CN102103450B - 电阻式触控面板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电阻式触控面板及其驱动方法，该驱动面板包括一第一基板；一第一导电层，配置于第一基板上，具有相异的一第一角落、一第二角落、一第三角落以及一第四角落；一第一导线，配置于第一基板上并电连接第一角落；一第二导线，配置于第一基板上并电连接第二角落；一第三导线，配置于第一基板上并电连接第三角落；一第四导线，配置于第一基板上并电连接第四角落；一第二基板，平行于第一基板；一第二导电层，配置于第二基板上，且面向第一导电层；一第五导线，电连接第二导电层的一第一侧边；一第六导线，电连接第二导电层的一第二侧边；以及一驱动电路，电连接第一导线、第二导线、第三导线、第四导线、第五导线及第六导线。

Description

电阻式触控面板

技术领域

本发明是有关于一种驱动方法，且特别是有关于一种电阻式触控面板的驱动方法。 

背景技术

一般来说，一般的触控电子产品会采用4线式或5线式电阻式触控面板。然而，4线式或5线式电阻式触控面板由于其结构的关系，导致4线式或5线式电阻式触控面板无法感测多点触碰。 

发明内容

本发明提供一种电阻式触控面板的驱动方法，可以正确检测6线式电阻式触控面板为处于单点触碰或多点触碰，并且正确判断多点触碰的操作手势。 

本发明提出一种电阻式触控面板，其包括一第一基板、一第二基板、一第一导电层、一第二导电层、一第一导线、一第二导线、一第三导线、一第四导线、一第五导线、一第六导线及一驱动电路。第一导电层配置于第一基板上，具有相异的一第一角落、一第二角落、一第三角落以及一第四角落。第一导线配置于第一基板上并电连接第一角落。第二导线配置于第一基板上并电连接第二角落。第三导线配置于第一基板上并电连接第三角落。第四导线配置于第一基板上并电连接第四角落。第二基板平行于第一基板。第二导电层配置于第二基板上，且面向第一导电层。第五导线电连接第二导电层的一第一侧边。第六导线电连接第二导电层的一第二侧边。驱动电路电连接第一导线、第二导线、第三导线、第四导线、第五导线及第六导线。所述电阻式触控面板利用一驱动方法驱动，且所述驱动方法包括提供一***电压至所 述的第六导线，且提供一接地电压至所述的第二导线，其中所述的***电压大于所述的接地电压；在所述的电阻式触控面板被触碰时，所述的第五导线输出一第一状态检测电压，所述的第四导线输出一第二状态检测电压；依据所述的第一状态检测电压与所述的第二状态检测电压计算出一接触电阻值，其中所述的接触电阻值为(Vs1-Vs2)/I，其中Vs1为所述的第一状态检测电压，Vs2为所述的第二状态检测电压，I为流经所述的第六导线的电流；依据所述的接触电阻值判断所述的电阻式触控面板处于一单点触碰状态或一多点触碰状态，其中当所述的接触电阻值大于一阻抗临界值时，所述的电阻式触控面板处于所述的单点触碰状态，且当所述的接触电阻值小于或等于所述的阻抗临界值时，所述的电阻式触控面板处于所述的多点触碰状态；以及当所述的电阻式触控面板处于所述的多点触碰状态时，依据所述的接触电阻值与一先前接触电阻值判断在所述的电阻式触控面板上的多个触碰点为相互靠近或相互远离，以判定应用于所述的电阻式触控面板的操作手势。 

本发明另提出一种电阻式触控面板的驱动方法，用于一种电阻式触控面板，该电阻式触控面板的驱动方法包括下列步骤：提供一第一电压至第六导线，且提供一第二电压至第二导线，其中第一电压大于第二电压；在电阻式触控面板被触碰时，第五导线输出一第一状态检测电压，第四导线输出一第二状态检测电压；依据第一状态检测电压与第二状态检测电压计算出一接触电阻值；依据接触电阻值判断电阻式触控面板处于一单点触碰状态或一多点触碰状态；当电阻式触控面板处于多点触碰状态时，依据接触电阻值与一先前接触电阻值判断在电阻式触控面板上的多个触碰点为相互靠近或相互远离，以判定应用于电阻式触控面板的操作手势。 

