CN111665989A - 触控装置及其制造方法、触控方法、电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种触控装置，包括：压力检测单元，被配置为检测施加在所述触控装置上的触控压力；触控检测单元，被配置为检测施加在所述触控装置上的触控信号；控制单元，被配置为响应于所述触控压力处于压力阈值范围内，根据所述触控信号生成触控指令。本发明还提供了一种触控方法、电子设备及触控装置的制造方法。本发明提供的触控装置及其制造方法、触控方法、电子设备，能够较好地解决触控装置的误触控问题。

Description

触控装置及其制造方法、触控方法、电子设备

技术领域

本发明涉及触控技术领域，尤其涉及一种触控装置及其制造方法、触控方法、电子设备。

背景技术

触控技术，是采用人机交互技术与硬件设备共同实现的技术，能在没有传统输入设备(如：鼠标、键盘等)的情况下，通过触摸的方式实现电子设备的人机交互操作。

现有技术中，触控装置可以在被触摸时根据相应的检测信号确定触摸位置进而可以基于该检测信号生成触控指令。但是，触控装置一般不能判断当前检测的触控信号是否为误触而产生的触控信号，导致现有的触控装置无法解决误触控的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的之一在于，提出一种触控装置及其制造方法、触控方法、电子设备，以解决上述的问题。

基于上述目的，本发明实施例提供了一种触控装置，包括：

压力检测单元，被配置为检测施加在所述触控装置上的触控压力；

触控检测单元，被配置为检测施加在所述触控装置上的触控信号；

控制单元，被配置为响应于所述触控压力处于压力阈值范围内，根据所述触控信号生成触控指令。

可选地，所述触控装置为触控按键。

可选地，所述控制单元，被配置为响应于所述触控压力处于压力阈值范围内，控制所述触控检测单元检测施加在所述触控装置上的触控信号。

可选地，所述触控检测单元包括依次设置的触控电极层、绝缘层和走线层；所述触控电极层中的电极与所述走线层中的信号走线对应连接。

可选地，所述触控电极层包括第一电极和第二电极，所述走线层包括第一信号走线和第二信号走线；所述第一电极与第一信号走线通过第一过孔电连接，所述第二电极与第二信号走线通过第二过孔电连接。

可选地，所述第一电极的数量为多个，呈等间距直线排布或阵列排布；所述第二电极环绕设置在所述第一电极周围。

可选地，所述走线层还包括屏蔽走线，所述屏蔽走线设置在环绕设置在所述信号走线周围。

可选地，所述压力检测单元包括压电材料层；所述压电材料层中的压电材料单元与所述触控电极层中的电极对应连接。

本发明实施例提供了一种电子设备，包括如前所述的触控装置。

本发明实施例提供了一种触控方法，包括：

接收压力检测单元检测的施加在所述触控装置上的触控压力；

接收触控检测单元检测的施加在所述触控装置上的触控信号；

响应于所述触控压力处于压力阈值范围内，控制单元根据所述触控信号生成触控指令。

可选地，接收触控检测单元检测的施加在所述触控装置上的触控信号，包括：

响应于所述触控压力处于压力阈值范围内，接收触控检测单元检测的施加在所述触控装置上的触控信号。

本发明实施例提供了一种触控装置的制造方法，包括：

获取衬底基板；

在所述衬底基板上形成走线层；

在所述走线层上形成绝缘层；

在所述绝缘层上形成触控电极层；所述触控电极层中的电极与所述走线层中的信号走线对应连接；

在所述触控电极层上形成压电材料层；所述压电材料层中的压电材料单元与所述触控电极层中的电极对应连接。

从上面所述可以看出，本发明实施例提供的触控装置及其制造方法、触控方法、电子设备，通过压力检测单元检测触控压力，在触控压力处于压力阈值范围内时，控制单元根据触控信号生成相应的触控指令，使得当触摸压力满足要求时，才基于触控信号生成触控指令，从而避免了误触控的问题，提升了触控操作效率。这样，本发明实施例提供的触控装置，采用3D压感触控，可有效避免使用过程中的误触。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的触控装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的触控装置的剖面结构示意图；

图3为本发明实施例中触控电极层与压电材料层的俯视结构示意图；

图4为本发明实施例中走线层的俯视结构示意图；

图5为本发明实施例提供的触控装置的触控方法的流程示意图；

图6为本发明实施例提供的触控装置的制造方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本发明实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

