CN105224126A - 触摸屏及其压力触控检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种触摸屏及其压力触控检测方法，属于显示技术领域。本发明的触摸屏，包括触控面板和用于将触控面板包围的框架，所述触控面板包括显示模组和位于显示模组出光面侧的触控模组，所述触摸屏具有显示区和环绕所述显示区的非显示区，在与所述非显示区对应的所述触控模组和所述框架之间设置有至少一个压力传感器；其中，所述压力传感器包括第一电极、第二电极，以及设置第一电极和第二电极之间的压阻材料层；所述第一电极与所述触控模组上的触控电极同层设置且材料相同；所述框架与所述压阻材料层接触的位置作为所述第二电极，且所述第一电极和所述第二电极均与所述触控芯片连接。

Description

触摸屏及其压力触控检测方法
技术领域
本发明属于显示技术领域，具体涉及一种触摸屏及其压力触控检测方法。
背景技术
触摸屏因具有易操作性、直观性和灵活性等优点，已成为个人移动通许设备和综合信息终端，如平板电脑、智能手机，以及超级笔记本电脑的只要人机交互手段。触摸屏根据不同的触控原理可分为电阻触摸屏、电容触摸屏、红外触摸屏和表面波(SAW)触摸屏等四种只要类型。其中，电容触摸屏具有多点触控的功能，反应时间快，使用寿命长和透过率较高，用户使用体验优越，同时随着工艺的逐步成熟，良品率得到显著提高，电容屏价格日益降低，目前已成为中小尺寸信息终端触控交互的主要技术。
电容触摸屏存在易受环境干扰的缺点，对于带着手套和手指带水触控的情况，或者在下雨、下雪等天气的室外使用时，难以准确捕获发生的触控行为。同时，电容触摸屏存在由于灵敏度较高导致手指悬空在触摸屏上方时引起触摸误操作的问题。此外，电容触摸屏仅感知屏体所在平面(X,Y轴二维空间)的触摸位置，难以支持垂直于屏体平面(Z轴)的触摸参数感知。
发明内容
本发明所要解决的技术问题包括，针对现有的触摸屏存在的上述问题，提供一种实现三维多点式触控的触摸屏及其压力触控检测方法。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种触摸屏，包括触控面板和用于将触控面板包围的框架，所述触控面板包括显示模组和位于显示模组出光面侧的触控模组，所述触摸屏具有显示区和环绕所述显示区的非显示区，在与所述非显示区对应的所述触控模组和所述框架之间设置有至少一个压力传感器；其中，
所述压力传感器包括第一电极、第二电极，以及设置第一电极和第二电极之间的压阻材料层；所述第一电极与所述触控模组上的触控电极同层设置且材料相同；所述框架与所述压阻材料层接触的位置作为所述第二电极，且所述第一电极和所述第二电极均与所述触控芯片连接。
优选的是，所述压阻材料层的材料为复合压阻材料或者半导体压阻材料。
优选的是，所述压力传感器通过导电双面胶与所述框架连接。
优选的是，所述显示模组与所述触控模组之间设置有用于将两者固定的光学胶。
优选的是，在所述触摸屏的每个边角位置均有一个所述压力传感器。
进一步优选的是，各个所述压力传感器通过连接线均连接同一个触控芯片。
优选的是，所述第一电极的材料为氧化铟锡。
优选的是，所述触摸屏为手机、Pad、笔记本电脑中的任意一种。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种触摸屏的压力触控检测方法，所述触摸屏为上述的触摸屏，所述压力触控检测方法包括：
根据第一电极与第二电极之间的距离变化，检测触控所用的压力。
优选的是，所述根据与非显示区对应的触控模组与框架之间的距离变化，检测触控所用的压力为：
通过检测第一电极与所述框架之间的压阻材料层的电阻变化，并根据该电阻变化计算出压力数据，以判断触控所用的压力。
本发明具有如下有益效果：
