TWI603240B - 觸控面板 - Google Patents

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TWI603240B
TWI603240B TW104127258A TW104127258A TWI603240B TW I603240 B TWI603240 B TW I603240B TW 104127258 A TW104127258 A TW 104127258A TW 104127258 A TW104127258 A TW 104127258A TW I603240 B TWI603240 B TW I603240B
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陳政儒
詹永舟
陳彥華
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業成光電（深圳）有限公司
英特盛科技股份有限公司
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Description

觸控面板
本發明係關於一種用戶識別觸摸操作的觸控面板。
先前之觸控顯示裝置中都需要採用觸摸面板，可擕式的觸控顯示裝置更為常用，例如手機或者平板電腦等。隨著顯示面板的增大，觸控面板的尺寸也隨著增大。在觸控面板與顯示面板尺寸增大的同時，觸控顯示裝置的功耗也迅速上升。
另外，目前的觸摸面板整體的觸摸解析度是一致的。然而，在實際使用過程中發現在不同的操作環境下對觸控解析度的要求亦不相同例如在觸控面板上進行圖畫顏色的調製、細緻觸控筆的書寫等某些特定的操作模式就需要較高的觸控解析度。然而，目前的觸控面板顯然無法滿足前述需求。
有鑑於此，有必要提供一種功耗較小且觸控解析度可調的觸控面板。
一種觸控面板，包括第一觸控區域與第二觸控區域，該第一觸控區域與該第二觸控區域內設置有觸控感測電極。該第一觸控區域包括複數相互絕緣的第一感測電極，相鄰的兩個第一感測電極之間具有第一間距，該第二觸控區域包括複數相互絕緣的第二感測電極，相鄰的兩個第二感測電極之間具有 第二間距，該第二間距小於該第一間距，該複數第一感測電極與至少一第二感測電極不同時處於工作狀態。
相較於先前技術，該觸控面板第一觸控區域中相鄰的兩個第一感測電極之間的第一間距大於第二觸控區域中相鄰的兩個第二感測電極之間的第二間距，由此，第二觸控區域的觸控解析度較高。觸控面板可依據需求選擇第一觸控區域與第二觸控區域的部分第二感測電極工作，在保證較大面積的觸控區域外，也能夠使得觸控面板的功耗較小，或者選擇第二觸控區域的全部第二感測電極工作，以滿足需要較高觸控解析度的需求，同時功耗也較小。
10‧‧‧觸控面板
100‧‧‧觸控感測電極
110‧‧‧驅動模組
A‧‧‧觸控區域
B‧‧‧邊框區域
A1‧‧‧第一觸控區域
A2‧‧‧第二觸控區域
101、X1，X2，X3，……，Xn‧‧‧第一感測電極
L1‧‧‧第一間距
102、Y1，Y2，Y3，……，Ym‧‧‧第二感測電極
L2‧‧‧第二間距
P1‧‧‧第一組第二感測電極
P2‧‧‧第二組第二感測電極
111‧‧‧驅動電路
112‧‧‧開關電路
113‧‧‧控制電路
112a‧‧‧第一控制端
112b‧‧‧第一傳輸端
112c‧‧‧第二傳輸端
112d‧‧‧第三傳輸端
120、220‧‧‧驅動電極層
130、230‧‧‧絕緣層
140、240‧‧‧感測電極層
141、221‧‧‧第三感測電極
160‧‧‧基底
C‧‧‧觸控感測電容
X‧‧‧第一方向
Y‧‧‧第二方向
20、30‧‧‧觸控感應結構
圖1為本發明一實施方式中觸控面板的立體結構示意圖。
圖2為圖1所示觸控面板的平面結構示意圖。
圖3為圖2所示驅動模組的電路框圖。
圖4為本發明一實施方式中觸控感測結構的分解結構示意圖。
