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    • 专利摘要:
    一種電容式觸控面板，包含：觸控偵測陣列、共享掃描線、獨立掃描線以及驅動控制模組。觸控偵測陣列包含：複數列第一方向及複數行第二方向偵測單元。第一方向偵測單元區分為相間隔交錯之第一群組以及第二群組。共享掃描線分別連接第一群組之第一方向偵測單元其中之一列以及第二方向偵測單元其中之一行。獨立掃描線分別連接未與共享掃描線相連接之第一方向偵測單元其中之一列及第二方向偵測單元其中之一行。驅動控制模組與共享掃描線及獨立掃描線相連接，以藉由共享掃描線及獨立掃描線對觸控偵測陣列進行掃描，俾偵測觸控輸入。一種觸控偵測方法亦在此被揭露。
    公开号:TW201316231A
    申请号:TW100137393
    申请日:2011-10-14
    公开日:2013-04-16
    发明作者:Chao-Yong Hsu；Shih-Hung Huang；Hung-Hsiang Chen
    申请人:Chunghwa Picture Tubes Ltd；
    IPC主号:G06F3-00
    专利说明:
    電容式觸控面板及其觸控偵測方法
    本揭示內容是有關於一種觸控面板，且特別是有關於一種電容式觸控面板及其觸控偵測方法。
    觸控面板在近年來觸控式電子裝置如手機、平板電腦廣受歡迎的潮流下，成為當紅的科技之一。其中，電容式的觸控面板可藉由形成於顯示面板中的偵測單元偵測面板上因觸壓產生的電容變化造成的電壓降，進而由處理晶片計算出觸控的位置所在。然而這些偵測單元需要藉由許多掃描線來傳遞偵測的結果至處理晶片以進行計算。觸控面板的觸控解析度在欲達到精準的觸控下，必需提高偵測單元的數目，然而偵測單元數目的增加卻也將提高與處理晶片間連接的掃描線數目，而將使製造的成本隨之提升。
    因此，如何設計一個新的電容式觸控面板及其觸控偵測方法，以克服上述的缺失，乃為此一業界亟待解決的問題。
    因此，本揭示內容之一態樣是在提供一種電容式觸控面板，包含：觸控偵測陣列、複數共享掃描線、複數獨立掃描線以及驅動控制模組。觸控偵測陣列包含：複數列第一方向偵測單元以及複數行第二方向偵測單元。第一方向偵測單元區分為第一群組以及第二群組，第一群組及第二群組中之各列第一方向偵測單元相間隔交錯。共享掃描線分別連接第一群組之第一方向偵測單元其中之一列以及第二方向偵測單元其中之一行。獨立掃描線分別連接未與共享掃描線相連接之第一方向偵測單元其中之一列或未與共享掃描線相連接之第二方向偵測單元其中之一行。驅動控制模組與共享掃描線及獨立掃描線相連接，以藉由共享掃描線及獨立掃描線對觸控偵測陣列進行掃描，俾偵測觸控輸入。
    依據本揭示內容一實施例，其中當第一群組中之第一方向偵測單元之第M列與第二方向偵測單元之第N行相連，第一群組之第一方向偵測單元之第M-1列或第M+1列不與第二方向偵測單元之第N-1行或第N+1行相連。
    依據本揭示內容另一實施例，其中觸控偵測陣列位於顯示區域中。各第一方向偵測單元及各第二方向偵測單元為觸控墊。各第一方向偵測單元及各第二方向偵測單元包含導電玻璃。
    依據本揭示內容又一實施例，驅動控制模組對第一方向偵測單元中與獨立掃描線相連接者進行掃描，俾擷取根據觸控輸入產生之第一觸控訊號，以及對第二方向偵測單元進行掃描，俾擷取根據觸控輸入產生之第二觸控訊號。驅動控制模組進一步對第一觸控訊號以及第二觸控訊號進行比對，以判斷實質觸控位置。
