公开一种用于执行压力传感或力传感的触摸屏组件。所述触摸屏组件包括具有触摸传感能力的盖板和具有上表面部分的框架。间隔的粘合性岛状物设置于所述盖板与所述框架的所述上表面部分之间。所述粘合性岛状物用来将所述盖板固定至所述框架并且有大于1MPa的杨氏模量以使得与所述触摸力相关联的能量不被所述粘合性岛状物吸收。这有助于更准确的基于压力或基于力的触摸传感。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请根据35U.S.C.§119要求2014年5月28日提交的美国临时申请序列号62/003,676的优先权权益，所述临时申请的内容是本申请的基础并以全文引用方式并入本文。
本公开涉及触摸屏，并具体地涉及具有在盖板与框架之间的刚性界面的触摸屏组件。本文中提及的任何出版物或专利文件的全部公开内容以引用方式并入。
技术介绍
针对具有触摸功能性的显示器和其他设备(例如，键盘)的市场正在迅速成长中。因此，已开发出使用触摸屏的触摸传感技术以使得显示器和其他设备能具有触摸功能性。在移动设备应用(诸如智能电话、电子书阅读器、膝上型计算机和平板计算机)中，触摸传感功能性正在获得更广泛的使用。已开发出依赖施加于盖板上的一或多个触摸位置的触摸力或压力(力/面积)的量的触摸屏设备。触摸屏设备需要准确确定与一或多个触摸相关联的触摸力，以便做出适当响应。触摸屏设备的常规制造包括将盖板固定至支撑框架。这通常利用粘合材料(诸如压敏胶带)来完成，所述粘合材料具有相当大的柔韧性或柔顺性(即，相对低的杨氏模量)。因此，当施加触摸力时，粘合材料受压缩，并且当触摸力终止时，粘合材料相对缓慢地膨胀回到其原始尺寸。对于大多数触摸屏设备而言，粘合材料的柔顺性程度并不实质上影响设备的操作。另一方面，对于依赖与触摸事件相关联的力或压力测量结果的那些触摸屏设备而言，粘合材料的压缩和膨胀可造成不适当的测量结果。具体而言，触摸力的一些部分可投入于压缩粘合材料而不是使盖板变形或移位，由此导致错误力或压力测量结果。
技术实现思路
本公开的一个方面是用于执行压力传感或力传感的触摸屏组件。所述触摸屏组件包括：盖板，所述盖板具有上表面和底表面，所述盖板具有触摸传感能力；框架，所述框架具有上表面部分；以及多个岛状物，所述多个岛状物设置于盖板与框架的上表面部分之间，所述岛状物是粘合性的，并且用来将盖板固定至框架，其中所述岛状物具有大于1MPa的杨氏模量。因此，岛状物充当盖板与框架之间的刚性界面。本公开的另一方面是用于执行由于至少一个触摸力而造成的压力传感或力传感的触摸屏组件。所述触摸屏组件包括：盖板，所述盖板具有上表面和底表面，所述盖板具有触摸传感能力；框架，所述具有上表面部分和基底；多个间隔的岛状物，所述多个间隔的岛状物设置于框架的上表面部分上，所述岛状物具有高度H和大于1MPa的杨氏模量；以及可压缩粘合材料，所述可压缩粘合材料设置于盖板与框架的上表面部分之间并设置于岛状物之间，所述可压缩粘合材料用来将盖板粘附至框架并具有≥H的未压缩高度h以使得当盖板经受至少一个触摸力时，岛状物将可压缩粘合材料的压缩限制于h-H的距离。本公开的另一方面是形成用于执行由于至少一个触摸力而造成的压力传感或力传感的触摸屏组件的方法。所述方法包括：在框架的表面部分上设置多个岛状物，所述岛状物具有高度H和大于1MPa的杨氏模量；在框架的表面部分上、在岛状物之间设置可压缩粘合材料，所述可压缩材料具有≥H的未压缩高度h；以及使用可压缩粘合材料将盖板粘附至框架，并且其中当将至少一个触摸力施加于盖板时，所述限制将可压缩粘合层的压缩限制于距离h-H。其他特征和优点将在以下详述中阐述，并且在部分程度上，本领域的技术人员将根据描述容易地明白这些特征和优点，或者通过实践如本文的书面描述和权利要求书以及附图中所描述的实施方式来认识这些特征和优点。应理解，以上一般描述和以下详述两者仅为示例性的，并且意图提供理解权利要求的性质和特征的概述或框架。附图说明附图被包括来提供进一步理解，并且并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出一或多个实施方式，并与详述一起用来解释各种实施方式的原理和操作。因而，本公开将根据以下结合附图的详述得到更全面的理解，其中∶图1是如本文所公开的示例性触摸屏系统的分解图；图2是图1的示例性触摸屏系统的侧视图，其中盖板和框架构成触摸屏组件；图3是针对示例性现有技术触摸屏组件的施加力FA(克力，gF)对所得的计算力Fc(gF)的图表，在所述触摸屏组件中呈常规压敏粘合剂(pressure-sensitiveadhesive；PSA)形式的可压缩粘合材料用来将盖板固定至框架，图3的数据是通过对现有技术触摸屏组件执行实验来获得，在所述实验中将施加力FA施加于同一位置中并且在十五分钟时段内重复约N＝80次；图4是光学传感器响应ROS(任意单位)对以施加力FA＝400gF进行的触摸事件的数量N的图表，并且基于与图3相关联的数据，示出光学传感器响应随触摸事件数N的变化；图5是与图4相同的图表，但针对的是如本文所公开的采用刚性粘合剂的触摸屏组件，所述触摸屏组件大致上减小在触摸事件后发生的松弛的量，如由随触摸事件数N变化但