WO2020118611A1

WO2020118611A1 - 触摸面板及触摸检测方法

Info

Publication number: WO2020118611A1
Application number: PCT/CN2018/120866
Authority: WO
Inventors: 雷晓华
Original assignee: 深圳市柔宇科技有限公司
Priority date: 2018-12-13
Filing date: 2018-12-13
Publication date: 2020-06-18
Also published as: CN113168255A; US20220147183A1

Abstract

一种触摸面板(103)以及一种触摸检测方法，所述触摸面板(103)包括基底(10)及设于所述基底(10)上的电极单元(30)，所述电极单元(30)包括间隔相对设置的第一子电极(31)及第二子电极(33)，所述电极单元(30)在受力时所述第一子电极(31)与所述第二子电极(33)之间的距离或相对面积发生变化而引起所述第一子电极(31)与所述第二子电极(33)之间的电容发生变化，从而实现压感触控，确保触摸面板的触控性能并且降低工艺控制要求。

Description

触摸面板及触摸检测方法

技术领域

本发明涉及触摸技术领域，特别涉及一种触摸面板及触摸检测方法。

背景技术

目前，越来越多的电子装置都设置有触摸屏来提供触控功能，实现了良好的人机互动性。现有的触摸屏多是以平面结构为主，而未来很多电子产品将进阶以曲面设计为主流，因此，如何将触摸屏应用于曲面亦吸引广泛关注。现有的平面触摸屏采用自电容、互电容技术为主，但是当各层材料由平面结构因弯折变形时，容易导致上下层电极、中间介质层的厚度变形及厚度不一，进而影响触摸性能。

发明内容

为解决上述问题，本发明实施例公开一种确保触控性能的触摸面板及触摸检测方法。

一种触摸面板，包括基底及设于所述基底上的电极单元，所述电极单元包括间隔相对设置的第一子电极及第二子电极，所述电极单元在受力时所述第一子电极与所述第二子电极之间的距离或相对面积发生变化而引起所述第一子电极与所述第二子电极之间的电容发生变化。

一种触摸检测方法，包括：

通过电极单元接收外界触摸，所述电极单元包括相对间隔设置的第一子电极及第二子电极，所述第一子电极与所述第二子电极之间的距离或相对面积在外界触摸时发生变化，进而引发所述第一子电极与所述第二子电极之间的电容发生变化；根据所述第一子电极与所述第二子电极之间的电容变化对外界触摸进行检测。

本发明提供的触摸面板及触摸检测方法，所述电极单元包括间隔相对设置的第一子电极及第二子电极，所述电极单元在受力时所述第一子电极与所述第二子电极之间的距离或相对面积发生变化而引起所述第一子电极与所述第二子电极之间的电容发生变化，实现压感触控，方便触摸面板的触控功能实现，且不会因电极单元的各层材料发生形变影响触控性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明第一实施方式提供的一种触摸装置的结构框图。

图2a为本发明第一实施方式提供的触摸面板的立体示意图。

图2b为运用三角定位权重计算触摸面板的受力方向示意图。

图2c为触摸面板上相邻的三个电极单元的第一种排列方式示意图。

图2d为触摸面板上相邻的三个电极单元的第二种排列方式示意图。

图2e为触摸面板上相邻的三个电极单元的第三种排列方式示意图。

图3为本发明第一实施方式提供的电极单元的示意图。

图4为本发明第一实施方式提供的电极单元的剖面示意图。

图5a为本发明第一实施方式提供的第一子电极的剖面示意图。

图5b为本发明第一实施方式提供的第二子电极的剖面示意图。

图5c为本发明第一实施方式提供的间隔层的剖面示意图。

图6为本发明一实施方式提供的预制电极单元的剖面示意图。

图7为图3所示的电极单元的公共电极层、第一电极层及第二电极层的投影示意图。

图8a为本发明一实施方式提供的电极单元受到压力发生形变时的电极单元的一投影示意图。

图8b为本发明一实施方式提供的电极单元受到压力发生形变时的电极单元的又一投影示意图。

图8c为在电极单元进行压力触摸滑动时的方向示意图。

图9为本发明第二实施方式提供的电极单元的剖面示意图。

图10a为本发明第二实施方式提供的第一子电极的剖面示意图。

图10b为本发明第二实施方式提供的第二子电极的剖面示意图。

图10c为本发明第二实施方式提供的间隔层的剖面示意图。

图11为本发明一实施方式提供的预制电极单元的剖面示意图。

图12为图9所示的电极单元的公共电极层、第一电极层及第二电极层的投影示意图。

图13为本发明实施方式提供的触摸检测方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明第一实施方式提供的一种触摸装置的结构框图。触摸装置100包括触摸面板103及与触摸面板103电性连接的处理器105。触摸面板103用于响应用户进行压力触摸而产生触摸信号。处理器105用于接收触摸面板103响应用户于触摸面板103的压力触摸产生的触摸信号确定用户的触摸输入的触摸参数，并根据触摸参数进行相应的控制操作。

