TWI524251B - 電容式手指導航模組及其製作方法 - Google Patents

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Description

電容式手指導航模組及其製作方法
本發明係關於一種電容式手指導航模組，特別是一種具有壓力偵測以及手指位移偵測二種模式的手指導航模組及其製作方法。
習知手指導航模組多是以手指位移偵測方式進行，亦即根據手指於該手指導航模組之一偵測表面上的位移量決定一游標的移動距離，例如如果手指在導航模組之該偵測表面移動三個像素的距離，則受控螢幕的游標即於一顯示面上相對移動三個單位距離。
近年來，手指導航模組因其便利性而被逐漸廣泛應用於可攜式電子裝置，例如手機等。因此，手指導航模組較佳具備有較小尺寸的偵測表面以能夠適用於可攜式電子裝置，然而當需要大幅度移動游標位置時，往往受限於手指導航模組的偵測表面之面積而必須讓手指不斷來回的移動於該偵測表面上，才能夠達成持續移動游標的目的，因而造成使用者操作時的不便。
有鑑於此，本發明提供一種可於小尺寸偵測表面上持續偵測移動信號之電容式手指導航模組及其製作方法。
本發明提供一種可簡單製作的電容式手指導航模組。
本發明另提供一種電容式手指導航模組，其可利用不同組感應電容之感應電容變化分別偵測移動訊號及按壓訊號。
本發明提供一種電容式手指導航模組，包含一接觸層、一 第一電極層、一第二電極層以及一彈性材料層。該接觸層用以提供一手指於其上進行一位移操作及一按壓操作。該第一電極層包含至少一第一電極。該第二電極層包含至少一第二電極以及至少一第三電極。該彈性材料層設置於該第一電極層與該第二電極層間，用以當該按壓操作時產生形變而改變該第一電極層與該第二電極層間之一距離，其中該按壓操作下該第一電極與該第二電極用以根據一第一感應電容變化產生一按壓訊號，該位移操作下該第二電極與該第三電極用以根據一第二感應電容變化產生一位移訊號。
一實施例中，該電容式手指導航模組耦接一處理單元用以根據該按壓訊號產生一持續位移訊號。該第二電極層包含複數感應電極分別用以當該第一感應電容變化超過一變化門檻值時產生該按壓訊號。該處理單元另可根據產生該按壓訊號之一電極數目決定該持續位移訊號之一位移速度、根據產生該按壓訊號之一電極位置決定該持續位移訊號之一位移方向及/或根據一第一部分之該等感應電極之該按壓訊號產生該持續位移訊號並根據一第二部分之該等感應電極之該按壓訊號產生一點擊訊號。
本發明另提供一種電容式手指導航模組，包含一接觸層、一感應電極層、一驅動電極層、一彈性材料層及一處理單元。該接觸層用以提供一手指於其上進行一按壓操作。該感應電極層包含複數感應電極。該驅動電極層包含至少一驅動電極相對該感應電極。該彈性材料層設置於該感應電極層與該驅動電極層間，用以當該按壓操作時產生形變而改變該感應電極層與該驅動電極層間之一距離。該處理單元用以在該按壓操作下根據該等感應電極所感應之感應電容變化產生一強度訊號及一方向訊號。
一實施例中，該強度訊號用以控制一游標移動速度而該方向訊號用以控制一游標移動方向。該處理單元可根據該等感應電極中該感應電容變化超過一變化門檻值之一電極數目決定該強度訊號並可根據該感應電容變化超過該變化門檻值之一電極位置決定該方向訊號。
一實施例中，該處理單元可根據一第一部分之該等感應電極所感應之感應電容變化產生該強度訊號及該方向訊號並可根據一第二部分之該等感應電極所感應之該感應電容變化產生一點擊訊號。
本發明另提供一種電容式手指導航模組之製作方法，包含 下列步驟：提供一軟板；於該軟板上分別形成一第一電極層及一第二電極層；於該軟板上形成複數走線電性連接該第一電極層及該第二電極層；覆蓋一彈性材料層於該軟板、該等走線、該第一電極層及該第二電極層至少一部份上；以及彎折該軟板以使該第一電極層透過該彈性材料層面對該第二電極層。
一實施例中，該第二電極為一驅動電極，該第一電極及該第三電極為感應電極。一實施例中，該第二電極為一感應電極，該第一電極及該第三電極為驅動電極。
