本发明专利技术涉及互容式触控感应装置及包含互容式触控感应装置的电子系统，所述互容式触控感应装置包含感应面板、多个驱动电极及多个感应电极。该感应面板实质平行于一参考平面。这些驱动电极和这些感应电极被设置为构成矩阵。该矩阵包含多个单位感应区域。各单位感应区域与至少一驱动电极和至少一感应电极相关。该至少一驱动电极和该至少一感应电极间存在一间隙。该间隙投影于该参考平面上的长度大于各该单位感应区域的二对角线长度总和。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术与触控技术相关，并且尤其与用以增强触控装置的噪声抵抗能力的技术相关。
技术介绍
随着科技日益进步，各种电子产品的操作介面都愈来愈人性化。举例而言，透过触控屏幕，使用者可直接以手指或触控笔在屏幕上操作程序、输入讯息/文字/图样，省去使用其它输入装置的麻烦。实际上，触控屏幕通常是由一感应面板及设置于感应面板后方的一显示器组成。根据使用者在感应面板上所触碰的位置以及当时显示器所呈现的画面，电子装置可判断该次触碰的意涵，并执行相对应的操作结果。现有的触控技术大致分为电阻式、电容式、电磁感应式、超音波式以及光学式几类。互容式(mutual-capacitance)触控技术具有可实现多点触控方案的优点，因此近年来被广泛应用在许多产品中。互容式触控感应装置的感应面板包含多以透明导电材料制成的电极，这些电极交错布满整个感应面板。请参阅图1(A)所示的感应装置俯视图，此例中多平行于X方向的电极12均为驱动电极(drive electrode),多平行于Y方向的电极14均为感应电极(senseelectrode)。上述两种不同的电极构成包含多个单位感应区域的矩阵图样(pattern)。如图1(A)所示，每列驱动电极12各自连接至一驱动器16，每栏感应电极14各自连接至一接收器18。一般而言，这些驱动器16会依序送出驱动信号，这些接收器18则会持续接收感应信号。图1⑶为图1 (A)的局部放大图，图1 (C)为图1⑶的前视图。如前所述，一单位感应区域20由驱动电极12和感应电极14定义。于此范例中，驱动电极12和感应电极14设置于相互平行且垂直于Z方向的两个不同平面。由于两电极被设计为具有不同的电位，因此其间存在一定数量的电力线32。当使用者的手指30接近单位感应区域20时，由于手指30具有一类似接地的性质，驱动电极12和感应电极14间的部分电力线32会被手指30吸引，导致驱动电极12和感应电极14间的互容量降低。连接至该感应电极14的接收器18的输出信号会反应出此互容变化量。根据该接收器18的位置以及触碰发生时送出驱动信号的驱动器16的位置，后续电路即可判断触碰点在X/Y方向上的座标。须说明的是，受到手指30影响的电力线主要分布在图1(B)中所标示的区域22A和22B，也就是驱动电极12和感应电极14在俯视图中的交会处的两个边缘区域。由于屏蔽效应的缘故，感应电极14和驱动电极12的交会处下方大部分的电力线不会受到手指30太大的影响。易言之，上述互容变化量主要来自于区域22A和22B的电力线改变。在图UA)所示的先前技术中，驱动电极12和感应电极14为宽度相同的长条形电极。然而现存感应面板的电极图样不限于此，图2(A)和图3(A)为另外两种现存的电极图样。在图2⑷中，驱动电极12比感应电极14宽。不过，对图2⑷中的各个单位感应区域而言，使用者的触碰会影响电力线分布的区域同样限于驱动电极12和感应电极14交会处的两个边缘区域，如图2(B)中标示的区域23A和23B。在图3 (A)中，每一个驱动电极12和感应电极14分别为一菱形。图3 (B)为图3(A)的局部放大图。同一列中的相邻驱动电极12以平行于X方向的跨桥相连；同一栏中的相邻感应电极14以平行于Y方向的跨桥相连。此范例中的单位感应区域20由两个驱动电极12和两个感应电极14定义。对图3(B)中的单位感应区域20来说，主要是区域24A-24D中的电力线分布会受到使用者的触碰影响。由图3(B)可看出，区域24A-24D大致等同于单位感应区域20的对角线的邻近范围。为了提供一定程度的触控精确度，图1(B)、图2(B)和图3(B)中的单位感应区域20面积通常大致相同，例如皆为5毫米*5毫米。对单一单位感应区域来说，使用者造成的互容变化量愈大，愈不容易受到噪声干扰，后续电路也愈能正确判读触碰点的位置。目前在某些采用多点触控功能的电子系统中，为了增加互容变化量，以对抗多指同时动作所引入的噪声，驱动电极12和感应电极14间的电位差被提高到十几伏特。除了耗电量高之外，这种做法的缺点在于，相关电路都必须具有能承受高电压的特性，因此导致触控屏幕的硬体成本大幅上升。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提出一种新的互容式触控感应装置。藉由适当设计驱动电极和感应电极的形状及配置，在同样大小的单位感应区域中可有效包含更多会受到使用者的触碰影响的区域，进而提升互容变化量，也就是提升感应信号的信号噪声比(signalto noise ratio, SNR)。根据本专利技术的互容式触控感应装置及电子系统具有良好的定位准度与抗噪声能力。相较于采用高电位差的先前技术，根据本专利技术的互容式触控感应装置较为省电，硬体成本也较低。根据本专利技术的一具体实施例为一互容式触控感应装置，其中包含一感应面板、多个驱动电极及多个感应电极。该感应面板大致平行于一参考平面。