專利名稱：具有矩陣型電極串的觸控面板及觸碰偵測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種觸控面板，特別是關(guān)于一種具有矩陣型電極串的觸控面板及觸碰 偵測(cè)方法。
背景技術(shù)：
目前，市面上的主流觸控面板，有電阻式與電容式兩種。其中，電阻式又有四 線電阻式、五線電阻式、六線、七線或九線電阻式，電容式又區(qū)分為表面電容式(Surface Capacitance Touch Screen, SCT)與 身寸 % ^ ζ (Projective Capacitance Touch Screen, PCT)。其中，投射電容式觸控面板，又可稱為數(shù)字式觸控技術(shù)，而電阻式及表面電容 式觸控面板可概稱為模擬式觸控技術(shù)。目前，主流的模擬式觸控技術(shù)，大致上均采取四點(diǎn)電壓供應(yīng)的輸入控制，其在電源 的輸入控制上，均采取從四個(gè)角落輸入控制電壓，以進(jìn)行觸碰的感測(cè)。例如，表面電容式的運(yùn)作架構(gòu)，系統(tǒng)會(huì)在ITO層產(chǎn)生一均勻電場(chǎng)，當(dāng)手指接觸面板 會(huì)出現(xiàn)電容充電效應(yīng)，面板上的透明電極與手指間形成電容耦合，進(jìn)而產(chǎn)生電流變化，控制 器只要量測(cè)四個(gè)角落電流強(qiáng)度，就可依電流大小計(jì)算接觸位置。以上的模擬式觸控面板技術(shù)，在精度上，已可達(dá)到的誤差范圍，不過(guò)，其仍停留 在僅能做單點(diǎn)觸碰偵測(cè)的應(yīng)用上。對(duì)于多點(diǎn)觸碰偵測(cè)，以目前的模擬式觸碰面板技術(shù)來(lái)說(shuō) 是無(wú)法做到的。而在眾多的應(yīng)用上，多點(diǎn)觸碰偵測(cè)幾乎是目前觸碰技術(shù)的主流，并且，都以 投射電容式觸控面板來(lái)做多點(diǎn)觸碰偵測(cè)的面板。以模擬式觸控面板技術(shù)來(lái)講，其相對(duì)成熟，并且，具有量產(chǎn)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。若能采用 模擬式觸控面板來(lái)達(dá)到多點(diǎn)偵測(cè)，并可達(dá)到高精度的硬用，則可大幅降低應(yīng)用在多點(diǎn)偵測(cè) 觸控面板的生產(chǎn)成本，可讓觸控面板的應(yīng)用快速擴(kuò)張，應(yīng)用領(lǐng)域更廣。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于以上公知技術(shù)的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種矩陣式平行電極串的觸控面板，其 可達(dá)到運(yùn)用模擬式觸控面板來(lái)進(jìn)行多點(diǎn)觸碰的測(cè)量的功效。本發(fā)明提出一種具有矩陣型電極串的觸控面板，包含基板；導(dǎo)電層，形成于基板 上，導(dǎo)電層包含一內(nèi)部接觸區(qū)；多個(gè)電極，連接于電壓控制部；多對(duì)X軸電極串，形成于導(dǎo)電 層X(jué)軸向兩側(cè)邊緣，每個(gè)X軸電極串具有兩端，X軸電極串的兩端由電極連接而彼此串聯(lián)； 及多對(duì)Y軸電極串，形成于導(dǎo)電層Y軸向兩側(cè)邊緣，每個(gè)Y軸電極串具有兩端，Y軸電極串的 兩端由電極連接而彼此串聯(lián)，與X軸電極串相鄰的Y軸電極串由電極其中的一連接，Y軸電 極串與X軸電極串包圍內(nèi)部接觸區(qū)；其中，通過(guò)電壓控制部提供電壓而分別經(jīng)由電極供應(yīng)X 軸電極串、Y軸電極串而偵測(cè)至少一個(gè)觸碰點(diǎn)的坐標(biāo)。本發(fā)明更提出一種具有矩陣型電極串的觸控面板，包含一基板；一導(dǎo)電層，形成 于該基板上，該導(dǎo)電層包含一內(nèi)部接觸區(qū)，其由至少一條X軸不連續(xù)隔離線與至少一條Y軸 不連續(xù)隔離線區(qū)隔為多個(gè)觸碰區(qū)塊；多個(gè)電極，連接于一電壓控制部；多對(duì)X軸電極串，形成于該導(dǎo)電層X(jué)軸向兩側(cè)邊緣，每個(gè)該X軸電極串具有兩端，該些X軸電極串的該兩端由該 些電極連接而彼此串聯(lián)，該X軸不連續(xù)隔離線是設(shè)置于該些X軸電極串的該兩端交界線；及 多對(duì)Y軸電極串，形成于該導(dǎo)電層Y軸向兩側(cè)邊緣，每個(gè)該Y軸電極串具有兩端，該些Y軸 電極串的該兩端由該些電極連接而彼此串聯(lián)，與該X軸電極串相鄰的該Y軸電極串由該些 電極其中之一連接，該些Y軸電極串與該些X軸電極串包圍該內(nèi)部接觸區(qū)，該Y軸不連續(xù)隔 離線是設(shè)置于該些Y軸電極串的該兩端交界線；其中，通過(guò)該電壓控制部提供一電壓而分 別經(jīng)由該些電極供應(yīng)該些X軸電極串、該些Y軸電極串而偵測(cè)至少一個(gè)觸碰點(diǎn)的坐標(biāo)。