专利名称：触控面板的触控感测结构及其触碰感测方法
技术领域：
本发明是有关于触控面板的技术，且特别是有关于一种触控面板的触控感测结构及其触碰感测方法。
背景技术：
随着触控屏幕(touch screen)的蓬勃发展，目前已有二种内建式触控屏幕的触控感测结构被广泛地应用，其中一种为被动式触控感测结构，而另一种为主动式触控感测结构，分别如图1及图2所示。
图1即为采用被动式触控感测结构的触控屏幕的示意图。请参照图1，此触控屏幕包括有数据驱动器110、触控面板120及触碰信号处理电路130。触控面板120包括有多个像素，每一像素由薄膜晶体管(thin-film transistor, TFT)、储存电容Cst及像素电容Clc所构成。此外，触控面板120还包括有多条数据线140、多条栅极线150、多条共同电位线160、多个感测单元170、多条触碰信号读取线180-1及多条触碰信号读取线180-2。这些感测单元170即是用来感测使用者在触控面板120上的触碰位置，且每一感测单元170皆通过触碰信号读取线180-1的其中之一及触碰信号读取线180-2的其中之一电性耦接触碰信号处理电路130，以便让触碰信号处理电路130能依据触碰信号读取线180-1及180-2所传送的信号来分别取得触碰位置的横轴坐标及纵轴坐标。
由图1可知，这种触控屏幕的感测解析度取决于触控面板120内的感测单元170的分布密度。然而，由于每一感测单元170皆需通过触碰信号读取线180-1及180-2耦接触碰信号处理电路130，且感测单元170的分布密度往往受限于触碰信号处理电路130的通道数，导致触控屏幕的感测解析度经常被迫下降。而若是制造商不愿牺牲触控屏幕的感测解析度，就得采用通道数
较高也较贵的触碰信号处理电路130，导致成本的增加。此外，也由于每一感 测单元170皆需要通过触碰信号读取线180-1及180-2耦接触碰信号处理电路 130，故随着感测单元170的分布密度的增加，触控面板120的外围走线也会 跟着增加，导致触控面板120的边框(未绘示)宽度也必须增加。这种被动式触 控感测结构还有一个缺点，就是其只能进行单点触碰(singletouch)的感测。
图2即为采用主动式触控感测结构的触控屏幕的示意图。请参照图2，此 触控屏幕包括有数据驱动器210、触控面板220及触碰信号处理电路230。触 控面板220包括有多个像素，每一像素亦由薄膜晶体管(thin-film transistor, TFT)、储存电容Cst及像素电容Clc所构成。此外，触控面板220还包括有多 条数据线240、多条栅极线250、多条共同电位线260、多个感测单元270及 多条触碰信号读取线280。这些感测单元270同样是用来感测使用者在触控面 板220上的触碰位置，且每一感测单元270皆通过触碰信号读取线280的其 中之一电性耦接触碰信号处理电路230，以便让触碰信号处理电路230能依据 触碰信号读取线280所传送的信号来取得触碰位置的横轴坐标及纵轴坐标。
由图2可知，这种触控屏幕的感测解析度同样取决于触控面板220内的 感测单元270的分布密度，在感测单元270的分布密度往往受限于触碰信号 处理电路230的通道数之下，触控屏幕的感测解析度经常被迫下降。若是制 造商不愿牺牲触控屏幕的感测解析度，就得采用通道数较高也较贵的触碰信 号处理电路230，导致成本的增加。此外，也由于每一感测单元270皆需要通 过触碰信号读取线280耦接触碰信号处理电路230,故随着感测单元270的分 布密度的增加，触控面板220的外围走线也会跟着增加，导致触控面板220 的边框(未绘示)宽度也必须增加。
这种主动式触控感测结构虽然可进行多点触碰(multi touch)的感测，然而 由于此种架构的感测单元270是由薄膜晶体管所构成，因而降低了像素的开 口率(aperture mtio)而导致像素的透光率的下降。此外，也由于此种架构的感测单元270耦接至栅极线250，且必须随着栅极线250的扫描速度来操作，导 致这种触控屏幕的触控反应时间较慢。
发明内容
本发明的目的就是在提供一种触控面板的触控感测结构。采用此种触控 感测结构的触控屏幕不需使用高通道数的触碰信号处理电路，就能享有高感 测解析度，且触控屏幕的触控面板的外围走线也较少，因而不必增加触控面 板的边框宽度。此外，相对于传统的被动式触控感测结构而言，本发明的触 控感测结构具有可感测多点触碰的能力；而相对于传统的主动式处控感测结 构而言，本发明的触控感测结构不会降低像素的开口率，且触控反应时间也 较快。
本发明的另一 目是提供一种对应于上述触控感测结构的触碰感测方法。 本发明提出一种触控面板的触控感测结构。此触控感测结构包括有多条 平行设置的第一导线及第一导体。每一第一导线的其中一端电性耦接第一导 体，以将第一导体划分为多个第一线段，且每一第一导线的阻值小于每一第 一线段的阻值。其中，当触控面板的显示区域受一外力时，对应于此外力所 指位置的第一导线便得以电性耦接一参考电位。
