专利名称：用于触摸屏的多点辨识方法
技术领域：
本发明涉及一种用于触摸屏的辨识方法，尤指一种触摸屏的多点辨识方法。
背景技术：
传统触摸屏主要包括电阻式、电容式、红外线式以及表面声波式。一般如四线或五 线感测电阻式触摸屏，因为是采用模拟方式侦测导电膜上的电压变化，因此，在使用过程中 同一时间只能辨识单点触控动作，当使用者同时以多点触控动作进行输入时，会产生误动作。美国专利公开案US2006/0097991以及US2008/0158181分别揭露一种可进行多点
触控辨识的电容式触摸屏结构，其一般包括分别设置在两个透明玻璃基板相对侧表面上的 透明导电层，依据产品分辨率的不同，两个导电层分别需要经过传统黄光制造工艺，形成多 条相互间隔且平行设置的导线，且两面的导线互相垂直。操作时，通过反复扫描各条导线， 分析其上电容的变化来判断使用者手指接触点的坐标。然而，上述电容式触摸屏，需要以传统黄光制造工艺生产，制作难度较高，产品良 率较低，驱动方法也较为复杂。因此，虽然电容式触摸屏可辨识多点触控操作，但其高昂的 成本，无形中限制了其适合的应用范围。
发明内容
为了解决传统电容式触摸屏结构和驱动复杂，传统电阻式触摸屏无法辨识多点操 作的问题，本发明提供一种结构和驱动简单，且可同时进行多个触控点操作的触摸屏的多 点辨识方法。一种用于触摸屏的多点辨识方法，该触摸屏具有相叠合的两个导电层，其中第一 导电层具有阻抗异向性，在第一导电层的一侧边具有多条相间隔的第一感测电极，该多点 辨识方法包括下列步骤提供一第一电压到第一导电层；提供大于该第一电压的一第二电 压到该第二导电层；当触摸屏有至少两点被触碰而使该第二导电层接触到该第一导电层 时，依序量测各第一感测电极的电压，取得一第一 X轴相对高电压、一第二 X轴相对高电压 以及位于两个X轴相对高电压之间的一 X轴相对低电压；将第一 X轴相对高电压所对应的 位置视为一第一 X轴触控点，输出一第一触控点X轴坐标；以及将第二 X轴相对高电压所对 应的位置视为一第二 X轴触控点，输出一第二触控点X轴坐标。其次，第二导电层的一侧边设置多条相间隔的第二感测电极，第二感测电极所在 的侧边与第一感测电极所在的侧边互相垂直，第二导电层具有阻抗异向性，第二导电层的 低阻抗方向与第一导电层的低阻抗方向互相垂直。因此，上述多点辨识方法进一步包括下 列步骤当触摸屏有至少两点被触碰而使第二导电层接触到第一导电层时，依序量测各第 二感测电极的电压，取得一第一 Y轴相对低电压、一第二 Y轴相对低电压以及位于第一 Y轴 相对低电压及第二 Y轴相对低电压之间的一 Y轴相对高电压；将第一 Y轴相对低电压所对 应的位置视为一第一 Y轴触控点，输出一第一 Y轴坐标；以及将第二 Y轴相对低电压所对应的位置视为一第二 Y轴触控点，输出一第二触控点Y轴坐标。在一较佳实施方式中，当依序量测各第一感测电极的电压时，提供第一电压到其 它未进行测量的第一感测电极。当依序量测各第二感测电极的电压时，提供第二电压到其 它未进行测量的第二感测电极。第一导电层及第二导电层为一大致上平行排列的纳米碳管 所形成的导电薄膜。本发明的触摸屏的多点辨识方法，通过采用不同的导电层材料，同时可配合导电 层的高阻抗特性，提供一种结构和驱动简单、成本较低的电阻式触摸屏，且其通过简单的计 算，可进行多点辨识和多点触控的手势操作，因此可大幅扩大触摸屏的产品应用层面。
图1是本发明第一实施方式电阻式触摸屏的组合图。图2是本发明第一实施方式在两点输入时，X轴侧感测电极所测得的电压分布示 意图。图3是本发明第二实施方式当两个触控点在X轴方向很接近时，X轴侧感测电极 所测得的电压分布示意图。图4是本发明第三实施方式于两点输入时，Y轴侧感测电极所测得的电压分布示 意图。图5是本发明第四实施方式当两个触控点在Y轴方向很接近时，Y轴侧感测电极 所测得的电压分布示意图。图6至图8是应用本发明多点辨识方法进行不同操作手势判别的示意图。
