TWM588284U - 一種壓力感測模組及其觸控面板 - Google Patents

一種壓力感測模組及其觸控面板 Download PDF

Info

Publication number
TWM588284U
TWM588284U TW108211192U TW108211192U TWM588284U TW M588284 U TWM588284 U TW M588284U TW 108211192 U TW108211192 U TW 108211192U TW 108211192 U TW108211192 U TW 108211192U TW M588284 U TWM588284 U TW M588284U
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
pressure
resistors
pressure sensing
substrate
sensing
Prior art date
Application number
TW108211192U
Other languages
English (en)
Inventor
紀賀勛
魏財魁
葉財金
陳風
危偉
Original Assignee
大陸商宸美(廈門)光電有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 大陸商宸美(廈門)光電有限公司 filed Critical 大陸商宸美(廈門)光電有限公司
Publication of TWM588284U publication Critical patent/TWM588284U/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0414Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using force sensing means to determine a position
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/045Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using resistive elements, e.g. a single continuous surface or two parallel surfaces put in contact
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04105Pressure sensors for measuring the pressure or force exerted on the touch surface without providing the touch position
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412Digitisers structurally integrated in a display

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

本實用新型涉及一種壓力感測模組及其觸控面板,所述壓力感測模組包含一基板及一形成於所述基板之上的感測層。所述感測層包括複數個壓感單元,且所述複數個壓感單元沿所述基板的對稱軸呈軸對稱設置,以形成第一壓力感測區和第二壓力感測區;所述壓感單元包括四個阻值相同的電阻,四個所述電阻構成一個惠斯通電橋,其中兩個所述電阻的圖案形狀具有相同的延伸方向且不相鄰。所述觸控面板包括前述的壓力感測模組。

