TWI448933B - 觸控面板及其多點偵測方法 - Google Patents

Description

觸控面板及其多點偵測方法

本發明是有關於一種觸控面板及其偵測方法，且特別是有關於一種觸控面板及其多點偵測方法。

隨著科技不斷的進步，各式電子裝置不斷推陳出新，其中電子裝置的輸入方式也不斷的有創新技術出現。舉例來說，觸控面板即是一項重大突破的技術。透過觸控面板，使用者可直接以觸控筆或手指在觸控面板上點選元件、寫字或畫圖，而不需要鍵盤或滑鼠。直覺式的輸入方式，改變了電子裝置的發展模式。

在觸控面板發展的過程中，觸控點的判斷精準度及單點、多點觸控判斷的正確性是觸控面板發展的關鍵因素。有鑑於此，目前業界無不致力於發展各種技術來提高觸控點的判斷精準度以及單、多點觸控判斷的正確性。

本發明係有關於一種觸控面板及其多點偵測方法，其利用判斷與分析步驟來分辨觸控面板被觸控之情況，以提高觸控面板在單點及多點偵測上的精準度。

根據本發明之一方面，提出一種觸控面板之多點偵測方法。觸控面板包括具阻抗異向性的一導電層和數個感測接墊。其中導電層的一第一軸向的阻抗值低於導電層的一第二軸向的阻抗值。此些感測接墊分佈於導電層沿第二軸 向的相對兩側邊以在該觸控面板形成數個感測區域。多點偵測方法包括以下步驟。沿一第二軸向量測觸控面板之一感測曲線。感測曲線之一最大感測值位於此些感測區域之一第一感測區域。此些感測區域之一第二感測區域及一第三感測區域分別相鄰於第一感測區域之兩側，感測曲線於第二感測區域之一第一平均感測值大於第三感測區域之一第二平均感測值。分析第一感測區域之一第一觸控點座標。分析第二感測區域之一第二觸控點座標。分析第一觸控點座標及第二觸控點座標之一相對距離。若相對距離小於一預定距離，則定義觸控面板在第一觸控點座標被觸控，或定義觸控面板在第一觸控點座標與第二觸控點座標之一中點被觸控。若相對距離大於或等於預定距離，則定義觸控面板在第一觸控點座標及第二控點座標同時被觸控。

根據本發明之另一方面，提出一種觸控面板。觸控面板包括一導電層、數個感測元件、一量測單元、一分析單元及一定義單元。導電層具阻抗異向性。導電層的一第一軸向的阻抗值低於導電層的一第二軸向的阻抗值。此些感測接墊分佈於導電層沿第二軸向的相對兩側邊以在觸控面板形成數個感測區域。量測單元用以沿一第二軸向量測觸控面板之一感測曲線。感測曲線之一最大感測值位於此些感測區域之一第一感測區域。此些感測區域之一第二感測區域及一第三感測區域分別相鄰於第一感測區域之兩側。感測曲線於第二感測區域之一第一平均感測值大於第三感測區域之一第二平均感測值。分析單元用以分析第一 感測區域之一第一觸控點座標及第二感測區域之一第二觸控點座標，並分析第一觸控點座標及第二觸控點座標之一相對距離。若相對距離小於一預定距離，則定義單元定義觸控面板在第一觸控點座標被觸控，或定義觸控面板在第一觸控點座標與第二觸控點座標之一中點被觸控。若相對距離大於或等於預定距離，則定義單元定義觸控面板在第一觸控點座標及第二控點座標同時被觸控。

