压感触控组件及压感触控面板的制作方法

1.本发明涉及触控技术领域，尤其涉及一种压感触控组件及压感触控面板。


背景技术：

2.随着人机交互技术的普及，触控技术广泛地应用于手机、平板电脑等手持设备中。传统的触控技术一般为：当用户针对触控面板实施触控动作(例如，点击、拖动)时，触控面板感测并计算该触控动作的位置。现有触控屏包括交错设置的触控驱动电极(tx)和触控感应电极(rx)，触控驱动电极和触控感应电极可分别设置在两层或设置在同一层，即双层架构和单层架桥架构。然而，无论是双层架构还是单层架桥架构，均仅能感测得到该触控动作的位置，对于该触控动作的其它特征(例如，力度)则无法感测得到。
3.一种压感触控屏中，增加一层独立的电容压力传感器，通过侦测电容压力传感器与背光模组之间的电容变化，再结合触控信号，实现压力触控。然而，这种结构一方面会增加产品的整体厚度，且电容压力传感器的设置将大大增加压感触控屏的生产成本。
4.前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供了一种厚度较小、成本较低的压感触控组件及压感触控面板。
6.一种压感触控组件，其中，包括底板、第一电极层、第二电极层、第一线圈层和第二线圈层，所述第一电极层、所述第二电极层、所述第一线圈层和所述第二线圈层均设于底板一侧，所述第一电极层和所述第二电极层间隔绝缘设置，所述第一电极层上形成多个第一触控电极和多个第一悬空部，所述第一悬空部包括基块，所述第一触控电极与所述第一悬空部间隔绝缘设置，所述第二电极层上形成多个第二触控电极和多个第二悬空部，所述第二触控电极与所述第二悬空部间隔绝缘设置，所述第二悬空部包括基部，所述第一线圈层和所述第二线圈层分别设于所述第一电极层和/或所述第二电极层的两侧，所述第一线圈层上形成多个第一线圈部，所述第二线圈层上形成多个第二线圈部，在所述底板上的投影重叠的所述第一线圈部和所述第二线圈部电性连接，且围绕在所述基块和/或所述基部周围，从而形成线圈。
7.进一步地，所述第一线圈层和所述第二线圈层分别设于所述第一电极层的两侧，在所述底板上的投影重叠的所述第一线圈部和所述第二线圈部围绕在所述基块周围。
8.进一步地，所述第一线圈层和所述第二线圈层分别设于所述第二电极层的两侧，在所述底板上的投影重叠的所述第一线圈部和所述第二线圈部围绕在所述基部周围，所述第二悬空部还包括连接部，所述连接部与所述基部间隔绝缘设置，所述第一线圈部和所述第二线圈部通过所述连接部电性连接。
9.进一步地，其特征在于，所述第一电极层设于所述底板上，所述第一电极层上覆盖有所述第一绝缘层、所述第一线圈层设于所述第一绝缘层上，所述第一线圈层上设有第二
绝缘层，所述第二电极层设于所述第二绝缘层上，所述第二电极层上设有第三绝缘层，所述第三绝缘层上设有第二线圈层，所述第二绝缘层和所述第三绝缘层上均开设开孔，所述连接部穿过所述第二绝缘层上的开孔与所述第一线圈部接触，所述第二线圈部穿过所述第三绝缘层上的开孔与所述连接部接触。
10.进一步地，其特征在于，所述第一电极层、所述第二电极层位于所述第一线圈层和所述第二线圈层之间，在所述底板上的投影重叠的所述第一线圈部和所述第二线圈部围绕在所述基块和所述基部周围。
11.进一步地，其特征在于，所述第一悬空部还包括连接块，所述连接块与所述基块间隔绝缘设置，所述第二悬空部还包括连接部，所述连接部与所述基部间隔绝缘设置，所述连接块与所述连接部接触，所述第一线圈部和所述第二线圈部通过所述连接块、所述连接部电性连接，所述基块与所述基部接触；或者，所述基块与所述基部绝缘间隔设置。