图1示出了本发明实施例提供的触控装置的结构示意图。

如图1所示，所述触控装置，包括：

压力检测单元10，被配置为检测施加在所述触控装置上的触控压力；

触控检测单元20，被配置为检测施加在所述触控装置上的触控信号；

控制单元30，被配置为响应于所述触控压力处于压力阈值范围内，根据所述触控信号生成触控指令。

从上述实施例可以看出，本发明实施例提供的触控装置，通过压力检测单元检测触控压力，在触控压力处于压力阈值范围内时，控制单元根据触控信号生成相应的触控指令，使得当触摸压力满足要求时，才基于触控信号生成触控指令，从而避免了误触控的问题，提升了触控操作效率。这样，本发明实施例提供的触控装置，采用3D压感触控，可有效避免使用过程中的误触。

可选地，基于不同的触控产品对误触控的判定标准，所述压力阈值范围可以根据实际需要进行设置，这里不做具体限定。

目前的机械按键皆为外凸式设计，在一定程度上影响产品的美观，尤其是现在的手机，正趋向于取消侧方按键设计。因此，本发明的一个或多个实施例中，所述触控装置为触控按键。例如，所述触控装置用于替换手机、平板电脑、个人电脑等电子设备上的机械按键。

由于机械按键具有能够有效防误触的特点，若机械按键改为触控结构，因为机械按键不存在触控屏那样的在屏幕解锁后才能进行触控操作的功能，而是无需解锁或唤醒就能进行按压操作以发出相应的指令，因此对于用触控装置替换机械按键的情况，本发明实施例提供的触控装置因为需要判定触控压力是否符合要求，进而能够有效防止误触控，较为适合用于替换机械按键。

本发明的一个或多个实施例中，所述控制单元30，被配置为响应于所述触控压力处于压力阈值范围内，控制所述触控检测单元20检测施加在所述触控装置上的触控信号。亦即，先检测触控压力是否处于压力阈值范围内，当触控压力满足要求时，再检测触控信号，从而可以分时完成检测触控压力和检测触控信号，在设计上可以共用一些电路，进而达到简化电路结构的效果。

本发明的一个或多个实施例中，参考图2所示，所述触控检测单元20包括依次设置的触控电极层21、绝缘层22和走线层23；所述触控电极层21中的电极211/212与所述走线层23中的信号走线231/232(参考图4)对应连接。可选地，上述层级结构可以设置在衬底基板24上。可选地，所述衬底基板24可以采用PET基材制造。

可选地，参考图2至图4所示，本发明的一个或多个实施例中，所述触控电极层21包括第一电极211和第二电极212，所述走线层23包括第一信号走线231和第二信号走线232；所述第一电极211与第一信号走线231通过第一过孔221电连接，所述第二电极212与第二信号走线232通过第二过孔222电连接。

此外，如图4所示，所述走线层23还包括绑定区235，所述第一信号走线231和第二信号走线232均连接至所述绑定区235，以将电信号传递到外部电路(例如IC)中，进而供控制单元30对电信号进行处理、分析。

本发明的一个或多个实施例中，所述第一电极211的数量为多个，呈等间距直线排布(图3所示)或阵列排布(未示出)；所述第二电极212环绕设置在所述第一电极211周围，从而可以在同一层中制作第一电极211和第二电极212，进而节省了工艺。例如，如图3所示，所述第一电极211为块状设计，所述第二电极212为整通道设计，所述第一电极211被第二电极212包裹，第一电极211和第二电极212之间存在空隙，通过侦测第一电极211和第二电极212之间电容变化来侦测手指触控信号。本实施例中因方块状第一电极211之间独立存在，故支持多点触控。

本发明的一个或多个实施例中，如图4所示，所述走线层23还包括屏蔽走线233，所述屏蔽走线233设置在环绕设置在所述信号走线231/232周围，用以屏蔽信号走线之间的信号干扰以及信号走线与触控电极层21之间信号干扰。可选地，所述屏蔽走线233通过第三信号走线234连接绑定区235的接地引脚，从而使所述屏蔽走线233接地，能够更好地实现屏蔽信号的效果。

