三維觸控面板的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】三維觸控面板 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及觸控領(lǐng)域，尤其涉及三維觸控領(lǐng)域。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 觸控面板廣泛應(yīng)用于各種消費(fèi)電子設(shè)備，例如：智能型手機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、相機(jī)、電 子書(shū)、MP3播放器等攜帶式電子產(chǎn)品，或是應(yīng)用于操作控制設(shè)備的顯示屏幕。近年來(lái)，一種 同時(shí)具有平面位置偵測(cè)和按壓力度大小偵測(cè)的三維觸控面板受到了廣泛關(guān)注。
[0003] 目前常用的三維觸控面板通常有一觸控電極層及雙層壓感電極層。其中觸控電極 層是用以偵測(cè)觸摸信號(hào)的平面位置，通常為電容式觸控電極，利用人體的電流感應(yīng)進(jìn)行工 作：在觸控區(qū)域內(nèi)建立平面二維坐標(biāo)系（Χ，γ)，在該區(qū)域內(nèi)設(shè)置有X方向及Y方向的觸控電 極，當(dāng)手指觸摸在觸控電極所對(duì)應(yīng)的觸控表面上時(shí)，由于人體電場(chǎng)，手指改變了觸控點(diǎn)處的 電信號(hào)，電子設(shè)備內(nèi)部通過(guò)對(duì)觸控點(diǎn)處電信號(hào)改變的精確計(jì)算，得出觸控點(diǎn)在X方向以及Υ 方向上的坐標(biāo)位置，即確定觸控點(diǎn)的二維位置進(jìn)而控制電子設(shè)備的顯示、跳轉(zhuǎn)等操作。而雙 層壓感電極層是用以偵測(cè)觸摸信號(hào)的按壓力道大小，通常利用壓阻材料制作，根據(jù)在受壓 前后材料的電阻值變化來(lái)判斷按壓力度的大小。
[0004] 理論上，一層壓感電極層即可偵測(cè)出受壓后的電阻值變化而判斷按壓力度的大 小，但目前常見(jiàn)的壓阻材料抗環(huán)境干擾性較差，例如其電阻值會(huì)受溫度（環(huán)境溫度或觸控 操作手指的溫度）影響而產(chǎn)生變化，從而導(dǎo)致按壓力度的偵測(cè)不夠準(zhǔn)確。因而必須采用雙 層壓感電極層，并通過(guò)惠斯通電橋進(jìn)行溫度補(bǔ)償與壓力偵測(cè)。
[0005] 然而雙層壓感層的設(shè)置使得電子設(shè)備的整體厚度增加，會(huì)影響壓力檢測(cè)的靈敏 度，同時(shí)不符合現(xiàn)行輕薄化電子設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)，故，業(yè)界亟待提出一種新的溫度補(bǔ)償解決 方案，以克服現(xiàn)有三維觸控面板所存在的厚重問(wèn)題。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0006] 為克服目前溫度效應(yīng)對(duì)按壓力值偵測(cè)所帶來(lái)的不良影響，而使壓力偵測(cè)不高且三 維觸控面板厚度較大的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種可提供溫度補(bǔ)償及輕薄化的三維觸控面板。
[0007] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供一技術(shù)方案：一種三維觸控面板，包括：一絕緣 介質(zhì)層，及一觸控電極層、一壓感電極層分別位于所述絕緣介質(zhì)層相對(duì)的兩側(cè)；其中，所述 觸控電極層包括多組絕緣交錯(cuò)設(shè)置的觸控電極，用以偵測(cè)一觸摸信號(hào)的位置，所述壓感電 極層包括至少一個(gè)壓感電極和多條壓感信號(hào)線，所述壓感電極與至少部分所述觸控電極對(duì) 應(yīng)設(shè)置，其相對(duì)的兩端分別通過(guò)所述壓感信號(hào)線電性連接至一信號(hào)處理中心，并偵測(cè)觸摸 前后的電阻值變化情況，用以判斷所述觸摸信號(hào)的按壓力道大小，而與壓感電極對(duì)應(yīng)設(shè)置 的所述觸控電極還用以對(duì)所述壓感電極進(jìn)行一溫度補(bǔ)償。
