DE102016212516B4

DE102016212516B4 - Berührungsbildschirm

Info

Publication number: DE102016212516B4
Application number: DE102016212516.8A
Authority: DE
Inventors: Feng Lu; Liang Liu; Shaolong Ma; Qijun Yao
Original assignee: Tianma Microelectronics Co Ltd; Shanghai Tianma Microelectronics Co Ltd
Current assignee: Tianma Microelectronics Co Ltd; Shanghai Tianma Microelectronics Co Ltd
Priority date: 2015-12-24
Filing date: 2016-07-08
Publication date: 2022-07-28
Anticipated expiration: 2036-07-09
Also published as: DE102016212516A1; CN105607773B; CN105607773A; US20170185205A1; US10216309B2

Abstract

Ein Berührungsbildschirm, der zumindest eine erste druckempfindliche Struktur aufweist, wobei die erste druckempfindliche Struktur folgende Merkmale aufweist:
einen ersten Belastungssensor (1), der in einer ersten Region (100) angeordnet ist, wobei der erste Belastungssensor (1) konfiguriert ist, um eine Druckverformung zu erfassen;
einen zweiten Belastungssensor (2), der in einer zweiten Region (200) angeordnet ist, wobei der zweite Belastungssensor (2) konfiguriert ist, um eine Zugverformung zu erfassen, wobei die erste Region (100) durch die zweite Region (200) umgeben ist, ein Abstand zwischen einer Grenzlinie zwischen der ersten Region (100) und der zweiten Region (200) und einem Rand des Berührungsbildschirms geringer ist als ein voreingestellter Wert (D);
eine erste Leistungsversorgung (5), die ausgebildet ist, um dem ersten Belastungssensor (1) und dem zweiten Belastungssensor (2) ein Treibersignal bereitzustellen, wobei ein Anschluss der ersten Leistungsversorgung (5) mit einem Anschluss des ersten Belastungssensors (1) entfernt von dem zweiten Belastungssensor (2) elektrisch verbunden ist und der andere Anschluss der ersten Leistungsversorgung (5) mit einem Anschluss des zweiten Belastungssensors (2) entfernt von dem ersten Belastungssensor (1) elektrisch verbunden ist; und
einen ersten Spannungsdetektor (6), der ausgebildet ist, um eine Spannung eines gemeinsamen Anschlusses des ersten Belastungssensors (1) und des zweiten Belastungssensors (2) zu erfassen, wobei ein Anschluss des ersten Spannungsdetektors (6) mit dem gemeinsamen Anschluss des ersten Belastungssensors (1) und des zweiten Belastungssensors (2) elektrisch verbunden ist, der andere Anschluss des ersten Spannungsdetektors (6) mit einer ersten voreingestellten Spannung (V1) elektrisch verbunden ist und der Berührungsbildschirm ausgebildet ist, um Druck auf einer Oberfläche des Berührungsbildschirms basierend auf der Spannung zu erfassen, die durch den ersten Spannungsdetektor (6) erfasst wird;
wobei ein Winkel zwischen einer Hauptbelastungsrichtung des zweiten Belastungssensors (2) und einer ersten Seite des Berührungsbildschirms einer zweiten Richtung in einem Bereich von 45 Grad bis einschließlich 135 Grad liegt, und
wobei die zweite Region (200) eine erste Teilregion (201) und eine zweite Teilregion (202), die in einer ersten Richtung gegenüberliegend angeordnet sind, und eine dritte Teilregion (203) und eine vierte Teilregion (204), die in der zweiten Richtung gegenüberliegend angeordnet sind, wobei die erste Richtung senkrecht zu der zweiten Richtung ist, aufweist.

Description

Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf das Gebiet der Berührungstechnologie und insbesondere auf einen Berührungsbildschirm.
Hintergrund
Mit der Entwicklung elektronischer Technologie verbreitet sich der Berührungsbildschirm mehr und mehr und ist mittlerweile ein unverzichtbares Informationsinteraktionsmedium für das tägliche Leben der Menschen. Der Berührungsbildschirm des Stands der Technik umfasst einen berührungsempfindlichen Berührungsbildschirm und einen druckempfindlichen Berührungsbildschirm. Genauer gesagt wird für den druckempfindlichen Berührungsbildschirm ein piezoelektrisches druckempfindliches Prinzip verwendet, d. h. der druckempfindliche Berührungsbildschirm ist aus einem piezoelektrischen Material hergestellt. Da ein Widerstandswert des piezoelektrischen Materials geändert wird, falls Druck auf das piezoelektrische Material ausgeübt wird, wird Druck, der auf den druckempfindlichen Berührungsbildschirm ausgeübt wird, erfasst durch Erfassen einer Spannung des piezoelektrischen Materials im Falle eines Konstantstroms oder durch Erfassen eines Widerstandswerts des piezoelektrischen Materials.
Eine Auswahl für das piezoelektrische Material ist jedoch begrenzt und der druckempfindliche Berührungsbildschirm, der aus piezoelektrischem Material hergestellt ist, kann nur eine Änderung des Drucks auf einer Oberfläche des druckempfindlichen Berührungsbildschirms erfassen und kann nicht fortlaufend den Druckbetrag auf der Oberfläche des druckempfindlichen Berührungsbildschirms erfassen. Daher ist eine Anwendung des druckempfindlichen Berührungsbildschirms des Stands der Technik begrenzt und die Entwicklung des berührungsempfindlichen Berührungsbildschirms ist begrenzt.
Aus der WO 2010/058 301 A2 ist eine Anzeige bekannt, in die mehrere piezoresistive Kraftsensoren integriert sind.
Kurzdarstellung
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Berührungsbildschirm mit einem erweiterten Anwendungsbereich zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch einen Berührungsbildschirm nach Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, wird bei Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung ein Berührungsbildschirm bereitgestellt, um die Probleme des Stands der Technik zu lösen, dass ein druckempfindlicher Berührungsbildschirm nur eine Änderung des Drucks auf einer Oberfläche des druckempfindlichen Berührungsbildschirms erfassen kann und nicht fortlaufend den Druckbetrag auf der Oberfläche des druckempfindlichen Berührungsbildschirms erfassen kann, wodurch ein Anwendungsbereich des druckempfindlichen Berührungsbildschirms erweitert wird und die Entwicklung des druckempfindlichen Berührungsbildschirms gefördert wird.
Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, offenbaren die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung eine technische Lösung wie folgt.
Ein Berührungsbildschirm umfasst zumindest eine erste druckempfindliche Struktur, wobei die erste druckempfindliche Struktur folgende Merkmale umfasst:

einen ersten Belastungssensor, der in einer ersten Region angeordnet ist und konfiguriert ist, um eine Druckverformung zu erfassen;
einen zweiten Belastungssensor, der in einer zweiten Region angeordnet ist und konfiguriert ist, um eine Zugverformung zu erfassen, wobei die erste Region durch die zweite Region umgeben ist, ein Abstand zwischen einer Grenzlinie zwischen der ersten Region und der zweiten Region und einem Rand des Berührungsbildschirms geringer ist als ein voreingestellter Wert;
eine erste Leistungsversorgung, die ausgebildet ist, um dem ersten Belastungssensor und dem zweiten Belastungssensor ein Treibersignal bereitzustellen, wobei ein Anschluss der ersten Leistungsversorgung mit einem Anschluss des ersten Belastungssensors entfernt von dem zweiten Belastungssensor elektrisch verbunden ist und der andere Anschluss der ersten Leistungsversorgung mit einem Anschluss des zweiten Belastungssensors entfernt von dem ersten Belastungssensor elektrisch verbunden ist; und
einen ersten Spannungsdetektor, der ausgebildet ist, um eine Spannung eines gemeinsamen Anschlusses des ersten Belastungssensors und des zweiten Belastungssensors zu erfassen, wobei ein Anschluss des ersten Spannungsdetektors mit dem gemeinsamen Anschluss des ersten Belastungssensors und des zweiten Belastungssensors elektrisch verbunden ist, der andere Anschluss des ersten Spannungsdetektors mit einer ersten voreingestellten Spannung elektrisch verbunden ist und der Berührungsbildschirm ausgebildet ist, um Druck auf einer Oberfläche des Berührungsbildschirms basierend auf der Spannung zu erfassen, die durch den ersten Spannungsdetektor erfasst wird;
wobei ein Winkel zwischen einer Hauptbelastungsrichtung des zweiten Belastungssensors und einer ersten Seite des Berührungsbildschirms einer zweiten Richtung in einem Bereich von 45 Grad bis einschließlich 135 Grad liegt, wobei die zweite Region eine erste Teilregion und eine zweite Teilregion, die in einer ersten Richtung gegenüberliegend angeordnet sind, und eine dritte Teilregion und eine vierte Teilregion, die in der zweiten Richtung gegenüberliegend angeordnet sind, wobei die erste Richtung senkrecht zu der zweiten Richtung ist, aufweist.

