外掛式觸摸顯示裝置以及電子設備的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種外掛式觸摸顯示裝置，包括呈疊層設置的電容觸摸屏和顯示模組，顯示模組包括相對設置的顯示面板和背光模組以及用于支撐顯示面板和背光模組的中框，所述顯示面板包括陣列基板，陣列基板中設置包括多個像素電極的像素電極層，所述像素電極層被用于作為第一電容感應電極，所述中框的朝向背光模組的一側還設置有第二電容感應電極，第二電容感應電極與背光模組之間具有間隙，所述第一電容感應電極與第二電容感應電極構成電容感應機構，用于感應施加于所述電容觸摸屏上的壓力信號；其中，在一幀畫面的顯示時間內，所述像素電極層用于分時地傳遞像素電壓信號和壓力感應信號。本發明還公開了包含如上外掛式觸摸顯示裝置的電子設備。
【專利說明】
外掛式觸摸顯示裝置以及電子設備
技術領域
[0001]本發明涉及顯示技術領域，尤其是一種具有壓力感應觸控功能的外掛式觸摸顯示裝置，還涉及包含該觸摸顯示裝置的電子設備。
【背景技術】
[0002]隨著移動式電子產品設備技術的發展和進步，觸摸屏的使用顯得尤為重要。目前有許多不同的觸控感應技術，主要為電容式觸摸屏，其主要是通過識別手指觸摸的平面位置信息(通過獲得該點分別在X軸方向電極和Y軸方向電極的電容變化，以精確計算觸摸點的位置)。隨著人們對觸摸技術的要求不斷提高，理想中的觸摸屏不僅需要能夠感應觸摸的平面位置信息，還需要能夠感應到觸摸的垂直壓力(Z軸方向)，從而實現傳統的人際交互的形式從二維模式轉變為三維模式。
[0003]但目前，具有壓力感應觸控功能的觸摸顯示裝置大多是在顯示器(如液晶顯示器)中額外增加多個壓力傳感器來實現，這種設計，需要對顯示器本身的結構設計做出較大的改動，且結構比較復雜，工藝難度較大。壓力傳感器具有有限的空間分辨率，當增加多個壓力傳感器時，會影響顯示器的顯示品質。

【發明內容】

[0004]有鑒于此，本發明提供了一種具有壓力感應觸控功能的外掛式觸摸顯示裝置，使用簡單的結構在觸摸顯示裝置中實現壓力感應觸控功能，降低成本。
[0005]為了達到上述目的，本發明采用了如下技術方案:
[0006]—種外掛式觸摸顯示裝置，包括呈疊層設置的電容觸摸屏和顯示模組，所述電容觸摸屏用于感應觸摸信號，所述顯示模組包括相對設置的顯示面板和背光模組以及用于支撐所述顯示面板和背光模組的中框，所述顯示面板包括陣列基板，所述陣列基板中設置包括多個像素電極的像素電極層，其中，所述像素電極層被用于作為第一電容感應電極，所述中框的朝向所述背光模組的一側還設置有第二電容感應電極，所述第二電容感應電極與所述背光模組之間具有間隙，所述第一電容感應電極與第二電容感應電極構成電容感應機構，用于感應施加于所述電容觸摸屏上的壓力信號;其中，在一幀畫面的顯示時間內，所述像素電極層用于分時地傳遞像素電壓信號和壓力感應信號。
[0007]其中，所述第二電容感應電極的材料為ΙΤ0。
[0008]其中，所述電容觸摸屏包括異層設置的觸摸驅動電極和觸摸感應電極，所述觸摸驅動電極和觸摸感應電極用于感應施加于所述電容觸摸屏上的觸摸信號。
[0009]其中，所述電容觸摸屏連接有觸摸驅動芯片，所述電容感應機構連接有壓力感應驅動芯片。
[0010]其中，所述觸摸驅動芯片和所述壓力感應驅動芯片集成于同一控制芯片中。
[0011]其中，所述顯示面板還包括濾光基板，所述濾光基板與所述陣列基板相對設置，所述陣列基板和所述濾光基板之間設置有液晶層。
[0012]其中，所述陣列基板包括第一玻璃基板，所述第一玻璃基板靠近于所述液晶層的一側依次設置有像素電極層和公共電極層，所述像素電極層和公共電極層之間相互絕緣。
[0013]本發明還提供了一種電子設備，該電子設備包括外殼以及封裝于所述外殼中的觸摸顯示裝置，其中，所述觸摸顯示裝置為如上所述的外掛式觸摸顯示裝置。
