CN106055155B - 集成压力感应显示面板和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种集成压力感应显示面板和电子设备。该集成压力感应显示面板包括：显示模块；触控模块；第一电极；第二电极；粘结层；第一电极或所述第二电极连接一恒定电位，当有压力施加于集成压力感应显示面板时，集成压力感应显示面板能够根据第一电极和第二电极之间相对距离的变化检测出第一电极和第二电极之间电容的变化，进而根据电容的变化检测压力的大小，并根据检测到的压力的大小实现不同的操作功能。本发明所提供的集成压力感应的显示面板通过对不同按压力信息的获取，可实现操作的快捷以及全新的用户体验，将会有广阔的市场。

Description

集成压力感应显示面板和电子设备

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种集成压力感应显示面板和包含该显示面板的电子设备。

背景技术

随着社会的不断发展进步，人类逐渐迈向了信息时代，人类对于信息的获取也变得越来越便利，对于信息的获取途径也变得越来越多样化。显示技术作为人类在当今信息社会获取各种信息的主要媒介，也经历了飞速的发展变化，其中，集成压力感应的显示新技术越来越受到广大业界厂商和终端用户的热切关注。

如图1所示，现有技术中常见的显示面板包含显示模块110和触控模块120两部分，通常还会在显示模块四周的边框设置一层粘结层130，将显示模块和触控模块进行粘接。这样的显示面板即为日常所说的触控显示面板，位于其显示模块110和触控模块120之间的并被粘结层130包围的区域是中空结构，里边是空气。

上述常见的触控显示面板，被称作具有二维触控感应功能的面板。如图2所示为具有二维触控感应功能的面板示意图，当外界接触到面板1上的A点时，面板1只能从X轴和Y轴两个维度检测A点的位置，而无法检测到施加在A点上的力的大小。然而，随着智能手机等设备功能的完善发展，如图3所示，显示面板1对应Z轴方向即不同按压力的信息的获取，可实现操作的快捷以及全新的用户体验，无疑将会有更大的市场。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种集成压力感应显示面板和包含该显示面板的电子设备。

本发明提供了一种集成压力感应显示面板，包括：

一种集成压力感应显示面板，包括：

显示模块，用于进行显示；

触控模块，贴合于所述显示模块的一侧，用于实现触控操作；

第一电极，设置于所述显示模块；

第二电极，设置于所述触控模块；以及，

粘结层，用于将所述显示模块和所述触控模块进行粘接，并使得所述第一电极和所述第二电极绝缘；

其特征在于，所述第一电极或所述第二电极连接一恒定电位，当有压力施加于所述集成压力感应显示面板时，所述集成压力感应显示面板能够根据所述第一电极和所述第二电极之间相对距离的变化检测出所述第一电极和所述第二电极之间电容的变化，进而根据所述电容的变化检测所述压力的大小，并根据检测到的所述压力的大小实现不同的操作功能。

本发明还提供了一种电子设备，包含上述的集成压力感应显示面板。

与现有技术相比，本发明至少具有如下突出的优点之一：

1、本发明提供的集成压力感应显示面板和包含该显示面板的电子设备相较于现有的触摸显示屏可实现操作的快捷以及全新的用户体验，具有广阔的市场前景。

2、本发明提供的集成压力感应显示面板将压力感应功能集成于触控显示面板，不需要增加额外的压力感应触控模块，因而机构简单，并且能够大大降低压力感应显示面板的厚度，采用本发明集成压力感应显示面板的电子设备因此也能够被更方便地设计和制造，并且可以做得更薄。

3、本发明的集成压力感应显示面板采用外挂式触控模块(将触控模块粘接于显示模块外部)，相对于触控电极制作于显示模块内部(In-Cell)或者制作于显示模块上(On-Cell)的显示面板而言，在同样集成压力感应功能时，制备本发明的集成压力感应显示面板将具有更少的制程，更为节约材料，因而可以降低制造成本。

4、本发明应用于现有的触控液晶屏，可以是直接利用原有的触控显示屏中液晶显示面板的静电屏蔽层作为第一电极，复用原有的触控显示屏中液晶显示面板的触控模块中的至少一层触控电极层作为第二电极，从而在不需要额外增加任何新的功能膜层，即可实现压力感应功能，可以避免对现有的液晶显示面板制造工序有太大的改动，因此可操作性强，便于生产实施。

