一种触控显示装置的制作方法

本实用新型涉及显示
技术领域：
，尤指一种触控显示装置。
背景技术：
：随着显示技术的不断发展，触摸屏以其快速直观，易于使用等优势被广泛使用。目前应用最广泛的触摸屏为电容式触摸屏。电容式触控支持多点触控功能，拥有更高的透光率、更低的整体功耗，其接触面硬度高，无需按压，使用寿命较长，但无法根据用户的压力大小给出反馈。压力触控技术，则可以对按压力度进行感知，从而进行轻点、轻按、重按等力度维度的动作回馈。将压力触控技术应用到触摸屏中时，不仅可以感应触摸的位置信息并且能感应压力的大小，这样可以在触控交互开拓出全新的应用空间。然而，现阶段具有压力触控的触摸屏常常因为增加了压力感知元件使得触摸屏的整体厚度增大，此外，由于压力感知元件的形变量有限，在有手指按压触摸屏时对压力的感知信号微弱，使压力触控的灵敏度下降。技术实现要素：有鉴于此，本实用新型实施例提供一种触控显示装置，结构简单，可提高压力触控的灵敏度。本实用新型提供一种触控显示装置，包括：相对设置的金属背框和具有触控部件的显示面板；所述触控部件与所述金属背框构成压感结构；所述触控部件与所述金属背框之间的间隙沿垂直于所述显示面板方向的距离为0.3-0.5mm。在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述触控显示装置中，所述触控部件与所述金属背框之间的间隙沿垂直于所述显示面板方向的距离为0.4mm。在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述触控显示装置中，所述金属背框接地或保持预设电位。在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述触控显示装置中，所述显示面板为液晶显示面板，所述触控显示装置还包括：位于所述金属背框与所述液晶显示面板之间的背光模组。在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述触控显示装置中，所述金属背框直接接触所述背光模组背离所述液晶显示面板一侧的表面；所述触控部件与所述金属背框之间的间隙为所述液晶显示面板面向所述背光模组一侧的表面与所述背光模组背离所述金属背框一侧的表面之间的间隙。在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述触控显示装置中，所述背光模组直接接触所述液晶显示面板面向所述金属背框一侧的表面；所述触控部件与所述金属背框之间的间隙为所述背光模组背离所述液晶显示面板一侧的表面与所述金属背框之间的间隙。在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述触控显示装置中，所述显示面板为有机发光二极管显示面板；所述触控部件与所述金属背框之间的间隙为所述有机发光二极管显示面板面向所述金属背框一侧的表面与所述金属背框之间的间隙。在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述触控显示装置中，所述液晶显示面板还包括相对而置的阵列基板和对向基板。在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述触控显示装置中，所述触控部件包括自电容感应电极；所述自电容感应电极与所述金属背框构成所述压感结构；所述自电容感应电极设置于所述对向基板面向所述阵列基板的一侧；或，所述自电容感应电极设置于所述阵列基板面向所述对向基板的一侧。在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述触控显示装置中，所述液晶显示面板还包括黑矩阵；所述自电容感应电极的图形在所述阵列基板上的正投影位于所述黑矩阵的图形所在区域之内，且所述自电容感应电极的图形为网格状结构。在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述触控显示装置中，所述液晶显示面板还包括位于所述对向基板面向所述阵列基板一侧或位于所述阵列基板面向所述对向基板一侧的公共电极；所述自电容感应电极与所述公共电极同层设置；或，所述自电容感应电极复用为至少部分所述公共电极。