CN105068602A - 电子装置 - Google Patents

Abstract

一种电子装置，包括：一显示面板，显示面板包括一显示面，显示面具有一用于显示画面的显示区与位于显示区外围的非显示区；至少一压力传感器，设置于显示面板远离显示面的一侧且对应显示区设置，压力传感器用于感测施加至显示面上的力的大小并将力转换为相应的电信号，电子装置根据电信号执行相应功能；一背板，用于承载显示面板；以及一外壳体，用以收容显示面板、背板及至少一压力传感器，外壳体包括承载显示面板及背板的一底壁，至少一压力传感器位于底壁及显示面板之间。由于压力传感器设置于电子装置的显示模组与显示区对应的另一侧，而无需在非显示区预留空间放置压力传感器，不会增加电子装置的边框面积，有利于窄边框或无边框设计。

Description

电子装置

技术领域

本发明涉及一种能够感测触控压力的电子装置。

背景技术

目前，具触控显示功能的智能手机、平板电脑等电子装置常利用压力感测器感测触控力度从而实现电子装置更多的功能特性。然，现有的压力感测器通常设置于该类电子装置的显示区外围，电子装置需在显示区以外的边框区域预留空间放置压力感测器，导致电子装置的边框增大，不利于窄边框设计。

发明内容

鉴于此，有必要提供一种利于窄边框设计的电子装置。

一种电子装置，包括：

一显示面板，该显示面板包括一显示面，该显示面具有一用于显示画面的显示区与位于该显示区外围的非显示区；

至少一压力传感器，设置于该显示面板远离该显示面的一侧且对应该显示区设置，该至少一压力传感器用于感测施加至该显示面上的力的大小并将该力转换为相应的电信号，该电子装置根据该电信号执行相应功能；

一背板，用于承载该显示面板；以及

一外壳体，用以收容该显示面板、该背板及该至少一压力传感器，该外壳体包括承载该显示面板及该背板的一底壁，该至少一压力传感器位于该底壁及该显示面板之间。

相较于现有技术，本发明的压力传感器设置于电子装置的显示模组与显示区对应的另一侧，因此无需在显示区以外的非显示区预留空间放置该压力传感器，不会增加电子装置的边框面积，有利于窄边框或无边框设计。

附图说明

图1为本发明第一实施方式所提供的电子装置的外观示意图。

图2为图1中的电子装置沿II-II切割线的剖面结构示意图。

图3为图2中的背光组件的结构示意图。

图4为2中的压力传感器的结构示意图。

图5为图2中第一弹性体与第二弹性体的位置关系示意图。

图6为图2中一变更实施方式的第一弹性体与第二弹性体的位置关系示意图。

图7为本发明第二实施方式所提供的电子装置的外观示意图。

图8为图7中的电子装置沿VII-VII切割线的剖面结构示意图。

图9为图8中的背光组件的结构示意图。

图10为图8中的压力传感器的结构示意图。

图11为图8中第一弹性体与第二弹性体的位置关系示意图。

图12为图8中一变更实施方式的第一弹性体与第二弹性体的位置关系示意图。

主要元件符号说明

电子装置	1，2	光学膜片组	1224，2224
				触控面板	11，21	光源	1225，2225
感测区	111，211	胶框	1226，2226
				非感测区	112，212	压力传感器	13，23
显示模组	12，22	第一电极	131，231
				显示面	120，220	第二电极	132，232
显示区	120a，220a	第一弹性体	133，233
				非显示区	120b，220b	第二弹性体	134，234
显示面板	121，221	导电粒子	235
				背光组件	122，222	外壳体	14，24
背板	1221，2221	侧壁	141，241
				侧板	1221a，2221a	底壁	142，242
底板	1221b，2221b	收容腔	143，243
				反射片	1222，2222	盖板	15，25
导光板	1223，2223	阴影部分	A，B

