一種壓力感應(yīng)觸摸屏的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種壓力感應(yīng)觸摸屏，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)復(fù)雜且制造成本高的問(wèn)題。本實(shí)用新型實(shí)施例一種壓力感應(yīng)觸摸屏的技術(shù)方案為：壓力感應(yīng)觸摸屏包括裝飾蓋板層、觸摸功能層、壓力感應(yīng)功能層、FPC層；所述裝飾蓋板層、所述觸摸功能層和所述壓力感應(yīng)功能層由上到下依次設(shè)置且兩兩相接，所述FPC層上設(shè)有壓力傳感觸摸屏控制器；所述壓力感應(yīng)功能層包括位移傳感器、電極層和基板，所述位移傳感器、所述電極層和所述基板由上至下依次設(shè)置且兩兩相接，所述電極層和所述觸摸功能層均與所述FPC層連接。
【專利說(shuō)明】
一種壓力感應(yīng)觸摸屏
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及觸摸控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種壓力感應(yīng)觸摸屏。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著智能化趨勢(shì)的高速發(fā)展，觸摸類電子設(shè)備已經(jīng)逐漸普及。目前有穿戴式電子產(chǎn)品、手機(jī)、平板電腦、電腦、觸摸板、數(shù)字電視、車載觸摸屏以及其它觸摸類電子產(chǎn)品。
[0003]觸摸屏是一種將感應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的裝置。當(dāng)接觸屏幕上的任意按鈕時(shí)，通過(guò)采集手指或者導(dǎo)電介質(zhì)在與基板觸摸時(shí)所產(chǎn)生的電容變化，再通過(guò)集成電路的數(shù)字轉(zhuǎn)換，輸出手指或者導(dǎo)電介質(zhì)觸控的具體坐標(biāo)，就可以感應(yīng)到觸摸位置。理想的觸摸屏不僅能夠感應(yīng)觸摸位置，而且還可以感應(yīng)到觸摸壓力，為觸摸輸入提供了一個(gè)額外的自由度，并能適應(yīng)不同的壓力輸入方式，如繪畫(huà)、點(diǎn)擊快進(jìn)按照力度來(lái)區(qū)分快進(jìn)速度、游戲中各種轉(zhuǎn)向和加速控制等。因此，能感應(yīng)壓力的觸摸屏也是本領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。壓力感應(yīng)，指通過(guò)感應(yīng)手指或者導(dǎo)電介質(zhì)壓力的產(chǎn)生和改變，再通過(guò)壓力傳感觸摸屏控制器實(shí)現(xiàn)電學(xué)數(shù)據(jù)的變化，電子產(chǎn)品CPU接收到電學(xué)數(shù)據(jù)后對(duì)其進(jìn)行處理而產(chǎn)生指令，最后達(dá)到壓力間接實(shí)現(xiàn)指令的過(guò)程。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中存在一種通過(guò)透明壓力傳感器覆蓋在顯示表面而構(gòu)成壓力感應(yīng)觸摸屏，然而這種透明壓力傳感器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)制造工藝要求比較高，導(dǎo)致成本偏高，實(shí)際應(yīng)用中較少使用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種壓力感應(yīng)觸摸屏，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)復(fù)雜且制造成本高的問(wèn)題。
[0006]本實(shí)用新型實(shí)施例一種壓力感應(yīng)觸摸屏的技術(shù)方案為:
[0007]壓力感應(yīng)觸摸屏包括裝飾蓋板層、觸摸功能層、壓力感應(yīng)功能層、FPC層；
[0008]所述裝飾蓋板層、所述觸摸功能層和所述壓力感應(yīng)功能層由上到下依次設(shè)置且兩兩相接，所述FPC層上設(shè)有壓力傳感觸摸屏控制器;所述壓力感應(yīng)功能層包括位移傳感器、電極層和基板，所述位移傳感器、所述電極層和所述基板由上至下依次設(shè)置且兩兩相接，所述電極層和所述觸摸功能層均與所述FPC層連接。
