本實用新型實施例涉及計算機輸入設備技術領域，特別涉及壓感觸控顯示器與電子設備。

背景技術：

目前在智能手機、電子書、平板電腦等電子設備中多采用觸控顯示屏，比較常見的是電容式觸控屏，電容式觸控屏是將壓力感應技術應用于觸控顯示屏，從而使消費類電子產品提供了新的人機交互模式。

在現有技術中，采用電容式觸控屏的電子設備的顯示模組的結構組成如圖1、圖2及圖3所示，顯示模組一般包括：玻璃蓋板101、觸控屏102、顯示屏103、壓力感應層104以及背光層107，另外，由于組裝工藝不同，一般還存在著空氣間隙層106，其中，壓力感應層104一般堆疊設計在整機前殼中框105上。

然而，在實現本實用新型過程中，發(fā)明人發(fā)現在現有技術中，顯示屏103與壓力感應層104都是分離設計的兩個獨立的部件，從而導致如下技術問題：

(1)電子設備顯示屏模組的結構強度和結構穩(wěn)定性相對較低，當電子設備跌落或者受到撞擊時，顯示屏103與壓力感應層104之間的結構容易發(fā)生改變，從而影響觸控屏的正常使用；而且，顯示屏103與壓力感應層104的分離設計在一定程度上也會增加整機裝配誤差；

(2)現有技術中壓力感應層104堆疊在中框105上，提高了對中框105的設計要求，中框105需盡可能平整且避免挖孔，從而限制了整機的結構設計，而且難以批量生產。

技術實現要素：

本實用新型實施方式的目的在于提供一種壓感觸控顯示器及電子設備，通過將電容壓力感測層內嵌于顯示模組，從而降低了整機裝配誤差，且結構穩(wěn)定性好，提高了整機穩(wěn)定性與可靠性，適于批量生產。

為解決上述技術問題，本實用新型的實施方式提供了一種壓感觸控顯示器，包括：框體、顯示模組以及電容壓力感測層；電容壓力感測層內嵌在顯示模組內；框體包括金屬底壁及與金屬底壁相連的側壁；顯示模組固定在側壁的內表面，且與金屬底壁之間具有絕緣緩沖層。

本實用新型的實施方式還提供了一種電子設備，包括：殼體、透明蓋板以及第一實施方式中的壓感觸控顯示器；壓感觸控顯示器固定在殼體內；透明蓋板固定在殼體上，且與壓感觸控顯示器中的顯示模組緊密貼合。

本實用新型實施方式相對于現有技術而言，將電容壓力感應層嵌入顯示模組內，一定程度上降低了電容壓力感應層與顯示模組分開組裝時產生的整機裝配誤差，且結構穩(wěn)定性好，進一步提高了整機穩(wěn)定性與可靠性，適于批量生產，同時，由于壓力感應層無需直接設置在金屬底壁上，一定程度上避免了對整機結構設計產生的限制；由于顯示模組與金屬底壁之間具有絕緣緩沖層，以為形成檢測電容提供了預設距離，使得觸控顯示器能夠在現有觸控功能基礎上集成了壓力檢測功能；且在本實施例中，電容壓力感應層與顯示模組可以共用一個處理芯片，無需增加額外經濟成本。

另外，顯示模組包括液晶顯示LCD單元與背光單元；電容壓力感測層設置在LCD單元中的彩色濾光層與下玻璃基板之間，即，顯示模組為LCD顯示模組，本實施例提供了電容壓力感測層內嵌于LCD顯示模組的一種實現方式。

另外，LCD單元還包括膠框，且膠框的內表面延伸出凸臺；LCD單元的邊緣區(qū)域通過遮光膠層固定在凸臺的上表面；背光單元具有中間背光部與由中間背光部延伸出來的邊緣固定部，邊緣固定部固定在凸臺的下表面，且中間背光部對應于LCD單元的中間區(qū)域。本實施例中，凸臺直接由膠框的內表面延伸出來，形成方式非常簡單；LCD單元與背光單元依次層疊設置，且分別通過邊緣區(qū)域與邊緣固定部固定于凸臺的上表面與下表面，固定方式簡單、方便。