为让本发明之上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。 

附图说明

图1A为依据本发明一实施例的触控面板的结构示意图； 

图1B为图1A的触控面板的驱动方法的流程图； 

图2A为图1A的触控面板的单点触碰示意图； 

图2B为图2A的等效电路示意图； 

图3A为图1A的触控面板的多点触碰示意图； 

图3B为图3A的等效电路示意图； 

图4A为图1A的触控面板的另一多点触碰示意图； 

图4B为图4A的等效电路示意图。 

主要元件符号说明： 

100：触控面板                110、120：基板 

112、122：透明导电层         114：多个导体图案 

124、126：导体条             130：驱动电路 

132、134、136、138、144：驱动器 

140、142、146：检测器        W1~W6：导线 

SW1、SW2：开关               C1~C5：触碰点 

Vcc：***电压                Vw6、Vs1、Vs2：电压 

R0、R21~R23、R31~R38、R3a~R3d、R41~R48、R4a~R4d：等效电阻 

S102、S104、S106、S108、S110、S112、S114、S116、S118、S120：步骤 

具体实施方式

图1A为依据本发明一实施例的触控面板的结构示意图。请参照图1A，触控面板100包括一基板110、一基板120及一驱动电路130，其中本实施例的触控面板100可以为一电阻式触控面板。在基板110面向基板120的表面上配置有透明导电层112以及导线W1、W2、W3及W4。依据图1A所示方向来看，透明导电层112的左上角部份会与导线W1电连接，透明导电层112 的左下角部份会与导线W2电连接，透明导电层112的右下角部份会与导线W3电连接，透明导电层112的右上角部份会与导线W4电连接。藉此，透明导电层112的各角落部份会分别透过导线W1、W2、W3及W4电连接至驱动电路130。也就是说，透明导电层112实质上为一矩形导电层，而其四个角落分别地透过导线W1、W2、W3及W4连接至驱动电路130。 

另外，透明导电层112的周边配置有多个导电图案114并且此些导电图案114会直接接触透明导电层112，以使透明导电层112侧边的电场不会受透明导电层112的电阻性而变形。导电图案114的材质可以为金属（例如：银）。本实施例以虚线绘示的导电图案114，实际上可以由多个直线线段或是折曲线段或是曲线线段等所组成。 

在基板120面向基板110的表面上则配置有透明导电层122、导体条124以及导体条126。导体条124配置于透明导电层122的其中一侧边，并且直接接触透明导电层122。导体条126会形成于透明导电层122的另ㄧ侧边，并且直接接触透明导电层122。另外，导线W5与导线W6分别连接于导体条124以及导体条126。 

值得一提的是，上述所提“上”、“下”、“左”及“右”仅用以搭配图示以便于说明本实施例，且本发明的其他实施例不以此为限。 

在本实施例中，驱动电路130可以是外接式地连接于触控面板100，或是内建于基板110或基板120上。在驱动电路130中，驱动器132电连接导线W1，驱动器134电连接导线W2，驱动器136电连接导线W3，驱动器138电连接导线W4，检测器140透过开关SW1电连接导线W4，检测器142电连接导线W5，驱动器144透过电阻R0电连接导线W6，检测器146透过开关SW2电连接导线W6。在本实施例中，驱动器132、134、136、138、144可输出***电压、输出接地电压或呈现高阻抗状态（Ｈi-Z）。检测器140、142及146则用以检测电压值，并且具有很高的输入阻抗。 

请参照图1A及图1B，在此先假设触控面板100处于单点触碰状态。首 先，驱动器136及138会分别提供***电压至导线W3及W4，并且驱动器132及134会分别提供接地电压至导线W1及W2（步骤S102）。此时，驱动器144呈现高阻抗状态，而开关SW1及SW2为不导通，藉此检测触碰点对应于X轴的检测电压。 

详言之，透明导电层112右侧的电压会高于左侧的电压。触碰动作发生时，透明导电层112与透明导电层122于触碰点导通。因此，触碰点所在位置的分压可以传导至基板120上的导体条124，以透过导线W5输出至检测器142（步骤S104），其中此分压即为X轴向的检测电压。触碰点越接近透明导电层112的左侧则X轴向的检测电压越接近接地电压。因此，检测电压的大小可用以判断触碰点的位置。 

