自电容触控与压力感测装置及自电容触控与压力感测方法制造方法及图纸

技术编号:15878464 阅读:55 留言:0更新日期:2017-07-25 16:26
一种自电容触控与压力感测装置,包含金属层、感测元件层、空气间隔层及处理模块。感测元件层设置于金属层的上方。空气间隔层形成于金属层与感测元件层之间。当自电容触控与压力感测装置操作于自电容触控感测模式时,金属层被驱动与触控信号同步,致使感测元件层与金属层之间无电容效应产生而感测到第一电容变化量;当自电容触控与压力感测装置操作于自电容压力感测模式时,金属层接地,致使感测元件层与金属层之间有电容效应产生而感测到第二电容变化量。处理模块根据第一电容变化量与第二电容变化量得到第三电容变化量。

Self capacitance touch and pressure sensing device and self capacitance touch and pressure sensing method

The utility model relates to a self capacitance touch and pressure sensing device, which comprises a metal layer, a sensing element layer, an air interlayer and a processing module. The sensing element layer is disposed above the metal layer. The air interlayer is formed between the metal layer and the sensing element layer. When the self capacitance touch and pressure sensing device operating from capacitive touch sensing mode, the metal layer is driven synchronously with the touch sensing signal, resulting in no effect between the capacitor element and the sensing layer and the metal layer to the first capacitance variation; when the self capacitance touch and pressure sensing device operating in self capacitance the pressure sensing mode, grounding metal layer, the sensing element between the layer and the metal layer capacitance effect and the sensing capacitance change to second. The processing module obtains a third capacitance variation based on the first capacitance variation and the second capacitance variation.

