压力触控装置的制造方法

压力触控装置的制造方法
【专利摘要】本发明关于一种压力触控装置，包括显示面板、背光模组与金属中框，该金属中框容置该显示面板与该背光模组，该压力触控装置还包括，力感测薄膜；以及隔垫结构，该隔垫结构位于该力感测薄膜与该金属中框之间；其中，当分别施加相同的外力于该压力触控装置的不同区域时，该隔垫结构使该力感测薄膜对应于该不同区域的部分的电容变化量相同。藉由隔垫结构的形状及排列方式的设计，使得当使用者按压压力触控装置的不同区域时，不同区域的电容变化量相似，从而有效提高压力触控装置的触控灵敏度。
【专利说明】
压力触控装置
技术领域
[0001] 本发明属于显示技术领域，具体设及一种压力触控装置。
【背景技术】
[0002] 触控屏因具有易操作性、直观性和灵活性等优点，已成为个人移动通讯设备和综 合信息终端，如平板电脑、智能手机，W及超级笔记本电脑的主要人机交互手段。触控屏根 据不同的触控原理可分为电阻触控屏、电容触控屏、红外触控屏和表面波(SAW)触控屏等四 种只要类型。其中，电容触控屏具有多点触控的功能，反应时间快，使用寿命长和透过率较 高，用户使用体验优越，同时随着工艺的逐步成熟，良品率得到显著提高，电容屏价格日益 降低，目前已成为中小尺寸信息终端触控交互的主要技术。
[0003] 传统的触控技术都是平面式，只有X轴及Y轴，随着科技的发展，压力触控技术 化rce Touch被引入平面式触控技术中来，相当于在平面式触控技术的基础上增加了一个Z 轴的功能，类似于3D触控效果，从技术层面上来讲不仅是对传统操作方式的一种非常重要 的补充，而且压力触控技术化rce Touch的引入必然可实现更多功能，带来更多样化的操作 体验。
[0004] 图1为现有的压力触控显示装置的剖面示意图，如图1所示，压力触控显示装置10 包括，显示面板11、背光模组12W及金属中框13,金属中框13用W容置显示面板11和背光模 组12,背光模组12面对金属中框13的一侧的表面上设置力感测薄膜14,力感测薄膜14通过 黏着层15贴附于前述表面上，较佳的，背光模组12还具有平面结构的背铁壳(未图示），力感 测薄膜14为贴附于背铁壳的表面上，且金属中框13面对力感测薄膜14的一侧为平面结构。 另外，压力触控显示装置10还包括盖板16,其设置于显示面板11上用W保护位于盖板16下 方的元件。其中，力感测薄膜14例如为具有第一电极的导电薄膜，且力感测薄膜14与金属中 框13之间具有间隙。当外界施加压力于盖板16的表面时，此时，金属中框13作为第二电极， 通过力感测薄膜14与金属中框13之间的间隙的改变产生电容变化量，进而控制装置例如IC 可W确定压力的位置和大小，并使得压力触控显示装置10执行相关的功能。
[0005] 然后，受限于压力触控显示装置10结构特性，当使用者用相同的压力F(如图1中箭 头所示的方向）按压压力触控显示装置10的不同区域，例如为图1中所示的中间区域Center 和边缘区域Edge,边缘区域围绕中间区域，力感测薄膜14对应于中间区域否认部分相对金 属中框13的形变程度与力感测薄膜14对应于边缘区域的部分相对金属中框13的形变程度 并不相同，运是由于，压力触控显示装置10的边缘区域相对于中间区域存在更多的固定元 件例如胶框、黏着层等，进而导致边缘区域的形变程度远小于中央区域的形变程度。
[0006] 图2A与图2B为现有的压力触控显示装置边缘区域与中央区域的电容变化量的计 算原理示意图。如图2A所示，当边缘区域受到外力F按压时，对应于边缘区域的力感测薄膜 14由初始位置移动至虚线Sl所在的位置，其与金属中框13的间隙为D3,力感测薄膜14自初 始位置移动至虚线Sl所在位置的位移变化为D2,此时，对应于边缘区域的力感测薄膜14与 金属中框13之间的电容值为Cl,可依据电容的计算公式1计算得到。
[0007] 公式I;
其中，e〇为真空电容率，A为面积，d等于间隙D3的大小。
[0008] 如图2B所示，当中间区域受到外力F按压时，对应于中间区域的力感测薄膜14由初 始位置移动至虚线S2所在的位置，其与金属中框13的间隙为D5,力感测薄膜14与金属中框 13之间的位移变化为D4,此时，对应于中间区域的力感测薄膜14与金属中框13的中间区域 电容值为Cl,可依据上述电容的计算公式1计算得到，d等于间隙D5的大小。
