[发明专利]一种具有力传感器的触控装置

说明书

本发明提供了一种具有力传感器的触控装置，包括透明上基板和透明下基板，所述透明上基板与所述透明下基板之间存在空隙，在所述空隙中设有感应线和驱动线，还设有一个或多个压力传感器并容纳有透明流体，本发明通过新的触控结构设计和布线方法，实现位置触控和力传感功能。透明流体可减小反射，增强透射，为用户提供独有的质感体验，有利于感应层迅速恢复原状，实现快速重复输入，减小有关部件在使用中的损耗。本发明有效减小装置所占空间，感应层还可以将带有力传感功能部件设置在电子装置的正上方，避免了力传感装置设于电子装置底部时在力输入进程中需要位于力传感装置上方的其他部件形变来将压力传递到力传感装置的缺点。

技术领域

本发明涉及一种触控装置，具体来说，本发明涉及一种具有力传感功能的触控装置。

背景技术

为了实现3D触控，透过传统触控装置中的感应阵列和驱动阵列感测接近物件，例如感测用户手指或触控笔在平面上的位置，并通过力传感器感测垂直于面板的方向的压力，从而实现3D触控感测。这不仅能感应用户输入的位置，还能感应力度，为输入的多样性提供多一个维度。

现有许多具有力感应功能的触控屏或笔记本电脑上的触控板，都设有力传感器来感测触控的输入命令的力度。这些力传感器通常设于装置的底部或外围。用户通过用手指按压进行输入，传感器会感测装置的变形或应力的改变，从而测量出力度大小。这些力度信息可用于不同方面，例如提升用户的输入体验，在同一介面位置如果以不同的力度输入可得出不同的反馈等。

一般力传感器包括不同类型，比如电容式、电感式、电阻式、磁性、光学、声波等形式的力传感器。现有具有力传感器的设计大多占用较多空间，而且在测量力的过程中需要靠固态部件的形变来实现，这可能会使有关部件在频密或用力的使用中永久变形，甚至损坏。一些现有技术中，比如当力传感器安装于接近装置的底部或中间部分，要使力传递到力传感器需要装置前部分产生形变，而这些装置前部分的部件往往不适合受弯曲挤压，所以长期的触控使用会给部件带来不良影响甚至损耗。因此，需要发明一种在输入后使变形快速恢复，同时体积更小，且具高透光度的3D感应结构。

发明内容

本发明涉及一种触控用的感应层，所述感应层包括透明上基板和透明下基板，所述透明上基板与所述透明下基板之间存在空隙，在所述空隙中设有多条感应线和多条驱动线，在所述空隙中还设有一个或多个力传感器，所述空隙密封，容纳有透明流体，所述力传感器为压力传感器，所述感应层设置为受外力时透明流体压力上升，所述力传感器受压产生信号。

根据本发明的一方面，所述透明上基板与透明下基板之间设有密封件，所述透明上基板、所述透明下基板及所述密封件形成的密闭空间容纳所述透明流体。

根据本发明的一方面，所述感应层设置成在所述透明上基板受压下，所述透明上基板的受压区域向下凹陷，所述透明上基板的受压区域与所述透明下基板的距离随而减小；当压力抽回/消除时，所述透明上基板的受压区域与所述透明下基板之间的距离恢复原值。

根据本发明的一方面，所述感应层还包括多个间隔件，所述间隔件的上部分与所述透明上基板的下表面连接，而所述间隔件的下部分与所述透明下基板的上表面连接，并在受外来压力的情况下，所述间隔件同时沿垂直方向压缩，直到所述透明上基板的受压区域与所述透明下基板之间的距离因外来压力下减至最小；随后当外来压力抽回/消除时，所述透明流体和所述间隔件的反抗力大于外来力，所述间隔件会恢复原来位置和状态，使得所述透明上基板的受压区域与所述透明下基板之间的距离恢复原值。

根据本发明的一方面，所述间隔件设置于力传感器的上方，其下部与力传感器连接，上部与透明上基板的内表面连接。

根据本发明的一方面，所述间隔件包括第一间隔件和第二间隔件，第一间隔件在纵向方向上，不与力传感器、驱动线和感应线重叠，第二间隔件设置于力传感器的上方。

根据本发明的一方面，所述感应层设置为：若所述力传感器因受压产生的信号超过预设阈值，则视为有效力输入，有效力输入的强度与所述力传感器的信号相关联。