专利名称：具有异向性材质的触控面板驱动方法及装置和触控面板模块的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种触控面板的驱动方法及装置，且特别是有关于一种具有异向性材质的触控面板的驱动方法及装置以及触控面板模块。
背景技术：
随着人机介面更为简便与快速的需要，触控面板现今已成为新一代人机沟通的桥梁，代替键盘、鼠标而大量广泛应用在各式电子产品上，尤其是智能手机、平板电脑、电子书等产品。然而，由于触控面板里的关键材料一透明导电薄膜所需的铟为稀有金属，且价格波动起伏大，于是新型导电材料成为技术开发的关注的课题。故此，学界及业界开发出利用其他容易取得的材料，例如异向性材质，如纳米碳管 (carbon nanotube，CNT)，作为触控面板的基础材料。CNT的优点是不需要蚀刻图案化等制程，可以较简易的制程制作。例如CNT薄膜电容式触控面板。而驱动上述的具有异向性材质的触控面板仍有待解决的问题之一，就是触控点的座标辨认的解析度问题。具体而言，CNT薄膜的CNT配向的关系而产生很大的电阻异向性，造成与CNT配向垂直的X座标辨认的解析度很高，但与CNT配向平行的Y座标辨认的解析度很低的问题。
发明内容
本揭露提供关于一种具有异向性材质的触控面板的驱动方法及装置以及一种触控面板模块的实施例。驱动方法的一实施例基于对触控面板的多个导电端中的一导电端群组的不同导电端组合所包含的导电端同时进行驱动动作，能辅助或是达成触控点的检测或是触控点的座标的计算及输出，并且能增加其解析度。根据一实施例，提出一种具有异向性材质的触控面板的驱动方法，此方法包括如下步骤。提供具有异向性材质的一触控面板，此具有异向性材质薄膜的一侧具有一列的多个第一导电端，以及另一侧具有一列与这些第一导电端相对的多个第二导电端，这些第一及第二导电端之间定义一触控区域。依据此触控面板的相邻的至少两个第一导电端以及其相对且相邻的至少两个第二导电端中包括至少二个导电端的一组合和包括全部导电端的一组合的多个组合，分别对这些组合中所包含的导电端同时进行驱动动作。根据另一实施例，提出一种具有异向性材质的触控面板的驱动装置，其包括一控制单元以及一感测单元。控制单元，用以控制一具有异向性材质的触控面板的驱动动作，依据此触控面板的相邻的至少两个第一导电端以及其相对且相邻的至少两个第二导电端中包括至少二个导电端的一组合和包括全部导电端的一组合的多个组合，分别对这些组合中所包含的导电端同时充电后同时放电。感测单元，在此控制单元对各这些组合中所包含的导电端同时放电时，用以检测此组合中所包含的导电端的信号强度。根据另一实施例，提出一种触控面板模块，其包括一具有异向性材质的触控面板以及如上述实施例的一驱动装置，此驱动装置与此触控面板耦接，用以驱动此触控面板。
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I绘不对具有异向性材质的一触控面板的一实施例中的一导电端进行驱动动作的示意图。图2A绘示在图I所示意的驱动动作下两触控点的移动轨迹，其中两移动轨迹的X座标不同而Y座标变化方向相同。图2B绘示在图I所示意的驱动动作下对此导电端检测所得的一信号强度随触控点Y座标变化的关系。
