TWI476669B - 電容式觸控面板 - Google Patents

Description

電容式觸控面板

本發明是有關於一種觸控面板，且特別是有關於一種可降低雜訊干擾的觸控面板。

觸控面板依照其感測方式的不同而大致上區分為電阻式觸控面板、電容式觸控面板、光學式觸控面板、聲波式觸控面板以及電磁式觸控面板。由於電容式觸控面板具有反應時間快、可靠度佳以及耐用度高等優點，因此，電容式觸控面板已被廣泛地使用於電子產品中。

電容式觸控面板為經由手指或導體材質靠近或觸碰觸控面板，而使觸控面板的電容值產生變化。當觸控面板偵測到電容值變化時，便可判斷出手指或導體材質靠近或觸碰的位置，並且執行觸碰位置所對應之功能操作。由於受限於電源容量的限制，現今的電子產品，例如手機、平板電腦等等，時常出現需要一邊充電一邊使用的情形。然而，當電子產品在連接至充電器的情形下，充電器將交流電壓轉換至直流電壓的過程中所產生的雜訊，將透過電子產品中晶片電路的接地端影響電容值的偵測結果，進而出現觸控點判斷錯誤或觸控靈敏度下降等降低使用品質的情形。

本發明提供一種電容式觸控面板，可有效減低充電器所引起之雜訊對觸控操作的影響。

本發明提出一種電容式觸控面板，包括多個第一感測串列以及多個第二感測串列。多個第一感測串列沿第一方向延伸，各第一感測串列包括多個彼此連接的第一感測墊。多個第二感測串列沿第二方向延伸，且與上述多個第一感測串列交錯，各第二感測串列包括多個第二感測墊，其中各第二感測墊之面積小於各第一感測墊之面積，且各第二感測墊包括第一子感測墊以及多個第二子感測墊，其中第一子感測墊與上述多個第二子感測墊間相互電性耦合。

在本發明之一實施例中，上述之第一感測墊更包括多個分支部，各分支部分別配置於與其對應的二個上述第二子感測墊之間，且分別與對應的二個上述第二子感測墊電性耦合。

在本發明之一實施例中，其中在同一第二感測串列中，任二相鄰的第二感測墊中的第一子感測墊透過橋接線彼此連接。

在本發明之一實施例中，其中在同一第一感測串列中，任二相鄰的第一感測墊透過橋接線彼此連接。

在本發明之一實施例中，上述之第一感測串列用以傳輸掃描訊號，第二感測串列用以傳輸感測訊號。

在本發明之一實施例中，上述之第一方向垂直第二方向。

本發明提出一種電容式觸控面板，包括多個第一感測串列以及多個第二感測串列。多個第一感測串列沿第一方向延伸，各第一感測串列包括多個彼此連接的第一感測 墊。多個第二感測串列沿第二方向延伸，且與上述多個第一感測串列交錯，各第二感測串列包括多個彼此連接的第二感測墊，其中各第二感測墊之面積小於各第一感測墊之面積。

在本發明之一實施例中，其中在同一第一感測串列中，任二相鄰的第一感測墊透過橋接線彼此連接。

在本發明之一實施例中，其中在同一第二感測串列中，任二相鄰的第二感測墊透過橋接線彼此連接。

在本發明之一實施例中，上述之第二感測墊為箭頭形狀。

在本發明之一實施例中，上述之第一感測墊為箭頭形狀。

在本發明之一實施例中，上述之第一感測串列用以傳輸掃描訊號，第二感測串列用以傳輸感測訊號。

在本發明之一實施例中，上述之第二感測串列用以傳輸掃描訊號，第一感測串列用以傳輸感測訊號。

在本發明之一實施例中，上述之第一方向垂直第二方向。

基於上述，本發明藉由縮小用以傳輸感測訊號的感測串列中的感測墊面積，以抑制充電器雜訊的干擾電壓，進而改善觸控點判斷錯誤或觸控靈敏度下降的問題。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1繪示為本發明一實施例之電容式觸控面板的示意圖。請參照圖1，電容式觸控面板100包括多個第一感測串列102與多個第二感測串列104，其中多個第一感測串列102為以沿第一方向(亦即圖1所示之X方向)延伸，且以沿第二方向(亦即圖1所示之Y方向，在本實施例中第一方向與第二方向相互垂直)排列的方式配置，而多個第二感測串列104則以沿第二方向延伸，且以第一方向排列的方式配置，第一感測串列102與第二感測串列104交錯。為便於說明，圖1僅繪示出一個第一感測串列102以及一個第二感測串列104。

