一種帶有壓力感應功能的觸摸屏制造技術

一種帶有壓力感應功能的觸摸屏，包括第一基板、第二基板、第一電極組、第二電極組、第一電路、第二電路和彈性絕緣層；第一電極組設置在第一基板的內側，第二電極組設置在第二基板的外側；彈性絕緣層設置在第一基板與第二基板之間；第二電極組中的各個電極均通過彈性絕緣層與第一電極組中的相應電極構成平板電容器；第一電路與第一電極組電連接，第一電路探測第一電極組中各個電極與手指之間的電容值；第二電路與第一電極組、第二電極組電連接，第二電路探測各個平板電容器的電容值。第一電極組中各電極不僅用于探測觸碰動作，還用于探測按壓力，將觸控功能與壓力感應功能集成在一起，減少觸摸屏的厚度、重量，符合當前智能產品輕薄化的發(fā)展趨勢。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及一種觸摸屏，尤其涉及一種帶有壓力感應功能的觸摸屏。
技術介紹
觸摸屏往往被設置在智能電子產品，如智能手機、平板電腦的前方以作為其輸入工具。近來，有人提出了帶有壓力感應功能的觸摸屏，這種觸摸屏不僅能夠感應到手指的觸碰動作，還能夠檢測出手指觸碰時的按壓力度，由此可提高智能電子產品的操控性。然而，目前這種帶有壓力感應功能的觸摸屏，需要在原觸摸屏的基礎上粘合一個獨立的壓力感應器。一般來說，獨立的壓力感應器會導致觸摸屏的厚度增加、重量增大，不符合當前智能電子產品輕薄化的發(fā)展趨勢。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種帶有壓力感應功能的觸摸屏，這種帶有壓力感應功能的觸摸屏的厚度較低、重量較小，符合智能電子產品輕薄化的發(fā)展趨勢。采用的技術方案如下：一種帶有壓力感應功能的觸摸屏，包括透明的第一基板、第二基板、第一電極組、第二電極組、第一電路和第二電路，第一電極組、第二電極組均包含多個電極，其特征是：還包括透明的彈性絕緣層；所述第一電極組設置在第一基板的內側，所述第二電極組設置在第二基板的外側；彈性絕緣層設置在第一基板與第二基板之間，彈性絕緣層的厚度能夠隨著施加在第一基板外側的壓力而改變；第二電極組中的各個電極均通過彈性絕緣層與第一電極組中的相應電極構成電容值可變的平板電容器；第一電路與第一電極組電連接，當手指按壓在第一基板外側時，第一電路能夠探測第一電極組中各個電極與手指之間的電容值；第二電路與第一電極組、第二電極組電連接，第二電路能夠探測各個平板電容器的電容值。上述外側是指靠近操作者的一側，內側是指遠離操作者的一側。上述第一基板、第二基板可以由玻璃、透明塑料等透明板狀材料制作而成，彈性絕緣層可以為透明軟性膠層或透明流體層(透明流體層可通過采用隔墊的結構使其保持在一定的厚度范圍內)，第一電極組、第二電極組中的電極均為經過一定圖形化處理(如光刻、印刷)的透明導電膜層，如氧化銦錫(ITO)膜、納米銀線膜。上述第一電路、第二電路均可采用現(xiàn)有技術中的電容檢測電路，具體可通過普通電路或集成芯片來實現(xiàn)。在上述帶有壓力感應功能的觸摸屏中，第一電路探測第一電極組中各電極與手指之間的電容值，由此感應手指的觸碰動作，而第二電路對第一電極組、第二電極組中相對應的電極所構成的平板電容器的電容值進行探測，檢測手指的按壓力(由于手指的按壓可改變彈性絕緣層的厚度，從而改變該平板電容器的電容值)。第一電極組與第二電極組相配合用于檢測手指按壓力，相當于壓力感應器，無需在觸摸屏上設置獨立的壓力感應器，使得觸摸屏更輕、更薄，其中，第一電極組中各電極不僅用于探測手指的觸碰動作，同時還用于探測手指的按壓力，省去了為了探測手指按壓力而專門設置的電極及其承載基板，由此，達到了將觸控功能與壓力感應功能集成在一器件之中的目的，從而進一步減少了觸摸屏的厚度、重量，符合當前智能產品輕薄化的發(fā)展趨勢。