CN107045216A - 一种具有压力检测功能的电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明技术方案提供的电子设备包括：相对设置的液晶显示模组以及背光模组；所述液晶显示模组与所述背光模组之间具有间隙；设置在所述液晶显示模组以及所述背光模组之间的压力检测组件；其中，所述压力检测组件与所述液晶显示模组或是所述背光模组形成压力检测电容，所述压力检测电容用于检测所述电子设备受到的压力。所述电子设备在液晶显示模组与背光模组之间的间隙设置压力检测模组，该间隙为电子设备安装的固有安装间隙，不会导致电子设备的厚度增加；且复用液晶显示模组或是背光模组与压力检测组件形成压力检测电容，实现压力检测的成本较低。

Description

一种具有压力检测功能的电子设备
技术领域
本发明涉及压力检测技术领域，更具体的说，涉及一种具有压力检测功能的电子设备。
背景技术
现在移动通信电子设备被广泛的应用于人们的日常生活以及工作当中，为人们的日常生活以及工作带来了巨大的便利，成为当今人们不可或缺的重要工具。
随着移动通信的发展，用户对移动通信电子设备，如手机，平板等，要求越来越高，因此压力感应功能成为进一步提高用户体验的措施。实现压力检测后，可以利用压力维度的信息进行终端相关应用功能的开发。
现有的压力检测实现方案主要是基于压力传感器，需要在手机等电子设备边缘放置多个压力传感器，当施加压力时，压力传感器的材料性质会发生改变，从而检测压力的变化。但是，在电子设备内设置压力传感器的实施方式成本高，且导致电子设备厚度增加。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种具有压力检测功能的电子设备，可以实现压力检测功能，且不增加电子设备厚度，成本低。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种具有压力检测功能的电子设备，该电子设备包括：
相对设置的液晶显示模组以及背光模组；所述液晶显示模组与所述背光模组之间具有间隙
设置在所述液晶显示模组以及所述背光模组之间的压力检测组件；
其中，所述压力检测组件与所述液晶显示模组或是所述背光模组形成压力检测电容，所述压力检测电容用于检测所述电子设备受到的压力。
优选的，在上述电子设备中，所述间隙内设置有弹性缓冲材料层。
优选的，在上述电子设备中，所述弹性缓冲材料层与所述压力检测组件相对设置，且二者完全填充所述间隙。
优选的，在上述电子设备中，所述弹性缓冲材料层为泡棉层。
优选的，在上述电子设备中，所述液晶显示模组包括：
相对设置的TFT基板以及彩膜基板；
设置在所述TFT基板与所述彩膜基板之间的液晶层；
所述彩膜基板背离所述液晶层的一侧设置有第一偏光片；
所述TFT基板背离所述液晶层的一侧设置有第二偏光片；
其中，所述第二偏光片包括透明导电层；所述第二偏光与所述背光模组相对设置；所述压力检测组件设置在所述背光模组朝向所述第二偏光片一侧的表面；所述压力检测组件与所述透明导电层形成所述压力检测电容。
优选的，在上述电子设备中，所述背光模组包括：背光铁壳；
其中，所述压力检测组件设置在所述液晶显示模组朝向所述压力检测组件一侧的表面；所述压力检测组件与所述背光铁壳形成所述压力检测电容。
优选的，在上述电子设备中，所述压力检测组件包括：
衬底，所述衬底包括相对设置的第一表面以及第二表面；
设置在所述第一表面的压力检测电极层；
设置在所述第二表面的电磁屏蔽层；
设置在所述压力检测电极层背离所述衬底一侧表面的绝缘保护层；
设置在所述电磁屏蔽层背离所述衬底一侧表面的贴合胶；
其中，所述贴合胶用于将所述压力检测组件固定在所述液晶显示模组朝向所述背光模组一侧的表面，使得所述压力检测电极层与所述背光模组形成所述压力检测电容；或是用于将所述压力检测模组固定在所述背光模组朝向液晶显示模组一侧的表面，使得所述压力检测电极层与所述液晶显示模组形成所述压力检测电容。
优选的，在上述电子设备中，所述压力检测电极层包括：多个阵列排布的压力检测电极。
优选的，在上述电子设备中，所述压力检测电极的形状为矩形、圆形、椭圆形、三角形、或是正多边形。
优选的，在上述电子设备中，所述压力检测电极的边缘设置有锯齿结构。
优选的，在上述电子设备中，所述压力检测电极设置有镂空区域。
通过上述描述可知，本发明技术方案提供的电子设备包括：相对设置的液晶显示模组以及背光模组；所述液晶显示模组与所述背光模组之间具有间隙；设置在所述液晶显示模组以及所述背光模组之间的压力检测组件；其中，所述压力检测组件与所述液晶显示模组或是所述背光模组形成压力检测电容，所述压力检测电容用于检测所述电子设备受到的压力。所述电子设备在液晶显示模组与背光模组之间的间隙设置压力检测模组，该间隙为电子设备安装的固有安装间隙，不会导致电子设备的厚度增加；且复用液晶显示模组或是背光模组与压力检测组件形成压力检测电容，实现压力检测的成本较低。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为常规电子设备实现压力检测的原理示意图；
