CN106354342A - 触控感测装置 - Google Patents

Abstract

一种触控感测装置，包括：触控基板及多个第一应变计。每一第一应变计实质上沿第一方向延伸配置在触控基板中，每一第一应变计包括有串接的多个敏感栅，且每一第一应变计中的敏感栅的应变感测方向皆实质上平行于第一方向，其中，每一第一应变计中的头、尾二个敏感栅的阻值皆小于第一应变计中的其余每一敏感栅的阻值。

Description

触控感测装置

技术领域

本发明涉及一种触控面板技术中，感应电极的结构的设计，特别是一种触控感测装置。

背景技术

目前市面上大多数触控面板只具备触控位置检测，而随着电子产品的功能多样化，越来越多的使用场景需要检测触控点处的受力大小，以完成更多的产品功能，提高使用者的体验度。由于现有的触控面板大多并不具备压力检测功能，且在现有的触控面板结构的基础上增加压力检测功能需要另外增设至少一层压力检测层，这将使触控面板的厚度明显增大，且材料成本也会提高，因此，不利于具有压力感测功能的触控面板的推广。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种触控感测装置，以改善上述的缺憾。

为了实现上述目的，本发明提供了一种触控感测装置，包括：触控基板及多个第一应变计。每一第一应变计实质上沿第一方向延伸配置在触控基板中，每一第一应变计包括有串接的多个敏感栅，且每一第一应变计中的敏感栅的应变感测方向皆实质上平行于第一方向，其中，每一第一应变计中的头、尾二个敏感栅的阻值皆小于第一应变计中的其余每一敏感栅的阻值。

为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种触控感测装置，包括：触控基板及多个第一应变计。每一第一应变计实质上沿第一方向延伸配置在触控基板中，每一第一应变计包括有串接的多个敏感栅，且每一第一应变计中的敏感栅的应变感测方向皆实质上平行于第一方向，其中，每一第一应变计中的头、尾二个敏感栅的应变系数皆小于第一应变计中的其余每一敏感栅的应变系数。

本发明的技术效果在于：

本发明的触控感测装置是利用将应变计中的头、尾二个敏感栅的阻值或/及应变系数设计为小于应变计中的其余敏感栅，以平衡应变计的两端的敏感栅的应变与其余的敏感栅的应变不相同所造成的影响，因而当力道施加至触控基板时，触控基板中每一敏感栅所感测的△R变化量接近相同，借此每一敏感栅能正确的反应施加于触控基板上的力道而感测△R变化量。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明第一实施例的触控感测装置的结构示意图；

图2为本发明第一实施例的触控感测装置的上视结构示意图；

图3为本发明第一实施例的第一应变计的每一敏感栅受相同外力按压时模拟各敏感栅的应变的示意图；

图4为本发明第二实施例的触控感测装置的上视结构示意图；

图5为本发明第二实施例的第一应变计及第二应变计的每一敏感栅受相同外力按压时模拟各敏感栅的应变的示意图。

其中，附图标记

100、200：触控感测装置

10：触控基板

11、12、13、14：边界

20：第一应变计

30：第二应变计

21、21A、21B、31、31A、31B：敏感栅

40、50：区块

X：第一方向

Y：第二方向

εx、εy：应变

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

图1为本发明第一实施例的触控感测装置100的结构示意图，用以示意触控基板10及多个第一应变计20的配置。图2绘示为触控感测装置100的上视结构示意图。请合并参照图1及图2，触控感测装置100包括：触控基板10及多个第一应变计20，每一第一应变计20平行于第一方向X配置在触控基板10中，每一第一应变计20包括有串接的多个敏感栅21。详言之，每一第一应变计20的头、尾两端分别具有敏感栅21A，在两敏感栅21A之间还串接多个敏感栅21B，位于两端的敏感栅21A分别邻近于触控基板10的边界11及边界12，边界11和边界12位于触控基板10的相对两侧。在受到弯折时，触控基板10上的第一应变计20便会因应受到作用力而产生感应。

图3绘示出当触控感测装置100的第一应变计20的每一敏感栅21受相同外力弯折时，模拟各敏感栅21的应变的示意图。请合并参照图2及图3，每一第一应变计20中的敏感栅21的应变感测方向皆实质上平行于第一方向X。基于电阻的应变计(strain gauge)计算公式：△R＝R×ε×GF，其中，△R为材料的电阻值变化量，R为材料的初始电阻值，GF为材料的应变系数(gauge factor)，ε为量测点处的应变。当每一第一应变计20配置于触控基板10上时，由于边界11及边界12对敏感栅21A所产生用以定位的作用力会使位于边界11及边界12上的敏感栅21A在响应外部按压力道的应变εx大于其余的敏感栅21B响应外部按压力道的应变εx，以致于随着两端的敏感栅21A的应变εx与其余的敏感栅21B的应变εx的不同，而造成触控基板10中两端的敏感栅21A与其余的敏感栅21B所感测的△R变化量不相同，具体而言，触控基板10中两端的敏感栅21A所感测的△R变化量将会大于其余的敏感栅21B所感测的△R变化量。

