專利名稱：表面電容式觸控面板及其顯示裝置與電子裝置及驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種觸控面板，特別是一種表面電容式觸控面板及應(yīng)用該表面電容式觸控面板的顯示裝置與電子裝置及該表面電容式觸控面板驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
為了達(dá)到更便利、體積更輕巧化以及更人性化的目的，許多信息產(chǎn)品的輸入方式已由傳統(tǒng)的鍵盤(pán)或鼠標(biāo)等裝置，轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂糜|控式裝置作為輸入的方式。觸控式裝置可組裝在諸多種類的平面顯示器上，以使平面顯示器兼具顯示畫(huà)面以及輸入操作信息的功能。就目前常見(jiàn)的觸控式裝置而言，電容式觸控面板以及電阻式觸控面板最為普及。 尤其是，使用者僅需輕觸電容式觸控面板表面即可進(jìn)行觸控操作而使電容式觸控面板更為使用者所喜愛(ài)。在電容式觸控面板中，表面電容式觸控面板僅需單層銦錫氧化物薄膜就具有觸控功能，而具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單及制作成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。然而，表面電容式觸控面板的定位精準(zhǔn)度不佳而大幅地限制了這種類型觸控面板的應(yīng)用。換言之，為了兼具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、定位精準(zhǔn)度高以及應(yīng)用層面廣，觸控式裝置仍有待為改善的空間。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中表面電容式觸控面板的定位精準(zhǔn)度不佳的技術(shù)問(wèn)題，有必要提供一種定位精準(zhǔn)度高的表面電容式觸控面板。同時(shí)提供一種上述定位精準(zhǔn)度高的表面電容式觸控面板的觸控方法。另外提供一種具備高精準(zhǔn)度的表面電容式觸控面板的顯示裝置。再提供一種具有觸控操作功能，且具有理想的觸控精準(zhǔn)度的電子裝置。本發(fā)明提出一種表面電容式觸控面板，包括一導(dǎo)電薄膜以及多個(gè)驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極。 導(dǎo)電薄膜具有阻抗異向性(anisotropy ofimpedance)，以定義出一較低阻抗方向。多個(gè)驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極配置于導(dǎo)電薄膜的至少一側(cè)邊，且側(cè)邊實(shí)質(zhì)上垂直于較低阻抗方向。在本發(fā)明一實(shí)施例中，上述各驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極垂直較低阻抗方向的一長(zhǎng)度由Imm至 5mm ο在本發(fā)明一實(shí)施例中，上述驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極的間距由3mm至5mm。在本發(fā)明一實(shí)施例中，上述導(dǎo)電薄膜包括一碳納米管薄膜。在本發(fā)明一實(shí)施例中，上述驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極包括多個(gè)第一驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極與多個(gè)第二驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極，且第一驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極與第二驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極分別位于導(dǎo)電薄膜的相對(duì)兩側(cè)邊。舉例而言，各第一驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極與任一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極的一筆直聯(lián)機(jī)實(shí)質(zhì)上與較低阻抗方向相交錯(cuò)?；蛘呤牵鞯谝或?qū)動(dòng)感測(cè)電極與最接近的其中一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極的一筆直聯(lián)機(jī)實(shí)質(zhì)上平行較低阻抗方向。此時(shí)，各第一驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極與最接近的其中一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極是同時(shí)被掃描。在本發(fā)明一實(shí)施例中，上述表面電容式觸控面板更包括一驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路連接至各驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極，以逐步地掃描至少部分驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極。具體來(lái)說(shuō)，驅(qū)動(dòng)電路包括一接地單元以及一掃描單元，且驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極被掃描時(shí)連接至掃描單元，而驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極未被掃描時(shí)連接至接地單元。在一實(shí)施方式中，掃描單元包括一充電電路、一儲(chǔ)存電路以及一讀取電路，其中充電電路與儲(chǔ)存電路并聯(lián)，而讀取電路連接至儲(chǔ)存電路。本發(fā)明另提出一種驅(qū)動(dòng)方法，用于驅(qū)動(dòng)如上所述的表面電容式觸控面板。逐步地掃描驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極。并且，由被掃描的驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極接收信號(hào)。在本發(fā)明一實(shí)施例中，上述驅(qū)動(dòng)方法更包括比較相鄰三個(gè)驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極的信號(hào)判斷一觸碰點(diǎn)在垂直較低阻抗方向上的位置。