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、平板電腦和超級筆記本電腦等)的主要人機交互手段。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)有的做法均是將壓力傳感器堆砌在觸摸屏中，難以對觸摸屏的整體結(jié)構(gòu)的簡化作出貢獻，使得具有壓力傳感器的觸摸屏的生產(chǎn)成本較高。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]基于此，有必要針對具有壓力傳感器的觸摸屏的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、生產(chǎn)成本高的問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本低的觸摸顯示裝置。
[0005]—種觸摸顯示裝置，包括呈疊層設(shè)置的電容觸摸屏和顯示模組，所述電容觸摸屏包括觸摸驅(qū)動電極和觸摸感應(yīng)電極，所述觸摸驅(qū)動電極和觸摸感應(yīng)電極用于感應(yīng)施加于電容觸摸屏上的觸摸信號，所述顯示模組包括液晶層，以及用于驅(qū)動液晶層的像素電極和公共電極，所述觸摸顯示裝置還包括壓力感應(yīng)電極，所述壓力感應(yīng)電極與觸摸驅(qū)動電極或觸摸感應(yīng)電極位于同一疊層，所述壓力感應(yīng)電極與公共電極形成電容感應(yīng)器并用于感應(yīng)施加于電容觸摸屏上的壓力信號。
[0006]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，同時構(gòu)成用于壓力信號感應(yīng)的電容傳感器的一端電極位于用于觸摸位置信息等觸摸信號感應(yīng)的觸控電極的同一疊層上，無需額外設(shè)置壓力傳感器即可實現(xiàn)壓力信號的感應(yīng)，且用于感應(yīng)壓力信號的壓力感應(yīng)電極可于用于感應(yīng)觸摸信號的觸控電極的同時制作，具有生產(chǎn)成本低、工藝簡單等優(yōu)點。
[0007]在其中一個實施例中，所述像素電極和公共電極分別位于液晶層的兩側(cè)，或者所述像素電極和公共電極位于液晶層的同一側(cè)。
[0008]在其中一個實施例中，所述電容觸摸屏還包括承載觸摸驅(qū)動電極、觸摸感應(yīng)電極的基板，所述壓力感應(yīng)電極與所述觸摸驅(qū)動電極或觸摸感應(yīng)電極共用基板。
[0009]在其中一個實施例中，所述電容觸摸屏還包括保護蓋板，所述保護蓋板作為承載觸摸驅(qū)動電極和/或觸摸感應(yīng)電極的基板。
[0010]在其中一個實施例中，所述基板為兩個，每一基板對應(yīng)承載觸摸驅(qū)動電極和觸摸感應(yīng)電極，所述壓力感應(yīng)電極設(shè)置在承載觸摸驅(qū)動電極的基板上，或者設(shè)置在承載觸摸感應(yīng)電極的基板上。
[0011]在其中一個實施例中，所述壓力感應(yīng)電極與觸摸驅(qū)動電極或觸摸感應(yīng)電極之間設(shè)置接地導(dǎo)線。
[0012]在其中一個實施例中，所述壓力感應(yīng)電極分布于電容觸摸屏的中心、角落、邊緣或者以陣列的形式分布于整個電容觸摸屏中。
[0013]在其中一個實施例中，分布于電容觸摸屏邊緣的壓力感應(yīng)電極的面積大于分布于電容觸摸屏的中心的壓力感應(yīng)電極的面積。
[0014]在其中一個實施例中，還包括處理器，所述處理器用于控制所述壓力感應(yīng)電極的工作時序以及所述觸摸驅(qū)動電極和觸摸感應(yīng)電極的工作時序錯開，使壓力信號的感應(yīng)和觸摸信號的感應(yīng)互不干擾。