為讓本發明之上述內容能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

以下係提出實施例進行詳細說明，實施例僅用以作為範例說明，並不會限縮本發明欲保護之範圍。此外，實施例中之圖式係省略不必要之元件，以清楚顯示本發明之技術特點。

本發明係利用判斷與分析步驟來分辨觸控面板被觸控之情況，以提高觸控面板在單點及多點偵測上的精準度。

第一實施例

請參照第1圖，其繪示第一實施例之一觸控面板100之示意圖。觸控面板100具有複數個感測區域A0。觸控面板100包括一導電層110、複數個感測接墊150、一量測單元120、一分析單元130及一定義單元140。導電層110具阻抗異向性。導電層110的一第一軸向D1的阻抗值低 於導電層110的一第二軸向D2的阻抗值。此些感測接墊150分佈於導電層110沿第二軸向D2的相對兩側邊以在觸控面板100形成複數個感測區域A0。此導電層110例如是(但不侷限)為奈米碳管膜。奈米碳管膜包含有數個奈米碳管111。此些奈米碳管111係為長條狀結構，且實質上朝第一軸向D1排列。在奈米碳管膜的實施例中，相鄰之四個感測接墊150在觸控面板100定義出一個感測區域A0。如第1圖所示，相鄰之四個感測接墊150定義出一個感測區域A0，所以相鄰之感測區域A0將共用兩個感測接墊150，且會部份相互重疊。在任一感測區域A0中，第一軸向D1的阻抗值較低，第二軸向D2(例如是第1圖之X軸方向)的阻抗值相對較高。

量測單元120用以沿第二軸向D2量測觸控面板110之一感測曲線C1。透過感測曲線C1的峰值可以感測出哪一感測區域A0被觸控。量測單元120可再藉由四個感測接墊150之電容值的量測可以分析出此一感測區域A0在第一軸向D1的哪一座標位置被觸控。

分析單元130則用以進行各種分析程序，例如是座標數值的分析程序。定義單元140則用以輸出或記錄觸控面板100被觸控之情況的分析結果。其中分析單元130及定義單元140例如是一晶片、一韌體電路或儲存數組程式碼之儲存媒體。

如上所述，量測單元120可從感測曲線C1之峰值感測出哪一感測區域A0被觸控。請參照第2圖，其繪示觸控面板100被兩個手指接觸之示意圖。當使用者以兩個手 指接觸觸控面板100時，量測單元120可由感測曲線C2的兩個峰值來判斷出哪兩個感測區域A0被觸控，接著再分別分析出這兩個感測區域A0分別在第一軸向D1的哪一座標位置被觸控。

請參照第3圖，其繪示觸控面板100被兩個手指接觸之另一示意圖。當使用者以兩個手指接觸觸控面板100時，兩個手指可能過於接近而使得感測曲線C3沒有明顯的兩個峰值。此時，觸控面板100可藉由以下之多點偵測方法來進行判斷與分析，以做出精確的判斷。

請參照第4及5A~5D圖，第4圖繪示本實施例多點偵測方法的流程圖，第5A~5D圖繪示第4圖之各步驟的示意圖。以下係以上述觸控面板100為例來說明本實施例之多點偵測方法，然而本發明所屬技術領域中具有通常知識者均可瞭解本發明之多點偵測方法並不侷限於上述觸控面板100。並且多點偵測方法也不侷限於流程圖上之步驟順序與細部步驟。

首先，在步驟S101中，如第5A圖所示，沿第二軸向D2量測觸控面板100之感測曲線C4。感測曲線C4之一最大感測值Vmax位於此些感測區域A0之一第一感測區域A1。也就是說，觸控面板100在第一感測區域A1一定有被一手指觸控。

此些感測區域A0之一第二感測區域A2及一第三感測區域A3分別相鄰於第一感測區域A1之兩側。感測曲線C4於第二感測區域A2之一第一平均感測值大於第三感測區域A3之一第二平均感測值。也就是說，在一種情況中， 可能是第二感測區域A2被另一手指觸控，而造成第二感測區域A2之第一平均感測值較高。在另一種情況中，可能是較粗的手指橫跨第一感測區域A1及第二感測區域A2，而造成第二感測區域A2之第一平均感測值較高。後面的步驟將可分辨出這兩種情況。

接著，在步驟S102中，如第5B圖所示，分析單元130分析第一感測區域A1之一第一觸控點座標P1。其中第一觸控點座標P1係為二維座標。

然後，在步驟S103中，如第5C圖所示，分析單元130分析第二感測區域A2之一第二觸控點座標P2。其中第二觸控點座標P2也是二維座標。

接著，在步驟S104中，如第5D圖所示，分析單元130分析第一觸控點座標P1及第二觸控點座標P2之一相對距離D12。

然後，在步驟S105中，分析單元130判斷相對距離D12是否小於一預定距離。若相對距離D12小於預定距離，則進入步驟S106；若相對距離D12大於或等於預定距離，則進入步驟S107。其中，預定距離係為0.5~1.5公分。此預定距離係可依據實際情況作調整，一般係依據人類手指之大小範圍來制訂此預定距離。

