本發(fā)明有關(guān)于一種感應(yīng)裝置，特別是一種具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置。

背景技術(shù)：

輕薄短小的行動(dòng)裝置帶動(dòng)觸控顯示面板的潮流，且由于觸控的人機(jī)界面技術(shù)成熟與使用者對(duì)3d觸控的操作需求不斷提升，壓力觸控的技術(shù)也隨之推陳出新。同時(shí)，機(jī)器人的廣泛應(yīng)用于工業(yè)乃至逐漸深入辦公室、醫(yī)院與家庭，致人工觸覺(jué)裝置需求迅速成長(zhǎng)。現(xiàn)有觸覺(jué)控制應(yīng)用如壓力觸控顯示面板將多個(gè)微機(jī)電的壓力傳感器置于顯示面板的邊緣或角落，借以感測(cè)面板表面的觸碰壓力；或?qū)⒍鄠€(gè)微機(jī)電的壓力傳感器置于機(jī)器人的彷真皮膚內(nèi)側(cè)以實(shí)現(xiàn)觸碰及壓力的偵測(cè)，不僅傳感器成本高昂且配線的裝設(shè)與貼合不易。此外也有使用導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電海棉或含碳纖維的人造皮膚借由量測(cè)其電流變化反推其阻抗變化與壓力值者，既耗電且精準(zhǔn)度不高。并且前述都無(wú)法作對(duì)象近接的探測(cè)，因此壓力觸控及人工觸覺(jué)裝置仍有改善的空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為改善上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置，以提高壓力觸控的精確度。

為達(dá)成本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供一種具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置，包括：

一上基板，該上基板包含一第一表面與相對(duì)于該第一表面的一第二表面；

一第一電極層，該第一電極層設(shè)置于該上基板的其中一個(gè)表面，該第一電極層包含多個(gè)第一感應(yīng)電極；

一第二電極層，該第二電極層相對(duì)于該第一電極層設(shè)置，且相較于該第一電極層更遠(yuǎn)離該上基板，其包含多個(gè)第二感應(yīng)電極，該多個(gè)第二感應(yīng)電極與該多個(gè)第一感應(yīng)電極呈一對(duì)一對(duì)應(yīng)并與對(duì)應(yīng)的第一感應(yīng)電極兩兩電氣相連接形成多個(gè)觸控感應(yīng)電極；

多條觸控電極走線，每一條觸控電極走線與一個(gè)觸控感應(yīng)電極對(duì)應(yīng)并電氣連接并與其它觸控感應(yīng)電極呈電氣絕緣；

一彈性介電材料層，該彈性介電材料層設(shè)置于該第二電極層背對(duì)該上基板的一側(cè)，且該彈性介電材料層遇壓力時(shí)體積壓縮變形，并于除去壓力時(shí)回復(fù)原有的體積與形狀；及

一第三電極層，該第三電極層設(shè)置于該彈性介電材料層背對(duì)該上基板的一側(cè)，其包含至少一個(gè)壓力感應(yīng)電極。

該多條觸控電極走線為該多個(gè)第一感應(yīng)電極或該多個(gè)第二感應(yīng)電極所屏蔽。

該多條觸控電極走線為該多個(gè)第一感應(yīng)電極與該多個(gè)第二感應(yīng)電極所共同屏蔽。

還包括：

一電容偵測(cè)電路，依序或隨機(jī)將一觸控電容感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)施加于選定的該觸控感應(yīng)電極，并自該觸控感應(yīng)電極輸入一觸控感應(yīng)信號(hào)，作觸控偵測(cè)操作，并將與該觸控電容感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)同相位的一輔助信號(hào)施加于相對(duì)的至少一個(gè)壓力感應(yīng)電極；該電容偵測(cè)電路將一壓力電容感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)施加于該至少一個(gè)壓力感應(yīng)電極并自該壓力感應(yīng)電極輸入一壓力感應(yīng)信號(hào)，作壓力偵測(cè)操作；其于壓力偵測(cè)操作時(shí)又依序或隨機(jī)將一壓力對(duì)應(yīng)激勵(lì)信號(hào)施加于選定的該觸控感應(yīng)電極。

