触摸感应装置及电子装置的制作方法

本实用新型涉及触摸技术，特别涉及一种触摸感应装置及电子装置。

背景技术：

在相关技术中，触摸感应装置的电容感应单元对应着相应的像素点，现有的触摸感应装置仅通过检测某个电容感应单元的变化值来确定相应的像素点，但是，触摸感应装置的精度和灵敏度较差。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提供一种触摸感应装置及电子装置。

本实用新型实施方式的触摸感应装置包括多个电容感应单元及控制器。所述多个电容感应单元呈阵列式排布，所述多个电容感应单元包括第一感应单元及两个第二感应单元，所述第一感应单元及所述两个第二感应单元位于同一行，且所述第一感应单元相邻地位于所述两个第二感应单元之间。所述控制器电性连接所述多个电容感应单元，并用于在一个周期内，控制所述第一感应单元充电，控制所述两个第二感应单元在所述周期内先充电后放电。所述控制器用于接收所述第一感应单元及所述两个第二感应单元的输出信号并分析所述输出信号以判断所述第一感应单元是否被触摸。

本实用新型实施方式的所述触摸感应装置通过对与所述第一感应单元相邻的所述两个第二感应单元先充电后放电，并且分析输出信号以判断所述第一感应单元是否被触摸，进而可以确认对应的像素点，如此，可以提高所述触摸感应装置的精度及灵敏度。

在某些实施方式中，所述触摸感应装置包括多个发射电极及多个接收电极，所述控制器连接所述多个发射电极及所述多个接收电极，所述多个发射电极与所述多个接收电极空间交错，所述发射电极与所述接收电极的一个交错点形成一个所述电容感应单元。

在某些实施方式中，所述触摸感应装置包括绝缘介质，所述绝缘介质填充在所述发射电极与所述接收电极之间。

在某些实施方式中，所述第一感应单元及所述两个第二感应单元位于第n行，所述控制器用于在周期内控制位于第n-1行及第n+1行的所述电容感应单元接地，其中1<n≤(k-1)， k为所述触摸感应装置的电容感应单元的总行数，n和k为自然数。

在某些实施方式中，所述第一感应单元及所述两个第二感应单元位于第n行，所述控制器用于在周期内控制位于第n-1行及第n+1行的所述电容感应单元接地，及控制位于第n-2行的所述电容感应单元浮接，其中2<n≤(k-1)，k为所述触摸感应装置的所述电容感应单元的总行数，n和k为自然数。

在某些实施方式中，每一行所述电容感应单元连接有电路开关，所述控制器用于控制所述电路开关断开以控制所述电容感应单元浮接，所述控制器用于控制所述电路开关闭合以控制所述电容感应单元接地。

在某些实施方式中，所述第一感应单元位于第j列，其中一个所述第二感应单元位于第j-1列，另一个所述第二感应单元位于第j+1列，所述控制器用于在所述周期内控制位于第j+2列的所述电容感应单元接地，其中2<j≤(m-2)，m为所述触摸感应装置的所述电容感应单元的总列数，j和m为自然数。

在某些实施方式中，所述周期包括依次排序的第一子周期及第二子周期，所述控制器用于在所述第一子周期内控制所述两个第二感应单元充电、在所述第二个子周期内控制所述两个第二感应单元放电。

在某些实施方式中，所述周期包括依次排序的所述第一子周期、所述第二子周期及第三子周期，所述控制器用于在所述第一子周期内控制所述两个第二感应单元充电、在所述第二个子周期内控制所述两个第二感应单元放电，在所述第三子周期内控制所述两个第二感应单元充电。

本实用新型实施方式还提供一种电子装置。所述电子装置包括上述实施方式的任意一项实施方式的所述触摸感应装置。

本实用新型实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点可以从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施方式的触摸感应装置的功能模块示意图。

图2是本实用新型实施方式的触摸感应装置的结构示意图。

图3是本实用新型实施方式的触摸感应装置的另一结构示意图。

图4是本实用新型实施方式的触摸感应装置的控制时序示意图。

图5是本实用新型实施方式的触摸感应装置的另一控制时序示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中，相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

请参阅图1及图2，本实用新型实施方式的触摸感应装置10包括多个电容感应单元12及控制器14。多个电容感应单元12呈阵列式排布。多个电容感应单元12包括第一感应单元122及两个第二感应单元124。第一感应单元122及两个第二感应单元124位于同一行，且第一感应单元122相邻地位于两个第二感应单元124之间。

控制器14电性连接多个电容感应单元12，并用于在一个周期内，控制第一感应单元122充电及控制两个第二感应单元124在周期内先充电后放电。控制器14用于接收第一感应单元122及两个第二感应单元124的输出信号并分析输出信号以判断第一感应单元122是否被触摸。

因此，本实用新型实施方式的触摸感应装置10通过对与第一感应单元122相邻的两个第二感应单元124先充电后放电，并且分析输出信号以判断第一感应单元122是否被触摸，进而可以确认对应的像素点，如此，可以提高触摸感应装置10的精度及灵敏度。

