一种三维触控总成制造技术

本发明专利技术提供一种三维触控总成，包括一复合触控压感层，所述复合触控压感层包括一柔性基材层以及分别设置在所述柔性基材层两侧的一第一触控压感层与一第二触控压感层，所述第一触控压感层上设置有多条第一方向触控压电电极，所述第二触控压感层上设置有多条第二方向触控压电电极，所述多条第一方向触控压电电极与所述第二方向触控压电电极既侦测触控信号，也侦测压力信号。本发明专利技术所提供的三维触控总成具有轻薄，硬件及电路设计简单，成本低等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及触控及压感领域，尤其涉及一种三维触控总成。
技术介绍
随着科技的发展，触控总成(touchScreenassembly)已广泛应用于各种消费电子设备，例如：智能型手机、平板计算机、相机、电子书、MP3播放器等携带式电子产品，或是应用于操作控制设备的显示屏幕。现有的电子设备大都采用电容式触控总成，电容式触控总成是利用人体的电流感应进行工作的。以触控面所在表面建立二维坐标系(X，Y)，一般的电容式触控总成在该平面内设置有X方向及Y方向的触控电极，当手指触摸在触控电极所对应的触控表面上时，由于人体电场，手指改变了触控点处的电信号。电子设备内部通过对触控点处电信号改变的精确计算，得出触摸点在X方向以及Y方向上的坐标位置，即确定触控点的二维位置进而控制电子设备的显示、跳转等操作。为了进一步丰富触控总成的功能，目前已有部分触控总成会加装独立的压力传感器，所述压力传感器包括多个压感单元，位于触控点处的压感单元感应来自垂直于触控面(相当于Z轴方向)的按压力会产生一定的形变从而引起压感单元之电信号发生变化，对该电性号的侦测可以确定压感单元所受到的压力。通过压力值的侦测可设计出匹配于不同压力值下的设备功能，譬如不同力度下同一触控点可匹配多种功能。即我们可以从触控点(X，Y)和压力(Z)所界定的三维角度去丰富设计。然，前述具有压力侦测功能的电子设备，由于其加载有压力传感器，其整体厚度增加，线路繁杂，制程复杂；也因此，如何发展出兼具触控及压力侦测的简易型三维触控侦测功能模块解决方案，是业界所需要的。
技术实现思路
为克服目前三维触控总成厚度增加，线路繁杂的问题，本专利技术提供一种三维触控总成。本专利技术提供了一种解决上述技术问题的技术方案:一种三维触控总成，包括一复合触控压感层，所述复合触控压感层包括一柔性基材层以及分别设置在所述柔性基材层两侧的一第一触控压感层与一第二触控压感层，所述第一触控压感层上设置有多条第一方向触控压电电极，所述第二触控压感层上设置有多条第二方向触控压电电极，所述多条第一方向触控压电电极与所述第二方向触控压电电极既侦测触控信号，也侦测压力信号。优选地，侦测所述触控信号及侦测所述压力信号系分时序进行，并分别采用互电容及自电容的方式侦测。优选地，所述三维触控总成先侦测所述触控信号以确定触控点位置，再侦测触控点位置处所对应的所述第一方向触控压电电极和/或所述第二方向触控压电电极处所产生的压力信号以确定按压力值大小。优选地，于侦测所述触控信号时，所述多条第一方向触控压电电极与所述多条第二方向触控压电电极配合采用互电容的方式侦测所述触控信号。优选地，于侦测所述压力信号时，所述每一条第一方向触控压电电极与所述每一条第二方向触控压电电极各自采用自电容的方式侦测所述压力信号。优选地，于侦测所述压力信号时，位于所述柔性基材层两侧且位置对应的所述第一方向触控压电电极和所述第二方向触控压电电极分别侦测到的压力信号叠加。优选地，所述每一条第一方向触控压电电极与所述每一条二方向触控压电电极两端设置有导电线，所述导电线直接连接至集成在一芯片上的一三维信号处理电路，或通过软性电路板连接至所述三维信号处理电路。优选地，所述第一触控压感层和所述第二触控压感层为面电阻小于200欧姆/平方厘米的具有压电特性的材料制成。优选地，所述第一触控压感层和所述第二触控压感层为纳米银线PVDF压电膜经过图案化处理形成。优选地，所述纳米银线PVDF压电膜内部散布有多条纳米银线，所述多条纳米银线之间相互搭接形成传导网络。与现有技术相比，本专利技术揭示的三维触控总至少具有如下优点：1.本专利技术中第一触控压感层和第二触控压感层为导电性较好的压电材料制成，其同时具备触控信号侦测和压力信号侦测功能，这样可以大大降低兼具有触控及压感双功能的三维触控总成的厚度，且触控信号与压力信号采用同一组导电线导出，其可以减少线路的排布，避免了传统搭载压力功能的三维触控总成所存在的线路繁杂的问题。2.本专利技术中复合触控压感层结构为过柔性基材层两侧设置第一触控压感层和第二触控压感层，柔性基材层的设置可以使得复合触控压感层能够灵敏响应于触控操作产生一定的形变以提升具有压电侦测的触控总成的压力信号侦测灵敏度。3.本专利技术中采用的是互电容的侦测方式侦测触控信号，采用自电容的方式侦测压力信号，所述两者响应于触控操作所产生的触控信号与压力信号变化均为电容量的改变，即两者因触控操作所引起的信号类型变化一致。