[0009] 由于，间隙D5小于间隙D3,因此，边缘区域电容值Cl小于中间区域电容值C2。而在 压力触控显示装置10的中间区域和边缘均未受到外力按压时，金属中框13面对力感测薄膜 14的一侧的表面为平面结构，且力感测薄膜14对应于中间区域的部分W及对应于边缘区域 的部分分别与金属中框13之间具有相同的初始间隙Dl，即力感测薄膜14与金属中框13之间 具有均匀的初始电容值C，初始电容值C可依据公式1求得。其中，边缘区域的电容值的变化 量ACl =边缘区域电容值Cl减去初始电容值C;中间区域的电容值的变化量AC2 =中间区 域电容值C2减去初始电容值C;由于，CKC2,因此，ACKAC2。运种电容值的变换量上的差 异，使得使用者在按压压力触控显示装置10的边缘区域时需要施加更大的力按压，才能被 识别，在一定程度上造成了压力触控灵敏度降低，用户体验较差的现象。目前，针对上述问 题，大多使用演算法校正使得中间区域和边缘区域的电容值的变化量均匀化，但是，基于演 算法的改善对IC提出了更高的要求，使得技术成本的增加较为显著。

【发明内容】

[0010] 本发明提出一种新的压力触控装置，仅通过机械结构上的改良，进而使得按压压 力触控装置的不同区域能够产生均匀的电容值变化。
[0011] 为了实现上述目的，本发明提供的具有良好触控灵敏度的压力触控装置，包括显 示面板、背光模组与金属中框，该金属中框容置该显示面板与该背光模组，其特征在于:该 压力触控装置还包括，力感测薄膜；W及隔垫结构，该隔垫结构位于该力感测薄膜与该金属 中框之间；其中，当分别施加相同的外力于该压力触控装置的不同区域时，该隔垫结构使得 该力感测薄膜对应于该不同区域的电容变化量相同。
[0012] 作为可选的技术方案，该力感测薄膜设置于该背光模组与该金属中框之间，且该 力感测薄膜通过第一黏着层贴附于该背光模组的面对该金属中框的一侧的第一表面上。
[0013] 作为可选的技术方案，该隔垫结构为通过弯折该金属中框形成的弧形结构。
[0014] 作为可选的技术方案，该隔垫结构设置于该金属中框的面对该背光模组的一侧的 第二表面上，且该隔垫结构为于该金属中框的该第二表面上涂布介电材料形成;或者该隔 垫结构设置于该力感测薄膜面对该金属中框的一侧的第=表面上，且该隔垫结构为于该力 感测薄膜的该第=表面上涂布介电材料形成。
[0015] 作为可选的技术方案，该介电材料的表面涂布金属涂层。
[0016] 作为可选的技术方案，该力感测薄膜设置于该背光模组与该金属中框之间，且该 力感测薄膜通过第二黏着层贴附于该金属中框的面对该背光模组的一侧的第二表面上。
[0017] 作为可选的技术方案，该隔垫结构设置于该背光模组面对该金属中框的一侧的第 一表面上，且该隔垫结构为于该背光模组的该第一表面上涂布介电材料形成；或者该隔垫 结构设置于该力感测薄膜面对该背光模组的一侧的第四表面上，且该隔垫结构为于该力感 测薄膜的该第四表面上涂布介电材料形成。
[0018] 作为可选的技术方案，该介电材料的表面涂布金属涂层。
[0019] 作为可选的技术方案，该显示面板包括第一基板、显示介质、第二基板W及盖板， 该第一基板与该第二基板相对设置，该第一基板邻近该背光模组，该盖板邻近该第二基板； 其中，该力感测薄膜设置于该第一基板的内侧或者外侧;或者该力感测薄膜设置于该第二 基板的内侧或者外侧。
[0020] 作为可选的技术方案，该隔垫结构设置于该背光模组的面对该金属中框的一侧的 第一表面上，且该隔垫结构为于该背光模组的该第一表面上涂布介电材料形成；该隔垫结 构设置于该金属中框面对该背光模组的一侧的第二表面上，且该隔垫结构为于该金属中框 的该第二表面上涂布介电材料形成。
[0021] 作为可选的技术方案，该介电材料的表面涂布金属涂层。
[0022] 作为可选的技术方案，该隔垫结构包括多个柱状结构，该多个柱状结构自该隔垫 结构的中屯、向该隔垫结构的边缘呈阶梯状排列，且该多个柱状结构的高度自该隔垫结构的 该中屯、向该隔垫结构的该边缘逐渐增大。
[0023] 作为可选的技术方案，该隔垫结构包括多个柱状结构，该多个柱状结构的密度自 该隔垫结构的中屯、向该隔垫结构的边缘逐渐增大及/或该多个柱状结构的宽度自该隔垫结 构的该中屯、向该隔垫结构的该边缘逐渐增大。
[0024] 作为可选的技术方案，该隔垫结构呈弧形结构，且该隔垫结构的高度自该隔垫结 构的中屯、朝该隔垫结构的边缘逐渐增大。
[0025] 与现有技术相比，本发明的压力触控装置通过于背光模组与金属中框之间设置隔 垫结构，藉由隔垫结构的形状及排列方式的设计，使得当使用者按压压力触控装置的不同 区域时，不同区域的电容变化量相似，从而有效提高压力触控装置的触控灵敏度。此外，本 发明的压力触控装置仅通过结构的上改良就实现了按压不同区域，不同区域的电容变化量 相同的目的，因此，在不需要使用昂贵的高性能IC的前提下，便于生产制造和推广使用。