在本發(fā)明一實(shí)施例中，上述驅(qū)動(dòng)方法更包括由驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極的信號(hào)判斷一觸碰點(diǎn)在平行較低阻抗方向上的位置。本發(fā)明再提出一種顯示裝置，其包括如上所述的表面電容式觸控面板以及一顯示面板，其中顯示面板設(shè)置于基板的一側(cè)。本發(fā)明更提出一種電子裝置，其包括如上所述的顯示裝置以及一輸入單元。輸入單元與顯示裝置耦合，并對(duì)顯示裝置提供輸入，以使顯示裝置顯示影像。在本發(fā)明一實(shí)施例中，上述電子裝置為移動(dòng)式電話、數(shù)字照相機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理、 筆記型計(jì)算機(jī)、桌上型計(jì)算機(jī)、電視機(jī)、車(chē)用顯示器、或可攜式DVD機(jī)。基于上述，本發(fā)明利用具有阻抗異向性的一薄膜作為表面電容式觸控面板的導(dǎo)電薄膜。此外，驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極的排列是垂直于導(dǎo)電薄膜的較低阻抗方向。所以，表面電容式觸控面板可以正確地辨識(shí)出觸碰點(diǎn)在垂直或是平行較低阻抗方向上的坐標(biāo)。即，本發(fā)明的表面電容式觸控面板具有高定位精準(zhǔn)度。此外，本發(fā)明的表面電容式觸控面板可以利用簡(jiǎn)易的驅(qū)動(dòng)方法即達(dá)成高觸控定位精準(zhǔn)度。為讓本發(fā)明上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖式作詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的表面電容式觸控面板的示意圖。圖2是圖1所示表面電容式觸控面板沿剖線A-A’所示的局部剖面示意圖。圖3是本發(fā)明一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路中各切換開(kāi)關(guān)在進(jìn)行掃描時(shí)的驅(qū)動(dòng)波形示意圖。圖4至圖6所示是模擬試驗(yàn)下，電極X3至)(6所接收到的信號(hào)。圖7是本發(fā)明另一實(shí)施例的表面電容式觸控面板的示意圖。圖8所示是模擬試驗(yàn)下，本發(fā)明另一實(shí)施例的表面電容式觸控面板400的電極 X3 )(6所接收到的信號(hào)。圖9是本發(fā)明又一實(shí)施例的表面電容式觸控面板的示意圖。圖10所示是本發(fā)明一實(shí)施例的電子裝置的示意圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明表面電容式觸控面板100、400、600基板102導(dǎo)電薄膜110
側(cè)邊112、114、116、118驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極120、420、620驅(qū)動(dòng)電路130接地單元132掃描單元1；34折線310、320、330、340、350、360、370、380、390、510、520、530第一驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極422、622第二驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極4M、6M電子裝置700顯示面板710顯示裝置720輸入單元730剖線A-A，充電電路C較低阻抗方向D較高阻抗方向H位置1 IX聯(lián)機(jī)L儲(chǔ)存電路P讀取電路R開(kāi)關(guān)SWl、SW2、SW3、SW4時(shí)間Tl、T2、tl信號(hào)高值Vh長(zhǎng)度W1間距:W2電極X1 X12信號(hào)高值差A(yù)Vh
具體實(shí)施例方式圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的表面電容式觸控面板的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1，表面電容式觸控面板100包括一導(dǎo)電薄膜110以及多個(gè)驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極120。導(dǎo)電薄膜110具有阻抗異向性，即，導(dǎo)電薄膜Iio在兩個(gè)不同方向上具有不同的阻抗性，以定義出一較低阻抗方向D， 以及一較高阻抗方向H，其中較低阻抗方向D和較高阻抗方向H可為垂直。換言之，導(dǎo)電薄膜110在較低阻抗方向D具有相對(duì)較佳的導(dǎo)電性，而在垂直較低阻抗方向D的一較高阻抗方向H具有相對(duì)較差的導(dǎo)電性。另外，本實(shí)施例的導(dǎo)電薄膜110(例如為矩形的薄膜)具有四側(cè)邊，依序?yàn)閭?cè)邊112、側(cè)邊114、側(cè)邊116以及側(cè)邊118。側(cè)邊112 與側(cè)邊116相對(duì)且平行于較高阻抗方向H，而側(cè)邊114及側(cè)邊118相對(duì)并平行于較低阻抗方向D。具體而言，圖2是圖1所示表面電容式觸控面板沿剖線A-A’所示的局部剖面示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D2，在剖面圖中，表面電容式觸控面板100包括一基板102以及配置于基板102 上的導(dǎo)電薄膜110。導(dǎo)電薄膜110包括一碳納米管薄膜，也就是其材質(zhì)主要為碳納米管。導(dǎo)電薄膜110的制作方式例如是采用化學(xué)氣相沉積法(chemical vapor deposition, CVD)或其它適當(dāng)?shù)姆椒ㄓ诠杌?、石英基板或其它適當(dāng)?shù)幕迳闲纬商技{米管層。接著，沿著一拉伸方向從碳納米管層的一側(cè)邊拉出碳納米管薄膜，也就是導(dǎo)電薄膜110。之后，將導(dǎo)電薄膜 110配置于基板102上即初步地完成表面電容式觸控面板100。拉伸的步驟時(shí)，碳納米管層中的碳納米管將沿上述拉伸方向排列，所以導(dǎo)電薄膜110可具有阻抗異向性。此外，請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D1，本實(shí)施例中，多個(gè)驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極120配置于導(dǎo)電薄膜110的側(cè)邊112。各驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極120延著較高阻抗方向H上的一長(zhǎng)度Wl可為Imm至5mm之間， 而相鄰驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極120的間距W2可為3mm至5mm之間。如此一來(lái)，各驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極120 輸入至導(dǎo)電薄膜110或接收自導(dǎo)電薄膜110的一信號(hào)將主要地沿著較低阻抗方向D傳輸。 