12.进一步地，所述第一线圈层设于所述底板上，所述第一线圈层上覆盖有第一绝缘层，所述第一电极层设于所述第一绝缘层上，所述第一电极层上设有第二绝缘层，所述第二电极层设于所述第二绝缘层上，所述第二电极层上设有第三绝缘层，所述第三绝缘层上设有所述第二线圈层，所述第一绝缘层、所述第二绝缘层和所述第三绝缘层上均开设开孔，所述连接块穿过所述第一绝缘层上的开孔与所述第一线圈部接触，所述连接部穿过所述第二绝缘层上的开孔与所述连接块接触，所述第二线圈部穿过所述第三绝缘层上的开孔与所述连接部接触。
13.进一步地，所述线圈位于所述第一悬空部与所述第二悬空部在底板上的投影重叠区域；所述第一触控电极沿第一方向延伸，所述第二触控电极沿第二方向延伸，所述第一方向和所述第二方向相交，所述第一触控电极和所述第一悬空部依次间隔设置，所述第二触控电极和所述第二悬空部依次间隔设置；对应每个所述第二悬空部的位置设有多个所述线圈，对应同一个所述第二悬空部的多个所述线圈通过线圈连接部连接。
14.进一步地，在所述第一方向上相邻的两个线圈的缠绕方向相同，在所述第二方向上相邻的两个线圈的缠绕方向相反；或者，在所述第一方向上相邻的两个线圈的缠绕方向相反，在所述第二方向上相邻的两个线圈的缠绕方向相反；所述线圈的缠绕方向大体垂直于所述第二方向；或者，所述线圈的缠绕方向相对所述第二方向倾斜一定角度。
15.本发明还提供一种压感触控面板，包括阵列基板、彩膜基板和设于所述阵列基板和所述彩膜基板之间的液晶层，所述彩膜基板包括上述压感触控组件。
16.本实施例公开的压感触控组件及压感触控面板中，在电极层周围形成线圈层，并利用原有电极层作为铁芯，从而形成线圈，可实现压感触控，由于无需压力传感器，因此成本较低，且线圈层的厚度较小，可使压感触控组件的厚度较小。
附图说明
17.图1为本发明第一实施例的压感触控组件的平面结构示意图。
18.图2为图1所示压感触控组件的剖面结构原理图。
19.图3为图1所示压感触控组件的剖面结构示意图。
20.图4为图1所示压感触控组件的另一实施例的剖面结构原理图。
21.图5为图1所示压感触控组件的一实施例的线圈结构示意图。
22.图6为图5所示线圈的磁场分布示意图。
23.图7为图1所示压感触控组件的另一实施例的线圈结构示意图。
24.图8为图7所示线圈的磁场分布示意图。
25.图9为图1所示压感触控组件的又一实施例的线圈结构示意图。
26.图10为本发明第二实施例的压感触控组件的剖面原理图。
27.图11为本发明第三实施例的压感触控组件的剖面原理图。
28.图12为图11所示压感触控组件的一实施例剖面结构示意图。
29.图13为图11所示压感触控组件的另一实施例剖面结构示意图。
30.图14为本发明第四实施例的压感触控组件的线圈结构示意图。
具体实施方式
31.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
32.第一实施例
33.图1为本发明第一实施例的压感触控组件的平面结构示意图；图2为图1所示压感触控组件的剖面结构原理图；图3为图1所示压感触控组件的剖面结构示意图。请参阅图1至图3，第一实施例的压感触控组件包括底板11、第一电极层13、第二电极层15、第一线圈层17和第二线圈层19，第一电极层13、第二电极层15、第一线圈层17和第二线圈层19均设于底板11一侧。第一电极层13和第二电极层15间隔绝缘设置，第一电极层13上形成多个第一触控电极132和多个第一悬空部134(即第一触控电极的dummy通道)，第一触控电极132与第一悬空部134间隔绝缘设置，第二电极层15上形成多个第二触控电极152和多个第二悬空部154(即第二触控电极的dummy通道)，第二触控电极152与第二悬空部154间隔绝缘设置，第二悬空部154包括基部1542。第一线圈层17和第二线圈层19分别设于第二电极层15的两侧，第一线圈层17上形成多个第一线圈部172，第二线圈层19上形成多个第二线圈部192，在底板11上的投影重叠的第一线圈部172和第二线圈部192电性连接，且围绕在基部1542周围，从而形成线圈。在此，基部1542作为线圈的铁芯。