接着，驱动器134及136会分别提供***电压至导线W2及W3，并且驱动器132及138会分别提供接地电压至导线W1及W4（步骤S106）。此时，驱动器144呈现高阻抗状态，开关SW1及SW2为不导通，藉此检测触碰点对应于Y轴的检测电压。同样地，检测器142（步骤S108）可接收Y轴向的检测电压。 

然后，本实施例的触控面板100尚可判断不同的触碰模式以及使用者的触碰手势。其中，触碰模式的判断方式例如是使驱动电路130呈现下列状态：驱动器144提供***电压至导线W6，并且驱动器134提供接地电压至导线W2（步骤S110），而驱动器132、136、138呈现高阻抗状态。另外，开关SW1及SW2则为导通，藉此可检测触控面板100为处于无触碰、单点触碰或多点触碰。 

详言之，图2A为图1A的触控面板的单点触碰示意图。图2B为图2A的等效电路示意图。请参照图1A、图2A，在使用者对触碰点C1进行触碰时，在透明导电层112与122的碰触点C1会形成电阻R22（具有接触电阻值），触碰点C1与导线W2之间会形成电阻R23，触碰点C1与导线W6之间会形成电阻R21，其中上述电阻用以表示透明导电层112及122的阻抗特性。 

请同时参照图1A与图2B，由于驱动器144透过电阻R0电连接导线W6，因此电阻R0会与电阻R21、R22及R23串联。电阻R0与电阻R21间的耦接点会输出电压Vw6，电阻R21与电阻R22间的耦接点会输出第一状态检测电压Vs1，电阻R22与R23间的耦接点会输出第二状态检测电压Vs2，其中电压Vw6、第一状态检测电压Vs1及第二状态检测电压Vs2会分别传送至检测器146、142及140（步骤S112）。 

在此假设***电压Vcc为3.3V，电阻R0为300欧姆，且所检测到的电压Vw6为2.36V，第一状态检测电压Vs1为1.97V，第二状态检测电压Vs2为0.875V。依据上述，可计算出流经导线W6的电流I为（3.3-2.36）/300=3.13ｍA。接着，再利用电流I及状态检测电压Vs1及Vs2计算出电阻R22的接触电阻值(步骤S114)，亦即接触电阻值为（1.97-0.875）/3.13=350Ω。 

如上所述，在进行触控面板100的初始化设定时，会引导使用者进行单点触碰操作（亦即触控面板100处于单点触碰状态）。因此，在进行初始化设定时，触控面板100将所计算出的接触电阻值储存则可以作为预设接触电阻值。在触控面板100处于多点触碰时，多点触碰的情况会使得电流的流动路径会不同于单点触碰的情况，因此阻抗的分布会不同于单点触碰。触控面板100便可将接收到的接触电阻值与预设接触电阻值进行比较并判断触控面板100处于单点触碰状态或多点触碰状态（步骤S116）。 

为了能清楚区隔单点触碰或多点触碰，可以设定一阻抗临界值作为单点触碰或多点触碰的分野，其中阻抗临界值可以为预设接触电阻值与一比例的加权值（即阻抗临界值=预设接触电阻值×比例），且比例可以为0.3~0.8中的其中一个数值，此为依据电路设计而有所不同。 

在触控面板100处于单点触碰状态时，则依据上述步骤S102至步骤S108所得之对应X轴及Y轴的轴向检测电压分别定位出触碰点于X轴向及Y轴向的位置（步骤S118）。此定位过程相似于5线式触控面板的定位方法，本领域通常知识者可自行理解，在此则不赘述。 

在触控面板100处于多点触碰状态时，本实施例可依据当下所计算出的接触电阻值与前一个接触电阻值判断多个触碰点为相互靠近或相互远离（S120）。另外，在触控面板100处于无触碰状态时，驱动电路130中的检测器146取得的电压等于驱动器144所输出的***电压。因此，在触控面板100处于无触碰状态下的执行流程依序为步骤S102、S104、S106、S108及S110，接着则结束。以下将举例说明触碰点为相互靠近或相互远离的判断方式。 

