CN112732129B - 触控结构及电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种触控结构以及电子装置。所述触控结构包括第一基板、装饰层、遮光层、发光元件、感压元件、第一反射层以及第二反射层。所述第一基板定义有透光区以及遮光区。所述装饰层和所述遮光层均位于所述第一基板的第二表面。所述感压元件相较于所述发光元件更远离所述第一基板。所述第二反射层位于所述发光元件与所述感压元件之间。所述装饰层具有一功能图标。所述发光元件用于出射光以照亮所述功能图标。当所述第一基板被按压时，所述触控结构通过检测所述感压元件的电阻值或电压值的大小判断所述感压元件受到的按压力的大小。若所述按压力达到一特定值，则所述功能图标标识的功能被执行，否则所述功能图标标识的功能不被执行。

Description

触控结构及电子装置
技术领域
本发明涉及触控技术领域，尤其涉及一种触控结构及应用所述触控结构的电子装置。
背景技术
压阻材料可应用于如按键等触控结构中。一般地，所述按键包括依次层叠的透明的基板、压阻材料以及发光元件。所述基板上设置有功能图标，以标识所述按键的功能。然而，由于压阻材料为非透明的，发光元件的出射光部分会被压阻材料遮蔽，使得功能图标被照亮时，在按键上仍能够观察到压阻材料的形状，影响了按键的使用体验。
发明内容
本发明第一方面提供一种触控结构，其包括：
第一基板，所述第一基板定义有透光区以及位于所述透光区周边的遮光区，所述第一基板具有相对的第一表面与第二表面；
装饰层，位于所述第二表面，并对准所述透光区设置，所述装饰层具有一功能图标；
遮光层，位于所述第二表面，并对准所述遮光区设置；
发光元件，位于所述遮光层远离所述第二表面的一侧，并对准所述遮光区设置，所述发光元件用于出射光以照亮所述功能图标；
感压元件，位于所述装饰层远离所述第一基板的一侧，并对准所述透光区设置，且所述感压元件相较于所述发光元件更远离所述第一基板；
第一反射层，位于遮光层与所述发光元件之间，并对准所述遮光区设置；以及
第二反射层，位于发光元件与所述感压元件之间；
其中，当所述第一基板被按压时，所述触控结构通过检测所述感压元件的电阻值或电压值的大小判断所述感压元件受到的按压力的大小；
若所述按压力达到一特定值，则所述功能图标标识的功能被执行，否则所述功能图标标识的功能不被执行。
所述触控结构中，发光元件对准所述遮光区设置，感压元件对准所述透光区设置，使得沿触控结构的厚度方向上，发光元件和感压元件的投影不重叠，而且感压元件相较于所述发光元件更远离所述第一基板，使得发光元件出射的光不会被感压元件遮蔽。此外，第一反射层对准遮光区设置，使得发光元件出射的光经第一反射层后大部分被反射至透光区的方向，提高了照亮功能图标的光亮度，而且在发光元件和感压元件之间还设置有第二反射层使得感压元件上方完全被第二反射层覆盖，发光元件出射的光经第二反射层后，向远离感压元件的方向被反射出去，进一步地提升了对感压元件的遮蔽作用，保证了触控结构的使用体验。
本发明第二方面还提供一种电子装置，其包括主体以及设置在所述主体上的上述的触控结构。
由于所述电子装置包括上述的触控结构，因此，所述电子装置至少同样具有提升触控结构使用体验的效果。
附图说明
图1为本发明第一实施例的触控结构的剖面示意图。
图2为图1中感压元件的平面示意图。
图3为图1中触控结构的平面示意图。
图4为本发明第二实施例的触控结构的剖面示意图。
图5为本发明第三实施例的触控结构的剖面示意图。
图6为本发明第四实施例的触控结构的剖面示意图。
图7为本发明第五实施例的触控结构的剖面示意图。
图8为本发明第六实施例的触控结构的剖面示意图。
图9为应用本发明实施例的触控结构的电子装置的结构示意图。
主要元件符号说明
触控结构 10、20、30、40、50、60
第一基板 11
第一表面 111
第二表面 112
遮光区 113
透光区 114
装饰层 121
遮光层 122
第一反射层 131
第二反射层 132
绝缘层 14
走线层 151
发光元件 152
触控元件 153
导光层 16
胶层 17
感压元件 18
第二基板 19
主体 70
电子装置 100
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
为能进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施方式，对本发明作出如下详细说明。