本發(fā)明更提出一種矩陣型電極串的觸控面板的觸碰偵測(cè)方法，該矩陣型電極串的 觸控面板包含有多對(duì)X軸電極串、多對(duì)Y軸電極串與多個(gè)電極，該些X軸電極串、該些Y軸 電極串由該些電極連接而串聯(lián)并形成于該矩陣型電極串的觸控面板周圍并定義多個(gè)掃描 區(qū)塊，包含下列步驟選取該些掃描區(qū)塊其中之一；提供定義所選取的該掃描區(qū)塊的該X軸 電極串與該Y軸電極串所連接的該些電極一 X軸掃描電壓，以取得所選取的該掃描區(qū)塊的 一 X軸觸碰坐標(biāo)；及提供定義所選取的該掃描區(qū)塊的該X軸電極串與該Y軸電極串所連接 的該些電極一 Y軸掃描電壓，以取得所選取的該掃描區(qū)塊的一 Y軸觸碰坐標(biāo)。以下在實(shí)施方式中詳細(xì)敘述本發(fā)明的詳細(xì)特征以及優(yōu)點(diǎn)，其內(nèi)容足以使任何熟習(xí) 相關(guān)技藝者了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，且根據(jù)本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容、保護(hù)范圍 及附圖，任何熟悉相關(guān)技術(shù)人員可輕易地理解本發(fā)明相關(guān)的目的及優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明的矩陣型面板示意圖； 圖2為圖1于第一時(shí)間時(shí)提供區(qū)塊掃描的示意圖； 圖3為圖1于第二時(shí)間時(shí)提供區(qū)塊掃描的示意圖； 圖4A為圖1于第三時(shí)間時(shí)提供區(qū)塊掃描的示意圖； 圖4B為圖1于第四時(shí)間時(shí)提供區(qū)塊掃描的示意圖； 圖5A為本發(fā)明的矩陣型面板的一具體實(shí)施例； 圖5B為本發(fā)明的矩陣型面板的另一具體實(shí)施例； 圖6為圖5A、5B中部份區(qū)域的放大圖的一例； 圖7為圖5A、5B中部份區(qū)域的放大圖的又一例； 圖8為圖5A、5B中部份區(qū)域的放大圖的再一例； 圖9A為圖5A實(shí)施例的導(dǎo)電層蝕刻圖； 圖9B為圖5B實(shí)施例的導(dǎo)電層蝕刻圖； 圖10為圖5A、5B實(shí)施例的導(dǎo)電框?qū)訄D案的一例； 圖IlA為本發(fā)明的矩陣型面板的掃描方法流程圖的一例；及 圖IlB為本發(fā)明的矩陣型面板的掃描方法流程圖的又一例。 符號(hào)說(shuō)明
100觸控面板110導(dǎo)電層
120串聯(lián)電極鏈122串連電極
124不連續(xù)絕緣段1 第一均化電極
128X軸不連續(xù)隔離線130Y軸不連續(xù)隔離線
132第二均化電極附 N12 電極T1、T2、T3 觸碰點(diǎn)
200、200A、200B、200C 選取區(qū)
ENl Em2 電極板 dx, dy 間距
具體實(shí)施例方式與傳統(tǒng)的四角落電極的不同處，本發(fā)明是設(shè)計(jì)了多組對(duì)稱的X軸與Y軸電極串來(lái) 定義出掃描區(qū)塊。每個(gè)電極串的兩端皆由電極連接并連接至外部的電壓控制部，通過(guò)電壓 控制部控制電極串兩端的電壓而定義出掃描區(qū)塊。接著，在掃描區(qū)塊中提供不同的電壓梯 度而獲得X軸與Y軸的觸碰坐標(biāo)，即可取得掃描區(qū)塊中的觸碰坐標(biāo)。如此，在不同時(shí)序時(shí)， 可偵測(cè)不同的區(qū)塊，來(lái)計(jì)算該區(qū)塊的觸碰坐標(biāo)，亦即，區(qū)塊中的單點(diǎn)定位，進(jìn)而達(dá)到可偵測(cè) 多點(diǎn)觸碰的目的。例如，采用兩對(duì)X軸電極串與兩對(duì)Y軸電極串，即可偵測(cè)四個(gè)區(qū)塊的四點(diǎn)觸碰；采 用三對(duì)X軸電極串與三對(duì)Y軸電極串，即可偵測(cè)九個(gè)區(qū)塊的九點(diǎn)觸碰；采用兩對(duì)X軸電極串 與三對(duì)Y軸電極串，則可偵測(cè)六個(gè)區(qū)塊的六點(diǎn)觸碰。以此類推，若有M對(duì)X軸電極串，N對(duì)Y 軸電極串，即可偵測(cè)MxN個(gè)區(qū)塊，進(jìn)行MxN點(diǎn)的觸碰偵測(cè)，M，N為至少為1的整數(shù)。采用模擬式觸控面板的好處是，其工藝純熟、生產(chǎn)良率高，且價(jià)格低廉。在目前的 精度日漸增加的狀況下，再搭配本發(fā)明的矩陣式平行電極串，即可實(shí)現(xiàn)高精度的多點(diǎn)觸碰 偵測(cè)。其與現(xiàn)今主要采取PCT作為多點(diǎn)觸碰偵測(cè)用的觸控面板比較，有極大的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。此外，本發(fā)明的矩陣型電極串結(jié)構(gòu)，僅需運(yùn)用一層導(dǎo)電層即可實(shí)現(xiàn)電容式的觸碰 偵測(cè)，而不需要兩層導(dǎo)電層，可大幅降低生產(chǎn)成本。請(qǐng)參考圖1，其為本發(fā)明的矩陣型電極串的觸控面板示意圖，3x3的矩陣型電極串 的觸控面板100，可掃描并準(zhǔn)確地獲得如圖中所示的9個(gè)區(qū)塊的觸碰結(jié)果。首先說(shuō)明的是， 本發(fā)明是可運(yùn)用相同的電極結(jié)構(gòu)，制作出MxN的平行電極矩陣，圖1的實(shí)施例僅為其中一 種，依照以下本發(fā)明的揭露，當(dāng)可直接制作出MxN矩陣的各種不同區(qū)塊的實(shí)施例。以下，將 詳細(xì)說(shuō)明。觸控面板100由導(dǎo)電層110形成于基板(未劃出)。