電容式觸控裝置及控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電容式觸控裝置，包括：一二維觸控模組，該二維觸控模組包括層疊設(shè)置且相互絕緣的第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層，該第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層用于感測觸摸引起的電容量變化來定位觸摸位置，所述第一導(dǎo)電層包括多個(gè)第一導(dǎo)電通道，所述第二導(dǎo)電層包括多個(gè)第二導(dǎo)電通道；所述電容式觸控裝置進(jìn)一步包括一第三導(dǎo)電層與所述第二導(dǎo)電層間隔設(shè)置，該第三導(dǎo)電層包括多個(gè)第三導(dǎo)電通道，該多個(gè)第三導(dǎo)電通道與所述多個(gè)第二導(dǎo)電通道間隔且絕緣設(shè)置，所述第三導(dǎo)電層與所述第二導(dǎo)電層之間的距離在觸摸壓力的作用下會(huì)改變。本發(fā)明還涉及一種所述電容式觸控裝置的控制方法。
【專利說明】電容式觸控裝置及控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電容式觸控裝置及其控制方法，尤其是一種可以實(shí)現(xiàn)三維觸控的 電容式觸控裝置及其控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，伴隨著移動(dòng)電話與觸摸導(dǎo)航是統(tǒng)等各種電子設(shè)備的高性能化和多樣化的 發(fā)展，在液晶等顯示設(shè)備的前面安裝透光性的觸摸屏的電子設(shè)備逐步增加。這樣的電子設(shè) 備的使用者通過觸摸屏，一邊對位于觸摸屏背面的顯示設(shè)備的顯示內(nèi)容進(jìn)行視覺確認(rèn)，一 邊利用手指或筆等方式按壓觸摸屏來進(jìn)行操作。由此，可以操作電子設(shè)備的各種功能。然 而，現(xiàn)有的觸摸屏一般只能實(shí)現(xiàn)二維觸控。隨著三維顯示技術(shù)的發(fā)展，二維觸控顯然難以滿 足需求，因此，三維觸控技術(shù)已經(jīng)成為未來發(fā)展的趨勢。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 有鑒于此，確有必要提供一種可以實(shí)現(xiàn)三維觸控的電容式觸控裝置。
[0004] -種電容式觸控裝置，包括：一第一電極板及一第二電極板，所述第一電極板與所 述第二電極板間隔且絕緣設(shè)置，所述第一電極板與第二電極板之間的距離在觸摸壓力的作 用下會(huì)改變；所述第一電極板包括一第一導(dǎo)電層、一第一基板以及一第二導(dǎo)電層，所述第一 導(dǎo)電層設(shè)置于所述第一基板遠(yuǎn)離所述第二電極板的表面，所述第二導(dǎo)電層設(shè)置于所述第一 基板靠近所述第二電極板的表面，所述第一導(dǎo)電層包括多個(gè)沿一第一方向延伸的第一導(dǎo)電 通道，所述第二導(dǎo)電層包括多個(gè)沿一第二方向延伸的第二導(dǎo)電通道，所述第一方向與所述 第二方向交叉；所述第二電極板包括一第三導(dǎo)電層以及一第二基板，所述第三導(dǎo)電層設(shè)置 于所述第二基板靠近所述第一電極板的表面，所述第三導(dǎo)電層包括多個(gè)沿一第三方向延伸 的第三導(dǎo)電通道，其中，所述第三方向與所述第二方向交叉。
[0005] -種電容式觸控裝置，包括：一二維觸控模組，該二維觸控模組包括層疊設(shè)置且相 互絕緣的第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層，該第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層用于感測觸摸引起的電容 量變化來定位觸摸位置，所述第一導(dǎo)電層包括多個(gè)第一導(dǎo)電通道，所述第二導(dǎo)電層包括多 個(gè)第二導(dǎo)電通道；所述電容式觸控裝置進(jìn)一步包括一第三導(dǎo)電層與所述第二導(dǎo)電層間隔設(shè) 置，該第三導(dǎo)電層包括多個(gè)第三導(dǎo)電通道，該多個(gè)第三導(dǎo)電通道與所述多個(gè)第二導(dǎo)電通道 間隔且絕緣設(shè)置，所述第三導(dǎo)電層與所述第二導(dǎo)電層之間的距離在觸摸壓力的作用下會(huì)改 變。
[0006] 一種上述的電容式觸控裝置裝置的控制方法，包括以下步驟： 步驟一，向所述第一導(dǎo)電層或所述第二導(dǎo)電層輸入驅(qū)動(dòng)信號，并通過未輸入驅(qū)動(dòng)信號 的第一導(dǎo)電層或第二導(dǎo)電層獲得一電容變化值△(；，并根據(jù)ACi判斷是否有觸摸信號并獲 得觸摸信號位置的坐標(biāo)，當(dāng)判斷有觸摸信號時(shí)，進(jìn)入步驟二； 步驟二，向所述第二導(dǎo)電層或所述第三導(dǎo)電層輸入驅(qū)動(dòng)信號，并通過未輸入驅(qū)動(dòng)信號 的第二導(dǎo)電層或第三導(dǎo)電層獲得一電容變化值A(chǔ)C2，當(dāng)AC2小于等于一閾值時(shí)，執(zhí)行一二 維坐標(biāo)命令；當(dāng)AC2大于所述閾值時(shí)，執(zhí)行一三維坐標(biāo)命令。
