本實(shí)用新型涉及電子領(lǐng)域,具體地涉及觸控屏以及電子設(shè)備。
背景技術(shù):
觸摸屏因具有易操作性、直觀性和靈活性等優(yōu)點(diǎn),已成為個(gè)人移動(dòng)通信設(shè)備和綜合信息終端如平板電腦和智能手機(jī)、超級(jí)筆記本電腦等的主要人機(jī)交互手段。觸摸屏根據(jù)不同的觸控原理可分為電阻觸摸屏、電容觸摸屏、紅外觸摸屏和表面聲波(SAW)觸摸屏等四種主要類型。其中電容觸摸屏具有多點(diǎn)觸控的功能,反應(yīng)時(shí)間快、使用壽命長(zhǎng)和光透過(guò)率較高,用戶使用體驗(yàn)優(yōu)越,同時(shí)隨著工藝的逐步成熟,良品率得到顯著提高,電容屏價(jià)格日益降低,目前已成為中小尺寸信息終端觸控交互采用的主要技術(shù)。目前的電容觸摸屏,不僅能感知屏體所在平面(X,Y軸二維空間)的觸摸位置,對(duì)于垂直于屏體平面(Z軸)的觸摸參數(shù),也能夠進(jìn)行感知,即能夠?qū)﹄娙萦|摸屏的觸摸壓力進(jìn)行感應(yīng)。
然而,為提高壓力感應(yīng)的靈敏度以及準(zhǔn)確程度,目前的觸控屏的結(jié)構(gòu)仍有待提高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此,本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提供一種三維多點(diǎn)式觸控屏。
在本實(shí)用新型的一個(gè)方面,本實(shí)用新型提出了一種觸控屏。該觸控屏包括:保護(hù)蓋板;顯示模組,所述顯示模組設(shè)置于所述保護(hù)蓋板下方;以及壓力感應(yīng)結(jié)構(gòu),所述壓力感應(yīng)結(jié)構(gòu)包括第一壓力感應(yīng)層以及第二壓力感應(yīng)層,所述第一壓力感應(yīng)層以及第二壓力感應(yīng)層電連接,所述壓力感應(yīng)結(jié)構(gòu),所述壓力感應(yīng)電容的初始電容值不大于IC檢測(cè)電容值上限的50%。通過(guò)對(duì)第一壓力感應(yīng)層以及第二壓力感應(yīng)層之間距離以及面積的設(shè)計(jì),使其形成的壓力感應(yīng)電容的初始電容值與IC檢測(cè)電容值的上限具有一定的比例關(guān)系,從而防止進(jìn)行壓力感應(yīng)時(shí),由于按壓之后壓力感應(yīng)電容變大,造成按壓后的壓力感應(yīng)電容超過(guò)IC檢測(cè)上限而發(fā)生信號(hào)溢出。
任選地,所述第一壓力感應(yīng)層與所述第二壓力感應(yīng)層之間具有可壓縮空間。在實(shí)際使用中,第一壓力感應(yīng)層能夠隨垂直于屏體平面觸控力度的不同發(fā)生不同程度的變形,從而使得第一壓力感應(yīng)層以及第二壓力感應(yīng)層之間的電容隨兩層之間距離的改變而改變,進(jìn)而該觸控屏可以感知在不同位置上觸控壓力的變化,從而可以實(shí)現(xiàn)壓力感應(yīng)功能。
任選地,所述可壓縮空間的高度為0.1~0.4mm。由此,可以保證第一壓力感應(yīng)層以及第二壓力感應(yīng)層之間具有適當(dāng)?shù)拈g距充當(dāng)變形空間,從而可以使形成的壓力感應(yīng)電容值適于IC檢測(cè),避免信號(hào)溢出。
任選地,所述第一壓力感應(yīng)層具有多個(gè)第一壓力感應(yīng)電極,任選地,所述第二壓力感應(yīng)層具有多個(gè)第二壓力感應(yīng)電極。由此,可以增強(qiáng)該電子設(shè)備對(duì)壓力的敏感程度。
任選地,所述顯示模組具有濾光片,所述第一壓力感應(yīng)層設(shè)置于所述濾光片上,所述第一壓力感應(yīng)電極總面積為5~80mm2。由此,可以通過(guò)控制第一壓力感應(yīng)層上的電極總面積,使壓力感應(yīng)電容處于適當(dāng)?shù)臄?shù)值范圍內(nèi),從而可以使形成的壓力感應(yīng)電容值適于IC檢測(cè),避免信號(hào)溢出。
任選地,所述顯示模組具有背光單元,所述第一壓力感應(yīng)層設(shè)置于所述背光單元的反射片上,所述第二壓力感應(yīng)層為所述背光單元的鐵框,所述第一壓力感應(yīng)電極總面積為1~80mm2。由此,可以通過(guò)控制第一壓力感應(yīng)層上的電極總面積,使壓力感應(yīng)電容處于適當(dāng)?shù)臄?shù)值范圍內(nèi),從而可以使形成的壓力感應(yīng)電容值適于IC檢測(cè),避免信號(hào)溢出。
任選地,所述顯示模組具有濾光片以及背光單元,所述第一壓力感應(yīng)層設(shè)置于所述濾光片上,所述第二壓力感應(yīng)層為所述背光單元的鐵框,所述第一壓力感應(yīng)電極總面積為1~40mm2。由此,可以通過(guò)控制第一壓力感應(yīng)層上的電極總面積,使壓力感應(yīng)電容處于適當(dāng)?shù)臄?shù)值范圍內(nèi),從而可以使形成的壓力感應(yīng)電容值適于IC檢測(cè),避免信號(hào)溢出。
任選地,所述顯示模組具有背光單元,所述第一壓力感應(yīng)層設(shè)置于所述背光單元的反射片上,所述第二壓力感應(yīng)層為所述背光單元的鐵框,所述第一壓力感應(yīng)層以及所述第二壓力感應(yīng)層的距離為0.1~0.4mm。由此,可以保證第一壓力感應(yīng)層以及第二壓力感應(yīng)層之間具有適當(dāng)?shù)拈g距充當(dāng)變形空間,從而可以使形成的壓力感應(yīng)電容值適于IC檢測(cè),避免信號(hào)溢出。
