互容式触控面板及触控系统技术方案

本发明专利技术提供单层结构互容式触控面板，受一控制器的控制以运作，其包含第一驱动电极、第二驱动电极、环绕于该第一驱动电极的N个第一接收电极、环绕于该第二驱动电极的M个第二接收电极、一驱动通道和(N+M)个接收通道。该控制器透过该驱动通道对第一驱动电极和第二驱动电极同时发送一驱动信号。该控制器于发送该驱动信号时透过(N+M)个接收通道接收(N+M)个感应结果。该N个第一接收电极与该M个第二接收电极各对应不同的接收通道。

【技术实现步骤摘要】
互容式触控面板及触控系统
本专利技术与触控系统相关，并且尤其与利用单层电极实现触控功能的技术相关。
技术介绍
随着科技日益进步，近年来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式、输入讯息/文字/图样，省去使用键盘或按键等输入装置的麻烦。实际上，触控屏幕通常由一感应面板及设置于感应面板后方的显示器组成。电子装置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，来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。电容式触控技术又可进一步分为自容式(self-capacitance)和互容式(mutual-capacitance)两类。相对于互容式触控面板，自容式触控面板能藉由制程较单纯的单层电极结构实现，却存在难以达成多点触控功能的问题。因此，互容式触控面板的应用范围远高于自容式触控面板。图1为一互容式触控面板范例。如图1所示，感应面板后方设有构成矩阵图样的透明电极。此例中平行于X方向者为驱动电极，平行于Y方向者为接收电极。每条驱动电极各自连接至一驱动器12，每条接收电极各自连接至一接收器14。一般而言，这些驱动器12会依序送出驱动信号，这些接收器14则持续接收感应信号。当触碰发生时，对应于触碰点的驱动电极和接收电极间会出现电容耦合现象，导致与互容量相关的感应信号发生变化。根据触碰发生时送出驱动信号的驱动器12的位置，以及检测到感应信号发生变化的接收器14的位置，后续电路即可判断触碰点在X/Y方向上的座标。传统上，驱动电极和接收电极是分别设置在不同平面的透明电极。图2(A)为目前最为广泛使用的菱形电极图样。Y座标相同的深色菱形电极16彼此串接，构成平行于X方向的驱动电极；X座标相同的浅色菱形电极18彼此串接，构成平行于Y方向的驱动电极。由于深色菱形电极16及浅色菱形电极18是位于不同平面，所以两种电极在图面中重迭的部份实体上并未相连。为了降低材料成本，许多制造商将前述双层电极结构压缩为单层电极结构。在现行单层电极结构中，深色菱形电极16及浅色菱形电极18的各菱形主体是设置在同一平面，两种电极在图2(A)中重迭的部份则是以如图2(B)所示的立体跨桥结构实现。在此范例中，两个深色菱形电极16之间的连接线与菱形主体位于同一平面，但两个浅色菱形电极18间的连接线被设计为曲起状(高于该平面)，以便跨越图中标示为深色的连接线。由此可看出，现行的单层电极结构实际上并非真正的单层结构。由于立体跨桥结构制作不易且良率低，整体而言，为互容式触控面板采用现行单层电极结构可能反而增加制造程序的困难度与成本。另一方面，实际上，驱动器12和接收器14通常设置于与感应面板以印刷电路板相连的电路芯片中。耦接于感应面板和电路芯片间的驱动/接收通道(channel)愈多，电路芯片的脚位数量也必须随之增加，意味着更高的生产成本。
技术实现思路