    本揭示內容之另一態樣是在提供一種觸控偵測方法，包含下列步驟：提供電容式觸控面板，包含複數列第一方向偵測單元及複數行第二方向偵測單元，其中第一方向偵測單元區分為第一群組以及第二群組，第一群組及第二群組中之各列第一方向偵測單元相間隔交錯；使複數共享掃描線分別連接第一群組之第一方向偵測單元其中之一列以及第二方向偵測單元其中之一行；使複數獨立掃描線分別連接未與共享掃描線相連接之第一方向偵測單元其中之一列及第二方向偵測單元其中之一行；對第一方向偵測單元中與等獨立掃描線相連接者進行掃描，俾擷取根據觸控輸入產生之第一觸控訊號；對第二方向偵測單元進行掃描，俾擷取根據觸控輸入產生之第二觸控訊號；以及對第一觸控訊號以及第二觸控訊號進行比對，以判斷實質觸控位置。
    依據本揭示內容一實施例，其中當第一群組中之第一方向偵測單元之第M列與第二方向偵測單元之第N行相連，第一群組之第一方向偵測單元之第M-1列或第M+1列不與第二方向偵測單元之第N-1行或第N+1行相連。
    應用本揭示內容之優點係在於藉由共享掃描線之設置，可減少掃描線數目及對應於驅動控制模組上的輸出通道數，或是以較少的掃描線達成高解析度與高尺寸之觸控面板，使成本下降而輕易地達到上述之目的。
    請參照第1圖。第1圖為本揭示內容一實施例中，一種電容式觸控面板1之俯視圖。電容式觸控面板1包含：觸控偵測陣列10、掃描線以及驅動控制模組14。
    觸控偵測陣列10實質上位於顯示區域中。顯示區域即為電容式觸控面板1中具有畫素電極(未繪示)以產生顯示畫面予使用者觀看之區域。於不同實施例中，顯示區域可由驅動電路(未繪示)或是其他方式將資料傳送至顯示區域之畫素電極以進行顯示。
    觸控偵測陣列10包含：第一方向偵測單元11以及第二方向偵測單元13。其中，第一方向偵測單元11是以包含斜線之菱形區塊或是黑色菱形區塊繪示，而第二方向偵測單元13是以白色菱形區塊繪示。各第一方向偵測單元11及各第二方向偵測單元13可為一個觸控墊，於一實施例中可由導電玻璃形成，以在觸控輸入發生時，產生電容的變化，達到偵測的目的。因此，由第1圖可知觸控偵測陣列10包含複數列第一方向偵測單元11以及複數行第二方向偵測單元13。於本實施例中，X軸方向具有十五條感測訊號線，以連接各列第一方向偵測單元11，Y軸方向則具有十條感測訊號線，以連接各行第二方向偵測單元13。各列第一方向偵測單元11於第1圖中是以X1、X2、...、X15繪示，而各行第二方向偵測單元13是以Y1、Y2、...、Y10繪示。然而，於其他實施例中，偵測單元之行數與列數可以依實際情形調整，不為第1圖中所繪示之數目所限。
    X1、X2、...、X15列的第一方向偵測單元11可區分為相間隔交錯之第一群組以及第二群組。於本實施例中，第一群組之第一方向偵測單元11a是為包含X1、X3、X5...、X15列的第一方向偵測單元11，於第1圖中以包含斜線之菱形區塊繪示，第二群組之第一方向偵測單元11b則包含X2、X4、X6...、X14列的第一方向偵測單元11，於第1圖中以黑色菱形區塊繪示。因此，第一群組及第二群組內的各列第一方向偵測單元11彼此相間隔交錯。
    掃描線實質上包含共享掃描線12a以及獨立掃描線12b。於第1圖中，共享掃描線12a是以實線繪示，而獨立掃描線12b是以虛線繪示。共享掃描線12a分別連接第一群組之第一方向偵測單元11a其中之一列以及第二方向偵測單元13其中之一行。舉例來說，各個共享掃描線12a可使X1與Y10、X3與Y1、X5與Y9、X7與Y2、X9與Y8、X11與Y3、X13與Y7以及X15與Y2分別共享驅動控制模組14上的一個驅動通道。而未與上述之共享掃描線12a相連接的Y5、Y6行的第二方向偵測單元13以及位於第二群組的X2、X4、X6、...、X14列的第一方向偵測單元11b則分別與一個獨立掃描線12b進行連接。