在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述触控显示装置中，所述触控部件包括触控感应电极和触控驱动电极；所述触控感应电极与所述金属背框构成所述压感结构；或，所述触控驱动电极与所述金属背框构成所述压感结构；所述触控感应电极位于所述对向基板背离所述阵列基板的一侧；所述触控驱动电极位于所述阵列基板面向所述对向基板的一侧或所述对向基板面向所述阵列基板的一侧。在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述触控显示装置中，所述液晶显示面板还包括位于所述对向基板面向所述阵列基板一侧或位于所述阵列基板面向所述对向基板一侧的公共电极；所述触控驱动电极与所述公共电极同层设置；或，所述触控驱动电极复用为至少部分所述公共电极。在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述触控显示装置中，所述触控感应电极与所述触控驱动电极均为条状电极，且两者为交叉绝缘。本实用新型实施例的有益效果包括：本实用新型提供的触控显示装置，包括：金属背框和具有触控部件的显示面板，且触控部件与所述金属背框构成压感结构；其中，将金属背框作为压感结构的一极，不需要单独设置用于检测压力的电极部件，简化了器件结构，减小触控显示装置的整体厚度。在现有技术中，由于压感结构的两极之间的间隙过小会导致的压感结构的电容变化量小使得压力检测信号过小，而压感结构的两极之间的间隙设置过大会导致的压感结构的基础电容过小使得压力检测信号过小，因此，本实用新型将构成压感结构的触控部件与金属背框之间的间隙设置在0.3-0.5mm，可以克服以上问题从而极大地提高压力检测的灵敏度。附图说明图1为本实用新型实施例提供的触控显示装置的结构示意图之一；图2为本实用新型实施中的实验原理图；图3为本实用新型实施中的间隙值与压力值的折线图；图4a为本实用新型实施例提供的触控显示装置的结构示意图之二；图4b为本实用新型实施例提供的触控显示装置的结构示意图之三；图5a为本实用新型实施例提供的触控显示装置的结构示意图之四；图5b为本实用新型实施例提供的触控显示装置的结构示意图之五；图6为本实用新型实施例提供的触控显示装置的结构示意图之六；图7为本实用新型实施例中触控部件的结构示意图之一；图8为本实用新型实施例提供的触控显示装置的结构示意图之七；图9为本实施新型实施例中触控部件的结构示意图之二。具体实施方式下面结合附图，对本实用新型实施例提供的触控显示装置的具体实施方式进行详细地说明。其中，附图中各部件的厚度和形状不反映触控显示装置的真实比例，目的只是示意说明本
实用新型内容。本实用新型实施例提供了一种触控显示装置，如图1所示，包括：相对设置的金属背框11和具有触控部件12的显示面板；触控部件12与金属背框11构成压感结构；触控部件12与金属背框11之间的间隙gap沿垂直于显示面板方向的距离为0.3-0.5mm。在本实用新型实施例提供的上述触控显示装置中，压感结构为感应压力变化的电容结构，可由两个相对而置的电极板构成，上述触控显示装置中的触控部件12可作为其中一个电极，而金属背框11可作为另一电极，从而在触控部件12和金属背框11之间形成电容结构。在外力按压后导致两电极板之间的距离发生变化，而两电极板之间的电容值C＝εS/4лkd(其中，ε表示两电极板之间介质的介电常数；S表示两电极板的正对面积；k表示静电常数；d表示两电极板之间的距离)由于两电极板之间的距离发生变化，即d发生变化而随之改变，从而可根据电容值C的变化量来确定压力的变化。而在实际应用时，由于触控显示装置在制作完成后，压感结构中两电极板之间的介电常数ε、两极板正对面积S、表电常数k都是确定不变的，因此导致电容值C变化的参数为两电极板之间的距离d。在外力按压触控显示装置时，作为两个电极板的金属背框11与触控部件12之间的距离变化主要来源于图1所示的可发生形变的间隙gap，该间隙gap通常可为空气间隙。