[0007] 本發(fā)明提供的電容式觸控裝置及其控制方法具有以下優(yōu)點(diǎn)。其一，通過額外設(shè)置 一第二電極板用于檢測壓力信號，從而使本發(fā)明實(shí)施例提供的電容式觸控裝置可以實(shí)現(xiàn)三 維觸碰；其二，通過將坐標(biāo)信號和壓力信號分開檢測，從而可以避免坐標(biāo)信號和壓力信號之 間相互干擾提高準(zhǔn)確度；其三，當(dāng)具有多個(gè)觸控點(diǎn)時(shí)，可以同時(shí)檢測該多個(gè)觸控點(diǎn)的壓力信 號，從而同時(shí)執(zhí)行多個(gè)三維坐標(biāo)命令。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的電容式觸控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009] 圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的電容式觸控裝置受到壓力按壓時(shí)，該電容式觸控 裝置中各個(gè)導(dǎo)電層的示意圖。
[0010] 圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的電容式觸控裝置受到壓力按壓時(shí)，該電容式觸控 裝置中間隙的變化示意圖。
[0011] 圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的電容式觸控裝置的控制方法的流程圖。
[0012] 圖5為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的電容式觸控裝置在使用時(shí)，該電容式觸控裝置中 第一導(dǎo)電層及第二導(dǎo)電層的電容變化示意圖。
[0013] 圖6為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的電容式觸控裝置在使用時(shí)，該電容式觸控裝置中 第三導(dǎo)電層及第二導(dǎo)電層的電容變化示意圖。
[0014] 圖7為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的電容式觸控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖8為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的電容式觸控裝置的控制方法的流程圖。
[0016]圖9為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的電容式觸控裝置在使用時(shí)，該電容式觸控裝置中 第四導(dǎo)電層及第二導(dǎo)電層的電容變化示意圖。
[0017] 主要元件符號說明

【權(quán)利要求】
1. 一種電容式觸控裝置，其特征在于，包括： 一第一電極板及一第二電極板，所述第一電極板與所述第二電極板間隔且絕緣設(shè)置， 所述第一電極板與第二電極板之間的距離在觸摸壓力的作用下會(huì)改變； 所述第一電極板包括一第一導(dǎo)電層、一第一基板以及一第二導(dǎo)電層，所述第一導(dǎo)電層 設(shè)置于所述第一基板遠(yuǎn)離所述第二電極板的表面，所述第二導(dǎo)電層設(shè)置于所述第一基板靠 近所述第二電極板的表面，所述第一導(dǎo)電層包括多個(gè)沿一第一方向延伸的第一導(dǎo)電通道， 所述第二導(dǎo)電層包括多個(gè)沿一第二方向延伸的第二導(dǎo)電通道，所述第一方向與所述第二方 向交叉； 所述第二電極板包括一第三導(dǎo)電層以及一第二基板，所述第三導(dǎo)電層設(shè)置于所述第二 基板靠近所述第一電極板的表面，所述第三導(dǎo)電層包括多個(gè)沿一第三方向延伸的第三導(dǎo)電 通道，其中，所述第三方向與所述第二方向交叉。
2. 如權(quán)利要求1所述的電容式觸控裝置，其特征在于，所述第一方向與所述第二方向 相互垂直，所述第一方向與所述第三方向相互平行。
3. 如權(quán)利要求1所述的電容式觸控裝置，其特征在于，所述多個(gè)第三導(dǎo)電通道與所述 多個(gè)第一導(dǎo)電通道一一對應(yīng)設(shè)置。
4. 如權(quán)利要求1所述的電容式觸控裝置，其特征在于，所述第一電極板及所述第二電 極板之間通過絕緣支撐體間隔形成一空隙，所述空隙內(nèi)填充有氣體或絕緣性液體。
5. 如權(quán)利要求1所述的電容式觸控裝置，其特征在于，所述第一電極板及所述第二電 極板之間設(shè)置有一可形變的固體絕緣層。
6. 如權(quán)利要求1所述的電容式觸控裝置，其特征在于，所述第一、第二以及第三導(dǎo)電通 道均為圖案化的ITO導(dǎo)電條。
