CN106293284A - 压力感应触摸屏及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种压力感应触摸屏，包括保护盖板和电容传感器层，所述电容传感器层位于保护盖板一侧，还包括压力感应导电层，所述压力感应导电层为整面导电层或为具有镂空图案的导电层，所述电容传感器层位于所述保护盖板和压力感应导电层之间，所述压力感应导电层与电容传感器层之间形成压力感应电容，且根据所述压力感应电容的变动获得触摸点的压力信息。本发明的压力感应触摸屏结构简单，在不增加额外传感器的情况下，实现对压力的感应。本发明还涉及一种显示装置。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种显示装置及其压力感应触摸屏。
背景技术
触摸屏是一种输入设备，具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点，越来越多地用在手机、平板电脑、电视机等具有触控功能的智能终端上。
大多数现有的电容触摸屏仅感知触摸屏屏体所在平面的触摸位置，难以感知垂直施加于触摸屏屏体表面的压力。而有部分触摸屏通过额外增加压力传感器的方式，虽然能够实现压力感应功能，但是需要增加额外的传感器、独立的压力传感器芯片以及配套的处理电路，该方式成本较高。
发明内容
基于此，有必要提供一种结构简单的压力感应触摸屏。
一种压力感应触摸屏，包括保护盖板和电容传感器层，所述电容传感器层位于保护盖板一侧，还包括压力感应导电层，所述压力感应导电层为整面导电层或为具有镂空图案的导电层，所述电容传感器层位于所述保护盖板和压力感应导电层之间，所述压力感应导电层与电容传感器层之间形成压力感应电容，且根据所述压力感应电容的变动获得触摸点的压力信息。
上述压力感应触摸屏中，压力感应导电层与电容传感器层中的电极形成压力感应电容。当触摸屏受力时，触摸操作位置的电容传感器层中的电极与压力感应导电层之间的距离会发生微小变化，从而会产生一可变电容。该可变电容与电容传感器层产生的电容一起经过控制单元处理后转化为一相应的处理信号。所述压力感应触摸屏结构简单，在不增加额外传感器的情况下，可实现对压力的感应。
在其中一个实施例中，还包括控制单元，所述控制单元包括辅助电容、辅助电阻、电容频率转换器和处理器，所述电容传感器层、压力感应导电层和辅助电容的一端共同连接于所述电容频率转换器的输入端，所述辅助电容的另一端接地，所述辅助电阻连接所述电容频率转换器的输入端和输出端，所述电容频率转换器的输出端连接所述处理器的输入端。
在其中一个实施例中，所述电容传感器层包括第一透明电极层和第二透明电极层，所述第一透明电极层位于所述保护盖板和第二透明电极层之间。
在其中一个实施例中，所述第一透明电极层和第二透明电极层形成电容，所述第二透明电极层和压力感应导电层形成电容。
在其中一个实施例中，所述保护盖板为玻璃盖板、塑料盖板、聚甲基丙烯酸甲酯盖板或蓝宝石盖板中的一种。
一种显示装置，包括上述的压力感应触摸屏，还包括显示模块，所述显示模块位于所述电容传感器层和压力感应导电层之间。
一种显示装置，包括上述的压力感应触摸屏，还包括显示模块，所述电容传感器层和压力感应导电层位于所述保护盖板和所述显示模块之间，所述电容传感器层位于保护盖板和压力感应导电层之间。
在其中一个实施例中，所述显示模块为液晶显示模块或有机发光二极管构成的显示模块。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的压力感应触摸屏的示意图；
图2为本发明一实施例提供的触头触控时的压力感应触摸屏的示意图；
图3为本发明一实施例提供的显示装置的示意图；
图4为本发明另一实施例提供的显示装置的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作详细描述。
如图1所示，本发明的压力感应触摸屏包括保护盖板100和电容传感器层222，所述电容传感器层222位于保护盖板100一侧，还包括压力感应导电层224，所述压力感应导电层224为整面导电层或为具有镂空图案的导电层，所述电容传感器层222位于所述保护盖板100和压力感应导电层224之间。
所述电容传感器层222可以具有单层透明电极层或双层透明电极层结构，所述电容传感器层222可以形成于与保护盖板100相贴合的绝缘基底上或者直接形成于保护盖板100表面，即电容传感器层222与保护盖板100可以形成为业界所称GF、GFF或OGS结构。电容传感器层222可以通过电容耦合的方式检测获得多个触摸操作的精确位置信息。
上述压力感应触摸屏中，压力感应导电层224与电容传感器层222中的电极层之间形成压力感应电容。当压力感应触摸屏受力时，触摸操作位置处的电容传感器层222中的电极层与压力感应导电层224之间的距离会发生微小的变化，压力感应导电层224与电容传感器层222之间的压力感应电容产生变动，通过检测该压力感应电容的变动值，可以获得触摸点的压力信息。此外，由于触摸操作时触摸压力的不同，触头500与压力感应触摸屏接触的面积也不同，因此电容传感器层222的电容也会发生不同的数值变化。即压力感应导电层224产生的可变电容与电容传感器层222产生的可变电容一起经过控制单元240处理后转化为一相应的处理信号。所述压力感应触摸屏结构简单，在不增加额外传感器的情况下，实现对压力的感应。