本发明的一个或多个实施例中，如图2所示，所述压力检测单元10包括压电材料层11；所述压电材料层11中的压电材料单元111与所述触控电极层21中的电极211/212对应连接。这样，压电材料单元111可以经由触控电极层21中的电极211/212与走线层23中的信号走线231/232实现电连接，从而压电材料单元111和电极211/212可以共用信号走线231/232，而无需为压电材料单元111单独设置信号走线，简化了整体结构、节省了制造工艺。在此基础上，通过对触控压力和触控信号进行分时检测，就能很好地利用这样的结构实现本发明实施例中的触控装置的功能。

基于公式：U＝Q/C_p＝(d₃₃×T×h)/(ε_r×ε₀)，d₃₃为压电材料单元的压电系数，T为触控压力大小，h为压电材料单元的厚度，ε_r为压电材料单元的相对介质常数，ε₀为压电材料单元的真空介质常数。在固定叠层中，电压U与触控压力T呈线性关系，从而可定义有效触控压力(即有效激活电压)，可有效避免使用过程中的误触。

可选地，参考图2至图4所示，所述压电材料单元111与所述第一电极211和第二电极212分别对应连接，进而与所述走线层23中的第一信号走线231和第二信号走线232实现电连接。

可选地，所述压电材料单元111的数量为多个，呈等间距直线排布(图3所示)或阵列排布(未示出)；这样，所述压电材料单元111与第一电极211可以一一对应地连接，实现一个第一电极对应采集一个压电材料单元111因压力产生的电信号。

可选地，如图2所示，所述压力检测单元10还包括第二绝缘层12，所述第二绝缘层12围绕在所述压电材料单元111的周围，用于实现压电材料单元111与其他部件的电绝缘。

上述实施例中的叠层结构的触摸装置，采用内嵌式触控方式(in-cell)，无外凸按键，保证产品美观。同时，当衬底基板24采用柔性基底时，所述触控装置具有可弯曲、异型切割等特性，使用及应用场景广泛。

本发明的一个或多个实施例还提供了一种电子设备。所述电子设备，包括如前所述的触控装置的任一实施例或实施例的排列、组合。

需要说明的是，本实施例中的电子设备可以为：电子纸、手机、平板电脑、电视机、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有按键的产品或部件。所述触控装置为所述电子设备中的触控按键。

本发明的一个或多个实施例提供的电子设备，所述触控装置采用内嵌式触控设计，可实现侧方无凸键设计的同时保留机械式触控3D压感触控效果，可有效避免误触，触控装置于侧边一体化保留美感。可选地，所述触控装置采用柔性基底时，其可弯曲，因此可应用于电视、冰箱、笔记本、电梯等各种场合中。

本发明的一个或多个实施例还提供了一种触控方法。图5示出了本发明实施例提供的触控装置的触控方法的流程示意图。

如图5所示，所述触控方法，包括：

步骤402：接收压力检测单元检测的施加在所述触控装置上的触控压力。

可选地，可以利用压电材料来实现触控压力的检测。

步骤404：接收触控检测单元检测的施加在所述触控装置上的触控信号。

可选地，可以利用所述第一电极211和第二电极212构成的触控结构来实现触控压力的检测。

步骤406：响应于所述触控压力处于压力阈值范围内，控制单元根据所述触控信号生成触控指令。

从上述实施例可以看出，本发明实施例提供的触控方法，通过压力检测单元检测触控压力，在触控压力处于压力阈值范围内时，控制单元根据触控信号生成相应的触控指令，使得当触摸压力满足要求时，才基于触控信号生成触控指令，从而避免了误触控的问题，提升了触控操作效率。这样，本发明实施例提供的触控方法，采用3D压感触控，可有效避免使用过程中的误触。

本发明的一个或多个实施例中，接收触控检测单元检测的施加在所述触控装置上的触控信号，包括：

响应于所述触控压力处于压力阈值范围内，接收触控检测单元检测的施加在所述触控装置上的触控信号。

亦即，先检测触控压力是否处于压力阈值范围内，当触控压力满足要求时，再检测触控信号，从而可以分时完成检测触控压力和检测触控信号，在设计上可以共用一些电路，进而达到简化电路结构的效果。

本发明的一个或多个实施例中，所述触控方法的实施方案为：手指按压触控装置表面，压力检测单元产生应压电压，输入至控制单元中，达一定压力阈值时，控制单元中对应通道激活，同时手指触控时对应位置的第一电极211和第二电极212之间的电容变化，控制单元响应该电容变化，实现触控按键功能。