[0009]優(yōu)選的，在上述壓力感應(yīng)觸摸屏的技術(shù)方案中，所述位移傳感器由硬質(zhì)絕緣保護(hù)層、薄彈性絕緣層和導(dǎo)電層組成，所述硬質(zhì)絕緣保護(hù)層、所述薄彈性絕緣層和所述導(dǎo)電層由上到下依次設(shè)置且兩兩相接，所述導(dǎo)電層與所述電極層連接。
[0010]優(yōu)選的，在上述壓力感應(yīng)觸摸屏的技術(shù)方案中，所述位移傳感器數(shù)量為4個(gè)或4個(gè)以上，所述電極層上的線路數(shù)量與所述位移傳感器的數(shù)量相同。
[0011]優(yōu)選的，在上述壓力感應(yīng)觸摸屏的技術(shù)方案中，所述薄彈性絕緣層厚度為1um?75um0
[0012]優(yōu)選的，在上述壓力感應(yīng)觸摸屏的技術(shù)方案中，所述裝飾蓋板層與所述觸摸功能層通過(guò)第一膠層相連接，所述觸摸功能層與所述壓力感應(yīng)功能層通過(guò)口字膠層相連接。
[0013]優(yōu)選的，在上述壓力感應(yīng)觸摸屏的技術(shù)方案中，所述第一膠層為光學(xué)膠層。
[0014]優(yōu)選的，在上述壓力感應(yīng)觸摸屏的技術(shù)方案中，所述口字膠層為中間鏤空的透明或者非透明的膠層，厚度為20um?75um。
[0015]優(yōu)選的，在上述壓力感應(yīng)觸摸屏的技術(shù)方案中，所述裝飾蓋板層為透明材料層，所述透明材料層為鋼化玻璃、有機(jī)玻璃、熱彎鋼化玻璃、熱彎有機(jī)玻璃或透明塑料中的一種。
[0016]優(yōu)選的，在上述壓力感應(yīng)觸摸屏的技術(shù)方案中，所述觸摸功能層的結(jié)構(gòu)為單層膜結(jié)構(gòu)、雙層膜結(jié)構(gòu)、單層玻璃結(jié)構(gòu)或雙層玻璃結(jié)構(gòu)的一種。
[0017]優(yōu)選的，在上述壓力感應(yīng)觸摸屏的技術(shù)方案中，所述基板為中間鏤空的透明或者非透明的絕緣膜材，其厚度為30um?10um0
[0018]從以上技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0019]本實(shí)用新型實(shí)施例中壓力感應(yīng)觸摸屏除了包括觸摸功能層用于判斷所觸摸的位置變化以外，還設(shè)有壓力感應(yīng)功能層，壓力感應(yīng)功能層包括位移傳感器、電極層和基板，當(dāng)在壓力感應(yīng)觸摸屏上施加作用力時(shí)，壓力感應(yīng)功能層的位移傳感器可以檢測(cè)到壓力變化，即可實(shí)現(xiàn)壓力感應(yīng)觸控功能。相比傳統(tǒng)的觸摸屏，壓力感應(yīng)功能層位于觸摸功能層的下方，既可以檢測(cè)水平方向的位置信息，也可以檢測(cè)垂直方向的壓力信息，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且制造成本低。
【附圖說(shuō)明】
[0020]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中的一種壓力感應(yīng)觸摸屏的分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中的一種壓力感應(yīng)觸摸屏的疊構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為圖2的一種壓力感應(yīng)觸摸屏的A區(qū)域的細(xì)節(jié)示意圖；
[0024]圖4為圖3的一種壓力感應(yīng)觸摸屏的B區(qū)域的細(xì)節(jié)示意圖；
[0025]圖5為圖4的一種壓力感應(yīng)觸摸屏的C區(qū)域的細(xì)節(jié)示意圖；
[0026]圖示說(shuō)明:裝飾蓋板層11、膠層22、觸摸功能層33、口字膠層44、壓力感應(yīng)功能層55、FPC層66、壓力傳感觸摸屏控制器601、位移傳感器500、電極層504、基板505、硬質(zhì)絕緣保護(hù)層501、薄彈性絕緣層502和導(dǎo)電層503。
【具體實(shí)施方式】
[0027]本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種壓力感應(yīng)觸摸屏，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)復(fù)雜且制造成本高的問(wèn)題。
