本發明涉及觸控領域,特別涉及一種觸控裝置及其驅動電路和驅動方法、電子設備。
背景技術:
智能手機、平板電腦等便攜式電子設備被廣泛應用于人們的日常生活以及工作當中,為人們的生活和工作帶來了巨大的便利,甚至影響著人們的生活方式。
隨著電子技術的發展,人們對便攜式電子設備的功能要求越來越高,因此壓力感應功能成為進步一步提高用戶體驗的措施。實現壓力感測后,可以利用壓力維度的信息進行相關應用功能的開發。
電容式觸控屏以其靈敏度高,支持多點觸控等優點,被廣泛應用于便攜式電子設備中。如何在電容式觸控屏內實現壓力感測成為了相關領域技術人員亟待解決的問題。
技術實現要素:
本發明解決的問題是提供一種觸控裝置及其驅動電路和驅動方法、電子設備,以在電容式觸控屏內實現壓力感測。
為解決上述問題,本發明提供一種觸控裝置用于實現壓力感測的驅動方法,所述觸控裝置包括:檢測導體和呈陣列排布的檢測電極,所述檢測電極與所述檢測導體相對設置構成電容結構,用于感測觸摸和壓力;定義所述檢測電極和所述檢測導體執行壓力感測的階段為壓力感測階段,定義所述檢測電極和所述檢測導體執行觸摸感測的階段為觸摸感測階段;所述檢測導體在壓力感測階段呈懸置狀態;
所述驅動方法包括:
在壓力感測階段,
向部分所述檢測電極提供第一壓力感測信號,向剩余的所述檢測電極提供第二壓力感測信號,所述第一壓力感測信號與所述第二壓力感測信號不相等,接收所述第一壓力感測信號的檢測電極為第一壓力電極,接收所述第二壓力感測信號的檢測電極為第二壓力電極,所述第一壓力電極與所述檢測導體用于構成第一電容結構,所述第二壓力電極與所述檢測導體用于構成第二電容結構,所述第一電容結構與所述第二電容結構串聯;
獲得所述第一壓力電極和所述第二壓力電極之間的電容值,并將所述第一壓力電極和所述第二壓力電極之間的電容值與預設的第一電容值比較,獲得所述第一壓力電極和所述第二壓力電極之間的電容變化值作為壓力電容變化值;
根據所述壓力電容變化值獲得壓力信號以實現壓力感測;
在觸摸感測階段,
向部分所述檢測電極提供第一觸摸感測信號,向剩余的所述檢測電極提供第二觸摸感測信號,接收所述第一觸摸感測信號的檢測電極為第一觸摸電極,接收所述第二觸摸感測信號的檢測電極為第二觸摸電極;
對所述第一觸摸電極或所述第二觸摸電極進行自電容檢測或者對第一觸摸電極與第二觸摸電極進行互電容檢測,以實現觸摸感測。
可選的,所述驅動方法還包括:獲得所述第一觸摸電極與所述第二觸摸電極之間的電容值,并根據所述第一觸摸電極與所述第二觸摸電極與預設的第二電容值獲得所述第一觸摸電極與所述第二觸摸電極之間的電容變化值作為觸摸電容變化值;獲得壓力信號的步驟包括:根據所述壓力電容變化值與所述觸摸電容變化值獲得壓力信號。
可選的,實現壓力感測的步驟包括:判斷所述壓力信號是否大于預設的壓力閾值,當所述壓力信號大于所述壓力閾值時,判斷存在壓力。
可選的,向所述第一壓力電極提供第一壓力感測信號,向所述第二壓力電極提供第二壓力感測信號的步驟中,向所述第一壓力電極提供第一壓力感測信號,使所述第二壓力電極接地;獲得所述第一壓力電極和所述第二壓力電極之間的電容值的步驟包括:檢測所述第一壓力電極的對地電容值;獲得 壓力電容變化值的步驟包括:比較所述第一壓力電極的對地電容值與所述第一電容值獲得所述壓力電容變化值。
可選的,向所述第一觸摸電極提供第一觸摸感測信號,向所述第二觸摸電極提供第二觸摸感測信號的步驟中,所述第一觸摸感測信號與所述第二觸摸感測信號相等。
可選的,所述觸控裝置還包括:與所述檢測導體相連的放電電極,用于釋放電荷;定義所述檢測電極和所述檢測導體不執行壓力檢測也不執行觸摸感測的階段為空閑階段;所述驅動方法還包括:在壓力感測階段或觸摸感測階段,使所述放電電極懸置;在空閑階段,使所述放電電極接地。
相應的,本發明還提供一種觸控裝置用于實現壓力感測的驅動電路,所述觸控裝置包括:檢測導體和呈陣列排布的檢測電極,所述檢測電極與所述檢測導體相對設置構成電容結構,用于感測觸摸和壓力,定義所述檢測電極和所述檢測導體執行壓力感測的階段為壓力感測階段,定義所述檢測電極和所述檢測導體執行觸摸感測的階段為觸摸感測階段;所述檢測導體在壓力感測階段呈懸置狀態;
所述驅動電路包括:
壓力感測模塊,用于向部分所述檢測電極提供第一壓力感測信號,向剩余的所述檢測電極提供第二壓力感測信號,所述第一壓力感測信號與所述第二壓力感測信號不相等,接收所述第一壓力感測信號的檢測電極為第一壓力電極,接收所述第二壓力感測信號的檢測電極為第二壓力電極,所述第一壓力電極與所述檢測導體用于構成第一電容結構,所述第二壓力電極與所述檢測導體用于構成第二電容結構,所述第一電容結構與所述第二電容結構串聯;還用于獲得所述第一壓力電極和所述第二壓力電極之間的電容值,并比較所述第一壓力電極和所述第二壓力電極之間的電容值與預設的第一電容值獲得所述第一壓力電極和所述第二壓力電極之間的電容變化值作為壓力電容變化值;所述壓力感測模塊還用于根據所述壓力電容變化值獲得壓力信號以實現壓力感測;
觸摸感測模塊,用于向部分所述檢測電極提供第一觸摸感測信號,向剩 余的所述檢測電極提供第二觸摸感測信號,接收所述第一觸摸感測信號的檢測電極為第一觸摸電極,接收所述第二觸摸感測信號的檢測電極為第二觸摸電極;還用于對所述第一觸摸電極或所述第二觸摸電極進行自電容檢測或者對第一觸摸電極與第二觸摸電極進行互電容檢測,以實現觸摸感測;
控制模塊,用于在壓力感測階段,控制所述壓力感測模塊向所述第一壓力電極提供所述第一壓力感測信號,向所述第二壓力電極提供所述第二壓力感測信號,并獲得所述第一壓力電極和所述第二壓力電極之間的電容值以及所述壓力電容變化值,且根據所述壓力電容變化值獲得壓力信號,并根據所述壓力信號實現壓力感測;
以及,
用于在觸摸感測階段,控制所述觸摸感測模塊向所述第一觸摸電極提供所述第一觸摸感測信號,向所述第二觸摸電極提供所述第二觸摸感測信號,并對所述第一觸摸電極或所述第二觸摸電極進行自電容檢測或者對第一觸摸電極與第二觸摸電極進行互電容檢測,以實現觸摸感測。
可選的,所述觸摸感測模塊還用于獲得所述第一觸摸電極與所述第二觸摸電極之間的電容值,并根據所述第一觸摸電極與所述第二觸摸電極與預設的第二電容值獲得所述第一觸摸電極與所述第二觸摸電極之間的電容變化值作為觸摸電容變化值;所述壓力感測模塊還與所述觸摸感測模塊相連,用于獲得所述觸摸感測模塊獲得的觸摸電容變化值,并根據所述壓力電容變化值與所述觸摸電容變化值獲得壓力信號。
可選的,所述壓力感測模塊比較所述壓力信號與預設的壓力閾值的相對大小,當所述壓力信號大于所述壓力閾值時,判斷存在壓力。
可選的,所述壓力感測模塊包括:壓力驅動單元,用于向所述第一壓力電極提供所述第一壓力感測信號,向所述第二壓力電極提供所述第二壓力感測信號;壓力檢測單元,用于獲得所述第一壓力電極和所述第二壓力電極之間的電容值,并根據所述第一壓力電極和所述第二壓力電極之間的電容值與預設的第一電容值獲得所述第一壓力電極和所述第二壓力電極之間的電容變化值作為壓力電容變化值;還用于根據所述壓力電容變化值獲得壓力信號以 實現壓力感測。
可選的,壓力驅動單元包括:第一驅動器,用于產生所述第一壓力感測信號,并向所述第一壓力電極提供所述第一壓力感測信號;第二驅動器,用于產生所述第二壓力感測信號,并向所述第二壓力電極提供所述第二壓力感測信號。
可選的,所述壓力檢測單元包括:壓力電容檢測器,用于獲得所述第一壓力電極和所述第二壓力電極之間的電容值;壓力電容比較器,用于根據所述第一壓力電極和所述第二壓力電極之間的電容值與預設的第一電容值獲得所述第一壓力電極和所述第二壓力電極之間的電容變化值作為壓力電容變化值;壓力感測器,用于根據所述壓力電容變化值獲得壓力信號以實現壓力感測。
