本發(fā)明涉及觸控顯示領(lǐng)域，特別是涉及一種具有壓力感應(yīng)單元的觸控顯示裝置。

背景技術(shù)：

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、平板電腦和超級筆記版電腦等)的主要人機交互手段。相對于電阻式觸摸屏和其他方式的觸摸屏，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。為了增加用戶使用體驗，業(yè)者在觸摸屏內(nèi)集成壓力傳感器，以便可感知施加入屏體表面的壓力變化帶來的觸摸參數(shù)的，然而目前具有壓力感應(yīng)的觸控設(shè)備中，因為電磁干擾導(dǎo)致壓力感應(yīng)信號受到干擾，靈敏度受到不同程度的影響。圖1所示現(xiàn)有技術(shù)的觸控顯示裝置1中，其結(jié)構(gòu)由上至下依序包括保護(hù)蓋板11，觸摸感應(yīng)單元12，顯示模組13，第一固態(tài)光學(xué)膠14，壓力感應(yīng)層15，基材16，壓力驅(qū)動層17，第二固態(tài)光學(xué)膠18和保護(hù)金屬片8，由于沒有設(shè)置屏蔽層，因電磁干擾導(dǎo)致壓力感應(yīng)信號受到干擾，靈敏度不高。

為了能減少電磁干擾，提高靈敏度，業(yè)者在壓力感應(yīng)功能層上表面設(shè)置屏蔽層。例如圖2所示，在觸控顯示裝置2中，其結(jié)構(gòu)由上至下依序包括保護(hù)蓋板21，觸摸感應(yīng)單元22，顯示單元23，第一固態(tài)光學(xué)膠241，第一基材251，第一屏蔽層261，第二固態(tài)光學(xué)膠242，壓力感應(yīng)層271，第二基材252，壓力驅(qū)動層272，第三固態(tài)光學(xué)膠243，第二屏蔽層262，第三基材253，第四固態(tài)光學(xué)膠244和保護(hù)金屬片28。該結(jié)構(gòu)雖然通過設(shè)置第一和第二屏蔽層，使得電磁干擾減弱，靈敏度提高了，但是在制備過程中共需要貼合8次(不包括保護(hù)蓋板與觸摸感應(yīng)單元之間以及觸摸感應(yīng)單元與顯示單元之間的貼合)和雙面綁定多個柔性電路板，制程復(fù)雜，良率降低，生產(chǎn)成本增加。

圖3為圖2中A部分的柔性電路板綁定結(jié)構(gòu)示意圖。該結(jié)構(gòu)包括依次設(shè)置的第一基材311，第一屏蔽層321，第一固態(tài)光學(xué)膠331、壓力感應(yīng)層341、第二基材312、壓力驅(qū)動層342，第二固態(tài)光學(xué)膠332、第二屏蔽層322以及第三基材313。該結(jié)構(gòu)還包括第一引線351，第二引線352、第三引線371、第四引線372、第一柔性電路板36以及第二柔性電路板38，其中第一引線351與第一屏蔽層321電連接，第二引線352與壓力感應(yīng)層341電連接,第三引線371與壓力驅(qū)動層342電連接，第四引線372和第二屏蔽層322電連接。在此結(jié)構(gòu)中，第一柔性電路板36需要將第一表面與第一引線351綁定連接，然后將第一柔性電路板36翻轉(zhuǎn)至相對第二表面再與第二引線352綁定連接，第二柔性電路板38的綁定過程和第一柔性電路板的綁定過程相同。該綁定過程中需要將兩個柔性電路板翻轉(zhuǎn)和雙面綁定，工序復(fù)雜，且需要手工操作，良率不高，增加成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，本發(fā)明旨在提供一種既能降低電磁干擾，提高靈敏度又能簡化制作工藝，提高良率，降低成本的壓力感應(yīng)觸控顯示裝置。

一種觸控顯示裝置，包括壓力感應(yīng)單元，所述壓力感應(yīng)單元包括第一基材，壓力感應(yīng)層，第二固態(tài)光學(xué)膠，壓力驅(qū)動層及第二基材，各層依次層疊設(shè)置，且所述觸控顯示裝置還包括：