在導(dǎo)電層110上則形成有3 對(duì)對(duì)稱的X軸電極串120X與3對(duì)對(duì)稱的Y軸電極串120Y，其形成于導(dǎo)電層110的四周邊 緣上，并且，由電極m N12將的連接而串聯(lián)，其中，相鄰的X軸電極串120X與Y軸電極串 120Y由角落電極連接。并且，每個(gè)X軸電極串與Y軸電極串的結(jié)構(gòu)均相同或相似，均可提供 掃描區(qū)一均勻的電場(chǎng)。本發(fā)明的矩陣型電極串，是可運(yùn)用于電阻式觸控面板(Resistive)， 或者表面電容式觸控面板(SCT)等具有等電位場(chǎng)形成的需求者。其中，連接3對(duì)X軸電極串120X與Y軸電極串120Y的電極附 N12均透過(guò)導(dǎo)線 連接至電極板Em EN12，透過(guò)外部的電壓控制部，經(jīng)由電極板Em EN12再透過(guò)導(dǎo)線再 傳送控制電壓至電極m N ！ 2，即可進(jìn)行電壓輸出的控制，讓導(dǎo)電層110的內(nèi)部接觸區(qū) 形成如圖中的9個(gè)區(qū)塊，以分別進(jìn)行觸控的掃瞄偵測(cè)。其中，電極、電極板、X軸電極串、Y軸電極串以及導(dǎo)線可采用銀導(dǎo)線或其它金屬， 如鉬/鋁/鉬金屬層、鉻或其它等導(dǎo)電性較佳的金屬，或者，可采用500°C以上的高溫銀漿 制作的銀導(dǎo)線，其可有效地使導(dǎo)線窄化以降低邊框的寬度，并達(dá)到低阻值(耗能量少)的效 果，且可使得觸動(dòng)區(qū)域邊緣線性支撐力佳。
以下將說(shuō)明本發(fā)明的矩陣式平行電極串如何進(jìn)行多點(diǎn)觸碰的偵測(cè)，圖2 5是以 圖1的兩觸碰點(diǎn)Tl、T2為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明是在每個(gè)掃描周期透過(guò)對(duì)X軸、Y軸電極 串120X，120Y的進(jìn)行區(qū)塊式掃描，即可依序獲得每個(gè)掃描區(qū)塊的X軸觸碰坐標(biāo)與Y軸觸碰 坐標(biāo)，進(jìn)而得出準(zhǔn)確的觸碰點(diǎn)T1、T2的位置。請(qǐng)參考圖2，其為圖1于第一時(shí)間時(shí)提供區(qū)塊掃描的示意圖，其于(1，Υ)區(qū)塊進(jìn)行 Y軸的掃描。此時(shí)所提供的掃描電壓為ENl (+3V)，ΕΝ2 (+3V)，ΕΝ9 (OV)，ENlO (OV)，其余則為 浮接(Floating)。本實(shí)施例是以最大供應(yīng)電壓+3V為例，并依據(jù)電極m N12所位于觸控 面板的電壓梯度等分位來(lái)進(jìn)行電壓的配置。于是，圖2的電壓供應(yīng)可產(chǎn)生(1，Y)區(qū)塊被指 定的效果，而能成為區(qū)塊式的偵測(cè)。于是，位于第(1，Y)區(qū)的觸碰點(diǎn)Tl，可于Y軸方向的掃 描被偵測(cè)到，并依據(jù)偵測(cè)到的電流而可計(jì)算觸碰點(diǎn)Tl其Y軸坐標(biāo)。而同時(shí)觸碰于第(2，Y) 區(qū)塊的觸碰點(diǎn)Τ2，則由于無(wú)電壓供應(yīng)，因此，并無(wú)感應(yīng)量的發(fā)生，其并不會(huì)影響觸碰點(diǎn)Tl的 觸碰。請(qǐng)參考圖3，其為圖1于第二時(shí)間時(shí)提供區(qū)塊掃描的示意圖，其于(2，Υ)區(qū)塊進(jìn)行 Y軸的掃描。此時(shí)所提供的掃描電壓為ΕΝ2 (+3V)，ΕΝ3 (+3V)，ΕΝ8 (OV)，ΕΝ9 (OV)，其余則為 浮接(Floating)。本實(shí)施例是以最大供應(yīng)電壓+3V為例，并依據(jù)電極m N12所位于觸控 面板的電壓梯度等分位來(lái)進(jìn)行電壓的配置。于是，圖3的電壓供應(yīng)可產(chǎn)生(2，Y)區(qū)塊被指 定的效果，而能成為區(qū)塊式的偵測(cè)。于是，位于第(2，Y)區(qū)的觸碰點(diǎn)Τ2，可于Y軸方向的掃 描被偵測(cè)到，并依據(jù)偵測(cè)到的電流而可計(jì)算觸碰點(diǎn)Τ2其Y軸坐標(biāo)。而同時(shí)觸碰于第(1，Υ) 區(qū)塊的觸碰點(diǎn)Tl，則由于無(wú)電壓供應(yīng)，因此，并無(wú)感應(yīng)量的發(fā)生，其并不會(huì)影響觸碰點(diǎn)Τ2的 觸碰。X軸的觸碰坐標(biāo)偵測(cè)，同Y軸觸碰坐標(biāo)偵測(cè)，不過(guò)，其掃描電壓的供應(yīng)則不相同。請(qǐng)參考圖4Α，其為圖1于第三時(shí)間時(shí)提供區(qū)塊掃描的示意圖，其于(1，Y)區(qū)塊進(jìn) 行X軸的掃描。此時(shí)所提供的掃描電壓為ENl (+3V)，ENlO (+3V)，ENll (+3V)，ENl2 (+3V)， ΕΝ2 (OV)，EN9 (OV)，其余則為浮接(Floating)。本實(shí)施例是以最大供應(yīng)電壓+3V為例，并依 據(jù)電極m N12所位于觸控面板的電壓梯度等分位來(lái)進(jìn)行電壓的配置。于是，圖4A的電 壓供應(yīng)可產(chǎn)生(1，Y)區(qū)塊被指定的效果，而能成為區(qū)塊式的偵測(cè)。于是，位于第(1，Υ)區(qū)的 觸碰點(diǎn)Tl，可于X軸方向的掃描被偵測(cè)到，并依據(jù)偵測(cè)到的電流而得知其X軸坐標(biāo)。