TWI672624B - 內建除霧功能之觸控面板 - Google Patents

Abstract

觸控面板包含一加熱模組、一觸控偵測模組，以及一控制電路。控制電路依據觸控偵測模組回報之電容值來偵測觸碰事件，依據觸碰事件之影響範圍和施力大小來判斷觸碰事件之類型，在判斷觸碰事件為水霧時指示加熱模組進行除霧運作，並在判斷水霧已經消失時指示加熱模組中止除霧運作。

Description

內建除霧功能之觸控面板

本發明相關於一種內建除霧功能之觸控面板，尤指一種內建除霧功能和自動啟動及中止除霧功能之觸控面板。

針對顯示面板的除霧需求，現有技術是使用外掛加熱片來達成，且除霧運作的啟動多半需要由使用者自行操作，在使用上相當不便。因此，需要一種內建除霧功能之觸控面板，其能自動啟動及中止除霧功能。

本發明提供一種內建除霧功能之觸控面板，其包含一電源，用來提供一電力；一加熱模組，其包含複數個加熱電極，用來在該電力供應時提供熱能以進行一除霧運作；一觸控偵測模組，其包含複數個觸控電極；以及一控制電路。該控制電路用來依據該觸控偵測模組中每一觸控電極之電容值以判斷是否發生一觸碰事件，依據該觸控偵測模組中電容值超過一門檻值之觸控電極數量和位置來判斷該觸碰事件是否為一水霧，以及當判定該觸碰事件為該水霧時，指示該電源提供該電力至該加熱模組以進行該除霧運作。

10‧‧‧觸控偵測模組

20‧‧‧加熱模組

30‧‧‧控制電路

40‧‧‧電源

50‧‧‧玻璃基板

52‧‧‧絕緣層

54‧‧‧訊號線

100‧‧‧觸控面板

400~480‧‧‧步驟

TS‧‧‧觸控電極

HS‧‧‧加熱電極

S1‧‧‧水霧影響區域

S2‧‧‧手掌誤觸影響區域

S3‧‧‧手指觸控指令影響區域

第1圖為本發明實施例中一種內建除霧功能之觸控面板的功能方塊圖。

第2圖為本發明實施例中觸控面板的結構上視圖。

第3圖為本發明實施例中觸控面板100的結構剖面圖。

第4圖為本發明實施例中內建除霧功能之觸控面板運作時之流程圖。

第5A~8A圖為本發明實施例中發生不同觸碰事件時觸控面板之外觀示意圖。第5B~8B圖為本發明實施例中不同觸碰事件下觸控電極所回報電容值之示意圖。

第9A~10A圖為本發明實施例中進行除霧運作時觸控面板之外觀示意圖。

第9B~10B圖為本發明實施例中進行除霧運作時觸控電極所回報電容值之示意圖。

第1圖為本發明實施例中一種內建除霧功能之觸控面板100的功能方塊圖。觸控面板100包含一觸控偵測模組10、一加熱模組20、一控制電路30，以及一電源40。電源40可由一交流市電或電池來供應，用來提供觸控面板100運作所需之電力。依據觸控偵測模組10之量測資料，控制電路30可指示加熱模組20啟動或終止除霧運作。

在本發明實施例中，觸控偵測模組10包含複數個觸控電極TS，而加熱模組20包含複數個加熱電極HS。觸控偵測模組10之觸控電極TS和加熱模組20之加熱電極HS採用共同佈局(co-layout)，可在同一製程下製作在同一基板上。觸控偵測模組10之觸控電極TS和加熱模組20之加熱電極HS可交錯形成在同一層，或是以上下堆疊方式製作，並且不會影響彼此的運作。然而，觸控偵測模組10和加熱模組20之電極佈局並不限定本發明之範疇。

第2圖為本發明實施例中觸控面板100的結構上視圖。第3圖為本發明實施例中觸控面板100沿著A-A’方向的結構剖面圖。在製程中，首先於一玻璃基板50上製作加熱模組20之加熱電極HS，接著再於加熱模組20上沉積一絕緣層52以覆蓋加熱電極HS₁~HS_N，最後在絕緣層52上製作觸控偵測模組10之觸控電極TS和連接觸控電極TS和控制電路30之訊號線54(由虛線代表)。為了說明目的，第2圖顯示了上下堆疊之實施例，其中加熱電極HS設置於訊號線54之下方，絕緣層52可確保觸控偵測模組10和加熱模組20不會影響彼此的運作。在另一實施例中，也可以在玻璃基板50上先製作觸控偵測模組10,再於觸控偵測模組10上製作絕緣層52及加熱模組20。

在本發明實施例中，加熱模組20採用導電材料以將電源40之電能轉換成焦耳熱能，藉由加熱觸控面板100以達成除霧的功效。在一實施例中，加熱模組20可包含由聚乙烯對苯二甲酸酯(Polyethylene Terephthalate,PET)或聚醯亞胺(Polyimide,PI)等材質來製作之加熱電極HS。在另一實施例中，加熱模組20可包含由銅或銀等金屬材質來製作之加熱電極HS。然而，加熱模組20之材質並不限定本發明之範疇。

