觸控輸入裝置、其制作方法及觸控偵測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種輸入裝置、其制作方法及偵測方法，且特別是有關(guān)于一種觸控輸入裝置、其制作方法及觸控偵測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的進(jìn)展，電子裝置的使用者輸入方式已從鍵盤輸入、鼠標(biāo)輸入、按鍵輸入等演進(jìn)為觸控輸入。觸控輸入的技術(shù)包括電容式觸控技術(shù)、電阻式觸控技術(shù)及光學(xué)式觸控技術(shù)等。觸控輸入方式較符合人類的直覺，因此即使是年長者或年幼者都可透過觸控輸入裝置與電子裝置達(dá)到良好的溝通。
[0003]然而，時下的觸控輸入裝置多半只能偵測使用者的手指或觸控筆所按壓的位置，卻無法判斷手指或觸控筆按壓的力道或下壓的深度。因此，時下的觸控輸入裝置在應(yīng)用上仍會受到限制，而缺乏更為多樣的應(yīng)用變化。
[0004]另一方面，時下桌上型電腦或筆記型電腦所采用的實(shí)體鍵盤只能感測使用者的手指是按下了哪一個按鍵，但仍然無法得知按下按鍵的力道大小，這也限制了傳統(tǒng)實(shí)體鍵盤的應(yīng)用性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種觸控輸入裝置，其能實(shí)現(xiàn)往下按壓的體感。
[0006]本發(fā)明提供一種觸控輸入裝置，其可感測觸控操作時的按壓深度。
[0007]本發(fā)明提供一種觸控輸入裝置的制造方法，其可制作能實(shí)現(xiàn)往下按壓的體感的觸控輸入裝置。
[0008]本發(fā)明提供一種觸控偵測方法，其可偵測觸控操作時的按壓深度。
[0009]本發(fā)明的一實(shí)施例的一種觸控輸入裝置包括一承載板、多個第一電極墊及多個導(dǎo)線。承載板具有一參考平面，并定義有與參考平面平行且相互正交之一 X座標(biāo)方向與一 y座標(biāo)方向。承載板包括多個懸臂部及多個連接部。這些連接部分別連接這些懸臂部，而使各懸臂部在受一物體按壓下可獨(dú)立地相對于參考平面在一 z座標(biāo)方向下陷一距離，其中Z座標(biāo)方向正交于X座標(biāo)方向與I座標(biāo)方向。這些第一電極墊分別配置于這些懸臂部上，用以感測物體接近或觸碰承載板時所產(chǎn)生的電容變化而決定出物體相對于參考平面之一 X座標(biāo)值與一 y座標(biāo)值。這些導(dǎo)線在這些連接部上延伸，并分別連接這些第一電極墊。
[0010]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，觸控輸入裝置還包括多個第二電極墊，分別對應(yīng)地配置于這些懸臂部下方，且與這些懸臂部相距一間距。當(dāng)任一懸臂部受到物體按壓而沿Z座標(biāo)方向朝向?qū)?yīng)的第二電極墊下陷時，第二電極墊反應(yīng)于對應(yīng)的第一電極墊的下陷而產(chǎn)生一電信號的變化。
[0011]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，觸控輸入裝置還包括一底座，其中承載板固定于底座上，這些第二電極墊配置于底座上對應(yīng)于這些第一電極墊處，且這些第一電極墊與對應(yīng)的這些第二電極墊之間存在有間隔空間或填充有絕緣彈性物質(zhì)。
[0012]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，觸控輸入裝置還包括一第一判讀單元、一第二判讀單元及一處理單元。第一判讀單元電性連接這些導(dǎo)線，且用以判斷出物體接近或觸碰承載板的相對于參考平面上的位置，而產(chǎn)生包含X座標(biāo)值與y座標(biāo)值的一第一信號。第二判讀單兀電性連接至這些第二電極墊，且用以判斷被物體下壓的懸臂部的下陷程度，而產(chǎn)生包含z座標(biāo)值的一第二信號。處理單元根據(jù)第一信號與第二信號以判斷出物體的三維觸碰位置。
[0013]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，這些第一電極墊包括交替排列于承載板上且彼此分離的多個傳輸電極墊與多個感應(yīng)電極墊，這些導(dǎo)線包括連接至這些傳輸電極墊的至少一個驅(qū)動信號線及連接至這些感應(yīng)電極墊的至少一個信號讀取線。
[0014]本發(fā)明的一實(shí)施例的一種觸控輸入裝置包括一平面位置感應(yīng)板、一深度感應(yīng)層、一第一判讀單元、一第二判讀單元及一處理單元。平面位置感應(yīng)板用以感測一物體接近或觸碰平面位置感應(yīng)板時在平行于平面位置感應(yīng)板的方向上之的不同位置之一第一電性變化。深度感應(yīng)層配置于平面位置感應(yīng)板下方，與平面位置感應(yīng)板相距一間距，且用以感測物體下壓平面位置感應(yīng)板的程度所對應(yīng)的一第二電性變化。第一判讀單元電性連接至平面位置感應(yīng)板，且用以根據(jù)第一電性變化判斷出物體接近或觸碰平面位置感應(yīng)板的在平行于平面位置感應(yīng)板的方向上的位置，而產(chǎn)生一對應(yīng)的第一信號。第二判讀單元電性連接至深度感應(yīng)層，且用以根據(jù)第二電性變化判斷物體下壓平面位置感應(yīng)板的程度，而產(chǎn)生一對應(yīng)的第二信號。處理單元根據(jù)第一信號與第二信號以判斷出物體的三維觸碰位置。
