CN203276248U - 能感应触摸位置与压力的触摸屏 - Google Patents
能感应触摸位置与压力的触摸屏 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203276248U CN203276248U CN 201320285377 CN201320285377U CN203276248U CN 203276248 U CN203276248 U CN 203276248U CN 201320285377 CN201320285377 CN 201320285377 CN 201320285377 U CN201320285377 U CN 201320285377U CN 203276248 U CN203276248 U CN 203276248U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- touch
- layer
- sensing layer
- pressure
- piezoelectric sensing
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 claims description 5
- WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-pyrazole-3-carboxylic acid Chemical compound CC1=CC(C(O)=O)=NN1 WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- YSZKOFNTXPLTCU-UHFFFAOYSA-N barium lithium Chemical compound [Li].[Ba] YSZKOFNTXPLTCU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 3
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical group [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N digallium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ga+3].[Ga+3] AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- JOMFQUQEGVFPCT-UHFFFAOYSA-N dilithium;dioxido(oxo)germane Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Ge]([O-])=O JOMFQUQEGVFPCT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001195 gallium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N germanium dioxide Chemical compound O=[Ge]=O YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 abstract description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 abstract 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 9
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Position Input By Displaying (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种能感应触摸位置与压力的触摸屏，所述触摸屏包括面板层、检测触摸位置的电容传感层、检测触摸压力的压电传感层及信号处理器；所述面板层包括视窗区及非视窗区，所述电容传感层位于视窗区，所述压电传感层位于非视窗区，所述信号处理器与电容传感层及压电传感层连接。在触摸屏视窗区内，采用电容传感层对触摸位置进行检测，从而不影响触摸屏的透光性；在触摸屏的非视窗区，采用具有高灵敏的压电传感层，通过压电传感层获得触摸点对应的压力值，实现压力值的高灵敏测量，从而实现三维界面的控制和人机交互，而且结构简单紧凑，体积小。
Description
技术领域
本实用新型涉及触摸屏领域，尤其涉及一种能感应触摸位置与压力的触摸屏。
背景技术
触摸屏因其具有易操作行、直观性和灵活性等优点，已成为个人移动通信设备和综合信息终端，如平板电脑和智能手机、超级笔记本电脑的主要人机交互界面。其中，静电投射式电容触摸屏具有多点触摸功能，反应时间快和使用寿命长，目前已成为中小尺寸信息终端触控交互采用的主要技术。
但是，目前电容式触摸屏大多只能感知触摸所在的平面位置（X,Y轴二维空间），难以感知触摸所在的垂直位置信息（Z轴）。
