触控感测装置的制作方法

本实用新型是关于一种感测装置，特别是关于一种触控感测装置。

背景技术：

随着触控技术的快速发展，触控装置被广泛地运用于人类的生活中并扮演越来越重要的角色。目前而言，常见的触控装置可以通过支援接触式触控与非接触式触控的方式以作为电子装置的输入介面，从而提升使用者操作电子装置的便捷性。为了让触控装置可以同时地支援接触式触控与非接触式触控的应用，常见的作法为将接触式触控感测模块与非接触式触控感测模块同时设置于触控装置中。然而，此种作法不仅会显著地增加触控装置的体积，更可能增加触控装置的制造成本。

因此，如何维持触控装置的支援应用并减少触控装置的制作成本来进行触控感测装置的设计，可是一大挑战。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种触控感测装置，其不仅可以有效地维持触控感测装置的支援应用，更可以显著地减少触控感测装置的制作成本。

本实用新型的一方面是关于一种触控感测装置，且此触控感测装置包含基板单元、第一电极、第二电极、第三电极以及第四电极。第一电极用以接收第一驱动信号。第二电极用以选择性接收第一驱动信号与第二驱动信号，且第一电极与第二电极平行设置于基板单元上。第三电极用以依据第一驱动信号而进行接触式触控感测以产生第一感测信号。第四电极用以选择性依据第一驱动信号而进行接触式触控感测以产生第一感测信号与依据第二驱动信号而进行非接触式触控感测以产生第二感测信号，且第三电极与第四电极平行设置于基板元件上。第三电极与第四电极垂直设置于第一电极与第二电极。

在一个或多个实施方式中，第一电极、第二电极、第三电极以及第四电极均设置于基板元件的第一面上。触控感测装置还包含驱动电极，且驱动电极设置于基板元件的第二面上。当第一电极与第二电极均用以接收第一驱动信号时，驱动电极用以接收第二驱动信号。

在一个或多个实施方式中，当第一电极与第二电极在第一时序接收第一驱动信号时，第三电极与第四电极在第一时序依据第一驱动信号而进行接触式触控感测以产生第一感测信号；当驱动电极在第二时序接收第二驱动信号时，第四电极在第二时序依据第二驱动信号而进行非接触式触控感测以产生第二感测信号。

在一个或多个实施方式中，当驱动电极在第二时序接收第二驱动信号时，第一电极用以在第二时序依据第二驱动信号而进行非接触式触控感测以产生第二感测信号。

在一个或多个实施方式中，当第一电极与第二电极在第一时序接收第一驱动信号时，第三电极与第四电极在第一时序依据第一驱动信号而进行接触式触控感测以产生第一感测信号；当第二电极在第二时序接收第二驱动信号时，第一电极用以在第二时序依据第二驱动信号而进行非接触式触控感测以产生第二感测信号。

在一个或多个实施方式中，当第三电极用以在第三时序接收第二驱动信号时，第四电极在第三时序依据第二驱动信号而进行非接触式触控感测以产生第二感测信号。

在一个或多个实施方式中，触控感测装置还包含驱动控制单元，且驱动控制单元用以产生第一驱动信号与第二驱动信号，并控制第一驱动信号与第二驱动信号的产生顺序与持续时间。

在一个或多个实施方式中，触控感测装置还包含信号接收选择器与信号处理单元。信号接收选择器用以选择性接收第一感测信号与第二感测信号。信号处理单元电性连接信号接收选择器，且信号处理单元用以依据第一感测信号或第二感测信号而产生坐标信号。

本实用新型的另一方面是关于一种触控感测装置，且此触控感测装置包含基板单元、第一电极、第二电极、第三电极、第四电极以及感测电极。第一电极用以接收第一驱动信号。第二电极用以选择性接收第一驱动信号与第二驱动信号，且第一电极与第二电极平行设置于基板单元上。第三电极用以依据第一驱动信号而进行接触式触控感测以产生第一感测信号。第四电极用以依据第一驱动信号而进行接触式触控感测以产生第一感测信号，且第三电极与第四电极平行设置于基板元件上。第三电极与第四电极垂直设置于第一电极与第二电极以形成空置区域。感测电极设置于空置区域中，并用以依据第二驱动信号而进行非接触式触控感测以产生第二感测信号。

