CN105204688A - 一种触控显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种触控显示装置，涉及显示技术领域，该触控显示装置可以辨别按压力度，实现压力触控。一种触控显示装置，包括背光模组，所述背光模组包括侧入式灯条，所述灯条包括：电路板，以及设置于所述电路板下方的光源；所述显示装置还包括：依次设置在所述电路板上方的第一电极、电介质层和第二电极，其中，所述电介质层的材料为弹性体，所述第一电极和所述第二电极的位置相对应，且均与所述显示装置的测量电路相连，所述测量电路用于测量所述第一电极和所述第二电极之间的电容值。本发明适用于触控显示装置的制作。

Description

一种触控显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种触控显示装置。

背景技术

触控显示器只需用户将手指触碰显示屏上的图符或文字就能实现操作，使人机交互更为直截了当。如今，触控显示器已广泛应用于显示技术领域。

目前，触控显示器仅支持二维平面上的触摸操作，其不能辨别按压力度，例如轻按和用力按压。现有的触控显示器的用户体验还有待提升。

发明内容

本发明的实施例提供一种触控显示装置，该触控显示装置可以辨别按压力度，实现压力触控。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面，提供了一种触控显示装置，包括背光模组，所述背光模组包括侧入式灯条，所述灯条包括：电路板，以及设置于所述电路板下方的光源；其特征在于，所述显示装置还包括：依次设置在所述电路板上方的第一电极、电介质层和第二电极，其中，所述电介质层的材料为弹性体，所述第一电极和所述第二电极的位置相对应，且均与所述显示装置的测量电路相连，所述测量电路用于测量所述第一电极和所述第二电极之间的电容值。

可选的，所述第一电极与所述灯条的所述电路板为一体结构。

可选的，所述第一电极、所述电介质层和所述第二电极均与所述灯条的所述电路板为一体结构。

可选的，所述第一电极为导电图案，所述第二电极为导电胶带，所述电介质层的材料为不导电胶。

可选的，所述显示装置还包括用于容纳所述灯条、所述第一电极和所述电介质层的金属框，所述金属框接地，所述第二电极与所述金属框相连，所述第一电极与所述金属框不相连。

可选的，在所述第二电极为导电胶带的情况下，所述导电胶带包覆在所述金属框的外侧壁上。

可选的，所述背光模组还包括：位于所述第二电极之上的黑色遮光层。

可选的，所述显示装置还包括：位于所述背光模组出光方向上的显示面板，所述显示面板包括靠近所述背光模组的衬底基板；

所述第二电极设置在所述衬底基板的衬底之上，所述第一电极与所述灯条的所述电路板为一体结构。

可选的，所述第一电极和所述第二电极均为导电图案，所述电介质层的材料为不导电胶。

可选的，所述衬底基板还包括：设置在所述第二电极之上的绝缘层，以及位于所述绝缘层之上的连接电极；所述绝缘层设置有过孔，所述连接电极通过所述过孔与所述第二电极连接；

所述第二电极通过所述连接电极与所述测量电路相连。

可选的，所述背光模组还包括：位于所述电介质层之上的黑色遮光层。

可选的，所述第一电极通过所述背光电路板的引脚与所述测量电路相连。

可选的，所述第一电极包括依次排布的多个子电极，多个所述子电极相互绝缘。

本发明的实施例提供了一种触控显示装置，该显示装置包括背光模组，该背光模组包括侧入式灯条，该灯条包括：电路板，以及设置于电路板下方的光源；该显示装置还包括：依次设置在电路板上方的第一电极、电介质层和第二电极，其中，电介质层的材料为弹性体，第一电极和第二电极的位置相对应，且均与上述显示装置的测量电路相连，测量电路用于测量第一电极和第二电极之间的电容值。这样，第一电极、电介质层和第二电极可以构成电容器，当用户按压显示装置中对应电容器的相应位置时，由于电介质层的材料为弹性体，则电介质层受压后发生形变，从而引起第一电极和第二电极之间的距离发生变化，进而使得第一电极和第二电极之间的电容值发生变化，那么通过测量电路检测该电容值，进而可以得到压力值，该电容器和测量电路构成电容式压力传感器；该触控显示装置可以辨别按压力度，实现压力触控。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种背光模组的结构示意图；

