本發(fā)明屬于觸控顯示領(lǐng)域，涉及一種觸控顯示裝置，特別是涉及一種具有壓力傳感功效的觸控顯示裝置。

背景技術(shù)：

目前，具有觸控功能的手機、平板電腦、電視等電子產(chǎn)品越來越多地采用電容式觸控方案。然而，電容式觸控屏亦存在諸多缺陷，例如當較大面積的手掌或?qū)w靠近電容式觸控屏而不是觸摸時會引起電容式觸控屏的誤判；在潮濕的環(huán)境中或電容式觸控屏表面存在水滴、污漬時，也會引起電容式觸控屏的誤操作或操作不靈敏；此外，不能采用帶手套的手或持不導(dǎo)電的物體進行正常操作電容式觸控屏。

針對電容式觸控屏表面潮濕或存污漬時會引起電容式觸控屏的誤操作問題，目前尚未出現(xiàn)令人滿意的方案能夠予以解決。有部分廠商通過提高電容式觸控屏的靈敏度等方式改善帶手套時的觸控操作效果，但這種方案會使當不帶手套操作時電容式觸控屏過于靈敏而產(chǎn)生誤操作，另外這種方案也不能解決不導(dǎo)電物體的觸控操作。還有部分廠商通過結(jié)合使用壓力傳感器的觸控方案，但是存在組裝制造困難、成本高等缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對上述問題，提供一種壓力觸控單元及采用該壓力觸控單元的觸控顯示裝置。

一種壓力觸控單元，包括柔性電路板以及設(shè)置在柔性電路板上的壓電薄膜傳感器，其中：

所述柔性電路板包括依次設(shè)置的第一基層、第一線路層、膠粘層、第二線路層和第二基層，所述膠粘層上設(shè)置孔洞并露出部分的第一線路層和第二線路層；

所述壓電薄膜傳感器包括壓電薄膜和分別位于壓電薄膜兩側(cè)的上導(dǎo)電膠和下導(dǎo)電膠，所述壓電薄膜傳感器設(shè)置在柔性電路板的所述孔洞處，且所述上導(dǎo)電膠與第一線路層粘合，所述上導(dǎo)電膠作為壓電薄膜傳感器的上電極，所述下導(dǎo)電膠與第二線路層粘合，所述下導(dǎo)電膠作為壓電薄膜傳感器的下電極。

上述壓力觸控單元將壓電薄膜傳感器集成設(shè)置在柔性電路板上，可簡化壓力傳感器的排線設(shè)計，同時利于壓力觸控單元在觸控顯示裝置中的組裝。再者，通過導(dǎo)電膠作為壓電薄膜傳感器的電極，可以減小壓電薄膜傳感器的厚度，從而使具有該壓力觸控單元的觸控顯示裝置的厚度也可減小。

在其中一個實施例中，柔性電路板的接口端在第二基層的外側(cè)還形成一補強板。

在其中一個實施例中，所述第一線路層為整面的導(dǎo)電層以作為電磁屏蔽層，所述膠粘層上設(shè)置通孔，使第一線路層與第二線路層中的部分線路連接，第一線路層的所述部分線路用于接地。

在其中一個實施例中，所述第二線路層作為壓電薄膜傳感器的電荷信號傳輸層，所述第二線路層在柔性電路板的接口端引出信號觸角，所述第一線路層與第二線路層中的部分線路連接后在柔性電路板的接口端引出接地觸角，所述信號觸角與接地觸角位于同一平面。

一種觸控顯示裝置，包括上述任意一種壓力觸控單元。

在其中一個實施例中，還包括機殼，所述機殼導(dǎo)電并接地處理，所述壓力觸控單元的柔性電路板的第二基層通過粘膠與機殼粘接。

在其中一個實施例中，還包括電容觸控單元，所述壓力觸控單元的柔性電路板的第一基層貼合在電容觸控單元的一側(cè)。

在其中一個實施例中，還包括保護蓋板，所述壓力觸控單元的柔性電路板的第一基層貼合在保護蓋板的一側(cè)。

在其中一個實施例中，還包括顯示模組，所述壓力觸控單元的柔性電路板的第一基層貼合在顯示模組的一側(cè)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例提供的觸控顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1所示觸控顯示裝置的截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3和圖4為本發(fā)明不同實施例提供的觸控顯示裝置的截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明一實施例提供的壓力觸控單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖5所示壓力觸控單元的截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6A與圖6相似，示出了另一實施例提供的壓力觸控單元的截面結(jié)構(gòu)；

圖7為本發(fā)明一實施例提供的壓電薄膜傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明一實施例提供的用于整合壓電薄膜傳感器的柔性電路板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9和圖10為圖8中所示柔性電路板的接口端的截面圖和正面圖；

