TWI585662B

TWI585662B - 觸控裝置

Info

Publication number: TWI585662B
Application number: TW104123799A
Authority: TW
Inventors: 林彥劭; 林志祐; 吳春蓉; 謝昌融
Original assignee: 矽創電子股份有限公司
Priority date: 2015-07-23
Filing date: 2015-07-23
Publication date: 2017-06-01
Also published as: CN106371678A; CN106371678B; CN204965391U; TW201704976A

Description

觸控裝置

本發明係指一種觸控裝置，尤指一種利用互容操作來達成單層多觸控點之觸控裝置。

電子行動裝置之硬體發展已追求輕薄化或節能減碳之設計，例如常見的電容式觸控裝置，將使用單層的電極層來實現二維多點觸控操作，以有效減少電容式觸控裝置之體積尺寸。

請參考第1圖，第1圖為習知技術中一單層電容式觸控裝置10之局部示意圖。如第1圖所示，單層電容式觸控裝置10包含有感測區域Z1〜Z9之矩陣結構，而感測區域Z1〜Z9可區分為三列，且該三列感測區域分別包含有感應電極SR1〜SR3，其中，每一列感測區域將設置有數個發射電極，例如感應電極SR1之左側設置有發射電極TD1〜TD3，且發射電極TD1〜TD3間不相互接觸；此外，發射電極TD1〜TD3還分別耦接有傳輸線D1〜D3，感應電極SR1〜SR3也分別耦接有傳輸線R1〜R3。據此，當一觸控物按壓單層電容式觸控裝置10時，感應電極（例如SR1）與發射電極（例如TD1〜TD3）間可透過一互容操作來實現觸控物的定位操作。

然而，為了實現精準的定位方式，單層電容式觸控裝置10之矩陣結構需要數量較多之感測區域，以增加可判斷觸控物之解析空間，據此，需對應使用數量較多的傳輸線（例如用於發射電極之傳輸線D1〜D3與用於感應電極之傳輸線R1〜R3），卻可能因為產生走線空間過大，而對應降低定位之精準度。此外，由於每一感測區域僅視為一感應節點，且每一感測區域只能表示一種電容變化量，而無法同時參考或感應其他電容變化量來進行較為精準之定位操作，這也將對應限制單層電容式觸控裝置10之應用範圍。

因此，提供一種利用互容操作來實現單層多觸控點之觸控裝置，以避免走線空間過大且適性讓複數個感測區域間可共享電容變化量，進而提高觸控裝置之定位精準度，已成為本領域之重要課題。

因此，本發明之主要目的即在於提供一種利用互容操作來實現單層多觸控點之觸控裝置。

本發明揭露一種觸控裝置，包含有複數個感測區域，用來執行單層多觸控點之一偵測操作；其中，每一感測區域包含有複數個發射電極模組，用來產生複數個偵測訊號；以及一感測電極模組，用來感測鄰近該複數個發射電極模組之該複數個偵測訊號之數值變化，以定位一按壓物體之一相對位置；其中，該複數個該發射電極模組位於該感測電極模組之同一側，每一發射電極模組包含有複數個三角電極單元，而每一感測電極模組包含有複數個分支電極單元，使得該複數個三角電極單元與該複數個分支電極單元所對應之一加總投影面積疊合該感測區域之一投影面積，且該複數個三角電極單元與該複數個分支電極單元不接觸。

在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，製造商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區別元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區別的基準。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包含」係為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。此外，「耦接」一詞在此係包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接於一第二裝置，則代表該第一裝置可直接連接於該第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地連接至該第二裝置。

請參考第2圖，第2圖為本發明實施例一觸控裝置20之局部示意圖。如第2圖所示，本實施例中的觸控裝置20僅示意性繪出局部結構內的代表元件，即觸控裝置20包含有複數個感測區域，用來執行單層多觸控點之一偵測操作，至於其他功能性元件例如一控制模組、一電源驅動器、一暫存模組或所對應之傳輸線等，由於為本領域所熟知且非本發明所欲討論的發明重點，在此不贅述之。當然，於其他實施例中，觸控裝置20還可與另一顯示裝置或電子裝置相互整合，來進一步包含有一軟性電路板、一導光板、ㄧ背光模組、一顯示面板或其他數位控制模組等，非用以限制本發明之範疇。