【附图说明】
[0026] 图1为现有的压力触控显示装置的剖面示意图。
[0027] 图2A与图2B为现有的压力触控显示装置边缘区域与中央区域的电容变化量的计 算原理示意图。
[0028] 图3为本发明的第一实施例的压力触控装置的剖面示意图。
[0029] 图4A与图4B为本发明的第一实施例的压力触控装置边缘区域与中央区域的电容 变化量的计算原理示意图。
[0030] 图5为本发明的第二实施例的压力触控装置的剖面示意图。
[0031 ]图6为本发明的第=实施例的压力触控装置的剖面示意图。
[0032] 图7为本发明的第四实施例的压力触控装置的剖面示意图。
[0033] 图8为本发明的第五实施例的压力触控装置的剖面示意图。
[0034] 图9为本发明的第六实施例的压力触控装置的剖面示意图。
[0035] 图IOA至图IOE为具有不同隔垫结构的压力触控装置的剖面示意图。
[0036] 图11为本发明的压力触控显示装置的第屯实施方式的示意图。
[0037] 图12为图11中图案化凸起单元的示意图。
[0038] 图13为本发明的压力触控显示装置的第八实施方式的示意图。
[0039] 图14为本发明的压力触控显示装置的第九实施方式的示意图。
[0040] 图15为本发明的压力触控显示装置的第十实施方式的示意图。
[0041] 图16为本发明的压力触控显示装置的第十一实施方式的示意图。
[0042] 图17为本发明的压力触控显示装置的第十二实施方式的示意图。
[0043] 图18为本发明的压力触控显示装置的第十=实施方式的示意图。
[0044] 图19为本发明的图案化凸起单元的第屯实施方式的示意图。
[0045] 图20为本发明的图案化凸起单元的第八实施方式的示意图。
[0046] 图21为本发明的凸起结构的截面图案的示意图。
【具体实施方式】
[0047] 为使得对本发明的内容有更清楚及更准确的理解，现在将结合附图详细说明，在 说明书附图中示出本发明的实施例的示例，其中，相同的标号表示相同的元件。
[0048] 图3为本发明的第一实施例的压力触控装置的剖面示意图，如图3所示。压力触控 装置20包括显示面板21、背光模组22、金属中框23、力感测薄膜24及隔垫结构27,其中，显示 面板21与背光模组22相对设置;金属中框23用于容置显示面板21与背光模组22;力感测薄 膜24设置于背光模组22与金属中框23之间，且力感测薄膜24与金属中框23之间具有间隙， 即于外界未施加压力于压力触控装置20的表面时，力感测薄膜24与金属中框23不接触，较 佳的，间隙可为空气层或者透明的液体层；隔垫结构27设置于金属中框23与力感测薄膜24 之间，当施加如图3中箭头所示方向的相同大小的压力Fl于压力触控装置20表面的不同区 域时，隔垫结构27使得力感测薄膜24对应于上述不同区域的电容变化量相同。值得注意的 是，本发明所述的"电容变化量相同"具体来讲包括W下情形，1)不同区域的电容变化量的 数值相同；2)受限于现有技术的材料性能或者制程工艺，不同区域的电容变化量的数值相 近。其中，只要隔垫结构27能够使得本发明中力感测薄膜24对应于不同区域的电容变化量 之间的差异变小，即可实现本发明有效提高压力触控装置的触控灵敏度的目的。
[0049] 于本实施例中，力感测薄膜24设置于背光模组22面对金属中框23的一侧的第一表 面上，力感测薄膜24可通过第一黏着层25a黏贴于上述第一表面;隔垫结构27例如为于金属 中框23面对力感测薄膜24的一侧的表面上，W涂布或者贴附的方式形成的金属层及/或介 电层，其中，金属层及/或介电层可具有弧形表面，且弧形表面到力感测薄膜24的距离自弧 形表面的中屯、向边缘逐渐变小。于本实施例中，隔垫结构27为介电层，较佳的介电层的表面 涂布有金属层28。另外，在本发明的其它实施例中，隔垫结构27为弧形表面，且弧形表面可 通过弯折金属中框23形成。当然，本发明的隔垫结构27还可W为其它的形状或构造，关于其 它的形状或构造会在后面的内容做详细的说明。
[0050] 于本实施例中，显示面板21例如为液晶显示面板、有机电致发光显示面板等。
[0051] 于本实施例中，背光模组22例如为侧光式，包括Lm)灯条、导光板、反射片、扩散片 等光学元件W及背铁壳，其中，较佳的，背铁壳面对金属中框23的一侧的表面为平面式结 构。
[0052] 于本实施例中，压力触控装置20还包括盖板26,盖板26例如为具有一定刚性的硬 质基板，例如玻璃基板、亚克力基板等，用于保护设置于盖板26下方的装置。