另外，顯示模組為有源矩陣有機發(fā)光二極體面板AMOLED；電容壓力感測層設置在AMOLED中的下玻璃基板的下表面，即，顯示模組為AMOLED顯示模組，本實施例提供了電容壓力感應層內嵌于AMOLED顯示模組的一種具體實現方式。

另外，絕緣緩沖層為空氣層，以便于電容壓力感應層與金屬底壁之間形成預設距離，直接以空氣層作為絕緣緩沖層，穩(wěn)定性更好，且成本較低。

另外，側壁為由金屬底壁延伸出來的金屬側壁；或者，側壁為與金屬底壁注塑成型的塑膠側壁；本實施例提供了側壁的兩種實現方式，既可以是金屬材質，也可以是絕緣塑膠材質，且形成方式非常簡單。

另外，透明蓋板通過光學透明膠層與顯示模組緊密貼合，本實施例中，通過使用光學透明膠層可以使顯示模組與透明蓋板之間固定的更加牢靠；然不限于此，于其他實施方式中，如果透明蓋板與顯示模組的制備工藝足夠精確時，也可以不使用光學透明膠層，直接將透明蓋板與顯示模組壓合在一起。

另外，電子設備為手機，殼體為前殼。

另外，前殼包括注塑鋼板；電子設備還包括導電層，且導電層設置在金屬底壁與注塑鋼板之間。金屬底壁通過導電層導通注塑鋼板實現前殼接地。

附圖說明

一個或多個實施例通過與之對應的附圖中的圖片進行示例性說明，這些示例性說明并不構成對實施例的限定，附圖中具有相同參考數字標號的元件表示為類似的元件，除非有特別申明，附圖中的圖不構成比例限制。

圖1是根據現有技術的電容式觸控屏顯示模組的剖面示意圖；

圖2是根據現有技術的電容式觸控屏顯示模組的剖面示意圖；

圖3是根據現有技術的電容式觸控屏顯示模組的剖面示意圖；

圖4是根據本實用新型第一實施方式的壓感觸控顯示器的剖面示意圖；

圖5是根據本實用新型第二實施方式的壓感觸控顯示器的剖面示意圖；

圖6是根據本實用新型第三實施方式的壓感觸控顯示器的剖面示意圖；

圖7是根據本實用新型第四實施方式的電子設備的剖面示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型的各實施方式進行詳細的闡述。然而，本領域的普通技術人員可以理解，在本實用新型各實施方式中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術細節(jié)。但是，即使沒有這些技術細節(jié)和基于以下各實施方式的種種變化和修改，也可以實現本申請所要求保護的技術方案。

本實用新型的第一實施方式涉及一種壓感觸控顯示器，如圖4所示，壓感觸控顯示器包括：框體1、顯示模組2以及電容壓力感測層3。

具體而言，電容壓力感測層3內嵌在顯示模組2內。本實施例中，電子設備的觸控功能與壓力檢測功能均能夠通過電容壓力感測層3實現；而且，這種內嵌式的結構設計并不會增加額外的經濟成本，于實際中，電容壓力感測層3可以與顯示模組2共用一個協(xié)處理芯片。

框體1包括金屬底壁11及與金屬底壁11相連的側壁12。顯示模組2固定在側壁12的內表面，且與金屬底壁11之間具有絕緣緩沖層4；由于壓力感應層3無需直接設置在金屬底壁11上，因此一定程度上避免了對整機結構設計產生的限制。

較佳的，絕緣緩沖層4為空氣層，以便于電容壓力感應層3與金屬底壁11之間形成預設距離，以形成檢測電容，進一步計算出壓力值，預設距離至少應該為絕緣緩沖層4的高度，本實施例中絕緣緩沖層4的高度優(yōu)選為0.1mm至0.2mm之間，然并不局限于此范圍；通過設置絕緣緩沖層4，還可以為顯示模組2受到按壓力時產生形變留有一定的空間，防止顯示模組2與金屬底壁11之間相互擠壓而導致顯示模組2的顯示問題；而且，直接以空氣層作為絕緣緩沖層4，穩(wěn)定性更好，且成本較低，然不限于此，于其他實施方式中，絕緣緩沖層4還可以是導電泡棉，或者其他具有彈性的絕緣材質。