34.本实施例中，底板11可为玻璃基板或塑料基板。
35.本实施例中，第一电极层13、第二电极层15、第一线圈层17和第二线圈层19依次叠设于底板11的一侧。具体地，第一电极层13设于底板11上，第一电极层13上覆盖有第一绝缘层21、第一线圈层17设于第一绝缘层21上，第一线圈层17上设有第二绝缘层23，第二电极层15设于第二绝缘层23上，第二电极层15上设有第三绝缘层25，第三绝缘层25上设有第二线圈层19。
36.本实施例中，第一电极层13上的第一触控电极132可为触控驱动电极(tx)，第二电极层15上的第二触控电极152可为触控感应电极(rx)。第一电极层13和第二电极层15可由氧化铟锡(ito)或金属制成，这样，作为铁芯的基部1542为顺磁性元件，可加强线圈磁场。
37.本实施例中，第二悬空部154还包括连接部1544，连接部1544与基部1542间隔绝缘设置，第一线圈部172和第二线圈部192通过连接部1544电性连接。具体地，可先形成整面的第二电极层15，再通过蚀刻等方式在第二电极层15上形成图案，以形成第二触控电极152、基部1542和连接部1544。可以理解，第一电极层13上的第一触控电极132和第一悬空部134
也可通过相同的方式形成。
38.本实施例中，第二绝缘层23和第三绝缘层25上均开设开孔，连接部1544穿过第二绝缘层23上的开孔与第一线圈部172接触，第二线圈部192穿过第三绝缘层25上的开孔与连接部1544接触，从而实现第一线圈部172与第二线圈部192的电性连接。
39.本实施例中，基部1542和连接部1544位于第一悬空部134与第二悬空部154在底板11上的投影重叠区域。也就是说，线圈位于第一悬空部134与第二悬空部154在底板11上的投影重叠区域。这样，线圈对第一触控电极132、第二触控电极152的影响极小，基本不会对原有触控精度造成影响。
40.可以理解，在另一实施例中，请参阅图4，第二悬空部154也可不包括连接部1544，而直接在第二悬空部154上开设通孔，并使第一线圈部172穿过通孔与第二线圈部192接触，或者使第二线圈部192穿过通孔与第一线圈部172接触，同时使第一线圈部172或第二线圈部192与第二触控电极152及第二悬空部154绝缘。进一步地，为了保证第一线圈部172或第二线圈部192与第二触控电极152及第二悬空部154绝缘，可使插入通孔的第一线圈部172或第二线圈部192与第二触控电极152及第二悬空部154之间保持安全距离。
41.本实施例中，第一触控电极132沿横向延伸，第二触控电极152沿纵向延伸，第一触控电极132和第一悬空部134依次间隔设置，第二触控电极152和第二悬空部154依次间隔设置。本实施例中，第一触控电极132的延伸方向垂直于第二触控电极152的延伸方向。可以理解，第一触控电极132的延伸方向也可不垂直于第二触控电极152的延伸方向，而与第二触控电极152的延伸方向以其他角度相交，即第一触控电极132沿第一方向延伸，第二触控电极152沿第二方向延伸，第一方向和第二方向相交，且相交的角度可大于0
°
且小于90
°
。由于压感触控组件为电容式触控组件，电容式触控组件主要为平板电容，发射信号与接收信号通常分别横纵排列，在交叉位置形成平板电容节点，因此，第一方向和第二方向的相交角度优选90
°
。
42.本实施例中，对应每个第二悬空部154的位置设有多个线圈，对应同一个第二悬空部154的多个线圈通过线圈连接部194连接。
43.本实施例中，请参阅图5和图6，线圈的缠绕方向大体垂直于第二方向(线圈在缠绕时为向前缠绕会存在一定的角度，在此仍视为垂直)，且在第一方向上相邻的两个线圈的缠绕方向相同，在第二方向上相邻的两个线圈的缠绕方向相反。