[0028]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0029]請(qǐng)參見(jiàn)圖1至圖5，本實(shí)用新型實(shí)施例一種壓力感應(yīng)觸摸屏的具體技術(shù)方案為:
[0030]壓力感應(yīng)觸摸屏包括裝飾蓋板層11、觸摸功能層33、壓力感應(yīng)功能層55、FPC層66;裝飾蓋板層11、觸摸功能層33和壓力感應(yīng)功能層55由上到下依次設(shè)置，F(xiàn)PC層66上設(shè)有壓力傳感觸摸屏控制器601，壓力感應(yīng)功能層55由上至下依次包括位移傳感器500、電極層504和基板505，電極層504和觸摸功能層33均與壓力傳感觸摸屏控制器601連接。
[0031 ]采用上述技術(shù)方案的有益效果是:
[0032]本實(shí)用新型實(shí)施例中壓力感應(yīng)觸摸屏除了包括觸摸功能層用于判斷所觸摸的位置變化以外，還設(shè)有壓力感應(yīng)功能層，壓力感應(yīng)功能層包括位移傳感器、電極層和基板，當(dāng)在壓力感應(yīng)觸摸屏上施加作用力時(shí)，壓力感應(yīng)功能層的位移傳感器可以檢測(cè)到壓力變化，即可實(shí)現(xiàn)壓力感應(yīng)觸控功能。相比傳統(tǒng)的觸摸屏，既可以檢測(cè)水平方向的位置信息，也可以檢測(cè)垂直方向的壓力信息，豐富了軟件應(yīng)用設(shè)計(jì)者的想象空間和發(fā)揮空間，加強(qiáng)了人機(jī)之間的觸覺(jué)互動(dòng)。
[0033]下面分別對(duì)裝飾蓋板層11、觸摸功能層33、壓力感應(yīng)功能層55、FPC層66進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0034](I)裝飾蓋板層11
[0035]裝飾蓋板層11是整個(gè)壓力感應(yīng)觸摸屏的支撐部件，需要有一定的剛性強(qiáng)度，其為透明材料，可以為鋼化玻璃、有機(jī)玻璃、熱彎鋼化玻璃、熱彎有機(jī)玻璃或透明塑料中的一種。
[0036](2)觸摸功能層33
[0037]觸摸功能層33可以通過(guò)第一膠層22與裝飾蓋板層11連接，第一膠層22為光學(xué)膠層，光學(xué)膠層是特種膠粘劑，其無(wú)色透明、光透過(guò)率在91%以上，需要說(shuō)明的是，第一僅是起到名稱的區(qū)分作用，不具有實(shí)際含義，第一膠層22也可用膠層22表述。
[0038]觸摸功能層33的結(jié)構(gòu)為單層膜結(jié)構(gòu)、雙層膜結(jié)構(gòu)、單層玻璃結(jié)構(gòu)和雙層玻璃結(jié)構(gòu)中的一種。觸摸功能層33上的導(dǎo)電圖案通過(guò)導(dǎo)電材料在絕緣膜層或者玻璃上用激光鐳射、蝕刻或曝光顯影來(lái)實(shí)現(xiàn)。導(dǎo)電圖案引出走線后通過(guò)綁定FPC層66與壓力傳感觸摸屏控制器601相連。
[0039]裝飾蓋板層11在表面位置，觸摸功能層33通過(guò)膠層22粘貼在裝飾蓋板層11下方組成了觸摸層，通過(guò)該觸摸層將電容變化值傳到壓力傳感觸摸屏控制器601上進(jìn)行處理，就可以通過(guò)電子設(shè)備判斷到所觸摸的位置。
[0040](3)壓力感應(yīng)功能層55
[0041 ]壓力感應(yīng)功能層55通過(guò)口字膠層44與觸摸功能層33相連接，口字膠層44為中間鏤空的透明或者非透明的膠層，可以為光學(xué)膠層或者普通膠層，其厚度為20um?75um0
[0042]壓力感應(yīng)功能層55由位移傳感器500、電極層504和基板505組成。
[0043]位移傳感器500由硬質(zhì)絕緣保護(hù)層501、薄彈性絕緣層502和導(dǎo)電層503組成。硬質(zhì)絕緣保護(hù)層501為低彈性絕緣材料，用于保護(hù)薄彈性絕緣層502和導(dǎo)電層503不受外界影響。薄彈性絕緣層502厚度為1um?75um，可以感應(yīng)來(lái)自裝飾蓋板層11和觸摸功能層33上的觸摸壓力形變而動(dòng)作，進(jìn)而產(chǎn)生相應(yīng)的電容感應(yīng)信號(hào)，該電容感應(yīng)信號(hào)通過(guò)與位移傳感器500相連的電極層504輸出給到FPC層66上面的壓力傳感觸摸屏控制器601。導(dǎo)電層503通過(guò)搭接方式連接到電極層504上。