本发明的一个或多个实施例还提供了一种触控装置的制造方法。图6示出了本发明实施例提供的触控装置的制造方法的流程示意图。

如图6所示，所述触控装置的制造方法，包括：

步骤502：获取衬底基板；可选地，所述衬底基板可以是柔性基底，例如可以是采用PET基材制造的基底。

步骤504：在所述衬底基板上形成走线层；

步骤506：在所述走线层上形成绝缘层；

步骤508：在所述绝缘层上形成触控电极层；所述触控电极层中的电极与所述走线层中的信号走线对应连接；

步骤510：在所述触控电极层上形成压电材料层；所述压电材料层中的压电材料单元与所述触控电极层中的电极对应连接。

从上述实施例可以看出，本发明实施例提供的触控装置的制造方法制得的触控装置，通过压力检测单元检测触控压力，在触控压力处于压力阈值范围内时，控制单元根据触控信号生成相应的触控指令，使得当触摸压力满足要求时，才基于触控信号生成触控指令，从而避免了误触控的问题，提升了触控操作效率。这样，本发明实施例提供的触控方法，采用3D压感触控，可有效避免使用过程中的误触。

需要说明的是，上述形成层的操作，包括但不仅限于(化学相、物理相)沉积成膜、(磁控)溅射成膜，并且本领域技术人员可以理解，在形成每个层之后，可以根据需要在其上进一步形成相应的图案，本发明对此不再赘述。

需要指出的是，在附图中，为了图示的清晰可能夸大了层和区域的尺寸。而且可以理解，当元件或层被称为在另一元件或层“上”时，它可以直接在其他元件上，或者可以存在中间的层。另外，可以理解，当元件或层被称为在另一元件或层“下”时，它可以直接在其他元件下，或者可以存在一个以上的中间的层或元件。另外，还可以理解，当层或元件被称为在两层或两个元件“之间”时，它可以为两层或两个元件之间惟一的层，或还可以存在一个以上的中间层或元件。通篇相似的参考标记指示相似的元件。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种触控装置，包括：

压力检测单元，被配置为检测施加在所述触控装置上的触控压力；

触控检测单元，被配置为检测施加在所述触控装置上的触控信号；

控制单元，被配置为响应于所述触控压力处于压力阈值范围内，根据所述触控信号生成触控指令。

2.根据权利要求1所述的触控装置，其中，所述触控装置为触控按键。

3.根据权利要求1所述的触控装置，其中，所述控制单元，被配置为响应于所述触控压力处于压力阈值范围内，控制所述触控检测单元检测施加在所述触控装置上的触控信号。

4.根据权利要求3所述的触控装置，其中，所述触控检测单元包括依次设置的触控电极层、绝缘层和走线层；所述触控电极层中的电极与所述走线层中的信号走线对应连接。

5.根据权利要求4所述的触控装置，其中，所述触控电极层包括第一电极和第二电极，所述走线层包括第一信号走线和第二信号走线；所述第一电极与第一信号走线通过第一过孔电连接，所述第二电极与第二信号走线通过第二过孔电连接。

6.根据权利要求5所述的触控装置，其中，所述第一电极的数量为多个，呈等间距直线排布或阵列排布；所述第二电极环绕设置在所述第一电极周围。

7.根据权利要求4所述的触控装置，其中，所述走线层还包括屏蔽走线，所述屏蔽走线设置在环绕设置在所述信号走线周围。

8.根据权利要求4所述的触控装置，其中，所述压力检测单元包括压电材料层；所述压电材料层中的压电材料单元与所述触控电极层中的电极对应连接。

9.一种电子设备，包括如权利要求1-8任一项所述的触控装置。

10.一种触控方法，包括：

接收压力检测单元检测的施加在所述触控装置上的触控压力；

接收触控检测单元检测的施加在所述触控装置上的触控信号；

响应于所述触控压力处于压力阈值范围内，控制单元根据所述触控信号生成触控指令。

11.根据权利要求10所述的触控方法，其中，接收触控检测单元检测的施加在所述触控装置上的触控信号，包括：

响应于所述触控压力处于压力阈值范围内，接收触控检测单元检测的施加在所述触控装置上的触控信号。

12.一种触控装置的制造方法，包括：

获取衬底基板；

在所述衬底基板上形成走线层；

在所述走线层上形成绝缘层；

在所述绝缘层上形成触控电极层；所述触控电极层中的电极与所述走线层中的信号走线对应连接；

在所述触控电极层上形成压电材料层；所述压电材料层中的压电材料单元与所述触控电极层中的电极对应连接。

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