44.请参照阅图7和图8，在另一实施例中，线圈的缠绕方向大体垂直于第二方向，且在第一方向上相邻的两个线圈的缠绕方向相反，在第二方向上相邻的两个线圈的缠绕方向相反。这样，可使基部1542周围的磁场分布较为均匀，且相比图5和图6实施例，图7和图8所示实施例中，由于相邻线圈反绕，磁性相斥，相邻磁性不会被相互吸收影响，故以磁力线分析，当按压时有更多的磁力线发生改变，更易区别不同的压力变化，从而使压力可识别精度变高，从而使压感触控组件的精度更高。可以理解，在第二方向上相邻的两个线圈的缠绕方向也可以相同。
45.请参照图9，在又一实施例中，线圈的缠绕方向相对第二方向倾斜一定角度。此时，在第一方向上相邻的两个线圈的缠绕方向可以相同或相反，在第二方向上相邻的两个线圈的缠绕方向可以相同或相反。总之，线圈缠绕方向的不同通常会带来磁场强度的不同，根据需要设置即可。具体在本实施例中，线圈的缠绕方向相对第二方向倾斜约60
°
。可以理解，线
圈也可以其他角度缠绕基部1542，其缠绕方向不做限制。
46.可以理解，压感触控组件可作为单独的触控组件，也可设于显示面板上形成触控显示面板。
47.利用本实施例的压感触控组件进行触控时，当手指触控时同时按压导致压感触控组件轻微变型，由于挤压导致线圈截面及直径产生变化，从而导致平板线圈磁通变化，进一步地产生对应感应电动势使线圈中电流发生对应变化，不同的压力又使线圈电流的变化不同，从而通过侦测各通道电流的变化值确认实际压力的大小及对应第一悬空部、第二悬空部的位置，结合触控信号便可准确判定触控区域及压力。
48.本实施例的压感触控组件中，在电极层周围形成线圈层，并利用原有电极层作为铁芯，从而形成线圈，可实现压感触控，由于无需压力传感器，因此成本较低，且线圈层的厚度较小，可使压感触控组件的厚度较小。
49.第二实施例
50.图10示出了本发明第二实施例的压感触控组件的剖面结构原理图。请参图10，本实施例的压感触控组件的结构和第一实施例的压感触控组件的结构相似，不同之处在于，在本实施例中，第一悬空部134包括基块1342，第一线圈层17和第二线圈层19分别设于第一电极层13的两侧，在底板11上的投影重叠的第一线圈部172和第二线圈部192电性连接，且围绕在基块1342周围。
51.本实施例中，第一悬空部134还包括连接块1344，连接块1344与基块1342间隔绝缘设置，第一线圈部172和第二线圈部192通过连接块1344电性连接。
52.可以理解，在另一实施例中，第一悬空部134也可不包括连接块1344，而直接在第一悬空部134上开设通孔，并使第一线圈部172穿过通孔与第二线圈部192接触，或者使第二线圈部192穿过通孔与第一线圈部172接触，同时使第一线圈部172或第二线圈部192与第一触控电极132及第一悬空部134绝缘。
53.本实施例中，对应每个第一悬空部134的位置设有多个线圈，对应同一个第一悬空部134的多个线圈通过线圈连接部连接。
54.本实施例的压感触控组件的其他结构和第一实施例相似，在此不再赘述。
55.第三实施例
56.图11为本发明第三实施例的压感触控组件的剖面原理图；图12为图11所示压感触控组件的一实施例剖面结构示意图。请参图11和图12，本实施例的压感触控组件的结构和第一实施例的压感触控组件的结构相似，不同之处在于，在本实施例中，第一悬空部134包括基块1342，第一线圈层17和第二线圈层19分别设于第一电极层13、第二电极层15的两侧，也就是说，第一电极层13、第二电极层15位于第一线圈层17和第二线圈层19之间，在底板11上的投影重叠的第一线圈部172和第二线圈部192电性连接，且围绕在基块1342和基部1542周围。
57.本实施例的压感触控组件中，由于增加了铁芯的厚度，因此可增加线圈的磁通量，可增加磁场的强度，从而提高压感触控组件的精度。
58.本实施例中，第一悬空部134还包括连接块1344，连接块1344与基块1342间隔绝缘设置，连接块1344与连接部1544接触，第一线圈部172和第二线圈部192通过连接块1344、连接部1544电性连接。
