觸摸顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及觸控顯示領(lǐng)域，特別是涉及一種具有壓力感應(yīng)功能的觸摸顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]觸摸屏因具有易操作性、靈活性等優(yōu)點，已成為個人移動通信設(shè)備和綜合信息終端(如手機(jī)、平板電腦和超級筆記本電腦等)的主要人機(jī)交互手段。相對于電阻式觸摸屏和其它方式的觸摸屏，電容式觸摸屏以成本低、結(jié)構(gòu)簡單和耐用等優(yōu)勢，逐漸被智能終端廣泛使用。然而，現(xiàn)有的電容觸摸屏僅感知屏體所在平面的觸摸位置及操作，難以感知施加于屏體表面的壓力變化帶來的觸摸參數(shù)。
[0003]為了能感測屏體表面的壓力變化，業(yè)者在觸摸屏內(nèi)集成壓力傳感器。然而現(xiàn)有的做法大都只能檢測單點的觸摸壓力信息。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]基于此，本實用新型旨在提供一種能檢測多點觸摸壓力信號的觸摸顯示裝置。
[0005]—種觸摸顯示裝置，包括保護(hù)蓋板、觸摸感應(yīng)單元和顯示單元，所述觸摸感應(yīng)單元用于感應(yīng)施加于保護(hù)蓋板上的觸摸信號，所述顯示單元包括液晶功能層和背光模組，所述液晶功能層包括依次設(shè)置的上偏光片、濾光片、液晶層、基板及下偏光片，所述背光模組包括依次設(shè)置的上擴(kuò)散片、上棱鏡片、下棱鏡片、下擴(kuò)散片、導(dǎo)光板和反射片，所述觸摸顯示裝置還包括壓力感應(yīng)單元，所述壓力感應(yīng)單元包括構(gòu)成電容感應(yīng)器的上導(dǎo)電電極層和下導(dǎo)電電極層以用于感應(yīng)施加于保護(hù)蓋板上的壓力信號，所述上導(dǎo)電電極層位于液晶功能層和背光模組之間，所述下導(dǎo)電電極層位于反射片的下方。
[0006]在其中一個實施例中，所述上導(dǎo)電電極層直接制作在所述液晶功能層的基板的下表面或下偏光片的表面上。
[0007]在其中一個實施例中，所述上導(dǎo)電電極層制作在透明基材上，所述透明基材與上導(dǎo)電電極層再貼合于液晶功能層與背光模組之間。
[0008]在其中一個實施例中，所述透明基材與上導(dǎo)電電極層貼合于所述液晶功能層的基板的下表面。
[0009]在其中一個實施例中，還包括位于反射片下方的保護(hù)金屬片。
[0010]在其中一個實施例中，所述保護(hù)金屬片作為所述下導(dǎo)電電極層。
[0011]在其中一個實施例中，所述下導(dǎo)電電極層位于保護(hù)金屬片的上表面，且下導(dǎo)電電極層與反射片之間具有間隙。
[0012]在其中一個實施例中，所述間隙內(nèi)填充彈性材料。
[0013]在其中一個實施例中，還包括位于背光模組下方用于支撐保護(hù)蓋板和觸摸感應(yīng)單元的導(dǎo)電中框，所述導(dǎo)電中框作為下導(dǎo)電電極層。
[0014]在其中一個實施例中，所述下導(dǎo)電電極層制作在柔性基材上。
[0015]上述觸摸顯示裝置通過監(jiān)測電容的方式獲取觸摸操作的壓力信號，構(gòu)成用于壓力信號感應(yīng)的電容傳感器可以同時檢測多點觸摸壓力信號。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型一實施例所提供的觸摸顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本實用新型另一實施例所提供的觸摸顯示裝置中的液晶功能層的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為本實用新型又一實施例所提供的觸摸顯示裝置中的液晶功能層的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4為本實用新型一實施例所提供的觸摸顯示裝置中的背光模組的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5為本實用新型另一實施例所提供的觸摸顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖6為本實用新型又一實施例所提供的觸摸顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖7和圖8為本實用新型一實施例所提供的觸摸顯示裝置中的壓力感應(yīng)單元的部分結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖9為本實用新型另一實施例所提供的觸摸顯示裝置中的壓力感應(yīng)單元的部分結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0024]本實用新型提供的觸摸顯示裝置可以作為手機(jī)、平板電腦等類型的具有觸摸交互形式的顯示終端。
[0025]所述觸摸顯示裝置包括保護(hù)蓋板、觸摸感應(yīng)單元、顯示單元和壓力感應(yīng)單元。
[0026]觸摸感應(yīng)單元包括觸摸驅(qū)動電極和觸摸感應(yīng)電極。觸摸驅(qū)動電極和觸摸感應(yīng)電極可以分布于同一基材上，例如業(yè)界所稱的GF結(jié)構(gòu)、GF2結(jié)構(gòu)等，或分別分布于兩個不同的基材，例如業(yè)界所稱的GFF結(jié)構(gòu)。另外的一些實施例中，觸摸驅(qū)動電極和觸摸感應(yīng)電極也可以形成在保護(hù)蓋板的下表面而使得保護(hù)蓋板兼具電容傳感器的功能，該種結(jié)構(gòu)被業(yè)界稱為0GS結(jié)構(gòu)。另外的一些實施例中，該兩種觸控電極中的一種也可以形成在貼合于保護(hù)蓋板的基板的表面，例如業(yè)界所稱的GIF結(jié)構(gòu)。