Im Vergleich zum Stand der Technik hat die oben beschriebene technische Lösung die folgenden Vorteile.
Der Berührungsbildschirm gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung umfasst den ersten Belastungssensor, der in der ersten Region angeordnet ist, den zweiten Belastungssensor, der in der zweiten Region angeordnet ist, die erste Leistungsversorgung und den ersten Spannungsdetektor. Genauer gesagt, die erste Region ist durch die zweite Region umgeben, die erste Leistungsversorgung ist ausgebildet, um dem ersten Belastungssensor und dem zweiten Belastungssensor eine Betriebsspannung bereitzustellen. Der erste Spannungsdetektor ist ausgebildet, um eine Spannung des gemeinsamen Anschlusses des ersten Belastungssensors und des zweiten Belastungssensors zu erfassen, ein Anschluss des ersten Spannungsdetektors ist mit der ersten voreingestellten Spannung verbunden und der andere Anschluss des ersten Spannungsdetektors ist mit dem gemeinsamen Anschluss des ersten Belastungssensors und des zweiten Belastungssensors elektrisch verbunden. In einem Fall, in dem Druck auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt wird, wird Druckverformung in einer Region nahe zu einer Stelle des Berührungsbildschirms unter Druck gebildet, da die Region nahe zu der Stelle nach unten vertieft ist, und Zugverformung wird in einer Region entfernt von der Stelle des Berührungsbildschirms unter Druck gebildet, da die Region entfernt von der Stelle nach oben erhöht ist. Daher wird in einem Fall, in dem gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung Druck auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt wird, die Druckverformung durch den ersten Belastungssensor erfasst, der in der ersten Region angeordnet ist, und die Zugverformung wird durch den zweiten Belastungssensor erfasst, der in der zweiten Region angeordnet ist, und die Spannung des gemeinsamen Anschlusses des ersten Belastungssensors und des zweiten Belastungssensors wird durch den ersten Spannungsdetektor erfasst, um den Druckbetrag zu erhalten, der auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt wird.
Es ist ersichtlich, dass der Berührungsbildschirm gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung nicht nur eine Änderung des Drucks auf der Oberfläche des Berührungsbildschirms erfassen kann, sondern auch fortlaufend den Druckbetrag auf der Oberfläche des Berührungsbildschirms erfassen kann. Auf diese Weise werden die Probleme des Stands der Technik gelöst, dass der druckempfindliche Berührungsbildschirm nur eine Änderung des Drucks auf der Oberfläche des Berührungsbildschirms erfassen kann und nicht fortlaufend den Druckbetrag auf der Oberfläche des druckempfindlichen Berührungsbildschirms erfassen kann, und ein Anwendungsbereich des druckempfindlichen Berührungsbildschirms wird erweitert und die Entwicklung des druckempfindlichen Berührungsbildschirms wird gefördert.
Figurenliste
Die Zeichnungen, die bei der Beschreibung der Ausführungsbeispiele oder des Stands der Technik verwendet werden, werden nachfolgend kurz beschrieben, so dass die technischen Lösungen gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung oder gemäß der herkömmlichen Technologie klarer werden. Es ist klar, dass die Zeichnungen der folgenden Beschreibung nur einige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung darstellen. Für Fachleute auf diesem Gebiet können ohne irgendeine schöpferische Tätigkeit andere Zeichnungen erhalten werden, die auf diesen Zeichnungen basieren.

1 ist eine Draufsicht einer Struktur eines Berührungsbildschirms gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
2 ist ein Schaltbild einer ersten druckempfindlichen Struktur in einem Berührungsbildschirm gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
3 ist eine Draufsicht eines Belastungssensors gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
4 ist eine Draufsicht eines Belastungssensors gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
5 ist eine Draufsicht eines Belastungssensors gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
6 ist ein Schaltbild einer ersten druckempfindlichen Struktur in einem Berührungsbildschirm gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
7 ist eine Draufsicht einer Struktur eines Berührungsbildschirms gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
8 ist eine Draufsicht einer Struktur eines Berührungsbildschirms gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
9 ist eine Draufsicht einer Struktur eines Berührungsbildschirms gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
10 ist eine Draufsicht einer Struktur eines Berührungsbildschirms gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
11 ist eine Draufsicht einer Struktur eines Berührungsbildschirms gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
12 ist eine Draufsicht einer Struktur eines Berührungsbildschirms gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
13 ist eine Draufsicht einer Struktur eines Berührungsbildschirms gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
14 ist eine Draufsicht einer Struktur eines Berührungsbildschirms gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
15 ist ein Schaltbild einer zweien druckempfindlichen Struktur in einem Berührungsbildschirm gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
16 ist ein Schaltbild einer zweiten druckempfindlichen Struktur in einem Berührungsbildschirm gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
17 ist eine Draufsicht einer Struktur eines Berührungsbildschirms gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
18 ist eine Draufsicht einer Struktur eines Berührungsbildschirms gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
19 ist eine Draufsicht einer Struktur eines Berührungsbildschirms gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; und
20 ist eine Schnittansicht einer Struktur eines Berührungsbildschirms gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Wie im Hintergrundteil beschrieben, kann der druckempfindliche Berührungsbildschirm des Stands der Technik nur eine Änderung des Drucks auf der Oberfläche des druckempfindlichen Berührungsbildschirms erfassen und kann nicht fortlaufend den Druckbetrag auf der Oberfläche des druckempfindlichen Berührungsbildschirms erfassen. Daher ist die Anwendung des druckempfindlichen Berührungsbildschirms des Stands der Technik begrenzt und die Entwicklung des druckempfindlichen Berührungsbildschirms ist begrenzt.
Angesichts dessen wird ein Berührungsbildschirm gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt. Der Berührungsbildschirm umfasst zumindest eine erste druckempfindliche Struktur, wobei die erste druckempfindliche Struktur folgende Merkmale umfasst:

einen ersten Belastungssensor, der in einer ersten Region angeordnet ist;
einen zweiten Belastungssensor, der in einer zweiten Region angeordnet ist, wobei die erste Region durch die zweite Region umgeben ist, ein Abstand zwischen einer Grenzlinie zwischen der ersten Region und der zweiten Region und einem Rand des Berührungsbildschirms geringer ist als ein voreingestellter Wert;
eine erste Leistungsversorgung, die ausgebildet ist, um dem ersten Belastungssensor und dem zweiten Belastungssensor ein Treibersignal bereitzustellen, wobei ein Anschluss der ersten Leistungsversorgung mit einem Anschluss des ersten Belastungssensors entfernt von dem zweiten Belastungssensor elektrisch verbunden ist, und der andere Anschluss der ersten Leistungsversorgung mit einem Anschluss des zweiten Belastungssensors entfernt von dem ersten Belastungssensor elektrisch verbunden ist; und
einen ersten Spannungsdetektor, der ausgebildet ist, um eine Spannung eines gemeinsamen Anschlusses des ersten Belastungssensors und des zweiten Belastungssensors zu erfassen, wobei ein Anschluss des ersten Spannungsdetektors mit dem gemeinsamen Anschluss des ersten Belastungssensors und des zweiten Belastungssensors elektrisch verbunden ist, und der andere Anschluss des ersten Spannungsdetektors mit einer ersten voreingestellten Spannung elektrisch verbunden ist, und der Berührungsbildschirm ausgebildet ist, um einen Druck auf einer Oberfläche des Berührungsbildschirms basierend auf der Spannung, die durch den ersten Spannungsdetektor erfasst wird, zu erfassen;
wobei ein Winkel zwischen einer Hauptbelastungsrichtung des zweiten Belastungssensors und einer linken und rechten Seite des Berührungsbildschirms in einem Bereich von 45 Grad bis einschließlich 135 Grad liegt.

