CN101424994B - 触控显示装置及判断触控方式的方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种触控显示装置及判断触控方式的方法。触控显示装置包括控制模块、电阻式触控面板与测量单元。电阻式触控面板包括第一导电层以及第二导电层。该方法包括以下步骤：第一导电层接触第二导电层；测量第二导电层的电压值，以得到第一电压与第二电压；如果第一电压与第二电压之差小于预设误差值，则启动触控笔操作模式；以及如果第一电压与第二电压之差大于该预设误差值，则启动手指操作模式。本发明的触控显示装置在使用者用触控笔或是手指触控时，可立刻转换为触控笔操作模式或手指操作模式以达到不同的操作效果。

Description

触控显示装置及判断触控方式的方法

技术领域

本发明涉及一种触控显示装置，特别涉及一种具有辨识触控笔或手指触控功能的触控显示装置。

背景技术

随着科技的进步，现在已经出现许多具有触控显示装置的电子装置，例如PDA、手机或是平板型电脑等。由于使用者可以直觉式地使用触控显示装置进行输入、点选等操作，对一般的使用者而言比较容易上手，因此触控显示装置已经渐渐被广泛使用在各个领域的电子装置上。其中具有电阻式的触控面板的触控显示装置由于其成本较低，并且控制电阻式的触控面板的方式也比较简单，因此电阻式的触控面板在市场上受到广泛的使用。

但现有技术中，具有电阻式的触控面板的触控显示装置并不具有分辨使用触控笔与使用手指触控的差异的控制模块，使得使用触控笔与使用手指触控所形成的控制效果是一致的。若触控显示装置能够分辨不同触控方式，其控制的方式与表现出的效果将更加的多样化。

因此需要一种新的触控显示装置以解决现有技术所产生的问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种触控显示装置，其具有可执行触控笔操作模式或手指操作模式的功能。

本发明的另一主要目的是提供一种触控显示装置判断触控方式的方法。

为达成上述目的，本发明首先提供一种触控显示装置，其包括电阻式触控面板及控制模块。电阻式触控面板包括第一导电层及第二导电层。第一导电层具有均匀电场；第二导电层具有第一测量电极与第二测量电极，并且输入物件可施压使第一导电层接触第二导电层。控制模块与第一测量电极和第二测量电极电连接。控制模块包含测量单元，用以测量第一测量电极与第二测量电极的电压值。其中当第一导电层接触第二导电层时，测量单元分别在第一测量电极与第二测量电极测量电压值，以得到第一电压与第二电压。当第一电压与第二电压之差小于预设误差值时，即启动触控笔操作模式；当第一电压与第二电压之差大于预设误差值时，即启动手指操作模式。

如上所述的触控显示装置，其中还包括交换电路，与上述控制模块电连接，上述控制模块可控制上述交换电路以控制上述测量单元测量上述第一测量电极的电压值或测量上述第二测量电极电压值。

如上所述的触控显示装置，其中上述控制模块包含交换电路，以控制上述测量单元测量上述第一测量电极的电压值或测量上述第二测量电极电压值。

如上所述的触控显示装置，其中上述第一导电层具有第一电极与第二电极，上述第一电极电连接电源供应端，上述第二电极电连接地端，上述第一电极与上述第二电极具有电压差而形成上述均匀电场。

如上所述的触控显示装置，其中上述第一测量电极与上述第二测量电极用以测量上述电阻式触控面板的X轴坐标值。

如上所述的触控显示装置，其中上述第一测量电极与上述第二测量电极用以测量上述电阻式触控面板的Y轴坐标值。

本发明还提供一种触控显示装置，可供执行触控笔操作模式或手指操作模式，其包括电阻式触控面板及控制模块。电阻式触控面板包括第一导电层及第二导电层。第二导电层具有均匀电场、第一测量电极与第二测量电极，并且输入物件可施压使第一导电层接触第二导电层。控制模块与第一测量电极和第二测量电极电连接。控制模块包含测量单元，用以测量第一测量电极与第二测量电极的电压值。其中当第一导电层接触第二导电层时，测量单元分别在第一测量电极与第二测量电极测量电压值，以得到第一电压与第二电压。当第一电压与第二电压之差小于预设误差值时，即启动触控笔操作模式。上述第一电压与第二电压之差大于预设误差值时，即启动手指操作模式。

如上所述的触控显示装置，还包括交换电路，与上述控制模块电连接，上述控制模块可控制上述交换电路以变更上述测量单元测量上述第一测量电极的电压值或测量上述第二测量电极的电压值。