本发明另提出一种触控面板的触碰感测方法。所述触控面板采用一触控 感测结构，而此触控感测结构包括有第一导体及多条平行设置的第一导线， 其中，每一第一导线的其中一端电性耦接第一导体，以将第一导体划分为多 个第一线段，且每一第一导线的阻值小于每一第一线段的阻值。而当触控面 板的显示区域受一外力时，对应于此外力所指位置的第一导线便得以电性耦 接一参考电位。此方法包括有下列步骤判断是否有触碰行为发生；以及当
有触碰行为发生时，依据从第一导体的二端所分别测得的两个等效电阻的阻 值来计算触碰位置的坐标。
本发明又提出另一种触控面板的触控感测结构。此触控感测结构包括有一导体及二条触碰信号读取线。所述导体具有N个平行设置的导电结构，每 一导电结构具有平行设置的第一导线及第二导线。每一导线具有第一端及第 二端，第一端指向第一方向，而第二端指向第二方向。第K个导电结构中的 第一导线的第一端电性耦捧第二导线的第一端，而第K个导电结构的第二导 线的第二端电性耦接第K+l个导电结构的第一导线的第二端，N与K皆为 自然数，且1《K<N。至于上述二条触碰信号读取线则用以分别电性耦接上 述导体的两个端点。其中，当触控面板的显示区域受一外力时，上述导体对 应于此外力所指位置之处便得以电性耦接一参考电位。
本发明再提出另一种触控面板的触碰感测方法。所述触控面板采用一触 控感测结构，此触控感测结构包括有一导体及二条触碰信号读取线。所述导 体具有N个平行设置的导电结构，每一导电结构具有平行设置的第一导线及 第二导线。每一导线具有第一端及第二端，第一端指向第一方向，而第二端 指向第二方向。第K个导电结构中的第一导线的第一端电性耦接第二导线的 第一端，而第K个导电结构的第二导线的第二端电性耦接第K+1个导电结构 的第一导线的第二端，N与K皆为自然数，且1《K〈N。当触控面板的显示 区域受一外力时，上述导体对应于此外力所指位置之处便得以电性耦接一参 考电位。至于上述二条触碰信号读取线则用以分别电性耦接上述导体的两个 端点。所述方法包括下列步骤判断是否有触碰行为发生；以及当有触碰行 为发生时，依据上述导体的其中一端所得到的等效电阻的阻值来计算触碰位 置的坐标。
本发明是利用一导体及多条平行设置的导线来构成适于感测一维坐标的 触控感测结构。由于每一导线的阻值小于上述导线的每一线段的阻值，因此 每一导线的阻值可以忽略。 一旦触控屏幕判断有触碰行为发生时，就可从上 述导体的二端分别测得两个等效电阻的阻值，而由于所测得的二笔阻值可用 来表示不同的线段数，故可据以计算触碰位置的一维坐标。而若是采用二组 上述的触控感测结构，只要再加以判断实际的触碰位置，就可以取得触碰位置的二维坐标。
类似地，本发明也利用多个平行设置的导电结构来形成一导体，并据以 形成另一种可感测二维坐标的触控感测结构。由于触碰位置离上述导体的端 点越远，所测得的等效电阻的阻值就越大。因此， 一旦触控屏幕判断有触碰 行为发生时，就可依据上述导体的其中一端所测得的等效电阻的阻值来计算 触碰位置的二维坐标。
通过以上说明可知，本发明主要是利用上述的导体来取得触碰位置的坐 标值，且触碰信号处理电路只需耦接上述导体的端点即可进行操作。因此， 采用本发明的触控感测结构的触控屏幕不需使用高通道数的触碰信号处理电 路，就能享有高感测解析度，且触控屏幕的触控面板的外围走线也较少，因 而不必增加触控面板的边框宽度。此外，由于可从同一导体的二端分别测得 两个等效电阻的阻值，以表示不同的线段数，或是根据这两个等效电阻的阻 值来计算出触碰位置与导体二端的距离，故相对于传统的被动式触控感测结 构而言，本发明的触控感测结构具有可感测多点触碰的能力。而相对于传统 的主动式处控感测结构而言，本发明的触控感测结构由于未采用任何晶体管 来构成感测单元，故不会降低像素的开口率，且触控反应时间也较快。
图l为采用被动式触控感测结构的触控屏幕的示意图。
图2为采用主动式触控感测结构的触控屏幕的示意图。 图3所示为依照本发明一实施例的触控面板的触控感测结构。 图4所示为触控面板内部的彩色滤光片与触控感测结构于空间上的配置 关系。
图5为触控面板的剖面示意图。
图6用以说明图3的触控感测结构如何进行单点触碰的感测。 图7用以说明图3的触控感测结构如何进行多点触碰的感测。图8所示为依照本发明另一实施例的触控面板的触控感测结构。
图9所示为依照本发明另一实施例的触控面板的触控感测结构。 图10所示为依照本发明另一实施例的触控面板的触控感测结构。 图11所示为依照本发明另一实施例的触控面板的触控感测结构。 图12所示为依照本发明另一实施例的触控面板的触控感测结构。 图13为依照本发明一实施例的触碰感测方法的流程图。 图14所示为依照本发明另一实施例的触控面板的触控感测结构。 图15为依照本发明另一实施例的触碰感测方法的流程图。