现有的技术也公开了一部分可以感知触摸所在的垂直位置（Z轴）的技术，如专利201080025407.X公开了一种由透明聚乳酸膜构成的触摸面板，聚乳酸膜覆盖触摸屏的整个可视区，被分割成多个电极，每个电极相互独立地检测触摸时的位置与压力信息。但是，因为聚乳酸膜材料的压电系数在20PC/N左右，为了提高压力检测的灵敏度，必须要增加薄膜的厚度，随着薄膜厚度的增加，透光度会下降，影响了视窗区的透光度，而且形成图案时露底现象会加重。
专利US2012/0162142也公开了一种平面散射检测技术。在该技术中，在玻璃两端配置了向玻璃盖板投射红外光的发光元件，以及对在玻璃盖板内传播的红外光进行检测的光敏元件。手指等物体碰触玻璃盖板的表面，在玻璃盖板内反射传播的光线会出现散射的现象，通过光敏元件检测出来的红外光的波形进行信号处理，可以判断物体接触玻璃表面的位置。而且，光线的散射程度会因手指按压的强度而发生变化，所以还可以同时检测出压力的相对值。但是，该技术需要在玻璃侧面安装许多个发光元件和光敏元件，需要较大的空间，适用 于14英寸以上的触摸屏，小尺寸触摸屏中难以应用。
专利201210154672.9公开了一种优化输入法的显示方法和系统。在该技术中，手机的四边设有多个压力传感器，通过检测手机两侧边的受压情况，来辨别是左手还是右手握着手机，从而来优化输入显示。该技术只能感应手掌握着手机时，手掌对手机两侧边所施加压力的压力差，而不能检测手指在手机正面盖板上触摸时的压力。
还有的如电磁式触摸屏技术，靠电磁笔操作过程中和面板下的感应器产生磁场变化来判别，电磁笔为讯号发射端，天线板为讯号接收端，当接近感应时磁通量发生变化，由运算定义位置点。同时通过磁通量的变化还可以得到纵向感应的信息，所以电磁屏可以检测到触摸的压力。但是，电磁屏需要用压感笔才能进行触摸操控，不可以用手指直接触控，这大大限制了该技术的应用。
实用新型内容
本实用新型实施例的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种能感应触摸位置与压力的触摸屏，其体积小，结构简单紧凑，且不影响触摸屏的透光性。
为实现上述目的，本实用新型采用以下设计方案：所述触摸屏包括面板层、检测触摸位置的电容传感层、检测触摸压力的压电传感层及信号处理器；所述面板层包括视窗区及非视窗区，所述电容传感层位于视窗区，所述压电传感层位于非视窗区，所述信号处理器与电容传感层及压电传感层电性连接。
优选的，所述的压电传感层为钛酸钡层、锆钛酸铅层、偏铌酸铅层、铌酸铅钡锂层、钛酸铅层、石英晶体层、镓酸锂层、锗酸锂层、锗酸钛层、铌酸锂层、钽酸锂层、聚偏氟乙烯层或聚乳酸层。
优选的，所述的压电传感层的压电系数为10pC/N～1000pC/N。
优选的，所述的压电传感层的电极为单面电极或双面电极。
优选的，所述的压电传感层沿面板层的非视窗区各边分布。
进一步的，其中非视窗区各边分布有至少一段压电传感层，更进一步的，所述的非视窗区各边分布有至少两段压电传感层。
优选的，所述的非视窗区各边的压电传感层之间互不相连。
优选的，所述的非视窗区各边的压电传感层之间至少其中两段相互连接。
优选的，所述的非视窗区各边的压电传感层相邻各段之间相互连接，并形成一闭合圈。
本实用新型采用以上设计方案，在触摸屏视窗区内，采用电容传感层对触摸位置进行检测，从而不影响触摸屏的透光性，在触摸屏的非视窗区，采用具有高灵敏的压电传感层，通过压电传感层获得多个触摸点对应的压力值，实现压力值的高灵敏测量，从而实现三维界面的控制和人机交互，而且结构简单紧凑，体积小。
附图说明
图1为本实用新型实触摸屏的正面结构示意图；
图2为本实用新型实施例一触摸屏的背面结构示意图；
图3为图2的剖视结构示意图；
图4为本实用新型触摸屏的系统结构连接示意图
图5为本实用新型实施例二的结构示意图；
图6为本实用新型实施例三的结构示意图；
图7为本实用新型实施例四的结构示意图；
图8为本实用新型实施例五的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型将压电传感层应用在触摸屏中，该压电传感层产生的电荷量和垂直方向上的压力值成正比。
因为压电传感层的透光率小于80%，因此需要将压电传感层设置在触摸屏的非视窗区即边框处，在触摸屏的视窗区使用电容传感层，来检查触摸的位置信息(即X,Y轴信息)，而再通过安装在非视窗区的压电传感层来检测触摸的压力值（Z轴信息），并且将压电传感层的压点电荷以及电容传感层检测到的感应电容输入到信号处理器进行信号处理与计算，其中信号处理芯片组成的电路，具有电荷-电压转换功能，其输出的数字信号含有触摸位置、压力和时间等信息。信号处理器的输出信号进一步的也可以通过通讯接口芯片输入到显示设备中进行显示，实现基于压力值的三维界面控制和人机交互。
实施例一：如图1、图2、图3、图4所示，所述触摸屏包括面板层1、检测触摸位置的电容传感层2、检测触摸压力的压电传感层3及信号处理器4；所述面板层1包括视窗区11及非视窗区12，所述电容传感层2位于视窗区11，所述压电传感层3位于非视窗区12，所述信号处理器4与电容传感层2及压电传感层3电性连接，压电传感层3沿面板层1的非视窗区12各边分布。
本实施例子中，压电传感层3分布在非视窗区12的各个边上，全且每条边上的压电传感层各段之间相互连接，并形成一闭合圈。
其中，所述的压电传感层3为锆钛酸铅。
所述的压电传感层3的压电系数为1000pC/N。
所述的压电传感层3的电极为双面电极。
实施例二：如图5所示，与实施例一的不同在于：
压电传感层3为铌酸铅钡锂，压电系数为300pC/N，电极为单面电极。
实施例二中压电传感层3分布在非视窗区12的各个边上，且每条边上仅有一段压电传感层，各边的压电传感层互不相连。