[0015]本發(fā)明的一實(shí)施例的一種觸控輸入裝置的制造方法包括:提供一基板；在基板上形成多個第一電極墊及多個導(dǎo)線；以及進(jìn)行一基板圖案化制程，以將基板圖案化出多個懸臂部及多個連接部，其中這些連接部連接這些懸臂部。
[0016]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在基板上形成這些第一電極墊及這些導(dǎo)線的步驟是在進(jìn)行基板圖案化制程的步驟之前，且在進(jìn)行基板圖案化制程之后，這些第一電極墊位于這些懸臂部上，且這些導(dǎo)線位于這些連接部上。
[0017]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在基板上形成這些第一電極墊及這些導(dǎo)線的步驟是在進(jìn)行基板圖案化制程的步驟之后，這些第一電極墊是形成于這些懸臂部上，且這些導(dǎo)線是形成于這些連接部上。
[0018]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，觸控輸入裝置的制造方法還包括:提供一底座；以及將基板固定于底座上。
[0019]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，觸控輸入裝置的制造方法還包括:在將基板固定于底座上之前，在底座上形成多個第二電極墊而分別對應(yīng)于這些第一電極墊。
[0020]本發(fā)明的一實(shí)施例的一種觸控偵測方法包括:感測一物體接近或觸碰一參考平面時在平行于參考平面的方向上的不同位置之一第一電性變化；感測物體下壓參考平面時所產(chǎn)生的一第二電性變化；根據(jù)第一電性變化判斷出物體接近或觸碰參考平面的在平行于參考平面的方向上的位置；根據(jù)第二電性變化判斷物體下壓參考平面的程度；以及根據(jù)物體接近或觸碰參考平面的在平行于參考平面的方向上的位置及物體下壓參考平面的程度判斷出物體的三維觸碰位置。
[0021 ] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，第一電性變化為電容變化，且第二電性變化為電場變化或電容變化。
[0022]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，觸控偵測方法還包括利用一承載板來形成參考平面，承載板包括多個懸臂部及連接這些懸臂部的多個連接部，這些懸臂部上分別配置至少一個第一電極墊，其中當(dāng)物體下壓參考平面時，被下壓的懸臂部相應(yīng)地變形而使配置于其上的第一電極墊的位置產(chǎn)生變化。
[0023]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，感測物體下壓參考平面時所產(chǎn)生的第二電性變化的方法包括:在這些第一電極墊下方對應(yīng)地分別設(shè)置有至少一個第二電極墊；以及感測這些第二電極墊的電性變化，其中當(dāng)物體下壓參考平面而使被下壓的懸臂部上所配置的第一電極墊靠近第二電極墊時，第二電極墊的電性產(chǎn)生變化。
[0024]在本發(fā)明的實(shí)施例的觸控輸入裝置中，由于承載板具有懸臂部，因此當(dāng)懸臂部被往下按壓時，懸臂部會往下彎曲，而讓使用者感受到按壓的體感。此外，在本發(fā)明的實(shí)施例的觸控輸入裝置中，由于位于平面位置感應(yīng)板下方的深度感應(yīng)層可感測物體下壓平面位置感應(yīng)板的程度所對應(yīng)的第二電性變化，所以觸控輸入裝置可偵測物體的按壓深度。在本發(fā)明的實(shí)施例的觸控輸入裝置的制造方法中，由于利用一基板圖案化制程以將基板圖案化出多個懸臂部，因此可制作能實(shí)現(xiàn)往下按壓的體感的觸控輸入裝置。在本發(fā)明的實(shí)施例的觸控偵測方法中，由于包括根據(jù)物體下壓參考平面時所產(chǎn)生的電性變化來判斷物體下壓參考平面的程度的步驟，因此觸控偵測方法可判斷出物體的三維觸碰位置。
[0025]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖式作詳細(xì)說明如下。
【附圖說明】
[0026]圖1A為本發(fā)明的一實(shí)施例的觸控輸入裝置的立體示意圖。
[0027]圖1B為圖1A的觸控輸入裝置沿著1-1線的局部剖面圖。
[0028]圖1C為圖1A中的承載板、第一電極墊及導(dǎo)線的下視示意圖。
[0029]圖1D為圖1A中的第二電極及連接其的電路的示意圖。
[0030]圖1E為圖1A的觸控輸入裝置的電路方塊圖。
[0031]圖2為本發(fā)明的另一實(shí)施例的觸控輸入裝置的局部剖面示意圖。
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