[0008] 優(yōu)選地，所述觸控電極包括絕緣交錯(cuò)設(shè)置的多組第一方向電極和多組第二方向電 極，每組第一方向電極包括沿第一方向間隔布設(shè)的多個(gè)第一方向電極塊和多條第一連接線 分別連接兩相鄰的所述第一方向電極塊，每組第二方向電極包括沿第二方向間隔布設(shè)于兩 相鄰第一方向電極之間的多個(gè)第二方向電極塊；所述壓感電極是與至少一組所述第一方向 電極或至少一個(gè)所述第二方向電極塊對(duì)應(yīng)設(shè)置，而與所述壓感電極對(duì)應(yīng)設(shè)置的所述第一方 向電極或?qū)?yīng)設(shè)置的所述第二方向電極塊用以對(duì)所述壓感電極進(jìn)行一溫度補(bǔ)償。
[0009] 優(yōu)選地，所述三維觸控面板包括多條第二信號(hào)線，當(dāng)所述壓感電極是與至少一個(gè) 所述第二方向電極塊對(duì)應(yīng)設(shè)置時(shí)，所述與壓感電極對(duì)應(yīng)設(shè)置的第二方向電極塊相對(duì)的兩端 分別通過(guò)所述第二信號(hào)線連接至所述信號(hào)處理中心。
[0010] 優(yōu)選地，所述三維觸控面板進(jìn)一步包括多條第一信號(hào)線，所述第一方向電極的一 端或相對(duì)的兩端分別通過(guò)所述第一信號(hào)線連接至所述信號(hào)處理中心。
[0011] 優(yōu)選地，所述第一方向電極塊與所述第二方向電極塊均為梳狀圖案，且相嵌設(shè)置。
[0012] 優(yōu)選地，所述壓感電極的材料與對(duì)應(yīng)設(shè)置的所述第二方向電極塊的材料相同，所 述壓感電極與對(duì)應(yīng)設(shè)置的所述第二方向電極塊通過(guò)連接至同一惠斯通電橋的方式進(jìn)行所 述溫度補(bǔ)償。
[0013] 優(yōu)選地，所述壓感電極的圖案與對(duì)應(yīng)設(shè)置的所述第二方向電極塊的圖案不相同， 而通過(guò)一值減的方式進(jìn)行所述溫度補(bǔ)償。
[0014] 優(yōu)選地，所述壓感電極的圖案為由一壓阻材料導(dǎo)線彎曲而成的輻射狀、回旋狀或 折線型，而對(duì)應(yīng)設(shè)置的所述第二方向電極塊圖案為塊狀結(jié)構(gòu)。
[0015] 優(yōu)選地，所述壓感電極與所述第二方向電極塊互為正、負(fù)溫度系數(shù)材料，兩者之間 滿足α壓/α觸=(P0壓L壓/S壓）八P0觸L觸/S觸）時(shí)，所述第二方向電極塊用以對(duì)所述壓感 電極進(jìn)行溫度補(bǔ)償；其中，Lff、Sff、Pg分別表示壓感電極的長(zhǎng)度、面積、電阻率，LM、SM、 P_分別表示第二方向電極塊的長(zhǎng)度、面積、電阻率，a表示形成所述壓感電極的材料的 溫度系數(shù)，α#表示形成所述第二方向電極塊的材料的溫度系數(shù)。
[0016] 優(yōu)選地，所述壓感電極與對(duì)應(yīng)設(shè)置的所述第二方向電極塊的面積為25_2~ 225mm2〇
[0017] 優(yōu)選地，所述壓感電極與對(duì)應(yīng)設(shè)置的所述第二方向電極塊圖案相同，材料不相同， 而通過(guò)一值減的方式進(jìn)行所述溫度補(bǔ)償。
[0018] 優(yōu)選地，所述三維觸控面板包括多條第一信號(hào)線，當(dāng)所述壓感電極是與至少一組 所述第一方向電極對(duì)應(yīng)設(shè)置時(shí)，與所述壓感電極對(duì)應(yīng)設(shè)置的所述第一方向電極相對(duì)的兩端 分別通過(guò)所述第一信號(hào)線連接至所述信號(hào)處理中心。
[0019] 優(yōu)選地，所述三維觸控面板包括至少一絕緣塊，每組所述第二方向電極還包括多 條第二連接線分別連接兩相鄰的第二方向電極塊，所述絕緣塊設(shè)置于所述第一連接線與所 述第二連接線之間以使所述第一方向電極與所述第二方向電極電性絕緣。
[0020] 優(yōu)選地，所述三維觸控面板包括多條第三信號(hào)線，所述第二方向電極的一端或相 對(duì)的兩端分別通過(guò)所述第三信號(hào)線連接至所述信號(hào)處理中心。