圖11為本發(fā)明一實施例提供的制作用于整合壓電薄膜傳感器的柔性電路板的流程圖；

圖12為本發(fā)明另一實施例提供的壓力觸控單元的截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13和圖14為圖12所示壓力觸控單元中的柔性電路板于接口端處的截面圖和正面圖；

圖15為應(yīng)用圖12提供的壓力觸控單元的觸控顯示裝置的截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖16為本發(fā)明另一實施例提供的壓力觸控單元的截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖17和圖18為圖16所示壓力觸控單元中的柔性電路板于接口端處的截面圖和正面圖；

圖19為應(yīng)用圖16提供的壓力觸控單元的觸控顯示裝置的截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖20為本發(fā)明另一實施例提供的壓力觸控單元的截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖21和圖22為圖20所示壓力觸控單元中的柔性電路板于接口端處的截面圖和正面圖；

圖23為應(yīng)用圖20提供的壓力觸控單元的觸控顯示裝置的截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖24和圖25為本發(fā)明另一實施例提供的觸控顯示裝置的不同視角的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，本發(fā)明一實施例提供的一種觸控顯示裝置包括保護蓋板10、電容觸控單元20、壓力觸控單元30和顯示單元40。用戶對該觸控顯示裝置進行操作時，可以通過電容觸控單元20判斷觸控點的位置信息，同時，通過壓力觸控單元30判斷觸控點所施加的壓力信息，然后利用該壓力信息實現(xiàn)特定的功能。

保護蓋板10可以是強化玻璃蓋板、塑料蓋板、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)蓋板等。

電容觸控單元20包括電容傳感器21、與電容傳感器21連接的柔性電路板22以及電容觸控芯片(圖未示)。電容傳感器21包括多個驅(qū)動電極和感應(yīng)電極，這兩種觸控電極(圖未示)可以分布于同一基材(圖未示)，或分別分布于兩個不同的基材，該兩種觸控電極可以形成在保護蓋板10的內(nèi)側(cè)面而使得保護蓋板10兼具電容傳感器的功能。也可以形成在貼合于保護蓋板10的絕緣基材的表面。電容傳感器21還包括與觸控電極電導(dǎo)通的引導(dǎo)電極(圖未示，例如銀漿)，引導(dǎo)電極將觸控電極引出至一處，并通過異方性導(dǎo)電膠(ACF)與柔性電路板22綁定。電容觸控芯片可以設(shè)置于電容觸控單元20的柔性電路板22上，也可以設(shè)置于觸控顯示裝置的主板上，例如當該觸控顯示裝置為手機時，可以將電容觸控單元20的電容觸控芯片整合設(shè)置在手機的主板上。

電容觸控單元20可以通過電容耦合的方式檢測獲得多個觸控點的精確位置信息。

壓力觸控單元30包括柔性電路板32，設(shè)置在柔性電路板32上的三個或三個以上的壓力傳感器31，以及控制芯片(圖未示)。壓力傳感器31可以是壓電薄膜傳感器、電阻式力傳感器、電容式力傳感器或金屬應(yīng)變計等類型的力傳感器。

本實施例中，壓力觸控單元30位于電容觸控單元20遠離保護蓋板10的一側(cè)。換言之，本實施例中，該觸控顯示裝置中的保護蓋板10、電容觸控單元20、壓力觸控單元30和顯示單元40依次設(shè)置。

如圖3中所示，在一些實施例中，壓力觸控單元30也可位于顯示單元40遠離電容觸控單元20的一側(cè)，顯示單元40則位于電容觸控單元20遠離保護蓋 板10的一側(cè)。該實施例中，該觸控顯示裝置中的保護蓋板10、電容觸控單元20、顯示單元40和壓力觸控單元30依次設(shè)置。

如圖4中所示，在一些實施例中，壓力觸控單元30也可以直接處于保護蓋板10的一側(cè)。該實施例中，該觸控顯示裝置中的保護蓋板10、壓力觸控單元30、電容觸控單元20和顯示單元40依次設(shè)置。

壓力傳感器31可分布在壓力觸控單元30的角落處。如圖1中所示，壓力傳感器31為四個，分別設(shè)置在柔性電路板32的四個端點處，該壓力傳感器31分布在觸控顯示裝置的四個角落。

壓力觸控單元30的控制芯片可整合設(shè)置在該觸控顯示裝置的主板上，或設(shè)置在柔性電路板32上，并與柔性電路板32達成電性連接。

本發(fā)明將壓力傳感器31結(jié)合設(shè)置在柔性電路板32上，柔性電路板32上的線路將壓力傳感器31與外部控制芯片電氣導(dǎo)通，采用這種方式可以提高壓力觸控單元30的集成度，便于后續(xù)的組裝。