可選的,所述第二壓力感測信號為接地信號;所述壓力電容檢測器檢測所述第一壓力電極的對地電容值;所述壓力電容比較器根據所述第一壓力電極的對地電容值與所述第一電容值獲得所述壓力電容變化值。
可選的,所述觸摸感測模塊包括:觸摸驅動單元,用于向所述第一觸摸電極提供所述第一觸摸感測信號,向所述第二觸摸電極提供所述第二觸摸感測信號;觸摸檢測單元,用于對所述第一觸摸電極或所述第二觸摸電極進行自電容檢測或者對第一觸摸電極與第二觸摸電極進行互電容檢測,以實現觸摸感測。
可選的,所述觸摸感測模塊還包括:觸摸電容檢測器,用于獲得所述第一觸摸電極和所述第二觸摸電極之間的電容值;觸摸電容比較器,用于根據所述第一觸摸電極和所述第二觸摸電極之間的電容值與預設的第二電容值獲得所述第一觸摸電極和所述第二觸摸電極之間的電容變化值作為觸摸電容變化值;所述壓力感測器還用于根據所述壓力電容變化值,并結合所述觸摸電容變化值獲得壓力信號以實現壓力感測。
可選的,所述壓力感測器包括:判斷元件,用于比較所述壓力信號與預設的壓力閾值的相對大小,當所述壓力信號大于所述壓力閾值時,判斷存在壓力。
可選的,所述控制模塊包括:壓力控制單元,用于在壓力感測階段,控制所述壓力感測模塊向所述第一壓力電極提供所述第一壓力感測信號,向所述第二壓力電極提供所述第二壓力感測信號,并獲得所述第一壓力電極和所述第二壓力電極之間的電容值以及所述壓力電容變化值,且根據所述壓力電容變化值獲得壓力信號以實現壓力感測;觸摸控制單元,用于在觸摸感測階段,控制所述觸摸感測模塊向所述第一觸摸電極提供所述第一觸摸感測信號,向所述第二觸摸電極提供所述第二觸摸感測信號,并對所述第一觸摸電極或所述第二觸摸電極進行自電容檢測或者對第一觸摸電極與第二觸摸電極進行互電容檢測,以實現觸摸感測。
可選的,所述觸控裝置還包括:與所述檢測導體相連的放電電極,用于釋放電荷;定義所述檢測電極和所述檢測導體不執行壓力檢測也不執行觸摸感測的階段為空閑階段;所述控制模塊還包括放電控制單元,用于在壓力感測階段或觸摸感測階段使所述放電電極懸置,還用于在空閑階段使所述放電電極接地。
可選的,所述第一觸摸感測信號與所述第二觸摸感測信號相等。
進一步,本發明還提供一種觸控裝置,包括:
第一基板和第二基板,所述第一基板和所述第二基板相對設置;
軟性支撐物,位于所述第一基板和所述第二極板之間,用于在所述第一基板或所述第二基板受到外部壓力時發生形變;
檢測導體和呈陣列排布的檢測電極,位于所述第一基板和所述第二基板之間,且在所述軟性支撐物發生形變時所述檢測電極和所述檢測導體之間的距離發生變化;
驅動電路,本發明所提供的驅動電路。
本發明還提供一種電子設備,所述電子設備包括本發明所提供的觸控裝置。
與現有技術相比,本發明的技術方案具有以下優點:
本發明通過在壓力檢測階段向部分所述檢測電極提供第一壓力感測信號, 向剩余的所述檢測電極提供第二壓力感測信號,且所述第一壓力感測信號與所述第二壓力感測信號不相等,通過檢測接收所述第一壓力感測信號的第一壓力電極與接收所述第二壓力感測信號的第二壓力電極所構成電容結構電容值的變化,實現對所述檢測導體與第一壓力電極以及所述檢測導體與第二壓力電極之間距離變化的檢測,從而實現壓力感測。本發明技術方案除了能夠實現觸摸感測之外,還可以通過向所述檢測電極提供電壓的變化實現對壓力的感測,在不大幅改變器件結構的基礎上,實現了觸摸感測與壓力感測功能的集成,有效的擴大了所述觸控裝置的控制能力,進一步提高了觸控裝置的用戶體驗。
本發明的可選方案中,所述檢測電極可以為集成顯示觸控裝置的電極或者自電容觸控裝置的電極,所述檢測電極能夠既能用于壓力感測也能用于觸摸感測,能夠實現壓力感測與觸摸感測的通道復用。壓力感測與觸摸感測的通道復用能夠結合壓力感測獲得的信息和觸摸感測獲得的信息以實現控制功能,壓力感測獲得的信息能夠用于判斷觸摸是否存在,能夠提高所述觸控裝置的抗干擾能力,提高其觸控功能的用戶體驗。
本發明的可選方案中,可以通過在觸控裝置中設置與檢測導體相連的放電電極,使放電電極在觸摸感測階段或壓力感測階段懸置,在空閑階段使放電電極接地,從而可以在不進行壓力感測或觸摸感測時,釋放所述檢測導體上的電荷,避免了檢測導體上積聚電荷而影響所述觸控裝置的功能。
本發明的可選方案中,通過向第一壓力電極提供第一壓力感測信號,向第二壓力電極提供第二壓力感測階段以實現壓力感測,因此可以通過調節第一壓力電極與第二壓力電極的數量,以調節壓力電容值與所述第一電容值的相對大小,從而調節所獲得壓力信號的信噪比。而且所述壓力信號信噪比的可調節性能,也擴大了所述觸控裝置固件程序的調試空間。
附圖說明
圖1是本發明電子設備一實施例的示意圖;
圖2至圖4是本發明觸控裝置第一實施例的示意圖;
圖5至圖7是本發明觸控裝置第二實施例的示意圖;
圖8是本發明觸控裝置第三實施例的示意圖;
圖9和圖10是本發明觸控裝置第四實施例的示意圖;
圖11是本發明觸控裝置第五實施例的示意圖;
圖12是本發明使觸控裝置實現壓力感測的驅動方法第一實施例壓力感測階段的流程示意圖;
圖13是本發明使觸控裝置實現壓力感測的驅動方法第一實施例觸摸感測階段的流程示意圖;
圖14本發明使觸控裝置實現壓力感測的驅動方法第三實施例的流程示意圖。
具體實施方式
為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更為明顯易懂,下面結合附圖對本發明的具體實施例做詳細的說明。
為了解決背景技術中提到的問題,本發明提供一種電子設備。
參考圖1,示出了本發明電子設備一實施例的示意圖。
所述電子設備1包括觸控裝置2,所述觸控裝置2能夠感測觸摸與壓力,用戶通過觸摸和施壓大小實現對所述電子設備1的控制。
所述電子設備1中可以設置有壓力感測指令單元11與觸摸感測指令單元12,其中所述壓力感測指令單元11用于觸發所述觸控裝置2的壓力感測階段,使所述觸控裝置2進行壓力感測;所述觸摸感測指令單元12用于觸發所述觸控裝置2的觸摸感測階段,使所述觸控裝置2進行觸摸感測。
需要說明的是,圖1中示出的所述壓力感測指令單元11與所述觸摸感測指令單元12的位置與形式僅為一示例,不應以此限制所述壓力感測指令單元11與所述觸摸感測指令單元12的位置與形式。
例如,所述電子設備1內可以設置有開機裝置,用于啟動所述電子設備1,所述開機裝置可以包括所述壓力感測指令單元11或所述觸摸感測指令單元12,所述壓力感測指令單元11用于在啟動所述電子設備1時觸發所述觸控裝置2 進行壓力感測;或者所述觸摸感測指令單元12用于在啟動所述電子設備1時觸發所述觸控裝置2進行觸摸感測。
或者所述電子設備1中設置有應用程序裝置,用于提供應用程序。所述應用程序裝置可以包括所述壓力感測指令單元11或所述觸摸感測指令單元12,所述壓力感測指令單元11用于在應用程序被選中或應用程序使用過程中觸發所述觸控裝置2進行壓力感測;或者所述觸摸感測指令單元12用于在應用程序被選中或應用程序使用過程中觸發所述觸控裝置2進行觸摸感測。
需要說明的是,本發明對電子設備1中是否設置有所述壓力感測指令單元11或所述觸摸感測指令單元12并不限定,在本發明其他實施例中,還可以通過其他方式或手段實現所述觸控裝置2壓力感測或觸摸感測的觸發。
具體的,所述電子設備1可以是手機、平板電腦、筆記本電腦或臺式電腦。
參考圖2至圖4,示出了本發明觸控裝置第一實施例的示意圖。
參考圖2,示出了本發明所述觸控裝置的剖視結構示意圖。
具體的,所述觸控裝置包括:第一基板11和第二基板12,所述第一基板11和所述第二基板12相對設置。
本實施例中,位于下方的第一基板11用于提供支撐作用;位于上方的第二基板12用于提供保護作用。所述第一基板11和所述第二基板12相對設置,且之間具有一定厚度的間隙。
