一种具有压力侦测的触控总成及其驱动方法与流程

本发明涉及触控领域，尤其涉及一种具有压力侦测的触控总成及其驱动方法。

背景技术：

随着科技的发展，触控总成(touch Screen assembly)已广泛应用于各种消费电子设备，例如：智能型手机、平板计算机、相机、电子书、MP3播放器等携带式电子产品，或是应用于操作控制设备的显示屏幕。

现有的电子设备大都采用电容式触控总成，电容式触控总成是利用人体的电流感应进行工作的。以触控面所在表面建立二维坐标系(X，Y)，一般的电容式触控总成在该平面内设置有X方向及Y方向的触控电极，当手指触摸在触控电极所对应的触控表面上时，由于人体电场，手指改变了触控点处的电信号。电子设备内部通过对触控点处电信号改变的精确计算，得出触摸点在X方向以及Y方向上的坐标位置，即确定触控点的二维位置进而控制电子设备的显示、跳转等操作。

为了进一步丰富触控总成的功能，目前已有部分触控总成会加装压力传感器，所述压力传感器包括多个压力侦测电极，位于触控点处的压力侦测电极感应来自垂直于触控面(相当于Z轴方向)的按压力会产生一定的形变从而引起压力侦测电极之电信号发生变化，对该电性号的侦测可以确定压力侦测电极所受到的压力。通过压力值的侦测可设计出匹配于不同压力值下的设备功能，譬如不同力度下同一触控点可匹配多种功能。即我们可以从触控点(X,Y)和压力(Z)所界定的三维角度去丰富设计。然而，在电子设备日趋轻薄化低价化的今天，压力传感器的加载使得设备厚度增加，成本大幅提升，设置有压力传感器的触控电子设备需要有设置触控信号驱动器，压力信号驱动器，触控信号处理器，压力信号处理器，这样，硬件设计非常复杂，降低了电子设备的整体集成度。

技术实现要素：

为克服目前带压力传感器的电子设备所存在的硬件设计复杂的问题，本发明提供一种硬件设计简单，集成度高的具有压力侦测的触控总成及其驱动方法。

本发明提供了一种解决上述技术问题的技术方案：一种具有压力侦测的触控总成，所述具有压力侦测的触控总成包括一 三维传感器以及一三维控制器，所述三维传感器包含多条触控电极，至少一压力侦测电极，所述三维控制器包括，一驱动器与一驱动脉冲处理器，所述驱动器在所述驱动脉冲处理器的配合下为所述至少一压力侦测电极提供压力扫描脉冲，为所述多条触控电极提供触控扫描脉冲。

优选地，所述触控扫描脉冲与所述压力扫描脉冲分时序交替进行，相邻触控扫描脉冲与压力扫描脉冲之间无间隙，或设置有一时间间隙。

优选地，所述触控扫描脉冲与所述压力扫描脉冲同时序进行，所述触控扫描脉冲之一工作周期与所述压力扫描脉冲之一工作周期至少部分重叠，所述触控扫描脉冲与所述压力扫描脉冲的电位切换点错位。

优选地，所述至少一压力侦测电极为多条压力侦测电极，所述多条触控电极所对应的触控扫描脉冲之间于同时序内进行且电位切换点错位，和/或所述多条压力侦测电极所对应的压力扫描脉冲之间于同时序内进行且电位切换点错位。

优选地，所述触控扫描脉冲和/或所述压力扫描脉冲之一工作周期包括n个短脉冲，n为正整数。

优选地，所述触控扫描脉冲频率为所述压力扫描脉冲频率的1-20倍。

优选地，所述驱动脉冲处理器对触控扫描脉冲和/或压力扫描脉冲进行位移，脉宽缩窄以及分频中的一种或多种处理。

优选地，所述驱动脉冲处理器包括一选择电路和/或一脉冲重整电路，所述选择电路以及所述脉冲重整电路以及所述至少一压力侦测电极依次电连接。

优选地，所述三维控制器进一步包括一触控信号接收模组，一压力信号接收模组以及一集成处理器，所述多条触控电极电连接于所述触控信号接收模组，所述至少一压力侦测电极电连接于所述压力信号接收模组，所述触控信号接收模组与所述压力信号接收模组电连接于所述集成处理器。

优选地，所述至少一压力侦测电极为多条压力侦测电极，多条压力侦测电极各自对应内阻为RF0，RF1，RF2······RFn，在所述的多条压力侦测电极附近设置有与其一一匹配的电阻RC0，RC1，RC2······RCn，RF1，RF2······RFn与RC0，RC1，RC2······RCn互为参考电阻，所述具有压力侦测的触控总成进一步包括一压力信号处理器，该压力信号处理器包括一电阻Ra，一电阻Rb，多路复用器MUX1与多路复用器MUX2，RF0，RF1，RF2······RFn接入多路复用器MUX1的输入端，RC0，RC1，RC2······RCn接入所述多路复用器MUX2的输入端，所述多路复用器MUX1与MUX2分别选择相匹配的电阻RFn和RCn输出并与 电阻Ra和Rb构成惠斯通电桥，所述RF0，RF1，RF2······RFn阻值变化量与其所受到的按压力值相关联。

优选地，所述多条触控电极与所述至少一压力侦测电极设置在同一平面内，所述多条触控电极包括多条相互平行的第一方向触控驱动电极与多条相互平行的第二方向触控接收电极，所述第一方向触控驱动电极与所述第二方向触控接收电极之间呈一定夹角，在所述多条第一方向触控接收电极之间设置有非触控区，所述至少一压力侦测电极设置在该非触控区内，所述至少一压力侦测电极以及所述多条相互平行的第一方向触控驱动电极与所述多条相互平行的第二方向触控接收电极之间有交叠区域，在所述交叠区域内设置有位于所述多条相互平行的第一方向触控驱动电极与所述多条相互平行的第二方向触控接收电极之间的绝缘块。

