太阳城集团

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力触控面板、系统与其触控处理装置和方法.pdf

摘要
申请专利号:

太阳城集团CN201610431168.7

申请日:

2016.06.16

公开号:

太阳城集团CN106257382A

公开日:

2016.12.28

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G06F 3/041申请日:20160616|||公开
IPC分类号: G06F3/041; G06F3/044 主分类号: G06F3/041
申请人: 禾瑞亚科技股份有限公司
发明人: 张钦富; 叶尚泰; 何顺隆
地址: 中国台湾台北市内湖区瑞光路302号11楼
优先权: 2015.12.31 TW 104144655; 2015.06.16 US 62/180,301
专利代理机构: 北京中原华和知识产权代理有限责任公司 11019 代理人: 寿宁;张华辉
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法律状态
申请(专利)号:

太阳城集团CN201610431168.7

授权太阳城集团号:

|||

法律状态太阳城集团日:

太阳城集团2017.01.25|||2016.12.28

法律状态类型:

实质审查的生效|||公开

摘要

太阳城集团本发明提供一种力触控面板,包含:至少一个弹性绝缘对象;以及置于该弹性绝缘对象的一侧的环状力感测电极,其中该环状力感测电极包含多个接点,用于连接到该力触控面板的触控处理装置。

权利要求书

1.一种力触控面板,其特征在于,其包含:
至少一个弹性绝缘对象;以及
置于该弹性绝缘对象的一侧的环状力感测电极,其中该环状力感测电极包含多个接
点,用于连接到该力触控面板的触控处理装置。
2.根据权利要求1所述的力触控面板,其特征在于,其中上述的力触控面板紧邻触控基
板,该触控基板与该环状力感测电极位于该弹性绝缘对象的两侧。
3.根据权利要求2所述的力触控面板,其特征在于,更包含多个间隔器,位于该弹性绝
缘对象与该触控基板之间。
4.根据权利要求3所述的力触控面板,其特征在于,其中该多个间隔器的弹性系数与该
弹性绝缘对象不同。
5.根据权利要求2所述的力触控面板,其特征在于,其中该弹性绝缘对象的形状与该触
控基板的边缘形状一致。
6.根据权利要求2所述的力触控面板,其特征在于,其中该触控基板包含平行于第一轴
的多条第一电极与平行于第二轴的多条第二电极,该多条第一电极与该多条第二电极皆连
接至该触控处理装置。
7.根据权利要求6所述的力触控面板,其特征在于,其中该环状力感测电极的形状分别
相对于该触控基板的最外侧的两条该第一电极与最外侧的两条该第二电极。
8.根据权利要求6所述的力触控面板,其特征在于,其中该环状力感测电极的形状较该
触控基板的最外侧的两条该第一电极与最外侧的两条该第二电极所形成的四边形投影更
大。
9.根据权利要求8所述的力触控面板,其特征在于,其中上述的最外侧的两条该第一电
极与最外侧的两条该第二电极分别延伸出该触控基板的四个相应边。
10.根据权利要求9所述的力触控面板,其特征在于,更包含多个间隔器,位于该力感测
电极与该触控基板的该第一电极与最外侧的两条该第二电极之间。
11.根据权利要求1所述的力触控面板,其特征在于,其中上述的弹性绝缘对象和该环
状力感测电极的形状一致。
12.根据权利要求1所述的力触控面板,其特征在于,其中上述的弹性绝缘对象包含多
段弹性绝缘对象。
13.根据权利要求1所述的力触控面板,其特征在于,其中上述的多个接点位于该环状
力感测电极的转角处。
14.一种力触控处理装置,用于控制力触控面板,其特征在于,该力触控面板包含至少
一个弹性绝缘对象以及置于该弹性绝缘对象两侧的环状力感测电极与触控基板,其中该触
控基板与该环状力感测电极位于该弹性绝缘对象的两侧,该触控基板包含平行于第一轴的
多条第一电极与平行于第二轴的多条第二电极,该环状力感测电极包含多个接点,该触控
处理装置连接到上述的该多条第一电极与该多条第二电极以及该环状力感测电极所包含
的多个接点,该触控处理装置包含:
至少一个驱动电路;
至少一个量测电路;以及
一个处理器,该处理器用于:
令该驱动电路通过至少一条该第一电极发出驱动信号;
令该量测电路自该多个接点的至少两个接点量测该力感测电极所感应该驱动信号的
力感测量测值;以及
比较该多个力感测量测值与其基准力感测量测值的变化,以计算该力触控面板所受压
力的位置与大小。
15.根据权利要求14所述的力触控处理装置,其特征在于,其中上述的处理器更用于:
令该驱动电路轮流通过该多条第一电极发出该驱动信号;
每当一条该第一电极发出该驱动信号时,令该量测电路同时量测该多条第二电极的感
测值,以得到二维度感测太阳城集团;并且
依据该二维度感测太阳城集团与基准二维度感测太阳城集团,得到近接该力触控面板的外部导电对
象的位置。
16.根据权利要求15所述的力触控处理装置,其特征在于,其中上述的处理器更用于:
将每个该接点所测得的该多个力感测量测值加以平均。
17.根据权利要求14所述的力触控处理装置,其特征在于,其中上述的发出驱动信号的
第一电极仅为最外侧的第一电极。
18.一种力触控处理方法,用于控制力触控面板,其特征在于,该力触控面板包含至少
一个弹性绝缘对象以及置于该弹性绝缘对象两侧的环状力感测电极与触控基板,其中该触
控基板与该环状力感测电极位于该弹性绝缘对象的两侧,该触控基板包含平行于第一轴的
多条第一电极与平行于第二轴的多条第二电极,该环状力感测电极包含多个接点,该力触
控处理方法包含:
通过至少一条该第一电极发出驱动信号;
自该多个接点的至少两个接点量测该力感测电极所感应该驱动信号的力感测量测值;
以及
比较该多个力感测量测值与其基准力感测量测值的变化,以计算该力触控面板所受压
力的位置与大小。
19.根据权利要求18所述的力触控处理方法,其特征在于,更包含:
轮流通过该多条第一电极发出该驱动信号;
每当发出该驱动信号时,同时量测该多条第二电极的感测值,以得到二维度感测太阳城集团;
并且
依据该二维度感测太阳城集团与基准二维度感测太阳城集团,得到近接该力触控面板的外部导电对
象的位置。
20.根据权利要求19所述的力触控处理方法,其特征在于,更包含:将每个该接点所测
得的该多个力感测量测值加以平均。
21.根据权利要求18所述的力触控处理方法,其特征在于,其中上述的发出驱动信号的
第一电极仅为最外侧的第一电极。
22.一种力触控系统,其特征在于,包含:
力触控面板,包含:
至少一个弹性绝缘对象;以及
置于该弹性绝缘对象两侧的环状力感测电极与触控基板,其中该触控基板与该环状力
感测电极位于该弹性绝缘对象的两侧,该触控基板包含平行于第一轴的多条第一电极与平
行于第二轴的多条第二电极,该环状力感测电极包含多个接点;以及
触控处理装置,连接到上述的该多条第一电极与该多条第二电极以及该环状力感测电
极所包含的多个接点,该触控处理装置包含:
至少一个驱动电路;
至少一个量测电路;以及
一个处理器,该处理器用于:
令该驱动电路通过至少一条该第一电极发出驱动信号;
令该量测电路自该多个接点的至少两个接点量测该力感测电极所感应该驱动信号的
力感测量测值;以及
比较该多个力感测量测值与其基准力感测量测值的变化,以计算该力触控面板所受压
力的位置与大小。
23.一种力触控处理装置,用于控制力触控面板,其特征在于,该力触控面板包含至少
一个弹性绝缘对象以及置于该弹性绝缘对象两侧的环状力感测电极与触控基板,其中该触
控基板与该环状力感测电极位于该弹性绝缘对象的两侧,该触控基板包含平行于第一轴的
多条第一电极与平行于第二轴的多条第二电极,该环状力感测电极包含多个接点,该触控
处理装置连接到上述的该多条第一电极与该多条第二电极以及该环状力感测电极所包含
的多个接点,该触控处理装置包含:
至少一个驱动电路;
至少一个量测电路;以及
一个处理器,该处理器用于:
令该驱动电路通过该多个接点的至少部分接点发出驱动信号;
令该量测电路同时量测该多条第一电极与该多条第二电极以得到两组一维度感测信
息;以及
根据该两组一维度感测太阳城集团分别与其基准一维度感测太阳城集团的变化,以计算该力触控面
板所受压力的位置与大小。
24.一种力触控处理方法,用于控制力触控面板,其特征在于,该力触控面板包含至少
一个弹性绝缘对象以及置于该弹性绝缘对象两侧的环状力感测电极与触控基板,其中该触
控基板与该环状力感测电极位于该弹性绝缘对象的两侧,该触控基板包含平行于第一轴的
多条第一电极与平行于第二轴的多条第二电极,该环状力感测电极包含多个接点,该力触
控处理方法包含:
通过该多个接点的至少部分接点发出驱动信号;
同时量测该多条第一电极与该多条第二电极以得到两组一维度感测太阳城集团;以及
根据该两组一维度感测太阳城集团分别与其基准一维度感测太阳城集团的变化,以计算该力触控面
板所受压力的位置与大小。
25.一种力触控系统,其特征在于,包含:
力触控面板,包含:
至少一个弹性绝缘对象;以及
置于该弹性绝缘对象两侧的环状力感测电极与触控基板,其中该触控基板与该环状力
感测电极位于该弹性绝缘对象的两侧,该触控基板包含平行于第一轴的多条第一电极与平
行于第二轴的多条第二电极,该环状力感测电极包含多个接点;以及
触控处理装置,该触控处理装置连接到上述的该多条第一电极与该多条第二电极以及
该环状力感测电极所包含的多个接点,该触控处理装置包含:
至少一个驱动电路;
至少一个量测电路;以及
一个处理器,该处理器用于:
令该驱动电路通过该多个接点的至少部分接点发出驱动信号;
令该量测电路同时量测该多条第一电极与该多条第二电极以得到两组一维度感测信
息;以及
根据该两组一维度感测太阳城集团分别与其基准一维度感测太阳城集团的变化,以计算该力触控面
板所受压力的位置与大小。

