應的訊號通道的連接規則。

請參照第一電極122，第一電極122依位置被劃分成兩種連接方式，不同的區域具有不同連接方式。首先，第一種連接方式包括：以位於第j欄第k列的第一電極122而言，當j等於1至q且k等於1時，h等於1，其中q在本實施例為9。具體而言，第1~9欄第1列的第一電極122藉由對應的接墊200都連接至第1訊號通道。

再來，第二種連接方式包括：以位於第j欄第k列的第一電極122而言，當j等於n且k等於2至r時，h等於(n+1)，其中n為1~q，q在本實施例為9且r在本實施例為5。具體而言，當n為1時，第1欄第2~5列的第一電極122都連接至第2訊號通道。當n為2時，第2欄第2~5列的第一電極122都連接至第3訊號通道。同理，當n為9時，第9欄第2~5列的第一電極122都連接至第10訊號通道。

在本實施例中，j等於n且k等於1的第二電極124與j等於n且k等於2至r的第一電極122連接至同一條訊號導線130，其中n為1~q，q在本實施例為9且r在本實施例等於5。具體而言，當n為1時，第1欄第1列的第二電極124與第1欄第2~5列的第一電極122都連接至 同一條訊號導線130a。當n為2時，第2欄第1列的第二電極124與第2欄第2~5列的第一電極122都連接至同一條訊號導線130b。同理，當n為9時，第9欄第1列的第二電極124與第9欄第2~5列的第一電極122都連接至同一條訊號導線130c。

圖4為本發明第三實施例之觸控面板的上視示意圖。請參照圖4，本實施例之觸控面板100c與圖3的觸控面板100b相似，其不同之處在於：第二電極124與對應的訊號通道的連接規則。

首先，以位於第j欄第k列的第二電極124而言，當(j+k)小於等於(q+1)時，i等於(j+k)，本實施例之q為9。舉例而言，位於第3欄第4列的第二電極124會連接到第7訊號通道。位於第7欄第3列的第二電極124會連接到第10訊號通道。再者，當(j+k)大於(q+1)時，i等於(j+k-q)，本實施例之q為9。舉例而言，位於第8欄第3列的第二電極124會連接到第2訊號通道。位於第8欄第5列的第二電極124會連接到第4訊號通道。

此外，在本發明第二以及第三實施例中，當電極對120為q欄r列的矩陣是符合q為2r-1時，訊號導線130的數目為(r-1)q+2，且p為2r。具體而言，當電極對120為9欄5列的矩陣時，訊號導線130的數目為38，且晶片包括10個訊號通道。換言之，這樣的設計可以大幅簡化訊號導線130的數目，並且減少所需的訊號通道的數目。如此一來，晶片所含的訊號通道數目減少，因此晶片的設計將較 為簡易且晶片的體積可進一步縮小。

當第一電極122與第二電極124依上述的排列方式排列時，訊號導線130可將鄰近且連接至同一訊號通道的第一電極122以及/或第二電極124連接在一起後，再延伸連接至對應的訊號通道。換言之，可以簡化訊號導線130的走線設計方式。據此，本實施例之觸控面板100b具有新穎的走線設計方式以使觸控面板100b具有簡化的製程，因此可以降低觸控面板100b的製作困難度以及製作成本。

綜上所述，本發明之觸控面板是將同一電極對的第一電極與第二電極連接至不同的訊號通道，而且將不同電極對連接至不同的訊號通道對，透過在不同時序下依序驅動各訊號通道以使第一電極以及第二電極輪流作為掃描電極以及感測電極，藉此提升觸控面板的感測解析度。

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。

1~14‧‧‧訊號通道的序數

100a、100b、100c‧‧‧觸控面板

110‧‧‧基板

120、120A~120D‧‧‧電極對

122‧‧‧第一電極

124‧‧‧第二電極

130、130a、130b、130c‧‧‧訊號導線

200‧‧‧接墊

圖1為本發明第一實施例之觸控面板的上視示意圖。

圖2A至圖2D為本發明實施例之電極對的結構示意圖。

圖3為本發明第二實施例之觸控面板的上視示意圖。

圖4為本發明第三實施例之觸控面板的上視示意圖。

1~10‧‧‧訊號通道序數

100c‧‧‧觸控面板

110‧‧‧基板

120‧‧‧電極對

122‧‧‧第一電極

124‧‧‧第二電極

200‧‧‧接墊

Claims (11)

