一种压感触控面板及压感触控装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种压感触控面板及压感触控装置。通过在屏幕的不同位置分别设置压电陶瓷片，利用压电陶瓷片的压电效应以及形变差异来检测屏幕被按压的位置和压力值；并且，分别施加给压电陶瓷片不同强度的电信号，利用压电陶瓷片的逆压电效应以及振动差异来响应按压动作。本发明专利技术相比较于电容式触摸屏能够提高压感触控检测结果的准确性，相比较于电阻式触摸屏能够减少对屏幕使用寿命的影响。

Pressure sensing touch panel and pressure-sensitive touch control device

The invention discloses a pressure sensitive touch panel and a pressure-sensitive touch control device. The piezoelectric ceramic piece are arranged at different positions on the screen, the screen is pressed to detect the position and pressure value use of piezoelectric ceramics piezoelectric effect and the difference of deformation; and are respectively applied to the signal of piezoelectric ceramics with different intensity, using the inverse piezoelectric effect and vibration response to the pressing action pressure difference the piezoelectric ceramic sheet. Compared with the capacitive touch screen, the invention can improve the accuracy of the pressure sense touch detection result, and can reduce the influence on the service life of the screen compared to the resistive touch screen.

【技术实现步骤摘要】
一种压感触控面板及压感触控装置
本专利技术实施例涉及触控
，具体涉及一种压感触控面板以及基于该压感触控面板的压感触控装置。
技术介绍
当前的TP(TouchPanel,触控面板)主要包括电容式触摸屏和电阻式触摸屏。电容式触摸屏通过手指与屏幕平面之间形成的电容来实现定位及检测，但是，当手指用一定压力按压面板平面时，屏幕不再是一个平面，会在不同方向上产生电容，另外由于不同方向上产生的电容的静电容量会有差异，因此会导致检测结果具有一定的误测率。电阻式触摸屏通过透明隔离点将两层导电层隔开绝缘，当手指按压屏幕时，两层导电层在触摸点位置就有了接触，此处电阻发生变化，会在X和Y两个方向上产生信号，从而确定按压位置，但是，需要施加给屏幕较大的力才能实现两层导电层的接触，容易对屏幕的使用寿命产生不利影响。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术实施例提供一种压感触控面板及压感触控装置，能够提高压感触控检测结果的准确性，减少对屏幕使用寿命的影响。本专利技术实施例提供的一种压感触控面板，包括屏幕、多个压电陶瓷片、输出电路以及震荡电路，多个压电陶瓷片设置于屏幕的不同位置，输出电路与压电陶瓷片的上下表面通过电极连接，以用于输出按压后多个压电陶瓷片产生的电压，震荡电路与压电陶瓷片的上下表面通过电极连接，以用于驱动多个压电陶瓷片振动以响应按压动作。可选地，压感触控面板包括设置于所述屏幕的非显示区域的至少三个压电陶瓷片，屏幕呈矩形设置，多个压电陶瓷片分别设置于屏幕的四角和四个边的任意组合处，且其中任意三个压电陶瓷片呈三角形设置。可选地，多个压电陶瓷片中的沿平行于屏幕边缘方向设置的两个通过非陶瓷材料介质连接。可选地，输出电路输出的电压包括压电陶瓷片产生的正向电压，以确认按压动作开始，输出电路输出的电压还包括压电陶瓷片受按压结束且形变恢复时产生的反向电压，以确认按压动作结束。可选地，压电陶瓷片通过焊接贴附于屏幕表面。可选地，压感触控面板还包括绝缘层，绝缘层包裹于压电陶瓷片的外表面，输出电路和震荡电路从绝缘层穿出。本专利技术实施例提供的一种压感触控装置，其包括驱动IC、处理器以及上述压感触控面板，驱动IC与输出电路连接，用以获取多个压电陶瓷片产生的电压，并以此获取按压位置和压力值，处理器与驱动IC连接，用以向驱动IC发出振动指令，震荡电路在驱动IC的控制下驱动多个压电陶瓷片振动，从而在按压位置产生与压力值对应的振动。有益效果：相比较于电容式触摸屏，本专利技术实施例利用压电陶瓷片的压电效应以及形变差异来检测屏幕被按压的位置和压力值，定位及检测与屏幕的形变没有关系，从而能够提高压感触控检测结果的准确性；相比较于电阻式触摸屏，本专利技术实施例只需施加给压电陶瓷片较小的力就会使其发生形变，从而能够减少对屏幕使用寿命的影响。附图说明图1是本专利技术的压感触控装置一实施例的结构示意图；图2是本专利技术的压电陶瓷片在屏幕上的布局示意图；图3是按压本专利技术的压电陶瓷片时的电压变化示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术所提供的各个示例性的实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。