一种显示装置的制作方法

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示装置。

背景技术：

目前，带有触控功能的显示面板作为一种信息输入工具被广泛应用于手机、平板电脑、公共场所大厅的信息查询机等各种显示产品中。这样，用户只需要手指触摸显示面板上的标识就能够实现对该电子设备的操作，消除了用户对其他设备(如键盘和鼠标等)的依赖，使人机交互更为简易。

为了更好地满足用户的需求，通常在显示面板中设置用于检测用户触摸显示面板时的触控压力值大小的压力感测单元，使显示面板不仅能够采集触控位置信息，而且能够采集触控压力值的大小，以丰富触控显示技术的应用范围。

压力感测单元通过感测两个方向上的应力或应变来实现对触控压力值的探测，而将压力感测单元设置于显示面板的非显示区时，压力感测单元发生的形变量较小，导致压力感测单元的探测灵敏度不高，该问题亟待解决。

技术实现要素：

本发明提供一种显示装置，以实现提高压力感测单元的探测灵敏度。

本发明实施例提供了一种显示装置，包括：

显示屏，所述显示屏包括显示面板和保护板，所述保护板覆盖所述显示面板；

所述显示面板包括显示区和围绕所述显示区的非显示区；

所述保护板包括显示面板贴合区和围绕所述显示面板贴合区的边框区，其中，所述显示面板贴合区为所述显示面板在所述保护板上的正投影所对应的区域；

支撑墙，所述支撑墙用于在所述边框区为所述保护板提供支撑；

多个凹槽，所述凹槽位于所述支撑墙上，且所述凹槽存在一个第一开口朝向所述显示面板；

多个压力感测单元，所述多个压力感测单元位于所述非显示区，至少存在部分所述多个压力感测单元，其中，对于该部分中的每个所述压力感测单元都至少存在一个所述凹槽与之相对应；

所述压力感测单元在所述保护板上具有正投影s1，与所述压力感测单元对应的所述凹槽在所述保护板上具有正投影s2，所述保护板中与所述凹槽相邻的边缘具有第一延伸方向，所述正投影s1与所述正投影s2在垂直于所述第一延伸方向的方向上相互交叠。

本发明提供的显示装置包括显示屏、支撑墙和多个压力感测单元，显示屏包括显示面板和覆盖显示面板的保护板，保护板起到保护显示面板免受外界磨损等损伤的作用，显示面板包括显示区和围绕显示区的非显示区，多个压力感测单元位于显示面板的非显示区，支撑墙上设置有凹槽，凹槽存在朝向显示面板的第一开口，且多个压力感测单元中的至少部分与凹槽相对应，与凹槽相对应的压力感测单元中的每一个压力感测单元可以与一个或多个凹槽相对应。压力感测单元与凹槽相对应指的是，压力感测单元在保护板上具有正投影s1，与压力感测单元对应的凹槽在保护板上具有正投影s2，保护板中与凹槽相邻的边缘具有第一延伸方向，正投影s1与正投影s2在垂直于第一延伸方向的方向上相互交叠。本发明提供的显示装置，通过设置与压力感测单元相对应的凹槽，对显示面板施加压力时，增加了的压力感测单元的形变量，从而提高了压力感测单元的探测灵敏度。

附图说明

图1a为本发明实施例提供的一种显示装置的俯视结构示意图；

图1b为沿图1a中aa’方向的剖面结构示意图；

图1c为图1a中区域s0中压力感测单元和凹槽在保护板上的投影示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种显示装置的剖面结构示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种显示装置的俯视结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种显示装置的部分剖面结构示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种显示装置的部分剖面结构示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种显示装置的剖面结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种压力感测单元的结构示意图；