在一实施例中，所述触摸屏还包括控制单元240，所述控制单元240包括辅助电容242、辅助电阻244、电容频率转换器226和处理器228，所述电容传感器层222、压力感应导电层224与所述辅助电容242的一端共同连接于所述电容频率转换器226的输入端，所述辅助电容242的另一端接地，所述辅助电阻244连接所述电容频率转换器226的输入端和输出端，所述电容频率转换器226的输出端连接所述处理器228的输入端。
控制单元240中的电容频率转换器226根据所输入电容的值输出一相应的频率值，然后处理器228根据电容频率转换器226输出的频率值产生一相应的处理信号。由于不同的触摸操作产生不同的触摸压力，而电容传感器层222和压力感应导电层224之间的电容根据触摸压力的变化而改变，电容频率转换器226根据不同的电容输入会输出不同的频率值，然后处理器228根据电容频率转换器226输出的频率值产生一相应的处理信号，最终压力感应触摸屏对应不同的触摸压力产生相应的处理信号。
在一实施例中，所述电容传感器层222包括第一透明电极层223和第二透明电极层225，所述第一透明电极层223位于所述保护盖板100和第二透明电极层225之间。
当压力感应触摸屏处于未触摸状态时，所述第一透明电极层223和第二透明电极层225形成电容Cp0，所述第二透明电极层225和压力感应导电层224形成电容Cg0，此时输入电容频率转换器226的总电容值C0为第一透明电极层223和第二透明电极层225形成的电容Cp0，以及第二透明电极层225和压力感应导电层224形成的电容Cg0之和，即C0＝Cg0+Cp0。
如图2所示，当压力感应触摸屏受力时，触头500和电容传感器层222之间会产生一个电容Cf。触摸压力越大，电容传感器层222中参与耦合的电极越多，产生的Cf也会随着不同。同时，由于触摸压力的存在，所述第二透明电极层225和压力感应导电层224之间的距离也会发生微小改变，所以第二透明电极层225和压力感应导电层224之间的电容根据触摸压力的大小变为Cg。而所述第一透明电极层223和第二透明电极层225之间的电容变为Cp。此时压力感应触摸屏总的电容值为C，而C＝Cg+Cp+Cf。随着触摸压力的变化，压力感应触摸屏产生的总电容C值会发生改变。所述电容C输入电容频率转换器226的输入端，电容频率转换器226输出对应于该电容值C的频率值。然后通过处理器228将获取的频率值与已存储的频率值相应信号列表中的频率值进行对比，获得并输出一处理信号。
在一实施例中，所述保护盖板100为玻璃盖板、塑料盖板、聚甲基丙烯酸甲酯盖板或蓝宝石盖板中的一种。
本发明还对应提供一种显示装置，如图3所示，包括上述实施例的压力感应触摸屏，还包括显示模块300，所述显示模块300位于所述电容传感器层222和压力感应导电层224之间。电容传感器层222与显示模组300之间可以通过框贴的方式粘接以提高灵敏度。
在显示装置的另一实施例中，如图4所示，包括上述的压力感应触摸屏，还包括显示模块300，所述电容传感器层222和压力感应导电层224位于所述保护盖板100和所述显示模块300之间，所述电容传感器层222位于保护盖板100和压力感应导电层224之间。压力感应导电层224和电容传感器层222之间通过泡棉胶400粘接。
在其中一个实施例中，所述显示模块300为液晶显示模块或有机发光二极管构成的显示模块。
本发明的显示装置可用于手机、平板电脑、电视机等产品。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种压力感应触摸屏，包括保护盖板和电容传感器层，所述电容传感器层位于保护盖板一侧，其特征在于，还包括压力感应导电层，所述压力感应导电层为整面导电层或为具有镂空图案的导电层，所述电容传感器层位于所述保护盖板和压力感应导电层之间，所述压力感应导电层与电容传感器层之间形成压力感应电容，且根据所述压力感应电容的变动获得触摸点的压力信息。
2.根据权利要求1所述的压力感应触摸屏，其特征在于，还包括控制单元，所述控制单元包括辅助电容、辅助电阻、电容频率转换器和处理器，所述电容传感器层、压力感应导电层和辅助电容的一端共同连接于所述电容频率转换器的输入端，所述辅助电容的另一端接地，所述辅助电阻连接所述电容频率转换器的输入端和输出端，所述电容频率转换器的输出端连接所述处理器的输入端。
3.根据权利要求1所述的压力感应触摸屏，其特征在于，所述电容传感器层包括第一透明电极层和第二透明电极层，所述第一透明电极层位于所述保护盖板和第二透明电极层之间。
4.根据权利要求3所述的压力感应触摸屏，其特征在于，所述第一透明电极层和第二透明电极层形成电容，所述第二透明电极层和压力感应导电层形成电容。
5.根据权利要求1所述的压力感应触摸屏，其特征在于，所述保护盖板为玻璃盖板、塑料盖板、聚甲基丙烯酸甲酯盖板或蓝宝石盖板中的一种。
6.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1所述的压力感应触摸屏，还包括显示模块，所述显示模块位于所述电容传感器层和压力感应导电层之间。
7.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1所述的压力感应触摸屏，还包括显示模块，所述电容传感器层和压力感应导电层位于所述保护盖板和所述显示模块之间，所述电容传感器层位于保护盖板和压力感应导电层之间。
8.根据权利要求6-7项中任意一项所述的显示装置，其特征在于，所述显示模块为液晶显示模块或有机发光二极管构成的显示模块。
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