在本发明的触摸屏中，在与所述非显示区对应的所述触控模组和所述框架之间设置有至少一个压力传感器，其中压力传感器的一端与框架(金属，也即接地)连接，另一端与第一电极连接，第一电极和框架均是与触控芯片连接的，通过检测压力传感器的变化，以检测触控压力，其中该触控压力是相对于触摸屏屏体垂直方向上的压力，也即触摸屏Z轴上的压力检测，也就说本实施例的触摸屏可以实现三维(X、Y、Z轴)多点式触摸功能。而且，在发明中第一电极的与触控电极同层设置且材料相同，也就是说第一电极可以与第一电极和第二电极中的一者采用一次构图工艺形成，因此可以节约成本。
附图说明
图1为本发明的实施例1的触摸屏的示意图；
图2为本发明的实施例1的触摸屏的压阻材料的示意图；
图3为图2的压阻材料被按压后的示意图；
图4为本发明的实施例1的触摸屏与触控芯片连接的示意图；
图5为本发明的实施例1的触摸屏的第一电极与触控电极的示意图。
其中附图标记为：1、显示模组；11、背光源；12、显示面板；2、触控模组；21、驱动电极；22、感应电极；3、框架；4、压阻材料层；5、第一电极；6、光学胶。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
结合图1和4所示，本实施例提供一种触摸屏，包括触控面板和用于将触控面板包围的框架3，所述触控面板包括显示模组1(包括背光源11和显示面板12)和位于显示模组1出光面侧的触控模组2，所述触摸屏具有显示区和环绕所述显示区的非显示区，在与所述非显示区对应的所述触控模组2和所述框架3之间设置有至少一个压力传感器；其中，所述压力传感器包括第一电极5、第二电极，以及设置第一电极5和第二电极之间的压阻材料层4(相当于一个电阻)；所述第一电极5与所述触控模组上的触控电极同层设置且材料相同；所述框架3与所述压阻材料层4接触的位置作为所述第二电极，且所述第一电极5和所述第二电极均与所述触控芯片连接。
本实施例的触摸屏在显示区具有传统的多点式电容触摸屏体，该电容触摸屏体为OGS模式的触摸屏，是与用户直接交互的实体，其外表面(出光面)为抗磨擦的保护玻璃(CoverGlass)，在保护玻璃的内表面设置有触控电极(触控电极包括沿X轴和Y轴分别设置由透明导电材料制成的多条驱动电极21和多条感应电极22)，形成交互电容矩阵，实现对人体触摸引起的电容变化进行检测。特别的，在本实施例的中，在与所述非显示区对应的所述触控模组2和所述框架3之间设置有至少一个压力传感器，其中压力传感器的一端与框架3(金属，也即接地)连接，另一端与第一电极5连接，第一电极5和框架3均是与触控芯片连接的，通过检测压力传感器的变化，以检测触控压力，其中该触控压力是相对于触摸屏屏体垂直方向上的压力，也即触摸屏Z轴上的压力检测，也就说本实施例的触摸屏可以实现三维(X、Y、Z轴)多点式触摸功能。而且，在实施例中第一电极5的与触控电极同层设置且材料相同，也就是说第一电极5可以与驱动电极21和感应电极22中的一者采用一次构图工艺形成，因此可以节约成本。
优选的，本实施例中的压阻材料层采用复合压阻材料或者半导体压阻材料制成。具体的，结合图2和3所示，在本实施例中，将压阻材料设置在第一电极5与框架3(即第二电极)之间，以复合压阻材料制成的压阻材料层为例，其内部含有若干个导电粒子(金属小球，石墨烯，碳球，硅球等等)。虽然复合压阻材料可以导电，但有一定电阻R。当有压力F作用在极板上的时候，压阻材料发生压缩，两极板间距离缩小，内部导电球的距离变小，从而使得电阻变小，即R-ΔR。通过测量两电极之间的电阻的变化，来检测压力的大小。
优选的，在本实施例中压力传感器通过导电双面胶与所述框架3连接，以使压力传感器与框架3之间无缝隙，且两者相互固定。
优选的，触控面板的显示模组1与所述触控模组2之间设置有用于将两者固定的光学胶6(OCA胶)。光学胶6具有良好的透光性，且透过率较高。
如图5所示，作为本实施例的一种优选实施方式，在触摸屏的四个边角位置均设置有一个压力传感器，即该触摸屏包括四个压力传感器。具体的，当相对触摸屏上的一个图片进行方法时，此时点击图片，四个压力传感器将会受到压力，但是由于四个压力传感器与触控点的位置不一定相同，故对四个压力传感器的压力也就不同，因此需要对四个压力传感器所受到的压力进行整合，得到一个数据，以对图片进行放大，压力越大，图片显示越大。当然，本实施例中的压力传感器的位置以及数量均不局限于前述方式，压力传感器的个数越好，但是仍然需要考虑成本以及需求来设置压力传感器。