Falls Druck auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt wird, wird Druckverformung in einer Region nahe zu einer Stelle des Berührungsbildschirms unter Druck gebildet, da die Region nahe zu der Stelle nach unten vertieft ist und Zugverformung wird in einer Region entfernt von der Stelle des Berührungsbildschirms unter Druck gebildet, da die Region entfernt von der Stelle nach oben erhöht ist. Daher wird in einem Fall, in dem gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung der Druck auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt wird, die Druckverformung durch den ersten Belastungssensor erfasst, der in der ersten Region angeordnet ist und die Zugverformung wird durch den zweiten Belastungssensor erfasst, der in der zweiten Region angeordnet ist, und die Spannung des gemeinsamen Anschlusses des ersten Belastungssensors und des zweiten Belastungssensors wird durch den ersten Spannungsdetektor erfasst, um den Druckbetrag zu erhalten, der auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt wird. Es ist zu sehen, dass der Berührungsbildschirm gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung nicht nur eine Änderung des Drucks auf der Oberfläche des Berührungsbildschirms erfassen kann, sondern auch fortlaufend den Druckbetrag auf der Oberfläche des Berührungsbildschirms erfassen kann. Auf diese Weise werden die Probleme des Stands der Technik gelöst, dass der druckempfindliche Berührungsbildschirm nur eine Änderung des Drucks auf der Oberfläche des druckempfindlichen Berührungsbildschirms erfassen kann und nicht fortlaufend den Druckbetrag auf der Oberfläche des druckempfindlichen Berührungsbildschirms erfassen kann, und ein Anwendungsbereich des druckempfindlichen Berührungsbildschirms wird erweitert und die Entwicklung des druckempfindlichen Berührungsbildschirms wird gefördert.
Die technische Lösung gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung ist hierin nachfolgend in Verbindung mit den Zeichnungen deutlich und vollständig beschrieben. Es ist klar, dass die beschriebenen Ausführungsbeispiele nur einige wenige und nicht alle Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Offenbarung sind. Alle anderen Ausführungsbeispiele, die durch Fachleute auf diesem Gebiet basierend auf den Ausführungsbeispielen in der vorliegenden Offenbarung ohne schöpferische Tätigkeit erhalten werden, fallen in den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung.
In der folgenden Beschreibung sind spezifische Einzelheiten beschrieben, so dass die vorliegende Offenbarung vollständig verständlich ist. Die vorliegende Offenbarung kann jedoch auch auf andere Weise ausgeführt werden, eine ähnliche Erweiterung kann durch Fachleute auf diesem Gebiet durchgeführt werden, ohne von der Intension der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Daher ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die nachfolgend beschriebenen spezifischen Ausführungsbeispiele beschränkt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist ein Berührungsbildschirm bereitgestellt. Wie es in 1 und 2 gezeigt ist, umfasst der Berührungsbildschirm zumindest eine erste druckempfindliche Struktur, wobei die erste druckempfindliche Struktur folgende Merkmale umfasst:

einen ersten Belastungssensor 1, der in einer ersten Region 100 angeordnet ist;
einen zweiten Belastungssensor 2, der in einer zweiten Region 200 angeordnet ist, wobei die erste Region 100 durch die zweite Region 200 umgeben ist, und ein Abstand zwischen einer Grenzlinie zwischen der ersten Region 100 und der zweiten Region 200 an einem Rand des Berührungsbildschirms geringer ist als ein voreingestellter Wert D;
eine erste Leistungsversorgung 5, die ausgebildet ist, um dem ersten Belastungssensor 1 und dem zweiten Belastungssensor 2 ein Treibersignal bereitzustellen, wobei ein Anschluss der ersten Leistungsversorgung 5 mit einem Anschluss des ersten Belastungssensors 1 entfernt von dem zweiten Belastungssensor 2 elektrisch verbunden ist, und der andere Anschluss der ersten Leistungsversorgung 5 mit einem Anschluss des zweiten Belastungssensors 2 entfernt von dem ersten Belastungssensor 1 elektrisch verbunden ist; und
einen ersten Spannungsdetektor 6, der ausgebildet ist, um eine Spannung eines gemeinsamen Anschlusses des ersten Belastungssensors 1 und des zweiten Belastungssensors 2 zu erfassen, wobei ein Anschluss des ersten Spannungsdetektors 6 mit dem gemeinsamen Anschluss des ersten Belastungssensors 1 und des zweiten Belastungssensors 2 elektrisch verbunden ist, und der andere Anschluss des ersten Spannungsdetektors 6 mit einer ersten voreingestellten Spannung V1 elektrisch verbunden ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist der Berührungsbildschirm ausgebildet, um Druck zu erfassen, der auf eine Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt wird, basierend auf der Spannung, die durch den ersten Spannungsdetektor 6 erfasst wird. Je größer die Differenz zwischen der Spannung, die durch den ersten Spannungsdetektor 6 erfasst wird, und der ersten voreingestellten Spannung V1, umso größer ist der Druck, der auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt wird. Und je geringer die Differenz zwischen der Spannung, die durch den ersten Spannungsdetektor 6 erfasst wird, und der ersten voreingestellten Spannung V1, umso geringer der Druck, der auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt wird. Und falls die Spannung, die durch den ersten Spannungsdetektors 6 erfasst wird, gleich der ersten voreingestellten Spannung V1 ist, wird kein Druck auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt.
Es sollte dargestellt werden, dass bei dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung sowohl der erste Belastungssensor 1 als auch der zweite Belastungssensor 2 zwei Belastungsrichtungen umfasst, d. h. eine Hauptbelastungsrichtung und eine Nebenbelastungsrichtung. Genauer gesagt, Erfassungsempfindlichkeit in der Hauptbelastungsrichtung A ist größer als die Erfassungsempfindlichkeit in der Nebenbelastungsrichtung B, wie es in 3 gezeigt ist. Alternativ ist die Erfassungsempfindlichkeit in der Hauptbelastungsrichtung A gleich der Erfassungsempfindlichkeit in der Nebenbelastungsrichtung B, wie es in 4 und 5 gezeigt ist.
Basierend auf dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung, da Zugverformung in unterschiedlichen Richtungen der zweiten Region 200 unterschiedlich ist, um die Erfassungsempfindlichkeit der ersten druckempfindlichen Struktur zu verbessern, die Erfassungsempfindlichkeit in der Hauptbelastungsrichtung des zweiten Belastungssensors 2 größer als die Erfassungsempfindlichkeit in der Nebenbelastungsrichtung des zweiten Belastungssensors 2. Und ein Winkel zwischen der Hauptbelastungsrichtung des zweiten Belastungssensors 2 und einer Seite des Berührungsbildschirms ist in einem Bereich von 45 Grad bis einschließlich 135 Grad. Optional ist ein Winkel zwischen der Hauptbelastungsrichtung des zweiten Belastungssensors 2 und einer ersten Seite des Berührungsbildschirms gleich 90 Grad. Genauer gesagt, eine Erstreckungsrichtung der ersten Seite ist senkrecht zu einer Richtung von einer Region, wo der erste Belastungssensor 1 angeordnet ist, zu einer Region, wo der zweite Belastungssensor 2 angeordnet ist. Bei anderen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung kann der Winkel zwischen der Hauptbelastungsrichtung des zweiten Belastungssensors 2 und der Seite des Berührungsbildschirms gegebenenfalls gleich einem anderen Grad sein, was bei der vorliegenden Offenbarung nicht begrenzt ist.
Die Druckverformung in unterschiedlichen Richtungen der ersten Region 100 ist im Wesentlichen die gleiche. Bei einem optionalen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist eine Erfassungsempfindlichkeit in einer Hauptbelastungsrichtung des ersten Belastungssensors 1 gleich einer Erfassungsempfindlichkeit in einer Nebenbelastungsrichtung des ersten Belastungssensors 1. Und die Hauptbelastungsrichtung des ersten Belastungssensors 1 kann senkrecht zu der Hauptbelastungsrichtung des zweiten Belastungssensors 2 sein oder kann parallel zu der Hauptbelastungsrichtung des zweiten Belastungssensors 2 sein oder kann gegebenenfalls jeden Winkel mit der Hauptbelastungsrichtung des zweiten Belastungssensors 2 bilden, was bei der vorliegenden Offenbarung nicht begrenzt ist.
Basierend auf einem der beschriebenen Ausführungsbeispiele kann bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung die erste voreingestellte Spannung V1 optional gleich null sein, die Spannung, die durch den ersten Spannungsdetektor 6 erfasst wird, entspricht dem Druck, der auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt wird. Das heißt, je größer die Spannung, die durch den ersten Spannungsdetektor 6 erfasst wird, umso größer ist der Druck, der auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt wird, je geringer die Spannung, die durch den ersten Spannungsdetektor 6 erfasst wird, umso geringer ist der Druck, der auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt wird, in einem Fall, in dem die Spannung, die durch den ersten Spannungsdetektor 6 erfasst wird, gleich null ist, wird kein Druck auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt, was gegebenenfalls bei der vorliegenden Offenbarung nicht begrenzt ist.
6 und 7 sind Strukturdiagramme eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Offenbarung. Basierend auf einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele und in Verbindung mit 6 und 7 umfasst die erste druckempfindliche Struktur ferner:

