一种电容式三维侦测模块的侦测方法与流程

本发明涉及触控压感领域，尤其涉及一种电容式三维侦测模块的侦测方法。

背景技术：

随着触控技术的发展，无论是现有的工业电子装置还是消费电子装置大多数都采用了具有触控功能的触控模块，具有触控功能的触控模块表面受到来自手指以及触控笔等的操作时，电子装置通过检测触控点的位置来执行特定的操作。对于触控点的侦测，无论是电容屏还是电阻屏，其均通过不同的原理来确定触控点在显示装置上的二维坐标，以触控操作面所在表面建立二维坐标系(X，Y)，触控点的检测就相当于确定触控点在X轴方向的位置以及Y轴方向上的位置，即确定触控点的二维位置。

为了进一步丰富具有触控功能的触控模块，目前已有部分触控模块会加装压力传感器以形成三维侦测模块，所述压力传感器包括多个压感单元，位于触控点处的压感单元感应来自垂直于触控模块(相当于Z轴方向)的按压力会产生一定的形变从而引起压感单元处的电信号发生变化，对该电性号的侦测可以确定压感单元所受到的压力。不同位置触控点匹配不同按压力值时可设置对应的装置功能，即我们可以从触控点(X,Y)和压力(Z)所界定的3D(3-dimension三维)角度去丰富设计从而形成兼具触控侦测功能和压力侦测功能的三维侦测模块。

然而，在电子设备日趋轻薄化低价化的今天，加载有压力传感器的三维侦测模块硬件非常复杂，触控传感器的硬件与压力传感器的硬件多半各自独立(需要至少两套硬件设备，硬件设备包括多个芯片)，具有成本高，耗能多等缺点。由于其相互的独立性，所述三维侦测模块的整体侦测方法也相对复杂。

实际上，以目前用以支持侦测触控位置的触控芯片来说，主要采互电容侦测模式为主，而现有技术对于力传感器遭受压力变化时，主要以阻抗侦测及电容值变化侦测两种侦测态样为选择；值得留意，若触控侦测采用互电容式，而压力变化采用阻抗侦测的方式时，将使用的总体硬件(需要多个芯片搭配惠斯登电桥解决信号侦测与处理)显得复杂。

对业界来说，若能开发出以现有触控芯片解决信号侦测方案(即以电容侦测型态)的基础，并使压力感测讯号也以电容型态被侦测，实现将现有电容式侦测芯片技术直接支持三维侦测应用，即为业界所期待。

技术实现要素：

为克服目前三维侦测模块所存在的硬件复杂(需要多个芯片解决信号处理)及侦测方法复杂的问题，本发明提供一种电容式三维侦测模块的侦测方法。

本发明提供了一种解决上述技术问题的技术方案：一种电容式三维侦测模块的侦测方法，提供一电容式三维侦测模块，所述电容式三维侦测模块包括一电容式触控传感器与一压电式压力传感器以及一集成在一芯片上的电容式三维控制器，所述电容式触控传感器包括多个触控单元，所述压电式压力传感器包括至少一压感单元，所述侦测方法依次包括步骤：S1：采用互电容方式对所述多个触控单元进行触控信号的侦测以确定触控点位置；及S2：采用自电容方式对所述至少一压感单元进行压力信号的侦测以确定按压力值大小，在该步骤中所述的至少一压感单元与步骤S1中所确定的触控点位置相对应；所述触控信号以及所述压力信号由所述电容式三维控制器进行运算处理,所述触控信号的侦测周期的起始点和结束点均与所述压力信号侦测周期的起始点和结束点错位，所述压电式压力传感器包括第一压感层和第二压感层，所述第一压感层为采用正温度系数的压感材料制成的正温度系数压感层，所述第二压感层为采用负温度系数的压感材料制成的负温度系数压感层，所述第二压感层上压感单元之压力信号作为所述第一压感层上压感单元之压力信号的温度补偿对象。