由于两者的信号类型变化的一致性，其能够通过同一处理电路来实现信号的侦测，在本专利技术中通过一套硬件设备(集成在一芯片上的三维信号处理电路)就可以实现对触控信号以及压力信号的处理。生产厂商无需设计两套独立的硬件设备来对压力信号和触控信号进行处理。这样提高了电容式三维侦测模块的集成度，降低了硬件设备的成本。避免了现有搭载压力功能的触控总成所存在的多套硬件设备所带来的硬件复杂，成本高等问题。4.三维触控总成分时序侦测触控点位置以及按压力值。最佳地，具有压电侦测的触控总成先侦测触控点的位置，然后再侦测触控点位置处所对应的触控压电电极所受到的按压力值，在按压力值的侦测过程中，三维信号处理电路无需对触控压电电极全部逐一侦测，这样，提高了侦测效率，降低了硬件损耗。5.在本专利技术中第一方向触控压电电极和第二方向触控压电电极可以优选为纳米银线PVDF压电膜制成，由于其内散布并嵌入了纳米银线，纳米银线在其内部形成传导网络，故，其导电性非常好，而纳米银线PVDF压电膜本身具有较好的压电特性，因此第一方向触控压电电极和第二方向触控压电电极采用纳米银线PVDF压电膜制作时，触控信号和压力信号的侦测效果均非常理想。【附图说明】图1是本专利技术第一实施例三维触控总成的层状结构示意图。图2是本专利技术第一实施例三维触控总成之第一触控压感层的平面结构示意图。图3是本专利技术第一实施例三维触控总成之复合触控压感层的平面结构示意图。图4是纳米银线PVDF压电膜的平面结构示意图。图5是本专利技术第一实施例三维触控总成之触控信号与压力信号侦测的时序图。图6是本专利技术第二实施例三维触控总成之第一触控压感层的平面结构示意图。图7是本专利技术第二实施例三维触控总成之复合触控压感层的平面结构示意图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本专利技术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仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参阅图1，本专利技术第一实施例三维触控总成10包括一从上至下(本专利技术中，上下左右、顶部、底部等位置词仅用于限定指定视图上的相对位置，而非绝对位置)依次包括一上基板11，一贴合层12以及一复合触控压感层10s以及一三维信号处理电路18，所述复合触控压感层10s兼具触控信号侦测与压力信号侦测这两种功能，触控信号用于确定触控操作者的触控位置，压力信号用于确定触控操作之按压力值大小。所述三维信号处理电路18设置在复合压感层10s的下方，其位置不作限定。所述复合触控压感层10s与三维信号处理电路18电性连接，而三维信号处理电路18得以透过讯号处理技巧计算触控位置及相应位置的按压力值大。上基板11可以认定为电子设备的触摸盖板，所谓的盖板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维触控总成，其特征在于：包括一复合触控压感层，所述复合触控压感层包括一柔性基材层以及分别设置在所述柔性基材层两侧的一第一触控压感层与一第二触控压感层，所述第一触控压感层上设置有多条第一方向触控压电电极，所述第二触控压感层上设置有多条第二方向触控压电电极，所述多条第一方向触控压电电极与所述第二方向触控压电电极既侦测触控信号，也侦测压力信号。

【技术特征摘要】
1.一种三维触控总成，其特征在于：包括一复合触控压感层，所述复合触控压感层包括一柔性基材层以及分别设置在所述柔性基材层两侧的一第一触控压感层与一第二触控压感层，所述第一触控压感层上设置有多条第一方向触控压电电极，所述第二触控压感层上设置有多条第二方向触控压电电极，所述多条第一方向触控压电电极与所述第二方向触控压电电极既侦测触控信号，也侦测压力信号。2.如权利要求1所述的三维触控总成，其特征在于：侦测所述触控信号及侦测所述压力信号系分时序进行，并分别采用互电容及自电容的方式侦测。3.如权利要求2所述的三维触控总成，其特征在于：所述三维触控总成先侦测所述触控信号以确定触控点位置，再侦测触控点位置处所对应的所述第一方向触控压电电极和/或所述第二方向触控压电电极处所产生的压力信号以确定按压力值大小。4.如权利要求2所述的三维触控总成，其特征在于：于侦测所述触控信号时，所述多条第一方向触控压电电极与所述多条第二方向触控压电电极配合采用互电容的方式侦测所述触控信号。5.如权利要求2所述的三维触控总成，其特征在于：于侦测所述压力信号时，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周家麒，庄志成，黄俊荣，郑太狮，
申请(专利权)人：宸鸿科技厦门有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35