因此，在本发明第一实施例中，利用将每一第一应变计20中的头、尾二个敏感栅21A的阻值皆小于第一应变计20中的其余每一敏感栅21B的阻值，或者，利用将每一第一应变计20中的头、尾二个敏感栅21A的应变系数皆小于第一应变计20中的其余每一敏感栅21B的应变系数，就能够平衡不相同的第一应变计20的两端的敏感栅21A的应变εx与其余的敏感栅21B的应变εx所造成的影响，而使触控基板10中每一敏感栅21所感测的△R变化量接近相同。

其中，敏感栅21A与敏感栅21B可以是金属敏感栅或是非金属敏感栅。此外，在其余实施例中，只要能够使触控基板10中每一敏感栅21在满足计算公式：△R＝R×ε×GF后所感测的△R变化量接近相同的条件下，触控基板10中每一敏感栅21A的阻值及应变系数可相同或不同，并且触控基板10中每一敏感栅21B的阻值及应变系数可相同或不同。也就是说，本发明所述实施例用于举例说明，并不限制每一敏感栅21的材质或阻质等元件属性。

举例而言，各敏感栅包括至少一绕线圈，由于绕圈数愈多则阻值愈大，因而可经由使每一第一应变计20中的头、尾二个敏感栅21A的绕圈数皆小于第一应变计20中的其余每一敏感栅21B的绕圈数，以致于使敏感栅21A的阻值小于其余每一敏感栅21B的阻值。或者，由于绕线的截面积愈大则阻值愈小，因而可借由使每一第一应变计20中的头、尾二个敏感栅21A的绕线的截面积皆大于第一应变计20中的其余每一敏感栅21B的绕线的截面积，以致于使敏感栅21A的阻值小于其余每一敏感栅21B的阻值。又或者，使每一第一应变计20中的头、尾二个敏感栅21A的材质的阻抗值皆小于第一应变计20中的其余每一敏感栅21B的材质的阻抗值，以致于使敏感栅21A的阻值小于其余每一敏感栅21B的阻值。

再者，可经由使每一第一应变计20中的头、尾二个敏感栅21A的应变系数皆小于第一应变计20中的其余每一敏感栅21B的应变系数。举例而言，第一应变计20中的敏感栅21B的材质具体可为掺杂不同金属浓度的氧化铟锡(ITO)。详言之，当银的浓度接近为零时，ITO的应变系数大约为“-1.5”至“-3.8”。但是，若将银的浓度提升百分之十，则ITO的应变系数大约可接近为“4”。又，若将银的浓度提升百分之二十，则ITO的应变系数可达到接近为“7”。

在一些实施例中，可经由使用不同的材质，以致使头、尾二个敏感栅21A的应变系数皆小于其余每一敏感栅21B的应变系数。例如：在外部条件相同的情况下，铜(Copper)的应变系数为2.6，而白金/铂(Platinum)的应变系数为6.1，半导体材质则依不同浓度其应变系数甚至可达100。基于前述，在能够使触控基板10中每一敏感栅21满足计算公式：△R＝R×ε×GF后所感测的△R变化量接近相同的条件下，本领域技术人员应可借由查阅各种元素的属性来组成触控基板10中的敏感栅21。

在一些实施例中，第一应变计20中的头、尾二个敏感栅21A的材质具体可为钛(Ti)，或者敏感栅21A的材质具体可为铝(Al)，而第一应变计20中的其余每一敏感栅21B的材质具体可为铜(Copper)。然而，本发明不以此为限，本领域技术人员应可知前述调整敏感栅的阻值或/及应变系数的目的是为平衡应变计的两端的敏感栅的应变与其余的敏感栅的应变不相同所造成的影响。

图4为本发明第二实施例的触控感测装置200的上视结构示意图。请参照图4，第二实施例的触控感测装置200与第一实施例的触控感测装置100不同之处在于，触控感测装置200还包括：多个第二应变计30，每一第二应变计30平行于第二方向Y配置在触控基板10中，每一第二应变计30包括有串接的多个敏感栅31。详言之，每一第二应变计30的头、尾两端分别具有敏感栅31A，在两敏感栅31A之间还串接多个敏感栅31B，第一应变计30是以位于两端的敏感栅31A分别固定至触控基板10的边界13及边界14而配置在触控基板10中，以致于触控基板10的边界13及边界14分别对于两端的敏感栅31A产生使第一应变计30固定的作用力。

