觸摸裝置及顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種觸摸裝置及顯示裝置，所述觸摸裝置包括：交叉設(shè)置的觸摸電極；觸摸反饋層，與所述觸摸電極相對設(shè)置，用于在施加驅(qū)動信號下產(chǎn)生形變；觸摸控制器，與所述觸摸電極和觸摸反饋層相連接，用于接收觸摸電極上的感測信號，并根據(jù)所述感測信號來向觸摸反饋層施加驅(qū)動信號。本發(fā)明的觸摸裝置在觸摸屏上增加了觸摸反饋層，由于觸摸反饋層在驅(qū)動信號下產(chǎn)生形變，增加了觸摸反饋功能，提升了可觸摸終端產(chǎn)品的觸控體驗。
【專利說明】觸摸裝置及顯示裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及觸摸屏領(lǐng)域，特別是涉及一種觸摸裝置及顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]觸摸屏已經(jīng)廣泛地用于智能手機、平板電腦、一體機、控制終端等產(chǎn)品，但是在觸摸反饋方面，一直沒有一種合理的觸摸反饋方式。
[0003]現(xiàn)有的終端產(chǎn)品一般都具有整機震動的反饋方式，其實施方式是利用手機內(nèi)用于靜音模式下電話、信息提醒的震動器，在觸摸動作發(fā)生時進行較短暫的震動，用以反饋觸摸動作，由于震動器的震動會傳導至整個終端，進而傳導至握持、貼緊終端的整個手掌及手指上，此種觸摸反饋方式的用戶體驗較差，絕大多數(shù)用戶都會選擇關(guān)閉此項震動反饋功能。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有的終端產(chǎn)品中的反饋功能體驗差，本發(fā)明提供了一種觸摸裝置及顯示裝置。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種觸摸裝置，包括:
[0006]交叉設(shè)置的觸摸電極；
[0007]觸摸反饋層，與所述觸摸電極相對設(shè)置，用于在施加驅(qū)動信號下產(chǎn)生形變；
[0008]觸摸控制器，與所述觸摸電極和觸摸反饋層相連接，用于接收觸摸電極上的感測信號，并根據(jù)所述感測信號來向觸摸反饋層施加驅(qū)動信號。
[0009]本發(fā)明還提供了一種顯示裝置，包括所述的觸摸裝置。
[0010]本發(fā)明的觸摸裝置在觸摸屏上增加了觸摸反饋層，由于觸摸反饋層在驅(qū)動信號下產(chǎn)生形變，增加了觸摸反饋功能，提升了可觸摸終端產(chǎn)品的觸控體驗。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明一種實施例的觸摸裝置的整體原理示意圖；
[0012]圖2Ca)為本發(fā)明第一種實施例的觸摸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2(b)為本發(fā)明第一種實施例的觸摸裝置在施加驅(qū)動信號時的局部截面圖；
[0014]圖2(c)為本發(fā)明第一種實施例的觸摸裝置局部放大圖；
[0015]圖2Cd)為本發(fā)明第一種實施例產(chǎn)生形變的工作原理圖；
[0016]圖2Ce)為本發(fā)明第一種實施例在沒有施加驅(qū)動信號時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2Cf)為本發(fā)明第一種實施例在施加驅(qū)動信號時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3Ca)為本發(fā)明第二種實施例的觸摸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3(b)為本發(fā)明第二種實施例的觸摸裝置在施加驅(qū)動信號下的局部截面圖；
