TWI450138B - 觸控面板及其多點辨識方法 - Google Patents

Description

觸控面板及其多點辨識方法

本發明有關於一種觸控面板結構，特別有關於一種採用奈米碳管導電層的觸控面板，以及應用於該觸控面板的多點辨識方法。

傳統觸控面板主要包括電阻式、電容式、紅外線式以及表面聲波式。一般如四線或五線感測電阻式觸控面板，因為是採類比方式偵測導電膜上的電壓變化，因此，在使用過程中同一時間只能辨識單點觸控動作，當使用者同時以多點觸控動作進行輸入時，會產生誤動作。

美國專利公開案US2006/0097991以及US2008/0158181分別揭露一種可進行多點觸控辨識的電容式觸控面板結構，其一般包括分別設置在二透明玻璃基板相對側表面上透明導電層，依據產品解析度的不同，兩個導電層分別需經傳統黃光製程，形成多條相互間隔且平行設置的導線，且兩面的導線互相垂直。操作時，藉由反復掃描各條導線，分析其上電容的變化來判斷使用者手指接觸點的座標。

然而，上述電容式觸控面板，需以傳統黃光製程生產，製作難度高，產品良率較低，驅動方法也較為複雜。因此，雖電容式觸控面板可辨識多點觸控操作，但其高昂的成本，無形中限制了其適合的應用範圍。

為了解決傳統電容式觸控面板結構和驅動複雜，同時傳統電阻式觸控面板無法辨識多點操作的問題，有必要提供一 種結構和驅動簡單，且可同時進行多個觸控點操作的觸控面板，以及應用於該觸控面板之多點辨識方法。

本發明提供一種觸控面板，其包括第一基板及第二基板，第一基板具有一第一導電層及複數個第一感測電極；第二基板與第一基板疊合設置，第二基板具有一第二導電層及複數個第二感測電極。其中第一感測電極間隔設置於第一導電層的一側邊，並與第一導電層電性連接，第二感測電極間隔設置於第二導電層與第一導電層相垂直的一側邊，並與第一導電層電性連接，第一導電層及第二導電層具有阻抗異向性，且第一導電層及第二導電層的低阻抗方向相互垂直。

上述第一基板及第二基板以一環設於觸控區域外圍的膠體層固定，且第一基板及第二基板具有複數個絕緣間隔物，使第一導電層與第二導電層間隔一定間距。各第一感測電極以等間距間隔設置於與第一導電膜之低阻抗方向垂直之一側；各第二感測電極以等間距間隔設置於與第二導電膜之低阻抗方向垂直之一側。

在一較佳實施例中，第一導電層及第二導電層為一平行排列的奈米碳管層，其阻抗異向性比值介於100至200之間，且第一導電層及第二導電層主要導電方向相互垂直。第一導電層及第二導電層之表面電阻介於1kΩ/square至800kΩ/square之間。

本發明另提供一種用於觸控面板的多點辨識方法，其中該觸控面板具有相疊合的一第一導電層及一第二導電層，第一導電層之一側邊設置複數個相間隔的第一感測電極，第二導電層之一側邊設置複數個相間隔的第二感測電極，該多點 辨識方法包括下列步驟：依序量測各第一感測電極的電壓，由第一感測電極所測得的m個X軸相對電壓極值，對應取得m個X軸極值座標X₁ ~X_m ；依序量測各第二感測電極的電壓，由第二感測電極所測得的n個Y軸相對電壓極值，對應取得n個Y軸極值座標Y₁ ~Y_n ；提供一第一電壓到該第一導電層；其次，將第一導電層區分為與m個與X軸極值座標X₁ ~X_m 相對應的X軸感測區S₁ ~S_m ；將第二導電層區分為與n個與Y軸極值座標Y₁ ~Y_n 相對應的Y軸驅動區D₁ ~D_n ；再依序量測由各個X軸感測區S₁ ~S_m 所對應的第一感測電極的電壓值；當提供一第二電壓到與第j個Y軸驅動區D_j 對應的第二感測電極，且由第i個X軸感測區S_i 所對應的第一感測電極量測到一X軸相對電壓極值時，輸出一觸控點座標(X_i ,Y_j )，其中1im，1jn。最後，以此反覆操作下去，即可完成所有觸控點的辨識工作。

在一較佳實施例中，當依序量測由各個X軸感測區S₁ ~S_m 所對應的第一感測電極之電壓訊號時，提供第一電壓至其他未進行測量的第一感測電極。

在一較佳實施例中，各個X軸感測區S₁ ~S_m 至少對應一個第一感測電極，各個Y軸驅動區D₁ ~D_n 至少對應一個第二感測電極。第p-1個X軸感測區S_p-1 與第p個X軸感測區S_p 之間包括至少一個第一感測電極，其中2pn。第q-1個Y軸驅動區D_q-1 與第q個Y軸驅動區D_q 之間的至少間隔一個第二感測電極，其中2qm。

在一較佳實施例中，若第二電壓大於第一電壓時，X軸相對電壓極值為相對高電壓值，Y軸相對電壓極值為相對低 電壓值；若第二電壓小於第一電壓時，X軸相對電壓極值為相對低電壓值，Y軸相對電壓極值為相對高電壓值。