該上基板為一高分子薄膜或一超薄玻璃，其厚度不大于500μm。

該上基板為一耐曲撓材質(zhì)基板，且其厚度不大于500μm。

還包括一下基板，該下基板為一高分子薄膜或一玻璃。

還包括設(shè)置于該第三電極層的背對(duì)該上基板的一側(cè)的一膠合層。

該多個(gè)觸控感應(yīng)電極、壓力感應(yīng)電極通過(guò)透明導(dǎo)電材料制造。

該多個(gè)觸控感應(yīng)電極、壓力感應(yīng)電極通過(guò)不透明導(dǎo)電材料制造。

該電容偵測(cè)電路為一自電容偵測(cè)電路。

該電容偵測(cè)電路于觸控偵測(cè)操作時(shí)更將與該觸控電容感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)同相位的一反射信號(hào)施加于該選定的觸控感應(yīng)電極周遭的觸控感應(yīng)電極。

該電容偵測(cè)電路于壓力偵測(cè)操作時(shí)還將一與該壓力電容感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)同相位的遮蔽信號(hào)施加于非選定的該多個(gè)觸控感應(yīng)電極。

該觸控電容感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)與該壓力電容感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)為一交變信號(hào)，或該觸控電容感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)為一電流源。

該壓力對(duì)應(yīng)激勵(lì)信號(hào)為一直流參考信號(hào)或與該壓力電容感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)反相位的一交變信號(hào)。

該直流參考信號(hào)為一零電位信號(hào)。

附圖說(shuō)明

圖1a為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置的示意圖。

圖1b為依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置的示意圖。

圖2a為依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置的示意圖。

圖2b為依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置的示意圖。

圖3a為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置的側(cè)視圖。

圖3b為依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置的側(cè)視圖。

圖3c為依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置的側(cè)視圖。

圖4a為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置的側(cè)視圖。

圖4b為依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置的側(cè)視圖。

圖4c為依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置的側(cè)視圖。

圖5a為依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置的側(cè)視圖。

圖5b為依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置的俯視圖。

圖6為依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置的觸覺(jué)操作信號(hào)分布圖。

圖7為依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置的壓力偵測(cè)操作信號(hào)分布圖。

圖8為本發(fā)明的一具體實(shí)例的自電容偵測(cè)電路的示意圖。

圖中：

10…具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置；

100…上基板；

100a…第一表面；

100b…第二表面；

110…第一電極層；

120…第二電極層；

112,e11-e19…第一感應(yīng)電極；

122,e21-e29…第二感應(yīng)電極；

130…絕緣層；

v1-v9…層間連接電極；

132…第一層間連接電極；

134…第二層間連接電極；

v11-v19…第一層間連接電極；

v21-v29…第二層間連接電極；

150…觸控電極走線；

w1-w9…觸控電極走線；

160…觸控感應(yīng)電極；

170…壓力感應(yīng)電極；

200…彈性介電材料層；

300…第三電極層；

400…第二基板；

500…膠合層；

50…電容偵測(cè)電路；

50'…自電容偵測(cè)電路；

52…電容激勵(lì)驅(qū)動(dòng)電路；

520…信號(hào)源；

522…驅(qū)動(dòng)器；

54…電容讀取電路；

56…同相放大器；

59…反相放大器；

vc1…觸覺(jué)感應(yīng)信號(hào)；

vc2…壓力感應(yīng)信號(hào)；

vt…觸控電容感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)；

vt1…輔助信號(hào)

vp…壓力電容感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)