图2C示意一触控点的实际移动轨迹与计算所得的移动轨迹具有差异的情况。图3A绘示上述触控面板的实施例中的至少两导电端进行驱动动作的示意图。图3B绘示在图3A所示意的驱动动作下两触控点的移动轨迹，其中两移动轨迹的X座标不同而Y座标变化方向相同。图3C绘示在图3A所示意的驱动动作下对此两导电端检测所得的一信号强度随触控点Y座标变化的关系。图4绘示一种触控面板的驱动方法的实施例。图5A绘示对至少两个第一导电端的一组合进行驱动动作的示意图。图5B绘示对至少两个第二导电端的一组合进行驱动动作的示意图。图5C绘示对至少两个第一导电端之一与相对的此至少两个第二导电端之一的一组合进行驱动动作的示意图。图绘示对至少两个第一导电端的另一与相对的此至少两个第二导电端的另一的一组合进行驱动动作的示意图。图5E绘示对至少两个第一导电端及至少两个第二导电端的一组合进行驱动动作的示意图。图6绘示一种触控面板的驱动方法的另一实施例。图7A-7C绘示检测此些导电端的信号强度的数个实施例的示意图。图8为一种触控面板模块的一实施例的方块图。图9为对导电端的组合作驱动动作的驱动信号的一实施例。主要元件符号说明10 :触控面板80 :触控面板模块100 :具有异向性材质薄膜190、600 :触控区域700 电容数字转换器800 :驱动装置810 :控制单元811 :扫描单元813 :处理单元820 :感测单元
Pl-I 至 Pl-N :第一导电端P2-1 至 P2-N :第二导电端A、B、R:轨迹CP :计算所得的轨迹TP1-TP4 :触控点SA、SB、SA，、SB，曲线S410、S420:步骤C :充电动作D :放电动作
S :感测动作
具体实施例方式以下提供本揭露的一种具有异向性材质的触控面板的驱动方法及装置的实施例。驱动方法的一实施例基于对相邻的至少二导电端同时进行驱动动作、对相对的至少二导电端同时进行驱动动作以及上述导电端全部同时进行驱动动作的方式。如此，其能辅助或是达成触控点的检测或是触控点的座标的计算。亦可有助改善检测触控点所得的座标的解析度。为了说明本揭露的实施例与检测触控点所得的座标的解析度的关系，在此首先讨论针对单一导电端作驱动动作所产生的辨认的解析度具有误差的问题。图I绘示具有异向性材质的一触控面板的一实施例，其中示意对触控面板的一导电端进行驱动动作。触控面板10具有一具有异向性材质薄膜100如纳米碳管薄膜。例如，触控面板包括一具有异向性材质薄膜100以及一基材，具有异向性材质薄膜100设置于基材之上。例如，将纳米碳管(CNT)薄膜直接贴在透明基板上而制成；其所使用的CNT是以CVD合成的单壁纳米碳管(SWCNT)，制成CNT浆料后涂布在PET基材，成为CNT薄膜。此外，更可以在CNT薄膜加上顶盖(cover lens)。由于异向性材质薄膜100的特性，触控面板10在一第一方向(或称为X方向)上因为具较大的电阻，故实质上为非导电性，而在一第二方向(或称为Y方向)上因为具较小的电阻，故实质上具有导电性。在具有异向性材质薄膜100的一侧的X方向上具有一列的多个第一导电端Pl-I至Pl-N(以下简写为P1)，而另一侧具有一列的多个第二导电端P2-1至P2-N(以下简写为P2)，这些第二导电端P2在Y方向上与这些第一导电端Pl相对的设置在具有异向性材质薄膜100上,亦即例如第二导电端P2-1与第一导电端Pl-I相对。第一导电端Pl及第二导电端P2之间定义一触控区域190，以让使用者作触控的输入动作，例如按压、拖曳之类的触控动作。图I所示意对触控面板10的一导电端进行驱动动作，例如是对第一导电端P1-K，先作充电后再放电，而其余的导电端则可令其如接地、接一底电位或是浮接，其中，K代表正在进行驱动动作的第一导电端及其对应的第二导电端。当第一导电端Pl-K充满电时所形成的静电场的等位线如图I的虚线所示，其中亦如具箭号所代表的漏电流的现象发生。驱动动作再进一步，可在放电时，进行检测动作，例如是利用电容数字转换器(Capacitance-to-Digital converter)检测第一导电端P1_K的信号强度,从而产生对应的数值。如图2A示，在第一导电端Pl-K附近产生了一触控点TPl，沿着轨迹A移动，即X座标不变并沿着Y方向向上移动靠近第二导电端P2-K ;所对应地能检测的信号强度随触控点TPl的Y座标变化的关系如图2B中的曲线SA所示。