[0027]所述顯示單元包括液晶功能層和背光模組，所述液晶功能層包括依次設(shè)置的上偏光片、濾光片、液晶層、基板及下偏光片，所述背光模組包括依次設(shè)置的上擴(kuò)散片、上棱鏡片、下棱鏡片、下擴(kuò)散片、導(dǎo)光板和反射片。所述液晶功能層還包括用于驅(qū)動液晶層的像素電極和公共電極。本實用新型所稱“上”、“下”是相對于觸摸顯示裝置在應(yīng)用過程中與使用者靠近的程度而言，相對靠近使用者的一側(cè)為“上”，相對遠(yuǎn)離使用者的一側(cè)為“下”。例如保護(hù)蓋板的下表面是指保護(hù)蓋板遠(yuǎn)離使用者的一側(cè)。
[0028]另外的一些實施例中，觸摸感應(yīng)單元中的觸摸驅(qū)動電極和觸摸感應(yīng)電極也可整合設(shè)置在液晶層內(nèi)(上述觸摸感應(yīng)單元的結(jié)構(gòu)被業(yè)界稱為in-cell結(jié)構(gòu))，或者所述觸摸驅(qū)動電極和觸摸感應(yīng)電極設(shè)置在上偏光片和濾光片之間(上述觸摸感應(yīng)單元的結(jié)構(gòu)被業(yè)界稱為on-cell結(jié)構(gòu))。
[0029]所述觸摸驅(qū)動電極和觸摸感應(yīng)電極用于感應(yīng)施加于保護(hù)蓋板上的觸摸信號。所述觸摸信號包括平行于保護(hù)蓋板的二維方向上的接觸、滑動、拖拽等觸摸輸入信號，甚至包括垂直于保護(hù)蓋板方向上的隔空輸入信號(即懸浮觸控信號)或保護(hù)蓋板邊緣的側(cè)邊(例如彎曲屏的弧形側(cè)邊)的觸摸輸入信號。
[0030]所述壓力感應(yīng)單元用于感應(yīng)施加于保護(hù)蓋板上的壓力信號，并包括構(gòu)成電容感應(yīng)器的上導(dǎo)電電極層和下導(dǎo)電電極層。所述上導(dǎo)電電極層位于液晶功能層和背光模組之間，例如可以是基板的下方或下偏光片的下方，所述下導(dǎo)電電極層位于反射片的下方。
[0031 ] 上導(dǎo)電電極層與下導(dǎo)電電極層相互之間會形成若干可以用于壓力檢測的電容傳感器。當(dāng)觸摸顯示裝置受觸摸按壓時，導(dǎo)電電極層會隨著觸摸顯示裝置的保護(hù)蓋板和液晶功能層等一起發(fā)生形變。
[0032]上導(dǎo)電電極層位于液晶功能層中的基板或偏光片的下方，由于靠近/緊貼剛性的基板或偏光片，因此受壓時壓力由保護(hù)蓋板直接傳遞至液晶功能層中的基板或偏光片，使得上導(dǎo)電電極層跟隨著一起產(chǎn)生較大的變形。
[0033]而下導(dǎo)電電極層位于背光模組的反射片下方，由于反射片相對較軟，從保護(hù)蓋板傳遞下來的變形經(jīng)柔軟的上、下擴(kuò)散片、導(dǎo)光板、反射片后，彎曲變形程度變小，可以忽略不計。因此受力后，上導(dǎo)電電極層和下導(dǎo)電電極層之間的距離會隨著壓力不同產(chǎn)生不同程度地變小。根據(jù)電容的計算公式C = ε S/4 31 kd，所形成的電容傳感器的電容值變大。由于觸摸顯示裝置上不同的觸摸力使觸摸顯示裝置的各個位置會產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)變，進(jìn)而產(chǎn)生相應(yīng)的d值的變化。因此，可以建立觸摸顯示裝置中前述的壓力感應(yīng)單元中所形成的若干電容傳感器的電容變化信息與觸摸顯示裝置的受力信息的相互關(guān)系數(shù)據(jù)庫。在實際應(yīng)用中，所述觸摸顯示裝置中還包括存儲器和處理器，存儲器中存儲有在觸摸顯示裝置中的不同位置進(jìn)行不同的力值觸摸下，觸摸顯示裝置中檢測力的各個電容傳感器的電容變化信息，處理器用于對比觸摸顯示裝置檢測獲得的若干電容傳感器的電容變化信息與所預(yù)存儲的電容變化信息，從而判斷觸摸顯示裝置的觸摸信息。其中觸摸信息包括觸摸的力的大小，也可以包括觸摸力的位置。
[0034]如圖1所示，本實用新型一實施例提供的觸摸顯示裝置包括保護(hù)蓋板10、觸摸感應(yīng)單元20、顯示單元和壓力感應(yīng)單元。其中顯示單元包括液晶功能層50和背光模組60。壓力感應(yīng)單元包括構(gòu)成若干電容傳感器的上導(dǎo)電電極層71和下導(dǎo)電電極層72。上導(dǎo)電電極層71位于液晶功能層50和背光模組60之間。下導(dǎo)電電極層72位于背光模組60的下方。
[0035]如圖2所示，本實用新型一實施例提供的觸摸顯示裝置中，所述顯示單元中的液晶功能層50包括依次設(shè)置的上偏光片51、濾光片52、液晶層53、基板54及下偏光片55。所述液晶層53還具有用于驅(qū)動的像素電極531和公共電極532，其中像素電極531和公共電極532位于液晶層53的同一側(cè)，此結(jié)構(gòu)為業(yè)界所稱IPS (In-Plane Switch)結(jié)構(gòu)。
[0036]如圖3中所示，本實用新型另一實施例提供的觸摸顯示裝置中，所述顯示單元中的液晶功能層50的結(jié)構(gòu)與圖1中的類似，不同之處在于液晶層53的像素電極531和公共電極532分別位于液晶層53的兩側(cè)，此結(jié)構(gòu)也即業(yè)界所稱TN(Twiste