图2为图1沿AB方向的剖面图；

图3为本发明实施例提供的另一种背光模组的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种背光模组的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图；

图6为图5沿A1B1方向的剖面图；

图7为本发明实施例提供的另一种显示装置的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种第一电极的结构示意图。

附图标记：

1-背光模组；10-灯条；101-电路板；102-光源；11-第一电极；110-子电极；12-电介质层；13-第二电极；14-测量电路；15-黑色遮光层；16-胶；2-金属框；3-衬底基板；30-衬底；31-绝缘层；32-连接电极。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明实施例提供了一种触控显示装置，参考图1和图2所示，该显示装置包括背光模组1，背光模组1包括侧入式灯条10，灯条10包括：电路板101，以及设置于电路板101下方的光源102；显示装置还包括：依次设置在电路板101上方的第一电极11、电介质层12和第二电极13，其中，电介质层12的材料为弹性体，第一电极11和第二电极13的位置相对应，且均与显示装置的测量电路(图中未示出)相连，测量电路用于测量第一电极和第二电极之间的电容值。

本领域技术人员根据现有技术和公知常识可以得知：背光模组按照光源的位置可以分为直下式和侧入式；直下式是将光源设置在显示面板的后方；侧入式是将光源设置在显示面板的四周边缘。本发明实施例提供的显示装置均采用侧入式背光模组。

本发明实施例对于第二电极的具体位置不做限定，示例的，第二电极可以是如图1所示设置在背光模组上，还可以是如图5所示设置在显示面板上，只要满足第二电极和第一电极的位置相对应，可以形成电容器即可。另外，本发明实施例对于第一电极和第二电极之间的电介质包括的具体膜层不做限定，示例的，第一电极和第二电极之间的电介质可以仅由电介质层构成，当然，第一电极和第二电极之间的电介质还可以包括其他膜层，只要第一电极和第二电极之间的膜层满足电介质的要求即可。

上述电介质层的材料为弹性体，弹性体为具有弹性的聚合物，即在弱应力下形变显著，应力松弛后能迅速恢复到接近原有状态和尺寸的高分子材料，示例的，电介质层的材料可以为不导电胶。

本发明实施例对于灯条的电路板的类型不作限定，例如，该电路板可以是FPC(FlexiblePrintedCircuit，柔性印刷电路板)，还可以是其他普通电路板，这里不作具体限定。实际中多采用FPC作为灯条的电路板，以利于设计。

本发明实施例对于上述显示装置的类型不做限定，示例的，该显示装置可以是液晶显示装置，还可以是电子纸等其他显示装置。另外，本发明实施例对于上述显示装置的光源类型不做限定，示例的，上述光源可以为LED(Light-EmittingDiode，发光二极管)灯，LED灯具有电光转化效率高、节能、环保等优点。

本发明实施例对于上述显示装置的测量电路的具体结构和位置不做限定，该测量电路可以是集成在单片机或者FPGA(FieldProgrammableGateArray，现场可编程门阵列)等芯片中的电路单元，还可以是单独的一个电路结构，只要满足上述功能即可。

现具体说明上述触控显示装置检测压力的原理，电容器可由第一极板、电介质和第二极板构成。当有压力作用在第一极板上，电介质发生压缩，两极板间距离缩小。根据平板电极公式：C＝(ε·S)/d，其中，C表示电容，ε表示介电常数，S表示第一极板和第二极板的相对面积，d表示第一极板和第二极板之间的距离；在其他参数不变的情况下，两个电极的距离变小，电容增大。这样，电容的变化即可反映压力的变化，通过测量电路测量两电极之间的电容，进而得到压力的大小。本发明的实施例中第一电极、电介质层和第二电极即可构成上述电容器，通过测量电路实现压力检测。