如上所述的触控显示装置，其中上述控制模块包含交换电路，以控制上述测量单元测量上述第一测量电极的电压值或测量上述第二测量电极的电压值。

如上所述的触控显示装置，其中上述第二导电层具有第一电极与第二电极，上述第一电极电连接电源供应端，上述第二电极电连接地端，上述第一电极与上述第二电极具有电压差而形成上述均匀电场。

如上所述的触控显示装置，其中上述第一测量电极与上述第二测量电极用以测量上述电阻式触控面板的X轴坐标值。

如上所述的触控显示装置，其中上述第一测量电极与上述第二测量电极用以测量上述电阻式触控面板的Y轴坐标值。

本发明的判断触控方式的方法配合上述触控显示装置，以供判断执行触控笔操作模式或手指操作模式，触控显示装置的第一导电层与第二导电层其中之一具有均匀电场，包括以下步骤：第一导电层接收输入物件的压力以接触第二导电层；分别在第一测量电极与第二测量电极测量电压值，以得到第一电压与第二电压；判断第一电压与第二电压之差是否小于预设误差值；如果小于预设误差值，则执行触控笔操作模式；以及如果第一电压与第二电压之差大于预设误差值，则执行手指操作模式。

如上所述的判断触控方式的方法，其中上述第一导电层具有第一电极与第二电极，上述第一电极电连接电源供应端，上述第二电极电连接地端，上述第一电极与上述第二电极具有电压差而形成上述均匀电场。

如上所述的判断触控方式的方法，其中上述第二导电层具有第一电极与第二电极，上述第一电极电连接电源供应端，上述第二电极电连接地端，上述第一电极与上述第二电极具有电压差而形成上述均匀电场。

本发明的触控显示装置具有如下优点：当使用者用触控笔或是手指触控时，触控显示装置可立刻转换为触控笔操作模式或手指操作模式以达到不同的操作效果。

附图说明

图1A-图1B是本发明触控显示装置的结构图。

图2是本发明判断触控方式的方法的步骤流程图。

图3A-图3B是本发明触控显示装置触控笔操作模式的等效电路图。

图4A-图4B是本发明触控显示装置手指操作模式的等效电路图。

图5A-图5B是本发明五线式的电阻式触控面板的等效电路图。

图6是本发明具有触控显示装置的电子装置的示意图。

具体实施方式

为能更清楚说明本发明的技术内容，特举优选的具体实施例说明如下。

请先参考图1A与图1B关于本发明触控显示装置的结构图。

本发明的触控显示装置10具有可供执行触控笔操作模式或手指操作模式的功能。如图1A所示，本发明的触控显示装置10包括控制模块21、交换电路23与电阻式触控面板30。控制模块21包括测量单元22，测量单元22用以测量电阻式触控面板30各电极的电压值。控制模块21与交换电路23之间彼此电连接。交换电路23具有转换电路连接的功能，控制模块21可通过交换电路23变更测量单元22与电阻式触控面板30各电极的连接。此处需注意的是，在本发明的实施例中，交换电路23也可设置于控制模块21内，但本发明并不以此为限。

如图1A所示，在本发明的实施例中，电阻式触控面板30为四线式的触控面板。电阻式触控面板30包括第一导电层31与第二导电层32。第一导电层31具有第一电极311与第二电极312，第一电极311与第二电极312具有电压差以形成均匀电场，并且第一电极311与第二电极312分别连接电源供应端V与地端G(如图3A至图4B所示)。第二导电层32具有第一测量电极321与第二测量电极322，第一测量电极321与第二测量电极322分别与控制模块21电连接。在本发明的实施例中，第一电极311、第二电极312、第一测量电极321与第二测量电极322分别为导电线，如此形成四线式的电阻式触控面板30。其中第一测量电极321与第二测量电极322设置于第二导电层的两侧用以测量电阻式触控面板30的X轴坐标值。在测量Y轴坐标值时，设于第二导电层两侧的第一测量电极321与第二测量电极322亦具有电压差以形成均匀电场，第一电极311与第二电极312即作为电阻式触控面板30的测量电极以测量电阻式触控面板30的Y轴坐标值。由于四线式电阻式触控面板的X轴及Y轴的配置及其工作原理为本领域技术人员所公知，因此以下不予赘述。