請(qǐng)參考圖4Β，其為圖1于第四時(shí)間時(shí)提供區(qū)塊掃描的示意圖，其于(2，Y)區(qū)塊進(jìn) 行X軸的掃描。此時(shí)所提供的掃描電壓為ΕΝ2 (+3V)，ΕΝ9 (+3V)，ΕΝ3 (OV)，ΕΝ8 (OV)，其余則 為浮接(Floating)。本實(shí)施例是以最大供應(yīng)電壓+3V為例，并依據(jù)電極m N12所位于觸 控面板的電壓梯度等分位來(lái)進(jìn)行電壓的配置。于是，圖4B的電壓供應(yīng)可產(chǎn)生(2，Y)區(qū)塊被 指定的效果，而能成為區(qū)塊式的偵測(cè)。于是，位于第(2，Υ)區(qū)的觸碰點(diǎn)Τ2，可于X軸方向的 掃描被偵測(cè)到，并依據(jù)偵測(cè)到的電流而得知其X軸坐標(biāo)。于是，經(jīng)由圖2、圖3、圖4Α與圖4Β的掃描后，可獲得觸碰點(diǎn)Tl與觸碰點(diǎn)Τ2的X 軸與γ軸坐標(biāo)。矩陣型電極串的觸控面板100可提供掃描控制電路區(qū)塊掃描的功能，其具體的詳 細(xì)線路請(qǐng)參考圖5 10的說(shuō)明。請(qǐng)參考圖5Α，其為本發(fā)明的矩陣型面板的一具體實(shí)施例，比較圖1與圖5Α可發(fā)現(xiàn)， 圖5Α將圖1的X軸電極串120Χ與Y軸電極串120Υ以實(shí)際的線路繪制出來(lái)。在線路規(guī)劃時(shí)，可以將X軸電極串與Y軸電極串設(shè)計(jì)為相同的線路，以獲得預(yù)期的均勻電場(chǎng)，如圖5A所 繪制者。亦即，X軸電極串與Y軸電極串的線路結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)為相同，如圖5A的實(shí)施例，X軸 電極串與Y軸電極串均由串聯(lián)電極122、不連續(xù)電阻鏈(由不連續(xù)絕緣段IM所構(gòu)成)與 第一均化電極1 構(gòu)成。其中，串聯(lián)電極122以Z型電極制作，并具有一內(nèi)部部分，相鄰的 串聯(lián)電極122間具有一間隙。不連續(xù)電阻鏈?zhǔn)怯啥鄠€(gè)不連續(xù)絕緣段124間隔形成于導(dǎo)電層 110上并相鄰于導(dǎo)電層所構(gòu)成的內(nèi)部接觸區(qū)，不連續(xù)電阻鏈與串聯(lián)電極122是平行排列而 連接，不連續(xù)電阻鏈?zhǔn)怯靡匝a(bǔ)償由串聯(lián)電極122所傳遞的電壓。此外，在導(dǎo)電層110上制作有X軸不連續(xù)隔離線128與Y軸不連續(xù)隔離線130，其 形成于X軸電極串交界處與Y軸電極串的交界處，用以隔開(kāi)所不希望產(chǎn)生電場(chǎng)邊緣效應(yīng)。X軸不連續(xù)隔離線128與Y軸不連續(xù)隔離線130為選擇性制作者，請(qǐng)參考圖5B，其 為本發(fā)明的矩陣型面板的另一具體實(shí)施例，比較圖5A與圖5B可發(fā)現(xiàn)，圖5B缺少了 X軸不 連續(xù)隔離線1 與Y軸不連續(xù)隔離線130，其余者相同不再贅述。其中，部份區(qū)域200為左上角的部分，以下將于圖7 9A、9B說(shuō)明不同結(jié)構(gòu)的X軸 電極串與Y軸電極串。請(qǐng)參考圖6，其為圖5A、5B中部份區(qū)域的放大圖的一例，部分區(qū)域200A中，X軸電 極串由串聯(lián)電極122、不連續(xù)電阻IM所構(gòu)成，其為最基本的結(jié)構(gòu)。相鄰的X軸電極串與Y 軸電極串由L型的電極m連接，而兩個(gè)X軸電極串則由電極N2連接。通過(guò)此種串接的方 式而將X軸電極串與Y軸電極串串接而定義出導(dǎo)電層110的內(nèi)部接觸區(qū)。Z型串聯(lián)電極122所傳遞的電壓，經(jīng)過(guò)串聯(lián)電極所形成的串聯(lián)電極鏈后，會(huì)有壓降 的產(chǎn)生，因此，必須有不連續(xù)電阻鏈的電壓補(bǔ)償，以讓串聯(lián)電極鏈的輸出電壓能夠均勻化。 其中，不連續(xù)電阻鏈?zhǔn)怯刹贿B續(xù)絕緣段IM將導(dǎo)電層110形成間隔所形成。于是，最終產(chǎn)生 在導(dǎo)電層110的內(nèi)部接觸區(qū)的電場(chǎng)將會(huì)較為均勻。其中，不連續(xù)電阻的長(zhǎng)度，是由不連續(xù)絕緣段124的制作來(lái)實(shí)現(xiàn)。其長(zhǎng)度的計(jì)算可 采用多種方式。以下，本發(fā)明列舉一例來(lái)做說(shuō)明，其余者不再贅述。不連續(xù)電阻的長(zhǎng)度可依 據(jù)γ = aX2+b的公式計(jì)算得其長(zhǎng)度。計(jì)算方法說(shuō)明如下1.X為由電極串的兩端起算的Z型電極數(shù)，例如，從左端開(kāi)始起算，共有Xl = 1，X2 =2，X3 = 3，X4 = 4，X5 = 5，5 個(gè) Z 型電極。2. b為默認(rèn)值，其由實(shí)驗(yàn)與統(tǒng)計(jì)獲得，最佳者為0. 3 2. Omm之間。3. a由Ymax計(jì)算而得，Ymax的大小，可由圖7上方的中央電極長(zhǎng)度獲得。至于中 央電極的長(zhǎng)度，則以面板的大小以及串聯(lián)電極鏈的數(shù)目來(lái)評(píng)估獲得。Ymax較佳者為該電極 長(zhǎng)度再左右各減去0. Imm為最佳。4.由Ymax，b值與X值，即可獲得a值得參數(shù)。