任選地,所述顯示模組具有濾光片,所述第一壓力感應(yīng)層設(shè)置于所述濾光片上,所述第二壓力感應(yīng)層為所述背光單元的鐵框,所述第一壓力感應(yīng)層以及所述第二壓力感應(yīng)層的距離為0.6~1.3cm。由此,可以保證第一壓力感應(yīng)層以及第二壓力感應(yīng)層之間具有適當(dāng)?shù)拈g距充當(dāng)變形空間,從而可以使形成的壓力感應(yīng)電容值適于IC檢測(cè),避免信號(hào)溢出。
任選地,所述顯示模組具有公共電極,所述第二壓力感應(yīng)層為所述公共電極,所述第一壓力感應(yīng)層以及所述第二壓力感應(yīng)層的距離為0.6~1.3cm。由此,可以保證第一壓力感應(yīng)層以及第二壓力感應(yīng)層之間具有適當(dāng)?shù)拈g距充當(dāng)變形空間,從而可以使形成的壓力感應(yīng)電容值適于IC檢測(cè),避免信號(hào)溢出。
任選地,所述顯示模組具有公共電極,所述第二壓力感應(yīng)層為所述公共電極,所述第一壓力感應(yīng)電極總面積為1~500mm2。由此,可以通過(guò)控制第一壓力感應(yīng)層上的電極總面積,使壓力感應(yīng)電容處于適當(dāng)?shù)臄?shù)值范圍內(nèi),從而可以使形成的壓力感應(yīng)電容值適于IC檢測(cè),避免信號(hào)溢出。
任選地,所述第一壓力感應(yīng)層包括感應(yīng)電路以及驅(qū)動(dòng)電路,所述感應(yīng)電路以及所述驅(qū)動(dòng)電路之間的距離為0.04~0.15mm。此時(shí)第一壓力感應(yīng)層可以通過(guò)單層自容的方式輸出與壓力相關(guān)的感應(yīng)電容,第二壓力感應(yīng)層可作為接地層。由此,可以保證第一壓力感應(yīng)層的感應(yīng)電路以及驅(qū)動(dòng)電路之間具有適當(dāng)?shù)拈g距充當(dāng)變形空間,從而可以使按壓后第一壓力感應(yīng)層輸出的電容適于IC檢測(cè),避免按壓后形成的電容值過(guò)小而降低檢測(cè)的靈敏程度。
任選地,所述感應(yīng)電路以及所述驅(qū)動(dòng)電路耦合形成互容電容,所述互容電容的初始電容值不小于IC檢測(cè)電容值上限的80%。由此,可以保證第一壓力感應(yīng)層的感應(yīng)電路以及驅(qū)動(dòng)電路之間形成的互容電容處于適當(dāng)?shù)臄?shù)值范圍之內(nèi),從而可以使按壓后第一壓力感應(yīng)層輸出的互容電容適于IC檢測(cè),避免按壓后形成的電容值過(guò)小而降低檢測(cè)的靈敏程度。
在本實(shí)用新型的另一方面,本實(shí)用新型提出了一種電子設(shè)備。該電子設(shè)備包括前面所述的觸控屏以及用于支撐所述觸控屏的中框,所述中框構(gòu)成所述第二壓力感應(yīng)層。采用中框作為第二壓力感應(yīng)層,由于無(wú)需額外設(shè)置第二壓力感應(yīng)層,有利于減少該電子設(shè)備的厚度,降低生產(chǎn)成本。
任選地,第一壓力感應(yīng)層設(shè)置于濾光片上時(shí),所述第一壓力感應(yīng)電極總面積為5~80mm2;當(dāng)?shù)谝粔毫Ω袘?yīng)層設(shè)置于反射片上時(shí),所述第一壓力感應(yīng)電極總面積為1~80mm2。當(dāng)中框作為第二壓力感應(yīng)層時(shí),與第一壓力感應(yīng)層電連接形成壓力感應(yīng)電容,根據(jù)第一壓力感應(yīng)層的具體位置以及第一壓力感應(yīng)層與中框之間的距離,調(diào)節(jié)第一壓力感應(yīng)層中的第一壓力感應(yīng)電極總面積,從而可以使按壓后輸出的電容適于IC檢測(cè)。
任選地,當(dāng)所述第一壓力感應(yīng)層設(shè)置于所述濾光片上時(shí),所述第一壓力感應(yīng)層以及所述第二壓力感應(yīng)層的距離為0.6~1.3cm;當(dāng)所述第一壓力感應(yīng)層設(shè)置于所述背光單元的反射片上時(shí),所述第一壓力感應(yīng)層以及所述第二壓力感應(yīng)層的距離為0.1~0.4mm。當(dāng)中框作為第二壓力感應(yīng)層時(shí),與第一壓力感應(yīng)層電連接形成壓力感應(yīng)電容,根據(jù)第一壓力感應(yīng)層的具體位置,調(diào)節(jié)第一壓力感應(yīng)層與中框之間的距離,從而可以使按壓后輸出的電容適于IC檢測(cè)。
附圖說(shuō)明