具体实施例方式图1是本发明第一实施方式的电阻式触摸屏组合图。为了简化图示和说明，图中 的第一感测电极114和第二感测电极124仅分别以五条电极表示，但实际应用时，第一感测 电极114和第二感测电极124的数目，可根据实际触摸屏的面积和应用领域而定。请参阅图1，触摸屏100由两个导电膜110，120相叠合而成，该两个导电膜110、 120由一环形胶体层130黏合固定，中央均勻散布多个绝缘间隔物132 (Spacer)，以使得两 个导电膜110、120维持一固定间距。导电膜110包括一基板111，一导电层113，该导电层113利用胶体层112黏合固定 于基板111表面。在导电膜110表面另设置多条第一感测电极114、第一电极115以及一连 接导线116。其中第一感测电极114间的间距相等，并分别与导电层113的一侧电性连接； 第一电极115平行设置于导电膜110另一侧的边缘，并与导电层113的另一侧电性连接，同 时第一电极115于左侧透过连接导线116沿着导电层113外侧边缘平行延伸，末端延伸至 导电膜110的下缘中央，作为传递信号之用。导电膜120包括一基板121，导电层123，该导电层123利用胶体层122黏合固定 于基板121表面。在导电层123表面另设置多条第二感测电极124、第二电极126以及多条 连接导线125。第二感测电极124间的间距相等，并分别与导电层123电性连接；第二电极 126平行设置在导电膜120左侧的边缘，并与导电层123电性连接；第二感测电极124与导 电膜120右侧数条平行排列的连接导线125连接，连接导线125沿着导电层123右侧边缘平行延伸，末端延伸至导电膜120的下缘中央，作为传递信号之用。此外，触摸屏100进一步包括一软性印刷电路板140。该软性电路板具有多个金属 接点141，在环形胶体层130下缘中央具有一缺口 131。在组装时，该缺口 131与软性印刷 电路板140对应，软性印刷电路板140上下的金属接点141可与导电膜110和导电膜120 上的各导线的末端电性连接，可使外部电信号传递到导电层110的第一感测电极114、第一 电极115以及导电层120的第二感测电极124、第二电极126上。较佳地，本发明实施例的触摸屏100所使用的基板111，121，可采用透明材料 如聚乙烯(Polyethylene，ΡΕ)，聚碳酸酯(Polycarbonate PC)，聚对苯二甲酸二乙酯 (polyethylene ter印hthalate，PET)，聚甲基丙烯酸甲酉旨(PolyMethyl MethAcrylate, PMMA)或者薄化后的玻璃基板；环形胶体层130、胶体层112和胶体层122可以是热固化胶 或UV固化胶。在台湾专利申请公开说明书(公开号TW200920689)「纳米碳管薄膜制备装置及 其制备方法」中，揭露一种纳米碳管薄膜的制备方法，利用该方法可产生一具有导电特性 的纳米碳管薄膜，且因该方法是由超顺垂直排列纳米碳管阵列(Super Vertical-Aligned CarbonNanotube Array)透过拉伸方式制成，可应用于制作透明导电膜。为了提高触摸屏的可靠度，并缩减触摸屏的边框宽度，本发明实施方式中的导电 层113和导电层123是以上述方法所形成的纳米碳管导电薄膜所构成。但因拉伸制程中， 长炼状纳米碳管约略沿着拉伸方向平行排列，而导电膜在拉伸方向具有较低阻抗，在垂直 拉伸方向阻抗约为拉伸方向阻抗的50至350倍之间，其表面电阻也因量测的位置不同、方 向不同而介于IkQ/ □至SOOkQ/ □之间，因此导电层113及导电层123具有导电异方向 性(AnisotropicConductivity)。