在一較佳實施例中，第一導電層及第二導電層具有阻抗異向性的奈米碳管導電膜，且低阻抗方向相互垂直。

本發明另提供一種用於觸控面板的多點辨識方法，其中該觸控面板具有相疊合的一第一導電層及一第二導電層，第一導電層之一側邊設置複數個相間隔的第一感測電極，第二導電層之一側邊設置複數個相間隔的第二感測電極，該多點辨識方法包括下列步驟：首先，依序量測各第一感測電極的電壓，由第一感測電極所測得的m個X軸相對電壓極值，對應取得m個X軸極值座標X₁ ~X_m ；依序量測各第二感測電極的電壓，由第二感測電極所測得的n個Y軸相對電壓極值，對應取得n個Y軸極值座標Y₁ ~Y_n ；提供一第一電壓到該第一導電層；其次，將第一導電層區分為與m個與X軸極值座標X₁ ~X_m 相對應的X軸感測區S₁ ~S_m ；將第二導電層區分為與n個與Y軸極值座標Y₁ ~Y_n 相對應的Y軸驅動區D₁ ~D_n ；依序提供一第二電壓到與第1個Y軸驅動區D₁ 至第j個Y軸驅動區D_j 對應的第二感測電極；依序量測由各個X軸感測區S₁ ~S_m 所對應的第一感測電極的電壓值；當由第i個X軸感測區S_i 所對應的第一感測電極量測到的一X軸相對電壓極值V_ij 與第j個Y軸驅動區D_j 對應的第二感測電極未被驅動所量測到的一X軸相對電壓極值V_ij ’相異時，輸出一觸控點座標(X_i ,Y_j )，其中1im，1jn。之後，以此反覆操作下去，即可完成所有觸控點的辨識工作。

在一較佳實施例中，當依序量測由各個X軸感測區S₁ ~S_m 所對應的第一感測電極之電壓訊號時，提供第一電壓至其他未進行測量的第一感測電極。

在一較佳實施例中，各個X軸感測區S₁ ~S_m 至少對應一個第一感測電極，各個Y軸驅動區D₁ ~D_n 至少對應一個第二感測電極。第p-1個X軸感測區S_p-1 與第p個X軸感測區S_p 之間包括至少一個第一感測電極，其中2pn。第q-1個Y軸驅動區D_q-1 與第q個Y軸驅動區D_q 之間的至少間隔一個第二感測電極，其中2qm。

在一較佳實施例中，若第二電壓大於第一電壓時，X軸相對電壓極值為相對高電壓值，Y軸相對電壓極值為相對低電壓值；若第二電壓小於第一電壓時，X軸相對電壓極值為相對低電壓值，Y軸相對電壓極值為相對高電壓值。

在一較佳實施例中，第一導電層及第二導電層具有阻抗異向性的奈米碳管導電膜，且低阻抗方向相互垂直。

本發明另提供一種用於觸控面板的多點辨識方法，其中該觸控面板具有相疊合的一第一導電層及一第二導電層，第一導電層之一側邊設置M個相間隔的第一感測電極，第二導電層之一側邊設置N個相間隔的第二感測電極，3M,N，第一導電層及第二導電層具有阻抗異向性，且低阻抗方向相互垂直，該多點辨識方法包括下列步驟：提供一第一電壓到該第一導電層；依序提供一第二電壓到第j個第二感測電極，其中第j個第二感測電極對應一Y軸座標Y_j ，1jM；量測各第一感測電極之電壓訊號，當各第一感測電極之電壓訊號具有至少一第一相對極值時，取得測得該相對極值之第 i個第一感測電極所對應的至少一X軸座標X_i ，1iN；最後，輸出至少一點的座標值(X_i ,Y_j )。之後，以此反覆操作下去，即可完成所有觸控點的辨識工作。

在一較佳實施例中，第一導電層及第二導電層具有阻抗異向性的奈米碳管導電膜，且低阻抗方向相互垂直。

圖1為本發明一實施例的電阻式觸控面板組合圖。為了簡化圖示及說明，圖中之第一感測電極114及第二感測電極124僅分別以五電極表示，但實際應用時，第一感測電極114及第二感測電極124的數目，可根據實際觸控面板的面積及應用領域而定。

如圖1所示，觸控面板100由二導電膜110,120相疊合而成，二導電膜110,120以一環形膠體層130黏合固定，中央均均散佈複數個絕緣間隔物132(spacer)，使二導電膜110,120維持一固定間距。

導電膜110包括一基板111，一導電層113藉由膠體層112黏合固定於基板111表面。在導電膜110表面另設置複數個第一感測電極114，第一感測電極114間之間距相等，並分別與導電層113的一側電性連接，同時各第一感測電極114末端向下延伸至導電膜110的下緣中央，作為傳遞訊號之用。

導電膜120亦包括一基板121，另一導電層123藉由膠體層122黏合固定於基板121表面。在導電層123表面另設置複數個第二感測電極124，第二感測電極124間之間距相等，一端分別與導電層123的電性連接，另一端與導電膜120右側數條平行排列的連接導線125連接，連接導線125沿著導電層 123右側邊緣，末端延伸至導電膜120的下緣中央，作為傳遞訊號之用。

此外，觸控面板100另包括一軟性印刷電路板140，其具有複數個金屬接點141，在環形膠體層130下緣中央具有一缺口131。在組裝時，該缺口131與軟性電路板140對應，軟性電路板140上下的金屬接點141可與導電膜110及導電膜120上的各導線的末端電性連接，可使外部電訊號傳遞到導電層110的第一感測電極114以及導電層120的第二感測電極124上。

在一較佳實施例中，本發明實施例觸控面板100所使用之基板111,121，可採用透明材質如：聚乙烯(Polyethylene,PE)，聚碳酸酯(Polycarbonate PC)，聚對苯二甲酸二乙酯(polyethylene terephthalate,PET)，聚甲基丙烯酸甲酯(PolyMethyl MethAcrylate,PMMA)或薄化後的玻璃基板。環形膠體層130、膠體層112及膠體層122可以是熱固化膠或UV固化膠。

在台灣專利公開案(公開號：TW 200920689)「奈米碳管薄膜製備裝置及其製備方法」中，揭露一種奈米碳管薄膜的製備方法，藉由該方法可產生一具有導電特性的奈米碳管薄膜，且因該方法是由超順垂直排列奈米碳管陣列(Super Vertical-Aligned Carbon Nanotube Array)透過拉伸方式製成，可應用於製作透明導電膜。

