触控板、压力触控装置和电子设备的制作方法

技术特征：
1.一种触控板，其特征在于，包括触摸传感器、力传感器、印制电路板和触摸控制器；所述触摸传感器，包括第一触摸电极层、第二触摸电极层和第一基材，所述第一触摸电极层通过所述第一基材设置在所述第二触摸电极层的上方，并与所述第二触摸电极层形成多个触摸感测电容，所述触摸感测电容用于在手指触摸或按压所述触控板时感测所述手指的触摸位置并输出相应的触摸感应信号；所述力传感器，设置在所述触摸传感器的下方，其包括支撑结构和至少一个压力电极层，所述至少一个压力电极层用于在所述触摸传感器下方形成多个压力感测电容，所述支撑结构为可形变结构，用于在所述手指按压所述触控板时施加的压力作用下发生形变，以改变手指按压区域的压力感测电容，并通过所述至少一个压力电极层输出相应的压力感应信号；所述印制电路板，设置在所述力传感器的下方，用于承载和支撑所述力传感器和所述触摸传感器；所述触摸控制器，安装固定在所述印制电路板并与所述触摸传感器和所述力传感器进行电性连接，用于从所述触摸传感器和所述力传感器接收的触摸感应信号和压力感应信号并确定所述手指在所述触控板的触摸位置和所述手指施加的压力大小。2.根据权利要求1所述的触控板，其特征在于，所述第一触摸电极层和所述第二触摸电极层分别形成在所述第一基材的上表面和下表面；或者，所述触摸传感器还包括第二基材，其中所述第一触摸电极层形成在所述第一基材的上表面，所述第二触摸电极层形成在所述第二基材的上表面，并且所述第一基材和所述第二基材之间通过粘合胶固定粘结。3.根据权利要求1所述的触控板，其特征在于，所述至少一个压力电极层包括第一压力电极层和第二压力电极层，所述第一压力电极层和所述第二压力电极层设置在所述支撑结构的两侧以形成所述多个压力感测电容，所述支撑结构用于在所述第一压力电极层和所述第二压力电极层之间形成一可变间隙，且所述可变间隙的宽度在所述手指施加的压力作用下发生变化以改变所述手指按压区域的压力感测电容。4.根据权利要求3所述的触控板，其特征在于，所述第一压力电极层设置在所述支撑结构上方，且包括上电极子层和上基材子层，其中所述上电极子层承载在所述上基材子层上表面且具有多个间隔设置的压力驱动电极；所述第二压力电极层设置在所述支撑结构下方，且包括下电极子层和下基材子层，其中所述下电极子层承载在所述下基材子层的上表面且包括多个间隔设置的压力感应电极。5.根据权利要求4所述的触控板，其特征在于，所述支撑结构包括第一支撑体、柔性薄膜层和第二支撑体，所述第一支撑体和所述第二支撑体分别分布设置在所述柔性薄膜层的上表面和下表面；其中所述第一支撑体用于支撑所述第一压力电极层，且所述第二支撑体连接到所述第二压力电极层，且所述第一支撑体和所述第二支撑体在所述柔性薄膜层的水平投影上交错设置。6.根据权利要求1所述的触控板，其特征在于，所述力传感器复用所述触摸传感器的第二触摸电极层作为公共电极层，所述至少一个压力电极层为位于所述支撑结构下方的第二压力电极层，所述第二压力电极层与所述公共电极层相互交叠并形成所述多个压力感测电容。
7.根据权利要求6所述的触控板，其特征在于，所述第二压力电极层包括下电极子层，所述下电极子层直接形成在所述印制电路板的上表面；或者，所述第二压力电极层包括下电极子层和下基材子层，其中所述下电极子层形成在所述下基材子层的上表面，且所述下基材子层设置在所述印制电路板的表面。8.根据权利要求6所述的触控板，其特征在于，所述支撑结构设置在所述第二触摸电极层和所述第二压力电极层之间，用于在所述第二触摸电极层和所述第二压力电极层之间形成一可变间隙，且所述可变间隙的宽度在所述手指施加的压力作用下发生变化以改变所述手指按压区域的压力感测电容。9.根据权利要求8所述的触控板，其特征在于，所述支撑结构包括第一支撑体、柔性薄膜层和第二支撑体，所述第一支撑体和所述第二支撑体分别分布设置在所述柔性薄膜层的上表面和下表面，其中所述第一支撑体用于支撑所述公共电极层，且所述第二支撑体连接到所述第二压力电极层，以将所述柔性薄膜层支撑在所述第二压力电极层上方；其中所述第二支撑体与所述第二压力电极层之间通过粘合胶进行直接连接，或者所述第二支撑体通过平坦层间接连接到所述第二压力电极层。10.根据权利要求9所述的触控板，其特征在于，所述第一支撑体为在所述柔性薄膜层的上表面呈矩阵式均匀分布的第一硬质颗粒，所述第二支撑体为在所述柔性薄膜层的下表面呈矩阵式均匀分布的第二硬质颗粒，并且所述第一支撑体和所述第二支撑体在所述柔性薄膜层的水平投影上交错设置。11.根据权利要求10所述的触控板，其特征在于，所述第一硬质颗粒和所述第二硬质颗粒都是圆形颗粒，且所述第一硬质颗粒和所述第二硬质颗粒的直径不同；其中，所述第一支撑体的直径至少为所述第二支撑体的直径的三倍，或者，所述第一支撑体的直径为第二支撑体的直径的二分之一至三分之一。12.根据权利要求10所述的触控板，其特征在于，所述第一支撑体和所述第二支撑体与所述柔性薄膜层一体成型设置或者通过粘合胶紧贴固定到所述柔性薄膜层的上表面和下表面，其中任意四个相邻的第二支撑体定义的区域中心分别设置一个第一支撑体，且所述第一支撑体的尺寸大于所述第二支撑体的尺寸。13.根据权利要求6所述的触控板，其特征在于，所述公共电极层作为所述触摸传感器和所述力传感器的公共驱动电极层，包括多个公共驱动电极；所述第一触摸电极层包括设置在所述公共电极层上方的多个触摸感应电极，所述第二压力电极层为设置在所述公共电极层下方的多个压力感应电极，其中，所述公共驱动电极用于从所述触摸控制器接收驱动信号，所述触摸感应电极和所述压力感应电极分别用于响应所述驱动信号并输出所述触摸感应信号和所述压力感应信号。14.根据权利要求13所述的触控板，其特征在于，所述触摸感应电极和所述压力感应电极响应所述触摸控制器同一时刻发出的公共驱动信号并分别输出所述触摸感应信号和压力感应信号。15.根据权利要求13所述的触控板，其特征在于，所述触摸控制器输出给所述公共驱动电极的驱动信号包括第一时刻输出的触摸驱动信号和第二时刻输出的压力驱动信号，且所述触摸感应电极用于响应所述触摸驱动信号并向触摸控制器输出所述触摸感应信号，所述压力感应电极用于响应所述压力驱动信号并所述触摸控制器输出所述压力感应信号。
16.根据权利要求1所述的触控板，其特征在于，还包括：致动器，安装到所述印制电路板的下表面并与所述触摸控制器电性连接，用于响应所述手指施加的压力大小进行振动反馈；支架，用于支撑所述印制电路板并将触控板安装到外部壳体，所述支架覆盖在所述印制电路板的下表面且具有多个开口，所述多个开口分别用于容纳所述触摸控制器和所述致动器，并为所述触摸控制器和所述致动器提供避让空间。17.根据权利要求16所述的触控板，其特征在于，所述致动器包括四个压电陶瓷致动器，分别设置在所述印制电路板的下表面的四个角落区域，用于沿垂直于所述印制电路板方向振动；所述支架在其四个角落区域形成有四个开口以容纳所述四个压电陶瓷致动器，并在中间区域形成有中心开口以容纳所述触摸控制器；或者，所述致动器包括设置在所述印制电路板下表面中间区域的线性马达，所述线性马达用于沿平行于所述印制电路板方向振动；所述支架在其中间区域形成有中间开口以容纳所述线性马达，并在所述中间开口的两侧还分别形成有第一开口和第二开口以容纳所述触摸控制器及其他电子元器件。18.一种触控板，其特征在于，包括：触摸感应电极层，包括多个相互间隔设置的触摸感应电极；公共电极层，设置在所述触摸感应电极层下方，包括多个相互间隔设置的公共驱动电极，所述公共驱动电极与所述触摸感应电极之间形成多个触摸感测电容，所述多个触摸感测电容作为触摸传感器，用于在手指触摸或按压所述触控板时感测所述手指的触摸位置并输出相应的触摸感应信号；压力感应电极层，设置在所述公共电极层下方，包括多个相互间隔设置的压力感应电极，所述压力感应电极与所述公共驱动电极之间形成多个压力感测电容，所述多个压力感测电容作为力传感器，用于检测所述手指按压所述触控板时施加的压力大小；印制电路板，用于承载所述压力感应电极层，其中所述压力感应电极形成在所述印制电路板的表面；其中，所述公共电极层和所述压力感应电极层之间设置有支撑结构，所述支撑结构为可形变结构，用于在所述手指施加的压力作用下发生形变，以改变手指按压区域的压力感测电容。19.根据权利要求18所述的触控板，其特征在于，所述支撑结构包括第一支撑体、柔性薄膜层和第二支撑体，所述第一支撑体分布设置在所述柔性薄膜层的上表面，用于支撑所述公共电极层；所述第二支撑体分布设置在所述柔性薄膜层的下表面，用于将所述柔性薄膜层支撑在所述压力感应电极层的上方。