表面電容式觸控面板100便可利用信號(hào)傳輸具有方向性的特性作為觸碰位置的判斷依據(jù)。 當(dāng)然，在實(shí)際的產(chǎn)品中，各驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極120的尺寸及間距可以視產(chǎn)品所需分辨率及產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域而有所不同。也就是說(shuō)，以上所描述的數(shù)值僅為舉例說(shuō)明之用并非用以限定本發(fā)明。詳言之，表面電容式觸控面板100更包括一驅(qū)動(dòng)電路130，且驅(qū)動(dòng)電路130連接至至少部分或是全部的驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極120。值得一提的是，驅(qū)動(dòng)電路130實(shí)際上可由各種不同的組件設(shè)計(jì)及連接關(guān)系來(lái)達(dá)成，以下將舉例說(shuō)明一種電路設(shè)計(jì)的實(shí)施態(tài)樣。不過(guò)，以下的說(shuō)明并非用以限定本發(fā)明。另外，在本實(shí)施例中，所謂的一組件僅表示有一種具有某功能或是性質(zhì)的組件配置于表面電容式觸控面板100中，而非表示此組件的數(shù)量。也就是說(shuō)，上述的一驅(qū)動(dòng)電路130可以僅由單一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路130所構(gòu)成，而單一一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路130可以透過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚砟Ｊ交蚴嵌嗳蝿?wù)器等設(shè)計(jì)逐一地連接至各個(gè)驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極120。不過(guò)，驅(qū)動(dòng)電路 130的數(shù)量也可以是多個(gè)，而各個(gè)驅(qū)動(dòng)電路130可以一對(duì)一地連接一個(gè)驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極120， 或是一對(duì)多地連接多個(gè)驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極120。另外，本實(shí)施例為了使圖面清晰僅繪示了驅(qū)動(dòng)電路130連接至一個(gè)驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極120的態(tài)樣，但實(shí)際上由上述說(shuō)明可知，至少有數(shù)個(gè)或是全部的驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極120都可以連接至驅(qū)動(dòng)電路130。在本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)電路130包括一接地單元132以及一掃描單元134，其中掃描單元134包括一充電電路C、一儲(chǔ)存電路P以及一讀取電路R，其中充電電路C與儲(chǔ)存電路 P并聯(lián)，而讀取電路R連接至儲(chǔ)存電路P。另外，驅(qū)動(dòng)電路130例如設(shè)置有四個(gè)切換開(kāi)關(guān)，其分別為開(kāi)關(guān)SW1、開(kāi)關(guān)SW2、開(kāi)關(guān) SW3以及開(kāi)關(guān)SW4。開(kāi)關(guān)SWl用以控制掃描單元134中的充電電路C、儲(chǔ)存電路P以及讀取電路R是否導(dǎo)通至驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極120。并且，在掃描單元134中，開(kāi)關(guān)SW2用以控制充電電路C是否連接至開(kāi)關(guān)SWl，而開(kāi)關(guān)SW3則用以控制儲(chǔ)存電路P與讀取電路R是否連接至開(kāi)關(guān) Sffl0另外，開(kāi)關(guān)SW4設(shè)置于接地單元132中用以控制驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極120是否接地。在本實(shí)施例中，電容式觸控面板100的驅(qū)動(dòng)方式例如是逐步地掃描驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極 120以接收被掃描的驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極120的信號(hào)。在此，所謂的逐步地掃描是指驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極 120會(huì)批次地或是一個(gè)接一個(gè)地與掃描單元134導(dǎo)通。當(dāng)其中一個(gè)驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極120與掃描單元134導(dǎo)通時(shí)，其它的驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極120都會(huì)與接地單元132導(dǎo)通。另外，本發(fā)明的掃描順序不一定依照驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極120在空間中的排列位置。舉例來(lái)說(shuō)，圖1所示的驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極120可以由左而右、由右而左、間隔一個(gè)、間隔多個(gè)或是依照無(wú)特定規(guī)則的順序被掃描。詳言之，表面電容式觸控面板100的驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極120例如依序排列為電極XI、電極X2、電極X3、電極X4、電極X5、電極X6、電極X7以及電極X8。在本實(shí)施例的設(shè)計(jì)下，要使電極X3與掃描單元134導(dǎo)通，則掃描單元134中的開(kāi)關(guān)SWl需導(dǎo)通且接地單元132中的開(kāi)關(guān)SW4需斷開(kāi)。另外，要使電極X3與接地單元132導(dǎo)通時(shí)，則接地單元132中的開(kāi)關(guān)SW4 會(huì)導(dǎo)通且掃描單元134中的開(kāi)關(guān)SWl會(huì)斷開(kāi)。在此，接地單元132例如是連接至一接地電位或是一固定的電位或是一個(gè)高阻抗的組件。