CN108287629A - 压力触摸面板、压力触摸感应传感装置及显示*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种压力触摸面板、压力触摸感应传感装置及显示***，所述压力触摸面板设置在所述显示面板之上，所述压力触摸面板包括多个驱动线、多个触摸感应线和多个压力感应线，所述驱动线具有多个串联的驱动电极，触摸感应电极串联在一起组成触摸感应线，触摸感应线设置的位置被所述驱动电极覆盖，多个压力感应电极串联形成所述压力感应线，所述压力感应线布置在与所述触摸感应线相同的平面上。显示***包括显示面板和压力触摸面板，包括一个显示模块，它不仅可以检测触摸的位置，还能检测到触摸的力度大小，而不会影响显示模块的清晰度和透光率。
Description
技术领域
本发明涉及一种压力触摸面板、压力触摸感应传感装置及显示***，尤其 涉及一种带有触摸感应功能和压力感应功能的压力触摸面板、压力触摸感应传 感装置及显示***。
背景技术
随着电子技术的发展，触摸屏应用越来越广泛，市场大部分触摸芯片及方 案只能读取触摸屏坐标数据，如果引入压力感知，设备可以感知轻压以及重压 的力度，并调出不同的对应功能，丰富了用户使用手机或类似消费电子产品触 控交互的层次及使用体验。这样可以让触控交互从长按的"时间"维度延伸至重 压的"力度"维度，等于在屏幕大小这一人体工程学上限的基础上，为人机交互 开拓出了全新的空间。例如：绘图时笔触粗细控制(例如写汉字和创作艺术作 品之类)，签名***设计会更加逼真，书法写字会更加体现和反映真实场景等等。 当前，智能手机没有专门感应力度的传感器，而已有的压力触控技术，则在四 角配置了力度传感器，可以对按压力度进行感知，相对麻烦。
一般来说，触摸屏可以构成触摸输入设备的触摸界面，包括触摸面板，它 可能是一个具有触摸感应面的透明面板。触摸面板连接到显示屏的正面，这样， 触摸感应面可以覆盖显示屏的可视区。用户只需用手指或类似的方式接触屏幕， 就可以操作计算机***了。触摸屏可以识别面板上的触摸和触摸的位置，计算 机***可以根据触摸来执行相应的操作。在这里，需要一种触摸输入设备，它 能够检测到触控屏幕上的触摸压力(或力)以及触摸位置，且不会影响显示模 块的性能。
发明内容
本发明解决的技术问题是：构建一种压力触摸面板、压力触摸感应传感装 置及显示***，克服现有技术不同时具备触摸感应功能和压力感应功能的压力 触摸面板、压力触摸感应传感装置及显示***的技术问题。
本发明的技术方案是：构建一种压力触摸面板，包括多个驱动线、多个触 摸感应线和多个压力感应线，所述驱动线具有多个串联的驱动电极，触摸感应 电极串联在一起组成触摸感应线，触摸感应线设置的位置被所述驱动电极覆盖， 多个压力感应电极串联形成所述压力感应线，所述压力感应线布置在与所述触 摸感应线相同的平面上。
本发明的进一步技术方案是：所述驱动电极呈菱形，菱形的驱动电极以串 联的方式连接，所述驱动线呈条带形。
本发明的进一步技术方案是：所述压力感应电极呈菱形，菱形的压力感应 电极以串联的方式连接，所述压力感应线呈条带形。
本发明的进一步技术方案是：所述压力触摸面板包括第一轴和第二轴，所 述第一轴为像素阵列横向或纵向形成的轴，所述第二轴为第一轴垂直向形成的 轴，所述驱动线沿所述第一轴延伸，每条触摸感应线和压力感应线沿所述第二 轴延伸。
本发明的进一步技术方案是：每个压力感应电极的尺寸都小于每个驱动电 极的尺寸。
本发明的进一步技术方案是：从正上方看，每个驱动电极覆盖每个压力感 应电极。
本发明的进一步技术方案是：从正上方看，每个触摸感应电极覆盖未形成 驱动电极的区域。
本发明的进一步技术方案是：从正上方看，每一个压力感应电极都在一个 驱动电极形成的区域里形成。