优选地，所述多条触控电极与所述至少一压力侦测电极设置在同一平面内，所述多条触控电极包括多条第一方向触控驱动电极与多条第二方向触控接收电极，所述第一方向触控驱动电极与所述第二方向触控接收电极之间无交叠区域，所述多条第一方向触控驱动电极之间，或多条第二方向触控接收电极之间，或多条第一方向触控驱动电极与多条第二方向触控接收电极之间设置有非触控区，所述至少一压力侦测电极设置在所述非触控区内。

优选地，所述多条触控电极包括多条相互平行的第一方向触控驱动电极与多条相互平行的第二方向触控接收电极，所述多条相互平行的第一方向触控电极与所述多条相互平行的第二方向触控电极位于不同的基材层上或设置在同一基材层的不同平面内，在所述多条相互平行的第一方向触控驱动电极之间有非触控区，所述至少一压力侦测电极设置在所述非触控区内。

优选地，所述具有压力侦测的触控总成包括至少一第一压力层与一第二压力层，所述第一压力层及所述第二压力层上设置有所述至少一压力侦测电极，至少有所述第一压力层与触控电极位于同一平面。

优选地，所述第一压力层之压力侦测电极接收到的压力扫描脉冲，所述第二压力层之压力侦测电极所接收到的压力扫描脉冲以及所述多条触控电极所接收到的触控扫描脉冲分时序进行。

优选地，所述第一压力层，所述第二压力层以及所述多条触控电极的其中二者或三者所接收到的压力扫描脉冲和/或触控扫描脉冲同时序进行且各自的电位切换点错位。

本发明还提供一种具有压力侦测的触控总成之驱动方法，所述具有压力侦测的触控总成包括一三维传感器以及一三维控 制器，所述三维传感器包含多条触控电极及至少一压力侦测电极，所述三维控制器包括一驱动器与一驱动脉冲处理器，所述方法包括步骤：驱动器在驱动脉冲处理器的配合下为所述至少一压力侦测电极提供压力扫描脉冲；及所述驱动器为所述多条触控电极提供触控扫描脉冲。

优选地，所述驱动脉冲处理器对其输入信号进行位移，缩窄脉冲以及分频中的一种或多种操作，所述压力扫描脉冲与所述触控扫描脉冲之间的电位切换点不重叠。

优选地，所述压力扫描脉冲与所述触控扫描脉冲分时序进行或同时序进行。

与现有技术相比，本发明所提供的具有压力侦测的触控总成具有如下优点：

1.该具有压力侦测的触控总成不仅能够侦测触控点位置，而且能够侦测到触控点的压力值。触控传感器与压力传感器的通过同一驱动器来驱动，其节约了硬件成本，简化了电路设计，提升了具有压力侦测的触控总成的集成度，且从一定程度上降低了具有压力侦测的触控总成的厚度与重量。触控传感器与压力传感器的导电线结构上靠近，相较于现有技术采用不同的驱动器分别对触控传感器与压力传感器进行驱动，其设计空间相比较小，元器件的排布密切不利于散热，本发明则很好地解决了这些问题。

2.由于电容式触控总成采用的是人体感应电流的原理进行触控点侦测，而当触控电极与压力侦测电极设置在同一基材层上时，元器件和导电线等之间的排布非常密切，讯号之间的相互干扰非常严重而导致触控点位置侦测和/或按压力值侦测不精准。本发明中巧妙地通过选择电路和/或脉冲重整电路将驱动器所输出的驱动信号进行处理以达到同一驱动器能够为触控传感器与压力传感器提供相应的扫描脉冲，且驱动信号经过选择电路和/或脉冲重整电路进行位移，脉宽缩窄以及分频等处理后所提供的压力扫描脉冲与触控扫描脉冲之间可以分时序或同时序进行，同时序时，压力扫描脉冲与触控扫描脉冲同时进行，但它们之间的电位切换点相互错位，这样使得具有压力侦测的触控总成反应速度快，讯号之间的干扰降低，触控稳定性较好。在分时序时，压力扫描脉冲与触控扫描脉冲分时段进行，故，电讯号之间的干扰也同样降低，具有压力侦测的触控总成的触控稳定性得到大幅的提升。

3.本发明中采用惠斯通电桥对按压力值进行检测，其电路结构简单，控制精度高。最重要的所述压力信号处理器中采用电桥与多路复用器结合，通过多路复用器选择不同的压力侦测电极，但不同压力侦测电极在侦测压力信号时所构成的惠斯通电 桥中，电阻Ra与Rb为共享电阻，这样设计可以大大地降低惠斯通电桥中的电阻数量，且不同压力侦测电极在进行压力侦测时，由于其部分硬件共享，故相互之间的误差率降低。更进一步，所述压力侦测电极所对应的内阻RF0，RF1，RF2······RFn一一对应设置有RC0，RC1，RC2······RCn作为参考电阻，该参考电阻设置在RF0，RF1，RF2······RFn附近，这样，它们之间的受到温度影响一致，受到的其他噪声也近似，这样有利于惠斯通电桥的稳定，降低了硬件电路因自身温度漂移，环境因素所带来的信号误判。RF0，RF1，RF2······RFn与RC0，RC1，RC2······RCn互为参考电阻，这样降低噪声的同时优化了资源的配置。惠斯通电桥的输出信号端接有运算放大电路，所述运算放大电路不仅可以将输出信号U0进行放大，且其可以利用运算放大电路抑制噪声的特性来降低噪声。以RF0与RC0为例来进行说明，在上基板受到按压力时，RF0电阻值变化为△r，但实际上RF0受到如温度以及其他干扰而会产生△s(△s为噪声电阻变化信号，其包括一部分源于温度变化所带来的噪声以及一部分源于电信号之间的干扰噪声)的噪声，对于参考电阻RC0来说，其受到如温度以及其他干扰与其附近的RF0一致，大小也为△s的噪声，该噪声△s在运算放大电路的反向输入端经过反向后即与同向输入端的RF0所受到的噪声相抵消，经过运算放大电路后，不仅使△r扩大两倍，也消除了如温度以及其他干扰而会产生△s的噪声，进一步提升了按压力值的侦测精度。