又另一触控点TP2在第一导电端Pl-K及Pl-(K+1)之间产生，沿着与轨迹A平行的轨迹B移动，检测的信号强度随触控点TP2的Y座标变化关系由曲线SB代表。比较图2B的曲线SA及SB可知，触控点距离第一导电端Pl-K愈近，信号强度愈强，反之亦然；但是对于同一信号强度的数值，却会因触控点X座标不同，而产生不同的数值。由此可见，利用第一导电端Pl-K的信号强度来估测触控点的Y座标的变化会造成误差。例如图2C所示，当一触控点TP3沿着实际的轨迹R(实线)往右前进时，依据检测到的信号强度经计算后的路径CP却成为如虚线所示的波动变化般的曲线。故此，针对单一导电端作驱动动作所得出的触控点的座标的解析度具有严重的误 差。而依据本揭露，针对至少两个相邻的导电端进行驱动动作，能有效改善上述的问题。图3A为对触控面板10的实施例中的至少两导电端P1-3及P1-4进行驱动动作的示意图。在图3A中，被同时充电的两个第一导电端P1-3及P1-4之间的等位线在X方向上较图I所示者平缓。故此在第一导电端Pl-3、P1-4、第二导电端P2-3及P2-4之间的触控区域上，产生了 Y方向上有梯度的等位线。如同图2A的测试方式，图3B示意在图3A所示的驱动动作下两触控点TP1、TP2分别沿着轨迹A及B移动。而本实施例假设K = 3,则图3C绘示在图3A所示的驱动动作下对此两导电端P1-3及P1-4检测所得的一信号强度随触控点的Y座标变化的关系，其中第一导电端的Y座标假设为0，第二导电端的Y座标假设为某一整数。在图3C中，曲线SA’及SB’分别对应到两触控点TPl及TP2。当触控点的Y座标较小(即愈靠近此两第一导电端)时，曲线SA’及SB’可视为重叠；当触控点Y座标较大(即愈远离此两第一导电端)时，曲线SA’及SB’仍有差异，但相较于图2B来说，此差异已缩小了。如此，若对两第二导电端P2-3及P2-4进行先充电及放电的动作，并在放电动作中进行检测，则导电端P2-3及P2-4检测所得的一信号强度随两触控点TPl及TP2的Y座标变化的关系，会与上述情况相似，即愈靠近两第二导电端P2-3及P2-4(即触控点Y座标较大)则信号强度的变化曲线趋于重叠，愈离开此两导电端(即触控点Y座标较小)则信号强度的变化曲线仍有一些差异。由此可知，为了求得更精确的触控点的Y座标，可分别对于至少两个第一及至少两个第二导电端各组的导电端同时进行驱动动作，从而依据检测到的多个信号强度所对的数值以内插或其他演算方式求得触控点的Y座标。请参考图4所示，提出一种触控面板的驱动方法的实施例，其能辅助或是达成触控点的检测或是触控点的座标的计算。此方法包括步骤如下如步骤S410所示，提供具有异向性材质的一触控面板，如图I所示的触控面板。如步骤S420所示，依据触控面板的相邻的至少两个第一导电端以及其相对且相邻的至少两个第二导电端中包括至少二个导电端的一组合和包括全部导电端的一组合的多个组合，分别对这些组合中所包含的导电端同时进行驱动动作。上述步骤S420所述的多个组合例如包括以下组合。如图5A所示的至少两个第一导电端的一组合以及如图5B所示的至少两个第二导电端的一组合。如图5C所示的此至少两个第一导电端之一与相对的此至少两个第二导电端之一的一组合以及如图5D所示的此至少两个第一导电端的另一与相对的此至少两个第二导电端的另一的一组合。如图5E所示的至少两个第一导电端及至少两个第二导电端的一组合。在一些实施例中，可以依据不同的次序对分别对上述组合的这些导电端同时进行驱动，例如先进行如图5E的组合的驱动动作，再继而进针对其他如第5A-5D图的驱动动作。此外，在一实施例中，步骤S420例如包括分别对这些组合中所包含的这些导电端同时进行充电后同时放电；此实施例可利用一驱动电路加以实现。