以下將以壓力傳感器31選用壓電薄膜傳感器為例，對該壓力觸控單元30的具體結(jié)構(gòu)及設(shè)置作進一步說明。

如圖5和圖6所示，一實施例中，壓力觸控單元30包括壓電薄膜傳感器310、柔性電路板32、控制芯片。控制芯片可包含運算放大器33、單片機(含A/D轉(zhuǎn)換器，圖未示)等元器件。

根據(jù)壓力觸控單元30的具體設(shè)置位置，可通過雙面膠、水膠或泡棉膠與觸控顯示裝置的機殼(圖未示)、保護蓋板10、電容觸控單元20或顯示單元40貼合。

為降低壓力觸控單元30的成本，提高柔性電路板32的利用率，其集成壓電薄膜傳感器310的柔性電路板32可以為一個整體，或者如圖5中所示，包括兩個或多個柔性電路板32，多個柔性電路板32之間可通過連接結(jié)構(gòu)320例如是零插入力(Zero Insertion Force，ZIF)插接結(jié)構(gòu)或板對板(Board To Board，BTB)按扣結(jié)構(gòu)達成連接。

如圖6所示為柔性電路板32與壓電薄膜傳感器310連接處的截面示意圖。該壓電薄膜傳感器310包括壓電薄膜311和分別位于壓電薄膜311兩側(cè)的上電 極312和下電極313。

柔性電路板32包括兩層雙面金屬覆板以及用于粘合兩層雙面金屬覆板的粘膠。具體地，柔性電路板32由上至下依次包括第一基層321、第一線路層322、第一封裝層323、第二線路層324、膠粘層325、第三線路層326、第二封裝層327、第四線路層328和第二基層329。其中第一基層321、第一封裝層323、第二封裝層327和第二基層329的材料可以為聚酰亞胺或聚酯PET。第一線路層322、第二線路層324、第三線路層326、第四線路層328可以為銅層。

其中，第一封裝層323、第二封裝層327、膠粘層325上設(shè)置相應(yīng)的通道，使得第一線路層322、第四線路層328和第二線路層324上的部分線路導(dǎo)通，并接地處理。

膠粘層325的相應(yīng)位置設(shè)置孔洞320并露出部分的第二線路層324和第三線路層326。壓電薄膜傳感器310設(shè)置在該孔洞320內(nèi)，且壓電薄膜傳感器310的上電極312通過導(dǎo)電膠330與第二線路層324導(dǎo)通，下電極313通過另一導(dǎo)電膠330與第三線路層326導(dǎo)通。

當壓電薄膜傳感器310集成設(shè)置于該柔性電路板32中時，柔性電路板32中的第一線路層322和第四線路層328充當了壓電薄膜傳感器310的屏蔽層，由于屏蔽層的接地處理，不會使外界電場和磁場影響壓電薄膜傳感器310的電荷信號。

運算放大器33(包括電荷一級和電壓二級放大電路，圖未示)和單片機可以集成設(shè)置在柔性電路板32上，也可設(shè)置于觸控顯示裝置的主板上。圖5所示實施例中，運算放大器33集成設(shè)置在柔性電路板32上，并靠近柔性電路板32的接口端。單片機設(shè)置在觸控顯示裝置的主板上。

當壓電薄膜傳感器310的壓電薄膜311受力時，其上下表面會產(chǎn)生感應(yīng)電荷，通過上下電極312、313進行電荷信號傳輸，并通過導(dǎo)電膠330，以及柔性電路板32中的第二線路層324和第三線路層326將電荷信號傳輸至運算放大器33。經(jīng)運算放大器33放大的信號傳輸至單片機進行模數(shù)轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字信號，建立觸摸壓力與信號的對應(yīng)關(guān)系。

當用戶用手指或其它導(dǎo)體對觸摸顯示裝置進行觸摸操作時，由于用戶與觸 摸顯示裝置的電容觸控單元20之間產(chǎn)生耦合電容，電容觸控單元20的電容會發(fā)生改變，依據(jù)電容觸控的基本原理，可以檢測、獲得觸摸點的準確位置信息。同時，由于觸摸顯示裝置的保護蓋板10也受力，該力傳導(dǎo)到壓力觸控單元30，壓力觸控單元30可以檢測到各個壓力傳感器31所處位置的分力信息，根據(jù)選取的壓力傳感器31的類型不同，該信息可以是電壓變化信息、電容變化信息、電阻變化信息等。根據(jù)各個壓力傳感器31所獲得的壓力信息，可以實現(xiàn)特定的功能。例如，在一實施方式中，根據(jù)四個信號的大小以及壓力傳感器31所處的位置可以準確獲取觸摸點的位置信息。當電容觸控單元20和壓力觸控單元30都獲取相關(guān)信息時，以電容觸控單元20的檢測為準。當電容觸控單元20未檢出信號，而壓力觸控單元30檢測出信號時，以壓力觸控單元30獲取的觸控信息為準。即觸控顯示裝置優(yōu)先響應(yīng)電容觸控單元20的檢測信號。需要指出的是，利用獲得的壓力信息來判斷觸控點的位置僅僅是所述壓力觸控單元30的一種應(yīng)用，在其他實施方式中，利用獲得的壓力信息還可以實現(xiàn)其他功能，比如在某些應(yīng)用中的操作可以直接設(shè)定對壓力大小的反饋。