進入步驟S106時，表示第一觸控點座標P1與第二觸控點座標P2相當接近，故可認定觸控面板100僅被一個手指所觸控。故在此步驟中，定義單元140定義觸控面板100在第一觸控點座標P1被觸控，或定義觸控面板100在第一觸控點座標P1與第二觸控點座標P2之一中點M被觸 控。

進入步驟S107時，表示第一觸控點座標P1與第二觸控點座標P2分離的較遠，故可認定觸控面板100是被兩個手指所觸控。故在此步驟中，定義單元140定義觸控面板100在第一觸控點座標P1及第二控點座標P2同時被觸控。

根據上述實施例，可以辨識出使用者是否以多個手指來接觸觸控面板100。兩個手指過於接近時，也可以精準地辨識出兩個手指的觸控點座標。而在使用者的手指較粗時，也可以不會誤判為兩個手指。

第二實施例

請參照第6圖，其繪示第二實施例之觸控面板200之示意圖。本實施例之觸控面板200與第一實施例之觸控面板100不同之處在於導電層210，其餘相同之處不再重複敘述。

在本實施例中，導電層210包含複數個感測元件211。此些感測元件211係為長條型金屬薄膜，且實質上朝第一軸向D1排列。同樣地，導電層210的第一軸向D1的阻抗值低於導電層210的第二軸向D2的阻抗值。

透過上述多點偵測方法，第二實施例同樣也可以辨識出使用者是否以多個手指來接觸觸控面板200。兩個手指過於接近時，也同樣可以精準地辨識出兩個手指的觸控點座標。而在使用者的手指較粗時，也同樣可以不會誤判為兩個手指。

第三實施例

請參照第7圖，其繪示第三實施例之觸控面板300之示意圖。本實施例之觸控面板300與第一實施例之觸控面板100不同之處在於導電層310，其餘相同之處不再重複敘述。

在本實施例中，導電層310包含複數個感測元件311。此些感測元件311係為長條型銦錫氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)或長條型銦鋅氧化物(Indium Zinc Oxide，IZO)，且實質上朝第一軸向D1排列。本實施例之感測元件310實質上為梯形結構。同樣地，導電層310的第一軸向D1的阻抗值低於導電層310的第二軸向D2的阻抗值。

透過上述多點偵測方法，第三實施例同樣也可以辨識出使用者是否以多個手指來接觸觸控面板300。兩個手指過於接近時，也同樣可以精準地辨識出兩個手指的觸控點座標。而在使用者的手指較粗時，也同樣可以不會誤判為兩個手指。

綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明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，當可作各種之更動與潤飾。因此，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、200、300‧‧‧觸控面板

110、210、310‧‧‧導電層

111‧‧‧奈米碳管

120‧‧‧量測單元

130‧‧‧分析單元

140‧‧‧定義單元

150‧‧‧感測接墊

211、311‧‧‧感測元件

D1‧‧‧第一軸向

D12‧‧‧相對距離

D2‧‧‧第二軸向

A0‧‧‧感測區域

A1‧‧‧第一感測區域

A2‧‧‧第二感測區域

A3‧‧‧第三感測區域

C1、C2、C3、C4‧‧‧感測曲線

M‧‧‧中點

P1‧‧‧第一觸控點座標

P2‧‧‧第二觸控點座標

S101~S107‧‧‧流程步驟

Vmax‧‧‧最大感測值

第1圖繪示第一實施例之一觸控面板之示意圖。

第2圖繪示觸控面板被兩個手指接觸之示意圖。

第3圖繪示觸控面板被兩個手指接觸之另一示意圖。

第4圖繪示本實施例多點偵測方法的流程圖。

第5A~5D圖繪示第4圖之各步驟的示意圖。

第6圖繪示第二實施例之觸控面板之示意圖。

第7圖繪示第三實施例之觸控面板之示意圖。

S101~S107‧‧‧流程步驟

Claims (14)