圖1顯示了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的觸控屏的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2顯示了根據(jù)本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例的觸控屏的部分結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3顯示了根據(jù)本實(shí)用新型又一個(gè)實(shí)施例的觸控屏的部分結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4顯示了根據(jù)本實(shí)用新型又一個(gè)實(shí)施例的觸控屏的部分結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5顯示了根據(jù)本實(shí)用新型又一個(gè)實(shí)施例的觸控屏的部分結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6顯示了根據(jù)本實(shí)用新型又一個(gè)實(shí)施例的觸控屏的部分結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7A-圖7F顯示了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的第一壓力感應(yīng)層的電極結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8A-圖8C顯示了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的壓力感應(yīng)電極的結(jié)構(gòu)示意圖;以及
圖9顯示了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明:
100:保護(hù)蓋板;
200:顯示模組;
210:濾光片;220:液晶顯示單元230:背光單元;240:鐵框;250:反射片;260:公共電極
300:壓力感應(yīng)結(jié)構(gòu);310:第一壓力感應(yīng)層;320:第二壓力感應(yīng)層;10:壓力感應(yīng)電極;20:屏蔽線;30:感應(yīng)電極;40:驅(qū)動(dòng)電極
400:可壓縮空間
500:中框
1000:電子設(shè)備;1100:觸控屏。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例,所述實(shí)施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的,僅用于解釋本實(shí)用新型,而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
在本實(shí)用新型的描述中,術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“寬度”、“厚度”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型而不是要求本實(shí)用新型必須以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。在本實(shí)用新型中,觸控屏、電子設(shè)備、保護(hù)蓋板或者第一壓力感應(yīng)層、第二壓力感應(yīng)層等結(jié)構(gòu)的“上表面”、“上方”等術(shù)語(yǔ)特指在實(shí)際使用中,觸控屏等設(shè)備或結(jié)構(gòu)朝向用戶的一側(cè),即用戶通過(guò)觸摸或壓力觸控對(duì)觸控屏或者電子設(shè)備實(shí)施操作的一側(cè)。
在本實(shí)用新型的第一方面,本實(shí)用新型提出了一種觸控屏。具體地,參考圖1,該觸控屏包括:保護(hù)蓋板100、顯示模組200、以及壓力感應(yīng)結(jié)構(gòu)300,壓力感應(yīng)結(jié)構(gòu)300包括第一壓力感應(yīng)層310以及第二壓力感應(yīng)層320。其中,顯示模組200設(shè)置在保護(hù)蓋板100下表面,壓力感應(yīng)結(jié)構(gòu)300的至少一層設(shè)置于顯示模組200內(nèi)部,或者壓力感應(yīng)結(jié)構(gòu)均設(shè)置于顯示模組之外(圖中未示出),壓力感應(yīng)電容的初始電容值不大于IC檢測(cè)電容值上限的50%。當(dāng)對(duì)該觸控屏進(jìn)行觸控操作時(shí),第一壓力感應(yīng)層310以及第二壓力感應(yīng)層320的至少之一會(huì)由于觸控壓力而發(fā)生變形,從而導(dǎo)致觸控點(diǎn)處第一壓力感應(yīng)層310以及第二壓力感應(yīng)層320之間的電容隨觸控壓力發(fā)生變化,從而可以實(shí)現(xiàn)壓力感應(yīng)。通過(guò)對(duì)第一壓力感應(yīng)層以及第二壓力感應(yīng)層之間距離、第一壓力感應(yīng)層310以及第二壓力感應(yīng)層320中電極面積的設(shè)計(jì),使其形成的壓力感應(yīng)電容的初始電容值與IC檢測(cè)電容值的上限具有一定的比例關(guān)系,從而防止進(jìn)行壓力感應(yīng)時(shí),由于按壓之后壓力感應(yīng)電容變大或者變小,造成按壓后的壓力感應(yīng)電容超過(guò)IC檢測(cè)上限而發(fā)生信號(hào)溢出,或者壓力感應(yīng)電容在按壓之后變得過(guò)小導(dǎo)致檢測(cè)靈敏度差。
為了方便理解,下面首先對(duì)根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的觸控屏工作的原理進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明:當(dāng)觸控屏受觸摸按壓時(shí),第一壓力感應(yīng)層310以及第二壓力感應(yīng)層320的至少之一會(huì)隨著保護(hù)蓋板100和顯示模組200等結(jié)構(gòu)一起發(fā)生形變,根據(jù)式I所示的電容計(jì)算公式:
C=εS/4πkd 式I
電容C與組成該電容的兩個(gè)極板(即第一壓力感應(yīng)層310以及第二壓力感應(yīng)層320)之間介質(zhì)的介電常數(shù)ε、極板面積S以及極板之間的距離d有關(guān)(k為與真空電容率相關(guān)的常數(shù))。當(dāng)?shù)谝粔毫Ω袘?yīng)層310與第二壓力感應(yīng)層320之間距離發(fā)生變化(即式I中的d值)時(shí),上述兩層之間形成的壓力感應(yīng)電容也發(fā)生變化,而上述距離的變化與施加在觸控屏上的壓力有關(guān)。例如,當(dāng)該觸控屏受到壓力按壓時(shí),第一壓力感應(yīng)層310與第二壓力感應(yīng)層320之間距離變小,壓力感應(yīng)電容隨壓力的增加而增大。因此,可以建立電容傳感器的電容變化信息與觸控屏的受力信息的相互關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。由此,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)垂直于屏體平面的觸摸參數(shù)(即觸摸壓力)進(jìn)行感知。在具體的信號(hào)檢測(cè)過(guò)程中,可以直接或間接得測(cè)得前述的壓力感應(yīng)電容,如通過(guò)自容或者雙層互容的檢測(cè)方法直接測(cè)得前述的壓力感應(yīng)電容,或通過(guò)單層互容的檢測(cè)方法間接測(cè)得前述的壓力感應(yīng)電容。對(duì)于單層互容檢測(cè)方法,也可以建立檢測(cè)電容信號(hào)與觸控屏的受力信息的相互關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù),從而實(shí)現(xiàn)觸摸壓力感知。
下面對(duì)根據(jù)本實(shí)用新型的觸控屏的各個(gè)單元進(jìn)行詳細(xì)描述。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,參考圖2,在第一壓力感應(yīng)層310與第二壓力感應(yīng)層320之間具有可壓縮空間400??蓧嚎s空間400可以在對(duì)觸控屏進(jìn)行按壓觸控時(shí),可以為第一壓力感應(yīng)層310和/或第二壓力感應(yīng)層320提供形變的空間。由此,可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的觸控屏的壓力感應(yīng)功能。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是,上述圖例中可壓縮空間400的位置僅為示例性的描述,在實(shí)際應(yīng)用中,可壓縮空間400只要位于第一壓力感應(yīng)層310與第二壓力感應(yīng)層320之間即可,可以為該觸控屏中一個(gè)模組之內(nèi)或者多個(gè)模組之間的間隙(即為空氣),也可以設(shè)置在一個(gè)模組之內(nèi)或者多個(gè)模組之間的空間,并填充有可變性的彈性材料,例如,可以在可壓縮空間400中填充泡沫、凝膠或者多孔材料。在本實(shí)用新型的實(shí)施例中,可壓縮空間400的高度(或稱為可壓縮空間400的厚度,該可壓縮空間中沿觸控屏上下方向上的距離,圖中所示出的H)可以在0.1~0.4毫米之間,同一產(chǎn)品各不同位置之間的可壓縮空間400的厚度差異可以保持在0.02-0.2毫米之間,由此,能夠保證良好的均一性。將可壓縮空間400的厚度設(shè)置在上述范圍內(nèi),可以保證第一壓力感應(yīng)層以及第二壓力感應(yīng)層之間具有適當(dāng)?shù)拈g距充當(dāng)變形空間,從而可以使形成的壓力感應(yīng)電容值適于IC檢測(cè),避免信號(hào)溢出。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,保護(hù)蓋板100設(shè)置在觸控屏的最上方,以便為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的觸控屏的其他部件提供保護(hù)。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,保護(hù)蓋板100的具體材料不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況對(duì)構(gòu)成保護(hù)蓋板100的材料進(jìn)行選擇。例如,根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例,保護(hù)蓋板100可以為玻璃、藍(lán)寶石、以及透明有機(jī)膜材(如聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物有機(jī)膜)構(gòu)成的。上述材料來(lái)源廣泛、容易獲得,能夠?yàn)樵撚|控屏提供具有足夠強(qiáng)度的保護(hù),且透光性能良好,不會(huì)影響該觸控屏的顯示功能。
