CN209859115U - 一种压感式3d触控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种压感式3D触控设计，具体为一种将薄膜压力感应层位于触控装置本体中的显示屏背面，从而实现增加一个新的Z轴交互维度，并对该Z轴的交互经行反馈的压感式3D触控装置，包括显示屏(1)、薄膜压力感应层(2)和控制模块(3)，所述薄膜压力感应层(2)位于显示屏(1)底部，所述薄膜压力感应层(2)为阵列式压力感应层，所述阵列式压力感应层包括超薄薄膜压力传感器(4)若干，所述超薄薄膜压力传感器(4)包括第一电极层(41)、第一压敏层(42)、支撑层(43)、第二电极层(44)、第二压敏层(45)、第一柔性衬底(46)和第二柔性衬底(47)。

Description

一种压感式3D触控装置

技术领域

本实用新型涉及一种压感式3D触控设计，具体为一种压感式3D触控装置。

背景技术

自从3D电影、3D眼镜、3D打印等各行业的3D市场如火如荼的发展，3D触摸技术也应运而生。3D压感触摸可以简单理解为：3D压感+触摸，触摸的技术已经非常成熟，但是3D压感技术则在起步阶段；虽然现在市面上已有部分手机开始有类似这方面的功能，其通过在显示屏背面增加压感元器件来实现的。

压感式3D触控技术是在现有平面触控操作的基础上增加第三种维度—压力感应，在显示屏内置压力传感器，可以对按压力度进行轻、中、重三层维度的压力感知，根据不同力度的反馈可以实现不同的触控功能，为人机交互开拓出了全新的空间。目前，实现压感触控功能的装置主要是在触摸屏内置电容式压力传感器用于压力感应，但这种压感部件厚度大，额外增加了触摸屏厚度及成本，且仅仅是感知压力大小，也并没能提供让手指感知屏幕触控的物理触觉反馈。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种将薄膜压力感应层位于触控装置本体中的显示屏背面，从而实现增加一个新的Z轴交互维度，并对该Z轴的交互经行反馈的压感式3D触控装置。

实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种压感式D触控装置，包括显示屏、薄膜压力感应层和控制模块，所述薄膜压力感应层位于显示屏底部，所述薄膜压力感应层为阵列式压力感应层，所述阵列式压力感应层包括超薄薄膜压力传感器若干，所述超薄薄膜压力传感器包括第一电极层、第一压敏层、支撑层、第二电极层、第二压敏层、第一柔性衬底和第二柔性衬底，所述第一压敏层和第一电极层连接，所述第二压敏层和第二电极层连接；所述第一压敏层和第二压敏层之间存在间隙，所述第一电极层设在第一柔性衬底上，所述第二电极层设在第二柔性衬底上，所述支撑层位于第一柔性衬底和第二柔性衬底之间。

作为优选，所述第一电极层为公共电极层。

作为优选，第一电极层由多个独立电极构成。

作为优选，还包括线性马达，所述线性马达与控制模块电性连接。

实用新型的有益效果是：本实用新型提供的的压感式3D触控装置实现了薄膜压力感应层位于触控装置本体中的显示屏背面，增加一个新的Z轴交互维度，并对该Z轴的交互经行反馈；当用手触摸屏幕表面的保护玻璃的时候，最上面的玻璃会发生微小的形变，由软性薄膜压力传感器阵列构成的薄膜压力感应层捕捉到这个细微的压力变化后把它转换成相应变化强度的电信号传输给控制模组，控制模组接收信号并计算出施压部位的位置及压力力度的大小，并输出位置信息，同时根据施压力度的大小(轻压、中压或重压)来给出不同的反馈，就会形成相应的触控反应。

附图说明

图1为本实用新型的压感式3D触控装置的结构示意图。

图2为本实用新型的薄膜压力感应层的超薄薄膜压力传感器的结构示意图。

图3为本实用新型的薄膜压力感应层的实施方式的结构示意图。

附图说明:1、显示屏，2、薄膜压力感应层，3、控制模块，4、超薄薄膜压力传感器，41、第一电极层，42、第一压敏层，43、支撑层，44、第二电极层，45、第二压敏层，46、第一柔性衬底，47、第二柔性衬底，5、线性马达。

具体实施方式

现在结合附图对实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明实用新型的基本结构，因此其仅显示与实用新型有关的构成。