又于另一实施例中，在步骤S420中，在对各个这些组合中所包含的这些导电端同时放电时，更检测此组合中所包含的这些导电端的信号强度；此实施例的检测动作可利用一感测电路例如是电容数字转换电路加以实现。例如对于图5A及图5B所示的两组合，可以检测出信号强度以辅助求得在这些导电端所形成的触控区域内的触控点的Y座标。例如对于图5C及图所示的两组合，可以检测出信号强度以辅助求得在这些导电端所形成的触控区域内的触控点的X座标。例如对于图5E所示的组合，可以检测出这些导电端所形成的触控区域内的信号强度的背景值，以辅助求得在触控点的X及Y座标之用。请参考图6所示意的一种触控面板的驱动方法的另一实施例。如图6所示，驱动方式可以包括先依据如第5C及图的方式对相对的第一及第二导电端逐一进行扫描,利 用检测到信号强度的大小从而找出一触控点TP4的X座标的所在一触控区域600。驱动方式再继而利用如第5A及5B图及5E的方式进行驱动。此外，在一些实施例中，在对于例如图5A或图5B所示的组合，检测此组合中所包含的这些导电端的信号强度时，可以借由不同方式达成。例如图7A所示，对于此至少两个第一导电端(P1-1至P1-N)的组合，同时个别检测此组合中所包含的这些导电端的信号强度。例如图7A所示，借由使用两个电容数字转换器700同时对两个第一导电端P1-K、Pl-(K+1)个别进行信号强度的检测。又例如图7B所示，对于此至少两个第一导电端(P1-1至P1-N)的组合，检测此组合中所包含的这些导电端被耦接时的信号强度，例如是借由使两个相邻的导电端耦接至一个电容数字转换器以进行检测信号强度。又例如图7C所示，对于此至少两个第一导电端Pl-I至Pl-N的组合(例如具有三个或以上的第一导电端Pl-I至Pl-N时)，检测步骤包括检测此组合的至少两者耦接时的信号强度。在如图7C所示意的作法中有许多的实现方式，例如在3个第一导电端Pl-I至Pl-N中选出两组P1-K、P1- (K+1)以及同时检测此两组个别的信号强度。例如图7C所示，借由使两个电容数字转换器以进行检测讯三个第一导电端的信号强度。在上述第7A或7C图的例子中，其中借由两个电容数字转换器700所得到的两个数值可以于后序的处理中作例如加法处理从而得到相对应的数值。此外，图8为一种触控面板模块的一实施例的方块图。在图8中，触控面板模块80包括一触控面板10及驱动装置800。触控面板10的所有导电端皆耦接至驱动装置800，例如是透过软性电路板或是印刷电路板。驱动装置800包括一控制单元810及一感测单元820。控制单元810用以控制对触控面板10的驱动动作，可实现如上述的驱动方式的各个实施例。感测单元820配合控制单元810的驱动动作，适时地检测这些导电端的信号强度，以产生对应的数值。在一些实施中，驱动装置800依据感测单元820的输出数值，可以据以产生触控区域190上所感测到的触控点的座标，或是其他触控有关的参数。控制单元810可以用不同的方式实现，例如包括一扫描单元811及一处理单元813。在一实施例中，控制单元810进行驱动动作,对触控面板10进行对这些导电端的一组合的同时充电后同时放电的动作。
又例如处理单元813例如依据上述第5A-5E图的数个组合或更进一步依据如图6所示的实施例，控制扫描单元811使这些扫描单元811分别对上述组合的这些导电端同时进行驱动进行充电后同时放电。又例如举例而言，图9所示为控制单元810或扫描单元811对这些导电端的组合，例如上述如第5A至5E图所举例的组合，作驱动动作的驱动信号的一实施例。驱动信号输出至此组合的每一个导电端，其中高位准时表示对一组合的导电端进行充电动作(在图9中以C为代表)，低位准时表示对此组合的导电端进行放电动作(在图9中以D为代表)。