觸摸感應裝置及方法制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種觸摸感應裝置及觸摸感應方法，所述觸摸感應裝置包括蓋板、感應模塊、判斷模塊和處理模塊。感應模塊感應觸摸體于不同時間與觸摸感應裝置的蓋板的觸摸面積，判定模塊判斷不同時間的觸摸面積的變化值是否達到預定的面積閥值，處理模塊根據感應模塊的觸摸面積確定觸摸點的位置，并根據判定模塊對觸摸面積的變化的判斷結果確定在所述觸摸點的壓力是否發生變化。相對現有的壓力感應方式，無需借助外加感應元件即可實現壓力感應功能，制程簡單，成本低。

Touch sensing device and method

The invention relates to a touch sensing device and a touch sensing method, which comprises a cover plate, an induction module, a judging module and a processing module. The touch sensing module senses body at different time and touch induction device cover touch area, judgment module to judge different time in touch area is the value to a predetermined threshold area, the processing module determines the position of the touch point of the touch induction module according to the area, and according to the judgment module of touch area changes identified in the judgment results the touch point pressure is changed. The utility model has the advantages of simple manufacture process and low cost, which can realize the pressure induction function without the aid of the external induction element.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及觸控領域，特別是涉及一種具有壓力感應功能的電容式觸摸感應裝置及方法。
技術介紹
觸摸屏因具有易操作性、靈活性等優點，已成為個人移動通信設備和綜合信息終端(如手機、平板電腦和超級筆記本電腦等)的主要人機交互手段。相對于電阻式觸摸屏和其它方式的觸摸屏，電容式觸摸屏以成本低、結構簡單和耐用等優勢，逐漸被智能終端廣泛使用。然而，現有的電容觸摸屏僅感知屏體所在平面的觸摸位置及操作，難以感知施加于屏體表面的壓力變化帶來的觸摸參數。為了能感測屏體表面的壓力變化，業者在觸摸屏內集成壓力傳感器。此種方式對壓力傳感器本身的敏感性、可靠性和壽命都有嚴格的要求，造成成本提升；壓力傳感器的貼敷精度、平整度對感應效果影響很大，容易產生制程不良；同時，這種壓力感應方案易受限于整機的結構設計，強度和厚度偏大的蓋板很難獲得靈敏的感應效果，壓力傳感器的存在也不利于整機厚度控制。
技術實現思路