输入物件(图未示)，例如手指或触控笔，可施压使第一导电层31接触第二导电层32。由于第一导电层31接触第二导电层32时将形成短路，而产生电压降，因此通过测量单元22测量第一测量电极321或第二测量电极322的电压值，即可得知第一导电层31是否接触第二导电层32。当输入物件施压使第一导电层31接触第二导电层32时，控制模块21可通过测量单元22测量第一测量电极321与第二测量电极322的电压值，以得到第一电压与第二电压。若第一电压与第二电压之差大于预设误差值，即表示是以手指施压使第一导电层31接触第二导电层32，因此即启动手指操作模式。若第一电压与第二电压之差小于预设误差值，即表示是以触控笔施压使第一导电层31接触第二导电层32，因此即启动触控笔操作模式。关于判断是否执行触控笔操作模式或手指操作模式的方法以下将会详细描述。

如图1B所示，在本发明的实施例中，电阻式触控面板亦可为五线式的电阻式触控面板30’。电阻式触控面板30’包括第一导电层31’与第二导电层32’。第一导电层31’包括感测电极311’，第二导电层32’包括第一电极321’、第二电极322’、第一测量电极323’与第二测量电极324’。第一电极321’与第二电极322’分别连接电源供应端V或是地端G(如图5A及图5B所示)，使得第一电极321’与第二电极322’之间具有电压差以形成均匀电场。在本发明的实施例中，感测电极311’、第一电极321’、第二电极322’、第一测量电极323’与第二测量电极324’分别为导电线，如此形成五线式的电阻式触控面板30’。其中第一电极321’、第二电极322’、第一测量电极323’与第二测量电极324’可用以测量电阻式触控面板30’的X轴坐标值与Y轴坐标值。由于五线式电阻式触控面板的X轴及Y轴的配置及其工作原理亦为本领域技术人员所公知，因此以下不予赘述。

输入物件(图未示)，例如手指或触控笔，可施压使第一导电层31’接触第二导电层32’。由于第一导电层31’接触第二导电层32’时将形成短路，而产生电压降，因此通过测量单元22测量感测电极311’的电压值，即可得知第一导电层31’是否接触第二导电层32’。当第一导电层31’接触第二导电层32’时，控制模块21可通过测量单元22分别在第一测量电极323’与第二测量电极324’测量电压值，以得到第一电压与第二电压。若第一电压与第二电压之差大于预设误差值，即表示是以手指施压使第一导电层31’接触第二导电层32’，因此即启动手指操作模式。若第一电压与第二电压之差小于预设误差值，即表示是以触控笔施压使第一导电层31’接触第二导电层32’，因此即启动触控笔操作模式。关于判断是否执行触控笔操作模式或手指操作模式的方法以下将会详细描述。

接下来请一并参考图2到图4B关于本发明判断触控方式的方法的步骤流程图与触控显示装置的内部等效电路图。其中图3A及图3B是触控笔操作模式的等效电路图，并且图4A及图4B是手指操作模式的等效电路图。此处需注意的是，以下虽以四线式的电阻式触控面板30为例说明本发明的判断触控方式的方法，但本发明的判断触控方式的方法并不以使用在四线式的电阻式触控面板30为限。

首先进行步骤201：第一导电层接收输入物件的压力以接触第二导电层。

而如何判断第一导电层是否接触第二导电层，首先控制模块21控制电阻式触控面板30的其中两电极电连接电源供应端与地端，再测量另一对电极的电压值，以判断是否有电压降产生。以图3A及图3B的等效电路为例，当第一导电层31接触第二导电层32时，第一导电层31与第二导电层32会分别形成多个等效电阻Ra1、Ra2、Rb1与Rb2，第一导电层31与第二导电层32之间也会形成等效电阻Rz1。此时控制模块21控制第一导电层31的第一电极311与电源供应端V电连接，第二电极312与地端G电连接。再利用测量单元22测量第二导电层32的第一测量电极321的电压值。若第一导电层31没有接触第二导电层32，两者之间的等效电路即为断路，因此第一测量电极321不会有电压降的情况产生；反之，如果第一导电层31接触第二导电层32，第一测量电极321将会产生电压降。控制模块21即可通过上述的方式判断第一导电层31是否接触第二导电层32。

上述的连接方式仅为示意，相对来说，本发明也可通过第一测量电极321与电源供应端V电连接，第二测量电极322与地端G电连接，并测量第一电极311的电压值的方式来判断第一导电层31是否接触第二导电层32，因此本发明并不以上述及附图的连接方式为限。