作為本專利技術的優(yōu)選方案，所述第二電極組在第一基板上的投影處于第一電極組的范圍之內。第二電極組在第一基板上的投影處于第一電極組的范圍之內，即是第二電極組中的各電極均隱藏在第一電極組相對應的電極的內側，也就是說，第二電極組中的每個電極(除了外接連線之外)都被第一電極組中的相應電極所遮蓋，使得當手指觸碰或按壓在第一基板外側時，由于受到第一電極組中各電極的屏蔽，第二電極組中各電極無法與手指發(fā)生作用，從而使得第一電極組、第二電極組各相對應電極之間的電容值不受手指觸碰的響應，其能夠更加準確地反映出手指的按壓力，從而避免觸控信號與按壓力信號的混淆，使觸控信號、按壓力信號各自更加清晰。在一種具體方案中，所述第一電極組由多個二維排列的第一電極構成，所述第二電極組由多個二維排列的第二電極構成。第一電極組、第二電極組分別由多個二維排列的第一電極、第二電極構成，根據(jù)第一電極組來探測到手指在觸摸屏上的二維坐標位置，而根據(jù)第二電極組來探測手指在觸摸屏不同二維坐標位置的按壓力，以實現(xiàn)多點且更加準確的按壓力探測功能。作為本專利技術進一步的優(yōu)選方案，所述第一電極組由多個第一X電極、第一Y電極構成，所述第一X電極與第一Y電極相互交叉構成矩陣；所述第二電極組至少包含多個第二X電極，第二X電極與第一X電極相對應。更具體地，第一電極組可采用搭橋結構、雙電極層結構等來實現(xiàn)第一X電極與第一Y電極的交叉，通過第一X電極、第一Y電極的交叉，使得觸摸屏能夠更加準確地感應到手指的觸碰動作。優(yōu)選方案中，第二電極組中各個第二X電極都隱藏在第一X電極內側，并且第二X電極被第一Y電極分隔開，每個第二X電極都通過細線引出，由此，多個第一X電極所對應的第二電極將構成一矩陣，以實現(xiàn)多點的按壓力探測功能。作為本專利技術更進一步的優(yōu)選方案，所述第二電極組還包含多個第二Y電極，各個第二Y電極均與所述第一Y電極相對應，第二X電極與第二Y電極相互交叉構成矩陣。具體地，第二電極組可采用搭橋結構、雙電極層結構等來實現(xiàn)第一X電極與第一Y電極的交叉，由此，進一步提高第二電極組的電極密度，從而能夠實現(xiàn)更加精確的壓力感應功能。作為本專利技術進一步的優(yōu)選方案，所述第一電路、第二電路包含在同一個分時控制電路中，分時控制電路的驅動時段包括第一驅動時段和第二驅動時段，在第一驅動時段中，分時控制電路中的第一電路探測第一電極組與手指之間的電容，在第二驅動時段中，分時控制電路中的第二電路探測第一電極組、第二電極組之間的電容。采用分時控制電路，進一步減少觸控信號與按壓力信號的混淆，以減少觸摸感應和壓力探測兩種功能的相互干擾，使得對按壓力的測量更加準確。進一步地，在第一驅動時段中，分時控制電路中的第一電路通過探測第一電極組與大地之間的電容，來判斷手指的觸碰動作，通過探測第一電極組與大地之間的電容來判斷手指的觸碰動作，其信號強度大，靈敏度較高。作為本專利技術更進一步的優(yōu)選方案，所述第一電極組由多個第一X電極、第一Y電極構成，第一X電極與第一Y電極相互交叉構成矩陣，在第一驅動時段中，分時控制電路通過第一X電極與第一Y電極之間的電容，來探測第一電極組與手指之間的電容。由此，即使第二電極組與大地之間存在電容，也不會對第一X電極與第一Y電極之間電容造成影響，從而進一步降低觸控信號與壓力信號之間的相互干擾，以提高各自信號的清晰度。