為了提高觸控面板的可靠度，並縮減觸控面板的邊框寬度，本發明實施例中之導電層113及導電層123是以上述方法所形成的奈米碳管導電薄膜所構成。但因拉伸製程中，長鍊 狀奈米碳管約略沿著拉伸方向平行排列，而導電膜在拉伸方向具有較低阻抗，在垂直拉伸方向阻抗約為拉伸方向阻抗的50至350倍之間，其表面電阻也因量測的位置不同、方向不同而介於1kΩ/square至800kΩ/square之間，因此導電層113及導電層123具有導電異方向性(Anisotropic Conductivity)。

如圖1所示，在本發明實施例中，導電層113具有一主導電方向P₁ (原導電膜拉伸方向或低阻抗方向)，導電層123具有另一主導電方向P₂ ，且導電層113的主要導電方向P₁ 及導電層123的主要導電方向P₂ 相互垂直，且導電層113與導電層123在垂直主導電方向P₁ ,P₂ 的阻抗約為主導電方向P₁ ,P₂ 阻抗的100至200倍之間。

為了簡化說明，以下實施例以觸控面板在操作時，僅有二個觸控點舉例，但實際操作時，本發明實施例觸控面板之多點辨識方法亦可適用於更多觸控點的情形。

圖2為本發明第一實施例於二點輸入時，X軸側感測電極所測得之電壓分佈示意圖。其中X_n-1 ~X_m+1 代表第一感測電極114所對應的X軸座標，V_n-1 ~V_m+1 代表由所對應的第一感測電極114所量測得之電壓訊號，P_x 代表第一感測電極114之間的間距。

請參照圖1及圖2，當上述觸控面板100尚未進行感測時，第一電極115及各第一感測電極114均輸入一第一電壓V₁ ，使導電層113處於等電位；第二電極126及各第二感測電極124均輸入一第二電壓V₂ ，使導電層123亦處於等電位。其中第二電壓V₂ 大於第一電壓V₁ 。

當上述觸控面板100在進行感測時，可先以X軸量測開始，由各個第一感測電極114依序切換，進行電壓量測，接著再進行Y軸量測，由各第二感測電極依序切換，進行電壓量測，如此反覆切換，以偵測使用者的觸控操作，當觸控面板100未被觸碰時時各個第一感測電極114所測得的電壓均為第一電壓V1，各個第二感測電極124所測得的電壓均為第二電壓V2。

在一較佳實施例中，當依序量測各第一感測電極114之電壓訊號時，持續提供第一電壓V₁ 到其他未進行測量的第一感測電極114。當依序量測各第二感測電極124之電壓訊號時，持續提供第二電壓V₂ 到其他未進行測量的第二感測電極124，可增加訊號的識別度。

當觸控面板100有至少二點被觸碰，而使第二導電層123接觸到第一導電層113時，依照上述說明，可由各第一感測電極之電壓訊號可判斷出一第一X軸相對高電壓V_n 、一第二X軸相對高電壓V_m 以及位於二X軸相對高電壓之間的X軸相對低電壓訊號V₁ ，而測得第一X軸相對高電壓V_n 的第一感測電極114所對應的X軸座標為X_n ，測得第二X軸相對高電壓V_m 的第一感測電極114所對應的X軸座標為X_m 。

此時可將第一X軸相對高電壓V_n 所對應的位置視為一第一X軸觸控點，將第二X軸相對高電壓V_m 所對應的位置視為一第二X軸觸控點，其中第一X軸觸控點的實際X座標值X₁ 可由下列第一方程組計算獲得： 上式中n2，V_n-1 為第n-1個第一感測電極所測得之電壓，V_n+1 為第n+1個第一感測電極所測得之電壓。

其次，第二X軸觸控點的實際X座標值X₂ 可由下列第二方程組計算獲得： 上式中mn+3，V_m-1 為第m-1個第一感測電極所測得之電壓，V_m+1 為第m+1個第一感測電極所測得之電壓。

圖3為本發明第二實施例當二觸控點在X軸方向很接近時，X軸側感測電極所測得之電壓分佈示意圖。如圖3所示，因為本發明實施例之觸控面板100所採用的導電層113及導電層114為約略平行的奈米碳管所形成的導電薄膜，其具有阻抗異向性，因此當碰觸觸控面板100的二個觸控點在X軸方向很接近時，位於二X軸相對高電壓V_n ,V_m 之間的X軸相對低電壓訊號V_n+1 為左右兩側X軸相對高電壓Vn,Vm的作用疊加(V_n+1 ’+V_m-1 ’)。因此當m=n+2時，第一方程組中之V_n+1 及第二方程組中之V_m-1 需分別由下列V_n+1 ’及V_m-1 ’取代，再進行X座標計算：

其中V_n+1 ^’ 正比V_n 且正比(V_n -V_n-1 ),V_m-1 ^’ 正比V_m 且正比(V_m -V_m+1 )。

圖4為本發明第三實施例於二點輸入時，Y軸側感測電極所測得之電壓分佈示意圖。請參照圖1及圖4，在完成上述X座標偵測後，可繼續由各第二感測電極124之電壓訊號可判斷出一第一Y軸相對低電壓V_s 、一第二Y軸相對低電壓V_t 以及位於二Y軸相對低電壓之間的一Y軸相對高電壓訊號V₂ ，而測得第一Y軸相對低電壓V_s 的第二感測電極124所對應的Y軸座標為Y_s ，測得第二Y軸相對低電壓V_t 的第二感測電極124所對應的Y軸座標為Y_t 。