基于此，有必要針對現有壓力感應方式的成本高、制程煩瑣、效果不良的問題，提供一種不需要借助外加壓力感應元件而可實現壓力感應功能的觸摸感應裝置和方法。一種觸摸感應裝置，包括用于與觸摸體接觸的蓋板，還包括感應模塊、判定模塊和處理模塊，所述感應模塊用于感應觸摸體于不同時間與蓋板的觸摸面積，所述判定模塊用于判斷不同時間的觸摸面積的變化值是否達到預定的面積閥值，所述處理模塊根據感應模塊的觸摸面積確定觸摸點的位置，以及根據判定模塊對觸摸面積的變化的判斷結果確定在所述觸摸點的壓力是否發生變化。在其中一個實施例中，所述感應模塊包括觸摸驅動電極、觸摸感應電極，以及承載觸摸驅動電極、觸摸感應電極的基板。在其中一個實施例中，所述基板為所述蓋板，所述觸摸驅動電極、觸摸感應電極形成在基板的同一側；或者所述基板為兩個，所述觸摸驅動電極、觸摸感應電極分別形成在不同基板上；或者所述基板為一個，所述觸摸驅動電極、觸摸感應電極分別形成在基板的兩個不同表面上。在其中一個實施例中，相鄰觸摸驅動電極之間，或者相鄰觸摸感應電極之間，或者相鄰觸摸驅動電極和觸摸感應電極之間的距離大于0.5mm小于4.5mm。在其中一個實施例中，還包括顯示模組，所述感應模塊集成設置在顯示模組內。一種觸摸感應方法，步驟包括：感應觸摸體于不同時間在觸摸感應裝置的蓋板上的觸摸面積；根據觸摸面積確定觸摸點的位置；以及判斷不同時間的觸摸面積的變化值是否達到預定的面積閥值，從而確定在觸摸點的壓力是否發生變化。在其中一個實施例中，在既定的判定區域內，判斷不同時間的觸摸面積的變化值是否達到預定的面積閥值，所述判定區域以觸摸點為中心，且面積大于所述觸摸體在蓋板上的兩點分離度的平方，小于所述觸摸體與蓋板的額定最大接觸面積。在其中一個實施例中，感應觸摸體于不同時間在觸摸感應裝置的蓋板上的觸摸面積的方法為：統計電容變化值超過預定電容閥值的坐標點的數量，并計算所述坐標點的面積。在其中一個實施例中，根據觸摸面積確定觸摸點的位置的方法為：指定電容變化值超過預定電容閥值的坐標點中的其中一個為觸摸點，或者指定電容變化值超過預定電容閥值的坐標點中的多個坐標點的中間位置為觸摸點。上述觸摸感應裝置利用觸摸體在觸摸感應裝置的蓋板上施加不同壓力時，具有觸摸體與蓋板表面的觸摸面積不同的特點，通過檢測觸摸體與觸摸感應裝置的蓋板表面的觸摸面積的變化此唯一變量，來間接表征施加在蓋板上的壓力大小，從而實現觸摸感應裝置的壓力感應功能。其無需借助外加感應元件即可實現壓力感應功能，相對現有的壓力感應方式，省略了壓力感應元件及其貼敷過程，在觸摸感應裝置的觸摸功能的基礎上延展出壓力感應功能，制程簡單，成本低，同時能避免因增加額外的壓力感應元件和貼敷工序易導致的可靠性不良問題和厚度增加導致的體積過大等問題。附圖說明圖1和圖2為在第一時間對應第一壓力狀態下的觸摸感應裝置結構示意圖；圖3和圖4為在第二時間對應第二壓力狀態下的觸摸感應裝置結構示意圖；圖5和圖6為在第三時間對應第三壓力狀態下的觸摸感應裝置結構示意圖。具體實施方式如圖1和圖2所示，本專利技術一實施例提供的觸摸感應裝置包括蓋板10，感應模塊20、判定模塊(圖未示)和處理模塊(圖未示)。蓋板10可以為玻璃或者透明塑膠，用于保護感應模塊20等其他結構。蓋板10為觸摸感應裝置與使用者的接觸媒介。使用者通過觸摸體30，例如手指，在蓋板10上進行觸摸、按壓等操作，以實現對觸摸感應裝置的操作命令的輸入。感應模塊20包括觸摸驅動電極21和觸摸感應電極22。觸摸驅動電極21和觸摸感應電極22可以分布于同一基板上，例如業界所稱的GF結構、GF2結構等，或分別分布于兩個不同的基材，例如業界所稱的GFF結構。另外的一些實施例中，觸摸驅動電極21和觸摸感應電極22也可以形成在蓋板10的下表面而使得蓋板10兼具電容傳感器的功能，該種結構被業界稱為OGS結構。本專利技術所稱“上”、“下”是相對于觸摸感應裝置在應用過程中與使用者靠近的程度而言，相對靠近使用者的一側為“上”，相對遠離使用者的一側為“下”。例如蓋板10的下表面是指蓋板10遠離使用者的一側。另外的一些實施例中，該兩種觸控電極中的一種也可以形成在貼合于蓋板10的基板的表面，例如業界所稱的G1F結構。