在一个或多个实施方式中，当第一电极与第二电极在第一时序接收第一驱动信号时，第三电极与第四电极在第一时序依据第一驱动信号而进行接触式触控感测以产生第一感测信号；当第二电极在第二时序接收第二驱动信号时，感测电极在第二时序依据第二驱动信号而进行非接触式触控感测以产生第二感测信号。

在一个或多个实施方式中，当第三电极用以在第三时序接收第二驱动信号时，感测电极在第三时序依据第二驱动信号而进行非接触式触控感测以产生第二感测信号。

在一个或多个实施方式中，触控感测装置还包含驱动控制单元，且驱动控制单元用以产生第一驱动信号与第二驱动信号，并控制第一驱动信号与第二驱动信号的产生顺序与持续时间。

在一个或多个实施方式中，触控感测装置还包含信号接收选择器与信号处理单元。信号接收选择器用以选择性接收第一感测信号与第二感测信号。信号处理单元电性连接信号接收选择器，且信号处理单元用以依据第一感测信号或第二感测信号而产生坐标信号。

综上所述，本实用新型的技术方案与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。通过上述技术方案，可达到相当的技术进步，并具有产业上的广泛利用价值，本实用新型所揭示的触控感测装置是将接触式触控与非接触式触控的驱动与感测功能整合于第一电极、第二电极、第三电极以及第四电极，从而同时地支援接触式触控与非接触式触控的应用。举例而言，第一电极与第二电极可用以依序地接收第一驱动信号与第二驱动信号，且第一驱动信号与第二驱动信号分别用以驱动接触式触控与非接触式触控。第三电极第四电极可用以依序地依据第一驱动信号而进行接触式触控感测与依据第二驱动信号而进行非接触式触控感测。因此，本实用新型所揭示的触控感测装置不仅可以有效地维持触控感测装置的支援应用，更可以显著地减少触控感测装置的制作成本。

附图说明

图1A为依据本实用新型揭示的实施例所绘制的触控感测装置的架构示意图；

图1B为依据本实用新型揭示的实施例所绘制的触控感测装置的侧面架构示意图；

图1C为依据本实用新型揭示的实施例所绘制的触控感测装置中的触控控制单元的方块示意图；

图2A为依据本实用新型揭示的实施例所绘制的触控感测装置的架构示意图；

图2B为依据本实用新型揭示的实施例所绘制的触控感测装置的侧面架构示意图；

图2C为依据本实用新型揭示的实施例所绘制的触控感测装置中的触控控制单元的方块示意图；

图3A为依据本实用新型揭示的实施例所绘制的触控感测装置的架构示意图；

图3B为依据本实用新型揭示的实施例所绘制的触控感测装置的侧面架构示意图。

具体实施方式

图1A为依据本实用新型揭示的实施例所绘制的触控感测装置100的架构示意图，且图1C为依据本实用新型揭示的实施例所绘制的触控感测装置100中的触控控制单元140的方块示意图。如图1A与图1C所示，触控感测装置100包含基板单元102、第一电极112、第二电极114、第三电极122以及第四电极124。第一电极112与第二电极114平行设置于基板单元102上，第三电极122与第四电极124平行设置于基板元件102上，且第三电极122与第四电极124垂直设置于第一电极112与第二电极114。

第一电极112(如，第一电极112a～112b)与第二电极114(如，第二电极114a～114e)用以接收第一驱动信号D1。第三电极122(如，第三电极122a～122c)用以依据第一驱动信号D1而进行接触式触控感测以产生第一感测信号S1。第四电极124(如，第四电极124a～124b)用以选择性依据第一驱动信号D1而进行接触式触控感测以产生第一感测信号S1与依据第二驱动信号D2而进行非接触式触控感测以产生第二感测信号S2。

在一实施例中，请参阅图1B，图1B为依据本实用新型揭示的实施例所绘制的触控感测装置100的侧面架构示意图。如图1B所示，触控感测装置100还包含驱动电极132。第一电极112a～112b(仅绘示第一电极112a)、第二电极114a～114e(未绘示)、第三电极122a～122c以及第四电极124a～124b均设置于基板元件102的第一面上，且驱动电极132设置于基板元件102的第二面上。驱动电极132用以接收第二驱动信号D2。

