触压式三维信号输入装置及多功能触控面板的制作方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种输入装置，尤其涉及一种触压式三维信号输入装置及多功能触控面板。
【【背景技术】】
[0002]触摸屏技术在近些年得到了飞速的发展，受电子产品轻、清、薄、窄、touch理念的影响和指引，触摸屏技术在产品厚度，功能等方面都有了显著的改善和进步，目前电阻式和电容式触摸屏可以通过触控感测来决定一个X-Y平面的坐标位置，因此将此类触摸屏与显示面板搭配即可产生程序控制，可是现如今电阻式和电容式触摸屏技术依旧存在较多不能满足使用者需求的缺点，比如只能感测出信号的平面位置，该单一的信号输入已经无法满足人们的需求，比如在玩手游的时候，如果系统只是感测触摸位置，则无法扩展信号输入，降低游戏的娱乐感。
[0003]为了提高并加强触摸屏的用户体验度，怎样使得操作者的一次触压动作可以得到更多方面的信号输入，是触摸屏领域技术人员关注的问题，也是行业的发展趋势所在，目前已有的可具有压力检测和平面位置检测的触摸屏，通常是分别制作压力检测装置和平面位置检测装置，再组装到一起，此种触摸屏制造工艺比较复杂，需要分别布设压力感测电极和触摸感测电极，空间的利用、制程的简化等方面都还需要较大的技术提升。
【【实用新型内容】】
[0004]为克服现有技术触摸屏技术中需要分别布设压力感测电极和触摸感测电极才能达到三维信号输入的问题，本实用新型提供一种能利用同一元件实现按压力量和触摸位置双重检测的触压式三维信号输入装置及多功能触控面板。
[0005]本实用新型解决技术问题的方案是提供一种触压式三维信号输入装置，该触压式三维信号输入装置包括一基板；多个信号感测单元，信号感测单元呈阵列方式排布于基板上，用于同步侦测一触压信号的平面位置和该触压信号的力度大小；多条输入导线和多条输出导线，且输入导线和输出导线分别电性连接所述任一信号感测单元和一信号处理单
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[0006]优选地，所述信号感测单元的大小为25mm2至225_ 2。
[0007]优选地，所述的信号感测单元的形状为放射状、锯齿状或花型。
[0008]优选地，所述信号感测单元是由一导线弯曲而成，该导线的线宽范围为3?500umo
[0009]优选地，所述信号感测单元包括一信号发射电极和一信号接收电极。
[0010]优选地，所述信号发射电极与该信号接收电极位于该基板之同一表面。
[0011]优选地，所述信号感测单元的形状为两三角形组合状或梳状交叉设置。
[0012]优选地，所述信号发射电极与该信号接收电极之间具有一间距，该间距为5?20umo
[0013]优选地，所述信号发射电极与该信号接收电极分别位于该基板之相对的两表面上。
[0014]优选地，所述信号发射电极与该信号接收电极各自的大小均为25_2至225_2。
[0015]优选地，所述信号发射电极与该信号接收电极在垂直方向上的投影相互重叠。
[0016]优选地，所述基板为具有弹性的软质基板，该基板厚度为50?400um。
[0017]优选地，所述信号处理单元包括一触点位置检测电路和触点力度检测电路。
[0018]优选地，所述基板为保护盖板，信号感测单元位于其远离触摸的表面上。
[0019]优选地，所述触压式三维信号输入装置还包括一盖板，该信号感测单元位于盖板与基板之间或基板远离盖板的表面上。
[0020]一种多功能触控面板，包括一保护外盖；一生物特征识别系统以及一触压式三维信号输入装置；其中该生物特征识别系统设置于保护外盖和触压式三维信号输入装置之间。