图3A为图1A的触控面板的多点触碰示意图。图3B为图3A的等效电路示意图。请参照图3A，在使用者对触碰点C2及C3进行触碰时，在透明导电层112与122的接触点会形成电阻R32及R35，触碰点C2及C3与导线W2之间会分别形成电阻R33及R36，触碰点C2及C3与导线W4之间会分别形成电阻R3d及R3c，触碰点C2及C3与导线W5之间会形成电阻R3b及R3a，触碰点C2及C3与导线W6之间会形成电阻R31及R34，触碰点C2及C3间会分别于透明导电层112与122形成电阻R37及R38。 

请参照图3B，在步骤S112中，由于触碰面板100被触碰，所以仍会输出电压Vw6、状态检测电压Vs1、状态检测电压Vs2。在此仍假设***电压Vcc为3.3V，输出电阻R0为300，并且所检测到的电压Vw6为1.82V，第一状态检测电压Vs1为1.55V，第二状态检测电压Vs2为0.742V。依据上述，电流I为（3.3-1.82）/300=4.92ｍA，并且接触电阻值为（1.55-0.742）/4.92=164.2Ω，其中在多点触碰状态下所计算出的接触电阻值为导线W4及W5间的等效电阻，而非电阻R32或R35的实际电阻值。由于计算结果可得知，在多点触碰下的接触电阻值（即164.2Ω）远小于预设接触电阻值（即350Ω），因此可判断触控面板100处于多点触碰状态。 

此外，在多点触碰的情况下，会因为多个触碰点的距离不同，导致多个触碰点间的电阻的阻值产生变化，进而影响到接触电阻值（即导线W4及W5间的等效电阻）及状态检测电压Vs1及Vs2的大小。图4A为图1A的触控面板的另一多点触碰示意图。图4B为图4A的等效电路示意图。请参照3A及 图4A，图4A的电阻分布可参照图3A所示，在此则不在赘述，并且触碰点C4与C5的距离较近于触碰点C2与C3。请参照4B，在此情况下，所检测到的电压Vw6为1.83V，状态检测电压Vs1为1.54V，状态检测电压Vs2为0.685V。依据上述，电流I为（3.3-1.83）/300=4.89ｍA，而接触电阻值=（1.54-0.685）/4.89=174.8Ω。 

由此可知，当多个触碰点越靠近时，所计算出的接触电阻值会越高。因此，在多点触碰的情况下，当接触电阻值大于前一个接触电阻值，代表多个触碰点为相互靠近；反之，当接触电阻值小于前一个接触电阻值，代表多个触碰点为相互远离。藉此，可判断使用都应用于触控面板的操作手势，并可依据操作手势进行对应的操作（例如缩小或放大）。值得一提的是，前述内容中所提到的电压值及电阻值仅是举例说明之用，并非用以限定本发明。 

综上所述，本发明实施例的电阻式触控面板及其驱动方法，会在结构上形成六线式的电阻式触控面板。并且，透过检测器取得第一及第二状态检测电压，再依据第一及第二状态检测电压计算出一接触电阻值。依据接触电阻值判断触控面板处于单点触碰或多点触碰。在多点触碰的情况下，依据此接触电阻值与前一个接触电阻值判断触控面板上的多个触碰点为相互接近或相互远离。藉此，电阻式触控面板可判断出使用者的操作手势，并可依据操作手势进行对应的操作。 

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。 

Claims (9)