在一实施例中，当第一电极112与第二电极114在第一时序接收第一驱动信号D1时，第三电极122与第四电极124在第一时序依据第一驱动信号D1而进行接触式触控感测以产生第一感测信号S1；当驱动电极132在第二时序接收第二驱动信号D2时，第四电极124在第二时序依据第二驱动信号D2而进行非接触式触控感测以产生第二感测信号S2。举例而言，触控感测装置100可以先以第一驱动信号D1(由第一电极112a～112b与第二电极114a～114e接收)驱动第三电极122a～122c与第四电极124a～124b进行接触式触控感测，再以第二驱动信号D2(由驱动电极132接收)驱动第四电极124a～124b进行非接触式触控感测。换句话说，在此实施例中，通过将接触式触控与非接触式触控的感测功能整合于触控感测装置100中的第四电极124a～124b上，如此，触控感测装置100得以同时地支援接触式触控与非接触式触控的应用，并减少触控感测装置100的体积与制造成本。

在另一实施例中，当驱动电极132在第二时序接收第二驱动信号D2时，第一电极112用以在第二时序依据第二驱动信号D2而进行非接触式触控感测以产生第二感测信号S2。举例而言，第一电极112a～112b可用以支援非接触式触控的感测功能。换句话说，在此实施例中，通过将接触式触控的驱动功能与非接触式触控的感测功能整合于触控感测装置100中的第一电极112a～112b上，如此，触控感测装置100得以同时地支援接触式触控与非接触式触控的应用，并减少触控感测装置100的体积与制造成本。

在又一实施例中，当驱动电极132在第二时序接收第二驱动信号D2时，第二电极114中的部分电极(如，第二电极114c)与第三电极122中的部分电极(如，第三电极122b)用以在第二时序依据第二驱动信号D2而进行非接触式触控感测以产生第二感测信号S2。举例而言，第二电极114c与第三电极122b可用以支援非接触式触控之感测功能。换句话说，在此实施例中，通过将接触式触控的驱动功能与非接触式触控的感测功能整合于触控感测装置100中的第二电极114c上，并通过将接触式触控与非接触式触控的感测功能整合于触控感测装置100中的第三电极122b上，如此，触控感测装置100得以同时地支援接触式触控与非接触式触控的应用，并减少触控感测装置100的体积与制造成本。另外，在一实施例中，通过在第一电极112a～112b与第二电极114c之间设置保护距离可以有效地维持立体电场的感应范围，相似地，通过在第三电极122b与第四电极124a～124b之间设置保护距离可以有效地维持立体电场的感应范围。

在一实施例中，请参阅图1C，如图1C所示，触控感测装置100还包含触控控制单元140，且触控控制单元140包含驱动控制单元142。驱动控制单元142用以第一驱动信号D1与第二驱动信号D2，并控制第一驱动信号D1与第二驱动信号D2的产生顺序与持续时间。举例而言，驱动控制单元142可以控制第一电极112与第二电极114在第一时序接收第一驱动信号D1，并控制驱动电极132在第二时序接收第二驱动信号D2。另外，驱动控制单元142可以控制第一驱动信号D1与第二驱动信号D2的持续时间，从而调整第一时序与第二时序之间的时序间隔。

在另一实施例中，驱动控制单元142包含接触式驱动控制单元143与非接触式驱动控制单元144。接触式驱动控制单元143用以产生第一驱动信号D1，并将第一驱动信号D1传送至第一电极112与第二电极114，从而控制第一驱动信号D1的产生时序与持续时间。非接触式驱动控制单元144用以产生第二驱动信号D2，并将第二驱动信号D2传送至驱动电极132，从而控制第二驱动信号D2的产生时序与持续时间。应了解到，第一驱动信号D1与第二驱动信号D2的产生顺序与持续时间可以依据实际操作需求而相应地调整，因此，上述实施例并非用以限制本实用新型。