einen dritten Belastungssensor 3, der in der ersten Region 100 angeordnet ist, wobei der dritte Belastungssensor 3 mit einem Anschluss des zweiten Belastungssensors 2 entfernt von dem ersten Belastungssensor 1 elektrisch verbunden ist; und
einen vierten Belastungssensor 4, der in der zweiten Region 200 angeordnet ist, wobei ein Anschluss des vierten Belastungssensors 4 mit einem Anschluss des dritten Belastungssensors entfernt von dem zweiten Belastungssensor 2 elektrisch verbunden ist und der andere Anschluss des vierten Belastungssensors 4 mit einem Anschluss des ersten Belastungssensors 1 entfernt von dem zweiten Belastungssensor 2 elektrisch verbunden ist, optional ist eine Erfassungsempfindlichkeit in einer Hauptbelastungsrichtung des vierten Belastungssensors 4 größer als eine Erfassungsempfindlichkeit in einer Nebenbelastungsrichtung des vierten Belastungssensors 4, als weitere Option liegt ein Winkel zwischen der Hauptbelastungsrichtung des vierten Belastungssensors 4 und einer Seite des Berührungsbildschirms in einem Bereich von 45 Grad bis einschließlich 135 Grad.

Bei dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist die erste voreingestellte Spannung V1 eine Spannung eines gemeinsamen Anschlusses des dritten Belastungssensors 3 und des vierten Belastungssensors 4, der erste Spannungsdetektor 6 ist ausgebildet, um eine Spannungsdifferenz zwischen der Spannung des gemeinsamen Anschlusses des ersten Belastungssensors 1 und des zweiten Belastungssensors 2 und der Spannung des gemeinsamen Anschlusses des dritten Belastungssensors 3 und des vierten Belastungssensors 4 zu erfassen. Bei dem Ausführungsbeispiel ist der Berührungsbildschirm ausgebildet, um Druck zu erfassen, der auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt wird, basierend auf einer Spannung (d. h. der Spannungsdifferenz zwischen der Spannung des gemeinsamen Anschlusses des ersten Belastungssensors 1 und des zweiten Belastungssensors 2 und der Spannung des gemeinsamen Anschlusses des dritten Belastungssensors 3 und des vierten Belastungssensors 4), die durch den ersten Spannungsdetektor 6 erfasst wird. Genauer gesagt, je größer die Spannungsdifferenz zwischen der Spannung des gemeinsamen Anschlusses des ersten Belastungssensors 1 und des zweiten Belastungssensors 2 und der Spannung des gemeinsamen Anschlusses des dritten Belastungssensors 3 und des vierten Belastungssensors 4, umso größer der Druck, der auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt wird. Je geringer die Spannungsdifferenz zwischen der Spannung des gemeinsamen Anschlusses des ersten Belastungssensors 1 und des zweiten Belastungssensors 2 und der Spannung des gemeinsamen Anschlusses des dritten Belastungssensors 3 und des vierten Belastungssensors 4, umso geringer der Druck, der auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt wird. In einem Fall, in dem die Spannungsdifferenz zwischen der Spannung des gemeinsamen Anschlusses des ersten Belastungssensors 1 und des zweiten Belastungssensors 2 und der Spannung des gemeinsamen Anschlusses des dritten Belastungssensors 3 und des vierten Belastungssensors 4 gleich null ist, wird kein Druck auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt.
Es sollte dargestellt werden, dass bei dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung der dritte Belastungssensor 3 in der ersten Region 100 angeordnet ist, der vierte Belastungssensor 4 in der zweiten Region 200 angeordnet ist, daher wird Druckverformung durch den dritten Belastungssensor 3 erfasst und Zugverformung wird durch den vierten Belastungssensor 4 erfasst in einem Fall, in dem Druck auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt wird. Der erste Belastungssensor 1, der zweite Belastungssensor 2, der dritte Belastungssensor 3 und der vierte Belastungssensor 4 bilden eine Vollbrückenstruktur, ein Einfluss von Faktoren, wie z. B. Temperatur der Umgebung auf die Verformung kann vermieden werden, wenn die erste druckempfindliche Struktur den Druck erfasst, der auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt wird, und die Erfassungsempfindlichkeit der ersten druckempfindlichen Struktur wird weiter verbessert.
Wie es in 7 bis 9 gezeigt ist, umfasst die zweite Region 200 eine erste Teilregion 201 und eine zweite Teilregion 202, die in einer ersten Richtung gegenüberliegend angeordnet sind, und eine dritte Teilregion 203 und eine vierte Teilregion 204, die in einer zweiten Richtung gegenüberliegend angeordnet sind. Die erste Richtung ist senkrecht zu der zweiten Richtung. Basierend auf den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen sind bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung der zweite Belastungssensor 2 und der vierte Belastungssensor 4 in unterschiedlichen Teilregionen angeordnet. Wie es in 7 gezeigt ist, ist der zweite Belastungssensor 2 in der ersten Teilregion 201 angeordnet und der vierte Belastungssensor 4 ist in der zweiten Teilregion 202 angeordnet. Alternativ ist der zweite Belastungssensor 2 in der zweiten Teilregion 202 angeordnet und der vierte Belastungssensor 4 ist in der ersten Teilregion 201 angeordnet. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung sind der zweite Belastungssensor 2 und der vierte Belastungssensor 4 in der gleichen Teilregion angeordnet. Wie es in 8 gezeigt ist, sind sowohl der zweite Belastungssensor 2 als auch der vierte Belastungssensor 4 in der ersten Teilregion 201 angeordnet. Alternativ, wie es in 9 gezeigt ist, sind sowohl der zweite Belastungssensor 2 als auch der vierte Belastungssensor 4 in der zweiten Teilregion 202 angeordnet.
Basierend auf einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele umfasst der Berührungsbildschirm bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung, wie es in 10 bis 12 gezeigt ist, mehrere erste druckempfindliche Strukturen. Und die Mehrzahl von ersten druckempfindlichen Strukturen ist in der zweiten Richtung nebeneinander angeordnet.
Es sollte dargestellt werden, dass in einem Fall, in dem der zweite Belastungssensor 2 und der vierte Belastungssensor 4 in der ersten druckempfindlichen Struktur in der gleichen Teilregion angeordnet sind, zweite Belastungssensoren 2 in einem Teil der mehreren ersten druckempfindlichen Strukturen in der ersten Teilregion 201 angeordnet sind, und zweite Belastungssensoren 2 in dem anderen Teil der mehreren ersten druckempfindlichen Strukturen in der zweiten Teilregion 202 angeordnet sind, wie es in 13 gezeigt ist, was je nach Fall bei der vorliegenden Offenbarung nicht begrenzt ist.
Basierend auf den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen ist bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung in einem Fall, in dem die zweiten Belastungssensoren 2 in einem Teil der mehreren ersten druckempfindlichen Strukturen in der ersten Teilregion 201 angeordnet sind, und die zweiten Belastungssensoren 2 in dem anderen Teil der mehreren ersten druckempfindlichen Strukturen in der zweiten Teilregion 202 angeordnet sind, die Anzahl von zweiten Belastungssensoren 2 und die Anzahl von vierten Belastungssensoren 4 an einer Seite der ersten Region 100 optional gleich wie die Anzahl von zweiten Belastungssensoren 2 beziehungsweise die Anzahl von vierten Belastungssensoren 4 an der anderen Seite der ersten Region 100, und die zweiten Belastungssensoren 2 an einer Seite der ersten Region 100 weisen eine 1:1 Entsprechung auf mit den zweiten Belastungssensoren an der anderen Seite der ersten Region 100, und die vierten Belastungssensoren 4 an einer Seite der ersten Region 100 weisen eine 1:1 Entsprechung auf mit den vierten Belastungssensoren 4 an der anderen Seite der ersten Region 100, was je nach Fall bei der vorliegenden Offenbarung nicht begrenzt ist.
Falls der Druck auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt wird, ist eine Zugverformung auf einer kurzen Seite des Berührungsbildschirms größer als eine Zugverformung auf einer langen Seite des Berührungsbildschirms. Um daher basierend auf einem der Ausführungsbeispiele die Erfassungsgenauigkeit der ersten druckempfindlichen Struktur zu verbessern, ist ein Abstand zwischen der ersten Teilregion 201 und der zweiten Teilregion 202 geringer als ein Abstand zwischen der dritten Teilregion 203 und der vierten Teilregion 204.
Um die Genauigkeit der Druckerfassung in dem Berührungsbildschirm weiter zu verbessern, umfasst der Berührungsbildschirm bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung basierend auf den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen ferner zumindest eine zweite druckempfindliche Struktur, wie es in 14 und 15 gezeigt ist, wobei die zweite druckempfindliche Struktur folgende Merkmale umfasst:

einen fünften Belastungssensor 7, der in der ersten Region 100 angeordnet ist;
einen sechsten Belastungssensor 8, der in der dritten Teilregion 203 oder der vierten Teilregion 204 angeordnet ist;
eine zweite Leistungsversorgung 9, die ausgebildet ist, um dem fünften Belastungssensor 7 und dem sechsten Belastungssensor 8 ein Treibersignal bereitzustellen, wobei ein Anschluss der zweiten Leistungsversorgung 9 mit einem Anschluss des fünften Belastungssensors 7 entfernt von dem sechsten Belastungssensor 8 elektrisch verbunden ist, der andere Anschluss der zweiten Leistungsversorgung 9 mit einem Anschluss des sechsten Belastungssensors 8 entfernt von dem fünften Belastungssensor 7 elektrisch verbunden ist; und
einen zweiten Spannungsdetektor 10, der ausgebildet ist, um eine Spannung eines gemeinsamen Anschlusses des fünften Belastungssensors 7 und des sechsten Belastungssensors 8 zu erfassen, wobei ein Anschluss des zweiten Spannungsdetektors 10 mit dem gemeinsamen Anschluss des fünften Belastungssensors 7 und des sechsten Belastungssensors 8 elektrisch verbunden ist und der andere Anschluss des zweiten Spannungsdetektors 10 mit einer zweiten voreingestellten Spannung V2 elektrisch verbunden ist, wobei der Berührungsbildschirm ferner ausgebildet ist, um Druck auf einer Oberfläche des Berührungsbildschirms basierend auf der Spannung zu erfassen, die durch den zweiten Spannungsdetektor 10 erfasst wird.

Genauer gesagt, je größer die Differenz zwischen der Spannung, die durch den zweiten Spannungsdetektor 10 erfasst wird, und der zweiten voreingestellten Spannung V2, umso größer ist der Druck, der auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt wird. Je geringer die Differenz zwischen der Spannung, die durch den zweiten Spannungsdetektor 10 erfasst wird, und der zweiten voreingestellten Spannung V2, umso geringer ist der Druck, der auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt wird. In einem Fall, in dem die Spannung, die durch den zweiten Spannungsdetektor 10 erfasst wird, gleich der zweiten voreingestellten Spannung V2 ist, wird kein Druck auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt.
Da Zugverformung in unterschiedlichen Richtungen der zweiten Region 200 unterschiedlich ist, um die Erfassungsempfindlichkeit der zweiten druckempfindlichen Struktur zu verbessern, ist basierend auf den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung eine Erfassungsempfindlichkeit in einer Hauptbelastungsrichtung des sechsten Belastungssensors 8 größer als eine Erfassungsempfindlichkeit in einer Nebenbelastungsrichtung des sechsten Belastungssensors 8. Und ein Winkel zwischen der Hauptbelastungsrichtung des sechsten Belastungssensors 8 und einer Seite des Berührungsbildschirms liegt in einem Bereich von 45 Grad bis einschließlich 135 Grad. Optional ist ein Winkel zwischen der Hauptbelastungsrichtung des sechsten Belastungssensors 8 und einer Seite der dritten Teilregion 203 entfernt von der ersten Region 100 gleich 90 Grad. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung kann der Winkel zwischen der Hauptbelastungsrichtung des sechsten Belastungssensors 8 und der Seite des Berührungsbildschirms gleich einem anderen Grad sein, was je nach Fall bei der vorliegenden Offenbarung nicht begrenzt ist.
Die Druckverformung in unterschiedlichen Richtungen der ersten Region 100 ist im Wesentlichen dieselbe. Bei einem optionalen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung kann eine Erfassungsempfindlichkeit in einer Hauptbelastungsrichtung des fünften Belastungssensors 7 gleich einer Erfassungsempfindlichkeit in einer Nebenbelastungsrichtung des fünften Belastungssensors 7 sein. Und die Hauptbelastungsrichtung des fünften Belastungssensors 7 kann senkrecht zu der Hauptbelastungsrichtung des sechsten Belastungssensors 8 sein, oder kann parallel zu der Hauptbelastungsrichtung des sechsten Belastungssensors 8 sein, oder kann jeden Winkel mit der Hauptbelastungsrichtung des sechsten Belastungssensors 8 bilden, was je nach Fall bei der vorliegenden Offenbarung nicht begrenzt ist.
Basierend auf einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele kann bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung die zweite voreingestellte Spannung V2 gleich null sein, die Spannung, die durch den zweiten Spannungsdetektor 10 erfasst wird, entspricht einem Druck, der auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt wird. Das heißt, je größer die Spannung, die durch den zweiten Spannungsdetektor 10 erfasst wird, umso größer ist der Druck, der auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt wird, je geringer die Spannung, die durch den zweiten Spannungsdetektor 10 erfasst wird, umso geringer ist der Druck, der auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt wird, in einem Fall, in dem die Spannung, die durch den zweiten Spannungsdetektor 10 erfasst wird, gleich null ist, wird kein Druck auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt, was je nach Fall bei der vorliegenden Offenbarung nicht begrenzt ist.
Basierend auf einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele umfasst bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung, wie es in 16 und 17 gezeigt ist, die zweite druckempfindliche Struktur ferner folgende Merkmale:

einen siebten Belastungssensor 11, der in der ersten Region 100 angeordnet ist, wobei der siebte Belastungssensor 11 mit einem Anschluss des sechsten Belastungssensors 8 entfernt von dem fünften Belastungssensor 7 elektrisch verbunden ist; und
einen achten Belastungssensor 12, der in der dritten Teilregion 203 oder der vierten Teilregion 204 angeordnet ist, wobei ein Anschluss des achten Belastungssensors 12 mit einem Anschluss des siebten Belastungssensors 11 entfernt von dem sechsten Belastungssensor 8 elektrisch verbunden ist, der andere Anschluss des achten Belastungssensors 12 mit einem Anschluss des fünften Belastungssensors 7 entfernt von dem sechsten Belastungssensor 8 elektrisch verbunden ist, optional ist eine Erfassungsempfindlichkeit in einer Hauptbelastungsrichtung des achten Belastungssensors 12 größer als eine Erfassungsempfindlichkeit in einer Nebenbelastungsrichtung des achten Belastungssensors 12, als weitere Option ist ein Winkel zwischen der Hauptbelastungsrichtung des achten Belastungssensors 12 und einer Seite des Berührungsbildschirms in einem Bereich von 45 Grad bis einschließlich 135 Grad.