图2为本发明实施例提供的一种具有触控功能的液晶显示器的结构示意图；
图3a为本发明实施例提供的一种具有压力检测功能的电子设备的结构示意图；
图3b为图3a所述电子设备进行压力检测的原理示意图；
图4为本发明实施例提供的一种压力检测组件的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种压力检测电极层的电极图案的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的另一种压力检测电极层的电极图案的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的又一种压力检测电极层的电极图案的结构示意图；
图8a为本发明实施例提供的另一种具有压力检测功能的电子设备；
图8b为图8a所述电子设备进行压力检测的原理示意图。
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。
参考图1，图1为常规电子设备实现压力检测的原理示意图，需要在第一基板11以及第二基板12之间设置多个压力传感器，以实现压力检测功能。一般的，所述第一基板为触控面板，所述第二基板为显示面板。正如背景技术中所述，图1所示实施方式在电子设备内设置压力传感器的实施方式成本高，且导致电子设备厚度增加。
对于液晶显示模式的具有触控显示功能的电子设备，其结构如图2所示，图2为本发明实施例提供的一种具有触控功能的液晶显示器的结构示意图，该液晶显示器包括：相对设置的液晶显示模组21以及背光模组22。为了便于模组的组装，液晶显示模组21与背光模组22之间设置有间隙23，用于避免由于部件尺寸误差导致的安装不匹配问题。
发明人研究发现，可以在所述间隙23内设置用于进行压力检测的压力检测组件，可以避免增加电子设备的厚度。且该压力检测组件通过该与液晶显示模组内固有的导电层或是背光模组固有的导电层形成压力检测电容，该压力检测电容在电子设备受到压力发生形变时极板间距发生变化，从而会导致电容值发生变化，因此可以用于进行压力检测。
基于上述研究，本发明实施例提供了一种具有压力检测功能的电子设备，该电子设备包括：
相对设置的液晶显示模组以及背光模组；所述液晶显示模组与所述背光模组之间具有间隙；
设置在所述液晶显示模组以及所述背光模组之间的压力检测组件；
其中，所述压力检测组件与所述液晶显示模组或是所述背光模组形成压力检测电容，所述压力检测电容用于检测所述电子设备受到的压力。
所述电子设备在液晶显示模组与背光模组之间的间隙设置压力检测模组，该间隙为电子设备安装的固有安装间隙，不会导致电子设备的厚度增加；且复用液晶显示模组或是背光模组与压力检测组件形成压力检测电容，实现压力检测的成本较低。
上述为本申技术方案的核心思想，为了使本发明实施例提供的技术方案更加清楚，下面结合附图对上述方案进行详细描述。
参考图3a，图3a为本发明实施例提供的一种具有压力检测功能的电子设备的结构示意图，该电子设备包括：液晶显示模组31、背光模组32以及压力检测组件34。其中，所述液晶显示模组为具有触控功能的显示模组，可以感知使用者对电子设备的触控，检测触控位置。
所述液晶显示模组31与所述背光模组32相对设置，二者之间具有间隙K。间隙K用于避免由于部件尺寸误差导致的安装不匹配问题。所述压力检测组件34位于所述间隙K内，且设置在所述背光模组32朝向所述液晶显示模组31一侧的表面。
在所述间隙K内设置有弹性缓冲材料层33。所述弹性缓冲材料层33一方面作为介质层，增加压力检测电容，从而可以增大压力检测的灵敏度，另一方面，可以在电子设备组装或是电子设备受力形变时，缓冲挤压力，对电子设备的部件进行受力保护。可选的，所述弹性缓冲材料层33为泡棉层。所述泡棉层可以高压缩泡面层，以使得弹性缓冲材料层33具有较好的弹性恢复性能以及较大的介电常数。所述弹性缓冲材料层33与所述压力检测组件33相对设置，且二者完全填充所述间隙。
如图3a所示，所述液晶显示模组31包括：相对设置的TFT基板312以及彩膜基板314；设置在所述TFT基板与所述彩膜基板之间的液晶层313；所述彩膜基板314背离所述液晶层313的一侧设置有第一偏光片315；所述TFT基板312背离所述液晶层313的一侧设置有第二偏光片311。其中，所述第二偏光片311包括透明导电层；所述第二偏光311与所述背光模组32相对设置；所述压力检测组件34设置在所述背光模组32朝向所述第二偏光片311一侧的表面；所述压力检测组件34与所述透明导电层形成所述压力检测电容。此时，所述弹性缓冲材料层33位于所述第二偏光片311与所述压力检测组件34之间。