Description

一種壓力感測模組及其觸控面板
本實用新型涉及觸控顯示領域,尤其是一種壓力感測模組及其觸控面板。
近年來,觸控面板因具有易操作性、直觀性和靈活性等優點,已成為個人移動通信設備和綜合信息終端如平板電腦、智慧手機以及超級筆記型電腦的主要人機交互手段。
現有的觸控面板僅支援在觸控平面上的位置觸控,即X、Y軸的位置觸控,以及在垂直於觸控平面即Z軸的單點觸摸壓力感測,無法實現在Z軸方向上的兩點觸摸壓力大小的感測,極大限制了壓力觸控在觸控面板上的應用。
為克服現有的技術問題,本實用新型提供了一種壓力感測模組及其觸控面板。
本實用新型解決技術問題的技術方案是提供一種壓力感測模組,所述壓力感測模組至少包括:一基板;及 一形成於所述基板之上的感測層,所述感測層包括複數個壓感單元,且所述複數個壓感單元沿所述基板的對稱軸呈軸對稱設置,以形成第一壓力感測區和第二壓力感測區;所述壓感單元包括四個阻值相同的電阻,四個所述電阻構成一個惠斯通電橋,其中兩個所述電阻的圖案形狀具有相同的延伸方向且不相鄰。
優選地,所述基板為矩形基板,所述基板四個邊角處對應設置有壓感單元,所述邊角處的壓感單元為矩形,且所述壓感單元的第一邊或第二邊與所述基板的X軸方向的側邊呈同一夾角α設置;或所述壓感單元的第一邊或第二邊與所述基板的Y軸方向的側邊呈同一夾角α設置。
優選地,所述夾角α為35°-55°。
優選地,所述夾角α為45°。
優選地,所述圖案形狀具有相同延伸方向的兩個所述電阻呈對角分佈。
優選地,所述圖案形狀具有相同延伸方向的兩個所述電阻界定為第一組電阻,另外兩個所述電阻界定為第二組電阻,所述第一組電阻與所述第二組電阻的圖案形狀的延伸方向不同。
優選地,所述第一組電阻與所述第二組電阻的圖案形狀的延伸方向相互垂直。
本實用新型還提供一種觸控面板,所述觸控面板包括前述的壓力感測模組,且所述觸控面板還包括用於檢測位置信息的觸控感應單元。
優選地,所述觸控面板還包括一顯示模組,所述顯示模組包括一顯示基板以及形成於所述顯示基板上的顯示層;所述壓力感測模組設置於所述顯示基板遠離所述顯示層一側。
優選地,所述顯示模組為OLED顯示模組。
與現有技術相比,本實用新型所提供壓力感測模組具有以下優點:
1、通過在一基板上形成一壓力感測層、該壓力感測層上設置有複數個壓感單元,且該複數個壓感單元沿所述基板的X軸或Y軸呈軸對稱設置,且壓感單元包括四個阻值相同的電阻以構成一個惠斯通電橋,其中兩個電阻的圖案形狀具有相同的延伸方向,且所述圖案形狀具有相同的延伸方向的兩個電阻不相鄰設置。採用本實用新型所提供的壓力感測模組,可有效解決現有的壓力感測元件在受到環境(如溫度因素)的影響而產生的按壓力作用力大小信號感測的差異,而使按壓作用力大小信號感測失真的問題,從而使得壓力感測模組對兩點觸控壓力測量更為精准。
同時,在本實用新型中採用設置單面電橋的方式,即可解決溫度與其他雜訊的問題,單面電橋的製備工藝更為簡單、成本更低。本實用新型所提供的壓力感測模組還具有結構簡單且感測精度高的優點。
2、通過將基板設置為矩形,將壓感單元設置為矩形,且當基板四個邊角處對應設置有壓感單元,基板四個邊角處的壓感單元的第一邊或第二邊與基板的X軸方向的 側邊呈同一夾角α設置,或與基板的Y軸方向的側邊呈同一夾角α設置,以夾角α設置位於基板四個邊角處的壓感單元,可以使其壓感單元檢測到的任意兩點觸摸壓力值不互相抵消或者輕微抵消,從而使得壓力感測模組對兩點觸控壓力測量更為精准。
10‧‧‧壓力感測模組
11‧‧‧基板
12‧‧‧壓力感測層
100‧‧‧觸控面板
111‧‧‧電橋
112‧‧‧第一壓力感測區
113‧‧‧第二壓力感測區
114‧‧‧結合區
121‧‧‧壓感單元
122‧‧‧綁定區
126‧‧‧放大器
1211‧‧‧第一邊
1212‧‧‧第二邊
20‧‧‧壓力感測模組
21‧‧‧觸控基板
22‧‧‧觸控感測層
211‧‧‧電橋
212‧‧‧結合區
213‧‧‧選擇晶片
214‧‧‧壓力感測電路
215‧‧‧觸控感測電路
221‧‧‧觸控感應單元
30‧‧‧顯示模組
32‧‧‧顯示層
31‧‧‧顯示基板
A‧‧‧A端
B‧‧‧B端
C‧‧‧C端
D‧‧‧D端
R1‧‧‧電阻
R2‧‧‧電阻
R3‧‧‧電阻
R4‧‧‧電阻
U0‧‧‧電勢差信號
UAC‧‧‧電勢差信號
UBD‧‧‧電壓
P‧‧‧延伸方向
d1‧‧‧線段
d2‧‧‧線段
d3‧‧‧線段
d4‧‧‧線段
d5‧‧‧線段
d6‧‧‧線段
h1‧‧‧線段
h2‧‧‧線段