这些驱动电极和这些感应电极被设置为构成矩阵。该矩阵包含多个单位感应区域。各单位感应区域系与至少一驱动电极和至少一感应电极相关。该至少一驱动电极和该至少一感应电极间存在一间隙。该间隙投影于该参考平面上的长度大于该单位感应区域的对角线长度总和。根据本专利技术的另一具体实施例为一电子系统，其中包含一感应面板、多个驱动电极、多个感应电极、一分析模块及一控制模块。该感应面板大致平行于一参考平面。这些驱动电极和这些感应电极被设置为构成一矩阵。该矩阵包含多个单位感应区域。该分析模块用以根据这些感应电极的输出信号判断是哪一个单位感应区域被触动。控制模块用以根据该分析模块提供的分析结果决定该电子系统的被触动后反应。各单位感应区域与至少一驱动电极和至少一感应电极相关。该至少一驱动电极和该至少一感应电极间存在一间隙，该间隙投影于该参考平面上的长度大于该单位感应区域的对角线长度总和。关于本专利技术的优点与精神可藉由以下专利技术详述及附图得到进一步的了解。附图说明图1 (A)-图1 (C)、图2 (A)、图2 (B)、图3 (A)、图3 (B)为传统触控感应装置的电极图样示意图。图4 (A)-图 4 (C)、图 5 (A)-图 5 (C)、图 6 (A)-图 6 (C)、图 7 (A)-图 7 (C)、图 8 (A)-图8 (C)、图9 (A)-图9 (C)为根据本专利技术的实施例中的触控感应装置的电极图样示意图。主要元件符号说明12、42、52、62、72、82、92 :驱动电极14、44、54、64、74、84、94 :感应电极20、40、50、60、70、80、90 :单位感应区域22A、22B、23A、23B、24A-24D :贡献互容变化量的区域41A,51A,51C,61A,71A,81A :中心区域41B、51B、51D、61B、71B、81B :延伸区域16 :驱动器18 :接收器30 :手指32:电力线 46:间隙46A:间隙区段91A、91C:连结区域91B、91D :延伸区域具体实施例方式在图3㈧及图3(B)所示的先前技术中，两种电极的间隙投影在X-Y平面的长度为单位感应区域20的对角线长度总和，长于图2 (B)中的区域23A、23B在Y方向的长度，更长于图1(B)中的区域22A、22B在Y方向的长度。经由模拟实验可发现，在单位感应面积大小、电极材质等条件相同的情况下，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种互容式触控感应装置，包含：一感应面板，实质地平行于一参考平面；多个驱动电极；以及多个感应电极，这些驱动电极和这些感应电极构成一矩阵，该矩阵包含多个单位感应区域；其中，各单位感应区域与至少一驱动电极和至少一感应电极相关，该至少一驱动电极和该至少一感应电极间存在一间隙，该间隙投影于该参考平面上的长度大于该各单位感应区域的二对角线长度总和。
【技术特征摘要】
1.一种互容式触控感应装置，包含 一感应面板，实质地平行于一参考平面； 多个驱动电极；以及 多个感应电极，这些驱动电极和这些感应电极构成一矩阵，该矩阵包含多个单位感应区域； 其中，各单位感应区域与至少一驱动电极和至少一感应电极相关，该至少一驱动电极和该至少一感应电极间存在一间隙，该间隙投影于该参考平面上的长度大于该各单位感应区域的二对角线长度总和。2.如权利要求1所述的互容式触控感应装置，其特征在于，每一个驱动电极和每一个感应电极各自包含一中心区域及多个延伸区域，这些延伸区域环绕该中心区域设置且分别连接至该中心区域。3.如权利要求2所述的互容式触控感应装置，其特征在于，每一个感应电极的该中心区域以及每一驱动电极的该中心区域分别为一矩形区域，每一感应电极之这些延伸区域自该矩形区域的四边延伸而出，每两延伸区域之间形成一凹口，每一感应电极的该多个凹口各自供容纳不同驱动电极的这些延伸区域之一。4.如权利要求2所述的互容式触控感应装置，其特征在于，每一个感应电极的这些延伸区域实质上为多枝状区域。5.如权利要求2所述的互容式触控感应装置，其特征在于，每一个感应电极的这些延伸区域实质上为多矩形区域。6.如权利要求2所述的互容式触控感应装置，其特征在于，这些感应电极与这些驱动电极具有互补的形状。7.如权利要求2所述的互容式触控感应装置，其特征在于，这些感应电极与这些驱动电极具有对称的形状。8.如权利要求1所述的互容式触控感应装置，其特征在于，该间隙具有包含两个以上转折点的弯曲形状，且其每一部分投影于该参考平面上的宽度大致相同。9.如权利要求8所述的互容式触控感应装置，其特征在于，各该单位感应区域所包含的该间隙具有实质相同的形状。10.如权利要求1所述的互容式触控感应装置，其特征在于，各该单位感应区域包含一驱动电极的一部分、另一驱动电极的其余部分、一感应电极的一部分以及另一感应电极的其余部分。11.如权利要求10所述的互容式触控感应装置，其特征在于，该驱动电极的一部分具有该驱动电极的一半面积，且该感应电极的一部分具有该感应电极的一半面积。12.如权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶丁豪，张复胜，
申请(专利权)人：晨星软件研发深圳有限公司，晨星半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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