请参阅图2a，图2a为本发明第一实施方式提供的触摸面板的立体示意图。触摸面板103包括基底10及多个电极单元30。基底10包括曲面11，即触摸面板103为曲面触摸面板。本实施方式中，基底10为球面结构，曲面11为球形曲面。在其他实施方式中，基底10可以为其他曲面结构，曲面11的数量可以为一个、两个、或两个以上。

多个电极单元30贴合在曲面11上的最外侧并相互独立不交叠，电极单元30在受力变形时电容发生变化，从而实现压感触控。电极单元30发生变化的电容即作为可被处理器105侦测到的触摸信号。通过多个电极单元30拼装贴合在曲面11上形成触摸面板103，如此减少电极材料由于弯曲贴合而产生的形变量，降低电极图案性能受大范围变形的影响，保证触摸面板103的触控性能且降低工艺控制要求，方便了触摸面板103的制备。另外，采取压感触控方式，方便触摸面板103的触控功能实现，且不会因电极单元30的各层材料发生形变影响触控性能。

具体的，曲面11包括多个第一区域113及多个第二区域115。第一区域113由多个第二区域115包围设置，每个电极单元30设于一个第一区域113。本实施方式中，第一区域113为等边五边形区域，第二区域115为等边六边形区域，一个第一区域113由五个第二区域115包围设置，每个第一区域113的边即为相邻的第二区域115的边。在一些实施例中，第一区域113的数量为12个，第二区域115的数量为20个。可以理解，第一区域113的形状、第二区域115的形状可以为其他形状，数量也可以为其他数量。

在一些实施例中，多个电极单元30分别设置于多个第一区域113，即，每个第一区域113设置一个电极单元30。相邻的三个电极单元30的各自中心位置的连线形成三角形，三个及以上的电极单元30联合受到压力的接触产生形变，根据每个电极单元30的电容量变化情况，处理器105通过预设算法(例如三角定位权重，如图2b所示)计算，确定受力中心和受力方向。本实施方式提供的触摸面板103采用划分区域的方式，诸如特殊等边三角式分布电极单元30，可仅在第一区域113设置电极单元30，而不用每块区域都布置一个电极单元30，有效的减少电极单元30的数量，降低了制造工艺难度和生产成本。

请参阅图2c、图2d及图2e，图2c-图2e为相邻的三个电极单元在曲面上的排列方式示意图，虚线为相邻的三个电极单元30的各自中心位置所连成的三角形，箭头所指方向代表电极单元30排列方向，所述排列方向平行电极单元30的长边的延伸方向，本实施方式中，所述箭头方向通过电极单元30的中心位置。例如，第一种排列方式，如图2c所示，相邻三个电极单元30的排列方向不相同，相邻三个电极单元30的排列方向互成夹角，相邻三个电极单元30的排列方向均未与所述相邻的三个电极单元30的各自中心位置连线形成的三角形S1任何一条边平行(或重合)。另例如，第二种排列方式中，如图2d 所示，相邻三个电极单元30的排列方向均不相同，且每个电极单元30的排列方向均与所述相邻的三个电极单元30的各自中心位置连线形成的三角形S2的一条边平行(或重合)。又例如，第三种排列方式中，如图2e所示，相邻的三个电极单元30的排列方向相互平行，三个电极单元30中的两个电极单元30的排列方向与三角形S3的其中一条边重合(或平行)。第一种排列方式与第二种排列方式，三个电极单元30的排列方向均不相同，且每个电极单元30排列方向的延长线与其余两个电极单元30排列方向上的延长线交叉共同形成三角形，有利于检测触摸面板103的受力方向。而第三种排列方式中，由于两个电极单元30的排列方向与三角形S3的其中一条边平行，不利于通过三角定位权重方式判断检测受力方向。

优选地，相邻的三个电极单元30的排列方式为，三个电极单元30排列方向的延长线能够共同形成三角形。

可以理解，也可在每个第二区域115进一步贴合设置电极单元30，设置于第二区域115的相邻的三个电极单元30的中心位置的连线同样形成三角形，以在曲面11上增加触控点，从而提高触控性能。