当第一导电层31接触到第二导电层32时，即进行步骤202：在第二导电层的第一测量电极测量电压值，以得到第一电压。

如图3A及图4A所示，控制模块21通过测量单元22在第一测量电极321测量电压，即可得到第一电压。

接着进行步骤203：在第二导电层的第二测量电极测量电压值，以得到第二电压。

如图3B及图4B所示，控制模块21可控制交换电路23进行电路的转换，使得测量单元22电连接第二测量电极322以测量电压值，由此即可得到第二电压。

再进行步骤204：判断第一电压与第二电压之差是否大于预设误差值。

控制模块21判断第一电压与第二电压之差是否大于预设误差值。其中该预设误差值可以经由控制模块21预先进行设定，但本发明并不以此为限。

如果小于该预设误差值，即进行步骤205：启动触控笔操作模式。

当利用触控笔触控电阻式触控面板30时，第一导电层31与第二导电层32之间的接触点将较小，其等效电路即如图3A及3B所示，第一导电层31与第二导电层32之间只具有一个等效电阻Rz1。因此由第一测量电极321或是第二测量电极322所测量的第一电压与第二电压会非常接近，或者可能测量到相同的电压值。所以当第一电压与第二电压之差小于预设误差值时，即可判定是触控笔或是其它较尖锐的物品碰触电阻式触控面板30。如此一来，控制模块21即启动触控笔操作模式。

若第一电压与第二电压之差大于该预设误差值，即进行步骤206：启动手指操作模式。

当使用者用手指触控电阻式触控面板30时，第一导电层31与第二导电层32之间会有较大的接触面积，其等效电路即如图4A及图4B所示，第一导电层31形成多个等效电阻Ra1到Ran，第二导电层32形成多个等效电阻Rb1到Rbn。第一导电层31与第二导电层32之间也具有多个等效电阻Rz1到Rzn。由于第一导电层31与第二导电层32之间形成许多等效电阻，因此经由第一测量电极321所测量的第一电压与经由第二测量电极322所测量的第二电压并不相同。当第一电压与第二电压之差大于预设误差值时，即可判定是利用手指等接触面较大的物品碰触电阻式触控面板30。如此一来，控制模块21即启动手指操作模式。

此处需注意的是，本发明的判断触控方式的方法并不以上述的步骤次序为限，只要能达成本发明的目的，上述的步骤次序亦可加以改变。

此外，本发明的判断触控方式的方法亦可使用在如图1B所示的五线式电阻式触控面板30’。请参考图5A及图5B是本发明五线式的电阻式触控面板的等效电路图。其中图5A为电阻式触控面板30’在触控笔操作模式下的等效电路，图5B为电阻式触控面板30’在手指操作模式下的等效电路。

如图5A及图5B所示，第二导电层32’上的第一电极321’及第二电极322’分别与电源供应端V或是地端G连接，第一测量电极323’与第二测量电极324’则分别与测量单元22连接以测量电压值。如图5A所示，当第一导电层31’接触第二导电层32’，且第二导电层32’的接触点很小时，第一测量电极323’与第二测量电极324’所测量得到的第一电压与第二电压差距会在预设误差值内，如此即可判定是触控笔接触电阻式触控面板30’。另外如图5B所示，若第二导电层32’有大的接触点时，第一测量电极323’与第二测量电极324’所测量得到的第一电压与第二电压差距会大于预设误差值，如此即可判定是利用手指等接触面较大的物品接触电阻式触控面板30’。由于五线式电阻式触控面板30’判断触控方式的方法与前述四线式电阻式触控面板30判断触控方式的方法相同，故在此不再赘述。

通过上述的方式，利用电阻式触控面板30’亦可判断出是否启动触控笔操作模式或是手指操作模式。

最后请参考图6关于本发明具有触控显示装置的电子装置的示意图。

本发明的触控显示装置10可安装于电子装置40上，以提供使用者操作电子装置40。电子装置40可为平板型电脑、手机或是PDA等电子装置，但本发明并不以上述的装置为限。当使用者用触控笔或是手指触控时，触控显示装置10可立刻转换为触控笔操作模式或手指操作模式以达到不同的操作效果。举例而言，触控显示装置10可以设定为在触控笔操作模式下会划出较细的线条，而在手指操作模式下则可划出较粗的线条。由此电子装置40可以具有更加多样的控制方式以供使用者操作。

综上所述，本发明无论就目的、手段及功效，均具有不同于现有技术的特征。应注意的是，上述诸多实施例仅是为了便于说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以权利要求书所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (15)