圖5為本發明一變更實施方式中觸控感應結構的分解結構示意圖。
請參閱圖1，圖1是本發明一實施方式中觸控面板的平面結構示意圖。在本實施例中，該觸控面板10包括一基底160與一觸控感測電極100，該觸控感測電極100形成在該基底160上，並經由光學膠(圖未示)貼附於一顯示面板(圖未示)與保護蓋板之間。可變更地，該觸控感測電極100亦可直接形成在一保護蓋板上。基底160與保護蓋板的可以為透明材質的玻璃或者聚對苯二甲酸類塑膠(Polyethylene Terephthalate,PET)等。
請參閱圖2，為圖1所示觸控面板10的平面結構示意圖。在該觸控面板10中，該觸控感測電極100配合一驅動模組110感測使用者的觸摸操作，並且識別觸摸操作在觸控面板10上的座標位置。觸控面板10定義一觸控區域A與一邊框區域B，其中，該邊框區域B位於該觸控區域A的外側。該觸控感測電極100設置在該觸控區域A內，且經由設置在該邊框區域B處的走線(未標示)連接至該驅動模組110。當該觸控面板10與顯示面板(圖未示)配合使用時，該觸控區域A對應顯示面板的圖像顯示區域，邊框區域B對應顯示面板的非顯示區域。優選地，該驅動模組110設置於該邊框區域B。
觸控區域A進一步包括第一觸控區域A1與第二觸控區域A2，第一觸控區域A1與第二觸控區域A2相鄰設置且無交疊。該第一觸控區域A1具有一第一觸控解析度，該第二觸控區域A2具有一第二觸控解析度，該第一觸控解析度不同於該第二觸控解析度。在本實施例中，該第一觸控解析度小於該第二觸控解析度。
具體地，對應該第一觸控區域A1，該觸控感測電極100包括複數沿第一方向X延伸且相互絕緣的第一感測電極101，任意相鄰的兩個第一感測電極101之間具有第一間距L1，該具有第一間距L1的第一感測電極101具有第一觸控解析度。本實施方式中，第一方向X為水準方向。為便於說明，該複數第一感測電極101按照位置順序依次定義為X1，X2，X3，……，Xn，n為大於1的正整數。
對應第二觸控區域A2，該觸控感測電極100包括複數沿第一方向X延伸且相互具有的第二感測電極102，任意相鄰的兩個第二感測電極102之間具有第二間距L2。該第二間距L2小於該第一間距L1，具有第二間距L2的第二感測電極102具有第二觸控解析度。優選地，第一間距L1為第二間距L2的兩 倍。同樣，該複數第二感測電極102依次定義為Y1，Y2，Y3，……，Ym，m為大於1的正整數，本實施方式中，m=2n。
可以理解，由於第二間距L2小於該第一間距L1，對應地，第二觸控區域A2的第二觸控解析度大於第一觸控區域A1的第一觸控解析度。
對應第二觸控區域A2的該複數第二感測電極102，該複數第二感測電極102定義為兩組，分別定義為第一組第二感測電極P1與第二組第二感測電極P2。該第一組第二感測電極P1的第二感測電極102與第二組第二感測電極P2的第二感測電極102交替地間隔設置。也就是說，在第一組第二感測電極P1中兩個相鄰的第二感測電極102之間至少設置有一條該第二組第二感測電極P2中的第二感測電極102。在本實施例中，在第一組第二感測電極P1中的兩個相鄰的第二感測電極102之間設置有一條該第二組第二感測電極P2中的第二感測電極102。
具體地，以鄰近該第一觸控區域A1的處於第一位置的第二感測電極102為首，即以第二感測電極Y1為首，每間隔一個第二感測電極102定義為第一組第二感測電極P1，即第二感測電極Y1、Y3、Y5，……，Ym-1為第一組第二感測電極P1，另外一部分的第二感測電極102則定義為第二組第二感測電極P2，即第二感測電極Y2、Y4、Y6，……Ym為第二組第二感測電極P2。
第一感測電極101與第二感測電極102均與該驅動模組110電性連接，均用於感測使用者的觸摸操作，當然，第一感測電極101與第二感測電極102可以為用在觸摸識別的觸控驅動電極(Tx)，也可以為觸控識別的觸控感測電極(Rx)，並不以此為限。