    需注意的是，上述之連接方式僅為其中一可能的實施例。於其他實施例中，可利用別的方式進行掃描線與觸控偵測陣列10的連接。然而，於一實施例中，當第一群組中之第一方向偵測單元11a之第M列與第二方向偵測單元13之第N行相連，第一群組之第一方向偵測單元11a之第M-1列或第M+1列不與第二方向偵測單元13之第N-1行或第N+1行相連。舉例來說，當X5(第一群組中的第三列)與Y9相接時，應避免X3(第一群組中的第二列)與Y8或Y11相接，或是應避免X7(第一群組中的第四列)與Y8或Y11相接的情形，以避免容易產生誤判的情形發生。
    因此，驅動控制模組14在以驅動通道與共享掃描線12a及獨立掃描線12b相連接後，可藉由共享掃描線12a及獨立掃描線12b對觸控偵測陣列10進行掃描，以偵測觸控輸入造成的電容變化，俾辨識其位置。於一實施例中，驅動控制模組14對第一方向偵測單元11中與獨立掃描線12b相連接者進行掃描，以擷取根據觸控輸入產生之第一觸控訊號，並對第二方向偵測單元13進行掃描，俾擷取根據觸控輸入產生之第二觸控訊號。其中對第二方向偵測單元13進行掃描及包含了與獨立掃描線12b相連接者以及與共享掃描線12a相連接者。舉例來說，驅動控制模組14可對X2、X4、X6、...、X14掃描獲得第一觸控訊號，並對Y1、Y2、...、Y10進行掃描以獲得第二觸控訊號。在得到第一觸控訊號以及第二觸控訊號後，驅動控制模組14將進一步對第一觸控訊號以及第二觸控訊號進行比對，以判斷實質觸控位置。
    請參考第2圖。第2圖為本揭示內容一實施例中，電容式觸控面板1上具有一觸控輸入之俯視圖。
    於本實施例中，觸控輸入係產生於A點。因此，在第1圖中的驅動控制模組14對X2、X4、X6、...、X14掃描後，將於X4獲得對應第2圖中之正方形的第一觸控訊號。而在對Y1、Y2、...、Y10進行掃描後，將於Y1、Y8及Y9獲得對應第2圖中之圓形之第二觸控訊號，而由於與共享掃瞄線12a連接的關係，X3、X5及X9亦將有對應第2圖中之三角形之第二觸控訊號產生。一般來說，偵測單元的大小約為5mm2，而常見的觸控物如人的手指則約有7至8mm2，因此，驅動控制模組14可以合理地判斷Y8及Y9均有觸發的位置才是真正的觸控輸入點。再進一步藉由X4的訊號得知其必有觸控，而排除X9的可能性，判斷X3及X5才是真正的觸控輸入點，而找出A點的實質觸控位置。
    請參考第3圖。第3圖為本揭示內容另一實施例中，電容式觸控面板1上具有一觸控輸入之俯視圖。
    於本實施例中，觸控輸入係產生於B點。因此，在第1圖中的驅動控制模組14對X2、X4、X6、...、X14掃描後，將於X4獲得對應第3圖中之正方形的第一觸控訊號。而在對Y1、Y2、...、Y10進行掃描後，除在Y5及Y6獲得對應第3圖中之圓形之第二觸控訊號外，而由於與共享掃瞄線12a連接的關係，X3、X5以及Y1、Y9亦將有對應第3圖中之三角形及圓形之第二觸控訊號產生。驅動控制模組14可以偵測單元與觸控物之面積關係判斷出Y5、Y6均有觸發的位置才是真正的觸控輸入點。再進一步藉由X4的訊號得知其必有觸控，判斷X3及X5才是真正的觸控輸入點，而找出B點的實質觸控位置。
    請參考第4圖。第4圖為本揭示內容一實施例中，電容式觸控面板1上具有二觸控輸入之俯視圖。
    於本實施例中，觸控輸入係產生於C點及D點。因此，在第1圖中的驅動控制模組14對X2、X4、X6、...、X14掃描後，將於X4及X12獲得對應第4圖中之正方形的第一觸控訊號。而在對Y1、Y2、...、Y10進行掃描後，將於Y3、Y4、Y8及Y9獲得對應第2圖中之圓形之第二觸控訊號，而由於與共享掃瞄線12a連接的關係，X5、X9、X11及X9亦將有對應第2圖中之三角形之第二觸控訊號產生。藉由X4及X12的訊號得知其必有觸控，因此可判斷X5及X11才是真正的觸控輸入點，而找出C點及D點的實質觸控位置。