請繼續參考第2圖，詳細來說，本實施例的觸控裝置20包含有感測區域SZ1〜SZ6，每一感測區域包含有複數個發射電極模組，例如感測區域SZ1包含有發射電極模組TX1、TX2，而感測區域SZ4包含有發射電極模組TX2、TX3等（即感測區域SZ1與感測區域SZ4可共用發射電極模組TX2），且複數個發射電極模組可用來產生複數個偵測訊號。此外，每一感測區域還包含有一感測電極模組，設置於複數個發射電極模組之附近，例如感測區域SZ1包含有感測電極模組RX1，感測區域SZ2包含有感測電極模組RX2，感測區域SZ4包含有感測電極模組RX1等（即感測區域SZ1與感測區域SZ4可共用感測電極模組RX1），且該些感測電極模組皆設置於該些發射電極模組之附近。據此，於每一感測區域內，每一感測電極模組可用來感測其特定一側（例如左側）之複數個發射電極模組所產生之複數個偵測訊號之數值變化，以對應判斷是否有一按壓物體按壓感測區域SZ1〜SZ6中至少一者，且同時判斷按壓物體按壓所對應之一相對位置。

較佳地，於每一感測區域內，本實施例中的複數個該發射電極模組將設置於感測電極模組之同一側，即於感測區域SZ1中發射電極模組TX1、TX2皆位於感測電極模組RX1之左側。另外，本實施例中每一發射電極模組係形成一三角電極單元（或包含有複數個三角電極單元，相關內容將於後面實施例補述之），而每一感測電極模組係形成一分支電極單元（或包含有複數個分支電極單元，相關內容將於後面實施例補述之）。在此情況下，於每一感測區域內，發射電極模組所對應之三角電極單元與感測電極模組所對應之分支電極單元可形成一加總投影面積，此加總投影面積可近似完全疊合每一感測區域之一投影面積，而三角電極單元與分支電極單元彼此不接觸。換言之，本實施例可透過三角電極單元與分支電極單元之幾何形狀設計，填補充滿每一感測區域之二維幾何空間，進而提高觸控裝置20之定位精準度。

值得注意地，本實施例中的感測區域SZ1、SZ4係共用發射電極單元TX2與感測電極模組RX1，使得觸控裝置20於每一感測區域中可透過互容操作所產生的電容值變化，對應提供給其他感測區域來做為參考依據，例如感測電極模組RX1可同時接收位於感測區域SZ1或感測區域SZ4中的發射電極單元TX2所產生之電容值變化。再者，本實施例中的每一感測電極模組亦可設計來接收不同列感測區域內不同感測電極模組所感測之電容值變化（例如可透過傳輸線之適性切換耦接方式來實現），例如感測區域SZ1中感測電極模組RX1可接收來自發射電極單元TX1、TX2的電容值變化ΔA1、ΔB1，同時，於不同實施例中感測電極模組RX1亦可設計來接收其他相鄰感測區域SZ2、SZ3中複數個發射電極所產生之電容值變化（即感測電極模組RX1還可透過其他傳輸線之設置來接收感測區域SZ2、SZ3的電容值變化ΔA2、ΔB2、ΔA3、ΔB3等）。在此情況下，由於本實施例中發射電極單元設計為三角形電極來涵蓋大部分之感測區域，使得於每一感測區域內（即視為一感應節點）可精準地進行Y軸方向的定位操作，同時，本實施例中每一感測區域之感測電極模組還可適性地接收不同感測區域的電容值變化，據此來適性調整相關於定位操作之精準度或硬體擴充性。舉例來說，本實施例中互容操作可利用以下互容定位公式來進行該按壓物體於Y軸方向上的定位操作。

其中，為了配合不同精準度之需求，互容定位公式可選擇輸入不同數量之電容值變化來進行估計，而本實施例中已選擇三個（即n=3）電容值變化來進行計算該按壓物體之Y軸座標計算，當然，本領域具通常知識者可依據不同需求來對應調整或修改所需電容值變化的數量多寡，非用以限制本發明的範疇。

相較於習知技術，本實施例所提供的觸控裝置於每一感測區域內，可透過兩個發射電極單元來與感測電極模組進行互容操作，同時考量到不同精準度的需求，對於特定一感測區域內的感測電極模組還可適性接收鄰近複數個不同感測區域之電容值變化，以提高觸控裝置進行單層多觸控點之定位精準度。當然，本實施例也無需使用數量較多之傳輸線來提高單層多觸控點之精準度，據此，透過該些發射電極單元與感測電極模組的適性設置，本實施例已可對應提高硬體設備之製作良率，還可提升觸控裝置中一控制晶片控制該些發射電極單元之掃描速度，同時，由於可對應降低傳輸線之使用數量，其他相對的接腳數量或電路設計面積等均可適性地減少，進而大幅降低觸控裝置的製作成本。