第一基板11與第二基板12之間的間隙可以填充氣體,如空氣。第一基板11與第二基板12之間的間隙也可以填充液體介質,如液晶。
軟性支撐物13,位于第一基板11和第二極板12之間,用于在所述第一基板11或所述第二基板12受到外部壓力時發生形變。
所述軟性支撐物13用于在所述第一基板11和第二基板12之間形成一定厚度的間隙。此外,所述軟性支撐物13還能夠在所述第一基板11和第二基板12受到外部壓力時發生形變,以改變所述第一基板11和第二基板12之間的距離。
檢測導體14和呈陣列排布的檢測電極15,位于所述第一基板11和所述第二極板12之間,且在所述軟性支撐物13發生形變時所述檢測導體14和所述檢測電極15之間的距離發生變化。
具體的,所述檢測電極15位于所述第一基板11朝向所述第二基板12的表面,所述檢測導體14位于所述第二基板12朝向所述第一基板11的表面。所述檢測導體14與所述檢測電極15構成電容結構,以感測觸摸和壓力。
需要說明的是,本實施例中,所述檢測導體14位于所述第二基板12朝向所述第一基板11的表面上的做法僅為一示例。在本發明其他實施例中,所述檢測導體還可以位于所述第二基板背向所述第一基板的表面。
定義所述檢測電極15和所述檢測導體14執行壓力感測的階段為壓力感測階段,定義所述檢測電極15和所述檢測導體14執行觸摸感測的階段為觸摸感測階段。所述檢測導體14在壓力感測階段呈懸置狀態。
參考圖3,示出了忽略所述第二基板12以及所述軟性支撐物13,所述觸控裝置的俯視結構示意圖
本實施例中,所述觸控裝置還包括檢測模塊10,所述檢測模塊10包括連續3行所述檢測電極15。所述檢測導體14包括一條或多條沿列方向延伸的檢測導線,連續三條檢測導線相連構成一導線組。
所述觸控裝置還包括驅動電路100,用于在壓力感測階段,向部分所述檢測電極15提供第一壓力感測信號vp1,向剩余的所述檢測電極15提供第二壓力感測信號vp2,所述第一壓力感測信號vp1與所述第二壓力感測信號vp2不相等,接收所述第一壓力感測信號vp1的檢測電極15為第一壓力電極15pa,接收所述第二壓力感測信號vp2的檢測電極15為第二壓力電極15pb,所述第一壓力電極15pa與所述檢測導體14用于構成第一電容結構ca,所述第二壓力電極15pb與所述檢測導體14用于構成第二電容結構cb,所述第一電容結構ca與所述第二電容結構cb串聯,并獲得所述第一壓力電極15pa和所述第二壓力電極15pb之間的電容值,且根據所述第一壓力電極15pa和所述第二壓力電極15pb之間的電容值與預設的第一電容值獲得所述第一壓力電極15pa和所述第二壓力電極15pb之間的電容變化值作為壓力電容變化值δcp,根據 所述壓力電容變化值δcp獲得壓力信號以實現壓力感測。
此外,所述驅動電路100還用于在觸摸感測階段,向部分所述檢測電極15提供第一觸摸感測信號,向剩余的所述檢測電極15提供第二觸摸感測信號,接收所述第一觸摸感測信號的檢測電極15為第一觸摸電極,接收所述第二觸摸感測信號的檢測電極15為第二觸摸電極,并對所述第一觸摸電極或所述第二觸摸電極進行自電容檢測或者對第一觸摸電極與第二觸摸電極進行互電容檢測,以實現觸摸感測。
需要說明的是,可以以啟動電子設備觸發所述壓力感測階段。當所述電子設備開機觸發所述壓力感測階段,所述驅動電路100向所述第一壓力電極15pa提供所述第一壓力感測信號vp1,向所述第二壓力電極15pb提供所述第二壓力感測信號vp2;所述驅動電路100獲得所述第一壓力電極15pa和所述第二壓力電極15pb之間的電容值,且根據所述第一壓力電極15pa和所述第二壓力電極15pb之間的電容值與所述第一電容值獲得所述壓力電容變化值δcp,根據所述壓力電容變化值δcp獲得壓力信號以實現壓力感測。
此外,也可以以啟動電子設備觸發所述觸摸感測階段。當所述電子設備開機觸發所述觸摸感測階段,所述驅動電路100向所述第一觸摸電極提供所述第一觸摸感測信號,向所述第二觸摸電極提供所述第二觸摸感測信號,并對所述第一觸摸電極或所述第二觸摸電極進行自電容檢測或對第一觸摸電極與第二觸摸電極進行互電容檢測,以實現觸摸感測。
所以所述電子設備在啟動后可以通過觸摸感測實現簡單操作控制,或者通過壓力感測實現簡單操作,增加了壓力維度的信息,有效的提高了所述觸控裝置的操控功能,提高了電子設備的用戶體驗。
還需要說明的是,除了采用電子設備啟動觸發所述壓力感測階段或者觸摸感測階段,也可以通過壓力感測指令觸發所述壓力感測階段或者通過所述觸摸感測指令觸發所述觸摸感測階段。
具體的,以電子設備為手機為例進行說明,所述觸控裝置可以為手機觸摸屏。當手機啟動后,以預設頻率向所述驅動電路100提供觸摸感測指令,以使所述驅動電路100在以一定頻率對所述手機觸摸屏進行觸摸感測;當手 機用于點選特定應用程序時,向驅動電路100發送壓力感測指令,以觸發壓力感測階段。
進一步,在壓力感測階段,為了提高對壓力感測的準確性,所述驅動電路100還用于獲得所述第一觸摸電極與所述第二觸摸電極之間的電容值,并根據所述第一觸摸電極與所述第二觸摸電極與預設的第二電容值獲得所述第一觸摸電極與所述第二觸摸電極之間的電容變化值作為觸摸電容變化值;所述驅動100根據所述壓力電容變化值δcp與所述觸摸電容變化值獲得壓力信號。
結合參考圖4,示出了圖2和圖3中驅動電路100的功能框圖。
所述驅動電路100包括:壓力感測模塊110與觸摸感測模塊120以及控制模塊130。
其中,所述壓力感測模塊110,用于在壓力感測階段,向部分所述檢測電極15提供第一壓力感測信號vp1,向剩余的所述檢測電極15提供第二壓力感測信號vp2,所述第一壓力感測信號vp1與所述第二壓力感測信號vp2不相等,接收所述第一壓力感測信號vp1的檢測電極15為第一壓力電極15pa,接收所述第二壓力感測信號vp2的檢測電極15為第二壓力電極15pb,所述第一壓力電極15pa與所述檢測導體14用于構成第一電容結構ca,所述第二壓力電極15pb與所述檢測導體14用于構成第二電容結構cb,所述第一電容結構ca與所述第二電容結構cb串聯;還用于獲得所述第一壓力電極15pa和所述第一壓力電極15pb之間的電容值,并比較所述第一壓力電極15pa和所述第二壓力電極15pb之間的電容值與預設的第一電容值獲得所述第一壓力電極15pa和所述第二壓力電極15pb之間的電容變化值作為壓力電容變化值δcp;所述壓力感測模塊110還用于根據所述壓力電容變化值δcp獲得壓力信號以實現壓力感測。
如圖4所示,壓力感測模塊110包括:壓力驅動單元111用于向部分所述檢測電極15提供所述第一壓力感測信號vp1,向剩余的所述檢測電極15提供所述第二壓力感測信號vp2。
其中所述壓力驅動單元111包括:第一驅動器111a,用于產生所述第一 壓力感測信號vp1,并向部分所述檢測電極15(即第一壓力電極15pa)提供所述第一壓力感測信號vp1;第二驅動器111b,用于產生所述第二壓力感測信號vp2,并向剩余的所述檢測電極15(即第二壓力電極15pb)提供所述第二壓力感測信號vp2。
結合參考圖3,本實施例中,所述第一驅動器111a向所述檢測模塊10內2行所述檢測電極15提供第一壓力感測信號vp1;所述第二驅動器111b向所述檢測模塊10內剩余的1行所述檢測電極15提供第二壓力感測信號vp2。
具體的,所述第一驅動器111a向所述檢測模塊10內位于兩側的2行所述檢測電極15提供所述第一壓力感測信號vp1;所述第二驅動器111b向所述檢測模塊10內位于中間的1行所述檢測電極15提供第二壓力感測信號vp2。