优选地，所述至少一压感单元与多个触控单元位置对应设置。

本发明还提供一种电容式三维侦测模块的侦测方法，提供一电容式三维侦测模块，所述电容式三维侦测模块包括一电容式触控传感器与一压电式压力传感器以及一集成在一芯片上的电容式三维控制器，所述电容式触控传感器包括多个触控单元，所述压电式压力传感器包括至少一压感单元，所述侦测方法包括步骤：T21：采用互电容方式对所述多个触控单元进行触控信号的侦测以确定触控点位置；及T22：采用自电容方式对所述至少一压感单元进行压力信号的侦测以确定按压力值大小；步骤T21和步骤T22相互独立进行；所述触控信号以及所述压力信号由所述电容式三维控制器进行运算处理,所述触控信号的侦测周期的起始点和结束点均与所述压力信号侦测周期的起始点和结束点错位，所述压电式压力传感器包括第一压感层和第二压感层，所述第一压感层为采用正温度系数的压感材料制成的正温度系数压感层，所述第二压感层为采用负温度系数的压感材料制成的负温度系数压感层，所述第二压感层上压感单元之压力信号作为所述第一压感层上压感单元之压力信号的温度补偿对象。

优选地，所述第一压感层为采用正温度系数的压感材料制成的正温度系数压感层，所述第二压感层为采用负温度系数的压感材料制成的负温度系数压感层，所述第二压感层上压感单元之压力信号作为所述第一压感层上压感单元之压力信号的温度补偿对象。

优选地，所述触控信号的侦测与所述压力信号的侦测分时序进行。

优选地，所述触控信号的侦测与所述压力信号的侦测同时序进行。

优选地，所述至少一压感单元与多个触控单元位置对应设置。

优选地，所述压电式压力传感器包括至少一柔性基材层，在所述柔性基材层的两侧分别设置所述第一压感层和所述第二压感层。

优选地，所述电容式三维控制器对所述第一压感层上压感单元之压力信号和所述第二压感层上压感单元之压力信号进行叠加。

与现有技术相比，本发明所提供的电容式三维侦测模块成具有如下优点：

1.电容式三维侦测模块在触控点位置以及按压力值的侦测中，可以先侦测触控点的位置，然后再侦测触控点位置处所对应的压感单元所受到的按压力值，因此，在按压力值的侦测过程中，电容式三维控制器可选择性地无需对压感单元全部进行一次侦测，提高了侦测效率，降低了硬件损耗。

2.触控点位置的侦测与按压力值的侦测也可以相互独立分时序或同时序进行。由于触控信号和压力信号因触控操作所引起的信号类型变化一致。故所述两者之间容易产生信号干扰，压力侦测与触控点的侦测分时序进行时，由于两者侦测时序相互错开，故相互之间的干扰可以降低以避免信号误判。更进一步，所述压力信号与触控信号侦测的电位切换点错开，其可以进一步降低信号之间的相互干扰。在同时序时，在触控信号侦测的起点处(电位切点)压力信号的侦测还没有开始或者已经结束，即使产生了干扰信号，它们之间也避开了相互干扰的可能，而在压力信号侦测起始点以及结束点(电位切换点)处，触控信号的侦测处于稳定期，故，两者之间的干扰也不大。

3.所述压电式压力传感器至少包括一柔性基材层，所述柔性基材层采用柔性材质制作，其能够灵敏感应于触控点所产生的压力而发生形变。在所述柔性基材层的两侧设置有第一压感层和第二压感层，分别位于第一压感层和第二压感层上的第一压感单元和第二压感单元尺寸位置一一对应，在第一压感单元和第二压感单元互为温度补偿的参考对象时，由于其尺寸位置的对应，其各自所受的如温度以及其他干扰所带来的噪声讯号一致，经过运算电路等处理后可以较好的消除压力信号侦测过程中所产生的其他噪声讯号。提升压力侦测精度；此外触控点所对应的第一压感单元和第二压感单元也进行信号叠加，电容式三维侦测模块检测到更强更稳定的压力信号。第一压感层和第二压感层的压力信号处理既可以设置为温度补偿方式，又可以兼顾为压力信号叠加方式，具有设计灵活，结构合理等优点。

