电容式触控装置及控制方法
【专利摘要】本发明涉及一种电容式触控装置，包括：一二维触控模组，该二维触控模组包括层叠设置且相互绝缘的第一导电层与第二导电层，该第一导电层与第二导电层用于感测触摸引起的电容量变化来定位触摸位置，所述第一导电层包括多个第一导电通道，所述第二导电层包括多个第二导电通道；所述电容式触控装置进一步包括一第三导电层与所述第二导电层间隔设置，该第三导电层包括多个第三导电通道，该多个第三导电通道与所述多个第二导电通道间隔且绝缘设置，所述第三导电层与所述第二导电层之间的距离在触摸压力的作用下会改变。本发明还涉及一种所述电容式触控装置的控制方法。
【专利说明】电容式触控装置及控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电容式触控装置及其控制方法，尤其是一种可以实现三维触控的 电容式触控装置及其控制方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，伴随着移动电话与触摸导航是统等各种电子设备的高性能化和多样化的 发展，在液晶等显示设备的前面安装透光性的触摸屏的电子设备逐步增加。这样的电子设 备的使用者通过触摸屏，一边对位于触摸屏背面的显示设备的显示内容进行视觉确认，一 边利用手指或笔等方式按压触摸屏来进行操作。由此，可以操作电子设备的各种功能。然 而，现有的触摸屏一般只能实现二维触控。随着三维显示技术的发展，二维触控显然难以满 足需求，因此，三维触控技术已经成为未来发展的趋势。
【发明内容】
[0003] 有鉴于此，确有必要提供一种可以实现三维触控的电容式触控装置。
[0004] -种电容式触控装置，包括：一第一电极板及一第二电极板，所述第一电极板与所 述第二电极板间隔且绝缘设置，所述第一电极板与第二电极板之间的距离在触摸压力的作 用下会改变；所述第一电极板包括一第一导电层、一第一基板以及一第二导电层，所述第一 导电层设置于所述第一基板远离所述第二电极板的表面，所述第二导电层设置于所述第一 基板靠近所述第二电极板的表面，所述第一导电层包括多个沿一第一方向延伸的第一导电 通道，所述第二导电层包括多个沿一第二方向延伸的第二导电通道，所述第一方向与所述 第二方向交叉；所述第二电极板包括一第三导电层以及一第二基板，所述第三导电层设置 于所述第二基板靠近所述第一电极板的表面，所述第三导电层包括多个沿一第三方向延伸 的第三导电通道，其中，所述第三方向与所述第二方向交叉。
[0005] -种电容式触控装置，包括：一二维触控模组，该二维触控模组包括层叠设置且相 互绝缘的第一导电层与第二导电层，该第一导电层与第二导电层用于感测触摸引起的电容 量变化来定位触摸位置，所述第一导电层包括多个第一导电通道，所述第二导电层包括多 个第二导电通道；所述电容式触控装置进一步包括一第三导电层与所述第二导电层间隔设 置，该第三导电层包括多个第三导电通道，该多个第三导电通道与所述多个第二导电通道 间隔且绝缘设置，所述第三导电层与所述第二导电层之间的距离在触摸压力的作用下会改 变。
[0006] 一种上述的电容式触控装置装置的控制方法，包括以下步骤： 步骤一，向所述第一导电层或所述第二导电层输入驱动信号，并通过未输入驱动信号 的第一导电层或第二导电层获得一电容变化值△(；，并根据ACi判断是否有触摸信号并获 得触摸信号位置的坐标，当判断有触摸信号时，进入步骤二； 步骤二，向所述第二导电层或所述第三导电层输入驱动信号，并通过未输入驱动信号 的第二导电层或第三导电层获得一电容变化值AC2，当AC2小于等于一阈值时，执行一二 维坐标命令；当AC2大于所述阈值时，执行一三维坐标命令。
[0007] 本发明提供的电容式触控装置及其控制方法具有以下优点。其一，通过额外设置 一第二电极板用于检测压力信号，从而使本发明实施例提供的电容式触控装置可以实现三 维触碰；其二，通过将坐标信号和压力信号分开检测，从而可以避免坐标信号和压力信号之 间相互干扰提高准确度；其三，当具有多个触控点时，可以同时检测该多个触控点的压力信 号，从而同时执行多个三维坐标命令。
【专利附图】
【附图说明】
[0008] 图1为本发明第一实施例提供的电容式触控装置的结构示意图。
[0009] 图2为本发明第一实施例提供的电容式触控装置受到压力按压时，该电容式触控 装置中各个导电层的示意图。
[0010] 图3为本发明第一实施例提供的电容式触控装置受到压力按压时，该电容式触控 装置中间隙的变化示意图。
[0011] 图4为本发明第一实施例提供的电容式触控装置的控制方法的流程图。
[0012] 图5为本发明第一实施例提供的电容式触控装置在使用时，该电容式触控装置中 第一导电层及第二导电层的电容变化示意图。
[0013] 图6为本发明第一实施例提供的电容式触控装置在使用时，该电容式触控装置中 第三导电层及第二导电层的电容变化示意图。
[0014] 图7为本发明第二实施例提供的电容式触控装置的结构示意图。
[0015] 图8为本发明第二实施例提供的电容式触控装置的控制方法的流程图。
[0016]图9为本发明第一实施例提供的电容式触控装置在使用时，该电容式触控装置中 第四导电层及第二导电层的电容变化示意图。