較佳的，側壁12為由金屬底壁11延伸出來的金屬側壁；或者，側壁12為與金屬底壁11注塑成型的塑膠側壁。本實施例提供了側壁的兩種實現方式，既可以是導電金屬材質，也可以是絕緣塑膠材質，且形成方式非常簡單。

下面對本實施例中的電子設備如何實現壓感觸控功能做具體說明。

電子設備的觸控功能是基于互電容原理實現的：手指觸摸觸控顯示器表面(并未施加壓力)時，手指與電容壓力感測層3之間形成耦合電容，手指會帶走電容壓力感測層3的部分電荷，導致電容壓力感測層3的電容發(fā)生變化，從而得到識別觸摸位置的平面二維坐標(x，y)，從而實現觸控功能；

電子設備的壓力感測功能是基于自電容原理實現：電容壓力感測層3通電后產生初始電勢；用戶未按壓觸控顯示器表面時，絕緣緩沖層4不產生形變，電容壓力感測層3與金屬底壁11之間的距離為D₀，此時垂直于電子設備平面的z軸坐標值為0，此時電容壓力感測層3與金屬底壁11之間的初始電容為C₀，

C₀＝εS/D₀(ε為常數，與兩個極板間的介質相關，S為極板面積)；

當手指用一定壓力按壓觸控顯示器表面時，絕緣緩沖層4產生形變，電容壓力感測層3與金屬底壁11之間的距離變小，變?yōu)镈₁，產生檢測電容C₁，

C₁＝εS/D₁(ε為常數，與兩個極板間的介質相關，S為極板面積)；

根據C₀與C₁之間的差值，可以計算出壓力值F，其中，k為常數：

F＝(C₁-C₀)/k；

根據壓力值可以進一步得出z方向坐標，因此，可輸出觸控顯示器表面被按壓處的三維坐標(x₁，y₁，z)，其中，x₁＝x，y₁＝y(tǒng)，此時電子設備則根據不同的壓力值執(zhí)行不同壓力值所對應的應用程序。

本實施方式提供的壓感觸控顯示器相對于現有技術，將電容壓力感應層嵌入顯示模組內，一定程度上降低了電容壓力感應層與顯示模組分開組裝時產生的整機裝配誤差，且結構穩(wěn)定性好，適于批量生產，由于顯示模組與金屬底壁之間具有絕緣緩沖層，為形成檢測電容提供了預設距離，從而在現有觸控功能基礎上集成了壓力檢測功能。

本實用新型第二實施方式涉及一種壓感觸控顯示器，本實施方式是對第一實施方式的細化，主要細化之處在于：如圖5所示，本實施例中，顯示模組2的類型為LCD顯示模組，提供了電容壓力感測層3內嵌在LCD顯示模組內的一種具體實現方式。

具體而言：顯示模組2包括液晶顯示LCD單元與背光單元26；液晶顯示LCD單元實際上包括上偏光片25、上玻璃基板24、彩色濾光層21、下玻璃基板22以及下偏光片23；本實施例中，電容壓力感測層3設置在LCD單元中的彩色濾光層21與下玻璃基板22之間，由此可以看出，電容壓力感測層3是內嵌于顯示模組2內的；然不限于此，于其他實施方式中，電容壓力感測層3還可以設置在上玻璃基板24的上表面(即在上玻璃基板24與上偏光片25之間)。