4.触控单元与压感单元的通过同一公共驱动器来驱动，其节约了硬件成本，简化了电路设计，提升了电容式三维侦测模块集成度，且从一定程度上降低了电容式三维侦测模块的厚度与重量。

【附图说明】

图1是本发明第一实施例电容式三维侦测模块的层状结构示意图。

图2是本发明第一实施例电容式三维侦测模块之触控电极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4是本发明第一实施例电容式三维侦测模块之压电式压力传感器的剖视图。

图5是本发明第一实施例电容式三维侦测模块之信号处理电路的模块结构示意图。

图6A是本发明第一实施例电容式三维侦测模块之触控信号侦测与压力信号侦测时序图。

图6B是本发明第一实施例电容式三维侦测模块之触控信号侦测与压力信号侦测时序图的变形实施例一。

图6C是本发明第一实施例电容式三维侦测模块之触控信号侦测与压力信号侦测时序图的变形实施例二。

图6D是本发明第一实施例电容式三维侦测模块之触控信号侦测与压力信号侦测时序图的变形实施例三。

图7是本发明第二实施例电容式三维侦测模块的层状结构示意图。

图8是本发明第三实施例电容式三维侦测模块的层状结构示意图。

图9是本发明第三实施例电容式三维侦测模块之信号处理电路的模块结构示意图。

图10是本发明第三实施例电容式三维侦测模块之触控信号侦测与压力信号侦测时序图。

图11是本发明第三实施例电容式三维侦测模块的爆炸结构示意图。

图12是本发明第三实施例电容式三维侦测模块的之第一触控电极层的变形结构示意图。

图13是本发明第四实施例电容式三维侦测模块的侦测方法的流程图。

图14是本发明第五实施例电容式三维侦测模块的侦测方法的流程图。

【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，本发明第一实施例电容式三维侦测模块10包括一从上至下(本发明中，上下左右、顶部、底部等位置词仅用于限定指定视图上的相对位置，而非绝对位置)依次包括一触控面板14，一贴合层12以及一压力传感器10s，所述触控面板14通过贴合层12与压电式压力传感器10s贴合，所述电容式三维侦测模块10进一步包括一三维信号处理电路18，所述三维信号处理电路18设置在压电式压力传感器10s的下方，其位置不作限定。所述三维信号处理电路18电性连接于触控面板14与压电式压力传感器10s。

触控面板14包括一上基板11与一电容式触控传感器13，所述电容式触控传感器13设置于所述上基板11的下表面。上基板11可以认定为电子设备的触摸盖板，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。

柔性基材层16为柔性材质，较佳地，厚度小于500μm，更佳地，厚度小于200μm。柔性基材层16材质可以是聚合物膜，所述聚合物膜诸如包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯的膜，薄玻璃片(例如，100μm厚或更薄)或钠钙硅玻璃。

首先，为清楚叙明触控面板14实施方式，请参阅图2和图3，所述电容式触控传感器13包括多条沿第一方向(X方向)平行等间距排列的第一方向触控驱动电极131以及多条沿第二方向(Y方向)平行等间距排列的第二方向触控接收电极132，所述多条相互平行排列的第一方向触控驱动电极131与多条相互平行排列的第二方向触控接收电极132正交，在两者的交叠区域处设置有绝缘块133，所述绝缘块133位于第一方向触控驱动电极131和第二方向触控接收电极132之间将所述两者电性隔离。所述第一方向触控驱动电极131与第二方向触控接收电极132之间界定有触控单元(未标号)，即相当于上基板11下表面上阵列设置有多个触控单元。当所述触控单元侦测到来自上基板11的触控操作后产生相应的电信号传输至三维信号处理电路18。图2中仅以4条第一方向触控驱动电极131与4条第二方向触控接收电极132为例来进行示意说明，实际上，数量不作限制。所述第一方向触控驱动电极131与第二方向触控接收电极132的设置位置互补。