需要說(shuō)明的是,在本實(shí)用新型中,顯示模組200的具體類型不受特別限制,可以包括液晶顯示單元,如可以為IPS、TN、STN等方式的顯示屏幕,也可以為有機(jī)發(fā)光顯示單元,如可以為主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光顯示單元(AMOLED)或者被動(dòng)式有機(jī)發(fā)光顯示單元(PMOLED)。上述顯示模組200中包括的各個(gè)部件的具體組成以及結(jié)構(gòu)不受特別限制,只要能實(shí)現(xiàn)顯示功能即可。
下面根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,對(duì)第一壓力感應(yīng)層310、第二壓力感應(yīng)層320設(shè)置的位置以及電極的尺寸、形狀等參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)描述。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,第一壓力感應(yīng)層310具有多個(gè)第一壓力感應(yīng)電極,第二壓力感應(yīng)層320也可以具有多個(gè)第二壓力感應(yīng)電極。由此,可以增強(qiáng)該觸控屏對(duì)壓力的敏感程度。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,參考圖4,顯示模組200具有濾光片210,第一壓力感應(yīng)層310設(shè)置于濾光片210上。例如,可以將第一壓力感應(yīng)層310貼附在濾光片210的下表面上。由此,可以簡(jiǎn)便通過(guò)較為平整的濾光片210提高第一壓力感應(yīng)層310的平整程度,從而可以調(diào)高壓力感應(yīng)的準(zhǔn)確性。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,此時(shí)第一壓力感應(yīng)層310中的多個(gè)第一壓力感應(yīng)電極的總面積可以為5~80mm2。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,顯示模組200中包含液晶顯示單元220時(shí),還需要包括背光單元230以實(shí)現(xiàn)顯示功能。其中,背光單元230中可以包括鐵框240。此時(shí),鐵框240可以作為第二壓力感應(yīng)層320。由此,可以簡(jiǎn)便通過(guò)較為平整的濾光片210提高第一壓力感應(yīng)層310的平整程度,從而可以調(diào)高壓力感應(yīng)的準(zhǔn)確性,利用鐵框240作為第二壓力感應(yīng)層320,有利于精簡(jiǎn)該觸控屏的結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)化制備工藝,降低生產(chǎn)成本。此時(shí),第一壓力感應(yīng)層310以及第二壓力感應(yīng)層320的距離可以為0.6~1.3cm,第一壓力感應(yīng)層310上的第一壓力感應(yīng)電極的總面積可以為1~40mm2。由此,可以通過(guò)調(diào)節(jié)第一壓力感應(yīng)層310以及第二壓力感應(yīng)層320之間的距離以及第一壓力感應(yīng)電極的總面積,保證形成的壓力感應(yīng)電容值適于IC檢測(cè),避免信號(hào)溢出。
當(dāng)該顯示模組200中包含有機(jī)發(fā)光顯示單元時(shí),根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,可以適當(dāng)減小第一壓力感應(yīng)層310以及第二壓力感應(yīng)層320的距離,例如,根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例,該距離可以為0.1~0.8cm。由此,可以通過(guò)調(diào)節(jié)第一壓力感應(yīng)層310以及第二壓力感應(yīng)層320之間的距離以及第一壓力感應(yīng)電極的總面積,保證形成的壓力感應(yīng)電容值適于IC檢測(cè),避免信號(hào)溢出。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,參考圖5,背光單元230還可以具有反射片250,第一壓力感應(yīng)層310可以設(shè)置于背光單元230的反射片250上,例如,可以將第一壓力感應(yīng)層310貼附在反射片250上表面(圖中未示出)或者下表面上。第二壓力感應(yīng)層320可以為鐵框240(圖中未示出)。由此,可以簡(jiǎn)便通過(guò)較為平整的反射片250提高第一壓力感應(yīng)層310的平整程度,從而可以調(diào)高壓力感應(yīng)的準(zhǔn)確性,且利用鐵框240作為第二壓力感應(yīng)層320,有利于精簡(jiǎn)該觸控屏的結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)化制備工藝,降低生產(chǎn)成本。當(dāng)采用鐵框240作為第二壓力感應(yīng)層320時(shí),第一壓力感應(yīng)層310中的第一壓力感應(yīng)電極總面積可以為1~40mm2,第一壓力感應(yīng)層310以及第二壓力感應(yīng)層320的距離可以為0.1~0.4mm。由此,可以通過(guò)調(diào)節(jié)第一壓力感應(yīng)層310以及第二壓力感應(yīng)層320之間的距離以及第一壓力感應(yīng)電極的總面積,保證形成的壓力感應(yīng)電容值適于IC檢測(cè),避免信號(hào)溢出。