CN105786280A - 一种移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动终端，涉及终端技术领域。为解决现有技术移动终端对触摸压力的检测灵敏度较小的问题而发明。本发明移动终端包括：触控面板，所述触控面板包括透明盖板以及贴设于所述透明盖板下表面的位置传感层，当所述透明盖板上表面承受触摸压力时，所述位置传感层可检测所述触摸压力的作用位置；显示面板，所述显示面板位于所述触控面板的下方，且与所述触控面板层叠设置；压力传感器，所述压力传感器由透明材料制作，所述压力传感器设置于所述显示面板朝向所述触控面板的一侧，且所述压力传感器与所述触控面板之间设有一层空隙。本发明移动终端可用于提高触摸压力的检测灵敏度。

Description

一种移动终端

技术领域

本发明涉及终端技术领域，尤其涉及一种移动终端。

背景技术

电容式触摸屏(如表面电容式触摸屏、投射式电容触摸屏等等)因其能够准确地检测出手指的触摸位置，而在移动终端(如手机、pad等)上得到了广泛的应用。但是目前的电容式触摸屏也存在一定的局限性，如不能检测出手指触摸压力的大小，由此终端不能根据不同大小的触摸压力对用户做出不同的反馈，因此用户体验度较低。

为了在检测手指触摸位置的同时检测出触摸压力的大小，示例的，图1和图2为现有技术中的两种移动终端，如图1所示，移动终端包括上下依次层叠设置的盖板玻璃01、位置传感层02、液晶显示面板03、背光模块04以及压力传感器05，压力传感器05贴设于背光铁框06上表面，其中液晶显示面板03与背光模块04之间具有第一间隙层07，背光模块04与压力传感器05之间具有第二间隙层08，液晶显示面板03的基准信号层与压力传感器05构成了电容式压力感测单元的两个电极。如图2所示，移动终端包括上下依次层叠设置的盖板玻璃001、位置传感层002、液晶显示面板003、背光模块004以及压力传感器005，压力传感器005贴设于金属A壳支架006的上表面，其中，背光模块004与压力传感器005之间具有间隙层007，液晶显示面板003的基准信号层与压力传感器005构成了电容式压力感测单元的两个电极。图1和图2中移动终端同时实现触摸位置和触摸压力大小的检测过程均为：当盖板玻璃上表面承受触摸压力时，位置传感层可检测触摸压力的作用位置，液晶显示面板上的基准信号层可朝靠近压力传感器的方向弯曲，以改变电容式压力感测单元两极板之间的电容，进而可根据检测到的电容值计算触摸压力的大小。

但是，由于图1和图2所示的移动终端中，间隙的位置远离触摸压力直接施加的盖板玻璃，因此当盖板玻璃上承受触摸压力时，间隙层的变形较小，电容的变化量较小，因此触摸压力的检测灵敏度较低，不利于终端根据触摸压力大小实现对应功能的应用。

发明内容

本发明的实施例提供一种移动终端，能够提高触摸压力的检测灵敏度，以利于终端根据触摸压力大小实现对应功能的应用。

为达到上述目的，本发明的实施例提供了一种移动终端，包括：触控面板，所述触控面板包括透明盖板以及贴设于所述透明盖板下表面的位置传感层，当所述透明盖板上表面承受触摸压力时，所述位置传感层可检测所述触摸压力的作用位置；显示面板，所述显示面板位于所述触控面板的下方，且与所述触控面板层叠设置；压力传感器，所述压力传感器由透明材料制作，所述压力传感器设置于所述显示面板朝向所述触控面板的一侧，且所述压力传感器与所述触控面板之间设有一层空隙。

本发明实施例提供的一种移动终端，当透明盖板的上表面承受触摸压力时，触控面板包括的位置传感层可测量触摸压力的作用位置，同时，位置传感层与压力传感器可形成电容式压力感测单元的两个电极，且当透明盖板的上表面承受触摸压力时，位置传感层可向靠近压力传感器的方向弯曲，由此在触摸压力的作用下位置传感层与压力传感器之间的间隙发生了改变，从而改变了电容式压力感测单元两极板之间的电容，进而可根据检测到的电容值计算触摸压力的大小，由此同时实现了触摸压力作用位置与大小的检测。与现有技术相比，由于压力传感器与触控面板之间设有一层空隙，空气间隙靠近透明盖板，因此当透明盖板上承受触摸压力时，空隙的变形较大，电容的变化量较大，触摸压力的检测灵敏度较高，利于终端根据触摸压力大小实现对应功能的应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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为现有技术移动终端的结构示意图之一；