也就是說,本實施例中,在一檢測模塊10內,包括有2行所述第一壓力電極15pa和1行所述第二壓力電極15pb,且所述2行第一壓力電極15pa位于所述1行第二壓力電極15pb的兩側。
所述第一驅動器111a向所述第一壓力電極15pa提供所述第一壓力感測信號vp1使所述第一壓力電極15pa位于第一電位;所述第二驅動器111b向所述第二壓力電極15pb提供所述第二壓力感測信號vp2使所述第二壓力電極15pb位于第二電位。所述第二壓力感測信號vp2可以為接地信號,也就是說,所述第二驅動器111b用于使所述第二壓力電極15pb接地。
本實施例中,所述檢測電極15為自電容觸控裝置的電極,所述檢測電極15可以被配置為防水模式與非防水模式。因此所述第一驅動器111a將部分檢測電極15配置為防水模式,所述第二驅動器111b將剩余的檢測電極15配置為非防水模式。
繼續參考圖4,所述壓力感測模塊110還包括:壓力檢測單元112用于獲得所述第一壓力電極15pa和所述第二壓力電極15pb之間的電容值,并根據所述第一壓力電極15pa和所述第二壓力電極15pb之間的電容值與預設的第一電容值獲得所述第一壓力電極15pa和所述第二壓力電極15pb之間的電容變化值作為壓力電容變化值δcp;還用于根據所述壓力電容變化值δcp獲得壓力信號以實現壓力感測。
具體的,所述壓力檢測單元112包括:用于獲得所述第一壓力電極15pa和所述第二壓力電極15pb之間的電容值的壓力電容檢測器112a和用于獲得壓力電容變化值δcp的壓力電容比較器112b。
所述壓力電容檢測器112a與所述檢測電極15(即所述第一壓力電極15pa以及所述第二壓力電極15pb)相連,獲得所述第一壓力電極15pa與所述第二壓力電極15pb之間的電容值。
本實施例中,所述第二壓力感測信號vp2為接地信號,也就是說,所述第二壓力電極15pb接地。因此所述壓力電容檢測器112a獲得所述第一壓力電極15pa與所述第二壓力電極15pb之間的電容值即為所述第一壓力電極15pa的對地電容值。
所述壓力電容比較器112b,用于根據所述第一壓力電極15pa和所述第二壓力電極15pb之間的電容值與預設的第一電容值獲得所述第一壓力電極15pa和所述第二壓力電極15pb之間的電容變化值作為壓力電容變化值δcp。
具體的,所述壓力電容比較器112b,與所述壓力電容檢測器112a相連,接收所述壓力電容檢測器112a獲得的所述第一壓力電極15pa與所述第二壓力電極15pb之間的電容值。
所述壓力電容比較器112b內預設有第一電容值。其中,所述第一電容值為所述第一基板11和所述第二基板12未受到外部壓力時,所述第一壓力電極15pa與所述第二壓力電極15pb之間電容結構的電容值。所述壓力電容比較器112b根據所述第一壓力電極15pa和所述第二壓力電極15pb之間的電容值與所述第一電容值獲得所述第一壓力電極15pa和所述第二壓力電極15pb之間電容結構電容值的變化值作為壓力電容變化值δcp。
如圖3所示,所述第一壓力電極15pa與所述檢測導體14構成第一電容結構ca,所述第二壓力電極15pb與所述檢測導體14構成第二電容結構cb。由于所述第一壓力感測信號vp1與所述第二壓力感測信號vp2不相等,因此所述第一壓力電極15pa與所述第二壓力電極15pb的電位不相等。所以所述第一壓力電極15pa與所述第二壓力電極15pb之間電容結構由所述第一電容結構ca與所述第二電容結構cb串聯構成。
因此,當所述第一基板11與所述第二基板12受到外部壓力時,所述軟性支撐物13發生形變,所述檢測導體14與所述第一壓力電極15pa以及所述第二壓力電極15pb之間的距離發生變化,所述第一電容結構ca以及所述第二電容結構cb的電容值發生變化,從而使所述第一壓力電極15pa與所述第二壓力電極15pb之間電容結構的電容值發生變化。
具體的,當外部壓力使所述第一電容結構ca和所述第二電容結構cb的電容值分別產生δca和δca的變化時,由所述第一電容結構ca和所述第二電容結構cb串聯構成的所述第一壓力電極15pa與所述第二壓力電極15pb之間電容結構的電容值會發生變化:δc=(δca*δcb)/(δca+δcb)。
所以,在外部壓力使所述第一電容結構ca和所述第二電容結構cb的電容值分別產生δca和δca的變化時,所述壓力電容比較器112b可以獲得所述壓力電容變化值為δcp=(δca*δcb)/(δca+δcb)。
具體的,本實施例中,所述壓力電容檢測器112a獲得所述第一壓力電極15pa的對地電容值。因此,所述壓力電容比較器112b根據所述第一壓力電極15pa的對地電容值與所述第一電容值獲得所述壓力電容變化值δcp。
此外,所述壓力檢測單元還包括:壓力感測器112c,用于根據所述壓力電容變化值δcp獲得壓力信號以實現壓力感測。
所述壓力感測器112c與所述壓力電容比較器112b相連,接收所述壓力電容比較器112b獲得的所述壓力電容變化值為δcp,根據所述壓力電容變化值δcp產生壓力信號以實現壓力感測。
本實施例中,所述壓力感測器112c通過比較所述壓力信號與預設的壓力閾值的相對大小,判斷是否存在壓力。具體的,所述壓力感測器112c還包括判斷元件112cj,用于比較所述壓力信號與預設的壓力閾值的相對大小,當所述壓力信號大于所述壓力閾值時,判斷存在壓力。在配置有所述觸控裝置的電子設備,可以根據是否存在壓力的判斷,進一步開發應用,實現對壓力維度信息的利用。
需要說明的是,本實施例中,所述壓力感測器112c通過判斷是否存在壓力實現對壓力的感測的做法僅為一示例。在本發明其他實施例中,所述壓力 感測器還可以通過對壓力大小進行感測以實現壓力感測。配置有所述觸控裝置的電子設備,可以根據不同大小的壓力,開發不同的應用,以實現對壓力維度信息的進一步開發利用。
所述驅動電路100還包括:觸摸感測模塊120,用于在觸摸感測階段,向部分所述檢測電極15提供第一觸摸感測信號,向剩余的所述檢測電極15提供第二觸摸感測信號,接收所述第一觸摸感測信號的檢測電極15為第一觸摸電極,接收所述第二觸摸感測信號的檢測電極15為第二觸摸電極;還用于對所述第一觸摸電極或所述第二觸摸電極進行自電容檢測或者對第一觸摸電極與第二觸摸電極進行互電容檢測,以實現觸摸感測。
具體的,所述觸摸感測模塊120包括:觸摸驅動單元121用于向部分所述檢測電極15提供所述第一觸摸感測信號,向剩余的所述檢測電極15提供所述第二觸摸感測信號。
所述觸摸驅動單元121產生所述第一觸摸感測信號與所述第二觸摸感測信號,且與所述檢測電極15(即所述第一觸摸電極或所述第二觸摸電極)相連,向部分所述檢測電極15(即所述第一觸摸電極)提供所述第一觸摸感測信號,向剩余的所述檢測電極15(即所述第二觸摸電極)提供所述第二觸摸感測信號。所述第一觸摸感測信號使所述第一觸摸電極位于第一電位,所述第二觸摸感測信號使所述第二觸摸電極位于第二電位。
需要說明的是,本實施例中,所述第一觸摸感測信號與所述第二觸摸感測信號相等。因此在觸摸感測階段所述第一觸摸電極與所述第二觸摸電極的電位相等。
所述觸摸感測模塊120還包括:觸摸檢測單元122用于對所述第一觸摸電極或所述第二觸摸電極進行自電容檢測或者對第一觸摸電極與第二觸摸電極進行互電容檢測,以實現觸摸感測。
具體的,所述觸摸檢測單元122與所述檢測電極15相連,對所述檢測電極15(即所述第一觸摸電極或所述第二觸摸電極)進行自電容檢測或者對所述第一觸摸電極與所述第二觸摸電極進行互電容檢測,實現對觸摸的感測。
以所述觸控裝置為手機觸摸屏為例進行說明,當受到手指觸摸時,由于人 體是接地的,因此所述檢測電極15經過人體實現接地,因此通過對所述檢測電極15的自電容檢測或對所述第一觸摸電極與所述第二觸摸電極進行互電容檢測能夠實現觸摸感測。