在一些實施例中，所述觸摸感應裝置還包括顯示模組，而感應模塊20可以集成設置在顯示模組內，例如業界所稱的in-cell結構或者on-cell結構。如圖1和圖2中所示，所述感應模塊20用于感應觸摸體30在蓋板10上的觸摸面積。具體地，觸摸體30在接觸或者靠近蓋板10上時，會使得蓋板10上的相應坐標點的電容值發生改變。可以預設坐標點的預定電容閥值，當相應的坐標點的電容變化量△C達到所述預定電容閥值時，則判定該相應的坐標點被觸摸，并根據坐標點的數量可計算出這些被觸摸的坐標點的面積。單個坐標點的面積大小依照觸摸驅動電極21和觸摸感應電極22的具體設置而有不同。例如，本專利技術中，將相鄰觸摸驅動電極21之間的距離D1，或者相鄰觸摸感應電極22之間的距離D2，或者相鄰觸摸驅動電極和觸摸感應電極之間的距離設置為大于0.5mm小于4.5mm。理論上觸摸驅動電極和觸摸感應電極相交即可構成一個坐標點。根據具體的間距設置以及相交的形式，單個坐標點的有效面積會有不同。本專利技術作此距離設置，可更適于下面將要介紹的壓力感應功能。當被觸摸的坐標點為多個時，可以通過處理模塊根據設定的算法來確定觸摸點的位置。例如本專利技術中，根據上述觸摸面積確定觸摸點的位置，具體可為：指定電容變化值超過預定電容閥值的坐標點中的其中一個為觸摸點，或者指定電容變化值超過預定電容閥值的坐標點中的多個坐標點的中間位置為觸摸點。所述判定模塊用于判斷不同時間的觸摸面積的變化值是否達到預定的面積閥值。所述處理模塊除確定觸摸點的位置外，還根據判定模塊對觸摸面積的變化的判斷結果確定在所述觸摸點的壓力是否發生變化。如圖1和圖2所示，在第一時間，觸摸體30與蓋板10接觸，感應模塊20上的N1個坐標點的電容變化量△C達到所述預定電容閥值。感應模塊20據此算出觸摸體30在蓋板10上的觸摸面積，處理模塊可根據此觸摸面積確定觸摸體30在蓋板10上的觸摸點，并記錄初始壓力F1。當觸摸壓力變化時，例如圖3和圖4所示，在第二時間，在上述觸摸點處的觸摸壓本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種觸摸感應裝置，包括用于與觸摸體接觸的蓋板，其特征在于，還包括感應模塊、判定模塊和處理模塊，所述感應模塊用于感應觸摸體于不同時間與蓋板的觸摸面積，所述判定模塊用于判斷不同時間的觸摸面積的變化值是否達到預定的面積閥值，所述處理模塊根據感應模塊的觸摸面積確定觸摸點的位置，以及根據判定模塊對觸摸面積的變化的判斷結果確定在所述觸摸點的壓力是否發生變化。

【技術特征摘要】
1.一種觸摸感應裝置，包括用于與觸摸體接觸的蓋板，其特征在于，還包括感應模塊、判定模塊和處理模塊，所述感應模塊用于感應觸摸體于不同時間與蓋板的觸摸面積，所述判定模塊用于判斷不同時間的觸摸面積的變化值是否達到預定的面積閥值，所述處理模塊根據感應模塊的觸摸面積確定觸摸點的位置，以及根據判定模塊對觸摸面積的變化的判斷結果確定在所述觸摸點的壓力是否發生變化。2.根據權利要求1所述的觸摸感應裝置，其特征在于，所述感應模塊包括觸摸驅動電極、觸摸感應電極，以及承載觸摸驅動電極、觸摸感應電極的基板。3.根據權利要求2所述的觸摸感應裝置，其特征在于，所述基板為所述蓋板，所述觸摸驅動電極、觸摸感應電極形成在基板的同一側；或者所述基板為兩個，所述觸摸驅動電極、觸摸感應電極分別形成在不同基板上；或者所述基板為一個，所述觸摸驅動電極、觸摸感應電極分別形成在基板的兩個不同表面上。4.根據權利要求2所述的觸摸感應裝置，其特征在于，相鄰觸摸驅動電極之間，或者相鄰觸摸感應電極之間，或者相鄰觸摸驅動電極和觸摸感應電極之間的距離大于0.5mm小于4.5mm。5.根據權利要求...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王小偉，黃漢鋒，周遠，劉宇，
申請(專利權)人：深圳歐菲光科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44