于是，Ylri的長(zhǎng)度，以Ylri = a(n-l)2+b計(jì)算得到，Yn的長(zhǎng)度，以Yn = a(n)2+b計(jì)算 得到。而的中間Yn-CK5W長(zhǎng)度，可以用兩種方式來(lái)計(jì)算得至IJ :I.X= (Xm+XJ/2，再 代入公式；II.以Y= (Yn-JYn)/2。實(shí)際的效果，以第一式較佳。其中，不連續(xù)電阻的最佳位置，是以Z型電極的垂直段中心以及其內(nèi)部部分的中 心(兩垂直段中心的中心)，而第一均化電極的中心則對(duì)應(yīng)至不連續(xù)電阻的中心即可。當(dāng) 然，在生產(chǎn)制造上所產(chǎn)生的些許偏差，或者，設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行非中心的配置，亦為本發(fā)明可提供 者，其均可達(dá)到本發(fā)明所欲達(dá)成的效果。
此外，在實(shí)務(wù)上，亦可采用Z型電極的內(nèi)部部分分配多個(gè)不連續(xù)電阻的設(shè)計(jì)方式。 換句話說(shuō)，本發(fā)明是于串聯(lián)電極鏈的每個(gè)電極與電極間，配置一個(gè)不連續(xù)電阻，而每個(gè)電極 的內(nèi)部部分，亦可配置一個(gè)以上的不連續(xù)電阻。若采用每個(gè)串聯(lián)電極的電極內(nèi)部部分以多個(gè)不連續(xù)電阻的方式設(shè)計(jì)，也就是在兩 個(gè)Z型電極的垂直段中心(若采用其它的電極架構(gòu)，則為電極與電極之間的電極內(nèi)部部 分)配置有多個(gè)不連續(xù)電阻，則配置于其間的不連續(xù)電阻的長(zhǎng)度計(jì)算，同樣可采用上述的 兩種計(jì)算方式獲得。例如，采用兩個(gè)不連續(xù)電阻配置于Z型電極的內(nèi)部部分時(shí)，其較佳者 為與兩旁的不連續(xù)電阻作等距離配置，如介于￥ -1與￥ 之間時(shí)，分別為￥ -0.67，Ynu。而 Yn-0.67 = a(n-0. 67)2+b，以 Υη_α33 = a(n-0. 33)2+b ；或者，Υη_α67 = (1^^2+1^1)/3 以 Yn_0.33 =(Ytdl+YjZ)/^。其中，亦以前者的效果較佳。接下來(lái)，請(qǐng)參考圖7，其為圖5A、5B中部份區(qū)域的放大圖的又一例，其是在不連續(xù) 絕緣段IM靠近導(dǎo)電層110的內(nèi)部接觸區(qū)再制作一第一均化電極鏈，其由多個(gè)第一均化電 極124間隔形成，如圖7所示者。同樣地，在每個(gè)電極串當(dāng)中，個(gè)別制作一組第一均化電極 鏈，其各包含多個(gè)第一均化電極124。第一均化電極鏈?zhǔn)强蓪⒉贿B續(xù)電阻鏈所產(chǎn)生的電場(chǎng)做 一均化輸出，使X軸電極串或Y軸電極串所產(chǎn)生的電場(chǎng)能在第一均化電極鏈的邊界，形成良 好的均化電場(chǎng)分布，其漣波效應(yīng)大幅降低。接下來(lái)，請(qǐng)參考圖8，其為圖5A、5B中部份區(qū)域的放大圖的再一例，其是在第一均 化電極鏈靠近導(dǎo)電層110的內(nèi)部接觸區(qū)再制作一第二均化電極鏈，其由多個(gè)第二均化電極 126間隔形成，如圖8所示者。同樣地，在每個(gè)平行電極串當(dāng)中，各制作一組第二均化電極 鏈，其各包含多個(gè)第二均化電極126。第二均化電極鏈?zhǔn)强蓪⒌谝痪姌O鏈所產(chǎn)生的電場(chǎng) 再做一次均化輸出，使平行電極串所產(chǎn)生的電場(chǎng)能在第二均化電極鏈的邊界，形成良好的 均化電場(chǎng)分布，其漣波效應(yīng)大幅降低。其中，圖6 8的不連續(xù)電阻煉與Z型電極之間，是相鄰排列，其可形成緊貼或者 兩者鄰近；同樣地，不連續(xù)電阻煉與第一均化電極鏈之間，亦可形成緊貼或者兩者鄰近。此外，每個(gè)不連續(xù)電阻則可配置一個(gè)以上的第一均化電極，而第一均化電極之間， 則可配置一個(gè)以上的第二均化電極。亦即，不連續(xù)電阻，第一均化電極或第二均化電極的數(shù) 量配置，以能達(dá)到本發(fā)明所欲解決的電場(chǎng)均化的問(wèn)題為目的，其可視生產(chǎn)設(shè)備可達(dá)到的精 度以及成本為主要的考慮。此外，用不同的計(jì)算方法所獲得的不連續(xù)電阻，亦可用于本發(fā)明。只要透過(guò)本發(fā)明 的第一均化電極，或者，透過(guò)本發(fā)明的第一均化電極與第二均化電極的搭配，即可形成良好 的均勻電壓分配。而Z型電極，僅為本發(fā)明所采用的一個(gè)實(shí)施例而已，其它的不同串聯(lián)電極 鏈的形狀，亦可用作為本發(fā)明的實(shí)施例。由于其原理皆相同，以下不再贅述。此外，圖7的第一均化電極124為線型，而圖8的第一均化電極124則為T型(一 橫桿部與一直桿部)，并且，圖8另包含有由多個(gè)第二均化電極1 所組成的第二均化電極 鏈，其制作于不連續(xù)電阻鏈的邊緣，并緊貼導(dǎo)電層110的內(nèi)部接觸區(qū)。由于第一均化電極鏈 平均分布于不連續(xù)電阻鏈的邊緣，因此，由不連續(xù)電阻鏈所傳出來(lái)的經(jīng)補(bǔ)償?shù)碾妷海纯捎?第一均化電極鏈上平均地傳導(dǎo)至導(dǎo)電層110上，形成一更加均勻化的電場(chǎng)。亦即，增加第一 均化電極鏈后，可增加導(dǎo)電層110邊緣的邊緣電場(chǎng)的線性，讓漣波效應(yīng)更低。再透過(guò)第二均 化電極鏈的配置，可讓電場(chǎng)的均勻性更加。