而具体实施时，如果该间隙gap过小会导致的压感结构的电容变化量小使得压力检测信号过小；而该间隙gap设置过大又会导致的压感结构的基础电容过小使得压力检测信号过小。因此，本实用新型实施例提供的上述触控显示装置中，将间隙gap设置在0.3-0.5mm，可以避免上述问题，从而极大地提高对压力检测的灵敏度。本实用新型实施例所采用的间隙设置范围是通过多次模拟实验得到的最佳间隙设置范围。如下将对实验中各参量的设置以及实验过程进一步说明。在实验过程中为尽量模拟真实的器件结构，采用现阶段常用的显示面板以及玻璃盖板等材料，具体参数设置如下表所示：部件材料杨氏模量厚度玻璃盖板Corning’sGorillaGlass369.3GPa0.55mm显示面板ANWizus85GPa0.15mm在显示面板表面设置触控部件(例如，设置电极板)，并采用铁板模拟金属背框，由电极板与铁板构成压感结构，采用如图2所示的结构对各部件进行设置。如图2所示，实验中将砝码放置于玻璃盖板上模拟外力对显示面板中的触控部件产生压力，从而在砝码的重力作用下作为触控部件的电极板与铁板之间的空气间隙发生形变，间隙的距离减小，从而使得电极板与铁板之间的电容值发生变化，检测压力的变化量。在实验中采用质量为500g的砝码旋转在直径为8mm的压头上，将铁板放置在可调节高度的螺纹测微计上，从而调节铁板与显示面板之间的空气间隙的距离。在具体测量时，可将铁板接地处理，检测不同间隙gap值下的压力数据，其检测结果如图3所示，其中横坐标表示间隙的距离，纵坐标表示压力值；该压力值是由构成压感结构的两个电极之间的电容值转换得到的，且压力的变化量与电容的变化量相对应，在本次实验结果中只示意压力数值量的大小。由图3可以看出，间隙值设置在300μm-500μm时，压力值相对较大，也就是说，在该间隙范围内可检测到的压力值较大，即在该间隙范围内压力检测的灵敏度较高。进一步地，由如图3所示的检测结果可以看出，在触控部件与铁板之间的空气间隙值为增加到400μm时，压力检测值达到最大值，而继续增加空气间隙值时，压力检测值随之变小，这是由于在空气间隙较大时，使得C＝εS/4лkd中的电极板之间的d增大，而基础电容值C则变小，从而导致在进行电容的变化量时不易检测，灵敏度不高。由上述的实验数据可知，本实用新型实施例将触控部件与金属背框之间的间隙(通常为空气间隙)沿垂直于显示面板方向的距离设置在0.3-0.5mm时，压力检测的灵敏度较高，而在具体实施时，可将上述间隙值设置在0.4mm，使压力检测的灵敏度最佳。而实际应用中，将上述触控显示装置的金属背框接地处理，或保持预设电位，从而使作为两个电极的触控部件与金属背框之间的电容值只随着触控部件所受压力的变化而变化。在一种可能实施的方式中，如图4a所示，本实用新型实施例提供的上述触控显示装置中的显示面板可为液晶显示面板，触控显示装置除金属背框11和触控部件12之外，还包括：位于金属背框11和触控部件12之间的背光模组13。如图4所示，金属背框11直接接触背光模组13背离液晶显示面板一侧的表面，则在这种情况下，触控部件12与金属背框11之间的间隙为液晶显示面板面向背光模组13一侧的表面与背光模组13背离金属背框11一侧的表面之间的间隙gap。其中，背光模组13的具体结构如图4b所示，包括：导光板131、位于导光板131与金属背框11之间的反射板132、位于导光板131背离金属背框11一侧的扩散片133，以及位于扩散片133与液晶显示面板之间的下棱镜片134和上棱镜片135。当金属背框11直接接触背光模组13背离液晶显示面板一侧的表面时，触控部件12与金属背框11之间的间隙具体为液晶显示面板面向背光模组13一侧的表面与上棱镜片135之间的间隙。而在另一种可实施的方式中，如图5a所示，背光模组13直接接触液晶显示面板面向金属背框11一侧的表面，则在这种情况下，触控部件12与金属背框11之间的间隙为背光模组13背离液晶显示面板一侧的表面与金属背框11之间的间隙。同样地，如图5b所示，触控部件12与金属背框11之间的间隙具体为反射板132背离导光板131一侧的表面与金属背框11之间的间隙。