在本發明實施例中，觸控偵測模組10可採用電容式感測技術或其他合適的感測技術。然而，觸控偵測模組10所採用的感測技術並不限定本發明之範疇。

第4圖為本發明實施例中內建除霧功能之觸控面板100運作時之流程圖。第4圖所示之實施例包含下列步驟：

步驟400：控制電路30接收觸控偵測模組10中每一觸控電極之電容值以判斷是否發生觸碰事件。

步驟410：控制電路30判斷觸控偵測模組10中是否出現電容值超過一第一門檻值之觸控電極；若是，執行步驟420；若否，執行步驟400。

步驟420：控制電路30依據觸控偵測模組10中電容值超過第一門檻值之觸控電極數量和位置來判斷觸碰事件是否為手掌誤觸；若是，執行480；若否，執行430。

步驟430：控制電路30判斷觸控偵測模組10中是否出現電容值超過一第二門檻值之觸控電極；若是，執行470；若否，執行440。

步驟440：控制電路30判定偵測到的觸碰事件為水霧，並指示電源40供電至加熱模組20以進行除霧運作。

步驟450：控制電路30依據觸控偵測模組10中電容值超過第一門檻值之觸控電極數量變化來判斷水霧是否已經消失；若是，執行460；若否，執行440。

步驟460：控制電路30關閉電源40以中止加熱模組20之除霧運作；執行400。

步驟470：控制電路30指示觸控面板100進入一排除手掌誤觸(palm rejection)模式；執行400。

步驟480：控制電路30判定偵測到的觸碰事件為觸碰指令，並依據觸碰事件之位置來執行相對應運作；執行400。

在步驟400中，控制電路30可依據觸控偵測模組10中觸控電極TS回報之電容值來判斷是否發生觸碰事件。第5A~8A和5B~8B圖為本發明實施例中觸控面板100上發生不同觸碰事件之示意圖，其中第5A~8A圖顯示了不同觸碰事件下 觸控面板100之外觀，第5B~8B圖顯示了不同觸碰事件下觸控電極TS回報之電容值。為了說明目的，假設加熱模組20之加熱電極HS為水平方向之平行加熱線，設置於相鄰兩行觸控電極TS之間，如第5A~8A圖所示。此外，第5B~8B圖所示之數字僅為了說明不同觸控電極之電容值相對關係，數字越大代表相對應觸控電極TS受到的外力越大。

如第5A和5B圖所示，當觸控面板100沒有發生任何觸碰事件時，觸控偵測模組10中每一觸控電極TS回報之電容值接近0，且為均勻分布。

如第6A~6B和7A~7B圖所示，當偵測到之觸碰事件為使用者手掌誤觸或水霧時，會造成一定面積內觸控電極之電容值發生變化而超過第一門檻值。如第6A~6B圖的實施例所示，當偵測到之觸碰事件為水霧時，觸控偵測模組10中受影響之觸控電極TS分佈在大範圍之區域S1內，其中區域S1之面積通常幾乎涵蓋觸控面板100整個表面；如第7A~7B圖的實施例所示，當偵測到之觸碰事件為使用者手掌誤觸時，觸控偵測模組10中受影響之觸控電極TS分佈在對應於手掌形狀之區域S2內。

如第8A~8B圖所示，當偵測到之觸碰事件為使用者手指下達之觸控指令時，會造成觸控偵測模組10中小面積區域S3內觸控電極TS之電容值發生變化而超過第二門檻值。由於水霧、手掌誤觸和手指觸控指令造成觸控偵測模組10的感測量不同，因此第二門檻值會遠高於第一門檻值。

在步驟400中，控制電路30可接收觸控偵測模組10中每一觸控電極之電容值以判斷是否發生觸碰事件。在步驟410中，當控制電路30判斷觸控偵測模 組10中出現電容值超過第一門檻值之觸控電極時，代表觸控面板100上發生觸碰事件，其可能是水霧、手掌誤觸和手指觸控指令所造成。

在步驟420中，控制電路30會依據觸控偵測模組10中電容值超過第一門檻值之觸控電極數量和位置來判斷觸碰事件是否為手掌誤觸。如第6A~8A和6B~8B圖所示，水霧影響區域S1、手掌誤觸影響區域S2，和手指觸控指令影響區域S3的形狀和面積有明顯差距，當控制電路30接收到電容值超過第一門檻值之觸控電極數量和位置對應於手掌誤觸影響區域S2時，即可判斷此時觸碰事件為手掌誤觸，因此會在步驟470中指示觸控面板100進入排除手掌誤觸模式，亦即忽視此觸碰事件。

當在步驟420中判斷觸碰事件並非手掌誤觸時，控制電路30接著在步驟430中判斷觸控偵測模組10中是否出現電容值超過第二門檻值之觸控電極。如第6A~8A和6B~8B圖所示，由於水霧、手掌誤觸和手指觸控指令造成觸控偵測模組10的感測量不同，因此第二門檻值會遠高於第一門檻值。當控制電路30接收到觸控電極之電容值超過第二門檻值時，即可判斷此時觸碰事件為使用者下達的觸碰指令，因此會在步驟480中依據觸碰事件之發生位置來執行相對應運作；當控制電路30判定觸控偵測模組10中並未出現電容值超過第二門檻值之觸控電極時，此時會在步驟440中判定此時觸碰事件為水霧，並指示電源40供電至加熱模組20以進行除霧運作。