在不冲突的情况下，下述各个实施例以及实施例中的特征可以相互组合。并且，本专利技术全文所采用的方向性术语，例如“上”、“下”等措辞，均是为了更好的描述各个实施例，并非用于限制本专利技术的保护范围。请参阅图1，为本专利技术一实施例的压感触控装置。所述压感触控装置10可以包括压感触控面板11、驱动IC12以及处理器13。处理器13可以为与压感触控面板11连接的CPU(CentralProcessingUnit,中央处理器)，两者可以通过MIPI(MobileIndustryProcessorInterface,移动产业处理器接口)进行连接，驱动IC12可以通过SPI(SerialPeripheralInterface,串行外设接口)与处理器13连接。压感触控面板11包括屏幕111、多个压电陶瓷片112、输出电路113以及震荡电路114。其中，输出电路113与各个压电陶瓷片112的上下表面通过电极连接，震荡电路114与多个压电陶瓷片112的上下表面通过电极连接，驱动IC12与输出电路113连接，处理器13与驱动IC12连接。结合图2所示，屏幕111呈矩形设置，多个压电陶瓷片112可以分别设置于屏幕111的四个角。并且，四个压电陶瓷片112中的沿平行于屏幕111的边缘方向设置的两个可以通过非陶瓷材料介质连接，在组装时可以一次安装两个压电陶瓷片112，从而使得组装工艺更加简单。当然，其他实施例可以设置并不限于四个压电陶瓷片112，且其位置也并不限于四个角，例如可以设置于压电陶瓷片112的四个边，或者设置于四个角和四个边的任意组合处。其中，需要说明的是，压感触控面板11至少包括对应位于其非显示区域的三个压电陶瓷片112，且其中任意三个压电陶瓷片112呈三角形设置，以通过三角定位检测手指在压感触控面板11上的按压位置。其中，压电陶瓷片112所采用的压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料，是一种具有压电效应的材料。所谓压电效应是指压电陶瓷片112在受到外力作用时，哪怕这种外力如声波振动那样微小，都会产生压缩或伸长等形状变化，引起压电陶瓷片112表面带电，其电荷密度与外力成正比，遵循关系式：δ＝d*T(δ为电荷密度，d为压电应变常数，T为伸缩应力)，这是正压电效应或压电效应。反之，对压电陶瓷片112施加激励电场，压电陶瓷片112将产生机械形变，称为逆压电效应。压电材料具有的压电效应可使压电陶瓷片112作为能量收集的媒介，利用压电材料收集按压动作产生的能量，将该能量转换成电能。压电材料具有的逆压电效应可使压电陶瓷片112产生振动，以使手指在按压位置能够感觉到轻微的振动(手感)，即能够响应按压动作。也就是说，本专利技术实施例可以利用压电陶瓷片112的压电效应和逆压电效应实现Forcetouch(压感触控)技术。压电陶瓷片112可以采用钙钛解构矿、钨青铜结构、铋层状结构、焦绿石结构等晶体结构或其复合材料、纳米材料构成的压电陶瓷材料。鉴于压电陶瓷材料的介电损耗、介电常数、压电常数、机械品质因素、机电耦合系数等都会影响到压电陶瓷的压电性能，因此，本实施例优选压电陶瓷片112由介电损耗越小、介电常数和压电常数越大、机械品质因素和机电耦合系数越大的压电陶瓷材料制得。鉴于当前面板朝向轻薄化发展，压电陶瓷片112优选设置于屏幕111的下方，且压电陶瓷片112可以通过焊接贴附于屏幕111表面，另外，压电陶瓷片112厚度可以为0.5～2.5毫米。下面结合图1和图2，介绍所述压感触控装置10的工作原理：在正压电效应阶段：在用户手指按压屏幕111时，四个压电陶瓷片112会产生形变，从而发生正压电效应以产生电压。四个压电陶瓷片112产生形变的不同所产生的电压不同，其中，形变越大产生的电压越大，形变越小产生的电压越小。输出电路113将四个压电陶瓷片112受按压后产生的电压(四个电信号)输出给驱动IC12，驱动IC12通过判断四个电信号之间的差异即可获取此次按压动作的按压位置和压力值。其中，输出电路113输出的电压具有两种类型。如图3所示，随着时间t变化，按压产生的电压V会产生变化。具体地，在手指按压屏幕111以使压电陶瓷片112发生形变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压感触控面板，其特征在于，所述压感触控面板包括屏幕、多个压电陶瓷片、输出电路以及震荡电路，所述多个压电陶瓷片设置于所述屏幕的不同位置，所述输出电路与所述压电陶瓷片的上下表面通过电极连接，以用于输出按压后所述多个压电陶瓷片产生的电压，所述震荡电路与所述压电陶瓷片的上下表面通过电极连接，以用于驱动所述多个压电陶瓷片振动以响应按压动作。

【技术特征摘要】
1.一种压感触控面板，其特征在于，所述压感触控面板包括屏幕、多个压电陶瓷片、输出电路以及震荡电路，所述多个压电陶瓷片设置于所述屏幕的不同位置，所述输出电路与所述压电陶瓷片的上下表面通过电极连接，以用于输出按压后所述多个压电陶瓷片产生的电压，所述震荡电路与所述压电陶瓷片的上下表面通过电极连接，以用于驱动所述多个压电陶瓷片振动以响应按压动作。2.根据权利要求1所述的压感触控面板，其特征在于，所述压感触控面板包括设置于所述屏幕的非显示区域的至少三个压电陶瓷片，所述屏幕呈矩形设置，所述多个压电陶瓷片分别设置于所述屏幕的四个角和四个边的任意组合处，且其中任意三个所述压电陶瓷片呈三角形设置。3.根据权利要求2所述的压感触控面板，其特征在于，所述多个压电陶瓷片中的沿平行于所述屏幕边缘方向设置的两个通过非陶瓷材料介质连接。4.根据权利要求1所述的压感触控面板，其特征在于，所述输出电路输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛欢，倪漫利，张悍东，陈柱，
申请(专利权)人：深圳天珑无线科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44