其次，为清楚叙明压电式压力传感器10s实施方式，请参阅图1和图4，压电式压力传感器10s从上至下依次包括一第一压感层15，一柔性基材层16以及一第二压感层17，所述第一压感层15以及第二压感层17设置在柔性基材层16两侧并以柔性基材层16作为承载层。由图4可知，第一压感层15上设置有至少一个第一压感单元151，第二压感层17上设置有至少一个第二压感单元171，第一压感单元151及第二压感单元171形状可以是矩形，多边形，圆形，梯形等不规则形状中的一种或多种。位于所述柔性基材层16上下表面的第一压感层15与第二压感层17形状尺寸一致，第二压感层17上设置有第二压感单元171，多个第一压感单元151与多个第二压感单元171之间位置一一对应。触控操作者在上基板11的上表面进行触控操作时，该触控点处对应的至少一第一压感单元151，或至少一第一压感单元151与至少一第二压感单元171将同时受到压力。

所述第一压感单元151和/或第二压感单元171是由触控操作所产生的压力而引起的变形、偏转或剪切等应变性反应从而导致至少一个电性能发生改变的压感材料，本发明中采用为压电材料，第一压感单元151和/或第二压感单元171响应于按压动作会产生电容量的变化。于其他实施例中第一压感单元151和/或第二压感单元171材料可以是钛酸钡或锆钛酸铅(PZT)及压电陶瓷等中的一种或多种，还可以是分散在绝缘、透明、可变形的基质中的铟锡氧化物(ITO)、掺锑的氧化锡(ATO)、掺铝的氧化锌(AZO)或其它透明导电氧化物的粒子。

请参阅图5，图5为本发明常用的三维信号处理电路18的模块结构示意图，但并不以此模块为限。图5中指出三维信号处理电路18包括一电容式三维控制器180，该三维触控器180集成在一芯片上，压电式压力传感器10s和电容式触控传感器13均电性连接于电容式三维控制器180。所述电容式三维控制器180进一步包括一公共驱动器181，一驱动脉冲处理电路187以及一电容式三维处理器189，所述驱动脉冲处理电路187进一步包括一选择电路183以及一脉冲重整电路185，所述公共驱动器181所提供的驱动信号直接输出至电容式触控传感器13为其提供触控扫描脉冲，所述驱动脉冲处理电路187将所述的公共驱动器181输出的驱动信号进行位移，脉宽缩窄，分频等处理后为压电式压力传感器10s提供压力扫描脉冲。所述驱动脉冲处理电路187之内的局部电路亦可随侦测方法的改动而变化不以此为限。用户在上基板11表面进行操作时，压电式压力传感器10s以及电容式触控传感器13会分别侦测到压力信号与触控信号，所述压力信号与触控信号通过线路传导至电容式三维处理器189，所述电容式三维处理器189对压力信号与触控信号进行处理。

选择电路183从公共驱动器181中选择全部或部分驱动信号传输至脉冲重整电路185，驱动脉冲处理电路187也可以仅设置脉冲重整电路185/或选择电路183。

对应的电容式三维侦测模块10的侦测方法如下：

触控单元与压感单元(第一压感单元151及第二压感单元171)之触控信号与压力信号的侦测方式有多种，在本发明中，采用互电容方式侦测触控信号，采用自电容的方式侦测压力信号。

所述互电容方式侦测触控信号具体为：所述触控单元由第一方向触控驱动电极131与第二方向触控接收电极132所界定，其具有电容效应，即第一方向触控驱动电极131与第二方向触控接收电极132之间形成电容，第一方向触控驱动电极131相当于电容的上极板，所述第二方向触控接收电极132相当于电容的下极板，当用户手指或触控笔等在上基板11上进行触控操作时，影响了触控点之触控单元上下极板之间的耦合，从而改变了这两个极板之间的电容量。所述电容量的改变形成触控信号传递至电容式三维处理器189，所述电容式三维处理器189进行信号处理后确认触控点的位置。侦测上下极板之间互电容大小时，第一方向触控驱动电极131接收来自公共驱动器181的触控扫描脉冲，即第一方向触控驱动电极131发出激励信号，第二方向触控接收电极132接收触控信号并通过线路将触控信号传导至电容式三维处理器189。