可以理解，在一些实施例中，也可仅在每个第二区域115设置电极单元30，设置于第二区域115的相邻的三个电极单元30的中心位置的连线形成三角形。

请参阅图3，图3为本发明第一实施方式提供的电极单元的示意图。电极单元30包括层叠且绝缘设置的第一子电极31及第二子电极33。第一子电极31包括公共电极层311，第二子电极33包括相互绝缘设置的第一电极层331及第二电极层333。公共电极层311与第一电极层331相对设置形成第一电容器，公共电极层311与第二电极层333相对设置形成第二电容器，当电极单元30受到压力变形时，电极单元30的所述第一电容器及/或所述第二电容器的电容发生变化。

本实施方式中，公共电极层311与触摸面板103的最外侧相邻设置，即，公共电极层311设置于触摸面板103的相对第一电极层331及第二电极层333更外侧的位置；公共电极层311受到压力变形时，第一电容器的电容与第二电容器的电容均会发生变化，方便确定触摸位置及触摸滑动方向。此外，由于第一电容器及第二电容器共用公共电极层311，可以进一步减少电极材料。

在另一实施方式中，第一电极层331及第二电极层333与触摸面板103的最外侧相邻设置，即，第一电极层331及第二电极层333设置于触摸面板103的相对公共电极层311更外侧的位置。若第一电极层331受到压力变形则第一电容器的电容发生变化，若第二电极层333受到压力变形则第二电容器的电容发生变化，从而能够增多触摸面板103的触摸点，提高触摸面板103的灵敏性。

本实施方式中，电极单元30为具一定曲率的弯曲结构，第一子电极31、第二子电极33与电极单元30具有相同曲率。可以理解，不限定第一子电极31、第二子电极33与电极单元30具有相同曲率，第一子电极31、第二子电极33与电极单元30亦可以为平面结构，即电极单元30也可以设于平面上，触摸面板103为平面触摸面板，只需满足电极单元30受力发生形变时，第一电容器的电容与第二电容器的电容会发生变化。

请参阅图4，图4为本发明第一实施方式提供的电极单元30的剖面示意图。第一子电极31还包括第一绝缘基材层313，公共电极层311为通过将导电材料采用沉积、或印刷、或涂布、或压延工艺制备形成在第一绝缘基材层313上而形成。第二子电极33还包括第二绝缘基材层335，第一电极层331及第二电极层333形成在第二绝缘基材层335的同一面的不同区域。类似地，第一电极层331及第二电极层333均通过将导电材料采用沉积、或印刷、或涂布、或压延工艺制备形成在第二绝缘基材层335上而形成。其中，所述导电材料诸如导电类油墨、导电类浆料、导电氧化物、金属、金属氧化物及其组合等，第一绝缘基材层313及第二绝缘基材层335的制成材料为PET、PC、PMMA、陶瓷、玻璃等非导电类绝缘物质。

电极单元30还包括间隔层37，公共电极层311设于间隔层37的一侧，第一电极层331与第二电极层333设于间隔层37远离公共电极层311的一侧。公共电极层311通过间隔层37与第一电极层331及第二电极层333间隔并绝缘，公共电极层311与第一电极层331构成第一电容器，公共电极层311与第二电极层333构成第二电容器。公共电极层311位于第一绝缘基材层313与间隔层37之间，第一电极层331位于第二绝缘基材层335与间隔层37之间，第二电极层333位于第二绝缘基材层335与间隔层37之间。由于第一绝缘基材层313设于触摸面板103的最外侧，能够保护公共电极层311而不容易被损坏。在一实施方式中，省略第一绝缘基材层313及第二绝缘基材层335，将公共电极层311直接形成于间隔层37的第一面，将第一电极层331、第二电极层333形成于间隔层37的第二面的不同区域，从而减少电极单元30的厚度。

可以理解，间隔层37也可以为两层或多层结构，例如，在一实施方式中，间隔层37包括层叠设置的第一粘合层、形变层及第二粘合层，所述第一粘合层粘接于公共电极层311与所述形变层之间，所述第二粘合层的部分区域粘接于所述形变层与第一电极层331之间，以及所述第二粘合层另一部分区域粘接于所述形变层与第二电极层333之间。所述形变层可以为有机硅层。

从而，当电极单元30受到触摸压力时，触摸压力传导至间隔层37的形变层而发生形变，公共电极层311与第一电极层331及/或第二电极层333之间的距离发生变化，而导致电容发生变化。