此時可將第一Y軸相對低電壓V_s 所對應的位置視為一第一Y軸觸控點，將第二Y軸相對低電壓V_t 所對應的位置視為一第二Y軸觸控點，其中第一Y軸觸控點的實際Y座標值Y₁ 與第二Y軸觸控點的實際Y座標值Y₂ 可分別由由下列第三與第四方程組計算獲得： 其中s2，V_s-1 為第s-1個第二感測電極所測得之電壓，V_s+1 為第s+1個第二感測電極所測得之電壓。

其次，第二觸控點Y軸座標Y₂ 滿足下列第四方程組： 其中ts+3，V_t-1 為第t-1個第二感測電極所測得之電壓，V_t+1 為第t+1個第二感測電極所測得之電壓。

圖5為本發明第四實施例當二觸控點在Y軸方向很接近時，Y軸側感測電極所測得之電壓分佈示意圖。同理，因導電層113及導電層123具有阻抗異向性，因此當碰觸觸控面板100的二個觸控點在Y軸方向很接近時，位於二Y軸相對低電壓V_s ,V_t 之間的Y軸相對高電壓訊號V_s+1 為左右兩側Y軸相對低電壓V_s ,V_t 的作用疊加(V₂ -V_s+1 ’-V_t-1 ’)。因此當t=s+2時，第三方程組中之V_s+1 及第四方程組中之V_t-1 分別由下列V_s+1 ’及V_t-1 ’取代，再進行Y座標計算：

其中V_s+1 ^’ 正比V_s 且正比(V_s-1 -V_s ),V_t-1 ^’ 正比V_t 且正比(V_t+1 -V_t )。

由上述說明可知，本發明實施例觸控面板之多點辨識方法可分別得知複數個觸控點可能的X座標及Y座標，但尚無法得知實際觸控點的真實位置。為簡化說明，以下僅以一五個觸控點的實例說明可發明之多點辨識方法如何進一步消除無效點，以及確認觸控點的真實位置。

圖6為當有五個觸控點碰觸本發明實施例之觸控面板時，各觸控點及X軸感測區與Y軸驅動區的區分示意圖。如 圖6所示，小圓圈C₁₁ ,C₂₁ ,C₂₃ ,C₃₁ ,C₃₂ 代表五個觸控點的真實位置，小「x」C₁₂ ,C₁₃ ,C₂₂ ,C₃₃ 代表因五個觸控點分別在平行X軸及Y軸方向有重疊的情形，由前述的多點辨識方法所產生的四個無效點。X_m-3 ~X_m+4 代表觸控面板中某個X軸區段的第一感測電極，Y_n-3 ~Y_n+4 代表觸控面板中某個Y軸區端的第二感測電極，x₁ ,x₂ ,x₃ 代表圖6上的五個觸控點，由前述的多點辨識方法計算所得出的三個觸控點X軸座標，y₁ ,y₂ ,y₃ 代表圖6上的五個觸控點，由前述的多點辨識方法計算所得出的三個觸控點Y軸座標。

本發明之多點觸控方法為了進一步消除上述無效點C₁₂ ,C₁₃ ,C₂₂ ,C₃₃ ，以及確認觸控點C₁₁ ,C₂₁ ,C₂₃ ,C₃₁ ,C₃₂ 的真實位置，因此必需進行下列修正。

首先，將第一導電層區分為與3個與X軸極值座標x₁ ,x₂ ,x₃ 相對應的X軸感測區S₁ ,S₂ ,S₃ ，再將第二導電層區分為與3個與Y軸極值座標y₁ ,y₂ ,y₃ 相對應的Y軸驅動區D₁ ,D₂ ,D₃ ；其中X軸感測區S₁ 與二個第一感測電極X_m-3 ,X_m-2 對應，X軸感測區S₂ 與二個第一感測電極X_m-1 ,X_m 對應，X軸感測區S₃ 與一第一感測電極X_m+3 對應，X軸感測區S₂ 與X軸感測區S₃ 之間有二個未被劃入感測區的第一感測電極X_m+1 ,X_m+2 。Y軸驅動區D₁ 與一第二感測電極Y_n-3 對應，Y軸驅動區D₂ 與二個第二感測電極Y_n-1 ,Y_n 對應，Y軸驅動區D₃ 與二個第二感測電極Y_n+2 ,Y_n+3 對應，Y軸驅動區D₁ 與Y軸驅動區D₂ 之間有一未被劃入驅動區域的一第二感測電極Y_n-2 ，Y軸驅動區D₂ 與Y軸驅動區D₃ 之間有一未被劃入驅動區域的第二感測電極Y_n+1 。

接著，依序提供一第二電壓V₂ 到與各個Y軸驅動區D₁ ,D₂ ,D₃ 對應的第二感測電極，同時在各個Y軸驅動區D₁ ,D₂ ,D₃ 驅動時，量測由各個X軸感測區S₁ ,S₂ ,S₃ 所對應的第一感測電極的電壓值，所量測的電壓值如圖7所示。其中當依序量測由各個X軸感測區S₁ ,S₂ ,S₃ 所對應的第一感測電極之電壓訊號時，提供第一電壓至其他未進行測量的第一感測電極以及其他未被驅動的Y軸驅動區所對應的第二感測電極。

如圖7中(A)部份所示，當提供一第二電壓V₂ 到與Y軸驅動區D₁ 對應的第二感測電極Y_n-3 時，可由X軸感測區S₁ 所對應的第一感測電極X_m-2 量測到一X軸相對電壓極值。因此代表在X軸感測區S₁ 與Y軸驅動區D₁ 的重合範圍內有一真實觸控點C₁₁ ，其座標為(x₁ ,y₁ )，而C₁₂ 及C₁₃ 實際上應為一無效點。

