TWI494818B - 整合電容觸控與電阻觸控的裝置及其操作方法 - Google Patents

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Description

整合電容觸控與電阻觸控的裝置及其操作方法
本發明是有關於一種整合電容觸控與電阻觸控的裝置及其操作方法，尤指一種利用第一感應層支援第二感應層的電阻觸控功能的整合電容觸控與電阻觸控的裝置及其操作方法。
電容式觸控面板具有多點觸控及較佳的操作感，所以逐漸取代電阻式觸控面板。雖然電容式觸控面板具備多點觸控及較佳的操作感，但卻無法像電阻式觸控面板達到精確定位(例如對應筆尖或指甲的觸控點位置)。因此，現有技術提供同時具有電容式觸控和電阻式觸控的觸控面板。但現有技術是直接將電容式觸控面板疊加在電阻式觸控面板以形成整合電容式觸控和電阻式觸控的觸控面板。如此，現有技術所提供的整合電容式觸控和電阻式觸控的觸控面板不僅結構複雜，且無法降低觸控面板的成本。
本發明的一實施例提供一種整合電容觸控與電阻觸控的裝置。該裝置包含一第一感應層、一第二感應層及一處理單元。該第一感應層包含複數個感應單元，其中該複數個感應單元互相絕緣；該第二感應層設置於該第一感應層之下，包含複數個電極；該處理單元是用以於一電容觸控模式，對該第一感應層充電，偵測該複數個感應單元的電容值變化，且根據該複數個感應單元的電容值變化，判斷至少一第一觸控點的位置；於一電阻觸控模式，對該第一感應層充電，偵測該複數個電極的電阻值變化，且根據該複數個電 極的電阻值變化，判斷至少一第二觸控點的位置。
本發明的另一實施例提供一種整合電容觸控與電阻觸控的裝置的操作方法。該裝置包含一第一感應層、一第二感應層及一處理單元，其中該第一感應層包含複數個感應單元，且該第二感應層包含複數個電極。該操作方法包含當該裝置處於一電容觸控模式時，該處理單元對該第一感應層充電；該處理單元偵測該複數個感應單元的電容值變化；該處理單元根據該複數個感應單元的電容值變化，判斷至少一第一觸控點的位置；該處理單元根據該至少一第一觸控點的位置，產生至少一第一相對應的控制信號。
本發明的另一實施例提供一種整合電容觸控與電阻觸控的裝置的操作方法。該裝置包含一第一感應層、一第二感應層及一處理單元，其中該第一感應層包含複數個感應單元，且該第二感應層包含複數個電極。該操作方法包含當該裝置處於一電阻觸控模式時，該處理單元對該第一感應層充電；該處理單元偵測該複數個電極的電阻值變化；該處理單元根據該複數個電極的電阻值變化，判斷至少一第二觸控點的位置；該處理單元根據該至少一第二觸控點的位置，產生至少一第二相對應的控制信號。
本發明的另一實施例提供一種整合電容觸控與電阻觸控的裝置的操作方法。該裝置包含一第一感應層、一第二感應層及一處理單元，其中該第一感應層包含複數個感應單元，且該第二感應層包含複數個電極。該操作方法包含當該裝置處於一電阻觸控模式時，該處理單元對該第二感應層充電；該處理單元偵測該複數個感應單元的電阻值變化；該處理單元根據該複數個感應單元的電阻值變化，判斷至少一第三觸控點的位置；該處理單元根據該至少一第三觸控點的位置，產生至少一第三相對應的控制信號。
本發明提供一種整合電容觸控與電阻觸控的裝置及其操作方法。因為該裝置和該操作方法於一電阻觸控模式時，利用一第一感應層(對應一電容觸控功能)支援一第二感應層的電阻觸控功能，所以本發明僅需兩層感應層(該第一感應層及該第二感應層)即可具有該電容觸控與該電阻觸控的功能。另外，相較於現有技術，本發明另具有下列優點：第一、因為本發明僅有該第一感應層對應電容觸控功能，所以該第一感應層並不需要一導電橋；第二、因為本發明僅有兩層感應層，且沒有不同層電極單元對位的問題，所以本發明可容忍較大的對位偏差；第三、因為本發明僅有兩層感應層，所以本發明具有較高透光度以及較簡單的製程。
100‧‧‧裝置
102‧‧‧保護層
104‧‧‧第一感應層
106‧‧‧間隔球層
108‧‧‧第二感應層
110‧‧‧基板
112‧‧‧處理單元
1041-104N、202、204‧‧‧感應單元
1081-1084‧‧‧電極
P‧‧‧觸碰點
500-518、600-618‧‧‧步驟
第1圖是本發明的一實施例說明整合電容觸控與電阻觸控的裝置的示意圖。
第2圖是說明第一感應層的示意圖。
第3圖是說明第二感應層的示意圖。
第4圖是本發明的另一實施例說明感應單元的示意圖。
第5圖是本發明的另一實施例說明一種整合電容觸控與電阻觸控的裝置的操作方法的流程圖。
第6圖是本發明的另一實施例說明一種整合電容觸控與電阻觸控的裝置的操作方法的流程圖。
請參照第1圖，第1圖是本發明的一實施例說明整合電容觸控與電阻觸控的裝置100的示意圖。裝置100包含一保護層102、一第一感應層(對應電容觸控功能)104、一間隔球層106、一第二感應層(對應電阻觸控功能)108、一基板110及一處理單元112，其中保護層102是一玻璃、一聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,PMMA)、一聚對苯二甲酸乙二醇酯 (polyethylene terephthalate,PET)膠膜或一聚萘二甲酸乙二醇脂(polyethylene naphthalate,PEN)膠膜。另外，基板110是一抗氧化層。但本發明並不受限於基板110是一抗氧化層。如第1圖所示，第一感應層104和第二感應層108電性連接於處理單元112。如第1圖所示，保護層102設置於第一感應層104之上；間隔球層106設置於第一感應層104與第二感應層108之間；第二感應層108設置於間隔球層106之下；基板110設置於第二感應層108之下。
請參照第2圖和第3圖，第2圖是說明第一感應層104的示意圖，和第3圖是說明第二感應層108的示意圖。如第2圖所示，第一感應層104包含複數個感應單元1041-104N，其中第一感應層104是一玻璃，且複數個感應單元1041-104N是鍍在玻璃表面的透明導電玻璃(例如氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)或氟摻雜氧化錫(Fluorine-doped Tin Oxide,FTO))。另外，複數個感應單元1041-104N互相絕緣，N是一大於1的正整數，複數個感應單元1041-104N中的每一感應單元平行一第一軸向的邊長是大於平行一第二軸向的邊長，且第一軸向垂直於第二軸向。如第2圖所示，複數個感應單元1041-104N中的每一感應單元是一直角三角形，但本發明並不受限於複數個感應單元1041-104N中的每一感應單元是一直角三角形。請參照第4圖，第4圖是本發明的另一實施例說明感應單元202、204的示意圖。如第4圖所示，複數個感應單元1041-104N中的每二個對應的感應單元都可被感應單元202、204所取代。例如感應單元1041、1042可被感應單元202、204所取代。另外，如第2圖所示，耦接於複數個感應單元1041-104N中的每一感應單元的導線是朝第一軸向延伸至處理單元112。但本發明並不受限於複數個感應單元1041-104N在第2圖中的排列方向。如第3圖所示，第二感應層108包含複數個電極(例如4個電極1081-1084)。但本發明並不受限於第二感應層108包含4個電極1081-1084，亦即第二感應層108可包含5個電極、6個電極或更多電極。
因為裝置100整合電容觸控與電阻觸控，所以處理單元112可交替執行一電容觸控模式和一電阻觸控模式。當裝置100處於一電容觸控模式時，處理單元112是用以對第一感應層104的感應單元1041-104N充電，偵測感應單元1041-104N的電容值變化，且根據感應單元1041-104N的電容值變化，判斷至少一第一觸控點的位置。例如，處理單元112可根據對應第2圖中一觸碰點P上的感應單元1042-1044於第一軸向上之電容變化，得到對應於觸碰點P的X座標，以及偵測於對應觸碰點P的感應單元1042-1044於第二軸向上之電容變化，以得到觸碰點P的Y座標。另外，當處理單元112判斷至少一第一觸控點的位置後，處理單元112即可根據至少一第一觸控點的位置，產生至少一第一相對應的控制信號。例如，當處理單元112判斷至少一第一觸控點的位置後，處理單元112即可根據至少一第一觸控點的位置，產生至少一第一相對應的控制信號給一第一預定應用程式。然後，第一預定應用程式即可根據至少一第一相對應的控制信號，執行一相對應的動作。
當裝置100處於一電阻觸控模式時，處理單元112是用以對第一感應層104的感應單元1041-104N依序或同時充電，偵測第二感應層108的4個電極1081-1084的電阻值變化，且根據4個電極1081-1084的電阻值變化，判斷至少一第二觸控點的位置。當處理單元112判斷至少一第二觸控點的位置後，處理單元112即可根據至少一第二觸控點的位置，產生至少一第二相對應的控制信號。例如，當處理單元112判斷至少一第二觸控點的位置後，處理單元112即可根據至少一第二觸控點的位置，產生至少一第二相對應的控制信號給一第二預定應用程式。然後，第二預定應用程式即可根據至少一第二相對應的控制信號，執行一相對應的動作。