59.可以理解，在另一实施例中，第一悬空部134也可不包括连接块1344，第二悬空部154也可不包括连接部1544，而直接在第一悬空部134、第二悬空部154上开设通孔，并使第一线圈部172穿过通孔与第二线圈部192接触，或者使第二线圈部192穿过通孔与第一线圈部172接触，同时使第一线圈部172或第二线圈部192与第一触控电极132、第一悬空部134、第二触控电极152及第二悬空部154绝缘。
60.本实施例中，基块1342与基部1542接触，从而形成一个整体的铁芯。在另一实施例中，请参阅图13，基块1342与基部1542间隔设置。
61.本实施例中，第一线圈层17、第一电极层13、第二电极层15和第二线圈层19依次叠设于底板11的一侧。具体地，第一线圈层17设于底板11上，第一线圈层17上覆盖有第一绝缘层21、第一电极层13设于第一绝缘层21上，第一电极层13上设有第二绝缘层23，第二电极层15设于第二绝缘层23上，第二电极层15上设有第三绝缘层25，第三绝缘层25上设有第二线圈层19。
62.本实施例中，第一绝缘层21、第二绝缘层23和第三绝缘层25上均开设开孔，连接块1344穿过第一绝缘层21上的开孔与第一线圈部172接触，连接部1544穿过第二绝缘层23上的开孔与连接块1344接触，第二线圈部192穿过第三绝缘层25上的开孔与连接部1544接触，从而实现第一线圈部172与第二线圈部192的电性连接。
63.本实施例的压感触控组件的其他结构和第一实施例相似，在此不再赘述。
64.第四实施例
65.本发明第四实施例的压感触控组件包括第一区域和第二区域，第一区域和第二区域对应的线圈的磁场强度不同。这样，可以使压感触控组件的不同具备不同的触控精度，实现局部高精度、局部低精度的压力反馈触控。这种设计适应部分区域要求触控精度比较的情形之下，例如在工控车床的高精细加工中，刀头前进后退的压力微调需要高精度无级运动手动切割，而悬停或启动按钮区则无需高精度压力感应。
66.本实施例中，可在第一区域采用图5所示的线圈缠绕方式，在第二区域采用图7所示的线圈缠绕方式，这样第一区域的磁场强度小于第二区域的磁场强度。可以理解，在其他实施例中，也可采用其他方式使不同区域的线圈的磁场强度不同。例如，请参照图14，在另一实施例中，将第一区域的线圈的匝数设置得较少，将第二区域的线圈的匝数设置的较多，同样可实现不同区域的线圈的磁场强度不同。
67.第五实施例
68.本发明第五实施例的压感触控组件包括底板、电极层、第一线圈层和第二线圈层，电极层、第一线圈层和第二线圈层均设于底板一侧。电极层上形成多个第一触控电极、多个第二触控电极和悬空部(即dummy通道)，悬空部包括基部，第一触控电极和第二触控电极间隔绝缘设置，第一线圈层和第二线圈层分别设于电极层的两侧，第一线圈层上形成多个第一线圈部，第二线圈层上形成多个第二线圈部，在底板上的投影重叠的第一线圈部和第二线圈部电性连接，且围绕在基部周围，从而形成线圈。在此，基部作为线圈的铁芯。具体地，第一触控电极可为触控驱动电极(tx)，第二触控电极可为触控感应电极(rx)。
69.与第一实施例至第四实施例不同，在本实施例中，第一触控电极和第二触控电极设置在同一层。
70.本实施例的压感触控组件的其他结构和第一实施例至第四实施例相似，在此不再
赘述。
71.第六实施例
72.本发明的第六实施例还提供一种压感触控面板，包括阵列基板、彩膜基板和设于阵列基板和彩膜基板之间的液晶层，彩膜基板包括上述任意一种压感触控组件。
73.本实施例中，底板11上还设有色阻层，色阻层可设于底板11的与压感触控组件相对的一侧。
74.本实施例中，压感触控面板还包括偏振片，其中一个偏振片30设于压杆触控组件的最远离底板11的一侧。
75.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。