[0017] 主要元件符号说明
【权利要求】
1. 一种电容式触控装置，其特征在于，包括： 一第一电极板及一第二电极板，所述第一电极板与所述第二电极板间隔且绝缘设置， 所述第一电极板与第二电极板之间的距离在触摸压力的作用下会改变； 所述第一电极板包括一第一导电层、一第一基板以及一第二导电层，所述第一导电层 设置于所述第一基板远离所述第二电极板的表面，所述第二导电层设置于所述第一基板靠 近所述第二电极板的表面，所述第一导电层包括多个沿一第一方向延伸的第一导电通道， 所述第二导电层包括多个沿一第二方向延伸的第二导电通道，所述第一方向与所述第二方 向交叉； 所述第二电极板包括一第三导电层以及一第二基板，所述第三导电层设置于所述第二 基板靠近所述第一电极板的表面，所述第三导电层包括多个沿一第三方向延伸的第三导电 通道，其中，所述第三方向与所述第二方向交叉。
2. 如权利要求1所述的电容式触控装置，其特征在于，所述第一方向与所述第二方向 相互垂直，所述第一方向与所述第三方向相互平行。
3. 如权利要求1所述的电容式触控装置，其特征在于，所述多个第三导电通道与所述 多个第一导电通道一一对应设置。
4. 如权利要求1所述的电容式触控装置，其特征在于，所述第一电极板及所述第二电 极板之间通过绝缘支撑体间隔形成一空隙，所述空隙内填充有气体或绝缘性液体。
5. 如权利要求1所述的电容式触控装置，其特征在于，所述第一电极板及所述第二电 极板之间设置有一可形变的固体绝缘层。
6. 如权利要求1所述的电容式触控装置，其特征在于，所述第一、第二以及第三导电通 道均为图案化的ITO导电条。
7. 如权利要求1所述的电容式触控装置，其特征在于，所述第一导电层、第二导电层以 及第三导电层的材料为导电氧化物、金属、石墨烯或碳纳米管。
8. 如权利要求1所述的电容式触控装置，其特征在于，所述电容式触控装置进一步包 括一显示模组，所述显示模组与所述第二电极板共用所述第二基板。
9. 一种电容式触控装置，包括： 一二维触控模组，该二维触控模组包括层叠设置且相互绝缘的第一导电层与第二导电 层，该第一导电层与第二导电层用于感测触摸引起的电容量变化来定位触摸位置，所述第 一导电层包括多个第一导电通道，所述第二导电层包括多个第二导电通道； 其特征在于，所述电容式触控装置进一步包括一第三导电层与所述第二导电层间隔设 置，该第三导电层包括多个第三导电通道，该多个第三导电通道与所述多个第二导电通道 间隔且绝缘设置，所述第三导电层与所述第二导电层之间的距离在触摸压力的作用下会改 变。
10. 如权利要求9所述的电容式触控装置，其特征在于，所述第二导电通道沿第一方向 延伸，所述第三导电通道沿一第二方向延伸，且所述第一方向与所述第二方向交叉。
11. 一种如权利要求1-10中任一项所述的电容式触控装置的控制方法，包括以下步 骤： 步骤一，向所述第一导电层或所述第二导电层输入驱动信号，并通过未输入驱动信号 的第一导电层或第二导电层获得一电容变化值AC；，并根据Aq判断是否有触摸信号并获 得触摸信号位置的坐标，当判断有触摸信号时，进入步骤二； 步骤二，向所述第二导电层或所述第三导电层输入驱动信号，并通过未输入驱动信号 的第二导电层或第三导电层获得一电容变化值A C2，当A C2小于等于一阈值时，执行一二 维坐标命令；当A C2大于所述阈值时，执行一三维坐标命令。
12. 如权利要求11所述的电容式触控装置的控制方法，其特征在于，在步骤一中，所述 第三导电层接地设置。
13. 如权利要求11所述的电容式触控装置的控制方法，其特征在于，在步骤二中，所述 第一导电层接地设置。
14. 如权利要求11所述的电容式触控装置的控制方法，其特征在于，步骤二包括以下 步骤： 向所述多个第二导电通道或所述多个第三导电通道施加所述驱动信号；以及 同时通过未施加驱动信号的多个第二导电通道或所述多个第三导电通道获得所述电 容变化值ac2。
15. 如权利要求14所述的电容式触控装置的控制方法，其特征在于，逐一向所述多个 第二导电通道施加所述驱动信号。
16. 如权利要求14所述的电容式触控装置的控制方法，其特征在于，当逐一向所述多 个第二导电通道施加所述驱动信号时，其他未施加所述驱动信号的第二导电通道接地设 置。
17. 如权利要求14所述的电容式触控装置的控制方法，其特征在于，仅向触摸位置所 对应的每一第二导电通道输入一驱动信号，并仅扫描触摸位置所对应的每一第三导电通 道。
18. 如权利要求11所述的电容式触控装置的控制方法，其特征在于，进一步包括：根据 所述AC2的大小模拟出触碰点压力的大小及坐标信息。
19. 如权利要求18所述的电容式触控装置的控制方法，其特征在于，当压力达到不同 的预设值时，所述电容式触控装置分别执行不同的三维坐标命令。
【文档编号】G06F3/044GK104423737SQ201310386911
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2013年8月30日
【发明者】施博盛, 郑建勇, 赵志涵, 郑嘉雄 申请人:天津富纳源创科技有限公司