Bei dem Ausführungsbeispiel ist die zweite voreingestellte Spannung V2 eine Spannung eines gemeinsamen Anschlusses des siebten Belastungssensors 11 und des achten Belastungssensors 12, der zweite Spannungsdetektor 10 ist ausgebildet, um eine Spannungsdifferenz zwischen der Spannung des gemeinsamen Anschlusses des fünften Belastungssensors 7 und des sechsten Belastungssensors 8 und der Spannung des gemeinsamen Anschlusses des siebten Belastungssensors 11 und des achten Belastungssensors 12 zu erfassen. Genauer gesagt, je größer die Spannungsdifferenz zwischen der Spannung des gemeinsamen Anschlusses des fünften Belastungssensors 7 und des sechsten Belastungssensors 8 und der Spannung des gemeinsamen Anschlusses des siebten Belastungssensors 11 und des achten Belastungssensors 12, umso größer ist der Druck, der auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt wird. Je geringer die Spannungsdifferenz zwischen der Spannung des gemeinsamen Anschlusses des fünften Belastungssensors 7 und des sechsten Belastungssensors 8 und der Spannung des gemeinsamen Anschlusses des siebten Belastungssensors 11 und des achten Belastungssensors 12, umso geringer ist der Druck, der an die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt wird. In einem Fall, in dem die Spannungsdifferenz zwischen der Spannung des gemeinsamen Anschlusses des fünften Belastungssensors 7 und des sechsten Belastungssensors 8 und der Spannung des gemeinsamen Anschlusses des siebten Belastungssensors 11 und des achten Belastungssensors 12 gleich null ist, wird kein Druck auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt.
Es sollte dargestellt werden, dass bei dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung der siebte Belastungssensor 11 in der ersten Region 100 angeordnet ist, der achte Belastungssensor 12 in der zweiten Region 200 angeordnet ist, daher wird eine Druckverformung durch den siebten Belastungssensor 11 erfasst und eine Zugverformung wird durch den achten Belastungssensor 12 erfasst in einem Fall, in dem Druck auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt wird. Der fünfte Belastungssensor 7, der sechste Belastungssensor 8, der siebte Belastungssensor 11 und der achte Belastungssensor 12 bilden eine Vollbrückenstruktur, ein Einfluss von Faktoren, wie z. B. Temperatur der Umgebung auf die Verformung kann vermieden werden, wenn die zweite druckempfindliche Struktur den Druck erfasst, der auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt wird, und die Erfassungsempfindlichkeit der zweiten druckempfindlichen Struktur wird weiter verbessert.
Basierend auf einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele sind bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung, wie es in 17 gezeigt ist, der sechste Belastungssensor 8 und der achte Belastungssensor 12 in unterschiedlichen Teilregionen angeordnet, der sechste Belastungssensor 8 ist in der dritten Teilregion 203 angeordnet und der achte Belastungssensor 12 ist in der vierten Teilregion 204 angeordnet. Alternativ ist der sechste Belastungssensor 8 in der vierten Teilregion 204 angeordnet und der achte Belastungssensor 12 ist in der dritten Teilregion 203 angeordnet. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung sind der sechste Belastungssensor 8 und der achte Belastungssensor 12 in der gleichen Teilregion angeordnet. Wie es in 18 gezeigt ist, sind sowohl der sechste Belastungssensor 8 als auch der achte Belastungssensor 12 in der dritten Teilregion 203 angeordnet. Alternativ, wie es in 19 gezeigt ist, sind sowohl der sechste Belastungssensor 8 als auch der achte Belastungssensor 12 in der vierten Teilregion 204 angeordnet, was je nach Fall bei der vorliegenden Offenbarung nicht begrenzt ist.
Basierend auf einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele umfasst bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung der Berührungsbildschirm mehrere zweite druckempfindliche Strukturen. Die mehreren zweiten druckempfindlichen Strukturen sind in der ersten Richtung nebeneinander angeordnet. Es sollte dargestellt werden, dass in einem Fall, in dem der sechste Belastungssensor 8 und der achte Belastungssensor 12 in der zweiten druckempfindlichen Struktur in der gleichen Teilregion angeordnet sind, sechste Belastungssensoren 8 in allen mehreren zweiten druckempfindlichen Strukturen in der dritten Teilregion 203 angeordnet sein können oder in den vierten Teilregionen 204 angeordnet sein können. Alternativ sind sechste Belastungssensoren 8 in einem Teil der mehreren zweiten druckempfindlichen Strukturen in den dritten Teilregionen 203 angeordnet, und die sechsten Belastungssensoren 8 in dem anderen Teil der mehreren zweiten druckempfindlichen Strukturen sind in der vierten Teilregion 204 angeordnet, was je nach Fall bei der vorliegenden Offenbarung nicht begrenzt ist.
Basierend auf einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele ist in einem Fall, in dem die sechsten Belastungssensoren 8 in einem Teil der mehreren zweiten druckempfindlichen Strukturen in der dritten Teilregion 203 angeordnet sind und die sechsten Belastungssensoren 8 in dem anderen Teil der mehreren zweiten druckempfindlichen Strukturen in der vierten Teilregion 204 angeordnet sind, optional die Anzahl von sechsten Belastungssensoren 8 an einer Seite der ersten Region 100 gleich wie die Anzahl von sechsten Belastungssensoren 8 an der anderen Seite der ersten Region 100 und die sechsten Belastungssensoren 8 an einer Seite der ersten Region haben eine 1:1 Entsprechung mit den sechsten Belastungssensoren 8 an der anderen Seite der ersten Region und achte Belastungssensoren 12 an einer Seite der ersten Region 100 haben eine 1:1 Entsprechung mit achten Belastungssensoren 12 an der anderen Seite der ersten Region 100, was je nach Fall bei der vorliegenden Offenbarung nicht begrenzt ist.
Basierend auf einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele ist bei einem optionalen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung der voreingestellte Wert D gleich 10 mm. Das heißt, ein Abstand zwischen einer Grenzlinie zwischen der ersten Region 100 und der zweiten Region 200 und einem Rand des Berührungsbildschirms ist geringer als 10 mm, um sicherzustellen, dass Druckverformung in der ersten Region 100 erzeugt wird und Zugverformung in der zweiten Region 200 erzeugt wird in einem Fall, in dem Berührungsdruck auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt wird, was je nach Fall bei der vorliegenden Offenbarung nicht begrenzt ist, solange sichergestellt ist, dass die Druckverformung in der ersten Region 100 erzeugt wird und die Zugverformung in der zweiten Region 200 erzeugt wird, in einem Fall, in dem der Druck auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt wird.
Basierend auf einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele umfasst bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung, wie es in 20 gezeigt ist, der Berührungsbildschirm ferner ein Farbfilmsubstrat 300 und ein Arraysubstrat 400, die gegenüberliegend angeordnet sind, und eine Flüssigkristallschicht 500, die zwischen dem Farbfilmsubstrat 300 und dem Arraysubstrat 400 angeordnet ist. Bei dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung können die erste druckempfindliche Struktur und/oder die zweite druckempfindliche Struktur auf einer Oberfläche des Farbfilmsubstrats 300 angeordnet sein, das dem Arraysubstrat 400 abgewandt ist, oder einer Oberfläche des Farbfilmsubstrats 300, die dem Arraysubstrat 400 zugewandt ist. Alternativ können die erste druckempfindliche Struktur und/oder die zweite druckempfindliche Struktur auf einer Oberfläche des Arraysubstrats 400 angeordnet sein, die dem Farbfilmsubstrat 300 zugewandt ist, oder einer Oberfläche des Arraysubstrats 400, die dem Farbfilmsubstrat 300 abgewandt ist, was je nach Fall bei der vorliegenden Offenbarung nicht begrenzt ist.
Basierend auf einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele besteht bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung jeder der Belastungssensoren in der ersten druckempfindlichen Struktur und/oder der zweiten druckempfindlichen Struktur aus einem transparenten leitfähigen Material. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung besteht jeder der Belastungssensoren in der ersten druckempfindlichen Struktur und/oder der zweiten druckempfindlichen Struktur aus einem nicht transparenten leitfähigen Material. Es sollte dargestellt werden, dass in einem Fall, in dem jeder der Belastungssensoren in der ersten druckempfindlichen Struktur und/oder der zweiten druckempfindlichen Struktur aus einem nicht transparenten leitfähigen Material hergestellt ist, die Belastungssensoren in einer Lichtabschirmungsregion des Berührungsbildschirms angeordnet sind, um einen Einfluss der Belastungssensoren auf einen Durchlässigkeitsgrad des Berührungsbildschirms zu vermeiden. Optional besteht der Belastungssensor aus einem elementaren Metall oder einer Legierung, die aus zumindest zwei Typen von Metall oder einem Halbleitermaterial zusammengesetzt ist. Weiter optional ist das Metall Mo, AI, Ni oder Cu, und das Halbleitermaterial ist amorphes Silizium, Polysilizium oder Indiumgalliumzinkoxid, was je nach Fall bei der vorliegenden Offenbarung nicht begrenzt ist.
Im Allgemeinen wird in einem Fall, in dem der Druck auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt wird, gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung, die Druckverformung durch den ersten Belastungssensor 1 erfasst, der in der ersten Region 100 angeordnet ist, und die Zugverformung wird durch den zweiten Belastungssensor 2 erfasst, der in der zweiten Region 200 angeordnet ist, und die Spannung des gemeinsamen Anschlusses des ersten Belastungssensors 1 und des zweiten Belastungssensors 2 wird durch den ersten Spannungsdetektor 6 erfasst, um den Druckbetrag zu erhalten, der auf die Oberfläche des Berührungsbildschirms ausgeübt wird. Es ist ersichtlich, dass der Berührungsbildschirm gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung nicht nur eine Änderung des Drucks auf der Oberfläche des Berührungsbildschirms erfassen kann, sondern auch fortlaufend den Druckbetrag auf der Oberfläche des Berührungsbildschirms erfassen kann. Auf diese Weise werden die Probleme des Stands der Technik gelöst, dass der druckempfindliche Berührungsbildschirm nur eine Änderung des Drucks auf der Oberfläche des druckempfindlichen Berührungsbildschirms erfassen kann und nicht fortlaufend den Druckbetrag auf der Oberfläche 216 des druckempfindlichen Berührungsbildschirms erfassen kann, und ein Anwendungsbereich des druckempfindlichen Berührungsbildschirms wird erweitert und die Entwicklung des druckempfindlichen Berührungsbildschirms wird gefördert.
Verschiedene Teile der Beschreibung sind auf aufbauende Weise beschrieben und jeder Teil legt einen Schwerpunkt auf die Unterschiede zu anderen Teilen. Für die gleichen oder ähnlichen Teile der verschiedenen Teile wird auf die Beschreibung der anderen Teile verwiesen.
Gemäß der obigen Beschreibung der offenbarten Ausführungsbeispiele können Fachleute auf dem Gebiet die vorliegende Offenbarung implementieren oder praktizieren. Viele Änderungen an diesen Ausführungsbeispielen sind für Fachleute auf diesem Gebiet offensichtlich und allgemeine hierin definierte Prinzipien können bei anderen Ausführungsbeispielen implementiert werden, ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Somit ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die hierin offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern soll dem breitesten Schutzbereich gemäß den hierin offenbarten Prinzipien und neuartigen Merkmalen entsprechen.