作為本專利技術更進一步的優(yōu)選方案，還包括高阻電路，高阻電路設置在所述第二電極組與第二電路之間。通過在第二電極組與第二電路之間設置高阻電路，使得第二電極組與第二電路之間具有高電阻，由此，第一電極組經過第二電極組的對地線路被阻斷，使得第一電極組與大地之間的電容只能通過手指的觸碰來進行改變，從而提高其對手指觸碰探測的靈敏度。一般情況下，高阻電路采用高輸出阻抗的運算放大電路等電路。作為本專利技術再更進一步的優(yōu)選方案，所述高阻電路通過分時控制電路輸出的一時序控制波形進行控制，時序控制波形包含對應第一驅動時段的斷開信號(如高電平)和對應第二驅動時段的閉合信號(如低電平)，而高阻電路則依據(jù)時序控制波形，來控制高阻電路的通斷控制。作為本專利技術進一步的優(yōu)選方案，還包括開關電路，開關電路設置在所述第二電極組與第二電路之間，在第一驅動時段中，開關電路被設置為斷開。由此，在第一驅動時段中，第一電極組經過第二電極組的對地連接線路被斷開，使得第一電極組與大地之間的電容只能通過手指的觸碰來進行本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種帶有壓力感應功能的觸摸屏，包括透明的第一基板、第二基板、第一電極組、第二電極組、第一電路和第二電路，第一電極組、第二電極組均包含多個電極，其特征是：還包括透明的彈性絕緣層；所述第一電極組設置在第一基板的內側，所述第二電極組設置在第二基板的外側；彈性絕緣層設置在第一基板與第二基板之間，彈性絕緣層的厚度能夠隨著施加在第一基板外側的壓力而改變；第二電極組中的各個電極均通過彈性絕緣層與第一電極組中的相應電極構成電容值可變的平板電容器；第一電路與第一電極組電連接，當手指按壓在第一基板外側時，第一電路能夠探測第一電極組中各個電極與手指之間的電容值；第二電路與第一電極組、第二電極組電連接，第二電路能夠探測各個平板電容器的電容值。

【技術特征摘要】
1.一種帶有壓力感應功能的觸摸屏，包括透明的第一基板、第二基板、第一電極組、第二電極組、第一電路和第二電路，第一電極組、第二電極組均包含多個電極，其特征是：還包括透明的彈性絕緣層；所述第一電極組設置在第一基板的內側，所述第二電極組設置在第二基板的外側；彈性絕緣層設置在第一基板與第二基板之間，彈性絕緣層的厚度能夠隨著施加在第一基板外側的壓力而改變；第二電極組中的各個電極均通過彈性絕緣層與第一電極組中的相應電極構成電容值可變的平板電容器；第一電路與第一電極組電連接，當手指按壓在第一基板外側時，第一電路能夠探測第一電極組中各個電極與手指之間的電容值；第二電路與第一電極組、第二電極組電連接，第二電路能夠探測各個平板電容器的電容值。2.如權利要求1所述的帶有壓力感應功能的觸摸屏，其特征是：所述第二電極組在第一基板上的投影處于第一電極組的范圍之內。3.如權利要求1或2所述的帶有壓力感應功能的觸摸屏，其特征是：所述第一電極組由多個第一X電極、第一Y電極構成，所述第一X電極與第一Y電極相互交叉構成矩陣；所述第二電極組至少包含多個第二X電極，第二X電極與第一X電極相對應。4.如權利要求3所述的帶有壓力感應功能的觸摸屏，其特征是：所述第二電極組還包含多個第二Y電極，各個第二Y電極均與所述第一Y電極相對應，第二X電極與...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：鄭清交，沈奕，吳永俊，呂岳敏，林鋼，孫楹煌，王焰，蘇贊加，陳遠明，
申請(專利權)人：汕頭超聲顯示器技術有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東;44