本发明的技术方案是：构建一种压力触摸感应传感装置，包括:压力触摸 面板、驱动单元、触摸感应单元、压力感应单元和控制单元，所述压力触摸面 板包括多个驱动线、多个触摸感应线和多个压力感应线，所述驱动线具有多个 串联的驱动电极，触摸感应电极串联在一起组成触摸感应线，触摸感应线设置 的位置被所述驱动电极覆盖，多个压力感应电极串联形成所述压力感应线，所 述压力感应线布置在与所述触摸感应线相同的平面上，驱动单元为每个驱动线 路提供一个驱动信号，触摸感应单元接收所述触摸感应线的触摸感应信号，所 述控制单元对所述触摸感应单元和所述压力感应单元的操作进行控制，计算触点是否产生，以及基于触摸感应信号的触点位置，计算是否产生了力，以及基 于压力感应信号的力的位置。
本发明的进一步技术方案是：触摸感应信号为所述驱动电极与触点之间形 成的电容耦合而成的信号，所述压力感应信号为所述驱动电极与压力感应电极 之间形成的电容耦合而成的信号。
本发明的技术方案是：构建一种显示***，包括显示面板和压力触摸面板， 所述压力触摸面板设置在所述显示面板之上，所述压力触摸面板包括多个驱动 线、多个触摸感应线和多个压力感应线，所述驱动线具有多个串联的驱动电极， 触摸感应电极串联在一起组成触摸感应线，触摸感应线设置的位置被所述驱动 电极覆盖，多个压力感应电极串联形成所述压力感应线，所述压力感应线布置 在与所述触摸感应线相同的平面上。
本发明的进一步技术方案是：所述压力触摸面板包括在驱动线下面的第一 绝缘层，所述触摸感应线在所述第一绝缘层之下。
本发明的进一步技术方案是：所述压力触摸面板包括在所述驱动线下面的 第一绝缘层，所述触摸感应线在所述第一个绝缘层的同一个平面。
本发明的进一步技术方案是：所述压力触摸面板包括第一绝缘层，所述第 一绝缘层的第一表面布满驱动线，所述第一绝缘层的第二表面形成所述触摸感 应线。
本发明的进一步技术方案是：所述压力触摸面板包括在所述驱动线下方形 成的第一绝缘层和在第一绝缘层下方形成的第二绝缘层，在所述第一绝缘层的 第一表面形成所述压力感应线，并在所述第二绝缘层的第一表面形成所述触摸 感应线。
本发明的技术效果是：本发明压力触摸面板、压力触摸感应传感装置及显 示***，所述压力触摸面板设置在所述显示面板之上，所述压力触摸面板包括 多个驱动线、多个触摸感应线和多个压力感应线，所述驱动线具有多个串联的 驱动电极，触摸感应电极串联在一起组成触摸感应线，触摸感应线设置的位置 被所述驱动电极覆盖，多个压力感应电极串联形成所述压力感应线，所述压力 感应线布置在与所述触摸感应线相同的平面上。显示***包括显示面板和压力 触摸面板，包括一个显示模块，它不仅可以检测触摸的位置，还能检测到触摸 的力度大小，而不会影响显示模块的清晰度和透光率。
附图说明
图1是本发明的压力触摸传感装置的示意图。
图2是图1中所示的压力触摸面板的示意图。
图3是图2中的压力触摸面板的横断面视图。
图4是本发明的压力触摸面板上在没有触摸时的电容通量线。
图5是压力触摸面板在手指未使用力触摸的情况下的电容通量线。
图6A是对图5中的压力触摸面板的触摸和轻触摸来说明触摸感应电极的 电容值。
图6B是对图5中的压力触摸面板的触摸和轻触摸来说明压力感应电极的电 容值。
图7是当一个手指在压力触摸面板中用力触摸时的电容通量线。
图8A是对图7中的压力触摸面板进行不触摸和触摸的触摸感应电极的电 容值变化。
图8B是对图7中的压力触摸面板进行不触摸和用力触摸的压力感应电极 的电容值变化。
图9是由一个非导电性材料向压力触摸面板施加一个力时的电容通量线。
图9A是对图9中的压力触摸面板进行非触摸和触摸的触摸感应电极的电 容值变化。
图9B是对图9中的压力触摸面板进行非触摸和触摸的压力感应电极的电 容值变化。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明技术方案进一步说明。