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请同时参照图1及图2，图1为本发明第一实施方式所提供的电子装置1的示意图，图2为图1中的电子装置1沿II-II切割线的剖面结构示意图。本发明的电子装置1可以是手机、电脑、游戏机、电视等。本实施方式以手机为例进行说明。该电子装置1包括一盖板15、一触控面板11、一显示模组12、至少一压力传感器13及一壳体14。该触控面板11设于该显示模组12上，其具有一感测区111及围绕该感测区111的一非感测区112。该感测区111形成有感测电极结构（图未示），用于感测触控操作以产生触控信号。该非感测区112形成有用于传输该感测电极结构感测信号的多根导线（图未示），该些导线将该感测电极结构与一软性电路板（FlexiblePrintedCircuit，FPC）（图未示）电性连接，以将该触控信号通过该FPC传输至外部控制电路，从而实现该电子装置1的触控功能。该盖板15设置于该触控面板11上部，以起保护作用。该盖板15可使用透明玻璃、薄膜、塑料、柔性材料等制成。该外壳体14与该盖板15共同形成用于收容该触控面板11、该显示模组12及该至少一压力传感器13的收容空间（未标示）。

进一步地，本实施方式中，该显示模组12包括层叠设置的显示面板121和背光组件122，该触控面板11设于该显示面板121上方。该显示面板121包括一显示面120，该显示面120定义有一用于显示画面的显示区120a及位于该显示区120a外围的一非显示区120b。该显示区120a与该感测区111对应，该非显示区120b与该非感测区112对应。该背光组件122用于提供所述显示面板121显示画面所需的平面光。

请一并参照图3，图3为图2中的背光组件122的结构示意图。该背光组件122包括一背板1221、一反射片1222、一导光板1223、一光学膜片组1224、多个光源1225及一胶框1226。该胶框1226呈中空的矩形结构，所述导光板1223、所述光学膜片组1224依次层叠装设于所述胶框1226内，该多个光源1225设置于该导光板1223的一侧且位于该胶框1226内，所述反射片1222设置于导光板1223下方。所述背板1221具有两两相对设置的四侧板1221a及连接所述四侧板1221a的一底板1221b，所述四侧板1221a及所述底板1221b共同将所述反射片1222、所述导光板1223、所述光源1225、所述光学膜片组1224及所述胶框1226包覆其内。所述显示面板121设于所述光学膜片组1224上且承载于所述胶框1226上，所述显示面板121与所述胶框1226通过胶水或者胶带固定在一起。

在其他实施方式中，未图示，该显示模组12也可以仅包括一显示面板121及承载该显示面板121的一背板1221，该显示面板121为一自发光式显示面板。例如为有机电激光显示面板（OrganicElectroluminesenceDisplay，OLED）。

该至少一压力传感器13均设于该显示模组12远离该显示面120的一侧且与该显示区120a对应的位置。本实施方式中，所述压力传感器13设于该背板1221远离该反射片1222的一侧，且位于该背板1221与该外壳体14之间。可以理解，当该显示面板121为自发光式显示面板时，该压力传感器13设于该背板1221远离该显示面板121的一侧，且位于该背板1221与该外壳体14之间。该至少一压力传感器13用于感测施加至该显示面120上的力的大小，例如感测使用者触摸该盖板15表面与该显示区120a对应的区域时产生的触摸力的大小，并将该力转换为相应的电信号，该电子装置1根据该电信号执行相应功能。

请一并参照图4至图6，图4为图2中的压力传感器13的结构示意图。图5为图2中第一弹性体133与第二弹性体134的位置关系示意图。图6为图2中一变更实施方式的第一弹性体133与第二弹性体134的位置关系示意图。每一压力传感器13包括一第一电极131、与该第一电极131相对设置的一第二电极132及位于该第一电极131及该第二电极132之间的至少一第一弹性体133和至少一第二弹性体134。该至少一第一弹性体133及该至少一第二弹性体134间隔地并列设置于该第一电极131及该第二电极132之间，以支撑该第一电极131及该第二电极132。该第一电极131设置于该背板1221的底板1221b与该底壁142相对的表面。该第二电极132设于该外壳体14的内表面。具体地，该外壳体14包括至少二侧壁141及连接该至少二侧壁141的一底壁142，该至少二侧壁141及该底壁142共同形成一收容腔143收容该显示模组12及该压力传感器13，该收容腔143与该收容空间连通。该第二电极132可直接形成于该底壁142的内表面。该第二电极132例如可于该底壁142上印刷导电膏（如银膏）或导电油墨形成。