需要說明的是,可以通過開機觸發所述壓力感測階段或者觸摸感測階段,也可以通過壓力感測指令觸發所述壓力感測階段或者通過觸摸感測指令觸發所述觸摸感測階段。本實施例中,所述驅動電路100通過所述控制模塊130對所述壓力感測模塊110和所述觸摸感測模塊120的控制。
具體的,所述驅動電路100還包括控制模塊130,用于在壓力感測階段,控制所述壓力感測模塊向部分所述檢測電極15提供所述第一壓力感測信號vp1,向剩余的所述檢測電極15提供所述第二壓力感測信號vp2,并獲得所述第一壓力電極15pa和所述第二壓力電極15pb之間的電容值以及所述壓力電容變化值δcp,且根據所述壓力電容變化值δcp獲得壓力信號,并根據所述壓力信號實現壓力感測;以及,用于在觸摸感測階段,控制所述觸摸感測模塊向部分所述檢測電極15提供所述第一觸摸感測信號,向剩余的所述檢測電極15提供所述第二觸摸感測信號,并對所述第一觸摸電極或所述第二觸摸電極進行自電容檢測或者對第一觸摸電極與第二觸摸電極進行互電容檢測,以實現觸摸感測。
具體的,所述控制模塊130包括:壓力控制單元131用于在壓力感測階段,控制所述壓力感測模塊向部分所述檢測電極15提供所述第一壓力感測信號vp1,向剩余的所述檢測電極15提供所述第二壓力感測信號vp2,并獲得所述第一壓力電極15pa和所述第二壓力電極15pb之間的電容值以及所述壓力電容變化值δcp,且根據所述壓力電容變化值δcp獲得壓力信號以實現壓力感測。
以及,觸摸控制單元132用于在觸摸感測階段,控制所述觸摸感測模塊向部分所述檢測電極15提供所述第一觸摸感測信號,向剩余的所述檢測電極15提供所述第二觸摸感測信號,并對所述第一觸摸電極或所述第二觸摸電極進行自電容檢測或者對第一觸摸電極與第二觸摸電極進行互電容檢測,以實現觸摸感測。
需要說明的是,可以通過在所述控制模塊130內設置時鐘單元,使所述控制模塊130根據一定頻率周期性的使所述壓力感測模塊110進行壓力感測,也根據一定頻率周期性的使所述觸摸感測模塊120進行觸摸感測,從而實現對觸摸和壓力的掃描,提高所述觸控裝置的用戶體驗。
還需要說明的是,本實施例中,所述檢測電極15在壓力感測階段感測壓力,在觸摸感測階段感測觸摸,能夠實現壓力感測與觸摸感測的通道復用。所以本實施例觸控裝置進行壓力感測的精度可以達到現有技術中觸摸感測的精度,有效的提高了壓力感測的精度。
而且,由于所述觸控裝置能夠實現壓力感測與觸摸感測的通道復用,因此能夠實現觸摸感測控制與壓力感測控制的結合,能夠有效提高所述觸控裝置的性能。例如,所述觸控裝置能夠通過壓力感測功能提高對被動筆或者戴手套觸摸等觸摸信號較小的情況下的感測性能,特別是對于被動筆,在壓力感測情況下,具有比觸摸感測更強更穩定的信號,因此能夠有效改善信噪比,所以壓力感測功能能夠對觸摸感測功能提供有效的輔助作用;此外,壓力感測與觸摸感測的通道復用能夠使所述觸控裝置對被動筆實現壓力大小的檢測,從而為開發針對被動筆的筆觸功能提供可能;進一步,對于水下等復雜環境,可以直接采用壓力感測實現控制功能,為所述觸控裝置應用在復雜環境中提供了便利,提高了所述觸控裝置的抗干擾能力。
參考圖5至圖7,示出了本發明觸控裝置第二實施例的示意圖。
參考圖5,示出了所述觸控裝置的剖視結構示意圖。
本實施例中,所述觸控裝置還包括:位于第一基板21和所述第二基板22之間的第三基板26。本實施例中,所述檢測電極25位于所述第一基板21的表面,所述軟性支撐物23位于所述第三基板26與所述第二基板22之間,所述檢測導體24位于所述第二基板22朝向所述第一基板21的表面。
當所述第一基板21或所述第二基板22受到外部壓力時,所述軟性支撐物23發生形變,使所述第三基板26與所述第二基板22之間的距離發生變化,從而改變所述檢測導體24與所述檢測電極25之間距離。
需要說明的是,本實施例中,所述檢測電極25和所述檢測導體24以及 所述軟性支撐物的位置僅為一示例,在本發明其他實施例中,所述檢測電極還可以位于所述第三基板朝向所述第二基板的表面,所述軟性支撐物可以位于所述第三基板與所述第一基板之間,所述檢測導體位于所述第一基板背向所述第二基板的表面。當所述第一基板或所述第二基板受到外部壓力時,所述檢測電極與所述檢測導體之間的距離也會變化,以實現壓力感測。
此外,參考圖6,示出了忽略所述第二基板22和第三基板26以及所述軟性支撐物23,所述觸控裝置的俯視結構示意圖。
本實施例中,所述觸控裝置還包括:檢測模塊20,所述檢測模塊20包括連續的3列所述檢測電極25,所述檢測導體24包括一條或多條沿行方向延伸的檢測導線。
結合參考圖7,示出了圖5和圖6中驅動電路200的功能框圖。
本實施例中,所述第一驅動器211a向所述檢測模塊20內2列所述檢測電極25提供所述第一壓力感測信號vp1;所述第二驅動器211b向所述檢測模塊20內剩余的1列所述檢測電極25提供所述第二壓力感測信號vp2。
具體的,所述第一驅動器211a向所述檢測模塊20內位于兩側的2列所述檢測電極25提供第一壓力感測信號vp1;所述第二驅動器211b向所述檢測模塊20內位于中間的1列所述檢測電極25提供第二壓力感測信號vp2。
也就是說,本實施例中,在一檢測模塊20內,包括有2列所述第一壓力電極25pa和1列所述第二壓力電極25pb,且所述2列第一壓力電極25pa位于所述1列第二壓力電極15pb的兩側。
此外,本實施例中,所述檢測電極25為集成顯示觸控裝置(integrateddisplaycontrol)的電極。因此所述檢測電極25可以被配置為全驅模式、高阻抗(high-z)模式以及接地(gnd)模式。因此所述第一驅動器211a將所述第一壓力電極25pa配置為全驅模式;所述第二驅動器211b將所述第二壓力電極25pb配置為接地模式。
進一步,本實施例中,為了提高所述觸控裝置的對壓力檢測的準確度,所述觸摸感測模塊220還用于獲得所述第一觸摸電極與所述第二觸摸電極之間的電容值,并根據所述第一觸摸電極與所述第二觸摸電極與預設的第二電 容值獲得所述第一觸摸電極與所述第二觸摸電極之間的電容變化值作為觸摸電容變化值;所述壓力感測模塊210還用于與所述觸摸感測模塊220相連,用于獲得所述觸摸感測模塊220獲得的觸摸電容變化值,并根據所述壓力電容變化值δcp與所述觸摸電容變化值獲得壓力信號。
因此,所述觸摸感測模塊220還包括:用于獲得所述第一觸摸電極和所述第二觸摸電極之間的電容值的觸摸電容檢測器223以及用于獲得所述觸摸電容變化值的觸摸電容比較器224。
所述觸摸電容檢測器223與所述檢測電極25(即所述第一觸摸電極和所述第二觸摸電極)相連,獲得所述第一觸摸電極與所述第二觸摸電極之間的電容值。
所述觸摸電容比較器224,用于根據所述第一觸摸電極和所述第二觸摸電極之間的電容值與預設的第二電容值獲得所述第一觸摸電極和所述第二觸摸電極之間的電容變化值作為觸摸電容變化值。
具體的,所述觸摸電容比較器224,與所述觸摸電容檢測器223相連,接收所述觸摸電容檢測器223獲得的所述第一觸摸電極與所述第二觸摸電極之間的電容值。
所述觸摸電容比較器224內預設有第二電容值。其中,所述第二電容值為所述觸控裝置未受到觸摸時,所述第一觸摸電極和所述第二觸摸電極之間電容結構的電容值。所述觸摸電容比較器224根據所述第一觸摸電極和所述第二觸摸電極之間電容結構的電容值與所述第二電容值獲得所述第一觸摸電極和所述第二觸摸電極之間電容結構電容值的變化作為觸摸電容變化值。
本實施例中,所述壓力感測器212c還用于根據所述壓力電容變化值δcp,并結合所述觸摸電容變化值獲得壓力信號以實現壓力感測。