[0044]位移傳感器500的數(shù)量為4個(gè)或4個(gè)以上，其位置可以均勻分布，也可以非均勻分布，壓力靈敏度可以通過(guò)位移傳感器500的尺寸和數(shù)量來(lái)調(diào)整，位移傳感器500中至少有一個(gè)位移傳感器在受到壓力時(shí)發(fā)生形變。各個(gè)位移傳感器500物理上都是互不連接的。
[0045]電極層504可以通過(guò)沉積或者絲印的方式形成于線路在基板505表面，線路的位置為基板非鏤空區(qū)。電極層504上的線路數(shù)量和位移傳感器500的數(shù)量相同，線路可以是透明或者是非透明的，線寬范圍為20um?120umo
[0046]基板505為中間鏤空的透明或者非透明的絕緣膜材，其厚度為30um?10um0
[0047](4)FPC層
[0048]FPC(Flexible Printed Circuit)又稱柔性電路板或軟性線路板，軟性線路板主要使用在手機(jī)、筆記本電腦、PDA、數(shù)碼相機(jī)、LCM、計(jì)算機(jī)、電話機(jī)、繼電器、陀螺儀、導(dǎo)彈、汽車儀表等很多產(chǎn)品。FPC軟性印制電路是以聚酰亞胺或聚酯薄膜為基材制成的一種具有高度可靠性，絕佳的可撓性印刷電路。
[0049]FPC層66以聚酰亞胺或聚酯薄膜為基材制成，通過(guò)綁定的方式將觸摸功能層33和壓力感應(yīng)功能層55—起連接到FPC層66上的壓力傳感觸摸屏控制器601上。壓力傳感觸摸屏控制器601通過(guò)SMT的方式粘在FPC層66上面。壓力傳感觸摸屏控制器601將薄彈性絕緣層502的厚度變化而引起的電容變化值轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的形式。
[0050]本實(shí)用新型實(shí)施例中的壓力感應(yīng)觸摸屏的工作原理為:
[0051]當(dāng)作用力作用于裝飾蓋板層11表面，裝飾蓋板層11、膠層22、觸摸功能層33和壓力感應(yīng)功能層55會(huì)有一定的向下形變，其形變量依賴于壓力感應(yīng)觸摸屏上的物理尺寸、裝飾蓋板層11的楊氏模量、位移傳感器500材料的尺寸、位移傳感器500的楊氏模量。每個(gè)位移傳感器500檢測(cè)形變大小依據(jù)位移傳感器500上的薄彈性絕緣層502厚度的變化。例如，施加外作用力于裝飾蓋板層11表面，離作用力較遠(yuǎn)的位移傳感器500的形變小于作用力附近的位移傳感器500的形變，形成一個(gè)鐘形曲面，將所有的位移傳感器500讀數(shù)收集起來(lái)以后對(duì)其鐘形曲面的大小和形狀進(jìn)行分析以確定作用力的大小和位置。壓力傳感觸摸屏控制器601可以同時(shí)處理觸摸位置和按壓壓力的信息。而且該壓力傳感觸摸屏控制器601可以同時(shí)檢查I個(gè)點(diǎn)到10個(gè)點(diǎn)的位置和按壓壓力信息。
[0052]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的一種壓力感應(yīng)觸摸屏，包含裝飾蓋板層11、膠層22、觸摸功能層33、口字膠層44、壓力感應(yīng)功能層55、FPC層66，裝飾蓋板層11在表面位置，觸摸功能層33通過(guò)膠層22粘貼在裝飾蓋板層11下方，壓力感應(yīng)功能層55通過(guò)口字膠層44和觸摸功能層33粘貼在一起，F(xiàn)PC層66同時(shí)綁定在觸摸功能層33和壓力感應(yīng)功能層55上，將觸摸功能層33和壓力感應(yīng)功能層55—起連接到FPC上的壓力傳感觸摸屏控制器601上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種壓力感應(yīng)觸摸屏，只需要通過(guò)增加簡(jiǎn)單的口字膠層44和壓力感應(yīng)功能層55，由單顆芯片檢測(cè)觸摸功能層33的位置變化和壓力感應(yīng)功能層55的壓力變化，即可實(shí)現(xiàn)壓力感應(yīng)觸控功能。相比傳統(tǒng)的觸摸屏，既可以檢測(cè)水平方向的位置信息，也可以檢測(cè)垂直方向的壓力信息，進(jìn)一步豐富了軟件應(yīng)用設(shè)計(jì)者的想象空間和發(fā)揮空間，加強(qiáng)了人機(jī)之間的觸覺(jué)互動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且僅需要較低的成本。