h3‧‧‧線段
h4‧‧‧線段
h5‧‧‧線段
R1a’‧‧‧電阻
R2a’‧‧‧電阻
R3a’‧‧‧電阻
R4a’‧‧‧電阻
α‧‧‧夾角
A‧‧‧局部
X‧‧‧X軸
Y‧‧‧Y軸
圖1A是本實用新型第一實施例提供的壓力感測模組的剖面結構示意圖。
圖1B是本實用新型第一實施例提供的壓力感測模組的平面結構示意圖。
圖2A是本實用新型第一實施例提供的壓力感測模組的壓力感測單元的一種變形排布方式的結構示意圖。
圖2B是本實用新型第一實施例提供的壓力感測模組的壓力感測單元的另一種變形排布方式的結構示意圖。
圖2C是本實用新型第一實施例提供的壓力感測模組的壓力感測單元的另一種變形排布方式的結構示意圖。
圖3A是本實用新型第一實施例提供的壓力感測模組的壓力感測單元旋轉α角度後排布於基板的結構示意圖。
圖3B是圖3A的局部放大示意圖。
圖4是本實用新型第一實施例提供的壓力感測模組受力發生形變的結構示意圖。
圖5A是本實用新型第一實施例提供的壓力感測模組中感測單元的電橋電路結構示意圖。
圖5B是本實用新型第一實施例提供的壓力感測模組中等臂電橋的等效電路圖。
圖6A是本實用新型第一實施例提供的壓力感測模組中電橋所包括的四個電阻圖案形狀及其引線的結構示意圖。
圖6B是圖6A中電阻R1總投影長度示意圖。
圖7A是本實用新型第一實施例壓力感測模組的一種變形結構示意圖。
圖7B是多個壓力感測模組連接的結構示意圖。
圖8A是本實用新型第二實施例提供的觸控面板結構示意圖。
圖8B是本實用新型第二實施例提供的觸控面板的一種變形結構示意圖。
圖8C是本實用新型第二實施例提供的觸控面板的另一種變形結構示意圖。
圖8D是本實用新型第二實施例提供的觸控面板的又一種變形結構示意圖。
為了使本實用新型的目的,技術方案及優點更加清楚明白,以下結合附圖及實施實例,對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型,並不用於限定本實用新型。
請參閱圖1A-1B,本實用新型的第一實施例提供一壓力感測模組10,其包括一基板11及形成於基板11表面的壓力感測層12。壓力感測層12上設置有複數個壓感單元121以及一綁定區122,壓感單元121可以為長方形或正方形等矩形結構,且壓感單元121形成軸對稱分佈於基板11表面,以使基板11形成兩個互為軸對稱的壓力感測區,也即第一壓力感測區112和第二壓力感測區113。該第一壓力感測區112和第二壓力感測區113的對稱軸可以是X軸或Y軸,在此不做限定。在第一壓力感測區112和第二壓力感測區113內的每一壓感單元121均被一信號連接線連接到綁定區122,通過綁定區122與外部的檢測電路或晶片電連接,以實現對壓力大小的感測。
請參閱圖2A,基板11呈矩形,在基板11的中間區域設置有4個壓感單元121,其中有2個壓感單元121設置在第一壓力感測區112內,其餘2個壓感單元121設置在第二壓力感測區113內,且第一壓力感測區112內和第二壓力感測區113內的感應單元121在基板11的Y軸方向上形成軸對稱。
請參閱圖2B,基板11呈矩形,在基板11的四個邊角處設置有4個壓感單元121,其中有2個壓感單元121設置在第一壓力感測區112內,其餘2個壓感單元121設置在第二壓力感測區113內,且第一壓力感測區112內和第二壓力感測區113內的感應單元121在基板11的Y軸方向上形成軸對稱。
請參閱圖2C,基板11呈矩形,在基板11上設置有10個壓感單元121,其中4個壓感單元121兩兩對稱設置於基板11的四個邊角處,其餘6個壓感單元121對稱分佈於第一壓力感測區112內和第二壓力感測區113內。
請參與圖3A-3B,在部分實施例中,基板11呈矩形,且當基板11四個邊角處對應設置有壓感單元121,基板11四個邊角處的壓感單元121的第一邊1211或第二邊1212與基板11的X軸方向的側邊呈同一夾角α設置,或基板11四個邊角處的四個壓感單元121的第一邊1211或第二邊1212與基板11的Y軸方向的側邊呈同一夾角α設置,該夾角α為35°-55°,更優的α為45°。以夾角α設置位於基板11四個邊角處的壓感單元121,可以使其壓感單元121檢測到的任意兩點觸摸壓力值不互相抵消或者輕微抵消,從而使得壓力感測模組10對兩點觸控壓力測量更為精准。
綜上可知,只需壓感單元121為複數個,且在X軸和/或Y軸方向上形成軸對稱分佈於基板11表面,以界定兩個對稱設置的壓力感測區即可,對其壓感單元121的數量不做限制。