1.一种电阻式触控面板，其特征在于，所述的面板包括：

一第一基板；

一第一导电层，配置于所述的第一基板上，具有相异的一第一角落、一第二角落、一第三角落以及一第四角落；

一第一导线，配置于所述的第一基板上并电连接所述的第一角落；

一第二导线，配置于所述的第一基板上并电连接所述的第二角落；

一第三导线，配置于所述的第一基板上并电连接所述的第三角落；

一第四导线，配置于所述的第一基板上并电连接所述的第四角落；

一第二基板，平行于所述的第一基板；

一第二导电层，配置于所述的第二基板上，且面向所述的第一导电层；

一第五导线，电连接所述的第二导电层的一第一侧边；

一第六导线，电连接所述的第二导电层的一第二侧边；以及

一驱动电路，电连接所述的第一导线、所述的第二导线、所述的第三导线、所述的第四导线、所述的第五导线及所述的第六导线；

其中所述电阻式触控面板利用一驱动方法驱动，且所述驱动方法包括提供一***电压至所述的第六导线，且提供一接地电压至所述的第二导线，其中所述的***电压大于所述的接地电压；在所述的电阻式触控面板被触碰时，所述的第五导线输出一第一状态检测电压，所述的第四导线输出一第二状态检测电压；依据所述的第一状态检测电压与所述的第二状态检测电压计算出一接触电阻值，其中所述的接触电阻值为(Vs1-Vs2)/I，其中Vs1为所述的第一状态检测电压，Vs2为所述的第二状态检测电压，I为流经所述的第六导线的电流；依据所述的接触电阻值判断所述的电阻式触控面板处于一单点触碰状态或一多点触碰状态，其中当所述的接触电阻值大于一阻抗临界值时，所述的电阻式触控面板处于所述的单点触碰状态，且当所述的接触电阻值小于或等于所述的阻抗临界值时，所述的电阻式触控面板处于所述的多点触碰状态；以及当所述的电阻式触控面板处于所述的多点触碰状态时，依据所述的接触电阻值与一先前接触电阻值判断在所述的电阻式触控面板上的多个触碰点为相互靠近或相互远离，以判定应用于所述的电阻式触控面板的操作手势。

2.如权利要求1所述的电阻式触控面板，其特征在于，所述的面板还包括多个导体图案，设置于所述的第一基板上，位于所述的第一导电层的周边并直接接触所述的第一导电层。

3.如权利要求2所述的电阻式触控面板，其特征在于，所述的导体图案的材质为银。

4.如权利要求1所述的电阻式触控面板，其特征在于，所述的面板进一步包括：

一第一导体条，设置于所述的第二导电层的所述的第一侧边，用以电连接所述的第二导电层与所述的第五导线；以及

一第二导体条，设置于所述的第二导电层的所述的第二侧边，用以电连接所述的第二导电层与所述的第六导线。

5.如权利要求1所述的电阻式触控面板，其特征在于，所述的第二侧边相对于所述的第一侧边。

6.如权利要求1所述的电阻式触控面板，其特征在于，所述的驱动电路包括：

一第一驱动器，电连接所述的第一导线；

一第二驱动器，电连接所述的第二导线；

一第三驱动器，电连接所述的第三导线；

一第四驱动器，电连接所述的第四导线；

一第一开关，具有一第一端、一第二端，所述的第一端电连接所述的第四导线；

一第一检测器，电连接所述的第二端；

一第二检测器，电连接所述的第五导线；

一电阻，其一端电连接所述的第六导线；

一第五驱动器，电连接所述的电阻的另一端；

一第二开关，具有一第三端、一第四端，所述的第三端电连接所述的第六导线；以及

一第三检测器，电连接所述的第四端。

7.如权利要求1所述的电阻式触控面板，其特征在于，所述的驱动方法还包括：

提供所述的***电压至所述的第三导线及所述的第四导线，且提供所述的接地电压至所述的第一导线及所述的第二导线；

在所述的电阻式触控面板被触碰时，所述的第五导线输出一第一轴向检测电压；

提供所述的***电压至所述的第二导线及所述的第三导线，且提供所述的接地电压至所述的第一导线及所述的第四导线；

在所述的电阻式触控面板被触碰时，所述的第五导线输出一第二轴向检测电压；以及

当所述的电阻式触控面板处于所述的单点触碰状态时，依据所述的第一轴向检测电压定位出一第一轴向位置，且依据所述的第二轴向检测电压定位出一第二轴向位置。

8.如权利要求1所述的电阻式触控面板，其特征在于，所述的阻抗临界值为一预设接触电阻值与一比例的加权值。

9.如权利要求8所述的电阻式触控面板，其特征在于，所述的比例的范围为0.3~0.8。

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