所述自电容方式侦测压力信号具体为：每一压感单元至少包括一压力驱动电极与一压力接收电极(均图未视，即该二电极建构每一压感单元为完整回路的输入电极与输出电极)，所述压力驱动电极接收来自电容式三维控制器180的压力扫描脉冲，即压力驱动电极发出激励信号，压力接收电极接收压力信号并通过线路将压力信号传导至电容式三维处理器189。

请参阅图6A，It_1与It_2分别代表二不同的触控单元之触控信号侦测时序，所述Ifa_1与Ifa_2代表第一压感层15上二不同的第一压感单元151之压力信号侦测时序，Ifb_1与Ifb_2代表第二压感层17上二不同的第二压感单元171之压力信号侦测时序，所述二不同的第一压感单元151与二不同的第二压感单元171位置对应。

从图6A上可以看出：触控点位置的侦测与压力值大小的侦测分开进行，且所述电容式三维控制器180是先进行触控点位置的侦测确定触控点的位置之后，再侦测对应的触控点位置处对应的压感单元。触控单元之触控信号侦测以及压力单元之压力信号侦测分时序进行，即两者的触控信号侦测与压力信号侦测在时序上分开进行不存在时间段重叠。第一压感单元151与第二压感单元171之压力信号的侦测同时进行。本发明中仅以特定的几个触控单元与压感单元为例来进行侦测时序的说明，实际上触控单元与压感单元数量不作限定，图示中信号的幅值均一致，其仅为了方便图示示意说明而并不用来起限定作用。

请参阅图6B，作为触控单元与压感单元侦测时序的变形实施例一：触控单元之触控信号侦测以及压力单元之压力信号侦测仍然是分时序进行，但电容式三维控制器180并没有先确定好触控位置之后再侦测按压力值。压力侦测与触控点的侦测相互独立分时序进行。

请参阅图6C，作为触控单元与压感单元侦测时序的变形实施例二：与图6B中变形实施例一中的不同之处仅在于压力信号侦测的周期缩短(脉宽变窄)，使相邻触控信号与压力信号的侦测结束点与起始点错开，即该两者的电位切换点处(从“0”到“1”或“1”到“0”)相互错开，避免相互之间的干扰。作为一种变形实施例，压力信号侦测的周期可以和触控信号侦测的周期部分重叠，但电位切换点错位。

请参阅图6D，作为触控单元与压感单元侦测时序的变形实施例三：所述压力侦测与触控点的侦测相互独立同时序进行，触控位置与按压力值的侦测未分先后进行，且触控单元之触控信号侦测以及压力单元之压力信号侦测是同时序进行的，也就是电容式三维控制器180在侦测压力值的同时也在侦测触控点位置。

在发明所有实施例中，所谓同时序即指在触控信号侦测与压力信号侦测在一个工作周期(电位为“1”)内存在重叠(不包括端点重叠)，反之，则为分时序。

电容式三维处理器189对压电式压力传感器10s之第一压感层15与第二压感层17上的压力信号处理方式因其材料的选取不同而至少能体现温度补偿及压力信号叠加两种有益效果；值得一提，在该温度补偿模式下，所述第一压感层15上的第一压感单元151分别与第二压感层17上所对应的第二压感单元171作为相互的温度补偿参考对象以消除热燥讯号所带来的压力信号侦测误差。

作为一种优择实施方式，所述第一压感单元151和第二压感单元171采用不同的材料制作，具体为所述第一压感层15为采用正温度系数的压电材料制成的正温度系数压感层，所述第二压感层17为采用负温度系数的压电材料制成的负温度系数压感层，所述正温度系数压感层和负温度系数压感层在相同环境影响下所产生的噪声讯号大小相同或近似，但是其极性相反，故，在压力信号叠加方式下，通过电路设计可使所述第一压感层15和第二压感层17的噪声信号进行了抵消，压力信号双倍的增强。采用正温度系数的压电材料与负温度系数的压电材料的配合不仅可以达到了温度补偿方式所带来的降噪效果，其也达到了压力信号叠加方式所带来的压力信号增强效果。

