CN106020529B

CN106020529B - 压力触控装置

Info

Publication number: CN106020529B
Application number: CN201610297209.8A
Authority: CN
Inventors: 谢文章
Original assignee: AU Optronics Xiamen Corp; AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Xiamen Corp; AU Optronics Corp
Priority date: 2016-05-06
Filing date: 2016-05-06
Publication date: 2019-04-19
Anticipated expiration: 2036-05-06
Also published as: CN106020529A

Abstract

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。

Description

压力触控装置

技术领域

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种压力触控装置。

背景技术

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，以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。

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Force 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Force Touch的引入必然可实现更多功能，带来更多样化的操作体验。

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12以及金属中框13，金属中框13用以容置显示面板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上用以保护位于盖板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可以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。

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，这是由于，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。

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S1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S1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C1，可依据电容的计算公式1计算得到。

公式1：其中，ε₀为真空电容率，A为面积，d等于间隙D3的大小。

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C1，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。

由于，间隙D5小于间隙D3，因此，边缘区域电容值C1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以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D1，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△C1＝边缘区域电容值C1减去初始电容值C；中间区域的电容值的变化量△C2＝中间区域电容值C2减去初始电容值C；由于，C1<C2，因此，△C1<△C2。这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

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。

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；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。

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。

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。

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。

作为可选的技术方案，该介电材料的表面涂布金属涂层。

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。

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。

作为可选的技术方案，该介电材料的表面涂布金属涂层。

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。

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。

作为可选的技术方案，该介电材料的表面涂布金属涂层。

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。

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。

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心朝该隔垫结构的边缘逐渐增大。

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

图1为现有的压力触控显示装置的剖面示意图。

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。

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。

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。

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。

图6为本发明的第三实施例的压力触控装置的剖面示意图。

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。

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。

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。

图10A至图10E为具有不同隔垫结构的压力触控装置的剖面示意图。

图11为本发明的压力触控显示装置的第七实施方式的示意图。

图12为图11中图案化凸起单元的示意图。

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。

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。

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。

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。

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。

图18为本发明的压力触控显示装置的第十三实施方式的示意图。

图19为本发明的图案化凸起单元的第七实施方式的示意图。

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。

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

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。

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F1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”具体来讲包括以下情形，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。

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，以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心向边缘逐渐变小。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还可以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。

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。

于本实施例中，背光模组22例如为侧光式，包括LED灯条、导光板、反射片、扩散片等光学元件以及背铁壳，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。

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。

为使得对上述“当施加外力F1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。

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。

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以及边缘区域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，前述不同区域可以存在不同的区分方式。

如图4A所示，力感测薄膜24对应于中间区域的部分以及对应于边缘区域的部分分别与金属中框23之间具有相同的初始间隙d1，当施加压力F1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t1。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。

公式2：其中，ε₀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t1。公式2适用与隔垫结构27的材料为金属的实施方式。

公式3：其中，ε₂为隔垫结构27的介电常数，ε₀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t1。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：硅的氧化物、硅的氮化物、TEOS(Tetraethyl orthosilicate，四乙氧基矽烷)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。

如图4B所示，力感测薄膜24对应于中间区域的部分以及对应于边缘区域的部分分别与金属中框23之间具有相同的初始间隙d1，当施加压力F1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。

继续参照图4A与图4B，当未施加压力F1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。

以隔垫结构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，ε₀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，ε₀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t1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。

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的一侧的第三表面上。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的前述第三表面上形成。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的前述第三表面上形成。

图6为本发明的第三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的前述第四表面上形成。

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。

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21b、显示介质21c、第二基板21d以及下偏光片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21b的内侧或者外侧的表面上，第一基板21b的内侧为第一基板21b面对显示介质21c的一侧，第一基板21b的外侧为第一基板21b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。

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背光模组的前述第一表面上形成。

图10A至图10E为具有不同隔垫结构的压力触控装置的剖面示意图。以图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。

如图10A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29a，多个柱状结构29a自金属中框23的中心向边缘呈阶梯状排列，其中，多个柱状结构29a的高度自中心向边缘逐渐递增。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。

如图10B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31a，间隙部31b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的高度自中心向边缘逐渐递增，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。

如图10C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32a，间隙部32b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的高度自中心向边缘逐渐递增，且多个柱状结构32a的宽度可相同或者不同。多个柱状结构32a的材料例如为金属或者介电材料，且多个柱状结构32a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。

如图10D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33a，其中，多个柱状结构33a具有不同的宽度，且多个柱状结构33a自金属中框的中心向边缘依次按照间隙部33b、33c、33d以及33e进行排列，间隙部33b、33c、33d以及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的中心向两侧呈对称的方式排列。当然，在本发明的其它实施例中，多个柱状结构可以自隔垫结构的中心向两侧呈非对称的方式排列。

如图10E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34a，其中，多个柱状34a的排列密度自金属中框的中心向边缘逐渐增加。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的中心向两侧呈对称的方式排列。当然，在本发明的其它实施例中，多个柱状结构可以自隔垫结构的中心向两侧呈非对称的方式排列。

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。

此外，图11为本发明的压力触控显示装置的第七实施方式的示意图、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用以将压力触控单元250粘着在上。

如图11及图12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，可以提高压力触控的灵敏度。

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。

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以确定压力的大小，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也可以为介电层，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以确定压力的大小，即所谓的电容式压力感测方式。

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。

以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-第十三实施方式作出说明。

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。

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。

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。

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。

图18为本发明的压力触控显示装置的第十三实施方式的示意图，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870一体成型。

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。

图19为本发明的图案化凸起单元的第七实施方式的示意图，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心区域递增，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，自边缘区域至中心区域，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。

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心区域递减，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。自边缘区域至中心区域，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。

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心区域递增，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。

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。

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，以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，以提高压力触控灵敏度的同时，提高压力触控的均匀性。

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，但这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。

Claims

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，该隔垫结构通过改变形状或者排布方式，使该隔垫结构对应于该不同区域的高度或者面积不同，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10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。

14.如权利要求1所述的压力触控装置，其特征在于，该隔垫结构呈弧形结构，且该隔垫结构的高度自该隔垫结构的中心朝该隔垫结构的边缘逐渐增大。