图2为现有技术移动终端的结构示意图之二；

图3为本发明实施例移动终端的结构示意图；

图4为本发明实施例移动终端的触控原理示意图；

图5为本发明实施例移动终端中显示面板的结构示意图；

图6为本发明实施例移动终端中位置传感层的结构示意图；

图7为本发明实施例移动终端中压力传感器的结构示意图。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

移动终端包括触控面板和显示面板，触控面板包括透明盖板和贴设于透明盖板下表面的位置传感层，位置传感层由透明材料制作，显示面板位于触控面板的下方，且与触控面板层叠设置，显示面板的出光面与触控面板相对，显示面板包括显示屏与背光模块。

参照图3，图3为本发明实施例移动终端的一个具体实施例，本实施例的移动终端包括：触控面板1，所述触控面板1包括透明盖板11以及贴设于所述透明盖板11下表面的位置传感层12，当所述透明盖板11上表面承受触摸压力时，所述位置传感层12可检测所述触摸压力的作用位置；显示面板3，所述显示面板3位于所述触控面板1的下方，且与所述触控面板1层叠设置；压力传感器2，所述压力传感器2由透明材料制作，所述压力传感器2设置于所述显示面板3朝向所述触控面板1的一侧，且所述压力传感器2与所述触控面板1之间设有一层空隙。

本发明实施例提供的一种移动终端，当透明盖板11的上表面承受触摸压力时，触控面板1包括的位置传感层12可测量触摸压力的作用位置，同时，位置传感层12与压力传感器2可形成电容式压力感测单元的两个电极，且当透明盖板11的上表面承受触摸压力时，位置传感层12可向靠近压力传感器2的方向弯曲，由此在触摸压力的作用下，如图4所示，位置传感层12与压力传感器2之间的间隙发生了改变，从而改变了电容式压力感测单元两极板之间的电容，进而可根据检测到的电容值计算触摸压力的大小，由此同时实现了触控面板1上触摸压力作用位置与大小的检测。与现有技术相比，由于压力传感器2与触控面板1之间设有一层空隙，空气间隙靠近透明盖板11，因此当透明盖板11上承受触摸压力时，空隙的变形较大，电容的变化量较大，触摸压力的检测灵敏度较高，利于终端根据触摸压力大小实现对应功能的应用。

在上述实施例中，为了实现移动终端的触摸压力位置及大小的检测，并根据触摸压力的作用位置及大小实现终端对应的功能，具体的，位置传感层12与压力传感器2应连接于触控芯片上，触控芯片与控制单元连接，当透明盖板11上承受触摸压力时，触控芯片可检测触摸压力在位置传感层12内的作用位置，同时检测位置传感层12与压力传感器2之间的电容变化量，并将此作用位置和电容变化量传送至控制单元，控制单元可根据此电容变化量计算出触摸压力的大小，并结合触摸压力的作用位置，对用户做出反馈，比如操作界面发生变化，扬声器播放相关语音等等。其中，触控芯片的数量可以为一个，也可以为两个。当触控芯片的数量为一个时，触控芯片的不同感应通道分别连接位置传感层12和压力传感器2；当触控芯片的数量为两个时，其中一个连接位置传感层12，另一个连接压力传感器2，两个触控芯片均与控制单元连接。

其中，由于位置传感层12通常设置于移动终端中显示面板的出光侧，因此，位置传感层12通常由透明材料制作，以允许显示面板出光面发出的光穿过位置传感层12和透明盖板11进入用户的视线范围。

另外，压力传感器2由透明材料制作，且压力传感器2设置于显示面板3朝向触控面板1的一侧，由此将显示面板设置于压力传感器2远离触控面板1的一侧，以避免显示面板内的有源信号对位置传感层与压力传感器之间的电容检测造成干扰。