图8a为本发明实施例提供的另一种压力感测单元的结构示意图；

图8b为图8a中所示压力感测单元的等效电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1a为本发明实施例提供的一种显示装置的俯视结构示意图，图1b为沿图1a中aa’方向的剖面结构示意图，图1c为图1a中区域s0中压力感测单元和凹槽在保护板上的投影示意图，结合图1a、图1b和图1c所示，本发明实施例提供的显示装置包括显示屏10、支撑墙20和多个压力感测单元40。其中，显示屏10包括显示面板11和保护板12，保护板12覆盖显示面板10，显示面板11包括显示区111和围绕显示区111的非显示区112，保护板12包括显示面板贴合区121和围绕显示面板贴合区121的边框区122，显示面板贴合区121为显示面板11在保护板12上的正投影所对应的区域，支撑墙20用于在边框区122为保护板12提供支撑，进而为显示面板11提供支撑，由于显示面板11未与支撑墙20直接接触，当外界压力施加到显示屏10上时，避免了应力集中在显示面板11上，保证了显示面板11可以正常实现显示以及触控等功能。

支撑墙20上设置有凹槽30，且凹槽30存在一个第一开口31朝向显示面板11，多个压力感测单元40位于非显示区112，至少存在部分压力感测单元40，其中，对于该部分中的每个压力感测单元40都至少存在一个凹槽30与之相对应，图1a中示例性地设置显示装置包括四个压力感测单元40，每个压力感测单元40分别对应于显示装置的四条边中的一条，四个压力感测单元40中有三个压力感测单元40附近设置有凹槽30，另一个压力感测单元40附近未设置凹槽30，对显示装置进行压力触控时，显示面板11和保护板12将会由于压力而发生形变，显示面板11将形变传导给压力感测单元40，凹槽30附近的保护板12和显示面板11将会发生更大的形变，故附近设置有凹槽30的三个压力感测单元40也将会发生更大的形变，而附近未设置凹槽30的另一个压力感测单元40发生的形变量较小。为了保证凹槽30对于增强压力感测单元40发生形变具有足够的影响，本发明实施例对凹槽30和压力感测单元40的对应关系进行了限定：压力感测单元40在保护板12上具有正投影s1，与压力感测单元40对应的凹槽30在保护板12上具有正投影s2，保护板12中与凹槽30相邻的边缘具有第一延伸方向，可以理解的是，第一延伸方向随保护板12边缘的变化而变化。参考图1c,正投影s1与正投影s2在垂直于第一延伸方向的方向上相互交叠,正投影s1与正投影s2在垂直于第一延伸方向的方向上具有相同的交叠区域s3。

图2为本发明实施例提供的另一种显示装置的剖面结构示意图，如图2所示，凹槽30设置于支撑墙20上，凹槽30存在一个第一开口31朝向显示面板11，这里的凹槽30呈“u”型，凹槽30的三面被构成支撑墙20的材料封闭，只有朝向显示面板11的一侧未封闭，凹槽30附近的保护板12和显示面板11将会发生更大的形变，进而附近设置有凹槽30的压力感测单元40也将会发生更大的形变。需要说明的是，本发明实施例以每个压力感测单元对应设置一个凹槽为例进行解释说明，但不以此为限，在其他实施方式中还可以设置一个压力感测单元对应设置至少两个凹槽。

本发明实施例提供的显示装置包括显示屏、支撑墙和多个压力感测单元，显示屏包括显示面板和覆盖显示面板的保护板，保护板起到保护显示面板免受外界磨损等伤害的作用，显示面板包括显示区和围绕显示区的非显示区，多个压力感测单元位于显示面板的非显示区，支撑墙上设置有凹槽，凹槽存在朝向显示面板的第一开口，且多个压力感测单元中的至少部分与凹槽相对应，与凹槽相对应的压力感测单元中的每一个压力感测单元，可以与一个或多个凹槽相对应。压力感测单元与凹槽相对应指的是，压力感测单元在保护板上具有正投影s1，与压力感测单元对应的凹槽在保护板上具有正投影s2，保护板中与凹槽相邻的边缘具有第一延伸方向，正投影s1与正投影s2在垂直于第一延伸方向的方向上相互交叠。本发明实施例提供的显示装置，通过设置与压力感测单元相对应的凹槽，对显示面板施加压力时，增加了的保护板和显示面板的形变量，进而增加了压力感测单元的形变量，从而提高了压力感测单元的探测灵敏度。