7. 如權(quán)利要求1所述的電容式觸控裝置，其特征在于，所述第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層以 及第三導(dǎo)電層的材料為導(dǎo)電氧化物、金屬、石墨烯或碳納米管。
8. 如權(quán)利要求1所述的電容式觸控裝置，其特征在于，所述電容式觸控裝置進(jìn)一步包 括一顯示模組，所述顯示模組與所述第二電極板共用所述第二基板。
9. 一種電容式觸控裝置，包括： 一二維觸控模組，該二維觸控模組包括層疊設(shè)置且相互絕緣的第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電 層，該第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層用于感測觸摸引起的電容量變化來定位觸摸位置，所述第 一導(dǎo)電層包括多個(gè)第一導(dǎo)電通道，所述第二導(dǎo)電層包括多個(gè)第二導(dǎo)電通道； 其特征在于，所述電容式觸控裝置進(jìn)一步包括一第三導(dǎo)電層與所述第二導(dǎo)電層間隔設(shè) 置，該第三導(dǎo)電層包括多個(gè)第三導(dǎo)電通道，該多個(gè)第三導(dǎo)電通道與所述多個(gè)第二導(dǎo)電通道 間隔且絕緣設(shè)置，所述第三導(dǎo)電層與所述第二導(dǎo)電層之間的距離在觸摸壓力的作用下會(huì)改 變。
10. 如權(quán)利要求9所述的電容式觸控裝置，其特征在于，所述第二導(dǎo)電通道沿第一方向 延伸，所述第三導(dǎo)電通道沿一第二方向延伸，且所述第一方向與所述第二方向交叉。
11. 一種如權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的電容式觸控裝置的控制方法，包括以下步 驟： 步驟一，向所述第一導(dǎo)電層或所述第二導(dǎo)電層輸入驅(qū)動(dòng)信號，并通過未輸入驅(qū)動(dòng)信號 的第一導(dǎo)電層或第二導(dǎo)電層獲得一電容變化值A(chǔ)C；，并根據(jù)Aq判斷是否有觸摸信號并獲 得觸摸信號位置的坐標(biāo)，當(dāng)判斷有觸摸信號時(shí)，進(jìn)入步驟二； 步驟二，向所述第二導(dǎo)電層或所述第三導(dǎo)電層輸入驅(qū)動(dòng)信號，并通過未輸入驅(qū)動(dòng)信號 的第二導(dǎo)電層或第三導(dǎo)電層獲得一電容變化值A(chǔ) C2，當(dāng)A C2小于等于一閾值時(shí)，執(zhí)行一二 維坐標(biāo)命令；當(dāng)A C2大于所述閾值時(shí)，執(zhí)行一三維坐標(biāo)命令。
12. 如權(quán)利要求11所述的電容式觸控裝置的控制方法，其特征在于，在步驟一中，所述 第三導(dǎo)電層接地設(shè)置。
13. 如權(quán)利要求11所述的電容式觸控裝置的控制方法，其特征在于，在步驟二中，所述 第一導(dǎo)電層接地設(shè)置。
14. 如權(quán)利要求11所述的電容式觸控裝置的控制方法，其特征在于，步驟二包括以下 步驟： 向所述多個(gè)第二導(dǎo)電通道或所述多個(gè)第三導(dǎo)電通道施加所述驅(qū)動(dòng)信號；以及 同時(shí)通過未施加驅(qū)動(dòng)信號的多個(gè)第二導(dǎo)電通道或所述多個(gè)第三導(dǎo)電通道獲得所述電 容變化值ac2。
15. 如權(quán)利要求14所述的電容式觸控裝置的控制方法，其特征在于，逐一向所述多個(gè) 第二導(dǎo)電通道施加所述驅(qū)動(dòng)信號。
16. 如權(quán)利要求14所述的電容式觸控裝置的控制方法，其特征在于，當(dāng)逐一向所述多 個(gè)第二導(dǎo)電通道施加所述驅(qū)動(dòng)信號時(shí)，其他未施加所述驅(qū)動(dòng)信號的第二導(dǎo)電通道接地設(shè) 置。
17. 如權(quán)利要求14所述的電容式觸控裝置的控制方法，其特征在于，僅向觸摸位置所 對應(yīng)的每一第二導(dǎo)電通道輸入一驅(qū)動(dòng)信號，并僅掃描觸摸位置所對應(yīng)的每一第三導(dǎo)電通 道。
18. 如權(quán)利要求11所述的電容式觸控裝置的控制方法，其特征在于，進(jìn)一步包括：根據(jù) 所述AC2的大小模擬出觸碰點(diǎn)壓力的大小及坐標(biāo)信息。
19. 如權(quán)利要求18所述的電容式觸控裝置的控制方法，其特征在于，當(dāng)壓力達(dá)到不同 的預(yù)設(shè)值時(shí)，所述電容式觸控裝置分別執(zhí)行不同的三維坐標(biāo)命令。
【文檔編號】G06F3/044GK104423737SQ201310386911
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】施博盛, 鄭建勇, 趙志涵, 鄭嘉雄 申請人:天津富納源創(chuàng)科技有限公司