請參閱圖4,用手指按壓該壓力感測模組10,由於受到壓力的作用,壓力感測層12上的壓感單元121的發生形變,即體積發生變化,進而影響壓感單元121的阻值,獲取壓感單元121的阻值變化即可獲得手指按壓壓力的大小。
請參閱圖5A-5B,每個壓感單元121為一獨立 設置的電橋111,電橋111可由四個電阻組成。四個電阻的阻值相同。四個電阻分別為電阻R1、電阻R2、電阻R3及電阻R4。其中,電阻R1與電阻R2串聯,電阻R3與電阻R4串聯,兩個串聯電路再並聯連接並構成一個惠斯通電橋。進一步地,在電阻R1與電阻R3之間接入第一電源端,在電阻R2與電阻R4之間接入接地連接。如圖5A中所示,電橋111的C端與A端接入放大器126中後進行信號輸出,放大器126可連接電源正極及電源負極。
如圖5B所示,在無觸控力作用時,電橋111處於平衡狀態。當受到觸控力作用時,被按壓位置附近的一個或多個電橋111發生形變而造成阻值改變,惠斯通電橋平衡被打破而導致輸出電勢差信號U0(如圖5B中所示UAC)必定發生變化,不同的壓力對應不同阻值的改變,相應也會產生不同的電勢差信號,故,通過對惠斯通電橋的電勢差信號U0進行計算及處理即可以得出相應的壓力值。
其中,電阻R1兩端壓降可表示為:
Figure TWM588284U_D0001
電阻R3兩端壓降可表示為:
Figure TWM588284U_D0002
電橋輸出的電壓U0可表示為:
Figure TWM588284U_D0003
由式(3)中可知,當R1R4=R2R3時,則電橋111輸出電壓U0等於0,則電橋111處於平衡狀態。
進一步地,假設處於平衡狀態的電橋111各橋壁電阻的變化量為△R1、△R2、△R3及△R4,則電橋111的輸出電壓U0可進一步表示為:
Figure TWM588284U_D0004
若將平衡條件R1R4=R2R3代入上述式(4)中,並進一步考慮△R遠遠小於R以略去高階微量,則電橋的輸出電壓為:
Figure TWM588284U_D0005
在本實用新型中,電橋111之電阻的電阻值相等,即R1=R2=R3=R4=R,因此,上述式(5)還可進一步表示為:
Figure TWM588284U_D0006
更進一步地,若電橋111中四個電阻(電阻R1、電阻R2、電阻R3及電阻R4)均為應變片,且其靈敏度K均相同。
手指按壓壓力感測層12後,手指按壓作用所產生的電阻變化量與對應電阻的初始電阻值之比與電阻受到按壓作用後的應變數關係如下:△R/R=K ε (7)
結合上述式(6)與式(7),則電橋111輸出 壓力U0可進一步表示為:
Figure TWM588284U_D0007
從上述式(8)中可知,電橋111的輸出電壓U0與四個電阻的應變數相關。為了使上述式(8)進一步簡化,則在電橋111中包含兩個圖案形狀具有相同的延伸方向的電阻。
請參閱圖6A,電阻R1與電阻R4、電阻R2與電阻R3中圖案形狀具有相同的延伸方向,從而使電橋111具有與延伸方向一致的X方向應變及Y方向應變。此處及以下的延伸方向是指電阻的圖案形狀在一方向上的總投影長度大於電阻的圖案形狀在其他方向上的總投影長度,則該方向即為電阻的圖案形狀的延伸方向。
進一步,為了使電阻R1、電阻R2、電阻R3及電阻R4之間形成一個惠斯通電橋並實現電性連接,在本實施例中,如圖6A中所示,壓力感測模組10進一步包括一結合區114,電阻R1、電阻R2、電阻R3及電阻R4均獨立引線至結合區114。
請參閱圖6B,以圖6A中所示電阻R1為例,其總投影長度可分為電阻的圖案形狀沿X方向總投影長度d及沿Y方向總投影長度h,其中,沿X方向或沿Y方向將電阻圖案形狀分為多段,如圖5B中所示,沿X方向的總投影長度d等於線段d1、線段d2、線段d3、線段d4、線段d5及線段d6之和,沿Y方向的總投影長度h等於線段h1、線段h2、線段h3、線段h4及線段h5之和。從圖6B中可知,沿X方向的總投 影長度d大於沿Y方向的總投影長度h,因此,電阻R1沿X方向的總投影長度d所在的方向即為電阻R1的延伸方向P。
按照上述的方法,可分別獲得電阻R2、電阻R3及電阻R4對應的延伸方向,具體步驟在此不再贅述。
在本實用新型中,圖案形狀具有相同延伸方向的兩個電阻為不相鄰設置。即電阻R1及電阻R4的延伸方向均為沿X方向的總投影長度d所在的方向,且電阻R1及電阻R4並不相鄰設置。電阻R2及電阻R3的延伸方向均為沿Y方向的總投影長度h所在的方向,且電阻R2及電阻R3並不相鄰設置。其中,本實用新型此處及以下的兩個電阻為不相鄰設置可理解為兩個電阻沿X方向或沿Y方向上不相鄰設置。