如图1所示，在本发明实施方式中，导电层113具有一主导电方向Pl (原导电膜拉 伸方向)，导电层123具有另一主导电方向P2，且导电层113的主要导电方向Pl和导电层 123的主要导电方向P2相互垂直，且导电层113与导电层123在垂直主导电方向P1，P2的 阻抗约为主导电方向Pl，P2阻抗的100至200倍之间。为了简化说明，以下实施例以触摸屏在操作时，仅有两个触控点举例，但实际操作 时，本发明实施例触摸屏的多点辨识方法也可适用于更多触控点的情形。请一并参阅图2，其是本发明触摸屏的多点辨识方法的第一实施方式在两点输入 时，X轴侧感测电极所测得的电压分布示意图。其中Xlri xm+1代表第一感测电极114所对 应的X轴坐标，Vlri Vm+1代表由所对应的第一感测电极114所量测得的电压，Px代表第一 感测电极114之间的间距。当上述触摸屏100尚未进行感测时，第一电极115和各第一感测电极114均输入 一第一电压V1，使导电层113处于等电位；第二电极126和各第二感测电极124均输入一第 二电压V2,使导电层123也处于等电位。其中第二电压V2大于第一电压力。当上述触摸屏100在进行感测时，可以先以X轴量测开始，由各第一感测电极114 依序切换，进行电压量测，接着再进行Y轴量测，由各第二感测电极依序切换，进行电压量 测，如此反复切换，以侦测使用者的触控操作，当触摸屏100未被触碰时各第一感测电极 114所测得的电压均为第一电压V1，各第二感测电极124所测得的电压均为第二电压V2。较佳地，当依序量测各第一感测电极114的电压信号时，持续提供第一电压V1到其它未进行测量的第一感测电极114。当依序量测各第二感测电极124的电压时，持续提供 第二电压V2到其它未进行测量的第二感测电极124，可增加识别度。当触摸屏100有至少两点被触碰，而使第二导电层123接触到第一导电层113时， 依照上述说明，由各第一感测电极的电压可判断出一第一X轴相对高电压Vn、一第二X轴相 对高电压Vm以及位于两个X轴相对高电压之间的X轴相对低电压V1,而测得第一 X轴相对 高电压\的第一感测电极114所对应的X轴坐标为Xn，测得第二 X轴相对高电压Vm的第一 感测电极114所对应的X轴坐标为Xm。此时可将第一 X轴相对高电压Vn所对应的位置视为一第一 X轴触控点，将第二 X 轴相对高电压Vm所对应的位置视为一第二 X轴触控点，其中第一 X轴触控点的实际X坐标 值X1可由下列第一方程组计算获得
权利要求
一种用于触摸屏的多点辨识方法，该触摸屏具有相叠合的一第一导电层和一第二导电层，该第一导电层的一侧边设置多条相间隔的第一感测电极，该第一导电层具有阻抗异向性，其特征在于该多点辨识方法包括下列步骤提供一第一电压到该第一导电层；提供一第二电压到该第二导电层，其中该第二电压大于该第一电压；当触摸屏有至少两点被触碰而使该第二导电层接触到该第一导电层时，依序量测各第一感测电极的电压，取得一第一X轴相对高电压、一第二X轴相对高电压以及位于第一X轴相对高电压和第二X轴相对高电压之间的一X轴相对低电压；将第一X轴相对高电压所对应的位置视为一第一X轴触控点，输出一第一触控点X轴坐标；以及将第二X轴相对高电压所对应的位置视为一第二X轴触控点，输出一第二触控点X轴坐标。
2.如权利要求1所述的用于触摸屏的多点辨识方法，其特征在于当依序量测各第一 感测电极的电压时，提供该第一电压到其它未进行测量的第一感测电极。
3.如权利要求1所述的用于触摸屏的多点辨识方法，其特征在于当第η个第一感测 电极量测得该第一 X轴相对高电压时，第一触控点X轴坐标满足下列第一方程组
4.如权利要求3所述的用于触摸屏的多点辨识方法，其特征在于当第m个第一感测 电极量测得该第二 X轴相对高电压Vm时，第二触控点X轴坐标X2满足下列第二方程组
5.如权利要求4所述的用于触摸屏的多点辨识方法，其特征在于当m= n+2时，第一 方程组中的Vn+Ι和第二方程组中的Vm-I分别由下列Vn+Γ及Vm-Γ取代