具体地，电容感应单元12在没有手指触摸时，多个电容感应单元12的电容量为零或电容量较小，相应地，多个电容感应单元12输出的电信号(例如电压)为零或小于预定阈值。当电容感应单元12被充电时，电容感应单元12输出的电信号(例如电压)发生变化，例如输出的电信号幅值增大。

当有手指触摸某个或某几个电容感应单元12时，电容感应单元12的电容值会发生变化，其输出的电信号也相应发生变化。当控制器14需要判断某个电容感应单元12是否被触摸时，控制器对某个电容感应单元12充电，对与某个电容感应单元12所在行相邻的两行电容感应单元12接地，并读取某个电容感应单元12所在行的输出信号以判断某个电容感应单元12是否被触摸。

例如，当控制器14需判断第一感应单元122是否被触摸时，控制器14在一个周期内对第一感应单元122充电，及对两个第二感应单元124先充电后放电，控制器14读取第一感应单元122及第二感应单元124所在行的输出信号。由于在一个周期的某个时间段内或某个时间，第一感应单元122及两个第二感应单元124均被充电，而在一个周期的另一个时间段内或另一个时间，两个第二感应单元124放电，从而可以利用两个第二感应单元124的充放电情况形成反差效应，以此增加被量测的第一感应单元122的灵敏度及精度。

另外，在本实用新型实施方式中，触摸感应装置10可以为指纹传感器。本实施方式的指纹传感器可以通过改变电容感应单元的输出电容量的变化幅度来提高指纹传感器的灵敏度及精度，简单易行。当用户手指触摸到指纹传感器时，通过判断指纹传感器此时的输出电容量，可以快速及准确地判断手指触摸的位置。在另一实施方式中，触摸感应装置10可为触摸屏。

在某些实施方式中，阵列排布的感应单元的每一行中，一个第一感应单元和两个第二感应单元构成一个感应单元组，感应单元组重复行列排布而形成感应单元阵列。因此，在这样的实施方式中，最小重复感应单元组为一个第一感应单元及两个第二感应单元。

请参阅图2，在某些实施方式中，触摸感应装置10包括多个发射电极16及多个接收电极18。控制器14连接多个发射电极16及多个接收电极18。多个发射电极16与多个接收电极18空间交错，发射电极16与接收电极18的一个交错点形成一个电容感应单元12。

如此，可以形成多个电容感应单元12，通过手指触摸电容感应单元12可以改变电容感应单元12的电容值，从而可以确定触摸感应装置10被触摸的位置。

具体地，当手指触摸到触摸感应装置10时，会影响了触摸感应装置10被触摸点附近两个电极之间的耦合，从而改变了接收电极18及发射电极16的交错点之间的电容量，即改变电容感应单元12的电容量。在检测形成互电容的电容感应单元12的电容值大小时，发射电极16发射激励信号，接收电极18输出信号，这样可以得到发射电极16及接收电极18的交错点的电容值的大小，即可得到整个触摸感应装置10的二维平面的电容值大小。根据触摸感应装置10的二维电容值变化量数据，可以计算出每一个触摸点的坐标。

在某些实施方式中，触摸感应装置10包括绝缘介质19。绝缘介质19填充在发射电极16和接收电极18之间。

具体的，在一个例子中，绝缘物质19可以由环氧树脂所制成。固化后的环氧树脂具有良好的物理、化学性能，它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度，介电性能良好，变形收缩率小，制品尺寸稳定性好，硬度高，柔韧性较好。

需要指出的是，图示中的每个电容感应单元12的绝缘介质19分隔开设置只是本实用新型的一种示例。在其它示例中，接收电极18与发射电极16间的绝缘介质19可制作成一个整体的绝缘介质层，接收电极18与发射电极16设置在绝缘介质层相背的两个表面上。

在某些实施方式中，第一感应单元122及两个第二感应单元124位于第n行，控制器14用于在周期内控制位于第n-1行及第n+1行的电容感应单元12接地，其中1<n≤(k-1)，k为触摸感应装置10的电容感应单元12的总行数，n和k为自然数。

如此，可以降低第一感应电容122及两个第二感应电容124的噪声，从而可以更准确地识别到触摸感应装置10被触摸的位置，进而更提高触摸感应装置10的精度及灵敏度。

在某些实施方式中，请参阅图3，第一感应单元122及两个第二感应单元124位于第n行，控制器14用于在周期内控制位于第n-1行及第n+1行的电容感应单元12接地，及控制位于第n-2行的电容感应单元12浮接，其中2<n≤(k-1)，k为触摸感应装置10的电容感应单元12的总行数，n和k为自然数。

如此，可以降低第一感应电容单元122及两个第二感应电容单元124的噪声，从而可以进一步更准确地识别到触摸感应装置10被触摸的位置，进而更提高触摸感应装置10的精度及灵敏度。

在某些实施方式中，每一行电容感应单元12连接有电路开关，控制器14用于控制电路开关断开以控制电容感应单元12浮接，控制器14用于控制电路开关闭合以控制电容感应单元12接地。