更進一步地,圖案形狀具有相同延伸方向的兩個電阻呈對角分佈,即具體地,電阻R1與電阻R4為對角設置的兩個電阻;電阻R2與電阻R3為對角設置的兩個電阻。
在一些較優的實施例中,一壓感單元121(即電橋111)中的兩個具有相同延伸方向的電阻界定為第一組電阻,另外兩個電阻界定為第二組電阻,第一組電阻與第二組電阻的圖案形狀的延伸方向不同。即,第一組電阻包括電阻R1與電阻R4,第二組電阻包括電阻R2與電阻R3
更優選地,其中,第一組電阻與第二組電阻的圖案形狀的延伸方向相互垂直,即電阻R1、電阻R4與電阻R2、電阻R3的圖案形狀的延伸方向相互垂直。具體地,電阻R1、電阻R4的圖案形狀在第一方向上的總投影長度均大於電阻R1、電阻R4的圖案形狀在第二方向上的總投影長 度,而電阻R2、電阻R3在第二方向上的總投影長度均大於電阻R2、電阻R3的圖案形狀在第一方向上的總投影長度,第一方向與第二方向垂直設置。
在本實施例中,僅以壓力感測層12中的其中一個壓感單元121(即電橋111)以說明電阻的具體佈局及結構關係。在實際應用層面,壓力感測層12中可包括一種或幾種具有不同電阻圖案形狀或分佈方式的壓感單元121。
在本實施例中,每一電阻(電阻R1、電阻R2、電阻R3及電阻R4)分別由一金屬線形成。金屬線的材質包括但不受限於銅、銀、鋁、金等中的任一種或幾種的組合,金屬線包括受到手指按壓後電阻變化主要由體積變化引起的材料,即可感應電橋111受到手指觸控力作用後沿第一方向及第二方向的應變。
請參閱圖1及圖6A,具體地,第一方向對應為X方向,第二方向對應為Y方向。第一壓感單元121(即電橋111)中四個電阻呈陣列排布且全部通過刻蝕方式在基板11之上形成,在單一一個電橋111中,其中一個對角設置的兩電阻(即電阻R1及電阻R4)採用以第一方向(X方向)作為延伸方向的梳齒線狀,另一對角設置的兩電阻(即電阻R2及電阻R3)採用以第二方向(Y方向)作為延伸方向的梳齒線狀。採用這樣的設計方式可使電橋111沿X方向及沿Y方向梳齒線狀的觸控力感應的阻值變化不一樣,從而提高電橋111的電壓輸出值。由於電橋111中四個電阻距離較近,受熱程度及受力程度基本接近,因此,不容易出現單一電阻 受熱或受力不均的狀況。
進一步,如圖6A所示,梳齒線狀的電阻之間的距離過大,則會使溫度對四個電阻的影響不一致,因此導致由溫度引起的應變不相同,因此,由溫度引起的輸出電壓U0不為零,影響電橋的平衡。而如梳齒線狀的電阻之間的距離過小,則會對手指按壓後觸控力大小所引起的變化信號信噪比造成影響。因此,為了獲得更優的感測效果,在本實用新型中,電阻R1、電阻R2、電阻R3及電阻R4中兩個相鄰設置的電阻的圖案形狀之間的距離均保持在0.01mm-2mm,以使同一區域的受熱均勻性更優。
在本具體實施方式中,由於電橋111的電阻R1、電阻R2、電阻R3及電阻R4中的阻值相同,且假設四個電阻受到的手指按壓觸控力及溫度變化所產生的阻值變化也相同,依據式(7)△R/R=K ε(K為靈敏度),可知電電阻R1、電阻R2、電阻R3及電阻R4受到手指按壓後產生的應變數之間關係可表示為:ε14x,而ε23y,因此,上述式(8)可進一步轉化為:
Figure TWM588284U_D0008
由上述式(9)中可知,上述電壓UBD可通過測量獲得,K為與金屬線材質相關的電阻靈敏度,電橋111在受到按壓作用後X方向的應變表示為εx,電橋111在受到按壓作用後Y方向的應變表示為εy,應變的大小可根據電阻應變片測量獲得。
可見,通過上述式(9)計算獲得的電橋111的 輸出電壓U0與電橋111受到手指按壓後的所受到的X方向的應變εx及Y方向的應變εy之間差的絕對值相關。
在部分實施例中,為了使電橋111受到手指按壓作用後X方向的應變εx及Y方向的應變εy的數值差異較大,可進一步設置使壓力感測層12的長寬比不同,即壓力感測層12沿X方向的長度與沿Y方向的長度不相同。
請參閱圖7A及圖7B,在部分實施例中,壓力感測模組20包括壓感單元211、結合區212、選擇晶片213、壓力感測電路214及一觸控感測電路215。
具體地,壓力感測模組20在一基板(圖未示)的表面上陣列排布複數個壓感單元211,該每一壓感單元211為一獨立設置的電橋211,電橋211包括四個電阻,其分別為電阻R1a’、電阻R2a’、電阻R3a’及電阻R4a’。四個電阻均與結合區212電連接,並通過結合區212可進一步與選擇晶片213連接,選擇晶片213進一步包括一選擇開關(圖未示),選擇開關分別電連接一壓力感測電路214及一觸控感測電路215。
