触控面板及其驱动方法.pdf

本发明公开一种触控面板，包括一第一透明基板、第一导电图案、第一电极、一第二透明基板、第二导电图案、第二电极以及间隔物。第一导电图案配置于第一透明基板上，沿着一第一方向延伸。第一电极配置于各第一导电图案在第一方向上的两端。第二导电图案配置于第二透明基板上，沿着一第二方向延伸，其中第一方向与第二方向相交。第二电极配置于各第二导电图案在第二方向上的两端。上述导电图案位于两透明基板之间，且导电图案投影至第一透明基板上的面积部分重叠以构成多个感应区块。间隔物配置于第一导电图案以及第二导电图案之间，以形成一间隙。

1.  一种触控面板，包括：
一第一透明基板；
多个第一导电图案，配置于所述第一透明基板上，所述各第一导电图案沿着一第一方向延伸，且所述第一导电图案相互平行；
多个第一电极，配置于所述各第一导电图案在所述第一方向上的两端；
一第二透明基板，对向设置于所述第一透明基板一侧；
多个第二导电图案，配置于所述第二透明基板上，所述第一导电图案与所述第二导电图案位于所述第一透明基板以及所述第二透明基板之间，所述各第二导电图案沿着一第二方向延伸，且所述第二导电图案相互平行，其中所述第一方向与所述第二方向相交；
多个第二电极，配置于所述各第二导电图案在所述第二方向上的两端；以及
多个间隔物，配置于所述第一导电图案以及所述第二导电图案之间，使所述第一导电图案与所述第二导电图案之间形成一间隙；
其中，所述第一导电图案与所述第二导电图案投影至所述第一透明基板上的面积部分重迭以构成多个感应区块。

2.  如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述第一方向与所述第二方向实质上相互垂直。

3.  如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述第一导电图案在垂直所述第一方向上的一宽度实质上为大于0.8cm至小于2cm。

4.  如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述第二导电图案在垂直所述第二方向上的一宽度实质上为大于0.8cm至小于2cm。

5.  如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，任两相邻第一导电图案之间的一距离实质上大于1μm至小于1000μm。

6.  如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，任两相邻第二导电图案之间的一距离实质上大于1μm至小于1000μm。

7.  如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述各感应区块的面积介于0.64cm²至4cm²之间。

8.  如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述间隔物的材质包括玻璃、塑胶、高分子材料、氧化物材料或上述的组合。

9.  如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述透明基板的材质包括玻璃、压克力、聚亚酰胺、聚乙烯对苯二甲酸酯、聚碳酸酯或上述的组合。

10.  如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述第一导电图案以及所述第二导电图案的材质包括氧化铟锡、氧化镉锡、氧化锌铝、氧化铟锌、氧化锌、氧化锡或其所组成的族群之一。

11.  如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述间隔物的高度介于2μm至200μm之间。

12.  如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述第一电极与所述第二电极的材质包括银胶。

13.  一种驱动方法，适于驱动如权利要求1所述的触控面板，所述驱动方法包括：
利用所述第一电极以及所述第二电极间的电性变化产生一数字信号以定义出至少一感应区块；以及
利用连接于所述感应区块的部份所述第一电极以及部份所述第二电极间的电性变化产生一模拟信号。

14.  如权利要求13所述的驱动方法，其特征在于，所述触控面板还包括至少一驱动芯片，连接所述第一电极以及所述第二电极，以检测所述数字信号以及所述模拟信号。

15.  如权利要求14所述的驱动方法，其特征在于，所述驱动芯片的数量为1，且所述触控面板还包括一多路传输器，连接所述驱动芯片，以使所述驱动芯片依序检测所述数字信号以及所述模拟信号。