vp1…遮蔽信號(hào)；

vcount…對(duì)應(yīng)激勵(lì)信號(hào)；

te01-08…觸控感應(yīng)電極；

te11-18…觸控感應(yīng)電極；

te21-28…觸控感應(yīng)電極；

te31-38…觸控感應(yīng)電極；

90…走線遮蔽電極；

542…第一阻抗；

522a…第二阻抗；

522b…第三阻抗；

540…差動(dòng)放大器；

544…第一電容；

60…感應(yīng)電極；

62…第一雜散電容；

64…第二雜散電容；

540a,540b…輸入端；

540c…輸出端。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

請(qǐng)參考圖1a，為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置10的示意圖。該多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置10（以下簡(jiǎn)稱觸壓感應(yīng)裝置10）包括一由上而下（以使用者手指或觸控筆接觸為上方作為參考方向）的上基板100、一第一電極層110、一第二電極層120、一絕緣層130、一彈性介電材料層200、第三電極層300，再者，此觸壓感應(yīng)裝置10尚且包括多條觸控電極走線150，設(shè)置在上基板100及彈性介電材料層200之間。其中該上基板100具有一第一表面100a及一相對(duì)于該第一表面的第二表面100b，該第一電極層110設(shè)置于該上基板100的其中一個(gè)表面（例如此實(shí)例所示的第二表面100b），且該第一電極層110包含多個(gè)第一感應(yīng)電極112，例如如圖1a所示的該多個(gè)第一感應(yīng)電極e11-e19，但是須知此圖所示僅為一側(cè)視圖，因此該多個(gè)第一感應(yīng)電極的數(shù)量及分布方式不限于此。該第二電極層120設(shè)置于該第一電極層110背對(duì)該上基板100的一側(cè)，亦即相較于第一電極層110設(shè)置且更遠(yuǎn)離上基板100。該第二電極層120包含多個(gè)第二感應(yīng)電極122，該多個(gè)第二感應(yīng)電極122與該多個(gè)第一感應(yīng)電極112呈一對(duì)一對(duì)應(yīng)并與該對(duì)應(yīng)的第一感應(yīng)電極112兩兩電氣相連接，以形成多個(gè)觸控感應(yīng)電極160；該第一電極層110及該第二電極層120將該絕緣層130夾置其間，換句話說(shuō)，即該多個(gè)第二感應(yīng)電極122通過(guò)絕緣層130中的層間連接電極(如圖所示v1-v9)連接到對(duì)應(yīng)的第一感應(yīng)電極112。

該多個(gè)觸控電極走線150(如圖所示w1-w9)與一個(gè)觸控感應(yīng)電極160對(duì)應(yīng)并電氣連接且與其它觸控感應(yīng)電極呈電氣絕緣。在本實(shí)施例中，該多個(gè)觸控電極走線150與第一感應(yīng)電極112共平面設(shè)置且在投影上（由觸壓感應(yīng)裝置10上方）被該多個(gè)第二感應(yīng)電極所屏蔽。所以在此觸壓感應(yīng)裝置10做壓力感測(cè)時(shí)，第一感應(yīng)電極112可以有效遮蔽來(lái)自手指的電荷干擾，使壓力感測(cè)更為精確。該彈性介電材料層200遇壓力時(shí)體積壓縮變形，并于除去壓力時(shí)回復(fù)原有的體積與形狀。該第三電極層300設(shè)置于該彈性介電材料層200背對(duì)該上基板100的一側(cè)，其包含至少一個(gè)壓力感應(yīng)電極170(例如圖1a所示的第三電極層300包含兩個(gè)壓力感應(yīng)電極170)，且在下述各實(shí)施例中，雖然為了簡(jiǎn)化圖面說(shuō)明而并未繪出第三電極層300的詳細(xì)構(gòu)造，但該第三電極層300均包含至少一個(gè)壓力感應(yīng)電極170；此外，該觸壓感應(yīng)裝置10還包括一電容偵測(cè)電路50，此電容偵測(cè)電路50包含一電容激勵(lì)驅(qū)動(dòng)電路52及一電容讀取電路54。