优选的是，本实施例中第一电极5的材料为氧化铟锡(InGaSnO)，也就是说本实施例中的触控电极的材料也是氧化铟锡(InGaSnO)；当然也可以采用氧化铟镓锌(IGZO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锡(InSnO)、纳米银、石墨烯、碳纳米管、等透明导电材料。当触摸屏的尺寸为大尺寸触摸屏时，触控电极还可以采用金属网格结构。
本实施例的触摸屏适用于小尺寸的触摸显示，其可以是手机、Pad、笔记本电脑中的任意一种，也可以是其他的显示产品。
实施例2：
本实施例提供一种触摸屏的压力触控检测方法，该触摸屏可以为实施例1中触摸屏，所述压力触控检测方法包括：
根据与第一电极5与框架3(第二电极)之间的距离变化，检测触控所用的压力。
具体的，所述压阻材料层采用压阻材料制成，所述
根据与第一电极5与框架3(第二电极)之间的距离变化，检测触控所用的压力。
通过检测第一电极5与所述框架3之间的压阻材料的电阻变化，并根据该电阻变化计算出压力数据，以判断触控所用的压力。
本实施例中采用压阻传感器对触控压力的大小进行检测，触摸屏可以实现三维(X、Y、Z轴)多点式触摸功能。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种触摸屏，包括触控面板和用于将触控面板包围的框架，所述触控面板包括显示模组和位于显示模组出光面侧的触控模组，其特征在于，所述触摸屏具有显示区和环绕所述显示区的非显示区，在与所述非显示区对应的所述触控模组和所述框架之间设置有至少一个压力传感器；其中，
所述压力传感器包括第一电极、第二电极，以及设置第一电极和第二电极之间的压阻材料层；所述第一电极与所述触控模组上的触控电极同层设置且材料相同；所述框架与所述压阻材料层接触的位置作为所述第二电极，且所述第一电极和所述第二电极均与所述触控芯片连接。
2.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述压阻材料层的材料为复合压阻材料或者半导体压阻材料。
3.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述压力传感器通过导电双面胶与所述框架连接。
4.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述显示模组与所述触控模组之间设置有用于将两者固定的光学胶。
5.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，在所述触摸屏的每个边角位置均有一个所述压力传感器。
6.根据权利要求5所述的触摸屏，其特征在于，各个所述压力传感器通过连接线均连接同一个触控芯片。
7.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述第一电极的材料为氧化铟锡。
8.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述触摸屏为手机、Pad、笔记本电脑中的任意一种。
9.一种触摸屏的压力触控检测方法，其特征在于，所述触摸屏为权利要求1-8中任一项所述的触摸屏；所述压力触控检测方法包括：
根据第一电极与第二电极之间的距离变化，检测触控所用的压力。
10.根据权利要求9所述的触摸屏的压力触控检测方法，其特征在于，所述根据与非显示区对应的触控模组与框架之间的距离变化，检测触控所用的压力为：
通过检测第一电极与所述框架之间的压阻材料层的电阻变化，并根据该电阻变化计算出压力数据，以判断触控所用的压力。
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