1. 一種觸控面板之多點偵測方法，該觸控面板包括具阻抗異向性的一導電層和複數個感測接墊，其中該導電層的一第一軸向的阻抗值低於該導電層的一第二軸向的阻抗值，該些感測接墊分佈於該導電層沿該第二軸向的相對兩側邊以在該觸控面板形成複數個感測區域，該多點偵測方法包括：沿一第二軸向量測該觸控面板之一感測曲線，該感測曲線之一最大感測值位於該些感測區域之一第一感測區域，該些感測區域之一第二感測區域及一第三感測區域分別相鄰於該第一感測區域之兩側；判斷該感測曲線於該第二感測區域之一第一平均感測值是否大於該第三感測區域之一第二平均感測值；若該第二感測區域之該第一平均感測值大於該第三感測區域之該第二平均感測值，則分析該第一感測區域之一第一觸控點座標；若該第二感測區域之該第一平均感測值大於該第三感測區域之該第二平均感測值，則分析該第二感測區域之一第二觸控點座標；分析該第一觸控點座標及該第二觸控點座標之一相對距離；若該相對距離小於一預定距離，則定義該觸控面板在該第一觸控點座標被觸控，或定義該觸控面板在該第一觸控點座標與該第二觸控點座標之一中點被觸控；以及若該相對距離大於或等於該預定距離，則定義該觸控 面板在該第一觸控點座標及該第二控點座標同時被觸控。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板之多點偵測方法，其中該導電層係為一奈米碳管膜。
3. 如申請專利範圍第2項所述之觸控面板之多點偵測方法，其中該奈米碳管膜包含有複數個奈米碳管，且該些奈米碳管實質上朝該第一軸向排列。
4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板之多點偵測方法，其中該導電層包含有複數個感測元件，其中該些感測元件係為長條型金屬薄膜、長條型銦錫氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)或長條型銦鋅氧化物(Indium Zinc Oxide，IZO)，且實質上朝該第一軸向排列。
5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板之多點偵測方法，其中相鄰之該感測區域部份相互重疊。
6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板之多點偵測方法，其中該預定距離係為0.5~1.5公分。
7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板之多點偵測方法，其中該第一觸控點座標及該第二觸控點座標係為二維座標。
8. 一種觸控面板，該觸控面板包括：一導電層，具阻抗異向性，其中該導電層的一第一軸向的阻抗值低於該導電層的一第二軸向的阻抗值；複數個感測接墊，該些感測接墊分佈於該導電層沿該第二軸向的相對兩側邊以在該觸控面板形成複數個感測區域；一量測單元，用以沿一第二軸向量測該觸控面板之一 感測曲線，該感測曲線之一最大感測值位於該些感測區域之一第一感測區域，該些感測區域之一第二感測區域及一第三感測區域分別相鄰於該第一感測區域之兩側，判斷該感測曲線於該第二感測區域之一第一平均感測值是否大於該第三感測區域之一第二平均感測值；一分析單元，用以若該第二感測區域之該第一平均感測值大於該第三感測區域之該第二平均感測值，則分析該第一感測區域之一第一觸控點座標，及若該第二感測區域之該第一平均感測值大於該第三感測區域之該第二平均感測值，則分析該第二感測區域之一第二觸控點座標，並分析該第一觸控點座標及該第二觸控點座標之一相對距離；以及一定義單元，若該相對距離小於一預定距離，則該定義單元定義該觸控面板在該第一觸控點座標被觸控，或定義該觸控面板在該第一觸控點座標與該第二觸控點座標之一中點被觸控；若該相對距離大於或等於該預定距離，則該定義單元定義該觸控面板在該第一觸控點座標及該第二控點座標同時被觸控。
9. 如申請專利範圍第8項所述之觸控面板，其中該導電層係為一奈米碳管膜。
10. 如申請專利範圍第9項所述之觸控面板，其中該奈米碳管膜包含有複數個奈米碳管，且該些奈米碳管實質上朝該第一軸向排列。
11. 如申請專利範圍第8項所述之觸控面板，其中該導電層包含複數個感測元件，且該些感測元件係為長條型 金屬薄膜、長條型銦錫氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)或長條型銦鋅氧化物(Indium Zinc Oxide，IZO)，且實質上朝該第一軸向排列。
12. 如申請專利範圍第8項所述之觸控面板，其中相鄰之該感測區域部份相互重疊。
13. 如申請專利範圍第8項所述之觸控面板，其中該預定距離係為0.5~1.5公分。
14. 如申請專利範圍第8項所述之觸控面板，其中該第一觸控點座標及該第二觸控點座標係為二維座標。