[0020]圖4為本發(fā)明第三種實施例的觸摸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5Ca)為本發(fā)明第四種實施例的觸摸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5(b)為本發(fā)明第四種實施例的觸摸裝置在施加驅(qū)動信號下的局部截面圖；[0023]圖6為本發(fā)明第五種實施例的觸摸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0024]為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進行詳細描述。
[0025]如圖1所示，為本發(fā)明一種實施例的觸摸裝置的整體原理示意圖，該觸摸裝置包括:
[0026]觸摸電極100，包括交叉設(shè)置的觸摸驅(qū)動電極和觸摸感應電極；
[0027]觸摸反饋層200，與觸摸電極相對設(shè)置，用于在施加驅(qū)動信號下產(chǎn)生形變；
[0028]觸摸控制器300，與所述觸摸電極和觸摸反饋層分別相連接，用于接收觸摸電極上的感測信號，并根據(jù)所述感測信號來向觸摸反饋層施加驅(qū)動信號。
[0029]本發(fā)明的觸摸裝置在觸摸屏上增加了觸摸反饋層，由于觸摸反饋層在驅(qū)動信號下產(chǎn)生形變，增加了觸摸反饋功能，提升了可觸摸終端產(chǎn)品的觸控體驗。
[0030]本發(fā)明的觸摸反饋層是根據(jù)施加驅(qū)動信號下產(chǎn)生形變，可以是在電磁力的作用下產(chǎn)生，或者是吸引力、排斥力的作用下產(chǎn)生形變。所產(chǎn)生的形變可以是凹陷和/或凸起，使得觸摸裝置的表面具有形變。
[0031 ] 本發(fā)明的觸摸反饋層可以集成到電阻式觸摸屏或者電容式觸摸屏上。電容式觸摸屏可以是外掛式觸摸屏和內(nèi)嵌式觸摸屏。內(nèi)嵌式觸摸屏，即將觸摸面板集成到液晶顯示面板(Liquid Crystal Display,LCD)中的觸摸屏。以互電容式觸摸屏+液晶顯示屏的方案為例，互電容式觸摸屏的觸摸驅(qū)動電極確定觸摸點的X向坐標，觸摸感應電極確定觸摸點的Y向坐標。在觸摸驅(qū)動電極側(cè)施加觸摸驅(qū)動電壓，在觸摸感應電極側(cè)施加恒定電壓。在檢測觸摸點時，對X向觸摸驅(qū)動電極進行逐行掃描，在掃描每一行觸摸驅(qū)動電極時，均讀取每條觸摸感應電極上的信號，通過一輪的掃描，就可以把每個行列的交點都掃描到。這種觸控定位檢測方式可以具體的確定多點的坐標，因此可以實現(xiàn)多點觸摸。
[0032]如圖2 (a)所示，為本發(fā)明第一種實施例的觸摸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該實施例的觸摸裝置包括顯示屏400、觸摸反饋層200和設(shè)置在顯示屏和觸摸反饋層200之間的觸摸電極100，該實施例的顯示屏可以是液晶顯示屏或者OLED顯示屏，觸摸電極100由交叉設(shè)置的觸摸驅(qū)動電極和觸摸感應電極組成。所述觸摸反饋層200包括第一螺旋線圈201、第二螺旋線圈205、第一透明基板202、第二透明基板204和填充層203，所述第一螺旋線圈201和第二螺旋線圈205之間設(shè)置有填充層203，所述第一螺旋線圈201設(shè)置在所述第一透明基板202上。所述第二螺旋線圈205設(shè)置在所述第二透明基板204上。該實施例的觸摸裝置還包括觸摸控制器(圖中未示出)，該觸摸控制器通過通訊線路與所述觸摸電極100和觸摸反饋層200相連接，用于接收觸摸電極100上的感測信號，并根據(jù)所述感測信號來向觸摸反饋層施加驅(qū)動信號。本實施例的第一透明基板202為柔性基板，可以是塑料、橡膠等柔性材質(zhì)制成。第二透明基板204為剛性基板，可以是玻璃等剛性材質(zhì)制成。填充層203可以是液體或膠狀或其他可自由發(fā)生形變的透明填充物材料，螺旋線圈由金屬材料制成，在第一透明基板202、第二透明基板204相對應位置處的螺旋線圈的繞行方向相反。優(yōu)選地，第一螺旋線圈201、第二螺旋線圈205與各個顯示像素單元一一對應，實現(xiàn)了在對應顯示像素單元產(chǎn)生形變。