附图标号
110、210:数据驱动器
120、220:触控面板
130、230:触碰信号处理电路
140、240:数据线
150、250:栅极线
160、260:共同电位线
170、270:感测单元
180-1、 180-2、 280、 312、 314、 322、 324、 812、 814、 822、 824、 912、 914、 922、 924、 1012、 1014、 1022、 1024、 1112、 1114、 1122、 1124、 1132、 1134、 1142、 1144、 1212、 1214、 1216、 1218、 1222、 1224、 1226、 1228、 1420、
1430:触碰信号读取线
310、 320、 810、 820、 910、 920、 1010、 1020、 1110、 1120、 1130、 1140、 1210、 1220、 1410:导体
330~348、 830^856、 930~952:导线 502:彩色滤光片的下表面 504、 512、 514: ITO导电材质
506:阵列基板的上表面508、 510:金属层
520:外力 602:触控面板 604:显示区域
606、 612:触碰位置
608、 610、 614、 616:电阻
1210-1、 1210-2、 1220-1、 1220-2:部件
1412:导电结构
1414:第一导线 1416:第二导线
1440、 1450:箭头
S1302、 S1304、 S1502、 S1504:步骤 XI、 X2、 Yl、 Y2:端点
具体实施例方式
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较 佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
第一实施例 '
请参照图3，其所示为依照本发明一实施例的触控面板的触控感测结构，
适于感测触碰位置的二维坐标。如图所示，此触控感测结构主要包括有导体
310、导体320以及导线330 348。此外，这个触控感测结构还包括有触碰信号 读取线312、 314、 322及324。导线330~336是平行设置，且导线330~336的 其中一端电性耦接导体310，以将导体310划分为多个线段。导线338 348是 平行设置，且导线338-348的其中一端电性耦接导体320，以将导体320划分 为多个线段。
导体310及320是以特殊的材质制成，使得导体310及320中的每一线段的阻值皆大于每一导线的阻值。理想上，导体310及320中的每一线段的阻值 应远大于每一导线的阻值。而在此例中，导体310及320是采用ITO(IndiumTin Oxide,译为铟锡氧化物)导电材质来制成，且导体310及320互相垂直。至于 触碰信号读取线312及314，此二者的其中一端各自电性耦接导体310的其中 一端点，而触碰信号读取线312及314的另一端皆用以电性耦接触碰信号处理 电路(未绘示)或类似的处理电路。类似地，触碰信号读取线322及324的其中 一端各自电性耦接导体320的其中一端点，而触碰信号读取线322及324的另 一端皆用以电性耦接上述的触碰信号处理电路或类似的处理电路。
图3所示的触控感测结构适合搭配触控面板的彩色滤光片(colorfilter)来使 用，以图4及图5来说明之。图4所示为触控面板内部的彩色滤光片与触控感 测结构于空间上的配置关系。如图4所示，彩色滤光片是配置在触控感测结构 之上。请参照图5，其为触控面板的剖面示意图。如图5所示，彩色滤光片的 下表面502分布有多个基板间隙控制材(photo spacer),并且会有一层ITO导电 材质(如标示504所示)覆盖住这些基板间隙控制材及彩色滤光片的下表面502。 此外，这层ITO导电材质502还电性耦接触控面板的参考电位Vcom(未绘示)。 阵列基板的上表面506配置有金属层508及510。金属层508用以形成图3的 导线330~336，而金属层510则用以形成图3的导线338-348。当然，金属层 508也可以是用以形成图3的导线338~348，而金属层510则用以形成图3的 导线330-336。
金属层508所形成的每一导线皆利用ITO导电材质(如标示512所示)延伸 至对应的基板间隙控制材的下方，而金属层510所形成的每一导线亦利用ITO 导电材质(如标示514所示)延伸至对应的基板间隙控制材的下方。如此一来， 当触控面板的显示区域(未绘示)受一外力(如标示520所示)时，就会迫使对应于 此外力520所指位置的基板间隙控制材下移，导致ITO导电材质504触碰到对 应于此基板间隙控制材的ITO导电材质512及514，进而使得对应于此基板间 隙控制材的横向导线与纵向导线电性耦接参考电位Vcom。也就是说，对应于此外力520所指位置的横向导线与纵向导线会电性耦接至参考电位Vcom。