第一屏蔽層，所述第一屏蔽層與壓力感應(yīng)層分別位于第一基材相對的第一表面與第二表面；

第二屏蔽層，所述壓力驅(qū)動層與第二屏蔽層分別設(shè)置于第二基材相對的第一表面與第二表面。

在其中一個實施例中，所述觸控顯示裝置還包括一柔性電路板、第一引線以及第二引線，所述第一引線與所述壓力感應(yīng)層電連接，所述第二引線與所述壓力驅(qū)動層電連接，所述柔性電路板相對的上下兩表面分別與所述第一引線和第二引線綁定。

在其中一個實施例中，所述第一屏蔽層、第一基材、壓力感應(yīng)層構(gòu)成層疊結(jié)構(gòu)且在垂直方向的一側(cè)設(shè)置有第一通孔，所述通孔將所述第一屏蔽層與壓力感應(yīng)層電連接在一起；所述壓力驅(qū)動層、第二基材、第二屏蔽層所構(gòu)成層疊結(jié)構(gòu)且在垂直方向的一側(cè)設(shè)置有第二通孔，所述通孔將所述壓力驅(qū)動層與第二屏蔽層電連接在一起。

在其中一個實施例中，所述第一屏蔽層與壓力感應(yīng)層用第一錫箔條電連接，所述壓力驅(qū)動層與第二屏蔽層用第二錫箔條電連接。

在其中一個實施例中，所述觸控顯示裝置還包括保護(hù)蓋板，觸摸感應(yīng)單元，顯示單元，且各層依次層疊設(shè)置。

在其中一個實施例中，所述保護(hù)蓋板為玻璃、保護(hù)膜、膠膜或塑料板。

在其中一個實施例中，所述觸控顯示裝置還包括位于顯示單元下方用于支撐保護(hù)蓋板和觸摸感應(yīng)單元的保護(hù)金屬片。

在其中一個實施例中，所述第一屏蔽層和第二屏蔽層為金屬、合金、ITO、IZO、納米銀、金屬網(wǎng)格、石墨烯或者納米管。

在其中一個實施例中，所述第一基材與第二基材為透明導(dǎo)電玻璃，環(huán)狀聚烯烴薄膜、玻璃、環(huán)烯烴聚合物、環(huán)烯烴共聚物、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、透明聚亞酰胺、聚酯薄膜、聚對苯二甲酸乙二酯或三乙?；w維素。

在其中一個實施例中，所述壓力感應(yīng)層和所述壓力驅(qū)動層為ITO、IZO、納米銀、金屬網(wǎng)格或者納米管。

上述觸控顯示裝置通過將第一屏蔽層和壓力感應(yīng)層設(shè)置在第一基材相對的第一表面和第二表面，將壓力驅(qū)動層和第二屏蔽層設(shè)置在第二基材相對的第一表面和第二表面，在實現(xiàn)觸摸與壓力感應(yīng)時既能降低電磁干擾，提高靈敏度，同時在相應(yīng)的層疊結(jié)構(gòu)中設(shè)置通孔或者錫箔條電極來電連接壓力功能層與屏蔽層，可以避免需要多個柔性電路板的雙面綁定，從而簡化制作工藝，提高良率，降低成本。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的具有壓力感應(yīng)的觸控顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中另一種具有壓力感應(yīng)的觸控顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖2中A部分的柔性電路板綁定結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明一實施例所提供的具有壓力感應(yīng)的觸控顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為圖4中B部分的柔性電路板綁定的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為圖4中B部分的柔性電路板綁定的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供的觸控顯示裝置可以作為手機、平板電腦等類型的具有觸摸交互形式的顯示終端。

所述觸摸顯示裝置包括保護(hù)蓋板、觸摸感應(yīng)單元、顯示單元和由壓力感應(yīng)層和壓力驅(qū)動層組成的壓力感應(yīng)單元。

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OGS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G1F結(jié)構(gòu)。

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)置的上擴散片、上棱鏡片、下棱鏡片、下擴散片、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。本發(fā)明所稱“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)。

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))。

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。

壓力感應(yīng)電極層與壓力驅(qū)動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。

因此受力后，壓力感應(yīng)電極層和壓力驅(qū)動電極層之間的距離會隨著壓力不同產(chǎn)生不同程度地變化。根據(jù)電容的計算公式C＝εS/4πkd，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。