如圖7中(B)部份所示，當提供一第二電壓V₂ 到與Y軸驅動區D₂ 對應的二第二感測電極Y_n-1 ,Y_n 時，可由X軸感測區S₁ 所對應的第一感測電極X_m-2 量測到一X軸相對電壓極值，由X軸感測區S₃ 所對應的第一感測電極X_m+3 量測到另一X軸相對電壓極值。因此代表在X軸感測區S₁ 與Y軸驅動區D₂ 的重合範圍內有一真實觸控點C₂₁ ，其座標為(x₁ ,y₂ )；以及在X軸感測區S₃ 與Y軸驅動區D₂ 的重合範圍內有一真實觸控點C₂₃ ，其座標為(x₃ ,y₂ )，而C₂₂ 實際上應為一無效點。

如圖7中(C)部份所示，當提供一第二電壓V₂ 到與Y軸驅動區D₃ 對應的二第二感測電極Y_n+2 ,Y_n+3 時，可由X軸感測區S₁ 所對應的第一感測電極X_m-2 量測到一X軸相對電壓極值，由X軸感測區S₂ 所對應的第一感測電極X_m 量測到另一X軸相對電壓極值。因此代表在X軸感測區S₁ 與Y軸驅動區D₃ 的重 合範圍內有一真實觸控點C₃₁ ，其座標為(x₁ ,y₃ )；以及在X軸感測區S₂ 與Y軸驅動區D₃ 的重合範圍內有一真實觸控點C₃₂ ，其座標為(x₂ ,y₃ )，而C₂₂ 實際上應為一無效點。

在完成上述步驟後，即可得知在此一瞬間，五個真實的觸控點座標為C₁₁ (x₁ ,y₁ ),C₂₁ (x₁ ,y₂ ),C₂₃ (x₃ ,y₂ ),C₃₁ (x₁ ,y₃ )以及C₃₂ (x₂ ,y₃ )，完成多點觸控的真實座標辨識。

在一較佳實施例中，為了降低量測誤差，在進行上述量測步驟時，可提供第一電壓V₁ 或第二電壓V₂ 到未被劃入Y軸驅動區D₁ ~D₃ 中的二個第二感測電極Y_n-2 ,Y_n+1 。

本發明另一實施例另一種可消除無效點的多點觸控方法。

請參考圖6，首先如前一實施例，先將第一導電層區分為與3個與X軸極值座標x₁ ,x₂ ,x₃ 相對應的X軸感測區S₁ ,S₂ ,S₃ ，再將第二導電層區分為與3個與Y軸極值座標y₁ ,y₂ ,y₃ 相對應的Y軸驅動區D₁ ,D₂ ,D₃ ，其中不同的X軸感測區S₁ ,S₂ ,S₃ 分別對應至少一個第一感測電極，不同的Y軸驅動區D₁ ,D₂ ,D₃ 分別對應至少一個第二感測電極。

接著，透過各個第一感測電極提供第一電壓V₁ 到第一導電層，再依序提供一第二電壓V₂ 到與Y軸驅動區D₁ 、Y軸驅動區D₁ +D₂ 、以及Y軸驅動區D₁ +D₂ +D₃ ，同時在不同的Y軸驅動方式下，量測由各個X軸感測區S₁ ,S₂ ,S₃ 所對應的第一感測電極的電壓值，所量測的電壓值如圖8所示。其中當依序量測由各個X軸感測區S₁ ,S₂ ,S₃ 所對應的第一感測電極之電壓訊號時，提供第一電壓至其他未進行測量的第一感測電極，以及其他未被驅動的Y軸驅動區所對應的第二感測電極。

如圖8中(A)部份所示，當提供一第二電壓V₂ 到與Y軸驅動區D₁ 對應的第二感測電極Y_n-3 時，由X軸感測區S₁ 所對應的第一感測電極X_m-2 量測到的一X軸相對電壓極值V_m-2 ，因為此X軸相對電壓極值V_m-2 與Y軸驅動區D₁ 未被驅動時的電壓V₁ 不同，因此代表在X軸感測區S₁ 與Y軸驅動區D₁ 的重合範圍內有一真實觸控點C₁₁ ，其座標為(x₁ ,y₁ )，而C₁₂ 及C₁₃ 實際上應為一無效點。

如圖8中(B)部份所示，當提供一第二電壓V₂ 到與Y軸驅動區D₁ +D₂ 對應的三個第二感測電極Y_n-3 ,Y_n-1 ,Y_n ，或者是提供一第二電壓V₂ 到四個第二感測電極Y_n-3 ,Y_n-2 ,Y_n-1 ,Y_n 時，可由X軸感測區S₁ 所對應的第一感測電極X_m-2 量測到一X軸相對電壓極值為V_m-2 ’，因為此X軸相對電壓極值V_m-2 ’與Y軸驅動區D₂ 未被驅動時的電壓V_m-2 不同，因此代表在X軸感測區S₁ 與Y軸驅動區D₂ 的重合範圍內有一真實觸控點C₂₁ ，其座標為(x₁ ,y₂ )。

其次，由X軸感測區S₃ 所對應的第一感測電極X_m+3 量測到另一X軸相對電壓極值V_m+3 ，因為此X軸相對電壓極值V_m-2 與Y軸驅動區D₂ 未被驅動時的電壓V₁ 不同，因此代表在X軸感測區S₃ 與Y軸驅動區D₂ 的重合範圍內有一真實觸控點C₂₃ ，其座標為(x₃ ,y₂ )，而C₂₂ 實際上應為一無效點。

如圖8中(C)部份所示，當提供一第二電壓V₂ 到與Y軸驅動區D₁ +D₂ +D₃ 對應的五個第二感測電極Y_n-3 ,Y_n-1 ,Y_n ,Y_n+2 ,Y_n+3 ，或者是提供一第二電壓V₂ 到七個第二感測電極Y_n-3 ~Y_n+3 時，可由X軸感測區S₁ 所對應的第一感測電極X_m-2 量測到一X軸相對電壓極值為V_m-2 ”，因為此X軸相對電壓極值 V_m-2 ”與Y軸驅動區D₃ 未被驅動時的電壓V_m-2 ’不同，因此代表在X軸感測區S₁ 與Y軸驅動區D₃ 的重合範圍內有一真實觸控點C₃₁ ，其座標為(x₁ ,y₃ )。