[0014]相比于現有技術，本發明實施例提供的外掛式觸摸顯示裝置，在現有二維觸摸功能的外掛式觸摸顯示裝置的基礎上，通過在中框和背光模組之間設置第二電容感應電極，并且將顯示面板中的像素電極層用于作為第一電容感應電極，第一電容感應電極與第二電容感應電極構成電容感應機構，用于感應施加于所述電容觸摸屏上的壓力信號，從而實現了三維觸摸功能，并且其結構簡單，易于實現，生產成本低。進一步地，增加的第二電容感應電極的材料為透明導電的ΙΤ0，并且是設置在背光模組的背面，在實現三維觸摸功能的同時不影響現有液晶顯示裝置的顯示品質。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明實施例提供的外掛式觸摸顯示裝置的結構示意圖；
[0016]圖2是本發明實施例提供的電子設備的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面將結合附圖以及具體實施例，對本發明實施例中的技術方案進行詳細地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實例，而不是全部實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護范圍。
[0018]在此，還需要說明的是，為了避免因不必要的細節而模糊了本發明，在附圖中僅僅示出了與根據本發明的方案密切相關的結構和/或處理步驟，而省略了與本發明關系不大的其他細節。
[0019]本實施例提供了一種外掛式觸摸顯示裝置，如圖1所示，所述外掛式觸摸顯示裝置包括呈疊層設置的電容觸摸屏I和顯示模組2。
[0020]其中，所述電容觸摸屏I包括異層設置的觸摸驅動電極11和觸摸感應電極12，所述觸摸驅動電極11和觸摸感應電極12用于感應施加于電容觸摸屏I上的觸摸信號。
[0021]其中，所述顯示模組2包括相對設置的顯示面板2a和背光模組2b以及用于支撐所述顯示面板2a和背光模組2b的中框2c，所述背光模組2b提供顯示光源給所述顯示面板2a，以使所述顯示面板2a顯示影像。
[0022]其中，所述顯示面板2a包括相對設置的陣列基板21和濾光基板22以及位于所述陣列基板21和濾光基板22之間的液晶層23 ο具體地，參閱圖1，所述陣列基板21包括第一玻璃基板211，所述第一玻璃基板211靠近于所述液晶層23的一側依次設置有像素電極層212和公共電極層213，所述第一玻璃基板211靠近于所述背光模組2b的一側設置有第一偏光片214;其中，所述像素電極層212和公共電極層213為相互絕緣(附圖中未示出絕緣結構)的導電結構層，所述像素電極層212包括多個陣列設置的像素電極。所述濾光基板22包括第二玻璃基板221和彩色光阻層222，所述彩色光阻層222設置于所述第二玻璃基板222靠近于所述液晶層23的一側，其中，所述彩色光阻層222包括紅色光阻R、綠色光阻G和藍色光阻B;所述第二玻璃基板221靠近于所述電容觸摸屏I的一側設置有第二偏光片223。進一步地，所述陣列基板21中還設置有數據線、掃描線以及薄膜晶體管陣列等，所述濾光基板22中還設置有黑色矩陣等。這些結構與本發明所要改進的結構關聯性不是很密切，因此附圖中沒有示出，在此也不再詳細說明。
[0023]其中，如圖1所示，在所述中框2c的朝向所述背光模組2b的一側還設置有第二電容感應電極3，所述第二電容感應電極3與所述背光模組2b之間具有間隙Hl，間隙Hl應當要保證觸摸顯示裝置被按壓時具有足夠的形變空間；其中，第二電容感應電極3的材料為氧化銦錫(ΙΤ0)。進一步地，在本實施例中，所述像素電極層212被用于作為第一電容感應電極4，所述第一電容感應電極4與所述第二電容感應電極3構成電容感應機構Cl，用于感應施加于所述觸摸顯示裝置的電容觸摸屏I上的壓力信號。其中，由于像素電極層212被復用為第一電容感應電極4，因此在一幀畫面的顯示時間內，所述像素電極層212用于分時地傳遞像素電壓信號和壓力感應信號。