[0021] 優(yōu)選地，所述觸控面板包括多條第二信號(hào)線，所述第二方向電極塊的一端或相對(duì) 的兩端分別通過(guò)所述第二信號(hào)線連接至所述信號(hào)處理中心。
[0022] 優(yōu)選地，所述壓感電極與所述第一方向電極塊互為正、負(fù)溫度系數(shù)材料，上述兩者 的圖案相同且滿足a/aM = (p/hff )八P。觸/hM )時(shí)，所述第一方向電極用以對(duì)所述 壓感電極進(jìn)行一溫度補(bǔ)償；其中，hff、Pg分別表示壓感電極的厚度、長(zhǎng)度，hff、Pg分別表 示第一方向電極的厚度、長(zhǎng)度，表示形成所述壓感電極的材料的溫度系數(shù)，αΜ表示形 成所述第一方向電極的材料的溫度系數(shù)。
[0023] 優(yōu)選地，所述壓感電極與對(duì)應(yīng)設(shè)置的所述第一方向電極圖案相同，材料不相同，而 通過(guò)一值減的方式進(jìn)行所述溫度補(bǔ)償。
[0024] 優(yōu)選地，所述絕緣介質(zhì)層為一基板，所述觸控電極層與所述壓感電極層是設(shè)置于 所述基板的上下表面。
[0025] 優(yōu)選地，所述絕緣介質(zhì)層為一光學(xué)膠；所述三維觸控裝置還包括一上基板位于所 述觸控電極層遠(yuǎn)離所述光學(xué)膠的另一側(cè)；一下基板位于所述壓感電極層遠(yuǎn)離所述光學(xué)膠的 另一側(cè)；即所述觸控電極層設(shè)置于所述上基板的下表面，而所述壓感電極層設(shè)置于所述下 基板的上表面，所述觸控電極層與所述壓感電極層再通過(guò)所述光學(xué)膠貼合。
[0026] 優(yōu)選地，所述第一方向電極塊與所述第一連接線為一體成型結(jié)構(gòu)。
[0027] 相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的三維觸控面板具有如下的優(yōu)點(diǎn)：
[0028] 1、所述三維觸控面板具有三維偵測(cè)功能，由于其觸控電極層和壓感電極層設(shè)置在 同一絕緣介質(zhì)層的兩個(gè)相對(duì)低額側(cè)面，故，且可實(shí)現(xiàn)觸控電極對(duì)壓感電極的溫度補(bǔ)償，有效 避免了采用如現(xiàn)有技術(shù)中另行設(shè)置硬件（如雙層壓感電極層）消除溫度效應(yīng)影響的方法， 從而降低了壓力感測(cè)的觸控面板的厚度，滿足當(dāng)下輕薄話電極設(shè)備的市場(chǎng)需求。
[0029] 2、在本發(fā)明中，所述壓感電極與為其提供溫度補(bǔ)償?shù)挠|控電極對(duì)應(yīng)設(shè)置，因此，兩 者受到溫度的變化量相似，通過(guò)對(duì)所述壓感電極與上述觸控電極的材料、圖案或面積等的 限制，并采用正、負(fù)溫度系數(shù)材料組合、值減方式及惠斯通電橋方式實(shí)現(xiàn)與壓感電極對(duì)應(yīng)設(shè) 置的觸控電極對(duì)壓感電極進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
[0030] 3、在一些實(shí)施例中，所述壓感電極與其相對(duì)應(yīng)設(shè)置的觸控電極可為串聯(lián)設(shè)置，從 而有利于電阻值變化的偵測(cè)，使觸控電極可對(duì)與其對(duì)應(yīng)的所述壓感電極進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
[0031] 4、所述觸控電極包括第一方向電極與第二方向電極，均設(shè)置在同一層上，第一方 向電極與第二方向電極之間采用絕緣塊隔斷，可有效提高觸控操作信號(hào)偵測(cè)的精準(zhǔn)度。而 與壓感電極對(duì)應(yīng)設(shè)置的觸控電極采用雙邊走線結(jié)構(gòu)，除了可以便于溫度補(bǔ)償信號(hào)的偵測(cè)之 外，還可以抗信號(hào)衰減。
[0032] 5、本發(fā)明所提供的三維觸控面板中的觸控電極部分可實(shí)現(xiàn)電容式觸摸位置檢測(cè)， 所述壓感電極的應(yīng)變會(huì)根據(jù)按壓力度產(chǎn)生相