Claims

Ein Berührungsbildschirm, der zumindest eine erste druckempfindliche Struktur aufweist, wobei die erste druckempfindliche Struktur folgende Merkmale aufweist: einen ersten Belastungssensor (1), der in einer ersten Region (100) angeordnet ist, wobei der erste Belastungssensor (1) konfiguriert ist, um eine Druckverformung zu erfassen; einen zweiten Belastungssensor (2), der in einer zweiten Region (200) angeordnet ist, wobei der zweite Belastungssensor (2) konfiguriert ist, um eine Zugverformung zu erfassen, wobei die erste Region (100) durch die zweite Region (200) umgeben ist, ein Abstand zwischen einer Grenzlinie zwischen der ersten Region (100) und der zweiten Region (200) und einem Rand des Berührungsbildschirms geringer ist als ein voreingestellter Wert (D); eine erste Leistungsversorgung (5), die ausgebildet ist, um dem ersten Belastungssensor (1) und dem zweiten Belastungssensor (2) ein Treibersignal bereitzustellen, wobei ein Anschluss der ersten Leistungsversorgung (5) mit einem Anschluss des ersten Belastungssensors (1) entfernt von dem zweiten Belastungssensor (2) elektrisch verbunden ist und der andere Anschluss der ersten Leistungsversorgung (5) mit einem Anschluss des zweiten Belastungssensors (2) entfernt von dem ersten Belastungssensor (1) elektrisch verbunden ist; und einen ersten Spannungsdetektor (6), der ausgebildet ist, um eine Spannung eines gemeinsamen Anschlusses des ersten Belastungssensors (1) und des zweiten Belastungssensors (2) zu erfassen, wobei ein Anschluss des ersten Spannungsdetektors (6) mit dem gemeinsamen Anschluss des ersten Belastungssensors (1) und des zweiten Belastungssensors (2) elektrisch verbunden ist, der andere Anschluss des ersten Spannungsdetektors (6) mit einer ersten voreingestellten Spannung (V1) elektrisch verbunden ist und der Berührungsbildschirm ausgebildet ist, um Druck auf einer Oberfläche des Berührungsbildschirms basierend auf der Spannung zu erfassen, die durch den ersten Spannungsdetektor (6) erfasst wird; wobei ein Winkel zwischen einer Hauptbelastungsrichtung des zweiten Belastungssensors (2) und einer ersten Seite des Berührungsbildschirms einer zweiten Richtung in einem Bereich von 45 Grad bis einschließlich 135 Grad liegt, und wobei die zweite Region (200) eine erste Teilregion (201) und eine zweite Teilregion (202), die in einer ersten Richtung gegenüberliegend angeordnet sind, und eine dritte Teilregion (203) und eine vierte Teilregion (204), die in der zweiten Richtung gegenüberliegend angeordnet sind, wobei die erste Richtung senkrecht zu der zweiten Richtung ist, aufweist.
Der Berührungsbildschirm gemäß Anspruch 1, bei dem ein Winkel zwischen der Hauptbelastungsrichtung des zweiten Belastungssensors (2) und der ersten Seite des Berührungsbildschirms der zweiten Richtung gleich 90 Grad ist.
Der Berührungsbildschirm gemäß Anspruch 1, bei dem die erste druckempfindliche Struktur ferner folgende Merkmale aufweist: einen dritten Belastungssensor (3), der in der ersten Region (100) angeordnet ist, wobei der dritte Belastungssensor (3) mit einem Anschluss des zweiten Belastungssensors (2) entfernt von dem ersten Belastungssensor (1) elektrisch verbunden ist; und einen vierten Belastungssensor (4), der in der zweiten Region (200) angeordnet ist, wobei ein Anschluss des vierten Belastungssensors (4) mit einem Anschluss des dritten Belastungssensors (3) entfernt von dem zweiten Belastungssensor (2) elektrisch verbunden ist und der andere Anschluss des vierten Belastungssensors (4) mit einem Anschluss des ersten Belastungssensors (1) entfernt von dem zweiten Belastungssensor (2) elektrisch verbunden ist, wobei ein Winkel zwischen einer Hauptbelastungsrichtung des vierten Belastungssensor (4) und der ersten Seite des Berührungsbildschirms der zweiten Richtung in einem Bereich von 45 Grad bis einschließlich 135 Grad liegt; wobei die erste voreingestellte Spannung (V1) eine Spannung eines gemeinsamen Anschlusses des dritten Belastungssensors (3) und des vierten Belastungssensors (4) ist, der erste Spannungsdetektor (6) ausgebildet ist, um eine Spannungsdifferenz zwischen der Spannung des gemeinsamen Anschlusses des ersten Belastungssensors (1) und des zweiten Belastungssensors (2) und der Spannung des gemeinsamen Anschlusses des dritten Belastungssensors (3) und des vierten Belastungssensors (4) zu erfassen.
Der Berührungsbildschirm gemäß Anspruch 3, bei dem der zweite Belastungssensor (2) in der ersten Teilregion (201) angeordnet ist und der vierte Belastungssensor (4) in der zweiten Teilregion (202) angeordnet ist.
Der Berührungsbildschirm gemäß Anspruch 3, bei dem sowohl der zweite Belastungssensor (2) als auch der vierte Belastungssensor (4) in der ersten Teilregion (201) angeordnet sind; oder sowohl der zweite Belastungssensor (2) als auch der vierte Belastungssensor (4) in der zweiten Teilregion (202) angeordnet sind.
Der Berührungsbildschirm gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei der Berührungsbildschirm eine Mehrzahl von ersten druckempfindlichen Strukturen aufweist und die Mehrzahl von ersten druckempfindlichen Strukturen in der zweiten Richtung nebeneinander angeordnet ist.
Der Berührungsbildschirm gemäß Anspruch 6, bei dem zweite Belastungssensoren (2) in einem Teil der Mehrzahl von ersten druckempfindlichen Strukturen in der ersten Teilregion (201) angeordnet sind und zweite Belastungssensoren (2) in dem anderen Teil der Mehrzahl von ersten druckempfindlichen Strukturen in der zweiten Teilregion (202) angeordnet sind.