通常情況下，壓電薄膜傳感器310也要在上下電極外側(cè)再設(shè)置封裝層、屏蔽層及基層。由于柔性電路板32中會采用線路層(例如圖6中的第一線路層322第四線路層328)作為屏蔽層，當壓電薄膜傳感器310與柔性電路板32集成時，壓電薄膜傳感器310中的屏蔽層則可以被柔性電路板32的屏蔽層替代。

圖6A為圖6所述實施例的進一步結(jié)構(gòu)簡化實施例，即取消圖6中的壓電薄膜311的上電極312和下電極313，而是直接將壓電薄膜311粘貼至上雙面導(dǎo)電膠330與下雙面導(dǎo)電膠330之間。如圖6A所示，上、下導(dǎo)電膠330直接作為壓電薄膜311的上下電極，進一步簡化壓力觸控單元。

以下再結(jié)合圖7至圖11說明上述壓力觸控單元30的制作方法。

如圖7所示，壓電薄膜傳感器310包括壓電薄膜311、分別位于壓電薄膜311兩側(cè)的上電極312和下電極313，以及分別位于上電極312和下電極313外側(cè)的上離型膜314和下離型膜315。

壓電薄膜311的材料包括無機壓電薄膜材料、有機壓電薄膜材料，其中無 機壓電薄膜材料可以為氧化鋅薄膜、摻鋁氧化鋅薄膜、鋯鈦酸鉛鑭陶瓷(PLZT)壓電薄膜及其它壓電陶瓷材料，有機壓電薄膜可以為聚偏二氟乙烯(PVDF)、多孔聚丙烯壓電薄膜、聚乳酸壓電薄膜等其它聚酯類壓電薄膜。其中壓電薄膜非常薄，厚度為0.05-2μm。

該壓電薄膜傳感器310的具體制備步驟為：提供一壓電薄膜；通過蒸發(fā)式鍍膜、磁控濺射式鍍膜、噴涂等鍍膜工藝在壓電薄膜的兩側(cè)表面鍍上電極；用模切模具或其它方式獲得圓形、方形或其它固定形狀的、帶有上下電極的壓電薄膜元件；在上下電極表面覆上離型膜。如此形成圖7中所示的壓電薄膜傳感器310。在上述制備步驟中，可以先在上下電極表面覆上離型膜，再進行模切的步驟。

如圖8所示，柔性電路板32由上至下依次包括第一基層321、第一線路層322、第一封裝層323、第二線路層324、膠粘層325、第三線路層326、第二封裝層327、第四線路層328和第二基層329。其中用于設(shè)置壓電薄膜傳感器310的位置處，也即膠粘層325的相應(yīng)位置設(shè)置孔洞320并露出部分的第二線路層324和第三線路層326。壓電薄膜傳感器310未設(shè)置在柔性電路板32上之前，該孔洞320處設(shè)置導(dǎo)電膠330與第二線路層324導(dǎo)通，以及另一導(dǎo)電膠330與第三線路層326導(dǎo)通。兩個導(dǎo)電膠330之間設(shè)置離型膜331。

其中，第一封裝層323、第二封裝層327和膠粘層325上設(shè)置相應(yīng)的通道，使得第一線路層322、第四線路層328和第二線路層324上的部分線路導(dǎo)通，并在應(yīng)用至觸控顯示裝置中后接地處理。

如圖9和圖10所示，為柔性電路板32的接口端的截面圖和正面圖。在接口端處，柔性電路板32上的連接各個壓電薄膜傳感器310的上電極312的第二線路層324通過相應(yīng)的通道引導(dǎo)至與第三線路層326同一平面上，形成多個信號觸角333，因該柔性電路板32上集成設(shè)置四個壓電薄膜傳感器310，因此具有四個信號觸角333。另外，第一線路層322、第四線路層328和第二線路層324上的部分線路導(dǎo)通并延伸形成接地觸角334，用于接地處理。接地觸角334和信 號觸角333均處于同一平面，從而可以便與外部的連接器進行連接。

在一些實施例中，柔性電路板32的接口端在第二基層329的外側(cè)還形成一補強板332。補強板332用于加強接口端處的物理強度，方便與外部的連接器進行連接。補強板332可由聚酰亞胺(PI)或聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等材質(zhì)形成。