1.一种触控显示装置，用于供执行触控笔操作模式或手指操作模式，其特征是，上述触控显示装置包括：

电阻式触控面板，包括：

第一导电层，具有均匀电场；以及

第二导电层，具有第一测量电极与第二测量电极，上述第二导电层通过输入物件施压而与上述第一导电层接触；以及

控制模块，与上述第一测量电极和上述第二测量电极电连接，上述控制模块包含测量单元，用以在上述第一测量电极与上述第二测量电极测量电压值，其中上述第一导电层接触上述第二导电层时，上述测量单元分别在上述第一测量电极与上述第二测量电极测量电压值，以得到第一电压与第二电压，上述第一电压与第二电压之差小于预设误差值时，即启动上述触控笔操作模式，当上述第一电压与第二电压之差大于预设误差值时，即启动上述手指操作模式。

2.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征是，还包括交换电路，与上述控制模块电连接，上述控制模块用于控制上述交换电路以控制上述测量单元测量上述第一测量电极的电压值或测量上述第二测量电极电压值。

3.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征是，上述控制模块包含交换电路，以控制上述测量单元测量上述第一测量电极的电压值或测量上述第二测量电极电压值。

4.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征是，上述第一导电层具有第一电极与第二电极，上述第一电极电连接电源供应端，上述第二电极电连接地端，上述第一电极与上述第二电极具有电压差而形成上述均匀电场。

5.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征是，上述第一测量电极与上述第二测量电极用以测量上述电阻式触控面板的X轴坐标值。

6.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征是，上述第一测量电极与上述第二测量电极用以测量上述电阻式触控面板的Y轴坐标值。

7.一种触控显示装置，用于供执行触控笔操作模式或手指操作模式，其特征是，上述触控显示装置包括：

电阻式触控面板，包括：

第一导电层；以及

第二导电层，具有均匀电场、第一测量电极与第二测量电极，上述第二导电层通过输入物件施压而与上述第一导电层接触；以及

控制模块，与上述第一测量电极和上述第二测量电极电连接，上述控制模块包含测量单元，用以在上述第一测量电极与上述第二测量电极测量电压值，其中上述第一导电层接触上述第二导电层时，上述测量单元分别在上述第一测量电极与上述第二测量电极测量电压值，以得到第一电压与第二电压，上述第一电压与第二电压之差小于预设误差值时，即启动上述触控笔操作模式，当上述第一电压与第二电压之差大于预设误差值时，即启动上述手指操作模式。

8.根据权利要求7所述的触控显示装置，其特征是，还包括交换电路，与上述控制模块电连接，上述控制模块用于控制上述交换电路以变更上述测量单元测量上述第一测量电极的电压值或测量上述第二测量电极的电压值。

9.根据权利要求7所述的触控显示装置，其特征是，上述控制模块包含交换电路，以控制上述测量单元测量上述第一测量电极的电压值或测量上述第二测量电极的电压值。

10.根据权利要求7所述的触控显示装置，其特征是，上述第二导电层具有第一电极与第二电极，上述第一电极电连接电源供应端，上述第二电极电连接地端，上述第一电极与上述第二电极具有电压差而形成上述均匀电场。

11.根据权利要求7所述的触控显示装置，其特征是，上述第一测量电极与上述第二测量电极用以测量上述电阻式触控面板的X轴坐标值。

12.根据权利要求7所述的触控显示装置，其特征是，上述第一测量电极与上述第二测量电极用以测量上述电阻式触控面板的Y轴坐标值。

13.一种判断触控方式的方法，用于触控显示装置，以供判断执行触控笔操作模式或手指操作模式，其特征是，上述触控显示装置包括：第一导电层与第二导电层，上述第一导电层与上述第二导电层其中之一具有均匀电场，上述第二导电层具有第一测量电极与第二测量电极，上述第二导电层通过输入物件施压而与上述第一导电层接触，上述方法包括以下步骤：

上述第一导电层接收上述输入物件的压力以接触上述第二导电层；

分别在上述第一测量电极与上述第二测量电极测量电压值，以得到第一电压与第二电压；

判断上述第一电压与上述第二电压之差是否小于预设误差值；以及

如果上述第一电压与上述第二电压之差小于预设误差值，则启动上述触控笔操作模式，如果上述第一电压与上述第二电压之差大于上述预设误差值，则启动上述手指操作模式。

14.根据权利要求13所述的判断触控方式的方法，其特征是，上述第一导电层具有第一电极与第二电极，上述第一电极电连接电源供应端，上述第二电极电连接地端，上述第一电极与上述第二电极具有电压差而形成上述均匀电场。

15.根据权利要求13所述的判断触控方式的方法，其特征是，上述第二导电层具有第一电极与第二电极，上述第一电极电连接电源供应端，上述第二电极电连接地端，上述第一电极与上述第二电极具有电压差而形成上述均匀电场。

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