当在对各个这些组合中所包含的导电端同时放电时,感测单元820对此组合中所包含的这些导电端进行检测动作(在图9中以S为代表)，以检测出信号强度并据以转换为数值。感测单元820例如包括一个或多个电容数字转换器700，例如以第7A、7B或7C图或相似方式进行检测这些导电端的信号强度。此外，驱动装置800对导电端的一组合进行驱动动作时，其余的这些导电端则可令其如接地、接一低电位或是浮接。在一实施例中，控制单元810或处理单元813又可进一步依据感测单元820所输出的数值进行计算，以输出触控点的座标。 此外，驱动装置800可用集成电路如微控制器、微处理器、数字信号处理器、特殊应用集成电路(ASIC, Application Specific Integrated Circuit)或元件可程序逻辑闸阵列(FPGA, Field Programmable Gate Array)或逻辑电路来实施。除了输出如图9的驱动信号以外，在其他实施例中，只要能达成上述的驱动动作的其他形式的驱动信号皆可据以用作实现驱动装置800。如上所述，已提出具有异向性材质的触控面板的驱动方法及装置以及触控面板模块的一些实施例。由于分别对于至少两个第一及至少两个第二导电端各组的导电端同时进行驱动动作，可以在X方向及Y方向产生较为均匀的具有梯度的等位线，故此可以增加触控点的座标值的解析度。又由于在驱动过程中对多个组合的导电端进行驱动，故一些实施例能辅助或是达成触控点的检测或是触控点的座标的计算及输出，并且能增加其解析度。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
权利要求
1.一种触控面板的驱动方法，包括 提供具有异向性材质的一触控面板(10)，其中该触控面板之一具有异向性材质薄膜(100)，该具有异向性材质薄膜(100)的一侧具有一列的多个第一导电端(P1-1 P1-N)，以及另一侧具有一列与所述第一导电端(Pi-ι P1-N)相对的多个第二导电端(P2-1 P2-N)，所述第一导电端(P1-1 P1-N)及所述第二导电端(P2-1 P2-N)之间定义一触控区域(190、600)； 依据该触控面板的相邻的至少两个第一导电端(P1-1 P1-N)以及其相对且相邻的至少两个第二导电端(P2-1 P2-N)中包括至少二个导电端的一组合和包括全部导电端的一组合的多个组合，分别对所述组合中所包含的各导电端同时进行驱动动作。
2.如权利要求I所述的触控面板的驱动方法，其特征在于，分别对所述组合中所包含的导电端同时进行驱动动作的该步骤中，所述组合包括 该至少两个第一导电端的一组合(5A)、 该至少两个第二导电端的一组合(5B)、 该至少两个第一导电端之一与相对的该至少两个第二导电端之一的一组合(5C、5D)、 该至少两个第一导电端及该至少两个第二导电端的一组合(5E)。
3.如权利要求I所述的触控面板的驱动方法，其特征在于，分别对所述组合中所包含的导电端同时进行驱动的该步骤包括分别对所述组合中所包含的所述导电端同时进行充电后同时放电。
4.如权利要求3所述的触控面板的驱动方法，其特征在于，在分别对所述组合中所包含的导电端同时进行驱动的该步骤中，在对各该组合中所包含的所述导电端同时放电时，更检测该组合中所包含的各导电端的信号强度。
5.如权利要求3所述的触控面板的驱动方法，其特征在于，分别对所述组合中所包含的所述导电端同时充电后同时放电的该步骤包括 对该至少两个第一导电端之一与相对的该至少两个第二导电端之一同时充电后同时放电； 对该至少两个第一导电端的另一与相对的该至少两个第二导电端的另一同时充电后同时放电； 对该至少两个第一导电端同时充电后同时放电； 对该至少两个第二导电端同时充电后同时放电；以及 对该至少两个第一导电端及该至少两个第二导电端同时充电后同时放电。