为了防止位置传感层和压力传感器之间介入除其他介质，以取得更好的感测效果，优选的，如图3所示，空隙的下方紧邻压力传感器2，空隙上方紧邻触控面板1，由此位置传感层12与压力传感器2之间仅存在空气间隙，可避免其他导电结构介入而影响了位置传感层12与压力传感器2之间的电容值的准确性，从而保证了位置传感层12与压力传感器2之间的电容检测纯度。

现有技术中，如图1所示，压力传感器2贴设于背光铁框06上，为了满足终端的薄型化设计要求，背光铁框通常设计得较薄，硬度不够，在加工过程中难以保证表面的平整度，因此在贴附压力传感器2的过程中，容易将压力传感器2贴得不平整，从而影响了压力传感器2的感应效果。如图2所示，压力传感器2贴设于金属A壳支架07上表面，由于金属A壳支架通常由冲压成型，冲压成型后的产品表面平整度不高，因此将压力传感器2贴附于金属A壳支架上也容易导致贴附不平整的问题。为了避免上述问题，在图3所示的实施例中，优选的，压力传感器2贴设于显示面板3朝向触控面板1的表面上，由于显示面板3的表面通常平整度较高，因此将压力传感器2贴附于显示面板3的表面能够有效保证压力传感器2的贴附平整度。

其中，压力传感器2可以采用手动方式贴附于显示面板3的上表面，也可以在显示面板3制作完成后通过自动化设备贴附于显示面板3的上表面。当采用上述第一种方案时，即压力传感器2通过手动方式贴附于显示面板3的上表面，操作所需时间长，且难以保证贴附的一致性，因此为了避免上述问题，优选在显示面板3制作完成后采用自动化设备将压力传感器2贴附于显示面板3的上表面，自动化操作耗时较短，效率较高，且能够保证贴附的一致性。

在如图2所示的现有技术中，为了实现冲压定位和显示面板3引线的穿设，金属A壳支架的底板上不可避免地开设有定位孔和引线孔，因此金属A壳支架不能有效屏蔽下方终端主板上的电磁场对贴设于金属A壳支架上的压力传感器2的干扰，影响了压力传感器2的感应效果。为了避免上述问题，在图3所示的实施例中，优选的，显示面板包括屏蔽层(图中未示出)，且显示面板内的基准信号层位于此屏蔽层的下方，由此屏蔽层可屏蔽显示面板内的有源信号噪声以及位于金属A壳支架下方的终端主板上的电磁场对压力传感器2的干扰，有效保证了压力传感器2的电容检测纯度。而且，屏蔽层与压力传感器2之间形成了平行板感应电容，但是由于在图3所示的实施例中，压力传感器2贴设于显示面板3的上表面，因此当透明盖板11上承受触摸压力时，屏蔽层与压力传感器2之间的间距将不会产生改变，因此此部分电容将不会对压力传感器2与位置传感层12之间的电容检测造成影响。

示例的，显示面板3可以为IPS(In-PlaneSwitching，平面转换型)液晶显示屏，IPS液晶显示屏的结构如图5所示，包括由上到下依次层叠设置的上偏光片32、ITO(IndiumTinOxide，氧化铟锡)屏蔽层31、CF(ColorFilter，彩色滤光)玻璃33、液晶层34、TFT(ThinFilmTransistor，薄膜晶体管)基板玻璃35以及下偏光片36，ITO屏蔽层31能够屏蔽TFT基板玻璃35内的数字信号噪声干扰以及位于金属A壳支架下方的终端主板上的电磁场对压力传感器2的干扰，有效保证了压力传感器2的电容检测纯度。而且，ITO屏蔽层31与压力传感器2之间形成了平行板感应电容，但是由于在图3所示的实施例中，压力传感器2贴设于显示面板3的上表面，因此当透明盖板11上承受触摸压力时，ITO屏蔽层31与压力传感器2之间的间距将不会产生改变，因此此部分电容将不会对压力传感器2与位置传感层12之间的电容检测造成影响。可选的，屏蔽层也可以采用其透明的具有屏蔽作用的材料设置，在此不再一一列出。

在图3所示的实施例中，触控面板1可以为自感电容式触控面板，也可以是互感电容式触控面板，在此不做限定。但是，由于相比于自感电容式触控面板，互感电容式触控面板具有可准确实现多点测量且测量速度快的优点，因此优选触控面板1为互感电容式触控面板。

