CN205644489U - 一种内嵌压力感应功能的触摸屏 - Google Patents

Abstract

一种内嵌压力感应功能的触摸屏，包括第一透明基板、分别设置在第一透明基板第一侧面、的第一电路层、设置在第一透明基板第二侧面的第二透明电路层；第一电路层设有触摸感应电极和第一应变电阻，触摸感应电极和第一应变电阻均由第一透明导电膜图形化而成；第二电路层设有第二应变电阻，第二应变电阻由第二透明导电膜图形化而成。在第一透明基板的两面分别设置触摸感应电极及第一应变电阻、第二应变电阻，触摸感应电极实现触摸感应功能，通过探测第一应变电阻与第二应变电阻的差分变化实现压力的探测，实现触摸感应功能和力学感应功能都集合在一片透明基板上，结构简单，仅需在第一透明基板的两面各自设置透明导电膜并图形化，制作起来非常方便。

Description

一种内嵌压力感应功能的触摸屏

技术领域

本实用新型涉及一种触摸屏，尤其涉及一种内嵌压力感应功能的触摸屏。

背景技术

目前，为了在电容触摸屏中加入力学感应功能，往往需要将一块独立的力学感应板设置在触摸屏的内侧，这样会增加器件的整体厚度，使得这种器件很难符合当前电子产品的轻薄化发展趋势。除此之外，上述器件也存在制作工序较多，制作成本较高的问题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种内嵌压力感应功能的触摸屏，这种内嵌压力感应功能的触摸屏能够减少器件的厚度，并且制作工序较少，制作成本较低。采用的技术方案如下：

一种内嵌压力感应功能的触摸屏，其特征是：包括第一透明基板、设置在第一透明基板第一侧面的第一电路层、设置在第一透明基板第二侧面的第二电路层；第一电路层设有触摸感应电极和多个第一应变电阻，触摸感应电极包括多个信号发射电极和多个信号接收电极，信号发射电极、信号接收电极和第一应变电阻均由第一透明导电膜图形化而成；第二电路层设有多个第二应变电阻，第二应变电阻由第二透明导电膜图形化而成。

上述第一透明基板，一般可以采用碱性玻璃、钠钙玻璃或者镀由SiO2等缓冲层的玻璃基板,或者PET、PMMA等有机材料基板；上述第一透明导电膜、第二透明导电膜一般为氧化铟锡(ITO)、氧化锌铝(AZO)等氧化物透明导电膜层，其图形化可以采用光刻、印刷蚀刻等方式。

上述信号发射电极、信号接收电极由同一透明导电膜图形化而成，也就是说，其被设计为同层并列设置，具体来说，其可以设计为包括信号发射电极与多个信号接收电极相邻而构成多个探测列，这些探测列并排而构成第一侧面的单层多点触摸感应电极结构，上述第一应变电阻一般设计为迂回结构的电阻线路，第一应变电阻在基板受力发生微小弯曲时，由应变而导致电阻变化，并根据这种变化来探测手指在第一透明基板之上的按压力。第一应变电阻一般可设在触摸感应电极的相邻探测列之间，由此与触摸感应电极相互独立开。

上述第二应变电阻设置在第一透明基板的第二侧面上，第二应变电阻的图形及原理与第一应变电阻相同，所不同的是，当第一透明基板受力发生微弯时，其应变的方向与第一应变电阻相反(如第一应变电阻为压缩应变，第二应变电阻则为拉伸应变)，从而，第二应变电阻与第一应变电阻存着差分变化，通过探测这种差分变化，可以克服温度带来的漂移，具体来说，可以采用电桥等电路进行探测。从而，整个触摸屏的触摸感应功能和力学感应功能都由一片透明基板来实现，在具体应用时，仅需将这一片透明基板安装到所需的结构中(如将其设置到一保护镜片的内部，或者将其作为显示屏，如LCD或OLED的一面基板)，便可实现触摸感应功能和力学感应功能，其结构非常简单。另外，制作这种内嵌压力感应功能的触摸屏，仅需要在第一透明基板的两侧面各自设置一层透明导电膜并图形化，制作起来非常方便。

作为本实用新型的优选方案，所述第一应变电阻、第二应变电阻具有相同的图案。将第一应变电阻、第二应变电阻的图案设置为一样，实现精准的差分变化，以提高力学探测的准确度。