20.根据权利要求19所述的触控板，其特征在于，所述第一支撑体为在所述柔性薄膜层的上表面呈矩阵式均匀分布的第一硬质颗粒，所述第二支撑体为在所述柔性薄膜层的下表面呈矩阵式均匀分布的第二硬质颗粒，所述第一硬质颗粒和所述第二硬质颗粒的尺寸不同，并且所述第一支撑体和所述第二支撑体在所述柔性薄膜层的水平投影上交错设置。21.根据权利要求20所述的触控板，其特征在于，所述第一支撑体的中心点到相邻第一支撑体的中心点之间的距离等于所述第二支撑体的中心点到相邻第二支撑体的中心点之间的距离。
22.根据权利要求21所述的触控板，其特征在于，还包括触摸控制器，所述触摸控制器安装在所述印制电路板的下表面，用于向所述公共驱动电极输出驱动信号，并接收所述触摸感应电极和所述压力感应电极响应所述驱动信号而分别输出的触摸感应信号和压力感应信号，其中所述触摸感应信号用于检测所述手指的触摸位置，所述压力感应信号用于检测所述手指施加的压力的大小。23.根据权利要求22所述的触控板，其特征在于，所述驱动信号为所述触摸控制器在同一时刻输出的公共驱动信号，所述触摸感应电极和所述压力感应电极用于响应所述公共驱动信号并分别输出所述触摸感应信号和所述压力感应信号；或者，所述触摸控制器输出给所述公共驱动电极的驱动信号包括第一时刻输出的触摸驱动信号和第二时刻输出的压力驱动信号，且所述触摸感应电极用于响应所述触摸驱动信号并向触摸控制器输出所述触摸感应信号，所述压力感应电极用于响应所述压力驱动信号并所述触摸控制器输出所述压力感应信号。24.根据权利要求22所述的触控板，其特征在于，还包括：致动器，安装到所述印制电路板的下表面并与所述触摸控制器电性连接，用于响应所述手指施加的压力大小进行振动反馈；支架，用于支撑所述印制电路板并将触控板安装到外部壳体，所述支架覆盖在所述印制电路板的下表面且具有多个开口，所述多个开口分别用于容纳所述触摸控制器和所述致动器以为所述触摸控制器和所述致动器提供避让空间。25.一种压力触控装置，其特征在于，包括：盖板，用于为手指的触摸或按压提供输入界面；触摸传感器，设置在盖板下方，用于在所述手指触摸或按压所述盖板时感测所述手指的触摸位置并输出相应的触摸感应信号；力传感器，设置在所述触摸传感器的下方，其包括支撑结构和至少一个压力电极层，所述至少一个压力电极层用于在所述触摸传感器下方形成多个压力感测电容，所述支撑结构为可形变结构，用于在所述手指按压所述压力触控装置时施加的压力作用下发生形变，以改变手指按压区域的压力感测电容；印制电路板，设置在所述力传感器的下方，用于承载和支撑所述力传感器和所述触摸传感器；触摸控制器，安装固定在所述印制电路板并与所述触摸传感器和所述力传感器进行电性连接，用于从所述触摸传感器和所述力传感器接收的触摸感应信号和压力感应信号并确定所述手指在所述压力触控装置的触摸位置和所述手指施加的压力大小。26.一种电子设备，其特征在于，包括显示器和如权利要求1至24中任意一项所述的触控板，所述触控板用于在手指触摸或者按压时检测所述手指的触摸位置以及施加的压力大小，所述显示器用于显示与所述手指的触摸或按压相关的操作。

技术总结
本申请提供了一种触控板、压力触控装置和电子设备。触控板包括触摸传感器、力传感器、印制电路板和触摸控制器；触摸传感器，包括第一触摸电极层、第二触摸电极层和第一基材，第一触摸电极层通过第一基材设置在第二触摸电极层上方，并与第二触摸电极层形成多个触摸感测电容；力传感器，设置在触摸传感器下方，其包括支撑结构和至少一个压力电极层，支撑结构为可形变结构，用于在手指按压触控板时施加的压力作用下发生形变，以改变手指按压区域的压力感测电容，并通过至少一个压力电极层输出相应的压力感应信号；印制电路板，设置在力传感器下方；触摸控制器，安装固定在印制电路板并与触摸传感器和力传感器进行电性连接。该触控板的压力检测灵敏度高、成本低以及厚度薄。成本低以及厚度薄。成本低以及厚度薄。


技术研发人员：刘武 张荣 张胜斌
受保护的技术使用者：深圳市汇顶科技股份有限公司
技术研发日：2022.04.20
技术公布日：2022/6/9