制备触摸装置100时，先制备形成预制第一子电极、预制第二子电极及预制间隔层。其中，所述预制第一子电极、所述预制第二子电极及预制间隔层均大致呈平板结构。请参阅图5a-5c，通过热弯模具等方式将所述预制第一子电极加工成具一定曲率的第一子电极31，类似地，将所述预制第二子电极加工成具一定曲率的第二子电极33，将所述预制间隔层加工成具一定曲率的间隔层37。将第一子电极31、间隔层37及第二子电极33依次层叠设置于一起形成电极单元30。

将多个电极单元30拼接贴合到基底10的曲面11上，通过引线将多个电极单元30与处理器105电性连接，封装成球形曲面触摸装置100，每个第一区域113设有一个电极单元30。

所述引线可在形成公共电极层311、第一电极层331及第二电极层333时一次成型。可以理解，在其他实施方式中，可通过软性线路如导电胶、锡膏、上下灌孔或其他物理方式将电极单元30与处理器105连接。

在一实施方式中，请参阅图6，图6为本发明一实施方式提供的预制电极单元的剖面示意图。将预制第一子电极310、预制间隔层370及预制第二子电极330依次层叠设置于一起形成预制电极单元350，预制电极单元350为平板结构。将预制电极单元350通过热弯模具等方式加工成具一定曲率的电极单元30。

以下对触摸装置100如何实现识别输入指令进行简单说明。

本实施方式中，触摸装置100采用压感式电容原理，通过改变电容器的上下电极板相对面积或电极板间距或介电材料的形变来实现电容变化，从而接收和识别电容变化信号来实现触摸压力的输入指令。

请再次参阅图1，触摸装置100还包括存储器106，存储器106用于存储各电极单元30的第一电容器的第一基准电容值及第二电容器的第二基准电容值。第一基准电容值为在无压力触摸的状态下电极单元30的第一电容器的电容值，第二基准电容值为在无压力触摸的状态下电极单元30的第二电容器的电容值。无压力触摸的状态是指触摸面板103处于没有受到任何压力无形变的情况下。

以下以公共电极层311位于触摸面板103的相对于第一电极层331和第二电极层333更外侧为例进行说明。当触摸面板103在有压力触摸的状态下，公共电极层311因受力发生形变使得所述第一电容器的电容与所述第二电容器的电容发生变化。不同的压力值会使公共电极层311发生不同的形变量，不同的形变量使所述第一电容器及所述第二电容器具对应的电容变化量。因此，电容变化量与压力值具有对应关系。

处理器105感测各电极单元30的第一电容器与第二电容器的当前电容值。处理器105将各电极单元30的第一电容器的当前电容值与对应的第一基准电容值进行比较得到第一电容变化量，以及各电极单元30的第二电容器当前电容值与对应的第二基准电容值进行比较得到第二电容变化量。处理器105依据第一电容变化量及/或第二电容变化量确定触摸位置。此外，处理器105依据第一电容变化量及/或第二电容变化量确定按压触摸面板103的压力值，从而，处理器105得出了至少包括触摸位置、压力值的触摸参数，处理器105并根据所述触摸参数执行相应的控制，例如，依据所述压力值进行不同的控制，例如在用户查看照片时，压力值越大，则控制对照片放大的幅度越大。其中，各个电极单元30分别预先对应了一触摸位置坐标，处理器105依据第一电容变化量及/或第二电容变化量确定触摸位置包括：处理器105在第一电容变化量及/ 或第二电容变化量超过预设阈值时，确认发生了触摸，并确定产生了所述第一电容变化量及/或第二电容变化量的电极单元30触摸位置坐标为所述触摸位置。

在一实施方式中，将不同形变量与不同压力值的比例关系常数预存储为数据库。例如，设公共电极层311在形变量为ΔL1时，ΔL1与压力值F1的比例关系常数为α1。手指或触控笔等对象压力触摸到触摸面板103一电极单元30时，处理器105获取第一电容变化量及第二电容变化量，处理器105依据第一电容变化量及第二电容变化量中的其中之一计算得到形变量ΔL1，处理器105依据形变量ΔL1及α1即可得到触摸的压力值F1。

处理器105还能够依据第一电容变化量及第二电容变化量确定手指或触控笔等对象在触摸面板103上的作用力的施加方向，特别是沿着触控面板103的曲面或平行于触控面板103的曲面所施加的力的方向。

请参阅图7，图7为图3所示的电极单元的公共电极层、第一电极层及第二电极层的投影示意图。本实施方式中，公共电极层311在一投影平面的公共电极正投影3110大致呈矩形，第一电极层331在所述投影平面的第一电极正投影3310大致呈直角三角形，第二电极层333在所述投影平面的第二电极正投影3330大致呈直角三角形，第一电极正投影3310的斜边与第二电极正投影3330的斜边相邻且间隔设置，第一电极正投影3310与第二电极正投影3330组成矩形。其中，所述投影平面为与公共电极层311和第一电极层331或第二电极层333的层叠方向垂直的平面。