附图说明

图1是现有技术中常见的一种显示面板的结构示意图；

图2是具有二维触控感应功能的面板示意图；

图3是具有三维触控感应功能的面板示意图；

图4是本发明实施例提供的一种集成压力感应显示面板的结构示意图；

图5是图4所示的集成压力感应显示面板检测压力大小的原理图；

图6-图8是本发明实施例提供的集成压力感应显示面板中第一电极与显示模块的相对位置关系示意图；

图9-图12是本发明实施例提供的集成压力感应显示面板中第二电极与触控模块的相对位置关系示意图；

图13是本发明另一实施例提供的一种集成压力感应显示面板的结构示意图；

图14是图13所示的集成压力感应显示面板检测压力大小的原理图；

图15是本发明实施例提供的一种电子设备的示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

需要说明的是，在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。此外，在以下的描述当中，在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。

如图4所示，为本发明实施例提供的一种集成压力感应显示面板，包括：

显示模块210，用于进行显示；触控模块220，贴合于所述显示模块210的一侧，用于实现触控操作；第一电极201，设置于所述显示模块210；第二电极202，设置于所述触控模块220；以及，粘结层230，用于将所述显示模块210和所述触控模块220进行粘接，并使得所述第一电极201和所述第二电极202绝缘。

需要说明的是，本发明实施例所说的第一电极201和第二电极202的组成材料应该是透明导电材料，例如ITO，而且，两者的组成材料可以相同，也可以不同，具体视情况而定。此外，第一电极201和第二电极202的形状可以是连续的方形，圆形，不规则多边形等任何形状，也可以是具有镂空图案的环形，菱形，梯形等各种情况，同时，关于镂空图案的具体方法和形状，本发明在此也不作限定，具体视情况而定。

由图4可知，显示模块210包括显示区(图中未示出)和位于显示区以外的外围区(图中未示出)，粘结层230仅设置于外围区。需要说明的是，在本实施例中粘结层230仅设置于外围区的情况，粘结层230可以是双面胶，光学胶等任何胶水，只要满足用于将所述显示模块210和所述触控模块220进行粘接，并使得所述第一电极201和所述第二电极202绝缘即可。在本发明的其他实施例中，不排除粘结层铺设于整个显示模块上方，或者铺设于显示区而不设置于外围区的可能性，但是这些情况之下，就要求所用的粘结层还需要具有适当的厚度以及优良的弹性，以免影响到显示面板对压力大小的检测准确度。

本实施例中，位于显示模块210和触控模块220之间，并被所述粘结层230包围的区域240为空气层。当然，在本发明的其他实施例中，区域240也可以填充有其他材料。任何满足具有优良光学性能，并使得所述第一电极201和所述第二电极202绝缘，同时具有适当的厚度以及优良的弹性的材料都可以考虑用作粘结层230的构成材料。

接下来将结合图4和图5，对本发明实施例所提供的集成压力感应显示面板对压力感应触控功能的原理作一介绍。第一电极201或第二电极202连接一恒定电位，当有压力F施加于所述集成压力感应显示面板时，所述集成压力感应显示面板能够根据第一电极201和第二电极202之间相对距离d的变化检测出第一电极201和第二电极202之间电容的变化，进而根据电容的变化检测压力的大小，并根据检测到的压力F的大小实现不同的操作功能。

具体为，在本发明实施例中，第一电极201为接地电极，具有恒定电位，防止对压力检测期间由于电极上的电位波动，造成第一电极201和第二电极202之间电容的波动，影响检测正确度。

当没有压力F施加于集成压力感应显示面板时，集成压力感应显示面板的第一电极201和第二电极202之间具有相对距离d，两电极之间具有电容为：

其中，ε_air是位于两电极之间的区域240内的空气层的介电常数，S是第一电极201和第二电极202的正对面积。

当有外部压力施加于集成压力感应显示面板时，两电极之间的相对距离d会变化为d’，集成压力感应显示面板能够根据第一电极201和第二电极202之间相对距离d的变化量检测出第一电极201和第二电极202之间电容的变化，进而根据电容的变化实现对压力大小的检测，并根据检测到的压力F的大小实现不同的操作功能。本领域内技术人员应该理解，上述检测原理还隐含了在对集成压力感应显示面板能够根据第一电极201和第二电极202之间相对距离d的变化量进行检测的同时，检测到触控的位置信息，进而检测出第一电极201和第二电极202之间电容的变化，进而根据电容的变化以及触控的位置信息实现对压力大小的检测。由于实际应用过程中，同一个终端进行压力触控操作的位置是固定的，因此可省去结合检测到的触控位置信息对触控压力进行综合判断的考虑。