復(fù)參見(jiàn)圖1a，為說(shuō)明本發(fā)明的具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置10用于觸覺(jué)感測(cè)的操作狀況。此電容激勵(lì)驅(qū)動(dòng)電路52包含一信號(hào)源520及一驅(qū)動(dòng)器522，并依序或隨機(jī)將一觸控電容感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)(stimulussignal)vt施加于選定的一觸控感應(yīng)電極160（例如該第一感應(yīng)電極e14與該第二感應(yīng)電極e24）。此外電容激勵(lì)驅(qū)動(dòng)電路52將此觸控電容感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)vt送至一同相放大器56，該同相放大器56的增益值較佳為一，以產(chǎn)生與觸控電容感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)vt同相位的輔助信號(hào)(auxiliarysignal)vt1，此輔助信號(hào)vt1施加于相對(duì)的至少一個(gè)壓力感應(yīng)電極170。由于在相對(duì)的至少一個(gè)壓力感應(yīng)電極170施加與觸控電容感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)vt同相位的信號(hào)，等效上即可在對(duì)應(yīng)選定該觸控感應(yīng)電極160(e14,e24)與相對(duì)的至少一個(gè)壓力感應(yīng)電極170之間產(chǎn)生沒(méi)有電壓差或是幾乎沒(méi)有電壓差的狀態(tài)，亦即不會(huì)有電容產(chǎn)生或是僅有微量電容產(chǎn)生（不至于影響觸控感測(cè)結(jié)果的微量電容），即可避免在偵測(cè)對(duì)應(yīng)選定該觸控感應(yīng)電極160的觸控操作時(shí)，因?yàn)閺椥越殡姴牧蠈?00受壓翹曲而產(chǎn)生電容的干擾，同時(shí)亦阻絕了經(jīng)由壓力感應(yīng)電極170與接地點(diǎn)間電容并聯(lián)效應(yīng)引發(fā)的干擾。

同理，該輔助信號(hào)(auxiliarysignal)vt1亦可同時(shí)施加于該選定觸控感應(yīng)電極160(e14,e24)周遭的觸控感應(yīng)電極160，以消除該選定觸控感應(yīng)電極與其周遭的觸控感應(yīng)電極之間的雜散電容效應(yīng)，并對(duì)該選定觸控感應(yīng)電極上方的電力線產(chǎn)生聚集與頂高的效果，增強(qiáng)其近接感測(cè)的靈敏度。

再者，于本發(fā)明中，觸覺(jué)感測(cè)（tactilesensing）包含使用者手指實(shí)際接觸上基板100的觸控感測(cè)(touchsensing)及使用者手指接近上基板100的近接感測(cè)(proximitysensing)。由于用戶手指實(shí)際接觸觸壓感應(yīng)裝置10或是接近觸壓感應(yīng)裝置10之時(shí)，都會(huì)影響觸壓感應(yīng)裝置10內(nèi)部第一感應(yīng)電極相關(guān)的電容值，因此借由感測(cè)電容值，都可以偵測(cè)是否有手指接觸或是近接。于下面說(shuō)明書(shū)中，即以觸覺(jué)感測(cè)含括觸控感測(cè)及近接感測(cè)兩種操作。

借由圖1a所示的具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置10，可利用輔助信號(hào)vt1減少或是完全消除彈性介電材料層200翹曲或是變形的影響。在電容偵測(cè)電路50的電容激勵(lì)驅(qū)動(dòng)電路52將觸控電容感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)vt施加于選定該觸控感應(yīng)電極160后，電容偵測(cè)電路50的電容讀取電路54可在檢測(cè)點(diǎn)p讀取觸覺(jué)感應(yīng)信號(hào)vc1，即可精確地判斷觸控位置。

請(qǐng)參考圖1b，為說(shuō)明依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置10的示意圖，該具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置10（以下簡(jiǎn)稱觸壓感應(yīng)裝置10）用于觸覺(jué)感測(cè)的操作狀況的示意圖。圖1b所示實(shí)施例與圖1a所示者大致相同，此實(shí)施例中該電容激勵(lì)驅(qū)動(dòng)電路52將送該信號(hào)源520直接送至同相放大器56（不經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)器522），該同相放大器56的增益值較佳為一，以產(chǎn)生與觸控電容感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)vt同相位的輔助信號(hào)(auxiliarysignal)vt1。由于在此實(shí)例中檢測(cè)點(diǎn)p與輔助信號(hào)vt1分離，因此檢測(cè)結(jié)果不會(huì)受到輔助信號(hào)vt1的影響。同樣地，可利用輔助信號(hào)vt1減少或是完全消除介電材料層200翹曲或是變形的影響。在電容偵測(cè)電路50的電容激勵(lì)驅(qū)動(dòng)電路52將觸控電容感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)vt施加于選定該觸控感應(yīng)電極160(e14,e24)后，電容偵測(cè)電路50的電容讀取電路54可在檢測(cè)點(diǎn)p讀取觸覺(jué)感應(yīng)信號(hào)vc1，即可精確地判斷觸控位置。