其中，由圖8中可觀察到，第二均化電極1 為線型，而本發(fā)明是采用第一均化電 極1 的直桿部底端與第二均化電極1 平行排列，如此，可讓第一均化電極124的輸出與 第二均化電極126的輸出基準(zhǔn)點(diǎn)相同，可讓其電壓均勻地分布于導(dǎo)電層110的內(nèi)部接觸區(qū)。 其中一實(shí)施例為，第一均化電極124的T型底部(直桿部)長(zhǎng)度等于第二均化電極126的 長(zhǎng)度，而第一均化電極124的T型底部(直桿部)邊緣與第二均化電極126的邊緣所形成 的間隙距離與第二均化電極的長(zhǎng)度比為2 3 ；其余的比例如1/5，1/4，1/3，1/2，2/5，2/7， 3/5，3/7，4/5，...亦可。其中，第一均化電極鏈、第二均化電極鏈、電極m m2、串聯(lián)電極鏈、電極板 Em EN12與導(dǎo)線電極板等等，可采取相同的材料與制法同時(shí)形成。例如，采用一種環(huán)保無(wú) 鉛的高溫銀漿，經(jīng)過(guò)網(wǎng)版印刷程序印列透明導(dǎo)電層上。經(jīng)過(guò)500°C以上的高溫銀漿金屬熔接 于透明導(dǎo)電層(導(dǎo)電層)上，使其間的導(dǎo)通接口電阻值極微小(可視為近零阻值)。其具 有高抵抗環(huán)境溫度變化的特性。此外，銀導(dǎo)線與導(dǎo)電層經(jīng)高溫結(jié)晶化后，可明顯提升耐化學(xué) 性、產(chǎn)品信賴及耐久性?；蛘?，采用其它金屬，如鉬/鋁/鉬金屬層、鉻或其它等導(dǎo)電性較佳 的金屬。不連續(xù)絕緣段IM與X軸不連續(xù)隔離線128、Y軸不連續(xù)隔離線130可以在導(dǎo)電層 110上以蝕刻或者雷射的方式制作空隙，再填以絕緣材料而形成。其具體的圖案，如圖9Α所 示者。由于每個(gè)X軸與Y軸電極串在結(jié)構(gòu)上相同或相似，于是，不連續(xù)絕緣段1 與X軸不 連續(xù)隔離線128、Y軸不連續(xù)隔離線130依據(jù)圖5Α的9個(gè)區(qū)塊進(jìn)行對(duì)稱配置。在制程上，絕緣段是制作于導(dǎo)電層110上，之后再將導(dǎo)電框?qū)又谱饔趯?dǎo)電層110。 導(dǎo)電框?qū)影ǜ鱾€(gè)不同的電極，如圖10所示者，依據(jù)圖5的X軸電極串與Y軸電極串當(dāng)中 的相同的串聯(lián)電極122、第一均化電極1 結(jié)構(gòu)，制作出每個(gè)區(qū)塊的相同X軸或Y軸電極串。 由圖9A所制作的電極框?qū)樱傩纬捎谥谱魍陥D9A的絕緣段的導(dǎo)電層110上，即可形成圖5A 的圖案。接著，請(qǐng)參考圖9B，為圖5B實(shí)施例的導(dǎo)電層蝕刻圖，圖9B與圖9A的差別在于，圖 9B無(wú)X軸不連續(xù)隔離線1 與Y軸不連續(xù)隔離線130的設(shè)計(jì)，其搭配圖10的導(dǎo)電框?qū)拥闹?作結(jié)果，可得圖5B的結(jié)果。此外，X軸不連續(xù)隔離線128與Y軸不連續(xù)隔離線130的設(shè)計(jì)，是與串聯(lián)電極、不 連續(xù)絕緣段、第一均化電極或第二均化電極對(duì)稱設(shè)計(jì)，亦即，X軸不連續(xù)隔離線1 與Y軸 不連續(xù)隔離線130所隔出的導(dǎo)通處，正對(duì)于串聯(lián)電極、不連續(xù)絕緣段、第一均化電極或第二 均化電極的導(dǎo)通處，以形成良好的直線形電場(chǎng)。亦及，X軸不連續(xù)隔離線1 與Y軸不連續(xù) 隔離線130旁邊的間距dx，dy的長(zhǎng)度平行正對(duì)于串聯(lián)電極、不連續(xù)絕緣段、第一均化電極或 第二均化電極的導(dǎo)通處，其長(zhǎng)度以等同于其導(dǎo)通處。本發(fā)明的矩陣式平行電極串的觸控面板可達(dá)到多點(diǎn)的觸碰偵測(cè)，其偵測(cè)方法是有 別于目前可達(dá)到多點(diǎn)偵測(cè)的投射式觸控面板者。茲說(shuō)明如下請(qǐng)參考圖11A，其為本發(fā)明的矩陣型面板的掃描方法流程圖的一例，包含有以下的 步驟步驟302 選取掃描區(qū)塊；選取的方式，可依據(jù)循序或者非循序的方式。例如，若矩 陣型電極串的觸控面板具有8x8(0，0) (7，7)區(qū)塊，可從由(0，0)，(0,1), (0,2), (0,3), (0,4),...依序選取?；蛘?，選取特定區(qū)塊以進(jìn)行特定的手勢(shì)動(dòng)作判斷。
步驟304 提供定義掃描區(qū)塊的X軸電極串與Y軸電極串一 X軸掃描電壓，以取得 所選取的掃描區(qū)塊的X軸觸碰坐標(biāo)。若區(qū)塊發(fā)生觸控，將發(fā)生電流的變化，透過(guò)電流的變化 值即可計(jì)算得觸碰點(diǎn)位于掃描區(qū)塊的χ軸坐標(biāo)。步驟306 提供定義掃描區(qū)塊的X軸電極串與Y軸電極串一 Y軸掃描電壓，以取得 所選取的掃描區(qū)塊的Y軸觸碰坐標(biāo)。若區(qū)塊發(fā)生觸控，將發(fā)生電流的變化，透過(guò)電流的變化 值即可計(jì)算得觸碰點(diǎn)位于掃描區(qū)塊的Y軸坐標(biāo)。依序獲得多個(gè)掃描區(qū)塊的觸碰點(diǎn)坐標(biāo)，即可綜合計(jì)算出有多少個(gè)觸碰點(diǎn)，以及其 個(gè)別的觸碰座標(biāo)。