[0021]优选地，所述生物特征识别系统包括一指纹识别电极层，该指纹识别电极层包括多条纵横交错的感应电极线，其中该感应电极线的线宽为0.1 μ m-100 μ m，线距为30 μ m-200 μ mD
[0022]优选地，所述指纹识别电极层是直接设置于保护外盖上，而该触压式三维信号输入装置是通过一光学胶与该指纹识别电极层相贴合。
[0023]优选地，所述生物特征识别系统还包括一第一透光板材，该第一透光板材为一聚酰亚胺薄膜层，该指纹识别电极层直接形成在该聚酰亚胺薄膜层上。
[0024]优选地，所述第一透光板材通过一光学胶与该保护外盖相贴合，而该触压式三维信号输入装置通过另一光学胶与该指纹识别电极层相贴合。
[0025]与现有技术相比，本实用新型的触压式三维信号输入装置通过在一基板上形成多个信号感测单元且各信号感测单元分别连接一输入导线和一输出导线至信号处理单元，通过信号处理单元对接收到的信号进行处理和判断，可以同时感测三维度信号(触摸位置和压力大小)，实现了触控感测和压力感测的合二为一，不仅节省材料，而且扩展产品功能，提高用户体验度。
[0026]上述信号感测单元感测三维信号的方式，根据其感测原理也可以分为电阻式和电容式。其中电阻式触控感测方式，是通过信号感测单元内部的形状改变引起相应的阻值变化，从而根据阻值变化产生的位置和变化量的大小来判断触摸点位置和触摸力量大小；而电容式触控感测方式，是通过检测形变引起的信号感测单元内部两对应电极之间的电容值变化来感测位置和压力，都是利用同一感测单元既进行位置检测(平面二维)又进行力量检测(第三维度)的计算，实现三维度的同时检测。电阻式和电容式触控感测都可以采用弹性基板和非弹性基板，两种不同的形变方式对应不同的系统检测方法和计算规则。
[0027]本实用新型还在上述基础上，增加一种生物识别结构，可以在较大程度上提高用户体验度，而不会对二者的信号传递产生干扰。
【【附图说明】】
[0028]图1是本实用新型触压式三维信号输入装置第一实施例的平面结构示意图。
[0029]图2是本实用新型触压式三维信号输入装置第一实施例的截面结构示意图。
[0030]图3是本实用新型触压式三维信号输入装置第一实施例的截面结构形变后示意图。
[0031]图4是本实用新型触压式三维信号输入装置触摸点检测的坐标示意图。
[0032]图5是本实用新型触压式三维信号输入装置第二实施例信号感测单元的正视示意图。
[0033]图6是本实用新型触压式三维信号输入装置第二实施例的截面示意图。
[0034]图7是本实用新型触压式三维信号输入装置第二实施例的截面形变后示意图。
[0035]图8是本实用新型触压式三维信号输入装置第二实施例的检测电路的结构示意图。
[0036]图9是本实用新型触压式三维信号输入装置第三实施例信号感测单元的平面结构示意图。
[0037]图10是本实用新型触压式三维信号输入装置第四实施例信号感测单元的平面结构示意图。
[0038]图11是本实用新型触压式三维信号输入装置第五实施例的爆炸结构示意图。
[0039]图12是本实用新型触压式三维信号输入装置第五实施例信号感测单元的平面结构示意图。
[0040]图13是本实用新型触压式三维信号输入装置第五实施例感测电极的截面结构示意图。
[0041]图14是本实用新型触压式三维信号输入装置第五实施例的截面形变后的结构示意图。
[0042]图15是本实用新型触压式三维信号输入装置第六实施例信号感测单元的平面结构示意图。
[0043]图16是本实用新型触压式三维信号输入装置第七实施例的爆炸结构示意图。
[0044]图17是本实用新型触压式三维信号输入装置第七实施例的截面结构示意图。
[0045]图18是本实用新型触压式三维信号输入装置第七实施例的截面形变后的结构示意图。
[0046]图19是本实用新型第八实施例指纹识别触摸屏的层状结