[0024]具體地，所述電容觸摸屏I連接有觸摸驅動芯片5，所述顯示面板2a連接有面板驅動芯片(附圖中未示)，所述電容感應機構Cl連接有壓力感應驅動芯片6。其中，觸摸驅動芯片5、面板驅動芯片和壓力感應驅動芯片6可以集成到一個控制芯片中，并通過柔性線路板(FPC)與對應的各個組件連接。觸摸驅動芯片5驅動電容觸摸屏I的觸摸驅動電極11和觸摸感應電極12感應出觸摸的位置。并且，在一幀畫面的顯示時間內:顯示時序時，所述像素電極層212(第一電容感應電極4)傳遞像素電壓信號，顯示面板顯示影像。觸控時序時，所述像素電極層212(第一電容感應電極4)傳遞壓力感應信號，當觸摸的手指按壓電容觸摸屏1，第一電容感應電極4與所述第二電容感應電極3之間的距離變小，所述第一電容感應電極4與第二電容感應電極3構成電容感應機構Cl的電容相應地發生變化，通過建立電容變化值與壓力值的相互關聯，壓力感應驅動芯片6獲取電容變化信號后即可獲得按壓的壓力信息，實現壓力感應觸控功能，從而使得該觸摸顯示裝置實現了三維觸摸功能。
[0025]本發明還提供了一種電子設備，如圖2所示，該電子設備包括外殼100以及封裝于所述外殼100中的觸摸顯示裝置200，其中，所述觸摸顯示裝置200為如上實施例所提供的外掛式觸摸顯示裝置。其中，所述電子設備可以是手機、平板電腦、智能手表、智能音箱等等。
[0026]綜上所述，本發明實施例提供的觸摸顯示裝置，在現有二維觸摸功能的外掛式觸摸顯示裝置的基礎上，通過在中框和背光模組之間設置第二電容感應電極，第二電容感應電極與顯示面板中的像素電極層構成電容感應機構，可以感應施加于顯示面板上的壓力信號，從而實現了三維觸摸功能，其結構簡單，易于實現，生產成本低。進一步地，增加的第二電容感應電極是設置在背光模組的背面，在實現三維觸摸功能的同時不影響現有顯示裝置的顯不品質。
[0027]需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0028]顯然，本發明的保護范圍并不局限于上訴的【具體實施方式】，本領域的技術人員可以對發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
【主權項】
1.一種外掛式觸摸顯示裝置，包括呈疊層設置的電容觸摸屏和顯示模組，所述電容觸摸屏用于感應觸摸信號，所述顯示模組包括相對設置的顯示面板和背光模組以及用于支撐所述顯示面板和背光模組的中框，所述顯示面板包括陣列基板，所述陣列基板中設置包括多個像素電極的像素電極層，其特征在于，所述像素電極層被用于作為第一電容感應電極，所述中框的朝向所述背光模組的一側還設置有第二電容感應電極，所述第二電容感應電極與所述背光模組之間具有間隙，所述第一電容感應電極與第二電容感應電極構成電容感應機構，用于感應施加于所述電容觸摸屏上的壓力信號； 其中，在一幀畫面的顯示時間內，所述像素電極層用于分時地傳遞像素電壓信號和壓力感應信號。2.根據權利要求1所述的外掛式觸摸顯示裝置，其特征在于，所述第二電容感應電極的材料為ITO。3.根據權利要求1所述的外掛式觸摸顯示裝置，其特征在于，所述電容觸摸屏包括異層設置的觸摸驅動電極和觸摸感應電極，所述觸摸驅動電極和觸摸感應電極用于感應施加于所述電容觸摸屏上的觸摸信號。4.根據權利要求1所述的外掛式觸摸顯示裝置，其特征在于，所述電容觸摸屏連接有觸摸驅動芯片，所述電容感應機構連接有壓力感應驅動芯片。5.根據權利要求4所述的外掛式觸摸顯示裝置，其特征在于，所述觸摸驅動芯片和所述壓力感應驅動芯片集成于同一控制芯片中。6.根據權利要求1所述的外掛式觸摸顯示裝置，其特征在于，所述顯示面板還包括濾光基板，所述濾光基板與所述陣列基板相對設置，所述陣列基板和所述濾光基板之間設置有液晶層。7.根據權利要求6所述的外掛式觸摸顯示裝置，其特征在于，所述陣列基板包括第一玻璃基板，所述第一玻璃基板靠近于所述液晶層的一側依次設置有像素電極層和公共電極層，所述像素電極層和公共電極層之間相互絕緣。8.—種電子設備，包括外殼以及封裝于所述外殼中的觸摸顯示裝置，其特征在于，所述觸摸顯示裝置為權利要求1-7任一所述的外掛式觸摸顯示裝置。
【文檔編號】G06F3/041GK105975128SQ201610288586
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月4日
【發明人】曹昌, 蔡育徵, 馬長文, 張洲
【申請人】武漢華星光電技術有限公司