在其他变更实施方式中，未图示，该第一电极131也可以形成于该反射片1222与该底板1221b相对的一侧，可以理解，此时，该第二电极132形成于该底板1221b内表面。该第一电极131可由金属导电材料形成，例如可采用图案化的氧化铟锡（IndiumTinOxide，ITO）形成。该第一电极131可通过连接线（图未示）连接至一软性电路板，以便将该压力传感器13的压力信号输出至外部电路进行运算。本实施方式中，该压力传感器13所连接的软性电路板与该触控面板11连接的软性电路板可为同一软性电路板，从而无需专门为该压力传感器13增设软性电路板。

进一步地，该第二弹性体134的回弹性较该第一弹性体133强，该第一弹性体133较该第二弹性体134更易于产生形变。其中，回弹性指导致物体形变的外力撤除后，物体迅速恢复其原来形状的能力。该第二弹性体134用于避免该第一弹性体133过度变形，起辅助支撑的作用。在其他实施方式中，也可以省略该第二弹性体134，从而该第一电极131以及该第二电极132之间仅设有该第一弹性体133。在对该触控面板11进行触控操作时，该第一弹性体133及该第二弹性体134受触控操作的压力而产生弹性形变，该第一弹性体133的形变量大于该第二弹性体134的形变量。该第一弹性体133可选择例如泡棉、垫片、缓冲垫、胶带、橡胶片中的其中之一。优选地，本实施例的第一弹性体133为泡棉。

该压力传感器13的数量可根据实际需求设定，以尽可能使该显示模组12的显示区120a对应的位置均能感测到触控压力为佳。本实施方式中，仅设置有一个压力传感器13，且该压力传感器13覆盖该显示模组12远离该显示面120的一侧的面积等于该显示区120a的面积。具体地，该第一电极131连续地布满该背板1221的底板1221b与该底壁142相对的表面。例如该第一电极131呈片状形成于该底板1221b的外表面。该第一电极131所在的区域与该显示区120a对应且面积相等，从而使得在与该显示区120a对应的盖板15的各处上进行按压触控时，均能感测到触控压力。当然，该第一电极131所在的区域的面积也可以大于该显示区120a的面积。

本实施方式的该压力传感器13包括四个所述第一弹性体133及四个所述第二弹性体134，参照图5，该四第一弹性体133分布于该压力传感器13的四个角落，该四第二弹性体134间隔设于该四第一弹性体133之间。该第一弹性体133与该第二弹性体134的排布位置关系如图5所示，该第一弹性体133与该第一电极131接触的面积大于该第二弹性体134与该第一电极131接触的面积。其中，图5中的阴影部分A表示该第一弹性体133的分布位置，阴影部分B表示该第二弹性体134的分布位置。

在一变更实施方式中，也可以是，该第一弹性体133呈一个设置且连续地环绕在多个间隔设置的所述第二弹性体134周围，如图6所示，该第一弹性体133与该第一电极131接触的面积大于该多个第二弹性体134与该第一电极131接触面积的总和。同样地，图6中的阴影部分A表示该第一弹性体133的分布位置，阴影部分B表示该第二弹性体134的分布位置。

在其他实施方式中，该压力传感器13可以呈多个间隔地设置于该显示模组12远离该显示面120的一侧（未图示），例如在该显示模组12背面与该显示区120a对应的四个角落各设置一个压力传感器13。对应地，该四个压力传感器13的四个第一电极131分别排布于该显示模组12背面的四个角落。

其中，该压力传感器13可为一电容式压力传感器13，当该感测区111有触控动作产生时，该第一弹性体133及该第二弹性体134至少之一因触控按压力而发生形变。同时，该第一电极131及该第二电极132之间的间距随之发生变化，从而引起该第一电极131及该第二电极132之间的电容值发生改变。根据该第一电极131及该第二电极132之间的电容值的变化量即可计算出该触控面板11上的触控操作产生的按压力。