其次，由X軸感測區S₂ 所對應的第一感測電極X_m 量測到一X軸相對電壓極值為V_m ，因為此X軸相對電壓極值V_m 與Y軸驅動區D₃ 未被驅動時的電壓V₁ 不同，因此代表在X軸感測區S₂ 與Y軸驅動區D₃ 的重合範圍內有一真實觸控點C₃₂ ，其座標為(x₂ ,y₃ )。

由X軸感測區S₃ 所對應的第一感測電極X_m+3 量測到一X軸相對電壓極值為V_m+3 ，因為此X軸相對電壓極值V_m+3 與Y軸驅動區D₃ 未被驅動時的電壓V_m+3 約略相等，因此代表在X軸感測區S₃ 與Y軸驅動區D₃ 的重合範圍內並沒有觸控點，而C₃₂ 其實為一無效點。

最後在完成上述步驟後，即可得知在此一瞬間，五個真實的觸控點座標為C₁₁ (x₁ ,y₁ ),C₂₁ (x₁ ,y₂ ),C₂₃ (x₃ ,y₂ ),C₃₁ (x₁ ,y₃ )以及C₃₂ (x₂ ,y₃ )，完成多點觸控的真實座標辨識。

在一較佳實施例中，為了降低量測誤差，在進行上述量測步驟時，可提供第一電壓V₁ 或第二電壓V₂ 到未被劃入Y軸驅動區D₁ ~D₃ 中的二個第二感測電極Y_n-2 ,Y_n+1 。

圖9至圖11為應用本發明多點辨識方法進行不同操作手勢判別之示意圖。為了簡化說明，圖9至圖11僅以二個座標點A,B作為應用實施例，但實際應用時，可適用於三點以上的多點手勢實例。

如圖9所示，利用本發明上述實施例的觸控面板及多點辨識方法，可在一第一個掃描週期中，可得知真實的觸控點 為A(x₁ ,y₁ )及B(x₂ ,y₂ )；而在次一個掃描週期中，真實的觸控點沿箭頭方向變為A’(x₁ ’,y₁ ’)及B(x₂ ’,y₂ ’)，因此可將此動作設定為多點觸控的「放大」功能。反之，當觸控點由A’(x₁ ’,y₁ ’)及B(x₂ ’,y₂ ’)變為A(x₁ ,y₁ )及B(x₂ ,y₂ )時，則可將此功能設定為多點觸控的「縮小」功能。

其次，如圖10所示，利用本發明上述實施例的觸控面板及多點辨識方法，真實的觸控點由一第一掃描週期中的A(x₁ ,y₁ )及B(x₂ ,y₂ )，約略沿箭頭方向平移，在次一掃描週期移動至A’(x₁ ’,y₁ ’)及B(x₂ ’,y₂ ’)，則可將此功能設定為多點觸控的「平移」或是「翻頁」功能。

如圖11所示，利用本發明上述實施例的觸控面板及多點辨識方法，真實的觸控點由一第一掃描週期中的A(x₁ ,y₁ )及B(x₂ ,y₂ )，分伔沿上下箭頭方向移動，在次一掃描週期移動至A’(x₁ ’,y₁ ’)及B(x₂ ’,y₂ ’)，則可將此功能設定為多點觸控的「轉向」功能。

本發明主要提供一種結構和驅動簡單、成本較低的電阻式觸控面板，其且藉由簡單的計算，可進行多點辨識及多點觸控的手勢操作，因此可大幅擴大觸控面板的產品應用層面。

雖然本發明已於較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，仍可作些許的更動與潤飾，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‧‧‧觸控面板