说明书

力触控面板、系统与其触控处理装置和方法

技术领域

本发明是太阳城集团压力侦测,特别是太阳城集团压力触控的技术。

背景技术

触控面板与触控屏幕已经是现代电子产品中非常重要的输入接口,但传统的触控
面板与触控屏幕只能侦测到接触到触控区的对象的位置。对于电容式触控面板/屏幕而言,
很难借由侦测位置的信号,反推回对象对触控区所施加的压力值。

现有触控面板可以利用物体接近时产生的物理量的变化,例如电容值的变化量,
来侦测物体的存在。但是目前大部分的方式仅能侦测出触控的位置。若能进一步侦测物体
施加在触控面板表面上的压力,便可依据所测得的压力值的变化,来产生不同的信号,提供
给电子装置作为新的功能。现行电容式触控面板虽可以侦测物体的面积的增加量所产生的
电容增加量来估算压力值,但正确性不佳,容易产生误判。

因此,亟需一种压力感测面板与应用该压力感测面板的电子装置,能够正确地侦
测到压力值,还能够计算出外部对象所施加的压力重心位置与压力大小。

发明内容

本发明的目的之一,在于提供一种力触控面板、系统与其触控处理装置和方法,用
于侦测在力触控面板的压力位置与大小。本发明的另一目的,在于侦测力触控面板的压力
位置与大小之余,还能够进行互电容侦测,以找出靠近或接触该力触控面板的外部导电对
象的位置。

在一实施例中,本发明提供一种力触控面板,包含:至少一个弹性绝缘对象;以及
置于该弹性绝缘对象的一侧的环状力感测电极,其中该环状力感测电极包含多个接点,用
于连接到该力触控面板的触控处理装置。

在一实施例中,本发明提供一种力触控面板,包含:触控基板;至少一个弹性绝缘
对象;以及置于该弹性绝缘对象的一侧的环状力感测电极,其中该环状力感测电极包含多
个接点,用于连接到该力触控面板的触控处理装置,该触控基板与该环状力感测电极位于
该弹性绝缘对象的两侧。