請參考第3A圖〜第3D圖，第3A圖為本發明實施例一觸控裝置30之局部掃描示意圖，第3B圖與第3C圖為第3A圖中發射電極單元302、304之放大掃描示意圖，而第3D圖為第3A圖中感測電極模組306之放大掃描示意圖。相較於第2圖僅繪出本實施例中觸控裝置的局部代表圖，第3A圖〜第3D圖的觸控裝置30還清楚繪出相鄰兩列感測區域中所使用發射電極單元與感測電極模組的局部掃描操作方式。較佳地，本實施例中的兩列感測區域A1、A2之間還設置有一接地模組300來做為接地的使用（亦如第4圖所標示的接地GND），以電性隔離該兩個感測區域之複數個發射電極模組與複數個感測電極模組間可能因為電性訊號相互干擾，而影響到各自感測區域內之互容操作。此外，本實施例中每一感測區域內的發射電極單元包含有兩種類型，第一類型為第3B圖所示的第一發射電極單元302，至於第二類型為第3C圖所示的第二發射電極單元304，且兩種類型的發射電極單元皆由複數個三角電極單元所組成，而不同三角電極單元間則透過複數個細窄橫支單元來連接，即第3B圖中的橫支單元3020與第3C圖中的橫支單元3040。至於第3D圖所繪之感測電極模組306則包含有複數個分支電極單元，例如第3D圖中的一主體分支電極單元3060與複數個附體分支電極單元3062、3064等。

據此，本實施例中的感測區域A1、A2可適性地透過第一發射電極單元302、第二發射電極單元304與感測電極模組306之交疊設置，對應填滿感測區域A1、A2之二維投影面積，且第一發射電極單元302、第二發射電極單元304與感測電極模組306間皆不接觸，進而可執行第一發射電極單元302（或第二發射電極單元304）與感測電極模組306間的互容操作，至於整體觸控裝置40進行掃描操作所對應之掃描示意圖，可再參考第4圖所繪的內容獲得相關了解。

請參考第5A圖與第5B圖，第5A圖與第5B圖為本發明不同觸控裝置之局部比較示意圖，其中第5A圖為第一類型觸控裝置50之局部示意圖，而第5B圖為第二類型觸控裝置52之局部示意圖。如第5A圖與第5B圖所示，第一類型觸控裝置50中的發射電極單元500、502係形成三角電極單元且分別包含有一頂角單元TA1、TA2，而頂角單元TA1、TA2相距感測分支電極單元504、506有一第一距離D1。此外，第二類型觸控裝置52中的發射電極單元520、522係形成三角電極單元且分別包含有一頂角單元TA3、TA4，而頂角單元TA3、TA4相距感測分支電極單元524、526有一第二距離D2，且本實施例中的第一距離D1小於第二距離D2。換言之，本實施例中特定一發射電極單元所對應之一頂角單元與其延伸方向上感測電極模組之分支電極單元間還包含有一可調整距離，使得本領域具通常知識者可根據不同需求，來適性改變或調整可調整距離的數值大小，例如由第一類型觸控裝置50的第一距離D1縮短為第二類型觸控裝置52的第二距離D2，可進一步提高複數個觸控點間兩指或多指相距位置所需的計算精準度，然非用以限制本發明的範疇。

請參考第6圖〜第12圖，第6圖〜第12圖為本發明實施例中複數個觸控裝置之不同幾何形狀設計之局部示意圖。類似於第3A圖〜第3D圖中第一發射電極單元302與第二發射電極單元304的二維幾何形狀設計圖，本實施例中第6圖〜第12圖還分別呈現具備有不同幾何形狀設計之第一發射電極單元、第二發射電極單元與感測電極模組，例如可適性修改第一發射電極單元與第二發射電極單元各自包含之三角電極單元的數量，或者改變該些三角電極單元的設置方式來實現不同類型之對稱結構等，同時，第6圖〜第12圖所示的多個實施例也遵循相同之設計準則，即該些實施例中不同感測區域之間皆設置有接地模組（如第3A圖的接地模組300）來電性隔離彼此之電性訊號，而每一感測區域內也包含有兩個發射電極單元與一個感測電極模組，此外，感測電極模組之同一側還鄰近設置有該兩個發射電極單元，即第一發射電極單元與第二發射電極單元，且第二發射電極單元所包含之三角電極單元的數量不小於第一發射電極單元所包含之三角電極單元的數量，至於詳細結構內容將於以下段落分別陳述之。