另外，當裝置100處於電阻觸控模式時，處理單元112是用以對 第二感應層108的4個電極1081-1084充電，偵測第一感應層104的感應單元1041-104N的電阻值變化，且根據感應單元1041-104N的電阻值變化，判斷至少一第三觸控點的位置。當處理單元112判斷至少一第三觸控點的位置後，處理單元112即可根據至少一第三觸控點的位置，產生至少一第三相對應的控制信號給一第三預定應用程式。然後，第三預定應用程式即可根據至少一第三相對應的控制信號，執行一相對應的動作。
請參照第1圖、第2圖、第3圖和第5圖，第5圖是本發明的另一實施例說明一種整合電容觸控與電阻觸控的裝置的操作方法的流程圖。第5圖的方法是利用第1圖的裝置100說明，詳細步驟如下：步驟500：開始；步驟502：當裝置100處於一電容觸控模式時，進行步驟504；當裝置100處於一電阻觸控模式時，進行步驟512；步驟504：處理單元112對第一感應層104充電；步驟506：處理單元112偵測複數個感應單元1041-104N的電容值變化；步驟508：處理單元112根據複數個感應單元1041-104N的電容值變化，判斷至少一第一觸控點的位置；步驟510：處理單元112根據至少一第一觸控點的位置，產生至少一第一相對應的控制信號，跳回步驟502；步驟512：處理單元112對第一感應層104充電；步驟514：處理單元112偵測複數個電極的電阻值變化；步驟516：處理單元112根據複數個電極的電阻值變化，判斷至少一第二觸控點的位置；步驟518：處理單元112根據至少一第二觸控點的位置，產生至 少一第二相對應的控制信號，跳回步驟502。
在步驟510中，當處理單元112判斷至少一第一觸控點的位置後，處理單元112即可根據至少一第一觸控點的位置，產生至少一第一相對應的控制信號。例如，當處理單元112判斷至少一第一觸控點的位置後，處理單元112即可根據至少一第一觸控點的位置，產生至少一第一相對應的控制信號給一第一預定應用程式。然後，第一預定應用程式即可根據至少一第一相對應的控制信號，執行一相對應的動作。在步驟518中，當處理單元112判斷至少一第二觸控點的位置後，處理單元112即可根據至少一第二觸控點的位置，產生至少一第二相對應的控制信號給一第二預定應用程式。然後，第二預定應用程式即可根據至少一第二相對應的控制信號，執行一相對應的動作。
請參照第1圖、第2圖、第3圖和第6圖，第6圖是本發明的另一實施例說明一種整合電容觸控與電阻觸控的裝置的操作方法的流程圖。第6圖的方法是利用第1圖的裝置100說明，詳細步驟如下：步驟600：開始；步驟602：當裝置100處於一電容觸控模式時，進行步驟604；當裝置100處於一電阻觸控模式時，進行步驟612；步驟604：處理單元112對第一感應層104充電；步驟606：處理單元112偵測複數個感應單元1041-104N的電容值變化；步驟608：處理單元112根據複數個感應單元1041-104N的電容值變化，判斷至少一第一觸控點的位置；步驟610：處理單元112根據至少一第一觸控點的位置，產生至 少一第一相對應的控制信號，跳回步驟602；步驟612：處理單元112對第二感應層108充電；步驟614：處理單元112偵測複數個感應單元1041-104N的電阻值變化；步驟616：處理單元112根據複數個感應單元1041-104N的電阻值變化，判斷至少一第三觸控點的位置；步驟618：處理單元112根據至少一第三觸控點的位置，產生至少一第三相對應的控制信號，跳回步驟602。
第6圖的實施例和第5圖的實施例的差別在於在步驟612中，處理單元112對第二感應層108充電；在步驟614中，處理單元112偵測複數個感應單元1041-104N的電阻值變化；在步驟616中，處理單元112根據複數個感應單元1041-104N的電阻值變化，判斷至少一第三觸控點的位置。另外，第6圖的實施例的其餘操作原理皆和第5圖的實施例相同，在此不再贅述。
綜上所述，本發明所提供的整合電容觸控與電阻觸控的裝置及其操作方法因為於電阻觸控模式時，利用第一感應層(對應電容觸控功能)支援第二感應層的電阻觸控功能，所以本發明僅需兩層感應層(第一感應層及第二感應層)即可具有電容觸控與電阻觸控的功能。另外，相較於現有技術，本發明另具有下列優點：第一、因為本發明僅有第一感應層對應電容觸控功能，所以第一感應層並不需要導電橋；第二、因為本發明僅有兩層感應層，且沒有不同層電極單元對位的問題，所以本發明可容忍較大的對位偏差；第三、因為本發明僅有兩層感應層，所以本發明具有較高透光度以及較簡單的製程。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100‧‧‧裝置