公共电极层311的面积大于第一电极层331的面积与第二电极层333的面积之和，公共电极层311、第一电极层331与第二电极层333在所述投影平面上的正投影的外边缘重合。

设公共电极正投影3110的四个端点分别为a、b、c、d，其中，边ab、边cd为公共电极正投影3110的长边，边bc、边da为公共电极正投影3110的短边，第一电极正投影3310与第二电极正投影3330的长边大致与边ab及边cd的长度相同，第一电极正投影3310与第二电极正投影3330的短边大致与边bc、边da的长度相同。

通常情况下，用户压力触摸触摸面板103时，手指或触控笔等对象接触触摸面板103的接触时间非常短，为确保处理精度，本实施方式中，处理器105 采取分频(分段时间，即在不同的时间对不同的电容器进行检测)检测方式确定手指或触控笔等对象在触摸面板103上的力的方向。

处理器105在第一检测时段(记为T1)检测到所述第一电容器的第一电容变化量ΔCx；处理器105在第二检测时段(记为T2)，第二电容器的第二电容变化量ΔCy。

设

根据

其中，ε为介质介电常数(相对介电常数)，静电力常量k＝8.9880×10，单位：Nm/C(牛顿·米2/库仑2)，π为3.1415926……，S为电容器两极板相对面积，d为两极板间垂直距离。则

其中，ΔS _x为电极单元30受力变形时第一电容器的公共电极层311与第一电极层331相对面积变化量，ΔS _y为电极单元30受力变形时第二电容器的公共电极层311与第二电极层333相对面积变化量。为简单说明，将公共电极层311的形状等同于公共电极正投影3110的形状，第一电极层331等同于第一电极正投影3310的形状，第二电极层等同于第二电极正投影3330的形状，设电极单元30的长度为L，电极单元30的宽度为W。

处理器105依据检测到的K识别压力在平行于公共电极层311的平面内的施加方向。进一步地，在一些情况下，K的变化不明显，而Z的变化较为明显时，处理器105依据检测到的Z识别压力在平行于公共电极层311的平面内的施加方向，以提高检测精度。

材料受力时，材料沿力的方向发生的微变形量ΔL有限，设第一电容变化量ΔC _x具最大值ΔC _x-max及第二电容变化量ΔC _y具最大值ΔC _y-max，同样的K具最大值K _max及最小值K _min，Z具最大值Z _max及最小值Z _min。

在公共电极层311的压力施加方向为平行端点a与端点b所在直线且由端点a朝向端点b时(即a-b)，ΔC _x对应的是第一电容器的公共电极层311与第一电极层331相对面积变化量ΔS _x1，ΔC _x-max对应的是第一电容器的公共电极层311与第一电极层331相对面积最大变化量ΔS _x1-max，ΔC _y对应的是第二电容器的公共电极层311与第二电极层333相对面积变化量ΔS _y1，ΔC _y-max对应的是第二电容器的公共电极层311与第二电极层333相对面积最大变化量ΔS _y1-max。

在公共电极层311的压力施加方向为平行端点a与端点b所在直线且由端点b朝向端点a时(即b-a)，ΔC _x对应的是第一电容器的公共电极层311与第一电极层331相对面积变化量ΔS _x2，ΔC _x-max对应的是第一电容器的公共电极层311与第一电极层331相对面积最大变化量ΔS _x2-max，ΔC _y对应的是第二电容器的公共电极层311与第二电极层333相对面积变化量ΔS _y2，ΔC _y-max对应的是第二电容器的公共电极层311与第二电极层333相对面积最大变化量ΔS _y2-max。

类似地，在公共电极层311的压力施加方向为平行端点a与端点d所在直线且由端点d朝向端点a时(即d-a)，ΔC _x对应的是第一电容器的公共电极层311与第一电极层331相对面积变化量ΔS _x3，ΔCx-max对应的是第一电容器的公共电极层311与第一电极层331相对面积最大变化量ΔS _x3-max，ΔC _y对应的是第二电容器的公共电极层311与第二电极层333相对面积变化量ΔS _y3，ΔC _y-max对应的是第二电容器的公共电极层311与第二电极层333相对面积最大变化量ΔS _y3-max。