图6用以说明图3的触控感测结构如何进行单点触碰的感测。请参照图6， 当触控面板602的显示区域604受一外力时，对应于此外力所指位置(如标示 606所示，以下称为触碰位置)的导线334及342便得以电性耦接参考电位 Vcom。由于触碰位置606就是导线334及342电性耦接参考电位Vcom之处， 故可将导线334中，由触碰位置606开始至导体310的线段等效成电阻608， 并可将导线342中，由触碰位置606开始至导体320的线段等效成电阻610。
由于上述每一导线的阻值远小于导体310及320中的每一线段的阻值，使 得上述电阻608及610的阻值小到可以忽略。因此，若导体310及320中的每 一线段的阻值为Rs，那么从Yl端所测得的等效电阻的阻值便会大约等于2RS， 而从Y2端所测得的等效电阻的阻值会大约等于3&。同理，从X1端所测得的 等效电阻的阻值会大约等于3&，而从X2端所测得的等效电阻的阻值会大约等 于4&。如此一来，便可从导体310的二端所测得的两个阻值来计算出触碰位 置606的横轴坐标，并可从导体320的二所测得的两个阻值来计算出触碰位置 606的纵轴坐标，达到触碰位置606的二维坐标的检测。
图7用以说明图3的触控感测结构如何进行多点触碰的感测。在图7中有 两个触碰位置，分别如标示606及612所示。而图中的标示608、 610、 614及 616各自是对应的导线中，由触碰位置开始至对应导体的线段所等效成的电阻。 因此，若导体310及320中的每一线段的阻值为&，而电阻608、 610、 614及 616的阻值依序为R^、 R^、 R^及Rn2，那么理论上，从Y1端所测得的等效 电阻的阻值Rw、从Y2端所测得的等效电阻的阻值RY2、从X1端所测得的等 效电阻的阻值RX1以及从X2端所测得的等效电阻的阻值Rx2这四者应依序如 下列式(1) 式(4)所示
<formula>formula see original document page 16</formula>……(1)<formula>formula see original document page 17</formula>然而，由于阻值Rmi、 Rnl、 Rm2及Rn2小到可以忽略，因此实际上测得的
阻但Ry。 RY2、 Rxi及Rx2会分别地大约等于2R^ 2&、 3Rs及2Rs。
承上述，由前述的2Rs、 2&、 3Rs及2Rs这四个数值可知，从Yl端计数导 体310约两个线段的长度就会对应到一个触碰位置，而从Y2端计数导体310 约两个线段的长度也会对应到一个触碰位置。同理，从X1端计数导体320约 三个线段的长度就会对应到一个触碰位置，而从X2端计数导体320约两个线 段的长度也会对应到一个触碰位置。如此一来，就会对应到四个可能的触碰位 置，包含触碰位置606及612、导线334与346这二者的交会处，还有导线332 与342这二者的交会处。由于在上述四个可能的触碰位置中，只有两个是实际 的触碰位置，因此必须再加以判断实际的触碰位置，以取得实际触碰位置的二 维坐标。
以下举出二种判断实际触碰位置的方式，但不以此限定本发明。请再参照 图7。第一种方式，是利用上述式(l)及式(2)来计算出Rm,及R^的值，以及利 用上述式(3)及式(4)来计算出R^及Rn2的值。或者，也可利用己知的固定值R3 来进行计算，例如直接将实际测得的阻值Rw减掉2Rs来获得阻值R^，以及 直接将实际测得的阻值RY2减掉2R^来获得阻值R^。同理，可直接将实际测 得的阻值RX1减掉31^来获得阻值，以及直接将实际测得的阻值RX2减掉2RS
来获得阻值Rn2。接下来，便可依据Rrm及Rn^这两个阻值的大小关系，以及R:U及Rn2这两个阻值的大小关系，来判断出实际的触碰位置。以此例而言，由 于阻值Rmi小于阻值Rm2，而阻值RrU大于阻值Rn2，所以应视触碰位置606及 612为实际的触碰位置。如此一来，就能取得这两个实际触碰位置的二维坐标。 请继续参照图7。第二种方式，是利用触碰的时间差来进行实际触碰位置
的判断。假设触碰位置606首先被检测到，便可先记录触碰位置606在横轴方 向(即第一维方向)与纵轴方向(即第二维方向)的坐标值。随后，触碰位置612 也被检测到，因此触碰位置612、导线334与346这二者的交会处，还有导线 332与342这二者的交会处都会被视为是可能的触碰位置。如此一来，就可以 根据所记录的坐标值，来从这些后续检测到的可能的触碰位置中判断出实际的 触碰位置。