    應用本揭示內容之電容式觸控面板之優點係在於藉由共享掃描線之設置，可減少掃描線數目及對應於驅動控制模組上的輸出通道數，或是以較少的掃描線達成高解析度與高尺寸之觸控面板，使成本下降。而驅動控制模組本身之製作成本與機構，亦可隨之降低。並且，本揭示內容之電容式觸控面板將可增加系統的掃描頻率，達到更高的效能。
    需注意的是，上述實施例中之偵測陣列，是以第一方向偵測單元11之排列為橫向且第二方向偵測單元13之排列為縱向為例進行說明，於其他實施例中，第一方向偵測單元11之排列可為縱向，而第二方向偵測單元13之排列為橫向，意即可由部份縱向的偵測單元與橫向的偵測單元共享，而使部份縱向的偵測單元與獨立的掃描線相接。並且，上述實施例中是以第一方向偵測單元11中的第一群組為奇數列且第二群組為偶數列為例進行說明，於其他實施例中，係可使第一群組為偶數列且第二群組為奇數列，亦或以其他適合的方式區分。
    請參照第5圖。第5圖為本揭示內容一實施例中，觸控偵測方法500之流程圖。觸控偵測方法500可應用於如第1圖所示之如圖所示電容式觸控面板1。觸控偵測方法500方法包括下列步驟(應瞭解到，在本實施方式中所提及的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前後順序，甚至可同時或部分同時執行)。
    於步驟501，提供如第1圖所示之電容式觸控面板1。接著於步驟502，對第一方向偵測單元11中與等獨立掃描線12b相連接者進行掃描，以於步驟503中擷取根據觸控輸入產生之第一觸控訊號。於步驟504，對第二方向偵測單元13進行掃描，俾於步驟505中擷取根據觸控輸入產生之第二觸控訊號。於步驟506，對第一觸控訊號以及第二觸控訊號進行比對，並於步驟507判斷實質觸控位置。
    雖然本揭示內容已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭示內容，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭示內容之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
    1．．．電容式觸控面板
    10．．．觸控偵測陣列
    11．．．第一方向偵測單元
    11a．．．第一群組之第一方向偵測單元
    11b．．．第二群組之第一方向偵測單元
    12a．．．共享掃描線
    12b．．．獨立掃描線
    13．．．第二方向偵測單元
    14．．．驅動控制模組
    500．．．觸控偵測方法
    501-507．．．步驟
    為讓本揭示內容之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：
    第1圖為本揭示內容一實施例中，一種電容式觸控面板1之俯視圖。
    第2圖為本揭示內容一實施例中，電容式觸控面板上具有一觸控輸入之俯視圖；
    第3圖為本揭示內容另一實施例中，電容式觸控面板上具有一觸控輸入之俯視圖；
    第4圖為本揭示內容一實施例中，電容式觸控面板上具有二觸控輸入之俯視圖；以及
    第5圖為本揭示內容一實施例中，觸控偵測方法之流程圖。
    1．．．電容式觸控面板
    10．．．觸控偵測陣列
    11．．．第一方向偵測單元
    11a．．．第一群組之第一方向偵測單元
    11b．．．第二群組之第一方向偵測單元
    12a．．．共享掃描線
    12b．．．獨立掃描線
    13．．．第二方向偵測單元
    14．．．驅動控制模組
    500．．．觸控偵測方法
    501-507．．．步驟
    权利要求:
    Claims (9)
