触摸显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及触控显示领域，特别是涉及一种具有压力感应功能的触摸显示装置。
【背景技术】
[0002]触摸屏因具有易操作性、灵活性等优点，已成为个人移动通信设备和综合信息终端(如手机、平板电脑和超级笔记本电脑等)的主要人机交互手段。相对于电阻式触摸屏和其它方式的触摸屏，电容式触摸屏以成本低、结构简单和耐用等优势，逐渐被智能终端广泛使用。然而，现有的电容触摸屏仅感知屏体所在平面的触摸位置及操作，难以感知施加于屏体表面的压力变化带来的触摸参数。
[0003]为了能感测屏体表面的压力变化，业者在触摸屏内集成压力传感器。然而现有的做法均是将压力传感器堆砌在触摸屏中，难以对触摸屏的整体结构的简化作出贡献，使得具有压力传感器的触摸屏的生产成本较高。
【实用新型内容】
[0004]基于此，有必要针对具有压力传感器的触摸屏的结构复杂、生产成本高的问题，提供一种结构简单、生产成本低的触摸显示装置。
[0005]—种触摸显示装置，包括呈叠层设置的电容触摸屏和显示模组，所述电容触摸屏包括触摸驱动电极和触摸感应电极，所述触摸驱动电极和触摸感应电极用于感应施加于电容触摸屏上的触摸信号，所述显示模组包括液晶层，以及用于驱动液晶层的像素电极和公共电极，所述触摸显示装置还包括压力感应电极，所述压力感应电极与触摸驱动电极或触摸感应电极位于同一叠层，所述压力感应电极与公共电极形成电容感应器并用于感应施加于电容触摸屏上的压力信号。
[0006]上述触摸显示装置通过监测电容的方式获取触摸操作的压力信号，同时构成用于压力信号感应的电容传感器的一端电极位于用于触摸位置信息等触摸信号感应的触控电极的同一叠层上，无需额外设置压力传感器即可实现压力信号的感应，且用于感应压力信号的压力感应电极可于用于感应触摸信号的触控电极的同时制作，具有生产成本低、工艺简单等优点。
[0007]在其中一个实施例中，所述像素电极和公共电极分别位于液晶层的两侧，或者所述像素电极和公共电极位于液晶层的同一侧。
[0008]在其中一个实施例中，所述电容触摸屏还包括承载触摸驱动电极、触摸感应电极的基板，所述压力感应电极与所述触摸驱动电极或触摸感应电极共用基板。
[0009]在其中一个实施例中，所述电容触摸屏还包括保护盖板，所述保护盖板作为承载触摸驱动电极和/或触摸感应电极的基板。
[0010]在其中一个实施例中，所述基板为两个，每一基板对应承载触摸驱动电极和触摸感应电极，所述压力感应电极设置在承载触摸驱动电极的基板上，或者设置在承载触摸感应电极的基板上。
[0011]在其中一个实施例中，所述压力感应电极与触摸驱动电极或触摸感应电极之间设置接地导线。
[0012]在其中一个实施例中，所述压力感应电极分布于电容触摸屏的中心、角落、边缘或者以阵列的形式分布于整个电容触摸屏中。
[0013]在其中一个实施例中，分布于电容触摸屏边缘的压力感应电极的面积大于分布于电容触摸屏的中心的压力感应电极的面积。
[0014]在其中一个实施例中，还包括处理器，所述处理器用于控制所述压力感应电极的工作时序以及所述触摸驱动电极和触摸感应电极的工作时序错开，使压力信号的感应和触摸信号的感应互不干扰。
[0015]在其中一个实施例中，所述触摸显示装置还包括处理器，所述处理器使所述压力感应电极提供第一状态和第二状态，其中在所述第一状态时，所述压力感应电极被配置用于感应触摸信号，在所述第二状态时，所述压力感应电极被配置用于感应压力信号。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型一实施例所提供的触摸显示装置的结构示意图。
[0017]图2为本实用新型不同实施例所提供的触摸显示装置的结构示意图。
[0018]图3为本实用新型一实施例所提供的触摸显示装置中的电容触摸屏的部分结构示意图。
[0019]图4为本实用新型一实施例所提供的触摸显示装置中的电容触摸屏的另一部分结构示意图。
[0020]图5为本实用新型另一实施例所提供的触摸显示装置中的电容触摸屏的部分结构示意图。
[0021]图6为本实用新型又一实施例所提供的触摸显示装置中的电容触摸屏的部分结构示意图。
[0022]图7为本实用新型再一实施例所提供的触摸显示装置中的电容触摸屏的部分结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]本实用新型提供的触摸显示装置可以作为手机、平板电脑等类型的具有触摸交互形式的显示终端。
[0024]所述触摸显示装置包括呈叠层设置的电容触摸屏和显示模组，以及承载电容触摸屏、显示模组的板体。
[0025]—实施例中，所述电容触摸屏包括保护盖板、触摸驱动电极、触摸感应电极和基板。基板用于承载触摸驱动电极和触摸感应电极。保护盖板用于保护基板、触摸驱动电极和触摸感应电极等结构。