如此，实现了电容感应单元12的浮接与接地，可使减少控制器14运算量，降低了触摸感应装置10的成本。

具体地，在本实用新型实施方式中，电路开关连接控制器14与接收电极18之间触摸感应装置10，控制器14控制电路开关的通断，当电容感应单元12需接地时，电路开关闭合，控制器14可控制电容感应单元12连接控制器14的地端，而控制器14的地端可连接触摸感应装置10所应用的电子装置的地端。在某些实施方式中，电路开关可设置在控制器14内，并通过控制器14的一个连接端(例如是控制器14的某个引脚)连接接收电极18。

在某些实施方式中，请参阅图3，第一感应单元122位于第j列，其中一个第二感应单元124位于第j-1列，另一个第二感应单元124位于第j+1列，控制器14用于在周期内控制位于第j+2列的电容感应单元12接地，其中2<j≤(m-2)，m为触摸感应装置10的电容感应单元12的总列数，j和m为自然数。

如此，通过控制第j+2列的电容感应单元12接地，可以降低第一感应单元122及两个第二感应单元124的噪声，从而可以提高触摸感应装置10的精度及灵敏度。

请参阅图4，TX1表示其中一个第二感应单元124的时序图，TX2表示第一感应单元122的时序图，TX3表示另一个第二感应单元124的时序图。

在某些实施方式中，周期T包括依次排序的第一子周期T1及第二子周期T2，控制器14用于在第一子周期T1内控制两个第二感应单元124充电、在第二个子周期T2内控制两个第二感应单元124放电。

如此，一个周期T分成两个子周期T1及T2，并且在T1及T2的周期内分别对两个第二感应单元124充电及放电，可简化控制器14的控制过程，降低了触摸感应装置10的成本。

具体地，在本实用新型实施方式中，第一子周期T1及第二子周期T2相等且均等于1/2个周期T。在本实用新型示例中，每一列电容感应单元12的发射电极16连接一个充放电开 关，充放电开关电性连接控制器14。控制器14可以通过软件编程控制充放电开关动作，进而实现电容感应单元的充放电。

更进一步地，第一感应单元122在一直充电的情况下，在第一子周期T1内对两个第二感应单元124充电，当手指接触到触摸感应装置10时，通过接收电极18可以接收第一感应单元122及两个第二感应单元124所在行的输出信号，例如，接收到的电压为第一电压。在第二子周期内对两个第二感应单元124放电，例如，此时控制器14通过接收电极18接收到输出信号的电压变为小于第一电压的第二电压。如此，控制器14通过对比在一个周期T内接收的输出信号变化值，可以准确地确定触摸感应装置10被触摸的具体位置。

请参阅图5，TX4表示其中一个第二感应单元124的另一个时序图，TX5表示第一感应单元122的时序图，TX6表示另一个第二感应单元124的另一个时序图。

周期T包括依次排序的第一子周期T3、第二子周期T4及第三子周期T5。控制器14用于在第一子周期T3内控制两个第二感应单元124充电、在第二个子周期T4内控制两个第二感应单元124放电，在第三子周期T5内控制两个第二感应单元124充电。

如此，一个周期T分成三个子周期T3、T4及T5，并且在T3、T4及T5的周期内分别对两个第二感应单元124充电及放电，可简化控制器14的控制过程，降低了触摸感应装置10的成本。

具体地，在本实用新型实施方式中，第一子周期T3、第二子周期T4及第三子周期T5相等且均等于1/3个周期T。在本实用新型示例中，每一列电容感应单元12的发射电极16连接一个充放电开关，充放电开关电性连接控制器14。控制器14可以通过软件编程控制充放电开关动作，进而实现电容感应单元12的充放电。

更进一步地，第一感应单元122在一直充电的情况下，在第一子周期T3内对两个第二感应单元124充电，当手指接触到触摸感应装置10时，通过接收电极18可以接收第一感应单元122及两个第二感应单元124所在行的输出信号，例如，接收到的电压为第一电压。在第二子周期T4内对两个第二感应单元124放电，例如，此时控制器14通过接收电极18接收到输出信号的电压变为小于第一电压的第二电压。在第三子周期T5内对两个第二感应单元124充电，当手指接触到触摸感应装置10时，通过接收电极18可以接收第一感应单元122及两个第二感应单元124所在行的输出信号，例如，接收到的电压为第三电压。如此，控制器14通过对比在一个周期T内接收的输出信号变化值，可以准确地确定触摸感应装置10被触摸的具体位置。

本实用新型实施方式的一种电子装置，包括如上任一实施方式的触摸感应装置10。

在本实用新型实施方式中，当用户触摸触摸感应装置10时，电子装置通过输出的电容量的变化幅值可以快速及准确地判断用户触摸位置，从而可以提高电子装置触摸的 灵敏度及精度。

具体地，电子装置如为可携式电子产品或家居式电子产品。其中，可携式电子产品如为各种移动终端，例如，手机、平板电脑、笔记本电脑、以及穿戴式产品等各类合适的电子产品；家居式电子产品如为智能门锁、电视、冰箱、台式电脑等各类合适的电子产品。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本实用新型的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本实用新型的实施方式的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样， 可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本实用新型的各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理器中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。