6.如权利要求5所述的触控面板的驱动方法，其特征在于，分别对所述组合中所包含的所述导电端同时进行驱动的该步骤，在对各所述组合中所包含的导电端同时放电时，更检测该组合中所包含的各导电端的信号强度。
7.如权利要求6所述的触控面板的驱动方法，其特征在于，对于该至少两个第一导电端，检测该组合中所包含的所述导电端的信号强度为同时个别检测所述组合中所包含的各导电端的信号强度。
8.如权利要求6所述的触控面板的驱动方法，其特征在于，对于该至少两个第一导电端，检测所述组合中所包含的导电端的信号强度为检测该组合中所包含的导电端被耦接时的信号强度。
9.如权利要求6所述的触控面板的驱动方法，其特征在于，对于该至少两个第一导电端的该组合具有两个以上的第一导电端，检测该组合中所包含的导电端的信号强度的步骤包括检测该组合中所包含的导电端的至少两者被耦接时的信号强度。
10.一种触控面板的驱动装置，包括 一控制单元(810)，用以控制一具有异向性材质的触控面板(10)的驱动动作，依据该触控面板(10)的相邻的至少两个第一导电端(P1-1 P1-N)以及其相对且相邻的至少两个第二导电端(P2-1 P2-N)中包括至少二个导电端的一组合和包括全部导电端的一组合的多个组合，分别对所述组合中所包含的所述导电端同时充电后同时放电；以及 一感测单元(820)，在该控制单元(810)对各所述组合中所包含的所述导电端同时放电时，用以检测该组合中所包含的各导电端的信号强度。
11.如权利要求10所述的触控面板的驱动装置，其特征在于，对于该至少两个第一导电端，该感测单元检测该组合中所包含的导电端的信号强度为同时个别检测该组合中所包含的导电端的信号强度。
12.如权利要求10所述的触控面板的驱动装置，其特征在于，对于该至少两个第一导电端，该感测单元检测该组合中所包含的导电端的信号强度为检测该组合中所包含的导电端被耦接时的信号强度。
13.如权利要求10所述的触控面板的驱动装置，其特征在于，对于该至少两个第一导电端的该组合具有两个以上的第一导电端，该感测单元检测该组合中所包含的导电端的信号强度时，检测该组合中所包含的导电端的至少两者被耦接时的信号强度。
14.一种触控面板模块,包括 一具有异向性材质的触控面板；以及 如权利要求10至13任意一项所述的触控面板的驱动装置，该驱动装置与该触控面板耦接，用以驱动该触控面板。
15.如权利要求14所述的触控面板的触控面板模块，其特征在于，该触控面板主要包括 一具有异向性材质薄膜(100)，而该具有异向性材质薄膜设置于该触控面板的一基材之上，其中该具有异向性材质薄膜的一侧具所述第一导电端，以及另一侧具有所述第二导电端，所述第一导电端及所述第二导电端之间定义一触控区域。
16.如权利要求14所述的触控面板的触控面板模块，其特征在于，该具有异向性材质薄膜为纳米碳管薄膜。
全文摘要
本发明公开具有异向性材质的触控面板的驱动方法及装置以及触控面板模块。此方法包括如下步骤。提供具有异向性材质的一触控面板，其具有异向性材质薄膜的一侧具有一列的多个第一导电端，以及另一侧具有一列与这些第一导电端相对的多个第二导电端，这些第一及第二导电端之间定义一触控区域。依据触控面板的相邻的至少两个第一导电端以及其相对且相邻的至少两个第二导电端中包括至少二个导电端的一组合和包括全部导电端的一组合的多个组合，分别对这些组合中所包含的导电端同时进行驱动动作。
文档编号G06F3/041GK102799298SQ201110151929
公开日2012年11月28日 申请日期2011年5月25日 优先权日2011年5月25日
发明者黄俊龙, 郑建勇, 陈柏仰, 施博盛 申请人:群康科技(深圳)有限公司, 奇美电子股份有限公司