1. 一種觸控面板，連接至一晶片的p個訊號通道，該觸控面板包括：一基板；多個電極對，該些電極對配置於該基板上且排列成q欄r列的矩陣，且p、q、r分別為正整數，各該電極對包括：一第一電極以及一第二電極，分別連接至該晶片的第h訊號通道以及第i訊號通道，該晶片之第h訊號通道與第i訊號通道構成一訊號通道對，第j欄第k列的該電極對所連接的該訊號通道對不同於其他電極對中的任一者所連接的該訊號通道對，其中h不等於i，h、i為1~p的正整數，j為1~q的正整數，k為1~r的正整數，以及i等於(j+k)，並且在各該電極對中，在一第一時序下，該第一電極進行掃描，該第二電極進行感測，而在一第二時序下，該第二電極進行掃描，該第一電極進行感測；以及多條訊號導線，各該訊號導線將該第一電極或該第二電極電性連接至對應的該訊號通道，其中至少一條訊號導線將連接至同一個訊號通道的該些第一電極以及/或該些第二電極連接在一起。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中各該電極對的該第一電極與該第二電極之間具有一間隙。
3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中j等於(n)至q且k等於(n)時，h等於(2n-1)；以及j等於(n)且k 等於(n+1)至r時，h等於(2n)，而n為1~q。
4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中j等於1至q且k等於1時，h等於1；以及j等於(n)且k等於2至r時，h等於(n+1)，而n為1~q。
5. 如申請專利範圍第4項所述之觸控面板，其中q為2r-1，該些訊號導線的數目為(r-1)q+2，且p為2r。
6. 如申請專利範圍第5項所述之觸控面板，其中j等於(n)且k等於1的該第二電極與j等於(n)且k等於2至r的該些第一電極連接至同一條訊號導線，n為1~q。
7. 一種觸控面板，連接至一晶片的p個訊號通道，該觸控面板包括：一基板；多個電極對，該些電極對配置於該基板上且排列成q欄r列的矩陣，且p、q、r分別為正整數，各該電極對包括：一第一電極以及一第二電極，分別連接至該晶片的第h訊號通道以及第i訊號通道，該晶片之第h訊號通道與第i訊號通道構成一訊號通道對，第j欄第k列的該電極對所連接的該訊號通道對不同於其他電極對中的任一者所連接的該訊號通道對，其中h不等於i，h、i為1~p的正整數，j為1~q的正整數，k為1~r的正整數，以及(j+k)小於等於(q+1)時，i等於(j+k)；而(j+k)大於(q+1)時，i等於(j+k-q)，並且在各該電極對中，在一第一時序下，該第一電極進行掃描，該第二電極進行感測，而在一第二時序 下，該第二電極進行掃描，該第一電極進行感測；以及多條訊號導線，各該訊號導線將該第一電極或該第二電極電性連接至對應的該訊號通道，其中至少一條訊號導線將連接至同一個訊號通道的該些第一電極以及/或該些第二電極連接在一起。
8. 如申請專利範圍第7項所述之觸控面板，其中各該電極對的該第一電極與該第二電極之間具有一間隙。
9. 如申請專利範圍第7項所述之觸控面板，其中j等於1至q且k等於1時，h等於1；以及j等於(n)且k等於2至r時，h等於(n+1)，而n為1~q。
10. 如申請專利範圍第9項所述之觸控面板，其中q為2r-1，該些訊號導線的數目為(r-1)q+2，且p為2r。
11. 如申請專利範圍第10項所述之觸控面板，其中j等於(n)且k等於1的該第二電極與j等於(n)且k等於2至r的該些第一電極連接至同一條訊號導線。