[0033]如圖2(b)所示，為本發(fā)明第一種實施例的觸摸反饋裝置在施加驅(qū)動信號后的結(jié)構(gòu)示意圖。該實施例的觸摸電極100接收到觸摸信號后，將該信號傳遞給觸摸控制器，觸摸控制器給第一螺旋線圈和第二螺旋線圈施加驅(qū)動信號，第一螺旋線圈和第二螺旋線圈在施加驅(qū)動信號之下產(chǎn)生磁力，而第一螺旋線圈和第二螺旋線圈由于繞行方向相反，其產(chǎn)生的磁力的磁極方向也相反，因而第一螺旋線圈和第二螺旋線圈之間相互吸引使得兩線圈之間的間距發(fā)生變化。由于第二螺旋線圈205設(shè)置在剛性透明基板上且與顯示屏相互連接固定，不會產(chǎn)生形變。而第一螺旋線圈201設(shè)置在柔性基板上，第一螺旋線圈201相對于第二透明基板204的距離變化進而帶動柔性的第一透明基板202的表面局部產(chǎn)生凸起或者凹陷形變。
[0034]如圖2 (c)、2 (d)所示，為本實施例的觸摸裝置產(chǎn)生形變的工作原理圖，圖中進行了簡化，只保留了部分部件。第一螺旋線圈201和第二螺旋線圈205相對設(shè)置，并且繞行方向相反。當兩個螺旋線圈中通入電流207時，第一透明基板上的第一螺旋線圈產(chǎn)生的磁場左為N極，右為S極；第二透明基板上的第二螺旋線圈產(chǎn)生的磁場左為S極，右為N極。在磁場的作用下，兩個基板之間的距離有縮小的趨勢。由于第一透明基板為柔性，第二透明基板為剛性，且兩個基板間填充有可自由發(fā)生形變的透明填充物材料，觸摸反饋層在兩個基板之間的距離將產(chǎn)生變化。當兩個螺旋線圈設(shè)置在像素單元內(nèi)時，可以控制對應像素單元內(nèi)產(chǎn)生形變。觸摸反饋層表面根據(jù)觸摸反饋的需求呈現(xiàn)出凹凸不平的狀態(tài)。
[0035]如圖2 (e)、2 (f)所示,為本實施例的觸摸反饋裝置產(chǎn)生形變的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2(e)所示，在沒有施加驅(qū)動信號到觸摸反饋層時，整個觸摸反饋層的兩個基板之間的距離保持為D1。宏觀上，觸摸反饋層表面呈現(xiàn)出完全平坦的狀態(tài)。圖2 (f)所示，在施加驅(qū)動信號到觸摸反饋層時，由于第一透明基板為柔性，第二透明基板為剛性，且兩個基板間填充有可自由發(fā)生形變的透明填充物材料，觸摸反饋層在某些區(qū)域的兩個基板之間的距離變化為D2。宏觀上，觸摸反饋層表面根據(jù)觸摸反饋的需求呈現(xiàn)出凹凸不平的狀態(tài)。
[0036]在觸摸反饋層與終端產(chǎn)品顯示區(qū)域?qū)膮^(qū)域內(nèi)，觸摸反饋層上的電極呈陣列分布，并對應到顯示屏的每個顯示像素，且每個電極可單獨驅(qū)動。如此，觸摸反饋層可以根據(jù)顯示屏的顯示畫面在對應位置呈現(xiàn)對應的表面凹凸。如在文字輸入界面，可以將鍵盤區(qū)域的字母按鍵設(shè)置為凸起狀態(tài)，則在文字輸入的過程中，手指可以感受到如同實體鍵盤般的觸感。
[0037]如圖3 (a)、3 (b)所示，為本發(fā)明第二種實施例的觸摸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該實施例的觸摸裝置與第一種實施例基本相同，區(qū)別是:觸摸反饋層200設(shè)置在觸摸電極100和顯示屏400之間。所述觸摸反饋層200包括第一螺旋線圈201、第二螺旋線圈205、第一透明基板202、第二透明基板204和填充層203，所述第一螺旋線圈201和第二螺旋線圈205之間設(shè)置有填充層203，所述第一螺旋線圈201設(shè)置在所述第一透明基板202上，所述第一透明基板202設(shè)置在填充層203和觸摸電極100之間。所述第二螺旋線圈205設(shè)置在所述第二透明基板204上。所述第二透明基板204設(shè)置在填充層203和顯示屏400之間。該實施例的觸摸裝置還包括觸摸控制器(圖中未示出)，該觸摸控制器通過通訊線路與所述觸摸電極100和觸摸反饋層200相連接，用于接收觸摸電極100上的感測信號，并根據(jù)所述感測信號來向觸摸反饋層施加驅(qū)動信號。圖3 (a)為未施加驅(qū)動信號下的觸摸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，第一透明基板和第二透明基板之間各個位置保持相同的距離。圖3 (b)為施加驅(qū)動信號下的觸摸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，第一透明基板和第二透明基板之間局部區(qū)域的相對距離發(fā)生了改變。