在一实施例中,本发明提供一种力触控处理装置,用于控制力触控面板,该力触控
面板包含至少一个弹性绝缘对象以及置于该弹性绝缘对象两侧的环状力感测电极与触控
基板,其中该触控基板与该环状力感测电极位于该弹性绝缘对象的两侧,该触控基板包含
平行于第一轴的多条第一电极与平行于第二轴的多条第二电极,该环状力感测电极包含多
个接点,该触控处理装置连接到上述的该多条第一电极与该多条第二电极以及该环状力感
测电极所包含的多个接点,该触控处理装置包含至少一个驱动电路;至少一个量测电路;以
及一个处理器,该处理器用于:令该驱动电路通过至少一条该第一电极发出驱动信号;令该
量测电路自该多个接点的至少两个接点量测该力感测电极所感应该驱动信号的力感测量
测值;以及比较该多个力感测量测值与其基准力感测量测值的变化,以计算该力触控面板
所受压力的位置与大小。

在一实施例中,本发明提供一种力触控处理方法,用于控制力触控面板,该力触控
面板包含至少一个弹性绝缘对象以及置于该弹性绝缘对象两侧的环状力感测电极与触控
基板,其中该触控基板与该环状力感测电极位于该弹性绝缘对象的两侧,该触控基板包含
平行于第一轴的多条第一电极与平行于第二轴的多条第二电极,该环状力感测电极包含多
个接点,该力触控处理方法包含:通过至少一条该第一电极发出驱动信号;自该多个接点的
至少两个接点量测该力感测电极所感应该驱动信号的力感测量测值;以及比较该多个力感
测量测值与其基准力感测量测值的变化,以计算该力触控面板所受压力的位置与大小。

在一实施例中,本发明提供一种力触控系统,包含:力触控面板;以及触控处理装
置。该力触控面板包含至少一个弹性绝缘对象以及置于该弹性绝缘对象两侧的环状力感测
电极与触控基板,其中该触控基板与该环状力感测电极位于该弹性绝缘对象的两侧,该触
控基板包含平行于第一轴的多条第一电极与平行于第二轴的多条第二电极,该环状力感测
电极包含多个接点,该触控处理装置连接到上述的该多条第一电极与该多条第二电极以及
该环状力感测电极所包含的多个接点,该触控处理装置包含至少一个驱动电路;至少一个
量测电路;以及一个处理器,该处理器用于:令该驱动电路通过至少一条该第一电极发出驱
动信号;令该量测电路自该多个接点的至少两个接点量测该力感测电极所感应该驱动信号
的力感测量测值;以及比较该多个力感测量测值与其基准力感测量测值的变化,以计算该
力触控面板所受压力的位置与大小。

在一实施例中,本发明提供一种力触控处理装置,用于控制力触控面板,该力触控
面板包含至少一个弹性绝缘对象以及置于该弹性绝缘对象两侧的环状力感测电极与触控
基板,其中该触控基板与该环状力感测电极位于该弹性绝缘对象的两侧,该触控基板包含
平行于第一轴的多条第一电极与平行于第二轴的多条第二电极,该环状力感测电极包含多
个接点,该触控处理装置连接到上述的该多条第一电极与该多条第二电极以及该环状力感
测电极所包含的多个接点,该触控处理装置包含至少一个驱动电路;至少一个量测电路;以
及一个处理器,该处理器用于:令该驱动电路通过该多个接点的至少部分接点发出驱动信
号;令该量测电路同时量测该多条第一电极与该多条第二电极以得到两组一维度感测信
息;以及根据该两组一维度感测太阳城集团分别与其基准一维度感测太阳城集团的变化,以计算该力触
控面板所受压力的位置与大小。

在一实施例中,本发明提供一种力触控处理方法,用于控制力触控面板,该力触控
面板包含至少一个弹性绝缘对象以及置于该弹性绝缘对象两侧的环状力感测电极与触控
基板,其中该触控基板与该环状力感测电极位于该弹性绝缘对象的两侧,该触控基板包含
平行于第一轴的多条第一电极与平行于第二轴的度条第二电极,该环状力感测电极包含多
个接点,该力触控处理方法包含:通过该多个接点的至少部分接点发出驱动信号;同时量测
该多条第一电极与该多条第二电极以得到两组一维度感测太阳城集团;以及根据该两组一维度感
测太阳城集团分别与其基准一维度感测太阳城集团的变化,以计算该力触控面板所受压力的位置与大
小。

在一实施例中,本发明提供一种力触控系统,包含:力触控面板;以及触控处理装
置。该力触控面板包含至少一个弹性绝缘对象以及置于该弹性绝缘对象两侧的环状力感测
电极与触控基板,其中该触控基板与该环状力感测电极位于该弹性绝缘对象的两侧,该触
控基板包含平行于第一轴的多条第一电极与平行于第二轴的多条第二电极,该环状力感测
电极包含多个接点,该触控处理装置连接到上述的该多条第一电极与该多条第二电极以及
该环状力感测电极所包含的多个接点,该触控处理装置包含至少一个驱动电路;至少一个
量测电路;以及一个处理器,该处理器用于:令该驱动电路通过该多个接点的至少部分接点
发出驱动信号;令该量测电路同时量测该多条第一电极与该多条第二电极以得到两组一维
度感测太阳城集团;以及根据该两组一维度感测太阳城集团分别与其基准一维度感测太阳城集团的变化,以计
算该力触控面板所受压力的位置与大小。

在一实施例中,本发明提供一种力触控面板,包含:触控基板,包含平行于第一轴
的多条第一电极与平行于第二轴的多条第二电极;至少一个弹性绝缘对象;以及平行于第
一轴的两条第一力感测电极与平行于第二轴的两条第二力感测电极,该触控基板与该环状
力感测电极位于该弹性绝缘对象的两侧。

在一实施例中,本发明提供一种力触控处理装置,用于控制力触控面板,该力触控
面板包含触控基板,包含平行于第一轴的多条第一电极与平行于第二轴的多条第二电极;
至少一个弹性绝缘对象;以及平行于第一轴的两条第一力感测电极与平行于第二轴的两条
第二力感测电极,该触控基板与该环状力感测电极位于该弹性绝缘对象的两侧,该触控处
理装置连接到上述的该多条第一电极与该多条第二电极以及该两条第一力感测电极与该
两条第二力感测电极,该触控处理装置包含至少一个驱动电路;至少一个量测电路;以及一
个处理器,该处理器用于:令该驱动电路依序或同时驱动两条该第一力感测电极;令该量测
电路量测最外侧的两条该第一电极的两个第一量测值;令该驱动电路依序或同时驱动该第
二力感测电极;令该量测电路量测该最外侧的两条该第二电极的两个第二量测值;以及比
较该两个第一量测值和该两个第二量测值分别与其基准量测值的变化,以计算该力触控面
板所受压力的位置与大小。