为了兼顾采用单层电极结构、实现多点触控、减少面板与电路芯片间的脚位数量等需求，本专利技术提出一种新的互容式触控面板及互容式触控系统，采用不需要立体跨桥结构的单层电极，并且藉由适当配置驱动电极和接收电极，使电极可共用面板与电路芯片间的通道。相较于先前技术，根据本专利技术的面板及系统能有效降低制程难度、节省生产成本，并提供多点触控的功能。根据本专利技术之一具体实施例为一种单层结构互容式触控面板，受一控制器的控制以运作，该触控面板包含一第一驱动电极、一第二驱动电极、N个第一接收电极、M个第二接收电极、一驱动通道及(N+M)个接收通道。N个第一接收电极环绕该第一驱动电极。M个第二接收电极环绕该第二驱动电极。该控制器透过该驱动通道对该第一驱动电极和该第二驱动电极同时发送一驱动信号。该(N+M)个接收通道各自对应于该N个第一接收电极之一、该M个第二接收电极之一，该N个第一接收电极与该M个第二接收电极各对应不同的接收通道。该控制器于发送该驱动信号时透过该(N+M)个接收通道接收(N+M)个感应结果。N和M为大于等于3的正整数。根据本专利技术的另一具体实施例为一种与一控制器协同运作的单层结构互容式触控面板，其中包含一第一驱动电极、一第二驱动电极、多个第一接收电极、多个第二接收电极、两驱动通道及一接收通道。多个第一接收电极环绕该第一驱动电极。多个第二接收电极环绕该第二驱动电极。两驱动通道分别对应于该第一驱动电极和该第二驱动电极。该控制器以时间交错的方式透过该两驱动通道对该第一驱动电极和该第二驱动电极各自发送一驱动信号。该接收通道，供连接至该多个第一接收电极之一与该多个第二接收电极之一，该控制器透过该接收通道接收一感应结果。根据本专利技术的另一具体实施例为一种单层结构互容式触控系统，其中包含一第一驱动电极、一第二驱动电极、N个第一接收电极、M个第二接收电极、一驱动通道、(N+M)个接收通道及一控制器。N个第一接收电极环绕该第一驱动电极。M个第二接收电极环绕该第二驱动电极。(N+M)个接收通道各自对应于该N个第一接收电极之一、该M个第二接收电极之一，该N个第一接收电极与该M个第二接收电极各对应不同的接收通道。该控制器透过该驱动通道对该第一驱动电极和该第二驱动电极同时发送一驱动信号。该控制器于发送该驱动信号时透过该(N+M)个接收通道接收(N+M)个感应结果。N和M为大于等于3的正整数。根据本专利技术的另一具体实施例为一种单层结构互容式触控系统，包含一第一驱动电极、一第二驱动电极、多个第一接收电极、多个第二接收电极、两驱动通道、一接收通道及一控制器。多个第一接收电极环绕该第一驱动电极。多个第二接收电极环绕该第二驱动电极。两驱动通道分别对应于该第一驱动电极和该第二驱动电极。该多个第一接收电极之一与该多个第二接收电极之一连接至该接收通道。该控制器以时间交错的方式透过该两驱动通道对该第一驱动电极和该第二驱动电极各自发送一驱动信号。该控制器透过该接收通道接收至少一感应结果。关于本专利技术的优点与精神可以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绘示了一互容式触控面板范例。图2(A)为菱形电极图样示意图。图2(B)用以说明现行单层电极结构中的立体跨桥结构。图3(A)为根据本专利技术之一实施例中的电极配置范例。图3(B)及图3(C)用以说明电极间的感应区域。图4(A)为根据本专利技术之一实施例中的电极配置范例，图4(B)绘示这些电极的通道布线范例。图5(A)为根据本专利技术的另一实施例中的电极配置范例。图5(B)及图5(C)用以说明这些电极的运作逻辑。主要元件符号说明12：驱动器14：接收器16、18：电极D1～D6、A～F：驱动电极R1～R8、a～i：接收电极1～8：可变电极具体实施方式根据本专利技术之一实施例为一互容式触控面板，其中的驱动电极和接收电极各自的平面轮廓为菱形；图3(A)为这些电极的配置范例。为便于说明，图3(A)仅呈现该互容式触控面板中的三个驱动电极(D1～D3)及其邻近的接收电极(R1～R8)。会受到使用者触碰影响的电力线主要分布在驱动电极及其邻近接收电极相互平行的边线间。举例而言，驱动电极D1和接收电极R1之间定义有一感应区域，驱动电极D1和接收电极R2之间定义有另一感应区域。