    [1] 一種電容式觸控面板，包含：一觸控偵測陣列，包含：複數列第一方向偵測單元，區分為一第一群組以及一第二群組，該第一群組及該第二群組中之各該複數列第一方向偵測單元係相間隔交錯；複數行第二方向偵測單元；複數共享掃描線，分別連接該第一群組之該複數列第一方向偵測單元其中之一列以及該複數行第二方向偵測單元其中之一行；複數獨立掃描線，分別連接未與該等共享掃描線相連接之該複數列第一方向偵測單元其中之一列或未與該等共享掃描線相連接之該複數行第二方向偵測單元其中之一行；以及一驅動控制模組，與該等共享掃描線及該等獨立掃描線相連接，以藉由該等共享掃描線及該等獨立掃描線對該觸控偵測陣列進行掃描，俾偵測一觸控輸入。
    [2] 如請求項1所述之電容式觸控面板，其中當該第一群組中之該複數列第一方向偵測單元之第M列與該複數行第二方向偵測單元之第N行藉由該共享掃描線相連，該第一群組之該複數列第一方向偵測單元之第M-1列或第M+1列不與該複數行第二方向偵測單元之第N-1行或第N+1行相連。
    [3] 如請求項1所述之電容式觸控面板，其中該觸控偵測陣列係位於一顯示區域中。
    [4] 如請求項1所述之電容式觸控面板，其中各該等第一方向偵測單元及各該等第二方向偵測單元為一觸控墊。
    [5] 如請求項1所述之電容式觸控面板，其中各該等第一方向偵測單元及各該等第二方向偵測單元包含一導電玻璃。
    [6] 如請求項1所述之電容式觸控面板，其中該驅動控制模組對該複數列第一方向偵測單元中與該等獨立掃描線相連接者進行掃描，俾擷取根據該觸控輸入產生之一第一觸控訊號，以及對該複數行第二方向偵測單元進行掃描，俾擷取根據該觸控輸入產生之一第二觸控訊號。
    [7] 如請求項6所述之電容式觸控面板，該驅動控制模組進一步對該第一觸控訊號以及該第二觸控訊號進行比對，以判斷一實質觸控位置。
    [8] 一種觸控偵測方法，包含下列步驟：提供一電容式觸控面板，該電容式觸控面板包含複數列第一方向偵測單元及複數行第二方向偵測單元，其中該複數列第一方向偵測單元區分為一第一群組以及一第二群組，該第一群組及該第二群組中之各該複數列第一方向偵測單元係相間隔交錯；使複數共享掃描線分別連接該第一群組之該複數列第一方向偵測單元其中之一列以及該複數行第二方向偵測單元其中之一行；使複數獨立掃描線分別連接未與該等共享掃描線相連接之該複數列第一方向偵測單元其中之一列或未與該等共享掃描線相連接之該複數行第二方向偵測單元其中之一行；對該複數列第一方向偵測單元中與該等獨立掃描線相連接者進行掃描，俾擷取根據一觸控輸入產生之一第一觸控訊號；對該複數行第二方向偵測單元進行掃描，俾擷取根據該觸控輸入產生之一第二觸控訊號；以及對該第一觸控訊號以及該第二觸控訊號進行比對，以判斷一實質觸控位置。
    [9] 如請求項8所述之觸控偵測方法，其中當該第一群組中之該複數列第一方向偵測單元之第M列與該複數行第二方向偵測單元之第N行藉由該共享掃描線相連，該第一群組之該複數列第一方向偵測單元之第M-1列或第M+1列不與該複數行第二方向偵測單元之第N-1行或第N+1行相連。
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    TW100137393A|TWI453644B|2011-10-14|2011-10-14|電容式觸控面板及其觸控偵測方法|TW100137393A| TWI453644B|2011-10-14|2011-10-14|電容式觸控面板及其觸控偵測方法|
    US13/463,904| US8952909B2|2011-10-14|2012-05-04|Capacitive touch panel and touch detection method of the same|
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