一种三维触控装置的制造方法_2

文档序号:9548724阅读:来源:国知局
以为柔性基材,如PEEK(polyetheretherketone,聚醚醚酮),PI (Polyimide,聚酰亚胺), PET(polyethylene terephthalate,聚对苯二甲酸乙二醇酯),PC(聚碳酸酯聚碳酸酯), PES (聚丁二酸乙二醇酯,PMMA(聚甲基丙稀酸甲酯,polymethylmethacrylate)及其任意两 者或多者的复合物等材料。基板11根据其后续应用大概可分为触控区113和走线区111。 其中触控区113主要用以形成感应电极图形,且对应触摸屏的可视窗口,而走线区111主 要用以形成感应电极连接线,且对应触摸屏的非可视窗口,即在其相应位置的上下会有遮 光层用以遮避线路,需要注意的是,在此基板上并不一定有可视的界限用以区隔触控区113 与走线区111。
[0042] 在本实施例中,压力感测电极135与第一方向触摸感测电极133、第二方向触摸感 测电极131均位于基板11的触控区113,且彼此之间电性绝缘。线路层14设置于基板11 的走线区111,在本实施例中,线路层14包括多条压力感测电极连接线138,还包括多条触 摸感测电极连接线137,各压力感测电极135相对的两端分别连接一压力感测电极连接线 138,各第一方向触摸感测电极133、第二方向触摸感测电极131的一端分别连接一触摸感 测电极连接线137。压力感测电极连接线138和触摸感测电极连接线137连通FPC (Flexible Printed Circuit board,柔性印刷电路板)17和检测芯片19,用以将一压力信号和一位置 信号传递至所述检测芯片。压力感测电极连接线138和/或触摸感测电极连接线137的材 质可以为金、银、铜、铁、铝、钼等金属或其合金。
[0043] 当外界压力按压时,本发明一种三维触控装置1可通过第一方向触摸感测电极 133和第二方向触摸感测电极131来检测触摸点的位置,并同时通过压力感测电极135来 检测压力大小。或者,三维触控装置1也可分时序进行触摸点位置和触摸压力大小的检测。 因压力感测电极135是位于电极层13的边缘,且与第一方向触摸感测电极133、第二方向触 摸感测电极131电性绝缘,压力信号的检测对触摸点位置信号的检测影响较小,三维信号 的检测可以更灵敏且更快速。
[0044] 在制程中,电极层13可采用压印、丝印、蚀刻、涂布等工艺成型在基板11上。压 力感测电极135可以与第一方向触摸感测电极133、第二方向触摸感测电极131位于基板 11的同一表面,且以同一材料在同一制程中形成,即具体说来第一方向触摸感测电极133 可以包括多个串联在一起的第一方向触摸感测电极单元1331,第二方向触摸感测电极131 包括多个串联在一起的第二方向触摸感测电极单元1311,各第一方向触摸感测电极单元 1331和第二方向触摸感测电极单元1311及压力感测电极135可以为菱形形状,且在制程 中,它们较佳是以同一材料在同一制程中形成菱形电极阵列,而仅取位于最靠近边缘的菱 形电极作为压力感测电极135,即压力感测电极135位于电极层13的边缘,例如四周边,较 佳为各对角点位置,与对应的第一方向触摸感测电极单元1331和第二方向触摸感测电极 单元1311共同构成触控区113的电极层13的图案。
[0045] 压力感测电极135设置在电极层13的边缘,当外界压力触压时,装置整体的形状 改变可以同时触发多个压力感测电极135,根据系统预设的计算公式,结合多个被触发的压 力感测电极135感测到的压力值,即可计算出触压力量的大小。压力感测电极135位于电 极层13边缘,即位于用以感测平面位置的第一方向触摸感测电极133和第二方向触摸感测 电极131的外侧,尤其是位于四个对角点的位置,对第一方向触摸感测电极133和第二方向 触摸感测电极131感测触摸位置的效果影响较小,不会造成信号的较大干扰,而且可以防 止触控区域出现暗区(不能感测触控位置的区域),如果将压力感测电极135分布在中间, 则分布压力感测电极135的区域无法与设置于其四周的第一方向触摸感测电极单元1331 或第二方向触摸感测电极单元1311形成耦合电容而造成这些区域无法识别触控位置,形 成暗区。压力感测电极135与第一方向触摸感测电极单元1331和第二方向触摸感测电极 单元1311的互补设置使得压力感测电极135和用以感测平面位置的第一方向触摸感测电 极133、第二方向触摸感测电极131可以于制程中以同种材料同步制作而成,节省材料,减 少了制程,可以较大程度上提高加工效率。