在又一实施例中，触控控制单元140包含信号接收选择器146与信号处理单元148。信号接收选择器146用于选择性接收第一感测信号S1与第二感测信号S2。信号处理单元148电性连接信号接收选择器146，并用以依据第一感测信号S1或第二感测信号S2而产生坐标信号Sout。举例而言，信号接收选择器146可以依序地接收第一感测信号S1与第二感测信号S2，并将所接收到的第一感测信号S1或第二感测信号S2传送至信号处理单元148以产生坐标信号Sout。应了解到，第一感测信号S1与第二感测信号S2的接收顺序可以依据实际操作需求而相应地调整，因此，上述实施例并非用以限制本实用新型。

图2A为依据本实用新型揭示的实施例所绘制的触控感测装置200的架构示意图，图2C为依据本实用新型揭示的实施例所绘制的触控感测装置200中的触控控制单元140的方块示意图。如图2A与图2C所示，触控感测装置200包含基板单元102、第一电极112、第二电极114、第三电极122以及第四电极124，且触控感测装置200的设置方式相似于触控感测装置100，故于此不重复赘述。触控感测装置200与触控感测装置100之间主要差异在于触控感测装置200中的第二电极114(如，第二电极114a～114e)可用以选择性接收第一驱动信号D1与第二驱动信号D2。在一实施例中，请参阅图2B，图2B为依据本实用新型揭示的实施例所绘制的触控感测装置200的侧面架构示意图。如图2B所示，第一电极112a～112b(仅绘示第一电极112a)、第二电极114a～114e(未绘示)、第三电极122a～122c以及第四电极124a～124b均设置于基板元件102的相同面上。

在一实施例中，当第一电极112与第二电极114在第一时序接收第一驱动信号D1时，第三电极122与第四电极124在第一时序依据第一驱动信号D1而进行接触式触控感测以产生第一感测信号S1；当第二电极114在第二时序接收第二驱动信号D2时，第一电极124用以在第二时序依据第二驱动信号D2而进行非接触式触控感测以产生第二感测信号S2。举例而言，触控感测装置200可以先以第一驱动信号D1(由第一电极112a～112b与第二电极114a～114e接收)驱动第三电极122a～122c与第四电极124a～124b进行接触式触控感测，再以第二驱动信号D2(由第二电极114中的部分电极接收，如第二电极114b～114d)驱动第一电极112a～112b进行非接触式触控感测。换句话说，在此实施例中，通过将接触式触控与非接触式触控的驱动功能整合于触控感测装置200中的第二电极114b～114d上，并将接触式触控与非接触式触控的感测功能整合于感测装置200中的第一电极112a～112b上，如此，触控感测装置200得以同时地支援接触式触控与非接触式触控的应用，并减少触控感测装置200的体积与制造成本。另外，在一实施例中，通过在第一电极112a～112b与第二电极114b～114d之间设置保护距离可以有效地维持立体电场的感应范围。

在另一实施例中，当第三电极122用以在第三时序接收第二驱动信号D2时，第四电极124于第三时序依据第二驱动信号D2而进行非接触式触控感测以产生第二感测信号S2。举例而言，第三电极122a～122c可用以支援非接触式触控的驱动功能。触控感测装置200可以采用第二驱动信号D2(由第三电极122a～122c接收)来驱动第四电极124a～124b而进行非接触式触控感测。换句话说，此实施例通过将非接触式触控的驱动与感测功能整合于触控感测装置200中的第三电极122a～122c上，如此，触控感测装置200得以同时地支援接触式触控与非接触式触控的应用，并减少触控感测装置200的体积与制造成本。另外，在一实施例中，通过在第三电极122a～122c与第四电极124a～124b之间设置保护距离可以有效地维持立体电场的感应范围。