可选地，参考图1b，在垂直于保护板12所在平面的方向上，凹槽30存在一个第二开口32朝向保护板12。可以理解的是，具有第一开口31和第二开口32的凹槽30相对于“u”型凹槽30来说，更容易增加保护板12和显示面板11在受到外界压力时的形变量，从而使压力感测单元40发生更大的形变。

可选地，参考图1b，支撑墙20包括第一支撑体21和第二支撑体22，第一支撑体21位于第二支撑体22与显示面板11之间，第一支撑体21用于在边框区122支撑保护板12，凹槽30位于第一支撑体21上。

具体地，参考图1b，支撑墙20包括第一支撑体21和第二支撑体22，第一支撑体21和第二支撑体22一体成型，且第一支撑体21上设置有凹槽30，因此可以使用第一支撑体21来为支撑板12提供支撑，以利用第一支撑体21上的凹槽30增大支撑板12受到外界压力时的形变量，由于通常显示面板11与保护板12固为一体，例如通过贴附的方式将保护板贴附到显示面板11上，因此当支撑板12发生较大的形变时，显示面板11也会随之发生较大的形变，则位于显示面板11的压力感测单元40同样会发生较大的形变。

可选地，参考图1b，在垂直于保护板12所在平面的方向上，第一支撑体21的高度小于第二支撑体22的高度。

具体地，参考图1b，支撑墙20沿垂直于其延伸方向上的截面形状呈“l”型，第一支撑体21和第二支撑体22的表面形成台阶状，第二支撑体22的高度大于第一支撑体21的高度，因此第二支撑体22将保护板12以及为保护板12提供支撑的第一支撑体21围在内侧，且支撑墙20形成了承载并保护显示面板11的框状结构。

可选地，参考图1b，在垂直于保护板12所在平面的方向上，凹槽30的深度h小于或等于0.5mm。由于保护板12的厚度比较薄，保护板12与支撑墙20接触，当受到外界压力时，为了防止保护板12在过大的压力下破裂，可以设置凹槽的深度小于或等于0.5mm。

可选地，参考图1a和图1c，为了进一步增强凹槽30对于增强压力感测单元40发生形变的影响，本发明实施例还可以对凹槽30和压力感测单元40的对应关系进行进一步地限定：在垂直于第一延伸方向的方向上，正投影s1被正投影s2覆盖，即正投影s1完全位于交叠区域s3中。

可选地，参考图1a和图1c，压力感测单元40为方形压力感测单元，方形压力感测单元的边长为第一长度m，凹槽30沿支撑墙20的延伸方向具有第二长度l，即凹槽30沿第一延伸方向具有第二长度l，当l<m时，由于凹槽30的长度太小，不能够有效地增大压力感测单元40发生的形变量，当l>10*m时，凹槽30的长度过大，导致支撑墙20的机械强度减小，不能够为保护板12提供足够的机械支撑，因此可以设置m≤l≤10*m。

可选地，凹槽沿支撑墙的延伸方向的截面形状可以为矩形、半圆形、梯形以及半椭圆形中的一种或多种，本发明实施例对此不做限定。

图3为本发明实施例提供的另一种显示装置的俯视结构示意图，如图3所示，任一压力感测单元40至少存在一个凹槽30与之相对应，即，只要有位于非显示区112的压力感测单元40，就有对应于该压力检测单元40的凹槽30，相对于现有技术中未设置凹槽的情况来说，本发明实施例保证了所有的压力感测单元在接受到外界压力时具有更大的形变量，因此提高了所有的压力感测单元的探测灵敏度。图3中示例性地设置显示装置包括四个压力感测单元，可以理解的是，本发明实施例对于压力感测单元的数量以及摆放位置不做限定。