具體的,所述壓力感測器212c與所述壓力電容比較器212b相連,獲得所述壓力電容變化值δcp;所述壓力感測器212c還與所述觸摸電容比較器224相連,獲得所述觸摸電容變化值。
例如,采用100g壓力對所述觸控裝置進行測試:當所述第一壓力電極25pa與所述第二壓力電極25pb均設置為全驅模式時,由觸摸產生的電容變化值大 于等于800mf,由壓力產生的電容變化值小于等于300mf;而所述第一壓力電極25pa設置為全驅模式,所述第二壓力電極25pb設置為接地模式時,由觸摸產生的電容變化值小于等于500mf,由壓力產生的電容變化值大于等于9000mf,由此可見,通過比較壓力電容變化值δcp與觸摸電容變化值,能夠排出觸摸對壓力感測的干擾,提高壓力感測的進度。
因此,本實施例中,所述壓力電容感測器212c根據所述壓力電容變化值δcp和所述觸摸電容變化值,獲得壓力信號以實現壓力感測。根據所述壓力電容變化值δcp和所述觸摸電容變化值,獲得壓力信號,能夠在壓力感測的過程中,排除手指觸摸對壓力信號的干擾,從而提高對壓力感測的準確性。
參考圖8,示出了本發明觸控裝置第三實施例的示意圖。需要說明的是,圖8中忽略了所述第二基板以及所述軟性支撐物。
本實施例中,所述觸控裝置還包括:檢測模塊30,所述檢測模塊30包括3×3個所述檢測電極35;所述檢測導體34包括沿行方向橫跨所述檢測模塊30內3列所述檢測電極35的一條或多條第一檢測導線以及沿列方向橫跨所述檢測模塊30內3行所述檢測電極35的一條或多條第二檢測導線。
本實施例中,所述第一驅動器向所述檢測模塊30內1個所述檢測電極35提供所述第二壓力感測信號vp2;所述第二驅動器向所述檢測模塊30內剩余的所述檢測電極35提供所述第一壓力感測信號vp1。
具體的,所述第二驅動器向所述檢測模塊30內位于中心的所述檢測電極35提供所述第二壓力感測信號vp2;所述第一驅動器向所述檢測模塊30內位于周圍的所述檢測電極35提供所述第一壓力感測信號vp1。
也就是說,本實施例中,9個所述檢測電極35構成3×3的矩陣構成檢測模塊30,其中包括有8個所述第一壓力電極35pa和1個所述第二壓力電極35pb,而且,8個所述第一壓力電極35pa位于1個所述第二壓力電極35pb的周圍。
需要說明的是,第一實施例與第二實施例中,第一壓力電極和第二壓力電極的數量比值為2:1;本實施例中,所述第一壓力電極35pa與所述第二壓力電極35pb的數量比值為8:1。所受到的外部壓力相等,所述檢測導體與第 一壓力電極和第二壓力電極間距離變化量相等時,本實施例中,所獲得的壓力電容變化值δcp較大,因此所獲得的壓力信號較強,信噪比較高。所以通過調節第一壓力電極與第二壓力電極的數量,能夠調節壓力電容值與所述第一電容值的相對大小,從而調節所獲得壓力信號的信噪比。而且所述壓力信號信噪比的可調節性能,也擴大了所述觸控裝置固件程序的調試空間。
進一步,所述檢測電極35為互電容觸控裝置的驅動電極或接收電極;所述接收電極為所述第一壓力電極35pa,所述驅動電極為所述第二壓力電極35pb。所述第一驅動器向所述接收電極提供所述第一壓力感測信號vp1,所述第二驅動器向所述驅動電極提供所述第二壓力感測信號vp2。
參考圖9和圖10,示出了本發明觸控裝置第四實施例的示意圖。
參考圖9,示出了所述觸控裝置忽略所述第二基板以及所述軟性支撐物的俯視結構示意圖。
本實施例中,所述觸控裝置還包括:與所述檢測導體44相連的放電電極47,用于釋放電荷。定義所述檢測電極45和所述檢測導體44不執行壓力檢測也不執行觸摸感測的階段為空閑階段。所述放電電極47在所述壓力感測階段或所述觸摸感測階段懸置,在所述空閑階段接地。
由于在壓力感測階段或觸摸感測階段,所述檢測導體44呈懸置狀態。懸置的所述檢測導體44會出現電荷累積現象,從而影響所述觸控裝置的實用功能。以手機觸摸屏為例進行說,當手機觸摸屏中的所述檢測導體44出現電荷累積現象時,會影響手機觸摸屏的顯示功能。
如圖9所示,本實施例中,所述檢測導體44包括一條或多條沿列向延伸的檢測導線,所述放電電極47位于所述檢測電極45所構成陣列列向的一側或兩側,與所述檢測導線相連。當空閑階段所述放電電極47實現接地時,所述檢測導體44能夠通過所述放電電極47將積累的電荷釋放至地端。
需要說明的是,所述放電電極47位于所述檢測電極45所構成陣列列向的一側或兩側的做法僅為一示例。在本發明其他實施例中,所述放電電極47還可以設置于所述觸控裝置的其他位置。當所述檢測導體44由一條或多條沿行方向延伸的檢測導線,所述放電電極47可以位于所述檢測電極45所構成 陣列行向的一側或兩側,與所述檢測導線相連。
參考圖10,示出了圖9中所述驅動電路400的功能框圖。
本實施例中,所述驅動電路400與所述放電電極47相連。所述驅動電路400用于在空閑階段使所述放電電極47接地,還用于在壓力感測階段或觸摸感測階段使所述放電電極47懸置。
具體的,所述控制模塊430還包括放電控制單元433,用于在壓力感測階段或觸摸感測階段使所述放電電極47懸置,還用于在空閑階段使所述放電電極47接地。
具體的,所述放電控制單元433與所述放電電極47相連,所述放電控制單元433產生懸置信號,并向所述放電電極47提供所述懸置信號,使所述放電電極47懸置;所述放電控制單元433還產生接地信號,并向所述放電電極47提供所述接地信號,使所述放電電極47接地。
此外,放電控制單元433還分別與所述壓力控制單元431和所述觸摸控制單元432相連,用于壓力感測階段或觸摸感測階段時,產生所述懸置信號;還用于在所述空閑階段產生接地信號。
參考圖11,示出了本發明觸控裝置第五實施例的示意圖。需要說明的是,圖11中省略了所述第二基板和所述軟性支撐物。
本實施例與前述實施例的相同之處,在此不再贅述。本實施例與前述實施例不同之處在于,所述檢測導體54包括檢測模塊50,所述檢測模塊50包括3×3個所述檢測電極55;所述檢測導體54包括沿行方向橫跨所述檢測模塊50內3列所述檢測電極55的一條或多條第一檢測導線以及沿列方向橫跨所述檢測模塊50內3行所述檢測電極55的一條或多條第二檢測導線。所述放電電極57與所述檢測模塊50內的檢測導體54一一對應相連。空閑階段所述檢測模塊50內的檢測導體54通過所述放電電極57實現接地以釋放電荷。
相應的,本發明還提供一種觸控裝置用于實現壓力感測的驅動方法,下面結合附圖對本發明驅動方法的技術方案進行說明。
參考圖3,示出了本發明使觸控裝置實現壓力感測的驅動方法第一實施例 中所述觸控裝置的結構示意圖。
所述觸控裝置包括:檢測導體14和呈陣列排布的檢測電極15,所述檢測電極15與所述檢測導體14相對設置構成電容結構,用于感測觸摸和壓力;定義所述檢測電極15和所述檢測導體14執行壓力感測的階段為壓力感測階段,定義所述檢測電極15和所述檢測導體14執行觸摸感測的階段為觸摸感測階段;所述檢測導體14在壓力感測階段呈懸置狀態。
所述驅動方法包括:
在壓力感測階段,向部分所述檢測電極15提供第一壓力感測信號vp1,向剩余的所述檢測電極15提供第二壓力感測信號vp2,所述第一壓力感測信號vp1與所述第二壓力感測信號vp2不相等,接收所述第一壓力感測信號vp1的檢測電極15為第一壓力電極15pa,接收所述第二壓力感測信號vp2的檢測電極15為第二壓力電極15pb,所述第一壓力電極15pa與所述檢測導體14用于構成第一電容結構ca,所述第二壓力電極15pb與所述檢測導體14用于構成第二電容結構cb,所述第一電容結構ca與所述第二電容結構cb串聯;獲得所述第一壓力電極15pa和所述第二壓力電極15pb之間的電容值,并根據所述第一壓力電極15pa和所述第二壓力電極15pb之間的電容值與預設的第一電容值獲得所述第一壓力電極15pa和所述第二壓力電極15pb之間的電容變化值作為壓力電容變化值δcp;根據所述壓力電容變化值δcp獲得壓力信號以實現壓力感測;在觸摸感測階段,向部分所述檢測電極15提供第一觸摸感測信號,向剩余的所述檢測電極15提供第二觸摸感測信號,接收所述第一觸摸感測信號的檢測電極15為第一觸摸電極,接收所述第二觸摸感測信號的檢測電極15為第二觸摸電極;對所述第一觸摸電極或所述第二觸摸電極進行自電容檢測或者對第一觸摸電極與第二觸摸電極進行互電容檢測,以實現觸摸感測。