該第一感測電極101與至少一個第二感測電極102不同時處於觸摸操作感測的工作狀態，優選地，第一感測電極101與第二組第二感測電極P2 不同時處於工作狀態，可變更地，第一感測電極101與第一組第二感測電極P1不同時處於工作狀態。
具體地，觸控感測電極100在該驅動模組110的控制具有第一工作模式與第二工作模式，當觸控感測電極100在驅動模組110控制下處於第一工作模式時，第一感測電極101與第一組第二感測電極P1處於工作狀態，用於識別觸摸操作，而第二組第二感測電極P2則處於關閉狀態，則第一觸控區域A1與第二觸控區域A2均可感測觸摸操作，且此時第一觸控區域A1與第二觸控區域A2的觸控解析度基本相同；當觸控感測電極100在驅動模組110控制下處於第二工作模式時，該複數第一感測電極101均處於關閉狀態，第一組第二感測電極P1與第二組第二感測電極P2均處於工作狀態，從而對應僅在第二觸控區域A2感測觸摸操作。
請參閱圖3，其為如圖2所示驅動模組110的電路框圖。驅動模組110包括驅動電路111、開關電路112以及控制電路113。
驅動電路111用於輸出用作觸摸感測的驅動訊號或者感測訊號。本實施方式中，驅動電路111直接與該第一組第二感測電極P1電性連接，由此，該第一組第二感測電極P1可直接自驅動電路111接收驅動訊號或者輸出感測訊號至驅動電路111。
開關電路112包括第一控制端112a、第一傳輸端112b、第二傳輸端112c以及第三傳輸端112d。其中，第一控制端112a電性連接該控制電路113，第一傳輸端112b電性連接該驅動電路111，第二傳輸端112c電性連接該複數第一感測電極101，第三傳輸端112d電性連接第二組第二感測電極P2。
控制電路113用於接收一模式選擇訊號，並且依據該模式選擇訊號輸出一控制訊號至該第一控制端112a，以選擇性使得第一傳輸端112b與第二傳輸端112c或者第三傳輸端112d電性導通，從而控制觸控感測電極100處於對 應的第一工作模式或者第二工作模式。該模式選擇訊號可由使用者的直接觸發一機械開關而產生，也可以由驅動模組110依據使用者的對軟體應用程式的操作而自動產生，例如使用者編輯資訊、操作遊戲等。
具體地，當第一傳輸端112b與第二傳輸端112c電性導通，該複數第一感測電極101均分別與該驅動電路111電性連接，並自驅動電路111接收驅動訊號或者輸出感測訊號至驅動電路111，而第二組第二感測電極P2處於斷路的關閉狀態，對應使得觸控感測電極100處於第一工作模式。
當第一傳輸端112b與第三傳輸端112d電性導通，第二組第二感測電極P2與該驅動電路111電性連接，並自驅動電路111接收驅動訊號或者輸出感測訊號至驅動電路111，而複數第一感測電極101處於斷路的關閉狀態，對應使得觸控感測電極100處於第二工作模式。
應當說明的是，驅動電路111包括複數訊號傳輸端(未標示)，該複數訊號傳輸端的數量等於或者大於第一感測電極101與第二感測電極102的數量總和，每一個訊號傳輸端對應一個第一感測電極101或一個第二感測電極102。而開關電路112中，第一傳輸端112b的數量等於該第一感測電極101的數量，第二傳輸端112c的數量等於該第二組第二感測電極P2包括的第二感測電極102的數量，第三傳輸端112d的數量等於第一傳輸端112b的數量，同時也等於第二傳輸端112c的數量。可變更地，當第一感測電極101的數量與第二組第二感測電極P2包括的第二感測電極102的數量不同時，第三傳輸端112d的數量至少等於第一感測電極101的與第二組第二感測電極P2數量較多的一個。
相較於先前技術，該觸控感測電極100可以依據需求選擇第一工作模式或第二工作模式，當觸控感測電極100工作在第一工作模式時，觸控區域A內的觸控感測電極100均處於工作狀態，能夠提供較大面積的觸摸操作區域；當觸控感測電極100工作第二模式時，僅有第二觸控區域A2內的觸控感測電極100 處於工作狀態，並且提供較高的第二觸控解析度，以滿足使用者對較高解析度的需求，且功耗較低。