為了實現壓力與觸控感測,較優地,採用分時掃描的方式進行掃描,即當掃描時段為壓力感測(即第一時序)時,選擇晶片213中的選擇開關切換導通於壓力感測電路214,使電阻R1a’、電阻R2a’、電阻R3a’及電阻R4a’與壓力感測電路214導通,手指按壓後,由於電阻R1a’、電阻R2a’、電阻R3a’及電阻R4a’體積發生變化,從而引起應變及電阻值變化,依據應變數大小從而感應手指按壓觸控力的 大小。
而當掃描時段為觸控感測(即第二時序)時,選擇晶片213中的選擇開關(圖未示)偏向觸控感測電路215,使電阻R1a’、電阻R2a’、電阻R3a’及電阻R4a’與觸控感測電路215導通,以自電容感測方式感測手指按壓位置。
進一步,為了使壓力感測模組的感測效果更好,多個電橋211的排布如圖7B中所示,多個電橋211呈陣列分佈,且只設於基板的其中一個表面上,通過這樣的設計及採用分時掃描的方式,還可進一步實現多點壓力觸控感測。
請參閱圖8A,本實用新型第二實施例提供一種觸控面板100,其包括壓力感測模組10、觸控感測模組20以及顯示模組30,其中觸控感測模組20設置於壓力感測模組10和顯示模組30之間。
具體地,該壓力感測模組10與第一實施例所提供的壓力感測模組具有相同的結構和功能,也即壓力感測模組10包括一基板11及形成於基板11的表面之上的壓力感測層12,壓力感測層12上設置有複數個壓感單元121以及一綁定區(圖未示),壓感單元121為複數個,且形成軸對稱分佈於基板11的表面。每一壓感單元121均被一信號連接線連接到綁定區,通過綁定區與外部的檢測電路或晶片電連接,以實現對壓力大小的感測。
觸控感測模組20包括一觸控基板21及形成於 觸控基板21的表面之上的觸控感測層22。觸控感測層22上陣列設置有觸控感應單元221,每一觸控感應單元221均被一信號連接線連接到一綁定區(圖未示),通過綁定區與外部的檢測電路或晶片電連接,以實現對觸控位置的感測。
顯示模組30包括顯示基板31以及形成於顯示基板31上的顯示層32。優選地,該顯示模組30為OLED顯示模組。
請參閱圖8B,在部分實施例中,顯示模組30設置於觸控感測模組20和壓力感測模組10之間,也即顯示模組30設置於觸控基板21遠離形成有觸控感測層22一側和壓力感測模組10之間。優選地,該顯示模組30為OLED顯示模組。
請參閱圖8C,在部分實施例中,壓力感測模組10設置於顯示模組30和觸控感測模組20之間,也即壓力感測模組10設置於顯示基板31遠離形成有顯示層32一側和觸控感測模組20之間。優選地,該顯示模組30為OLED顯示模組。
請參閱圖8D,在部分實施例中,壓力感測模組10設置於顯示模組30下方,且壓力感層12和觸控感測層22同層設置共用一基板11。
與現有技術相比,本實用新型所提供壓力感測模組具有以下優點:
1、通過在一基板上形成一壓力感測層、該壓力感測層上設置有複數個壓感單元,且該複數個壓感單元沿所 述基板的X軸或Y軸呈軸對稱設置,且壓感單元包括四個阻值相同的電阻以構成一個惠斯通電橋,其中兩個電阻的圖案形狀具有相同的延伸方向,且所述圖案形狀具有相同的延伸方向的兩個電阻不相鄰設置。採用本實用新型所提供的壓力感測模組,可有效解決現有的壓力感測元件在受到環境(如溫度因素)的影響而產生的按壓力作用力大小信號感測的差異,而使按壓作用力大小信號感測失真的問題,從而使得壓力感測模組對兩點觸控壓力測量更為精准。
同時,在本實用新型中採用設置單面電橋的方式,即可解決溫度與其他雜訊的問題,單面電橋的製備工藝更為簡單、成本更低。本實用新型所提供的壓力感測模組還具有結構簡單且感測精度高的優點。
2、通過將基板設置為矩形,將壓感單元設置為矩形,且當基板四個邊角處對應設置有壓感單元,基板四個邊角處的壓感單元的第一邊或第二邊與基板的X軸方向的側邊呈同一夾角α設置,或與基板的Y軸方向的側邊呈同一夾角α設置,以夾角α設置位於基板四個邊角處的壓感單元,可以使其壓感單元檢測到的任意兩點觸摸壓力值不互相抵消或者輕微抵消,從而使得壓力感測模組對兩點觸控壓力測量更為精准。
3、實用新型所提供的觸控面板包括前述的壓力感測模組,其可以準確獲取作用於觸控面板的任意兩點觸控壓力。
以上僅為本實用新型的較佳實施例而已,並不 用以限制本實用新型,凡在本實用新型的原則之內所作的任何修改,等同替換和改進等均應包括本實用新型的保護範圍之內。