如第6圖所示，於本實施例中，每一感測區域還可根據一水平準線HL分為一上方感測區域以及一下方感測區域，而觸控裝置60也包含有一第一發射電極單元600、一第二發射電極單元602與一感測電極模組604。其中，第一發射電極單元600包含有一個三角電極單元，第二發射電極單元602包含有兩個三角電極單元，至於感測電極模組604包含有一主體分支電極單元6040與附體分支電極單元6042、6044。較佳地，第一發射電極單元600的三角電極單元係設置於下方感測區域，而第二發射電極單元602的兩個三角電極單元係一者設置於上方感測區域且另一者設置於下方感測區域，同時，該兩個三角電極單元相對於第二發射電極單元602之一重心可形成一點對稱結構。至於感測電極模組604之主體分支電極單元6040與附體分支電極單元6042、6044係平均散布於上方感測區域與下方感測區域內來形成一V字型結構，以填滿感測區域內未由第一發射電極單元600與第二發射電極單元602所分布之一區域。

如第7圖所示，於本實施例中，每一感測區域也利用水平準線HL來分為上方感測區域以及下方感測區域，而觸控裝置70也包含有第一發射電極單元700、第二發射電極單元702與一感測電極模組704。其中，第一發射電極單元700包含有兩個三角電極單元，第二發射電極單元702包含有四個三角電極單元，至於感測電極模組704包含有一主體分支電極單元7040與附體分支電極單元7042、7044。較佳地，第一發射電極單元700的兩個三角電極單元係設置於下方感測區域，而第二發射電極單元702的四個三角電極單元係兩者設置於上方感測區域且另兩者設置於下方感測區域，同時該四個三角電極單元相對於第二發射電極單元702之一重心可形成一點對稱結構，或者該四個三角電極單元亦為對稱分布來形成一周期性結構（即該四個三角電極單元之一頂角單元依序由左而右來指向下方、上方、下方與上方）。至於感測電極模組704之主體分支電極單元7040與附體分支電極單元7042、7044係平均散布於上方感測區域與下方感測區域內來形成一W字型結構，以填滿感測區域內未由第一發射電極單元700與第二發射電極單元702所分布之一區域。

如第8圖所示，於本實施例中，每一感測區域也利用水平準線HL來分為上方感測區域以及下方感測區域，而觸控裝置80也包含有第一發射電極單元800、第二發射電極單元802與一感測電極模組804。其中，第一發射電極單元800包含有三個三角電極單元，第二發射電極單元802包含有六個三角電極單元，至於感測電極模組804包含有一主體分支電極單元8040與附體分支電極單元8042、8044。較佳地，第一發射電極單元800的三個三角電極單元係設置於下方感測區域，而第二發射電極單元802的六個三角電極單元係三者設置於上方感測區域且另三者設置於下方感測區域，同時該六個三角電極單元相對於第二發射電極單元802之一重心可形成一點對稱結構，或者該六個三角電極單元亦為對稱分布來形成一周期性結構（即該六個三角電極單元之一頂角單元依序指向下方、上方、下方、上方、下方與上方）。至於感測電極模組804之主體分支電極單元8040與附體分支電極單元8042、8044係平均散布於上方感測區域與下方感測區域內來形成一三V字型結構，以填滿感測區域內未由第一發射電極單元800與第二發射電極單元802所分布之一區域。