在又一实施例中，当第二电极114中的部分电极(如，第二电极114a～114b与第二电极114d～114e)用以在第二时序接收第二驱动信号D2时，第二电极114中的另一部分电极(如，第二电极114c)可用以在第二时序依据第二驱动信号D2而进行非接触式触控感测以产生第二感测信号S2。相似地，当第三电极122中的部分电极(如，第三电极122a与第三电极122c)用以在第三时序接收第二驱动信号D2时，第三电极122中的另一部分电极(如，第三电极122b)可用以在第三时序依据第二驱动信号D2而进行非接触式触控感测以产生第二感测信号S2。举例而言，第二电极114c与第三电极122b可用以支援非接触式触控的感测功能。换句话说，在此实施例中，通过将接触式触控的驱动功能与非接触式触控的感测功能整合于触控感测装置200中的第二电极114c上，并通过将接触式触控与非接触式触控的感测功能整合于触控感测装置200中的第三电极122b上，如此，触控感测装置200得以同时地支援接触式触控与非接触式触控的应用，并减少触控感测装置200的体积与制造成本。另外，在一实施例中，通过在第二电极114a～114e之间设置保护距离可以有效地维持立体电场的感应范围，相似地，通过在第三电极122a～122c之间设置保护距离可以有效地维持立体电场的感应范围。

在一实施例中，请参阅图2C，如图2C所示，触控感测装置200还包含触控控制单元140，且触控控制单元140包含驱动控制单元142。驱动控制单元142用以产生第一驱动信号D1与第二驱动信号D2，并控制第一驱动信号D1与第二驱动信号D2的产生顺序与持续时间，从而依据第一驱动信号D1与第二驱动信号D2而产生驱动信号Dout。

在另一实施例中，驱动控制单元142包含接触式驱动控制单元143、非接触式驱动控制单元144以及驱动信号选择器145。接触式驱动控制单元143用以产生第一驱动信号D1，并将第一驱动信号D1传送至驱动信号选择器145。非接触式驱动控制单元144用以产生第二驱动信号D2，并将第二驱动信号D2传送至驱动信号选择器145。驱动信号选择器145用以依据第一驱动信号D1与第二驱动信号D2而产生驱动信号Dout，从而控制第一驱动信号D1与第二驱动信号D2的产生顺序与持续时间。举例而言，当驱动信号选择器145输出第一驱动信号D1以作为驱动信号Dout时，驱动信号选择器145可以于第一时序将第一驱动信号D1传送至第一电极112与第二电极114；当驱动信号选择器145输出第二驱动信号D2以作为驱动信号Dout时，驱动信号选择器145可以在第二时序将第二驱动信号D2传送至第二电极114，并在第三时序将第二驱动信号D2传送至第三电极122。应了解到，第一驱动信号D1与第二驱动信号D2的产生顺序与持续时间可以依据实际操作需求而相应地调整，因此，上述实施例并非用以限制本实用新型。

在又一实施例中，触控控制单元140包含信号接收选择器146与信号处理单元148。信号接收选择器146用在选择性接收第一感测信号S1与第二感测信号S2。信号处理单元148电性连接信号接收选择器146，并用以依据第一感测信号S1或第二感测信号S2而产生坐标信号Sout。由于信号接收选择器146与信号处理单元148的可行的实作方式已详细地为上述实施例与附图图1C所示范，故于此不重复赘述。

图3A为依据本实用新型揭示的实施例所绘制的触控感测装置300的架构示意图。如图3A与图2C所示，触控感测装置300包含基板单元102、第一电极112、第二电极114、第三电极122、第四电极124以及感测电极134。第一电极112与第二电极114平行设置于基板单元102上，第三电极122与第四电极124平行设置于基板元件102上，且第三电极122与第四电极124垂直设置于第一电极112与第二电极114以形成空置区域。感测电极134设置于空置区域中。

第一电极112(如，第一电极112a～112b)用以接收第一驱动信号D1。第二电极114(如，第二电极114a～114e)用以选择性接收第一驱动信号D1与第二驱动信号D2。第三电极122(如，第三电极122a～122c)与第四电极124(如，第四电极124a～124b)用以依据第一驱动信号D1而进行接触式触控感测以产生第一感测信号S1。感测电极134用以依据第二驱动信号D2而进行非接触式触控感测以产生第二感测信号S2。

在一实施例中，请参阅图3B，图3B为依据本实用新型揭示的实施例所绘制的触控感测装置300的侧面架构示意图。如图3B所示，第一电极112a～112b(仅绘示第一电极112a)、第二电极114a～114e(未绘示)、第三电极122a～122c、第四电极124a～124b以及感测电极134均设置于基板元件102的相同面上。