如圖4所示，本發(fā)明一實施例提供的觸控顯示裝置4包括保護(hù)蓋板41、觸摸感應(yīng)單元42、顯示單元43、第一屏蔽層451、壓力感應(yīng)單元和第二屏蔽層452，各層從上至下依次層疊設(shè)置。該壓力感應(yīng)單元包括第一基材461、壓力感應(yīng)層471、第二固態(tài)光學(xué)膠442、壓力驅(qū)動層472、第二基材462，各層從上至下依次層疊設(shè)置。顯示單元43通過第一固態(tài)光學(xué)膠441與第一屏蔽層451粘接。另外，觸控顯示裝置還可包括保護(hù)金屬片48。該保護(hù)金屬片48位于壓力感應(yīng)單元下方，與第三固態(tài)光學(xué)膠443粘接。保護(hù)金屬片48用于支撐保護(hù)蓋板41和觸摸感應(yīng)單元42，尤其便于壓力感應(yīng)的實施。此處省略了保護(hù)蓋板41與觸摸感應(yīng)單元42之間以及觸摸感應(yīng)單元42與顯示單元43之間的固態(tài)光學(xué)膠。

在觸控顯示裝置4中的第一屏蔽層451和第二屏蔽層452用于屏蔽觸摸感應(yīng)單元42和顯示單元43中電磁信號對所述壓力檢測電容的電磁干擾，保證壓力檢測的準(zhǔn)確性，提高靈敏度。

另外，將第一屏蔽層451和壓力感應(yīng)層471設(shè)置在第一基材461相對的上下兩表面和將壓力驅(qū)動層472和第二屏蔽層452分別設(shè)置在第二基材462相對的上下兩表面，這樣只需兩層基材和六次貼合次數(shù)。具體為第一基材461和第二基材462兩層基材，第一固態(tài)光學(xué)膠441分別與顯示單元43和第一屏蔽層451的兩次貼合，第二固態(tài)光學(xué)膠442分別與壓力感應(yīng)層471和壓力驅(qū)動層472的兩次貼合以及第三固態(tài)光學(xué)膠443分別與第二屏蔽層452和保護(hù)金屬片48的兩次貼合。與現(xiàn)有技術(shù)中觸控顯示裝置需要三層基材和八次貼合相比，本發(fā)明觸控顯示裝置4簡化了制作工藝，提高了良率，降低了成本。

圖5為圖4中B部分的柔性電路板綁定的一種結(jié)構(gòu)示意圖。該結(jié)構(gòu)包括依次設(shè)置的第一固態(tài)光學(xué)膠521，第一屏蔽層541，第一基材561，壓力感應(yīng)層571，第二固態(tài)光學(xué)膠522，壓力驅(qū)動層572，第二基材562，第二屏蔽層542，第三固態(tài)光學(xué)膠523。該結(jié)構(gòu)還包括第一引線531，第二引線532，第一通孔551，第二通孔552，柔性電路板51，其中第一引線531與壓力感應(yīng)層571電連接，第二引線532和壓力驅(qū)動層572電連接。由第一屏蔽層541、第一基材561、壓力感應(yīng)層571所構(gòu)成層疊結(jié)構(gòu)在垂直方向的一側(cè)設(shè)置有第一通孔551，第一通孔551中填充導(dǎo)電材料，使第一屏蔽層541和壓力感應(yīng)層571電連接在一起；由壓力驅(qū)動層572、第二基材562、第二屏蔽層542所構(gòu)成層疊結(jié)構(gòu)且在垂直方向的一側(cè)設(shè)置有第二通孔552，同樣在第一通孔551中填充導(dǎo)電材料，使壓力驅(qū)動層572和第二屏蔽層542電連接在一起。此結(jié)構(gòu)中，只需將一個柔性電路板51一表面與第一引線531綁定連接，然后將柔性電路板51翻轉(zhuǎn)至相對表面再與第二引線532綁定。在此過程中，只需要一個柔性電路板翻轉(zhuǎn)雙面綁定；相對于現(xiàn)有技術(shù)，減少了一個柔性電路板。如此可以避免綁定過程中多個柔性電路板都需要雙面綁定的過程，減少材料，簡化工藝，提高良率，降低成本。