如图1所示，本发明的具体实施方式是：构建一种压力触摸面板100包括 多个驱动线TXL1到驱动线TXLn、多个触摸感应线TRL1到触摸感应线TRLm 和多个压力感应线FRL1到压力感应线FRLm，所述驱动线TXL具有多个串联的 驱动电极，触摸感应电极串联在一起组成触摸感应线TRL，触摸感应线TRL设 置的位置被所述驱动电极覆盖，多个压力感应电极串联形成所述压力感应线 FRL，所述压力感应线FRL布置在与所述触摸感应线TRL相同的平面上。
具体实施例中，压力触摸面板100包括多个驱动线TXL1到驱动线TXLn、 多个触摸感应线TRL1到触摸感应线TRLm和多个压力感应线FRL1到压力感应线 FRLm。虽然驱动线TXL1到驱动线TXLn和触摸感应线TRL1到触摸感应线 TRLm相互之间构成一个正交阵列(即，矩阵形状)，但本发明不限于此，驱 动线TXL1到驱动线TXLn和触摸感应线TRL1到触摸感应线TRLm可能有任意 大小的尺寸，包括其对角线、同心和三维随机排列及其在应用中的安排。这里， "n"和"m"是正整数，并且可能具有相同的值或不同的值。根据范例，“n”和 “m”的大小可能不同。
此外，在图1中，驱动线TXL1到驱动线TXLn和压力感应线FRL1到压力 感应线FRLm被布置在一个正交阵列中。然而，本发明不限于这一点，驱动线 TXL1到驱动线TXLn和压力感应线FRL1到压力感应线FRLm可能有不同大小 的尺寸，如对角线，同心圆和三维随机排列及其在应用中的安排。这里，"n"和 "m"是正整数，并且可能具有相同的值或不同的值。根据范例，"n"和"是"的 大小可能不同。
如图1所示，驱动线TXL1到驱动线TXLn的和触摸感应线TRL1到触摸感 应线TRLm可能会相互交叉。每个TXL1到TXLn的驱动线包括一个或多个在第 一轴方向延伸的驱动电极，而每一个触摸感应线TRL1到触摸感应线TRLm都包 括了沿第二轴方向延伸且穿过第一轴方向的一个多个触摸感应电极。
此外，如图1所示，驱动线TXL1到驱动线TXLn和压力感应线FRL1到压力感 应线FRLm可能会相互交叉。FRL1到FRLm的每一个压力感应线都可以包括多个 压力感应电极，其沿着第二轴向方向延伸，且穿过第一轴方向。
根据本发明的范例，在压力触摸面板100上，压力感应线FRL1到压力感应 线FRLm和触摸感应线TRL1到触摸感应线TRLm可以在同一层上形成。例如，压 力感应线FRL1到压力感应线FRLm和触摸感应线TRL1到触摸感应线TRLm可以 在绝缘层的同一表面上形成(图中未显示)。另外，压力感应线FRL1到压力感 应线FRLm和触摸感应线TRL1到触摸感应线TRLm可以在不同的层上形成。例如， 在绝缘层的两个表面(图中未显示)，压力感应线FRL1到压力感应线FRLm和 触摸感应线TRL1到触摸感应线TRLm都可以形成。另一个例子是，压力感应线 FRL1到压力感应线FRLm可以在第一绝缘层的表面上形成(图中未显示)，而 触摸感应线TRL1到触摸感应线TRLm可以在第二绝缘层(图中未显示)的表 面形成，这与第一绝缘层不同，第二绝缘层可以在第一绝缘层下面形成。
从驱动线TXL1到驱动线TXLn，从触摸感应线TRL1到触摸感应线TRLm和 从压力感应线FRL1到压力感应线FRLm是由一种透明的导电材料(例如，铟锡 氧化物(ITO)或锑锡氧化物(ATO)和氧化铟(In2O3)或类似的氧化锡氧化物 (ATO)组成。然而，这仅仅是一个例子，驱动线TXL、触摸感应线TRL和压力 感应线FRL1到压力感应线FRLm可以是由其他透明的导电材料或不透明的导电 材料组成的。例如，驱动线TXL、触摸感应线TRL和压力感应线FRL1到压力感 应线FRLm，可以是包括至少一个银浆，铜或碳纳米管(CNTs)。此外，驱动线 TXL、触摸感应线TRL和压力感应线FRL可以是由金属网构成的，也可能是由纳 米银材料构成的。