触控面板及其驱动方法
技术领域
本发明是有关于一种触控面板及其驱动方法，且特别是有关于一种电阻式触控面板及其驱动方法。
背景技术
近年来，各式电子产品都不断朝向操作简便、小体积以及大屏幕尺寸的方向迈进，特别是携带式的电子产品对于体积及屏幕尺寸的要求更为严格。因此，许多电子产品都将触控面板与液晶显示面板整合，以省略键盘或是操控按键所需的空间，进而使屏幕可配置的面积扩大。
目前，触控面板大致可区分为电阻式、电容式、红外线式及超音波式等触控面板，其中以电阻式触控面板与电容式触控面板为最常见的产品。就电容式触控面板而言，可多点触控的特性提供更人性化的操作模式而使得电容式触控面板逐渐受到市场的青睐。不过，电容式触控面板必须以导体材质触碰触控面板以进行操作，因而使用者无法带着手套或是以非导体材质进行操作。
以电阻式触控面板而言，无论使用者以何种介质碰触触控面板都可以进行操作，因而提高了触控面板的使用便利性。另外，电阻式触控面板所需成本较低且电阻式触控面板技术发展较为成熟，因而市场占有率较高。一般来说，电阻式触控面板有两种电路设计与对应的计算方式，其为模拟式与数字式。模拟式的电阻式触控面板具有高的定位解析能力，可适用于手写输入的操作模式。数字式的电阻式触控面板则可随客户需求制作不同尺寸的感应区块而被广泛应用于定制化的商品中。然而，电阻式触控面板无法进行多点触控的限制，使得电阻式触控面板的操作方式无法更为多样化。
发明内容
本发明是提供一种触控面板，以解决现有的电阻式触控面板无法进行多点触控的问题。
本发明另提供一种驱动方法，以使电阻式触控面板操作模式更为多样化。
本发明提出一种触控面板，包括一第一透明基板、多个第一导电图案、多个第一电极、一第二透明基板、多个第二导电图案、多个第二电极以及多个间隔物。第一导电图案配置于第一透明基板上，各第一导电图案沿着一第一方向延伸，且第一导电图案相互平行。第一电极配置于各第一导电图案在第一方向上的两端。第二导电图案配置于第二透明基板上，各第二导电图案沿着一第二方向延伸，且第二导电图案相互平行，其中第一方向与第二方向相交。第二电极配置于各第二导电图案在第二方向上的两端。间隔物配置于第一导电图案以及第二导电图案之间，使第一导电图案与第二导电图案之间形成一间隙。第一导电图案与第二导电图案投影至所述第一透明基板上的面积部分重迭以构成多个感应区块。
在本发明的触控面板中，上述的第一方向与第二方向实质上相互垂直。
在本发明的触控面板中，上述的第一导电图案在垂直第一方向上的一宽度大于0.8cm至小于2cm。
在本发明的触控面板中，上述的第二导电图案在垂直第二方向上的一宽度大于0.8cm至小于2cm。
在本发明的触控面板中，任两相邻第一导电图案之间的一距离大于1μm至小于1000μm。
在本发明的触控面板中，任两相邻第二导电图案之间的一距离大于1μm至小于1000μm。
在本发明的触控面板中，上述的各个感应区块的面积介于0.64cm²至4cm²之间。
在本发明的触控面板中，上述的间隔物的材质包括玻璃、塑胶、高分子材料、氧化物材料或上述的组合。
在本发明的触控面板中，上述的第一透明基板以及第二透明基板的材质包括玻璃、压克力、聚亚酰胺、聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)、聚碳酸酯(PC)或上述的组合。
在本发明的触控面板中，上述的第一导电图案以及第二导电图案的材质包括氧化铟锡(ITO)、氧化镉锡(CTO)、氧化锌铝(AZO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO)或其所组成的族群之一。
在本发明的触控面板中，上述的间隔物的高度例如是2μm至200μm。
在本发明的触控面板中，上述的第一电极与第二电极的材质包括银胶。
本发明另提出一种驱动方法，适于驱动如上所述的触控面板。此驱动方法包括利用第一电极以及第二电极间的电性变化产生一数字信号以定义出至少一感应区块。另外，利用连接于感应区块的部份第一电极以及部份第二电极间的电性变化产生一模拟信号。
在本发明的驱动方法中，上述的触控面板还包括至少一驱动芯片，其连接第一电极以及第二电极，以检测数字信号以及模拟信号。此外，当驱动芯片的数量为1时，触控面板还包括一多路传输器，连接驱动芯片，以使驱动芯片依序检测数字信号以及模拟信号。