本发明所提供的电容式三维侦测模块10可用于多点触控。

与现有技术相比，本发明揭示的电容式三维侦测模块10以及其侦测方法至少具有如下优点：

1.电容式三维侦测模块10在触控点位置以及按压力值的侦测中，可以先侦测触控点的位置，然后再侦测触控点位置处所对应的压感单元所受到的按压力值，因此，在按压力值的侦测过程中，电容式三维控制器180可选择性地无需对压感单元全部进行一次侦测，提高了侦测效率，降低了硬件损耗。

2.触控点位置的侦测与按压力值的侦测也可以相互独立分时序或同时序进行。由于触控信号和压力信号因触控操作所引起的信号类型变化一致。故所述两者之间容易产生信号干扰，压力侦测与触控点的侦测分时序进行时，由于两者侦测时序相互错开，故相互之间的干扰可以降低以避免信号误判。更进一步，所述压力信号与触控信号侦测的电位切换点错开，其可以进一步降低信号之间的相互干扰。在同时序时，在触控信号侦测的起点处(电位切点)压力信号的侦测还没有开始或者已经结束，即使产生了干扰信号，它们之间也避开了相互干扰的可能，而在压力信号侦测起始点以及结束点(电位切换点)处，触控信号的侦测处于稳定期，故，两者之间的干扰也不大。

3.所述压电式压力传感器10s至少包括一柔性基材层16，所述柔性基材层16采用柔性材质制作，其能够灵敏感应于触控点所产生的压力而发生形变。在所述柔性基材层16的两侧设置有第一压感层15和第二压感层17，分别位于第一压感层15和第二压感层17上的第一压感单元151和第二压感单元171尺寸位置一一对应，在第一压感单元151和第二压感单元171互为温度补偿的参考对象时，由于其尺寸位置的对应，其各自所受的如温度以及其他干扰所带来的噪声讯号一致，经过运算电路等处理后可以较好的消除压力信号侦测过程中所产生的其他噪声讯号。提升压力侦测精度；此外触控点所对应的第一压感单元151和第二压感单元171也进行信号叠加，电容式三维侦测模块10检测到更强更稳定的压力信号。第一压感层15和第二压感层17的压力信号处理既可以设置为温度补偿方式，又可以兼顾为压力信号叠加方式,尤其是在第一压感层15为采用正温度系数的压感材料制成所述第二压感层17为采用负温度系数的压感材料制成时，其即可达到温度补偿又可以达到压力信号叠加的效果。整体具有设计灵活，结构合理等优点。

4.触控单元与压感单元的通过同一公共驱动器181来驱动，其节约了硬件成本，简化了电路设计，提升了电容式三维侦测模块10集成度，且从一定程度上降低了电容式三维侦测模块10的厚度与重量。

请参阅图7，本发明第二实施例电容式三维侦测模块20与第一实施例电容式三维侦测模块10不同之处仅在于：所述电容式三维侦测模块20的第一方向触控驱动电极与第二方向触控接收电极(均未图示)设置在不同的承载层上，另所述压电式压力传感器20s并不是外挂式定位于触控面板(未标号)，而是内嵌于触控面板内。具体的，电容式三维侦测模块20包括一电容式触控传感器23，所述电容式触控传感器23至少由第一触控电极层231(包括多条等间距平行设置的第一方向触控驱动电极)和一第二触控电极层232(包括多条等间距平行设置的第二方向触控接收电极)所界定。所述触控传感器23内嵌有一压电式压力传感器20s，至此，电容式三维侦测模块20从上至下包括上基板21、贴合层22，第一触控电极层231，第一绝缘层24，压电式压力传感器20s，第二绝缘层24’，第二触控电极层232以及一信号处理电路28。第一绝缘层24与第二绝缘层24’(合称绝缘层)分别作为第一触控电极层231与第二触控电极层232的承载层，并在电容式触控传感器23与压电式压力传感器20s之间起绝缘作用。所述第一方向触控驱动电极与第二方向触控接收电极之间界定有触控单元。