請(qǐng)參考圖2a，為說(shuō)明依據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置10的示意圖，該具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置10用于壓力感測(cè)的操作狀況時(shí)，此電容激勵(lì)驅(qū)動(dòng)電路52將壓力電容感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)vp施加到第三電極層300的該壓力感應(yīng)電極170，又將與壓力電容感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)vp同相的遮蔽信號(hào)vp1施加到非選定的觸控感應(yīng)電極160（亦即非為選定第一感應(yīng)電極e14的至少部分第一感應(yīng)電極及相對(duì)應(yīng)的第二感應(yīng)電極e24的至少部分第二感應(yīng)電極），以遮蔽來(lái)自手指操作的電容變化，提高壓力感測(cè)精確度。再者，將一具有預(yù)定位準(zhǔn)的對(duì)應(yīng)激勵(lì)信號(hào)vcount施加到選定觸控感應(yīng)電極160(e14,e24)，以增強(qiáng)相對(duì)的壓力感應(yīng)電極170的壓力感測(cè)靈敏度。電容偵測(cè)電路50的電容讀取電路54可在檢測(cè)點(diǎn)p讀取來(lái)自壓力感應(yīng)電極170的壓力感應(yīng)信號(hào)vc2，即可精確地判斷是否有按壓動(dòng)作與壓力的大小。

請(qǐng)參考圖2b，為說(shuō)明依據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置10的示意圖，且該具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置10用于壓力感測(cè)的操作狀況。該具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置10類似圖2a所示的實(shí)施例，然而電容偵測(cè)電路50具有一反相放大器59以取代直流參考信號(hào)源53，換言之，此實(shí)施例的整合觸控與壓力感測(cè)的裝置10由反相放大器59產(chǎn)生與壓力電容感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)vp反相的交變信號(hào)，以作為對(duì)應(yīng)激勵(lì)信號(hào)vconut；同樣地，也可增強(qiáng)相對(duì)的第二感應(yīng)電極的壓力感測(cè)靈敏度。此外，此實(shí)施例的電容偵測(cè)電路50中用于產(chǎn)生遮蔽信號(hào)vp1的同相放大器56輸入不連接到電容讀取電路54的輸入點(diǎn)，例如可直接連接到信號(hào)源520，以避免來(lái)自電容讀取電路54輸入點(diǎn)的壓力感應(yīng)信號(hào)vc2的影響。

請(qǐng)參考圖3a，為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置10的側(cè)視圖。此實(shí)施例大致與圖1a所示者類似，然在此實(shí)施例中，該多個(gè)觸控電極走線150與該多個(gè)第二感應(yīng)電極122共平面且呈一對(duì)一對(duì)應(yīng)且電連接，并在投影上分別被該多個(gè)第一感應(yīng)電極112所屏蔽。該多個(gè)第二感應(yīng)電極122通過(guò)絕緣層130中的層間連接電極(如圖所示v1-v9)連接到對(duì)應(yīng)的第一感應(yīng)電極112，而個(gè)別電連接到對(duì)應(yīng)的第一感應(yīng)電極112，借此也可以使每一觸控電極走線150電連接到對(duì)應(yīng)的第一感應(yīng)電極112。同樣地，由于觸控電極走線150在投影上被第一感應(yīng)電極112所屏蔽，所以在此觸壓感應(yīng)裝置10做壓力感測(cè)時(shí)，第一感應(yīng)電極112可以有效遮蔽來(lái)自手指的電荷干擾，使壓力感測(cè)更為精確。請(qǐng)參考圖3b，為依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置10的側(cè)視圖，該具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置10與圖3a所示者類似，該具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置10還包括一第二基板400，該第二基板400設(shè)置于該第三電極層300背對(duì)該介電材料層200的一側(cè)。請(qǐng)參考圖3c，為依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置10的側(cè)視圖，該具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置10與圖3b所示者類似，其中該具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置10還包括一膠合層500，膠合層500設(shè)置于該第三電極層300背對(duì)該該上基板100的一側(cè)。