一實施例中，該第二電極層包含複數第二電極以及複數第三電極，部分該等第二電極彼此間具有不同面積且部分該等第三電極彼此間具有不同面積。
本發明實施例之電容式手指導航模組中，一軟板用以設置該第一電極層及該第二電極層，並透過彎折該軟板以使該第一電極層及該第二電極層透過該彈性材料層相對，即可輕鬆製作完成。此外，透過不同電極組，可同時達成偵測手指按壓及手指移動的功能。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
1000、1000’‧‧‧手指導航模組
1100‧‧‧第一電極層
1200‧‧‧彈性材料層
1200’‧‧‧彈性元件
1300、1310‧‧‧第二電極層
1311‧‧‧第二電極
1312‧‧‧第三電極
1400‧‧‧接觸層
1500‧‧‧軟板
1510‧‧‧彎折區域
1600‧‧‧處理單元
1700‧‧‧支撐件
SC0~SC3‧‧‧感測區域
R1~R3‧‧‧功能範圍
△C1、△C2‧‧‧感應電容變化
S21~S25‧‧‧步驟
圖1為本發明一實施例之模組架構圖；圖2A為本發明一實施例用於簡易製作手指導航模組的示意圖；圖2B為本發明一實施例使用簡易製作之手指導航模組架構圖；圖2C為本發明一實施例使用簡易製作之模組受壓時的示意圖；圖2D為本發明一實施例使用簡易製作之手指導航模組的流程圖；圖3A為本發明一實施例的電極分布示意圖；圖3B為本發明另一實施例的電極分布示意圖；圖4為本發明另一實施例之模組架構圖； 圖4A為本發明一實施例的電極分布示意圖；圖4B為本發明另一實施例的電極分布示意圖；圖5A為本發明一實施例中感應電極在調整前的示意圖；圖5B為本發明一實施例中感應電極在調整後的示意圖；圖6A~6C為本發明另一實施例之模組架構圖；圖7A~7C為本發明另一實施例之模組架構圖；以及。
圖8為本發明另一實施例的電極分布示意圖。
為了讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯，下文將配合所附圖示，作詳細說明如下。此外，於本發明之說明中，相同之構件係以相同之符號表示，於此合先敘明。
本發明提供一種電容式手指導航模組，具有：一接觸層，用以提供手指進行位移或按壓操作；一第一電極層，具有至少一第一電極；一第二電極層，具有至少一第二電極以及至少一第三電極；以及一彈性材料層，設置於該第一電極層與該第二電極層之間，當手指按壓時，產生形變，進而改變該第一電極層與該第二電極層之間的距離；其中，該第一電極與該第二電極存在一感應電容，用以感測手指按壓而產生按壓訊號，該第二電極與該第三電極存在一感應電容，用以感測手指的位移量並產生一位移訊號。
參考圖1顯示本發明一實施例之模組架構圖，電容式手指導航模組1000具有一第一電極層1100、一彈性材料層1200、一第二電極層1300以及一接觸層1400；其中，該接觸層1400較佳是一個不導電材料，用以提供一手指於其上進行一按壓操作。
該第一電極層1100具有至少一第一電極(未畫出)而該第二電極層1300具有至少一第二電極(未畫出)，其中該第一電極層1100與該第二電極層1300之間具有一定高度，其由夾設於該第一電極層1100及該第二電極層1300間之彈性材料層1200所界定。當手指透過該接觸層1400進行按壓操作時，會使該彈性材料層1200產生形變，並改變該第一電極層1100 與該第二電極層1300之間的距離，進而影響第一電極與第二電極之間的感應電容值。例如當手指按壓該手指導航模組1000的一特定區域，則該特定區域下方的第一電極與第二電極之間的距離會改變，並改變該部分第一電極與第二電極之間的感應電容，而藉由這些感應電容所產生的電容值變化即可計算手指按壓的區域，並對應產生一個按壓訊號。