[0038]如圖4所示，為本發(fā)明第三種實施例的觸摸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該實施例與第二種實施例基本相同，區(qū)別是:第二螺旋線圈205直接設(shè)置在顯示屏的上基板上，從而省去了第二透明基板。該實施例中的第二透明基板與下面顯示屏的上基板共用，減少一塊基板，整體厚度減薄。
[0039]如圖5 (a)、5 (b)所示，為本發(fā)明第四種實施例的觸摸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖及所述觸摸反饋裝置在施加驅(qū)動信號下的局部截面示意圖，該實施例的觸摸裝置與第二種實施例基本相同，區(qū)別是:利用磁極板206替代了第二螺旋線圈。磁極板206由透明磁性敏感材料組成，可以是鐵、鐵、鈷、鎳及其合金等能夠在磁場力作用下產(chǎn)生位移的物質(zhì)。所述觸摸反饋層200包括第一螺旋線圈201、磁極板206、第一透明基板202、第二透明基板204和填充層203，所述第一螺旋線圈201和磁極板206之間設(shè)置有填充層203，所述第一螺旋線圈201設(shè)置在所述第一透明基板202上，所述第一透明基板202設(shè)置在填充層203和觸摸電極100之間。所述磁極板206設(shè)置在所述第二透明基板204上。所述第二透明基板204設(shè)置在填充層203和顯示屏400的上基板之間。該實施例利用磁極板替代了其中一個螺旋線圈，由于磁極板和施加電流的螺旋線圈之間可以產(chǎn)生磁力，也能夠?qū)崿F(xiàn)第一螺旋線圈產(chǎn)生相對于第二透明基板204的距離變化進而帶動柔性的第一透明基板202的表面局部產(chǎn)生凸起或者凹陷形變。
[0040]如圖6所示，為本發(fā)明第五種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本實施例的觸摸裝置與第四種實施例的區(qū)別是:去掉了第二透明基板。所述觸摸反饋層200包括第一螺旋線圈201、磁極板206、第一透明基板202和填充層203,所述第一螺旋線圈201和磁極板206之間設(shè)置有填充層203，所述第一螺旋線圈201設(shè)置在所述第一透明基板202上，所述第一透明基板202設(shè)置在填充層203和觸摸電極100之間。所述磁極板206設(shè)置在填充層203和顯示屏400的上基板401之間。顯示屏400的上基板401和下基板403之間設(shè)有液晶層402。該實施例中的第二透明基板與下面顯示屏的第一基板401共用，減少一塊基板，整體厚度減薄。
[0041]本發(fā)明還提供了一種顯示裝置，該顯示裝置使用了如上述實施例所述的任意一種觸摸裝置。所述顯示裝置可以為:液晶面板、電子紙、OLED面板、手機、平板電腦、電視機、顯示器、筆記本電腦、數(shù)碼相框、導航儀等任何具有顯示功能的產(chǎn)品或部件。
[0042]上述技術(shù)方案在觸摸屏上增加了觸摸反饋層，由于觸摸反饋層在驅(qū)動信號下產(chǎn)生形變，增加了觸摸反饋功能，提升了可觸摸終端產(chǎn)品的觸控體驗。