作为本实用新型进一步的优选方案，所述第一透明导电膜、第二透明导电膜具有相同的方块电阻值。方块电阻值相差不超过10%，即认为相同，由此，可以进一步实现精准的差分变化，以提高力学探测的准确度。

作为本实用新型的优选方案，所述第一透明基板的第一侧面还设置有第一线路、第二线路、第一焊接点、第二焊接点，第一焊接点、第二焊接点设置在第一透明基板的边缘，第一透明基板的第二侧面还设有第三线路、第三焊接点，第三焊接点设置在第一透明基板的边缘，所述触摸感应电极、第一应变电阻、第二应变电阻分别通过第一线路、第二线路、第三线路连接到第一焊点、第二焊点、第三焊接点。

作为本实用新型进一步的优选方案，所述第一焊接点设置在第一透明基板的第一侧边上，所述第二焊接点设置在第一透明基板的第二侧边上。第一焊点、第二焊接点分别设置在第一透明基板的第一侧边、第二侧边，使得走线可以从两个方向走出，更加容易。且减少了第一焊点、第二焊接点的密度，使得焊接更加容易，且可靠性更高。

作为本实用新型更进一步的优选方案，所述第三焊点设置在第一透明基板的第二侧边上。第一透明基板的第二侧面上全部为第二应变电阻（力学感应电极），使得外部的连接更加方便(不需要从第一侧边飞线到第二侧边)。

作为本实用新型的优选方案，所述第二电路层还包括补偿电极，补偿电极设置在第一透明基板的第二侧面上，补偿电极与所述触摸感应电极具有相同的图形。如果第一透明基板的第二侧面仅有第二应变电阻的图案，第二应变电阻很容易被肉眼看到，而补偿电极，可以使得第一透明基板的第二侧面正面都有电极，避免第二应变电阻被肉眼发现。

作为本实用新型的优选方案，还包括第二透明基板，第二透明基板粘贴在所述第一透明基板的第一侧面上。第二透明基板对第一应变电阻进行保护，防止第一应变电阻被潮化(吸潮导致电阻发生变化，第一应变电阻由于线路比较小，对环境比较敏感)，由此提高探测的稳定性和精准度。

一种内嵌压力感应功能的触摸屏，其特征是：包括第一透明基板、设置在第一透明基板第一侧面的第一电路层和第二电路层、设置在第一透明基板第二侧面的第三电路层，以及设置在第一电路层与第二电路层之间的透明绝缘层；第一电路层设有触摸感应电极，触摸感应电极包括多个信号发射电极和多个信号接收电极，信号发射电极、信号接收电极均由第一透明导电膜图形化而成；第二电路层设有多个第一应变电阻，第一应变电阻由第二透明导电膜图形化而成；第三电路层设有多个第二应变电阻，第二应变电阻由第三透明导电膜图形化而成。

上述第一透明基板，一般可以采用碱性玻璃、钠钙玻璃或者镀由SiO2等缓冲层的玻璃基板，或者为PET、PMMA等有机材料基板；上述第一透明导电膜、第二透明导电膜、第三透明导电膜一般为氧化铟锡(ITO)、氧化锌铝(AZO)等氧化物透明导电膜层，其图形化可以采用光刻、印刷蚀刻等方式。

上述信号发射电极、信号接收电极可由同一透明导电层图形化而成，也就是说，其被设计为同层并列设置，具体来说，其可以设计为包括信号发射电极与多个信号接收电极相邻而构成多个探测列，这些探测列并排而构成正面的电极设计(单层多点设计)，也可以为交叉电极设计，如将信号发射电极设计为X电极，而信号接收电极设计为Y电极，并在X、Y电极的交叉处采用搭桥连接，以解决其线路交叉的问题。

上述第一应变电阻一般设计为迂回结构的电阻线路，其在第一透明基板受力发生微小弯曲时，由应变而导致电阻变化，并根据这种变化来探测手指在基板之上的按压力。第一应变电阻一般可设在触摸感应电极的探测列之间，由此与触摸感应电极相互独立开。第二应变电阻设置在第一透明基板的另一面，第二应变电阻的图形与原理与第一应变电阻相同，所不同的是，当第一透明基板受力发生微弯时，第二应变电阻应变的方向与第一应变电阻相反(如第一应变电阻为压缩应变，第二应变电阻则为拉伸应变)，由此，其与第一应变电阻存着差分变化，通过探测这种差分变化，可以克服温度带来的漂移，具体来说，可以采用电桥等电路进行探测。