該按壓訊號可以是一個游標控制訊號，提供一個持續性的游標移動指令，例如當手指按壓該接觸層1400的左邊區塊，則該按壓訊號可以是一個持續驅動游標往左方移動的指令，並待手指停止按壓該區塊時則停止該指令的輸出或另外產生一個停止移動游標的指令，例如當電容值變化超過一變化門檻值時產生游標移動指令而當電容值變化低於該變化門檻值時停止輸出該游標移動指令或另外產生游標停止指令。其中，藉由手指按壓時影響的第一電極或第二電極數量可進一步判斷手指按壓的程度，當被影響的第一電極或第二電極數量較多則表示手指按壓的壓力較大，當被影響的第一電極或第二電極數量較少則表示手指按壓的壓力較小。是故，根據從第一電極或第二電極之間偵測到的感測訊號變動情形即可判斷目前手指的按壓壓力以及按壓的方向。
在一實施例中，該接觸層1400進一步可設置多個導電區域，並使這些導電區域分別與下方第二電極層1300的電極電性連接，例如當第二電極層1300所設置的為驅動電極時，可將整個第二電極層1300配置為4個驅動電極(請注意4個僅是作為舉例而並未有限制本發明創作精神之意)，而4個驅動電極分別電性連接接觸層1400的一或多個導電區域。進一步該些導電區域可為凸塊，提供手指較佳的操作體驗。
該手指導航模組1000可由一簡易製作方式完成，參考圖2A顯示本發明一實施例用於簡易製作手指導航模組的示意圖；其中，該第一電極層1100與該第二電極層1300直接在一個軟板1500上形成，並在該第一電極層1100及/或該第二電極層1300上直接設置該彈性材料層1200之後，即可將該軟板1500彎折，用以形成如圖2B的結構。其中，該軟板1500與該第二電極層1300對應的區塊進一步可取代該接觸層1400，用以提供使用者接觸操作。換句話說，該接觸層1400可直接為該軟板1500之一部分(例如此時為相對該第二電極層1300之一部分)或可為另外設置者。參考圖2C 顯示當手指按壓手指導航模組1000的其中一處時，第二電極層1300會因受壓而傾斜，造成部分第一電極或第二電極感應到的感應電容值增加。
圖2D顯示本發明一實施例使用簡易製作之手指導航模組的流程圖，包含下列步驟：提供一軟板(步驟S21)；於該軟板上分別形成一第一電極層及一第二電極層(步驟S22)；於該軟板上形成複數走線電性連接該第一電極層及該第二電極層(步驟S23)；覆蓋一彈性材料層於該軟板、該等走線、該第一電極層及該第二電極層至少一部份上(步驟S24)；以及彎折該軟板以使該第一電極層透過該彈性材料層面對該第二電極層(步驟S25)。
步驟S22中，該第一電極層1100及該第二電極層1300分別形成於該軟板之一彎折區域1510的兩側，如圖2A所示；其中，該第一電極層1100可包含複數感應電極而該第二電極層1300可包含至少一驅動電極(如圖3A及3B所示)。可以了解的是，該第一電極層1100亦可設置驅動電極而該第二電極層1300亦可設置感應電極。
步驟S24中，該彈性材料層例如可僅先覆蓋於該彎折區域1510之左側或右側後再進入步驟S25，亦可同時覆蓋於該彎折區域1510及其左側與右側後再進入步驟S25，並無特定限制。
圖3A與圖3B顯示本發明多種電極分布示意圖。如圖3A與圖3B所示，在軟板1500的一側所設置該第一電極層1100是感應電極，且是以4X4的矩陣方式排列，而在軟板1500的另一側所設置該第二電極層1300是驅動電極，其中在圖3A是採用單一驅動電極，而在圖3B的驅動電極則是採用4X4的矩陣方式排列。圖3A與圖3B中的彎折區域1510是用以提供軟板1500直接進行彎折而形成圖2B所示的模組結構。
在一實施例中，當第一電極層1100為感應電極而第二電極層1300為驅動電極時，且該感應電極的分佈如圖3A或圖3B的矩陣式排列，則當手指在接觸層1400進行按壓時，矩陣內個別感應電極可獨自感應出與驅動電極之間距離變化所產生的感應電容值變化，因此手指導航模組即可根據發生感應電容值變化的感應電極數量與位置來判斷手指的按壓方向以及壓力。
進一步而言，本實施例之該電容式手指導航模組1000中，該第一電極層1100可包含複數感應電極，該第二電極層1300可包含至少一 驅動電極(例如圖3A包含單一驅動電極而圖3B包含複數驅動電極)相對該感應電極。必須說明的是，圖3A及圖3B所示驅動電極與感應電極之配置僅為例示性，並非用以限定本發明。