[0026]触摸驱动电极和触摸感应电极可以分布于同一基材上，例如业界所称的GF结构、GF2结构等，或分别分布于两个不同的基材，例如业界所称的GFF结构。另外的一些实施例中，触摸驱动电极和触摸感应电极也可以形成在保护盖板的内侧面而使得保护盖板兼具电容传感器的功能。若触摸驱动电极和触摸感应电极均形成在保护盖板上，则用于承载触摸驱动电极和触摸感应电极的基板被保护盖板取代，该种结构被业界称为OGS结构。另外的一些实施例中，该两种触控电极中的一种也可以形成在贴合于保护盖板的基板的表面，例如业界所称的GlF结构。
[0027]在另外的一些实施例中，所述显示模组包括叠层设置的偏光片、滤光片和液晶层。显示模组还包括用于驱动液晶层的像素电极和公共电极。
[0028]所述触摸驱动电极和触摸感应电极用于感应施加于电容触摸屏上的触摸信号。所述触摸信号包括平行于电容触摸屏的二维方向上的接触、滑动、拖拽等触摸输入信号，甚至包括垂直于电容触摸屏方向上的隔空输入信号(即悬浮触控信号)或电容触摸屏边缘的侧边(例如弯曲屏的弧形侧边)的触摸输入信号。
[0029]所述触摸显示装置还包括压力感应电极，所述压力感应电极与触摸驱动电极或触摸感应电极位于同一叠层，所述压力感应电极与显示模组中的公共电极形成电容感应器并用于感应施加于电容触摸屏上的压力信号。
[0030]所述压力感应电极与触摸驱动电极或触摸感应电极位于同一叠层，可以理解为，当触摸驱动电极与触摸感应电极不位于同一基板上时，压力感应电极既可以与触摸驱动电极位于同一基板上，也可以与触摸感应电极位于同一基板上；当触摸驱动电极与触摸感应电极位于同一基板上或者同一叠层时，则压力感应电极与触摸驱动电极、触摸感应电极位于同一基板上或同一叠层。具体地，当触摸驱动电极和触摸感应电极分布于同一基材上时，则压力感应电极也分布于该一基材上。当触摸驱动电极和触摸感应电极分布于不同基材上时，压力感应电极可以选择性地分布在其中一个基材上。在一些实施例中，电容触摸屏的保护盖板可以作为其中一个基材。
[0031]在上述的触摸显示装置中，压力感应电极与显示模组中的公共电极形成电容传感器。当施加压力于电容触摸屏上时，压力感应电极与公共电极之间的距离d微弱变小，根据电容的计算公式C = ε S/4 Ji kd，可知压力感应电极与公共电极之间所形成的电容传感器的电容值变大。另一方面，在一些实施例中，显不模组中的液晶分子存在一定程度的变形，液晶分子去向会发生微小的变化，使液晶的介电常数变大，因此所形成的电容传感器的电容值会相应变大。
[0032]由于电容触摸屏上不同的触摸压力使电容触摸屏的各个位置会产生相应的应变，进而产生相应的d值的变化和液晶分子的相应的微小的挤压形变。据此，可以建立电容触摸屏中所述的由压力感应电极与公共电极形成的电容传感器的电容变化信息与电容触摸屏的受力信息的相互关系数据库。在实际应用中，根据电容触摸屏受力后，检测获得的由压力感应电极与公共电极形成的各个电容传感器的电容变化信息即可获得电容触摸屏的受力信息。
[0033]以下将结合附图对不同实施例中的触摸显示装置作进一步说明。
[0034]如图1所示，触摸显示装置中的触摸显示屏包括保护盖板100和两个基板10、20，触摸显示屏中的触摸驱动电极11和触摸感应电极21分别对应设置在其中一个基板10、20上。一具体实施例中，所述保护盖板100为玻璃材质，所述基板10、20为薄膜材质，也即上述电容触摸屏的结构被业界称为GFF结构。压力感应电极30形成在基板10上。触摸驱动电极11和压力感应电极30相互独立。
[0035]触摸显示装置中的显示模组包括呈叠层设置的上偏光片51、滤光片52、液晶层53、基材54和下偏光片55。上偏光片51靠近电容触摸屏。其中液晶层53还设有用于驱动供电的像素电极531和公共电极532。像素电极531和公共电极532位于液晶层53的同一侧，提供的电场将平行于液晶层53用于驱动液晶，此结构也即业界所称IPS(In-PlaneSwitch)结构。
[0036]在显示模组正常工作时，显示模组的公共电极532处于固定值，如5V。显示模组中的公共电极532与压力感应电极30形成若干个电容传感器。当触摸显示装置受触摸按压时，一方面压力感应电极30与显示模组中的公共电极532之间的距离d变小，另一方面显示模组中的液晶分子存在一定程度的变形。根据电容的计算公式C= eS/4 3ikd，所形成的电容传感器的电容值变大。同时，液晶分子受挤压变形后，液晶分子去向会发生微小的变化，使液晶介电常数变大，因此所形成的电容传感器的电容值会相应变大。由于触摸屏上不同的触摸力使触摸屏的各个位置会产生相应的应变，进而产生相应的d值的变化和液晶分子的相应的微小的挤压形变。据此建立电容触摸屏中的由公共电极532与压力感应电极30形成的电容传感器的电容变化信息与电容触摸屏的受力信息的相互关系数据库，即可在实际应用中，通过检测获得的各个电容传感器的电容变化信息而获得电容触摸屏的受力信息。
[0037]在其他实施例中，显示模组还可以是其他结构。例如，图2中所示为另一种结构的显示模组，其中液晶层53的像素电极531和公共电极532分别位于液晶层53的两侧，此结构也即业界所称TN(Twisted Nematic)结构。
[0038]如图3所示，为电容触摸屏中的一基板10，以及形成在基板10上的触摸驱动电极1