102‧‧‧保護層
104‧‧‧第一感應層
106‧‧‧間隔球層
108‧‧‧第二感應層
110‧‧‧基板
112‧‧‧處理單元

Claims (10)

  1. 一種整合電容觸控與電阻觸控的裝置，包含：一第一感應層，包含複數個感應單元，其中該複數個感應單元互相絕緣；一第二感應層，設置於該第一感應層之下，包含複數個電極；及一處理單元，用以交替執行一電容觸控模式和一電阻觸控模式，其中當該處理單元執行該電容觸控模式時，該處理單元對該第一感應層充電，偵測該複數個感應單元的電容值變化，且根據該複數個感應單元的電容值變化，判斷至少一第一觸控點的位置；當該處理單元執行該電阻觸控模式時，該處理單元對該第一感應層充電，偵測該複數個電極的電阻值變化，且根據該複數個電極的電阻值變化，判斷至少一第二觸控點的位置。
  2. 如請求項1所述的裝置，其中該處理單元另用以根據該至少一第一觸控點的位置，產生至少一第一相對應的控制信號，以及根據該至少一第二觸控點的位置，產生至少一第二相對應的控制信號。
  3. 如請求項1所述的裝置，其中該處理單元另用以於該電阻觸控模式，對該第二感應層充電，偵測該複數個感應單元的電阻值變化，且根據該複數個感應單元的電阻值變化，判斷至少一第三觸控點的位置。
  4. 如請求項1所述的裝置，其中該處理單元另用以根據該至少一第三觸控點的位置，產生至少一第三相對應的控制信號。
  5. 如請求項1所述的裝置，另包含：一保護層，設置於該第一感應層之上；一間隔球層，設置於該第一感應層與該第二感應層之間，用以電性隔離 該第一感應層與該第二感應層；及一基板，設置於該第二感應層之下。
  6. 如請求項5所述的裝置，其中該保護層是一玻璃、一聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,PMMA)或一透明聚對苯二甲酸乙二醇酯塑膠薄膜。
  7. 如請求項1所述的裝置，其中該複數個感應單元中的每一感應單元平行一第一軸向的邊長是大於平行一第二軸向的邊長，其中該第一軸向垂直於該第二軸向。
  8. 一種整合電容觸控與電阻觸控的裝置的操作方法，該裝置包含一第一感應層、一第二感應層及一處理單元，其中該第一感應層包含複數個感應單元，且該第二感應層包含複數個電極，該操作方法包含：當該裝置處於一電容觸控模式時，該處理單元對該第一感應層充電；該處理單元偵測該複數個感應單元的電容值變化；該處理單元根據該複數個感應單元的電容值變化，判斷至少一第一觸控點的位置；及該處理單元根據該至少一第一觸控點的位置，產生至少一第一相對應的控制信號。
  9. 一種整合電容觸控與電阻觸控的裝置的操作方法，該裝置包含一第一感應層、一第二感應層及一處理單元，其中該第一感應層包含複數個感應單元，且該第二感應層包含複數個電極，該操作方法包含：當該裝置處於一電阻觸控模式時，該處理單元對該第一感應層充電；該處理單元偵測該複數個電極的電阻值變化； 該處理單元根據該複數個電極的電阻值變化，判斷至少一第二觸控點的位置；及該處理單元根據該至少一第二觸控點的位置，產生至少一第二相對應的控制信號。
  10. 一種整合電容觸控與電阻觸控的裝置的操作方法，該裝置包含一第一感應層、一第二感應層及一處理單元，其中該第一感應層包含複數個感應單元，且該第二感應層包含複數個電極，該操作方法包含：當該裝置處於一電阻觸控模式時，該處理單元對該第二感應層充電；該處理單元偵測該複數個感應單元的電阻值變化；該處理單元根據該複數個感應單元的電阻值變化，判斷至少一第三觸控點的位置；及該處理單元根據該至少一第三觸控點的位置，產生至少一第三相對應的控制信號。
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TWM387304U (en) * 2010-02-23 2010-08-21 Emerging Display Tech Corp Stylus pen with electrical stimulation and tactile-sense feedback function

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