本发明的触控面板可区分成多个感应区块，并使各感应区块连接对应的电极。因此，本发明的触控面板可应用数字式的计算以及模拟式的计算以进行驱动。当使用者触碰本发明的触控面板时，使用数字式的计算可以同时感应多个被触碰的位置，也就是多点触控的功能。此外，本发明的触控面板可利用模拟式的计算以更精确的定义出被触碰的位置及其轨迹变化。简言之，本发明的触控面板具有高操作便利性及高操作解析度。
附图说明
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：
图1A绘示为本发明的第一实施例的触控面板的爆炸图。
图1B绘示为本发明的第一实施例的触控面板的侧视图。
图2绘示为本发明的第一实施例的触控面板的俯视图。
图3绘示为本发明的第二实施例的触控面板的俯视图。
主要元件符号说明：
100、200：触控面板
110：第一透明基板
112：第一导电图案
114、X10～X30、X11～X31：第一电极
120：第二透明基板
122：第二导电图案
124、Y10～Y30、Y11～Y31：第二电极
130：间隔物
140、I～IX：感应区块
A、A’、B、B’：位置
D1：第一方向
D2：第二方向
具体实施方式
图1A绘示为本发明的第一实施例的触控面板的爆炸图，而图1B绘示为本发明的第一实施例的触控面板的侧视图。请参照图1A与图1B，触控面板100包括一第一透明基板110、多个第一导电图案112、多个第一电极114、一第二透明基板120、多个第二导电图案122、多个第二电极124以及多个间隔物130。第一导电图案112配置于第一透明基板110上。各第一导电图案112沿着一第一方向D1延伸，且两相邻的第一导电图案112相互平行。第一电极114配置于各第一导电图案112在第一方向D1上的两端。第二导电图案122配置于第二透明基板120上。各第二导电图案122沿着一第二方向D2延伸，且相互平行，其中第一方向D1与第二方向D2相交。第二电极124配置于各第二导电图案122在第二方向D2上的两端。间隔物130则配置于第一导电图案112以及第二导电图案122之间。第一导电图案112以及第二导电图案122实质上位于第一透明基板110与第二透明基板120之间。
另外，请参照图1B，间隔物130配置于第一导电图案112以及第二导电图案122之间。各间隔物130的高度例如是大于一个第一导电图案112与一个第二导电图案122的厚度和，以使第一导电图案112与第二导电图案122之间形成一间隙d。也就是说，在触控面板100未被触碰时，第一导电图案112与第二导电图案122可保持电性绝缘。实务上，间隔物130可配置于第一导电图案112与第二导电图案122上，也可以直接配置于第一透明基板110与第二透明基板120上。换言之，间隔物130的配置在于维持第一导电图案112与第二导电图案122之间的间隙d，其分布的位置及分布的密度可依照不同产品的需求而改变。此外，间隔物130的材质可以是透明的或是不透明的绝缘材料。
举例来说，当间隔物130直接配置于导电图案112、122上，间隔物130可采用透明的材质制作而成。当间隔物130直接配置于透明基板110、120上，则间隔物130可采用不透明的材质制作而成。此外，间隔物130的制作方式可以是微影制程、印刷制程或散布制程等。当然，除了间隔物130的配置外，本发明亦可于第一透明基板110与第二透明基板120之间填入光学胶，以使触控面板100具有较佳的光穿透率。
在本实施例中，第一方向D 1与第二方向D2实质上相互垂直。也就是说，第一导电图案112与第二导电图案122的延伸方向相互垂直，因此，第一导电图案112与第二导电图案122投影至第一透明基板110上的面积部分重迭。图2绘示为本发明的第一实施例的触控面板的俯视图。若从图2的俯视图来看，请参照图2，第一导电图案112与第二导电图案122投影至第一透明基板110上的面积部分重迭以构成多个感应区块140。由于，第一导电图案112与第二导电图案122两端分别配置有第一电极114与第二电极124。所以，第一导电图案112与第二导电图案122所构成的感应区块140在第一方向D1以及第二方向D2都对应连接有两个第一电极114与两个第二电极124。