請(qǐng)參考圖4a，為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置10的側(cè)視圖。此實(shí)施例大致與圖3a所示者類似，然而在此實(shí)施例中，該觸控電極走線150設(shè)置于該第一感應(yīng)電極112與該第二感應(yīng)電極122之間；且在絕緣層130之中，每一觸控電極走線150經(jīng)由上方的第一層間連接電極132(如圖所示v11-v19)與一相對(duì)應(yīng)的第一感應(yīng)電極112電連接，且經(jīng)由下方的第二層間連接電極134(如圖所示v21-v29)與一相對(duì)應(yīng)的第二感應(yīng)電極122電連接。該多個(gè)觸控電極走線150在投影上分別被對(duì)應(yīng)的第一感應(yīng)電極112及第二感應(yīng)電極122所屏蔽。所以在此觸壓感應(yīng)裝置10做壓力感測(cè)時(shí)，第一感應(yīng)電極112及第二感應(yīng)電極122可以有效遮蔽來(lái)自手指的電荷干擾，使壓力感測(cè)更為精確。請(qǐng)參考圖4b，為依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置10的側(cè)視圖，該具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置10與圖4a所示者類似，該具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置10還包括一第二基板400，該第二基板400設(shè)置于該第三電極層300背對(duì)該介電材料層200的一側(cè)。請(qǐng)參考圖4c，為依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置10的側(cè)視圖，該具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置10與圖4b所示者類似，其中該具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置10還包括一膠合層500，膠合層500設(shè)置于該第三電極層300背對(duì)該上基板100的一側(cè)。

請(qǐng)參考圖5a，為依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置10的側(cè)視圖，主要繪示該第一感應(yīng)電極112、該第二感應(yīng)電極122、該絕緣層130及該觸控電極走線150的疊合側(cè)視圖。參見(jiàn)圖5b，為依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置10的俯視圖，主要繪示該第一電極層110的該多個(gè)第一感應(yīng)電極及該第二電極層120的第二感應(yīng)電極呈一對(duì)一對(duì)應(yīng)并電氣相連接，以形成多個(gè)觸控感應(yīng)電極(如本圖所示te01-08、te11-18、te21-28、te31-38)，該多個(gè)觸控電極走線150電性連接至該電容偵測(cè)電路50及該多個(gè)觸控感應(yīng)電極。該具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置10還包括一走線遮蔽電極90，該走線遮蔽電極90用于遮蔽該多個(gè)觸控電極走線150，以防止該多個(gè)觸控電極走線150受干擾而影響觸控靈敏度。

圖6為依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置10的觸覺(jué)操作信號(hào)分布圖。主要繪示該具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置10于觸覺(jué)的操作時(shí)，觸控電容感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)vt及輔助信號(hào)vt1分布圖。其中該第一電極層110的該多個(gè)第一感應(yīng)電極及該第二電極層120的第二感應(yīng)電極呈一對(duì)一對(duì)應(yīng)并電氣相連接，以形成多個(gè)觸控感應(yīng)電極(如本圖所示的te01-08、te11-18、te21-28、te31-38)。