需要說明的是,所述壓力感測階段可以通過壓力感測指令觸發,或者所述觸摸感測階段可以通過觸摸感測指令觸發。
例如,可以通過開啟裝置產生所述壓力感測指令或所述觸摸感測指令。在啟動配置有所述觸控裝置的電子設備時,提供所述壓力感測指令以觸發所 述壓力感測階段,或者提供所述觸摸感測指令以觸發所述觸摸感測階段。
或者,也可以通過電子設備中的應用程序產生所述壓力感測指令或觸摸感測指令。當應用程序被選中或應用程序在使用過程中,可以產生所述壓力感測指令或所述觸摸感測指令,以觸發所述壓力感測階段或觸摸感測指令。
但是需要說明的是,采用壓力感測指令或觸摸感測指令觸發所述壓力感測指令或觸摸感測指令的做法僅為一示例,本發明其他實施例中,還可以通過其它方式和手段實現壓力感測階段或觸摸感測階段的觸發。此外在本發明另一些實施例中,還可以通過設置計時設備,以一定頻率周期性的觸發所述壓力感測階段和所述觸摸感測階段,以通過壓力和觸摸的信息實現控制功能。
具體的,結合參考圖12,示出了圖3所示觸控裝置所采用驅動方法壓力感測階段的流程示意圖。
參考圖12中步驟s110,首先向部分所述檢測電極15提供第一壓力感測信號vp1,向剩余的所述檢測電極15提供第二壓力感測信號vp2。
所述第一壓力感測信號vp1與所述第二壓力感測信號vp2不相等。接收所述第一壓力感測信號vp1的檢測電極15為第一壓力電極15pa,接收所述第二壓力感測信號vp2的檢測電極15為第二壓力電極15pb。所述第一壓力電極15pa與所述檢測導體14用于構成第一電容結構ca,所述第二壓力電極15pb與所述檢測導體14用于構成第二電容結構cb,所述第一電容結構ca與所述第二電容結構cb串聯。
結合參考圖3,本實施例中,所述觸控裝置還包括:檢測模塊10,所述檢測模塊10包括連續的3列所述檢測電極15,所述檢測導體14包括一條或多條沿列方向延伸的檢測導線。
因此向部分所述檢測電極15提供第一壓力感測信號vp1,向剩余的所述檢測電極15提供第二壓力感測信號vp2的步驟包括:向所述檢測模塊內2列所述檢測電極15提供所述第一壓力感測信號vp1,向所述檢測模塊內剩余的1列所述檢測電極15提供所述第二壓力感測信號vp2。
具體的,本實施例中,向所述檢測模塊內位于兩側的2列所述檢測電極15提供第一壓力感測信號vp1,向所述檢測模塊內位于中間的1列所述檢測電 極15提供第二壓力感測信號vp2。
向所述第一壓力電極15pa提供所述第一壓力感測信號vp1的步驟中,使所述第一壓力電極15pa位于第一電位;向所述第二壓力電極15pb提供所述第二壓力感測信號vp2的步驟中,使所述第二壓力電極15pb位于第二電位。所述第二壓力感測信號vp2可以為接地信號,也就是說,向所述第二壓力電極15pb提供所述第二壓力感測信號vp2的步驟中,使所述第二壓力電極15pb接地。
需要說明的是,本實施例中,所述檢測電極15為集成顯示觸控裝置(integrateddisplaycontrol)的電極。因此所述檢測電極15可以被配置為全驅模式、高阻抗(high-z)模式以及接地(gnd)模式。因此向部分所述檢測電極15提供第一壓力感測信號vp1,向剩余的所述檢測電極15提供第二壓力感測信號vp2的步驟中,將部分檢測電極15配置為全驅模式,將剩余的檢測電極15配置為接地模式。
之后參考圖12中步驟s120,接著獲得所述第一壓力電極15pa和所述第二壓力電極15pb之間的電容值。
本實施例中,所述第二壓力感測信號vp2為接地信號,也就是說,所述第二壓力電極15pb接地。因此獲得所述第一壓力電極15pa與所述第二壓力電極15pb之間的電容值的步驟中,獲得所述第一壓力電極15pa的對地電容值。
接著參考圖12中步驟s130,根據所述第一壓力電極15pa和所述第二壓力電極15pb之間的電容值與預設的第一電容值獲得所述第一壓力電極15pa和所述第二壓力電極15pb之間的電容變化值作為壓力電容變化值δcp。
所述第一電容值為未受到外部壓力時,所述第一壓力電極15pa與所述第二壓力電極15pb之間電容結構的電容值。
根據所述第一壓力電極15pa和所述第一壓力電極15pb之間的電容值與所述第一電容值,獲得所述第一壓力電極15pa和所述第一壓力電極15pb之間電容結構電容值的變化值作為壓力電容變化值δcp。
如圖3所示,所述第一壓力電極15pa與所述檢測導體14構成第一電容結構ca,所述第二壓力電極15pb與所述檢測導體14構成第二電容結構cb。
由于所述第一壓力感測信號vp1與所述第二壓力感測信號vp2不相等,因此所述第一壓力電極15pa與所述第二壓力電極15pb的電位不相等。所以所述第一壓力電極15pa與所述第二壓力電極15pb之間電容結構由所述第一電容結構ca與所述第二電容結構cb串聯構成。
因此,當受到外部壓力時,所述檢測導體14與所述第一壓力電極15pa以及所述第二壓力電極15pb之間的距離發生變化,所述第一電容結構ca以及所述第二電容結構cb的電容值發生變化,從而使所述第一壓力電極15pa與所述第二壓力電極15pb之間電容結構的電容值發生變化。
具體的,當外部壓力使所述第一電容結構ca和所述第二電容結構cb的電容值分別產生δca和δcb的變化時,由所述第一電容結構ca和所述第二電容結構cb串聯構成的所述第一壓力電極15pa與所述第二壓力電極15pb之間電容結構的電容值會發生變化:δc=(δca*δcb)/(δca+δcb)。
所以,在外部壓力使所述第一電容結構ca和所述第二電容結構cb的電容值分別產生δca和δca的變化時,可以獲得所述壓力電容變化值為δcp=(δca*δcb)/(δca+δcb)。
具體的,本實施例中,獲得所述第一壓力電極15pa與所述第二壓力電極15pb之間的電容值的步驟中,獲得所述第一壓力電極15pa的對地電容值。因此,根據所述第一壓力電極15pa和所述第二壓力電極15pb之間的電容值與預設的第一電容值獲得所述第一壓力電極15pa和所述第二壓力電極15pb之間的電容變化值作為壓力電容變化值δcp的步驟中,根據所述第一壓力電極15pa的對地電容值與所述第一電容值獲得所述壓力電容變化值δcp。
之后,參考圖12中步驟s140,根據所述壓力電容變化值δcp獲得壓力信號以實現壓力感測。
本實施例中,根據所述壓力電容變化值δcp產生壓力信號。之后,通過比較所述壓力信號與預設的壓力閾值的相對大小,判斷是否存在壓力。具體的,實現壓力感測的步驟包括,比較所述壓力信號與預設的壓力閾值的相對大小,當所述壓力信號大于所述壓力閾值時,判斷存在壓力。在配置有所述觸控裝置的電子設備,可以根據是否存在壓力的判斷,進一步開發應用,實 現對壓力維度信息的利用。
需要說明的是,本實施例中,通過判斷是否存在壓力實現對壓力的感測的做法僅為一示例。在本發明其他實施例中,還可以通過對壓力大小進行感測以實現壓力感測。配置有所述觸控裝置,可以根據不同大小的壓力,開發不同的應用,以實現對壓力維度信息的進一步開發利用。
除了能夠感測壓力,采用本發明驅動方法的觸控裝置還可以感測觸摸,以實現控制。
參考圖13,示出了圖3所示觸控裝置所采用驅動方法觸摸感測階段的流程示意圖。