此外，該電容式手指導航模組1000可另包含一處理單元1600透過複數電性走線(traces)電性連接該第一電極層1100及該第二電極層1300，更詳細而言係電性連接感應電極及驅動電極。一實施例中，該處理單元1600可用以在該按壓操作下根據該等感應電極所感應之感應電容變化產生一強度訊號及一方向訊號以作為游標控制訊號；其中，該游標控制訊號可用以相對控制一顯示幕(未繪示)上一游標。例如，該強度訊號表示手指按壓的程度而可用以控制一游標移動速度而該方向訊號用以控制一游標移動方向。
一實施例中，該處理單元1600可根據該等感應電極中該感應電容變化超過一變化門檻值之一電極數目決定該強度訊號並根據該感應電容變化超過該變化門檻值之一電極位置決定該方向訊號；其中，當感應電容變化超過一變化門檻值之一電極數目大於1時，例如可根據複數感應電極之一幾何中心位置、感應電容變化最大之一感應電極或利用內差法所計算之位置作為該電極位置，但並不以此為限。
另一實施例中，複數感應電極之功能可予以切割，例如該處理單元1600可根據一第一部分之該等感應電極所感應之感應電容變化產生該強度訊號及該方向訊號並可根據一第二部分之該等感應電極所感應之該感應電容變化產生一點擊訊號。例如一實施例中，該第一部分可為該第二電極層1300之邊緣部分(如圖6B之R3所示)而該第二部分可為該第二電極層1300之中央部分(如圖6B之R1所示)，但並不以此為限。此外，當進行功能分割時，介於不同功能區域間之感應電極可不對應任何功能(如圖6B之R2所示)，以利區分不同功能。
上述實施例中，該第一電極層及該第二電極層當僅包含驅動電極時可稱為驅動電極層而當僅包含感應電極時可稱為感應電極層。
圖4顯示本發明另一實施例之模組架構圖，與圖1所顯示實施例不同的是，本實施例中第二電極層1310具有至少一第二電極1311以及至少一第三電極1312。該第二電極1311與該第三電極1312之間彼此不 導通(電性分離)，且相互具有一感應電容。當手指靠近或接觸該接觸層1400時，會影響該第二電極1311與該第三電極1312之間的感應電容，並進而影響這些感應電容所產生的電容值，藉由這些感應電容所產生的電容值變化即可計算手指經過的區域，並對應產生一個手指位移訊號。
在一實施例中，圖4之第一電極層1100較佳可以是驅動電極，以及第二電極層1310的第二電極1311可以是感應電極，而第三電極1312可以是驅動電極。當手指在接觸面1400上方移動時，會影響周遭第二電極1311與第三電極1312之間的電場，進而改變相對應第二電極1311所偵測到的感應電容值大小，如此即可判斷手指的滑動方向、速度以及滑動軌跡。當手指在接觸面1400上方按壓時，即可改變對應的第二電極1311與第一電極層1100的驅動電極之間的距離，進而影響二電極之間的電場並改變第二電極1311所偵測到的感應電容值大小。
更詳而言之，本實施例中，該接觸層1400可用以提供一手指於其上進行一位移操作及一按壓操作。該彈性材料層1200同樣設置於該第一電極層1100與該第二電極層1310間，用以當該按壓操作時產生形變而改變該第一電極層1100與該第二電極層1310間之一距離。因此，本實施例之電容式手指導航模組1000'中，該按壓操作下該第一電極1100與該第二電極1311用以根據一第一感應電容變化△C1產生一按壓訊號，該位移操作下該第二電極1311與該第三電極1312用以根據一第二感應電容變化△C2產生一位移訊號。
第二電極1311所偵測到感應電容值呈現增加的趨勢，且相較於未有任何感應電容值變化的數據來的高，可以判斷是手指按壓導致第一電極層1100與第二電極層1300/1310的距離減少而使得感應電容值增加；另外當第二電極1311所偵測到的感應電容值呈現減少的趨勢，且相較於未有任何感應電容值變化的數據來的低，可以判斷是手指接觸或靠近接觸層1400而使得第二電極1311與第三電極1312之間的感應電容降低，並使得第二電極1311所偵測到的感應電容值減少。
在另一實施例中，圖4的第一電極層1100亦可設置為感應電極，因此該第一電極層1100的感應訊號可直接用以判斷手指按壓的程度以及位置或方向，而第二電極層1310的第二電極1311的感應訊號則用以判 斷手指靠近或接觸的位置。