本发明的实施例提供了一种触控显示装置，该显示装置包括背光模组，该背光模组包括侧入式灯条，该灯条包括：电路板，以及设置于电路板下方的光源；该显示装置还包括：依次设置在电路板上方的第一电极、电介质层和第二电极，其中，电介质层的材料为弹性体，第一电极和第二电极的位置相对应，且均与上述显示装置的测量电路相连，测量电路用于测量第一电极和第二电极之间的电容值。这样，第一电极、电介质层和第二电极可以构成电容器，当用户按压显示装置中对应电容器的相应位置时，由于电介质层的材料为弹性体，则电介质层受压后发生形变，从而引起第一电极和第二电极之间的距离发生变化，进而使得第一电极和第二电极之间的电容值发生变化，那么通过测量电路检测该电容值，进而可以得到压力值，该电容器和测量电路构成电容式压力传感器；该触控显示装置可以辨别按压力度，实现压力触控。

可选的，第一电极与灯条的电路板为一体结构，以提高该显示装置的集成度。需要说明的是，一体结构是指将第一电极与灯条的电路板集成在一起，可作为单独的元器件使用。

可选的，第一电极、电介质层和第二电极均与灯条的电路板为一体结构，以利于显示装置的组装。同理，这里的一体结构是指将第一电极、电介质层和第二电极均与灯条的电路板集成在一起，可作为单独的元器件使用；第一电极、电介质层和第二电极的材料可以根据实际情况而定。

优选的，第一电极为导电图案，即第一电极可以通过构图工艺在电路板上形成；电介质层的材料为不导电胶，不导电胶具有较好的弹性以及粘性，且介电常数较高，适宜于充当电介质；第二电极为导电胶带，成本低，且与电介质层容易粘接。

可选的，参考图3所示，上述显示装置还包括用于容纳灯条10、第一电极11和电介质层12的金属框2，金属框2接地，第二电极13与金属框2相连，第一电极11与金属框2不相连。进一步可选的，在第二电极13为导电胶带的情况下，导电胶带包覆在金属框2的外侧壁上。这样可以通过金属框将第二电极引出，以利于测量电路与第二电极相连。当然，还可以通过其他方式将第二电极与测量电路相连，这里不作限定。

可选的，参考图4所示，背光模组还包括：位于第二电极13之上的黑色遮光层15，黑色遮光层15可以防止漏光，以进一步提高显示效果。

上述显示装置中，第二电极均设置在背光模组中，该种结构将第一电极、电介质层和第二电极集成在背光模组中，易于制作。下面提供第二电极设置在显示面板的显示装置。

可选的，参考图5和图6所示，显示装置还包括：位于背光模组1出光方向上的显示面板，显示面板包括靠近背光模组1的衬底基板3；第二电极13设置在衬底基板3的衬底30之上，第一电极11与灯条10的电路板101为一体结构。

这里需要说明的是，本发明实施例对于衬底基板的类型不作限定。示例的，衬底基板还可以包括形成在衬底上的薄膜晶体管、像素电极等，以形成液晶显示面板的阵列基板，当然还可以形成其他基板，这里不作具体限定。进一步需要说明的是，上述显示装置中，第二电极和第一电极之间的膜层均为电介质，即电介质包括电介质层和衬底；当然，若电介质层和衬底之间还形成有其他膜层，则这些膜层也是电介质的一部分，示例的，若电介质层之上依次还设置有黑色遮光层、粘接显示面板和背光模组的胶，则黑色遮光层和胶也是电介质的一部分。另外，上述显示装置中还可以是将电介质层和第一电极均与灯条的电路板集成在一起，以形成一体结构，从而作为单独的元器件使用，这里不作限定。

可选的，第一电极和第二电极均为导电图案，即第一电极可以通过构图工艺在电路板上形成，第二电极可以通过构图工艺在衬底上形成；电介质层的材料为不导电胶，不导电胶具有较好的弹性以及粘性，且介电常数较高，适宜于充当电介质；第二电极为导电胶带，成本低，且与电介质层容易粘接。