如第9圖所示，於本實施例中，每一感測區域也利用水平準線HL來分為上方感測區域以及下方感測區域，而觸控裝置90也包含有第一發射電極單元900、第二發射電極單元902與一感測電極模組904。其中，第一發射電極單元900包含有兩個三角電極單元，第二發射電極單元902包含有四個三角電極單元，至於感測電極模組904包含有一主體分支電極單元9040與附體分支電極單元9042、9044。較佳地，第一發射電極單元900的兩個三角電極單元係設置於下方感測區域，而第二發射電極單元902的四個三角電極單元係兩者設置於上方感測區域且另兩者設置於下方感測區域，同時該四個三角電極單元相對於水平準線HL可形成一鏡射結構（即位於上方感測區域之兩個三角電極單元相對於水平準線HL之一倒影，將完全疊合位於下方感測區域之兩個三角電極單元）。至於感測電極模組904之主體分支電極單元9040與附體分支電極單元9042、9044係平均散布於上方感測區域與下方感測區域內來形成一W字型結構或一M字型結構，以填滿感測區域內未由第一發射電極單元900與第二發射電極單元902所分布之一區域。

如第10圖所示，於本實施例中，每一感測區域也利用水平準線HL來分為上方感測區域以及下方感測區域，而觸控裝置91也包含有第一發射電極單元910、第二發射電極單元912與一感測電極模組914。其中，第一發射電極單元910包含有兩個三角電極單元，第二發射電極單元912包含有四個三角電極單元，至於感測電極模組914包含有一主體分支電極單元9140與附體分支電極單元9142、9144。較佳地，第一發射電極單元910的兩個三角電極單元係設置於下方感測區域，而第二發射電極單元912的四個三角電極單元係兩者設置於上方感測區域且另兩者設置於下方感測區域，同時該四個三角電極單元相對於該相對於水平準線HL可形成一鏡射結構（即位於上方感測區域之兩個三角電極單元相對於水平準線HL之一倒影，將完全疊合位於下方感測區域之兩個三角電極單元）。至於感測電極模組914之主體分支電極單元9140與附體分支電極單元9142、9144係平均散布於上方感測區域與下方感測區域內來形成一M字型結構或一W字型結構，以填滿感測區域內未由第一發射電極單元910與第二發射電極單元912所分布之一區域。

如第11圖所示，於本實施例中，每一感測區域也利用水平準線HL來分為上方感測區域以及下方感測區域，而觸控裝置92也包含有第一發射電極單元920、第二發射電極單元922與一感測電極模組924。其中，第一發射電極單元920包含有兩個三角電極單元，第二發射電極單元922包含有四個三角電極單元，至於感測電極模組924包含有一主體分支電極單元9240與附體分支電極單元9242、9244。較佳地，第一發射電極單元920的兩個三角電極單元係設置於下方感測區域，而第二發射電極單元922的四個三角電極單元係兩者設置於上方感測區域且另兩者設置於下方感測區域，同時該四個三角電極單元相對於第二發射電極單元922之一重心可形成一點對稱結構，或者該四個三角電極單元亦為對稱分布來形成一周期性結構（即該四個三角電極單元之一頂角單元依序由左而右來指向下方、上方、下方與上方），若相比較於第7圖的第一發射電極單元700與第二發射電極單元702，係兩者各自所包含之三角電極單元的形狀略有改變。至於感測電極模組924之主體分支電極單元9240與附體分支電極單元9242、9244係平均散布於上方感測區域與下方感測區域內來形成一W字型結構，以填滿感測區域內未由第一發射電極單元920與第二發射電極單元922所分布之一區域。

如第12圖所示，於本實施例中，每一感測區域也利用水平準線HL來分為上方感測區域以及下方感測區域，而觸控裝置93也包含有第一發射電極單元930、第二發射電極單元932與一感測電極模組934。其中，第一發射電極單元930包含有三個三角電極單元，第二發射電極單元932包含有三個三角電極單元，至於感測電極模組934包含有一主體分支電極單元9340與附體分支電極單元9342、9344。較佳地，第一發射電極單元930的三個三角電極單元係設置於下方感測區域，且其中一三角電極單元之一頂角單元朝向上方而另兩個三角電極單元相互耦接且其頂角單元朝向下方，即第一發射電極單元930的三個三角電極單元形成一非對稱結構。此外，第二發射電極單元932的三個三角電極單元係一者設置於上方感測區域且另兩者設置於下方感測區域，且該三個三角電極單元相對於第二發射電極單元932之一中心對稱軸可形成一線對稱結構。至於感測電極模組934之主體分支電極單元9340與附體分支電極單元9342、9344係平均散布於上方感測區域與下方感測區域內，以填滿感測區域內未由第一發射電極單元930與第二發射電極單元932所分布之一區域。