图5为本发明第二实施例的第一应变计及第二应变计的每一敏感栅受相同外力按压时模拟各敏感栅的应变的示意图。请合并参照图4及图5，当触控感测装置200的第一应变计20及第二应变计30的敏感栅21及敏感栅31受相同外力按压时，区块50的敏感栅21A的应变εx大于其余的敏感栅21B的应变εx，且区块40的敏感栅31A的应变εy大于其余的敏感栅31B的应变εy，以致于随着位在区块40及区块50当中的应变εx/εy与触控基板10中其余部分的应变εx/εy不相同，而造成触控基板10中区块40及区块50在响应相同外部按压力道时所感测的△R变化量与其余部分所感测的△R变化量不相同。

在此，由于利用将每一第二应变计30中的头、尾二个敏感栅31A的阻值皆小于第二应变计30中的其余每一敏感栅31B的阻值，或者利用将每一第二应变计30中的头、尾二个敏感栅31A的应变系数皆小于第二应变计30中的其余每一敏感栅31B的应变系数，而使触控基板10中每一敏感栅31所感测的△R变化量接近相同的方式与前述第一应变计20相同，在此不赘述。

本发明的触控感测装置是利用将应变计中的头、尾二个敏感栅的阻值或/及应变系数设计为小于应变计中的其余敏感栅，以平衡应变计的两端的敏感栅的应变与其余的敏感栅的应变不相同所造成的影响，因而当力道施加至触控基板时，触控基板中每一敏感栅所感测的△R变化量接近相同，借此每一敏感栅能正确的反应施加于触控基板上的力道而感测△R变化量。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种触控感测装置，其特征在于，包括：

一触控基板；

多个第一应变计，每一第一应变计沿一第一方向延伸配置在该触控基板中，每一第一应变计包括有串接的多个敏感栅，且每一第一应变计中的该些敏感栅的应变感测方向皆平行于该第一方向，

其中每一第一应变计中的头、尾二个敏感栅的阻值皆小于该第一应变计中的其余每一敏感栅的阻值。

2.如权利要求1所述的触控感测装置，其特征在于，各敏感栅包括至少一线圈，每一第一应变计中的头、尾二个敏感栅的线圈数皆小于该第一应变计中的其余每一敏感栅的线圈数。

3.如权利要求1所述的触控感测装置，其特征在于，各敏感栅包括至少一线圈，每一第一应变计中的头、尾二个敏感栅的线圈的截面积皆大于该第一应变计中的其余每一敏感栅的线圈的截面积。

4.如权利要求1所述的触控感测装置，其特征在于，每一第一应变计中的头、尾二个敏感栅的应变系数皆小于该第一应变计中的其余每一敏感栅的应变系数。

5.如权利要求1所述的触控感测装置，其特征在于，还包括有：

多个第二应变计，每一第二应变计沿一第二方向延伸配置在该触控基板中，且该些第二应变计彼此平行，每一第二应变计包括有串接的多个敏感栅，且每一第二应变计中的该些敏感栅的应变感测方向皆平行于该第二方向，

其中每一第二应变计中的头、尾二个敏感栅的阻值皆小于该第二应变计中的其余每一敏感栅的阻值。

6.如权利要求5所述的触控感测装置，其特征在于，每一第二应变计中的头、尾二个敏感栅的应变系数皆小于该第二应变计中的其余每一敏感栅的应变系数。

7.如权利要求1所述的触控感测装置，其特征在于，还包括有：

多个第二应变计，每一第二应变计沿一第二方向延伸配置在该触控基板中，且该些第二应变计彼此平行，每一第二应变计包括有串接的多个敏感栅，且每一第二应变计中的该些敏感栅的应变感测方向皆平行于该第二方向，

其中每一第二应变计中的头、尾二个敏感栅的应变系数皆小于该第二应变计中的其余每一敏感栅的应变系数。

8.如权利要求5或7所述的触控感测装置，其特征在于，每一第二应变计中的各敏感栅包括至少一线圈，而头、尾二个敏感栅的线圈数皆小于该第二应变计中的其余每一敏感栅的线圈数。

9.如权利要求5或7所述的触控感测装置，其特征在于，每一第二应变计中的各敏感栅包括至少一线圈，而头、尾二个敏感栅的线圈的截面积皆大于该第二应变计中的其余每一敏感栅的线圈的截面积。

10.一种触控感测装置，其特征在于，包括：

一触控基板；

多个第一应变计，每一第一应变计沿一第一方向延伸配置在该触控基板中，每一第一应变计包括有串接的多个敏感栅，且每一第一应变计中的该些敏感栅的应变感测方向皆平行于该第一方向，

其中每一第一应变计中的头、尾二个敏感栅的应变系数皆小于该第一应变计中的其余每一敏感栅的应变系数。