參考圖11，一實施例的柔性電路板32的詳細制備步驟如下：準備基材，并在基材上鉆孔，然后進行沉銅和鍍銅，貼覆干膜，對銅層曝光顯影蝕刻，剝膜制備含有電極圖案的第二線路層；同前述步驟在另一基材上制備含有電極圖案的第三線路層；對第二線路層和第三線路層進行疊層層壓保護；利用粘膠將兩個基材(對應(yīng)為兩個封裝層)部分粘連，其中第二路線層與第三路線層的電極圖案為正對面平行正對放置；對粘連的兩個基材進行鉆出接地的通孔，并進行整面沉鍍銅，即形成第一線路層和第四線路層，此時第一線路層、第四線路層和第二線路層的部分線路已經(jīng)導(dǎo)通；在第一線路層和第四線路層的表面粘覆PI材料或PET材料進行層壓作業(yè)，以形成第一基層和第二基層；在第二基層的外側(cè)再形成由PI或PET構(gòu)成的補強板；最后沖裁，并在用于放置壓電薄膜傳感器的位置處(也即兩個基材未粘連的部分)貼上帶離型膜的上下雙面導(dǎo)電膠，獲得如圖8所示結(jié)構(gòu)的柔性電路板。制得的柔性電路板再進行包裝的步驟。

壓電薄膜傳感器310與柔性電路板32的集成步驟為：將圖8所示的柔性電路板32中的離型膜331連帶離型膜331上的結(jié)構(gòu)(包括導(dǎo)電膠330、第二線路層324、第一封裝層323、第一線路層322和第一基層321)撕起一部分，將圖7所示的壓電薄膜傳感器310中的下離型膜315撕去，并使露出的壓電薄膜311與柔性電路板32中的位于離型膜331下方的導(dǎo)電膠330粘合；然后分別撕去壓電薄膜傳感器310中的上離型膜314和柔性電路板32中的離型膜331，將壓電薄膜311與柔性電路板32中的另一導(dǎo)電膠330粘合。

當壓電薄膜傳感器310集成至柔性電路板32中時，柔性電路板32中的第一線路層322和第四線路層328充當了屏蔽層，由于屏蔽層的接地處理，不會使外界電場影響壓電薄膜傳感器310的電荷信號。

將壓力傳感器與柔性電路板集成的方式，能夠解決使用多個壓力傳感器時排線復(fù)雜、安裝不便等問題，而且還能應(yīng)用于曲面或多表面物體的力的檢測。同時采用雙面導(dǎo)電膠以膠粘的方式，可在較低溫度下，快速、便捷地實現(xiàn)壓電傳感元件與柔性電路板的集成。

在一些實施例中，本發(fā)明提供的壓力觸控單元中的壓電薄膜傳感器，其壓電薄膜兩側(cè)的上下電極還可以采用雙面導(dǎo)電膠材料，雙面導(dǎo)電膠材料除作為壓電薄膜與柔性電路板的連接材料外，還作為壓電薄膜的電極材料。

雖然壓電薄膜受力后會在其表面產(chǎn)生感應(yīng)電荷，但是壓電薄膜的表面不導(dǎo)電，因此需要導(dǎo)電的材料將其表面的感應(yīng)電荷信號傳輸出去。雙面導(dǎo)電膠除將壓電薄膜與柔性電路板粘連外，還將壓電薄膜表面產(chǎn)生的感應(yīng)電荷信號通過柔性電路板中的線路層進行傳輸。雙面導(dǎo)電膠的面積與壓電薄膜的表面積相同，或略小于壓電薄膜的表面積(即雙面導(dǎo)電膠存在一定的內(nèi)縮)。

另一方面，本發(fā)明提供的觸控顯示裝置，其壓力觸控單元貼合于導(dǎo)電的基材上，利用基材的導(dǎo)電性和接地屬性，可以減免壓電薄膜傳感器中為了抵抗電磁屏蔽而設(shè)置的屏蔽層，由此減小壓力觸控單元的厚度，進而減小觸控顯示裝置的整體厚度。例如該壓力觸控單元可以通過雙面導(dǎo)電膠貼合于手機、平板電腦的機殼中框上，或者帶有金屬殼的、或表面帶有導(dǎo)電層的顯示單元上，將導(dǎo)電層作為壓電薄膜傳感器的電磁屏蔽層。

該壓力觸控單元通過設(shè)置的多個壓電薄膜傳感器可以檢測施加在壓電薄膜傳感器所處位置的力的大小信息。同時，該壓力觸控單元通過柔性電路板可以將兩個或多個壓電薄膜傳感器作集成化處理，使其具有同時檢測多個力的大小信息的功效，同時簡化多個壓電薄膜傳感器的排線復(fù)雜程度以及組裝的繁冗程度。

一實施例中，壓力觸控單元中的柔性電路板可以為兩層線路層結(jié)構(gòu)，其中一層線路層作為電磁屏蔽層，另一層線路層作為壓電薄膜傳感器的信號層。如圖12所示，是一種將壓電薄膜傳感器510集成到柔性電路板52上的壓力觸控 單元50的截面結(jié)構(gòu)示意。