在一实施例中，当第一电极112与第二电极114在第一时序接收第一驱动信号D1时，第三电极122与第四电极124在第一时序依据第一驱动信号D1而进行接触式触控感测以产生第一感测信号S1；当第二电极114在第二时序接收第二驱动信号D2时，感测电极134在第二时序依据第二驱动信号D2而进行非接触式触控感测以产生第二感测信号S2。举例而言，触控感测装置300可先以第一驱动信号D1(由第一电极112a～112b与第二电极114a～114e接收)驱动第三电极122a～122c与第四电极124a～124b进行接触式触控感测，再以第二驱动信号D2(由第二电极114a～114e接收)驱动感测电极134(如，列感测电极134a～134b)进行非接触式触控感测。换句话说，在此实施例中，通过将接触式触控与非接触式触控的驱动功能整合于触控感测装置300中的第二电极114a～114e上，如此，触控感测装置300得以同时地支援接触式触控与非接触式触控的应用，并减少触控感测装置300的体积与制造成本。另外，在一实施例中，通过在第二电极114b～114d与感测电极134(如，列感测电极134a～134b)之间设置保护距离可以有效地维持立体电场的感应范围。

在另一实施例中，当第三电极122用以在第三时序接收第二驱动信号D2时，感测电极134在第三时序依据第二驱动信号D2而进行非接触式触控感测以产生第二感测信号S2。举例而言，触控感测装置300可以采用第二驱动信号D2(由第三电极122a～122c接收)来驱动感测电极134(如，行感测电极134a～134b)而进行非接触式触控感测。换句话说，在此实施例中，通过将接触式触控的驱动功能与非接触式触控的感测功能整合于触控感测装置300中的第三电极122a～122c上，如此，触控感测装置300得以同时地支援接触式触控与非接触式触控的应用，并减少触控感测装置300的体积与制造成本。另外，在一实施例中，通过在第三电极122a～122c与感测电极134(如，行感测电极134a～134b)之间设置保护距离可以有效地维持立体电场的感应范围。

在一实施例中，触控感测装置300还包含如图2C所示的触控控制单元140，且触控控制单元140包含驱动控制单元142。驱动控制单元142用以产生第一驱动信号D1与第二驱动信号D2，并控制第一驱动信号D1与第二驱动信号D2的产生顺序与持续时间，从而依据第一驱动信号D1与第二驱动信号D2而产生驱动信号Dout。由于触控控制单元140的可行的实作方式已详细地为上述实施例与附图图2C所示范，故于此不重复赘述。

在另一实施例中，触控控制单元140包含信号接收选择器146与信号处理单元148。信号接收选择器146用于选择性接收第一感测信号S1与第二感测信号S2。信号处理单元148电性连接信号接收选择器146，并用以依据第一感测信号S1或第二感测信号S2而产生坐标信号Sout。由于信号接收选择器146与信号处理单元148的可行的实作方式已详细地为上述实施例与附图图2C所示范，故于此不重复赘述。

在上述实施例中，本实用新型所揭示的触控感测装置是将接触式触控与非接触式触控的驱动与感测功能整合于第一电极、第二电极、第三电极以及第四电极，从而同时地支援接触式触控与非接触式触控的应用。举例而言，第一电极与第二电极可用以依序地接收第一驱动信号与第二驱动信号，且第一驱动信号与第二驱动信号分别用以驱动接触式触控与非接触式触控。第三电极第四电极可用以依序地依据第一驱动信号而进行接触式触控感测与依据第二驱动信号而进行非接触式触控感测。因此，本实用新型所揭示的触控感测装置不仅可以有效地维持触控感测装置的支援应用，更可以显著地减少触控感测装置的制作成本。

技术领域中的一般技术人员可以容易理解到本实用新型的实施例实现一个或多个前述举例的优点。阅读前述说明书之后，技术领域中的一般技术人员将有能力对如同此处本实用新型的内容作多种类的更动、置换、等效物以及多种其他实施例。因此本实用新型的保护范围当视权利要求所界定的与其均等范围为主。