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,參考圖6,顯示模組200還可以具有公共電極260??梢圆捎霉搽姌O260作為第二壓力感應(yīng)層320,對(duì)公共電極260施加2~6V的電壓,使第一壓力感應(yīng)層310與公共電極260形成雙層互容型結(jié)構(gòu)。第一壓力感應(yīng)層310(圖中未示出)的位置不受特別限制,可以設(shè)置于保護(hù)蓋板100以及顯示模組200之間,集成于顯示模組200之內(nèi),或者設(shè)置于顯示模組200下方。第一壓力感應(yīng)層310以及第二壓力感應(yīng)層320的距離可以為0.6~1.3cm。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,第一壓力感應(yīng)電極的總面積可以為1~500mm2。由此,可以保證第一壓力感應(yīng)層以及第二壓力感應(yīng)層之間形成的壓力感應(yīng)電容處于適當(dāng)?shù)臄?shù)值范圍內(nèi),從而可以使形成的壓力感應(yīng)電容值適于IC檢測(cè),避免信號(hào)溢出。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,參考圖7F,第一壓力感應(yīng)層310中還可以包括感應(yīng)電路30以及驅(qū)動(dòng)電路40,第二壓力感應(yīng)層320作為接地參考電極,利用單層互容方式完成壓力感應(yīng)。此時(shí),感應(yīng)電路30以及驅(qū)動(dòng)電路40耦合形成互容電容,此時(shí),對(duì)該觸控屏進(jìn)行按壓時(shí),第一壓力感應(yīng)層310發(fā)生形變,感應(yīng)電路30以及驅(qū)動(dòng)電路40之間的距離增大,按壓后感應(yīng)電路30以及驅(qū)動(dòng)電路40之間的互容電容(C1)變小。同時(shí),由于第一壓力感應(yīng)層310以及第二壓力感應(yīng)層320之間的距離也發(fā)生了變化,因此感應(yīng)電極30與第二壓力感應(yīng)層320之間的電容(C2)、驅(qū)動(dòng)電極40與第二壓力感應(yīng)層320之間的電容均隨壓力發(fā)生變化(C3)。此時(shí),第二壓力感應(yīng)層320可以作為參考,通過(guò)計(jì)算統(tǒng)計(jì)C1、C2以及C3在按壓前后的變化,綜合計(jì)算該觸控屏所受到的壓力,從而可以提高該觸控屏的壓力感應(yīng)準(zhǔn)確程度。此時(shí),可以通過(guò)控制第一壓力感應(yīng)層310中電極的尺寸或者感應(yīng)電路30以及驅(qū)動(dòng)電路40之間的距離,使互容電容的初始電容值不小于IC檢測(cè)電容值上限的80%。由此,可以保證第一壓力感應(yīng)層310的感應(yīng)電路30以及驅(qū)動(dòng)電路40之間形成的互容電容處于適當(dāng)?shù)臄?shù)值范圍之內(nèi),從而可以使按壓后第一壓力感應(yīng)層310輸出的互容電容適于IC檢測(cè),避免按壓后形成的電容值過(guò)小而降低檢測(cè)的靈敏程度。具體的,感應(yīng)電路30以及驅(qū)動(dòng)電路40之間的距離(圖中所示出D)可以為0.04~0.15mm。由此,可以保證第一壓力感應(yīng)層的感應(yīng)電路以及驅(qū)動(dòng)電路之間具有適當(dāng)?shù)拈g距充當(dāng)變形空間,從而可以使按壓后第一壓力感應(yīng)層輸出的電容適于IC檢測(cè),避免按壓后形成的電容值過(guò)小而降低檢測(cè)的靈敏程度。
需要說(shuō)明的是,組成第一壓力感應(yīng)層310的具體材料以及具體結(jié)構(gòu)不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如,根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,第一壓力感應(yīng)層310可以由ITO、金屬網(wǎng)格(metal mesh)、納米銀絲導(dǎo)電膜、鍍有金屬的石墨烯層(如Cu、Ag鍍層,或者是金屬有機(jī)漿料,如銀漿、銅漿等)形成。第一壓力感應(yīng)層310的具體設(shè)置方式也不受特別限制,例如,根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,可以通過(guò)在需要設(shè)置第一壓力感應(yīng)層的位置鍍導(dǎo)電層,然后通過(guò)蝕刻等方式形成具有預(yù)定電極圖案的第一壓力感應(yīng)層,也可以直接通過(guò)絲網(wǎng)印刷形成第一壓力感應(yīng)層。在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中,第一壓力感應(yīng)層可以形成在柔性基材(如PET、PC等透明有機(jī)薄膜材料等),也可以在柔性基材上形成凹槽,將第一壓力感應(yīng)層設(shè)置于凹槽中。