举例来说，可以是依据所记录的坐标值来从这些后续检测到的可能的触碰 位置中，移除具备与记录的触碰位置606的横轴方向的坐标值相同者，也就是 排除导线334与346这二者的交会处为实际触碰位置的可能性。接着，依据所 记录的坐标值来从这些后续检测到的可能的触碰位置中，移除具备与记录的触 碰位置606的纵轴方向的坐标值相同者，也就是排除导线332与342这二者的 交会处为实际触碰位置的可能性。然后，将剩余的可能的触碰位置视为实际的 触碰位置，也就是视触碰位置612为实际的触碰位置。当然，也可以是先移除 具备与记录的触碰位置606的纵轴方向的坐标值相同者，然后再移除具备与记 录的触碰位置606的横轴方向的坐标值相同者。如此一来，就能进一步取得两 个实际触碰位置的二维坐标。
进一步地，当按压物有发生滑动的情形时，还可利用一第一时间所取得的 每一实际触碰位置来从一第二时间(在前述第一时间之后)所检测到的可能的触 碰位置中各自找出距离最近者，以将找出的触碰位置视为上述第二时间所取得 的实际触碰位置，进而获得一坐标群组，以便利用此坐标群组呈现出上述按压 物的滑动轨迹。
第二实施例通过第一实施例的教示可知，若是只釆用图3所示的触控感测结构的导体 310及导线330-336，或是只采用导体320及导线338-348，亦可实施触碰位置 的感测。若是仅实施触碰位置的一维坐标的感测，便只需从导体的二端测得两 个阻值，并据以计算出触碰位置的一维坐标即可；然而，若是要实施触碰位置 的二维坐标的感测，便需要搭配上述式(1卜式(2)或是式(3卜式(4)来进一步计算 出另一维度的坐标。
第三实施例
此实施例为第一实施例的其中一实施样态。请参照图8，其所示为依照本 发明另一实施例的触控面板的触控感测结构。在图8中，标示810及820皆表 示为导体，标示812、814、822及824皆表示为触碰信号读取线，而标示830~856 皆表示为导线。此实施例增加了导线830-856的线宽，以降低导线830~856的 阻值。
第四实施例
此实施例亦为第一实施例的其中一实施样态。请参照图9，其所示为依照 本发明另一实施例的触控面板的触控感测结构。在图9中，标示910及920皆 表示为导体，标示912、 914、 922及924皆表示为触碰信号读取线，而标示 930-952皆表示为导线。此实施例的导体910及920皆具有多个连续弯折，以 增加导体910及920的阻值。
第五实施例
此实施例亦为第一实施例的其中一实施样态。请参照图10，其所示为依 照本发明另一实施例的触控面板的触控感测结构。在图10中，标示1010及 1020皆表示为导体，标示1012、 1014、 1022及1024皆表示为触碰信号读取 线，至于其他的横向直线及纵向直线皆表示为导线。此实施例的导体1010及 1020这二者呈现十字交错，且所有的横向导线皆电性耦接导体IOIO，而所有 的纵向导线皆电性耦接导体1020。
第六实施例此实施例亦为第一实施例的其中一实施样态。请参照图11，其所示为依
照本发明另一实施例的触控面板的触控感测结构。在图11中，标示1110、1120、1130及1140皆表示为导体，标示1U2、 1114、 1122、 1124、 1132、 1134、 1142及1144皆表示为触碰信号读取线，至于其他的横向直线及纵向直线皆表示为导线。其中，导体1130平行于导体1110，而导体1140平行于导体1120。此外，所有横向导线的二端分别电性耦接导体1110及1130，而所有纵向导线的二端分别电性耦接导体1120及1140。
此实施例的导体1130及1140乃是备用导体，而触碰信号读取线1132、1134、 1142及1144皆为备用的触碰信号读取线。当导体1110、120及与这二者相关的信号读取线之中有任一受到损坏，例如是受到静电放电(electrostatic discharge, ESD)的冲击而损坏，导致无法利用导体1110及1120来正确检测触碰位置的时候，就可改成利用导体1130及1140来检测触碰位置。当然，也可改成以导体1110及1120来当作备用导体。由于具有备用导体及备用的触碰信号读取线，这种触控感测结构的感测更加稳定，且不怕静电放电的冲击。
第七实施例
此实施例亦为第一实施例的其中一实施样态。请参照图12，其所示为依照本发明另一实施例的触控面板的触控感测结构。在图12中，标示1210及1220皆表示为导体，标示1212、 1214、 1216、 1218、 1222、 1224、 1226及1228皆表示为触碰信号读取线，至于其他的横向直线及纵向直线则皆表示为导线。此实施例的导体1210乃是由部件1210-l及1210-2所组成，且部件1210-1与部件1210-2实体分离。其中，部件1210-1用以电性耦接部分的横向导线，而部件1210-2则用以电性耦接其余的横向导线。
类似地，导体1220乃是由部件1220-1及1220-2所组成，且部件1220-1与部件1220-2实体分离。其中，部件1220-1用以电性耦接部分的纵向导线，而部件1220-2则用以电性耦接其余的纵向导线。由上述图3的对应说明可知，一个横向导体搭配一个纵向导体至少可进行两个触碰位置的检测，故可推知