需要说明的是，当触控面板1为互电容式触控面板时，触控面板中的位置传感层12可以包括相互绝缘设置的发射层与接收层，发射层包括平行且间隔设置于同一平面的多个发射通道，接收层包括平行且间隔设置于同一平面的多个接收通道，多个发射通道与多个接收通道之间形成了互感电容。其中，由于发射层上存在较稳定的数字信号，而接收层上仅存在不稳定的感应信号，因此位置传感层12与压力传感器2之间的电容应为发射层与压力传感器2之间的电容。

在上述实施例中，触控面板1的设置结构可以为OGS(OneGlassSolution，一体化触控)，即位置传感层12形成于透明盖板11的下表面，也可以为G+G(Glass+Glass，玻璃板下叠加玻璃板)，即玻璃材质的位置传感层12贴设于透明盖板11的下表面，还可以为G+F(Glass+Film，玻璃板下叠加薄膜)，即薄膜状的位置传感层12贴设于透明盖板11的下表面，还可以为G+F+F(Glass+Film+Film，玻璃板下叠加两层薄膜)，即膜状的位置传感层12贴设于透明盖板11的下表面，且位置传感层12包括两层膜，在此不做限定。需要说明的是，当触控面板1的设置结构为OGS、G+G以及G+F时，即如图6所示，位置传感层12包括的发射层与接收层位于同一平面内，发射层121与接收层122之间相互重叠的部分通过搭桥的方式实现绝缘，当触控面板1的设置结构为G+F+F时，位置传感层12包括的发射层形成于远离透明盖板11的一层薄膜上，接收层形成于靠近透明盖板11的一层薄膜上。

在图3所示的实施例中，压力传感器2可以为一整张导电平板，也可以是阵列设置于同一平面的多个导电小板，在此不做限定。但是，当相同大小的触摸压力作用于透明盖板11上的不同位置时，位置传感层12上触摸压力作用点处向压力传感器2靠近的距离不同，所引起的电容变化量不同，因此若压力传感器2为一整张导电平板，则不能根据电容值准确确定触摸压力的大小。为了避免此问题，如图7所示，优选压力传感器2为阵列设置于同一平面的多个导电小板21，通过重复测量可得出不同的导电小板21测定的电容值与作用于透明盖板11上的触摸压力值之间的对应关系，由此当透明盖板11上承受触摸压力时，仅测量位于触摸压力作用点处正下方的导电小板21与位置传感层12之间的电容值，并通过此电容值与预先得到的对应关系即可计算出较为准确的触摸压力值，由此提高了触摸压力的检测准确性。此时，当透明盖板11的上表面承受触摸压力时，终端控制过程可以为：触控芯片确定触摸压力在位置传感层12上作用的位置坐标，并将此位置坐标发送至控制单元，控制单元接收到该触摸压力的位置坐标后，可根据此位置坐标控制触控芯片测量该位置坐标正下方的导电小板21与位置传感层12之间的电容，并通过此电容值计算出触摸压力值，然后根据坐标位置和触摸压力值，对用户做出相应的反馈。

其中，导电小板21的形状可以是方形、圆形、三角形等等，在此不做限定。

具体的，压力传感器2可以由氧化铟锡材料制作，氧化铟锡为常用的透明导电材料，容易实现。

而且，如图3所示，压力传感器2通过光学透明胶4贴附于显示面板3的上表面，光学透明胶4具有较优的透光性，由此可有效保证终端显示屏的显示效果。

在图3所示的实施例中，压力传感器2与触控面板1可以进行独立固定，比如可以将压力传感器2与触控面板1独立固定于终端内的金属A壳支架上，也可以为如图3所示将压力传感器2通过绝缘支撑结构固定于触控面的下表面，在此不做限定。但是，由于触控面板1的表面平整度比终端A壳支架高，因此为了使压力传感器2的定位更正确，优选地，如图3所示移动终端还包括绝缘支撑结构5，绝缘支撑结构5支撑于压力传感器2的边沿与位置传感层12的边沿之间，由此通过绝缘支撑结构5将压力传感器2支撑于较为平整的触控面板1的下方，利于压力传感器2的定位。