[0053] 为使得对上述"当施加外力Fl于压力触控装置20表面的不同区域时，隔垫结构27 使得力感测薄膜24对应于上述不同区域的部分的电容变化量相同"有更准确的理解，下面 详细说明其理由如下。
[0054] 图4A与图4B为本发明的第一实施例的压力触控装置边缘区域与中央区域的电容 变化量的计算原理示意图，请同时参照图3、图4A及图4B。
[0055] 为便于说明，本实施例中，将显示装置20的不同区域分为中间区域center^及边 缘区域Edge,边缘区域环绕中间区域。其中，上述中间区域和边缘区域的比例也仅为示意， 并非实际实施的比例。当然，在本发明的其它实施例中，前述不同区域可W存在不同的区分 方式。
[0056] 如图4A所示，当施加压力Fl于压力触控装置20的边缘区域时，对应于边缘区域的 力感测薄膜24自初始位置移动至虚线S3所示的位置，其中，力感测薄膜24与金属中框23的 间距d3,力感测薄膜24自初始位置移动至虚线S3所在位置的位移变化量为d2,且金属中框 23上设置有隔垫结构27,且对应于边缘区域的隔垫结构27例如具有高度tl。此时，对应于边 缘区域的力感测薄膜24与金属中框23之间的边缘区域电容值为C3。为求得边缘区域电容值 为C3可通过如下公式2或者公式3求得。
[0057] 公式2
其中，川为真空电容率，A为面积，d等于间距d3的大小，t为对 应边缘区域的隔垫结构27的高度tl。公式2适用与隔垫结构27的材料为金属的实施方式。
[005引公式3:
其中，E2为隔垫结构27的介电常数，e0为真空电容率， A为面积，d等于间距d3的大小，t为对应边缘区域的隔垫结构27的高度tl。公式3适用与隔垫 结构27的材料为介电材料的实施方式。常见的介电材料，例如为:娃的氧化物、娃的氮化物、 TEOS(Tetraethyl orthosilicate，四乙氧基秒烧)等。当然，在本实施例中，还可优先选择 具有高介电常数的介电材料。
[0059] 如图4B所示，当施加压力Fl于压力触控装置20的中间区域时，对应于中间区域的 力感测薄膜24自初始位置移动至虚线S4所示的位置，其中，力感测薄膜24与金属中框23的 间距d5,力感测薄膜24自初始位置移动至虚线S4所在位置的位移变化量为d4,且金属中框 23上设置有隔垫结构27,且对应于中间区域的隔垫结构27例如具有高度t2。此时，对应于中 间区域的力感测薄膜24与金属中框23之间的中间区域电容值为C4。为求得中间区域电容值 为C4可通过上述公式2或者公式3求得。于本实施例中，对应于中间区域的金属中框23的隔 垫结构27为具有高度t2介电层或者金属层。而在本发明的其它实施例中，对应于中间区域 的金属中框23可未设置隔垫结构27。
[0060] 继续参照图4A与图4B，当未施加压力Fl于压力触控装置20的中间区域和边缘区域 时，对应于中间区域的力感测薄膜24与对应于中间区域的金属中框23之间具有初始电容值 C;对应于边缘区域的力感测薄膜24与对应于边缘区域的金属中框23之间具有初始电容值 C'；上述电容值可分别通过上述公式2或者公式3求得。因此，对应于中间区域的电容变化量 =中间区域电容值C4与初始电容值C的差值，对应于边缘区域的电容变化量=边缘区域电 容值为C3与初始电容值C'的差值。
[0061] W隔垫结构27为金属层为例进行说明，为使得上述中间区域的电容变化量与边缘 区域的电容变化量相同，依据公式2可知，EO为真空电容率，A为面积，d等于力感测薄膜24与 金属中框23的间距的大小，t为对应隔垫结构27的高度t。其中，EO为已知常数，A与d为可侦 测的数值。因此，可通过控制t的大小，即控制隔垫结构27的大小使得上述中间区域的电容 变化量与边缘区域的电容变化量相同。本实施例中，边缘区域的隔垫结构27的高度tl大于 中间区域的隔垫结构27的高度t2,进而使得中间区域的电容变化量与边缘区域的电容变化 量相同。当然，在本发明的其它实施例中，还可通过对隔垫结构27的形状或者排布方式进行 改变，而使得压力触控装置的不同区域受到相同压力按压时可具有相同的电容变化量，进 而有效地提高触控灵敏度，提升用户体验。
[0062] 图5为本发明的第二实施例的压力触控装置的剖面示意图。如图5所示，压力触控 装置30与压力触控显示装置20的区别仅在于，隔垫结构27设置的位置差异。其中，隔垫结构 27设置于力感测薄膜24面对金属中框23的一侧的第=表面上。于本实施例中，隔垫结构27 例如为通过涂布介电材料于力感测薄膜24的前述第=表面上形成。此外，还可于隔垫结构 27上继续涂布金属层28。当然，在本发明的其它实施例中，隔垫结构27例如为通过涂布包含 金属材料的涂布液于力感测薄膜24的前述第=表面上形成。