触控面板100可以应用不同的计算模式以进行被触碰的位置的定位。当使用者触碰触控面板100时，第一电极114与第二电极124可以全面性的进行扫描以接收被碰触的感应区块140所产生的电流变化或是电压变化。此时，触控面板100例如是利用数字信号以定义出被触碰的感应区块140。不同的感应区块140被碰触时都会产生对应的电流或电压变化。所以，触控面板100可以同时感应到多个感应区块140的数字信号。也就是说，触控面板100具有多点触控的功能。本实施例中第一电极图案112与第二电极图案122重迭的部份共构成四个感应区块140，因此触控面板100至多可以同时感测四个区块140。当然，若感应区块140的数量增加，则触控面板100可以同时进行更多点的感测。
一般来说，使用者若以触控笔或是其他工具进行触控面板100操作时，往往只触碰于单一位置，也就是仅进行单点触控。当使用者以手指进行操作时，较有可能同时触碰在不同的位置上以进行多点触控。因此，若考量人体手指的宽度而设计触控面板100时，第一导电图案112在垂直第一方向D1上的一宽度W1例如是大于0.8cm至小于2cm，而第二导电图案122在垂直第二方向D2上的一宽度W2也可例如是大于0.8cm至小于2cm。也就是说，每一个感应区块140实质上可考虑手指的宽度而设计成适当的大小。如此一来，第一导电图案112与第二导电图案122的宽度不需限制在极微小的尺寸而有助于提高制程的良率。
除此之外，每个感应区块140在第一方向D1以及第二方向D2都对应连接两个第一电极114与第二电极124。因此，本实施例的触控面板100可以针对每一个感应区块140进行模拟式信号的定位计算。也就是说，当触控面板100被触碰而产生电性改变时，被触碰的某一个或是某多个感应区块140可以被定义出来。同时，这一个或是多个感应区块140中可以进一步进行模拟信号的扫描而更精确的定位出被触碰的位置。整体而言，触控面板100除了具有上述的多点触控的功能外，更因为具有高解析度的模拟式计算模式而可应用于手写输入的操作模式。
当然，触控面板100还包括至少一个驱动芯片(未绘示)，以进行上述的数字信号以及模拟信号的计算。简言的，本实施例的触控面板100的操作方法如下。首先，利用驱动芯片(未绘示)检测第一电极112以及第二电极122间的一数字信号，并定义出至少一被触碰的感应区块140。接着，驱动芯片(未绘示)可进一步利用被触碰的这个感应区块140中所产生的一模拟信号进行更精准的定位计算。借由上述的数字信号以及模拟信号计算出使用者所欲输入的指令而进行产品的操作。
此外，当驱动芯片(未绘示)的数量为1时，触控面板100可更包括一连接驱动芯片的多路传输器(未绘示)，以使驱动芯片(未绘示)可依序进行数字信号以及模拟信号的扫描及运算。也就是说，本发明的触控面板可不需配置多个驱动芯片(未绘示)，就可以达到多点触控以及高解析度的操作功能。
在一实施例中，若使用者欲以触控笔进行操作以绘制图形或是写字时，驱动芯片较佳是可以感测到触控笔所碰触的完整轨迹。各个导电图案112、122之间的间隙过大时，触控笔在不同感应区块140之间移动的轨迹可能无法连续的被测得。所以，任两相邻第一导电图案112之间的一距离d1例如是大于1μm至小于1000μm，而任两相邻第二导电图案122之间的一距离d2也可以是大于1μm至小于1000μm。也就是说，任两相邻导电图案112、122之间必须维持适当的距离以维持触控面板100的解析度。
实际上，间隔物130可将第一导电图案112与第二导电图案122分隔，且间隔物130的高度例如是2μm至200μm，较佳的高度例如是3μm至10μm。在触控面板100未被碰触时，间隔物130可以维持两导电图案112、122之间电性绝缘。制作触控面板100时，间隔物130所使用的材质包括玻璃、塑胶、高分子材料、氧化物材料或上述的组合。另外，触控面板100多与液晶显示面板相互贴合以达到操作便利的功能。因此，第一透明基板110以及第二透明基板120常见的材质包括玻璃、压克力、聚亚酰胺、聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)、聚碳酸酯(PC)或上述的组合。当然，第一导电图案112以及第二导电图案122的材质也可以是透明导电材质，其包括氧化铟锡(ITO)、氧化镉锡(CTO)、氧化锌铝(AZO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO)或其所组成的族群之一。第一电极114与第二电极124的材质则例如是银胶。