实施例三：如图6所示，与实施例一的不同在于：
压电传感层3为聚偏氟乙烯，压电系数为20pC/N，电极为双面电极。
实施例三中非视窗区12的各边上设有分别两段压电传感层3，其中每段压电传感层3分别与相邻边的压电传感层3相连接。
实施例四：如图7所示，与实施例一的不同在于：
压电传感层3为石英晶体，压电系数为120pC/N，电极为单面电极。
实施例四中非视窗区12的竖向的两边上分别设有两段压电传感层3，横向的边上设有一段压电传感层3，其中竖向的两段压电传感层3分别与相邻横向边的压电传感层3相连接。
实施例五：如图8所示，与实施例一的不同在于：
压电传感层3为钽酸锂，压电系数为70pC/N，电极为单面电极。
实施例五中非视窗区1横向的两边上分别设有两段压电传感层3，竖向的边上分别设有一段压电传感层3，其中横向的两段压电传感层3分别与对应相邻竖向边的压电传感层3相连接。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.能感应触摸位置与压力的触摸屏，其特征在于：所述触摸屏包括面板层、检测触摸位置的电容传感层、检测触摸压力的压电传感层及信号处理器；所述面板层包括视窗区及非视窗区，所述电容传感层位于视窗区，所述压电传感层位于非视窗区，所述信号处理器与电容传感层及压电传感层连接。
2.根据权利要求1所述的能感应触摸位置与压力的触摸屏，其特征在于：所述的压电传感层为钛酸钡层、锆钛酸铅层、偏铌酸铅层、铌酸铅钡锂层、钛酸铅层、石英晶体层、镓酸锂层、锗酸锂层、锗酸钛层、铌酸锂层、钽酸锂层、聚偏氟乙烯层或聚乳酸层。
3.根据权利要求1所述的能感应触摸位置与压力的触摸屏，其特征在于：所述的压电传感层的压电系数为10pC/N～1000pC/N。
4.根据权利要求1所述的能感应触摸位置与压力的触摸屏，其特征在于：所述的压电传感层的电极为单面电极或双面电极。
5.根据权利要求1所述的能感应触摸位置与压力的触摸屏，其特征在于：所述的压电传感层沿面板层的非视窗区各边分布。
6.根据权利要求5所述的能感应触摸位置与压力的触摸屏，其特征在于：所述的非视窗区各边分布有至少一段压电传感层。
7.根据权利要求6所述的能感应触摸位置与压力的触摸屏，其特征在于：所述的非视窗区各边分布有至少两段压电传感层。
8.根据权利要求6所述的能感应触摸位置与压力的触摸屏，其特征在于：所述的非视窗区各边的压电传感层之间互不相连。
9.根据权利要求6或7所述的能感应触摸位置与压力的触摸屏，其特征在于：所述的非视窗区各边的压电传感层之间至少其中两段相互连接。
10.根据权利要求9所述的能感应触摸位置与压力的触摸屏，其特征在于：所述的非视窗区各边的压电传感层相邻各段之间相互连接，并形成一闭合圈。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320285377 CN203276248U (zh) | 2013-05-23 | 2013-05-23 | 能感应触摸位置与压力的触摸屏 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320285377 CN203276248U (zh) | 2013-05-23 | 2013-05-23 | 能感应触摸位置与压力的触摸屏 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203276248U true CN203276248U (zh) | 2013-11-06 |
Family
ID=49506615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201320285377 Expired - Fee Related CN203276248U (zh) | 2013-05-23 | 2013-05-23 | 能感应触摸位置与压力的触摸屏 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203276248U (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105117058A (zh) * | 2015-08-24 | 2015-12-02 | 联想(北京)有限公司 | 一种触控面板、触控显示面板及电子设备 |
| CN105183223A (zh) * | 2015-08-27 | 2015-12-23 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 一种显示屏制造方法及显示屏、用户设备 |
| CN106484200A (zh) * | 2015-08-24 | 2017-03-08 | 达鸿先进科技股份有限公司 | 可挠式触控面板装置 |
| WO2017101563A1 (zh) * | 2015-12-16 | 2017-06-22 | 小米科技有限责任公司 | 触控按键、触控面板及触控终端 |
| CN107003771A (zh) * | 2014-12-05 | 2017-08-01 | 三星电子株式会社 | 基于混合触摸的电子设备及用于控制其的方法 |
| CN107643843A (zh) * | 2016-07-20 | 2018-01-30 | 中兴通讯股份有限公司 | 压力的识别方法及装置，触摸屏和终端 |