可选地，参考图3，图3中虚线框位置为显示装置的拐角，因此也包含了显示面板的拐角，显示面板在其拐角处设置有压力感测单元40。

具体地，参考图3，显示面板在其拐角处设置有压力感测单元40，且压力感测单元40有与之对应设置的凹槽30。由于拐角相对于侧边处来说，在受到外界压力时，显示面板发生的形变量较小，因此当拐角处设置有压力感测单元40时，需要设置一凹槽30来增大拐角处压力感测单元40受到外界压力时的形变量。当显示面板的多个拐角处均设置有压力感测单元40时，可以在每个拐角的压力感测单元40附近设置一与之对应的凹槽30来保证其具有足够的灵敏度，进而从整体上提高整个显示装置的压力探测灵敏度。

图4为本发明实施例提供的另一种显示装置的部分剖面结构示意图，如图4所示，显示面板11包括第一基板113和位于第一基板113与保护板12之间的第二基板114，多个压力感测单元40位于第一基板113靠近第二基板114的一侧。

图5为本发明实施例提供的另一种显示装置的部分剖面结构示意图，如图5所示，显示面板11包括第一基板113和位于第一基板113与保护板12之间的第二基板114，多个压力感测单元40位于第二基板114靠近第一基板113的一侧。

可选地，参考图4和图5，显示面板11可以为液晶显示面板或有机发光显示面板。

具体地，参考图4和图5，若显示面板11为液晶显示面板，可以设置第一基板113为阵列基板，第二基板114为彩膜基板。若显示面板11为有机发光显示面板，可以设置第一基板113为阵列基板，第二基板114为盖板。换言之，若该显示面板为液晶显示面板，该压力感测单元40可以设置于阵列基板上，也可以设置于彩膜基板上。若该显示面板为有机发光显示面板，该压力感测单元40可以设置于阵列基板上，也可以设置于盖板上。考虑到阵列基板上往往会设置用于驱动液晶旋转(对应于液晶显示面板)或发光层发光(对应于有机发光显示面板)的电路结构，可选地，压力感测单元40设置于阵列基板上。这样设置的好处是，可以在形成用于驱动液晶旋转或发光层发光的电路结构的同时形成压力感测单元40以及与压力感测单元40相连的信号线，可以简化制作工艺。另外还可以将用于驱动液晶旋转或发光层发光的电路结构中的部分信号线复用为与压力感测单元40电连接的信号线，以向压力感测单元40传输偏置电压信号或传输从压力感测单元40输出的压感检测信号，进而达到缩减与压力感测单元40连接的信号线的布设区域，缓减非显示区布线紧张的问题。

图6为本发明实施例提供的另一种显示装置的剖面结构示意图，如图6所示，显示装置还包括弹性材料50，弹性材料50位于凹槽30中,弹性材料50与保护板12接触。

具体地，参考图6，弹性材料50填充与凹槽30之中，且弹性材料50与保护板12接触，由于弹性材料50在受到外界压力时具有较大的形变量，因此当保护板12受到外界压力时，其在填充有弹性材料50的凹槽30附近也会有较大的形变量，同时，弹性材料50填充于支撑墙20的凹槽30中，为支撑墙20增强了机械强度，因此本发明实施例既提高了凹槽30附近保护板12受到外界压力时的形变量，又保证了支撑墙20具有足够的机械强度来为保护板12提供支撑。

可选地，参考图6，弹性材料50包括硅胶或亚克力材料。硅胶与亚克力材料均具有良好的弹性和电绝缘性，且它们的物理化学稳定性好，使用寿命长。

图7为本发明实施例提供的一种压力感测单元的结构示意图，如图7所示，压力感测单元20包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3和第四电阻r4，第一电阻r1的第一端以及第四电阻r4的第一端与第一电源输入端d1电连接，第一电阻r1的第二端以及第二电阻r2的第一端与第一感应信号测量端s1电连接，第四电阻r4的第二端以及第三电阻r3的第一端与第二感应信号测量端s2电连接，第二电阻r2的第二端以及第三电阻r3的第二端与第二电源输入端d2电连接。