例如，本實施例之手指導航模組1000亦可耦接一處理單元1600用以根據該按壓訊號產生一持續位移訊號；其中，該處理單元1600可包含於該手指導航模組1000內或包含一外部裝置，例如一主機(host)。
如圖4A及圖4B所示，該第二電極層1310包含複數感應電極(例如第二電極1311)分別用以當該第一感應電容變化△C1超過一變化門檻值時產生該按壓訊號，該處理單元1600另可根據產生該按壓訊號之一電極數目決定該持續位移訊號之一位移速度。例如，當該按壓訊號係用以相對控制一游標動作或一輸出強度時，該電極數目愈高表示手指按壓的壓力愈大，該游標之移動速度愈快或該輸出強度愈強；反之，該電極數目愈低表示手指按壓的壓力愈小，該游標之移動速度愈慢或該輸出強度愈弱。此外，該處理單元1600另可根據產生該按壓訊號之一電極位置決定該持續位移訊號之一位移方向。例如，當該按壓訊號係用以相對控制一游標動作時，該位移方向可決定一游標移動方向。該變化門檻值則可預先進行設定。
如前所述，複數感應電極所對應之功能可予以分割，例如該處理單元1600可用以根據一第一部分之該等第二電極1311之該按壓訊號產生該持續位移訊號並根據一第二部分之該等第二電電極1311之該按壓訊號產生一點擊訊號。同理，該第一部分可為該第二電極層1310之邊緣部分而該第二部分可為該第二電極層1310之一中央部分，但不限於此。
藉由圖4所提供模組架構，可在單一個手指導航模組中同時提供按壓感測以及滑動位置感測，可配合系統對游標或相關軟體產生移動游標/滑鼠左鍵/滑鼠右鍵或其他手勢，且將多個參數搭配亦可用於提供更多元的使用者體驗，例如使用者在滑動手指的同時進行按壓，可提供遊戲界面中同時控制角色的移動以及攻擊，而加強或減少按壓的力道及可對應於攻擊力道的大小或武器的轉換等。
此外，為使本實施例之手指導航模組1000能夠適用於可攜式電子裝置，該手指導航模組1000可能比手指面積還小(例如8毫米×8毫米的範圍內)，因此該接觸層1400較佳設計成一曲面(例如一凸面或一凹面)以使手指放置於其上時不至於同時接觸該第二電極層1310之所有第二電極1311及第三電極1312，較容易實現偵測手指於該接觸層1400之位移操作。
如上所述，本實施例之手指導航模組1000同樣可利用圖2D之製造方法製作，以於一軟板1500'上之彎折區域1510兩側分別形成一第一電極層1100及一第二電極層1310，如圖4A及4B所示。同理，該接觸層1400可直接為該軟板1500'之一部分或另外設置者。
本實施例中，該第一電極層1100包含至少一第一電極且該第二電極層包含至少一第二電極1311以及至少一第三電極1312，且該第二電極1311與該第三電極1312電性分離以分別連接至不同電位。一實施例中，該第二電極1311可為一驅動電極，該第一電極1100及該第三電極1312可為感應電極。另一實施例中，該第二電極1311可為一感應電極，該第一電極1100及該第三電極1312可為驅動電極。此外，由於驅動電極用以發出驅動信號而感應電極用以輸出感應信號，該驅動電極之一電極數目可以僅設置1個即可，但也可根據不同應用而設置複數個驅動電極；該感應電極之一電極數目較佳大於1，以能夠偵測多個位置的感應電容變化。
此外，本實施例中，由於該處理單元1600可根據該按壓訊號產生一持續位移訊號並可根據該第二感應電容變化△C2產生一位移訊號，因此該處理單元1600可僅根據該持續位移訊號及位移訊號其中之一來操控一游標動作，例如當該處理單元1600偵測到該持續位移訊號時則可忽略該位移訊號，亦可反向為之。然而，當該按壓訊號用於其他功能，例如作為點擊訊號，該處理單元1600可同時根據該按壓訊號及該位移訊號執行相對應動作。所述位移訊號指使用者於該接觸層1400上移動所產生者。
一實施例中，所述持續位移訊號例如為使用者按壓於該接觸層1400上時所產生，此時使用者無需於該接觸層1400上移動位置仍可以一移動速度持續移動游標一預設距離或一預設時間；其中，所述移動速度可根據手指壓力大小決定，而游標之移動距離與手指移動距離可具有一預設比例關係。
