[发明专利]触摸屏之内的印刷式力传感器

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种触敏电子组件，并且更特别地涉及在触摸屏之内合并力传感器。

背景技术

为了使用户能够与现代电子设备进行交互，这样的设备通常包括一个或多个用户可操纵的元件，所述一个或多个用户可操纵的元件提供了用于将用户输入转换成可由现代电子设备接收并处理的信号(通常为电信号)的机制。这样的用户可操纵的元件可包括键盘、鼠标、轨迹球、操纵杆、以及可通过有线或无线通信机制而通信地耦合到电子设备的其他类似设备。

设计成轻巧且便携式的在现代电子设备当中流行的是诸如触摸屏这样的基于触摸的用户输入接收器，该基于触摸的用户输入接收器可以在相同或大致相同的区域之内向用户显示视觉信息并且接收来自用户的基于触摸的输入。常规地，将触摸屏设计成在该区域中或靠近该区域所显示的视觉信息或图形元素的背景下接收并解释用户对触摸屏的区域的触摸。

触摸屏可以利用包括电阻、电容、红外、表面声波、以及其它类似机电机制的几类机电机制中的任何一个来实现。例如，利用电阻机制实现的触摸屏通常包括具有导电涂层的多个透明层，所述多个透明层在物理上是分离的使得当用户按下触摸屏时，使得多个导电层彼此接触，使电流在它们之间流动，并且由此使感测机制能够对用户的触摸进行检测。作为另一示例，利用表面声波机制实现的触摸屏通常包括至少一个层，由附接到该层的换能器生成的声波通过所述至少一个层传播。当用户触摸该层时，声能被吸收并且附接到该层的传感器对这样的变化进行检测，并且由此检测用户的触摸。

许多现代触摸屏用包括自电容感测布置和互电容感测布置的电容机制来实现。用自电容感测布置实现的触摸屏包括带电电极和迹线中的至少一个层，使得当用户触摸或者将其手指放置在非常接近触摸屏时，来自带电电极中的至少一个的电荷至少部分地转移到用户的手指，由此影响带电电极的电容，并且因此使感测机制能够对用户的触摸进行检测。用互电容感测布置实现的触摸屏可以包括空间分离的且交叉的导电迹线的多个层，使得在每个交叉点处形成电容耦合节点。与用电容感测布置一样，当用户触摸或者将其手指放置在非常接近触摸屏时，来自至少一个电容耦合节点的电荷至少部分地转移到用户的手指，这由于结果的电容改变而再次使感测机制能够对用户的触摸进行检测。

发明内容

在一个实施例中，量子隧穿复合材料或下述其他材料可位于集成到常规触摸屏层中的力集中器之内以提供对触摸屏上的按压或其它这样的力的感测，所述其它材料可以随着力施加到该材料上而展现出变化的电或磁性能。力集中器可以是延伸到常规触摸屏中的层的层平面以外的突起。

在另一个实施例中，可至少部分地从印刷元件形成力集中器，所述印刷元件可以是作为用于生成触摸屏的常规印刷工艺的一部分而印刷的。可通过通常利用的包括多遍印刷和厚度沉积印刷的印刷技术来对力集中器的突起量进行调节。印刷元件可以可选地具有光学透明胶，所述光学透明胶层压在它们之上使得光学透明胶也加到力集中器的突起上。

在进一步的实施例中，可以可选地预装下述材料，以便在基本上线性反馈范围内操作，所述材料可以随着力施加到它上而展现出变化的电或磁性能。这样的基本上线性的反馈可以实现对施加到触摸屏上的力的程度进行检测。

在又一实施例中，感测机制可以被配置成在多个位置处检测力的改变，由此使得能够对施加到触摸屏上的力进行定位。替代地，为了节省成本，感测机制可被配置成对施加到触摸屏上的力进行检测而不管位置。

提供了该发明内容以便以简化形式对在下面的具体实施方式中进一步描述的概念的选择进行介绍。该发明内容并非旨在识别所要求的主题的关键特征或必要特征，也不是旨在用于对所要求的主题的范围做出限制。

根据以下参考附图继续进行的详细描述，附加特征和优点将变得显而易见。

附图说明

当结合附图时可最佳地理解以下详细描述，在附图中：

图1是具有集成力传感器的示例性触摸屏的立体图；

图2是具有集成力传感器的示例性触摸屏的层图；

图3是力集中器的示例性操作的层图；

图4是合并了具有集成力传感器的示例性触摸屏的示例性电子设备的立体图；以及

图5A和5B是两个替代示例性按压检测布置的框图。

具体实施方式