[0043]本發(fā)明的【具體實施方式】僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本方法的啟示下，在不脫離本方法宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可以作出很多變形，這些均屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種觸摸裝置，其特征在于，包括: 交叉設(shè)置的觸摸電極； 觸摸反饋層，與所述觸摸電極相對設(shè)置，用于在施加驅(qū)動信號下產(chǎn)生形變； 觸摸控制器，與所述觸摸電極和觸摸反饋層相連接，用于接收觸摸電極上的感測信號，并根據(jù)所述感測信號來向觸摸反饋層施加驅(qū)動信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸裝置，其特征在于，所述驅(qū)動信號向觸摸反饋層提供電磁力，使得所述觸摸反饋層在電磁力的作用下產(chǎn)生形變。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的觸摸裝置，其特征在于，還包括顯示屏，所述觸摸反饋層設(shè)置在顯示屏和觸摸電極之間，所述觸摸反饋層包括第一透明基板、設(shè)置在第一透明基板上的第一螺旋線圈、第二螺旋線圈和填充層，所述第一透明基板的一側(cè)與所述觸摸電極相連接，所述填充層設(shè)置在第一螺旋線圈和第二螺旋線圈之間，所述第一螺旋線圈在電磁力作用下相對于第二螺旋線圈的距離變化，進而帶動第一透明基板的表面局部產(chǎn)生凸起或者凹陷形變。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的觸摸裝置，其特征在于，還包括設(shè)置在第二螺旋線圈上的第二透明基板，所述第二螺旋線圈與第一螺旋線圈的螺旋繞行方向相反，所述第二透明基板的一側(cè)與所述填充層相連接，另一側(cè)與所述顯示屏接觸連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的觸摸裝置，其特征在于，還包括磁極板和第二透明基板，所述磁極板設(shè)置在第二透明基板和填充層之間，所述第二透明基板設(shè)置在所述顯示屏和所述磁極板之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的觸摸裝置，其特征在于，還包括磁極板，所述磁極板設(shè)置在所述顯示屏和所述填充層之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的觸摸裝置，其特征在于，還包括顯示屏，所述觸摸電極設(shè)置在顯示屏和觸摸反饋層之間，所述觸摸反饋層包括第一透明基板、設(shè)置在第一透明基板上的第一螺旋線圈和填充層，所述第一透明基板的一側(cè)通過填充層與所述觸摸電極接觸連接，所述觸摸電極設(shè)置在所述顯示屏上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的觸摸裝置，其特征在于，還包括第二透明基板和設(shè)置在第二透明基板上與第一螺旋線圈的螺旋繞行方向相反的第二螺旋線圈，所述第二透明基板的一側(cè)與所述填充層相連接，另一側(cè)與所述觸摸電極接觸連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的觸摸裝置，其特征在于，還包括磁極板和第二透明基板，所述磁極板設(shè)置在第二透明基板和填充層之間，所述第二透明基板設(shè)置在所述觸摸電極和所述磁極板之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的觸摸裝置，其特征在于，還包括磁極板，所述磁極板設(shè)置在所述觸摸電極和所述填充層之間。
11.一種顯示裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-10任何一項所述的觸摸裝置。
【文檔編號】G06F3/041GK103713770SQ201310722730
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】楊瑞智, 林準煥, 張俊瑞 申請人:京東方科技集團股份有限公司, 成都京東方光電科技有限公司