本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是,為了提高壓力傳感效果,參考圖7A以及圖7B,第一壓力感應(yīng)層310的表面可以具有多個(gè)壓力感應(yīng)電極10,多個(gè)壓力感應(yīng)電極10構(gòu)成電極陣列。利用電極陣列對(duì)該觸控屏的不同位置的觸控壓力進(jìn)行獨(dú)立檢測(cè),可以提高電子設(shè)備壓力檢測(cè)的靈敏程度。具體地,多個(gè)壓力感應(yīng)電極10可以均獨(dú)立地與第二壓力感應(yīng)層之間形成壓力感應(yīng)電容,以便反應(yīng)該觸控屏表面不同位點(diǎn)的電容值。例如,參考圖7A,第一壓力感應(yīng)層可以由多個(gè)規(guī)則排列的電極10構(gòu)成。通過(guò)調(diào)節(jié)每個(gè)鏤空電極的面積,可以調(diào)節(jié)每一個(gè)電極的原始電容值(即觸控屏表面未受觸控操作時(shí)的電容值)。利用上述多個(gè)規(guī)則排列的鏤空電極覆蓋需要進(jìn)行壓力傳感的區(qū)域,可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)區(qū)域的檢測(cè)點(diǎn)均勻分布。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是,上述多個(gè)壓力感應(yīng)電極10的具體形狀、排列方式以及數(shù)量不受特別限制,可以根據(jù)該觸控屏對(duì)于壓力傳感的敏感度的具體要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如,參考圖7B,多個(gè)壓力感應(yīng)電極10的面積可以不全部相等。由于該觸控屏不同位置在受到垂直于觸控屏的觸控壓力時(shí)產(chǎn)生的形變程度不同,因此多個(gè)壓力感應(yīng)電極10的面積不全部相等有利于利用電極面積調(diào)節(jié)不同位置的初始電容,從而有利于增強(qiáng)該觸控屏上各個(gè)位置的壓力感應(yīng)靈敏程度。例如,根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例,由于觸控屏中央位置在受到壓力觸控時(shí)的形變較觸控屏邊緣處更大,位于觸控屏中央位置的壓力感應(yīng)電極10B的面積可以小于位于觸控屏邊緣的壓力感應(yīng)電極10A的面積。
為了進(jìn)一步提高該觸控屏的壓力觸控感應(yīng)效果,根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,第一壓力感應(yīng)層還可以進(jìn)一步具有屏蔽線20。具體地,參考圖7C,屏蔽線20可以環(huán)繞壓力感應(yīng)電極10設(shè)置。由此,可以利用該屏蔽線屏蔽相鄰的壓力感應(yīng)電極之間的信號(hào)以防止互相干擾,從而可以提高第一壓力感應(yīng)層對(duì)于壓力感應(yīng)的靈敏度以及準(zhǔn)確程度。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,當(dāng)?shù)谝粔毫Ω袘?yīng)層310以及第二壓力感應(yīng)層320之間形成互容型電容時(shí),參考圖7D,第一壓力感應(yīng)層310可以具有多個(gè)條狀鏤空的電極圖案的壓力感應(yīng)電極10(圖中10A-10D),可以將第一壓力感應(yīng)層310作為感應(yīng)層,而第二壓力感應(yīng)層320則作為驅(qū)動(dòng)層。參考圖7E,第二壓力感應(yīng)層320可以具有與第一壓力感應(yīng)層310中的壓力感應(yīng)電極10垂直設(shè)置的電極,作為驅(qū)動(dòng)電極40,以便實(shí)現(xiàn)該觸控屏的壓力感應(yīng)功能。需要說(shuō)明的是,圖7D以及圖7E中所示出的第一壓力感應(yīng)層310或者第二壓力感應(yīng)層320的結(jié)構(gòu)僅為示例性的,第一壓力感應(yīng)層310或者第二壓力感應(yīng)層320中電極的數(shù)量、形狀、排列方式以及連接方式不受特別限制,只要能夠在第一壓力感應(yīng)層310以及第二壓力感應(yīng)層320之間耦合形成互容型電容即可。例如,可以采用一對(duì)一的耦合方式,第一壓力感應(yīng)層310中的1個(gè)壓力感應(yīng)電極作為感應(yīng)電路與第二壓力感應(yīng)層320中的1個(gè)壓力感應(yīng)電極(作為驅(qū)動(dòng)電路)耦合,從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)該觸控屏進(jìn)行壓力分區(qū)感應(yīng)。或者,可以采用一對(duì)多的耦合方式,即第一壓力感應(yīng)層310中的一個(gè)壓力感應(yīng)電極作為感應(yīng)電極與第二壓力感應(yīng)層320中的多個(gè)壓力感應(yīng)電極(作為驅(qū)動(dòng)電路)耦合,或第一壓力感應(yīng)層310中的多個(gè)壓力感應(yīng)電極作為感應(yīng)電路與第二壓力感應(yīng)層320中的一個(gè)壓力感應(yīng)電極(作為驅(qū)動(dòng)電路)耦合。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,在該觸控屏中,壓力感應(yīng)電極10(包括第一壓力感應(yīng)電極以及第二壓力感應(yīng)電極)可以為多邊形電極、無(wú)規(guī)則電極塊或者鏤空電極。例如,壓力感應(yīng)電極可以為正方形等規(guī)則多邊形,也可以為具有不規(guī)則形狀的電極。