如果要達(dá)到省電的目地，可在平時(shí)不須采取區(qū)塊掃描，而以隔一段時(shí)間進(jìn)行全部 掃描。亦即，以四個(gè)角落的電極直接進(jìn)行掃描，若有電流變化再進(jìn)行區(qū)塊的掃描。請(qǐng)參考圖11B，其為本發(fā)明的矩陣型面板的掃描方法流程圖的又一例，包含有以下 的步驟步驟312 提供位于四個(gè)角落的電極一掃描電壓。步驟314 依據(jù)電流變化確認(rèn)發(fā)生觸碰。步驟316 選取掃描區(qū)塊以進(jìn)行觸碰坐標(biāo)偵測(cè)。亦即，執(zhí)行圖12的流程。雖然本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容已經(jīng)以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明， 任何熟悉此技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神所作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，皆應(yīng)涵蓋于本發(fā)明 的范疇內(nèi)，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)根據(jù)權(quán)利要求所界定的內(nèi)容為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種具有矩陣型電極串的觸控面板，其特征在于，包含 一基板；一導(dǎo)電層，形成于該基板上，該導(dǎo)電層包含一內(nèi)部接觸區(qū)； 多個(gè)電極，連接于一電壓控制部；多對(duì)X軸電極串，形成于該導(dǎo)電層X(jué)軸向兩側(cè)邊緣，每個(gè)該X軸電極串具有兩端，該些 X軸電極串的該兩端由該些電極連接而彼此串聯(lián)；及多對(duì)Y軸電極串，形成于該導(dǎo)電層Y軸向兩側(cè)邊緣，每個(gè)該Y軸電極串具有兩端，該些 Y軸電極串的該兩端由該些電極連接而彼此串聯(lián)，與該X軸電極串相鄰的該Y軸電極串由該 些電極其中之一連接，該些Y軸電極串與該些X軸電極串包圍該內(nèi)部接觸區(qū)；其中，通過(guò)該電壓控制部提供一電壓而分別經(jīng)由該些電極供應(yīng)該些X軸電極串、該些Y 軸電極串而偵測(cè)至少一個(gè)觸碰點(diǎn)的坐標(biāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的觸控面板，其特征在于，每個(gè)該X軸電極串、該Y軸電極串分別包含多個(gè)串聯(lián)電極，每個(gè)所述串聯(lián)電極具有一內(nèi)部部分，相鄰的該些電極間具有一間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的觸控面板，其特征在于，還包含多個(gè)不連續(xù)電阻鏈，每個(gè)該些不連 續(xù)電阻鏈?zhǔn)怯啥鄠€(gè)不連續(xù)電阻間隔形成于該導(dǎo)電層上并相鄰于該內(nèi)部接觸區(qū)，每個(gè)該些不 連續(xù)電阻鏈與每個(gè)該些串聯(lián)電極是平行排列而連接，該些不連續(xù)電阻鏈?zhǔn)怯靡匝a(bǔ)償由每個(gè) 該些串聯(lián)電極所傳遞的該電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的觸控面板，其特征在于，還包含多個(gè)第一均化電極鏈，每個(gè)該些第 一均化電極鏈?zhǔn)怯啥鄠€(gè)第一均化電極間隔形成于該導(dǎo)電層上并相鄰于該內(nèi)部接觸區(qū)，每個(gè) 該些第一均化電極鏈與每個(gè)該些不連續(xù)電阻鏈?zhǔn)瞧叫信帕卸B接，用以均勻化該些不連續(xù) 電阻所輸出的經(jīng)補(bǔ)償?shù)脑撾妷骸?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求4的觸控面板，其特征在于，還包含多個(gè)第二均化電極鏈，每個(gè)該些第 二均化電極鏈?zhǔn)怯啥鄠€(gè)第二均化電極間隔形成于該導(dǎo)電層上并相鄰于該內(nèi)部接觸區(qū)，位于 每?jī)蓚€(gè)該第一均化電極間隔處，以均勻化該第一均化電極鏈的輸出電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的觸控面板，其特征在于，每個(gè)該電極的該內(nèi)部部分是與至少一個(gè) 該不連續(xù)電阻相鄰，且該間隙與一個(gè)該不連續(xù)電阻形成電連接，該不連續(xù)電阻的長(zhǎng)度Y是 等于aX2+b，其中，該a、b值為常數(shù)，該X值是等于由與該串聯(lián)電極鏈連接的該角落電極起算 該電極數(shù)的值。