如圖1所示，各個第一感測串列102包括多個彼此連接的第一感測墊102A，而各個第二感測串列104則包括多個第二感測墊104A，其中第二感測墊104A之面積小於第一感測墊102A之面積。在本實施例中，第一感測墊102A為用以傳輸掃描訊號TX，而第二感測串列104則用以傳輸感測訊號RX。

另外，在本實施例中的第一感測串列102中，二相鄰的第一感測墊102A透過橋接線102B彼此連接。而在第二感測串列104中，第一感測墊102A被分割為一個第一子感測墊104A1以及4個第二子感測墊104A2，其中各個第二子感測墊104A2電性耦合至第一子感測墊104A1，且各個第二子感測墊104A2間亦相互電性耦合，二相鄰的第二感測墊104A中的第一子感測墊104A1透過橋接線104B 彼此連接。另外，第一子感測墊104A1與各個第二子感測墊104A2之面積總和小於第一感測墊102A。也就是說，相較於傳統觸控面板之感測墊大小皆相同的設計，本實施例縮減用以傳輸感測訊號RX的第二感測串列104的第二感測墊104A的面積大小。

其中，相鄰之第一感測墊102A與第二感測墊104A間將會形成背景電容Cm1，且第一子感測墊104A1與多個第二子感測墊104A2間亦會形成背景電容Cm2，另外，第二感測墊104A與接地端間則會形成對地自電容Cearth。其中充電器所引起的雜訊將會自接地端產生，而透過對地自電容Cearth耦合到輸出端T2，進而影響觸控的偵測結果。

背景電容Cm1、Cm2以及對地自電容Cearth所形成的等效電路可如圖2所示，其中背景電容Cm1與背景電容Cm2串聯於掃描訊號TX的輸入端T1以及輸出感測訊號RX的輸出端T2之間，對地自電容Cearth則耦接於輸出端T2與接地端之間。輸出端T2耦接至一類比數位轉換器ADC，將感測訊號RX轉為數位訊號。

值得注意的是，本實施例所指之背景電容Cm1為被掃描訊號TX所驅動的第一感測串列102中的各個第一感測墊102A與其相鄰的第二感測墊104A之間所形成的電容的總和，圖1所繪示之背景電容Cm1為簡化的示意圖。類似地，本實施例所指之背景電容Cm2為與被掃描訊號TX所驅動的第一感測串列102中的各個第一感測墊102A相 鄰的第二感測墊104A中第一子感測墊104A1與多個第二子感測墊104A2間形成的電容的總和，圖1所繪示之背景電容Cm2為簡化的示意圖。

如圖2所示，由於相較於傳統觸控面板之感測墊，本實施例用以傳輸感測訊號RX的第二感測墊104A的面積被縮減，因而第二感測墊104A與接地端間所形成的對地自電容Cearth將較傳統技術要來的小，如此便可大幅地抑制充電器雜訊對感測訊號RX的干擾。在第二感測墊104A的面積縮小至1/2以下的情形下，可將充電器雜訊對感測訊號RX的干擾抑制為原來的1/2以下。而維持第一感測墊102A的形狀不對其進行如第二感測墊104A的分割，可避免提高第一感測串列102的電阻值。

另外，將第二感測墊104A分割為一個第一子感測墊104A1與多個第二子感測墊104A2的結果，使得背景電容大幅地下降。如圖2所示。相較於未對第二感測墊104A分割時第一感測墊102A與第二感測墊104A間僅具有背景電容Cm1，而透過對第二感測墊104A進行分割，可額外形成與背景電容Cm1串聯的背景電容Cm2，如此一來便可大幅降低背景電容的電容值。而由於第二感測墊104A的分割並不會對手指進行觸控操作時所形成的手指電容產生顯著的影響，因而可提高類比數位轉換器ADC所接收到之感測訊號RX的訊雜比，在不讓類比數位轉換器ADC之數位碼飽和的情形下，可感測到較大的手指電容值。此外，較小的背景電容亦可降低第一感測串列102充放電時 所需的功耗。

值得注意的是，上述第二感測墊104A的分割並不限於如圖1實施例的方式，如圖3所示之本發明另一實施例之電容式觸控面板的示意圖，亦可將第二感測墊104A分割為一個第一子感測墊104A1以及6個第二子感測墊104A2，且第一子感測墊104A1與第二子感測墊104A2的形狀亦不限定，如本實施例之第二子感測墊104A2可包括菱形與三角形。

此外，亦可藉由改變第一感測墊102A的形狀來降低背景電容，如圖4所示之本發明另一實施例之電容式觸控面板的示意圖。在本實施例中，第一感測墊102A更包括多個分支部B1，其中，各個分支部B1分別被配置於與其對應的二個第二子感測墊104A2之間，且分別與對應的二個第二子感測墊104A2電性耦合，如此便可增加與背景電容串聯的電容，以進一步降低背景電容。