4.本发明中，在触控电极的非触控区设置压力侦测电极，其通过绝缘块的设置可以将压力侦测电极以及触控电极集成在同一平面，这样大大的降低了具有压力侦测的触控总成的厚度，尤其是触控电极与压力侦测电极之间互补设置，可以使具有压力侦测的触控总成的显示效果更佳。

【附图说明】

图1是本发明第一实施例具有压力侦测的触控总成的层状结构示意图。

图2是本发明第一实施例具有压力侦测的触控总成之电极图案层的平面结构示意图。

图3是图2中A处的放大结构示意图。

图4A是本发明第一实施例具有压力侦测的触控总成的电路结构模块示意图。

图4B是本发明第一变形实施例具有压力侦测的触控总成的电路结构模块示意图。

图5是本发明第一实施例具有压力侦测的触控总成之触控扫描脉冲与压力扫描脉冲的时序图。

图6是图4A中压力信号处理器的电路结构示意图。

图7是图6中压力信号侦测原理图。

图8是本发明第二实施例具有压力侦测的触控总成之触控扫描脉冲与压力扫描脉冲的时序图。

图9是本发明第三实施例具有压力侦测的触控总成之触控扫描脉冲与压力扫描脉冲的时序图。

图10a以及图10b是本发明第四实施例具有压力侦测的触控总成之触控扫描脉冲与压力扫描脉冲的时序图。

图11是本发明第五实施例具有压力侦测的触控总成之触控扫描脉冲与压力扫描脉冲的时序图。

图12是本发明第六实施例具有压力侦测的触控总成的电路结构模块示意图。

图13是本发明第六实施例具有压力侦测的触控总成之触控扫描脉冲与压力扫描脉冲的时序图。

图14是本发明第七实施例具有压力侦测的触控总成之电极图案层的平面结构示意图。

图15是本发明第八实施例具有压力侦测的触控总成的层状结构示意图。

图16是图15中电极图案层的平面结构示意图。

图17是本发明第九实施例具有压力侦测的触控总成的层状结构示意图。

图18是本发明第九实施例具有压力侦测的触控总成之触控扫描脉冲与压力扫描脉冲的时序图。

图19是本发明第十实施例具有压力侦测的触控总成之触控扫描脉冲与压力扫描脉冲的时序图。

图20A是本发明第十一实施例具有压力侦测的触控总成之驱动方法流程图。

图20B是本发明第十二实施例具有压力侦测的触控总成之驱动方法流程图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，本发明第一实施例具有压力侦测的触控总成(touch Screen assembly)10从上至下(本发明中所涉及的上、下左右等位置词仅限于指定视图中的相对位置，而非绝对位置)包括一上基板11，一贴合层12，一电极图案层13，一基材层14，以及一信号处理电路15，所述电极图案层13与信号处理电 路15之间通过导电线(图未视)连接。

所述上基板11可以认定为我们传统触控总成上的触摸盖板，所谓的盖板包括一触控操作面与一组件安装面，其触控操作面用于手指或触控笔等进行触控操作，组件安装面则用于安装触控电极组件或显示模组等。上基板11材质可以是PEEK(polyetheretherketone聚醚醚酮)，PI(Polyimide聚酰亚胺)，PET(polyethyleneterephthalate聚对苯二甲酸乙二醇酯)，PC(聚碳酸酯聚碳酸酯)，PES(聚丁二酸乙二醇酯，PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯polymethylmethacrylate)及其任意两者的复合物等材料。

贴合层12可以选用OCA(光学透明胶，Optical Clear Adhesive)或LOCA(液态光学透明胶，Liquid Optical Clear Adhesive)。

基材层14的材质可以是柔性基材，也可以是刚性基材，如玻璃，强化玻璃，蓝宝石玻璃，PI(聚酰亚胺)，PC(聚碳酸酯),聚醚砜(PES),聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、压克力、聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚酰胺(PA)、聚苯并咪唑聚丁烯(PB)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚酯(PE)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚酰亚胺、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯乙烯(PS)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氨酯(PU)、聚氯乙烯(PVC)L型聚乳酸(PLLA)等。基材层14作为电极图案层13的承载层，其通过贴合层12贴合于上基板11的下表面。

所述信号处理电路15设置在基材层14的下方,其位置不作限定，其也可以设置于基材层14上方或其一侧。

请参阅图2与图3，电极图案层13上设置有一三维传感器(未标号)，所述三维传感器包括一压力传感器16与一触控传感器17，该压力传感器16包括至少一压力侦测电极161。该触控传感器17包括触控电极：设置在X方向上的多条第一方向触控驱动电极171，以及在Y方向上的多条第二方向触控接收电极172(图2中分别以4条第一方向触控驱动电极171、4条第二方向触控接收电极172以及4个压力侦测电极161为例来进行示意说明，实际上，数量不作限制，且压力侦测电极161的数量也可以少于或多于第一方向触控驱动电极171或第二方向触控接收电极172的数量)。在本实施例中，所述X方向与Y方向正交，但X和Y方向的夹角角度不作限定。所述多条相互平行排列的第一方向触控驱动电极171与多条相互平行排列的第二方向触控接收电极172正交，在两者的交叠区域处，第一方向触控驱动电极171与第二方向触控接收电极171之间设置有绝缘块173。除交叠区域外，多条第一方向触控驱动电极171 之间设置有非触控区174，所述的压力侦测电极161设在该非触控区174内，绝缘块173在压力侦测电极161在与第二方向触控接收电极172的交叠区域同样存在，即所述绝缘块173将第一方向触控驱动电极171、第二方向触控接收电极172以及压力侦测电极161之间的相互交叠的区域覆盖，以使得第一方向触控驱动电极171、第二方向触控接收电极172以及压力侦测电极161之间电性绝缘。最佳地，所述压力侦测电极161的形状与第一方向触控驱动电极171以及第二方向触控接收电极172形状互补。压力侦测电极161、第一方向触控驱动电极171以及第二方向触控接收电极172材质可以是ITO或金属导电线或纳米银线导电层。