舉例來(lái)說(shuō)，圖3所示是本發(fā)明一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路中各切換開(kāi)關(guān)在進(jìn)行掃描時(shí)的驅(qū)動(dòng)波形示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D3，圖3所示的波形中由上而下依序?yàn)殚_(kāi)關(guān)SWl、開(kāi)關(guān)SW2、開(kāi)關(guān) SW3以及開(kāi)關(guān)SW4的驅(qū)動(dòng)波形。時(shí)間Tl為掃描動(dòng)作執(zhí)行的時(shí)間。此外，在本實(shí)施例中，各驅(qū)動(dòng)波形中高準(zhǔn)位的時(shí)間表示對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)SWl SW4被導(dǎo)通(也就是開(kāi)啟，turn on)，而低準(zhǔn)位的時(shí)間則表示對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)SWl SW4被斷開(kāi)(也就是關(guān)閉，turn off)。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1與圖3，時(shí)間Tl中，開(kāi)關(guān)SWl被導(dǎo)通，而開(kāi)關(guān)SW4被斷開(kāi)。所以，對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極120會(huì)與掃描單元134導(dǎo)通以進(jìn)行掃描與感測(cè)。此外，時(shí)間Tl中，開(kāi)關(guān) SW2與開(kāi)關(guān)SW3將會(huì)交替地一者被導(dǎo)通，而另一者被斷開(kāi)。在本實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)SW2與開(kāi)關(guān) SW3被導(dǎo)通的時(shí)間分別為T(mén)2及T3，且開(kāi)關(guān)SW2被斷開(kāi)后，開(kāi)關(guān)SW3會(huì)延遲一段時(shí)間tl才被導(dǎo)通。如此一來(lái)，在時(shí)間Tl中，對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極120將交替地連接至充電電路C以及儲(chǔ)存電路P。在一實(shí)施例中，時(shí)間Tl例如為20微秒(μ s)，時(shí)間Τ2與時(shí)間Τ3例如為0. 3 微秒，而時(shí)間tl則例如為0. 025微秒。不過(guò)，隨不同的驅(qū)動(dòng)方式，時(shí)間T3也可以緊接著時(shí)間T2，亦即時(shí)間tl可以為零。簡(jiǎn)言之，這些時(shí)間的長(zhǎng)短當(dāng)視驅(qū)動(dòng)電路130的能力及實(shí)際產(chǎn)品尺寸等因素而決定。以本實(shí)施例而言，充電電路C例如連接一電壓源(圖未示)，而儲(chǔ)存電路P則例如連接一外部電容Cout。表面電容式觸控面板100被使用者以手指或是導(dǎo)電介質(zhì)觸碰時(shí)，導(dǎo)電薄膜110與手指(或是導(dǎo)電介質(zhì))之間會(huì)產(chǎn)生一接觸電容。此時(shí)，充電電路C與儲(chǔ)存電路P將交替地對(duì)接觸電容進(jìn)行充放電。讀取電路R便可以讀取時(shí)間Tl中接觸電容的充電量，例如電壓值，以作為觸碰位置的判斷依據(jù)。在本實(shí)施例中，上述的設(shè)計(jì)僅是驅(qū)動(dòng)電路130 的一種實(shí)踐方式。在其它的實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)電路130可以由其它功能單元所組成。也就是說(shuō)，凡是可以連接至驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極120以判別出接觸電容的電路設(shè)計(jì)都可以成為驅(qū)動(dòng)電路 130的布局設(shè)計(jì)。請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D1，在一模擬試驗(yàn)中，每一次的觸碰動(dòng)作所造成接觸面積例如預(yù)設(shè)為 5mmX5mm，且儲(chǔ)存電路P中所設(shè)置的外部電容Cout例如為lOOpf。此外，在此模擬試驗(yàn)中將進(jìn)行九個(gè)觸碰位置的仿真，且這些觸碰位置的中心點(diǎn)例如為位置I 位置IX，其中位置I 位置III對(duì)準(zhǔn)電極X4，位置IV 位置VI分別由位置I 位置III朝向電極)(5偏移，而位置VII 位置IX分別由位置IV 位置VI朝向電極)(5偏移。而在此實(shí)驗(yàn)中，位置VII 位置IX與電極X4之間的距離被設(shè)定為等于位置VII 位置IX與電極)(5之間的距離。圖4至圖6所示是模擬試驗(yàn)下，電極X3至)(6所接收到的信號(hào)。請(qǐng)先同時(shí)參照?qǐng)D 1與圖4，本實(shí)施例的導(dǎo)電薄膜110具有阻抗異向性，所以電流的路徑傳輸將主要地平行于較低阻抗方向D。位置I被觸碰時(shí)，電極X3 )(6所接收到的信號(hào)(也就是讀取電路R所讀取的電壓)實(shí)質(zhì)上如圖4中折線310所示。位置II與位置III被觸碰時(shí)，電極X3 所接收到的信號(hào)則分別如圖4中折線320與折線330所示。位置I 位置III雖同樣地對(duì)準(zhǔn)電極X4，卻可以產(chǎn)生不同的信號(hào)，其中位置III 被觸碰時(shí)，電極X4所接收到的信號(hào)最小。在此仿真中，當(dāng)觸碰位置I IX與驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極 120的距離越近，對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極120所接收到的信號(hào)越大。所以，表面電容式觸控面板100可以自驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極120所接收的信號(hào)的數(shù)值大小來(lái)判斷觸碰位置在較低阻抗方向 D上的坐標(biāo)。接著，請(qǐng)參照?qǐng)D5，折線340 折線360依序?yàn)橛|碰位置位于位置IV 位置VI時(shí)電極X3至電極所接收的信號(hào)。由于位置IV 位置VI分別地相對(duì)于位置I 位置III 朝向電極)(5偏移，電極X4與電極)(5都可以對(duì)接觸電容進(jìn)行充放電的動(dòng)作。不過(guò)，碰觸點(diǎn)在位置IV 位置VI時(shí)電極X4所接收到的信號(hào)會(huì)高于電極)(5所接收到的信號(hào)。