【技术实现步骤摘要】
自电容触控与压力感测装置及自电容触控与压力感测方法
本专利技术是与触控与压力感测有关,尤其是关于一种自电容触控与压力感测装置及自电容触控与压力感测方法。
技术介绍
一般而言,于传统的电容式触控与压力感测装置的叠构设计中,通常都需要有独立的电容式压力感测元件,并且还需要在电容式压力感测元件下方设置有额外的金属遮蔽层(Metalshieldinglayer),由以避免电容式压力感测元件感应到由下方而来的电容变化量(亦即杂讯)。此外,传统的电容式触控与压力感测装置亦需设置有额外的控制软性印刷电路板(FlexiblePrintCircuit,FPC)以及压力感测控制接脚或芯片(ForceSensingControlPinorChip),这均会导致传统的电容式触控与压力感测装置的叠构及制程均变得较为复杂,并且其制造成本亦会随之增加。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术提出一种自电容触控与压力感测装置及自电容触控与压力感测方法,以有效解决现有技术所遭遇到的上述种种问题。根据本专利技术的一具体实施例为一种自电容触控与压力感测装置。于此实施例中,自电容触控与压力感测装置可分别操作于一自电容触控感测模式及一自电容压力感测模式下。自电容触控与压力感测装置包含一金属层、一感测元件层、一空气间隔层及一处理模块。感测元件层设置于金属层的上方。空气间隔层形成于金属层与感测元件层之间。处理模块耦接金属层与感测元件层。其中,当自电容触控与压力感测装置操作于自电容触控感测模式时,金属层被驱动与一触控信号同步,致使感测元件层与金属层之间无电容效应产生而感测到一第一电容变化量;当自电容触控与压力感测装置操作于自电容压力感测模式时,金属层接地,致使感测元件层与金属层之间有电容效应产生而感测到一第二电容变化量;处理模块根据第一电容变化量与第二电容变化量得到一第三电容变化量。于一实施例中,第一电容变化量仅包含触控所造成的电容变化量。于一实施例中,第二电容变化量包含触控所造成的电容变化量与压力所造成的电容变化量。于一实施例中,处理模块将第二电容变化量减去第一电容变化量而得到第三电容变化量。于一实施例中,第三电容变化量仅包含压力所造成的电容变化量。于一实施例中,金属层为整片或图案化的形式。于一实施例中,自电容触控与压力感测装置进一步包含一光学导电层,设置于金属层与空气间隔层之间。于一实施例中,光学导电层为整片或图案化的形式。于一实施例中,自电容触控与压力感测装置应用于一自电容触控面板。于一实施例中,自电容触控面板具有一内嵌式(In-cell)叠构、一On-cell叠构或一Out-cell叠构。根据本专利技术的另一具体实施例为一种自电容触控与压力感测方法。于此实施例中,自电容触控与压力感测方法应用于一自电容触控与压力感测装置。自电容触控与压力感测装置可分别操作于一自电容触控感测模式及一自电容压力感测模式下。自电容触控与压力感测装置包含一金属层、一感测元件层及一空气间隔层。感测元件层设置于金属层的上方,空气间隔层形成于金属层与感测元件层之间。自电容触控与压力感测方法包含下列步骤:当自电容触控与压力感测装置操作于自电容触控感测模式时,驱动金属层与一触控信号同步,致使感测元件层与金属层之间无电容效应产生而感测到一第一电容变化量;当自电容触控与压力感测装置操作于自电容压力感测模式时,将金属层接地,致使感测元件层与金属层之间有电容效应产生而感测到一第二电容变化量;以及根据第一电容变化量与第二电容变化量得到一第三电容变化量。于一实施例中,该第一电容变化量仅包含触控所造成的电容变化量。于一实施例中,该第二电容变化量包含触控所造成的电容变化量与压力所造成的电容变化量。于一实施例中,该处理模块将该第二电容变化量减去该第一电容变化量而得到该第三电容变化量。于一实施例中,该第三电容变化量仅包含压力所造成的电容变化量。于一实施例中,该金属层为整片或图案化的形式。于一实施例中,该自电容触控与压力感测装置进一步包含一光学导电层,设置于该金属层与该空气间隔层之间。于一实施例中,该光学导电层为整片或图案化的形式。于一实施例中,该自电容触控与压力感测装置应用于一自电容触控面板。于一实施例中,该自电容触控面板具有一内嵌式(In-cell)叠构、一On-cell叠构或一Out-cell叠构。相较于现有技术,根据本专利技术的自电容触控与压力感测装置及自电容触控与压力感测方法通过控制金属层与自电容感测元件层的电位并配合后端的数码处理,由以在触控感测模式与压力感测模式共用感测元件的情况下,分别得到准确的触控电容变化量及压力电容变化量,其具有下列优点与功效:(1)当本专利技术的自电容触控与压力感测装置进行自电容触控感测时,其叠构中的金属层将会被驱动与一触控信号同步,不仅可避免自电容感测元件层受到下方的金属层的影响而导致电阻电容负荷(RCLoading)增加,当压力改变导致自电容感测元件层与下方的金属层之间的空气间隔层(AirGap)形变时便不会产生任何电容改变的影响,此时,自电容感测元件层将只会感测到上方由于触控所产生的电容变化量,故可有效隔绝来自下方的外在环境杂讯,以提升触控感测的信噪比(Signal-NoiseRatio,SNR)。(2)当本专利技术的自电容触控与压力感测装置进行自电容压力感测时,由于其叠构中的金属层会接地,可直接取代传统的金属遮蔽层,故能有效避免自电容感测元件层受到下方的杂讯干扰。当压力改变导致自电容感测元件层与下方的金属层之间的空气间隔层形变时的电容变化量亦会被自电容感测元件层所感测到,故自电容感测元件层将会同时感测到由于触控所产生的电容变化量以及由于压力改变所产生的电容变化量。(3)本专利技术的自电容触控与压力感测装置可根据自电容压力感测时所感测到的综合电容变化量与自电容压力感测时所感测到的触控电容变化量进行适当处理后,得到准确的压力电容变化量,并可支援多点的压力感测。关于本专利技术的优点与精神可以通过以下的专利技术详述及所附附图得到进一步的了解。附图说明图1为根据本专利技术的一较佳具体实施例的自电容触控与压力感测装置的示意图。图2为当本专利技术的自电容触控与压力感测装置操作于触控感测模式下且尚未有触控发生时的示意图。图3为当本专利技术的自电容触控与压力感测装置操作于触控感测模式下且已有触控发生时的示意图。图4为当本专利技术的自电容触控与压力感测装置操作于压力感测模式下且尚未有触控发生时的示意图。图5为当本专利技术的自电容触控与压力感测装置操作于压力感测模式下且已有触控发生时的示意图。图6为根据本专利技术的另一较佳具体实施例的自电容触控与压力感测方法的流程图。图7A及图7B为本专利技术的自电容触控与压力感测方法的详细流程图。主要元件符号说明:1自电容触控与压力感测装置10金属层11背光模块12光学导电层13空气间隔层14下基板15感测元件层16上基板17偏光镜及光学胶18上盖透镜19处理模块190电容感测器192数码处理单元FG手指Cfinger感测元件层与手指之间的电容Cfilm感测元件层与金属层之间的电容S10~S14、S20~S31步骤具体实施方式根据本专利技术的一具体实施例为一种自电容触控与压力感测装置。于此实施例中,自电容触控与压力感测装置可分别操作于一自电容触控感测模式及一自电容压力感测模式下。实际上,自电容触控与压力本文档来自技高网...
自电容触控与压力感测装置及自电容触控与压力感测方法