请参阅图4A，信号处理电路15包括一三维控制器18与一压力信号处理器19，压力信号处理器19与三维控制器18电性连接。压力传感器16电性连接于三维控制器18与压力信号处理器19。触控传感器17电性连接于三维控制器18。

压力信号处理器19将压力传感器16所传输过来的压力信号进行处理，其包括一电桥191与一多路复用器192，该多路复用器192电性连接于电桥191。

三维控制器18包括一驱动器181，一驱动脉冲处理器187，一触控信号接收模组182，一压力信号接收模组183以及一集成处理器186，所述驱动脉冲处理器187包括一选择电路184，一脉冲重整电路185，选择电路184与脉冲重整电路185用于对驱动器181所输出的驱动信号进行处理。驱动信号经过选择电路184以及脉冲重整电路185为压力传感器16提供压力扫描脉冲以控制侦测压力侦测电极161所受到的按压力值之时序。驱动器181通过选择电路184直接为触控传感器17提供触控扫描脉冲以控制侦测触控点位置之时序。压力传感器16侦测到压力信号后将该电信号传输至压力信号处理器19，所述压力信号处理器19对该压力信号进行处理后再将其传输给三维控制器18中的压力信号接收模组183。触控传感器17侦测到触控信号后将该信号传递给触控信号接收模组182。集成处理器186对触控信号接收模组182与压力信号接收模组183的电信号进行运算等处理。

选择电路184从驱动器181中选择部分驱动信号(第一组时序)作为触控扫描脉冲传输至触控传感器17，选择电路184从驱动器181中选择另部分驱动信号(第二组时序)传输至脉冲重整电路185并通过脉冲重整电路185进行信号处理后输出压力扫描脉冲至压力传感器16。

选择电路184从驱动信号中选择部分驱动信号输出，而脉冲重整电路185可以对驱动器18和/或选择电路184中输出信号 进行位移，脉宽缩窄，分频等处理。请参阅图4B，作为一种变形，驱动器181直接为触控传感器17提供触控扫描脉冲，驱动信号经选择电路184与脉冲重整电路185后为压力传感器16提供压力扫描脉冲。实际上驱动脉冲处理器187也可以仅设置脉冲重整电路185/或选择电路184，通过选择电路184或脉冲重整电路185完成驱动信号的处理。压力信号处理器19可以与三维控制器18分开设置，优选设置在同一芯片上。

请参阅图5，驱动器18提供驱动信号，所述驱动信号经过选择电路184与脉冲重整电路185对其输出其驱动信号进行处理以形成如图5中所示的触控扫描脉冲与压力扫描脉冲时序图(本发明所有时序图中仅以特定的几组时序图来表示电信号的变化趋势，其实际的时序图数量匹配于第一方向触控驱动电极171、第二方向触控接收电极172以及压力侦测电极161)，Vt_1、Vt_2及Vt_3代表三条不同的第一方向触控驱动电极171的触控扫描脉冲更新时序，触控电极根据触控扫描脉冲时序侦测手指或触控笔等的触控点位置；Vf_1、Vf_2及Vf_3代表三条不同的压力侦测电极的压力扫描脉冲更新时序，压力侦测电极161根据压力扫描脉冲时序侦测触控点处所受到的按压力的大小。所述触控扫描脉冲与压力扫描脉冲之间相互错开，无时间间隙地相互交替，该两者分时序进行而可以避免相互之间的电性干扰。

请参阅图6，压力信号处理器19包括一电桥191与一多路复用器192，多路复用器192包括第一多路复用器MUX1，第二多路复用器MUX2，电桥191(电阻RF0、电阻RC0以及电阻Ra与Rb构成了惠斯通电桥)包括至少一电阻Ra，至少一电阻Rb与一运算放大电路(未标号)，第一多路复用器MUX1与第二多路复用器MUX2的输出端作为运算放大电路的输入信号U0分别电性连接于运算放大电路的同相输入端以及反向输入端，运算放大电路的输出端连接有滤波电路193以及ADC电路194，这样运算放大电路所输出的电信号可以通过滤波电路193进行去噪处理后再传递至ADC电路194进行模数转换。第一多路复用器MUX1的输出端连接在电阻Ra的一端，电阻Ra的另一端电性连接于激励源的正极端VEX+；第二多路复用器MUX2的输出端连接在电阻Rb的一端，电阻Rb的另一端电性连接于激励源的正极端VEX+。于相关实施例中，激励源的建置采用单电源或双电源供电方式但并非限定，而激励讯号可以采用方波、正弦波或定电压讯号等合适的给定讯号，讯号型态亦并不加以限定；优选地，激励源较佳可以采用本文每一实施例所揭示具方波型态扫描脉冲式的压力扫描脉冲作为激励源提供的信号，对压力传感器16进行激励并侦测变化。