[0015]在其中一個實施例中，所述觸摸顯示裝置還包括處理器，所述處理器使所述壓力感應(yīng)電極提供第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，其中在所述第一狀態(tài)時，所述壓力感應(yīng)電極被配置用于感應(yīng)觸摸信號，在所述第二狀態(tài)時，所述壓力感應(yīng)電極被配置用于感應(yīng)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為本實用新型不同實施例所提供的觸摸顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為本實用新型一實施例所提供的觸摸顯示裝置中的電容觸摸屏的部分結(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電容觸摸屏的另一部分結(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中的電容觸摸屏的部分結(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中的電容觸摸屏的部分結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖7為本實用新型再一實施例所提供的觸摸顯示裝置中的電容觸摸屏的部分結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0023]本實用新型提供的觸摸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。
[0024]所述觸摸顯示裝置包括呈疊層設(shè)置的電容觸摸屏和顯示模組，以及承載電容觸摸屏、顯示模組的板體。
[0025]—實施例中，所述電容觸摸屏包括保護蓋板、觸摸驅(qū)動電極、觸摸感應(yīng)電極和基板?；逵糜诔休d觸摸驅(qū)動電極和觸摸感應(yīng)電極。保護蓋板用于保護基板、觸摸驅(qū)動電極和觸摸感應(yīng)電極等結(jié)構(gòu)。
[0026]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蓋板的內(nèi)側(cè)面而使得保護蓋板兼具電容傳感器的功能。若觸摸驅(qū)動電極和觸摸感應(yīng)電極均形成在保護蓋板上，則用于承載觸摸驅(qū)動電極和觸摸感應(yīng)電極的基板被保護蓋板取代，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蓋板的基板的表面，例如業(yè)界所稱的GlF結(jié)構(gòu)。
[0027]在另外的一些實施例中，所述顯示模組包括疊層設(shè)置的偏光片、濾光片和液晶層。顯示模組還包括用于驅(qū)動液晶層的像素電極和公共電極。
[0028]所述觸摸驅(qū)動電極和觸摸感應(yīng)電極用于感應(yīng)施加于電容觸摸屏上的觸摸信號。所述觸摸信號包括平行于電容觸摸屏的二維方向上的接觸、滑動、拖拽等觸摸輸入信號，甚至包括垂直于電容觸摸屏方向上的隔空輸入信號(即懸浮觸控信號)或電容觸摸屏邊緣的側(cè)邊(例如彎曲屏的弧形側(cè)邊)的觸摸輸入信號。
[0029]所述觸摸顯示裝置還包括壓力感應(yīng)電極，所述壓力感應(yīng)電極與觸摸驅(qū)動電極或觸摸感應(yīng)電極位于同一疊層，所述壓力感應(yīng)電極與顯示模組中的公共電極形成電容感應(yīng)器并用于感應(yīng)施加于電容觸摸屏上的壓力信號。
[0030]所述壓力感應(yīng)電極與觸摸驅(qū)動電極或觸摸感應(yīng)電極位于同一疊層，可以理解為，當觸摸驅(qū)動電極與觸摸感應(yīng)電極不位于同一基板上時，壓力感應(yīng)電極既可以與觸摸驅(qū)動電極位于同一基板上，也可以與觸摸感應(yīng)電極位于同一基板上；當觸摸驅(qū)動電極與觸摸感應(yīng)電極位于同一基板上或者同一疊層時，則壓力感應(yīng)電極與觸摸驅(qū)動電極、觸摸感應(yīng)電極位于同一基板上或同一疊層。具體地，當觸摸驅(qū)動電極和觸摸感應(yīng)電極分布于同一基材上時，則壓力感應(yīng)電極也分布于該一基材上。當觸摸驅(qū)動電極和觸摸感應(yīng)電極分布于不同基材上時，壓力感應(yīng)電極可以選擇性地分布在其中一個基材上。在一些實施例中，電容觸摸屏的保護蓋板可以作為其中一個基材。