所述液晶显示模组还包括：设正在所述第一偏光片315背离所述液晶层313一侧的透明盖板317。所述透明盖板317通过透明胶层316粘贴在所述第一偏光片315的表面。
图3a所示电子设备进行压力检测原理如图3b所示，图3b为图3a所述电子设备进行压力检测的原理示意图。所述压力检测组件包括压力检测电极层。背光模组具有背光铁壳。此时第二偏光片的透明导电层与压力检测组件的压力检测电极层形成所述压力检测电容。当电子设备受到压力发生形变时，会导致压力检测电容的两极板之间的间距变化，即导致所述透明导电层与压力检测电极层之间间距的变化，进而导致压力检测电容的变化，压力检测电容的变化与电子设备受到的压力相对应，压力越大，压力检测电容的变化越大，因此可以通过测量压力检测电容来测量电子设备受到的力。
参考图4，图4为本发明实施例提供的一种压力检测组件的结构示意图，该压力检测组件包括：衬底43，所述衬底43包括相对设置的第一表面以及第二表面；设置在所述第一表面的压力检测电极层44；设置在所述第二表面的电磁屏蔽层42；设置在所述压力检测电极层44背离所述衬底一侧表面的绝缘保护层45；设置在所述电磁屏蔽层42背离所述衬底一侧表面的贴合胶41。电磁屏蔽层42的材料可以ITO或是纳米银等透光率高的导电性材料，也可以为网格状的透光率低的导电材料。
当所述压力检测组件设置在所述背光模组朝向所述液晶显示模组一侧的表面时，所述贴合胶41用于将所述压力检测模组固定在所述背光模组朝向液晶显示模组一侧的表面，即压力检测组件用于如图3a所示实施方式中，使得所述压力检测电极层44与所述液晶显示模组形成所述压力检测电容，即与第二偏光片的导电层形成所述压力检测电容。
所述压力检测电极层44的结构可以如图5所示，图5为本发明实施例提供的一种压力检测电极层的电极图案的结构示意图，图5所示压力检测电极层包括：多个阵列排布的压力检测电极52。所述压力检测电极52设置在显示区51。
需要说明的是，所述压力检测电极52的形状可以为矩形、圆形、椭圆形、三角形、或是正多边形，所述压力检测电极52的形状包括但不局限于上述结构。
所述压力检测电极层44的结构还可以如图6所示，图6为本发明实施例提供的另一种压力检测电极层的电极图案的结构示意图，图6所示压力检测电极层包括：多个阵列排布的压力检测电极62。所述压力检测电极62设置在显示区61。所述压力检测电极62的边缘设置有锯齿结构。
需要说明的是，本发明实施例中不限定压力检测电极的个数以及布局方式，压力检测电极的个数以及布局方式可以根据面板的大小以及所需的压力检测的精度设置。压力检测电极的个数以及位子可以进行调整，均匀的分布在压力检测组件上，由于不同位置分布有压力检测电极，单点施加压力和多点施加压力的情况下，压力感应电极的检测参数大小和分布不同，根据压力检测电极的检测参数和分布位置进行计算，可以区分多点施加压力与单点施加压力的不同情况，并计算相应的压力值以及按压位置。
所述压力检测电极层44的结构还可以如图7所示，图7为本发明实施例提供的又一种压力检测电极层的电极图案的结构示意图，图7所示压力检测电极层包括：多个阵列排布的压力检测电极72。所述压力检测电极72设置在显示区71。所述压力检测电极72设置有镂空区域73。图7所示实施方式中，每个压力检测电极72均设置有多个阵列排布的矩形镂空区域73。
本发明实施例中，压力检测电极层44的材料可以ITO或是纳米银等透光率高的导电性材料，也可以为网格状的透光率低的导电材料。
本发明实施例所述电子设备还可以如图8a所示，图8a为本发明实施例提供的另一种具有压力检测功能的电子设备，图8a所示实施方式与图3a所示实施方式不同在于压力检测组件34的设置位置不同。图8a所示实施方式中，压力检测组件34设置在液晶显示模组31朝向背光模组32一侧的表面。此时，弹性缓冲材料层33设置在压力检测组件34与背光模组32之间。
在图8a所示实施方式中，所述背光模组32包括：背光铁壳。其中，所述压力检测组件34与所述背光铁壳形成所述压力检测电容，具体的，所述压力检测组件34的压力检测电极层与所述背光铁壳形成所述压力检测电容。该实施方式中，压力检测组件的贴合胶用于将所述压力检测组件固定在所述液晶显示模组31朝向所述背光模组32一侧的表面，使得所述压力检测电极层与所述背光模组32形成所述压力检测电容。
图8a所示电子设备进行压力检测原理如图8b所示，图8b为图8a所述电子设备进行压力检测的原理示意图。压力检测组件的压力检测电极层与背光铁壳形成所述压力检测电容。当电子设备受到压力发生形变时，会导致压力检测电容的两极板之间的间距变化，即导致所述背光铁壳与压力检测电极层之间间距的变化，进而导致压力检测电容的变化，压力检测电容的变化与电子设备受到的压力相对应，压力越大，压力检测电容的变化越大，因此可以通过测量压力检测电容来测量电子设备受到的力。