可选的，参考图7所示，衬底基板3还包括：设置在第二电极13之上的绝缘层31，以及位于绝缘层31之上的连接电极32；绝缘层31设置有过孔(图中未示出)，连接电极32通过过孔与第二电极13连接；第二电极通过连接电极与测量电路相连。这样可以通过连接电极将第二电极引出，以利于测量电路与第二电极相连。当然，还可以通过其他方式将第二电极与测量电路相连，这里不作限定。

可选的，参考图5-7所示，背光模组1还包括：位于电介质层12之上的黑色遮光层15，黑色遮光层15可防止漏光，以进一步提高显示效果。

上述显示装置中，第二电极集成在显示面板的衬底基板中，第一电极和电介质层集成在背光模组中，第一电极和第二电极之间的电介质除了电介质层，还有其他膜层，这样增加测量电容的难度。本发明实施例优选将第一电极、电介质层和第二电极集成在背光模组的结构。

可选的，若显示装置还包括位于背光模组出光方向上的显示面板，则背光模组与显示面板粘接在一起。需要说明的是，为了提高出光率、降低成本，一般在背光模组的四周边缘处设置有胶，以使得背光模组与显示面板粘接在一起。进一步需要说明的是，可以将胶设置在背光模组的最外层与显示面板的衬底之间。示例的，若背光模组的最外层为黑色遮光层，参考图5和图6所示，可以将胶16设置在黑色遮光层15之上。这里不作限定，具体根据实际情况而定。

可选的，第一电极通过背光电路板的引脚与测量电路相连，本发明实施例对于引脚的具体位置不作限定，只要可以实现第一电极和测量电路相连即可。

可选的，参考图8所示，第一电极11包括依次排布的多个子电极110，多个子电极110相互绝缘。这样，可以实现多点检测，进一步提高灵敏度。需要说明的是，本发明实施例对于第二电极的形状不作限定，示例的，参考图8所示，第二电极13可以是一整块电极；当然也可以是包括依次排布的多个子电极，这里不作限定，优选前者，第一电极的多个子电极可以共用第二电极，这样可以简化制作。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种触控显示装置，包括背光模组，所述背光模组包括侧入式灯条，所述灯条包括：电路板，以及设置于所述电路板下方的光源；其特征在于，所述显示装置还包括：依次设置在所述电路板上方的第一电极、电介质层和第二电极，其中，所述电介质层的材料为弹性体，所述第一电极和所述第二电极的位置相对应，且均与所述显示装置的测量电路相连，所述测量电路用于测量所述第一电极和所述第二电极之间的电容值。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述第一电极与所述灯条的所述电路板为一体结构。

3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述第一电极、所述电介质层和所述第二电极均与所述灯条的所述电路板为一体结构。

4.根据权利要求2或3所述的显示装置，其特征在于，所述第一电极为导电图案，所述第二电极为导电胶带，所述电介质层的材料为不导电胶。

5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括用于容纳所述灯条、所述第一电极和所述电介质层的金属框，所述金属框接地，所述第二电极与所述金属框相连，所述第一电极与所述金属框不相连。

6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，在所述第二电极为导电胶带的情况下，所述导电胶带包覆在所述金属框的外侧壁上。

7.根据权利要求2或3所述的显示装置，其特征在于，所述背光模组还包括：位于所述第二电极之上的黑色遮光层。

8.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括：位于所述背光模组出光方向上的显示面板，所述显示面板包括靠近所述背光模组的衬底基板；

所述第二电极设置在所述衬底基板的衬底之上，所述第一电极与所述灯条的所述电路板为一体结构。

9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极均为导电图案，所述电介质层的材料为不导电胶。

10.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述衬底基板包括：设置在所述第二电极之上的绝缘层，以及位于所述绝缘层之上的连接电极；所述绝缘层设置有过孔，所述连接电极通过所述过孔与所述第二电极连接；

所述第二电极通过所述连接电极与所述测量电路相连。

11.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述背光模组还包括：位于所述电介质层之上的黑色遮光层。

12.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述第一电极通过所述背光电路板的引脚与所述测量电路相连。

13.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述第一电极包括依次排布的多个子电极，多个所述子电极相互绝缘。