值得注意的是，在部分實施例中亦可不對第二感測墊104A分割，而僅以改變形狀的方式來縮減面積，如圖5所示之本發明另一實施例之電容式觸控面板的示意圖，可將第二感測墊104A改為箭頭的形狀，以縮減第二感測墊104A的面積。此外，在其他實施例中，亦可將第一感測墊102A與第二感測墊104A皆改為箭頭的形狀(如圖6所示)，以符合在部分實施例中，需要將第一感測串列102與第二感測串列104角色互換的應用。

綜上所述，本發明藉由縮減用以傳輸感測訊號的第二 感測串列的第二感測墊的面積大小，來抑制充電器雜訊對感測訊號的干擾。另外並可藉由對第二感測墊進行分割，以降低背景電容的電容值，來提高感測訊號的訊雜比，並降低第一感測串列充放電時所需的功耗。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧電容式觸控面板

102‧‧‧第一感測串列

104‧‧‧第二感測串列

102A‧‧‧第一感測墊

104A‧‧‧第二感測墊

102B、104B‧‧‧橋接線

TX‧‧‧掃描訊號

RX‧‧‧感測訊號

104A1‧‧‧第一子感測墊

104A2‧‧‧第二子感測墊

Cm1、Cm2‧‧‧背景電容

Cearth‧‧‧對地自電容

T1‧‧‧輸入端

T2‧‧‧輸出端

ADC‧‧‧類比數位轉換器

B1‧‧‧分支部

圖1繪示為本發明一實施例之電容式觸控面板的示意圖。

圖2繪示為圖1實施例之電容式觸控面板的等效電路示意圖。

圖3~圖6繪示為本發明實施例之電容式觸控面板的示意圖。

100‧‧‧電容式觸控面板

102‧‧‧第一感測串列

104‧‧‧第二感測串列

102A‧‧‧第一感測墊

104A‧‧‧第二感測墊

102B、104B‧‧‧橋接線

TX‧‧‧掃描訊號

RX‧‧‧感測訊號

104A1‧‧‧第一子感測墊

104A2‧‧‧第二子感測墊

Cm1、Cm2‧‧‧背景電容

Cearth‧‧‧對地自電容

Claims (13)

1. 一種電容式觸控面板，包括：多個第一感測串列，沿一第一方向延伸，各該第一感測串列包括多個彼此連接的第一感測墊；以及多個第二感測串列，沿一第二方向延伸，且與該些第一感測串列交錯，各該第二感測串列包括多個第二感測墊，其中各該第二感測墊之面積小於各該第一感測墊之面積，且各該第二感測墊包括：一第一子感測墊；以及多個第二子感測墊，其中該第一子感測墊與該些第二子感測墊間相互電性耦合。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電容式觸控面板，其中該第一感測墊更包括多個分支部，各該分支部分別配置於與其對應的二個上述第二子感測墊之間，且分別與對應的二個上述第二子感測墊電性耦合。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電容式觸控面板，其中在同一第二感測串列中，任二相鄰的第二感測墊中的第一子感測墊透過一橋接線彼此連接。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電容式觸控面板，其中在同一第一感測串列中，任二相鄰的第一感測墊透過一橋接線彼此連接。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電容式觸控面板，其中該些第一感測串列用以傳輸掃描訊號，該些第二感測串列用以傳輸感測訊號。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電容式觸控面板，其 中該第一方向垂直該第二方向。
7. 一種電容式觸控面板，包括：多個第一感測串列，沿一第一方向延伸，各該第一感測串列包括多個彼此連接的第一感測墊；以及多個第二感測串列，沿一第二方向延伸，且與該些第一感測串列交錯，各該第二感測串列包括多個彼此連接的第二感測墊，其中各該第二感測墊之面積小於各該第一感測墊之面積，而該第二感測墊為一箭頭形狀。
8. 如申請專利範圍第7項所述之電容式觸控面板，其中在同一第一感測串列中，任二相鄰的第一感測墊透過一橋接線彼此連接。
9. 如申請專利範圍第7項所述之電容式觸控面板，其中在同一第二感測串列中，任二相鄰的第二感測墊透過一橋接線彼此連接。
10. 如申請專利範圍第7項所述之電容式觸控面板，其中該第一感測墊為一箭頭形狀。
11. 如申請專利範圍第7項所述之電容式觸控面板，其中該些第一感測串列用以傳輸掃描訊號，該些第二感測串列用以傳輸感測訊號。
12. 如申請專利範圍第7項所述之電容式觸控面板，其中該些第二感測串列用以傳輸掃描訊號，該些第一感測串列用以傳輸感測訊號。
13. 如申請專利範圍第7項所述之電容式觸控面板，其中該第一方向垂直該第二方向。