第一多路复用器MUX1的输入端连接的是压力传感器16的第一组多个压力侦测电极161，所述第一组多个压力侦测电极161对应的内阻为RF0，RF1，RF2······RFn，在用户触摸上基板11产生一定的压力时，位于上基板11之下的第一组多个压力侦测电极161所对应的内阻RF0，RF1，RF2······RFn阻值会发生变化。第一多路复用器MUX1可以选择RF0，RF1，RF2······RFn的其中一个电阻作为其输入。

第二多路复用器MUX2的输入端连接的是压力传感器16的第二组多个压力侦测电极161，所述第二组多个压力侦测电极161内阻为RC0，RC1，RC2······RCn，其与RF0，RF1，RF2······RFn一一匹配相邻设置，举例来说RC0设置在RF0的附近，RC1设置在RF1的附近，如此类推。电阻RC0，RC1，RC2······RCn分别作为RF0，RF1，RF2······RFn的参考电阻而设置，第二多路复用器MUX2可以选择RC0，RC1，RC2······RCn的其中一个电阻作为其输入。在RF0，RF1，RF2······RFn所对应的压力侦测电极161受到按压力时，RC0，RC1，RC2······RCn作为RF0，RF1，RF2······RFn的参考电阻；反之RC0，RC1，RC2······RCn所对应的压力侦测电极161受到按压力时，RF0，RF1，RF2······RFn为RC0，RC1，RC2······RCn的参考电阻且它们一端连激励源的正极端VEX-。

请参阅图7，以第一多路复用器MUX1选择RF0与第二多路复用器MUX2选择RC0为例来对压力传感器16的工作原理进行说明。所述电阻RF0、电阻RC0以及电阻Ra与Rb构成了惠斯通电桥，在无按压力作用时，惠斯通电桥处于平衡状态。激励源为电桥191提供稳压电源，所述稳压电源在接入时不考虑其正负极极性，本实施例中优选直流稳压电源。当用户在上基板11操作时，其对上基板11有一个按压力，所述压力侦测电极161中对应RF0，RF1，RF2······RFn一个或多个阻值改变，这样，惠斯通电桥平衡被打破而导致输出电信号U0必定发生变化，不同阻值的改变对应着不同的压力值，故，通过对惠斯通电桥的输出信号U0进行计算及处理即可以得出相应的压力值。实际上，我们也可以根据需要设置共享的固定电阻来代替RC0，RC1，RC2······RCn。

与现有技术相比，本发明所提供的具有压力侦测的触控总成10具有如下优点：

1.该具有压力侦测的触控总成10不仅能够侦测触控点位置，而且能够侦测到触控点的压力值。触控传感器17与压力传感器16的通过同一驱动器181来驱动，其节约了硬件成本，简化了电路设计，提升了具有压力侦测的触控总成10的集成度，且从一定程度上降低了具有压力侦测的触控总成10的厚度与重量。 触控传感器17与压力传感器16的导电线结构上靠近，如果采用不同的驱动器181分别对触控传感器17与压力传感器16进行驱动，其设计空间相比较小，元器件的排布密切不利于散热，本发明则很好地解决了这个问题。

2.由于电容式触控总成采用的是人体感应电流的原理进行触控点检测的，而当触控电极与压力侦测电极161设置在同一基材层14上时，元器件和导电线等之间的排布非常密切，讯号之间的相互非常严重而导致触控点侦测位置不精准。本发明中巧妙的通过选择电路184和/或脉冲重整电路185将驱动器181所输出的驱动信号进行处理以达到同一驱动器181能够为触控传感器17与压力传感器16提供相应的扫描脉冲，且驱动信号经过选择电路184和/或脉冲重整电路185进行位移，脉宽缩窄以及分频等处理后所提供的压力扫描脉冲与触控扫描脉冲之间可以分时序或同时序进行，同时序时，压力扫描脉冲与触控扫描脉冲同时进行，但它们之间的电位切换点相互错位，这样使得具有压力侦测的触控总成10反应速度快，讯号之间的干扰降低，触控稳定性较好。在分时序时，压力扫描脉冲与触控扫描脉冲分时段进行，故，电讯号之间的干扰也同样降低，具有压力侦测的触控总成10的触控稳定性得到大幅的提升。

3.本发明中采用惠斯通电桥对按压力值进行检测，其电路结构简单，控制精度高。最重要的所述压力信号处理器19中采用电桥191与多路复用器192结合，通过多路复用器192选择不同的压力侦测电极161，但不同压力侦测电极161在侦测压力信号时所构成的惠斯通电桥中，电阻Ra与Rb为共享电阻，这样设计可以大大地降低惠斯通电桥中的电阻数量，且不同压力侦测电极161在进行压力侦测时，由于其部分硬件共享，故相互之间的误差率降低。更进一步，所述压力侦测电极161所对应的内阻RF0，RF1，RF2······RFn一一对应设置有RC0，RC1，RC2······RCn作为参考电阻，该参考电阻设置在RF0，RF1，RF2······RFn附近，这样，它们之间的受到温度影响一致，受到的其他噪声也近似，这样有利于惠斯通电桥的稳定，降低了硬件电路因自身温度漂移，环境因素所带来的信号误判。RF0，RF1，RF2······RFn与RC0，RC1，RC2······RCn互为参考电阻，这样降低噪声的同时优化了资源的配置。惠斯通电桥的输出信号端接有运算放大电路，所述运算放大电路不仅可以将输出信号U0进行放大，且其可以利用运算放大电路抑制噪声的特性来降低噪声。以RF0与RC0为例来进行说明，在上基板11受到按压力时，RF0电阻值变化为△r，但实际上RF0受到如温度以及其他干扰而会产生△s(△s为噪声电阻变化信号，其包括一部分源于温度变化所带来的噪声以及一部分源于电信号之间的 干扰噪声)的噪声，对于参考电阻RC0来说，其受到如温度以及其他干扰与其附近的RF0一致，大小也为△s的噪声，该噪声△s在运算放大电路的反向输入端经过反向后即与同向输入端的压敏电阻RF0的噪声相抵消，经过运算放大电路后，不仅使△r扩大两倍，也消除了如温度以及其他干扰而会产生△s的噪声，进一步提升了压力信号的侦测精度。实际上，于运算放大电路可能的噪声相抵消手法均可使用，例如，U＝A((V+)-(V-))＝A((V_△r+V_△s)-(-V_△r+V_△s))＝2A V_△r，△s系不受反向电压影响而存在的外部引发噪声效应，其中使用差动放大器或放大器组合皆为本发明可以采用的手法，并不以此为限，只要能消弭外部引发噪声效应的电路守法皆为本发明保护范围。