该至少一压力传感器13设置于电子装置1的显示模组12与显示面120相背的一侧且对应显示区120a，因此无需在非显示区120b预留空间放置该压力传感器13，不会增加电子装置1的边框面积，有利于窄边框或无边框设计。又，该压力传感器13对应该显示区120a设置，且使该压力传感器13距离触控面板21的触控面的距离尽量短，以使得该压力传感器13的感测灵敏度相对于设置于其他位置（例如非显示区120b）时更高。此外，由于压力传感器13设于显示模组12的远离触显示面120的一侧，因而不会影响该显示模组12的正常显示。

请同时参照图7及图8，图7为本发明第二实施方式所提供的电子装置2的示意图。图8为图7中的电子装置2沿VII-VII切割线的剖面结构示意图，本发明的电子装置2可以是手机、电脑、游戏机、电视等触控显示装置。本实施方式以手机为例进行说明，该电子装置2包括一盖板25、一触控面板21、一显示模组22、至少一压力传感器23及一壳体24。该触控面板21设于该显示模组22上，其具有一感测区211及围绕该感测区211的一非感测区212。该感测区211形成有感测电极结构（图未示），用于感测触控操作以产生触控信号。该非感测区212形成有用于传输该感测电极结构感测信号的多根导线，该些导线将该感测电极结构与一软性电路板（FlexiblePrintedCircuit，FPC）（图未示）电性连接，以将该触控信号通过该FPC传输至外部控制电路，从而实现该电子装置1的触控功能。该盖板25设置于该触控面板21的上部，以起保护作用。该盖板25可使用透明玻璃、薄膜、塑料、柔性材料等制成。该外壳体24与该盖板15共同形成用于收容该触控面板21、该显示模组22、及该至少一压力传感器23的收容空间（未标示）。

进一步地，本实施方式中，该显示模组22进一步包括层叠设置的显示面板221和背光组件222，该触控面板21设于该显示面板221上方。该显示面板221包括一显示面220，该显示面220定义有一显示区220a及包围该显示区220a的一非显示区220b。该感测区211与该显示区220a对应，该非感测区212与该非显示区220b对应。该背光组件222用于提供所述显示面板221显示画面所需的平面光。

请一并参照图9，图9为图8中的背光组件222的结构示意图。该背光组件222包括一背板2221、一反射片2222、一导光板2223、一光学膜片组2224、多个光源2225及一胶框2226。该胶框2226呈中空的矩形结构，所述导光板2223、所述光学膜片组2224依次层叠装设于所述胶框2226内，该多个光源2225设置于该导光板2223的一侧且位于该胶框2226内，所述反射片2222设置于该导光板2223下方。所述背板2221具有两两相对设置的四侧板2221a及连接所述四侧板2221a的一底板2221b，所述四侧板2221a及所述底板2221b共同将所述反射片2222、所述导光板2223、所述光源2225、所述光学膜片组2224及所述胶框2226包覆其内。所述显示面板221设于所述光学膜片组2224上且承载于所述胶框2226上，所述显示面板221与所述胶框2226通过胶水或者胶带固定在一起。

在其他实施方式中，未图示，该显示模组22也可以仅包括一显示面板221及承载该显示面板221的一背板2221，该显示面板221为一自发光式显示面板。例如为有机电激光显示面板（OrganicElectroluminesenceDisplay，OELD）。

该至少一压力传感器23均设于该显示模组22远离该显示面220的一侧且与该显示区220a对应的位置。本实施方式中，所述压力传感器13设于该背板1221远离该反射片2222的一侧，且位于该背板2221与该外壳体24之间。可以理解，当该显示面板221为自发光式显示面板时，该压力传感器23设于该背板2221远离该显示面板221的一侧，且位于该背板2221与该外壳体24之间。该至少一压力传感器23用于感测施加至该显示面220上的力的大小，例如感测使用者触摸该盖板25表面与该显示区220a对应的区域时产生的触摸力的大小，并将该力转换为相应的电信号，该电子装置2根据该电信号执行相应功能。