Der Berührungsbildschirm gemäß Anspruch 7, bei dem die Anzahl von zweiten Belastungssensoren (2) und die Anzahl von vierten Belastungssensoren (4) an einer Seite der ersten Region (100) gleich ist wie die Anzahl von zweiten Belastungssensoren (2) beziehungsweise die Anzahl von vierten Belastungssensoren (4) an der anderen Seite der ersten Region (100), und die zweiten Belastungssensoren (2) an einer Seite der ersten Region (100) eine 1:1 Entsprechung mit den zweiten Belastungssensoren (2) an der anderen Seite der ersten Region (100) aufweisen und die vierten Belastungssensoren (4) an einer Seite der ersten Region (100) eine 1:1 Entsprechung mit den vierten Belastungssensoren (4) an der anderen Seite der ersten Region (100) aufweisen.
Der Berührungsbildschirm gemäß Anspruch 8, bei dem ein Abstand zwischen der ersten Teilregion (201) und der zweiten Teilregion (202) geringer ist als ein Abstand zwischen der dritten Teilregion (203) und der vierten Teilregion (204).
Der Berührungsbildschirm gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 oder Ansprüche 7 bis 8, der ferner folgende Merkmale aufweist: ein Farbfilmsubstrat (300) und ein Arraysubstrat (400), die gegenüberliegend angeordnet sind; und eine Flüssigkristallschicht (500), die zwischen dem Farbfilmsubstrat (300) und dem Arraysubstrat (400) angeordnet ist.
Der Berührungsbildschirm gemäß Anspruch 1, bei dem der voreingestellte Wert (D) 10 mm beträgt.
Der Berührungsbildschirm gemäß Anspruch 1, bei dem jeder der Belastungssensoren in der ersten druckempfindlichen Struktur aus einem transparenten leitfähigen Material hergestellt ist; oder jeder der Belastungssensoren in der ersten druckempfindlichen Struktur aus einem nicht transparenten leitfähigen Material hergestellt ist, und die Belastungssensoren in einer Lichtabschirmungsregion des Berührungsbildschirms angeordnet sind.
Der Berührungsbildschirm gemäß Anspruch 9, der ferner folgende Merkmale aufweist: zumindest eine zweite druckempfindliche Struktur, wobei die zweite druckempfindliche Struktur folgende Merkmale aufweist: einen fünften Belastungssensor (7), der in der ersten Region (100) angeordnet ist; einen sechsten Belastungssensor (8), der in der dritten Teilregion (203) oder der vierten Teilregion (204) angeordnet ist; eine zweite Leistungsversorgung (9), die ausgebildet ist, um dem fünften Belastungssensor (7) und dem sechsten Belastungssensor (8) ein Treibersignal bereitzustellen, wobei ein Anschluss der zweiten Leistungsversorgung (9) mit einem Anschluss des fünften Belastungssensors (7) entfernt von dem sechsten Belastungssensor (8) elektrisch verbunden ist, der andere Anschluss der zweiten Leistungsversorgung (9) mit einem Anschluss des sechsten Belastungssensors (8) entfernt von dem fünften Belastungssensor (7) elektrisch verbunden ist; und einen zweiten Spannungsdetektor (10) der ausgebildet ist, um eine Spannung eines gemeinsamen Anschlusses des fünften Belastungssensors (7) und des sechsten Belastungssensors (8) zu erfassen, wobei ein Anschluss des zweiten Spannungsdetektors (10) mit dem gemeinsamen Anschluss des fünften Belastungssensors (7) und des sechsten Belastungssensors (8) elektrisch verbunden ist und der andere Anschluss des zweiten Spannungsdetektors (10) mit einer zweiten voreingestellten Spannung (V2) elektrisch verbunden ist, wobei der Berührungsbildschirm ferner ausgebildet ist, um Druck auf einer Oberfläche des Berührungsbildschirms basierend auf der Spannung zu erfassen, die durch den zweiten Spannungsdetektor (10) erfasst wird; wobei ein Winkel zwischen einer Hauptbelastungsrichtung des sechsten Belastungssensors (8) und einer zweiten Seite des Berührungsbildschirms in der ersten Richtung in einem Bereich von 45 Grad bis einschließlich 135 Grad liegt.
Der Berührungsbildschirm gemäß Anspruch 13, bei dem die zweite druckempfindliche Struktur ferner folgende Merkmale aufweist: einen siebten Belastungssensor (11), der in der ersten Region (100) angeordnet ist, wobei der siebte Belastungssensor (11) mit einem Anschluss des sechsten Belastungssensors (8) entfernt von dem fünften Belastungssensor (7) elektrisch verbunden ist; und einen achten Belastungssensor (12), der in der dritten Teilregion (203) oder der vierten Teilregion (204) angeordnet ist, wobei ein Anschluss des achten Belastungssensors (12) mit einem Anschluss des siebten Belastungssensors (11) entfernt von dem sechsten Belastungssensor (8) elektrisch verbunden ist, der andere Anschluss des achten Belastungssensors (12) mit einem Anschluss des fünften Belastungssensors (7) entfernt von dem sechsten Belastungssensor (8) elektrisch verbunden ist; wobei die zweite voreingestellte Spannung (V2) eine Spannung eines gemeinsamen Anschlusses des siebten Belastungssensors (11) und des achten Belastungssensors (12) ist, wobei der zweite Spannungsdetektor (10) ausgebildet ist, um eine Spannungsdifferenz zwischen der Spannung des gemeinsamen Anschlusses des fünften Belastungssensors (7) und des sechsten Belastungssensors (8) und der Spannung des gemeinsamen Anschlusses des siebten Belastungssensors (11) und des achten Belastungssensors (12) zu erfassen.
Der Berührungsbildschirm gemäß Anspruch 14, bei dem sowohl der sechste Belastungssensor (8) als auch der achte Belastungssensor (12) in der dritten Teilregion (203) angeordnet sind; oder sowohl der sechste Belastungssensor (8) als auch der achte Belastungssensor (12) in der vierten Teilregion (204) angeordnet sind.
Der Berührungsbildschirm gemäß Anspruch 14, bei dem der sechste Belastungssensor (8) in der dritten Teilregion (203) angeordnet ist und der achte Belastungssensor (12) in der vierten Teilregion (204) angeordnet ist; oder der sechste Belastungssensor (8) in der vierten Teilregion (204) angeordnet ist und der achte Belastungssensor (12) in der dritten Teilregion (203) angeordnet ist.
Der Berührungsbildschirm gemäß einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei der Berührungsbildschirm eine Mehrzahl von zweiten druckempfindlichen Strukturen aufweist und die Mehrzahl von zweiten druckempfindlichen Strukturen in der ersten Richtung nebeneinander angeordnet ist.