在一实施例中,本发明提供一种力触控处理方法,用于控制力触控面板,该力触控
面板包含触控基板,包含平行于第一轴的多条第一电极与平行于第二轴的多条第二电极;
至少一个弹性绝缘对象;以及平行于第一轴的两条第一力感测电极与平行于第二轴的两条
第二力感测电极,该触控基板与该环状力感测电极位于该弹性绝缘对象的两侧,该触控处
理方法包含:依序或同时驱动两条该第一力感测电极;量测最外侧的两条该第一电极的两
个第一量测值;依序或同时驱动该第二力感测电极;量测该最外侧的两条该第二电极的两
个第二量测值;以及比较该两个第一量测值和该两个量测值分别与其基准量测值的变化,
以计算该力触控面板所受压力的位置与大小。

在一实施例中,本发明提供一种力触控系统,包含力触控面板与触控处理装置。该
力触控面板包含触控基板,包含平行于第一轴的多条第一电极与平行于第二轴的多条第二
电极;至少一个弹性绝缘对象;以及平行于第一轴的两条第一力感测电极与平行于第二轴
的两条第二力感测电极,该触控基板与该环状力感测电极位于该弹性绝缘对象的两侧,该
触控处理装置连接到上述的该多条第一电极与该多条第二电极以及该两条第一力感测电
极与该两条第二力感测电极,该触控处理装置包含至少一个驱动电路;至少一个量测电路;
以及一个处理器,该处理器用于:令该驱动电路依序或同时驱动两条该第一力感测电极;令
该量测电路量测最外侧的两条该第一电极的两个第一量测值;令该驱动电路依序或同时驱
动该第二力感测电极;令该量测电路量测该最外侧的两条该第二电极的两个第二量测值;
以及比较该两个第一量测值和该两个量测值分别与其基准量测值的变化,以计算该力触控
面板所受压力的位置与大小。

借由本发明的实施,至少可以达到下列进步功效:

在触控区边缘或外侧的上方或下方,提供环绕该触控区的至少一个力感测电极。
在一实施例中,感测该力感测电极所感应到触控基板的驱动信号的变化,再根据触控基板
所得出的近接对象的位置,可以计算出近接对象施加于触控基板的压力。在另一实施例中,
通过触控基板原有的电极,特别是最外侧的电极感测该力感测电极所发出的驱动信号的变
化,再根据触控基板所得出的近接对象的位置,可以计算出近接对象施加于触控基板的压
力。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的电容式力触控面板的结构示意图。

图2为根据本发明一实施例的电容式力触控面板的结构示意图。

图3为根据本发明一实施例的电容式力触控面板的结构示意图。

图4为根据本发明一实施例的力触控处理方法的流程示意图。

图5为根据本发明一实施例的力触控处理方法的流程示意图。

图6为根据本发明一实施例的力触控处理方法的流程示意图。

【主要组件符号说明】

100:电容式力触控面板 110:触控基板

111、111A、111Z:第一电极 112、112A、112Z:第二电极

120:弹性绝缘对象 130A-130D:间隔器

140:力感测电极 140A、140C:第一力感测电极

140B、140D:第二力感测电极 142、142A-D:接点

200:电容式力触控面板 300:电容式力触控面板

410-430:步骤 510-530:步骤

610-650:步骤

具体实施方式

本发明将详细描述一些实施例如下。然而,除了所揭露的实施例外,本发明亦可以
广泛地运用在其他的实施例施行。本发明的范围并不受该些实施例的限定,乃以其申请专
利范围为准。而为提供更清楚的描述及使熟悉该项技艺者能理解本发明的发明内容,图示
内各部分并没有依照其相对的尺寸而绘图,某些尺寸与其他相关尺度的比例会被突显而显
得夸张,且不相关的细节部分亦未完全绘出,以求图示的简洁。

为了方便说明起见,在本发明中使用触控面板时,也可以适用于触控屏幕,反之亦
然。当适用于触控屏幕时,本发明的各式组件可以是透明的,以利用户观看触控屏幕。

本发明的特征之一,在于借由电容式触控面板/屏幕上的电极,侦测接触对象对面
板/屏幕施加的压力值。请参考图1所示,其为根据本发明一实施例的电容式力触控面板100
的结构示意图。在图1所示的电容式力触控面板100可以包含传统的触控基板110,其更包含
了平行于第一轴的多条第一电极111与平行于第二轴的多条第二电极112。图1未显示的触
控处理装置用于连接这些第一电极111与第二电极112,以侦测在触控面板100的上的近接
(靠近或接触)对象。

本项技术领域的普通技术人员可以理解到互电容侦测原理。触控处理装置可以依
序令至少一条第一电极111发出某一频率的驱动信号,并量测多条第二电极112所感应的信
号,判断是否被外部的近接对象所影响。如果受到近接对象影响的话,则触控处理装置可以
根据其信号的变化量,判断出近接对象的位置。

在传统的触控基板110的下方,可以包含一个弹性的绝缘对象120,该绝缘对象120
呈环状,沿着上述触控基板110的底面的周缘设置,用于承载触控基板110,其材质可为透明
橡胶或其他弹性绝缘物质。本发明并不限定该绝缘对象120为完整的环状体,该绝缘对象
120可以包含多段绝缘条,其弹性系数可以相同,也可以不同。

在一实施例中,该绝缘对象120与该触控基板110之间,还可以包含多个间隔器
(spacer)130。如图1所示,该电容式力触控面板100包含了四个间隔器130A至130D。该间隔
器130可以是弹性的或硬质不可压缩的,该间隔器130的形状不以图中所示为限。在一实施
例中,该绝缘物件120与该些间隔器130是一体成型的。在另一实施例中,亦可省略该些间隔
器130。

在绝缘对象120的下方,更包含环状的力感测电极140。该力感测电极140用于设置
于该触控基板110的周缘。在一实施例中,该力感测电极140垂直向上投影到该触控基板110
时,其位置和最外侧的第一电极111与第二电极112叠合。在另一实施例中,该力感测电极
140较最外侧的第一电极111与第二电极112更偏外侧。