| TWI637299B (zh) * | 2017-01-16 | 2018-10-01 | 大陸商業成科技（成都）有限公司 | 觸控顯示裝置 |
-
2013
- 2013-05-23 CN CN 201320285377 patent/CN203276248U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107003771A (zh) * | 2014-12-05 | 2017-08-01 | 三星电子株式会社 | 基于混合触摸的电子设备及用于控制其的方法 |
| CN105117058A (zh) * | 2015-08-24 | 2015-12-02 | 联想(北京)有限公司 | 一种触控面板、触控显示面板及电子设备 |
| CN106484200A (zh) * | 2015-08-24 | 2017-03-08 | 达鸿先进科技股份有限公司 | 可挠式触控面板装置 |
| CN105117058B (zh) * | 2015-08-24 | 2018-07-06 | 联想(北京)有限公司 | 一种触控面板、触控显示面板及电子设备 |
| CN105183223A (zh) * | 2015-08-27 | 2015-12-23 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 一种显示屏制造方法及显示屏、用户设备 |
| CN105183223B (zh) * | 2015-08-27 | 2019-03-15 | Oppo广东移动通信有限公司 | 一种显示屏制造方法及显示屏、用户设备 |
| WO2017101563A1 (zh) * | 2015-12-16 | 2017-06-22 | 小米科技有限责任公司 | 触控按键、触控面板及触控终端 |
| CN107643843A (zh) * | 2016-07-20 | 2018-01-30 | 中兴通讯股份有限公司 | 压力的识别方法及装置，触摸屏和终端 |
| TWI637299B (zh) * | 2017-01-16 | 2018-10-01 | 大陸商業成科技（成都）有限公司 | 觸控顯示裝置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN203276248U (zh) | 能感应触摸位置与压力的触摸屏 | |
| US10025411B2 (en) | Touch screen and pressure touch detection method thereof | |
| CN103941946B (zh) | 一种触摸屏及显示装置 | |
| CN103049153B (zh) | 触摸屏的侦测装置与方法 | |
| CN103577008B (zh) | 具有触摸屏的显示装置及其驱动方法 | |
| CN103019449B (zh) | 基于压力传感器的三维多点式触摸屏 | |
| US20170357346A1 (en) | Touch screen and pressure touch detection method | |
| US10126870B2 (en) | Techniques for mitigating noise in capacitive sensing devices | |
| CN104423756A (zh) | 触控面板控制方法 | |
| CN105549881A (zh) | 触摸种类判别方法及执行该方法的触摸输入装置 | |
| CN103294320A (zh) | 一种电容式触摸屏及其制作方法 | |
| CN103309535A (zh) | 电容式触摸屏 | |
| KR20110127107A (ko) | 멀티 터치, 높은 스크래치 내성, 높은 인식 해상도와 압력 감지가 가능한 스타일러스 펜 기능을 갖는 하이브리드 터치 스크린 패널 및 스타일러스 펜 시스템 | |
| CN105683886A (zh) | 用于在触摸应用中以抗高噪声性计算坐标的方法和装置 | |
| CN203759677U (zh) | 一种触摸屏及显示装置 | |
| CN203858612U (zh) | 一种透明压电片及触控面板 | |
| US9817502B2 (en) | Switched-capacitor harmonic-reject mixer | |
| CN103218096A (zh) | 一种可挠投射电容式触控面板的触控检测方法 | |
| CN106227376B (zh) | 一种压力触控结构 | |
| CN101430618A (zh) | 具有多种触控特性的电子装置及其多模式触控屏幕 | |
| CN103257771A (zh) | 一种应用于大尺寸的人机交互设备上的电容式触摸屏 | |
| CN203324956U (zh) | 电容式触摸屏 | |
| TWI484385B (zh) | 觸控面板及其使用方法 | |
| CN203054800U (zh) | 一种抗干扰的电容式触摸屏 | |
| CN102156597A (zh) | 触控检测系统及其方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20131106 Termination date: 20210523 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |