三維輸入模塊的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及壓感觸控領(lǐng)域，尤其涉及一種三維輸入模塊。
【【背景技術(shù)】】
[0002]隨著科技的發(fā)展，觸控總成(touch Screen assembly)已廣泛應(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、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。
[0003]現(xiàn)有的電子設(shè)備大都采用電容式觸控總成，電容式觸控總成是利用人體的電流感應(yīng)進(jìn)行工作的。以觸控面所在表面建立二維坐標(biāo)系(X，Y)，一般的電容式觸控總成在該平面內(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應(yīng)的觸控表面上時，由于人體電場，手指改變了觸控點(diǎn)處的電信號。電子設(shè)備內(nèi)部通過對觸控點(diǎn)處電信號改變的精確計(jì)算，得出觸摸點(diǎn)在X方向以及Y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。
[0004]為了進(jìn)一步豐富觸控總成的功能，目前已有部分觸控總成會加裝獨(dú)立的壓力傳感器，所述壓力傳感器包括多個壓感單元，位于觸控點(diǎn)處的壓感單元感應(yīng)來自垂直于觸控面(相當(dāng)于Z軸方向)的按壓力會產(chǎn)生一定的形變從而引起壓感單元之電信號發(fā)生變化，對該電性號的偵測可以確定壓感單元所受到的壓力。通過壓力值的偵測可設(shè)計(jì)出匹配于不同壓力值下的設(shè)備功能，譬如不同力度下同一觸控點(diǎn)可匹配多種功能。即我們可以從觸控點(diǎn)(X, Y)和壓力(Z)所界定的三維角度去豐富設(shè)計(jì)。
[0005]然而，在對電子設(shè)備要求越來越高的今天，現(xiàn)有的帶壓力傳感器的電子設(shè)備多使用單層壓力感測單元因而存在壓力偵測精度較差問題，特別是抗環(huán)境干擾能力差(即存在壓感訊號微弱及環(huán)境噪聲過大問題)，尤其是在溫度的改變下，壓力傳感器所產(chǎn)生的溫度效應(yīng)訊號導(dǎo)致壓力偵測精度降低；也因此，通過發(fā)展補(bǔ)強(qiáng)壓感訊號及消除環(huán)境噪聲(即特別針對溫度補(bǔ)償?shù)仍肼?的解決方案，是業(yè)界所需要的。
【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0006]為克服目前帶壓力傳感器的電子設(shè)備所存在的偵測精度低的問題，本實(shí)用新型提供一種偵測精度較高的三維輸入模塊。
[0007]本實(shí)用新型提供了一種解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案:一種三維輸入模塊，包括一第一觸控電極層與一第二觸控電極層，所述第一觸控電極層上設(shè)置有多條第一方向觸控電極，所述第二觸控電極層上設(shè)置有多條第二方向觸控電極，所述三維輸入模塊進(jìn)一步包括一柔性的復(fù)合壓感層，所述復(fù)合壓感層包括一柔性基材層，所述柔性基材層相對兩側(cè)分別設(shè)置有一第一壓感層與一第二壓感層，所述第一壓感層和所述第二壓感層上分別設(shè)置有至少一第一壓感單元與至少一第二壓感單元。
[0008]優(yōu)選地，所述三維輸入模塊進(jìn)一步包括一內(nèi)置有運(yùn)算電路的三維信號處理電路，所述第一壓感單元與對應(yīng)的所述第二壓感單元電性連接于所述三維信號處理電路，所述第一壓感單元與對應(yīng)的所述第二壓感單元分別產(chǎn)生的熱燥訊號相同成線性關(guān)系，通過所述三維信號處理電路內(nèi)設(shè)置運(yùn)算電路將兩者的熱燥訊號進(jìn)行相互抵消以消除壓力信號誤差。
[0009]優(yōu)選地，所述運(yùn)算電路為加減法運(yùn)算電路，比例運(yùn)算電路及微積分運(yùn)算電路中的一種或多種的組合。
[0010]優(yōu)選地，所述第一壓感層為采用正溫度系數(shù)的壓感材料制成的正溫度系數(shù)壓感層，所述第二壓感層為采用負(fù)溫度系數(shù)的壓感材料制成的負(fù)溫度系數(shù)壓感層。
[0011]優(yōu)選地，所述所述正溫度系數(shù)壓感層之正溫度系數(shù)絕對值與負(fù)溫度系數(shù)壓感層之負(fù)溫度系數(shù)絕對值相等時，內(nèi)置于所述三維信號處理電路中的運(yùn)算電路為求和運(yùn)算電路，所述第一壓感電極層和所述第二壓感電極層電性連接至所述求和運(yùn)算電路。
[0012]優(yōu)選地，作為所述第一壓感單元之溫度補(bǔ)償對象的所述第二壓感形狀位置及尺寸對應(yīng)。
[0013]優(yōu)選地，所述第一壓感單元和/或所述第二壓感單元形狀為矩形，多邊形，圓形，梯形，折線狀，回旋狀，不規(guī)則形狀中的一種或多種。
[0014]優(yōu)選地，第一壓感單元和/或第二壓感單元尺寸小于等于1平方厘米。
[0015]優(yōu)選地，所述三維輸入模塊進(jìn)一步包括至少一隔熱層，所述至少一隔熱層設(shè)置在所述復(fù)合壓感層的一側(cè)。
[0016]優(yōu)選地，所述第一觸控電極層與所述第二觸控電極層設(shè)置在復(fù)合壓感層的同側(cè)，或分別設(shè)置在其異側(cè)。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所提供的三維輸入模塊成具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0018]本實(shí)用新型三維輸入模塊不僅能夠偵測觸控點(diǎn)位置，而且能夠偵測到觸控點(diǎn)的壓力值，該三維輸入模塊設(shè)置有一復(fù)合壓感層，其可以用于檢測觸控點(diǎn)處的按壓力值。所述復(fù)合壓感層至少包括一柔性基材層，所述柔性基材層采用柔性材質(zhì)制作，其能夠靈敏感應(yīng)于觸控點(diǎn)所產(chǎn)生的壓力而發(fā)生形變，在一定程度上提升了三維輸入模塊的壓力偵測精度。
[0019]在所述柔性基材層的兩側(cè)設(shè)置有第一壓感層和第二壓感層，分別位于第一壓感層和第二壓感層上的第一壓感單元和第二壓感單元尺寸位置一一對應(yīng)，在第一壓感單元和第二壓感單元互為溫度補(bǔ)償?shù)膮⒖紝ο髸r，由于其尺寸位置的對應(yīng)，其各自所受的如溫度以及其他干擾所帶來的噪聲訊號一致，經(jīng)過運(yùn)算電路等處理后可以較好的消除壓力信號偵測過程中所產(chǎn)生的其他噪聲訊號。提升壓力偵測精度；尤其是在第一壓感層為采用正溫度系數(shù)的壓感材料制成所述第二壓感層為采用負(fù)溫度系數(shù)的壓感材料制成時，其即可達(dá)到溫度補(bǔ)償又可以達(dá)到壓力信號疊加的效果。整體具有設(shè)計(jì)靈活，結(jié)構(gòu)合理等優(yōu)點(diǎn)。
【【附圖說明】】
[0020]圖1是本實(shí)用新型第一實(shí)施例三維輸入模塊的層狀結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2A是本實(shí)用新型第一實(shí)施例三維輸入模塊之第一觸控電極層的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2B是本實(shí)用新型第一實(shí)施例三維輸入模塊之第一觸控電極層與第二觸控電極層的置加效果不意圖。
[0023]圖3A是本實(shí)用新型第一實(shí)施例三維輸入模塊之第一壓感層的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3B是本實(shí)用新型第一實(shí)施例三維輸入模塊之復(fù)合壓感層在圖3A中IV -1V處的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖4是本實(shí)用新型第一實(shí)施例三維輸入模塊之復(fù)合壓感層的變形結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖5是本實(shí)用新型第二實(shí)施例三維輸入模塊的層狀結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖6A-6B本實(shí)用新型第三實(shí)施例三維輸入模塊中壓感單元的變形實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0028]為了使本實(shí)用新型的目的，技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施實(shí)例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0029]請參閱圖1，本實(shí)用新型第一實(shí)施例三維輸入模塊10從上至下(本實(shí)用新型中，上下左右、頂部、底部等位置詞僅用于限定指定視圖上的相對位置，而非絕對位置)依次包括一上基板11、一貼合層12，一第一觸控電極層131，一第一絕緣層14，一復(fù)合壓感層10s，一第二絕緣層14’，一第二觸控電極層132以及一三維信號處理電路18。
[0030]第一絕緣層14與第二絕緣層14’分別作為第一觸控電極層131與第二觸控電極層132的承載層，并在觸控電極層13 (包括第一觸控電極層131與第二觸控電極層132)與復(fù)合壓感層10s之間起絕緣作用。其中，第一觸控電極層131與第二觸控電極層