本發(fā)明涉及一種可以同時檢測壓力信號和坐標信號的觸控系統(tǒng)、控制方法及觸控屏。

背景技術(shù)：

觸控屏已經(jīng)被廣泛使用在各種移動設(shè)備上。但現(xiàn)有的觸控屏存在兩個方面的缺陷：第一，不能感知壓力值，有的能感知的結(jié)構(gòu)非常復雜；第二，只能手或者金屬觸摸筆等導電材料才可以實現(xiàn)觸摸。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一個目的是提供一種一體化觸控屏。

實現(xiàn)本發(fā)明第一個目的的技術(shù)方案是壓力檢測和觸控檢測同時檢查到的一體化觸控屏，包括依次從上往下設(shè)置的上基底、上電路層、彈性體、下電路層和下基底；所述上基底的厚度小于下基底，且上基底為柔性材質(zhì)，下基底為剛性材質(zhì)；所述彈性體為絕緣彈性體。

所述彈性體由封裝材料封裝。

所述上電路層為一個或多個通道的電路板，下電路層為一個或多個通道的電路板組成。

所述上電路層每一個通道引出一根上電路引出線；所述下電路層的每一個通道引出一根下電路引出線。

所述上基底厚度為0.001～3mm；所述下基底厚度為0.01～10mm。

所述上電路層和下電路層為石墨烯或者ito或者金屬網(wǎng)格或者納米銀或者碳納米管或者有機導電材料或者金屬鍍層或者幾種導電材料的復合材料；上電路引出線和下電路引出線為銀漿或者金屬鍍層或者復合材料導電鍍層或者石墨烯或者碳納米管。

本發(fā)明的第二個目的是提供一種壓力檢測和觸控檢測一體化觸控系統(tǒng)。

實現(xiàn)本發(fā)明第二個目的的技術(shù)方案是壓力檢測和觸控檢測一體化觸控系統(tǒng)，包括觸控屏和控制mcu；所述觸控屏采用前述的結(jié)構(gòu)；觸控屏的上電路引出線和下電路引出線連通控制mcu，所述控制mcu輸出總線或usb信號給終端設(shè)備的主控。

本發(fā)明的第三個目的是提供壓力檢測和觸控檢測一體化觸控系統(tǒng)的控制方法。

實現(xiàn)本發(fā)明第三個目的的技術(shù)方案是壓力檢測和觸控檢測一體化觸控系統(tǒng)的控制方法，上電路層和下電路層中間由彈性體隔絕，形成有矩陣電路的平行電容；有物體接觸到上上基底時，柔性的上基底接觸點受到壓力變形，上基底局部下凹，同時上電路層下凹，在上電路層下凹處的彈性體形變，下基底不形變，使變形處的上電路層和下電路層局部位置靠近，引起局部平板電容變化；控制mcu檢測各個通道電容值的變化量，精確計算出電容變化的最大值坐標點，通過電容變化最大值的偵測，得到形變量，通過計算材料形變應力，推算出壓力值，控制mcu將最大值坐標點和壓力值傳送給終端設(shè)備的主控。

采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明具有積極的效果：(1)本發(fā)明的觸控屏將壓力檢測和電容坐標檢測合一，觸摸到屏幕表面，既可以感知壓力信號，又同時感知坐標信號。

(2)本發(fā)明采用壓力形變來進行觸控，系統(tǒng)檢測信號的方法為上下電路之間的電容變化，不依賴到外界輸入電容信號，不局限于手指和金屬等導電物質(zhì)作為觸發(fā)物，任何導電和不導電材料都可以進行觸發(fā)，突破了現(xiàn)有電容屏的使用局限，可以實現(xiàn)任意材料觸控及浸沒在液體導電介質(zhì)(比如水，鹽溶液，酸堿溶液等)內(nèi)觸控操作。

(3)本發(fā)明采用封裝材料可以防止彈性體溢出。

附圖說明

為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明，其中

圖1為本發(fā)明的觸控屏的截面示意圖。

圖2為上基底、上電路層和上電路引出線的示意圖。

圖3為下基底、下電路層和下電路引出線的示意圖。

圖4為手按觸控屏的示意圖。

附圖中標號為：

上基底1、上電路層2、彈性體3、下電路層4、下基底5、封裝材料6、上電路引出線7、下電路引出線8。

具體實施方式

(實施例1)

見圖1至圖4，本實施例的壓力檢測和觸控檢測一體化觸控屏，包括依次從上往下設(shè)置的上基底1、上電路層2、彈性體3、下電路層4和下基底5；上基底1的厚度小于下基底5，且上基底1為柔性材質(zhì)，下基底5為剛性材質(zhì)，上基底1厚度為0.001～3mm；下基底5厚度為0.01～10mm；彈性體3為絕緣彈性體。彈性體3由封裝材料6封裝。見圖2和圖3，上電路層2和下電路層4電路覆蓋區(qū)域一致，上電路層2為一塊電路板，包含一個通道，下電路層4為9塊分隔的電路板組成的矩陣，共有9個通道。上電路層2的一個通道引出一根上電路引出線7；下電路層4的9個通道各設(shè)置一根下電路引出線8。

在材質(zhì)的選擇上，上電路層2和下電路層4為石墨烯或者ito或者金屬網(wǎng)格或者納米銀或者碳納米管或者有機導電材料或者金屬鍍層或者幾種導電材料的復合材料；上電路引出線7和下電路引出線8為銀漿或者金屬鍍層或者復合材料導電鍍層或者石墨烯或者碳納米管。彈性體3可以是橡膠，硅膠，塑料彈性體，水溶膠，水，油脂等，封裝材料6可以是樹脂，塑料，膠類等材料，防止彈性體溢出。

觸控屏再加上控制mcu即可組成觸控系統(tǒng)；觸控屏的上電路引出線7和下電路引出線8連通控制mcu，控制mcu輸出總線或usb信號給終端設(shè)備的主控。

見圖4，觸控系統(tǒng)的檢測方法為：上電路層2和下電路層4中間由彈性體3隔絕，形成有矩陣電路的平行電容；有物體接觸到上上基底1時，柔性的上基底1接觸點受到壓力變形，上基底1局部下凹，同時上電路層2下凹，在上電路層2下凹處的彈性體3形變，下基底5不形變，使變形處的上電路層2和下電路層4局部位置靠近，引起局部平板電容變化；控制mcu檢測各個通道電容值的變化量，精確計算出電容變化的最大值坐標點，通過電容變化最大值的偵測，得到形變量，通過計算材料形變應力，推算出壓力值，控制mcu將最大值坐標點和壓力值傳送給終端設(shè)備的主控。

以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種觸控屏及觸控系統(tǒng)和控制方法；觸控屏包括依次從上往下設(shè)置的上基底、上電路層、彈性體、下電路層和下基底；所述上基底的厚度小于下基底，且上基底為柔性材質(zhì)，下基底為剛性材質(zhì)；所述彈性體為絕緣彈性體。本發(fā)明的觸控屏將壓力檢測和電容坐標檢測合一，觸摸到屏幕表面，既可以感知壓力信號，又同時感知坐標信號。

技術(shù)研發(fā)人員：金虎;尉長虹;彭鵬
受保護的技術(shù)使用者：常州二維碳素科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2016.04.28
技術(shù)公布日：2017.11.07