图1为本发明第一实施例的触控结构10的剖面示意图。如图1所示，触控结构10至少包括第一基板11、装饰层121、遮光层122、发光元件152、感压元件18、第一反射层131以及第二反射层132。所述第一基板11具有相对的第一表面111与第二表面112。第一表面111为压力感应的操作界面，可供用户按压。装饰层121和遮光层122均位于第二表面112。发光元件152位于所述遮光层122远离所述第一基板11的一侧。感压元件18位于所述装饰层121远离所述第一基板11的一侧。并且所述感压元件18相较于所述发光元件152更远离所述第一基板11。第一反射层131位于遮光层122与所述发光元件152之间。第二反射层132位于发光元件152与所述感压元件18之间。
所述第一基板11定义有透光区114以及位于所述透光区114周边的遮光区113。装饰层121以及感压元件18均对准所述透光区114设置。遮光层122、第一反射层131、以及发光元件152均对准所述遮光区113设置。第二反射层132对准所述透光区114以及所述遮光区113设置。所述装饰层121具有一功能图标(图未示)。所述功能图标是指具有指代意义且具有功能标识的图形。所述发光元件152用于出射光以照亮所述功能图标。当所述第一基板11被按压时，所述触控结构10通过检测所述感压元件18的电阻值或电压值的大小判断所述感压元件18受到的按压力的大小。若所述按压力达到一特定值，则所述功能图标标识的功能被执行；否则，所述功能图标标识的功能不被执行。该触控结构10，感压元件18在按压力达到特定值时才作动，可有效解决误触问题。其中，所述误触不仅包括透光区114内的压力较小的轻微按压，还包括透光区114以外的非正常按压。
于一实施例中，发光元件152出射的光穿过透光区114用于指引用户按压第一基板11的第一表面111对应于感压元件18的位置，以使得按压力大于一特定值后，触控结构10中功能图标标示的功能被执行。于其他实施例中，发光元件152也可以设置为当用户按压透光区114后才被激活，进而出射光以照亮透光区114。触控结构10可以为按键。
所述触控结构10中，发光元件152对准所述遮光区113设置，感压元件18对准所述透光区114设置，使得沿触控结构10的厚度方向上，发光元件152和感压元件18的投影不重叠，而且感压元件18相较于所述发光元件152更远离所述第一基板11，使得发光元件152出射的光不会被感压元件18遮蔽。此外，第一反射层131对准遮光区113设置，使得发光元件152出射的光经第一反射层131后大部分被反射至透光区114的方向，提高了照亮功能图标的光亮度，而且在发光元件152和感压元件18之间还设置有第二反射层132，第二反射层132对准透光区114及遮光区113设置，使得感压元件18上方完全被第二反射层132覆盖，发光元件152出射的光经第二反射层132后，向远离感压元件18的方向被反射出去，进一步地提升了对感压元件18的遮蔽作用，保证了触控结构10的使用体验。
于一实施例中，所述第一基板11的材料为聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Glycol Terephthalate，PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymeric Methyl Methacrylate，PMMA)、聚酰亚胺(polymide，PI)或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(Acrylonitrile Butadiene Styrene，ABS)，但不限于此。
于一实施例中，装饰层121的材料为透光的具有颜色(如，红、绿、蓝)的油墨。遮光层122的材料为不透光的油墨。装饰层121以及遮光层122均可通过印刷、镀膜等工艺形成于第一基板11上。遮光层122环绕透光区114设置，以定义一个开口，装饰层121对应透光区114设置并填充所述开口。功能图标可以为遮光层122定义的开口的形状，也可以为装饰层121中油墨构成的图案。于一实施例中，发光元件152出射的为白光，装饰层121为具有颜色的油墨，该有颜色的油墨构成功能图标，当白光照射至装饰层121时，在透光区114能够显示出该有颜色的油墨构成的功能图标。