Claims (10)

  1. 一種壓力感測模組,至少包括:一基板;及一形成於該基板之上的感測層,該感測層包括複數個壓感單元,且該些壓感單元沿該基板的一對稱軸呈軸對稱設置,以形成一第一壓力感測區和一第二壓力感測區;該些壓感單元包括四個阻值相同的電阻,四個該些電阻構成一個惠斯通電橋,其中兩個該些電阻的圖案形狀具有相同的一延伸方向且不相鄰。
  2. 如請求項1所述的壓力感測模組,其中:該基板為一矩形基板,該基板四個邊角處對應設置有一壓感單元,各該邊角處的該壓感單元為一矩形,且該壓感單元的一第一邊或一第二邊與該基板的X軸方向的一側邊呈同一夾角α設置;或該壓感單元的該第一邊或該第二邊與該基板的Y軸方向的一側邊呈同一夾角α設置。
  3. 如請求項2所述的壓力感測模組,其中該夾角α為35°-55°。
  4. 如請求項3所述的壓力感測模組,其中該夾角α為45°。
  5. 如請求項1-4任意一項所述的壓力感測模組:該些圖案形狀具有相同延伸方向的兩個該些電阻呈對角分佈。
  6. 如請求項1-4任意一項所述的壓力感測模組:該些圖案形狀具有相同延伸方向的兩個該些電阻界定為一第一組電阻,另外兩個該些電阻界定為一第二組電阻,該第一組電阻與該第二組電阻的圖案形狀的延伸方向不同。
  7. 如請求項6中所述的壓力感測模組:該第一組電阻與該第二組電阻的圖案形狀的延伸方向相互垂直。
  8. 一種觸控面板,包括如請求項1-7任意一項所述的壓力感測模組,且該觸控面板還包括用於檢測一位置信息的一觸控感應單元。
  9. 如請求項8中所述的觸控面板:該觸控面板還包括一顯示模組,該顯示模組包括一顯示基板以及形成於該顯示基板上的顯示層;該壓力感測模組設置於該顯示基板遠離該顯示層一側。
  10. 如請求項9中所述的觸控面板,其中該顯示模組為一OLED顯示模組。
TW108211192U 2018-08-24 2019-08-22 一種壓力感測模組及其觸控面板 TWM588284U (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810973194.1A CN110858108A (zh) 2018-08-24 2018-08-24 一种压力感测模组、触控面板以及触控面板两点触摸压力检测方法
CN201810973194.1 2018-08-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TWM588284U true TWM588284U (zh) 2019-12-21