本實施例中，LCD單元還包括膠框5，且膠框5的內表面延伸出凸臺51，LCD單元與背光單元分別固定于凸臺51的上表面與下表面。具體而言：膠框5設置在側壁12的內表面；圖5示出了膠框5為L形的具體實現方式，然不限于此，可以根據不同電子設備的設計要求進行調整，本實施例以膠框5的數目為兩個舉例說明：LCD單元的邊緣區(qū)域通過遮光膠層6固定在凸臺51的上表面，遮光膠層6既起到固定LCD單元的作用，還具有密封作用，能夠有效防止背光單元26發(fā)出的光線從縫隙中透過；實際上的，LCD單元通過下偏光片23固定在凸臺51的上表面。

背光單元26具有中間背光部261與由中間背光部261延伸出來的邊緣固定部262，邊緣固定部262固定在凸臺51的下表面，且中間背光部261對應于LCD單元的中間區(qū)域。

本實施例提供的壓感觸控顯示器與第一實施方式相比，提供了電容壓力感測層內嵌在LCD顯示模組內的一種具體實現方式。

本實用新型的第三實施方式涉及一種壓感觸控顯示器。本實施方式是對第一實施方式的細化，主要細化之處在于：如圖6所示，在本實施方式中，顯示模組2的類型為AMOLED顯示模組，提供了電容壓力感測層3內嵌在AMOLED顯示模組內的具體實現方式。

本實施例中，顯示模組2為有源矩陣有機發(fā)光二極體面板AMOLED。AMOLED顯示模組實際上包括上玻璃基板27、TFT電極層28以及下玻璃基板29，其中，TFT電極層28排布制作在下玻璃基板29的上表面。本實施例中，電容壓力感測層設置在AMOLED中的下玻璃基板29的下表面。

本實施例提供的壓感觸控顯示器與第一實施方式相比，提供了電容壓力感測層內嵌在AMOLED顯示模組內的一種具體實現方式。

本實用新型的第四實施方式涉及一種電子設備，如圖7所示，電子設備包括：殼體7、透明蓋板8以及第一至第三任一實施方式中的壓感觸控顯示器。

如圖7所示為包括本實用新型第二實施方式中壓感觸控顯示器的電子設備；然不限于此，本實施例中的電子設備可以包括本實用新型第一至第三任一實施方式中的壓感觸控顯示器。

本實施例中電子設備以手機為例，殼體7為手機的前殼。前殼實際上包括注塑鋼板；電子設備還包括導電層10，且導電層10設置在金屬底壁11與注塑鋼板之間，金屬底壁11通過導電層10與殼體7接地；導電層10對金屬底壁11還具有一定的支撐作用，有利于確保結構穩(wěn)定性。

具體而言，壓感觸控顯示器固定在殼體7內；透明蓋板8固定在殼體7上，且與壓感觸控顯示器中的顯示模組2緊密貼合，即透明蓋板8和顯示模組2之間不能有空氣間隙，防止按壓力產生的物理形變不能有效傳導到下一層，而影響檢測電容的計算結果。

較佳的，透明蓋板8可以為透明玻璃、或PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)等絕緣透明材質，于實際中還可以在透明蓋板8上印刷顏色油墨，可以對透明蓋板8起到一定的保護作用，然本實施例對透明蓋板8的材質不做任何限制。

本實施例提供的電子設備與現有技術相比，將電容壓力感應層嵌入顯示模組內，一定程度上降低了電容壓力感應層與顯示模組分開組裝時產生的整機裝配誤差，且結構穩(wěn)定性好，進一步提高了整機穩(wěn)定性與可靠性，適于批量生產，同時，壓力感應層也無需直接設置在金屬底壁上，一定程度上避免了對整機結構設計產生的限制；由于顯示模組與金屬底壁之間具有絕緣緩沖層，為形成檢測電容提供了預設距離，在現有觸控功能基礎上集成了壓力檢測功能；且在本實施例中，電容壓力感應層與顯示模組可以共用一個處理芯片，無需增加額外經濟成本。

本領域的普通技術人員可以理解，上述各實施方式是實現本實用新型的具體實施例，而在實際應用中，可以在形式上和細節(jié)上對其作各種改變，而不偏離本實用新型的精神和范圍。