當(dāng)該具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置10依序或隨機(jī)將一觸控電容感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)vt施加于選定的一觸控感應(yīng)電極te14時(shí)；此時(shí)該電容偵測(cè)電路50亦將該觸控電容感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)vt處理以產(chǎn)生與觸控電容感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)vt同相位的輔助信號(hào)vt1，此輔助信號(hào)vt1施加于相對(duì)的至少一個(gè)壓力感應(yīng)電極(位在第三電極層300上)。由于在相對(duì)的至少一個(gè)壓力感應(yīng)電極施加與觸控電容感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)vt同相位的信號(hào)，等效上即可在對(duì)應(yīng)選定該觸控感應(yīng)電極te14與相對(duì)的至少一個(gè)壓力感應(yīng)電極之間產(chǎn)生沒(méi)有電壓差或是幾乎沒(méi)有電壓差的狀態(tài)，亦即不會(huì)有電容產(chǎn)生或是僅有微量電容產(chǎn)生（不至于影響觸控感測(cè)結(jié)果的微量電容），即可避免在偵測(cè)對(duì)應(yīng)選定該觸控感應(yīng)電極te14的觸控操作時(shí)，因?yàn)閺椥越殡姴牧蠈?00受壓翹曲而產(chǎn)生電容的干擾，同時(shí)亦阻絕了經(jīng)由壓力感應(yīng)電極與接地點(diǎn)間電容并聯(lián)效應(yīng)引發(fā)的干擾。同理，該輔助信號(hào)vt1亦可同時(shí)施加于該選定觸控感應(yīng)電極te14周遭的觸控感應(yīng)電極，以消除該選定觸控感應(yīng)電極te14與其周遭觸控感應(yīng)電極之間的雜散電容效應(yīng)，并對(duì)該選定觸控感應(yīng)電極上方的電力線產(chǎn)生聚集與頂高的效果，增強(qiáng)其近接感測(cè)的靈敏度。

圖7為依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置10的壓力偵測(cè)操作信號(hào)分布圖。主要繪示該具有多層電極結(jié)構(gòu)的高精確度觸壓感應(yīng)裝置10于壓力偵測(cè)的操作時(shí)，壓力電容感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)vp及遮蔽信號(hào)vp1分布圖。其中該第一電極層110的該多個(gè)第一感應(yīng)電極及該第二電極層120的第二感應(yīng)電極呈一對(duì)一對(duì)應(yīng)并電氣相連接，以形成多個(gè)觸控感應(yīng)電極(如本圖所示的te01-08、te11-18、te21-28、te31-38)。

當(dāng)該電容感應(yīng)電路50施加一用于壓力感測(cè)的壓力電容感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)vp于一對(duì)應(yīng)選定的壓力感應(yīng)電極（位在第三電極層300上）時(shí)，該電容偵測(cè)電路50處理該壓力電容感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)vp以產(chǎn)生同相放大的遮蔽信號(hào)vp1，將該遮蔽信號(hào)vp1施加到非選定的壓力感應(yīng)電極，以遮蔽來(lái)自手指操作的電容變化，提高壓力感測(cè)精確度。再者，將一具有預(yù)定位準(zhǔn)的對(duì)應(yīng)激勵(lì)信號(hào)vcount施加到選定觸控感應(yīng)電極te14，以增強(qiáng)相對(duì)的壓力感應(yīng)電極的壓力感測(cè)靈敏度與施壓點(diǎn)的分辨精確度。

特別值得說(shuō)明的是如圖5b、圖6與圖7所示，由于相對(duì)應(yīng)的該等第一感應(yīng)電極112與該等第二感應(yīng)電極122在正投影上特意形成差排并與相鄰電極的對(duì)應(yīng)電極部分交疊；因此，無(wú)論自操做方(上方)看向第三電極層(下方)，或是自第三電極層看向操做方的手或?qū)ο?，彼此都完全被該等觸控感應(yīng)電極(te01-08、te11-18、te21-28、te31-38)完全屏蔽，故其在作壓力偵測(cè)時(shí)可得到最佳的精確度。