4.本实施例中，在触控电极的非触控区174设置压力侦测电极161，其通过绝缘块173的设置可以将压力侦测电极161以及触控电极集成在同一平面，这样大大的降低了具有压力侦测的触控总成10的厚度，尤其是触控电极与压力侦测电极161之间互补设置，可以使具有压力侦测的触控总成10的显示效果更佳。

请参阅图8，本发明第二实施例提供一种具有压力侦测的触控总成(均未标号)，所述具有压力侦测的触控总成与第一实施例的具有压力侦测的触控总成10的不同之处仅在于：所述的触控扫描脉冲与压力扫描脉冲的时序图不同，在本实施例中触控扫描脉冲与压力扫描脉冲分时序进行，压力扫描脉冲的经过处理后脉宽变窄，这样，相邻压力扫描脉冲与触控扫描脉冲之间存在时间间隙，举例来说，Vt_1中触控扫描脉冲在t1和t2时刻切换电位，Vf_1中压力扫描脉冲脉宽小于触控扫描脉冲脉宽，其在t3和t4时刻切换电位点，t1＜t2＜t3＜t4，也就是在触控扫描脉冲电位切换的时候压力侦测电极的压力扫描脉冲信号还未启动，而在触控扫描脉冲的电位切换点，触控电极容易受到外界的干扰而导致触控点侦测不精准，本实施例则通过在相邻压力扫描脉冲与触控扫描脉冲设置一定的间隙使该两者的电位切换点错位来避免压力传感器16与触控传感器17之间电信号的相互干扰。

请参阅图9，本发明第三实施例提供一种具有压力侦测的触控总成(均未标号)，所述具有压力侦测的触控总成与第一实施例的具有压力侦测的触控总成10的不同之处仅在于：所述的触控扫描脉冲与压力扫描脉冲的时序图不同，在本实施例中，触控扫描脉冲与压力扫描脉冲分时序进行，1个压力扫描脉冲包括多个短脉冲以降低噪声，图9中仅以3个短脉冲为例来进行说明，所述短脉冲也可以是2个或多个。

请参阅图10a与图10b，本发明第四实施例提供一种具有压力侦测的触控总成(均未标号)，所述具有压力侦测的触控总成 与第一实施例的具有压力侦测的触控总成10的不同之处仅在于在本实施例中，触控扫描脉冲与压力扫描脉冲同时序进行，在图10a中，压力扫描脉冲的脉宽变窄以错开触控扫描脉冲的电位切换点，举例来说，Vt_1中触控扫描脉冲在t11和t21时刻切换电位，Vf_1中压力扫描脉冲脉宽小于Vt_1中触控扫描脉冲脉宽，其在t31和t41时刻切换电位点，t11＜t31，t21＞t41。也就是在触控扫描脉冲电位切换的时候压力传感器的脉冲信号还未启动，即使产生了干扰信号，它们之间也避开了相互干扰的可能。而在压力扫描脉冲的电位切换点处，触控扫描脉冲处于讯号稳定期，故，压力扫描脉冲对其干扰不大。图10b中，同样也通过避开电位切换点来避开电信号之间的相互干扰，图10b中，压力扫描脉冲与触控扫描脉冲之间电位切换点也进行了错位，压力扫描脉冲包括多个短脉冲以降低噪声。

在本发明所有实施例中，所谓同时序即指在触控扫描脉冲的一个工作周期(电位为“1”)内，压力扫描脉冲之工作周期与其存在重叠(不包括时序图的端点重叠)。反之，则为分时序。

请参阅图11，本发明第五实施例提供一种具有压力侦测的触控总成(均未标号)，所述具有压力侦测的触控总成与第一实施例的具有压力侦测的触控总成的不同之处仅在于：压力扫描脉冲的脉宽变窄，其错开了触控扫描脉冲的电位切换点，其脉冲频率低于触控扫描脉冲的频率。由于具有压力侦测的触控总成对触控电极的扫描频率要求要大于等于其对压力侦测电极的扫描频率，故，相对于触控扫描脉冲的扫描频率来降低压力扫描脉冲的扫描频率同样可以达到压力侦测的目的，且这样降低了压力侦测的触控总成的能耗。触控扫描脉冲频率可以调整压力扫描脉冲频率的1-20倍。

请参阅图12，本发明第六实施例提供一种具有压力侦测的触控总成(未标号)，所述具有压力侦测的触控总成与第一实施例的具有压力侦测的触控总成10的不同之处仅在于：该具有压力侦测的触控总成之驱动脉冲处理器687包括多路选择电路与脉冲重整电路：第一选择电路684a，第一脉冲重整电路685a，第二选择电路684b，第二脉冲重整电路685b······第n选择电路684n以及第n脉冲重整电路685n，不同组多路选择器及脉冲重整电路为不同的触控电极与压力侦测电极提供激励信号。