[0063] 图6为本发明的第=实施例的压力触控装置的剖面示意图。如图6所示，压力触控 装置40与压力触控显示装置20的区别仅在于，力感测薄膜24与隔垫结构27设置的位置差 异。其中，力感测薄膜24通过第二黏着层25b黏贴于金属中框23面对背光模组22的一侧的第 二表面上，隔垫结构27形成于力感测薄膜24面对背光模组23的一侧的第四表面上。于本实 施例中，隔垫结构27例如为通过涂布介电材料于力感测薄膜24的前述第四表面上形成。此 夕h还可于隔垫结构27上继续涂布金属层28。当然，在本发明的其它实施例中，隔垫结构27 例如为通过涂布包含金属材料的涂布液于力感测薄膜24的前述第四表面上形成。
[0064] 图7为本发明的第四实施例的压力触控装置的剖面示意图。如图7所示，压力触控 装置50与压力触控装置20的区别仅在于，力感测薄膜24与隔垫结构27设置的位置差异。其 中，力感测薄膜24通过第二黏着层25b黏贴于金属中框23面对背光模组22的一侧的第二表 面上，隔垫结构27形成于背光模组22面对金属中框23的一侧的第一表面上。于本实施例中， 隔垫结构27例如为通过涂布介电材料于背光模组22的前述第一表面上形成。此外，还可于 隔垫结构27上继续涂布金属层28。当然，在本发明的其它实施例中，隔垫结构27例如为通过 涂布包含金属材料的涂布液于力感测薄膜24的前述第一表面上形成。
[0065] 图8为本发明的第五实施例的压力触控装置的剖面示意图。如图8所示，压力触控 装置60与压力触控装置20的区别仅在于，力感测薄膜24设置的位置差异。显示面板21包括 上偏光片21a、第一基板2化、显示介质21c、第二基板21dW及下偏光片21e。其中，力感测薄 膜24设置于第二基板21d与下偏光片21e之间，力感测薄膜24例如是通过黏贴的方式贴附与 第二基板21d面对下偏光片的一侧的表面上。其中，较佳的第一基板21为彩色滤光基板，第 二基板21d为阵列基板。在本发明的其它实施例中，力感测薄膜24也可为直接形成于第二基 板21d上的透明导电层和压力感测sensor构成，透明导电层例如可使用ITO作为导电材料。 另外，在本发明的其它实施例中，例如，力感测薄膜24还可设置于第二基板21d的内侧，第二 基板21d的内侧为第二基板21d面对显示介质21c的一侧;或者，力感测薄膜24设置与第一基 板2化的内侧或者外侧的表面上，第一基板2化的内侧为第一基板2化面对显示介质21c的一 侦U，第一基板2化的外侧为第一基板2化面对上偏光片21a的一侧;又或者，力感测薄膜24设 置盖板26与上偏光片21a中间。
[0066] 图9为本发明的第六实施例的压力触控装置的剖面示意图。如图9所示，压力触控 装置70与压力触控装置60的区别仅在于，隔垫结构27设置的位置不同。其中，隔垫结构27形 成于背光模组22面对金属中框23-侧的第一表面上。于本实施例中，隔垫结构27例如为通 过涂布介电材料于背光模组22的前述第一表面上形成。此外，还可于隔垫结构27上继续涂 布金属层28。当然，在本发明的其它实施例中，隔垫结构27例如为通过涂布包含金属材料的 涂布液于背光模组的前述第一表面上形成。
[0067] 图IOA至图IOE为具有不同隔垫结构的压力触控装置的剖面示意图。W图3中所示 的压力触控装置20的结构为例，说明本发明中的设置于金属中框23与背光模组22之间的隔 垫结构的其它形状和排列方式。
[0068] 如图IOA所示，形成于金属中框23上的隔垫结构29包括多个柱状结构29曰，多个柱 状结构29a自金属中框23的中屯、向边缘呈阶梯状排列，其中，多个柱状结构29a的高度自中 屯、向边缘逐渐递增。另外，多个柱状结构29a之间彼此接触。多个柱状结构29a的材料例如为 金属或者介电材料，且多个柱状结构29a例如，于金属中框23上一体成型的金属凸起，或者 于金属中框23上涂布包含金属材料的涂布液或者涂布包含介电材料的涂布液固化后形成。
[0069] 如图IOB所示，形成于金属中框23上的隔垫结构31包括多个柱状结构31曰，间隙部 3化使得多个柱状结构31a之间彼此独立且不接触，其中，多个柱状结构31a的高度自中屯、向 边缘逐渐递增，且多个柱状结构31a的宽度可相同或者不同。多个柱状结构31a的材料例如 为金属或者介电材料，且多个柱状结构31a例如，于金属中框23上一体成型的金属凸起，或 者于金属中框23上涂布包含金属材料的涂布液或者涂布包含介电材料的涂布液固化后形 成。