110‧‧‧第一導電膜

111‧‧‧基板

112‧‧‧膠體層

113‧‧‧導電層

114‧‧‧第一感測電極

120‧‧‧第二導電膜

121‧‧‧基板

122‧‧‧膠體層

123‧‧‧導電層

124‧‧‧第二感測電極

125‧‧‧連接導線

130‧‧‧膠體層

131‧‧‧缺口

132‧‧‧間隔物

140‧‧‧軟性電路板

141‧‧‧金屬接點

P₁ ,P₂ ‧‧‧主導電方向

V₁ ‧‧‧第一電壓

V₂ ‧‧‧第二電壓

V_s ‧‧‧第一Y軸相對高電壓

V_t ‧‧‧第二Y軸相對高電壓

X_n ‧‧‧第一相對高電壓X軸座標

X_m ‧‧‧第二相對高電壓X軸座標

Y_s ‧‧‧第一相對低電壓Y軸座標

Y_t ‧‧‧第二相對低電壓Y軸座標

P_x ‧‧‧第一感測電極間距

P_y ‧‧‧第二感測電極間距

X_m-3 ~X_m+4 ‧‧‧第一感測電極

Y_n-3 ~Y_n+4 ‧‧‧第二感測電極

x₁ ,x₂ ,x₃ ‧‧‧觸控點X軸座標

y₁ ,y₂ ,y₃ ‧‧‧觸控點Y軸座標

S₁ ,S₂ ,S₃ ‧‧‧X軸感測區

D₁ ,D₂ ,D₃ ‧‧‧Y軸感測區

C₁₁ ,C₂₁ ,C₂₃ ,C₃₁ ,C₃₂ ‧‧‧觸控點

C₁₂ ,C₁₃ ,C₂₂ ,C₃₃ ‧‧‧無效點

A‧‧‧第一觸控點

B‧‧‧第二觸控點

V_x ‧‧‧第一感測電極電壓

V_y ‧‧‧第二感測電極電壓

V_n ‧‧‧第一X軸相對高電壓

V_m ‧‧‧第二X軸相對高電壓

圖1為本發明一實施例電阻式觸控面板之組合圖。

圖2為本發明第一實施例於二點輸入時，X軸側感測電極所測得之電壓分佈示意圖。

圖3為本發明第二實施例當二觸控點在X軸方向很接近時，X軸側感測電極所測得之電壓分佈示意圖。

圖4為本發明第三實施例於二點輸入時，Y軸側感測電極所測得之電壓分佈示意圖。

圖5為本發明第四實施例當二觸控點在Y軸方向很接近時，Y軸側感測電極所測得之電壓分佈示意圖。

圖6為當有五個觸控點碰觸本發明實施例之觸控面板時，各觸控點及X軸感測區與Y軸驅動區的區分示意圖。

圖7為第五實施例消除無效點方法中，第一感測電極之分區感測電壓分佈圖。

圖8為第六實施例另一消除無效點方法中，第一感測電極之分區感測電壓分佈圖。

圖9至圖11為應用本發明多點辨識方法進行不同操作手勢判別之示意圖。

X_m-3 ~X_m+4 ‧‧‧第一感測電極

Y_n-3 ~Y_n+4 ‧‧‧第二感測電極

S₁ ,S₂ ,S₃ ‧‧‧X軸感測區

D₁ ,D₂ ,D₃ ‧‧‧Y軸感測區

x₁ ,x₂ ,x₃ ‧‧‧觸控點X軸座標

y₁ ,y₂ ,y₃ ‧‧‧觸控點Y軸座標

C₁₁ ,C₂₁ ,C₂₃ ,C₃₁ ,C₃₂ ‧‧‧觸控點

C₁₂ ,C₁₃ ,C₂₂ ,C₃₃ ‧‧‧無效點

Claims (26)