请参阅图13，以2组触控电极及压力侦测电极(未标号)为例来对驱动脉冲处理器687所输出的触控扫描脉冲与压力扫描脉冲来进行说明，设定Vt_1与Vt_2分别是触控传感器66上的第一方向触控驱动电极1与第一方向触控驱动电极2所接收到的扫描脉冲信号，设定Vf_1与Vf_2分别是压力传感器67上的压力侦测电极1与压力侦测电极2所接收到的压力扫描脉冲 信号，触控扫描脉冲与压力扫描脉冲分时序进行，触控扫描脉冲的一个脉冲周期为tz，其由多个短脉冲td组成，第一方向触控驱动电极1与第一方向触控驱动电极2之间的触控扫描脉冲起始电位切换点之间存在ts(ts<tz，ts≠ntd，n为正整数)的延迟，故，第一方向触控驱动电极1与第一方向触控驱动电极2之间的触控扫描脉冲的电位切换点进行了错位，在t12时，第一方向触控驱动电极1切换电位，此时，第一方向触控驱动电极2未运作，此时不会产生讯号之间的相互干扰，在t22时刻，第一方向触控驱动电极2切换电位，但此时的第一方向触控驱动电极1所接收的触控扫描脉冲已经相对稳定，干扰效果不明显。同样的，压力侦测电极1与压力侦测电极2之间的压力扫描脉冲也进行了电位切换点的错位，这样，多个压力侦测电极之间的电讯号干扰降低。本实施例中的电位切换点错位技术同样适用于其他实施例。

请参阅图14，本发明第七实施例提供一种具有压力侦测的触控总成(未标号)，所述具有压力侦测的触控总成与第一实施例的具有压力侦测的触控总成10的不同之处仅在于：所述触控电极(未标号)之间无交叠区域，即第一方向触控驱动电极771与第二方向触控接收电极772之间无交叠区域，且在该两者之间的所形成的非触控区774内设置有压力侦测电极761，这样可以避免触控电极之间、触控电极与压力侦测电极761之间因交叠所带来的线路易断裂的问题。最佳地，所述第一方向触控驱动电极771、第二方向触控接收电极772以及压力侦测电极761之间互补设计。第一方向触控驱动电极771与第二方向触控接收电极772的图案形状不作限定，其可以是矩形，三角形或其他不规则的形状。

请参阅图15，本发明第八实施例提供一种具有压力侦测的触控总成80，所述具有压力侦测的触控总成80与第一实施例的具有压力侦测的触控总成10的不同之处仅在于：该具有压力侦测的触控总成80从上至下包括一上基板81，一贴合层82，一第一电极图案层83，一第一基材层84，一第二电极图案层86，一第二基材层87以及一信号处理电路85，第一基材层84与第二基材层87分别作为第一电极图案层83与第二电极图案层86的承载层，第一基材层84通过贴合层82与上基板81贴合。第一电极图案层83与第二电极图案层86之间通过导电线(图未视)电性连接于信号处理电路85。该信号处理电路85位置不作限定，其可以设置在第二基材层87的下方或者其上方或者一侧。

请参阅图16，第一电极图案层83包括多条相互平行的第一方向触控驱动电极871，在所述多条第一方向触控驱动电极871之间设置有非触控区874，所述非触控区874内设置有压力侦测 电极861。所述第二电极图案层86上表面或下表面设置有多条相互平行的第二方向触控接收电极(未标号)。第一方向触控驱动电极871与第二方向触控接收电极分层设置可避免触控电极之间因交叠所带来的线路易断裂的问题。

第二电极图案层86也可以设置在第一基材层84的下表面，或第一电极图案层83直接设置在上基板81上，第二电极图案层86设置在第一基材层84上，这样既可以减少第二基材层87的设置，可以把具有压力侦测的触控总成80做的更薄。

请参阅图17，本发明第九实施例提供一种具有压力侦测的触控总成90，所述具有压力侦测的触控总成90与第一实施例的具有压力侦测的触控总成10的不同之处仅在于：本实施例中具有压力侦测的触控总成90增设了一第二压力层96，具有压力侦测的触控总成90从上至下包括一上基板91，一贴合层92，一电极图案层93，一第一基材层94，一第二压力层96，一第二基材层97以及一信号处理电路95，界定所述电极图案层93上的至少一压力侦测电极(未标号)形成的是第一压力层(未标号)，本实施例增设了第二压力层96，我们可以通过两层的压力层侦测结果的叠加以更加精准地侦测按压力值。

请参阅图18，以2组触控电极及压力侦测电极为例来对驱动脉冲处理器(图未视)所输出的触控扫描脉冲与压力扫描脉冲来进行说明，设定Vt_1与Vt_2分别是第一方向触控驱动电极1与第一方向触控驱动电极2所接收到的触控扫描脉冲，Vf_1与Vf_2分别是第一压力层上的压力侦测电极1与压力侦测电极2所接收到的压力扫描脉冲，Vf_a与Vf_b分别是第二压力层96上的压力侦测电极a与压力侦测电极b所接收到的压力扫描脉冲，触控电极与第一压力层以及第二压力层96之间的扫描脉冲信号分时序进行，优选为分时序交替进行，其一个压力扫描脉冲或触控扫描脉冲也可以包括多个短脉冲。更优选为触控电极与第一压力层以及第二压力层96中的一项或多项扫描脉冲变窄以便在分时序进行时避开彼此的电位切换点，这样可以进一步提升讯号之间的抗干扰性能。