驱动单元110将一个驱动信号应用于驱动线TXL1到驱动线TXLn，用于压 力触摸面板100的操作。在目前的实施例中，驱动信号可以从第一个驱动线TX1 到第n个驱动线TXn的驱动线依次应用到一个驱动线上。驱动信号的应用可以 再重复一次。驱动信号可以同时应用于多条驱动线。
如图1所示，本发明的具体实施方式是：构建一种压力触摸感应传感装置， 包括:压力触摸面板100、驱动单元、触摸感应单元120、压力感应单元130 和控制单元140，所述压力触摸面板包括多个驱动线、多个触摸感应线和多个 压力感应线，所述驱动线具有多个串联的驱动电极，触摸感应电极串联在一起 组成触摸感应线，触摸感应线设置的位置被所述驱动电极覆盖，多个压力感应 电极串联形成所述压力感应线，所述压力感应线布置在与所述触摸感应线相同 的平面上，驱动单元为每个驱动线路提供一个驱动信号，触摸感应单元接收所 述触摸感应线的触摸感应信号，所述控制单元对所述触摸感应单元和所述压力 感应单元的操作进行控制，计算触点是否产生，以及基于触摸感应信号的触点 位置，计算是否产生了力，以及基于压力感应信号的力的位置。
触摸感应单元120接收到一个触摸感应信号，包括一个电容变化量的信息， 它根据触摸面板100表面的触摸变化，检测触摸面板100是否被触摸以及触摸 位置。触摸感应单元120可以发现是否触摸，并通过接收驱动线电容CT信息的 触摸感应信号来确定触摸的位置。CT由TXL1和TXLn之间的驱动线生成。驱动 信号通过从TRL1到TRLm的触摸感应线施加到驱动线上。例如，触摸感应信号 可以是一个信号，在驱动线TXL和触摸感应线TRL之间产生的电容CF耦合在驱 动线TXL上。从第一个驱动线TXL1到第n个驱动线，通过触摸感应线TRL1到 触摸感应线TRLm，感知驱动信号的过程被称为扫描压力触摸面板100。
如图1所示，本发明的具体实施方式是：构建一种显示***，包括显示面 板和压力触摸面板，所述压力触摸面板设置在所述显示面板之上，所述压力触 摸面板包括多个驱动线、多个触摸感应线和多个压力感应线，所述驱动线具有 多个串联的驱动电极，触摸感应电极串联在一起组成触摸感应线，触摸感应线 设置的位置被所述驱动电极覆盖，多个压力感应电极串联形成所述压力感应线， 所述压力感应线布置在与所述触摸感应线相同的平面上。
触摸感应单元120包括一个接收器(图中未显示)，接收器通过一个开关连 接到每一个触摸感应线TRL1到触摸感应线TRLm。在感知到触摸感应线TRL信 号的一段时间里，开关开启，这样，触摸感应信号就可以在触摸感应线TRL的 接收器上感应到。接收器可包括放大器(图中未显示)和反馈电容器，该放 大器的负极输入端与放大器的输出端耦合。在这种情况下，放大器的正输入端 可以连接到地面。此外，接收器还可以包括与反馈电容器并联连接的复位开关。 复位开关可以将由接收器执行的电流到电压的转换进行复位。放大器的负输入 端可以连接到相应的触摸感应线TRL，接收电流信号，包括电容CT的信息， 然后将电流信号转换成电压信号并进行集成。
触摸感应单元120可能还包括一个模拟数字转换器(ADC)(图中未显示) 将通过接收器集成的数据转换为数字数据。然后，数字数据可能会被输入到处 理器(图中未显示)，并经过处理以获得压力触摸面板100的触摸信息。另外， 触摸感应单元120可能包括ADC和处理器。