具體地,參考圖8A以及圖8B,壓力感應(yīng)電極10可以為菱形,也可以對(duì)壓力感應(yīng)電極10進(jìn)行鏤空處理。需要說(shuō)明的是,圖8B中所示出的鏤空?qǐng)D案僅為示例性的,不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。即鏤空電極10的鏤空區(qū)域的個(gè)數(shù)可以不為1個(gè),鏤空區(qū)域的形狀除可以為正方形以外,還可以為長(zhǎng)方形、圓形、三角形等等,例如,根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,壓力感應(yīng)電極10可以具有圖8C中所示的鏤空形狀。本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以根據(jù)觸控屏表面對(duì)于壓力觸控敏感程度的要求,對(duì)壓力感應(yīng)電極圖案進(jìn)行設(shè)計(jì),由此,便于調(diào)控該壓力感應(yīng)電極的初始電容值,且有利于形成規(guī)則排列的陣列電極,進(jìn)而可以簡(jiǎn)化制備工藝。
在本實(shí)用新型的另一方面,本實(shí)用新型提出了一種電子設(shè)備。參考圖9,該電子設(shè)備1000包括前面描述的觸控屏1100以及用于支撐該觸控屏1100的中框(圖中未示出),其中,參考圖3以及圖5,中框500構(gòu)成第二壓力感應(yīng)層320。由此,無(wú)需額外設(shè)置第二壓力感應(yīng)層320,有利于降低該電子設(shè)備的厚度。需要說(shuō)明的是,該電子設(shè)備中的觸控屏1100具有前面描述的觸控屏1100的全部特征以及優(yōu)點(diǎn),在此不再贅述。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,第一壓力感應(yīng)層310設(shè)置于濾光片210上時(shí),第一壓力感應(yīng)層310以及第二壓力感應(yīng)層320的距離可以為0.6~1.3cm,第一壓力感應(yīng)層310中的多個(gè)第一壓力感應(yīng)電極的總面積可以為5~80mm2。由此,有利于精簡(jiǎn)該電子設(shè)備的結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)化制備工藝,降低生產(chǎn)成本。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,參考圖5,背光單元230還可以具有反射片250,第一壓力感應(yīng)層310可以設(shè)置于背光單元230的反射片250上,例如,可以將第一壓力感應(yīng)層310貼附在反射片250上表面(圖中未示出)或者下表面上。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,第一壓力感應(yīng)層320中的第一壓力感應(yīng)電極的總面積可以為1~80mm2,第一壓力感應(yīng)層310以及第二壓力感應(yīng)層320的距離可以為0.1~0.4mm。由此,可以通過(guò)調(diào)節(jié)第一壓力感應(yīng)層310以及第二壓力感應(yīng)層320之間的距離以及第一壓力感應(yīng)電極的總面積,保證形成的壓力感應(yīng)電容值適于IC檢測(cè),避免信號(hào)溢出。
需要說(shuō)明的是,如第二壓力感應(yīng)層320由中框500構(gòu)成,由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要,中框500的部分區(qū)域需要挖孔,因此此時(shí)需要根據(jù)中框500的挖孔區(qū)域?qū)Φ诙毫Ω袘?yīng)層320進(jìn)行相關(guān)調(diào)整,以防止挖孔處的壓力感應(yīng)電容值異常。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,該電子設(shè)備還可以進(jìn)一步包括觸摸感應(yīng)層。觸摸感應(yīng)層可以具有本領(lǐng)域常用的觸控屏結(jié)構(gòu),例如可以為外掛式(包括但不限于OGS、GF、GFF、GF2等)、on-cell、in-cell等方式的觸控屏結(jié)構(gòu)。
需要說(shuō)明的是,上述實(shí)施例是示例性的,不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制,本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
在本說(shuō)明書(shū)的描述中,參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“另一個(gè)實(shí)施例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例中。在本說(shuō)明書(shū)中,對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書(shū)中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例,可以理解的是,上述實(shí)施例是示例性的,不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。