據此，以上複數個實施例中每一感測區域將由第一發射電極單元、第二發射電極單元與感測電極模組近似完全覆蓋，且根據第一發射電極單元與第二發射電極單元之二維幾何形狀設計與設置位置，感測電極模組將由主體分支電極單元為依據，並對應延伸出多個附體分支電極單元來覆蓋其他未由第一發射電極單元與第二發射電極單元所疊合之區域，以讓第一發射電極單元（或第二發射電極單元）與感測電極模組間透過三角電極單元與感應分支電極間所進行之互容操作，來判斷複數個偵測訊號之數值變化（即電容值變化），進而根據不同精準度之互容定位公式來決定按壓物體相對於觸控裝置之相對位置。

值得注意地，本領域具通常知識者可適性地組合、修改或變化第3A圖〜第3D圖與第6圖〜第12圖所示之實施例，例如將第一發射電極單元、第二發射電極單元及/或感測電極模組的二維幾何形狀適性地略加改變，或者任意結合點對稱結構、線對稱結構、鏡射結構或非對稱結構等中任二者或多者來組合成其他的幾何結構，再者，還可修改第一發射電極單元與第二發射電極單元各自包含之三角電極單元的數量，或適性地調整該些三角電極單元之頂角單元相對於一感測分支電極單元的可調整距離，據以讓每一感測區域內每一感測電極模組可適性地感測複數個發射電極模組所產生之複數個偵測訊號之電容值變化，皆屬於本發明的範疇之一。

綜上所述，本發明實施例係提供一種可分為複數個感測區域之觸控裝置，來包含有複數個發射電極模組與複數個感測電極模組。於每一感測區域內，發射電極模組之兩個發射電極單元可設置於感測電極模組之同一側，使得發射電極模組所對應之三角電極單元與感測電極模組所對應之分支電極單元可形成一加總投影面積，且加總投影面積可疊合每一感測區域之投影面積。同時，三角電極單元與分支電極單元之幾何形狀設計或設置位置亦可適性進行調整，以讓第一發射電極單元（或第二發射電極單元）與感測電極模組間可對應進行互容操作，並根據不同精準度之互容定位公式來決定按壓物體相對於觸控裝置之相對位置。相對於習知技術，本實施例無需使用大量的傳輸線，同時也讓不同感測區域可適性接收鄰近感測區域之電容值變化，來大幅提高觸控裝置之定位精準度與產品應用。以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10、20、30、40、50、52、60、70、80、90、91、92、93‧‧‧觸控裝置
300‧‧‧接地模組
302、304、500、502、520、522、600、602、700、702、800、802、900、902、910、912、920、922、930、932‧‧‧發射電極單元
3020、3040‧‧‧橫支單元
306、604、704、804、904、914、924、934‧‧‧感測電極模組
3060、6040、7040、8040、9040、9140、9240、9340‧‧‧主體分支電極單元
3062、3064、6042、6044、7042、7044、8042、8044、9042、9044、9142、9144、9242、9244、9342、9344‧‧‧附體分支電極單元
504、506、524、526‧‧‧感測分支電極單元
D1〜D3、R1〜R3‧‧‧傳輸線
D1‧‧‧第一距離
D2‧‧‧第二距離
HL‧‧‧水平準線
A1、A2、SZ1〜SZ6、Z1〜Z9‧‧‧感測區域
SR1〜SR3‧‧‧感應電極
TA1、TA2、TA3、TA4‧‧‧頂角單元
TX1、TX2、TX3‧‧‧發射電極模組
TD1〜TD3‧‧‧發射電極
RX1、RX2、RX3‧‧‧感測電極模組
ΔA1、ΔB1、ΔA2、ΔB2、ΔA3、ΔB3‧‧‧電容值變化
GND‧‧‧接地

第1圖為習知技術中一單層電容式觸控裝置之局部示意圖。第2圖為本發明實施例一觸控裝置之局部示意圖。第3A圖為本發明實施例一觸控裝置之局部掃描示意圖。第3B圖與第3C圖為第3A圖中發射電極單元之放大掃描示意圖。第3D圖為第3A圖中感測電極模組之放大掃描示意圖。第4圖為本發明實施例中一觸控裝置進行掃描操作所對應之整體示意圖。第5A圖為本發明實施例一第一類型觸控裝置之局部示意圖。第5B圖為本發明實施例一第二類型觸控裝置之局部示意圖。第6圖〜第12圖為本發明實施例中複數個觸控裝置之不同幾何形狀設計之局部示意圖。