请参阅图19，本发明第十实施例提供一种具有压力侦测的触控总成(均未标号)，所述具有压力侦测的触控总成与第八实施例的具有压力侦测的触控总成90的不同之处仅在于：触控电极与第一压力层以及第二压力层之间的压力扫描脉冲同时序进行，触控电极所接收到的触控扫描脉冲的脉宽大于第一压力层所接收到的压力扫描脉冲的脉宽，第一压力层所接收到的压力扫描脉冲的脉宽大于第二压力层所接收到的压力扫描脉冲的脉宽，触控电极与第一压力层以及第二压力层之间的压力扫描脉冲之间的电位切换点均错开，这样讯号之间的干扰降低。实际 上，触控电极与第一压力层以及第二压力层的压力扫描脉冲的脉宽不作限定，只要保证触控电极与第一压力层以及第二压力层的激压力扫描脉冲的电位切换点错开即可，当然，该两者的时序图也可完全一致。

请参阅图20A，本发明第十一实施例(对应图4A之实施架构)提供一种具有压力侦测的触控总成之驱动方法，所述具有压力侦测的触控总成可以是本发明中实施例一至实施例十中所提及的任一种具有压力侦测的触控总成(本实施例中所提及的机械元器件名称及其标号参考实施例一中的机械元器件命名及其标号)，该具有压力侦测的触控总成之驱动方法包括步骤：

步骤S0：开始；

步骤S1：驱动器181产生驱动信号；

步骤S2：该步骤包括S21及步骤S22：

步骤S21：触控传感器17运作；及

步骤S22：压力传感器16运作；

步骤S3：结束。

其中步骤S21:触控传感器17运作具体包括：

步骤S21a：选择电路184从驱动信号中选择第一组时序为触控传感器17提供触控扫描脉冲；

步骤S21b：触控传感器17侦测触控位置。

其中步骤S22压力传感器16运作具体包括：

步骤S22a：选择电路184从驱动信号中选择第二组时序输出到脉冲重整电路185；

步骤S22b：脉冲重整电路185将选择电路184输出的第二组时序信号进行处理后为压力传感器提供压力扫描脉冲，脉冲重整电路185对信号的处理方式包括如下一种或多种：

(1)位移，触控电极与压力侦测电极161同时序或分时序驱动，最佳地，在分时序进行时，两者相互交替或触控扫描脉冲与压力扫描脉冲之间设有时间间隙。

(2)缩窄脉宽，在触控电极与压力侦测电极161分时序驱动或同时序驱动中，将脉冲的脉宽缩短以避免触控扫描脉冲与压力扫描脉冲之间的电位切换点重叠。

(3)分频等处理；将单个脉冲处理成多个短脉冲，或将多个短脉冲合成一个脉冲。

步骤S22c：压力传感器17侦测按压力值。在该步骤中，压力传感器17通过惠斯通电桥对按压力值进行侦测，该惠斯通电桥的输出端连接有运算放大电路。惠斯通电桥至少包括四个电阻：RFn，RCn(n为正整数)，Ra，Rb，RFn为不同压力侦测电极161所对应的内阻，RCn为设置在RFn附近的参考电阻，Ra和Rb为固定电阻，Ra和Rb通过多路复用器选择成组的RFn与 RCn构成惠斯通电桥以对RFn电信号的变化量进行侦测以获得按压力值。

步骤S22a和步骤S22b也可以择一设置，如仅设置选择电路184，选择电路184直接选择部分驱动信号作为压力扫描脉冲输出至压力传感器16；或仅设置脉冲重整电路185，脉冲重整电路185直接将驱动信号信号进行位移，缩窄脉冲以及分频等处理后为压力传感器16提供压力扫描脉冲。触控传感器17也同样可以通过选择电路184和/或脉冲重整电路185将驱动信号进行处理后再输出触控扫描脉冲。

请再参阅图20B，本发明第十二实施例(对应图4B所绘示之实施架构)与本发明第十一实施例略有不同触控总成触控总成触控总成，该具有压力侦测的触控总成之驱动方法包括步骤：

步骤T0：开始；

步骤T1：驱动器181产生驱动信号；

步骤T2：该步骤包括T21及步骤T22：

步骤T21：触控传感器17运作；及

步骤T22：压力传感器16运作；

步骤T3：结束。

其中步骤T21:触控传感器17运作具体包括：

步骤T21a：驱动信号作为触控扫描脉冲传输给触控传感器17；及

步骤T21b：触控传感器17侦测触控位置。

其中步骤T22压力传感器16运作具体包括：

步骤T22a：选择电路184从驱动信号中选择部分脉冲输出至脉冲重整电路185；

步骤T22b：脉冲重整电路185对选择电路184的输出脉冲进行处理后输出给压力传感器16。

步骤T22c：压力传感器17侦测按压力值

与现有设计相比，本发明所提供的具有压力侦测的触控总成之驱动方法通过对驱动信号进行选择及处理，触控传感器17与压力传感器16可以通过同一驱动器181来驱动，其简化了驱动方法，节约了硬件成本，简化了电路设计。本发明所揭示的驱动方法通过对驱动器181所输出的驱动信号进行选择，位移，缩短脉冲，分频等处理有效的避免电信号之间的干扰。压力传感器16采用惠斯通电桥对压力值进行检测，其电路结构简单，控制精度高。最重要的所述压力信号处理器19中采用电桥191与多路复用器192结合，通过多路复用器192选择不同的压力侦测电极161，但不同压力侦测电极161在侦测压力信号时所构成的惠斯通电桥中，电阻Ra与Rb为共享电阻，这样设计可以大大地降低惠斯通电桥中的电阻数量，且不同压力侦测电极161 在进行压力侦测时，由于其部分硬件共享，故相互之间的误差率降低。更进一步，所述压力侦测电极161附近一一对应设置有参考电阻RCn，这样，它们之间的受到温度影响一致，受到的其他噪声也近似，这样有利于惠斯通电桥的稳定，降低了硬件电路因自身温度漂移，环境因素所带来的信号误判，大大的降低的其他噪声所带来的干扰，进一步提升了压力信号的侦测精度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。