[0070] 如图IOC所示，形成于金属中框23上的隔垫结构32包括多个柱状结构32曰，间隙部 3化为凹陷结构，且使得相邻两个柱状结构32a之间只有部分结构接触，其中，多个柱状结构 32a的高度自中屯、向边缘逐渐递增，且多个柱状结构32a的宽度可相同或者不同。多个柱状 结构3?的材料例如为金属或者介电材料，且多个柱状结构3?例如，于金属中框23上一体 成型的金属凸起，或者于金属中框23上涂布包含金属材料的涂布液或者涂布包含介电材料 的涂布液固化后形成。
[0071] 如图IOD所示，形成于金属中框23上的隔垫结构33包括多个柱状结构33曰，其中，多 个柱状结构33a具有不同的宽度，且多个柱状结构33a自金属中框的中屯、向边缘依次按照间 隙部33b、33c、33dW及33e进行排列，间隙部33b、33c、33dW及33e的大小彼此各不相同。多 个柱状结构33a的材料例如为金属或者介电材料，且多个柱状结构33a例如，于金属中框23 上一体成型的金属凸起，或者于金属中框23上涂布包含金属材料的涂布液或者涂布包含介 电材料的涂布液固化后形成。于本实施例中，多个柱状结构33a自隔垫结构33的中屯、向两侧 呈对称的方式排列。当然，在本发明的其它实施例中，多个柱状结构可W自隔垫结构的中屯、 向两侧呈非对称的方式排列。
[0072] 如图IOE所示，形成于金属中框23上的隔垫结构34包括多个柱状结构34曰，其中，多 个柱状34a的排列密度自金属中框的中屯、向边缘逐渐增加。多个柱状结构34a的材料例如为 金属或者介电材料，且多个柱状结构34a例如，于金属中框23上一体成型的金属凸起，或者 于金属中框23上涂布包含金属材料的涂布液或者涂布包含介电材料的涂布液固化后形成。 于本实施例中，多个柱状结构34a自隔垫结构34的中屯、向两侧呈对称的方式排列。当然，在 本发明的其它实施例中，多个柱状结构可W自隔垫结构的中屯、向两侧呈非对称的方式排 列。
[0073] 本发明的压力触控装置通过于背光模组与金属中框之间设置隔垫结构，藉由隔垫 结构的形状及排列方式的设计，使得当使用者按压压力触控装置的不同区域时，不同区域 的电容变化量相同，从而有效提高压力触控装置的触控灵敏度。此外，本发明的压力触控装 置仅通过结构的上改良就实现了按压不同区域，不同区域的电容变化量相同的目的，因此， 在不需要使用昂贵的高性能IC的前提下，便于生产制造和推广使用。
[0074] 此外，图11为本发明的压力触控显示装置的第屯实施方式的示意图、图12为图11 中图案化凸起单元的示意图，请参照图11、图12。压力触控显示装置200包括背光单元230、 粘着单元240、压力感测单元250、图案化凸起单元260、软性单元270、框架单元280。压力触 控单元250包括第一压力感测层251、第二压力感测层252及感测材料层253,第一压力感测 层251具有复数个第一感测电极2511。粘着单元240用W将压力触控单元250粘着在上。
[0075] 如图11所示，框架单元280的一侧依次为软性单元270、第二压力感测层252、感测 材料层253、第一压力感测层251、粘着单元240及背光单元230。图案化凸起单元260具有与 复数个第一感测电极2511-一对应的复数个凸起结构261(图11中阴影部分），且图案化凸 起单元260设置在背光单元230与框架单元280之间。本发明设置与第一感测电极2511-一 对应的凸起结构261，利用凸起结构261在触控发生时，将应力集中到对应的第一感测电极 2511上的特性，可W提高压力触控的灵敏度。
[0076] 在本实施方式中，压力触控显示装置200还包括显示面板220及保护盖板210,背光 单元230相对于框架单元280的另一侧依次为显示面板220及保护盖板210。即整体架构依次 为保护盖板210、显示面板220、背光单元230、粘着单元240、第一压力感测层251、感测材料 层253、第二压力感测层252、图案化凸起单元260、软性单元270及框架单元280。
[0077] 在本实施方式中，感测材料层253为压阻层，压力触控显示装置200可通过量测第 一压力感测层251与第二压力感测层252之间的电阻的变化量W确定压力的大小，即所谓的 电阻式压力感测方式。在其他实施方式中，感测材料层253也可W为介电层，压力触控显示 装置200可通过量测第一压力感测层251与第二压力感测层252之间的电容的变化量W确定 压力的大小，即所谓的电容式压力感测方式。