作为本实用新型的优选方案，所述第一应变电阻均处于所述信号发射电极的范围内。第一应变电阻均处于信号发射电极的范围内，即是第一应变电阻为信号发射电极所遮掩，由此，第一应变电阻为信号发射电极所屏蔽而不会干扰到探测电极的信号，使得触摸感应的灵敏度更高。

作为本实用新型的优选方案，所述信号发射电极沿着X方向延伸，所述信号接收电极沿着Y方向延伸，在信号发生电极和信号接收电极的交叉处，所述信号发生电极和信号接收电极通过搭桥结构隔开。将信号发射电极、信号接收电极设置为交叉电极结构，减少了感应层的线路，同时可提高探测点的密度。

作为本实用新型进一步的优选方案，所述搭桥结构包括底部连接，底部连接由所述第二透明导电膜图形化而成。利用了第一应变电阻所需的第二透明导电膜来制作搭桥结构的底部连接，省去专门为搭桥而设置的另一连接层，使得支撑更加简单。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

通过在第一透明基板的第一侧面上设置触摸感应电极和第一应变电阻，在第一透明基板的第二侧面上设置第二应变电阻，触摸感应电极实现触摸感应功能，而通过探测第一应变电阻与第二应变电阻之间的差分变化实现压力的探测，从而实现整个触摸屏的触摸感应功能和力学感应功能都集合在一片透明基板上，其结构非常简单，另外，制作这种内嵌压力感应功能的触摸屏，仅需要在第一透明基板的两侧面各自设置一层透明导电膜并图形化，制作起来非常方便。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的立体结构分解图；

图2是本实用新型实施例四的立体结构分解图；

图3是本实用新型实施例四的局部平面示意图；

图4是图3沿A-A的剖面图；

图5是图3沿B-B的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图和本实用新型的优选实施方式做进一步的说明。

实施例一

如图1所示，这种内嵌压力感应功能的触摸屏，包括第一透明基板1、设置在第一透明基板1第一侧面的第一电路层2、设置在第一透明基板1第二侧面的第二电路层3；第一电路层2设有触摸感应电极4和多个第一应变电阻5，触摸感应电极4包括多个信号发射电极401和多个信号接收电极402，信号发射电极401、信号接收电极402和第一应变电阻5均由第一透明导电膜6图形化而成；第二电路层3设有多个第二应变电阻7，第二应变电阻7由第二透明导电膜8图形化而成，第一应变电阻5、第二应变电阻7均为迂回结构的电阻线路，并且第一应变电阻5、第二应变电阻7具有相同的图案；第一透明导电膜6、第二透明导电膜8具有相同的方块电阻值。

第一透明基板1的第一侧面还设置有第一线路9、第二线路10、第一焊接点11、第二焊接点12，第一焊接点11设置在第一透明基板1的第一侧边，第二焊接点12设置在第一透明基板1的第二侧边，第一透明基板1的第二侧面还设有第三线路13、第三焊接点14，第三焊接点14设置在第一透明基板1的第二侧边，触摸感应电极4、第一应变电阻5、第二应变电阻7分别通过第一线路9、第二线路10、第三线路13连接到第一焊点11、第二焊点12、第三焊接点14。

通过在第一透明基板1的第一侧面上设置触摸感应电极4和第一应变电阻5，在第一透明基板1的第二侧面上设置第二应变电阻7，触摸感应电极4实现触摸感应功能，而通过探测第一应变电阻5与第二应变电阻7之间的差分变化实现压力的探测，从而实现整个触摸屏的触摸感应功能和力学感应功能都集合在一片透明基板上，其结构非常简单，另外，制作这种内嵌压力感应功能的触摸屏，仅需要在第一透明基板的两侧面各自设置一层透明导电膜（6、8）并图形化，制作起来非常方便。

实施例二

在其它部分均与实施例一相同的情况下，其区别仅在于：第二电路层3设有多个第二应变电阻7和补偿电极，第二应变电阻7、补偿电极均由第二透明导电膜8图形化而成，第一应变电阻5、第二应变电阻7具有相同的图案，补偿电极与触摸感应电极4具有相同的图形。