进一步地，在实际应用中，在显示面板为液晶显示面板时，如图4和图5所示，液晶显示面板包括：相对而的阵列基板14和对向基板15。在实际制作过程中，一种情况下，如图4a和图4b所示的触控显示装置，背光模组13和金属背框11直接接触，在液晶显示面板与背光模组13的边缘采用封装胶16进行封装，使得液晶显示面板中的阵列基板14与背柜模组13之间存在一定的空气间隙。而在另一种情况下，如图5a和图5b所示的触控显示装置，液晶显示面板中的阵列基板14与背光模组13直接接触，此时，在背光模组13和金属背框11的边缘采用封装胶16进行封装，使得背光模组13与金属背框11之间存在一定的空气间隙。而无论采用何种设置方式，上述的空气间隙垂直于显示面板方向的距离就保持在0.3-0.5mm范围之内。此外，在本实用新型实施例提供的上述触控显示装置中，显示面板还可为有机发光二极管显示面板，其结构如图1所示，由于有机发光二极管显示面板不需要设置背光模组，因此减小了触控显示装置的整体厚度。此时，触控部件12和金属背框11之间的间隙为有机发光二极管显示面板面向金属背框11一侧的表面与金属背框11之间的间隙。如下以包括液晶显示面板的触控显示装置为例，对触控显示装置中的触控部件的设置进行具体说明。在本实用新型实施例提供的上述触控显示装置中，为简化器件结构，减小触控显示装置的整体厚度，触控显示装置中的触控部件12既作为实现触控显示的触控电极，也作为实现压力检测的压力感应电极。目前带有触控功能的显示屏常为投射式电容屏，投射式电容屏可分为自电容屏和互电容屏两种类型。自电容式触控显示屏通常可采用导电材料制作出电极图形，这种具有特定图形的电极可称为自电容感应电极，自电容感应电极对地构成电容，称为自电容。当手指触控到自电容屏时，手指的电容将会叠加到屏体的电容上，使屏体的电容量增加，从而根据电容变化量可实现触控功能。互电容式触控显示屏则需要两组电极，通常将这两组电极称之为触控感应电极和触控驱动电极。触控感应电极和触控驱动电极在相互交叉的位置会形成电容，称为互电容。当手指触摸到电容屏时，影响了触摸点附近两个电极之间的耦合，从而改变了这两个电极之间的电容量，根据该电容的变化量也可以实现触控功能。在本实用新型实施例提供的上述触控显示装置可为自电容式触控显示装置，也可为互电容式触控显示装置。在触控显示装置包括自电容式显示面板时，触控部件12可包括自电容感应电极；在触控显示装置包括自电容式显示面板时，触控部件12可包括触控感应电极和触控驱动电极。以下对上述两种显示面板具有的触控部件12以及触控部件与金属背框11所构成的压感结构分别说明。在一种可实施的方式中，在液晶显示面板为自电容式显示面板时，触控部件12可为自电容感应电极；自电容感应电极与金属背框11构成压感结构。进一步地，如图4a所示，自电容感应电极可设置于阵列基板14面向对向基板15的一侧；或者，如图6所示，自电容感应电极还可设置于对向基板15面向阵列基板14的一侧。在实际应用时，可根据实际情况灵活设置。在具体实施时，液晶显示面板中的对向基板15可为彩膜基板，在阵列基板14面向彩膜基板一侧，或者，在彩膜基板面向阵列基板14一侧还具有用于分隔各像素单元的黑矩阵。自电容感应电极通常可采用透明导电材料或金属。在采用金属材料制作自电容感应电极时，由于金属不透光性会影响液晶显示面板的开口率，因此可将自电容感应电极的图形设置在黑矩阵所覆盖的范围之内。以图6所示的触控显示装置结构为例，黑矩阵17与自电容感应电极均位于对向基板15面向阵列基板14的一侧。由AA’方向的俯视图如图7所示，图7中除各像素单元(R、G、B)以外的其它区域都为黑矩阵17图形所在区域，由图7可以看出，自电容感应电极(即触控部件12)的图形为在阵列基板上的正投影位于黑矩阵17的图形所在区域之内，且自电容感应电极的图形为网格状结构。将自电容感应电极的图形设置在黑矩阵17的图形的区域之内，可以尽可能地增大自电容电极的图形面积，而不会占用像素区域的面积，在保证开口率的前提下还可进一步提高触控灵敏度。