圖5A顯示本發明一實施例中感應電極及驅動電極在調整前的示意圖；以及圖5B顯示本發明一實施例中感應電極及驅動電極在調整後的示意圖。由於一般的手指導航模組為便於使用，皆使其接觸層設計為圓頂形狀，然而參考圖5A，當感應電極及驅動電極為矩陣排列，則感應電極及驅動電極與接觸層之間無法完全對應。因此，當感應電極及驅動電極 所使用的是NXN的排列時，可參考圖5B設計使越靠近邊緣的感應電極形成不規則狀，使得手指在圓頂形狀的接觸層的任一位置進行接觸時，對應的感應電極皆可以產生相同的感應電容值變化。詳而言之，該第二電極層1310所包含複數第二電極1311之部分該等第二電極彼此間可具有不同面積(形狀)及/或複數第三電極1312之部分該等第三電極彼此間可具有不同面積(形狀)，而中間部分的第二電極1311及第三電極1312則可具有大致相同的面積(形狀)。藉此，由於大部分顯示器呈矩形，如圖5B的圓形電極分布的週邊使用面積較小的電極，可讓使用者的手指在週邊移動較小距離就可以移動一個感測單元(cell)，例如一組驅動電極與感測電極，的範圍，以補償對應到顯示器時因圓形與矩形狀的不匹配而導致週邊須滑動多次的問題。
請參照圖6A~6C所示，其顯示本發明另一實施例之電容式手指導航模組。圖6A~6C與圖1、2B及4之差異在於，該彈性材料層1200內另包含一支撐件1700用以支撐於該第一電極層及1100該第二電極層1300間。一實施例中，該支撐件1700位於該彈性材料層1200之中央部分。某些實施例中，該支撐件1700之設置位置可根據不同應用而定。此外，本實施例之電容式手指導航模組中，該接觸層1400供使用者接觸之表面可為平面(圖6A)、凸面(圖6B)或凹面(圖6C)，並無特定限制。
一實施例中，該第一電極層1100及該第二電極層1300之電極配置可相同於上述各實施例(如圖3A~3B、4、4A~4B及5B)，用以偵測按壓操作及/或位移操作。
本實施例中，由於設置有該支撐件1700，該第一電極層1100及該第二電極層1300僅於邊緣的部分能夠彼此靠近，而產生小範圍區域的電容變化，以利於計算觸控點。因此某些實施例中，該第一電極層1100及該第二電極層1300中的電極可僅設置於靠近邊緣處而於該支撐件1700周圍附近不設置有驅動電極或感應電極。例如圖3A~3B及4A~4B僅形成邊緣部分的電極。另一實施例中，該第一電極層1100中的電極亦可形成如圖8所示，其中，Ed例如為驅動電極、Es例如為感應電極、1700表示支撐件之設置位置；其中，圖8中元件之比例僅用以說明，並非用以限定本發明。
另一實施例中，該第二電極層1300可不設置有電極而該第一電極層1100同時設置有感應電極及驅動電極(例如圖8)，而該第二電極層 1300與支撐件1700均為導電材質。因此，當該第二電極層1300之邊緣受按壓而靠近該第一電極層1100時，能夠於該第一電極層1100感應出電容變化；其中，該支撐件1700設置於該第一電極層1100之一端與該第一電極層1100電性分離。
於製作圖6A~6C之電容式手指導航模組時，僅需於圖2D中新增一設置該支撐件1700的步驟即可，此步驟例如可介於步驟S22及S23間或介於步驟S23及S24間，因此仍能夠以簡單的方式來製作。
另一實施例中，該彈性材料層1200可以其他彈性元件1200’取代，如圖7A~7C所示；其中，該彈性元件1200’為不導電材質且抵接於第一電極層1100及該第二電極層1300間，其只要能夠於受到按壓時產生形變而於外力消除時回復原狀即可，並無特定限制。該彈性元件1200’例如可為橡膠或海綿所製成。某些實施例中為維持平衡，可等距地設置複數個彈性元件1200’於該支撐件1700周圍。除了該彈性元件1200’以外，本實施例之電容式手指導航模組之操作及電極配置與上述各實施例相同，例如，某些實施例中，圖7A~7C之該第一電極層1100與該第二電極層1300中均可設置電極，如圖3A、3B、4A及4B所示，但並不以此為限；其他實施例中，圖7A~7C之該第二電極層1300中不設置任何電極而於該第一電極層1100中同時設置有感應電極及驅動電極(例如圖8)，但並不以此為限。同理，某些實施例中，該第一電極層1100與該第二電極層1300中該支撐件1700周圍可不設置電極而僅於電極層周緣附近設置驅動電極及感應電極。