实施例三

在其它部分均与实施例一相同的情况下，其区别仅在于：还包括第二透明基板，第二透明基板粘贴在第一透明基板的第一侧面上。

实施例四

如图2、图3、图4、图5所示，这种内嵌压力感应功能的触摸屏，包括第一透明基板1′、设置在第一透明基板1′第一侧面的第一电路层2′和第二电路层3′、设置在第一透明基板1′第二侧面的第三电路层4′，以及设置在第一电路层2′与第二电路层3′之间的透明绝缘层5′；第一电路层2′设有触摸感应电极6′，触摸感应电极6′包括多个信号发射电极601′和多个信号接收电极602′，信号发射电极601′、信号接收电极602′均由第一透明导电膜7′图形化而成，信号发射电极601′沿着X方向延伸，信号接收电极602′沿着Y方向延伸，在信号发生电极601′和信号接收电极602′的交叉处，信号发生电极601′和信号接收电极602′通过搭桥结构隔开；第二电路层3′设有多个第一应变电阻8′，第一应变电阻8′由第二透明导电膜9′图形化而成，第一应变电阻8′均处于信号发射电极601′的范围内；搭桥结构包括底部连接10′，底部连接10′由第二透明导电膜9′图形化而成；第三电路层4′设有多个第二应变电阻11′，第二应变电阻11′由第三透明导电膜12′图形化而成。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种内嵌压力感应功能的触摸屏，其特征是：包括第一透明基板、设置在第一透明基板第一侧面的第一电路层、设置在第一透明基板第二侧面的第二电路层；第一电路层设有触摸感应电极和多个第一应变电阻，触摸感应电极包括多个信号发射电极和多个信号接收电极，信号发射电极、信号接收电极和第一应变电阻均由第一透明导电膜图形化而成；第二电路层设有多个第二应变电阻，第二应变电阻由第二透明导电膜图形化而成。

2.如权利要求1所述的内嵌压力感应功能的触摸屏，其特征是：所述第一应变电阻、第二应变电阻具有相同的图案。

3.如权利要求2所述的内嵌压力感应功能的触摸屏，其特征是：所述第一透明导电膜、第二透明导电膜具有相同的方块电阻值。

4.如权利要求1所述的内嵌压力感应功能的触摸屏，其特征是：所述第一透明基板的第一侧面还设置有第一线路、第二线路、第一焊接点、第二焊接点，第一焊接点、第二焊接点设置在第一透明基板的边缘，第一透明基板的第二侧面还设有第三线路、第三焊接点，第三焊接点设置在第一透明基板的边缘，所述触摸感应电极、第一应变电阻、第二应变电阻分别通过第一线路、第二线路、第三线路连接到第一焊点、第二焊点、第三焊接点。

5.如权利要求4所述的内嵌压力感应功能的触摸屏，其特征是：所述第一焊接点设置在第一透明基板的第一侧边上，所述第二焊接点设置在第一透明基板的第二侧边上。

6.如权利要求5所述的内嵌压力感应功能的触摸屏，其特征是：所述第三焊点设置在第一透明基板的第二侧边上。

7.一种内嵌压力感应功能的触摸屏，其特征是：包括第一透明基板、设置在第一透明基板第一侧面的第一电路层和第二电路层、设置在第一透明基板第二侧面的第三电路层，以及设置在第一电路层与第二电路层之间的透明绝缘层；第一电路层设有触摸感应电极，触摸感应电极包括多个信号发射电极和多个信号接收电极，信号发射电极、信号接收电极均由第一透明导电膜图形化而成；第二电路层设有多个第一应变电阻，第一应变电阻由第二透明导电膜图形化而成；第三电路层设有多个第二应变电阻，第二应变电阻由第三透明导电膜图形化而成。

8.如权利要求7所述的内嵌压力感应功能的触摸屏，其特征是：所述第一应变电阻均处于所述信号发射电极的范围内。

9.如权利要求7所述的内嵌压力感应功能的触摸屏，其特征是：所述信号发射电极沿着X方向延伸，所述信号接收电极沿着Y方向延伸，在信号发生电极和信号接收电极的交叉处，所述信号发生电极和信号接收电极通过搭桥结构隔开。

10.如权利要求9所述的内嵌压力感应功能的触摸屏，其特征是：所述搭桥结构包括底部连接，底部连接由所述第二透明导电膜图形化而成。