如圖6所示，本發(fā)明另一實施例提供的圖4中B部分的柔性電路板綁定的結(jié)構(gòu)示意圖。該結(jié)構(gòu)包括依次設(shè)置的第一固態(tài)光學(xué)膠621，第一屏蔽層641，第一基材651，壓力感應(yīng)層671，第二固態(tài)光學(xué)膠622，壓力驅(qū)動層672，第二基材652，第二屏蔽層642，第三固態(tài)光學(xué)膠623。該結(jié)構(gòu)還包括第一引線631，第二引線632，第一錫箔條661，第二錫箔條662，柔性電路板61，其中第一引線631與壓力感應(yīng)層671電連接，第二引線632和壓力驅(qū)動層672電連接。該結(jié)構(gòu)中的第一錫箔條661將第一屏蔽層641與壓力感應(yīng)層671電連接在一起，第二錫箔條將壓力驅(qū)動層672與第二屏蔽層642電連接在一起。此結(jié)構(gòu)中，只需將柔性電路板61一表面與第一引線631綁定連接，然后將柔性電路板61翻轉(zhuǎn)至相對表面再與第二引線632綁定。在此過程中，只需要一個柔性電路板翻轉(zhuǎn)即可完成雙面綁定；相對于現(xiàn)有技術(shù)，減少了一個柔性電路板。如此可以避免綁定過程中多個柔性電路板都需要雙面綁定的過程，減少材料，簡化工藝，提高良率，降低成本。

第一錫箔條661和第二錫箔條662的長寬及厚度可以根據(jù)實際需要而設(shè)置。當(dāng)然錫箔條也可以用可以達(dá)到相同效果的其他導(dǎo)電材料代替。

在一些實施例中第一屏蔽層451，541，641和第二屏蔽層452，542，642材料可以為不透明材料，包括金屬和合金等等，例如可以是銅、鎳或者其合金等等；該屏蔽層也可以透明的導(dǎo)電材料，例如ITO、IZO、納米銀、金屬網(wǎng)格、石墨烯或者納米管等等。

在一些實施例中，該第一基材461,561,651和第二基材462,562,652的材料可以為透明導(dǎo)電玻璃，環(huán)狀聚烯烴薄膜、玻璃、環(huán)烯烴聚合物、環(huán)烯烴共聚物、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、透明聚亞酰胺、聚酯薄膜、聚對苯二甲酸乙二酯或三乙酰基纖維素。

在一些實施例中，保護(hù)蓋板41可以為玻璃(例如藍(lán)寶石等)、保護(hù)膜、膠膜或塑料板。壓力感應(yīng)層471,571,671和壓力驅(qū)動層472,572,672為ITO、IZO、納米銀、金屬網(wǎng)格或者納米管，可以通過ITO薄膜鐳射或蝕刻、PET上絲印導(dǎo)電漿料、碳納米管薄膜或石墨烯薄膜進(jìn)行鐳射等方式獲得，也可以由金屬網(wǎng)格(Metal-mesh)組成，即可以通過在基材上形成導(dǎo)電金屬網(wǎng)格的方式獲得所需要的電極圖案。壓力感應(yīng)層471,571,671的電極與壓力驅(qū)動層472,572,672的導(dǎo)電電極相互垂直排列，在水平二維平面內(nèi)存在一定面積的交叉區(qū)域，從而形成若干可用于檢測力的電容傳感器。所形成的電容傳感器的電容值的檢測與目前現(xiàn)有的電容式觸摸屏的測試方式相同。壓力感應(yīng)層471，571,671和壓力驅(qū)動層472,572,672中的導(dǎo)電電極可以為若干條狀電極也可以為其它形狀，如由多條連接有多個電極塊的鏈條狀等。

本發(fā)明通過將第一屏蔽層和壓力感應(yīng)層設(shè)置在第一基材相對的第一表面和第二表面，將壓力驅(qū)動層和第二屏蔽層設(shè)置在第二基材相對的第一表面和第二表面，在實現(xiàn)觸摸與壓力感應(yīng)時既能降低電磁干擾、提高靈敏度，同時在相應(yīng)的層疊結(jié)構(gòu)中設(shè)置通孔或者錫箔條電極來電連接壓力感應(yīng)層(或者壓力驅(qū)動層)與屏蔽層，可以避免需要多個柔性電路板的雙面綁定，從而簡化制作工藝，提高良率，降低成本。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。