图3绘示为本发明的第二实施例的触控面板的俯视图。请参照图3，触控面板200实质上与第一实施例的触控面板100相似。触控面板200包括三个第一导电图案112以及三个第二导电图案122。此外，触控面板200中第一电极114与第二电极124分别配置于第一导电图案112及第二导电图案122的两端。第一导电图案112及第二导电图案122重迭的区域例如定义出9个感应区块I～IX。
详细来说，第一电极114包括位于第一导电图案112一端的第一电极X10～X30与另一端的第一电极X11～X31。第二电极124则包括位于第二导电图案122两端的第二电极Y10～Y30与第二电极Y11～Y31。第一导电图案112在垂直第一方向D1上的宽度例如是大于0.8cm至小于2cm，而第二导电图案122在垂直第二方向D2上的宽度也可例如是大于0.8cm至小于2cm。如此，每一个感应区块I～IX的面积即介于0.64cm²至4cm²之间。任两相邻第一导电图案112之间的距离例如是大于1μm至小于1000μm，而任两相邻第二导电图案122之间的距离也可以是大于1μm至小于1000μm。当使用者以手指触碰于触控面板200的位置A与位置B时，驱动芯片可以接收到感应区块I与感应区块II中所产生的数字式信号。随即，驱动芯片可以针对感应区块I与感应区块II分别进行模拟式信号的扫描与计算，而定义出位置A与位置B。
以模拟式信号的扫描与计算而言，在感应区块I中，第一电极X10、X11可以被输入不同的电压，例如第一电极X10提供高电位，另一个第一电极X11接地以形成一压降。然后由第二电极Y11、Y10其中之一感测电压信号以定义出第一方向D1的座标。之后，第二电极Y11、Y10可以被输入不同的电压，例如第二电极Y11提供高电位，另一个第二电极Y10接地，而由第一电极X10、X11其中之一测得的电压信号定义出第二方向D2的座标。由第一方向D1与第二方向D2的座标即可精确地定义出位置A。同样的，感应区块II中位置B也可以借由上述步骤被定义出来。
使用者的手指若从位置A逐渐移动至位置A’，则感应区块IV会产生数字信号，并使模拟信号的扫描动作转移至感应区块IV上。也就是说，手指从位置A移到位置A′时，驱动芯片会根据数字信号决定是否对感应区块I或感应区块IV进行模拟信号的扫描与检测。因此，手指在不同感应区块I～IX中移动的轨迹都可以精确地被定位出来。当然，使用者的另一手指自位置B移动至位置B’时，驱动芯片也可以先后对感应区块II与感应区块VI进行模拟信号的扫描以精确地定义出使用者输入的轨迹。换言之，触控面板200具有多点触控的功能，并可以精确地定义使用者操作时所输入的轨迹，以提供高解析度的写入功能。
综上所述，本发明在触控面板的导电图案两侧都配置电极。因此，触控面板可以借由数字式的计算以感应被触碰的感应区块范围。另外，本发明的触控面板还可以进一步对被触碰的感应区块进行模拟式的计算，以提高触控面板的定位解析能力。进一步来说，本发明的触控面板可以同时感应不同感应区块，而具有多点触控的功能，且本发明的触控面板具有高位置解析能力而可应用于手写输入。简言之，本发明的触控面板整合了多点触控以及适于手写输入等多种功能，而使触控面板的操作更人性化也更便利。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，例如，感应区块不一定如上述实施例图式所揭露的长方形，也可以是正方形或菱形的感应区块。亦即，本发明可以改变座标系统的定义方式，使D1与D2方向非正交，则沿着D 1与D2方向排列的第一导电图案112以及第二导电图案122投影的面积重迭部份即为菱形(未绘示)。因此，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当以所附的权利要求书所界定者为准。