如图所示，一种压感式3D触控装置，包括显示屏1、薄膜压力感应层2和控制模块3，所述薄膜压力感应层2位于显示屏1底部，所述薄膜压力感应层2为阵列式压力感应层，所述阵列式压力感应层包括超薄薄膜压力传感器4若干，所述超薄薄膜压力传感器4包括第一电极层41、第一压敏层42、支撑层43、第二电极层44、第二压敏层45、第一柔性衬底46和第二柔性衬底47，所述第一压敏层42和第一电极层41连接，所述第二压敏层45和第二电极层44连接；所述第一压敏层42和第二压敏层45之间存在间隙，所述第一电极层41设在第一柔性衬底46上，所述第二电极层44设在第二柔性衬底47上，所述支撑层43位于第一柔性衬底46和第二柔性衬底47之间；所述第一电极层41为公共电极层；第一电极层41由多个独立电极构成；还包括线性马达5，所述线性马达5与控制模块3电性连接。

本实用新型在具体实施时，实施例一：第一种阵列式压力感应层(如图3中a所示)，由一个或多个彼此独立工作的单元---单点式超薄薄膜压力传感器排布而成。

实施例二：第二种阵列式压力感应层(如图3中b所示)，在第一柔性衬底表面制备公共电极层，在第二柔性衬底表面制备多个互相独立的电极，公共电极层和多个互相独立的电极表面均覆盖有压敏层，多个互相独立的电极与公共电极层通过支撑层相互隔空组装。

实施例三：第三种阵列式压力感应层(如图3中c所示)，在第一柔性衬底表面制备多个互相独立的第一电极层，在第二柔性衬底表面制备多个互相独立的第二电极层，多个互相独立的电极表面均覆盖有压敏层，两个软性衬底表面互相独立的电极通过支撑层相互隔空组装。

实施例四：第四种阵列式压力感应层(如图3中d所示)，在第一柔性衬底表面制备多个互相独立排布的电极对形成阵列第一电极层，在第二柔性衬底表面制备对应分布的阵列化压敏层，阵列电极层和对应分布的阵列化压敏层通过支撑层相互隔空组装。

本实用新型的压力感应层将触控反应进行了多级细化，如将压感分为轻、中、重三个等级，通过感知压感程度的不同级别来进行触控识别。本实用新型压力感应层的传感器阵列充分利用触摸屏内部结构空间采用超薄设计，不会额外增加触控装置的厚度。本实用新型的薄膜压力感应层主要实现不同力度的压力感知。

本实用新型的压感式3D触控装置不仅仅能感知不同等级的压力，还能提供让手指感知屏幕触控的物理触觉反馈。为实现此功能，本实用新型还增加一个可以产生强烈振感且响应速度极快的机械结构---线性马达(本实用新型优选X轴线性马达或Y轴线性马达)来产生物理反馈，当手指轻放屏幕上时压感式3D触控系统将其识别为轻压动作，此时马达不振动；当手指再稍微用力一点，压感变化大点，触控系统会把它识别为中压，此时线性马达会第一次动；手指再用力一点，触控系统会识别为重压，此时马达会第二次振动；再配合应用程序的具体操作流程就能实现完整的3D触控。本实用新型提供的可以产生物理反馈的机械结构---线性马达产生强烈震感、响应速度极快且功耗低，同时针对触控装置内部狭小的Z轴空间，本机械结构沿X轴或Y轴方向水平线性振动。

本压感式3D触控装置的压力感应层是由采用了基于新型纳米压敏材料的超薄软性薄膜压力传感器阵列构成，本实用新型的阵列式压力感应层可以同时感知多点触控，提高触控装置的分辨率。

以上述依据实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改，本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种压感式3D触控装置，其特征在于：包括显示屏(1)、薄膜压力感应层(2)和控制模块(3)，所述薄膜压力感应层(2)位于显示屏(1)底部，所述薄膜压力感应层(2)为阵列式压力感应层，所述阵列式压力感应层包括超薄薄膜压力传感器(4)若干，所述超薄薄膜压力传感器(4)包括第一电极层(41)、第一压敏层(42)、支撑层(43)、第二电极层(44)、第二压敏层(45)、第一柔性衬底(46)和第二柔性衬底(47)，所述第一压敏层(42)和第一电极层(41)连接，所述第二压敏层(45)和第二电极层(44)连接；所述第一压敏层(42)和第二压敏层(45)之间存在间隙，所述第一电极层(41)设在第一柔性衬底(46)上，所述第二电极层(44)设在第二柔性衬底(47)上，所述支撑层(43)位于第一柔性衬底(46)和第二柔性衬底(47)之间。

2.根据权利要求1所述的压感式3D触控装置，其特征在于：所述第一电极层(41)为公共电极层。

3.根据权利要求1所述的压感式3D触控装置，其特征在于：第一电极层(41)由多个独立电极构成。

4.根据权利要求1所述的压感式3D触控装置，其特征在于：还包括线性马达(5)，所述线性马达(5)与控制模块(3)电性连接。