所述压电式压力传感器20s包括一第一压感层25，一柔性基材层26以及一第二压感层27，所述第一压感层25以及第二压感层27设置在柔性基材层26两侧并以柔性基材层26作为承载层。第一压感层25和第二压感层27上分别设置有至少一压感单元。

本实施例中三维信号处理电路28结构及运作原理，以及压感单元与触控单元之间侦测方法与原理保持一致，即触控传感器23采用互电容方式侦测触控点位置，压电式压力传感器20s采用自电容方式侦测按压力值。

请参阅图8，本发明第三实施例电容式三维侦测模块40与第二实施例电容式三维侦测模块20不同之处仅在于：所述电容式三维侦测模块40未设置实施例二中的绝缘层，电容式三维侦测模块40从上至下依次包括一上基板41，一贴合层42，一电容式三维传感器40d以及一三维信号处理电路48，所述电容式三维传感器40d包括一压电式压力传感器40s以及一由第一触控电极层431与第二触控电极层432所界定的电容式触控传感器(未标号)，压电式压力传感器40s包括设置在柔性基材层46两侧的一第一压感层45与一第二压感层47，其内嵌于电容式触控传感器内。所述第一压感层45与第二压感层47分别与第一触控电极层431以及第二触控电极层432紧密贴合设置，第一压感层45与第二压感层47上设置有至少一压感单元。所述第一触控电极层431以及第二触控电极层432上分别设置有多条等间距平行设置的第一方向触控驱动电极与第二方向触控接收电极(图未视)，第一方向触控驱动电极与第二方向触控接收电极之间界定有触控单元。

在本方案中，未经图案化处理的第一压感层45与一第二压感层47利用第一触控电极层431以及第二触控电极层432充当了导出压力信号的导电电极(充当压力信号导出层，即建构每一压感单元为完整回路的输入电极与输出电极)，第一压感层45与一第二压感层47通过与其紧密贴合设置的第一触控电极层431以及第二触控电极层432将压力信号传导出去。这样电容式三维侦测模块40既可以侦测触控点位置，也可以传导压力信号的电极，解决了部分压电材料导电性不佳所引起的压力信号侦测困难的问题。

请配合图8再参阅图9，所述三维信号处理器48包括一电容式三维控制器480，该三维触控器480集成在一芯片上，电容式三维传感器40d通过同一线路连接于电容式三维控制器480之电容式三维处理器489。所述电容式三维控制器480进一步包括一公共驱动器481，一驱动脉冲处理电路487(包括一选择电路483以及一脉冲重整电路485)，所述选择电路483连接于公共驱动器481并可以对公共驱动器481所输出的驱动信号进行全部或部分的选取后输出至脉冲重整电路485，若有变形实施上的设计需要选择电路483亦可将部分来自公共驱动器481提供的讯号直接传送至电容式三维传感器40d，所述脉冲重整电路485对接收的信号可以进行位移，分频，脉宽缩窄等处理后输出触控扫描脉冲或压力扫描脉冲提供给三维传感器40d。

请参阅图10，It1和It2分别代表二不同的触控单元之触控信号侦测时序，所述Ifa_1与Ifa_2代表第一压感层45上二不同的压感单元之压力信号侦测时序，Ifb_1与Ifb_2代表第二压感层47上二不同的压感单元之压力信号侦测时序，位于第一压感层45上二不同的压感单元与位于第二压感层47上二不同的压感单元位置对应。由于第一压感层45与一第二压感层47需要通过与其紧密贴合设置的第一触控电极层431以及第二触控电极层432(充当压力信号导出层)将压力信号传导出去，因此，触控点位置的侦测与压力值大小的侦测分开进行，且所述电容式三维控制器480是先进行触控点位置的侦测确定触控点的位置之后，再侦测对应的触控点位置处对应的压感单元。