依此类推，驱动电极D1～D本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单层结构互容式触控面板，受一控制器的控制以运作，该触控面板包含：一第一驱动电极；一第二驱动电极；N个第一接收电极，环绕该第一驱动电极；M个第二接收电极，环绕该第二驱动电极；一驱动通道，该控制器透过该驱动通道对该第一驱动电极和该第二驱动电极同时发送一驱动信号；以及(N+M)个接收通道，各自对应于该N个第一接收电极之一或该M个第二接收电极之一，该N个第一接收电极与该M个第二接收电极各对应不同的接收通道，该控制器于发送该驱动信号时透过该(N+M)个接收通道接收(N+M)个感应结果，N和M为正整数。

【技术特征摘要】
1.一种单层结构互容式触控面板，受一控制器的控制以运作，该触控面板包含：一第一驱动电极；一第二驱动电极；一第三驱动电极，该第一驱动电极、该第三驱动电极和该第二驱动电极以顶点相邻排为一列；N个第一接收电极，环绕该第一驱动电极；M个第二接收电极，环绕该第二驱动电极；P个第三接收电极，各自对应于该第三驱动电极；一驱动通道，该控制器透过该驱动通道对该第一驱动电极和该第二驱动电极同时发送一驱动信号；该控制器以时间交错的方式驱动该第三驱动电极与该第一驱动电极，该P个第三接收电极之一与该N个第一接收电极之一连接至同一接收通道；以及(N+M)个接收通道，各自对应于该N个第一接收电极之一或该M个第二接收电极之一，该N个第一接收电极与该M个第二接收电极各对应不同的接收通道，该控制器于发送该驱动信号时透过该(N+M)个接收通道接收(N+M)个感应结果，N和M为大于等于3的正整数，P为一正整数。2.如权利要求1所述的互容式触控面板，其特征在于，该第一驱动电极与该第二驱动电极连接至同一驱动通道。3.如权利要求1所述的互容式触控面板，其特征在于，该控制器同时透过该(N+M)个接收通道接收该(N+M)个感应结果。4.如权利要求1所述的互容式触控面板，其特征在于，该第一驱动电极、该第二驱动电极、该N个第一接收电极与该M个第二接收电极的平面轮廓为一菱形或一三角形。5.如权利要求4所述的互容式触控面板，其特征在于，该第一驱动电极、该第二驱动电极、该第三驱动电极、该N个第一接收电极、该M个第二接收电极与该P个第三接收电极的平面轮廓为一菱形。6.如权利要求5所述的互容式触控面板，其特征在于，N、M、P分别等于4，该四个第一接收电极环绕该第一驱动电极的四个边线排列，该四个第二接收电极环绕该第二驱动电极的四个边线排列，该四个第三接收电极环绕该第三驱动电极的四个边线排列；该四个第一接收电极中有两个第一接收电极同时为该四个第三接收电极中的两个第三接收电极，且该四个第二接收电极中有两个第二接收电极同时为该四个第三接收电极中的另外两个第三接收电极。7.一种单层结构互容式触控面板，与一控制器协同运作，该触控面板包含：一第一驱动电极；一第二驱动电极；一第三驱动电极，该第一驱动电极、该第三驱动电极和该第二驱动电极以顶点相邻排为一列；多个第一接收电极，环绕该第一驱动电极；多个第二接收电极，环绕该第二驱动电极；多个第三接收电极，各自对应于该第三驱动电极；两驱动通道，分别对应于该第一驱动电极和该第二驱动电极，该控制器以时间交错的方式透过该两驱动通道对该第一驱动电极和该第二驱动电极各自发送一驱动信号；以及一接收通道，供连接至该多个第一接收电极之一与该多个第二接收电极之一，该控制器透过该接收通道接收一感应结果。8.如权利要求7所述的互容式触控面板，其特征在于，连接至该接收通道的该第一接收电极与该第二接收电极为同一接收电极。9.如权利要求7所述的互容式触控面板，其特征在于，该第一驱动电极、该第二驱动电极、该多个第一接收电极与该多个第二接收电极各自的平面轮廓为一菱形...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪国强，叶丁豪，
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：