[0053]所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡(jiǎn)潔，上述描述的系統(tǒng)，裝置和單元的具體工作過(guò)程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過(guò)程，在此不再贅述。
[0054]以上所述，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制;盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種壓力感應(yīng)觸摸屏，其特征在于，包括: 裝飾蓋板層、觸摸功能層、壓力感應(yīng)功能層、FPC層； 所述裝飾蓋板層、所述觸摸功能層和所述壓力感應(yīng)功能層由上到下依次設(shè)置且兩兩相接，所述FPC層上設(shè)有壓力傳感觸摸屏控制器;所述壓力感應(yīng)功能層包括位移傳感器、電極層和基板，所述位移傳感器、所述電極層和所述基板由上至下依次設(shè)置且兩兩相接，所述電極層和所述觸摸功能層均與所述FPC層連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力感應(yīng)觸摸屏，其特征在于，所述位移傳感器由硬質(zhì)絕緣保護(hù)層、薄彈性絕緣層和導(dǎo)電層組成，所述硬質(zhì)絕緣保護(hù)層、所述薄彈性絕緣層和所述導(dǎo)電層由上到下依次設(shè)置且兩兩相接，所述導(dǎo)電層與所述電極層連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓力感應(yīng)觸摸屏，其特征在于，所述位移傳感器數(shù)量為4個(gè)或4個(gè)以上，所述電極層上的線路數(shù)量與所述位移傳感器的數(shù)量相同。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓力感應(yīng)觸摸屏，其特征在于，所述薄彈性絕緣層厚度為1um?75um05.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的壓力感應(yīng)觸摸屏，其特征在于，所述裝飾蓋板層與所述觸摸功能層通過(guò)第一膠層相連接，所述觸摸功能層與所述壓力感應(yīng)功能層通過(guò)口字膠層相連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓力感應(yīng)觸摸屏，其特征在于，所述第一膠層為光學(xué)膠層。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓力感應(yīng)觸摸屏，其特征在于，所述口字膠層為中間鏤空的透明或者非透明的膠層，厚度為20um?75um。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力感應(yīng)觸摸屏，其特征在于，所述裝飾蓋板層為透明材料層，所述透明材料層為鋼化玻璃、有機(jī)玻璃、熱彎鋼化玻璃、熱彎有機(jī)玻璃或透明塑料中的一種。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力感應(yīng)觸摸屏，其特征在于，所述觸摸功能層的結(jié)構(gòu)為單層膜結(jié)構(gòu)、雙層膜結(jié)構(gòu)、單層玻璃結(jié)構(gòu)或雙層玻璃結(jié)構(gòu)的一種。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力感應(yīng)觸摸屏，其特征在于，所述基板為中間鏤空的透明或者非透明的絕緣膜材，其厚度為30um?10um0
【文檔編號(hào)】G06F3/041GK205451003SQ201521073865
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年12月18日
【發(fā)明人】金紹平, 寧運(yùn)生, 晁雷雷, 江月芹, 來(lái)偉, 雷強(qiáng), 張樹(shù)人, 蔣志果, 鄒曉雪, 楊志, 蔣勇民, 鄧光詞
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