请继续参阅图1，触控结构10还包括导光层16、绝缘层14以及走线层151。所述发光元件152、所述走线层151均包埋于所述导光层16内，并均对准遮光区113设置。所述发光元件152电性连接所述走线层151。绝缘层14为透明的。所述绝缘层14位于所述第一基板11和所述导光层16之间并覆盖所述装饰层121、所述遮光层122及所述第一反射层131。所述第二反射层132位于所述导光层16远离所述第一基板11的表面。所述感压元件18通过胶层17粘接于所述第二反射层132远离所述第一基板11的表面。
于一实施例中，第一反射层131为金属材料，其可以通过镀膜的方式形成于遮光层122上。绝缘层14具有使第一反射层131和走线层151绝缘间隔的作用。于其他实施例中，第一反射层131也可以为非金属材料，绝缘层14可以被省略。例如第一反射层131为油墨，其可以通过印刷的方式形成于遮光层122上。
于一实施例中，导光层16用于引导发光元件152出射的光，其材料为树脂。例如，导光层16的材料可以为PMMA、PC等。发光元件152位于导光层16内，而非是直接位于空气中，有利于避免发光元件152出射的光直接在空气中传播而产生光损耗的现象。
于一实施例中，发光元件152为发光二极管。图1中，发光元件152为侧发光式的发光二极管，图1中的箭头为发光元件152的出射光的方向。其中，发光元件152可以通过所述走线层151电性连接至一软性电路板(图未示)，在软性电路板的驱动下进行发光。另外，沿触控结构10的厚度方向上，遮光层122的投影完全覆盖第一反射层131、走线层151以及发光元件152，以较佳地遮蔽第一反射层131、走线层151及发光元件152，而不被使用者观察到。
于一实施例中，第二反射层132的材料可以为金属材料，其可以通过镀膜的方式形成于导光层16远离第一基板11的表面上。于其他实施例中，第二反射层132的材料也可以为非金属材料，例如油墨，其可以通过印刷的方式形成于导光层16远离第一基板11的表面上。
于一实施例中，触控结构10的制备包括以下步骤：于第一基板11上依次形成遮光层122、装饰层121及绝缘层14；于绝缘层14上形成走线层151及发光元件152；利用模内电子(In-Mold Electronics，IME)技术形成导光层16，导光层16包裹发光元件152及走线层151；于导光层16远离第一基板11的表面形成第二发射层；以及将感压元件18通过胶层17粘接至第二反射层132上。
于一实施例中，感压元件18为具有压阻效应的半导体材料，其可以将应力转换为电信号，其电阻值随着外加应力的大小而改变。如图2所示，感压元件18具有弯折延伸的条状结构。感压元件18的上方被按压时，感压元件18具有阻值的变化。
于一实施例中，第一基板11及导光层16为柔性的材料，以便于较佳地将按压力传递到感压元件18，使感压元件18的敏感度不受影响。另外，感压元件18通过胶层17粘接至导光层16时，胶层17起粘合剂及绝缘的作用，但不限定其是否填充相邻条形之间的间隙。
请继续参阅图1，发光元件152具有多个。发光元件152出射的光自导光层16中传播，当其到达第一发射层或第二反射层132上时，会被第一反射层131或第二反射层132反射，从而改变发光元件152出射的光的传播方向，进而使发光元件152出射的光更多地照射至透光区114，达到提升透光区114的亮度的效果。而且由于感压元件18位于发光元件152的下方，且在沿触控结构10厚度方向上，发光元件152在第一基板11上的投影与感压元件18在第一基板11上的投影错开，而并不重叠，使得发光元件152出射的光不会被感压元件18遮蔽，进而如图3所示，在透光区114，感压元件18不会被用户观察到。
于另一实施例中，感压元件18包括压电材料层，其中，压电材料层可以将应力转换为电信号，其电压值随着外加应力的大小而改变。感压元件18的上方被按压时，感压元件18具有电压值的变化。压电材料层可以为聚偏氟乙烯-三氟乙烯(PVDF-TrFE)共聚物、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-四氟乙烯共聚物等高分子压电材料以及其他压电材料。
图4为本发明第二实施例的触控结构20的剖面示意图。第二实施例的触控结构20与第一实施例的触控结构10的区别在于：触控结构20还包括第二基板19，所述第二基板19位于所述导光层16远离所述第一基板11的一侧，所述第二反射层132及所述感压元件18均位于所述导光层16内。第二基板19的材料与第一基板11的材料可以相同也可以不同，其可以为PC、PET、PMMA、PI或ABS，但不限于此。第二反射层132可以通过印刷、镀膜或贴附形成。导光层16和第二基板19以射出方式实现连接。