1. 一種觸控面板，包括：一第一基板，具有一第一導電層及複數個第一感測電極，其中第一感測電極間隔設置於第一導電層的一側邊，並與第一導電層電性連接；一第二基板，與第一基板疊合設置，第二基板具有一第二導電層及複數個第二感測電極，其中第二感測電極間隔設置於第二導電層與第一導電層相垂直的一側邊，並與第二導電層電性連接；一環形膠體層，其夾設於該第一基板與該第二基板之間以黏合固定該第一基板與該第二基板，該環形膠體層具有一位於邊緣的缺口；及一軟性印刷電路板，其與該第一、二感測電極電性連接且對應於該環形膠體層的缺口設置；其中第一導電層及第二導電層具有阻抗異向性，且第一導電層及第二導電層的低阻抗方向相互垂直，該第一導電層及該第二導電層之阻抗異向性比值介於100至200之間且該第一導電層及該第二導電層之表面電阻介於1kΩ/square至800kΩ/square之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中第一導電層及第二導電層為一平行排列的奈米碳管層。
3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中各第一感測電極以等間距間隔設置於與第一導電膜之低阻抗方向垂直之一側。
4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中各第二感測電極以等間距間隔設置於與第二導電膜之低阻抗方向垂直之一側。
5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中第一基板及第二基板具有複數個絕緣間隔物，使第一導電層與第二導電層間隔一定間距。
6. 一種用於觸控面板的多點辨識方法，其中該觸控面板具有相疊合的一第一導電層及一第二導電層，第一導電層之一側邊設置複數個相間隔的第一感測電極，第二導電層之一側邊設置複數個相間隔的第二感測電極，該多點辨識方法包括下列步驟：依序量測各第一感測電極的電壓，由第一感測電極所測得的m個X軸相對電壓極值，對應取得m個X軸極值座標X₁ ~X_m ；依序量測各第二感測電極的電壓，由第二感測電極所測得的n個Y軸相對電壓極值，對應取得n個Y軸極值座標Y₁ ~Y_n ；提供一第一電壓到該第一導電層；將第一導電層區分為與m個與X軸極值座標X₁ ~X_m 相對應的X軸感測區S₁ ~S_m ；將第二導電層區分為與n個與Y軸極值座標Y₁ ~Y_n 相對應的Y軸驅動區D₁ ~D_n ；當提供一第二電壓到與第j個Y軸驅動區D_j 對應的第二感測電極，且由第i個X軸感測區S_i 所對應的第一感測 電極量測到一X軸相對電壓極值時，輸出一觸控點座標(X_i ,Y_j )，其中1im，1jn。
7. 如申請專利範圍第6項所述之多點辨識方法，更包括：量測由各個X軸感測區S₁ ~S_m 所對應的第一感測電極的電壓值，並提供第一電壓至其他未進行測量的第一感測電極。
8. 如申請專利範圍第6項所述之多點辨識方法，其中第p-1個X軸感測區S_p-1 與第p個X軸感測區S_p 之間包括至少一個第一感測電極，其中2pn。
9. 如申請專利範圍第6項所述之多點辨識方法，更包括：提供第一電壓至第q-1個Y軸驅動區D_q-1 與第q個Y軸驅動區D_q 之間的至少一個第二感測電極，其中2qm。
10. 如申請專利範圍第6項所述之多點辨識方法，其中各個X軸感測區S₁ ~S_m 至少對應一個第一感測電極，各個Y軸驅動區D₁ ~D_n 至少對應一個第二感測電極。
11. 如申請專利範圍第6項所述之多點辨識方法，其中第一導電層及第二導電層具有阻抗異向性，且低阻抗方向相互垂直。
12. 如申請專利範圍第6項所述之多點辨識方法，其中第二電壓大於第一電壓時，X軸相對電壓極值為相對高電壓值，Y軸相對電壓極值為相對低電壓值。
13. 如申請專利範圍第6項所述之多點辨識方法，其中第二電壓小於第一電壓時，X軸相對電壓極值為相對低電壓值，Y軸相對電壓極值為相對高電壓值。
14. 一種用於觸控面板的多點辨識方法，其中該觸控面板具有相疊合的一第一導電層及一第二導電層，第一導電層之一側邊設置複數個相間隔的第一感測電極，第二導電層之一側邊設置複數個相間隔的第二感測電極，該多點辨識方法包括下列步驟：依序量測各第一感測電極的電壓，由第一感測電極所測得的m個X軸相對電壓極值，對應取得m個X軸極值座標X₁ ~X_m ；依序量測各第二感測電極的電壓，由第二感測電極所測得的n個Y軸相對電壓極值，對應取得n個Y軸極值座標Y₁ ~Y_n ；提供一第一電壓到該第一導電層；將第一導電層區分為與m個與X軸極值座標X₁ ~X_m 相對應的X軸感測區S₁ ~S_m ；將第二導電層區分為與n個與Y軸極值座標Y₁ ~Y_n 相對應的Y軸驅動區D₁ ~D_n ；當提供該第二電壓到D₁ 時，且由第i個X軸感測區S_i 所對應的第一感測電極量測到一X軸相對電壓極值時，輸出一觸控點座標(X_i ,Y₁ )；依序提供一第二電壓到與第1個Y軸驅動區D₁ 至第j個Y軸驅動區D_j 對應的第二感測電極，其中2jn；當j=t-1時，該感測區S_i 所對應的第一感測電極量測到一X軸電壓極值V_i,t-1 ；當j=t時，該感測區Si所對應的第一感測電極量測到一X軸電壓極值V_i,t ；以及 當V_i,t 與V_i,t-1 相異時，輸出一觸控點座標(X_i ,Y_t )，其中1im，2tn。
15. 如申請專利範圍第14項所述之多點辨識方法，更包括：量測由各個X軸感測區S₁ ~S_m 所對應的第一感測電極的電壓值，並提供第一電壓至其他未進行測量的第一感測電極。
16. 如申請專利範圍第14項所述之多點辨識方法，其中第p-1個X軸感測區S_p-1 與第p個X軸感測區S_p 之間包括至少一個第一感測電極，其中2pn。
17. 如申請專利範圍第14項所述之多點辨識方法，更包括：提供第一電壓至第q-1個Y軸驅動區D_q-1 與第q個Y軸驅動區D_q 之間的至少一個第二感測電極，其中2qm。
18. 如申請專利範圍第14項所述之多點辨識方法，其中各個X軸感測區S₁ ~S_m 至少對應一個第一感測電極，各個Y軸驅動區D₁ ~D_n 至少對應一個第二感測電極。
19. 如申請專利範圍第14項所述之多點辨識方法，其中第一導電層及第二導電層具有阻抗異向性，且低阻抗方向相互垂直。
20. 如申請專利範圍第14項所述之多點辨識方法，其中第二電壓大於第一電壓時，X軸相對電壓極值為相對高電壓值，Y軸相對電壓極值為相對低電壓值。
21. 如申請專利範圍第14項所述之多點辨識方法，其中第二電壓小於第一電壓時，X軸相對電壓極值為相對低電壓值，Y軸相對電壓極值為相對高電壓值
22. 一種用於觸控面板的多點辨識方法，其中該觸控面板具有相疊合的一第一導電層及一第二導電層，第一導電層之一側邊設置M個相間隔的第一感測電極，第二導電層之一側邊設置N個相間隔的第二感測電極，3M,N，第一導電層及第二導電層具有阻抗異向性，且低阻抗方向相互垂直，該多點辨識方法包括下列步驟：提供一第一電壓到該第一導電層；提供一第二電壓到第j個第二感測電極，其中第j個第二感測電極對應一Y軸座標Y_j ，1jN量測各第一感測電極之電壓訊號，當各第一感測電極之電壓訊號具有至少一第一相對極值時，取得測得該相對極值之第i個第一感測電極所對應的至少一X軸座標X_i ，1iM；以及輸出至少一點的座標值(X_i ,Y_j )。
23. 如申請專利範圍第22項所述之多點辨識方法，其中第二電壓大於第一電壓時，該至少一相對極值為相對高電壓值。
24. 如申請專利範圍第22項所述之多點辨識方法，其中第二電壓小於第一電壓時，該至少一相對極值為相對低電壓值。
25. 如申請專利範圍第22項所述之多點辨識方法，其中當依序量測各第一感測電極之電壓訊號時，提供第一電壓到其他未進行測量的第一感測電極。
26. 一種用於觸控面板的多點辨識方法，其中該觸控面板具有相疊合的一第一導電層及一第二導電層，第一導電 之一側邊設置複數個相間隔的第一感測電極，第二導電層之一側邊設置複數個相間隔的第二感測電極，該多點辨識方法包括下列步驟：依序量測各第一感測電極的電壓，由第一感測電極所測得的m個X軸相對電壓極值，對應取得m個X軸極值座標X₁ ~X_m ；依序量測各第二感測電極的電壓，由第二感測電極所測得的n個Y軸相對電壓極值，對應取得n個Y軸極值座標Y₁ ~Y_n ；提供一第一電壓到該第一導電層；將第一導電層區分為與m個與X軸極值座標X₁ ~X_m 相對應的X軸感測區S₁ ~S_m ；將第二導電層區分為與n個與Y軸極值座標Y₁ ~Y_n 相對應的Y軸驅動區D₁ ~D_n ；以及依序提供一第二電壓到與第1個Y軸驅動區D₁ 至第j個Y軸驅動區D_j 對應的第二感測電極；當由第i個X軸感測區S_i 所對應的第一感測電極量測到的一X軸相對電壓極值V_ij 與第j個Y軸驅動區D_j 對應的第二感測電極未被驅動所量測到的一X軸相對電壓極值V_ij ’相異時，輸出一觸控點座標(X_i ,Y_j )，其中1im，1jn。