请一并参照图10至图12，图10为图8中的压力传感器23的结构示意图。图11为图8中第一弹性体233与第二弹性体234的位置关系示意图。图12为图8中一变更实施方式的第一弹性体233与第二弹性体234的位置关系示意图。每一压力传感器23包括一第一电极231、与该第一电极231相对设置的一第二电极232及位于该第一电极231及该第二电极232之间的至少一第一弹性体233和至少一第二弹性体234。该第一弹性体233及该第二弹性体234间隔地并列设置于该第一电极231及该第二电极232之间以支撑该第一电极231及该第二电极232。该第一电极231设置于该背板2221的底板2221b与该底壁242相对的表面。该第二电极232设于该外壳体24的内表面。具体地，该外壳体24包括至少二侧壁241及连接该至少二侧壁241的底壁242，该至少二侧壁241及该底壁242共同形成所述收容腔243收容该显示模组22，该收容腔243与该收容空间连通。该第二电极232可直接形成于该底壁242。该第二电极232例如可于该外壳体24上印刷导电膏（如银膏）或导电油墨形成。

在其他变更实施方式中，未图示，该第一电极231也可以形成于该反射片2222与该底板2221b相对的一侧，可以理解，此时，该第二电极232形成于该底板2221b内表面。该第一电极231可由金属导电材料形成，例如可采用图案化的氧化铟锡（IndiumTinOxide，ITO）形成。该第一电极231可通过连接线（图未示）连接至一软性电路板，以便将该压力传感器23的压力信号输出至外部电路进行运算。本实施方式中，该压力传感器23所连接的软性电路板与该触控面板21连接的软性电路板可为同一软性路板，从而无需专门为该压力传感器23增设软性电路板。

进一步地，该第二弹性体234的回弹性较该第一弹性体233强，该第一弹性体133较该第二弹性体234更易于产生形变。其中，回弹性指导致物体形变的外力撤除后，物体迅速恢复其原来形状的能力。该第二弹性体234用于避免该第一弹性体233过度变形，起辅助支撑的作用。在其他实施方式中，也可以省略该第二弹性体234，从而该第一电极231及该第二电极232之间仅设有该第一弹性体233。在对该触控面板21进行触控操作时，该第一弹性体233及该第二弹性体234受触控操作的压力而产生弹性形变，且该第一弹性体233的形变量大于该第二弹性体234的形变量。该第一弹性体233可选择例如泡棉、垫片、缓冲垫、胶带、橡胶片中的其中之一。优选地，本实施例的第一弹性体233为泡棉。该第一弹性体233内设置有导电粒子235，例如可以为多个导电粒子235均匀地掺杂于该第一弹性体233内，从而使得该第一弹性体233具有导电性质。该第二弹性体234可选择地设有或不设导电粒子235，根据实际需要而确定。优选地，本实施方式中，该第二弹性体234内亦设置有导电粒子235。

该压力传感器23的数量可根据实际需求设定，以尽可能使该显示模组22的显示区220a对应的位置均能感测到触控压力为佳。本实施方式中，仅设置有一个压力传感器23，且该压力传感器23覆盖该显示模组22远离该显示面220的一侧的面积等于该显示区220a的面积。具体地，该第一电极231连续地布满该背板2221的底板2221b与该底壁242相对的一侧。例如该第一电极231呈片状形成于该底板2221b的外表面。该第一电极231所在的区域与该显示区220a对应且面积相等，从而使得在与该显示区220a对应的盖板25的各处上进行按压触控时，均能感测到触控压力。当然，该第一电极231所在的区域的面积也可以大于该显示区220a的面积。

本实施方式的该压力传感器23包括四个所述第一弹性体233及四个所述第二弹性体234。参照图11，该四第一弹性体233分布于该压力传感器23的四个角落，该四第二弹性体234间隔设于该四第一弹性体233之间。该第一弹性体233与该第二弹性体234的排布位置关系如图11所示，其中，该第一弹性体233与该第一电极231接触的面积大于该第二弹性体234与该第一电极231接触的面积。图中的阴影部分A表示该第一弹性体233的分布位置，阴影部分B表示该第二弹性体234的分布位置。在一变更实施方式中，还可以是，该第一弹性体233呈一个设置且连续地环绕在多个间隔设置的所述第二弹性体234周围，如图12所示，该第一弹性体233与该第一电极231接触的面积大于该多个第二弹性体234与该第一电极231接触面积的总和。同样地，图12中的阴影部分A表示该第一弹性体233的分布位置，阴影部分B表示该第二弹性体234的分布位置。