图5为本发明第三实施例的触控结构30的剖面示意图。第三实施例的触控结构30与第一实施例的触控结构10的区别在于：触控结构30还包括第二基板19，所述第二基板19位于所述导光层16远离所述第一基板11的一侧，所述第二反射层132及所述感压元件18位于所述第二基板19远离所述导光层16的一侧。感压元件18连接之走线(图未示)设于第二基板19。第二基板19的材料与第一基板11的材料可以相同也可以不同，其可以为PC、PET、PMMA、PI或ABS，但不限于此。第二反射层132可以通过印刷、镀膜或贴附形成。导光层16和第二基板19以射出方式实现连接。
图6为本发明第四实施例的触控结构40的剖面示意图。第四实施例的触控结构40与第一实施例的触控结构10的区别在于：触控结构40还包括触控元件153。触控元件153设置于感压元件18上方。触控元件153和感压元件18之间夹设有第二反射层132。触控元件153对准透光区114设置于绝缘层14的远离第二表面112的表面。触控元件153于第一基板11的投影位置与感压元件18于第一基板11的投影位置相对应。
图6中，触控元件153位于导光层16内，触控元件153和感压元件18之间夹设有导光层16、第二反射层132及胶层17。在制程上，其可以在于绝缘层14上形成走线层151及发光元件152的步骤中，于绝缘层14上形成触控元件153。然后，利用IME技术形成导光层16，导光层16包裹发光元件152、走线层151及触控元件153。
于一实施例中，触控元件153为电容式触控元件，其通过感测与电容有关的信号的变化以计算触摸点的位置。另，触控元件153位于感压元件18上方，即使二者之间还夹设有其他膜层，也不会干扰触控元件153中的信号感测。
图7为本发明第五实施例的触控结构50的剖面示意图。第四实施例的触控结构50与第二实施例的触控结构20的区别在于：触控结构50还包括触控元件153。触控元件153设置于感压元件18上方。触控元件153和感压元件18之间夹设有第二反射层132。触控元件153对准透光区114设置于绝缘层14的远离第二表面112的表面。触控元件153于第一基板11的投影位置与感压元件18于第一基板11的投影位置相对应。
图7中，触控元件153位于导光层16内，触控元件153和感压元件18之间夹设有导光层16、第二反射层132及胶层17。在制程上，其可以在于绝缘层14上形成走线层151及发光元件152的步骤中，于绝缘层14上形成触控元件153。然后，利用IME技术形成导光层16，导光层16包裹发光元件152、走线层151及触控元件153。
于一实施例中，触控元件153为电容式触控元件，其通过感测与电容有关的信号的变化以计算触摸点的位置。另，触控元件153位于感压元件18上方，即使二者之间还夹设有其他膜层，也不会干扰触控元件153中的信号感测。
图8为本发明第六实施例的触控结构60的剖面示意图。第六实施例的触控结构60与第三实施例的触控结构30的区别在于：触控结构60还包括触控元件153。触控元件153设置于感压元件18上方。触控元件153和感压元件18之间夹设有第二反射层132。触控元件153对准透光区114设置于绝缘层14的远离第二表面112的表面。触控元件153于第一基板11的投影位置与感压元件18于第一基板11的投影位置相对应。
图8中，触控元件153位于导光层16内，触控元件153和感压元件18之间夹设有导光层16、第二基板19、第二反射层132及胶层17。在制程上，其可以在于绝缘层14上形成走线层151及发光元件152的步骤中，于绝缘层14上形成触控元件153。然后，利用IME技术形成导光层16，导光层16包裹发光元件152、走线层151及触控元件153。
于一实施例中，触控元件153为电容式触控元件，其通过感测与电容有关的信号的变化以计算触摸点的位置。另，触控元件153位于感压元件18上方，即使二者之间还夹设有其他膜层，也不会干扰触控元件153中的信号感测。图9为应用本发明实施例的触控结构10的电子装置100的结构示意图。如图9所示，电子装置100包括主体70以及设置在所述主体70上的触控结构10(20,30,40,50,60)。触控结构10(20,30,40,50,60)可以为按键。当触控结构10(20,30,40,50,60)被按压，可使电子装置100配合执行功能图标标识的功能。于一实施例中，电子装置100可以为游戏手柄。电子装置100也可以为自助终端，或者冰箱、烤箱等家用装置。由于所述电子装置100包括上述的触控结构10(20,30,40,50,60)，因此，所述电子装置100至少同样具有提升触控结构10(20,30,40,50,60)使用体验的效果。