在公共电极层311的压力施加方向为平行端点a与端点d所在直线且由端点a朝向端点d(即a-d)，ΔC _x对应的是第一电容器的公共电极层311与第一电极层331相对面积变化量ΔS _x4，ΔC _x-max对应的是第一电容器的公共电极层311与第一电极层331相对面积最大变化量ΔS _x4-max，ΔC _y对应的是第二电容器的公共电极层311与第二电极层333相对面积变化量ΔS _y4，ΔC _y-max对应的是第二电容器的公共电极层311与第二电极层333相对面积最大变化量ΔS _y4-max。

ΔL取决于材料本身特性，当都达到ΔL _max时，ΔS _x1-max和ΔS _x3-max有可能是一样的值。处理器105依据K及K的最大值能够判定施力方向平行端点a与端点b所在直线且由端点a朝向端点b(即a-b)，或是平行端点a与端点d所在直线且由端点a朝向端点d(即a-d)，Z可作为K的一个补充来验证方向。

当都达到ΔL _max时，ΔS _y2-max和ΔS _y4-max有可能是一样的值。处理器105依据Z及Z的最大值能够判定施力方向是平行端点a与端点b所在直线且由端点b朝向端点a(即b-a)，或是平行端点a与端点d所在直线且由端点d朝向端点a(即d-a)，K可作为Z的一个补充来验证方向。

以下以一例进行简单地示例性说明。设电极单元30的长度L＝100，宽度 W＝100T，

由于材料沿力的方向微变形量ΔL有限，如长度L为100个单位时，通常此材料ΔL最大为10个单位，设能检测出的最小形变量为0.1个单位。

在第一种情况下，请参阅图8a及图8c，当在公共电极层311的压力施加方向为a-b，如下：

如此，当仅有0.1个单位的形变量时，K _max＝1999，当形变量达到最大的10个单位时，K _min＝19；同理，

当处理器105检测到K从K _max＝1999开始变小时，在公共电极层311的压力施加方向识别为

在第二种情况下，请参阅图8a及图8c，当在公共电极层311的压力施加方向为b-a，如下：

Z _max＝1999，Z _min＝19。当处理器105检测到Z从Z _max＝1999变小时，在公共电极层311的压力施加方向识别为b-a，

在第三种情况下，请参阅图8b及图8c，当在公共电极层311的压力施加方向为d-a，如下：

K _max＝999，K _min＝19；

当处理器105检测到K从K _max＝999变小时，在公共电极层311的压力施加方向识别为d-a，

在第四种情况下，请参阅图8b及图8c，当在公共电极层311的压力施加方向为a-d，如下：

Z _max＝999，Z _min＝19。当处理器105检测到Z从Z _max＝999变小时，在公共电极层311的触摸施加方向识别为a-d，

综上所述，通过对于K及Z的变化幅度的检测可以判断出四个方向的施力。特别地，对于长宽差异较大的公共电极层而言，由于不同施力方向的K _max及Z _max均不相同，因而可以通过判断K _max或Z _max的数值及其变化趋势来判断具体的施力方向。

此外，可通过设置公共电极层311的长与宽的比例，使得所述第一电容器及所述第二电容器在手指或触控笔等对象的施力方向为由端点a朝向端点d或端点d朝向a端点的电容变化量，远小于手指或触控笔等对象的施力方向为平行沿端点a朝向端点b或端点b朝向端点a方向的变化量。

此外，处理器105还通过所述第一电容器/或所述第二电容器的电容量的变化保持时间长短、恢复的时间快慢来确定触摸动作，例如，施加力Fn，电极单元30变形Ln，所述第一电容器的第一电容变化量ΔCx的保持时间为ΔTn，预设ΔTb为标准时间。在ΔTn》ΔTb时，处理器105视为按压；ΔTn<<ΔTb，处理器105视为敲击。可以理解，处理器105依据不同的预设电容变化量基准、恢复时间基准、保持时间基准、两次连续压力触摸之间的间隔时间基准等判定识别用户的触摸动作，并根据不同的触摸动作进行不同的控制，可通过单一压感元件实现丰富的控制功能。

在一些实施例中，所述处理器105同时根据触摸动作和触摸动作的触摸参数进行相应的功能控制。从而，进一步丰富单一压感元件可实现的控制功能。

请参阅图9，图9为本发明第二实施方式提供的电极单元的剖面示意图。电极单元50与第一实施方式提供的电极单元30的不同在于，公共电极层511的面积小于第一电极层531与第二电极层533的面积之和，公共电极层511在投影平面上的正投影，位于第一电极层531与第二电极层533在所述投影平面上的正投影内。第一电极层531至少部分与公共电极层511相对设置，第二电极层533至少部分与公共电极层511相对设置。