[0046] 各第一方向触摸感测电极133、第二方向触摸感测电极131及压力感测电极135的 材料可以为ITO (氧化铟锡),还可以为纳米银线,纳米铜线,石墨烯,聚苯胺,PEDOT (聚噻吩 的衍生物聚乙撑二氧噻吩),PSS(聚苯乙烯磺酸钠)透明导电高分子材料,碳纳米管,石墨 烯、金属网格等。上述制程仅用以举例说明本发明的制程优势,本领域技术人员可以明确知 道的是实际制程并不以此为限。压力感测电极135、第一方向触摸感测电极单元1331、第二 方向触摸感测电极单元1311的形状并不限定为菱形,且压力感测电极135与第一方向触摸 感测电极单元1331或第二方向触摸感测电极单元1311的形状也并不限定相同。
[0047] 请参阅图3,本发明第二实施例所述电极层23中各第一方向触摸感测电极单元 2331和第二方向触摸感测单元2311为菱形形状,而各压力感测电极335是由一导线迂回 弯折成放射状,压力感测电极235位于电极层23的边缘,较佳各对角点处。放射状设置的 压力感测电极235在受到外界压力时较易产生形状的改变,利于后续系统检测作用力的大 小。
[0048] 请参阅图4,本发明第三实施例所述电极层33中各第一方向触摸感测电极单元 3331、第二方向触摸感测单元3311和压力感测电极335均为花瓣状,压力感测电极335位 于电极层33的边缘,较佳为各对角点处。
[0049] 请参阅图5,本发明第四实施例所述电极层43包括多条并列均匀设置的第一方向 触摸感测电极433、多条并列均匀设置的第二方向触摸感测电极431和多个压力感测电极 435。与第一实施例不同的是,本实施例中,压力感测电极135、第一方向触摸感测电极133 和第二方向触摸感测电极131设置于基板11的触控区113,而多个压力感测电极435是设 置于基板11的走线区111。当外界压力按压时,本发明一种三维触控装置4通过位于触控 区113的第一方向触摸感测电极433和第二方向触摸感测电极431来检测触摸点的位置, 并通过压力感测电极435来检测压力大小。在本实施例中,压力感测电极435的形状可以 为菱形、放射状、花瓣状或其他任意形状。且因压力感测电极435是位于基板11的走线区 111,后续会被一遮光层遮避而不显现于触摸屏的可视窗口,因而不限于以透明材料制作, 且其在制作过程中,较佳还可以与第一方向触摸感测电极433、第二方向触摸感测电极431 以同种材料同步制作而成,或与压力感测电极连接线438、触摸感测电极连接线437以同种 材料同步制作而成。
[0050] 请参阅图6,本发明第五实施例所述电极层53中,电极层53包括多条第一方向触 摸感测电极533、第二方向触摸感测电极531和多个压力感测电极535,其中压力感测电极 535、第一方向触摸感测电极533和第二方向触摸感测电极531均设置在基板11的触控区 113。在本实施例中,第一方向触摸感测电极533包括多个串联在一起的第一方向触摸感测 电极单元5331,第二方向触摸感测电极531包括多个串联在一起的第二方向触摸感测电极 单元5311,压力感测电极535同样可以与第一方向触摸感测电极533、第二方向触摸感测电 极531以同一材料在同一制程中形成,制程简单。此实施例中,至少一条第一方向触摸感测 电极533电性连接于一压力感测电极535,即至少一条第一方向触摸感测电极单元5331串 列进一步与一压力感测电极535串接在一起。各压力感测电极535通过两条独立的压力感 测电极连接线538连接到FPC57,构成回路。而与一压力感测电极535电性连接的第一方向 触摸感测电极533不单独连接FPC57,而是通过与之串接在一起的压力感测电极535的任意 一条压力感测电极连接线538连接到FPC57,并通过FPC将信号传递至检测芯片。各第二方 向触摸感测电极531和其他未与压力感测电极535连接的第一方向触摸感测电极533则分 别通过一触摸感测电极连接线537连接到FPC57。即在设计上,至少一个压力感测电极535 会做为至少一条第一方向触摸感测电极537的一部分参与触摸位置的检测。这样的设计不 仅可以节省空间,避免单独留出区域来布设压
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