6.如权利要求ι所述的用于触摸屏的多点辨识方法，其特征在于该触摸屏的第二导 电层的一侧边设置多条相间隔的第二感测电极，该第二感测电极所在的侧边与该第一感测 电极所在的侧边互相垂直，该第二导电层具有阻抗异向性，该第二导电层的低阻抗方向与 该第一导电层的低阻抗方向互相垂直。
7.如权利要求6所述的用于触摸屏的多点辨识方法，其特征在于该多点辨识方法进 一步包括下列步骤当触摸屏有至少两点被触碰而使第二导电层接触到第一导电层时，依序量测各第二感 测电极之电压，取得一第一 Y轴相对低电压、一第二 Y轴相对低电压以及位于第一 Y轴相对 低电压和第二 Y轴相对低电压之间的一 Y轴相对高电压；将第一 Y轴相对低电压所对应的位置视为一第一 Y轴触控点，输出一第一 Y轴坐标；以及将第二 Y轴相对低电压所对应的位置视为一第二 Y轴触控点，输出一第二触控点Y轴 坐标。
8.如权利要求7所述的用于触摸屏的多点辨识方法，其特征在于当依序量测各第二 感测电极的电压时，提供第二电压到其它未进行测量的第二感测电极。
9.如权利要求7所述的用于触摸屏的多点辨识方法，其特征在于当第s个第一感测 电极量测得该第一 Y轴相对低电压Vs时，第一 Y轴坐标Yl满足下列第三方程
10.如权利要求9所述的用于触摸屏的多点辨识方法，其特征在于当第t个第二感测 电极量测得该第二 Y轴相对低电压Vt时，第二触控点Y轴坐标Y2满足下列第四方程组
11.如权利要求10所述的用于触摸屏的多点辨识方法，其特征在于当t= s+2时，第 三方程组中的电压Vs+Ι和第四方程组中的电压Vt-I分别由下列Vs+Γ及Vt-Γ取代
12.如权利要求6所述的用于触摸屏的多点辨识方法，其特征在于该第一导电层和该 第二导电层是一平行排列的纳米碳管所形成的导电薄膜。
13.一种用于触摸屏的多点辨识方法，该触摸屏具有相叠合的一第一导电层和一第二 导电层，第一导电层的一侧边设置多条相间隔的第一感测电极，第一导电层具有阻抗异向 性，其特征在于该多点辨识方法包括下列步骤提供一第一电压到该第一导电层；提供一第二电压到该第二导电层，其中该第二电压小于该第一电压； 当触摸屏有至少两点被触碰而使第二导电层接触到第一导电层时，依序量测各第一感 测电极的电压，取得一第一相对低电压、一第二相对低电压以及位于第一相对低电压和第 二相对低电压之间的一第一相对高电压；将第一相对低电压所对应的位置视为一第一触控点，输出一第一触控点坐标；以及 将第二相对低电压所对应的位置视为一第二触控点，输出一第二触控点坐标。
14.如权利要求13所述的用于触摸屏的多点辨识方法，其特征在于当第s个第一感 测电极量测得该第一相对低电压时，第一坐标满足下列第三方程组
15.如权利要求14所述的用于触摸屏的多点辨识方法，其特征在于当第t个第一感测电极量测得该第二 Y轴相对低电压Vt时，第二触控点Y轴坐标Y2满足下列第四方程组
16.如权利要求15所述的用于触摸屏的多点辨识方法，其特征在于当t = s+2时，第 三方程组中的Vs+Ι和第四方程组中的Vt-I分别由下列Vs+Γ及Vt-1’取代
全文摘要
本发明涉及一种用于触摸屏的多点辨识方法。触摸屏具有相叠合的两个导电层，在第一导电层的一侧边具有多条相间隔的第一感测电极，该多点辨识方法包括下列步骤分别提供不同电压至该两个导电层；当触摸屏有至少两点被触碰而使该两个导电层相接触时，依序量测各第一感测电极的电压，取得两个相对高电压以及位于其间的相对低电压；再分别将该两个相对高电压所对应的位置视为第一和第二接触点，并输出其各点的对应坐标，使触摸屏可应用于多点触控的环境。
文档编号G06F3/045GK101950212SQ20091030424
公开日2011年1月19日 申请日期2009年7月10日 优先权日2009年7月10日
发明者施博盛, 陈柏仰 申请人:群康科技(深圳)有限公司;群创光电股份有限公司