相似地，請(qǐng)參照?qǐng)D6，折線370 折線390依序?yàn)橛|碰位置位于位置VII 位置IX 時(shí)電極X3至電極)(6所接收的信號(hào)。在此，觸碰位置位于位置VII 位置IX其中一者時(shí)， 電極X4與電極X5實(shí)質(zhì)上可以接收到相同的信號(hào)。由圖4至圖6的信號(hào)關(guān)系可知，若要判斷觸碰位置在較高阻抗方向H的坐標(biāo)，可以比較相鄰三個(gè)驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極120所接收到的信號(hào)。舉例而言，要判斷觸碰位置在較高阻抗方向H的坐標(biāo)，可取出相鄰三個(gè)驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極 120所接收到的信號(hào)中，較高兩者的信號(hào)值，并將此兩者的信號(hào)值以內(nèi)插或是以一比例關(guān)系加成來(lái)獲得對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值。此處所述的比例關(guān)系可基于模擬過(guò)程中所接收到的信號(hào)值的變化而決定。具體而言，表面電容式觸控面板100制作完成之后，可依據(jù)所需的分辨率在各個(gè)位置進(jìn)行仿真試驗(yàn)以求得各驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極120所接收到的信號(hào)對(duì)應(yīng)于不同觸碰位置的變化關(guān)系。將此關(guān)系建立于驅(qū)動(dòng)感測(cè)芯片中即可作為日后使用者實(shí)際操作表面電容式觸控面板100時(shí)，判斷觸碰位置的依據(jù)。本實(shí)施例的導(dǎo)電薄膜110具有阻抗異向性，使各驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極120所接收到的信號(hào)能直接地反應(yīng)出觸碰位置的遠(yuǎn)近。因此，表面電容式觸控面板100具有較佳的感測(cè)精確性。另外，表面電容式觸控面板100可藉由直接讀取電極接收信號(hào)的數(shù)值以及比較相鄰電極所接收信號(hào)的數(shù)值來(lái)定出觸碰位置，不需復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)方法與演算程序。整體來(lái)說(shuō)，本實(shí)施例提出的表面電容式觸控面板100兼具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、感測(cè)精確性高且驅(qū)動(dòng)方法簡(jiǎn)易的特點(diǎn)O圖7是本發(fā)明另一實(shí)施例的表面電容式觸控面板的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D7，表面電容式觸控面板400包括有導(dǎo)電薄膜110、多個(gè)驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極420以及驅(qū)動(dòng)電路130。在本實(shí)施例中，導(dǎo)電薄膜110與前述實(shí)施例的導(dǎo)電薄膜相同，而驅(qū)動(dòng)電路130的設(shè)計(jì)也例如與前述實(shí)施例相同，所以這些相同的組件將以相同的組件符號(hào)標(biāo)示。本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極420 包括多個(gè)第一驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極422以及多個(gè)第二驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極424。具體而言，第一驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極422以及第二驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極4M分別位于導(dǎo)電薄膜 110相對(duì)的兩側(cè)邊，也就是側(cè)邊112與側(cè)邊116。第一驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極422以及第二驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極424的尺寸及間距設(shè)計(jì)可以參照前述實(shí)施例的說(shuō)明，不過(guò)也可以依照產(chǎn)品及應(yīng)用的需求而進(jìn)行調(diào)整。各第一驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極422與任一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極424的筆直聯(lián)機(jī)L是與較低阻抗方向D相交而不平行。亦即，第一驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極422以及第二驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極424的配置位置彼此交錯(cuò)。表面電容式觸控面板400的驅(qū)動(dòng)方法例如是逐一地使第一驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極422以及第二驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極4M進(jìn)行掃描與感測(cè)。第一驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極422依序進(jìn)行掃描與感測(cè)時(shí)， 第二驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極424皆被導(dǎo)通至接地單元132。同樣地，第二驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極4M依序進(jìn)行掃描與感測(cè)時(shí)，第一驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極422皆被導(dǎo)通至接地單元132。因此，側(cè)邊112上的驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極420，也就是第一驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極422，進(jìn)行掃描與感測(cè)時(shí)，導(dǎo)電薄膜110的另一側(cè)邊116上的第二驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極似4會(huì)連接至接地電位或一固定的電位或一高阻抗組件。