[0078] 在本实施方式中，图案化凸起单元260可直接成型或外贴于第二压力感测层252 上，直接成型即直接将图案化凸起单元260制作(例如沉积或者涂覆等方式)在第二压力感 测层252上；外贴即先制作完成图案化凸起单元260,然后再贴附至第二压力感测层252上。 如此，图案化凸起单元260即设置在压力触控感测单元250与软性单元270之间，当然，在其 他实施方式中，图案化凸起单元260可设置在其他位置，只需在背光单元230与框架单元280 之间即可。
[0079] W下针对图案化凸起单元设置在其他位置的压力触控显示装置的第八实施方式- 第十=实施方式作出说明。
[0080] 图13为本发明的压力触控显示装置的第八实施方式的示意图，请参照图13,压力 触控显示装置300的整体架构依次为保护盖板310、显示面板320、背光单元330、粘着单元 340、图案化凸起单元360、第一压力感测层351、感测材料层353、第二压力感测层352、软性 单元370及框架单元380。本实施方式中，图案化凸出单元360成型或外贴于第一压力感测层 351 上。
[0081] 图14为本发明的压力触控显示装置的第九实施方式的示意图，请参照图14,压力 触控显示装置400的整体架构依次为保护盖板410、显示面板420、背光单元430、图案化凸起 单元460、粘着单元440、第一压力感测层451、感测材料层453、第二压力感测层452、软性单 元470及框架单元480。本实施方式中，图案化凸出单元460成型或外贴于背光单元430上。
[0082] 图15为本发明的压力触控显示装置的第十实施方式的示意图，请参照图15,压力 触控显示装置500的整体架构依次为保护盖板510、显示面板520、背光单元530、粘着单元 540、第一压力感测层551、感测材料层553、第二压力感测层552、软性单元570、图案化凸起 单元560及框架单元580。本实施方式中，图案化凸出单元560成型或外贴于框架单元580上。
[0083] 图16为本发明的压力触控显示装置的第十一实施方式的示意图，请参照图16,压 力触控显示装置600的整体架构依次为保护盖板610、显示面板620、背光单元630、粘着单元 640、第一压力感测层651、感测材料层653、第二压力感测层652、图案化凸起单元660、软性 单元670及框架单元680。本实施方式中，图案化凸出单元660成型或外贴于软性单元670的 面对第二压力感测层652的一面上。当然，如图17所示的本发明的压力触控显示装置的第十 二实施方式，图案化凸出单元760也可成型或外贴于软性单元770的面对框架单元780的一 面上。压力触控显示装置700的整体架构依次为保护盖板710、显示面板720、背光单元730、 粘着单元740、第一压力感测层751、感测材料层753、第二压力感测层752、软性单元770、图 案化凸起单元760及框架单元780。
[0084] 图18为本发明的压力触控显示装置的第十S实施方式的示意图，请参照图18,压 力触控显示装置800的整体架构依次为保护盖板810、显示面板820、背光单元830、粘着单元 840、第一压力感测层851、感测材料层853、第二压力感测层852、软性单元870及框架单元 880。在本实施方式中，图案化凸起单元860与软性单元870-体成型。
[0085] 另外，为提高应力集中后压力触控灵敏度的均匀性，还可对复数个凸起结构的尺 寸、硬度或截面面积做出限定。
[0086] 图19为本发明的图案化凸起单元的第屯实施方式的示意图，请参照图19。第一压 力感测层951具有复数个第一感测电极9511，图案化凸起单元(未标示)具有复数个凸起结 构，复数个第一感测电极9511上对应复数个凸起结构，复数个凸起结构的尺寸自图案化凸 起单元的边缘区域向中屯、区域递增，如图19中所示，相同阴影方向的凸起结构为相同尺寸 的凸起结构，自边缘区域至中屯、区域，图案化凸起单元依次具有凸起结构961、凸起结构 962、凸起结构963、凸起结构964,而凸起结构961、凸起结构962、凸起结构963、凸起结构964 的尺寸递增。
[0087] 图20为本发明的图案化凸起单元的第八实施方式的示意图，请参照图20。本实施 方式对复数个凸起结构的硬度做出限定。第一压力感测层1051具有复数个第一感测电极 10511，图案化凸起单元(未标示)具有复数个凸起结构，复数个第一感测电极10511上对应 复数个凸起结构，复数个凸起结构的硬度自图案化凸起单元的边缘区域向中屯、区域递减， 如图20中所示，相同阴影方向的凸起结构为相同硬度的凸起结构，未有阴影的凸起结构也 为相同硬度的凸起结构。自边缘区域至中屯、区域，图案化凸起单元依次具有凸起结构1061、 凸起结构1062、凸起结构1063,而凸起结构1061、凸起结构1062、凸起结构1063硬度递减。