該柔性電路板52由上至下依次包括第一基層521、第一線路層522、膠粘層523、第二線路層524和第二基層525。第一基層521、第二基層525可以為聚酰亞胺或聚酯PET等材料制成，第一線路層522和第二線路層524可以為銅層或其它金屬/合金材料構(gòu)成。膠粘層523的相應(yīng)位置設(shè)置孔洞520并露出部分的第一線路層522和第二線路層524。該孔洞520用于容置壓電薄膜傳感器510。

壓電薄膜傳感器510包括壓電薄膜511以及分別位于壓電薄膜511兩側(cè)的上導(dǎo)電膠512和下導(dǎo)電膠513。上導(dǎo)電膠512與第一線路層522粘合，下導(dǎo)電膠513與第二線路層524粘合，上導(dǎo)電膠512和下導(dǎo)電膠513作為壓電薄膜傳感器510的兩個電極，同時還作為與柔性電路板52的連接件，并將壓電薄膜傳感器510產(chǎn)生的感應(yīng)電荷信號傳輸至柔性電路板52的線路層中。在圖12所示的結(jié)構(gòu)中，第一線路層522可以作為電磁屏蔽層，為整面的導(dǎo)電層，并在膠粘層523的合適位置處設(shè)置通孔，使第一線路層522與第二線路層524中的部分線路連接，并通過所述部分線路接地。

圖13和圖14分別示出了該柔性電路板52于接口端處的截面和正面視圖。第一線路層522與第二線路層524中的部分線路連接后，在柔性電路板52的接口端引出接地觸角534。此外，當柔性電路板52集成多個壓電薄膜傳感器510時，多個壓電薄膜傳感器510的電荷信號傳輸均發(fā)生在第二線路層524中，并在柔性電路板52的接口端分別引出一信號觸角533。圖14中示出了四個信號觸角533，該柔性電路板52上集成了四個壓電薄膜傳感器510。在一些實施例中，柔性電路板52的接口端在第二基層525的外側(cè)還形成一補強板532。補強板532用于加強接口端處的物理強度，方便與外部的連接器進行連接。補強板532可由聚酰亞胺(PI)或聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等材質(zhì)形成。

圖15為該壓力觸控單元50應(yīng)用至一觸控顯示裝置中的結(jié)構(gòu)示意。該壓力觸控單元50的一個側(cè)面(例如圖15中的下表面)通過粘膠例如光學膠OCA、水膠等貼合于觸控顯示裝置的機殼90表面，導(dǎo)電的接地處理的機殼90起到了電磁屏蔽的作用；同時，該壓力觸控單元50的另一個側(cè)面(例如圖15中的上表面)貼合于電容觸控單元20的一側(cè)，電容觸控單元20可以是包括in-cell和 on-cell結(jié)構(gòu)在內(nèi)的各種電容觸控解決方案。當然在一些實施例中，該壓力觸控單元50的另一個側(cè)面也可以貼合于保護蓋板的一側(cè)，或者是貼合于顯示模組的一側(cè)。

在另外一些實施例中，壓力觸控單元中的柔性電路板可以僅具有一層線路層，并在線路層兩側(cè)分別形成第一基層和第二基層。由于該柔性電路板的線路層僅作為用于傳輸壓電薄膜傳感器產(chǎn)生的電荷信號的信號傳輸層，因此該壓力觸控單元應(yīng)用于貼合在其兩側(cè)均導(dǎo)電并接地處理的觸控顯示裝置中，利用觸控顯示裝置的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)實現(xiàn)電磁屏蔽作用。該種方案省去了壓電薄膜傳感器中的電磁屏蔽層，因此具有較小的厚度。

具體如圖16中所示，壓力觸控單元60中的柔性電路板62由上至下依次包括第一基層621、第一線路層622和第二基層623。第一基層621、第二基層623可以為聚酰亞胺或聚酯PET等材料制成，第一線路層622可以為銅層或其它金屬/合金材料構(gòu)成。第二基層623的相應(yīng)位置設(shè)置孔洞620并露出部分的第一線路層622。該孔洞620用于容置壓電薄膜傳感器610。

壓電薄膜傳感器610包括壓電薄膜611以及分別位于壓電薄膜611兩側(cè)的上導(dǎo)電膠612和下導(dǎo)電膠613。上導(dǎo)電膠612與第一線路層622粘合。下導(dǎo)電膠613用于與觸控顯示裝置中的相應(yīng)結(jié)構(gòu)粘合。上導(dǎo)電膠612和下導(dǎo)電膠613作為壓電薄膜傳感器610的兩個電極。