Family

ID=69585181

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108211192U TWM588284U (zh) 2018-08-24 2019-08-22 一種壓力感測模組及其觸控面板
TW108130105A TWI788588B (zh) 2018-08-24 2019-08-22 一種壓力感測模組、觸控面板以及觸控面板兩點觸摸壓力檢測方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108130105A TWI788588B (zh) 2018-08-24 2019-08-22 一種壓力感測模組、觸控面板以及觸控面板兩點觸摸壓力檢測方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11243633B2 (zh)
JP (1) JP6999617B2 (zh)
CN (1) CN110858108A (zh)
TW (2) TWM588284U (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI788588B (zh) * 2018-08-24 2023-01-01 大陸商宸美(廈門)光電有限公司 一種壓力感測模組、觸控面板以及觸控面板兩點觸摸壓力檢測方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200109401A (ko) * 2019-03-12 2020-09-23 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서 및 표시 장치
TWI827364B (zh) * 2022-11-15 2023-12-21 達運精密工業股份有限公司 電子開關裝置及其系統

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8384687B2 (en) * 2008-08-21 2013-02-26 Denso Corporation Manipulation input apparatus
US8570297B2 (en) * 2009-12-14 2013-10-29 Synaptics Incorporated System and method for measuring individual force in multi-object sensing
US8536978B2 (en) * 2010-11-19 2013-09-17 Blackberry Limited Detection of duress condition at a communication device
WO2015160948A1 (en) * 2014-04-16 2015-10-22 Microchip Technology Incorporated Determining touch locations and forces thereto on a touch and force sensing surface
CN105320354B (zh) * 2015-08-26 2018-11-23 宸鸿科技(厦门)有限公司 一种三维触控装置
JP2016015181A (ja) * 2015-10-29 2016-01-28 Kddi株式会社 押圧の度合いによって異なる機能を発動可能なユーザインタフェース装置、プログラム及び機能発動方法
CN105955535B (zh) * 2016-05-13 2019-05-14 上海天马微电子有限公司 一种显示面板
CN106354328B (zh) * 2016-09-14 2023-11-14 宸鸿科技(厦门)有限公司 压力感测模组、压力感测触控系统
CN107256101B (zh) * 2017-06-30 2020-05-12 上海天马微电子有限公司 一种触控显示面板及显示装置
CN107315504B (zh) * 2017-06-30 2020-07-24 上海天马微电子有限公司 一种阵列基板、显示面板及显示装置
CN107562276B (zh) * 2017-09-06 2020-08-25 厦门天马微电子有限公司 一种阵列基板、显示面板和显示装置
CN107704134B (zh) * 2017-09-30 2021-04-20 厦门天马微电子有限公司 一种显示面板及显示装置
CN110858108A (zh) * 2018-08-24 2020-03-03 宸美(厦门)光电有限公司 一种压力感测模组、触控面板以及触控面板两点触摸压力检测方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI788588B (zh) * 2018-08-24 2023-01-01 大陸商宸美(廈門)光電有限公司 一種壓力感測模組、觸控面板以及觸控面板兩點觸摸壓力檢測方法

Also Published As

Publication number Publication date
TWI788588B (zh) 2023-01-01
CN110858108A (zh) 2020-03-03
US11243633B2 (en) 2022-02-08
TW202009678A (zh) 2020-03-01
JP6999617B2 (ja) 2022-02-04
US20200167029A1 (en) 2020-05-28
JP2020030832A (ja) 2020-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI686594B (zh) 壓力感測模組與壓力觸控感測系統
US10678363B2 (en) Pressure sensor and display device
US10928950B2 (en) Pressure-sensitive touch panel
TWI607356B (zh) 一種三維觸控裝置
US10254894B2 (en) Pressure-sensitive touch panel
CN105975137B (zh) 一种触控显示面板及触控显示装置
TWI617954B (zh) 一種壓力感測輸入裝置
CN108604149B (zh) 压力传感器、电子设备及该压力传感器的制作方法
CN107621908B (zh) 一种显示面板、显示装置及其压力触控方法
CN108603799B (zh) 压力传感器、电子设备及该压力传感器的制作方法
US8780074B2 (en) Dual-function transducer for a touch panel
WO2017152561A1 (zh) 触控基板及显示装置
CN206378838U (zh) 压力感测模组、压力触控感测系统
TWM588284U (zh) 一種壓力感測模組及其觸控面板
CN107368222B (zh) 一种阵列基板、触控显示面板及其显示装置
CN107368218B (zh) 一种阵列基板、触控显示面板及其显示装置
CN107491217B (zh) 一种显示面板和显示装置
CN203224862U (zh) 触控电极结构、电容式触控装置和触摸显示装置
CN107291299B (zh) 一种阵列基板、触控显示面板及其显示装置
CN213715902U (zh) 压力触摸板
CN208796213U (zh) 一种压力感测模组及其触控面板