在实际应用中，作为触控部件的自电容感应电极(12)更常采用透明导电材料(例如，ITO)来进行制作，而液晶显示面板中还包括与像素单元(R、G、B)位置相对应的公共电极，公共电极可位于对向基板15面向阵列基板14一侧，或者，还可位于阵列基板14面向对向基板15一侧。以如图6所示结构为例，公共电极18位于对向基板15面向阵列基板14一侧，而实际应用中的公共电极也常采用ITO材料来进行制作，因此，在制作过程中可使自电容感应电极(12)与公共电极18同层设置，采用一次构图工艺形成。进一步地，自电容电极(12)可与公共电极18分开使用，公共电极18仅用于提供公共电压Vcom，而自电容电极仅用于感应外界触摸和压力。此外，自电容感应电极(12)也可复用为至少部分公共电极18，如图7所示的虚线框中的公共电极18复用为自电容感应电极(12)。进一步地，为了增强触控灵敏度，还可将公共电极18完全复用为自电容感应电极(12)，在此不做限定。在另一种可实施的方式中，如图8所示，在液晶显示面板为互电容式显示面板时，触控部件12可包括触控感应电极121和触控驱动电极122；在该种情形中，可由触控感应电极121与金属背框构成压感结构；或者，还可由触控驱动电极122与金属背框构成压感结构。触控感应电极121可位于对向基板15背离阵列基板14的一侧(如图8所示)；触控驱动电极122可位于阵列基板14面向对向基板15的一侧(如图8所示)或位于对向基板15面向阵列基板14的一侧(附图未示出)。相应地，液晶显示面板的公共电极可位于对向基板15面向阵列基板14一侧；或者，公共电极还可位于阵列基板14面向对向基板15一侧。同样地，触控驱动电极122可与公共电极同层设置；触控驱动电极122可与公共电极分开使用，公共电极仅用于提供公共电压Vcom，而触控驱动电极122仅用于输出触控驱动信号，此外，触控驱动电极122可复用一部分公共电极或全部公共电极，其复用情况与上述的自电容感应电极类似，此处不再赘述。在实际应用中，如图9所示，触控感应电极121与触控驱动电极122可设置为条状电极，且两者为交叉绝缘。应该说明的是，本实用新型实施例提供的上述触控显示装置不仅可用于触控显示还可感知压力，然而无论显示面板为自电容式还是互电容式的显示面板，其触控原理与压力感知原理是不同的。在本实用新型实施例提供的上述触控显示装置中，由触控部件和金属背框作为两个电极，以形成压感结构，由于触控部件和金属背框之间的间隙(通常为空气间隙)的距离发生改变使得两个电极之间的电容发生变化，从而检测该电容的变化量可实现压力触控的相应功能。在具体实施时，触控部件不仅用于触控显示还用于压力检测，因此，可在原有的触控显示面板中，将金属背框作为用于压力检测的一个电极保持设定的电位或接地处理，同时复用触控显示面板中的用于触控的电极来作为压力检测的另外一个电极，如此设置，不需要对压力检测额外增加电极，简化器件结构，可以保证显示面板的原有厚度和尺寸。而在具体设置时，触控部件(例如，自电容感应电极；或触控感应电极和触控驱动电极)的位置又可根据需要来灵活设置在显示基板的任一侧面，进一步地，在保证其原有性质的前提下还可复用显示基板中的某一导电膜层或金属层(例如，触控部件可复用公共电极)，从而减少工艺步骤。在实际应用中，触控部件材料为导电材料，如透明导电材料ITO或金属，根据实际制作工艺进行选取，在此不做限定。本实用新型提供的触控显示装置，包括：金属背框和具有触控部件的显示面板，且触控部件与所述金属背框构成压感结构；其中，将金属背框作为压感结构的一极，不需要单独设置用于检测压力的电极部件，简化了器件结构，减小触控显示装置的整体厚度。在现有技术中，由于压感结构的两极之间的间隙过小会导致的压感结构的电容变化量小使得压力检测信号过小，而压感结构的两极之间的间隙设置过大会导致的压感结构的基础电容过小使得压力检测信号过小，因此，本实用新型将构成压感结构的触控部件与金属背框之间的间隙设置在0.3-0.5mm，可以克服以上问题从而极大地提高对压力检测的灵敏度。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。当前第1页1 2 3