圖17和圖18分別示出了該柔性電路板62于接口端處的截面和正面視圖。第一線路層622在柔性電路板62的接口端引出信號觸角633。由于該第一線路層622僅作為信號傳輸，不起電磁屏蔽作用，因此沒有相應(yīng)的線路引出接地觸角。當柔性電路板56集成多個壓電薄膜傳感器610時，多個壓電薄膜傳感器610的電荷信號傳輸均發(fā)生在第一線路層622中。圖18中示出了五個信號觸角633，該柔性電路板62上集成了五個壓電薄膜傳感器610。在一些實施例中，柔性電路板62的接口端在第二基層623的外側(cè)還形成一補強板632。補強板632用于加強接口端處的物理強度，方便與外部的連接器進行連接。補強板632可由聚酰亞胺(PI)或聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等材質(zhì)形成。

圖19為該壓力觸控單元60應(yīng)用至一觸控顯示裝置中的結(jié)構(gòu)示意。該壓力觸控單元60的一側(cè)(例如圖19中的下表面)貼合于觸控顯示裝置的機殼90表面，導(dǎo)電的接地處理的機殼90起到了電磁屏蔽的作用；同時，該壓力觸控單元60的另一個側(cè)面(例如圖19中的上表面)利用粘膠41例如光學膠OCA、水膠等貼合于帶金屬框的顯示單元40的一側(cè)。利用機殼90以及顯示單元40的接地屬性實現(xiàn)屏蔽周圍電磁環(huán)境對壓電薄膜傳感器610以及柔性電路板62中的第一線路層622中的電荷信號的干擾。進一步地，機殼90與柔性電路板62的第二基層623之間可設(shè)置膠粘層91例如是泡棉膠、雙面膠等對柔性電路板62和機殼90之間進行固定。

可以理解地，上述顯示單元40也可以為非金屬框的顯示模組，而是在其表面鍍一層導(dǎo)電層并接地處理。可以理解地，在其他實施例中，該壓力觸控單元60的另一個側(cè)面可以與電容觸控單元貼合，電容觸控單元可以是各種類型的電容觸控解決方案，還可以是電容觸控與顯示模組整合的電容觸控顯示模組。

如圖20所示，本發(fā)明另一實施例提供的壓力觸控單元70所包含的壓電薄膜傳感器710包括壓電薄膜711、分別位于壓電薄膜711兩側(cè)的上電極712和下電極713。上電極712和下電極713均為導(dǎo)電膠。壓電薄膜711兩側(cè)的雙面導(dǎo)電膠不僅起壓電薄膜上下電極的作用，還在與柔性電路板72以及與其它基材進行組裝時起到粘連作用。上電極712、下電極713的表面積與壓電薄膜711的表面積相同，或略小于壓電薄膜711的表面積。

本發(fā)明另一實施例提供的壓力觸控單元70所包含的柔性電路板72，由上至下依次包括第一基層721、第一線路層722、第一封裝層723、第二線路層724和第二基層725。封裝層和基層可以由聚酰亞胺或聚酯PET等材料制成。第一線路層722、第二線路層724可以為銅層或者其它金屬或合金的導(dǎo)電層。第一線路層722為整面的導(dǎo)電層，通過在第一封裝層723的相應(yīng)位置設(shè)置通道，使第一線路層722與第二線路層724中的部分線路導(dǎo)通，并接地處理，以起到電磁屏蔽的作用。第二線路層724為柔性電路板72的信號傳輸層，壓電薄膜傳感器710產(chǎn)生的電信號，通過第二線路層724傳輸?shù)饺嵝噪娐钒?2的接口端。第二 基層725上設(shè)置孔洞720用于容置壓電薄膜傳感器710。該孔洞720露出部分的第二線路層724以供壓電薄膜傳感器710的上電極712連接。

如圖21和圖22所示，為柔性電路板72的接口端的截面圖和正面圖。在接口端處，柔性電路板72上的連接各個壓電薄膜傳感器710的上電極712的第二線路層724引出多個信號觸角733。另外，第一線路層722與第二線路層724中的部分線路導(dǎo)通并引出接地觸角734用于接地處理。接地觸角734和信號觸角733位于同一平面，從而可以與外部的連接器進行連接。

壓電薄膜傳感器710產(chǎn)生的感應(yīng)電荷通過上電極712傳輸?shù)饺嵝噪娐钒?2中的第二線路層724；下電極713直接與觸控顯示裝置的基材相連，為使壓電薄膜傳感器710能夠?qū)崿F(xiàn)抵抗電磁干擾，下電極713應(yīng)與導(dǎo)電的接地基材相連以實現(xiàn)接地效果，因此下電極713可以粘接金屬或合金材質(zhì)的機殼，或者粘接帶有金屬框的顯示單元，或者鍍有金屬等導(dǎo)電層并接地處理的顯示單元。

在上述壓力觸控單元70中，將柔性電路板72中的第一線路層722和壓電薄膜傳感器710中的下電極713作為壓電薄膜傳感器710的接地屏蔽層，在有效降低該壓力觸控單元70受到電磁干擾的同時，減小了壓力觸控單元70的厚度。