本发明的力感测电极140,可以当作传感器使用,也可以当成是驱动电极使用。在
当作传感器使用的实施例中,如图1所示,可以从该力感测电极140的四个角落或转角处拉
出至少四个接点142A-D,以连接到上述的触控处理装置。

当进行互电容侦测,触控处理装置令至少一条第一电极111发出驱动信号时,除了
各条第二电极112会感测到驱动信号以外,该力感测电极140同样也会感应到驱动信号。当
近接对象对触控基板110施加压力的时候,触控基板110会向下压缩间隔器130与弹性绝缘
对象120。据此,发出驱动信号的第一电极111与该力感测电极140的距离便会缩短,其感应
到的电容性电量就会增大。

在一范例中,当触控处理装置令某条第一电极111发出驱动信号时,触控处理装置
可以分别通过接点142A-D,量测其感应电流。当所量测到的电流出现特殊变化时,即可以反
映出触控基板110与该力感测电极140的垂直距离发生变化。此外,触控处理装置还可以借
由互电容感测与/或其他种感测方式得知近接对象的确切位置。结合位置的太阳城集团与力感测
电极140的四周电路所量测到的电流变化值,触控处理装置可以进一步计算出近接对象给
予触控基板110的压力值。

在本实施例中的一范例中,当触控处理装置在一次互电容侦测的期间,可能得到
力感测电极140的各个接点142的多次侦测值,触控处理装置可以对这些侦测值加以平均,
或分别加以累计。

在本实施例的一变化中,力感测电极140可以包含更多个线路接点142,如六个或
八个等,不限于图1所示的四个角落。本领域的普通技术人员可以理解到,更多个线路接点
可能得出更精确的压力值。

在本实施例的另一变化中,触控处理装置可以在令最外侧的第一电极111发出驱
动信号时,才对上述力感测电极140的接点142进行量测。比方说,在令第一条与最后一条第
一电极111发出驱动信号时,才对上述力感测电极140的接点142进行量测。

在本实施例的更一变化中,触控处理装置可以在令第一条第一电极111发出驱动
信号时,对相应的接点142B与142C进行量测。在令最后一条第一电极111发出驱动信号时,
对相应的接点142A与142C进行量测。也可以令第一条第一电极111发出驱动信号时,对相应
的接点142A与142B进行量测。在令最后一条第一电极111发出驱动信号时,对相应的接点
142C与142D进行量测。

前述的实施例示出当该力感测电极140作为传感器使用的情况,在本发明的另一
实施例中,上述的力感测电极140可以用于发出驱动信号。在一范例中,触控处理装置可以
借由上述接点142的其中之一或多个接点142令该力感测电极140发出驱动信号。力感测电
极140所发出的驱动信号,可以被上述的第一电极111与第二电极112所感应。当近接对象接
触到触控基板110时,触控基板110向下压缩绝缘物件120与/或间隔器130,使得力感测电极
140与触控基板110的距离减少。因此,触控处理装置就可以量测到第一电极111与第二电极
112所感测到的驱动信号的变化量。此外,触控处理装置还可以借由互电容感测与/或其他
种感测方式得知近接对象的确切位置。结合位置的太阳城集团与第一电极111与第二电极112所感
测到的驱动信号的变化量,触控处理装置可以进一步计算出近接对象给予触控基板110的
压力值。

在本实施例的一范例中,触控处理装置可以将侦测太阳城集团分为电容式位置侦测时段
与力感测时段。这两种时段是分时进行的,然而本发明并不限定这两种时段具有一对一的
对应关系。比方说,可以进行三次电容式位置侦测之后,再进行一次力感测时段。也可以在
接收到上层操作系统或驱动程序要求之后,触控处理装置才将力感测时段加入侦测时段当
中。

在本实施例的一变化中,触控处理装置在上述两个时段所发出的驱动信号可以是
相同的。在电容式位置侦测时段,将驱动信号分别对至少一条第一电极111发出,由多条第
二电极112负责感测。在力感测时段,触控处理装置将驱动信号对力感测电极140发出,由多
条第一电极111与多条第二电极112负责感测。

在本实施例的一变化中,触控处理装置令最外侧的两条第一电极111与第二电极
112负责感测。

虽然在图1所示的实施例中,力感测电极140位于该触控基板110、该间隔器130与
绝缘物质120的下方,但在另一实施例中,力感测电极140也可以位于该触控基板110的上
方,与该触控基板110之间相隔另一绝缘层。由于绝缘层不需要承受近接对象向下压挤触控
基板110的力道,因此该绝缘层可以不具弹性,或者所具的弹性可以不如绝缘对象120。

当近接物件向下压挤触控基板110时,力感测电极140与触控基板110的距离增加,
可以利用此机制,量测力感测电极140所感应的驱动信号的变化量。或者是通过第一电极
111与第二电极112量测力感测电极140所发出的驱动信号的变化量。根据变化量与近接对
象的位置,触控处理装置同样可以计算出近接对象给予触控基板110的压力。

请参考2图所示,其为根据本发明一实施例的电容式力触控面板200的结构示意
图。图2的视角是从未示出的触控基板的正上方俯瞰或正下方仰视。可以从图2看出,触控基
板包含了最外侧的两条第一电极111A与111Z,分别位于最左侧与最右侧,触控基板也包含
了最外侧的两条第二电极112A与112Z,分别位于最上侧与最下侧。

第一电极111A可以由触控基板的上方连接到触控处理装置,第一电极111Z可以由
触控基板的下方连接到触控处理装置,第二电极112A可以由触控基板的右方连接到触控处
理装置,第二电极112Z可以由触控基板的左方连接到触控处理装置。换言之,在最外侧的第
一电极111与第二电极112分别向触控基板的相应一侧连接到触控处理装置,但本发明并不
限定最外侧的第一电极111与第二电极112使用2图的连接方式。

在图2当中,包含四个间隔器130A-D,其位于这四条电极所构成的区域以外的地
方。在此实施例中,这四个间隔器130A-D分别位于一条最外侧电极的下方。但本发明并不限
定间隔器必须一定要位于最外侧电极的下方。

图2所示出的力感测电极140是环绕在最外侧电极所围出的区域外侧。在此实施例
中,该力感测电极140正好通过上述四个间隔器130A-D的上方或下方。但本发明并不限定力
感测电极140恰好位于间隔器130A-D的上方或下方。