压力感应单元130接收到一个压力感应信号，包括一个电容变化量的信息， 它根据压力触摸面板100的触摸表面变化，并检测压力触摸面板100是否被施 加了压力和压力的位置。压力感应单元130可以检测其是否被施加了压力和压 力的位置，这是通过接收包含了电容CT的信息的压力感应信号来实现的。向从 FRL1到FRLm的压力感应线来施加驱动信号，然后电容CT就得到了从TXL1到 TXLn的驱动线上产生的信息，然后压力感应单元130接收包含了电容CT的信 息的压力感应信号。例如，压力感应信号可能是一个信号，在驱动线TXL和压 力感应线FRL之间产生的电容CF耦合在驱动线TXL上。感应驱动信号的过程是通过压力感应线，从第一个驱动线TXL1到第n个驱动线，通过压力感应线FRL1 到压力感应线FRLm来感应驱动信号，被称为扫描压力触摸面板100。
控制单元140可以控制驱动单元110、触摸感应单元120和压力感应单元 130。例如，控制单元140可以产生一个驱动控制信号，并将驱动控制信号发送 给驱动单元200，这样驱动信号就可以应用于之前设定的驱动线TXL。进一步， 控制单元140可能会生成一个感应控制信号和传输感应控制信号120触摸感应 单元，所以触摸感应单元120可能是为了获得触摸感应信号从预定触摸感应线 在预定的时间来执行一个预先确定的功能。
在图1中，驱动单元110和触摸感应单元120可以配置一个触摸传感装置 (图中未显示)，它能够检测出压力触摸面板100是否被触摸，以及触摸位置是 否符合当前发明的范例。强制触摸检测设备可能会进一步包括一个控制单元 140。这种压力触摸感应传感装置可以集成在触摸感应电路中，它是触摸输入设 备中的触摸感应电路，包括压力触摸面板100。包含在压力触摸面板中的驱动 线TXL，触摸感应线TRL和压力感应线FRL可能被连接到驱动单元110和触摸 感应单元120。触摸感应单元120包含在触摸感应集成电路中。连接的方式可 以是印刷在电路板上的导电性的线路或者图形。触摸感应集成电路可以放置在 一个电路板上，可以在这个电路板上打印出导电的图案。根据该实施例，触摸 感应集成电路可以安装在主板上，用于操作触摸输入设备。
如上所述，在驱动线TXL的每个交叉处都会产生一个具有预定值的电容C、 触摸感应线TRL和压力感应线FRL，和电容C的价值可能会变化，当一个物体， 如手指靠近力触摸面板100。在图1中，电容C可以代表一个互电容Cm。触摸 传感单元120可以感应压力触摸屏100的电学特性，以感应触摸屏100是否被 触摸和/或触摸位置。例如，可以感应到在压力触摸面板100上是否产生触摸， 它是由第一轴和第二轴组成的二维平面，和/或压力触摸面板100的触点位置。 详细说明，当触点在压力触摸面板100中产生时，通过检测驱动信号的驱动线 TXL，可以检测到触摸的第二轴向位置。同样，当触点在压力触摸面板100中产 生时，通过检测触摸感应线TRL接收到的信号的电容变化，可以检测到触点的 第一轴向位置。
在上面的描述中，虽然详细描述了互电容式压力触摸面板100，压力触摸面板 100的触摸输入装置实现各种触摸感应方法，如自电容的方法，表面电容法、 投射电容法、电阻膜方法、声表面波(看到)方法、光学成像方法、分散信号 技术和声学脉冲信号识别方法。
在触摸输入装置中检测触摸位置的压力触摸面板100，是本发明的一个实 施例，可以在显示模块上进行处理(图中未显示)。显示模块可能是液晶显示器 (LCD)、等离子显示器面板(PDP)、有机发光二极管(OLED)或类似的显示器 面板。因此，用户可以通过触摸界面来执行输入操作，同时检查显示面板上显 示的内容。在这里，显示模块可能包含一个控制电路，用于控制触摸输入设备， 通过接收主板***处理单元(CPU)、接入点(AP)或诸如此类的信号，来显 示显示面板上想要的内容。
图2是图1所示的压力触摸面板的示意图。图3是一个横截面图，图2显 示的是压力触摸面板。
关于图2和图3，压力触摸面板100包括多个TXL的驱动线路，一个在驱 动线TXL下方的绝缘层ISL，绝缘层下方有多个触摸感应线TRL，在绝缘层ISL 下方有多个压力感应线FRL，与触摸感应线TRL相邻。在目前的范例中，驱动 线TXL靠近表面，被用户的手指触摸，触摸感应线TRL和压力感应线FRL远离 被用户手指触摸的表面。因此，触摸感应线TRL和压力感应线FRL放置在靠近 显示模块的地方，在离显示模块较远地地方放置驱动线TXL。