在其他实施方式中，该压力传感器23可以呈多个间隔地设置于该显示模组22远离该显示面220的一侧（未图示），例如在该显示模组22背面与该显示区220a对应的四个角落各设置一个压力传感器23。对应地，该四个压力传感器23的四个第一电极231分别排布于该显示模组22背面的四个角落。

其中，该压力传感器23为一电阻式压力传感器23，当该感测区211有触控动作产生时，该第一弹性体233及该第二弹性体234因触控按压力产生弹性形变而使厚度减小，从而引起设置于该第一弹性体233及该第二弹性体234内的导电粒子235的电阻值发生变化，外部控制电路根据该第一弹性体233以及第二弹性体234的电阻值的变化量即可计算出该触控面板21上的触控操作产生的按压力大小。

该至少一压力传感器23设置于电子装置2的显示模组22与显示面220相背的一侧且对应显示区220a，因此无需在非显示区220b预留空间放置该压力传感器23，不会增加电子装置2的边框面积，有利于窄边框或无边框设计。又，该压力传感器23对应该显示区220a设置，且使该压力传感器23距离触控面板21的触控面的距离尽量短，以使得该压力传感器23的感测灵敏度相对于设置于其他位置（例如非显示区220b）时更高。此外，由于压力传感器23设于显示模组22远离显示面220的一侧，因而不会影响该显示模组22的正常显示。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种电子装置，其特征在于，包括：

一显示面板，该显示面板包括一显示面，该显示面具有一用于显示画面的显示区与位于该显示区外围的非显示区；

至少一压力传感器，设置于该显示面板远离该显示面的一侧且对应该显示区设置，该至少一压力传感器用于感测施加至该显示面上的力的大小并将该力转换为相应的电信号，该电子装置根据该电信号执行相应功能；

一背板，用于承载该显示面板；以及

一外壳体，用以收容该显示面板、该背板及该至少一压力传感器，该外壳体包括承载该显示面板及该背板的一底壁，该至少一压力传感器位于该底壁及该显示面板之间。

2.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，每一该压力传感器为一电容式压力传感器，该电容式压力传感器包括一第一电极、与该第一电极相对设置的一第二电极及位于该第一电极和第二电极之间的至少一弹性体。

3.如权利要求2所述的电子装置，其特征在于，该至少一弹性体包括并列设置的一第一弹性体以及一第二弹性体，该第二弹性体的回弹性较该第一弹性体强。

4.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，每一压力传感器为一电阻式压力传感器，该电阻式压力传感器包括一第一电极、与该第一电极对向设置的第二电极、位于该第一电极与该第二电极之间的至少一弹性体及设于该至少一弹性体的至少之一内的导电粒子。

5.如权利要求4所述的电子装置，其特征在于，该至少一弹性体包括并列设置的一第一弹性体以及一第二弹性体，该第二弹性体的回弹性较该第一弹性体强，该导电粒子至少设于该第一弹性体内。

6.如权利要求2或4所述的电子装置，其特征在于，该至少一弹性体由泡棉、垫片、缓冲垫、胶带、橡胶片中的其中之一制成。

7.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该电子装置进一步包括一背光模组，该背光模组与该显示面板层叠设置，用于为该显示面板提供平面光，该背板同时承载该背光模组。

8.如权利要求7所述的电子装置，其特征在于：该至少一压力传感器位于该背板与该外壳体的该底壁之间。

9.如权利要求7所述的电子装置，其特征在于：该背光模组包括一反射片，该背板同时承载该反射片，该至少一压力传感器位于该反射片与该背板之间。

10.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于：该显示面板为一自发光式显示面板，该至少一压力传感器位于该外壳体的底壁及该显示面板之间。

11.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该至少一压力传感器的数量为一个，且该压力传感器与该显示面板远离该显示面的一侧的接触面积不小于该显示区的面积。

12.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该至少一压力传感器的数量为多个，该多个压力传感器相互间隔地排布于该显示面板远离该显示面的一侧。