请参考图3所示,其为根据本发明一实施例的电容式力触控面板300的结构示意
图。图3所示的实施例为图2所示实施例的一种变形,上述的力感测电极140包含了四段力感
测电极140A-D,分别对应于一条最外侧的电极111或112。

当触控处理装置令力感测电极140A发出驱动信号时,可以由第一电极111A进行感
测;当触控处理装置令力感测电极140C发出驱动信号时,可以由第一电极111Z进行感测。由
于两个最外侧的第一电极111A与111Z相隔的距离很远,所以可以同时对力感测电极140A与
140C发出驱动信号,也可以同时对最外侧的第一电极111A与111Z进行感测。

同样地,当触控处理装置令力感测电极140B发出驱动信号时,可以由第二电极
112A进行感测;当触控处理装置令力感测电极140D发出驱动信号时,可以由第二电极112Z
进行感测。由于两个最外侧的第二电极112A与112Z相隔的距离很远,所以可以同时对力感
测电极140B与140D发出驱动信号,也可以同时对最外侧的第二电极112A与112Z进行感测。

在本发明的一实施例中,触控基板110的形状并不限于矩形或菱形,而可以是其他
形状,例如圆形与椭圆形等。在此实施例中,绝缘对象120与力感测电极140的形状可以跟着
触控基板110的形状而改变。当触控基板110的形状改为圆形或椭圆形时,绝缘对象120与力
感测电极140的形状也是相应的圆形或椭圆形。

请参考图4所示,其为根据本发明一实施例的力触控处理方法的流程示意图。图4
所示的力触控处理方法,可以适用于图1与图2所示的结构,由触控处理装置所执行的软件
或硬件加以实现。该触控处理装置至少包含一个驱动电路、一个量测电路与处理器。该处理
器可以执行图4所示的流程。值得注意的是,若各个步骤之间没有因果关系,则本发明并不
限定各个步骤的执行顺序。步骤之间也可以插入与本发明无关的其他步骤。

步骤410:令该驱动电路通过至少一条该第一电极发出驱动信号。该驱动信号可以
和互电容侦测时所发出的驱动信号相同,也可以不同。在一变化中,其中上述的发出驱动信
号的第一电极仅为最外侧的第一电极。

步骤420:令该量测电路自该多个接点的至少两个接点量测该力感测电极所感应
该驱动信号的力感测量测值。在一变化中,上述的处理器更用于:将每个该接点所测得的该
多个力感测量测值加以平均。

步骤430:比较该多个力感测量测值与其基准力感测量测值的变化,以计算该力触
控面板所受压力的位置与大小。

请参考图5所示,其为根据本发明一实施例的力触控处理方法的流程示意图。图5
所示的力触控处理方法,可以适用于图1与图2所示的结构,由触控处理装置所执行的软件
或硬件加以实现。该触控处理装置至少包含一个驱动电路、一个量测电路与一个处理器。该
处理器可以执行图5所示的流程。值得注意的是,若各个步骤之间没有因果关系,则本发明
并不限定各个步骤的执行顺序。步骤之间也可以插入与本发明无关的其他步骤。

步骤510:令该驱动电路通过该多个接点的至少部分接点发出驱动信号。

步骤520:令该量测电路同时量测该多条第一电极与该多条第二电极以得到两组
一维度感测太阳城集团。

步骤530:根据该两组一维度感测太阳城集团分别与其基准一维度感测太阳城集团的变化,以计
算该力触控面板所受压力的位置与大小。

请参考图6所示,其为根据本发明一实施例的力触控处理方法的流程示意图。图6
所示的力触控处理方法,可以适用于图3所示的结构,由触控处理装置所执行的软件或硬件
加以实现。该触控处理装置至少包含一个驱动电路、一个量测电路与一个处理器。该处理器
可以执行图6所示的流程。值得注意的是,若各个步骤之间没有因果关系,则本发明并不限
定各个步骤的执行顺序。步骤之间也可以插入与本发明无关的其他步骤。

步骤610:令该驱动电路依序或同时驱动两条该第一力感测电极。上述的两条第一
力感测电极可以是图3的力感测电极140A与140C。

步骤620:令该量测电路量测最外侧的两条该第一电极的两个第一量测值。上述的
外侧的两条该第一电极可以是图3的第一电极111A与111Z。

步骤630:令该驱动电路依序或同时驱动该第二力感测电极。上述的两条第二力感
测电极可以是图3的力感测电极140B与140D。

步骤640:令该量测电路量测该最外侧的两条该第二电极的两个第二量测值。上述
的外侧的两条该第二电极可以是图3的第二电极112A与112Z。

步骤650:比较该两个第一量测值和该两个第二量测值分别与其基准量测值的变
化,以计算该力触控面板所受压力的位置与大小。

总上所述,本发明的特征之一,在于提供一种电容式力触控面板与其侦测力的方
法。在触控区边缘或外侧的上方或下方,提供环绕该触控区的至少一个力感测电极。在一实
施例中,感测该力感测电极所感应到触控基板的驱动信号的变化,再根据触控基板所得出
的近接对象的位置,可以计算出近接对象施加于触控基板的压力。在另一实施例中,通过触
控基板原有的电极,特别是最外侧的电极感测该力感测电极所发出的驱动信号的变化,再
根据触控基板所得出的近接对象的位置,可以计算出近接对象施加于触控基板的压力。

在一实施例中,本发明提供一种力触控面板,包含:至少一个弹性绝缘对象;以及
置于该弹性绝缘对象的一侧的环状力感测电极,其中该环状力感测电极包含多个接点,用
于连接到该力触控面板的触控处理装置。

其中上述的力触控面板紧邻触控基板,该触控基板与该环状力感测电极位于该弹
性绝缘对象的两侧。在一变化中,该力触控面板更包含多个间隔器,位于该弹性绝缘对象与
该触控基板之间。在一变化中,该多个间隔器的弹性系数与该弹性绝缘对象不同。在一变化
中,该弹性绝缘对象的形状与该触控基板的边缘形状一致。

在某一变化中,该触控基板包含平行于第一轴的多条第一电极与平行于第二轴的
多条第二电极,该多条第一电极与该多条第二电极皆连接至该触控处理装置,其中该环状
力感测电极的形状分别相对于该触控基板的最外侧的两条该第一电极与最外侧的两条该
第二电极。