側(cè)邊116上的驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極420，也就是第二驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極424，進(jìn)行掃描與感測(cè)時(shí)，導(dǎo)電薄膜 110的另一側(cè)邊112會(huì)連接至接地電位或一固定的低電位。另外，表面電容式觸控面板400的驅(qū)動(dòng)方法也可以是交替地使第一驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極 422以及第二驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極4M進(jìn)行掃描與感測(cè)。也就是說(shuō)，其中一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極 422被掃描后，接著掃描其中一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極424，再接著掃描另一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極422，而后掃描另一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極424...。也就是說(shuō)，兩側(cè)邊112與116上的電極可以不按照特定的順序被掃描，以判斷出觸碰位置的坐標(biāo)。再進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，表面電容式觸控面板400的驅(qū)動(dòng)方法也可以僅使側(cè)邊112上的驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極420，也就是第一驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極422，進(jìn)行掃描與感測(cè)。此時(shí)，所有第二驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極4M則固定地連接至接地電位或一固定的電位或一高阻抗組件?；蚴?，僅使側(cè)邊116 上的驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極420，也就是第二驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極424，進(jìn)行掃描與感測(cè)，而將所有第一驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極422固定地連接至接地電位或一固定的電位或一高阻抗組件。表面電容式觸控面板400的設(shè)計(jì)有助于放大各驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極420所接收到的信號(hào)變異度。舉例而言，圖8所示是模擬試驗(yàn)下，表面電容式觸控面板400的電極X3 )(6所接收到的信號(hào)。特別是，圖8中所示的折線510 530表示圖7的表面電容式觸控面板400在位置I 位置III分別被觸碰時(shí)所接收到的信號(hào)。除了驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極420的配置方式外， 在此所描述的模擬試驗(yàn)與前述實(shí)施例所描述的模擬試驗(yàn)采用相同的參數(shù)，而不另贅述。換言之，圖8與圖4分別表示驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極配置方式不同時(shí)的仿真結(jié)果。另外，本實(shí)施例的模擬試驗(yàn)可以采用上述多種方式來(lái)進(jìn)行掃描與驅(qū)動(dòng)，也就是說(shuō)，驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極420的掃描順序不須限定，且驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極420中可以僅有部分的電極進(jìn)行掃描與感測(cè)。在位置I 位置III被觸碰所產(chǎn)生的信號(hào)中，信號(hào)高值差A(yù)Vh與最大信號(hào)高值Vh 的比值越大時(shí)表示信號(hào)的變異度越大。一般來(lái)說(shuō)，信號(hào)的變異度增大則信號(hào)范圍可以切割成更多的區(qū)間。也就是說(shuō)，即使觸碰位置的偏移量縮小，表面電容式觸控面板400仍可以有效地辨識(shí)出來(lái)，而有助于提高定位分辨率。因此，由圖4與圖8可知，在同樣的模擬參數(shù)下， 圖8的模擬結(jié)果可以提供較大的信號(hào)變異度而具有更高的定位分辨率。換言之，在同樣的面板尺寸設(shè)計(jì)下，表面電容式觸控面板400相較于表面電容式觸控面板100可以辨析出較多的觸碰點(diǎn)。亦即，電容式觸控面板400僅藉由改變驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極420的配置位置就可以進(jìn)一步地提高定位分辨率。另外，圖9是本發(fā)明又一實(shí)施例的表面電容式觸控面板的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D9，表面電容式觸控面板600與表面電容式觸控面板400大致相同，其中，相同的組件將以相同的組件符號(hào)標(biāo)示。表面電容式觸控面板600與表面電容式觸控面板400兩者的不同處在于 驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極620的排列位置是兩兩對(duì)齊。也就是說(shuō)，驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極620包括配置于側(cè)邊112上的多個(gè)第一驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極622以及配置于側(cè)邊116上的多個(gè)第二驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極624。 此外，每一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極622與其中一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極624的筆直聯(lián)機(jī)L恰平行于較低阻抗方向D。