請參閱圖4，為本發明一實施方式中觸控感應結構20的分解結構示意圖，觸控感應結構20包括驅動電極層120、絕緣層130以及感測電極層140。驅動電極層120與感測電極層140分別設置於該絕緣層130的兩側。應當說明的是，該觸控感應結構20可直接設置於如圖1所示的基底160上，構成觸控面板10。
驅動電極層120包括如圖2所示的觸控感測電極100，即包括複數沿第一方向X延伸設置的第一感測電極101與複數第二感測電極102，該觸控感測電極100中的該第一感測電極101與第二感測電極102作為觸控驅動電極，用於自圖2所示的驅動電路111接收驅動訊號。
感測電極層140包括複數沿第二方向Y延伸且相互絕緣的第三感測電極141，其中，第二方向Y垂直於該第一方向X。其中，該複數第三感測電極141也電性連接驅動模組110。
第一感測電極101、第二感測電極102分別與第三感測電極141構成觸控感測電容C，當第一感測電極101、第二感測電極102接收到驅動訊號時，對應在第三感測電極141上產生感測訊號，該第三感測電極141將該感測訊號輸出至驅動模組110，驅動模組110通過對該感測訊號進行處理與分析後，以識別觸控感應結構20是否接收到觸摸操作以及發生該觸摸操作的座標位置。
本實施方式雖然以長條狀態的第一感測電極101、第二感測電極102以及第三感測電極141為例進行說明，但該第一感測電極101、第二感測電極102以及第三感測電極141的形狀並不以此為限，還可以為波浪形、三角形、菱形串結構等。同時，第一感測電極101、第二感測電極102以及第三感測電極141還可以為金屬網狀結構。
可變更地，作為觸控驅動電極的第一感測電極101、第二感測電極 102以及作為觸控感測電極的第三感測電極141也可以設置在同一層結構中，僅需保證第一感測電極101、第二感測電極102以及第三感測電極141相互絕緣即可。
請參閱圖5，其為本發明一變更實施方式中觸控感應結構30的分解結構示意圖。觸控感應結構30包括驅動電極層220、絕緣層230以及感測電極層240。驅動電極層220與感測電極層240分別設置於該絕緣層230的兩側。其中，該觸控感應結構30可直接設置於如圖1所示的基底160上，構成觸控面板10。
驅動電極層220包括複數沿第二方向Y延伸且相互絕緣的第三感測電極221，其中，第二方向Y垂直於該第一方向X，該複數第三感測電極221也電性連接圖2所示的驅動模組110，用於自該驅動模組110接收驅動訊號。
感測電極層240包括如圖1所示的複數沿第一方向X延伸設置的第一感測電極101與複數第二感測電極102，該第一感測電極101與第二感測電極102作為觸控感測電極。
第一感測電極101、第二感測電極102分別與第三感測電極221構成觸控感測電容C，當第三感測電極221接收到驅動訊號時，對應在第一感測電極101、第二感測電極102上產生感測訊號，該第一感測電極101、第二感測電極102將該感測訊號輸出至驅動模組110，驅動模組110通過對該感測訊號進行處理與分析後，以識別觸控感應結構30是否接收到觸摸操作以及發生該觸摸操作的座標位置。
可變更地，作為觸控感測電極的第一感測電極101、第二感測電極102以及作為觸控驅動電極的第三感測電極221也可以設置在同一層結構中，僅需保證第一感測電極101、第二感測電極102以及第三感測電極221相互絕緣即可。
當然，本發明並不局限於上述公開的實施例，本發明還可以是對上述實施例進行各種變更。本技術領域人員可以理解，只要在本發明的實質精神範圍之內，對以上實施例所作的適當改變和變化都落在本發明要求保護的範圍之內。
10‧‧‧觸控面板
100‧‧‧觸控感測電極
110‧‧‧驅動模組
A‧‧‧觸控區域
B‧‧‧邊框區域
A1‧‧‧第一觸控區域
A2‧‧‧第二觸控區域