[0088] 当然，在其他实施方式，也可对复数个凸起结构的截面面积做出限定:复数个凸起 结构的截面面积自图案化凸起单元的边缘区域向中屯、区域递增，复数个凸起结构的截面图 案不做限定，只需满足截面面积递增的要求即可。
[0089] 在上述实施方式中，凸起结构的截面图案均不做限定，如图21中本发明的凸起结 构的截面图案均可。
[0090] 综上所述，本发明设置与第一感测电极一一对应的凸起结构，利用凸起结构在触 控发生时，将应力集中到对应的第一感测电极上的特性，W提高压力触控的灵敏度。进一步 地，还可对凸起结构的尺寸、硬度或截面面积做出设计，W提高压力触控灵敏度的同时，提 高压力触控的均匀性。
[0091] 当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟 悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但运些相应的改变和变形 都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【主权项】
1. 一种压力触控装置，包括显示面板、背光模组与金属中框，该金属中框容置该显示面 板与该背光模组，其特征在于:该压力触控装置还包括， 力感测薄膜；以及 隔垫结构，该隔垫结构位于该力感测薄膜与该金属中框之间； 其中，当分别施加相同的外力于该压力触控装置的不同区域时，该隔垫结构使得该力 感测薄膜对应于该不同区域的电容变化量相同。2. 如权利要求1所述的压力触控装置，其特征在于，该力感测薄膜设置于该背光模组与 该金属中框之间，且该力感测薄膜通过第一黏着层贴附于该背光模组的面对该金属中框的 一侧的第一表面上。3. 如权利要求2所述的压力触控装置，其特征在于，该隔垫结构为通过弯折该金属中框 形成的弧形结构。4. 如权利要求2所述的压力触控装置，其特征在于，该隔垫结构设置于该金属中框的面 对该背光模组的一侧的第二表面上，且该隔垫结构为于该金属中框的该第二表面上涂布介 电材料形成;或者该隔垫结构设置于该力感测薄膜面对该金属中框的一侧的第三表面上， 且该隔垫结构为于该力感测薄膜的该第三表面上涂布介电材料形成。5. 如权利要求4所述的压力触控装置，其特征在于，该介电材料的表面涂布金属涂层。6. 如权利要求1所述的压力触控装置，其特征在于，该力感测薄膜设置于该背光模组与 该金属中框之间，且该力感测薄膜通过第二黏着层贴附于该金属中框的面对该背光模组的 一侧的第二表面上。7. 如权利要求6所述的压力触控装置，其特征在于，该隔垫结构设置于该背光模组面对 该金属中框的一侧的第一表面上，且该隔垫结构为于该背光模组的该第一表面上涂布介电 材料形成;或者该隔垫结构设置于该力感测薄膜面对该背光模组的一侧的第四表面上，且 该隔垫结构为于该力感测薄膜的该第四表面上涂布介电材料形成。8. 如权利要求7所述的压力触控装置，其特征在于，该介电材料的表面涂布金属涂层。9. 如权利要求1所述的压力触控装置，其特征在于，该显示面板包括第一基板、显示介 质、第二基板以及盖板，该第一基板与该第二基板相对设置，该第一基板邻近该背光模组， 该盖板邻近该第二基板;其中，该力感测薄膜设置于该第一基板的内侧或者外侧;或者该力 感测薄膜设置于该第二基板的内侧或者外侧。10. 如权利要求9所述的压力触控装置，其特征在于，该隔垫结构设置于该背光模组的 面对该金属中框的一侧的第一表面上，且该隔垫结构为于该背光模组的该第一表面上涂布 介电材料形成;该隔垫结构设置于该金属中框面对该背光模组的一侧的第二表面上，且该 隔垫结构为于该金属中框的该第二表面上涂布介电材料形成。11. 如权利要求9所述的压力触控装置，其特征在于，该介电材料的表面涂布金属涂层。12. 如权利要求1所述的压力触控装置，其特征在于，该隔垫结构包括多个柱状结构，该 多个柱状结构自该隔垫结构的中心向该隔垫结构的边缘呈阶梯状排列，且该多个柱状结构 的高度自该隔垫结构的该中心向该隔垫结构的该边缘逐渐增大。13. 如权利要求1所述的压力触控装置，其特征在于，该隔垫结构包括多个柱状结构，该 多个柱状结构的密度自该隔垫结构的中心向该隔垫结构的边缘逐渐增大及/或该多个柱状 结构的宽度自该隔垫结构的该中心向该隔垫结构的该边缘逐渐增大。
【文档编号】G06F3/041GK106020529SQ201610297209
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】谢文章
【申请人】友达光电(厦门)有限公司, 友达光电股份有限公司