本发明实施例中所述电子设备可以为手机、电脑、PDA、GPS、家用电器或是供液控制设备等。
通过上述描述可知，本发明实施例所述的电子设备在传统的液晶显示器的结构上，增加一个压力检测组件，该压力检测组件放置在液晶显示器的背光模组与液晶显示模组之间，即放置在液晶显示模组朝向背光模组一侧的表面，或是放置在所述背光模组朝向液晶显示模组一侧的表面，并且在液晶显示模组与背光模组之间增加弹性缓冲材料层，通过压力检测组件与背光模组的背光铁壳或是显示模组中第一偏光片的导电层之间形成的压力检测电容实现压力检测功能，结构简单，制作成本低。
该技术方案对液晶显示器的结构改动不大，且可以利用现有成熟的工艺制备预设电极图案的压力检测电极层，制作工艺简单，制作成本低。
该技术方案通过模块化的压力检测组件实现压力检测，压力检测组件有衬底、压力检测电极层、贴合胶以及电磁屏蔽层构成的多层薄膜层叠结构，整体厚度较小，不会对电子设备的整体厚度造成太大影响。所述衬底可以为PET膜等，制作成本较低。压力检测组件可以基于现有的触控制作工艺制备，如传感器薄膜(sensor film)工艺制备，制作工艺简单，制作成本较低。可以通过压力检测组件以及弹性缓冲材料层消除液晶显示模组以及背光模组之间的安装间隙，组装差异性影响较小，可量产性高。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种具有压力检测功能的电子设备，其特征在于，包括：
相对设置的液晶显示模组以及背光模组；所述液晶显示模组与所述背光模组之间具有间隙；
设置在所述液晶显示模组以及所述背光模组之间的压力检测组件；
其中，所述压力检测组件与所述液晶显示模组或是所述背光模组形成压力检测电容，所述压力检测电容用于检测所述电子设备受到的压力。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述间隙内设置有弹性缓冲材料层。
3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述弹性缓冲材料层与所述压力检测组件相对设置，且二者完全填充所述间隙。
4.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述弹性缓冲材料层为泡棉层。
5.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述液晶显示模组包括：
相对设置的TFT基板以及彩膜基板；
设置在所述TFT基板与所述彩膜基板之间的液晶层；
所述彩膜基板背离所述液晶层的一侧设置有第一偏光片；
所述TFT基板背离所述液晶层的一侧设置有第二偏光片；
其中，所述第二偏光片包括透明导电层；所述第二偏光与所述背光模组相对设置；所述压力检测组件设置在所述背光模组朝向所述第二偏光片一侧的表面；所述压力检测组件与所述透明导电层形成所述压力检测电容。
6.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述背光模组包括：背光铁壳；
其中，所述压力检测组件设置在所述液晶显示模组朝向所述压力检测组件一侧的表面；所述压力检测组件与所述背光铁壳形成所述压力检测电容。
7.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述压力检测组件包括：
衬底，所述衬底包括相对设置的第一表面以及第二表面；
设置在所述第一表面的压力检测电极层；
设置在所述第二表面的电磁屏蔽层；
设置在所述压力检测电极层背离所述衬底一侧表面的绝缘保护层；
设置在所述电磁屏蔽层背离所述衬底一侧表面的贴合胶；
其中，所述贴合胶用于将所述压力检测组件固定在所述液晶显示模组朝向所述背光模组一侧的表面，使得所述压力检测电极层与所述背光模组形成所述压力检测电容；或是用于将所述压力检测模组固定在所述背光模组朝向液晶显示模组一侧的表面，使得所述压力检测电极层与所述液晶显示模组形成所述压力检测电容。
8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述压力检测电极层包括：多个阵列排布的压力检测电极。
9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述压力检测电极的形状为矩形、圆形、椭圆形、三角形、或是正多边形。
10.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述压力检测电极的边缘设置有锯齿结构。
11.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述压力检测电极设置有镂空区域。
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