具体的，第一绝缘基材513包括第一设置区域5131及与第一设置区域5131连接设置的第二设置区域5133，公共电极层511分布于第一设置区域5131，间隔层57覆盖公共电极层511及第二设置区域5133。

制备电极单元50时，先制备形成预制第一子电极、预制第二子电极及预制间隔层。其中，所述预制第一子电极、所述预制第二子电极及所述预制间隔层均大致呈平板结构。请参阅图10a-10c，通过热弯模具等方式将所述预制第一子电极加工成第一子电极51，类似地，将所述预制第二子电极加工成第二子电极53，将所述预制间隔层加工成间隔层57。将第一子电极51、间隔层57及第二子电极53依次层叠设置于一起形成电极单元50。

在一实施方式中，请参阅图11，图11为本发明一实施方式提供的预制电极单元的剖面示意图。将预制第一子电极510、预制间隔层570及预制第二子电极530依次层叠设置于一起形成预制电极单元590，预制电极单元590为平板结构。将预制电极单元590通过热弯模具等方式加工成具一定曲率的电极单元50。

请参阅图12，图12为图9所示的电极单元的公共电极层、第一电极层及第二电极层的投影示意图。本实施方式中，公共电极层511在投影平面的公共电极正投影5110大致呈矩形，第一电极层531在所述投影平面的第一电极正投影5310大致呈矩形，第二电极层533在所述投影平面的第二电极正投影5330大致呈矩形。

请参阅图13，本发明还提供一种触摸检测方法，包括：

步骤101，通过电极单元接收外界触摸，所述电极单元包括相对间隔设置的第一子电极及第二子电极，所述第一子电极与所述第二子电极之间的距离或相对面积在外界触摸时发生变化，进而引发所述第一子电极与所述第二子电极之间的电容发生变化。

步骤102，根据所述第一子电极与所述第二子电极之间的电容变化对外界触摸进行检测。

所述根据所述第一子电极与所述第二子电极之间的电容变化对外界触摸进行检测，包括：通过电容变化确定第一子电极与第二子电极之间的距离发生变化，进而确定外界触摸的按压力度。

所述根据所述第一子电极与所述第二子电极之间的电容变化对外界触摸进行检测，包括：通过电容变化确定第一子电极与第二子电极之间的相对面积变化，进而确定外界触摸的施力方向。

所述第一子电极包括公用电极层，所述第二子电极包括间隔设置的第一电极层及第二电极层，所述公用电极层与所述第一电极层形成第一电容器，所述公用电极层与所述第二电极层形成第二电容器。

所述电极单元接收到外界触摸时，所述第一电极层与所述公用电极层之间的相对面积发生变化而产生第一面积变化量，所述第二电极层与所述公用电极层之间的相对面积发生变化而产生第二面积变化量。