还需要说明的是，本发明实施例所述的显示模块，可以是液晶显示面板，也可以是OLED显示面板，等离子体显示面板，电子纸，电泳显示器或其他任何类型的平板显示模块。本发明实施例所提供的集成压力感应显示面板，其第一电极可以设置于所述显示模块内部，也可以设置于所述显示模块朝向所述触控模块的一侧。接下来，如图6-图8所示，以液晶显示面板为例，来具体阐明第一电极与显示模块的相对位置关系。

显示模块210包括第一基板211，液晶层212，和彩膜基板213，第一电极201可以设置于液晶显示面板内部(图8)，或第一电极201也可以是设置于液晶显示面板的一侧，例如可以设置于液晶显示面板朝向触控模块的一侧(图6)，此外，所述显示模块210还可以包括设置于远离所述第一基板211一侧的第一偏光片214，所述第一偏光片214位于所述显示模块210的最外一层(图7和图8)。

图9-图12是本发明实施例提供的集成压力感应显示面板中第二电极与触控模块的相对位置关系示意图。如在本发明实施例的集成压力感应显示面板，触控模块220可以是盖板玻璃(cover lens)230上设置有触控电极层221(图9和图11)，也可以是在盖板玻璃230上贴合第一导电膜片(包括第一膜片222和制作于其上的第一触控电极子层221X)，接着再贴合第二导电膜片(包括第一膜片223和制作于其上的第二触控电极子层221Y)(图10和图12)，还可以是其他可能的触控面板实现形式，本发明在此不作限定。关于第二电极的设置方式，可以是将第三导电膜片(包括第三膜片203和制作于其上的第二电极层220)贴合于触控模块220朝向显示模块的一侧(如图9和图10)，也可以是将触控模块220中的至少第一触控电极(图11中的221或图12中的221Y)复用作第二电极202。本实施例的第二电极与触控模块的相对位置关系也还可以有其他可实现的贴合或者复用方式，不发明对此不作限定，具体视情况而定。

需要说明的是，如图7所示的液晶显示面板和第一电极201的位置关系，第一电极201可以是直接由液晶显示面板中的静电屏蔽层充当，该膜层为液晶显示面板中设置于彩膜基板和上偏光片之间的一层ITO透明导电层，用以防止外部静电对液晶盒造成的击伤。与此同时，又由于触控模块中的触控电极层可以复用作本发明集成压力感应显示面板的第二电极，则可以得到，本发明实施例可以是直接利用原有的触控显示屏中液晶显示面板的静电屏蔽层作为第一电极，复用原有的触控显示屏中液晶显示面板的触控模块中的至少一层触控电极层作为第二电极，从而在不需要额外增加任何新的功能膜层，即可实现压力感应功能，可以避免对现有的液晶显示面板制造工序有太大的改动，因此可操作性强，便于生产实施。

仍然参考图9-图12，在第一电极连接一恒定电位的情况下，第二电极202和触控模块220电连接至同一驱动IC。具体的，可以是第二电极202通过FPC281首先电连接至触控模块220的FPC 281，两个FPC汇总到一起后通过同一根FPC与驱动IC进行电连接(绑定)(图9)，也可以是第二电极202和触控模块220在显示面板上先通过打孔，银浆，导电金球等任何方式进行电连接至同一绑定区，然后在该绑定区通过一个FPC绑定至驱动IC。

接下来请参考图13和图14，图13是本发明另一实施例提供的一种集成压力感应显示面板的结构示意图；需要说明的是，与前述实施例不同之处在于，本实施例所提供的触控模块贴合于所述显示模块的一侧，具体为：通过全贴合技术将所述触控模块与所述显示模块贴合。图14是图13所示的集成压力感应显示面板检测压力大小的原理图。

本实施例的压力检测原理同前述非全贴合面板的原理基本类似，因此在此不作赘述。需要指出的是，本实施例与前述实施例明显的不同点在于，本实施例的触控模块与显示模块之间的贴合方式为全贴合方式，也即如图13和图14所示，本实施例中的区域240将由一类具有优良弹性的粘结材料以一定的厚度进行填充，一般情况下，该材料还需满足具有良好的光透过率。此外，对于集成压力感应显示面板检测压力大小的原理的解释，介电常数也应该替换做这类新材料的相应参数，才能做进一步的理解和换算。