【技术保护点】
一种自电容触控与压力感测装置,可分别操作于一自电容触控感测模式及一自电容压力感测模式下,其特征在于,该自电容触控与压力感测装置包含:一金属层;一感测元件层,设置于该金属层的上方;一空气间隔层,形成于该金属层与该感测元件层之间;以及一处理模块,耦接该金属层与该感测元件层;其中,当该自电容触控与压力感测装置操作于该自电容触控感测模式时,该金属层被驱动与一触控信号同步,致使该感测元件层与该金属层之间无电容效应产生而感测到一第一电容变化量;当该自电容触控与压力感测装置操作于该自电容压力感测模式时,该金属层接地,致使该感测元件层与该金属层之间有电容效应产生而感测到一第二电容变化量;该处理模块根据该第一电容变化量与该第二电容变化量得到一第三电容变化量。

【技术特征摘要】
2016.01.19 US 62/280,1691.一种自电容触控与压力感测装置,可分别操作于一自电容触控感测模式及一自电容压力感测模式下,其特征在于,该自电容触控与压力感测装置包含:一金属层;一感测元件层,设置于该金属层的上方;一空气间隔层,形成于该金属层与该感测元件层之间;以及一处理模块,耦接该金属层与该感测元件层;其中,当该自电容触控与压力感测装置操作于该自电容触控感测模式时,该金属层被驱动与一触控信号同步,致使该感测元件层与该金属层之间无电容效应产生而感测到一第一电容变化量;当该自电容触控与压力感测装置操作于该自电容压力感测模式时,该金属层接地,致使该感测元件层与该金属层之间有电容效应产生而感测到一第二电容变化量;该处理模块根据该第一电容变化量与该第二电容变化量得到一第三电容变化量。2.如权利要求1所述的自电容触控与压力感测装置,其特征在于,该第一电容变化量仅包含触控所造成的电容变化量。3.如权利要求1所述的自电容触控与压力感测装置,其特征在于,该第二电容变化量包含触控所造成的电容变化量与压力所造成的电容变化量。4.如权利要求1所述的自电容触控与压力感测装置,其特征在于,该处理模块将该第二电容变化量减去该第一电容变化量而得到该第三电容变化量。5.如权利要求1所述的自电容触控与压力感测装置,其特征在于,该第三电容变化量仅包含压力所造成的电容变化量。6.如权利要求1所述的自电容触控与压力感测装置,其特征在于,该金属层为整片或图案化的形式。7.如权利要求1所述的自电容触控与压力感测装置,其特征在于,进一步包含:一光学导电层,设置于该金属层与该空气间隔层之间。8.如权利要求7所述的自电容触控与压力感测装置,其特征在于,该光学导电层为整片或图案化的形式。9.如权利要求1所述的自电容触控与压力感测装置,其特征在于,该自电容触控与压力感测装置应用于一自电容触控面板。10.如权利要求9所述的自电容触控与压力感测装置,其特征在于,该自电容触控面板具有一内嵌式(In-cell)叠构、一On-cell叠构或一Out-cell叠构。11.一种自电...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨镇玮
申请(专利权)人:瑞鼎科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:中国台湾,71

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