所述触摸检测方法还包括：通过第一面积变化量与第二面积变化量的比值判断外界触摸的施力方向。

所述外界触摸的施力方向平行于电极单元的触摸表面。

以上所述是本发明的优选实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims

一种触摸面板，其特征在于，包括基底及设于所述基底上的电极单元，所述电极单元包括间隔相对设置的第一子电极及第二子电极，所述电极单元在受力时所述第一子电极与所述第二子电极之间的距离或相对面积发生变化而引起所述第一子电极与所述第二子电极之间的电容发生变化。
如权利要求1所述的触摸面板，其特征在于，所述第一子电极包括公共电极层，所述第二子电极包括第一电极层及第二电极层，所述公共电极层与所述第一电极层相对设置形成第一电容器，所述公共电极层与所述第二电极层相对设置形成第二电容器。
如权利要求2所述的触摸面板，其特征在于，所述公共电极层与所述触摸面板的最外侧相邻设置，所述公共电极层受到压力触摸时，所述第一电容器的电容与所述第二电容器的电容发生变化。
如权利要求2所述的触摸面板，其特征在于，所述电极单元还包括间隔层，所述公共电极层设于所述间隔层的一侧，所述第一电极层与所述第二电极层设于所述间隔层的远离所述公共电极层的另一侧的不同区域。
如权利要求4所述的触摸面板，其特征在于，所述第一子电极还包括第一绝缘基材层，所述公共电极层形成于所述第一绝缘基材层上，所述公共电极层位于所述第一绝缘基材层与所述间隔层之间，所述第二子电极还包括第二绝缘基材层，所述第一电极层及所述第二电极层形成于所述第二绝缘基材层上，所述第一电极层位于所述第二绝缘基材层与所述间隔层之间，所述第二电极层位于所述第二绝缘基材层与所述间隔层之间。
如权利要求5所述的触摸面板，其特征在于，所述第一绝缘基材层包括第一设置区域及与所述第一设置区域连接设置的第二设置区域，所述公共电极层分布于所述第一设置区域，所述间隔层覆盖所述公共电极层及所述第二设置区域。
如权利要求4所述的触摸面板，其特征在于，所述间隔层包括层叠设置的第一粘合层、形变层及第二粘合层，所述第一粘合层粘接于所述公共电极层与所述形变层之间，所述第二粘合层粘接于所述形变层与所述第一电极层之间，以及所述第二粘合层粘接于所述形变层与所述第二电极层之间。
如权利要求7所述的触摸面板，其特征在于，所述形变层为有机硅层。
如权利要求2所述的触摸面板，其特征在于，所述公共电极层在一投影平面上的正投影的外边缘与所述第一电极层及所述第二电极层在同一投影平面上的正投影的外边缘重合。
如权利要求9所述的触摸面板，其特征在于，所述公共电极层在所述投影平面的正投影呈矩形，所述第一电极层在所述投影平面的第一电极正投影呈直角三角形，所述第二电极层在所述投影平面的第二电极正投影呈直角三角形，所述第一电极正投影的斜边与所述第二电极正投影的斜边相邻且间隔设置，所述第一电极正投影与所述第二电极正投影组成矩形。
如权利要求2所述的触摸面板，其特征在于，所述公共电极层的面积小于所述第一电极层的面积与所述第二电极层的面积之和。
如权利要求1所述的触摸面板，其特征在于，所述基底为球面结构，所述电极单元为多个且各自独立地贴设于所述基底上。
如权利要求12所述的触摸面板，其特征在于，所述基底包括多个第一区域及多个第二区域，所述第一区域由所述第二区域包围设置，每个电极单元设于一个所述第一区域。
如权利要求13所述的触摸面板，其特征在于，每个所述第一区域的边为相邻的第二区域的边，所述第一区域为等边五边形区域，所述第二区域为等边六边形区域。
如权利要求13所述的触摸面板，其特征在于，每个所述第二区域设置一个电极单元。
如权利要求12所述的触摸面板，其特征在于，相邻的三个电极单元各自的中心连线形成三角形。
如权利要求16所述的触摸面板，其特征在于，相邻的三个电极单元的排列方向互成夹角。
如权利要求17所述的触摸面板，其特征在于，相邻的三个电极单元的排列方向与各自中心连线形成的三角形的边长平行。
如权利要求17所述的触摸面板，其特征在于，相邻的三个电极单元排列方向的延长线共同形成三角形。
如权利要求16所述的触摸面板，其特征在于，相邻的三个电极单元的排列方向相互平行。
一种触摸检测方法，其特征在于，包括：

通过电极单元接收外界触摸，所述电极单元包括相对间隔设置的第一子电极及第二子电极，所述第一子电极与所述第二子电极之间的距离或相对面积在外界触摸时发生变化，进而引发所述第一子电极与所述第二子电极之间的电容发生变化；

根据所述第一子电极与所述第二子电极之间的电容变化对外界触摸进行检测。
如权利要求21所述的触摸检测方法，其特征在于，所述根据所述第一子电极与所述第二子电极之间的电容变化对外界触摸进行检测，包括：通过电容变化确定第一子电极与第二子电极之间的距离发生变化，进而确定外界触摸的按压力度。
如权利要求21所述的触摸检测方法，其特征在于，所述根据所述第一子电极与所述第二子电极之间的电容变化对外界触摸进行检测，包括：通过电容变化确定第一子电极与第二子电极之间的相对面积变化，进而确定外界触摸的施力方向。
如权利要求21所述的触摸检测方法，其特征在于，所述第一子电极包括公用电极层，所述第二子电极包括间隔设置的第一电极层及第二电极层，所述公用电极层与所述第一电极层形成第一电容器，所述公用电极层与所述第二电极层形成第二电容器。
如权利要求24所述的触摸检测方法，其特征在于，所述电极单元接收到外界触摸时，所述第一电极层与所述公用电极层之间的相对面积发生变化而产生第一面积变化量，所述第二电极层与所述公用电极层之间的相对面积发生变化而产生第二面积变化量。
如权利要求25所述的触摸检测方法，其特征在于，所述触摸检测方法还包括：通过第一面积变化量与第二面积变化量的比值判断外界触摸的施力方向。
如权利要求23所述的触摸检测方法，其特征在于，所述外界触摸的施力方向平行于所述电极单元的触摸表面。