大致上恒定的光学检测器响应所指示；图6A是针对触摸事件数N＝40的光学传感器响应ROS(任意单位)对施加力FA(gF)的图表，它对使用PSA的现有技术触摸屏组件的光学传感器响应(曲线PSA)与本文所公开的使用刚性环氧树脂周边的触摸屏组件的光学传感器响应(曲线RE)进行了比较；图6B是光学传感器响应ROS(任意单位)对施加力FA(gF)的图表，它对使用PSA的不同现有技术触摸屏组件的光学传感器响应(曲线PSA)与本文所公开的将刚性环氧树脂用于粘合性岛状物的触摸屏组件的光学传感器响应(曲线RE)进行了比较；并且图7A和7B是示例性触摸屏组件的特写侧视图，所述触摸屏组件包括刚性止动构件，所述刚性止动构件之间具有可压缩粘合材料，其中当盖板经受至少一个触摸力时，所述刚性止动构件用来限制可压缩粘合材料可压缩到的量。具体实施方式现将详细地参考本公开的各种实施方式，所述实施方式的实例在附图中例示。在任何可能的情况下，在整个附图中，使用相同或相似的参考数字和符号来指代相同或相似的部件。附图未按比例绘制，并且本领域的技术人员将意识到其中附图已简化以示出本公开的关键方面。将如以上阐述的权利要求并入此详述并构成此详述的一部分。笛卡尔坐标在一些附图中为进行参照而示出，而不意图限制方向或取向。在用来描述本文所论述的岛状物时，术语“刚性”是对当经受由于施加于盖板的至少一个触摸力而造成的压力(即，在盖板与框架之间受到挤压)时组成岛状物的材料的流动阻力的简述，其中足够刚性材料具有大于1MPa的杨氏模量。图1是触摸屏系统10的主要组件的分解图。触摸屏系统10包括如所示矩形板的透明盖板20。盖板20包括顶表面22、底表面24和周边或侧面26。在实例中，盖板20被配置成具有电容触摸传感、电阻触摸传感和光学触摸传感中的至少一种。美国专利号3,662,105、3,798,370和7,764,274中公开采用电容触摸传感的示例性触摸屏。美国专利号8,610,691和8,294,688中公开采用电阻触摸传感的示例性触摸屏。美国公布号2013/0135258和2013/0135259中公开采用光学触摸传感的触摸屏的实例。用于盖板20的示例性材料包括各种类型的玻璃中的任一种，包括如可从纽约科宁Corning公司购得的Gorilla的化学强化玻璃。盖板20还可包括丙烯酸类透明聚合物等，并且可包括一或多个保护涂层。触摸屏系统10还包括显示设备40，所述显示设备40包括显示器42和支持电子器件44。显示设备40被配置来在显示器4本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于执行压力传感或力传感的触摸屏组件，所述触摸屏组件包括：盖板，所述盖板具有上表面和底表面，所述盖板具有触摸传感能力；框架，所述框架具有上表面部分；以及多个岛状物，所述多个岛状物设置于所述盖板与所述框架的所述上表面部分之间，所述岛状物是粘合性的，并且用来将所述盖板固定至所述框架，其中所述岛状物具有大于1MPa的杨氏模量。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.28 US 62/003,6761.一种用于执行压力传感或力传感的触摸屏组件，所述触摸屏组件包括：盖板，所述盖板具有上表面和底表面，所述盖板具有触摸传感能力；框架，所述框架具有上表面部分；以及多个岛状物，所述多个岛状物设置于所述盖板与所述框架的所述上表面部分之间，所述岛状物是粘合性的，并且用来将所述盖板固定至所述框架，其中所述岛状物具有大于1MPa的杨氏模量。2.根据权利要求1所述的触摸屏组件，其中所述盖板可操作地支持电容触摸传感、电阻触摸传感和光学触摸传感中的至少一种。3.根据权利要求1所述的触摸屏组件，其中所述粘合性岛状物均等地间隔开。4.根据权利要求1所述的触摸屏组件，其中所述岛状物由环氧树脂形成。5.根据权利要求4所述的触摸屏组件，其中所述岛状物由可UV固化的环氧树脂形成。6.根据权利要求1所述的触摸屏组件，其中所述岛状物具有介于0.5mm2与60mm2之间的表面安装面积。7.根据权利要求6所述的触摸屏组件，其中相邻岛状物界定大于1mm的间隔。8.根据权利要求6所述的触摸屏组件，其中所述框架包括各自具有上表面的多个壁，并且其中所述上表面界定所述框架的所述上表面部分。9.根据权利要求1所述的触摸屏组件，其中所述盖板包括化学强化玻璃。10.一种用于执行由于至少一个触摸力而造成的压力传感或力传感的触摸屏组件，所述触摸屏组件包括：盖板，所述盖板具有上表面和底表面，所述盖板具有触摸传感能力；框架，所述框架具有上表面部分和基底；多个间隔的岛状物，所述多个间隔的岛状物设置于所述框架的所述上表面部分上，所述岛状物具有高度H和大于1MPa的杨氏模量；以及可压缩粘合材料，所述可压缩粘合材料设置于所述盖板与所述框架的所述上表面部...
【专利技术属性】
技术研发人员：威廉·詹姆斯·米勒，卢卡斯·韦恩·耶瑞，
申请(专利权)人：康宁公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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