TW201040819A - A sensor structure of a capacitive touch panel and the sensing method thereof - Google Patents

Description

.201040819 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於電容式觸控面板，特別是有關於-種 電容式觸控面板之感測結構及感測方法。 【先前技術】 、心著科技不_創新’觸控面板已經廣泛地應用於各 式口樣的電子H觸控面板不僅可以省去按鍵的設置， 也可以加大電子裝置的顯示晝面。

、常見的觸控面板依其感測原理可區分為電阻式、電容 ，、紅外線式以及超音波式等’其巾電容式觸控面板因為 有防塵、_以及高解析度等優點，因此，越來越多的 電子裝置剌電容相控面板。 電容式觸控面板的原理主要是在一玻璃基板的表面鑛 上-層透料電_(例如統_)作域漸構。當使 用f以手指_面_，手指的接近會造贼现構本身 電谷與感測結構之間_合電容變化。電容式觸控面板可 依據感測結構之電容變化分析據以決定手指觸碰的位置。 铂翏閲弟一Α圖所示，其係為習知技術 示意圖’感測結構1主要 =1數以=第-導線12、複數個第二電極 &基板10為—矩型之玻璃基板，具有第-方向X以及 弟二方向y’其中第—方向χ具有第—位置D以 置Χ2，第二方向γ具有第一位置Υ1以及第二位置γ2。 複數個第—電極η係由基板的第-方向X之第一位 4 201040819 置XI向第二位置X2依序分佈，其中每一個第—電極u 均為三角形電極，其底部係位於基板的第二方向γ之第一 位置Y1其頂部係朝向第二位置Y2延伸。 複數個第一導線12係分別與複數個第一電極丨丨電 接。

複數個第二電極13係由基板的第一方向X之第—位 置XI向第二位置X2依序分佈，其中每—轉二電極均為 三角形電極，其底部係位於基板的第二方向γ之第二位置 Υ其頂部係朝向第一位置Υ1延伸，並與第一電極ii互相 父錯地佈局，但兩者彼此電氣地隔離。 複數個第二導線14係分別與複數個第二電極電連 呀爹閲第 :B圖所示，當手指碰觸電容式觸控面板之 區域時，電容式觸控面板將感應到第一電 變，以w13a之電容變化量Q2a:;; 石^^ Ub之電容變化量⑽為誤差值。電容變化量與所 、面積成正比，第一電極ΠΙ)之電容變化量Qlb所造 電路判定第—電極^被手指碰觸 將/乂貝際大’因此八區域所感應到第二方向γ的位置 將低於手指實際碰觸的位置。 當手指碰觸電容式觸控面板〇區域時，電容式觸控 ，將感應至^第—電極lld之電容變化量⑽以及第 變化 電容ΐ化量_，並視第二電極13。之第二電容 里Q c為誤差值，因此D區域所感應到第二方向γ的 5 201040819 位置將高於手指實際碰觸的位置。 當使用者以手指在電容式觸控面板進行水平方向移 動時，習知技術之電容式觸控面板在第二方向γ所感應的 位置將出現高低起伏的變化，究其真正原因主要在於習知 技術在計算第二方向γ _程中1、略的誤差值所產生的 變化，其最大的誤差值可能超過10jnm。 習知技術為了降低誤差值並增加f L控面板的準 確性，必須要進行多點線性補償，例如在基板上設置更多 ° 且更精細的第—電極與第二電極，然而電極越多導線也會 越多’其結果將造成與之連接的觸控感測晶片的摘測電路 與腳位也必須跟著配合增多，製作成本亦隨之增加。 因此，需要一種電容式觸控面板之感測結構與感測方 法，使電容式觸控面板可以在不增加導線的情況下，能夠 更準確地得知手指碰觸觸控面板的位置。 【發明内容】 Q 本發明之主要目的在於提供一種電容式觸控面板之感 測結構及感測方法，使電容式觸控面板可以在不增加導線 的情況下，能夠準確地手指碰觸該觸控面板的位置。 為了達到上述目的，本發明係揭露一種電容式觸控面 板之感測結構，包括基板、複數個第一電極群組、複數個 第一導線、複數個第二電極群組以及複數個第二導線。 基板具有第一方向（X方向）以及第二方向（γ方向）， 且第一方向X具有第一位置XI以及第二位置X2，第二方 向Y具有第一位置Y1以及第二位置Y2。 6 電極 Ο ❹ .201040819 _獲數個第—電極群組係由第—方 第二位置β依序分佈，其中每一個 立置XI向 數個第-電極，該第 $ f極鮮組具有複 極，且每-織—餘 疋二角形電極或是梯形電 w j：胃縣之辟餘於紐之第二方向之$ 位置π其頂部係朝向第二位置γ2延伸。。之弟 在複數個第-導線t，每一個 接觸端並分別轉—鍵〜 喊纟具有魏個 電連接。第一電極群組之複數個第— 第二3^二岸電極群組係由第一方向之第一位置幻向 數個笛ι/ 其中每—個第二電極群組具有複 數個第一電極，該第二電極 一 極，且每一個苐一 疋二角形電極或是梯形電 係位於基板之第二方向之第 :位置Y2其頂部係朝向第—位置 = 群組互相交錯，㈣者彼此電氣地_。 電極 線^ ’每—個第二導線均具有複數個 電連：。刀、、母一個第二電極群組之複數個第二電極 糾ίΓ月之感测方法其步驟包括：由一外物碰觸觸控面 、土板之-區域，例如使用者財指 測該區域之第—電極群蚊電容變化妙及第二電；Γ 組之電容變化量，再依據第1極群組之電容變化量與第 -電極群組之電容變化量的比例，估測出該區域在基板之 第二方向的位置。 為使本發明之伽及精雜更進—倾揭*，兹配合 7 .201040819 圖式作一詳細說明如後。 【實施方式】 明㈣第—A ρ所示，其料本發明之電容式觸控面 板之执測結構2之第-實施例圖，感測結構2主要包括美 板20、複數個第一電極群組2卜複數個第^ 數個第二電極群組23以及複數個第二導線24。 基板20例示為矩形，其具有第—方向χ以及第二方 =Υ’其中第—方向Χ具有第—位置XI和第二位置Χ2， ❹ Ο 第二方向Υ具有第-位置Y1以及第二位置以。 複數個第-電極群組21係由基板2〇的第一方向 第-位置XI向第二位置Χ2依序分佈，其中每一個第 ，群'㈣具有複數個第一電極211，該第一電極犯可以 =角形電極或是梯形電極，且每一個第一電極21 Γ在本實施例中，每—個第一電極群％ 句:有_弟—電極211，其寬度恰好為—般成年人 Ϊ中每—個第一電極211之頂部恰好抵觸於第 —方向Υ之第二位置y2。 ^ 在複數個第一導線22 Φ，/ =個接觸端（圖中為四個)分有 21之複數個第一電極21]電連接母㈣电極群挺 複數個第二電極群組23係 弟—位置XI向第二位置紅 ㈣的第方向X之 極群㈣具有複數個第二電:序21佈，每-個第二電 如可以是三角形電極或 1 ’舉例而S，第二電起 次疋麵電極，且每-個第二電扭 8 201040819 氏邵係位於基板的第二方向γ之第w ν 购係朝向第-位置Y1延伸，並與第—其 交錯地佑& , + ^ 电極群組21互相 實施例^ ^^1f_eleet_)隔離。在本 231，二，母一個/三電極群組23均具有四個第二電極 每-個=土也，其見度約為一般成年人之食指寬度，其中 位置打雜231之頂部恰好抵觸於第二方向Y之第- Ο Ο 數個第二導線％中，每—個第二導線均具有複 奏K圖中例示為四個)分別與每—個第二電复 w之複數個第二電極231電連接。 本只施例之電容式觸控面板可以是雷孑驻罢+_ 時兼具觸控與顯示功能，因此，所使用板: 璃基板’且增-電_與第二電: 或者二_電極，齡’氧化轉或氧㈣騎膜電極。 觸押柄本實關之電料觸控面板也可以是筆記㈣腦之 二二不具有顯示功能，此時，基板20以及第-、第 1極21卜231則不需要使用透明材質。 方^㈣—C目’其係為本實施例之感聽構的感測 喊圖，並配合第二3圖做-說明，其步驟包括： & 由一外物碰觸觸控面板的基板20的一區域 A例如使用者以手指碰觸，此時使用者與觸 控面板將形成-輕合電容，並從而改變該區域 A之等效餘，射餘的變化量與手指的接 觸，積有關’使用者的手指所棚的範圍包含 一第一電極群組21以及一第二電極群組23。 9 201040819 .分別感測該區域Α之第—電極群組21之電容 菱化星AQ1以及第二電極君羊組之電容變化 量 AQ2。 依據第-電極群組21之電容變化量_與 第二電極群組23之電容變化量AQ2的比例， 估測該區域A在基板之第二方向的位置 (Y，）。

則是越域A在基板⑼之第—方向X的位置(X’）， 群=據有發生電容值改變之第—電極群⑽、第二電極 群23在第—方向X的位置而得知。 在前述步驟c中，電容變化量_係指第—電極群 ΐ曰之複數個第一電極211的電容變化量之總和，電容 、交化量AQ2係指第二電極群組23之複數個第二電極231 的電容變化量之總和。 Ο 一然而，手指碰觸基板的區域Α的範圍可能同時包含 二個第-電極群組21以及二個第二電極群組23，此時， 本發明的感測方法將說明如下。 、請參閱第三圖所示，當手指碰觸電容式觸控面板之A 區域日卞，電谷式觸控面板將感應到第一電極群組之複 數個第-電極211a之電容變化量⑽’以及第二電極群組 23a之複數個第二電極231a之電容變化量Q2a， 帝 211b之電容變化量Qlb為誤差值。

當手指碰觸電容式觸控面板之D區域時，電容式觸控 面板將感應到第一電極群組21d之複數個第一電極21M 10 201040819 之電令’义化里Qld ’以及第二電極群組之複數個第二 電極231d之電容變化量⑽，第二電極㈣之電容變化 量Q2c為誤差值。 #本發明係將-個第一電極群組21細分成四個小尺寸 ^電極2Π，因此’每一個第一電極211的電容變化量 車乂小’可減少誤差值，使得手指實際碰觸的位置與觸控 面板所感應驗置更為精確接近。當本發日狀第―電極群 2習知技術之第-電極在相同的寬度下（約成年人的食 和丸度），本發明可以將最大誤差值控制在2_以下，明 顯較習知技術1〇咖為佳，且不需要增加導線的數量，亦 兼顧到成本之控制。 請參閱第四A圖所示，其係為本發明之電容式觸控 面板之感測結構之第二實施例圖，感測結構3主要包括基 板30、複數個第-電極群組3卜複數個第一導線犯、複 數個第二電極群組33、複數個第二導線34、複數個第三 電極群組35以及第三導線36。 基板30例示為矩形，其具有第一方向χ以及第二方 向γ’其中第-方向具有第—位置X1以及第二位置， 且第二方向具有第-位置γι以及第二位置γ2。 複數個第-電極群組3 i係由第一方向χ之第一位置 XI向第二位置X2依序分佈，其中每一個第—電極群組31 ，有複數個第-電極311 ’該第一電極可以是三角形電極 或梯形電極，且每一個第一電極311之底部係位於第 -MY1其丁頁部係朝向第二位置γ2延伸，在本 貧施例中，母一個弟一電極群組31均具有四個第一電極 201040819 度，二大約為—般成年人之食指寬 線處。個苐一電極311之頂部接近該基板30之中 相對，與複數個第-電極群組31 為四個)分别虚Λ線％具有複數個接觸端(圖中 3U電連接。、母—個弟一電極群組31之複數個第—電極 Ο

G XI數個第—電極群組33係由第—方向X之第-位置 —位置Χ2依序分佈’其巾每-個第二電極群％ 33 =固第二電極331，該第二電極331可= 極:且每-個第二電_之输= 並與第_f:f 1Υ2其頂部_向第-位置Υ1延伸， 第二Lr 相對應’在本實施例中，每—個 〜群組33均具有四個第二電極331，其寬 —般成年人之食指寬度，其中每—個第二電極=== 接近該基板30之中線處’並且與每-個第-電極311 : 頂部彼此f 離。 複數個第二導線34係分別與複數個第二電極群組幻 相對應’其中每—個第二導線34具有複數個接觸端(圖中 為四個）分別與每一個第二電極群組33之複數個第二雷 331電連接。 一趣 每一個第三電極35具第一區351與第二區352，該第 -區，與該第二區352可以是三角形電極或梯形電：， 其中该第—區351係與上述第一電極群組31之第一電極 311互相交錯，但兩者彼此電氣地隔離，該第二區3於係 12 201040819 二電極群組33之第二電極咖互相交錯，彼 電極群誕35"ί 具有—接觸端並與第三 北之第二電極35電連接。 貫％例之電谷式觸控面板可以是電子事一 Ο

G =也可以是筆記型電腦之觸控板，不具有顯示功能^ 時’基板30以及第-、第二電極3U、331以及第 35則不需要使用透明材質。 — 請參閲第四B圖所示，其為本實施例之感測結構的感 測方法流程圖，並配合第四A圖做一說明，其步驟包括： a.由―外物碰觸觸控面板之-區域a，例如使用 者以手指碰觸’此時使財麵控面板將形成 一耦合電容，並從而改變該區域之等效電容， 其中電流值的變化量與手指的接觸面積有 關’使用者的手指所碰觸的範圍包含至少—第 -電極群組31以及-第三電極35 (例如碰觸 絲之下方），或是至少—第二電極群組33 以及一第三電極35 (例如碰觸基板之上方）， 或是至少一第一電極群組31、至少一第二電 極群組33以及-第三電極35 (例如碰 之中間區）。 b.分別感測該區域儿之第一電極群組31之電容 13 201040819 又化里娜、第二電極群組33之電容變化量 △ Q2以及第三電極祁之電容變化量△㈨。 c·再似康第一電拖群組31之電容變化量_相 對=第二電極35之電容變化量△明的比例以 第—電極群級31之電容變化量AQ2相對於 第三電極之電容變化量_的比例，估測區 域A在基板之第二方向的位置（γ，）。 Ο 摘舰 1 關該區域八在基板之第一方向的位置«，），則是 33在1錢生變化之第―電極群組31或是第二電極群組 0在弟—方向的位置而得知。 _4•以上所述’僅為本發明之較佳實施例，其並非用以 =本發明之實施細，任何熟習該項技藝者依據本發明 知神所做之倾錢，減屬本Μ之精神及範圍。 【圖式簡單說明】 =一 Α、-β圖係為習知技術之電容式觸控面板之示意圖。

A、二β圖係為本發明之電容式觸控面板之感構 之弟—實施例圖。 丹 ，一C圖係為本發明之實施例之感測方法流程圖。 第三圖係為利用本發明之第一實施例感測手指碰觸位置之 示意圖。 第四A圖係為本發明之電容式觸控面板之感測結構之第二 實施例圖。 第四B圖係為本發明實施例之感測方法流程圖。 14 201040819 【主要元件符號說明】 1感測結構 10基板 11第一電極 12第一導線 13第二電極 14第二導線 2感測結構 20基板 21第一電極群組 211第一電極 22第一導線 23第二電極群組 231第二電極 24第二導線 3感測結構 30基板 31第一電極群組 311第一電極 32第一導線 33弟二電極群組 33第二電極群組 331第二電極 34第二導線 35第三電極 351第一區 352第二區 36第三導線

15

Claims (1)