首先參考圖13中步驟s150,向部分所述檢測電極15提供第一觸摸感測信號,向剩余的所述檢測電極15提供第二觸摸感測信號;接收所述第一觸摸感測信號的檢測電極15為第一觸摸電極,接收所述第二觸摸感測信號的檢測電極15為第二觸摸電極。
具體的,產生所述第一觸摸感測信號與所述第二觸摸感測信號,向部分所述檢測電極15(即所述第一觸摸電極)提供所述第一觸摸感測信號,向剩余的所述檢測電極15(即所述第二觸摸電極)提供所述第二觸摸感測信號。所述第一觸摸感測信號使所述第一觸摸電極位于第一電位,所述第二觸摸感測信號使所述第二觸摸電極位于第二電位。
需要說明的是,本實施例中,所述第一觸摸感測信號與所述第二觸摸感測信號相等。因此在觸摸感測階段所述第一觸摸電極與所述第二觸摸電極的電位相等。
接著,參考圖13中步驟s160,對所述第一觸摸電極或所述第二觸摸電極進行自電容檢測或者對第一觸摸電極與第二觸摸電極進行互電容檢測,以實現觸摸感測。
以所述觸控裝置為手機觸摸屏為例進行說明,當受到手指觸摸時,由于人體是接地的,因此所述檢測電極15經過人體實現接地,因此通過對所述檢測電極15的自電容檢測或對所述第一觸摸電極與所述第二觸摸電極進行互電容檢測能夠實現觸摸感測。
需要說明的是,可以根據一定頻率重復進行壓力感測或觸摸感測,從而實現對壓力信息和觸摸信息的掃描,以提高所述觸控裝置的用戶體驗。
參考圖6,示出了本發明使觸控裝置實現壓力感測的驅動方法第二實施例中所述觸控裝置的結構示意圖。
本實施例與第一實施例相同之處不再贅述。本實施例與第一實施例的不同之處在于,如圖6所示,所述觸控裝置還包括:檢測模塊20,所述檢測模塊20包括連續的三行所述檢測電極25,所述檢測導體24包括一條或多條沿行方向延伸的檢測導線。
結合參考圖14,示出了圖6所示觸控裝置所采用驅動方法的流程圖。
本實施例中,步驟s210,向部分所述檢測電極25提供第一壓力感測信號vp1,向剩余的所述檢測電極25提供第二壓力感測信號vp2的步驟包括:向所述檢測模塊20內2行所述檢測電極25提供所述第一壓力感測信號vp1;向所述檢測模塊20內剩余的1行所述檢測電極25提供所述第二壓力感測信號vp2。
具體的,向所述檢測模塊20內位于兩側的2行所述檢測電極25提供第一壓力感測信號vp1;向所述檢測模塊20內位于中間的1行所述檢測電極25提供第二壓力感測信號vp2。
也就是說,本實施例中,在一檢測模塊20內,包括有2行所述第一壓力電極25pa和1行所述第二壓力電極25pb,且所述2行第一壓力電極25pa位于所述1行第二壓力電極25pb的兩側。
此外,本實施例中,所述檢測電極25為自電容觸控裝置的電極,因此向部分所述檢測電極25提供第一壓力感測信號vp1,向剩余的所述檢測電極25提供第二壓力感測信號vp2的步驟中,將部分檢測電極25配置為防水模式,將剩余的檢測電極25配置為非防水模式。
為了提高對壓力檢測的準確性,本實施例中,在觸摸感測階段,所述觸摸方法還包括:執行步驟s241,獲得所述第一觸摸電極與所述第二觸摸電極之間的電容值;之后,執行步驟s242,根據所述第一觸摸電極與所述第二觸摸電極之間的電容值與預設的第二電容值獲得所述第一觸摸電極與所述第二觸摸電極之間的電容變化值作為觸摸電容變化值。
所以執行步驟s240,獲得壓力變化值的步驟包括:根據所述壓力電容變化值δcp與所述觸摸電容變化值獲得壓力信號。從而能夠在壓力感測的過程中,排除手指觸摸對壓力信號的干擾,從而提高對壓力感測的準確性。
參考圖8,示出了本發明驅動方法第三實施例中觸控裝置的結構示意圖。
本實施例中,所述觸控裝置還包括:檢測模塊30,所述檢測模塊30包括3×3個所述檢測電極35;所述檢測導體34包括沿行方向橫跨所述檢測模塊30內3列所述檢測電極35的一條或多條第一檢測導線以及沿列方向橫跨所述檢測模塊30內3行所述檢測電極35的一條或多條第二檢測導線。
因此本實施例中,向部分所述檢測電極35提供第一壓力感測信號vp1,向剩余的所述檢測電極35提供第二壓力感測信號vp2的步驟包括:向所述檢測模塊30內1個所述檢測電極35提供所述第二壓力感測信號vp2;向所述檢測模塊30內剩余的所述檢測電極35提供所述第一壓力感測信號vp1。
具體的,向所述檢測模塊30內位于中心的所述檢測電極35提供所述第二壓力感測信號vp2;向所述檢測模塊30內位于周圍的所述檢測電極35提供所述第一壓力感測信號vp1。
也就是說,本實施例中,每9個所述檢測電極35構成3×3的矩陣,其中包括有8個所述第一壓力電極35pa和1個第二壓力電極35pb,而且,8個所述第一壓力電極35pa位于1個所述第二壓力電極35pb的周圍。
所述檢測電極35為互電容觸控裝置的驅動電極或接收電極;所述接收電極為所述第一壓力電極35pa,所述驅動電極為所述第二壓力電極35pb。所以向部分所述檢測電極35提供第一壓力感測信號vp1,向剩余的所述檢測電極35提供第二壓力感測信號vp2的步驟中,向所述接收電極提供所述第一壓力感測信號vp1,向所述驅動電極提供所述第二壓力感測信號vp2。
參考圖9,示出了本發明驅動方法第四實施例中觸控裝置的結構示意圖。
本實施例與前述實施例相同之處不再贅述,本實施例與前述實施例的不同之處在于:觸控裝置還包括:與所述檢測導體44相連的放電電極47,用于釋放電荷。定義所述檢測電極45和所述檢測導體44不執行壓力檢測也不執行觸摸感測的階段為空閑階段。所述放電電極47在所述壓力感測階段或所述 觸摸感測階段懸置,在所述空閑階段接地。
由于在壓力感測階段或觸摸感測階段,所述檢測導體44呈懸置狀態。懸置的所述檢測導體44會出現電荷累積現象,從而影響所述觸控裝置的實用功能。以手機觸摸屏為例進行說,當手機觸摸屏中的所述檢測導體44出現電荷累積現象時,會影響手機觸摸屏的顯示功能。
如圖9所示,本實施例中,所述檢測導體44包括一條或多條沿列向延伸的檢測導線,所述放電電極47位于所述檢測電極45所構成陣列列向的一側或兩側,與所述檢測導線相連。當空閑階段所述放電電極47實現接地時,所述檢測導體44能夠通過所述放電電極47將積累的電荷釋放至地端。
因此所述驅動方法還包括:在空閑階段,使所述放電電極接地。具體的,在壓力感測階段或觸摸感測階段,向所述放電電極47提供懸置信號,使所述放電電極47懸置;在空閑階段,向所述放電電極提供接地信號,使所述放電電極接地。
需要說明的是,所述放電電極47位于所述檢測電極45所構成陣列列向的一側或兩側的做法僅為一示例。在本發明其他實施例中,所述放電電極47還可以設置于所述觸控裝置的其他位置。當所述檢測導體44由一條或多條沿行方向延伸的檢測導線,所述放電電極47可以位于所述檢測電極45所構成陣列行向的一側或兩側,與所述檢測導線相連。
綜上,本發明通過在壓力檢測階段向部分所述檢測電極提供第一壓力感測信號,向剩余的所述檢測電極提供第二壓力感測階段,且所述第一壓力感測信號與所述第二壓力感測信號不相等,通過檢測接收所述第一壓力感測信號的第一壓力電極與接收所述第二壓力感測信號的第二壓力電極所構成電容結構電容值的變化,實現對所述檢測導體與第一壓力電極以及所述檢測導體與第二壓力電極之間距離變化的檢測,從而實現壓力感測。本發明技術方案除了能夠實現觸摸感測之外,還可以通過向所述檢測電極提供電壓的變化實現對壓力的感測,在不改變器件結構的基礎上,實現了觸摸感測與壓力感測功能的集成,有效的擴大了所述觸控裝置的控制能力,進一步提高了觸控裝置的用戶體驗。
雖然本發明披露如上,但本發明并非限定于此。任何本領域技術人員,在不脫離本發明的精神和范圍內,均可作各種更動與修改,因此本發明的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。