更具體來(lái)說(shuō)，每一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極622與最接近的其中一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極624的筆直聯(lián)機(jī)L恰平行于較低阻抗方向D。值得一提的是，表面電容式觸控面板600的驅(qū)動(dòng)方法例如是使彼此對(duì)齊的一第一驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極622與對(duì)應(yīng)的第二驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極624同時(shí)進(jìn)行掃描與感測(cè)。也就是說(shuō)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極620排列為電極Xl 電極X12時(shí)，電極Xl與電極X7可以同時(shí)連接至掃描單元 134以進(jìn)行掃描與感測(cè)，其余的驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極620則連接至接地單元132。同樣地，電極X2 與電極X8成對(duì)、電極X3與電極X9成對(duì)、電極X4與電極XlO成對(duì)、電極)(5與電極Xl 1成對(duì)以及電極X6與電極X12成對(duì)，這些成對(duì)的電極可以同時(shí)進(jìn)行掃描與感測(cè)。不過(guò)，在其它的實(shí)施方式中，位于同一側(cè)的電極Xl 電極X6中兩個(gè)或兩個(gè)以上的電極可以同時(shí)地進(jìn)行掃描與感測(cè)。當(dāng)成對(duì)的驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極620進(jìn)行掃描與感測(cè)，則觸碰動(dòng)作所產(chǎn)生的接觸電容在較低阻抗方向D上的位置可以同時(shí)由對(duì)齊的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極620所接收的信號(hào)來(lái)進(jìn)行判斷。借著這樣的驅(qū)動(dòng)方式，觸碰位置的定位精準(zhǔn)度，特別是在較低阻抗方向D上，將可更進(jìn)一步提升。在本實(shí)施例中，成對(duì)的兩個(gè)電極(例如電極Xl與電極X7)可以同步或是不同步地進(jìn)行掃描。以上實(shí)施例中所描述的表面電容式觸控面板可以應(yīng)用于許多的光電組件或是電子裝置中。舉例而言，請(qǐng)參照?qǐng)D10，上述的表面電容式觸控面板100可以與一顯示面板710 結(jié)合而構(gòu)成一種顯示裝置720。也就是說(shuō)，表面電容式觸控面板100可以成為觸控顯示裝置720的一個(gè)構(gòu)件以提供觸控的功能，其中顯示面板710可設(shè)置于基板102的任一側(cè)。亦即，表面電容式觸控面板100的導(dǎo)電薄膜110可設(shè)置于基板102與顯示面板710之間。當(dāng)然，顯示面板710亦可設(shè)置于表面電容式觸控面板100的基板102遠(yuǎn)離導(dǎo)電薄膜110的一側(cè)(圖中未顯示)。舉例而言，表面電容式觸控面板100的導(dǎo)電薄膜110可如圖7般，設(shè)置于基板102下方，使顯示面板710設(shè)置于基板102較靠近導(dǎo)電薄膜110的一側(cè)。亦可如圖2 般設(shè)置于基板102上方，使顯示面板710設(shè)置于基板102較達(dá)離導(dǎo)電薄膜110的一側(cè)(圖 2中未特別表示出顯示面板710)。此外，結(jié)合有上述的表面電容式觸控面板110以及顯示面板710的顯示裝置720 可以搭配一輸入單元730而構(gòu)成一種電子裝置700。在這樣的電子裝置700中，輸入單元 730與顯示裝置720耦合，并對(duì)顯示裝置720提供輸入，以使顯示裝置720顯示影像。輸入單元例如可為一電源啟動(dòng)鈕或快捷鍵...等可以改變電子裝置700當(dāng)前狀態(tài)的組件。此外，這樣的電子裝置700可以為移動(dòng)式電話、數(shù)字照相機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理、筆記型計(jì)算機(jī)、桌上型計(jì)算機(jī)、電視機(jī)、車(chē)用顯示器、或可攜式DVD機(jī)。綜上所述，本發(fā)明采用具有阻抗異向性的材質(zhì)制作觸控面板的導(dǎo)電薄膜。觸控面板的電流傳遞具有一定的方向性而可做為觸碰位置的判斷依據(jù)。因此，本發(fā)明采用單層導(dǎo)電薄膜就可以完成二維的位置定位計(jì)算。另外，基于導(dǎo)電薄膜的特性，觸控面板的定位精準(zhǔn)度更勝于傳統(tǒng)的表面電容式觸控面板。再進(jìn)一步而言，本發(fā)明還可以借助改變電極的配置位置來(lái)依照不同的需求提高觸控面板的分辨率或是定位精準(zhǔn)度。
權(quán)利要求
1.一種表面電容式觸控面板，其特征在于該表面電容式觸控面板包括一基板、一導(dǎo)電薄膜及多個(gè)驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極，該導(dǎo)電薄膜形成于該基板上，該導(dǎo)電薄膜具有阻抗異向性，以定義出一較低阻抗方向和一較高阻抗方向，多個(gè)驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極，配置于該導(dǎo)電薄膜的至少一側(cè)邊，且該側(cè)邊實(shí)質(zhì)上垂直于該較低阻抗方向。
2.如權(quán)利要求1所述的表面電容式觸控面板，其特征在于各該驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極沿著該較高阻抗方向的長(zhǎng)度為Imm至5mm之間。
3.如權(quán)利要求1所述的表面電容式觸控面板，其特征在于該些驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極的間距為3mm至5mm之間。
4.如權(quán)利要求1所述的表面電容式觸控面板，其特征在于該導(dǎo)電薄膜包括一碳納米管薄膜。
5.如權(quán)利要求1所述的表面電容式觸控面板，其特征在于該些驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極包括多個(gè)第一驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極與多個(gè)第二驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極，且該些第一驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極與該些第二驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極分別位于該導(dǎo)電薄膜的相對(duì)兩側(cè)邊。