每个驱动线TXL包括多个驱动电极TX1，TX2，TX3和TX4，它们在绝缘 层ISL上串联在一起。在优选实施例中，所述压力触摸面板包括第一轴和第二 轴，所述第一轴为像素阵列横向或纵向形成的轴，所述第二轴为第一轴垂直向 形成的轴，所述第二轴为像素阵列纵向形成的轴，所述驱动线沿所述第一轴延 伸，每条触摸感应线和压力感应线沿所述第二轴延伸。每个驱动线TXL沿第一 轴延伸并与沿第二轴延伸的TRL和FRX垂直相交。驱动电极TX1，TX2，TX3和 TX4是菱形，每一个驱动线TXL是条带形，由菱形的驱动电极串联组成。虽然驱动电极TX1，TX2，TX3和TX4在目前的范例中是菱形，事实上驱动电极TX1， TX2，TX3和TX4可能有各种形状，如圆形，三角形，五角形，等等。
.绝缘层ISL在驱动线TXL下方。在优选实施例中，在绝缘层ISL上方 是驱动线TXL，触摸传感线TRL和压力传感线FRL在绝缘层ISL下方。
每一个触摸感应线TRL包括多个串联的触摸感应电极，和触摸连接组件 TRC相邻。TRC与触摸感应电极TRX连接。每一个触摸感应线TRL被放置在绝 缘层的ISL下方，以覆盖每个驱动电极TE1，TE2，TX3和TX4。
在优选实施例中，每一个触摸感应线都是沿着第二轴形成的。每一个触摸 感应电极都是菱形，每一个触摸感应线都是条带形，在其中菱形串联在一起。 虽然这里的每个触摸感应电极都是菱形，但每一个触摸感应电极都可能有不同 的形状，如圆形、三角形、五边形，等等。
每一个压力感应线的FRL都包含了多个压力感应电极，在串联中，一个压 力连接的组件FRC连接着彼此相邻的压力感应电极。每一个压力感应线都放置 在与触摸感应线TRL相同的平面上。也就是说，每一个压力感应线和每一个触 摸感应线都可以放在同一层上。此外，每一个压力感应线FRL和每一个触摸感 应线都可以由相同的材料组成。
在优选实施例中，每一种压力感应线都沿着第一个轴延伸，并沿着第一个 轴形成。每一个压力感应电极都是菱形，每一个压力感应线都是条带形，其中 是串联在一起的菱形。每一个压力感应电极的大小都比每一个驱动电极的大小 要小得多。尽管在目前的范例中，每一个压力感应电极都是菱形，但是每一个 压力感应电极都有不同的形状，如圆形、三角形、五边形等等。
如图3所示，当俯视时，每一个驱动电极，即：驱动电极TX1、驱动电极 TE2、驱动电极TX3和驱动电极TX4可能完全覆盖每一个压力感应电极FRX。特 别地，每一种压力感应电极都倾向于正交于每一个驱动电极TX1、驱动电极TE2、 驱动电极TX3和驱动电极TX4。因此，每一个压力感应电极FRX都可以定义一 个电容器的第一个电极。和压力感应电极FRX正交的一部分驱动电极TX1、驱 动电极TE2、驱动电极TX3和驱动电极TX4可以一个电容器的第二个电极。
此外，当俯视时，每一个触摸感应电极可能会被用来覆盖驱动电极TX1、 驱动电极TE2、驱动电极TX3和驱动电极TX4的区域。此外，当俯视时，每一 个压力感应电极都可能在一个驱动电极TX1、驱动电极TE2、驱动电极TX3和驱 动电极TX4所形成的区域内形成。
图4说明了根据目前的发明，在压力触摸面板上没有触摸时的电容通量线。 在图4中，当驱动电极被驱动时，驱动电极与触控电极TRX之间形成一定量的 通量线，形成了喷泉形态的对称。在这里，通量线被称为触摸通量。.另一方面， 在驱动电极的驱动下，驱动电极与压力感应电极FRX之间形成了压力通量线。
图5展示了一根手指在压力-触摸面板100上触摸的时候的电容通量线。图 6A是在图5所示的压力触摸面板100上进行触摸和轻触摸时的触摸感应电极的 电容值。图6B是在图5所展示的压力触摸面板上进行触摸和轻触摸时的压力感 应电容FRX的电容值。