还需要说明的是，本领域内的技术人员应该理解，本实施例所说的全贴合技术为本领域内公知的全贴合方案得到的触控显示面板。例如可以是OGS(one glass solution，单层玻璃解决方案)，GFF(cover glass+film+film，盖板+两层触控膜片)，TOL(touch onlens，触控盖板)等全贴合方案。

图15是本发明实施例提供的一种电子设备的示意图。电子设备1500包含前述任一实施例所提供的集成压力感应显示面板。包括但不局限于如下类型的电子设备：智能手机，平板电脑，笔记本电脑，桌上型显示器，电视机，智能眼镜，智能手表，ATM机，数码相机，车载显示器，医疗显示，工控显示，电纸书，电泳显示设备，游戏机，透明显示器，双面显示器，裸眼3D显示器，镜面显示设备，半反半透型显示设备等。

本发明提供的集成压力感应显示面板和包含该显示面板的电子设备相较于现有的触摸显示屏可实现操作的快捷以及全新的用户体验，具有广阔的市场前景。本发明提供的集成压力感应显示面板将压力感应功能集成于触控显示面板，不需要增加额外的压力感应触控模块，因而机构简单，并且能够大大降低压力感应显示面板的厚度，采用本发明集成压力感应显示面板的电子设备因此也能够被更方便地设计和制造，并且可以做得更薄。本发明的集成压力感应显示面板采用外挂式触控模块(将触控模块粘接于显示模块外部)，相对于触控电极制作于显示模块内部(In-Cell)或者制作于显示模块上(On-Cell)的显示面板而言，在同样集成压力感应功能时，制备本发明的集成压力感应显示面板将具有更少的制程，更为节约材料，因而可以降低制造成本。此外，本发明应用于现有的触控液晶屏，可以是直接利用原有的触控显示屏中液晶显示面板的静电屏蔽层作为第一电极，复用原有的触控显示屏中液晶显示面板的触控模块中的至少一层触控电极层作为第二电极，从而在不需要额外增加任何新的功能膜层，即可实现压力感应功能，可以避免对现有的液晶显示面板制造工序有太大的改动，因此可操作性强，便于生产实施。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种集成压力感应显示面板，包括：

显示模块，用于进行显示；

触控模块，贴合于所述显示模块的一侧，用于实现触控操作；

第一电极，设置于所述显示模块；

第二电极，设置于所述触控模块；以及，

粘结层，用于将所述显示模块和所述触控模块进行粘接，并使得所述第一电极和所述第二电极绝缘；

其特征在于，当有压力施加于所述集成压力感应显示面板时，所述集成压力感应显示面板能够根据所述第一电极和所述第二电极之间相对距离的变化检测出所述第一电极和所述第二电极之间电容的变化，进而根据所述电容的变化检测所述压力的大小，并根据检测到的所述压力的大小实现不同的操作功能；

其中，所述触控模块包括至少第一触控电极，所述第一触控电极复用作所述第二电极，不额外增加任何新的功能膜层作为第二电极；

所述第一电极为接地电极，具有恒定电位；

所述第一电极由液晶显示面板中的静电屏蔽层充当，所述静电屏蔽层为液晶显示面板中设置于彩膜基板和上偏光片之间的一层ITO透明导电层。

2.如权利要求1所述的集成压力感应显示面板，其特征在于，

所述第一电极设置于所述显示模块内部。

3.如权利要求1所述的集成压力感应显示面板，其特征在于，

所述第一电极设置于所述显示模块朝向所述触控模块的一侧。

4.如权利要求1所述的集成压力感应显示面板，其特征在于，所述显示模块包括显示区和外围区；

所述粘结层仅设置于所述外围区。

5.如权利要求4所述的集成压力感应显示面板，其特征在于，位于所述显示模块和所述触控模块之间，并被所述粘结层包围的区域为空气层。

6.如权利要求1所述的集成压力感应显示面板，其特征在于，所述触控模块贴合于所述显示模块的一侧，具体为：通过全贴合技术将所述触控模块与所述显示模块贴合。

7.如权利要求1所述的集成压力感应显示面板，其特征在于，所述第二电极设置于所述触控模块朝向所述显示模块的一侧。

8.如权利要求1所述的集成压力感应显示面板，其特征在于，所述第二电极和所述触控模块电连接至同一驱动IC。

9.一种电子设备，其特征在于，包含如权利要求1-8任意一项所述的集成压力感应显示面板。

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