[0031]在上述的觸摸顯示裝置中，壓力感應(yīng)電極與顯示模組中的公共電極形成電容傳感器。當施加壓力于電容觸摸屏上時，壓力感應(yīng)電極與公共電極之間的距離d微弱變小，根據(jù)電容的計算公式C = ε S/4 Ji kd，可知壓力感應(yīng)電極與公共電極之間所形成的電容傳感器的電容值變大。另一方面，在一些實施例中，顯不模組中的液晶分子存在一定程度的變形，液晶分子去向會發(fā)生微小的變化，使液晶的介電常數(shù)變大，因此所形成的電容傳感器的電容值會相應(yīng)變大。
[0032]由于電容觸摸屏上不同的觸摸壓力使電容觸摸屏的各個位置會產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)變，進而產(chǎn)生相應(yīng)的d值的變化和液晶分子的相應(yīng)的微小的擠壓形變。據(jù)此，可以建立電容觸摸屏中所述的由壓力感應(yīng)電極與公共電極形成的電容傳感器的電容變化信息與電容觸摸屏的受力信息的相互關(guān)系數(shù)據(jù)庫。在實際應(yīng)用中，根據(jù)電容觸摸屏受力后，檢測獲得的由壓力感應(yīng)電極與公共電極形成的各個電容傳感器的電容變化信息即可獲得電容觸摸屏的受力信息。
[0033]以下將結(jié)合附圖對不同實施例中的觸摸顯示裝置作進一步說明。
[0034]如圖1所示，觸摸顯示裝置中的觸摸顯示屏包括保護蓋板100和兩個基板10、20，觸摸顯示屏中的觸摸驅(qū)動電極11和觸摸感應(yīng)電極21分別對應(yīng)設(shè)置在其中一個基板10、20上。一具體實施例中，所述保護蓋板100為玻璃材質(zhì)，所述基板10、20為薄膜材質(zhì)，也即上述電容觸摸屏的結(jié)構(gòu)被業(yè)界稱為GFF結(jié)構(gòu)。壓力感應(yīng)電極30形成在基板10上。觸摸驅(qū)動電極11和壓力感應(yīng)電極30相互獨立。
[0035]觸摸顯示裝置中的顯示模組包括呈疊層設(shè)置的上偏光片51、濾光片52、液晶層53、基材54和下偏光片55。上偏光片51靠近電容觸摸屏。其中液晶層53還設(shè)有用于驅(qū)動供電的像素電極531和公共電極532。像素電極531和公共電極532位于液晶層53的同一側(cè)，提供的電場將平行于液晶層53用于驅(qū)動液晶，此結(jié)構(gòu)也即業(yè)界所稱IPS(In-PlaneSwitch)結(jié)構(gòu)。
[0036]在顯示模組正常工作時，顯示模組的公共電極532處于固定值，如5V。顯示模組中的公共電極532與壓力感應(yīng)電極30形成若干個電容傳感器。當觸摸顯示裝置受觸摸按壓時，一方面壓力感應(yīng)電極30與顯示模組中的公共電極532之間的距離d變小，另一方面顯示模組中的液晶分子存在一定程度的變形。根據(jù)電容的計算公式C= eS/4 3ikd，所形成的電容傳感器的電容值變大。同時，液晶分子受擠壓變形后，液晶分子去向會發(fā)生微小的變化，使液晶介電常數(shù)變大，因此所形成的電容傳感器的電容值會相應(yīng)變大。由于觸摸屏上不同的觸摸力使觸摸屏的各個位置會產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)變，進而產(chǎn)生相應(yīng)的d值的變化和液晶分子的相應(yīng)的微小的擠壓形變。據(jù)此建立電容觸摸屏中的由公共電極532與壓力感應(yīng)電極30形成的電容傳感器的電容變化信息與電容觸摸屏的受力信息的相互關(guān)系數(shù)據(jù)庫，即可在實際應(yīng)用中，通過檢測獲得的各個電容傳感器的電容變化信息而獲得電容觸摸屏的受力信息。
[0037]在其他實施例中，顯示模組還可以是其他結(jié)構(gòu)。例如，圖2中所示為另一種結(jié)構(gòu)的顯示模組，其中液晶層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(Twisted Nematic)結(jié)構(gòu)。
[0038]如圖3所示，為電容觸摸屏中的一基板10，以及形成在基板10上的觸摸驅(qū)動電極1