图5到图6B，当一个轻触点由一根几乎没有压力的手指进行轻触时，极少 量触摸通量线就会被导体吸收，从而使触摸感应电极TRX的触摸通量的流量减 少。因此，如图6A所示，触摸感应电极TRX的电容值降低，从而识别出触摸。 另一方面，由于压力通量没有压力，在驱动电极与压力感应电极FRX之间也没 有距离变化。因此，如图6B所示，压力感应电极FRX的电容值没有改变，压力 不会被识别。
图7展示了一种电容通量线，用力触摸是指用手指在力触摸面板上施加压 力。图8A显示了图7所测的压力触摸面板上的触摸感应电极的电容值。图8B 解释了图7中的压力触摸面板100中的压力感应电容FRX在无触摸和压力触摸 情况下电容值。
如图8B所示，因为触摸通量线被手指吸收，所以进一步施加压力，与图5中描述的轻触摸进行比较。流入触摸感应电极TRX的通量线的密度和数量降低了。因此，如图8A所示，触摸感应电极TRX的电容值进一步降低，因此感应到更强的触摸。
与此同时，由于额外施加的压力，手指碰到的玻璃层，以及玻璃层下方OCA 膜，还有其他部分都向下弯曲，从而使驱动电极TX、ITO膜、OCA膜和压力感 应线FRX的厚度降低。因此，由于两个电极之间的距离变窄，形成了强大的压 力通量线，从而使压力感应电极FRX的电容值增加，如图8B所示。
也就是说，在公式C＝εμA/d中(这里，“A”是重叠电极区域的大小， “d”是重叠电极之间的距离，“ε”介质介电常数“μ”比列因“C”表示电 容量)，由于“d”减小了，所以电容值增加了。
图9展示了当一种非导电材料在压力触摸感应面板100上施加压力时的一 种电容通量线。图9A是一个图表，通过对图9的压力触摸面板100的非触摸和 触摸，来解释触摸感应电极TRX的电容值。图9B解释了在图9的压力触摸面板 100上，通过非触摸和触摸，来解释压力感应电极FRX的电容值。
参考图9到图9B，当一种绝缘材料或非导电材料施加压力时，一个触摸通 量穿过非导电材料，直接流入触摸感应电极TRX。因此，如图9A所示，由于接 触绝缘材料或非导电材料，触控电极TRX的电容参考值(即:互电容的参考值) 几乎没有改变。另一方面，由于绝缘材料或非导电材料的压力，驱动电极TX、 ITO薄膜和压力感应电极FRX之间的厚度降低。因此，由于两个电极之间由于 距离减少，形成了强的压力通量，使压力感应电极FRX的电容值增加，如图 9B所示。
如上所述，根据本发明，在使用者的手指或非导电介质接触的表面上，驱 动线被放置在离接触面很远的距离上，以形成一个压力触摸面板。因此，在触 摸屏上可以提供触摸感应功能和压力感应功能，以检测触摸力量以及触摸位置。
本发明的技术效果是：本发明压力触摸面板、压力触摸感应传感装置及显 示***，所述压力触摸面板设置在所述显示面板之上，所述压力触摸面板包括 多个驱动线、多个触摸感应线和多个压力感应线，所述驱动线具有多个串联的 驱动电极，触摸感应电极串联在一起组成触摸感应线，触摸感应线设置的位置 被所述驱动电极覆盖，多个压力感应电极串联形成所述压力感应线，所述压力 感应线布置在与所述触摸感应线相同的平面上。显示***包括显示面板和压力 触摸面板，包括一个显示模块，它不仅可以检测触摸的位置，还能检测到触摸 的力度大小，而不会影响显示模块的清晰度和透光率。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不 能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通 技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替 换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (15)