此图12所展示的触控感测结构可进行两个以上的触碰位置的检测，具有可感测多点触碰的能力。
统合上述第一实施例至第七实施例的教示，可以归纳出一个基本的操作方式，如图13所示。图13为依照本发明一实施例的触碰感测方法的流程图，适用于一触控面板。所述的触控面板采用一触控感测结构，而此触控感测结构包括有第一导体及多条平行设置的第一导线，其中，每一第一导线的其中一端电性耦接第一导体，以将第一导体划分为多个第一线段，且每一第一导线的阻值小于每一第一线段的阻值。而当触控面板的显示区域受一外力时，对应于此外力所指位置的第一导线便得以电性耦接一参考电位。此方法包括
有下列步骤首先，判断是否有触碰行为发生(如步骤S1302所示)；接着，当
有触碰行为发生时，依据从第一导体的二端所分别测得的两个等效电阻的阻
值来计算触碰位置的坐标(如步骤S1304所示)。
第八实施例
请参照图14，其所示为依照本发明另一实施例的触控面板的触控感测结构，适于感测触碰位置的二维坐标。如图14所示，此触控感测结构除了包括有导体1410之外，还包括有触碰信号读取线1420及1430。导体1410具有N个平行设置的导电结构(如标示1412所示)。每一导电结构具有平行设置的第一导线及第二导线，分别如标示1414及1416所示。每一导线具有第一端及第二端，第一端指向第一方向(如箭头1440所指的方向)，而第二端指向第二方向(如箭头1450所指的方向)。
第K个导电结构中的第一导线的第一端电性耦接第二导线的第一端，而第K个导电结构的第二导线的第二端电性耦接第K+l个导电结构的第一导线的第二端，其中N与K皆为自然数，且1《K〈N。至于上述二条触碰信号读取线则用以分别电性耦接导体1410的两个端点。当触控面板的显示区域受一外力吋，导体1410对应于此外力所指位置之处便得以电性耦接参考电位Vcom0
由于触碰位置离导体1410的端点越远，所测得的等效电阻的阻值就越大。因此， 一旦触控屏幕判断有触碰行为发生时，就可依据导体1410的其中一端所测得的等效电阻的阻值来计算触碰位置的二维坐标，以达成单点触碰的检测。此外，若是依据导体1410二端所测得的两个等效电阻的阻值来计算触碰位置的二维坐标，就可以达成多点触碰的检测。
基于上述第八实施例的教示，可以归纳出一个基本的操作方式，如图15所示。图15为依照本发明另一实施例的触碰感测方法的流程图，适用于一触控面板。所述的触控面板采用一触控感测结构，此触控感测结构包括有一导体及二条触碰信号读取线。所述导体具有N个平行设置的导电结构，每一导电结构具有平行设置的第一导线及第二导线。每一导线具有第一端及第二端，第一端指向第一方向，而第二端指向第二方向。第K个导电结构中的第一导线的第一端电性耦接第二导线的第一端，而第K个导电结构的第二导线的第二端电性耦接第K+l个导电结构的第一导线的第二端，N与K皆为自然数，且1《K<N。当触控面板的显示区域受一外力时，上述导体对应于此外力所指位置之处便得以电性耦接一参考电位。至于上述二条触碰信号读取线则用以分别电性耦接上述导体的两个端点。此方法包括有下列步骤首先，判断是否有触碰行为发生(如标示S1502所示)；接着，当有触碰行为发生时，依据上述导体的其中一端所得到的等效电阻的阻值来计算触碰位置的坐标(如标示S1504所示)。
值得一提的是，由上述各实施例可知，本发明所提出的触控感测结构亦为被动式的触控感测结构，且极适合运用在内建式触控屏幕。此外，要实现本发明也仅须修改触控面板的布线(layout)方式，无须增加额外制程。
综上所述，本发明乃是利用一导体及多条平行设置的导线来构成适于感测一维坐标的触控感测结构。由于每一导线的阻值小于上述导线的每一线段的阻值，因此每一导线的阻值可以忽略。 一旦触控屏幕判断有触碰行为发生时，就可从上述导体的二端分别测得两个等效电阻的阻值，而由于所测得的二笔阻值可用来表示不同的线段数，故可据以计算触碰位置的一维坐标。而若是采用二组上述的触控感测结构，只要再加以判断实际的触碰位置，就可以取得触碰位置的二维坐标。
类似地，本发明也利用多个平行设置的导电结构来形成一导体，并据以形成另一种可感测二维坐标的触控感测结构。由于触碰位置离上述导体的端点越远，所测得的等效电阻的阻值就越大。因此， 一旦触控屏幕判断有触碰行为发生时，就可依据上述导体的其中一端所测得的等效电阻的阻值来计算触碰位置的二维坐标。
通过以上说明可知，本发明主要是利用上述的导体来取得触碰位置的坐标值，且触碰信号处理电路只需耦接上述导体的端点即可进行操作。因此，采用本发明的触控感测结构的触控屏幕不需使用高通道数的触碰信号处理电路，就能享有高感测解析度，且触控屏幕的触控面板的外围走线也较少，因而不必增加触控面板的边框宽度。此外，由于可从同一导体的二端分别测得两个等效电阻的阻值，以表示不同的线段数，或是根据这两个等效电阻的阻值来计算出触碰位置与导体二端的距离，故相对于传统的被动式触控感测结构而言，本发明的触控感测结构具有可感测多点触碰的能力。而相对于传统