在某一变化中,该环状力感测电极的形状较该触控基板的最外侧的两条该第一电
极与最外侧的两条该第二电极所形成的四边形投影更大。其中上述的最外侧的两条该第一
电极与最外侧的两条该第二电极分别延伸出该触控基板的四个相应边。在一变化中,该力
触控面板更包含多个间隔器,位于该力感测电极与该触控基板的该第一电极与最外侧的两
条该第二电极之间。

其中上述的弹性绝缘对象和该环状力感测电极的形状一致。其中上述的弹性绝缘
对象包含多段弹性绝缘对象。其中上述的多个接点位于该环状力感测电极的转角处。

在一实施例中,本发明提供一种力触控面板,包含:触控基板;至少一个弹性绝缘
对象;以及置于该弹性绝缘对象的一侧的环状力感测电极,其中该环状力感测电极包含多
个接点,用于连接到该力触控面板的触控处理装置,该触控基板与该环状力感测电极位于
该弹性绝缘对象的两侧。

在一实施例中,其中上述的触控基板包含平行于第一轴的多条第一电极与平行于
第二轴的多条第二电极,该多条第一电极与该多条第二电极皆连接至该触控处理装置,该
环状力感测电极的形状分别相对于该触控基板的最外侧的两条该第一电极与最外侧的两
条该第二电极。

在某一变化中,该环状力感测电极的形状较该触控基板的最外侧的两条该第一电
极与最外侧的两条该第二电极所形成的四边形投影更大。其中上述的最外侧的该两条第一
电极与最外侧的两条第二电极分别延伸出该触控基板的四个相应边。

其中上述的弹性绝缘对象和该环状力感测电极的形状一致。其中上述的弹性绝缘
对象包含多段弹性绝缘对象。其中上述的多个接点位于该环状力感测电极的转角处。

在一实施例中,本发明提供一种力触控处理装置,用于控制力触控面板,该力触控
面板包含至少一个弹性绝缘对象以及置于该弹性绝缘对象两侧的环状力感测电极与触控
基板,其中该触控基板与该环状力感测电极位于该弹性绝缘对象的两侧,该触控基板包含
平行于第一轴的多条第一电极与平行于第二轴的多条第二电极,该环状力感测电极包含多
个接点,该触控处理装置连接到上述的该多条第一电极与该多条第二电极以及该环状力感
测电极所包含的多个接点,该触控处理装置包含至少一个驱动电路;至少一个量测电路;以
及一个处理器,该处理器用于:令该驱动电路通过至少一条该第一电极发出驱动信号;令该
量测电路自该多个接点的至少两个接点量测该力感测电极所感应该驱动信号的力感测量
测值;以及比较该多个力感测量测值与其基准力感测量测值的变化,以计算该力触控面板
所受压力的位置与大小。

其中上述的处理器更用于:令该驱动电路轮流通过该多条第一电极发出该驱动信
号;每当一条该第一电极发出该驱动信号时,令该量测电路同时量测该多条第二电极的感
测值,以得到二维度感测太阳城集团;并且依据该二维度感测太阳城集团与基准二维度感测太阳城集团,得到近
接该力触控面板的外部导电对象的位置。在一变化中,其中上述的处理器更用于:将每个该
接点所测得的该多个力感测量测值加以平均。

其中上述的发出驱动信号的第一电极仅为最外侧的第一电极。

在一实施例中,本发明提供一种力触控处理方法,用于控制力触控面板,该力触控
面板包含至少一个弹性绝缘对象以及置于该弹性绝缘对象两侧的环状力感测电极与触控
基板,其中该触控基板与该环状力感测电极位于该弹性绝缘对象的两侧,该触控基板包含
平行于第一轴的多条第一电极与平行于第二轴的多条第二电极,该环状力感测电极包含多
个接点,该力触控处理方法包含:通过至少一条该第一电极发出驱动信号;自该多个接点的
至少两个接点量测该力感测电极所感应该驱动信号的力感测量测值;以及比较该多个力感
测量测值与其基准力感测量测值的变化,以计算该力触控面板所受压力的位置与大小。

该力触控处理方法更包含:轮流通过该多条第一电极发出该驱动信号;每当发出
该驱动信号时,同时量测该多条第二电极的感测值,以得到二维度感测太阳城集团;并且依据该二
维度感测太阳城集团与基准二维度感测太阳城集团,得到近接该力触控面板的外部导电对象的位置。在
一变化中,其中上述的力触控处理方法更包含:将每个该接点所测得的该多个力感测量测
值加以平均。

其中上述的发出驱动信号的第一电极仅为最外侧的第一电极。

在一实施例中,本发明提供一种力触控系统,包含:力触控面板;以及触控处理装
置。该力触控面板包含至少一个弹性绝缘对象以及置于该弹性绝缘对象两侧的环状力感测
电极与触控基板,其中该触控基板与该环状力感测电极位于该弹性绝缘对象的两侧,该触
控基板包含平行于第一轴的多条第一电极与平行于第二轴的多条第二电极,该环状力感测
电极包含多个接点,该触控处理装置连接到上述的该多条第一电极与该多条第二电极以及
该环状力感测电极所包含的多个接点,该触控处理装置包含至少一个驱动电路;至少一个
量测电路;以及一个处理器,该处理器用于:令该驱动电路通过至少一条该第一电极发出驱
动信号;令该量测电路自该多个接点的至少两个接点量测该力感测电极所感应该驱动信号
的力感测量测值;以及比较该多个力感测量测值与其基准力感测量测值的变化,以计算该
力触控面板所受压力的位置与大小。

在一实施例中,本发明提供一种力触控处理装置,用于控制力触控面板,该力触控
面板包含至少一个弹性绝缘对象以及置于该弹性绝缘对象两侧的环状力感测电极与触控
基板,其中该触控基板与该环状力感测电极位于该弹性绝缘对象的两侧,该触控基板包含
平行于第一轴的多条第一电极与平行于第二轴的多条第二电极,该环状力感测电极包含多
个接点,该触控处理装置连接到上述的该多条第一电极与该多条第二电极以及该环状力感
测电极所包含的多个接点,该触控处理装置包含至少一个驱动电路;至少一个量测电路;以
及一个处理器,该处理器用于:令该驱动电路通过该多接点的至少部分接点发出驱动信号;
令该量测电路同时量测该多条第一电极与该多条第二电极以得到两组一维度感测太阳城集团;以
及根据该两组一维度感测太阳城集团分别与其基准一维度感测太阳城集团的变化,以计算该力触控面板
所受压力的位置与大小。