在步驟450中，控制電路30會依據觸控偵測模組10中電容值超過第一門檻值之觸控電極數量變化來判斷水霧是否已經消失。第9A~10A和9B~10B圖為本發明實施例中觸控面板100進行除霧運作時之示意圖，其中第9A~10A圖顯示了 觸控面板100在進行除霧運作期間之外觀，而第9B~11B圖顯示了在進行除霧運作期間觸控電極TS回報之電容值。

當控制電路30在步驟440中判定觸碰事件為水霧時，假設此時觸控面板100之外觀和觸控電極TS回報之電容值分別如第6A~6B圖所示。隨著觸控面板100開始進行除霧運作，在加熱電極HS附近的水霧開始消散，相對應位置之觸控電極TS所回報之電容值也會降低，如第9A~9B圖所示。隨著觸控面板100持續進行除霧運作，更大範圍的水霧開始消散而形成水珠。在水珠受到重力影響而滑落的過程中，位於觸控面板100下方的部分觸控電極TS可能會回報較大的電容值；隨著越多水霧消失，位於觸控面板100上方的觸控電極TS所回報之電容值也會降低。一旦觸控偵測模組10中超過一預定數量之觸控電極TS所回報的電容值低於第一門檻值時，控制電路30會判斷水霧已經消失，接著在步驟460中關閉電源40以中止加熱模組20之除霧運作。

綜上所述，本發明提供一種內建除霧功能之觸控面板，其使用觸控偵測模組來偵測觸碰事件，依據觸碰事件之面積和感測量的大小判斷觸碰事件之類型，在判斷觸碰事件為水霧時供電至加熱模組以自動進行除霧運作，並在判斷水霧已經消失時停止供電至加熱模組以自動中止除霧運作，而能自動啟動及中止除霧功能。

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。

Claims (6)

1. 一種內建除霧功能之觸控面板，其包含：一電源，用來提供一電力；一加熱模組，其包含複數個加熱電極，用來在該電力供應時提供熱能以進行一除霧運作；一觸控偵測模組，其包含複數個觸控電極；以及一控制電路，用來：依據該觸控偵測模組中每一觸控電極之電容值以判斷是否發生一觸碰事件；當該觸控偵測模組中電容值超過一第一門檻值之觸控電極數量和位置對應於一第一區域時，判定該觸碰事件為一水霧；當該觸控偵測模組中電容值超過該第一門檻值之觸控電極數量和位置對應於一第二區域時，判定該觸碰事件為一使用者手掌誤觸；以及當判定該觸碰事件為該水霧時，指示該電源提供該電力至該加熱模組以進行該除霧運作。
2. 一種內建除霧功能之觸控面板，其包含：一電源，用來提供一電力；一加熱模組，其包含複數個加熱電極，用來在該電力供應時提供熱能以進行一除霧運作；一觸控偵測模組，其包含複數個觸控電極；以及一控制電路，用來：依據該觸控偵測模組中每一觸控電極之電容值以判斷是否發生一觸碰 事件；依據該觸控偵測模組中電容值超過一第一門檻值之觸控電極數量和位置來判斷該觸碰事件是否為一水霧；依據該觸控偵測模組中電容值超過一第二門檻值之觸控電極數量和位置來判斷該觸碰事件是否為一觸碰指令；以及當判定該觸碰事件為該觸碰指令時，依據該觸碰指令來執行相對應運作，其中該第二門檻值大於該第一門檻值。
3. 一種內建除霧功能之觸控面板，其包含：一電源，用來提供一電力；一加熱模組，其包含複數個加熱電極，用來在該電力供應時提供熱能以進行一除霧運作；一觸控偵測模組，其包含複數個觸控電極；以及一控制電路，用來：依據該觸控偵測模組中每一觸控電極之電容值以判斷是否發生一觸碰事件；依據該觸控偵測模組中電容值超過一第一門檻值之觸控電極數量和位置來判斷該觸碰事件是否為一水霧；在進行該除霧運作的期間，依據該觸控偵測模組中電容值超過該第一門檻值之觸控電極數量變化來判斷該水霧是否已經消失；且當判定該水霧已經消失時，中止該加熱模組之該除霧運作。
4. 如請求項3所述之觸控面板，其中該控制電路另用來：當該觸控偵測模組中超過一預定數量之觸控電極所回報的電容值低於該第 一門檻值時，判定該水霧已經消失。
5. 如請求項1至3中任一項所述之觸控面板，其中該加熱模組之複數個加熱電極和該觸控偵測模組之複數個觸控電極採用一共同佈局(co-layout)以在同一製程下製作在同一基板上。
6. 如請求項1至3中任一項所述之觸控面板，其中該加熱模組之複數個加熱電極採用聚乙烯對苯二甲酸酯(Polyethylene Terephthalate,PET)、聚醯亞胺(Polyimide,PI)，或金屬材質。