在上述各實(shí)施例中，該上基板為一高分子薄膜或一超薄玻璃，該上基板的厚度不大于500μm；該上基板為一耐曲撓材質(zhì)基板且該上基板的厚度不大于500μm；該下基板為一高分子薄膜或一玻璃；該彈性介電材料層200設(shè)置于該第二電極層背對(duì)該上基板的一側(cè)，該多個(gè)觸控感應(yīng)電極160與該多個(gè)壓力感應(yīng)電極170呈平形配置將該彈性介電材料層夾置其間，且該彈性介電材料層遇壓力時(shí)體積壓縮變形，并于除去壓力時(shí)回復(fù)原有的體積與形狀；此彈性膠質(zhì)材料例如可為（但是不限于）聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane，pdms）材料、光學(xué)透明膠（opticalclearadhesive，oca）。觸控電容感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)vt及壓力電容感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)vp為一交變信號(hào)，如一弦波，方波，三角波或梯形波；觸控電容感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)vt及壓力電容感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)vp亦可為一電流源。對(duì)應(yīng)感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)vcount為一直流參考信號(hào)或一與壓力電容感應(yīng)激勵(lì)信號(hào)vp反相位的交變信號(hào)；該電容偵測(cè)電路為一自電容偵測(cè)電路；該多個(gè)觸控感應(yīng)電極160與該多個(gè)壓力感應(yīng)電極為透明導(dǎo)電材料制造，如銦錫氧化物或銦鋅氧化物；該多個(gè)觸控感應(yīng)電極160與該多個(gè)壓力感應(yīng)電極為不透明導(dǎo)電材料制造，如石墨、金、銀、銅、鋁、錫、銦、鎢、鉬或上述的合金材料。

請(qǐng)參考圖8，其為本發(fā)明的一具體實(shí)例的自電容偵測(cè)電路的示意圖。該自電容偵測(cè)電路50'包含一電容激勵(lì)驅(qū)動(dòng)電路52及一電容讀取電路54，以偵測(cè)電容讀取點(diǎn)p的電容變化值。該電容激勵(lì)驅(qū)動(dòng)電路52包含一信號(hào)源520、一驅(qū)動(dòng)器522（包含第二阻抗522a及第三阻抗522b）。該電容讀取電路54包含一差動(dòng)放大器540、一第一阻抗542及一第一電容544，以偵測(cè)一感應(yīng)電極60上的電容變化，此感應(yīng)電極60有附帶的第一雜散電容62及一第二雜散電容64。

該信號(hào)源520電性連接至該第一阻抗542及該第二阻抗522a；該第一阻抗542電性連接至該第一電容544；該第一電容544電性連接至該差動(dòng)放大器540的該第一輸入端540a；該第二阻抗522a電性連接至該差動(dòng)放大器500的該第二輸入端540b；該感應(yīng)電極60經(jīng)由該自電容偵測(cè)電路50'的一接點(diǎn)而連接至該第二阻抗522a及該差動(dòng)放大器540的該第二輸入端540b；該第一雜散電容62電性連接至該接腳；該第二雜散電容64電性連接至該感應(yīng)電極60。

在圖8所示的自電容偵測(cè)電路50'中，該感應(yīng)電極60感應(yīng)手指或各類導(dǎo)體或?qū)ο蟮挠|碰而接收一觸控信號(hào)；該信號(hào)源520為一周期性的輸入信號(hào)至該第三阻抗522b，且該第一阻抗542的阻抗值等于該第二阻抗522a的阻抗值；該差動(dòng)放大器540依據(jù)該輸入信號(hào)及該觸控信號(hào)使得該輸出端540c輸出差動(dòng)放大后的一觸控信號(hào)，該第一電容544的電容值等于該第一雜散電容62及該第二雜散電容64并聯(lián)的電容值，當(dāng)手指或各類導(dǎo)體或物件接近該感應(yīng)電極60時(shí)，該第二雜散電容64的電容值會(huì)改變以使得該第一輸入端540a及該第二輸入端540b的電壓值不同，經(jīng)由該差動(dòng)放大器540差動(dòng)放大之后，該輸出端540c輸出放大后的該觸控信號(hào)，通過(guò)量測(cè)該差動(dòng)放大器540的輸出變化，以分辨該感應(yīng)電極60所產(chǎn)生的微量電容值改變，可以有效排除電路、電源等噪聲所造成的干擾，并量測(cè)到微量電容值改變。此外，此自電容偵測(cè)電路50'的更完整細(xì)節(jié)可參見(jiàn)同一申請(qǐng)人的發(fā)明zl201210016333.4微量阻抗變化檢測(cè)裝置所揭露的自電容偵測(cè)電路技術(shù)。

以上所述實(shí)施例僅是為充分說(shuō)明本發(fā)明而所舉的較佳的實(shí)施例，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。