本發(fā)明中的壓電薄膜傳感器710與柔性電路板72的集成可將多個壓電薄膜傳感器710同時組裝到一個柔性電路板72中，各個壓電薄膜傳感器710產(chǎn)生的電荷信號通過第二線路層724傳輸?shù)饺嵝噪娐钒?2的接口端。第一線路層722通過在第一封裝層723上設(shè)置通道的方式引導(dǎo)至柔性電路板72的第二線路層724的部分線路中，因而最終連接各壓電薄膜傳感器710的上電極712的信號觸角733以及用于接地的接地觸角734在接口端處位于同一平面，從而實現(xiàn)與另外的連接器進行ZIF插接式或BTB按扣式連接。

在一些實施例中，柔性電路板32的接口端在第一基層721的外側(cè)還形成一補強板732。補強板732用于加強接口端處的物理強度，方便與外部的連接器進行連接。補強板732可由聚酰亞胺(PI)或聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等材質(zhì)形成。

以下結(jié)合圖23說明上述壓力觸控單元70在觸控顯示裝置中的集成步驟。圖23示出了壓力觸控單元70中的壓電薄膜傳感器710借助下電極713與觸控顯示裝置中的導(dǎo)電基材粘接。該導(dǎo)電基材可以是導(dǎo)電的機殼90，也可以是帶有金屬框的顯示單元40，或者鍍有導(dǎo)電層的顯示單元40。其中柔性電路板72的第二基材725通過膠粘層91例如是泡棉膠、雙面膠等和機殼90或顯示單元40進行粘接固定。

上述壓力觸控單元70所包含的壓電薄膜傳感器710和柔性電路板72的集成方法可包括如下流程：

一、柔性電路板的制備，按照上文中述及的工藝制備含有兩個線路層的柔性電路板。其中第一線路層和第二線路層通過在封裝層中設(shè)置的通道，使得第一線路層與第二線路層中的部分線路導(dǎo)通，并在柔性電路板的接口端處引出接地觸角用于接地。第二線路層則按照計劃集成壓電薄膜傳感器的數(shù)量以及位置進行走線設(shè)計。其中第二基層的合適位置設(shè)置孔洞，以露出部分的第二線路層，該孔洞處用于安裝壓電薄膜傳感器。

二、將雙面導(dǎo)電膠分別貼合于壓電薄膜的兩個側(cè)面；

三、將貼合有上下導(dǎo)電膠的壓電薄膜貼合于柔性電路板的孔洞處，并使其中的一個導(dǎo)電膠與露出的第二線路層粘合固定；其中上述的步驟二和步驟三具體順序可靈活調(diào)整，例如導(dǎo)電膠可以先貼合于柔性電路板的孔洞處與第二線路層粘合，再將壓電薄膜貼覆于該導(dǎo)電膠上；

四、在柔性電路板的第二基層下表面貼上泡棉膠，其中柔性電路板上的壓電薄膜傳感器裸露在外面，未被泡棉膠覆蓋；然后再將該壓力觸控單元貼合到導(dǎo)電的機殼或后蓋表面接地處理的顯示單元上，當泡棉膠的厚度略大于含兩層導(dǎo)電膠的壓電薄膜傳感器的厚度時，可在機殼與壓電薄膜傳感器對接的位置設(shè)置一凸起結(jié)構(gòu)；同時也可以通過增加壓電薄膜傳感器的厚度和減小泡棉膠的厚度，使壓電薄膜傳感器加上兩層雙面導(dǎo)電膠的厚度與泡棉膠的厚度相近，則機殼或顯示單元不需要再另外設(shè)置凸起結(jié)構(gòu)，便可與該壓力觸控單元進行貼合。

圖24和圖25示出了上述壓力觸控單元于一觸控顯示裝置中的具體應(yīng)用。 該觸控顯示裝置包括機殼90與保護蓋板10，電容觸控單元20、顯示單元40和壓力觸控單元70設(shè)置在機殼與保護蓋板10形成的容置腔內(nèi)。壓力觸控單元70可設(shè)置在顯示單元40和機殼90之間。其中，電容觸控單元20可以是外掛式觸控方案，亦可以是in-cell或on-cell結(jié)構(gòu)方案，也即電容觸控單元20與顯示單元40集成設(shè)置。在一些實施例中，機殼90對應(yīng)壓力觸控單元70的壓電薄膜傳感器710的位置設(shè)置有凸起92，以避免壓力觸控單元70中因采用膠粘層等結(jié)構(gòu)帶來的高度不一的問題影響到組裝精度。為減少按壓屏幕時凸起92對顯示單元40的顯示效果的影響，顯示單元40優(yōu)選采用帶有金屬框的顯示模組。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，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)當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，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，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。