在一实施例中,本发明提供一种力触控处理方法,用于控制力触控面板,该力触控
面板包含至少一个弹性绝缘对象以及置于该弹性绝缘对象两侧的环状力感测电极与触控
基板,其中该触控基板与该环状力感测电极位于该弹性绝缘对象的两侧,该触控基板包含
平行于第一轴的多条第一电极与平行于第二轴的多条第二电极,该环状力感测电极包含多
个接点,该力触控处理方法包含:通过该多个接点的至少部分接点发出驱动信号;同时量测
该多条第一电极与该多条第二电极以得到两组一维度感测太阳城集团;以及根据该两组一维度感
测太阳城集团分别与其基准一维度感测太阳城集团的变化,以计算该力触控面板所受压力的位置与大
小。

在一实施例中,本发明提供一种力触控系统,包含:力触控面板;以及触控处理装
置。该力触控面板包含至少一个弹性绝缘对象以及置于该弹性绝缘对象两侧的环状力感测
电极与触控基板,其中该触控基板与该环状力感测电极位于该弹性绝缘对象的两侧,该触
控基板包含平行于第一轴的多条第一电极与平行于第二轴的多条第二电极,该环状力感测
电极包含多个接点,该触控处理装置连接到上述的该多条第一电极与该多条第二电极以及
该环状力感测电极所包含的多个接点,该触控处理装置包含至少一个驱动电路;至少一个
量测电路;以及一个处理器,该处理器用于:令该驱动电路通过该多个接点的至少部分接点
发出驱动信号;令该量测电路同时量测该多条第一电极与该多条第二电极以得到两组一维
度感测太阳城集团;以及根据该两组一维度感测太阳城集团分别与其基准一维度感测太阳城集团的变化,以计
算该力触控面板所受压力的位置与大小。

在一实施例中,本发明提供一种力触控面板,包含:触控基板,包含平行于第一轴
的多条第一电极与平行于第二轴的多条第二电极;至少一个弹性绝缘对象;以及平行于第
一轴的两条第一力感测电极与平行于第二轴的两条第二力感测电极,该触控基板与该环状
力感测电极位于该弹性绝缘对象的两侧。

其中上述的两条第一力感测电极的位置相对于最外侧的两条该第一电极,其中上
述的两条第二力感测电极的位置相对于最外侧的两条该第二电极。

其中上述的两条第一力感测电极的位置较最外侧的两条该第一电极更外侧,其中
上述的两条第二力感测电极的位置较最外侧的两条该第二电极更外侧。在一变化中,最外
侧的该两条第一电极与最外侧之两条第二电极分别延伸出该触控基板的四个相应边。在一
变化中,该力触控面板更包含多个间隔器,分别位于两条该第一力感测电极与最外侧的两
条该第二电极之间以及位于两条该第二力感测电极与最外侧的两条该第一电极之间。

其中上述的弹性绝缘对象和该环状力感测电极的形状一致。其中上述的弹性绝缘
对象包含多段弹性绝缘对象。

在一实施例中,本发明提供一种力触控处理装置,用于控制力触控面板,该力触控
面板包含触控基板,包含平行于第一轴的多条第一电极与平行于第二轴的多条第二电极;
至少一个弹性绝缘对象;以及平行于第一轴的两条第一力感测电极与平行于第二轴的两条
第二力感测电极,该触控基板与该环状力感测电极位于该弹性绝缘对象的两侧,该触控处
理装置连接到上述的该多条第一电极与该多条第二电极以及该两条第一力感测电极与该
两条第二力感测电极,该触控处理装置包含至少一个驱动电路;至少一个量测电路;以及一
个处理器,该处理器用于:令该驱动电路依序或同时驱动两条该第一力感测电极;令该量测
电路量测最外侧的两条该第一电极的两个第一量测值;令该驱动电路依序或同时驱动该第
二力感测电极;令该量测电路量测该最外侧的两条该第二电极的两个第二量测值;以及比
较该两个第一量测值和该两个第二量测值分别与其基准量测值的变化,以计算该力触控面
板所受压力的位置与大小。

在一实施例中,本发明提供一种力触控处理方法,用于控制力触控面板,该力触控
面板包含触控基板,包含平行于第一轴的多条第一电极与平行于第二轴的多条第二电极;
至少一个弹性绝缘对象;以及平行于第一轴的两条第一力感测电极与平行于第二轴的两条
第二力感测电极,该触控基板与该环状力感测电极位于该弹性绝缘对象的两侧,该触控处
理方法包含:依序或同时驱动两条该第一力感测电极;量测最外侧的两条该第一电极的两
个第一量测值;依序或同时驱动该第二力感测电极;量测该最外侧的两条该第二电极的两
个第二量测值;以及比较该两个第一量测值和该两个量测值分别与其基准量测值的变化,
以计算该力触控面板所受压力的位置与大小。

在一实施例中,本发明提供一种力触控系统,包含力触控面板与触控处理装置。该
力触控面板包含触控基板,包含平行于第一轴的多条第一电极与平行于第二轴的多条第二
电极;至少一个弹性绝缘对象;以及平行于第一轴的两条第一力感测电极与平行于第二轴
的两条第二力感测电极,该触控基板与该环状力感测电极位于该弹性绝缘对象的两侧,该
触控处理装置连接到上述的该多条第一电极与该多条第二电极以及该两条第一力感测电
极与该两条第二力感测电极,该触控处理装置包含至少一个驱动电路;至少一个量测电路;
以及一个处理器,该处理器用于:令该驱动电路依序或同时驱动两条该第一力感测电极;令
该量测电路量测最外侧的两条该第一电极的两个第一量测值;令该驱动电路依序或同时驱
动该第二力感测电极;令该量测电路量测该最外侧的两条该第二电极的两个第二量测值;
以及比较该两个第一量测值和该两个量测值分别与其基准量测值的变化,以计算该力触控
面板所受压力的位置与大小。

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力触控 面板 系统 与其 处理 装置 方法
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本文标题:力触控面板、系统与其触控处理装置和方法.pdf
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