1.一种压力触摸面板，其特征在于，包括多个驱动线、多个触摸感应线和多个压力感应线，所述驱动线具有多个串联的驱动电极，触摸感应电极串联在一起组成触摸感应线，触摸感应线设置的位置被所述驱动电极覆盖，多个压力感应电极串联形成所述压力感应线，所述压力感应线布置在与所述触摸感应线相同的平面上。
2.根据权利要求1所述压力触摸面板，其特征在于，所述驱动电极呈菱形，菱形的驱动电极以串联的方式连接，所述驱动线呈条带形。
3.根据权利要求1所述压力触摸面板，其特征在于，所述压力感应电极呈菱形，菱形的压力感应电极以串联的方式连接，所述压力感应线呈条带形。
4.根据权利要求1所述压力触摸面板，其特征在于，所述压力触摸面板包括第一轴和第二轴，所述第一轴为像素阵列横向或纵向形成的轴，所述第二轴为第一轴垂直向形成的轴，所述驱动线沿所述第一轴延伸，每条触摸感应线和压力感应线沿所述第二轴延伸。
5.根据权利要求1所述压力触摸面板，其特征在于，每个压力感应电极的尺寸都小于每个驱动电极的尺寸。
6.根据权利要求1所述压力触摸面板，其特征在于，在俯视时，每个驱动电极覆盖每个压力感应电极。
7.根据权利要求1所述压力触摸面板，其特征在于，在俯视时，每个触摸感应电极覆盖未形成驱动电极的区域。
8.根据权利要求1所述压力触摸面板，其特征在于，在俯视时，每一个压力感应电极都在一个驱动电极形成的区域里形成。
9.一种压力触摸感应传感装置，其特征在于，包括:压力触摸面板、驱动单元、触摸感应单元、压力感应单元和控制单元，所述压力触摸面板包括多个驱动线、多个触摸感应线和多个压力感应线，所述驱动线具有多个串联的驱动电极，触摸感应电极串联在一起组成触摸感应线，触摸感应线设置的位置被所述驱动电极覆盖，多个压力感应电极串联形成所述压力感应线，所述压力感应线布置在与所述触摸感应线相同的平面上，驱动单元为每个驱动线路提供一个驱动信号，触摸感应单元接收所述触摸感应线的触摸感应信号，所述控制单元对所述触摸感应单元和所述压力感应单元的操作进行控制，计算触点是否产生，以及基于触摸感应信号的触点位置，计算是否产生了力，以及基于压力感应信号的力的位置。
10.根据权利要求9所述压力触摸感应传感装置，其特征在于，触摸感应信号为所述驱动电极与触点之间形成的电容耦合而成的信号，所述压力感应信号为所述驱动电极与压力感应电极之间形成的电容耦合而成的信号。
11.一种显示***，其特征在于，包括显示面板和压力触摸面板，所述压力触摸面板设置在所述显示面板之上，所述压力触摸面板包括多个驱动线、多个触摸感应线和多个压力感应线，所述驱动线具有多个串联的驱动电极，触摸感应电极串联在一起组成触摸感应线，触摸感应线设置的位置被所述驱动电极覆盖，多个压力感应电极串联形成所述压力感应线，所述压力感应线布置在与所述触摸感应线相同的平面上。
12.根据权利要求11所述显示***，其特征在于，所述压力触摸面板包括在驱动线下面的第一绝缘层，所述触摸感应线在所述第一绝缘层之下。
13.根据权利要求11所述显示***，其特征在于，所述压力触摸面板包括在所述驱动线下面的第一绝缘层，所述触摸感应线在所述第一个绝缘层的同一个平面。
14.根据权利要求11所述显示***，其特征在于，所述压力触摸面板包括第一绝缘层，所述第一绝缘层的第一表面布满驱动线，所述第一绝缘层的第二表面形成所述触摸感应线。
15.根据权利要求11所述显示***，其特征在于，所述压力触摸面板包括在所述驱动线下方形成的第一绝缘层和在第一绝缘层下方形成的第二绝缘层，在所述第一绝缘层的第一表面形成所述压力感应线，并在所述第二绝缘层的第一表面形成所述触摸感应线。
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