雖然本發明已以前述實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與修改。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1000’‧‧‧手指導航模組
1100‧‧‧第一電極層
1200‧‧‧彈性材料層
1310‧‧‧第二電極層
1311‧‧‧第二電極
1312‧‧‧第三電極
1400‧‧‧接觸層

Claims (16)

  1. 一種電容式手指導航模組，包含：一接觸層，用以提供一手指於其上進行一位移操作及一按壓操作；一第一電極層，包含至少一第一電極；一第二電極層，包含複數第二電極以及複數第三電極，其中部分該等第二電極彼此間具有不同面積且部分該等第三電極彼此間具有不同面積；以及一彈性材料層，設置於該第一電極層與該第二電極層間，用以當該按壓操作時產生形變而改變該第一電極層與該第二電極層間之一距離；其中，該按壓操作下該第一電極與該等第二電極用以根據一第一感應電容變化產生一按壓訊號，該位移操作下該等第二電極與該等第三電極用以根據一第二感應電容變化產生一位移訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電容式手指導航模組，其中該等第二電極為驅動電極，該第一電極及該等第三電極為感應電極；或該等第二電極為感應電極，該第一電極及該等第三電極為驅動電極。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電容式手指導航模組，其中該電容式手指導航模組耦接一處理單元，該處理單元用以根據該按壓訊號產生一持續位移訊號。
  4. 一種電容式手指導航模組，包含：一接觸層，用以提供一手指於其上進行一位移操作及一按壓操作；一第一電極層，包含至少一第一電極；一第二電極層，包含至少一第二電極以及至少一第三電極；以及一彈性材料層，設置於該第一電極層與該第二電極層間，用以當該按壓操作時產生形變而改變該第一電極層與該第二電極層間之一距離； 其中，該按壓操作下該第一電極與該第二電極用以根據一第一感應電容變化產生一按壓訊號，該位移操作下該第二電極與該第三電極用以根據一第二感應電容變化產生一位移訊號，其中，該電容式手指導航模組耦接一處理單元，該處理單元用以根據該按壓訊號產生一持續位移訊號，其中，該第二電極層包含複數感應電極分別用以當該第一感應電容變化超過一變化門檻值時產生該按壓訊號，該處理單元另根據產生該按壓訊號之一電極數目決定該持續位移訊號之一位移速度，或者另根據產生該按壓訊號之一電極位置決定該持續位移訊號之一位移方向。
  5. 一種電容式手指導航模組，包含：一接觸層，用以提供一手指於其上進行一位移操作及一按壓操作；一第一電極層，包含至少一第一電極；一第二電極層，包含至少一第二電極以及至少一第三電極；一彈性材料層，設置於該第一電極層與該第二電極層間，用以當該按壓操作時產生形變而改變該第一電極層與該第二電極層間之一距離；及一支撐件，設置於該彈性材料層內並支撐於該第一電極層與該第二電極層間；其中，該按壓操作下該第一電極與該第二電極用以根據一第一感應電容變化產生一按壓訊號，該位移操作下該第二電極與該第三電極用以根據一第二感應電容變化產生一位移訊號。
  6. 一種電容式手指導航模組，包含：一接觸層，用以提供一手指於其上進行一位移操作及一按壓操作；一第一電極層，包含至少一第一電極；一第二電極層，包含至少一第二電極以及至少一第三電極； 一彈性材料層，設置於該第一電極層與該第二電極層間，用以當該按壓操作時產生形變而改變該第一電極層與該第二電極層間之一距離；及一軟板，用以設置該第一電極層及該第二電極層，其中該接觸層為該軟板之一部分；其中，該按壓操作下該第一電極與該第二電極用以根據一第一感應電容變化產生一按壓訊號，該位移操作下該第二電極與該第三電極用以根據一第二感應電容變化產生一位移訊號。