的主动式处控感测结构而言，本发明的触控感测结构由于未采用任何晶体管来构成感测单元，故不会降低像素的开口率，且触控反应时间也较快。
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，任何本领域的技术人员，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权利要求所界定范围为准。
权利要求
1、一种触控面板的触控感测结构，其特征在于，所述的触控感测结构包括一第一导体；以及多条平行设置的第一导线，每一所述这些第一导线的其中一端电性耦接所述第一导体，以将所述第一导体划分为多个第一线段，且每一所述这些第一导线的阻值小于每一所述这些第一线段的阻值，其中，当所述触控面板的一显示区域受一外力时，对应于所述外力所指位置的第一导线便得以电性耦接一参考电位。
2、 如权利要求1所述的触控感测结构，其特征在于，所述第一导体具有 多个连续弯折。
3、 如权利要求1所述的触控感测结构，其特征在于，所述第一导体是由 一第一部件及一第二部件所组成，所述第一部件用以电性耦接部分的第一导 线，而所述第二部件用以电性耦接其余的第一导线，且所述第一部件与所述 第二部件实体分离。
4、 如权利要求l所述的触控感测结构，其特征在于，所述的触控感测结构更包括一第二导体；以及多条平行设置的第二导线，每一所述这些第二导线的其中一端电性耦接 所述第二导体，以将所述第二导体划分为多个第二线段，且每一所述这些第 二导线的阻值小于每一所述这些第二线段的阻值，其中，当所述触控面板的所述显示区域受所述外力时，对应于所述外力 所指位置的第二导线便得以电性耦接所述参考电位。
5、 如权利要求4所述的触控感测结构，其特征在于，所述第二导体是由 一第三部件及一第四部件所组成，所述第三部件用以电性耦接部分的第二导线，而所述第四部件用以电性耦接其余的第二导线，且所述第三部件与所述第四部件实体分离。
6、 如权利要求4所述的触控感测结构，其特征在于，所述第二导体具有多个连续弯折。
7、 如权利要求4所述的触控感测结构，其特征在于，所述的触控感测结构更包括一第三导体，电性耦接所述这些第一导线的另一端，并平行于所述第一导体；以及一第四导体，电性耦接所述这些第二导线的另一端，并平行于所述第二导体。
8、 如权利要求4所述的触控感测结构，其特征在于，所述第一导体及所述第二导体二者呈现十字交错。
9、 如权利要求1所述的触控感测结构，其特征在于，所述的触控感测结构更包括两条触碰信号读取线，用以分别电性耦接所述第一导体的两个端点。
10、 一种触控面板的触碰感测方法，其特征在于，所述触控面板采用一触控感测结构，所述触控感测结构包括有一第一导体及多条平行设置的第一导线，其中，每一所述这些第一导线的其中一端电性耦接所述第一导体，以将所述第一导体划分为多个第一线段，且每一所述这些第一导线的阻值小于每一所述这些第一线段的阻值，而当所述触控面板的一显示区域受一外力时，对应于所述外力所指位置的第一导线便得以电性耦接一参考电位，所述方法包括判断是否有触碰行为发生；以及当有触碰行为发生时，依据从所述第一导体的二端所分别测得的两个等效电阻的阻值来计算触碰位置的坐标。
11、 如权利要求10所述的触碰感测方法，其特征在于，计算触碰位置的坐标的步骤包括利用所述第一导体的二端所测得的两个等效电阻的阻值来计算出触碰位置所对应的第一导线中，由触碰位置开始至所述第一导体的线段的阻值；以及依据计算出的阻值来决定触碰位置的坐标。
12、 如权利要求10所述的触碰感测方法，其特征在于，当所述触控感测结构更包括一第二导体及多条平行设置的第二导线，每一所述这些第二导线的其中一端电性耦接所述第二导体以将所述第二导体划分为多个第二线段，且每一所述这些第二导线的阻值小于每一所述这些第二线段的阻值的时候，所述触碰感测方法更包括从所述第二导体的二端分别测得两个等效电阻；利用从所述第二导体的二端所测得的两个等效电阻的阻值来计算出触碰位置所对应的第二导线中，由触碰位置开始至所述第二导体的线段的阻值；以及依据计算出的阻值来决定触碰位置的坐标。
13、 如权利要求12所述的触碰感测方法，其特征在于，当有两个实际的触碰位置时，包括依据一第一运算式及一第二运算式来计算由上述两个触碰位置幵始至所述第二导体的两个线段的二笔阻值，所述第一运算式及所述第二运算式依序如下列式(1)及式(2)所示 及 <formula>formula see original document page 4</formula>……(1)<formula>formula see original document page 4</formula>(2)在上述二式中，Rx!表示为从所述第二导体的一第一端所测得的等效电阻的阻值，Rx2表示为从所述第二导体的一第二端所测得的等效电阻的阻值，Rs表示为所述第二导体中的每一线段的阻值，Rm表示为从上述两个触碰位置中的一第一触碰位置开始至所述第二导体的线段的阻值，Rn2表示为从上述两个触碰位置中的一第二触碰位置开始至所述第二导体的线段的阻值，A、 B及C皆为自然数。