20‧‧‧觸控裝置

SZ1~SZ6‧‧‧感測區域

TX1、TX2、TX3‧‧‧發射電極模組

RX1、RX2、RX3‧‧‧感測電極模組

ΔA1、ΔB1、ΔA2、ΔB2、ΔA3、ΔB3‧‧‧電容值變化

Claims

一種觸控裝置，包含有：複數個感測區域，用來執行單層多觸控點之一偵測操作；其中，每一感測區域包含有：複數個發射電極模組，用來產生複數個偵測訊號；以及一感測電極模組，用來感測鄰近該複數個發射電極模組之該複數個偵測訊號之數值變化，以定位一按壓物體之一相對位置；其中，該複數個該發射電極模組位於該感測電極模組之同一側，每一發射電極模組包含有複數個三角電極單元，而每一感測電極模組包含有複數個分支電極單元，使得該複數個三角電極單元與該複數個分支電極單元所對應之一加總投影面積疊合該感測區域之一投影面積，且該複數個三角電極單元與該複數個分支電極單元不接觸；其中每一發射電極模組中該複數個三角電極單元所對應之一頂角單元與其延伸方向上該感測電極模組之一分支電極單元間相距一可調整距離。
如請求項1所述之觸控裝置，其中該複數個感測區域之每兩者間還設置有一接地模組，以電性隔離該複數個感測區域之該複數個發射電極模組與該複數個感測電極模組。
一種觸控裝置，包含有：複數個感測區域，用來執行單層多觸控點之一偵測操作；其中，每一感測區域包含有：複數個發射電極模組，用來產生複數個偵測訊號；以及一感測電極模組，用來感測鄰近該複數個發射電極模組之該複數個偵測訊號之數值變化，以定位一按壓物體之一相對位置；其中，該複數個該發射電極模組位於該感測電極模組之同一側，每一發射電極模組包含有複數個三角電極單元，而每一感測電極模組包含有複數個分支電極單元，使得該複數個三角電極單元與該複數個分支電極單元所對應之一加總投影面積疊合該感測區域之一投影面積，且該複數個三角電極單元與該複數個分支電極單元不接觸；其中於每一感測區域內，該感測電極模組之同一側鄰近設置有一第一發射電極單元與一第二發射電極單元，且該第二發射電極單元所包含該複數個三角電極單元之數量不小於該第一發射電極單元所包含該複數個三角電極單元之數量。
如請求項3所述之觸控裝置，其中每一感測區域還包含有一上方感測區域與一下方感測區域且垂直設置於一水平準線之兩側，該第二發射電極單元之該複數個三角電極單元係分別設置於該上方感測區域與該下方感測區域內，而該第一發射電極單元之該複數個三角電極單元係設置於該下方感測區域內。
如請求項4所述之觸控裝置，其中設置於該上方感測區域內該第二發射電極單元之該複數個三角電極單元與設置於該下方感測區域內該第二發射電極單元之該複數個三角電極單元形成一點對稱結構。
如請求項4所述之觸控裝置，其中相對於該水平準線，設置於該上方感測區域內該第二發射電極單元之該複數個三角電極單元與設置於該下方感測區域內該第二發射電極單元之該複數個三角電極單元形成一鏡射結構、一周期性結構或一非對稱結構。
一種觸控裝置，包含有：複數個感測區域，用來執行單層多觸控點之一偵測操作；其中，每一感測區域包含有：複數個發射電極模組，用來產生複數個偵測訊號；以及一感測電極模組，用來感測鄰近該複數個發射電極模組之該複數個偵測訊號之數值變化，以定位一按壓物體之一相對位置；其中，該複數個該發射電極模組位於該感測電極模組之同一側，每一發射電極模組包含有複數個三角電極單元，而每一感測電極模組包含有複數個分支電極單元，使得該複數個三角電極單元與該複數個分支電極單元所對應之一加總投影面積疊合該感測區域之一投影面積，且該複數個三角電極單元與該複數個分支電極單元不接觸；其中於每一感測區域內，根據該每一發射電極模組中該複數個三角電極單元所分布之一區域，該感測電極模組利用該複數個分支電極單元對應填滿每一感測區域內未由該複數個三角電極單元所分布之一區域，使該感測電極模組將與同一側鄰近設置之該複數個發射電極模組進行一互容操作，以判斷該複數個偵測訊號之數值變化，進而定位該物體之該相對位置。