  7. 一種電容式手指導航模組，包含：一接觸層，用以提供一手指於其上進行一按壓操作；一感應電極層，包含複數感應電極；一驅動電極層，包含至少一驅動電極相對該感應電極；一彈性材料層，設置於該感應電極層與該驅動電極層間，用以當該按壓操作時產生形變而改變該感應電極層與該驅動電極層間之一距離；及一處理單元，用以在該按壓操作下根據該等感應電極所感應之感應電容變化產生一強度訊號及一方向訊號；其中，該處理單元根據該等感應電極中該感應電容變化超過一變化門檻值之一電極數目決定該強度訊號並根據該感應電容變化超過該變化門檻值之一電極位置決定該方向訊號。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之電容式手指導航模組，其中該強度訊號用以控制一游標移動速度而該方向訊號用以控制一游標移動方向。
  9. 一種電容式手指導航模組，包含：一接觸層，用以提供一手指於其上進行一按壓操作；一感應電極層，包含複數感應電極；一驅動電極層，包含至少一驅動電極相對該感應電極； 一彈性材料層，設置於該感應電極層與該驅動電極層間，用以當該按壓操作時產生形變而改變該感應電極層與該驅動電極層間之一距離；一處理單元，用以在該按壓操作下根據該等感應電極所感應之感應電容變化產生一強度訊號及一方向訊號；及一支撐件，設置於該彈性材料層內並支撐於該感應電極層與該驅動電極層間。
  10. 一種電容式手指導航模組，包含：一接觸層，用以提供一手指於其上進行一按壓操作；一感應電極層，包含複數感應電極；一驅動電極層，包含至少一驅動電極相對該感應電極；一彈性材料層，設置於該感應電極層與該驅動電極層間，用以當該按壓操作時產生形變而改變該感應電極層與該驅動電極層間之一距離；一處理單元，用以在該按壓操作下根據該等感應電極所感應之感應電容變化產生一強度訊號及一方向訊號；及一軟板，用以設置該感應電極層及該驅動電極層，其中該接觸層為該軟板之一部分。
  11. 一種電容式手指導航模組，包含：一接觸層，用以提供一手指於其上進行一按壓操作；一感應電極層，包含複數感應電極；一驅動電極層，包含至少一驅動電極相對該感應電極；一彈性材料層，設置於該感應電極層與該驅動電極層間，用以當該按壓操作時產生形變而改變該感應電極層與該驅動電極層間之一距離；及一處理單元，用以在該按壓操作下根據該等感應電極所感應之感應電容變化產生一強度訊號及一方向訊號； 其中，該接觸層另包含複數導電區域分別電性連接該驅動電極層之複數驅動電極。
  12. 一種電容式手指導航模組之製造方法，包含：提供一軟板；於該軟板上分別形成一第一電極層及一第二電極層；於該軟板上形成複數走線電性連接該第一電極層及該第二電極層；覆蓋一彈性材料層於該軟板、該等走線、該第一電極層及該第二電極層至少一部份上；以及彎折該軟板以使該第一電極層透過該彈性材料層面對該第二電極層。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之製造方法，其中該第一電極層包含至少一第一電極且該第二電極層包含至少一第二電極以及至少一第三電極，且該第二電極與該第三電極電性分離。
  14. 申請專利範圍第13項所述之製造方法，其中該第二電極為一驅動電極，該第一電極及該第三電極為感應電極；或該第二電極為一感應電極，該第一電極及該第三電極為驅動電極。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之製造方法，其中該第一電極層包含複數感應電極而該第二電極層包含至少一驅動電極，或該第一電極層包含至少一驅動電極而該第二電極層包含複數感應電極。
  16. 如申請專利範圍第12項所述之製造方法，其中該第一電極層及該第二電極層分別形成於該軟板之一彎折區域的兩側。
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