请参阅图11，作为一种变形实施例，所述第一压感层45和第二压感层47也可以进行图案化处理且所述图案分别与其紧密贴合的第一触控电极层431和第二触控电极层432的图案相同或相对应。

本实施例中第一触控电极层431和第二触控电极层432优选用金属网格制作，以第一触控电极层431采用金属网格制作为例来说，第一触控电极层431上阵列有多条第一方向触控驱动电极4311(图12实线部分)，如图12所示。

与现有技术相比，第一压感层45与一第二压感层47需要通过与其紧密贴合设置的第一触控电极层431以及第二触控电极层432将压力信号传导出去，是以于此较佳实施例中第一压感层45与一第二压感层47则无需设置压力驱动电极与压力接收电极(即触控单元与压感单元电性接触，故触控单元与压感单元共用相同导电线路电性连接至电容式三维处理器489)，这样可以极大的减少线路的设置。也简化了制作工艺。第一触控电极层431和第二触控电极层432选用金属网格制作，其具有非常好的导电性，故，其能够较好地将压力信号可靠导出。

请参阅图13，本发明第四实施例提供一种电容式三维侦测模块的侦测方法，所述电容式三维侦测模块可以是图1至图12所揭示的实施例任一种电容式三维侦测模块10(本实施例中所提及的机械元器件的标号请参照实施例一),所述电容式三维侦测模块包括至少一电容式触控传感器13与一压电式压力传感器10s，以及一集成在一芯片上的电容式三维控制器180。

电容式三维侦测模块的侦测方法包括如下步骤：

S0：开始；

S1：电容式触控传感器13采互电容方式对所述多个触控单元进行侦测触控点位置；

在所述触控点位置确定后，进一步包括步骤：

S2：压电式压力传感器10s采自电容方式对所述至少一压感单元进行压力信号的侦测以确定按压力值大小；所述压电式压力传感器10s侦测触控点位置处所对应的压感单元；所述触控信号的侦测周期的起始点和结束点均与所述压力信号侦测周期的起始点和结束点错位。

S3:电容式三维侦测模块10响应；电容式三维侦测模块10在确定好触控点位置以及按压力值后作出对应的响应动作，如显示界面的跳转，滑动等。

S4：结束。

所述电容式触控传感器13所产生的触控信号以及所述压电式压力传感器10s所产生的压力信号由所述电容式三维控制器180进行运算处理。

优选地，在步骤S2中，侦测触控点位置处所对应的压感单元包括至少二压感单元，所述至少二压感单元分别位于同一柔性基材层的两侧。

请参阅图14，本发明第五实施例提供一种电容式三维侦测模块的侦测方法，所述电容式三维侦测模块可以是图1至图12所揭示实施例的任一种电容式三维侦测模块10(本实施例中所提及的机械元器件的标号请参照实施例一),所述电容式三维侦测模块包括至少一电容式触控传感器13与一压电式压力传感器10s，以及一电容式三维控制器180。

电容式三维侦测模块的侦测方法包括如下步骤：

T0：开始；

T21：电容式触控传感器采用互电容方式对所述多个触控单元进行触控信号的侦测以确定触控点位置；

T22：压电式压力传感器采用自电容方式对所述至少一压感单元进行压力信号的侦测以确定按压力值大小；所述压电式压力传感器10s侦测触控点位置处所对应的压感单元；

所述步骤触控点位置的侦测与所述按压力值大小彼此独立同时序或分时序进行。

T3:电容式三维侦测模块响应；电容式三维侦测模块在确定好触控点位置以及按压力值后作出对应的响应动作，如显示界面的跳转，滑动等。

T4：结束。

优选地，在步骤T22中，侦测触控点位置处所对应的压感单元包括至少二压感单元，所述至少二压感单元分别位于同一柔性基材层的两侧。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。