以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (20)

1.一种触控结构，其特征在于，包括：
第一基板，所述第一基板定义有透光区以及位于所述透光区周边的遮光区，所述第一基板具有相对的第一表面与第二表面；
装饰层，位于所述第二表面，并对准所述透光区设置，所述装饰层具有一功能图标；
遮光层，位于所述第二表面，并对准所述遮光区设置；
发光元件，位于所述遮光层远离所述第二表面的一侧，并对准所述遮光区设置，所述发光元件用于出射光以照亮所述功能图标；
感压元件，位于所述装饰层远离所述第二表面的一侧，并对准所述透光区设置，且所述感压元件相较于所述发光元件更远离所述第一基板；
第一反射层，位于所述遮光层与所述发光元件之间，并对准所述遮光区设置；以及
第二反射层，位于所述发光元件与所述感压元件之间；
其中，当所述第一基板被按压时，所述触控结构通过检测所述感压元件的电阻值或电压值的大小判断所述感压元件受到的按压力的大小；
若所述按压力达到一特定值，则所述功能图标标识的功能被执行，否则所述功能图标标识的功能不被执行。
2.如权利要求1所述的触控结构，其特征在于，所述触控结构还包括导光层，所述发光元件位于所述导光层内。
3.如权利要求2所述的触控结构，其特征在于，所述触控结构还包括走线层，所述走线层包埋于所述导光层内并对准所述遮光区设置，所述发光元件电性连接所述走线层。
4.如权利要求2所述的触控结构，其特征在于，所述触控结构还包括透明的绝缘层，所述绝缘层位于所述第一基板和所述导光层之间并覆盖所述装饰层、所述遮光层及所述第一反射层。
5.如权利要求2所述的触控结构，其特征在于，所述感压元件粘接于所述第二反射层远离所述第二表面的表面。
6.如权利要求5所述的触控结构，其特征在于，所述第二反射层位于所述导光层远离所述第二表面的表面并与所述第一反射层相对。
7.如权利要求5所述的触控结构，其特征在于，所述触控结构还包括第二基板，所述第二基板位于所述导光层远离所述第二表面的一侧。
8.如权利要求7所述的触控结构，其特征在于，所述感压元件设置于所述第二基板，且所述感压元件连接之走线设于所述第二基板。
9.如权利要求8所述的触控结构，其特征在于，所述第二反射层及所述感压元件均位于所述导光层内。
10.如权利要求8所述的触控结构，其特征在于，所述第二反射层及所述感压元件均位于所述第二基板远离所述导光层的一侧。
11.如权利要求1所述的触控结构，其特征在于，所述触控结构还包括触控元件，所述触控元件对准所述透光区设置于所述感压元件之上，且所述触控元件与所述感压元件之间夹设所述第二反射层。
12.如权利要求11所述的触控结构，其特征在于，所述触控结构还包括导光层，所述触控元件包埋于所述导光层内。
13.如权利要求12所述的触控结构，其特征在于，所述触控结构还包括透明的绝缘层，所述绝缘层位于所述第一基板和所述导光层之间并覆盖所述装饰层、所述遮光层及所述第一反射层，所述触控元件设置于所述绝缘层的远离所述第二表面的表面。
14.如权利要求13所述的触控结构，其特征在于，所述感压元件粘接于所述第二反射层远离所述第二表面的表面。
15.如权利要求14所述的触控结构，其特征在于，所述第二反射层位于所述导光层远离所述第二表面的表面并与所述第一反射层相对。
16.如权利要求14所述的触控结构，其特征在于，所述触控结构还包括第二基板，所述第二基板位于所述导光层远离所述第二表面的一侧。
17.如权利要求16所述的触控结构，其特征在于，所述感压元件设置于所述第二基板，且所述感压元件连接之走线设于所述第二基板。
18.如权利要求17所述的触控结构，其特征在于，所述第二反射层及所述感压元件均位于所述导光层内。
19.如权利要求17所述的触控结构，其特征在于，所述第二反射层及所述感压元件均位于所述第二基板远离所述导光层的一侧。
20.一种电子装置，其特征在于，包括主体以及设置在所述主体上的如权利要求1至19中任一项所述的触控结构。
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