7.一種矩陣型電極串的觸控面板，其特征在于，包含 一基板；一導(dǎo)電層，形成于該基板上，該導(dǎo)電層包含一內(nèi)部接觸區(qū)，其由至少一條X軸不連續(xù)隔 離線與至少一條Y軸不連續(xù)隔離線區(qū)隔為多個(gè)觸碰區(qū)塊； 多個(gè)電極，連接于一電壓控制部；多對(duì)X軸電極串，形成于該導(dǎo)電層X(jué)軸向兩側(cè)邊緣，每個(gè)該X軸電極串具有兩端，該些 X軸電極串的該兩端由該些電極連接而彼此串聯(lián)，該X軸不連續(xù)隔離線是設(shè)置于該些X軸電 極串的該兩端交界線；及多對(duì)Y軸電極串，形成于該導(dǎo)電層Y軸向兩側(cè)邊緣，每個(gè)該Y軸電極串具有兩端，該些 Y軸電極串的該兩端由該些電極連接而彼此串聯(lián)，與該X軸電極串相鄰的該Y軸電極串由該些電極其中的一連接，該些Y軸電極串與該些X軸電極串包圍該內(nèi)部接觸區(qū)，該Y軸不連續(xù) 隔離線是設(shè)置于該些Y軸電極串的該兩端交界線；其中，通過(guò)該電壓控制部提供一電壓而分別經(jīng)由該些電極供應(yīng)該些X軸電極串、該些Y 軸電極串而偵測(cè)至少一個(gè)觸碰點(diǎn)的坐標(biāo)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的觸控面板，其特征在于，每個(gè)該X軸電極串、該Y軸電極串分別包含多個(gè)串聯(lián)電極，每個(gè)該些串聯(lián)電極具有一內(nèi)部部分，相鄰的該些電極間具有一間隙。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的觸控面板，其特征在于，還包含多個(gè)不連續(xù)電阻鏈，每個(gè)該些不連 續(xù)電阻鏈?zhǔn)怯啥鄠€(gè)不連續(xù)電阻間隔形成于該導(dǎo)電層上并相鄰于該內(nèi)部接觸區(qū)，每個(gè)該些不 連續(xù)電阻鏈與每個(gè)該些串聯(lián)電極是平行排列而連接，該些不連續(xù)電阻鏈?zhǔn)怯靡匝a(bǔ)償由每個(gè) 該些串聯(lián)電極所傳遞的該電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的觸控面板，其特征在于，還包含多個(gè)第一均化電極鏈，每個(gè)該些 第一均化電極鏈?zhǔn)怯啥鄠€(gè)第一均化電極間隔形成于該導(dǎo)電層上并相鄰于該內(nèi)部接觸區(qū)，每 個(gè)該些第一均化電極鏈與每個(gè)該些不連續(xù)電阻鏈?zhǔn)瞧叫信帕卸B接，用以均勻化該些不連 續(xù)電阻所輸出的經(jīng)補(bǔ)償?shù)脑撾妷骸?br> 11.根據(jù)權(quán)利要求10的觸控面板，其特征在于，還包含多個(gè)第二均化電極鏈，每個(gè)該些 第二均化電極鏈?zhǔn)怯啥鄠€(gè)第二均化電極間隔形成于該導(dǎo)電層上并相鄰于該內(nèi)部接觸區(qū)，位 于每?jī)蓚€(gè)該第一均化電極的間隔處，以均勻化該第一均化電極鏈的輸出電壓。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的觸控面板，其特征在于，每個(gè)該電極的該內(nèi)部部分是與至少一個(gè) 該不連續(xù)電阻相鄰，且該間隙與一個(gè)該不連續(xù)電阻形成電連接，該不連續(xù)電阻的長(zhǎng)度Y等 于aX2+b，其中，該a、b值為常數(shù)，該X值等于由與該串聯(lián)電極鏈連接的該角落電極起算該電 極數(shù)的值。
13.一種矩陣型電極串的觸控面板的觸碰偵測(cè)方法，該矩陣型電極串的觸控面板包含 有多對(duì)X軸電極串、多對(duì)Y軸電極串與多個(gè)電極，該些X軸電極串、該些Y軸電極串由該些 電極連接而串聯(lián)并形成于該矩陣型電極串的觸控面板周圍并定義多個(gè)掃描區(qū)塊，包含下列 步驟選取該些掃描區(qū)塊其中之一；提供定義所選取的該掃描區(qū)塊的該X軸電極串與該Y軸電極串所連接的該些電極一 X 軸掃描電壓，以取得所選取的該掃描區(qū)塊的一 X軸觸碰坐標(biāo)；及提供定義所選取的該掃描區(qū)塊的該X軸電極串與該Y軸電極串所連接的該些電極一 Y 軸掃描電壓，以取得所選取的該掃描區(qū)塊的一 Y軸觸碰坐標(biāo)。
14.一種矩陣型電極串的觸控面板的觸碰偵測(cè)方法，該矩陣型電極串的觸控面板包含 有多對(duì)X軸電極串、多對(duì)Y軸電極串與多個(gè)電極，該些X軸電極串、該些Y軸電極串由該些 電極連接而串聯(lián)并形成于該矩陣型電極串的觸控面板周圍并定義多個(gè)掃描區(qū)塊，包含下列 步驟提供位于該矩陣型電極串的觸控面板四個(gè)角落的該些電極一掃描電壓；依據(jù)一電流變化確認(rèn)發(fā)生觸碰；及選取一掃描區(qū)塊以進(jìn)行一觸碰坐標(biāo)偵測(cè)。
全文摘要
本發(fā)明為一種具有矩陣型電極串的觸控面板及觸碰偵測(cè)方法，采用對(duì)稱型的電極串。每個(gè)電極串采取串聯(lián)電極鏈，并由串聯(lián)電極鏈的兩端供應(yīng)電壓以進(jìn)行掃描，通過(guò)串聯(lián)電極鏈與所劃分的區(qū)塊，即可將導(dǎo)電層的內(nèi)部接觸區(qū)劃分成MxN個(gè)區(qū)塊。透過(guò)掃描區(qū)塊的掃描方式供應(yīng)電壓給電極串的兩端，即可對(duì)導(dǎo)電層的不同區(qū)塊分別進(jìn)行觸碰偵測(cè)，進(jìn)而達(dá)到多點(diǎn)觸碰偵測(cè)的目的。
文檔編號(hào)G06F3/041GK102103425SQ20091026067
公開(kāi)日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者葉恒銘, 陳亦達(dá) 申請(qǐng)人:萬(wàn)達(dá)光電科技股份有限公司