其中，为了保证当透明盖板11上表面承受触摸压力时，触摸点处的触控面板1局部变形，而不是整体向下移动，从而保证电容值测量的准确性，进而保证触摸压力的测量准确性，优选地，绝缘支撑结构5为含硬质高聚合物的泡棉胶，此含硬质高聚合物的泡棉胶具有可压缩量小的特点，由此可防止触控面板1整体向靠近压力传感器2的方向移动，保证了触摸压力值的检测准确性。

为了增大触摸压力的测量范围，同时为了控制移动终端的厚度以满足移动终端的薄型化设计需求，优选的，位置传感层12与压力传感器2之间的空隙厚度为0.2～0.6毫米，当位置传感层12与压力传感器2之间的空隙厚度小于0.2毫米时，位置传感层12与压力传感器2之间距离的最大变化量较小，引起此最大变化量的触摸压力较小，因此能够检测的最大触摸压力较小，触摸压力的检测范围较小；当位置传感层12与压力传感器2之间的空隙厚度大于0.6毫米时，移动终端的厚度较大，不利于移动终端的薄型化设计。

为了使透明盖板11与位置传感层12能够在触摸压力的作用下向靠近压力传感器2的方向弯曲，移动终端可以制作为如图3所示的结构，即，移动终端还包括支撑架7，支撑架7形成有支撑口71，且透明盖板11的边沿一周固定于支撑口71处，由此将透明盖板11的边沿一周固定连接于支撑架7上，当透明盖板11的上表面承受触摸压力时，触摸压力的作用点处将向靠近压力传感器2的方向移动，使透明盖板11以及贴设于透明盖板11下表面的位置传感层12向靠近压力传感器2的方向弯曲。此结构简单，容易实现。

为了方便透明盖板11在支撑架7上支撑口71处的安装及定位，优选地，支撑口71的侧壁一周形成有台阶面711，透明盖板11的下表面边沿一周贴设于台阶面711上，由此通过在支撑口71的侧壁形成台阶面711以固定支撑透明盖板11的边沿一周，此结构方便贴设操作，且有利于透明盖板11的定位。进一步的，为了防止透明盖板11在触摸压力的作用下整体下移而影响触摸压力检测的准确性，优选地，透明盖板11下表面的一周通过热熔胶或者含硬质高聚合物的泡棉胶8粘接于台阶面711上，热熔胶与含硬质高聚合物的泡棉胶8均具有较高的硬度，可有效防止透明盖板11在触摸压力的作用下整体下移，保证了触摸压力值的检测准确性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种移动终端，其特征在于，包括：

触控面板，所述触控面板包括透明盖板以及贴设于所述透明盖板下表面的位置传感层，当所述透明盖板上表面承受触摸压力时，所述位置传感层可检测所述触摸压力的作用位置；

显示面板，所述显示面板位于所述触控面板的下方，且与所述触控面板层叠设置；

压力传感器，所述压力传感器由透明材料制作，所述压力传感器设置于所述显示面板朝向所述触控面板的一侧，且所述压力传感器与所述触控面板之间设有一层空隙。

2.根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述空隙的下方紧邻所述压力传感器，所述空隙的上方紧邻所述位置传感器。

3.根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述压力传感器贴设于所述显示面板朝向所述触控面板的表面上。

4.根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述显示面板包括屏蔽层，且所述显示面板内的基准信号层位于所述屏蔽层的下方。

5.根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述触控面板为互电容式触控面板。

6.根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述压力传感器为阵列设置于同一平面的多个导电小板。

7.根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述压力传感器由氧化铟锡材料制作。

8.根据权利要求3所述的移动终端，其特征在于，所述压力传感器通过光学透明胶贴附于所述显示面板的上表面。

9.根据权利要求2所述的移动终端，其特征在于，还包括绝缘支撑结构，所述绝缘支撑结构支撑于所述压力传感器的边沿与所述位置传感层的边沿之间。

10.根据权利要求9所述的移动终端，其特征在于，所述绝缘支撑结构为含硬质高聚合物的泡棉胶。

11.根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述空隙的厚度为0.2～0.6毫米。

12.根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，还包括支撑架，所述支撑架形成有支撑口，所述透明盖板的边沿一周固定于所述支撑口处。

13.根据权利要求12所述的移动终端，其特征在于，所述支撑口的侧壁一周形成有台阶面，所述透明盖板的下表面边沿一周通过热熔胶或者含硬质高聚合物的泡棉胶粘接于所述台阶面上。