14、如权利要求13所述的触碰感测方法，其特征在于，所述的触碰感测方法更包括依据一第三运算式及一第四运算式来计算由上述两个触碰位置开始至所述第一导体的两个线段的二笔阻值，所述第三运算式及所述第四运算式依序如下列式(3)及式(4)所示及n =风+(3)^y2 =復+.附2 、 ， W(4)在上述二式中，R^表示为从所述第一导体的一第一端所测得的等效电阻的阻值，RY2表示为从所述第一导体的一第二端所测得的等效电阻的阻值，Rs表示为所述第一导体中的每一线段的阻值，Rml表示为从所述第一触碰位置开始至所述第一导体的线段的阻值，R^表示为从所述第二触碰位置开始至所述第一导体的线段的阻值，D、 E及F皆为自然数。
15、 如权利要求12所述的触碰感测方法，其特征在于，当有触碰行为发生时，记录首先被检测到的触碰位置在一第一维方向与一第二维方向的坐标值，并根据所记录的坐标值来从后续检测到的可能的触碰位置中判断出实际的触碰位置。
16、 如权利要求15所述的触碰感测方法，其特征在于，是依据所记录的坐标值来从后续检测到的可能的触碰位置中，移除具备与记录的触碰位置的所述第一维方向的坐标值相同者，并移除具备与记录的触碰位置的所述第二维方向的坐标值相同者，以将剩余的可能的触碰位置视为实际的触碰位置。
17、 如权利要求16所述的触碰感测方法，其特征在于，当按压物有发生滑动的情形时，更包括利用一第一时间所取得的每一实际触碰位置来从一第二时间所检测到的可能的触碰位置中各自找出距离最近者，以将找出的触碰位置视为所述第二时间所取得的实际触碰位置，进而获得一坐标群组，以便利用所述坐标群组呈现出上述按压物的滑动轨迹，其中所述第一时间先于所述第二时间。
18、 一种触控面板的触控感测结构，其特征在于，所述的触控面板的触控感测结构包括 '一导体，具有N个平行设置的导电结构，每一所述这些导电结构具有平行设置的一第一导线及一第二导线，每一导线具有一第一端及一第二端，所述第一端指向一第一方向，所述第二端指向一第二方向，第K个导电结构中的所述第一导线的所述第一端电性耦接所述第二导线的所述第一端，而第K个导电结构的所述第二导线的所述第二端电性耦接第K+l个导电结构的所述第一导线的所述第二端，N与K皆为自然数，且1《K〈N;以及二条触碰信号读取线，用以分别电性耦接所述导体的两个端点，其中，当所述触控面板的一显示区域受一外力时，所述导体对应于所述外力所指位置之处便得以电性耦接一参考电位。
19、 一种触控面板的触碰感测方法，其特征在于，所述触控面板采用一触控感测结构，所述触控感测结构包括有一导体及二条触碰信号读取线，所述导体具有N个平行设置的导电结构，每一所述这些导电结构具有平行设置的一第一导线及一第二导线，每一导线具有一第一端及一第二端，所述第一端指向一第一方向，所述第二端指向一第二方向，第K个导电结构中的所述第一导线的所述第一端电性耦接所述第二导线的所述第一端，而第K个导电结构的所述第二导线的所述第二端电性耦接第K+l个导电结构的所述第一导线的所述第二端，N与K皆为自然数，且1《KKN，当所述触控面板的一显示区域受一外力时，所述导体对应于所述外力所指位置之处便得以电性耦接一参考电位，而所述二条触碰信号读取线用以分别电性耦接所述导体的两个端点，所述方法包括判断是否有触碰行为发生；以及当有触碰行为发生时，依据所述导体的其中一端所得到的一等效电阻的阻值来计算触碰位置的坐标。
20、如权利要求19所述的触碰感测方法，其特征在于，当判断为有触碰行为发生时，更包括依据所述导体的另一端所得到的另一等效电阻的阻值来计算触碰位置的坐标。
全文摘要
本发明提供一种触控面板的触控感测结构及其触碰感测方法。所述触控感测结构包括有多条平行设置的第一导线及第一导体。每一第一导线的其中一端电性耦接第一导体，以将第一导体划分为多个第一线段，且每一第一导线的阻值小于每一第一线段的阻值。其中，当触控面板的显示区域受一外力时，对应于此外力所指位置的第一导线便得以电性耦接一参考电位。本发明的触控感测结构具有可感测多点触碰的能力，本发明的触控感测结构由于未采用任何晶体管来构成感测单元，故不会降低像素的开口率，且触控反应时间也较快。
文档编号G06F3/045GK101655761SQ20091017603
公开日2010年2月24日 申请日期2009年9月22日 优先权日2009年9月22日
发明者李锡烈, 黄功杰, 黄宏基 申请人:友达光电股份有限公司