6.如權(quán)利要求5所述的表面電容式觸控面板，其特征在于各該第一驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極與任一該第二驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極的一筆直聯(lián)機(jī)實(shí)質(zhì)上與該較低阻抗方向相交錯(cuò)。
7.如權(quán)利要求5所述的表面電容式觸控面板，其特征在于各該第一驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極與最接近的其中一該第二驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極的一筆直聯(lián)機(jī)實(shí)質(zhì)上平行該較低阻抗方向。
8.如權(quán)利要求7所述的表面電容式觸控面板，其特征在于各該第一驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極與最接近的其中一該第二驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極是同時(shí)被掃描。
9.如權(quán)利要求1所述的表面電容式觸控面板，其特征在于表面電容式觸控面板更包括一驅(qū)動(dòng)電路，連接至至少部分該些驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極，以逐步地掃描至少部份該些驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極。
10.如權(quán)利要求9所述的表面電容式觸控面板，其特征在于該驅(qū)動(dòng)電路包括一接地單元以及一掃描單元，各該驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極被掃描時(shí)連接至該掃描單元，而未被掃描時(shí)連接至該接地單元。
11.如權(quán)利要求10所述的表面電容式觸控面板，其特征在于該掃描單元包括一充電電路、一儲(chǔ)存電路以及一讀取電路，該充電電路與該儲(chǔ)存電路并聯(lián)，該讀取電路連接至該儲(chǔ)存電路。
12.—種驅(qū)動(dòng)方法，用于驅(qū)動(dòng)如權(quán)利要求1所述的表面電容式觸控面板，該驅(qū)動(dòng)方法包括逐步地掃描至少部分該些驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極；接收被掃描的該些驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極的信號(hào)。
13.如權(quán)利要求12所述的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于該方法更包括比較相鄰三個(gè)驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極的信號(hào)以計(jì)算一觸碰點(diǎn)在垂直該較低阻抗方向上的位置。
14.如權(quán)利要求12所述的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于該方法更包括由該些驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極的信號(hào)判斷一觸碰點(diǎn)在平行該較低阻抗方向上的位置。
15.一種顯示裝置，其包括一表面電容式觸控面板和一顯示面板，該顯示面板設(shè)置于該基板的一側(cè)，其特征在于該表面電容式觸控面板包括一基板、一導(dǎo)電薄膜及多個(gè)驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極，該導(dǎo)電薄膜形成于該基板上，該導(dǎo)電薄膜具有阻抗異向性，以定義出一較低阻抗方向和一較高阻抗方向，多個(gè)驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極，配置于該導(dǎo)電薄膜的至少一側(cè)邊，且該側(cè)邊實(shí)質(zhì)上垂直于該較低阻抗方向。
16.一種電子裝置，其包括一顯示裝置及一輸入單元，該輸入單元與該顯示裝置耦合，并對(duì)該顯示裝置提供輸入，以使該顯示裝置顯示影像，該顯示裝置包括一表面電容式觸控面板和一顯示面板，該顯示面板設(shè)置于該基板的一側(cè)，其特征在于該表面電容式觸控面板包括一基板、一導(dǎo)電薄膜及多個(gè)驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極，該導(dǎo)電薄膜形成于該基板上，該導(dǎo)電薄膜具有阻抗異向性，以定義出一較低阻抗方向和一較高阻抗方向，多個(gè)驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極，配置于該導(dǎo)電薄膜的至少一側(cè)邊，且該側(cè)邊實(shí)質(zhì)上垂直于該較低阻抗方向。
17.如權(quán)利要求16所述的電子裝置，其特征在于該電子裝置，其為移動(dòng)式電話、數(shù)字照相機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理、筆記型計(jì)算機(jī)、桌上型計(jì)算機(jī)、電視機(jī)、車(chē)用顯示器、或可攜式DVD 機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種表面電容式觸控面板、該表面電容式觸控面板的驅(qū)動(dòng)方法、一種應(yīng)用該表面電容式觸控面板的顯示裝置及電子裝置。該表面電容式觸控面板包括一基板、一導(dǎo)電薄膜、以及多個(gè)驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極。導(dǎo)電薄膜形成于基板上。導(dǎo)電薄膜具有阻抗異向性，以定義出一較低阻抗方向和一較高阻抗方向。驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極配置于導(dǎo)電薄膜的至少一側(cè)邊，且此側(cè)邊實(shí)質(zhì)上垂直于較低阻抗方向。本發(fā)明的表面電容式觸控面板具有高定位精準(zhǔn)度。應(yīng)用此具有高定位精準(zhǔn)度的表面電容式觸控面板的顯示裝置及電子裝置觸控精準(zhǔn)度高。
文檔編號(hào)G06F3/044GK102193692SQ20101011704
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2010年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月3日
發(fā)明者施博盛, 潘軒霖, 趙志涵, 鄭嘉雄, 鄭建勇, 陳柏仰 申請(qǐng)人:群創(chuàng)光電股份有限公司, 群康科技(深圳)有限公司