101、X1，X2，X3，……，Xn‧‧‧第一感測電極
L1‧‧‧第一間距
102、Y1，Y2，Y3，……，Ym‧‧‧第二感測電極
L2‧‧‧第二間距
P1‧‧‧第一組第二感測電極
P2‧‧‧第二組第二感測電極
160‧‧‧基底
X‧‧‧第一方向
Y‧‧‧第二方向

Claims (14)

  1. 一種觸控面板，包括第一觸控區域與第二觸控區域，該第一觸控區域與該第二觸控區域內設置有觸控感測電極，其中，該第一觸控區域包括複數相互絕緣的第一感測電極，相鄰的兩個第一感測電極之間具有第一間距，該第二觸控區域包括複數相互絕緣的第二感測電極，相鄰的兩個第二感測電極之間具有第二間距，該第二間距小於該第一間距，該複數第一感測電極與至少一第二感測電極不同時處於工作狀態。
  2. 如請求項1所述的觸控面板，其中，該第一間距為該第二間距的兩倍。
  3. 如請求項2所述的觸控面板，其中，該觸控面板包括第一工作模式與第二工作模式，當該觸控面板處於第一工作模式時，該第一感測電極與部分該第二感測電極處於工作狀態；當該觸控面板處於第二工作模式時，該複數第二感測電極均處於工作狀態。
  4. 如請求項3所述的觸控面板，其中，對應第二觸控區域，第一工作模式中處於工作狀態的第二感測電極的數量小於第二工作模式中處於工作狀態的第二感測電極的數量。
  5. 如請求項3所述的觸控面板，其中，對應該第二觸控區域，第一工作模式中處於工作狀態的第二感測電極的數量為第二工作模式中處於工作狀態的第二感測電極的數量一半。
  6. 如請求項4或者5所述的觸控面板，其中，對應第二觸控區域，該複數第二感測電極定義為兩組，分別定義為第一組第二感測電極與第二組第二感測電極，該第一組第二感測電極的第二感測電極與第二組第二感測電極的第二感測電極交替地間隔設置。
  7. 如請求項6所述的觸控面板，其中，該第一組第二感測電極中兩個相鄰的該第二感測電極之間設置有一條該第二組第二感測電極中的該第二感測電極。
  8. 如請求項7所述的觸控面板，其中，自鄰近該第一觸控區域的該第二感測電極為首，每間隔一個該第二感測電極定義為第一組第二感測電極、另外一部分的該第二感測電極則定義為第二組第二感測電極，在該第一工作模式中，该第一組第二感測電極或该第二組第二感測電極處於工作狀態。
  9. 如請求項8所述的觸控面板，其中，該觸控面板還包括一驅動電路、一控制電路以及一開關電路，該驅動電路用於輸出驅動訊號或者感測訊號，該第一組第二感測電極直接電性連接，該開關電路電性連接驅動電路與該控制電路，該控制電路用於接收一控制訊號，並依據該控制訊號控制該開關電路選擇性地將驅動電路與複數第一感測電極或第二組第二感測電極電性導通，從而使得該複數第一感測電極或第二組第二感測電極對應不同的工作模式。
  10. 如請求項9所述的觸控面板，其中，當該觸控面板處於第一工作模式時，該控制電路控制該開關電路將該複數第一感測電極與該驅動電路電性導通；當該觸控面板處於第二工作模式時，該控制電路控制該開關電路將該第二組第二感測電極與該驅動電路電性導通。
  11. 如請求項9所述的觸控面板，其中，該複數第一感測電極與該複數第二感測電極為觸控驅動電極，用於自該驅動電路接收該驅動訊號。
  12. 如請求項9所述的觸控面板，其中，該複數第一感測電極與該複數第二感測電極為觸控感測電極，用於輸出觸控感測訊號至該驅動電路。
  13. 如請求項1所述的觸控面板，其中，該觸控面板包括觸控區域與邊框區域，該邊框區域位於該觸控區域的外側，第一觸控區域與第二觸控區域位於該觸控區域內。
  14. 如請求項1所述的觸控面板，其中，該第一感測電極與該第二感測電極為長條狀結構。
TW104127258A 2015-08-13 2015-08-21 觸控面板 TWI603240B (zh)

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