1. 201040819 七、申請專利範圍： 種電谷式觸控面板之感測結構 一基板； 上 ，每—個J—且’沿著-第-方向分佈於該基板 、—呆魏群組具有複數電極； 複數個第-導線，分別與該些第―電極群組電連接； Ο ❹ 设數個第二電極群纟一 上，每一個，口者δ亥弟一方向分佈於該基板 :個第—電極群組具有複數個第二電極；以及 禝數個第二導線，分別與該些第二電極群組電連接。 個第利範圍第1項所述之感測結構’其中每一 二方向延輕轉—電紅—麵係沿著-第 個第專利範圍第2項所述之感測結構，其中每— 電極之—頂沿著該第二方向延伸至其-底部。 此笛2申凊專利範11第3項所述之感測結構，其中該 =-電極群_、與該些第二電極群組互相交錯且彼此 隔離。 ^ 5·如申Μ專利範圍第1項所述之感測結構，其中該基 板係為透縣板，且該些第—電極與該些第二電極係為氣 化銦錫薄膜電極。 6_如申請專利範圍帛！項所述之感應結構，其中該第 一方向與該第二方向係實質地正交。 7.如申清專利範圍帛！項所述之感測結構，其中該些 16 201040819 第一電; 8. 第二電極係為三角形電極。 第=^專利㈣第1顧述之制結構，其中該此 第-電極與該些第二電極係為梯形電極。 ”二 ，面用申凊專利範圍第1項之感測結構感測該觸 拴面板的觸控位置之方法，其步驟包括： h觸 a.由一外物碰觸該觸控面板的基板之-區域； Ο Ο -電之第一電極群組之電容變化量以及第 一電極群組之電容變化量；以及 電極之第—電容變化量與該第二 之第二方向化㈣比例，估測該區域在該基板 係為H請專利範圍第9項所述之方法，其中該基板 锡薄膜 第—電極與該些第二電極係為氧化銦 —11.如申請專利範圍第9項所述之方法，其憎 ^極與該些第二電極係為三角形電極。 Λ — 12. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其 電極與上述第二電極係為梯形電極。 a 13. —種電容式觸控面板之感測結構，包括： 弟一方向，其中在 •基板，其具有一第一方向以及 省第一方向具有—第一位置及一第-向具有一第―位置以及-第二位置； 後數個第~電極群組由該$—方向之第—位置朝向 17 201040819 «δ，=個第—電極群組具有複數個第-端其頂部係細第二部係位於卿二方向之第— 子是數個第—導線，其中每一個 :端分別與每-個第-電極群組之複數ti:=接 電極電連 Ο 〇 第二置朝向 電極，且每—彳『_1個第—電極群組具有複數個第二 位置复頂却r弟—电極之底部係位於該第二方向之第二 相對應向第—位置延伸，並與該第—電極群_ 觸端每-個第二導線具有複數個接 接； 口弟一电極群組之複數個第二電極電連 策_ S—第三電極群组具有複數個第三電極，且每-個 η'具有一第一區與-第二區，其中該第-區係: 二^ “極群組之第—電極互相交錯但彼此隔離，該第 隔:第二電極群組之第二_互相交錯但彼此 群組有至少-接觸端並與該第三電極 14.如申請專利範圍第13項所述之感測結構，其中該 為翻基板，該些第―、第二電極以及第三電極係 马虱化銦錫薄膜電極。 18 201040819 第-逑之感•構，射該 ιβ ^ 弟—方向係為Y軸方向。 16. 如申請專利範圍第丨 些第—電極、該些第二電極感觀構，其中該 均為三角形電極。 他亥些弟-區、該些第二區 17. 如申請專利範圍第13項所述 Ο ❹ 觸控面板的觸控構感測該 a·由-外物碰觸該觸控面板的基板之—區域，· 感測該區域之第—電極群組之電容變化量、第 電容變化量以及第三 電容變化量相封於該第三 群組之電容·量的_，估 測5亥區域在該基板之第二方向的位置。 估 係為利範圍第18項所述之方法，其中該基板 化銦錫薄膜電極。弟一電極以及第二電極係為氧 -雷利範圍第18項所述之方法，其中該些第 °•第二電極以及該些第三電極之第t 區係為三角形電極。 弟£、弟二 19 201040819 21.如申請專利範圍第18項所述之方法，其中該些第 一電極、該些第二電極以及該些第三電極之第一區、第二 區係為梯形電極。

   20