具体地，参考图7，第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3和第四电阻r4构成了惠斯通电桥，当手指按压显示面板时，第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3和第四电阻r4会发生形变，由此导致惠斯通电桥的电压输出值发生了变化，可以通过第一电源输入端d1和第二电源输入端d2为惠斯通电桥施加工作电压，并通过第一感应信号测量端s1和第二感应信号测量端s2来检测惠斯通电桥的电压输出值，进而通过惠斯通电桥的电压输出值计算得到压力值。可选地，参考图7，第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3和第四电阻r4均由蛇形走线构成，具体地，以第一电阻r1为例，第一电阻r1的蛇形走线中包括沿第二延伸方向延伸的长边和沿第三延伸方向延伸的短边，因此第一电阻r1可以较好地在第二延伸方向上发生形变，同理，第三电阻r3也能够在第二延伸方向上发生形变，而第二电阻r2和第四电阻r4则能够在第三延伸方向上较好地发生形变，第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3和第四电阻r4的电阻值是根据自身形变量发生相应的变化的，因此，可以通过压力感测单元在第二延伸方向和第三延伸方向上的形变量的差值，并转化为电压变化量来计算按压点的压力值大小。通过采用蛇形走线结构，一方面可以保证第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3和第四电阻r4具有较大的基准阻值的同时，缩小电阻的尺寸，使电阻可以分布在较小的区域，消除温度差异的影响；另一方面可以增大电阻和与之接触的基板的接触面积，使电阻可以更精确地感应基板的应变，提高压力感测精度。这里与电阻接触的基板可以是阵列基板、彩膜基板或盖板。

图8a为本发明实施例提供的另一种压力感测单元的结构示意图。参见图8a，该压力感测单元呈四边形，为半导体材料制成，包括相对设置的第一边131和第二边132，以及相对设置的第三边133和第四边134；压力感测单元包括位于第一边131的第一电源信号输入端vin1和位于第二边132的第二电源信号输入端vin2，用于向压力感测单元输入偏置电压信号；压力感测单元还包括位于第三边133的第一感应信号测量端vout1和位于第四边134的第二感应信号测量端vout2，用于从压力感测单元输出压感检测信号。

图8b为图8a中所示压力感测单元的等效电路图。参见图8a和图8b，该压力感测单元可以等效为一个惠斯通电桥，该惠斯通电桥包括四个等效电阻，分别为等效电阻ra、等效电阻rb、等效电阻rc和等效电阻rd，其中第二电源信号输入端vin2和第一感应信号测量端vout1之间的区域为等效电阻ra，第二电源信号输入端vin2和第二感应信号测量端vout2之间的区域为等效电阻rb，第一电源信号输入端vin1和第一感应信号测量端vout1之间的区域为等效电阻rd，第一电源信号输入端vin1和第二感应信号测量端vout2之间的区域为等效电阻rc。当向第一电源信号输入端vin1和第二电源信号输入端vin2输入偏置电压信号时，惠斯通电桥中各支路均有电流通过。按压显示面板时，压力感测单元因受到来自显示面板上与其对应位置处剪切力的作用，其内部等效电阻ra、等效电阻rb、等效电阻rc和等效电阻rd中至少一个的阻抗均发生变化，从而使得压力感测单元的第一感应信号测量端vout1和第二感应信号测量端vout2输出的压感检测信号与无按压时压力感测单元的第一感应信号测量端vout1和第二感应信号测量端vout2输出的压感检测信号不同，据此，可以确定触控压力的大小。

可选地，压力感测单元的形状可以为正方形。这样设置的好处是，有利于使得等效电阻ra、等效电阻rb、等效电阻rc和等效电阻rd的阻值相同，这样，在无按压情况下，第一感应信号测量端vout1和第二感应信号测量端vout2之间的电位相等，第一感应信号测量端vout1和第二感应信号测量端vout2输出的压感检测信号为0，这样有利简化压力值的计算过程，以及提高压力检测的灵敏度。

本发明实施例中的显示装置可以为手机、平板电脑以及智能可穿戴设备等。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。